Come in qualunque processo di produzione di energia l'efficienza di conversione dell'energia dalla luce solare alla corrente elettrica non è mai del 100%, cioè i pannelli solari non convertono tutta l'energia ma solo una percentuale che è, per i migliori moduli, del 20/22%.
Oltre a questo limite che potremmo definire fisiologico ce ne sono molti altri che possono influenzare più o meno il rendimento.
1) LA TEMPERATURA
L'efficienza va in base alla temperatura di esercizio dei pannelli: più è alta meno i pannelli saranno efficenti. Il surriscaldamento ha effetti negativi sul rendimento e e l'efficienza dei moduli e dell'intero impianto.
2) LO SPORCO
Appare ovvio che se la superficie del pannello fotovoltaico è sporca sarà minore la quantità di luce che eccita gli elettroni presenti nel silicio del modulo. La polvere, le foglie, il guano degli uccelli, la sabbia, l'inquinamento ecc ecc influiscono negativamente sul rendimento. Quindi tenerli puliti è un ottimo modo per produrre molta corrente elettrica.
3) LE OMBRE
Anche questo pare ovvio: il rendimento dei pannelli solari è massimo quando la luce del sole colpisce direttamente i pannelli, meno se la luce. Un bravo installatore quindi deve prevedere in anticipo le varie situazioni di ombreggiamento dovuti all'ambiente circostante, come alberi, montagne e rilievi ecc o architettonici come il palazzo di fronte o un comignolo della canna fumaria. Ci sono comunque delle tecnologie in grado di ridurre l'impatto delle ombre.
4) CABLAGGI, CONNETTORI, CAVI
I fenomeni di dispersione elettrica esistono da sempre ovunque ci sia passaggio di corrente elettrica attraverso cavi, prese elettriche ecc ecc. Producendo corrente elettrica anche gli impianti fotovoltaici possono soffrire di piccole perdite per dispersione ma utilizzare materiali di ottima qualità minimizza queste perdite.
5) MISMATCH
Cioè IRREGOLARITA' nella produzione di energia elettrica dovuta al fatto che i pannelli solari, anche se della stessa marca, stessa potenza e stesso modello, possono non produrre la stessa quantità di corrente elettrica ma avere delle piccole variazioni. Anche questo fenomeno deve essere preso in considerazione per stimare le perdite di rendimento.
6) efficienza INVERTER
Come abbiamo visto gli inverter servono a convertire la corrente continua prodotta dai pannelli solari in corrente alternata utilizzabile nelle nostre case. Normalmente il rendimento degli inverter si attesta sui 96-97% ed hanno un rendimento ottimale quando la potenza della corrente continua in entrata e costante.
7) ANZIANITA' DELLE CELLE FOTOVOLTAICHE
Le celle durano mediamente 20/25 anni ma il loro rendimento negli anni non è costante: esso viene stimato con una perdita di 0.5% l'anno. Questo vuol dire che a fine vita l'impianto può produrre il 10/12% di energia elettrica in meno rispetto a quando era nuovo per un semplice calo fisiologico dei materiali che lo compongono. Anche questo aspetto va considerato nel piano ammortamento dell'impianto.
Riassumendo quindi, efficienze tipiche di un impianto fotovoltaico
Temperatura -0,5% ogni grado centigrado (temperatura ottimale intorno a 25°C)
Efficienza Inverter 96,5%
Mismatch 98%
Cablature e Connessioni 98%
Sporcizia 95% (alto indice di variabilità)
Invecchiamento moduli -0,5% l'anno
Ombreggiamenti Molto variabile in base al contesto