Causa più frequente di rottura dei pannelli fotovoltaici
La causa più frequente di rottura dei pannelli fotovoltaici va cercata nelle sollecitazioni meccaniche: grandine, vento, neve e fissaggi non adatti. La rottura fisica va però distinta dai guasti elettrici e dal degrado nel tempo, che richiedono diagnosi e rimedi diversi.
Qual è la causa più frequente di rottura?
Quando si parla di rottura fisica, le cause più comuni sono meccaniche. Le forze esterne agiscono su vetro, telaio e celle, e il danno che ne deriva si vede subito oppure resta nascosto. Il peso di ciascuna causa cambia da un modulo all'altro.
La rottura fisica dipende soprattutto da sollecitazioni meccaniche
Impatti, carichi di neve e vento, flessione del modulo e incompatibilità con la struttura formano la principale famiglia di cause documentate. Queste sollecitazioni possono rompere il vetro o il telaio, oppure creare cricche nelle celle. Il rapporto IEA-PVPS del marzo 2014 inserisce questi danni fra i guasti comuni dei moduli.
Detto questo, nessuna causa singola risulta la più frequente per ogni modello e ogni installazione. Secondo il rapporto IEA-PVPS del maggio 2017, i meccanismi di guasto dipendono anche dai materiali con cui è costruito il modulo.
La grandine può rompere vetro e celle
Tra gli impatti, la grandine è uno dei casi più comuni: incrina il vetro anteriore e danneggia le celle che si trovano sotto. L'entità del danno dipende soprattutto da massa e velocità dei chicchi e dallo spessore del vetro. Se nel modulo ci sono già microcricche, la frattura si propaga più facilmente.
Al contrario, un vetro integro non garantisce che il modulo sia sano. Dopo una grandinata le celle possono avere microfratture anche sotto una superficie intatta.
Vento e neve sollecitano anche i fissaggi
Il vento, a differenza della grandine, spinge e aspira il modulo in modo non uniforme. Le pressioni locali possono avviare cricche anche quando il carico medio sembra modesto. Sui tetti piani il punto critico è la zavorra: se è insufficiente, i pannelli possono scivolare, ribaltarsi o staccarsi insieme ai loro supporti.
Anche la neve può creare nuove cricche o allargare quelle esistenti. Una crepa, da sola, non dice se il danno sia nato durante l'evento atmosferico o prima.
Quali altri difetti colpiscono i pannelli solari?
Oltre alle rotture meccaniche, i pannelli solari presentano difetti che nascono in fabbrica, guasti elettrici e forme di degrado legate agli agenti atmosferici. Un difetto non porta sempre a un guasto, ma è utile distinguerne l'origine.
Microcricche e difetti nati in produzione
Nella letteratura tecnica le cricche delle celle e gli hot spot risultano i difetti più comuni dei pannelli solari. Una revisione scientifica del novembre 2021 su 126 studi di diagnostica li indica rispettivamente al 23% e al 18%. Queste percentuali riguardano gli studi analizzati, non la frequenza dei guasti negli impianti italiani.
Molte microcricche nascono già durante la stringatura, cioè quando le celle vengono collegate in serie. La precisione della saldatura aiuta a limitarle prima che il modulo esca dalla fabbrica.
Una volta formate, le microfratture possono far comparire le snail trail, scie scure dovute allo scolorimento dei contatti in argento favorito dall'umidità. Le snail trail sono quindi uno dei difetti dei pannelli solari visibili a occhio nudo.
Hot spot e altri guasti elettrici
Un hot spot, o hotspot, è un surriscaldamento localizzato delle celle fotovoltaiche. Può nascere da ombreggiamento, celle danneggiate, saldature difettose o anomalie dei diodi bypass. Nei casi gravi danneggia l'incapsulante e il backsheet, cioè lo strato protettivo posteriore.
Fra i guasti elettrici c'è anche il PID, il degrado indotto dal potenziale. Umidità, temperatura elevata e differenza di potenziale tra celle e vetro lo favoriscono, e nei casi più gravi la potenza scende fino al 70%. Per perdita di potenza, il rapporto IEA-PVPS del maggio 2017 mette in ordine PID, diodi bypass, cricche delle celle e scolorimento dell'incapsulante: è una scala di gravità, non di frequenza.
