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DE102009031972B4 - Photovoltaikmodul und Verwendung eines Glases für ein Photovoltaikmodul - Google Patents

Photovoltaikmodul und Verwendung eines Glases für ein Photovoltaikmodul Download PDF

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DE102009031972B4 DE102009031972A DE102009031972A DE102009031972B4 DE 102009031972 B4 DE102009031972 B4 DE 102009031972B4 DE 102009031972 A DE102009031972 A DE 102009031972A DE 102009031972 A DE102009031972 A DE 102009031972A DE 102009031972 B4 DE102009031972 B4 DE 102009031972B4
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Abstract

Photovoltaikmodul mit einem fluoridhaltigen Deck-, Substrat- oder Superstratglas, bei dem das Gewichtsverhältnis zwischen seinem Eisenanteil und seinem Fluoranteil X = Fe/F mindestens 0,001 und höchstens 0,6 beträgt, wobei der Gehalt an Eisenoxid maximal 0,25 Gew.-% beträgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Photovoltaikmodul mit einem Deck-, Substrat- oder Superstratglas und eine vorteilhafte Verwendung eines bestimmten Glases in einem Photovoltaikmodul als Deck-, Substrat- oder Superstratglas.
  • In der Photovoltaik bzw. bei Solarzellen kommen Deck-, Substrat- und Superstratgläser zum Einsatz. Deckgläser haben die Aufgabe, die empfindlichen aktiven Komponenten der Solarzelle vor äußeren Umwelteinflüssen (z. B. Wind, Regen, Schnee, Hagel, Schmutz usw.) zu schützen. Substratgläser dienen der Abscheidung dünner Schichten von photoaktivem Material Superstratgläser erfüllen die Aufgabe eines Substrat- und Deckglases in einem. Die Anforderungsprofile an die Gläser sind vom jeweiligen Modulkonzept abhängig. Sie hängen also von den verwendeten Halbleitermaterialien, von der Funktion als Substrat-, Deck- bzw. Superstratglas usw. ab. Die Deck- und Substratgläser müssen sich durch eine hohe Gesamttransmission im jeweils relevanten Bereich auszeichnen. Hierbei sind Reflexionsverluste an den Oberflächen sowie eine Absorption der Strahlung im Glas möglichst zu vermeiden.
  • Die Transparenz der Gläser wird auf den jeweiligen Halbleiter angepasst. So weisen bspw. Module, die auf kristallinem Silizium basieren (ein- oder polykristallin) im Wellenlängenbereich von ca. 400 bis 1200 nm ihre maximale Empfindlichkeit auf. Aus diesem Grund ist die Transmission in diesem Bereich zu optimieren. Ferner muss eine ausreichende chemische Resistenz gewährleistet sein, da die Gläser dauerhaft wechselnden Umweltbelastungen ausgesetzt sind. Je nach Aufstellungsort der Solarmodule können die Umweltbelastungen hierbei sehr unterschiedlich ausfallen. Das verwendete Glas muss also eine gute Resistenz gegenüber Wasser, Säuren und Alkalien aufweisen. Auch wechselnde Temperaturbedingungen oder Frost stellen besondere Anforderungen dar. Aus diesem Grunde werden Solarmodule bspw. einem simulierten Klimawechsel unterzogen (vgl. so genannter ”Damp-Heat-Test” (Dampf-Wärme-Test)).
  • Sub- und Superstratgläser müssen darüber hinaus thermischen und chemischen Belastungen bei der Abscheidung des Beschichtungsmaterials standhalten. Sie müssen z. B. der Abscheidung einer elektrisch leitfähigen, transparenten Schicht und des darauf abgeschiedenen photoaktiven Materials standhalten. Dies bedeutet eine aureichende Temperaturbeständigkeit und eine Beständigkeit gegenüber Vakuumprozessen.
