Più elettricità dallo stesso pezzo di tetto. È la promessa molto concreta delle celle tandem in perovskite e silicio, e a luglio LONGi l’ha spinta fino al 35,5% di efficienza certificata. Il risultato riguarda ancora una cella, non il pannello che possiamo comprare e montare sul tetto, ma il divario si sta accorciando: l’azienda cinese ha riportato anche un 31,4% per un modulo tandem, un formato decisamente più vicino all’uso commerciale.
Sono numeri che spiegano perché intorno a questa tecnologia si stia muovendo buona parte dell’industria fotovoltaica. Il principio è quasi disarmante nella sua semplicità: invece di chiedere a un solo materiale di sfruttare tutta la luce del Sole, si mettono due celle una sopra l’altra. La perovskite lavora sulla parte dello spettro che riesce a convertire meglio, il silicio sottostante raccoglie una parte di ciò che passa attraverso. Stessa superficie, più luce trasformata in elettricità. Il record annunciato da LONGi è stato certificato dalla European Solar Test Installation.
Due strati riescono a usare meglio la luce
Un pannello tradizionale in silicio lascia inevitabilmente per strada una parte dell’energia disponibile nella luce solare. I fotoni con energia troppo bassa possono attraversare il materiale senza essere assorbiti, mentre una parte dell’energia di quelli più energetici finisce dispersa sotto forma di calore.
Le celle tandem aggirano parte di questo limite utilizzando materiali con caratteristiche diverse. Come spiega il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, le perovskiti possono essere regolate modificandone la composizione per assorbire differenti porzioni dello spettro. Abbinate al silicio permettono quindi di ricavare più elettricità dalla stessa quantità di luce e dalla stessa area disponibile.
La differenza diventa molto concreta quando lo spazio costa. Un tetto resta grande quanto prima, così come un ettaro di terreno. Se ogni metro quadrato produce più energia, servono potenzialmente meno moduli, strutture, cavi e superficie per raggiungere la stessa potenza.
Qualcuno ha già cominciato a venderli. Nel settembre 2024 la britannico-tedesca Oxford PV ha annunciato la prima consegna commerciale di moduli tandem perovskite-silicio a un cliente statunitense. Secondo l’azienda, quei pannelli possono generare fino al 20% di energia in più rispetto a un prodotto convenzionale in silicio a parità di superficie.
Il record corre più veloce della durata
L’efficienza, però, è soltanto metà del lavoro. Un pannello fotovoltaico viene montato con l’aspettativa piuttosto ragionevole che continui a produrre per decenni sotto sole, pioggia, gelo, umidità e caldo. Ed è proprio qui che le perovskiti devono ancora accumulare chilometri.
I progressi sono rapidi. Uno studio pubblicato su Nature Synthesis ha realizzato una cella tandem perovskite-silicio con efficienza del 34,79%, certificata al 34,29%, che ha mantenuto il 95% delle prestazioni iniziali dopo 1.100 ore di illuminazione continua secondo il protocollo di prova utilizzato dai ricercatori.
Sono quasi 46 giorni. Un buon risultato sperimentale, parecchio lontano dai 25 o 30 anni che interessano a chi deve finanziare e gestire un impianto. E quelle 1.100 ore di test accelerato servono a confrontare materiali e dispositivi in condizioni controllate: non equivalgono semplicemente a qualche decennio trascorso su un tetto.
Il silicio parte con un vantaggio enorme proprio qui. Le proiezioni raccolte dal National Renewable Energy Laboratory indicano garanzie di prestazione che arrivano ormai a circa 30 anni, con tassi di degradazione annuale attesi nell’ordine di pochi decimi di punto percentuale dopo il primo anno.
Qualche barriera sta comunque cadendo. A luglio 2026 Qcells ha ottenuto da TÜV Rheinland la certificazione della propria tecnologia tandem rispetto agli standard UL e IEC previsti per i moduli fotovoltaici. Le celle e i moduli erano stati prodotti sulla linea pilota dell’azienda a Bitterfeld-Wolfen, in Germania.
È un passaggio importante perché significa che quei dispositivi hanno superato prove standardizzate di affidabilità e resistenza. Una certificazione, però, non fa comparire magicamente trent’anni di esperienza sul campo. Quelli devono ancora passare.
Il problema successivo è farli costare abbastanza poco
Poi c’è il prezzo. I nuovi pannelli devono entrare in uno dei mercati industriali più ferocemente competitivi al mondo, proprio mentre i normali moduli in silicio sono diventati estremamente economici.
Secondo l’Agenzia internazionale dell’energia, alla fine del 2024 la capacità produttiva mondiale del fotovoltaico era destinata a superare 1.100 GW all’anno, più del doppio della domanda prevista. L’eccesso di offerta aveva già contribuito a più che dimezzare i prezzi dei moduli rispetto all’inizio del 2023 e a mettere sotto pressione i margini dei produttori.
Un pannello tandem può quindi essere più efficiente e perdere comunque la partita se costa troppo, degrada rapidamente o rende più complicata la produzione su miliardi di celle.
C’è anche un altro dettaglio che ridimensiona l’idea di una rivoluzione industriale tutta occidentale. La filiera fotovoltaica mondiale rimane fortemente concentrata in Cina: l’IEA stima quote superiori all’80% nelle principali fasi produttive, con livelli che per alcuni passaggi possono avvicinarsi al 95%. E il record del 35,5%, per l’appunto, porta il nome di un’azienda cinese.
La tecnologia tandem può aprire nuovi spazi industriali e rimescolare qualche posizione, ma la gara è già globale. Oxford PV spedisce i primi moduli, Qcells passa i test di certificazione, LONGi continua ad alzare l’asticella dell’efficienza.
Il laboratorio ha già consegnato il suo numero da copertina: 35,5%. Ora arriva la prova molto meno spettacolare e molto più importante per un pannello solare: rimanere sul tetto per qualche decennio e continuare a fare il proprio lavoro.
E la rincorsa non è cominciata ieri. A marzo un lavoro pubblicato su Nature Energy aveva già mostrato quanto rapidamente perovskite e tecnologie industriali del silicio stessero convergendo: una cella TOPCon bifacciale a grande formato aveva raggiunto un’efficienza certificata del 26,34% e, utilizzandola come cella inferiore sotto uno strato di perovskite, i ricercatori erano saliti al 32,73% nella versione tandem.
La struttura era stata progettata proprio per ridurre ricombinazione e assorbimenti parassiti mantenendo processi compatibili con la produzione su larga scala, con risultati incoraggianti anche nei test di stabilità. Quattro mesi dopo LONGi ha spostato il record al 35,5%. In pochi mesi l’asticella si è alzata di quasi tre punti percentuali: abbastanza per capire perché l’industria stia correndo, e perché la durata continui a essere il passaggio che nessun record di laboratorio può saltare.