A

Acceleratore ionico

Dispositivo simile a un piccolo acceleratore di particelle che ha lo scopo di bombardare con ioni di fosforo ad alta velocità la superficie di silicio della cella fv. Tale procedimento (definito anche con il termine sputtering) consente, rispetto al normale processo di diffusione in forno, una più accurata valutazione della profondità di penetrazione degli ioni sulla superficie del silicio e una più omogenea costituzione dello strato –n sulla superficie del wafer.

Albedo

Rifrazione della luce solare prodotta dall’ambiente circostante.

Ampère (A)

Unità di misura dell’intensità della corrente elettrica; equivale a un flusso di carica in un conduttore pari ad un Coulomb per secondo

Amperora (Ah)

Quantità di elettricità equivalente a quella trasportata da un flusso di corrente di 1 ampère durante un’ora.

Angolo di azimuth

Corrisponde alla deviazione orizzontale (est o ovest) della posizione del sole relativa al sud. Vale 0° quando la superficie del piano è rivolta a sud, -90° se rivolta a est, 90° se rivolta a ovest.

Angolo di declinazione

Posizione angolare del sole rispetto all’equatore.

Angolo di elevazione

Distanza angolare del sole rispetto al piano dell’orizzonte.

Angolo di inclinazione

Angolo formato dalla superficie di un pannello con il piano orizzontale (0° quando la superficie è orizzontale, 90° quando è perpendicolare al suolo).

Angolo d’incidenza

Angolo compreso fra la perpendicolare di un piano inclinato e un raggio luminoso che lo colpisce.

Angolo orario

Distanza angolare del sole dalla retta che congiunge il sole e la terra a mezzogiorno: tale angolo cambia di 15° ogni ora e viene espresso in daomega= 15 (12 – ts); dove ts indica il valore dell’ora solare.

Anidride carbonica

Il biossido di carbonio è una sostanza fondamentale nei processi vitali delle piante e degli animali. È il principale gas serra presente nell'atmosfera terrestre, dopo il vapor acqueo.

APCVD (Ingl. Atmospheric Pressure Chemical Vapour Deposition)

Sistema di evaporizzazione a pressione atmosferica per la posa dello strato antiriflesso sulla superficie della cella fv.

Array

V. Campo fotovoltaico.

Arseniuro di gallio (GaAs)

Composto chimico dotato di caratteristiche elettriche tipiche dei semiconduttori. Viene utilizzato per produrre celle ad altissimo rendimento, anche se generalmente limitate all’uso spaziale a causa di notevoli costi di produzione.

Assorbimento a vuoto

Quando sono in funzione, gli inverter isolati dalla rete assorbono una certa potenza dalle batterie e dal generatore fotovoltaico anche nel caso che non vi siano carichi applicati all’uscita. Questa potenza, detta assorbimento a vuoto, dipende principalmente dalla taglia dell’inverter e varia normalmente da pochi Watt a qualche decina di Watt. Gli inverter collegati in parallelo alla rete elettrica presentano anch’essi un certo assorbimento a vuoto, questa volta dalla rete, quando la potenza erogata dal generatore fotovoltaico scende al di sotto del valore minimo necessario ad innescare il trasferimento di potenza tra le sezioni c.c. e c.a. dell’inverter. Si tratta comunque di livelli di potenza estremamente modesti che, per inverter monofase, non superano alcuni Watt.

Autoproduzione (di energia elettrica)

E’ la generazione di energia elettrica, spesso combinata a quella di vapore, diretta a far fronte ai fabbisogni interni di grossi complessi industriali; le eventuali eccedenze vengono cedute alla rete elettrica nazionale.

Azimuth

Distanza angolare misurata in gradi in senso orario attorno all’orizzonte dell’osservatore a partire da Sud; un Azimuth di 90° indica l’Ovest e un Azimuth di -90° indica l’Est.

B

BIPV (Building-Integrated PhotoVoltaics – Fotovoltaici Integrati nell’edilizia)

Tutte le applicazioni del fotovoltaico progettate per essere integrate nelle costruzioni architettoniche (pannellature per facciate, balaustre, vetrate, coperture, ecc.).

 

Black-out

E’ un’interruzione improvvisa o programmata del flusso di energia elettrica

BOS (Ingl. Balance of System – Bilanciamento del Sistema)

Insieme dei dispositivi che trovano la loro collocazione fisica in posizione intermedia compresa fra i moduli fv e l’utenza finale. Fanno parte del cosidetto BOS i diodi di by-pass e di blocco, regolatore della carica e controllo della scarica della batteria, le batterie, gli inverter (per le utenze in c.a.) e l’insieme dei cablaggi elettrici e delle derivazioni.

Buco nell’ozono

E’ la riduzione temporanea dello strato di ozono (ozonosfera) che avviene ciclicamente durante la primavera nelle regioni polari (la diminuzione può arrivare fino al 70% nell'Antartide e al 30% nella zona dell'Artide). Per estensione il termine viene utilizzato per indicare il generico assottigliamento dello strato di ozono della stratosfera che si è riscontrato a partire dai primi anni ottanta(stimata intorno al 5% dal 1979 al 1990). Lo strato di ozono (O3) funge da filtro per le radiazioni ultraviolette (trattenendo da solo circa il 99% della radiazione UV solare), che possono essere dannose per la pelle (melanomi), causare una parziale inibizione della fotosintesi delle piante (con conseguente rischio di diminuzione dei raccolti) e distruggere frazioni importanti delfitoplancton che è alla base della catena alimentare marina.

Bulk

Lingotto di silicio all’uscita dal crogiolo di fusione.

Busbar

Conduttore principale di connessione, costituito generalmente di argento e applicato sulla superficie esposta della cella fotovoltaica.

C

Campo ad inclinazione fissa

Campo fotovoltaico costituito da moduli disposti su strutture di sostegno mobili che seguono automaticamente il movimento del sole. Il movimento d’inseguimento può avvenire su un solo asse (normalmente E-O), oppure su entrambi.

Campo fotovoltaico

Insieme di moduli fotovoltaici, connessi elettricamente tra loro e installati meccanicamente nella loro sede di funzionamento.

Carico elettrico (W)

Quantità di potenza elettrica istantanea erogata, consumata o assorbita da un qualsiasi utilizzatore elettrico. Si misura in Watt (W).