  • Im Stand der Technik ist der Einsatz von Kalk-Natron-Gläsern wegen ihrer besonders kostengünstigen Herstellung weit verbreitet. Diese weisen jedoch einige entscheidende Nachteile bei der Anwendung zur Herstellung von Photovoltaikmodulen bzw. Solarzellen auf:
    • – Der Brechungsindex von Kalk-Natron-Gläsern liegt mit einem nd von etwa 1,52 relativ hoch. Dies führt zu großen Verlusten an nutzbarer Strahlung durch Reflexion an den Oberflächen, insbesondere an der Grenzfläche Glas-Luft;
    • – Verunreinigungen der Gläser führen zur Absorption von nutzbarer Strahlung durch das Glas. Hierbei ist vor allem der Eisengehalt sowie der Ladungszustand der Eisenionen zu berücksichtigen. Während Fe3+ im Glas eine relativ schwache und schmale Absorption bei etwa 380 nm zeigt, führen die in allen heute verwendeten Solargläsern ebenfalls vorliegenden Fe2+-Ionen zu einer breiten und starken Absorption im roten bis infraroten Wellenlängenbereich. Diese Absorptionsbande führen somit zu einem deutlichen Verlust an nutzbarer Strahlung des Sonnenspektrums. Daher kommen für die Verwendung als Solargläser besonders reine und damit teure, eisenarme Rohstoffe zum Einsatz. Kalk-Natron-Gläser weisen bei Sonnenbestrahlung einen Transmissionsverlust auf (Solarisation). Den Gläsern zugegebene, polyvalente Ionen wie Cer führen in besonderem Maße zu Solarisation.
  • Gemäß der EP 1 281 687 A1 wird zur Erzielung einer hohen Transmission ein besonders reines Glas mit einem niedrigen Eisenoxidgehalt verwendet, das zusätzlich mit 0,025 bis 0,2 Gew.-% Ceroxid versehen ist. Dabei wird auf ein besonderes Verhältnis von FeO zu Fe2O3 und auf eine bestimmte Zugabe von Ceroxid abgestellt.
  • Andererseits ist die Einhaltung eines bestimmten Verhältnisses zwischen Fe2+/Fe3+ ein relativ schwieriges und teures Unterfangen. Auch neigen bestimmte Cer-haltige Gläser zu starker Solarisation. Im Extremfall werden hier gelbliche bis bräunliche Verfärbungen nach intensiver Bestrahlung beobachtet.
  • Gemäß der EP 1 291 330 A2 wird ein Kalk-Natron-Glas für Solarzellen gleichfalls mit einem geringen Eisenoxidgehalt von weniger als 0,020% Fe2O3 mit einem Zusatz von 0,006 bis 2 Gew.-% Zinkoxid verwendet. Das Zinkoxid wird zugesetzt, um der Bildung von Nickelsulfid (NiS) entgegenzuwirken. Für eine optimale Durchlässigkeit wird ein bestimmtes Verhältnis zwischen Eisenoxid und Zinkoxid sowie Ceroxid vorausgesetzt.
  • Dies bedeutet wiederum den Einsatz von besonders teuren Rohstoffen. Auch kann sich der relativ hohe Gehalt an Ceroxid nachteilig auswirken.
  • Besonders ein höherer Gehalt an Ceroxid, etwa gemäß der EP 0 261 885 A1 , hat sich als nachteilig bezüglich der Solarisation bei starker Bestrahlung gezeigt. Derartige Gläser mit einem Ceroxidgehalt von mindestens 2 Gew.-% werden daher nicht als geeignet für Solarzellenanwendungen bzw. Photovoltaikanwendungen angesehen.
  • Gemäß der US 2007/0144576 A1 wird die Verwendung eines Antimon-dotierten Kalk-Natron-Glases vorgeschlagen, das besonders eisenarm ist. Insbesondere in Verbindung mit Cerdotierung können sich auch hierbei Nachteile bei starker Bestrahlung durch Solarisation zeigen.
