Innovatie: Glas-glas zonnepanelen

Zonnepanelen liggen in weer en wind op je dak. Het wordt bloedheet, ijskoud en dan heb je ook nog regen, hagel en sneeuw. En dan verwachten wij dat ze 25 jaar zonder problemen blijven werken.

Gelukkig kunnen zonnepanelen van een goede kwaliteit hier wel allemaal tegen. Maar sinds een jaar zijn er ook zonnepanelen te koop die er zeker tegen kunnen. Deze worden ook wel glas-glas zonnepanelen genoemd. Glas-glas zonnepanelen zijn zo sterk dat je er een olifant overheen kan laten lopen. Nou bij wijze van spreken dan, want wanneer loopt er nou een olifant op je dak?

Waarom is dubbel glas beter?

Bij ‘standaard’ zonnepanelen bestaat de achterkant uit een zogenaamde backsheet. Dit is een plastic laag. En het gekke is dat vrijwel elk materiaal niet waterdicht is. Zo ook de plastic folie van de backsheet. Gedurende vele jaren weersinvloeden kan vocht zelfs door het plastic dringen. En zonnecellen met vocht is geen goede combinatie.

Waarom zijn niet alle zonnepanelen met dubbel glas?

Dubbel glas zonnepanelen zijn overigens niet te vergelijken met het dubbele glas in woningen. Bij dubbel glas in woningen zit er lucht of gas tussen om te isoleren. Bij zonnepanelen is het juist de bedoeling dat er geen lucht tussen zit. We praten dan ook meestal over glas-glas zonnepanelen. Het paneel bestaat uit de volgende lagen:

• Glas
• EVA Folie (lijmfolie)
• Zonnecellen
• EVA Folie
• Glas

Deze lagen worden op elkaar gelegd en gaan vervolgens de oven in. Dit noemt Fritts ook wel de Tosti.

Glas-glas zonnepanelen werden tot sinds kort eigenlijk niet geproduceerd omdat de minimale dikte het glas voor de zonnepanelen 3,2 of 4 mm was. Een standaard zonnepaneel met 3,2mm glas weegt circa 20 kilo, waarvan +/- 16kilo glas. Een glas-glas paneel zou dan +/- 40 kilo gaan wegen, wat erg zwaar en onhandig zou zijn.

Dit veiligheids- zonnepaneelglas kan pas sinds enkele jaren op grote schaal op 2 mm dikte geproduceerd worden. Daarmee komt het gewicht weer op +/- 20 kilo en perfect hanteerbaar.

Stress test

Bij glas-glas zonnepanelen zitten de zonnecellen tussen 2 glasplaten. Lekker stevig en waterdicht. Dit is ook getest in zogenaamde klimaatkamers. Hierbij worden de zonnepanelen opgewarmd tot 85 graden en afgekoeld tot -40 graden. Deze test wordt aangevuld met dezelfde test maar dan met een luchtvochtigheid van 85%. En nog een test met continu 85 graden en 85% luchtvochtigheid.

De stress testen bootsen de levensduur van de zonnepanelen na. Hoe houden de materialen het? Blijft het paneel veilig én levert het nog energie?

Uit deze testen blijkt dat vrijwel elk zonnepaneel minder gaat presteren. Echter het grote verschil van glas-glas ten opzichte van glas-folie is dat deze beter blijft werken, minder interne onzichtbare schade vertoont en ze geen drop down kennen. De drop down is het punt waarop het zonnepaneel het eigenlijk begeeft. Dit is het punt waarop de backsheet en EVA folie geen bescherming meer bieden en de opbrengst zeer snel af neemt.

Bij zonnepanelen van goede kwaliteit is dit normaliter na 25-30 jaar. Maar, in de testen worden vaak panelen gezien die veel sneller in opbrengst afnemen en amper de 10 jaar productgarantie overleven. Helaas zijn de testen niet openbaar en wordt nooit verteld welke panelen getest zijn. De grafieken die ik heb zien er ongeveer zo uit:

Het middelpunt

Bijkomend voordeel is dat de zonnecellen midden tussen de glazen platen zitten. We praten hier over tiende millimeters maar in de praktijk blijkt dat dit veel scheelt. Het middelpunt betekent namelijk dat de zonnecel in het punt zit waar het minste druk wordt uitgeoefend. Dit kan je het beste zien als je kijkt naar het volgende plaatje:

Het nijlpaard staat in het midden (2mm en 2mm glas) op de wip en zal amper bewegen. Terwijl de leeuw en het luipaard heel veel bewegen. Ter vergelijking: als het nijlpaard vlakbij de leeuw zou zitten dan beweegt hij hevig. Dit is net zoals bij glasfolie zonnepanelen (3,2 mm glas en 0,5mm folie).

