Come è st ato app rofo ndit o in p reced enza, l a t ecnol o gi a foto volt ai ca con sent e la con versi one d ell a radiazi on e solare i nci d ent e su di un a cell a di s emi con dutt ore i n una corrent e di el ett roni.
Molti t ipi di sem icondut to ri p oss ono essere ut ilizzati p er realizzare queste cell e s ol ari , ma, qu alu nqu e s i a il m at erial e i mp iegato , il meccani smo co n cui la cell a s frutt a l a l uce sol are p er ott en ere en ergi a el ettrica è ess enzi alm ent e lo st ess o ed è d en omin at o “effetto
67 Il m at erial e più largament e utilizzat o è il silici o.
Tali celle p oss ono ess ere in si licio MULTICRIST ALLI NO (Figu ra
6.1. 1-3) o MO NOCRISTALL INO (Figu ra 6.1 .1 -2 ).
Ent ram be ap paion o est eti camente co me t ant e cell e, quadrat e o ret tan gol ari, affi an cat e sott o un a l ast ra di vetro, av ent e l o scopo di assi cu rare un b uon isol amento d agli agenti atmos ferici , e i nco rni ci at e con d ell ’allum inio atto a con feri re alla st rut tu ra ro bust ezza e man eggiabilit à.
In (Figu ra 6 .1. 1-1) è rip ortat a u na foto di com e si p resent a, ad esempio , un mo dul o mu lti-cris talli no ass em blato.
(Fi gura 6 .1. 1-1)
Solitam ente so no co mposti d a circa 30 -70 celle foto volt ai che sin gol e affi an cate, el ettricament e unit e e fiss at e att ravers o p articol ari m ateri ali all a st rut tu ra in vetro e allumi nio.
Il rendim ent o gl ob al e di un p ann ell o so l are di m edi e caratt eristi ch e i n silici o mon ocris tal li no è di ci rca il 1 3-1 8%, ultim am ent e sono st ati raggiu nti an che ren d iment i pi ù s pinti vi cini al 2 5%, m ent re q uell o di un pan nello sol are in sil icio multi crist alli no è d i circa il 12 -1 4 %.
Quin di, a p arit à di s pazio , il mon o-crist allino h a un el ev ato rend imento ma an ch e u n m aggi o re costo di p ro duzio ne. In fatti , pu ò impi egare dai 3 ai 6 anni (cont ro , ad es empio , i 2 o 3 d el silici o am orfo ) p er restitui re la
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sola en ergi a ch e è stat a impi egat a p er la s u a realizzazio ne, m en tre nell ’arco d ell a s ua vi ta ne p rod urrà d all e 4 alle 8 volt e di p iù.
Qu esto p robl em a è il difett o m aggio re d el modu lo m ono crist all ino.
Un altro, abb as tanza fastidi oso d i qu est a ultima tecn olo gia fotovo ltaica, è legat o ad u na s o stanzi al e dimin uzio ne, o d an ch e abb at timen to d el rendim ent o, i n cas o di omb re p art icolari ch e cop ro no an ch e u na p iccol a porzio n e del mod ulo , o nel caso di nu vol e, o an co ra du rant e l e o re s erale e d el p rimo mat tino .
Probl em a ch e, n el caso di un a b arca, ris ul ta ess ere abb ast anz a con tenuto . Fatto è ch e qu esti ti pi di p ann ell i fo tov o ltai ci riman go no ot ti mi pro dotti con el ev at a qu alit à e st abi lit à d el rendi ment o, m ant enendol o cost ant e e garantito n el t em po anch e p er 25 anni.
A p ari tà di s pazi o occup at o risult an o ess ere più co nv eni enti, p ro pri o grazie al la lo ro efficacia.
In parti col are:
• mono -cri stallino:
Ogni cell a è realizzata a parti re d a un wafer l a cui st rut - tura crist allin a è om o genea (ap punt o: m o nocris tall in a).
(Fi gura 6 .1. 1-2)
Ess a è cost ituit a da u n sin gol o cri stallo di sili cio, il ch e garantis ce u na m assi ma co ndu cib ilit à d ov uta al p erfetto allin eam ent o d egli at omi di sili ci o allo st ato pu ro .
69 Il rendim en to, come gi à d etto, si aggi ra attorno al 14 % – 18% e l e cel le fotov oltai ch e son o d i colo re blu s cu ro a fo rma ott agon al e (Fi gura 6. 1.1 -2 ).
I mo tivi p er cui si è indotti a s cegli ere un pann ello al si - licio mo no cri stallino son o il suo alto rend iment o, lo s tat o di sv ilup po del la t ecnolo gia e l a su a affid abili tà.
Gli s vant aggi di tali pan nelli i nv ece son o da ri cercare nel cost o e nell a compl essità di fab bri cazion e o ltre ch e n ella quantit à d i m at eri al e ri chi est o.
• pluri -cris tal lino:
Il wafer no n è st ru ttu ral ment e om o gen eo ma organizzato in grani l ocalm en te o rdin ati .
Si otti en e ri ci clando com pon enti elettroni ci s cartat i, os- sia il cosi dd etto “scraps di sili cio ”, che v en gono rifu si per ot tenere u na com posizio ne crist all in a com patt a. Quin di, le cell e di u n mod ulo pol icrist all ino o mul ti cri - stalli no (Figu ra 6.1 . 1-3 ) son o costi tuit e da un insi em e d i più crist alli di s ili ci o.
Il rendim en to s i aggi ra int orno all ’ 12 % – 14 % e l e cell e sono di co lo re blu in tens o d i fo rma qu ad rat a com e p uoi ved ere d all a fot o q ui sott o.
I p rin ci pal i p unti a favo re d i q uesta reali zzazione so no un discreto ren dim ento ed un proces so di co struzi on e mo lto semp lice, m ent re il maggio r s vantaggi o è d at o d all ’alt a sen sibili tà al le impu rità.
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