TW201921711A - 用於接合具一箔之至少一個太陽能電池的接合裝置 - Google Patents
用於接合具一箔之至少一個太陽能電池的接合裝置Info
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Abstract
本發明有關用於接合具一箔(8)、較佳地係線箔之至少一個太陽能電池(9)的接合裝置(10)，包含：至少一個固持裝置(1、2、3、3')，其具有用於承接至少一個太陽能電池(9)及/或箔(8)之承接表面(11、12、13、13')；及至少一個靜電充電電極(21、22、23、23a、23b)，用於感生靜電力、較佳地係在朝固持裝置(1、2、3、3')的承接表面(11)之方向中的吸引力及/或於遠離固持裝置(1、2、3、3')之承接表面(11)的方向中之排斥力及/或在太陽能電池(9)與箔(8)間之吸引力。
Description
本發明有關用於接合具一箔之至少一個太陽能電池的接合裝置。本發明亦有關接合具一箔之至少一個太陽能電池的方法。
該箔可為線箔-亦稱為FWA(箔線組件)。該線箔之線互連該太陽能電池的電觸點。該FWA之處理及附接至該等電池係應被迅速地進行的工作，以便達成高產量。該箔之處理不是亦微不足道的，因為其傾向於捲起。
本發明之目的係克服這些問題，且提供一確保高品質光伏模組之生產的接合裝置，並具有長使用壽命及提高之效率。特別地是，太陽能電池及箔間之氣泡的形成應被防止。該接合裝置及該接合方法將以可靠及有成本效益的方式產生此光伏模組。
該目的係藉由如在當初所論及之接合裝置所達成，其中該接合裝置包含：至少一個固持裝置，其具有用於承接至少一個太陽能電池及/或箔(較佳地係上下配置、亦即成層之形式)的承接表面；及至少一個靜電充電電極，用於感生一靜電力、較佳地係在朝固持裝置之承接表面的方向中之吸引力及/或於遠離固持裝置的承接表面之方向中的排斥力及/或太陽能電池與箔間之吸引力。
藉由啟動該電極，靜電力可被感生，其當被配置在該承接表面時迫使該太陽能電池及該箔彼此抵靠。該靜電感應的效果係很均勻之接合，而於太陽能電池及箔之間不會形成氣泡。
該“充電電極”一詞包含能夠影響或改變被配置在該 承接表面的物體(例如太陽能電池及/或箔)之充電狀態或靜電狀態的任何電極。該充電電極可為能夠在一物體內增加充電之數量及/或空間分割的正及負電荷載子(極化)，但亦可為能夠減少該物體之充電狀態(除電、例如藉由施加一交流電場)。
於較佳實施例中，該接合裝置包含用於加熱太陽能電池及/或箔的至少一個加熱裝置，較佳地係當被配置在固持裝置之承接表面上時，其中該加熱裝置較佳地係能夠將該太陽能電池及該箔壓按在一起。感生太陽能電池及箔間之靜電吸引力和加熱該電池-箔組件的組合導致很均勻之接合(於太陽能電池及箔之間未形成氣泡)、及電池與箔間之很強固的黏著。感生電池及箔間之靜電吸引力的步驟和加熱該太陽能電池及/或該箔之步驟可被及時或一個接一個地重複地施行。
在較佳實施例中，該至少一個固持裝置的第一固持裝置具有該靜電充電電極，用於感生靜電力、較佳地係在朝其承接表面之方向中的吸引力及/或於遠離其承接表面之方向中的排斥力。在此實施例中，該固持裝置包含該充電電極(亦即該充電電極係該固持裝置之一部分-較佳地係一個組成部分)。
該靜電充電電極可被配置於該承接表面後方，且該電極的有效範圍與該承接表面之區域重疊。當平坦的物體、諸如太陽能電池或箔片被配置在該承接表面時，電荷載子係藉由該電極之靜電場的作用而位移。結果是該平坦物體之一側面係帶正電的，且另一側面係帶負電的。太陽能電池及配置在該承接表面之箔也是如此。結果是吸引力將迫使太陽能電池及箔抵靠彼此。
此一種接合可為將太陽能電池及箔固持在一起的預備接合，直至於隨後之生產階段中，該太陽能電池及該箔係在疊合機室內層疊在一起。
該承接表面可為平坦、較佳地係與扁平物體(太陽能電池及/或箔)發生平面式接觸的平滑表面。亦即。當藉由該承接表面所承接時，該太陽能電池或該箔抵靠著在該承接表面上。該太陽能電池及該箔於一個在另一個上面之配置中被該承接表面所承接、亦即太陽能電池及箔被承接為一疊層。
該箔較佳地係線箔-亦稱為FWA(箔線組件)。該線箔的線被附著(例如膠黏)至及/或局部地嵌入在該箔材料(例如塑膠)內。該箔材料係不導電的及較佳地係透明的。該等線可平行地延伸或可順著任何另一幾何圖案、諸如格柵圖案。該線箔之線互連該等太陽能電池的電觸點(當被附著至該電池時)。
該固持裝置可包含電極，其有效範圍涵蓋該整個承接表面(或與該整個承接表面重疊)。另一選擇係，該電極可只涵蓋該承接表面之局部區域(或與該局部區域重疊)。於該後一案例中，該承接表面具有與該電極重疊的第一區域、及未與該電極重疊之第二區域。該第一區域係“活動”區域(造成靜電感應)，且該第二區域係“不活動”區域(未造成或造成不足的靜電感應)。
在另一實施例中，該固持裝置包含可被彼此獨立地啟動(充電)之至少二靜電充電電極，其中該至少二靜電充電電極的第一電極與該承接表面之第一區域重疊，且該至少二靜電充電電極的第二電極與該承接表面之第二區域重疊。該第一區域較佳地係配置毗連該第二區域。在此，該承接表面的不同區域可被切換為“活動”或“不活動”。
於較佳實施例中，該第一固持裝置包含用於加熱太陽能電池及/或箔之加熱裝置，較佳地係經由其承接表面，其中該加熱裝置較佳地係配置、較佳地係直接在該承接表面後方。當被配置在該承接表面時，藉由加熱該太陽能電池及/或箔，該接合製程被改善。藉由施加熱能，該箔可被帶入改善該(暫時性)連接的黏附狀態。熱能可例如藉由熱傳導、輻射及/或感應加熱被傳送至該太陽能電池及/或(線)箔。
