Il Principio e il Processo di Produzione dell'Energia Fotovoltaica

Il principio fondamentale della generazione di energia fotovoltaica èeffetto fotoelettrico dei semiconduttoriQuando i fotoni irradiano una superficie metallica, la loro energia può essere completamente assorbita da uno specifico elettrone nel metallo.Se l'energia assorbita dall'elettrone è sufficiente a superare il lavoro gravitazionale interno del metallo, l'elettrone sfuggirà dalla superficie del metallo e diventerà un fotoelettrone.

Un atomo di silicio ha 4 elettroni di valenza. Se il silicio puro è dopato con atomi che hanno 5 elettroni di valenza (come gli atomi di fosforo), diventa unsemiconduttori di tipo NSe il silicio puro è dopato con atomi che hanno 3 elettroni di valenza (come gli atomi di boro), unsemiconduttori di tipo PQuando i semiconduttori di tipo P e di tipo N sono combinati, viene creata una differenza di potenziale all'interfaccia di contatto, che funge da base per una cella solare.Quando la luce solare irradia la giunzione P-N, i fori si muovono dalla regione P alla regione N, mentre gli elettroni si muovono dalla regione N alla regione P, generando così una corrente elettrica.

L'effetto fotoelettrico si riferisce al fenomeno in cui l'irraggiamento luminoso provoca una differenza di potenziale tra le diverse parti di un semiconduttore non uniforme o tra un semiconduttore e un metallo.Si tratta di due processi principaliIn primo luogo, la conversione di fotoni (onde luminose) in elettroni, cioè la trasformazione dell'energia luminosa in energia elettrica; in secondo luogo, la formazione di una tensione.

Il silicio policristallino subisce processi come la fusione di lingotti, la rottura di lingotti e la taglia per produrre wafer di silicio da elaborare.Questi wafer di silicio vengono dopati e diffusi con tracce di boro.In seguito, la serigrafia viene utilizzata per applicare una pasta d'argento preparata con precisione sui wafer di silicio per creare linee a griglia.gli elettrodi posteriori sono fabbricati contemporaneamente, e viene applicato un rivestimento antiriflesso sulla superficie con le linee della griglia, completando così la produzione di celle solari.

Le celle solari sono disposte e combinate inmoduli di celle solariIn genere, la periferia di ciascun modulo è racchiusa in un telaio in alluminio, il lato anteriore è coperto di vetro e gli elettrodi sono installati sul lato posteriore.Un sistema completo di generazione di energia fotovoltaica può essere assemblato integrando questi moduli con altre apparecchiature ausiliariePer convertire la corrente continua (DC) in corrente alternata (AC), uninverter di potenzaL'elettricità generata può essere immagazzinata in batterie o alimentata nella rete elettrica pubblica.

In termini di struttura dei costi di un sistema di generazione di energia fotovoltaica, i moduli a celle solari rappresentano circa il 50%, mentre il restante 50% proviene da inverter di potenza, spese di installazione,altri componenti ausiliari, e spese varie.