WO2018206047A1 - Method for repairing and producing a solar cell module - Google Patents

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WO2018206047A1
WO2018206047A1 PCT/DE2018/100403 DE2018100403W WO2018206047A1 WO 2018206047 A1 WO2018206047 A1 WO 2018206047A1 DE 2018100403 W DE2018100403 W DE 2018100403W WO 2018206047 A1 WO2018206047 A1 WO 2018206047A1
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solar cell
solder joint
cell module
defective solder
defective
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Ronny Bakowskie
Andreas Pfennig
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Hanwha Q Cells Gmbh
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a method of repairing and a method of manufacturing solar cell modules, and more particularly to inductive soldering in the final solar module or laminate laminate.
  • Solar cell modules are often exposed to extreme weather conditions, e.g. significant temperature fluctuations. The resulting thermal stresses can cause damage in solder joints, with which the individual solar cells are connected to each other or serve the contact. To ensure proper functioning, such defective solder joints are to be detected and then repaired.
  • Another way to repair defective solder joints is to use laser radiation.
  • This possibility can be used if the solar cell module has a laminate or a backsheet that is transparent to the laser radiation used. In this case, the soldering of the defective solder joint can be done through the laminate, so that a subsequent repair is possible without the solar cell module is opened.
  • this method can only be used if the laminate or the backsheet is sufficiently transparent to the laser radiation, which is not always the case.
  • the material of the backsheet or the laminate can be increasingly intransparent, so that this method can not be reliably applied.
  • only a surface area is heated and melted by the laser, which is often not sufficient to form a reliable solder joint.
  • the present invention relates to a method of repairing one or more defective solder joints in a solar cell module.
  • the method comprises the steps: Detecting the defective solder joint and heating the defective solder joint by an induction field in order to effect a healing of the defective solder joint.
  • the solar cell module is laminated and the step of heating the defective solder joint is performed through the laminate.
  • the step of heating may be carried out in particular by an opaque material from a rear side of the solar cell module, wherein the opaque material may comprise or be a part of a film or an opaque substrate.
  • the step of detecting the defective solder joint may be by electroluminescence to identify the defective solder joint.
  • the heating of the defective solder joint can be done by an induction field, which is focused on the solar cell module generated by a manually operable induction head.
  • the induction field can be generated by an induction coil through which an alternating current flows, which can be characterized by the following parameter ranges:
  • the field strength produced thereby depends on the geometric configuration of the coil head, which in turn can be adapted to the specific task, e.g. different thicknesses of the backside materials (plastic backsheet, glass, etc.) are taken into account.
  • the backside materials plastic backsheet, glass, etc.
  • the present invention also relates to a method for producing a solar cell module.
  • the manufacturing process comprises the steps:
  • the connecting elements include, for example, cell connectors and cross connectors.
  • the cell connectors provide an electrical connection between the solar cells to form strings of solar cells
  • the cross-connects for example, form electrical cross-connections for current paths through interconnected strings of solar cells.
  • step (b) may be performed prior to step (c).
  • FIG. 1 shows a flow chart for a method of repairing a defective solder joint in a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a flowchart for a method for producing a solar cell module according to a further exemplary embodiment of the present invention.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of an exemplary implementation of
  • FIG. 1 shows a flow chart for a method for repairing a defective solder joint in a solar cell module. The method comprises the steps:
  • the induction field can be selected according to the solar cell module and the solder material used. Conversely, a solder material can also be selected selectively in order to achieve the inductive heating / melting efficiently. For example, a high-frequency induction field can be inserted into the module from the outside. be brought so that the solder melts under the high-frequency induction field and thus the defective solder joints are repaired, so that potentially existing cracks in the solder material close again. Therefore, at least part of the above technical problems are solved by inductive annealing of damaged solder joints.
  • exemplary embodiments use the electroluminescence as an example.
  • a current is passed through the solar cells, whereupon they themselves emit light (or in general an electromagnetic radiation), whereby light is most intensively generated where a large current flows, i. where the solder joints have no damage.
  • This current intensity and thus the electroluminescence is influenced by the defective solder joints and thus visible.
  • the places where the solder joints cracks are darker or the radiation is less intense.
  • the defective locations e.g., micro cracks in the solder joint
  • the inductive fusion can be carried out there in a targeted manner.
