Güneş paneli üretim hatalarının enerji verimliliğine olan etkilerinin belirlenmesi
Determining the effects of solar panel production errors on energy efficiency
Yazar: AHMET GÜZELBAY
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇETİN PALTA
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Fotovoltaik paneller güneş enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren sistemlerdir. Günümüzde malzeme biliminin gelişmeleri fotovoltaik teknolojilerde de ilerleme sağlanmıştır. Buna rağmen diğer birçok enerji kaynağıyla mukayese edilmesine rağmen, fotovoltaik panellerin verimleri oldukça düşük. Araştırmalar, Fotovoltaik panellerin verimlerine etki eden birçok parametrenin bulunduğunu gösteriyor. Genel olarak özetlenecek olursa; Güneş ışınlarının şiddeti, gölgelenme, sıcaklık, panel eğim açısı, tozlanma ve kablo kayıpları en yaygın olanlardandır. Bu araştırmada başlangıçta güneş enerjisi hakkında bilgiler verilmiş daha sonra fotovoltaik panellerden bahsedilmiştir. Ayrıca çalışmanın ikinci bölümünde güneş panelleri ile ilgili bazı üretim süreçlerine ve fotovoltaik panellerde güç düşümüne neden olan PID ve LID etkisine değinilmiştir. Çalışma sonucunda panelin elektrik enerjisi üretiminde fotovoltaik panel sıcaklığının önemli etkiye sahip olduğu tespit edilmiştir. Güneş paneli üretim hatalarının enerji verimliliğine olan etkileri nasıl ve ne oranda ölçülmüştür. Yapılan testlerde zayıf lehimin neden olduğu sıcak noktalar, güneş panellerinde hot-spota yol açtı. Panel sıcaklığı arttıkça, fotovoltaik sistemlerin enerji kazançları, azalmaktadır. Termal görüntülerde gözlemlenen bu olgular, zayıf lehimin elektrik üretiminde direnç artışına sebep olarak lokal ısıtmalara neden olduğunu doğruladı. Bu durum, güneş panelinin veriminde düşüşe ve potansiyel hasar riskine işaret ediyor. Bu sıcak nokta olguları, güneş enerjisi sistemlerindeki dayanıklılık ve performansı güçlendirecek önemli bir sorun olarak ortaya çıkıyor. Araştırma sonundaki verilere göre; on gün boyunca yapılan kayıtlarda, güneşli günlerde hatalı panellerde olan enerji kaybı, referans paneline göre daha fazla olarak hesaplanmıştır.

Abstract:
Photovoltaic modules are systems that convert solar energy directly into electrical energy. Today, developments in material science have also made progress in photovoltaic technologies. However, compared to many other energy sources, the efficiency of photovoltaic modules is quite low. Research shows that there are many parameters that affect the efficiency of photovoltaic panels. To summarize in general terms; The most common ones are the intensity of sunlight, shading, temperature, module tilt angle, dust and cable losses. In this research, information about solar energy was given at the beginning, and then photovoltaic modules were mentioned. In addition, in the second part of the study, some production processes related to photovoltaic modules and the PID-LID effect that causes power reduction are mentioned. As a result of the study, it was determined that the module temperature has a significant effect on the electrical energy production of the module. How and to what extent the effects of photovoltaic modules production errors on energy efficiency were measured. In the tests, hot spots caused by poor solder caused significant temperature increases in the solar modules. As the module temperature increases, energy gains of photovoltaic systems decrease. These phenomena observed in thermal images confirmed that poor solder causes local heating by increasing resistance in electricity generation. This indicates a decrease in the efficiency of the module and potential risk of damage. These hot-spot phenomena emerge as an important challenge that will strengthen the durability and performance in solar energy systems. According to the data at the end of the research; In the recordings made for ten days, the energy loss in the faulty panels on sunny days was calculated to be greater than the reference panel.