Le celle solari, il cuore dei sistemi fotovoltaici, sono realizzate utilizzando varie tecniche, ognuna con i suoi vantaggi e svantaggi. Ecco alcuni metodi comuni:
1. Celle solari a base di wafer:
* silicio cristallino (C-SI): Il tipo più prevalente, usando cristalli di silicio come materiale di base.
* mono-cristallino: Coltivato da un singolo cristallo di semi, con conseguente elevata efficienza ma costosa.
* poli-cristallino: Realizzato in più cristalli di silicio, offrendo una bassa efficienza ma più economica.
* processo: I wafer di silicio vengono tagliati da grandi lingotti, puliti e drogati con impurità per creare una giunzione P-N. I contatti in metallo vengono applicati nella parte superiore e inferiore per la raccolta corrente.
2. Cellule solari a film sottile:
* Cadmium Telluride (CDTE): Usando un sottile strato di CDTE depositato su un substrato di vetro. Offre una buona efficienza e basso costo.
* Copper Indio Gallio Selenide (CIGS): Simile a CDTE ma con maggiore efficienza e potenziale per applicazioni flessibili.
* silicio amorfo (A-Si): Utilizzo di silicio amorfo depositato su un substrato. Offre a basso costo e facilità di fabbricazione.
* processo: Le cellule solari a film sottile prevedono il depositazione di un sottile strato di materiale a semiconduttore su un substrato usando tecniche come sputtering, evaporazione o deposizione di vapore chimico.
3. Celle solari organiche:
* basato sul polimero: Usando materiali organici come polimeri o piccole molecole per assorbire la luce e generare elettricità.
* processo: I materiali organici vengono depositati su un substrato mediante tecniche di rivestimento di spin o di stampa.
4. Celle solari perovskite:
* Tecnologia emergente: Utilizzando materiali perovskite, che sono composti ibridi inorganici-organici, come materiale che assorbiva la luce.
* processo: I materiali perovskite sono sintetizzati e depositati su un substrato, creando una struttura a film sottile.
5. Celle solari a punti quantici:
* Nanotecnologia: Usando nanocristalli a semiconduttore (punti quantici) per assorbire la luce solare.
* processo: I punti quantici vengono sintetizzati e dispersi in una soluzione, quindi depositati su un substrato.
La scelta del metodo giusto dipende da vari fattori:
* Efficienza: Una maggiore efficienza spesso comporta costi più elevati.
* Costo: Il film sottile e le celle solari organiche offrono generalmente costi più bassi.
* Disponibilità dei materiali: Il silicio rimane abbondante, mentre alcuni materiali come il cadmio sono soggetti a problemi di disponibilità.
* Flessibilità e scalabilità: Film sottile e celle solari organiche offrono flessibilità e potenziale per la produzione su larga scala.
Il campo della tecnologia delle celle solari è in continua evoluzione, con nuovi materiali e tecniche emergenti. Il futuro delle celle solari sta nel raggiungere una maggiore efficienza, minori costi e applicazioni più ampie.
