Es ist zwar nicht so robust wie Diamant oder transluzentes Aluminium, dafür aber deutlich günstiger. Glas eignet sich so gut für die Vorderseite von Solarmodulen, insbesondere von Doppelglas-Solarmodulen, dass jemand auf die Idee kam, Glas auf der Rückseite noch besser zu verwenden. Glasrückseiten sind der Kunststoffrückseite herkömmlicher Solarmodule überlegen, sind aber schwerer und teurer. Weitere Vorteile von Doppelglas-Solarmodulen finden Sie weiter unten im Artikel.
Was sind Doppelglas-Solarmodule?
Weltweit ist in letzter Zeit ein Trend zu beobachten, Solarmodule beidseitig mit Glas zu versehen . Diese Module werden als Doppelglas-Solarmodule bezeichnet. Sie sind auch unter den Bezeichnungen Doppelglas-Solarmodule (Solarmodule mit Doppelglas oder Glas-Solarmodule) bekannt.
Das Doppelglasmodul ist, wie der Name schon sagt, eine Konstruktion, bei der die typischen Aluminiumrahmen und die Rückseitenfolie durch eine weitere Glasplatte ersetzt werden. Dadurch sind die Solarzellen vollständig von Glas umgeben. Die Zellen liegen auf der neutralen Achse der Verbindung und werden bei Verbiegungen des Moduls durch Schneelasten, Hagel etc. nicht mechanisch belastet. Außerdem ist das Doppelglasmodul weniger anfällig für Feuchtigkeit oder das Eindringen von Chemikalien als Standardmodule.
Die Fotozelle eines typischen Solarmoduls ist in einem Gehäuse untergebracht, dessen Glas vorne und hinten von einer undurchsichtigen Wand aus Metall oder Metall-Kunststoff bedeckt ist. Ein solches Solarmoduldesign ist jedoch besonders anfällig, wenn es über einen längeren Zeitraum Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen und mechanischer Belastung ausgesetzt ist. Schmutz und Feuchtigkeit dringen leichter in Module mit einer solchen Rückwand ein, wodurch ihre Leistung Jahr für Jahr sinkt. Daher garantieren die meisten Hersteller, dass der Wirkungsgrad ihrer Solarmodule in den ersten zehn Jahren über 90 % und nach 80 bis 20 Jahren über 25 % liegt.
Was ist der Unterschied zwischen Solarmodulen mit Einfach- und Doppelglas?
Es gibt einen klaren Unterschied zwischen Einfach- und Doppelglas-Solarmodulen. Dieser Unterschied sollte dadurch deutlich werden-
Solarmodule aus Einzelglas
Bei solchen Paneelen bildet gehärtetes Glas die erste Materialschicht im Solarmodulaufbau. Es schützt das Paneel und die Solarzellen wirksam vor physikalischen Belastungen, Schnee, Wind, Staub und Feuchtigkeit und lässt gleichzeitig Sonnenlicht durch.
In den meisten Fällen ist die Rückseite durch eine undurchsichtige Folie, die sogenannte Rückwandfolie, geschützt. Ein Aluminiumrahmensystem hält die gesamte Struktur an ihrem Platz und bietet Stabilität gegen Unfälle und Misshandlungen während der Installation.
Siehe auch: Was ist ein monokristallines Solarmodul?
Doppelglas-Solarmodule
Doppelglas-Solarmodule bestehen aus zwei Schichten gehärtetem Glas, die beide Seiten des Solarmoduls bedecken. Wenn sich auf einem herkömmlichen Solarmodul Schnee ansammelt oder Personen darauf treten (beispielsweise während der Installation), verbiegen sich die Solarzellen stark, was zu Mikrorissen führt.
Während sich Doppelglas-Solarmodule aufgrund der höheren Festigkeit durch die zwei Glasschichten deutlich weniger verformen, ist die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Mikrorissen in den Solarzellen deutlich geringer.
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Was sind Doppelglas-Mono-PERC-Solarmodule?
Die Vorderseite von Doppelglas-Monosolarzellen besitzt eine Emitterschicht , die Rückseite ist dunkel beschichtet. PERC-Zellen (Passivated Emitter and Rear Cell) nutzen eine dielektrische Passivierungsschicht auf der Rückseite. Dadurch sammelt die Vorderseite der PERC-Zellen Sonnenlicht, während die Rückseite gestreutes oder reflektiertes Licht absorbiert. Dank der erhöhten Lichtabsorption und internen Reflexion erzeugen sie mehr Energie als herkömmliche Solarzellen. Diese beiden Faktoren bieten zahlreiche Vorteile für Endverbraucher, insbesondere für private Haushalte.
Siehe auch: 3 Vorteile und Nachteile von Mono-PERC-Solarmodulen
Was sind die Vorteile von Doppelglas-Solarmodulen?
