In ambito fotovoltaico, la tecnologia evolve a ritmi incredibili. 

La continua ricerca per migliorare l’efficienza dei pannelli fotovoltaici ha portato allo sviluppo di tecnologie sempre più avanzate. Dalle prime celle al silicio cristallino, l’industria si è evoluta verso soluzioni innovative come le celle PERC, HJT e IBC, che sfruttano materiali e processi produttivi all’avanguardia. 

Queste nuove tecnologie, caratterizzate da un’efficienza di conversione superiore e una maggiore durata nel tempo, stanno ridefinendo il panorama dell’energia solare, rendendola sempre più competitiva e sostenibile. 

In questo articolo esploreremo nel dettaglio le caratteristiche e i vantaggi di queste soluzioni innovative, analizzando come stanno contribuendo a un futuro energetico più pulito e indipendente.

Quali sono i Nuovi Pannelli Fotovoltaici: le novità che rivoluzioneranno il mondo delle energie rinnovabili

Quando viene introdotta una nuova tecnologia, il suo sviluppo procede attraverso varie fasi, che comprendono l’invenzione, la ricerca e lo sviluppo della tecnologia e, infine, la sua adozione.

Quando il prodotto innovativo viene adoperato sempre da più persone, è proprio il suo utilizzo a determinare i suoi futuri sviluppi e le sue evoluzioni: nell’impiego di un determinato oggetto, ci si rende conto delle sue potenzialità, si osservano le criticità, si identificano gli aspetti che potrebbero essere oggetto di miglioramento e così via.

In questo modo, attraverso l’impiego della tecnologia, la ricerca e lo sviluppo possono continuare il loro incessante lavoro, sempre alla ricerca di nuove soluzioni finalizzate a rendere sempre migliore ciò che già è presente sul mercato.

Questo è anche il caso dei pannelli fotovoltaici, che dagli anni 90 ad oggi, hanno conosciuto diverse tappe del loro sviluppo.

Nel lungo percorso, che consente oggi agli impianti fotovoltaici di garantire efficienza, convenienza, durata e sostenibilità economica, possiamo identificare tre fasi:

1. La prima, ovvero quella che ha visto l’arrivo sul mercato dei primi pannelli fotovoltaici realizzati in silicio. 

Parliamo di oltre un trentennio fa, quando il fotovoltaico rappresentava ancora una tecnologia ai suoi albori e presentava dei costi molto più elevati, a fronte di un’efficienza molto inferiore rispetto a quella attuale. In quel periodo, infatti, un pannello fotovoltaico riusciva a catturare solo il 40% della radiazione solare a cui era esposto. Tuttavia, come abbiamo detto, senza questo punto di partenza, il fotovoltaico non avrebbe conosciuto la diffusione capillare a cui assistiamo oggi.

2. La seconda fase ha posto l’attenzione sulla questione dei costi. 

Sempre nell’ottica di apportare miglioramento alla tecnologia esistente, la ricerca si è chiesta quale potesse essere la soluzione per ridurre i costi di produzione, riducendo in questo modo anche il costo complessivo dell’impianto. Questa è giunta con l’introduzione dei pannelli fotovoltaici a film sottile, che permettevano di ridurre la quantità di silicio adoperato, riducendo così i costi. I pannelli in silicio amorfo sono ancora oggi adoperati in tutte quelle situazioni che richiedono particolare versatilità del materiale, in quanto, come vedremo nel paragrafo dedicato ai diversi tipi di pannelli fotovoltaici, le sue caratteristiche principali solo proprio la leggerezza e l’elasticità, che consentono di adattarsi agli edifici che presentano forme particolari, che non permetterebbero di ottenere un risultato estetico accettabile, utilizzando i pannelli tradizionali in silicio.

3. La terza fase ha contribuito a migliorare l’efficienza complessiva dei nuovi pannelli fotovoltaici, aumentando la capacità di conversione delle celle solari. Questo risultato si è ottenuto attraverso la sovrapposizione di materiali conduttori disposti su più strati, consentendo di concentrare le radiazioni solare su superfici più piccole, in modo da aumentare la quantità di luce disponibile, a parità di superficie.

In questo modo, la tecnologia riesce a garantire un’efficienza maggiore: i nuovi pannelli fotovoltaici di ultima generazione riescono a garantire un rendimento fino al 25%. 

Cosa è cambiato in oltre 30 anni: differenza tra i vecchi e i nuovi pannelli fotovoltaici

Dal primo impianto fotovoltaico installato in Italia – correva l’anno 1979 – a oggi, sono stati fatti enormi passi verso soluzioni di installazione sempre più vantaggiose e convenienti.

