Güneş Enerjisi Panelleri Nedir?
Güneş enerjisi teknolojilerini ve panellerini özetleyecek olursak; güneşden gelen ışığı, fotovoltaik (PV) paneller, ya da güneş ışımını yoğunlaştıran aynalar aracılığıyla elektrik enerjisine dönüştürme işlemidir diyebiliriz.
Bu piller icat edildiğinde, enerji üretimi için ciddi bir hareket doğmasına sebebiyet verecekti. Hatta bu değişiklik, yüzlerce yıl boyunca çeşitli fizikçi ve mühendislerin ilham kaynağı da olmuştur. Neresinden bakarsanız bakın, güneş enerjisinin tarihi; büyüleyici, yenilikçi ve başarılı bir teknoloji hikayesidir.
Güneş Enerjisi Panellerini Kim İcat Etti ?
“Güneş enerjisini kim icat etti” diye sorarsak; galiba komik bir soru olurdu; malumunuz güneşinde, ışıklarının da, içinde bulunduğumuz gezegenin de yaratıcısının kim olduğu ortadayken. İnsanlar, MÖ 7. yüzyıla kadar kadar güneş enerjisinden çeşitli kaynaklar aracılığıyla faydalanmışlardır. Bazı kavimler, özellikle kullanımların dışında bu enerjiye saygı duyup, tapınma eylemlerinde dahi bulunmuşlardır.
Güneş enerjisinin en eski kullanım alanları, büyüteç ve benzeri bir aygıtla ateş yakıp, yemek pişirmek için kullanılan araçlardı diyebiliriz. Yine buna benzer bir uygulama, farklı bir alanda kullanılmak üzere; MÖ 3. yüzyılda Yunanlılar ve Romalılar tarafından kutsal meşaleleri yakmak için aynalardan sektirilerek kullanılan güneş enerjisiydi.
Yine eski dönemlerde güneş odaları, doğal sıcaklığı yakalamak için güneş enerjisini, odanın içerisine tutma yöntemiyle kullanılan bir enerji kaynağıydı. Bu odalar genellikle güneye bakardı. Hatta günümüzde bile bazı coğrafyalarda bu yöntemden faydalanılmaktadır.
Günümüz güneş enerjisi panellerini mucidi ise, fotovoltaik teknolojiyi keşfeden Edmond Becquerel olarak kabul edilmektedir.
Güneş Enerjisi Panelleri Tarihi
Bu sistemi ilk olarak kimin icat ettiğinin, birçok yerde söylenenin aksine net bir tanımı yoktur. Ancak yinede fotovoltaik teknolojiyi keşfeden Edmond Becquerel‘e panellerin mucidi ve babası diyebiliriz. Bununla birlikte birçok mühendis ve araştırmacı, güneş enerjisinden faydalanmak için çeşitli araştırmalar ve teknik uygulamalar gerçekleştirdiler. Bunun neticesinde de, günümüzün yenilebilir enerji kaynaklarının en başında gelen bu teknolojiye uzanan, meşakkatli bir süreç başladı. Gelin, belli zaman aralıklarında bu buluşa destek veren ve günümüzdeki sürece uzanan güneş enerjisi teknolojisinin, tarihi kronolojisine birlikte göz atalım:
- 1839’da Fransız fizikçi Edmond Becquerel, iletken bir çözelti içinde metal elektrotlardan yapılmış bir hücreyle deney yaparken fotovoltaik etkiyi keşfetti. Bu etki, 2 hücrenin ışığa maruz kaldığında daha fazla elektrik ürettiğini kaydetti.
- 1873 yılında ise Willoughby Smith, selenyumun bir fotoiletken olarak işlev görebileceğini keşfetti.
- 1873 yılındaki bu gelişmeden sonra, tarihler 1876’yı gösterdiğinde William Grylls Adams ve Richard Evans Day, Becquerel tarafından keşfedilen fotovoltaik prensibi selenyuma uyguladılar. Sonuç olarak bu sistemin ışığa maruz kaldığında elektrik üretebileceği keşfedilmiştir.
- Fotovoltaik etkinin keşfinden yaklaşık 44 yıl sonra, 1883 yılında Amerikalı mucit Charles Fritz, çalışan ilk selenyum güneş pilini icat etti. Bu buluş, modern güneş panellerinin üretilmesi için oldukça erken bir zaman olsada, bu teknolojilerin daha da gelişeceğinin habercisiydi.
- 1903 yılında girişimci Aubrey Eneas, California, Pasadena’daki sulama projelerine yakıt sağlamak için güneş enerjili buhar motorlarını pazarlamaya başladı. Ancak hem teknolojik yetersizlikten, hem de ciddi maliyetlerden kaynaklı başarısız bir girişim oldu.
- 1905’te Albert Einstein, ışığın belirli metallerdeki atomlardan elektronları vurarak nasıl bir elektrik akımı oluşturduğunu açıklayan “Işığın Üretimi ve Dönüşümüne İlişkin Sezgisel Bir Bakış Açısı” ismindeki makalesini yayınladı.
1910’lardan Sonra Güneş Enerjisi Tarihi
- 1912’de ise Mühendis Frank Shuman, dünyanın ilk güneş termik santralini kurmak için girişimlere başladı.
