Le componenti e i materiali dei pannelli fotovoltaici
Di che materiale sono fatti i pannelli fotovoltaici?
In questo articolo di Otovo ti vogliamo parlare di ciò che bisogna sapere riguardo i materiali impiegati nei pannelli solari fotovoltaici, come vengono prodotti e le loro principali caratteristiche.
Questo ci consentirà di capire meglio il motivo per cui i pannelli solari, e dunque gli impianti fotovoltaici, contribuiscono alla tutela del nostro ambiente.
Un po' di storia dell'energia solare
È importante avere un'idea chiara di cosa sia l'energia solare, ovvero la base del funzionamento dei pannelli solari. Ecco perché abbiamo deciso di riassumere in poche righe la storia di questa straordinaria scoperta.
L'interesse della comunità scientifica per l'energia solare ha radici che risalgono alla prima metà del 1800, anche se la scoperta dell'effetto fotovoltaico è avvenuta in modo quasi fortuito.
Nel 1839, il fisico francese Alexandre Edmond Becquerel, già noto per i suoi studi su magnetismo e spettro solare, osservò che si generava una corrente elettrica in seguito a determinate reazioni chimiche indotte dalla luce. Questo portò alla scoperta dell'effetto fotogalvanico negli elettroliti liquidi.
A partire da quel momento, molti scienziati si dedicarono allo studio di questo fenomeno, e furono raggiunte diverse tappe significative:
- Nel 1883, Charles Fritz realizzò la prima cella solare funzionante
- Nel 1905, Albert Einstein formulò la teoria dell'effetto fotoelettrico, per la quale ricevette il Premio Nobel per la Fisica nel 1921
- Nel 1963, l'azienda giapponese Sharp introdusse sul mercato i primi moduli fotovoltaici
Da quel momento, la tecnologia dei pannelli solari ha conosciuto una diffusione rapida e costante. Oggi, il fotovoltaico rappresenta la fonte di energia rinnovabile più ampiamente utilizzata ed è senza dubbio tra le più accessibili. La sua crescente adozione ha contribuito significativamente alla transizione verso un'economia basata su fonti energetiche sostenibili.
Cos'è un impianto fotovoltaico e come funziona?
Prima di entrare nello specifico e vedere le componenti e i materiali dei pannelli fotovoltaici, facciamo un piccolo ripasso riguardo al fotovoltaico e al suo funzionamento.
Un sistema fotovoltaico è un'apparecchiatura che converte l'energia solare in energia elettrica pronta all'uso. Fondamentalmente, è composto principalmente da pannelli fotovoltaici, noti anche come moduli fotovoltaici, che contengono celle fotovoltaiche realizzate principalmente con materiali semiconduttori come il silicio. Queste celle hanno la capacità di generare elettricità quando sono esposte alla luce solare, sfruttando un fenomeno noto come effetto fotovoltaico.
Il funzionamento di un impianto fotovoltaico è un processo articolato che comprende diverse fasi:
- Assorbimento della luce solare: Quando i raggi solari colpiscono le celle fotovoltaiche dei pannelli, avviene un processo fondamentale. I fotoni presenti nella luce solare forniscono energia agli elettroni all'interno dei semiconduttori. Questo evento permette agli elettroni di muoversi, creando così una differenza di potenziale elettrico
- Generazione di corrente continua (CC): L'energia solare assorbita viene convertita in corrente continua (CC) direttamente all'interno delle celle fotovoltaiche. Questa corrente continua viene poi instradata attraverso cavi e connettori verso gli inverter
- Conversione in corrente alternata (CA): Gli inverter svolgono un ruolo cruciale trasformando la corrente continua (CC) in corrente alternata (CA), il tipo di corrente utilizzato dalla maggior parte degli apparecchi elettrici e degli elettrodomestici domestici
- Utilizzo dell'energia: La corrente alternata prodotta dagli inverter è pronta per alimentare gli elettrodomestici, le luci e altri dispositivi elettrici presenti nell'edificio. In alternativa, può essere immessa nella rete elettrica nazionale, secondo le esigenze e le configurazioni specifiche dell'impianto fotovoltaico
Nell'infografica qui sotto trovi un riassunto schematico del funzionamento di un impianto fotovoltaico.
