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1) I PANNELLI MONONOCRISTALLINI: COSA SONO

I pannelli fotovoltaici monocristallini sono moduli rigidi con numerose celle solari affiancate - in genere da 30 a 70 - ricoperte da una lastra di vetro protettiva dagli agenti atmosferici e sono circondati da una cornice normalmente di alluminio per dare robustezza. L'efficienza di conversione della luce in energia elettrica da parte dei pannelli monocristallini è di circa il 13-17%, e rimane quasi costante anche per 25 anni o più, ma si abbatte molto in caso di ombre anche parziali. Come superficie occupata dai pannelli, su tetti in condizioni ideali (cioè esposti verso Sud e inclinati di circa 30°), possiamo considerare circa 6 mq /kWp. Richiedono molta energia per essere prodotti, tanto che occorrono ben 3-6 anni di utilizzo per restituirla, perciò sono i pannelli comuni più costosi. Poiché occupano meno spazio (e sono leggermente più efficienti) dei pannelli policristallini ma costano di più, vengono generalmente impiegati soprattutto quando la superficie disponibile risulta un fattore determinante. 



2) I PANNELLI BIFACCIALI

I pannelli fotovoltaici bifacciali sono pannelli solari monocristallini, emersi di recente sul mercato, che possono ricevere e produrre energia non solo dal lato frontale, ma anche da quello retrostante, che dunque è trasparente. Quindi, sono in grado di generare elettricità pure dalla luce ambientale proveniente da dietro al pannello, cioè che è passata attraverso di esso o comunque è riflessa dalle superfici circostanti, producendo di conseguenza più energia rispetto ai pannelli monofacciali tradizionali. Per massimizzare l'efficacia di questi originali pannelli, conviene indirizzare la luce sul retro degli stessi con degli opportuni specchi piani e montare il tutto su una struttura con inseguimento monoassiale ad asse polare. In tal modo, l'energia prodotta in più rispetto ai pannelli monofacciali può arrivare fino al 20% od oltre, a seconda del tipo di struttura utilizzato e del quantitativo di luce indirizzato sul retro del pannello bifacciale. In alternativa, possono essere messi su un tetto dipinto di bianco o su un patio.




3) LE CELLE AL SILICIO          

Le celle al silicio sono celle in materiale cristallino realizzate a partire da un wafer al silicio, cioè da una sottile fetta di questo materiale semiconduttore la cui struttura cristallina può essere omogenea (silicio monocristallino), oppure non strutturalmente omogenea bensì organizzata in grani localmente ordinati (silicio policristallino). Pertanto, a seconda di quale tipo di silicio venga utilizzato, si parla, rispettivamente, di celle monocristalline e di celle policristalline, impiegate per realizzare altrettanti tipi di pannelli fotovoltaici, che rappresentano la maggior parte del mercato attuale. L'efficienza dei pannelli fotovoltaici realizzati con celle al silicio si attesta tipicamente sul 15% per i pannelli monocristallini e sul 13% per i pannelli policristallini (questa è l'efficienza del pannello, che è sempre inferiore o uguale a quella della loro peggior cella). Ne consegue che, a parità di energia prodotta, le celle (ed i pannelli) in silicio monocristallino occupano un po' meno spazio degli analoghi policristallini, tuttavia costano di più.   






4) I PANNELLI FOTOVOLTAICI: I VARI TIPI

Un pannello fotovoltaico - detto anche, comunemente, "pannello solare" perché utilizza la luce del Sole - è l'elemento base di ogni impianto fotovoltaico. Esso consiste di un insieme di celle fotovoltaiche opportunamente collegate fra loro. A seconda del tipo di cella utilizzata, si possono distinguere quattro principali tipi di pannelli fotovoltaici: pannelli monocristallini, pannelli policristallini, pannelli a film sottile, pannelli a concentrazione. L'efficienza dei pannelli fotovoltaici varia molto a seconda della tecnologia della cella, e per i tipi "normali" (cioè monocristallini, policristallini, film sottile) dipende dalla temperatura ambiente: più quest'ultima è alta e più l'efficienza si riduce. Mentre, per gli innovativi pannelli a concentrazione basati sulle moderne celle multigiunzione, l'efficienza aumenta al crescere del livello di concentrazione della luce. Si tenga presente, infine, che per svariate ragioni l''efficienza effettiva di un pannello è sempre inferiore a quella delle celle fotovoltaiche che lo compongono.




5) I PANNELLI A CONCENTRAZIONE

I pannelli fotovoltaici a concentrazione - comunemente noti anche come "concentratori solari" - sono innovativi pannelli solari piani che utilizzano concentratori ottici quali lenti di Fresnel o riflettori parabolici (tipicamente realizzati in plastica) per concentrare la radiazione solare su una superficie piuttosto piccola, dove viene trasformata in energia elettrica da una cella fotovoltaica multigiunzione, caratterizzata da un'efficienza più che doppia rispetto ai pannelli fotovoltaici al silicio tradizionali. Dunque, è possibile ottenere la stessa quantità di energia di un pannello normale con uno a concentrazione di superficie più piccola. Inoltre, nei pannelli a concentrazione ciascuna cella fotovoltaica continua a funzionare a piena potenza anche se le altre celle del modulo sono ombreggiate o addirittura coperte con un oggetto. I sistemi di raffreddamento più usati sono passivi, ed utilizzano la semplice convezione dell'aria. I pannelli sono montati su un sistema di inseguimento biassiale ad alta precisione.  

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