Le celle fotovoltaiche: cosa sono?
Le celle fotovoltaiche può essere definita quale uno degli elementi cardine e fondamentali di un sistema energetico fotovoltaico. Esse sono l’elemento base per la produzione dell’energia elettrica.
Tendenzialmente, la cella ha una forma quadrata ed è costruita in silicio; quest’oggi però vengono prodotte anche celle in diseleniuro di rame, in indio e in tellururo di cadmio.
Ogni cella ha rispettivamente una carica negativa e una positiva e una superficie anti-riflettente che permette di assorbire la luce del sole.
Dall’aggregazione di queste celle nasce il modulo fotovoltaico (più generalmente pannello solare), che cattura l’energia solare e la trasforma in energia sostenibile.
Il materiale con cui viene ricoperto è un semiconduttore che risulta sensibile alla luce e genera elettricità grazie ad essa, tramite l’effetto fotovoltaico.
Struttura e funzionamento
La classica struttura delle celle fotovoltaiche è su due strati: N e P, caricati rispettivamente negativo e positivo.
Il circuito è formato da due strati di alluminio e silicio, mentre la loro superficie anti-riflettente favorisce l’assorbimento della luce.
Per quanto riguarda il funzionamento, viene assorbita una particella di luce dalla struttura, il fotone.
Esso, entrando a contatto con P, rilascia un elettrone che viene a sua volta convogliato nel circuito dando vita all’energia.
Le celle tra di loro sono connesse attraverso nastri metallici, in grado di formare circuiti in serie e in parallelo.
Le diverse tipologie
Le celle fotovoltaiche possono essere di diversi tipi.
1)Le celle di silicio monocristallino sono di colore blu scuro, quasi nero e sono composte da cristalli di silicio monocristallino appunto.
2) Le celle fotovoltaiche di silicio policristallino hanno cristalli di silicio con orientamento diverso.
3)Quelle di silicio amorfo idrogenato assicurano ai loro pannelli delle performance maggiori e un basso degrado di modulo.
4)Le celle al tellururo di cadmio hanno una maggior capacità di assorbimento della luce e sopportano al meglio l’esposizione a temperature elevate.
5)Quelle in selenio di rame, indio e gallio sono tra i migliori prodotti per l’energia solare, il coefficiente di assorbimento di esse è il più alto di tutti e l’efficienza è maggiore del 21%.
6)Le celle in perovskite, un minerale con struttura cristallina regolare, hanno un costo di produzione piuttosto basso mentre il coefficiente di efficienza è elevato.
Queste sono le principali, ad esse se ne aggiungono molte altre che continuano ad innovarsi e rinnovarsi nel tempo.