  • other methods may also be used to detect exemplary cracks in solder joints (e.g., high-precision optical analyzes).
  • this procedure should not be limited to a repair. Rather, the inventive idea can also be used for the production of a solar cell module. In this case, no detection of the defective solder joints needs to be performed.
  • FIG. 2 shows a flowchart for an exemplary production method of a solar cell module, which comprises the following steps:
  • the stack can have all the components of the solar module, so that after the inductive soldering the solar cell module is finished processed.
  • the components of the solar cell module are first properly arranged at their respective positions (optionally with a back sheet), and the stack is laminated without soldering. After lamination, soldering of the electrical connections between the components is finally carried out by means of the induction soldering unit. In this way, a current path between the solar cells and / or the transverse and longitudinal connectors can take place after lamination of the stack.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of the use of a mobile inductive soldering device 110 for soldering electrical connections in solar cell modules, as defined in said methods.
  • EVA ethylene-vinyl acetate
  • the solar cells 52 are electrically connected to each other by cross connectors 53 and cell connectors 54 as connecting members.
  • the backsheet 60 may also be present on the back of a glass substrate.
  • the entire stack 70 is sealed by laminating so as to be protected against external influences.
  • any damage or opening of the laminated stack 70 entails the risk of leaving microseals re-sealed, which can permanently damage the entire solar cell module.
  • Embodiments of the invention circumvent this problem in that the stack 70 is not opened for repair, but the defective solder joints are repaired by means of the induction soldering unit 110, which is brought into the vicinity of the defective solder joint. There, an induction field (high-frequency magnetic field) 200 is formed, which inductively heats the solder material and, for example, causes a repair of the defective solder joints via melting. Embodiments thus effect contactless forming / repairing of electrical connections by induction.
  • the solar cell module does not need to be opened or damaged in any way and can be reused immediately after soldering (without re-sealing).
  • This method is applicable regardless of whether the laminate or backsheet 60 is transparent or has become cloudy over the years.
  • it is possible to carry out the repair of the solar cell modules in the field by means of a mobile induction soldering unit 110, without the solar cell modules having to be uninstalled.
  • a measurement based on electroluminescence can be carried out.
  • the mobile induction soldering head 110 By means of the mobile induction soldering head 110 then the detected defective solder joints can be repaired.
  • This method can be carried out both from the glazed side and from the side of the film, it being possible in particular for electroluminescence measurements to detect defective solder joints on the cross-connections.
  • the inductive heating has the advantage that even deeper areas can heat up very well and melt - which would not be the case with a heating by means of laser radiation.
  • the repair of the defective solder joint can be carried out from the rear side (but also from the front side) without first removing the frame of the solar cell module, which is not possible with a conventional repair of conventional module designs.
  • the repair can be carried out on site.

Abstract

The invention relates to a method for repairing a defective soldering point in a solar cell module, said method comprising the following steps: detecting a defective soldering point; and heating the defective soldering point by means of an induction field in order to cause annealing of the defective soldering point.

Description

Verfahren zum Reparieren und zum  Method for repairing and
Herstellen eines Solarzellemoduls  Production of a solar cell module
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reparieren und auf ein Verfahren zum Herstellen von Solarzellenmodulen und insbesondere auf ein induktives Löten im finalen Solarmodul oder Laminatverband. The present invention relates to a method of repairing and a method of manufacturing solar cell modules, and more particularly to inductive soldering in the final solar module or laminate laminate.
Hintergrund background
Solarzellenmodule sind häufig extremen Wetterbedingungen ausgesetzt wie z.B. erheblichen Temperaturschwankungen. Die dadurch verursachten thermischen Spannungen können Schäden in Lötstellen hervorrufen, mit denen die einzelnen Solarzellen untereinander verbunden werden oder die der Kontaktierung dienen. Um eine einwandfreie Funktionsweise sicherzustellen, sind solche defekten Lötstellen zu erfassen und anschließend zu reparieren. Solar cell modules are often exposed to extreme weather conditions, e.g. significant temperature fluctuations. The resulting thermal stresses can cause damage in solder joints, with which the individual solar cells are connected to each other or serve the contact. To ensure proper functioning, such defective solder joints are to be detected and then repaired.
