Glasfolie-zonnepanelen zijn vooral populair bij huiseigenaren omdat ze tamelijk goedkoop zijn in aanschaf. Ontdek hier welke andere voor- en nadelen ze hebben en waarom ze zeker gerechtvaardigd zijn bij de keuze voor het juiste fotovoltaïsche systeem.
Naast glas-glas modules biedt de huidige fotovoltaïsche markt ook glas-folie modules aan. Hoewel ze iets minder duurzaam zouden zijn, worden ze toch vaker gebruikt dan glas-glas modules. Dit artikel toont de voor- en nadelen van glasfolie modules, wanneer ze een goede keuze zijn en welke kosten voor de aanschaf moeten worden ingepland.
Onderdelen van een zonnepaneel
De zonnemodule is het belangrijkste onderdeel van een fotovoltaïsch systeem. Daarin zetten parallel of in serie geschakelde zonnecellen zonne-energie om in elektriciteit. Om de gevoelige cellen te beschermen worden ze in verschillende lagen ingekapseld. In het algemeen is een zonnepaneel als volgt opgebouwd:
- Glaslaag aan de bovenkant van de module, meestal zogenaamd enkelvoudig veiligheidsglas (ESG).
- Insluitende film om de gevoelige zonnecellen te beschermen, vaak een transparante plastic laag van ethyleenvinylacetaat (EVA).
- Mono- of polykristallijne zonnecellen, hoofdzakelijk gemaakt van silicium
- Soldeerverbindingen (ook wel “staafjes” genoemd) om de afzonderlijke cellen te verbinden en vast te zetten
- Backing film of een andere dunne laag glas
- Aansluitdoos
- Indien van toepassing, een aluminium frame en afdichtingsband voor de stabiliteit en weerstand van de module.
De meestal op silicium gebaseerde, zeer gevoelige zonnecellen worden gewoonlijk omhuld door een transparante plastic laag van ethyleenvinylacetaat (EVA). Het is niet gelijmd maar gelast aan de krachtige maar gevoelige zonnecellen om ze optimaal te beschermen tegen corrosie. Aan de bovenkant van de module bevindt zich altijd een ruit van enkelvoudig veiligheidsglas (ESG), die in het beste geval antireflecterende eigenschappen moet hebben om de stroomopwekking te optimaliseren. Met dit temperatuurbestendige, stoot-, druk- en schokbestendige oppervlak zijn de zonnecellen optimaal beschermd tegen externe milieu- en weersinvloeden en kunnen ze hun taak lange tijd betrouwbaar vervullen. Afhankelijk van de oplossing wordt de module aan de achterkant beschermd door een plastic composietfilm of een glaslaag. De module kan verdere stabiliteit bereiken met een frame van lichtgewicht aluminium met een precies passende afdichting. De zonne-energiemarkt biedt echter ook frameloze PV-modules.
Structuur van glasfolie modules
Momenteel worden meestal zonnepanelen in de vorm van glasfolie gebruikt, vooral door huiseigenaren. Ze worden gekenmerkt door het feit dat de tussen twee plastic films gelamineerde zonnecelsnaar aan de voorkant bedekt is met een glaslaag en aan de van het licht afgekeerde kant met een stabiele film. Voor de zogenaamde backsheet-folies wordt meestal Tedlar-folie gebruikt. Tedlar-folies worden gekenmerkt door hun extreem hoge scheurvastheid, maar ook door hun hoge UV-bestendigheid. Ze vormen ook een vochtbarrière. In de regel wordt de film gemaakt in een drielaags samengesteld systeem. Dit betekent dat twee lagen Tedlar een polyester film omsluiten. Dit drielaagssysteem versterkt de positieve eigenschappen van de afzonderlijke films. De films zijn verkrijgbaar in verschillende kleuren. De meest voorkomende kleuren zijn wit, grijs of blauw. Er zijn echter ook melkachtige of semi-transparante backsheet films waarbij het zonlicht door de intercellulaire ruimten naar de onderliggende gebieden gaat, waardoor het zonnepaneel transparant wordt. Het uiterlijk of het ontwerp van de glas-folie modules wordt dus hoofdzakelijk bepaald door het glas en de gebruikte folie.
