Mit dem Fortschreiten des chinesischen 14. Fünfjahresplans für erneuerbare Energien überschritt die kumulierte PV-Installation im Jahr 2025 500 GW. Für eine Außeneinsatzdauer von über 25 Jahren rückt die Zuverlässigkeit von Modulrahmendichtstoffen in den Fokus. Der Schlüssel zur langfristigen Leistung liegt in einer oft übersehenen Zutat – hochwertigem Silikon –, das darüber entscheidet, ob der Dichtstoff UV-Strahlung, Feuchtigkeit und thermischen Zyklen standhält.

Traditionelle Methylsilicone sind kostengünstig, aber bei intensiver UV-Bestrahlung anfällig für Hauptkettenbrüche, was zu Härtung, Rissbildung und Vergilbung führt und somit Feuchtigkeitseintritt, Zellkorrosion und Leistungsverlust verursacht. Im Gegensatz dazu absorbieren und zerstreuen phenylmodifizierte Silikone mit ihrer Benzolringstruktur effektiv UV-Energie und erhöhen die Stabilität der Polymerketten erheblich.

Beschleunigte QUV-Alterungstests (ASTM G154, 3000 h) zeigen:

• Dichtstoffe mit Standard-Methylsilikon vergilben deutlich (Δb* > 8), behalten nur 62 % der Zugfestigkeit und die Bruchdehnung sinkt von 400 % auf 150 %.

• Formulierungen mit hochreinem Phenylsilikon (≥15 % Phenyl) zeigen nahezu keine Vergilbung (Δb* < 2) und behalten >85 % Elastizität bei guter Spannungsdämpfung.

„PV-Module in Wüstenregionen erreichen im Sommer bis zu 85 °C und im Winter bis –40 °C. Dichtstoffe müssen sich wie eine ‘Gummifeder’ dehnen und zusammenziehen, ohne auszufallen“, sagt ein F&E-Direktor eines führenden Dichtstoffherstellers. „Phenylsilikon verbessert nicht nur die Witterungsbeständigkeit, sondern senkt auch die Glasübergangstemperatur (Tg) und gewährleistet Elastizität bei niedrigen Temperaturen.“

Top-Hersteller standardisieren inzwischen Phenylsilikon für hochwertige Produkte und verlangen UV-Beständigkeitsdaten auf Chargenebene sowie einen niedrigen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen (<1 % @150 °C/4 h). Einige arbeiten mit Silikonlieferanten zusammen, um kundenspezifische, engverteilte Phenylsilicone zu entwickeln, die Vernetzungsdichte und langfristige Modulusstabilität optimieren.

Mit steigenden Anforderungen an die Zuverlässigkeit von Hochleistungsmodulen wie N-Typ TOPCon und Perowskit-Stacks haben sich Dichtstoffe vom „Hilfsmaterial“ zum „Lebensdauer-Schutzmaterial“ entwickelt. In diesem 25-jährigen Haltbarkeitstest kann bereits ein Tropfen hochwertiges Silikon die entscheidende Barriere sein, um ein vorzeitiges Versagen von Megawatt-Solarkraftwerken zu verhindern.