I pannelli solari sono il componente principale di un impianto solare; la loro quota nel costo degli impianti solari è di circa l’80%. Ecco perché la loro durabilità è fondamentale. Al momento, quasi tutti i produttori di pannelli solari affermano che la durata dei loro prodotti è di almeno 30 anni. In questo articolo parlerò di quanto possono durare i pannelli solari e di quali fattori influenzano la loro durata e prestazioni.
- Principi di base di funzionamento dei pannelli solari e loro tipologie
- La struttura dei pannelli solari e i fattori che ne influenzano la durata
- Tempo di funzionamento dei pannelli solari: statistiche attuali
- Esempi di funzionamento di successo a lungo termine dei pannelli solari
- Consigli pratici per aumentare la durata dei pannelli solari
- Prospettive per l'utilizzo dei pannelli solari
Principi di base di funzionamento dei pannelli solari e loro tipologie
Un pannello solare (noto anche come batteria solare o modulo solare fotovoltaico) è costituito da due tipi di wafer di silicio che presentano impurità speciali e, di conseguenza, proprietà diverse. Le piastre sono collegate tra loro tramite sbarre conduttrici. Quando la luce solare colpisce i wafer di silicio, viene generata elettricità CC, che viene raccolta dalle sbarre collettrici e inviata ai cavi di uscita.
Esistono molti tipi di pannelli solari e vengono utilizzati in campi di attività completamente diversi, sia sulla terra che nello spazio. Quelli più comuni per le applicazioni domestiche e commerciali sono principalmente monocristallini e policristallini.
- Monocristallini sono pannelli basati su fotocellule costituite da un cristallo di silicio monolitico appositamente coltivato. Visivamente, tali piastre di fotocellule in silicio monocristallino hanno una struttura uniforme di colore blu scuro. Gli elementi monocristallini e i pannelli da essi assemblati hanno un’efficienza maggiore.
- Policristallini sono pannelli basati su fotocellule realizzate con cristalli di silicio riciclato. Gli elementi policristallini hanno una tonalità e un modello eterogenei caratteristici. Sono più economici rispetto a quelli monocristallini, ma hanno anche un’efficienza inferiore.
Entrambi i tipi di fotocellule al silicio differiscono anche per la classe di qualità, che è indicata dal parametro “Grado”. Questo è un parametro molto importante da cui dipendono l’efficienza e il prezzo di un pannello solare:
- Grado A: la classe più alta con la massima efficienza, assenza di scheggiature, crepe e graffi. Questa classe è anche la più comune.
- Grado B: il secondo grado, caratterizzato da microfessurazioni invisibili, graffi e difetti parziali. Questi elementi invecchiano più velocemente e hanno prestazioni energetiche inizialmente inferiori.
- Grado C: grado basso con bassa efficienza. Tali prodotti presentano difetti evidenti, crepe, scheggiature, ecc. Sono molto più economici delle classi A e B, adatti a vari test, ma non per un uso costante.
- Grado D: il grado più basso (rifiuto) con l’efficienza più bassa. Si tratta di elementi rotti, a volte vengono utilizzati per realizzare pannelli a basso consumo da scarti di wafer di silicio. Tali pannelli e celle solari vengono riciclati in nuovo silicio.
La struttura dei pannelli solari e i fattori che ne influenzano la durata
Il pannello solare ha una struttura multistrato, inclusa pellicola antiriflesso, vetro temperato, primo strato di pellicola EVA, celle solari, secondo strato di pellicola EVA, pellicola protettiva bianca, telaio in alluminio, cavi e scatola di connessione.
Tempo di funzionamento dei pannelli solari: statistiche attuali
In genere, i proprietari di stazioni solari pensano di cambiare i pannelli solari solo se vogliono aggiungere energia a un impianto già installato.
