La tecnologia fotovoltaica permette la conversione dell’energia solare in energia elettrica.

I componenti che stanno alla base del processo di trasformazione dell’energia sono le celle fotovoltaiche. Più celle opportunamente connesse tra loro danno origine ad un modulo fotovoltaico, che più comunemente viene chiamato pannello.

Più moduli in serie generano una stringa, mentre più stringhe in parallelo generano un campo fotovoltaico (l’impianto). Un altro importante componente dell’impianto fotovoltaico è l’inverter. La sua funzione è quella di trasformare la corrente continua prodotta dal campo fotovoltaico in corrente alternata in modo tale da renderla disponibile alle nostre utenze.

Esistono ad oggi tre tipologie di impianto fotovoltaico:

• Stand-alone (ad isola)

non c’è connessione alla rete elettrica perciò l’impianto ha la funzione di alimentare elettricamente l’utenza (isolata). E’ necessaria una batteria per immagazzinare l’energia prodotta durante le ore di sole, per avere la possibilità di prelevarla anche durante la notte, quando l’impianto non produce energia.

• Grid-connected (connesso in rete)

L’impianto FV è connesso alla rete elettrica e non necessita di un accumulatore (batteria). Questa funzione è svolta dalla rete che nelle ore di produzione riceve energia dall’impianto e la rilascia quando c’è una richiesta. E’ di gran lunga la tipologia di impianti maggiormente diffusa oggi in Europa.

• Grid-connected con sistema di accumulo

L’impianto FV è ugualmente connesso alla rete elettrica ma presenta un sistema di accumulo (batteria) integrato. Questa tipologia di impianti permette di massimizzare l’autoconsumo di energia rispetto agli impianti grid-connected senza accumulo,  garantendo la possibilità di consumare l’energia prodotta durante le ore di sole, anche nelle ore notturne. Questa tipologia di impianti è presente da poco sul mercato ma ha tutte le carte in regola per svilupparsi e diffondersi rapidamente nei prossimi anni.

Sono due le famiglie di moduli fotovoltaici presenti oggi sul mercato:

• Moduli al Silicio Cristallino

 E’ la tecnologia più diffusa oggi e ormai molto matura. Mediamente l’efficienza raggiunta da questa tipologia di cella oscilla tra il 16-18%. I moduli al silicio cristallino sfruttano al meglio la componente diretta della radiazione. Il loro degrado prestazionale è assai limitato e solitamente inferiore al mezzo punto percentuale l’anno.

• Moduli a Film sottile

Questa tecnologia sta acquistando sempre più punti sul mercato. Attualmente le efficienze raggiunte dalle celle in silicio amorfo sono ridotte e si attestano attorno al 10%. La costante ricerca sta scoprendo nuovi materiali oltre al silicio che possono essere impiegati con risultati soddisfacenti (CdTe, GaAs, CIS, CIGS,…), ma che non sono ancora del tutto disponibili sul mercato. I moduli a film sottile sfruttano meglio la componente diffusa della radiazione solare e, in alcuni casi, si prestano molto bene all’inserimento in contesti architettonici anche in superfici non piane. Il vantaggio principale sta nel fatto che la quantità di materiale utilizzato è molto contenuta rispetto al silicio cristallino con conseguente ottimizzazione dei costi complessivi di realizzazione dell’impianto rispetto ai primi.

Vita utile

Un impianto fotovoltaico è un vero e proprio investimento a lungo termine e per questo motivo è bene che duri il più a lungo possibile.

I principali produttori di moduli fotovoltaici forniscono delle garanzie standard riguardo alla produzione: il 90% al 12° anno, e l’80% al 25° anno. Dall’esperienza, il decadimento di un modulo fotovoltaico è mediamente inferiore al mezzo punto percentuale l’anno. La vita utile di un impianto fotovoltaico è perciò largamente superiore ai 30 anni.

Nell’arco di questo lasso di tempo è necessario monitorare le varie grandezze elettriche in gioco, per verificare il corretto funzionamento dell’impianto.

E’ buona norma programmare una manutenzione ordinaria dell’impianto, che si riduce nella maggior parte dei casi ad una pulizia periodica dei moduli fotovoltaici e ad un controllo dei quadri e dei collegamenti elettrici.