Güneş enerjisinden elektrik üretim yöntemlerinin incelenmesi ve karşılaştırılması

Teknolojinin gelişmesi ile kişi başına tüketilen enerji miktarı her geçen gün artmaktadır ve artan enerji talebine bağlı fosil kökenli enerji kaynaklarının da hızla azaldığı bir gerçektir. Fosil kökenli kaynakların tüketiminden dolayı CO2 emisyonundaki artışın çevreye zarar vermesi nedeniyle sürdürülebilir elektrik üretimi için dünyadaki bilim insanları alternatif kaynakların araştırılmasına yönelmiştir. Güneşten 270 dakika boyunca toplam kara parçaları üzerine gelen enerji miktarı dünyada tüketilen 1 yıllık enerjiyle eş değerdedir. Güneş, enerji kaynaklarının temelini oluşturan, insanlığın tüm enerji ihtiyacını karşılayabilen, yenilenebilir, temiz ve milyonlarca yıl daha ışımasını sürdürebilen yapısıyla dünya için sonsuz enerji kaynağıdır. Bu enerjiden uzun yıllardan beri yararlanılmaktadır. Güneş enerjisinin neden kullanılması gerektiği ve bu ham enerjinin mevcut ve geliştirilmekte olan çeşitli güneş teknolojilerine nasıl dönüştürüleceğine dair açıklamalar bu tezin kapsamındadır. Bu amaç doğrultusunda, güneş ışınımını direkt elektrik enerjisine dönüştüren fotovoltaik hücreler (PV) ve dolaylı yoldan güneş enerjisini yoğunlaştırarak kızgın buhardan elektrik enerjisi üreten konsantre güneş enerjisi (CSP) teknolojisi detaylı olarak incelenmiş, kendi aralarında sınıflandırılmıştır ve teknik olarak karşılaştırılmıştır. Güneş enerjisinden elektrik üretim yöntem ve teknolojileri üzerine yapılan incelemeler üç aşamada gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada, güneş enerjisinden elektrik üretim yöntemleri genel olarak incelenerek kapsamlı bir şema oluşturulmuştur. İkinci aşamada fotovoltaik hücrelerin yapıları ve çeşitleri incelenmiştir. Üçüncü aşamada ise parabolik oluk yoğunlaştırıcılar, merkezi alıcılı yoğunlaştırıcılar, doğrusal fresnel yoğunlaştırıcılar ve parabolik çanak yoğunlaştırıcılar olmak üzere konsantre güneş enerji sistemleri incelenmiştir. Son olarak güneş enerjisinden elektrik üretim sistemleri karşılaştırılmış ve sonuçlar sunulmuştur.