Il Sole produce molta energia chiamata energia solare. Solo l’Australia riceve ogni giorno 20.000 volte più energia dal Sole di quanta ne riceve da petrolio, gas e carbone.
I pannelli solari sono fatti di celle solari, che è la parte che trasforma l’energia solare della luce del sole in elettricità.
Le celle solari o pannelli solari producono elettricità direttamente dalla luce solare. È la tecnologia energetica più affidabile mai realizzata, motivo per cui viene utilizzata sui satelliti nello spazio e in luoghi remoti sulla Terra dove è difficile risolvere i problemi di infrastrutture.
Come funzionano le celle solari?
Le celle solari sono realizzate utilizzando atomi di silicio. Un atomo è fondamentalmente un blocco da costruzione, proprio come un mattoncino Lego ma così piccolo che avresti bisogno di un microscopio per vederli.
Poiché gli atomi di silicio sono così piccoli, occorrono trilioni e trilioni di essi per formare una cella solare.
Per realizzare la cella solare è necessario uno strato di wafer di silicio, all’incirca delle stesse dimensioni di un piatto da portata ma molto molto più sottile, solo circa tre volte lo spessore di una ciocca di capelli.
Questo strato di silicio viene modificato in modo speciale utilizzando temperature elevate fino a 1.000 ℃. Quindi, un foglio di metallo viene messo sul retro dello strato e una rete metallica forata, che viene messa sulla parte anteriore. È questo lato a rete dello strato che sarà rivolto verso il sole.
Quando vengono realizzate 60 celle solari, queste vengono fissate insieme dietro una lastra di vetro per creare un pannello solare.
Se la tua casa ha un sistema di energia solare, probabilmente avrà da 10 a 50 pannelli solari installati sul tetto.
Ogni atomo di silicio contiene elettroni. Questi elettroni portano ciascuno una piccola carica elettrica.
Quando la luce del sole raggiunge un pannello solare, può colpire uno degli elettroni all’interno dell’atomo di silicio e liberarlo.
Questi elettroni possono muoversi ma, a causa del modo speciale in cui è fatta la cellula, possono salire solo in una direzione, verso il lato rivolto al sole. Non possono andare dall’altra parte.
Quindi, ogni volta che il Sole splende sulla cella solare, fa sì che molti elettroni fluiscano verso l’alto ma non verso il basso, e questo crea la corrente elettrica necessaria per alimentare le apparecchiature nelle nostre case come le luci, la televisione e altri oggetti elettrici.
Se la luce del sole è intensa, vengono colpiti molti elettroni e quindi può fluire molta corrente elettrica. Se è nuvoloso, vengono colpiti meno elettroni e la corrente viene ridotta di tre quarti o più.
Di notte, il pannello solare non produce energia elettrica e dobbiamo fare affidamento a batterie o altre fonti di elettricità per mantenere le luci accese.
Come vengono utilizzate le celle solari?
Le celle solari sono il modo più economico per produrre elettricità, più economico delle nuove centrali a carbone o nucleari. Questo è il motivo per cui le celle solari vengono installate in tutto il mondo circa cinque volte più velocemente delle centrali a carbone e 20 volte più velocemente delle centrali nucleari.
In Australia, quasi tutte le nuove centrali elettriche sono centrali solari o eoliche. L’elettricità solare ed eolica può essere utilizzata per far funzionare le auto elettriche al posto delle inquinanti auto a benzina. L’elettricità solare ed eolica può anche riscaldare e raffreddare la casa e può essere utilizzata nell’industria al posto del carbone e del gas naturale.
Il solare e l’eolico stanno aiutando a ridurre la quantità di gas serra che danneggiano la nostra Terra. Sono economici e continuano a diventare ancora più economici e più li usiamo, più velocemente possiamo smettere di usare energia che può danneggiare la Terra (come carbone, petrolio e gas).
Inoltre, il silicio è il secondo atomo più comune al mondo (dopo l’ossigeno). Infatti, sabbia e rocce sono costituite principalmente da silicio e ossigeno. Quindi, non potremmo mai rimanere senza silicio che serve per produrre celle solari.
Autore
Andrew Blakers, Professor of Engineering, Australian National University
