Pannelli Fotovoltaici Cigs per l’Integrazione Architettonica
Conosciamo ormai perfettamente la forma dei pannelli fotovoltaici perchè siamo abituati a vederli sopra i tetti delle case. Un po’ meno siamo in grado di riconoscere i moduli Cigs O Cis detti anche a film sottile, thin film. Vengono molto spesso utilizzati per essere perfettamente integrati con il profilo architettonico di un tetto o delle pareti esterne di un edificio. Oggi parleremo di questa tecnologia, dei vantaggi, delle differenze con il classici pannelli fotovoltaici a silicio cristallino e della loro convenienza.
Cigs sta per Copper, Indium, Gallium, Selenide, ovvero Rame, Indio, Gallio, Seleniuro, i componenti utilizzati per realizzarli. Ci sono anche altre tecnologie con cui vengono realizzati: Cis (Rame, Indio, Seleniuro), tellururo di cadmio (CdTe) e silicio amorfo (a-Si).
Che differenza c’è tra Cigs e Pannelli in Silicio cristallino
Lo spessore dei Cigs varia da pochi nanometri (nm) a decine di micrometri (micron), molto più sottile rispetto alla quella convenzionale, quella di prima generazione con celle a silicio cristallino (c-Si), che utilizza wafer fino a 200-300 micron.
Questo permette alle celle a film sottile di essere flessibili, come un foglio di carta. Si piegano, avvolgono qualsiasi elemento e si trasportano con molta facilità. Quindi pesano di meno e hanno meno resistenza o attrito.
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Vengono utilizzate nella realizzazione di impianti fotovoltaici integrati, nei tetti con tegole fotovoltaiche, nei lastrici e come cella semi-trasparente per essere inserita nelle vetrate delle case. Possiamo in questo modo sfruttare tutte le superfici possibile per la loro installazione.
Efficienza
i moduli a film sottile hanno rendimenti piú bassi rispetto ai quelli in silicio. Parliamo di una media del 9-10% contro un 15-20%. Nel corso degli anni però l’efficienza è migliorata e sono stati testati moduli che raggiungono il 20%.
Il grafico qui sotto ben illustra la situazione dei rendimenti delle varie tecnologie fotovoltaico. Al top ci sono i pannelli solari multigiunzione che arrivano al 44%, grafico viola, poi quelli in cristallino, grafico blu, e poi in verde i thin film. Si tratta ovviamente delle massime efficienze, ottenibili con prodotti non ancora del tutto commercializzati.
Nonostante questi miglioramenti nelle performance, la quota di mercato del film sottile non ha mai raggiunto più del 20 per cento di penetrazione negli ultimi due decenni.
Altre tecnologie a film sottile, che sono ancora in una fase iniziale di ricerca, sono classificate come celle fotovoltaiche di terza generazione e includono l’uso di elementi organici, celle sensibilizzate con coloranti, celle solari a polimeri, che utilizzano nanocristalli, il micromorfo e le celle solari perovskite.
Meglio film Sottile o Cigs o Silicio cristallino
se avete poco spazio a disposizione, i moduli a silicio cristallino sono quelli che fanno per voi. Per riuscire a realizzare la stessa quantità di energia elettrica nell’ anno i thin film hanno bisogno di uno spazio quasi doppio.
Per un impianto fotovoltaico da 3 Kwp necessitiamo di 21-25 mq con moduli poli o monocristallini, con il film sottile dobbiamo mettere in conto almeno 40-45 mq.
Un altro svantaggio dei film sottile è legato alla loro durata. La vita di un pannello cigs è un pochino inferiore.
I cigs hanno però diversi vantaggi:
- costano di meno. Dato che abbiamo solo bisogno di uno spessore di pochi micron di materiale, ci vogliono meno materie prime.
- rispondono meglio in giornate nuvolose o se ci sono ombreggiamenti sulle celle: in parole povere quelli a silicio cristallino si prendono solo una porzione dello spettro solare dei raggi, i thin film invece tutta la gamma.
- possono essere rimossi con facilità e non hanno bisogno di supporti pesanti per l’installazione, risparmiamo denaro per le staffe.
- si installano anche negli edifici dei centri storici perchè poco invasivi visivamente.
