Pannelli fotovoltaici dimensioni

Le dimensioni dei pannelli fotovoltaici costituiscono attualmente uno dei motivi, unitamente al costo sostenuto, che impediscono una diffusione più capillare degli impianti. La sottoscrizione del protocollo di Kyoto ha impegnato la Comunità Europea e quindi l'Italia a ridurre le immissioni di gas serra nell'atmosfera di una quantità non inferiore al 5% rispetto a quelle del 1990 nel periodo 2008/2012. Anzi per i paesi industrializzati come quelli comunitari ha previsto una diminuzione dell'8%. Per raggiungere ovviamente, nei tempi stabiliti, tale obiettivo si deve passare per una drastica diminuzione della combustione di sostanze fossili come  i derivati del petrolio. Pertanto è fondamentale produrre la maggior quantità possibile di energia elettrica con fonti rinnovabili. In tale ambito l'energia solare è la fonte rinnovabile per eccellenza e una gran diffusione di piccoli impianti fotovoltaici, a carattere familiare o condominiale, costituirebbe la soluzione ideale. Per favorire tutto ciò lo Stato ha varato una serie di norme che incentivano economicamente la produzione di energia elettrica con celle fotovoltaiche (Conto energia). Tali incentivi consentono di recuperare l'ancora gravoso investimento di un impianto fotovoltaico in un numero ragionevole di anni e di guadagnare nei successivi. Alle condizioni attuali, quindi, il maggior vincolo all'auspicata proliferazione resta la dimensione dell'impianto. Infatti un impianto familiare di Silicio monocristallino della potenza di 3 kWp richiede una superficie di pannelli di circa 25 mq. La necessità di superfici captanti così elevate sono dettate dalle basse efficienze di conversione dei pannelli fotovoltaici. Efficienze che sono del 16% circa per pannelli a Silicio monocristallino 13/15% per i pannelli a Silicio policristallino e soltanto il 6% per i pannelli a film sottile di Silicio amorfo. Si comprende quindi come tutti gli sforzi della ricerca siano puntati sul miglioramento di detto rendimento. Miglioramento che consentirebbe a parità di potenza generata di ridurre la superficie captante. Le strade che si possono seguire nel tentativo di aumentare l'efficienza dei pannelli sono fondamentalmente due: -Aumentare con appositi dispositivi (concentratori solari) la radiazione di energia solare sul pannello mantenendo inalterato il resto. -Modificare le caratteristiche intrinseche dell'elemento fotovoltaico per migliorarne il rendimento. La seconda strada è quella che in prospettiva consente margini di miglioramenti più ampi. La spiegazione al di la dei complessi contenuti teorici nasce dalla considerazione che un giunzione fotovoltaica utilizza soltanto un piccolo range di frequenze della radiazione solare per cui se si potessero unire più giunzioni ognuna sensibile ad un determinato campo di frequenze si potrebbe sfruttare l'intero spettro solare e portare il rendimento di conversione a valori prossimi al 90%. Quanto sopra sommariamente accennato è quanto si realizza nei pannelli fotovoltaici poli giunzione. Va comunque chiarito che le difficoltà tecnologiche realizzative di tali pannelli sono notevoli e fanno lievitare enormemente i costi di produzione. Attualmente la strada delle poli giunzioni realizzate in uno stesso cristallo è stata sostituita da quella che utilizza le peculiarità delle nanotecnologie. Percorso che sembra consentire un miglior risultato a costi inferiori. Tale tecnica è basata sul principio di creare giunzioni costituite da poche centinaia di atomi. In tal maniera si riesce (variando il numero di atomi della giunzione)a modulare il valore della banda proibita del solido e quindi la frequenza luminosa assorbita. Giostrando opportunamente sul numero di giunzioni e sulla loro banda proibita si riesce a far si che venga assorbito l'intero spettro solare IR compreso. Ovviamente tali pannelli sono ancora in fase sperimentale e si attende una loro entrata in commercio nei prossimi anni. Approfondimenti su: Pannelli fotovoltaici dimensioni in pannelli fotovoltaici o in energia Solare.

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