Qual è il pannello fotovoltaico più conveniente?

Tutte le tipologie di pannello o modulo solare fotovoltaico sono realizzate in silicio nella soluzione amorfa, monocristallina, policristallina o in film sottile e, per caratteristiche intrinseche al materiale utilizzato, presentano delle differenze nel rendimento e nella produzione di energia elettrica. Qual è, allora, il pannello solare fotovoltaico più conveniente e qual è il più adatto alle proprie esigenze energetiche?

Pannelli fotovoltaici in silicio amorfo:  

sono costituiti da 30/70 piccole celle solari quadrate e singole, collocate sotto una lastra di vetro dalla colorazione grigio o blu, pochi millimetri di spessore e una cornice di alluminio, necessari per renderli impermeabili.

  • sono i moduli più economici e per questo i primi ad essere contemplati nell'acquisto, ma sono anche quelli con un più basso rendimento termico e maggiormente soggetti all'usura del tempo;
  • catturano l'energia solare e la trasformano solo per il 6/10 % circa ed è necessario sapere che durante i primi mesi di acquisto, questi valori di rendimento termico diminuiscono del 20%, rimanendo poi su valori stabili (diminuendo dell'1% circa ogni anno) per almeno 20 anni. Per calcolare l'effettiva potenza dei moduli è giusto considerare questa perdita iniziale di rendimento;
  • nonostante il basso rendimento termico, i pannelli in silicio amorfo presentano delle differenze nell'assorbimento dell'irraggiamento solare. Vi sembrerà strano, visto ciò che abbiamo detto sopra, ma questa tipologia di pannello riesce a ottenere rendimenti maggiori rispetto ai pannelli poli o monocristallini, nelle situazioni con basso irraggiamento solare, come nelle giornate coperte, nelle ore serali o nelle prime ore della mattina, per questo ideali per le zone meno soleggiate o con limitazioni, ostacoli nell'installazione, creando delle zone d'ombra che limitano l'esposizione;
  • i pannelli in silicio amorfo non necessitano di grandi quantità di silicio per la fabbricazione, (in 2-3 anni restituiscono l'energia impiegata per la produzione) ma avendo un rendimento calorico più basso, bisognerà installare più moduli, per soddisfare il fabbisogno energetico della vostra abitazione. Se vi capiterà  di sentire che il costo è inferiore rispetto ai tradizionali pannelli fotovoltaico, verificate il prezzo in base al numero dei moduli che vi sono realmente necessari.

                       (Esempio di impianto fotovoltaico con pannelli solari in silicio amorfo)

Pannelli fotovoltaici in silicio monocristallino:              

le celle fotovoltaiche monocristalline sono costituite da un singolo cristallo di silicio e un modulo consta di circa 72 celle, blu scuro o nere, circolari o ottagonali di 10-12 cm di diametro e pochi mm di spessore. Ogni cella presenta una superficie uniforme e vetrata con una cornice in alluminio che ne garantisce la protezione.

  • i moduli monocristallini presentano un rendimento elettrico tra il 14 e il 17% e a parità di kWp producono una maggiore quantità di energia rispetto alle altre tipologie di pannelli, occupando uno spazio inferiore per l'installazione. Per 3 kWp (impianto fotovoltaico per una famiglia standard) sono bastevoli circa 16-24 m² di moduli cristallini;
  • sono molto sensibili alle zone d'ombra, alle situazioni di nuvolosità e nebbia che influenzano la produzione di energia elettrica e le sue prestazioni termiche si riducono dell'1% all'anno. Per questo dopo 20 anni è necessario sostituirlo o bonificarlo;
  • presentano una struttura altamente lavorata e per questo il costo è superiore, fermo restando che garantiscono un più elevato rendimento elettrico. Il processo di produzione di questa tipologia di moduli è molto dispendioso e si calcola che, per produrre l'energia necessaria a bilanciare quella prodotta, siano necessari dai 3 ai 6 anni;
  • sono la soluzione più conveniente se acquistati con Contributi Regionali o Statali, in quanto la tipologia di pannello garantisce un rendimento termico invariato per 20-25 anni, (con la riduzione solo dell'1% annuo, vedi sopra) requisito essenziale per ottenere gli incentivi;
  • presentano una perfetta integrazione architettonica in poco spazio e sono adatti anche per chi non possiede grandi ambienti di installazione;

          (Esempio di impianto fotovoltaico con moduli monocristallini installato nel balcone-terrazzo)

Pannelli fotovoltaici in silicio policristallino:

il pannello policristallino è formato da circa 72 celle solari, di forma ottagonale oppure quadrate, create da più cristalli di silicio, ricavati dal riciclaggio degli scarti dell'industria elettronica. L'unione di questa tipologia di cristallini di silicio dona alle celle la caratteristica colorazione blu cangiante.

