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Cella fotovoltaica

La cella fotovoltaica è un dispositivo in grado di trasformare direttamente l’energia delle radiazioni luminose (energia solare) in energia elettrica.
Essa è costituita essenzialmente da due sottili strati di materiali semiconduttori(silicio cristallino o amorfo, oppure altre sostanze): uno strato è di tipo n (tende a raccogliere elettroni), l’altro di tipo p (tende a raccogliere cariche positive). La cella fotovoltaica è completata da un rivestimento antiriflesso e da due contatti elettrici, uno superiore e uno inferiore.

FUNZIONAMENTO

Nella zona di contatto (giunzione) tra i semiconduttori esiste un campo elettrico, dovuto alla diversa natura dei due materiali: quando la zona di contatto è colpita da luce solare (cioè da fotoni) vengono mobilitati elettroni (quelli più esterni degli atomi di silicio),che il campo elettrico sospinge nello strato n. Per ogni elettrone che si libera, si forma contemporaneamente una carica positiva che, sempre a causa del tempo elettrico, viene sospinta nello strato p.
Collegando con un circuito esterno i due strati, si avrà una circolazione di elettroni, cioè una corrente elettrica continua, tra n e p.
Il rendimento massimo teorico della trasformazione di energia solare in energia elettrica è del 32%, mentre quello attuale è del 18-10%.

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