Pannelli solari bifacciali 2025: la guida completa per affrontare ambienti complessi

Indice
Cosa sono i moduli fotovoltaici bifacciali?
Com'è la struttura tecnica dei moduli fotovoltaici bifacciali?
Come funzionano i moduli fotovoltaici bifacciali?
Come si confrontano i costi dei moduli fotovoltaici bifacciali con quelli in vetro e fibra?
Vantaggi dei moduli fotovoltaici bifacciali
Svantaggi dei moduli fotovoltaici bifacciali
Applicazioni dei moduli fotovoltaici bifacciali
Prospettive di mercato 2025 per i moduli fotovoltaici bifacciali

Cosa sono i moduli fotovoltaici bifacciali?

I moduli fotovoltaici bifacciali, noti anche come pannelli vetro-vetro, sono una tipologia di pannello fotovoltaico in cui entrambi i lati sono realizzati in vetro temperato. Rispetto ai tradizionali pannelli con vetro e backsheet, questi moduli offrono una maggiore durabilità e adattabilità ambientale. La struttura a doppio vetro protegge efficacemente le celle solari da umidità, corrosione e urti meccanici, migliorando al contempo la resistenza al fuoco del sistema.

Con l’evoluzione della tecnologia fotovoltaica, i moduli fotovoltaici bifacciali sono ormai ampiamente utilizzati su tetti commerciali, edifici industriali, impianti galleggianti e impianti fotovoltaici per aziende agricole. Combinano una struttura meccanica robusta con alte prestazioni energetiche, offrendo una minore degradazione della potenza, una durata più lunga e la capacità di produrre energia da entrambi i lati, garantendo così rendimenti elevati nel lungo periodo per i progetti di fotovoltaico per le aziende.

Com'è la struttura tecnica dei moduli fotovoltaici bifacciali?

La struttura tecnica dei moduli fotovoltaici bifacciali è composta da più strati disposti in sequenza:

• Vetro frontale: vetro temperato ad alta trasmittanza, con elevate caratteristiche di resistenza meccanica, resistenza al fuoco e agli agenti atmosferici. Funziona come protezione principale.
• Materiale di incapsulamento: utilizzo di materiali avanzati come POE o EPE. Rispetto al tradizionale EVA, offrono una maggiore impermeabilità e un tasso di permeabilità al vapore acqueo più basso, prevenendo la degradazione fotoindotta e da potenziale (PID e LeTID), migliorando la stabilità a lungo termine del modulo.
• Celle solari: celle ad alta efficienza di tipo N come TOPCon, HJT o IBC, con capacità di generazione bifacciale. Assorbono la luce diretta sul lato anteriore e riflessa sul lato posteriore, aumentando l'efficienza complessiva.
• Secondo strato di incapsulamento: uguale al primo, continua a utilizzare materiali POE o EPE per proteggere le celle nel lungo termine da umidità, UV e agenti corrosivi.
• Vetro posteriore: identico a quello anteriore, fornisce lo stesso livello di protezione meccanica e resistenza agli agenti atmosferici, oltre a supportare la struttura bifacciale. Di solito è in vetro temperato, completando l'incapsulamento.

La configurazione complessiva di un modulo fotovoltaico bifacciale segue il modello "vetro – POE/EPE – celle – POE/EPE – vetro". Rispetto ai moduli con vetro e backsheet, la doppia lastra di vetro temperato offre una protezione superiore contro umidità, alte temperature, raggi UV, stress meccanici e invecchiamento a lungo termine. Questa struttura migliora la durabilità e l’adattabilità ambientale del modulo, prolungandone la vita utile e garantendo prestazioni stabili durante l’intero ciclo di vita.

Come funzionano i moduli fotovoltaici bifacciali?

I moduli fotovoltaici bifacciali sfruttano l’energia solare trasformandola in elettricità attraverso le seguenti fasi operative:

• Assorbimento della luce solare: La struttura in doppio vetro dei pannelli fotovoltaici permette il passaggio di luce diretta, diffusa e riflessa, rendendo più efficiente la raccolta della luce da parte delle celle solari. Il lato anteriore riceve la luce diretta, mentre quello posteriore sfrutta la luce ambientale riflessa, consentendo la produzione di energia da entrambi i lati e aumentando l’efficienza complessiva del impianto fotovoltaico per azienda.

