DE1287708B - Device for the production of solar batteries - Google Patents
Device for the production of solar batteriesInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die einer Vorrichtung zur günstigen Durchführung des Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung einer vorangehend erläuterten Verfahrens nach der Haupt-Sonnenbatterie, bei dem parallel und hintereinander Patentanmeldung. Erreicht wird dies bei einer Vorangeordnete Sonnenzellen auf einer Isolierstoffplatte richtung nach der Erfindung dadurch, daß durch angebracht und durch Verlöten miteinander verbun- 5 einen in einem Gestell angeordneten, plattenförmigen den werden, wobei die Isolierstoffplatte mit aus löt- Druckfußträger, welcher eine Vielzahl von im wesentfähigem Material bestehenden Streifen versehen wird, liehen vertikal verlaufenden Durchtritten aufweist auf welche zwei Lotschichten tragende Sonnenzellen und in jedem Durchtritt einen Schaft eines vertikal aufgelegt werden, und in einem Ofen bei der Schmelz- nach oben beweglichen Druckfußes aufnimmt, wobei temperatur der Lotschichten jeweils die eine Lot- ίο je ein Druckfuß zur elastischen Anlage gegen eine der schicht der Sonnenzellen mit den Streifen und jeweils Sonnenzellen bestimmt ist, die in der von oben aufdie andere Lotschicht durch die Lötfahnen mit je zulegenden Sonnenzellenanordnung enthalten sind, einem der benachbarten Streifen verlötet werden, eine nach Einbringung der Sonnenzellenanordnung nach Patentanmeldung P 1274753.4-33. zu betätigende Verspanneinrichtung zur örtlichenThe invention relates to a device for a device for the favorable implementation of the Implementation of a method for the production of a previously explained method after the main solar battery, at the parallel and one after the other patent application. This is achieved with a pre-arranged Solar cells on an insulating plate direction according to the invention in that by attached and connected to one another by soldering a plate-shaped arrangement arranged in a frame the be, the insulating material with from soldering pressure foot support, which a variety of essential Material existing strips is provided, borrowed vertically extending passages on which two solder layers carrying solar cells and in each passage a shaft one vertical are placed, and in a furnace at the melting upwardly movable pressure foot receives, wherein temperature of the solder layers each the one solder ίο each pressure foot for elastic contact against one of the layer of the solar cells with the strips and each solar cells is determined, which is in the from above on the another solder layer is contained by the soldering lugs with each additional solar cell arrangement, soldered to one of the neighboring strips, one after the solar cell assembly has been inserted according to patent application P 1274753.4-33. to be operated clamping device to the local
Bekanntlich liefern Photoelemente im allgemeinen 15 Festlegung der Sonnenzellenanordnung gegenüber und Sonnenzellen im besonderen eine niedrige Span- dem Druckfußträger und eine in dem Gestell geführte, nung, so daß bei der praktischen Anwendung, bei- mit einer Vielzahl von Druckfedern versehene Druckspielsweise in Raumsonden, eine Gruppe von Sonnen- platte, welche unter Spannung der Druckfedern gegen zellen als Batterie in Reihe geschaltet werden muß. den Druckfußträger bewegbar ist. Ferner ist es nicht möglich bzw. unzweckmäßig, 20 Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeich-Sonnenzellen mit einer sehr großen Lichteinfalls- nungen näher erläutert. Es zeigt fläche herzustellen. Somit müssen, um eine genügend F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungshohe Stromstärke bzw. einen genügend niedrigen gemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Sonnen-Innenwiderstand zu erzielen, in einer Serienschaltung batterien in perspektivischer Darstellung, von Photozellen bzw. Sonnenzellen gleichzeitig in 25 F i g. 2 die Vorrichtung nach F i g. 1 im Längsjeder Stufe mehrere Zellen parallel geschaltet werden. schnitt,As is well known, photo elements generally provide 15 definition of the solar cell array and solar cells in particular a low clamping pressure foot support and a guided in the frame, tion, so that in practical use, both pressure play mode provided with a large number of compression springs in