Principio di funzionamento

Le celle solari comunemente usate sono quelle al silicio. La fabbricazione di tali celle inizia da un cristallo cilindrico di silicio ottenuto da un bagno di silicio fuso. Tale cristallo viene contaminato (“drogato”) mediante una piccola concentrazione di impurità e diviene conduttore di elettricità.

A seconda della natura delle impurità, il cristallo diventa conduttore di cariche negative (“n”), “elettroni”, oppure di cariche positive (“p”), “lacune”. I materiali più utilizzati sono il Fosforo, per rendere il cristallo di tipo “n”, ed il Boro, per renderlo di tipo “p”. Successivamente il cristallo cilindrico viene tagliato in fettine (“wafers”) sottilissime (frazioni di mm). Il materiale di tipo “p”, che è quello generalmente esposto alla radiazione solare, ha spessore dell’ordine del mm, mentre quello di tipo “n” ha spessore di circa 200 nm.

Quando un fotone della radiazione solare urta la regione della giunzione “p-n” si produce una coppia elettrone-lacuna: l’elettrone tende a migrare verso lo strato di Silicio tipo “p”. Se gli strati “p” ed “n” sono connessi con fili conduttori, la corrente elettrica prodotta può circolare in un circuito esterno di utilizzazione.