Il principio della cella fotovoltaica al silicio (cella solare)

Sommario:
I fattori che determinano il rendimento nei pannelli solari.

Le celle solari sono essenzialmente dei diodi fotosensibili che lavorano nel quarto quadrante della caratteristica V-I.

Curva energia solare

Le curve tracciate si riferiscono a tre livelli di energia luminosa che colpiscono la cella dei pannelli solari.
Quando R è uguale a 0 essa si comporta come un normale diodo.
Quando R è diverso da 0 ed è crescente la corrente inversa, cresce ma si forma ai capi della giunzione una differenza di potenziale continua che costituisce l'effetto fotovoltaica. Il diodo può dunque erogare corrente ad un carico.

Schema diodo pannelli solari

Per ogni valore della radiazione incidente sui pannelli solari (nel caso della insolazione) esiste un punto M su una delle curve ad R = costante caratterizzato dal fatto che è il punto di massima potenza.
Il rendimento massimo teorico di una cella è circa del 22%, quello pratico è di solito del 15% circa. Cioè da 1 m2 di pannelli solari si ricavano al massimo tra 130 e 160 Watt.
La tensione di uscita di ogni singola cella solare è di circa 0,5 volt.
È per questo che nei pannelli solari diverse celle vengono collegate in serie in modo da disporre di tensioni elettriche più maneggevoli.

Le celle possono essere collegate in parallelo per aumentare la corrente di uscita. La forma della cella è di solito circolare con diametro tra 50 e 100 mm ma esistono anche celle di forma quadrata. Il materiale usato è solitamente silicio.

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