space probes, a group of solar panels which, under tension, counteract the compression springs cells must be connected in series as a battery. the pressure foot support is movable. Furthermore, it is not possible or inexpedient to 20 The invention is illustrated below with reference to the drawing solar cells explained in more detail with a very large incidence of light. It shows area to be manufactured. Thus, in order to have a sufficient F i g. 1 an embodiment of an inventive Amperage or a sufficiently low according device for the production of internal solar resistance to achieve batteries in a series circuit in perspective view, of photocells or solar cells simultaneously in 25 F i g. 2 shows the device according to FIG. 1 lengthways each Stage several cells can be connected in parallel. cut,
Dies führt dazu, daß eine verhältnismäßig große An- F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel eines einen Bezahl von Zellen auf einer Unterlage nach Art einer standteil der Vorrichtung bildenden Druckfußes zur Matrix mit Zeilen und Spalten angeordnet werden Aufnahme einer einzelnen Sonnenzelle in vergrößerter muß. Bisher wurden derartige Sonnenbatterien da- 30 sowie perspektivischer Darstellung, durch hergestellt, daß die einzelnen Sonnenzellen in F i g. 4 die Vorrichtung nach F i g. 1 und 2 imThis leads to the fact that a relatively large start. 3 shows an embodiment of a pay of cells on a base in the manner of a pressure foot forming part of the device Matrix arranged with rows and columns are enlarged taking up a single solar cell got to. So far, solar batteries of this type have been produced by that the individual solar cells in F i g. 4 the device according to FIG. 1 and 2 in
der gewünschten Matrixanordnung auf eine Isolier- Querschnitt,the desired matrix arrangement on an insulating cross-section,
platte aufgeklebt und danach von Hand mittels Löt- Fig. 5 die Vorrichtung nach Fig. 1,2, 4 nachPlate glued on and then by hand by means of soldering Fig. 5 the device according to Fig. 1, 2, 4 according to
kolben verbunden werden. Entfernung einer Druckplatte und teilweiser Weg-piston are connected. Removal of a pressure plate and partial removal
Durch das Verlöten der einzelnen Sonnenzellen 35 brechung einer zu verlötenden Sonnenbatterie zur von Hand tritt eine starke lokale Erhitzung auf, Veranschaulichung einer aufeinanderfolgenden Bewelche teilweise zu einer unerwünschten Veränderung Schickung der Vorrichtung mit verschiedenen Bauder Kenndaten, teilweise infolge thermischer Span- teilen in perspektivischer Teildarstellung, nungen auch zum Bruch und damit zur Zerstörung Gemäß F i g. 1 besteht ein Hauptrahmen 11 ausBy soldering the individual solar cells 35 break a solar battery to be soldered to Strong local heating occurs by hand, illustration of successive clouds partly to an undesirable change sending the device with different Bauder Characteristic data, partly as a result of thermal chip parts in a partial perspective view, tion also to breakage and thus to destruction According to FIG. 1 consists of a main frame 11
von Sonnenzellen führt. Tritt die Zerstörung einer 40 zwei Seitenplatten 12,13, welche mit mehreren durch-Sonnenzelle ein, so ist es schwierig, auf einer bereits laufenden Öffnungen 14 versehen sind, um die Zirkumit Sonnenzellen beklebten Isolierstoffplatte nach- lation von Heißluft durch die Vorrichtung zwecks träglich die zerstörte Sonnenzelle zu entfernen und Erzielung einer gleichförmigen Beheizung zu erleicheine als Ersatz dienende Sonnenzelle von Hand neu tern; auch das nachfolgende Abkühlen der Vorrichaufzukleben. Dies alles ist sehr zeitaufwendig und 45 tung sowie einer eingebrachten Sonnenzellenanordführt zu hohen Ausschußraten. nung wird dadurch gefördert.of solar cells. Occurs the destruction of a 40 two side plates 12,13, which with multiple through-solar cells a, so it is difficult to be on an already running openings 14 are provided to the circumit Solar cells glued on insulating material plate for the purpose of releasing hot air through the device to remove the destroyed solar cell and to achieve uniform heating Replace the solar cell by hand; also to stick the subsequent cooling down of the device. All of this is very time-consuming and takes place as well as a solar cell arrangement too high reject rates. tion is thereby promoted.
