Introduzione
I pannelli fotovoltaici hanno guadagnato sempre più interesse in ambito nazionale ed internazionale, acquisendo una relativa importanza sul piano del mercato energetico mondiale; il loro acquisto è diventato economicamente vantaggioso, anche grazie agli incentivi statali che mirano ad un’espansione del mercato fotovoltaico.
Dal 1839, quando il fisico francese Alexandre Edmond Becquerel, all'età di 19 anni, osservò per la prima volta l'effetto fotoelettrico, iniziarono una serie di scoperte riguardanti la trasformazione dell'energia solare in energia elettrica. Ecco qui i passi più importanti della storia:
1883: cella solare di selenio e oro, efficienza <1%;
1888: Augusto Righi: prime scoperte sul fotovoltaico;
1905: Albert Einstein e la teoria sull'effetto fotoelettrico (premio Nobel);
1954: si scopre l'efficacia del drogaggio arrivando ad un rendimento del 6%;
1985: celle al silicio con efficienza del 20%; 1991: sviluppo celle fotoelettrochimiche: prima cella solare al colorante;
1996: prima cella fotoelettrochimica con efficienza superiore al 10%;
1999: la produzione mondiale di celle solare supera i 1.000 MW.
Gli ambiti attuali della ricerca per rendere le celle solari più economiche ed efficienti consistono nel:
• sviluppare metodi per ottenere silicio sufficientemente puro
• ridurre il materiale di scarto
• materiali e tecnologie alternative
L'intensità della radiazione solare al di fuori dell'atmosfera è pari a 1367 W/m2-(costante solare).
Per sapere la radiazione solare potenziale della tua abitazione clicca qui: radiazione mensile.
La radiazione solare che raggiunge il suolo è attenuata dall'atmosfera a causa delle molecole che la compongono, che possono essere principalmente vapore acqueo (caso limite: nubi), polveri, aerosol e qualsiasi sostanza si trova in atmosfera.
La radiazione solare globale si divide in:
La radiazione diffusa --> viene misurata su un piano orizzontale ed è la parte di radiazione solare che arriva sulla terra non direttamente dal Sole ma per effetto dell’atmosfera (gas, nubi, ecc.);
La radiazione diretta --> è la parte della radiazione proveniente direttamente dal Sole;
La radiazione riflessa --> è la parte della radiazione solare che viene riflessa da una superficie .
Evoluzione del mercato
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In Svizzera entro il 2025, il 20% del fabbisogno di energia elettrica sarà prodotto dal fotovoltaico (PV). Ciò corrisponde a 12 miliardi di chilowattora (kWh), pari a circa la metà della produzione attuale delle cinque centrali nucleari svizzere. L'energia solare darà un contributo significativo alla produzione di energia elettrica in Svizzera, che entro il 2030 potrà essere interamente garantita da elettricità proveniente da fonti rinnovabili. A lungo termine, il fotovoltaico contribuirà per il 40% del nostro fabbisogno energetico complessivo. Per raggiungere l'obiettivo prefissato il mercato deve avere un tasso di crescita annuale di circa 1200 Megawatt Nei tassi di crescita proposti da Swissolar la quota di energia solare è in veloce aumento. Attualmente però la crescita è ancora del 0,15%, nel 2016 sarà del 6%, che è la stessa quota, che c'é già oggi in Germania.
Evoluzione costi
L’associazione europea delle industrie del fotovoltaico, EPIA, ha mostrato una dettagliatisisma valutazione dei costi del fotovoltaico, dell’elettricità prodotta e delle possibili roadmap verso costi di generazione al 2020 che porterebbero ben prima della fine del decennio per molti paesi europei, Svizzera inclusa, al raggiungimento della competitività o grid parity per i diversi segmenti di mercato.
Secondo l’analisi dell’EPIA è prevedibile una riduzione del 50% al 2020 dei costi livellizzati del fotovoltaico in Europa, fino al raggiungi- mento di un range che va tra 0,19 e 0,08 € per kWh FV prodotto.
I costi espressi nel grafico, riflettono dunque diversi parametri: quattro segmenti di mercato (differenti taglie), tecnologie cristalline e a film sottile, differenze nazionali nei costi di installazioni dei sistemi e nella gestione degli impianti, differenze nazionali dei livelli di radiazione, differente costo medio ponderato del capitale dei paesi membri, l’Iva per il segmento residenziale.