Inoltre, un impianto fotovoltaico può essere integrato con sistemi di accumulo dell'energia, come batterie, per immagazzinare l'energia prodotta durante le ore di luce solare e utilizzarla quando non c'è disponibilità di luce solare.
Andiamo ora a vedere come viene costruito e quali sono le componenti dei pannelli fotovoltaici!
Come viene costruito un pannello fotovoltaico?
La produzione di un pannello fotovoltaico è un processo articolato che comprende diversi passaggi e l'impiego di materiali specializzati.
La tecnologia e il design del pannello, insieme alla scelta dei materiali, giocano un ruolo cruciale nell'ottimizzazione delle prestazioni e dell'efficienza complessiva del modulo. Ecco per te una panoramica dei materiali più comunemente utilizzati per costruire un pannello fotovoltaico:
- Silicio amorfo: Questo tipo di silicio ha una struttura non cristallina ed è spesso impiegato in film sottili, permettendo una maggiore flessibilità nel design dei pannelli e una migliore adattabilità a diverse superfici
- Silicio policristallino: Composto da cristalli di diverse dimensioni e orientamenti, il silicio policristallino è meno efficiente del silicio monocristallino, ma è più economico da produrre. Offre un buon compromesso tra costo e prestazioni
- Silicio monocristallino: Caratterizzato da cristalli di silicio di dimensioni uniformi e orientati in una sola direzione, il silicio monocristallino è noto per la sua elevata efficienza energetica. Tuttavia, il suo processo di produzione è più complesso e costoso, rendendo questi pannelli più cari rispetto ad altre tipologie
- Materiali organici: Questi materiali rappresentano un'alternativa promettente ai tradizionali pannelli al silicio. Realizzati con composti organici, possono essere depositati su substrati flessibili, consentendo la produzione di pannelli leggeri e flessibili. Attualmente, la loro efficienza e durata sono inferiori rispetto ai pannelli al silicio, ma la ricerca in questo campo è in continua evoluzione
Questi materiali, ciascuno con le proprie caratteristiche e vantaggi, contribuiscono a determinare le prestazioni, il costo e l'applicabilità dei pannelli fotovoltaici in vari contesti.
Inoltre, ogni tipo di materiale impiegato comporta un diverso processo di produzione per i pannelli solari.
Tuttavia, in generale, si segue un metodo a strati: gli elementi distinti che costituiscono il pannello vengono realizzati separatamente e poi assemblati per formare un modulo solare fotovoltaico completo, pronto per essere installato.
Durante il processo di produzione, oltre ai componenti fondamentali come la scatola di giunzione e la base di supporto, il pannello subisce un trattamento termico all'interno di un laminatore. Questa fase è cruciale poiché la temperatura applicata, intorno ai 145°C, permette il corretto riscaldamento dell'EVA (Etilen Vinil Acetato), materiale utilizzato per fissare insieme le diverse parti del pannello e garantire un'ottimale protezione delle celle fotovoltaiche dagli agenti atmosferici.
Questo trattamento termico non solo agevola il fissaggio delle componenti del pannello, ma contribuisce anche all'eliminazione delle bolle d'aria presenti all'interno del modulo. Questo risultato è fondamentale per assicurare una tenuta perfetta del pannello, massimizzando così l'efficienza complessiva del modulo stesso.
In conclusione, il processo di costruzione descritto assicura che il pannello fotovoltaico sia pronto per convertire in modo efficiente l'energia solare in energia elettrica utilizzabile, contribuendo così alla promozione di fonti energetiche rinnovabili e sostenibili.
Adesso, esploriamo più a fondo questi materiali che compongono un pannello fotovoltaico!
Quali sono i materiali dei pannelli fotovoltaici?
Gli elementi e i materiali dei pannelli fotovoltaici, ovvero ciò che li costituisce, sono diversi e ciascuno svolge un ruolo fondamentale nel funzionamento e nella durabilità dell'impianto solare.
