CELLE SOLARI - SVILUPPO ED APPARECCHIO DI MODULI SOLARI

04/06/2018 - 11:10
Renewable Energy Development Institute - REDI
CELLE SOLARI - SVILUPPO ED APPARECCHIO DI MODULI SOLARI

Il termine "fotovoltaico" deriva da due parole: "foto" che significa luce e "voltaico" che indica il metodo per generare elettricità. Le celle fotovoltaiche sono utilizzate per convertire l'energia solare in energia elettrica; il processo si chiama conversione fotovoltaica. La storia del fotovoltaico risale al XIX secolo quando uno scienziato francese - Bequerel scoprì l'effetto del fotovoltaico. La prima cella fotovoltaica era costituita da una piastra di selenio semiconduttiva rivestita con un sottile strato d'oro.

Tutti gli organismi viventi creano e consumano energia durante i processi metabolici interni. La maggior parte delle risorse energetiche rinnovabili sono alcune forme di energia provenienti dal sole, principalmente derivanti dalla luce solare. Tutti i tipi di combustibili fossili sono risorse energetiche non rinnovabili. La rinnovabilità delle risorse energetiche è generalmente intesa come la capacità di ricreare le risorse energetiche in un periodo di tempo paragonabile alla durata della vita umana. Al giorno d'oggi, l'energia solare (helioenergy) è ancora poco utilizzata.

Le celle solari (celle fotovoltaiche, fotocellule) sono i materiali semiconduttori (sostanze cristalline la cui conduzione elettrica può essere cambiata in un ampio spettro - ad esempio da 10-8 a 103 S per cm - mediante drogaggio, riscaldamento, illuminazione o altre azioni) che convertono energia solare in energia elettrica grazie all'effetto fotovoltaico.

La cella fotovoltaica è una piastra semiconduttiva fatta al silicio, all'interno della quale il campo elettrico è creato da una giunzione p-n. I raggi del sole splendono sulla cella fotovoltaica, che emette elettroni dai loro fori nella struttura del semiconduttore, creando così coppie di ioni opposti. Quindi la loro carica elettrica viene divisa dal campo elettrico creato dalla giunzione p-n, formando quindi una differenza di potenziale. Quando colleghiamo un condensatore, la corrente elettrica inizia a fluire.

I wafer solari sono fatti di materiali semiconduttori, come silicio (Si), germanio (Ge), selenio (Se). Collegando i wafer solari, vengono create celle solari. Esistono diverse celle prodotte da un diverso numero di wafer, in base al loro impiego e alla loro qualità.

Le celle solari sono usate i.a. in impianti di energia solare, calcolatrici, orologi, satelliti artificiali, auto ibride, lampade da giardino, retroilluminazione di segnali stradali, ricarica della batteria durante il giorno e utilizzo della loro energia nelle ore notturne, ad es. sugli yacht. Il mercato delle celle solari è ancora giovane e in costante sviluppo.

Nell'aprile 2012 scienziati provenienti da Austria e Giappone hanno creato celle solari caratterizzate da uno spessore di soli 1,9 micrometri. È dieci volte meno dei più sottili apparecchi attualmente disponibili di questo tipo. Queste celle solari entreranno in uso entro 5 anni.

Il mercato delle celle fotovoltaiche cresce ogni anno anche di diverse decine di percento. I leader mondiali nella produzione di celle solari sono la Cina e l'Europa.