produzione di energia elettrica con sistemi a celle ... - Il Saturatore

3. GLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI
Il presente capitolo descrive le caratteristiche di un impianto fotovoltaico e le relative
tecniche di assemblaggio, e le modalità di funzionamento del complesso.
3.1. Interconnessione dei vari elementi
Tensione e corrente, che servono per alimentare il carico elettrico a cui sono
collegate, si ottengono collegando in serie-parallelo le celle fotovoltaiche singole.
L’interconnessione di celle ugualmente illuminate non dà luogo a problemi; se n celle
sono collegate in serie si ottiene una tensione che è n volte quella di una singola cella,
se n celle sono collegate in parallelo si ottiene una corrente che è n volte quella di una
singola cella.
Fig.13 - Collegamento in serie di due celle fotovoltaiche
Per effetto delle tolleranze di fabbricazione, però, le celle di un modulo non sono
identiche, inoltre la caratteristica di una singola cella può subire degradi durante il suo
esercizio. Il soleggiamento e l’ombreggiamento possono produrre delle riduzioni
nelle uscite delle celle.
Se una cella non funziona si ha una riduzione dell’energia generata dal modulo in cui
è inserita ed inoltre delle degradazioni del regime di funzionamento di una cella e
delle interconnessioni non ottimali possono dar luogo a cali di efficienza dell’intero
sistema.
Consideriamo il caso di una connessione in serie di due celle fotovoltaiche con
differenti output di corrente (figura 13); l’andamento della corrente che ne risulta in
funzione della tensione delle due celle è data dalla caratteristica tratteggiata della
figura 13 che è ottenuta sommando le caratteristiche delle singole celle fotovoltaiche.
La caratteristica relativa ad una connessione in serie di due celle è quella di una cella
equivalente che ha un più basso output. Tale effetto è importante perché la
connessione in serie di diverse celle dà luogo ad una riduzione della efficienza delle
celle messe in serie che determina l’efficienza globale per l’intera stringa di celle
connesse in serie.
Per due celle, connesse in parallelo, la corrente complessiva si ottiene sommando la
corrente delle celle individuali, (figura 14), quando si ha una perdita di corrente
dovuto a un cattivo funzionamento della cella 2, la tensione terminale è quasi la
medesima. Qui la perdita è essenzialmente dovuta al cattivo funzionamento delle
celle, per l’effetto del comportamento della cella 1; in tale caso si ha una leggera
Walter Morgano Tesi di Dottorato di Ricerca