ENEA ha sviluppato un film per celle fotovoltaiche che migliora l'affidabilità e la durabilità dei pannelli fotovoltaici (solari). Si tratta di materiali plastici incapsulanti a base di poliolefine altamente trasparenti ai raggi UV, che permettono di sfruttare l’intero spettro solare e aumentare la resa dei moduli. I test, condotti dal Laboratorio Dispositivi Innovativi del Centro Ricerche ENEA di Portici, sono stati pubblicati sulla rivista scientifica internazionale Polymer Degradation and Stability.
Nelle sperimentazioni sono stati valutati degradazione e prestazioni di mini dispositivi fotovoltaici con diversi film tramite un processo di invecchiamento rapido, con le analisi che hanno mostrato differenze nella perdita di corrente di cortocircuito. Valeria Fiandra, ricercatrice ENEA, ha spiegato che il materiale standard EVA (etilene vinil acetato) ha avuto una perdita dell’1,4%, mentre quello incapsulato con POE (poliolefina elastomerica) ha registrato l’1,1%. È invecchiata ancora meno la TPO (poliolefina termoplastica): lo 0,2% appena, risultando la più resistente dei tre ai raggi UV.
La TPO è una macromolecola termoplastica che si lavora senza alterazioni chimiche significative. Si ammorbidisce e fonde con il calore, solidificandosi al raffreddamento, rendendola riciclabile, a differenza dell’EVA che non è riutilizzabile. La POE, composta principalmente da carbonio e idrogeno, offre stabilità chimica e termica, resistendo a calore, luce solare e umidità.
L’EVA invece è l’incapsulante più comune nei pannelli solari, forte di caratteristiche come trasparenza, resistenza UV, adesione al vetro e celle solari, e basso tasso di trasmissione del vapore acqueo. Tuttavia, il gruppo acetato nella sua struttura causa la formazione di acido acetico con l’invecchiamento, portando a corrosione, degrado e riduzione dell’efficienza dei pannelli.
Gli incapsulanti moderni proteggono le celle fotovoltaiche e i materiali di rivestimento dai raggi UV filtrandoli prima che raggiungano le celle. Contengono agenti assorbenti e antiossidanti che migliorano la stabilità contro la radiazione UV, presente anche in giornate nuvolose, al "costo" però di una minore potenza generata. I progressi recenti hanno portato a incapsulanti che combinano alta trasparenza ai raggi UV e resistenza, migliorando l’efficienza dei moduli. I produttori si concentrano su formulazioni che offrono stabilità e trasparenza, garantendo prestazioni elevate e una durata superiore ai 25 anni.
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