Il futuro dell’efficienza energetica: pannelli trasparenti e fotovoltaico integrato nell’edificio

L’edificio aziendale ha ampie vetrate, il capannone un lucernario. Ti stai chiedendo se anche queste superfici possano contribuire alla produzione di energia invece di essere semplici aperture passive: vorresti introdurle nella strategia energetica aziendale e integrarle con l’impianto fotovoltaico industriale. Sei nel posto giusto!

Quando si pensa di introdurre il fotovoltaico industriale nella propria  strategia energetica aziendale, la prima opzione che viene in mente ai non addetti ai lavori è il tetto piano dell’edificio. Certamente la più comune, la superficie più ampia e di solito con il miglior rendimento. Ma esistono anche altre opzioni, fra cui i pannelli fotovoltaici trasparenti e semitrasparenti, che permettono di pensare a progettazioni differenti o complementari, trasformando superfici che tradizionalmente non producevano energia in componenti attivi dell’involucro edilizio.

Pannelli fotovoltaici trasparenti

I pannelli fotovoltaici trasparenti sono moduli che permettono il passaggio della luce visibile attraverso la loro superficie mentre, contemporaneamente, captano la radiazione solare e la convertono in energia elettrica. La trasparenza non è totale, varia in funzione della tecnologia utilizzata e del grado di trasparenza richiesto, ma è sufficiente a permettere l’ingresso della luce naturale negli ambienti.

Il principio fisico alla base è lo stesso del fotovoltaico convenzionale. Le celle fotovoltaiche assorbono la radiazione solare e generano una differenza di potenziale che produce corrente elettrica. La differenza rispetto ai moduli tradizionali sta nel materiale delle celle e nel modo in cui vengono disposte all’interno del modulo. Nelle versioni più semplici, le celle sono distanziate tra loro lasciando spazi vuoti attraverso cui passa la luce, mentre nelle versioni più avanzate, le celle stesse sono realizzate con materiali intrinsecamente trasparenti o semitrasparenti.

I pannelli trasparenti hanno un’efficienza di conversione inferiore rispetto ai moduli opachi convenzionali. Una cella fotovoltaica assorbe la luce per convertirla in energia, più luce lascia passare, meno ne converte. Ma questo non li rende meno validi, poiché in taluni casi sono la soluzione migliore. 

Le tecnologie disponibili oggi

Il mercato dei pannelli fotovoltaici trasparenti e semitrasparenti si articola principalmente come segue.

Silicio amorfo

Il silicio amorfo viene depositato in film sottile su substrati di vetro, creando un modulo che trasmette una quota della luce visibile, normalmente tra il 10% e il 30% a seconda dello spessore dello strato, con efficienza di conversione che si attesta all’incirca tra il 6% e il 10%. È una tecnologia matura, con buona stabilità nel tempo e comportamento omogeneo anche in condizioni di luce diffusa. Adatta a facciate verticali dove l’irraggiamento diretto è inferiore rispetto alla copertura orizzontale. La produzione energetica indicativa si colloca tra 70 e 100 W/m².

Moduli organici (OPV)

I moduli fotovoltaici organici utilizzano polimeri semiconduttori come materiale attivo, depositati su substrati flessibili o rigidi. Sono intrinsecamente più leggeri dei moduli al silicio, possono essere prodotti in forme non convenzionali e offrono una trasparenza modulabile in modo molto più flessibile rispetto al silicio amorfo, con valori che possono arrivare fino al 70% in alcune configurazioni. Il limite principale dei moduli OPV è la durata nel tempo. Difatti la degradazione dei materiali organici è più rapida rispetto al silicio

Perovskite e celle tandem

La perovskite è intrinsecamente semitrasparente e può essere prodotta in configurazioni che combinano un’alta efficienza con un grado di trasparenza utile per le applicazioni BIPV (Building Integrated Photovoltaics). Può essere stampata su pellicole plastiche con processi a bassa temperatura, riducendo i costi di produzione rispetto al silicio cristallino. Il limite attuale della perovskite per le applicazioni industriali è la durabilità.

Building Integrated Photovoltaics

Il BIPV (Building Integrated Photovoltaics) è il quadro concettuale e normativo all’interno del quale i pannelli trasparenti trovano la loro collocazione più precisa nell’edilizia industriale.

Nel fotovoltaico convenzionale, i moduli vengono installati sopra una superficie esistente (per esempio su copertura, pensilina) senza sostituirne la funzione costruttiva. Questo approccio si chiama BAPV (Building Applied Photovoltaics). Nel BIPV, diversamente, il modulo fotovoltaico sostituisce un componente dell’involucro. Un lucernario BIPV è un pannello fotovoltaico, con tutte le funzioni di tenuta, impermeabilità, resistenza meccanica e trasmissione della luce che un lucernario deve possedere. Questa distinzione ha ricadute normative precise, progettuali e una logica economica particolare. Un elemento BIPV deve essere valutato sia come impianto fotovoltaico che come componente edilizio. 

