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On a solar panel, the glass is the heaviest part of the module: up to 80 percent of its total weight. For years, the obvious fix has been to make it thinner, and for years the same problem has stopped the idea: thin glass breaks more easily, and the usual heat treatment, called thermal tempering, becomes difficult once glass drops to two millimeters or less. A team from the German company EXXERGY and its subsidiary EXXOSQEL, working with the Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC in Würzburg, has developed a coating that goes after the cracks themselves.
En un panel solar, el vidrio es la parte más pesada del módulo: hasta el 80 % de su peso total. Durante años, la solución evidente ha sido hacerlo más fino, y durante años el mismo problema ha frenado la idea: el vidrio fino se rompe con más facilidad, y el tratamiento térmico habitual, llamado templado térmico, resulta difícil de aplicar cuando el vidrio baja a dos milímetros o menos. Un equipo de la empresa alemana EXXERGY y de su filial EXXOSQEL, en colaboración con el Instituto Fraunhofer de Investigación de Silicatos ISC, en Würzburgo, ha desarrollado un recubrimiento que ataca las propias grietas.
The mechanism is simple to describe. The coating fills microscopic cracks with a three-dimensional composite that forms covalent bridges, which are chemical bonds between molecules, and these bridges make the glass harder to break. In lab tests, glass samples of two millimeters became up to four times stronger, and samples of one millimeter became up to seven times stronger, compared with untreated, non-tempered glass. EXXOSQEL estimates that cutting the glass mass by 40 percent could lower the overall weight of certain solar panels by 30 percent. These are the companies' own laboratory figures, and no independent test has been published yet.
El mecanismo es sencillo de describir. El recubrimiento rellena las microfisuras con un compuesto tridimensional que forma puentes covalentes, es decir, enlaces químicos entre moléculas, y estos puentes hacen que el vidrio sea más difícil de romper. En pruebas de laboratorio, las muestras de vidrio de dos milímetros se volvieron hasta cuatro veces más resistentes, y las de un milímetro, hasta siete veces más resistentes, en comparación con vidrio sin tratar y no templado. EXXOSQEL calcula que reducir la masa del vidrio un 40 % podría bajar el peso total de ciertos paneles solares un 30 %. Estas son las cifras de laboratorio de las propias empresas, y todavía no se ha publicado ningún ensayo independiente.
The work now is about scale. Fraunhofer ISC is producing the coating in batches of up to 100 liters and automating its application so manufacturers can add it to existing production lines. EXXERGY is testing it on larger glass sheets and solar modules with the Fraunhofer Center for Silicon Photovoltaics CSP. The development is nearing Technology Readiness Level 6 (TRL 6), the stage at which a prototype has been demonstrated in a relevant environment. Thomas Sauer, managing director of EXXOSQEL, said the team has already produced initial prototypes in standard dimensions under conditions close to real use, and that stress tests are under way. He warned that moving from a laboratory sample to a large module requires considerable expertise in scaling up material synthesis, application technology and module manufacturing.
Ahora el reto es la escala. Fraunhofer ISC produce el recubrimiento en lotes de hasta 100 litros y automatiza su aplicación para que los fabricantes puedan incorporarlo a sus líneas de producción existentes. EXXERGY lo está probando en placas de vidrio y módulos solares más grandes junto al Centro Fraunhofer de Fotovoltaica de Silicio CSP. El desarrollo se acerca al Nivel de Madurez Tecnológica 6 (TRL 6), la fase en la que un prototipo ha sido demostrado en un entorno relevante. Thomas Sauer, director gerente de EXXOSQEL, afirmó que el equipo ya ha fabricado prototipos iniciales en dimensiones estándar en condiciones cercanas al uso real, y que las pruebas de esfuerzo están en marcha. Advirtió de que pasar de una muestra de laboratorio a un módulo grande exige una experiencia considerable en el escalado de la síntesis de materiales, la tecnología de aplicación y la fabricación de módulos.
For panel makers, the gain is weight, and it comes with a second benefit: if the coating succeeds, it could reduce the raw materials and energy used to manufacture panels. Conventional panels typically weigh 11 and 13 kilograms per square meter, and heavier designs reach 16. A lighter module is easier to transport and to mount, which matters most on roofs that were never built for heavy glass. No production date has been announced. The next goal is TRL 7, which means demonstrating the technology in an actual operating environment. The companies will show a demonstration at Glasstec 2026 in Düsseldorf, described as the world's leading international trade fair for the glass industry, from 20 to 23 October.
Para los fabricantes de paneles, la ganancia está en el peso, y viene acompañada de un segundo beneficio: si el recubrimiento funciona, podría reducir las materias primas y la energía empleadas en la fabricación de paneles. Los paneles convencionales suelen pesar entre 11 y 13 kilogramos por metro cuadrado, y los diseños más pesados llegan a 16. Un módulo más ligero es más fácil de transportar y de instalar, algo especialmente importante en tejados que nunca se diseñaron para soportar vidrio pesado. No se ha anunciado ninguna fecha de producción. El siguiente objetivo es el TRL 7, que implica demostrar la tecnología en un entorno operativo real. Las empresas presentarán una demostración en Glasstec 2026, en Düsseldorf, que se describe como la principal feria internacional de la industria del vidrio, del 20 al 23 de octubre.