Efficienza e resa energetica: Quale tecnologia conviene di più?
L’efficienza energetica è uno dei fattori chiave nella scelta di un impianto fotovoltaico, soprattutto in un mercato in continua evoluzione come quello delle energie rinnovabili.
Tra le tecnologie più avanzate per la produzione di pannelli solari, le celle IBC (Interdigitated Back Contact) e HJT (Heterojunction Technology) si sono affermate come soluzioni di alta efficienza.
Confronto dell’efficienza energetica tra IBC e HJT
Le celle solari IBC e HJT rappresentano due approcci innovativi per massimizzare la conversione dell’energia solare.
- Tecnologia IBC: Le celle IBC sono caratterizzate da un design che elimina i contatti frontali, spostandoli interamente sul retro della cella. Questo permette di ottenere una maggiore area attiva sulla superficie esposta alla luce, riducendo le perdite per ombreggiamento e aumentando l’efficienza complessiva. Le celle IBC vantano solitamente efficienze che possono superare il 23-24% in condizioni ottimali, risultando ideali per impianti in spazi limitati o in applicazioni dove l’estetica è importante.
- Tecnologia HJT: Le celle HJT, invece, combinano il silicio cristallino con strati sottili di silicio amorfo, sfruttando il meglio dei due mondi. Questa configurazione permette di ottenere elevate efficienze, con valori che possono anch’essi raggiungere o superare il 23%, grazie a una migliore gestione delle perdite termiche e a una minore resistenza interna. Inoltre, la tecnologia HJT ha il vantaggio di una migliore performance in condizioni di alte temperature.
Performance in condizioni reali
Quando si analizzano le performance dei pannelli solari, non basta considerare l’efficienza teorica; è fondamentale esaminare come le celle si comportano in condizioni reali, dove fattori come l’ombreggiamento, le temperature elevate e le angolazioni della luce possono influire notevolmente sulla produzione di energia.
Ombreggiamento
Il fenomeno dell’ombreggiamento rappresenta una sfida comune per qualsiasi impianto fotovoltaico.
- IBC: Grazie alla loro struttura priva di contatti frontali, le celle IBC riducono le perdite dovute all’ombreggiamento parziale. Tuttavia, anche queste celle possono risentire dell’ombra se intere sezioni dell’impianto sono coperte.
- HJT: Le celle HJT, pur essendo anch’esse sensibili all’ombreggiamento, mostrano una resilienza maggiore in termini di raccolta della luce, soprattutto grazie alla loro capacità di convertire anche la luce diffusa in energia.
Temperature elevate
Le alte temperature possono influire negativamente sulla resa dei moduli fotovoltaici, riducendo l’efficienza.
- IBC: Le celle IBC offrono una buona performance a temperatura ambiente, ma possono vedere un leggero calo di efficienza se esposte a condizioni termiche estreme, a causa delle perdite resistive.
- HJT: Le celle HJT, grazie alla loro struttura ibrida, gestiscono meglio il calore. La presenza dello strato amorfo aiuta a mantenere una migliore stabilità termica, rendendole più adatte a climi caldi e condizioni operative in cui le temperature raggiungono livelli elevati.
Angolazioni della luce
Anche l’angolo di incidenza della luce solare è un altro fattore cruciale.
- IBC: Il design IBC consente una migliore raccolta della luce su una superficie completamente libera da contatti, ottimizzando l’efficienza anche quando la luce non arriva in modo diretto.
- HJT: Le celle HJT beneficiano di un’elevata risposta in condizioni di luce diffusa e possono offrire prestazioni comparabili, anche quando l’angolo di incidenza non è ideale.
Durata e degrado nel tempo: LID e PID
Nel lungo termine, la durabilità di un impianto fotovoltaico dipende molto dalla capacità delle celle di mantenere alte le prestazioni, nonostante i processi di degradazione.
Due dei principali fenomeni che influenzano questo aspetto sono il LID (Light Induced Degradation) e il PID (Potential Induced Degradation).
Light Induced Degradation (LID)
Il LID è un fenomeno per cui le celle solari subiscono una diminuzione delle prestazioni nei primi giorni o settimane dopo l’esposizione alla luce.
- IBC: Le celle IBC, grazie al loro design ottimizzato, tendono a mostrare una resistenza maggiore al LID. L’assenza di contatti frontali minimizza l’area soggetta a questo tipo di degrado, garantendo una stabilità maggiore nelle prestazioni iniziali.
- HJT: Anche le celle HJT beneficiano di un basso tasso di LID, soprattutto grazie all’eterogiunzione che riduce le perdite di energia nei primi utilizzi. Questo le rende particolarmente interessanti per progetti che richiedono un’alta affidabilità fin dal primo giorno.
Potential Induced Degradation (PID)
Il PID è un fenomeno legato alle differenze di potenziale che possono verificarsi tra la cella solare e il telaio metallico, causando una perdita di efficienza.
- IBC: Le celle IBC, per via della loro configurazione con contatti posteriori, sono meno esposte ai rischi di PID, poiché i contatti elettrici non si trovano sulla superficie esposta alla tensione ambientale.
- HJT: Anche le celle HJT mostrano una buona resistenza al PID, grazie all’uso di strati di silicio amorfo che isolano efficacemente la cella dai potenziali agenti esterni. Ciò le rende adatte per installazioni in ambienti particolarmente esposti a variazioni di potenziale.
Quale tecnologia conviene di più?
Scegliere tra celle solari IBC e HJT dipende dalle specifiche esigenze del progetto e dalle condizioni operative in cui l’impianto verrà installato.
Entrambe le tecnologie stanno guadagnando terreno nel mercato fotovoltaico grazie ai continui investimenti in ricerca e sviluppo e all’espansione della produzione industriale.
In ogni caso, sia le IBC che le HJT rappresentano il futuro del fotovoltaico, con innovazioni continue che promettono ulteriori miglioramenti in termini di efficienza, durabilità e sostenibilità.