I materiali dei pannelli fotovoltaici principali sono questi 6:
- Base di appoggio: Questo strato fornisce un supporto strutturale al pannello fotovoltaico, mantenendolo stabile e resistente alle sollecitazioni esterne, come vento e neve
- Etilen Vinil Acetato (EVA): L'EVA è un materiale termoplastico utilizzato per sigillare e proteggere le celle fotovoltaiche all'interno del pannello. Garantisce l'isolamento elettrico e protegge le celle dall'umidità e dalle contaminazioni ambientali
- Cella fotovoltaica: Questo è il cuore del pannello fotovoltaico, dove avviene la conversione dell'energia solare in elettricità. Le celle fotovoltaiche sono solitamente realizzate con materiali semiconduttori come il silicio e sono progettate per catturare i fotoni solari e generare corrente elettrica attraverso l'effetto fotovoltaico
- Vetro temperato: Il vetro temperato costituisce il pannello superiore del modulo fotovoltaico ed è progettato per proteggere le celle fotovoltaiche dall'ambiente esterno, come pioggia, neve, vento e detriti. È realizzato per essere resistente agli urti e alla corrosione e deve avere elevate proprietà di trasmissione della luce per consentire il passaggio della luce solare alle celle fotovoltaiche sottostanti
- Cornice di alluminio: La cornice di alluminio fornisce una struttura robusta e resistente per il pannello fotovoltaico, proteggendo i bordi del vetro e contribuendo alla durabilità complessiva del modulo. Inoltre, facilita l'installazione e la fissazione del pannello su supporti o telai di montaggio
- Scatola di ingiunzione: Questo componente contiene i dispositivi di protezione elettrica e i connettori necessari per collegare i pannelli fotovoltaici in serie o in parallelo e per connetterli al sistema elettrico dell'edificio o all'inverter
È bene ricordare che l'impatto ambientale dei moduli fotovoltaici è pressoché nullo, dato che i materiali che lo compongono sono riciclabili al 95%.
Bene, ora che abbiamo visto di che materiale sono fatti i pannelli fotovoltaici, analizziamo più nello specifico tutti questi materiali dei panelli fotovoltaici.
1. Base di appoggio
La base di appoggio, situata nella parte inferiore del modulo solare fotovoltaico, rappresenta un elemento strutturale di fondamentale importanza per sostenere tutti gli altri componenti che costituiscono il pannello fotovoltaico. La sua presenza assicura stabilità e protezione al sistema nel suo complesso.
Esistono diverse tipologie di materiali impiegati per la fabbricazione di questo componente, a seconda del produttore e del tipo di modulo solare. Tuttavia, in linea di massima, sono comunemente utilizzati polimeri plastici selezionati per la loro capacità di fornire un adeguato supporto meccanico al pannello.
La scelta del materiale per la base di appoggio è cruciale per garantire la resistenza del pannello fotovoltaico alle sollecitazioni meccaniche e ambientali, come vento, pioggia e variazioni di temperatura. Pertanto, è fondamentale che il materiale selezionato sia resistente e durevole nel tempo, per assicurare il corretto funzionamento del pannello nel lungo periodo.
Inoltre, la base di appoggio svolge un ruolo importante anche nella dissipazione del calore generato durante il funzionamento del pannello, contribuendo così a mantenere la temperatura interna delle celle fotovoltaiche entro livelli ottimali per massimizzare l'efficienza energetica complessiva del sistema.
2. Etilen Vinil Acetato
Tra la base di appoggio e la cella fotovoltaica, troviamo un altro importante materiale polimerico chiamato Etilen Vinil Acetato (EVA). Questo polimero costituisce uno strato sottile che si adatta con flessibilità ogni volta che il pannello solare è esposto alla radiazione solare, garantendo una migliore durabilità e prestazioni nel tempo.
L'EVA svolge diverse funzioni all'interno del pannello fotovoltaico. Innanzitutto, agisce come un adesivo che tiene insieme lo strato superiore e quello inferiore del modulo, sfruttando la sua caratteristica intrinseca di flessibilità. Questo assicura una buona adesione e stabilità strutturale del pannello, proteggendo le celle fotovoltaiche dalle sollecitazioni esterne e mantenendo la loro integrità nel tempo.
