Yarı kesik ve standart monokristal hücreli panellerin ülkemizdeki uygulama alanlarına göre verimliliklerinin ve elektriksel değerlerinin karşılaştırılması
A comparative analysis of efficiency and electrical values halfcut and standard monocrystalline cell in Turkey application
Yazar: MUSTAFA ERAY BASMACI
Danışman: PROF. DR. MEHMET ÇAKMAK
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fotonik Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Yenilenebilir enerji kaynaklarında önemli bir yere sahip olan güneş enerjisinin kullanımında enerji krizi ve küresel ısınma etkileri sebebiyle tüm dünyada ciddi artışlar yaşanmaktadır. Güneş enerjisi santrallerinde kullanılan fotovoltaik paneller bu sistemlerin ana elemanları olup elektriğin üretimini sağlarlar. Günümüzde bu elektrik üreticilerinin verimlerinin artırılması konusunda birçok çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmada ise fotovoltaik panellerin iki farklı hücre boyutu ile verimliliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Hücre boyutları sektörde kullanılan standart boyutlardaki hücreler ve bu standart boyutlardaki hücrenin ikiye bölünmesi sonucu ortaya çıkan yarı-kesik hücreler ile yapılmıştır. Bu kapsamda standart boyutlardaki hücreler ile yarı-kesik boyuttaki hücrelere sahip iki farklı panel için flaş testleri ve gerçek ortam testleri gerçekleştirilmiştir. Test bilgileri olarak her iki panel için kısa devre akımı, açık devre gerilimi, maksimum güç noktası akım ve gerilim değerleri, sıcaklık, nem ve ışınım gibi paneller ve ortam koşullarına ait veriler toplanmış ve sonuçları incelenmiştir. Deney sonucunda yarı-kesikli panelin toplam gücü, çeşitli koşullarda 1-2 Wp standart hücreli panele göre daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Çalışmaları büyük ölçeklerdeki bir güneş enerjisi santrali için tasarlanarak incelenmesi için bir simülasyon programı olan PVsyst ile Ankara ilinde iki farklı 1,368 MWp kapasiteli güneş enerjisi santrali tasarlanmış ve üretim verileri elde edilmiştir. Simülasyon sonuçlarında yarı-kesik hücrelere sahip paneller ile oluşturulan güneş santrali, standart hücreli paneller ile oluşturulan güneş santraline göre bir yılda 9 447,00 kWs daha fazla elektrik enerjisi ürettiği hesaplanmıştır.  Gerçekleştirilen deneyler ve simülasyon çalışmaları sonucunda yarı-kesik hücrelere sahip güneş panellerinin standart boy hücreli güneş panellerine göre elektriksel kazançları ortaya koyulmuştur.

Abstract:
The usage of solar energy, which is at the top of the list of renewable energy sources, is experiencing serious increases all over the world due to the effects of the energy crisis and global warming. Photovoltaic modules used in solar power plants are the main elements of these systems and provide electricity production. Nowadays, many studies are carried out to increase the efficiency of these electricity producers. This study aims to examine the efficiency of photovoltaic modules with two different cell sizes. Cell sizes were made with the standard-sized cells used today and the half-cut cells resulting from the division of this standard-sized cell into two. In this context, flash tests and real ambient condition tests were carried out for two different modules with standard-sized cells and half-cut size cells. As test information, data on panels and ambient conditions such as short circuit current, open circuit voltage, maximum power point current and voltage values, temperature, humidity, and irradiation were collected for both modules and the results were examined. As a result of the experiment, it has been determined that the total power of the half-cut module is higher than the module with 1-2 Wp standard cells under various conditions.Two different solar power plants with 1,368 MWp capacity were designed in Ankara in order to design and analyze the studies for a large-scale solar power plant. Production data were obtained with PVsyst, a simulation program. In the simulation results, it has been calculated that the solar power plant built with modules with half-cut cells produces 9 447,00 kWh more electrical energy in a year than the solar power plant built with standard-size cell modules. As a result of the experiments and simulation studies carried out, the electrical gains of solar modules with half-cut cells were revealed compared to solar modules with standard-size cells.