Pannelli fotovoltaici di ultima generazione: cosa sono?
Uno sguardo alle diverse generazioni del fotovoltaico
Il fotovoltaico è un settore in continua evoluzione, che grazie alle sviluppo di pannelli solari di ultima generazione potrebbe rivoluzionare la produzione di energia del nostro Paese e non solo.
La straordinaria efficienza dei pannelli fotovoltaici è frutto di un lungo percorso di costruzioni, miglioramenti e nuovi esperimenti che non ha mai fine e che nei prossimi anni porterà sicuramente notevoli passi avanti nella lotta alla decarbonizzazione del Pianeta.
In questo articolo vogliamo parlarti dell’evoluzione delle celle solari e delle sue diverse fasi, comunemente definite le generazioni del fotovoltaico.
Vedremo inoltre quali sono stati i passi avanti compiuti e l’impegno quotidiano di Otovo a fornire solo i migliori prodotti fotovoltaici ai propri clienti.
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Fotovoltaico e pannelli solari: una panoramica
Prima di affrontare nello specifico il tema dei pannelli fotovoltaici di ultime generazione, facciamo un piccolo ripasso insieme e vediamo cos'è e come funziona un impianto fotovoltaico.
Un impianto fotovoltaico è un sistema che sfrutta la luce solare per generare energia elettrica utilizzando dei dispositivi chiamati pannelli solari o moduli fotovoltaici. Questi pannelli sono costituiti da celle fotovoltaiche, le quali sono dispositivi che operano attraverso un fenomeno noto come effetto fotovoltaico, consentendo la conversione diretta dell'energia solare in energia elettrica.
Le celle fotovoltaiche sono principalmente realizzate con materiali semiconduttori come il silicio. Quando la luce solare colpisce una cella fotovoltaica, essa fornisce l'energia necessaria per eccitare gli elettroni presenti nel materiale semiconduttore. Questo processo genera una differenza di potenziale elettrico tra i lati della cella, creando così una corrente elettrica. Questa corrente può essere utilizzata per alimentare direttamente dispositivi elettrici o essere immagazzinata in batterie per utilizzi futuri, garantendo una fonte continua e sostenibile di energia.
Gli impianti fotovoltaici possono essere di diverse dimensioni, dalle piccole installazioni domestiche utilizzate per fornire energia a una casa o a un edificio, fino a grandi parchi solari che coprono ettari di terreno per produrre energia su larga scala.
Il funzionamento degli impianti fotovoltaici dipende dalla quantità di luce solare disponibile, dalla qualità dei pannelli solari e dall'efficienza del sistema di conversione dell'energia. In generale, maggiore è l'intensità e la durata della luce solare, maggiore sarà la produzione di energia elettrica. Tuttavia, anche in condizioni di luce solare ridotta, i pannelli solari possono continuare a generare energia, seppur a una velocità inferiore. Questa caratteristica li rende adatti a una vasta gamma di applicazioni e ambienti, anche in regioni meno soleggiate.
Le tre generazionI del fotovoltaico
Nonostante sia considerata una risorsa ancora giovane, l'energia solare fotovoltaica ha attraversato diverse fasi significativamente differenti nel corso del tempo.
Prima degli anni 2000, l'energia solare fotovoltaica era principalmente vista come una tecnologia sperimentale, con un numero limitato di installazioni operative. Tuttavia, grazie a nuove scoperte scientifiche, si è verificato un rapido avanzamento che ha permesso di apportare notevoli miglioramenti alle tecnologie fotovoltaiche esistenti, superando i difetti e le limitazioni precedenti.
Le continue innovazioni hanno portato alla definizione di tre generazioni distinte di pannelli fotovoltaici, contribuendo a una sempre più diffusa adozione di tali sistemi e all'introduzione delle tecnologie solari più avanzate sul mercato. Questa evoluzione ha portato a miglioramenti significativi in termini di efficienza, durata e flessibilità dei pannelli solari, rendendo l'energia fotovoltaica una soluzione sempre più accessibile ed efficace per soddisfare le moderne esigenze energetiche.
L'impulso della ricerca scientifica ha inoltre aperto la strada a ulteriori sviluppi, rafforzando il ruolo cruciale dell'energia solare nel panorama delle fonti rinnovabili.
Andiamo ora ad analizzare le diverse generazioni del fotovoltaico individuandone le principali caratteristiche e differenze.
