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antriebstechnik 5/2015

antriebstechnik 5/2015

KETTEN, RIEMEN & CO. I

KETTEN, RIEMEN & CO. I SPECIAL Mehr Durchsatz und weniger Bruchrate Zahnriemen steigert die Produktivität in der Solarmodulherstellung Die Preise für Solarmodule sind kontinuierlich gesunken und haben Unternehmen unter großen Kostendruck gesetzt. Die internationale Industrie benötigt daher dringend neue Lösungen, die bisherige Grenzen in der Solarmodulproduktion überwinden. Die Firma Somont hat nun ein neuartiges Transportprinzip für Solarstrings entwickelt, das über 20 % mehr Durchsatz erreicht. in Scheiben mit wenigen Zehntel Millimetern Dicke „zersägt“. Aus diesen Scheiben entstehen die Rohwafer mit 6‘‘ Kantenlänge und in einem nass-chemischen Prozess dann die eigentliche Zelle. Damit der elektrische Strom einer Zelle abgegriffen werden kann, wird mit einem Siebdruckverfahren eine filigrane Struktur aus einer silberhaltigen Paste auf das Silizium aufgedruckt. Ein „Mit dem Zahnriemen-Bandtransportsystem gehen wir ganz neue Wege in der Solarmodulproduktion“ Die zur Meyer-Burger-Gruppe gehörende Somont GmbH mit Standort in Umkirch bei Freiburg ist ein reines Entwicklungszentrum. Mit circa 70 Mitar beitern hat man mehrere Standbeine aufgebaut: Stringermaschinen, das sind Lötmaschinen für Solarzellen, Handlingmaschinen und auch Prüfsysteme. Somont ist Maschinenlieferant für Solarmodulhersteller. Produziert werden die Maschinen in Thun (Schweiz) sowie in Hohenstein/ Sachsen. Der Meyer-Burger-Konzern deckt mit verschiedenen Tochtergesellschaften die gesamte Wertschöpfungskette der Photovoltaikproduktion ab. Vom Siliziumblock bis zum Solarmodul Es ist ein extrem aufwändiger Prozess mit sehr vielen Schritten, bis aus einem einzigen Siliziumblock ein Solarmodul wird. Grob lässt sich die Herstellung in drei große Produk tionsschritte einteilen: Wafer, Zelle und Modul. Der Siliziumblock wird im ersten Schritt mit diamantbesetzten Drähten Teil dieser Struktur sind die sogenannten Busbars. Auf diese werden die kupfernen und lotbeschichteten Zellenverbinder aufgelötet. Die Zellenverbinder leiten dann den Strom, der in der Zelle erzeugt wird, innerhalb des Strings – so werden die aneinandergereihten und verlöteten Zellen genannt – weiter. Ein String besteht typischerweise aus fünf bis zwölf Zellen und die Maschinen, die den Lötprozess übernehmen, sind Stringer maschinen. Auf eine Glasplatte, welche die Zellen später vor der Witterung schützt, wird eine spezielle Folie aufgelegt. Darauf folgen dann sechs bis acht nebeneinander aufgelegte Strings, die sogenannte Stringmatrix. 58 antriebstechnik 5/2015

SPECIAL I KETTEN, RIEMEN & CO. 01 Der Querbalken übernimmt die Strings von der Stringermaschine (rechts oben) 02 Unter dem Querbalken ist der Hebestempel positioniert, der die Strings vom Balken abhebt Danach werden weitere Folien aufgelegt. Nach der Randverschaltung der parallel liegenden Strings folgt die sogenannte Encapsulation: In einem Laminator erfolgt unter Vakuum und Wärme das Aufschmelzen der Folien, so dass die Zellen beziehungsweise die Strings nun vollständig von Kunststoff umschlossen sind. Die typischen Module haben derzeit 60 oder sogar 72 Zellen und erzielen eine Leistung von 260 bis 300 W. Verkaufsargumente Durchsatz und Bruchrate Kunden und Betreiber bewerten die Produktivität einer Linie mit der Bruchrate und mit dem Durchsatz produzierter Zellen pro Stunde. „Das sind die wichtigsten Kenngrößen. Es entsteht leicht Bruch in der Automation, wenn man die Zellen und Strings nicht sachgemäß handhabt“, erklärt der Konstruktionsleiter von Somont Bernd Hirzler. „Als wir die ersten Stringermaschinen entwickelten, waren 600 bis 700 Zellen pro Stunde Stand der Technik, vor etwa vier Jahren erreichten wird schon 1200 bis 1300 Zellen pro Stunde, mittlerweile sind wir bei 2000 Zellen pro Stunde angelangt. Wir setzen in unseren Linien zwei Stringermaschinen parallel ein – das sind mittlerweile 4000 Zellen pro Stunde!“, so der Somont- Ingenieur. Dadurch stoßen die Handling anlagen, mit denen die Strings aufgenommen und weiter zur Glasplatte transportiert werden, inzwischen an die technischen Grenzen. Üblich Hema.indd 1 27.04.2015 13:52:33 antriebstechnik 5/2015 59