La tecnologia fotovoltaica (FV) si fonda sulla capacità di taluni elementi chimici opportunamente trattati – in genere il silicio fuso e cristallizzato – di convertire le radiazioni emesse dai raggi solari in energia elettrica, senza che sia necessario all’uopo predisporre od innescare alcun meccanismo intermedio o finale di movimento. Tali elementi chimici trattati fungono da semiconduttori poiché svolgono, al contempo, di trasmettere e filtrare la radiazione e di impedire dispersioni energetiche.
Sebbene le prime applicazioni del fotovoltaico si facciano risalire, addirittura, alla prima metà dell’800, si tratta, in realtà, di una tecnologia sperimentata e sviluppata soltanto in tempi recenti, in principio, nell’ambito dei programmi spaziali, con l’idea di creare una fonte energetica alternativa che fosse al contempo economica, tendenzialmente inesauribile ed autonoma. I problemi connessi all’esaurimento delle risorse energetiche sul pianeta, tuttavia, hanno oggi fortemente decentrato l’asse dell’attenzione del fotovoltaico ai settori del consumo domestico ed industriale, portando la tecnologia FV al servizio e alla portata di tutti.
Il meccanismo di funzionamento è incentrato intorno ad una sorta di struttura molecolare detta modulo fotovoltaico, composta da celle tra loro collegate (un modulo base è composto, in genere, da 36 celle) le quali, al contatto con la radiazione solare, producono una sorta di attrito tra cariche positive e cariche negative che genera corrente.
Per aumentare il potenziale energetico, poi, più moduli vengono ulteriormente collegati in sequenze dette stringhe, e raccordati agli impianti dell’utenza finale mediante una serie di dispositivi indicati con la sigla BOS ( Balance of System).
Sulla base del tipo di configurazione dell’impianto, si è soliti distinguere i sistemi fotovoltaici in sistemi autonomi, o stand alone, destinati all’esclusiva fruizione dell’utenza finale; e sistemi connessi alla rete elettrica, o grid connected (a loro volta suddivisi in centrali fotovoltaiche e sistemi integrati negli edifici), per i quali, al contrario, è previsto il recupero del surplus energetico con cessione all’ente erogatore, mediante un doppio contatore che registra il flusso d’energia in entrata ed in uscita.