PANNELLI FOTOVOLTAICI: STRUTTURA E FUNZIONAMENTO

I pannelli fotovoltaici forniscono energia pulita sfruttando la potenza dei raggi solari: grazie a essi è possibile produrre elettricità da fonti rinnovabili in modo pulito.
A livello globale il mercato del fotovoltaico sta crescendo di anno in anno, si tratta infatti di una soluzione in grado di ridurre in maniera significativa i costi relativi all’energia elettrica. Il fotovoltaico è una tecnologia verde e a impatto zero: grazie a essa è possibile ridurre le emissioni di CO2 in modo significativo.
A livello mondiale il fotovoltaico nel 2016 si è attestato su 75 GW di installazioni, Cina, Stati Uniti e Giappone sono stati i paesi con le maggiori installazioni.
In Italia, come risulta dal Rapporto statistico pubblicato dal GSE, a fine 2016 erano 732.053 gli impianti fotovoltaici in esercizio, per la maggior parte di piccola taglia, per una potenza installata di 19.283 MW. Il fotovoltaico italiano resta comunque nella top 5 mondiale.
Nel 2016 sono stati installati 382 MW.
Dal 2013, anno della cessazione del Conto Energia, la crescita è avvenuta secondo ritmi meno sostenuti. Possiamo però dire che ci troviamo ora in una nuova fase di rilancio.
Nei prossimi anni l’Energy&Strategy Group del Politecnico di Milano stima infatti una crescita interessante che potrebbe arrivare a 800 MW del 2020, grazie a una serie di fattori tra cui la diffusione dei sistemi storage.
PANNELLI FOTOVOLTAICI
I pannelli fotovoltaici (più propriamente detti moduli fotovoltaici) sono dei dispositivi posti sui tetti studiati per sfruttare l’energia solare. Ma come sono fatti i pannelli nel dettaglio? Presentano una struttura caratterizzata da celle fotovoltaiche le quali, grazie a una lamina in silicio, assorbono l’energia solare traducendola in elettrica.
Le celle sono un elemento fondamentale per il funzionamento dell’impianto: esposte alle radiazioni solari, sono in grado di catturare i fotoni e trasformarli in volt grazie all’effetto fotovoltaico. Esse sono generalmente realizzate in silicio cristallino, mono e policristallino rappresentano la tipologia più diffusa. Le prime sono più efficienti, più costose e necessitano di una superficie minore. Meno diffusi sono i pannelli a film sottile con silicio amorfo o altri materiali.
Nel 2016 a livello nazionale il 73% della potenza installata è realizzato in silicio policristallino, il 21% in silicio monocristallino e il 6% in film sottile o in materiali diversi.
Come funziona la cella fotovoltaica? Essa consente di convertire direttamente la radiazione solare in elettricità: il fotone viene catturato dalla cella e in essa si creano due cariche elettriche di forze opposte. Al fine di produrre effettivamente corrente entrano in gioco dei materiali che sono introdotti nelle celle, delle piccole impurità (boro e fosforo) che generano differenza di potenziale. Le cariche elettriche che si formano nella zona di giunzione tra i due tipi di silicio danno vita alla circolazione di corrente.

“Realizzato nell’ambito del Programma generale d’intervento della Regione Emilia Romagna con l’utilizzo dei fondi del Ministero dello Sviluppo Economico. Ripartizione 2015”