ENERGIA DAL SILICIO
Corso di laurea in Fisica
Prospettive di lavoro
I laureati nel Corso di Laurea Magistrale in Fisica si collocano nel
mondo del lavoro inserendosi:
- nel campo dell’industria, della finanza, nei servizi e nella
pubblica amministrazione,
svolgendo
compiti tecnici o
professionali di supporto nei seguenti ambiti:
i) acquisizione edelaborazione di dati in laboratorio;
ii) monitoraggio e diagnostica in attività mediche, sanitarie e
ambientali, o relative al risparmio energetico o alla
conservazione e restauro dei beni culturali;
iii) analisi e gestione finanziaria; ottimizzazione dell’utilizzo delle
risorse umane, strumentali, materiali nei processi produttivi e
socioeconomici;
iv) modellizzazione e simulazione numerica di supporto alle
decisioni;
v) installazione, collaudo e manutenzione di attrezzature
complesse;
vi) controllo di qualità, partecipando all’identificazione degli
elementi
da controllare, dei range di tolleranza, delle metodiche di
controllo;
- nel campo della formazione, dell’apprendimento e della
diffusione della cultura scientifica, ad esempio come docente
Universitario o docente di scuola secondaria, post–secondaria ed
assimilati;
Secondo una recente indagine su scala nazionale, il tasso di
occupazione dei laureati magistrali in Fisica un anno dopo la
laurea, è pari al 90%.
ENERGIA DAL SILICIO
Corso di laurea in Fisica
L’attività del FISICO nello studio delle fonti
energetiche convenzionali ed alternative
Lo studio del silicio e della sua applicazione
nelle celle fotovoltaiche
ENERGIA DAL SILICIO
Dalla sabbia alla cella fotovoltaica
La cella fotovoltaica è un
dispositivo
che
converte
direttamente l'energia solare in
energia elettrica. Ciò è possibile
grazie alle proprietà fisiche del
silicio di cui è composta la cella
fotovoltaica.
Nei cristalli di silicio puro,
infatti, ogni atomo di silicio è
legato ad altri quattro atomi
con un legame di tipo
covalente, mettendo cioè in
comune una coppia di
elettroni.
BANDE DI ENERGIA
IN UN
SEMICONDUTTORE
e-
banda di conduzione
banda di proibita
energia
Se viene fornita energia agli atomi di
silicio, ad esempio sottoforma di luce
solare, l’elettrone impegnato nel
legame covalente diventa libero di
muoversi nel cristallo generando una
corrente elettrica.
legame
banda di valenza
ENERGIA DAL SILICIO
Elettricità gratis dal sole
banda di proibita
banda di valenza
Una cella fotovoltaica si ottiene infatti
“drogando” due diverse porzioni della fetta
di Silicio, tecnicamente chiamata “wafer”.
Quando la luce solare colpisce la cella
fotovoltaica, nella regione di giunzione
si creano cariche elettriche di segno
opposto, cioè positive e negative: il
campo elettrico interno, prodotto dalla
giunzione p-n, separa queste cariche
producendo una corrente elettrica.
produce
zona di svuotamento
Silicio drogato con
atomi del V° gruppo
Silicio n
+
La parte superiore, detta “regione di tipo
“n”, viene arricchita con atomi di fosforo,
mentre quella inferiore, la “regione di tipo
“p”, con atomi di Boro: le due metà sono
poi unite nella “giunzione p-n”.
Con questo dispositivo si
elettricità pulita e gratuita.
nuovi livelli energetici
banda di conduzione
energia
Risultati ancora migliori si
ottengono se i cristalli di silicio
puro vengono “drogati”, cioè se
vengono inseriti atomi come il
Boro o il Fosforo fra quelli di
Silicio.
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+
giunzione
n
p
Silicio drogato con
atomi del III° gruppo
Silicio p