  • i pannelli in silicio policristallino o anche chiamati multicristallino sono caratterizzati da un rendimento elettrico intermedio tra il livello dei moduli monocristallini e la tipologia in silicio amorfo aggirandosi intorno all'11% e il 14%;
  • le prestazioni e il rendimento elettrico si riducono dell'1% l'anno e risultano molto sensibili alle zone d'ombra, anche parziali,  limitando la produzione di energia elettrica;
  • la produzione di pannelli in silicio policristallino risulta molto dispendiosa a livelli energetici e si è calcolato che, per produrre l'energia utilizzata per la sua costruzione e assemblaggio, sono necessari dai 3 ai 6 anni;
  • sono convenienti se acquistati con Contributi Regionali o Statali per la stabilità nel rendimento termico per un periodo di 20-25 anni, requisito necessario all'ottenimento dell'incentivazione;
  • presentano delle elevate prestazioni di integrazione architettonica su ogni edificio e sono la soluzione ideale per chi non dispone di un ampio spazio nel tetto o nella terrazza.

                              (Esempio di impianto fotovoltaico con moduli policristallini)

Pannelli fotovoltaici in film sottile:

sono chiamati anche in Thin Film e presentano una superficie liscia di straordinaria bellezza estetica, senza visibilità dei contatti chimici, ovvero le strisce argentate dei tradizionali pannelli fotovoltaici. Sono disponibili in differenti colorazioni e sono molto leggeri, grazie allo strato protettivo in polivinile superiore.

  • presentano un rendimento termico molto basso pari all'8%, che può essere ovviato solo con l'aumento del numero di pannelli installati, che fa lievitare sensibilmente il prezzo dell'impianto fotovoltaico;
  • il basso rendimento termico necessita dell'acquisto di più moduli fotovoltaici per soddisfare le esigenze termiche dell'edificio;
  • sono realizzati con strati sottili di silicio che ne garantiscono flessibilità e bellezza estetica e per questo trovano vasto impiego negli edifici in cui si necessita di un impianto fotovoltaico a impatto visivo zero o su edifici soggetti a lavori di riqualificazione e certificazione energetica che non ammettono apparecchiature visibili sul tetto che ne deturpano l'immagine;
  • viene prodotto con un quantitativo di silicio molto basso e per questo non soggetto all'aumento dei prezzi dela materia prima.

            (Esempio di impianto fotovoltaico con tegole in Film sottile a impatto visivo nullo)

Ricapitoliamo:

  • moduli fotovoltaici in silicio amorfo: soluzione più economica tra i pannelli fotovoltaici, ma presenta un basso rendimento termico pari al 6-10%;
  • moduli fotovoltaici monocristallini: presentano un costo più elevato e un rendimento termico che si aggira intorno al 13-17%;
  • moduli fotovoltaici policristallini: presentano un costo più elevato con rendimento che si aggira intorno al 12-14% e si necessita di minor spazio di installazione rispetto alle altre tipologie di pannello a parità di rendimento elettrico; fermo restando che sono necessari più moduli per raggiungere la stessa quantità di energia.
  • moduli fotovoltaici in Film Sottile: trovano vasta applicazione sulle superfici flessibili e particolarmente adatti all'integrazione architettonica o negli edifici soggetti a restrizioni, ma hanno un rendimento termico basso.

Si deduce che, l'idea di risparmio è valida solo se valutata nel caso singolo, in base al numero dei moduli necessari, allo spazio di installazione e al rendimento termico.

E' chiaro che:

  • se avete un budget ristretto, la soluzione più immediata potrebbe essere quella dell'acquisto di pannelli in silicio amorfo;
  • se dovete ristrutturare un edificio soggetto a norme di integrazione archittettonica sarete costretti a scegliere un pannello in Film sottile;
  • se avete poco spazio a disposizione, opterete per la scelta dei pannelli policristallini;
  • se possedete un budget maggiore e nessuna restrizione potrete scegliere comodamente i pannelli monocristallini.

Ogni soluzione deve essere, dunque, sempre valutata in base a numerosi fattori personali che dovete avere sempre ben chiari prima dell'acquisto.

Autore Maria Francesca Massa

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