1. Assorbimento di fotoni:
- I fotoni, che sono particelle di luce, trasportano energia.
- Quando un fotone colpisce una cella fotovoltaica, può essere assorbito da un materiale chiamato semiconduttore.
2. Eccitazione elettronica:
- L'energia assorbita eccita un elettrone nel semiconduttore, aumentandolo a un livello di energia più elevato.
3. Flusso di elettroni:
- Gli elettroni eccitati sono liberi di spostarsi all'interno del semiconduttore.
- La cella è progettata con due strati di materiale a semiconduttore con proprietà leggermente diverse, creando un campo elettrico.
- Questo campo spinge gli elettroni eccitati verso un lato della cella, creando un flusso di elettroni, che è una corrente elettrica.
4. Collezione corrente:
- La corrente viene raccolta dagli elettrodi sulla superficie della cella e instradati verso un circuito esterno.
Componenti chiave di una cella fotovoltaica:
* Materiale a semiconduttore: Vengono anche usati anche il silicio, ma vengono utilizzati anche altri materiali come l'arsenide di gallio e il cadmio.
* semiconduttore di tipo p: Ha un "foro" in cui manca un elettrone, permettendole di accettare elettroni.
* semiconduttore di tipo n: Ha un eccesso di elettroni, permettendogli di donarli.
* giunzione: L'interfaccia tra i semiconduttori di tipo P e N, dove viene generato il campo elettrico.
* Elettrodi: Contatti metallici che raccolgono la corrente.
In sintesi, il processo di conversione dell'energia radiante in elettricità utilizzando una cella fotovoltaica prevede:
1. Assorbimento di fotoni da parte di un semiconduttore
2. Eccitazione elettronica e movimento
3. Separazione di elettroni e fori da parte di un campo elettrico
4. Collezione corrente di Elettrodi
Questo processo è una parte fondamentale della tecnologia dell'energia solare, che ci consente di sfruttare l'energia del sole e convertirla in una forma utilizzabile di elettricità.
