Come funzione la produzione di energia elettrica dal sole?

Che il sole sia una delle principali fonti di energia pulita e rinnovabile non è più un mistero per nessuno. Ma come si ottiene energia elettrica dai raggi del sole? Cosa c’è dietro al processo di creazione dell’energia tramite fotovoltaico?

Per prima cosa diamo una definizione di energia solare fotovoltaica: si tratta dell’energia che si ottiene attraverso la conversione dell’energia solare in energia elettrica.

Come viene generato questo tipo di energia?

Quando si pensa al fotovoltaico, una delle prime immagini che ci viene in mente è quella di un pannello solare. Queste piastre sono costituite da moduli, che a loro volta sono formati da celle fotovoltaiche. Tali celle sono formate da uno o più strati di materiale semiconduttore e ricoperte di un vetro trasparente che permette alla luce solare di minimizzare la perdita di calore.

Le celle solari fotovoltaiche convenzionali sono fatte di silicio: molto efficienti, hanno una resa media che va dal 14 al 17%. Considerando i costi del silicio, alcuni produttori hanno iniziato a realizzare delle celle solari impiegando materiali meno costosi e dando vita alle cosiddette celle di “seconda generazione”, che presentano però dei rendimenti più bassi (10-12%).

Più di recente abbiamo visto dei sistemi di fotovoltaico a concentrazione, che presentano prestazioni che arrivano anche fino al 25-30%. La ricerca continua a ridurre i costi di produzione e aumenta ulteriormente la versatilità dei moduli e la possibilità di utilizzare varie tipologie di materiali. In questo modo è possibile scegliere tra diversi tipi di celle fotovoltaiche a seconda delle caratteristiche specifiche di ciascun impianto.

Il processo che crea l’energia dal sole è molto semplice.

La luce solare (che è composta da fotoni) va a “toccare” le celle fotovoltaiche e crea un campo di energia elettrica tra gli strati, dando vita ad un circuito elettrico. Più intensa è la luce, maggiore è il flusso di elettricità. Il bello è che non è necessario avere luce solare diretta, dunque il pannello funziona anche nelle giornate più nuvolose.

Le fotocellule convertono l’energia solare in energia elettrica sotto forma di corrente continua, la quale viene poi trasformata in corrente alternata, che possiamo usare nelle apparecchiature elettroniche che abbiamo nelle nostre case. Il dispositivo responsabile di questa trasformazione è chiamato inverter, che si occupa anche di passare la corrente alternata generata ad un contatore (che la quantifica).

Per cosa può essere usata l’energia solare fotovoltaica?

Le opzioni sono principalmente due:

  • un impianto isolato e senza accesso alla rete elettrica, molto utile in quei luoghi in cui è difficile fare tali collegamenti. L’energia elettrica prodotta viene consumata localmente. In questo caso è necessario installare delle batterie nel sistema, le quali accumulano l’energia generata per poterla consumare anche di notte;
  • un impianto collegato alla rete: la corrente elettrica generata dal sistema fotovoltaico può essere immessa nella rete locale come se si trattasse di un impianto di produzione di energia elettrica comune. In questo caso l’energia elettrica immessa nel sistema viene pagata considerando sia la quantità effettivamente data, che quella consumata personalmente.

Grazie ai pannelli, la luce solare viene convertita in energia elettrica in modo pulito e sicuro. Inoltre, la durata dei sistemi fotovoltaici è davvero lunga: si stima che la vita di un modulo sia di circa 30 anni e che le sue prestazioni dopo 25 anni di utilizzo siano ancora superiori all’80%. Inoltre, i materiali di cui un pannello è composto possono essere riciclati e riutilizzati.

 

Fonte: | http://www.riscaldamentoglobale.it/

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