於較佳實施例中，該加熱裝置包含電加熱導體(例如金屬線)。
其較佳的是如果該加熱裝置或該加熱裝置之熱產生部份被配置在該承接表面及該至少一個靜電充電電極之間。熱傳送能以此一方式被最佳化。
於較佳實施例中，該接合裝置包含： 第一固持裝置；第二固持裝置，用於將太陽能電池傳送至該第一固持裝置；及第三固持裝置，用於將箔傳送至該第一固持裝置，其中該第二固持裝置具有用於承接太陽能電池的承接表面，且該第三固持裝置具有用於承接箔之承接表面；及其中該第二固持裝置與該第三固持裝置係可相對該第一固持裝置移動；及其中該接合裝置較佳地係包含用於一旦被放置在該第一固持裝置上時加熱該太陽能電池及箔的加熱裝置，其中該加熱裝置較佳地係可相對該第一固持裝置移動。在此，供給該電池之步驟及供給該箔至該第一固持裝置的步驟係藉由分開之固持裝置所做成。如果分開的加熱裝置被提供亦為較佳的(亦即與該固持裝置無關)。於此一實施例中，每一步驟係藉由導致高生產量之獨立裝置所施行。
較佳地係，該接合裝置包含第一固持裝置及用於將太陽能電池及/或箔傳送至該第一固持裝置的第二固持裝置，其中該第二固持裝置具有用於承接太陽能電池及/或箔之承接表面，且係可相對該第一固持裝置移動。該第二固持裝置係一傳送裝置。該第二固持裝置允許分開該接合製程與該供給製程的至少一個部份。譬如，該太陽能電池可被供給(個別地或當作一堆疊)至供給站。該第二固持裝置然後將該太陽能電池、較佳地係一個接一個地傳送至該第一固持裝置。
該第二固持裝置可為夾持器、諸如機械式夾持器或真空夾持器或靜電夾持器。
較佳地係，該第一固持裝置及第二固持裝置可相對彼此於一具有方向性分量的方向中移動，其係平行於該第一固持裝置之承接表面，其中該第二固持裝置較佳地係可相對該第一固持裝置在直立及/或水平方向中移動。這允許該開始零組件(太陽能電池或箔片)與該第一固持裝置分開地放置。
較佳地係，該第二固持裝置包含至少一個靜電充電電極及/或真空夾持器，用於感生靜電或吸入力、較佳地係在朝該承接表面的方向中之吸引力及/或於遠離該承接表面的方向中之排斥力。
該承接表面可具有至接地電位的觸點，以便固持待在接地電位傳送之太陽能電池(並防止該太陽能電池藉由高感生電壓所造成的損壞)。這能藉由該夾持器之嚙合表面或該電池所放置的表面上之電極(其接觸該電池且被連接至地面)所做成。
如果該第二固持裝置包含用於較佳地係經由其承接表面加熱太陽能電池及/或箔之加熱裝置係較佳的，其中該加熱裝置較佳地係被(直接地)配置在該承接表面後方。以此一方式，開始零組件、例如該太陽能電池可於將與該另一開始零組件、例如該箔造成接觸之前被加熱。當太陽能電池及箔造成彼此接觸時，熱能被由一者傳送至該另一者。在該接合製程之前將熱能施加至該製程的可能性(亦)導致節省時間的生產週期。於較佳實施例中，該加熱裝置包含電加熱導體(例如金屬線)。如果該加熱裝置或該該加熱裝置之熱產生部份被配置於該承接表面及該至少一個靜電充電電極之間係進一步較佳的。熱傳送能以此一方式被最佳化。
較佳地係，該接合裝置包含第三固持裝置，其具有用於承接箔或用於承接在該第一固持裝置或在該第二固持裝置所接合之電池-箔組件的承接表面，其中該第三固持裝置較佳地係包含至少一個可靜電充電之電極，用於感生靜電力、較佳地係於朝其承接表面的方向中之吸引力及/或在遠離其承接表面的方向中之排斥力及/或於太陽能電池與箔(較佳地係位在第一固持裝置上)間之吸引力，及/或其中較佳地係該第三固持裝置包含用於加熱太陽能電池及/或箔的加熱裝置、較佳地係經由其承接表面，其中較佳地係，該加熱裝置較佳地係直接配置在該承接表面後方，及/或其中該第三固持裝置較佳地係可相對該第一固持裝置移動、較佳地係於直立及/或水平方向中。
該第三固持裝置允許另一處理步驟，其可為基於在該第二固持裝置與太陽能電池和箔件之接合相同的(靜電)原理。
較佳地係，該第二固持裝置係可於太陽能電池或箔供給站與該第一固持裝置之間及/或在該第一固持裝置與該第三固持裝置 之間移動。如業已論及，該第二固持裝置係一允許(空間地)分開個別處理步驟的傳送裝置。
較佳地係，該第一固持裝置之承接表面面朝向上及/或其中該第二固持裝置的承接表面面朝往下及/或其中該第三固持裝置之承接表面面朝向上或往下，及/或其中該第二固持裝置可被配置在該第一固持裝置上方及/或該第三固持裝置上方。
於較佳實施例中，該第一、第二及/或第三固持裝置的承接表面可具有至少一個電觸點，其被連接至接地電位。用這樣的措施，該太陽能電池或該(線)箔可被保護免於高(感生)電壓。
較佳地係，另一固持裝置係可相對第一固持裝置移動，且係能夠將箔及/或電池傳送至該第一固持裝置之承接表面，其中用於感生靜電力的至少一個靜電充電電極係另一固持裝置上之一部份及/或被配置在另一固持裝置上。該另一固持裝置被用作傳送裝置(例如用作夾持器)。
較佳地係，用於感生靜電力的至少一個靜電充電電極係能夠在具有平行於第一固持裝置之第一承接表面的方向分量之方向中、較佳地係在平行於該第一固持裝置的第一承接表面之方向中、較佳地係在與該第一固持裝置的第一承接表面隔一段距離處移動，該距離係比3cm小、較佳地係比2cm小、更佳地係比1cm小。
較佳地係，該至少一個靜電充電電極(其係能夠平行地移動或相對該第一固持裝置之第一承接表面具有平行分量)係另一固持裝置的一部份及/或被配置在另一固持裝置上，具有用於承接箔之承接表面。
