Come funziona l’energia fotovoltaica?
I dati mostrano che l’energia solare è un settore promettente: negli ultimi 10 anni la capacità globale degli impianti fotovoltaici è aumentata di oltre 17 volte. I vantaggi sono evidenti: energia pulita con emissioni di gas serra praticamente pari a zero, sicurezza per l’uomo e per l’ambiente, autonomia operativa, indipendenza dai fornitori di energia e risparmio.
Il sole è una fonte di energia alternativa inesauribile. Ogni ora il nostro pianeta riceve più energia di quanta ne usi l’umanità in un anno. Ma come convertirla? A questo servono gli impianti fotovoltaici.
Come funziona un pannello solare
Nonostante la semplicità esterna del dispositivo, il principio di funzionamento di un tale dispositivo elettrico è piuttosto complicato. Si basa sull’effetto fotoelettrico, che si ottiene utilizzando celle fotovoltaiche. I pannelli solari raccolgono i raggi dalla nostra stella. Cadono sullo strato fotovoltaico. Queste celle sono prodotte con due strati di silicio modificati chimicamente. Quando i fotoni della luce solare raggiungono la superficie, questi elettroni acquisiscono la capacità di muoversi, creando un flusso che produce una corrente elettrica.
La luce solare provoca il rilascio di elettroni dai due strati. Gli elettroni del secondo strato occupano lo spazio lasciato libero dal primo strato. C’è un movimento costante di elettroni, che porta alla formazione naturale di tensione sul circuito esterno. Di conseguenza, uno degli strati fotovoltaici acquisisce una carica negativa e il secondo diventa positivo.
Successivamente, l’inverter converte la corrente da CC a CA.
Ogni cella genera una piccola quantità di energia e un pannello è generalmente composto da 36-72 celle fotovoltaiche. Collegando tra loro più pannelli si realizza un impianto fotovoltaico. Da otto a dieci pannelli sono sufficienti per alimentare una piccola casa. Tuttavia, queste statistiche sono ovviamente influenzate da alcuni fattori come l’efficienza dei pannelli, la quantità di luce solare nella regione e il fabbisogno energetico della residenza stessa.
Il processo di conversione della luce solare in energia elettrica inizia nella cosiddetta cella fotovoltaica. È importante notare che i pannelli solari fotovoltaici generano elettricità sotto forma di corrente continua, il che significa che l’elettricità deve passare attraverso un inverter per convertirla in corrente alternata, che è comunemente usata negli edifici, negli elettrodomestici, nelle prese e nelle lampadine.
Collegamento dei pannelli solari
L’efficienza e il corretto funzionamento dei pannelli solari dipendono non solo dalla loro tipologia, potenza, ma anche dall’installazione e dal collegamento. È necessario sviluppare lo schema corretto per il collegamento di tutti gli elementi della centrale elettrica e selezionare correttamente il luogo per l’installazione dei pannelli solari.
Tutti i pannelli devono poi essere collegati in parallelo-serie. Questo tipo di connessione consente di garantire la massima efficienza delle apparecchiature.