  • Aus der US 5,372,977 A ist ein Natronkalkglas bekannt, das 0,3 bis 1 Gew.-% Eisenoxid enthält, wobei wenigstens 35% in der Form von FeO vorliegen. Ferner enthält das Glas 0,5 bis 2,8 Gew.-% Fluor. Durch den Zusatz von Fluorid soll die R-Bande von Fe2+ verschoben werden. Eine Verbesserung der Transmission wird allerdings dadurch nicht erreicht. Die Transmission liegt in jedem Falle unterhalb von 40%, was das für Glasuren vorgesehene Glas völlig ungeeignet für die Anwendung in einem Photovoltaikmodul macht.
  • Aus der DE 199 34 072 A1 ist ferner ein Aluminoborosilicatglas bekannt, das bis zu 1,5 Gew.-% Fluor enthalten kann. Das Glas soll auch als Substratglas in der Dünnfilm-Photovoltaik anwendbar sein. Der Zusatz von Fluorid erfolgt hierbei offensichtlich als mögliches Läutermittel zum Austreiben von Blasen aus der Glasschmelze.
  • Aus der 10 2004 011 218 B4 ist ferner ein röntgenopakes Glas bekannt, dem Fluorid zugesetzt sein kann.
  • Angeblich soll das Glas auch als Substratglas in der Photovoltaik verwendbar sein. Jedoch stehen dem naturgemäß die notwendigen Zusätze entgegen, durch die die Röntgenopazität gewährleistet wird, so weist das Glas zumindest 0,1 Mol% Yb2O3 auf, wodurch die Transmission verschlechtert wird.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Glas zur Verwendung als Deck-, Substrat- oder Substratglas in einem Photovoltaikmodul anzugeben bzw. ein verbessertes Photovoltaikmodul mit einem derartigen Glas bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Photovoltaikmodul mit einer fluoridhaltigen Deck-, Substrat- oder Supersubstratglas dadurch gelöst, dass das Gewichtsverhältnis zwischen seinem Eisenanteil und seinem Fluoranteil X = Fe/F mindestens 0,001 und höchstens 0,6 beträgt, wobei der Gehalt an Eisenoxid maximal 0,25 Gew.-% beträgt.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst. Überraschenderweise wurde festgestellt, dass eine Fluoridzugabe unabhängig von der Grundglaszusammensetzung zu einer Verbesserung der Transmission führt, insbesondere können die Nachteile von im Glas enthaltenen Eisenoxid-Anteilen verringert bzw. kompensiert werden. Die Transmission eines fluoridhaltigen Glases liegt im unsolarisierten und im solarisierten Zustand über der eines herkömmlichen, fluorfreien Glases mit sonst gleicher Zusammensetzung. Offensichtlich wird durch eine dosierte Zugabe von Fluorionen eine Wechselwirkung mit Eisenoxid erreicht, wodurch die nachteiligen Einflüsse von Eisenoxid auf das Transmissionsverhalten beseitigt bzw. kompensiert werden können.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung und Ferner beträgt das Gewichtsverhältnis X vorzugsweise höchstens 0,4, weiter bevorzugt höchstens 0,2, besonders bevorzugt höchstens 0,1.
  • Insbesondere bei einer genauen Dosierung der Fluoridzugabe in Abhängigkeit vom Eisengehalt können die Glaseigenschaften überproportional gesteigert werden, ohne dass die Nachteile einer Fluoridzugabe, wie erhöhte Kosten und Verringerung von Wannenstandzeiten durch erhöhten Korrosionsangriff, bereits signifikant werden. Im Wesentlichen kann ein optimales Verhältnis zwischen dem Fluoridgehalt und dem Gehalt an Eisenverunreinigungen eingestellt werden. Wird dieses Verhältnis unterschritten, so sind nur sehr geringe positive Transmissionseffekte zu erreichen. Wird das Verhältnis überschritten, so ist keine weitere Steigerung des Transmission mehr zu beobachten, und es dominieren die oben erwähnten negativen Effekte.
  • Erfindungsgemäße Deck-, Substrat- oder Superstratgläser weisen vorzugsweise ein Gewichtsverhältnis X von 0,02 bis 0,6 auf. Insbesondere in diesem Bereich ergibt sich eine Transmissionserhöhung gegenüber Gläsern mit sonst gleicher Zusammensetzung, und zwar sowohl im unsolarisierten als auch im solarisierten Zustand.