較佳地係，該第一承接表面面朝向上，且該另一固持裝置的承接表面面朝往下。
該目的係藉著根據前述申請專利範圍之其中一項的接合裝置，亦藉由接合具一箔、較佳地係線箔之至少一個太陽能電池的方法所達成，包含以下步驟：(I)將該太陽能電池及該箔帶來在一起，使得該太陽能電池及該箔層係一個配置在另一個上、較佳地係上下配置； (II)藉著靜電充電感生一力量，該太陽能電池及該箔係藉著該力量被壓抵靠著彼此及/或抵靠著固持裝置之承接表面，以形成電池-箔組件。
該結果的電池-箔組件之太陽能電池及該(線)箔可僅只或主要藉由靜電力被固持在一起。
於本申請案中，電池-箔組件被了解為一個配置在另一個上的至少一個電池及至少一個箔之組件，而與該力量的量值無關，而它們係藉由該力量被固持在一起。該箔本身可為線箔、所謂之FWA(箔線組件)。
如果該箔面積約略地係至少兩倍大於該太陽能電池的面積係較佳的，較佳地係至少兩倍大於該太陽能電池之面積。如果該箔面積比該太陽能電池之面積小2、5倍係進一步較佳的。以此一方式，所謂之蓋片被生產供進一步處理。該個別蓋片係在隨後處理步驟中互相接合。在此，蓋片的自由箔面積係與另一蓋片之太陽能電池接合，如此形成太陽能電池疊層。
於一示範實施例中，步驟(I)係藉由該(可移動的)第二固持裝置所施行，且步驟(II)係藉由該第一固持裝置所施行，其中該第一固持裝置之靜電充電電極被啟動。
較佳地係，在步驟(I)的末端，該箔及該太陽能電池係藉由該第一固持裝置之承接表面所支撐，其中該第一固持裝置較佳地係包含至少一個可靜電地充電的電極，其係於步驟(I)及/或步驟(II)期間充電。
較佳地係，步驟(II)係-至少局部地-藉由在該箔及/或電池之上移動至少一個啟動的靜電充電電極、較佳地係平行於該箔及/或電池、較佳地係與該箔及/或電池隔一段距離來施行，該距離係比3cm小、較佳地係比2cm小、更佳地係比1cm小。該(被啟動的)靜電充電電極之移動允許在電池及箔之間感生強吸引力(亦被稱為：強力“潤濕”)。於此案例中，該(可移動的)靜電充電電極係(可移動)固持裝置之一部份，該固持裝置的返回運動可被同時用作“感生移動”。
較佳地係，在步驟(II)期間及/或於步驟(II)之前及/或 在步驟(II)之後、較佳地係至少於步驟(I)期間，該太陽能電池及/或該箔係藉由至少一個加熱裝置所加熱。該零組件、太陽能電池及/或箔的加熱可例如藉由該第二固持裝置之加熱裝置業已在傳送期間、亦即於步驟(I)期間來施行，及/或藉由該第一固持裝置的加熱裝置在步驟(II)之前或於步驟(II)期間來施行。
較佳地係，步驟(I)係藉著第二固持裝置來施行，其具有一承接表面且係可相對該第一固持裝置移動，其中該太陽能電池及該箔的其中一者、較佳地係該太陽能電池係在該第二固持裝置之承接表面被承接，且藉著該第二固持裝置被移至該太陽能電池及該箔的另一者、較佳地係該箔。
較佳地係，該太陽能電池及該箔之其中一者、較佳地係該太陽能電池係藉著靜電充電及/或藉著真空夾持被吸引朝該第二固持裝置的承接表面。
較佳地係，於步驟(I)期間，該第二固持裝置係在具有一方向分量之方向中移動，該方向分量係平行於該第一固持裝置的承接表面。
較佳地係，如源自步驟(II)及/或源自隨後之加熱步驟的第一電池-箔組件係接合至最少另一電池-箔組件，並藉由以下步驟：(III)將該第一電池-箔組件及該至少一個另一電池-箔組件帶來在一起，使得該第一電池-箔組件及該至少一個另一電池-箔組件至少局部地互相重疊，及(IV)較佳地係藉由靜電充電感生一力量，該第一電池-箔組件及該至少一個另一電池-箔組件係藉著該力量壓抵靠著彼此、及/或抵靠著固持裝置的承接表面，其中較佳地係在步驟(III)之末端，該第一電池-箔組件及該至少一個另一電池-箔組件被第三固持裝置的承接表面所支撐，其中該第三固持裝置較佳地係包含至少一個電極，其係可於步驟(IV)期間靜電地充電，及/或其中該第三固持裝置較佳地係包含加熱裝置，其較佳地係經由其承接表面加熱電池-箔組件， 及/或其中該電池-箔組件及/或該至少一個另一電池-箔組件係藉著加熱裝置所加熱，其中該加熱裝置較佳地係由該第三固持裝置所組成，其中加熱較佳地係經由該第三固持裝置之承接表面所做成。
如業已論及，在該第三固持裝置，多數電池-箔組件可被放置在彼此之上以形成一連串。為了連接該連串，該連串形成位置可具有靜電機構(將該箔保持平坦並將該電池及箔壓至接合在一起)及被加熱(以接合該箔與該電池)。
矩陣可為藉由將該電池/箔放置於一方位中所形成，以便形成一曲折的連串，其形成該矩陣。
獨立於上面之實施例，該第一及/或第二及/或第三固持裝置的至少一個電極(用於感生一靜電力)和該相同固持裝置之加熱裝置可為彼此一體地形成，亦即該相同的電導體可被使用於感生靜電力(高電壓)及用於(電)加熱(大電流)該承接表面上之扁平物體。電極及加熱裝置可被形成在共用元件內。
本發明亦有關藉著固持裝置夾持扁平物體、尤其是太陽能電池、晶圓或箔、較佳地係線箔的方法，其中該固持裝置包含用於至少承接該扁平物體之承接表面、及用於感生一將該扁平物體吸引至該承接表面的靜電力之至少一個靜電充電電極，其中該方法包含以下步驟：將該固持裝置移動朝該扁平物體，藉此在該承接表面及該扁平物體之間保持一間隙，將該固持裝置的電極帶入充電狀態，使得該扁平物體被靜電力吸引經過該間隙朝該承接表面。
在此，該靜電吸引力克服該承接表面及該扁平物體間之空氣間隙。亦即，步驟(II)係在扁平物體與承接表面的非接觸式狀態中被施行。
