View Full Version : Costruire cella fotovoltaica
jestermask
20-02-2009, 19:46
Allora, vorrei costruirmi una cella fotovoltaica però non ho ben chiare alcune cose.
Ho visto alcune celle con silicio amorfo le quali erano costituite in modo molto spartano da un sandwich di due vetri e il silicio in mezzo, con due attacchi di rame e stop. Non mi importa del rendimento, ma è possibile realizzare una cella in tal modo? E l'effetto fotovoltaico di scambio degli elettroni come avverrebbe? Forse c'era anche uno strato di acetato di vinile che non ho visto?
A me interesserebbe costruirmi una celletta 10x10cmq che eroghi anche una quantità insignificante di W.
Inoltre, ho visto che le celle con un pò più di rendimento (15%) quelle al silicio monocristallino sono formate da due strati di silicio (positivo e negativo) nei quali è racchiusa una "griglia" tramite la quale si effettua lo scambio di elettroni. Non sono riuscito a capire però che "tipo" di silicio utilizzare.
Nessuno ha una guida anche in inglese sul come realizzare una cella fotovoltaica? Non mi interessano i rendimenti, perchè già so che con il silicio amorfo ho un rendimento <= al 6%, mi interessava solamente riuscire a realizzarne una funzionante.
So che è possibile costruire facilmente una sorta di cella fotovoltaica con il rame e l'ossido di rame (o qualcosa di simile), ma i rendimenti sono bassissimi e le correnti nell'ordine degli uA.
Costruire un pannello fotovoltaico per applicazioni utili è impossibile...
Se ti serve per uso didattico (collegandoci un tester) allora si può fare.
jestermask
21-02-2009, 08:41
Si si per uso didattico, intanto me ne voglio costruire una, poi voglio lavorarci sopra per migliorarla. Comunque anche se producesse una quantità di W minima andrebbe bene poichè sarei riuscito a costruirne una funzionante.
Anche io ho letto in giro del rame, anche se è un pò troppo spartano e meno produttivo ossidare il rame e riempire bacinelle d'acqua, e poi non ne sono tanto sicuro sulla riuscita, non è che mi esce fuori una batteria?:mbe:
E poi, che silicio devo comprare? Come me lo rimedio il silicio Monocristallino? E che reticolo mi invento per incanalare gli elettroni?
Voi potreste dire: "E che ne sò la cella la vuoi costruire te", ma quì nessuno ha un minimo di conoscenza tecnica sul come assemblarla e reperire i materiali?
Si si per uso didattico, intanto me ne voglio costruire una, poi voglio lavorarci sopra per migliorarla. Comunque anche se producesse una quantità di W minima andrebbe bene poichè sarei riuscito a costruirne una funzionante.
Anche io ho letto in giro del rame, anche se è un pò troppo spartano e meno produttivo ossidare il rame e riempire bacinelle d'acqua, e poi non ne sono tanto sicuro sulla riuscita, non è che mi esce fuori una batteria?:mbe:
E poi, che silicio devo comprare? Come me lo rimedio il silicio Monocristallino? E che reticolo mi invento per incanalare gli elettroni?
Voi potreste dire: "E che ne sò la cella la vuoi costruire te", ma quì nessuno ha un minimo di conoscenza tecnica sul come assemblarla e reperire i materiali?
no no non esiste... le celle in silicio sono impossibili da fare in casa, sono sempre semiconduttori, non è che prendi il silicio e ci sbatti in mezzo una retina :D
è silicio drogato chimicamente mi sembra, e tutto il processo produttivo è molto elaborato.
D'altronde in 10 anni il costo dei pannelli fotovoltaici non si è abbassato vuol dire che il processo produttivo è veramente complesso e costoso (il costo dei materiali è irrisorio al confronto).
Ti posto una parte presa da wiki:
Moduli cristallini [modifica]
* Silicio monocristallino, in cui ogni cella è realizzata a partire da un wafer la cui struttura cristallina è omogenea (monocristallo), opportunamente drogato in modo da realizzare una giunzione p-n;
* Silicio policristallino, in cui il wafer di cui sopra non è strutturalmente omogeneo ma organizzato in grani localmente ordinati.
