WO2011045434A2 - Prüfvorrichtung für eine photovoltaikmodulplatte, prüfmittel sowie verfahren zur prüfung - Google Patents

Prüfvorrichtung für eine photovoltaikmodulplatte, prüfmittel sowie verfahren zur prüfung Download PDF

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WO2011045434A2
WO2011045434A2 PCT/EP2010/065577 EP2010065577W WO2011045434A2 WO 2011045434 A2 WO2011045434 A2 WO 2011045434A2 EP 2010065577 W EP2010065577 W EP 2010065577W WO 2011045434 A2 WO2011045434 A2 WO 2011045434A2
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WO
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test
photovoltaic module
module plate
testing
contacting
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PCT/EP2010/065577
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Harald Apfelthaler
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Harrexco Ag
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the invention relates to a test device for a photovoltaic module plate with a test means, wherein the test means is adapted to electrically contact the photovoltaic module plate for testing via one or more contacts.
  • the invention also relates to a test device for this test device and to a method for testing.
  • Photovoltaic modules convert the sun's light directly into electrical energy.
  • the photovoltaic modules have a planar, usually silicon-containing layer which forms one or more solar cells. These layers are applied to planar and sometimes curved support plates and mechanically supported by them. Since voltages of the order of magnitude of 1000 V system voltage can occur during the operation of several solar cells, it is necessary to form these layers as well as the electrical supply and discharge lines with sufficient voltage isolation. Not least because of safety regulations, the need arises, photovoltaic modules at the latest after their completion on voltage safety and their
  • the invention has for its object to provide a test apparatus, a test equipment and a method for testing photovoltaic module plates, which allow an effective test for their electrical properties.
  • test device for a photovoltaic module plate is proposed.
  • Photovoltaic module plate comprises an active layer, which is designed to convert sunlight into an electric current.
  • the layer may be formed as a monocrystalline, polycrystalline or amorphous layer.
  • this layer is realized as a silicon-containing or silicon-containing or other semiconductor-containing layer.
  • the layer forms one or more solar cells.
  • the photovoltaic module board may be the final product that is incorporated into the photovoltaic module, but it may also be a Intermediate act on which the active layer is already applied, however, missing further manufacturing steps to the final product.
  • the photovoltaic module plate is designed as a carrier plate on which the active layer has already been applied and an edge strip of the layer has been recessed or edge-stripped in order to electrically insulate the edge region of the photovoltaic module plate.
  • the photovoltaic module plate on a support plate and a cover plate, for example, separated by a laminating, wherein the active layer is disposed between the two plates.
  • this has a carrier plate on which the active layer is applied, wherein the active layer by a cover layer, for. B. a plastic layer is covered.
  • the photovoltaic module plate may be planar, in other embodiments, the photovoltaic module plate may also be contoured, corrugated, curved, or have another three-dimensional shape.
  • the photovoltaic module plate can be modeled on a roof tile arrangement. If necessary.
  • the photovoltaic module plate may have a peripheral module frame, in particular of metal.
  • the test is designed as one or more electrical test (s), wherein at least one electrical signal is supplied to the photovoltaic module plate and / or removed.
  • the exam is considered a • isolation test (also called hipot test)
  • the testing of the insulation properties is preferably carried out by applying a high voltage between two isolated areas of the photovoltaic module plate.
  • the high voltage is preferably greater than 3 kV, in particular greater than 5 kV and in particular greater than 8 kV.
  • the amplitude of the high voltage is increased in a ramp-like manner, preferably monotone, in particular strictly monotone over time, and at the same time a through-current flow between the isolated regions is measured. Insufficient insulation leads to breakdown and a clearly measurable current flow.
  • the insulation is measured in the first possible embodiment between two areas in the uncoated edge area. In the second possible embodiment, the insulation between the side edge of the
  • Photovoltaic module plate in particular in the gap region between the two plates, and the contacting of the active layer measured.
  • the Frame Isolation Test - also called Ground Bond Test - is a test to check the conductivity of the module frame.
  • the module frame completely surrounds the support plates of the photovoltaic module and supports this mechanically.
  • the four struts forming the module frame are electrically independently contacted by a test means.
  • the conductivity between the struts and the independent contact areas is checked.
  • the photovoltaic module plate is irradiated with light, in particular from a reference light source, in particular a "flasher”, and their output power is measured.
  • Reference light source usually ensures illumination of the photovoltaic module plate with a high degree of homogeneity (intensity fluctuations by an intensity mean value of less than 10%, preferably less than 3%, in particular less than 2%, over the surface of the photovoltaic module plate).
  • the spectral distribution of the light of the reference light source is preferably similar to sunlight.
  • the irradiation time is short, in particular less than 1 s, preferably less than 0.5 s, in particular less than 0.1 s.
  • the electrical response of the photovoltaic module plate is measured on the illumination, in particular the power generated by the illumination.
  • the electrical contacting of the photovoltaic module plate is preferably carried out automatically.
  • the test means have a double function and at the same time be designed as a holding device.
  • the holding device a structure that holds the photovoltaic module plate such that the holding device with the held photovoltaic module plate spatially manipulated, in particular can be moved.
  • the holding device is designed as a gripper system which engages the photovoltaic module plate with any mechanism. It may thus be a holding device with coupled test equipment or a tester with coupled holding device.
  • the terms tester and fixture are used interchangeably.
  • the test means or the holding device forms a purely serial intermediate member in a kinematic chain between a handling device and the photovoltaic module plate.
  • the advantage of the invention is that two otherwise separately to be realized operations, namely contacting the test equipment and the gripping or holding the photovoltaic module plate in preparation for spatial manipulation with the same system technology and thus temporally overlapping or at least in rapid order is possible.
  • This dual function gage / fixture thus reduces the time required to test the photovoltaic module plate and results in e.g. to increase the efficiency of an automated production line with integrated testing.
  • the holding device comprises suction devices or suction grippers, which fix the flat side surface of the photovoltaic module plate sucking.
  • the holding device frictionally or positively
  • the holding device comprises a mechanical interface to a handling device, hereinafter also as a Industrial robot called.
  • the mechanical interface allows a quick change of the test equipment.
  • the industrial robot implements the spatial manipulation of the photovoltaic module plate and is in particular designed to position the test device on the photovoltaic module plate.
  • the industrial robot thereby fulfills the function of actively placing the test device on the photovoltaic module plate to be tested during the relative positioning of the photovoltaic module plate and the test equipment.
  • the test device is designed for automated, in particular automatic contacting of the photovoltaic module plate.
  • the contacting can be done with external energy, ie in particular electrically, hydraulically and / or pneumatically, or via a forced operation when placing the test equipment on the photovoltaic module plate.
  • the contacting comprises, in particular, a contacting of the two regions in the stratified edge region, the side edge of the photovoltaic module plate, the struts of the module frame and / or contacts of the active layer.
  • the contacting of the active layer is preferably carried out using already provided on the photovoltaic module plate electrical interfaces such. Cable, junction box etc.
  • the test apparatus is designed, the test equipment automated with one or more
  • the test equipment is designed particularly for carrying out the Hipot- or above ⁇ described Ground Bond test.
  • the test device has at least one further test station, which allows a further electrical testing of the photovoltaic module plate.
  • the further station is designed to carry out the performance test described above.
  • the holding device is placed on the photovoltaic module plate to be tested, gripped and contacted. Subsequently, a first test is implemented, moves the already gripped photovoltaic module plate to the other test station and carried out there using the existing contact further testing. A turn around the
  • the invention is formed when the first test and / or the further test is performed during the movement or at least overlapping in time with the movement or manipulation in order to save further cycle time.
  • the insulation test during the transport movement to the test station and / or the performance test "on the fly" and / or dynamically during a movement of the photovoltaic module plate on the light source he follows.
  • the test device may be configured to perform the high voltage test during the supply of the combination test equipment photovoltaic module plate to the
  • the photovoltaic module board may be spatially manipulated and moved during or after the contacting and test sequence (ramp V / s, hold time s, test voltage V). This opens up a time and thus economic advantage, especially in sequential connection with the IV test.
  • the IV test can also be done first.
  • test equipment may be required to test the photovoltaic module plates.
  • a plurality of test means may be provided, which are designed differently and in particular matched to the type, size and / or shape of the photovoltaic module plate to be tested.
  • the format of the test equipment particularly preferably corresponds to the format of the photovoltaic module board to be tested and / or the format of the active layer on the photovoltaic module board.
  • the use of the industrial robot as an automated handling device is proposed, which is formed in a first function for receiving and / or changing one of the test means and formed as a second function for positioning the test means in a test position for the photovoltaic module plate to be tested is.
  • the industrial robot is implemented according to program technology and / or circuit technology.
  • the industrial robot is preferably designed as a articulated robot, in particular 6-arm articulated robot.
  • embodiments can also be used as a Cartesian plant or other automated handling device as an industrial robot.
  • a consideration is that the photovoltaic modules from a production line no longer have a uniform shape, but will include different types, sizes or shapes.
  • the inventive device for testing - also called test device - is designed so that they can flexibly adjust to a change in the shape of the photovoltaic module plate in the current manufacturing operation by the industrial robot from the plurality of test equipment receives the appropriate test equipment to be tested photovoltaic module plate and in the test position is moving.
  • a particular advantage of the test device is also to be seen in the fact that this is not a wet test method but a dry test method.
  • the industrial robot is the authoritative actuator in the testing of insulation properties, which selects the test, picks up, positioned, transported to the next test position and subsequently decreases again.
  • the test device according to the invention may be designed for an "in-line" operation, so that it is integrated in a production line as a test station or realized as a standalone solution, in which photovoltaic module plates are randomly tested.
  • a magazine in which the plurality of test means are arranged.
  • the magazine can be designed as a warehouse be engaged in the industrial robot or retracts to turn off a no longer required test equipment or to include a new test equipment.
  • the magazine may also be designed as an active magazine, in which the required test equipment is automatically provided, for example, at an output position.
  • the device is designed as a robot cell in which the test equipment or the test equipment, the industrial robot and a
  • Positioning device for the photovoltaic module plate are arranged.
  • the industrial robot can be conventional on the ground, but also be attached to the walls or on the ceiling. After the test device or test devices are often of large-format design, one or more test devices can be suspended on the walls of the robot cell, so that the industrial robot can grasp them automatically.
  • the positioning device may be formed in preferred embodiments as a conveyor belt, which may also be assigned to the other production line, and on which the photovoltaic module plates are transported.
  • test equipment is designed according to one of the following descriptions or the following claims.
  • Another object of the invention relates to a test means for testing the insulation properties of a photovoltaic module plate, wherein the test means for
  • the linear Range extends over at least 20%, preferably over at least 50% and in particular over at least 80% of a side edge length of the photovoltaic module plate.
  • the contact region extends over at least 20%, preferably over at least 50% and in particular over at least 80% of the surface of the photovoltaic module plate.
  • the line-shaped or the areal area extends over a length of at least 30 cm, preferably over at least 50 cm and in particular over at least 80 cm. Looking at photovoltaic module panels with a
  • the line-shaped area can also extend over at least 1000 mm, 1500 mm or 2000 mm.
  • the line-shaped area extends circumferentially around the active layer and is particularly preferably formed circumferentially contacting on the photovoltaic module plate.
  • the line-shaped area in the corner regions is interrupted over a distance of more than 4 mm, preferably more than 10 mm and in particular more than 20 mm.
  • the test equipment can perform a so-called ground bond test, a test in which the conductivity of the module frame is to be checked.
  • the four struts forming the module frame are electrically independently contacted by the test means, with the above-mentioned breaks ensuring the independent contacting.
  • the conductivity between the struts and the independent contact areas is checked.
  • the line-shaped or areal area is contacted with small interruptions, the interruptions being smaller than 20 mm, preferably smaller than 10 mm, in particular smaller than 5 mm and in particular smaller than 3 mm.
  • the contact means may be sponge-shaped, brush-shaped, etc.
  • the contacting is preferably carried out by an elastic metal lip, a metal mesh, a metal sponge, a metal fabric and / or a metal mesh.
  • the test equipment has a mechanical interface for coupling to one or the industrial robot.
  • the mechanical interface is designed such that the test equipment can be fixed thereto and positioned in the test position and / or on the photovoltaic module plate.
  • the mechanical interface is designed as a quick-change adapter - also called a tool change device - which additionally preferably has a passage of electrical and / or pneumatic and / or hydraulic signals or currents.
  • electrical test currents or measuring currents in the high-voltage test and / or power test are performed by the quick-change adapter.
  • signals or currents are routed to the control of electrical, pneumatic and / or hydraulic devices, which are designed for active contacting of the photovoltaic module plate.
  • the test means on a scholarrahmen Scheme - also called contact frame - on, with the line-shaped area preferably extends continuously and / or continuously along the scholarrahmen Kunststoffes.
