Güneş Spektrumun Türkiye'deki Farklı Bölgeler için Spektral Etkilerin İncelenmesi

Gencer Sarıoğlu; Rüştü Eke

doi:10.53433/yyufbed.1509398

TR EN

Güneş Spektrumun Türkiye'deki Farklı Bölgeler için Spektral Etkilerin İncelenmesi

Öz

Fotovoltaik (PV) modüller üzerine düşen güneşin spektral dağılımından etkilenmektedir. Bu çalışmada farklı iller seçilmiş ve SPCTRL2 programı kullanılarak faklı zamanlar için gelen doğrudan güneş ışınımı spektrumu elde edilmiştir. Bu spektrumlar kullanılarak ortalama foton enerjisi (APE) ve yararlı kesir (UF) ifadeleri güneş gözelerinin spektral tepki aralığına uyumlu olarak seçilmiş ve 300-1200 nm aralığında hesaplanmıştır ve karşılaştırılmıştır. Elde edilen APE değerleri AM 1.5D spektrum ile karşılaştırılmıştır. Aynı enlem üzerindeki incelenen şehirler için (Muğla, Şanlıurfa, İstanbul ve Trabzon) APE ve UF parametreleri batıda bulunan şehirlerde daha büyük olduğu görülmüştür. Aynı boylam üzerindeki incelenen şehirleri (Muğla, Şanlıurfa, İstanbul ve Trabzon) karşılaştırdığımızda güneyde bulunan şehirler daha büyük APE ve UF parametrelerine sahip olduğu görülmüştür. PV modül teknolojisinin yapıldığı yarıiletkenin yasak enerji aralığı ile UF parametresi arasında ilişki vardır ve yasak enerji aralığı arttıkça UF parametresi azalmaktadır. UF parametresinin düşük olduğu güneş gözesi teknolojileri spektral etkiye karşı daha hassas davranmaktadır.

Anahtar Kelimeler

APE, Spektrum, UF

Analysis of Spectral Effects of Solar Spectrum for Different Regions in Türkiye

Öz

Photovoltaic (PV) modules are affected by the spectral distribution of the sun falling on them. In this study, different provinces were selected and the direct solar radiation spectrum for different times was obtained using the SPCTRL2 program. Using these spectra, the average photon energy (APE) and useful fraction (UF) expressions were selected in accordance with the spectral response range of solar cells and calculated and compared in the range of 300-1200 nm. The obtained APE values were compared with the AM 1.5D spectrum. For the cities examined on the same latitude (Mugla, Sanliurfa, Istanbul and Trabzon), it was seen that the APE and UF parameters were larger in the cities located in the west. When we compared the cities examined on the same longitude (Mugla, Sanliurfa, Istanbul and Trabzon), it was seen that the cities located in the south had larger APE and UF parameters. There is a relationship between the forbidden energy range of the semiconductor from which the PV module technology is made and the UF parameter, and as the forbidden energy range increases, the UF parameter decreases. Solar cell technologies with low UF parameters are more sensitive to spectral effects.

Anahtar Kelimeler

APE, Spectrum, UF

Kaynakça

Ahmad, M. J., & Tiwari, G. N. (2008). Study of Models for Predicting the Mean Hourly Global Radiation from Daily Summations. Open Environmental Sciences, 2(1), 6–14. https://doi.org/10.2174/1876325100802010006
Alonso-Abella, M., Chenlo, F., Nofuentes, G., & Torres-Ramírez, M. (2014). Analysis of spectral effects on the energy yield of different PV (photovoltaic) technologies: The case of four specific sites. Energy, 67, 435–443. https://doi.org/10.1016/j.energy.2014.01.024
Andrade, R. C., Tiba, C., Fraidenraich, N., & Souza, J. L. (2013). Estımação do ıuv máxımo mensal no semı-árıdo do nordeste do brasıl-estudo de caso água branca-al. Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente, 17, 11.83-11.90.
Anonim (2024). T.C. Milli savunma bakanlığı harita genel müdürlüğü. Erişim tarihi: 30.07.2024. https://www.harita.gov.tr/urunler/indirilebilir-urunler/14#
Bird, R. E., & Riordan, C. (1986). American Meteorological Society Simple Solar Spectral Model for Direct and Diffuse Irradiance on Horizontal and Tilted Planes at the Earth’s Surface for Cloudless Atmospheres. In Source: Journal of Climate and Applied Meteorology (Vol. 25, Issue 1).
Chantana, J., Imai, Y., Kawano, Y., Hishikawa, Y., Nishioka, K., & Minemoto, T. (2020). Impact of average photon energy on spectral gain and loss of various-type PV technologies at different locations. Renewable Energy, 145, 1317–1324. https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.06.139
Cornaro, C., & Andreotti, A. (2013). Influence of Average Photon Energy index on solar irradiance characteristics and outdoor performance of photovoltaic modules. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 21(5), 996–1003. https://doi.org/10.1002/pip.2194
Daxini, R., & Wu, Y. (2023). Review of methods to account for the solar spectral influence on photovoltaic device performance. Energy, 129461. https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.129461
Du, H., Li, J., Zhu, W., Qu, Z., Zhang, L., & Lv, M. (2019). Flight performance simulation and station-keeping endurance analysis for stratospheric super-pressure balloon in real wind field. Aerospace Science and Technology, 86, 1–10. https://doi.org/10.1016/j.ast.2019.01.001
Eke, R., & Betts, T. R. (2017). Spectral irradiance effects on the outdoor performance of photovoltaic modules. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 69, 429-434. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.10.062

