EN
Optische helderheid en structurele integriteit: laag-ijzer gehard zonnepaneelglas
Hoe laag-ijzer glas de lichttransmissie verbetert (91–94%)
Glas in standaard zonnepanelen wordt vervaardigd met ijzeroxiden in het glas, wat het glas een groene tint geeft en een deel van het zonlicht absorbeert. Hierdoor wordt zichtbaar licht ongeveer 15% geabsorbeerd. Wanneer fabrikanten glas met laag ijzergehalte gebruiken, wordt het ijzergehalte verlaagd tot <0,01%, waardoor de absorptie van zichtbaar licht verbetert tot 91–94%. Deze verbetering van 6 tot 9% is aanzienlijk voor de energieopwekking. Onderzoeken hebben aangetoond dat panelen 0,5 tot 0,8% meer vermogen kunnen opwekken voor elke 1% verbetering in lichttransmissie. Wat maakt deze panelen dan helderder? Het kwartszand dat bij de productie wordt gebruikt, is verwerkt om onzuiverheden te verwijderen die discolorende effecten veroorzaken en de efficiëntie van de panelen kunnen beïnvloeden. Panelen met glas met laag ijzergehalte en hoge transmissie bieden een prestatievoordeel en vangen elk beschikbaar foton op. Daarom geloven veel experts dat glas met laag ijzergehalte essentieel is voor optimale prestaties.
Voordelen van gehard glas: slagvastheid, thermische stabiliteit en veiligheid
Glas voor zonnepanelen dat thermisch gehard is, wordt vervaardigd via een proces waarbij het glas wordt verhit tot ongeveer 620 graden Celsius en vervolgens op gecontroleerde wijze wordt afgekoeld. Dit proces creëert druk op het oppervlak, waardoor het glas ongeveer vier keer sterker wordt en bestand is tegen hagelimpact met een snelheid tot 90 km/u, wat boven de eisen van de IEC 61215-normen uitgaat. In een veldtest die vorig jaar werd uitgevoerd, vertoonden panelen gemaakt van gehard glas een reductie van 78% in gebroken panelen vergeleken met panelen gemaakt van standaardglas. Gehard glas blijkt ook bestand te zijn tegen extreme temperaturen tussen de -40 en 85 graden Celsius, zonder dat er barsten ontstaan als gevolg van thermische spanning. Dit glas biedt bovendien een veiliger resultaat bij breuk. In het ongelukkige geval dat het glas breekt, vormt gehard glas in plaats van het gebruikelijke glas scherpe, gevaarlijke scherven, maar breekt het in vele kleine stukjes die minder gevaarlijk zijn voor monteurs en onderhoudspersoneel. Gehard glas is een uitstekende keuze voor zonnepanelen die gedurende langere tijd aan zware en extreme weersomstandigheden worden blootgesteld.
Geavanceerde oppervlakte-engineering: zelfreinigende en anti-reflecterende coatings voor zonnepanelen-glas
Nanostructuurde AR-coatings: transmissie hoger dan 96\% voor alle golflengten van het PV-spectrum
Anti-reflecterende coatings zijn het verschijnsel van een AR-coating die wordt gebruikt om uitzonderlijke reflecties van het glas van zonnepanelen te verminderen en berusten op het principe van destructieve interferentie. Deze nanostructuren van AR-coatings zijn ontworpen als fotonische kristallen of nano-glas om de hoeveelheid zonnestraling die naar de fotovoltaïsche cellen aan de achterzijde van het glasdeklaag wordt geleid, te vergroten en om de hoeveelheid zonnestraling die door het glas heen treedt, te verhogen. De zonnestraling die van belang is voor energieomzetting door de fotovoltaïsche cellen ligt in het bereik van 300 tot 1200 nanometer. Onbehandeld glas reflecteert ongeveer 8% van de invallende zonnestraling, terwijl glas met AR-coatings minder dan 2% van de invallende zonnestraling reflecteert. Deze coatings leveren ook aanzienlijke prestatieverbeteringen op tijdens periodes van de dag waarop de zonnepanelen laag aan de horizon staan, als gevolg van de schuine invalshoek van het zonlicht. Fotocatalytische TiO₂ + hydrofiele hybride coatings verminderen vuilverliezen met 15–30%.