  • Zusätzlich zu der erwähnten spezifischen Verminderung des negativen Effekts von Eisenverunreinigungen ergeben sich bei dem Zusatz von Fluorid weitere Vorteile:
    • – Fluorid vermindert den Brechungsindex des Glases. Hierdurch werden die Reflexionsverluste an den Oberflächen reduziert. Somit erreicht ein größerer Anteil nutzbarer Strahlung die Solarzelle. Dieser Effekt trägt bei den Beispielen aus Tab. 1 etwa ein Drittel zur gesamten beobachteten Transmissionssteigerung bei.
    • – Ferner wurde festgestellt, dass die Schmelzbarkeit durch eine Fluoridzugabe im Vergleich zu einem herkömmlichen Kalk-Natron-Glas verbessert wird. Fluorid wirkt hier als Einschmelzhilfe. Auf diese Weise lassen sich die Schmelztemperaturen und damit die Energiekosten reduzieren.
    • – Schließlich wird durch die Fluoridzugabe das Glas stabilisiert. Hierauf kann die beobachtete, überraschend hohe Resistenz gegen Umwelteinflüsse (Angriff von Wasser, Säuren, Laugen) zurückgeführt werden. Darüber hinaus wird scheinbar die Grenzfläche Glas/Polymerfolie positiv beeinflusst.
  • Die erfindungsgemäße Verwendung von fluoridhaltigen Gläsern bei Solarzellen bzw. Photovoltaikmodulen kann einerseits zur Maximierung des Wirkungsgrades eingesetzt werden. Andererseits können die Rohstoffkosten gesenkt werden, indem man vergleichsweise billige, herkömmliche Rohstoffe mit mittlerem Eisengehalt verwendet. Oft ist ein gewisser Eisengehalt für die Glasschmelze von Vorteil. Durch die Verwendung von Fluorid lassen sich so günstigere Herstellkosten und gute Transmissionseigenschaften der Gläser optimieren. Parallel zur Kostenersparnis führt eine durch die Fluoridzugabe verminderte Schmelztemperatur durch den geringeren Energieeinsatz zu einer Verbesserung der Ökobilanz.
  • Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei dem Glas um ein Kalk-Natron-Glas, welchem Fuorid zugesetzt wurde.
  • Dieses kann bspw. 40 bis 80 Gew.-% SiO2, 0 bis 50 Gew.-% Al2O3, 3 bis 30 Gew.-% R2O, 3 bis 30 Gew.-% R'O sowie weitere Bestandteile von 0 bis 10 Gew.-% enthalten, wobei R mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Li, Na und K besteht, und wobei R mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Mg, Ca, Sr, Ba und Zn besteht.
  • Weiter bevorzugt können hierbei Kalk-Natron-Gläser verwendet werden, die 50 bis 76 Gew.-% SiO2, 0 bis 5 Gew.-% Al2O3, 6 bis 25 Gew.-% R2O, 6 bis 25 Gew.-% R'O sowie weitere Bestandteile von 0 bis 10 Gew.-% enthalten und zusätzlich mit Flourid versetzt sind.
  • Bevorzugt werden hierbei mindestens 0,1 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 0,5 Gew.-% Al2O3 zugesetzt, hauptsächlich um die chemische Beständigkeit des Glases und dessen Beständigkeit gegen Entglasung zu verbessern.
  • Des Weiteren kann es sich bei dem fluoridhaltigen Glas bspw. um ein Borosilicatglas handeln, welchem Fluorid zugesetzt wurde.
  • Dieses kann bspw. 60 bis 85 Gew.-% SiO2, 1 bis 10 Gew.-% Al2O3, 5 bis 20 Gew.-% B2O3, 2 bis 10 Gew.-% R2O und 0 bis 10 Gew.-% an weiteren Bestandteilen enthalten, wobei R mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Li, Na und K besteht.
