I pannelli fotovoltaici sono piccoli dispositivi che trasformano la luce solare in elettricità! Questa tecnologia affascinante è stata scoperta dagli scienziati negli anni 1800 e da allora si è sviluppata lentamente. Oggi, le persone di tutto il mondo utilizzano i pannelli fotovoltaici per catturare i raggi solari e convertirli in elettricità per le loro case o attività commerciali. Si possono vedere sui tetti, nelle centrali solari e persino su alcune calcolatrici. Fanno parte della soluzione perché ci aiutano a sfruttare l'energia del sole.
Le cellule fotovoltaiche utilizzano materiali speciali, come il silicio (che è il più comune) e simili ai materiali magnetici possono condurre elettricità. Quando la luce solare colpisce questi materiali, causa la movimentazione di particelle note come elettroni generando energia elettrica. Questo processo unico è noto come "effetto fotovoltaico", e questo concetto guida il funzionamento dei fotovoltaici. Questa corrente elettrica fa sì che gli elettroni fluiscono producendo una corrente per alimentare i nostri dispositivi. Questa è una tecnologia che ci aiuta a utilizzare quella fonte abbondante di energia, il sole.
Una cella fotovoltaica ha più strati di materiale. Quello superiore è una sottile lamina di vetro o plastica che permette il passaggio della luce solare mentre protegge gli altri strati. È importante perché aumenta la durata di una cella fotovoltaica, proteggendola dagli sviluppi meteorologici o dall'accumulo di polvere. Sotto quello c'è uno strato secondario di silicio, specialmente dopato. Questo strato viene utilizzato per creare particelle positive e negative poiché, quando la luce solare colpisce questa molecola, crea un campo elettrico che trascina entrambe queste cariche. Questa separazione causa una corrente elettrica e consente a alcuni dei liberi elettroni di muoversi da uno strato all'altro attraverso un filo. Questo filo invia poi l'elettricità a cose che la utilizzano come lampadine, computer e persino automobili elettriche.
Le celle fotovoltaiche hanno il vantaggio aggiunto di non creare alcuna inquinante! Anzi, utilizzano la luce solare, una risorsa "inesausta" che non contribuisce a nessun gas serra o chimici, come fanno i combustibili fossili. Questo significa che se riuscissimo a produrre la stessa quantità di elettricità in un modo o nell'altro diverso dal bruciare combustibili fossili, contribuirebbe a mantenere l'aria (ambiente) pulita e a salvarla dall'inquinamento. Fare questo può ridurre i gas nocivi presenti nell'aria e ciò è positivo per la Terra. Inoltre, un maggior numero di celle fotovoltaiche in uso porterebbe a risparmi sui costi di altre forme di energia. Questo è significativo poiché qualsiasi risparmio fatto sull'energia significherebbe che le famiglie e le imprese potrebbero spendere soldi per cose più piacevoli.
Gli scienziati e gli ingegneri lavorano sempre per migliorare le celle fotovoltaiche. Per renderle più efficienti, in modo da poter convertire la luce solare in elettricità. Un secondo obiettivo è quello di ridurre i costi (soprattutto attraverso la produzione di massa, in modo che gli strumenti siano generalmente accessibili). Da allora, i ricercatori hanno iniziato a esplorare nuovi materiali - inclusi i perovskiti per realizzare celle solari migliori. Questi nuovi materiali migliorano la funzionalità e la durata delle celle. L'azienda sta anche cercando di ridimensionare le sue celle fotovoltaiche in una forma più piccola, il che ne estenderà l'utilizzo. Ad esempio, le celle fotovoltaiche flessibili non saranno limitate da fattori di forma rigidi e potrebbero consentire alle energie solari di trovare nuovi utilizzi eleganti nella nostra vita - molto simile a come gli avanzamenti nei materiali hanno influenzato l'elettronica.
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