如果該間隙具有至少0,3毫米、較佳地係至少0,5毫米之寬度為較佳的。如果該間隙具有最多5毫米、較佳地係最多3毫米之寬度為進一步較佳的。
此一程序之優點係很平順及均勻的夾持，而沒有機械式應力，該應力將由於該等零件之接觸而以別的方式發生。
本發明亦有關藉著固持裝置夾持來自扁平物體之堆疊的扁平物體、尤其是太陽能電池、晶圓或箔、較佳地係線箔之方法，其中該固持裝置包含用於承接該扁平物體的承接表面、及用於感生將該扁平物體吸引至該承接表面之靜電力的至少一個靜電充電電極，其中該方法包含以下步驟：將該固持裝置移動朝該扁平物體，將該固持裝置之電極帶入一充電狀態，使得該扁平物體被靜電力吸引朝該承接表面，其中較佳地係產生一股空氣朝向扁平物體的堆疊，其中該股空氣較佳地係本質上平行於該堆疊中之扁平物體的表面被引導。
此方法可根據與該前面方法相同之原理被施行，亦即保持一間隙同時充電該電極。
藉由此靜電方法切割一堆疊中所配置的太陽能電池之製程係很有利的，因為由於機械式或真空夾持，由於高機械應力以別的方式發生之損壞可被有效地遵守。
較佳地係，該承接表面係被該固持機構的加熱裝置所加熱，其中該加熱裝置或該加熱裝置之熱產生單元較佳地係配置在該承接表面及該至少一個靜電充電電極之間。
該目的係藉由太陽能電池-箔-組件所達成(亦被稱為：疊層)，包含至少一個太陽能電池及至少一個箔，較佳地係線箔，彼此上下地配置，其特徵為該至少一個太陽能電池及該至少一個箔係(主要)藉由靜電力、較佳地係只藉由靜電力固持在一起。
此一生產之中介階段可於該層疊製程之前被輕易地處理，其中該預備(靜電)的連接被最後(熱)連接所'替換'。
此一(中介)電池-箔組件可包含複數個太陽能電池及箔，藉此形成例如連串或矩陣，其零件(只或主要)被靜電吸引力所固持在一起。
1‧‧‧第一固持裝置
2‧‧‧第二固持裝置
3‧‧‧第三固持裝置
3'‧‧‧第三(或另一)固持裝置
4‧‧‧太陽能電池供給站
5‧‧‧箔供給站
6‧‧‧間隙
7‧‧‧電池-箔-組件
8‧‧‧箔
9‧‧‧太陽能電池
11‧‧‧該第一固持裝置1的承接表面
12‧‧‧該第二固持裝置2的承接表面
13‧‧‧該第三固持裝置3的承接表面
13'‧‧‧該第三固持裝置3'的承接表面
21‧‧‧該第一固持裝置1的靜電充電電極
22‧‧‧該第二固持裝置2的靜電充電電極
23‧‧‧該第三固持裝置3的靜電充電電極
23a‧‧‧該第三固持裝置3'的(第一)靜電充電電極
23b‧‧‧該第三固持裝置3'的(第二)靜電充電電極
31‧‧‧該第一固持裝置1的加熱裝置
32‧‧‧該第二固持裝置2的加熱裝置
33‧‧‧該第三固持裝置3的加熱裝置
34‧‧‧加熱裝置
D‧‧‧間隙6的寬度
本發明之進一步實施例被指示在該圖面中及於該等申請專利範圍附屬項中。參考記號的清單形成該揭示內容之部份。本發明現在將藉由該等圖示被詳細地說明。於該等圖示中：圖1顯示根據本發明的接合裝置；圖2顯示較佳接合方法之個別製程步驟a至j；圖3顯示具有二電極的固持裝置及一加熱裝置；圖4顯示夾持來自一堆疊之扁平物體的方法；圖5顯示第一固持裝置及第三固持裝置，而使其承接表面面朝向上；圖6顯示該接合裝置之較佳實施例。
圖1顯示用於接合至少一個太陽能電池9與箔8、較佳地係線箔的接合裝置10。該接合裝置10包含第一固持裝置1，其具有用於承接至少一個太陽能電池9及箔8之承接表面11、及用於感生靜電力的至少一個靜電充電電極21。該靜電力較佳地係在朝該承接表面11之方向中的吸引力及/或於遠離該承接表面11之方向中的排斥力。
該靜電充電電極當被啟動時亦在太陽能電池及箔內造成(感生)之載流子移位，導致太陽能電池及箔間之吸引力。
該第一固持裝置1亦包含用於加熱其承接表面11的加熱裝置31。該加熱裝置31-或至少該加熱裝置之熱產生部份-可被直接地配置在該承接表面11後方。於本實施例中，該加熱裝置被指示為電加熱導體、例如加熱線圈。較佳地係，該加熱裝置31或該加熱裝置31的熱產生部份被配置在該承接表面11及該至少一個靜電充電電極21(看圖5)。
該接合裝置10亦可包含用於將太陽能電池9及/或箔8傳送至該第一固持裝置1之第二固持裝置2，其中該第二固持裝置2具有用於承接太陽能電池9及/或箔8的承接表面12，且係可相對該第一固持裝置1移動(藉由圖1中之雙箭頭所指示)。
如此，第一固持裝置1及第二固持裝置2能為可於具有一方向分量的方向中相對彼此移動，其係平行於該第一固持裝置1之承接 表面11。在所示實施例中，該第二固持裝置2係可相對該第一固持裝置1於直立及水平方向中移動。
如可由圖1、3及4被看見，該第二固持裝置2可包含用於感生一靜電力的至少一個靜電充電電極22，較佳地係在朝該承接表面12之方向中的吸引力及/或於遠離該承接表面12之方向中的排斥力。類似於該第一固持裝置1，該第二固持裝置2亦可包含用於加熱其承接表面12之加熱裝置32。該加熱裝置32可被直接地配置在該承接表面12後方。如果該加熱裝置32或該加熱裝置32的熱產生部份(電加熱導體、例如加熱線圈)被配置於該承接表面12及該至少一個靜電充電電極22係較佳的(看圖3及4)。
該靜電充電電極22可包含至少一個正極、或至少一個負極、或兩者。
在圖3之實施例中，該固持裝置包含二靜電充電電極22，其可被彼此獨立地啟動(充電)。該第一電極與該承接表面12的第一區域重疊，且例如可被使用於升起太陽能電池，且該第二電極與該承接表面12之第二區域重疊，並可例如被使用於升起線箔。該第一區域被配置毗連該第二區域。在此，該承接表面12的不同區域可被切換為“活動”或“不活動”。
