I pannelli fotovoltaici funzionano grazie ad alcune componenti che hanno capacità semiconduttrici. Queste componenti vengono trattate in maniera specifica,in modo che possano convertire l'energia solare in energia elettrica. Uno di questi elementi è il SILICIO, che compone la cella fotovoltaica. L'insieme della celle in silicio compone i pannelli. Quindi l'energia elettromagnetica comunemente definita "luce" viene convertita in energia elettrica grazie alle caratteristiche chimico-fisiche del materiale siliceo.
Come funzionano i pannelli fotovoltaici?
In condizioni standard di riferimento (irraggiamento pari a 1000 W/m2 e temperatura pari a 25°C) è possibile prelevare ai suoi capi una tensione di 0,5 V. L'erogazione di corrente continua è pari a circa 3 Ampere, mentre la potenza di picco generata è così pari a 1,5 Watt.
Il funzionamento dei pannelli fotovoltaici: durata nel tempo
La stragrande maggioranza delle persone ritiene che i pannelli fotovoltaici in pochi anni non funzionino più. In media i pannelli fotovoltaici sono garantiti 25 anni. Si stima che un sistema fotovoltaico per azzerare i costi di istallazione impieghi circa 5-7 anni. Il resto degli anni sono per il proprietario dell'impianto di assoluto guadagno.
Dal punto di vista della resa dei pannelli in silicio amorfo, è stato rilavato a seguito di studi mirati che nei primi due mesi il rendimento diminuisca di circa il 20% restando poi stabile e garantito per i successivi 20 anni.
Il funzionamento dei pannelli fotovoltaici: i principali difetti
Attualemente la tecnologia permette di convertire in energia elettrica solo il 6-15% dell'energia solare. Contrariamente i pannelli solari termici riescono a convertire l'energia solare in acqua calda con un rendimento fino all'80%. L'altro difetto potrebbe essere il costo dell'impianto e dell'istallazione che ad oggi continua ad essere ancora molto elevato probabilmente a causa della poca utilizzazione.
Il funzionamento dei pannelli fotovoltaici: tipologie di materiali
Ad oggi per i pannelli fotovoltaici il silicio resta il materiale più utilizzato.
MODULI CRISTALLINI
- SILICIO MONOSCRISTALLINO:
per produrre celle in silicio monocristallino è necessario utilizzare del materiale conduttore altamente puro. Il silicio viene fuso per formare delle barre monocristalline, che verranno poi tagliate in lastre sottili. La produzione di questa tipologia di pannelli è molto complessa, per questo è quella con il prezzo più elevato, ma anche la più efficiente.
- SILICIO POLICRISTALLINO:
La fabbricazione di queste 3 celle è più semplice, il silicio liquido è colato in blocchi che poi vengono tagliati in lastre. Durante la solidificazione si formano strutture di varia grandezza che riporta difetti sulla superfiecie. A causa di queste caratteristiche costi e rendimenti sono inferiori.
MODULI A FILM SOTTILE
- SILICIO AMORFO:
Il silicio viene deposto in forma amorfa, ossia in maniera disorganizzata. Questa tecnologia impiega quantità di silicio ridotte e dal punto di vista dell'efficienza sono meno costanti delle altre tecnologie.
