DE102022130988A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten eines Solarmoduls - Google Patents

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Fridolin Franke
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten eines Solarmoduls, wobei das Solarmodul- wenigstens einen Silizium-Grundkörper mit einer ladungsdotierten Zone, einer lochdotierten Zone und einer ersten Oberfläche und- erste metallische Leiterbahnen auf der ersten Oberfläche des Grundkörpers aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:a) Bereitstellen eines vorbereiteten Solarmoduls, bei dem die ersten metallischen Leiterbahnen von außen zugänglich sind,b) Abtragen eines Abtrage-Anteils des Grundkörpers, wobei sich an dem Abtrage-Anteil die ersten metallischen Leiterbahnen befinden,c) Auffangen des abgetragenen Materials.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten eines Solarmoduls, wobei das Solarmodul wenigstens einen Silizium-Grundkörper mit einer ladungsdotierten Zone, einer lochdotierten Zone und einer ersten Oberfläche und erste metallische Leiterbahnen auf der ersten Oberfläche des Grundkörpers aufweist. Die Erfindung betrifft zudem eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens.
  • Solarmodule der oben genannten Art werden in wachsender Zahl verwendet, um aus Sonnenlicht elektrischen Strom zu erzeugen. Diese Solarmodule können beispielsweise in kleiner Zahl auf privaten Dächern beispielsweise auf Wohngebäuden platziert werden, um den Strombedarf des Hauses, auf dem die Solarmodule montiert sind, zumindest teilweise zu decken. Eine derartige dezentrale Energieversorgung wird in steigender Anzahl genutzt, auch um beispielsweise Elektro-Fahrzeuge dezentral laden zu können. Solarmodule der oben genannten Art werden jedoch auch in großen Anlagen auf ansonsten landwirtschaftlich genutzten Flächen genutzt um gewerblich elektrischen Strom zu erzeugen und diesen in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen.
  • Nachteilig ist, dass die Solarmodule nur eine begrenzte Lebensdauer aufweisen. Bei der Herstellung der Solarmodule werden teure Rohstoffe verwendet. Die Leiterbahnen werden beispielsweise bei einer großen Anzahl von Modulen aus Silber hergestellt. Allein aus diesem Grund gibt es einen Bedarf für ein Verfahren, mit dem diese Rohstoffe recycelt und der Wiederverwertung zugänglich gemacht werden. Doch die steigende Zahl der Solarmodule, die die Lebensdauer erreichen und aussortiert werden, sorgt zudem für eine große Menge Abfall, der gerade vor dem Hintergrund der Umweltverträglichkeit der Stromerzeugung, für die Solarmodule und die Erzeugung von Strom aus Sonnenlicht stehen, recycelt oder zumindest aufbereitet werden sollte. Für Solarmodule, bei denen Metallkomponenten auf einem Glassubstrat angeordnet sind, wird in der JP 2014/054593 A ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Komponenten mechanisch entfernt werden. Das dort beschriebene Glas ist der mechanischen Beanspruchung gewachsen, weshalb genau diese Substrate dort beschrieben und offenbart werden. Für andere Substrate sind bisher aus dem Stand der Technik nur Verfahren bekannt, bei denen nasschemische Verfahren zur Anwendung kommen, die aufgrund der hohen Kosten, der oftmals umwelt- und/oder gesundheitsschädlichen verwendeten Stoffe und dem hohen Aufwand nachteilig sind.
