Tutti sanno cos’è un pannello fotovoltaico e a cosa serve, ma in pochi saprebbero dire come funziona e da quali materiali è composto. Scopri di più!
L’energia fotovoltaica è senza dubbio una delle più promettenti fonti di energia alternative.
A generarla sono i pannelli solari, strumenti che trasformano i raggi solari in energia utile per l’uomo e che ad oggi trovano applicazione in svariati campi di utilizzo: dall’installazione sui tetti delle case per fornire calore ed elettricità, fino all’impiego su veicoli spaziali, ai quali possono garantire energia persino per decenni.
Ma com’è fatto un pannello fotovoltaico? E come funziona realmente?
Esistono due tipi principali di pannelli:
- i pannelli fotovoltaici, anche detti “solari”, servono per generare corrente elettrica da luce del sole;
- i pannelli solari termici, che invece utilizzano la luce solare per riscaldare l’acqua.
Oggi noi ci occuperemo del primo tipo, i fotovoltaici.
Sono composti da molteplici celle fotovoltaiche, piccoli dispositivi elettronici disposti uno accanto all’altro e collegati tra loro a costituire il cuore dei sistemi di generazione di energia solare.
Ognuna di esse è composta da più elementi: una base conduttiva di metallo e un vetro protettivo racchiudono due lastre di semiconduttore, di tipo P e di tipo N, e svariati contatti metallici conduttivi.
Le due lastre sono composte maggiormente di silicio, un materiale che a seconda della situazione può comportarsi da conduttore o da isolante.
Inoltre per creare la placca di tipo P, si utilizza il boro: mischiandolo con il silicio si vanno a creare delle lacune instabili che trasportano cariche positive; la lastra di tipo N invece è creata mescolando silicio e fosforo. Questa volta però un elettrone rimane libero trasportando cariche negative.
Quando si sovrappongono i due tipi di silicio, alcuni elettroni si uniscono formando un campo elettrico.
La luce solare interrompe i legami del sistema: connettendo dei cavi ai contatti della cella, gli elettroni e le lacune in eccesso tendono ad unirsi, creando così una corrente elettrica.
Pannello fotovoltaico: come viene sfruttato in casa?
Nelle case dotate di impianto fotovoltaico, tutto ha origine dai pannelli sul tetto.
Una volta che viene generata nuova energia pulita, questa viene veicolata all’inverter solare, componente essenziale dell’impianto che converte la corrente continua in corrente alternata prima di immetterla nella rete elettrica domestica.
Contemporaneamente l’energia viene anche utilizzata per caricare le batterie di accumulo, necessarie per garantire una riserva di elettricità durante la notte o in caso di giornate particolarmente nuvolose.
Dall’inverter solare la corrente alternata passa attraverso un contatore che ne misura la produzione, il consumo e la quantità: ovviamente, più luce viene assorbita, più elettricità sarà prodotta dal pannello.
Dal contatore elettrico l’elettricità viene trasferita nel quadro generale, attraverso cui viene immessa nell’impianto elettrico dell’edificio dove poi potrà essere utilizzata normalmente.
I vantaggi dell’energia fotovoltaica sono tantissimi e vanno dal risparmio economico alla riduzione dell’inquinamento, dato che sfruttando i raggi del sole non vengono emessi né CO2 né altri agenti inquinanti.
Questo tipo di energia è sempre disponibile e in grandi quantità: infatti il sole è una fonte rinnovabile ed inesauribile e può tranquillamente essere sfruttato per altri 5 miliardi di anni!
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