Im Stand der Technik wurde dieses Problem bisher dadurch gelöst, dass das Laminat der Solarzellenmodule an der Rückseite geöffnet wurde - zum Beispiel durch ein Aufdremeln und Ablösen des Folienstapels. Dieser Ansatz ist bei Solarzellenmodulen, die zwischen zwei Glassubstraten ausgebildet sind, grundsätzlich nicht anwendbar. Daher wurden solche Solarzellenmodule bei defekten Lötstellen häufig vollständig ausgetauscht. In the prior art, this problem has been solved by the fact that the laminate of the solar cell modules has been opened at the back - for example, by Aufdremeln and detachment of the film stack. This approach is basically not applicable to solar cell modules formed between two glass substrates. Therefore, such solar cell modules were often completely replaced with defective solder joints.
Eine andere Möglichkeit defekte Lötstellen zu reparieren, besteht in einer Nutzung einer Laserstrahlung. Diese Möglichkeit ist dann einsetzbar, wenn das Solarzellenmodul ein Laminat oder eine Rückseitenfolie aufweist, die für die genutzte Laserstrahlung transparent sind. In diesem Fall kann das Löten der defekten Lötstelle durch das Laminat hindurch geschehen, sodass eine nachträgliche Reparatur möglich ist, ohne dass das Solarzellenmodul dabei geöffnet wird. Allerdings ist dieses Verfahren nur dann einsetzbar, wenn das Laminat oder die Rückseitenfolie hinreichend transparent für die Laserstrahlung sind, was nicht immer der Fall ist. So kann mit zunehmender Lebensdauer das Material der Rückseitenfolie bzw. des Laminats zunehmend intransparent werden, sodass dieses Verfahren nicht mehr zuverlässig angewendet werden kann. Außerdem wird durch den Laser nur ein Oberflächenbereich erhitzt und geschmolzen, was häufig nicht ausreicht, um eine zuverlässige Lötstelle auszubilden. Another way to repair defective solder joints is to use laser radiation. This possibility can be used if the solar cell module has a laminate or a backsheet that is transparent to the laser radiation used. In this case, the soldering of the defective solder joint can be done through the laminate, so that a subsequent repair is possible without the solar cell module is opened. However, this method can only be used if the laminate or the backsheet is sufficiently transparent to the laser radiation, which is not always the case. Thus, with increasing life, the material of the backsheet or the laminate can be increasingly intransparent, so that this method can not be reliably applied. In addition, only a surface area is heated and melted by the laser, which is often not sufficient to form a reliable solder joint.
Daher besteht ein Bedarf nach weiteren Möglichkeiten, um defekte Lötstellen zu reparieren, ohne dass das Solarzellenmodul beschädigt wird. Ebenso besteht ein Bedarf nach einem Herstellungsverfahren, bei dem das Ausbilden der Lötstellen nachträglich am fertig hergestellten Laminat ausgeführt werden kann. Therefore, there is a need for further ways to repair defective solder joints without damaging the solar cell module. There is also a need for a manufacturing method in which the formation of the solder joints can be carried out subsequently on the finished laminate.
Zusammenfassung Summary
Zumindest ein Teil der oben genannten Probleme wird durch ein Reparaturverfahren nach Anspruch l und ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 7 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 7. At least part of the above problems are solved by a repair method according to claim 1 and a manufacturing method according to claim 7. The dependent claims relate to further advantageous embodiments of the method according to claim 1 or claim 7.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reparieren einer oder von mehreren defekten Lötstelle(n) in einem Solarzellenmodul. Das Verfahren um- fasst die Schritte: Erfassen der defekten Lötstelle und Aufheizen der defekten Lötstelle durch ein Induktionsfeld, um eine Ausheilung der defekten Lötstelle zu bewirken. The present invention relates to a method of repairing one or more defective solder joints in a solar cell module. The method comprises the steps: Detecting the defective solder joint and heating the defective solder joint by an induction field in order to effect a healing of the defective solder joint.
Optional ist das Solarzellenmodul laminiert und der Schritt des Aufheizens der defekten Lötstelle wird durch das Laminat hindurch ausgeführt. Optionally, the solar cell module is laminated and the step of heating the defective solder joint is performed through the laminate.
