Qual è la migliore tecnologia per le celle solari? Celle solari monocristalline e policristalline: Quale scegliere

Le celle solari monocristalline e policristalline hanno insieme una quota di mercato di circa il 95%. Pertanto, la decisione viene spesso presa tra questi due tipi di celle solari. In questo articolo spieghiamo le differenze di aspetto, prestazioni e costi tra i due moduli solari.

Moduli fotovoltaici monocristallini o policristallini a confronto ( petrroudny / Adobe Stock )

• Monocristallino e policristallino: i fatti più importanti in breve
• Qual è la differenza tra moduli solari monocristallini e policristallini?
• Monocristallino vs. policristallino: quali celle solari sono migliori?
• Processo di produzione delle celle solari monocristalline e policristalline
• Efficienza delle celle solari monocristalline e policristalline
• Cosa è meglio in condizioni di scarsa illuminazione: policristallino o monocristallino?

• Cosa è meglio in condizioni di scarsa illuminazione: policristallino o monocristallino?
• Come si differenziano le celle solari monocristalline e policristalline?
• Costi dei moduli solari monocristallini e policristallini
• Disponibilità di pannelli solari policristallini e monocristallini
• Impronta ambientale dei moduli solari monocristallini e policristallini
• Celle solari monocristalline e policristalline: Quali sono più durature?
• I campi di applicazione ideali per le celle solari policristalline e monocristalline
• Quali alternative esistono?
• Conclusione: monocristallino o policristallino?

Monocristallino e policristallino: i fatti più importanti in breve

Gli operatori privati optano solitamente per moduli solari monocristallini, mentre i moduli policristallini sono più adatti agli impianti fotovoltaici su larga scala.

• Monocristallino: sono i più efficienti e poco ingombranti. Tuttavia, sono anche i più costosi.
• Policristallini: hanno il miglior rapporto qualità-prezzo.
• Alternative: I moduli a film sottile, in particolare, sono un’alternativa ai moduli solari cristallini.

Qual è la differenza tra moduli solari monocristallini e policristallini?

La differenza principale tra moduli solari monocristallini e policristallini risiede nella struttura delle celle. Entrambi sono realizzati con il materiale semiconduttore silicio, ma:

• Le celle solari monocristalline sono costituite da una struttura a cristallo singolo,
• le celle solari policristalline sono costituite da più cristalli singoli.

Questa differenza fa sì che i due tipi di celle solari abbiano proprietà diverse.

circa 1.700 x 1.038 x 40 mm

circa 1.600 x 1.000 x 40 mm

Da 350 a 450 watt

da 270 a 380 watt

Da blu scuro a nero

Da blu a blu scuro

Monocristallino vs. policristallino: quali celle solari sono migliori?

Oggi i moduli solari monocristallini sono spesso preferiti per la loro maggiore efficienza. Tuttavia, gli operatori pagano un prezzo più alto quando li acquistano. I moduli solari policristallini hanno il miglior rapporto prezzo-benefici.

• Massima efficienza
• Risparmio di spazio
• Esteticamente gradevole

• Prezzo favorevole
• Bassa perdita di potenza nel corso degli anni

• Alti costi di acquisizione
• Produzione ad alta intensità energetica e più dannosa per l’ambiente

• Minore efficienza
• Maggiore spazio richiesto
• Scarso comportamento in condizioni di scarsa illuminazione

Si consiglia di utilizzare un calcolatore fotovoltaico per determinare l’efficienza necessaria per le proprie esigenze individuali.

Processo di produzione delle celle solari monocristalline e policristalline

Le celle solari monocristalline utilizzano solo silicio puro. Questo viene fuso per produrre barre monocristalline. Queste barre vengono tagliate in wafer. I wafer vengono uniti per formare la cella solare. Il collegamento può essere fatto in serie o in parallelo, ognuno dei quali ha i suoi vantaggi.

Il silicio viene fuso anche per la produzione di celle solari policristalline. Tuttavia, anche in questo caso non viene utilizzato silicio puro, come si vedrà in seguito. I blocchi di silicio sono creati da diversi cristalli individuali orientati in direzioni diverse. Anche in questo caso, vengono tagliati in wafer e trasformati in celle solari. La loro produzione richiede una temperatura minore, per cui viene utilizzata meno energia. Di conseguenza, sono considerate più ecologiche delle celle solari monocristalline.

