1. Fattori chiave che influenzano le prestazioni in condizioni di luce debole
Nel funzionamento quotidiano di un impianto fotovoltaico per azienda, la produzione di energia non avviene solo nelle ore centrali della giornata. Mattina presto, tramonto, giornate nuvolose o i mesi invernali rappresentano una parte significativa del tempo operativo annuale, specialmente nel nord Italia, in zone montane o con inverni poco soleggiati. In questi contesti, la resa in condizioni di luce debole diventa cruciale per il rendimento complessivo di un impianto fotovoltaico aziendale.
Tre sono i principali fattori che influenzano le prestazioni dei pannelli fotovoltaici in condizioni di scarsa luminosità. Il primo è la progettazione della cella. I moduli tradizionali presentano griglie metalliche sul lato anteriore che bloccano parte della luce incidente, riducendo l’assorbimento. I moduli IBC (back contact), invece, spostano tutti gli elettrodi sul retro, eliminando le ombre frontali e migliorando la cattura della luce anche in condizioni di basso irraggiamento.
Il secondo fattore è la risposta spettrale e la capacità di attivarsi con basse intensità luminose. Tra 200 e 600 W/m², i diversi moduli fotovoltaici per le aziende mostrano prestazioni molto diverse. Quelli con migliori prestazioni in luce debole riescono ad avviare la produzione prima e a mantenerla più stabile, estendendo le ore utili di generazione.
Il terzo elemento chiave è l’adattabilità ambientale. Le condizioni di luce debole sono spesso associate a basse temperature e luce diffusa. Qui entrano in gioco il coefficiente di temperatura e la struttura di incapsulamento: più basso è il coefficiente, meglio il modulo mantiene la potenza. I moduli IBC, con un coefficiente di -0,29%/°C, offrono prestazioni superiori rispetto ai moduli PERC convenzionali o ad altri moduli fotovoltaici industriali. Inoltre, in ambienti nuvolosi o ombreggiati, moduli con alta capacità di assorbimento della luce diffusa assicurano maggiore stabilità produttiva.
Le prestazioni in luce debole non sono un parametro isolato, ma il risultato di design, risposta ai diversi spettri e adattabilità. È una metrica essenziale per valutare se un impianto fotovoltaico per imprese può garantire resa elevata e affidabile durante tutto l’anno, anche con installazioni su tetti in affitto per fotovoltaico o in presenza di terreni in affitto per fotovoltaico.
2. Come i moduli IBC garantiscono alta efficienza in condizioni di scarsa luminosità
In condizioni di luce debole, la capacità di un modulo di generare energia dipende sia dalla sua abilità nel catturare la luce limitata sia dalla rapidità della risposta elettrica. I moduli fotovoltaici IBC offrono un vantaggio strutturale evidente: l’assenza di griglie metalliche sulla parte anteriore consente una maggiore area utile per la luce incidente. Questo si traduce in una migliore efficienza di assorbimento nei momenti con bassa irradianza, angoli di incidenza sfavorevoli o elevata presenza di luce diffusa.
Oltre alla struttura ottimizzata, i moduli IBC dimostrano una superiore capacità di risposta spettrale, riuscendo ad avviare più rapidamente la produzione di corrente anche con basse intensità luminose, abbassando così la "soglia di produzione". In condizioni tipiche di 200 W/m², questi pannelli fotovoltaici possono mantenere oltre l’85% della potenza nominale, mentre moduli tradizionali vedono le loro prestazioni diminuire sensibilmente. Questo permette al fotovoltaico per le aziende di estendere le ore produttive anche all’alba, al tramonto e durante le giornate nuvolose, migliorando la curva giornaliera di generazione.
Anche la temperatura incide sulle prestazioni in condizioni di scarsa luce. Le basse irradianze sono spesso accompagnate da temperature fredde, e i moduli IBC, con un coefficiente termico di -0,29%/°C, subiscono una minore perdita di potenza in tali condizioni. Questo si traduce in una produzione più stabile e continua in inverno o durante le ore più fredde della giornata, particolarmente utile per impianti fotovoltaici per capannoni industriali.
