Ma com'è possibile che la luce del sole si trasformi in energia elettrica Cioè come fa un pannello solare a produrre una corrente Lo scopriamo insieme in questo video ogni cosa attorno a noi è formata da atomi il silicio del del vetro di questa bottiglia il carbonio della lignina di questa scrivania o l'azoto dell'aria che stiamo respirando e come tali tutti gli atomi sono formati da un nucleo centrale con attorno degli elettroni Ecco sono questi elettroni i prot agonisti di questo video ragazzi se non l'avete ancora fatto iscrivetevi al canale di geopop perché a noi date
una mano fondamentale e a voi non costa nulla Fate conto che se tutte le persone che guardano i nostri video si iscrivesse al canale in questo momento potremmo essere più di 2 milioni Grazie mille e torniamo al video Infatti noi umani se vogliamo l'elettricità dobbiamo riuscire a strappare questi elettroni dagli atomi e farli muovere alla fine è questa l'elettricità elettroni che si muovono dentro un cavo e come abbiamo fatto a mettere in moto gli elettroni sfruttando il sole utiliz i pannelli solari e adesso vediamo nel dettaglio da cosa sono formati Questo è un pannello solare
mentre Questa è una cella solare quindi possiamo dire che un pannello è un insieme di tante Celle Ok adesso apriamo una cella vedete è formata da tantissimi strati ognuno con una funzione specifica dal basso abbiamo una piastra di metallo poi silicio di tipo P silicio di tipo n una griglia metallica uno strato antiriflettente e uno di vetro quando un raggio di sole colpisce la nostra cella incontra il primo strato formato da vetro che essendo trasparente lascia passare la luce ma al tempo stesso funge da protezione poi raggiunge lo strato antiriflettente che come dice la parola
stessa evita che venga riflessa la luce e quindi di disperderla lasciandone passare il più possibile Poi passa attraverso la griglia metallica che essendo conduttrice servirà solo per trasportare gli elettroni e infine raggiunge ciò che ci permette di far muovere gli elettroni e quindi avere l'elettricità i due strati di silicio per poter capire come fa il silicio a produrre elettricità dobbiamo vedere prima Come'è fatto un suo atomo Questo è un atomo di silicio come vedete ha 14 elettroni 10 di questi non ci interessano mentre i quattro elettroni esterni che rimangono sono quelli che possono essere condivisi
con altri atomi per formare dei legami Cosa significa prendiamo ad esempio la molecola di H2O ecco noi abbiamo due atomi di idrogeno e uno di ossigeno queste palline non riescono a legarsi tra di loro non riescono a stare unite abbiamo bisogno di un altro elemento che sono appunto gli elettroni Ecco Questi sono gli elettroni che se vengono messi in condivisione formano i legami e la molecola riesce a stare in piedi bene tornando al silicio lui come vedete ha quattro elettroni disponibili per formare dei legami 1 2 3 e 4 quindi l'atomo di silicio questo qui
centrale forma quattro legami con altri quattro atomi di silicio Sì ma come abbiamo visto prima il nostro obiettivo è riuscire a far muovere gli elettroni per avere la corrente Ma come facciamo se sono impegnati nel legame aggiungendo delle piccole quantità di impurità agli atomi di silicio ti abbiamo detto che ci sono in totale due tipologie di silicio il silicio di tipo n e il silicio di tipo p e le impurità contenute nel loro interno hanno un numero diverso di elettroni quindi non tutti formeranno dei legami e alcuni di questi rimarranno liberi di muoversi vediamo nel
dettaglio al silicio di tipo n quello sopra sono stati aggiunti degli atomi di fosforo Ecco questo elemento a differenza del silicio che ha quattro elettroni ne ha uno in più quindi ha cinque elettroni a disposizione e quindi avremo un elettrone in più libero di muoversi al silicio di tipo P invece vengono aggiunti atomi di boro che a differenza anche lui del silicio che ha sempre quattro elettroni ne ha soltanto tre disponibili e di conseguenza avremo un elettrone in meno si formerà un buco dove appunto mancherà l'elettrone bene quindi riassumendo lo strato Sopra ha degli elettroni
in più mentre lo strato sotto ha degli elettroni in meno ora passaggio fondamentale Quando abbiamo una buca uno spazio vuoto dove manca un elettrone gli elettroni vorranno andare ad occupare quella buca ma nel momento in cui si sposta l'elettrone cosa succede lascia alle spalle una buca vi faccio vedere Allora io sono l'elettrone Qui c'è una buca Voglio andare ad occupare la buca Ah qui quindi ho lasciato alle mie spalle una buca di conseguenza possiamo dire che ad ogni movimento di elettrone corrisponde uno spostamento della posizione della buca quindi possiamo vedere questa cosa o come un
elettrone che si sposta oppure come la buca che si sposta ma in direzione opposta Ok bene Ma cosa succede quindi se unisco queste due tipologie di silicio quando questi due tipi di silicio entrano in contatto Guardate gli elettroni in più del silicio sopra andranno a riempire le buche del silicio sotto in questo modo si formeranno delle cariche positive sopra e delle cariche negative sotto un po' come se fosse una pila no Quindi abbiamo un voltaggio con una parte positiva e una parte negativa a questo punto entra in gioco la luce del Sole guardate quando una
particella di luce colpisce un elettrone nello strato sotto gli dà energia e lo riporta nello strato Sopra l'elettrone adesso per potersi riunire alla sua buca passa attraverso il filo Ed è proprio questo movimento del l'elettrone che genera la corrente Bene ragazzi Chiaramente abbiamo dovuto fare un sacco di semplificazione ma a grandi linee Questo è quello che succede costantemente in ogni pannello solare e dal punto di vista chimico fisico e ingegneristico secondo me è qualcosa di veramente incredibile ma sapete cos'è ancora più assurdo su cui magari potremmo farci un video la fotosintesi Eh sì perché come
sappiamo anche le piante riescono a utilizzare l'energia del sole ma a differenza dei Penni solari l'efficienza delle piante è altissima se arrivi arriviamo a 100.000 like in questo video ne faremo uno ad hoc su come funziona la fotosintesi Ragazzi grazie mille per aver guardato questo video e noi come sempre ci rivediamo qui su geopop le scienze nella vita di tutti i giorni alla prossima
