Tecnologia: come è fatto un pannello fotovoltaico

Prima di acquistare un impianto per produrre energia rinnovabile, conoscere com’è fatto un pannello fotovoltaico e quali sono le sue caratteristiche principali è fondamentale per fare una scelta di qualità.

Dalle componenti al funzionamento dell’intero sistema, andiamo a scoprire il dispositivo che, per eccellenza, meglio rappresenta la tecnologia del solare: il pannello fotovoltaico. Come funziona? Da quali materiali è composto? Cos’è una cella fotovoltaica e, soprattutto, come scegliere quello giusto?

 

Le componenti principali di un pannello fotovoltaico

Si definisce pannello fotovoltaico, o pannello solare, un dispositivo formato da numerose celle fotovoltaiche. Un modulo, o pannello fotovoltaico, è composto solitamente da:

  • Vetro
  • EVA (Etilene Vinil Acetato)
  • Cornice
  • Scatola di giunzione
  • Backsheet
  • Celle fotovoltaiche

Vediamo nel dettaglio questi componenti.

Il vetro deve essere robusto e antiriflesso, di modo che i raggi solari riescano a penetrare bene all’interno del modulo fotovoltaico, senza alterazioni. Per questo deve essere anche uniforme.

L’EVA è un materiale plastico che serve per isolare dall’aria tutti i componenti, oltre a essere parte dell’assemblaggio.

La cornice è la parte che rende il modulo robusto. Solitamente è in alluminio e racchiude al suo interno le parti del modulo fotovoltaico.

Per scatola di giunzione si intende tutto quel sistema di sicurezza, monitoraggio e ottimizzazione delle celle installate nel pannello fotovoltaico.

Il backsheet è formato da vetro temperato o Tedlar (polimero resistente ai raggi UV) e serve per isolare il modulo fotovoltaico.

Ultime, ma non per importanza, le celle fotovoltaiche, il cuore pulsante di ogni modulo solare. La cella fotovoltaica è il componente chiave che permette il funzionamento dei pannelli fotovoltaici.

 

La cella fotovoltaica: cos’è e come funziona

La composizione base di una cella fotovoltaica è il silicio, un materiale semiconduttore che permette il passaggio dell’elettricità.

In particolar modo, è composta da silicio cristallino e lo si può trovare, principalmente di due tipologie, che ne caratterizzano il rendimento:

  • Monocristallino
  • Policristallino

La differenza principale tra i due sta nell’efficienza energetica e nel diverso tipo di lavorazione. Se la cella fotovoltaica è formata da silicio monocristallino sarà più efficiente rispetto a quella a policristallino (per saperne di più, clicca qui).

La cella fotovoltaica è ciò che permette ai raggi solari di trasformarsi in corrente continua, la quale, grazie all’inverter, verrà trasformata in corrente alternata, necessaria per l’alimentazione elettrica dell’edificio.

In sostanza, il funzionamento dei pannelli fotovoltaici dipende da diversi fattori, dai materiali utilizzati a tutto l’impianto elettrico necessario, oltre all’inverter, il cuore di un impianto fotovoltaico.

Per questo, nel corso degli anni, si sono susseguite numerose tecnologie, per raggiungere sempre più potenza ed efficienza.

 

Costruire un pannello solare fotovoltaico

Il mondo della scienza si è interessato al mondo dell’energia solare a partire dalla prima metà del 1800, anche se la scoperta dell’effetto fotovoltaico è avvenuta quasi per caso.

Infatti, nel 1839 il francese Alexandre Edmond Bécquerel, un fisico che si occupò, fra le altre cose, di magnetismo e spettro solare, notò che veniva generata corrente elettrica dopo alcune reazioni chimiche causate dalla luce.

Fu scoperto, così, l’effetto fotogalvanico negli elettroliti liquidi.

Da quel momento in poi, molti scienziati si interessarono a questo processo. Vediamo alcune tappe fondamentali:

  • 1883: Charles Fritz produce la prima cella solare;
  • 1905: Albert Einstein pubblica la teoria dell’effetto fotoelettrico, che gli valse il Nobel per la Fisica nel 1921;
  • 1963: Sharp, un’azienda giapponese, mette in commercio i primi moduli fotovoltaici.

Dal 1963 in poi la tecnologia dei pannelli fotovoltaici comincia a diffondersi rapidamente, fino al giorno d’oggi. Attualmente, il fotovoltaico è la fonte di energia rinnovabile più utilizzata e senza dubbio la più accessibile.

Dato il successo ottenuto da questa affascinante scoperta, cosa pensare del fotovoltaico kit fai da teè possibile e conveniente?

 

Pannello fotovoltaico fai da te

Esistono diverse guide su come costruire un pannello fotovoltaico fai da te, utilizzando materiali che si possono trovare comunemente.

