Sommario:

1. Il mercato del fotovoltaico
2. Problematiche nella lavorazione del vetro
3. Procedure per il controllo del vetro
4. Come misurare la qualità del vetro

Fabbisogni di vetro per fotovoltaico su scala mondiale

Segmentazione per tecnologia del mercato del fotovoltaico

• La tecnologia che utilizza wafer in silicio manterrà una posizione dominante nel prossimo decennio
• Nuove tecnologie quali il ”fotovoltaico concentrato” e il ”fotovoltaico organico” saranno disponibili a partire dal 2010

Le sfide nel settore del solare

Qualità, efficienza e costi: i fattori che contano

• Nel settore del solare è in atto un processo di selezione che determinerà la sopravvivenza solo delle soluzioni tecnologiche più performanti
• La buona reputazione, l’aggiornamento costante e la situazione finanziaria delle aziende sono fattori determinanti
• Qualità del prodotto, efficienza e costi sono i fattori competitivi

Le sfide nel settore del solare

Cosa significa tutto questo per l’industria del vetro?

• L’industria del vetro sta raccogliendo un’identica sfida.
• Il settore del vetro deve individuare i metodi migliori, più consoni ed efficienti per produrre vetro di elevata qualità
• La concorrenza si fa sempre più agguerrita lungo tutta la catena del valore
• Chi investe nella lavorazione di vetro per il solare sarà avvantaggiato nel momento in cui il settore riprenderà la propria crescita

Vetro per il solare – Performance di elevata qualità del vetro piano
• Si registra tuttora largo utilizzo di vetro float standard, con trasmissività inferiore al 88%
• Occorre dare slancio alla produzione di vetro a basso contenuto di ferro, di alta qualità e con alto tasso di trasmissività
• Consegna del vetro ad ogni sito produttivo. Il vetro ha una durata di conservazione
• Sviluppo di AR
• Sviluppo di rivestimenti TCO, con la possibilità di tempra per alcuni di essi.
• Sviluppo di rivestimenti anti-contaminazione e di facile pulitura

Vetro per il solare – la qualità nel processo di lavorazione

• Buona qualità delle materie prime per le applicazioni nel solare
• Logistica, durata di conservazione del vetro
• Taglio, foratura
• Molatura del bordo
• Spigolatura
• Trattamento termico
• rettilinearità totale
• sollevamento del bordo
• ondulazione del vetro
• compressione superficiale ottimale
• Con l’aumento dei ritmi produttivi, la velocità di lavorazione assume maggiore importanza
• Movimentazione ridotta grazie all’automazione
• Sistemi di controllo qualità
• distorsione ottica
• dimensioni fisiche

Vetro per il solare – la qualità nel processo di lavorazione

→ Un vetro di qualità è la base per un buon processo di laminazione e massimizza la resa nella produzione del fotovoltaico, rafforzando il sistema produttivo da un punto di vista meccanico e ambientale
→ Resistenza
→ Garanzia

Vetro per il solare – qualità del vetro piano

Pannelli c-SI e applicazioni termosolari

• Buona qualità del vetro (pattern glass o Low iron)
• Ogni vetro subisce trattamento termico
• In futuro potremmo assistere all’impiego crescente di vetro a basso contenuto di ferro in questo tipo di applicazioni
• Trattamento termico per superare le specifiche di qualità richieste ai produttori di fotovoltaico
• 0.3% - 0.1% percentuale di curvatura generale
• Compressione superificiale superficie e ondulazione del vetro secondo le specifiche di produzione del fotovoltaico
• Frammentazione di 40 – 80 pz su una superficie di 50x50mm

Pannelli a film sottile

• Fabbisogno di vetro di qualità a basso contenuto di ferro
• Sempre maggiori quantità di vetro a trattamento termico
• Aumento dei requisiti di qualità per la curvatura totale e ondulazione
• Sollevamento del bordo - fattore critico per il laminato
• Il vetro può essere rivestito (AR, TCO)
• maggiori requisiti su tutte le componenti necessarie per la lavorazione del vetro
• specifiche per molatura, foratura, spigolatura
• miglior qualità del bordo si traduce in maggior durata dei pannelli
• Necessità di strumenti di controllo qualità per assicurare la qualità stessa (da un punto di vista ottico e dimensionale)
→ Requisiti speciali per la pre-lavorazione, il trattamento termico e il laminato

Distorsione Roller Wave

Strumenti di controllo ottico

Strumenti manuali

LiteSentry

InspectorG

Strumenti di controllo ottico

LiteSentry

InspectorG

 Vetro per il solare – trattamento termico

• Oggi il vetro è utilizzato sempre più in processi di tipo continuo
• Qualità ottica migliore e costante
• Elevata capacità produttiva
• Processo semplice bilanciato
• Costi di produzione minimi per m²

Per ottenere un livello massimo di qualità ed efficienza energetica e di costo/m² il processo deve essere studiato tenendo conto di elevati livelli di capacità produttiva, utilizzo dell’intera larghezza della linea e minima spaziatura del vetro.

Vetro per il solare – efficienza produttiva

• Come utilizzare il vostro impianto per ottenere la massima efficienza
• Ottimizzazione del ciclo produttivo
• Programmi di controllo della produzione
• Utilizzo dell’energia
• Utilizzo efficiente della manodopera

Il vetro incontra il solare

I settori del solare e del vetro si incontrano - l’importanza del vetro nelle applicazioni per il solare è in continua crescita.

• Il mercato del solare, finora assai frammentato, utilizza prodotti generici
e componenti attualmente a disposizione.
• Il settore è alla ricerca di materiali e componenti specifici (incluso “vetro
speciale”) progettati per la lavorazione del vetro per il solare.
• Le capacità produttive di vetro per il solare stanno per raggiungere un
livello che consente al settore di poter utilizzare componenti specifiche
• La durata di un pannello. Garanzia di 25 anni!
Il vetro, come elemento strutturale dei pannelli solari – influisce sempre
più sulla durata del pannello stesso.

Processo di controllo IEC 61215 per i pannelli fotovoltaici

Test di resistenza relativi alla lavorazione del vetro
• test infiltrazioni d’acqua
• test resistenza hot spot
• test ciclo termico da -40 a 85 C°
• test umidità-congelatura da -40 a 85 C°, 85% umidità
• test termico di umidità, 85 C°, 85% umidità
• test di carico meccanico
• test grandine

Test grandine

Source: Photon


Test carico meccanico

Source: Photon


Vetro per il solare – Resistenza

Caso pratico:
Ricerca fornitore per produttori di vetri termosolari “Cerco un fornitore per 20 vetrate temprate per sostituzione di vetri danneggiati causa grandine su pannelli termosolari, dimensioni nominali 3’X 8’ ”


Vetro per il solare – opportunità per il settore vetrario

Ulteriori sfide:

• Capacità di lavorazione di lastre sottili
• Il vetro è in gran parte sottoposto a trattamento termico
• Pannelli TF a trattamento termico, requisiti di qualità sempre più severi
• Nuovi sviluppi tecnologici per vetro e rivestimenti
• Migliore trasmissività di luce in particolare per le applicazioni nel solare

→ Requisiti più specifici per il trattamento termico
→ Essere pronti a sviluppi tecnologici sui rivestimenti in futuro

E di nuovo: Qualità – Efficienza – Costi