L’effetto fotovoltaico
L’effetto fotovoltaico fu scoperto nel 1839 dal fisico francese E. Bequerela, ma la difficoltà di ottenere materiali idonei a supportare il fenomeno per la produzione di energia elettrica ha di fatto ritardato lo sfruttamento fino alla metà degli anni 50 del secolo scorso.

I pannelli fotovoltaici
Il materiale attualmente più usato per ottenere i pannelli fotovoltaici continua ad essere il silicio in forma cristallina (mono o poli) o in forma amorfa.
Il silicio deve essere purissimo (al 99,999999%).Viene usato sottoforma di celle collegate tra loro (pannelli in silicio mono o poli cristallino) o per deposizione di uno strato di silano su un supporto (pannelli in silicio amorfo).

L’efficienza dei pannelli
il Sole irradia la superficie terrestre, in media, di  1,367 kW/mq. Se ogni metro quadrato è occupato da un pannello fotovoltaico si ottiene energia elettrica. Non tutta l’energia incidente su un pannello, però può venire trasformata in energia elettrica ma solo una piccola parte: 13-17% nei pannelli in silicio cristallino, 6-8% nei pannelli in silicio amorfo.

L’inverter
L’energia elettrica che si ottiene dai pannelli fotovoltaici è in corrente continua, mentre l’energia elettrica che abitualmente si usa nelle case e nelle fabbriche è in corrente alternata. Quindi per poterla usare deve essere convertita da una forma all’altra. La macchina in grado di farlo è l’inverter.

L’impianto fotovoltaico connesso alla rete
L’energia prodotta può essere consumata subito oppure immagazzinata in accumulatori (pile ricaricabili). economicamente più vantaggioso consumarla subito. Ma se non serve in quel momento come si fa? Con lo scambio sul posto, l’energia prodotta in eccesso viene mandata nella rete di distribuzione in modo da essere comunque utilizzata; quando invece non si produce ma si consuma la rete fornisce l’energia richiesta gratuitamente con l’unico onere delle spese vive di distribuzione. L’impianto fotovoltaico così ottenuto si dice connesso alla rete.

L’impianto fotovoltaico non connesso (stand alone)
Lo scambio sul posto è possibile solo nei luoghi in cui c’è una rete di distribuzione dell’energia elettrica. Se non c’è, l’energia prodotta in eccesso deve essere per forza accumulata. È il caso delle baite di montagna o dei “casoni” delle isole nelle lagune. Questa tipologia di impianto è detta anche ad isola.

La cella
Il silicio allo stato puro viene prodotto in lingotti (wafer) a sezione quadrata da 4”(lOcm) 5”(12,Scm) o da 6” (15cm) pollici dilato. I wafer vengono suddivisi in tante sottilissime fette ognuna delle quali costituisce una cella. Per essere utilizzata la cella deve essere  ”elettriflcata” mediante complessi processi tecnologici di diffusione e metallizzazione.

I moduli
Collegando tra di loro più celle si ottengono i pannelli fotovoltaici. Le celle da 4”e 5” pollici vengono generalmente collegate in gruppi di 72, le celle da 6” in gruppi di 54.
I pannelli fotovoltaici vengono commercializzati secondo la loro potenza di picco (Wp) intesa come la potenza che erogherebbero se investiti da un irraggiamento ideale di i 1000W/mq.

Il campo fotovoltaico
Un impianto fotovoltaico da 1 kWp, se realizzato ed orientato in modo ottimale, produrrà in Italia da 1700kWh a 1 000kWh a seconda della latitudine e della piovosità del luogo (a Udine 11 5OkWh). Aumentando la potenza dell’impianto aumenterà corrispondentemente l’energia prodotta.

Il fabbisogno di energia
Una famiglia in media consuma ogni anno oltre 3000 kWh e spende circa 800 euro: da tener presente che i prezzi sono in continuo aumento.
Questa spesa può essere risparmiata con un impianto fotovoltaico.

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