Buona lettura!
LA CELLA FOTOVOLTAICA
L'unità di base del fotovoltaico è la cella solare.
Prodotta usando speciali materiali semiconduttori, può essere ottenuta attraverso un particolare processo di purificazione e di lavorazione del silicio, disponibile in abbondanza sul pianeta o più comunemente ottenuto dal riciclaggio degli scarti dell’industria elettronica.
Il funzionamento della cella solare avviene grazie ai Fotoni (particelle di energia solare).
Quando i fotoni raggiungono la superficie della cella, gli elettroni vengono liberati creando la forza elettromotrice.
Questo processo di conversione diretta della luce in elettricità è denominato FOTOVOLTAICO.
Il rendimento delle celle solari è misurato in termini di efficienza nel trasformare la luce solare in elettricità.
Vari tipi di celle solari in silicio sono disponibili nel mercato con diverse dimensioni e misure:
- Monocristallino: sono prodotte con silicio di elevata purezza a cristallo singolo e quindi hanno una maggiore efficienza e potenza, presentando sulla superficie una struttura molecolare aggregata e uniforme;
- Policristallino: questo tipo di celle sono ottenute da un processo di lavorazione del silicio con più cristalli, i quali restano più compatti tra loro presentando delle striature sulla superficie dovute all’orientamento differente dei cristalli. Questo tipo di cella fornisce dei valori elettrici leggermente più bassi del monocristallino;
- Amorfo: con questo tipo di tecnologia si produce un silicio non cristallino che viene posto su varie superfici. Le celle in silico amorfo possono essere prodotte in grande quantità, ma hanno un rendimento molto più basso sia rispetto alle celle monocristalline che policristalline, ed hanno una notevole perdita nella potenza in uscita.
Prodotta usando speciali materiali semiconduttori, può essere ottenuta attraverso un particolare processo di purificazione e di lavorazione del silicio, disponibile in abbondanza sul pianeta o più comunemente ottenuto dal riciclaggio degli scarti dell’industria elettronica.
Il funzionamento della cella solare avviene grazie ai Fotoni (particelle di energia solare).
Quando i fotoni raggiungono la superficie della cella, gli elettroni vengono liberati creando la forza elettromotrice.
Questo processo di conversione diretta della luce in elettricità è denominato FOTOVOLTAICO.
Il rendimento delle celle solari è misurato in termini di efficienza nel trasformare la luce solare in elettricità.
Vari tipi di celle solari in silicio sono disponibili nel mercato con diverse dimensioni e misure:
- Monocristallino: sono prodotte con silicio di elevata purezza a cristallo singolo e quindi hanno una maggiore efficienza e potenza, presentando sulla superficie una struttura molecolare aggregata e uniforme;
- Policristallino: questo tipo di celle sono ottenute da un processo di lavorazione del silicio con più cristalli, i quali restano più compatti tra loro presentando delle striature sulla superficie dovute all’orientamento differente dei cristalli. Questo tipo di cella fornisce dei valori elettrici leggermente più bassi del monocristallino;
- Amorfo: con questo tipo di tecnologia si produce un silicio non cristallino che viene posto su varie superfici. Le celle in silico amorfo possono essere prodotte in grande quantità, ma hanno un rendimento molto più basso sia rispetto alle celle monocristalline che policristalline, ed hanno una notevole perdita nella potenza in uscita.
COMPOSIZIONE DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO
Un sistema fotovoltaico è costituito quindi da molte celle fotovoltaiche tra loro collegate in moduli o pannelli.
Ogni singola cella fotovoltaica è di piccole dimensioni e produce tipicamente una potenza, tra 1 e 3 watts e 0,5Volts, alle condizioni di test standard (STC) di 1000W/m2.
Per ottenere una potenza ed un voltaggio maggiori è necessario collegare diverse celle tra di loro per formare delle unità più grandi chiamate moduli.
I moduli, a loro volta, possono essere collegati per formare dei pannelli anche chiamati campi fotovoltaici, che producono la potenza richiesta dall’applicazione.
Il dimensionamento di un intero sistema fotovoltaico si chiama “bilanciamento del sistema” (BOS) attraverso il quale si studia la migliore configurazione dell’impianto in base al carico. Fanno parte integrante del bilanciamento del sistema una serie di componenti quali: regolatori di carica, inverters, batterie per immagazzinare l’elettricità, cavi, ecc…
Nel prossimo post analizzeremo i vari sistemi fotovoltaici e le configurazioni tipiche che possono essere realizzate con il fotovoltaico.
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