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Celle fotovoltaiche

Figura 1 | Celle Fotovoltaiche | Tecnologia

Definizione-Etimologia

Componenti base del modulo fotovoltaico deputato a convertire in elettricità l’energia solare (in particolare la gamma compresa tra una lunghezza d’onda – λ – di 380 e una di 1100 nanometri – nm).

Descrizione e funzionamento

La cella fotovoltaica è un diodo composto da due strati di materiale semiconduttore racchiuso tra due elettrodi. Il passaggio dei fotoni tramite l’elettrodo frontale genera l’effetto fotovoltaico, con la creazione di coppie elettrone-lacuna, e quindi di una differenza di potenziale tra i due strati di materiale semiconduttore. Collegando un elettrodo a ciascuno dei due strati e chiudendo il circuito si genera elettricità indotta dal passaggio di elettroni.

Classificazione

In base al materiale semiconduttore si distinguono differenti tipologie: al silicio (mono o policristallino, amorfo); al diseleniuro di rame, indio e gallio; ai pigmenti organici.
Anche gli elettrodi possono essere di natura diversa: si va dai tradizionali supporti di vetro o plastica su cui viene deposto ossido di zinco (o sostanze simili) fino ai fogli di alluminio o plastica flessibile nel caso del fotovoltaico a film sottile.

Architettura sostenibile

Le celle fotovoltaiche di ultima generazione si evolvono nella direzione della sostenibilità per due motivi: il primo riguarda l’aderenza formale, tecnica, di colore e di aspetto del prodotto stesso all’architettura generale dell’organismo edilizio di cui saranno parte, e dunque si impiegano celle fotovoltaiche sempre più sottili, flessibili, trasparenti e colorate; il secondo è relativo all’appropriatezza dei sistemi alle esigenze di biocompatibilità e all’architettura ecosostenibile, e dunque dipende dalle tecniche di separazione e di riciclo dei vari strati che le compongono e dal tipo di materiale semiconduttore usato.

Bibliografia

Groppi F., Zuccaro C., Impianti solari fotovoltaici a norme CEI, Milano, 2008; Robotti C.A., Conversione diretta dell’energia solare in elettricità, Torino, 1984.

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