Automatisierte Fertigung von Solarstrom-Modulen

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Automatisierte Querverlötung per Laser – eine Innovation von Reis

Nachdem in einer weiteren Station die Lötbändchen sehr exakt und automatisch aufgelegt wurden, müssen die einzelnen Strings in den Modulen quer verschaltet werden. Die Querverlötung ist ein Fertigungsschritt, der heute noch sehr häufig zeit- und kostenaufwändig per Hand ausgeführt wird. Die Solar-Fabrik hat sich für die Lösung von Reis Robotics entschieden, dies vollautomatisch in einer Kabine mit modernster Lasertechnologie durchzuführen. Dieses Verfahren stellt eine hochwertige Lötverbindung her.

„Mit dem Laser können wir den Wärmeeintrag sehr genau steuern und damit Beschädigungen durch überschüssige Energie vermeiden“, so Andreas Blochel. „Zwei Linear-Roboter von Reis sind mit Kamera und Laser ausgestattet. Sie suchen automatisch per Bildverarbeitung die Kreuzungspunkte der Bändchen, drücken diese kurz an, um eine optimale Kontaktierung sicherzustellen und lösen dann den lasergestützten Lötprozess aus. Ein Sensor misst dabei exakt die erreichte Temperatur, eine Voraussetzung für dauerhafte Verbindung.“

Die Solar-Fabrik verwendet sehr dünne Zellen mit einer Stärke von nur 180-200µ. Durch den boomenden Markt waren in den vergangenen Jahren die Preise für das Rohmaterial Silizium stark gestiegen, was dazu führte, dass die Zellen immer dünner wurden. Da nur die oberste Schicht für den Photovoltaik-Effekt ausschlaggebend ist, hat das keinerlei Auswirkungen auf die Qualität, aber es ist ein Grund mehr, hier exakt zu arbeiten, um die empfindlicher gewordenen Zellen vor Beschädigung zu schützen.

Roboter beschneidet Folienüberstand mit einer beheizten Klinge

Nachdem alle Zellen verbunden sind, wird auf der Rückseite des Moduls eine zweite undurchsichtige weiße Deckfolie aufgelegt, die auch der elektrischen Isolation dient. Weil durch Serienschaltung Spannungen bis zu 1000 V entstehen können, ist die Isolation lebenswichtig. Anschließend werden die Anschlusskontakte manuell auf der Rückseite des Moduls herausgeführt für die spätere automatische Kontaktierung der Anschlussdose. Nach dem automatischen Auflegen der Rückseitenfolie werden die Module in einem Laminator zu einer untrennbaren, wetterfesten Einheit verbunden.

Dazu polymerisieren die Folien unter Druck und Temperatur und verbinden sich dauerhaft mit Glas und Zellen. Nach einer visuellen Prüfung beschneidet ein weiterer Roboter den Folienüberstand mit einer beheizten Klinge, die er nach einer definierten Nutzungsdauer selbsttätig wechselt.

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