  • the test means has or is designed as a holding device for fixing the photovoltaic module plate. This holding device may e.g. be designed as a holding sucker.
  • the holding device is preferably also formed automatically.
  • the test means has a double lip with two MaisUppen for contacting with the photovoltaic module plate.
  • the double lips serve to test the insulation properties of the photovoltaic module plate in an edge region around the active layer. In this test, the insulation property between the two contact pads on the photovoltaic module board is checked. This test is carried out in particular on the top of the still open photovoltaic module plate and in particular in a region which, for example, by a laser or a other tool is edge-coated.
  • Photovoltaic module plate corresponds in particular to the first possible embodiment.
  • the test means comprises one or more contact strips for contacting the photovoltaic module plate, wherein the contact strip is designed for the lateral contacting of the photovoltaic module plate. With this test equipment, the insulation properties of the intermediate gap between the two plates are tested with the cover plate attached.
  • the photovoltaic module plate corresponds in particular to the second possible embodiment.
  • this test means is designed as a contact frame, on which the contact strips are movable, in particular pivotable, formed. In a first possible concretization the contact strips are placed on the test photovoltaic module plate by an external force, in particular electrically, pneumatically or hydraulically, in the test position after positioning of the test means.
  • the contact strips are designed to be pivotable, wherein the pivoting movement is carried out by a forced guidance of guide bodies when the contact frame is placed on the photovoltaic module plate. For example, slide the guide body on top of the photovoltaic module plate and lead by the sliding movement of the pivotal contact strip in test position.
  • the contact strips assume a double function and are designed as holding means for fixing the photovoltaic module plate.
  • the contact strips can the
  • Photovoltaic module plate in particular non-positively and / or fix positively.
  • the contact strips may have, for example webs or web portions which the
  • the peripheral contacting itself has a concave cross-section, so that this leads to a positive and / or positive detection of the photovoltaic module plate.
  • This concretization is an advantageous solution that makes a peripheral contacting very fast.
  • the test device has a contact mat for surface contact with the photovoltaic module plate, wherein the contact mat can be placed on top of the photovoltaic module plate, in particular in the region of the active layer.
  • the photovoltaic module plate corresponds in particular to the third possible embodiment.
  • the contact mat is designed for contacting with a contoured photovoltaic module plate.
  • the contact mat or a supporting body of the contact mat has a corrugated or height-varying shape.
  • Insulation properties of cover layers on solar cells which are e.g. are applied to tile shapes, check.
  • the linear or planar regions of the photovoltaic module plate form a first contact region for testing the insulation properties.
  • a second measuring range is preferably provided by the electrical connections of the photovoltaic module plate, in particular connecting cables or a junction box - also called Junctionbox provided.
  • the test device has a contact device for automated contacting of the electrical connection of the photovoltaic module plate. This advantageous development also serves to automate the test method, so that it is possible to dispense with manual contacting.
  • the contact device preferably carries the electrical signals or currents via the mechanical interface.
  • the contact device has at least one contact socket for contacting a contact plug of the
  • Photovoltaic module plate has.
  • This contact socket sits on an actuator that can move the contact bushing relative to the test equipment and / or relative to the photovoltaic module plate, in particular can move.
  • the contact device can move the contact socket in contact position to the contact plug by actuating the actuators.
  • the contact device has an active positioning device, which for positioning a contact plug of the
  • Photovoltaic module plate is formed.
  • the cable or the contact plug is actively caught by an actuator, and brought to a defined position.
  • the positioning device comprises a movable and / or movable cable rake, which is designed for catching and aligning at least one connection cable of the photovoltaic module plate.
  • the Positioning a fixing device for fixing, in particular clamping of the contact plug.
  • the test means is designed as a neutral element in a performance test. That is, if the photovoltaic module plate held by the tester is positioned in the performance test (IV test) described above, the tester will not distort the power measurement for intensity, homogeneity, and / or spectrum. Falsifications can occur in particular due to shadowing and reflections.
  • Constructive countermeasures are e.g. that the frame surfaces are either painted black matt, laminated with absorber foams, or the construction does not allow the test light to be reflected in the direction of the photovoltaic module board, or a combination of possibilities.
  • Another object of the invention relates to a method having the features of claim 27.
  • a test means is automatically brought into a test position, contacted with the photovoltaic module plate, wherein the test means is designed as a holding device, which is the photovoltaic module plate engages, so that then the combination holding device photovoltaic module plate can be moved spatially.
  • the spatial method can be used on the one hand to transport the photovoltaic module plate to another test station, on the other hand, defective units can be sorted out and thus removed from the production line.
  • the method may include the intended use of the testing device and the testing device, as described above or laid down in the preceding claims. Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention and the accompanying drawings. Showing:
  • Figure 1 is a schematic block diagram of a test apparatus as an embodiment of the invention
  • Figure 2 shows a possible embodiment of an industrial robot in the test apparatus in Figure 1;
  • Figure 3 is a schematic three-dimensional plan view of a contact frame as a test means in the preceding figures
  • Figure 4 is a schematic plan view of the contact frame in Figure 3;
  • Figure 5 is a schematic cross-section along the line A-A in Figure 4 of the contact frame;
  • Figure 6a, b in a schematic plan view of placing and contacting the test means on a photovoltaic module plate
  • Figure 7 is a schematic three-dimensional representation of a contact device as a possible component of the contact frame of the preceding figures;
  • Figure 8 is a block diagram of a second
  • Figure 9 is a schematic plan view of a photovoltaic module plate
  • FIG. 11 shows a schematic detail enlargement of the test situation in the case of a photovoltaic module plate according to FIG. 9;
  • FIG. 12 shows a schematic detail of the test situation in the case of a photovoltaic module plate according to FIG. 10;
  • Figure 13 is a schematic representation of the test situation in a profiled photovoltaic module plate
  • Figure 14 is a schematic representation of the test situation in Figure 11 with differently shaped contact frame as a further embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a test device 1 for testing the insulation properties of a photovoltaic module plate 2, as shown, for example, in FIGS. 9-11.
  • the test device can be designed, for example, as a robot cell and comprises an industrial robot 3, a positioning device 4 for the photovoltaic module plate 2 and, in this example, two test devices 5 which are connected to the Walls 6 of the robot cell are positioned standing.
  • the test device 1 comprises a test station 42 for a performance test of the photovoltaic module plate 2. In this performance test, the photovoltaic module plate 2 is positioned in front of a light source, which
  • Photovoltaic module plate 2 irradiated with a defined flash of light. The electric power generated thereby is measured, so that a quality characteristic of the photovoltaic module plate 2 is formed.
  • the test device 1 can be realized as an isolated solution, so that photovoltaic module plates 2 to be tested are sorted out from a production line and transferred to the test device 1.
  • the test device 1 is supplied with photovoltaic module plates 2 by means of a conveyor belt 7 and integrated in a production line (in-line).
  • the industrial robot 3 takes one of the test means 5, which is to be tested
  • Photovoltaic module plate 2 is tuned, and positioned on the positioning device 4 arranged photovoltaic module plate 2 for performing a first test.
  • the photovoltaic module plate 2 is electrically contacted in the course of the positioning and mechanically gripped by the test means 5 as a holding device. The gripping is carried out so that the industrial robot 3 can subsequently record and move the photovoltaic module plate 2 with the test means 5.
  • the examination of the photovoltaic module plate 2 for electrical insulation properties takes place while the photovoltaic module plate 2 on the
  • Positioning device is arranged and / or while the combination test means 5 - Photovoltaikmodulplatte 2 is moved from the industrial robot 3 to the test station 42.
  • test station 42 Since the electrical contact between test equipment 5 and photovoltaic module plate 2 still exists, the performance test in the test station 42 can be performed immediately afterwards without having to make any further contacts on the photovoltaic module plate 2 and / or the test means 5. It is also possible that the test station 42 and the industrial robot are synchronized so that the light flash is emitted while the photovoltaic module plate 2 is passed by the test station. A stop is therefore not necessary.
  • the industrial robot 3 puts the photovoltaic module plate 2 back on the
  • the test device 1 is designed to test different photovoltaic module plates 2 by storing two different test devices 5 on the walls 6. In other embodiments, a smaller or larger number of test means 5 can be stored. This allows the test device 1 flexible and in particular automated for a change of the type, size and / or shape of the test to be tested
  • the industrial robot 3 shows in a schematic three-dimensional representation of the industrial robot 3 with a recorded test means 5.
  • the industrial robot 3 is fixedly mounted in the representation shown, but may be mounted in other embodiments, also on a linear axis for enlarging the working space or on walls or the ceiling , This is a 6-axis articulated robot.
  • the tool change system 8 is designed such that the industrial robot 3 can independently grasp the test device 5 and fix it to the robot hand.
  • the tool change system 8 allows the implementation of electrical signals and / or pneumatic and / or hydraulic currents, these bushings are automatically set in the automated recording of the test means 5 by the industrial robot 3 in operation or be separated automatically after dropping.
  • test means 5 by receiving the test means 5 not only a mechanical connection, but also an electrical, pneumatic and / or hydraulic contacting ago.
  • the fixed part of the tool change system is locked to a bridge 9 of the test means 5.
  • the test means 5 has a holding device, not shown, for example, a holding suction device, so that the photovoltaic module plate 2 can be held on the test means and moved by the industrial robot 3. On the one hand can then be provided and as explained in relation to the figure 1 that the test for
  • Isolation properties during a movement of the photovoltaic module plate 2 is performed.
  • the photovoltaic module plate 2 can be brought by the industrial robot 3 in the test position for a performance test.
  • a performance test is carried out by illuminating the photovoltaic module plate 2 with a reference light source, the power being measured via the connections, in particular the contacting box 20 or the plug 22.
  • the high voltage test and the performance test can be performed in rapid succession. This can lead to a considerable time savings.
  • FIG. 2 Such a process is visualized in FIG. 2, with the photovoltaic module plate 2 being graphically suppressed.
  • the industrial robot grips and contacts the photovoltaic module plate in position I on the positioning device 4 designed as a conveyor belt.
  • the industrial robot moves the photovoltaic module plate 2 to the test station 43, before or during the transporting the insulation measurement (Hipot test or Ground bond test) can be performed.
  • the test station 43 has a shaft 44, at the bottom of a reference light source 45 is arranged.
  • the test station 43 can also have a different structural realization, for example with diffuser disks for the reference light.
  • the test station can also be arranged standing on the floor and open upwards.
  • test equipment 5 is painted matt black.
  • the test means 5 is designed such that no shading or only negligible shadows (less than 2% of the area of the active layer 17) of the test light are generated on the photovoltaic module plate 2.
  • the test equipment may be laminated with absorber foam or the test equipment may be constructed such that the test light is not reflected in the direction of the photovoltaic module panel 2.
  • the performance test is carried out with stationary or even passing photovoltaic module 2, wherein the already made when gripping the photovoltaic module plate 2 contacts are used, so that no further holding time for contacts is necessary.
  • the photovoltaic module plate 2 is then placed on a further conveyor belt as a positioning device 4 at position II and solved the contact.
  • the testing device 1 is thus integrated serially in the production line and replaces at least part of the conveyor belt.
  • 3 shows the test means 5 in a schematic three-dimensional representation. Center are receiving holes for fixing the fixed part, not shown, of the tool change system 8 mounted in the bridge 9.
  • the Inspection means 5 comprises a peripheral frame 10, which is formed of extruded aluminum profiles and which is rigidly connected to the bridge 9.
  • the frame 10 is adapted in size to the size of the photovoltaic module plate 2 to be tested, in particular, the frame 10 is formed in length and width equal to or larger.
  • FIG. 4 shows a schematic plan view of the test device 5 and, in particular, indicates the position of a section line AA whose section is shown in FIG. From Figure 5 it can be seen that below the frame 10 contact strips 11 are arranged, which are relative to the frame 10 via pivot joints 12 which are arranged on the outside, are pivotable.
  • the contact strips 11 have a carrier structure again
  • Extruded aluminum section 13 which is fixed to the pivot joint 12, a guide block 14 which is fastened on the inside to the carrier profile 13, and a contact lip 15 which extends in the longitudinal direction of the carrier profile 13.
  • the contact strip 11 folds around the pivot joint 12 by a small angle due to gravity, thereby increasing the distance D between the opposite contact pads 15.
  • the test device 5 is lowered onto the photovoltaic module board 2, wherein the guide blocks 14, which are made for example of Teflon, supported on the top of the photovoltaic module plate 2.
  • the guide blocks 14 Upon a further shutdown of the test means 5 on the photovoltaic module plate 2, the guide blocks 14 forcibly against the direction of movement of the test means 5 after In this movement, the distance D between the BeneficiUppen 15 is reduced, so that the KunststoffUppen 15 on both sides or on all sides on the side surfaces of the photovoltaic module plate 2 contacting contact or be pressed.
