I pannelli solari utilizzati nel settore del solare termico (per produrre acqua calda) e del fotovoltaico (per produrre energia elettrica) vengono costruiti con diverse tecnologie, ma si distinguono, in primis, per la tipologia di silicio utilizzato. Il silicio è un elemento chimico, molto presente sulla terra e usato nelle sue varie forme strutturali: amorfo , policristallino e monocristallino.
Tipo di Silicio: Amorfo, Policristallino, Monocristallino
Senza addentrarci in spiegazioni tecnico-scientifiche complesse, basti sapere che i costi di produzione del silicio amorfo sono sempre inferiori rispetto ai costi di produzione del silicio policristallino e monocristallino. Il silicio amorfo ha infatti una struttura non cristallina ordinata, ma disordinata e proprio da questo disordine derivano le capacità di generare elettricità dalla luce catturata e bassi costi di produzione.
Il silicio policristallino ha una struttura di cristallo a base tetraedrica, ma con celle non egualmente orientate nello spazio, secondo assi cristallografici prefissati.
In termini di costi, il silicio monocristallino è il più costoso da produrre ed ha struttura cristallina con celle tetraedriche tutte ugualmente orientate spazialmente, secondo assi cristallografici di riferimento ed ha la maggior resa nella produzione di celle fotovoltaiche e solari.
- Si-c: Silicio cristallino, monocristallino e policristallino
- Si-a: Silicio amorfo
Vantaggi dei pannelli solari in silicio amorfo
Per chi deve acquistare pannelli solari molti sono i fattori da tenere conto nel valutare la scelta più opportuna per la soluzione del proprio bisogno, ma comunque in partenza è bene sapere che in termini di rendimento, le prestazioni di un pannello solare sono massime se il pannello è costruito con celle al silicio monocristallino, un po’ inferiori per le celle a silicio policristallino e ancora meno efficienti per le celle a silicio amorfo.
Poi naturalmente, la scelta del tipo di pannello solare deve valutare anche molti altri parametri ed aspetti sia tecnici, sia di dislocazione, di rapporto prestazioni, prezzo e così via.
Il silicio amorfo ha buone caratteristiche alle temperature elevate rispetto al silicio cristallino che degrada prima.
Caratteristiche
Il silicio amorfo risulta essere il materiale più adatto per realizzare pannelli fotovoltaici amorfi valutando il rapporto prestazioni tecniche/costo per le seguenti sue specifiche tecniche:
- Basso coefficiente di temperatura
- È più efficiente ( dal 25 al 40%) con potenze incidenti della radiazione solare inferiore ai 300 W/m2
- Il degrado dei pannelli in silicio amorfo, nei primi venti anni di esercizio, non deve mai superare il 20%
- Tecnologicamente non necessita del vetro
- Impronta energetica del solare, fotovoltaico amorfo è minore rispetto a quella dei pannelli cristallini mono e poli: per restituire l’energia impiegata a costruire un pannello amorfo servono mediamente 2.3 anni rispetto ai 3.6 anni per costruire pannelli fotovoltaici mono o policristallini.
- Buon rendimento anche a basse temperature, ad esempio nelle prime ore del mattino fanno sì che il fotovoltaico amorfo sia adatto a zone con basso livello di irraggiamento solare.
Confronto pannelli fotovoltaici amorfi e cristallini (mono e poli)
La tabella vuole offrire un orientamento di base a chi deve scegliere tra le tipologie tecnologiche di riferimento per i pannelli fotovoltaici in commercio e non è certamente esaustiva in quanto molteplici sono anche i fattori sia personali, sia dipendenti da dove andranno collocati i pannelli e per quali scopi.
| Tipo di pannello FV | Rendimento termico | Costo | Scelta in base al budget |
| Amorfo | basso | + economico | basso |
| Poli cristallino | + elevato | + elevato | medio |
| Mono cristallino | + + elevato | + + elevato | Senza restrizioni |