I pannelli fotovoltaici bifacciali producono energia da entrambe le facce del modulo. Il lato frontale cattura la luce diretta del sole, mentre il lato posteriore raccoglie la luce che il tetto, il terreno o le superfici vicine riflettono verso l’alto. Il guadagno rispetto a un modulo tradizionale non è fisso: secondo BibLus di ACCA software va in genere dal 10% al 25%, e dipende quasi del tutto da come e dove si installa l’impianto. Su un tetto piano con guaina chiara, su una pensilina o su una struttura sollevata da terra i bifacciali danno il meglio. Su un tetto a falda con i moduli appoggiati alle tegole il lato posteriore riceve poca luce. In questa guida facciamo chiarezza sul funzionamento, sui numeri reali e sulle scelte di progetto che decidono quanta energia in più si ottiene.
In breve
- Un modulo bifacciale ha il retro trasparente (di solito vetro), così la luce riflessa raggiunge anche la parte posteriore delle celle.
- Il guadagno dipende soprattutto dall’albedo, cioè da quanta luce riflette la superficie sotto i moduli: una guaina bianca o un ghiaino chiaro rendono molto più di un tetto scuro o dell’erba.
- Contano anche l’altezza dal piano, l’inclinazione, la distanza tra le file e l’assenza di ombre sul retro, per esempio quelle dei profili di fissaggio.
- Le condizioni ideali sono tetti piani di capannoni e condomini, pensiline, carport, pergole e impianti a terra; sui tetti a falda complanari il vantaggio si riduce.
- Un progetto serio stima la resa sul sito specifico e dimensiona di conseguenza l’inverter, senza affidarsi a percentuali generiche.
Indice
- Che cosa sono i moduli fotovoltaici bifacciali
- Come funzionano: luce diretta, diffusa e riflessa
- Quanto producono in più: i numeri reali
- Dove i pannelli bifacciali rendono di più
- Le scelte di progetto che decidono la resa
- Norme e requisiti tecnici in Italia
- Privati e aziende: come cambia la scelta
- Il nostro punto di vista
- Progettare un impianto bifacciale con DML Idee
- Domande frequenti
- Fonti
Che cosa sono i moduli fotovoltaici bifacciali
In un modulo fotovoltaico tradizionale (detto monofacciale) le celle sono coperte sul retro da un backsheet, un foglio polimerico opaco che protegge il pannello ma impedisce alla luce di raggiungere la faccia posteriore delle celle. Nel modulo bifacciale il retro è invece trasparente: nella maggior parte dei casi le celle sono racchiuse tra due lastre di vetro (la costruzione chiamata vetro-vetro o doppio vetro), oppure tra un vetro frontale e un backsheet trasparente. Come spiega la scheda tecnica di BibLus, la cella così protetta riceve luce da entrambi i lati e produce energia sia sulla parte frontale sia su quella posteriore.
A prima vista un modulo bifacciale assomiglia molto a uno tradizionale. Le differenze si notano guardandolo controluce, perché tra le celle la luce passa, e osservando il telaio, spesso più sottile o assente nei modelli vetro-vetro. Anche la scheda tecnica cambia: oltre alla potenza nominale del lato frontale, il costruttore indica il fattore di bifaccialità e, spesso, la potenza attesa con diversi livelli di irraggiamento posteriore.
Non si tratta di una tecnologia di nicchia. Una revisione sistematica della letteratura pubblicata su The Journal of Engineering riporta le previsioni della International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV), secondo cui le celle bifacciali potrebbero raggiungere una quota di mercato dell’85% entro il 2032. In altre parole, chi sceglie oggi un impianto incontrerà moduli bifacciali sempre più spesso nei listini, anche per impianti residenziali.
Come funzionano: luce diretta, diffusa e riflessa
Un pannello bifacciale lavora con tre componenti della radiazione solare:
- Luce diretta, che arriva dal sole e colpisce il lato frontale, esattamente come in un modulo tradizionale.
