Pannelli fotovoltaici: cosa sono e come funzionano

Pannelli fotovoltaici

Cosa sono i pannelli fotovoltaici? Tutti sappiamo grossomodo come funziona un impianto fotovoltaico e a cosa serve ma, nello specifico, ti sei mai chiesto qual è il funzionamento di un pannello fotovoltaico?

Come sono fatti e in che modo producono energia elettrica sfruttando l’irraggiamento solare? In questo approfondimento proveremo a fare chiarezza sull’argomento presentandovi in dettaglio i pannelli fotovoltaici.

Una definizione di base: cosa sono i pannelli fotovoltaici?

Sono anche definiti pannelli solari e sono particolari strumenti in grado di produrre energia elettrica pulita trasformando quella naturale del sole. Il calore che i raggi solari emettono viene catturato e sfruttato per produrre energia elettrica riutilizzabile per riscaldare l’acqua domestica o per utilizzare dispositivi a corrente.

Questo modo di produrre energia è in grado di poter coprire fino all’80% del fabbisogno energetico e non è inquinante. Difatti le famiglie che utilizzano un impianto fotovoltaico possono ridurre significativamente le emissioni di CO2 nell’aria producendo energia green da una fonte sempre rinnovabile.

Come funzionano i pannelli fotovoltaici?

Il funzionamento dei pannelli fotovoltaici è molto semplice. In pratica i pannelli sono composti da celle fotovoltaiche che convertono l’energia solare in fotoni. Questa conversione di energia solare in energia termica è detta effetto fotovoltaico e consiste nella sollecitazione di elettroni in silicio di cui sono composte le celle.

La sollecitazione degli elettroni comporta un flusso di energia che da solare si trasforma in energia termica. Il flusso passa attraverso un inverter che è la componente in grado di effettuare la conversione e di veicolarla nelle abitazioni e nella rete del fornitore di energia.

Come è fatto un pannello solare?

Gli impianti fotovoltaici possono avere varie forme e dimensioni. Prima dell’installazione, quindi, sarà necessario un progetto di realizzazione che tenga conto dello spazio di cui si dispone e del fabbisogno energetico da soddisfare.

Se consideriamo il consumo medio di un nucleo familiare standard potremmo ragionare in termini di 3000 kwh consumati in un anno.

Questo consumo può essere coperto da circa 30 metri quadri di pannelli fotovoltaici di tipo inclinato da installare sul tetto o come tettoia fotovoltaica.

Per arrivare a queste stime è necessario interpellare una ditta specializzata in grado di stimare la grandezza dei pannelli, la pendenza di esposizione e la produzione di energia stimata. Ovviamente questi dati saranno solamente stime di cui tener conto solo indicativamente, dato che l’esposizione al sole, il clima e il consumo energetico sono valori difficili da calcolare al dettaglio.

Quanti tipi di pannelli solari esistono?

Rispetto a dieci anni fa il mercato delle energie rinnovabili è cresciuto e ha aperto a tutti la possibilità di accedervi. Per questo oggi troverai tante tipologie di impianti che sintetizziamo qui di seguito. Difatti, non tutti i modelli impiegano le stesse tecnologie per la cattura dell’energia solare e la conseguente trasformazione in energia elettrica. Vediamo quali sono.

Pannelli fotovoltaico monocristallino

È considerato il pannello a minor ingombro e quello più efficiente ed è costituito da mini-celle in silicio puro. Hanno un discreto vantaggio rispetto ad altre tipologie di pannello fotovoltaico, perché richiedono una superficie inferiore per poter produrre un determinato quantitativo di energia.

Questo significa che a parità di superficie riescono a produrre più energia rispetto a quelli policristallini.

Policristallino

Lievemente più ingombrante del monocristallino questo impianto è caratterizzato da schede elettroniche e scarti di silicio. La particolarità sta nella distribuzione e nell’orientamento dei cristalli di silicio.

Sono disposti in maniera casuale e questo li rende meno efficienti nella raccolta di energia durante i momenti di luce perpendicolare. Questa particolarità, tuttavia, consente loro di raccogliere energia per un arco di tempo più lungo durante la giornata.

Modelli amorfi

Sono i pannelli più economici che però prevedono anche rendimenti inferiori. Sono la soluzione ideale per chi non vuole spendere un patrimonio per installare un nuovo impianto.

CIS

Sono quelli più recenti sul mercato e sono composti da selenio e rame indo, di più facile riutilizzo quando i pannelli saranno giunti a fine vita. La loro efficienza è maggiore degli altri pannelli perché sono in grado di catturare la luce anche in giornate nuvolose.

Pannello solare fotovoltaico: modelli e prezzi

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  • [Dati tecnici] Potenza nominale (Pmax): 170W - tensione max (Vmp): 18,5V - corrente max (Imp): 9,20A - tensione a circuito aperto (Voc): 22,80V - corrente di corto circuito (Isc): 9,94A - Tensione massima del sistema: 1000VDC - Temperatura di esercizio: da -45°C a + 85°C - Dimensioni: 1460*664*35mm - Peso: 13,5kg
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  • [Applicazione] On-Grid o Off-Grid per case ecologiche, capanne, roulotte, case mobili, barche, ecc. Per tutte le esigenze relative ad un approvvigionamento energetico autosufficiente e mobile.
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Quanto durano i pannelli e come si smaltiscono?

I pannelli fotovoltaici hanno una durata stimata di 20 anni, ma tutto dipende dalla qualità del modello e dal tipo di manutenzione che viene eseguita.

Lo smaltimento, invece, è la questione più complessa e va affidata a ditte specializzate che conoscono le norme locali e regionali. I pannelli contengono metalli tossici che non andrebbero mai abbandonati nell’ambiente.

A tale proposito qui trovate il nostro approfondimento sullo smaltimento dei pannelli fotovoltaici.

Cosa ne pensi della tecnologia dei pannelli fotovoltaici? Casa tua ne è provvista o stai pensando di iniziare a usarli per risparmiare sull’energia elettrica? Raccontaci la tua esperienza in merito qui sotto nei commenti.

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