Le celle fotovoltaiche trasformano direttamente l’ energia dei raggi solari in energia elettrica.
Si sfrutta l’ effetto fotovoltaico di materiali semiconduttori come il silicio che, esposti alla luce emettono cariche elettriche.
La cella fotovoltaica è la componente elementare del sistema; ha una forma quadrata di 10 cm di lato con una potenza di 1,5 w alla tensione di 0.6 v.

Un modulo è un insieme di 36 o 72 celle collegate in serie o in parallelo. Può avere una potenza di 50-100 w.

Un pannello è un gruppo di moduli montati su di un’ unica struttura di sostegno.

Una stringa è l’ insieme di moduli collegati elettricamente in serie, in modo da fornire la potenza richiesta.

Un campo fotovoltaico è l’ insieme di più stringhe collegate elettricamente.

L’Inverter è il componente che trasforma la corrente continua proveniente dai moduli in corrente alternata.

L’ alternanza giorno- notte, le stagioni, le variazioni meteorologiche fanno sì che la quantità di energia elettrica prodotta dall’ impianto non sia costante.

I sistemi fotovoltaici possono essere suddivisi in due categorie:

  1. Collegati con la rete elettrica ( grid- connected )
  2. Isolati o autonomi ( stand- alone)

Nel primo sistema la corrente generata viene inviata ad un inverter dove viene trasformata in corrente alternata e poi immessa nella rete elettrica.
Durante il periodo di scarsa insolazione la corrente necessaria viene fornita dalla rete.
Volendo una autonomia completa è necessario immagazzinare l’ energia elettrica con batterie di accumulo.

Nel secondo sistema gli impianti sono sempre dotati di batterie di accumulo.

struttura cella fotovoltaica

cella fotovoltaica

modulo fotovoltaico

casa con celle fotovoltaiche

schema casa con impianto fotovoltaico

celle fotovoltaiche

L’attuale rendimento dei pannelli in silicio amorfo va dal 7- 10% mentre i pannelli in silicio monocristallino hanno un rendimento dal 13- 17%.

Vi è però una buona notizia: in Australia stanno sperimentando un pannello a concentratori ottici ( specchi particolari che amplificano la luce in alcuni punti) con un rendimento del 40% e con costi e dimensioni inferiori a quelli attuali.

Fra qualche anno arriverà sul mercato anche un particolare gel che potrà essere iniettato nei doppi vetri oppure spruzzato nella versione spray sui vetri stessi.
Potranno produrre una energia elettrica di 100w/ora per ogni m2 di superficie.Tutte queste innovazioni tecnologiche fanno ben sperare per un futuro non troppo lontano.

Molto probabilmente fra una quindicina d’ anni anche il riscaldamento delle abitazioni sarà più conveniente con pannelli a energia elettrica a bassissimo inquinamento abbandonando cosi l’ uso dei combustibili.

applicazione pannello