Solarmodule bestehen typischerweise aus einer Glasfront und einer Kunststoffrückseite. Diese einseitigen Glaspaneele werden über die gesamte Konstruktion von Rahmen gestützt. In den letzten Jahren haben Hersteller Doppelglas-Solarmodule entwickelt. Anstelle einer Kunststoffrückseite verfügen diese Module über eine zweite Glasschicht auf der Rückseite. Doppelglas-Solarmodule bieten folgende Vorteile:
1. Glas hat eine konstante Leistung und altert praktisch nicht
Für Gebiete mit hoher Luftfeuchtigkeit ist es die beste Option, da es vollständig undurchlässig und somit feuchtigkeitsbeständig ist. Da diese Paneele undurchlässig für Feuchtigkeit und Sauerstoff sind, findet praktisch kein Alterungsprozess der Module statt.
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2. Erhöhte Zuverlässigkeit und Robustheit
Die Doppelglas-Einheit ohne rückseitige Schutzschicht leitet Wärme effektiv ab und verliert im Laufe der Zeit rund 30 % weniger an Effizienz als herkömmliche Module. Da sie 25 % mehr Energie erzeugen, bieten Doppelglas-Module oft eine 30-jährige Garantie, die auch die Module selbst umfasst.
3. Produziert über einen längeren Zeitraum mehr Strom
Aufgrund der garantiert hervorragenden Leistung und längeren Lebensdauer produziert das Glas-Solarmodul über einen längeren Zeitraum mehr Strom.
4. Erhöhte Leistung
Module aus Doppelglas sind widerstandsfähiger gegen mechanische und physikalische Belastungen. Herkömmliche Solarmodule verbiegen sich daher bei Wind, Schnee, Hagel oder anderen Witterungseinflüssen. Dadurch entstehen Mikrorisse , die die Effizienz der Module verringern. Bei Doppelglasmodulen haben Vorder- und Rückseite die gleiche Dicke, und die neutrale Schicht in der Mitte ist keinerlei Druck- oder Zugspannungen ausgesetzt. Dadurch sind die integrierten Solarzellen optimal vor mechanischen Belastungen geschützt.
5. Chemische Reaktionsbeständigkeit
Es gibt einige wenige Chemikalien und Umweltfaktoren , die Reaktionen des Glases auslösen können. Wein wird in Glasflaschen abgefüllt, weil er so Hunderte von Jahren haltbar ist. Aufgrund der Materialeigenschaften des Glases finden keine chemischen Reaktionen zwischen der Glasscheibe und den Solarzellen oder dem Epoxidharz statt, das die Paneele zusammenhält.
6. Reduzierter Stress und Verzerrung
Bei Doppelverglasung dehnen sich die Vorder- und Rückseite des Glases aufgrund ihrer gleichen Wärmeausdehnung gleichmäßig aus und ziehen sich gleichmäßig zusammen. Dadurch sind die Solarzellen in Doppelglaspaneelen in heißen wie in kalten Umgebungen geringeren Belastungen und Verformungen ausgesetzt.
7. Nahezu vollständige Abwesenheit von potentialinduzierter Degradation
Ein weiterer Vorteil von Doppelglas-Solarmodulen gegenüber herkömmlichen Batterien ist folgender: PID (Parasite Induced Discharge) kann bei typischen Solarmodulen zu einem Leistungsverlust von bis zu 30 % führen. Ursache hierfür sind parasitäre Ströme in den Modulen, insbesondere in solchen mit Erdpotenzial. Eindringende Feuchtigkeit und Temperaturschwankungen verstärken diesen Effekt. Doppelglas-Solarmodule sind gegenüber solchen Leistungseinbußen praktisch unempfindlich, da sie Feuchtigkeit von beiden Seiten abschirmen.
8. Doppelverglasung
Verfügt über eine bessere Feuerbeständigkeit als herkömmliche Paneele, sodass Veränderungen im Brandfall weniger auffällig sind, insbesondere wenn die Paneele auf dem Dach montiert sind.
9. Reduzierte Möglichkeit von Mikrorissen in der Fotozelle
Die Fotozelle ist durch das Doppelglas während der Installation und des Transports besser vor mechanischen Beschädigungen geschützt. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit von Mikrorissen in der Fotozelle bis zum Betrieb der Solaranlage durch die Verwendung von Doppelglas erheblich reduziert.
Siehe auch: Welche 4 Arten von Solarmodulen gibt es?
10. Niedrigere Gesamtkosten
Bei Systemen mit Doppelglaspaneelen kann die Spannung 1500 V erreichen (bei herkömmlichen Modulen bis zu 1000 V). Die Wahl einer höheren Betriebsspannung für die Solarmodule trägt dazu bei, die Gesamtkosten der Solaranlage zu senken (aufgrund der Kosten für Kabel, Netzwechselrichter usw.).
Doppelglaspaneele werden heute weltweit in der Landwirtschaft, der Fertigung und im privaten Bereich eingesetzt. Doppelglasmodule sind die ideale Lösung, um den steigenden Bedarf der schnell wachsenden Solarenergiebranche zu decken und deren zukünftiges Wachstum zu unterstützen.
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