Delaminazione, umidità e invecchiamento
La delaminazione separa gli strati del modulo: vetro, incapsulante, celle e backsheet. Attraverso questi distacchi possono entrare infiltrazioni, con il rischio di corrosione e problemi di isolamento.
A questo si somma l'invecchiamento, che ingiallisce l'incapsulante EVA e riduce lentamente la produzione. Dopo vent'anni il calo indicativo di un impianto è di circa il 10–15%, un valore di riferimento e non una soglia valida per ogni caso.
Calore, raggi UV e umidità mettono sotto stress termico e chimico i materiali nel tempo. In certe condizioni le celle superano i 70 °C: la potenza istantanea diminuisce, ma questo da solo non è una rottura.
Come riconoscere un pannello danneggiato?
Riconoscere un danno richiede più passaggi, perché un solo sintomo può avere cause diverse. Si parte dall'aspetto del modulo, si passa alla produzione e si conclude con le misure strumentali.
I danni visibili e quelli nascosti
Nel controllo visivo si cercano i danni visibili: vetro incrinato, cornice deformata, anomalie di backsheet, scatola di giunzione, connettori e struttura. Macchie scure e ingiallimento vanno annotati, ma l'aspetto non basta a stabilire quanto sia grave il difetto. Inoltre sotto un vetro perfetto può esserci una cella microcriccata, che si rivela solo più tardi con una produzione più bassa.
Il calo di produzione va verificato
Un calo di produzione si individua confrontando la resa attuale con i dati storici e con le altre stringhe, tenendo conto di irraggiamento e meteo. Una resa più bassa, però, non prova che il pannello sia rotto. Lo stesso sintomo può avere queste origini:
- Sporcizia e ombreggiamento: riducono la luce che arriva alle celle anche se il modulo è integro.
- Inverter: un'anomalia di conversione abbassa la resa dell'intero impianto.
- Cablaggi e connettori: collegamenti difettosi causano perdite che sembrano un problema del modulo.
Lo stesso principio vale per i sistemi Off Grid di baite, camper e barche. Qui la diagnosi considera anche le condizioni d'uso, le batterie e il regolatore MPPT, prima di dare la colpa al modulo.
Le verifiche distinguono cricche e surriscaldamenti
Il tecnico misura tensione, corrente e isolamento e, quando serve, traccia la curva I-V. Queste misure separano un difetto del modulo fotovoltaico da un'anomalia dei componenti elettrici dell'impianto.
La termografia, invece, individua gli hot spot e le altre anomalie che producono calore. Un modulo caldo in modo uniforme non prova però un guasto. Le microcricche senza traccia termica emergono con l'elettroluminescenza, che perciò non sostituisce la termografia.
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Come prevenire rotture e guasti?
Molte delle cause viste sopra si possono prevenire già al momento della scelta e della posa. Le soluzioni riguardano tre aspetti: la resistenza del modulo alla grandine, i supporti adatti al sito e la cura dell'impianto durante l'esercizio.
Verificare la resistenza dichiarata alla grandine
La serie CEI EN IEC 61215 prevede una prova di grandine di base con sfere di ghiaccio da 25 mm a 23,0 m/s. I livelli più severi arrivano fino a 75 mm a 39,5 m/s. In una prova estrema con chicchi da 50 mm il vetro si è rotto nell'89% dei moduli vetro-vetro da 2,0 + 2,0 mm. Con vetro da 3,2 mm e backsheet la quota è scesa al 40%: sono risultati di laboratorio, non probabilità sul campo.
Conviene verificare prima il modello esatto e la revisione del suo datasheet. Un datasheet del novembre 2025 dichiara, ad esempio, una prova con chicchi da 35 mm fino a 27,2 m/s. Superare una prova, tuttavia, non rende il pannello indistruttibile.
