C'è una nuova sfida tecnologica per l'industria del fotovoltaico: il cambiamento climatico. L'estate 2026 sta mettendo l'Europa in forte difficoltà, con una serie di ondate di calore sempre più frequenti e intense che mettono al limite le nostre infrastrutture. Comprese quelle energetiche: le reti, certo, ma anche gli impianti fotovoltaici.
Le condizioni climatiche estreme costringono infatti a una riflessione sulle strategie di monitoraggio e manutenzione, che devono mitigare i rischi tecnici e preservare la produzione energetica nel lungo periodo. E porterà anche i produttori di moduli ad alzare l'asticella della qualità, introducendo dei modelli capaci di garantire prestazioni elevate anche in condizioni di estremo calore, evitando il rischio di malfunzionamenti.
Un problema che non riguarda più solo le aree desertiche o mediterranee, ma che è ormai attuale anche in Europa centrale, nel Regno Unito e sulle coste del Mare del Nord e del Baltico.
L'impatto fisico delle temperature elevate sugli impianti fotovoltaici
Le fonti rinnovabili contano ormai per il 47% della produzione di energia elettrica in Italia, per circa 128 TWh. Il 34,6% origina dal fotovoltaico: è quindi evidente che la questione delle temperature elevate è cruciale per la sicurezza energetica del Paese (tra l'altro, un ulteriore 32,3% di energia rinnovabile proviene dall'idroelettrico e i prolungati periodi di siccità costringeranno a una riflessione anche sulla gestione della risorsa idrica).
Tornando al fotovoltaico, l'aumento della temperatura di esercizio riduce la tensione di circuito aperto, penalizzando la potenza nominale erogata aumentando le perdite. Questo fenomeno, misurabile tecnicamente, impone un'attenta analisi nelle fasi di progettazione degli impianti a terra.
Un parametro a cui prestare attenzione è il coefficiente di temperatura, che rappresenta l'indice di sensibilità di un modulo rispetto ai superamenti del valore standard di 25°C. In futuro, per i progettisti sarà sempre più essenziale poter contare su componenti con coefficienti ottimizzati per garantire che la producibilità stimata nei business plan si discosti minimamente dai valori reali riscontrati in esercizio.
Naturalmente, la temperatura dell'aria circostante è ben diversa da quella che viene effettivamente raggiunta dalla giunzione di silicio. Per effetto dell'irraggiamento solare e in base alle condizioni di installazione, la temperatura a cui viene sottoposto un modulo solare è anche di decine di gradi più elevata di quella segnalata dalla centralina meteorologica.
Rischi di sicurezza e integrità strutturale dei componenti
Le ondate di calore mettono a dura prova anche l'integrità strutturale e la sicurezza elettrica degli impianti fotovoltaici, anche per effetto delle sollecitazioni cicliche dovute alle escursioni termiche stagionali sempre più marcate: non dimentichiamoci che il riscaldamento globale si traduce in fenomeni meteorologici sempre più estremi. A una estate rovente può quindi seguire un inverno particolarmente rigido.
Ecco quindi che la dilatazione termica dei conduttori in rame e delle morsettiere metalliche può allentare le giunzioni, innescando archi elettrici pericolosi. Oppure pensiamo ai fogli di backsheet e agli strati di EVA (Etilene Vinil Acetato), che subiscono processi di invecchiamento accelerato a temperature elevate.
Questi fenomeni riducono le proprietà isolanti, esponendo il modulo a correnti di dispersione verso terra.
Il problema è particolarmente attuale per gli impianti più datati, in cui gli strati protettivi potrebbero essersi usurati, con un maggiore aumento dei rischi di isolamento difettoso.
In futuro, gli impianti dovranno integrare sistemi di monitoraggio avanzati per rilevare precocemente qualunque anomalia.
La gestione termica degli inverter in contesti critici
L'inverter è particolarmente sensibile alle condizioni di esercizio. In caso di temperature eccessive, possono attivarsi meccanismi di protezione che includono anche un temporaneo stop al dispositivo, in modo da prevenire danni permanenti all'impianto. Ma, naturalmente, questo interrompe la produzione.
Ecco quindi che già in fase di progettazione occorrerà efficientare il più possibile lo scambio termico con l'ambiente, per evitare surriscaldamenti e garantire la massima efficienza operativa. Questo può includere l'uso di dissipatori di calore più grandi, ventole di raffreddamento attive o passive, e un posizionamento strategico dell'inverter per massimizzare la circolazione dell'aria.
Strategie di manutenzione preventiva
Le attuali pratiche di esercizio degli impianti fotovoltaici integrano già strumenti diagnostici per minimizzare i tempi di fermo macchina. La prevenzione diventerà l'imperativo per i prossimi anni: individuare le deriva termiche precocemente, tutelando il valore dell'investimento, e adottare un approccio proattivo che utilizzi anche i dati metereologici per ottimizzare la gestione degli impianti e la loro resilienza.
L'uso di droni dotati di sensori IR permette già di mappare le anomalie termiche dell'intero campo fotovoltaico. L'utilizzo di queste tecnologie di screening evidenzia i moduli con hotspot latenti che richiedono sostituzione immediata e diventerà ancora più utile in futuro.
Anche la pulizia del dei pannelli è fondamentale per mantenere l'efficienza e prevenire surriscaldamenti: lo sporco superficiale funge infatti da isolante termico e impedisce al modulo di raffreddarsi efficacemente tramite convezione.
I dati telemetrici in tempo reale permettono di elaborare modelli di comportamento attesi, individuando eventuali scostamenti che consentono di intervenire prima che un guasto totale comprometta l'efficienza dell'impianto.
Eventuali scostamenti indicano criticità che permettono ai gestori di intervenire tempestivamente senza attendere il guasto totale.
Tecnologie e soluzioni costruttive per contrastare l'eccesso di calore
Il settore del fotovoltaico sta lavorando per individuare materiali e tecnologie che offrono prestazioni superiori anche in climi torridi: la ricerca si concentra al momento sull'aumento della tolleranza termica di ogni singolo componente del sistema.
La selezione di celle HJT o N-Type, ad esempio, permette di mantenere alta l'efficienza di conversione anche in condizioni di irraggiamento elevato. Anche il design del sistema di montaggio gioca un ruolo cruciale nella dissipazione del calore: un'intercapedine tra pannello e superficie di posa facilita il moto convettivo dell'aria, garantendo un raffreddamento continuo dei moduli.
Infine, l'applicazione di materiali ad alto albedo attorno al sito di installazione riduce la temperatura di fondo: questa strategia ormai ben documentata in ambito industriale concorre al raffreddamento passivo del campo fotovoltaico.
Le soluzioni di AIKO ABC
I moduli fotovoltaici ABC di AIKO, ad esempio, sono i primi al mondo ad aver ottenuto la certificazione “PV Module Anti-Ignition Hazard” rilasciata da TÜV Rheinland. Nell’ambito delle condizioni di prova più rigorose introdotte da TÜV Rheinland, i moduli ABC hanno registrato temperature nei punti caldi (hot-spot) inferiori di oltre il 35% rispetto ai moduli TOPCon, dimostrando una maggiore capacità di ridurre i rischi termici associati ai fenomeni di surriscaldamento localizzato.
Oltre a questa certificazione, la tecnologia ABC è progettata per evitare che la temperatura degli hot-spot superi i 100 °C nelle condizioni operative previste, contribuendo a ridurre gli eccessivi stress termici e a mitigare i potenziali rischi di innesco.