Zelfreinigende oppervlakken worden gecreëerd door fotokatalytisch titaandioxide (TiO₂) te mengen met hydrofiele coatings. Hydrofiele coatings zorgen ervoor dat water zich gelijkmatig over een oppervlak verspreidt, en onder UV-licht katalyseert TiO₂ de afbraak van organische verontreinigingen. Het gecombineerde effect van deze twee oppervlakken leidt tot het verwijderen van verontreinigingen. Industriële studies uit 2023 bevestigen dat deze tweevoudige coating jaarlijks het rendementsverlies door vuilafzetting met 15–30% vermindert.
Coatingtype Functie Prestatieverbetering
Anti-reflecterend Minimaliseert lichtreflectie >96% transmissiviteit
TiO₂ hydrofiel Breekt vuil af + maakt spoelen mogelijk 15–30% reductie van vuilafzettingsverlies
UV-duurzaamheid en milieuweerstand van zonnepanelenglas
Tijdens de operationele levensduur van een zonnepaneel beschermt het glas de zonnecellen tegen UV-straling, extreme temperaturen en omgevingsinvloeden. Glas dat niet specifiek is ontwikkeld voor gebruik in zonnepanelen, wordt door UV-blootstelling ondoorzichtig. De UV-blootstelling veroorzaakt ook microscheurtjes in het glas. Elk jaar vermindert de lichttransmissie van het glas hierdoor met ongeveer 0,5%. Recentelijk zijn gehard glasproducten beschikbaar gekomen die zijn ontwikkeld met een laag ijzergehalte en waarin ceriumoxide gelijkmatig is verdeeld. Dit type glas behoudt gedurende de levensduur van het paneel (25 jaar) ongeveer 92% lichttransmissie. De beschermende lagen van het zonnepaneel functioneren optimaal gedurende de gehele operationele levensduur van het zonnepaneel.
Milieuvestigheid in glasmodules omvat functies die verder gaan dan UV-bescherming, zoals:
Weerstand tegen thermische schok: Weerstand tegen thermische schok houdt temperatuurwisselingen van -40 tot +120 graden Celsius zonder microscheurtjes vol.
Vochtbarrière: Waterdampdoorlatendheid (WVTR) < 0,01 g/m²/dag, waardoor galvanische corrosie van legeringen die in het glas zijn ingebed, wordt voorkomen.
Impact van hagel: glasmodules zijn gecertificeerd volgens de IEC 61215-norm voor 25 mm hagelstenen die met een snelheid van 23 m/sec op het glas inslaan.
De constructie van de modules zorgt ervoor dat het vermogensverlies minder dan 0,3% per jaar bedraagt. Het is daarom bekend dat na 30 jaar de meerderheid van de modules (zelfs in de meest extreme omgevingen, zoals woestijnen, zeewatergebieden of kuststeden) nog steeds functioneel is en ten minste 85% van het oorspronkelijke vermogen levert. Wat fabrikanten vroeger als glasbescherming aanduidden, is vandaag de dag geëvolueerd naar geavanceerdere functies in zonnemodules, zoals betere systeemprestaties en langere levensduur.
Veelgestelde vragen
Wat is het belang van laag-ijzerglas in zonnepanelen?
Omdat glas met een lage ijzergehalte een hogere transmissie van zichtbaar licht heeft en een hogere efficiëntie voor zonne-energieproductie dan gewoon glas.
Wat zijn de voordelen van gehard glas in zonnepanelen?
Omdat gehard glas veel sterker is dan gewoon glas, biedt het betere thermische weerstand, slagvastheid en breukweerstand, wat de veiligheid verhoogt en de levensduur van de zonnepanelen verlengt. Wat is het doel van de anti-reflecterende coating op zonnepanelen?
Het doel van de anti-reflecterende coating is om de efficiëntie van zonnepanelen te verhogen door de hoeveelheid zonlicht die van de fotovoltaïsche cellen wordt weerkaatst te verminderen.
Welk doel vervult titaandioxide (TiO₂) in zonnepanelen?
Titaandioxide (TiO₂) wordt omschreven als zelfreinigend, wat voordelig is voor het verminderen van vuilverliezen dankzij de afbraak van organisch materiaal, wat het reinigingsproces met water ondersteunt.