I moderni produttori di pannelli solari, la stragrande maggioranza provenienti dalla Cina, forniscono una garanzia sui pannelli solari di circa 12-15 anni, il che conferma veramente la loro durata. Di norma, il processo naturale di degrado di un pannello solare in base alla potenza che produce viene immediatamente specificato, ed è approssimativamente lo stesso per tutti.
Esempi di funzionamento di successo a lungo termine dei pannelli solari
Nel 1982 è stato messo in funzione uno dei primi impianti solari in Europa con una potenza di 10 kW, installato sul tetto dell’Università della Svizzera Italiana (SUPSI). Naturalmente dopo tanti anni non dà più la denominazione per la quale è stato pensato.
Nonostante ciò la stazione è ancora in funzione e viene utilizzata al pari di strutture più moderne.
Naturalmente, la qualità dei pannelli solari dipende dal produttore specifico, ma le tecnologie si stanno sviluppando e migliorando rapidamente, quindi le stazioni solari messe in funzione ai nostri tempi possono durare ancora più a lungo.
Consigli pratici per aumentare la durata dei pannelli solari
La manutenzione non influisce tanto sulla longevità dei pannelli solari quanto sulle prestazioni di produzione. Tuttavia, esistono diversi consigli che possono prolungarne la durata.
Durante l’installazione e il funzionamento dei pannelli solari è necessario evitare il loro ombreggiamento parziale (quando una parte del pannello è alla luce e un’altra all’ombra). Ciò può essere causato da rami di alberi, cespugli, posizione errata, foglie, sporco, ecc.
L’ombreggiamento parziale e costante di un pannello solare può pregiudicarne la durata a causa del cosiddetto “effetto burn-in” causato dal surriscaldamento interno. Ma, prima di tutto, l’ombra o l’inquinamento influiscono sulla produzione di elettricità, che verrà generata in misura minore, ovvero l’efficienza diminuirà notevolmente. Se controlli regolarmente (una volta all’anno e più spesso se necessario) i pannelli, li lavi con acqua e rimuovi le ombre dagli alberi vicini, funzioneranno a lungo ed in modo efficiente.
Protezione dalle influenze esterne
La maggior parte dei pannelli solari ha un telaio in alluminio di 35 mm di spessore, che fornisce una rigidità abbastanza buona e un elevato grado di carico di neve (5400 Pa) e vento (2400 Pa). Naturalmente, ci sono casi in cui si verificano vari disastri naturali, ma questi sono fenomeni estremamente rari.
Scegliere un fornitore affidabile
La durata è influenzata principalmente dalla qualità costruttiva della cella solare, dalla sua sigillatura, dalla qualità della saldatura e dalla qualità delle celle di silicio di cui è composto il pannello solare. Le condizioni di installazione influiscono sicuramente, poiché un pannello solare danneggiato durante l’installazione o installato in modo errato può guastarsi prematuramente.
Si consiglia di scegliere un fornitore che abbia una vasta esperienza nella realizzazione di progetti di energia solare. Se il fornitore dispone di sufficiente esperienza, supporto e garanzia, non ci saranno difficoltà con lui. È molto più conveniente chiedere supporto a un fornitore locale che possa risolvere tempestivamente eventuali problemi piuttosto che, ad esempio, attendere una risposta a un reclamo se il prodotto è stato ordinato direttamente dalla Cina.
Prospettive per l’utilizzo dei pannelli solari
L’energia solare rinnovabile è un settore molto promettente, soprattutto nelle regioni meridionali, dove il sole splende spesso e il livello di radiazione solare è elevato.
Pertanto, secondo l’ultimo rapporto annuale dell’Agenzia internazionale per l’energia (IEA) sulle prospettive energetiche globali, ogni giorno viene speso più di 1 miliardo di dollari per l’implementazione dell’energia solare in vari settori. Secondo le previsioni dell’IEA, entro il 2050 la quota dell’energia solare ed eolica sul consumo energetico globale totale sarà pari al 54-72%. Questi dati indicano prospettive di crescita significative per l’adozione della tecnologia solare in tutto il mondo.
