Come funziona il fotovoltaico?

Il futuro è adesso. L’installazione dell’impianto fotovoltaico determina l’abbattimento delle emissioni di CO₂ nell’aria e l’impegno verso un mondo più green. Non inquini e puoi avere un risparmio notevole in bolletta quindi, grazie all’autoproduzione di energia naturale, inesauribile e pulita.

In questo articolo scopriremo cos’è un impianto fotovoltaico, come funzionano i pannelli e le celle, se l’istallazione funzioni anche in assenza di sole e durante la notte e se è ancora attiva la cessione del credito fotovoltaico.

Cos’è un impianto fotovoltaico

Un fotovoltaico è un impianto per la produzione di energia elettrica mediante conversione diretta della radiazione solare. Le componenti principali di questo potente mezzo si possono sintetizzare in:

• Pannelli fotovoltaici: moduli di forma rettangolare la cui funzione è quella di catturare la luce solare e trasformarla in energia elettrica a corrente continua e a bassa tensione. Rappresentano la parte più visibile e importante dell’impianto e vengono fissati ad una struttura di supporto sopra i tetti o, più raramente, sulla facciata dei palazzi. Esistono tre diverse tipologie di pannelli che differiscono per resa ma sono realizzati tutti su una base di silicio:
  • pannelli fotovoltaici cristallini che hanno un’efficienza del 15/20%,
  • pannelli fotovoltaici policristallini che hanno un’efficienza minore dei primi, pari al 13%,
  • pannelli fotovoltaici a film sottili che hanno una resa del 6% ma performano bene quando le temperature sono elevate e la luce non è molto diffusa.
• Inverter: sono strumenti in grado di convertire la corrente continua prodotta dai pannelli in alternata. Esistono due tipi di inverter applicabili al fotovoltaico e sono:
  • Inverter per Grid Conneted utilizzato negli impianti connessi alla rete elettrica, svolge una funzione di controllo della tensione della frequenza della corrente alternata in uscita;

La cella del pannello fotovoltaico

La cella del pannello fotovoltaico è il cuore della conversione della radiazione solare in corrente. Si tratta di un dispositivo costituito da una porzione di materiale semiconduttore, il silicio, opportunamente trattata tramite drogaggi. Inserendo nella struttura cristallina del silicio delle impurità, ovvero atomi di boro e fosforo, si genera un campo elettrico, quindi le cariche necessarie per la formazione della corrente elettrica.

Questo processo avviene quando le facce della cella che sono collegate ad un utilizzatore sono esposte alla luce. Non tutta l’energia ricavata però è sfruttabile. La percentuale di energia contenuta nelle radiazioni che viene fattivamente usata è definita efficienza di conversione e dipende dalle caratteristiche del materiale di cui è costituita la cella.

Potremmo definire la cella come un diodo di grande dimensione che, esposto alla luce solare, si comporta come un generatore di corrente.

Le tre variabili che condizionano il corretto funzionamento di una cella sono:

• L’intensità della radiazione solare;
• La temperatura;
• L’area più o meno estesa della cella.

I pannelli dell’impianto fotovoltaico: funzionamento

Il processo attraverso il quale, partendo dalla luce solare, vengono stimolati gli elettroni presenti nel silicio dei pannelli fotovoltaici e quindi prodotta energia, si chiama effetto fotovoltaico. Da un punto di vista tecnico gli elettroni vengono eccitati e iniziano a fluire nel circuito, producendo corrente elettrica continua.

Come abbiamo spiegato nel paragrafo precedente, sarà poi compito dell’inverter convertirla in corrente alternata ed essere trasportata e utilizzata nei nostri edifici.

I fattori che determinano con maggiore incidenza il rendimento di un pannello fotovoltaico sono:

• La temperatura: più la temperatura di funzionamento è elevata, meno i pannelli sono efficienti, in quanto il surriscaldamento incide negativamente sul sistema dei moduli;
• I Cablaggi e Connettori: l’utilizzo di cavi e dispositivi causano piccole perdite di rendimento energetico;
• Gli Ombreggiamenti che possono essere provocati da elementi casuali come il passaggio di perturbazioni e nuvole, oppure relativi all’ambiente circostante come la presenza di alberi, edifici o camini. Esistono tuttavia tecnologie in grado di arginare al minimo questi elementi di disturbo;
• La qualità dell’inverter;
• L’anzianità delle celle fotovoltaiche;
• I depositi organici sui pannelli come terra, foglie, resine, inquinamento che hanno un impatto sulla piena ricezione di luce e di conseguenza possono causare cali nel rendimento dell’impianto. La pulizia dunque ha una valenza funzionale oltre che estetica sul prodotto.

Il fotovoltaico funziona di notte?

Il sempre più massiccio avvicinamento dell’uomo moderno a scelte di vita ecosostenibili, ha stimolato la ricerca che negli ultimi anni si è impegnata per aiutarci a tutelare l’ambiente in cui viviamo e a trovare alternative green senza rinunciare al comfort della vita moderna.

Si può optare per il fotovoltaico tradizionale o ad accumulo.

Nel secondo caso il fotovoltaico funziona anche nelle ore serali grazie ad operazioni di accumulo energetico. L’energia prodotta in grandi quantità durante il giorno tramite l’impiego dei pannelli fotovoltaici produce un surplus energetico che consente di caricare le batterie installate nel sistema. L’energia ricavata verrà quindi poi distribuita all’occorrenza durante le ore notturne.

Come funziona la cessione del credito fotovoltaico

L’unico deterrente fino a qualche tempo fa, relativo all’acquisto di un impianto fotovoltaico, era il prezzo. Oggi invece con la cessione del credito, Ecobonus, Superbonus 110% e Sismabonus, è un’opzione alla portata di tutti.

Lo Stato Italiano con il Decreto Crescita, ovvero “Modifiche alla disciplina degli incentivi di efficientamento energetico e rischio sismico”, ha permesso un recupero fiscale immediato sulla spesa. Per ottenerlo è necessario rinunciare alla detrazione fiscale per poter usufruire immediatamente del valore pari  alla detrazione spettante e dunque 50% con la cessione del credito al fornitore.

Chiunque opti per il fotovoltaico sa di compiere una scelta etica che rispetta l’ambiente e ostacola le relazioni di approvvigionamento dalle fonti esauribili a favore dell’utilizzo di risorse pulite e rinnovabili. Inoltre il tempo consente di ammortizzare i costi dell’impianto risparmiando notevolmente e l’investimento risulta comunque ridotto. Di ampia versatilità nelle destinazioni di utilizzo, il fotovoltaico apporta numerosi benefici tra i quali anche l’abbattimento dei costi in bolletta e l’aumento del valore degli immobili per effetto del miglioramento dell’efficienza della classe energetica.