Duitse onderzoekers hebben een speciale coating ontwikkeld die microscopische scheurtjes in zonnepaneelglas herstelt. Daardoor kan het glas tot zeven keer sterker worden, terwijl zonnepanelen mogelijk 30 procent aan gewicht verliezen. De technologie kan vooral interessant zijn voor daken die momenteel te weinig draagkracht hebben voor zonnepanelen.
De innovatie komt van het Duitse technologiebedrijf EXXERGY en dochteronderneming EXXOSQEL, in samenwerking met het Fraunhofer-instituut voor silicaatonderzoek (ISC). Het geheim zit in een chemische behandeling die kleine beschadigingen in het glas aanpakt.
Microscopische scheurtjes herstellen
Glas vormt doorgaans 70 tot 80 procent van het gewicht van een zonnepaneel. Het beschermt de zonnecellen tegen regen, hagel en andere weersinvloeden, maar maakt panelen tegelijkertijd zwaar. Traditioneel wordt glas versterkt door het thermisch te harden. Bij glasplaten van twee millimeter of dunner werkt deze methode echter minder goed.
De nieuwe coating pakt het probleem anders aan. Tijdens de productie ontstaan microscopische scheurtjes die het glas verzwakken. De coating vormt op moleculair niveau sterke covalente bindingen die deze beschadigingen gedeeltelijk overbruggen. Hierdoor is aanzienlijk meer energie nodig om een scheur verder te laten groeien. Het resultaat: dunner glas dat toch grote mechanische belastingen kan weerstaan.
Sterker glas met minder gewicht
De eerste testresultaten zijn opvallend. Bij glasplaten van twee millimeter dik nam de sterkte met maximaal een factor vier toe. Bij exemplaren van slechts één millimeter werd zelfs een zevenvoudige versterking gemeten.
De onderzoekers verwachten hierdoor de benodigde glasmassa met maximaal 40 procent te kunnen verminderen. Afhankelijk van de constructie kan dat het totale gewicht van een zonnepaneel met ongeveer 30 procent terugbrengen. Een zwaar zonnepaneel van 16 kilogram per vierkante meter zou bijvoorbeeld nog maar ongeveer 11 kilogram per vierkante meter wegen.
Waarom lichtere zonnepanelen belangrijk zijn
Die gewichtsbesparing biedt meer voordelen dan alleen eenvoudiger transport en installatie. Vooral bij bestaande bedrijfsgebouwen, distributiecentra en industriële hallen kan het gewicht van zonnepanelen een beperkende factor zijn. Lichtere modules zouden installatie mogelijk kunnen maken zonder kostbare verstevigingen van de dakconstructie. Bovendien betekent minder glas ook minder grondstoffengebruik en potentieel minder energieverbruik tijdens de productie. Daarmee kan de ecologische voetafdruk van zonnepanelen verder dalen.
Er zit wel een belangrijke technische kanttekening aan: dunner glas buigt gemakkelijker door. Een hogere breuksterkte betekent dus niet automatisch dat een compleet zonnepaneel beter bestand is tegen hagel, sneeuwbelasting of langdurige mechanische vermoeiing.
Eerste zonnepaneel met glas van één millimeter
De technologie is inmiddels verder dan losse laboratoriumproeven. Samen met het Fraunhofer Center for Silicon Photovoltaics (CSP) ontwikkelde EXXOSQEL al een prototype van 30 bij 20 centimeter, met glasplaten van slechts één millimeter dik aan beide zijden.
De volgende uitdaging is opschaling. Fraunhofer ISC werkt aan coatingproductie op een schaal van 100 liter en aan automatisering voor bestaande productielijnen. De ontwikkelaars naderen Technology Readiness Level 6 (TRL 6), waarbij prototypes onder praktijkgerichte omstandigheden worden getest. Voor commerciële toepassing moeten grotere modules hun betrouwbaarheid nog bewijzen.
Tijdens de vakbeurs Glasstec 2026, van 20 tot en met 23 oktober in Düsseldorf, presenteert EXXOSQEL de technologie. Als de coating ook op volledige paneelformaten langdurig betrouwbaar blijkt, kan dit een belangrijke stap zijn naar lichtere, materiaalzuinigere zonnepanelen.
