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In Breve (TL;DR)
- Le alte temperature riducono l'efficienza delle celle fotovoltaiche, ma questo fenomeno non va confuso con gli hot-spot.
- Gli hot-spot sono surriscaldamenti localizzati che possono essere favoriti da ombreggiamenti, microfessure, sporco o altri difetti e possono accelerare il degrado del modulo.
- Nuove tecnologie costruttive puntano a distribuire meglio lo stress elettrico e a limitare le temperature raggiunte in presenza di anomalie.
Estate, sole e molte ore di luce sembrerebbero le condizioni ideali per unimpianto fotovoltaico. In realtà, più caldo non significa necessariamente più energia prodotta. Le celle fotovoltaiche lavorano meglio a temperature più basse e, quando si surriscaldano, tendono a perdere parte della loro efficienza. Temperature estreme possono inoltre contribuire, nel lungo periodo, al deterioramento dei materiali.
Con ondate di calore sempre più intense diventa quindi importante considerare non soltanto quanta energia riesce a produrre un pannello, ma anche la sua capacità di funzionare in condizioni termiche difficili.
In questo scenario uno dei fenomeni da conoscere è quello degli hot-spot, ovvero punti del modulo nei quali la temperatura può diventare molto più elevata rispetto alle zone circostanti. Un problema diverso dal normale riscaldamento del pannello e che, nelle situazioni più critiche, può accelerarne il degrado.
Cosa succede ai pannelli fotovoltaici quando fa molto caldo
Un pannello esposto al sole può raggiungere temperature sensibilmente superiori a quelle dell'aria circostante. E questo ha conseguenze sulle prestazioni. Le condizioni standard utilizzate per misurare le caratteristiche dei moduli prevedono una temperatura della cella di 25 °C, ma nell'utilizzo reale questo valore viene frequentemente superato. All'aumentare della temperatura cambia infatti il comportamento elettrico delle celle: il piccolo incremento della corrente non compensa la riduzione della tensione e la potenza disponibile tende a diminuire.
Non significa che un impianto fotovoltaico smetta di funzionare durante una giornata molto calda. L'elevata disponibilità di luce può comunque portare a una produzione complessiva importante. Significa invece che la temperatura è uno dei fattori che incidono sull'efficienza del modulo. Il caldo, inoltre, non va confuso automaticamente con un problema di sicurezza. Un pannello uniformemente caldo e un hot-spot sono due fenomeni differenti.
Cosa sono gli hot-spot dei pannelli fotovoltaici
Un hot-spot è una zona circoscritta del modulo che raggiunge temperature molto superiori rispetto al resto del pannello. Può formarsi quando una cella o una sua porzione produce meno corrente delle altre.
Tra le possibili cause ci sono ombreggiamenti parziali, accumuli di sporco, microfessure e altri difetti. Poiché le celle sono collegate elettricamente, quella in difficoltà può trovarsi a dissipare energia sotto forma di calore anziché contribuire normalmente alla produzione.
Un'ombra provocata da una foglia, per esempio, non significa automaticamente che si creerà una situazione pericolosa. Il problema nasce quando determinate condizioni elettriche e costruttive portano a una forte concentrazione di calore.
Se il fenomeno è intenso o persiste nel tempo, può accelerare l'invecchiamento del modulo e danneggiarne alcuni componenti. Nei casi più severi il surriscaldamento localizzato rappresenta anche un problema di sicurezza.
Come proteggere il fotovoltaico durante le ondate di calore
La tecnologia del pannello è soltanto una parte della questione. Anche progettazione, installazione e manutenzione dell'impianto contribuiscono al comportamento del fotovoltaico nel corso degli anni.
Una corretta circolazione dell'aria dietro i moduli favorisce la dispersione del calore, mentre è importante evitare, quando possibile, ombreggiamenti localizzati e controllare periodicamente che sporco, foglie o altri elementi non interessino soltanto alcune celle.
Anche il monitoraggio della produzione può fornire indicazioni utili: cali anomali e persistenti rispetto alle prestazioni attese possono segnalare la necessità di un controllo dell'impianto. La ricerca sul fotovoltaico considera infatti temperatura operativa, ombreggiamento e accumulo di sporco tra i fattori che possono influire sulla resa e sull'affidabilità nel tempo.
Con estati sempre più calde, quindi, valutare un pannello soltanto sulla base della potenza nominale non racconta tutta la storia. Efficienza, gestione termica e capacità di limitare i surriscaldamenti localizzati diventano aspetti importanti per mantenere un impianto affidabile durante tutta la sua vita utile.
Per saperne di più: Energia elettrica, le nuove tecnologie all'insegna della sostenibilità e del risparmio energetico
Domande frequenti (FAQ)
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Il caldo può danneggiare i pannelli fotovoltaici?Temperature elevate possono ridurre l'efficienza delle celle e, se particolarmente intense o prolungate, contribuire al deterioramento dei materiali nel tempo. I pannelli sono comunque progettati per lavorare all'aperto e il semplice caldo non implica automaticamente un danno.
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Cosa sono gli hot-spot nel fotovoltaico?Sono aree circoscritte del pannello che raggiungono temperature nettamente superiori rispetto alle zone circostanti a causa di una dissipazione localizzata di energia.
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Perché si formano gli hot-spot sui pannelli solari?Possono essere associati a diversi fattori, tra cui ombreggiamento parziale, sporco, microfessure, difetti delle celle e altre condizioni che creano una disuniformità elettrica all'interno del modulo.
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Un pannello fotovoltaico può prendere fuoco per il caldo?Il caldo ambientale, da solo, non significa che un pannello prenderà fuoco. Condizioni anomale come hot-spot molto intensi o guasti possono però generare temperature elevate e rappresentare, nei casi più critici, un rischio per i materiali del modulo.
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Il fotovoltaico produce meno quando fa molto caldo?Sì, a parità di altre condizioni l'aumento della temperatura delle celle tende a ridurne l'efficienza e la potenza. Questo non significa necessariamente che l'impianto produca poco in estate, perché entrano in gioco anche irraggiamento e numero di ore di luce.