- Luce diffusa, cioè la radiazione dispersa dall’atmosfera e dalle nuvole, che arriva da tutto il cielo e quindi raggiunge in parte anche il retro.
- Luce riflessa, rimandata verso l’alto dal tetto, dal terreno, da pareti e da altre superfici: è la componente che fa la differenza per il lato posteriore.
Il ruolo dell’albedo
L’albedo misura la capacità di una superficie di riflettere la luce: si esprime come frazione (da 0 a 1) o in percentuale. Più la superficie è chiara, più luce arriva sul retro dei moduli. Uno studio sulla modellazione delle superfici sotto gli impianti bifacciali pubblicato su arXiv riassume bene l’ordine di grandezza: con un albedo del 25% (per esempio cemento) un pannello bifacciale posizionato in modo ottimale su terreno piano guadagna circa il 10%, mentre con un albedo del 50% (cemento bianco o superfici trattate) il guadagno può arrivare al 30%.
La stessa logica emerge dalle misure sul campo. Un’analisi comparativa condotta dalla Heriot-Watt University su diverse superfici al suolo ha rilevato il guadagno di irraggiamento posteriore più alto (oltre il 30%) con ciottoli bianchi e piastrelle bianche, e il più basso con il terreno nudo.
Il fattore di bifaccialità
Il lato posteriore di un modulo non è efficiente quanto quello frontale, perché la luce attraversa materiali diversi e le griglie di contatto sono disposte in modo differente. Il rapporto tra le due efficienze si chiama bifaccialità: secondo la revisione pubblicata su The Journal of Engineering, nei prodotti oggi in commercio va tipicamente dal 60% al 95%. Un modulo con bifaccialità dell’80%, a parità di luce ricevuta, produce dal retro l’80% di quanto produrrebbe dal fronte. È uno dei dati da confrontare nelle schede tecniche quando si scelgono i moduli.
Quanto producono in più: i numeri reali
La domanda che riceviamo più spesso è semplice: quanta energia in più si ottiene? La risposta onesta è che dipende dal sito, e i dati delle ricerche lo confermano.
| Configurazione | Guadagno bifacciale indicativo | Fonte |
|---|---|---|
| Inseguitori monoassiali su terreno naturale (albedo 0,2-0,3) | in genere inferiore al 10% | IEA PVPS Task 13 |
| Primi risultati sul campo con inseguitori, diverse configurazioni | dal 5% al 15% | NREL |
| Pannello ottimizzato su cemento (albedo circa 25%) | circa 10% | studio su arXiv |
| Superficie trattata chiara (albedo circa 50%) | fino al 30% | studio su arXiv |
| Intervallo generale rispetto ai monofacciali | dal 10% al 25% | BibLus |
Il rapporto dell’IEA PVPS sui sistemi bifacciali è chiaro su un punto: sulle superfici naturali più comuni il guadagno resta contenuto, mentre cresce in modo deciso quando la superficie sottostante è chiara e l’impianto è sollevato.
Un esempio di calcolo
Per capire che cosa significano queste percentuali, facciamo un esempio puramente illustrativo. Supponiamo che un impianto aziendale su tetto piano, progettato con moduli monofacciali, produca 100.000 kWh all’anno. Con moduli bifacciali installati sulla stessa copertura:
- se la guaina è scura e i moduli sono quasi a contatto con il tetto, un guadagno del 3% vale circa 3.000 kWh in più all’anno;
- se la guaina è bianca e i moduli sono sollevati e inclinati, un guadagno del 10% vale circa 10.000 kWh in più all’anno.
La tecnologia è la stessa, ma il risultato cambia di oltre tre volte. Per questo la stima va fatta sul sito reale, con un software di simulazione che tenga conto dell’albedo misurato, della geometria delle file e delle ombre, e non con un valore medio letto su una brochure.