• Eccitazione degli elettroni: Quando i fotoni colpiscono le celle, gli elettroni nei materiali semiconduttori acquisiscono energia, liberandosi dai legami atomici e generando elettroni liberi.
• Generazione di corrente: Gli elettroni liberi si muovono ordinatamente all’interno delle celle, generando corrente continua. Le griglie metalliche e i bus bar all’interno del modulo raccolgono e canalizzano questa corrente.
• Uscita elettrica: La corrente continua prodotta da ciascuna cella viene convogliata attraverso i circuiti interni del modulo. Collegando più celle in serie e parallelo si ottiene un livello di tensione e corrente adeguato alla produzione energetica richiesta.
• Conversione in corrente alternata: L’elettricità generata in corrente continua viene convertita in corrente alternata tramite un inverter, rendendola utilizzabile per dispositivi elettrici o per l’immissione in rete.
• Distribuzione e utilizzo dell’energia: L’elettricità alternata può essere consumata direttamente in loco, o immessa nella rete secondo le normative locali sul net metering o sulle tariffe incentivanti, garantendo un ritorno economico grazie al fotovoltaico senza investimento.

In sintesi, i moduli fotovoltaici bifacciali trasformano in modo efficiente la luce solare in elettricità grazie all’effetto fotovoltaico. La loro struttura a doppia faccia, unita a una maggiore resistenza e a un degrado minimo della potenza, permette una produzione stabile e duratura anche in ambienti complessi, offrendo una fonte energetica affidabile e sostenibile.

Analisi dei costi e dei ritorni economici dei moduli bifacciali

Rispetto ai tradizionali moduli fotovoltaici con vetro e backsheet, i moduli vetro-vetro presentavano inizialmente un sovrapprezzo dovuto all’impiego del doppio vetro temperato. Tuttavia, grazie all’aumento della produzione su larga scala di vetro fotovoltaico e alla diffusione dei pannelli leggeri con vetro da 1,6+1,6 mm, la differenza di costo tra i moduli bifacciali e quelli convenzionali si è notevolmente ridotta.

Ciò che conta di più è che i moduli fotovoltaici bifacciali offrono una maggiore convenienza economica sull’intero ciclo di vita. Grazie alle ottime prestazioni contro umidità, corrosione e invecchiamento, questi moduli garantiscono un tasso di degrado annuale più basso (circa 0,4%) e possono usufruire di una garanzia di 30–35 anni. Questo si traduce in una vita utile più lunga e in un costo livellato dell’energia (LCOE) più basso.

Inoltre, i moduli bifacciali si adattano meglio ai più recenti standard europei in termini di impronta di carbonio e requisiti di edilizia sostenibile, facilitando l’accesso a incentivi e premi di mercato. In contesti come impianti galleggianti, fotovoltaico per le aziende agricole, o tetti industriali in ambienti umidi e salini, il vantaggio economico a lungo termine dei moduli bifacciali è particolarmente evidente.

In conclusione, sebbene il costo iniziale d’acquisto sia leggermente superiore, i moduli fotovoltaici bifacciali offrono un ritorno economico più competitivo lungo il ciclo di vita, grazie a una maggiore efficienza di produzione, una durata più estesa e minori rischi operativi. La riduzione dei costi del vetro e il miglioramento dei processi produttivi hanno ulteriormente colmato il divario iniziale con i pannelli solari convenzionali.

Vantaggi dei moduli fotovoltaici bifacciali

Grazie al loro design strutturale avanzato e alla scelta di materiali di alta qualità, i moduli fotovoltaici bifacciali offrono i seguenti vantaggi chiave, che li rendono ideali per applicazioni in ambito commerciale, industriale e nei grandi progetti fotovoltaici per imprese:

1. Maggiore durabilità e sicurezza

I moduli bifacciali adottano una struttura in doppio vetro temperato, con eccellenti proprietà di resistenza all'umidità, alla corrosione, ai raggi UV e al fuoco, conformi alla norma EN 13501-1 Classe A. Rispetto ai moduli con backsheet, riescono a distribuire meglio gli impatti meccanici, riducendo il rischio di microfratture e crepe invisibili. Resistono efficacemente a vento forte, grandine e carichi di neve elevati, mantenendo stabilità strutturale e sicurezza antincendio anche in ambienti estremi con umidità elevata, nebbia salina, inquinamento e forti escursioni termiche.

2. Produzione energetica aumentata grazie alla bifaccialità

Utilizzando celle TOPCon ad alta efficienza di tipo N, con un’efficienza di conversione fino al 25%, i moduli assemblati possono superare il 23% in condizioni standard. La struttura bifacciale consente di assorbire la luce diretta sul lato anteriore e di sfruttare la luce riflessa e diffusa sul lato posteriore. Rispetto ai moduli monofacciali PERC e TOPCon, i moduli fotovoltaici bifacciali generano un guadagno aggiuntivo del 10–20% in ambienti con albedo standard (20–30%), e fino al 30–35% in condizioni ad alta riflettanza (come tetti bianchi o superfici innevate). Ideali per ambienti con elevata riflessione, come superfici d’acqua, coperture in cemento o progetti di fotovoltaico aziendale agricolo.

