Pannello Fotovoltaico

Pannello fotovoltaico

Entro il 2020 i paesi della UE dovranno raggiungere gli obiettivi del "Piano 20 20 20" che prevede la produzione del 20% dell'energia totale a mezzo di fonti rinnovabili. Tra queste, la più utilizzata è l'energia fotovoltaica, ovvero quella prodotta da pannelli che, colpiti dalla luce del sole, producono energia elettrica. A seconda delle dimensioni dell'impianto installato, l'energia prodotta può essere ad uso domestico oppure industriale. Ma come è fatto un pannello fotovoltaico? Dal punto di vista estetico, un modulo fotovoltaico è simile ad un modulo solare termico, ma le somiglianze si fermano qui perchè gli scopi dei due impianti sono molto diversi. Il modulo fotovoltaico è generalmente formato da 36 celle solari in silicio, un materiale semiconduttore. Quando vengono colpite dalla luce solare incidente, generano corrente continua che, mediante un apparecchio chiamato inverter, viene commutata in corrente alternata a 220 Volt, in modo da poter essere usata per autoconsumo. La produzione è tanto maggiore quanto più è estesa la superficie della cella, ma nonostante questo solo il 13-14 % della luce solare viene trasformato in energia elettrica. Le dimensioni di un modulo possono variare da mezzo metro quadrato a un metro quadrato, mentre il pannello fotovoltaico vero e proprio è formato dall'accostamento di più moduli. Un modulo è costituito dall'assemblaggio di diversi singoli componenti: - lamina di protezione in vetro temprato sulla superficie del pannello; - strato di vinil acetato di etilene che riveste le celle per non farle entrare in contatto col vetro; - supporto inferiore del pannello in vetro o metallo; - telaio che incornicia il tutto. Esistono in commercio varie tipologie di pannelli fotovoltaici che hanno un'efficienza ed un costo diversi, a seconda delle caratteristiche dei materiali con cui sono costruiti. I primi di cui ci occupiamo sono i pannelli fotovoltaici in silicio amorfo: sono quelli più economici ma allo stesso tempo a più basso rendimento, oltre ad essere i primi ad usurarsi. Mentre l'efficienza massima di un pannello è del 13-14 %, in questi a silicio amorfo si scende al 10%. La loro caratteristica peculiare, però, è che hanno un rendimento superiore alla media in situazioni di scarso irraggiamento solare, cioè quando è nuvoloso o nelle prime ore del mattino e della sera. Ciò li rende molto indicati ad essere installati in zone ombrose ed a latitudini meno soleggiate. Poichè la loro costruzione richiede meno quantità di silicio rispetto ad altri modelli, il loro prezzo è più basso ma, essendo anche meno efficienti, potrebbe essere necessario installarne un numero maggiore. Bisogna quindi fare attenzione alle reali esigenze energetiche ed allo spazio a disposizione per la loro messa in posa. I pannelli in silicio monocristallino, invece, hanno una resa decisamente superiore rispetto ai precedenti (13-17%) ed occupano uno spazio di installazione inferiore. Sono più sensibili alla mancanza di irraggiamento solare e perdono efficienza nell'ordine dell'1% annuo. Avendo un rendimento superiore, anche il costo è più alto ma questa tipologia di pannello fotovoltaico rientra nei requisiti per ottenere le agevolazioni fiscali per la loro installazione. I pannelli in silicio policristallino sono, a livello di rendimento, a metà tra i due modelli precedenti. Il loro vantaggio principale è che necessitano di minor spazio di installazione a parità di rendimento. Anche questa tipologia rientra nei requisiti per le agevolazioni fiscali da parte di stato o regioni. Infine analizziamo i pannelli fotovoltaici in film sottile "Thin Film": sono esteticamente diversi dai precedenti perchè presentano una superficie liscia che non lascia intuire la presenza di celle fotovoltaiche. Dal punto di vista del design sono all'avanguardia, ma i costi di produzione sono piuttosto alti ed il rendimento è inferiore rispetto agli altri modelli. Diventano utili quando si ristruttura un edificio con vincoli perchè il loro livello di integrazione architettonica è massimo. L'efficienza di un pannello fotovoltaico, dunque, dipende in gran parte dalla struttura delle celle ma ci sono altri fattori da non sottovalutare, quelli "ambientali": l'irraggiamento, la latitudine di installazione, l'orientamento, la temperatura e la sporcizia sul pannello. Occorre dunque fare molta attenzione in fase di installazione, per non disperdere il potenziale energetico a causa di un errore di posizionamento.