Perché la resa può cambiare nel tempo
L’albedo non resta costante per vent’anni. Uno studio sulla resa di un impianto bifacciale sopraelevato pubblicato su Renewable Energy evidenzia che polvere, inquinamento e crescita di vegetazione possono ridurre la riflettanza della superficie e quindi il guadagno reale rispetto ai dati di progetto. Una guaina bianca che diventa grigia, o un prato che cresce sotto un impianto a terra, tolgono luce al retro. La manutenzione delle superfici sottostanti, oltre che dei moduli, fa parte della gestione di un impianto bifacciale.
Dove i pannelli bifacciali rendono di più
Le condizioni che favoriscono la resa del lato posteriore si riassumono in tre parole: superficie chiara, spazio sotto i moduli, retro libero da ombre. Ecco le applicazioni in cui le ritroviamo più spesso.
Tetti piani di capannoni, uffici e condomini
È il caso più frequente per le aziende lombarde. Le coperture piane dei capannoni consentono di installare i moduli su strutture inclinate e sollevate, e spesso la guaina impermeabilizzante può essere scelta (o rifatta) in colore chiaro. Membrane bianche, cemento chiaro e ghiaino chiaro sono le superfici che BibLus indica come più favorevoli. Quando si programma il rifacimento della copertura insieme all’impianto, la scelta di una guaina riflettente lavora a favore di entrambi.
Pensiline, carport e pergole fotovoltaiche
Qui il modulo bifacciale svolge due ruoli: produce energia e fa da copertura. La luce riflessa dalla pavimentazione del parcheggio o del giardino raggiunge il retro, e il modulo vetro-vetro lascia filtrare un po’ di luce verso il basso, con un effetto estetico apprezzato nelle pergole residenziali. Un carport aziendale con moduli bifacciali si abbina bene alle colonnine di ricarica per i veicoli elettrici, perché l’energia viene prodotta dove viene consumata.
Impianti a terra e strutture sopraelevate
Negli impianti a terra i moduli possono stare a un’altezza adeguata e con file ben distanziate, condizioni ideali per il lato posteriore. Rientrano in questa categoria anche le strutture sollevate sopra coltivazioni o aree di passaggio e le installazioni verticali, in cui il modulo riceve luce su entrambe le facce nelle diverse ore del giorno.
Tetti a falda: quando ha senso
Su un tetto a falda con moduli complanari, fissati a pochi centimetri dalle tegole, il retro riceve poca luce e il guadagno bifacciale è limitato. Il modulo vetro-vetro può comunque essere scelto per altri motivi, come la robustezza della costruzione, ma in questo caso il progetto non deve promettere la produzione aggiuntiva tipica di un tetto piano. Se la copertura presenta camini, abbaini o alberi vicini, vale la pena leggere anche la nostra guida su come ridurre le perdite da ombreggiamento.
Le scelte di progetto che decidono la resa
Un impianto bifacciale si progetta in modo diverso da uno tradizionale. Questi sono gli aspetti che valutiamo prima di proporre i moduli.
- Altezza dal piano. Più il modulo è sollevato, più uniforme è la luce che arriva sul retro. Con moduli troppo vicini alla superficie, l’irraggiamento posteriore è scarso e distribuito in modo disomogeneo tra le celle.
- Inclinazione. Un angolo maggiore espone di più il retro alla luce riflessa; va bilanciato con la produzione del lato frontale e con il carico del vento sulla struttura.
- Distanza tra le file. File troppo ravvicinate si ombreggiano a vicenda, anche sul retro. Il rapporto tra superficie dei moduli e superficie occupata (in inglese ground coverage ratio) incide direttamente sul guadagno.
- Strutture di fissaggio. Binari, traversi e scatole di giunzione posizionati dietro le celle creano ombre sul retro. Strutture pensate per i bifacciali lasciano libera la parte attiva del modulo.
- Mismatch elettrico. Se la luce posteriore non è uniforme, le celle di una stessa stringa producono correnti diverse. Il laboratorio statunitense NREL ha dedicato misure specifiche a separare i guadagni reali da quelli teorici proprio per questi effetti. In alcuni casi gli ottimizzatori fotovoltaici aiutano a gestire stringhe con irraggiamento disomogeneo.
