Il rendimento dell’impianto fotovoltaico cambia con il variare della temperatura e il troppo caldo non è mai un bene

Sarà un’estate torrida, una delle più calde degli ultimi due secoli. Con il sole a picco e l'aria bollente, l’unica consolazione del prosumer potrebbe essere legata al rendimento dell’impianto fotovoltaico che, si presume, schizzi alle stelle. I più attenti, però, si saranno già accorti che non è proprio così. Infatti, come accade per ogni altra apparecchiatura elettrica, il caldo estremo non è apprezzato neppure dai nostri pannelli solari. 

Per capire cosa accade dobbiamo pensare al processo che permette al nostro impianto fotovoltaico di fornirci energia. L’interazione dei fotoni presenti nell’energia solare con gli elettroni di silicio crea corrente elettrica continua: ci penserà l’inverter a trasformarla in alternata. Il silicio, che per le sue proprietà è il materiale prediletto per innescare questo processo, soffre però il calore che non riesce a veicolare efficacemente, creando accumuli che influenzano negativamente il rendimento. Con il crescere della temperatura, infatti, diminuisce la tensione elettrica generata e, di conseguenza, la potenza. Possiamo riscontrare il medesimo difetto anche nei chip comunemente impiegati in smartphone e personal computer che utilizzano lo stesso materiale. Con il surriscaldamento soffrono e non riescono più a funzionare al pieno delle loro potenzialità. 
caldo e fotovoltaico.jpgDobbiamo poi ricordare che non è il calore a generare l’effetto fotovoltaico ma l’irraggiamento. Le due cose non vanno di pari passo, come dimostrano alcun indici che permettono di misurare le condizioni ideali di funzionamento per un impianto fotovoltaico. In particolare 25°C è il parametro utilizzato per misurare la potenza nominale di un pannello fotovoltaico. Il coefficiente di temperatura di potenza massima indica invece come varia negativamente la potenza della cella quando ci si scosta da questa temperatura ideale. Ad esempio con un coefficiente dello 0,5%, valore solitamente presente nei pannelli in silicio non di ultima generazione, la perdita di potenza è dello 0,5% per ogni grado Celsius in più sulla colonnina di mercurio. 
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Questo rapporto spiega perché le zone e le giornate più calde non siano per forza quelle a maggior produzione. Ad esempio in una giornata autunnale di sole con un bel cielo terso - pensiamo ad esempio ad una delle celebri ottobrate romane - l’impianto fotovoltaico potrebbe raggiungere una potenza istantanea maggiore rispetto a un torrido pomeriggio d’estate. A equilibrare la situazione, però, è la durata dell’irraggiamento, che cresce in primavera e in estate. Nei giorni intorno al solstizio d’estate le ore di sole aumentano e, di conseguenza, nonostante il caldo, la produzione fotovoltaica complessiva sarà maggiore. 

Un’analisi dei dati del Rapporto Statistico GSE sul solare fotovoltaico del 2021 confermano quanto detto. A giugno è stato raggiunto il picco di produzione di 3.046 GWh, seguito da maggio (2.990 GWh) quindi luglio (2.964 GWh) e agosto (2.878 GWh). L’anno prima era stato invece luglio il mese con la maggiore produzione. Il perché di questa discrasia si può spiegare andando a vedere proprio il dato sul clima che identifica luglio 2021 come uno dei mesi più caldi di sempre in Italia e nel mondo.