  • FIG. 1 As is best seen in FIG.
  • Figures 6 b, c disclose an embodiment of the test means 5, in which not as before a gravity drive, but a hydraulic or pneumatic solution for moving the contact strips 11 is implemented.
  • the exemplary embodiment in FIGS. 6 c, d also implements the general inventive concept that the contact surfaces, in particular the contact pads 15, of the test device 15 are designed as clamping surfaces for fixing the photovoltaic module plate 2. In particular, the fixation is implemented exclusively by the contact surfaces.
  • the test means 5 has a drive 46, in particular two compressed air cylinder, which drive via a lever mechanism, in particular a lever arm 47 which moves the contact strips 11 and transferred from an open position in the figure 6c in a closed position in the figure 6d.
  • the contact lip 15 shows a concave or U-shaped form, wherein the mold is generally formed so that it surrounds the photovoltaic module plate 2 and / or holds form-fitting manner.
  • Photovoltaic module plate 2 here is the advantage that a waiting time for the formation of the negative pressure for suction cups is eliminated. With the closing of the contact frame photovoltaic module plate 2 is ready to transport immediately.
  • FIGS. 9 to 12 show a photovoltaic module plate 2 in plan view in two different production stages.
  • FIGS. 11 and 12 show schematic cross sections in the edge region of FIG.
  • a photovoltaic module plate 2 is manufactured in a first intermediate step, which carries on a glass plate 16, an active layer 17 of silicon (or other photovoltaic layer).
  • the active layer 17 is applied as a thin film layer, in particular an amorphous thin film layer.
  • an edge 18 is edge-coated all around, which means that in this area the active layer 17 (and possibly further layers) is either not applied or removed in a production step.
  • a final second glass plate 19 is placed as a cover plate, but still remains an electrically insulating edge 18 remains.
  • a contacting box 20, optionally with cables 21 and plugs 22, for contacting the active layer 17 is also placed either centrally or on the side, as shown in FIG.
  • a plurality of Contacting boxes also called junction box
  • the test means 5 in FIGS. 3 to 6 implements a contact according to FIG. 12, in which case the contact lips 15 in the area of the edge 18 are pressed circumferentially against the photovoltaic module plate 2.
  • This line-shaped contacting forms a first measuring range in the examination of the insulation properties of the photovoltaic module plate 2.
  • the second measuring range in this measurement is formed by contacting the plug 22 or the contacting box 20. During the test, a high voltage greater than 5 kV is applied between these measuring ranges and the outflowing current is measured. Both the supply of the measuring currents, as well as the derivative takes place via the tool change system 8, so that with the recording of the test means 5, the test apparatus is wired or ready for operation. With this measurement method, it is checked whether there is sufficient electrical insulation in the edge 18 between the active layer 17 and the end face on which the contact lip 15 is pressed.
  • FIG. 7 shows a contact device 23 which is used for contacting the contacting box 20 on the
  • Photovoltaic module plate 2 is formed.
  • the contact device 23 is shown with inserted Diesticiansbox 20.
  • the contacting device 23 is fastened, for example, to the bridge 9 of the test device 5.
  • the contacting device 23 has a receptacle 24 which is complementary to a region of the contacting box 20 is formed, which is trapped during the downward movement of the test means 5 on the photovoltaic module plate 2 optionally self-centering. Side are at the Dies michsbox 20 plug areas 25 at a 90 ° angle to each other.
  • the contacting device 23 has socket sections 26 which can be moved on a pneumatic actuator 27 in the plug-in direction S of the plug regions 25.
  • the contacting device 23 in Figure 8 is also designed for attachment to the bridge 9 (gallows) and can be in a positioning device 28 and a
  • Coupling device 29 are divided.
  • the positioning device 28 performs the function of catching the cables 21, positioning and fixing the connectors 22.
  • the coupling device 29 implements the coupling of socket sections 26 with the positioned plugs 22.
  • the positioning device 28 has a movable cable rake 30, which allows catching, singulation and positioning of the cables 21.
  • the thus pre-positioned connector 22 are caught by prism fingers 31 and pressed against a divider 32.
  • the plug 22 are defined, so that in a next step, the coupling device 29, the socket sections 26 can retract via an actuator 27 into the plug 22.
  • a Hubaktorik 33 which can move the structure in height.
  • a second lifting device 34 carries a displacement device 35, so that the cable rake 30 can be moved independently in height and along a distance X, between the first Hubaktorik and 33 and second Hubaktorik 34 may be interposed an XYZ displacement table.
  • the prism fingers 31 are automated via a Klemmaktorik 36, which is designed as a two-finger parallel gripper to move.
  • FIG. 11 A second test situation is shown schematically in FIG. 11, wherein the frame 10 does not carry contact strips 11 but a double lip 37.
  • the double lip is also aligned parallel to the edge 18 and serves to measure the insulating properties in the space between the 2 MaisUppen 38 of the double lip 37 before placing the second glass plate 19 in the de-layered edge region 18.
  • the test device 1 can be used in the measurement according to FIG. 12 only after the positioning of the second glass plate 19, the test according to FIG. 11 can be carried out in an earlier manufacturing stage. Accordingly, the inspection apparatus 1 can be positioned earlier in a production line.
  • FIG. 13 shows a further test situation which can be implemented by the test apparatus 1, the photovoltaic module panel 2 here having a contoured or corrugated shape in the cross section shown.
  • Such a shape is chosen, for example, when solar cells are applied directly to imitation roof tiles.
  • an active layer 17 is applied, which is covered over its entire surface by a protective layer 40.
  • a protective layer 40 For example, since such a photovoltaic module board 2 must also bear rain, it is necessary that the protective layer 40 has sufficient insulating properties.
  • a test means 5 is used, which has a contact mat 41 which is placed over the entire surface of the protective layer 40. In order to follow the contoured course sufficiently, the contact mat 41 is either sufficiently elastic and / or mounted on a likewise contoured and adapted to the shape of the photovoltaic module plate 2 support structure.
  • the contact mat 41 may consist of a metal foam, a metal mesh or other elastic contact material.
  • FIG. 14 shows a further exemplary embodiment of the test device 5 during testing of the photovoltaic module plate in a test situation analogous to that in FIG. 11, so that only the differences are discussed below.
  • the insulation properties of the edge region 18 are to be tested.
  • individual lips 42 are aligned perpendicular to the longitudinal extent of the edge, wherein the individual lips 42 are connected alternately with respect to the polarity.
  • the distance between the single lips is eg 15 mm. Due to the alternating polarity and the extent of the individual lips 42 results between the individual lips a largely homogeneous field, the field lines almost parallel to each other from a single lip 42 to the next single lip 42.
  • the single lips 42 may be re-attached to a frame 10 as previously described.
  • a line-shaped area is contacted by the individual lips 42, which extends along the side edges, in particular circumferentially around the active area 17.
  • Flasher 46 drive

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfvorrichtung, ein Prüfmittel sowie ein Verfahren zur Prüfung von Photovoltaikmodulplatten vorzuschlagen, die eine effektive Prüfung auf deren elektrische Eigenschaften ermöglichen. Hierzu wird u.a. eine Prüfvorrichtung (1) für eine Photovoltaikmodulplatte (2) mit einem Prüfmittel (5), wobei das Prüfmittel (5) ausgebildet ist, die Photovoltaikmodulplatte (2) für eine Prüfung über eine oder mehrere Kontaktierungen (20, 21, 18) elektrisch zu kontaktieren, und wobei das Prüfmittel (5) als eine Haltevorrichtung ausgebildet ist, die eine räumliche Manipulation der Photovoltaikmodulplatte (2) ermöglicht.

Description

PrüfVorrichtung für eine Photovoltaikmodulplatte, Prüfmittel sowie Verfahren zur Prüfung
Die Erfindung betrifft eine PrüfVorrichtung für eine Photovoltaikmodulplatte mit einem Prüfmittel, wobei das Prüfmittel ausgebildet ist, die Photovoltaikmodulplatte für eine Prüfung über eine oder mehrere Kontaktierungen elektrisch zu kontaktieren. Die Erfindung betrifft auch ein Prüfmittel für diese PrüfVorrichtung sowie ein Verfahren zur Prüfung.
Photovoltaikmodule wandeln das Licht der Sonne direkt in elektrische Energie um. Hierzu weisen die Photovoltaikmodule eine flächige, üblicherweise siliziumhaltige Schicht auf, die eine oder mehrere Solarzellen bildet. Diese Schichten sind auf ebenen und manchmal auch gekrümmten Trägerplatten aufgebracht und durch diese mechanisch gestützt. Nachdem im Betrieb mehrerer Solarzellen Spannungen in der Größenordnung von 1000 V Systemspannung auftreten können, ist es notwendig, diese Schichten sowie die elektrischen Zu- und Ableitungen ausreichend spannungsisoliert auszubilden. Nicht zuletzt aufgrund von sicherheitsrechtlichen Bestimmungen ergibt sich die Notwendigkeit, Photovoltaikmodule spätestens nach deren Fertigstellung auf Spannungssicherheit und deren
Isolationseigenschaften zu testen.
Ein derartiger Test wird in der Druckschrift US 2001/040453 AI offenbart, die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet. In dieser Druckschrift wird vorgeschlagen, einen Spannungs- und einen Widerstandstest an einem
Photovoltaikmodul durchzuführen, wobei als Testpunkte zum einen die elektrischen Leitungen der Solarzelle und zum anderen ein das Solarmodul mechanisch schützender Rahmen, der üblicherweise aus Metall besteht, gewählt wird.
Ein weiterer Stand der Technik bildet die nachveröffentliche Anmeldung der Anmelderin, die auf der Priorität der Druckschrift DE 10 2008 019 703 beruht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine PrüfVorrichtung, ein Prüfmittel sowie ein Verfahren zur Prüfung von Photovoltaikmodulplatten vorzuschlagen, die eine effektive Prüfung auf deren elektrische Eigenschaften ermöglichen .
Diese Aufgabe wird durch eine PrüfVorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1, durch ein Prüfmittel mit den Merkmalen des Anspruches 12 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 27 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Im Rahmen der Erfindung wird eine PrüfVorrichtung für eine Photovoltaikmodulplatte vorgeschlagen. Die
Photovoltaikmodulplatte umfasst eine aktive Schicht, welche ausgebildet ist, Sonnenlicht in einen elektrischen Strom zu wandeln. Die Schicht kann als eine monokristalline, polykristalline oder amorphe Schicht ausgebildet sein. Insbesondere ist diese Schicht als Silizium- oder siliziumhaltige oder andere halbleiterhaltige Schicht realisiert. Im Speziellen bildet die Schicht eine oder mehrere Solarzellen. Bei der Photovoltaikmodulplatte kann es sich um das Endprodukt handeln, welches in das Photovoltaikmodul eingebaut wird, es kann sich jedoch auch um ein Zwischenprodukt handeln, auf dem die aktive Schicht bereits aufgebracht ist, jedoch weitere Fertigungsschritte bis zum Endprodukt fehlen. In einer ersten möglichen Ausgestaltung ist die Photovoltaikmodulplatte als eine Trägerplatte ausgebildet, auf der bereits die aktive Schicht aufgebracht ist und ein Randstreifen der Schicht ausgespart oder randentschichtet wurde, um den Randbereich der Photovoltaikmodulplatte elektrisch zu isolieren. Bei einer zweiten möglichen Ausgestaltung der Erfindung weist die Photovoltaikmodulplatte eine Trägerplatte und eine z.B. durch eine Laminierfolie getrennten Deckplatte auf, wobei die aktive Schicht zwischen den zwei Platten angeordnet ist. Bei einer dritten möglichen Ausführungsform der Photovoltaikmodulplatte weist diese eine Trägerplatte auf, auf der die aktive Schicht aufgebracht ist, wobei die aktive Schicht durch eine Decklage, z. B. eine Kunststoffschicht abgedeckt ist. Die Photovoltaikmodulplatte kann plan bzw. eben ausgebildet sein, in anderen Ausführungsformen kann die Photovoltaikmodulplatte auch konturiert, gewellt, gekrümmt oder eine andere dreidimensionale Form aufweisen. Insbesondere kann die Photovoltaikmodulplatte einer Dachziegelanordnung nachempfunden sein. Ggfs. kann die Photovoltaikmodulplatte einen umlaufenden Modulrahmen, insbesondere aus Metall aufweisen .
Die Prüfung ist als eine oder mehrere elektrische Prüfung (en) ausgebildet, wobei mindestens ein elektrisches Signal der Photovoltaikmodulplatte zugeführt und/oder abgeführt wird.
Insbesondere ist die Prüfung als ein • Isolationstest (auch Hipot-Test genannt)
• Rahmenisolationstest (auch Ground-Bond-Prüfung genannt) und/oder
• Leistungstest (auch IV-Test genannt) ausgebildet .
