Che cos'è e come funziona un vetro fotovoltaico?

Vetro fotovoltaico trasparente che cos'è

In ambito residenziale, non sempre è possibile installare un vero e proprio impianto fotovoltaico, magari per mancanza di spazio o perché si vive in un condominio.

Per questo motivo è nata l'esigenza di creare una tipologia particolare, i vetri fotovoltaici trasparenti che utilizzano finestre o vetrate per assorbire calore.


Questi sono dei pannelli fotovoltaici trasparenti a film sottile che si inseriscono tra due strati di vetro, ottenendo sia il vantaggio di illuminare maggiormente gli ambienti, sia di produrre energia elettrica pulita.

Origine della vetrata fotovoltaica

Le vetrate fotovoltaiche trasparenti sono nate negli ultimi anni, grazie a un team del Dipartimento di Scienza dei Materiali dell'Università la Bicocca di Milano.

Nonostante l'impresa fosse molto ardua, i risultati sono arrivati: i vetri fotovoltaici, capaci di produrre energia elettrica dal sole, sono totalmente integrabili sia in grandi che in piccoli edifici.


Si differenziano dai vetri semplici per l'aggiunta di un materiale otticamente attivo, la nanosfera di silicio, una cella fotovoltaica in silicio amorfo dall'impatto visivo nullo, che è in grado di assorbire la luce riemettendola sotto forma di energia.

Il pannello fotovoltaico trasparente viene inserito in una vetrocamera a triplo strato garantendo la protezione dell'apparecchio fotovoltaico e l'isolamento termoacustico.

Come funzionano le finestre fotovoltaiche

Ma vetro fotovoltaico come funziona esattamente?

Nella finestra viene inserito un gel trasparente speciale in silicio amorfo nell'intercapedine o sulla superficie, trasformando i pannelli in semiconduttori.
In base a dove viene posizionato si avranno rendimenti diversi.



Se il gel viene applicato sulla superficie del vetro la produzione elettrica sarà di 100 W a metro quadro, se invece viene applicato nell'intercapedine la produzione arriverà a 300 W al metro quadro.
È necessario che le facciate in cui si installino tali vetri siano esposte al sole e prive di ombreggiamenti, perché la produzione della corrente elettrica si limita alle sole ore di illuminazione.

I vetri con pannelli solari integrati sono una soluzione interessante per realizzare diverse tipologie di sistemi. Si va dai lucernari alle verande fotovoltaiche.

Vetri solari finestre tipologie

Le finestre con pannelli solari possono avere vetri di diversi aspetti, in modo tale da inserirsi perfettamente all'interno dell'edificio.

Questi possono essere:

• Trasparenti: dallo stesso aspetto delle finestre tradizionali, lasciano passare sia luce che calore producendo energia elettrica mediante l'assorbimento dei raggi solari;
  
  
• Semitrasparenti: si adopera il silicio amorfo, con una conseguente luce più scura, ma una produzione alta di elettricità. Il vetro blocca l'assorbimento di calore;
  
  
• Colorati: adoperati per donare un tocco estetico elegante e raffinato, mantenendo le stesse performance dei precedenti;
  
  
• Cromogenici: assumono un comportamento diverso in base alla temperatura, alla luce e alla differenza di potenziale elettrico. Sono suddivisi in termocromici, fotocromici ed elettrocromici.

Le tipologie si basano anche sul materiale di cui la finestra si compone.
Possono esserci celle fotovoltaiche:

• cristalline: con doppia lastra di vetro temperato nella cui intercapedine vengono inserite celle al silicio, policristallino e monocristallino;
  
  
• a celle solari organiche: stampate su rotoli molto sottili che reagiscono alla luce mediante il carbonio;
  
  
• in silicio amorfo: i vetri con questo genere di materiale risultano oscurati e le celle adoperate sono dello spessore di 0,3 micron.
  
  
  

Vetro solare vantaggi e svantaggi

Gli infissi fotovoltaici possiedono numerosi vantaggi:

• Nullo impatto estetico;
  
  
• stabilità;
  
  
• produzione di energia dove sia impossibile l'uso di un pannello fotovoltaico tradizionale;
  
  
• poca riduzione dell'irraggiamento naturale;
  
  
• performance elevate;
  
  
• materiali ecologici.

Tra gli svantaggi invece ci sono:

• l'impossibilità di inclinare i vetri in base alla radiazione solare;
  
  
• conseguente riduzione nella produzione dell'energia elettrica;
  
  
• la non possibilità di far fronte agli ombreggiamenti;
  
  
• costo più alto rispetto al pannello fotovoltaico tradizionale;
  
  
• in caso di rottura della cella solare, è necessario sostituire l'intera finestra.
  
  
  

Quanto costa un vetro fotovoltaico

I vetri fotovoltaici trasparenti hanno un prezzo di circa 2 euro per ogni Watt di energia elettrica prodotta, ma può anche aumentare in base alla tipologia e alla qualità del vetro.
A metro quadro si tratta circa di un prezzo che oscilla tra i 50 e i 90 euro.

A questi andranno poi sommati i costi di posa in opera.
Il vetro fotovoltaico gode inoltre delle detrazioni fiscali del 50% e del 65% quando si tratta di vetrate isolate termicamente.

Pannelli solari trasparenti

Un brevetto totalmente italiano è il vetro fotovoltaico prodotto e sviluppato dall'Università degli Studi di Milano/Bicocca che ha portato alla nascita di Glass To Power S.p.a..

Questi vetri stratificati di sicurezza BIPV (Building Integrate Photovoltaic) diventano fotovoltaici grazie all'integrazione di nanoparticelle fluorescenti che assorbono la luce solare trasformandola in energia elettrica.


I pannelli solari per finestre made in Bicocca hanno un prezzo al metro quadro che può essere confrontato con le schermature anti infrarossi, con il beneficio di produrre energia elettrica.

Inoltre, permettono un elevato risparmio energetico, fattore da non sottovalutare per il concetto di edifici a energia zero.

Pannelli solari trasparenti finestre

Il vetro fotovoltaico di Energyglass sostituisce l'elemento di costruzione mediante il solo inserimento di profili di contenimento adatti alle dimensioni della sottostruttura e del vetro.


Sono realizzati in modo che si possano stabilire in fase di progetto gli spessori, le misure, le trasparenze e gli isolamenti termoacustici, oltre che il colore e le potenze.
Le celle conferiscono al vetro la possibilità di ombreggiamento così da ridurre l'irraggiamento interno al locale.

I vetri strutturali EnergyGlass possono essere stratificati con PVB sound per isolare acusticamente e inserirsi nella vetrata isolante così da garantire isolamento termico.

Le finestre solari si possono applicare per balconi, verande, barriere antirumore, tetti e facciate continue.