Fotovoltaico

Il sistema fotovoltaico è un insieme di componenti meccanici, elettrici ed elettronici che concorrono a captare e trasformare l'energia solare disponibile, rendendola utilizzabile sotto forma di energia elettrica. Questo avviene sfruttando un fenomeno fisico, noto come effetto fotovoltaico (cioè la capacità che hanno alcuni materiali semiconduttori opportunamente drogati di generare elettricità quando esposti alla radiazione luminosa).

Quando i fotoni (le particelle di energia del sole) colpiscono una cella fotovoltaica, una parte di energia è assorbita dal materiale e alcuni elettroni, scalzati dalla posizione che occupano nella struttura atomica, scorrono attraverso il materiale semiconduttore (opportunamente trattato) producendo una corrente continua che può essere raccolta sulle superfici della cella.

Più celle sono collegate in serie o in parallelo e impacchettate per formare un modulo, che rappresenta il componete base dell’impianto fotovoltaico.

I sistemi fotovoltaici possono essere suddivisi in due categorie: quelli connessi alla rete elettrica (grid-connected) e quelli isolati (stand-alone). Nei primi, la corrente generata viene inviata ad un convertitore (inverter) dal quale esce sotto forma di corrente alternata, tale da poter essere poi trasformata in corrente a media tensione dal trasformatore, prima di essere immessa nella linea di distribuzione. I secondi invece, gli impianti isolati, possono alimentare carichi sia in corrente continua (senza la presenza di un inverter) sia in corrente alternata, ma sono in genere dotati di accumulo. In questi tipo di sistema fotovoltaico è necessario immagazzinare l'energia elettrica per garantire la continuità dell'erogazione anche nei momenti in cui non viene prodotta. Questo avviene mediante accumulatori elettrochimici (batterie).

Il sistema connesso in rete, invece, non è provvisto di sistemi di accumulo in quanto l'energia prodotta durante le ore di insolazione viene immessa nella rete elettrica; viceversa, durante le ore di insolazione scarsa o nulla il carico locale viene alimentato dalla rete.