Anonimo
Anonimo ha chiesto in Matematica e scienzeMatematica e scienze - Altro · 1 decennio fa

Certi oggetti come convertono la luce solare in energia?

Aggiornamento:

E poi questi funzionano grazie a questa alimentazione come se fossero attaccati alla presa della corrente.

3 risposte

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  • 1 decennio fa
    Migliore risposta

    Ciao,

    i moduli votovoltaici sono essenzialmente dei diodi p-n al silicio in polarizzazione inversa.

    La luce solare incidente ha lunghezze d'onda confrontabili con il gap di energia che esiste tra banda di valenza e banda di conduzione del silicio.

    Quindi i fotoni incidenti sono in grado di rilasciare energia al reticolo cristallino creando coppie di portatori (elettroni in banda di conduzione e lacune in banda di valenza). Tale coppie di portatori sono accellarati dal campo elettrico della zona di svuotamento della giunzione generando una corrente (che corrente di saturzione e di polarizzazione inversa) che viene portata ai terminali esterni.

    Maggiore è l'area della guinzione maggiore è la corrente. Tale corrente viene poi accumulata dentro degli accumulatori per renderla disponibile anche in seguito.

    Il grosso problema è che fare pannelli a diodi usando silicio monocristallino (quello che garantisce la maggiore efficienza) è costoso (si fa solo per applicazioni particolari tipo pannelli dei satelliti) e quindi di utilizzano soluzioni meno costose (tipo silicio policristallino o addirittura amorfo), ma che hanno efficienze di conversione decisamente più basse (i borsi dei cristalli si comportano come livelli trappola profondi che hanno tempo di rilassamento estramente lunghi e quindi riducono l'efficienza della generazione elettroni-lacune).

    Ovviamente se è buio non c'è generazione di corrente (quindi di notte non funzionano) e anche le condizioni atmosferiche (cielo coperto e pioggio) riducono l'efficienza di conversione

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  • 1 decennio fa

    Questi "oggetti" sono i moduli fotovoltaici, comunemente detti pannelli solari...

    In pratica ne assorbe le radiazioni. Quando una radiazione elettromagnetica investe un materiale può, in certe condizioni, cedere energia agli elettroni più esterni degli atomi del materiale e, se questa è sufficiente, l'elettrone risulta libero di allontanarsi dall'atomo di origine.

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  • 1 decennio fa

    Ciao. Si chiama effetto fotoelettrico, lo ha scoperto dapprima Rontgen, che scoprì che i raggi X, incidendo su superfici metalliche, liberano correnti elettriche, elettroni. Di seguito, Einstain, approfondì la cosa, e scoprì che tutti i materiali posseggono questo effetto, chi più chi meno. Dopo la scoperta dei semiconduttori, furono perciò studiati metodi per ottenere corrente elettrica dalla luce. Furono perciò ottenuti i diodi fotovoltaici, ovvero strati di silicio particolare (detto n o p per il drogaggio con poco arsenico o fosforo oppure con boro o gallio), che per incidenza della radiazione elettromagnetica liberano deboli correnti elettriche, captate da un substrano conduttore sotto i diodi (ad esempio in alluminio). Praticamente i fotoni (luce), a contatto con gli atomi del semiconduttore, eccitano i suoi elettroni facendoli uscire dall'orbitale e creando una corrente elettrica. Putroppo la resa è assai bassa (100 W/m2) ed i nostri politici mettono un sacco di speculazioni su questa splendida tecnologia.

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