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Preventivi Impianti Fotovoltaici, Impianto Fotovoltaico

Preventivi Impianti Fotovoltaici, Tecnica: Il generatore fotovoltaico

Il generatore fotovoltaico è un insieme di pannelli o moduli fotovoltaici costituiti in modo da ottenere i valori di potenza, corrente e tensione desiderati. I moduli sono costituiti da un insieme di celle di silicio. Anni fa i pannelli fotovoltaici erano costituiti da 36 celle di silicio monocristallino o policristallino, oggigiorno i pannelli fotovoltaici arrivano a 96 celle di silicio mono e poli- cristallino.

I moduli fotovoltaici più performanti e moderni hanno oramai tolleranza solo positiva, che vuol dire che possono produrre, in fase dinamica, una potenza maggiore o uguale alla potenza dichiarata per il pannello. Un insieme di pannelli, collegati elettricamente in serie costituisce una stringa (--Leggi di più--). Più stringhe, collegate generalmente in parallelo, per fornire la potenza richiesta, costituiscono il generatore fotovoltaico.

Il rendimento del modulo fotovoltaico dipende da una serie di fattori quali l’irraggiamento, la composizione spettrale della luce incidente, la temperatura di esercizio dei materiali, il loro rendimento, la tolleranza. Per motivi costruttivi, il rendimento dei moduli fotovoltaici è in genere inferiore o uguale al rendimento della loro peggior cella. Con rendimento si intende la percentuale di energia captata e trasformata rispetto a quella totale giunta sulla superficie del modulo; è quindi proporzionale al rapporto tra Watt erogati e superficie occupata, ferme restando tutte le altre condizioni. Valori tipici dei vecchi moduli riscontrabili nei comuni prodotti commerciali a base silicea si attestano intorno al:

  • 14-17% nei moduli in silicio monocristallino;
  • 13-16% nei moduli in silicio policristallino;
  • 6-8% nei moduli in silicio amorfo.

Al Contrario i moduli maggiormente performati ed evoluti, quali ad esempio i SunPower, raggiungono una capacità produttiva di circa il 22% (Moduli SunPower Serie X21) oppure del 20% o 19 % (Moduli SunPower E20 ed E19)

Ne consegue che ad esempio a parità di produzione elettrica richiesta, la superficie occupata da un campo fotovoltaico amorfo sarà più che doppia rispetto ad un equivalente campo fotovoltaico cristallino. A causa del naturale affaticamento dei materiali, le prestazioni di un pannello fotovoltaico comune diminuiscono di circa un punto percentuale su base annua. Per garantire la qualità dei materiali impiegati, la normativa obbliga una garanzia di minimo due anni sui difetti di fabbricazione anche sul calo di rendimento del silicio nel tempo, questa arriva minimo 20 anni. La garanzia oggi nei moduli di buona qualità è del 90% sul nominale per 10 anni e dell'80% sul nominale per 25 anni.

I moduli fotovoltaici del passato di media e scarsa qualità sono rappresentati in figura sottostante, anche se è plausibile ipotizzare che vengano dismessi dopo un ciclo di vita di 35-40 anni, a causa della perdita di potenza dei moduli e del miglioramento tecnologico dei nuovi prodotti.

Pannello fotovoltaico monocristallino Pannello fotovoltaico policristallino
Pannello fotovoltaico monoscristallino Pannello fotovoltaico policristallino

I migliori pannelli che ad oggi si possono acquistare, sia in funzione della potenza erogata che della longevità degli stessi sono quelli della SunPower. 

Impianto Fotovoltaico Lightland SunPower Viterbo Moduli SunPower (notare l'assenza dei contatti in Superficie (vedi Busbar)

Ogni cella fotovoltaica di viene  cablata in superficie con una griglia di materiale conduttore che ne canalizzi gli elettroni. Ogni singola cella viene connessa alle altre mediante ribbon metallici (busbar) che attraversando la cella formano opportune serie e paralleli elettrici:

busbar

I busbar hanno il compito di canalizzare gli elettroni generati dal modulo per effetto fotovoltaico a seguito dell’irragiamento solare della cella. Nelle celle utilizzate da SunPower i busbar sono presenti solo nella parte sottostante della stessa.

Cella Maxeon Utilizzata da SunPower (leggi di più)

Celle Maxeon della SunPower fronte e retro  con contatti

 

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