Eigenschaften von Solar-Gussglas 11. TÜV-Workshop Photovoltaik-Modultechnik 10./11. November 2014, Köln Dr. Thomas Hofmann, Ducatt N.V.

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1 Eigenschaften von Solar-Gussglas 11. TÜV-Workshop Photovoltaik-Modultechnik 10./11. November 2014, Köln Dr. Thomas Hofmann, Ducatt N.V., Lommel

2 Inhalt Über Ducatt Herstellprozess Glaseigenschaften Neue Entwicklungen

3 Über Ducatt Gegründet 2010 aus EMGO (50/50 Joint Venture Philips & Osram) Hersteller Beleuchtungs-Glaskörper Glaswanne seit 2012 in Betrieb 100% Herstellung von Solar-Gussglas Kapazität 230 to/d = 7 11 Mio. m² Glaswanne mit 2 Auslässen 2 vollautomatiserte Linien Schneiden, Schleifen, Beschichten, Vorspannen AR-Technologie von CSG Optimiert auf 2 mm Dünnglas Dedicated Ultra-Clear Anti-reflective Thin and Toughened

4 Herstellprozess Gussglas Schmelzwanne 1400 C Solar Gussglas Prägewalzen Kühlzone Schmelzen von Quarzsand SiO 2 Kalk CaCO 3 Soda Na 2 CO 3 Dolomit Mg/CaCO 3 Pottasche K 2 CO 3 Glasscherben Schmelzwanne Float-/Zinn-Bad Floatglas Kühlzone Online- Zuschnitt

5 Herstellprozess Gussglas

6 Glaseigenschaften Oberflächenstrukturen Gussglas Floatglas Matt-Matt Matt-Prismatic 5-15 µm top 5-15 µm bottom µm << 1 µm

7 Glaseigenschaften Chemische Zusammensetzung und Korrosion Kalk-Natron-Glas Standardglas: 0,1 % Fe 2 O 3 (1000 ppm) Weißglas/Solarglas: 0,01 % Fe 2 O 3 (100 ppm)

8 Glaseigenschaften Chemische Zusammensetzung und Korrosion H 2 O H 2 O NaOH Ca(OH) 2

9 Glaseigenschaften Chemische Zusammensetzung und Korrosion H 2 O H 2 O NaOH Ca(OH) 2 H 2 O

10 Glaseigenschaften Chemische Zusammensetzung und Korrosion CO 2 Na/Ca(CO 3 ) x CO 2 NaOH Ca(OH) 2

11 Glaseigenschaften Chemische Zusammensetzung und Korrosion Na/Ca(CO 3 ) x

12 [µg/dm²] Glaseigenschaften Chemische Zusammensetzung und Korrosion Verbesserung durch Antireflexschichten Bestimmung der hydrolytischen Beständigkeit DIN Platform with guidance rod glass Gap filled with water (T=98 C) Distan ce coil Protective coil Glass AR glass uncoated Hydrolytische Klassen Class 3 Class 2 Class 1

13 Glaseigenschaften Optische Eigenschaften 100% 90% Transmission 4% 4% Reflexion 2% Absorption und Streuung Transmission + Reflexion + Absorption = 1

14 Glaseigenschaften Reflexion 4% 4% gerichtet diffus = Antiglare Floatglas Gussglas 94% 94% Glas Laminat R n n air air n n glass glass 2

15 Glaseigenschaften Reflexion Direkte vs. diffuse Reflexion

16 Transmittance [%] Glaseigenschaften Transmission schwache Fe(III)- Absorption bei 380 nm 100 starke Fe(II)- Absorption bei 1060 nm Patterned glass low-iron Float low-iron Float normal Solar spectrum AM 1.5 Spectral response Si Wavelength [nm]

17 Glaseigenschaften Glasqualität Blase Zinntrips Längliche Blase Einschluss Knotenlinie Runde Blase Einschluss Strukturfehler Photos Dr. Schenk Floatglas Gussglas

18 Glaseigenschaften Potentiale zur Verbesserung der Glaseigenschaften Chemische Zusammensetzung Na, K Mg, Al Fe Reaktionsführung Schmelzprozess Fe(II) Fe(III) chemische Beständigkeit Transmission Transmission AR-Schicht chemische Beständigkeit Transmission

19 Glaseigenschaften Gussglas oder Floatglas? Gussglas Floatglas Verfügbarkeit + + Glasqualität + + Preis + + Transmission 91,5 % 91,0 % Erscheinungsbild/ Reflexion Matt Antiglare-Effekt Stark spiegelnd

20 Neue Entwicklungen Funktionsschichten Antireflex Hydrophob Antistaub??? Glas Dünnglas 2 mm Glas-Glas-Module Solardach

21 Neue Entwicklungen 2 mm Dünnglas Warum 2 mm Glas-Glas-Module? Neuentwicklung im Bereich Modultechnologie Alternative und Abgrenzung zu Standardprodukten Längere Haltbarkeit und Lebensdauer Höherer Modul-Output über Lebensdauer Besserer Brandschutz Rahmenlose Lösungen möglich Geringerer Materialeinsatz Elegantere Lösungen möglich

22 Neue Entwicklungen 2 mm Dünnglas Glas für Glas-Glas-Module wo geht die Reise hin? Frontglas mit AR-Schicht Rückseitenglas Transparent???? Weiß? Schwarz? Mit Lochbohrung? Rückseitenglas kürzer? Mit Einfräsung rund/v-förmig? Mechanische Festigkeit > 120 MPa

23 Neue Entwicklungen 2 mm Dünnglas Durchführung Rückseitenglas

24 Neue Entwicklungen 2 mm Dünnglas Thermisches Vorspannen

25 Neue Entwicklungen 2 mm Dünnglas Thermisches Vorspannen Gezielte Aufheizung durch Konvektion erforderlich Lisec Konduktion: direkte Wärmeübertragung durch Kontakt

26 Neue Entwicklungen 2 mm Dünnglas Thermisches Vorspannen Gezielte Aufheizung durch Konvektion erforderlich Lisec Wärmestrahlung: Wärmeübertragung durch Strahlung von Heizelementen

27 Neue Entwicklungen 2 mm Dünnglas Thermisches Vorspannen Gezielte Aufheizung durch Konvektion erforderlich Lisec Konvektion: Wärmeübertragung durch Einblasen von heißer Luft

28 Biegebruchfestigkeit [MPa] Neue Entwicklungen 2 mm Dünnglas Biegebruchfestigkeit ,1 mm 3,2 mm 4,0 mm

29 Neue Entwicklungen 2 mm Dünnglas Bruchbild ESG 2,3 mm TVG 2,0 mm

30 Danke