Che cos'è l'energia fotovoltaica?
L'energia fotovoltaica viene prodotta quando la luce solare viene convertita in energia con l'uso di celle solari o semiconduttori. Queste celle a semiconduttore sono generalmente realizzate in silicio e non contengono materiali corrosivi o parti in movimento. Finché le celle solari saranno esposte alla luce, produrranno energia fotovoltaica con un minimo di manutenzione. Questa energia è anche ecologicamente pulita, silenziosa e sicura.
Il termine "fotovoltaico" ha due parti: foto, una parola greca che significa luce e voltaica, un riferimento all'innovatore di energia elettrica Alessandro Volta. Nel 1839, il fisico francese Edmond Becquerel scoprì l'effetto fotovoltaico, la produzione di un volt mediante l'uso di un semiconduttore. Questa scoperta ha portato a ulteriori sperimentazioni con sorgenti luminose e semiconduttori, che hanno portato all'invenzione di celle solari che producono energia fotovoltaica.
Le singole celle solari, chiamate anche celle fotovoltaiche, sono prodotte in diverse forme e dimensioni. A volte è necessaria una sola cella per alimentare un dispositivo, ma molto spesso molte celle sono collegate tra loro per formare pannelli o moduli solari. Questi moduli possono quindi essere collegati per creare array fotovoltaici che possono essere utilizzati per alimentare piccoli edifici o complessi di grandi dimensioni. La risultante produzione di energia fotovoltaica dipende dalla dimensione dell'array. Le dimensioni possono variare, a seconda della quantità di luce solare disponibile e della quantità di energia necessaria.
Anche se la potenza di un impianto fotovoltaico dipende dalla quantità complessiva di esposizione alla luce, genererà comunque energia nei giorni nuvolosi o nuvolosi. Per immagazzinare questa energia per la successiva trasmissione, sono disponibili vari sistemi di archiviazione per i consumatori. I sistemi di archiviazione più affidabili utilizzano una combinazione di batterie ricaricabili e condensatori di accumulo dell'energia, alcuni dei quali possono essere progettati per l'alimentazione CA o CC.
La quantità di energia disponibile nei giorni nuvolosi e di notte in un sistema di energia fotovoltaica dipende dalla produzione di energia dei moduli fotovoltaici e dalla disposizione della batteria. L'aggiunta di moduli e batterie aggiuntivi aumenterà la potenza disponibile, ma aumenterà anche il costo del sistema. Per ottenere risultati ottimali, è necessario condurre un'analisi approfondita delle esigenze rispetto ai costi al fine di creare un progetto di sistema in grado di bilanciare costi e necessità con la praticità d'uso. I sistemi ben progettati offrono l'opportunità di espansione o riduzione quando le esigenze energetiche aumentano o diminuiscono.
L'energia fotovoltaica sta emergendo come una soluzione praticabile ai problemi energetici in tutto il mondo. I suoi usi attuali includono centrali elettriche, trasporti, forniture di elettricità rurale e strade solari. Sebbene sia ancora molto lontano dal diventare la principale fonte di energia del mondo, la ricerca in corso sull'energia fotovoltaica può portare la promessa di speranza per il futuro.