Cella fotovoltaica.

Si intende per cella fotovoltaica l’unità di base di un modulo fotovoltaico. Il modulo fotovoltaico è un apparato che converte direttamente l’energia del sole in energia elettrica per effetto fotovoltaico. Una radiazione elettromagnetica che incide su di un materiale può in talune condizioni, fornendo energia, allontanare un elettrone più esterno degli atomi del materiale creando così quella che viene normalmente detta una lacuna. Se l’energia fornita dalla radiazione è sufficiente(superiore all’energia della banda proibita dell’atomo) può far passare l’elettrone dalla banda di valenza a quella di conduzione. Questo fenomeno come detto è alla base del funzionamento delle celle fotovoltaiche. Queste sono normalmente costituite da materiale semiconduttore in quanto i materiali isolanti hanno una energia di banda proibita troppo elevata(da non potere essere eguagliata dall’energia del fotone incidente), mentre i materiali conduttori hanno energia di banda proibita troppo bassa per cui a temperatura ambiente si creano e distruggono in continuazione coppie elettroni lacune. Se come detto utilizziamo materiale semiconduttore (tipicamente Silicio) per effetto della radiazione incidente un certo numero di elettroni passa nella banda di conduzione determinando nella banda di valenza un egual numero di lacune. Drogando il semiconduttore (inserendo nel reticolo cristallino atomi del terzo gruppo e del quinto gruppo quindi lacune ed eccesso di elettroni) si ottiene a cavallo della superficie di giunzione la formazione di un campo elettrico. Illuminando la giunzione con una radiazione elettromagnetica si ottengono ancora elettroni e lacune che per effetto del campo elettrico a cavallo della giunzione si sposteranno in opposte direzioni. Se si connette la giunzione con un conduttore esterno si chiude il circuito e fino a che la giunzione è illuminata si avrà passaggio di corrente. La dimensione di una cella fotovoltaica è 10x10 cm. Il rendimento di una cella fotovoltaica è dato dal rapporto l’energia prodotta dalla cella e l’energia solare che incide su di essa tipicamente i prodotti in commercio sono su valori peri al 15%. Approfondimenti su: Cella fotovoltaica. in impianti fotovoltaici o in energia Solare.

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