Celle fotovoltaiche

Impianto fotovoltaico

Caratteristiche celle fotovoltaiche

Le celle fotovoltaiche sono sempre più in via di sviluppo. Sono efficienti e tecnologicamente avanzate.

di Redazione

29 marzo 2017

Celle fotovoltaiche

Negli ultimi dieci anni le celle fotovoltaiche sono dei dispositivi sempre più utilizzati non solo per edifici pubblici e privati, ma anche per capannoni industriali, giardini e serre. Di anno in anno ingegneri di tutto il mondo progettano nuove celle fotovoltaiche per riuscire a catturare l'energia pulita del sole e trasformarla in energia elettrica da utilizzare per svariati servizi non solo domestici. Si tratta di una soluzione innovativa per ottenere un perfetto risparmio energetico e tagliare di conseguenza le bollette. Le celle fotovoltaiche sono sistemi ideati soprattutto per produrre energia eco-sostenibile, non inquinante e dunque rispettosa del benessere del nostro pianeta. Sul web è possibile ritrovare numerosi esempi di questi dispositivi solari sempre più sviluppati da un punto di vista tecnologico.

Celle fotovoltaiche con perovskite

Ogni anno si parla di celle fotovoltaiche del futuro riferendosi ad una singolare ed innovativa creazione progettata in questo settore specifico. Si portano avanti approfonditi studi ed interessanti ricerche anche per abbassare i costi di produzione e, di conseguenza, d'acquisto sul mercato di questi dispositivi solari. Non molto tempo fa si è parlato della creazione di celle fotovoltaiche rivoluzionarie realizzate attraverso l'uso di un nuovo materiale: la perovskite. Due ricercatori, Annamaria Petrozza ed Henry Snaith, hanno dichiarato ai mass media che, proprio attraverso particolari semiconduttori policristallini costruiti con perovskite, si possono realizzare celle fotovoltaiche che arriverebbero anche ad offrire un'efficienza energetica maggiore del 15% rispetto ai consueti pannelli solari, fabbricati in tradizionale silicio. Quest'ultimo, proprio per la sua scarsa presenza in natura, ha dei costi di produzione maggiori.

Celle fotovoltaiche spalmabili

Tra le innumerevoli celle fotovoltaiche di ultima generazione vi sono anche quelle spalmabili. A che cosa ci riferiamo nello specifico? Si tratta di un impianto solare costruito con l'uso di pellicole altamente sottili. Il vantaggio è che queste possono essere facilmente poggiate su qualsiasi base, l'importante è che sia liscia. Queste celle fotovoltaiche sono state progettate da EnSol, una società norvegese specializzata nella tecnologia dei nanocristalli. Sappiamo, tra le altre cose, che differentemente da tutti i tradizionali dispositivi solari, queste celle in esame possono essere anche immesse direttamente sui vetri delle case, sugli edifici pubblici, e finanche sulle ali degli aerei. In realtà proprio perché sono celle spalmabili l'azienda pensa di poterle applicare anche su altre superficie piatte presenti nelle metropoli.

Modelli multi giunzione

Di recente si parla molto anche delle celle fotovoltaiche di multi giunzione dotate di una straordinaria efficienza energetica. A progettare questo sistema particolare, in seguito tre anni di intenso lavoro, è stato l'istituto Fraunhofer for Solar Energy Systems ISE. Le innovative celle solari sono formate da quattro sottocelle che riescono ad offrire uno straordinario risultato: si parla, infatti, di un rendimento energetico del 44,7%. Questi dispositivi sono stati fabbricati attraverso il wafer bonding: una singolare tecnologia dell'impacchettamento. Sappiamo che questi dispositivi sono state ideate per essere usate in modo particolare nel campo aerospaziale, anche se in seguito sono state prese in considerazione anche per altri settori. Nelle celle di multi giunzione è assente il silicio, mentre sono presenti semiconduttori del gruppo III-V della tavola periodica.

Domande frequenti

  • Qual è il principale vantaggio delle celle fotovoltaiche in perovskite rispetto al silicio tradizionale?
    Le celle in perovskite offrono un potenziale di efficienza energetica significativamente superiore, stimato oltre il 15% in più rispetto ai pannelli solari convenzionali in silicio. Un altro aspetto cruciale riguarda i costi: il silicio, essendo una risorsa naturale meno abbondante, presenta processi di produzione più onerosi. La perovskite, grazie alla sua struttura di semiconduttori policristallini, promette quindi non solo prestazioni migliori, ma anche una riduzione dei prezzi finali per l'utente, rendendo il fotovoltaico più accessibile.
  • Cosa sono le celle fotovoltaiche spalmabili e quali superfici possono essere utilizzate?
    Si tratta di un'innovazione tecnologica realizzata mediante pellicole estremamente sottili contenenti nanocristalli, sviluppate dalla società norvegese EnSol. A differenza dei moduli rigidi classici, queste celle possono essere applicate direttamente su qualsiasi superficie liscia e piana. Gli esempi includono vetrate residenziali, facciate di edifici pubblici, ali di aerei e persino ampie aree urbane. Questa flessibilità permette di integrare la produzione di energia in contesti prima impossibili, trasformando ogni elemento architettonico liscio in una fonte di energia pulita.
  • Come funzionano le celle fotovoltaiche multi-giunzione e qual è il loro rendimento?
    Progettate dall'Istituto Fraunhofer ISE, le celle multi-giunzione raggiungono un record di efficienza del 44,7%, ottenuto grazie a una struttura composta da quattro sottocelle sovrapposte. Utilizzano una tecnologia chiamata 'wafer bonding' per l'impacchettamento e impiegano semiconduttori del gruppo III-V della tavola periodica, escludendo completamente il silicio. Sebbene siano state inizialmente concepite per il settore aerospaziale, dove l'efficienza è prioritaria, la loro elevata capacità di conversione energetica le rende candidate interessanti anche per applicazioni terrestri specializzate.
  • In quali ambiti vengono attualmente impiegate le celle fotovoltaiche moderne?
    L'utilizzo del fotovoltaico si è esteso ben oltre gli impianti residenziali standard. Oggi le celle sono installate su edifici pubblici, capannoni industriali, giardini e serre. L'evoluzione tecnologica permette inoltre applicazioni insolite come l'integrazione nelle strutture aeronautiche (ali degli aerei) e nelle coperture urbane. Questa versatilità dimostra come la tecnologia stia diventando un elemento trasversale per il risparmio energetico e la sostenibilità ambientale, adattandosi a diverse esigenze produttive e domestiche senza richiedere grandi spazi aggiuntivi.