Un gruppo di ricercatori del Joint Research Centre (JRC) della Commissione Europea ha testato per un anno le prestazioni di due moduli solari a perovskite a giunzione singola, riportando complessivamente risultati stabili, supportati da un nuovo metodo di precondizionamento tramite light soaking finalizzato a migliorare l’affidabilità delle misure. Sebbene uno dei moduli abbia mostrato un marcato degrado, l’altro ha mantenuto un’efficienza relativamente stabile con variazioni stagionali, evidenziando la necessità di proseguire con studi di lunga durata in condizioni reali.
“Riteniamo che il test abbia fornito risultati molto promettenti per i moduli solari a perovskite”, ha dichiarato a pv magazine Hanna Ellis, ricercatrice principale dello studio. «È importante ricordare che ogni nuova tecnologia presenta difficoltà nelle prime fasi di introduzione. Per valutare in modo adeguato la tecnologia perovskitica, servono ulteriori studi indipendenti sulle prestazioni outdoor dei moduli commerciali”.
“In questo lavoro abbiamo affrontato due obiettivi principali: dimostrare la possibilità di ottenere una caratterizzazione ripetibile e affidabile dei moduli a perovskite, e verificare la capacità della tecnologia di mantenere le prestazioni in condizioni reali. Riteniamo che la fase iniziale di caratterizzazione rappresenti il risultato più significativo per la futura commercializzazione, mentre la stabilità a lungo termine appare molto incoraggiante”, ha aggiunto Ellis.
Il gruppo di ricerca ha sviluppato una nuova metodologia di precondizionamento per la caratterizzazione elettrica, basata su un approccio di light soaking analogo a quello utilizzato per le tecnologie fotovoltaiche convenzionali, dimostratosi idoneo anche per i moduli perovskitici commerciali.
Nello studio “Outdoor Measurements of Perovskite Modules”, pubblicato su Progress in Photovoltaics, gli autori spiegano che l’effetto di light soaking (LSE) costituisce il principale fattore che incide sulla stabilità termica delle celle e dei moduli a perovskite. Tale fenomeno può influire sull’efficienza, sulla corrente di corto circuito e sulla tensione a circuito aperto sotto illuminazione costante, poiché le prestazioni del dispositivo evolvono nel tempo a causa dell’attivazione di processi fisici e chimici lenti all’interno del materiale.
“L’effetto LSE limita l’affidabilità delle misure e delle simulazioni di potenza delle celle a perovskite; per questo la ricerca si sta concentrando sulla comprensione dei meccanismi e sulle strategie per mitigarne gli effetti”, precisano gli autori.
I test sono stati eseguiti su due moduli glass-glass da 0,7164 m² orientati a sud, presso l’European Solar Test Installation (ESTI) di Ispra (VA), nel periodo giugno 2024–giugno 2025. I moduli, installati su strutture fisse con inclinazione di 45°, sono stati identificati come YZ517 e YZ518; un terzo modulo di riferimento, YZ519, è stato utilizzato per l’analisi delle procedure di misura.
Prima dell’installazione all’aperto, i moduli sono stati caratterizzati in laboratorio sotto illuminazione simulata. Per le misure outdoor, il gruppo ha impiegato sensori ESTI, anemometro, termometri, piranometro e strumentazione di monitoraggio convenzionale.
I risultati hanno mostrato che il modulo YZ518 ha subito un forte degrado, con l’efficienza scesa sotto il 7% a maggio 2025 rispetto al valore iniziale indoor. Al contrario, YZ517 ha mantenuto una buona stabilità, mostrando un’efficienza tra il 12 e il 13% nello stesso periodo, dopo aver raggiunto picchi superiori al 15% nei mesi di giugno–luglio 2024. Questo modulo ha inoltre mostrato variazioni stagionali marcate, con una riduzione in inverno e un recupero in primavera; nel complesso, tuttavia, ha dimostrato prestazioni considerate “stabili” ed è stato quindi scelto per ulteriori analisi in funzione dell’irraggiamento, della temperatura e dell’ora del giorno.
Le analisi hanno evidenziato che, durante il periodo estivo, il modulo YZ517 registrava efficienze più elevate al mattino (a temperature inferiori) rispetto al pomeriggio, pur con livelli di irradiamento simili. Tuttavia, si sono osservati effetti stagionali: nelle giornate soleggiate di novembre e dicembre, successive a periodi nuvolosi, le variazioni di efficienza non seguivano lo stesso andamento, risultando paragonabili tra mattino e pomeriggio.
“Riteniamo che un anno di funzionamento outdoor rappresenti un traguardo importante; tuttavia, sono necessari test più lunghi per approfondire la comprensione e validare ulteriormente la tecnologia”, ha concluso Ellis, sottolineando la necessità di ulteriori indagini per chiarire appieno l’influenza di irraggiamento, temperatura e condizioni meteorologiche stagionali sulle prestazioni dei moduli a perovskite.
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