Der wichtigste Bestandteil jedes photovoltaischen Systems ist das Solarglas. Das Glas bestimmt, wie viel Sonnenlicht die Solarzellen erreicht, wie stark Umwelteinflüsse die Solarmodule beeinträchtigen und wie lange das System weiterhin funktioniert. AVCON Solar ( https://www.avcon-solar.com/)ist einer der Pioniere in der Solarenergietechnik, und einer der wichtigsten Aspekte bei Solarmodulglas ist die Qualität. Dies ist einer der Gründe dafür, dass Solarmodule 25 Jahre lang funktionieren, mit sehr geringen Ausfällen. Es gibt kein universelles Standardmaß für Solarmodulglas. Die besten Standards berücksichtigen Lichtdurchlässigkeit und Langlebigkeit, um einen Verlust an Effizienz der Solarmodule zu verhindern. Das Glas, das von Solarmodulen verwendet wird, dient zum Schutz der Module, muss aber dennoch Licht durchlassen.
Der wichtigste und wahrscheinlich grundlegendste Standard für Solarmodulglas ist die Lichtdurchlässigkeit. AVCON Solar garantiert, dass sein Solarmodulglas eine Lichtdurchlässigkeit von mindestens 90 % im sichtbaren Bereich (400–700 nm) erreicht, damit die Solarzellen effizient arbeiten können.
Dadurch wird sichergestellt, dass das Glas selbst nur wenig Sonnenlicht reflektiert oder absorbiert. Solarpanelglas von geringer Qualität mit einer Transmission unter 85 % verringert die photovoltaische Effizienz sofort um 5–10 %. Aus diesem Grund muss für Solarmodule ultrareines Quarzglas ohne Verunreinigungen wie Eisenoxide verwendet werden, die das Glas einfärben und Licht blockieren. AVCON Solar prüft außerdem die Leistung der AR-Beschichtung (Antireflexionsbeschichtung) des Solarglases. AR-Beschichtungen erhöhen die Transmission durch Verringerung der Reflexion um zusätzliche 2–3 %. Ohne diese Norm würden selbst hochwertige Solarzellen schlechter arbeiten, da weniger Sonnenlicht über die gesamte Lebensdauer des Moduls in Energie umgewandelt wird.
Solarglas muss auch bestimmte mechanische Festigkeitsstandards erfüllen, um physischen Schäden vorzubeugen, die während der Installation, beim Transport und im Laufe der Nutzung auftreten können. Beschädigungen wie Risse oder Brüche würden die Solarzellen Feuchtigkeit und Schmutz aussetzen und so die photovoltaische Effizienz ausschalten. AVCON Solar folgt internationalen Normen (wie IEC 61215), nach denen Solarglas bestimmten Belastungstests standhalten muss. Ein Beispiel ist der statische Lasttest mit 2400 Pa (Simulation von Schneelast) und der dynamische Lasttest mit 5400 Pa (Simulation von Windböen). Das Solarglas muss zudem einem Aufprall standhalten, beispielsweise einem 227 g schweren Stahlkugel, die aus 1 m Höhe fallen gelassen wird.
Diese Standards stellen sicher, dass das Glas den Belastungen im praktischen Einsatz standhält, wie sie beim Transport oder durch starken Schnee auf Dächern entstehen. Das Solarmodulglas von AVCON Solar wird aus gehärtetem Glas hergestellt (durch Wärmebehandlung verstärkt), das 3-5 Mal stärker ist als normales Glas. Sollte gehärtetes Solarmodulglas versagen, zerbricht es in kleine, harmlose Stücke, wodurch die Sicherheitsrisiken gering bleiben. Aufgrund der Glastechnologie kommt es zu einem minimalen Verlust an Modulleistung. Wenn keine Festigkeitsstandards gelten, wird das Solarmodulglas schwach hergestellt und versagt frühzeitig, was die Lebensdauer des Moduls verkürzt.
Die Langzeit-Effizienz wird beeinträchtigt, wenn das Solarmodulglas keine Witterungsschäden, insbesondere durch UV-Strahlen, Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen und Schadstoffe, abwehren kann. Das Solarmodulglas von AVCON erfüllt die Anforderungen hinsichtlich Witterungs- und UV-Beständigkeit (1000 kWh/m² UV-Strahlung ohne Verfärbung oder Abblättern der Beschichtung) sowie Feuchtigkeitsbeständigkeit (1000 Stunden Eintauchen in 85 °C heißes Wasser ohne Wassereindringen). Äußeren Solaranlagen sind regelmäßig thermischem Schock ausgesetzt (Glasbruch), was durch 200 Zyklen des Wechsels zwischen -40 °C und 85 °C getestet wird. Das Solarmodulglas muss außerdem Schadstoffen und chemischer Korrosion widerstehen, um die Klarheit zu bewahren.
