Fotovoltaico

Un modulo fotovoltaico è un dispositivo in grado di convertire l’energia solare direttamente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico ed è impiegato come generatore di corrente quasi puro in un impianto fotovoltaico.

Può essere esteticamente simile al pannello solare termico, ma ha scopo e funzionamento profondamente differenti. L’ effetto fotovoltaico è basato sulle proprietà  di alcuni materiali semiconduttori (fra cui il silicio, elemento molto diffuso in natura) che, opportunamente trattati ed interfacciati, sono in grado di generare elettricità  una volta colpiti dalla radiazione solare (senza quindi l'uso di alcun combustibile). Il campo fotovoltaico è un insieme di moduli fotovoltaici, opportunamente collegati in serie e in parallelo, in modo da realizzare le condizioni operative desiderate. Più moduli assemblati meccanicamente tra loro formano il pannello.

La bassa densità  energetica dell'energia solare necessita di grandi superfici per ottenere le alte energie necessarie a rifornire le abitazioni civili. I sistemi fotovoltaici si distinguono in sistemi isolati e sistemi collegati alla rete. Questi ultimi a loro volta si dividono in centrali fotovoltaiche e sistemi integrati negli edifici. Nei sistemi isolati, in cui la sola energia è quella prodotta dal FV, occorre prevedere un sistema di accumulo (in genere costituito da batterie tipo quelle delle automobili, e dal relativo apparecchio di controllo e regolazione della carica), reso necessario dal fatto che il generatore FV può fornire energia solo nelle ore diurne. Tali accumulatori permettono di far fronte a punte di carico, senza dover sovradimensionare i generatori, nonchè di garantire la continuità  dell'erogazione dell'energia anche in caso di basso (o nullo) irraggiamento.

E' opportuno prevedere quindi un dimensionamento del campo fotovoltaico in grado di permettere, durante le ore di insolazione, sia l'alimentazione del carico, sia la ricarica delle batterie di accumulo. Poichè l'energia prodotta dal generatore FV è sotto forma di corrente continua, qualora si debbano alimentare apparecchi che funzionino con corrente alternata, è necessario introdurre nel sistema un dispositivo elettronico, detto inverter, che provvede alla conversione. Nei sistemi collegati alla rete l'inverter è sempre presente mentre, al contrario degli impianti isolati, non è previsto il sistema di accumulo, poichè l'energia prodotta durante le ore di insolazione viene immessa nella rete. Viceversa, nelle ore notturne, il carico locale viene alimentato dalla rete.