Cassetta di terminazione

Contenitore a tenuta stagna, costituito normalmente in materiale plastico, fissato sul retro di un modulo fotovoltaico e contenente la morsettiera per il collegamento elettrico e i diodi di by-pass.

CdTe

Formula chimica del Telleuriuro di Cadmio.

Cella a multi giunzione verticale

Cella composta, costituita da differenti materiali semiconduttori disposti a strati, uno sull’altro, e che permettono alle differenti porzioni di spettro solare di essere convertite in elettricità a differenti profondità, aumentando con ciò l’efficienza totale di conversione della luce incidente. Viene anche definita come Split spectrum cell o VMJ. (Vertical Multijunction Cell).

Cella fotovoltaica

Elemento base del generatore fotovoltaico, costituito da materiale semiconduttore opportunamente trattato mediante “drogaggio”, che converte la radiazione solare in elettricità.

Certificato verde

E’ un titolo annuale, oggetto di contrattazione nell'ambito della Borsa dell'Energia, che verrà attribuito dal Gestore della Rete di Trasmissione Nazionale (GRTN) all'energia elettrica prodotta mediante l'uso di fonti energetiche rinnovabili, di impianti entrati in esercizio dopo il 1 Aprile 1999, per i primi otto anni di esercizio degli stessi. L'offerta di certificati verdi potrà pervenire da due categorie di soggetti: i produttori (nazionali ed esteri) e, per la parte di domanda non soddisfatta da questi ultimi, dal Gestore della Rete di Trasmissione Nazionale (GRTN)

Chilowatt (kW)

Multiplo dell’unità di misura della potenza, pari a 1.000 Watt.

ChiloWattora (kWh)

Unità di misura dell’energia consumata in un’ora da un apparecchio utilizzatore da 1 kW.

CIS/CIGS

Sigla convenzionale del Diseleniuro di Indio e Rame (CIS), semiconduttore policristallino composto che viene spesso arricchito con Gallio (CIGS) per aumentarne l’efficienza e la tensione di circuito aperto Voc. Una cella di CIS o CIGS viene realizzata utilizzando come substrato del vetro (2-3 mm di spessore) su cui viene depositato un sottile strato di molibdeno (circa 0,5 ºm), che costituisce il contatto posteriore. Successivamente viene depositato il materiale assorbitore (CIS o CIGS) con uno spessore di 2-3 ºm. La giunzione, che costituisce la cella vera e propria, viene realizzata unendo al materiale assorbitore uno strato tempone o “buffer” di CdS (Solfuro di Cadmio, 0,05 – 0,07 °m di spessore), quasi interamente trasparente alla luce visibile e infrarossa. Infine, viene depositato l’ultimo film di ZnO (ossido di Zinco, circa 2 °m di spessore), materiale trasparente e buon conduttore, che costituisce il contratto frontale della cella. Durante un unico processo, possono essere realizzate più celle sullo stesso substrato.

Coefficiente di tensione/ temperatura

Il coefficiente di tensione/ temperatura di un modulo fotovoltaico indica di quanto varia la tensione a vuoto con la temperatura delle celle a partire dalle condizioni STC (1.000 W/m² e 25°C).  Per esempio, -40 mV/°C (valore tipico per un modulo cristallino di 36 celle), significa che a ogni aumento di 1 °C corrisponde una diminuzione di 40mV della tensione a vuoto nominale. Lo stesso discorso vale, in senso inverso, per ogni diminuzione della temperatura.

Cogenerazione

Indica la produzione contemporanea di diverse forme di energia secondaria (energia elettrica ed energia termica) partendo da un'unica fonte (sia fossile che rinnovabile) attuata in un unico sistema integrato.

Collegamento in parallelo

Collegamento di utilizzatori elettrici, tale per cui ai loro capi viene applicata la stessa differenza potenziale.

Collegamento in serie

Collegamento di utilizzatori elettrici attraversati dalla stessa corrente

Concentratore

Modulo fotovoltaico che  impiega elementi ottici accessori al fine di accrescere la quantità di luce incidente sulle celle fotovoltaiche.

Conferenza di Nairobi

Il punto principale della discussione ha riguardato la modifica dell'attuale Protocollo di Kyoto in una versione emendata che contenga nuovi impegni e nuove modalità di attuazione per il periodo successivo al 2012, quando l'attuale impegno sarà scaduto. Si è convenuto che, prima di definire i nuovi obiettivi di riduzione e le nuove modalità di attuazione è necessario:

- analizzare le potenzialità effettive (compresi i costi/benefici economici) di riduzione delle emissioni in relazione ad un ventaglio di possibili obiettivi di riduzione;

- analizzare le diverse possibilità di attuazione operativa per raggiungere tali possibili obiettivi di riduzione:

- analizzare quanto sopra in relazione alle strategie a lungo termine di stabilizzazione delle concentrazioni atmosferiche di gas serra.

La discussione sulle modifiche dell'attuale Protocollo e sui nuovi impegni da stabilire è stata rimandata al 2008.

Contatti elettrici

Elementi conduttori che stabiliscono o interrompono la continuità di un circuito elettrico. Nella cella fotovoltaica i contatti sono realizzati in materiale altamente conduttivo (per esempio in argento) e con una configurazione a griglia formata da fingers e busbars, in modo da oscurare il meno possibile la cella stessa

 

Contatti locali

Presenza di uno strato di passivazione superficiale sul retro della cella, combinato con una serie di contratti locali puntiformi (generalmente spaziati poco meno di un  millimetro) per l’estrazione della corrente.

Conto energia

La sovvenzione in conto energia prevede delle tariffe incentivanti che tengono conto dell’elevato valore ambientale del fotovoltaico. Ogni chilowattora fotovoltaico prodotto e venduto alla rete elettrica vale tra 0,445 e 0,49 euro in funzione della potenza di picco dell’impianto, cioè tre volte il prezzo dell’elettricità che paghiamo sulla bolletta di casa. L’incentivazione viene erogata per 20 anni e la domanda può essere inoltrata sia da persone fisiche sia da persone giuridiche, compresi i soggetti pubblici e i condomini di edifici. Un impianto per un’abitazione civile di potenza di 3 kW ha un costo di circa 21.000 euro, produce nell’area di Roma 3.600 kWh/anno generando una tariffa incentivante annua di 2.160 euro, un recupero dell’investimento in circa 10 anni e un profitto di 21.600 euro nei successivi 10 anni. Nel caso invece di un capannone industriale sulla cui copertura viene installato un impianto da 20 kW, si ha un costo iniziale di circa 130.000 euro, una produzione di 24.000 kWh/anno sempre nell’area di Roma, una tariffa incentivante annua di 13.320 euro, un recupero dell’investimento in meno di 10 anni e un profitto di 133.200 euro nei successivi 10 anni.

