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4-2012

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Fachzeitschrift für Elektronik-Produktion - Fertigungstechnik, Materialien und Qualitätsmanagement

Photovoltaik

Photovoltaik Vollautomatische Kontaktierung und Backrail-Montage mit 2K-Kleber Um PV-Dünnschichtmodule wettbewerbsfähig zu produzieren, müssen die Anlagen hocheffizient arbeiten. Einen Beitrag dazu leistet die vollautomatische, modular aufgebaute Kontaktierungslinie ecoContact der Day4 ecoTec durch den Einsatz eines 2K-Leitklebers. Außerdem entwickelte das Unternehmen ein Modul für die automatische Backrail-Montage. Der 2K-Leitkleber bietet nicht nur ein einfacheres Handling, er lässt sich auch prozesssicherer dispensen Fotos: Day4 ecoTec. Üblicherweise kommen bei der Leitkleber-Kontaktiertechnologie Silberleitkleber zum Einsatz, deren Komponenten vorgemischt sind. Um ein vorzeitiges Aushärten dieser sogenannten 1K-Kleber zu verhindern, ist ein umständliches Handling erforderlich: Sie müssen beispielsweise tiefgefroren transportiert und gelagert sowie nach dem Auftauen innerhalb von rund 48 h verarbeitet werden. Dabei verändert sich die Viskosität des Klebers, wodurch es während der Standzeit zu unterschiedlichen Dispensergebnissen kommt und häufig auch hohe Verlustmengen anfallen. Ein weiterer negativer Aspekt ist der hohe Reinigungsaufwand an der Dosier- und Dispenseinrichtung. 2K-Leitkleber – einfach besser Diese Nachteile beseitigte Day4 ecoTec (früher ACI eco- Tec) bei der vollautomatischen Kontaktierungslinie ecoContact durch den Einsatz eines innovativen Dispenskopfes für die Verarbeitung von zweikomponentigen Silberklebern. Grundmasse und Aktivator des Klebers werden dabei erst in der direkt vor der Dispensspitze befindlichen Mikrodosierkammer gemischt, und zwar durch einen integrierten Mischer. Dies verlängert nicht nur die Standzeit des Klebers signifikant, er weist auch eine gleichbleibende Viskosität auf und lässt sich dadurch prozesssicherer dispensen. Im Zusammenspiel mit dem bei dieser Kontaktierungslinie eingesetzten Dosierventil werden sehr gleichmäßige Linien Mit dem bei der ecoContact eingesetzten Dosierventil werden sehr gleichmäßige Linien erreicht. Der Dispenskopf bringt den Leitkleber mit einem Vorschub von bis zu 300 mm/s auf. 42 4/2012

Photovoltaik Für die vollautomatische Montage von Backrails steht ein neu entwickeltes Modul zur Verfügung. erreicht, die der Geometrie des Kontaktbandes entsprechen und damit für höhere Prozessqualität sorgen. Und das bei gleichzeitig reduzierter Dosiermenge. Weitere Vorteile sind der verringerte Reinigungsaufwand und die deutlich geringere Verlustmenge nach einem Anlagenstillstand, bei dem die Mikrodosierkammer und das Dosierventil nicht „leer gefahren“ wurden. Optimale Lösung In der Standardversion ist das Modul für die Leitkleberapplikation der ecoContact mit einem Dispenskopf ausgestattet. Dieser bringt den Leitkleber mit einem Vorschub von bis zu 300 mm pro Sekunde auf, wobei die Dosierspitze kontinuierlich überwacht wird. Eventuelle Unebenheiten in der Glasplatte gleicht eine Höhenanpassung automatisch aus. Der kontrollierte und hochpräzise Auftrag des 2K-Klebers reduziert bei der Standardapplikation einer 1.300 bzw. 1.400 mm langen Substratplatte den Verbrauch auf deutlich weniger als ein Gramm. Durch die CNC-Steuerung des Kopfes lassen sich Lage, Länge und Abstand der Klebespuren jeweils frei programmieren. Außerdem wird es dadurch möglich, ohne Umrüstarbeiten mehr als zwei Klebespuren zu ziehen. Dies vereinfacht beispielsweise die Produktionsumstellung von Standard-Dünnschichtmodulen auf Low-Voltage-Module. Zur Verkürzung der Taktzeiten lassen sich auch problemlos weitere Dispensköpfe in das Modul und die Steuerung integrieren. Einfache Nachrüstung und Modernisierung Die modular aufgebaute eco- Contact besteht aus Plug&Play- Standardkomponenten mit integrierten Schaltschränken für das Aufbringen des Leitklebers, der Längs- und Querkontaktierung sowie dem Verlöten der Stromsammelschienen. Die Komponenten sind entsprechend der eingesetzten Fertigungstechnologie für alle gängigen Größen von PV-Dünnschichtmodulen frei kombinierbar und ermöglichen die komplette Kontaktierung eines Dünnschichtmoduls in weniger als 30 s. Die hohe Flexibilität der eco- Contact erlaubt auch die einfache Nachrüstung und Modernisierung praktisch aller am Markt eingesetzten Kontaktierungssysteme mit dem Modul für die Applikation des 2K-Leitklebers und anderer Komponenten. Neues Modul zur Backrail-Montage Dazu zählt auch das für die automatische Backrail-Montage von Dünnschichtmodulen entwickelte Modul. Die beispielsweise trapezförmigen Backrails werden durch einen Schiebemechanismus aus dem manuell bestückten Magazin entnommen und einzeln in die Montagelinie eingeführt. Um eine gute Haftung zu gewährleisten, erfolgt zunächst eine Reinigung der Klebeflächen. Anschließend werden die Stahlschienen in die Dispenskabine transportiert zwecks Auftrag eines 2K-Klebers an zwei definierten Positionen als 1 cm breite und 0,8 mm hohe Raupe über die ganze Länge. Dabei gewährleistet die speziell gestaltete Dosierspitze die homogene Durchmischung; eine Mengenkontrolle ist in die Dosierpumpe integriert. Für das Aufbringen der Schienen auf das ebenfalls vorher gereinigte Glassubstrat sind spezielle Aufnahmen und Vakuumgreifer im Einsatz. Letztere positionieren je zwei Backrails an festgelegten Positionen auf dem Modul und pressen sie mit definiertem Druck an. Damit sich die Schienen nicht mehr verschieben, werden sie durch Halteeinrichtungen gesichert. Für einen unterbrechungsfreien Betrieb stehen die beiden Komponenten des Klebers jeweils in zwei Fass-Pumpenstationen zur Verfügung. Über die Steuerung kann einfach vom einen auf das zweite Fasspaar umgestellt werden. Die leeren Fässer lassen sich während des Prozesses austauschen. Der gesamte Prozess ist steuerungstechnisch in die Anlage integriert, wird dokumentiert und erfolgt in der Taktzeit der Linie, die für das komplette Kontaktieren eines Moduls weniger als 30 s benötigt. Doris Schulz Day4 ecoTec GmbH www.day4ecotec.com Die Backrails werden über einen Schiebemechanismus dem Montageprozess einzeln zugeführt. 4/2012 43

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