  • Insbesondere kann es sich hierbei um ein Glas mit 70 bis 83 Gew.-% SiO2, 1 bis 8 Gew.-% Al2O3, 6 bis 15 Gew.-% B2O3, 3 bis 9 Gew.-% R2O und 0 bis 10 Gew.-% an weiteren Bestandteilen handeln, welches zusätzlich mit Fluorid versetzt wurde.
  • Des Weiteren kann es sich bei dem erfindungsgemäßen Glas bspw. um ein fluoridhaltiges Aluminosilicatglas handeln.
  • Dies kann typischerweise 55 bis 70 Gew.-% SiO2, 10 bis 25 Gew.-% Al2O3, 0 bis 5 Gew.-% B2O3, 0 bis 2 Gew.-% R2O, 3 bis 25 Gew.-% R'O sowie weitere Bestandteile von 0 bis 10 Gew.-% enthalten, wobei R wiederum mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Li, Na und K besteht, und wobei R mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Mg, Ca, Sr, Ba und Zn besteht.
  • Hierbei kann der Zusatz an B2O3 vorzugsweise mindestens 0,5 Gew.-% betragen. Hierdurch wird insbesondere die chemische Beständigkeit und Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse weiter verbessert.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Glas kann der Eisenoxidgehalt vorzugsweise zwischen 0,005 und 0,25 Gew.-% betragen.
  • In diesem Bereich lassen sich die nachteiligen Einflüsse des Eisenoxidgehaltes durch eine entsprechende Fluorzugabe weitgehend kompensieren.
  • Ferner kann das erfindungsgemäße Glas vorzugsweise einen Ceroxidgehalt von mindestens 0,001 Gew.-% aufweisen, wobei dieser vorzugsweise auf höchstens 0,25 Gew.-% begrenzt ist. Auf diese Weise kann die UV-Stabilität des erfindungsgemäßen Glases verbessert werden, ohne dass eine zu starke Solarisation auftritt.
  • Es versteht sich, dass in Abhängigkeit von der Bauart des Photovoltaikmoduls das erfindungsgemäße Glas eine geeignete Form aufweist. Es kann sich also bspw. etwa um ein planares Glas handeln, um ein zylindrisch oder sphärisch gewölbtes Glas. Weitere Formen sind denkbar.
  • Beispiele
  • In Tabelle 1 sind zwei verschiedene Gläser in Form eines Kalk-Natron-Glases und eines Borosilicatglases als Vergleichsbeispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 aufgeführt. Es handelt sich hierbei um herkömmlich für Photovoltaikmodule verwendete Gläser. Dazu ist jeweils ein erfindungsgemäßes Beispiel als Beispiel 1 und Beispiel 2 für das Kalk-Natron-Glas bzw. das Borosilicatglas angegeben. Beim Beispiel 1 sind 0,3 g Fluor auf die übrigen Bestandteile zugesetzt, während beim Beispiel 2 0,5 g Fluor auf die übrigen Bestandteile zugesetzt sind. Man beachte, dass die Angaben in Tabelle nicht in Gewichtsprozent, sondern in absoluten Werten gemacht sind; eine Umrechnung auf Gewichtsprozent würde dann zu geringfügig veränderten Werten führen.
  • In der letzten Zeile ist das Verhältnis X, das heißt das Verhältnis zwischen Eisenanteil und Fluoranteil, angegeben. Ferner ist die Transmission angegeben, woraus sich ergibt, dass die Transmission durch die Fluoridzugabe in allen Fällen erhöht wird. Werden Rohstoffe mit höherem Eisenoxidgehalt verwendet, erzielt man durch die Fluoridzugabe eine noch deutlichere Verbesserung gegenüber Gläsern ohne Fluoridzusatz.
  • Der Effekt der Fluoridzugabe auf die Transmission ist noch deutlicher erkennbar anhand der nachfolgenden 1 und 2, die die Transmission für das Vergleichsbeispiel 1 und das Beispiel 1 bzw. für das Vergleichsbeispiel 2 und das Beispiel 2 zeigen, jeweils in unsolarisiertem und in solarisiertem Zustand. Insbesondere im Wellenlängenbereich von 400–1300 nm ist eine deutlich verbesserte Transmission zu erkennen.