Gemäß dem Verfahren nach der Hauptpatent- Die beiden Seitenplatten 12,13 sind durch Endanmeldung wird die Herstellung von Sonnenbatterien platten 14,15 mittels Steckschlüsselschrauben 16,17 in einfacher Weise dadurch ermöglicht, daß vermöge zusammengehalten.According to the method according to the main patent The two side plates 12, 13 are by final application the production of solar battery plates 14,15 by means of socket wrench screws 16,17 made possible in a simple manner that fortune held together.
besonderer Oberflächenbehandlung der Isolierstoff- 50 Diese Endplatten 14,15 dienen auch als Führung platte und der einzelnen Sonnenzellen die gesamte für eine Druckplatte 21, welche vorzugsweise mit Anordnung in unverlötetem Zustand einer zum einer Vielzahl zylindrischer Vertiefungen 22 gemäß Schmelzen eines Verbindungslots ausreichenden Tem- F i g. 2 und 4 versehen ist, um Federn 23 aufperatur ausgesetzt wird, worauf eine gleichzeitige Ver- zunehmen, deren jede an dem Boden oder unteren lötung der einzelnen Sonnenzellen mit der Isolierstoff- 55 Ende eines Druckfußes 24 anliegt, platte und gleichzeitig eine Herstellung der Serien- Jeder Druckfuß 24 besteht gemäß F i g. 3 ausSpecial surface treatment of the insulating material 50 These end plates 14,15 also serve as guides plate and the individual solar cells, the entire for a pressure plate 21, which is preferably with Arrangement in the unsoldered state of one of a plurality of cylindrical recesses 22 according to FIG Melting a connecting solder of sufficient temperature. 2 and 4 is provided to open springs 23 is suspended, whereupon a simultaneous increase, each of which at the bottom or lower Soldering of the individual solar cells with the insulating material 55 end of a pressure foot 24 is applied, plate and at the same time a production of the series Each pressure foot 24 consists according to FIG. 3 off
und Parallelverbindungen erfolgt. Der Vorteil eines einem zylindrischen Schaft 25, welcher an einem mit derartigen Verfahrens besteht darin, daß infolge der Feder 23 im Eingriff stehenden Endabschnitt 26 gleichmäßiger und definierter Erwärmung der einzel- endigt. Ein Anschlagring 27 begrenzt die Aufwärtsnen Sonnenzellen nicht nur eine Zerstörung oder 60 bewegung des Druckfußes 24. Das obere Ende des Kenndatenveränderung verhindert und damit die Druckfußes 24 trägt eine rechteckige Auflageplatte Ausschußrate vermindert wird, sondern daß darüber 28, welche an ihrem einen Ende eine nach oben hinaus die fertiggestellte Sonnenbatterie wesentlich ragende Kante 29 aufweist, um eine Sonnenzelle dargeringere Wärmespannungen aufweist, was insbeson- auf anzuordnen, welche gleiche Form und Abmessundere beim Betrieb innerhalb extremer Temperatur- 65 gen wie die Platte 28 aufweist. Ein Vorsprung 31 an bereiche, beispielsweise in Raumsonden, von Vor- dem anderen Ende der Platte 28 dient zur Aufnahme teil ist. eines Verbindungsstreifens, wie dies im Zusammen-and parallel connections are made. The advantage of a cylindrical shaft 25, which on a with Such a method consists in that end portion 26, which is in engagement as a result of the spring 23 uniform and defined heating of the individual ends. A stop ring 27 limits the upward runnings Solar cells not only destroy or move the pressure foot 24. The upper end of the Changes in characteristic data are prevented and thus the pressure foot 24 carries a rectangular support plate Rejection rate is reduced, but that about 28, which at one end one up In addition, the completed solar battery has substantially protruding edge 29 to represent a solar cell Has thermal stresses, what is to be arranged in particular, what the same shape and dimensions when operating within extreme temperatures, as the plate 28 has. A protrusion 31 on areas, for example in space probes, from the front of the other end of the plate 28 is used for recording part is. of a connecting strip, as this is
Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung hang mit F i g. 5 im folgenden noch beschrieben ist.The purpose of the present invention is to create FIG. 5 is described below.
