Fotovoltaico a concentrazione: di cosa si tratta e come funziona
Un’alternativa migliore ai tradizionali impianti fotovoltaici è il fotovoltaico a concentrazione, in grado di sfruttare maggiormente l’energia solare e di produrre un maggior quantitativo di energia. Vediamo insieme di cosa si tratta.
Il fotovoltaico a concentrazione (CPV) è in grado di sfruttare i raggi del sole in modo maggiore rispetto ai tradizionali impianti, producendo, di conseguenza, un quantitativo di energia superiore, a parità di superficie.
Vediamo insieme di cosa si tratta e come funziona.
Fotovoltaico a concentrazione: cos’è
Innanzitutto, è bene specificare che esistono due tipi di fotovoltaico: a bassa concentrazione (LC), il quale non richiede un puntamento del sole preciso e dotati di sistemi di inseguimento del sole a singolo asse, e ad alta concentrazione (HC), dotato di sistemi di puntamento a doppio asse, che utilizzano celle a multigiunzione.
Le celle a multigiunzione (MJ) sono celle avanzate che utilizzano una serie di differenti materiali semiconduttori caratterizzati da un’elevata qualità cristallografica. La loro caratteristica principale è quella di essere in grado di intercettare diverse gamme di frequenza dello spettro solare, riuscendo così a sfruttare pienamente tutta l’energia solare disponibile. Si può stimare che una cella a multigiunzione sia in grado di produrre il triplo di energia rispetto alle celle attualmente in uso negli impianti tradizionali.
Gli impianti a fotovoltaico a concentrazione sono maggiormente efficienti in quanto utilizzano specchi o lenti in cui si concentra la luce che viene poi indirizzata verso celle fotovoltaiche ad alta efficienza. Inoltre, questi impianti sono datati di una struttura ad inseguimento solare, in grado di modificare il proprio orientamento per sfruttare i raggi del sole.
Vantaggi e svantaggi
Il sistema del fotovoltaico a concentrazione permette di sfruttare l’energia solare per un maggior numero di ore durante la giornata e produce maggior energia rispetto alle celle fotovoltaiche realizzate in silicio. Inoltre, richiede un numero di celle minore, concentrando la luce tramite lenti e specchi, dunque si ottiene un risparmio sul materiale semiconduttore con cui sono realizzate. D’altronde, un minor numero di celle significa anche un minor consumo di suolo.
I principali svantaggi di questi sistemi riguardano principalmente la manutenzione dell’impianto, soprattutto per quanto riguarda la costante pulizia di specchi e lenti, perché la loro superficie deve essere completamente ripulita da polvere e altre particelle di sporco che vi si possono depositare sopra. Inoltre, data la concentrazione dei raggi solari è probabile che si crei un surriscaldamento dell’impianto, che va normalizzato attraverso l’utilizzo di sistemi di raffreddamento.