La prima generazione
I primi moduli fotovoltaici comparsi sul mercato sono stati quelli della cosiddetta prima generazione, che hanno visto la loro maggiore affermazione negli anni ‘90.
Questi moduli hanno rappresentato una vera rivoluzione nel settore energetico, introducendo una fonte rinnovabile e pulita di produzione di energia. La capacità di convertire direttamente l'energia solare in elettricità ha aperto la strada a nuove possibilità di sfruttamento delle risorse naturali, riducendo la dipendenza dalle fonti fossili e mitigando gli impatti ambientali legati alla produzione energetica.
Il materiale semiconduttore utilizzato per la loro costruzione è il silicio, un elemento chimico ampiamente disponibile sulla Terra e in grado di catturare le radiazioni solari con notevole efficacia. La sua abbondanza e la sua capacità di assorbire la luce solare lo rendono un'opzione ideale per la produzione su larga scala di pannelli fotovoltaici.
Questa tecnologia ha permesso di democratizzare l'accesso all'energia solare, rendendo possibile la sua installazione sia su grandi impianti che sulle abitazioni private, contribuendo così alla diffusione dell'energia solare come fonte primaria di energia.
Nonostante i grandi vantaggi che negli anni ha portato, questa prima tipologia di celle fotovoltaiche presenta però diverse limitazioni.
Il silicio utilizzato permette infatti di catturare solamente le radiazioni solari con una lunghezza d'onda inferiore a 1.14 micron, pari al solo 40% della radiazione solare totale. Questo implica che una parte significativa dell'energia solare incidente non viene sfruttata in modo ottimale.
Per superare queste limitazioni e migliorare l'efficienza complessiva dei pannelli fotovoltaici, è stato necessario fare un passo avanti e dare vita a una nuova generazione di fotovoltaico: la seconda.
La seconda generazione
Proprio per contenere gli alti costi produttivi del silicio è nata la tecnologia dei film sottili, che ha rivoluzionato ulteriormente il settore dei pannelli fotovoltaici. Questa innovativa tecnologia ha permesso di creare pannelli più efficienti e caratterizzati da un processo produttivo più rapido e meno costoso.
I materiali utilizzati in questa tecnologia includono:
- Il silicio amorfo
- Il tellururo di cadmio
- Il seleniuro di rame-indio
Questi materiali consentono di depositare strati sottili direttamente sui substrati, riducendo notevolmente il consumo di materiale semiconduttore e, di conseguenza, i costi di produzione. Questo approccio innovativo ha aperto la strada a una maggiore flessibilità nella progettazione dei pannelli fotovoltaici, consentendo la creazione di soluzioni su misura per le esigenze specifiche dei progetti e dei contesti di installazione.
Il silicio amorfo, ad esempio, offre una maggiore flessibilità e resistenza meccanica rispetto al silicio cristallino utilizzato nei moduli della prima generazione. Il tellururo di cadmio e il seleniuro di rame-indio, d'altra parte, offrono un'efficienza energetica superiore in determinate condizioni di illuminazione, consentendo una maggiore resa energetica per area di pannello installato.
Questa diversificazione dei materiali ha contribuito a rendere l'energia solare ancora più accessibile, consentendo una maggiore adozione su scala globale e aprendo la strada a nuove applicazioni in settori come l'edilizia integrata, i dispositivi indossabili e i sistemi di alimentazione remota.
La continua ricerca e sviluppo in questo campo promette ulteriori miglioramenti nell'efficienza e nella riduzione dei costi, consolidando sempre più il ruolo dell'energia solare come pilastro fondamentale della transizione verso un futuro energetico sostenibile.
Tuttavia, anche questa tecnologia ha presto mostrato degli svantaggi: rispetto ai più tradizionali pannelli solari in silicio, infatti, la loro resa è minore. Questo è dovuto principalmente alla minore efficienza nella conversione dell'energia solare in elettricità e alla maggiore suscettibilità alle condizioni ambientali come la temperatura e l'umidità.
Questo limite ha perciò aperto le porte a nuove sperimentazioni in grado di dare vita a una nuova generazione di pannelli solari che sapessero coniugare le migliori caratteristiche delle precedenti e risolverne tutti i principali limiti. Queste nuove sperimentazioni hanno portato allo sviluppo di tecnologie innovative come i pannelli fotovoltaici ad alta efficienza basati su celle multi-giunzione, che combinano diversi materiali semiconduttori per sfruttare al meglio l'intero spettro delle radiazioni solari e ottenere rendimenti superiori rispetto alle tecnologie precedenti.