圖1之接合裝置10亦包含第三固持裝置3，其具有用於承接在該第二固持裝置2接合的電池-箔組件7之承接表面13。
該第三固持裝置3亦可包含至少一個可靜電充電電極23，用於感生在朝其承接表面13的方向中之吸引力及/或於遠離其承接表面13的方向中之排斥力及/或用於在二重疊的電池-箔組件之間產生一吸引力。
圖5的第三固持裝置3包含用於加熱其承接表面13之加熱裝置33，其中較佳地係，該加熱裝置33較佳地係直接配置在該承接表面13後方。該第三固持裝置3能為可相對該第一固持裝置1、較佳地係於直立及/或水平方向中移動。
圖1的接合裝置10亦包含電池供給站4及箔供給站5(其細節未被顯示)。該第二固持裝置2係亦可在該太陽能電池供給站4及該 第一固持裝置1之間和亦於該第一固持裝置1及該第三固持裝置3之間移動。
如可由圖1、3、4及5被看見，該第一固持裝置1的承接表面11面朝向上；該第二固持裝置2之承接表面12面朝往下；且該第三固持裝置3的承接表面13面朝向上。該第二固持裝置2-用作傳送裝置-可被配置或在該第一固持裝置1上方及/或於該第三固持裝置3上方移動。
接合至少一個太陽能電池9與箔8、較佳地係線箔之方法係相對於圖1及2敘述。在第一步驟(I)中，該太陽能電池9及該箔8被帶到一起，使得該太陽能電池9及該箔層8被上下配置。於第二步驟(II)中，力量係藉著靜電充電所感生，以將該太陽能電池9及該箔8壓抵靠著彼此，以形成電池-箔組件7(例如蓋片)。
在步驟(I)的末端，該箔8及該太陽能電池9可被該第一固持裝置1之承接表面11所支撐，其具有至少一個可靜電充電的電極21，其係於步驟(I)及/或步驟(II)期間充電。
此一方法之可能實施例被說明在圖2中。在圖2a至2d中，被形成為靜電夾持器的第二固持機構2藉由感生靜電吸引力夾持來自太陽能電池供給站4之太陽能電池9(亦看圖4)。在此期間，可為至少兩倍大於該太陽能電池9的箔件8被放置在第一固持機構1上(藉由未示出之處理機構)。太陽能電池9接著被降低朝該箔件8。該第一固持機構1的電極21被啟動，造成太陽能電池9及箔8的預備接合(圖2e)。該電池-箔組件7係接著藉著該第二固持裝置2傳送至該第三固持機構3(圖2f及2g)，且被放置在另一電池-箔組件7上方，該電池-箔組件7業已被放置在該第三固持機構3之承接表面上(圖2h及2j)。該電池-箔組件7被接合在該第三固持機構3，較佳地係亦藉著靜電感應。
於一非常較佳的實施例中，在步驟(II)期間及/或於步驟(II)之前及/或在步驟(II)之後、較佳地係至少於步驟(I)期間，該太陽能電池9及/或該箔8係藉由至少一個加熱裝置31、32所加熱。
如業已論及，步驟(I)係藉著該第二固持裝置2所施行，其具有承接表面12，且係可相對該第一固持裝置1移動，其中該太陽能 電池9及該箔8的其中一個(在此：該太陽能電池9)被承接在該第二固持裝置2之承接表面12，並藉著該第二固持裝置2移至該太陽能電池9及該箔8的另一者(在此：該箔8)。固持(或夾持)太陽能電池9係藉著靜電充電來施行。
如可由圖1被看見，於步驟(I)期間，該第二固持裝置2係在具有一方向分量之方向中移動，該方向分量係平行於該第一固持裝置1的承接表面11。
如源自步驟(III)之第一電池-箔組件7可被接合到至少一個另一電池-箔組件7，並藉由以下步驟：(III)將該第一電池-箔組件7及該至少一個另一電池-箔組件7帶來在一起，使得該第一電池-箔組件7及該至少一個另一電池-箔組件7至少局部地彼此重疊，及(IV)藉著靜電充電感生一力量，該第一電池-箔組件7及該至少一個另一電池-箔組件7藉著該力量被壓抵靠著彼此。
較佳地係，於步驟(III)的末端，該第一電池-箔組件7及該至少一個另一電池-箔組件7係藉由第三固持裝置3之承接表面13所支撐，其中該第三固持裝置3較佳地係包含至少一個電極33，其在步驟(IV)期間被充電。
較佳地係，該第三固持裝置3亦包含加熱其承接表面13的加熱裝置33。該加熱裝置33或該加熱裝置33之熱產生部份可被配置於該承接表面13及該至少一個靜電充電電極23之間(圖5)。
圖6顯示本發明的一替代實施例，其中該第三固持裝置3'係能夠由箔供給站5將箔8(在此：線箔)傳送至第一固持裝置1。亦看圖6中之雙箭頭，指示該第三固持裝置3'相對該箔供給站及相對該第一固持裝置1沿著一導引件的移動。該第三固持裝置3'包含用於承接箔8之承接表面13'。該承接表面13'面朝往下(且因此於圖6中係看不見的)。
該第三固持裝置可包含用於在朝其承接表面13'之方向中感生靜電力或吸力、較佳地係吸引力的(第一)可靜電充電電極23a或真空夾持器，以便於由該箔供給站5傳送至該第一固持裝置1期間吸引及固持該箔8。於圖6中之(第一)電極23a或該真空夾持器係藉由虛線所 指示。
該第三固持裝置3'亦可包含(第二)可靜電充電電極23b，用於感生靜電力、較佳地係被配置在該固持裝置1上之太陽能電池9與被放在該太陽能電池9之頂部上的箔8間之吸引力。圖6中的(第二)電極23b係在該承接表面13'之橫側配置。當該固持裝置3'退後至該供給站5以收集新箔8時，該(第二)電極23b移動在該太陽能電池9及被配置於該固持裝置1上的箔8之上，並將它們靜電地充電，以致該太陽能電池9及該箔8被吸引至彼此及/或至該固持裝置1。
較佳地係，該第一電極23a或該真空夾持器及該第三固持裝置3'的第二電極23b可被彼此獨立地啟動及/或停止運作。