3. Minore degrado e ciclo di vita più lungo

Prendendo come esempio le celle TOPCon di tipo N, questi moduli con doppio vetro temperato superano test accelerati di affidabilità come il ciclo termico IEC 61215 (–40 °C ↔ +85 °C, 200 cicli) e l’umidità/calore (85 °C/85%RH, 1000 ore):

• Degrado di potenza ≤ 1,5% nel primo anno (PERC circa 2,0%)
• Degrado annuo ≤ 0,40% dal secondo anno (PERC circa 0,45%)
• Efficienza nominale del modulo: fino a 22,28% (PERC circa 21,20%)
• Coefficiente di temperatura: –0,32%/°C (PERC –0,35%/°C)

4. Benefici economici e valore sostenibile

Con la riduzione dei costi del vetro fotovoltaico e il perfezionamento dei processi produttivi, la differenza iniziale di costo tra moduli bifacciali e convenzionali si è ridotta. Un degrado inferiore, una garanzia più lunga e la produzione extra data dalla bifaccialità rendono più competitivo il costo dell’energia (LCOE). Inoltre, la struttura interamente in vetro assicura un tasso di riciclabilità superiore al 95%, rendendoli più conformi alle normative europee sulla sostenibilità e sulla certificazione della carbon footprint.

5. Ampia compatibilità con diversi scenari applicativi

Grazie alla loro resistenza all’umidità, alla corrosione, al fuoco e alla capacità di generazione bifacciale, i moduli fotovoltaici bifacciali sono adatti per ambienti difficili come aree costiere, zone industriali inquinate, climi tropicali umidi, impianti galleggianti e progetti agrivoltaici. Dai tetti industriali agli edifici commerciali fino ai progetti BIPV, offrono una soluzione stabile e duratura per esigenze complesse di impianto fotovoltaico per azienda.

Svantaggi dei moduli fotovoltaici bifacciali

Nonostante le elevate prestazioni e i vantaggi economici a lungo termine, i moduli fotovoltaici bifacciali presentano alcuni aspetti da considerare nella pratica applicativa:

• Peso maggiore: Rispetto ai moduli con backsheet composito, i moduli vetro-vetro risultano più pesanti e richiedono una verifica più accurata del carico sostenibile del tetto. Tuttavia, l’introduzione del vetro leggero da 1,6+1,6 mm ha ridotto significativamente il peso rispetto ai prodotti di prima generazione.
• Maggiore precisione in fase di installazione: Questi moduli richiedono sistemi di supporto più robusti e una maggiore precisione nel montaggio, soprattutto in presenza di tetti con grandi luci, strutture irregolari o condizioni operative complesse. La qualità della posa e l’accuratezza dell’ingegneria diventano fattori determinanti.
• Costo iniziale leggermente superiore: Nonostante il calo dei costi di produzione, il doppio vetro temperato e la struttura a doppia generazione comportano un costo d’acquisto ancora superiore rispetto ai moduli fotovoltaici tradizionali. Tuttavia, grazie a una garanzia più lunga, un tasso di degrado inferiore e una maggiore produzione, l’investimento risulta più vantaggioso nel lungo periodo per progetti di fotovoltaico aziendale.
• Elevate esigenze di produzione e rischio di delaminazione: La qualità dell’incapsulamento e l’affidabilità dei materiali sono fattori critici per i moduli bifacciali. In caso di scarsa qualità produttiva, possono verificarsi problemi come delaminazione o formazione di bolle. È quindi fondamentale scegliere un produttore con esperienza consolidata e sistemi di controllo qualità rigorosi.

Applicazioni dei moduli fotovoltaici bifacciali

La struttura avanzata dei moduli vetro-vetro li rende particolarmente adatti a scenari con elevate esigenze prestazionali. Le principali aree applicative includono:

1. Sistemi fotovoltaici su tetto

I moduli bifacciali offrono elevata resistenza al fuoco e adattabilità strutturale, risultando ideali per diversi carichi e tipologie architettoniche.

• Tetti residenziali: Grazie all’eccellente resistenza al fuoco, all’umidità e ai raggi UV, i moduli bifacciali sono perfetti per impianti fotovoltaici per abitazioni ad alta efficienza e lunga durata.
• Tetti commerciali e industriali: In capannoni industriali, centri logistici o edifici commerciali, i pannelli fotovoltaici bifacciali soddisfano requisiti di carico elevato e aumentano la produzione energetica grazie alla generazione bifacciale, riducendo i costi energetici.
• Pensiline solari e strutture ombreggianti: Possono essere integrate come elementi funzionali in parcheggi, aree ricreative all’aperto o spazi pubblici, combinando ombreggiatura e generazione di energia.

