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L’importanza dell’energia prodotta dal sole è stata riconosciuta fin dall’inizio della storia dell’umanità, quando gli antichi romani e grechi hanno capito di poterla usare per scaldare ambienti.

Comunque, da quando gli antichi romani e greci hanno capito quanto l’energia data dal sole fosse importante, fino ad arrivare a chi ha inventato i pannelli solari, sono stati necessari diversi passaggi e scoperte.

Si può affermare comunque che l’origine del termine fotovoltaico sia italiana, visto che la parola è composta dal termine photos, dal greco fos, cioè “luce”, e dal cognome di Alessandro Volta, fisico italiano conosciuto per l’invenzione della pila, ovvero il primo generatore elettrico che ha dato inizio a tutto.

Invenzione dell’energia fotovoltaica

Il percorso degli umani per a chi ha inventato i pannelli solari si può dividere in diverse tappe, grazie a vari scienziati che hanno dato il proprio importante contributo.

Alexandre Edmond Bécquerel

Nel 1839 il fisico francese, mentre sperimentava una cella fatta di elettrodi metallici in una soluzione conduttiva, notò che la cella produceva più elettricità quando veniva esposta alla luce. Avendo notato che “della corrente elettrica è generata durante alcune reazioni chimiche indotte dalla luce”, scoprì l’effetto fotovoltaico negli elettroliti liquidi.

Charles Fritts

Nel 1883 l’inventore statunitense creò la prima cella solare al selenio funzionante. Nonostante al giorno d’oggi si usi silicio nelle celle per i moderni pannelli solari, questa cella solare è stata fondamentale per arrivare alla tecnologia utilizzata oggi.

Si reputa infatti che chi ha inventato i pannelli solari sia Charles Fritts. Fritts scoprì che il selenio, un semiconduttore, aumentava la sua efficienza di conversione se ricoperto da un sottilissimo strato d’oro. Il costo elevato dei materiali però non permetteva che l’uso di queste celle fosse sostenibile per fornire energia, per cui si trovarono altre applicazioni, per esempio come sensori di luce per la temporizzazione dell’esposizione nelle macchine fotografiche, molto comuni fino agli anni ’60.

Fritts riferì che il modulo di selenio produceva una corrente “continua, costante e di notevole forza”. Con questa cella, il tasso di conversione dell’energia era di appena l’1% o 2%, mentre al giorno d’oggi la maggior parte delle moderne celle solari raggiunge un’efficienza del 15-20%.

Ma l’invenzione di Fritts apriva un nuovo capitolo della produzione energetica e grazie a lui nacque la prima cella solare a basso impatto, e nel 1884 Charles Fritts installò il primo prototipo di impianto fotovoltaico su un tetto di New York.

Elliot Berman

È stato grazie al contributo di Elliot Berman che l’idea dei pannelli solari ha iniziato a essere  appetibile dal punto di vista commerciale. Berman è stato in grado di ridurre il costo dei pannelli solari da $ 100 per watt a $ 20 per watt, grazie a un silicio di qualità inferiore e custodie di costo minore.

L’arrivo sul mercato con l’azienda Sharp

In questo caso, oltre all’importanza di chi ha inventato i pannelli solari, bisogna citare anche chi li ha commercializzati per la prima volta. È stato nel 1963 che, grazie all’azienda giapponese Sharp che furono prodotti i primi moduli fotovoltaici commerciali. Grazie al suo fondatore, Tokuji Hayakawa, è avvenuta un’importante accelerazione verso lo sviluppo di questa tecnologia rinnovabile.

L’energia fotovoltaica in Italia

In Italia, il primo impianto fotovoltaico venne installato nel 1979 al Passo della Mandriola, tra gli Appennini. La sua potenza era di 1 kw.

Dagli anni 90 a oggi, si è visto uno straordinario progresso dal punto di vista tecnologico nel settore dell’energia fotovoltaica, che ha portato anche a un significativo abbattimento dei prezzi favorendo quindi una crescita nelle vendite.

Anche gli incentivi statali hanno svolto un ruolo fondamentale, accompagnati dall’impegno delle aziende che hanno fatto crescere il mercato annuo. Grazie a questo, nel nostro paese il consumo di energia rinnovabile è cresciuto tantissimo negli ultimi anni, diminuendo le emissioni di CO2.

Oggi infatti l’Italia brilla in campo fotovoltaico, dove quasi il 40% dell’energia deriva da fonti rinnovabili.

Il fotovoltaico oggi

Negli ultimi 20 anni il settore del fotovoltaico è cresciuto enormemente, rendendo la sua diffusione sempre maggiore a livello mondiale. Negli ultimi 20 anni infatti la sua diffusione è aumentata del 400%, rendendo di pari passo sempre più accessibili i prezzi. Si stanno producendo pannelli fotovoltaici sempre più efficienti ed economici grazie alla continua ricerca sul silicio.

Il futuro del fotovoltaico

La ricerca nel settore del fotovoltaico continua a fare progressi, portando allo sviluppo di nuovi materiali, e a modelli di impianti sempre più innovativi ed efficienti.

Una delle nuove opzioni che sta guadagnando sempre più attenzione sono le cosiddette fattorie solari galleggianti: se i pannelli fotovoltaici venissero collocati su serbatoi e altri corpi idrici, offrirebbero una serie di vantaggi: maggiore efficienza, non si utilizzerebbero terreni o immobili di valore, e i costi di installazione sarebbero inferiori rispetto ai pannelli fotovoltaici a terra. Nella Napa Valley, in California, è stato installato il primo sistema commerciale di pannelli galleggianti da 175 kWh.

La ricerca si sta muovendo molto anche per quanto riguarda il FAI (Fotovoltaico Architettonicamente Integrato), chiamato BIPV a livello internazionale.

Il successo dei moduli FAI è che possono combinarsi con altri materiali da costruzione per migliorare l’efficienza energetica e l’isolamento delle strutture, come le “pelli solari”, ovvero pannelli solari sottilissimi che possono avere applicazioni diversificate.

Un altro campo di sperimentazione è dato dai tessuti solari: si stanno studiando tessuti in grado di accumulare energia solare nelle fibre stesse del tessuto. Si potrebbero quindi produrre capi di abbigliamento in grado di fornirci calore ed energia, così come tendaggi di edifici in grado di offrire ombra ed energia allo stesso tempo. Tutto sembra quindi indicare che il settore dell’energia fotovoltaica non farà che continuare a crescere, introducendo sul mercato soluzioni innovative e di qualità sempre maggiore.