Andiamo ora a vedere i pannelli fotovoltaici di ultima generazione: la terza.
La terza generazione
Dagli studi compiuti sui precedenti modelli è stato così possibile dare vita ai pannelli fotovoltaici della cosiddetta terza generazione di fotovoltaico. Si tratta della tipologia oggi più usata che permette di concentrare la luce solare su una piccola superficie e di trasformare così il calore direttamente in energia elettrica.
Questa nuova tecnologia si basa su celle solari composte in cui si sovrappongono differenti materiali semiconduttori a strati, l’uno sopra l’altro, che permettono alle differenti porzioni di spettro solare di essere convertite in elettricità a diverse profondità, aumentandone così l’efficienza di conversione.
Inoltre, i pannelli fotovoltaici di ultima generazione hanno una dimensione ragionevole, ma sono decisamente più potenti.
I vantaggi di questa nuova tipologia di pannelli solari sono molteplici:
- La loro efficienza è di gran lunga superiore ai modelli di pannelli solari precedenti
- Anche in casi di alterazione elevata delle temperature non subiscono cali di efficienza
- Grazie alle loro dimensioni ridotte offrono la possibilità di occupare un minor spazio di installazione
- Risultano facilmente integrabili nelle architetture moderne;
- Il loro costo è ridotto
Una nuova fase?
Tutti i progressi compiuti non hanno di certo fermato il settore fotovoltaico, che ancora oggi è in continua evoluzione e si sta preparando a dare vita in futuro a una nuova generazione di pannelli solari, ancora più efficienti.
Il fotovoltaico è infatti chiamato a vivere nei prossimi anni una nuova fase, che lo porterà a diventare il principale strumento per raggiungere la decarbonizzazione del sistema elettrico, in primis nel nostro Paese, e perseguire la transizione energetica.
L’Italia infatti intende accelerare la spinta verso le energie rinnovabili grazie al Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima (PNIEC), che prevede di raggiungere un target di 52 GW di capacità fotovoltaica entro il 2030.
Si tratta di una crescita che, secondo le stime, dovrebbe accelerare notevolmente nel periodo 2023-2025, con una nuova capacità media annuale pari a circa 4,6 GW.
Per garantire questi risultati occorrerà dunque adottare nuove semplificazioni normative e spingere sempre più imprese a rifornirsi di energia pulita prodotta dagli impianti fotovoltaici.
Per quanto riguarda l'ambito residenziale, invece, un aiuto importante è rappresentato dallo sviluppo del modello delle Comunità Energetiche, che potrebbero consentire la realizzazione di oltre 3,5 GW di impianti fotovoltaici.
Le comunità energetiche sono reti locali di utenti che condividono e gestiscono la produzione, la distribuzione e il consumo di energia rinnovabile. Queste comunità consentono ai membri di scambiare e utilizzare l'energia in modo più sostenibile, spesso attraverso l'installazione di impianti di produzione energetica come pannelli solari o turbine eoliche. L'obiettivo è promuovere l'autosufficienza energetica a livello locale, riducendo l'impatto ambientale e potenziando la resilienza della comunità nei confronti delle fluttuazioni del mercato energetico.
Bene, ora che abbiamo analizzato tutte le diverse generazioni e abbiamo individuato le caratteristiche dei pannelli fotovoltaici di ultima generazione, ti lasciamo con qualche informazione da conoscere prima di passare a un impianto fotovoltaico!
Quali sono i migliori pannelli solari?
