DE102009049806A1 - Verfahren und Einrichtung zur elektrischen Isolationsprüfung sowie Verfahren und System zur Herstellung von Photovoltaikmodulen - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur elektrischen Isolationsprüfung sowie Verfahren und System zur Herstellung von Photovoltaikmodulen Download PDF

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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

Eine Kernidee der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur elektrischen Isolationsprüfung derart auszugestalten, dass die elektrische Isolationsprüfung mit ein und derselben Einrichtung für Photovoltaikmodule (5) unterschiedlicher Größe möglich wird. Mit Hilfe einer derart adaptiven Prüfeinrichtung (4) wird die Prüfung von Photovoltaikmodulen unterschiedlicher Größe in einer Fertigungslinie (1) stark vereinfacht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur elektrischen Isolationsprüfung von Photovoltaikmodulen sowie ein Verfahren und ein System zur Herstellung von Photovoltaikmodulen, bei denen stromführende Komponenten auf einem plattenförmigen Substrat angeordnet und zumindest, aber nicht notwendigerweise ausschließlich, im Bereich des Modulrandes elektrisch isoliert sind.
  • Es ist bekannt, Photovoltaikmodule einem elektrischen Isolationstest zu unterwerfen. Anstelle der sonst üblichen stichprobenartigen Tests in Wasserbädern ist in PCT/EP 2009/002825 ein Verfahren beschrieben, bei dem während der Herstellung der Photovoltaikmodule eine elektrische Isolationsprüfung stattfindet, bei der mittels einer mechanischen Kontaktierungsvorrichtung eine Testspannung zwischen dem Modulrand einerseits und den entfernt von dem Modulrand nach außen führenden elektrischen Anschlüssen des Photovoltaikmoduls andererseits angelegt wird. Diese Art von elektrischer Isolationsprüfung kann als ein Prozeßschritt in eine Fertigungslinie für Photovoltaikmodule integriert werden. Eine „in-line”-Prüfung erlaubt es auf besonders einfache Art und Weise, jedes einzelne Photovoltaikmodul zu prüfen. Eine Beschädigung des Photovoltaikmoduls muß dabei nicht mehr befürchtet werden, da kein Wasserbad mehr zum Einsatz kommt.
  • Durch den Einsatz der Isolationsprüfung während bzw. im Zusammenhang mit der Randentschichtung, dem Laminieren und/oder weiteren Herstellungsschritten kann insgesamt ein besonders intelligentes System zur Herstellung von Photovoltaikmodulen bereitgestellt werden, bei dem einzelne Module, welche die Isolationsprüfung nicht bestehen, automatisch unmittelbar erneut bearbeitet oder aber für eine wiederholte Bearbeitung einen oder auch mehrere Herstellungsschritte zurückgefahren werden können.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das bekannte Verfahren weiter zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur elektrischen Isolationsprüfung von Photovoltaikmodulen nach Anspruch 1 bzw. durch ein Verfahren zur Herstellung von Photovoltaikmodulen nach Anspruch 2 bzw. durch eine Einrichtung zur elektrischen Isolationsprüfung von Photovoltaikmodulen nach Anspruch 3 bzw. durch ein System zur Herstellung von Photovoltaikmodulen nach Anspruch 8. Die im Folgenden im Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterten Vorteile und Ausgestaltungen gelten sinngemäß auch für die erfindungsgemäße Einrichtung bzw. für das erfindungsgemäße System und umgekehrt.
  • Eine Kernidee der Erfindung ist es, die Einrichtung zur elektrischen Isolationsprüfung derart auszugestalten, daß die elektrische Isolationsprüfung mit ein und derselben Einrichtung für Photovoltaikmodule unterschiedlicher Größe möglich wird. Mit Hilfe einer derart adaptiven Prüfeinrichtung wird die Prüfung von Photovoltaikmodulen unterschiedlicher Größe in einer Fertigungslinie stark vereinfacht.
