Impianto fotovoltaico: i nuovi pannelli ibridi

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Il maltempo non sarà più un ostacolo per l’impianto fotovoltaico. La nuova tecnologia fa sì che che i pannelli siano in grado di sfruttare anche il movimento dell’acqua.


Impianto fotovoltaico

Un impianto fotovoltaico consiste in un’installazione di pannelIi fotovoltaici su un tetto (o un’altra superficie) per la produzione di elettricità. I pannelli fotovoltaici consentono, attraverso dei moduli, di trasformare l’energia solare in energia elettrica. Un impianto fotovoltaico si può installare anche:

  • nel terrazzo;
  • nel balcone;
  • integrare nel tetto;
  • montare a terra.

Nel 2016, secondo l’Agenzia internazionale dell’energia (IEA) l’Italia nella classifica mondiale si è posizionata al primo posto per l’utilizzo dell’energia solare, seguita da Grecia e Germania.

Come funziona un impianto fotovoltaico?

Un impianto fotovoltaico sfrutta l’energia solare per produrre energia elettrica mediante effetto fotovoltaico. L’inverter consente di convertire la corrente continua (prodotta dai moduli fotovoltaici) in corrente alternata e la rende adatta all’autoconsumo. Infine, l'energia elettrica viene immessa in rete, passando per il contatore. L’inverter può essere monofase (per usi domestici) e trifase (per usi industriali).

Il rendimento dell’impianto fotovoltaico dipende anche dalla tipologia dei moduli (o pannelli fotovoltaici) scelti. I moduli, infatti, sono costituiti da celle fotovoltaiche che trasformano l'energia solare in elettrica grazie a un materiale semiconduttore (ad esempio il silicio). Possono essere:

  • con silicio amorfo (o a film sottili);
  • monocristallini;
  • policristallini.

I pannelli fotovoltaici con silicio amorfo presentano bassi rendimenti elettrici e sono i più economici. I pannelli monocristallini (in genere di colore nero o blu scuro), invece, sono i più efficienti ma anche i più cari. Infine, i pannelli solari di silicio policristallino (di colore blu chiaro) costano meno e tendono ad avere risultati migliori di quelli monocristallini quando utilizzati ad alti temperature.

Un impianto fotovoltaico è costituito da:

  • Moduli
  • Inverter
  • Quadri elettrici
  • Cavi di collegamento
  • Quadro di interfaccia.

Ricordiamo che anche quest’anno l’installazione di impianti fotovoltaici è soggetta a detrazione fiscale (vedi ecobonus 2018). La detrazione riguarda impianti che utilizzano le fonti rinnovabili di energia. Per poter usufruire del bonus l’impianto deve essere installato per la produzione di energia elettrica per la casa (uso domestico).

Inoltre, gli impianti fotovoltaici possono essere stand-alone o grid-connected. I primi, per le utenze isolate, possono essere installati nelle case di campagna o in montagna. Non sono collegati alla rete elettrica e rappresentano una buona opzione quando l’allacciamento alla rete non è possibile. I grid-connected sono connessi alla rete elettrica e difficilmente riescono a contribuire al 100% al fabbisogno energetico dell’abitazione, quando l’energia prodotta è insufficiente si può prelevare dal gestore di riferimento.

Impianti fotovoltaici e pannelli solari termici

A volte si crea un po’ di confusione tra impianti fotovoltaici e pannelli solari. I primi, come abbiamo visto, consentono di utilizzare l’energia solare per produrre energia elettrica. Invece, i pannelli solari termici sono utilizzati per produrre acqua calda sanitaria.

Il nuovo fotovoltaico

La tecnologia avanza e consente di superare gli ostacoli. Nel caso degli impianti fotovoltaici, il maltempo non sarà più un nemico. L’impianto fotovoltaico è progettato per sfruttare le radiazioni del sole, ma nei casi di pioggia e cielo nuvoloso la produzione di energia risulta inferiore. Ora, grazie a una nuova generazione di celle solari ibride si sfrutterà il movimento dell’acqua (pioggia) per produrre energia elettrica.

Queste celle solari ibride, secondo quanto scritto sulla rivista Acs Nano dai ricercatori della Soochow University in Cina, in futuro potrebbero essere utilizzate anche per la produzione di cappotti hitech in grado di produrre energia e alimentare i dispositivi portatili.

Come funzionano queste nuove celle?

Le nuove celle ibride sfruttano l’effetto triboelettrico che determina il trasferimento di cariche elettriche tra due corpi diversi quando vengono strofinati tra loro. Queste celle ibride sono formate dall’unione di una cella in silicio con un nanogeneratore trasparente che protegge la cella dall’acqua econverte l'energia meccanica in elettricità. L’elettrodo è condiviso tra i due dispositivi (cella solare e nanogeneratore triboelettrico).

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