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Il processo fotovoltaico consiste nella trasformazione diretta della radiazione solare in energia elettrica, senza produzione di sostanze residue inquinanti e senza l'immissione di calore nell'atmosfera. L'illimitata offerta dell'irraggiamento solare mantiene uno scostamento massimo dalla media, calcolato su decine di anni, del 10%. Risulta quindi più affidabile rispetto al flusso dei venti. Inoltre, essendo la fonte solare ben distribuita, si riducono i problemi degli approvvigionamenti e le perdite dalle linee di distribuzione.

Molti sono i materiali che utilizzati singolarmente o legati ad altri, riescono nella conversione foto-voltaica. Pochi però sono stati poi utilizzati su scala industriale o si sono dimostrati affabili nei tempi richiesti, per un ritorno economico degli investimenti. Tra questi si cita il silicio sia nella forma cristallina (Si-c) che nello stato amorfo (Si-a).

La tecnologia che sfrutta il silicio cristallino, a sua volta suddivisa in mono o policristallina, consiste nell'utilizzo di cristalli per la costruzione di pannelli fotovoltaici. La quantità di energia necessaria alla produzione delle celle fotovoltaiche risulta però essere elevata (maggiore nel caso del monocristallino). E' questa la tipologia dei pannelli solari tradizionali.

La tecnologia che sfrutta il silicio amorfo utilizza invece spessori micrometrici. Gli atomi di silicio sono aggregati secondo vincoli variabili e spesso incompleti, così la struttura della materia si presenta irregolare. Questo tipo di tecnologia necessita di minor energia per la produzione dei moduli e, quindi, ha dei tempi di rientro energetico (payback time) inferiori. In più l'amorfo rispetto al cristallino ha maggiore capacità di trasformare la luce solare quando il sole è forte (bassa dipendenza dell'efficienza dalla temperatura) e quando il sole è debole (con bassa luminosità l'efficienza è alta). Le celle in Si-a si collocano nella categoria di quelle a film sottile, che include anche quelle in Diseleniuro di Rame e Indaco (CIS) e il Tellauro di Cadmio (CdTe).

Contrariamente a quanto viene spesso detto dai costruttori di celle in silicio cristallino, sul silicio amorfo si è fatta una notevole ricerca sia teorica che sperimentale e quindi si ha una notevole esperienza, sia per quanto riguarda i processi produttivi che per le applicazioni. Di conseguenza, l'evoluzione delle caratteristiche delle celle e del film sottile in silicio amorfo è stata rilevante, fino ad arrivare ad un prodotto concorrenziale con la tecnologia a silicio cristallino.

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