Controllo isolamento CC

Dispositivo che controlla che non vi siano fughe di corrente verso la massa o tra polo e polo nella parte di alimentazione in CC dell’inverter. In pratica, viene proprio controllato l’isolamento tra polo positivo e polo negativo e tra i due poli e la massa.

Conversione fotovoltaica

Fenomeno secondo il quale la luce incidente su un dispositivo elettronico a stato solido (cella fotovoltaica) genera energia elettrica.

Convertitore a commutazione forzata

Particolare tipo di convertitore in cui la tensione d’uscita viene generata da un circuito elettronico oscillatore che consente all’inverter di funzionare come generatore in una rete isolata.

Convertitore a commutazione naturale

Particolare tipo di convertitore in cui la frequenza della tensione d’uscita viene imposta dalla retye elettrica a cui è collegato.

Convertitore CA/CC, raddrizzatore

Dispositivo che converte la corrente alternata in corrente continua.

Convertitore CC/CA, inverter

Dispositivo che converte la corrente continua in corrente alternata.

Corrente

Flusso di cariche elettriche che scorre in un conduttore tra due punti aventi una differenza di potenziale (tensione). Si misura in Ampère (A)

Cos j

In una linea c.a. non sempre tensione e corrente sono in fase; normalmente invece si osserva un certo sfasamento, dovuto alla presenza di effetti induttivi e capacitivi principalmente dovuti ai carichi. Quando il consenso dell’angolo di fase tra V e I (cos j) è uguale a 1 non vi è sfasamento; viceversa, quando tale valore è uguale a 0 si dice che tensione e corrente sono in quadratura (j=90°), col risultato di non avere traferimento di potenza fruibile sulla linea. Valori compresi tra 0 e 1 indicano sfasamenti più o meno accentuati. Gli inverter dotati di stadio di uscita commutato a 50 Hz (tecnologia peraltro ormai in disuso per via del sempre più frequente ricorso alla tecnica PWM) richiedono quasi sempre il filtraggio delle armoniche per mezzo di induttanze e condensatori, il che migliora la qualità della forma d’onda in uscita ma ottiene l’effetto indesiderato di abbassare il cos j all’uscita fino a valori di circa 0,5. Gli inverter  PMW, viceversa hanno sempre dei valori di cos j prossimi a 1.

CulnSe2

V. Diseleniuro di indio e rame.

Curva I-V

Grafico che, in un dispositivo fotovoltaico, indica le caratteristiche della corrente in funzione della tensione.

 

Czocharalski (Processo -)

Metodo di produzione di un lingotto di silicio monocristallino agendo mediante trazione sul materiale in fusione. La trazione avviene contemporaneamente a un moto rotatorio che determina la crescita di un lingotto di forma cilindrica.

D

Decreto Bersani

Decreto legislativo (16 marzo 1999 n.79) che ha recepito la direttiva comunitaria 96/92/CE recante norme comuni per il mercato interno dell’energia elettrica: ne regolamenta la graduale liberalizzazione.

Diffusione

Processo mediante il quale la cella di silicio viene sottoposta al drogaggio con ioni di fosforo per permettere di costituire sulla sua superficie uno strato superficiale di tipo –n, necessario per ottenere la giunzione p-n, nucleo fondamentale del funzionamento della cella fotovoltaica. Il processo di diffusione avviene in forni speciali, a temperature non inferiori agli 870° C e per i tempi di circa 15-20 minuti.

Diodo

Elemento elettronico, fornito di anodo e catodo, che permette alla corrente elettrica di fruire in una sola direzione.

Diodo di blocco

Diodo che evita il fluire dell’elettricità delle batterie al generatore durante i periodi di bassa produzione da parte di un generatore fotovoltaico stand alone.

Diodo di bypass

Diodo che permette alla corrente prodotta da un modulo di trovare un percorso alternativo in caso di guasto.

Diseleniuro di indio e rame (CulnSe2)

Semiconduttore policristallino composto utilizzato per la costruzione di celle fotovoltaiche. Viene normalmente indicato con la sigla convenzionale CIS.

Dispositivo fotovoltaico

Cella, modulo, pannello, stringa o campo fotovoltaico.

Distorsione armonica

Quando l’andamento della tensione o della corrente alternata si discosta da quello sinusoidale può infatti essere immaginato come composto da una sinusoide fondamentale (di 50 Hz nel caso della rete elettrica europea) alla quale sono sovrapposte altre sinusoidi con frequenza multipla. A seconda del multiplo della fondamentale considerato (di frequenza f), si parla di seconda armonica (2f), terza armonica (3f) e così via. Normalmente, i costruttori di inverter forniscono il THD (Total Harmonic Distorsion) della tensione o della corrente di uscita, ossia il valore percentuale del rapporto tra la somma di tutte le componenti armoniche presenti e la fondamentale.

Drogaggio

Introduzione in quantità molto piccole (dell’ordine di 1 su 1.000.000) di impurità (elementi droganti) all’interno del materiale semiconduttore, al fine di “disturbare” la perfezione cristallina dello stesso e dare origine a un sensibile aumento delle capacità elettriche intrinseche.

E

E.S.CO.

Acronimo di Energy Service Company, ovvero società di servizi energetici.

Effetto Fotovoltaico

Si realizza quando un elettrone presente nella banda di valenza di un materiale (generalmente semiconduttore) passa alla banda di conduzione a causa dell'assorbimento di un fotone sufficientemente energetico incidente sul materiale: viene usualmente utilizzato nella produzione elettrica nelle celle fotovoltaiche. Il meccanismo di funzionamento si basa sull'utilizzo di materiali semiconduttori.

