l'energia solare, che cosa é il fotovoltaico
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L’ energia solare

La nostra galassia ” Via lattea”  contiene 200 miliardi di stelle e il Sole è una di queste, situata a 26.000 anni luce dal centro di questa galassia; noi Terrestri abitiamo a 149.000 milioni di Km dall’astro incandescente.

Nato 4,6 miliardi di anni fa, adesso il sole è una stella adulta; fra circa  altri  5 miliardi di anni, dopo l’esaurimento del suo idrogeno centrale,  la stella si dilaterà, diventerà solida, scura, chiamata “nana bianca”. La Terra peccato, non sarà più né blu né verde.

E’ grazie allo spettroscopio che gli astrofisici conoscono la natura delle stelle. Costituito di plasma, gas ionizzato molto denso, il Sole per il “momento” si compone del 92% di idrogeno, 8% di elio e qualche elemento più pesante.

Nel suo cuore, il Sole trasforma senza sosta delle enormi quantità di materia in particelle di luce molto energetica, i fotoni gamma (dal greco phõs phōtṓs = luce). Questi sono i fotoni che, entrando in collisione con gli elettroni* liberi del plasma, sono all’origine della radiazione solare.

(*particella carica di elettricità negativa che costituisce la parte esterne di un atomo)

L’attività di fusione nucleare  della nostra stella  é così potente, che in un ora, il Sole produce più energia di quella consumata dall’umanità  in un anno e se i fotoni impiegano diversi milioni di anni ad uscire dal Sole, sono sufficienti 8 minuti e 19 secondi per toccare la Terra.

Allora quando “fa bello”, per ricaricare i nostri smartphone o altri apparecchi elettronici, facciamo la scelta semplice e consapevole di raccogliere questa energia abbondante, inesauribile (nella scala dell’ essere umano), tramite dei pannelli fotovoltaici inoffensivi e riciclabili.


(foto:  esun-plug di Relations de voyages )

 

Grazie ai fisici

 

Il termine fotovoltaico ( phōtṓs= luce e Volta dal nome del fisico italiano Alessandro Volta inventore nel 1799 del primo generatore elettrico: la pila), definisce secondo il contesto, il fenomeno fisico (effetto fotovoltaico) o la tecnica associata.

 Altri due passi importanti per capire queste ricerche:

– 1839, Edmond Becquerel (fisico francese) scopre casualmente degli effetti elettrici prodotti sotto l‘influenza dei raggi solari su una cella elettrolitica. – 1905, Albert Einstein lavorando sull’effetto fotoelettrico, introdusse l’ipotesi che le radiazioni elettromagnetiche sono emesse e assorbite non sotto forma di onde continue bensì in “pacchetti” di energia, i quanti di luce o fotoni.

Copia di foto

Come funziona la cellula fotovoltaica

 

Si fabbrica con dei materiali semi conduttori di materia, molto pura come il silicio, l’elemento chimico più abbondante sulla Terra dopo l’ossigeno; esiste nella forma di diossido di silicio nella sabbia, nel quarzo, nella cristobalite o in silicati nel feldspati, la caolinite (etc).

Il modulo fotovoltaico in silicio è costituito da molti strati di materie prime, detto laminato e da materiali accessori adatti a renderlo utilizzabile.

Copia di ene

Il materiale, semi conduttore, é costituito di due parti: una presenta un eccesso di elettroni e l’altra un deficit di elettroni; ognuna é stato “dopata” per migliorare la conduttività del materiale.

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foto: funsci

L’obiettivo é di permettere ad ogni fotone* di mettere in movimento un elettrone: attraversando le celle fotovoltaiche, i fotoni strappano degli elettroni agli atomi di silicio dei due strati. Questi qui sono espulsi dal materiale e si muoveranno in un circuito chiuso.  (* ognuno di questi avrà energia E=hν, con h costante di Planck e ν frequenza della radiazione).

L’opera degli ingegneri

 

Per tanto tempo l’idea di sfruttare l’effetto fotovoltaico quale fonte energetica, non ebbe modo di svilupparsi, finchè non si potè operare con materiali che avessero un miglior rendimento.

Solo nel 1954 si giungerà ad avere la prima cella solare commerciale in silicio ad opera di Person, Fuller e Chapin,(laboratori Bell Telephone/Stati Uniti). I costi iniziali di questa nuova tecnologia erano ingenti e ne restrinsero il campo d’azione a casi particolari, come l’alimentazione di satelliti artificiali.
Le sperimentazioni vennero quindi portate avanti per tale scopo e solo verso la metà degli anni settanta si iniziò a rivolgere l’attenzione verso utilizzi “terrestri”, a uso domestico.

Oggi la ricerca è volta soprattutto all’abbassamento dei costi di produzione, al miglioramento dei rendimenti dei sistemi fotovoltaici, alla leggerezza e flessibilità dei pannelli.

SolarAttitude propone ai suoi clienti dei pannelli Made in Italy ; ultra-sottili, sono costituiti di un materiale plastico speciale, con la tecnologia a base di silicio mono cristallino e poli cristallino : garantiscono un rendimento quasi tre volte più importante di quello di altri pannelli flessibili in silicio amorfo.  La loro durata di vita è di 20/30 anni e sono riciclabile.

Cosa vogliamo di più ?