  • Insbesondere ist die in der Prüfeinrichtung zum Einsatz kommende mechanische Kontaktierungsvorrichtung an unterschiedliche Größen von zu prüfenden Photovoltaikmodulen anpaßbar.
  • Diese Adaptivität kann dadurch erreicht werden, daß Elemente der Kontaktierungsvorrichtung, insbesondere deren Größe, Ausführung und/oder Position an die unterschiedlichen Größen der zu prüfenden Photovoltaikmodule anpaßbar sind. Dies betrifft insbesondere den Kontaktrahmen zur Kontaktierung der Modulränder und der Kontaktstempel sowie auch den Anschlußstecker zur Kontaktierung der entfernt von dem Modulrand nach außen führenden elektrischen Anschlüssen des Moduls. Die Anpassung kann dabei dadurch erfolgen, daß diese Elemente bzw. deren Größe, Ausführung und/oder Position innerhalb der Prüfeinrichtung verändert werden oder aber dadurch, daß diese Elemente jeweils entsprechend der Größe des zu prüfenden Moduls ausgetauscht werden.
  • Die vorliegende Patentanmeldung baut auf der internationalen Patentanmeldung PCT/EP 2009/002825 auf. Aus diesem Grund wird der Inhalt dieser internationalen Patentanmeldung hiermit vollumfänglich in die vorliegende Beschreibung aufgenommen. Dies betrifft insbesondere deren Inhalt hinsichtlich der elektrischen Isolationsprüfung allgemein, bei der mittels einer mechanischen Kontaktierungsvorrichtung eine Testspannung zwischen dem Modulrand einerseits und den entfernt von dem Modulrand nach außen führenden elektrischen Anschlüssen des Photovoltaikmoduls andererseits angelegt wird, sowie deren Inhalt hinsichtlich der konkreten konstruktiven und funktionalen Ausführungen der Prüfeinrichtung sowie der Kontaktierungsvorrichtung, insbesondere des Kontaktrahmens, der Kontaktelemente und dergleichen.
  • Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt:
  • 1 einen Teil einer Fertigungslinie in einer schematischen Darstellung,
  • 2 verschiedene Modulgrößen,
  • 3 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Prüfeinrichtung mit einem „quarter”-Modul,
  • 4 eine Darstellung eines Roboters für den Wechsel der Halterahmen,
  • 5 eine Ansicht des Kontaktrahmens im offenen Zustand,
  • 6 eine Detailansicht eines verschwenkten und an dem Rand eines Moduls anliegenden Kontaktelements eines Kontaktrahmens,
  • 7 eine Seitenansicht einer Prüfeinrichtung,
  • 8 eine Detailansicht aus 7.
  • Sämtliche Figuren zeigen die Erfindung lediglich schematisch und mit ihren wesentlichen Bestandteilen. Gleiche Bezugszeichen entsprechen dabei Elementen gleicher oder vergleichbarer Funktion.
  • In einer Fertigungslinie 1 für Dünnfilm-Photovoltaikmodule, bei denen stromführende Komponenten auf einem plattenförmigen Substrat angeordnet und im Bereich des Modulrandes elektrisch isoliert sind, erfolgt die Isolationsprüfung beispielsweise im Anschluß an das Randentschichten. Zu diesem Zweck ist in die Fertigungslinie 1 nach einem Entschichtungsmodul 2 ein Prüfmodul 3 mit einer Prüfeinrichtung 4 „in-line” integriert, so wie dies in 1 beispielhaft dargestellt ist.
  • Die Herstellung von Photovoltaikmodulen 5 erfolgt in der Regel in standardisierten Formaten, wie beispielsweise 2600 × 2200 Millimeter. Im Anschluß an die Beschichtung der Module 5 werden diese je nach Anforderung in kleinere Größen geschnitten, so daß mit einer Fertigungslinie 1 nicht nur „full size”-Module, sondern auch „half size”- bzw. „quarter”-Module 5 gefertigt und im Rahmen der „in-line”-Isolationsprüfung geprüft werden. Die verschiedenen Modulgrößen zeigt 2.
