1. Assorbimento della luce: Quando i fotoni (particelle di luce) colpiscono la cella fotovoltaica, vengono assorbiti dal materiale a semiconduttore (di solito silicio). Questo assorbimento eccita gli elettroni all'interno del materiale, dando loro più energia.
2. Generazione di coppie di buchi elettronici: Gli elettroni eccitati guadagnano abbastanza energia per liberarsi dai loro legami atomici, creando un "foro" in cui si trovava l'elettrone. Questo crea una coppia di buche elettroniche.
3. Separazione di carica: La cella è progettata con una "giunzione P-N", una regione in cui un semiconduttore di tipo P caricato positivamente incontra un semiconduttore a carico negativo (di tipo N). Il campo elettrico in questa giunzione spinge gli elettroni eccitati verso il lato di tipo N e i fori verso il lato P.
4. Flusso di corrente: Gli elettroni e i fori separati possono ora fluire attraverso un circuito esterno, creando una corrente elettrica. Questa corrente è il risultato diretto dell'energia luminosa che viene assorbita e convertita in energia elettrica.
In sintesi, le celle fotovoltaiche utilizzano l'effetto fotoelettrico per convertire l'energia della luce in energia elettrica. Questo processo prevede:
* Assorbimento della luce: I fotoni eccitano gli elettroni nel materiale a semiconduttore.
* Generazione delle coppie di buchi elettronici: Gli elettroni eccitati si liberano, lasciando i buchi alle spalle.
* Separazione di carica: La giunzione P-N separa gli elettroni e i buchi.
* Flusso di corrente: Le cariche separate creano una corrente elettrica.
Questa trasformazione energetica è fondamentale per i pannelli solari e altri dispositivi fotovoltaici, svolgendo un ruolo cruciale nel sfruttare il potere del sole.
