Un impianto fotovoltaico è costituito da più moduli fotovoltaici che sfruttano l’energia solare per produrre energia elettrica mediante effetto fotovoltaico. Foto deriva infatti dal greco “phos” (cioè luce) e “Volt” trae origine dal nome di Alessandro Volta, lo scienziato inventore della pila. Il solare fotovoltaico permette di trasformare l’energia solare in energia elettrica in modo diretto ed istantaneo, senza usare combustibili. Alcuni materiali semiconduttori come il silicio, opportunamente trattati, producono energia elettrica quando sono colpiti da radiazioni solari. Il silicio, che gode della proprietà di generare una tensione ai suoi capi quando è colpito da radiazione luminosa e conseguentemente di generare corrente elettrica quando la giunzione PN di silicio drogato Pe N è inserita in un circuito chiuso. Il Silicio è un materiale molto presente sulla terra, ma per godere della proprietà dell’effetto fotovoltaico deve subire un processo di drogaggio (doping) consistente nell’introduzione di droganti, cioè elementi trivalenti quali il boro e l’alluminio o pentavalenti quali il fosforo e l’arsenico. Tale processo di drogaggio avviene con le tecnologie simili a quelle della produzione del silicio per la componentistica elettronica.
PRODURRE ENERGIA TRAMITE EFFETTO DEL FOTOVOLTAICO
A seconda che il reticolo cristallino del silicio ottenuto sia perfettamente regolare o no si producono celle fotovoltaiche monocristalline o policristalline. Il monocristallo ha costi produttivi più elevati del policristallino e attualmente sui sta diffondendo anche la tecnologia a film sottile. Gli impianti fotovoltaici sono impianti connessi alla rete elettrica, che immettono la produzione elettrica risultante dall’impianto fotovoltaico opportunamente convertita in corrente alternata e sincronizzata a quella della rete ricevente.
I principali componenti di un impianto fotovoltaico connesso alla rete sono:
• Campo fotovoltaico, destinato a catturare energia mediante pannelli fotovoltaici disposti opportunamente a favore del sole, anche motorizzati.
• Inverter, serve a stabilizzare l'energia raccolta, a convertirla in corrente per immetterla in rete.
• Quadri di protezione e controllo, da situare in base alle normative vigenti tra l'inverter e la rete elettrica alla quale si è connessi.
• Cavi di connessione, componente spesso sottovalutata, che devono avere un ottima resistenza ai raggi UV ed agli sbalzi di temperatura.
L’installazione di un impianto fotovoltaico è di fatto economicamente conveniente in quanto, oltre alla resa dell’impianto stesso e la vendita di energia, intervengono forme di incentivazione finanziaria da parte dello Stato come sta avvenendo adesso con la detrazione fiscale e Scambio sul Posto e come era per il passato come “Conto energia”. L’aumento dei consumi della popolazione mondiale e dei costi dell’energia elettrica, i cambiamenti climatici ed il progressivo esaurimento delle risorse energetiche tradizionali (gas, carbone, petrolio) rendono sempre più urgente il ricorso a nuove soluzioni energetiche rinnovabili. Per questo motivo le politiche nazionali ed internazionali sono sempre più inclini ad incentivare la salvaguardia ambientale, il risparmio energetico e l’utilizzo di fonti energetiche rinnovabili. Anche lo Stato Italiano, in ottemperanza agli impegni assunti in sede europea, ha emanato diverse leggi per favorire lo sviluppo delle fonti rinnovabili.