Glas-Glas-Module sind doppelt geschützt. Sie haben sowohl auf der Vorderseite, als auch auf der Hinterseite eine Glasscheibe als Schutzschicht für die innenliegenden Solarzellen. Immer mehr Hersteller setzen auf diese Art der Einkapselung.
Doch wie gut sind Solarmodule mit dem zweiseitigen Schutzglas wirklich? In diesem Ratgeber gehen wir der Frage ausführlich auf den Grund.
Kurz & Knapp: wichtige Fakten zu Glas-Glas-Modulen
- Glas-Glas-Module haben ein Rückseitenglas als Versiegelung, anstatt einer dünnen Folie, wie beim Glas-Folien-Solarmodul
- der größte Pluspunkt eines Glas-Glas-Solarpanels ist der bessere Schutz vor externen Einflüssen und die damit längere Lebensdauer
- die Anschaffungskosten von Glas-Glas-Modulen sind sehr hoch, doch nach einigen Jahren amortisiert sich dieser erhöhte Preis
Wie ist ein Glas-Glas-Modul aufgebaut?
In der folgenden Grafik ist genau zu sehen, wie ein herkömmliches Solarmodul mit Glas-Glas-Einkapselung aufgebaut ist:
Grafik: Aufbau vom Glas-Glas-Modul dargestellt
© echtsolar.de
Ein Glas-Glas-Modul ist aus folgenden Bestandteilen aufgebaut:
1. Antireflexionsglas (Vorderseite):
Die Vorderseite der Glas-Glas-Module besteht aus einem speziellen Antireflexionsglas. Dieses Glas reduziert die Reflexion des Sonnenlichts an der Oberfläche des Moduls, was zu einem höheren Wirkungsgrad führt.
Das Glas hat in der Regel eine Dicke von 2 bis 3 mm und ist chemisch gehärtet, um es widerstandsfähiger gegenüber äußeren Einflüssen wie Schlägen und Temperaturschwankungen zu machen.
2. Einbettungsschicht:
Die Einbettungsschicht ist eine Schicht aus Silikon oder Ethylenvinylacetat (EVA), die zwischen den Solarzellen und den Glasplatten aufgetragen wird.
Die Schicht hat eine Dicke von etwa 0,5-1 mm und dient dazu, die Solarzellen zu fixieren und zu schützen.
3. Solarzellen:
Solarzellen verwandeln das eintreffende Sonnenlicht in elektrische Energie. Die Zellen werden zwischen den beiden Glasplatten eingebettet und sind in der Regel aus kristallinem Silizium hergestellt. Das können monokristalline oder polykristalline Solarzellen sein.
Die Zellen haben eine typische Dicke von 180 bis 200 Mikrometer und sind in der Regel 166x166 mm (M6), 182x182 mm (M10) oder 210x210 mm (M12) groß.
4. Rückseitenglas:
Die Rückseite des Moduls besteht ebenfalls aus Glas, das in der Regel eine Dicke von 2 bis 3 mm hat. Dieses Glas dient als Schutzschicht für die Rückseite der Solarzellen und sorgt dafür, dass das Modul widerstandsfähiger gegen äußere Einflüsse ist.
5. Anschlussdose mit Bypass-Dioden und Solarsteckern:
Die Anschlussdose ist eine kleine Box auf der Rückseite des Glas-Glas-Moduls, in der sich Bypass-Dioden und Solarstecker befinden. Die Bypass-Dioden schützen die Solarzellen vor Beschädigung durch Rückstrom, der bei teilweiser Abschattung oder Verschmutzung des Moduls entstehen kann.
Bei Halbzellenmodulen gibt es statt einer Anschlussdose 2 oder 3 Stück.
6. Aluminiumrahmen:
Der Aluminiumrahmen umgibt das gesamte Modul und dient dazu, die verschiedenen Komponenten zu schützen und das Modul stabil zu halten.
Der Rahmen besteht in der Regel aus stranggepresstem Aluminium und ist so konstruiert, dass er das Gewicht des Moduls tragen und gegen äußere Einflüsse wie Wind und Regen widerstandsfähig ist.
Wie viel kosten Glas-Glas-Module?
