I moduli fotovoltaici rappresentano oggi una tra le soluzioni più diffuse per trasformare la luce solare in energia elettrica. Le tradizionali tecnologie, basate su silicio cristallino dominano il mercato grazie alla loro efficienza elevata e alla robustezza. Tuttavia, nuove alternative, come i pannelli a film sottile (thin film), stanno guadagnando interesse per applicazioni specifiche dove flessibilità, peso e integrazione estetica possono fare la differenza. Analizziamo pro e contro dei pannelli fotovoltaici a film sottile.
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Cosa sono i pannelli fotovoltaici a film sottile e come sono fatti
I pannelli a film sottile utilizzano celle solari che, a differenza delle componenti in silicio cristallino, impiegano strati estremamente sottili di materiali fotovoltaici depositati su supporti come vetro, plastica o metallo. Tra questi, il silicio amorfo (a-Si), il Tellururo di cadmio (CdTe), l’Arseniuro di gallio (GaAs) e il germanio (Ge), questi ultimi i più diffusi per applicazioni fotovoltaiche a concentrazione e veicoli spaziali (razzi, satelliti, stazioni spaziali).
Quando utilizzarli?
Mentre il silicio cristallino ha un ottimo rapporto efficienza/costo ed è quindi ottimale per applicazioni residenziali, commerciali e industriali, i pannelli a film sottile sono ideali in contesti:
- Dove è richiesta leggerezza o flessibilità, come su superfici curve, veicoli o integrato negli edifici (tegole solari).
- In ambienti con alte temperature, mostrano minori perdite di efficienza rispetto al silicio cristallino.
- Dove serve una integrazione estetica, ad esempio vetri solari o facciate trasparenti e colorate.
- In applicazioni portatili (pannelli solari pieghevoli o portatili, ad esempio in futuro potrebbero includere gli smartphone solari) o dove lo spazio e il peso sono limitati.
- Nelle grandi centrali fotovoltaiche.
Quali sono i pro dei pannelli a film sottile?
- Leggerezza e flessibilità: nettamente più sottili dei moduli tradizionali, sono ideali per superfici eleganti o curve.
- Richiedono meno materiale semiconduttore e processi più economici.
- Performance migliori ad alte temperature: il loro coefficiente termico inferiore significa minore decadimento in climi caldi.
- Elevata resistenza al degrado nel tempo.
- Versatilità applicativa: funzionano meglio in condizioni di scarsa illuminazione, quindi sono perfetti per una varietà di climi.
Svantaggi dei pannelli fotovoltaici a film sottile
I contro di questa tecnologia solare sono:
- Efficienza più bassa rispetto ai moduli in silicio monocristallino.
- Maggiore superficie richiesta: per produrre la stessa potenza, serve una superficie decisamente più ampia rispetto ai moduli cristallini.
- Durata inferiore e minore robustezza rispetto ai loro equivalenti al silicio.
- Questioni ambientali con materiali tossici: I pannelli CdTe contengono cadmio, altamente tossico, e il riciclo al termine della vita può essere problematico.
- Minore disponibilità commerciale: Meno diffusione rispetto ai moduli a base di silicio cristallino e costi al dettaglio talvolta più elevati.
- Maggiore costo per watt.
I pannelli fotovoltaici a film sottile, grazie alla loro flessibilità, possono essere utilizzati in una varietà di situazioni. Rappresentano una valida alternativa ai moduli tradizionali in silicio cristallino, specie nelle aree urbane o in edifici con esigenze architettoniche speciali. Tuttavia, il silicio monocristallino rimarrà dominante sul mercato ancora per parecchi anni, ma il “film sottile” dimostra avere grandi potenzialità. La scelta tra le due tecnologie dipende dall’uso previsto: i moduli a film sottile offrono flessibilità, costo e design, ma sacrificano efficienza, spazio e resistenza.