Moduli a film sottile [modifica]
* Silicio amorfo, in cui gli atomi silicei vengono deposti chimicamente in forma amorfa, ovvero strutturalmente disorganizzata, sulla superficie di sostegno. Questa tecnologia impiega quantità molto esigue di silicio (spessori dell'ordine del micron). I moduli in silicio amorfo dimostrano in genere di una efficienza meno costante delle altre tecnologie rispetto ai valori nominali, pur avendo garanzie in linea con il mercato. Il dato più interessante riguarda l'EROEI, che fornisce valori molto alti (in alcuni casi arrivano anche a 9), il che attesta l'economicità di questa tecnologia.
* Tellururo di cadmio (CdTe)
* Solfuro di cadmio (CdS) microcristallino, che presenta costi di produzione molto bassi in quanto la tecnologia impiegata per la sua produzione non richiede il raggiungimento delle temperature elevatissime necessarie invece alla fusione e purificazione del silicio. Esso viene applicato ad un supporto metallico per spray-coating, cioè viene letteralmente spruzzato come una vernice. Tra gli svantaggi legati alla produzione di questo genere di celle fotovoltaiche vi è la tossicità del cadmio ed il basso rendimento del dispositivo.
* Arseniuro di gallio (GaAs), una lega binaria con proprietà semiconduttive, in grado di assicurare rendimenti elevatissimi, dovuti alla proprietà di avere un gap diretto (a differenza del silicio). Viene impiegata soprattutto per applicazioni militari o scientifiche avanzate (come missioni automatizzate di esplorazione planetaria o fotorivelatori particolarmente sensibili). Tuttavia il costo proibitivo del materiale monocristallino, a partire dal quale sono realizzate le celle, lo ha destinato ad un impiego di nicchia.
* Diseleniuro di indio rame (CIS), con opacità variabile dal 100% al 70% ottenuta mediante fori ricavati direttamente nel film.
* Diseleniuro di indio rame gallio (CIGS)
StateCity
21-02-2009, 10:40
sono sicuro che prima o poi, sullo stesso principio si arrivera' a realizzare una giunzione
che sfruttando il calore degli atomi, produce energia raffreddandosi... :asd:
Sono convinto che a livello subatomico il 2' principio della TD si possa aggirare facilmente.. :D
Forse e' questa la via per l'energia pulita "aggratisse".. :rolleyes:
jestermask
21-02-2009, 11:47
Naaa l'unica energia aggratisse (cit.:O ) sarà quella di riesumare il povero Nikola Tesla e farci dire come sfruttare il campo magnetico terrestre:stordita:
Comunque mi avete abbastanza convinto sulla non realizzazione in casa di una cella fotovoltaica...me ne rimedierò qualcuna in giro e vedrò di giocherellare con quelle:D
:cry:
http://en.wikipedia.org/wiki/Wafer_(electronics)
jestermask
21-02-2009, 17:31
Proprio quei wafer mi servirebbero ma ho capito che sono irrealizzabili:cry:
E se ci schiaffassi del mirtillo tra due vetri?:mbe:
negator136
21-02-2009, 17:42
e comunque la retina non è una... bensì due... è stanno all'esterno dei due strati di silicio (positivo e negativo :mc: ) per essere collegate al carico... altrimenti la vedo dura realizzare una giunzione pn... :D
jestermask
22-02-2009, 08:52
Presa da un enciclopedia scientifica: "Per trasformare questo silicio in monocristalli da utilizzare in dispositivi elettronici, si ricorre della tecnica della fusione a zone (vedi germanio)"
Questi cristalli poi vengono tagliati in dischi sottili, i famosissimi wafer.
Devo solamente capire come fondere a zone il silicio = sono spacciato :mc:
Presa da un enciclopedia scientifica: "Per trasformare questo silicio in monocristalli da utilizzare in dispositivi elettronici, si ricorre della tecnica della fusione a zone (vedi germanio)"
Questi cristalli poi vengono tagliati in dischi sottili, i famosissimi wafer.
