DE102009053337A1 - Method for connecting solar cells to string utilized for assembling solar modules, involves cutting cell connectors from wire conductors, and electrically contacting cell connectors to respective solar cells connected by contacting trace - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden und Kontaktieren von Solarzellen zu wenigstens einem Solarzellenverbund/String, wobei die Kontaktierung der Solarzellen durch Zellverbinder in Form von Drahtleitern, bevorzugt in Form von Kupferbändern, erfolgt und mehrere Solarzellen durch die Zellverbinder miteinander zu dem Solarzellenverbund/String kombiniert werden.The invention relates to a method for connecting and contacting solar cells to at least one solar cell assembly / string, the contacting of the solar cells by cell connectors in the form of wire conductors, preferably in the form of copper bands, and several solar cells through the cell connectors together to the solar cell / String combined.
Aus
Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass nur Verbinder in Form von Streifen einsetzbar sind, die zudem gewendet werden müssen. Eine Solarzelle mit mindestens einer auf einem metallischen Träger angeordneten Halbleiterschicht und mit einer Mehrzahl von auf der Halbleiterschicht angeordneten Kontaktbahnen wird in
Ein Drahtsystem zum elektrischen Kontaktieren einer Solarzelle, umfassend einen Drahtleiter, der zwischen einem ersten Kontaktierungsabschnitt und einem von dem ersten Kontaktierungsabschnitt beabstandet angeordneten zweiten Kontaktierungsabschnitt derart alternierend verläuft, dass der Drahtleiter das Drahtsystem mit einer maschenartigen Anordnung ausbildet, die sich mit einer Vielzahl von Maschen entlang einer Erstreckungsrichtung fortsetzt, ist aus
Die als Vorstufe für die Montage von Modulen hergestellten Strings haben den Nachteil, dass die Zellen einzeln aufgesetzt und mit verzinnten Kupferbandstücken belegt werden, welche sowohl die Zellen überdecken als auch unter die nächste aufzulegende Zelle reichen. Diese Kupferbänder werden mit verschiedenen Methoden verlötet. Dieses Verfahren erfordert eine Vorbereitung der Zellen mit einem Druckbild als Lötverbindungsstoff sowie als Leiterbahn zum „Einsammeln” der freien Elektronen und Transport zu den Kupferbändern.The strings produced as a preliminary stage for the assembly of modules have the disadvantage that the cells are placed individually and covered with tinned pieces of copper tape which cover both the cells and extend below the next cell to be placed. These copper strips are soldered with different methods. This method requires preparation of the cells with a printed image as a solder joint as well as a conductive path for "collecting" the free electrons and transport to the copper strips.
Die Strings werden durch Handlingseinrichtungen abgeholt, ausgerichtet und zu Modulen zusammengesetzt. Die zusammengesetzten Strings werden durch Querverbinder zu einem Modul elektrisch verbunden. Die erforderlichen Verbindungen werden in einzelnen Verfahrensstufen nacheinander hergestellt, wodurch sich hohe Fertigungszeiten ergeben.The strings are picked up by handling equipment, aligned and assembled into modules. The composite strings are electrically connected by cross connectors to a module. The required compounds are produced in successive stages of the process, resulting in high production times.
Alle bekannten Montagetechnologien für Solarmodule sind weiterhin bezüglich ihrer möglichen Taktzeit sowie der Verarbeitung dünnerer Zellenmaterialien an Grenzen gestoßen, welchen ein Aneinanderreihen von mehren Maschinen entgegengesetzt wird. Dies wirkt sich generell negativ auf die Herstellungskosten aus.All known assembly technologies for solar modules have also encountered limitations in terms of their possible cycle time and the processing of thinner cell materials to which a juxtaposition of several machines is opposed. This generally has a negative effect on the production costs.
