Hai mai guardato i pannelli solari e ti sei chiesto come possono prendere la luce del sole e trasformarla in corrente per far funzionare elettrodomestici, illuminare le nostre case e persino alimentare intere città? Questo processo potrebbe sembrare magia, ma in realtà è il risultato di anni di innovazione nel campo dell’ingegneria e della fisica. Andiamo a scoprire insieme come questo interessante processo prende vita.
Al centro del funzionamento dei pannelli solari c’è il fenomeno fisico chiamato “effetto fotovoltaico”. Quando la luce solare, composta da particelle di energia chiamate fotoni, colpisce il pannello solare, questa energia può essere assorbita da alcuni materiali con cui è fatto il pannello, principalmente il silicio. Il silicio è un materiale ‘semiconduttore’, il che significa che può condurre elettricità sotto certe condizioni.
Ora, immagina il silicio nel pannello solare diviso in due parti: una parte è ‘drogata’ con un tipo di elemento che ha meno elettroni, generando una carica positiva (si chiama tipo P), mentre l’altra parte viene drogata con un elemento che ha più elettroni, generando una carica negativa (si chiama tipo N). Questa creazione di un lato positivo e un lato negativo all’interno del materiale è cruciale perché crea un campo elettrico all’interno del pannello simile a una pila.
Quando i fotoni solari hanno sufficiente energia, possono liberare gli elettroni dal loro legame con gli atomi nel silicio, che, grazie al campo elettrico formatosi, iniziano a muoversi ordinatamente da un lato all’altro del pannello. Questo movimento di elettroni genera corrente elettrica. Qui abbiamo l’energia che dak il sole viene trasformata in elettricità!
Tuttavia, questa elettricità non è ancora pronta per essere utilizzata nelle nostre case. La corrente prodotta dai pannelli solari è di tipo ‘continua’ (DC), mentre la maggior parte degli apparecchi domestici e i sistemi di alimentazione di energia delle nostre abitazioni funzionano con corrente ‘alternata’ (AC). Per risolvere questo disallineamento, viene utilizzato un dispositivo chiamato inverter, che trasforma la corrente continua in corrente alternata.
Un aspetto interessante dei pannelli solari è che più grande è la superficie esposta e più efficienti sono i materiali usati, maggiore sarà l’energia che possono produrre. Inoltre, diversi tipi di innovazioni, come l’uso di materiali più sofisticati o l’integrazione con sistemi di tracciamento che seguono il percorso del sole nel cielo, possono aumentare la quantità di energia che ogni pannello può generare.
Una domanda comune è: i pannelli solari funzionano anche quando è nuvoloso? La risposta è sì, ma con un’efficienza ridotta. La luminosità del sole è un fattore chiave nella produzione energetica di un pannello solare. Anche in giorni nuvolosi, c’è ancora irradiamento solare che raggiunge i pannelli, ma i livelli di energia prodotta saranno decisamente inferiori rispetto ad una giornata limpida e soleggiata.
In definitiva, questa tecnologia non solo ci permette di sfruttare una fonte di energia rinnovabile e pulita, ma ogni volta che si migliora l’efficienza dei pannelli solari, ci avviciniamo sempre di più a un futuro in cui l’energia pulita potrebbe costituire una parte importante del nostro mix energetico quotidiano.
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