2. Progetti a terra e utility-scale

Nei contesti che richiedono alta resistenza agli agenti atmosferici, robustezza strutturale ed efficienza bifacciale, i moduli bifacciali garantiscono migliori ritorni economici.

• Centrali fotovoltaiche centralizzate: Ampiamente impiegati in impianti a terra di grande scala, i moduli bifacciali offrono bassa degradazione e ottima resistenza ambientale, aumentando la produzione sull’intero ciclo di vita.
• Agrivoltaico (Agri-PV): Installati sopra serre, frutteti o vivai, i moduli creano sistemi multifunzione che combinano ombra, protezione dalla pioggia e produzione elettrica, ottimizzando l’uso del suolo agricolo.
• Impianti galleggianti (Floating-PV): L’elevata resistenza all’umidità e alla corrosione li rende particolarmente adatti a progetti su bacini idrici e impianti fotovoltaici per le aziende integrate con attività ittiche.

3. Integrazione architettonica e design sostenibile

I moduli bifacciali presentano buona trasparenza e compatibilità estetica, permettendone l’uso come parte integrante del materiale da costruzione all’interno di progetti di edilizia sostenibile.

• BIPV (Building Integrated Photovoltaics): Possono essere integrati in facciate, lucernari, serre solari, combinando produzione energetica e valore estetico, migliorando al tempo stesso l’efficienza energetica degli edifici.
• Spazi pubblici green: Adatti a centri espositivi, scuole o progetti di riqualificazione urbana, fungono da elemento progettuale nei sistemi di energia rinnovabile.

4. Scenari speciali e sistemi a generazione autonoma

In ambienti estremi, aree remote o contesti speciali, la stabilità dei moduli fotovoltaici vetro-vetro assicura un’affidabilità superiore nella produzione di energia.

• Sistemi off-grid: In zone montane, isole o regioni non collegate alla rete elettrica, i moduli bifacciali forniscono energia continua grazie alla loro stabilità, diventando la base per sistemi autonomi.
• Ambienti ad alta corrosione o inquinamento: Ideali per aree industriali pesanti, zone costiere o suoli salini, resistono efficacemente a gas corrosivi e nebbia salina.
• Contesti a bassa manutenzione: Come stazioni di monitoraggio remoto o nodi infrastrutturali, riducendo i costi di gestione sull’intero ciclo di vita.

L’impiego dei moduli fotovoltaici bifacciali è estremamente versatile: dai tetti residenziali ai grandi parchi solari, fino ai progetti architettonici innovativi. La loro durabilità, efficienza e flessibilità progettuale li rendono una scelta di valore per ogni progetto fotovoltaico aziendale o pubblico.

Prospettive di mercato 2025 per i moduli fotovoltaici bifacciali

Con l’ottimizzazione continua dei costi dei moduli, la maturità delle tecnologie di incapsulamento e il rafforzamento delle normative europee in materia di carbon footprint, riciclabilità e integrazione architettonica, i moduli fotovoltaici bifacciali stanno passando da soluzioni per scenari specifici a configurazioni principali nei progetti di media e grande scala.

Spinti da esigenze di riduzione del LCOE, conformità ambientale e integrazione BIPV, si prevede che la quota di mercato dei moduli bifacciali nei nuovi progetti supererà il 30% nel 2025. In futuro, la loro presenza crescerà costantemente in contesti ad alta esigenza come tetti industriali, impianti galleggianti, edilizia sostenibile e progetti di fotovoltaico aziendale agricolo.

Maysun Solar è specializzata nel fornire soluzioni fotovoltaiche per le aziende italiane, ad alte prestazioni e senza investimento iniziale. Offriamo diverse modalità di collaborazione, tra cui affitto tetto fotovoltaico, autoconsumo e investimento diretto da parte del proprietario, per aiutare le imprese a implementare in modo flessibile sistemi di energia pulita e ridurre i costi energetici nel lungo periodo.

Proponiamo diverse tipologie di moduli fotovoltaici avanzati per adattarsi a vari scenari applicativi. Ad esempio, i moduli TOPCon a tripla sezione, leggeri ed efficienti, e i moduli HJT neri bifacciali da 420W–430W, che uniscono estetica e alta resistenza agli agenti atmosferici, garantiscono ottime prestazioni su tetti industriali, edifici commerciali e in condizioni climatiche particolari.

Maysun Solar offre supporto personalizzato per ogni progetto: dalla scelta del modulo fotovoltaico alla progettazione strutturale, aiutando le imprese a raggiungere obiettivi concreti di risparmio energetico e sostenibilità nel lungo termine.

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