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Caratteristiche e tipi di pannello fotovoltaico sul mercato

Scritto da Mario Micali | 19 dicembre 2023

In un'era in cui l'energia rinnovabile sta acquisendo sempre più importanza, comprendere le caratteristiche e i vari tipi di pannello fotovoltaico presenti sul mercato, è fondamentale. Questo articolo è stato pensato per guidarti attraverso il mondo dei pannelli solari, aiutandoti a scegliere la soluzione migliore per le tue esigenze.

Continua a leggere per scoprire come puoi contribuire a un futuro più sostenibile e, al contempo, ridurre i costi energetici.

Il pannello fotovoltaico come simbolo di un mondo in evoluzione

Un pannello fotovoltaico è un dispositivo che converte la luce del sole in energia elettrica, con il potenziale di giocare un ruolo chiave nella transizione verso un futuro energetico sostenibile

Con l'avanzamento tecnologico, i pannelli solari sono diventati più efficienti, economici e accessibili, rendendoli una scelta sempre più popolare per le abitazioni e le aziende.

Ma come si riconosce un pannello solare di qualità?

Quando si tratta di investire in un impianto fotovoltaico, è fondamentale conoscere le caratteristiche che definiscono un pannello di alta qualità.

Questi aspetti sono cruciali per assicurare che l’investimento sia durevole, efficiente e conveniente nel lungo termine.

 

Efficienza energetica

L'efficienza di un pannello fotovoltaico è forse la caratteristica più importante.

Questa misura indica la percentuale di energia solare che il pannello può convertire in energia elettrica, di solito misurata in condizioni standard, ovvero 1.000 W/m2 e 25° di temperatura ambiente. Oggi i pannelli più diffusi hanno una efficienza del 20-21% mentre quelli a maggiore efficienza arrivano al 24%.

I pannelli ad alta efficienza richiedono meno spazio per generare la stessa quantità di energia rispetto a quelli meno efficienti, rendendoli ideali per aree con spazio limitato.

In generale l’efficienza dei pannelli fotovoltaici non è molto alta ma sta crescendo in modo rapido con un potenziale ancora notevole: basti pensare che meno di 20 anni fa l’efficienza era di pochi punti percentuali. 

 

Durabilità e resistenza

Un pannello fotovoltaico di qualità deve essere costruito per resistere.

Ciò significa che deve avere un’ elevata resistenza meccanica ed elettrica per essere in grado di sopportare vari fattori ambientali come forti venti, pioggia, carichi di neve, grandinate e temperature estreme.

La durabilità assicura non solo una lunga vita utile del pannello, ma anche una manutenzione ridotta.

 

Garanzia

La garanzia offerta dal produttore è un indicatore importante della qualità del pannello.

In genere, questi dispositivi hanno due garanzie:

  • sui difetti di fabbricazione
  • sul degrado di potenza nel tempo

Di solito la garanzia sui difetti di fabbricazione è di 10-12 anni ma ci sono produttori che arrivano a garantirla fino anche a 40 anni.

La garanzia sul degrado di potenza di solito è lineare con un degrado al primo anno e poi un degrado costante gli anni successivi. Di solito le garanzie arrivano all’ 80-90% della potenza garantita a 25 anni, ma anche in questo caso alcuni produttori si spingono a garantire periodi più lunghi. 

Sebbene sia un aspetto rilevante, è importante ricordare che una lunga garanzia non è per forza sinonimo di maggiore qualità

Inoltre far intervenire le garanzie non è sempre un’operazione facile, in quanto l’onere della dimostrazione del problema rimane in carico al cliente finale e sempre più spesso succede che alcune aziende falliscano ancora prima che si possa esercitare il diritto ad usufruire della garanzia.

Una garanzia lunga quindi, suggerisce che il produttore ha fiducia nella durata e nell'affidabilità del suo prodotto. Informazione che, insieme a indicatori di  dimensioni, fatturato, numero di dipendenti, anni di esperienza e reputazione; può essere molto utile in fase di valutazione.

 

Tasso di guasto 

Il tasso di guasto o “failure rate” è il vero parametro che misura l’affidabilità di un pannello, anche più della garanzia.

