Solare Fotovoltaico: cos’è l’Energia Fotovoltaica

Energia Fotovoltaica: definizione

Etimologia Energia Fotovoltaica (FV): il significato letterale è “energia prodotta dalla luce”. Foto deriva infatti dal greco “phos” (cioè luce) e “Volt” trae origine dal nome di Alessandro Volta, lo scienziato inventore della pila.

Solare Fotovoltaico

Energia Fotovoltaica

Il solare fotovoltaico permette di trasformare l’energia solare in energia elettrica in modo diretto ed istantaneo, senza usare combustibili. La produzione di energia elettrica utilizzando il sole si ottiene grazie all’effetto fotoelettrico inverso di giunzione, cioè all’effetto fotovoltaico che si manifesta nei materiali semiconduttori, in particolare nelle giunzioni PN polarizzate inversamente. La produzione di energia elettrica utilizzando il sole si ottiene grazie all’effetto fotoelettrico inverso di giunzione, cioè all’effetto fotovoltaico che si manifesta nei materiali semiconduttori, in particolare nelle giunzioni PN polarizzate inversamente.

Il materiale utilizzato è il Silicio, che gode della proprietà di generare una tensione ai suoi capi quando è colpito da radiazione luminosa e conseguentemente di generare corrente elettrica quando la giunzione PN di silicio drogato Pe N è inserita in un circuito chiuso.

Il Silicio è un materiale molto presente sulla terra, ma per godere della proprietà dell’effetto fotovoltaico deve subire un processo di drogaggio (doping) consistente nell’introduzione di droganti, cioè elementi trivalenti quali il boro e l’alluminio o pentavalenti quali il fosforo e l’arsenico. Tale processo di drogaggio avviene con le tecnologie simili a quelle della produzione del silicio per la componentistica elettronica.

A seconda che il reticolo cristallino del silicio ottenuto sia perfettamente regolare o no si producono celle fotovoltaiche monocristalline o policristalline. Il monocristallo ha costi produttivi più elevati del policristallino e attualmente sui sta diffondendo anche la tecnologia a film sottile.

Tecnologie del solare fotovoltaico

• Pannelli fotovoltaici (o celle fotovoltaiche) fissi e orientabili
• Materiali in silicio mono o policristallino
• Materiali alternativi: film sottili e altri materiali fotosensibili.
  • GaAs arseniuro di gallio, per applicazioni speciali aerospaziali
  • CIS, strati di calcogenuri. Ad esempio Cu(InxGa1-x)(SexS1-x)2. Hanno un’efficienza fino all’11%, ma il loro costo è ancora troppo elevato.
  • CdTe telloruro di cadmio