PANNELLI SOLARI FOTOVOLTAICI

Yo utilizo paneles solares fotovoltaicos y dispositivos para la generación de energía en línea continua (DC).

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Nelle immagini seguenti troverete maggiori informazioni sui pannelli solari fotovoltaici e tutto quello che c’è da sapere su di essi.




PANNELLI SOLARI FOTOVOLTAICI

PANNELLI SOLARI FOTOVOLTAICI

I pannelli solari sono dispositivi che hanno due scopi diversi, i pannelli solari fotovoltaici generano elettricità e i pannelli solari termici generano acqua calda.

I pannelli solari fotovoltaici, noti anche come moduli fotovoltaici, pannelli solari, sono generalmente confusi con i pannelli solari termici, ma il loro funzionamento è diverso.

A differenza dei sistemi solari termici, che vengono utilizzati per produrre acqua calda, i pannelli fotovoltaici catturano l’energia solare e la convertono in corrente continua continua.

L’energia elettrica generata dai pannelli fotovoltaici domestici è utilizzata principalmente per alimentare elettrodomestici e apparecchiature.

L’impianto fotovoltaico più tipico è quello connesso alla rete, che, come suggerisce il nome stesso, è collegato alla rete nazionale.

Questo significa che di notte, quando i pannelli solari non funzionano, è possibile utilizzare l’elettricità della rete.

Inoltre, se il vostro impianto solare produce più elettricità del necessario, può vendere il surplus alla rete.

Il secondo tipo di impianto fotovoltaico è il sistema stand-alone o “di rete”, che non è collegato alla rete.

In questo caso, è possibile aggiungere batterie solari al sistema per avere elettricità quando fa buio.

Questo sistema può essere davvero conveniente in aree remote dove non ci sono alternative ad un’altra fonte di energia elettrica.

Oggi, migliaia di persone migliorano le loro case e le loro attività commerciali con l’aiuto di pannelli fotovoltaici.

Chi era il creatore di pannelli solari fotovoltaici?

PANNELLI SOLARI FOTOVOLTAICI: Becquerel

Edmond Becquerel

Nel 1839, il fisico francese Edmond Becquerel scoprì l’effetto fotovoltaico sperimentando con una cella di elettrodi metallici in soluzione conduttiva. 2 Notò che la cella produceva più elettricità quando era esposta alla luce.

Più tardi, nel 1873, Willoughby Smith scoprì che il selenio poteva funzionare come fotoconduttore.

Solo tre anni dopo, nel 1876, William Grylls Adams e Richard Evans Day applicarono al selenio il principio fotovoltaico scoperto da Becquerel. Hanno registrato che, di fatto, potrebbe generare elettricità se esposto alla luce.




Quasi 50 anni dopo la scoperta dell’effetto fotovoltaico nel 1883, l’inventore americano Charles Fritz creò la prima cella solare al selenio funzionante. 3 Anche se per i moderni pannelli solari utilizziamo il silicio nelle celle, questa cella solare è stata un grande precursore della tecnologia utilizzata oggi.

In un certo senso, molti fisici hanno giocato un ruolo importante nell’invenzione delle celle solari. Alexander  Becquerel si attribuisce il merito di aver scoperto il potenziale dell’effetto fotovoltaico e Fritz crea l’antenato di tutte le celle solari

Come funzionano i pannelli solari fotovoltaici?

I pannelli solari sono una tecnologia che promette di essere una fonte alternativa di energia pulita per l’umanità, pannelli solari installati sul tetto, sulla strada, e aiutano a mantenere l’energia dei veicoli spaziali. Ma come funzionano i pannelli solari?

In breve, un pannello solare funziona permettendo ai fotoni, o particelle di luce, di colpire elettroni privi di atomi, generando un flusso di elettricità.

Infatti, i pannelli solari comprendono molte unità più piccole chiamate celle fotovoltaiche (Fotovoltaico significa semplicemente che convertono la luce solare in elettricità). Molte celle insieme formano un pannello solare.