Gottschalg, R., Infield, D. G., & Kearney, M. J. (2003). Experimental study of variations of the solar spectrum of relevance to thin film solar cells. Solar Energy Materials and Solar Cells, 79(4), 527–537. https://doi.org/10.1016/S0927-0248(03)00106-5
Gueymard, C. A. (2023). Assessment of the global applicability of three leading indices that characterize the spectral distribution of solar irradiance impacting various photovoltaic technologies. Energy Conversion and Management, 295, 117602. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2023.117602
Honsberg C.B. & Bowden, S.G. (2019). “Photovoltaics Education Website,” www.pveducation.org.
Irvine, S. J. C. (2012). Photovoltaic (PV) thin-films for solar cells. Functional Materials for Sustainable Energy Applications, 22–41. https://doi.org/10.1533/9780857096371.1.22
Katsumata, N., Nakada, Y., Minemoto, T., & Takakura, H. (2011). Estimation of irradiance and outdoor performance of photovoltaic modules by meteorological data. Solar Energy Materials and Solar Cells, 95(1), 199–202. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2010.01.019
Keshuov, S., & Moldybayeva, N. (2024). Selection of optimal structure of an energy-supply system for objects in an agro-industrial complex based on renewable-energy sources. Renewable Energy Focus , 48. https://doi.org/10.1016/j.ref.2023.100533
Myers, D. R. (2012). Direct beam and hemispherical terrestrial solar spectral distributions derived from broadband hourly solar radiation data. Solar Energy, 86(9), 2771–2782. https://doi.org/10.1016/j.solener.2012.06.014
Myers, D. R., Kurtz, S. R., Emery, K., Whitaker, C., & Townsend, T. (n.d.). (2000) Outdoor meteorological broadband and spectral conditions for evaluating photovoltaic modules. Conference Record of the Twenty-Eighth IEEE Photovoltaic Specialists Conference (Cat. No.00CH37036). https://doi.org/10.1109/PVSC.2000.916104
Nofuentes, G., García-Domingo, B., Muñoz, J. v., & Chenlo, F. (2014). Analysis of the dependence of the spectral factor of some PV technologies on the solar spectrum distribution. Applied Energy, 113, 302–309. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2013.07.044
Roy, J. N., Gariki, G. R., & Nagalakhsmi, V. (2010). Reference module selection criteria for accurate testing of photovoltaic (PV) panels. Solar Energy, 84(1), 32–36. https://doi.org/10.1016/j.solener.2009.09.007
Satpathy, R., & Pamuru, V. (2021). Rooftop and BIPV solar PV systems. In Solar PV Power (pp. 317–364). Elsevier. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-817626-9.00008-3
Shahsavari, A., & Akbari, M. (2018). Potential of solar energy in developing countries for reducing energy-related emissions. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 90, 275-291.https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.03.065
Utrillas, M. P., Boscá, J. V., Martı́nez-Lozano, J. A., Cañada, J., Tena, F., & Pinazo, J. M. (1998). A comparative study of SPCTRAL2 and SMARTS2 parameterised models based on spectral irradiance measurements at Valencia, Spain. Solar Energy, 63(3), 161–171. https://doi.org/10.1016/S0038-092X(98)00058-9
Wang, S., Peng, J., Wang, M., Xue, P., Luo, Y., Ma, T., & Zhao, Y. (2023). Evaluation of the energy conversion performance of different photovoltaic materials with measured solar spectral irradiance. Renewable Energy, 219. https://doi.org/10.1016/j.renene.2023.119431
Wang, L., & Yu, J. (2023). Principles of photocatalysis. In Interface Science and Technology (Vol. 35, pp. 1–52). Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/B978-0-443-18786-5.00002-0
Wilberforce, T., Olabi, A. G., Sayed, E. T., Mahmoud, M., Alami, A. H., & Abdelkareem, M. A. (2024). The state of renewable energy source envelopes in urban areas. International Journal of Thermofluids, 21. https://doi.org/10.1016/j.ijft.2024.100581

