Celle fotovoltaiche per l’energia solare

Le celle fotovoltaiche costituiscono il fulcro dei sistemi di generazione di energia solare. Questi dispositivi elettrici sono in grado di convertire l’energia del sole in elettricità, sfruttando l’effetto fotovoltaico. La cella rappresenta solo un piccolo tassello del puzzle dei più imponenti moduli fotovoltaici. Solitamente, ogni cella è caratterizzata da una forma quadrata, con dimensioni di circa 12,5 cm per lato e spessore che oscilla tra 0,25 e 0,35 mm. Il silicio è il materiale più diffuso per la realizzazione delle celle solari. Tuttavia, l’avvento dei sistemi a film sottile ha condotto all’introduzione di nuovi componenti, come il diseleniuro di rame, il tellururo di cadmio e l’indio. I dispositivi elettrici fotovoltaici sono equipaggiati di due strati, N e P, dotati rispettivamente di carica negativa e positivi. Grazie alla superficie anti-riflettente, le celle sono in grado di assorbire la luce solare.

Come funzionano le celle fotovoltaiche

Le celle fotovoltaiche funzionano grazie all’effetto fotovoltaico, tramutando l’energia solare incidente in elettricità. La struttura assorbe il fotone (una particella di luce), che entra in contatto con lo strato positiva della cella. A seguito dell’attiguità con P, il fotone rilascia un elettrone, che viene incanalato verso il circuito, generando l’elettricità. La cella fotovoltaica rappresenta soltanto uno dei nuclei dei pannelli solari. Ogni cella è collegata alle restanti mediante elementi metallici, dando vita a circuiti in parallelo o in serie. Dalla loro unione nasce il modulo fotovoltaico, noto anche come pannello solare, il dispositivo che cattura la luce del sole, avviandone il processo di trasformazione in energia elettrica. Il modulo viene posizionato su delle strutture di sostegno, in modo da consentire l’orientamento e l’inclinazione corretti.

Tipi di celle fotovoltaiche

In commercio, esistono diverse tipologie di celle solari, con caratteristiche e prestazioni eterogenee: 

Celle fotovoltaiche di silicio monocristallino

Le celle in silicio monocristallino sono di colore blu scuro, tendente al nero. I dispositivi sono composti di cristalli di silicio monocristallino e si caratterizzano per i bordi smussati e l’orientamento nella medesima direzione. I pannelli solari realizzati con questo tipo di celle garantiscono un’efficienza energetica del 18-21 %, in presenza di luce perpendicolare.

Celle fotovoltaiche di silicio policristallino

Le celle solari di silicio policristallino sono costituite da cristalli di silicio con orientamento diverso. I moduli equipaggiati di tali celle sono dotati di un’efficienza inferiore rispetto alle prime, ma riescono a sfruttare in miglior modo il rendimento durante la giornata.

Celle fotovoltaiche di silicio amorfo idrogenato

Le celle solari in silicio amorfo idrogenato appartengono ai dispositivi di seconda generazione. I pannelli realizzati con questo materiale assicurano una performance maggiore e un basso degrado del modulo. In questo modo, i pannelli fotovoltaici sono più competitivi ed efficienti. 

Celle fotovoltaiche al tellururo di cadmio

Il tellururo di cadmio rappresenta un ottimo semi-conduttore per la realizzazione di pannelli fotovoltaici, nonostante venisse inizialmente considerato come un materiale di scarto dell’estrazione dei minerali. Le celle di tellururo di cadmio sono dotate di una maggiore capacità di assorbimento della luce e sopportano più a lungo l’esposizione a temperature elevate. Tuttavia, il tellururo di cadmio è un elemento tossico, da maneggiare con cura e con precisi accorgimenti di contenimento.

Celle fotovoltaiche al seleniuro di rame, indio e gallio

Le celle al seleniuro di rame, indio e gallio rappresentano uno dei migliori prodotti della ricerca per l’energia solare. Questo materiale è caratterizzato dal più alto coefficiente di assorbimento tra i semi-conduttori adoperati per le celle fotovoltaiche. L’efficienza dei pannelli realizzati con tali celle è superiore al 21%.

Celle fotovoltaiche in perovskite

La perovskite è un minerale di biossido di titanato di calcio, che si contraddistingue per la struttura cristallina estremamente regolare. Le celle perovskitiche sono state oggetto di un’intensa attività di ricerca, considerati i bassi costi di produzione e l’elevato coefficiente di efficienza. Tuttavia, la lavorazione delle celle in perovskite richiede l’impiego del piombo, una sostanza inquinante.

I benefici dei pannelli fotovoltaici

I pannelli fotovoltaici sono prodighi di benefici per l’utilizzatore, a partire dal fatto che rappresentano uno dei sistemi più efficienti per la produzione di energia sostenibile a basso impatto ambientale. Da non trascurare, anche i vantaggi economici, derivanti dalla notevole riduzione dei costi della bolletta. A ciò, si aggiungono le innumerevoli detrazioni fiscali previste dallo Stato per l’acquisto dei pannelli fotovoltaici. Nonostante le spese iniziali per l’installazione di pannelli fotovoltaici siano piuttosto elevate, non bisogna dimenticare che il costo viene ammortizzato nel giro di pochi anni. Numerosi impianti infatti consentono di vendere l’energia prodotta in eccesso e non adoperata alla società con cui viene stipulato il contratto di fornitura (scambio sul posto o ritiro dedicato). La scelta di optare per una produzione di energia elettrica sostenibile per la propria abitazione determina un aumento del valore immobiliare. L’installazione di pannelli fotovoltaici non soltanto rende l’immobile più accattivante per il mercato, ma comporta un incremento della classe energetica.

L’importanza di rivolgersi a un’azienda affidabile

I pannelli fotovoltaici contribuiscono alla produzione di energie rinnovabili, rappresentando una scelta etica e tesa alla salvaguardia dell’ambiente. Trattandosi di dispositivi elettrici, è di fondamentale importanza rivolgersi ad esperti del settore per l’installazione e la fornitura di energia. Wekiwi Solar, ad esempio, è il primo operatore online nel campo del fotovoltaico. La società mette a disposizione dei propri clienti un’assistenza a 360 gradi, a partire dall’elaborazione di un preventivo e dei dettagli dell’installazione dei moduli fotovoltaici. Wekiwi provvede a inviare un installatore che validerà o modificherà il progetto presentato, sulla base dei rilievi tecnici effettuati durante il sopralluogo. Oltre alla gestione delle pratiche e delle relative procedure amministrative, con wekiwi avrai a disposizione una piattaforma per monitorare l’installazione del pannello solare e tenere sotto controllo i propri consumi e gestirli attraverso l’apposita app.

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