I principali tipi di pannelli fotovoltaici



Pannelli fotovoltaici colorati

I pannelli fotovoltaici bifacciali sono pannelli solari monocristallini, emersi di recente sul mercato, che possono ricevere e produrre energia non solo dal lato frontale, ma anche da quello retrostante, che dunque è trasparente. Quindi, sono in grado di generare elettricità pure dalla luce ambientale proveniente da dietro al pannello, cioè che è passata attraverso di esso o comunque è riflessa dalle superfici circostanti, producendo di conseguenza più energia rispetto ai pannelli monofacciali tradizionali. Per massimizzare l'efficacia di questi originali pannelli, conviene indirizzare la luce sul retro degli stessi con degli opportuni specchi piani e montare il tutto su una struttura con inseguimento monoassiale ad asse polare. In tal modo, l'energia prodotta in più rispetto ai pannelli monofacciali può arrivare fino al 20% od oltre, a seconda del tipo di struttura utilizzato e del quantitativo di luce indirizzato sul retro del pannello bifacciale. In alternativa, possono essere messi su un tetto dipinto di bianco o su un patio.


Pannelli fotovoltaici bifacciali

I pannelli fotovoltaici bifacciali sono pannelli solari monocristallini, emersi di recente sul mercato, che possono ricevere e produrre energia non solo dal lato frontale, ma anche da quello retrostante, che dunque è trasparente. Quindi, sono in grado di generare elettricità pure dalla luce ambientale proveniente da dietro al pannello, cioè che è passata attraverso di esso o comunque è riflessa dalle superfici circostanti, producendo di conseguenza più energia rispetto ai pannelli monofacciali tradizionali. Per massimizzare l'efficacia di questi originali pannelli, conviene indirizzare la luce sul retro degli stessi con degli opportuni specchi piani e montare il tutto su una struttura con inseguimento monoassiale ad asse polare. In tal modo, l'energia prodotta in più rispetto ai pannelli monofacciali può arrivare fino al 20% od oltre, a seconda del tipo di struttura utilizzato e del quantitativo di luce indirizzato sul retro del pannello bifacciale. In alternativa, possono essere messi su un tetto dipinto di bianco o su un patio.


Pannelli fotovoltaici cilindrici

I pannelli fotovoltaici cilindrici sono il frutto di una tecnologia proprietaria ad alta efficienza e con bassissimi costi di installazione utilizzata finora soprattutto negli edifici commerciali, non in quelli residenziali (ma solo per ragioni estetiche). Si tratta di "pannelli solari" di forma tubolare - ricordano molto i classici tubi al neon - ricoperti di celle fotovoltaiche a film sottile (con un'efficienza del 14%) rivestite da uno strato vetroso. Tale design, oltre a non subire gli effetti del forte vento e dell'accumulo di sporcizia che affliggono i pannelli piani, cattura molta luce, un po' come i tubi dei sistemi solari termici: l'angolo di 360° lungo cui è distribuita la superficie fotosensibile, infatti, permette di raccogliere luce diretta, diffusa e riflessa da ogni direzione, come se il pannello avesse un "auto-inseguimento" che gli permette alla fine di raccogliere circa il 20% di radiazione solare in più rispetto a un pannello fisso piano tradizionale. Per sfruttare l'effetto di riflessione, il tetto deve essere dipinto di colore bianco.


Vetri fotovoltaici trasparenti e semitrasparenti

I vetri fotovoltaici classici usati per l'integrazione architettonica negli edifici sono, a seconda del tipo di celle utilizzate, di tipo cristallino (mono- o poli-) o a film sottile, con le prime che, essendo più efficienti, possono produrre più del doppio di energia delle secondo, a parità di altri fattori. Inoltre, l'energia elettrica prodotta da un vetro dipende dalla sua "trasparenza fotovoltaica" (che a sua volta dipende dalla distanza reciproca fra le celle e dall'eventuale loro microforatura): un vetro con celle cristalline dotato di una trasparenza elevata, intorno al 50%, produce circa la metà dell'energia generata da un vetro con una trasparenza bassa, del 10-15%. I vetri, le cui dimensioni arrivano, in alcuni casi, finanche a 5,0 mt x 2,5 mt, sono tutti a basso contenuto di ferro e temperati, cioè ottenuti riscaldando una lastra di vetro ad alta temperatura e raffreddandola bruscamente per renderli più resistenti: così, se per caso un grande vetro temperato si rompe, si frantuma in tante piccole schegge non taglienti.


Pannelli "naturali" per edifici antichi

Una delle frontiere più interessanti del fotovoltaico integrato - e, in senso lato, "ecocompatibile" - del futuro è senza dubbio rappresentata dalle celle solari "camuffate" da piante, cosa che richiede l'utilizzo di celle colorate (meglio se economiche) realizzate con materiali, tecnologie e substrati opportuni. In figura, vediamo un esempio di pannello fotovoltaico che simula una pianta rampicante, concepito per integrarsi molto bene sulle pareti di edifici antichi o di case di campagna, dove l'impiego su una facciata dei pannelli moderni raramente raggiunge risultati davvero soddisfacenti. Questi pannelli "verdi" utilizzano piccole celle attaccate a un substrato flessibile a forma di foglia. L'inclinazione delle foglie non è del tutto casuale, ma è scelta io modo da massimizzare l'energia solare raccolta dai pannelli verticali. Il pannello, in realtà, consiste di una rete metallico a cui le foglie sono attaccate, per cui appare ovviamente dello stesso colore dell'edificio, garantendo un effetto estetico eccellente.


Durata dei pannelli e garanzia

I pannelli fotovoltaici odierni (mono e policristallini, film sottile) hanno una durata stimata di circa 80 anni, anche se è plausibile ipotizzare che vengano dismessi molto prima sia per il miglioramento tecnologico offerto dai nuovi prodotti sia in quanto, a causa dell'affaticamento dei materiali, hanno un calo nelle prestazioni fino all'1% l'anno. I migliori pannelli fotovoltaici sul mercato hanno un calo reale delle prestazioni - cioè determinato con misure di laboratorio - solo del 10% dopo 20 anni e del 20% dopo 40 anni, che è un risultato molto soddisfacente. Per garantire l'acquirente, la normativa attuale obbliga una garanzia sui pannelli al silicio di minimo 2 anni relativamente ai difetti di fabbricazione e di minimo 20 anni sul calo del rendimento nel tempo. Oggi, per la maggior parte dei pannelli, la garanzia (riportata dai produttori sulle brochure informative insieme alle certificazioni ottenute ed alle varie specifiche tecniche) è del 90% delle prestazioni nominali dopo 10 anni e dell'80% dopo 20 anni.