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L'energia solare può essere utilizzata per generare elettricità (fotovoltaico) oppure per generare calore (solare termico).
Tre sono le tecnologie principali per trasformare in energia sfruttabile l'energia del sole:
- il pannello solare sfrutta i raggi solari per scaldare un liquido con speciali caratteristiche, contenuto nel suo interno, che cede calore, tramite uno scambiatore di calore, all'acqua contenuta in un serbatoio di accumulo.
- Il pannello solare a concentrazione sfrutta una serie di specchi parabolici a struttura lineare per concentrare i raggi solari su un tubo ricevitore in cui scorre un fluido termovettore o una serie di specchi piani che concentrano i raggi all'estremità di una torre in cui è posta una caldaia riempita di sali che per il calore fondono. In entrambi i casi "l'apparato ricevente" si riscalda a temperature molto elevate (400°C ~ 600°C).
- Il pannello fotovoltaico sfrutta le proprietà di particolari elementi semiconduttori per produrre energia elettrica quando sollecitati dalla luce.

L'energia del sole può essere catturata usando la modalità solare fotovoltaico.
Infatti, una cella fotovoltaica al silicio (Photovoltaic Cell-PV) converte il 15% di questa energia direttamente in elettricità: questo è un vantaggio notevole rispetto alle fonti di energia tradizionali, che devono contemplare il passaggio intermedio in energia termica, poi meccanica, e poi elettrica, attraverso il riscaldamento di acqua, produzione di vapore e azionamento di una turbina e un generatore elettrico, come nel caso dei combustibili fossili.

In Italia, un pannello fotovoltaico di 1 m2 posto sul tetto di una casa produce mediamente 210 kWh all'anno, che è una frazione considerevole del consumo elettrico di una famiglia italiana media (circa 4100 kWh all'anno). Il valore dell'energia fotovoltaica utilizzabile aumenta andando verso sud, ma anche per pannelli posti in montagna poiché l'irraggiamento è maggiore rispetto ad una stessa latitudine in piano.

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