Dimensionare i supporti e movimentare correttamente i moduli
Le Norme Tecniche per le Costruzioni (DM 17 gennaio 2018) chiedono di calcolare vento e neve in base al sito. I carichi dichiarati dal modulo, ad esempio 5.400 Pa frontali e 2.400 Pa posteriori, da soli non verificano fissaggi e struttura. Morsetti, interassi, serraggio e zavorre devono seguire le indicazioni del modulo e del supporto, senza premere sul vetro né torcere il telaio.
Già prima del montaggio, trasporto e posa possono creare microcricche. Eviti quindi di camminare sui moduli, di sollevarli dai cavi o dalla scatola di giunzione e di urtarne gli angoli, come vietano i manuali.
Limitare ombre, sporco e sollecitazioni ambientali
Durante l'esercizio, i controlli periodici di vetro, telaio, fissaggi e produzione segnalano le anomalie prima che peggiorino. Togliere lo sporco ed evitare ombre persistenti limita le condizioni che portano agli hot spot. Una buona ventilazione riduce il surriscaldamento.
Fulmini e sovratensioni possono danneggiare moduli ed elettronica. Le protezioni si progettano secondo le norme CEI EN IEC 62305-3/4, facendo attenzione che i componenti installati non facciano ombra alle celle.
Cosa fare quando un pannello si rompe?
Dopo una rottura, la sicurezza viene prima della riparazione. Seguono la diagnosi, la scelta del modulo sostitutivo e, per gli impianti incentivati, le pratiche con il GSE.
Mettere in sicurezza e documentare il danno
Un modulo esposto alla luce continua a produrre corrente continua, anche con il vetro rotto. Per questo, dopo una grandinata o un'altra rottura, le prime azioni sono queste:
- Allontanare le persone: nessuno deve avvicinarsi all'area danneggiata.
- Non toccare il modulo: non camminare sul pannello e non toccare le parti rotte.
- Lasciare collegati i connettori: non vanno staccati sotto carico.
- Chiamare un tecnico: la valutazione tecnica precede qualsiasi intervento.
Se il danno può rientrare in una polizza, lo documenti e lo segnali subito all'assicurazione. Le riparazioni affrettate prima dell'approvazione dell'assicurazione vanno evitate.
Decidere se sostituire il modulo
Una volta fatta la diagnosi, la decisione dipende dal tipo di danno. Un vetro rotto richiede una valutazione e spesso la sostituzione. Un hot spot isolato o una delaminazione, invece, si valutano in base a estensione, gravità ed evoluzione del difetto.
Se si sostituisce, il nuovo modulo deve essere compatibile con la stringa per caratteristiche elettriche, dimensioni e tecnologia. Differenze di corrente e tensione possono infatti alterare il funzionamento dell'intera stringa.
Il costo comprende il modulo e la manodopera, più eventuali verifiche o adeguamenti. Un intervento standard richiede poche ore, mentre i casi complessi possono durare diversi giorni.
Gestire comunicazioni GSE e moduli rimossi
Negli impianti incentivati in Conto Energia, il GSE considera la sostituzione dei moduli un intervento significativo, da comunicare entro 60 giorni. Anche gli impianti fino a 3 kW, di solito esonerati per altri interventi, devono comunicare la sostituzione o la rimozione definitiva.
A questo si aggiungono le quote RAEE. Secondo le indicazioni GSE aggiornate al 24 marzo 2025, l'adesione a un Sistema Collettivo costa 10 €/modulo. Nei casi previsti la quota trattenuta sale a 20 €/modulo.
I moduli rimossi sono RAEE secondo il D.Lgs. 49/2014. Vanno consegnati a operatori abilitati e la loro destinazione finale va documentata secondo le procedure GSE.
Domande frequenti
No, non necessariamente. Una microcricca può comparire all'elettroluminescenza senza che il modulo abbia già perso una parte significativa della produzione. L'effetto dipende dalla forma della cricca e da come si propaga.
Sì. I diodi di bypass possono limitare gli effetti dell'hot spot, mentre gli ottimizzatori, installati sul retro di ogni pannello, possono ridurne il rischio facendo lavorare ciascun modulo in modo indipendente con l'inverter. Restano comunque importanti un progetto senza ombre e la pulizia dei moduli.
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