Sinds 2023 zijn er steeds meer meldingen van gebroken glas op modules in PV-centrales.

Bij welke modules is er momenteel sprake van meer glasbreuk?

In principe is glasbreuk niets ongewoons. Wat wel nieuw is, is dat ze zich enkele maanden na de installatie en zonder invloed van buitenaf voordoen. Noch extreem weersomstandigheden, noch installatiefouten veroorzaken de breuken. Er zijn gevallen geregistreerd van zowel gekaderde als niet-gekaderde glas-glas modules, aan de voor- en achterkant.

Lange tijd werden glas-glas modules als stabieler dan modules met een folie aan de achterkant beschouwd. Op Intersolar 2014 liet Solarworld een fietser op glas-glas modules springen om hun breukvastheid te demonstreren. Elektroluminescentiebeelden die daarna werden gemaakt, bevestigden dat de cellen tussen het glas ook intact waren gebleven.

In tegenstelling tot de modules van Solarworld en de modules die tegenwoordig voor daksystemen worden gemaakt, zijn de modules die in grondgebonden systemen worden gebruikt echter aanzienlijk groter. De geconstateerde glasbreuken hebben betrekking op modules met een oppervlakte van meer dan 2,5 vierkante meter. De grootste modules op de markt hebben tegenwoordig een oppervlakte van meer dan 3 vierkante meter.

Kwaliteitscriterium voor glas: harding

De grootte van de modules is één oorzaak van glasbreuk. Het Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE) heeft in het laboratorium getest welke andere correlaties er zijn. Een van de kwaliteitscriteria was de harding van het glas.

Tijdens het thermisch harden wordt pas geproduceerd glas nog meer verhit en vervolgens snel afgekoeld. Hierdoor ontwikkelt het glas een residuspanning die onafhankelijk is van externe invloeden. De technische term hiervoor is glasharding. Hoe hoger de harding van een glas, hoe hoger de buigspanning, d.w.z. de drukbelasting waaronder een glas breekt. Een hoge voorspanning betekent ook dat het glas, als het breekt, volledig versplintert in kleine kubusachtige stukjes. Dit is bekend van voorruiten of achterruiten van veiligheidsglas.

Onderzoek bij Fraunhofer ISE: Welke modules breken het eerst in het laboratorium?

In het laboratorium testten de wetenschappers commercieel verkrijgbare typen PV-modules met een oppervlakte van twee vierkante meter: glas-glas modules met 2 millimeter glas en 1,6 millimeter glas, alsmede glas-folie modules met 3,2 millimeter veiligheidsglas. Aan de voorkant was de voorspanning het hoogst bij de glas-folie modules en het laagst bij de glas-glas modules met 2 millimeter glas. Deze laatste braken onder een aanzienlijk lagere belasting dan de andere moduletypes. Terwijl de eerste glas-glas modules met dunner glas en de eerste glas-folie modules pas scheuren vertoonden bij meer dan 5.400 pascal, was dit het geval voor de modules met 2-millimeter glas tussen 3.500 en 4.700 pascal.

Ter vergelijking: de mechanische belastingstest als onderdeel van modulecertificering volgens IEC 61215 en IEC 61730 vereist een statische belasting van 2.400 pascal. Sommige modulefabrikanten onderwerpen hun modules aan een optionele test met 5.400 pascal - de modules met 2-millimeter glas zouden deze test niet hebben doorstaan, maar de andere wel.

Hoe kunt u er zeker van zijn dat de modules bestand zijn tegen hoge belastingen?

Dit blijkt uit onderzoek van Fraunhofer ISE: Niet de glasdikte is bepalend voor de buigbreukspanning, maar de kwaliteit van het glas. Om er zeker van te zijn dat het glas bestand is tegen een hoge belasting, moet u ofwel op een bewijs van een extra belastingstest op 5.400 pascal letten of de modulefabrikant vragen of zijn glas thermisch gehard is. Als u het zekere voor het onzekere wilt nemen, kunt u een module ook naar een laboratorium sturen voor een belastingstest met verhoogde druk[1]. 

Auteur: Ines Rutschmann