Die Prüfung der Isolationseigenschaften - auch Hochspannungstest oder Hipot-Test genannt - erfolgt vorzugsweise, indem eine Hochspannung zwischen zwei isolierten Bereichen der Photovoltaikmodulplatte angelegt wird. Die Hochspannung ist vorzugsweise größer als 3 kV, insbesondere größer als 5 kV und im Speziellen größer als 8 kV ausgebildet. Bei der Prüfung kann vorgesehen sein, dass die Amplitude der Hochspannung rampenartig, vorzugsweise monoton, insbesondere streng monoton über die Zeit vergrößert wird und zugleich ein Durchgangsstromfluss zwischen den isolierten Bereichen gemessen wird. Bei einer mangelhaften Isolation ist ein Durchschlag und ein deutlich messbarer Stromfluss zu erwarten. Die Isolation wird bei der ersten möglichen Ausführungsform zwischen zwei Bereichen in dem entschichteten Randbereich gemessen. Bei der zweiten möglichen Ausführungsform wird die Isolation zwischen der Seitenkante der
Photovoltaikmodulplatte, insbesondere im Spaltbereich zwischen den zwei Platten, und der Kontaktierung der aktiven Schicht gemessen. Bei der dritten möglichen Ausführungsform wird die Isolation zwischen einer Zuleitung der aktiven Schicht und der isolierenden Decklage gemessen. Der Rahmenisolationstest - auch Ground Bond Test genannt - ist eine Prüfung bei der die Leitfähigkeit des Modulrahmens überprüft werden soll. Der Modulrahmen umläuft die Trägerplatten des Photovoltaikmoduls vollständig und stützt diese mechanisch ab. Bei dieser Prüfung werden die vier den Modulrahmen bildenden Streben durch ein Prüfmittel voneinander elektrisch unabhängig kontaktiert. In einem nächsten Schritt wird die Leitfähigkeit zwischen den Streben bzw. den unabhängigen Kontaktbereichen geprüft.
Bei dem Leistungstest - auch IV-Test genannt - wird die Photovoltaikmodulplatte mit Licht, insbesondere aus einer Referenzlichtquelle, insbesondere einem "Flasher", bestrahlt und deren abgegebene Leistung gemessen. Die
Referenzlichtquelle stellt üblicherweise eine Beleuchtung der Photovoltaikmodulplatte mit einer hohen Homogenität (Intensitätsschwankungen um einen Intensitätsmittelwert kleiner als 10%, vorzugsweise kleiner als 3% insbesondere kleiner als 2% über die Fläche der Photovoltaikmodulplatte) sicher. Die spektrale Verteilung des Lichts der Referenzlichtquelle ist bevorzugt dem Sonnenlicht ähnlich. Die Bestrahlungsdauer ist kurz, insbesondere kleiner als 1 s, vorzugsweise kleiner als 0,5 s, insbesondere kleiner als 0, 1 s. Gemessen wird die elektrische Reaktion der Photovoltaikmodulplatte auf die Beleuchtung, insbesondere die durch die Beleuchtung erzeugte Leistung.
Die elektrische Kontaktierung der Photovoltaikmodulplatte erfolgt bevorzugt automatisiert.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Prüfmittel eine Doppelfunktion aufweist und zugleich als eine Haltevorrichtung ausgebildet ist. Erfindungsgemäß wird unter der Haltevorrichtung ein Aufbau verstanden, der die Photovoltaikmodulplatte derart hält, dass die Haltevorrichtung mit der gehaltenen Photovoltaikmodulplatte räumlich manipuliert, insbesondere bewegt werden kann. Im speziellen ist die Haltevorrichtung als ein Greifersystem ausgebildet, welches die Photovoltaikmodulplatte mit einer beliebigen Mechanik greift. Es kann sich somit um eine Haltevorrichtung mit angekoppeltem Prüfmittel oder um ein Prüfmittel mit angekoppelter Haltevorrichtung handeln. Nachfolgend werden die Bezeichnungen Prüfmittel und Haltevorrichtung synonym verwendet. Insbesondere bildet das Prüfmittel bzw. die Haltevorrichtung ein rein serielles Zwischenglied in einer kinematischen Kette zwischen einer Handhabungseinrichtung und der Photovoltaikmodulplatte.
Der Vorteil der Erfindung ist, dass zwei ansonsten separat zu realisierende Vorgänge, nämlich das Kontaktieren des Prüfmittels und das Greifen oder Halten der Photovoltaikmodulplatte als Vorbereitung einer räumlichen Manipulation mit der gleichen Systemtechnik und damit zeitlich überlappend oder zumindest in schneller Reihenfolge ermöglicht wird. Diese Doppelfunktion Prüfmittel/Haltevorrichtung verringert folglich die zur Prüfung der Photovoltaikmodulplatte benötigte Zeit und führt z.B. zur Erhöhung der Effizienz einer automatisierten Fertigungsstraße mit integrierter Prüfung.
Bei einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Haltevorrichtung Saugeinrichtungen oder Sauggreifer, die die plane Seitenfläche der Photovoltaikmodulplatte saugend fixieren. Bei einer anderen Ausgestaltung weist die Haltevorrichtung kraftschlüssige oder formschlüssige
Greifbereiche auf.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Haltevorrichtung eine mechanische Schnittstelle zu einer Handhabungseinrichtung, nachfolgend auch als ein Industrieroboter bezeichnet. Die mechanische Schnittstelle erlaubt einen schnellen Wechsel des Prüfmittels. Der Industrieroboter setzt die räumliche Manipulation der Photovoltaikmodulplatte um und ist insbesondere ausgebildet, das Prüfmittel an der Photovoltaikmodulplatte zu positionieren. Der Industrieroboter nimmt dadurch die Funktion wahr, dass er bei der Relativpositionierung von Photovoltaikmodulplatte und Prüfmittel das Prüfmittel aktiv auf die zu prüfende Photovoltaikmodulplatte aufsetzt.
Das Prüfmittel ist zur automatisierten, insbesondere selbsttätigen Kontaktierung der Photovoltaikmodulplatte ausgebildet. Die Kontaktierung kann mit Fremdenergie, also insbesondere elektrisch, hydraulisch und/oder pneumatisch, oder auch über eine Zwangsführung beim Aufsetzen des Prüfmittels auf die Photovoltaikmodulplatte erfolgen. Die Kontaktierung umfasst insbesondere eine Kontaktierung der zwei Bereiche in dem entschichteten Randbereich, der Seitenkante der Photovoltaikmodulplatte, den Streben des Modulrahmens und/oder Kontaktierungen der aktiven Schicht. Die Kontaktierung der aktiven Schicht erfolgt bevorzugt unter Nutzung von bereits an der Photovoltaikmodulplatte vorgesehenen elektrischen Schnittstellen, wie z. B. Kabel, Kontaktierungsbox (junction box) etc..
Bevorzugt ist die PrüfVorrichtung ausgebildet, das Prüfmittel automatisiert mit einer oder mehreren
Prüfauswertevorrichtungen zu kontaktieren, so dass das Prüfmittel nach Aufnahme durch den Industrieroboter testbereit ist. Besonders bevorzugt erfolgt die Kontaktierung während der Aufnahme des Prüfmittels. Das Prüfmittel ist insbesondere zur Durchführung der oben¬ beschriebenen Hipot- bzw. Ground-Bond-Prüfung ausgebildet.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die PrüfVorrichtung mindestens eine weitere Prüfstation auf, die eine weitere elektrische Prüfung der Photovoltaikmodulplatte ermöglicht. Beispielsweise ist die weitere Station zur Durchführung des oben-beschriebenen Leistungstest ausgebildet. Vorteilhaft bei der Erfindung ist, dass zur Durchleitung von Messströmen und/oder Prüfströmen die bereits vorhandene Kontaktierung der Photovoltaikmodulplatte nutzbar ist. Dadurch wird auf einen zweiten Kontaktierungsvorgang verzichtet, so dass weitere Taktzeit eingespart werden kann. Ggfs. muss die PrüfVorrichtung gewechselt oder umkonfiguriert werden.
Bei einer möglichen Ausführung der Erfindung wird die Haltevorrichtung auf die zu prüfende Photovoltaikmodulplatte aufgesetzt, diese gegriffen und kontaktiert. Nachfolgend wird eine erste Prüfung umgesetzt, die bereits gegriffene Photovoltaikmodulplatte zur weiteren Prüfungsstation bewegt und dort unter Nutzung der vorhandenen Kontaktierung die weitere Prüfung durchgeführt. Ein Umdrehen der
Prüfungsreihenfolge ist selbstverständlich möglich.
Besonders vorteilhaft ist die Erfindung ausgebildet, wenn die erste Prüfung und/oder die weitere Prüfung während der Bewegung oder zumindest zeitlich überlappend mit der Bewegung bzw. Manipulation durchgeführt wird, um weitere Taktzeit zu sparen. So kann vorgesehen sein, dass die Isolationsprüfung während der Transportbewegung zu der PrüfStation und/oder die Leistungsprüfung "on the fly" und/oder dynamisch während einer Bewegung der Photovoltaikmodulplatte über der Lichtquelle erfolgt. Die PrüfVorrichtung kann ausgebildet sein, den Hochspannungstest während der Zuführung der Kombination Prüfmittel-Photovoltaikmodulplatte zu der
Leistungstesteinrichtung durchzuführen. D.h. die Photovoltaikmodulplatte kann während oder nach dem Kontaktieren und der Testabfolge (Rampe V/s; Haltezeit s; Testspannung V) räumlich manipuliert und bewegt werden. Dies eröffnet einen zeitlichen und damit wirtschaftlichen Vorteil, vor allem in sequenzieller Verbindung mit dem IV-Test. Der IV- Test kann auch zuerst erfolgen.
Je nach Typ, Größe und/oder Form der Photovoltaikmodulplatte können unterschiedliche Prüfmittel zur Prüfung der Photovoltaikmodulplatten benötigt werden. Aus diesem Grund können eine Mehrzahl von Prüfmitteln vorgesehen sein, welche unterschiedlich ausgebildet sind und insbesondere auf den Typ, die Größe und/oder die Form der zu prüfenden Photovoltaikmodulplatte abgestimmt sind. Besonders bevorzugt entspricht das Format des Prüfmittels dem Format der zu prüfenden Photovoltaikmodulplatte und/oder dem Format der aktiven Schicht auf der Photovoltaikmodulplatte.
Als weiterer Aspekt der Erfindung wird der Einsatz des Industrieroboters als eine automatisierte Handhabungseinrichtung vorgeschlagen, welcher in einer ersten Funktion zur Aufnahme und/oder zum Wechsel eines der Prüfmittel ausgebildet ist und als zweite Funktion zur Positionierung des Prüfmittels in einer Testposition für die zu prüfende Photovoltaikmodulplatte ausgebildet ist. Insbesondere ist der Industrieroboter entsprechend programmtechnisch und/oder schaltungstechnisch realisiert. Der Industrieroboter ist bevorzugt als ein Knickarmroboter, insbesondere 6-Arm-Knickroboter ausgebildet. Bei abgewandelten Ausführungsformen kann jedoch auch eine kartesische Anlage oder eine andere automatisierte Handhabungseinrichtung als Industrieroboter eingesetzt werden. Eine Überlegung ist es dabei, dass die Photovoltaikmodule aus einer Fertigungslinie nicht mehr eine einheitliche Gestalt aufweisen, sondern unterschiedliche Typen, Größen oder Formen umfassen werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Prüfung - auch PrüfVorrichtung genannt - ist so ausgebildet, dass sie sich im laufenden Fertigungsbetrieb auf einen Wechsel der Gestalt der Photovoltaikmodulplatte flexibel einstellen kann, indem der Industrieroboter aus der Mehrzahl von Prüfmitteln das zu der zu prüfenden Photovoltaikmodulplatte geeignete Prüfmittel aufnimmt und in die Testposition fährt. Damit ist eine adaptive PrüfVorrichtung geschaffen, die in Fertigungslinien von Morgen eingesetzt werden kann. Ein besonderer Vorteil der PrüfVorrichtung ist auch darin zu sehen, dass es sich hierbei nicht um ein Nassprüfverfahren, sondern um ein Trockenprüfverfahren handelt. Damit ist der Industrieroboter die maßgebende Aktorik bei der Prüfung der Isolationseigenschaften, der das Prüfmittel auswählt, aufnimmt, positioniert, zur nächsten Prüfposition transportiert und nachfolgend wieder abnimmt. Die erfindungsgemäße PrüfVorrichtung kann zum einen für einen „In-Line"-Betrieb ausgebildet sein, so dass diese in einer Fertigungslinie als Prüfstation integriert ist oder als eine Insellösung realisiert sein, bei der Photovoltaikmodulplatten stichprobenartig geprüft werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist ein Magazin vorgesehen, in dem die Mehrzahl der Prüfmittel angeordnet sind. Das Magazin kann als ein Lager ausgebildet sein, in das der Industrieroboter eingreift oder einfährt, um ein nicht mehr benötigtes Prüfmittel abzustellen bzw. ein neues Prüfmittel aufzunehmen. Alternativ kann das Magazin auch als ein aktives Magazin ausgebildet sein, bei dem automatisiert das benötigte Prüfmittel z.B. an einer Ausgabeposition bereitgestellt wird.
