Quanti tipi di pannelli fotovoltaici esistono? Quali sono le differenze?

• 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? Prosegui nella lettura per scoprirlo!

Quanti tipi di pannelli fotovoltaici esistono in commercio? Quali sono le differenze fra queste differenti tipologie?

Cosa sono i pannelli fotovoltaici?

Prima di parlare dei differenti tipi di pannelli fotovoltaici forse è necessario descrivere brevemente cosa sono in modo da rendere la nostra spiegazione più chiara possibile.

Un pannello fotovoltaico è sostanzialmente un insieme di più celle fotovoltaiche (di cui parliamo qui). Queste cello sono collegate fra loro in serie o in parallelo e si trovano sulla medesima struttura di supporto (il pannello appunto). Un impianto fotovoltaico quindi è composto da più pannelli fotovoltaici, oltre che da altri elementi. Possiamo quindi dedurre che la caratteristica migliore degli impianti fotovoltaici è la loro modularità. In altre parole, questo significa che è possibile realizzare impianti fotovoltaici praticamente di qualsiasi dimensione e potenza permettendone così il loro utilizzo in una vasta scala di casistiche.

Ogni elemento che fa parte di un impianto fotovoltaico si compone quindi di tanti elementi costituenti più piccoli:

• le celle fotovoltaiche sono i componenti elettrici elementari e servono a trasformare 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 vero e proprio.

Struttura dell’impianto fotovoltaico

Per collegare tra loro i vari tipi di pannelli fotovoltaici non esiste un unico modo ma puoi anche avvalerti di diverse configurazioni in grado di variarne intensità e potenza. A questo proposito, quest’ultimo parametro è fondamentale per stabilire il numero di pannelli che andranno a comporre il tuo impianto fotovoltaico oltre che la loro disposizione all’interno delle varie stringhe.  Questo processo è noto con il nome di dimensionamento dell’impianto fotovoltaico (ne parliamo qui) ed un processo molto delicato pertanto ti consigliamo, per l’installazione di un impianto fotovoltaico, di rivolgerti sempre a degli esperti del settore come noi di Valore Energia.

Quanti tipi di pannelli fotovoltaici esistono?

Come abbiamo avuto modo di accennare in precedenza, nel mercato esistono diversi tipi di pannelli fotovoltaici. Anzi, a nostro avviso, i tipi di moduli fotovoltaici sono destinati ad aumentare mano a mano che la scienza e la tecnologia progrediranno visto che accanto ai tre “tradizionali” si stanno già affacciando altre tipologie di pannelli. 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. Passiamo adesso ad elencare i tre tipi di pannelli fotovoltaici più diffusi presenti sul mercato in questo momento:

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

Per onor di cronaca precisiamo anche che esistono anche dei pannelli fotovoltaici bifacciali di cui parliamo meglio qui.

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

Tipi di pannelli fotovoltaici: monocristallini

Iniziamo la nostra descrizione dei differenti tipi di pannelli fotovoltaici con quelli monocristallini. Questi sono costituiti da delle lastre sottili formate a loro volta da 30-70 celle fotovoltaiche assemblate, saldate tra loro e ricoperte da un vetro protettivo e da una cornice esterna di alluminio. Questi tipi di pannelli si distinguono dagli altri per la loro colorazione scura, quasi nera.

Si chiamano monocristallini perché per crearli si tagliano a fatte dei lingotti di silicio ottenute attraverso il sistema Czochralski. Il particolare processo di creazione del lingotto di silicio infatti fa in modo che sia possibile creare un unico macro-cristallo di silicio (il lingotto appunto) il quale viene poi tagliato. Queste lamine dell’unico cristallo andranno poi a comporre delle celle fotovoltaiche omogenee ed uguali fra loro.

Questo tipo di panelli fotovoltaici è quello più costoso, ma è anche quello che riesce ad avere un rendimento maggiore a parità di superficie quando il raggio solare li colpisce perpendicolarmente proprio perché ottenuto da un unico cristallo di silicio. Di contro, questi pannelli sono sensibili agli ombreggiamenti, anche parziali.

Pannelli fotovoltaici policristallini

I pannelli policristallini hanno un ampia diffusione grazie al loro prezzo decisamente inferiore rispetto a quelli policristallini perché sono ottenuti dagli scarti del processo Czochralski. Rispetto a quelli di cui abbiamo parlato in precedenza, questo tipo di pannelli fotovoltaici si distingue per la sua colorazione blu cangiante e quindi risultano essere più chiari.

Proprio perché sono ottenuti dagli scarti della lavorazione dei pannelli monocristallini, le celle fotovoltaiche dei pannelli policristallini, sono orientate con una struttura casuale. Questa caratteristica ne inficia il rendimento, 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. La mancanza del sole infatti potrebbe causarne 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. Anche questo tipo di pannelli fotovoltaici è di colore scuro, anche se appare più come una lastra uniforme. Infatti, diversamente dagli altri pannelli, 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. Questa tipologia di pannelli fotovoltaici è senza dubbio quella più economica presente sul mercato, anche se rispetto alle due che abbiamo esaminato in precedenza è quella dal rendimento energetico minore.

Tuttavia loro migliore caratteristica è un’altra: la loro versatilità. I pannelli a film sottile infatti 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.

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

Abbiamo cercato di confrontare i tipi di pannelli fotovoltaici che abbiamo preso in esame in base a diversi aspetti. Il risultato che abbiamo ottenuto è il seguente.

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. Spiegato in parole più semplici, quanto abbiamo appena affermato significa che i pannelli più efficienti sono quelli che generano la stessa quantità di energia occupando una superficie minore, a parità di irraggiamento, temperatura ad altre condizioni esterne di funzionamento impianto.

A questo punto non ci resta altro che riportare alcuni dati che mettono bene in evidenza la differenza di rendimento fra i vari tipi di pannelli fotovoltaici che abbiamo preso in considerazione finora:

• quelli 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.
• 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;
• quelli 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;

Efficienza dei vari tipi di pannelli fotovoltaici in base alla temperatura

La temperatura esterna è un altro fattore che incide sul rendimento dei pannelli fotovoltaci. Solitamente, più è alta, più il rendimento dei pannelli cala. Per questo abbiamo ritenuto opportuno spiegare che:

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

Tipi di pannelli fotovoltaici e prezzi

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

• i pannelli a film sottile sono i più economici presenti sul mercato.
• i pannelli fotovoltaici in silicio policristallino hanno un costo più contenuto rispetto ai pannelli in silicio monocristallino;
• quelli monocristallini costano decisamente di più rispetto agli altri tipi di pannelli fotovoltaici.

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!