Tecnologia dei pannelli fotovoltaici: struttura e funzionamento

La tecnologia sfruttata dai pannelli fotovoltaici è stata capace negli ultimi anni di incuriosire un crescente numero di utenti. Fortunatamente infatti sempre più persone sembrerebbero mostrare un certo interesse per le fonti rinnovabili.

I pannelli fotovoltaici rientrano a pieno titolo in questa categoria grazie al fatto che mediante il loro impiego è possibile produrre dell’energia elettrica senza inquinare o danneggiare l’ambiente. Poiché la spesa da sostenere non è di poco conto è ovviamente prima valutare la convenienza della loro installazione. Inoltre è necessario richiedere delle autorizzazioni, (vi rimando alla pagina https://impianti.tech/fotovoltaico-guida-alliter-semplificato-di-connessione che ne parla ampiamente) che cambiano a seconda della grandezza dell’impianto e dalle normative comunali e regionali.

Come funziona un pannello fotovoltaico?

I moduli fotovoltaici sono costituiti da un insieme di celle che, grazie ad un’anima in silicio cristallino, riescono ad assorbire tutta l’energia irradiata dai raggi solari per poi convertirla in elettricità. Il silicio impiegato può appartenere alla categoria dei monocristallini o dei policristallini. Nel primo caso si ha a che fare con un materiale più performante in quanto capace di ricavare più corrente anche da spazi ridotti. Ovviamente tali caratteristiche rendono i pannelli monocristallini più costosi rispetto ad altri. In alternativa è possibile sfruttare anche silicio amorfo o ulteriori varietà di materiali, ma si tratta di soluzioni poco perseguite.

Torniamo adesso alla cella fotovoltaica per cercare di capirne in maniera più dettagliata il suo funzionamento. I fotoni che essa cattura, una volta nel pannello, si scindono in cariche positive e negative. Delle piccole quantità di boro e fosforo immesse nell’ambiente entrano allora in contatto con queste particelle generando una differenza di potenziale. Ne deriva la corrente che, mediante appositi sistemi, viene convogliata dal tetto di casa (dove si installano di solito i pannelli) all’impianto elettrico domestico.

Normalmente un impianto fotovoltaico si compone di 60 celle ingabbiate dentro un pannello di vetro che, in relazione al suo spessore, può contribuire a rendere il lavoro delle suddette celle più o meno soddisfacente.

Un altra parte vitale per il funzionamento dell’impianto fotovoltaico è senza dubbio l’inverter. Questo aggeggio serve a trasformare la corrente elettrica prodotta mediante il processo sopra descritto in corrente alternata utile all’alimentazione degli apparecchi elettrici che tutti abbiamo in casa. Chiaramente dalla qualità dell’inverter può dipendere la resa dell’impianto. Le diverse fasce orarie diurne si caratterizzano per condizioni di irraggiamento altrettanto differenti e questo dispositivo mantiene costante il quantitativo di corrente elettrica introitata e trasformata in alternata.

Fotovoltaico ed ecosostenibilità

Ma entro quali limiti il fotovoltaico può essere considerato un approccio green al problema della produzione energetica? Iniziamo col dire che l’intero iter sopra descritto non prevede alcuna fase inquinante. Le emissioni, allorquando si ricorre ai pannelli qui in esame, sono praticamente ridotte a zero dato che il processo produttivo non necessita di fenomeni di combustione o di reazioni chimiche inquinanti. Si tenga presente inoltre che producendo un solo kWh mediante celle fotovoltaiche si evita di immettere nell’ambiente CO2 per circa 500 grammi. Un altro particolare degno di nota è quello relativo alla possibilità di evitare sprechi e dispersioni. L’autoproduzione che caratterizza il fotovoltaico scongiura a monte infatti tali accadimenti.

La maggiore attenzione ai problemi ambientali si traduce spesso anche in un sostanzioso risparmio economico. Consumare l’energia che si produce senza avvalersi di erogatori esterni, non aver grossi costi manutentivi da sostenere e sfruttare le detrazioni fiscali concesse a chiunque impieghi in casa energia pulita, fa sì che il costo iniziale dell’impianto venga presto ammortizzato con grossi vantaggi per la natura e per il proprio portafogli.

Non a caso questa tecnologia sembrerebbe diffondersi in maniera crescente a tutte le latitudini del globo. Tra i paesi in tal senso più virtuosi citiamo la Cina, gli Usa ed il Giappone. Anche l’Italia è tra i “buoni” e le prossime proiezioni, grazie anche all’impiego di una tecnologia storage, prevedono l’incremento di questa tendenza.