Effetto Serra

L’effetto serra è il fenomeno naturale dell’atmosfera che ha la capacità di trattenere sotto forma di calore l’energia che proviene dal Sole. Questo fenomeno è possibile grazie alla presenza nell’atmosfera di alcuni gas, detti “gas serra”, che intrappolano la radiazione termica che viene emessa dalla superficie terrestre riscaldata dal Sole. In questo modo la Terra mantiene una temperatura media intorno ai 15°C , contro i-19°C che si avrebbero in assenza dei gas serra. L’equilibrio energetico del nostro pianeta è molto complesso ed allo stesso tempo delicato: cambiando la composizione dell’atmosfera, aggiungendo o diminuendo gas serra, come ad esempio l’anidride carbonica, cambia anche l’effetto serra naturale e quindi il bilancio energetico complessivo del pianeta.

I gas maggiormente responsabili di questo fenomeno sono, oltre al vapor acqueo (principale gas serra naturale): l’anidride carbonica (CO2), il metano (CH4), il protossido di azoto (N2O). 

Nel sistema solare, oltre che sulla Terra, il fenomeno è stato osservato su Marte, Venere e Titano.

Efficienza (%)

Rapporto tra la potenza (o energia) in uscita e la potenza (o l’energia) in ingresso.

Efficienza di conversione (%)

Rapporto tra l’energia elettrica prodotta e l’energia solare raccolta da un dispositivo fotovoltaico.

Efficienza energetica

E’ il rapporto tra l’energia generata in un processo produttivo e quella assorbita dallo stesso processo. Misure di efficienza energetica sono progettate per ridurre la quantità di combustibile consumata, sia attraverso un maggiore isolamento, sia attraverso meno sprechi, o attraverso efficienze di tipo meccanico, senza perdere né il valore del prodotto né quello del processo.

EFG (Processo -) (Ing. Edge-defined Film-fed Growth – Crescita di film [di silicio] a bordo predefinito)

Processo di produzione di celle in silicio policristallino partendo dal materiale in  fusione e facendolo solidificare in forma di prisma ottagonale vuoto al suo interno. Le facce dell’ottagono, di spessore già coincidente con quello delle celle finite, vengono in seguito tagliate mediante laser in wafer di circa 10 cm di lato evitando qualsiasi spreco di materiale.

Energia

In generale, si misura in J (Joule); quella elettrica che qui interessa si misura in Wh (Wattora) ed  equivale all’energia resa disponibile da un dispositivo che eroga un Watt di potenza per un’ora:

-1 Wh = 3.600 J

-1 cal = 4,186 J

-1 Wh = 860 cal.

Energia cinetica

E’ l'energia che un corpo possiede in virtù del suo movimento. Tale concetto formalizza l'idea che un corpo in moto è in grado di compiere lavoro in quanto esso è in moto.

Energia eolica

L'energia eolica viene oggi sfruttata con l'impiego di aerogeneratori (o generatori eolici), apparecchi in cui il vento mette in rotazione delle pale le quali azionano un alternatore che a sua volta produce corrente elettrica alternata. L'installazione di generatori eolici conviene in quei luoghi dove il vento soffia con una velocità di almeno 3,5 m/s per almeno 2000 h/anno.

Energia idraulica

Energia rinnovabile ottenuta dall'energia cinetica dell'acqua e sfruttata già da molti secoli tramite mulini ad acqua. L'energia cinetica dell'acqua è dovuta all'energia solare e a quella gravitazionale. L'acqua, evaporata dai mari e dagli oceani per azione dell'energia solare, precipita sotto forma di piogge e nevi sulle elevazioni della Terra dalle quali scorre a valle a causa della gravitazione. L'acqua in discesa (fiumi) o in caduta libera (cascate, bacini idrici artificiali) viene usata, nelle centrali idroelettriche, per mettere in rotazione delle turbine collegate ad alternatori che generano corrente elettrica alternata che può essere trasferita, via cavo, a lunghe distanze. Alcune centrali idroelettriche, poste sulla costa, sfruttano l'energia delle maree e delle onde.

Energia nucleare

Con energia nucleare si intendono tutti quei fenomeni in cui si ha la produzione di energia in seguito a trasformazioni nei nuclei atomici. L'energia nucleare, insieme alle fonti rinnovabili e le fonti fossili, è una fonte di energia primaria, ovvero è presente in natura e non deriva dalla trasformazione di altra forma di energia.

Le reazioni che coinvolgono l'energia nucleare sono principalmente quelle di fissione nucleare, di fusione nucleare e quelle legate alla radioattività.

Energia primaria

L'energia primaria è il potenziale contenuto d'energia di una fonte d'energia, per esempio del petrolio, del gas naturale, del carbone, ecc. L’energia primaria è misurata in chilowattora o in tonnellate equivalenti petrolio (tep), perché dal petrolio derivano i combustibili oggi più usati. Un'altra misura molto diffusa è il Btu (British Thermal Unit).

Energia solare

Si intende l'energia,termica o elettrica, prodotta sfruttando direttamente l'energia irraggiata dal Sole (fonte rinnovabile) verso la Terra. In ogni momento il Sole trasmette sull'orbita terrestre 1367watt per m². Tenendo conto del fatto che la Terra è una sfera che oltretutto ruota, l'irraggiamento solare medio è, alle latitudini europee, di circa 200 watt/m². Moltiplicando questa potenza media per metro quadro per la superficie dell'emisfero terrestre istante per istante esposto al sole si ottiene una potenza maggiore di 50 milioni di Gw (un Gw è l'energia prodotta a pieno regime da una grande centrale elettrica a gasolio o nucleare che sia). La quantità di energia solare che arriva sul suolo terrestre è quindi enorme, circa diecimila volte superiore a tutta l'energia usata dall'umanità nel suo complesso, ma poco concentrata, nel senso che è necessario raccogliere energia da aree molto vaste per averne quantità significative.

EVA

Etilene-vinil-acetato. Materiale plastico utilizzato per la costruzione di pannelli, che costituisce l’involucro entro cui vengono collocate le celle fotovoltaiche, collegate fra loro in serie. L’EVA viene fuso a una temperatura di 150°C per mezzo di forni a aria.

F

Fattore di riempimento

In un dispositivo fotovoltaico corrisponde al rapporto fra la potenza massima e il prodotto ottenuto moltiplicando la tensione a circuito aperto per la corrente di corto circuito.

