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L’energia fotovoltaica è ottenuta attraverso la conversione diretta, mediante l’effetto fotovoltaico, dell’energia solare in energia elettrica. L’energia derivante dall’irraggiamento del sole al suolo costituisce un serbatoio immenso di energia pulita, rinnovabile e a costo zero come materia prima. Tuttavia, i problemi principali al suo sfruttamento su larga scala sono dovuti alla sua “diluizione”, per cui sono necessari spazi relativamente grandi allo scopo di raccogliere questa energia, ed eventualmente concentrarla, e alla “irregolarità” dell’irraggiamento dovuto all’alternarsi del giorno e della notte e dall’alternarsi delle stagioni.

Un sistema fotovoltaico è un insieme di componenti elettrici, elettronici e meccanici che serve per captare l’energia luminosa e trasformarla direttamente in energia elettrica di tipo continuo. I parametri che influiscono sull’intensità e sulla tensione della corrente generata sono l’intensità della radiazione solare, la temperatura e l’area della cella. Di tutta l’energia convogliata nella cella solare sotto forma di radiazione luminosa solo una parte viene convertita in energia elettrica (rendimento energetico).

Le celle fotovoltaiche, o celle solari, sono dispositivi in grado di convertire l’energia luminosa direttamente in energia elettrica mediante l’effetto fotovoltaico, e sono il cuore pulsante di un impianto volto alla produzione di energia solare.

Le celle, sono composte da materiale “semiconduttore”, ed il materiale più usato è il Silicio, introdotto in questo ambito per la sua buona attitudine alla raffinazione, lavorazione e drogaggio elettrico. Le celle a film sottile o thin film, a partire dagli anni 90, sono diventate una realtà di grande interesse nel campo del fotovoltaico. Queste celle sono realizzate da un film sottile di materiale fotovoltaico attaccato ad un substrato di altro materiale, spesso vetro o ceramica.

Gli scienziati dell’Università della California, a Los Angeles, secondo rinnovabili.it, hanno creato a fine Agosto 2018 una cella solare thin film altamente efficiente e in grado di generare più energia rispetto al passato. La cella è stata creata spruzzando un sottile strato di perovskite, un materiale di nuova generazione usato ultimamente nel fotovoltaico, su una cella solare CIGS, cioè composta da rame, indio, gallio e selenide.

Il risultato della fusione di questi materiali è una cella a doppio strato che riesce a convertire il 22,4% della luce in elettricità: un record per questo tipo di tecnologia, che aveva raggiunto il valore più alto d’efficienza nel 2015 con il 19,9%.

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