Güneş panelleri güneş ışığını direkt olarak elektriğe çevirirler. PV (Fotovoltaik) hücreler yarı iletken malzemeden üretilmektedirler.

Güneş panellerinin yapısında bir yarı iletken olan “silisyum” elementi bulunur. Güneş ışığı bu maddeler tarafından absorbe edildiği zaman, elektronlar bulundukları atomlardan ayrılarak madde içinde serbest kalırlar ve böylece bir elektrik akımı oluşur.

Işığın (fotonların) elektriğe (voltaj) dönüşümüne fotovoltaik efekt adı verilmiştir. Paneller, gölgeli havalarda bile önemli miktarda elektrik enerjisi üretebilmektedir. Güneş panelleri çok sayıda güneş hücresinin birbirine paralel veya seri bağlanarak bir yüzey üzerine monte edilmesiyle oluşturulur.

Kullanılan hücre tipinin yapısına göre polikristal, monokristal ve ince film olmak üzere çeşitli güneş panelleri mevcuttur.Bir güneş hücresinin performansı verimi ile ölçülmektedir. Aldığı enerjinin yüzde kaçını kullanılabilir elektriğe dönüştürdüğü verimi belirleyen en önemli parametredir.

Ancak belli dalga boylarındaki ışık elektriğe dönüştürülebilir, geri kalan büyük miktar hücreyi oluşturan madde tarafından ya emilmekte ya da yansıtılmaktadır. Bundan dolayı günümüzde tipik bir güneş hücresinin verimi %15 civarındadır, yani aldığı enerjinin sadece altıda birini elektriğe çevirmektedir.

Güneş panellerin mevsimlere bağlı olarak farklı açılarla güneşe doğru yönlendirmesi yapılarak her mevsimde azami verim alınması mümkün olmaktadır. Türkiye için genelde geçerli olan 60º kış eğimi sayesinde ve panel camlarının özelliği nedeni ile buzlanma veya kar birikmesi engellenmektedir.

Alternatif enerji sistemleri proje gereksinimlerine göre şebekeye paralel (on-grid), şebekeden bağımsız (off-grid) ve Green-Line (şebeke destekli) olarak tasarlanabilir.
Şebeke bağlantılı güneş pili sistemlerin gücü, birkaç kW'dan birkaç MW'lara kadar değişebilmektedir. Bu sistemler yüksek güçte santral boyutunda sistemler olabileceği gibi daha çok görülen uygulaması binalarda küçük güçteki sistemler şeklindedir.

Şebekeden bağımsız sistemler şebekenin hiç olmadığı yerlerde tercih edilirler. İklim verileri yeterli olduğu sürece bu sistemler yalnızca ilk yatırım giderleri bile göz önüne alındığında, şebekeye bağlanmak için gerekli olan yatırımdan daha kazançlı olabilmektedir.

Bu sistemlerde üretilen elektriğin depolanarak geceleri veya enerji üretilmediği zamanlarda kullanılabilmesi için batarya olması gerekmektedir. Batarya kapasitesi ayarlanırken bölgenin iklim verileri, kullanılacak elektrikli cihazlar ve de kullanım süresi göz önüne alınır.




Şebekeden bağımsız sistemlerin genel uygulama alanları aşağıdaki gibi sıralanabilir:

• - Haberleşme istasyonları, kırsal radyo, telsiz ve telefon sistemleri

• - Petrol boru hatlarının katodik koruması

• - Metal yapıların (köprüler, kuleler…) korozyondan korunması

• - Elektrik ve su dağıtım sistemlerinde yapılan telemetrik ölçümler, hava gözlem istasyonları

• - Bina içi ya da dışı aydınlatılması

• - Dağ evleri ya da yerleşim yerlerinden uzaktaki evlerde TV, radyo, buzdolabı gibi elektrikli aygıtların çalıştırılması

• - Tarımsal sulama ya da ev kullanımı amacıyla su pompajı

• - Orman gözetleme kuleleri

• - Deniz fenerleri

• - İlkyardım, alarm ve güvenlik sistemleri

• - Deprem ve hava gözlem istasyonları

• - Dağ evleri, çiftlikler

• - Tekne, karavan gibi özel uygulamalar

Türkiye'nin ortalama yıllık toplam güneşlenme süresi, 2640 saat (günlük toplam 7,2 saat), ortalama toplam ışınım şiddeti ise 1311 kWh/m 2 yıl ( günlük toplam 3,6 kWh/m 2 ) olarak tespit edilmiştir. Rakamlardan da görüldüğü gibi ülkemiz alternatif enerji kaynaklarına vakit kaybetmeden yönelmelidir.