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| (Fogli di fibra di carbonio) |
Aspetto fondamentale di qualsiasi innovazione tecnologica ed in generale di tutto ciò che è fatto dall'uomo sono i materiali utilizzati per la costruzione, con la loro relativa disponibilità in natura e di conseguenza il loro costo sul mercato. Andiamo quindi ad identificare quali sono i materiali utilizzati per la costruzione delle celle solari, nonché citati nel brevetto, e se questi siano poi stati eventualmente sostituiti col progredire dello sviluppo tecnologico.
Primo fra tutti i materiali coinvolti in questa invenzione è la
fibra di carbonio con i relativi materiali compositi che essa può formare. Difatti tutta la struttura portante dei riflettori primari e secondari di un complesso di celle solari è formata dai cosiddetti "
materiali compositi", materiali eterogenei, che in questo caso sono costituiti da una composizione di fibra di carbonio e
resina sintetica oppure fibra di carbonio ed un altro materiale carbonioso, come la
grafite, formando i cosiddetti materiali "
carbonio-carbonio".
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| (Alluminio) |
La parte sottostante la zona di riflessione è usualmente rinforzata o con ulteriore fibra di carbonio oppure con dell'
alluminio.
Passando a quello che è il fulcro del funzionamento di ogni singola cella solare, ovvero la parte riflettente, essendovi la necessità di un materiale ad alta conduttività termica, oltre che conduttore elettrico, si optò per l'
arseniuro di gallio (GaAs), un semiconduttore composto dagli elementi chimici arsenico (As) e gallio (Ga). Tale composto è stato scelto proprio perché caratterizzato da un alta mobilità dei portatori liberi di carica.
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| (Silicio) |
Inizialmente tale tecnologia era adibita al settore spaziale, ma quando si notarono anche i vari vantaggi "terrestri" , per quest'ultimo utilizzo, si preferì sostituire l'arseniuro di gallio con delle celle al
silicio (Si), un semimetallo semiconduttore, per ovvie ragioni di abbondanza e disponibilità dato che il silicio è il secondo elemento più presente sulla crosta terrestre. Per l'uso terrestre, oltre all'arseniuro di gallio, si sostituì il materiale strutturale composito con del
materiale termo-plastico stampato ad iniezione e si ricoprirono le celle di silicio stesse con una sostanza vetrosa a scopo protettivo.
In ambedue gli utilizzi, spaziale e terrestre, la parte riflettente, rispettivamente in arseniuro di gallio e silicio, viene ottenuta tramite
deposizione chimica da vapore: tecnica di sintesi che permette di ottenere su un supporto solido un deposito da un cosiddetto
precursore molecolare, dotato di un'alta tensione di vapore ed una buona stabilità termica, introdotto in forma gassosa che decomponendosi si deposita sulla superficie del supporto.