Film sottile

Prodotto della tecnologia che sfrutta la deposizione di un sottilissimo strato di materiali semiconduttori per la realizzazione della cella fotovoltaica.

Finestra di MPPT (Maximun Power Point Traker)

Intervallo di tensione di ingresso di un inverter entro cui esso è in grado di svolgere la ricerca del punto di massima Potenza sulla curva tensione-corrente dell’array fotovoltaico.

Finger

Connessione secondaria generalmente in argento collegata al busbar, e applicata sul lato esposto della cella fotovoltaica.

Fonti energetiche rinnovabili

Fonti energetiche in cui rientrano il sole, il vento, le maree, il moto ondoso, l'energia idraulica, le risorse geotermiche e la trasformazione di prodotti vegetali o dei rifiuti organici e inorganici (biomasse).

Fotovoltaico

Termine composto da “foto”, dal greco “luce”, e “voltaico”, dal nome dello scienziato Alessandro Volta, tra i primi a studiare i fenomeni elettrici e inventore della pila.

Frequenza (Hz)

Fenomeno periodico che corrisponde al valore delle volte in cui si ripete una forma d’onda completa in un secondo. È l’inverso del periodo (T) che invece misura la durata del fenomeno stesso.

G

GaAs

V. Arseniuro di Gallio.

Gas serra

Sono quei gas presenti in atmosfera, di origine sia naturale che antropica, che assorbono ed emettono a specifiche lunghezze d'onda nello spettro della radiazione infrarossa, emessa dalla superficie terrestre, dall'atmosfera e dalle nuvole. Questa loro proprietà causa il fenomeno noto come effetto serra.

Il vapore acqueo, l'anidride carbonica (CO₂), l'ossido di azoto (N₂O), il metano (CH₄) e l'ozono (O₃) sono i gas serra principali nell'atmosfera terrestre.

Oltre a questi gas di origine anche naturale, esiste un'ampia gamma di gas serra rilasciati in atmosfera di origine esclusivamente antropica, come gli alocarburi, tra i quali i più conosciuti sono iclorofluorocarburi (CFC), e molte altre molecole contenenti cloro e fluoro dannose per lo strato di ozono stratosferico, regolamentate dal Protocollo di Montreal. Naturalmente non bisogna confondere "l'effetto serra" con il fenomeno del "buco dell'ozono". Occorre inoltre ricordare che l'attività di eruzione di un vulcano, causa danni in maniera percentuale paragonabili a un anno di emissione ci C02 di una nazione.

Generatore fotovoltaico

Generatore elettrico costituito da uno o più moduli, pannelli o stringhe fotovoltaiche.

Gettering

Processo di “pulitura” della cella dai residui (ferro, cromo, ecc.) risultanti dai processi di accrescimento del silicio e del taglio dei wafer dal lingotto.

Giunzione

È  il confine fra regioni di semiconduttore aventi polarità opposte. Se la giunzione è realizzata fra regioni di uguali semiconduttori essa è detta “omogiunzione”; se invece è realizzata fra regioni di differenti semiconduttori è detta “etero giunzione”.

Green IT

È lo studio e la pratica della progettazione, produzione, uso e smaltimento di computer, server e sottosistemi associati, quali monitor, stampanti, dispositivi di storage, reti e sistemi di comunicazione, in modo efficiente ed efficace con il minimo o nullo impatto sull’ambiente.

Green IT mira inoltre a raggiungere la redditività economica e migliorare le prestazioni del sistema e l'uso, rispettando al contempo le nostre responsabilità sociali ed etiche. Pertanto, Green IT è lo studio e la pratica di utilizzo delle risorse informatiche in modo efficiente.

Gli obiettivi di green IT sono ridurre l'uso di materiali pericolosi, massimizzare l'efficienza energetica nel corso della vita del prodotto, e promuovere la riciclabilità o la biodegradabilità dei prodotti del defunto e dei rifiuti di fabbrica.

Grid – Connected

Sistema fv connesso alla rete elettrica.

H

HIT(Ingl. Heterojunction with Intrinsic Thin-layer – Eterogiunzione con strato sottile intrinseco)

Celle fv bifacciali costituite da uno strato ultrasottile di silicio amorfo depositato su un substrato di silicio monocristallino ad alto rendimento.

I

Idrogeno

L’idrogeno naturale ha forma molecolare biatomica, (H₂) e non si trova sulla Terra poiché, essendo 14,4 volte più leggero dell’aria, si disperde nello spazio. Si combina facilmente con l’ossigeno formando acqua (H₂O) da cui si ottiene il H₂ mediante elettrolisi (scissione). La reazione avviene lentamente a basse temperature, ma con andamento esplosivo sopra i 550°C . Il limite di infiammabilità è molto ampio, essendo compreso tra il 4 e il 75 per cento in volume; parimenti il limite di detonabilità, compreso fra il 18,5 e il 59 per cento in volume. Il potere calorifico superiore è di 3,3524 kWh/m³, quello inferiore di 2,8304 (per fare un confronto: gli stessi valori per il metano sono rispettivamente 10,4620 e 9,3960 kWh/m³). L’idrogeno viene impiegato in numerose sintesi di grande importanza e può essere utilizzato anche come combustibile per motori abbinati a cogeneratori d'energia elettrica, stufe catalitiche, caldaie, frigoriferi, fornelli, lampade, ecc., nonché come aggiuntivo a gas propano, metano e biogas per aumentarne così le riserve gassose.

Impianto fotovoltaico

Gli impianti fotovoltaici sono generalmente suddivisi in due grandi famiglie: impianti ad isola, o stand-alone, e impianti connessi alla rete, o grid-connected. 

Inseguitore del punto di massima potenza (MPPT)

Dispositivo elettronico d’interfaccia posto tra l’utilizzatore e il generatore fotovoltaico, in modo che quest’ultimo, per cedere la massima potenza, “veda” sempre ai suoi capi un carico ottimale. Al variare delle condizioni esterne (temperatura, irraggiamento) l’inseguitore varia il suo punto di lavoro, in modo da estrarre dal generatore sempre la massima potenza disponibile e cederla al carico.

Inseguitore solare

Struttura di sostegno del pannello solare che, mediante un dispositivo elettroassistito, permette di “inseguire” il tragitto del sole. Lo spostamento può essere effettuato variando l’asse orizzontale, oppure quello orizzontale e verticale contemporaneamente. 

