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Come testare e cablare le celle fotovoltaiche SunPower: guida di laboratorio fai da te

Di Dean D.  •   Lettura di 10 minuti

Workbench with SunPower IBC solar cells, soldering iron, multimeter, and tabbing wire for DIY solar panel assembly

Aggiornato ad aprile 2026 — Una guida pratica per testare le celle IBC con strumenti base, saldare le superfici a contatto posteriore e collegare stringhe in serie senza attrezzature costose.

Avete acquistato le vostre celle IBC SunPower. E adesso? Prima di effettuare qualsiasi saldatura, dovete verificare che ogni cella funzioni effettivamente, comprendere come operano i contatti posteriori e collegarle in modo che il pannello produca una tensione utile anziché un cortocircuito. Questa guida copre l'intero processo con strumenti che probabilmente possedete già: un multimetro, un saldatore regolabile in temperatura e la necessaria pazienza.

Cosa vi occorre

  • Multimetro (qualsiasi modello in grado di misurare la tensione CC con risoluzione fino a 1V e la corrente CC fino a 10A)
  • Saldatore regolabile in temperatura, 30–60W, impostato su 320–350°C
  • Penna flussante (a base di resina, preferibilmente di tipo "no-clean")
  • Bandella per saldatura (tabbing wire): nastro di rame da 2mm × 0.15mm, prestagnato su entrambi i lati
  • Bandella bus (bus wire): 5mm × 0.2mm per collegare le stringhe
  • Supporto con pinze (terza mano) o dima non conduttiva per sostenere le celle
  • Foglio incapsulante in EVA e backsheet (se state realizzando un pannello finito)
  • Luce solare o lampada alogena da lavoro da 1000W per il collaudo

Passaggio 1: test della tensione a circuito aperto (Voc)

La Voc è la misurazione più semplice e sicura. Vi indica se la giunzione a semiconduttore della cella è intatta e se vi trovate di fronte a un'autentica cella IBC.

1. Impostate il multimetro sulla tensione CC. Scegliete la scala da 2V o 20V: una singola cella eroga meno di 1V, quindi entrambe le opzioni vanno bene.
2. Posizionate la cella sotto la luce solare diretta o una potente lampada alogena. La sorgente luminosa deve essere all'incirca perpendicolare alla superficie della cella. La luce ambientale indiretta è troppo debole per una lettura significativa.
3. Mettete a contatto i puntali con le piazzole di contatto posteriori. Su una cella IBC, sia i contatti positivi sia quelli negativi si trovano sul retro. Noterete due distinte zone metalliche: un gruppo di pettini costituisce il bus positivo, l'altro quello negativo. Toccate ciascuna zona con un puntale. Non metteteli in cortocircuito tra loro.
4. Leggete il valore di tensione. Una cella IBC da 125 mm o 166 mm in buone condizioni dovrebbe registrare 0.68–0.72V a temperatura ambiente (25°C). Un valore inferiore a 0.60V indica una cella danneggiata o di scarsa qualità. Un valore superiore a 0.75V è sospetto: potreste aver posizionato i puntali sui punti di contatto errati oppure la cella potrebbe essere etichettata in modo non corretto.

Verificate ogni cella prima di procedere alla saldatura. Scartate qualsiasi cella che rilevi valori inferiori a 0.60V o che mostri sbalzi anomali muovendo i puntali. Tali celle ridurrebbero le prestazioni dell'intera stringa.

Puntali del multimetro a contatto con le piazzole posteriori di una cella fotovoltaica IBC che mostra una lettura di 0.70V in piena luce solare

Passaggio 2: test della corrente di cortocircuito (Isc)

La Isc vi indica quanta corrente la cella è in grado di produrre con il massimo di illuminazione. È un indicatore approssimativo della qualità della cella e dell'integrità della superficie. È sufficiente misurare la Isc su un campione di celle: testare singolarmente tutte le 50 celle è superfluo, a meno che non stiate realizzando uno strumento di precisione.

