Indice
- Analizzare il tetto prima di scegliere i pannelli fotovoltaici
- PERC, TOPCon o IBC?
- La struttura può influenzare davvero le prestazioni?
- Perché l’ottimizzazione strutturale è più efficiente e stabile?
- Il fotovoltaico sta evolvendo dalla tecnologia alla struttura
Analizzare il tetto prima di scegliere i pannelli fotovoltaici
Molte persone, nella scelta dei pannelli fotovoltaici, trascurano il fatto che il tetto è il punto di partenza per la progettazione dell’impianto, concentrandosi troppo su potenza ed efficienza.
La struttura, l’orientamento e le ombre del tetto determinano la disposizione dei moduli. Secondo Fraunhofer ISE, in Europa le perdite di produzione dovute a ombreggiamenti o disposizione errata variano tra il 3% e l’8%. Anche i migliori pannelli fotovoltaici, se installati su un tetto inadatto, non possono esprimere pienamente le proprie prestazioni, influenzando il ritorno economico a lungo termine.
Nei progetti reali, la diversità dei tetti richiede soluzioni differenti:
- Tetti residenziali: superficie limitata, attenzione all’estetica e al peso;
- Tetti aziendali: spesso piani o in metallo, con priorità su densità di potenza e tempi di ritorno;
- Tetti complessi: in presenza di ombreggiamenti, carichi di vento o limiti strutturali, servono moduli con maggiore tolleranza.
La chiave è l’abbinamento tra il tipo di tetto e l’impianto fotovoltaico per azienda.
Solo conoscendo bene il proprio tetto, la scelta della tecnologia ha senso.
Con la coesistenza di soluzioni come PERC, TOPCon e IBC, comprendere le loro differenze prestazionali e le applicazioni più adatte permette di massimizzare la resa per ogni metro quadrato di superficie.
PERC, TOPCon o IBC?
L’evoluzione tecnologica del fotovoltaico aziendale è rapidissima: le celle stanno passando dal PERC verso TOPCon e IBC.
Tuttavia, ogni tecnologia conserva ancora oggi la propria idoneità a specifici tetti. Per chi investe in un impianto fotovoltaico industriale, il punto non è inseguire l’efficienza più alta, ma scegliere quella che assicura una produzione stabile e un rendimento affidabile sul proprio tetto nel lungo periodo.
Tecnologia PERC
Matura e con un vantaggio di costo. Lo strato di passivazione sul retro (Passivation Layer) riduce efficacemente la ricombinazione degli elettroni. Con un’efficienza intorno al 20–21%, la tecnologia PERC mantiene un buon equilibrio tra prestazioni e prezzo, risultando ideale per progetti con budget limitato e tempi di ritorno brevi.
Tuttavia, il coefficiente di temperatura è più elevato, e in estate la resa può diminuire sensibilmente a causa delle alte temperature.
Nel complesso, la tecnologia PERC è più adatta a capannoni industriali con ampi tetti o situati in zone dal clima mite e con variazioni termiche ridotte.
Tecnologia TOPCon
È la principale evoluzione degli ultimi anni. Aggiunge uno strato di ossido tunnel alla struttura PERC, migliorando il trasporto degli elettroni e garantendo una produzione stabile anche in condizioni di alta temperatura.
Rispetto alla PERC, la TOPCon offre un potenziale di efficienza più elevato e una migliore resa termica: l’efficienza media del pannello fotovoltaico è superiore di circa 1 punto percentuale, mentre il coefficiente di temperatura è più basso (circa –0,32%/°C), garantendo stabilità nelle regioni calde.
Richiede tuttavia una maggiore precisione di produzione e materiali più uniformi.
Con l’aumento della potenza, la TOPCon è stata ottimizzata nei materiali, nei processi e nel design strutturale. Un esempio è la configurazione a 1/3-cut, che riduce le perdite di calore e migliora la stabilità del sistema.
Come tecnologia dominante tra le celle di tipo N, la TOPCon è particolarmente adatta per impianti residenziali e fotovoltaico aziendale con buone condizioni di tetto e attenzione al rendimento nel ciclo di vita dell’impianto.
Tecnologia IBC
La tecnologia IBC sposta tutte le griglie metalliche sul retro della cella, eliminando le perdite di ombreggiamento sul lato frontale.
Questo design consente un assorbimento della luce più completo e un aspetto più uniforme ed elegante, integrandosi perfettamente con l’architettura.
