Come funzionano i pannelli solari quando non c'è il sole?

Anche nei giorni nuvolosi o piovosi i pannelli fotovoltaici continuano a produrre energia. Sebbene l'efficienza sia ridotta rispetto a una giornata di pieno sole, la luce diffusa, cioè quella che viene dispersa dalle nuvole, è comunque sufficiente per generare elettricità. Studi hanno dimostrato che, in condizioni di cielo coperto, i pannelli fotovoltaici possono funzionare con un'efficienza compresa tra il 10% e il 25% rispetto alla propria capacità massima. Le tecnologie dei pannelli fotovoltaici si sono inoltre evolute significativamente negli ultimi anni, migliorando la propria capacità di catturare anche la luce non diretta. I pannelli monocristallini, per esempio, sono noti per avere una maggiore efficienza, in condizioni di scarsa illuminazione e basse temperature, rispetto ai pannelli policristallini, più efficienti ad alte temperature. Inoltre, le innovazioni come i pannelli bifacciali, che catturano la luce riflessa su entrambi i lati del pannello, aumentano ulteriormente la capacità di generare energia anche quando l'illuminazione è limitata.

I pannelli solari continuano a generare elettricità pulita e rinnovabile anche nelle giornate più nuvolose. I pannelli solari fotovoltaici sfruttano la luce del giorno, piuttosto che la luce diretta del sole o il calore. Anche nei giorni più nuvolosi e uggiosi, riusciamo a vedere ciò che ci circonda, perché i raggi del sole riescono a penetrare le nuvole e a raggiungere la terra. Questa stessa luce viene assorbita dai pannelli fotovoltaici e convertita in elettricità che alimenta direttamente le abitazioni o viene immessa nelle reti elettriche. Quindi, finché ci sarà il sole, i pannelli genereranno elettricità! Secondo uno studio, i pannelli solari sono efficaci al 76% anche quando c’è una leggera nuvolosità. Le piogge intense provocano una diminuzione della produzione, ma contribuiscono a rimuovere la polvere e lo sporco dai pannelli, migliorandone complessivamente l’efficienza. Inoltre, una ricerca olandese ha evidenziato come la produzione di energia solare potrebbe essere maggiore in caso di cielo parzialmente nuvoloso – rispetto al cielo sereno – perché le nuvole riflettono più luce, fattore positivo per la generazione di energia. Il sole non splende costantemente, ma le tecnologie di stoccaggio dell’energia stanno evolvendo per risolvere questa sfida. Gli sviluppi nelle batterie e in altre soluzioni stanno rendendo più facile immagazzinare l’energia solare in eccesso per un uso successivo, come per mantenere accese le luci dopo il tramonto o per sostenere una rete sovraccarica in caso di emergenza.

Mentre è vero che i pannelli solari producono la massima quantità di energia quando sono esposti a una luce solare intensa e diretta, non smettono di funzionare completamente quando la luce è scarsa. Questo è possibile grazie all’effetto fotovoltaico, che consente ai pannelli solari di convertire la luce solare in elettricità. I pannelli solari funzionano quindi anche di notte? La risposta è sì, ma con una piccola sfumatura. Durante la notte, ovviamente, non c’è luce solare diretta, ma ci sono altre fonti di luce che possono essere sfruttate. Uno dei modi in cui i pannelli solari possono continuare a funzionare di notte è attraverso la luce lunare e quella delle stelle. Anche se questa luce è molto più debole rispetto alla luce solare, i pannelli solari moderni sono progettati per catturare anche questa energia. Un’innovazione chiave nella tecnologia dei pannelli solari è rappresentata dai pannelli fotovoltaici a film sottile. Questi pannelli sono in grado di catturare anche la luce diffusa, che è presente anche durante il giorno nuvoloso o in condizioni di scarsa luce. Inoltre, alcune ricerche stanno esplorando la possibilità di utilizzare la luce residua della città, nota come luce di fondo, per alimentare i pannelli solari di notte. Una delle chiavi per sfruttare al massimo l’energia solare in condizioni di scarsa luce o di notte è l’archiviazione dell’energia. Mentre i pannelli solari possono produrre energia durante il giorno, spesso c’è un surplus di energia che può essere immagazzinato per l’uso in momenti in cui la luce è insufficiente oppure immessa nella rete per ottenere un vantaggio economico grazie allo scambio con il GSE. Le batterie per l’archiviazione dell’energia solare stanno diventando sempre più comuni. Queste batterie consentono di stoccare l’energia prodotta durante il giorno e utilizzarla quando i pannelli solari non sono in grado di generare energia sufficiente, avendo così sempre energia a disposizione e pronta all’uso.