Nieuwe techniek om kapot glas in zonnepanelen te repareren

Na een hitteproef met vocht vertoonden de gerepareerde zonnepanelen geen tekenen van binnendringend water. De Utrechtse onderzoekers hebben daarbij ook de economische en ecologische haalbaarheid aangetoond.

Goede barrière
In het Utrechtse onderzoek is de experimentele glasreparatietechniek voor glas-glaszonnepanelen uitgebreid getest en onderzocht. De geteste zonnepanelen met kapot glas vertoonden geen defecten in zonnecellen. De exemplaren die de onderzoekers hebben gerepareerd, presteerden in elke fase van het reparatieproces goed in vergelijking met referentiemodules, de IEC-normen en de fabrieksgarantie.

Ook tijdens een test met vochtige, warme lucht vertoonden de gerepareerde zonnepanelen geen tekenen van binnendringend water, wat volgens de onderzoekers suggereert dat de glaslaag tijdens de experimenten weer een goede barrière vormde.

Microscheurtjes
Defecten aan het glas van zonnepanelen kunnen de isolatie van de encapsulatielaag van zonnecellen beschadigen, wat weer kan leiden tot het binnendringen van water. Dit kan niet alleen problemen veroorzaken met de betrouwbaarheid, veiligheid en prestaties van de glas-glaszonnepanelen, maar door de mechanische impact van de glasbreuk ook leiden tot de vorming en toename van microscheurtjes in de zonnecellen.

Glasbreuken betekenen echter niet altijd direct dat zonnepanelen interne schade oplopen of dat zonnepanelen niet kunnen blijven werken met minimale microcracks. Tot nu toe werden glasdefecten beschouwd als een onherstelbaar defect en is er geen noemenswaardige poging gedaan om reparatiemethoden te ontwikkelen.

Automobielindustrie
In de automobielindustrie heeft de reparatie van glaslaminaten een lange staat van dienst. De belangrijkste glaslaminaten van voertuigen – in termen van veiligheid en zichtbaarheid – zijn de voorruiten. Daarom moeten voorruitreparaties aan hoge normen voldoen. De auto-industrie heeft een reparatietechniek ontwikkeld die beweert glasschade aan autoruiten te repareren tot de oorspronkelijke sterkte en zonder zichtbare wijzigingen.

Omdat glas-glaszonnepanelen en autoruiten verschillende gemeenschappelijke kenmerken hebben, hebben de Utrechtse onderzoekers in hun studie een experimentele reparatiemethode bij glas-glaszonnepanelen uitgevoerd en onderzocht die gebaseerd is op de ervaringen in de auto-industrie.

Voorzichtigheid
De onderzoekers wijzen er wel op dat definitieve conclusies met voorzichtigheid moeten worden getrokken, omdat de niet-gerepareerde exemplaren geen zichtbare tekenen van waterindringing vertoonden. Hoewel de praktische toepassing van de reparatietechniek nog onzeker is, blijkt glasreparatie technisch haalbaar en effectief te zijn. Bovendien laten de haalbaarheidsanalyses zien dat reparatie van glasdefecten economisch interessant en energetisch wenselijk is.

Volgens de studie van de Universiteit Utrecht is vervolgonderzoek nodig om meer inzicht te krijgen in de technische haalbaarheid. Daarbij moeten verschillende betrouwbaarheidstesten worden uitgevoerd, zoals mechanische belasting en vocht- en vorsttesten. Pas na dat extra en diepgaand onderzoek kan de reparatie van zonnepanelen volgens de onderzoekers gezien worden als volwaardig alternatief voor het afvoeren en recyclen van defecte zonnepanelen om ze vervolgens te vervangen door nieuwe exemplaren .