Der Schritt des Aufheizens kann insbesondere durch ein opakes Material von einer Rückseite des Solarzellenmoduls erfolgen, wobei das opake Material eine Folie oder ein opakes Substrat aufweisen oder ein Teil davon sein kann. Optional kann der Schritt des Erfassens der defekten Lötstelle mittels Elektrolumi- neszenz erfolgen, um die defekte Lötstelle zu identifizieren. The step of heating may be carried out in particular by an opaque material from a rear side of the solar cell module, wherein the opaque material may comprise or be a part of a film or an opaque substrate. Optionally, the step of detecting the defective solder joint may be by electroluminescence to identify the defective solder joint.
Optional kann das Aufheizen der defekten Lötstelle durch ein Induktionsfeld erfolgen, das fokussiert auf das Solarzellenmodul durch einen manuell bedienbaren Induktionskopf erzeugt wird. Optionally, the heating of the defective solder joint can be done by an induction field, which is focused on the solar cell module generated by a manually operable induction head.
Das Induktionsfeld kann durch eine Induktionsspule erzeugt werden, durch die ein Wechselstrom fließt, der durch die folgenden Parameterbereiche charakterisiert werden kann: The induction field can be generated by an induction coil through which an alternating current flows, which can be characterized by the following parameter ranges:
Stromstärke: I = 3-30 A,  Amperage: I = 3-30 A,
Spannung: U = 100-400 V,  Voltage: U = 100-400 V,
Frequenz: f = 40 - 1000 kHz.  Frequency: f = 40 - 1000 kHz.
Die dadurch erzeugte Feldstärke ist von der geometrischen Ausgestaltung des Spulenkopfes abhängig, die wiederum an die konkrete Aufgabenstellung angepasst werden kann, wobei z.B. unterschiedliche Dicken der Rückseitenmaterialien (Kunststoff- Rückseitenfolie, Glas, etc.) zu berücksichtigen sind. The field strength produced thereby depends on the geometric configuration of the coil head, which in turn can be adapted to the specific task, e.g. different thicknesses of the backside materials (plastic backsheet, glass, etc.) are taken into account.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls. Das Herstellungsverfahren umfasst die Schritte: The present invention also relates to a method for producing a solar cell module. The manufacturing process comprises the steps:
(a) Anordnen eines Stapels mit zumindest zwei Solarzellen und Verbindungselementen (z.B. Querverbinder, Zellverbinder, etc.);  (a) placing a stack with at least two solar cells and connectors (e.g., cross connectors, cell connectors, etc.);
(b) Laminieren des Stapels; und  (b) laminating the stack; and
(c) Ausbilden einer Lötverbindung zwischen den Solarzellen mittels induktiven Aufheizens.  (c) forming a solder joint between the solar cells by inductive heating.
Die Verbindungselemente umfassen z.B. Zellverbinder und Querverbinder. Die Zellverbinder stellen z.B. eine elektrische Verbindung zwischen den Solarzellen her, um Stränge (strings) von Solarzellen zu bilden, während die Querverbinder z.B. elektrische Querverbindungen für Strompfade durch verschaltete Stränge von Solarzellen bilden. Optional kann der Schritt (b) vor dem Schritt (c) ausgeführt werden. Kurzbeschreibung der Figuren The connecting elements include, for example, cell connectors and cross connectors. For example, the cell connectors provide an electrical connection between the solar cells to form strings of solar cells, while the cross-connects, for example, form electrical cross-connections for current paths through interconnected strings of solar cells. Optionally, step (b) may be performed prior to step (c). Brief description of the figures
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden von der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen, die jedoch nicht so verstanden werden sollten, dass sie die Offenbarung auf die spezifischen Ausführungsformen einschränkt, sondern lediglich der Erklärung und dem Verständnis dienen. The embodiments of the present invention will be better understood from the following detailed description and the accompanying drawings, which should not be construed as limiting the disclosure to the specific embodiments but are for explanation and understanding only.
Fig. l zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Reparieren einer defekten Lötstelle in einem Solarzellenmodul nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 1 shows a flow chart for a method of repairing a defective solder joint in a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Herstellen eines Solarzellenmoduls nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.  FIG. 2 shows a flowchart for a method for producing a solar cell module according to a further exemplary embodiment of the present invention.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Umsetzung der  Fig. 3 shows a schematic representation of an exemplary implementation of
Verfahren.  Method.