  • Figure 00110001
    Tab. 1

Claims (20)

  1. Photovoltaikmodul mit einem fluoridhaltigen Deck-, Substrat- oder Superstratglas, bei dem das Gewichtsverhältnis zwischen seinem Eisenanteil und seinem Fluoranteil X = Fe/F mindestens 0,001 und höchstens 0,6 beträgt, wobei der Gehalt an Eisenoxid maximal 0,25 Gew.-% beträgt.
  2. Photovoltaikmodul nach Anspruch 1, mit einem Glas, bei dem das Gewichtsverhältnis X zwischen seinem Eisenanteil und seinem Fluoranteil mindestens 0,002, bevorzugt mindestens 0,005, besonders bevorzugt mindestens 0,01 beträgt.
  3. Photovoltaikmodul nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Gewichtsverhältnis X zwischen seinem Eisenanteil und seinem Fluoranteil höchstens 0,4 beträgt, vorzugsweise höchstens 0,2, besonders bevorzugt höchstens 0,1 beträgt.
  4. Photovoltaikmodul nach Anspruch 1, 2 oder 3, mit einem Kalk-Natron-Glas, welchem Fluorid zugesetzt ist.
  5. Photovoltaikmodul nach Anspruch 4, bei dem das Glas 40–80 Gew.-% SiO2, 0–5 Gew.-% Al2O3, 3–30 Gew.-% R2O, 3–30 Gew.-% R'O sowie weitere Bestandteile von 0–10 Gew.-% enthält, wobei R mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Li, Na und K besteht, und wobei R' mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Mg, Ca, Sr, Ba und Zn besteht.
  6. Photovoltaikmodul nach Anspruch 4, bei dem das Glas 50–76 Gew.-% SiO2, 0–5 Gew.-% Al2O3, 6–25 Gew.-% R2O, 6 – 25 Gew.-% R'O sowie weitere Bestandteile von 0–10 Gew.-% enthält, wobei R mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Li, Na und K besteht, und wobei R' mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Mg, Ca, Sr, Ba und Zn besteht.
  7. Photovoltaikmodul nach Anspruch 4, 5 oder 6, bei dem das Glas mindestens 0,1 Gew.-% Al2O3, vorzugsweise mindestens 0,5 Gew.-% Al2O3 enthält.
  8. Photovoltaikmodul nach Anspruch 1, 2 oder 3, mit einem Borosilicatglas, welchem Fluorid zugesetzt ist.
  9. Photovoltaikmodul nach Anspruch 8, bei dem das Glas 60–85 Gew.-% SiO2, 1–10 Gew.-% Al2O3, 5–20 Gew.-% B2O3, 2–10 Gew.-% R2O und 0–10 Gew.-% an weiteren Bestandteilen enthält, wobei R mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Li, Na und K besteht.
  10. Photovoltaikmodul nach Anspruch 9, bei dem das Glas 70–83 Gew.-% SiO2, 1–8 Gew.-% Al2O3; 6–14 Gew.-% B2O3, 3–9 Gew.-% R2O und 0–10 Gew.-% an weiteren Bestandteilen enthält, wobei R mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Li, Na und K besteht.
  11. Photovoltaikmodul nach Anspruch 1, 2 oder 3, mit einem Aluminosilicatglas, welchem Fluorid zugesetzt ist.
  12. Photovoltaikmodul nach Anspruch 11, bei dem das Glas 55–70 Gew.-% SiO2, 10–25 Gew.-% Al2O3, 0–5 Gew.-% B2O3, 0–2 Gew.-% R2O, 3–25 Gew.-% R'O sowie weiteren Bestandteilen von 0–10 Gew.-% enthält, wobei R mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Li, Na und K besteht, und wobei R' mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Mg, Ca, Sr, Ba und Zn besteht.
