Le cellule
Ci sono 3 tipi di celle solari:
- Amorfo
- Policristallino
- Monocristallino
Le cellule amorfe sono quasi scomparse dal mercato. La loro efficienza (capacità di produrre elettricità) era davvero troppo bassa.
Le celle policristalline sono prodotte con trucioli di silice. Sono cellule ricostituite. La resa si aggira intorno al 14% e queste cellule invecchiano abbastanza rapidamente.
Le celle monocristalline sono ricavate da una barra di silice pura. Sono le cellule più produttive (tra il 17 e il 24% di resa). Sono anche i più costosi.
I pannelli giusti sono tutti realizzati con celle monocristalline. E' il tipo di cella utilizzata da Energie Mobile per tutti i tipi di pannelli, flessibili o rigidi.
L'evoluzione tecnologica delle cellule
Per produrre energia, le celle sono collegate tra loro da contatti di stagno. Queste connessioni sono visibili guardando in dettaglio in un pannello. L'azienda Sun Power che produce celle ha avuto l'idea di passare queste connessioni sotto la cella, lasciando la maggior parte della superficie cellulare esposta al sole. Infatti, questi circuiti rappresentano il 20% della superficie della cella. Il 20% di essi non sono illuminati dal sole e non producono nulla.
A parità di potenza, questa tecnologia denominata Back Contact, protetta da brevetto, permette di produrre il 20% di pannelli solari più piccoli. L'efficienza è quindi aumentata in quanto un pannello Back Contact ha un'efficienza del 24% rispetto al 17% di un pannello tradizionale.
Il prezzo di questi pannelli solari di nuova generazione è superiore di circa il 30%, ma questa differenza di prezzo si riflette nella produzione di energia guadagnata.
Rigido o flessibile?
I pannelli solari tradizionali sono rigidi. Sono montati in un telaio in alluminio e protetti da un pannello di vetro. Questa è la soluzione più affidabile, perché il vetro di protezione non è influenzato da spruzzi o raggi UV. Ben ventilato e installato su una gru o gru, la loro efficienza può essere ulteriormente migliorata se le gru sono regolabili. Ma lo svantaggio di questi pannelli sta nel loro peso. Sono pesanti, ingombranti e non sopportano di essere calpestate.
Apparvero i cosiddetti pannelli "flessibili". Questo tipo di pannello può avere un certo raggio di curvatura (piuttosto piccolo). Le cellule non sono più protette dal ghiaccio, ma da una resina polimerica antiscivolo in ETFE. L'assenza di telaio in alluminio e vetro permette a questi pannelli di ottenere un notevole risparmio di peso: un pannello rigido HP115 pesa 9 kg contro 1,35 kg per un pannello flessibile HPFlex 115.
Questi pannelli flessibili sono costruiti con le stesse celle solari di quelli rigidi. Alla stessa dimensione, hanno quindi le stesse prestazioni. Tuttavia, i pannelli installati in piano sul ponte perdono alcune prestazioni a causa del riscaldamento delle celle e di varie tonalità (albero, vela...). D'altra parte, le prestazioni dei pannelli flessibili possono essere ottimizzate rendendoli rimovibili (con l'installazione di occhielli) e potendo così orientarli al meglio in funzione del sole. La produzione può essere moltiplicata per 2!
In questo caso sono consigliati anche i pannelli flessibili HP Flex e i pannelli pieghevoli HPP.
Infine, mentre i pannelli rigidi sono ora ampiamente affidabili, abbiamo ancora poca prospettiva sulla durata di vita dei pannelli flessibili.
Il giusto regolatore
La linea di produzione di energia solare deve essere perfetta da un capo all'altro. Non c'è bisogno di installare splendidi pannelli con una magnifica efficienza se non riescono a trasmettere tutta la loro energia alla batteria. Tra i pannelli e la batteria da ricaricare deve essere installato un regolatore. Questo trasforma la tensione del pannello (spesso 20 V) in una tensione che può essere utilizzata per caricare (14 V). Ci sono due tipi di regolatori per fare questo lavoro. Regolatori PWM e MPPTs. Dietro queste denominazioni barbariche ci sono due modi per elaborare l'impianto elettrico ?ux Facciamo un esempio. Un pannello che carica 5A a 20 V farà 100 W (secondo la formula P=UI con U=20 V e I=5 A troviamo P=100 W) Un regolatore PWM tradizionale si occupa di abbassare la tensione in modo che sia accettata dalla batteria. Sta passando da 20 V a 14 V. Non tocca l'amperaggio. Con la formula precedente, troviamo la potenza trasmessa: P=14 x 5 = 70 W. Il bel pannello da 100 W non sarà comunque in grado di trasmettere più di 70 W... Un regolatore MPPT converte la caduta di tensione aumentando l'amperaggio per raggiungere sempre la potenza nominale del pannello. Questo controller ha un'elettronica più complessa a bordo, che purtroppo costa di più. A Mobile Energy, i 2 tipi di regolatori sono in catalogo con prezzi variabili per regolatori di potenza comparabili. Ad esempio, per una potenza di 10 Ampere, il regolatore EMA10 è a 22eurosHT e l'MPPT1012 a 49eurosHT.