Abbiamo esaminato approfonditamente l'evoluzione dei moduli solari fino agli attuali pannelli solari di ultima generazione. Ora, vogliamo illustrarti una serie di dettagli che possono fare la differenza nella scelta dei pannelli solari:
- Struttura realizzata in silicio monocristallino: Questo tipo di struttura rende i pannelli particolarmente efficienti nel processo di conversione dell'energia solare. Il silicio monocristallino è noto per la sua elevata purezza e capacità di generare energia in modo efficiente
- Assenza di reticolato metallico: La mancanza di reticolato metallico non solo garantisce una maggiore superficie di assorbimento della luce solare, ma contribuisce anche a migliorare l'estetica complessiva dei pannelli. Questo design senza reticolato metallico può essere più piacevole dal punto di vista visivo e integrarsi meglio in varie configurazioni architettoniche
- Base in rame: L'uso del rame nella base dei moduli consente una conduzione dell'energia più efficiente. Il rame è un eccellente conduttore elettrico che aiuta a ottimizzare il trasferimento di energia prodotta dai pannelli solari verso il sistema di accumulo o direttamente alla rete elettrica
- Garanzia totale di 25 anni: Questo rappresenta un punto chiave nelle decisioni di acquisto. Una garanzia a lungo termine fornisce sicurezza agli acquirenti riguardo alla durata e alla prestazione nel tempo dei pannelli solari, offrendo una protezione contro eventuali difetti o problemi di funzionamento. Una garanzia di 25 anni è un segno di fiducia da parte del produttore nella qualità e nella durata dei propri prodotti
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Inizia la tua RivoluzioneConclusione
L'evoluzione straordinaria dei pannelli fotovoltaici ha reso possibile l'accesso a questa tecnologia per un numero sempre maggiore di persone. Oltre a generare energia pulita che beneficia l'ambiente, l'utilizzo di pannelli solari si traduce anche in un significativo risparmio economico sulle bollette energetiche.
In Otovo, ci dedichiamo quotidianamente a promuovere la diffusione di questa rivoluzionaria fonte di energia nelle abitazioni di più famiglie.
Il nostro impegno si estende oltre il semplice fornitore di pannelli solari; ci sforziamo di essere costantemente informati sulle ultime novità nel settore fotovoltaico e sugli avanzamenti tecnologici. Questo ci consente di offrire soluzioni sempre all'avanguardia, garantendo alle famiglie non solo un accesso facilitato alla tecnologia solare, ma anche la possibilità di beneficiare delle ultime innovazioni.
La nostra missione è rendere la transizione verso l'energia solare accessibile a tutti, promuovendo al contempo l'adozione di tecnologie sempre più avanzate e sostenibili. In questo modo, Otovo si conferma come un partner affidabile e informato per coloro che desiderano abbracciare la rivoluzione solare.
I nostri pannelli fotovoltaici di terza generazione sono prodotti dai migliori marchi del mercato internazionale, tra cui:
Perché il nostro più grande obiettivo è da sempre quello di poter offrire solo prodotti della migliore qualità, all’avanguardia e dalla straordinaria efficienza.
Ma lo sapevi che i prodotti di Otovo non si limitano solo ai pannelli solari?
Presso di noi infatti potrei decidere di migliorare l'efficientamento energetico di casa tua anche grazie a:
- Sistemi di accumulo: Le batterie di accumulo costituiscono un componente cruciale per ottimizzare l'utilizzo dell'energia solare prodotta dal tuo impianto. Grazie alle nostre avanzate soluzioni di accumulo, potrai immagazzinare l'energia generata durante le ore di luce solare e sfruttarla quando necessario, anche di notte o in caso di blackout. Questa tecnologia offre un'ampia autonomia energetica e riduce ulteriormente la tua dipendenza dalla rete elettrica tradizionale
- Pompe di calore: Per il riscaldamento degli ambienti, le pompe di calore rappresentano una scelta ecologica e altamente efficiente dal punto di vista energetico. Sfruttando fonti rinnovabili come l'aria o il suolo, le pompe di calore contribuiscono in modo significativo alla riduzione dell'impatto ambientale degli edifici, garantendo nel contempo un comfort termico ottimale in modo sostenibile ed economicamente vantaggioso
- Colonnine di ricarica per auto elettriche: Se hai a cuore la mobilità sostenibile, le nostre colonnine di ricarica per veicoli elettrici rappresentano la soluzione ideale. Queste infrastrutture consentono la ricarica diretta dei tuoi veicoli elettrici direttamente presso la tua abitazione, offrendo un'esperienza di ricarica comoda e accessibile. Inoltre, promuovono l'adozione di veicoli a emissioni zero, contribuendo così alla riduzione dell'inquinamento atmosferico e alla creazione di un ambiente più pulito e salubre per tutti
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Perché si usa il silicio nei pannelli fotovoltaici?
Il silicio viene utilizzato perché è il materiale più efficiente nel convertire la luce solare in elettricità.
Quali sono i pannelli fotovoltaici di ultima generazione?
I pannelli fotovoltaici di ultima generazione sono quelli definiti “ad alto rendimento”, perché sono in grado di offrire la massima efficienza possibile e sono caratterizzati da costi ridotti.