Come funzionano i pannelli solari: guida all’acquisto consapevole

L’energia solare è una delle fonti di energia rinnovabile più promettenti per il prossimo futuro, non solo per risparmiare, ma anche per ridurre l’impatto ambientale: una fonte di energia pulita che, utilizzata in casa o in azienda, può aiutare a sostituire in parte o completamente l’energia prodotta dai combustibili fossili.

Una scelta economica ed ecologica per famiglie e imprese anche a fronte del caro bollette. Non a caso i pannelli solari sono diventati sempre più popolari, ma pochi sanno come funzionano. Capirlo è invece importante per ottenere il massimo dalla loro installazione e ridurne la manutenzione, garantendo maggiore durata e migliori prestazioni.

Vediamo dunque di chiarire il funzionamento dei pannelli solari, dalla conversione dell’energia solare in elettricità alla loro efficienza in diverse condizioni climatiche, anche per confrontare le caratteristiche dei pannelli proposti dai produttori, e individuare la soluzione più adatta alle proprie esigenze.

Come sono fatti i pannelli solari?

I pannelli solari sono costituiti da diverse parti. Le principali sono:

1. Celle fotovoltaiche: il cuore del pannello solare e si occupano di convertire l’energia luminosa del sole in energia elettrica. Le celle sono formate da materiale semiconduttore, come il silicio.
2. Strato protettivo superiore. Questo strato solitamente è in vetro temperato e protegge le celle fotovoltaiche dagli agenti atmosferici e dai danni fisici, garantendo al tempo stesso il passaggio della luce solare.
3. Struttura di supporto, generalmente realizzata in alluminio, che sostiene e protegge le celle fotovoltaiche e gli altri componenti interni del pannello solare.
4. Strato posteriore che fornisce ulteriori protezioni e supporto alle celle fotovoltaiche e può anche migliorare l’isolamento termico del pannello.
5. Scatola di giunzione: è posta sul retro del pannello e contiene i contatti elettrici che collegano le celle fotovoltaiche tra loro, permettendo il flusso della corrente elettrica generata dalle celle.
6. Cavi elettrici e connettori che servono a collegare il pannello solare all’inverter e agli altri pannelli nel sistema fotovoltaico.
7. Inverter: anche se non fa parte direttamente del pannello solare, l’inverter é un componente cruciale del sistema fotovoltaico perché trasforma la corrente continua (DC) prodotta dai pannelli solari in corrente alternata (AC) utilizzabile delle abitazioni nella rete elettrica.

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Come funzionano i pannelli solari?

Abbiamo visto che i pannelli solari sono costituiti da un insieme di celle solari, che convertono direttamente l’energia solare in elettricità utilizzabile. Ogni cella solare ha due strati di materiali diversi che sono stati trattati in modo da creare un campo elettrico tra di essi. Ad esempio, il silicio viene trattato per creare una struttura a sandwich con una zona negativa (n) e una zona positiva (p).

Quando i raggi solari colpiscono le celle solari, i fotoni dell’energia solare sono assorbiti dal materiale elettrondonatore. L’energia del sole eccita gli elettroni nel materiale semiconduttore e fa si che si spostino dalla zona negativa alla zona positiva, generando una corrente elettrica. Questo flusso di elettroni crea una corrente elettrica continua.

L’elettricità generata dalle celle solari viene quindi raccolta da un sistema di cablaggio e trasformata in corrente alternata attraverso un inverter, così da essere utilizzabile per l’alimentazione di apparecchiature elettriche, oppure immagazzinata in batterie per l’utilizzo in seguito.

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Come migliorare l’efficienza dei pannelli solari?

I pannelli solari vengono solitamente montati su supporti speciali, spesso sul tetti delle case, per ottimizzare l’esposizione alla luce solare. Per un funzionamento ottimale, i pannelli solari devono essere esposti alla luce solare diretta e puliti regolarmente per rimuovere accumuli di polvere o sporcizia che possono interferire con la loro efficienza.

Per migliorare l’efficienza dei pannelli solari, si possono adottare diverse strategie:

1. Posizionamento ottimale: installare i pannelli solari in modo che ricevano la massima quantità di luce solare durante il giorno. In generale, si dovrebbero orientare verso sud, inclinandoli con un angolo simile alla latitudine del luogo in cui sono ubicati.
2. Pulizia regolare: rimuovere polvere, foglie e altri detriti dai pannelli solari per evitare che blocchino parzialmente la luce solare, riducendo l’efficienza.
3. Raffreddamento: i pannelli solari tendono a perdere efficienza con l’aumento della temperatura. Installare un sistema di raffreddamento o garantire una buona circolazione dell’aria attorno ai pannelli può aiutare a mantenerli freschi e funzionanti al meglio.
4. Scegliere pannelli realizzati con materiali di alta qualità: l’efficienza dei pannelli solari dipende anche dalla qualità delle celle fotovoltaiche e degli altri componenti utilizzati nella loro costruzione. Investire in materiali di alta qualità e tecnologie più avanzate può portare a una maggiore efficienza energetica e quindi a un ritorno dell’investimento in tempi più rapidi.
5. Monitoraggio e manutenzione: tenere sotto controllo le prestazioni dei pannelli solari e intervenire tempestivamente in caso di problemi o anomalie può contribuire a mantenere il sistema più longevo ed efficiente.
6. Aggiornamenti tecnologici: mano mano che nuove tecnologie e materiali diventano disponibili, potrebbe essere utile aggiornare i pannelli solari o gli accessori per la loro gestione, per sfruttare al meglio le innovazioni nel campo dell’energia solare.