Die Verbindungsmaterialien decken weiterhin einen unerwünscht großen Teil der nutzbaren Siliziumoberfläche ab und verschlechtern so den Wirkungsgrad der Solarzelle.The interconnect materials continue to cover an undesirably large portion of the usable silicon surface and thus degrade the efficiency of the solar cell.
Weiterhin ist es üblich, spezielle Metallpasten (meist Silber oder Silberlegierungen), z. B. im Siebdruckverfahren in Form von Leiterbahnen auf die Solarzellen aufzubringen, (sogenannte Bars) um die Kontaktierung mit den Drahtleitern zu gewährleisten. Dies verteuert die Solarzellen zusätzlich.Furthermore, it is customary, special metal pastes (usually silver or silver alloys), z. B. in screen printing in the form of traces on the solar cells, (so-called bars) to ensure contact with the wire conductors. This makes the solar cells more expensive.
Aus einer weiteren Lösung ist das Verbinden und Kontaktieren von Solarzellen durch Drahtleiter zu einem Solarzellenverbund bekannt, bei welchem weitestgehend kontinuierlich mehrere Solarzellen
- – mit wenigstens einem in Längsrichtung von aneinandergereihten Solarzellen vorzugsweise durchgängig und geradlinig verlaufenden ersten Drahtleiter oder einer Gruppe von vorzugsweise durchgängig verlaufenden ersten Drahtleitern und
- – mit wenigstens einem vorzugsweise durchgängig verlaufenden weiteren Kontaktelement oder einer Gruppe von vorzugsweise durchgängig verlaufenden weiteren Kontaktelementen miteinander zu einem Solarzellenverbund verbunden werden und
- – zwischen den ersten Drahtleitern, den weiteren Kontaktelementen und den Solarzellen des Solarzellenverbundes eine elektrische Verbindung hergestellt wird und
- – bedarfsweise vor oder nach dem Herstellen der elektrischen Verbindung die ersten Drahtleiter und/oder die zweiten Kontaktelemente so getrennt werden, dass eine Reihenschaltung der Solarzellen entsteht oder erzeugt werden kann.
- - With at least one in the longitudinal direction of juxtaposed solar cells preferably continuous and rectilinear first wire conductor or a group of preferably continuously extending first wire conductors and
- - With at least one preferably continuously extending further contact element or a group of preferably continuously extending further contact elements are connected together to form a solar cell network and
- - Made between the first wire conductors, the other contact elements and the solar cell of the solar cell assembly, an electrical connection and
- - If necessary, before or after establishing the electrical connection, the first wire conductor and / or the second contact elements are separated so that a series connection of the solar cells is created or can be generated.
Durch die Verwendung insbesondere durchgängiger erster Drahtleiter und weiterer (insbesondere durchgängiger) Kontaktelemente, die sich in Montagerichtung geradlinig und/oder quer zur Montagerichtung ebenfalls geradlinig erstrecken und bedarfsweise getrennt werden, wird die Fertigung von Solarzellenverbünden bereits effektiver als bei den vorgenannten Lösungen, jedoch gestaltet sich das Handling kompliziert.By using in particular continuous first wire conductor and further (in particular continuous) contact elements, which are also rectilinear in the mounting direction and / or transverse to the mounting direction and separated as needed, the production of solar cell assemblies is already more effective than in the aforementioned solutions, but designed the handling is complicated.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zum Verbinden und Kontaktieren von Solarzellen, wobei die Herstellungszeiten und die Kosten minimiert werden sollen.The object of the invention is to provide a method for connecting and contacting solar cells, wherein the production times and costs are to be minimized.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst.The object is achieved with the features of the first claim.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Verfahrensgemäß erfolgt das Verbinden und Kontaktieren von wenigstens zwei eine Oberseite und eine Unterseite aufweisenden Solarzellen durch Zellverbinder aus Drahtleitern, insbesondere Kupferbändern zu einem Solarzellenverbund/String,
- – wobei die Zellverbinder die Solarzellen durch wenigstens eine Kontaktierungsspur verbinden/verschalten und erfindungsgemäß zuerst die Zellverbinder aus dem/den Drahtleiter/n zugeschnitten werden,
- – mehrere Zellverbinder gleichzeitig zu den jeweils zugehörigen Solarzellen positioniert/in Anlage gebracht werden und
- – die Zellverbinder und die dazu positionierten Solarzellen danach miteinander elektrisch kontaktiert werden.