Si parla di compensato, viti, pasta termica, liquido antigelo e vetro, necessari per creare un impianto fotovoltaico molto casalingo. Ma ne vale la pena di costruirsi un pannello fotovoltaico in casa?

Oltre ad avere una buona manualità, è necessario anche conoscere qualche nozione fisica, cosa che non è di certo scontata.

Per quanto ci siano kit fai da te che possono essere montati con una certa facilità, garanzie, efficienza e durabilità, sono inevitabilmente punti interrogativi.

 

Produttori pannelli fotovoltaici e Test

I produttori di pannelli fotovoltaici, a differenza dei kit fai da te, garantiscono efficienza. La tecnologia del solare fotovoltaico viene costantemente aggiornata e sottoposta a numerosi test.

Prendiamo, come esempio, la linea Maxeon di SunPower.

I test che sono stati eseguiti su questo modello sono molteplici. Le prove sul campo sono state condotte per ben 8 anni e su 800.000 pannelli in 264 siti.

Questo, ha portato a risultati sorprendenti.

Un altro esempio di tecnologia avanzata è stato il SunPower Maxeon Air, un modello sottile e che si può curvare.

Maxeon Air

Non è possibile, per il fotovoltaico, con un kit fai da te raggiungere questo livello di efficienza e di potenza.

Inoltre, acquistare moduli fotovoltaici da un produttore affermato come SunPower, permette di godere di una garanzia fino a 40 anni.

 

Raggi solari e funzionamento dei pannelli fotovoltaici

Un altro aspetto importante quando si parla di pannelli fotovoltaici, sono i raggi solari.

Infatti, i pannelli fotovoltaici catturano l’energia del sole, trasformandola in energia elettrica tramite un processo detto effetto fotovoltaico.

Come sappiamo, l’energia solare viene trasformata dai pannelli fotovoltaici in corrente continua, la quale poi viene convertita in corrente alternata dall’inverter.

Per questo, l’orientamento e l’assenza di ombreggiamenti – sulla falda o sulla copertura interessata dall’installazione – sono due fattori che determinano il corretto funzionamento dell’intero sistema e contribuiscono ad ottimizzarne la resa. Vediamo perché.

 

L’orientamento e l’ombreggiamento: punti di forza e ostacoli

L’orientamento può essere un punto di forza per l’efficienza e la potenza di un impianto fotovoltaico.

Infatti, nelle zone in cui generalmente c’è più sole, il pannello fotovoltaico produce in media più energia.

È bene che i moduli fotovoltaici siano orientati verso sud, sia che si decida di posizionali sul tetto che sul terreno, inclinati possibilmente di 65°. Questo permette la completa efficienza dell’impianto.

Ma, ci sono anche degli ostacoli che possono influire sulla minor efficienza dei pannelli fotovoltaici e, uno di questi, è l’ombreggiamento.

Prestare attenzione, sul tetto, a comignoli o parabole, è fondamentale perché i moduli fotovoltaici non siano in ombra, condizione che limiterebbe l’attività di un pannello fotovoltaico: catturerebbe meno raggi solari e produrrebbe meno energia. Per alcune tipologie di sistemi, un pannello in ombra potrebbe causare il blocco dell’intera stringa fotovoltaica.

Sulle coperture soggette ad ombreggiamenti è consigliabile installare degli ottimizzatori di potenza. Così, se un modulo fotovoltaico, a causa di un’ostacolo, dovesse produrre meno energia, la stringa continuerebbe a funzionare.

 

Come scegliere il pannello fotovoltaico migliore 

Ora che abbiamo sviscerato l’argomento in questione, è opportuno ricordare che nella scelta del pannello fotovoltaico vanno considerati anche fattori come dimensioni, prezzo, garanzie e tecnologia utilizzata.

Parlando di dimensioni dei pannelli fotovoltaici e costo(per saperne di più, clicca qui), non possiamo non citare SunPower, i migliori pannelli fotovoltaici sono, infatti, associati a questo marchio.

Caratterizzati da un ottimo rapporto qualità-prezzo, la qualità SunPower Maxeon viene misurata con la durabilità dei materiali, la garanzia, l’assistenza e la tecnologia utilizzata.

Celle solari SunPower Maxeon.

SunPower mette in vendita pannelli fotovoltaici dalla qualità sopraffina. Se si pensa che, nel 1997, l’azienda ha collaborato con la NASA per la creazione del Pathfinder, un velivolo senza pilota che volò in alta quota e alimentato completamente da energia fotovoltaica, è indubbio che la qualità sia ottima.

Un buon impianto fotovoltaico passa da pannelli fotovoltaici di qualità, efficienti e potenti, che ne ottimizzino il funzionamento e le caratteristiche.

Per essere sempre aggiornati sulle news del mondo fotovoltaico, il blog di Valore Solare sarà pronto a fornirvi tutte le informazioni di cui avrete bisogno.

 

 

 

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