Pannello fotovoltaico
Come funziona e come è fatto

La casa della batteria Snc di Formica Antonio & C.

Rinnovabili

Quando si affronta il discorso della produzione di energia e della sostenibilità, ormai da anni si parla di pannelli fotovoltaici, e sicuramente molti di voi che state leggendo in questo momento li avete già installati sul tetto della vostra abitazione, e li utilizzate con grande soddisfazione e risparmio – energetico ed economico.

Ma ci siamo chiesti una cosa: quanti conoscono il reale funzionamento di un pannello fotovoltaico? In linea di massima tutti sappiamo che è uno strumento che permette di produrre energia elettrica sfruttando la luce del sole. Correttissimo; ma quanti sanno in che modo questo avviene?
Oggi proveremo a parlarne più approfonditamente, cercando di spiegare i meccanismi che permettono questa trasformazione.

Come è fatto un pannello fotovoltaico
Un pannello fotovoltaico è composto da tanti piccoli elementi, chiamati celle fotovoltaiche, costituite da un materiale semiconduttore, il silicio, che ha la proprietà di generare una corrente elettrica quando viene colpito dalla luce solare.

Ogni cella fotovoltaica produce una piccola quantità di energia elettrica, che viene sommata a quella delle altre celle che formano un modulo.
Un modulo è una struttura che contiene diverse celle collegate tra loro in serie o in parallelo. Più moduli possono essere collegati tra loro per formare un pannello fotovoltaico, che può avere dimensioni e potenze diverse a seconda delle esigenze.

Cosa avviene dentro una cella fotovoltaica?
Adesso vediamo un po’ più nel dettaglio come avviene la trasformazione della luce solare in energia elettrica all’interno di una cella fotovoltaica.
Le particelle di luce chiamate fotoni trasferiscono energia agli elettroni nella cella di silicio.
La cella ha due strati di silicio e per funzionare crea un campo elettrico con cariche opposte separate tra loro, proprio come un campo magnetico con poli opposti.
Per creare il campo elettrico, deve essere praticato il cosiddetto "drogaggio del silicio", aggiungendo atomi di un elemento specifico al semiconduttore, allo scopo di modificarne la stabilità elettronica: si aggiunge fosforo allo strato superiore che si carica negativamente, si aggiunge boro allo strato inferiore che si carica positivamente.

Quando un fotone colpisce un elettrone libero tra i due strati, il campo elettrico lo spinge verso le piastre metalliche ai lati della cella, che lo trasferiscono all’interno dei cavi elettrici. In questo modo, viene generato il flusso di elettricità.

L’energia elettrica prodotta da un pannello fotovoltaico
Un pannello fotovoltaico produce energia elettrica in corrente continua, che non può essere usata direttamente per alimentare gli apparecchi elettrici che usiamo in casa. Per questo motivo, è necessario collegare il pannello a un dispositivo chiamato inverter, che trasforma la corrente continua in corrente alternata, compatibile con la rete elettrica.

L'energia elettrica prodotta dal pannello fotovoltaico può essere usata in due modi: può essere consumata direttamente dall'utente, oppure può essere immessa nella rete elettrica e venduta al gestore. In questo caso, l'utente riceve un compenso economico per ogni kWh di energia prodotta.

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