TIPOLOGIE PANNELLI

Una prima differenziazione tra i pannelli fotovoltaici può essere fatta sulla base del materiale con cui essi sono fatti. Esistono infatti diverse tipologie di pannelli fotovoltaici che possono essere raggruppato in due macro categorie:

CRISTALLINI
Silicio Polycristallino (o policristallino): Sono pannelli rigidi (normalmente montati su strutture in alluminio). Sono caratterizzati da celle in cui il silicio non ha una struttura cristallina uniforme. Hanno ottime rese con la radiazione indiretta mentre hanno rese inferiori al monocristallino in presenza di radiazione diretta. Sono particolarmente adatti all'installazione in siti caratterizzati da scarsa limpidezza del celo (nebbia, nuvole, inquinanti ambientali, ecc.) quali la pianura padana.

Silicio Monocristallino:Sono pannelli rigidi (normalmente montati su strutture in alluminio). Sono caratterizzate da celle in cui il silicio ha una struttura cristallina uniforme. Hanno ottime rese con la radiazione diretta mentre sono meno efficaci con la radiazione indiretta. In condizioni ambientali normali hanno rese complessive leggermente superiori ai polycristallini.

THIN FILM
Silicio Amorfo: Sono pannelli caratterizzati dalla bassa efficienza ma da prestazioni particolarmente buone in presenza di radiazione diffusa ed elevate temperature di esercizio. Vengono pertanto generalmente utilizzati nelle coperture industriali dove un'ampia superficie è disponibile. A parità di potenza installata hanno un costo paragonabile o leggermente inferiore ai sistemi mono o polycristallino.

GaAs (Arseniuro di Gallio): Sono celle dall'elevatissima efficienza (fino 25%) il costo estremamente elevato e la difficoltà di produzione ne limitano l'uso a nicchie quali il settore aereospaziale.

GaAs - GaInP: Arseniuro di Gallio e Fosfuro di Indio-Gallio. Sono una versione particolare delle celle GaAs caratterizzate da una doppia giunzione e da più strati sovrapposti così da poter essere sensibili a più lunghezze d'onda.

CdTe - CdS: Telluro di Cadmio e Solfuro di Cadmio. Si tratta di una particolare tipologia di celle a film sottile di recente sviluppo. Sono prodotti caratterizzati da ottime prestazioni sia in termini di efficacia che in termini di resistenza alle alte temperature. A causa di scelte commerciali dei pochi produttori al mondo sono prodotti destinati a impianti di dimensioni medio/grossi nei quali i pannelli CdTe vengono forniti con particolari garanzie (rendimento, durata, smaltimento a fine vita) che li rendono particolarmente vantaggiosi. La presenza di cadmio ha generato alcuni dubbi in merito al loro uso ma, studi di varie università e di organi pubblici quali AUSL e VV.FF., ne hanno dimostrato l'assoluta sicurezza anche in ragione dei limitatissimi quantitativi di Cadmio presenti. L'esperienza accumulata da Satrel nell'uso di sistemi CdTe ci consente di proporre soluzioni all'avanguardia sia dal punto di vista tecnologico che dell'integrazione architettonica nella realizzazione di impianti di medie e grandi dimensioni.

Celle organiche:Sono celle attualmente ancora in fase di ricerca sperimentale. Consentirebbero di produrre celle fotovoltaiche a base organica sotto forma di film plastico. I costi di produzione stimati sono estremamente bassi. Non è ancora prevista una loro data di produzione su scala industriale.

A prescindere però dalla tipologia di celle utilizzate (amorfo, mono o poli cristallino) è estremamente importante saper valutare la qualità dei materiali proposti. Non è infatti sufficiente utilizzare celle monocristalline per poter dire di realizzare un impianto di qualità (in alcune condizioni altre soluzioni sono migliori) ma bisogna analizzare le prestazioni dei pannelli utilizzati per poter capire se si tratta di materiale di qualità oppure no.
Ogni pannello per poter essere utilizzato in un impianto fotovoltaico con il Conto Energia deve essere dotato di una certificazione (EIC61215) e corredato di una scheda tecnica che ne specifichi le prestazioni. Sulla scheda sono riportati i valori di tensione e corrente sia a vuoto che a carico (rilevabili anche dall'etichetta sul pannello) ma sono presenti anche i grafici di rendimento del pannello. I valori riportati sono quelli rilevati alle condizioni STC (Standard Test Condition) ovvero AM1.5, 1.000W/m2 di irraggiamento e ad una temperatura di 25°C. Le condizioni STC sono però difficilmente ottenibili in una installazione reale pertanto solo l'analisi dei grafici e di altri valori quali il NOCT permette di sapere se il pannello è di qualità oppure no.

Questi grafici mettono in correlazione la produzione energetica con variabili quali l'irraggiamento solare e la temperatura:


VA in funzione dell'irraggiamento

VA in funzione della temperatura

Come si può vedere entrambi i parametri impattano sul rendimento del pannello:

  • • all'aumentare dell'irraggiamento aumento la corrente generata;
  • • all'aumentare della temperatura diminuisce la tensione d'uscita del pannello;

Combinando i dati di due grafici precedenti si ottiene pertanto la curva di potenza caratteristica del pannello e il punto di massima potenza dello stesso:

Per una prima valutazione per sapere se un pannello è di qualità è sufficiente valutare le curve VA (non i valori) più la curva è "quadrata" migliore è la qualità del pannello: una curva quadrata (come quelle sopra) significa che il nostro pannello mantiene più a lungo prestazioni simili a quelle di targa mentre una curva panciuta indica un rapido scostamento delle prestazioni effettive da quelle di targa.

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