Guida completa alla scelta dei pannelli fotovoltaici

In questo articolo troverai una guida completa alla scelta dei pannelli fotovoltaici per l’energia solare. Partiremo da una riflessione sull’importanza della transizione energetica verso fonti rinnovabili e illustreremo i vantaggi ambientali ed economici del passaggio al fotovoltaico.

Successivamente descriveremo brevemente i componenti di un impianto fotovoltaico, fornendo una spiegazione semplice ed esaustiva sul funzionamento dei pannelli solari. Discuteremo la possibilità di installare pannelli solari in luoghi con poca luce solare e parleremo dei pannelli solari a concentrazione come soluzione per massimizzare l’energia solare. Infine, troverai alcuni consigli da seguire nella scelta dei pannelli solari, come l’efficienza, la dimensione, il costo, la garanzia, l’affidabilità e le condizioni climatiche.

Pannelli fotovoltaici: la scelta per un futuro sostenibile

L’energia solare, ormai è noto, fornisce una soluzione sostenibile ed economica per le esigenze energetiche delle case, delle aziende e delle comunità.

Di fatto, l’unico passo verso un mondo del futuro totalmente alimentato da energia pulita è rappresentato dalla transizione energetica.

Ad oggi, però, la gran parte dei sistemi energetici globali è alimentata da fonti non rinnovabili, come petrolio e carbone: pensa che solo il 27% circa dell’energia elettrica mondiale è prodotta da energie rinnovabili.

Insomma, senza voler usare toni catastrofisti, c’è ancora un bel po’ di strada da fare.

Fortunatamente aumentano sempre di più le persone che mostrano interesse verso la decarbonizzazione globale, a cui dovremmo giungere riducendo progressivamente i consumi e rendendo più efficienti i nostri sistemi energetici.

Passare al fotovoltaico rappresenta uno dei piccoli grandi passi che i singoli consumatori e le aziende possono fare per accorciare lentamente il percorso che ci separa da uno stile di vita globale concretamente più sostenibile per il Pianeta. Leggi anche come scegliere un impianto fotovoltaico.

Visto che l’argomento si presenta vasto e complesso, con tantissime nozioni e specifiche tecniche, l’obiettivo di questo articolo è provare a semplificare le cose, puntando a poche informazioni, ma chiare ed esaustive.

Nei paragrafi che seguono, infatti, parleremo di pannelli fotovoltaici, di come funzionano e cercheremo di illustrarti quali sono i fattori da considerare per iniziare ad avere qualche nozione in più e per capire davvero di cosa si parla, quando si parla di impianto fotovoltaico, oppure di pannelli ad alta efficienza oppure dei nuovi pannelli fotovoltaici.

Quali sono i vantaggi dell’energia prodotta con pannelli solari?

Passare al fotovoltaico offre numerosi vantaggi, sia dal punto di vista ambientale, che economico.

Ecco ben 5 ragioni per passare al fotovoltaico:

• Risparmi sui costi dell’energia elettrica: l’energia solare prodotta dai pannelli fotovoltaici può ridurre significativamente la bolletta dell’energia elettrica. Una volta che i pannelli fotovoltaici sono installati, l’energia solare è gratuita e illimitata, a differenza delle fonti di energia tradizionali, come il gas e il petrolio, i cui costi aumentano continuamente.

• Riduci delle emissioni di gas serra: utilizzando l’energia solare fotovoltaica, riduci le emissioni di gas serra come la CO2, una delle principali cause del cambiamento climatico, e limiti l’immissione di gas nocivi nell’atmosfera, come invece accade con le fonti di energia fossile.

• Incrementi il valore dell’immobile: l’installazione di un sistema fotovoltaico può aumentare il valore della tua proprietà immobiliare. I potenziali acquirenti spesso valutano positivamente la presenza di un sistema di produzione di energia rinnovabile.

• Durata e affidabilità: i pannelli fotovoltaici hanno una durata di vita molto lunga, solitamente più di 25 anni e richiedono poca manutenzione, il che li rende un’opzione molto affidabile.

