1 / 11

FISICA AMBIENTALE 1

FISICA AMBIENTALE 1. Lezioni 13-14 Energia solare fotovoltaica. Donor impurity (free electron). acceptor impurity (missing electron). Rappresentazione bidimensionale di un cristallo di silicio. CELLE FOTOVOLTAICHE. Dispositivi di materiale semiconduttore (Si) in

orlando-farrell
Télécharger la présentation

FISICA AMBIENTALE 1

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. FISICA AMBIENTALE 1 Lezioni 13-14 Energia solare fotovoltaica

  2. Donor impurity (free electron) acceptor impurity (missing electron) Rappresentazione bidimensionale di un cristallo di silicio

  3. CELLE FOTOVOLTAICHE Dispositivi di materiale semiconduttore (Si) in cui avviene la diretta conversione di fotoni in energia elettrica

  4. n • + + + + + + + + + + • - - - - - - - - - - - - - • p + - he he Id= + I0 IF= - I0 -V+ charge density diffusion current field current Giunzione in assenza di luce. La diffusione causa distribuzione di cariche, ma all’equilibrio Id e IF si bilanciano. Per V = 0  ID= 0

  5. Il circuito rappresenta la corrente ISdell’effetto fotovoltaico e la corrente di diodo ID.

  6. Diagramma IV per una cella solare, con parametri realistici per il Si: I0 = 5.9 x 10-8 A m-2 ; IS = 520 A m-2 ; KT= 0.025 eV s insolazione corrente di diodo Voltaggio V per cui I = 0

  7. Potenza emessa (W m-2 )  = Radiazione entrante (W m-2 ) EFFICIENZA DI UNA CELLA SOLARE SPETTRO DI EMISSIONE SOLARE Radiazione emessa (108 W m-2 m-1) Lunghezza d’onda 

  8. E<Eg E>Eg E<Eg: 23% dei fotoni non contribuiscono all’efficienza (Si) E>Eg: solo Eg = 1.12 eV è convertita in potenza elettrica. (E>Eg) è persa come calore nel semiconduttore. 44% : energia utile; è un lim sup per  Per materiali con Eg maggiori l’energia utile diminuisce.

  9. Abbiamo gli elementi per una stima realistica di : Energia media di 1 fotone Il 77% dell’energia di questi fotoni produce effetto fotovoltaico IS=520 A m-2 Con I0 = 5.9 x 10-8 A m-2 e KT= 0.025 eV V0C=0.57 V <Eg P 240 W m-2   24%

  10. THE GRÄTZEL CELL: dye sensitized photovoltaic cell h è assorbito da un pigmento RuL2(SCN)2: t = 10-15s 1 Un e- viene estratto e passa alla banda di conduzione del TiO2: t = 10-12s 4 2 TiO2 1 3 Riduzione del pigmento ossidato t = 10-9s 2 3 La coppia redox è ridotta. t = 10-3s Connettendo i due elettrodi si estrae lavoro. 4

  11. TiO2/ pigmenti substrato redox couple TiO2 e- + h pochi m Rappresentazione schematica dello strato poroso di nanoparticelle di TiO2 e pigmenti attaccate alla superficie dell’elettrodo conduttore.

More Related