Pannelli solari:  rendimento e celle fotovoltaiche

Pannelli solari: rendimento e celle fotovoltaiche

Gianfrancesco, Tuttofare & programmatore informatico

Guida scritta da:

Gianfrancesco, Tuttofare & programmatore informatico

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I pannelli fotovoltaici raccolgono l’energia solare e la trasformano in elettricità. Per caratterizzare questa capacità di trasformare la luce in elettricità, si parla di rendimento. In pratica, esso dipende dalle celle fotovoltaiche, dall’orientamento, dalla superficie e dall’irraggiamento solare.

Caratteristiche importanti

  • Tipo di cella
  • Orientamento
  • Inclinazione
  • Superficie in m²
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Come determinare il rendimento di un pannello fotovoltaico

Formula di calcolo


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Il rendimento di conversione si calcola dividendo la potenza elettrica massima in uscita dal pannello solare (espressa in watt di picco o Wp) per la potenza dell’irraggiamento solare assorbito.

Espresso in percentuale (%), il rendimento rappresenta la frazione di energia solare trasformata in energia elettrica. Più esso è elevato, più il pannello solare è efficiente.

Rendimento e superficie del pannello

Se ti trovi a scegliere tra pannelli A e pannelli B con un rendimento superiore, a pari superficie, i pannelli B produrranno più elettricità. A pari potenza, servirà una superficie maggiore dei pannelli di tipo A per produrre la stessa quantità di energia.

Per l’installazione, se hai vincoli di spazio, perché il tetto della tua casa è piccolo, o perché vuoi alimentare dei dispositivi molto potenti del tuo camper, scegli dei pannelli a rendimento elevato (più cari). Se la potenza richiesta è bassa e non hai vincoli di spazio, dei pannelli fotovoltaici a basso rendimento (meno cari) vanno benissimo.

Rendimento dei pannelli fotovoltaici


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Esistono numerose tecnologie di celle fotovoltaiche, di cui alcune con rendimento superiore al 60%. Sfortunatamente, la maggior parte di queste tecnologie è stata sviluppata per utilizzi molto specifici come il settore spaziale e, attualmente, non trovano applicazione tra il grande pubblico a causa del loro costo. Le celle fotovoltaiche disponibili sul mercato del grande pubblico sono realizzate in silicio.

Il rendimento dipende dal modo in cui il cristallo di silicio è fabbricato e può arrivare fino al 25%. Si distinguono 3 tipi di celle a base di silicio.

Silicio amorfo

Queste celle possono produrre fino a 60 Wp/m², ossia un rendimento in pieno sole che si aggira attorno al 6%. Poco costoso da produrre, questo tipo di celle è adatto a piccoli dispositivi elettronici come gli orologi o le calcolatrici. Possono essere montate su supporti flessibili, per applicazioni sorprendenti.

Silicio monocristallino

Questo tipo di celle può produrre fino a 150Wp/m², ossia un rendimento che va dal 16 al 24%. Queste celle sono fatte con un solo cristallo di silicio, che viene tagliato a strati sottili, e sono riconoscibili dal loro colore blu uniforme. Il loro processo di fabbricazione le rende costose. Infine, il loro rendimento cala con una scarsa esposizione o se la luce è diffusa.

Silicio policristallino

Questi modelli di celle hanno un rendimento del 15% circa e possono produrre 100 Wp/m². Quando il silicio fuso si raffredda, si formano diversi cristalli, da cui le sfumature bluastre di queste celle. Il loro rendimento è sensibile alla scarsa illuminazione e alla luce diffusa.

I parametri che influiscono sulla potenza prodotta


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L’installazione dei pannelli solari è fondamentale. A seconda del loro orientamento e della loro inclinazione, la perdita di rendimento può arrivare fino al 30%.

Puoi comprare un pannello solare molto efficiente sulla carta, ma che non produrrà quanto sperato a causa di una cattiva installazione. L’orientamento ideale è in pieno sud, per un picco di produzione allo zenit.

Un pannello orientato a sud-est o sud-ovest avrà una perdita del 4-5%. Installalo rivolto a est o ad ovest e questa perdita può salire fino al 20%. Idealmente, un pannello solare deve essere inclinato di30-35° rispetto all’orizzontale. Un pannello posato in piano vede il suo rendimento calare del 10%, e crollare del 30% se posato in verticale.

Scegli con cura il luogo di installazione dei tuoi pannelli fotovoltaici, per farli funzionare al massimo del loro potenziale! E, ovviamente, non dimenticarti di pulire di tanto in tanto la loro superficie.

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Gianfrancesco, Tuttofare & programmatore informatico

Interessato fin da bambino ai lavori manuali e alla tecnologia e da sempre affascinato dal bricolage e dalla lavorazione del legno, ho colto l'occasione dell'acquisto della nuova casa per dedicarmi a questa mia passione. Decorazione (ovviamente con l'aiuto di mia moglie), creazione di mobili su misura per la stanza di mio figlio ma anche impianto elettrico e idraulico... insomma, mi sono dato da fare! Per mancanza di spazio, non ho un laboratorio fisso e alcuni degli utensili che sognavo non sono ancora entrati a far parte della mia collezione. Conosco molto del mondo del fai-da-te e per questo spero di poterti guidare nella scelta dei tuoi prodotti.

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