I pannelli solari possono ridurre le bollette e produrre energia pulita ed ecologica. Ma cosa li rende efficienti? L'efficienza dei pannelli solari fotovoltaici è correlata alla qualità delle loro celle fotovoltaiche (PV). L'efficienza di conversione di una cella fotovoltaica è la percentuale di energia solare che splende su un pannello solare che viene convertita in elettricità utilizzabile. Più efficiente è un pannello solare, maggiore sarà la quantità di energia che produce per quantità di luce che colpisce la cella, che, a sua volta, occuperà meno superficie per soddisfare il tuo fabbisogno energetico.
Quanto sono efficienti i pannelli solari?
L'efficienza dei pannelli solari è migliorata notevolmente negli ultimi anni, da una conversione media di circa il 15% della luce solare in energia utilizzabile a circa il 20%. I pannelli solari ad alta efficienza possono raggiungere quasi il 23%. Anche la potenza di un pannello di dimensioni standard è aumentata da 250W a 370W. L'efficienza del pannello solare è determinata sia dall'efficienza della cella fotovoltaica (ovvero dal tipo e dal design della cella) sia dall'efficienza totale del pannello sulla base di considerazioni quali il tipo, la disposizione e le dimensioni della cella. Un modo semplice per misurare l'efficienza dei pannelli solari è la valutazione di efficienza del produttore, che si basa su test in condizioni standard e fornisce un'indicazione affidabile delle prestazioni.
Più efficiente è il pannello, più produrrà rispetto a un pannello meno efficiente e meno pannelli saranno necessari. I pannelli ad alta efficienza sono più costosi, ma possono aiutarti meglio a soddisfare le tue esigenze energetiche se hai una piccola quantità di spazio disponibile. Allo stesso tempo, il rapporto costo-efficienza dei pannelli solari in generale è crollato, rendendoli una soluzione sempre più interessante per i proprietari di case e le aziende. Nel mondo reale, le condizioni possono variare a seconda del meteo o della polvere sui pannelli. I pannelli solari si possono combinare con un sistema di gestione dell'energia che consente la raccolta, il confronto e l'analisi dei dati in tempo reale sui consumi energetici. Inoltre, il software di gestione dell'energia è in grado di identificare automaticamente i potenziali risparmi confrontando il consumo effettivo con il consumo energetico ideale, consentendo ai clienti di intraprendere azioni correttive ove necessario.
Da quali fattori dipende l’efficienza dei pannelli solari?
L'efficienza delle celle fotovoltaiche (PV) che compongono un pannello solare è calcolata sulla base di quanta energia della luce solare viene convertita in elettricità dai semiconduttori. Un pannello solare efficiente è quello che genera più elettricità occupando meno spazio. I produttori valutano i pannelli solari in base alla loro efficienza, che varia dal 15% al 20% circa di energia solare trasformata in elettricità utilizzabile. Molti fattori influenzano l'efficienza dei pannelli solari al di là della valutazione dei produttori:
- La quantità di luce riflessa dalla superficie della cella.
- L'intensità del sole
- La copertura delle nuvole
- L’accumulo di calore, che influisce sulla conduttività dei semiconduttori nelle celle fotovoltaiche.
Ecco alcuni dei principali fattori che influenzano l'efficienza del pannello solare:
Il design
Il design del pannello solare influisce sull'efficienza principalmente per il modo in cui le celle sono disposte e configurate lungo il pannello.
Anche il colore del backsheet protettivo gioca un ruolo, perché le alte temperature riducono effettivamente l'efficienza. Quindi colori come il blu o il verde sono più efficaci del nero.
L’inclinazione
L'orientamento dei pannelli solari, chiamato angolo o inclinazione del pannello solare, è importante per sfruttare al meglio i vantaggi della radiazione solare. I pannelli che sono piatti a terra non funzioneranno bene come quelli inclinati verso il sole. L'inclinazione ottimale dipende dalla latitudine della tua casa o della struttura e dal periodo dell'anno. In pratica, però, nella maggior parte dei casi non è possibile regolare l'inclinazione del pannello ad ogni cambio di stagione. Invece, si possono installare pannelli con varie angolazioni pensate per adattarsi alle diverse stagioni e all'inclinazione del tetto.
I materiali
Ci sono tre principali tipologie di pannelli solari:
- Monocristallino: realizzati in silicio ad altissima purezza, sono generalmente considerati i più efficienti. Sono più costosi e occupano meno spazio.
- Policristallino: leggermente meno efficiente, meno costoso e può essere una buona opzione per strutture che hanno più spazio.
- Thin film: i meno efficienti, ma il loro peso più leggero li rende più adattabili a una varietà di usi, compreso il trasporto.
La temperatura
Si potrebbe pensare che più caldo è il sole, maggiore è l'efficienza del pannello solare.
In realtà non è vero. I semiconduttori nei pannelli solari sono sensibili alle alte temperature.
Secondo gli standard di produzione, la temperatura di 25 °C o 77 °F è l'intervallo di temperatura ottimale dei pannelli solari fotovoltaici.
I pannelli solari perdono efficienza nel tempo?
I pannelli solari subiscono un lento degrado nel tempo, il che significa che producono meno elettricità a partire dalla stessa quantità di luce solare. Tra le cause del degrado dell'efficienza dei pannelli solari c’è l'usura dovuta alle intemperie. La vita produttiva media dei pannelli solari è di 30 anni. Secondo il National Renewable Energy Laboratory (NREL), i pannelli solari e la loro produzione si degradano a un tasso di circa lo 0,5% all'anno: un pannello di 20 anni produrrà circa il 90% dell'elettricità prodotta nel suo primo anno di vita.
I pannelli solari sono efficienti anche in inverno?
I pannelli solari generalmente producono elettricità solo quando splende il sole. Ovviamente, c'è meno luce solare diretta in inverno che in estate, quindi i pannelli solari in inverno producono meno elettricità durante la stagione fredda quando le giornate sono più brevi. Sebbene i pannelli solari siano più efficienti in estate, possono comunque generare elettricità sufficiente per riscaldare la tua casa in inverno. Un modo per assicurarsene è abbinare i pannelli solari a impianti di stoccaggio energetico costituiti da batterie. In questo modo puoi immagazzinare l'energia in eccesso prodotta dai tuoi pannelli solari per alimentare la tua casa di notte o in una giornata piovosa.
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