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Pannelli solari flessibili

Pannelli solari flessibili: il futuro delle rinnovabili

Tempo di lettura stimato: 5 minuti

I pannelli solari flessibili sono particolari moduli fotovoltaici che possono essere piegati fino a 30°. Caratteristiche e applicazioni

Con la crescente diffusione dell’energia solare a livello globale, aumenta anche la consapevolezza riguardo ai numerosi benefici che essa offre: elevata efficienza energetica, sostenibilità e rispetto dell’ambiente, autonomia dai grandi distributori e dalle reti di energia elettrica e prestazioni elevate.

Il notevole sviluppo del settore e le immense potenzialità ancora da esplorare stanno incentivando molte aziende ad investire in ricerca e sviluppo. Uno degli obiettivi principali è migliorare continuamente l’efficienza delle celle solari, rendendole più durevoli, compatte e applicabili a situazioni quotidiane come l’alimentazione di telefoni, veicoli e altri dispositivi intelligenti.

Una delle soluzioni innovative ideate da scienziati e ingegneri per facilitare la diffusione dell’energia solare è la creazione di celle solari flessibili. Queste celle, in grado di flettersi e curvarsi attorno agli oggetti, trasformano i pannelli solari in veri e propri fogli vendibili anche in rotoli.

Le celle solari (o fotovoltaiche) sono l’elemento base nella produzione di energia elettrica attraverso l’energia solare la cui efficienza è influenzata da vari fattori ambientali, come la temperatura e la radiazione solare incidente. È fondamentale, quindi, condurre un’analisi completa del contesto climatico specifico per comprendere come queste variabili possano impattare sul rendimento dei pannelli fotovoltaici. Questo può includere l’acquisizione di dati climatici da atlanti solari o da misurazioni sul campo mediante l’utilizzo di un software fotovoltaico.

Cosa sono i pannelli solari flessibili

I pannelli solari flessibili sono dei particolari moduli fotovoltaici per la produzione di energia elettrica che hanno la peculiarità di poter essere piegati fino a 30 gradi.

I pannelli solari flessibili sono realizzati con materiali flessibili che consentono loro di adattarsi a superfici curve o irregolari. Questa flessibilità li rende ideali per applicazioni dove i pannelli solari tradizionali non possono essere utilizzati, come su veicoli, abbigliamento o strutture architettoniche curvilinee e in tutte quelle situazioni di mobilità in cui abbiamo bisogno di energia elettrica ma non abbiamo la possibilità di collegarci alla rete.

Offrono, inoltre, maggiore versatilità di installazione e possono essere più resistenti agli urti e alle vibrazioni rispetto ai loro omologhi rigidi.

Pannelli solari flessibili: applicazioni

I primi esempi di celle solari non piane li ritroviamo nella realizzazione di impianti fotovoltaici su coperture di edifici nei centri storici (tegole solari) o per coperture curve. Tuttavia questi pannelli erano ancora rigidi, seppur di forma curva. Grazie alle celle flessibili i pannelli solari di nuova generazione si adattano a tutte le coperture, di qualsiasi forma e di qualsiasi materiale.

Pannelli solari flessibili: coperture curve

Pannelli solari flessibili: coperture curve

Nelle grandi metropoli sono già ampiamente diffusi anche come rivestimenti per le pareti verticali degli edifici e dei grattacieli. In questo modo viene superata la difficoltà di trovare ampie superfici orizzontali dove poterli istallare. Infatti, le poche superfici piane sulla sommità degli edifici spesso sono occupate da impianti (climatizzazione, antincendio, antenne radio/tv, ecc.).

Pannelli solari flessibili: pareti verticali

Pannelli solari flessibili: pareti verticali

La radicale innovazione offerta da questa tecnologia è nella facile trasportabilità poiché questi pannelli/celle sono leggeri e quindi portatili: è possibile portarli in viaggio, in campeggio ed in aree poco accessibili. Inoltre, possono essere applicati su tutti i mezzi di trasporto, dalle imbarcazioni alle biciclette. In questo modo si può avere una fonte di energia ovunque, da utilizzare per caricare batterie portatili o alimentare qualsiasi dispositivo elettronico.

