L'elevata efficienza dei moduli solari riduce le emissioni di carbonio per kilowattora nel ciclo di vita

L'energia solare svolge un ruolo fondamentale nella riduzione delle emissioni di gas serra, ma la produzione di moduli solari richiede anch'essa energia e materie prime. La lavorazione del silicio, la produzione del vetro, la fabbricazione dell'alluminio e altro ancora contribuiscono alla loro impronta di carbonio. La crescente quota di energia solare a livello mondiale e la crescente pressione sulle aziende per ridurre la propria impronta di carbonio rendono l'impatto ambientale dei moduli solari più importante che mai.

Una maggiore efficienza significa che i moduli solari possono generare più elettricità dalla stessa area. Consente inoltre ai produttori di utilizzare meno materiale per ottenere una determinata potenza. Entrambi i fattori possono contribuire a ridurre l'impronta di carbonio dell'elettricità solare, sebbene anche l'energia e le risorse necessarie per produrre i moduli siano importanti.

Le Dichiarazioni di Prodotto Ambientale rivelano l'impronta di carbonio dei moduli solari

Le Dichiarazioni di Prodotto Ambientale (EPD) forniscono informazioni verificate in modo indipendente sull'impatto ambientale di un prodotto. Valutano le emissioni associate a materie prime, produzione, trasporto e trattamento a fine vita. Ciò consente di valutare l'impronta di carbonio dei moduli solari utilizzando metodi standardizzati. 

Secondo l'EPD di LONGi, verificata in modo indipendente, la produzione di un modulo a contatto posteriore da 665 Wp causa circa 214 kg di emissioni di CO₂e. La cifra sale a 236 kg di CO₂e includendo trasporto, trattamento a fine vita e altre fasi del ciclo di vita. La produzione e le materie prime rappresentano quindi circa il 90% dell'impronta di carbonio totale del modulo.

L'EPD mostra anche l'origine di queste emissioni. La produzione di celle solari rappresenta il 59,3% delle emissioni di gas serra nella fase di prodotto, seguita dal vetro (15,8%) e dai telai in alluminio (14,6%). Il modulo pesa circa 33,2 kg, con il vetro che costituisce quasi l'81% del suo peso. Le celle solari, al confronto, pesano meno di 0,8 kg ma rappresentano la quota maggiore delle emissioni di produzione.

Questi dati illustrano perché sia il consumo di materiali sia l'energia necessaria per produrre i singoli componenti sono importanti nel valutare i benefici ambientali di una maggiore efficienza dei moduli.

I moduli ad alta efficienza richiedono meno materiale per la stessa potenza

L'efficienza, espressa in percentuale, descrive quanta parte della luce solare che raggiunge un modulo solare viene convertita in elettricità. La potenza indica quanta energia il modulo può produrre in condizioni di test standard. Maggiore è l'efficienza, minore è l'area necessaria a un modulo per raggiungere una determinata potenza.

La differenza diventa chiara confrontando due moduli con la stessa potenza nominale. Un modulo da 500 Wp con un'efficienza del 20% necessita di circa 2,5 m² di superficie per generare la sua potenza nominale in condizioni di test standard. Se l'efficienza aumenta al 25%, il modulo può fornire gli stessi 500 Wp utilizzando solo 2,0 m². In altre parole, i produttori possono ottenere la stessa potenza con un modulo più piccolo del 20%. Questo è importante perché un modulo più piccolo richiede generalmente meno vetro, alluminio e altri materiali.

Per un impianto solare più grande con una capacità di 100 kWp, questa differenza si accumula. Poiché entrambi i tipi di moduli forniscono 500 Wp, l'impianto richiederà 200 moduli indipendentemente dalla loro efficienza. Ciò che cambia è l'area totale necessaria. I moduli con un'efficienza del 20% coprirebbero circa 500 m², mentre i moduli con un'efficienza del 25% richiederebbero solo 400 m². Questo consente di risparmiare 100 m² di superficie del modulo senza ridurre la capacità installata.

La riduzione del 20% della superficie del modulo crea anche opportunità per risparmiare materiali durante la produzione. Moduli più piccoli possono richiedere meno vetro, alluminio e materiale di incapsulamento, il che può ridurre i costi di produzione e le emissioni di carbonio associate. I risparmi effettivi dipendono dalla costruzione del modulo e dai requisiti di produzione delle sue celle solari, tuttavia.

