Dicembre 12, 2011

Francesco Ferrari

L’evoluzione delle celle monocristalline

Esistono diversi elementi che condizionano l'efficienza di una cella fotovoltaica, alcuni legati alla natura dei materiali utilizzati, altri invece di natura elettrica oppure otitica.

Per esempio le differenti combinazioni di materiali semiconduttori utilizzati per la realizzazione delle celle fotovoltaiche sono sensibili in modo particolare ad alcune gamme specifiche di frequenze dello spettro luminoso. Questo significa che ci sono delle altre gamme che, pur presenti nella radiazione, non vengono sfruttate e la ragione è che i fotoni non dispongono di sufficiente energia per poter attivare alcuni portatori di cariche nel materiale semiconduttore.

A condizionare l'efficienza di una cella c'è anche la dissipazione in calore dell'energia in eccesso dei fotoni. Una parte dell'energia dei fotoni, infatt, non viene convertita in elettricità, ma in calore.

A livello di cella, invece, occorre fare i conti con le perdite ottiche legate agli strati di materiarle riflettente, come il vetro che ricopre le celle a scopo protettivo. Altre cause di perdite di efficienza sono. Invece, legate alla resistenza elettrica all'interno del materiale semiconduttore e nelle connessioni elettriche utilizzate. Non bisogna dimenticare, inoltre, le perdite legate a fenomeni di contaminazione del materiale semiconduttore e eventuali difetti di cristallizzazione del silicio legati al processo di produzione.

Parlando di efficienza, inoltre, occorre fare anche delle differenze naturalmente anche fra quella delle celle e quella, invece, dei pannelli che le utilizzano (più bassa), visto che non bisogna dimenticare anche l'effetto su questo parametro di altri fattori, come per esempio quello già citato della parziale riflessione della luce attuata dallo strato di vetro (o altro materiale trasparente) che normalmente ricopre le celle fotovoltaiche nei pannelli. In sostanza, oltre alla tecnologia utilizzata, occorre prestare una certa attenzione nel fare i confronti, per essere certi che si stiano valutando dei componenti effettivamente paragonabili fra loro.

Facciamo un breve viaggio tra alcuni dei risultati ottenuti in termini di efficienza da varie aziende nel corso dell'anno.

 

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