Fosil yakıtların azalması, hidroelektrik üretim potansiyelinin doyuma ulaşması, nükleer gücün güvenliğinin getirdiği sorunlar ve çevre kirliliğindeki artış, tükenmeyen ve kirlilik yaratmayan enerji kaynakları üzerine olan araştırmaları hızlandırmaktadır. Bu tür enerji kaynaklarından biri olan güneş enerjisi geleceğin parlak çocuğu niteliğindedir.
Fotovoltaik sistemler yaygın olarak ‘Güneş Pilleri (veya Hücreleri)’ adıyla bilinirler. Güneş pilleri yüzeyine gelen güneş ışığını 
doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren yarı-iletken maddeler içerirler. Yarı iletken özellik gösteren birçok madde arasında güneş pili yapmak için en uygun olanları silisyum, galyum arsenit, kadmiyum tellür gibi maddelerdir. Yarı iletken maddelerin güneş pili olarak kullanılabilmeleri için N ya da P katkılanmaları gerekir. Katkılanma, saf yarı iletken eriyik içerisine istenilen katkı maddelerinin kontrollü olarak eklenmesiyle yapılır.
Güneş pillerinin tarihi 19. yüzyıla uzanmaktadır. 1839’da Alexandre Edmond Becquerel, platin tabakalarla denemelerinde ilk fotovoltaik etkiyi saptadı. 35 yıl sonra Willoughby Smith, denizaltında telgraf kabloları için uygun bir materyal ararken selenyumun da fotovoltaik etki gösterdiğini buldu. Arkasından 1884’te Charles Fritts, selenyumdan ilk güneş pili hücresini gerçekleştirmiştir. Bell Laboratuvarlarındaki bilim adamları, Pearson ve Fuller, yarı-iletken elementler ve teknik uygulamaları üzerine çalışırken, iyon yüklenmiş silisyumdan güneş pili hücresi oluşturulabileceğini keşfettiler. Ardından silisyum temelli güneş pilleri ABD tarafından geliştirilen uzay araçlarında kullanılmaya başlandı.
Güneş pilinin üst kısımları yansımayı önleyici kaplama veya korumalardan oluşur. Güneş hücreleri son derece kırılgan olduklarından böyle bir koruma, çatlama ve kırılmaları önlemek için gereklidir. Işık bu katmanlara nüfuz ettiğinde silikon veya galyum arsenite çarpar. Tabakalar arasındaki bölümlerin farklılıkları sebebiyle güneşten gelen ışınlar bu bölgelere çarptığında elektronların tabakalar arası akışı sağlanmış olur. Bu tabakalar arasına tel çekilmek suretiyle güneş hücresi artı ve eksi kutuplara sahip bir pil halini alır ve böylece bir araca güç sağlamak için kullanılabilir. Depolama özelliğine sahip olan araçlarda, piyasada bulunabilen silisyum pilleri kullanılır. Tek tek sayısız hücreler güneş panelini oluşturmak için bir araya getirilir. Kullanılan motora bağlı olarak bu paneller ihtiyaca göre arttırılarak, istenilen ölçüde güç sağlanır. Güneş ışığının yoğunluğu, havanın bulutlu olması ve hava sıcaklığı, güneş panelinin ürettiği gücü etkiler.
Güneş arabaları, çalışma enerjilerinin büyük bölümünü güneş enerjisi ile sağlayan bir otomobil türüdür. Bundan dolayı dış yüzeyi, güneş enerjisini elektrik enerjisine çeviren güneş gözeleri ile kaplıdır. Elde edilen bu enerji bir akümülatör yardımıyla depolanır. Böylece bulutlu veya güneşsiz hava koşullarında otomobilin en azından belli bir süre kullanılması mümkündür.
Kaynaklar:
[1] Bilim ve Teknik dergisi – Sayı:482 Ocak 2008
[2] Genel Kimya – Anadolu Üniversitesi Yayınları