Ein Druckfußträger 32 ist mit einer Vielzahl durchlaufender zylindrischer Durchtritte zur Anbringung von Druckfüßen mit begrenzter axialer Bewegungsmöglichkeit versehen. A pressure foot support 32 is continuous with a plurality of cylindrical passages for attaching pressure feet with limited axial movement.
Der Druckfußträger 32 besteht vorzugsweise aus mehreren langen schmalen Bügeln, welche zwischen den Seitenplatten 12,13 nebeneinandergesetzt und durch Querbolzen 33, 34, 35 in ihrer Lage gehalten sind. Gemäß F i g. 4 sind diese einen Druckfußträger bildenden Bügel durch sehr dünne, Einschnitte aufweisende Streifen 36 getrennt, welche zur Trennung der Sonnenzellen während ihrer Zusammensetzung in der Vorrichtung sowie zu deren richtiger Anordnung in der Gruppierung dienen.The pressure foot support 32 preferably consists of several long narrow brackets, which between the side plates 12, 13 placed side by side and held in their position by cross bolts 33, 34, 35 are. According to FIG. 4 these brackets, which form a pressure foot support, are provided by very thin incisions Separate strips 36, which are used to separate the solar cells during their assembly in the device as well as for their correct arrangement in the grouping.
Nocken 37,38 werden durch Bedienungshandhaben 41, 42 betätigt, wobei die Handhabe 41 in einer offenen oder Außereingriffsstellung bezüglich des Nockens 37 und die Handhabe 42 in geschlossener oder Eingriffssperrstellung bezüglich des Nockens 38 gezeigt ist. Der Nocken 38 liegt in diesem Fall gegen das Fußfederpolster 21 an.Cams 37,38 are operated by operating handles 41, 42, the handle 41 in a open or disengaged position with respect to the cam 37 and the handle 42 in the closed or the locked engagement position with respect to the cam 38 is shown. The cam 38 is opposite in this case the foot spring pad 21 on.
Wie in dem rechten Teil von F i g. 2 dargestellt ist, wird in der Schließstellung des Nockens 38 die Druckplatte 21 nach oben bewegt und drückt die Druckfüße 24 in die gezeigte Stellung nach oben, bis der Anschlagring 27 an dem Boden des Druckfußträgers 32 anschlägt. Gemäß der linken Seite von F i g. 2 können bei in ihrer unteren Stellung befindlicher Handhabe 41 sowie außer Eingriff befindlichem Nocken 37 die Druckfüße in die gezeigte Stellung abfallen, damit Sonnenzellen in die Vorrichtung eingesetzt werden können, wie dies im Zusammenhang mit F i g. 5 noch beschrieben ist.As in the right part of FIG. 2 is shown, is in the closed position of the cam 38 Pressure plate 21 moves upwards and presses the pressure feet 24 in the position shown upwards until the stop ring 27 strikes the bottom of the pressure foot support 32. According to the left side of F i g. 2, when the handle 41 is in its lower position, and when the handle is disengaged Cams 37 drop the pressure feet into the position shown, so that solar cells in the device can be used, as described in connection with FIG. 5 is still to be described.