  • Der Grundkörper eines Solarmoduls weist eine Oberseite auf, die im Betrieb des Solarmoduls dem aufzufangenden Licht zugewandt ist und in der Regel mit einer Deckschicht aus Glas oder einem anderen Material überdeckt ist. Diese Deckschicht ist dabei vorzugsweise für das aufzufangende Licht transparent oder zumindest teiltransparent ausgebildet. Der Grundkörper weist zudem eine der Oberseite gegenüberliegende Unterseite auf. Die Unterseite ist vorzugsweise mit einer Trägerschicht bedeckt. Das bedeutet vorzugsweise, die Unterseite des Grundkörpers ist an der Trägerschicht angeordnet. Sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite des Grundkörpers können metallische Leiterbahnen angeordnet sein. Metallische Leiterbahnen an der Oberseite befinden sich vorzugsweise zwischen der Oberseite des Grundkörpers und der Deckschicht. Metallische Leiterbahnen an der Unterseite befinden sich vorzugsweise zwischen der Unterseite des Grundkörpers und der Trägerschicht. In beiden Fällen können weitere Schichten oder Materialien zwischen dem Grundkörper und der Deckschicht oder der Trägerschicht angeordnet sein. Dies ist beispielsweise eine Haftschicht.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem die Nachteile aus dem Stand der Technik behoben oder zumindest gemildert werden können.
  • Die Erfindung löst die gestellt Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, das folgende Schritte aufweist:
    1. a) Bereitstellen eines vorbereiteten Solarmoduls, bei dem die ersten metallischen Leiterbahnen von außen zugänglich sind,
    2. b) Abtragen eines Abtrage-Anteils des Grundkörpers, wobei sich an dem Abtrage-Anteil die ersten metallischen Leiterbahnen befinden,
    3. c) Auffangen des abgetragenen Materials.
  • Bei dem vorbereiteten Solarmodul sind etwaige Trägerschichten oder Deckschichten, wie beispielsweise Deckgläser oder Schutzschichten gegen mechanische Beschädigung, die viele Solarmodule aufweisen, entfernt worden. Dies kann im Rahmen eines Verfahrens der hier beschriebenen Art geschehen. Dies wird später im Detail beschrieben. Es ist jedoch auch möglich, diese Vorbereitung nicht im Rahmen der hier beschriebenen Verfahren durchzuführen, sondern das Verfahren mit einem entsprechend vorbereiteten Solarmodul zu beginnen. Ein solches kann beispielsweise von extern zugekauft werden.
  • Die erste Oberfläche kann die Oberseite des Grundkörpers sein. Dann sind die ersten metallischen Leiterbahnen die Leiterbahnen, die an der Oberseite des Grundkörpers angeordnet sind. Diese können auch als obere Leiterbahnen bezeichnet werden. Die erste Oberfläche kann aber auch die Unterseite des Grundkörpers sein. Dann sind die ersten metallischen Leiterbahnen die Leiterbahnen, die an der Unterseite des Grundkörpers angeordnet sind. Diese können auch als untere Leiterbahnen bezeichnet werden. Für das Verfahren ist es unerheblich, ob obere oder untere Leiterbahnen als erste Leiterbahnen angesehen werden. Wichtig ist, dass das Solarmodul so vorbereitet ist, dass diese ersten Leiterbahnen von außen zugänglich sind. Dazu ist eine Deckschicht entfernt worden, wenn es sich bei den ersten Leiterbahnen um obere Leiterbahnen handelt und es ist eine Trägerschicht entfernt worden, wenn es sich bei den ersten Leiterbahnen um untere Leiterbahnen handelt.
  • Bei einem vorbereiteten Solarmodul sind die ersten Leiterbahnen von außen zugänglich. Dies bedeutet insbesondere, dass sie nicht von einer festen Schicht, beispielsweise Glas oder Kunststoff überdeckt sind. Es bedeutet jedoch nicht notwendigerweise, dass die Leiterbahnen gar nicht überdeckt sein dürfen, auch wenn dies die bevorzugte Ausgestaltung darstellt. Es ist durchaus möglich, dass die Leiterbahnen von einer Haftschicht oder von deren Resten oder Teilen überdeckt sind, die zum Befestigen einer Deckschicht oder einer Trägerschicht benötigt oder verwendet wurden. Wichtig ist lediglich, dass die Leiterbahnen so zugänglich sind, dass sie mit einem Abtragewerkzeug gemeinsam mit dem unter den Leiterbahnen liegenden Anteil des Grundkörpers abgetragen werden können.