AVCON Solar legt Wert auf die Verwendung von eisenarmem Glas mit langlebigen AR-Beschichtungen auf Basis chemischer Bindungstechnologie. Diese Beschichtungen bilden eine dauerhafte Verbindung, die auch nach Jahrzehnten der Beanspruchung nicht abblättert oder abbaut. Ohne Witterungsschutz wird das Glas verblassen, trübe werden oder Feuchtigkeit und Ionen durchlassen. Diese Faktoren senken die Effizienz des Solarglases jährlich um 1–2 % und verschärfen das Problem der vorzeitigen Ersetzung der Module.
Die Solarglasplatte muss Flachheits- und Dickenuniformitätsstandards erfüllen. Dies ist notwendig, um eine korrekte Ausrichtung der Solarzellen sicherzustellen und somit den Wirkungsverlust durch Lichtbrechung zu minimieren. Wenn das Solarglas verformt oder ungleichmäßig dick ist, wird das Sonnenlicht unregelmäßig gebogen und gebrochen, wodurch die Menge an Licht, die die Zellen erreicht, verringert wird. AVCON Solar verlangt, dass das Solarglas eine Flachheitstoleranz von weniger als 0,2 mm pro Meter aufweist. Das bedeutet, dass die Glasoberfläche über eine Strecke von 1 m nicht mehr als 0,2 mm abweicht. Auch die Dickenuniformität ist entscheidend: Das Solarglas (typischerweise 3,2 mm dick bei Wohnanlagen) muss eine Dickenvariation von weniger als 0,1 mm über die gesamte Platte aufweisen. Diese Standards gewährleisten, dass das Glas als gleichmäßiges „Fenster“ für Sonnenlicht fungiert.
Um die gewünschte Gleichmäßigkeit zu gewährleisten, setzt AVCON Solar fortschrittliche Fertigungstechniken ein, darunter die Herstellung von Floatglas. Bei diesem Verfahren wird geschmolzenes Glas auf geschmolzenem Zinn schwimmen gelassen; dadurch entsteht ein perfektes Glas, das gleichmäßig und flach ist. Ist das Glas nicht flach und in der Dicke nicht einheitlich, verteilt die Solarmodulabdeckung das Licht ungleichmäßig auf den Solarzellen. Dies erzeugt sogenannte „Hot Spots“, die die Zelle beschädigen und einen wesentlichen Faktor bei der Verringerung des Wirkungsgrads des Solarmoduls darstellen.
Um das Glas abzuschirmen und seine Effizienz im Laufe der Zeit zu steigern, enthalten Solarglasplatten auch schmutzabweisende und antireflektierende Beschichtungen, die auch unter den vorgegebenen Glasqualitätsbeschränkungen funktionieren. AVCON Solar legt einen Standard für antireflektierende Beschichtungen von Solarglas fest, dem zufolge AR-Beschichtungen über einen Zeitraum von 25 Jahren nicht abblättern, reißen oder sich verfärben dürfen, um eine gleichbleibende Lichtdurchlässigkeit von mindestens 90 % sicherzustellen. Auch für schmutzabweisende Beschichtungen gelten Standards: Nach 500 Stunden Außenexposition muss das Solarglas einen Kontaktwinkel von mehr als 110° aufweisen, was bedeutet, dass das Glas selbstreinigend ist und Schmutz entfernt wird, wenn Wasserperlen sich bilden und vom Glas abrollen. Staubansammlungen können die Solareffizienz in trockenen, staubigen Regionen um 5–10 % verringern, weshalb schmutzabweisende Module entscheidend sind, um die Reinigungshäufigkeit zu minimieren und gleichzeitig eine hohe Durchlässigkeit aufrechtzuerhalten.
Beim Beschichtungstestprozess von AVCON Solar wird die Solarmodulverglasung Staub und Regen sowie UV-Strahlung ausgesetzt, um die Wirksamkeit der Beschichtung zu bewerten. Wenn keine Beschichtungsstandards vorhanden sind, können AR-Beschichtungen abblättern, ihre Wirkung verlieren und Antiverschmutzungsbeschichtungen ihre Schmutzabweisung einstellen. Dieser Verlust reduziert die Effizienz des Glases und erhöht die Wartungskosten.
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