U-LIGHT – Ultra lightweight PV modules (Solar Era.net)

• Research unit: SFOE
• Project number: SI/501280

Key words (German)

Photovoltaik; Photovoltaics, Lightweight, Thin glas, LCOE, Plastic, Encapsulants, Solar Era.net

Short description (German)

Im "U-Light" Projekt werden neuartige Leichtbau-PV Module entwickelt, welche kostengünstig, lange Lebensdauer, einfach zu montieren sind und niedrigste Energiegestehungskosten eingesetzt im PV System erreichen. Die neuen Leichtbaumodule werden als Glas/Glas-, Glas/Folien- Module auf Basis von Gläsern mit einer Stärke von <2mm oder auf Basis von Kunststoffen wie beispielsweise glasfaserverstärktem Plastik oder Thermoplastik aufgebaut.

Short description (English)

In the "U-Light" project new light weight modules, with high efficiency, long live modules are developed with regard to lowest cost for integration into PV systems achieving lowest values of levelized of energy (LCOE). The new light weight modules will be generated by the use of thin, strong, low cost glass and by the use of compositions (mineral or organic) like glass-fibre reinforced plastic (GRP)

URL-addresses (English)

PV-Tagung_2016: Vom Modul bis zur Netzintegration HARTMUT_NUSSBAUMER.pdf

Final report (German)

Das im Rahmen des solar-era.net Programms durchgeführte U-Light Projekt hatte zum Ziel, das Gewicht von PV-Systemen deutlich zu reduzieren. Es wurden dabei Verfahren entwickelt, um Module mit Glas/Backsheet- und Glas/Glas-Aufbau leichter und trotzdem stabil zu gestalten. Dies wurde durch die Verwendung dünneren Glases, als es bei den aktuell gängigen Modulen der Fall ist und der Anbringung einer mechanisch unterstützenden Struktur, erreicht. Die unterstützende Struktur kann sowohl am Modul selbst angebracht oder als Teil der Unterkonstruktion ausgelegt werden. Die Module entsprachen, auch bei Verwendung sehr dünner Gläser der Stärke 0.8 mm, den Anforderungen gemäss der Norm für Qualifikationstests von kristallinen Siliziummodulen. Darüber hinaus wurden in dem Projekt ultraleichte Module mit spezifischen Gewichten = 2.5 kg/m2 mit ETFE-Folien und anderen Alternativen zu Glas aufgebaut.

Insbesondere die Glas/Backsheet- und Glas/Glas-Module, in Kombination mit ihren speziell designten Unterkonstruktionen, könnten in technischer Hinsicht industriell vermarktet werden. Der Markt für derartige Produkte ist jedoch beschränkt. Die Kosten für dünnes Solarglas liegen derzeit zudem weit oberhalb derer für Gläser mit Standarddicken. Die im Projektverlauf entwickelten Konzepte können in entsprechenden Anwendungen in Abhängigkeit von der Marktlage, wie auch von der Verfügbarkeit kostengünstigen, dünnen Solarglases, zum Einsatz kommen.

Related documents

• U-LIGHT Ultraleichte PV-Module [PDF] 2'931 kB

Final report (English)

In the U-Light-project lightweight solar modules have been developed. Two different approaches have been followed to reduce the weight per area of the modules. One approach is related to the weight reduction of standard glass/backsheet- and glass/glass-modules by reducing the thickness of the glass in combination with a mechanical supporting structure. The other approach was to use new material combinations. For the realized structures ETFE-foils instead of glass were used, resulting in modules with specific weights of = 2.5 kg/m2. The concepts, which were developed in the course of the project, can be applied in corresponding applications if there is demand from the market and if cost-effective, thin solar glass is available.

Final report (French)

Dans le projet U-Light, des modules solaires légers ont été développés. Deux approches différentes ont été suivies pour réduire le poids des modules par zone. Une approche est liée à la réduction de poids d'un verre/feuille de fond standard et de modules verre/verre en réduisant l'épaisseur du verre en combinaison avec une structure de support mécanique. L'autre approche consistait à utiliser une nouvelle combinaison de matériaux. La structure réalisée était constituée en ETFE et en feuilles d’encapsulation donnant lieu à un module flexible mécanique avec des poids spécifiques = 2,5 kg/m2.

Les concepts développés au cours du projet peuvent être appliqués dans les applications correspondantes s'il existe une demande du marché et si un verre solaire mince et économique est disponible.