Celle solari: tecnologie

Il materiale più usato attualmente per la produzione delle celle solari è il silicio, perché viene impiegatoanche nelle tecnologie relative ai circuiti integrati elettronici, le quali negli ultimi decenni si sono sviluppate in misura assai rilevante.

Inizialmente, venivano creati pannelli solari impiegando il silicio monocristallino oppure policristallino: i primi hanno un maggior rendimento energetico ma anche un costo maggiore.  
I pannelli si ottengono incollando su una piastra più celle solari (che producono circa 1,5 W ciascuna) e collegandole in serie (per aumentarre la tensione di uscita) ed in parallelo (per aumentare la corrente erogabile) fino ad ottenere tensioni di 15 o 28 V (cioè tensioni di poco superiori a quelle standard delle batterie: 12V e 24V) e potenze di qualche centinaio di W. Questi pannelli presentano un buon rendimento solo quando la luce li investe perpendicolarmente (con una tolleranza  sull'inclinazione di più o meno 20 gradi circa) Quindi, per buona parte della giornata, il loro rendimento è basso, a meno di non montarli su un sistema detto inseguitore solare, capace di far ruotare ed inclinare i pannelli in funzione della posizione del sole.

Successivamente, si è ricorsi alla tecnologia cosiddetta del silicio amorfo: queste celle hanno il vantaggio di avere un rendimento medio uguale a quella del più pregiato silicio monocristallino ma con un costo inferiore, consentendo inoltre di avere una produzione più uniforme di energia nell'arco della giornata ed in condizioni di cielo nuvoloso.

La tecnologia più recente è quella cosiddetta a film sottile, che consente di ottimizzare la resa per tutte le lunghezze d'onda dello spettro della radiazione solare, ottenendo così un miglior impiego, oltre che della luce diretta, anche della radiazione diffusa: in questo modo si può avere una produzione di energia annuale maggiore. Gli altri vantaggi sono: economicità, uniformità della produzione di energia durante l'arco della giornata, flessibilità dei supporti impiegati, minimizzazione dello spessore.

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