Come funziona l'energia solare?

L'energia solare funziona convertendo l'energia del sole in potenza. Esistono due forme di energia generate dal sole per il nostro uso: elettricità e calore. Entrambe sono generate tramite l'uso di pannelli solari, che variano in dimensioni dai tetti residenziali alle "fattorie solari" che si estendono su acri di terreno rurale.

L'energia solare è una fonte di energia pulita?

SÌ, energia solare è una fonte di energia rinnovabile e infinita che non crea alcun effetto nocivo emissioni di gas serra – finché il sole continuerà a splendere, verrà rilasciata energia.

L'impronta di carbonio dei pannelli solari è già piuttosto ridotta, poiché durano più di 25 anni senza alcuna perdita di efficienza. E i materiali utilizzati nei pannelli sono sempre più riciclati, quindi l'impronta di carbonio continuerà a ridursi.
 

Quando è stata scoperta l'energia solare?

L'energia solare è stata utilizzata dagli esseri umani già nel VII secolo a.C., quando gli esseri umani utilizzavano la luce del sole per accendere fuochi riflettendo i raggi solari su oggetti lucidi. Più tardi, nel III secolo a.C., i Greci e i Romani sfruttarono l'energia solare con specchi per accendere torce per le cerimonie religiose.

Nel 1839, all'età di soli 19 anni, il fisico francese Edmond Becquerel scoprì l'effetto fotovoltaico (PV) mentre sperimentava con una cella fatta di elettrodi metallici in una soluzione conduttrice. Notò che la cella produceva più elettricità quando era esposta alla luce: era una cella fotovoltaica.

Nel 1954 nacque la tecnologia fotovoltaica, quando Daryl Chapin, Calvin Fuller e Gerald Pearson svilupparono la cella fotovoltaica al silicio presso i Bell Labs: la prima cella solare in grado di assorbire e convertire una quantità di energia solare sufficiente a far funzionare le apparecchiature elettriche di uso quotidiano.

Oggi i satelliti, ovvero le navicelle spaziali in orbita attorno alla Terra, sono alimentati dall'energia solare.

Come viene prodotta esattamente l'elettricità dall'energia solare?

Pannelli solari sono solitamente realizzati in silicio installato in un telaio di pannello metallico con un involucro di vetro. Quando i fotoni, o particelle di luce, colpiscono il sottile strato di silicio sulla parte superiore di un pannello solare, staccano gli elettroni dagli atomi di silicio.

Questa carica FV crea una corrente elettrica (in particolare, corrente continua o CC), che viene catturata dal cablaggio nei pannelli solari. Questa elettricità CC viene quindi convertita in corrente alternata (CA) da un inverter. La CA è il tipo di corrente elettrica utilizzata quando si collegano gli elettrodomestici alle normali prese a muro.

 

Qual è la differenza tra pannelli solari fotovoltaici e pannelli solari termici?

I pannelli solari fotovoltaici generano elettricità, come descritto sopra, mentre i pannelli solari termici generano calore. Mentre la fonte energetica è la stessa, il sole, la tecnologia in ogni sistema è diversa.

Il solare fotovoltaico si basa sull'effetto fotovoltaico, per cui un fotone (l'unità di base della luce) impatta su una superficie semiconduttrice come il silicio e genera il rilascio di un elettrone. Il solare termico è meno sofisticato e consiste semplicemente nel riscaldamento diretto dell'acqua (o di altri fluidi) tramite la luce solare. Per uso domestico, i pannelli solari termici vengono installati anche su un tetto rivolto verso il sole, riscaldando l'acqua immagazzinata in un cilindro di acqua calda e fornendo così acqua calda e riscaldamento. Su scala più ampia, il solare termico può essere utilizzato anche nelle centrali elettriche.

Cosa sono gli impianti solari?

Le fattorie solari, note anche come parchi solari o campi solari, sono grandi aree di terreno contenenti pannelli solari interconnessi posizionati insieme su molti acri, per raccogliere grandi quantità di energia solare contemporaneamente. Le fattorie solari sono progettate per la generazione di energia solare su larga scala che alimenta direttamente la rete, al contrario dei singoli pannelli solari che solitamente alimentano una singola casa o un singolo edificio.
 

È possibile generare energia solare in una giornata nuvolosa?

Sì, può: l'energia solare richiede solo un certo livello di luce diurna per sfruttare l'energia del sole. Detto questo, la velocità con cui i pannelli solari generano elettricità varia a seconda della quantità di luce solare diretta e della qualità, dimensione, numero e posizione dei pannelli in uso.

Quali sono i maggiori produttori di energia solare al mondo?

La Cina è il più grande produttore di generazione di energia elettrica tramite energia solare nel mondo, producendo 261.659 GWh nel 2020. Gli Stati Uniti sono al secondo posto, producendo 119.329 GWh nello stesso anno, seguiti da Giappone, India e Germania.