Fotovoltaico, Energia Pulita e Naturale Raccolta dal Sole


Il Fotovoltaico, principio su cui si basa il funzionamento degli Impianti Fotovoltaici, deriva da un semplice effetto naturale che si manifesta quando l'Energia del Sole investe un Materiale particolare chiamato semiconduttore. Tipicamente nel fotovoltaico si utilizza come materiale semiconduttore il Silicio, anche se ultimamente si sta facendo strada come materiale per gli impianti in fotovoltaico una lega di Cadmio-Tellurio. L'Energia del Sole è trasportata da Quanti di Energia chiamati Fotoni. Quando un Fotone attraversa un materiale semiconduttore e' in grado di trasferire energia ad un elettrone del materiale stesso che si trova nella banda di valenza, ovvero un elettrone legato debolmente alla struttura cristallina del materiale. L'Energia Fotovoltaica trasferita all'elettrone della banda di valenza è in grado si trasferirlo nella banda di conduzione e pertanto libero di trasportare energia elettrica.

L'Effetto Fotovoltaico è un fenomeno completamente naturale che per essere attivato necessita di un materiale apposito e della luce del sole. Produce energia elettrica utilizzabile in maniera naturale senza inquinare o lasciare scorie nocive per la salute. Per questo motivo il Fotovoltaico si candida ad essere l'energia maggiormente utilizzate dagli impianti del futuro!

Tecnologie Fotovoltaiche

Il Fotovoltaico può essere sfruttato ed utilizzato con diverse tecnologie e diverse tipologie di Impianti Fotovoltaici. Quasi tutti gli Impianti Fotovoltaici fanno uso come materiale del Silicio, elemento abbondante sulla superficie terrestre, utilizzato anche nell'industria dell'Hardware per Computer.

Gli Impianti Fotovoltaici sono in genere costruiti con moduli fotovoltaici che sono assemblati con celle fotovoltaiche collegate in serie tra di loro. Più moduli fotovoltaici formano un pannello fotovoltaico i quali sono connessi in serie a formare delle stringhe fotovoltaiche. L'energia prodotta da un impianto fotovoltaico è energia elettrica in corrente continua, pertanto, prima di essere utilizzata ed immessa nella rete elettrica nazionale, deve essere opportunamente trasformata in energia elettrica in corrente alternata.

Esistono moduli fotovoltaici monocristallini, ovvero formati da celle omogenee di silicio, tagliate opportunamente da lingotti estratti in natura. Dagli scarti del taglio dei lingotti monocristallini si produce un silicio meno omogeneo ma non meno performante chiamato silicio policristallino. Molti Impianti Fotovoltaici fanno uso di tecnologia in policristallino che ha prestazioni simili agli impianti fotovoltaici in Si monocristallino ma costi più contenuti.

Un'altra tecnologia utilizzata negli impianti fotovoltaici è la tecnologia in Thin Film, o Film Sottile, che in genere viene applicata a superfici flessibili che rende questo tipo di impianti fotovoltaici particolarmente adatti alle integrazioni architettoniche.

Prospettive del Fotovoltaico

La sfida del fotovoltaico del futuro e' sicuramente quella di migliorare l'efficienza e quella di abbattere i costi che attualmente sono molto alti. Al momento sono in atto diverse tecnologie allo studio per migliorare l'efficienza degli impianti fotovoltaici. Si studiano tecnologie per sfruttare il fotovoltaico organico, vernici che permetterebbero di trasformare gli impianti fotovoltaici in una sorta di guide di luce e pertanto aumentandone notevolmente l'efficienza.

In un altro post, commemorativo dello sbarco del primo uomo sulla luna, vi ho lasciato con un interrogativo: la superficie lunare è molto ricca di Silicio! E' allo studio, anche se attualmente stiamo parlando di fantascienza, la possibilità di costruire degli Impianti Fotovoltaici immensi sulla Luna, in grado di trasformare immense quantita' di energia solare in energia a microonde. Questa energia inviata con sistemi di antenne sulla Terra potrebbe soddisfare tutti i fabbisogni di energia elettrica dell'Uomo.

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2 comments

  1. "Questa energia inviata con sistemi di antenne sulla Terra potrebbe soddisfare tutti i fabbisogni di energia elettrica dell'Uomo".

    Sarebbe una gran bella cosa.
    Secondo il tuo punto di vista, riusciremo a utilizzare queste fonti alternative o ci troveremo nel 2020 ancora a discutere se l'anidride carbonica immessa in alta atmosfera è causa dell'uomo o della natura?
    Sabrina

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  2. Ciao Sabrina, questo tipo di tecnologia sarebbe sicuramente molto costosa e soprattutto richiederebbe una sorta di colonizzazione della Luna preventiva. Come sai è previsto il ritorno dell'Uomo sulla Luna per il 2020, pertanto credo proprio che per quella data saremo ancora nella situazione attuale! Certo è che il picco massimo di estrazione del Petrolio e' stato raggiunto, quindi a poco a poco le fonti energetiche tradizionali cominceranno ad essere sostituite dalle fonti energetiche rinnovabili.
    Ciao

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