Inoltre, l'EVA svolge un ruolo cruciale nella protezione delle celle fotovoltaiche dagli agenti atmosferici, come l'umidità e la polvere, che potrebbero comprometterne le prestazioni. Grazie alla sua capacità di fungere da barriera protettiva, l'EVA contribuisce a prolungare la vita utile del pannello e a mantenere elevate le sue prestazioni nel tempo.
Oltre a ciò, l'EVA aiuta anche a migliorare l'efficienza complessiva del pannello fotovoltaico. Grazie alla sua trasparenza ottica, questo materiale consente alla luce solare di penetrare facilmente nelle celle fotovoltaiche, aumentando così la quantità di energia solare convertita in elettricità.
3. Cella fotovoltaica
Successivamente, la sezione continua con la protagonista assoluta del nostro pannello: la cella fotovoltaica. Composta in silicio, materiale semiconduttore, questa è collegata elettricamente in serie grazie a un filamento a base di Argento, il quale è posizionato in modo che scorra per tutta la lunghezza della cella, dal punto più basso fino a quello più alto, per infine proseguire nella parte posteriore della cella fotovoltaica successiva. Grazie all’azione di questo filamento le celle sono così collegate elettricamente in serie per tutta la composizione del pannello fotovoltaico.
Di seguito, troviamo un altro strato di Etilen Vinil Acetato (EVA) in modo da garantire la perfetta aderenza fotovoltaica all’ultimo componente del pannello solare, ovvero il vetro temprato. L’ultimo strato di EVA è di rilevante importanza per il funzionamento del modulo fotovoltaico, poiché, se di bassa qualità e posizionato in maniera scorretta, potrebbe causare la formazione di piccole bolle d’aria tra gli strati che pregiudicherebbero la corretta produzione del pannello.
4. Vetro temprato
L'ultimo elemento che costituisce il modulo solare è rappresentato dal vetro temprato, conosciuto anche come Backsheet. Questo componente deve necessariamente essere progettato con una composizione a basso contenuto di ferro. Questa scelta è fondamentale per prevenire, ed evitare, l'assorbimento dei raggi solari essenziali per un'efficiente produzione di energia fotovoltaica.
Il vetro temprato funge da strato protettivo finale del modulo solare, garantendo non solo la durabilità e la resistenza meccanica, ma anche la trasmissione ottimale della luce solare attraverso il pannello fotovoltaico. Grazie alla sua capacità di ridurre al minimo l'assorbimento di raggi solari indesiderati, il vetro temprato contribuisce significativamente alla massimizzazione dell'efficienza energetica complessiva del sistema fotovoltaico.
Pertanto, la scelta di un vetro temprato con basso contenuto di ferro rappresenta una decisione strategica nell'ambito della progettazione e dell'installazione di impianti fotovoltaici, consentendo di ottenere prestazioni ottimali e massimizzare il rendimento energetico nel lungo termine.
5. Cornice di alluminio
In ultima istanza, tutte le componenti di un pannello fotovoltaico sono accuratamente integrate e protette da agenti atmosferici all'interno di una resistente cornice di alluminio. Questa struttura non solo fornisce un ulteriore livello di robustezza al modulo solare, ma svolge anche un ruolo cruciale nel mantenere la stabilità strutturale complessiva dell'impianto, garantendo che le celle solari, la base di appoggio e gli altri elementi siano saldamente ancorati nel corso del tempo.
La scelta dell'alluminio come materiale per la cornice non solo contribuisce alla durabilità, ma anche alla resistenza alla corrosione, proteggendo così efficacemente il cuore tecnologico dell'impianto fotovoltaico.
6. Scatola di ingiunzione
È necessario citare anche un altro componente, che però è posizionato esternamente alle stratificazioni appena descritte, ovvero la scatola di giunzione, o junction box. Tale scatola svolge funzioni di monitoraggio, sicurezza e ottimizzazione delle celle fotovoltaiche installate nel modulo.
Tutti gli elementi, fatta eccezione per la scatola di ingiunzione e la cornice, al momento dell’assemblaggio vengono inseriti in un laminatore la cui temperatura tocca i 145°. Il processo che avviene è un processo di sottovuoto che scalda l’EVA e fissa tra loro le parti, isolando le celle fotovoltaiche per preservarle da agenti esterni di deterioramento.
