Modulo Fotovoltaico: Le caratteristiche che pochi considerano

La scelta di acquisto di un modulo fotovoltaico, generalmente è basata su tre parametri: il costo per Watt, il rendimento, e la marca. Entrano poi in gioco, il coefficiente di temperatura, la tecnologia costruttiva Al-BSF, PERC, PERT, PERL e altre, e recentemente, anche il tipo P oppure N, che spesso non vengono considerati, pur essendo tra le più importanti e sicuramente dirimenti nella scelta.

Vediamo cosa significano queste sigle e come influiscono sulle caratteristiche del modulo fotovoltaico.

Il costo per Watt (prodotto) è il vero parametro che definisce il prezzo del modulo fotovoltaico, ma non deve essere considerato solo il valore di potenza nominale, ma come dimostrerò in seguito, il prezzo in rapporto a valore nominale, spesso nasconde delle insidie.

Il rendimento di un modulo fotovoltaico si misura in quanta energia, dell’insolazione che li investe, riescono a trasformare; i valori “alti”, oggi, si aggirano intorno allo 0,22 o 22% come di si voglia; di seguito, riporterò però  delle novità in merito.

Riguardo a questo punto ho sempre avuto delle riserve perché le caratteristiche di alcuni moduli di marche poco o per nulla conosciute, sono davvero interessanti.

Oggi le “marche” sono quelle aziende con un “Marketing” multimilionario, che a forza di “spot” riescono a proporre il loro prodotto; esistono però aziende che la qualità nei loro prodotti ce la mettono, ma non te lo raccontano con uno spot, lo scrivono nei datasheet, basta solo leggerli.

E’ noto che il rendimento migliore del modulo fotovoltaico si ottiene alle basse temperature, il coefficiente di temperatura è stato introdotto proprio per verificare la resa del modulo fotovoltaico in condizione di forte insolazione, quindi di alta temperatura; con alta temperatura dobbiamo considerare la temperatura superficiale del modulo non quella dell’aria. La temperatura superficiale di un modulo fotovoltaico, in particolare dei moduli neri, magari installati su un tetto, sopra una superficie metallica, raggiungerà, alle nostre latitudini, facilmente gli 85/90 gradi.

La potenza nominale del modulo, viene misurata alla temperatura di 25 gradi (Celsius), ma all’aumentare di temperatura si verifica una diminuzione del voltaggio (V) e un incremento della intensità di corrente (A) prodotta, di conseguenza una modifica dei valori nominali.

Di seguito sono indicati tre esempi di moduli fotovoltaici, scelti a caso, per evidenziare quanto appena esposto; potete osservare nella colonna “Perdita”, la diminuzione della resa per ciascun modulo all’aumentare della temperatura, valore, questo, che deve essere tenuto in considerazione nella produzione e di conseguenza rappresenta il valore che determina realmente il costo del modulo fotovoltaico.

Caso numero 1: riguarda un modulo fotovoltaico di una nota e blasonata marca ad indicare che la perdita non si dimostra essere contenuta, nonostante la vantata qualità del modulo.

Caso numero 2: riguarda un modulo fotovoltaico di una azienda italiana in silicio policristallino, quindi meno “pregiato” rispetto ad un monocristallino, va tenuto però conto, che il modulo policristallino non essendo scuro come un modulo monocristallino, durante una forte insolazione, le temperature restano più contenute; non è un caso, che i campi solari vengano implementati usando moduli policristallini.

Caso numero 3: riguarda un modulo fotovoltaico di una azienda americana poco nota (almeno in Europa), riesce a mantenere perdite più contenute rispetto ai casi precedenti. Dei tre, si dimostra essere il caso migliore.

I moduli fotovoltaici sono realizzati da celle di silicio, che vengono sottoposte a drogaggio per incrementarne le proprietà elettroniche (conducibilità). Fino a non molto tempo fa, per il drogaggio delle celle, veniva usato il boro che possiede un elettrone in meno di quanto necessario a soddisfare i legami, per questo motivo la cella assumeva carica positiva (P), oggi per il drogaggio viene utilizzato il fosforo o l’antimonio, che conferisce alla cella una carica negativa (N) in quanto eccedente di un elettrone; Il motivo per il quale è stato fatto questo cambiamento é dovuto alla scoperta che avendo le celle caricate negativamente, si riescono ad ottenere rendimenti superiori, passando da valore di 0,22 a un valore di 0,24 (+10%) oltre ad ottenere benefici riguardanti il decadimento delle prestazioni nel lungo periodo.

La tecnologia del quale si accenna negli ultimi anni, con l’acronimo di PERL, PERT, PERF, riguarda sostanzialmente la struttura sulla quale poggia la cella, realizzata in modo da catturare una parte della radiazione solare anche dal retro della stessa, incrementando quindi il rendimento; tecnologia per i moduli chiamati bifacciali.

Va da se, che se che l’acquisto per moduli fotovoltaici bifacciali, per la posa su un tetto, non ha senso, in quanto la parte posteriore resterebbe sempre in ombra, diverso per la posa su pergola oppure inseguitore.

Pe info dettagliate sulle differenze di tecnologie potete leggere qui.

Questo articolo pone l’obiettivo di suggerire all’utente un approccio più “completo” e per valutazione più consapevole nell’acquisto di moduli fotovoltaici, andando al di là della scelta dettata dal brand o dal “me li ha consigliati mio cuggino. (ndr. scusate non ho resistito).

Nota:
Tutti i calcoli sono stati fatti assumendo i dati di targa dei prodotti presi in esame come corretti e veritieri, inoltre i calcoli stessi potrebbero presentare errori fatti in “buona fede”, fermo restando l’intenzione non tanto di presentare un risultato, quanto illustrare il metodo con cui si è giunti a quel risultato.