- Wherein the cell connectors connect / interconnect the solar cells by at least one contact track and according to the invention the cell connectors are first cut out of the wire conductor (s),
- - Several cell connectors are simultaneously positioned / brought into contact with the respective associated solar cells and
- - The cell connectors and the positioned solar cells are then electrically contacted with each other.
Vorzugsweise werden dabei mehrere Zellverbinder durch eine entlang der Kontaktierungsspur aufeinander zugerichtete Relativbewegung in einem Abstand zueinander positioniert, der im Wesentlichen deren Abstand im Solarzellenverbund/String entspricht.In this case, a plurality of cell connectors are preferably positioned at a distance from one another by a relative movement directed toward one another along the contacting track, which distance essentially corresponds to their spacing in the solar cell assembly / string.
Es ist möglich, mehrere oder alle Zellverbinder eines Strings oder eines aus mehreren Strings bestehenden Solarzellenverbundes gleichzeitig so zu den bereitgestellten Solarzellen in Anlage zu bringen, dass dieser noch lose Verbund anschließend elektrisch kontaktiert werden kann und dabei die Zellverbinder mit den Solarzellen verbunden werden.It is possible to simultaneously bring several or all cell connectors of a string or of a multi-string solar cell system into contact with the solar cells provided, so that this loose composite can subsequently be electrically contacted and the cell connectors are connected to the solar cells.
Alternativ können die Zellverbinder durch schrittweise nacheinander bereitgestellte einzelne Solarzellen mit diesen zur Anlage gebracht werden, bis vorzugsweise alle Zellverbinder und alle Solarzellen aneinander anliegen. Anschließend wird ebenfalls dieser noch lose Verbund elektrisch kontaktiert, so dass auch hier die Zellverbinder mit den Solarzellen zu einem String bzw. einem Solarzellenverbund verbunden werden.Alternatively, the cell connectors can be brought into contact with them by step by step individual solar cells provided until preferably all the cell connectors and all the solar cells abut each other. Subsequently, this still loose composite is electrically contacted, so that here too the cell connectors are connected to the solar cells to form a string or a solar cell assembly.
Es ist möglich, dass die konfektionierten Zellverbinder, bevor sie mit den Solarzellen in Anlage gebracht werden, zumindest bereichsweise in einem Winkel zur Oberseite der Solarzellen geneigt sind und anschließend durch eine Schwenk- und/oder Biegebewegung in Anlage mit den Solarzellen gebracht werden.It is possible that the prefabricated cell connectors, before they are brought into contact with the solar cells, at least partially inclined at an angle to the top of the solar cells and are then brought by a pivoting and / or bending movement in contact with the solar cells.
Vorteilhafter Weise sind die Zellverbinder zumindest bereichsweise zu der Oberseite der Solarzellen geneigt und werden so zu den Solarzellen vorpositioniert, dass der geneigte Bereich der Zellverbinder über die Oberseiten und/oder über die Unterseiten der Solarzellen hinausragt. Anschließend werden die Zellverbinder so geschwenkt und/oder gebogen, dass sie entsprechend des herzustellenden Verbundes/Strings mit den Oberseiten und Unterseiten der Solarzellen in Anlage gebracht werden. Anschließend erfolgt das elektrische Kontaktieren und Fügen der Solarzellen mit den Zellverbindern zu dem Solarzellenverbund/String. Advantageously, the cell connectors are at least partially inclined to the upper side of the solar cells and are prepositioned to the solar cells such that the inclined region of the cell connectors projects beyond the upper sides and / or over the lower sides of the solar cells. Subsequently, the cell connectors are pivoted and / or bent so that they are brought into contact with the tops and bottoms of the solar cells according to the composite / strings to be produced. Subsequently, the electrical contacting and joining of the solar cells takes place with the cell connectors to the solar cell assembly / string.
