STORIA DELLE CELLE SOLARI

STORIA DELLE CELLE SOLARI

12 Giugno 2019 Off Di nestor
La storia delle celle solari ha fatto molta strada sin dal suo inizio nel 1883, in questo articolo faremo una sintesi dei fatti storici dei progressi tecnologici fino ai nostri giorni.
La più importante fonte di energia per la Terra è la fusione nucleare che si svolge nel nostro sole. Lì gli atomi di idrogeno si sciolgono in elio. Il processo di fusione nucleare al sole continuerà per miliardi di anni.

STORIA DI CELLE SOLARI

Il filosofo greco Aristotele ha già trovato l’uso deliberato del calore solare. Questo spiega come le case potrebbero essere costruite in modo tale che il calore solare venga utilizzato in modo ottimale.

 I romani avevano eliocamini: una finestra con spazi chiusi che fungevano da specie di forno solare.

Intorno al 1700, lo scienziato naturale francese Antoine Lavois costruì un forno solare dotato di collettori solari per fondere il platino.

In che anno sono state inventate le prime celle solari?

Charles Fritts sviluppò le prime celle solari nel 1883. Lo fece coprendo strati di selenio con un sottile strato d’oro. La cella ha avuto un ritorno di appena l’1 percento.

Nel 1941, la prima cellula di silicio moderna fu sviluppata da Russel Ohl. E nel 1954 furono prodotti i primi pannelli in silicio cristallino, che raggiunsero un’efficienza del 4 percento.

Queste celle erano particolarmente interessanti per i viaggi nello spazio, perché l’efficienza era troppo bassa per le applicazioni terrestri. Negli anni successivi al 1954, le celle solari furono costantemente migliorate, aumentando l’efficienza fino al 6 percento.

Qual è l’efficienza di una cella solare?

Oggi, la cella solare commerciale media raggiunge una resa di circa il 14 percento.

Le celle solari possono essere trovate ovunque. Ad esempio, alcune pompe per l’acqua che gli agricoltori usano per ottenere l’elettricità dalle celle solari. 

Ci sono boe in mare che usano l’elettricità generata dalle celle solari per segnali sonori e luminosi. 
Le celle solari non funzionano allo stesso modo dei collettori solari.

Una cella solare riscalda l’acqua per generare vapore, e quel vapore aziona una turbina che a sua volta fa sì che un generatore produca elettricità. Una cella solare non prende quella deviazione perché genera elettricità direttamente dalla luce solare.

L’elettricità viene generata quando i raggi luminosi finiscono nella cella solare. Ha bisogno di un sacco di celle solari per formare un pannello solare. Questo perché una cella solare genera pochissima elettricità.

STORIA DI CELLE SOLARI

 

Celle solari

STORIA DELLE CELLE SOLARI

Il nome scientifico di una cella solare è una cella fotovoltaica. Queste cellule possono essere trovate in un pannello solare.

Un pannello solare è in realtà un nome collettivo per diverse celle solari. Queste cellule sono intrappolate in un sistema fotovoltaico. Il silicio è la materia prima di una cella solare. Da un lato, viene posto un sottile piatto di fosforo e boro. Quando la luce del sole entra in queste piastre, gli elettroni cadono.

Una caratteristica di queste cellule è che sono semiconduttori. Ciò significa che gli elettroni rilasciati possono selezionare solo un lato. Una cella solare ha ½ volt come tensione, questo è molto basso. La soluzione per questo è l’investitore. Questo è un dispositivo che garantisce che ci sia abbastanza energia per essere in grado di soddisfare una corrente diretta o alternata.

Celle solari a film sottile

Un secondo tipo di cella solare è fino a 200 volte più sottile delle normali celle solari. Queste cellule sono anche molto flessibili. L’impasto è anch’esso sul lato basso, quindi puoi montarli facilmente su qualsiasi superficie.

Lo svantaggio principale di queste celle solari sottili è che l’efficienza è inferiore. Ciò consente di risparmiare il 6% rispetto alle normali celle solari. Queste celle sono più economiche, ma dovresti comunque pensare all’efficienza prima di acquistare una cella solare.

Lo sviluppo di pannelli solari

STORIA DELLE CELLE SOLARI

 

L’efficienza con cui le celle solari convertono la luce in elettricità sta aumentando. 

Per le celle solari a base di silicio, l’efficienza è ben superiore al 10% e migliore, anche superiore al 20%. 

I pannelli di silicio convenzionali con celle di silicio hanno un’efficienza energetica di circa il 15%, ma sono relativamente costosi. Relativamente molto meno costosi sono le celle solari costituite da un sottile strato di silicone su plastica. 

La loro efficienza è di circa l’8%. La cosa buona del silicio è che si trova in grandi quantità sulla terra. Ci sono anche celle solari basate su altri materiali come indio, germanio, arcenio e gallio, che raggiungono un’efficienza di conversione di circa il 30%. 

I sistemi di celle solari sono stati sviluppati anche con nanomateriali, come le nanoparticelle di biossido di titanio. Queste celle solari sono meno costose da produrre rispetto alle celle di silicio standard, ma sono meno efficienti. La relazione tra l’energia necessaria per rendere le celle solari e l’energia prodotta dalle celle solari sta migliorando sempre di più. 

I sistemi di celle solari generano da otto a quindici volte più energia rispetto al loro costo di produzione. A causa dell’aumento dei prezzi dei combustibili fossili, questa forma di energia alternativa è sempre più popolare.

Ulteriori informazioni sulla storia delle celle solari

 

 

Uso di collettori solari.

STORIA DELLE CELLE SOLARI

La prima generazione di  celle solaririsale al 19 ° secolo e fu in grado di convertire dall’1% al 2% dell’energia solare in elettricità.

Nel 1861 fu concesso un brevetto per i motori solari in Francia e nel 1872 fu commissionato un collettore solare di 4500 metri quadrati.

Las Salinas (Cile) distillano 20 metri cubi di acqua al giorno. L’esposizione mondiale di Parigi del 1878 mostrava un motore a vapore con energia solare con un rendimento energetico del 40%.

Le persone hanno sempre creduto nell’usabilità dell’energia solare. I collettori solari sono prodotti comuni per la fornitura di acqua calda. In Cina c’è il più grande mercato per questo. Sono stati installati circa 40 milioni di sistemi di collettori solari. Ogni anno, circa 7 volte più spazio dei pannelli solari viene venduto in Cina che in Europa.

Anche nel Mediterraneo Molto popolari i collettori solari. Soprattutto in paesi come la Grecia e la Turchia. Il più grande mercato nel nord Europa è principalmente in Germania. Circa la metà di tutti i collettori solari europei possono essere trovati lì.

I collettori solari sono di solito installati anche nei Paesi Bassi, ma questo è ancora relativamente più piccolo che in Germania. Se l’uso di collettori solari dovesse essere utilizzato maggiormente nei nuovi edifici nei Paesi Bassi, ciò potrebbe coprire circa il 10% dell’attuale fabbisogno energetico olandese. I collettori solari professionali possono convertire circa il 50% dell’energia solare assorbita in calore utilizzabile.

Tipi diversi

Sono anche possibili molti dispositivi diversi, ognuno con le proprie caratteristiche. Elencheremo i più popolari: registri per tubi, stagni solari (profondi e poco profondi).

Tubi sottovuoto o semplicemente il collettore piano. Questi sono anche usati con un riflettore. C’è un diverso collettore solare per ogni applicazione. Per riscaldare il laghetto, la piscina, l’acqua del rubinetto, ecc.