In einer konkreten Realisierung der Erfindung ist die Vorrichtung als eine Roboterzelle ausgebildet, in der das oder die Prüfmittel, der Industrieroboter und eine
Positioniervorrichtung für die Photovoltaikmodulplatte angeordnet sind. Der Industrieroboter kann dabei konventionell auf dem Boden stehen, jedoch auch an den Wänden oder an der Decke befestigt sein. Nachdem das oder die Prüfmittel oftmals großformatig ausgebildet sind, können an den Wänden der Roboterzelle jeweils ein oder mehrere Prüfmittel aufgehängt sein, so dass der Industrieroboter diese selbsttätig greifen kann. Die Positioniervorrichtung kann bei bevorzugten Ausführungsformen auch als ein Förderband ausgebildet sein, welches auch der sonstigen Fertigungslinie zugeordnet sein kann, und auf denen die Photovoltaikmodulplatten transportiert werden .
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist mindestens eines, einige oder alle der Prüfmittel nach einem der nachfolgenden Beschreibungen bzw. der nachfolgenden Ansprüche ausgebildet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Prüfmittel zur Prüfung der Isolationseigenschaften einer Photovoltaikmodulplatte, wobei das Prüfmittel zur
Kontaktierung der zu prüfenden Photovoltaikmodulplatte in einem linienförmigen oder flächigen Bereich der Photovoltaikmodulplatte ausgebildet ist. Der linienförmige Bereich erstreckt sich über mindestens 20%, vorzugsweise über mindestens 50% und insbesondere über mindestens 80% einer Seitenkantenlänge der Photovoltaikmodulplatte . In der Ausgestaltung mit dem flächigen Bereich erstreckt sich der Kontaktbereich über mindestens 20%, vorzugsweise über mindestens 50% und insbesondere über mindestens 80% der Fläche der Photovoltaikmodulplatte. Alternativ oder ergänzend erstreckt sich der linienförmige oder der flächige Bereich über eine Länge von mindestens 30 cm, vorzugsweise über mindestens 50 cm und insbesondere über mindestens 80 cm. Betrachtet man Photovoltaikmodulplatten mit einer
Seitenkantenlänge von größer 2000 mm, so kann sich der linienförmige Bereich auch über mindestens 1000 mm, 1500 mm oder diese 2000 mm erstrecken.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich der linienförmige Bereich umlaufend um die aktive Schicht und ist besonders bevorzugt umlaufend kontaktierend auf der Photovoltaikmodulplatte ausgebildet .
Bei einer anderen Ausführungsform ist der linienförmige Bereich in den Eckbereichen auf eine Strecke von mehr als 4 mm, vorzugsweise mehr als 10 mm und insbesondere mehr als 20 mm unterbrochen. Mit dieser Ausführungsform kann das Prüfmittel einen sog. Ground Bond Test durchführen, einen Test, bei der die Leitfähigkeit des Modulrahmens überprüft werden soll. Bei diesem Test werden die vier den Modulrahmen bildenden Streben durch das Prüfmittel voneinander elektrisch unabhängig kontaktiert, wobei die oben-bezeichneten Unterbrechungen die unabhängige Kontaktierung sicherstellt. In einem nächsten Schritt wird die Leitfähigkeit zwischen den Streben bzw. den unabhängigen Kontaktbereichen geprüft. Bei einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung wird der linienförmige oder flächige Bereich mit kleinen Unterbrechungen kontaktiert, wobei die Unterbrechungen kleiner als 20 mm, vorzugsweise kleiner als 10 mm, insbesondere kleiner als 5 mm und im speziellen kleiner als 3 mm ausgebildet sind. Somit kann das Kontaktmittel schwammförmig, bürstenförmig etc. ausgebildet sein. Mit dieser Ausgestaltung des Prüfmittels ist es möglich, mit einer sehr hohen PrüfSicherheit und zugleich ohne Verwendung von Flüssigkeiten die Photovoltaikmodulplatte vollständig oder nahezu vollständig zu prüfen.
Die Kontaktierung erfolgt vorzugsweise durch eine elastische Metalllippe, ein Metallgewebe, einen Metallschwamm, ein Metalltextil und/oder ein Metallgeflecht.
Bei einer möglichen konstruktiven Realisierung ist vorgesehen, dass das Prüfmittel eine mechanische Schnittstelle zur Kopplung mit einem oder dem Industrieroboter aufweist. Die mechanische Schnittstelle ist so ausgebildet, dass das Prüfmittel daran fixiert und in der Testposition und/oder auf der Photovoltaikmodulplatte positioniert werden kann. Insbesondere ist die mechanische Schnittstelle als ein Schnellwechseladapter - auch Werkzeugwechseleinrichtung genannt - ausgebildet, welche bevorzugt ergänzend eine Durchführung von elektrischen und/oder pneumatischen und/oder hydraulischen Signalen bzw. Strömen aufweist. Insbesondere werden durch den Schnellwechseladapter elektrische Prüfströme oder Messströme bei dem Hochspannungstest und/oder Leistungstest geführt. Alternativ oder ergänzend werden Signale oder Ströme zur Steuerung von elektrischen, pneumatischen und/oder hydraulischen Einrichtungen geführt, die zur aktiven Kontaktierung der Photovoltaikmodulplatte ausgebildet sind.
Bei einer besonders bevorzugten vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist das Prüfmittel einen Prüfrahmenbereich - auch Kontaktrahmen genannt - auf, wobei sich der linienförmige Bereich vorzugsweise ununterbrochen und/oder durchgängig entlang des Prüfrahmenbereiches erstreckt. Dadurch, dass der Prüfrahmenbereich an die Größe der Photovoltaikmodulplatte und insbesondere an die Größe der aktiven Schicht angepasst ist, ergibt sich für das Prüfmittel eine ausgedehnte Größe, die durch die PrüfVorrichtung gemäß der Ansprüche 1 ff. in einer Fertigungslinie genutzt werden kann. Um die Manipulation bzw. Bewegung der Kombination Prüfmittel- Photovoltaikmodulplatte zu ermöglichen, ist es bevorzugt, dass das Prüfmittel eine Haltevorrichtung zur Fixierung der Photovoltaikmodulplatte aufweist bzw. als diese ausgebildet ist. Diese Haltevorrichtung kann z.B. als Haltesauger ausgebildet sein. Die Haltevorrichtung ist vorzugsweise ebenfalls automatisiert ausgebildet.
Bei einer ersten möglichen Ausführungsform der Erfindung weist das Prüfmittel eine Doppellippe mit zwei KontaktUppen zur Kontaktierung mit der Photovoltaikmodulplatte auf. Die Doppellippen dienen zur Prüfung der Isolationseigenschaften der Photovoltaikmodulplatte in einem Randbereich um die aktive Schicht. Bei dieser Prüfung wird die Isolationseigenschaft zwischen den zwei KontaktUppen auf der Photovoltaikmodulplatte überprüft. Diese Prüfung wird insbesondere auf der Oberseite der noch offenen Photovoltaikmodulplatte ausgeführt und insbesondere in einem Bereich, welcher zum Beispiel durch einen Laser oder ein anderes Werkzeug randentschichtet ist. Die
Photovoltaikmodulplatte entspricht dabei insbesondere der ersten möglichen Ausgestaltung. Bei einer anderen möglichen Ausführungsform umfasst das Prüfmittel eine oder mehrere Kontaktleisten zur Kontaktierung mit der Photovoltaikmodulplatte, wobei die Kontaktleiste zur seitlichen Kontaktierung der Photovoltaikmodulplatte ausgebildet ist. Durch dieses Prüfmittel werden bei aufgesetzter Deckplatte die Isolationseigenschaften des Zwischenspaltes zwischen den zwei Platten getestet. Die Photovoltaikmodulplatte entspricht dabei insbesondere der zweiten möglichen Ausgestaltung. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dieses Prüfmittel als ein Kontaktrahmen ausgebildet, an dem die Kontaktleisten bewegbar, insbesondere schwenkbar, ausgebildet sind. Bei einer ersten möglichen Konkretisierung werden die Kontaktleisten nach Positionierung des Prüfmittels auf der zu prüfenden Photovoltaikmodulplatte durch eine Fremdkraft, insbesondere elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch, in Prüfposition gebracht. Bei einer zweiten Konkretisierung sind die Kontaktleisten schwenkbar ausgebildet, wobei die Schwenkbewegung durch eine Zwangsführung von Führungskörpern bei dem Aufsetzen des Kontaktrahmens auf der Photovoltaikmodulplatte durchgeführt wird. Beispielsweise gleiten die Führungskörper auf der Oberseite der Photovoltaikmodulplatte und führen durch die Gleitbewegung die schwenkbare Kontaktleiste in Prüfposition .
Bei einer Weiterbildung der Erfindung nehmen die Kontaktleisten eine Doppelfunktion ein und sind als Haltemittel zur Fixierung der Photovoltaikmodulplatte ausgebildet. Die Kontaktleisten können die
Photovoltaikmodulplatte insbesondere kraftschlüssig und/oder formschlüssig fixieren. Hierzu können die Kontaktleisten z.B. Stege oder Stegbereiche aufweisen, die die
Photovoltaikmodulplatte greifend halten. Bei einer
Konkretisierung der Weiterbildung weist die periphere Kontaktierung selbst einen konkaven Querschnitt auf, sodass dies zu einer kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Erfassung der Photovoltaikmodulplatte führt. Diese Konkretisierung ist ein vorteilhafte Lösung, der eine periphere Kontaktierung sehr schnell macht. Vorzugsweise weist die periphere Kontaktierung bzw. die Kontaktleisten einen Antrieb auf, der den Schließvorgang vornimmt.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Prüfmittel eine Kontaktmatte zur flächigen Kontaktierung mit der Photovoltaikmodulplatte auf, wobei die Kontaktmatte auf die Oberseite der Photovoltaikmodulplatte aufgesetzt werden kann, insbesondere in dem Bereich der aktiven Schicht. Die Photovoltaikmodulplatte entspricht dabei insbesondere der dritten möglichen Ausgestaltung. Besonders bevorzugt ist die Kontaktmatte zur Kontaktierung mit einer konturierten Photovoltaikmodulplatte ausgebildet. Insbesondere weist die Kontaktmatte oder ein Tragkörper der Kontaktmatte eine gewellte oder höhenvariierende Form auf. Durch dieses Prüfmittel ist es insbesondere möglich, die
Isolationseigenschaften von Deckschichten auf Solarzellen, welche z.B. auf Dachziegelformen aufgebracht sind, zu überprüfen .
Die linienförmigen oder flächigen Bereiche der Photovoltaikmodulplatte bilden einen ersten Kontaktbereich zur Prüfung der Isolationseigenschaften. Ein zweiter Messbereich wird vorzugsweise durch die elektrischen Anschlüsse der Photovoltaikmodulplatte, insbesondere von Anschlusskabeln oder einer Anschlussbox - auch Junctionbox genannt bereitgestellt. Das Prüfmittel weist in einer vorteilhaften Weiterbildung eine Kontakteinrichtung zur automatisierten Kontaktierung von dem elektrischen Anschluss der Photovoltaikmodulplatte auf. Auch diese vorteilhafte Weiterbildung dient zur Automatisierung des Prüfverfahrens, sodass auf eine manuelle Kontaktierung verzichtet werden kann. Die Kontakteinrichtung führt die elektrische Signale oder Ströme vorzugsweise über die mechanische Schnittstelle.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Kontakteinrichtung mindestens eine Kontaktbuchse zur Kontaktierung eines KontaktSteckers der
Photovoltaikmodulplatte aufweist. Diese Kontaktbuchse sitzt auf einer Aktorik, die die Kontaktbuchse relativ zu dem Prüfmittel und/oder relativ zu der Photovoltaikmodulplatte bewegen, insbesondere verschieben kann. Bei definierten Positionen von KontaktSteckern der Photovoltaikmodulplatte kann die Kontakteinrichtung durch Betätigung der Aktorik die Kontaktbuchse in KontaktStellung zu dem KontaktStecker fahren.
