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Il settore del fotovoltaico sta compiendo passi da gigante immettendo costantemente sul mercato prodotti migliori e sempre più tecnologicamente avanzati. La ricerca, inoltre, continua a scoprire nuovi modi per migliorare il rendimento dei pannelli fotovoltaici. Questo aspetto è molto importante: dà sicurezza a chi è in procinto di effettuare un investimento e permette a chi lo ha già fatto di dormire sonni tranquilli. Sebbene la massima produttività ed efficienza dei pannelli solari debba ancora essere raggiunta, ad oggi il livello è molto buono. Esistono anche alcuni fattori che possono contribuire ad aumentare la resa di un impianto fotovoltaico.
Il primo fattore si presenta ancora nella fase iniziale, quella della scelta. Ciò che si sceglie può condizionare l’efficienza dell’impianto che andrà successivamente installato. I pannelli fotovoltaici monocristallini sono i più efficienti delle principali tipologie presenti in commercio. Sono però anche i più costosi e i più pesanti da installare sul proprio tetto.
I pannelli fotovoltaici policristallini, invece, si posizionano nel mezzo e sono un ottimo compromesso in termini di efficienza e prezzo. Sono anche stati i primi pannelli immessi sul mercato, sono più leggeri dei monocristallini e, per chi ha un occhio di riguardo in più per l’ecologia, la loro produzione ha un impatto ambientale più basso rispetto.
Al momento, i pannelli a film sottile sono i meno efficienti, ma anche i più economici. Va però considerato il loro elevatissimo potenziale per il futuro. Questa tecnologia, infatti, attira su di sè le attenzioni di molti ricercatori e viene costantemente migliorata.
La ricerca di pannelli più performanti prosegue con la realizzazione di nuovi pannelli in perowskite.....
Importante è la corretta installazione dei moduli fotovoltaici ha un ruolo di prim’ordine nel migliorare il rendimento dei pannelli fotovoltaici. Se effettuata nel modo sbagliato i pannelli non esprimeranno il loro potenziale e, nei casi più estremi, non produrranno sufficiente energia per coprire il fabbisogno dell’abitazione o dell’edificio in cui si trovano – rendendo vano l’investimento effettuato.
In linea generale, i pannelli solari non necessitano di molta manutenzione per poter funzionare nel modo corretto. Nonostante ciò, con il tempo si sporcano e la polvere si deposita sulla loro superficie; al fine di migliorare il rendimento dei pannelli fotovoltaici, quindi, è necessario pulirli di tanto in tanto.
Per rimuovere polvere e sporcizia di vario genere si può utilizzare dell’acqua calda e strofinare leggermente la superficie dei pannelli con una spugna molto morbida. Si consiglia di non usare spugne dure o con parti abrasive: queste, infatti, potrebbero graffiare la superficie dei moduli, permettendo in seguito all’acqua piovana di infiltrarsi all’interno causando danni, talvolta anche gravi.
Se il proprio impianto fotovoltaico è in una zona difficilmente accessibile o se vi è rischio per la propria incolumità, ci sono delle compagnie specializzate che svolgono proprio questo lavoro.
Qualora la propria abitazione o edificio fosse situato in una zona caratterizzata da precipitazioni nevose, si consiglia di sgomberare costantemente la superficie dei pannelli al fine di evitare una diminuzione delle performance dovute all’ostruzione provocata della neve. Questa operazione risulta molto più semplice se l’impianto è installato a terra e non su un tetto.
L’ombra è certamente la peggior nemica dei pannelli. Nella zona adibita all’installazione, infatti, ci si deve assicurare che non siano presenti rami, camini ed altri elementi che potrebbero peggiorare il rendimento dei pannelli fotovoltaici. Particolare attenzione deve essere prestata alla formazione di ombre nelle fasce orarie del giorno in cui i pannelli raggiungono il picco di produzione (solitamente tra le 9.00 e le 15.00 – intervallo che si allunga durante il periodo estivo). A volte, però, si è costretti ad installare un impianto in una zona in cui qualche piccola porzione dei pannelli viene coperta di tanto in tanto da un po’ di ombra. Fortunatamente, la tecnologia ci viene in aiuto: collegando i pannelli in parallelo, infatti, solamente il pannello parzialmente in ombra calerà le performance, permettendo al resto dell’impianto di operare al massimo potenziale. Se i pannelli fossero collegati in serie, invece, anche solo la minima parte in ombra provocherebbe un calo drastico della produttività dell’intero impianto (in questo caso particolare, si crea un effetto denominato hotspot fotovoltaico, in cui le celle in ombra ostacolano ed assorbono corrente, surriscaldando l’impianto).
