Pannelli fotovoltaici

Il pannello (o modulo) fotovoltaico
è il componente base dell’impianto

consente di trasformare l’energia solare captata
in energia elettrica in corrente continua.

Comprende:

  • un vetro frontale ad alta trasparenza e con idonee caratteristiche meccaniche;
  • una quantità variabile (solitamente 60 o 72) di celle fotovoltaiche, in sicilio mono o policristallino, collegate in serie, protette da un doppio strato di EVA (etilene vinil acetato);
  • una copertura di fondo (o backsheet) in laminato a triplo strato;
  • un contenitore in alluminio.

In Breve…

I Moduli fotovoltaici di ultima generazione sono ad alta efficienza, hanno tagli di potenza variabili, dimensioni contenute e garanzie estese sul prodotto e sul rendimento.

 

Effetto fotovoltaico:

La conversione della radiazione solare in energia elettrica nei pannelli solari fotovoltaici avviene mediante l’effetto indotto dal flusso luminoso che investe il materiale semiconduttore (silicio), ciò avviene quando il silicio è drogato artificialmente, o perché:

– incorpora un atomo di tipo P (boro)

– incorpora un atomo di tipo N (fosforo) .

Siccome ogni atomo di silicio è circondato da altri atomi di silicio, con i quali ha in comune uno dei quattro elettroni di valenza nelle orbite più esterne. Introducendo nel reticolo cristallino un atomo con 3 elettroni nelle orbite esterne (per esempio un atomo di boro) viene a crearsi uno spazio vuoto nel reticolo dovuto alla mancanza di un elettrone rispetto agli atomi vicini di silicio (i quali ne hanno 4).

Questo spazio vuoto è detto lacuna nella banda di valenza. L’atomo in questione è detto accettore e il semiconduttore è di tipo P.

Allo stesso modo, introducendo nel reticolo un atomo con 5 elettroni nelle orbite esterne (per esempio un atomo di fosforo) vi sarà un elettrone in eccesso. L’atomo in questione è detto donatore e il semiconduttore è di tipo N.

Ponendo a contatto i due cristalli di silicio di tipo P e di tipo N si ottiene una giunzione P-N.

Le lacune presenti nel cristallo P tendono a spostarsi nel cristallo N e allo stesso modo, gli elettroni in eccesso nel cristallo N tendono a spostarsi verso il cristallo P.

Questo fenomeno continua finché il potenziale elettrico generato dallo spostamento delle cariche non controbilancia il moto di diffusione.

Per spostarsi gli elettroni (e di conseguenza le lacune) necessitano dell’intervento di una energia proveniente dall’esterno: la radiazione solare,  composta di particelle di energia dette fotoni.

Quando i fotoni colpiscono il materiale semiconduttore della cella fotovoltaica, una parte di energia viene riflessa, una parte si trasforma in calore e un’ultima parte provoca uno spostamento degli elettroni degli atomi nel materiale semiconduttore. L’energia del flusso di fotoni libera un certo numero di elettroni/lacune che iniziano a scorrere, producendo una corrente elettrica nel corpo del semiconduttore.

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