La qualità dei moduli determina l’efficienza, la durata e il rendimento a lungo termine di un impianto fotovoltaico. Anche se i parametri di superficie possono sembrare simili, ci sono grandi differenze tra i vari marchi in termini di materiali, processo produttivo e affidabilità. Sapere come riconoscere un modulo fotovoltaico di alta qualità prima dell’acquisto è fondamentale per garantire la sicurezza e la redditività del progetto.
1. Controllare l’aspetto visivo
Il controllo visivo è il primo passo per valutare la qualità di un modulo fotovoltaico. I moduli di alta qualità mostrano una maggiore uniformità nei dettagli e nella lavorazione, e molti difetti potenziali possono essere identificati direttamente a occhio nudo.
- Uniformità delle celle fotovoltaiche: colore omogeneo, senza differenze visibili; assenza di crepe, bordi scheggiati, celle nere o celle sovrapposte.
- Qualità delle saldature: i nastri devono essere allineati e senza spostamenti; assenza di eccessi o carenze di stagno.
- Involucro integro: superficie in vetro pulita, senza macchie di colla o impurità; il pannello deve essere piatto su entrambi i lati, senza bolle, pieghe, delaminazioni o rigonfiamenti; la pellicola posteriore deve aderire perfettamente senza sollevamenti.
- Telaio e sigillatura in silicone: il telaio deve essere diritto, con una tolleranza diagonale inferiore a 4 mm; alluminio privo di bave o spazi vuoti, con anodizzazione completa; il silicone di sigillatura deve essere ben distribuito, senza bolle o perdite, garantendo una stretta adesione tra cornice e retro.
- Scatola di giunzione: deve essere ben fissata, con cavi bloccati saldamente e silicone impermeabile applicato correttamente per garantire la tenuta.
Un buon aspetto visivo riflette una produzione accurata ed è la base per il funzionamento affidabile a lungo termine del modulo. Difetti visibili come variazioni di colore, crepe o bordi sollevati possono indicare problemi nei processi di selezione delle celle, incapsulamento o saldatura, con conseguente mismatch di potenza, surriscaldamenti locali e degrado delle prestazioni. Qualsiasi anomalia visibile a occhio nudo richiede attenzione immediata.
2. Identificare i difetti nascosti
Un buon aspetto esterno non garantisce l’assenza di problemi interni al modulo. Molti difetti critici non sono visibili a occhio nudo, ma hanno un impatto significativo sulla durata e sulle prestazioni del pannello fotovoltaico. Microcricche, hot spot e mismatch di potenza possono non essere evidenti all’inizio, ma tendono a manifestarsi dopo 1-3 anni di funzionamento, causando un calo della produzione e possibili guasti dell’impianto.
- Rilevamento delle microcricche: le microcricche sono il difetto interno più comune nei moduli in silicio cristallino, identificabili tramite test EL (elettroluminescenza). Le forme comuni includono cricche a forma di albero, oblique, parallele o passanti. All’inizio l’impatto può essere minimo, ma con l'espansione termica si aggravano, causando hot spot, anomalie di uscita e guasti.
- Riconoscimento delle “lumache”: linee scure o grigie sulla superficie del modulo, che si sviluppano lungo le microcricche, sono dette snail trail. Non riducono direttamente la produzione, ma indicano possibili infiltrazioni d’umidità, microcricche o invecchiamento dell’incapsulamento — segnali precoci di potenziali guasti.
- Controllo del rischio di hot spot: microcricche, celle non perfettamente combinate, saldature fredde o mismatch di potenza possono interrompere la corrente, causando riscaldamenti localizzati. Gli hot spot accelerano l’invecchiamento dei materiali e possono portare alla rottura del vetro, fusione delle saldature o perforazione del backsheet, con rischio d’incendio nei casi gravi.
- Verifica della coerenza di potenza: celle provenienti da lotti diversi o con potenze disomogenee causano disallineamenti di corrente, generando calore localizzato e accelerando il degrado. Queste discrepanze, difficili da rilevare con test EL, si manifestano nell’IV curve con un calo del fattore di riempimento.
Nella pratica, molti impianti fotovoltaici aziendali installati su tetti industriali hanno registrato cali di potenza dopo due anni dalla connessione in rete. Le indagini hanno rivelato un'estesa presenza di microcricche evolutive e hot spot nei pannelli, costringendo alla sostituzione anticipata con elevati costi di manutenzione. Per questo, è fondamentale effettuare test EL e controlli di uniformità di potenza prima della consegna.
