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Celle fotovoltaiche
Argomenti trattati in questa sezione
Tutto sulle celle fotovoltaiche
- Celle fotovoltaiche: introduzione
- Processo di realizzazione di una cella fotovoltaica
- Efficienza di una cella fotovoltaica
- Silicio cristallino
Celle fotovoltaiche: introduzione
La cella rappresenta la base di un pannello fotovoltaico.
Una cella fotovoltaico può essere realizzata in diverse forme, ma solitamente è di forma quadrata, anche se sono diversi i materiali di cui può essere costituita. Quasi l'80% delle celle attualmente disponibili sul mercato sono realizzate in silicio monocristallino o policristallino, l'altro 20% è coperto principalmente dalla tecnologia amorfa.
La tecnologia amorfa è principalmente utilizzata nelle microapplicazioni, come ad esempio nell'alimentazione di calcolatrici, orologi o altri oggetti simili, per i quali sono necessarie celle di bassa potenza e peso contenuto, facilmente ottenibili con questa tecnologia.
Le celle fotovoltaiche costituite da sottili cristalli di silicio sono molto fragili e dunque poco resistenti a sforzi meccanici o deformazioni, per cui sono posate su dei supporti rigidi per poi essere assemblate una accanto all'altra con i relativi collegamenti elettrici in modo da formare un modulo fotovoltaico.Processo di realizzazione di una cella fotovoltaica
Il processo di realizzazione di una cella è molto complesso e prevede alcuni procedimenti fondamentali che ricordiamo sinteticamente:
- Il drogaggio è un trattamento che serve per ottenere correnti elettriche stabili e consiste nell'inserimento nella cella di atomi di fosforo e di boro;
- La realizzazione dei contatti metallici che hanno lo scopo di aumentare il flusso elettrico captato e che sono costituiti da una superficie continua sul lato posteriore della cella e da una griglia sul lato anteriore;
- La realizzazione di un rivestimento antiriflettente realizzato con la deposizione di un sottile strato di ossido di titanio, che serve a diminuire la componente di radiazione riflessa e di conseguenza aumentare il rendimento.
Vi sono poi atri eventuali trattamenti che servono ad incrementare le prestazioni della cella, tra i quali ricordiamo:
- la testurizzazione che consiste nell'aumentare la superficie utile di captazione realizzando una superficie sagomata con delle piccolissime piramidi in modo da aumentare anche le riflessioni reciproche;
- i trattamenti coloranti che sono realizzati soprattutto sui prodotti destinati all'integrazione architettonica.
Efficienza di una cella fotovoltaica
L'efficienza di conversione rappresenta il parametro più importante che caratterizza una cella fotovoltaica.
Essa rappresenta il rapporto tra la potenza massima ottenuta dalla cella e la potenza della radiazione incidente sulla sua superficie frontale.
Le celle commerciali in silicio monocristallino hanno un'efficienza di conversione pari al 18% mentre quelle in silicio policristallino pari al 14% al massimo.
Questo non vuol dire semplicemente che le celle in silicio monocristallino hanno un'efficienza maggiore di quelle in silicio policristallino ma è più giusto dire che la superficie captante necessaria a raggiungere una determinata potenza è minore nel caso di cella in monocristallo.
In laboratorio si possono ottenere celle con efficienza maggiore, attorno al 24% per il silicio monocristallino e superiore al 35% per l'arsenurio di gallio.
L'efficienza di celle fotovoltaiche al silicio è influenzata dalla temperatura della cella. All'aumentare della temperatura della cella infatti viene ostacolato il passaggio degli elettroni nel semiconduttore con un conseguente decadimento delle prestazioni del sistema fotovoltaico.
Nel caso di integrazione architettonica è opportuno prevedere un'intercapedine che permetta il passaggio di aria dietro ai pannelli fotovoltaici per ostacolare il riscaldamento della cella e quindi la sua perdita di efficienza.Silicio cristallino
Il silicio è il semiconduttore più utilizzato nella produzione di celle fotovoltaiche.
Principalmente ciò è dovuto alla sua illimitata disponibilità sulla terra.
Un altro campo in cui il silicio è fortemente utilizzato è quello dell'industria elettronica, e in questo campo sono stati sperimentati diversi metodi di raffinazione drogaggio e lavorazione.
Le dimensioni delle celle assemblate nei moduli che fino a qualche anno fa arrivavano a 8 cm, ora, per cercare di massimizzare la superficie attiva, hanno raggiunto anche i 10 cm per celle in silicio monocristallino e i 12-15 cm per celle in silicio policristallino.
S.T.E. Pignotti vende e installa i propri prodotti in tutte le provincie della regione Marche: Ancona, Ascoli Piceno, Fermo, Macerata e Pesaro.
L'azienda ha sede a Civitanova Marche (MC) ed è specializzata nel settore della climatizzazione, pompe di calore ed energie rinnovabili.