Für den Fall, dass die Photovoltaikmodulplatte über Kabel kontaktiert ist, ist es bevorzugt, dass die Kontakteinrichtung eine aktive Positioniereinrichtung aufweist, welche zur Positionierung eines KontaktSteckers der
Photovoltaikmodulplatte ausgebildet ist. In diesem Fall wird das Kabel bzw. der KontaktStecker aktiv, durch eine Aktorik, gefangen und eine definierte Position gebracht. Bei einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Positioniereinrichtung einen verfahrbaren und/oder bewegbaren Kabelrechen, welcher zum Fangen und zum Ausrichten von mindestens einem Anschlusskabel der Photovoltaikmodulplatte ausgebildet ist. Optional oder ergänzend umfasst die Positioniereinrichtung eine Fixiervorrichtung zur Fixierung, insbesondere Klemmung des KontaktSteckers .
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist das Prüfmittel als ein neutrales Element in einem Leistungstest ausgebildet. Das bedeutet, wenn die Photovoltaikmodulplatte von dem Prüfmittel gehalten in dem zuvor beschriebenen Leistungstest (IV-Test) positioniert ist, das Prüfmittel die Leistungsmessung hinsichtlich der Intensität, Homogenität und/oder Spektrum nicht verfälscht. Verfälschungen können insbesondere durch Abschattungen und Reflektionen auftreten. Konstruktive Gegenmaßnahmen sind z.B. dass die Rahmenflächen entweder Schwarzmatt lackiert, mit Absorberschäume kaschiert sind, udn/oder die Konstruktion das Prüflicht nicht in Richtung Photovoltaikmodulplatte reflektieren lässt bzw. eine Kombination der Möglichkeiten.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 27. Bei dem Verfahren wird zur Prüfung der elektrischen Eigenschaften einer Photovoltaikmodulplatte ein Prüfmittel automatisiert in eine Testposition gebracht, mit der Photovoltaikmodulplatte kontaktiert, wobei das Prüfmittel als Haltevorrichtung ausgebildet ist, die die Photovoltaikmodulplatte greift, so dass danach die Kombination Haltevorrichtung Photovoltaikmodulplatte räumlich verfahren werden kann. Das räumliche Verfahren kann zum einen genutzt werden, die Photovoltaikmodulplatte zu einer weiteren Teststation zu transportieren, zum anderen können defekte Einheiten aussortiert und damit aus der Fertigungslinie genommen werden. Insbesondere kann das Verfahren die bestimmungsgemäße Verwendung der PrüfVorrichtung und des Prüfmittels umfassen, wie diese zuvor beschrieben oder in den vorhergehenden Ansprüchen niedergelegt ist. Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie den beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische Blockdarstellung einer PrüfVorrichtung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; Figur 2 eine mögliche Ausführungsform eines Industrieroboters in der PrüfVorrichtung in der Figur 1 ;
Figur 3 eine schematische dreidimensionale Draufsicht auf einen Kontaktrahmen als ein Prüfmittel in den vorhergehenden Figuren;
Figur 4 eine schematische Draufsicht auf den Kontaktrahmen in der Figur 3; Figur 5 einen schematischen Querschnitt entlang der Linie A-A in der Figur 4 des Kontaktrahmens;
Figur 6a, b in schematischer Draufsicht das Aufsetzen und Kontaktieren des Prüfmittels auf einer Photovoltaikmodulplatte;
Figur 6 c, d in gleicher Darstellung wie in den vorhergehenden Figuren 6 a, b eine zweite Ausführungsform des Prüfmittels;
Figur 7 eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Kontakteinrichtung als mögliche Komponente des Kontaktrahmens der vorhergehenden Figuren; Figur 8 eine Blockdarstellung eines zweiten
Ausführungsbeispiels einer Kontakteinrichtung;
Figur 9 eine schematische Draufsicht auf eine Photovoltaikmodulplatte;
Figur 10 in gleicher Darstellung wie in der Figur 9 eine Photovoltaikmodulplatte in einer anderen Fertigungsstufe; Figur 11 eine schematische Detailvergrößerung der PrüfSituation bei einer Photovoltaikmodulplatte gemäß der Figur 9;
Figur 12 eine schematische Detaildarstellung der PrüfSituation bei einer Photovoltaikmodulplatte gemäß der Figur 10;
Figur 13 eine schematische Darstellung der PrüfSituation bei einer profilierten Photovoltaikmodulplatte; Figur 14 eine schematische Darstellung der PrüfSituation in der Figur 11 mit anders ausgebildeten Kontaktrahmen als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Einander entsprechende oder gleiche Teile sind jeweils mit einander entsprechenden oder gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Figur 1 zeigt eine PrüfVorrichtung 1 zur Prüfung der Isolationseigenschaften einer Photovoltaikmodulplatte 2, wie sie beispielsweise in den Figuren 9 - 11 gezeigt sind. Die PrüfVorrichtung kann beispielsweise als eine Roboterzelle ausgebildet sein und umfasst einen Industrieroboter 3, eine Positioniervorrichtung 4 für die Photovoltaikmodulplatte 2 sowie in diesem Beispiel zwei Prüfmittel 5, welche an den Wänden 6 der Roboterzelle stehend positioniert sind. Zudem umfasst die PrüfVorrichtung 1 eine Prüfstation 42 für einen Leistungstest der Photovoltaikmodulplatte 2. Bei diesem Leistungstest wird die Photovoltaikmodulplatte 2 vor einer Lichtquelle positioniert, die die
Photovoltaikmodulplatte 2 mit einem definierten Lichtblitz bestrahlt. Die dabei erzeugte elektrische Leistung wird gemessen, so dass eine Qualitätskenngröße der Photovoltaikmodulplatte 2 gebildet ist.
Die PrüfVorrichtung 1 kann als eine Insellösung realisiert sein, sodass zu prüfende Photovoltaikmodulplatten 2 von einer Fertigungslinie aussortiert und an die PrüfVorrichtung 1 übergeben werden. Alternativ hierzu wird die PrüfVorrichtung 1 mittels eines Förderbandes 7 mit Photovoltaikmodulplatten 2 versorgt und ist in einer Fertigungslinie (In-Line) integriert . Bei einem Prüfvorgang nimmt der Industrieroboter 3 eines der Prüfmittel 5, welches auf die zu prüfende
Photovoltaikmodulplatte 2 abgestimmt ist, auf und positioniert diese auf der Positioniervorrichtung 4 angeordneten Photovoltaikmodulplatte 2 zur Durchführung einer ersten Prüfung. Wie nachfolgend noch erläutert wird, wird im Verlauf der Positionierung die Photovoltaikmodulplatte 2 elektrisch kontaktiert und mechanisch von dem Prüfmittel 5 als Haltevorrichtung gegriffen. Das Greifen ist dabei so ausgeführt, dass der Industrieroboter 3 nachfolgend die Photovoltaikmodulplatte 2 mit dem Prüfmittel 5 aufnehmen und verfahren kann. Die Prüfung der Photovoltaikmodulplatte 2 auf elektrische Isolationseigenschaften (Hipot- oder Ground-Bond-Test ) erfolgt während die Photovoltaikmodulplatte 2 auf der
Positioniervorrichtung angeordnet ist und/oder während die Kombination Prüfmittel 5 - Photovoltaikmodulplatte 2 von dem Industrieroboter 3 zu der Prüfstation 42 verfahren wird.
Da die elektrische Kontaktierung zwischen Prüfmittel 5 und Photovoltaikmodulplatte 2 immer noch besteht, kann der Leistungstest in der Prüfstation 42 sofort anschließend durchgeführt werden, ohne weitere Kontaktierungen an der Photovoltaikmodulplatte 2 und/oder dem Prüfmittel 5 durchführen zu müssen. Es ist auch möglich, dass die Prüfstation 42 und der Industrieroboter so synchronisiert sind, dass der Lichtblitz ausgesendet wird, während die Photovoltaikmodulplatte 2 an der Prüfstation vorbeigefahren wird. Ein Halt ist somit nicht unbedingt notwendig.
Nachfolgend legt der der Industrieroboter 3 die Photovoltaikmodulplatte 2 wieder auf der
Positioniervorrichtung 4 ab und gibt diese durch Lösen der Fixierung Prüfmittel 5 - Photovoltaikmodulplatte 2 wieder frei, so dass die geprüfte Photovoltaikmodulplatte 2 die PrüfVorrichtung 1 verlassen kann und zum Beispiel über das Förderband 7 eine neue Photovoltaikmodulplatte 2 eingefahren werden kann.
Die PrüfVorrichtung 1 ist bei diesem Beispiel zur Prüfung von unterschiedlichen Photovoltaikmodulplatten 2 ausgebildet, indem diese an den Wänden 6 zwei unterschiedliche Prüfmittel 5 bevorratet. Bei anderen Ausführungsformen können auch eine kleinere oder größere Anzahl von Prüfmitteln 5 bevorratet werden. Dadurch kann die PrüfVorrichtung 1 flexibel und insbesondere automatisiert auf einen Wechsel des Typs, der Größe und/oder der Form der zu prüfenden
Photovoltaikmodulplatte 2 durch Wechsel des Prüfmittels 5 reagieren .
Die Figur 2 zeigt in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung den Industrieroboter 3 mit einem aufgenommenen Prüfmittel 5. Der Industrieroboter 3 ist in der gezeigten Darstellung ortsfest montiert, kann bei anderen Ausführungsbeispielen jedoch auch auf eine Linearachse zur Vergrößerung des Arbeitsraumes oder an Wänden oder der Decke montiert sein. Es handelt sich hierbei um einen 6-Achsen- Knickarmroboter . Die mechanische Kopplung zwischen
Industrieroboter 3 und Prüfmittel 5 erfolgt über ein sogenanntes Werkzeugwechselsystem 8, welches sich in ein Festteil, welches an der Roboterhand verbleibt, und in ein Losteil, welches mit dem Prüfmittel 5 verbunden ist, aufteilt. Das Werkzeugwechselsystem 8 ist ausgebildet, dass der Industrieroboter 3 das Prüfmittel 5 selbstständig greifen und an der Roboterhand fixieren kann. Zudem erlaubt das Werkzeugwechselsystem 8 die Durchführung von elektrischen Signalen und/oder pneumatischen und/oder hydraulischen Strömen, wobei diese Durchführungen bei dem automatisierten Aufnehmen des Prüfmittels 5 durch den Industrieroboter 3 automatisch in Betrieb gesetzt werden bzw. nach dem Ablegen automatisiert getrennt werden. Damit stellt der
Industrieroboter durch das Aufnehmen des Prüfmittels 5 nicht nur eine mechanische Verbindung, sondern auch eine elektrische, pneumatische und/oder hydraulische Kontaktierung her. Das Festteil des Werkzeugwechselsystems ist an einer Brücke 9 des Prüfmittels 5 arretiert. Das Prüfmittel 5 weist eine nicht dargestellte Haltevorrichtung, z.B. eine Haltesaugereinrichtung auf, so dass die Photovoltaikmodulplatte 2 über das Prüfmittel gehalten und durch den Industrieroboter 3 bewegt werden kann. Zum einen kann dann vorgesehen sein und wie in Bezug zu der Figur 1 erläutert, dass die Prüfung auf
Isolationseigenschaften während einer Verfahrbewegung der Photovoltaikmodulplatte 2 durchgeführt wird. Beispielsweise kann die Photovoltaikmodulplatte 2 durch den Industrieroboter 3 in die Prüfposition für einen Leistungstest gebracht werden. Ein derartiger Leistungstest wird durch Beleuchtung der Photovoltaikmodulplatte 2 mit einer Referenzlichtquelle durchgeführt, wobei die Leistung über die Anschlüsse, insbesondere die Kontaktierungsbox 20 bzw. die Stecker 22 gemessen wird. Nachdem die Anschlüsse bereits über das Werkzeugwechselsystem 8 kontaktiert sind, kann der Hochspannungstest und der Leistungstest in rascher Reihenfolge nacheinander durchgeführt werden. Dies kann zu einer erheblichen Zeitersparnis führen.
Ein derartiger Prozess ist in der Figur 2 visualisiert , wobei die Photovoltaikmodulplatte 2 zeichnerisch unterdrückt ist. Der Industrieroboter greift und kontaktiert die Photovoltaikmodulplatte in der Position I auf der als Förderband (Conveyer) ausgebildete Positioniervorrichtung 4. In einem nächsten Schritt bewegt der Industrieroboter die Photovoltaikmodulplatte 2 zu der Prüfstation 43, wobei vor oder während des Transports die Isolationsmessung (Hipot-Test oder Ground-Bond-Test ) durchgeführt werden kann. Die Prüfstation 43 weist einen Schacht 44 auf, an dessen Grund eine Referenzlichtquelle 45 angeordnet ist. Die PrüfStation 43 kann auch eine andere konstruktive Realisierung, z.B. mit Diffusorscheiben für das Referenzlicht, aufweisen. Insbesondere kann die Prüfstation auch auf dem Boden stehend und nach oben geöffnet angeordnet sein.
