Impianto fotovoltaico

Impianto fotovoltaico

Pannelli fotovoltaici ultima generazione

I pannelli fotovoltaici ultima generazione presenti sul mercato sono ancora più tecnologici e funzionali.

di Redazione

31 marzo 2017

Pannelli fotovoltaici ultima generazione

I pannelli fotovoltaici ultima generazione sono sempre più sotto la lente di ingrandimento. Si tratta di impianti innovativi e rivoluzionari da un punto di vista tecnologico capaci di raggiungere un perfetto risparmio energetico. Differentemente da quanto si possa immaginare si tratta di dispositivi anche meno costosi nella loro produzione. Ingegneri di tutto il mondo si sfidano nel cercare di trovare l'impianto migliore per catturare l'energia solare e trasformarla in energia elettrica puntando ad un'ottima efficienza. Sono notevoli ed interessanti le sperimentazioni che vengono portate avanti dagli scienziati di importanti società ed università. Negli anni si sono raggiunti innumerevoli traguardi: si è passati, ad esempio, dai rigidi pannelli fotovoltaici composti da silicio amorfo a celle fotovoltaiche leggere e flessibili fino a quelle formate con perovskite.

Pannelli fotovoltaici alla perovskite

Si parla spesso dei pannelli fotovoltaici ultima generazione alla perovskite. Si tratta di una trovata innovativa nel settore dei sistemi solari. A che cosa ci riferiamo nello specifico? La perovskite rimanda ad un composto organico facilmente rintracciabile in natura, molto di più rispetto al silicio di cui sono composti i sistemi fotovoltaici tradizionali. Ciò comporta, come conseguenza, che i costi dei pannelli solari alla perovskite saranno anche più economici. Il nome si riallaccia ad un'ampia gamma di minerali. Alcuni scienziati scoprirono già molti anni fa che una perovskite riusciva a trasformare la luce in elettricità. Nel tempo gli studi si sono intensificati fino a quando, circa due anni fa uno staff del Politecnico di Losanna è riuscito ad ottenere con una sola cella a perovskite un'efficienza energetica superiore a quella del silicio, arrivando a superare il 20%.

Silicio policristallino

I pannelli fotovoltaici ultima generazione stanno diventano di ridotte dimensioni, più durevoli e sono sempre più alla portata di tutti. Se in tempi recenti si parla delle celle formate da perovskite è anche vero che si fanno passi da gigante anche con il silicio multi cristallino. Di recente, infatti, alcuni studiosi dell'istituto tedesco Fraunhofer ISE, dopo circa trent'anni di studi approfonditi, hanno dato vita ad un sistema molto interessante chiamato Topcon. Una cella fotovoltaica riuscirebbe a raggiungere un'efficienza energetica di circa il 22%. Il silicio policristallino avrebbe, tra le altre cose, una migliore tolleranza alle impurità presenti nell'atmosfera. Sappiamo che il Fraunhofer Ise sta portando avanti anche una ricerca importante sull’agrofotovoltaico ed ha realizzato un sistema sperimentale da 194 kWp nella parte meridionale della Germania. L'impianto solare dovrà incrementare la resa di quattro diverse colture nelle due prossime stagioni estive.

Domande frequenti

  • Cosa sono esattamente i pannelli fotovoltaici alla perovskite?
    La perovskite è un composto chimico naturale, molto più abbondante e facile da reperire rispetto al silicio utilizzato nei pannelli tradizionali. Questa tecnologia rappresenta un'innovazione significativa perché permette di produrre celle solari non solo più economiche grazie alla materia prima accessibile, ma anche estremamente efficienti. Studi recenti, come quelli condotti dal Politecnico di Losanna, hanno dimostrato che singole celle in perovskite possono superare il 20% di efficienza energetica, dimostrando un potenziale superiore rispetto alle tecnologie convenzionali. Si tratta quindi di una soluzione promettente per abbattere i costi e aumentare la resa degli impianti solari.
  • Qual è il vantaggio principale del silicio policristallino rispetto ad altri materiali?
    Il silicio policristallino, specialmente nelle nuove configurazioni come la tecnologia Topcon sviluppata dall'istituto tedesco Fraunhofer ISE, offre un'efficienza energetica che può raggiungere il 22%. Un vantaggio cruciale di questa variante è la sua maggiore tolleranza alle impurità atmosferiche, il che la rende robusta e affidabile anche in ambienti non perfettamente controllati. Inoltre, i progressi in questo settore hanno portato a pannelli più compatti e durevoli. Le ricerche in corso, incluso l'agrofotovoltaico, mostrano come questa tecnologia stia evolvendo per integrarsi armoniosamente sia negli spazi urbani che agricoli, massimizzando la produzione senza compromettere altre attività.
  • Come si confronta l'efficienza della perovskite con quella del silicio tradizionale?
    Le celle fotovoltaiche alla perovskite hanno raggiunto traguardi impressionanti, superando il 20% di efficienza in laboratorio, un risultato che compete direttamente o supera alcune prestazioni del silicio tradizionale in contesti specifici. Mentre il silicio rimane lo standard storico, la perovskite si distingue per la capacità di convertire la luce in elettricità con materiali più leggeri e flessibili. Gli scienziati stanno lavorando per stabilizzare queste celle e migliorarne la durata nel tempo. Attualmente, la differenza chiave risiede nella combinazione di alta efficienza teorica e costi di produzione potenzialmente inferiori, rendendola una candidata ideale per la prossima generazione di pannelli solari commerciali.
  • Cos'è l'agrofotovoltaico e quali benefici porta?
    L'agrofotovoltaico è un sistema innovativo che integra la produzione di energia solare con l'attività agricola sullo stesso terreno. Un esempio concreto è stato realizzato dal Fraunhofer ISE in Germania con un impianto da 194 kWp, progettato per incrementare la resa di quattro diverse colture durante le stagioni estive. Questo approccio dual-use permette di ottimizzare l'uso del suolo, generando energia pulita senza sottrarre spazio all'agricoltura. Anzi, in alcuni casi, i pannelli possono fornire ombreggiatura benefica alle piante, riducendo l'evaporazione dell'acqua e proteggendole dalle intemperie, creando sinergie positive tra produzione alimentare ed energetica.
  • Perché i nuovi pannelli sono considerati più economici da produrre?
    La riduzione dei costi di produzione è legata principalmente ai materiali utilizzati. A differenza del silicio, che richiede processi di purificazione complessi e energivori, la perovskite è un composto organico facilmente rintracciabile in natura e più semplice da elaborare. Questo si traduce in una catena di approvvigionamento meno onerosa. Inoltre, la possibilità di creare celle leggere e flessibili apre la strada a tecniche di fabbricazione innovative, come la stampa roll-to-roll, che potrebbero ulteriormente abbattere i prezzi. L'obiettivo finale è rendere l'energia solare accessibile a un pubblico più ampio, democratizzando l'accesso alle energie rinnovabili attraverso tecnologie più efficienti e meno costose.