L’unità che compone i pannelli fotovoltaici dell’impianto è la cella, di forma quadrata con un lato di 10 cm. In essa, quando un fotone della radiazione luminosa viene assorbito all’interno del materiale semiconduttore, si crea una coppia di cariche elettriche di opposto segno: un elettrone (negativo) e una lacuna (positiva). Tali cariche di segno opposto possono quindi generare un flusso di elettricità. Per attivare tale flusso è, tuttavia, necessaria una differenza di potenziale, ottenuta grazie alla presenza di piccole impurità ( i cosiddetti “droganti”) nel materiale semiconduttore.

Sono presenti, quindi, due strati: uno a carica negativa (N) e uno a carica positiva (P).

Nella zona di contatto tra questi due strati si ha la formazione di un forte campo elettrico, quando la cella è esposta al sole. Attraverso a dei contatti elettrici posti alle estremità il campo elettrico viene convertito in un flusso di elettroni, cioè la corrente elettrica.

Sono presenti tre tipi di celle fotovoltaiche al silicio, che si distinguono in base alla purezza del materiale semiconduttore:

  • Celle in silicio monocristallino
  • Celle in silicio policristallino
  • Celle in silicio amorfo

Maggiore è la purezza, maggiore è il rendimento in termini di quantità di energia elettrica prodotta. Tuttavia il silicio più puro è anche il più costoso.

Va evidenziato che tutte le tecnologie di fotovoltaico sono caratterizzate da un buon mantenimento del rendimento nel tempo. Le perdite di efficienza si aggirano tra il 20-30% in 20 anni. Quest’aspetto è sempre considerato nel calcolo di convenienza dell’investimento.