1. Impostate il multimetro sulla corrente CC (scala 10A). Spostate il puntale rosso sulla boccola da 10A se lo strumento dispone di un ingresso separato per correnti elevate.
2. Posizionate la cella alla luce solare diretta del mezzogiorno. Un cielo nuvoloso fornisce letture inferiori del 30–50% rispetto alle condizioni STC, rendendo difficile il confronto. Per risultati ripetibili, verificate tutte le celle nelle medesime condizioni di illuminazione entro un intervallo di 10 minuti.
3. Mettete in contatto i puntali con i contatti posteriori. Il multimetro chiude il circuito e misura la corrente che lo attraversa. Una cella IBC da 125 mm dovrebbe registrare 4.5–6.5A con un'intensa insolazione. Una cella da 166 mm dovrebbe indicare 8–10.5A.

Nota di sicurezza: mettere in cortocircuito una cella fotovoltaica è sicuro per la cella stessa, poiché è progettata per gestire la Isc a tempo indeterminato. Tuttavia, i puntali e i cavi possono surriscaldarsi. Utilizzate puntali omologati per 10A e non lasciate il cortocircuito inserito per più di pochi secondi per ciascuna lettura.

Passaggio 3: preparazione dei contatti posteriori per la saldatura

Le celle IBC convogliano tutta la corrente sulla superficie posteriore. Questo è eccellente per l'estetica frontale e la tolleranza all'ombreggiamento, ma modifica le modalità di saldatura delle bandelle. Non è possibile effettuare saldature sul lato anteriore. Occorre saldare sulle piazzole di contatto posteriori, e tali piazzole sono molto sottili: è facile surriscaldarle o provocare lo delaminaggio.

1. Individuate la polarità. Sulle celle IBC la maggior parte dei contatti positivi e negativi forma una struttura interdigitata: sottili pettini alternati lungo la superficie posteriore. Cercate zone busbar leggermente più ampie ai bordi della cella. Un bordo ospita il bus positivo, quello opposto il bus negativo. Se avete dubbi, utilizzate il multimetro in modalità prova diodi: toccate una zona bus con un puntale e il bordo in silicio della cella con l'altro. La lettura indicherà la polarità.
2. Applicate il flussante sulle zone busbar. Passate la penna flussante lungo la sezione di 2–3 cm in cui fisserete la bandella di saldatura. Non ricoprite l'intera cella: i residui di flussante attirano la polvere e possono causare corrosione se non vengono rimossi.
3. Prestagnate la bandella per saldatura. Tagliate un pezzo di 6–8 cm di bandella da 2mm. Posizionatelo su una superficie resistente al calore e toccatelo con il saldatore per 1–2 secondi. Il rivestimento prestagnato dovrebbe fondere leggermente formando una superficie argentea e liscia. Questo renderà la saldatura finale più semplice e rapida.

Passaggio 4: saldatura della bandella di connessione

Il vincolo principale è il tempo. Se mantenete il saldatore sulla cella per più di 3–4 secondi, rischiate di danneggiare la metallizzazione dei contatti posteriori o di creare microfratture nel silicio. Lavorate rapidamente.

1. Posizionate la bandella. Disponete la bandella prestagnata sulla zona busbar positiva, facendola sporgere di circa 2 cm oltre il bordo della cella. Il prolungamento servirà a collegarsi alla cella successiva della stringa in serie.
2. Applicate il saldatore sulla bandella per 2–3 secondi. Utilizzate il lato piatto della punta a scalpello, non la punta acuminata. Esercitate una leggera pressione verso il basso. La lega saldante deve scorrere e bagnare sia la bandella sia la busbar. Sollevate immediatamente il saldatore.
3. Ispezionate il punto di saldatura. Una buona saldatura appare lucida e concava. Una saldatura difettosa è opaca, granulosa o presenta un divario visibile tra la bandella e la cella. Se l'aspetto è insoddisfacente, lasciate raffreddare la cella per 30 secondi, applicate un'ulteriore goccia di flussante e riprovate, ma non effettuate più di due tentativi. Il riscaldamento ripetuto danneggia irreparabilmente i contatti.
4. Ripetete l'operazione sul lato negativo. Fissate una seconda bandella sulla busbar negativa. A questo punto la cella dispone di due terminali: uno positivo e uno negativo. In una stringa in serie, il terminale positivo della Cella A si collega al terminale negativo della Cella B.