Glas-Glas-Module kosten 0,38 bis 0,50 Euro pro Watt-Peak (Wp). Der Preis eines typischen Solarmoduls mit Glasrückseite liegt damit bei etwa 200 € pro Stück.
Die Kosten von Solarpanels machen damit einen erheblichen Anteil der Gesamtkosten einer Photovoltaikanlage aus.
Der Preis ist auch abhängig vom Modulhersteller und der Effizienz. Generell kosten PV-Module mit hohem Wirkungsgrad mehr, denn die besten Solarzellen können vom Hersteller noch nicht in großen Mengen produziert werden und der Skaleneffekt setzt noch nicht ein.
Das beste Preis-Leistungs-Verhältnis bieten sogenannte Mainstream-Module, welche mit einem moderaten Wirkungsgrad daherkommen (20 bis 21 Prozent).
Übersicht aktueller PV-Module (Glas-Glas)
In der nachfolgenden Tabelle finden Sie eine Komplettübersicht von aktuellen Glas-Glas-Modulen unterschiedlicher Hersteller und Leistungsklassen:
Die Tabelle gibt einen Überblick über verschiedene Solarmodule von verschiedenen Herstellern mit Glas-Glas-Technologie.
Die Module haben unterschiedliche Wirkungsgrade, Nennleistungen, Leistungstoleranzen, Solarzellentypen, Produkt- und Leistungsgarantien, Maße und Gewichte, Schutzschichten und werden an verschiedenen Standorten hergestellt.
Wichtig: Bitte beachten Sie, dass für Einfamilienhäuser nur PV-Module mit einer Fläche unter 2 m² geeignet sind.
Welche Hersteller für Glas-Glas-Module gibt es?
Es gibt viele PV-Modulhersteller, welche Glas-Glas-Module in ihrem Produktportfolio haben. Große internationale Player sind Suntech Power, Jolywood, JinkoSolar, Canadian Solar, Ja Solar, Sharp, Trina Solar, ZNShine, Risen Energy, Astronergy und First Solar.
Die meisten Hersteller haben ihren Sitz in China, während einige auch in Europa, den USA oder Kanada ansässig sind.
Weiterhin gibt es viele deutsche Solarmodulhersteller, wie Solarwatt, Bauer Solar, Sonnenstromfabrik, Luxor, Meyer Burger, Solyco (Nachfolger von Solon), Axitec und Solar-Fabrik, welche Glas-Glas-Solarmodule anbieten.
Die Nachfrage nach den robusten Glas-Glas-Modulen steigt weltweit. Das ist auch einer der Gründe für das Wachstum des Marktes für Solar-Glas.
Zudem konzentrieren sich immer mehr PV-Hersteller auf bifaziale Solarzellen. Durch die Bifazialität kann so eine Solarzelle auch mit der Rückseite zur Stromerzeugung beitragen.
Grafik: Entwicklung Globaler Markt für Solarglas
© BlueWeave Consulting
Dafür sollte die Rückseite aus Glas sein, damit genug Licht einfallen kann.
Vorteile von Glas-Glas-Solarmodulen
Glas-Glas-Module haben gegenüber herkömmlichen Solarmodulen einige Vorteile, die wir uns jetzt anschauen:
Warum Glas-Glas-Module?
1. Widerstandsfähig und robust:
Glas-Glas-Solarmodule sind besonders gut gegen äußere Umwelteinflüsse, wie UV-Strahlung, Feuchtigkeit und Chemikalien geschützt. Um eine Korrosion der Kontakte zwischen den Zellen zu vermeiden, sollte so wenig Wasserdampf wie möglich ins Laminat eindringen.
Die Rückseite aus Glas schütz zudem besonders gut vor mechanischen Einwirkungen, wie bei der Montage oder bei hohen Belastungen durch Wind, Schnee oder Hagel.
Insgesamt bieten Glas-Glas-Solarmodule eine höhere Zuverlässigkeit und sind somit eine gute Wahl für den Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen und Anwendungen, wie z.B. auf Dächern mit hoher Schneelast oder in Gebieten mit hohem Risiko von Hagelschäden.
2. Vor Mikrorissen geschützt:
Beim MSS-Testverfahren (mechanical stress sequence) wird die Qualität und Zuverlässigkeit von Materialien und Bauteilen unter anspruchsvollen Bedingungen getestet.
