Energia solare fotovoltaica

ENERGIA SOLARE FOTOVOLTAICA

cOME FUNZIONA?

Nella struttura atomica del silicio (materiale di cui sono formati i wafer), possiamo vedere che gli elettroni di valenza sono legati agli altri atomi di silicio in maniera molto regolare.

Tramite il drogaggio vengono inseriti, tra gli atomi di silicio purissimo, alcuni atomi diversi

Il silicio è nel gruppo 14 della tavola periodica e ha 4 elettroni di valenza. Adesso il silicio è un semiconduttore e si sono create delle lacune.

Se gli elettroni aggiunti sono del gruppo 13, ci saranno 3 elettroni e si formeranno delle lacune. Questi vengono chiamati semiconduttori di tipo P.

Se vengono utilzzati elementi del gruppo 15 ci saranno 5 elettroni di valenza e un elettrone resterà libero. Questo sarà un elettrone di tipo N.

Gli elettroni di tipo P vengono accostati a quelli di tipo N. Nella zona di separazione (detta zona di svuotamento) gli atomi di tipo N liberi andranno a riempire le lacune degli atomi di tipo P.

Durante questo processo, detto migrazione, il lato N diventa carico positivamente mentre il lato P negativamente. Questo genera un campo elettrico

Grazie ai fotoni, che passano attraverso N, i legami si rompono (questo è detto effetto fotovoltaico) e creano lacune ed elettroni liberi.

Il campo elettrico spingerà gli elettroni liberi fuori dalla zona di giuntura. Adesso ci sarà un eccesso di lacune di elettroni liberi e una differenza molto maggiore tra il lato L e N.

A questo punto è presente una differenza di potenziale elettrico. Collegando un circuito esterno ai due strati si ottiene una circolazione di elettroni continua. Gli elettroni N, inoltre, continueranno a riempire le lacune di P.