3. Valutazione di processo e materiali
La qualità del processo produttivo e dei materiali impiegati determina direttamente l’affidabilità a lungo termine dei moduli fotovoltaici installati all’esterno. Anche con un aspetto visivo e un test EL apparentemente regolari, materiali scadenti o processi imprecisi possono nascondere rischi significativi.
- Qualità della saldatura: le saldature devono essere uniformi e solide, senza freddo di saldatura, eccesso di stagno, saldature multiple o nastri disallineati. Una saldatura non conforme compromette la trasmissione della corrente, causando nel tempo falsi contatti, hot spot, circuiti aperti o perdita di potenza.
- Laminazione corretta: il grado di reticolazione della pellicola EVA è un indicatore chiave per la qualità della laminazione. Deve mantenersi tra l’80% e il 90%: un valore troppo basso porta a delaminazione, infiltrazione di umidità e ingiallimento; uno troppo alto accelera l’invecchiamento e la formazione di crepe. Un’EVA non reticolata adeguatamente si degrada rapidamente, compromettendo la sigillatura del modulo.
- Materiali di incapsulamento affidabili: l’EVA deve essere entro la data di scadenza e offrire buona trasparenza e resistenza agli agenti atmosferici. Il backsheet deve essere realizzato in materiali ad alta resistenza UV e impermeabili, oppure si può optare per una struttura vetro-vetro. Il vetro temperato frontale deve avere uno spessore minimo di 3,2 mm per resistere agli urti e ai cambiamenti termici.
- Struttura del telaio: il rivestimento anodizzato dei profili in alluminio deve avere uno spessore minimo di 15 μm per garantire resistenza alla corrosione. La differenza diagonale del telaio non deve superare i 4 mm per assicurare un montaggio preciso e prevenire deformazioni e rotture dovute a stress meccanici.
- Controllo di qualità del processo: è essenziale per verificare la qualità produttiva. Il processo dovrebbe includere test di trazione sui punti critici, controllo periodico della reticolazione EVA e verifiche di trazione e tenuta stagna della scatola di giunzione. Solo così si garantisce un modulo pronto per affrontare condizioni ambientali difficili.
Solo i moduli con materiali di alta qualità e processi produttivi rigorosi possono garantire prestazioni elettriche stabili e una struttura robusta per oltre 30 anni, anche in ambienti con alte o basse temperature, umidità o esposizione ai raggi UV. Un controllo attento dei dettagli costruttivi, della qualità dell’incapsulamento e del sistema di gestione della qualità del produttore è essenziale per ridurre i rischi di manutenzione a lungo termine e garantire il rendimento dell’intero ciclo di vita dell’impianto.
4. Verifica tramite test di affidabilità
L’aspetto esterno e la qualità del processo sono solo la base. I veri moduli fotovoltaici di alta qualità devono superare una serie di test di affidabilità rigorosi, dimostrando la loro capacità di funzionare in modo stabile a lungo termine anche in condizioni ambientali complesse come alte temperature, umidità, sbalzi termici estremi e tensioni elevate.
- Test di trazione: verifica della resistenza meccanica delle connessioni come nastri di saldatura, bus bar e scatola di giunzione, per assicurare che non si verifichino rotture durante il trasporto, l’installazione o il funzionamento prolungato.
- Test del grado di reticolazione: serve a confermare l’efficacia del processo di laminazione. Un’EVA con reticolazione insufficiente porta a delaminazione, penetrazione dell’umidità e perdita di sigillatura; un’eccessiva reticolazione può rendere i materiali fragili e ridurre la durata del modulo.
- Test 85/85 (alta temperatura e umidità): il modulo viene sottoposto a 85°C e 85% di umidità relativa per 1000 ore per verificare la resistenza all’invecchiamento, all’umidità e la tenuta dell’incapsulamento. I moduli di qualità mostrano una perdita di potenza inferiore al 5%.
- Test di cicli termici (TC200): 200 cicli tra -40°C e +85°C simulano le escursioni termiche giorno/notte e stagionali, testando la resistenza di saldature, incapsulamento e telaio a sollecitazioni da dilatazione termica.