Efficienza delle celle solari monocristalline e policristalline

Le celle solari monocristalline raggiungono un’efficienza del 22,8%. Questo le rende il tipo di cella solare più efficiente. La loro struttura a singolo cristallo le rende più conduttive, semplificando il movimento degli elettroni. Le celle solari policristalline raggiungono solo un’efficienza compresa tra il 15 e il 18%.

Cosa è meglio in condizioni di scarsa illuminazione: policristallino o monocristallino?

Le celle solari monocristalline raggiungono un’efficienza del 22,8%. Questo le rende il tipo di cella solare più efficiente. La loro struttura a singolo cristallo le rende più conduttive, semplificando il movimento degli elettroni. Le celle solari policristalline raggiungono solo un’efficienza compresa tra il 15 e il 18%.

Cosa è meglio in condizioni di scarsa illuminazione: policristallino o monocristallino?

Il comportamento in condizioni di scarsa illuminazione dei due tipi di moduli è identico. Le celle solari policristalline funzionano meglio con un’irradiazione molto debole, mentre le celle solari monocristalline funzionano meglio con livelli di irradiazione superiori a 300 watt per metro quadro. Poiché le celle monocristalline hanno un’efficienza più elevata rispetto alle celle policristalline, ottengono una maggiore resa complessiva in condizioni di scarsa illuminazione.

Come si differenziano le celle solari monocristalline e policristalline?

Le celle solari monocristalline hanno un colore che va dal blu scuro al nero intenso. Le celle solari policristalline sono di colore blu chiaro. Tutte le celle solari cristalline sono naturalmente grigie. La differenza di colore è dovuta allo strato antiriflesso sul silicio, che migliora le proprietà delle celle solari.

I wafer policristallini hanno una forma quadrata perché sono tagliati da blocchi cuboidi di silicio. I wafer monocristallini, invece, hanno una forma pseudo-quadrata o ottagonale perché sono tagliati da barre di silicio cilindriche. La forma dei wafer è determinata dal tipo di blocchi di silicio utilizzati.

Costi dei moduli solari monocristallini e policristallini

I moduli solari monocristallini costano da 200 a 350 euro, che corrispondono a 900-1.400 per kWp di potenza. Il prezzo dei moduli solari policristallini è compreso tra 120 e 180 euro, ovvero tra 500 e 1.000 euro per kWp di potenza. Sebbene le celle monocristalline siano più costose, richiedono una superficie minore grazie alla loro maggiore efficienza.

Nota: esistono diversi sussidi per il fotovoltaico che possono ridurre i costi degli impianti fotovoltaici.

Disponibilità di pannelli solari policristallini e monocristallini

I produttori di moduli fotovoltaici si concentrano principalmente sui moduli solari monocristallini. I moduli policristallini vengono ancora prodotti, ma non per uso privato, come ad esempio nell’impianto fotovoltaico di una casa indipendente. La tecnologia monocristallina è predominante perché è più potente e, grazie al miglioramento della tecnologia di produzione, è ora adatta al mercato di massa. Indipendentemente dal modulo fotovoltaico scelto, vi consigliamo di confrontare i fornitori di fotovoltaico per assicurarvi di trovare il partner giusto per le vostre esigenze individuali.

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Impronta ambientale dei moduli solari monocristallini e policristallini

L'»ammortamento dell’energia» si riferisce alla compensazione di questo consumo. Uno studio del Ministero Federale dell’Ambiente tedesco dimostra che entrambe le tecnologie di celle raggiungono un rapido ammortamento dell’energia.

• I moduli policristallini sono più efficienti e richiedono solo circa 1,7 anni, mentre i moduli monocristallini richiedono circa 2,7 anni.
• moduli monocristallini richiedono circa 2,1 anni.

Celle solari monocristalline e policristalline: Quali sono più durature?

I moduli solari cristallini hanno una lunga durata, di solito superiore ai 30 anni. Alcune installazioni di prova sono durate anche 40 anni o più. Con il passare del tempo, i moduli solari perdono potenza, il che è noto come un calo delle prestazioni. Si tratta di un processo graduale e lineare per le celle solari cristalline. Il tasso di riduzione della potenza è diverso per i moduli monocristallini e policristallini.