Ogni cella fotovoltaica è fondamentalmente un sandwich composto da due fette di materiale semiconduttore, solitamente silicio, lo stesso materiale utilizzato nella microelettronica.

Per funzionare, le celle fotovoltaiche devono stabilire un campo elettrico. Come un campo magnetico, che si verifica a causa di poli opposti, un campo elettrico si verifica quando le cariche opposte sono separate.

Per raggiungere questo campo, i produttori di silicio “drogato” con altri materiali, dando ad ogni fetta di sandwich una carica elettrica positiva o negativa.

In particolare, seminano fosforo nello strato superiore di silicio, che aggiunge elettroni aggiuntivi, con una carica negativa, a quello strato.

Nel frattempo, lo strato inferiore riceve una dose di boro, con conseguente minor numero di elettroni, o una carica positiva. Tutto questo si aggiunge ad un campo elettrico alla giunzione tra gli strati di silicio.

Poi, quando un fotone di luce solare colpisce un elettrone libero, il campo elettrico spingerà quell’elettrone fuori dal legame di silicio.

Un paio di altri componenti cellulari convertono questi elettroni in energia utilizzabile. Piastre metalliche conduttive sui lati della cella raccolgono gli elettroni e li trasferiscono ai fili. A quel punto, gli elettroni possono fluire come qualsiasi altra fonte di elettricità.

Recentemente, i ricercatori hanno prodotto celle solari ultrafini e flessibili che sono spesse solo 1,3 micron – circa 1/100 della larghezza di un capello umano – e 20 volte più leggere di un foglio di carta da ufficio.

Infatti, le celle sono così leggere da potersi sedere su una bolla di sapone e produrre energia con un’efficienza simile a quella delle celle solari in vetro, hanno riferito gli scienziati in uno studio pubblicato sulla rivista Organic Electronics nel 2016.




Celle solari più leggere e flessibili come queste potrebbero essere integrate nell'architettura, nella tecnologia aerospaziale o anche nell'elettronica portatile.Esistono altri tipi di tecnologie per l'energia solare - tra cui il solare termico e l'energia solare concentrata (CSP) - che funzionano in modo diverso dai pannelli solari fotovoltaici, ma tutti sfruttano l'energia solare per creare elettricità o per riscaldare l'acqua o l'aria

Guarda il video e scopri di più sui pannelli solari.

Quali sono i diversi tipi di pannelli solari fotovoltaici?

Normalmente, quando si vede un pannello solare su un tetto, si tratta di un pannello fotovoltaico (PV) ed è coperto da una copertura in vetro temperato per proteggerlo dagli agenti atmosferici.

Una cella solare o cella fotovoltaica (solitamente in silicone) è un dispositivo che converte la luce direttamente in elettricità grazie all'effetto fotovoltaico.

I gruppi di celle solari sono utilizzati per la produzione di pannelli solari, moduli solari o array fotovoltaici.

Ci sono numerose opzioni tecnologiche in termini di celle, pannelli e configurazioni, oltre a molti produttori diversi che creano molti tipi diversi di pannelli solari.

Tipi di pannelli fotovoltaici - Trova il giusto per la tua proprietà

--Silicio fotovoltaico monocristallino Pv (silicio monocristallino o silicio semplice)

PANNELLI SOLARI FOTOVOLTAICI

Sono di uso comune e possono essere applicati sia ad impianti residenziali che commerciali, ideali per impianti di grandi dimensioni.

Questi tipi di celle utilizzano silicio purissimo e comportano un complicato processo di crescita dei cristalli. Si producono barre di silicio lunghe e il cristallo viene tagliato a fette sottili, singole celle che si collegano tra loro per formare un pannello.

--Le celle monocristalline sono il tipo di cella fotovoltaica più efficiente (livello di efficienza 14-19%), ma anche il più costoso per il loro alto contenuto di silicio e richiedono più energia per l'uso.

Sono ideali per superfici più piccole al fine di ottimizzare lo spazio a soffitto, grazie alla sua efficienza, non ha bisogno di tanti pannelli.




