Güneş Pili Nedir?

Güneş uzun süredir enerjisiyle hem aydınlatıp hem de ısıtıyor dünyamızı. Neredeyse milyar yıllarca kullanabileceği yakıta sahip olan güneşin enerjisi yerine çıkarması zor ve dünya zarar veren kömür petrol gibi fosil yakıtları kullanırız. Bunu hiç aklınızdan geçirdiniz mi? Belki de bu düşünceyle Edmond Becquerel de güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüşmesine sağlayacak olan fotovoltaik etkiyi keşfetti. Bu ancak güneş pili fikrinin tohumlarını attı. İlk olarak güneş pilini yapan ise New Yorklu mucit Charles Fritts'dı. Metal plaka üzerine bir selenyum tabakası yerleştirilerek ve ince bir altın tabakadan oluşan ilk güneş pilini yaptı.
Güneş pilinin yapısı ise temel olarak iki farklı silikon tabakasından oluşur. N-tipi silikon, silikona çoğunlukla fosfor eklenerek 1 elektronun serbest kalması sağlanılarak oluşturulur.P tipi silikon da ise silikona çoğunlukla valans elektronu 3 olan bor eklenerek her atom için bir boşluk oluşan tabaka oluşur.
Bu iki tabakanın bir araya geldiği noktada N tarafındaki bazı elektronlar P bölgesine doğru hareket ederek boşlukları doldururlar.Böylece kesiştikleri bölgede elektronların ve boşlukların olmadığı bir boşalma bölgesi oluşur.Bölgenin N sınırı hareket dolayı pozitif yükle dolayısıyla P sınırı ise negatif yüklenmiş olur.Bu yükler arasında bir elektrik alan oluşur. Bu yapı güneş pillerin en temel yapısı olarak bilinir.Günümüzde ise daha farklı yapılarda ve malzemeler kullanılarak yapılan güneş pilleri bulunmaktadır.
Güneş pilinin çalışması ise güneş ışınlarındaki foton enerjisinin N bölgesine çarparak boşalma bölgesine kadar gelir ve foton enerjisi boşlukları elektronla doldurmak için gerekli enerjiyi sağlar .Bu sayede bölgedeki elektrik alan elektronları ve boşlukları boşalma bölgesinin dışına doğru iter. Böylece N bölgesinde elektron ve B bölgesindeki boşluk konsantrasyon farkları o kadar yükselir ki aralarında potansiyel fark oluşturur. Bu iki yük arasına bir elektrik sistemi kurdumuğuzda ise potansiyel farktan dolayı elektrik akımı oluşur.Bu elektriği de istenilen herhangi bi yerde kullanabiliriz.
Bu yazımda neden güneş pillerinden bahsetim sizce.Yazımın başında da bahsettiğim gibi güneş enerjisi dünyanın her yerine neredeyse sonsuz bir kaynaktan enerji sağlıyor.Güneş var olduğu sürece de bu enerjiyi kullanıp güneş pilleri sayesinde elektrik enerjisine dönüştürme size izin verecek. Bunu ise her geçen gün gelişen güneş pillerini sayesinde güneş enerjisinden daha çok verim elde ederek yapacak insanlık.

Ümit Uygan
2021-02-17 479