  • Die Module 5 werden der Prüfeinrichtung 4 mit Hilfe eines Förderbandes oder dergleichen auf einer Seite zugeführt und verlassen die Prüfeinrichtung 4 auf der gegenüberliegenden Seite, um in Prozeßrichtung 6 dem nächsten Fertigungsmodul in der Fertigungslinie 1 zugeführt zu werden.
  • Je nach Ausgestaltung der Fertigungslinie 1 können die Module 5 dabei in einer beliebigen Lage transportiert werden. Üblicherweise erfolgt der Transport entweder im wesentlichen waagerecht, wobei dann die Module 5 zumeist aufliegend auf angetriebenen Rollen, Bändern oder Zahnriemen transportiert werden, oder aber im wesentlichen senkrecht, wobei dann die Module 5 in der Regel auf Rollen laufen und sich die Module 5 in ihrer Transportposition in einer um wenige Grad aus der Senkrechten abweichenden Lage befinden, die eine sichere Auflage der Module 5 auf den Rollen gewährleisten und ein unkontrolliertes Kippen der Module 5 nach einer Richtung vermeidet.
  • Gegenüber einem Transport in der waagerechten Lage, bei dem die Module 5 von unten nicht oder nur schwer zugänglich sind, ist es bei einem Transport der Module 5 in einer im wesentlichen senkrechten Position von Vorteil, daß sowohl die Vorderseite 7, als auch die Rückseite 8 der Module 5 vergleichsweise einfach zugänglich sind.
  • In dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Module 5 im wesentlichen senkrecht durch die Anlage transportiert. Die Prüfeinrichtung 4 umfaßt hierzu eine Aufnahmewand 11 als Teil eines Gehäuses 12. Dabei ist die Aufnahmewand 11 ca. 10 bis 20 Grad aus der Vertikalen 13 herausgeschwenkt angeordnet, wie in 3 abgebildet, so daß sich eine mit dem Boden 14 einen Winkel von ca. 70 bis 80 Grad einschließende schiefe Aufnahmefläche ergibt.
  • Die Aufnahmewand 11 dient als Träger für einen austauschbaren Halterahmen 15. Der Halterahmen 15 hält einen Kontaktrahmen 16. Der Kontaktrahmen 16 ist zur elektrischen Kontaktierung des Modulrandes eines Moduls 5 einer bestimmten Größe ausgebildet. Der Kontaktrahmen 16 ist dabei zur Durchführung einer elektrischen Isolationsprüfung gemäß PCT/EP 2009/002825 ausgebildet. Der Kontaktrahmen 16 ist mit dem Halterahmen 15 elektrisch isoliert verbunden. Zur Prüfung verschieden großer Module 5 werden mehrere Halterahmen 15 bereitgehalten, wobei jeder Halterahmen 15 einen Kontaktrahmen 16 unterschiedlicher Größe hält.
  • Vorzugsweise erfolgt der Austausch des Halterahmens 15 automatisch entsprechend der Größe des zu prüfenden Moduls 5. Dabei kann der Austausch des Halterahmens 15 durch eine zentrale Prozeßsteuerung initiiert werden. Es ist jedoch ebenfalls möglich, daß an geeigneter Stelle innerhalb der Fertigungslinie 1 eine Sensoranordnung zur Erkennung der Modulgröße vorgesehen ist und der Wechsel des Halterahmens 15 auf der Grundlage dieser individuellen Modulgrößenerkennung erfolgt.