Vervoer en installatie

Het maakt niet uit hoe goed de zonnepanelen uit de fabriek komen als er tijdens het transport en installatie niet zorgvuldig mee wordt om gegaan. En dat gebeurt nogal eens. Een heftruck die een pallet raakt. Een installateur die een paneel op zijn schouder neemt. Elke keer ontstaan er kleine barstjes (micro cracks) die op termijn voor problemen en minder opbrengst zorgen. Met de stevige glas-glas zonnepanelen heb je hier vrijwel geen last van. Maar natuurlijk wel altijd voorzichtig mee om gaan.

Lange garanties

Door de productie kwaliteit van glas-glas worden door de fabrikanten vaak betere en langere garanties gegeven dan op standaard folie zonnepanelen. Tot wel 30 jaar. Normaal hebben lange garanties altijd de schijn van marketing garanties. Met glas-glas is dit ook echt technisch bewezen en lijken de fabrikanten dus niet veel risico’s te nemen met de langere garanties.

Transparant

Glas-glas zonnepanelen zijn doorgaans transparant. Een backsheet in een standaardzonnepaneel heeft meestal de kleur wit of zwart. Omdat de achterkant nu van glas is, heeft het niet direct zin om dit te kleuren. Met als bijeffect dat het gedeelte waar geen zonnecellen zitten volledig transparant is. Op een schuin dak kan dit een interessant effect geven. Als er glas-glas zonnepanelen geplaatst worden met een zwart frame en zwarte zonnecellen dan lijkt dit hetzelfde als wanneer er een normaal paneel met een zwarte backsheet gebruikt wordt. En het kan zelfs dat de zonnepanelen iets meekleuren met het dak.

Er worden ook speciale glas-glas zonnepanelen gemaakt die gebruikt worden voor overkappingen. Deze zijn bijvoorbeeld gebruikt op de treinstations van Utrecht en Rotterdam.

Mooi al die voordelen maar wat zijn de nadelen?

Moeilijk te produceren

Glas-glas zonnepanelen worden al tientallen jaren gemaakt. Maar pas sinds een paar jaar gebeurt dit ook echt op grotere schaal. Dit komt onder andere omdat het maken van glas-glas zonnepanelen erg moeilijk is. Er hoeft maar één klein luchtbelletje tussen de glasplaten te zitten en je kan hem weg gooien. De kunst is dus om dit proces volledig onder controle te hebben.

Hogere aanschafprijs

Zoals je kan voorstellen zijn glas-glas zonnepanelen duurder dan de ‘normale’ zonnepanelen. Dat komt vooral door het duurdere productieproces. Daar staat tegenover dat de zekerheid op productie toeneemt (zonne-energie oogsten). Als je kijkt naar de totale kosten in de looptijd (aanschaf + onderhoud) gedeeld door de opbrengst (kilowatturen) dan kan het wel eens zo zijn dat glas-glas zonnepanelen eigenlijk heel goedkoop zijn.

Glimmend

In tegenstelling tot de ‘normale’ zonnepanelen wordt bij glas-glas extreem dun glas van 2mm gebruikt. Dit glas is vaak gemaakt van zogenaamd floating glas. Hier zit geen anti-reflectie structuur op met als gevolg dat het glas helemaal glad is. Net zoals op je telefoon. Dit geeft de zonnepanelen een glimmend effect wat niet altijd mooi gevonden wordt. Maar als jij een beetje bling bling op je dak geen probleem vindt, dan is het misschien juist mooi.

De meeste glas-glas zonnepanelen glimmen nog mooi maar er zijn ook al zonnepanelen te koop met een matte anti reflectie laag voor als je niet zo van bling bling houdt.

Conclusie

Glas-glas zonnepanelen zijn misschien de grootste doorbraak in de zonnepanelen van de laatste jaren. Een mooi bewijs dat innovatie heel simpel kan zijn. Op gebied van levensduur en rendement gedurende de levensduur belooft het heel veel voordelen. Zouden alle zonnepanelen over een aantal jaar dubbelglas bevatten? Wat denk jij?