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I vari tipi di celle solari

  A seconda del processo di produzione utilizzato, si distinguono i seguenti tipi di celle fotovoltaiche:.
  • Celle monocristalline: prodotte tagliando una barra monocristallina, sono caratterizzate da un'omogenea colorazione blu. Vantaggi. alto rendimento. Svantaggi: costo elevato a causa del loro complicato processo di produzione.
  • Celle poli(multi-)cristalline: colate in blocchi e poi tagliate a dischetti, sono riconoscibili grazie a un disegno ben distinguibile dovuto ai cristalli presenti all'interno. Vantaggi. Costo inferiore. Svantaggi: minore rendimento.
  • Celle amorfe: prodotte mediante spruzzamento catodico di atomi di silicio su una piastra di vetro, sono riconoscibili per via del caratteristico colore scuro. Vantaggi: si adattano al caso di irradiamento diffuso (cielo coperto, ecc). Sono realizzabili in qualsiasi forma geometrica, circolare, ottagonale, convessa. Svantaggi: rendimento inferiore.
Circa il 90% dei moduli fotovoltaici sono in silicio cristallino (mono e poli), il semi- conduttore più diffuso sulla superficie del pianeta. In termini di efficienza, i moduli in silicio monocristallino presentano in media valori dal 2 al 5% superiori rispetto al poli- cristallino.
Il restante 10% del mercato è coperto da moduli in film sottile, che utilizzano materiali a basso costo come vetro, metallo, plastica.
Il tutto si combina a quantità minime di semiconduttore ad alto costo, che gode di una capacità superiore di assorbimento della luce solare rispetto al silicio cristallino.
Il modulo fotovoltaico è costituito da un insieme di celle fotovoltaiche, collegate tra loro in serie o in parallelo. Più moduli, connessi elettricamente in serie e installati meccanicamente nella loro sede di funzionamento, compongono una stringa.
La stringa è il campo fotovoltaico di base. La tecnica di collegamento elettrico tra le singole parti è fodamentale per garantire un elevato rendimento del sistema. Uno dei vantaggi della tecnologia fotovoltaica è proprio la sua struttura modulare.
Per aumentare la potenza di un impianto è sufficiente aumentare il numero di moduli. La corrente elettrica generata dai moduli fotovoltaici è di tipo continuo, proprio come quella delle batterie. Per questo, per essere utilizzata dai nostri elettrodomestici e per essere immessa nella rete elettrica nazionale, deve essere trasformata in corrente alternata.

L'inverter è l'apparecchaitura che opera questa trasformazione. Con la denominazione potenza nominale o di picco s'intende la potenza che un impianto fotovoltaico può erogare quando opera in condizioni ottimali standard di radiazione incidente: 1.000 W/mq, temperatura delle celle: 25 °C. La sua unità di misura è il Wpicco, per cui vale Wp x h/ anno = Wh/anno.
Per ottenere il valore dell'energia elettrica prodotta dalle celle basta moltiplicare la potenza di picco per le ore di funzionamento complessive annue alla massima potenza. Il valore della potenza di picco complessiva per ogni impianto si ottiene, invece, moltiplicando il valore della potenza di picco di ciascun modulo per il numero di moduli installati.
L'energia prodotta da un impianto fotovoltaico è garantita in media per 20/25 anni, ma si stima che l'impianto possa continuare a produrre correttamente fino a 30/35 anni. La perdita di rendimento dell'impianto va dal 10% in 12 anni, al 20% in 20/25 anni.

Curiosità
Solitamente il colore delle celle fotovoltaiche è il blu scuro dovuto al rivestimento antiriflettente in ossido di titanio, fondamentale per ottimizzare la captazione dell'irraggiamento solare. Le celle di colori differenti in genere implicano una perdita d'efficienza.


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