4 diversi tipi di pannelli solari

A livello globale, l’energia solare rappresenta 4.4% di energia portando a un impatto ambientale positivo significativo. I sistemi fotovoltaici sono disponibili in vari tipi e stanno guadagnando popolarità grazie alla loro convenienza e alla generazione di energia pulita. Esploriamo i diversi tipi di pannelli solari e confrontiamoli in base a efficienza, aspetto e costo.

Quali sono i tipi di pannelli solari?

Sono monocristallini, policristallini, mono-PERC e a film sottile, ognuno dei quali serve a scopi e posizioni distinti in base a requisiti specifici. Dai un'occhiata al confronto tra diversi tipi di pannelli solari e alla loro efficienza per soddisfare esigenze specifiche:

Scheda Sintetica	monocristallino	Policristallino	Mono-PERC	Pellicola sottile
EFFICIENZA	Circa il 20% o più	15-17%	5% in più rispetto al monocristallino	Circa dal 7% al 10%, può variare a seconda della variante
Forma	Nero/Colore più scuro con forma ottagonale o rotonda	Colore blu con bordi squadrati	Bordi neri e arrotondati	Dipende dalla variante CIGS: 13-15% CdTe: 9-11% a-Si: 6-8%
Vantaggi	Alternativa efficiente dal punto di vista energetico, resistente al calore e meno costosa ai pannelli PERC senza strato passivante	Scelta di fascia media in termini di costi, efficienza e capacità energetica.	Il più efficiente richiede il minimo spazio e la massima capacità di potenza	Costi di installazione più bassi e leggerezza
Svantaggi	Costoso, elevata impronta di carbonio e bassa resa nel processo di produzione	Bassa resistenza al calore, minore efficienza energetica e non adatto in ambienti caldi	Inizialmente i pannelli erano i più costosi e alcuni dei primi soffrivano di degradazione indotta dalla luce e dalle temperature elevate	Una durata di vita più breve rispetto ai pannelli cristallini richiede più spazio ed è meno efficiente
Costo	Alto	Medio	Massimo	Abbassare

Note:: I parametri delle opzioni dei pannelli solari possono variare a seconda delle differenze di qualità, dei processi di produzione e delle condizioni di mercato.

Esistono 2 metodi per dividere i pannelli fotovoltaici, come indicato di seguito:

• Generazioni – Questa classificazione si concentra sull'efficienza e sui materiali di vari tipi di pannelli solari. Include la prima, la seconda o la terza generazione.
• giunzioni – Riguarda il numero di strati sui pannelli solari e include giunzioni singole o multiple.

I principali tipi di pannelli che conosciamo sono Mono-SI, Poly-SI, PERC e TFSC.

1. Pannelli solari monocristallini (Mono-SI) – 1^st Gen

Sono anche conosciuti come pannelli monocristallini poiché realizzati da un singolo cristallo di silicio puro che è stato separato in numerose cialde, conferendo loro un colore nero intenso. Questa purezza contribuisce alla loro maggiore efficienza spaziale e durata rispetto ad altri tipi di pannelli solari.

2. Pannelli solari policristallini (Poly-SI) – 1^st Gen

Questi pannelli si distinguono per la loro forma e aspetto maculato di blu creato dalla fusione di silicio grezzo per creare cristalli diversi che vengono poi versati in uno stampo quadrato. Questo metodo riduce gli sprechi e li modella in modo unico, influenzando al contempo la conversione energetica e l'efficienza spaziale, abbassando la purezza del silicio e la qualità costruttiva.

3. Pannelli PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) 

Questi pannelli rappresentano un progresso nelle celle monocristalline standard e hanno un strato di passivazione sulla superficie posteriore che migliora l'efficienza riflettendo la luce all'interno della cellula, migliorando l'assorbimento della radiazione solare e riducendo al minimo la ricombinazione degli elettroni, facilitando così il flusso di elettroni. 

Inoltre consente una riflessione della luce a lunghezza d'onda più elevata, impedendo al foglio posteriore metallico della cella di riscaldarsi e mantenendo l'efficienza. Questi pannelli solari catturano più luce solare in un'area più piccola, rendendoli perfetti per spazi ristretti.

4. Celle solari a film sottile (TFSC) – 2^nd Gen

Sono fabbricati da stratificazione di materiali fotovoltaici come silicio, cadmio o rame su un substrato. Sono facili da installare grazie alla loro flessibilità e al design leggero con meno requisiti di materiale. Tuttavia, la loro efficienza è inferiore rispetto ai pannelli solari standard in silicio di tipo diverso.

A. Celle solari in silicio amorfo (A-Si): Queste celle con il loro design a triplo strato e l'efficienza ridotta è accessibile per applicazioni a bassa potenza come le calcolatrici tascabili. Le celle solari in silicio amorfo con uno spessore di appena 1 millimetro ne utilizzano una frazione nelle celle standard, con conseguenti costi di produzione più bassi.

