Effetto Fotovoltaico

Vi siete mai chiesti perché i pannelli fotovoltaici si chiamano così?

Il loro nome deriva dall’effetto fotovoltaico, su cui si basa il loro funzionamento. Grazie a questo effetto è possibile convertire direttamente l’energia elettromagnetica della radiazione solare in energia elettrica. L’effetto si manifesta all’interno delle celle fotovoltaiche, costituite da materiali semiconduttori, tra cui il più comune è il silicio.

Nelle celle al silicio troviamo silicio di tipo n e silicio di tipo p. Il primo è caratterizzato dall’introduzione controllata di atomi di elementi del V gruppo, che determinano la presenza di elettroni debolmente legati al proprio atomo e quindi disponibili per la conduzione. Analogamente, nel silicio di tipo p, sono presenti atomi del III gruppo e lacune (buchi o assenza di elettroni, che possono essere visti come particelle con carica positiva). La combinazione di questi due tipi di silicio costituisce quella che viene definita giunzione p-n, caratterizzata dalla presenza di un campo elettrico che va dal silicio di tipo n a quello di tipo p.

L’effetto fotovoltaico si verifica quando la radiazione luminosa colpisce il pannello e i fotoni interagiscono con la giunzione cedendo la loro energia: se l’energia è sufficiente, viene liberata una coppia elettrone-lacuna, che viene separata dal campo della giunzione. Se la giunzione è collegata a un carico, gli elettroni si muovono, generando così una corrente elettrica.

In poche parole, l’effetto fotovoltaico consiste nell’interazione tra l’energia solare e il materiale di cui sono costituite le celle. Questa interazione si manifesta come generazione di corrente elettrica quando il pannello viene utilizzato, per esempio, per ricaricare la vostra auto elettrica.