  13. Photovoltaikmodul nach Anspruch 12, bei dem das Glas mindestens 0,5 Gew.-% B2O3 enthält.
  14. Photovoltaikmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Glas einen Eisenoxidgehalt von 0,005 bis 0,25 Gew.-% aufweist.
  15. Photovoltaikmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Glas einen Ceroxidgehalt von mindestens 0,001 Gew.-% aufweist.
  16. Photovoltaikmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Glas einen Ceroxidgehalt von höchstens 0,25 Gew.-% aufweist.
  17. Photovoltaikmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Glas planar ist, zylindrisch oder sphärisch gewölbt ist.
  18. Verwendung eines fluoridhaltigen Glases als Deck-, Substrat- oder Superstratglas für ein Photovoltaikmodul, bei dem das Gewichtsverhältnis zwischen seinem Eisenanteil und seinem Fluoranteil X = Fe/F mindestens 0,001 und höchstens 0,6 beträgt, wobei der Gehalt an Eisenoxid maximal 0,25 Gew.-% beträgt.
  19. Verwendung nach Anspruch 18, bei dem das Glas ein Gewichtsverhältnis zwischen seinem Eisenanteil und seinem Fluoranteil X = Fe/F von mindestens 0,002, weiter bevorzugt von mindestens 0,005, besonders bevorzugt von mindestens 0,01 aufweist.
  20. Verwendung nach Anspruch 18 oder 19, bei dem das Glas ein Gewichtsverhältnis X zwischen dem Eisenanteil und dem Fluoranteil von höchstens 0,4, weiter bevorzugt von höchstens 0,2, besonders bevorzugt von höchstens 0,1 aufweist.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104553209B (zh) * 2014-12-19 2016-09-14 苏州佳亿达电器有限公司 一种太阳能光伏板保护膜
DE102014119594B9 (de) 2014-12-23 2020-06-18 Schott Ag Borosilikatglas mit niedriger Sprödigkeit und hoher intrinsischer Festigkeit, seine Herstellung und seine Verwendung

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0261885A1 (de) * 1986-09-26 1988-03-30 Pilkington Plc Glaszusammensetzungen
US5372977A (en) * 1992-12-23 1994-12-13 Saint-Gobain Vitrage International Glass composition for the manufacture of glazings
DE19934072A1 (de) * 1999-07-23 2001-01-25 Schott Glas Alkalifreies Aluminoborosilicatglas, seine Verwendungen und Verfahren zu seiner Herstellung
EP1281687A1 (de) * 2000-03-06 2003-02-05 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Flachglas mit hoher durchlässigkeit
EP1291330A2 (de) * 2001-09-05 2003-03-12 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Glasscheibe mit hoher Durchlässigkeit und Verfahren zu deren Herstellung
DE102004011218B4 (de) * 2004-03-04 2006-01-19 Schott Ag Röntgenopakes Glas, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
US20070144576A1 (en) * 2005-12-22 2007-06-28 Crabtree Geoffrey J Photovoltaic module and use

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004033652B4 (de) * 2004-07-12 2011-11-10 Schott Ag Verwendung eines Borsilikatglases zur Herstellung von Gasentladungslampen

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0261885A1 (de) * 1986-09-26 1988-03-30 Pilkington Plc Glaszusammensetzungen
US5372977A (en) * 1992-12-23 1994-12-13 Saint-Gobain Vitrage International Glass composition for the manufacture of glazings
DE19934072A1 (de) * 1999-07-23 2001-01-25 Schott Glas Alkalifreies Aluminoborosilicatglas, seine Verwendungen und Verfahren zu seiner Herstellung
EP1281687A1 (de) * 2000-03-06 2003-02-05 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Flachglas mit hoher durchlässigkeit
EP1291330A2 (de) * 2001-09-05 2003-03-12 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Glasscheibe mit hoher Durchlässigkeit und Verfahren zu deren Herstellung
DE102004011218B4 (de) * 2004-03-04 2006-01-19 Schott Ag Röntgenopakes Glas, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
US20070144576A1 (en) * 2005-12-22 2007-06-28 Crabtree Geoffrey J Photovoltaic module and use

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