Fotovoltaico: qual è la differenza tra bassa e alta concentrazione

Esiste un’alternativa agli impianti fotovoltaici tradizionali. Stiamo parlando del fotovoltaico a concentrazione, che si contraddistingue per un maggiore sfruttamento dell’energia solare e di produzione di energia. Vediamo insieme quali sono le differenze con il fotovoltaico a bassa concentrazione.

Il fotovoltaico a concentrazione (CPV) è in grado di sfruttare i raggi del sole in modo migliore rispetto ai tradizionali impianti, e ciò permette anche di produrre un quantitativo di energia maggiore, a parità di superficie.

Vediamo insieme di cosa stiamo parlando.

Fotovoltaico a concentrazione: di cosa si tratta

Al mondo esistono due tipi di fotovoltaico: a bassa concentrazione (LC), che non necessità un puntamento del sole preciso ed è dotato di sistemi di inseguimento del sole a singolo asse, e ad alta concentrazione (HC), che sfrutta sistemi di puntamento a doppio asse e si avvale di celle a multigiunzione.

Le celle a multigiunzione (MJ) sono celle avanzate che utilizzano una serie di differenti materiali semiconduttori, i quali si contraddistinguono per un’elevata qualità cristallografi­ca. Queste sono capaci di intercettare diverse gamme di frequenza dello spettro solare, e in tal modo riescono a sfruttare pienamente tutta l’energia solare disponibile. Si stima 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 raggiungono un’efficienza maggiore poiché utilizzano specchi o lenti in cui si concentra la luce che viene poi indirizzata verso celle fotovoltaiche ad alta efficienza. Ma non finisce qui: questi impianti sono datati di una struttura ad inseguimento solare, in grado di modificare il proprio orientamento per sfruttare i raggi del sole.

Pro e contro

Il sistema del fotovoltaico a concentrazione permette di sfruttare l’energia solare per una durata di tempo maggiore nel mentre della giornata e di produrre un quantitativo di energia maggiore rispetto alle celle fotovoltaiche realizzate in silicio. Inoltre, richiede un numero di celle minore, concentrando la luce tramite lenti e specchi, perciò si ottiene un risparmio sul materiale semiconduttore con cui sono realizzate. Infatti, 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 concerne la costante pulizia di specchi e lenti, in quanto la loro superficie deve essere completamente ripulita da polvere e altre particelle di sporco che vi si possono depositare sopra. Infine, 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.