Denizli ili için farklı zemin ve sicaklik koşullarında çift yüzlü fotovoltaik panellerin performans analizi
Performance analysis of bifacial photovoltaic panels in different ground and temperature conditions for Denizli
Yazar: NUSRET BAĞ
Danışman: PROF. DR. BEKİR SAMİ SAZAK
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Fotovoltaik paneller, güneş ışığını doğrudan elektrik enerjisine çeviren modern ve çevreci bir teknoloji olarak öne çıkmaktadır. Güneş ışığını emen yarı iletken malzemeler sayesinde, sürdürülebilir enerji üretimi sağlanarak fosil yakıtlara bağımlılık azaltılmaktadır. Güneş enerjisi, sınırsız ve yenilenebilir bir kaynak olmasıyla birlikte, enerji sektöründe hızla önem kazanmaktadır. Fotovoltaik paneller, geniş uygulama alanlarıyla bireysel evlerden büyük enerji santrallerine kadar farklı ölçeklerde kullanılmakta, aynı zamanda enerji maliyetlerini düşürmekte ve karbon salınımını azaltmaktadır. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte, daha verimli ve ekonomik paneller üretilmekte, bu da küresel enerji dönüşümüne katkı sağlamaktadır. 
Bu çalışma, çift yüzlü PV hücre ve modüllerinin güneş ışığı altında nasıl performans gösterdiğini basit ve ekonomik bir yöntemle ölçmeyi amaçlamaktadır. Bu çalışmada, güneş ışınımı değerinin ışık aydınlatma şiddeti ile ölçülmesi hedeflenmektedir. Denizli ili için farklı zemin ve sıcaklık koşullarında çift yüzlü fotovoltaik panellerin performansının detaylı bir analizi gerçekleştirilmiştir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının etkin kullanımının artırılması amacıyla, çift yüzlü fotovoltaik panellerin zemin türüne ve çevresel sıcaklık değişimlerine karşı gösterdiği performansın belirlenmesi büyük önem taşımaktadır. Çift yüzlü PV paneller, her iki yüzeyleri aracılığıyla güneş ışığını elektrik enerjisine dönüştürebilme kapasitesine sahiptir ve bu özellikleriyle geleneksel tek yüzlü panellere kıyasla daha yüksek verimlilik sunarlar. 
Araştırma kapsamında, Denizli ilinde belirlenen farklı zemin türleri (beyaz çakıl, siyah çakıl, toprak vb.) ve çeşitli sıcaklık koşulları altında çift yüzlü PV panellerin enerji üretim performansları karşılaştırılmıştır. Her zemin türü için panelin albedo etkisi (yüzeyden yansıyan ışık) ve çevresel sıcaklıkların panel verimliliğine etkisi detaylı olarak incelenmiştir. Bu ölçümler sonucunda çift yüzlü fotovoltaik panel ile yapılan ölçümlerde beyaz çakıl zemin ile siyah çakıl zemin arasında %8,56 fark olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Photovoltaic panels stand out as a modern and eco-friendly technology that directly converts sunlight into electrical energy. By utilizing semiconductor materials that absorb sunlight, sustainable energy production is achieved, thereby reducing dependence on fossil fuels. Solar energy, being an inexhaustible and renewable resource, is gaining rapid importance in the energy sector. Photovoltaic panels are used in a wide range of applications, from individual homes to large-scale power plants, and contribute to reducing energy costs and carbon emissions. With advancements in technology, more efficient and economical panels are being produced, further contributing to the global energy transition.

This study aims to measure the performance of bifacial PV cells and modules under sunlight using a simple and cost-effective method. The study focuses on measuring solar irradiance through light intensity. A detailed analysis of the performance of bifacial photovoltaic panels under different ground and temperature conditions in the Denizli province has been conducted. To enhance the efficient utilization of renewable energy sources, determining the performance of bifacial photovoltaic panels against ground type and environmental temperature variations is of great importance. Bifacial PV panels have the capacity to convert sunlight into electrical energy through both surfaces, offering higher efficiency compared to traditional monofacial panels.

Within the scope of the research, the energy production performance of bifacial PV panels was compared under various ground types (white gravel, black gravel, soil, etc.) and temperature conditions in the Denizli province. The albedo effect (light reflected from the surface) for each ground type and the impact of environmental temperatures on panel efficiency were examined in detail. As a result of these measurements, it was determined that there was an 8.56% difference between the measurements taken with bifacial photovoltaic panels on white gravel and black gravel surfaces.