- 1916’da Kimyager Jan Czochralski, tek metal kristalleri oluşturmak için bir yöntem icat etti. Bu, güneş pilleri de dahil olmak üzere, özellikle elektronikte hâlâ kullanılan yarı iletken levhaların oluşturulması için devrim niteliğinde bir buluştu.
- 1917’de Albert Einstein, ışıkların elektromanyetik kuvvet taşıyan paketler gibi davrandığı fikrini sunarak fotovoltaiklere teorik bir temel sağladı.
1920’lerden Sonra Güneş Enerjisi Tarihi:
- 1929’da Fizikçi Gilbert Lewis, Einstein’ın elektromanyetik enerji paketlerini tanımlamak için; “fotonlar” terimini ilk kez kullanan bilimci oldu.
- 1941’de Bell Laboratuvarları mühendisi Russell Ohl, ilk monokristal silikon güneş pili için patent başvurusunda bulunmuştur.
- 1947’de, savaş sonrası enerji kıtlığı nedeniyle evlerde güneş enerjisi kullanımı popüler hale geldi.
- 1951’de, germanyumdan yapılan güneş pilleri üretilmiştir.
- 1954’de Bell Laboratuvarları ilk verimli silikon güneş pilini üretti. Mevcut hücrelere kıyasla zayıf olsa da, bu hücreler kısacası %4 verimlilikle önemli miktarda elektrik üretebilen ilk sistemdir.
- 1955’de, Güneş enerjisiyle çalışan telefonlarla, ilk kez görüşme gerçekleştirilmiştir.
- 1956’da General Electric, ilk güneş enerjili radyoyu piyasaya sürdü. Özellikle cihazın hem gündüz, hem de depoladığı enerjiyle gece çalışması büyük yankı uyandırdı.
- 1958’deki en önemli gelişme Vanguard I ismindeki güneş panelleriyle çalışan ilk uzay aracının üretilmesiydi.
Güneşin Katmanları Sırasıyla Nelerdir?
1960’lardan Sonra Güneş Enerjisi Tarihi
- 1960’da Güneş paneli çatılı ve 72 voltluk pilli bir araba olan Londra, İngiltere sokaklarında dolaşmaya başlamıştır.
- 1961’de Birleşmiş Milletler, gelişmekte olan dünyada, güneş enerjisinin kullanımına ilişkin bir konferansa sponsor oldu.
- 1962’de Bell Laboratories’den 3.600 hücre, ilk güneş enerjili iletişim uydusu olan Telstar’a güç verdi.
- 1967’de Sovyetler Birliği’nin Soyuz 1’i, kısacası insanları taşıyan ilk güneş enerjisiyle çalışan uzay aracı oldu. Burada “insanları taşıyan” sözcüğüne dikkat etmenizde fayda var; lakin insansız icat edilen uzay aracı, bildiğiniz gibi Vanguar 1’di.
- 1972’de ilk güneş enerjisiyle çalışan bir saat olan Synchronar 2100 piyasaya çıktı.
- 1973’de Delaware Üniversitesi, yalnızca güneş enerjisiyle çalışan ilk bina olan Solar One‘ı inşa etti.
- 1974’de güneş enerjisi endüstrisinin çıkarlarını temsil etmek için Güneş Enerjisi Endüstrileri Birliği (SEIA) kurulmuştur.
- 1977’de Fotovoltaik pillerin dünya üretimi 500 kW’ı aşmıştır.
1980’lerden Sonra Güneş Enerjisi Tarihi:
- 1981’de Solar Challenger, dünyanın uzun mesafeler uçabilen ilk güneş enerjisi uçağı oldu.
- 1982’de İlk büyük ölçekli güneş enerjisi çiftliği, California-Hesperia yakınlarında inşa edilmiştir.
- 1982’de ABD’deki Sacramento Belediyesi, ilk güneş enerjisi üretim tesisini kurdu.
- 1985’de Avustralya’daki New South Wales Üniversitesi‘ndeki Fotovoltaik Mühendisliği Merkezi tarafından %20 verimliliğe ulaşabilen silikon hücreler oluşturulmuştur.
- 1985’de, yenilenebilir enerjiyi depolamak için kullanılan ilk lityum iyon piller geliştirildi. Aslında bu gelişmeyi, başlı başına bir icat olarakta kabul edilebilirsiniz.
- 1991’de, altı yıl önce üretilen lityum iyon pillerin geleceği, özellikle ticari üretime dönüştürülerek güçlendirilmiştir.
- 2000 yılında Almanya, güneş enerjisi endüstrisini canlandırmak için garantili özel bir devlet programı oluşturmuştur.
- 2001’de Suntech Power, Çin’de kurulmuştur ve güneş enerjisi teknolojisinde dünya lideri olmayı başarmıştır.
- 2009’da, Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA) kuruldu.
- 2009’da Çin, güneş enerjisi endüstrisinde büyümeyi teşvik etmek için tarife garantisini uygulamaya koydu.
- 2013’de, Dünya çapındaki solar PV kurulumları 100 gigawattı geçti.
- 2015’de Tesla, özellikle çatıdaki güneş enerjisi sahiplerinin elektriği depolamasına izin vermek için lityum iyon pil Powerwall’u tanıttı.
- 2021: Türkiye’nin en büyük spor kulüplerinden Galatasaray, çatısına Enerjisa işbirliğiyle güneş enerjisi panelleri kurarak; enerji tüketiminde kendisine yıllık %60’lık tasarruf sağlayacak iş birliğine gitti.