Quali sono dunque le differenze tra i pannelli fotovoltaici della prima generazione e quelli di oggi? Perché è diventato così conveniente installare un impianto fotovoltaico? 

A rendere più democratico l’accesso alle energie rinnovabili ha senza dubbio contribuito al miglioramento delle tecnologie, che ha fatto la parte del leone nella riduzione dei costi.

In effetti, i pannelli di vecchia generazione, prevalentemente in silicio policristallino, offrivano un buon rapporto qualità-prezzo ma presentavano limiti in termini di efficienza e durata; i nuovi pannelli, spesso in silicio monocristallino o con tecnologie più avanzate come le celle PERC o le eterogiunzioni, hanno superato questi limiti. In termini di efficienza, infatti, i pannelli moderni convertono una percentuale significativamente maggiore della radiazione solare in elettricità, tipicamente dal 15% al 22%, rispetto al 14-15% dei modelli più vecchi. Questa maggiore efficienza si traduce in una produzione energetica più elevata a parità di superficie installata, riducendo i costi energetici a lungo termine. 

Inoltre, i nuovi pannelli sono progettati per resistere meglio alle condizioni atmosferiche e hanno una durata di vita stimata superiore, spesso oltre 25 anni, garantendo un ritorno sull’investimento più rapido. 

Per quanto riguarda i costi, sebbene l’investimento iniziale per i pannelli di nuova generazione sia leggermente superiore, il costo per watt è diminuito drasticamente negli ultimi anni, grazie alle economie di scala e alle innovazioni tecnologiche. 

In generale i risparmi energetici generati da un impianto fotovoltaico più efficiente compensano rapidamente la spesa iniziale. 

Un’altra importante implementazione è riscontrabile in termini di estetica: i pannelli di ultima generazione sono spesso più sottili e discreti, integrandosi meglio nei tetti e nelle facciate degli edifici. Senza contare che le nuove tecnologie consentono di realizzare pannelli fotovoltaici flessibili e trasparenti, aprendo la strada a nuove applicazioni e a un’integrazione più armoniosa dell’energia solare nell’ambiente costruito.

Vediamo nel dettaglio i vantaggi, guardando ai materiali, all’efficienza, alla durata e ai costi

• Materiali: i pannelli di vecchia generazione utilizzavano principalmente il silicio policristallino, caratterizzato da una struttura cristallina meno ordinata, che limitava l’efficienza. I nuovi pannelli, invece, sfruttano il silicio monocristallino, con una struttura cristallina più pura e ordinata, che permette una maggiore efficienza di conversione. Inoltre, tecnologie come le celle PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) e le eterogiunzioni, che combinano diversi materiali semiconduttori, hanno ulteriormente migliorato le prestazioni. 
• Efficienza: l’efficienza di un pannello fotovoltaico indica la capacità di convertire la radiazione solare in elettricità. I nuovi pannelli, grazie a materiali più avanzati e a tecniche di produzione più sofisticate, hanno un’efficienza più elevata, consentendo di produrre una maggiore quantità di energia in un’area più piccola. L’efficienza ha raggiunto percentuali tali da consentire la diffusione del fotovoltaico anche in ambito aziendale: sono sempre di più le attività che passano al fotovoltaico. Ne parliamo meglio in questo articolo dedicato al fotovoltaico aziendale.
• Durata: la durata di vita di un pannello fotovoltaico è un fattore fondamentale per valutare la sua convenienza economica. I nuovi pannelli, grazie a materiali più resistenti e a una migliore progettazione, hanno una durata di vita stimata superiore, spesso garantita dal produttore per 25 o più anni.
• Costi: il costo dei pannelli fotovoltaici è diminuito drasticamente negli ultimi anni, grazie alle economie di scala, alle innovazioni tecnologiche e alle politiche di sostegno alle energie rinnovabili. I nuovi pannelli, pur avendo un costo iniziale leggermente superiore, offrono un migliore ritorno sull’investimento grazie alla maggiore efficienza e alla durata nel tempo.
• Estetica e flessibilità: I nuovi pannelli fotovoltaici sono disponibili in diverse forme e dimensioni, consentendo una maggiore integrazione architettonica. Inoltre, esistono pannelli fotovoltaici flessibili e trasparenti, che possono essere utilizzati per applicazioni innovative, come le facciate degli edifici o le coperture dei veicoli elettrici.

