I moduli fotovoltaici sono progettati per durare decenni, eppure una delle cause più comuni di calo delle prestazioni passa spesso inosservata: le microfratture. Invisibili a occhio nudo e rilevabili solo attraverso i test di elettroluminescenza (EL), queste minuscole crepe nella struttura della cella possono ridurre progressivamente la produzione di energia, accorciare la vita utile del sistema e persino aumentare il rischio di incendi. Per EPC (Engineering, Procurement and Construction), installatori e proprietari di impianti, le fratture nascoste rappresentano quindi una criticità sia tecnica sia economica.
Microfratture: i rischi invisibili
Le microfratture possono formarsi nei moduli fotovoltaici in diverse fasi: durante la produzione, il trasporto, l’installazione e nel corso del funzionamento a lungo termine sotto sollecitazioni meccaniche. I loro effetti possono essere gravi:
- Perdita di potenza: le fratture interrompono il flusso di corrente, riducendo la produzione
- Correnti di dispersione: i residui di silicio ai margini della frattura possono innescare cortocircuiti locali
- Rottura della cella: le aree indebolite sono più vulnerabili a sollecitazioni esterne, con conseguente formazione di crepe visibili o guasti in circuito aperto
- Hot-spot e rischio di incendio: le zone danneggiate si surriscaldano in modo non uniforme, accelerando l’invecchiamento del modulo e aumentando i rischi per la sicurezza
Nessuna tecnologia fotovoltaica è completamente immune, ma alcune soluzioni progettuali risultano più soggette a fratturazioni rispetto ad altre.
Perché i moduli fotovoltaici TOPCon sono esposti a maggiori rischi
La tecnologia TOPCon si è affermata come standard dominante, ma il suo stesso design la rende più vulnerabile alle microfratture nascoste:
- Wafer più sottili: le celle TOPCon vengono spesso realizzate con wafer di silicio inferiori a 130 µm, riducendo la resistenza meccanica e aumentando il rischio di fratture
- Strati posteriori complessi: lo strato di ossido tunnel ultrasottile e quello in silicio policristallino tipici della TOPCon generano tensioni localizzate durante i cicli termici
- Pasta d’argento e stress da saldatura: la metallizzazione tradizionale a base di argento e le connessioni di tipo “Z” concentrano lo stress meccanico ai bordi della cella
- Minore capacità di assorbire le sollecitazioni: i moduli fotovoltaici TOPCon standard sono meno efficaci nel dissipare carichi meccanici come pressione del vento o impatto della grandine
In sintesi, la ricerca della massima efficienza ha imposto compromessi costruttivi che possono influire sulla durabilità dei moduli fotovoltaici.
Tecnologia ABC N-Type: un approccio innovativo
L’innovativa architettura dei moduli fotovoltaici AIKO ABC N-Type affronta il problema delle microfratture grazie a:
- Interconnessione robusta in rame: sostituisce la pasta d’argento, riducendo i punti di stress
- Resistenza meccanica ottimizzata: maggiore capacità portante durante trasporto, installazione e decenni di esercizio
- Miglior coefficiente di temperatura: limita lo stress termico, assicurando produzione costante anche in climi caldi
Per EPC e proprietari di impianti, ciò si traduce in minor rischio di microfratture, maggiore stabilità della produzione e ritorno sugli investimenti più affidabile.
Con l’espansione del settore fotovoltaico, la durabilità diventa cruciale quanto l’efficienza. Le tecnologie capaci di minimizzare le microfratture definiranno quali progetti manterranno i rendimenti promessi nel tempo.
Rivedendo la struttura delle celle e le modalità di interconnessione, la tecnologia ABC dimostra che è possibile combinare alta efficienza e affidabilità a lungo termine, un elemento chiave che la transizione fotovoltaica non può ignorare.