Pannelli fotovoltaici: come funzionano, vantaggi e quando conviene installarli

Una soluzione ideale per chi vuole ridurre la dipendenza dalle fonti fossili ma sfruttare l’energia solare per generare energia elettrica è di installare un impianto fotovoltaico nella propria abitazione.

I pannelli fotovoltaici sono in grado di trasformare le radiazioni solari in energia elettrica, quindi di avere un’energia pulita e rinnovabile che contribuisce a ridurre l’impatto sull’ambiente e a risparmiare sui costi dell’elettricità. Ma come funziona un pannello fotovoltaico e quando sfruttare un impianto di questo tipo è conveniente? 

Cosa sono i pannelli fotovoltaici

I pannelli fotovoltaici sono il cuore pulsante di un impianto fotovoltaico, la tecnologia che ci permette di trasformare l’energia solare in elettricità.

Al loro interno, piccole celle fotovoltaiche in silicio catturano le radiazioni solari e le convertono in energia, senza emissioni nocive, rumore e sprechi.

L’insieme dei pannelli solari definiscono un impianto fotovoltaico. L’energia prodotta dall’impianto può essere subito utilizzata in casa, accumulata in una batteria per essere sfruttata in un secondo momento o persino immessa nella rete elettrica, tramite il meccanismo dello scambio sul posto .

Benché spesso vengano utilizzati come sinonimi, è bene sapere che c’è una netta differenza tra pannelli solari e fotovoltaici. Se è vero che entrambi sfruttano l’energia del sole, questa viene però utilizzata per due differenti scopi. Un impianto solare, infatti, si occupa di generare energia termica per la produzione di acqua calda sanitaria .Un impianto fotovoltaico  ,invece, sfrutta l’energia solare per produrre energia elettrica.

Come funziona il pannello fotovoltaico

Per capire come funzionano i pannelli fotovoltaici, dobbiamo prima di tutto chiarire il concetto di effetto fotovoltaico. Con questo termine, si fa riferimento al fenomeno fisico che consente di convertire la luce solare in energia elettrica.

Quando i fotoni della luce colpiscono il materiale semiconduttore, si libera una carica elettrica che dà vita alla corrente. È proprio questa reazione che rende possibile l’uso dell’energia solare. Per semplificare, possiamo dire che il processo prevede 3 distinti passaggi:

• esposizione alla luce solare: il pannello viene esposto al sole e i fotoni, dunque, colpiscono le celle fotovoltaiche;
• assorbimento dell’energia: gli elettroni del materiale semiconduttore assorbono l’energia proveniente dai fotoni;
• generazione della corrente: il movimento degli elettroni crea una corrente elettrica continua, che scorre attraverso il circuito.

A questo punto, però, l’energia prodotta è in forma di corrente continua, ma per essere utilizzata nella nostra rete elettrica domestica, deve essere trasformata in corrente alternata,cioè il tipo di energia elettrica compatibile con gli impianti domestici e industriali. È qui che entra in gioco l’inverter, un dispositivo fondamentale che ha proprio il compito di effettuare questa conversione. 

Installazione dei pannelli fotovoltaici: quando conviene

Installare pannelli fotovoltaici può rivelarsi una scelta estremamente conveniente in diversi contesti, ma la sua redditività dipende da vari fattori. In particolare:

• La posizione geografica: le regioni con un alto numero di ore di sole all’anno, come quelle del sud Italia, sono le più favorevoli per l’installazione di impianti fotovoltaici, poiché una maggiore esposizione al sole si traduce in una produzione energetica più alta;
• Il consumo energetico dell’abitazione: un impianto fotovoltaico diventa particolarmente vantaggioso per famiglie con consumi energetici superiori ai 2.500-3.000 kWh all’anno, ovvero quelle che utilizzano un numero significativo di dispositivi elettrici;
• La presenza di incentivi fiscali: il progressivo abbassamento dei costi di installazione ha reso i pannelli solari più accessibili ed economici, così come l’introduzione di agevolazioni che permettono di risparmiare. Nel 2025, per esempio, è ancora possibile sfruttare l’Ecobonus, che prevede una detrazione fiscale del 50% per l’installazione di pannelli fotovoltaici su prime case e del 36% per le seconde case e gli immobili non residenziali, con un limite massimo di spesa di 96.000 euro.

Questi fattori possono influenzare anche i tempi di ritorno dell’investimento. La possibilità di sfruttare gli incentivi e l’utilizzo ottimale dell’autoconsumo  può ridurre significativamente i tempi. Va poi considerato che, dopo il periodo di rientro, l’impianto continua a generare energia, con un risparmio energetico che può durare fino a 25-30 anni. 

Vantaggi e svantaggi dell’installazione dei pannelli fotovoltaici

Oggi siamo tutti molto più consapevoli dei vantaggi concreti che derivano dall’installazione di pannelli fotovoltaici.