La sempre crescente diffusione del fotovoltaico in Italia

Il 2024 si è confermato un anno di grande crescita per il settore fotovoltaico italiano, facendo registrare un significativo aumento della potenza installata, sia da parte di privati che di aziende. Sebbene il numero totale di nuovi impianti sia leggermente diminuito rispetto all’anno precedente, la potenza complessiva generata è cresciuta in modo considerevole, grazie soprattutto alla diffusione di impianti di grandi dimensioni, in grado di produrre grandi quantità di energia pulita. Questo trend è particolarmente evidente nel settore industriale e commerciale, dove le aziende stanno investendo sempre più nell’energia solare per ridurre i costi energetici e diminuire la propria impronta ambientale.

Questo è dovuto indubbiamente ai numerosi vantaggi derivanti dall’implementazione tecnologica dei nuovi pannelli fotovoltaici, come vedremo meglio nei seguenti paragrafi.

Come Scegliere il Pannello Fotovoltaico Giusto: La Guida all’acquisto

La scelta del pannello fotovoltaico più adatto alle proprie esigenze dipende da diversi fattori, tra cui l’ambiente di installazione, le dimensioni dell’impianto e il budget disponibile. Come abbiamo già accennato nel corso dei paragrafi precedenti, la tecnologia ha permesso di sviluppare pannelli sempre più efficienti, durevoli e performanti.

Oltre alla qualità generale dei componenti, che è notevolmente migliorata rispetto al passato, garantendo una reale convenienza dell’investimento, l’evoluzione tecnologica consente oggi di disporre di diverse tipologie di pannelli, in grado di adattarsi alle diverse esigenze dei consumatori.

Nei paragrafi che stai per leggere, parleremo delle tre principali tipologie di pannelli fotovoltaici – monocristallini, policristallini e a film sottile – soffermandosi sulle caratteristiche specifiche che rendono ciascuna tipologia più indicata per determinate applicazioni.

Pannelli fotovoltaici monocristallini

I pannelli monocristallini sono realizzati con celle fotovoltaiche prodotte da un unico cristallo di silicio ad alta purezza, caratteristica che conferisce loro un’elevata efficienza: dal 15 al 20%, valore che per I pannelli di nuova generazioni anche prestazioni superiori si avvicina anche al 23-25%.

Grazie alla loro struttura omogenea, i pannelli monocristallini offrono prestazioni ottimali anche in condizioni di scarsa illuminazione e sono particolarmente indicati per impianti di grandi dimensioni o in zone con elevata radiazione solare. 

Tra gli svantaggi: la loro produzione è più complessa e costosa rispetto ad altri tipi di pannelli, rendendoli più costosi di tutti gli altri.

Tuttavia, la loro maggiore efficienza li rende una soluzione ideale per chiunque abbia esigenze di ottimizzare lo spazio disponibile sul proprio tetto: a parità di superficie, sono più performanti e consentono di occupare meno spazio, rispetto ai policristallini, di cui stiamo per parlare.

Nota: per darti qualche riferimento numerico, considera che per produrre 1 kW di potenza occorrono circa 6 mq di pannelli monocristallini, contro gli 8 mq dei policristallini.

Pannelli fotovoltaici policristallini

I pannelli policristallini sono realizzati con celle fotovoltaiche composte da più cristalli di silicio, che conferiscono loro un aspetto più granulare rispetto ai pannelli monocristallini. Questa tipologia di pannelli offre un buon compromesso tra efficienza (14 – 16%) e costo, risultando più economica dei monocristallini pur mantenendo un buon livello di prestazioni. Per questo, sono la scelta consigliata per una vasta gamma di applicazioni, sia residenziali che commerciali, e sono particolarmente indicati per installazioni in zone con ombreggiamenti parziali, grazie alla loro maggiore tolleranza alle variazioni di intensità luminosa.

Pannelli fotovoltaici a film sottile

Dei pannelli a film sottile abbiamo parlato nel paragrafo introduttivo, quando abbiamo suddiviso l’evoluzione dei pannelli fotovoltaici in tre fasi: sono i moduli di seconda generazione, pensati per essere più leggeri e meno costosi.

Infatti, sono realizzati depositando uno strato molto sottile di materiale semiconduttore su un supporto flessibile, come il vetro o il metallo: in questo modo si ottengono pannelli più leggeri e sottili rispetto ai tradizionali pannelli cristallini, rendendoli ideali per l’integrazione architettonica e per applicazioni in spazi ristretti. 