Infatti, è molto più importante installare un impianto con dei pannelli che si rompono poco,  piuttosto che con dei pannelli con una buona garanzia. 

Per dare un’indicazione numerica: ci sono aziende che producono pannelli con failure rate sotto i 100 pezzi per milione di prodotti venduti, risultando quindi estremamente affidabili. Ma ci sono anche aziende che hanno valori di guasto sopra i 10.000 per milione di pannelli venduti. 

Certificati e test

Per poter vendere i pannelli in Europa i pannelli devono essere certificati IEC 61730 che prevede uno standard diviso di due parti:

  • requisiti costruttivi, che definiscono i requisiti minimi per materiali, componenti e aspetti progettuali.
  • requisiti dei test, che descrivono i requisiti, appunto, dei test

Molto importanti sono i test, come i test di resistenza meccanica al carico neve e alla grandine.

Il risultato di queste verifiche aiuta di più a capire la qualità di un prodotto rispetto alla garanzia.

Alcune aziende poi, oltre ai test base necessari per la certificazione IEC 61730, svolgono anche altri test più severi a comprova di una maggiore affidabilità dei prodotti.

Di certo, un pannello sul quale sono stati svolti e certificati dei test aggiuntivi rispetto a quelli base previsti dalla normativa, presenta una maggiore affidabilità.

 

Tecnologia delle celle

La tecnologia delle celle utilizzate nel pannello influisce sull'efficienza, sul costo, ma soprattutto sul suo comportamento in condizioni diverse da quelle nominali.

Le celle monocristalline sono le più diffuse e spesso più efficienti e costose rispetto alle policristalline ma queste ultime, anche se potenzialmente offrono un buon rapporto qualità/prezzo, sono molto difficili da trovare. 

Inoltre, le celle possono essere di tipo n o di tipo p, dove le p type sono le più diffuse, economiche, ma con prestazioni e costi inferiori delle n type.

Per quanto riguarda le tecnologie di trattamento superficiale delle celle, la più diffusa è la PERC (Passivated Emittance Rear Cell), anche se è sempre maggiore la presenza sul mercato delle più recenti TOPCon.

Poi ci sono le celle con connessioni posteriori (IBC, Interdigitated Back Cells) che permettono efficienze maggiori e le celle a eterogiunzione (HJT) che sono le migliori alle nostre latitudini in quanto hanno un trattamento superficiale con film sottile, la tecnologia che lavora meglio anche in condizioni non ideali di scarso irraggiamento. 

Per capire con precisione come impatta la tecnologia sul rendimento del pannello fotovoltaico bisogna vedere le curve di efficienza a valori di irraggiamento diversi da quello nominale. 

Ci sono pannelli che hanno un'ottima efficienza con valori di alto irraggiamento ma che crolla con valori di basso irraggiamento.

Un pannello di questo tipo, quindi, è ideale da utilizzare magari nel deserto e installato in orizzontale.

Alle nostre latitudini con un irraggiamento medio annuo intorno ai 400 W/m2 è più performante un pannello che abbia delle curve di efficienza buone a basso irraggiamento e non solo ai classici 1.000 W/m2 che servono per la certificazione. 

 

Coefficiente di temperatura

Il coefficiente di temperatura è un aspetto cruciale, soprattutto nei climi caldi.

Indica quanto l'efficienza del pannello diminuisce con l'aumento della temperatura.

Un basso coefficiente di temperatura è preferibile per mantenere l'efficienza anche in condizioni di caldo estremo.

 

Estetica

Anche l'aspetto dei pannelli può essere importante, in particolare in contesti residenziali.

Alcuni pannelli sono progettati per integrarsi meglio con il tetto, offrendo un aspetto più armonioso e meno invasivo.

 

Tipologie di pannello fotovoltaico

Nel mercato attuale, esistono diverse tipologie di pannelli fotovoltaici, ognuna con caratteristiche uniche che influenzano l'efficienza, il costo, l'estetica e l'applicazione.

Ecco una panoramica dettagliata delle principali:

1. Pannelli monocristallini

Questi pannelli sono considerati di alta qualità e sono tra i più efficienti e comuni sul mercato.

Sono realizzati da celle solari composte da un unico cristallo di silicio, che consente loro di avere un'elevata purezza.