• Indipendenza energetica: l’energia solare fotovoltaica può offrire indipendenza energetica, soprattutto in aree remote o isolate, dove non è disponibile la connessione alla rete elettrica.

Com’è fatto un impianto fotovoltaico?

Senza addentrarci troppo negli aspetti tecnici, proviamo a spiegarti com’è fatto un impianto fotovoltaico.

Gli elementi che lo compongono lavorano in sinergia per generare e convertire l’energia solare in elettricità e sono i seguenti:

• Pannelli fotovoltaici: rappresentano uno dei componenti principali. Sono costituiti da celle solari che convertono la luce del sole in corrente continua. Sono generalmente realizzati con silicio, anche se ci sono altre tecnologie in fase di sviluppo, come i pannelli solari ad alta efficienza, i pannelli solari monocristallini e policristallini e quelli a film sottile.

• Inverter: è il componente che converte la corrente continua, prodotta dai pannelli fotovoltaici, in corrente alternata, che può essere utilizzata nella rete elettrica domestica o aziendale. Questi sono disponibili in diverse dimensioni, a seconda della dimensione del sistema fotovoltaico.

• Batterie: permettono di conservare l’energia solare prodotta dai pannelli fotovoltaici, in modo che possa essere utilizzata quando il sole non c’è.

• Cavi e connettori: collegano i vari componenti dell’impianto fotovoltaico, compresi i pannelli, l’inverter e le batterie.

• Contatore bidirezionale: registra l’energia prodotta dal sistema fotovoltaico e la quantità di energia utilizzata dalla casa o dall’azienda. Si tratta di uno strumento che permette di monitorare l’efficienza del sistema fotovoltaico e la quantità di energia risparmiata.

Parliamo del componente principale: i pannelli fotovoltaici

Uno dei principali componenti degli impianti fotovoltaici sono i pannelli fotovoltaici, che convertono l’energia solare in energia elettrica.

Questi sono costituiti da celle solari, che a loro volta sono composte da uno strato di silicio semiconduttore. Quando la luce solare colpisce il silicio, gli elettroni presenti nel semiconduttore vengono eccitati e liberati, creando così una corrente elettrica.

L’efficienza dei pannelli fotovoltaici dipende da diversi fattori, tra cui la qualità del silicio utilizzato, la temperatura ambientale e la quantità di luce solare disponibile.

Oltre alle specifiche tecniche dei pannelli solari, quello che influenza moltissimo la resa energetica e la modalità di installazione, che deve essere effettuata in modo da massimizzare l’esposizione alla luce solare.

Oltre ai pannelli fotovoltaici tradizionali, esistono anche altre soluzioni più innovative, come i moduli solari flessibili o le tegole solari, che integrano le celle fotovoltaiche all’interno di elementi edilizi come le tegole del tetto. Si tratta di soluzioni con costi generalmente più alti, che offrono in compenso alcuni vantaggi, quali: una maggiore facilità di installazione, resistenza nel tempo e capacità di adattarsi alle superfici curvilinee, grazie alla loro leggerezza e flessibilità.

Come vengono integratati i pannelli solari con altri sistemi

L’energia prodotta dai pannelli fotovoltaici può essere utilizzata per alimentare l’intera abitazione o l’azienda, oppure può essere immagazzinata in batterie per l’utilizzo in momenti in cui la luce solare non è disponibile, mentre quella prodotta in eccesso può essere venduta alla rete elettrica nazionale attraverso il meccanismo dello scambio sul posto o della vendita dell’energia prodotta.

Nello specifico, i pannelli solari possono essere integrati con altri sistemi per massimizzare i benefici dell’energia solare e migliorare l’efficienza complessiva.

Ad esempio, i pannelli fotovoltaici possono essere integrati con sistemi di riscaldamento domestico o con sistemi di climatizzazione, garantendo il raffreddamento o il riscaldamento degli ambienti domestici, minimizzando il consumo di energia elettrica.

