Principio di funzionamento dei pannelli fotovoltaici.

Il principio di funzionamento dei pannelli fotovoltaici è detto "effetto fotovoltaico", il quale rappresenta una sottocategoria dell' "effetto fotoelettrico" osservato per la prima volta nel XIX secolo. L' effetto fotovoltaico si manifesta nel momento in cui una radiazione elettromagnetica, colpisce un particolare materiale semiconduttore opportunamente trattato, ed innesca un movimento di elettroni generando una corrente elettrica e quindi una differenza di potenziale. Attualmente sul mercato, sono disponibili diverse tipologie di pannelli fotovoltaici, ma tutte sono basate sul principio di funzionamento descritto in precedenza.

I pannelli fotovoltaici si distinguono in base alla loro tecnologia di produzione, attualmente le principali tecnologie sono:

• Tecnologia al SILICIO MONOCRISTALLINO e POLICRISTALLINO;
• Tecnologia al SILICIO AMORFO;
• Tecnologia "CIS".

Tecnololgia al silicio monocristallino e policristallino

Una cella di un modulo al silicio monocristallino è costituita da un singolo cristallo di silicio, il che garantisce una massima conducibilità dovuta al perfetto allineamento degl' atomi di silicio allo stato puro. Maggiore è la purezza del materiale, maggiore è il rendimento, che nel caso di pannelli al silicio monocristallino si aggira attorno al 15%. Le celle fotovoltaiche che vanno a costituire il pannello in silicio monocristallino, sono di colore blu scuro a forma ottagonale, come mostrato nell' immagine.

 

Le celle di un pannello in silicio policristallino (o multi-cristallino)sono costituite da un insieme di più cristalli di silicio; ciò rappresenta una minore purezza che va ad influire sul rendimento del pannello stesso, infatti il rendimento di un pannello policristallino si aggira intorno all' 11% - 14%. I pannelli in silicio policristallino sono caratterizzati da un colore blu intenso.

 

Tecnologia al silicio amorfo

Le celle dei moduli in silicio amorfo sono realizzate con atomi di silicio senza alcuna disposizione spaziale ordinata. La poca omogenità di tali celle implica una semplice realizzazione, ma ciò influisce sul rendimento, che per tali pannelli si aggira attorno al 6%. Spesso i pannelli di silicio amorfo vengono fatti depositare su materiali plastici e flessibili in modo da plasmare il pannello adattandolo, eventualmente alla superfice disponibile, ottenendo dei fogli sottili con le caratteristiche dei moduli fotovoltaici. Generalmente essi vengono identificati come moduli a "film sottile".

 

 

Tecnologia CIS

I pannelli fotovoltaici con tecnologia CIS utilizzano al posto del semiconduttore una miscela di Rame, Indio e Selenide (CuInSe2). Questa tecnologia è nuova come conferma il fatto che pochissime aziende a livello mondiale l'abbiano inserita nelle linee di produzione. I test in laboratorio mostrano una efficienza che può arrivare anche al 18% rendendo questa tecnologia una scommessa per il futuro e una nuova strada per la costruzione di moduli fotovoltaici economici ed efficienti.