Photovoltaikanlagen

Seit Beginn dieses Jahrtausends wird Glas vermehrt im Bereich der Photovoltaik eingesetzt. Diese Entwicklung lässt sich auf sinkende Modulpreise, attraktive Einspeisevergütungen sowie auf den Trend zu Glas-Glas-Modulen anstelle von Glas-Folien-Modulen zurückführen.

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Grundsätzlich besteht eine Photovoltaik-Anlage aus mehreren Photovoltaik-Modulen; ein Photovoltaik-Modul setzt sich wiederum aus einzelnen Solarzellen zusammen. Dabei wird in Bezug auf die Art der eingesetzten Solarzellen zwischen Dünn- und Dickschichtmodulen unterschieden: Während bei den Dickschichtmodulen mono- oder polykristalline Siliziumzellen mit Dicken von etwa 200 µm zum Einsatz kommen, kommen Dünnschichtmodule mit Zelldicken von wenigen µm aus.

Bei Dünnschichtmodulen werden die Dünnschichtzellen direkt auf die Substratscheibe aufgebracht – die gebräuchlichsten unter den anorganischen Halbleitern sind amorphe Siliziumzellen (ASI), Cadmium-Tellurid-Zellen (CdTe) und Kupfer-Indium-Diselnid (CIS), wobei bei letztgenannten häufig auch eine Ergänzung mit Gallium (CIGS) vorgenommen wird. Neben diesen anorganischen Halbleitertechnologien gibt es auch organische Solarzellen sowie anorganisch-organische Hybridtechnologien. Bei organischen Solarzellen erfolgt die Solarstromerzeugung über organische Moleküle oder auch Polymere. Der Wirkungsgrad von organischen Solarzellen ist im Vergleich zu herkömmlichen Solarmodulen noch sehr gering. Auch die Lebensdauer dieser Zellen ist noch nicht ausreichend erforscht.

Verkapselt werden anorganische Zellen im Wesentlichen in Glas-Glas oder Glas-Folien-Modulen, eingebettet in Zwischenfolien aus Ethylenvinylacetat (EVA). Seltener werden Folien aus Polyvinylbutyral (PVB) oder Gießharze verwendet. Die Gläser sind überwiegend thermisch vorgespannt, da dünne Gläser zu leichteren Konstruktionen und im Falle des Deckglases zu höheren Wirkungsgraden führen. Um Reflexionsverluste zu minimieren, ist das Deckglas bei allen Modultypen meist ornamentiert.

Dickschichtmodule sind in der Regel in einen umlaufenden Rahmen eingefasst, wohingegen Dünnschichtmodule oftmals rahmenlos sind. Die Größen der rechteckigen Module bewegen sich üblicherweise zwischen 0,7 m² und 1,7 m², bei Modulbreiten zwischen 0,6 m und 1,1 m.

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