Die Nocken 37, 38 sind an Querwellen 43, 44 angebracht und werden durch Stifte 45, 46 darauf gehalten. The cams 37,38 are attached to cross shafts 43,44 and are held thereon by pins 45,46.
Die Seitenplatten 12,13 dienen auch zur Halterung von Spannbolzen 51, 52, 53, 54 an jeder Ecke auf Stiften, beispielsweise 55, 56 in F i g. 1. Diese Spannbolzen sind mit Federn 57, 58, 59, 60 versehen, weiche nachgiebig an der Oberseite einer Rahmenplatte 61 anliegen. Diese Rahmenplatte ist durch eine Schiene 62 verstärkt, starr ausgebildet und mit einer dünnen Verstärkungsplatte 63 versehen, welche gegen eine Unterlage der herzustellenden Sonnenzellenanordnung anliegt. Gemäß F i g. 4 wird die Verstärkungsplatte 63 unter dem Druck der Federn 57 bis 60 nach unten gepreßt. In der Darstellung von F i g. 5 ist die Rahmenplatte 61 entfernt, und es sind weitere Teile weggebrochen, um die aufeinanderfolgende Beschickung der Vorrichtung sowie die verschiedenen Schichten und Lagen der zusammengesetzten Sonnenzellenanordnung zu veranschaulichen. The side plates 12, 13 also serve to hold clamping bolts 51, 52, 53, 54 at each corner on pins, e.g. 55, 56 in FIG. 1. These clamping bolts are provided with springs 57, 58, 59, 60, soft lie resiliently on the upper side of a frame plate 61. This frame plate is through a Rail 62 reinforced, rigid and provided with a thin reinforcing plate 63, which against a pad of the solar cell assembly to be produced is applied. According to FIG. 4 becomes the reinforcement plate 63 pressed down under the pressure of springs 57 to 60. In the representation of F i g. 5, the frame plate 61 has been removed, and further parts have been broken away to make up the successive Loading the device as well as the various layers and plies of the composite To illustrate solar cell arrangement.
In F i g. 5 zeigen die ersten beiden Reihen Druckfuße in ihrer unteren Stellung, wobei die Streifen 36 etwas oberhalb der unteren Fläche jedes Druckfußes liegen. In der zweiten Reihe sind die Druckfüße teilweise weggebrochen, um das Einsetzen eines Bestandteil einer herzustellenden Sonnenbatterie bildenden Verbindungsstreifens 71 in die hierfür vorgesehenen Schlitze jeder Reihe der Druckfüße zu veranschaulichen. Die folgende Reihe zeigt eine Reihe von Sonnenzellen 72 an der Oberseite der Druckfüße, wobei die Streifen 36 sowie die Kanten 29 jede der Sonnenzellen 72 richtig haltern.In Fig. 5 show the first two rows of pressure feet in their lower position with the strips 36 slightly above the lower surface of each pressure foot lie. In the second row, the pressure feet are partially broken away to allow the insertion of a component a solar battery to be produced connecting strips 71 in the provided for this purpose Slots to illustrate each row of pressure feet. The following row shows a row of solar cells 72 at the top of the pressure feet, the strips 36 as well as the edges 29 each of the solar cells 72 correctly.
Über den beiden Reihen von Sonnenzellen 72 sind verschiedene Schichten weggebrochen und im Schnitt dargestellt; diese Schichten werden aufeinanderfolgend auf die Oberseite der Sonnenzellen gelegt, bevor die Rahmenplatte 61 aufgesetzt und angezogen wird.Various layers have broken away and in section above the two rows of solar cells 72 shown; these layers are successively laid on top of the solar cells before the frame plate 61 is placed and tightened.