Dabei können die Solarzellen in einem Abstand zueinander bereitgestellt werden, der deren Abstand im Solarzellenverbund/String entspricht und anschließend die entsprechend des Abstandes im String zueinander positionierten Zellverbinder in Bezug auf die Solarzellen so positioniert werden, dass sie und die Solarzellen im Wesentlichen eine Lage entsprechend des fertigen Strings einnehmen und anschließend miteinander verbunden werden.In this case, the solar cells can be provided at a distance from one another which corresponds to their spacing in the solar cell assembly / string and then the cell connectors positioned relative to one another according to the distance in the string are positioned with respect to the solar cells in such a way that they and the solar cells are essentially in a position corresponding to the solar cells finished strings are taken and then connected together.
Es ist auch möglich, die Zellverbinder und die Solarzellen eines Solarzellenverbundes/Strings zuerst in einem Abstand zueinander zu positionieren, der größer ist als der Abstand der Solarzellen im Solarzellenverbund/String und anschließend die Solarzellen und die Zellverbinder durch eine entlang der zu erzeugenden Kontaktierungsspur aufeinander zugerichtete Relativbewegung in einem Abstand zueinander zu positionieren, der im Wesentlichen deren Abstand im Solarzellenverbund/String entspricht und anschließend die Solarzellen und die Zellverbinder miteinander zu kontaktieren/zu verbinden.It is also possible first to position the cell connectors and the solar cells of a solar cell composite / string at a distance which is greater than the distance of the solar cells in the solar cell assembly / string and then directing the solar cells and the cell connectors towards one another along a contacting track to be produced Position relative movement at a distance from each other, which corresponds to their distance in the solar cell assembly / string substantially and then contact the solar cells and the cell connectors together / connect.
Vorzugsweise sind die Solarzellen des Solarzellenverbundes/Strings in einem Abstand zueinander angeordnet und
- – bei dem Solarzellenverbund/String wenigstens zwei eine erste Länge aufweisende erste Zellverbinder mit einem ersten Abschnitt an einer Solarzelle und mit einem zweiten Abschnitt an einer benachbarten Solarzelle befestigt/kontaktiert sind und den Abstand zwischen den benachbarten Solarzellen des Strings überbrücken, wobei
- – die ersten Zellverbinder und die Solarzellen zueinander mittels eines Handlingsystems positioniert werden, wobei die Solarzellen in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der im Wesentlichen gleich oder größer als die Länge des zweiten Abschnitts der Zellverbinder plus des Abstandes der Solarzellen des fertigen Strings,
- – mit dem Handlingsystem die benachbarten Solarzellen und die Zellverbinder sich durch eine Relativbewegung bis auf den Abstand der Solarzellen des fertigen Strings aufeinander zu bewegen, wobei die Zellverbinder mit ihrem ersten Abschnitt und mit ihrem zweiten Abschnitt an den benachbarten Solarzellen entsprechend der erforderlichen Lage im herzustellenden String positioniert werden und dass abschließend
- – die Solarzellen und die Zellverbinder in dieser Positionierung miteinander zu dem Solarzellenverbund/String elektrisch kontaktiert/verbunden werden.
- - In the solar cell assembly / string at least two first-length first cell connectors with a first portion on a solar cell and a second portion attached to an adjacent solar cell / are bridged and bridge the distance between the adjacent solar cells of the string
- The first cell connectors and the solar cells are positioned to each other by means of a handling system, wherein the solar cells are arranged at a distance substantially equal to or greater than the length of the second portion of the cell connectors plus the distance of the solar cells of the finished string,
- - To move with the handling system, the adjacent solar cells and the cell connectors by a relative movement to the distance of the solar cells of the finished string to each other, the cell connector with its first portion and with its second portion of the adjacent solar cell according to the required position in the string to be produced be positioned and that concluding
- - The solar cells and the cell connectors are electrically contacted / connected in this positioning with each other to the solar cell assembly / string.