  • Dies geschieht im Verfahrensschritt b). Es wird eine Abtrage-Anteil des Grundkörpers abgetragen, auf dem sich die ersten metallischen Leiterbahnen befinden. Der Abtrage-Anteil beinhaltet also insbesondere den Teil der ersten Oberfläche des Grundkörpers, an dem die ersten Leiterbahnen angeordnet sind. Wichtig für das Verfahren ist es, dass ein möglichst großer Teil der ersten Oberfläche, an dem sich keine Leiterbahnen befinden, nicht abgetragen wird. Damit wird der Anteil des Metalls in dem abgetragenen Material erhöht. Beim Abtragen wird eine kleine Schneise oder Nut in die erste Oberfläche des Grundkörpers eingebracht. Diese ist in der Regel mit unregelmäßigen Rändern und Kanten versehen, da das Material, das abgetragen wird, vorzugsweise aus dem Grundkörper herausgebrochen wird. Statt von deiner Nut oder Schneise zu sprechen, könnte man also auch sagen, dass eine Vertiefung in die erste Oberseite eingebracht wird. Die Vertiefung erstreckt sich vorzugsweise entlang der Strecke, entlang derer die Leiterbahnen an der ersten Oberfläche angeordnet waren. Vorzugsweise ist die Vertiefung maximal doppelt so breit, wie die Leiterbahn. Wie bereits dargelegt, kann die erste Oberfläche die Oberseite oder die Unterseite des Grundkörpers sein.
  • Das abgetragene Material wird aufgefangen und der weiteren Verarbeitung zugeführt. Diese weitere Verarbeitung geschieht beispielsweise in einer Scheideeinrichtung, in der das Metall der metallischen Leiterbahnen von dem Silizium des Grundkörpers, das mit abgetragen wurde, getrennt wird. Aus wirtschaftlicher Sicht ist man an dem Metall der metallischen Leiterbahnen interessiert. Daher ist es von Vorteil, den Anteil des Siliziums an dem aufgefangenen Material möglichst gering zu halten. Die Tiefe der Vertiefung, die beim Abtragen in die erste Oberfläche eingebracht wird, ist vorzugsweise gering, beispielsweise kleiner als 1 cm, vorzugsweise kleiner als 5 mm, besonders bevorzugt kleiner als 2 mm.
  • Vorzugsweise wird zum Abtragen des Abtrage-Anteils ein Abtragewerkzeug verwendet, das mit einem Eindringelement in den Grundkörper eindringt und den Abtrage-Anteil herausbricht. Das Abtragewerkzeug ist vorzugsweise ein Fräser, ein Keil oder ein Messer. Auch ein rollendes Abtragewerkzeug, ähnlich einem Pizza-Roller, wie er zum Schneiden einer Pizza verwendet wird, kann verwendet werden.
  • Vorteilhaft ist, dass das Abtragewerkzeug ein Eindringelement aufweist, das in den Grundkörper eindringt und so das aufzufangende Material herausbricht. Das Eindringelement dringt beispielsweise in die erste Oberfläche des Grundkörpers ein.
  • Vorzugsweise dringt das Eindringelement in eine Seitenfläche des Grundkörpers oder durch die erste Oberfläche des Grundkörpers ein. Der Grundköper weist eine erste Oberfläche und eine der ersten Oberfläche gegenüberliegende zweite Oberfläche auf. Zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche befindet sich die Seitenfläche, die die beiden Oberflächen miteinander verbindet. Durch das Eindringen des Eindringelementes in diese Seitenfläche lässt sich die Tiefe der herzustellenden Vertiefung einfach und genau einstellen. Ein Eindringelement ist vorzugsweise keilförmig ausgebildet, hat also in zumindest einer Richtung eine zunehmende Dicke. Das Eindringelement dringt dann vorzugsweise mit einer dünnen Seite, also mit geringer Dicke, in den Grundkörper ein. Durch die sich vergrößernde Dicke des Eindringelementes bricht es dabei Material aus dem Grundkörper heraus und bewegt dieses Material nach oben.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Abtragewerkzeug zwei Eindringelemente auf, die an jeweils einer Seite der metallischen Leiterbahnen in den Grundkörper eindringen, sodass der Abtrage-Anteil zwischen den beiden Eindringelementen liegt. In dieser Ausgestaltung ist es von Vorteil, aber nicht notwendig, wenn die Eindringelemente in die erste Oberfläche des Grundkörpers eindringen. Besonders bevorzugt verlaufen die beiden Eindringelemente in Eindringrichtung konisch aufeinander zu. Der Abstand zwischen den beiden Eindringelementen nimmt also mit steigender Eindringtiefe ab. Dadurch wird das dazwischen liegende Material des Grundkörpers besonders leicht herausgebrochen.