I pannelli a film sottile sono particolarmente indicati per la produzione di energia elettrica a bassa temperatura e in condizioni di luce diffusa, come ad esempio negli edifici con orientamento nord. Tuttavia, presentano un’efficienza che si aggira intorno al 6%: davvero molto bassa, se confrontata ai pannelli monocristallini e policristallini.

Come scegliere i tuoi pannelli fotovoltaici in 3 step

Di seguito, tracciamo una lista di step indispensabili per scegliere i pannelli fotovoltaici più adatti alle tue esigenze.

Abbi cura di dimensionare correttamente il tuo impianto fotovoltaico

Prima di capire quali siano i pannelli fotovoltaici più performanti, devi partire dal corretto dimensionamento del tuo impianto: in altre parole, bisogna capire quanto dovrà essere potente il tuo impianto, per soddisfare le tue esigenze energetiche.

Che, tradotto in soldoni, vuol dire conoscere il tuo fabbisogno energetico annuo.

Per iniziare, puoi iniziare a consultare le tue bollette della luce degli ultimi dodici mesi: sarà proprio il tuo consumo energetico, a suggerirti quanto dovrà essere potente il tuo impianto.

Questo dato va messo in relazione con altri dati imprescindibili, che vediamo di seguito.

Irraggiamento, orientamento e inclinazione del tetto

L’efficienza di un impianto fotovoltaico è strettamente legata all’irraggiamento solare, all’orientamento e all’inclinazione del tetto. 

Il primo – l’irraggiamento solare – rappresenta la quantità di energia solare che raggiunge una determinata superficie in un dato periodo di tempo. Si tratta di un dato che varia in base alla latitudine e che ha un notevole impatto sul rendimento dei pannelli fotovoltaici: considera che lo stesso pannello fotovoltaico installato a Palermo e a Roma produce in un anno un diverso quantitativo di energia. Questo dato, dunque, è molto importante nella fase di progettazione, poiché influenza non solo il dimensionamento complessivo dell’impianto, ma anche la tipologia di pannello scelta.

L’orientamento ideale del tetto è verso sud, in modo da garantire il massimo irraggiamento durante tutto l’arco dell’anno, mentre l’inclinazione ottimale, varia a seconda della latitudine e delle stagioni: generalmente si considera un angolo compreso tra 30° e 45° rispetto all’orizzonte. 

Nota: Esistono i cosiddetti “inseguitori solari”, che permettono di inclinare i pannelli fotovoltaici in base alla direzione dei pannelli solari.

L’importanza del sopralluogo sul tetto

In fase di progettazione, è importante analizzare accuratamente il sito di installazione. 

Un sopralluogo sul tetto è fondamentale prima di procedere all’installazione di un impianto fotovoltaico, al fine di valutare attentamente le caratteristiche del tetto: non soltanto l’orientamento e l’inclinazione, che abbiamo appena visto, ma anche la presenza di ombreggiamenti e lo spazio effettivamente disponibile per posizionare i pannelli.

In particolare, la grandezza del tetto influisce direttamente sulla scelta dei moduli fotovoltaici: tetti più ampi permettono di installare un maggior numero di pannelli e di generare una quantità di energia elettrica più elevata. In alcune situazioni, ad esempio, si può optare per la scelta dei nuovi pannelli fotovoltaici ad alta efficienza, che consentono di ottimizzare lo spazio, senza rinunciare alla potenza.

Nuovi Pannelli Fotovoltaici: come vengono installati?

Finora abbiamo avuto modo di comprendere come la scelta dei pannelli fotovoltaici sia il frutto di un’attenta analisi preliminare e di un lavoro di progettazione scrupoloso, che tenga conto di una moltitudine di fattori. 
A tal proposito, visto che si tratta di un’operazione complessa, che richiede un approccio multifattoriale, e visto che da queste scelte dipenderanno l’efficienza e la durata del tuo impianto fotovoltaico, ti raccomandiamo di affidarti a professionisti qualificati ed esperti, in grado di comprendere appieno le tue esigenze e metterle adeguatamente in relazione a tutte le variabili del caso. 

Detto questo, di seguito ti spiegheremo come avviene, step by step, l’installazione dei pannelli fotovoltaici.

Premesso, dunque, tutto il lavoro di analisi e progettazione, una volta stabilito dimensionamento e caratteristiche specifiche del sito di installazione, si procede con la richiesta di autorizzazioni. 