Vorteilhafter Weise werden die Drahtleiter entsprechend der Gesamtlänge aller für einen Solarzellenverbund/String erforderlichen Zellverbinder einer Zellverbinderspur vor dem Trennen gerichtet und/oder gereckt und anschließend aus den Drahtleitern die ersten Zellverbinder entsprechend ihrer erforderlichen Längen getrennt/zugeschnitten. Üblicher Weise werden die Zellverbinder mit ihrem ersten Abschnitt über der Oberseite und mit ihrem zweiten Abschnitt unter der Unterseite der benachbarten Solarzellen positioniert.Advantageously, the wire conductors are oriented and / or stretched according to the total length of all cell connectors of a cell connector track required for a solar cell assembly / string prior to separation, and then the first cell connectors are cut / cut from the wire conductors according to their required lengths. Usually, the cell connectors are positioned with their first portion above the top and with their second portion below the bottom of the adjacent solar cells.
Dabei werden vorzugsweise alle für einen String erforderlichen Zellverbinder gleichzeitig, alternativ auch nacheinander, aus dem Drahtleiter getrennt und zeitgleich zu allen Solarzellen eines Strings positioniert und dann alle Solarzellen mit den Zellverbindern gleichzeitig auf die entsprechenden Abstände der Solarzellen, die in dem fertigen String gefordert werden, zusammengeschoben und anschließend gleichzeitig alle Zellverbinder mit den Solarzellen eines Strings verbunden. Dadurch wird ein vollkommen neues und effektives Fertigungsverfahren für Solarzellenverbünde/Strings geschaffen, welches die Fertigungszeiten eines Strings im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren erheblich verkürzt und andererseits eine lange Prozesszeit für den Fügeprozess bereitstellt.In this case, preferably all cell connectors required for a string are simultaneously, alternatively also successively, separated from the wire conductor and positioned at the same time to all solar cells of a string and then all solar cells with the cell connectors simultaneously to the corresponding distances of the solar cells, which are required in the finished string, pushed together and then simultaneously connected all cell connectors with the solar cells of a string. This creates a completely new and effective production method for solar cell assemblies / strings, which considerably shortens the production times of a string compared to conventional methods and, on the other hand, provides a long process time for the joining process.
Üblicher Weise sind an einem ersten Ende des Solarzellenverbundes/Strings zweite Zellverbinder angeordnet, die nur auf der Oberseite der am ersten Ende angeordneten Solarzelle befestigt/kontaktiert sind, und an einem zweiten Ende des Solarzellenverbundes/Strings sind dritte Zellverbinder vorgesehen, die nur auf der Unterseite der am zweiten Ende angeordneten Solarzelle befestigt/kontaktiert sind. In diesem Fall erfolgt vorteilhafter Weise das Zuschneiden der zweiten und dritten Zellverbinder gemeinsam mit den ersten Zellverbindern, und das Handlingsystem positioniert die zweiten und dritten Zellverbinder durch eine Relativbewegung über/unter den endseitigen Solarzellen gemeinsam mit den ersten Zellverbindern und überführt anschließend diesen noch losen Verbund aus Solarzellen, ersten, zweiten und dritten Zellverbindern in die Fügevorrichtung, in welcher die ersten, zweiten und dritten Zellverbinder mit den Solarzellen zu dem Solarzellenverbund/String gefügt werden.Usually, at a first end of the solar cell assembly / string second cell connectors are arranged, which are attached / contacted only on the top of the solar cell arranged at the first end, and at a second end of the solar cell / string third cell connectors are provided, which only on the bottom the solar cell arranged at the second end are attached / contacted. In this case, the cutting of the second and third cell connectors is advantageously carried out together with the first cell connectors, and the handling system positions the second and third cell connectors by relative movement above / below the end-side solar cells together with the first cell connectors and subsequently transfers this still loose composite Solar cells, first, second and third cell connectors in the joining device, in which the first, second and third cell connectors are joined with the solar cell to the solar cell assembly / string.
