Diminuisce lo spessore dei pannelli fotovoltaici ma aumenta la potenza

Uno studio internazionale ha rilevato che la potenza specifica dei moduli solari commerciali in silicio è aumentata da 8,5 W/kg dei primi anni 2000 a 23,6 W/kg oggi, grazie ai progressi nella progettazione dei moduli, nella bifaccialità e nella gestione della temperatura. I ricercatori hanno sottolineato che il vetro e la struttura costituiscono la maggior parte del peso dei moduli e che, per una progettazione accurata degli impianti fotovoltaici, è essenziale considerare condizioni operative quali la temperatura nominale di funzionamento delle celle e l’illuminazione sul lato posteriore.

Aprile 9, 2026 Emiliano Bellini

Immagine: UNSW, Cell Reports Physical Science, CC BY 4.0

Un team di ricerca internazionale ha rilevato che la potenza specifica dei moduli solari commerciali in silicio è aumentata da circa 8,5 W/kg nei primi anni 2000 a 23,6 W/kg oggi.

La potenza specifica di un modulo fotovoltaico misura quanta potenza elettrica il modulo produce per unità di peso. Questa metrica può anche essere espressa in W/mq e aiuta a confrontare l’efficienza di diversi pannelli solari indipendentemente dalle loro dimensioni o dal loro peso. È particolarmente importante nelle applicazioni spaziali o nei pannelli solari portatili, dove il peso conta più della superficie.

“La comunità del fotovoltaico è consapevole dei cambiamenti nel design dei moduli avvenuti negli ultimi anni”, ha dichiarato a pv magazine Bruno Vicari Stefani, coautore della ricerca. “Il nostro lavoro fornisce un corpus completo di prove che illustra questi cambiamenti. Sottolinea il passaggio verso design di moduli specifici per applicazione, piuttosto che soluzioni ‘uguali per tutti’.”

“La visione convenzionale dell’impiego dei pannelli in silicio sta cambiando”, ha aggiunto il coautore Matthew Wright. “Il silicio non è più visto come un modulo ingombrante, confinato a un tetto. I progressi nella progettazione dei moduli in silicio hanno aperto una gamma di nuove applicazioni, come i design ad alta potenza specifica impiegati nel settore aerospaziale.”

Il team di ricerca ha spiegato che la potenza specifica effettiva di un modulo fotovoltaico varia in base alle condizioni operative, tra cui la temperatura nominale di esercizio della cella (NOCT) e l’illuminazione. La NOCT è una misura standardizzata della temperatura raggiunta da una cella solare in condizioni operative tipiche sul campo, piuttosto che in condizioni ideali di laboratorio. In particolare, è definita come la temperatura delle celle di un modulo in condizioni di circuito aperto quando il modulo è esposto a un’irradiazione di 800 W/mq, a una temperatura dell’aria ambiente di 20 °C e a una velocità del vento di 1 m/s.

La potenza specifica è stata calcolata con o senza i guadagni bifacciali, modellati assumendo un rapporto di irradianza posteriore/frontale del 10% e i fattori di bifaccialità forniti dai produttori. Questa analisi ha mostrato che i guadagni bifacciali aumentano la potenza specifica effettiva dei moduli PERC, TOPCon, eterogiunzione (HJT) e a contatto posteriore interdigitato (IBC), riducendo i divari tra le tecnologie con le migliori prestazioni. È emerso che i moduli HJT rispondono meglio alla combinazione di temperatura e illuminazione sul lato posteriore.

Gli scienziati hanno sottolineato che considerare sia gli effetti della temperatura sia l’illuminazione sul lato posteriore può ridurre le differenze prestazionali tra le tecnologie, consentendo previsioni più accurate della produzione energetica in rapporto alla massa del modulo e contribuendo alla progettazione sostenibile dei sistemi fotovoltaici.

I ricercatori hanno riferito che il vetro continua a rappresentare la quota dominante del peso dei moduli fotovoltaici nelle attuali pratiche produttive, contribuendo per il 54%-86%, con i moduli bifacciali generalmente più pesanti a causa del design a doppio vetro. Il peso del modulo cresce sia con la superficie sia con lo spessore del vetro, osservando che moduli più grandi o con vetro più spesso possono raggiungere i 26-39 kg. Secondo i loro risultati, i moduli monofacciali impiegano tipicamente una singola lastra di vetro da 3,2 mm, mentre i moduli bifacciali utilizzano due strati da 2,0 mm. Inoltre, spiegano i ricercatori, un vetro più spesso migliora la durabilità, ma complica la movimentazione e il trasporto, in particolare nelle installazioni su tetto.

La loro analisi ha anche indicato che i telai in alluminio costituiscono il 6%-19% del peso del modulo, mentre gli incapsulanti rappresentano il 2%-15%. Altre componenti, tra cui celle, scatole di giunzione, backsheet e interconnessioni, contribuiscono complessivamente per l’8%-16% del peso totale. I ricercatori hanno osservato che, sebbene vetri più sottili o telai più leggeri possano aumentare la potenza specifica, tali modifiche potrebbero compromettere l’affidabilità meccanica. Nel complesso, hanno concluso che vetro e struttura sono i principali fattori che determinano il peso del modulo, l’efficienza e le difficoltà di movimentazione.

I risultati sono disponibili nell’articolo “Increasing specific power and the emergence of new markets for crystalline silicon photovoltaics”, pubblicato su Cell Reports Physical Science. Il gruppo di ricerca comprendeva scienziati della University of New South Wales (UNSW) e del Newcastle Energy Centre in Australia, della Federal University of Santa Catarina (UFSC) in Brasile, del National Laboratory of the Rockies del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti e dell’Università di Oxford nel Regno Unito.

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