  • Vorteilhafterweise weist der Grundkörper eine der ersten Oberfläche gegenüberliegende zweite Oberfläche auf, an der sich zweite metallische Leiterbahnen befinden, wobei der Abtrage-Anteil einen Teil der ersten Oberfläche mit den ersten metallischen Leiterbahnen und einen Teil der zweiten Oberfläche mit den zweiten metallischen Leiterbahnen beinhaltet. Damit wird die Ausbeute an Metallen erhöht und das Verfahren wirtschaftlicher durchführbar. Wenn die Oberseite des Grundkörpers die erste Oberfläche bildet, dann handelt es sich bei der zweiten Oberfläche um die Unterseite des Grundkörpers und anders herum.
  • Vorzugsweise liegen die ersten metallischen Leiterbahnen und die zweiten metallischen Leiterbahnen einander gegenüber. Das bedeutet, dass die beim Abtragen einzubringende Vertiefung sich durch den gesamten Grundkörper, also von der ersten Oberfläche bis zur zweiten Oberfläche, erstreckt und auf diese Weise sowohl die ersten Leiterbahnen als auch die zweiten Leiterbahnen abgetragen werden. Es bedeutet nicht, dass überall dort, wo sich an der ersten Oberfläche erste Leiterbahnen befinden, an der zweiten Oberfläche auch zweite Leiterbahnen angeordnet sind, vorzugsweise sind jedoch an den Stellen, an denen sich zweite Leiterbahnen an der zweiten Oberfläche des Grundkörpers befinden, gegenüberliegend an der ersten Oberfläche erste Leiterbahnen positioniert. Vorzugsweise sind an der zweiten Oberfläche weniger zweite Leiterbahnen als erste Leiterbahnen an der ersten Oberfläche vorhanden. Auch bei einem seitlichen Eindringen die Spitze des Eindringelementes nicht zwangsläufig in den Grundkörper, sondern beispielsweise auch in die zweiten Leiterbahnen oder eine noch darunter liegende Schicht, beispielsweise eine Trägerschicht oder eine Deckschicht, eindringt, wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung davon gesprochen, dass das Eindringelement in den Grundkörper eindringt.
  • Vorteilhafterweise sind die zweiten Leiterbahnen von einer Trägerschicht, vorzugsweise aus einem Kunststoff, abgedeckt. Diese Trägerschicht wird beim Abtragen des Abtrage-Anteils gegebenenfalls beschädigt, so dass sich in dem aufgefangenen Material auch Material der Trägerschicht befindet. Die Trägerschicht sorgt dafür, dass das Solarmodul auch dann nicht zerbricht oder sich verbleibende Teile des Solarmoduls nicht voneinander lösen, wenn die beim Abtragen in den Grundkörper eingebrachte Vertiefung den Grundkörper vollständig durchteilt.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Solarmodul eine für sichtbares Licht zumindest teiltransparente, vorzugsweise für sichtbares Licht transparente Deckschicht und wenigstens einen Haftschicht auf, die zwischen der Deckschicht und den ersten metallischen Leiterbahnen angeordnet ist, wobei das Bereitstellen des vorbereiteten Solarmoduls ein Erwärmen der wenigstens einen Haftschicht und das anschließende Entfernen der Deckschicht von dem Grundkörper beinhaltet.
