Il Fraunhofer ISE compie un nuovo passo destinato ad incidere per sempre sul futuro industriale dei moduli solari, con le nuove celle TOPCon che contengono argento in una quantità ridotta del 90%, pari a soli 1,1 milligrammi per watt di picco, rispetto alla media attuale di 10-12 mg/Wp.
Le celle TOPCon sono oggi tra le tecnologie più diffuse e promettenti nel segmento dei moduli fotovoltaici ad alta efficienza. L’elevato consumo di argento che richiedono però è stato finora uno dei principali limiti industriali, per il forte impatto sui costi e sulla filiera.
Il recente annuncio relativo alla riduzione quasi totale del consumo di argento ci suggerisce però che questo scenario possa presto iniziare a cambiare.
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Cosa comporta la riduzione di argento nelle celle TOPCon
La notizia è stata divulgata con il Comunicato dell’8 aprile 2026 dal Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE. Parliamo del principale istituto di ricerca sull’energia solare in Europa e tra i principali al mondo, dove la stessa tecnologia TOPCon è stata creata nel 2013.
L’istituto ha annunciato di essere riuscito a ridurre il consumo di argento nelle celle TOPCon fino a 1,1 milligrammi per watt di picco, contro una media di 10-12 mg/Wp. Questo significa che le nuove celle consumano il 90% di argento in meno rispetto a prima. Una vera rivoluzione per l’industria e per la filiera produttiva del fotovoltaico.
La tecnologia TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) – ovvero “contatto passivato con ossido di tunnel” – si è affermata perché offre un potenziale di efficienza superiore rispetto alle celle PERC. Porta però con sé anche un ostacolo ben noto: richiede molto più argento nei contatti metallici.
È proprio questo uno dei nodi economici più delicati per i produttori. Fraunhofer ISE sottolinea infatti come l’industria sia particolarmente sotto pressione nel tentativo di ridurre l’impiego di argento necessario alla realizzazione delle celle.
Il nuovo traguardo raggiunto dai ricercatori tedeschi va quindi letto non solo come un miglioramento di laboratorio. Ma come un possibile intervento rivoluzionario su uno dei costi materiali più sensibili nella produzione delle celle.
Difatti, ridurre l’argento significa ottenere una tecnologia potenzialmente più sostenibile anche dal punto di vista industriale, oltre che più robusta rispetto alle tensioni sulle materie prime.
Come funziona il nuovo processo di metallizzazione
Il risultato raggiunto dall’istituto Fraunhofer è frutto di un processo di metallizzazione in linea basato su elettrodeposizione, testato su impianti pilota sviluppati con RENA Technologies GmbH.
In particolare, la riduzione è stata ottenuta combinando una strutturazione laser UV ultracorta con la deposizione elettrochimica di nichel, rame e una quantità minima di argento. Così facendo, il nichel fa da barriera alla diffusione del rame nella cella, il rame assicura la conduzione elettrica, mentre l’argento resta come protezione contro l’ossidazione.
Il team di scienziati ha applicato il processo a celle TOPCon formato M10, raggiungendo un’efficienza del 24%, in linea con quella delle celle di riferimento metallizzate con la serigrafia tradizionale all’argento.
Ma non è finita qui: su un lotto di 186 celle è stato misurato un fill factor dell’82,1 ± 0,3%. Inoltre, i moduli realizzati con queste celle hanno mostrato una buona stabilità nei test di degrado secondo la norma CEI EN IEC 61215.
Il fill factor è un indicatore che serve a capire quanto bene una cella solare riesca a trasformare in potenza utile l’energia che potrebbe teoricamente produrre. Più è alto, più il comportamento elettrico della cella è efficiente. Dire che il fill factor è 82,1 ± 0,3% significa quindi che le celle provate hanno dato un risultato alto e molto stabile, con pochissime differenze tra un campione e l’altro.
La IEC 61215 invece è lo standard internazionale usato per valutare l’affidabilità dei moduli fotovoltaici attraverso prove di stress e degrado. Anche su questo fronte, i moduli realizzati con le nuove celle hanno mostrato risultati positivi.
Tutto questo sta a significare, in poche parole, che il risparmio di materiale non sacrifica in alcun modo le prestazioni dei pannelli fotovoltaici.
Vantaggi per l’industria europea e tempi di arrivo sul mercato
Secondo Fraunhofer ISE, i contatti in rame ottenuti per elettrodeposizione potrebbero arrivare quasi a sostituire del tutto il fabbisogno di argento nelle celle TOPCon.
Per il gruppo di ricerca, la tecnologia nichel-rame potrebbe trovare uno spazio stabile nel mercato fotovoltaico entro due o tre anni. Richiederà però ingenti investimenti iniziali per integrare gli impianti di galvanica nelle linee produttive.
C’è poi un altro aspetto particolarmente interessante relativo alla filiera. L’istituto osserva che una metallizzazione tramite elettrodeposizione potrebbe ridurre la dipendenza dalla Cina rispetto alle paste d’argento oggi usate nella serigrafia. Difatti, attrezzature e chimica per la ramatura arrivano da produttori europei e americani, mentre il rame dispone di un mercato globale più diversificato.
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