Mit dem Ziel, störende Reflektionen durch das Prüfmittel 5 zu vermeiden, ist dieses an durch das Prüflicht beleuchteten Bereichen mit einer Antireflexionsschicht , z.B. einer Absorberschicht beschichtet. Im einfachsten Fall ist vorgesehen, dass das Prüfmittel 5 mattschwarz lackiert ist. Alternativ oder ergänzend ist das Prüfmittel 5 so ausgeführt, dass keine oder nur vernachlässigbare Abschattungen (kleiner als 2% der Fläche der aktiven Schicht 17) des Prüflichts auf der Photovoltaikmodulplatte 2 erzeugt werden. Alternativ oder ergänzend kann das Prüfmittel mit Absorberschaum kaschiert sein oder das Prüfmittel so konstruiert sein, dass das Prüflicht nicht in Richtung Photovoltaikmodulplatte 2 reflektiert wird.
Der Leistungstest wird mit stehendem oder sogar vorbeifahrenden Photovoltaikmodul 2 durchgeführt, wobei die bereits beim Greifen der Photovoltaikmodulplatte 2 erfolgten Kontaktierungen genutzt werden, so dass keine weitere Haltezeit für Kontaktierungen notwendig ist.
Nach dem Leistungstest wird die Photovoltaikmodulplatte 2 dann auf einem weiteren Förderband als Positioniereinrichtung 4 an der Position II abgelegt und die Kontaktierung gelöst. Die PrüfVorrichtung 1 ist somit seriell in der Fertigungslinie integriert und ersetzt zumindest einen Teil des Förderbands. Die Figur 3 zeigt das Prüfmittel 5 in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung. Mittig sind Aufnahmebohrungen zur Fixierung des nicht dargestellten Festteils des Werkzeugwechselsystems 8 in der Brücke 9 angebracht. Das Prüfmittel 5 umfasst einen umlaufenden Rahmen 10, welcher aus Aluminiumstrangpressprofilen gebildet ist und der starr mit der Brücke 9 verbunden ist. Der Rahmen 10 ist in seiner Größe an die Größe der zu prüfenden Photovoltaikmodulplatte 2 angepasst, insbesondere ist der Rahmen 10 in Länge und Breite gleich groß oder größer ausgebildet. Bei einem PrüfVorgang wird das Prüfmittel 5 deckungsgleich auf die zu prüfende Photovoltaikmodulplatte 2 aufgesetzt. Die Figur 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf das Prüfmittel 5 und gibt insbesondere die Lage einer Schnittlinie A-A an, deren Schnitt in der Figur 5 gezeigt ist. Aus der Figur 5 ist zu entnehmen, dass unterhalb des Rahmens 10 Kontaktleisten 11 angeordnet sind, welche relativ zu dem Rahmen 10 über Schwenkgelenke 12, die an der Außenseite angeordnet sind, verschwenkbar sind. Die Kontaktleisten 11 weisen als Trägerstruktur wieder ein
Aluminiumstrangpressprofil 13, welches an dem Schwenkgelenk 12 befestigt ist, einen Führungsblock 14, welcher innenseitig an dem Trägerprofil 13 befestigt ist, sowie eine Kontaktlippe 15, die sich in Längsrichtung des Trägerprofils 13 erstreckt.
In der gezeigten horizontalen Ausrichtung in der Figur 5 klappt die Kontaktleiste 11 aufgrund der Schwerkraft um das Schwenkgelenk 12 um einen geringen Winkel auf und vergrößert dadurch den Abstand D zwischen den gegenüberliegenden KontaktUppen 15. In diesem Zustand wird das Prüfmittel 5 auf die Photovoltaikmodulplatte 2 abgelassen, wobei sich die Führungsblöcke 14, welche beispielsweise aus Teflon gefertigt sind, auf der Oberseite der Photovoltaikmodulplatte 2 abstützen. Bei einem weiteren Herunterfahren des Prüfmittels 5 auf die Photovoltaikmodulplatte 2 werden die Führungsblöcke 14 zwangsweise gegen die Bewegungsrichtung des Prüfmittels 5 nach oben gefahren und schließen dabei das Schwenkgelenk 12. Bei dieser Bewegung wird der Abstand D zwischen den KontaktUppen 15 verkleinert, so dass die KontaktUppen 15 beidseitig bzw. allseitig auf den Seitenflächen der Photovoltaikmodulplatte 2 kontaktierend anliegen bzw. angepresst werden. Wie sich am besten aus der Figur 3 ergibt, sind die Kontaktleisten 11 und damit die Führungslippen 15 vollständig umlaufend angeordnet, so dass sich nach dem Schließen des Prüfmittels 5 die KontaktUppen 15 umlaufend an den Seitenflächen der Photovoltaikmodulplatte 2 anlegen. Die Figuren 6a, b zeigen den Ablauf nochmals in schematischer Darstellung.
Die Figuren 6 b, c offenbaren ein Ausführungsbeispiel des Prüfmittels 5, bei der nicht wie zuvor ein Schwerkraftantrieb, sondern eine hydraulische oder pneumatische Lösung zur Bewegung der Kontaktleisten 11 umgesetzt wird. Das Ausführungsbeispiel in den Figuren 6 c, d setzt außerdem das allgemeine erfinderische Konzept um, dass die Kontaktflächen, insbesondere die KontaktUppen 15, des Prüfmittels 15 als Klemmflächen zur Fixierung der Photovoltaikmodulplatte 2 ausgebildet sind. Insbesondere ist die Fixierung ausschließlich durch die Kontaktflächen umgesetzt.
Das Prüfmittel 5 weist einen Antrieb 46, insbesondere zwei Druckluft zylinder auf, die über ein Hebelwerk, insbesondere einen Hebelarm 47 antreiben, der die Kontaktleisten 11 bewegt und von einer geöffneten Position in der Figur 6c in eine geschlossene Position in der Figur 6d überführt. In dem gezeigten Querschnitt zeigt die Kontaktlippe 15 eine konkave oder U-förmige Form, wobei die Form allgemein so ausgebildet ist, dass diese die Photovoltaikmodulplatte 2 umgreift und/oder formschlüssig hält. Im Vergleich zu einer Lösung mit Saugnäpfen zur Fixierung der
Photovoltaikmodulplatte 2 ist hier der Vorteil, dass eine Wartezeit für die Bildung des Unterdrucks für Saugnäpfe entfällt. Mit dem Schliessen des Kontaktrahmens ist Photovoltaikmodulplatte 2 sofort transportbereit.
Zur besseren Erläuterung der möglichen Messsituationen wird auf die Figuren 9 bis 12 verwiesen. Die Figuren 9,10 zeigen eine Photovoltaikmodulplatte 2 in Draufsicht in zwei unterschiedlichen Fertigungsstufen. Die Figur 11 und 12 zeigen schematische Querschnitte im Randbereich der
Photovoltaikmodulplatte 2 der Figur 9 bzw. 10. Bei der Fertigung von Photovoltaikmodulen wird in einem ersten Zwischenschritt eine Photovoltaikmodulplatte 2 gefertigt, welche auf einer Glasplatte 16 eine aktive Schicht 17 aus Silizium (oder anderen photovoltaischen Schicht) trägt. Beispielsweise wird die aktive Schicht 17 als eine Dünnfilmschicht, insbesondere eine amorphe Dünnfilmschicht, aufgetragen. Mit dem Ziel, eine elektrische Isolierung sicher zu stellen, wird umlaufend ein Rand 18 randentschichtet , das heißt, dass in diesem Bereich die aktive Schicht 17 (und gegebenenfalls weitere Schichten) entweder nicht aufgetragen oder in einem Fertigungsschritt abgetragen wird. Hierbei spricht man auch vom Randschichtentfernen . Nach weiteren Fertigungsschritten wird eine abschließende zweite Glasplatte 19 als Deckplatte aufgesetzt, wobei jedoch nach wie vor ein elektrisch isolierender Rand 18 verbleibt. Während der weiteren Fertigungsschritte wird auch entweder zentral oder an der Seite eine Kontaktierungsbox 20, gegebenenfalls mit Kabeln 21 und Steckern 22, zur Kontaktierung der aktiven Schicht 17 aufgesetzt, wie dies in der Figur 10 gezeigt ist. Bei alternativen Ausführungsformen können auch mehrere Kontaktierungsboxen (auch Junction Box genannt) vorgesehen sein .
Das Prüfmittel 5 in den Figuren 3 bis 6 setzt eine Kontaktierung gemäß der Figur 12 um, wobei hier die Kontaktlippen 15 im Bereich des Rands 18 umlaufend an die Photovoltaikmodulplatte 2 gedrückt wird. Diese linienförmige Kontaktierung bildet einen ersten Messbereich bei der Prüfung der Isolationseigenschaften der Photovoltaikmodulplatte 2.
Der zweite Messbereich bei dieser Messung wird durch eine Kontaktierung der Stecker 22 oder der Kontaktierungsbox 20 gebildet . Bei der Prüfung wird zwischen diesen Messbereichen eine Hochspannung größer 5 kV beaufschlagt und der abfliesende Strom gemessen. Sowohl die Zuleitung der Messströme, als auch die Ableitung erfolgt dabei über das Werkzeugwechselsystem 8, so dass mit der Aufnahme des Prüfmittels 5 die Testapparatur leitend bzw. betriebsbereit verkabelt ist. Mit dieser Messmethode wird überprüft, ob in dem Rand 18 eine ausreichende elektrische Isolation zwischen der aktiven Schicht 17 und der Stirnseite, an der die Kontaktlippe 15 aufgedrückt wird, besteht.
Die Figur 7 zeigt eine Kontakteinrichtung 23, welche zur Kontaktierung der Kontaktierungsbox 20 auf der
Photovoltaikmodulplatte 2 ausgebildet ist. Aus zeichnerischen Gründen wird die Kontakteinrichtung 23 mit eingesetzter Kontaktierungsbox 20 gezeigt. Die Kontaktierungseinrichtung 23 ist zum Beispiel an der Brücke 9 des Prüfmittels 5 befestigt. Die Kontaktierungseinrichtung 23 weist eine Aufnahme 24 auf, die komplementär zu einem Bereich der Kontaktierungsbox 20 ausgebildet ist, welcher bei der Abwärtsbewegung des Prüfmittels 5 auf die Photovoltaikmodulplatte 2 gegebenenfalls selbst zentrierend gefangen wird. Seitlich stehen an der Kontaktierungsbox 20 Steckerbereiche 25 in einem 90°-Winkel zueinander ab. Die Kontaktiereinrichtung 23 weist dagegen Buchsenabschnitte 26 auf, welche auf einer pneumatischen Aktorik 27 in Steckrichtung S der Steckerbereiche 25 verfahren werden kann. Nach dem Fangen der Kontaktierungsbox 20 durch die Aufnahme 24 werden die Buchsenabschnitte 26 über die Aktorik 27 in Richtung der Steckerbereiche 25 derart verfahren, dass ein elektrischer Kontakt hergestellt wird. Damit wird bei dem Aufsetzen des Prüfmittels 5 auf der Photovoltaikmodulplatte 2 automatisiert sowohl der linienförmige Kontakt zwischen Kontaktlippe 15 und Rand 18 als auch ein Steckkontakt mit der Kontaktierungsbox 20 hergestellt. Nach Aufsetzen des Prüfmittels 5 kann somit die Prüfung der Isolierungseigenschaften automatisiert durchgeführt werden. Die Figuren 8a, b zeigen eine abgewandelte Ausführungsform der Kontaktierungseinrichtung 23 in seitlicher Draufsicht bzw. in Detailvergrößerung, welche Einsatz finden kann, wenn die Kontaktierungsbox 20 bereits mit Kabeln 21 und Steckern 22 bestückt ist.
Die Kontaktierungseinrichtung 23 in der Figur 8 ist ebenfalls zur Befestigung an der Brücke 9 (Galgen) ausgebildet und kann in eine Positioniervorrichtung 28 und eine
Kopplungseinrichtung 29 unterteilt werden. Die Positionierungsvorrichtung 28 setzt die Funktion um, die Kabel 21 zu fangen, die Stecker 22 zu positionieren und zu fixieren. Die Kopplungseinrichtung 29 setzt dagegen die Kopplung von Buchsenabschnitten 26 mit den positionierten Steckern 22 um. Die Positioniervorrichtung 28 weist einen verfahrbaren Kabelrechen 30 auf, welcher ein Fangen, eine Vereinzelung und eine Positionierung der Kabel 21 erlaubt. Nachfolgend werden die dadurch vorpositionierten Stecker 22 mittels Prismenfingern 31 gefangen und an einen Trennsteg 32 gedrückt. In dieser Position sind die Stecker 22 definiert, so dass in einem nächsten Schritt die Kopplungseinrichtung 29 die Buchsenabschnitte 26 über eine Aktorik 27 in die Stecker 22 einfahren kann. Zur Relativpositionierung zwischen Brücke 9 und Photovoltaikmodulplatte 2 weist die
Kontaktierungseinrichtung 23 eine Hubaktorik 33 auf, welche den Aufbau in der Höhe verschieben kann. Eine zweite Hubvorrichtung 34 trägt eine Verschiebevorrichtung 35, so dass der Kabelrechen 30 unabhängig in der Höhe und entlang einer Strecke X verfahren werden kann, zwischen erster Hubaktorik und 33 und zweiter Hubaktorik 34 kann ein XYZ-Verschiebetisch zwischengeschaltet sein. Die Prismenfinger 31 sind über eine Klemmaktorik 36, die als Zweifingerparallelgreifer ausgeführt ist, automatisiert zu bewegen.