Detaillierte Beschreibung Detailed description
Fig. l zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Reparieren einer defekten Lötstelle in einem Solarzellenmodul. Das Verfahren umfasst die Schritte: 1 shows a flow chart for a method for repairing a defective solder joint in a solar cell module. The method comprises the steps:
- Erfassen Sno der defekten Lötstelle, und  - Detecting Sno the defective solder joint, and
- Aufheizen S120 der defekten Lötstelle durch ein Induktionsfeld, um eine Ausheilung der defekten Lötstelle zu bewirken.  - Heating S120 of the defective solder joint by an induction field, in order to effect an annealing of the defective solder joint.
Das Induktionsfeld kann entsprechend dem Solarzellenmodul und dem verwendeten Lotmaterial gewählt werden. Umgekehrt kann ebenfalls ein Lotmaterial gezielt ausgewählt werden, um das induktive Aufheizen/Schmelzen effizient zu erreichen. Beispielweise kann ein hochfrequentes Induktionsfeld von außen in das Modul einge- bracht werden, sodass das Lot unter dem hochfrequenten Induktionsfeld schmilzt und dadurch die defekten Lötstellen repariert werden, sodass potentiell vorhandene Risse in dem Lotmaterial sich wieder schließen. Daher wird zumindest ein Teil der oben genannten technischen Probleme durch ein induktives Ausheilen von beschädigten Lötstellen gelöst. The induction field can be selected according to the solar cell module and the solder material used. Conversely, a solder material can also be selected selectively in order to achieve the inductive heating / melting efficiently. For example, a high-frequency induction field can be inserted into the module from the outside. be brought so that the solder melts under the high-frequency induction field and thus the defective solder joints are repaired, so that potentially existing cracks in the solder material close again. Therefore, at least part of the above technical problems are solved by inductive annealing of damaged solder joints.
Um den genauen Ort der defekten Lötstelle herauszufinden, nutzen Ausführungsbeispiele beispielhaft die Elektrolumineszenz. Dabei wird ein Strom durch die Solarzellen geleitet, woraufhin sie selbst Licht (oder allgemein eine elektromagnetische Strahlung) aussenden, wobei Licht am intensivsten dort erzeugt wird, wo ein großer Strom fließt, d.h. wo die Lötverbindungen keine Schäden aufweisen. Diese Stromstärke und somit die Elektrolumineszenz wird durch die defekten Lötstellen beein- flusst und somit sichtbar. Die Stellen, wo die Lötverbindungen Risse aufweisen, sind dunkler bzw. die Strahlung ist weniger intensiv. Durch ein Erfassen der durch die Solarzellen erzeugten Strahlung können somit die defekten Stellen (z.B. Mikrorisse in Lötstelle) genau eingegrenzt werden. Wenn der Ort der defekten Lötstelle ermittelt wurde, kann dort gezielt die induktive Verschmelzung durchgeführt werden. Es können aber auch andere Methoden genutzt werden, um beispielhafte Risse in Lötstellen zu detektieren (z.B. hochpräzise optische Analysen). To find out the exact location of the defective solder joint, exemplary embodiments use the electroluminescence as an example. At this time, a current is passed through the solar cells, whereupon they themselves emit light (or in general an electromagnetic radiation), whereby light is most intensively generated where a large current flows, i. where the solder joints have no damage. This current intensity and thus the electroluminescence is influenced by the defective solder joints and thus visible. The places where the solder joints cracks are darker or the radiation is less intense. Thus, by detecting the radiation generated by the solar cells, the defective locations (e.g., micro cracks in the solder joint) can be accurately confined. If the location of the defective solder joint has been determined, the inductive fusion can be carried out there in a targeted manner. However, other methods may also be used to detect exemplary cracks in solder joints (e.g., high-precision optical analyzes).
Diese Vorgehensweise soll jedoch nicht auf eine Reparatur eingeschränkt werden. Vielmehr kann die erfinderische Idee ebenfalls für die Herstellung eines Solarzellenmoduls genutzt werden. In diesem Fall braucht keine Erfassung der defekten Lötstellen durchgeführt werden. However, this procedure should not be limited to a repair. Rather, the inventive idea can also be used for the production of a solar cell module. In this case, no detection of the defective solder joints needs to be performed.
