ENERGIA DAL SILICIO Corso di laurea in Fisica Prospettive di lavoro I laureati nel Corso di Laurea Magistrale in Fisica si collocano nel mondo del lavoro inserendosi: - nel campo dell’industria, della finanza, nei servizi e nella pubblica amministrazione, svolgendo compiti tecnici o professionali di supporto nei seguenti ambiti: i) acquisizione edelaborazione di dati in laboratorio; ii) monitoraggio e diagnostica in attività mediche, sanitarie e ambientali, o relative al risparmio energetico o alla conservazione e restauro dei beni culturali; iii) analisi e gestione finanziaria; ottimizzazione dell’utilizzo delle risorse umane, strumentali, materiali nei processi produttivi e socioeconomici; iv) modellizzazione e simulazione numerica di supporto alle decisioni; v) installazione, collaudo e manutenzione di attrezzature complesse; vi) controllo di qualità, partecipando all’identificazione degli elementi da controllare, dei range di tolleranza, delle metodiche di controllo; - nel campo della formazione, dell’apprendimento e della diffusione della cultura scientifica, ad esempio come docente Universitario o docente di scuola secondaria, post–secondaria ed assimilati; Secondo una recente indagine su scala nazionale, il tasso di occupazione dei laureati magistrali in Fisica un anno dopo la laurea, è pari al 90%.

ENERGIA DAL SILICIO Corso di laurea in Fisica L’attività del FISICO nello studio delle fonti energetiche convenzionali ed alternative Lo studio del silicio e della sua applicazione nelle celle fotovoltaiche

ENERGIA DAL SILICIO Dalla sabbia alla cella fotovoltaica La cella fotovoltaica è un dispositivo che converte direttamente l'energia solare in energia elettrica. Ciò è possibile grazie alle proprietà fisiche del silicio di cui è composta la cella fotovoltaica. Nei cristalli di silicio puro, infatti, ogni atomo di silicio è legato ad altri quattro atomi con un legame di tipo covalente, mettendo cioè in comune una coppia di elettroni. legame BANDE DI ENERGIA IN UN SEMICONDUTTORE Se viene fornita energia agli atomi di silicio, ad esempio sottoforma di luce solare, l’elettrone impegnato nel legame covalente diventa libero di muoversi nel cristallo generando una corrente elettrica. banda di valenza banda di conduzione energia banda di proibita e-

ENERGIA DAL SILICIO Elettricità gratis dal sole Risultati ancora migliori si ottengono se i cristalli di silicio puro vengono “drogati”, cioè se vengono inseriti atomi come il Boro o il Fosforo fra quelli di Silicio. banda di valenza banda di conduzione energia banda di proibita nuovi livelli energetici Una cella fotovoltaica si ottiene infatti “drogando” due diverse porzioni della fetta di Silicio, tecnicamente chiamata “wafer”. La parte superiore, detta “regione di tipo “n”, viene arricchita con atomi di fosforo, mentre quella inferiore, la “regione di tipo “p”, con atomi di Boro: le due metà sono poi unite nella “giunzione p-n”. giunzione + 5 + 3 _ + zona di svuotamento + - Silicio drogato con atomi del V° gruppo Silicio n atomi del III° gruppo Silicio p Quando la luce solare colpisce la cella fotovoltaica, nella regione di giunzione si creano cariche elettriche di segno opposto, cioè positive e negative: il campo elettrico interno, prodotto dalla giunzione p-n, separa queste cariche producendo una corrente elettrica. Con questo dispositivo si produce elettricità pulita e gratuita. n p