Cellule Fotovoltaiche

La conformazione esteriore della cellula fotovoltaica, quella più frequentemente impiegata per scopi didattici, hobbystici o nei sistemi di controllo (figura 8), può assumere aspetti diversi, anche se il concetto strutturale rimane sempre lo stesso, ad esempio quello interpretato tramite il disegno di figura 9.   

Il contatto superiore identifica il morsetto negativo del componente, quello inferiore corrisponde al polo positivo del generatore di tensione. Nel quale è riportata la sola parte elettronica della cellula fotovoltaica, quella che poi deve essere inserita in un robusto contenitore, in grado di difendere il sottile e delicato strato di silicio contro urti e sollecitazioni meccaniche varie.
Altre espressioni geometriche di cellule fotovoltaiche sono pubblicate in figura 10.

Mentre un modello di forma quadrata, molto appariscente e simile a quello riprodotto in apertura del presente articolo, può essere osservato in figura 11.

Ma veniamo ora alla presentazione della cellula fotovoltaica, vista in "esploso", in figura 12 in cui si possono osservare le varie parti che concorrono alla formazione dèll'elemento completo, a partire da quelle interne e quelle.

L'elemento riportato per primo, in alto in figura 12, è il diffusore, realizzato con materiale di plastica, di forma rettangolare, delle dimensioni di 7,5 cm x 4,5 cm circa.
Al diffusore sono affidati due compiti principali: quello di realizzare la migliore utilizzazione dell'energia luminosa, concentrandola sulla parte sensibile della cellula solare e l'altro, non meno importante, di proteggere il contenuto interno del componente.
Si nota poi, in ordine successivo, dall'alto al basso di figura 12, la presenza dei seguenti elementi: la pellicola di silicio (cellula), il supporto isolante, i contatti metallici, la gomma-spugna ed il contenitore di plastica di color nero, dalla cui parte sottostante fuoriescono i due morsetti, positivo e negativo della cellula.
Vista dalla sua faccia inferiore, la nostra cellula solare si presenta nel modo segnalato in figura 13.

Fig. 13 - vista della parte inferiore della cellula solare

La linguetta di ottone e i due dadi avvitati sui morsetti, positivo e negativo, consentono di realizzare precisi collegamenti, in serie o parallelo, di più elementi di cellule. Con l'equipaggiamento di una linguetta di ottone flessibile, dotata di due fori alle estremità e fissata, con dado, sulla vite rappresentativa del morsetto positivo. Anche la vite del morsetto negativo è fornita di dado. E tutto ciò serve ad agevolare il compito dell'operatore che deve collegare, in serie o in parallelo, più elementi di cellule solari. Come indicato nello schema pratico di figura 14, che interpreta un esempio di collegamento in serie di quattro cellule solari, con il risultato di rendere disponibile la tensione risultante e complessiva di 2 V (0,5 V x 4 = 2 V).

Fig. 14 - collegamento in serie di quattro cellule solari