Fig. 2 zeigt Flussdiagramm für ein beispielhaftes Herstellungsverfahren eines Solarzellenmoduls, das folgende Schritte umfasst: FIG. 2 shows a flowchart for an exemplary production method of a solar cell module, which comprises the following steps:
- Anordnen S210 eines Stapels mit zumindest zwei Solarzelle, Querverbindern, Zellverbindern oder allgemein Verbindungselementen;  Arranging S210 of a stack with at least two solar cells, cross connectors, cell connectors or generally connecting elements;
- Laminieren S220 des Stapels; und danach  Laminating S220 of the stack; and then
- Ausbilden S230 einer Lötverbindung zwischen den Solarzellen mittels induktiven Aufheizens. Der Stapel kann alle Komponenten des Solarmoduls aufweisen, sodass nach dem induktiven Löten das Solarzellenmodul fertig prozessiert ist. Bei diesem Herstellungsverfahren werden daher die Komponenten des Solarzellenmoduls zunächst an ihren jeweiligen Positionen richtig angeordnet (optional mit einer Rückseitenfolie) und der Stapel wird ohne Löten laminiert. Nach dem Laminieren erfolgt zum Schluss das Verlöten der elektrischen Verbindungen zwischen den Komponenten mittels der Induktionslöteinheit. Auf diese Weise kann ein Strompfad zwischen den Solarzellen und/oder den Quer- und Längsverbindern nach dem Laminieren des Stapels erfolgen. - Forming S230 of a solder joint between the solar cells by inductive heating. The stack can have all the components of the solar module, so that after the inductive soldering the solar cell module is finished processed. In this manufacturing method, therefore, the components of the solar cell module are first properly arranged at their respective positions (optionally with a back sheet), and the stack is laminated without soldering. After lamination, soldering of the electrical connections between the components is finally carried out by means of the induction soldering unit. In this way, a current path between the solar cells and / or the transverse and longitudinal connectors can take place after lamination of the stack.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Nutzung einer mobilen induktiven Lötvorrichtung 110 zum Verlöten von elektrischen Verbindungen in Solarzellenmodulen, wie es in den genannten Verfahren definiert wurde. Das Solarzellenmodul umfasst ein Glas 50 auf der Licht-zugewandten Seite (Vorderseite) und eine Rückseitenfolie 60 auf der Licht-abgewandten Seite (Rückseite), zwischen denen sich in zumindest einer EVA-Folie (EVA=Ethylen-Vinylacetat) eingebettete Solarzellen 52 befinden. Die Solarzellen 52 sind durch Querverbinder 53 und Zellverbinder 54 als Verbindungselemente elektrisch miteinander verbunden. Anstelle der Rückseitenfolie 60 kann auch auf der Rückseite ein Glassubstrat vorhanden sein. Der gesamte Stapel 70 wird durch laminieren versiegelt, um so gegen äußere Einflüsse geschützt zu sein. Fig. 3 shows a schematic representation of the use of a mobile inductive soldering device 110 for soldering electrical connections in solar cell modules, as defined in said methods. The solar cell module comprises a glass 50 on the light-facing side (front side) and a rear-side film 60 on the light-remote side (back), between which in at least one EVA film (EVA = ethylene-vinyl acetate) embedded solar cells 52 are. The solar cells 52 are electrically connected to each other by cross connectors 53 and cell connectors 54 as connecting members. Instead of the backsheet 60 may also be present on the back of a glass substrate. The entire stack 70 is sealed by laminating so as to be protected against external influences.