Da quanto vediamo negli assemblaggi dei clienti: la causa di guasto più comune nella saldatura casalinga delle celle IBC è la presenza di saldature fredde dovute a un'insufficiente quantità di flussante o a un saldatore impostato al di sotto dei 300°C. La saldatura sembra aver aderito, ma la connessione elettrica presenta un'elevata resistenza — a volte compresa tra 0,5 e 2 ohm — che in una stringa in serie comporta una perdita di potenza analoga a una cella che produce il 20% in meno. Se disponete di uno strumento con funzione di misurazione della resistenza, verificate ogni giunzione dopo la saldatura: il valore dovrebbe risultare inferiore a 0,1 ohm.

Primo piano di mani intente a saldare la bandella di connessione sul retro di una cella fotovoltaica IBC, con saldatore regolabile e penna flussante visibili sul banco da lavoro

Passaggio 5: collegamento delle celle in serie

Il collegamento in serie incrementa la tensione mantenendo costante la corrente. Per un caricabatterie da 12V, occorrono circa 18 celle in serie (18 × 0.72V ≈ 13V, un margine sufficiente per il profilo di carica di una batteria al piombo da 12V). Per un'uscita USB da 5V, 7–8 celle in serie forniscono un valore molto vicino a quello desiderato.

Diverse celle fotovoltaiche IBC SunPower collegate in serie sul banco da lavoro tramite bandelle che uniscono i terminali positivi a quelli negativi, con multimetro nelle vicinanze
Tensione desiderata Celle in serie Voc effettiva (STC)
3.7V al litio 5–6 3.4–4.3V
5V USB 7–8 4.8–5.8V
Fototrappola da 6V 8–9 5.4–6.5V
Batteria da 12V 17–18 11.6–13.0V
Impianto da 24V 33–36 22.4–25.9V

Per collegare le celle: la bandella positiva della Cella 1 si sovrappone alla bandella negativa della Cella 2. Saldatele insieme nel punto di sovrapposizione applicando la medesima regola dei 2–3 secondi. Proseguite lungo l'intera stringa. Quando raggiungete l'ultima cella, lasciate liberi il terminale positivo della Cella N e quello negativo della Cella 1: questi costituiranno i cavi di uscita del vostro pannello.

Passaggio 6: errori comuni e come evitarli

Inversione di polarità nella stringa

Se saldate la bandella positiva della Cella 1 a quella positiva della Cella 2 (anziché a quella negativa), le due celle entreranno in opposizione. La tensione della stringa diminuirà di ~0.7V invece di aumentare. Verificate accuratamente la polarità ad ogni giunzione. Contrassegnate la busbar positiva di ciascuna cella con un punto di vernice o con del nastro adesivo prima di iniziare.

Applicazione di calore eccessivo

I contatti posteriori delle celle IBC sono costituiti da uno strato sottile di nichel/rame applicato sul silicio. Se li surriscaldate, il metallo si delamina: noterete una macchia marrone o nera nel punto in cui si trovava il contatto. Quella cella sarà da scartare. Mantenete il saldatore a 320–350°C e toccate la giunzione per non più di 3 secondi. Se la saldatura non riesce, lasciate raffreddare la cella prima di riprovare.

Mancato utilizzo del flussante

Saldare senza flussante sulle busbar delle celle fotovoltaiche è come verniciare senza primer. La lega saldante forma delle gocce anziché bagnare la superficie. La giunzione appare corretta ma presenta un'elevata resistenza. Utilizzate sempre il flussante, anche sulle bandelle prestagnate.

Omissione del test di tensione dopo il cablaggio

Una volta completata la stringa in serie, misurate la Voc totale con il multimetro. Questo valore deve corrispondere al numero di celle × ~0.7V. Se avete collegato 18 celle e leggete 11.5V, c'è un errore (18 × 0.7 = 12.6V). Una cella invertita o una saldatura difettosa sottrae tensione anziché sommarla. Individuate il problema misurando sottogruppi più piccoli — 6 celle alla volta — fino a isolare l'anomalia.