  • Vorzugsweise wird die Haftschicht mittels Infrarot-Strahlung und/oder magnetischer Induktion und/oder mittels Mikrowellenstrahlung erwärmt. Die Erwärmung findet statt auf eine Temperatur von mehr als 180 °C, vorzugsweise mehr als 200 °C, besonders bevorzugt mehr als 230 °C und weniger als 400 °C, bevorzugt weniger als 350 °C, besonders bevorzugt weniger als 280 °C. Insbesondere bei der Verwendung von Infrarot-Strahlung oder Mikrowellenstrahlung ist es von Vorteil, die Strahlung durch die Deckschicht, die vorzugsweise für die jeweilige Art von Strahlung zumindest teilweise, vorzugsweise jedoch vollständig transparent ist, aufzubringen. Infrarotstrahlung, die dazu verwendet wird, hat vorzugsweise eine Wellenlänge von 1000 bis 4000 nm, bevorzugt von 2000 bis 2500 nm. Die bevorzugte Temperatur liegt unterhalb von 400 °C. Oberhalb dieser Temperatur tritt die Pyrolyse ein, bei der zum Teil giftige und umweltschädliche Gase frei werden. Mit einer Temperatur unterhalb von 400 °C kann dies vermieden werden. Bei einer Temperatur von mehr als 180 °C, bevorzugt mehr als 200 °C wird vorzugsweise in der Haftschicht Essigsäure freigesetzt, die einen Schmierfilm zwischen den durch die Haftschicht verbundenen Schichten, also vorzugsweise dem Grundkörper und der Deckschicht, entstehen lässt. Dadurch nehmen die Adhäsionskräfte, die durch die Haftschicht aufgebracht werden, ab und die beiden miteinander verbundenen Elemente können voneinander getrennt werden. Vorzugsweise wird als Haftschicht zumindest auch eine Folie aus Ethylen-Vinylacetat (EVA) verwendet, die bei Erwärmung in dem genannten Temperaturbereich Essigsäure freigibt.
  • Nachdem die Haftschicht auf die gewünschte Temperatur erwärmt wurde, kann entweder eine Wärmequelle abgeschaltet werden oder so gesteuert werden, dass die Temperatur für eine gewisse Zeitdauer, beispielsweise 10 Minuten, konstant gehalten wird, um das Solarmodul bei dieser Temperatur der Haftschicht zu bearbeiten. Die Erwärmung erfolgt vorzugsweise vollflächig, sodass die gesamte Haftschicht des zu bearbeitenden Solarmoduls gleichmäßig erwärmt wird. Alternativ dazu ist es auch möglich, einen Teil der Haftschicht zu erwärmen und beispielsweise die Wärmequelle relativ zum Solarmodul oder umgekehrt zu bewegen. Das Solarmodul befindet sich beim Erwärmen vorzugsweise in einem Vakuum, wird also einem Unterdruck ausgesetzt. Auch die Erwärmung unter normalem Druck ist jedoch möglich.
  • Wird als Wärmequelle eine elektromagnetische Strahlung verwendet, kann diese durch die für diese Strahlung zumindest teilweise transparente Deckschicht direkt in die zu erwärmende Haftschicht eingebracht werden. Dies ist bei der Verwendung von magnetischer Induktion als Wärmequelle anders, da die Haftschicht in der Regel nicht magnetisch oder magnetisierbar ist. In diesem Fall wird durch das magnetischer Induktionsfeld eine andere Schicht des Solarmoduls, vorzugsweise der Grundkörper, der auch Substrat oder Wafer genannt werden kann, erwärmt, sodass er dann Wärme an die auf ihm angeordnete Haftschicht abgibt.
