I pannelli solari generano un’alta tensione ma una corrente bassa principalmente a causa del loro design intrinseco e della natura della conversione dell’energia solare. I pannelli solari sono costituiti da celle fotovoltaiche che generano elettricità quando esposte alla luce solare. Ogni cella fotovoltaica produce una certa tensione (tipicamente tra 0,5 e 0,6 volt) quando è illuminata. Per aumentare la tensione a livelli utilizzabili (ad esempio 12 V, 24 V), molte celle sono collegate in serie. Questo collegamento in serie somma le tensioni di ciascuna cella, risultando in una maggiore tensione totale in uscita dal pannello solare.
Tuttavia, la corrente prodotta da ogni singola cella è relativamente bassa. Quando le celle sono collegate in serie, la corrente rimane la stessa prodotta da una singola cella, perché la corrente non si somma nei collegamenti in serie. Pertanto, mentre la tensione aumenta, la corrente erogata totale rimane bassa rispetto a quanto ci si potrebbe aspettare da una singola cella.
Il tuo pannello solare potrebbe produrre volt ma non amplificatori per diversi possibili motivi. Un problema comune potrebbe essere l’ombreggiatura o l’ombreggiamento parziale del pannello. Quando anche una piccola parte del pannello è in ombra, le celle interessate producono molta meno corrente, a volte nessuna, anche se la tensione rimane relativamente alta. Un altro motivo potrebbe essere un diodo di bypass malfunzionante o un problema di connessione all’interno del pannello o dell’intero array, che impedisce alla corrente di fluire correttamente.
La tensione è elevata quando la corrente è bassa nelle celle solari, principalmente a causa delle caratteristiche elettriche delle celle fotovoltaiche. Come accennato in precedenza, le celle solari producono una certa tensione a seconda dell’intensità della luce che le colpisce. Quando le celle sono collegate in serie per formare un pannello solare, la tensione si somma attraverso la serie, risultando in una maggiore tensione totale in uscita. Tuttavia, poiché la corrente non si somma nei collegamenti in serie, la corrente in uscita complessiva rimane relativamente bassa rispetto alla tensione.
Se una tensione più elevata sia migliore per i pannelli solari dipende dall’applicazione. Una tensione più elevata è vantaggiosa in determinati scenari, ad esempio quando si trasmette potenza su lunghe distanze (perdite inferiori dovute a corrente inferiore) o quando si caricano batterie che richiedono ingressi di tensione più elevata. Tuttavia, per l’uso diretto o i sistemi di ricarica che richiedono una corrente maggiore, è essenziale un equilibrio tra tensione e corrente. Spesso si tratta più di far corrispondere le caratteristiche elettriche del sistema di pannelli solari con i requisiti del carico o del sistema di accumulo.
La corrente diminuisce quando la tensione aumenta nelle celle solari a causa del modo in cui i materiali fotovoltaici rispondono alla luce e generano elettricità. Le celle solari hanno una caratteristica chiamata curva corrente-tensione (I-V), che mostra come cambia la produzione di corrente al variare della tensione. Quando la tensione ai capi della cella aumenta, la corrente tende a diminuire perché la resistenza interna della cella e le proprietà del materiale limitano la quantità di corrente che può fluire a tensioni più elevate. Questa relazione è fondamentale per comprendere come ottimizzare le prestazioni del pannello solare in diverse condizioni di illuminazione e requisiti di carico.
