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Efficienza dei pannelli fotovoltaici, cosa indica in realtà?

18 dicembre 2013
Voto:4/5 (7 voti)

Spesso si sente parlare di efficienza dei pannelli fotovoltaici ed altrettanto spesso l’efficienza viene confusa ed assimilata alla qualità dei pannelli stessi. Chiariamo subito una cosa: quando si parla di efficienza, non si parla di qualità dei moduli, ma di rendimento per metro quadrato. Cioè: l’efficienza di conversione è lo spazio necessario a creare un quantitativo di corrente elettrica.

Tecnicamente, l’efficienza è il rapporto tra la potenza elettrica in uscita dai morsetti dei pannelli fv e la potenza della radiazione solare che colpisce la superficie del modulo. Il valore standard preso a rifermento per indicare l’irraggiamento solare è di 1.000 Watt/mq: se ogni metro quadrato viene “colpito” da 1.000 watt di energia solare, quanta di questa energia viene effettivamente convertita in elettricità utile, utilizzabile?
Non è mail il 100%, i moduli più diffusi arrivano oggi al massimo al 20% di efficienza di conversione.

I moduli fotovoltaici non sono tutti uguali: ci sono diverse tecnologie di realizzazione dei moduli e diverse sono le tipologie di pannello. Ci sono i pannelli in silicio monocristallino, quelli in silicio policristallino, i pannelli con silicio amorfo, i pannelli CdTe (con Telloruro di Cadmio), quelli generalmente a film sottile e quelli più particolari “a concentrazione solare” (che hanno i più alti livelli di efficienza).

Ogni tecnologia ha diverse efficienze di conversione: il silicio monocristallino è in genere quello che “converte” meglio (cioè: utilizzando meno spazio), rendimenti simili hanno i pannelli in silicio policristallino. I pannelli a film sottile, invece, hanno bisogno di superfici maggiori per produrre la stessa quantità di energia dei precedenti (in compenso, però, il fotovoltaico a film sottile ha altri vantaggi).

Qui puoi vedere le differenze tra pannelli fotovoltaici monocristallini, policristallini o a film sottile.

L’efficienza di conversione della tecnologia fotovoltaica, man mano che avanzano ricerca e sviluppo, aumenta negli anni. Già rispetto a qualche anno fa abbiamo sul mercato pannelli fotovoltaici con maggiori efficienze e costi minori.

efficienza pannelli fotovoltaici

Nel 2011 i prodotti presenti sul mercato avevano mediamente un’efficienza di conversione compresa tra il 7 e il 15%. Cioè: su 1.000 watt “irraggiati” in un metro quadrato dal sole, un pannello fotovoltaico riusciva mediamente a trasformare in corrente elettrica circa il 7 – 15%.

Questa era l’efficienza media dei pannelli fotovoltaici nel 2011:

 

Come detto, la tecnologia e la ricerca nella filiera del fotovoltaico stanno facendo il loro corso in un settore che si appresta a diventare maturo. I continui miglioramenti dei processi e delle economie di scala portano graduali miglioramenti in termini di costo-efficienza dei pannelli fotovoltaici: efficienze via via maggiori a fronte di costi minori.

 

Questa è l’ efficienza media dei pannelli fotovoltaici commercializzati oggi sul mercato:

  • Pannelli fotovoltaici in silicio monocristallino: 17%
    Alcuni moduli (es. Sunpower) arrivano anche al 20%.
  • Pannelli fotovoltaici in silicio policristallino: 16,5%
  • Pannelli fotovoltaici CIS a film sottile (Rame, Indio, Selenio): 15%
  • Pannelli fotovoltaici a film sottile con telloruro di cadmio (CdTe): 13,4%
  • Pannelli fotovoltaici in silicio amorfo: 8,2%

 

Secondo uno studio del Politecnico di Milano, le tecnologie meno “mature”, quali i moduli CIS e CdTe, sono quelle che presenteranno i più ampi margini di miglioramento: i pannelli con tecnologia CIS avranno presto un incremento di efficienza di 2-3 punti percentuali ed i moduli in Telloruro di Cadmio (CdTe) avranno un incremento di efficienza intorno all’ 1-2%.

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Alessandro Fuda – Copy Writer e SEO Developer appassionato di fonti rinnovabili, fotovoltaico, risparmio energetico, ambiente

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