  • Auch Laser können zusätzlich oder alternativ zu den genannten Wärmequellen verwendet werden, um die wenigstens eine Haftschicht zu erwärmen.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Deckschicht von dem Grundkörper entfernt, indem entgegengesetzte wirkende Zugkräfte auf die Deckschicht und den Grundkörper aufgebracht werden. Die entgegengesetzt wirkenden Zugkräfte können dabei senkrecht zur Oberseite des Grundkörpers aufgebracht werden. Bei einem auf einer Arbeitsplatte liegenden Solarmodul bedeutet dies, dass die Zugkräfte nach oben und unten wirken. Dazu werden bevorzugt Unterdruckelemente, beispielsweise Saugelemente verwendet. Das Substrat wird dazu bevorzugt auf einer Arbeitsfläche positionier, die Öffnungen aufweist, die dann von dem Substrat verschlossen werden. Durch Anlegen eines Unterdruckes oder einer Saugkraft an die verschlossenen Öffnungen wird eine Saugkraft und damit eine Zugkraft auf das Substrat ausgeübt, die es an der Arbeitsfläche hält. An die Deckschicht wird bevorzugt wenigstens Saugelement oder wenigstens ein Sauggreifer angeordnet, der eingerichtet ist, eine Saugkraft auf die Deckschicht aufzubringen, die von der Arbeitsfläche weg gerichtet ist, in der Regel also nach oben wirkt. Dadurch werden zwei entgegen gerichtete Kräfte aufgebracht und die Deckschicht von dem Substrat getrennt.
  • Alternativ oder zusätzlich wird durch wenigstens einen Schieber eine parallel zu der Arbeitsfläche, an der das Substrat angeordnet ist, wirkende Kraft auf die Deckschicht aufgebracht. Das Substrat wird bevorzugt durch die bereits beschriebene Saugkraft an der Arbeitsfläche festgehalten. Alternativ oder zusätzlich dazu verfügt die Arbeitsfläche über einen Anschlag, der von der Arbeitsfläche hervorsteht und an dem das Substrat anliegt. Das Substrat liegt dabei so an dem Anschlag an, dass eine Bewegung des Substrates, die durch die von dem Schieber aufgebrachte Kraft hervorgerufen würde, unterbunden wird und nicht möglich ist. Bringt der Schieber eine Kraft auf eine erste Seitenfläche der Deckschicht auf, liegt das Substrat bevorzugt mit der gegenüberliegenden Seitenfläche an dem Vorsprung an.
  • Alternativ dazu können die entgegengesetzt wirkenden Zugkräfte auch parallel zur Oberseite des Grundkörpers aufgebracht werden. Dann kommt es zu Scherkräften, durch die die beiden Bauteile voneinander getrennt werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Deckschicht vor dem Erwärmen der Haftschicht oder vor dem Entfernen der Deckschicht von dem Grundkörper beschädigt oder zerstört. Dabei wird die Deckschicht vorzugsweise durch mechanische Beanspruchung in mehrere Teile aufgeteilt. Dies kann beispielsweise geschehen, indem auf die Deckschicht beispielsweise mit einem Hammer, geschlagen wird. Die Deckschicht liegt dann in mehreren Einzelteilen vor, von denen die meisten, vorzugsweise alle, noch immer über die Haftschicht mit dem Grundkörper verbunden sind. Diese Einzelteile können dann auf die bereits beschriebenen Weisen von dem Grundkörper entfernt werden.
  • Wenn die Deckschicht und der Grundkörper derart voneinander getrennt werden, dass sie dabei parallel bewegt werden, werden insbesondere auf den Grundkörper, auf dessen Oberseite sich die Leiterbahnen befinden, wenig Biegemomente aufgebracht, sodass die Gefahr reduziert wird, dass der Grundkörper bricht. Dieses von Vorteil, davon dem Grundkörper die Leiterbahnen mechanisch abgetragen werden, was umso einfacher ist, je weniger mechanisch beschädigt der Grundkörper ist.
