La parola fotovoltaico deriva da foton=luce e la parola voltaico che è legato all’elettricità, e il suo significato è: elettricità prodotta attraverso la luce.
Nel nostro caso si ha l’effetto fotovoltaico quando i raggi del sole, colpendo i pannelli solari, producono energia elettrica.
L’effetto fotovoltaico è un fenomeno dovuto a una particella associata alle onde elettromagnetiche chiamata Fotone, il quale fornisce l’energia necessaria per attivare il processo fotovoltaico. Il meccanismo per cui la cella trasforma la luce solare in energia elettrica, qualunque sia il materiale, è in linea di massima sempre lo stesso.
Per semplicità prendiamo in considerazione il caso di una cella fotovoltaica in Silicio monocristallino.
Per trasformare la luce in energia elettrica i pannelli fotovoltaici usano le celle solari che, in questo caso, sono composte da materiale semiconduttore di Silicio. Questo viene “drogato” con sostanze impure per dar luogo a Silicio di tipo P quando viene drogato con il Bario e l’Alluminio, di tipo N quando viene inquinato con l’Alluminio, il Fosforo e Antimonio.
La cella fotovoltaica è formata dalla giunzione P-N che, in parole povere, da una parte è in prevalenza drogato di tipo N e dall’altra parte di tipo P. questo stato di cose produce una zona con prevalenza di Elettroni e una zona con assenza di Elettroni detti Buchi di segno positivo.
Quando il cristallo a giunzione P-N di un semiconduttore al silicio (monocristallino, policristallino, amorfo) viene colpito dalla luce solare, una parte si trasforma in calore, ma una parte fornisce l’energia sufficiente a rompere i legami nella struttura cristallina e produrre lo spostamento di carica (negativa=elettroni, positiva=i buchi) al suo interno, generando una forza elettromotrice ai capi della giunzione P-N di circa 0,5 Volt.
Per saperne di più: Università degli studi di Lecce