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Qual è il funzionamento dei pannelli fotovoltaici? Capire come sono realizzati ci permette di comprendere anche perché sono tanto utili per la produzione di energia e per la salvaguardia dell’ambiente e della nostra salute.
Per capire il funzionamento dei pannelli fotovoltaici è importante sapere che alla base di un impianto fotovoltaico, ossia di un impianto che sfrutta i pannelli solari, c’è il silicio. Questo materiale ha capacità di conduzione dell’elettricità.
Poiché i pannelli solari sono realizzati impiegando il silicio ed essendo proprio un insieme di più pannelli a comporre l’impianto allora possiamo capire come questo possa accumulare energia da riutilizzare.
Proprietà del silicio
Protagonista è il Sole: i suoi raggi investono il materiale semiconduttore del pannello solare, rappresentato prevalentemente dal silicio. Cosa succede a questo punto?
Gli atomi di silicio formano un reticolato tridimensionale che ha quasi la forma di un tetraedro: ognuno di essi condivide con gli altri uno dei suoi quattro elettroni di valenza. L’elettrone messo in comune è sempre quello con orbita più esterna e quindi più vicina all’altro atomo ed è proprio questo a permettere la conduzione elettrica.
Praticamente, quando l’elettrone è investito da un flusso luminoso passa al suo stato di conduzione. Tecnicamente si dice che un elettrone passato alla banda di conduzione lascia libera una lacuna nella banda di valenza.
I Pannelli
I panelli solari, quindi, sono composti da celle fotovoltaiche collegate tra loro che sono in grado di trasformare la luce solare direttamente in energia elettrica proprio grazie alle proprietà del silicio che viene impiegato nella loro produzione. Questo materiali “si carica” si energia.
In genere un modulo è costituito da 36 celle fotovoltaiche posizionate una di fianco all’altra e consente di produrre energia per un corrispettivo di circa 50 Watt.
Singolarmente, ogni cella fotovoltaica (FV) può produrre circa 1,5 Watt di potenza a una temperatura di 25°C.
I pannelli fotovoltaici offrono una certa flessibilità di impiego: infatti, possono essere combinati in serie a seconda delle esigenze energetiche di ogni abitazione o dell’impianto a cui devono essere collegati.
L’energia elettrica che i pannelli immagazzinano, però, non è pronta all’uso, ma deve essere adeguata, ad esempio, per gli impianti domestici. Per fare questo sono impiegati degli inverter che modificano l’energia e la immettono nella rete elettrica per alimentare il nostro consumo di elettricità.
Applicazioni
Ma è possibile capire il funzionamento dei pannelli solari anche scoprendo quali applicazioni sono previste.
Avete mai pensato di scaldare l’acqua grazie ad essi? Effettivamente è possibile scaldare l’acqua per l’uso quotidiano senza utilizzare gas o elettricità. La ragione è che l’elettricità che riescono ad immagazzinare può essere direttamente utilizzata per alimentare una specie di scaldabagno. Così è possibile fare a meno della classica corrente elettrica o del gas per ottenere acqua calda.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]