Het idee om folie te gebruiken voor de achterkant van de module is gebaseerd op het feit dat de kant van de module die van het licht afwijkt minder wordt blootgesteld aan weers- en milieu-invloeden en daarom niet zo robuust hoeft te zijn. Fabrikanten besparen kosten bij het gebruik van folie – glasplaten zijn duurder dan plastic folie – en houden tegelijkertijd het gewicht van de zonnepanelen zo laag mogelijk.
Rendement van glasfolie modules
Kijken we naar glasfolie modules wat hun rendement betreft, dan zien we dat het vooral van de gebruikte zonnecellen afhangt hoe hoog het rendement blijkt te zijn. Dit geldt ook voor glasfolie-zonnepanelen. Monokristallijne zonnecellen bereiken de hoogste waarden met een rendement tot 20%, polykristallijne zonnecellen hebben een wat lager rendement. Niet te verwaarlozen is echter het feit dat glas-glas modules door hun constructie een hoger rendement kunnen behalen: De warmte wordt beter afgevoerd via de glazen achterkant, waardoor het vermogen toeneemt.
Doorslaggevender voor de prestaties van glasfolie modules is de mate van transparantie van de achterfolie aan de achterkant van de module. Bij alle semi-transparante zonnepanelen neemt het rendement af naarmate de mate van transparantie hoger is. Als dit oppervlak niet volledig transparant is, maar wit of anders gekleurd, wordt het binnenkomende licht gedeeltelijk teruggekaatst naar de zonnecellen, wat een hoger rendement oplevert.
Vergelijking van glas-folie en glas-glas modules
In tegenstelling tot glas-glas modules maakt de structuur glas-folie modules iets gevoeliger voor schade door spanning en buiging. Met name de symmetrische samenstelling van de glas-glas variant draagt ertoe bij dat ze aanzienlijk hogere belastingen kunnen dragen en de modules bijvoorbeeld een grotere sneeuwbelasting aankunnen. In tegenstelling tot glas-glas modules liggen de zonnecellen tussen een glas- en een folielaag in de neutrale vezel. Als modules onder belasting worden gebogen, bestaat het risico dat ze worden uitgerekt of samengedrukt. Het risico van microscheurtjes is dus groter bij glasfolie modules.
Ze worden ook minder beschadigd door verwering of het binnendringen van waterdamp of chemicaliën dan de glasfolie-variant. Dit is dan weer een groot voordeel in gebieden met veel agrarische of industriële activiteit en garandeert de hoge prestaties van de zonnepanelen over een langere periode. Evenzo kan bij brand grotere schade ontstaan aan glas-folie modules als de achterkant van een zonnepaneel alleen bedekt is met een folie in plaats van glas.
Veel fabrikanten geven een prestatiegarantie van 25 jaar voor hun glasfolie-zonnepanelen, sommige rekenen zelfs een levensduur van 40 jaar. De levensduur is gemiddeld ongeveer 5 jaar korter dan die van glas-glas zonnepanelen.
De kosten van zonnepanelen – of het nu glas-glas of glas-folie is – zijn de laatste jaren sterk gedaald. Intussen zijn de prijsverschillen tussen glas-folie en glas-glas zonnepanelen niet meer al te groot.
De beslissing om bij de installatie van een PV-systeem glas-glas of glas-folie modules te gebruiken kan zelden alleen op basis van de puur technische eigenschappen van de modules worden genomen. Qua prestaties, gewicht en toepassingsgebieden is er geen echt duidelijke vergelijking te maken, want afhankelijk van de fabrikant liggen beide typen dicht bij elkaar. De vragen over de geplande aanschafkosten, de afschrijving en de levensduur van de modules zijn veel relevanter voor de individuele beslissing.