Pannelli solari flessibili trasportabili

Pannelli solari flessibili trasportabili

La continua ricerca ha inoltre permesso di immettere sul mercato fogli con celle solari di qualsiasi dimensione e dal peso veramente irrisorio, le più performanti possono addirittura essere applicate come degli adesivi su qualsiasi superficie.

Pannelli fotovoltaici flessibili

Materiali usati per i pannelli solari flessibili

I materiali usati per i pannelli solari flessibili sono:

  • tellururo di cadmio: questo è il materiale più comunemente utilizzato nella produzione di pannelli a film sottile e rappresenta quasi la metà dei materiali utilizzati in totale. Recentemente, l’efficienza solare di queste celle è aumentata ed è quasi uguale a quella del silicio policristallino. Ha anche la capacità di ridurre il periodo di recupero dell’investimento, rendendola la migliore di tutte le tecnologie solari;
  • rame indio gallio seleniuro: la principale differenza tra questo ed il precedente materiale, è l’assenza di metalli pesanti. Le celle realizzate con questo materiale sono, inoltre, in fase di sviluppo per creare un livello di efficienza simile al silicio, con prezzi molto inferiori a causa della minore quantità di materiali utilizzati;
  • silicio amorfo: questa è una versione non cristallina del silicio che rappresenta un’ottima alternativa al tradizionale materiale dei wafer. I dispositivi che sono stati costruiti con silicio amorfo hanno mostrato meno problemi rispetto ad altre tecnologie a film sottile, principalmente perché non sono influenzati dall’umidità e non contengono materiali tossici. Sono anche l’opzione più verde perché la loro produzione non causa problemi all’ambiente.

Al momento, le due tecnologie più comuni utilizzate nella produzione di pannelli solari flessibili sono il rame indio gallio seleniuro (CIGS) e il silicio amorfo (a-Si).

Pannelli solari flessibili: prospettive

Scienziati di tutto il mondo stanno lavorando sui principali punti di debolezza di queste innovative celle:

  • il costo di produzione, che seppure in diminuzione, è ancora un ostacolo per la loro competitività sul mercato. Per ridurre il costo di produzione, i pannelli solari flessibili devono essere fabbricati mediante la lavorazione roll-to-roll, il che significa che devono essere prodotti su una plastica flessibile o una lamina metallica che può essere arrotolata. Un metodo per ottenere ciò è attraverso la stampa a getto di inchiostro, che consentirebbe di inserire i componenti di colorante ed elettrolita nella lamina;
  • la durata di vita dei moduli: è importante che la quantità di energia prodotta da una cella solare flessibile nel corso della sua vita sia maggiore della quantità necessaria per produrre e trasportare la stessa cella solare. Se così non fosse, allora la cella solare in questione non potrebbe essere considerata una risorsa rinnovabile.

Quali sono i vantaggi dei pannelli solari flessibili

I vantaggi dei pannelli solari flessibili sono:

  • peso: i pannelli solari flessibili pesano circa il 20% in meno rispetto ai pannelli rigidi. Ciò significa che possono essere applicati a strutture che non possono sostenere il peso dei pannelli rigidi. Grazie al peso ridotto, è possibile installare diversi pannelli solari flessibili sul tetto dell’auto, migliorando così l’efficienza energetica del veicolo;
  • prestazioni ed efficienza: in passato, i pannelli solari flessibili erano molto meno efficienti di quelli rigidi. Oggi è possibile acquistare pannelli solari flessibili che hanno la stessa efficienza dei pannelli solari rigidi. Il 18-22% è il livello di efficienza ideale. Questo livello di efficienza indica che, in condizioni ideali, i pannelli solari convertiranno in elettricità la stessa percentuale di luce solare ottenuta in questo intervallo;
  • flessibilità: a seconda del modello, i pannelli solari flessibili possono essere piegati fino a 50 gradi. L’installazione è facile perché sono leggeri e pieghevoli. È molto utile non dover installare un telaio pesante, evitando così di causare danni durante l’installazione.
Solarius-PV

 

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