Devo solamente capire come fondere a zone il silicio = sono spacciato :mc:
lol :asd:
non ti arrendi :O
fai una cosa, prova a cercare info dettagliate sul processo di produzione dei moduli fotovoltaici... :asd:
http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cell#Costs
qui spiega più approfonditamente :D
dai un occhio anche a queste http://en.wikipedia.org/wiki/Dye-sensitized_solar_cell non le conoscevo... very interesting
stbarlet
22-02-2009, 09:34
Celle a giunzione liquida.
http://www2.units.it/~ingeln/stage_estivi/doc/2006_cella_solare_colorante_organico.doc
jestermask
22-02-2009, 09:48
http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cell#Costs
qui spiega più approfonditamente :D
Quì già leggo 1700° Celsius o 800° per l'elettrolisi le quali sono impossibili per me da realizzare a casa.
http://en.wikipedia.org/wiki/Dye-sensitized_solar_cell
Quì già riacquisto un minimo di speranza leggendo economico e film sottile, escludendo lunghi e complessi processi di drogaggio del silicio. Solamente che non ho capito una mazza di come sono costruite, se non da 3 parti principali:stordita: Non è il problema della lingua inglese, ma neanche in italiano avrei capito il procedimento, sono totalmente scarso in chimica e quindi faccio fatica a comprendere gli elementi.
jestermask
22-02-2009, 09:49
Celle a giunzione liquida.
http://www2.units.it/~ingeln/stage_estivi/doc/2006_cella_solare_colorante_organico.doc
Questa è roba buona perchè parla proprio della cella di Gratzel. Me lo leggerò con calma:O
stbarlet
22-02-2009, 09:56
Questa è roba buona perchè parla proprio della cella di Gratzel. Me lo leggerò con calma:O
Non spaventarti a leggere alcuni termini. L'unico vero ostacolo è mettere insieme le sostanze per la giunzione liquida ( KI e I2) e per la stesura dello strato semiconduttore (HNO3). Il resto è di facile reperibilità.. il vetrino conduttore lo fai con la matita.. TiO2 è facilmente reperibile anche su ebay ( non è tossico ).
comunque come rendimenti siamo ben lontani dal silicio cristallino... :asd:
che non pensi chissà che... La cella dell'articolo ha una superficie di circa 10x5 cm e produce tipo 80 mW :asd:
stbarlet
22-02-2009, 10:44
comunque come rendimenti siamo ben lontani dal silicio cristallino... :asd:
che non pensi chissà che... La cella dell'articolo ha una superficie di circa 10x5 cm e produce tipo 80 mW :asd:
I rendimenti sono ben lontani, ma lo sono tantissimo anche i costi.
stbarlet
22-02-2009, 10:50
comunque sia.. le celle organiche, dssc comprese sono una tecnologia recente, in piena fase di studio...
http://www.internet-public-library.org/carbon-reduction/advanced-solar-cell-developments-2007.jpg
killercode
22-02-2009, 12:12
Interessanti le celle organiche, me lo segno come possibile campo di lavoro futuro
alby.campa
12-03-2009, 10:50
io sto costruendo una cellula fotovoltaica all'ossidulo di rame. in verità ne sto facendo parecchie, sia in N rame e in P rame con potenziali diversi e tempi di deposizione diversi. il mio scopo è trovare la combinazione di P rame e N rame ideale per il massimo rendimento. è vero ke i rendimenti si discostano molto da quelli del siliccio drogato, ma se si combinano i due sopracitati ossiduli di rame ottenuti da soluzioni a ph diverso di acido lattico e solfuro di rame ci si arriva vicinil. come e quanto combinarli per il massimo rendimento sarà lo scopo della mia esperienza. vi faccio sapere appena testo alcune cellule.
salve a tutti, in questi giorni anche io mi sto dedicando alla costruzione di celle fotovoltaiche per uso didattico... per vedere come fare ho trovato questo link molto esauriente
http://www.youtube.com/watch?v=ChbPWT4f0dI
ho tutto quello di cui c'è bisogno tranne che il vetro semiconduttore, qualcuno mi sa dire dove lo protrei comprare/recuperare?:sofico:
gracias!
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