I pannelli solari, inoltre, possono essere collegati a un sistema di stoccaggio dell’energia, come batterie di accumulo, per immagazzinare l’energia solare in eccesso durante le ore di luce solare e utilizzarla per ricaricare i veicoli durante la notte o in momenti di bassa produzione solare: è quello che accade con le auto elettriche, che si stanno diffondendo sempre di più, come alternative alle auto che utilizzano carburanti fossili.

Posso installare i pannelli solari in un posto dove c’è poca luce solare?

In generale, l’efficienza di un impianto fotovoltaico dipende dalla quantità di luce solare a cui i pannelli solari sono esposti. Va da sé che l’obiettivo dovrebbe essere quello di massimizzare la produzione di energia solare e, di conseguenza, la soluzione migliore sarebbe installare i pannelli solari in un luogo che riceva molta luce solare.

Tuttavia, in alcune situazioni può essere possibile installare pannelli solari anche in un posto con poca luce solare.

Ad esempio, se vivi in un’area con molta nebbia o coperta di nuvole per gran parte dell’anno, potresti ancora poter installare pannelli solari. In questo caso, potrebbero produrre meno energia rispetto a un’area soleggiata, ma comunque abbastanza per avere un certo beneficio.

Inoltre, ci sono alcune tecniche che possono aiutare ad aumentare l’efficienza dei pannelli solari anche in aree con poca luce solare. Ad esempio, l’uso di pannelli solari a concentrazione o di quelli ad ad alta efficienza può concentrare la luce solare su un’area più piccola di celle solari, aumentando l’efficienza dell’impianto anche in condizioni di luce meno vantaggiose.

Innovazioni del settore: i pannelli solari del futuro

L’installazione di pannelli solari può presentare alcune criticità, che riguardano essenzialmente 4 fattori principali:

• uno spazio insufficiente sul tetto per l’installazione;

• la presenza di vincoli paesaggistici o di norme che limitano l’installazione dei pannelli solari per motivi relativi a questioni estetiche ed urbanistiche;

• l’assenza di condizioni ambientali e climatiche adeguate: in zone con scarsa luce solare e molte precipitazioni i pannelli possono risultare meno efficienti e meno resistenti;

• l’ombreggiamento: un edificio in una posizione troppo ravvicinata, ad esempio, può ridurre la quantità di sole che raggiunge il pannello, riducendone l’efficienza energetica.

Per provare a risolvere queste problematiche e nel tentativo di rendere sempre più efficienti i pannelli solari, i ricercatori sono incessantemente all’opera, nella sperimentazione di nuovi materiali e nuove tecnologie.

Tra le tecnologie che si diffonderanno nel medio-lungo periodo, ti consigliamo di tenere d’occhio le seguenti:

• Pannelli Solari a Tripla Giunzione: se generalmente i pannelli monocristallini e policristallini utilizzano principalmente il silicio, questi nuovo pannelli solari utilizzano tre strati di diversi semiconduttori sovrapposti, ognuno in grado di assorbire specifiche lunghezze d’onda della luce solare. Il vantaggio di questa soluzione è quello di sfruttare l’intero spettro della luce solare, aumentando l’efficienza complessiva del pannello solare. 

• Perovskite: attualmente una delle principali obiezioni sollevate sull’installazione di pannelli fotovoltaici riguarda i costi. Se anche per te è così, nel futuro prossimo il tuo impianto fotovoltaico potrebbe costare un po’ meno, visto che gli scienziati stanno testando l’impiego di  perovskite, un materiale economico e facile da produrre, ma anche efficiente dal punto di vista energetico. Attualmente gli studiosi stanno cercando di migliorarne la stabilità e la durata, rendendo i pannelli solari a perovskite più adatti per un uso su larga scala.

• Panelli Solari Trasparenti: se la tua zona presenta vincoli paesaggistici o norme particolari che limitano l’installazione di pannelli solari, potresti aver trovato una soluzione. I Pannelli Solari Trasparenti, infatti, coniugano la trasparenza del vetro con l’efficienza energetica dei classici pannelli solari, riuscendo nell’ardua impresa di generare energia senza compromettere l’aspetto estetico dell’edificio. Attualmente gli scienziati stanno progettando l’impiego di materiali trasparenti in grado di catturare la luce solare e convertirla in elettricità, aprendo nuove possibilità per l’integrazione dell’energia solare nell’architettura urbana.

