Solare Fotovoltaico

I sistemi solari fotovoltaici sono realizzati attraverso moduli fotovoltaici, costituiti da diverse celle, che, se esposte al sole, consentono di trasformare direttamente la radiazione solare in energia elettrica.

La luce che colpisce la cella fotovoltaica genera una tensione elettrica nei cristalli di silicio. Questa tensione può essere "catturata" dalla superficie dei cristalli di silicio mediante degli elettrodi.

Componente base di un generatore fotovoltaico è il silicio, che dopo l’ossigeno è l’elemento più frequente in natura.
Per raggiungere la potenza desiderata e per proteggere le celle dai fattori atmosferici (vento, neve, pioggia, ghiaccio, ecc.), esse vengono collegate elettricamente, inserite in un telaio metallico e protette da una lastra di vetro.

A seconda dei loro processi di produzione, si distinguono i seguenti tipi di celle fotovoltaiche:

 

  • Celle monocristalline: vengono prodotte tagliando una barra monocristallina. Il vantaggio principale è un alto rendimento (fino al 16%), tali celle sono però molto costose.
  • Celle poli(multi-)cristalline: vengono colate in blocchi e poi tagliate a dischetti. Il rendimento è minore (10-12%), ma anche il prezzo.
  • Celle amorfe: vengono prodotte mediante spruzzamento catodico di atomi di silicio su una piastra di vetro. Questo tipo di cella ha il rendimento minore (ca. 4-8%), ma si adatta anche al caso di irradiamento diffuso (cielo coperto, ecc.).

Gli impianti fotovoltaici possono essere classificati come:

  • Stand-alone, per utenze isolate e non raggiunte dalla rete elettrica. Richiedono il ricorso ad accumulatori di corrente.
  • On-grid, per utenze connesse in rete, permettono di evitare il ricorso agli accumulatori di corrente. Altro vantaggio è la possibilità di essere connesso in regime di interscambio: l'impianto fotovoltaico produce energia elettrica per soddisfare il fabbisogno dell'utenza, in caso di eccedenza l'energia in eccesso viene ceduta alla rete locale. Quando l'utenza consuma più energia di quella auto-prodotta, la rete locale garantisce l'approvvigionamento. Attraverso questo contratto di interscambio, l'utenza paga soltanto l'energia attinta dalla rete qualora il sistema privato non soddisfi il fabbisogno e l'energia in eccesso ceduta permette di avere un credito sui consumi futuri con un notevole risparmio economico sulla bolletta.