- Test PID (degradazione indotta da potenziale): il modulo è esposto a 1000V in condizioni di 85°C e 85% di umidità per 96 ore, per verificare la presenza di perdite di potenza in ambienti ad alta tensione.
- Test di invecchiamento UV e carico meccanico: serve a verificare se i moduli mostrano ingiallimento, crepe o invecchiamento sotto esposizione a raggi UV intensi. Il test di carico meccanico valuta la resistenza a carichi statici e dinamici come vento e neve, prevenendo la rottura del vetro o la deformazione del telaio.
Questi test non sono solo prove tecniche, ma costituiscono la base per garantire che l’impianto fotovoltaico per azienda funzioni in sicurezza e con stabilità per oltre 25 anni in ambienti esterni complessi. I moduli che non superano test completi di affidabilità sono esposti a un alto rischio di guasto precoce.
5. Verifica della filiera e della tracciabilità
Oltre alla qualità di fabbricazione del prodotto, l’affidabilità del canale di acquisto determina la reale qualità dei moduli fotovoltaici e l’efficacia della garanzia post-vendita.
- Confermare canali di acquisto ufficiali
È consigliabile scegliere rivenditori o distributori autorizzati dai grandi marchi, per assicurarsi di ricevere moduli fotovoltaici di classe A autentici, completi di garanzia, fattura e servizio post-vendita. I canali non ufficiali spesso offrono prodotti di dubbia provenienza, privi di un’assistenza affidabile. - Verifica della tracciabilità tramite codice a barre
Ogni modulo conforme presenta un codice a barre unico e una targhetta sul retro, contenente informazioni sullo stabilimento di produzione, la data, il lotto e il modello. Tramite scansione è possibile verificare lo stabilimento di origine, la classe del prodotto e l’idoneità all’uso su impianti industriali o progetti distribuiti, evitando l’impiego di moduli declassati. - Conoscere le differenze tra le classi dei moduli
È fondamentale distinguere i diversi livelli qualitativi. I moduli di classe A sono destinati a impianti a terra, fotovoltaico per imprese e installazioni residenziali, con oltre 25 anni di durata e garanzia completa sulla potenza. I moduli di classe B, declassati per difetti estetici o deviazioni prestazionali, sono adatti solo a lampioni o sistemi off-grid, con una durata intorno ai 5 anni. I moduli di classe C sono spesso destinati a mercati con bassi requisiti di qualità, e la loro affidabilità non è garantita.
Nel processo di acquisto reale, è importante non lasciarsi guidare esclusivamente dal prezzo. Scegliere componenti non conformi può compromettere il rendimento futuro dell’impianto e annullare ogni garanzia, causando rischi ben superiori al risparmio iniziale.
6. Conclusione
La qualità dei moduli fotovoltaici incide direttamente sulle prestazioni dell’impianto, sulla sua durata e sul ritorno economico nei prossimi 25 anni. Dall’aspetto esterno ai difetti interni, dai materiali e processi produttivi ai test di affidabilità, fino alla tracciabilità della filiera, ogni passaggio è fondamentale. Solo moduli realizzati con standard produttivi elevati, materiali di qualità, test approfonditi e una filiera affidabile possono garantire un funzionamento stabile e duraturo in ambienti esterni complessi.
Valutare la qualità di un modulo non è solo una scelta di acquisto: è un impegno concreto per la sicurezza e il rendimento di lungo periodo dell’impianto. Che si tratti di un’impresa che costruisce il proprio impianto in autoconsumo fotovoltaico, o di sviluppatori e investitori coinvolti in progetti su tetto in affitto per impianto fotovoltaico, è essenziale sviluppare una consapevolezza sistemica della qualità, gestendo i rischi già nella fase di approvvigionamento e scegliendo moduli capaci di resistere alla prova del tempo.
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Riferimenti
IEC 61215. Prove di qualificazione per la progettazione e certificazione dei moduli fotovoltaici cristallini.
https://www.iec.ch
IEC 61730. Norma internazionale per la sicurezza dei moduli fotovoltaici.
https://www.iec.ch
Sinovoltaics. Solar Panel Quality Control: EL Testing, Microcracks, Snail Trails and Defect Prevention.
https://sinovoltaics.com
PVKnowHow. EL Inspection of PV Modules: How to Detect Hidden Defects.
https://pvknowhow.de
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