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Università
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Come funziona una cella solare fotovoltaica?

I moduli fotovoltaici sono costituiti da celle solari collegate elettricamente. Tali celle sono composte da almeno due strati di materiale semiconduttore, come ad esempio il silicio, nel quale, tramite l'energia della luce solare, vengono rilasciate cariche elettroniche.
Uno di questi strati presenta caratteristiche elettriche positive (semiconduttore p, l'altro negative semiconduttore n).

Quando i quanti luminosi (fotoni) colpiscono le celle, alcuni fotoni vengono assorbiti dagli atomi del semiconduttore. In questo modo gli elettroni dello strato p vengono liberati e si trasferiscono allo strato n. Questo flusso degli elettroni è elettricità e può essere rilevata tramite contatti metallici. Affinchè la corrente continua prodotta possa venire impiegata per uso domestico, o trasferita alla rete elettrica, viene trasformata in corrente alternata (50 Hz e 220 Volt), tramite un cosiddetto ondulatore.

Il guadagno energetico dipende dalla località, durata del periodo di luce, angolo d'irradia-
zione e angolo d installazione del modulo, così come dal grado di efficacia delle celle solari. Un valore caratterizzante di efficacia sotto irradiazione diretta del sole è del 10%, ciò significa che per ogni metro quadrato viene generata una potenza di 100 W.

Nuovi sviluppi  

Accanto alle celle solari tradizionali di silicio cristallino esiste un ulteriore Sviluppo, le cosiddette celle a strato sottile. Queste vengono prodotte con un procedimento sostanzialmente differente, con l'impiego per esempio di silicio amorfo, cadmiotelluride oppure rame-indio-diselenide. In questo caso le cellule vengono composte direttamente in moduli, senza supporti visibili, in modo che l'aspetto esteriore della superficie risulti più omogeneo.

L'efficienza elettrica è leggermente inferiore alle celle classiche solari al silicio. Il colore è comunque ugualmente blu scuro oppure nero. Un nuovo ulteriore sviluppo è rappresentato dalle celle solari trasparenti, che cioè lasciano parzialmente passare la luce.

Le celle solari maggiormente impiegate sono di colore blu scuro oppure nero, con supporti reticolari visibili. Al momento esistono anche in altri colori, come oro o magenta.

Quali prodotti realizzano le ditte rappresentate nel consorzio di progetto PVACCEPT?

La ditta Würth Solar produce moduli a strato sottile, dall'aspetto esteriore di colore nero. Il vetro viene adottato come materiale portante.

La ditta Sunways AG non produce moduli, ma solo celle solari, come per esempio la cella solare trasparente POWER, che rappresenta un ulteriore innovativo Sviluppo dello standard fotovoltaico e che può essere posta in opera anche su superfici leggermente curve.

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