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 ===== Costruzione =====
-Ogni pannello e composto di più moduli a loro volta formati da più celle fotovoltaiche. Le celle sono composte da:
+Ogni pannello e composto di più moduli a loro volta formati da più celle fotovoltaiche.
-  * un materiale semiconduttore - in genere silicio - drogato in modo da formare una giunzione PN
-  * due griglie di alluminio, poste sia sulla faccia esposta alla luce che sul retro, che costituiscono i contatti elettrici + e -
+{{:cellamodulopannello.png|cella, modulo e pannello fotovoltaico}}
+Le celle sono composte da:
+  * un materiale semiconduttore - in genere silicio - drogato in modo da formare una giunzione PN (la parte superiore è il - ed è la zona drogata N)
+  * una griglia di alluminio sulla faccia esposta alla luce e uno strato di materiale conduttore sul retro, che costituiscono i contatti elettrici + e -
   * uno o più strati di protezione, in plastica e/o vetro, con determinate proprietà elettriche (isolanti), meccaniche e termiche
@@ Linea 19: / Linea 25: @@
   * la circolazione di una corrente su un carico con una tensione positiva tra anodo e catodo; questo è il funzionamento da generatore sfruttato nei pannelli fotovoltaici
-La figura seguente mostra la caratteristica tensione corrente di una giunzione PN non esposta alla luce e una colpita da una radiazione luminosa. L'effetto della radiazione è quello di spostare la caratteristica permettendo il funzionamento da generatore,
+La figura seguente mostra la caratteristica tensione corrente di una giunzione PN non esposta alla luce e una colpita da una radiazione luminosa. L'effetto della radiazione è quello di spostare la caratteristica permettendo il funzionamento da generatore (zona in grigio).
+{{:fotodiodo.png|caratteristica della giunzione PN con e senza radiazione luminosa}}
+===== Caratteristica tensione-corrente =====
+La caratteristica tensione-corrente descrive il comportamento di una singola cella o di un modulo fotovoltaico. La curva riportata riprende a quella della giunzione PN nel quarto quadrante ribaltata per tenere conto del funzionamento da generatore. La caratteristica è una curva contiene tutti i possibili punti di funzionamento compresi tra due estremi, quello in cortocircuito - con tensione zero e corrente massima - e quello a vuoto, cioè senza carico, con corrente zero e tensione massima.
+{{:cellapv.png|caratteristica di una cella fotovoltaica}}
+Il valore della tensione a vuoto di una cella è più o meno costante mentre quello della corrente di cortocircuito dipende dalla superficie della cella dall'intensità della radiazione luminosa che colpisce la cella (nel grafico sopra sono riportate due curve corrispondenti a una radiazione luminosa di 500 Watt per metro quadrato e 1000 Watt per metro quadrato).
+Collegando più celle in serie si ottiene un modulo in grado generare valori di tensione più elevati per ottenere una caratteristica come quella nella figura seguente.
+{{::modulopv.png|Caratteristica di un modulo costituito da più celle in serie}}
+Allo stesso modo è possibile collegare più moduli in parallelo per ottenere valori più elevati di corrente. In definitiva assemblando opportunamente un modulo (o un pannello) è possibile ottenere una caratteristica con i valori di corrente di cortocircuito e tensione a vuoto desiderati. Bisogna però considerare che:
+  * il valore della tensione a vuoto cala all'aumentare della temperatura
+  * la corrente di cortocircuito è direttamente proporzionale all'irraggiamento, cioè dalla quantità di luce che colpisce la cella
+Per questo motivo solitamente si fa riferimento alla caratteristica del pannello in condizioni standard, cioè alla temperatura di 25°C con un irraggiamento di 1000 W/m<sup>2</sup>. I costruttori dichiarano le caratteristiche del pannello alle condizioni standard indicando:
+  * la potenza di picco Wp, cioè la potenza massima a 25°C e 1000 W/m<sup>2</sup>
+  * la tensione alla massima potenza V<sub>p</sub>
+  * la corrente alla massima potenza I<sub>p</sub>
+{{::targa-paannello.jpeg?400|targa di un pannello da 2,5Wp}}
+La variabile principale, nelle normali condizioni di utilizzo, è l'irraggiamento. Questo dipende da:
+  * condizioni atmosferiche (peggiora con cielo nuvoloso, umidità, inquinamento)
+  * latitudine (vicino all'equatore è maggiore)
+  * periodo dell'anno (e naturalmente ora della giornata)
+  * condizioni di installazione e posizionamento (le condizioni migliori in Italia si hanno con inclinazione di 30° e orientamento verso sud)
+===== Tecnologie principali =====
+Le principali tecnologie utilizzate per realizzare moduli fotovoltaici sono:
+  * silicio monocristallino (scuro)
+  * silicio policristallino (più chiaro)
+  * film (silicio amorfo)
+I pannelli a silicio monocristallino sono i più costosi ma hanno un'efficienza molto alta (il rendimento nella conversione da energia luminosa a energia elettrica è intorno al 20%). Quelli a silicio policristallino sono più economici ma presentano un rendimento inferiore. La tecnologia a film ha una bassa efficienza ma è molto economica e permette di realizzare superfici flessibili di materiale fotovoltaico per installazioni particolari (ad esempio su tegole).
+===== Utilizzo dei pannelli fotovoltaici =====
+Osservando la caratteristica di un modulo fotovoltaico possiamo distinguere tre tratti:
+  * un tratto orizzontale, dove il comportamento è da generatore di corrente
+  * un tratto verticale, dove il comportamento è da generatore di tensione
+  * il ginocchio, dove il funzionamento è a potenza costante
+Per sfruttare al meglio il pannello conviene lavorare nel tratto a potenza costante, in modo da convertire la massima quantità possibile di energia luminosa in energia elettrica. Per far questo la soluzione più semplice è quella di collegare al pannello una batteria con tensione pari a V<sub>p</sub>, cioè alla tensione V<sub>p</sub>, cioè alla tensione che corrisponde alla potenza di picco del pannello (**NB** tra i due va sempre posto un diodo che impedisca la circolazione di corrente dalla batteria verso il pannello).
+===== Navigazione =====
-{{::fotodiodo.png|caratteristica della giunzione PN con e senza radiazione luminosa}}
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