18 agosto 2020  |  a cura di Giacomo Givotti  |  condividi con

Prestazioni fotovoltaico in crescita con moduli di nuova generazione

18 agosto 2020
Fotovoltaico

Oggi sono disponibili pannelli fotovoltaici ad alta efficienza con potenze di picco più elevate a parità di superficie, con rendimenti che superano il 20%. Ecco come funziona la nuova tecnologia “Shingle Interconnection” dei moduli Viessmann Vitovolt 300 M-WA.

Nel 2019 il fotovoltaico in Italia è arrivato a garantire più di un quinto di tutta l’elettricità prodotta dalle fonti rinnovabili.
Se in passato la sua crescita è stata trainata dagli incentivi in vigore fino al 2013, negli ultimi anni questa tecnologia ha continuato a diffondersi autonomamente grazie al solo risparmio energetico, spinta dai prezzi dei materiali sempre più convenienti e dalle prestazioni sempre più elevate. I tempi di ritorno dell’investimento si sono ridotti e le opportunità di risparmio sulla bolletta elettrica garantite dall’auto-consumo sono diventate ancora più allettanti.

Non dimentichiamo poi i bonus fiscali IRPEF: oltre al bonus ristrutturazioni del 50%, oggi con il super Ecobonus c’è la possibilità di detrarre il 110% delle spese per l’installazione di un impianto fotovoltaico (la spesa massima in detrazione è di 2.400 euro per kWp fino a 48.000 euro, da ripartire in cinque anni), anche abbinando sistemi di accumulo elettrico, sempre che l’installazione sia fatta contestualmente a uno degli interventi “trainanti” previsti dal Decreto Rilancio.
Tutto fa supporre, quindi, che nel prossimo anno e mezzo la generazione di elettricità dal fotovoltaico nel nostro Paese potrà crescere ancora più rapidamente.

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Ma a che punto è arrivata la tecnologia? Quali vantaggi offrono oggi i pannelli più evoluti?

Partiamo da una piccola premessa per spiegare le principali tipologie di moduli fotovoltaici attualmente disponibili:
  • pannelli monocristallini, prodotti utilizzando una struttura cristallina omogenea di silicio ad elevata purezza, garantiscono le migliori prestazioni in termini di efficienza, con rendimenti che oggi possono arrivare vicino al 21% rispetto all’energia solare captata dalla superficie;
  • pannelli policristallini, caratterizzati da più cristalli di silicio aggregati tra loro derivanti dai residui di lavorazione e recupero da materiale elettronico, presentano costi inferiori rispetto ai pannelli monocristallini ma con resa inferiore (efficienza fino al 17% circa);
  • pannelli a film sottile, costituiti da una lastra di silicio amorfo (o di altri materiali) trattata per aumentare la conducibilità, lavorano egregiamente in condizioni di basso irraggiamento diffuso e sono utilizzabili su strutture rigide o flessibili occupando maggiore superficie (hanno però un rendimento molto basso, fino al 10% circa).

La ricerca tecnologica si sta concentrando su più fronti: dalla sperimentazione di nuovi materiali alle nuove tipologie di assemblamento e interconnessione delle celle fotovoltaiche per ottenere un maggiore rendimento anche in condizioni di alte temperature e ombreggiamenti parziali.

L’incremento dei Watt di potenza per singolo pannello, in particolare, è molto importante perché consente di raggiungere una maggiore potenza dell’impianto fotovoltaico a parità di spazio occupato. In questo modo, per esempio considerando un impianto da 4 kW (taglia di potenza comune in ambito residenziale), con pannelli da 285 Wp ne possono servire 14 mentre con pannelli da 350 Wp ne bastano 11-12, riducendo la superficie richiesta sul tetto da 23 mq a circa 19-20 mq.

Le ricerca e sviluppo Viessmann si è concentrata sull’aumento dell’efficienza e su altre caratteristiche prestazionali, realizzando i nuovi moduli monocristallini ad alta efficienza Vitovolt M-WA dotati della tecnologia Shingle Interconnection (per sapere di più sui moduli Vitovolt M-WA leggi qui). Di cosa si tratta?

La tecnologia Shingle Interconnection è una particolare tecnica costruttiva che consente di sfruttare tutta la superficie disponibile del pannello riducendo le aree inattive.

viessmann_tecnologia_pannello_fotovoltaico_vitovolt_300_m_waLe celle monocristalline, di tipo PERC (Passivated Emitter Rear Cell), vengono tagliate al laser in strisce che vengono poi leggermente sovrapposte tra loro nel collegamento in serie, utilizzando uno strato adesivo-conduttivo nel punto di sovrapposizione; in questo modo si evita la tradizionale configurazione basata sui binari cosiddetti “bus bar” (ovvero le piccole strisce argentate sopra le celle che hanno il compito di convogliate gli elettroni liberati dall’effetto fotovoltaico) che di fatto creano delle “zone d’ombra” occupando superficie captante delle celle fotovoltaiche.

Nelle dimensioni tradizionali di un “modulo a 60 celle” riescono così ad essere concentrati ben 350 W di potenza di picco, fino al 20-25% di potenza in più rispetto ad un modulo policristallino tradizionale, con rendimento del pannello anche superiore al 20%.

La particolare combinazione delle celle in serie-parallelo dei pannelli Vitovolt 300 M-WA permette anche una migliore resa in caso di ombreggiamento parziale e una maggiore producibilità alle alte temperature di esercizio (caratteristica importante nel periodo estivo). L’assenza dei bus bar, inoltre, evita i rischi dati dai processi di saldatura ad alta temperatura che possono determinare fenomeni chiamati “micro-cricche”, favorendo la durabilità nel tempo.

viessmann_pannelli_fotovoltaici_monocristallini_alta_efficienza_vitovolt_300_M_WA_s
Progettati con un design curato e disponibile anche in versione “All-black” per applicazioni di prestigio, i moduli Vitovolt M-WA sono garantiti 12 anni sul prodotto e 25 anni sulla resa lineare (significa che il modulo dopo 25 anni di funzionamento renderà almeno l’80% rispetto alla potenza nominale iniziale). Con l’acquisto, inoltre, è compreso l’eco-contributo per le attività di smaltimento a termine vita.

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