- Dimensionamento dell’inverter. Il lato posteriore aggiunge corrente alla stringa: l’inverter deve accettare i valori massimi previsti. Il tema si collega al rapporto DC/AC nel sovradimensionamento, da valutare con attenzione quando la potenza reale dei moduli supera quella nominale di targa.
C’è un principio che riassume tutto: non esiste un valore generico di albedo, altezza o distanza tra le file che garantisca un determinato rendimento annuo. Lo sottolineano sia la revisione accademica su The Journal of Engineering, che ricorda come l’irraggiamento posteriore dipenda dalla geometria dell’impianto e dalla riflettanza del terreno, sia le linee guida di progettazione di SurgePV, che chiedono di documentare le ipotesi del singolo sito. Il punto di partenza resta un buon dimensionamento dell’impianto fotovoltaico basato sui consumi reali.
Norme e requisiti tecnici in Italia
Dal punto di vista normativo un impianto con moduli bifacciali segue le stesse regole di qualunque impianto fotovoltaico. Alcuni riferimenti utili:
- Qualità dei moduli. La Guida CEI 82-25 prevede che i moduli siano scelti in base a requisiti tecnici e funzionali (tra cui la costruzione a doppio vetro) e che rispondano a norme di qualità certificate, come la CEI EN 61215 per i moduli in silicio cristallino. Le certificazioni vanno sempre verificate sulla scheda tecnica del modello proposto.
- Connessione alla rete. Gli impianti in bassa tensione si collegano secondo la norma CEI 0-21, quelli in media tensione secondo la CEI 0-16: ne abbiamo parlato nella guida alla norma CEI 0-21 nel fotovoltaico.
- Procedure semplificate. Il d.lgs. 199/2021 ha esteso il Modello Unico agli impianti fotovoltaici fino a 50 kW, come ricostruito dall’Autorità di Regolazione per Energia Reti e Ambiente (ARERA): una soglia che interessa molte abitazioni e piccole imprese.
- Sicurezza in copertura. Sui tetti, soprattutto piani e industriali, gli interventi di installazione e manutenzione richiedono sistemi anticaduta adeguati: la linea vita fa parte del progetto, non è un accessorio.
Per le imprese che valutano i bifacciali su un capannone, conviene incrociare la scelta tecnica con gli strumenti di agevolazione disponibili: li trattiamo nella guida agli incentivi per il fotovoltaico aziendale.
Privati e aziende: come cambia la scelta
Per un privato con una casa unifamiliare, il modulo bifacciale è particolarmente interessante quando l’impianto non si appoggia al tetto a falda ma diventa una struttura: una pergola sul terrazzo, una tettoia per l’auto, un tetto piano di una villetta o di un box. In questi casi la produzione aggiuntiva del retro si somma al valore d’uso della copertura. Se si prevede di abbinare un sistema di accumulo, la maggiore produzione nelle ore del mattino e del pomeriggio può essere stoccata e usata la sera, e il dimensionamento della batteria va calcolato tenendo conto della produzione stimata con il guadagno bifacciale.
Per un’azienda, i grandi tetti piani di capannoni e magazzini, comuni in tutta la Lombardia e nelle province limitrofe, sono il terreno ideale. A parità di superficie disponibile, una copertura chiara e una struttura sollevata permettono di ottenere più kWh dagli stessi metri quadrati, un vantaggio concreto quando lo spazio sul tetto è il vero limite. Lo stesso ragionamento vale nel revamping: quando si sostituiscono moduli datati o danneggiati, passare a moduli bifacciali di nuova generazione è una delle opzioni da valutare, come spieghiamo nelle 5 mosse per potenziare l’impianto senza perdere gli incentivi già ottenuti.
Il nostro punto di vista
Dal 2006 progettiamo e installiamo impianti fotovoltaici per famiglie e imprese, e abbiamo imparato che la tecnologia del modulo è solo metà della risposta. L’altra metà è il luogo in cui il modulo lavora. Un pannello bifacciale ben installato su un tetto piano chiaro, su una pensilina o su una pergola sfrutta una risorsa che un modulo tradizionale lascia inutilizzata: la luce che il tetto rimanda verso il cielo.