Una maggiore generazione di elettricità nel corso della vita riduce le emissioni di carbonio per kWh

Il beneficio ambientale di una maggiore efficienza dipende anche dall'elettricità che un modulo genera durante la sua vita operativa. L'impronta di carbonio per kilowattora di un modulo nel suo ciclo di vita mostra quanto CO₂ viene emesso per ogni kilowattora di elettricità che produce nel corso della sua vita.

Nel luglio 2025, il Centro comune di ricerca (JRC) della Commissione europea ha proposto un metodo comune per misurare l'impronta di carbonio dei moduli solari. Il metodo tiene conto delle emissioni durante la produzione e altre fasi della vita di un modulo, nonché dell'elettricità che genera nel tempo. Il JRC stima che l'impronta di carbonio dell'elettricità solare sia compresa tra 10,8 e 44 g CO₂eq/kWh, a seconda di come vengono prodotti i moduli e di quanta elettricità producono nel corso della loro vita.

I moduli ad alta efficienza possono produrre più elettricità dalla stessa superficie. Ciò può ridurre la loro impronta di carbonio per kilowattora, a condizione che l'elettricità aggiuntiva compensi eventuali emissioni supplementari durante la produzione.

Un semplice esempio illustrativo mostra la differenza. Due moduli solari della stessa dimensione hanno ciascuno un'impronta di carbonio totale di 240 kg CO₂e nel ciclo di vita. Il primo produce 15.000 kWh di elettricità durante la sua vita, con un risultato di 16,0 g CO₂e per kWh. Il secondo produce 16.500 kWh, riducendo la sua impronta di carbonio a circa 14,5 g CO₂e per kWh. Il secondo modulo genera il 10% di elettricità in più nel corso della sua vita e ha un'impronta di carbonio per kilowattora inferiore di circa il 9%.

Le prestazioni nel corso della vita influenzano il beneficio del carbonio

Sebbene sia un ottimo indicatore, l'efficienza nominale di un modulo da sola non determina quanta elettricità produrrà nel corso di diversi decenni. La tecnologia solare utilizzata, la luce solare locale, le temperature operative e il degrado influenzano tutti la produzione a vita.

La tecnologia a contatto posteriore di LONGi è progettata per migliorare la generazione di elettricità in diverse condizioni operative. Posizionando i contatti elettrici sul retro delle celle solari, il design elimina l'ombreggiamento metallico frontale e consente a più luce solare di raggiungere la superficie attiva della cella. Inoltre, la nuova architettura 0BB (zero busbar) di tutti i moduli HPBC 2.0 a contatto posteriore supporta ulteriormente la raccolta efficiente della corrente.

Anche l'ombreggiamento parziale può ridurre la generazione di elettricità. I moduli HPBC 2.0 di LONGi utilizzano la tecnologia Shading Optimizer per limitare le perdite di potenza quando parti di un modulo sono ombreggiate. Nei test comparativi condotti da CPVT, l'Hi-MO X10 ha registrato una perdita di potenza del 10,2%, rispetto al 36,5% del modulo di riferimento TOPCon nelle condizioni di ombreggiamento testate.

Un altro fattore importante è il degrado, che descrive quanto la potenza di un modulo diminuisce gradualmente con l'età. I moduli a contatto posteriore LONGi coperti dall'EPD beneficiano di una garanzia di potenza di 30 anni. Specifica una perdita massima del primo anno dell'1% e un degrado annuale successivo non superiore allo 0,35%. All'anno 30, la potenza residua garantita è dell'88,85% della valutazione originale.

Insieme, queste caratteristiche possono contribuire a mantenere un'elevata generazione di elettricità durante la vita operativa del modulo. Supportano anche le sue prestazioni ambientali, poiché un'elevata produzione di elettricità nel corso della vita può ridurre l'impronta di carbonio per kilowattora.

Le prestazioni ambientali dei moduli solari diventeranno sempre più importanti con l'espansione dell'energia solare in tutto il mondo. Una maggiore efficienza può aiutare i produttori a utilizzare le risorse in modo più efficace e a migliorare il bilancio di carbonio dell'elettricità solare. Il continuo sviluppo della tecnologia a contatto posteriore da parte di LONGi dimostra il ruolo che l'innovazione dei moduli può svolgere nel ridurre l'impatto ambientale dell'energia solare nel suo ciclo di vita.