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Metroloji,Uygulamalı ve Endüstriyel Fizik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Gencer Sarıoğlu ^*
0000-0002-7753-7813
Türkiye

Rüştü Eke
0000-0002-9260-6143
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

31 Aralık 2024

Gönderilme Tarihi

2 Temmuz 2024

Kabul Tarihi

6 Eylül 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 29 Sayı: 3

DOI

https://doi.org/10.53433/yyufbed.1509398

IZ

https://izlik.org/JA98MT25HS

APA

Sarıoğlu, G., & Eke, R. (2024). Güneş Spektrumun Türkiye’deki Farklı Bölgeler için Spektral Etkilerin İncelenmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 29(3), 868-881. https://doi.org/10.53433/yyufbed.1509398

AMA

1.Sarıoğlu G, Eke R. Güneş Spektrumun Türkiye’deki Farklı Bölgeler için Spektral Etkilerin İncelenmesi. YYUFBED. 2024;29(3):868-881. doi:10.53433/yyufbed.1509398

Chicago

Sarıoğlu, Gencer, ve Rüştü Eke. 2024. “Güneş Spektrumun Türkiye’deki Farklı Bölgeler için Spektral Etkilerin İncelenmesi”. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 29 (3): 868-81. https://doi.org/10.53433/yyufbed.1509398.

EndNote

Sarıoğlu G, Eke R (01 Aralık 2024) Güneş Spektrumun Türkiye’deki Farklı Bölgeler için Spektral Etkilerin İncelenmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 29 3 868–881.

IEEE

[1]G. Sarıoğlu ve R. Eke, “Güneş Spektrumun Türkiye’deki Farklı Bölgeler için Spektral Etkilerin İncelenmesi”, YYUFBED, c. 29, sy 3, ss. 868–881, Ara. 2024, doi: 10.53433/yyufbed.1509398.

ISNAD

Sarıoğlu, Gencer - Eke, Rüştü. “Güneş Spektrumun Türkiye’deki Farklı Bölgeler için Spektral Etkilerin İncelenmesi”. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 29/3 (01 Aralık 2024): 868-881. https://doi.org/10.53433/yyufbed.1509398.

JAMA

1.Sarıoğlu G, Eke R. Güneş Spektrumun Türkiye’deki Farklı Bölgeler için Spektral Etkilerin İncelenmesi. YYUFBED. 2024;29:868–881.

MLA

Sarıoğlu, Gencer, ve Rüştü Eke. “Güneş Spektrumun Türkiye’deki Farklı Bölgeler için Spektral Etkilerin İncelenmesi”. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 29, sy 3, Aralık 2024, ss. 868-81, doi:10.53433/yyufbed.1509398.

Vancouver

1.Gencer Sarıoğlu, Rüştü Eke. Güneş Spektrumun Türkiye’deki Farklı Bölgeler için Spektral Etkilerin İncelenmesi. YYUFBED. 01 Aralık 2024;29(3):868-81. doi:10.53433/yyufbed.1509398

Güneş Spektrumun Türkiye'deki Farklı Bölgeler için Spektral Etkilerin İncelenmesi

Öz

Anahtar Kelimeler

Analysis of Spectral Effects of Solar Spectrum for Different Regions in Türkiye

Öz

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

Ayrıntılar

Birincil Dil

Konular

Bölüm

Yazarlar

Yayımlanma Tarihi

Gönderilme Tarihi

Kabul Tarihi

Yayımlandığı Sayı

DOI

IZ

Kaynak Göster