Realizzare pannelli fotovoltaici fai da te è più semplice di quanto si possa pensare: ecco come fabbricarli in casa.
Hai mai pensato di generare elettricità per casa tua tramite pannelli solari fai da te? L’area corrispondente al tetto di casa è in genere sufficiente all’installazione di pannelli che producano abbastanza energia da soddisfare il suo fabbisogno. Ma è possibile installare anche sistemi più piccoli o addirittura singoli pannelli, adatti anche ai balconi. I pannelli fotovoltaici possono oltretutto essere fabbricati anche in casa con il fai da te, se si ha la giusta manualità. Non si tratta di un’idea così folle: il funzionamento dei pannelli solari appare complesso, ma realizzarli è più semplice di quanto si possa pensare.
Cos’è un pannello solare?
Chiunque ormai sa riconoscere un pannello solare e sa a cosa serve. Ma com’è fatto tecnicamente? Come fa a produrre energia a partire dalla luce del sole? Rispondere a queste domande è importante prima di capire come realizzarne uno in casa. Innanzitutto, esistono due tipologie di pannelli solari: quelli termici, che generano energia termica, e quelli fotovoltaici, che generano energia elettrica. Il principio alla base di entrambi i tipi di pannelli solari è lo stesso: assorbono energia grezza dal sole e la usano per creare energia utilizzabile.
I pannelli fotovoltaici sono utilizzati per convertire la luce del sole, che è composta da particelle di energia dette fotoni, in elettricità, che può essere utilizzata per alimentare qualunque carico elettrico. Oggi sono in genere costituiti da diverse celle solari che sono a loro volta composte da strati di silicio, fosforo (che fornisce la carica negativa) e boro (che fornisce la carica positiva). Assorbendo i fotoni, producono così corrente elettrica: quando i fotoni colpiscono la superficie del pannello solare, gli elettroni vengono espulsi dalle loro orbite atomiche e rilasciati nel campo elettrico generato dalle celle solari, che poi trascinano questi elettroni liberi in una corrente direzionale. È l’effetto fotovoltaico, che dà origine a una corrente elettrica continua (CC).
La CC così ottenuta è inutilizzabile in casa e viene perciò trasformata in corrente alternata (CA) da un inverter, componente fondamentale di ogni sistema fotovoltaico. Assistiti da un inverter appropriato, i cosiddetti “array” di pannelli solari possono essere dimensionati per soddisfare i requisiti di carico elettrico più esigenti. In una configurazione ben bilanciata collegata alla rete, un pannello solare genera energia durante il giorno che viene poi utilizzata in casa durante la notte. Nel frattempo, questa energia viene stoccata in un sistema di accumulo, per evitare che possa andare sprecata. In alternativa, il surplus può essere ceduto alla rete, garantendo in cambio un compenso ai proprietari dei pannelli.
Pannelli fotovoltaici fai da te
Com’è ormai noto, l’utilizzo di pannelli solari è un modo per produrre elettricità pulita, rinnovabile e gratuita, aumentando o completando la propria indipendenza dalla rete elettrica principale. Inoltre, i pannelli non hanno parti mobili e richiedono poca manutenzione, a fronte di una durata almeno ventennale. Il principale ostacolo alla diffusione su larga scala dei pannelli fotovoltaici è il costo dell’installazione. Sebbene sia sceso vertiginosamente negli ultimi anni, all’aumentare dell’efficienza dei sistemi, il prezzo scoraggia ancora molte famiglie e aziende. Perché allora non fabbricare da soli dei pannelli fotovoltaici fai da te? Ecco i passi necessari a ottenere un pannello fotovoltaico perfettamente funzionante e durevole.
Assembla gli elementi
- Acquista le celle, in un numero corrispondente alla quantità di energia che desideri produrre. Assicurati di acquistare celle extra perché sono fragili. Se sono ricoperte di cera, busognerà rimuoverla immergendole in acqua calda non bollente.
- Procurati una base di materiale non conduttivo (vetro, plastica o legno) e tagliala della dimensione desiderata per il pannello. Forali in corrispondenza del passaggio dei fili di ogni cella. Posiziona metà delle celle acquistate su un lato del supporto e metà sull’altro, combinando negativo e positivo.
- Misura e taglia il filo di tabulazione, collegandolo lungo le due linee più grandi (che corrono lungo il lato più corto) e alla parte posteriore della cella successiva nell’array.
- Esegui 2-3 linee di flusso lungo la lunghezza di ciascuna striscia di celle per impadire al calore della saldatura di causare ossidazione.
- Salda il filo sul retro delle strisce di celle e lega il filo a ogni cella.
Connetti le celle
- Incolla le celle al supporto con la colla. Il filo di tabulazione dovrebbe scorrere in un’unica linea retta attraverso ogni riga. Assicurati che le estremità del filo arrivino tra le celle e siano libere di muoversi, con solo i due pezzi che si attaccano tra ogni cella. Ogni fila dovrà correre nella direzione opposta a quella accanto, in modo che il filo sporga all’estremità di una fila e dalla parte opposta di quella successiva. Ricorda di lasciare 2,5 cm in più su entrambe le estremità della tavola.
- Salda le celle insieme. Il filo collegato alla parte posteriore di una cella dovrebbe connettersi alla parte anteriore della cella successiva.
Costruisci la box del pannello
- Misura il pannello, aggiungi 2,5 cm su ogni lato per lasciare spazio ai lati e taglia i pezzi che formeranno la base e i lati della box. È importante che i lati non siano troppo alti perché potrebbero ombreggiare le celle quando il sole arriva da un angolo acuto.
- Dipingi la scatola di bianco o di un altro colore riflettente per mantenere il pannello più fresco.
- Fissa il pannello alla scatola. Dovrebbero esserci anche due fori nel pannello per il passaggio delle estremità del cavo.
Connetti il pannello
- Collegare il filo a un diodo per impedire all’energia di tornare indietro attraverso il pannello solare quando non è operativo
- Collega gli altri fili e poi collega il pannello alla carica e la carica a batterie della dimensione giusta in base a quella del pannello
Sigilla la scatola
- Taglia dei blocchi di legno da 2,5 cm x 2,5 cm per adattarli agli angoli, più bassi del bordo della scatola, e incollali
- Prendi del plexiglas, taglialo della misura della scatola e montalo in modo da chiuderla
- Sigilla la scatola con il silicone in modo che sia il più impermeabile possibile
Monta il pannello
Non resta che montare il pannello su un supporto:
- su un carrello, per poter cambiare la direzione in cui è rivolto aumentando la quantità di sole che riceve in un giorno
- sul tetto, perché riceva tanta luce e non sia molto visibile, una soluzione diffusa e ideale se hai un gran numero di pannelli e poco spazio sul terreno su cui posizionarli
- su un supporto per antenne paraboliche, magari programmato per muoversi con il sole
