Trova il pannello solare giusto che si adatta alla tua casa

Sapevi che il fabbisogno energetico mondiale per un anno può essere coperto dal sole generando energia per un solo minuto? Infatti, entro 24 ore il Sole è in grado di generare più energia di quella che l’intera popolazione consumerebbe in 27 anni.

Quindi, l’energia solare non è solo una fonte di energia veramente affidabile e duratura, ma anche molto economica ed efficiente, se i tipi scelti di pannelli solari e l’ambiente sono perfettamente abbinati l’uno all’altro. Tali prospettive promettenti sono cresciute in un settore che ha messo un sacco di sforzi nello sviluppo di tecniche efficienti per generare, utilizzare e immagazzinare l’energia del sole utilizzando diversi tipi di pannelli solari e convertendo la luce solare in elettricità preziosa.

Guardando il grafico qui sotto, diventa facile vedere il rapido aumento della produzione di energia solare fotovoltaica che ha avuto luogo negli ultimi due anni nel Regno Unito. Entro un anno (2014-2015) la produzione di energia solare fotovoltaica è aumentata di quasi l ‘ 87%.

Solo poche persone sono a conoscenza delle diverse tecnologie che esistono sul mercato per l’energia solare come il solare termico e il riscaldamento dell’acqua solare.

Mentre queste alternative ai classici tipi di pannelli solari sono utilizzate principalmente per il riscaldamento dell’acqua, i paragrafi seguenti forniscono un’introduzione più dettagliata ai diversi tipi di pannelli solari utilizzati per generare elettricità verde. Diversi decenni di ricerca, lavoro e sviluppo hanno portato alla vasta gamma di diversi tipi di pannelli solari ora disponibili sul mercato per i pannelli solari.

Per dare una panoramica più ampia, GreenMatch ha messo insieme alcune informazioni utili sui tipi più comuni e speciali di pannelli solari.

Come classificare i diversi tipi di pannelli solari

Diversi tipi di pannelli solari servono diverse esigenze e scopi. Per una panoramica rapida e generale, controlla la nostra ultima guida pannello solare, per una descrizione dettagliata sui diversi tipi di pannelli solari, continua a leggere.

Dato che la luce solare può essere utilizzata in modo diverso sia sulla Terra che nello spazio, indica il fatto che la posizione, di per sé, è un fattore significativo quando si tratta di scegliere uno dei tipi di pannelli solari rispetto a un altro.

Distinguere tra diversi tipi di pannelli solari spesso significa differenziare tra single-giunzioni e multi-giunzioni pannelli solari—o prima, seconda o terza generazione. Mono-giunzione e multi-giunzioni differiscono nel numero di strati sul pannello solare che osserveranno la luce solare, mentre la classificazione per generazione si concentra sui materiali e sull’efficienza dei diversi tipi di pannelli solari.

Pannelli solari di 1a generazione

Questi sono i tradizionali tipi di pannelli solari in silicio monocristallino o polisilicio e sono più comunemente utilizzati in ambienti convenzionali.

Pannelli solari monocristallini (Mono-SI)

Questo tipo di pannelli solari (realizzati in silicio monocristallino) è il più puro. Si possono facilmente riconoscere dall’aspetto scuro uniforme e dai bordi arrotondati. L’elevata purezza del silicio fa sì che questo tipo di pannello solare abbia uno dei più alti tassi di efficienza, con quelli più recenti che superano il 20%.

I pannelli monocristallini hanno una potenza elevata, occupano meno spazio e durano più a lungo. Naturalmente, ciò significa anche che sono i più costosi del gruppo. Un altro vantaggio da considerare è che tendono ad essere leggermente meno influenzati dalle alte temperature rispetto ai pannelli policristallini.

Pannelli solari policristallini (Poly-SI)

È possibile distinguere rapidamente questi pannelli perché questo tipo di pannelli solari ha quadrati, i suoi angoli non sono tagliati e ha un aspetto blu, maculato. Sono fatti fondendo il silicio grezzo, che è un processo più veloce ed economico di quello utilizzato per i pannelli monocristallini.

Ciò comporta un prezzo finale inferiore ma anche una minore efficienza (circa il 15%), una minore efficienza dello spazio e una durata più breve poiché sono influenzati dalle temperature calde in misura maggiore. Tuttavia, le differenze tra i tipi mono e policristallini di pannelli solari non sono così significative e la scelta dipenderà fortemente dalla tua situazione specifica. La prima opzione offre un’efficienza di spazio leggermente superiore ad un prezzo leggermente superiore, ma le uscite di potenza sono fondamentalmente le stesse.

Pannelli solari di 2a generazione

Queste celle sono diversi tipi di celle solari a film sottile e sono utilizzate principalmente per centrali fotovoltaiche, integrate in edifici o sistemi solari più piccoli.

Celle solari a film sottile (TFSC)

Se stai cercando un’opzione meno costosa, potresti voler esaminare la pellicola sottile. I pannelli solari a film sottile sono realizzati posizionando uno o più film di materiale fotovoltaico (come silicio, cadmio o rame) su un substrato. Questi tipi di pannelli solari sono i più facili da produrre e le economie di scala li rendono più economici rispetto alle alternative a causa di meno materiale necessario per la sua produzione.

