Il silicio
Il silicio è costituito da un insieme di atomi (o molecole) legati tra loro in modo rigido. Nel silicio cristallino gli atomi sono disposti regolarmente. Da differenti tipi di silicio e di lavorazione si ottengono due tipi di lingotti: uno a forma di parallepipedo dal quale si ottengono celle policristalline, riconoscibili dal colore blu cangiante e dalla forma squadrata, ed uno cilindrico dal quale si ottengono celle monocristalline riconoscibili dal colore scuro e di forma esagonale o circolare.
Normalmente la tensione continua ottenuta da una cella è circa 0,5 Volt. Le celle possono avere diverse dimensioni in funzione del loro utilizzo. La tecnologia per ridurre i costi è orientata ad aumentare l’efficienza della cella e a ridurre lo spessore del wafer. Quando si parla di efficienza occorre distinguere l’efficienza delle celle, del pannelli e del sistema. Ridurre lo spessore delle celle significa produrre più celle con minor quantità di silicio. Oggi la quantità di silicio prodotto è inferiore alla domanda del mercato. I produttori tecnologicamente più avanzati stanno perciò riducendo lo spessore dagli attuali 230µ/300µ a 160µ.
Pannelli in silicio policristallino Nel processo produttivo il silicio policristallino viene versato in blocchi che hanno una sezione quadrata. I blocchi raffreddati vengono tagliati in lingotti e quindi sezionati in wafer da 230µ/350µ. Durante la fase di solidificazione, i cristalli si dispongono in modo casuale ed è per questo che la superficie presenta i caratteristici riflessi cangianti. Il silicio policristallino ha una grana più grossa del silicio monocristallino.
Pannelli in silicio monocristallino Con un processo produttivo più complesso, dal silicio fuso, vengono ottenuti dei lingotti cilindrici di silicio monocristallino. Al cilindro viene data una forma esagonale e quindi sezionato in fette sottili (wafer) da 200µ/300µ, le quali presentano un color argento lucido. Queste, inoltre, vengono sagomate in forme più o meno squadrate al fine di diminuire gli spazi inutilizzati ed aumentare il numero di celle ospitate dal pannelli.
Pannelli in silicio amorfo Il silicio amorfo è caratterizzato dal modo disordinato in cui gli atomi o le molecole sono legati tra di loro. Utilizzando il silicio amorfo non si può parlare di celle, in quanto si tratta di strati sottili di silicio amorfo applicati su superfici più grandi delle normali celle. Esistono in produzione vari tipi , tra cui ( a-Sì ) silicio amorfo, già utilizzato per alimentare calcolatrici, orologi da polso e (a-Sì + µ-Si), ossia silicio amorfo + silicio cristallino.
Pannelli a film sottile Per la produzione di questi pannelli, il materiale base viene vaporizzato e depositato su lastre di vetro o lamine di altro materiale. La strato di silicio ha uno spessore di circa 2µ ovvero oltre 100 volte più sottile dello strato ottenuto con celle di silicio cristallino. Il Film sottile è stato sino ad oggi sottovalutato per l’efficienza, certamente minore rispetto al monocristallino o al policristallino, tuttavia le celle a film sottile hanno il vantaggio di tollerare meglio gli ombreggiamenti e di essere meno influenzate dalla temperatura rispetto alle celle in silicio.
Quindi, tra i molti vantaggi apportati dall’uso del Film Sottile occorre soprattutto ricordare che:
E’ opportuno, per ottenere il massimo della produzione elettrica, valutare le condizioni climatiche del sito (l’irradiazione, la temperatura, l’umidità ed il vento) prima di selezionare il tipo di pannelli da utilizzare.
