L’energia solare è l’energia prodotta sfruttando direttamente l’irraggiamento del sole verso la Terra. L’energia che arriva al nostro pianeta è trasportata da un ampio spettro di onde elettromagnetiche (radiazioni infrarosse, luminose, ultraviolette), le quali, entrando in contatto con l’atmosfera, vengono in parte diffuse, riflesse ed assorbite. La frazione di queste che riesce ad attraversare completamente l’atmosfera raggiunge la superficie degli oceani e delle terre emerse che, a loro volta, la riflettono parzialmente. Il 25% circa del flusso di energia viene riflesso dall’atmosfera, il 18% si diffonde nell’atmosfera, il 25% viene assorbito dall’atmosfera, il 5% viene riflesso dal terreno e il restante 27% viene direttamente assorbito dalla superficie terrestre.
L’energia irradiata si propaga nello spazio, e, dopo aver attraversato l’atmosfera, arriva al suolo, con un’intensità mediamente pari a circa 1.000 W/m2 (dato dell’irraggiamento al suolo, in condizioni di giornata serena e sole a mezzogiorno). Il dato interessante è che questo enorme flusso di energia, che arriva sulla Terra, è pari a più di 12.000 volte l’attuale consumo energetico mondiale.
Una parte di questa energia può però essere trasformata in energia utile: la quantità di energia solare che arriva sulla superficie terrestre, che può essere utilmente recepita da un dispositivo fotovoltaico, dipende dall’irraggiamento del luogo. Con il termine “irraggiamento”, si intende la quantità di energia solare incidente su una superficie unitaria, in un determinato intervallo di tempo, tipicamente nell’arco di un giorno (kWh/m2/giorno). Il valore istantaneo della radiazione solare incidente sull’unità di superficie viene invece denominato radianza (kW/m2).
L’irraggiamento è influenzato dalle condizioni climatiche locali (nuvolosità, foschia, ecc.) e dipende dalla latitudine del luogo: come è noto, l’irraggiamento cresce quanto più ci si avvicina all’equatore. In Italia, l’irraggiamento medio annuale varia di molto, a seconda dell’altezza cui ci troviamo: si parte dai 3,6 kWh/m2/giorno della pianura padana, per arrivare ai 4,7 kWh/m2/giorno del centro Sud ed ai 5,4 kWh/m2/giorno riscontrabili in Sicilia.
La radiazione solare può essere sfruttata per produrre energia elettrica (cioè sfruttando la tecnologia fotovoltaica), o calore (si intende l’energia solare termica).Il pannello fotovoltaico, in particolare, sfrutta, per produrre energia elettrica, le proprietà di particolari elementi semiconduttori, che si manifestano quando questi elementi sono sollecitati dalla luce del sole.
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