I moduli solari sono componenti fondamentali responsabili della trasformazione dell'energia solare in energia elettrica, nonché della quantità di output e del profitto generato. Questi fattori sollevano una questione di interesse per molti utenti riguardo l'efficienza dei moduli solari. Conoscere queste informazioni aiuterà nella scelta del prodotto per l'energia solare più appropriato. L'articolo seguente identificherà in modo esaustivo e approfondirà gli aspetti che influenzano l'efficienza dei moduli solari.
Tra i molti fattori che determinano l'efficienza dei moduli solari, il materiale delle celle è il primo e più importante. I tipi più comuni di materiali utilizzati oggi sul mercato sono il silicio monocristallino e il silicio policristallino. Le celle solari monocristalline, ad esempio, presentano efficienze migliori, comprese tra il 18% e il 24%, rispetto alle celle policristalline, con efficienze comprese tra il 15% e il 20%. Le celle solari sviluppate a partire da celle al silicio sono ampiamente disponibili rispetto alle celle fotovoltaiche a film sottile, che sono ancora in fase di sviluppo e hanno applicazioni limitate. Il materiale delle celle del modulo determina l'efficienza del modulo.
I moduli solari vengono prodotti per ottenere risultati di efficienza specifici. L'importanza dell'impatto dell'efficienza del modulo inizia con gli errori commessi nella definizione degli obiettivi specifici per il modulo.
Innanzitutto, la precisione di taglio delle celle solari è fondamentale. Dimensioni di taglio irregolari possono causare connessioni deboli tra le celle, riducendo di conseguenza l'output complessivo del modulo. In secondo luogo, il processo di saldatura delle celle rappresenta un punto critico. Una cattiva saldatura aumenta la resistenza di contatto. Di conseguenza, si verifica una perdita di energia durante il passaggio della corrente. Inoltre, anche l'incapsulamento del modulo è altrettanto importante. Materiali di buona qualità per l'incapsulamento, come il film EVA e il backsheet, proteggono le celle dai danni causati dalle condizioni ambientali esterne e mantengono un'efficienza stabile nel lungo termine. Al contrario, se la qualità dell'incapsulamento non è adeguata, il modulo sarà soggetto a umidità e polvere, che ridurranno l'efficienza.
L'intensità dei fattori ambientali esterni, come la posizione del sole e l'angolo solare, influisce anche sull'efficienza dei moduli solari. Dal momento che i moduli solari funzionano raccogliendo l'energia solare, un'intensità solare maggiore si traduce in un'uscita più elevata. Tuttavia, l'intensità del sole è determinata e regolata dalle zone geografiche, dalle stagioni e persino dall'ora del giorno. Ad esempio, all'equatore l'intensità della luce solare è più forte tutto l'anno e quindi l'efficienza dei moduli solari in quella zona sarà maggiore.
La luce solare inclinata influisce sull'efficienza anche in base all'angolo. L'assorbimento massimizza l'efficienza del modulo per angoli perpendicolari della luce solare. Se l'angolo della luce solare aumenta troppo, l'efficienza ne risente a causa del riflesso e della perdita di luce solare. Pertanto, aumentare l'efficienza del modulo migliora l'angolo di latitudine locale.
Le temperature ottimali garantiscono la massima efficienza, come indicato sopra. Un aumento della temperatura del modulo, al contrario, influisce negativamente sull'efficienza seguendo una china pericolosa. In una cella solare, un incremento della temperatura aumenta la resistenza interna, causando una maggiore dissipazione di energia, che va persa. In termini semplici, per ogni grado in più rispetto alla soglia base di 25 gradi, l'efficienza diminuisce di circa lo 0,3 - 0,5 percento. Quindi, bisogna considerare come l'aria diventa ferma. Questo è un punto cruciale da tenere in considerazione insieme alla distanza tra i moduli nelle zone che restano calde.
In particolare, gli ostacoli rappresentati dall'inquinamento e dai moduli solari, così come il modulo che mostra una riduzione dell'efficienza nel tempo, influenzano la disposizione dei moduli.
Nel corso del tempo, polvere, foglie e altri detriti possono ricoprire la superficie del modulo. Questi elementi ostacolano parte della luce solare e quindi l'energia raccolta dalle celle risulta ridotta, causando una minore efficienza. Per tale motivo, la superficie del modulo richiede pulizie periodiche al fine di mantenere un'assorbanza ottimale della luce solare. Inoltre, con il passare del tempo, i moduli fotovoltaici invecchiano gradualmente. Il materiale di incapsulamento può diventare fragile, le celle possono rompersi e possono verificarsi malfunzionamenti elettrici. I moduli solari di qualità possono durare tra i 25 e i 30 anni, tuttavia, in assenza di un'adeguata manutenzione, l'efficienza diminuirà drasticamente indipendentemente dal periodo di utilizzo. Un'analisi continua e la relativa manutenzione rallenteranno il processo di invecchiamento e permetteranno di mantenere l'efficienza del modulo.
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