I permessi necessari per l’installazione di pannelli fotovoltaici

Fino ad alcuni anni fa, per l’installazione di impianti fotovoltaici, era necessario richiedere una serie di permessi e autorizzazioni. 

Oggi, grazie al decreto legge 17/2022, le procedure sono state finalmente semplificate grazie al Decreto Legge 17/2022. 

Considera che l’installazione di impianti fotovoltaici fino a 200 kW è considerata un intervento di manutenzione ordinaria e rientra nell’edilizia libera. Quindi, nella maggior parte dei casi, basta compilare il modello unico semplificato e inviarlo al gestore di rete competente per avviare i lavori. 

Non mancano alcune eccezioni a questa regola: ad esempio, gli impianti installati in zone sottoposte a vincoli paesaggistici, come centri storici o aree protette, potrebbero richiedere autorizzazioni specifiche. 

La pulizia del tetto

Una volta ottenuto inviate le richieste di autorizzazioni, si inizia dalla preparazione del tetto, che deve essere pulito a fondo per garantire un ottimo contatto con i pannelli. Non è superflua l’attenta verifica dello stato delle tegole e delle guaine, provvedendo alla riparazione di eventuali danneggiamenti, al fine di evitare infiltrazioni nel corso del tempo. 

A seconda delle esigenze, si può prendere in considerazione l’aggiunta di un ulteriore strato isolante per migliorare l’efficienza energetica dell’edificio.

Il montaggio dei supporti

Successivamente, si procede con il montaggio dei supporti. La scelta dei supporti dipende dalla forma del tetto e dal tipo di pannello. Questi vengono fissati saldamente al tetto e livellati con precisione per garantire la massima efficienza dei pannelli.

La posa dei pannelli fotovoltaici e dell’inverter

Una volta installati i supporti, finalmente si passa al posizionamento dei pannelli fotovoltaici, che vengono collegati elettricamente tra loro e all’inverter. Gli installatori saranno molto attenti a rispettare le polarità e utilizzare connettori di alta qualità, sigillando accuratamente ogni giunzione per proteggerla dagli agenti atmosferici. 

Successivamente viene installato l’inverter, altro componente essenziale dell’impianto, che converte la corrente continua prodotta dai pannelli in corrente alternata utilizzabile in casa. Infine, viene instaurato il collegamento finale al quadro elettrico principale dell’edificio, dove viene installato un contatore bidirezionale per monitorare l’energia prodotta e consumata.

Dopo i test, per verificare che tutto funzioni correttamente, si procede alla programmazione della manutenzione e ai vari consigli degli installatori, che indicano come monitorare nel tempo il corretto funzionamento dell’impianto.

Nuovi pannelli fotovoltaici: come monitorarli per farli durare a lungo

La manutenzione regolare dei pannelli fotovoltaici rappresenta un minimo investimento, in termini di tempo e cura, che ti consente di garantirti la loro massima efficienza e la loro durata nel tempo, limitando guasti e malfunzionamenti.

Oltre alla pulizia periodica dei pannelli per rimuovere sporco e detriti, anche un monitoraggio costante delle prestazioni dell’impianto si rivela molto utile per controllare lo “Stato di salute” dei pannelli fotovoltaici: grazie a sistemi di monitoraggio avanzati, è possibile tenere traccia della produzione energetica, individuare eventuali anomalie e intervenire tempestivamente in caso di guasti, anche da remoto.

Per quel che concerne la manutenzione dell’impianto fotovoltaico, ti consigliamo di non sottovalutare l’importanza di una buona manutenzione ordinaria: dei semplici controlli periodici ti permetteranno di verificare le condizioni generali dell’impianto e di prevenire eventuali problemi. Oltre alla pulizia dei pannelli, è importante ispezionare visivamente i connettori, i cavi, l’inverter e i sistemi di fissaggio, verificando l’assenza di danni o ossidazioni.

In caso di guasti o malfunzionamenti più gravi, dovrai invece contattare il tuo tecnico di fiducia, per richiedere un intervento di manutenzione straordinaria: il professionista sarà in grado di stabilire se procedere con la riparazione o con la sostituzione di componenti danneggiati. La manutenzione straordinaria può rivelarsi indispensabile, ad esempio, nel caso dell’inverter guasto o se si identifica un pannello danneggiato dalla grandine.

Un consiglio: le zone con condizioni climatiche particolarmente aggressive, come quelle costiere o montane, richiedono una manutenzione più frequente a causa dell'esposizione a elementi come salsedine, sabbia e forti venti.

Domande frequenti sui nuovi pannelli fotovoltaici