Passaggio 7: incapsulamento (se realizzate un pannello finito)

Le celle libere provviste di bandella di connessione sono estremamente fragili. Per qualsiasi modulo destinato ad uscire dal banco di lavoro, occorre incapsulare la stringa tra un foglio di EVA (etilene vinil acetato) e un backsheet. La procedura:

Stratificazione dell'incapsulamento del pannello fai da teStrato superficiale superioreFoglio incapsulante in EVACelle fotovoltaiche IBCBacksheetIl foglio incapsulante in EVA e il backsheet sigillano le celle durante la realizzazione del pannello finito.
Struttura della stratificazione per l'incapsulamento delle celle IBC in un pannello solare finito.
  1. Disponete la stringa di celle su una superficie piana e pulita
  2. Coprite con un foglio di EVA (tagliato con dimensioni leggermente superiori all'insieme delle celle)
  3. Coprite con vetro temperato o con un foglio frontale in PET
  4. Posizionate il backsheet sul lato posteriore
  5. Effettuate la laminazione a caldo a 150°C per 10–15 minuti (per piccoli prototipi è possibile utilizzare un ferro da stiro all'interno di un sacco sottovuoto)

Per singoli prototipi, potete omettere la laminazione e sigillare le celle all'interno di un telaio in alluminio di ridotta profondità mediante sigillante siliconico. Non è una soluzione durevole come un incapsulamento professionale, ma protegge dai danni meccanici e dall'umidità per utilizzi in ambienti interni o all'aperto a breve termine. L'approvvigionamento di celle di qualità è il primo passo; la loro protezione è il secondo.

Necessitate di celle presaldate o tagliate su misura? Spediamo celle IBC da 125 mm e 166 mm collaudate per Voc e Isc. Sosteniamo inoltre la fornitura di formati personalizzati fino a 35 × 22 mm con bandella per saldatura già applicata: evitate la saldatura e passate direttamente al cablaggio.

Acquistate celle pre-collaudate Richiedete un preventivo per celle presaldate

FAQ

È possibile utilizzare un normale saldatore da 25W privo di controllo di temperatura?

È possibile, ma comporta dei rischi. Un saldatore da 25W impiega più tempo per scaldare la giunzione, il che significa che una maggiore quantità di calore si trasmette alla cella. Se non disponete di altro, lavorate sul bordo della busbar (il più lontano possibile dal centro della cella), utilizzate una quantità maggiore di flussante e limitate il tempo di contatto a un massimo di 4 secondi. Soluzione migliore: prendete in prestito o acquistate un saldatore regolabile in temperatura: costano $20–30 e si ripagano ampiamente risparmiando celle danneggiate.

Perché la cella rileva 0.3V anziché 0.7V?

Tre possibili cause: (1) La cella è incrinata o presenta uno shunt (cortocircuito interno). (2) State effettuando la misurazione con una luce insufficiente: l'illuminazione interna di una stanza fornisce valori compresi tra 0.1 e 0.3V. (3) State toccando i puntali su contatti della stessa polarità. Spostate un puntale sull'altra zona busbar e ripetete il test.

Sono necessari diodi di bypass per un piccolo pannello fai da te?

Per pannelli inferiori a 20W con un numero di celle pari o inferiore a 10, i diodi di bypass sono opzionali ma consigliati. L'ombreggiamento parziale su una singola cella di una stringa in serie può forzare la cella in polarizzazione inversa, causandone il surriscaldamento. Un diodo di bypass collocato ogni 18–20 celle offre alla corrente un percorso alternativo. Per un mini pannello da 6 celle il rischio è contenuto, ma l'aggiunta di un singolo diodo Schottky (1N5819 o equivalente) sull'intera stringa ha un costo irrisorio ed elimina del tutto il rischio.

È possibile saldare direttamente sul lato anteriore di una cella IBC?

No. Il lato anteriore è costituito da silicio privo di contatti, rivestito da uno strato antiriflesso. Tutta la corrente fuoriesce dalla parte posteriore. Se in qualche modo si salda sul lato anteriore, si distrugge la superficie della cella e se ne compromette definitivamente l'efficienza.

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