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Livello Base

Dalla giunzione al circuito: corrente e tensione

Quando la luce solare illumina la cella, l’assorbimento continuo dei fotoni genera un flusso costante di coppie elettrone-lacuna. Il campo elettrico della giunzione separa continuamente queste cariche, spingendo gli elettroni verso il lato N e le lacune verso il lato P.

Quando i contatti metallici sono collegati e connessi tramite un circuito esterno, gli elettroni fluiscono dal lato N, attraverso il circuito (alimentando un carico), e ritornano al lato P per ricombinarsi con le lacune. Questo flusso costituisce la corrente fotovoltaica.

La tensione prodotta da una singola cella di silicio è di circa 0,5–0,6 volt, determinata dall’energia della banda proibita e dalle caratteristiche della giunzione. La corrente dipende dall’intensità della luce e dall’area della cella: più fotoni → più coppie elettrone-lacuna → corrente più elevata.

Se una singola cella produce solo ~0,5V, come fanno i pannelli solari a generare tensioni utili?
Più celle vengono collegate in serie (il terminale positivo di una con il terminale negativo della successiva) per sommare le tensioni. Un pannello tipico contiene 60–72 celle in serie, producendo 30–40 volt in condizioni standard.