Cella fotovoltaica

La cella fotovoltaica (o cella solare) è il cuore dei sistemi di generazione di energia solare. Si tratta di piccoli tasselli, utilizzati per comporre il puzzle dei più grandi moduli fotovoltaici.
 

Composizione e funzionamento

La dimensione della cella si aggira sui 156 millimetri per lato, con un trend in aumento verso i 210 milimetri. Il materiale maggiormente utilizzato per la realizzazione di celle fotovoltaiche è il silicio. Grazie al fotovoltaico a film sottile è in corso una piccola rivoluzione per quanto riguarda le dimensioni e l’introduzione di nuovi materiali (silicio amorfo, tellururo di cadmio o diseleniuro di rame e di indio).

La struttura classica delle celle fotovoltaiche si basa su due strati, N e P, caricati rispettivamente in maniera negativa e positiva. A formare il circuito vi sono due strati formati da biossido di silicio e alluminio, mentre la superfice anti-riflettente è incaricata di favorire l’assorbimento della luce solare.

Il funzionamento della singola cella fotovoltaica può essere riassunto - a livello essenziale - nell’assorbimento di una particella di luce (il fotone) da parte della struttura. Quest’ultimo, entrato a contatto con lo strato P, rilascerà un elettrone, che a sua volta verrà convogliato verso il circuito dando vita all’energia elettrica. Ogni cella è connessa alle altre del modulo fotovoltaico attraverso nastrini metallici, in modo da formare opportuni circuiti in serie e in parallelo.

La tecnologia ad etero-giunzione di silicio amorfo e cristallino (Hetero Junction Technology - HJT) garantisce alte performance e un basso degrado del modulo fotovoltaico. Le celle al silicio hanno un limite teorico di efficienza tra il 28 e il 29% e un limite pratico del 26 - 27%. Questa performance può essere persino superata con il passaggio dalla cella in silicio alla cella Tandem, composta da due celle che permettono di migliorare le prestazioni e aumentare l'efficienza in più di un 30%