In der Figur 11 ist eine zweite TestSituation schematisch dargestellt, wobei der Rahmen 10 keine Kontaktleisten 11, sondern eine Doppellippe 37 trägt. Die Doppellippe ist ebenfalls parallel zu dem Rand 18 ausgerichtet und dient dazu, vor dem Aufsetzen der zweiten Glasplatte 19 in dem entschichteten Randbereich 18 die Isolationseigenschaften in dem Zwischenraum zwischen den 2 KontaktUppen 38 der Doppellippe 37 zu messen. Während die PrüfVorrichtung 1 bei der Messung gemäß der Figur 12 erst nach der Positionierung der zweiten Glasplatte 19 eingesetzt werden kann, kann die Prüfung gemäß der Figur 11 in einer früheren Fertigungsstufe erfolgen. Dementsprechend kann die PrüfVorrichtung 1 in einer Fertigungsstraße früher positioniert werden. Die Figur 13 zeigt eine weitere Prüfungssituation, welche durch die PrüfVorrichtung 1 umgesetzt werden kann, wobei die Photovoltaikmodulplatte 2 hier im gezeigten Querschnitt eine konturierte oder gewellte Form aufweist. Eine derartige Form wird beispielsweise gewählt, wenn Solarzellen unmittelbar auf nachempfundenen Dachziegeln aufgebracht werden. Auf einem Trägerkörper 39 ist eine aktive Schicht 17 aufgebracht, welche vollflächig durch eine Schutzschicht 40 abgedeckt ist. Nachdem eine derartige Photovoltaikmodulplatte 2 zum Beispiel auch Regen vertragen muss, ist es notwendig, dass die Schutzschicht 40 ausreichende Isolationseigenschaften aufweist. Zur Überprüfung der Isolationseigenschaften wird ein Prüfmittel 5 verwendet, welches eine Kontaktmatte 41 aufweist, die vollflächig auf die Schutzschicht 40 aufgelegt wird. Um dem konturierten Verlauf ausreichend folgen zu können, ist die Kontaktmatte 41 entweder ausreichend elastisch ausgebildet und/oder auf einem ebenfalls konturierten und an die Form der Photovoltaikmodulplatte 2 angepasste Trägerkonstruktion angebracht. Die Kontaktmatte 41 kann aus einem Metallschaum, einem Metallgeflecht oder einem anderen elastischen Kontaktmaterial bestehen.
Figur 14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Prüfmittels 5 bei der Prüfung der Photovoltaikmodulplatte in einer PrüfSituation analog zu der in der Figur 11, so dass nachfolgend nur auf die Unterschiede eingegangen wird. Auch bei der PrüfSituation in der Figur 14 sollen die Isolationseigenschaften des Randbereichs 18 geprüft werden. Im Gegensatz zu der Anordnung in der Figur 11 sind hier jedoch Einzellippen 42 senkrecht zu der Längserstreckung des Randes ausgerichtet, wobei die Einzellippen 42 hinsichtlich der Polarität alternierend verschaltet sind. Der Abstand zwischen den Einzellippen beträgt z.B. 15 mm. Durch die alternierende Polarität und die Ausdehnung der Einzellippen 42 ergibt sich zwischen den Einzellippen ein weitgehend homogenes Feld, wobei die Feldlinien nahezu parallel zueinander von einer Einzellippe 42 zu der nächsten Einzellippe 42. Durch die homogene Feldverteilung werden Störungen in dem Rand 18 z.B. aufgrund fehlerhafter RandentSchichtung unabhängig von deren Position relativ zu den Einzellippen 42 erkannt, so dass die Detektionsgenauigkeit und -reproduzierbarkeit sehr hoch ist. Die Einzellippen 42 können wieder an einem Rahmen 10 wie zuvor beschrieben befestigt sein. Auf der Photovoltaikmodulplatte 2 wird durch die Einzellippen 42 ein linienförmiger Bereich kontaktiert, der sich entlang der Seitenkanten, insbesondere umlaufend um den aktiven Bereich 17 erstreckt.
Bezugs zeichenliste
1 PrüfVorrichtung
2 Photovoltaikmodulplatte
3 Industrieroboter
4 Positioniervorrichtung
5 Prüfmittel
6 Wände
7 Förderband
8 WerkzeugwechselSystem
9 Brücke (Rahmenaufnahme)
10 Rahmen
11 Kontaktleisten
12 Schwenkgelenke
13 Aluminiumstrangpressprofil
14 Führungsblock
15 Kontaktlippe
16 Glasplatte 17 aktive Schicht
18 Rand
19 zweite Glasplatte
20 Kontaktierungsbox
21 Kabel
22 Stecker
23 Kontakteinrichtung
24 Aufnahme
25 Steckerbereich
26 Buchsenabschnitte
27 pneumatische Aktorik
28 Positioniervorrichtung
29 Kopplungseinrichtung
30 Kabelrechen
31 Prismenfinger
32 Trennsteg
33 Hubaktorik
34 Hubvorrichtung
35 Verschiebevorrichtung
36 Klemmaktorik
37 Doppellippe
38 Kontaktlippe
39 Trägerkörper
40 Schutzschicht
41 Kontaktmatte
42 Einzellippen
43 Prüfstation
44 Schacht
45 Referenzlichtquelle, Flasher 46 Antrieb
47 Hebelarm

Claims

Patentansprüche:
1. PrüfVorrichtung (1) für eine Photovoltaikmodulplatte (2) mit einem Prüfmittel (5), wobei das Prüfmittel (5) ausgebildet ist, die Photovoltaikmodulplatte (2) für eine Prüfung über eine oder mehrere Kontaktierungen (20, 21, 18) elektrisch zu kontaktieren, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfmittel (5) als eine Haltevorrichtung ausgebildet ist, die eine räumliche Manipulation der Photovoltaikmodulplatte (2) ermöglicht.
2. PrüfVorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfmittel (5) Haltemittel, insbesondere Saugeinrichtungen und/oder Klemmeinrichtungen und/oder Formschlusseinrichtungen, zur Fixierung der Photovoltaikmodulplatte (2) aufweist.
3. PrüfVorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierung die Haltevorrichtung bildet .
4. PrüfVorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfmittel (5) eine mechanische Schnittstelle (8) zu einem Industrieroboter (3) umfasst, wobei der Industrieroboter zur räumlichen Manipulation der Photovoltaikplatte (2) ausgebildet ist.
5. PrüfVorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen oder den
Industrieroboter (3), der zur Positionierung des Prüfmittels (5) auf der zu prüfenden Photovoltaikmodulplatte (2) ausgebildet ist.
6. PrüfVorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfmittel (5) zur automatisierten Kontaktierung der Photovoltaikmodulplatte (2) ausgebildet ist.
7. PrüfVorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die PrüfVorrichtung (1), insbesondere der Industrieroboter (3), zur automatisierten Kontaktierung des Prüfmittels (5) mit einer Prüfauswertevorrichtung ausgebildet ist.
8. PrüfVorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfmittel (5) zur Durchführung mindestens einer ersten Prüfung in Form einer Isolationsprüfung, insbesondere einer Hipot-Prüfung und/oder einer Ground-Bond-Prüfung, ausgebildet ist.
9. PrüfVorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Prüfungsstation (42) zur Durchführung einer weiteren Prüfung, wobei die Prüfungsstation (42) ausgebildet ist, Messströme und/oder Prüfströme bei der weiteren Prüfung über die Kontaktierung von Prüfmittel (5) und Photovoltaikmodulplatte (2) zu leiten.
10. PrüfVorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Messung als ein Leistungstest, insbesondere ein IV-Test ausgebildet ist und/oder die Prüfungsstation eine Prüflichtquelle umfasst.
11. PrüfVorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die PrüfVorrichtung (1) ausgebildet ist, die mindestens erste Prüfung und/oder die weitere Prüfung während der räumlichen Manipulation der Photovoltaikmodulplatte (2) durchzuführen.
12. Prüfmittel (5) zur Prüfung der Isolationseigenschaften einer Photovoltaikmodulplatte (2), vorzugsweise zur Integration in die PrüfVorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Prüfmittel (5) zur Kontaktierung der zu prüfenden Photovoltaikmodulplatte (2) in einem linienförmigen oder flächigen Bereich der Photovoltaikmodulplatte (2) ausgebildet ist, wobei sich der linienförmige bzw. flächige Bereich über mindestens 20% einer Seitenkantenlänge der
Photovoltaikmodulplatte (2) bzw. über mindestens 20% der Fläche der Photovoltaikmodulplatte (2) und/oder über mindestens 30 cm erstreckt.
13. Prüfmittel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfmittel ein Haltemittel zur Fixierung der Photovoltaikmodulplatte aufweist .
14. Prüfmittel (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfmittel (5) eine mechanische Schnittstelle (8) zur Kopplung mit einem oder dem Industrieroboter aufweist.
15. Prüfmittel (5) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Schnittstelle als ein
Schnellwechseladapter (8) eine Durchführung von elektrischen und/oder pneumatischen und/oder hydraulischen Signalen aufweist .
16. Prüfmittel (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfmittel (5) einen Prüfrahmenbereich (10,11) aufweist, wobei sich ein Kontaktbereich für den linienförmigen Bereich entlang des Prüfrahmenbereichs (10,11) erstreckt.
17. Prüfmittel (5) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich als das Haltemittel ausgebildet ist.
18. Prüfmittel (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfmittel (5) eine
Doppellippe (37) mit zwei KontaktUppen (38) zur Kontaktierung mit der Photovoltaikmodulplatte (2) aufweist, welche zur Prüfung der Isolationseigenschaften der
Photovoltaikmodulplatte (2) in einem Bereich zwischen den Lippen (38) ausgebildet ist.
19. Prüfmittel (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfmittel (5) eine Kontaktleiste (15) zur Kontaktierung mit der Photovoltaikmodulplatte (2) aufweist, welche insbesondere zur seitlichen Kontaktierung der Photovoltaikmodulplatte (2) ausgebildet ist.
20. Prüfmittel (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfmittel (5) eine Kontaktmatte (41) zur Kontaktierung mit der Photovoltaikmodulplatte (2) aufweist, welche insbesondere zur flächigen Kontaktierung der Oberseite der
Photovoltaikmodulplatte (2) ausgebildet ist.
21. Prüfmittel (5) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmatte (41) zur Kontaktierung mit einer konturierten Photovoltaikmodulplatte (2) ausgebildet ist.
22. Prüfmittel (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kontakteinrichtung (23) zur automatisierten Kontaktierung von einem elektrischen Anschluss (20,22) der Photovoltaikmodulplatte (2).
23. Prüfmittel (5) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtung (23) mindestens eine Kontaktbuchse (26) zur Kontaktierung eines KontaktSteckers (20, 22) der Photovoltaikmodulplatte (2) und eine Aktorik (27) aufweist, wobei die Aktorik (27) zur Bewegung der Kontaktbuchse (26) ausgebildet ist.
24. Prüfmittel (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 22 oder 23, gekennzeichnet durch eine aktive
Positionierungseinrichtung (28), welche zur Positionierung eines KontaktSteckers (22) der Photovoltaikmodulplatte (2) ausgebildet ist.
25. Prüfmittel (5) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet dass die Positionierungseinrichtung (28) einen Kabelrechen (30) zum Ausrichten von mindestens einem Anschlusskabel (21) der Photovoltaikmodulplatte (2) und/oder eine Fixiervorrichtung (31) zur Fixierung des KontaktSteckers (22) aufweist .
26. Prüfmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfmittel als ein neutrales Element in einem Leistungstest ausgebildet ist.
27. Verfahren zur Prüfung der elektrischen Eigenschaften einer Photovoltaikmodulplatte (2), wobei ein Prüfmittel (5) automatisiert aufgenommen und/oder gewechselt wird, in eine Testposition gebracht und mit der Photovoltaikmodulplatte (2) kontaktiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfmittel (5) als eine Haltevorrichtung ausgebildet ist, und die Kombination Haltevorrichtung - Photovoltaikmodulplatte räumlich manipuliert und/oder bewegt wird.
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