• Tecnologia Tandem: questa tecnologia combina due o più materiali semiconduttori con diversi spettri di assorbimento della luce solare in uno stesso dispositivo, consentendo di sfruttare meglio l’intero spettro della luce solare e aumentare l’efficienza complessiva della conversione dell’energia solare in elettricità.Come abbiamo già detto, solitamente i pannelli solari tradizionali sono realizzati in silicio, un materiale performante ed efficiente, che però non riesce ad assorbire la luce solare in tutto lo spettro. La Tecnologia Tandem, combinando più materiali, con spettri di assorbimento complementari, riesce a catturare una maggiore quantità di energia solare complessiva, massimizzando l’efficienza dei pannelli solari.

La perovskite, menzionata poco fa, in abbinamento al silicio, viene impiegata nella realizzazione di un tipico pannello solare Tandem.

Quali marche scegliere: un confronto

Scegliere una marca di pannelli solari può sembrare un compito arduo: il mercato offre ormai una tale varietà di soluzioni, che anche individuare il brand a cui affidarsi può risultare una missione complicata.

Partiamo col dirti che una soluzione migliore in assoluto non esiste: alcuni marchi si distinguono per l’efficienza, altri per il prezzo, altri per la durata dei pannelli.

Il consiglio è quello di scegliere soprattutto in base alle caratteristiche che ritieni fondamentali per il tuo impianto solare: se ad esempio, stai cercando una soluzione che ti garantisca la massima efficienza, ti consigliamo di valutare i pannelli solari Panasonic, che offre soluzioni di qualità ad un prezzo competitivo rispetto ad altre marche.

Se sei alla ricerca di una soluzione più economica ma comunque affidabile, i pannelli solari LG potrebbero essere la scelta giusta: pur non raggiungendo le stesse prestazioni delle marche di punta, offrono, come i precedenti, un buon compromesso tra qualità ed economia.

SunPower, ad un prezzo mediamente più elevato dei precedenti, offre moduli solari con efficienze superiori al 22%, con pannelli solari che si distinguono per il minor tasso di degrado nel tempo, assicurando una produzione di energia costante e duratura.

Se, invece, la tua priorità è il risparmio e sei disposto a sacrificare un po’ di efficienza e qualità, puoi considerare le soluzioni offerte da SolarWorld, un marchio con un’offerta più economica, ma con prestazioni mediamente inferiori rispetto agli altri 3 menzionati poc’anzi.

La manutenzione dei pannelli fotovolatici

In media, un impianto fotovoltaico ha una durata di circa 25 anni, un tempo mediamente superiore rispetto ad altre fonti di energia.

Precisiamo che se è vero che i pannelli solari, anche grazie all’assenza di parti meccaniche, hanno una vita così lunga, non si può dire lo stesso di altri componenti che costituiscono l’impianto fotovoltaico.

Ad esempio, l’inverter, che converte l’energia, può durare oltre 10 anni, mentre le batterie di accumulo , influenzate dalla sovraccarica, dalla manutenzione, dalla temperatura e dal clima, durano mediamente 12 anni.

Per massimizzare la durata dei tuoi pannelli fotovoltaici, ti consigliamo di effetuare una semplice manutenzione periodica, verificando che i pannelli siano sgombri da sporco e detriti e pulendoli regolarmente: è sufficiente utilizzare acqua e una spugna morbida, senza l’utilizzo di detergenti, che potrebbero danneggiare la superficie dei pannelli.

Tieni in considerazione che alcune marche offrono una manutenzione periodica, inclusa nei costi di installazione.

I pannelli solari a concentrazione: la soluzione per massimizzare la concentrazione di luce solare

I pannelli solari a concentrazione, noti anche come sistemi di concentrazione solare, sono un tipo di tecnologia fotovoltaica che utilizza lenti o specchi per concentrare la luce solare su celle fotovoltaiche più piccole e ad alta efficienza.