  • Vorzugsweise wird vor dem Entfernen der Deckschicht die Deckschicht mittels eines Werkzeugs, vorzugsweise eines Spatels, Spachtels, Messers oder Drahtes, beschädigt, wobei das Werkzeug vorzugsweise zwischen die Deckschicht und den Grundkörper eingeführt wird. Anders als beim Grundkörper, der nach dem Entfernen von der Deckschicht vorzugsweise unbeschädigt ist und keine Brüche aufweist, wird die Deckschicht durchaus beschädigt, um einzelne Teile Deckschicht leichter entfernen zu können.
  • Vorzugsweise wird beim Entfernen der Deckschicht auch die wenigstens eine Haftschicht zumindest teilweise, vorzugsweise jedoch vollständig, entfernt. Dadurch wird erreicht, dass möglichst wenige Anteile der Haftschicht auf der Oberseite des Grundkörpers und damit auf den Leiterbahnen verbleiben. Diese Anteile würden beim Abtragen des Abtrage-Anteils mit abgetragen und mit dem abgetragene Material aufgefangen.
  • Vorzugsweise wird daher die Haftschicht nach dem Entfernen der Deckschicht wenigstens teilweise, bevorzugt jedoch vollständig, entfernt. Dabei kann es von Vorteil sein, die verbleibenden Anteile der Haftschicht erneut zu erwärmen, sofern die Haftschicht nicht mehr eine ausreichende Wärme aufweist. Besonders bevorzugt wird zum Entfernen der wenigstens einen Haftschicht nach dem Entfernen der Deckschicht ein mechanisches Werkzeug verwendet, beispielsweise ein Draht, ein Spatel, ein Spachtel, eine Klinge, ein Messer oder eine Bürste.
  • Das abgetragene Material wird aufgefangen. Dabei wird es vorzugsweise abgesaugt und in einem Behälter aufgefangen. Dazu ist es von Vorteil, wenn sich das Werkzeug, das zum Abtragen verwendet wird, bereits innerhalb eines Kastens oder einer Glocke befindet, damit der abgetragene Staub möglichst leicht aufgefangen werden kann. Das Material kann mit einem Luftstrom oder einem Flüssigkeitsstrom, beispielsweise aus Wasser oder einem Öl, aufgefangen werden. Vorzugsweise wird jedoch keine Flüssigkeit verwendet, da die abgetragenen Späne oder Stäube später getrocknet werden müssen.
  • Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Durchführen eines hier beschriebenen Verfahrens, die ein Abtragewerkzeug und eine Auffangeinrichtung aufweist. Vorzugswiese verfügt die Vorrichtung über wenigstens eine Heizeinrichtung zum Erwärmen der wenigstens einen Haftschicht und wenigstens eine Zugeinrichtung zum Ausüben einer Zugkraft. Vorzugsweise verfügt die Zugeinrichtung über wenigstens einen, bevorzugt mehrere Vakuumgreifer und/oder wenigstens einen, bevorzugt jedoch mehrere Bernoulli-Greifer.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung verfügt die Vorrichtung zudem über eine elektrische Steuerung und das Abtragewerkzeug über wenigstens ein mechanisches Werkzeug, bei die elektrische Steuerung eingerichtet ist, wenigstens einen Betriebsparameter des wenigstens einen mechanischen Werkzeuges zu steuern. Der wenigstens eine Betriebsparameter ist vorzugsweise ein Anpressdruck, ein Weg oder eine Kraft. Die elektrische Steuerung ist vorzugsweise eine elektronische Datenverarbeitungseinrichtung, die vorzugsweise Teil der Vorrichtung ist. Es ist jedoch auch ausreichend, wenn die elektronische Datenverarbeitungseinrichtung nicht Teil der Vorrichtung ist, sondern die Vorrichtung über eine Kommunikationseinrichtung mit der elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung kommuniziert.
  • Mithilfe der beigefügten Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
    • 1 - die schematische Darstellung eines Solarmoduls mit Abtragewerkzeug und Auffangeinrichtung.