Inoltre, grazie all’assenza di metallo sul fronte, la IBC ha una resistenza superiore all’ombreggiamento e un tasso di riflessione di soli 1,7%, mantenendo una produzione stabile anche in condizioni di luce debole o riflessa.
Pur essendo una struttura a vetro singolo, i moduli fotovoltaici IBC offrono un’efficienza superiore, una garanzia più lunga e un miglior coefficiente di temperatura rispetto ai PERC.
Il processo produttivo è però più complesso e richiede alta precisione di allineamento e interconnessione sul retro, comportando costi più elevati.
Grazie alla combinazione di efficienza, estetica e resistenza all’ombreggiamento, i pannelli IBC sono ideali per tetti che richiedono uniformità visiva, ridotta riflessione o dove sono presenti ombreggiamenti locali.
Con il ridursi delle differenze tra le varie tecnologie, il centro dell’innovazione del settore sta cambiando: soluzioni come le celle tandem al perovskite e l’ottimizzazione della struttura delle celle stanno diventando i nuovi punti chiave dello sviluppo del fotovoltaico per le aziende.
La struttura può influenzare davvero le prestazioni reali dei moduli?
In passato, l’attenzione del settore si è concentrata principalmente sulla tecnologia delle celle, trascurando l’importanza della struttura del modulo fotovoltaico, che determina le prestazioni nel lungo periodo.
Con la riduzione delle differenze di efficienza tra le varie tecnologie, il design strutturale è diventato la nuova direzione di sviluppo. Esso non incide solo sui valori di potenza, ma determina anche la stabilità, la dissipazione del calore e la durata del modulo in diversi climi e contesti applicativi.
La struttura half-cut tradizionale, che divide le celle riducendo la corrente di lavoro, è stata per anni lo standard di riferimento.
Tuttavia, con l’avanzamento delle tecnologie, sono emersi i limiti della mezza cella:
Tuttavia, con l’avanzamento delle tecnologie, sono emersi i limiti della mezza cella:
- il percorso della corrente rimane concentrato, e i problemi di surriscaldamento locale persistono;
- l’aumento di nastri e punti di saldatura porta, nel tempo, a fatica meccanica per dilatazioni termiche;
- in presenza di ombreggiamento, la deviazione di corrente aumenta, incrementando il rischio di hotspot.
Secondo il rapporto di test DNV 2024, la differenza di temperatura superficiale dei moduli half-cut in condizioni di alta temperatura può raggiungere 12–15°C, e le aree con maggiore concentrazione di corrente possono superare 85°C.
Ciò che sembra un limite del materiale è, in realtà, un collo di bottiglia strutturale.
Il miglioramento delle prestazioni dei moduli non dipende più solo dall’efficienza della cella, ma dalla capacità di ridistribuire corrente e calore attraverso un nuovo design.
La struttura a tre sezioni (1/3-cut), ottimizzata sulla base della tecnologia TOPCon, riduce efficacemente la corrente di lavoro e la generazione di calore, migliorando il controllo termico e l’affidabilità a lungo termine.
Perché l’ottimizzazione strutturale è più efficiente e stabile?
Con l’aumento continuo della potenza dei moduli fotovoltaici, la stabilità del sistema è diventata una priorità.
Secondo i test congiunti di DNV e Fraunhofer, nei progetti europei di lungo periodo, le perdite di potenza dovute a surriscaldamento, ombreggiamento e stress di contatto rappresentano tra il 12% e il 15% delle perdite totali del sistema.
Questo dimostra che, quando l’efficienza si avvicina al limite teorico, è la struttura a determinare le reali prestazioni di un impianto fotovoltaico per aziende.
Ma perché passare da una cella divisa in due a una divisa in tre parti migliora la distribuzione della corrente e del calore, rendendo il modulo più stabile e performante?
1. Corrente più bassa, temperatura inferiore
- La cella 1/3-cut suddivide ogni cella in tre parti, riducendo la corrente di ogni stringa a circa 10A, ovvero circa il 30% in meno rispetto alla mezza cella (13–15A), con una significativa riduzione del calore resistivo.
- A parità di condizioni, i moduli TOPCon a tripla sezione operano a una temperatura inferiore di circa il 40%: la temperatura superficiale scende da circa 86°C a 60°C, con un coefficiente termico di –0.29%/°C. A 43°C, la potenza è circa 1% più alta, migliorando la resa energetica a lungo termine di circa il 7%.
