Energia solare: la fonte che illumina il futuro

L’energia solare è una delle principali fonti energetiche rinnovabili utilizzate in alternativa ai combustibili fossili. In media il sole irradia 1367 Watt/m2  la superficie terrestre, quantità conosciuta come costante solare. La potenza intercettata è pari a 174.300 terawatt. Si calcola che un’ora di irraggiamento solare sia pari all’intero consumo energetico annuo dell’uomo sul nostro pianeta. 

La luce solare è composta da fotoni, particelle elementari indivisibili che costituiscono la materia luminosa, indicate con la lettera greca γ (gamma). I fotoni, o “quanti” di luce, sono caratterizzati dal dualismo “onda-particella”. Si avvalgono sia della capacità delle particelle di interagire tra loro, sia della proprietà delle onde elettromagnetiche di lunghezza, frequenza di vibrazione e velocità. Così, ad alte frequenze, trasporteranno grandi quantità di energia, mentre a basse frequenze minime. Queste caratteristiche permettono ai sistemi fotovoltaici di produrre energia elettrica. Infatti, interagendo con le superfici dei pannelli solari, il fotone cederà la sua energia determinando un cambiamento a livello di elettroni, producendo il flusso di energia.

I moduli solari sono dispositivi optoelettronici composti da molteplici celle fotovoltaiche connesse tra loro. Esse sono la base della struttura che converte l’energia della luce in elettricità.  
I pannelli solari sono composti da più strati di diversi materiali, tra cui una lastra di vetro protettiva, due interne semiconduttive ed una base conduttiva in metallo. 
Le placche semiconduttive sono composte da silicio combinato con altri due elementi: il boro nella lastra “semiconduttore di tipo P” ed il fosforo nella lastra “semiconduttore di tipo N”, al fine di creare le condizioni tali da poter generare corrente. 
Il posizionamento perpendicolare di una lastra rispetto all’altra fa sì che alcune cariche instabili nei composti di silicio si uniscano, formando un campo elettrico. Quando queste superfici interagiscono con i fotoni presenti nella luce solare, gli elettroni vanno ad unirsi e creno un flusso di energia. Questo movimento genera elettricità. 
Ogni pannello, grazie alla cablatura, convoglia il flusso di corrente all’inverter, una seconda struttura dell’impianto fotovoltaico che converte l’energia elettrica continua in alternata, adatta all’utilizzo domestico. 

In Italia i dati relativi al numero di impianti che generano energie rinnovabili sono forniti da Terna, operatore europeo di reti per la trasmissione dell’energia. Essa ha sviluppato “Gaudi”, il Sistema di Gestione delle Anagrafiche Uniche Degli Impianti di produzione. La piattaforma che permette di raccogliere dati anagrafici di tutti gli impianti di produzione di energia elettrica green.I documenti pubblicati dal sistema permettono di constatare come il settore delle energie rinnovabili si stia effettivamente evolvendo a livello regionale e nazionale. Nello specifico, il fotovoltaico nazionale, nel prospetto pubblicato il 30 aprile 2023, risulta di 65.458 nuovi impianti allacciati alla rete ed una potenza cumulata di 671 megawatt (*). La capacità fotovoltaica totale dell’Italia registrata sino ad oggi arriva a 26,47 gigawatt.