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Introduzione storica Proprietà fisico/chimiche del silicio Principio fotoelettrico/fotovoltaico Struttura della cella fotovoltaica Tipi di celle che sfruttano.

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Presentazione sul tema: "Introduzione storica Proprietà fisico/chimiche del silicio Principio fotoelettrico/fotovoltaico Struttura della cella fotovoltaica Tipi di celle che sfruttano."— Transcript della presentazione:

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2 Introduzione storica Proprietà fisico/chimiche del silicio Principio fotoelettrico/fotovoltaico Struttura della cella fotovoltaica Tipi di celle che sfruttano leffetto fotovoltaico Struttura di un impianto fotovoltaico Conto energia Costi e ricavi nella realizzazione dellimpianto Laboratorio: cella di Graetzel

3 Edmond Becquerel nel 1839 scopre leffetto fotovoltaico. Willoughby Smith nel 1873 scopre la fotoconducibilità del selenio. William Grylls Adams assieme al suo allievo Day osservarono il selenio convertire la luce del sole direttamente in elettricità. HOME

4 Nel 1879 Charles Fritts costruisce la prima cella fotovoltaica Gerald Pearson costruì una cella solare basandosi sul silicio e non più sul selenio e negli anni 60 le celle erano in grado di alimentare apparecchi domestici con un rendimento del 6%. HOME

5 La NASA nel 1962 impiega le celle negli esperimenti spaziali. Fred Shurland usa il solfuro di cadmio al posto del silicio. Dagli anni 70 la tecnologia ha continuato a progredire, scoprendo nuovi tipi di pannelli con diverse caratteristiche. HOME

6 Elemento chimico con simbolo si e numero atomico 14 Secondo elemento per abbondanza nella crosta terrestre dopo lossigeno Lisotopo più abbondante in natura è il si a=28 HOME

7 Il silicio si prepara attraverso il riscaldamento di silice a temperature superiori a 1900˚C, dove il carbonio riduce la silice in silicio secondo lequazione chimica: SiO 2 + C Si + CO 2 HOME

8 Fusione a zona: (metodo fisico) le sbarre di silicio vengono riscaldate fino a quando. le estremità si fondono Processo di siemens: (metodo chimico) Processo della dupont: (metodo chimico) 2 HSiCl 3 Si + 2 HCl + SiCl 4 SiCl Zn Si + 2 ZnCl 2 HOME

9 Leffetto fotovoltaico è la conversione diretta dellenergia solare in energia elettrica. Lenergia elettrica è prodotta dallinterazione dei fotoni della radiazione luminosa con gli elettroni di valenza dei materiali semiconduttori. Se i fotoni che colpiscono la cella di silicio hanno energia uguale o maggiore a 1.08 eV lelettrone di valenza eccitato vince le forze elettrostatiche che lo tengono vincolato al legame tra due atomi e diventa libero di spostarsi HOME

10 Per creare un campo elettrico allinterno della cella bisogna effettuare un trattamento chiamato drogaggio del silicio con atomi di Boro e Fosforo Il drogaggio del silicio crea una giunzione NP che se viene collegata ad un conduttore si riesce a catturare il flusso di elettroni che va da N a P quindi fino a quando la cella è esposta alla luce cè la produzione di corrente elettrica HOME

11 Lo spessore dello strato N deve essere di 0.5 mm per garantire che i fotoni arrivino vicino alla giunzione NP. Lo spessore di tutta la cellula non deve superare i 250mm. HOME

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13 MONOCRISTALLINO: Rendimento del 15%, grazie alla regolarità della struttura cristallina del silicio POLICRISTALLINO: Rendimento del 13%, inferiore a quella monocristallina per la struttura irregolare, ma ha un tempo di produzione inferiore AMORFO : Rendimento del 6%, Detto anche film, è una sottile pellicola dai bassi costi di produzione. È applicabile su supporti economici di varie forme grazie alla sua flessibilità HOME

14 ARSENIURO DI GALLIO ETEROGIUNZIONE TELLURO E SOLFURO DI CADMIO MICROCRISTALLINO CELLA DI GRAETZEL HOME

15 Il rendimento delle celle fotovoltaiche commerciali varia dal 13% al 17%, ma in laboratorio si è arrivati fino al 32,5%. La bassa efficienza dei pannelli fotovoltaici è causata da: - Riflessione - Fotoni troppo o poco energetici - Temperatura - Resistenze elettriche HOME

16 1. Radiazione solare 2. Pannelli fotovoltaici 3. Inverter 4. Contatore impianto 5. Contatore rete uscente 6. Contatore rete entrante 7. Rete a bassa tensione HOME

17 Tipo di impianto fotovoltaico Potenza nominale Non integratoParzialmente integrato Integrato Da 1 a 3 KWh0,400,440,49 Da 3 a 20 KWh0,380,420,46 Oltre i 20 KWh0,360,400,44 HOME

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19 h Tecnologia silicio. cristallino Picco massimo. 4KW Perdite:. 14% (cavi, inverter). + 8% (temperatura). + 3% (riflessione). = 25% Inclinazione. moduli 35 Reggio Emilia. (44˚4130 nord,. 10˚3756 est, altitudine. 64m) Produzione elettrica FV Mese Produzione mensile (kWh) Produzione giornaliera (kWh) Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Media annuale Produzione annuale (kWh) 4347 HOME

20 Struttura Esposizione solare Disposizione pannelli Sito per linverter HOME

21 PREVENTIVO COSTI MATERIALIQUANTITÀCOSTO PROGETTAZIONE 2 774,88 PANNELLI FOTOVOLTAICI E INVERTER N=90 N= ,58 STAFFAGGI 9 431,09 CAVI E CANALI600m 2 273,59 ACCESSORI 1 736,87 TOTALE ,51 (CON IVA AL 10%) HOME

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23 Pasta di TiO2 Stesura pasta sullelettrodo Riscaldamento in stufa Preparazione colorante Immersione elettrodo nel colorante Preparazione controelettrodo Assemblaggio cella Versare soluzione elettrolitica

24 HOME mVµA Bianco4527 No I Lampone Mirtillo , ,8

25 Lenergia pulita di Pietro Menna, casa editrice Il Mulino lenergia solare e lidrogeno di Aurelio C. Robotti, casa editrice Utet Manuale di progettazione Riello La sfida del secolo di Piero Angela e Lorenzo Pinna, casa editrice Mondadori Articoli da il Sole 24 ore Immagini e altre informazioni dal web come wikipedia e google immagini. HOME

26 Luca Camparini Lorenzo Chiapponi Mattia Giroldi Stefano Terzi HOME


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