Questa purezza si traduce in un'efficienza superiore, in grado di convertire una maggiore percentuale di luce solare in energia elettrica.

Esteticamente, hanno un colore nero uniforme e sono spesso preferiti per installazioni residenziali dove l'aspetto è un fattore importante.

In genere le celle hanno gli spigoli tagliati anche e di recente sono stati introdotti anche pannelli con celle monocristalline quadrate dato che oltre il 90% dei pannelli presenti sul mercato sono monocristallini.

2. Pannelli policristallini

I pannelli policristallini sono realizzati fondendo insieme diversi frammenti di silicio, rendendoli leggermente meno efficienti rispetto ai loro omologhi monocristallini.

Tuttavia, questa tecnologia offre un buon equilibrio tra costo ed efficienza.

Sono riconoscibili dal loro colore blu e dalla struttura a mosaico dovuta ai diversi cristalli utilizzati.

Erano una scelta popolare per applicazioni residenziali e commerciali dove lo spazio non è un vincolo critico, ma ormai è ben difficile trovarli.

3. Pannelli a film sottile

I pannelli a film sottile sono diversi sia dai monocristallini che dai policristallini.

Sono realizzati depositando uno o più strati di materiale fotovoltaico su un substrato.

La caratteristica fondamentale dei pannelli a film sottile è l’altissima producibilità anche a basso irraggiamento: sono quindi la migliore tecnologia in condizioni non ideali.

Hanno però un'efficienza piuttosto bassa e per questo ormai vengono preferiti i pannelli a eterogiunzione (HJT) che rappresentano una tecnologia mista. 

Questi pannelli sono molto versatili, possono essere flessibili e sono più facili da integrare in vari contesti architettonici.

Nonostante la loro minore efficienza rispetto ai tipi cristallini, sono ideali per applicazioni su superfici ampie o per chi cerca un'estetica meno evidente. 

4. Pannelli bifacciali

I pannelli fotovoltaici bifacciali sono in grado di catturare la luce solare sia dal lato superiore che inferiore, aumentando così la loro capacità di generare energia.

Questo li rende molto utili in configurazioni dove la luce riflessa dal terreno o da altre superfici può essere sfruttata.

Non sono indicati per installazioni su tetto dove il pannello è solo appoggiato sulla superficie inclinata, in quanto non c’è un riflesso da poter sfruttare. 

5. Pannelli ad alta concentrazione (HCPV)

I pannelli ad alta concentrazione (HCPV) utilizzano lenti o specchi per concentrare una grande quantità di luce solare su una piccola cella fotovoltaica.

Questi sistemi sono molto efficienti, specialmente in aree con abbondante luce solare diretta, ma richiedono sistemi di tracciamento solare per massimizzare il loro rendimento.

Rappresentano una piccolissima nicchia di prodotti in quanto il potenziale è molto alto (si riesce ad arrivare ad efficienze anche del 40%) ma è difficile riuscire a mantenerli in condizioni di lavoro reali.

7. Pannelli ibridi

I pannelli ibridi combinano la tecnologia fotovoltaica con altre forme di generazione di energia, come il solare termico.

Questi sistemi sono progettati per massimizzare l'efficienza complessiva sfruttando sia l'energia solare che il calore.

Anche i pannelli ibridi rappresentano una piccolissima nicchia di produzione e nessun produttore ha mai provato a lanciare delle produzioni di massa. 

 

È evidente che i pannelli non sono tutti uguali.

Conoscerne le caratteristiche è molto importante per fare una scelta consapevole riguardo al proprio impianto, così come ricordare che garanzia e potenza non sono gli unici parametri da tenere in considerazione.

Inoltre, altrettanto importante nel contesto del fotovoltaico è scegliere un installatore affidabile.

Un buon installatore deve essere molto competente e non solo ti guiderà nella scelta del pannello più adatto alle tue esigenze, ma si occuperà anche di tutte le fasi dell'installazione pannelli fotovoltaici, dalla progettazione al post vendita, per tutta la lunga vita del tuo impianto fotovoltaico. Questo garantisce che l'impianto sia installato in modo corretto e funzioni al meglio.

Gli esperti di CarbOFF possono offrirti questa garanzia grazie agli anni di esperienza e alla precisione che li caratterizza.

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