Gli impianti fotovoltaici sono sistemi in grado di trasformare l’energia solare in energia elettrica. Il cuore di un generatore fotovoltaico è la cella: è lì che avviene la conversione della radiazione solare in corrente elettrica attraverso il cosiddetto “effetto fotovoltaico”, cioè la capacità che hanno alcuni semiconduttori (quasi sempre silicio) opportunamente trattati, (drogati), di generare una corrente elettrica quando sono esposti alla radiazione luminosa.
La capacità del silicio di trasformare la radiazione luminosa in energia elttrica dipende però dalla sua struttura (amorfo, policristallino, monocristallino), ma le tecniche per la sua realizzazione sono complesse e costose e questo impedisce una larga diffusione di questa tecnologia. Tuttavia per ridurre il costi sono allo studio nuovi materiali meno costosi. I moduli fotovoltaici, principalmente pannelli a film sottile in silicio amorfo o policristallino, possono essere utilizzati come elementi di rivestimento degli edifici anche in sostituzione di componenti tradizionali.
La possibilità di integrare i moduli fotovoltaici nelle architetture e di trasformarli in componenti edili ha notevolmente ampliato gli orizzonti di applicazione del fotovoltaico e dell’architettura.
Ulteriore passo in avanti nella ricerca è rappresentato dal “Fotovoltaico a Concentrazione” che impiega una tecnologia a basso costo e già disponibile: qui la radiazione solare viene concentrata da opportune lenti ed è come se le celle fossero investite dalla radiazione di 100, 200 o più soli. Unica controindicazione è la progettazione, più complessa rispetto al comune fotovoltaico piano.
La diffusione del fotovoltaico a concentrazione, parallelamente allo sviluppo di componenti non fotovoltaici a basso costo, fa intravedere però la possibilità di raggiungere, nel medio-lungo termine, un costo di sistema inferiore a 2 €/W. Infine, a quantità di energia prodotta da un generatore fotovoltaico varia nel corso dell’anno e dipende da una serie di fattori come la latitudine e l’altitudine del sito, l’orientamento e l’inclinazione della superficie dei moduli, e le caratteristiche di assorbimento e riflessività del territorio circostante.