In primo luogo, l’energia solare è una fonte pulita e rinnovabile che non produce emissioni di gas serra e, di conseguenza, ci aiuta a ridurre l’inquinamento atmosferico e a migliorare il nostro impatto ambientale. Scegliere il fotovoltaico significa, infatti, fare un passo importante verso un futuro più sostenibile, ridurre la dipendenza dalle fonti fossili e preservare le risorse naturali per le generazioni future.

Senza dubbio, uno dei motivi principali che spinge sempre più persone ad adottare questa tecnologia è la riduzione dei costi energetici. Con un impianto fotovoltaico, infatti, si può generare energia gratuitamente e ridurre sensibilmente le bollette elettriche. L’autoconsumo consente di coprire una parte significativa del fabbisogno, mentre l’eventuale cessione in rete può comportare vantaggi economici aggiuntivi.

Non va poi sottostimata l’importanza del miglioramento della classe energetica dell’immobile .Come sappiamo, infatti, la presenza di pannelli fotovoltaici può aumentarne il valore e rendere più facili eventuali compravendite.

Come ogni scelta, anche l'installazione di pannelli fotovoltaici ha dei contro che vanno valutati. Se da un lato l’investimento può sembrare conveniente, in alcuni casi, come in quelli con spazio limitato o restrizioni architettoniche, l’installazione potrebbe non essere praticabile. Inoltre, gli impianti necessitano di una manutenzione periodica dei pannelli  per mantenere alte le prestazioni.

Va detto, però, che con un’adeguata cura e monitoraggio, i pannelli fotovoltaici possono durare molti anni, offrendo benefici sia economici che ambientali per un lungo periodo.

Come avviene l’installazione dei pannelli fotovoltaici

Prima di installare i pannelli fotovoltaici, è sempre necessaria una valutazione preliminare, che comprende un’analisi dei propri consumi energetici e un sopralluogo tecnico.

Questa fase è, infatti, fondamentale per capire la fattibilità dell’operazione e identificare eventuali ostacoli che potrebbero compromettere l’efficienza dell’impianto – ombre persistenti o limitazioni strutturali. La valutazione aiuta anche a determinare la posizione ideale per i pannelli, tenendo conto dell’orientamento e dell’inclinazione, che influiscono direttamente sulla resa energetica.

L'inclinazione dei pannelli, l'orientammento rispetto al sole ed eventuali zone d'ombra sono infatti tutti elementi che incidono sulla capacità di catturare la luce e trasformarla in elettricità.

È bene tenere presente che, in generale, l’installazione dei pannelli fotovoltaici è considerata parte della manutenzione ordinaria della casa, per cui non è necessario richiedere autorizzazioni o permessi specifici, a meno che non ci siano vincoli urbanistici particolari.

Una volta completato il montaggio dei pannelli, l’ultima fase riguarda il cosiddetto allaccio fotovoltaico, ovvero il processo che collega l’impianto alla rete elettrica, che prevede l’intervento di un tecnico specializzato che eseguirà la connessione dell’impianto al sistema elettrico domestico, nonché l’allaccio alla rete pubblica, qualora si scelga di cedere l’energia in eccesso.

Dopo l’allaccio, l’impianto sarà finalmente operativo e potrà iniziare a produrre energia solare, il cui rendimento andrà poi monitorato nel tempo.

Pannello fotovoltaico: tipologie e caratteristiche

Non tutti i pannelli fotovoltaici sono uguali e la scelta dipende dalle caratteristiche, dal rendimento e, senza dubbio, anche dal costo. Ci sono, però, alcune tipologie più comuni ed efficienti, per esempio:

• Pannelli monocristallini: offrono il miglior rendimento (fino al 20% rispetto alle altre tipologie di pannelli) e sono noti per la loro lunga durata, che può superare i 25 anni. Sono, però, anche più sensibili a lievi ombreggiamenti, quindi è importante posizionarli in aree ben esposte al sole per massimizzare la loro efficienza;
• Pannelli policristallini: più comuni e meno costosi dei monocristallini, questi pannelli hanno una resa inferiore (14%-16%). Sono realizzati con silicio fuso, ma risultano più sensibili agli ombreggiamenti, che possono compromettere l’efficienza dell’intero impianto;
• Tecnologie emergenti: quando parliamo di tecnologie emergenti, facciamo riferimento soprattutto ai pannelli bifacciali, in grado di generare energia da entrambi i lati della cella fotovoltaica e, quindi, di aumentare la produzione rispetto ai moduli tradizionali. Questa tecnologia è particolarmente vantaggiosa se i pannelli sono installati su superfici scure o riflettenti, come tetti o pavimentazioni di colore scuro. Da considerare, poi, anche i pannelli a film sottile che sono, invece, caratterizzati da un’efficienza di conversione inferiore (6%-10%), ma che vantano costi di produzione più bassi e una maggiore versatilità.

Ma quale scegliere tra questi? La risposta non è univoca e la scelta finale dovrebbe tenere conto anche del budget, della tipologia di installazione e delle condizioni climatiche locali. L’importante è che lo scopo ultimo non venga disatteso: ottenere il miglior compromesso tra efficienza, costi e benefici a lungo termine.