Energia fotovoltaica come funziona

Energia fotovoltaica: caratteristiche, storia e tecnologia

Come funziona l'energia fotovoltaica: fotoni e celle

Le celle fotovoltaiche sono costituite da almeno 2 strati di semiconduttori: uno strato contenente una carica positiva, l'altro una carica negativa.La luce del sole è composta da piccole particelle di fotoni di energia solare. Nel momento in cui una cella fotovoltaica è esposta alla luce solare, molti dei fotoni si riflettono, trapassano, o sono assorbiti dalla cella solare.Quando un numero giusto di fotoni vengono assorbiti dallo strato negativo della cella fotovoltaica, gli elettroni vengono liberati dal materiale semiconduttore. A causa del processo di fabbricazione dello strato positivo, questi elettroni liberati naturalmente migrano allo strato positivo creando un differenziale di tensione, simile ad una batteria domestica. Quando i 2 strati sono collegati ad un carico esterno, i flussi di elettroni entrano attraverso il circuito di creazione di energia elettrica. Ogni cella solare unica produce solo 1-2 watt.

Come funziona l'energia fotovoltaica: risparmio e rispetto per l'ambiente

Per aumentare la potenza, le cellule sono combinate in un pacchetto chiamato modulo solare. Questi moduli (da uno a diverse migliaia) vengono collegati in serie, in modo che siano paralleli tra loro, in quello che è chiamato un pannello solare, per creare la tensione e l'amperaggio desiderato. A causa della naturale abbondanza di silicio, il materiale semiconduttore che costituisce le cellule fotovoltaiche e la risorsa praticamente illimitata del sole, le celle solari sono molto rispettose dell'ambiente. Esse bruciano combustibile e non hanno assolutamente parti in movimento: questo le rende praticamente prive di manutenzione, pulite e silenziose.Il proprietario medio di un'abitazione può risparmiare più di 1000 € all'anno in energia elettrica con l'installazione di pannelli solari sul tetto, considerando anche il costo dei pannelli solari.

Energia fotovoltaica come funziona: Dall'elettrone al risparmio di energia elettrica: il fotovoltaico

Per lavorare con le celle fotovoltaiche, c'è bisogno di stabilire un campo elettrico. Proprio come un campo magnetico, che si verifica a causa di poli opposti, un campo elettrico si verifica quando cariche opposte sono separate. Per ottenere questo campo, i produttori di silicio lo associano con altri materiali, dando ad ogni parte una carica elettrica positiva o negativa.In particolare, seminano il fosforo nello strato superiore del silicio, che aggiunge più elettroni con una carica negativa a quel livello. Nel frattempo, lo strato inferiore riceve una dose di boro, che si traduce in un minor numero di elettroni, o in una carica positiva. Viene aggiunto tutto fino ad ottenere un campo elettrico che fa da collegamento tra i vari strati di silicio. Un paio di altri componenti della cellula trasformano questi elettroni in energia utilizzabile. Le piastre conduttive metalliche sui lati della cella raccolgono gli elettroni e li trasferiscono. A quel punto, gli elettroni possono fluire come qualsiasi altra fonte di energia elettrica.