Fisica delle celle solari al silicio

Descrizione

Il primo MOOC “Energia solare fotovoltaica” è una presentazione generale delle tecnologie solari fotovoltaiche nel contesto energetico globale, senza dettagli approfonditi. In particolare la descrizione del funzionamento della cella solare è limitata al caso ideale
Questo secondo MOOC, invece, consente una profonda comprensione delle proprietà delle celle solari basate su semiconduttori cristallini. Consiste in una presentazione generale della fisica dei dispositivi fotovoltaici con un accento particolare sulla tecnologia del silicio che attualmente rappresenta oltre il 90% della quota di mercato. Vengono menzionate anche le applicazioni fotovoltaiche dei semiconduttori III-V.
Da un punto di vista fondamentale, infatti, una cella solare può essere considerata come un dispositivo semiconduttore (un diodo) esposto alla luce solare. Viene fornita un'introduzione alla fisica dei semiconduttori, seguita dai fenomeni di trasporto degli elettroni in un dispositivo a diodi. Viene quindi fornita una descrizione dettagliata del funzionamento della cella solare, comprese le limitazioni sull'efficienza di conversione. Viene inoltre presentata una descrizione dello spettro solare e delle proprietà ottiche delle celle. Infine viene descritta la tecnologia del silicio cristallino dalla crescita cristallina in bulk fino alla preparazione di eterogiunzioni che combinano materiali cristallini e amorfi.