In questo modo si ottengono tre vantaggi:

• si riduce il costo dei materiali necessari per produrre l’energia solare;

• si ottimizza l’efficienza della conversione dell’energia solare in elettricità;

• si aumenta la produzione di energia per unità di superficie.

I pannelli solari a concentrazione possono avere diverse applicazioni, come ad esempio nella produzione di energia elettrica a livello industriale o nella produzione di energia elettrica in zone remote o in siti isolati.

Inoltre, questi pannelli possono essere utilizzati anche in impianti solari termodinamici per la produzione di calore e per la generazione di energia elettrica attraverso un ciclo termodinamico.

Esistono diversi tipi di tecnologie di concentrazione solare, ma tutte hanno in comune il fatto che concentrano la luce solare su un’area più piccola di celle solari ad alta efficienza.

Ad esempio, le tecnologie di concentratore lineare utilizzano lenti o specchi parabolici per concentrare la luce solare su una linea di celle solari poste lungo la loro linea focale.

Al contrario, le tecnologie di concentratore puntuale utilizzano una lente o un sistema di lenti per concentrare la luce solare su una singola cella solare.

Forse ti starai chiedendo se ci sono degli svantaggi nella scelta di questa soluzione.

La verità è che i pannelli solari a concentrazione risultano più costosi e richiedono una manutenzione più intensiva. Inoltre, sono generalmente utilizzati in grandi impianti di produzione di energia, e quindi risultano meno adatti per l’installazione su abitazioni private o piccoli edifici.

Quali fattori considerare nella scelta dei pannelli solari

La premessa fondamentale parte da una parola chiave importantissima: personalizzazione.

Come in moltissimi ambiti della nostra vita, anche in questo caso tutto dipende dalla situazione specifica: tantissimi, infatti, sono i fattori che influenzano la soluzione finale.

Prima di passare ad elencarti i criteri su cui fare le tue valutazioni, ci teniamo, quindi, a precisare che la soluzione migliore è sempre quella di affidarsi a professionisti qualificati, che sapranno fornirti la soluzione su misura più adatta alle tue esigenze.

Fatta questa premessa, ecco per te una sintesi schematica dei fattori più importanti da tenere in considerazione nella scelta dei pannelli fotovoltaici:

• Efficienza: si tratta della quantità di energia solare che viene convertita in energia elettrica. I pannelli solari ad alta efficienza possono convertire più energia solare in energia elettrica rispetto ai pannelli solari meno efficienti, quindi è importante orientare la tua scelta verso la soluzione che garantisca una più alta efficienza possibile.

• Dimensione: i pannelli solari sono disponibili in diverse dimensioni, e la scelta della dimensione giusta dipende dalle esigenze energetiche del singolo utente. Se disponi di un grande tetto o di una grande area disponibile, puoi utilizzare pannelli solari più grandi per generare più energia elettrica.

• Costo: questo può variare notevolmente in base alla marca, alle dimensioni e all’efficienza dei pannelli. È importante trovare un equilibrio tra il prezzo e la qualità per ottenere i migliori risultati possibili.

• Garanzia: è importante scegliere un produttore che offra una garanzia sul pannello solare. La garanzia dovrebbe coprire eventuali difetti di fabbricazione, la perdita di efficienza nel tempo e il danno causato da eventi climatici.

• Affidabilità: è importante scegliere un produttore di pannelli solari affidabile e con una buona reputazione per garantire la qualità e l’affidabilità del prodotto.

• Condizioni climatiche: le condizioni climatiche possono influenzare le prestazioni dei pannelli solari. Ad esempio, come abbiamo già detto nel corso di questo articolo, i pannelli solari funzionano meglio in condizioni di sole diretto, ma possono perdere efficienza in caso di nuvole o nebbia. Se vivi in un’area con molta nebbia o coperta di nuvole, può essere necessario optare per pannelli solari ad alta efficienza, per garantire una produzione di energia elettrica adeguata.

Domande & Risposte sui pannelli fotovoltaici