Nell'immagine qui sotto sono rappresentati tutti i materiali dei pannelli fotovoltaici suddivisi nei diversi strati.
Altri materiali dei pannelli fotovoltaici
Oltre ai componenti sopracitati, ti vogliamo ricordare che un modulo fotovoltaico impiega una serie di componenti indispensabili.
Questi materiali dei pannelli fotovoltaici sono:
- Silicio: Questo materiale semiconduttore è fondamentale per la produzione delle celle fotovoltaiche, che hanno il compito cruciale di trasformare la luce solare in energia elettrica
- Polimeri plastici: Polimeri come l'Etilen Vinil Acetato (EVA) vengono utilizzati per sigillare e proteggere le celle fotovoltaiche all'interno del modulo, garantendo l'isolamento elettrico e proteggendo dagli agenti atmosferici
- Vetro temperato: Il vetro temperato costituisce il pannello superiore del modulo, fornendo protezione meccanica e ambientale alle celle fotovoltaiche, consentendo al contempo il passaggio della luce solare
- Rame: Questo metallo è un conduttore elettrico ampiamente utilizzato all'interno dei pannelli fotovoltaici, ad esempio nei cavi e nella bobina interna dell'inverter. Il rame è cruciale per il trasferimento efficiente dell'energia elettrica prodotta dal modulo
- Leghe metalliche: A seconda del tipo di modulo, potrebbero essere utilizzate altre leghe metalliche per rinforzare la struttura del pannello o per scopi di conduzione elettrica
- Materiali innovativi: La ricerca attuale sta esplorando nuovi materiali per la produzione di pannelli fotovoltaici. Un esempio promettente è la perovskite, una sostanza che potrebbe sostituire il silicio e promette rendimenti energetici superiori. La perovskite potrebbe aprire la strada a nuove generazioni di pannelli solari con prestazioni migliorate e costi ridotti
L'industria fotovoltaica è in costante evoluzione, con la ricerca e lo sviluppo di nuovi materiali e tecnologie che mirano a migliorare l'efficienza e la durabilità dei moduli fotovoltaici, oltre a rendere l'energia solare sempre più competitiva rispetto alle fonti di energia convenzionali.
I pannelli fotovoltaici monocristallini e policristallini
Prima di concludere questo articolo, è importante analizzare un'altra fondamentale differenza che caratterizza il mondo dei pannelli fotovoltaici e dei loro materiali: la distinzione tra i pannelli monocristallini e quelli policristallini.
I pannelli solari monocristallini e policristallini rappresentano due categorie principali di pannelli fotovoltaici, entrambi concepiti per convertire l'energia solare in elettricità, ma divergono nella struttura del materiale semiconduttore impiegato.
I pannelli monocristallini sono noti per la loro uniformità e purezza cristallina. Sono composti da singoli cristalli di silicio, estratti da un unico cristallo di silicio fondente. Questo processo di produzione conferisce loro un'elevata efficienza e prestazioni ottimali anche in spazi limitati, rendendoli ideali per applicazioni in cui lo spazio è un fattore critico.
D'altra parte, i pannelli policristallini sono formati da blocchi di silicio costituiti da molti cristalli di dimensioni diverse. Sebbene questa struttura multi-cristallina renda la produzione meno costosa, i pannelli policristallini tendono a avere un rendimento leggermente inferiore rispetto ai monocristallini. Tuttavia, sono una scelta popolare per le installazioni su larga scala dove il costo è un fattore predominante.
Andiamo a vederne alcune caratteristiche più nello specifico!
Pannelli monocristallini
I pannelli monocristallini rappresentano una delle tecnologie più avanzate nel campo dei pannelli solari. La loro caratteristica distintiva risiede nell'utilizzo di un singolo cristallo di silicio, da cui deriva il termine "monocristallino". Questo cristallo viene estratto da un blocco più grande di silicio attraverso un processo sofisticato che garantisce un elevato grado di purezza.
Il processo di estrazione del cristallo monocristallino è estremamente delicato e richiede un controllo rigoroso delle condizioni di temperatura e pressione per evitare difetti nella struttura cristallina. Questo livello di purezza contribuisce significativamente all'efficienza energetica dei pannelli monocristallini.