In aggiunta, i moduli IBC utilizzano materiali ad alta riflessione sul retro e vetro ad alta trasparenza, massimizzando la raccolta di luce diffusa. Anche in presenza di luce indiretta, questi moduli trasformano efficacemente l’irraggiamento in energia, riducendo le fluttuazioni dovute alle condizioni atmosferiche instabili. Una caratteristica cruciale per installazioni su tetti complessi, con inclinazioni non ideali o frequenti ombreggiamenti, come spesso avviene nei progetti di fotovoltaico aziendale o affitto tetto per impianto fotovoltaico.
In sintesi, le eccellenti prestazioni dei moduli IBC in condizioni di luce debole derivano da un’integrazione sistemica tra design strutturale, materiali avanzati e reattività elettrica. Non si tratta solo di efficienza di conversione, ma di una sinergia tecnica pensata per garantire rendimento anche nelle condizioni più difficili.
3. Differenze di rendimento tra le tecnologie in condizioni di bassa luminosità
In ambienti con luce debole, le differenze tra le varie tecnologie di moduli fotovoltaici risultano più evidenti rispetto alle condizioni standard di test. Sebbene IBC, TOPCon e PERC offrano efficienze simili sotto irradiamento normale, nella fascia tra 200 e 600 W/m² emergono differenze sostanziali in termini di velocità di risposta, stabilità dell’output e adattamento allo spettro solare.
I moduli PERC, a causa della presenza di griglie frontali e di una gamma spettrale più ristretta, richiedono solitamente un'irradianza superiore a 300 W/m² per stabilizzare la produzione, con una perdita di efficienza evidente al mattino, alla sera e durante giornate nuvolose.
I moduli HJT, grazie alla struttura passivata avanzata, offrono una migliore risposta in luce debole rispetto alle tecnologie convenzionali, ma possono comunque manifestare ritardi nell’attivazione a irradianze molto basse o in ambienti freddi, soprattutto nelle fasi iniziali della giornata, con leggere fluttuazioni di potenza.
La tecnologia TOPCon, con l’ottimizzazione della passivazione frontale e della vita dei portatori, supera i limiti dei PERC, ma anch’essa presenta ritardi di risposta in condizioni di luce molto bassa e freddo. Alcuni moduli fotovoltaici per aziende basati su TOPCon mostrano variazioni di potenza nelle prime fasi della produzione.
I moduli IBC, invece, grazie all’assenza di ombreggiamento frontale, a una risposta spettrale più ampia e a un percorso della corrente ottimizzato, offrono prestazioni superiori in condizioni di luce scarsa. I dati di test confermano che in ambienti a bassa irradianza, i pannelli fotovoltaici IBC avviano la produzione più rapidamente, mantengono una potenza più elevata e offrono curve di generazione più stabili nei momenti marginali della giornata, come all’alba o in presenza di ombreggiamenti frequenti sui tetti aziendali o industriali.
Va sottolineato che in impianti centralizzati su terreno, dove il guadagno da riflessione posteriore è rilevante, la maggiore bifaccialità dei moduli TOPCon può rappresentare un vantaggio. Tuttavia, nei contesti distribuiti – come un impianto fotovoltaico per azienda installato su tetto in affitto – la capacità di risposta frontale in condizioni di luce ridotta fa dei moduli IBC una scelta più stabile e prevedibile in termini di rendimento.
Nota: la tabella si basa su parametri pubblici e dati di test reali, e riflette le prestazioni tipiche dei moduli fotovoltaici aziendali in condizioni di luce debole.
4. Scenari di applicazione ideali per i moduli IBC in condizioni di scarsa luminosità
Sebbene le prestazioni in luce debole dei moduli IBC siano evidenti nei parametri tecnici, il loro vero valore risiede nella capacità di adattamento agli scenari reali. In progetti caratterizzati da un’elevata incidenza di ore con irradiamento ridotto e condizioni ambientali complesse, i vantaggi strutturali degli IBC si traducono in un incremento concreto della produzione, superiore a quello ottenibile con tecnologie mainstream come TOPCon o PERC.
