Pannelli solari
Una cella solare è essenzialmente un semiconduttore fotosensibile che, grazie alle sue proprietà, è capace di produrre energia elettrica quando è esposto alla luce. Quando particelle di luce chiamate fotoni colpiscono la superficie di una cella solare, hanno la possibilità di eccitare un elettrone, che poi si muove all’interno della struttura della cella. Il movimento degli elettroni, che sono particelle caricate negativamente, causa una differenza di potenziale che conosciamo come tensione. L’effetto di creare un potenziale elettrico sotto l’esposizione alla luce è chiamato effetto fotovoltaico e fu scoperto da un francese di nome Edmond Becquerel nel 1839. I pannelli solari sono composti da celle solari collegate in serie e in parallelo. Esistono due famiglie principali di pannelli fotovoltaici:
- Pannelli solari che contengono silicio
- Pannelli solari che non contengono silicio
Foto qui sotto di un pannello solare monocristallino (a sinistra) e un pannello policristallino (a destra) –
All’interno della famiglia dei pannelli solari che contengono silicio, ci sono tre tipi principali a seconda della tecnologia di fabbricazione:
Pannelli solari policristallini: questi moduli fotovoltaici sono leggermente più economici di quelli monocristallini ma hanno un’efficienza di superficie inferiore (il che significa che è necessario installare più pannelli per produrre la stessa energia), di solito meno del 16%. Il vantaggio principale di questi pannelli solari è che hanno coefficienti di temperatura abbastanza bassi che definiscono come la produzione solare diminuisce all’aumentare della temperatura. Questo tipo di pannello è quindi adatto alle regioni calde con alti livelli di insolazione.
Pannelli solari monocristallini: questi moduli fotovoltaici sono un po’ più costosi dei moduli policristallini ma hanno un’efficienza di superficie più elevata, che può andare oltre il 20% (richiedendo un numero minore di pannelli per ottenere lo stesso rendimento). Questi pannelli solari hanno coefficienti di temperatura più alti di quelli policristallini, e sono quindi preferiti nelle regioni più fredde dove l’insolazione è minore e si richiede una maggiore efficienza delle celle.
Pannelli solari amorfi: questi pannelli sono principalmente dedicati alle installazioni di grande superficie a causa di un’efficienza superficiale molto bassa che non supera il 10%. I prezzi dei pannelli solari policristallini e monocristallini sono scesi bruscamente dal 2010, rendendoli ampiamente disponibili al grande pubblico e, di conseguenza, i pannelli solari amorfi rappresentano attualmente una parte molto piccola del mercato. Il vantaggio principale di questi pannelli solari è che funzionano meglio dei pannelli cristallini sotto la luce diffusa del sole nei giorni nuvolosi.
All’interno della famiglia dei pannelli solari che non contengono silicio, ci sono diversi tipi di moduli a seconda del materiale semiconduttore utilizzato al posto del silicio:
Pannelli solari CdTe: che sono fatti di tellururo di cadmio.
Pannelli solari CIGS: composti da rame, indio, gallio e selenio.
Pannelli solari CIS: fatti di rame, indio e selenio.
Organic DSC: che sta per dye-sensitized solar cell.
Queste tecnologie, insieme ai pannelli di silicio amorfo, appartengono a una categoria di pannelli solari a film sottile, e sono fabbricati con vari metodi di deposito di un materiale semiconduttore su un substrato (di solito vetro). In particolare, la tecnologia a film sottile ha diversi vantaggi:
il substrato può essere flessibile, dando luogo a celle solari flessibili,
possono essere realizzati con materiali comuni, il che può abbassare i costi di produzione.
I principali svantaggi sono:
Bassa efficienza dell’area, di solito meno del 12%, quindi l’area richiesta per l’installazione è più grande che per i moduli cristallini.
Solo gli inverter con trasformatori integrati sono compatibili con questi pannelli solari (inverter più costosi con efficienza inferiore).
Di seguito troverete una tabella che riassume i vantaggi e gli svantaggi di ogni tipo di pannello solare. Questa tabella è data a titolo indicativo perché attualmente, quasi tutto il mercato è passato ai pannelli mono e policristallini. Non c’è una vera differenza di prezzo tra i pannelli cristallini e gli altri tipi di pannelli).
| Prezzo | Efficienza | Disponibilità | Coefficiente di temperatura | Performance: luce diffusa | |
| Policristallino | ooo | oo | ooo | oo | o |
| Monocristallino | oo | ooo | ooo | o | o |
| Amorfo | ooo | o | o | ooo | oo |
| Altro film sottile | ooo | o | o | ooo | ooo |
