Lo sviluppo di celle solari monocristalline deriva dalla tecnologia aerospaziale. In questo caso erano necessarie celle solari particolarmente potenti, che allo stesso tempo occupassero poco spazio e fossero leggere. La tecnologia sviluppata a questo scopo è stata poi utilizzata anche per gli impianti fotovoltaici sulla Terra. Negli ultimi anni, le dimensioni delle celle solari sono aumentate da 100 mm di lunghezza del bordo (4 pollici) a 125 mm (5 pollici) e infine a 156 mm (6 pollici). Sono note per la loro elevata efficienza. Tuttavia, i pannelli con celle solari monocristalline sono ancora più costosi di quelli con celle policristalline. La convenienza di utilizzare una tecnologia di alta qualità dipende dalle rispettive esigenze.

Come vengono prodotte le celle solari monocristalline?

Le celle solari monocristalline sono realizzate in silicio di elevata purezza. Questo materiale è noto per la produzione di semiconduttori. Da una fusione di silicio puro, un singolo cristallo viene estratto immergendo un cristallo seme di pochi millimetri ed estraendolo lentamente. Il silicio si accumula sul cristallo seme e forma un cristallo singolo a forma di cilindro applicando le leggi dell'abbassamento del punto di fusione. Questo cilindro viene successivamente tagliato in fette sottili di circa 0,4 mm, i cosiddetti wafer.

Le singole celle solari monocristalline forniscono poca energia. Pertanto, le celle sono collegate tra loro per formare un pannello solare. A questo scopo si può utilizzare un collegamento in serie o in parallelo. In un collegamento in serie, le celle solari monocristalline generano una tensione maggiore, poiché la tensione dei singoli elementi viene sommata in questo collegamento. Questa variante è spesso utilizzata per i pannelli solari più piccoli. Con un collegamento in parallelo, l'intero pannello fotovoltaico fornisce un rendimento medio più elevato se il pannello fotovoltaico è temporaneamente interessato da ombreggiamento.

Le celle solari sono fissate a un substrato e ricoperte da una speciale pellicola o da un vetro. Le staffe e il telaio garantiscono la stabilità e facilitano il montaggio sul tetto.

Quali sono i vantaggi dei pannelli solari monocristallini?

I pannelli solari monocristallini hanno un'efficienza superiore rispetto ai pannelli policristallini. Con il loro  impiego, quindi, ci si possono aspettare rendimenti più elevati. I pannelli sono forniti in ottima qualità e hanno una durata di vita molto lunga, di circa 30 anni. I pannelli solari monocristallini sono molto robusti e difficilmente soggetti all'usura dovuta alle influenze ambientali. Il degrado solare legato all'età è molto limitato. L'alta qualità si traduce in requisiti minimi di manutenzione. Grazie alla loro elevata efficienza, i pannelli monocristallini sono adatti a tetti di piccole dimensioni. Questo è particolarmente importante per gli utenti privati, che di solito hanno a disposizione solo il tetto della propria casa e piccoli annessi. Con i pannelli solari monocristallini puoi ottenere il massimo rendimento dallo spazio disponibile.

Svantaggi della tecnologia monocristallina

Sfortunatamente, i pannelli solari monocristallini presentano anche alcuni svantaggi, come gli elevati costi di acquisto, il peso notevolmente superiore e le perdite in condizioni di irraggiamento sfavorevoli. Se i pannelli fotovoltaici non possono essere allineati esattamente a sud, non è possibile ottenere tutta la potenza. Per questo motivo, è necessario prestare molta attenzione nella scelta della posizione. Il processo di produzione delle singole celle solari è molto complesso e costoso. Ad esempio, il taglio dei wafer produce fino al 50% di scarti. Questo pone le celle solari monocristalline molto indietro rispetto alle celle solari policristalline in termini di bilancio ambientale.

Efficienza dei pannelli solari monocristallini

I pannelli solari monocristallini hanno un'efficienza media compresa tra il 14 e il 18%. In condizioni particolarmente favorevoli, l'efficienza può raggiungere persino il 20%. Tuttavia, i valori massimi si ottengono solo se l'impianto fotovoltaico è allineato in modo ottimale verso sud. A seconda del substrato utilizzato, esistono ulteriori differenze tra i singoli pannelli fotovoltaici monocristallini disponibili sul mercato. Al momento dell'acquisto, presta molta attenzione ai valori, poiché solo alcuni modelli di pannelli solari monocristallini raggiungono effettivamente un'elevata efficienza. Molti prodotti hanno un valore solo leggermente superiore a quello dei pannelli fotovoltaici policristallini, la cui efficienza può essere compresa tra il 13 e il 14%. L'efficienza è influenzata anche dal rivestimento. I moderni vetri antiriflesso permettono a una maggiore quantità di luce di raggiungere i componenti e quindi contribuiscono automaticamente a una maggiore resa energetica.

I pannelli solari monocristallini che si adattano meglio al proprio impianto possono variare notevolmente. Sul portale online SecondSol, specializzato in componenti fotovoltaici, puoi trovare un'ampia varietà di modelli in diverse fasce di prezzo.