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Probabilmente hai visto pannelli solari sui tetti in tutto il tuo quartiere, ma sai come funzionano effettivamente per generare elettricità? In questo articolo, daremo un’occhiata a ciò che una cella solare fotovoltaica è – la tecnologia alla base di un pannello solare che permette di creare energia dal sole. Nello specifico, esamineremo la scienza delle celle solari al silicio, le celle solari che costituiscono la stragrande maggioranza dei pannelli solari.

celle Solari producono energia in tre passi

Un impianto solare fotovoltaico (PV) cell funziona in tre fasi generali:

1. Luce viene assorbita e bussa elettroni sciolto
2. Sciolto il flusso di elettroni, creando una corrente
3. La corrente viene catturato e trasferito a fili

L’effetto fotovoltaico è un processo complicato, ma questi tre punti sono la base di modo che l’energia del sole viene convertita in energia elettrica utilizzabile da celle solari a pannelli solari.

Le celle solari sono gli elementi costitutivi dei pannelli solari

Un pannello solare è composto da sei componenti diversi, ma probabilmente il più importante è la cella fotovoltaica, che in realtà genera elettricità. La conversione della luce solare in energia elettrica da una cella solare è chiamata “effetto fotovoltaico”, quindi perché ci riferiamo alle celle solari come ” fotovoltaico.”

Le celle solari fotovoltaiche generano elettricità assorbendo la luce solare e utilizzando tale energia luminosa per creare una corrente elettrica. Ci sono molte celle fotovoltaiche all’interno di un singolo pannello solare, e la corrente creata da tutte le cellule insieme aggiunge fino a abbastanza energia elettrica per contribuire ad alimentare la vostra casa. Un pannello standard utilizzato in un sistema residenziale sul tetto avrà 60 celle collegate tra loro. Le installazioni solari commerciali utilizzano spesso pannelli più grandi con 72 o più celle fotovoltaiche.

Tipi di celle solari: monocristallino e policristallino

Ci sono due tipi principali di celle solari utilizzate oggi: monocristallino e policristallino. Mentre ci sono altri modi per rendere le celle solari (ad esempio, celle a film sottile, cellule organiche o perovskiti), le celle solari monocristalline e policristalline sono di gran lunga le opzioni residenziali e commerciali più comuni.

Una cella solare monocristallina è costituita da un singolo cristallo dell’elemento silicio. D’altra parte, le celle solari in silicio policristallino sono realizzate fondendo insieme molti frammenti di cristalli di silicio. Questo porta a due differenziatori chiave tra mono e poli – cellule. In termini di efficienza, le celle solari monocristalline sono generalmente superiori alle loro controparti policristalline. Ciò è dovuto all’uso di un singolo cristallo allineato di silicio, risultando in un flusso più facile per gli elettroni generati attraverso l’effetto fotovoltaico. Le celle policristalline hanno frammenti di silicio allineati in molte direzioni diverse che rendono il flusso di elettricità leggermente più difficile. Tuttavia, i pannelli solari realizzati con celle solari policristalline sono solitamente meno costosi delle opzioni monocristalline. Questo perché il processo di produzione di una cella policristallina è più semplice e richiede meno processi specializzati.

In che modo una cella solare al silicio genera elettricità?

Le celle solari al silicio, attraverso l’effetto fotovoltaico, assorbono la luce solare e generano elettricità che scorre. Questo processo varia a seconda del tipo di tecnologia solare, ma ci sono alcuni passaggi comuni in tutte le celle fotovoltaiche solari.

Punto 1: La luce viene assorbita dalla cella fotovoltaica e colpisce gli elettroni allentati

In primo luogo, la luce colpisce una cella fotovoltaica e viene assorbita dal materiale semiconduttore di cui è composta (di solito silicio). Questa energia luminosa in entrata fa sì che gli elettroni nel silicio vengano sciolti, che alla fine diventeranno l’elettricità solare che puoi usare nella tua casa.

Punto 2: Gli elettroni iniziano a fluire, creando una corrente elettrica

Ci sono due strati di silicio utilizzati nelle celle fotovoltaiche, e ognuno è appositamente trattato, o “drogato”, per creare un campo elettrico, il che significa che un lato ha una carica positiva netta e uno ha una carica negativa netta. Questo campo elettrico fa sì che gli elettroni sciolti fluiscano in una direzione attraverso la cella solare, generando una corrente elettrica.

Punto 3: La corrente elettrica viene catturata e combinata con altre celle solari

Una volta generata una corrente elettrica da elettroni sciolti, le piastre metalliche sui lati di ciascuna cella solare raccolgono quegli elettroni e li trasferiscono ai fili. A questo punto, gli elettroni possono fluire come elettricità attraverso il cablaggio a un inverter solare e poi in tutta la casa.

Molte celle fotovoltaiche insieme producono elettricità solare per la tua casa

Una cella fotovoltaica da sola non può produrre abbastanza elettricità utilizzabile per più di un piccolo gadget elettronico. Al fine di produrre la quantità di energia di cui una casa potrebbe aver bisogno, le celle solari sono cablate insieme per creare pannelli solari, che vengono installati in gruppi per formare un sistema di energia solare. Un tipico pannello solare residenziale con 60 celle fotovoltaiche combinate potrebbe produrre da 220 a oltre 400 watt di potenza.

A seconda di fattori come la temperatura, ore di luce solare, e l’uso di energia elettrica, i proprietari avranno bisogno di quantità variabili di pannelli solari per produrre energia sufficiente. Indipendentemente da ciò, l’installazione di un sistema di pannelli solari includerà probabilmente diverse centinaia di celle fotovoltaiche solari che lavorano insieme per generare e corrente elettrica. È possibile utilizzare il calcolatore solare EnergySage per avere un’idea dei risparmi che si potrebbe vedere da un impianto di pannelli solari.

Installa i pannelli solari oggi per iniziare a generare energia dal sole

Le celle fotovoltaiche solari sono gli elementi costitutivi dei pannelli solari e qualsiasi proprietario può iniziare a generare elettricità gratuita dal sole con un’installazione di pannelli solari. Sul mercato solare EnergySage, è possibile registrare la vostra proprietà per iniziare a ricevere preventivi di installazione solare da installatori qualificati. Mentre tutte le quotazioni coinvolgono pannelli solari realizzati con celle fotovoltaiche, l’uscita del pannello può cambiare in base alla qualità delle apparecchiature. Se siete specificamente interessati a vedere le citazioni per i pannelli solari ad alta efficienza, è sufficiente lasciare una nota sul tuo profilo per gli installatori di vedere.