Dispositivi a semiconduttore

Presentazione sul tema: "Dispositivi a semiconduttore"— Transcript della presentazione:

1 Dispositivi a semiconduttore
Effetto fotovoltaico: passaggio corrente indotto da illuminazione Becquerel in soluzione chimica 1877 I osservazione in solido: selenio Comprensione: Einstein (1905) e Schottky (1930) I cella solare in Si (1954):Chapin, Pearson and Fuller Da lì in poi celle Si policristallino, Si amorfo, multigiunzione e (1991) DSSC Dispositivi a semiconduttore

2 Dispositivi a semiconduttore
Condizioni lavoro cella solare: IV quadrante Caratteristica I-V giunzione Q(VBI-V0C) V0C: potenziale a circuito aperto ≤VBI Dispositivi a semiconduttore

3 Dispositivi a semiconduttore
Circuito equivalente cella solare I IL ID Rs RL RSH Caso ideale RSH ( perdite) infinita e Rs=0 (R.serie): la corrente I=ID-IL Dispositivi a semiconduttore

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5 Dispositivi a semiconduttore
Cella solare Dispositivi a semiconduttore

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Cella solare : max potenza utilizzabile Dispositivi a semiconduttore

7 Dispositivi a semiconduttore
Fill factor: Dispositivi a semiconduttore

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Misura del fill factor Rs RSH RL F≈0.8 OK : stima quanto è quadrata la caratteristica F determina anche =Pmax/Pinc=FxIscVOC/Pinc Dispositivi a semiconduttore

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Casi reali Dispositivi a semiconduttore

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Shunt and series resistance Dispositivi a semiconduttore

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Confronto caratteristiche ideali e reali Dispositivi a semiconduttore

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Pmax Potenza Dispositivi a semiconduttore

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CIS:Copper-indium selenide Dispositivi a semiconduttore

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Un po’ di informazioni: (AM0: air mass 0) Energia che raggiunge la terra: 1.8x1017 W year ( 104 volte fabbisogno energetico) Densità energia all’atmosfera: ≈1370 W/m2 Dispositivi a semiconduttore

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Definizione di Air Mass 0 (AM0) e Amx X=1/sen(s) Dispositivi a semiconduttore

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Quale materiale per celle solari? Dispositivi a semiconduttore

18 Dispositivi a semiconduttore
Efficienza cella solare: dipende da Eg Si= 31% @C=1 @AM 1.5 Pinc=844 W/m2 Dispositivi a semiconduttore

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Struttura cella solare Dispositivi a semiconduttore

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Struttura cella solare Dispositivi a semiconduttore

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Celle multigiunzione Dispositivi a semiconduttore

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Dye-sensitized solar cell: DSSC ( Grätzel cell) Dispositivi a semiconduttore

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Componenti: Dye-tunabilità TiO2 Elettrolita Supporto conduttivo ( Vetro) Confronto Si: Lower cost Lower impact for recycling Higher flexibility But: Lower efficiency Dispositivi a semiconduttore

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TiO2: fotocatalisi Dispositivi a semiconduttore

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Supporto rigido Ma anche flessibile Dispositivi a semiconduttore

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Standard Home-Made DSSC Dispositivi a semiconduttore

29 Dispositivi a semiconduttore
Best DSSC Dispositivi a semiconduttore

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Ottimizzazione raccolta con concentratori Dispositivi a semiconduttore

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Concentrazione 500x Dispositivi a semiconduttore

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A che prezzo? Dispositivi a semiconduttore

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