Un concentratore solare favorisce il rendimento dei pannelli fotovoltaici permettendo di incanalare in aree di piccole dimensioni la luce solare che colpisce superfici vaste. In questo modo l’efficienza dell’impianto aumenta, così come la produzione di energia elettrica.
I pannelli solari sono ormai un ottimo investimento per tutti quelli che desiderano diventare sempre più autonomi da un punto di vista energetico. Prendersi cura del proprio impianto e migliorarne il rendimento, inoltre, può potenzialmente ridurre ulteriormente i costi energetici e permettere di assorbire prima la spesa sostenuta inizialmente.
Giuseppe
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La realizzazione di pannelli solari nello spazio che regalino alla Terra una fonte costante di energia pulita, diventa realtà. Nella corsa internazionale al fotovoltaico wireless il California Institute of Technology (Caltech) ha superato i suoi “concorrenti” lanciando in orbita all’inizio dell’anno la prima centrale spaziale, un piccolo impianto dimostrativo per testare la capacità cattura dell’energia solare, la trasformazione in microonde e l’invio su lunghe distanze. E oggi, a circa 5 mesi di distanza, l’ateneo può esultare: il suo Space Solar Power Project funziona.
L'idea di produrre energia elettrica in tutte le 24 ore nello spazio risale agli anni 60 grazie a un racconto di fantascienza di anni prima: nel 1941, in effetti, Isaac Asimov pubblicò “Essere razionale”, descrivendo un mondo in cui gli umani raccoglievano energia solare da una stazione orbitante per poi inviarla alla Terra tramite onde radio.
Ottenere quanto enunciato, non è stato facile ma oggi più di un progetto sta lavorando per dare al sogno di Asimov dei contorni concreti. Complici i nuovi obiettivi della transizione energetica, diversi paesi e agenzie spaziali si sono lanciati in questa impresa. A giugno 2022 la Cina ha annunciato d’aver testato a terra la prima struttura funzionante di fotovoltaico wireless, con l’obiettivo di avere una centrale solare sperimentale in orbita entro il 2035. L’agenzia spaziale giapponese vorrebbe batterla sul tempo lanciando i suoi primi pannelli fotovoltaici spaziali nel 2025.
Anche l’ESA, l’Agenzia spaziale europea, è impegnata a finanziare progetti di fotovoltaico orbitante poi, nel Regno Unito il governo ha commissionato una ricerca sulle centrali solari nello spazio per valutarne la fattibilità; con la possibilità di avere una prima stazione fotovoltaica dimostrativa nel 2040.
Il lavoro del Caltech, svolto nell’ambito del Progetto Energia solare spaziale, guida per ora la corsa alle stelle. Lo Space Solar Power Demonstrator (SSPD) ha preso il volo lo scorso 3 gennaio a bordo del razzo Falcon 9 nella missione Transporter-6 di SpaceX. Dopo poche settimane dal lancio sono iniziati i test delle diverse tecnologie a bordo dell’SSPD.
La piccola piattaforma dimostrativa si compone infatti di tre esperimenti:
DOLCE, una struttura pieghevole di circa 1,8 m2 che forma l’architettura modulare di base su cui installare i pannelli solari. A regime diverse unità DOLCE costituirebbero una sorta di costellazione su scala chilometrica formando una centrale fotovoltaica orbitante;
ALBA, una raccolta di 32 diversi tipi di celle solari che consentirà agli scienziati di valutare la tipologia più efficace per realizzare i futuri pannelli solari nello spazio;
MAPLE, una schiera di trasmettitori di potenza a microonde, leggeri e flessibili. I dispositivi sono guidati da chip elettronici personalizzati, costruiti utilizzando tecnologie al silicio a basso costo.
