Tecnologie innovative: il fotovoltaico a concentrazione

Prestazioni elevate e grande capacità di assorbimento delle radiazioni solari. Il fotovoltaico a concentrazione è il protagonista nella categoria dei pannelli solari.

Negli impianti a concentrazione la radiazione solare non incide
direttamente sulle celle ma viene concentrata da opportune lenti;
è come se le celle fossero investite non dalla radiazione di
un unico sole ma da 200 o più soli (in funzione del tipo di
lente utilizzata) con una proporzionale riduzione dell’area
effettiva delle celle utilizzate.

La progettazione è più complessa, soprattutto se si
vuole assicurare un alto grado di affidabilità e bassa
incidenza della manutenzione.

In particolare:
• il modulo ha un maggior numero di componenti
• è necessario un sistema ad inseguimento di supporto
dei moduli per massimizzare la radiazione incidente
• la struttura di cella è più sofisticata al
fine di ottimizzare l’efficienza in presenza di una maggiore
radiazione solare incidente.

In sistemi a concentrazione l’impiego di materiale semiconduttore
è ridotto proporzionalmente al fattore di concentrazione
della luce solare incidendo poco sul costo complessivo di sistema.
Questo consente di ovviare al problema della disponibilità
dei materiali utilizzati nelle tecnologie fotovoltaiche più
diffuse (eccesso di domanda -Silicio/ scarsa presenza in natura
-Tellurio).

La tendenza è di utilizzare semiconduttori composti del III
e V gruppo della Tavola Periodica quali gallio, indio, germanio e
arsenico con efficienze di conversione superiori al 35%. La
quantità di energia prodotta da un impianto in silicio che
copre la superficie di un campo di calcio potrà essere
ottenuta con un sistema a concentrazione in GaAs (arseniuro di
gallio) di estensione inferiore al cerchio di centrocampo. Il
principale centro di ricerca sul FV a concentrazione è
l’Istituto de Sistemas Fotovoltaicos de Concentracion in Spagna.

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