Insbesondere weist das Handlingsystem Greifer in Form von Sauggreifern auf, die zuerst die Zellverbinder in ihrem ersten Bereich greifen und anheben, wobei sich das freie Ende der Zellverbinder in Form des zweiten Bereiches (durch die Schwerkraft) nach unten biegt. Anschließend werden mit den gleichen Sauggreifern die im großen Abstand voneinander positionierten Solarzellen aufgenommen, so dass diese mit ihren Oberseiten unter den ersten Bereichen der Zellverbinder anliegen. Dabei nimmt jedoch der am zweiten Ende angeordnete Greifer keine Solarzelle auf, sondern ist nur mit den dritten Zellverbindern versehen. In particular, the handling system comprises grippers in the form of suction pads, which first grip and lift the cell connectors in their first area, with the free end of the cell connectors flexing downwards in the form of the second area (by gravity). Subsequently, the solar cells are positioned at a large distance from each other with the same suction grippers, so that they rest with their upper sides under the first regions of the cell connectors. However, the gripper arranged at the second end does not receive a solar cell, but is provided only with the third cell connectors.
Nun vollführen die Greifer eine aufeinander zugerichtete Bewegung, so dass die Zellverbinder und die Solarzellen gleichzeitig um den gleichen Betrag bis auf den Abstand, der im fertigen String realisiert werden soll, aufeinander zu bewegt werden, wodurch die zweiten Bereiche der Zellverbinder unter die Unterseiten der Solarzellen gelangen.Now, the grippers perform a mutually directed movement, so that the cell connectors and the solar cells are simultaneously moved by the same amount to the distance that is to be realized in the finished string to each other, whereby the second portions of the cell connectors under the undersides of the solar cells reach.
Beim nachfolgenden Einlegen des noch ungefügten Verbundes aus Solarzellen und Zellverbindern in die Fügevorrichtung werden die zweiten Bereiche der Zellverbinder an die Unterseiten der Solarzellen angelegt.During the subsequent insertion of the still unfastened composite of solar cells and cell connectors into the joining device, the second regions of the cell connectors are applied to the undersides of the solar cells.
Der Drahtleiter liegt beim Trennen/Zuschneiden auf einer Auflagefläche auf und die durch das Trennen erzeugten Zellverbinder werden anschließend durch die Handlingeinrichtung gegriffen und von der Auflagefläche angehoben oder die Auflagefläche wird alternativ abgesenkt.The wire conductor is located on a support surface during cutting / cutting and the cell connectors produced by the separation are subsequently gripped by the handling device and lifted by the support surface or the support surface is alternatively lowered.
Dabei ist es möglich, die ersten Zellverbinder und vorteilhafter Weise auch den zweiten und/oder dritten Zellverbinder nach dem Trennen in ihrem zweiten Bereich in Bezug auf den ersten Bereich im Wesentlichen entsprechend der Höhe der Solarzellen plus der Höhe der Zellverbinder zu kröpfen, so dass ein entsprechender Absatz gebildet wird, der ein sicheres Positionieren der zweiten Bereiche unter den Unterseiten der Solarzellen beim Zusammenfahren der Solarzellen und ein nachfolgendes lagesicheres Ablegen in der Fügevorrichtung gewährleistet, ohne dass sich die dabei noch freien zweiten Bereiche der Zellverbinder unerwünscht verformen und dadurch Kräfte auf die Kanten der Solarzellen ausüben.In this case, it is possible to crimp the first cell connectors and advantageously also the second and / or third cell connectors after separation in their second region with respect to the first region substantially in accordance with the height of the solar cells plus the height of the cell connectors, so that corresponding paragraph is formed, which ensures a secure positioning of the second areas under the undersides of the solar cells when moving the solar cells and a subsequent position safe depositing in the joining device, without the thereby still free second regions of the cell connector deform undesirably and thereby forces on the edges exercise the solar cells.