Das renommierte und führende Labor zum Testen von PV-Modulen (PVEL) bescheinigt den meisten Glas-Glas-Modulen ein sehr gutes Ergebnis in Bezug auf die Vermeidung von Mikrorissen.
Mikrorisse sind nicht sichtbar, können aber bei ungünstiger Montage und durch mechanische Lasten auftreten. Ein Mikroriss hat stark negative Auswirkungen auf die Leistung vom Solarmodul.
3. Hohe Lebensdauer:
Jedes Solarmodul hat eine Leistungsdegradation mit fortschreitendem Alter. Irgendwann bieten die Materialien vom PV-Modul nicht mehr genügend Schutz und das Lebensende ist erreicht. Das kann z.B. durch Delaminierung, Risse oder Brüche im Glas oder Folie geschehen.
Glas-Glas-Solarmodule haben generell weniger Probleme mit altersbedingten Beschädigungen.
Daher soll die Lebensdauer von Glas-Glas-Modulen bei etwa 40 Jahren liegen, während Glas-Folien-Module nur auf 30 Jahre kommen.
Damp-Heat-Test Glas-Glas-Module
© Solarwatt.de
Allerdings gibt es noch keine Langzeiterfahrungen, da die Glas-Glas-Technologie erste einige Jahre auf dem Markt angeboten wird. Labortest zeichnen aber ein positives Bild. Und auch die Hersteller sind sich sicher, deshalb bieten Sie im Vergleich deutlich bessere Garantien an.
Die Produktgarantie liegt bei PV-Modulen mit Glas-Glas-Schutzschicht bei 20 bis 30 Jahren. Die lineare Leistungsgarantie geht in der Regel über 30 Jahre, mit einer geringen jährlichen Degradation.
4. Bessere Temperaturbeständigkeit:
Die Rückseite aus Glas, soll die Temperatur im Vergleich zu PVC-Folie etwas senken, aufgrund der besseren Wärmeleitfähigkeit.
Die Temperatur vom Solarmodul spielt eine entscheidende Rolle für die Leistung, denn mit hohen Temperaturen sinkt der Wirkungsgrad immer weiter ab. Für diesen Zusammenhang gibt es sogar eine Kenngröße, den Temperaturkoeffizienten.
Doch sind Glas-Glas-Module mit Bezug auf die Temperatur besser? Der Temperaturkoeffizient hängt von der verwendeten Zellentechnologie ab. Die besten Werte bietet hier HJT-Solarzellen, knapp gefolgt von TopCon und PERC.
Im Datenblatt vom Solarmodul gibt es immer auch die Angabe der Zellbetriebstemperatur unter NOCT-Bedingungen, also bei 25 °C Außentemperatur.
Und tatsächlich, bei der Überprüfung von jeweils 10 leistungsstarken Modulen (Glas-Glas und Glas-Folie) fällt die durchschnittliche Zelltemperatur bei Glas-Modulen etwas geringer (0,2 °C) aus, was einen kleinen Vorteil ergeben könnte.
5. Höherer Stromertrag:
Der Wirkungsgrad von Glas-Glas-Modulen ist zwar nicht höher, als bei Glas-Folie, allerdings halten die Module mit Glasrückseite deutlich länger.
Geht man von 10 Jahren erhöhter Lebensdauer aus (40 vs. 30 Jahre) wird der PV-Ertrag insgesamt etwa 25 % höher ausfallen.
6. Verbesserter Brandschutz:
Glas-Glas-Solarpanels haben eine höhere Sicherheit gegenüber Flammen. Die Ursache liegt auf der Hand: die Rückseite besteh aus Glas und ist somit nicht brennbar, im Gegenteil zu einer Folienschutzschicht (meist kommt PET, PA, TPT oder EBA).
Das bringt noch einen weiteren Vorteil mit sich: Der Modulabstand zum Nachbardach darf reduziert werden und es benötigt nur noch 0,5 m. Damit lässt sich die Dachfläche durch Glas-Glas-Panels besser ausnutzen.
