Celle fotovoltaiche: cosa sono e come funzionano?
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Le celle fotovoltaiche sono lo strumento da cui partire per produrre energia pulita e ricavata da fonti rinnovabili. Sfruttando l’effetto fotovoltaico è possibile ricavare energia elettrica dalla luce del sole, con un conseguente taglio al costo dell’elettricità.
Sempre più persone decidono di avvicinarsi al mondo delle energie rinnovabili: prendere in considerazione l’installazione di celle per il fotovoltaico è una scelta responsabile che unisce risparmio e tutela per l’ambiente.
Al momento gli impianti fotovoltaici sono la soluzione più efficiente per produrre energia green ed i benefici provenienti dall’installazione di celle per fotovoltaico, oltre a quelli precedentemente citati, riguardano anche la sfera immobiliare: al momento, gli edifici che dispongono di sistemi fotovoltaici aumentano il loro valore in modo notevole.
Prima di fare questo investimento, è bene però informarsi per essere più consapevoli della tecnologia che si adatta per generare energia elettrica. Le celle sono una parte fondamentale del puzzle che compone l'impianto.
Cosa sono le celle fotovoltaiche
La cella solare fotovoltaica è ciò di cui si necessita per convertire l’energia solare in energia elettrica. Le celle, infatti, adottano l'effetto fotovoltaico, per riuscire a convertire la luce del sole in energia elettrica. Oggi, sempre più nuclei familiari decidono di produrre energia pulita ed optare per soluzioni sempre più green, per soddisfare le esigenze di quanti più consumatori possibili in commercio è possibile trovare celle per fotovoltaico di vari materiali. Il semiconduttore più comune e che garantisce prestazioni migliori, rimane però il silicio: con un minimo quantitativo di energia è capace di sfruttare gli elettroni di valenza con lo scopo di generare corrente elettrica.
Sul mercato sono presenti svariati tipi di celle fotovoltaiche, per esempio:
| Tipologia | Caratteristiche |
|---|---|
| Celle fotovoltaiche di silicio monocristallino | Caratterizzate dal loro colore che va dal blu scuro al nero, le celle per fotovoltaico in silicio monocristallino hanno bordi smussati e sono orientate tutte nella stessa direzione. In presenza di luce che le colpisce perpendicolarmente hanno un’efficienza energetica pari al 18-21%; |
| Celle fotovoltaiche di silicio policristallino | Questa tipologia ha invece celle orientate in direzione differente l’una dall’altra. I moduli solari, seppur con un’efficienza energetica minore rispetto a quelle in silicio monocristallino, riescono a sfruttare in modo migliore il rendimento durante il corso della giornata; |
| Celle fotovoltaiche di silicio amorfo idrogenato | Considerate parte dei dispositivi di seconda generazione, le celle solari in silicio amorfo idrogenato sono considerate molto efficienti: garantiscono prestazioni maggiori e un basso degrado del modulo; |
| Celle fotovoltaiche al tellururo di cadmio | Questa tipologia di celle per fotovoltaico è considerata una delle migliori per capacità di assorbimento della luce. Il tellururo di cadmio è un materiale da maneggiare con cura, in quanto tossico, ed in passato era considerato una sostanza di scarto delle estrazioni minerali. Oggi, invece, è stato rivalutato ed è considerato un ottimo semiconduttore; |
| Celle fotovoltaiche al seleniuro di rame, indio e gallio | Nel settore dell’energia solare questa tipologia di cella solare per fotovoltaico è considerata una delle migliori: il coefficiente di assorbimento del seleniuro di rame, indio e gallio è uno dei più alti in circolazione e l’efficienza dei pannelli solari realizzati con tali celle ha una resa superiore al 21%; |
| Celle fotovoltaiche in perovskite | Le celle in perovskite sono state oggetto di ricerca per molto tempo, in quanto il coefficiente di efficienza è molto elevato ed i costi di produzione sono minimi. La perovskite è un minerale di biossido di titanato di calcio, con una cristallina regolare, ma che richiede l’utilizzo del piombo per la lavorazione delle celle per fotovoltaico. |
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Come è fatta una cella fotovoltaica
Ogni cella per fotovoltaico è un nucleo del pannello solare ed è collegata alle altre per mezzo di elementi metallici, i quali nell’insieme danno vita a circuiti in serie o in parallelo. La struttura della cella fotovoltaica classica è composta da due strati:
- N, carico negativamente;
- P, carico positivamente.
All’interno del circuito sono presenti due strati formati da biossido di silicio e alluminio, mentre la superficie antiriflettente è incaricata di favorire l’assorbimento della luce solare.
L’insieme di tutti questi elementi è accompagnato da strutture di sostegno, volte a mantenere l’orientamento e l’inclinazione delle componenti in modo funzionale alla produzione di energia.
Come funziona la cella fotovoltaica
Le celle per fotovoltaico sono le apparecchiature alla base della trasformazione dell’energia da solare a elettrica. Il funzionamento della cella fotovoltaica dipende quindi dal pannello che deve assorbire le particelle di luce, chiamati fotoni, una volta che questi entrano in contatto con lo strato positivo della cella stessa. A seguito della vicinanza con il protone, il fotone rilascia un elettrone: questo viene incanalato verso il circuito e genera elettricità.
I vantaggi dei pannelli fotovoltaici
L’auto-produzione di energia elettrica permette un notevole risparmio in termini economici, sfruttando un elemento al quale possiamo attingere in modo totalmente gratuito: la luce del sole. Attualmente non è possibile soddisfare l’intero fabbisogno energetico con soluzioni indipendenti, ma è possibile alleggerire le spese per l’elettricità.
Sono disponibili molte agevolazioni statali, come l’Ecobonus, che permettono di risparmiare fino al 50% sul costo di installazione. Questa, essendo una detrazione fiscale, è possibile detrarla nei futuri dieci anni oppure optare per lo sconto in fattura, nel caso in cui l’azienda a cui ci si affida per i lavori lo applichi.
Un doppio vantaggio: è possibile godere subito della detrazione, risparmiando sul costo dell’investimento, e avere da subito una diminuzione delle spese da sostenere per l’energia elettrica.
Domande frequenti sulle celle fotovoltaiche
Come funziona celle fotovoltaiche?
La struttura della cella assorbe le particelle di luce, detti fotoni, che entrano in contatto con lo strato positivo della cella. Quando entra in contatto con lo strato negativo, il fotone rilascia un elettrone, che viene incanalato verso il circuito, generando così l'elettricità.
Quante celle deve avere un pannello fotovoltaico?
Per formare un pannello fotovoltaico, generalmente si utilizzano 48, 60, 72 oppure 96 celle.
Dove si usano le celle fotovoltaiche?
Le celle fotovoltaiche sono utilizzate in qualunque pannello di un impianto fotovoltaico, senza distinzioni tra pannelli domestici o industriali.
