Scegliere pannelli solari ad alta efficienza vuol dire innanzitutto ridurre lo spazio occupato dai moduli fotovoltaici, a parità di energia prodotta.
Ma non solo: un pannello solare ad alta efficienza riesce a garantire maggiore resistenza e minore degradazione nel tempo, oltre che idealmente un minor costo di produzione.
Ne conseguono un maggiore risparmio in bolletta e un investimento più vantaggioso e intelligente.
Per capire quali sono le caratteristiche che rendono questi moduli così speciali, leggi attentamente i paragrafi che seguono: troverai condensate tutte le informazioni fondamentali per capire come funzionano i pannelli fotovoltaici ad alta efficienza e quali sono le nuove tecnologie impiegate.
Pannelli fotovoltaici: efficienza… is evertything!
Prima di addentrarci nel mondo delle nuove tecnologie in fatto di funzionamento dei pannelli fotovoltaici, soffermiamoci velocemente sul concetto di efficienza.
L’efficienza del pannello fotovoltaico è la percentuale di energia solare che viene trasformata in energia elettrica utilizzabile.
Questa capacità è espressa generalmente attraverso una percentuale.
Per farti capire l’evoluzione di questo parametro, indicativo del grande progresso tecnologico che ha caratterizzato gli ultimi dieci anni di fotovoltaico, considera che siamo passati da un’efficienza compresa tra il 7 e il 15% (nel 2011) a un’efficienza che attualmente è compresa tra il 17 e il 20%, con pannelli fotovoltaici che raggiungono anche il 24%.
I pannelli fotovoltaici ad alta efficienza sono quelli che riescono a garantire una percentuale più alta di energia prodotta.
Abbiamo scritto anche un lungo e approfondito articolo sull’argomento: qui trovi la nostra guida ai pannelli fotovoltaici ad alta efficienza.
Curiosità: è italiana l'azienda che ha raggiunto in record di efficienza del 26,5%. Si tratta di un pannello fotovoltaico realizzato con tecnologia tandem, ossia mediante la sovrapposizione di uno strato di silicio e uno strato di perovskite.
Come funzionano i pannelli solari ad alta efficienza
Fatta questa premessa, passiamo al nocciolo della questione: quali sono le tecnologie che rendono questi pannelli solari ad alta efficienza così performanti?
Le caratteristiche di un pannello fotovoltaico ad alta efficienza garantiscono innanzitutto una minore degradazione indotta dalla luce solare, un fenomeno che in gerco tecnico si chiama PID (Potential Induced Degradation).
Devi sapere, infatti, che la continua esposizione ai raggi solari nel tempo danneggia il modulo fotovoltaico, causando lentamente una perdita di efficienza.
I pannelli fotovoltaici ad alta efficienza, mediante l’impiego di una Tecnologia Anti PID resistono meglio e più a lungo, garantendo sicurezza, affidabilità e durata.
Ma la caratteristica di questi moduli fotovoltaici è, come abbiamo visto, quella di produrre maggiore energia a parità di superficie impiegata.
Questo risultato si è ottenuto attraverso diverse ricerche, che hanno portato allo sviluppo di due importanti tecnologie impiegate per la realizzazione di pannelli fotovoltaici ad alta efficienza: la tecnologia PERC e la tecnologia Half Cut Cells.
La tecnologia PERC
Nel lontano 1989 faceva la sua comparsa la tecnologia PERC, una vera e propria rivoluzione nel mondo delle celle solari al silicio. Queste celle, modificate con uno strato extra sul retro, si rivelarono un balzo in avanti nell’efficienza energetica. L’aggiunta di uno strato riflettente sul retro consentiva di rimandare la luce non utilizzata attraverso le giunzioni, generando così più energia.
Ma c’era di più: questa superficie riflettente agiva anche da scudo contro la ricombinazione posteriore e impediva alle lunghezze d’onda più lunghe di trasformarsi in calore, garantendo prestazioni ottimali.
Sebbene all’inizio ci fossero sfide, soprattutto legate alla degradazione causata dalla luce, i moduli PERC hanno fatto progressi costanti, raggiungendo efficienze di generazione solare fino al 12% superiori rispetto ai loro omologhi al silicio tradizionale.
Questo successo ha reso gli impianti fotovoltaici più efficienti, permettendo agli installatori di risparmiare tempo e denaro, grazie al minor numero di pannelli necessari per ottenere la stessa produzione di energia solare.
I pannelli PERC possono risultare leggermente più costosi, ma questo extra iniziale viene indubbiamente compensato dai maggiori risparmi a lungo termine sulle bollette energetiche.
La tecnologia half cut cells
La tecnologia delle celle solari tagliate a metà, nota come “half-cut”, incrementa l’efficienza dei pannelli fotovoltaici, riducendo le dimensioni delle celle in modo che se ne possano inserire più nel pannello. Il pannello è poi diviso a metà, in modo che la parte superiore operi in modo indipendente da quella inferiore, consentendo la generazione di più energia, anche se una metà è ombreggiata.
Nel concreto: le tradizionali celle solari monocristalline di solito hanno da 60 a 72 celle solari. Quando queste celle vengono tagliate a metà, il numero di celle aumenta, arrivando a 120-144 celle per i pannelli “half-cut”, realizzati spesso con la tecnologia PERC, che offre maggiore efficienza di modulo.
Le celle PERC half cut offrono numerosi vantaggi, migliorando l’output energetico e le prestazioni dei moduli solari grazie alla maggiore tolleranza all’ombreggiamento. Inoltre, solitamente offrono una potenza superiore rispetto ai pannelli tradizionali, producendo più energia per mq.
Infine, le celle tagliate a metà riducono le perdite di potenza rispetto ai pannelli tradizionali, diminuendo la resistenza interna.
Dimensioni dei pannelli fotovoltaici ad alto rendimento
Abbiamo già accennato al minore spazio necessario per l’installazione di pannelli fotovoltaici ad alto rendimento.
Ora ti daremo una misura più chiara di quanto siano effettivamente meno ingrombranti.
Un pannello fotovoltaico monocristallino tradizionale per produrre 300 W di potenza ha mediamente una lunghezza di 1,60 m e una larghezza di circa un metro.
Un pannello fotovoltaico monocristallino ad alta efficienza, mantenendo grossomodo le stesse dimensioni riesce a produrre 360 W.
Che efficienza hanno i pannelli fotovoltaici?
Nel corso degli ultimi dieci anni, l’efficienza è passata dal 7-15% (nel 2011) al 17-20%, con alcuni pannelli che raggiungono il 24%. Due tecnologie chiave per ottenere elevata efficienza sono la tecnologia PERC e la tecnologia Half Cut Cells. La tecnologia PERC, introdotta nel 1989, ha rivoluzionato le celle solari al silicio, aggiungendo uno strato riflettente sul retro per generare più energia e proteggere dalla degradazione. La tecnologia Half Cut Cells consiste nel tagliare a metà le celle per inserirne di più nel pannello, dividendo il pannello in due parti indipendenti per massimizzare la generazione di energia anche in condizioni di ombreggiamento. L’utilizzo combinato di queste tecnologie rende i pannelli ad alta efficienza una scelta intelligente per chi cerca prestazioni ottimali in uno spazio ridott