Uno dei vantaggi principali di questi pannelli è la loro efficienza energetica superiore rispetto ad altre tecnologie. Questo è dovuto al fatto che il monocristallo offre una struttura atomica più uniforme, consentendo un flusso di elettroni più agevole lungo la superficie del materiale. Questo significa che i pannelli monocristallini possono produrre una maggiore quantità di energia per la stessa quantità di luce solare incidente rispetto ad altre tecnologie.
Inoltre, i pannelli monocristallini sono noti anche per la loro durata nel tempo e per la loro resistenza alle condizioni ambientali avverse. Grazie alla loro struttura atomica uniforme, sono meno suscettibili alla degradazione causata dalla corrosione o dalla flessione, rendendoli una scelta affidabile per applicazioni a lungo termine.
In sintesi, i pannelli monocristallini rappresentano una soluzione all'avanguardia per la produzione di energia solare, offrendo un'elevata efficienza energetica, durata nel tempo e resistenza alle condizioni ambientali, il che li rende ideali per una vasta gamma di applicazioni, dalle installazioni domestiche alle grandi centrali elettriche.
Pannelli policristallini
I pannelli policristallini costituiscono un'altra tecnologia popolare nel campo dei pannelli solari. La loro produzione coinvolge il silicio fuso che viene versato in stampi quadrati. Una volta raffreddato, il materiale solidificato forma una struttura di cristalli multipli, che conferisce loro l'aspetto di un mosaico, da cui deriva il termine "policristallino".
Una delle caratteristiche distintive dei pannelli policristallini è il loro costo di produzione relativamente più basso rispetto a quelli monocristallini. Questo è dovuto al processo di produzione meno complesso e alla possibilità di utilizzare materiali di silicio meno puri. Tuttavia, è importante notare che questa riduzione dei costi può essere accompagnata da una leggera diminuzione dell'efficienza dei pannelli.
In passato, i pannelli policristallini tendevano ad avere un'efficienza leggermente inferiore rispetto ai monocristallini. Tuttavia, nel corso degli anni, sono stati compiuti significativi progressi tecnologici che hanno contribuito a ridurre queste differenze in termini di efficienza. Miglioramenti nei processi di produzione e nelle tecniche di ingegneria hanno reso i pannelli policristallini sempre più competitivi sul fronte dell'efficienza energetica.
Un altro vantaggio dei pannelli policristallini è la loro maggiore tolleranza alle alte temperature rispetto ai pannelli monocristallini. Questo li rende particolarmente adatti per ambienti con temperature elevate o in cui le condizioni di esposizione al sole possono variare notevolmente nel corso della giornata.
In definitiva, i pannelli policristallini rappresentano una scelta versatile ed economica per la produzione di energia solare, offrendo un buon compromesso tra costo e prestazioni. Grazie ai continui miglioramenti tecnologici, stanno diventando sempre più competitivi rispetto ad altre tecnologie solari, contribuendo così a promuovere l'adozione su larga scala dell'energia solare come fonte di energia rinnovabile.
Ecco un'infografica in cui puoi trovare le principali caratteristiche di queste due tipologie di pannelli.
Entrambi i tipi di pannelli sono ampiamente utilizzati nelle installazioni fotovoltaiche e la scelta tra monocristallino e policristallino dipende spesso dalle esigenze specifiche del progetto, dal budget e dalla disponibilità di spazio. Monocristallini tendono ad essere preferiti quando lo spazio è limitato e l'efficienza è prioritaria, mentre i policristallini possono essere un'opzione più economica in determinate situazioni.
Noi di Otovo lavoriamo principalmente con i pannelli solari monocristallini, in modo da garantirvi la migliore prestazione a qualunque ora del giorno per il vostro pannello fotovoltaico.
Le componenti dei pannelli fotovoltaici del futuro
Prima di concludere il nostro articolo approfondiamo quello che potrebbe essere il futuro dei materiali per i pannelli solari!
