Quali sono le applicazioni delle celle a film sottile?
Le celle a film sottile sono celle fotovoltaiche utilizzate nella produzione di elettricità dalla luce. Le celle fotovoltaiche (PV) sono più comunemente conosciute come celle solari; mentre la luce solare è la fonte più comune, le celle fotovoltaiche possono creare energia da qualsiasi forma di luce. I pannelli solari utilizzano grandi gruppi di celle fotovoltaiche per generare elettricità dalla luce solare, ma i pannelli tradizionali non producono energia in modo efficiente come altre fonti come il carbone. Le celle a film sottile hanno il potenziale per aumentare l'efficienza e l'economicità dell'energia solare. La tecnologia è stata perfezionata all'inizio del 21 ° secolo.
L'effetto fotovoltaico fu scoperto nel XIX secolo, sebbene le prime vere celle solari non furono costruite fino agli anni '50. Funzionano usando fotoni o particelle di luce per agitare gli elettroni. Questi elettroni vengono quindi diretti in un circuito, diventando elettricità utilizzabile. Dagli anni '50 sono stati utilizzati vari materiali per creare celle solari, aumentandone l'efficienza e riducendo i costi di produzione. Gli incentivi e le preoccupazioni del governo sugli effetti ambientali dell'uso di combustibili fossili hanno suscitato un crescente interesse per la generazione di energia solare in tutto il mondo.
Le celle solari tradizionali possono essere ingombranti e costose da produrre. Alla fine del XX e all'inizio del XXI secolo, i progettisti di celle fotovoltaiche iniziarono a esaminare la tecnologia a film sottile. Questa scienza in via di sviluppo consente la creazione di strati di materiale di spessore microscopico, a volte stretto quanto la larghezza di un singolo atomo. Inizialmente utilizzate per alimentare piccoli dispositivi elettronici come giocattoli e calcolatrici, le celle a film sottile furono presto prodotte per la produzione di energia solare su larga scala.
La produzione di celle a film sottile richiede un ambiente sterile, a volte noto come camera bianca. La sostanza utilizzata per costituire il film, di solito un materiale semiconduttore come il silicio, viene ridotta a una soluzione liquida. La piastra su cui deve essere depositato il film riceve una carica elettrica negativa. La sostanza liquida, che porta una carica positiva, viene quindi spruzzata vicino alla piastra, dissolvendosi in minuscole particelle sospese nell'aria. Queste particelle sono attratte sulla piastra con la sua carica opposta, aderendo ad essa in uno strato di spessore uniforme, che successivamente si solidifica nel rivestimento di film sottile.
I vantaggi delle celle a film sottile hanno rinvigorito l'interesse per l'energia solare. La tecnologia solare è già il metodo di produzione di energia in più rapida crescita sul pianeta. Si prevede che le celle fotovoltaiche a film sottile economiche, leggere ed efficienti renderanno l'energia solare più attraente in alternativa alla generazione di energia tradizionale. I sostenitori dell'energia solare sperano che la tecnologia in via di sviluppo raggiunga il loro obiettivo di parità di rete, rendendo l'energia solare economica ed efficiente come i tradizionali metodi di generazione di energia.