• Le celle solari monocristalline hanno un tasso di degradazione dello 0,3-0,5% all’anno.
• Le celle solari policristalline perdono solo lo 0,1-0,3% delle loro prestazioni all’anno.

I campi di applicazione ideali per le celle solari policristalline e monocristalline

In generale, le celle solari monocristalline sono favorite per la maggior parte dei settori di applicazione. Grazie alla loro elevata efficienza, sono adatte agli impianti solari con una superficie di installazione ridotta, come le case unifamiliari. Le celle policristalline sono un’ottima alternativa per impianti di grandi dimensioni, come gli impianti fotovoltaici a terra o i condomini.

I campi di applicazione ideali per le celle solari policristalline e monocristalline

In generale, le celle solari monocristalline sono favorite per la maggior parte dei settori di applicazione. Grazie alla loro elevata efficienza, sono adatte agli impianti solari con una superficie di installazione ridotta, come le case unifamiliari. Le celle policristalline sono un’ottima alternativa per impianti di grandi dimensioni, come gli impianti fotovoltaici a terra o i condomini.

Quali alternative esistono?

Для особых случаев на рынке предлагаются альтернативные типы солнечных элементов.

Тонкопленочные модули

Тонкопленочные модули по сравнению с кристаллическими легки и недороги. Однако они имеют низкий КПД — около 10-13%. Такие модули изготавливаются из аморфного некристаллического кремния. Процесс производства тонкопленочных модулей менее сложен, чем производство модулей на кристаллических пластинах. Основным преимуществом тонкопленочных модулей является их малая толщина, что позволяет использовать их в архитектурном дизайне. Кроме того, аморфные тонкопленочные модули легко монтировать благодаря их небольшому весу.

Ogni cella solare amorfa è dotata di un sottile strato trasparente antiriflesso. Questo strato impedisce i riflessi della luce e le perdite di radiazione. L’obiettivo è massimizzare l’intensità della radiazione e garantire la massima produzione di energia. Lo strato antiriflesso non genera direttamente elettricità, ma permette alla luce di penetrare nella cella solare per essere convertita in elettricità.

Moduli CIGS

I moduli CIGS sono un tipo di moduli a film sottile non realizzati in silicio. Assomigliano a collettori solari termici con assorbitori tubolari. I moduli CIGS sono altamente flessibili e possono assorbire la radiazione solare da tutti i lati. L’efficienza è attualmente paragonabile a quella delle celle solari policristalline e si prevede un ulteriore miglioramento.

I moduli CIGS sono relativamente nuovi rispetto ad altri tipi di moduli solari. Tuttavia, grazie al continuo sviluppo, hanno registrato notevoli miglioramenti in termini di efficienza. Questi moduli sono flessibili e possono essere utilizzati, tra l’altro, sui tetti dei veicoli. Hanno un’efficienza media, ma possono essere utilizzati bene in condizioni di scarsa luminosità. A differenza di altri moduli solari, i moduli CIGS sono particolarmente efficaci nei mesi invernali.

Moduli ibridi

I moduli ibridi combinano energia solare termica e fotovoltaica in un unico sistema. Tuttavia, questo sistema richiede un controllo artificiale della temperatura ed è adatto solo a tetti di piccole dimensioni con un fabbisogno elettrico limitato. Se la superficie del tetto è sufficiente, è meglio installare separatamente l’energia solare termica e il fotovoltaico.

Conclusione: monocristallino o policristallino?

I moduli monocristallini sono più efficienti e richiedono meno spazio sul tetto per generare la stessa quantità di elettricità. Se avete a disposizione solo una superficie limitata del tetto, dovreste optare per i moduli fotovoltaici monocristallini. Nonostante il prezzo più elevato, i moduli monocristallini sono vantaggiosi perché aumentano i chilowattora generati, il che comporta una riduzione dei costi dell’elettricità a lungo termine.

I moduli policristallini sono preferiti per gli impianti solari più grandi. Hanno una resa leggermente inferiore rispetto ai moduli monocristallini, ma questo è compensato dal loro numero maggiore. Inoltre, i moduli fotovoltaici policristallini hanno costi di acquisto inferiori. Di conseguenza, possono ottenere rendimenti complessivi migliori.

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