Rispetto ai moduli TOPCon, i moduli IBC si attivano prima e in modo più stabile grazie al design senza ombreggiamento frontale. A confronto con HJT, sebbene questi ultimi offrano buone prestazioni a basse temperature, gli IBC vantano una risposta spettrale più ampia e una durata di produzione utile maggiore in condizioni variabili. Tra gli scenari più adatti a questi pannelli fotovoltaici troviamo:
- Tetti distribuiti con ombreggiamenti frequenti: ad esempio in edifici commerciali urbani con poco spazio tra i palazzi o alberi circostanti;
- Regioni con ore di luce invernale ridotte: come il nord Italia o le zone alpine, dove l’energia prodotta all’alba e al tramonto è determinante;
- Progetti con esigenze architettoniche o estetiche particolari: come facciate BIPV o pensiline fotovoltaiche aziendali;
- Imprese con carichi energetici nelle prime o ultime ore del giorno: ad esempio industrie con turni mattutini o serali, tipico contesto per un impianto fotovoltaico per azienda.
Secondo i dati rilevati su progetti già operativi, in zone con una media inferiore a 3 ore di sole al giorno durante l’inverno, i moduli IBC possono generare dal 3% al 5% di energia in più rispetto ai moduli PERC della stessa potenza. Pur non essendo un divario evidente su base giornaliera, nel lungo periodo questa differenza si traduce in maggiori ricavi di sistema, soprattutto in contesti con prezzi dell’energia elevati o con contratti di vendita dell’energia già definiti – come spesso accade in progetti di fotovoltaico per le aziende.
Conclusione
In un contesto in cui le tecnologie dei pannelli solari diventano sempre più omogenee, ciò che distingue realmente le prestazioni di un sistema non è solo l’efficienza di picco in laboratorio, ma la capacità di reagire alle condizioni ambientali reali. La resa in luce debole è uno dei criteri fondamentali per valutare il comportamento effettivo di un modulo fotovoltaico aziendale.
Grazie a un design aperto, una forte risposta spettrale e un’elevata resistenza alle variazioni di temperatura, i moduli IBC si rivelano una scelta ideale per garantire una produzione continua anche in condizioni di illuminazione non ottimali. Per progetti su tetti in affitto per fotovoltaico, con carichi distribuiti su tutto l’arco della giornata o con specifiche esigenze estetiche, gli IBC non rappresentano un costo aggiuntivo, ma una garanzia di rendimento stabile.
Il valore reale dei moduli fotovoltaici ad alte prestazioni non si misura nei picchi di produzione durante le giornate di sole, ma nella capacità di mantenere la produzione anche in condizioni di ombra e luce diffusa, sfruttando ogni raggio utile per massimizzare il ritorno sull’investimento.
Maysun Solar è specializzata nella produzione di moduli fotovoltaici ad alte prestazioni, con l’obiettivo di migliorare la resa energetica in condizioni complesse come scarsa luminosità, ombreggiamento e forti escursioni termiche. Grazie a una profonda conoscenza del mercato europeo, continuiamo a ottimizzare le tecnologie IBC e TOPCon, offrendo soluzioni efficienti per tetti residenziali, applicazioni BIPV, pensiline e altre installazioni di fotovoltaico per le aziende, per garantire rendimenti stabili e sostenibili nel lungo periodo.
Riferimenti:
IEA PVPS – Task 13: Performance and Reliability of Photovoltaic Systems
https://iea-pvps.org/research‑tasks/performance‑and‑reliability/
DNV Energy Systems – PV Module Reliability Scorecard 2023 https://www.dnv.com
TÜV Rheinland – Comparative Testing of Solar Modules Under Low Light Conditions
https://www.tuv.com/world/en/characterization-pv-modules.html
NREL – Spectral Response and Temperature Coefficient Studies for Silicon Solar Technologies https://www.nrel.gov
Fraunhofer ISE – Rapporto sul Fotovoltaico 2024 https://www.ise.fraunhofer.de
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