Insolazione globale

Irradiamento totale ricevuto da un dispositivo solare tenendo conto del sole, della limpidezza dell’atmosfera e dalle generali situazioni ambientali.

Inverter

V. Convertitore CC/CA.

Inverter pannello rete

Inverter nel quale si immette corrente continua generata da un campo fotovoltaico e che è in grado di trasformarla in corrente alternata a 50 Hz 220 V o 380 V trifase al fine di immetterla direttamente in una rete locale in bassa tensione.

Irraggiamento

Radiazione solare istantanea incidente (quindi una potenza) sulla superficie di un oggetto. Si misura in kW/m2 . L’irraggiamento rilevabile all’equatore, a mezzogiorno e in condizioni atmosferiche ottimali, è pari a circa 1000 W/m2

J

Joule [J]

Unità di misura dell’energia meccanica (1 kcal=4.187 J)

Junction box

V. Cassetta di terminazione.

L

Langley (L)

 

Unità di misura dell’irradiazione solare. Corrisponde a un grammo caloria per centimetro quadrato. 1 L corrisponde quindi a 85,93 kWh/m² 

 

Laser Grooved Buried Grid

Sistema di creazione della griglia di contatti sulla superficie  della cella mediante raggio laser. Il processo avviene tramite la creazione di solchi sulla superficie della cella che vengono in seguito riempiti con materiali ad alta conduttività (argento, palladio ecc.). Metodo assai più costoso del classico sistema serigrafico di metallizzazione, l’LGBG (che viene usato generalmente per applicazioni destinate all’ambito spaziale) permette tuttavia di creare contatti estremamente più sottili e perfetti che non con il metodo tradizionale  permettendo una minore perdita di efficienza nella cella fv finita.

LCC (Ingl. Life-Cycle Cost – Costo per Ciclo di vita)

Metodo per la determinazione dei costi di installazione e di manutenzione di un sistema di generazione elettrica durante il periodo complessivo della sua vita utile.

Litografia

Processo utilizzato in microelettronica per la definizione di strutture ad alta risoluzione, basato su maschere che vengono sviluppate su una pellicola foto sensitiva detta photoresist che viene depositata sul dispositivo. Viene utilizzata nelle celle solari ad alta efficienza per creare pattern di metalizzazione di poche decine di micron.

M

Maximum Power Point Traker – MPPT

V. inseguitore del punto di massima Potenza.

Mercato libero

Ambito in cui operano in regime di concorrenza produttori e grossisti di energia elettrica sia nazionali che esteri per fornire energia ai clienti idonei.

 

Metallizzazione

Processo di posa e fissaggio dei contatti elettrici sulla superficie della cella.

Microcogenerazione distribuita

E’ la produzione combinata di energia elettrica e termica (calore e/o freddo), realizzata con piccoli impianti localizzati presso i clienti.

Modulo fotovoltaico

Insieme di celle fotovoltaiche collegate tra loro in serie o in parallelo, così da ottenere valori di tensione e corrente adatti ai comuni impieghi, quali la carica di una batteria. Nel modulo, le celle sono protette dagli agenti atmosferici da un vetro sul lato frontale e da materiali isolanti e plastici sul lato posteriore.

MTBF (Medium Time Before the Failure)

Tempo medio previsto, trascorso dall’installazione del dispositivo, al suo primo guasto.

N

Net metering

Conteggio dell’energia prodotta da un impianto fv e immessa nella rete elettrica comune in rapporto con la quantità di energia normalmente utilizzata dall’utente finale. Il termine indica in generale il sistema utilizzato dagli impianti fv non isolati, che immettono direttamente la corrente elettrica prodotta nella rete elettrica comune.

NOCT (°C) (Ing. Nominal Operating Cell Temperature – Temperatura nominale operativa della cella)

Temperatura che la cella raggiunge quando funziona a un irragiamento di 800 W/m2 , temperatura ambiente di 20 °C e velocità del vento di 1m/sec, spettro AM 1,5. Poiché all’aumentare della temperatura del modulo la resa diminuisce, più il NOCT si allontana dalla temperatura ambiente l’energia viene effettivamente prodotta diminuisce.

O

Ohm

Unità di misura della resistenza elettrica. Corrisponde a un tratto di filo conduttore che, percorso da una corrente di 1 A, presenta al suo capo una differenza di potenziale di 1 V.

 

Onda quadra

Forma d’onda che possiede due soli strati (positivo e negativo). In genere l’onda  quadra possiede un elevato numero di armoniche.

Onda sinusoidale

Forma d’onda che corrisponde a un’oscillazione periodica che può essere matematicamente rappresentata come una funzione dell’ampiezza nei confronti dell’angolo per il quale il valore della curva in ogni suo punto è uguale al seno dell’angolo stesso.

Orientamento

Posizione in cui viene collocato un modulo rispetto ai punti cardinali. Viene calcolata in base al valore dell’azimuth.

P

Pannello fotovoltaico

Insieme di più moduli, collegati in serie o in parallelo, in una struttura rigida.

Pannello solare

Il pannello solare (detto anche collettore solare) è un dispositivo atto alla conversione della radiazione solare in energia termica e al suo trasferimento, per esempio, verso un accumulatore per un uso successivo, da non confondere con il pannello fotovoltaico; questa tecnologia, cioè l'insieme dei componenti che oltre al pannello solare costituiscono l'impianto, viene detta nel suo complesso solare termico.

Piranometro

Strumento che viene utilizzato per la misurazione della radiazione solare globale. Può essere utilizzato sia nella misurazione dell’irradiazione di un piano orizzontale, sia su un piano obliquo, nel qual caso – oltre alla misurazione della luce incidente – l’apparecchio misurerà anche la luce riflessa

Piranometro a termopila

Piranometro che si basa sulla produzione di tensione elettrica prodotta dalla temperatura raggiunta da due o più termocoppie, esposte direttamente all’irradiazione solare e collegate in serie fra loro.

Piranometro ad effetto fotovoltaico

Piranometro che si basa sull’effetto fotovoltaico per misurare la radiazione solare incidente. La misurazione avviene mediante la produzione di tensione elettrica da parte di una base in silicio policristallino o monocristallino che è proporzionale alla quantità di luce incidente che la colpisce. 

