Quali sono le differenze tra i vari tipi di pannelli fotovoltaici?

I principali tipi di pannelli fotovoltaici sono tre: monocristallini, policristallini e a film sottile. Analizziamo le loro caratteristiche e differenze in questo approfondimento

Con il costo dell’energia che continua a salire sempre di più, sempre più imprenditori come te stanno pensando di ricorrere alle energie rinnovabili per proteggere i loro bilanci. Fra le rinnovabili, senza dubbio, il fotovoltaico per le aziende è la scelta più gettonata. A questo proposito, puoi anche leggere questo articolo per approfondire l’argomento. Grazie al fotovoltaico infatti è possibile ottenere energia elettrica da impiegare per la propria attività direttamente dall’energia solare.

Ma gli impianti fotovoltaici non sono tutti uguali. Sebbene le componenti siano più o meno le stesse, una tipologia di queste componenti è fondamentale per determinarne le prestazioni: i moduli fotovoltaici. Si perché nel mercato esistono tanti tipi di pannelli fotovoltaici ognuno con le sue caratteristiche, vantaggi e svantaggi.

In particolare, sul mercato sono attualmente presenti almeno tre tipi di pannelli fotovoltaici:

• pannelli monocristallini;
• pannelli policristallini;
• pannelli a film sottile.

Ma quali sono le fondamentali differenze tra queste tipologie? Quali sono i pro ed i contro di questi tipi di pannelli fotovoltaici?

Abbiamo cercato di riassumere queste differenze qui di seguito in modo che possa farti un’idea ben precisa su quale tipologia scegliere per il tuo impianto fotovoltaico aziendale.

Pronto a scoprire tutto sui differenti tipi di pannelli fotovoltaici? Allora prosegui nella lettura!

Cosa sono i pannelli fotovoltaici?

Prima di parlare dei differenti tipi di pannelli fotovoltaici forse è necessario descrivere brevemente cosa sono.

Un pannello fotovoltaico è un insieme di più celle fotovoltaiche collegate in serie o in parallelo che sono posizionate sulla medesima struttura di supporto (il pannello appunto). Un impianto fotovoltaico quindi è composto da più pannelli fotovoltaici, oltre che da altri elementi.

La peculiarità dei pannelli fotovoltaici è la loro modularità che permette il contemporaneo utilizzo di più pannelli contemporaneamente offrendo così una vasta scala di impiego.

Ogni elemento si compone quindi di tanti elementi costituenti più piccoli:

• le celle fotovoltaiche ovvero i componenti elettrici elementari che trasformano la radiazione solare in energia elettrica;
• più celle solari o fotovoltaiche unite fra loro danno vita ai pannelli;
• a loro volta, più pannelli collegati in serie formano una stringa;
• l’insieme di più stringhe collegate in parallelo permette di ottenere la potenza voluta e di costituire il generatore fotovoltaico.

Struttura dell’impianto fotovoltaico

Non c’è un unico modo per collegare tra di loro i vari tipi di pannelli fotovoltaici. Esistono diverse configurazioni di collegamento e, in base a come vengono collegati tra di loro possono aumentare d’intensità o di tensione.

Una volta che avrai stabilito la potenza da installare, potrai anche stabilire il numero dei pannelli necessari ad ottenerla e la loro disposizione all’interno delle stringhe. Questo processo è noto con il nome di dimensionamento dell’impianto fotovoltaico (ne parliamo qui) ed un processo molto delicato. Infatti è necessario tenere conto di fattori come il valore di radiazione solare del luogo e il grado di esposizione solare. Per questo è sempre bene affidarsi ad esperti del settore come noi di Solar Cash quando si tratta di installare un impianto fotovoltaico.

Quanti tipi di pannelli fotovoltaici esistono?

Nel mercato esistono diversi tipi di pannelli fotovoltaici e molto probabilmente sempre più ne esisteranno mano a mano che la scienza e la tecnologia progrediranno. I pannelli fotovoltaici vengono solitamente classificati in base al tipo di celle fotovoltaiche che formano i moduli che li costituiscono che variano a loro volta a seconda del cristallo che le caratterizza. Possiamo quindi elencare questi tre tipi di pannelli fotovoltaici:

• pannelli monocristallini che si basano su celle monoscristalline,
• pannelli policristallini che si basano su celle policristalline,
• pannelli a film sottile, che si basano su celle amorfe.

Qui di seguito abbiamo elencato le varie tipologie di pannelli con le loro caratteristiche principali.

Tipi di pannelli fotovoltaici.: i moduli monocristallini

I pannelli fotovoltaici monocristallini sono delle lastre sottili costituite in genere da 30-70 celle fotovoltaiche assemblate, saldate tra loro e ricoperte da un vetro protettivo e da una cornice esterna di alluminio. Di solito questo tipo di pannello fotovoltaico è riconoscibile dalla sua colorazione blu scura, quasi nera.

Le celle monocristalline che li compongono sono omogenee e si ottengono tagliando in fette dei lingotti di silicio attraverso il sistema Czochralski. Questo processo prevede l’immersione di un seme di cristallo in un fuso di silicio. In questo modo è possibile generare un unico macro cristallo che forma un lingotto di silicio.