Per questo, quando un cliente ci chiede dei bifacciali, partiamo dal sopralluogo e dall’analisi delle bollette. Guardiamo il colore e lo stato della copertura, lo spazio disponibile sotto i moduli, le ombre e i consumi, e solo dopo indichiamo quale modulo e quale struttura scegliere. Ci occupiamo esclusivamente di fotovoltaico e lo facciamo sul territorio da oltre vent’anni: preferiamo una stima prudente e verificabile a una percentuale da catalogo.
Il risultato che cerchiamo è un impianto che produca quanto promesso per tutta la sua vita utile, con l’inverter, l’eventuale accumulo e la sicurezza in copertura progettati insieme, chiavi in mano.
Giulia D.
Progettare un impianto bifacciale con DML Idee
Se stai valutando i pannelli fotovoltaici bifacciali per la tua casa o per la tua azienda, possiamo verificare insieme se la tua copertura offre le condizioni giuste. Il nostro servizio parte dall’analisi preliminare della bolletta della luce e arriva all’impianto chiavi in mano, con progettazione, installazione e, se serve, sistema di accumulo, colonnina di ricarica e linea vita.
Operiamo in Lombardia (Milano, Monza e Brianza, Bergamo, Brescia, Como, Lecco, Lodi, Pavia, Varese) e nelle province di Novara e Piacenza, con oltre 5.182 progetti realizzati. Richiedi un’analisi del tuo impianto fotovoltaico oppure consulta la nostra selezione di moduli fotovoltaici.
Domande frequenti
I pannelli bifacciali producono anche su un tetto scuro?
Sì, il lato frontale lavora esattamente come quello di un modulo tradizionale, quindi la produzione di base è garantita. Il contributo del retro, però, dipende dalla luce riflessa: su una superficie scura e con moduli vicini al tetto resta modesto. Se la copertura va rifatta, scegliere una guaina chiara aumenta il guadagno.
Quanto durano i moduli bifacciali vetro-vetro?
La durata dipende dal modello e dalle garanzie del costruttore, che vanno lette nella scheda tecnica (garanzia di prodotto e garanzia di rendimento nel tempo). La costruzione a doppio vetro protegge le celle su entrambi i lati, ed è tra i requisiti costruttivi richiamati dalla Guida CEI 82-25. In fase di preventivo indichiamo sempre le garanzie del modulo proposto.
Serve un inverter particolare per i pannelli bifacciali?
Non serve un inverter dedicato, ma va dimensionato tenendo conto della corrente aggiuntiva prodotta dal retro. Se la stringa produce più del valore di targa, l’inverter deve accettare i valori massimi di ingresso senza limitare la produzione. È una verifica che facciamo in fase di progetto, insieme al rapporto tra potenza DC e AC.
Conviene installare i bifacciali su una pergola o un carport?
È una delle applicazioni più adatte: il modulo è sollevato, il retro riceve la luce riflessa dalla pavimentazione e la struttura svolge anche la funzione di copertura. Il guadagno effettivo dipende dal colore del pavimento e dall’altezza della struttura. Su un carport aziendale si abbina bene a una colonnina di ricarica per i veicoli elettrici.
Fonti
- BibLus (ACCA software): pannelli fotovoltaici bifacciali, caratteristiche e funzionamento
- The Journal of Engineering: revisione sistematica della letteratura sul fotovoltaico bifacciale
- arXiv: ground sculpting per aumentare la resa degli impianti bifacciali
- Heriot-Watt University: analisi delle prestazioni dei moduli bifacciali su diverse superfici
- IEA PVPS Task 13: Bifacial Photovoltaic Modules and Systems
- Renewable Energy: misura della resa di un impianto bifacciale sopraelevato
- SurgePV: progettazione degli impianti bifacciali
- Guida CEI 82-25
- ARERA: documento sul d.lgs. 199/2021 e il Modello Unico
