Celle fotovoltaiche

Cosa sono le celle fotovoltaiche?

La risposta è semplice: sono la parte fondamentale nella costruzione di un pannello fotovoltaico. Senza le celle, infatti, non potrebbe avvenire la conversione dell'energia solare in corrente elettrica. Le celle hanno forma generalmente quadrata e dimensioni più o meno standardizzate di 125x125 millimetri. Sono costituite da un materiale semiconduttore, il più diffuso dei quali è il silicio. Un pannello fotovoltaico è costituito da diversi moduli che a loro volta sono formati da 36 celle. La modularità consente grande flessibilità d'uso poichè le celle possono venir combinate in serie a seconda delle esigenze energetiche dell'utente finale o dell'estensione della superficie su cui vengono fissati i pannelli. Il rendimento delle celle fotovoltaiche si calcola rapportando l'energia elettrica prodotta con l'energia della radiazione solare che investe la loro superficie.
Cella fotovoltaica

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Cella fotovoltaica monocristallina

Pannello a celle monocristalline La maggior parte delle celle fotovoltaiche in commercio è in silicio, un semiconduttore che ben si presta alla lavorazione e al drogaggio (pratica che accentua la conducibilità elettrica di un semiconduttore). Il silicio, inoltre, è un materiale riciclabile all'interno della stessa industria fotovoltaica. A seconda del grado di purezza del silicio vengono prodotti diversi tipi di cella, tra cui le celle di silicio monocristallino. Queste sono le più efficienti ma anche le più costose presenti sul mercato. Rispetto ai pannelli policristallini, quelli monocristallini, infatti, producono maggiori quantità di energia pur avendo un'estensione ridotta, ed inoltre funzionano meglio in condizioni di scarso irraggiamento solare e temperature più basse. Il grosso svantaggio dei pannelli a celle monocristalline è che se sono sporchi di polvere, coperti da neve o semplicemente in ombra, il loro rendimento cala drasticamente.

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Celle a silicio policristallino

Pannello a celle policristalline Questo tipo di cella viene ottenuta riciclando il materiale scartato dalla produzione di componentistica elettronica. Le celle sono generalmente di forma quadrata ed hanno un intenso colore blu. Il prezzo più contenuto rispetto alle celle monocristalline, e la loro caratteristica estetica, le rende particolarmente apprezzate nelle integrazioni architettoniche residenziali e urbane. Tra i vantaggi di questa tipologia di cella ci sono una miglior tolleranza al calore rispetto a quelle in silicio monocristallino, e una conseguente maggior efficienza quando vengono impiegate ad alte temperature. Essendo però il silicio utilizzato meno puro, per produrre la stessa potenza elettrica è necessario coprire una superficie maggiore. Tuttavia la tecnologia del policristallino è in costante fase di sviluppo e si prevede che a breve il rendimento sarà più o meno uguale.


Celle fotovoltaiche a silicio amorfo

Celle Thin Film Nel campo del fotovoltaico si sono affermate di recente anche le celle a film sottile (Thin Film), formate da strati sottili di silicio amorfo applicati ad un substrato in materiale flessibile. Rispetto alle celle fotovoltaiche in silicio cristallino, quelle a film sottile hanno un processo di produzione più economico, poichè la quantità di materiale semiconduttore utilizzata è minore, inoltre non ci sono vincoli particolari sulla forma e sulle dimensioni del substrato. Il silicio viene distribuito in maniera uniforme sul supporto, e i moduli possono essere posizionati anche su superfici curve e integrati facilmente nelle architetture sia residenziali che urbane. Sebbene i pannelli a celle solari Thin Film stiano lentamente diventando una valida alternativa ai pannelli in silicio cristallino, il loro rendimento rispetto a questi ultimi è ancora basso.




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