Come un pannello solare produce energia elettrica

Come un pannello solare produce energia elettrica

Il processo di generazione di energia elettrica solare può essere un argomento un po’ misterioso per alcuni a digiuno del processo fotovoltaico. Non preoccuparti, siamo qui per aiutarti a capire come i pannelli solari riescano a produrre elettricità.

I componenti di base

Il primo passo per sapere come funzionano i pannelli solari è capire come sono fatti. Molti di loro usano il silicio come materiale di riferimento, uno degli elementi più comuni sul nostro pianeta.

Poiché la creazione di cristalli di silicio di qualità adeguata è un processo difficile e costoso, i sistemi elettrici domestici-solari sono generalmente costruiti con materiali simili ma meno costosi .

Come il rame, l’indio, il gallio e il selenide (CIGS); che non sono efficienti quanto il silicio di alta qualità, eppure forniscono una quantità adeguata di energia, a un costo ragionevole, per la maggior parte delle esigenze residenziali.

Durante la produzione vengono introdotte piccole quantità di altri elementi per alterare le cariche elettriche degli atomi di silicio. Ciò si traduce in strisce di silicio negativo (di tipo n), che ha un elettrone in più; e il silicio positivo (di tipo p), che manca di un elettrone.

Quando sono uniti a sandwich, questi due tipi di silicio formano una cella fotovoltaica – e quando più celle fotovoltaiche sono poste sotto vetro contemporaneamente, ci danno i moduli solari che vediamo oggi in cima agli edifici.

All’interno di ciascun pannello solare, c’è una piastra metallica conduttiva collegata a fili che conducono ad un combinatore a matrice fusa. Un dispositivo viene utilizzato per raccogliere energia attraverso un inverter , dove la corrente elettrica naturale diretta dell’energia viene cambiata in corrente elettrica alternata necessaria per alimentare le utenze di casa.

Trasformare l’energia solare in elettricità

La luce solare è una forma di energia costituita da particelle invisibili chiamate fotoni, che hanno energia, ma massa di riposo pari a zero. Quando i fotoni entrano in contatto con altre particelle, l’energia si espande in diversi modi a seconda del tipo di atomi che toccano.

D’altra parte, l’elettricità viene prodotta quando gli elettroni circondano gli atomi . Quindi quando un raggio solare colpisce un cristallo di silicio, gli elettroni al suo interno iniziano a saltare su e giù. E alla fine, alcuni di loro diventano così carichi, si liberano e si muovono più liberamente. Gli elettroni di silicio di tipo n cercano quelli in silicio di tipo p per sostituire gli elettroni mancanti all’interno dei loro atomi – producendo una corrente elettrica dal movimento di questi elettroni.

Le straordinarie qualità dei semiconduttori del silicio (e dei materiali simili) consentono di sostenere gli squilibri elettronici costanti. Significa che una fornitura costante di energia solare sarà a portata di mano ogni volta che i fotoni colpiscono i pannelli solari – una corrente raccolta da fili e trasportata attraverso il sistema. L’elettricità prodotta può essere consumata subito o stoccata in batterie per pannelli fotovoltaici.

Fattori che complicano la produzione di energia solare

E’ importante essere consapevoli dei fattori che devono essere attentamente considerati prima, durante e dopo la progettazione e l’installazione di qualsiasi sistema solare.

  1. Ombra: potresti già saperlo, ma i pannelli solari ombreggiati non producono la stessa quantità di energia di quelli esposti alla luce solare diretta. Quindi, se il tuo tetto è privato del sole  non produce energia, quindi il solare potrebbe non essere la soluzione migliore per te.
  2. Stagionalità: come il tempo, la produzione di energia solare varia di giorno in giorno e di mese in mese. Una giornata nuvolosa e invernale non sarà produttiva come una soleggiata, estiva; la cosa importante qui è concentrarsi su questo aspetto. Ad esempio, la neve a volte può riflettere la luce e migliorare le prestazioni del fotovoltaico.

Detto ciò nell’arco dell’ anno in Italia ogni Kw di potenza installata di impianto fotovoltaico realizzerà mediamente una produzione di 1200 kilowatt al Nord, 1300 al Centro e 1500 al Sud. Fonte wikipedia.

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