Introduzione

Le celle fotovoltaiche consentono una produzione d'energia elettrica pulita e priva di rumore, senza produzione di calore.
Per i motivi sopra elencati, questo tipo di celle si sono proposte come tecnologia per la produzione di corrente elettrica nel prossimo futuro.
Questa tecnologia al momento è soprattutto usata per applicazioni spaziali e questo perchè, al momento, è soggetta ad alcune pesanti limitazioni. Tra queste sono da ricordare il costo eccessivo della strumentazione, la bassa efficienza e il non funzionamento notturno (perchè di notte non c'è il sole).

Una delle applicazioni delle celle fotovoltaiche è la produzione di idrogeno.
L'idrogeno è considerato uno dei possibili successori degli idrocarburi nella produzione di energia.

La prima tipologia di celle fotovoltaiche ad essere stata sviluppata si basava su un semiconduttore (quale il silicio) e per questo motivo si chiamavano "celle allo stato solido".
Una seconda tipologia si basa su un colorante usato come sensibilizzatore e si parlerà, quindi, di "celle sensibilizzate al colorante" dette anche "Dye Sensitised Solar Cells (DSSC)" o "celle di Gratzel".
Mentre nel primo caso la giunzione è totamente solida, nel secondo caso si parlerà di interfaccia solido-liquido tra un elettrolita ed un semiconduttore.

Un particolare tipo di cella a giunzione solida è la "celle Tandem" che usa una multigiunzione solida fra due o più strati di diversi ossidi metallici.
Questo tipo di celle fotovoltaiche nel tempo hanno subito diversi cambiamenti strutturali del tipo di elettrodi usati mantenendo inalterato il funzionamento della cella.

La cella fotoelettrochimica produce idrogeno direttamente dall'acqua usando luce solare come fonte di energia.

La luce solare entra nella regione fotoattiva dell'elettrodo e produce corrente elettrica che conduce alle reazioni di sviluppo di idrogeno e di sviluppo di ossigeno entrambi allo stato gassoso su superfici opposte della cella.

Questo tipo di celle devono avere un basso costo e devono avere un tempo di semivita abbastanza lungo in quanto devono resistere alla corrosione dovuta agli elettroliti presenti nell'acqua.

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