Sono anche flessibili—il che apre molte opportunità per applicazioni alternative—ed è meno influenzato dalle alte temperature. Il problema principale è che occupano molto spazio, rendendoli generalmente inadatti per le installazioni residenziali. Inoltre, portano le garanzie più brevi perché la loro durata è più breve rispetto ai tipi mono e policristallini di pannelli solari. Tuttavia, possono essere una buona opzione per scegliere tra i diversi tipi di pannelli solari in cui è disponibile molto spazio.

Cella solare in silicio amorfo (A-Si)

Hai mai usato una calcolatrice tascabile ad energia solare? Sì? Allora avete sicuramente visto questi tipi di pannelli solari prima. La cella solare in silicio amorfo è tra i diversi tipi di pannelli solari, quello che viene utilizzato principalmente in tali calcolatrici tascabili. Questo tipo di pannello solare utilizza una tecnologia a triplo strato, che è la migliore della varietà a film sottile.

Giusto per dare una breve impressione di cosa significhi “sottile”, in questo caso stiamo parlando di uno spessore di 1 micrometro (un milionesimo di metro). Con un tasso di efficienza solo del 7%, queste cellule sono meno efficaci di quelle in silicio cristallino—che hanno un tasso di efficienza di circa il 18%—ma il vantaggio è il fatto che le cellule A-Si sono relativamente a basso costo.

3rd Generazione Pannelli solari

3rd generazione pannelli solari includono una varietà di tecnologie a film sottile, ma la maggior parte di loro sono ancora in fase di ricerca o sviluppo. Alcuni di essi generano elettricità utilizzando materiali organici, altri utilizzano sostanze inorganiche (CdTe per esempio).

Cella solare Biohybrid

La cella solare Biohybrid è uno dei tipi di pannelli solari, che è ancora in fase di ricerca. È stato scoperto da un team di esperti della Vanderbilt University. L’idea alla base della nuova tecnologia è quella di sfruttare il photosystem 1 e quindi emulare il processo naturale della fotosintesi. Nel caso in cui tu voglia saperne di più su come funziona la cella solare biohybrid in dettaglio, leggi di più su di esso nell’American Journal of Optics and Photonics. Spiega in modo più dettagliato come funzionano queste cellule. Molti dei materiali utilizzati in questa cella sono simili ai metodi tradizionali, ma solo combinando gli strati multipli di photosystem 1, la conversione da energia chimica a energia elettrica diventa molto più efficace (fino a 1000 volte più efficiente rispetto ai tipi di pannelli solari di prima generazione).

Cella solare al tellururo di cadmio (CdTe)

Tra la raccolta di diversi tipi di pannelli solari, questa tecnica fotovoltaica utilizza il tellururo di cadmio, che consente la produzione di celle solari a costi relativamente bassi e quindi un tempo di recupero più breve (meno di un anno). Di tutte le tecnologie di energia solare, questa è quella che richiede la minor quantità di acqua per la produzione. Tenendo presente il breve tempo di recupero energetico, le celle solari CdTe manterranno la tua impronta di carbonio il più bassa possibile. L’unico svantaggio dell’uso del tellururo di cadmio è la sua caratteristica di essere tossico, se ingerito o inalato. In Europa in particolare, questo è uno dei più grandi ostacoli da superare, come molte persone sono molto preoccupati per l’utilizzo della tecnologia alla base di questo tipo di pannello solare.

Celle fotovoltaiche concentrate (CVP e HCVP)

Le celle fotovoltaiche concentrate generano energia elettrica proprio come fanno i sistemi fotovoltaici convenzionali. Quei tipi multi-giunzione di pannelli solari hanno un tasso di efficienza fino al 41%, che, tra tutti gli impianti fotovoltaici, è il più alto finora.

Il nome di tali celle CVP è legato a ciò che le rende così efficienti, rispetto ad altri tipi di pannelli solari: superfici a specchio curve, lenti e talvolta anche sistemi di raffreddamento vengono utilizzati per raggruppare i raggi solari e quindi aumentare la loro efficienza.

In questo modo, le celle CVP sono diventate uno dei pannelli solari più efficienti, con un rendimento elevato e un tasso di efficienza fino al 41%. Ciò che rimane è il fatto che tali pannelli solari CVP possono essere altrettanto efficienti solo se affrontano il sole in un angolo perfetto. Al fine di raggiungere tali tassi di alta efficienza, un inseguitore solare all’interno del pannello solare è responsabile per seguire il sole.

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Fonti:

Askari Mohammad Bagher, Mirzaei Mahmoud Abadi Vahid, Mirhabibi Mohsen. Tipi di celle solari e applicazione. American Journal of
Ottica e fotonica. Vol. 3, n. 5, 2015, pp. 94-113. doi: 10.11648 / j.ajop.20150305.17

UK Department of Energy& Cambiamenti climatici. n.d. UK produzione di energia solare fotovoltaica dal 2004 al 2015 (in gigawattora). Statista. Accesso 12 Luglio, 2017. Disponibile da https://www.statista.com/statistics/223332/uk-solar-power-generation/.