- La minore sollecitazione termica riduce le microfessure e la fatica dei punti di saldatura, prolungando la durata dei pannelli fotovoltaici.
Per i progetti che operano a potenza elevata e continua, i moduli a tre sezioni garantiscono una produzione stabile anche durante le estati più calde, evitando perdite dovute al decadimento termico.
2. Produzione stabile anche con ombreggiamento
Nei tetti reali, ombre, polvere o angolazioni non ideali sono inevitabili.
La struttura a tre sezioni ridisegna i circuiti di corrente: quando una parte è ombreggiata, solo una piccola sezione ne risente, mentre il resto del modulo continua a produrre normalmente.
In questo modo, l’intero impianto mantiene un funzionamento stabile anche in condizioni complesse di ombreggiamento.
Per tetti con più inclinazioni o in presenza di ombre parziali, questa struttura riduce in modo significativo le perdite quotidiane, aumentando la produzione complessiva e i profitti del tetto.
3. Maggiore densità di potenza, struttura più leggera
- Su una superficie standard di 1,998 m², i moduli a tre sezioni offrono una potenza compresa tra 430 e 460 W, con un’efficienza massima del 23,02%.
- In un sistema TOPCon da 10 kW, la struttura a tre sezioni riduce le perdite di resistenza di circa il 48% rispetto ai moduli half-cut, portando le perdite annue da 108,6 kWh a 57,2 kWh.
- Il peso del modulo è di soli 21 kg, con carichi di 5400 Pa sulla parte anteriore e 2400 Pa su quella posteriore, risultando ideale per tetti con spazio limitato o con vincoli di carico.
La maggiore densità di potenza per unità di superficie e la struttura più leggera accorciano il periodo di ammortamento e permettono di ottenere rendimenti più elevati anche su superfici di tetto limitate.
Grazie all’ottimizzazione dei percorsi di corrente e calore, i moduli a tre sezioni mantengono una produzione stabile e continua, offrendo rendimenti sostenibili e verificabili nel lungo periodo per ogni impianto fotovoltaico aziendale.
Il fotovoltaico sta evolvendo dalla tecnologia alla struttura
Quando il miglioramento dell’efficienza dei moduli raggiunge un punto di saturazione, è la stabilità a determinare i rendimenti a lungo termine dell’intero sistema.
Per i progetti su tetto, la vera differenza risiede nella capacità della struttura del sistema fotovoltaico di resistere al tempo e alle condizioni ambientali.
La struttura a tre sezioni (1/3-cut), grazie a una corrente più bassa e a una distribuzione del calore più uniforme, consente al sistema di mantenere una produzione stabile anche in condizioni di potenza elevata, prolungando la vita utile dei moduli.
Per le aziende e gli investitori, scegliere un modulo significa scegliere una strategia di rendimento, ma anche una garanzia di ritorni stabili nel lungo periodo.
Per questo motivo, i moduli a struttura ottimizzata 1/3-cut sono diventati una delle principali opzioni per chi, valutando dimensioni, struttura e carichi del tetto, cerca la combinazione migliore tra efficienza e affidabilità.
Maysun Solar, grazie alla sua consolidata esperienza nella tecnologia 1/3-cut, fornisce soluzioni fotovoltaiche ad alta efficienza e stabilità per progetti su tetto in tutta Europa.
Grazie a una distribuzione ottimizzata della corrente e a un controllo termico preciso, i moduli TOPCon 1/3-cut mantengono prestazioni eccellenti anche in condizioni di alta temperatura, carico ridotto e funzionamento prolungato.
Con una gamma di potenza tra 430W e 460W, garantiscono affidabilità e rendimento duraturo per ogni impianto fotovoltaico aziendale.
Reference
International Energy Agency Photovoltaic Power Systems Programme (IEA-PVPS). (2024). Trends in Photovoltaic Applications 2024 (Report IEA-PVPS T1-43:2024). https://www.iea-pvps.org/wp-content/uploads/2024/10/IEA-PVPS-Task-1-Trends-Report-2024.pdf
Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE / IEA PVPS Task 13. (2025). Degradation and Failure Modes in New Photovoltaic Cell and Module Technologies (Report IEA-PVPS T13-30:2025). https://www.iea-pvps.org/wp-content/uploads/2025/02/IEA-PVPS-T13-30-2025-REPORT-Degradation-and-Failure.pdf
DNV. (2024). DNV’s views on long-term degradation of PV systems. https://www.dnv.com/publications/dnv-views-on-long-term-degradation-of-pv-systems/
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