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CREAZIONE E SPERIMENTAZIONE CONGIUNTA DI MODELLI PER L'OTTIMIZZAZIONE DELL'UTILIZZO DI ENERGIA FOTOVOLTAICA

 


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COS'E' UNA CELLA FOTOVOLTAICA?


Una cella solare altro non è che un diodo a semiconduttore che deve essere attentamente progettato e costruito per assorbire e convertire l’energia della luce in energia elettrica. Uno schema di cella fotovoltaica si trova nella figura in basso.

E’ interessante notare l’asimmetria esistente tra i parametri dell’emettitore (zona n) e la base (zona p). L’emettitore è 1000 volte più sottile e 10000 volte più dopato e la lunghezza di diffusione è 100 volte più corta di quella corrispondente alla base.
Da un punto di vista circuitale una cella solare può essere pensata come un generatore ideale di corrente ISC, in parallelo con due diodi – il diodo 1 rappresenta le ricombinazioni nelle regioni quasi-neutre mentre il diodo 2 rappresenta le combinazioni nella regione di svuotamento.

Quando possiamo dire che una “cella è buona”?
-deve avere una elevata corrente di cortocircuito ISC. 
-deve avere una elevata tensione a vuoto V0C. 
-deve avere un Filling Factor FF il più vicino possibile a 1.

La cella deve essere progettata in modo da mantenere al minimo la superficie frontale del contatto, avere la minima riflettenza possibile, ed avere uno spessore ottico tale da consentire l’assorbimento di tutti i fotoni con E>EG (EG: energy gap).

Globalmente il progetto e l’esercizio di una cella efficiente passa attraverso due obiettivi: 
-minimizzare la velocità di ricombinazione delle coppie lacune‐elettroni;
-massimizzare l’assorbimento di fotoni con E>EG.

Il rendimento di una cella dipende da una moltitudine di fattori, non solo di natura fisica.

 

 
 
 
 

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