Ein Schutzmantel für Solarmodule

Wissenschaft und Technologie

Ein klassisches Bild von Solarmodulen zeigt Reihen von dunkelblauen Rechtecken, die in der Sonne glitzern. Doch Solarmodule sind allem ausgesetzt, was vom Himmel kommt – 365 Tage im Jahr, oft für 25 Jahre oder länger.

Abhängig davon, wo die Module installiert werden, können sie Regen, Sturm, Hagel, Schnee, starken Winden und Temperaturen unter dem Gefrierpunkt ausgesetzt sein. Auch die von der Sonne verursachten Temperaturen sind nicht zu unterschätzen.

Wie schützt man also Solarmodule über Jahrzehnte vor Wettereinflüssen? ExxonMobil hat dafür ein Ethylen-Vinylacetat (EVA)-Harz (Escorene Ultra), speziell für Solarmodule, entwickelt. Dieses Harz ummantelt die Module mit einer Schutzschicht.

Wie ein Kartendeck besteht ein Solarmodul aus mehreren Lagen. Im Herzen des Moduls befinden sich die Photovoltaikzellen. Diese empfindlichen Zellen bestehen aus hauchdünnen Siliziumplatten und verwandeln Sonnenlicht in Elektrizität. Um zu funktionieren, müssen Photovoltaikzellen jedoch versiegelt und vor Wettereinflüssen geschützt werden.

Viele der Komponenten in einem Modul übertragen Elektrizität, also muss Escorene Ultra sie vor allem trocken halten. Für Module mit einer Betriebsdauer von über 25 Jahren muss Escorene zudem haltbar sein.

Das Harz wurde so entwickelt, dass es Adhäsionsfähigkeiten aufweist, um die Module zu stärken. Bei der Herstellung wird das Modul in einem Vakuumschrank ausgehärtet, wodurch das Harz die Modulschichten zusammenklebt und die Photovoltaikzellen versiegelt.

Um sicherzustellen, dass so viel Sonnenlicht wie möglich durch die Schutzschicht auf die Photovoltaikzellen einfallen kann, musste Escorene Ultra haltbar, widerstandsfähig und gleichzeitig hochtransparent sein. „Hier kommt unsere Technologie ins Spiel“, sagt Linda van den Bossche, Global Advisor zu Polymerfolie im Polymerwerk Antwerpen von ExxonMobil. „Die spezifische Beschaffenheit der Polymer-Moleküle, das Niveau sowie die Art des Comonomers ermöglichten ein hochtransparentes Produkt.“

ExxonMobil produziert seit 1979 Ethylen-Vinylacetat-Copolymere und entwickelte in den 1990ern zum ersten Mal Escorene zur Verwendung in Solarmodulen. Die Haltbarkeit des Harzes hat Zeit und  Wetter überdauert. „Bei der Verwendung von Escorene EVA als Umkapselung handelt es sich um bewährte Technologie“, sagt Linda. „Die Haltbarkeit übersteigt die tatsächliche Gebrauchsdauer eines Moduls – das sind über 25 Jahre.“

„Aufgrund der geringen Lichtabsorption und der minimalen Reflexion durch die Schichteninterferenz von Escorene Ultra, kommt es nur zu minimalen Sonnenlicht- und somit Energieverlusten“, erläutert Michael De Ketele, Leiter der Abteilung für Verfahrenstechnik und Qualitätssicherung.

„Die Photovoltaikzellen sind vor der Witterung geschützt und das Sonnenlicht erreicht sie trotzdem.“

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