Jede Beschädigung oder Öffnung des laminierten Stapels 70 birgt das Risiko, dass MikroÖffnungen bei der erneuten Versiegelung zurückbleiben, die auf Dauer das gesamte Solarzellenmodul schädigen können. Dieses Problem umgehen Ausführungsbeispiele der Erfindung dadurch, dass der Stapel 70 zur Reparatur nicht geöffnet wird, sondern die Reparatur der defekten Lötstellen mittels der Induktionslöteinheit 110 erfolgt, die in die Nähe der defekten Lötstelle gebracht wird. Dort wird ein Induktionsfeld (hochfrequentes Magnetfeld) 200 ausgebildet, welches das Lotmaterial induktiv aufheizt und z.B. über ein Schmelzen eine Reparatur der defekten Lötstellen bewirkt. Ausführungsbeispiele bewirken somit ein kontaktloses Ausbilden/Reparieren von elektrischen Verbindungen mittels Induktion. Im Gegensatz zu konventionellen Reparaturverfahren braucht das Solarzellenmodul nicht geöffnet oder in irgendeiner Weise beschädigt zu werden und kann nach dem Verlöten sofort wiedereingesetzt werden (ohne eine erneute Versiegelung). Dieses Verfahren ist unabhängig davon anwendbar, ob das Laminat oder die Rückseitenfolie 60 transparent ist/sind oder über die Jahre eingetrübt worden sind. Insbesondere ist es möglich, die Reparatur der Solarzellenmodule vor Ort mittels einer mobilen Induktionslöteinheit 110 auszuführen, und zwar ohne dass die Solarzellenmodule zu deinstallieren wären. Any damage or opening of the laminated stack 70 entails the risk of leaving microseals re-sealed, which can permanently damage the entire solar cell module. Embodiments of the invention circumvent this problem in that the stack 70 is not opened for repair, but the defective solder joints are repaired by means of the induction soldering unit 110, which is brought into the vicinity of the defective solder joint. There, an induction field (high-frequency magnetic field) 200 is formed, which inductively heats the solder material and, for example, causes a repair of the defective solder joints via melting. Embodiments thus effect contactless forming / repairing of electrical connections by induction. Unlike conventional repair methods, the solar cell module does not need to be opened or damaged in any way and can be reused immediately after soldering (without re-sealing). This method is applicable regardless of whether the laminate or backsheet 60 is transparent or has become cloudy over the years. In particular, it is possible to carry out the repair of the solar cell modules in the field by means of a mobile induction soldering unit 110, without the solar cell modules having to be uninstalled.
Um defekte Lötstellen zu finden, ohne dabei das Solarzellenmodul zu beschädigen (das Laminat zu öffnen), kann wie gesagt eine Messung basierend auf einer Elektro- lumineszenz durchgeführt werden. Mittels des mobilen Induktionslötkopfes 110 können dann die detektierten defekten Lötstellen repariert werden. Dieses Verfahren ist sowohl von der verglasten Seite als auch von Folienseite durchführbar, wobei durch die Elektrolumineszenz-Messungen insbesondere defekte Lötstellen an den Querverschaltungen entdeckt werden können. In order to find defective solder joints without damaging the solar cell module (to open the laminate), as stated, a measurement based on electroluminescence can be carried out. By means of the mobile induction soldering head 110 then the detected defective solder joints can be repaired. This method can be carried out both from the glazed side and from the side of the film, it being possible in particular for electroluminescence measurements to detect defective solder joints on the cross-connections.
Ausführungsbeispiele bieten eine Reihe von Vorteile, die wie folgt zusammengefasst werden können: Embodiments offer a number of advantages that can be summarized as follows:
- Durch die Induktion werden primär nur leitende Teile induktiv aufgeheizt (da in isolierenden Materialien keine Wirbelströme induziert werden). Im Gegensatz hierzu werden bei konventionelle Lötverfahren unter der Nutzung von Laserstrahlen alle Licht-absorbierende Teile, d.h. auch isolierende Bereiche, aufgeheizt. Dies ist häufig nicht erwünscht. - By induction, only conductive parts are primarily heated inductively (since no eddy currents are induced in insulating materials). In contrast, in conventional soldering processes using laser beams, all light-absorbing parts, i. also insulating areas, heated. This is often not desired.
- Außerdem bietet das induktive Aufheizen den Vorteil, dass auch tieferliegenden Bereiche sich sehr gut aufheizen und schmelzen lassen - was bei einer Aufheizung mittels Laserstrahlung nicht der Fall wäre.  - In addition, the inductive heating has the advantage that even deeper areas can heat up very well and melt - which would not be the case with a heating by means of laser radiation.
- Die induktive Aufheizung funktioniert in Bereichen besonders gut, die einen erhöhten elektrischen Widerstand aufweisen. Aus diesen Gründen ist es bei Ausführungsbeispielen nicht zwingend erforderlich, die genaue Position der defekten Lötstellen zu kennen, da Mikrorisse in den Lötverbindungen den elektrischen Widerstand erhöhen und diese Bereiche besonders aufgeheizt werden. - The inductive heating works well in areas that have an increased electrical resistance. For these reasons, it is not absolutely necessary in exemplary embodiments to know the exact position of the defective solder joints, since microcracks in the solder joints increase the electrical resistance and particularly heat these areas become.
