L’impatto della pioggia sulla durata dei rivestimenti anti-sporco per moduli fotovoltaici

Ricercatori indiani hanno sviluppato un framework predittivo che combina esperimenti di degradazione, dati meteorologici e modelli di stress ambientale per valutare in che modo la pioggia influenzi i rivestimenti anti-sporco per il solare. Lo studio ha rilevato che la durata dei rivestimenti dipende fortemente dal clima locale, dall’angolo di inclinazione dell’installazione e dal pH dell’acqua piovana.

Maggio 26, 2026 Emiliano Bellini

Immagine: pv magazine / AI generated

I ricercatori dell’Indian Institute of Technology Bombay hanno valutato l’impatto della pioggia sui rivestimenti anti-sporco per pannelli solari, riscontrando che la loro durata può variare significativamente in base al clima locale e alle condizioni di installazione.

“La principale novità di questo lavoro è lo sviluppo di un framework per prevedere la durata dei rivestimenti anti-sporco esposti alla pioggia, integrando parametri di degradazione ricavati sperimentalmente con il modello di Peck modificato secondo Arrhenius, che considera separatamente gli effetti di temperatura e pH sulla degradazione, e la regola di Miner, che prevede il cedimento di un materiale sottoposto a sollecitazioni cicliche variabili», ha dichiarato a pv magazine Sonali Bhaduri, autrice di riferimento dello studio. «La ricerca indaga come i parametri ambientali – quali il pH dell’acqua piovana, la temperatura e le condizioni di installazione – influenzino la degradazione e la durata dei rivestimenti”.

“I risultati hanno mostrato che i rivestimenti esposti ad angoli di inclinazione inferiori al loro angolo di scorrimento presentano una durata significativamente ridotta, a causa del prolungato ristagno d’acqua sulla superficie. Lo studio evidenzia inoltre la maggiore dipendenza dal pH dell’acqua piovana di alcuni rivestimenti a base di fluoropolimeri rispetto a quelli a base di fenilsilicone”, ha aggiunto Bhaduri.

I ricercatori hanno determinato sperimentalmente l’energia di attivazione e il fattore di dipendenza dal pH per quattro rivestimenti idrofobici anti-sporco commerciali, mediante test accelerati di immersione in acqua a diverse temperature e livelli di pH. Questi parametri di degradazione sono stati poi correlati con dati meteorologici reali provenienti da diverse aree geografiche, al fine di stimare la durata dei rivestimenti in condizioni outdoor realistiche.

Il gruppo di ricerca ha esaminato la durabilità di quattro tipi di rivestimenti idrofobici su campioni di vetro solare da 5 cm × 2,5 cm. Tre rivestimenti, denominati A, B e D, erano a base di fluoropolimeri, mentre un quarto, denominato C, era a base di fenilsilicone. Quindici campioni per ciascun rivestimento sono stati immersi in soluzioni acquose a pH controllato e a temperature di 25 °C, 45 °C, 65 °C e 97 °C, per valutarne il comportamento alla degradazione in condizioni simulate di acqua piovana.

Le misurazioni dell’angolo di contatto sono state eseguite periodicamente; i rivestimenti sono stati considerati degradati quando l’angolo è sceso al di sotto dei 90°, indicando la perdita di idrofobicità e della capacità autopulente. Ulteriori prove a pH 5, 6 e 7 a 45 °C sono state condotte per determinare il fattore di dipendenza dal pH dei rivestimenti.

I test hanno evidenziato che la durata dei rivestimenti diminuisce all’aumentare della temperatura per tutte le tipologie. Inoltre, i ricercatori hanno riscontrato che i rivestimenti a base di fluoropolimeri mostrano una dipendenza dal pH significativamente maggiore rispetto a quelli a base di fenilsilicone, mettendo in luce differenze nel comportamento alla degradazione in condizioni acide.

L’analisi ha dimostrato anche che i rivestimenti esposti a precipitazioni più intense e condizioni acide hanno una durata inferiore, mentre il Rivestimento C ha mostrato la minore sensibilità alle variazioni di pH e le prestazioni complessivamente più stabili. “Tutti i rivestimenti hanno presentato una durata inferiore, in condizioni di pH variabile, quando esposti a un angolo di inclinazione inferiore al rispettivo angolo di scorrimento”, hanno aggiunto i ricercatori.

I ricercatori hanno avvertito che le previsioni di durata presentate nello studio devono essere interpretate come indicatori relativi delle prestazioni dei rivestimenti in condizioni specifiche, piuttosto che come stime precise della vita utile effettiva. “In ambienti outdoor reali, la degradazione dei rivestimenti è governata dall’influenza combinata di molteplici fattori di stress ambientale”, hanno inoltre precisato.

“Il nostro approccio offre una strada per la selezione dei rivestimenti in base al clima specifico e può costituire una base per la futura modellazione degli effetti combinati dei fattori ambientali sulla affidabilità e durabilità dei moduli fotovoltaici”, ha concluso Bhaduri.

I risultati della ricerca sono stati presentati nello studio “Lifetime Prediction of Antisoiling Coatings Undergoing Degradation due to Rain“, pubblicato su Progress in Photovoltaics.

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