I pannelli solari sono sorpassati? Arrivano quelli di terza generazione

E' la lamentela più comune, ma anche il motivo per cui molti non acquistano più il fotovoltaico: i pannelli che sono stati venduti durante il boom del fotovoltaico presentano una tecnologia sorpassata, che non garantisce un ottimale rendimento e che costa ancora tantissimo. Ecco, ora non vi è più nessun problema a riguardo, arrivano i pannelli solari di terza generazione, atti a sfruttare tutte le potenzialità dell'irraggiamento solare al minimo costo per l'utente.

Che cosa cambia rispetto ai pannelli solari tradizionali?

I protagonisti di questa vena innovativa sono i pannelli a concentrazione fotovoltaica, chiamati anche pannelli di terza generazione e sono utilizzati nei parchi fotovoltaici.

La differenza sostanziale sta nella tecnologia e metodologia di assorbimento delle radiazioni solari: i pannelli solari a concentrazione utilizzano le lenti di Fresnel o riflettori parabolici per concentrare la luce solare su piccole superfici fotovoltaiche e trasformare il calore direttamente in energia elettrica, attraverso delle celle a multigiunzione. Su queste celle solari vengono sovvraposti diversi strati di film sottile semiconduttori e differenti tra loro per assorbire maggiormente lo spettro solare e le bande di frequenza dei vari colori.

Nei pannelli solari di prima e seconda generazione, infatti, il silicio delle celle fotovoltaiche non riesce a catturare tutto lo spettro solare, in quanto presenta una sensibilità differente: nel blu è sensibile solo in parte; nel rosso è poco sensibile; nell'infrarosso non è sensibile, mentre è sensibile nel verde-giallo. Questo è il motivo per cui l'assorbimento solare è molto ridotto e una quantità elevata di energia viene dispersa.

La soluzione è l'utilizzo di differenti materiali con diversi gradi di assorbimento delle radiazioni solari, come nei pannelli a concentrazione di terza generazione, in parte ancora in studio per raggiungere l'obiettivo di catturare l'intero spettro solare.

(Schema di funzionamento dei vetri a concentrazione dei pannelli fotovoltaici da - consulente-energia.com)

Quali sono gli studi di ricerca sui pannelli a concentrazione?

Attualmente, sono in fase di studio differenti metodologie, in cui il beam splitting, è il più importante. Lo studio ha l'obiettivo di frazionare il fascio di luce dello spettro elettromagnetico in frequenze, attraverso un prisma di vetro e sparare i colori delle varie bande sulle celle fotovoltaiche.

Quali tipologie di pannelli a concentrazione esistono?

Le tipologie di pannello solare a concentrazione sono differenti, ma tutte presentano una caratteristica comune: sono collocate su un inseguitore solare che garantisce di centrare le radiazioni solari all'interno dell'ottica del modulo fotovoltaico.

Quali sono i vantaggi di un pannello solare a concentrazione?

I vantaggi dell'utilizzo della nuova tecnologia a concentrazione riguardano numerosi settori, che vanno da quello del rendimento, a quello ambientale, fino a toccare il settore economico:

  • il collettore solare utilizzato nei pannelli solari a concentrazione è meno costoso di un pannello piano tradizionale;
  • non catturano la luce diffusa, per cui sono ideali nelle zone geografiche più assolate e con irraggiamento diretto, non soffrendo del calo di efficienza in climi in cui si superano i 40 gradi;
  • presentano un'efficienza doppia rispetto ai pannelli tradizionali, pari al 25%, mentre le celle fino al 40%;
  • grazie all'efficienza maggiore, necessitano di un minor spazio di installazione.

A chi conviene scegliere i pannelli solari a concentrazione?

I pannelli fotovoltaici a concentrazione sono consigliati nelle zone molto calde e con clima asciutto, mentre nelle zone con frazione di luce diffusa questa tecnologia non garantisce un ottimale rendimento. Per questo, indicando l'Europa come misura base, le zone più adatte sono la Spagna, l'Italia meridionale, la Grecia e il Portogallo.

Quanto costa un pannello a concentrazione solare?

Il costo dei pannelli a concentrazione solare è elevato, in quanto il prezzo viene sollevato dall'inseguitore solare che deve contrastare la forza dell'eventuale vento.

L'inseguitore solare ha, infatti, il compito di inseguire l'irraggiamento solare e per questo necessita di una struttura compatta, robusta, fermamente ancorata al terreno e di elevate prestazioni di resistenza agli agenti atmosferici.

Autore Maria Francesca Massa

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