Il Centro ENEA di Portici (Napoli) ha recentemente annunciato lo sviluppo di materiali innovativi volti a proteggere i pannelli fotovoltaici da umidità e raggi ultravioletti. La ricerca, pubblicata su ScienceDirect, mostra risultati preliminari molto promettenti, evidenziando come durabilità e resistenza ai raggi ultravioletti possano essere ulteriormente migliorate con l’aggiunta di additivi appropriati. “I test preliminari pubblicati su ScienceDirect sono molto incoraggianti e mettono anche in evidenzia che durabilità e resistenza ai raggi ultravioletti di questi nuovi film incapsulanti possono migliorare ulteriormente aggiungendo nella formulazione additivi appropriati”, spiega Valeria Fiandra, ricercatrice del Laboratorio ENEA Dispositivi innovativi e coautrice dello studio insieme ai colleghi Lucio Sannino, Concetta Andreozzi, Giovanni Flaminio (Laboratorio Energia e Data Science) e Michele Pellegrino (Sezione Metodologie, Approcci e Strumenti per l’analisi della Sostenibilità delle Tecnologie Energetiche).
Il ruolo dei film incapsulanti
Secondo una nota rilasciata dall’ENEA, i film incapsulanti sono materiali polimerici-plastici utilizzati per rivestire e isolare le celle fotovoltaiche dall’aria e dall’umidità. Questi materiali giocano un ruolo fondamentale nella tecnologia fotovoltaica, poiché garantiscono l’integrità strutturale delle celle, prevenendo il loro danneggiamento e formando una barriera contro l’umidità. In questo modo, assicurano affidabilità e durata nel tempo del modulo fotovoltaico, proteggendolo dal degrado causato da agenti atmosferici, luce e ossigeno.
Criticità dell’EVA e alternative promettenti
Attualmente, l’Etilene Vinil Acetato (EVA) è l’incapsulante più utilizzato nei moduli fotovoltaici grazie alla sua eccellente trasmissione della luce solare, migliorata dalla presenza di additivi che ne ottimizzano le proprietà ottiche e chimiche. Tuttavia, l’EVA presenta alcune criticità: durante la vita del modulo, subisce una degradazione chimica causata da radiazione ultravioletta, alte temperature e agenti atmosferici, che porta alla formazione di acido acetico. Questo acido corrosivo danneggia le celle e deteriora il modulo nel tempo.
“Per far fronte alle criticità dell’EVA, la nostra attenzione si è focalizzata su materiali alternativi il cui invecchiamento avvenga senza sviluppo di acido acetico. Tra questi c’è un’altra tipologia di materiali plastici, le poliolefine, che hanno caratteristiche molto interessanti: rispetto all’EVA comunemente utilizzato, hanno maggiore stabilità termica (fino a 400 °C rispetto ai 300 °C dell’EVA), migliore resistenza alla degradazione da raggi UV e una migliore barriera contro l’umidità”, sottolinea Fiandra.
Sostenibilità e riciclabilità
Un altro vantaggio dei nuovi materiali sviluppati è la loro riciclabilità. Possono essere lavorati e riciclati più volte, facilitando il disassemblaggio della struttura del modulo a fine vita e permettendo il recupero di materiali valorizzabili e riciclabili. Questo miglioramento contribuisce alla sostenibilità economica e ambientale di tutto il ciclo di vita del modulo fotovoltaico.
“Nel complesso, abbiamo rilevato che la scelta delle poliolefine come incapsulanti fotovoltaici alternativi rappresenta un buon compromesso tra proprietà ottiche, resistenza termica alle alte temperature, trasparenza e resistenza al foto invecchiamento. Con la nostra attività – conclude la ricercatrice ENEA – vogliamo fornire alle aziende uno strumento utile alla scelta del film incapsulante più adatto per la fabbricazione di moduli con elevate prestazioni, durevoli nel tempo”.
La ricerca del Centro ENEA di Portici rappresenta un significativo passo avanti nella protezione e sostenibilità dei pannelli fotovoltaici. Grazie a questi nuovi materiali, si prospetta un futuro in cui i moduli fotovoltaici saranno più resistenti, duraturi e riciclabili, contribuendo in maniera decisiva alla diffusione dell’energia solare come fonte rinnovabile e sostenibile.