  • 1 zeigt ein vorbereitetes Solarmodul. Es verfügt über einen Grundkörper 2, an dessen erster Oberfläche sich erste Leiterbahnen 4 befinden. An der gegenüberliegenden zweiten Oberfläche sind zweite Leiterbahnen 6 dargestellt. Darunter befindet sich im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Trägerschicht 8. Die erste Oberfläche des Grundkörpers ist im gezeigten Ausführungsbeispiel die Oberseite des Grundkörpers. Die zweite Oberfläche des Grundkörpers ist im gezeigten Ausführungsbeispiel die Unterseite des Grundkörpers. Dies ist zwar vorteilhaft, aber nicht notwendig. Um die ersten Leiterbahnen 4 und die zweiten Leiterbahnen 6 recyclen zu können, wird das gezeigte Eindringelement 10 eines Abtragewerkzeuges in den Grundkörper eindringen. Dies geschieht im gezeigten Ausführungsbeispiel so, dass das Eindringelement zwischen der zweiten Leiterbahn 6 und der Trägerschicht 8 eindringt und aufgrund seiner Keilform die darüber liegenden Schichten zerbricht und so abträgt. Durch eine Absaugung 12 wird das so abgetragene Material aufgefangen und der weiteren Verarbeitung zugeführt.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Grundkörper
    4
    erste Leiterbahnen
    6
    zweite Leiterbahnen
    8
    Trägerschicht
    10
    Eindringelement
    12
    Absaugung
  • 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
    • JP 2014054593 A [0003]

Claims (9)

  1. Verfahren zum Verarbeiten eines Solarmoduls, wobei das Solarmodul - wenigstens einen Silizium-Grundkörper (2) mit einer ladungsdotierten Zone, einer lochdotierten Zone und einer ersten Oberfläche und - erste metallische Leiterbahnen (4) auf der ersten Oberfläche des Grundkörpers (2) aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Bereitstellen eines vorbereiteten Solarmoduls, bei dem die ersten metallischen Leiterbahnen (4) von außen zugänglich sind, b) Abtragen eines Abtrage-Anteils des Grundkörpers (2), wobei sich an dem Abtrage-Anteil die ersten metallischen Leiterbahnen (4) befinden, c) Auffangen des abgetragenen Materials.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abtragen des Abtrage-Anteils ein Abtragewerkzeug verwendet wird, das mit einem Eindringelement (10) in den Grundkörper (2) eindringt und den Abtrage-Anteil herausbricht.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindringelement (10) an einer Seitenfläche des Grundkörpers (2) oder durch die erste Oberfläche des Grundkörpers (2) in den Grundkörper (2) eindringt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragewerkzeug zwei Eindringelemente (10) aufweist, die an jeweils einer Seite der ersten metallischen Leiterbahnen (4) in den Grundkörper (2) eindringen, so dass der Abtrage-Anteil zwischen den beiden Eindringelementen (10) liegt.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Grundkörper (2) eine der ersten Oberfläche gegenüberliegende zweite Oberfläche aufweist, an der sich zweite metallische Leiterbahnen (6) befinden, wobei der Abtrage-Anteil einen Teil der ersten Oberfläche mit den ersten metallischen Leiterbahnen (4) und einen Teil der zweiten Oberfläche mit den zweiten metallischen Leiterbahnen (6) beinhaltet.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten metallischen Leiterahnen und die zweiten metallischen Leiterbahnen (6) einander gegenüber liegen.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten oder zweiten metallischen Leiterbahnen (6) von einer Trägerschicht (8), vorzugsweise aus einem Kunststoff abgedeckt sind.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarmodul eine für sichtbares Licht zumindest teiltransparente, vorzugsweise für sichtbares Licht transparente Deckschicht und wenigstens einen Haftschicht aufweist, die zwischen der Deckschicht und den ersten oder zweiten metallischen Leiterbahnen (6) angeordnet ist, wobei das Bereitstellen des vorbereiteten Solarmoduls ein Erwärmen der wenigstens einen Haftschicht und das anschließende Entfernen der Deckschicht von dem Grundkörper (2) beinhaltet.
  9. Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, die ein Abtragewerkzeug und eine Auffangeinrichtung aufweist.
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