10/11/2011

Fotovoltaico con silicio amorfo

Vantaggi e svantaggi dei moduli

Fotovoltaico con silicio amorfo

La tecnologia fotovoltaica è in continua evoluzione nel nostro paese ed in molti altri del mondo dove, studiosi ed esperti del settore operano costantemente nella ricerca e nella scoperta di materiali e strumenti in grado di aumentare sempre più i livelli di produzione delle celle e di tutte le componenti di un impianto. Oltre a tali aspetti, è sempre più forte l’attenzione nei confronti dell’integrazione architettonica delle strutture, realizzata con materiali dotati di elevata flessibilità e adattabilità.


Proprio per quanto riguarda la realizzazione dei moduli fotovoltaici, specialistici ed esperti hanno compiuto negli anni numerosi tentativi, utilizzando tecniche e materiali diversi verificando di volta in volta l’efficienza e la convenienza di ciascuno di essi.
Nella maggior parte dei moduli presenti negli impianti fotovoltaici attuali il materiale è utilizzato è il silicio, elemento molto utile sfruttato abbondantemente nel mondo dell’industria date le sue notevoli caratteristiche positive.
Nella produzione di un modulo fotovoltaico, il silicio può essere sfruttato principalmente in 3 forme: silicio policristallino, il silicio monocristallino e il silicio amorfo.

Ed è proprio quest’ultimo che oggi cattura la nostra attenzione. Come funziona il silicio amorfo? E quali sono le sue principali caratteristiche?
Iniziamo subito con l’affermare che il silicio amorfo “è la forma allotropica non cristallina del silicio” ovvero non è presente il reticolo cristallino ordinato ma un reticolo disordinato e continuo. Le sue caratteristiche risultano particolarmente vantaggiose nella tecnica di produzione in quanto è possibile depositare film sottili di silicio amorfo su grandi superfici. Utilizzato abbondantemente nell’industria per la produzione di display a cristalli liquidi (LCD), recentemente è stato fortemente utilizzato anche nella produzione di moduli fotovoltaici.

Ma quali sono i vantaggi dell’utilizzo del silicio amorfo?
Utilizzare il silicio amorfo nella composizione di moduli fotovoltaici si traduce nel deposito uniforme di piccole quantità del materiale su superfici plastiche o vetrate che vanno a formare un film sottile (o thin film) spesso solo pochi millesimi di millimetro.
L’utilizzo del silicio amorfo nella tecnologia fotovoltaica porta alcuni indubbi vantaggi a chi la costruisce e, soprattutto, a chi ne usufruisce. Innanzitutto si può affermare che i pannelli realizzati con tale materiale sono in grado di sfruttare al meglio la componente diffusa dell’irraggiamento solare. Questa tipologia di pannello, infatti, può offrire grande convenienza in quelle aree dove la radiazione non è del tutto incidente per svariati motivi (es. frequente nuvolosità).
Per la realizzazione del prodotto viene richiesta una quantità di materiale inferiore che, di conseguenza, porta ad una riduzione del costo stesso di produzione
Altro aspetto assai vantaggioso del silicio amorfo riguarda le sue caratteristiche “estetiche” che gli permettono di avere un aspetto maggiormente gradito e, quindi, una maggiore possibilità di applicazione e integrazione architettonica. Quest’ultima qualità è molto apprezzata soprattutto per quegli edifici e quelle strutture che necessitano di un’attenzione particolare per le forme e le dimensioni dei moduli fotovoltaici inseriti. Oltretutto risultano essere fortemente resistenti (ad esempio a neve o vento) e quindi anche infrangibili e calpestabili. Dotati di grande flessibilità e leggerezza, i pannelli in silicio amorfo possiedono caratteristiche che gli donano un potenziale davvero elevato nell’industria della bioedilizia e della bioarchitettura.

Quali sono, invece, gli svantaggi?
L’utilizzo di silicio amorfo comporta, però, anche degli svantaggi legati alle sue caratteristiche intrinseche. I pannelli realizzati con questo materiale, infatti, risultano avere un rendimento leggermente inferiore (si parla di un 5-10%) che costringe, quindi, ad aumentare l’estensione dello stesso per il raggiungimento di una uguale potenza. Altro aspetto da considerare riguarda la diminuzione dell’efficienza che si registra nei primi mesi successivi all’installazione. Secondo alcune analisi, questa diminuzione si aggira intorno al 20%, rimanendo però stabile nel corso dell’intera vita del pannello. Per tali motivi l’utilizzo di moduli costruiti con questo materiale non è propriamente indicato per applicazioni piccole come può essere, ad esempio, quella residenziale. Piuttosto è fortemente consigliato nelle grandi installazioni come i campi fotovoltaici o i grandi tetti industriali.

Qual è l’impatto ambientale del modulo in silicio amorfo?
La realizzazione di un modulo in silicio amorfo è tale che sono necessari dai 2 ai 3 anni per far sì che la sua produzione di energia vada a coprire una quantità pari a quella utilizzata per produrlo. Questo valore aumenta se si parla di pannelli fotovoltaici al silicio monocristallino e policristallino, rendendo il silicio amorfo una delle tecnologie fotovoltaiche maggiormente favorevoli sotto un punto di vista di impatto ambientale.  Inoltre un modulo prodotto con questo materiale è in grado di produrre un’energia dalle 10 alle 12 volte in più rispetto a quella impiegata. Valore che va decisamente ad abbassarsi con le altre tipologie di silicio (4-8 volte circa).

Alcune aziende italiane specializzate nella produzione di pannelli in silicio amorfo :

Interlock Solar Energy
La Interlock offre moduli con potenza nominale di picco di 40W. L’ufficio tecnico della fabbrica sta studiando pannelli con potenza fino a 50-60 W nelle stesse dimensioni del pannello attuale da 40W. Tutto questo ottenuto ai prezzi vantaggiosi del silicio amorfo più economici del modulo eseguito con micromorph.

Fonte : nextville.it



Categorie correlate