Non c’è una tecnologia sempre migliore di un’altra, ma più soluzioni che si adattano a diverse esigenze di efficienza, spazio disponibile e capacità di spesa

Pannelli fotovoltaici in silicio monocristallino, in silicio policristallino, a film sottile. Le tipologie di pannelli fotovoltaici disponibili sul mercato hanno caratteristiche diverse per adattarsi nel modo migliore alle esigenze degli utenti. L’importante, quando si decide di installare un impianto fotovoltaico, è non scegliere esclusivamente in base al prezzo, che pure è una variabile importante, ma in base alle prestazioni che si desidera ottenere, alla conformazione del proprio tetto e alla superficie che si ha a disposizione. Questa guida si propone lo scopo di illustrare le caratteristiche principali delle tecnologie disponibili sul mercato e i casi d’uso a cui si adattano meglio.

I materiali dei pannelli fotovoltaici

La caratteristica principale dei pannelli fotovoltaici è di essere capaci di trasformare la luce solare in energia elettrica. Questa trasformazione avviene attraverso il “silicio di grado solare”, un materiale che non è presente in natura allo stato puro, ma che si ottiene attraverso una complicata lavorazione che lo porta a un grado di purezza fino al 99,9%, quando diventa effettivamente un semiconduttore. Grazie all’impulso luminoso, infatti, gli elettroni si muovono all’interno della cella di silicio.

Tipologie di pannelli fotovoltaici

La stragrande maggioranza dei pannelli fotovoltaici installati su scala globale, per una percentuale vicina al 90%, si basa sul silicio cristallino, anche se a differenti gradi di purezza, e quindi di efficienza. Spesso il costo dei pannelli e delle celle dipende proprio dalla purezza del silicio, dal momento che i processi di lavorazione sono particolarmente costosi.

I tipi di pannelli fotovoltaici che oggi si possono installare per uso residenziale, al di là delle diverse soluzioni di design, sono essenzialmente i pannelli in silicio monocristallino e quelli in silicio policristallino.

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I pannelli fotovoltaici in silicio monocristallino

Le celle solari di silicio monocristallino sono generalmente di colore scuro uniforme e sono composte da wafer di silicio, “fette di materiale” su cui vengono costruiti circuiti integrati.

Tra i vantaggi di questa tecnologia c’è l’efficienza, dal momento che sono generalmente i più performanti tra i pannelli che vengono installati per gli impianti residenziali. Le celle di silicio monocristallino possono infatti contare su un rendimento tra il 12 e il 23%, numeri che rappresentano la percentuale di energia solare che viene convertita in energia elettrica. Grazie anche a questa caratteristica questo genere di pannelli richiede la minore quantità di spazio per ottenere la potenza desiderata. Un pannello è generalmente composto da un numero variabile tra le 60 e le 72 celle, e produce una potenza di picco compresa tra i 120 e i 300 Watt. Dalla loro parte i pannelli in silicio monocristallino hanno anche la durata, che si aggira attorno ai 25 anni, e normalmente sono più performanti dei pannelli in silicio policristallino quando l’intensità solare è minore o la temperatura è più bassa, anche se l’efficienza diminuisce quando sono sottoposti a temperature elevate.

I pannelli in silicio policristallino

Hanno iniziato a essere installati negli Anni '80, e oggi contano su un market share vicino al 45% del totale. Il silicio che utilizzano viene ottenuto dalla fusione del materiale e dal suo versamento in stampi quadrati, che una volta tagliati saranno le basi per i wafer dei pannelli. Si tratta di un procedimento più semplice e meno costoso rispetto al processo Czochralski da cui si ottiene il silicio monocristallino, e questo si riflette ovviamente sul prezzo dei pannelli, che è più contenuto. Si tratta inoltre di celle che tollerano meglio il calore, e che quindi rendono di più alle alte temperature rispetto ai monocristallini, e che assicurano la stessa durata degli altri, circa 25 anni.

Tra gli svantaggi dei pannelli policristallini c’è il fatto che per ottenere la potenza desiderata hanno bisogno di coprire una superficie maggiore rispetto a quanto avviene con i monocristallini, e sono generalmente meno apprezzati degli altri dal punto di vista estetico per via della colorazione blu a chiazze.

Lo spazio necessario per l'installazione su tetto o lastrico solare

La differenza principale tra questi tipi di pannelli sta nell’efficienza, quindi nella superficie necessaria per ottenere la stessa quantità di energia; ad esempio, per ottenere un kWp sarà necessaria una superficie di circa 6 mq di pannelli monocristallini, di 8 mq di pannelli policristallini e di 20 mq di pannelli a film sottile.

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Il presente documento è aggiornato al 25 marzo 2020.