  • Der automatische Austausch des Halterahmens 15 erfolgt vorzugsweise unter Verwendung eines mit einem Werkzeugwechselkopf 18 versehenen Roboterarms 19, beispielsweise eines Sechs-Achsen-Roboters 20. Der Wechsel des Halterahmens 15 durch den Roboter 20 erfolgt in der hier dargestellten Ausführungsform in einem hinter der Aufnahmewand 11 vorgesehenen Rückraum 23 der Prüfeinrichtung 4. Dabei kann der Roboter 20 drei verschiedene Halterahmen 15 aus ihren Ablagepositionen 24 in die Betriebsposition 25 an der Aufnahmewand 11 überführen, wie in 4 dargestellt.
  • Der Halterahmen 15 ist entweder an der Aufnahmewand 11 lösbar befestigt, wobei es sich dabei um eine schnellösbare Befestigung, die vorzugsweise vollautomatisch hergestellt bzw. wieder gelöst werden kann. Oder aber der Halterahmen 15 wird während der gesamten Dauer seiner Verwendung durch den Roboterarm 19 in der Betriebsposition 25 gehalten.
  • Vorzugsweise sind sämtliche für den Betrieb der Prüfeinrichtung 4 erforderlichen Anschlüsse, insbesondere pneumatische und elektrische Anschlüsse für die Verwendung des Kontaktrahmens 16, in dem Wechselkopf 18 des Roboterarms 19 integriert, so daß diese Anschlüsse nicht bei jedem Austausch des Halterahmens 15 manuell angeschlossen werden müssen.
  • Alternativ zu dem beschriebenen automatischen Austausch kann auch ein manueller Austausch der Halterahmen 15 erfolgen.
  • Wird der Prüfeinrichtung 4 ein zu prüfendes Modul 5 zugeführt, dann läuft dieses Modul 5 mit seiner Rückseite 8 auf Rollen 26, die vorzugsweise als Teil des Halterahmens 15 ausgebildet sind, bis zu einer durch den Halterahmen 15 vorgegebenen Prüfposition 27, wobei sich der nach unten weisende Modulrand 28 auf einer Transportvorrichtung 29 abstützt, die an dem Halterahmen 15 oder der Aufnahmewand 11 befestigt ist. Die Transportvorrichtung 29 ist als leistenförmig in Prozeßrichtung 6 verlaufendes Stützelement ausgebildet und zum Ein- und Austrag der Module 5 mit einem umlaufenden Förderband oder mit angetriebenen Rollen versehen. Sie stellt sicher, daß das Modul 5 in der gewünschten Position an der Aufnahmewand 11 verbleibt und nicht nach unten wegrutscht.
  • Ein an der Aufnahmewand 11 oder dem Halterahmen 15 angeordneter Sensor 31 dient zur Positionserkennung des Moduls 5 und gibt ein Steuersignal aus, wenn sich das Modul 5 in der Prüfposition 27 befindet. Vorzugsweise ist die von dem Sensor 31 erkannte Referenzposition für alle Modulgrößen identisch.
  • Befindet sich das zu prüfende Modul 5 in der Prüfposition 27, dann ist es derart angeordnet, daß sich die Ränder 28, 32 des Moduls 5 in unmittelbarer Nähe zu Kontaktelementen 33 des Kontaktrahmens 16 befinden. Das zu prüfende Modul 5 ist dann mit anderen Worten unmittelbar über dem in dem Halterahmen 15 gehaltenen Kontaktrahmen 16 angeordnet.
  • Zur Durchführung der elektrischen Isolationsprüfung werden die den Kontaktrahmen 16 bildenden Kontaktelemente 33 aus ihrer Ruheposition in die Kontaktposition verschwenkt, in der die Kontaktelemente 33 flächig an den Modulrändern 28, 32 anliegen, wie in den 5 und 6 dargestellt. Der Kontaktrahmen 16 umgreift anders ausgedrückt alle vier Modulkanten und stellt die notwendige elektrische Verbindung zu den Modulrändern 28, 32 her, so wie grundsätzlich in PCT/EP 2009/002825 beschrieben.
