Come funzionano i pannelli solari? Scopri tutte le caratteristiche

Esigenze di mercato, risparmio ed aspetto ecologico li spingono sempre di più, ma cosa sono e come funzionano i pannelli solari?

Quali sono le caratteristiche che dobbiamo ricercare negli stessi, quanto durano e come sono realizzati tecnicamente? Scopriamolo nelle prossime righe.

Come funzionano i pannelli solari?

In un mondo che cerca e sostiene sempre di più le energie rinnovabili, ce n’è una a cui ricercatori e clienti hanno sempre prestato molta attenzione, in quanto gratuita, eterna e spesso presente. A differenza del vento e dell’energia geotermica, il sole infatti ci fa sempre compagnia, in maniera più o meno forte ed estesa durante tutto l’anno.

Ecco perché nei paesi dell’Area Mediterranea, ma non solo, lo sfruttamento di questa energia ha subito un notevole incremento negli ultimi anni.

I pannelli solari, anche in versione da viaggio come gli EcoFlow Solar Panel sono infatti il sistema più semplice per convertire una fonte sempre presente in energia.

I pannelli solari sono la base dei moderni impianti fotovoltaici, perfetti convertitori da energia del sole a corrente elettrica o energia termica.

Ma, come funzionano i pannelli solari?

Come funziona il pannello solare?

Vediamo nel dettaglio come funzionano i pannelli solari.

Un pannello solare è un insieme di celle fotovoltaiche collegate tra loro. Ognuna di queste celle, è composta da un unità di silicio multistrato opportunamente lavorata, la cui funzione è quella di raccogliere energia solare e trasformarla in energia.

Il silicio viene infatti colpito dall’onda elettromagnetica che compone la luce solare, queste particelle stimolano il materiale, il quale inizia a produrre elettroni che generano un flusso elettrico.

Il pannello solare diventa quindi l’unità primaria di raccolta per due diverse applicazioni:

Pannello solare termico: cos’è e come funziona

Questo tipo di pannello converte le radiazioni solari in energia termica. Questa energia viene poi trasferita ad un accumulatore termico per funzioni di riscaldamento, come quelle dell’acqua calda ai termosifoni.

Pannello solare fotovoltaico: cos’è e come funziona

Anche in questo caso si sfruttano le radiazioni solari, ma le stesse vengono utilizzate per produrre elettricità. In questo caso, quello che viene generato è un campo elettrico in corrente continua che si può utilizzare anche per alimentare dispositivi “on-the-road” quando sono in versione Solar Generators.

Tipologie di pannelli solari fotovoltaici

La materia prima è sempre la stessa, ma il prodotto viene declinato in diverse tipologie e pannelli, in base a come viene trattato ed “applicato” il silicio.

In linea di massima troviamo tre tipologie; scopriamo quindi quali e come funzionano i pannelli solari qui sotto elencati:

• Pannello fotovoltaico a film sottile: come si evince dal nome, si tratta di un pannello composto da un “wafer” di sottili pellicole di vari materiali. Al silicio si affiancano solitamente il tellururo di cadmio, il seleniuro di indio ed il gallio di rame. Questo “wafer”, tra le tre combinazioni che vedremo è quello con un’efficienza inferiore. Garantisce infatti una conversione che non supera il 10%. Nonostante non abbia grandi prestazioni, viene scelto perché è economico ed essendo flessibile e leggero si presta per molte applicazioni.
• Pannello in silicio policristallino. É il pannello classico, praticamente un unico strato di silicio, con un efficacia di conversione relativamente buona, attorno al 15%.
• Solare fotovoltaico in silicio monocristallino. Sono i più moderni e costosi, ed ovviamente anche i più performanti. Arrivano infatti la 20% di conversione e lo fanno tramite una lavorazione specifica che crea ogni cella da un singolo cristallo di silicio.

Impianto fotovoltaico, come funziona?

Ora che sappiamo come funziona un singolo pannello solare e di quale tipo può essere, vediamo come funzionano i pannelli solari se considerati ad impianto. Come abbiamo già indicato, il sistema funziona partendo dalla luce solare.

La stessa colpisce il pannello solare, il quale procede alla sua “magica” trasformazione, da raggio solare a corrente elettrica continua. Questa tipologia di corrente, non è ancora quella adatta ai nostri elettrodomestici, sarà infatti necessario trasformarla in corrente elettrica alternata, come quella che si riceve normalmente a casa. A provvedere a questa trasformazione provvede l’inverter. La corrente elettrica è ora utilizzabile o inviabile alla rete.

Ecco quindi che dopo l’inverter può venire installato un contatore, che va a tenere traccia della quantità di energia generata e dell’eventuale parte ceduta alla rete. Questo continuo scambio è necessario per due ragioni:

• l’impianto fotovoltaico, grazie al suo funzionamento, dà il proprio meglio in presenza di sole, questo potrebbe creare un surplus energetico che non viene utilizzato
• in assenza di sole non c’è praticamente generazione di energia.

É quindi consigliabile essere allacciati alla rete, che farà la funzione di polmone, assorbendo e pagando il surplus generato e vendendo quanto invece ci serve, in un continuo scambio che viene compensato giorno dopo giorno, oppure si possono valutare delle power station portatili per installazioni completamente off-the-grid.

Un’alternativa a questo interscambio continuo consiste nel montare un inverter con accumulo o un pacco batterie, soluzioni che permetteranno di immagazzinare e conservare energia che verrà utilizzata nel momento della necessità.

Tipo di impianto

La presenza o meno di una batteria definisce anche il tipo di impianto e come funzionano i pannelli solari. Troviamo quindi due diverse tipologie di impianto:

• Sistema stand alone. In questa configurazione il sistema genera energia e la immagazzina per quanto possibile. In questa configurazione è sempre presente una batteria e l’impianto non è mai collegato ad una rete elettrica. La sua collocazione tipo è in case di campagna non connesse, chalet, camper, yacht etc. Questa soluzione è perfetta anche per chi fa trekking e desidera mantenere in carica i propri dispositivi elettronici, usando soluzioni portatili come i pannelli solari EcoFlow.
• Sistema grid connected. Dotata o meno di batteria, questa configurazione è sempre connessa alla rete elettrica nazionale che acquista il surplus energetico prodotto quando presente e vende invece energia quando quella generata o immagazzinata non è sufficiente.

Durata dei pannelli solari

La durata dei pannelli solari rappresenta un fattore fondamentale da considerare prima di un’eventuale installazione o investimento. Ad oggi, i pannelli di un sistema fotovoltaico sono garantiti per una “vita utile” pari a circa 25 anni. Questo elevato lasso di tempo rende molto conveniente l’investimento iniziale. C’è poi da considerare che quanto indicato è il tempo in cui il pannello “performa” al massimo, ma lo stesso può durare anche molti più anni, con  solo leggeri cali prestazionali.

Pannelli solari ed impianto fotovoltaico, una scelta di risparmio

Una volta compreso come funzionano i pannelli solari e le diverse tipologie presenti nel mercato è facile comprendere il risparmio che questi favoriscono:

• Risparmio ecologico, perché si riduce il proprio impatto ambientale, scegliendo energia pulita, ad impatto zero ed infinita.
• Risparmio economico, perché il costo di acquisto e montaggio dell’impianto viene recuperato in poco tempo, permettendo un buon guadagno nel tempo.
• Convenienza economica che viene ulteriormente agevolata ed incrementata dalle detrazioni sulle imposte e dai finanziamenti in vigore elargiti dal governo italiano e dall’Unione Europe.

Ora che sai come funzionano i pannelli solari, è arrivato il momento di agire, inizia con EcoFlow.