Die erste Schicht 73 ist eine verzinnte Kupferschaltverdrahtung, welche auf einer Epoxydschaltplatte 74 durch Ätzung oder in anderer Weise angebracht wurde. Die nächste Schicht besteht aus Bindezement oder einer verzinnten Kupferlage auf der Epoxydplatte 74, welche mit einer Unterlage 76 verbunden ist.The first layer 73 is tinned copper wiring that is on an epoxy circuit board 74 was attached by etching or in some other way. The next layer consists of Binding cement or a tinned copper layer on the epoxy board 74, which is covered with a base 76 connected is.
Nach richtiger Zentrierung dieser verschiedenen Schichten in der Vorrichtung wird die Rahmenplatte 61 in ihre Stellung auf den Seitenplatten 12,13 gebracht und durch die Spannbolzen 51 bis 54 angezogen, wobei die Federn 57 bis 60 über die Platte 63 einen nachgiebigen Druck auf die Unterlage oder Montageplatte 76 ausüben, welche die verschiedenen Bestandteile der Sonnenzellenanordnung zueinander hält.After properly centering these various layers in the device, the frame plate becomes 61 brought into position on the side plates 12, 13 and tightened by the clamping bolts 51 to 54, the springs 57 to 60 exerting a resilient pressure on the base or via the plate 63 Exercise mounting plate 76, which the various components of the solar cell assembly to each other holds.
Die Handhaben 41, 42 werden dann in ihre obere Stellung gedreht, wie dies für beide Handhaben in F i g. 1 und für die Handhabe 42 in F i g. 2 dargestellt ist, wobei die Nocken 37,38 an dem Boden der Druckplatte 21 angreifen, welche jeden Druckfuß gegen die herzustellende Sonnenbatterie drückt. Hierbei wird jede Sonnenzelle für sich und nachgiebig an der Epoxydschaltplatte 74 gehalten.The handles 41, 42 are then rotated to their upper position, as is the case for both handles in FIG F i g. 1 and for the handle 42 in FIG. 2 is shown, the cams 37,38 at the bottom of the Attack pressure plate 21, which presses each pressure foot against the solar battery to be produced. Here Each solar cell is held by itself and resiliently on the epoxy circuit board 74.
Nach Einbringung der Bestandteile der herzustellenden Sonnenbatterie in der oben beschriebenen Weise wird die gesamte Vorrichtung in einen Ofen eingesetzt, wo sie durch Heißluft oder anderweitig auf eine Temperatur erwärmt werden kann, welche zum Schmelzen des Lotes zwischen den Sonnenzellen und der Epoxydplatte sowie des Lotes oder eines anderen Bindemittels zwischen der Epoxydplatte und der Unterlage 76 ausreicht. Die Vorrichtung sowie die darin befindlichen Bauelemente werden in dem Ofen über eine Zeit belassen, welche zum Zerfließen und zur gleichförmigen Verteilung des geschmolzenen Lotes ausreicht; danach wird die Vorrichtung in dem Ofen abgekühlt oder aus diesem zwecks Abkühlung in der Umgebungstemperatur entfernt.After introducing the components of the solar battery to be produced in the one described above Way, the entire device is placed in an oven, where it is heated or otherwise a temperature can be heated, which melts the solder between the solar cells and the epoxy plate as well as the solder or another binding agent between the epoxy plate and the Pad 76 is sufficient. The device and the components therein are placed in the furnace left for a period of time to flow and evenly distribute the melted Solder is sufficient; thereafter the device is cooled in the furnace or out of this for the purpose of cooling removed in ambient temperature.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch für ähnliche Anordnungen verwendet werden, welche einen Epoxydzement oder ein anderes Bindematerial für die Schicht 75 zwischen den Schaltplatten 74 und 76 umfassen; eine derartige Sonnenbatterie kann mit besten Ergebnissen unter Wärme und Druck behandelt werden.The device according to the invention can also be used for similar arrangements, which an epoxy cement or other bonding material for the layer 75 between the circuit boards 74 and 76 include; such a solar battery can be treated under heat and pressure with best results will.
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