Come Funziona un Impianto Fotovoltaico

Come Funziona un Impianto Fotovoltaico



La conversione delle radiazioni solari in energia elettrica è possibile grazie alle proprietà di materiali come il silicio, detti semiconduttori, e avviene senza il coinvolgimento di movimenti meccanici, dunque senza necessità di alimentare l’impianto con un combustibile. La scelta del silicio è motivata da due ragioni: si trova in natura in quantità enorme e, in più, è un materiale largamente usato dall’industria elettronica, quindi c’è grossa disponibilità di materie di scarto da riutilizzare. Ecco, in breve, la lavorazione:
I cristalli di silicio subiscono il processo di melting, durante il quale, dopo la fusione, si raffreddano e con il calo di temperatura la massa fusa prende la la forma di un cilindro. Il cilindro viene tagliato in lamine – i wafers – le quali sono poi drogate per modificarne le proprietà elettriche. In sostanza, il pannello fotovoltaico è costituito dai wafers – celle fotovoltaiche – collegati tra loro in serie e chiusi tra un foglio di plastica e una lastra di vetro temperato. Il vetro anteriore sostiene il peso di una persona senza deformazioni importanti, resiste a situazioni meteorologiche estreme, come la grandine e ha un grande valore di trasmittanza, cioè la capacità di essere attraversato dalla luce. Dietro le celle, e anche tra celle e vetro, c’è uno strato di vinil-acetato di etilene che serve per far funzionare in modo ottimale il pannello e per proteggerlo dall’usura del tempo: ritarda l’ingiallimento provocato dai raggi ultravioletti, riduce gli interstizi tra vetro e celle, isola elettricamente la parte attiva del pannello. Il pannello produce corrente continua, che non può essere sfruttata perché incompatibile con quella della rete. Per trasformarla in corrente alternata monofase a tensione e frequenza di rete si usa un convertitore, chiamato inverter. La resa energetica dei pannelli è determinata anche dall’ancoraggio alla struttura. Il fissaggio dei pannelli dovrebbe essere distribuito, per evitare sforzi localizzati; tra i moduli si prevede uno spazio per gli assestamenti della struttura e le dilatazioni termiche; è consigliabile montare i pannelli con una inclinazione di 10/15°, per ottimizzare l’esposizione ed evitare il ristagno dello sporco. Le strutture di sostegno sono, di norma, in acciaio zincato o in alluminio.

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