B. Celle solari al tellururo di cadmio (CdTe): Questi pannelli offrono bassi costi di produzione, un breve tempo di ritorno energetico insieme a una richiesta minima di acqua per la produzione. Tuttavia, solleva preoccupazioni a causa della tossicità del cadmio, e il suo riciclaggio aumenta i costi.  

C. Seleniuro di rame, indio e gallio (CIGS): Sono costituiti da un sottile strato di rame, indio, gallio e selenio che viene depositato su un materiale di supporto. offrire maggiore efficienza rispetto ad altri tipi di pannelli a film sottile, ma non hanno un'efficienza complessiva paragonabile ai pannelli in silicio cristallino.

Puoi anche fare il check-out Problemi più comuni dei pannelli solari con soluzioni.

Parlando della loro categorizzazione in base alla generazione, sono le seguenti.

• 1st Generation è utilizzato principalmente in configurazioni convenzionali e comprende quelle tradizionali realizzate in silicio monocristallino o policristallino.
• 2a generazione comprende vari tipi di celle solari a film sottile comunemente utilizzate per le centrali elettriche e per l'integrazione in edifici o piccoli impianti fotovoltaici.
• 3rd Generation include una varietà di tecnologie a film sottile che sono ancora in fase di ricerca o sviluppo. Poche di esse utilizzano sostanze organiche o inorganiche (CdTe) per generare elettricità.

Dopo aver parlato dei pannelli Gen 1, 2 e CdTe della Gen 3, scopriamo di più sui pannelli di terza generazione, meno noti.

5. Cella solare bioibrida

Un team di esperti presso Vanderbilt University ha sviluppato celle solari bioibride che sono ancora in fase di ricerca. Viene generato per sfruttare il fotosistema 1 e applicare il processo naturale della fotosintesi.

La maggior parte dei materiali utilizzati in questa cella sono gli stessi di quelli tradizionali che sono combinati con più strati di fotosistema 1. Questo aumenta l'efficienza di conversione, rendendolo fino a 1000 volte più efficace dei pannelli di prima generazione.

6. Celle fotovoltaiche concentrate (CVP e HCVP)

Lavorano simili ai sistemi convenzionali ma hanno un tasso di efficienza fino al 41%. Le celle fotovoltaiche concentrate possono sembrare la soluzione migliore, ma devono essere rivolte verso il sole con un'angolazione perfetta. Inoltre, devono essere abbinate a inseguitori solari per garantire la massima efficienza.

Riferimento incrociato: Panoramica delle celle fotovoltaiche concentrate (CPV)

Capacità dei diversi tipi di pannelli solari

Prima di analizzare la capacità delle diverse tipologie, diamo un'occhiata alla capacità dell'energia solare nell'ultimo decennio.

I pannelli solari possono essere classificati in base alla capacità energetica.

1. Massima capacità di potenza

• Pannelli monocristallini: Hanno la più alta capacità di potenza e di output grazie alla loro maggiore efficienza per piede quadrato, che in genere varia da Da 300 a 320 watt.
• Pannelli PERC: Loro hanno un potenza erogata simile ai pannelli monocristallini poiché sono essenzialmente versioni modificate degli stessi materiali e procedure di produzione.

2. Capacità di potenza media

• Pannelli policristallini: La loro potenza in uscita con un tipico pannello da 60 celle varia da da 240 a 300 watt, rendendolo adatto alla maggior parte degli impianti elettrici domestici.

3. Capacità di potenza più bassa

• Pannelli a film sottile: Questi sono utilizzati principalmente in grandi centrali elettriche su scala industriale e hanno capacità di potenza inferiore rispetto ai pannelli cristallini a causa della loro struttura più sottile, del minor numero di componenti semiconduttori e della mancanza di silicio puro.

Vedi anche: I 20 principali produttori di pannelli solari al mondo

Costo dei tipi di pannelli solari

Il prezzo medio di un sistema da 6 kW, inclusi solo i materiali, varia da 6,000 $ a $ 9,000. Tuttavia, le spese di installazione e manodopera potrebbero aumentare il totale da $ 2.50 a $ 3.50 per watt. Di seguito è riportata una ripartizione approssimativa dei tipi di pannelli solari in base al costo per watt:

Note::I costi dei pannelli solari variano a seconda della qualità e delle condizioni di mercato.

Quale tipo di pannello solare è migliore per l'uso domestico?

La selezione tra diversi tipi di pannelli solari si basa sui requisiti, tenendo conto di fattori quali la disponibilità di spazio e i limiti di budget. Le case con spazio limitato richiedono piccoli sistemi come i pannelli monocristallini che sono estremamente efficienti ma hanno un costo più elevato. Tuttavia, per le stanze più grandi scelgono la gamma più ampia di policristallini pannelli che sono convenienti. Per altri contenuti correlati all'energia solare, consultate il sito dedicato categoria.