Piranometro con banda ombreggiante

Piranometro che, per mezzo di un particolare schermo, misura l’irradiazione solare diffusa

Pireliometro

Strumento utilizzato per misurare la radiazione solare diretta

Plasma-etching

Processo di eliminazione di un sottile strato di superficie (in genere 0,5 um di silicio) sui bordi della cella già sottoposta a processo di diffusione. Il plasma-etching avviene in speciali forni a radiofrequenza e permette di separare elettricamente le due facce della cella.

Potenza (W)

Energia prodotta nell’unità di tempo. Si misura in W = J/s (W= Watt; J= Joule; s= secondo). Dal punto di vista elettrico il W è la potenza sviluppata in un circuito da una corrente di 1 A (Ampère) che attraversa una differenza di potenziale di un V (Volt). La potenza elettrica è quindi data dal prodotto della corrente (1) per la tensione (V). Multipli del W sono:

-chilowatt: kW = 10³ W

-megawatt: MW = 10⁶ W

-gigawatt: GW = 10⁹ W

-terawatt: TW = 10¹² W

Potenza di picco (Wp)

 

Potenza massima prodotta da un dispositivo fotovoltaico in condizioni standard di un funzionamento (irraggiamento 1.000 W/ m² e una temperatura 25°C)

 

Potere calorifero

Energia che un combustibile libera durante il processo di combustione. Si misura in kJ/kg. Si parla di “potere calorifero superiore” (p.c.s.) se si considera tutta l’energia prodotta dal combustibile, di “potere calorifero inferiore” (p.c.i.) se, invece, si prescinde dall’energia totale prodotta dal combustibile ed impiegata per l’evaporizzazione dell’acqua presente nel combustibile. Alcuni esempi di p.c.i.:

-carbone = 31.395 kJ/kg

-metano = 34.325 kJ/m³.

Protezione catodica

Sistema di protezione dalla corrosione delle condotte metalliche (pipe lines). Queste vengono mantenute a un potenziale negativo rispetto al suolo circostante, diminuendo con ciò il grado di corrosione del materiale di cui sono composte.

Protezioni di interfaccia

Sistema di protezioni in grado di agire sul dispositivo di interfaccia scollegando l’impianto fv dalla rete. Le protezioni intervengono a seguito di malfunzionamenti della rete che non consentono il normale esercizio degli inverter in parallelo a essa.

Protocollo di Kyoto

 

Il Protocollo di Kyoto è un trattato internazionale in materia ambientale riguardante il riscaldamento globale sottoscritto nella città giapponese di Ky?to l'11 dicembre 1997 da più di 160 paesi in occasione della Conferenza COP3 della Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici (UNFCCC). Il trattato è entrato in vigore il 16 febbraio 2005, dopo la ratifica anche da parte della Russia. Il protocollo di Ky?to prevede il ricorso a meccanismi di mercato, i cosiddetti Meccanismi Flessibili; il principale meccanismo è il Meccanismo di Sviluppo Pulito. L'obiettivo dei Meccanismi Flessibili è di ridurre le emissioni al costo minimo possibile; in altre parole, a massimizzare le riduzioni ottenibili a parità di investimento.

 

Protocollo di Montreal

Il Protocollo di Montreal è un trattato internazionale volto a ridurre la quantità di sostanze che minacciano lo strato di ozono, firmato il 16 settembre 1987, entrato in vigore il 1 gennaio 1989 e sottoposto alle revisioni del 1990 (Londra), 1992 (Copenhagen), 1995 (Vienna), 1997 (Montreal) e 1999 (Pechino). L'ex segretario dell'ONU Kofi Annan ebbe a dichiarare in proposito: Si tratta di un esempio di eccezionale cooperazione internazionale: probabilmente l'accordo tra nazioni più di successo. Il trattato prende in considerazione le sette categorie di idrocarburi alogenaticonsiderati responsabili dei danni allo strato di ozono; per ognuna di queste categorie è previsto un piano di smaltimento o di eliminazione con precise scadenze temporali.

Protossido d’azoto

È noto anche come gas esilarante per via dei suoi effetti euforizzanti. Trova impiego medico come analgesico e anestetico. Anche gli ossidi di azoto, che sono il risultato, tra le altre sostanze, della combustione dei rifiuti negli impianti di termovalorizzazione, sono pertanto soggetti a restrizioni per ridurre le emissioni di gas-serra nell'atmosfera (si veda il Protocollo di Kyoto).

Punto di funzionamento

Corrente e tensione prodotte da un dispositivo fotovoltaico posto sotto carica.

PVC

Il cloruro di polivinile è un materiale usato come isolante per i cavi elettrici.

PWM (Ingl. Pulse Width Modulation – Modulazione allargata d’impulso)

Tecnica di costruzione dell’onda di uscita di un inverter, che si basa sulla commutazione dei dispositivi di potenza a frequenza molto più elevata rispetto a quella di lavoro (alcune decine di kHz), permettendo di ottenere delle successioni di treni di impulsi, positivi e negativi, nei quali la durata di ogni singolo impulso è proporzionale all’ampiezza in quel punto della sinusoide che si vuole ottenere.

Q

Qualità ambientale = Life Cycle Analysis (LCA)

La qualità ambientale può essere valutata eseguendo un bilancio ecologico in cui vengono esaminati, oltre all'esercizio dell'edificio (utilizzo), anche la sua produzione (costruzione) e il suo smaltimento (demolizione). Criteri di valutazione possono essere il consumo di risorse e di energia, le emissioni di gas serra e di sostanze inquinanti e la quantità di rifiuti non riciclabili.

