La maggior parte dei pannelli solari è prodotta in silicio. A seconda di come viene elaborato il silicio, può essere monocristallino, policristallino o amorfo. I pannelli cristallini sono i più comuni, mentre i pannelli in silicio amorfo fanno parte della categoria “film sottile”, che viene utilizzata meno.
I pannelli solari generano elettricità senza muoversi o produrre rumore, rendendoli un’ottima fonte di energia rinnovabile per gli edifici. Nessuno è esposto a macchinari pesanti in movimento e si previene l’effetto di distrazione del rumore. Con queste caratteristiche uniche, una delle prime domande poste dai proprietari di case o edifici è: “di cosa sono fatti i pannelli solari?”.
Tutti i pannelli monocristallini e policristallini sono realizzati in silicio, ma i pannelli a film sottile possono essere prodotti con altre sostanze. I materiali utilizzati nei tetti solari del tipo a film sottile includono tellururo di cadmio (CdTe) e diseleniuro di gallio indio rame (CIGS).
Trasformazione del silicio in celle solari
Di per sé, il silicio puro non produce elettricità sotto la luce solare. Tuttavia, altri elementi possono essere aggiunti in piccole quantità per ottenere questo effetto. L’aggiunta di fosforo produce un surplus di elettroni per trasportare l’elettricità e il risultato è silicio di tipo N. D’altra parte, l’aggiunta di boro o gallio provoca un deficit di elettroni e il prodotto è chiamato silicio di tipo P. Quando entrambi i tipi di silicio sono disposti in strati, la luce induce un movimento di elettroni tra di loro, producendo un’uscita di energia elettrica.
Il silicio puro non si trova in natura, ma deve essere ottenuto dal biossido di silicio, che contiene impurità. Il biossido di silicio viene fuso e gli elementi indesiderati vengono rimossi con processi fisici e chimici. Una volta che il silicio è stato purificato, viene convertito in silicio di tipo N o di tipo P aggiungendo altri elementi in quantità controllate.
Il silicio amorfo è il tipo utilizzato in alcuni pannelli a film sottile, e prende il nome perché la struttura molecolare non è cristallina.
Come identificare i diversi tipi di pannelli solari
Il linguaggio utilizzato per descrivere i tipi di pannelli solari può sembrare molto tecnico. Tuttavia, i tre tipi principali possono essere facilmente identificati in base al loro aspetto.
Se un pannello ha una superficie simile a una griglia che è separata in celle solari, appartiene a uno dei tipi cristallini. I pannelli monocristallini utilizzano un solo cristallo di silicio per cella e sono caratterizzati dal loro colore nero. D’altra parte, le celle policristalline sono costituite da più cristalli e hanno una tonalità blu più chiara. Le celle solari sono prodotte da silicio fuso in entrambi i casi. Tuttavia, le celle monocristalline richiedono un maggiore controllo del processo per garantire che siano realizzate da un singolo cristallo.
Identificare i pannelli a film sottile è ancora più semplice, poiché hanno una superficie uniforme senza divisioni. Ciò è dovuto al loro processo di fabbricazione, in cui il materiale solare viene depositato in strati anziché in singole celle.
Prima di scegliere tra i tipi di pannelli solari, il primo passo è capire come funzionano . Considera che l’elettricità viene prodotta solo quando la luce solare è disponibile e la produzione massima viene raggiunta solo intorno a mezzogiorno. Se si desidera utilizzare l’energia solare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, è necessario aggiungere l’accumulatore per la notte o i giorni nuvolosi.
Confronto dei tipi di pannelli solari: vantaggi e svantaggi
I diversi tipi di pannelli solari hanno pro e contro, come nella maggior parte delle altre decisioni che riguardano la tecnologia.
- I pannelli monocristallini sono i più efficienti, il che significa che la produzione di elettricità per piede quadrato è maggiore. Pertanto, questi pannelli sono l’opzione migliore se si dispone di spazio limitato per il sistema di energia solare. Tuttavia, i pannelli monocristallini sono anche i più costosi, poiché sono i più difficili da produrre.
- I pannelli policristallini hanno un’efficienza moderata, ma sono anche più convenienti dei pannelli monocristallini. Sono anche il tipo più comune.
- I pannelli solari a film sottile hanno il costo e il peso più bassi. Tuttavia, sono anche i pannelli meno efficienti, con la produzione di elettricità più bassa per piede quadrato. In altre parole, i pannelli a film sottile richiedono più spazio rispetto ai pannelli cristallini per raggiungere una capacità specificata. Tutti e tre i tipi di pannelli solari perdono prestazioni quando si riscaldano, ma i pannelli a film sottile subiscono meno questo effetto.
I costi associati all’installazione sono simili per tutti i tipi di pannelli solari. I pannelli a film sottile sono più facili da maneggiare grazie al loro peso ridotto, ma è necessario installarne anche di più. I pannelli policristallini e monocristallini sono simili in termini di peso e dimensioni.
L’aspetto dei pannelli solari è un fattore soggettivo, ma può anche influenzare le decisioni di acquisto. Mentre alcuni utenti potrebbero apprezzare la superficie liscia dei pannelli a film sottile, altri potrebbero preferire l’aspetto tradizionale dei pannelli cristallini. Tutti e tre i tipi di pannelli solari ottengono buoni risultati se installati da un’azienda qualificata. Tuttavia, se preferisci i pannelli a film sottile, assicurati di avere lo spazio sul tetto per ospitare un’installazione più grande.
Le informazioni sull’acquisto del pannello solare fornite dai produttori contengono molti dettagli sul tipo e sull’efficienza del pannello. Gli installatori solari utilizzano queste specifiche tecniche per selezionare l’opzione migliore per la tua proprietà.
Materiali aggiuntivi necessari per produrre pannelli solari
Le celle solari in silicio sono il cuore dei pannelli solari, ma sono necessari altri materiali per consentirne l’uso in ambienti esterni. Le celle solari sono protette da un alloggiamento, normalmente prodotto in alluminio o fibra di vetro. Inoltre, il lato delle celle solari rivolto verso il sole è coperto da vetro, quindi la luce solare può raggiungerle. La maggior parte dei pannelli solari commerciali utilizza 60 o 72 celle per unità.
I pannelli solari hanno anche un cablaggio interno, poiché le celle solari devono essere collegate tra loro per raccogliere la loro produzione di elettricità. I terminali di connessione di un pannello solare sono in realtà le estremità di un circuito che collega tutte le celle all’interno.
È importante notare che i metodi di produzione dei pannelli solari si sono evoluti nel tempo. All’inizio, l’energia solare era considerata una tecnologia per i satelliti e altre applicazioni nello spazio. Pertanto, i produttori si sono concentrati su design leggeri. Quando l’energia solare è diventata una valida fonte di elettricità per case e aziende, i design dei pannelli sono diventati più robusti e durevoli.