Um ein unerwünschtes Ausweichen der zweiten Bereiche der Zellverbinder sicher zu vermeiden und deren zueinander parallele Ausrichtung zu gewährleisten, ist es möglich, beim Zusammenfahren der Solarzellen und/oder beim Einlegen in die Fügevorrichtung Führungselemente vorzusehen, in welche die zweiten Bereiche der Zellverbinder eingreifen und dadurch ausgerichtet werden.In order to safely avoid undesired deflection of the second regions of the cell connectors and to ensure their mutually parallel alignment, it is possible to provide guiding elements when the solar cells move together and / or when being inserted into the joining device, in which the second regions of the cell connectors engage and thereby align become.
In der Fügevorrichtung erfolgt abschließend das Fügen der Zellverbinder mit den Solarzellen durch Kleben, Löten oder Schweißen, wobei vorteilhafter Weise die Zellverbinder während des Fügevorganges mit einer Niederhalterkraft gegen die Solarzellen gedrückt werden. Dazu liegen die zweiten Bereiche der Zellverbinder auf einer Auflagefläche der Lötvorrichtung auf und entsprechende Niederhalter wirken mit einer Niederhalterkraft gegen die Oberseiten der ersten Bereiche der Zellverbinder und pressen diese und somit die Solarzellen und die zweiten Bereiche der Zellverbinder gegeneinander und gegen die Auflagefläche der Fügevorrichtung.Finally, in the joining device, the joining of the cell connectors to the solar cells takes place by gluing, soldering or welding, wherein the cell connectors are advantageously pressed against the solar cells during the joining process with a hold-down force. For this purpose, the second regions of the cell connectors rest on a support surface of the soldering device and corresponding hold-downs act with a hold-down force against the upper sides of the first regions of the cell connectors and press them and thus the solar cells and the second regions of the cell connectors against each other and against the contact surface of the joining device.
Erfolgt der Fügevorgang durch Löten, so werden die Drahtleiter vor dem Trennen ein- oder beidseitig mit Flussmittel bzw. Lötpaste benetzt.If the joining process is carried out by soldering, the wire conductors are wetted with flux or soldering paste on one or both sides prior to separation.
Es ist möglich, parallel zwei oder mehr Solarzellenverbunde/Strings herzustellen, wodurch die Fertigung noch effektiver wird.It is possible to produce two or more solar cell assemblies / strings in parallel, making production even more effective.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to embodiments and accompanying drawings.
Es zeigen:Show it:
Diese konstruktive Gestaltung eines Strings S ist bekannt. In den
In den
Alternativ ist es auch möglich, die Zellverbinder ohne ein Recken komplett, einzeln oder in Gruppen aus den Drahtleitern zuzuschneiden. Gemäß einer nicht dargestellten Variante werden die Zellverbinder während und/oder nach dem Schneiden lagefixiert, was z. B. durch in einen Auflagetisch (nicht dargestellt) eingebrachte Ansaugung erfolgen kann.Alternatively, it is also possible to cut the cell connectors completely without a stretching, individually or in groups from the wire conductors. According to a variant, not shown, the cell connectors are fixed in position during and / or after cutting, which z. B. by in a support table (not shown) introduced suction can be done.
Vorzugsweise parallel zu der Station, in welcher die Zellverbinder
Anstelle des Koppelmechanismus
In
Nun fahren die miteinander über den Koppelmechanismus
Es ist möglich, die Zellverbinder
Nachdem die Solarzellen
Es ist möglich, zum Ausrichten der sich unter den Solarzellen befindlichen Bereichen der Zellverbinder entsprechende Elemente (z. B. Stifte oder kammartige Vorrichtungselemente vorzusehen (nicht dargestellt).It is possible to provide corresponding elements (eg pins or comb-like device elements (not shown) for aligning the areas of the cell connectors located beneath the solar cells.