  • Das Verschwenken der Kontaktelemente 33 erfolgt dabei vorzugsweise synchron, so daß auch bei einer nicht exakten Positionierung des Moduls 5 in der Prüfposition 27 eine selbstständige Zentrierung bzw. Ausrichtung des Moduls 5 in dem Kontaktrahmen 16 erfolgt. Der hierfür eingesetzte, vorzugsweise pneumatisch betriebene Synchronantrieb (nicht abgebildet) ermöglicht das gleichzeitige Verschwenken der vier Kontaktelemente 33 des Kontaktrahmens 16, die hierzu mit dem Antrieb über eine Welle oder ein Zahnradgetriebe verbunden sind.
  • Damit die Kontaktelemente 33 des Kontaktrahmens 16 die in 5 angedeutete Schwenkbewegung zum Erreichen der in 6 dargestellten Kontaktposition durchführen können, ist zum einen eine entsprechende Anordnung der Rollen 26 in dem Halterahmen 15 erforderlich derart, daß diese das Verschwenken der Kontaktelemente 33 nicht behindern. Zum anderen ist es für das Kontaktieren des unteren Randes 28 des Moduls 5 durch das entsprechende Kontaktelement 33 des Kontaktrahmens 16 notwendig, die Transportvorrichtung 29, auf der das Modul 5 aufliegt, zu entfernen.
  • Mit anderen Worten wird die Transportvorrichtung 29 aus ihrer Betriebsposition, in der sie zum Transport der Module (5) befähigt ist, in eine Ruheposition bewegt, in der sie nicht zum Transport der Module (5) befähigt ist. Befindet sich die Transportvorrichtung 29 in ihrer entfernt von der Betriebsposition vorgesehenen Ruheposition, so ist eine Verwendung des Kontaktrahmens 16, insbesondere ein vollständiges Kontaktieren der Kontaktelemente 33 des Kontaktrahmens 16 mit allen Modulrändern, insbesondere mit dem unteren Modulrand, überhaupt erst ermöglicht, da erst dann der untere Modulrand frei zugänglich ist.
  • Um dies zu verwirklichen ist die Transportvorrichtung 29 in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung schwenkbar mit der Aufnahmewand 11 oder dem Halterahmen 15 verbunden derart, daß sie bei Bedarf vollständig weggeschwenkt oder aber anderweitig entfernt werden kann. Beispielsweise kann die Transportvorrichtung 29 auch in der Aufnahmewand 11 versenkbar sein. Das synchrone Verschwenken der Kontaktelemente 33 des Kontaktrahmens 16 an die Ränder 28, 32 des Moduls 5 kann mit anderen Worten erst dann erfolgen, wenn die Transportvorrichtung 29 entfernt wurde. Befindet sich die Transportvorrichtung 29 in ihrer Ruheposition, kann sie das Modul 5 weder stützen, noch transportieren. Damit das zu prüfende Modul 5 dennoch in seiner Prüfposition 27 verbleibt, ist eine alternative Haltevorrichtung 34 vorgesehen, die eine Fixierung des Moduls 5 in seiner Prüfposition 27 ermöglicht, ohne daß die Ränder 28, 32 des Moduls 5 belegt sind.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung wird dies durch eine mit Saugnäpfen 35 oder dergleichen ausgestattete Halteeinrichtung 34 gewährleistet, die an der Vorderseite 7 des zu prüfenden Moduls 5 angreifen, wie in den 7 und 8 dargestellt. Die Halteeinrichtung 34 ist an einer parallel zu der Aufnahmewand 11 angeordneten Hilfswand 36 des Gehäuses 12 der Prüfeinrichtung 4 befestigt.
