b. Le celle solari

Le celle fotovoltaiche convertono l’energia luminosa proveniente dal Sole in corrente elettrica, che può essere immessa in rete oppure utilizzata per altri scopi e trasformazioni. La gran parte delle celle fotovoltaiche che vengono attualmente installate sono basate sul silicio cristallino o poli-cristallino e contengono una giunzione p-n per la ottenere la separazione delle cariche (elettroni e lacune) prodotti dalla luce incidente sulla cella. Sono in fase di rapido sviluppo le celle basate su film sottili di materiali semiconduttori quali il silicio amorfo o micro-cristallino, il telluriuro di cadmio (CdTe), il CIGS (CuInGaSe2) oppure su
materiali organici e flessibili (celle solari polimeriche, celle solari dye-sensitized o DSSC).
Il costo dell’energia elettrica da fonte fotovoltaica è superiore al costo dell’energia da fonti fossili o dal nucleare, ma si riduce rapidamente grazie alle economie di scala derivanti da una maggiore produzione, e ai progressi delle tecnologie sostenuti da un intenso sforzo di ricerca.
Attualmente (2010) la potenza fotovoltaica installata nel mondo fornisce un contributo non superiore al percento della produzione complessiva di energia elettrica; questa quota è però in rapida crescita, grazie agli incentivi introdotti in molti paesi. La sfida del fotovoltaico (così come di altre tecnologie solari) è di raggiungere in alcuni anni livelli di costo competitivi con quelli dell’energia elettrica di rete. L’obiettivo potrà essere raggiunto dapprima in regioni a
d elevata insolazione come l’Europa meridionale.
L’energia elettrica prodotta dal fotovoltaico può essere utilizzata per realizzare l’elettrolisi dell’acqua e
produrre idrogeno, che può essere impiegato a sua volte in celle (ovvero pile) a combustibile. I modelli sperimentali illustrano la possibilità di utilizzare questi processi per ottenere un’auto con motore a idrogeno. Questa tecnologia, assieme a quella più convenzionale delle auto elettriche con batterie elettrochimiche ricaricabili, si presta (in futuro, e a patto che vengano risolti numerosi problemi tecnologici) all’applicazione del solare fotovoltaico al settore dei trasporti.
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