Proprio questa luce, formata
da miliardi di particelle chiamate fotoni, è un'immensa
quantità di energia che, ogni giorno dell’anno,
per ore arriva sul nostro pianeta riscaldandolo e permettendo
la continuazione dei cicli vitali. Il sole è formato
essenzialmente da elio e da idrogeno e nel suo interno
la temperatura raggiunge i 20 milioni di gradi centigradi
e la pressione centinaia di tonnellate per millimetro
quadrato. L’energia solare è prodotta
da una reazione atomica detta “fusione nucleare”,
cioè una bomba all’idrogeno in continua
esplosione sulla superficie e all’interno del
sole.
Ogni secondo vengono distrutte 4,3 tonnellate di massa
solare e vengono trasformati in elio 600 milioni di
tonnellate di idrogeno. Nonostante questa graduale
autodistruzione,
il sole continuerà a inviare energia sulla terra per almeno altri 10
miliardi di anni.
Si calcola che, in una buona giornata di sole d’estate, in assenza di nubi
e in buone condizioni geografiche, in un metro quadrato di superficie terrestre
arrivano dal sole più di 1000 Watt di energia, sufficienti ad alimentare
in quell’ora e con una conversione del 100%, 10 lampade da 100 Watt cadauna.
La radiazione solare complessiva intercettata dalla terra si aggira sui 173
x 10 alla dodicesima kW, valore quest’ultimo 13000 volte maggiore del
consumo di energia sul nostro pianeta.
La conversione fotovoltaica
Il sistema ottimale per la conversione
dell’energia elettromagnetica (luce solare) in energia
elettrica è la cella fotovoltaica. Il nome FOTOVOLTAICO
deriva espressamente dal nome delle particelle dette FOTONI
che compongono la luce di qualunque natura sia. Nella conversione
fotovoltaica si sfrutta la capacità di alcuni materiali
di liberare elettroni a spese di un fascio di luce. Queste
cariche elettriche vengono poi recuperate attraverso conduttori
posti sulla superficie del materiale captante e per poi
essere trasportate ai morsetti di utilizzo.
Le celle fotovoltaiche non sono una invenzione molto recente,
esistono da più di
40 anni nel qual tempo hanno cambiato forma e rendimenti, passando da forme perfettamente
rotonde a quadrate con rendimenti migliorati dal 8-10 al 15-16%.
Con più celle collegate in serie e/o parallelo si ottiene il modulo fotovoltaico
(normalmente costituito da 36 o 72 celle a seconda se per sistemi a 12 o 24V
nominali).
Utilizzando poi più moduli fotovoltaici e combinando i collegamenti in
modo opportuno è possibile generare elettricità a valori di tensione
e corrente desiderati.
Infatti l’intrinseca modularità della tecnologia fotovoltaica rende
sempre possibile l’adattamento del generatore al carico elettrico ed il
suo adeguamento nel tempo al bisogno degli utenti.
Per gli usi in cui l’elettricità è richiesta anche quando
non c’è il sole (notte o cattivo tempo) è previsto un sistema
di accumulo. |
