Pannelli Fotovoltaici Thin Film Quando Sceglierli

Una delle tecnologie che potrebbe avere un largo impulso nei prossimi 5 anni nel settore del fotovoltaico è quella del thin film, ovvero dei moduli realizzati con film sottile. Si chiamano CIS, dalle iniziali inglese dei componenti con cui vengono realizzati , Copper, Indium e Selenide ovvero Rame, Indio e Selenio. La caratteristica principale di questi pannelli è che sono a film sottile, si presentano come un foglio di carta flessibile, solo un po’ piú spesso, quindi impiegabili in tanti tipi di strutture. Possono avvolgere parti esterne dell’ edificio seguendo delle curve, appoggiati verticalmente o orizzontalmente su pareti, oppure essere indossati, li abbiamo visti infatti sugli zainetti solari che permettono a piccole periferiche di essere ricaricate con il sole.

Gli impieghi sono tanti ed il prezzo rispetto ad un classico modulo fotovoltaico in silicio cristallino piú basso. Il rovescio della medaglia è che hanno un rendimento inferiore, compensato da una resa migliore in presenza di ombreggiatura. Se avete uno spazio ridotto e volete ottimizzare la produzione non prendeteli in considerazione.

I produttori

i leader mondiali in questo settore sono First Solar e Solar Frontier, i primi americani ed i secondi giapponesi, ma ci sono anche Bosch ed Inventux, made in Germany. Dall’ ultimo rapporto di Solar Buzz si nota l’andamento grafico della produzione mondiale, costantemente in crescita. Le richiesta maggiori arrivano dai mercati asiatici, Cina in testa, ma anche dagli Stati Uniti. In Europa la grande spinta al fotovoltaico si è un po’ arrestata, Italia compresa, con la fine degli incentivi statali, ma potrebbe ripartire con l’abbassamento dei prezzi dei moduli fotovoltaici.

 

andamento_vendite_thin_film

I Prezzi

i pannelli in silicio cristallino hanno bisogno di più di 100 micron di materiale per assorbire la luce, il film sottile ne richiede solo 1 micron. Per questo i prezzi di un modulo thin film sono piú bassi di un 30% rispetto agli altri. Di contro però, dato che l’efficienza è minore, avremo bisogno di piú pannelli e quindi di una superficie maggiore per produrre la stessa quantità di energia elettrica che potremo realizzare con quelli in silicio.

Differenze con i Moduli in Silicio Cristallino

i moduli in silicio poli e mono cristallino hanno un rendimento maggiore rispetto a quelli a film sottile. Spesso anche il doppio. Parliamo di un 15-16% dei primi contro il 7-8% dei secondi. Recentemente le cose son migliorate facendo sfiorare ai thin film efficienze del 13%. Questa cosa però è vera in piena insolazione, quando non ci sono ombreggiamenti. La tecnologia in film sottile però ha una proprietà, denominata bandgap (ha bisogno di pochissima energia per liberare l’elettrone che con il suo movimento da’ vita ad elettricità) , che è superiore al silicio. Al silicio non piace assorbire la luce.Prende solo quella con lunghezza d’onda bassa (rosso e IR), piuttosto che la maggior parte della luce che proviene dal sole. Ha la bandgap errata (lunghezza d’onda che viene assorbita), e non la assorbe molto bene.  Questo significa che in casi in cui c’è poca luce o è presente ombreggiamento il thin film può risultare piú efficiente.

modulo_film_sottile

Perchè scegliere i Thin Film

i moduli CIS vengono utilizzati in ambito residenziale sui tetti che hanno bisogno di tegole fotovoltaiche. Ovvero quando dobbiamo perfettamente integrarli con l’andamento architettonico dell’ edificio (in tempi di conto energia avevamo anche una remunerazione maggiore per questi impianti). Pensiamo a case che si trovano in un centro storico e che non possono, per motivi estetici, installare un impianto fotovoltaico standard. I moduli thin film inoltre, proprio per la loro caratteristica, possono meglio adattarsi a strutture mobili. Pensiamo ad un camper che si muove costantemente e che spesso produce zone d’ombra sui pannelli. L’abbassamento delle prestazioni con i moduli in silicio sarebbe impressionante, con quelli a film sottile minore.

Se invece abbiamo poco spazio a disposizione, e dobbiamo ottimizzare al massimo le prestazioni per avere il maggiore rendimento possibile in termini di produzione elettrica, al contrario non dobbiamo scegliere i thin film. In questo caso meglio optare per moduli pv ad alto rendimento, di marche come Sunpower o Panasonic, che abbiano efficienze del 20% circa, il massimo ottenibile con la tecnologia attuale.

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