該第二固持裝置2將太陽能電池9由太陽能電池供給站4傳送朝該第一固持裝置1。圖6之第二固持裝置2具有與圖1的第二固持裝置2類似之功能。
藉由啟動一電極23b，靜電力可被感生，其迫使該太陽能電池9及該箔8當被配置在該第一承接表面11時抵靠著彼此。該靜電感應的效果係一很均勻之接合，而於太陽能電池及(線)箔之間沒有氣泡的形成。其被發現接合具有一箔8之至少一個太陽能電池9(亦即在它們之間感生一強力的吸引力)之很有利方法，包含將該第三固持裝置3'的啟動電極23b移動在太陽能電池9及箔8的配置之上的步驟。如可由圖6被看見，產生此一力量期間之移動係平行於該第一承接表面11。在此一移動期間，該第三固持裝置3'的承接表面13'及該電池箔組件7間之距離較佳地係比2cm小、更佳地係比1cm小。
於電極23b在位於該固持裝置1下方的電池-箔組件7之上移動的步驟之後，(在圖6中看不見)，該組件7的電池9及箔8間之吸引力保持非常強力的，確保該箔8及該電池9間之強力黏著。
圖6的固持裝置1、2、3'之每一者可具有用於加熱該箔8及/或電池9及/或該電池-箔組件的加熱裝置(在圖6中未示出)。
在箔8及該電池9已彼此靜電地黏著之後，此組件被移入組件7的位置，如圖6中所顯示，於藉由該箭頭所指示之方向中移動此組件。一旦在此位置中，當該靜電力仍然迫使該電池9及箔8彼此黏著 時，熱係藉由加熱裝置34、例如藉由可移動的加熱衝壓器(如圖6中所顯示)或藉由熱氣供給來施加至該電池-箔組件7，同時將該電池-箔組件7壓抵靠著該固持裝置1，以致該電池9及該箔8間之真正潤濕發生。
本發明亦有關藉著固持裝置2夾持扁平物體、尤其是太陽能電池9或箔8的方法。此一方法之原理被說明在圖4中。該固持裝置2(亦被稱為：靜電固持裝置或靜電夾持器)包含用於承接該扁平物體的承接表面12及用於感生靜電力之至少一個靜電充電電極22，該靜電力將該扁平物體吸引至該承接表面12。該方法包含以下步驟：將該固持裝置2移動朝該扁平物體，藉此在該承接表面12及該扁平物體之間保持一間隙6，將該固持裝置2的電極22帶入一充電狀態，使得該扁平物體係藉由靜電力經過該間隙6吸引朝該承接表面12。
亦即，夾持以非接觸式配置開始，且該扁平物體被吸引朝該承接表面。
夾持之方法可為如上述的接合方法之一部份及/或可藉著接合裝置10被施行。
較佳地係，該間隙6具有至少0,3毫米的寬度D、較佳地係至少0、5毫米、及/或最多5毫米、較佳地係最多3毫米之寬度D。
藉著固持裝置2，夾持來自扁平物體堆疊的扁平物體、尤其是太陽能電池9、晶圓或箔8之另一發明方法被敘述如下(亦看圖4)：該固持裝置2包含用於承接該扁平物體的承接表面12、及用於感生一靜電力之至少一個靜電充電電極22，該靜電力將該扁平物體吸引至該承接表面12。該方法包含以下步驟：將該固持裝置2移動朝該扁平物體，將該固持裝置2的電極22帶入一充電狀態，使得該扁平物體係藉由靜電力吸引朝該承接表面12。
本發明不被限制於這些實施例。其他變型對於熟諳此技術領域者將為明顯的，且被考慮為位在本發明之範圍內，如以下申請專利範圍所明確地表達。在該上面說明書的所有部分、尤其是相對於該等圖面中所敘述之個別特色可與其他特色個別地組合，以形成其他 實施例及/或在細節上作必要的變更來應用至該等申請專利範圍及該敘述之其餘部分中所敘述者，縱使該等個別特色係與其他特色結合地敘述。
Claims (27)
- 一種用於接合具一箔(8)、較佳地係線箔之至少一個太陽能電池(9)的接合裝置(10)，包含：至少一個固持裝置(1、2、3、3')，其具有用於承接至少一個太陽能電池(9)及/或箔(8)之承接表面(11、12、13、13')；及至少一個靜電充電電極(21、22、23、23a、23b)，用於感生靜電力、較佳地係在朝固持裝置(1、2、3、3')的承接表面(11)之方向中的吸引力及/或於遠離固持裝置(1、2、3、3')之承接表面(11)的方向中之排斥力及/或在太陽能電池(9)與箔(8)間之吸引力。
- 如申請專利範圍第1項的接合裝置(10)，其中該接合裝置(10)包含用於加熱太陽能電池(9)及/或箔(8)之至少一個加熱裝置(31、32、33、34)，較佳地係當被配置在固持裝置(1、2、3、3')的承接表面(11、12、13、13')時，其中該加熱裝置(31、32、33、34)較佳地係能夠將該太陽能電池(9)及該箔(8)壓按在一起。
- 如申請專利範圍第1或2項的接合裝置(10)，其中該至少一個固持裝置之第一固持裝置(1)具有該靜電充電電極(21)，用於感生靜電力，較佳地係在朝其承接表面(11)的方向中之吸引力及/或於遠離其承接表面(11)的方向中之排斥力。
- 如申請專利範圍第1至3項之其中一項的接合裝置(10)，其中該第一固持裝置(1)包含用於較佳地係經由其承接表面加熱太陽能電池(9)及/或箔(8)之加熱裝置(31)，其中較佳地係該加熱裝置被配置在該承接表面(11)後方，更較佳地係直接地在該承接表面(11)後方，其中該加熱裝置(31)或該加熱裝置(31)的熱產生部份較佳地係配置於該承接表面(11)及該至少一個靜電充電電極(21)之間。
- 如申請專利範圍第1至4項之其中一項的接合裝置(10)，其中該接合裝置(10)包含：第一固持裝置(1)；第二固持裝置(2)，用於將太陽能電池(9)傳送至該第一固持裝置(1)；及 第三固持裝置(3')，用於將箔(8)傳送至該第一固持裝置(1)；其中該第二固持裝置(2)具有用於承接太陽能電池(9)的承接表面(12)，且該第三固持裝置(3')具有用於承接箔(8)之承接表面(13')；及其中該第二固持裝置(2)與該第三固持裝置(3)係可相對該第一固持裝置(1)移動；及其中該接合裝置(10)較佳地係包含用於將一旦被放置在該第一固持裝置(1)上的太陽能電池(9)及箔(8)加熱之加熱裝置(34)，其中該加熱裝置(34)較佳地係可相對該第一固持裝置(1)移動。