  • Die Halteeinrichtung 34 umfaßt zugleich eine Kontaktiereinrichtung 37 zur Kontaktierung der entfernt von dem Modulrand 28, 32 nach außen führenden elektrischen Anschlüsse des Moduls 5, so wie grundsätzlich in PCT/EP 2009/002825 beschrieben. Bei der Kontaktiereinrichtung 37 kann es sich beispielsweise um einen Kontaktstempel zur Kontaktierung von mehr oder weniger losen elektrischen Anschlüssen bzw. zur Kontaktierung definierter Kontaktierungspunkte in Form einer bereits an dem Modul 5 montierten Prüfdose oder aber, wie in 8 abgebildet, um einen Kontaktadapter 38 zur Steckkontaktierung eines an dem Modul 5 angebrachten Anschlußsteckers 39 handeln.
  • Ist das Modul 5 dann an die Prüfeinrichtung 4 angeschlossen, wird eine Testspannung zwischen dem Modulrand 28, 32 einerseits und den entfernt von dem Modulrand 28, 32 nach außen führenden elektrischen Anschlüssen des Moduls 5, die mit dem Anschlußstecker 39 versehen sind, andererseits angelegt und der elektrische Isolationstest gemäß PCT/EP 2009/002825 durchgeführt.
  • Im Anschluß daran wird der Kontaktrahmen 16 entfernt und die Transportvorrichtung 29 wieder in ihre Ausgangsposition überführt, so daß sich das Modul 5 darauf abstützt. Dann kann die Halteeinrichtung 34 gelöst und der Kontaktadapter 38 entfernt werden, so daß das Modul 5 in Prozeßrichtung 6 aus der Prüfeinrichtung 4 herausgefahren werden kann.
  • Neben der geschilderten Ausführungsform sind eine Vielzahl weiterer Gestaltungen möglich, wobei Elemente aller zuvor und nachfolgend beschriebenen Gestaltungen zur Erlangung vorteilhafter Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können.
  • So können in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Saugnäpfe 35 oder andere Halteelemente anstatt an der Vorderseite 7 an der Rückseite 8 des zu prüfenden Moduls 5 angreifen. Zu diesem Zweck sind dann Halteelemente an dem Halterahmen 15 angeordnet, wobei sie vorzugsweise in den Zwischenräumen zwischen den Rollen 26 positioniert sind.
  • Ebenso kann das Modul 5 der Prüfeinrichtung 4 in einer Art und Weise zugeführt werden, daß die elektrischen Anschlüsse des Moduls 5 bzw. die von dem Modulrand 28, 32 beabstandete Prüfdose bzw. der Anschlußstecker 39 auf der Rückseite 8 des Moduls 5 angeordnet sind, die auf die Aufnahmewand 11 zuweist. Der Kontaktstempel bzw. der Kontaktadapter 38 können ebenfalls als Teil des Halterahmens 15 oder aber als Teil des Kontaktrahmens 16 ausgebildet sein. Es ist mit anderen Worten eine Ausführung der Prüfeinrichtung 4 denkbar, bei der sämtliche Teilschritte des Prüfprozesses ausschließlich an derjenigen Seite des Moduls 5 durchgeführt werden, die zu der Aufnahmewand 11 hin gerichtet ist. In diesem Fall wird eine Hilfswand 36 zur Befestigung einer Halteeinrichtung 34 oder dergleichen überhaupt nicht benötigt. Ein automatischer Austausch des Halterahmens 15 kann dann beispielsweise auf einfache Art und Weise von vorn erfolgen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung muß die Transportvorrichtung 29 nicht mit der Aufnahmewand 15 verbunden sein, sondern kann an der Halteeinrichtung 34 oder aber an der Hilfswand 36 angebracht sein, so daß sie zur Freigabe des unteren Modulrandes 28 nicht auf die Aufnahmewand 15 zu, sondern von der Aufnahmewand 15 weggeschwenkt werden kann.