--Silicone fotovoltaico policristallino (multicristallino, multisilicio, nastro)

Il silicio policristallino è un tipo di pannello comunemente usato per installazioni residenziali e commerciali. Sono realizzati in silicio utilizzando elaborate prove di colata.

Un grande blocco con molti multicristalli irregolari o policristallini. I cristalli sono tagliati in lastre e tessuti insieme, dando loro un aspetto di cristallo blu infranto, che è dovuto al rivestimento antiriflesso che viene applicato alle cellule e ne aumenta l'efficienza.

A causa dei loro livelli di efficienza leggermente inferiori (13-17% di efficienza) e dei più bassi livelli di silicio, sono meno costosi.

Le celle fotovoltaiche policristalline sono più adatte quando sono disponibili superfici più grandi per ridurre i costi di installazione.

Pannelli fotovoltaici in silicio policristallino

PANNELLI SOLARI FOTOVOLTAICI

 

Un pannello fotovoltaico policristallino, anche a volte noto come celle multicristalline, le celle di silicio policristallino sono costituite da cellule tagliate da un lingotto di silicio fuso ricristallizzato.

I lingotti vengono quindi tagliati in wafer molto sottili e assemblati in celle complete. In generale sono meno costosi da produrre rispetto alle celle monocristalline, a causa del processo di produzione più semplice, ma tendono ad essere leggermente meno efficienti, con un'efficienza media di circa il 12%.

Pannelli solari a film sottile

PANNELLI SOLARI FOTOVOLTAICI

 

Cella solare a film sottile, un tipo di dispositivo progettato per convertire l'energia luminosa in energia elettrica (attraverso l'effetto fotovoltaico) ed è composto da strati di materiale fotone-assorbente di microns spessi depositati su un substrato flessibile.

Le celle solari a film sottile sono state introdotte originariamente negli anni '70 dai ricercatori dell'Institute of Energy Conversion dell'Università del Delaware negli Stati Uniti.

Tipi di celle solari a film sottile

Le celle solari al tellururo di cadmio a film sottile sono il tipo più comune disponibile.

Sono meno costose delle celle a film sottile di silicio standard. I film sottili di tellururo di cadmio hanno un'efficienza massima registrata di oltre il 18 per cento (la percentuale di fotoni che si scontrano con la superficie cellulare e si trasformano in corrente elettrica).

Entro il 2014, le tecnologie al tellururo di cadmio a film sottile avevano la minore impronta di carbonio e il più veloce tempo di recupero di qualsiasi tecnologia di celle solari a film sottile sul mercato (il tempo di recupero è il tempo necessario al pannello solare per generare elettricità per coprire i costi di acquisto e installazione).

--Il seleniuro di indio e gallio di rame e gallio (CIGS) è un altro tipo di semiconduttore utilizzato per produrre celle solari a film sottile.

--Le celle solari a film sottile CIGS hanno raggiunto un'efficienza del 20% in ambienti di laboratorio e del 14% in campo, rendendo CIGS un leader tra i materiali cellulari alternativi e un promettente materiale semiconduttore nelle tecnologie a film sottile.

Le celle CIGS sono tradizionalmente più costose di altri tipi di celle presenti sul mercato e per questo motivo non sono molto diffuse.

--Le celle solari a film sottile di arseniuro di gallio (GaAs) hanno raggiunto un'efficienza di quasi il 30% negli ambienti di laboratorio, ma sono molto costose da produrre. Il costo è stato un fattore importante nel limitare il mercato delle celle solari GaAs; il loro uso principale è stato per veicoli spaziali e satelliti.

--Le celle di silicio amorfo a sottile sono il type más vecinos y más a diuro sottile. Sono realizzati in silicio non cristallino, una diferencia de oblea tipici delle celle solari.

Il silicio amorfo è más económico de producto elevado a silicio cristallino y al maggior parte degli altri materiali semiconduttori. Il silicio amorfo è popolare anche perché è abbondante, non tossico y relativamente poco costoso. Tuttavia, l'efficienza media è molto bassa, il 10%