7. Erweiterter Einsatzbereich:
Neben Einsätzen in Extremsituation, wie z.B. bei sehr hohen Außentemperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit, gibt es auch viele Anwendungsgebiete, wo herkömmliche PV-Module im Vergleich zu Glas-Glas-Panels nicht optimal geeignet sind.
Glas-Glas-Module gibt es auch mit transparenter Rückseite und auch ohne Rahmen (rahmenlos). Somit können die Solarmodule z.B. für lichtdurchlässige Überdachungen für die Terrasse, oder als Carport dienen, aber auch als Indach-Solarmodule verwendet werden.
8. Weniger Treibgase & besseres Recycling:
Glas-Glas-Module können bei der Herstellung tatsächlich umweltschonender sein, und weniger CO₂ emittieren. Zumindest, wenn auf die neusten Umweltstandards gesetzt wird, wie das z.B. das Unternehmen Sonnenstromfabrik macht.
Beim Recycling kann das zusätzliche Glas vom Modul zu Schaumglas verarbeitet werden, eine normale Wiederverwendung ist aktuell noch nicht möglich, weil das Laminat und Solarglas nicht mehr voneinander getrennt werden können. Der Aluminiumrahmen kann dagegen gut recycelt werden.
Nachteile von Glas-Glas-Solarmodulen
Welche Nachteile haben Glas-Glas-Module?
1. Höheres Gewicht:
Glas-Glas-Module wiegen im Durchschnitt 16 % mehr als normale Glas-Folien-Module. Ein geläufiges Glas-Glas Modul mit 400 Wp wiegt 24 bis 25 kg und ist nicht mehr einfach handhabbar. Das macht sich auch bei der Installation der PV-Anlage bemerkbar und erschwert die Arbeit vom Handwerker.
Der Trend von immer größer werdenden Solarzellen und Solarmodulen macht das Problem vom Gewicht der Module nur noch größer. Positiv zu vermerken ist, dass die Dicke der Glasscheibe mittlerweile etwas verringert wurde auf ca. 2 mm im Vergleich zu 3 mm vor einigen Jahren. Das hat das Gewicht etwas vermindert.
2. Höhere Anschaffungskosten:
Die Kosten für Glas-Glas-Module liegen etwa 20 Prozent über dem Marktdurchschnitt und sind damit teurer, also alternative Glas-Folien-Module.
Die gute Nachricht: über die gesamte Laufzeit amortisieren sich die Mehrkosten der Glas-Glas-PV-Module. Und falls die Solarmodule wirklich 40 Jahre auf dem Dach bleiben sollten, ergäbe das sogar eine verbesserte Wirtschaftlichkeit.
Unterschied zwischen Glas-Glas und Glas-Folien-Module
Der Unterschied zwischen Glas-Glas-Modulen und Glas-Folien-Modulen liegt in der veränderten Schutzschicht auf der Rückseite: Glas-Glas-Module bestehen aus zwei Glasschichten, die als Schutzschicht für die Solarzellen dienen.
Im Vergleich dazu bestehen Glas-Folie-Module aus einem Glassubstrat und einer Kunststofffolie, die als Schutzschicht verwendet wird. Diese Kunststofffolie ist oft aus Materialien wie PET (Polyethylenterephthalat) oder TPT (Tedlar-Polyester-Tedlar) hergestellt.
Was ist besser, Glas-Folien oder Glas-Glas-Module?
Glas-Glas-Module liefern viele Vorteile, wie eine bessere Lebensdauer und den höheren Schutz vor Mikrorissen und Zellschäden durch äußere Einflüsse. Glas-Folien-Module sind dagegen günstiger in der Anschaffung und sei Jahrzehnten Standard.
Auch ein neues Glas-Folien-Modul wird relativ lange halten. Die Frage ist, will man nach 30 Jahren das alte Solarmodul weiterbetreiben, oder lohnt sich dann nicht schon ein Re-Powering mit deutlich verbesserten Modulen?
Im Endeffekt ist es Geschmackssache. Wenn man lieber auf Nummer sicher gehen möchte, empfehle ich auf Glas-Glas-Module zu setzen. Ansonsten sind Glas-Folien-Solarmodule auch hervorragend für die eigene PV-Anlage geeignet.
Weitere Informationen zu aktuellen PV-Modul-Testsiegern finden sich hier.
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