  • Auch müssen die Haltelemente, wie beispielsweise Saugnäpfe 35, grundsätzlich nicht auf der gleichen Modulseite wie die Elemente der Kontaktiereinrichtung 37 angreifen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung verbleibt der Halterahmen 15 an der Aufnahmewand 15 und lediglich der Kontaktrahmen 16 wird gewechselt. In diesem Fall sind nicht nur die Halteelemente rasterartig an dem Halterahmen 15 angebracht. Der Halterahmen 15 umfaßt dann auch mehrere, rasterartig an den entsprechenden Positionen angeordnete Kontaktiereinrichtungen 37 in Form von Kontaktstempeln bzw. Kontaktadaptern 38, so daß unabhängig von der Größe des zu prüfenden Moduls 5 stets eine passende Kontaktiereinrichtung 37 zur Verfügung steht.
  • Auch in dem Fall, in dem lediglich der Kontaktrahmen 16 ausgetauscht wird, kann der Austausch vollautomatisch, beispielsweise unter Verwendung eines Roboters, erfolgen.
  • Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wenn die Prüfeinrichtung 4 nicht nur zur Durchführung der elektrischen Isolationsprüfung, sondern zugleich zur Durchführung einer Leistungsprüfung ausgebildet ist. Bei diesem Leistungstest erfolgt eine Bestrahlung des Moduls 5 mit Licht. Zu diesem Zweck sind in der Prüfeinrichtung 4 eine oder mehrere Lichtquellen (nicht abgebildet) vorgesehen, wobei die Ausgestaltung der Prüfeinrichtung 4 einerseits und die Anordnung der Lichtquellen andererseits so gewählt ist, daß während der Bestrahlung die Lichtquellen die komplette Photovoltaikfläche des Moduls 5 bestrahlt. Da eine elektrische Kontaktierung des Moduls 5 bereits vorliegt, kann die Leistungsprüfung unmittelbar vor oder nach der elektrischen Isolationsprüfung erfolgen. Durch das Zusammenführen der beiden Tests entfällt das nochmalige Anschließen des Moduls 5 in einem weiteren Schritt in der Fertigungslinie 1.
  • Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fertigungslinie
    2
    Entschichtungsmodul
    3
    Prüfmodul
    4
    Prüfeinrichtung
    5
    Modul
    6
    Prozeßrichtung
    7
    Modulvorderseite
    8
    Modulrückseite
    9
    (frei)
    10
    (frei)
    11
    Aufnahmewand
    12
    Gehäuse
    13
    Vertikale
    14
    Boden
    15
    Halterahmen
    16
    Kontaktrahmen
    17
    (frei)
    18
    Wechselkopf
    19
    Roboterarm
    20
    Roboter
    21
    (frei)
    22
    (frei)
    23
    Rückraum
    24
    Ablageposition
    25
    Betriebsposition
    26
    Rolle
    27
    Prüfposition
    28
    unterer Modulrand
    29
    Transportvorrichtung
    30
    (frei)
    31
    Sensor
    32
    oberer und seitlicher Modulrand
    33
    Kontaktelement
    34
    Halteeinrichtung
    35
    Saugnapf
    36
    Hilfswand
    37
    Kontaktiereinrichtung
    38
    Kontaktadapter
    39
    Anschlußstecker
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2009/002825 [0002, 0009, 0026, 0035, 0041, 0042]

Claims (9)

  1. Verfahren zur elektrischen Isolationsprüfung von Photovoltaikmodulen (5), insbesondere von Dünnfilm-Photovoltaikmodulen, bei denen stromführende Komponenten auf einem plattenförmigen Substrat angeordnet und im Bereich des Modulrandes (28, 32) elektrisch isoliert sind, wobei während der elektrischen Isolationsprüfung mittels einer mechanischen Kontaktierungsvorrichtung (16, 37) eine Testspannung zwischen dem Modulrand (28, 32) einerseits und den entfernt von dem Modulrand (28, 32) nach außen führenden elektrischen Anschlüssen (39) des Photovoltaikmoduls (5) andererseits angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Kontaktierungsvorrichtung (16) an unterschiedliche Größen von zu prüfenden Photovoltaikmodulen (5) angepaßt wird.
