Cosa sono sottili

I pannelli solari a film sottile convertono la luce solare in elettricità utilizzando un sottile strato di materiale fotovoltaico (PV) invece delle tradizionali celle in silicio. I moduli a film sottile sono disponibili sia in versione rigida che flessibile e puoi trovare pannelli adesivi che si attaccano facilmente a superfici verticali e curve, come il tetto di un camper.

Il team delle guide di MarketWatch ha esaminato i principali pannelli solari residenziali per aiutarti a orientarti nel processo di acquisto dell'energia solare. Continua a leggere per saperne di più sui pannelli solari a film sottile, compresi i diversi tipi, costi e usi ideali.

Esistono due modi principali per produrre pannelli solari. I moduli fotovoltaici tradizionali sono costituiti da una serie di celle in silicio cristallino (c-Si) collegate insieme in un circuito. I pannelli a film sottile, invece, utilizzano un unico strato di materiale fotovoltaico non suddiviso in celle visibili. Gli strati sono da 300 a 350 volte più sottili dei pannelli solari in silicio, rendendo i pannelli a film sottile molto più leggeri delle loro controparti convenzionali.

Come con i pannelli in silicio, è possibile utilizzare un telaio rigido per montare materiali a film sottile. Oppure possono essere fissati su un substrato flessibile (come la plastica) con un retro adesivo e incollati su molti tipi di superfici. Ad esempio, è possibile installare facilmente pannelli adesivi su un veicolo ricreativo (RV) con tetto curvo, mentre il montaggio di pannelli solari rigidi sarebbe più difficile.

Grazie al peso e allo spessore ridotti, è possibile utilizzare i pannelli a film sottile in applicazioni non adatte alle celle solari al silicio, come i sistemi solari portatili. Ma i pannelli a film sottile sono meno efficienti e devono coprire un’area più ampia per ottenere la stessa produzione energetica dei pannelli tradizionali. Tuttavia, i pannelli a film sottile possono raggiungere coefficienti di temperatura inferiori rispetto ai pannelli in silicio cristallino, il che significa che la loro resa è meno influenzata dal clima caldo.

I pannelli solari convenzionali sono realizzati in silicio in forma cristallina, noto come c-Si. A differenza dei pannelli a film sottile, i pannelli tradizionali hanno celle fotovoltaiche tagliate da wafer di silicio di cristalli singoli (monocristallino) o cristalli multipli (policristallino). I pannelli a film sottile sono costituiti da interi strati di materiale fotovoltaico, non da piccole celle di silicio.

È possibile classificare i pannelli solari a film sottile in base al materiale. I quattro tipi principali includono:

I pannelli in silicio amorfo (a-Si) utilizzano lo stesso materiale delle celle fotovoltaiche tradizionali. Ma nei pannelli a film sottile, il silicio ha una struttura non cristallina o "amorfa". Questi pannelli utilizzano meno silicio rispetto ai moduli solari tradizionali e, di conseguenza, sono più convenienti. I pannelli in silicio amorfo sono stati la prima tecnologia fotovoltaica a film sottile ad essere sviluppata. Puoi trovare la tecnologia utilizzata nelle calcolatrici più vecchie e in altri piccoli gadget.

I pannelli in silicio amorfo hanno un'efficienza di conversione energetica tipica compresa tra il 6% e l'8%, mentre i migliori pannelli in silicio cristallino si avvicinano al 23%.

Pro e contro

+ Leggero e conveniente+ Utilizza materiali non tossici+ Può avere un design rigido o flessibile– Bassa efficienza energetica– Rapida perdita di efficienza dopo l'installazione– Durata di vita più breve rispetto ai pannelli in silicio cristallino

I pannelli in tellururo di cadmio (CdTe) sono più efficienti dei pannelli in silicio amorfo, variando dal 9% al 15%. Sono i pannelli più popolari nel settore solare a film sottile e rappresentano circa la metà della quota di mercato globale. First Solar è uno dei principali produttori di pannelli CdTe, avendo investito oltre 1,5 miliardi di dollari per sviluppare questa tecnologia solare.

Lo svantaggio principale dei pannelli CdTe è l’uso del cadmio, un metallo altamente tossico. Il cadmio non rappresenta un rischio quando i pannelli generano elettricità. Tuttavia, può rappresentare un rischio per gli operai esposti durante la produzione e lo smaltimento è un problema.

Pro e contro

+ Maggiore efficienza rispetto ai pannelli in silicio amorfo+ Bassi costi di produzione e installazione+ Periodo di ammortamento più breve rispetto ad altri pannelli a film sottile– Utilizza cadmio, che è un metallo tossico– Meno efficiente dei pannelli in silicio cristallino– I pannelli flessibili CdTe possono essere difficili da trovare