- 如申請專利範圍第1至5項之其中一項的接合裝置(10)，其中該接合裝置(10)包含第一固持裝置(1)及用於將太陽能電池及/或箔傳送至該第一固持裝置(1)之第二固持裝置(2)，其中該第二固持裝置(2)具有用於承接太陽能電池(9)及/或箔(8)的承接表面(12)，且係可相對該第一固持裝置(1)移動。
- 如申請專利範圍第1至6項之其中一項的接合裝置(10)，其中該第一固持裝置(1)及第二固持裝置(2)係可在具有一方向分量之方向中相對彼此移動，該方向分量係平行於該第一固持裝置(1)的承接表面(11)，其中該第二固持裝置(2)較佳地係可相對該第一固持裝置(1)在直立及/或水平方向中移動。
- 如申請專利範圍第1至7項之其中一項的接合裝置(10)，其中該第二固持裝置(2)包含至少一個靜電充電電極(22)及/或真空夾持器，用於感生靜電力或吸力，較佳地係在朝該承接表面(12)之方向中的吸引力及/或於遠離該承接表面(12)之方向中的排斥力，及/或其中該第二固持裝置(2)包含用於較佳地係經由其承接表面(12)加熱太陽能電池(9)及/或箔(8)之加熱裝置(32)，其中該加熱裝置(32)較佳地係直接地配置在該承接表面(12)後方，其中該加熱裝置(32)或該加熱裝置(32)的熱產生部份較佳地係配置於該承接表面(12)及該至少一個靜電充電電極(22)之間。
- 如申請專利範圍第1至8項之其中一項的接合裝置(10)，其中該接合裝置(10)包含第三固持裝置(3、3')，其具有接合在該第一固持裝置(1)或在該第二固持裝置(2)而用於承接箔(8)或用於承接電池-箔組件(7) 之承接表面(13、13')；其中較佳地係該第三固持裝置(3、3')包含至少一個可靜電充電電極(23、23')，用於感生靜電力，較佳地係在朝其承接表面(13、13')的方向中之吸引力及/或於遠離其承接表面(13、13')的方向中之排斥力及/或在太陽能電池(9)及箔(8)間之吸引力；及/或其中較佳地係該第三固持裝置(3、3')包含用於較佳地係經由其承接表面(13、13')加熱太陽能電池(9)及/或箔(8)的加熱裝置(33、33')，其中較佳地係該加熱裝置(33、33')被配置在該承接表面(13、13')後方，更較佳地係直接被配置在該承接表面(13、13')後方；及/或其中較佳地係該第三固持裝置(3)較佳地係於直立及/或水平方向中可相對該第一固持裝置(1)移動。
- 如申請專利範圍第1至9項之其中一項的接合裝置(10)，其中該第二固持裝置(2)係可在太陽能電池或箔供給站(4)與該第一固持裝置(1)之間及/或於該第一固持裝置(1)與該第三固持裝置(3)之間移動。
- 如申請專利範圍第1至10項之其中一項的接合裝置(10)，其中該第一固持裝置(1)之承接表面(11)面朝向上及/或其中該第二固持裝置(2)的承接表面(12)面朝往下及/或其中該第三固持(3、3')之承接表面(13、13')面朝向上或往下、及/或其中該第二固持裝置(2)可被配置在該第一固持裝置(1)上方及/或該第三固持裝置(3、3')上方。
- 如申請專利範圍第1至11項之其中一項的接合裝置(10)，其中另一固持裝置(3')係可相對第一固持裝置(1)移動，且能夠將箔(8)及/或電池(9)傳送至該第一固持裝置(1)之承接表面(11)，其中用於感生靜電力的至少一個靜電充電電極(23a、23b)係該另一固持裝置(3')之一部份及/或被配置在該另一固持裝置(3')上。
- 如申請專利範圍第1至12項之其中一項的接合裝置(10)，其中用於感生靜電力之至少一個靜電充電電極(23')係能夠在具有平行於第一固持裝置(1)之第一承接表面(11)的方向分量之方向中、較佳地係在平行於該第一固持裝置(1)的第一承接表面(11)之方向中、較佳地係在與該第一固持裝置(1)的該第一承接表面(11)隔一段距離處移動，該距離係比3cm小、較佳地係比2cm小、更佳地係比1cm小。
- 如申請專利範圍第13項的接合裝置(10)，其中該至少一個靜電充電電極(23a、23b)係該另一固持裝置(3')之一部份及/或被配置在該另一固持裝置(3')上，該固持裝置(3')具有用於承接箔(8)的承接表面(13')。
- 如申請專利範圍第14項的接合裝置(10)，其中該第一承接表面(11)面朝向上，且該另一固持裝置(3')之承接表面(13')面朝往下。
- 一種接合具一箔(8)、較佳地係線箔的至少一個太陽能電池(9)之方法，較佳地係藉著申請專利範圍第1至15項的其中一項之接合裝置(10)，其中該箔(8)的面積約略地係至少兩倍大於該太陽能電池(9)之面積、較佳地係至少兩倍大於該太陽能電池(9)的面積、及/或比該太陽能電池(9)之面積小2、5倍，該方法包含以下步驟：(I)將該太陽能電池(9)及該箔(8)帶來在一起，使得該太陽能電池(9)及該箔層(8)係一個配置在另一個上、較佳地係上下配置；(II)藉著靜電充電感生一力量，該太陽能電池(9)及該箔(8)係藉著該力量被壓抵靠著彼此及/或抵靠著固持裝置(1)之承接表面(11)，以形成電池-箔組件(7)。
