Efficiency comparison of bifacial photovoltaic panels under various ground conditions
Çift yüzlü fotovoltaik panellerin çeşitli zemin koşullarında verimliliklerinin karşılaştırılması
- Tez No: 1011465
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SITKI KOCAOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Küresel enerji talebindeki artış ve fosil yakıt kullanımının neden olduğu çevresel etkiler, yenilenebilir enerji teknolojilerinin stratejik önemini giderek artırmaktadır. Bu bağlamda fotovoltaik (PV) sistemler, maliyetlerdeki düşüş, teknolojik olgunluk ve geniş kullanım alanları sayesinde enerji dönüşümünün merkezinde yer almaktadır. Geleneksel monofacial PV paneller yalnızca ön yüzeyden ışınım toplayabildiğinden, zemin kaynaklı yansımaların önemli bir kısmı değerlendirilememektedir. Bu sınırlamayı aşmak üzere geliştirilen bifacial PV paneller, hem ön hem de arka yüzeyden ışınım absorbe ederek birim alandan elde edilen enerji miktarını artırmaktadır. Panelin montaj yüksekliği, eğim açısı, sıra aralığı ve özellikle zemin albedosu gibi çevresel parametreler, bifacial kazanç üzerinde belirleyici rol oynamaktadır. Bu tezde, farklı zemin kaplama koşullarının bifacial PV panellerin enerji verimliliği üzerindeki etkileri deneysel ve sayısal yöntemlerle araştırılmıştır. İlk olarak panel teknolojisi, inverter özellikleri, dizi tasarımı ve iklim verileri ayrıntılı biçimde incelenmiştir. Daha sonra SketchUp tabanlı gölgeleme analizleri ile yılın farklı gün ve saatlerine ait ışınım koşulları değerlendirilmiştir. Çalışmada beyaz çakıl, beton ve doğal toprak gibi farklı zemin türlerinin albedo değerleri karşılaştırılarak bifacial kazanç üzerindeki etkileri analiz edilmiştir. Yıllık ve aylık performans simülasyonları, zemin yansıtıcılığının enerji üretiminde anlamlı artışlara yol açtığını göstermiştir. Sonuç olarak, yüksek albedo değerine sahip zeminlerin bifacial PV sistemlerde üretimi belirgin şekilde artırdığı; uygun dizi tasarımı ve montaj parametrelerinin ise bu kazancı daha da optimize ettiği ortaya konulmuştur. Bu çalışma, arazi tipi güneş santrallerinde bifacial panel kullanımının tasarım ve yatırım süreçlerine önemli katkılar sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
The global increase in energy demand and the environmental impacts caused by fossil fuel use have significantly strengthened the strategic importance of renewable energy technologies. In this context, photovoltaic (PV) systems have become central to the energy transition due to decreasing costs, technological maturity, and wide application areas. Traditional monofacial PV panels can collect radiation only from the front surface, resulting in the loss of a considerable portion of ground-reflected irradiance. Bifacial PV panels, developed to overcome this limitation, absorb radiation from both the front and rear surfaces, thereby increasing the energy yield per unit area. Environmental parameters such as mounting height, tilt angle, row spacing, and especially ground albedo play a decisive role in bifacial gain. This thesis investigates the effects of different ground surface conditions on the energy performance of bifacial PV panels using experimental and numerical methods. First, panel technology, inverter characteristics, array design, and climatic data were examined in detail. Subsequently, SketchUp-based shading analyses were conducted to evaluate irradiance conditions for different days and hours throughout the year. In the study, albedo values of various ground types—such as white gravel, concrete, and natural soil—were compared to analyze their influence on bifacial gain. Annual and monthly performance simulations revealed that ground reflectivity leads to a significant increase in energy production. In conclusion, surfaces with high albedo values substantially enhance the energy output of bifacial PV systems, and appropriate array design and mounting parameters can further optimize this gain. This study provides important insights for the design and investment planning of bifacial PV applications in ground-mounted solar power plants.
Benzer Tezler
- Tek ve çift yüzlü fotovoltaik panellerin enerji performansının karşılaştırılması
Comparison of energy performance between monofacial and bifacial photovoltaic panels
AHMET DURAK
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR AKYOL
- Binaya entegreli fotovoltaik uygulamaların tasarımına etki eden parametrelerin deneysel analizi
Experimental analysis of parameters affecting the design of building integrated photovoltaic applications
YUSUF CAN DEMİR
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiHarran ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET AZMİ AKTACİR
- The comparison of new generation photovoltaic cell technologies (TOPCon vs PERC)
Yeni nesil fotovoltaik hücre teknolojilerinin karşılaştırılması (TOPCon vs PERC)
ASIMCAN ÇINAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
EnerjiErciyes ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GAMZE GENÇ
- Güneş takip sistemi ile güneş panellerinin çift taraflı ve tek taraflı kullanımının karşılaştırmalı analizi
Double-sided and single-sided use of solar panels with solar tracking system analysis of the comparative
IBRAHIM KHALEEL IBRAHIM ALTAAI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiKütahya Dumlupınar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN DONAT YILDIZAY
- Fotovoltaik – termoelektrik (PV-TE) hibrit güç üretim sistemlerinin performanslarının incelenmesi
Performance investigation of photovoltaic-thermoelectric (PV-TE) hybrid power generation systems
CİHAN DEMİRCAN
Doktora
Türkçe
2022
EnerjiIsparta Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİLMİ CENK BAYRAKÇI
PROF. DR. ALİ KEÇEBAŞ