R

Raddrizzatore

V. Convertitore CA/CC.

Radiazione diffusa

Parte della radiazione solare ricevuta, dopo la riflessione e la dispersione da parte dell’atmosfera, da un pannello solare (superficie di captazione)

 

Radiazione diretta

Parte della radiazione solare che colpisce direttamente, con uno specifico angolo di incidenza, la superficie di un pannello solare (superficie di captazione)

Radiazione globale

È l’insieme della radiazione diretta, della radiazione diffusa e dell’albedo

Radiazione riflessa

V. Albedo

Radiazione solare (kWh/m2 )

Energia elettromagnetica che viene emessa dal sole in seguito ai processi di fusione nucleare che in esso avvengono. La radiazione solare (o energia) al suolo viene misurata in kWh/ m2 

 

Reforestazione

La reforestazione è un’operazione nell’ambito della silvicoltura destinata a ripopolare quelle zone che, in passato, erano ricoperte da boschi  e che sono state disboscate per vari motivi, tra questi possiamo evidenziare:

•Esportazione del legno per fini industriali e/o per l’ uso delle piante

•Ampliamento delle zone agricole o di allevamento

•Ampliamento  delle aree rurali

Si può definire inoltre reforestazione  la piantagione più o meno vasta di alberi in quelle zone  in cui non sono mai esistiti.

Regolatore di carica

Dispositivo che controlla la velocità di ricarica e lo stato di carica batterie.

Rendimento

È la misura dell’efficienza di un processo di conversione; è il rapporto tra l’energia uscente e quella entrante. Tanto più è elevato tanto maggiore la conversione è efficiente.

Ribbon

Bandella di rame stagnato che collega elettricamente le celle fra loro.

Ridondanza interna

Capacità di un regolatore di funzionare anche in caso di guasto di uno dei moduli di controllo che lo compongono. In alcuni casi si installano due unità di controllo disaccoppiate, una in riserva all’altra. In un sistema di questo tipo (normalmente per le telecomunicazioni o per i sistemi in cui non devono avvenire black-out tecnici) se uno dei due regolatori (o moduli di controllo) si guasta l’altro garantisce la perfetta funzionalità dell’impianto.

Ripple

Il ripple misura la quantità di disturbo di tipo periodico sovrapposto a una componente continua (tensione a corrente). Normalmente viene espresso come percentuale del rapporto tra il valore picco-picco del disturbo e il valore medio della componente continua. La presenza di ripple nella sezione c.c. di un impianto fotovoltaico è dovuta all’assorbimento discontinuo nello stadio d’ingresso dell’inverter. Valori eccessivi di ripple causano la continua oscillazione del punto di lavoro attorno al punto di massima potenza e rendono meno efficiente la funzione MPPT.

S

Scambio sul posto

Con il termine scambio sul posto si intende il servizio erogato dall’impresa distributrice competente nell’ambito territoriale in cui è ubicato l’impianto che consiste nell’operare un saldo annuo tra l’energia elettrica immessa in rete dell’impianto medesimo e l’energia elettrica prelevata dalla rete. E’ possibile avvalersi dello scambio sul posto solo se il punto di immissione e di prelievo dell’energia elettrica scambiata con la rete coincidono.

Seed

Frammento di silicio su cui viene a costituirsi il reticolo cristallino del silicio in seguito a fusione.

Seme

V. Seed.

Semiconduttori

Sostanze solide cristalline come il silicio (Si), dotate di caratteristiche elettriche intermedie tra quelle dei conduttori e degli isolanti.

Separazione galvanica

Si definisce separazione galvanica di un dispositivo elettronico come la mancanza di un collegamento elettronico (comune) tra l’ingresso e l’uscita. Normalmente in un inverter è il trasformatore posto tra il ponte dei mosfet  di potenza (parte di CC) e l’uscita (parte di AC) a essere considerato il modulo di separazione galvanica. Gran parte degli inverter per la connessione in rete ha la parte di controllo della CA alimentata dalla CC. In questi casi non si può dire di avere un inverter con protezione galvanica visto che alcuni componenti elettronici sono collegati tra l’uscita e l’ingresso del convertitore.

 

Silicio amorfo

Tipo di silicio che non ha struttura cristallina. È usato per la costruzione di celle fotovoltaiche di spessore anche un centinaio di volte inferiore a quello delle tradizionali celle in silicio cristallino. 

Silicio(Si)

Elemento chimico semiconduttore, non presente in natura o allo stato libero, di colore bruno nerastro usato per costruire celle fotovoltaiche.

Sistemi a concentrazione solare

I sistemi a concentrazione solare (noti in inglese come CSP = Concentrating Solar Power) permettono di convertire l'energia solare in energia termica, sfruttando la riflessione dei raggi solari ottenuta attraverso superfici riflettenti (generalmente specchi), su un ricevitore di dimensioni contenute.

Sviluppo sostenibile

"Sostenibile è quello sviluppo che garantisce la copertura degli attuali fabbisogni della società umana senza pregiudizio per le generazioni future di soddisfare i propri fabbisogni" (Rapporto della Commissione Brundtland "Our Common Future", 1987).

T

Teleriscaldamento

Il teleriscaldamento consiste nella produzione centralizzata di calore e la sua distribuzione ad un elevato numero di utenze (palazzi residenziali, scuole, quartieri di città) per il riscaldamento degli edifici. Il teleriscaldamento è usato soprattutto in aree urbane dove esistono grandi produttori di calore (per es. inceneritori, centrali di cogenerazione, cementifici), o fonti naturali d'acqua calda (stazioni termali, geyser). Il calore è distribuito tramite una rete che conduce acqua calda (distanze brevi) utilizzabile anche come acqua calda sanitaria, o vapore a bassa pressione (distanze più lunghe) il cui calore è ceduto, tramite scambiatori, agli impianti di riscaldamento di singoli edifici. La produzione centralizzata di calore è più economica (soprattutto in centrali di cogenerazione) e comporta meno emissioni rispetto a quella individuale. Ulteriori vantaggi risultano dalla produzione combinata di calore ed energia elettrica in centrali di cogenerazione.

Trigenerazione

La trigenerazione è un particolare campo dei sistemi di cogenerazione che, oltre a produrre energia elettrica, consente di utilizzare l’energia termica recuperata dalla trasformazione anche per produrre energia frigorifera, ovvero acqua refrigerata per il condizionamento o per i processi industriali.

U

UPS

Acronimo di Uninterruptible Power Supply, gruppo di continuità assoluta che agendo come interfaccia tra la rete e le applicazioni fornisce al carico un’alimentazione elettrica continua di alta qualità, indipendentemente dallo stato della rete Sistema adatto all’alimentazione dei carichi privilegiati.

W

Wattora

Unità di misura pratica (simbolo Wh) dell'energia elettrica, uguale al lavoro fornito in un'ora da un dispositivo della potenza di un watt, uguale a 3600 joule.