  2. Verfahren zur Herstellung von Photovoltaikmodulen (5), bei denen stromführende Komponenten auf einem plattenförmigen Substrat angeordnet und im Bereich des Modulrandes (28, 32) elektrisch isoliert sind, wobei während der Herstellung der Photovoltaikmodule (5) eine elektrische Isolationsprüfung von Photovoltaikmodulen (5) nach dem in Anspruch 1 angegebenen Verfahren erfolgt.
  3. Einrichtung (4) zur elektrischen Isolationsprüfung von Photovoltaikmodulen (5), insbesondere von Dünnfilm-Photovoltaikmodulen, bei denen stromführende Komponenten auf einem plattenförmigen Substrat angeordnet und im Bereich des Modulrandes (28, 32) elektrisch isoliert sind, wobei mittels einer mechanischen Kontaktierungsvorrichtung (16, 37) eine Testspannung zwischen dem Modulrand (28, 32) einerseits und den entfernt von dem Modulrand (28, 32) nach außen führenden elektrischen Anschlüssen (39) des Photovoltaikmoduls (5) andererseits angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Kontaktierungsvorrichtung (16) an unterschiedliche Größen von zu prüfenden Photovoltaikmodulen (5) anpaßbar ist.
  4. Einrichtung (4) nach Anspruch 3, wobei die mechanische Kontaktierungsvorrichtung (16, 37) aufweist: – einen mit wenigstens einem vorzugsweise leistenförmigen Kontaktelement (33) versehenen Kontaktrahmen (16) zum Kontaktieren des Modulrandes (28, 32) und – einen mit einem vorzugsweise ballenförmigen Kontaktelement versehenen Kontaktstempel zum Kontaktieren der elektrischen Anschlüsse des Photovoltaikmoduls (5) oder zum Kontaktieren einer an den elektrischen Anschlüssen des Photovoltaikmoduls (5) angebrachten Prüfdose oder einen Kontaktadapter (38) zur Kontaktierung eines an den elektrischen Anschlüssen des Photovoltaikmoduls (5) angebrachten Anschlußsteckers (39), dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktrahmen (16), insbesondere Größe, Ausführung und/oder Position des Kontaktrahmens (16), und/oder der Kontaktstempel bzw. der Anschlußstecker (39), insbesondere Ausführung und/oder Position dieser Elemente, an die unterschiedlichen Größen der zu prüfenden Photovoltaikmodule (5) anpaßbar sind.
  5. Einrichtung (4) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Kontaktrahmen (16) austauschbar ist.
  6. Einrichtung (4) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktrahmen (16) entsprechend dem zu prüfenden Photovoltaikmodul (5) automatisch austauschbar ist.
  7. Einrichtung (4) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine für den Transport der Photovoltaikmodule (5) durch die Einrichtung (4) ausgebildete Transportvorrichtung (29) vorgesehen ist, die aus einer Betriebsposition, in der sie zum Transport der Photovoltaikmodule (5) befähigt ist, in eine Ruheposition überführbar ist, in der sie nicht zum Transport der Photovoltaikmodule (5) befähigt ist.
  8. System (1) zur Herstellung von Photovoltaikmodulen (5), insbesondere von Dünnfilm-Photovoltaikmodulen, bei denen stromführende Komponenten auf einem plattenförmigen Substrat angeordnet und im Bereich des Modulrandes (28, 32) elektrisch isoliert sind, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Einrichtung (4) zur Durchführung einer elektrischen Isolationsprüfung nach einem der Ansprüche 3 bis 7 umfaßt.
  9. System (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (4) zur Durchführung einer elektrischen Isolationsprüfung zugleich zur Durchführung einer Leistungsprüfung ausgebildet ist.
DE102009049806A 2009-10-16 2009-10-16 Verfahren und Einrichtung zur elektrischen Isolationsprüfung sowie Verfahren und System zur Herstellung von Photovoltaikmodulen Ceased DE102009049806A1 (de)

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