Nell'attuale scenario energetico, le tecnologie fotovoltaiche basate sul silicio dominano il mercato. Tuttavia, per affrontare le sfide future e raggiungere gli obiettivi di sostenibilità a lungo termine, è necessario sviluppare nuovi materiali, dispositivi e strategie di gestione della luce che consentano maggiore efficienza e scalabilità, oltre a un maggiore focus sulla sostenibilità.
Il recente report pubblicato sul Journal of Photonics for Energy sullo stato dell’arte del fotovoltaico emergente riporta un'analisi delle tecnologie consolidate, sottolineando il crescente impiego dei moduli fotovoltaici bifacciali in campo commerciale. Questa tecnologia offre prestazioni superiori e costi energetici inferiori rispetto ai moduli monofacciali tradizionali, emergendo come una soluzione chiave per il futuro. Secondo il rapporto ITRPV, entro il 2033, le celle bifacciali costituiranno il 90% del mercato fotovoltaico al silicio. Inoltre, vengono esaminate altre innovazioni, come il silicio nanostrutturato (conosciuto anche come silicio nero), che promette di minimizzare le perdite ottiche, e le tecnologie a film sottile come il CdTe e il CIGS.
Un'attenzione particolare è rivolta alla perovskite, non ancora commercializzata ma considerata promettente da tre quarti degli esperti del settore, specialmente se combinata con altri materiali. Altre tecnologie emergenti, come il fotovoltaico organico, hanno visto progressi significativi in laboratorio, con efficienze di conversione che si avvicinano al 20%. Le celle solari sensibilizzate con coloranti, conosciute anche come celle di Graetzel, suscitano notevole interesse per la loro economicità e potenziale di elevata efficienza di conversione, anche se al momento sono principalmente oggetto di ricerca in laboratorio.
Conclusione
Siamo giunti alla fine di questo articolo in cui abbiamo approfondito di che materiale sono fatti i pannelli fotovoltaici e da cosa sono composti, ora non dovresti più avere nessun dubbio a riguardo!
Prima di concludere questo articolo però, vogliamo ricordarti quali sono i numerosi vantaggi legati all'installazione di pannelli fotovoltaici sul tetto:
- Risparmio sui costi energetici: I pannelli solari producono energia gratuita, riducendo la dipendenza dalla rete elettrica tradizionale e conseguenti costi
- Riduzione dell'impatto ambientale: L'energia solare è pulita e rinnovabile, contribuendo a ridurre le emissioni dannose per l'ambiente
- Aumento del valore della tua proprietà: Le abitazioni con sistemi solari spesso vedono un aumento del valore grazie ai risparmi energetici a lungo termine e alla sostenibilità
- Indipendenza energetica: La produzione di energia solare offre maggiore autonomia, particolarmente utile in aree remote o in situazioni di emergenza
- Bassa manutenzione: I pannelli solari richiedono poca manutenzione e hanno una lunga durata, garantendo un ritorno sull'investimento a lungo termine
- Riduzione delle perdite di energia: L'installazione diretta sulla casa elimina la necessità di trasportare l'elettricità attraverso lunghe linee, riducendo le perdite di energia durante il trasferimento
- Diversificazione dell'approvvigionamento energetico: Integrare i pannelli solari con altre fonti contribuisce a creare un sistema energetico più robusto e resiliente
- Contributo alla lotta contro il cambiamento climatico: L'utilizzo dell'energia solare riduce la dipendenza dai combustibili fossili, contribuendo alla mitigazione dei cambiamenti climatici
- Promozione dell'innovazione tecnologica: La diffusione dei pannelli solari incoraggia investimenti e sviluppi nell'energia solare, promuovendo l'innovazione e la crescita nel settore delle energie rinnovabili
Domande frequenti
Che tipo di materiale viene usato per la produzione dei pannelli fotovoltaici?
È possibile utilizzare una vasta gamma per la costruzione dei moduli solari. Il silicio, però, è in assoluto quello più utilizzato.
Come funziona l'effetto fotovoltaico?
L’effetto fotovoltaico è il fenomeno fisico che si realizza quando un elettrone presente nella banda di valenza di un materiale (generalmente semiconduttore, come il silicio) passa alla banda di conduzione a causa del surriscaldamento, che comporta quindi l'assorbimento di un fotone sufficientemente energetico incidente sul materiale.