Le applicazioni principali del BIPV nell’edilizia industriale:

• Lucernari fotovoltaici.
• Facciate continue e curtain wall.
• Shed.
• Frangisole fotovoltaici (una delle applicazioni BIPV con il miglior rapporto tra complessità progettuale e valore aggiunto multifunzionale).

Il mercato globale del BIPV è in espansione. 

La crescita è trainata da tre fattori convergenti. 

Il primo è normativo, difatti la Direttiva EPBD IV introduce obblighi graduali di solar readiness e installazione del fotovoltaico negli edifici non residenziali, con scadenze progressive che coinvolgeranno anche il patrimonio edilizio industriale esistente.

Il secondo è economico in relazione alla riduzione dei costi dei moduli BIPV.

Il terzo è architettonico e di posizionamento, infatti le aziende che investono in edifici industriali di nuova generazione guardano al BIPV come a un elemento di qualità del progetto e di comunicazione del proprio profilo ESG.

Vantaggi specifici per l’edilizia industriale

Quando si valuta l’installazione di pannelli fotovoltaici trasparenti in un contesto aziendale, la prima domanda è quanto producono. E la risposta è ovviamente meno dei moduli tradizionali, ma questo non è l’unico parametro da considerare.

I moduli BIPV semitrasparenti attualmente disponibili in commercio  hanno efficienze tra il 6% e il 14% circa, a seconda della tecnologia e del grado di trasparenza. Un modulo tradizionale monocristallino di ultima generazione si colloca all’incirca tra il 20% e il 23%. Una corretta valutazione dell’investimento in un sistema BIPV aziendale richiede un’integrazione all’impianto fotovoltaico industriale e la sostituzione di un elemento edilizio come un lucernario, una vetrata, un frangisole, che diversamente non produrrebbero energia. Dunque, il confronto più consono è tra un lucernario BIPV e un lucernario passivo, non tra un pannello BIPV e un pannello opaco. L’energia prodotta dal BIPV è un valore aggiunto che si somma alla produzione da fotovoltaico industriale.

I pannelli fotovoltaici trasparenti e i sistemi BIPV offrono all’edificio industriale dei vantaggi:

• La gestione del comfort termico. I moduli semitrasparenti sulle coperture e le facciate filtrano una parte della radiazione solare entrante, riducendo i carichi di raffrescamento in estate. 
• La qualità della luce naturale. I moduli semitrasparenti diffondono la luce invece di lasciarla passare direttamente, riducendo l’abbagliamento e creando condizioni di illuminazione più uniformi nelle aree di lavoro sottostanti.
• Miglioramento del profilo ESG e valorizzazione dell’immobile. Un edificio industriale con sistemi BIPV integrati ha prestazioni energetiche migliori documentabili nell’APE – Attestato di Prestazione Energetica. E questo si traduce in un valore di mercato superiore e in un accesso più favorevole al credito bancario, sempre più condizionato dal profilo di sostenibilità dell’immobile.
• La possibilità di valorizzare superfici che altrimenti non contribuirebbero alla produzione energetica. 

Antincendio e normative tecniche

Chi progetta sistemi BIPV in edifici industriali deve confrontarsi con un quadro normativo che nel 2025 ha subito un aggiornamento sostanziale. Il DCPREV 14030 – le nuove Linee Guida antincendio per impianti fotovoltaici emanate dai Vigili del Fuoco il 1° settembre 2025 – ha introdotto per la prima volta una distinzione esplicita tra BAPV e BIPV, con prescrizioni specifiche per ciascuna categoria.

Per quanto riguarda le norme tecniche, i moduli BIPV devono soddisfare i requisiti delle norme CEI EN 61730 e CEI EN 61215 per le caratteristiche elettriche, oltre ai requisiti di reazione al fuoco previsti dalla classificazione europea EN 13501-1 ed EN 13501-5 per l’esposizione esterna. Dal primo settembre 2025 la classificazione UNI 9177 è in fase di superamento con progressivo allineamento alle classificazioni europee.

Cosa considerare prima di procedere

Necessaria una dettagliata valutazione preliminare che tenga in considerazione:

– La destinazione d’uso degli ambienti sottostanti. 

– Un’analisi solare dettagliata che tenga conto dell’orientamento, dell’inclinazione, degli ombreggiamenti da edifici adiacenti e delle variazioni stagionali.

– La valutazione strutturale, difatti i sistemi BIPV su lucernari e facciate continue devono soddisfare requisiti strutturali, come resistenza al vento, al carico neve, alle variazioni termiche, che dipendono dalla localizzazione geografica dell’edificio. Ed eventuali verifiche sismiche.

La manutenzione, poiché i moduli BIPV su superfici verticali o su lucernari sono più difficili da raggiungere rispetto alla copertura piana. La progettazione deve includere i percorsi di accesso per la pulizia e la manutenzione, che influenzano sia il rendimento nel tempo sia la conformità alle nuove Linee Guida antincendio VVF 2025.

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