L’ombra che rovina i pannelli solari è una questione di dettagli

Il vantaggio dei moduli back-contact si riduce a ombreggiamenti lievi, mentre con quattro celle coperte le perdite superano il 50%

Una cella oscurata, il 12,9% di potenza persa. Con un modulo TOPCon sarebbe il triplo. Sembra il trionfo dei moduli back-contact, l’ultima frontiera del fotovoltaico. Peccato che il miracolo duri solo fino alla terza cella. È ciò che emerge da uno studio TÜV NORD di cui ha dato conto un articolo di PV Magazine lo scorso 8 luglio, e che ora costringe i produttori di pannelli a ricalibrare il messaggio commerciale. Per un installatore domestico, la domanda diventa semplice: quanto è larga l’ombra sul mio tetto?

Il numero che spiazza

Nel test condotto dai ricercatori TÜV NORD, una singola cella back-contact completamente ombreggiata manda in fumo solo il 12,9% della potenza nominale del modulo. Per un pannello TOPCon, la stessa cella oscurata costa il 33,9%, quasi tre volte tanto. La differenza sta nell’attivazione precoce dei diodi di bypass, che nei TOPCon scatta molto prima e taglia fuori un’intera porzione del pannello. L’esperimento simulava un ombreggiamento parziale su diverse sottostringhe all’interno di una stringa, usando un modello a doppio diodo che i ricercatori stessi descrivono come capace di riprodurre con precisione il comportamento dei moduli in condizioni di bassa irradianza, tenendo conto di correnti diodo, fotocorrente, resistenze elettriche ed effetti di rottura inversa. I risultati, a leggerli in fretta, sembrano un endorsement inequivocabile alla tecnologia back-contact.

Ma quel 12,9% ha un perimetro esatto. Secondo lo stesso studio, il vantaggio dei moduli BC sui TOPCon si manifesta soltanto quando tre o meno celle sono ombreggiate. È una finestra sottile, quasi un’eccezione statistica per molte installazioni reali. E il motivo per cui quel numero colpisce tanto è che ribalta un’idea consolidata: che l’ombreggiamento fosse un nemico uguale per tutti. Non lo è. Ma fino a un certo punto.

La finestra stretta del vantaggio

Quella soglia, però, è sottile come un filo. Basta che l’ombra si allarghi a quattro celle o più, e la superiorità dei moduli back-contact scompare di colpo. Lo studio TÜV NORD è netto: entrambe le tecnologie subiscono perdite di potenza attorno al 50%, un dimezzamento secco che rende irrilevante la scelta della cella. È qui che la narrazione del “modulo immune agli ombreggiamenti” si sgonfia, rivelando un’ironia che dovrebbe interessare chiunque stia per firmare un contratto di installazione.

Il meccanismo che spiega questa fragilità è stato indagato già in passato. Secondo uno studio del laboratorio statale di Trina Solar e dell’Università di Nanchang, riportato da PV Magazine India, la chiave è la tensione di rottura della cella BC: appena 5 volt, contro i 15 volt di polarizzazione negativa che servono a innescare i diodi di bypass. In pratica, la cella back-contact sopporta meglio un piccolo stress perché non fa scattare subito la protezione che isola l’intera sottostringa. Ma quando lo stress cresce, quando l’ombra si estende, quel meccanismo delicato diventa inutile. Il sistema si comporta come un interruttore che non si accende finché non lo tocchi con due dita, ma appena lo sfiori con tutta la mano scatta comunque.

Chi produce moduli back-contact ha costruito un discorso commerciale sulla resilienza all’ombra: bastano pochi pannelli parzialmente coperti da un camino, una pianta o una fila di tegole per giustificare il sovrapprezzo. I dati TÜV NORD dicono che questo discorso regge per ombreggiamenti lievissimi, quelli da una o due celle, forse tre. Il tetto di una villetta con un lucernario, una canna fumaria stretta, un’antenna. Ma su tetti più affollati, condomini o superfici su cui l’ombra si muove durante il giorno coprendo più celle in sequenza, il beneficio si azzera. E la beffa è che proprio nei contesti urbani, dove lo spazio è poco e ogni modulo deve rendere al massimo, l’ombreggiamento parziale è la norma, non l’eccezione.

Chi ci guadagna (e chi no)

Con queste carte scoperte, il gioco per i produttori cambia. Maxeon, AIKO, LONGi e SPIC sono i quattro nomi che, secondo quanto riporta la stampa di settore, stanno spingendo più forte sullo sviluppo commerciale della tecnologia back-contact. Hanno investito nell’idea che l’efficienza in condizioni reali fosse un argomento di vendita inattaccabile. Ora devono fare i conti con un dato che ridimensiona quel vantaggio a un insieme di condizioni così specifiche da essere quasi un lusso geometrico. Il consumatore finale, nel frattempo, non ha bisogno di sapere tutto dei diodi di bypass: gli basta capire che la differenza tra un modulo BC e un TOPCon, in termini di ombreggiamento, esiste solo se il suo tetto è baciato da un’ombra su misura.

Chi installa oggi deve chiedersi: vale la pena pagare di più per una tecnologia che si distingue solo in un’ombra su misura?