Fra tutti i tipi di pannelli fotovoltaici, quelli monocristallini, sono quelli più sensibili agli ombreggiamenti, anche parziali. Tuttavia sono particolarmente efficienti quando lavorano con raggi del sole sono perfettamente perpendicolari alla loro superficie. Questi pannelli sono quelli più costosi, ma, essendo formati da celle di un solo cristallo orientato nella stessa direzione, riescono a sfruttare al meglio l’energia solare ed hanno rendimenti maggiori a parità di superficie.

Pannelli fotovoltaici policristallini

I pannelli fotovoltaici policristallini sono anch’essi molto diffusi soprattutto a causa del loro prezzo inferiore. Questi tipi di pannelli fotovoltaici infatti si ottengono dagli scarti del taglio dei lingotti monocristallini. Si distinguono per la loro colorazione blu cangiante.

Questi moduli sono formati da celle di silicio policristallino costituite da più cristalli orientati in modo casuale con una struttura caotica.

E proprio a causa della loro struttura, il loro rendimento è minore rispetto a quelli monocristallini, soprattutto nel caso in cui siano colpiti perpendicolarmente dai raggi del sole. Tuttavia questo è anche il loro punto di forza dal momento che riescono a sfruttare meglio la luce del sole durante l’arco della giornata.

Anche questo tipo di pannello, come il precedente, è particolarmente sensibile agli ombreggiamenti, anche parziali, che potrebbero causare improvvisi o temporanei cali di rendimento sull’intero impianto.

Tipi di pannelli fotovoltaici: moduli a film sottile

Questo tipo di pannelli solari fotovoltaici è realizzato usando silicio amorfo o tellururo di cadmio. Si dicono amorfi proprio perché non hanno una struttura cristallina. Visivamente, appaiono come una lastra di un colore scuro uniforme e diversamente dagli altri non presentano delle celle squadrate che ne disegnano la superficie.

Sono formati da uno strato in vetro o superfici plastiche su cui è applicato uniformemente uno strato di silicio dal piccolissimo spessore. La loro migliore caratteristica è la loro versatilità dal momento che possono essere impiegati in svariati contesti di integrazione architettonica, di arredo urbano o di elementi strutturali di edifici. Inoltre, questa tipologia di pannelli è anche in grado di lavorare bene con la luce diffusa o con le alte temperature. Infine, questo tipo di pannelli solari è quello più economico presente sul mercato, a fronte di un rendimento energetico minore.

Quali sono le differenze tra i pannelli fotovoltaici monocristallini policristallini e a film sottile?

Differenze su rendimento per superficie

Le tipologie di pannelli solari che abbiamo preso in considerazione si contraddistinguono soprattutto per la loro differenza di rendimento ovvero per il loro rapporto tra energia prodotta e superficie occupata. In altre parole, i pannelli più efficienti sono quelli che generano una stessa quantità di energia occupando una superficie minore, a parità di irraggiamento, temperatura ad altre condizioni esterne di funzionamento impianto.

Per completezza di informazioni, abbiamo riportato qui di seguito alcuni dati esplicativi della differenza fra i rendimenti delle tipologie di pannelli solari che abbiamo preso in considerazione in precedenza:

• i pannelli monocristallini hanno un’efficienza maggiore, che oscilla tra il 15 e il 20% e per la produzione di un kWp di potenza hanno bisogno all’incirca di 6 m²;
• i pannelli fotovoltaici policristallini hanno un’efficienza minore e necessitano di una superficie maggiore: per la produzione di un kWp di potenza hanno bisogno all’incirca di 8 m²;
• i pannelli a film sottile hanno un’efficienza produttiva pari a circa il 6% ed hanno bisogno di una superficie di 11÷13 m² per produrre un kWp.

Efficienza dei diversi tipi di pannelli fotovoltaici in base alla temperatura

Considerando l’efficienza in varie condizioni di temperatura risulta che:

• i pannelli in silicio monocristallino rendono meglio alle basse temperature e sono più efficienti dei moduli policristallini in presenza di un’intensità solare minore;
• i pannelli policristallini producono di più alle alte temperature, in quanto riescono a tollerare meglio il calore;
• i pannelli fotovoltaici a film sottile hanno efficienze minori ma hanno il vantaggio di lavorare meglio in condizioni di alte temperature o luce diffusa.

Tipologie di pannelli fotovoltaici e prezzi

Un’altra differenza sostanziale fra i precedenti tipi di pannelli fotovoltaici riguarda il prezzo dei pannelli:

• i pannelli solari realizzati con silicio monocristallino costano di più;
• i pannelli fotovoltaici in silicio policristallino hanno un costo più contenuto rispetto ai pannelli in silicio monocristallino;
• i pannelli a film sottile sono i più economici presenti sul mercato.

Altre differenze

I pannelli solari fotovoltaici possono inoltre essere messi a confronto tra loro anche in base ad altre caratteristiche elettriche:

• tensione di massima potenza;
• corrente di massima potenza;
• tensione a circuito aperto;
• potenza di picco;
• tensione massima di sistema, tensione massima alla quale quel modulo può essere sottoposta;
• corrente di corto circuito;
• coefficienti di temperatura, perdite che si possono avere nel pannello in base alla variazione di temperatura.

Infine precisiamo che è fondamentale considerare questi valori quando bisogna scegliere l’inverter da collegare ai pannelli solari.

Vuoi scoprire di più sulle diverse tipologie di pannelli del tuo impianto fotovoltaico aziendale? Allora contattaci compilando il modulo che trovi qui sotto ed aspetta la chiamata del nostro operatore!