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La cella La conversione della radiazione solare in una corrente di elettroni avviene nella cella solare, un dispositivo costituito da una sottile fetta di un materiale semiconduttore, molto spesso silicio. Essa è generalmente di forma quadrata e di superficie pari circa a 100 cm2, si comporta come una minuscola batteria, producendo – nelle condizioni di soleggiamento tipiche italiane – una corrente di 3 A con una tensione di 0.5 V, quindi una potenza di 1.5 W. Il modulo Le celle solari sono assemblate in modo opportuno per costituire un’unica struttura: il modulo fotovoltaico. I moduli in commercio attualmente più diffusi (con superficie attorno a 0.5 m2) hanno una potenza che va dai 50 W agli 80 W, a seconda del tipo e della efficienza delle celle. I moduli, in silicio monocristallino, comunemente usati nelle applicazioni commerciali hanno un rendimento complessivo del 10-13 %. Esistono in commercio anche moduli in silicio policristallino e in silicio amorfo, questi però, rispetto ai primi, hanno un rendimento più basso; pertanto a parità di potenza richiesta occupano una superficie maggiore. Il campo fotovoltaico Collegando opportunamente un certo numero di moduli si ottiene un generatore o un campo fotovoltaico, con le caratteristiche desiderate di corrente e tensione di lavoro. I moduli sono orientati in modo da massimizzare l’irraggiamento solare. La quantità di energia prodotta da un generatore fotovoltaico varia nel corso dell’anno in funzione del soleggiamento e della latitudine della località. Per ciascuna applicazione il generatore sarà da dimensionare sulla base di: carico elettrico, potenza di picco, possibilità o meno di collegamento alla rete, latitudine del sito e suo soleggiamento, specifiche elettriche del carico utilizzatore, ecc. A titolo indicativo si consideri che alle latitudini dell’Italia centrale 1 m2 di moduli di buona qualità (a cui corrisponde una potenza installata pari circa a 130 W) possa produrre in media 0.35 kWh/giorno nel periodo invernale e 0.83 kWh/giorno nel periodo estivo; o se si preferisce circa 220 kWh/anno. |
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