Nachdem die Solarzellen und die Zellverbinder
Es kann in einer Fügevorrichtung auch nur eine Löteinrichtung für das Herstellen des kompletten Strings eingesetzt werden. Alternativ können die Solarzellen mit den Strings auch nacheinander in der Fügevorrichtung/Lötvorrichtung verbunden werden. Dies erfolgt entweder schrittweise mit einer entsprechenden Verweilzeit der Lötvorrichtung je Solarzelle oder kontinuierlich.It is also possible to use only one soldering device for producing the complete string in a joining device. Alternatively, the solar cells with the strings can also be connected one after the other in the joining device / soldering device. This is done either step by step with a corresponding residence time of the soldering device per solar cell or continuously.
Es ist möglich, zwei oder drei Lötvorrichtungen/Stationen vorzusehen, um während des Lötvorganges in einer Lötvorrichtung das Bestücken/Entnehmen einer zweiten/dritten Lötvorrichtung zu ermöglichen.It is possible to provide two or three soldering devices / stations in order to allow the loading / unloading of a second / third soldering device during the soldering process in a soldering device.
Anstelle eines Lötvorganges sind auch andere elektrisch kontaktierende Fügeverfahren, vorzugsweise in Form von stoffschlüssigen Fügeverfahren (z. B. Schweißen, Kleben usw.), möglich.Instead of a soldering process, other electrically contacting joining methods, preferably in the form of cohesive joining methods (eg welding, gluing etc.), are also possible.
Insbesondere durch das gleichzeitige Konfektionieren aller Zellverbinder eines Strings, das gleichzeitige Lagepositionieren der Zellverbinder in Bezug auf die Solarzellen, (deren Abstand zuerst größer ist, als im fertigen String) und durch die aufeinander zugerichtete Relativbewegung der zueinander positionierten Zellen und Zellverbinder durch das Handlingsystem und das nachfolgende Fügen aller Solarzellen mit den Zellverbindern zu einem String reduzieren sich die Fertigungszeiten und Kosten drastisch.In particular, by simultaneously assembling all the cell connectors of a string, the simultaneous positioning of the cell connectors with respect to the solar cells (whose spacing is initially greater than in the finished string) and by the relative movement of the cells and cell connectors facing each other through the handling system and the subsequent joining of all Solar cells with the cell connectors to a string reduce the production times and costs drastically.
Gemäß einer nicht dargestellten Variante ist es auch möglich, nur die ersten Zellverbinder auf eine entsprechende Art und Weise mit den Solarzellen gleichzeitig zu montieren und die endseitigen zweiten und dritten Zellverbinder separat zu kontaktieren.According to a variant not shown, it is also possible to assemble only the first cell connectors in a corresponding manner with the solar cells at the same time and to contact the end-side second and third cell connectors separately.
Weiterhin können mit der erfindungsgemäßen Lösung gleichzeitig zwei oder mehr Strings parallel zueinander gefertigt werden.Furthermore, with the solution according to the invention, two or more strings can be produced simultaneously in parallel.
Konfektionierte Zellverbinder
Der Prinzipablauf des einzelnen Zuführens von Solarzellen und gemäß
Vorpositionierte Zellverbinder, die einen im Wesentlichen horizontal ausgerichteten Bereich und einen dazu leicht nach unten gebogenen Bereich aufweisen, sind in
Gemäß Darstellung a wurde z. B. seitlich zuerst ein endseitiger dritter Zellverbinder
Dies wird fortgeführt, bis alle ersten Zellverbinder
Darstellung d zeigt den losen Verbund aus ersten, zweiten und dritten Zellverbindern
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird die Herstellung von Solarzellenmodulen revolutioniert.With the solution according to the invention, the production of solar cell modules is revolutionized.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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