- Bei einem entsprechenden Lötkopf-Design kann die Reparatur der defekten Lötstelle von der Rückseite (aber auch von der Vorderseite) ausgeführt werden, ohne dass vorher der Rahmen des Solarzellenmoduls entfernt wird, was bei einer konventionellen Reparatur von üblichen Modul-Designs nicht möglich ist.  In the case of a corresponding soldering head design, the repair of the defective solder joint can be carried out from the rear side (but also from the front side) without first removing the frame of the solar cell module, which is not possible with a conventional repair of conventional module designs.
- Im Gegensatz zum Stand der Technik kann die Reparatur vor Ort ausgeführt werden.  - In contrast to the prior art, the repair can be carried out on site.
Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein. The features of the invention disclosed in the description, the claims and the figures may be essential for the realization of the invention either individually or in any combination.

Claims

Ansprüche claims
1. Verfahren zum Reparieren einer defekten Lötstelle in einem Solarzellenmodul, mit folgenden Schritten: 1. A method for repairing a defective solder joint in a solar cell module, comprising the following steps:
Erfassen (Siio) der defekten Lötstelle; und Detecting (Siio) the defective solder joint; and
Aufheizen (S120) der defekten Lötstelle durch ein Induktionsfeld (200), um eine Ausheilung der defekten Lötstelle zu bewirken. Heating (S120) the defective solder joint by an induction field (200) to effect an annealing of the defective solder joint.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Solarzellenmodul laminiert ist und der Schritt des Aufheizens (S120) der defekten Lötstelle durch das Laminat hindurch ausgeführt wird. 2. The method of claim 1, wherein the solar cell module is laminated and the step of heating (S120) the defective solder joint through the laminate is performed.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Schritt des Aufheizens (S120) durch ein opakes Material, insbesondere durch eine Folie oder ein opakes Substrat von einer Rückseite des Solarzellenmoduls erfolgt. 3. The method of claim 1 or claim 2, wherein the step of heating (S120) is performed by an opaque material, in particular by a film or an opaque substrate from a back side of the solar cell module.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Erfassens (S110) der defekten Lötstelle mittels Elektrolumineszenz erfolgt, um die defekte Lötstelle zu identifizieren. A method according to any one of the preceding claims, wherein the step of detecting (S110) the defective solder joint is by electroluminescence to identify the defective solder joint.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Induktionsfeld (200) fokussiert auf das Solarzellenmodul durch einen manuell bedienbaren Induktionskopf ausgebildet wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the induction field (200) is formed focused on the solar cell module by a manually operable induction head.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Induktionsfeld durch eine Induktionsspule erzeugt wird, durch die ein Wechselstrom mit einer Stromstärke in einem Bereich von 3 A bis 30 A bei einer Spannung in einem Bereich von 100 V bis 400 V fließt, wobei der Wechselstrom eine Frequenz in einem Bereich von 40 kHz bis 1000 kHz aufweist. A method according to any one of the preceding claims, wherein the induction field is generated by an induction coil through which an alternating current having a current in a range of 3 A to 30 A flows at a voltage in a range of 100 V to 400 V, wherein the AC has a frequency in a range of 40 kHz to 1000 kHz.
7. Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls mit folgenden Schritten: Anordnen (S210) eines Stapels (70) mit zumindest zwei Solarzelle und Verbindungselementen (52, 53); 7. A method of manufacturing a solar cell module, comprising the steps of: Arranging (S210) a stack (70) with at least two solar cells and connecting elements (52, 53);
Laminieren (S220) des Stapels (70); und Laminating (S220) the stack (70); and
Ausbilden (S230) einer Lötverbindung zwischen den Solarzellen mittels induk- tiven Aufheizens. Forming (S230) a solder joint between the solar cells by inductive heating.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt des Laminierens (S220) vor dem Schritt des Ausbildens (S230) der Lötverbindung ausgeführt wird. The method according to claim 7, wherein the step of laminating (S220) is performed before the step of forming (S230) the solder joint.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei der Schritt des Anordnens (S210) weiter ein Anordnen von zwei EVA-Folien umfasst, zwischen denen die zumindest zwei Solarzellen angeordnet werden. The method according to claim 7 or claim 8, wherein the arranging step (S210) further comprises arranging two EVA foils between which the at least two solar cells are arranged.
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