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ASPETTI GENERALI SUGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI (FV)
1.2.1.2 Moduli a film sottile In passato l’industria fotovoltaica ha puntato molto sui moduli in film sottile in quanto questi richiedevano l’utilizzo di quantità ridotte di materiali semiconduttori. Essendo i materiali semiconduttori il principale centro di costo di produzione dei moduli fotovoltaici, i moduli a film sottile si proponevano come alternativa promettente per la riduzione dei costi di produzione dei moduli fotovoltaici. Con la riduzione del costo del silicio, lo sviluppo dei moduli in film sottile si è ridotto considerevolmente negli ultimi anni. Cadmium Telluride (CdTe) Nei moduli in CdTe la parte attiva del modulo è costituita da un film sottile di materiale semiconduttore dove la giunzione è trail solfuro di cadmio (CdS) ed il CdTe. Lo strato di film sottile CdS/CdTe è di soli alcuni µm. Il film sottile di materiale semiconduttore viene depositato permanentemente su vetro float mediante tecniche di deposizione di vapori.
Normalmente i moduli in CdTe sono dei moduli realizzati con: • un vetro frontale float dove è depositato il film sottile; • un vetro posteriore temprato che da resistenza meccanica.
I due vetri vengono accoppiati con in mezzo un film di materiale plastico che funge da incapsulante mediante un processo di laminazione. Sul bordo dei vetri accoppiati, per evitare la permeazione di umidità dal bordo del modulo, viene applicato un nastro con caratteristiche sigillanti. I moduli in CdTe sono tecnologicamente caratterizzati da coefficienti di temperatura molto più bassi rispetto ai moduli c-Si; per tale ragione i moduli in CdTe hanno un miglior comportamento energetico alle alte temperature. Alla luce di ciò, i moduli in CdTe sono stati spesso utilizzati in impianti fotovoltaici realizzati in aree climatiche molto aride con temperature ambientali molto alte. Amorphous silicon I moduli fotovoltaici in silicio amorfo, anche questi moduli a film sottile, sono caratterizzati da rendimenti più bassi rispetto ai moduli in silicio cristallino. La deposizione del film sottile di silicio amorfo può avvenire sia su vetro che su film platici in PTFE.
Normalmente i moduli in silicio amorfo sono dei moduli realizzati con: • un vetro frontale float dove è depositato il film sottile; • un vetro posteriore temprato che da resistenza meccanica.
I due vetri vengono accoppiati con in mezzo un film di materiale plastico che funge da incapsulante mediante un processo di laminazione. Sul bordo dei vetri accoppiati, per evitare la permeazione di umidità dal bordo del modulo, viene applicato un nastro con caratteristiche sigillanti. Nel caso di deposizione del film si silicio amorfo su film plastici in PTFE, si possono ottenere moduli flessibili e molto leggeri e quindi installabile sulle coperture anche curve di edifici. I moduli fotovoltaici in silicio amorfo, energicamente parlando, si comportano meglio dei moduli c-Si in condizioni di basso irraggiamento e in condizioni di luce diffusa. Cu(In,GA)(S,Se)2 I moduli in film sottile di seleniuro di rame e indio gallio (o cella CIGS, a volte cella CI (G) S o CIS) sono prodotti depositando un sottile strato di rame, indio, gallio e selenio con vari rapporti stechiometrici su un supporto di vetro o plastica, insieme a elettrodi sulla parte anteriore e posteriore per raccogliere la corrente. 1.2.1.3 Moduli a concentrazione solare (CPV) I moduli fotovoltaici a concentrazione (CPV) sono moduli fotovoltaici dove la radiazione solare viene concentrata su delle opportune celle fotovoltaiche attraverso l’ausilio di dispositivi ottici (lenti o specchi); lo scopo con il quale sono stati sviluppati i CPV è quello di aumentare la luce incidente sulle celle solari così da poter ridurre la loro area a valori intorno ai millimetri quadri o inferiore. La riduzione delle dimensioni delle celle comporta un risparmio di costo del materiale semiconduttore utilizzato.
Le celle fotovoltaiche utilizzate nei CPV son normalmente celle multigiunzione ad alta efficienza.
Di contro, la concentrazione della radiazione solare, comporta che le celle fotovoltaiche lavorano ad
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