Funzionamento e Tecnologia

La tecnologia fotovoltaica (FV) consente di trasformare direttamente la luce solare in energia elettrica. Alcuni materiali come il silicio, opportunamente “drogati” a livello atomico, (es. la sabbia delle coste marine) possono produrre energia elettrica se colpiti dalla radiazione solare.

La parola "fotovoltaico" deriva da: foto=luce; voltaico=elettricità da Alessandro Volta (inventore della pila elettrica) e significa elettricità prodotta attraverso la luce.
Il dispositivo più elementare capace di operare una conversione dell'energia solare è la cella fotovoltaica. Ogni singola cella fotovoltaica (FV) può produrre circa 1,5 Watt di potenza ad una temperatura standard di 25°C ed è sottoposta ad una potenza della radiazione pari a 1.000 W/m². L'energia prodotta prende il nome di potenza di picco (Wp).
Le celle fotovoltaiche collegate tra loro formano un "modulo" in grado di trasformare la luce solare direttamente in energia elettrica. Ogni modulo è costituito generalmente da 36 celle, ha una superficie di circa mezzo metro quadrato ed eroga in condizioni standard una potenza di 50 Watt.

Sistemi fotovoltaici

Data la loro modularità, i sistemi fotovoltaici presentano una vasta flessibilità di impiego. Le celle posso essere combinate in serie sulla base delle reali esigenze energetiche dell'utenza e sulle caratteristiche della superficie destinata all'impianto.
La principale distinzione dei sistemi fotovoltaici è in:

sistemi autonomi "stand alone"
sistemi connessi alla rete elettrica "grid connected"

I sistemi connessi alla rete elettrica si dividono a loro volta in:
Centrali fotovoltaiche
Sistemi integrati negli edifici

Poiché l'energia prodotta dal generatore FV è sotto forma di corrente continua (CC), qualora si debbano alimentare apparecchi che funzionino con corrente alternata (AC), è necessario introdurre nel sistema un dispositivo elettronico, detto inverter, che provvede alla conversione da CC a AC.

L'inverter è un elemento essenziale negli impianti collegati alla rete elettrica, ma può non esserci se il sistema è isolato (quando le apparecchiature presenti funzionano in corrente continua).

Nei sistemi collegati alla rete l'inverter è sempre presente mentre, al contrario degli impianti isolati, non è previsto il sistema di accumulo in quanto l'energia prodotta durante le ore di insolazione viene immessa nella rete; viceversa, nelle ore notturne il carico locale viene alimentato dalla rete: un meter provvede a scalare la differenza dal contatore.