Els mòduls fotovoltaics estan dissenyats per suportar les condicions que es donen a l’aire lliure i poder formar part de la pell de l’edifici. La seva vida útil s’estima al voltant dels 25-30 anys.

Les cèl·lules s’encapsulen en una resina, i es col·loquen entre dues làmines per formar els mòduls fotovoltaics. La làmina exterior és de vidre i la posterior pot ser de plàstic opac o de vidre, si es vol fer un mòdul semitransparent.

Els mòduls fotovoltaics produeixen electricitat en forma de corrent continu i solen tenir entre 20 i 40 cèl·lules, tot i que són usuals els mòduls de 36 cèl·lules per tal d'assolir els volts necessaris per a la càrrega de les bateries (12V). Les plaques es poden unir entre sí en paral·lel (amb unió d’una banda dels pols positius i, d’una altra, dels negatius) o bé en sèrie (pol positiu de la primera amb negatiu de la segona i successivament). La unió en paral·lel proporciona una tensió igual a la del mòdul (12-18 V), mentre que la unió en sèrie dóna una tensió igual a la suma de la de cada mòdul (per exemple 12 V, 24 V, 36 V, etc.), depenent del nombre de plaques interconnectades.

 Per tal d’optimitzar el seu rendiment, a l’hemisferi Nord , cal orientar les plaques, en direcció Sud i amb una inclinació determinada. La més apropiada en cada emplaçament depèn de la latitud i de l’època de l’any, sent aconsellable l'estudi de radiació solar rebuda per a cada emplaçament. A Catalunya, l'Atlas de Radiació Solar facilita aquest treball.

D'altra banda la inclinació dels mòduls variarà en funció de les necessitats energètiques previstes i del període d'utilització, per tal de fer un balanç estacional (hivern, estiu) o anual.

A les nostres latituds, en aplicacions en les quals el consum d'energia és relativament constant al llarg de l'any, l'angle d'inclinació dels pannells   hauria d'estar al voltant dels 50-55 º (la latitud més 10-15 º), que al mateix temps ens garanteix millor captació a l'hivern, mentre que la inclinació a l'estiu es situa al voltant dels 25-30 º (la latitud menys 10-15 º).
Si no és necessari garantir un subministrament mínim, (és a dir, en instal·lacions connectades a xarxa), i es tracta d'extreure el màxim aprofitament anual, la inclinació òptima del mòduls es trobaria en un valor intermedi. Val a dir que, per una latitud aproximada de 41º N (el cas de Barcelona), les superfícies fixes obtenen el màxim d’aprofitament solar anual si estan orientades a Sud i inclinades 33º.

Quan s'utilitza una estructura de suport dels mòduls, convé emprar materials que presentin bones propietats mecàniques, a més d’una gran durabilitat, tenint en compte la llarga vida útil de les instal·lacions. Normalment, els elements de suport són d’alumini anoditzat (de poc pes i gran resistència), ferro galvanitzat (apropiat per a grans càrregues) i acer inoxidable (per a ambients molt corrosius; és el de més qualitat i preu més elevat). També hi ha la possibilitat de realitzar les estructures amb fusta, degudament tractada; amb unes operacions mínimes de manteniment, presentant unes condicions acceptables per a aquest ús. Les peces de fixació, com els cargols, haurien de ser sempre d’acer inoxidable. En determinats casos, amb la finalitat d’augmentar els rendiments del sistema de captació, es pot dotar de moviment la estructura suport amb uns sistemes de seguiment solar. Funcionen mitjançant un motor normalment associat a un ordinador que, segons la data i hora del dia, ajusta la orientació dels pannells, ja sigui respecte d’un o dels dos eixos del pla que conté el pannell. Aquests sistemes són, naturalment, més complexes i impliquen una major despesa i un manteniment més elevat.

Les plaques fotovoltaiques emprades en sistemes connectats a la xarxa no son diferents de les emprades per sistemes autònoms. Les que s’integren en els edificis són normalment mòduls estàndard. Un problema formal habitual és el fet que poden arribar a configurar estructures independents, superposades a l’edifici, afegides sense respondre a criteris projectuals o de disseny. En el millor dels casos, s’integren a les façanes o la teulada. Per aquest motiu, algunes empreses han desenvolupat elements fotovoltaics integrats als edificis que poden substituir alguns elements tradicionals de l’arquitectura.

Les plaques fotovoltaiques poden ser, doncs, tractades com un element constructiu i ser combinades amb altres materials en mòduls prefabricats de gran superfície (actualment es fabriquen fins a 14 m²). Són apropiades per a la formació de façanes, la millor orientació de les quals és la Sud, tot i no ser important la influència d’una desviació de entre 30º i 45º cap a l’Est o l’Oest en el còmput anual de captació d’energia. El fenomen de difracció de la llum permet obtenir pannells fotovoltaics amb un índex de transparència superior a l’aparent, ja que l’ombra projectada per cada cèl·lula a l’interior de l’edifici és inferior a la superfície que ocupa. Això implica que el pannell es percep sensiblement més opac des de l’exterior que des de l’interior. És possible, a més, obtenir una major transparència si, a dintre d’una mateixa placa, s’augmenta la distància entre les cèl·lules.

Tornar a: La Tecnologia