- 如申請專利範圍第16項之方法，其中在步驟(I)的末端，該箔(8)及該太陽能電池(9)係藉由該第一固持裝置(1)之承接表面(11)所支撐，其中該第一固持裝置(1)較佳地係包含至少一個可靜電充電的電極(21)，其係於步驟(I)及/或步驟(II)期間充電。
- 如申請專利範圍第16或17項之方法，其中步驟(II)係-至少局部地-藉由在該箔(8)及/或電池(9)之上移動至少一個啟動的靜電充電電極(23b)、較佳地係平行於該箔(8)及/或電池(9)、較佳地係與該箔(8)及/或電池(9)隔一段距離來施行，該距離係比3cm小、較佳地係比2cm小、更佳地係比1cm小。
- 如申請專利範圍第16至18項的其中一項之方法，其中該太陽能電池(9)及/或該箔(8)係在步驟(II)期間及/或於步驟(II)之前及/或在步驟(II)之後、較佳地係至少於步驟(I)期間藉由至少一個加熱裝置(31、32)所加熱。
- 如申請專利範圍第16至19項的其中一項之方法，其中步驟(I)係藉著 第二固持裝置(2)來施行，其具有一承接表面(12)且係可相對該第一固持裝置(1)移動，其中該太陽能電池(9)及該箔(8)的其中一者、較佳地係該太陽能電池(9)被承接在該第二固持裝置(2)之承接表面(12)，且藉著該第二固持裝置(2)被移至該太陽能電池(9)及該箔(8)的另一者、較佳地係該箔(8)。
- 如申請專利範圍第16至20項的其中一項之方法，其中該太陽能電池(9)及該箔(8)之其中一者、較佳地係該太陽能電池(9)係藉著靜電充電及/或藉著真空夾持被吸引朝該第二固持裝置(2)的承接表面(12)。
- 如申請專利範圍第16至21項的其中一項之方法，其中於步驟(I)期間，該第二固持裝置(2)係在具有一方向分量的方向中移動，該方向分量係平行於該第一固持裝置(1)之承接表面(11)。
- 如申請專利範圍第16至22項的其中一項之方法，其中如源自步驟(II)及/或源自隨後的加熱步驟之第一電池-箔組件(7)係接合至最少一個另一電池-箔組件(7)，並藉由以下步驟：(III)將該第一電池-箔組件(7)及該至少一個另一電池-箔組件(7)帶來在一起，使得該第一電池-箔組件(7)及該至少一個另一電池-箔組件(7)至少局部地互相重疊，及(IV)較佳地係藉著靜電充電感生一力量，該第一電池-箔組件(7)及該至少一個另一電池-箔組件(7)係藉著該力量壓抵靠著彼此、及/或抵靠著固持裝置(1、3)的承接表面(11、13)，其中較佳地係在步驟(III)之末端，該第一電池-箔組件(7)及該至少一個另一電池-箔組件(7)被第三固持裝置(3)的承接表面(13)所支撐，其中該第三固持裝置(3)較佳地係包含至少一個電極(33)，其係可於步驟(IV)期間靜電地充電，及/或其中該電池-箔組件(7)及/或該至少一個另一電池-箔組件(7)係藉著加熱裝置(33、34)所加熱，其中該加熱裝置(33、34)較佳地係由該第三固持裝置(3)所組成，其中加熱較佳地係經由該第三固持裝置(3)之承接表面(13)所做成。
- 一種藉著固持裝置(2)夾持扁平物體、尤其是太陽能電池(9)、晶圓或箔(8)、較佳地係線箔的方法，其中該固持裝置(2)包含用於承接該扁 平物體之承接表面(12)、及用於感生一將該扁平物體吸引至該承接表面(12)的靜電力之至少一個靜電充電電極(22)，其中該夾持方法較佳地係根據申請專利範圍第16至23項的其中一項之方法的一部份、及/或係藉著根據申請專利範圍第1至15項之其中一項的接合裝置(10)來施行，其中該方法包含以下步驟：將該固持裝置(2)移動朝該扁平物體，藉此在該承接表面(12)及該扁平物體之間保持一間隙(6)，將該固持裝置(2)的電極(22)帶入充電狀態，使得該扁平物體被靜電力吸引經過該間隙(6)朝該承接表面(12)，其中該間隙(6)較佳地係具有至少0,3毫米、較佳地係至少0,5毫米、及/或最多5毫米、較佳地係最多3毫米之寬度(D)。
- 一種藉著固持裝置(2)夾持來自扁平物體之堆疊的扁平物體、尤其是太陽能電池(9)、晶圓或箔(8)、較佳地係線箔之方法，其中該固持裝置包含用於承接該扁平物體的承接表面(12)、及用於感生將該扁平物體吸引至該承接表面(12)之靜電力的至少一個靜電充電電極(22)，其中該夾持方法較佳地係根據申請專利範圍第16至24項的其中一項之方法的一部份、及/或係藉著根據申請專利範圍第1至15項之其中一項的接合裝置(10)來施行，其中該方法包含以下步驟：將該固持裝置(2)移動朝該扁平物體，將該固持裝置(2)之電極(22)帶入一充電狀態，使得該扁平物體被靜電力吸引朝該承接表面(12)，其中較佳地係產生一股空氣朝向該扁平物體的堆疊，其中該股空氣較佳地係本質上平行於該堆疊中之扁平物體的表面被引導。
- 如申請專利範圍第24至25項的其中一項之方法，其中該承接表面(12)係藉由該固持機構(2)的加熱裝置(32)所加熱，其中該加熱裝置(32)或該加熱裝置(32)之熱產生單元較佳地係配置在該承接表面(12)及該至少一個靜電充電電極(22)之間。
- 一種太陽能電池-箔-組件(7)，包含至少一個太陽能電池(9)及至少一個箔(8)、較佳地係線箔、彼此上下地配置，較佳地係藉由根據申請專利範圍第1至15項之其中一項的接合裝置及/或藉由根據申請專利範圍第16至26項之其中一項的方法所產生，其特徵為該至少一個太陽能電池(9)及該至少一個箔(8)係主要藉由靜電力、較佳地係只藉由靜電力固持在一起。
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