Solare Fotovoltaico

Istallazioni nel Mondo

Nascita del Fotovoltaico

● L’ effetto Fotovoltaico consiste nella

conversione della energia solare in energia elettrica. Questo fenomeno e’ reso possibile grazie ad alcune proprietà fisiche di elementi chiamati semiconduttori come il Silicio.

● Sono gli stessi materiali utilizzati nella produzione di tutti i

transistor emicroprocessori.

• Nel 1839 il fisico francese Alexandre Becquerel rilevava un aumento di corrente se una pila veniva posta vicino ad una fonte luminosa.

• Nel 1876 gli studiosi Smith, Adams Day realizzarono la e prima vera cella Fotovoltaica.

• Nel 1954 studiosi dei laboratori della Bell realizzarono laprima cella commerciale fotovoltaica Monocristallina inSilicio utilizzata poi per le prime applicazioni aereospaziali.

• Solo a partire dal 1970 si inizio’ a pensare di utilizzare le diapplicazioni fotovoltaiche per Uso Civile, con il manifestarsidella grande crisi petrolifera di quegli anni.

Componenti del FotovoltaicoI Sistemi Fotovoltaici, sono

realizzati da:

● Cella Base fotovoltaica

● Modulo Fotovoltaico dove sono inserite le celle singole collegate elettricamente tra loro o protette da un vetro.

● Stringa che e’ l’ insieme di moduli o pannelli fotovoltaici collegati elettricamente, per ottenere una adeguata tensione (Volt) e corrente (Ampere) in corrente continua, tipica per il funzionamento dell’ inverter installato.

● Il generatore Fotovoltaico e’ l’insieme di più stringhe che completano l’impianto di produzione elettrica.

I moduli fotovoltaici sono costituiti da diversi strati sovrapposti:

● Lastra di vetro temprato di spessore variabile che ha una duplice funzione: di assicurare una buona trasmittanza termica (> 90%) ed una resistenza meccanica, considerato il fatto che le celle fotovoltaiche sono molto fragili e si rompono facilmente;

● Primo foglio sigillante trasparente in EVA (acetato vinile etilenico) che ha la funzione di garantire la tenuta agli agenti esterni ed un buon isolamento dielettrico;

● Celle fotovoltaiche collegate

elettricamente;

● Secondo foglio sigillante

in EVA posteriore;

● Chiusura posteriore che può essere in vetro

La Cella Fotovoltaica e’ fondamentalmente un giunzione di SILICIO in due strati, uno drogato di tipo N ed uno drogato di tipo P. Ai due capi si collegano i due contatti elettrici che prelevano la corrente.Quando la zona superiore della Cella è colpita da luce solare vicino a 500 nm cioè luce visibile, cioè da fotoni, vengono emessi elettroni ( (-) più esterni degli atomi di silicio) che elettrico) (quelli il campo sospinge nello strato N; per ogni elettrone che si libera, si forma contemporaneamente una carica (+) positiva o lacuna che, sempre a causa del campo elettrico, viene sospinta nello strato P. Collegando con continua, un circuito esterno ai due strati, si avrà unacircolazione di elettroni, cioè una corrente elettrica tra N e P come se fosse una Batteria. Se si collega un Carico verrà attraversato da una corrente I e si avrà ai suoi capi una tensione V.

Efficienza di una cella

● L’efficienza di una cella fotovoltaica è valutata come

rapporto fra la potenza prodotta e l’irraggiamento incidente.● Le perdite sono dovute principalmente a: riflessione di parte della radiazione incidente mismatch tra l’energia del fotone assorbito ed energia di banda ricombinazione di alcune delle coppie elettrone lacuna generate resistenze parassite

Più celle collegate in serie(generalmente 33-36)

MODULO

Principio degli inverter

Mentre i pannelli sono le braccia, gli Inverter sono il cervellodell’impianto fotovoltaico. A loro spetta il compito di verificare il

regolare funzionamento, rilevare guasti e se tutto va bene, convertire

tutta la potenza in arrivo dai pannelli sottoforma di corrente continua,

in corrente alternata a 220 Volt AC da fornire alla rete. Alcuni modelli

sono forniti con un display per rilevare tutti i dati di potenza istantanea, corrente generata nel tempo, rendimento ecc. Con

alcuneopzioni e’ possibile inviare tali dati anche via modem, rete,

computer o wireless.

Esistono due tipologie principali di fotovoltaico:

• Impianto Fotovoltaico “ad ISOLA”Sono costituiti da impianti di piccola potenza dove solitamente non vi e’ la connessione alla rete elettrica, come ad esempio rifugi alpini, seconde case isolate, sistemi di pompaggio, segnaletica stradale, ripetitori radio, dove la corrente generata dal sistema fotovoltaico viene immagazzinata nelle batterie per essere utilizzta anche durante il periodo notturno. I problemi di questi impianti sono le dimensioni delle batterie che devono essere proporzionate alla potenza desiderata, al loro costo molto elevato e la loro manutenzione periodica.

• Impianto Fotovoltaico in “Connessione in rete”In questo caso l’energia prodotta viene immediatamente utilizzata o cedutaalla rete elettrica preesistente. L’ impianto risulta meno costoso, meno complesso e soprattutto non necessita di manutenzione per lunghi periodi.

“AD ISOLA”

“CONNESSIONE IN RETE”

Tipologia di Connessioni :

● Centrali di Produzione del

Distributore

● Cessione Totale

dell’ Energia

● Scambio sul postodell’ Energia.

(NET Metering)Massimo 20 KWatt

IL NUOVO DECRETO DI INCENTIVAZIONE DEL 19 FEBBRAIO 2007 PREVEDE:●Il soggetto attuatore degli impianti ed incentivi e’ GSE

Gestore dei Servizi Elettrici. Societa’ al 100% del Ministero dell’ Economia.

● La richiesta di ammissione alle tariffe in esercizio dell’impianto vengono presentate al Gestore di Rete (ENEL – ASM) con il progetto preliminare.

● Sono stati eliminati i limiti massimi di impianto di 1000 KWatt

● Le nuove tariffe premiano il grado di integrazione architettonica e l’uso efficente dell’energia in funzione delle seguenti tipologie:

b1 - Non integrato (impianto al suolo o diverso dalle seguenti tipologie)b2 - Parzialmente integrato (secondo regole predefinite)b3 - Integrato (secondo regole predefinite)

b1) NON INTEGRATO

b2) PARZIALMENTE INTEGRATO

b3) TOTALMENTE INTEGRATO