Tutti, almeno una volta nella vita, abbiamo sentito parlare di “pannelli fotovoltaici”, e come il loro utilizzo, nella vita di tutti i giorni, possa essere davvero una delle scelte migliori che gli uomini possano prendere in favore del nostro pianeta. Tuttavia, seppur potrebbe sembrare che i pannelli fotovoltaici siano una “tecnologia” piuttosto moderna, in realtà, si iniziò a pensare a questa soluzione addirittura già dal 1839. In particolare, quando Edmond Becquerel, uno scienziato francese, notó come alcuni materiali, producevano alcune scintille elettriche, se colpiti dal sole. Da quel momento Becquerel, iniziò a pensare a come e per che cosa, tali scintille potevano essere impiegate e essere utili per la vita dell’uomo. Fu da quel momento che si sentì parlare, per la prima volta, di “effetto fotovoltaico”.
Come risaputo, i pannelli fotovoltaici sono dunque in grado di trasformare l‘energia solare in elettricità, e fare in modo che quest’ultima possa essere sfruttata in ogni settore della vita umana. Sostituendo, a tutti gli effetti, altre fonti di energia non rinnovabili e che, da anni, l’uomo continua a sfruttare.
Ma come “lavora” un pannello fotovoltaico, e qual è il meccanismo che dá origine al suo funzionamento?
Pannelli fotovoltaici: uno sguardo approfondito
Ogni pannello fotovoltaico si compone di piccole celle fotovoltaiche. Si tratta di unità più piccole che in termini più scientifici corrispondono ai fotoni. Ovvero alle particelle di luce. Ogni cella è costituita da due strati di silicio, quest’ultimo è in materiale semiconduttore. Per garantire il funzionamento di queste celle è indispensabile che si crei una sorta di campo elettrico. Un campo elettrico, come risaputo, si realizza nel momento in cui si crea una forza tra due poli opposti. È proprio ciò che avviene, per esempio, nel caso di un campo magnetico, che si crea nel momento in cui due cariche opposte, una negativa e l’altra positiva, sono messe vicine. Ebbene il meccanismo dei pannelli fotovoltaici funziona, più o meno, allo stesso modo. Un pannello fotovoltaico per funzionare deve generare un campo elettrico. Questo fenomeno avviene attraverso l’intervento diretto di chi si occupa di pannelli. Tale intervento, consiste nell’inserimento di fosforo allo strato di silicio superiore che si trova in ogni cella, al fine di caricarlo negativamente. Mentre, viene utilizzato del boro, per lo strato di silicio inferiore, al fine di caricarlo positivamente. Questo processo è conosciuto con il nome di “drogaggio del silicio”. E si attiva nel momento in cui un fotone tocca un elettrone che si trova tra i due strati di silicio, generando un campo elettrico che spinge il forone verso le piastre metalliche ai lati delle celle fotovoltaiche che, a loro volta, lo spingono all’interno dei cavi elettrici.
Tuttavia, per funzionare il pannello ha bisogno di un inverter. Ovvero di un dispositivo elettronico impiegato per convertire una corrente continua in ingresso, in una corrente alternata in uscita.
Ma ora che abbiamo dato una base “scientifica” del funzionamento di questi pannelli, vediamo, più nel dettaglio, come essi si attivano.
Come funziona un pannello fotovoltaico?
Innanzitutto, la luce solare colpisce il pannello fotovoltaico che troviamo sul tetto di una qualsiasi abitazione. Da qui, il pannello converte l’energia assorbita in elettricità a corrente continua che si muove verso l’inverter. Da qui, viene trasformata in corrente alternata, che poi verrà utilizzata per alimentare le componenti elettroniche della suddetta abitazione.
Si tratta di una soluzione davvero importante ed ecosostenibile. Che consentirebbe di sfruttare appieno l’energia naturale del Sole, che come risaputo è una fonte di energia inesauribile e non inquinante. In più con lo sviluppo tecnologico, è possibile anche trovare delle soluzioni, niente affatto complesse, per riuscire ad immagazzinare l’energia solare in eccesso e conservarla nelle ore notturne, in cui ovviamente non è possibile godere della luce del Sole. Si tratterebbe di un investimento a lungo termine che potrebbe generare risvolti positivi, non solo dal punto di vista ambientale ma, a lungo andare, anche economico. Quindi, non ci resta che sperare che il nostro paese adotti, quanto più possibile, questo efficace strumento in grado di sfruttare l’energia più potente e pura del mondo, ovvero quella che ci viene offerta direttamente dalla natura.