È proprio quest’ultimo elemento ad aver fatto esultare l’istituto californiano. MAPLE è stato sviluppato da un team Caltech guidato dal professor Ali Hajimiri.“Attraverso gli esperimenti che abbiamo eseguito finora, abbiamo ricevuto la conferma che MAPLE può trasmettere energia con successo ai ricevitori nello spazio”, afferma Hajimiri. “Siamo stati anche in grado di programmare il modulo per dirigere la sua energia verso la Terra, che abbiamo rilevato qui al Caltech. Ovviamente l’avevamo testato sulla Terra, ma ora sappiamo che può sopravvivere al viaggio nello spazio e operare lì”.
Il successo di MAPLE
Utilizzando l’interferenza costruttiva e distruttiva tra i singoli trasmettitori, il sistema è stato in grado di spostare il focus e la direzione dell’energia emessa, senza alcuna parte in movimento. E grazie a precisi elementi di controllo riesce a indirizzare dinamicamente la potenza in modo selettivo sulla posizione desiderata. “Per quanto ne sappiamo, nessuno ha mai dimostrato il trasferimento di energia wireless nello spazio anche con costose strutture rigide. Lo stiamo facendo con strutture flessibili e leggere e con i nostri circuiti integrati. Questa è la prima volta”, afferma Hajimiri.
L’energia trasmessa è stata rilevata da un ricevitore sul tetto del Gordon and Betty Moore Laboratory of Engineering nel campus del Caltech a Pasadena. Il segnale ricevuto è apparso all’ora e alla frequenza previste.
Pannelli solari nello spazio, il segreto è la flessibilità
“La dimostrazione del trasferimento di energia fotovoltaica wireless nello spazio utilizzando strutture leggere è un passo importante verso l’energia solare spaziale e un ampio accesso ad essa a livello globale”, afferma Harry Atwater, Otis Booth Leadership Chair della Divisione di ingegneria e scienze applicate presso l’ateneo. “I pannelli solari sono già utilizzati nello spazio, ad esempio per alimentare la Stazione Spaziale Internazionale, ma per lanciare e distribuire sistemi sufficientemente grandi da fornire energia alla Terra, SSPP deve progettare e creare sistemi di trasferimento che siano ultraleggeri, economici e flessibile”.
Le singole unità sono progettate per essere racchiuse in pacchetti di circa 1 metro cubo di volume, in grado di aprirsi in orbita in quadrati piatti di circa 50 metri per lato, con celle solari su un lato rivolte verso il sole e trasmettitori di potenza wireless sull’altro lato rivolti verso la Terra.
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Vetrate fotovoltaiche in perowskite per produrre energia elettrica
La maggiore richiesta di energia, il mantenere i costi energetici bassi, il diminuire la produzione di gas effetto serra come metano e CO2 spinge molti scienziati a infinite realizzazioni: una di queste è della giapponese PANASONIC che stanno studiando vetrate fotovoltaiche in perowskite
Delle caratteristiche della perowskite se ne è parlato abbondantemente nella sezione di scienze del forum. Parallelamente a queste vetrate fotovoltaiche stanno uscendo le tapparelle fotovoltaiche!!
Per la realizzazione di questi vetri fotovoltaici in perowskite si sta interessando Panasonic Holdings Corporation..La società lo ha annunciato in questi giorni sottolineando che il prodotto sarà sottoposto a rigidi test tecnici della durata di un anno: queste vetrate stanno raggiungendo il 17,9% di efficienza.
Gli speciali vetri fotovoltaici in perovskite rimpiazzeranno la normale balaustra di balcone. : questo progetto ha realizzato una sorta di versione altamente integrata del moderno fotovoltaico da balcone.
L’azienda ha combinato il proprio metodo di rivestimento a getto d’inchiostro con la tecnologia di elaborazione laser, per formare lo strato fotovoltaico direttamente sul substrato in vetro. Per ottenere una certa trasparenza, le celle solari sono depositate in strisce orizzontali separate tra loro; a seconda delle dimensioni di questi elementi del distanziamento e dell’introduzione o meno di uno schema di gradazione, si può modificare la quantità di luce in entrata. E per la resa? la società,sostiene che un suo modulo in perovskite di dimensioni superiori a 800 cm2 vanta il più alto livello di efficienza di conversione registrato al mondo con questa classe di semiconduttori; un 17,9% certificato da terze parti.
Giuseppe
divulgatore scientifico
Supersapiens.it Promozione Sviluppo Globale Benessere.
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