Dr. Bernd Kuhlenkötter Solarenergie – Mit Robotern zur ... · © ABB Group - 2 - Unser Know-how für alternative Energien Erneuerbare Energien - Solarenergie Lösungen für die

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Pressetag im Forschungszentrum Ladenburg, 8.11.2007

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Solarenergie –Mit Robotern zur flächendeckendenNutzung

Dr. Bernd Kuhlenkötter

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-Unser Know-how für alternative Energien

Erneuerbare Energien -Solarenergie

Lösungen für die Automatisierung in der Photovoltaikindustrie:neue Konzepte und innovative Technologien

Komplette Fertigungssysteme zusammen mit Partnern

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-Marktentwicklung in der Photovoltaikindustrie

Erneuerbare Energien wie Photovoltaik erleben massives Wachstum

Annahme für die nächsten Jahre: Wachstum von heute über 10 Milliarden USD auf mehrere 100 Milliarden USD pro Jahr

Der Solarmarkt wächst um mehr als 30-40% pro Jahr in den kommenden Jahrzehnten

Das Umweltbewusstsein der Bevölkerung steigt

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-Marktentwicklung in der Photovoltaikindustrie

Staatliche Programme weltweit unterstützen dieses WachstumGesetzliche Regelungen werden an das Kyoto-Protokoll angepasstEuropäische Union: Verbindliche Übereinkunft, dass 20% des Energiebedarfs im Jahr 2020 durch erneuerbare Energien gedecktwerdenKalifornien: Prognose, dass bis 2018 eine Million Dächer mitSolarpanelen ausgestattet sind

Globale Energieprognose bis 2050

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-Fertigungskette vom Silizium zum Solarmodul

Silizium

BarrenWafer

Solarzellen

Solarmodule

Systeme

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-Konventionelle Modulfertigung

1. Zellentest1. Zellentest

2. Glasreinigung2. Glasreinigung

3. Folienschnitt EVA (ethylene vinyl acetate)3. Folienschnitt EVA (ethylene vinyl acetate)

4. Zellenverlötung4. Zellenverlötung

Beim Zellentest werden sämtliche Zellen auf technische und optische Qualität geprüft.

Die gelieferten Glasscheiben werden gewaschen und getrocknet.

Die EVA-Folie wird von der Rolle geschnitten und auf die Glasscheiben gelegt.

Die Solarzellen werden vollautomatisch zu Zell-Reihen (so genannte Strings) verlötet und auf der vorbereiteten Glasplatte positioniert.

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-Konventionelle Modulfertigung

5. Querverlötung5. Querverlötung

6. Inspektion6. Inspektion

7. Lamierung7. Lamierung

8. Endkontrolle Laminate8. Endkontrolle Laminate

Durch Verlöten der einzelnen Strings wird die Modul-Schaltung komplettiert.

Jedes Modul wird visuell und elektronisch geprüft. Erst danach wird die Rückseiten-Folie aufgelegt.

Das Sandwich aus Glas, Zellen und Folien wird nun unter Vakuum mit hoher Temperatur und Druck laminiert.

Bei der Endkontrolle werden die Laminateauf exakte Maßeinhaltung und optimale Laminierqualität geprüft.

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-Konventionelle Modulfertigung

9. Kantenbeschneidung9. Kantenbeschneidung

10. Endmontage10. Endmontage

11. Hochspannungstest11. Hochspannungstest

12. Leistungstest12. Leistungstest

Abschließend werden die Kanten des Moduls von den überstehenden Folienrändern gesäubert.

Nach der Säuberung der Kanten wird die Anschlussbox installiert.

Hier wird die perfekte Isolierung zwischen dem Zellenstromkreis und der Modulhalterung sichergestellt.

Mit simuliertem Sonnenlicht wird die Leistung der Module gemessen. Die Materialdaten werden gespeichert, so dass sie für jedes Modul zurückverfolgt werden können.

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-Konventionelle Modulfertigung

13. Rahmung13. Rahmung

14. Qualitätskontrolle/Endabnahme14. Qualitätskontrolle/Endabnahme

15. Verpackung15. Verpackung

16. Lager bis Versand16. Lager bis Versand

Ein Teil der Module wird gerahmt.

Die Module werden abschließend noch einmal geprüft. Alle vorangegangenen Qualitätstests werden kontrolliert.

Module und Zubehör werden verpackt und kundengerecht konfektioniert …

… und bis zur Auslieferung an den Kunden eingelagert.

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-Handhabung von Silizium-Solarzellen

Be- und Entladen von Fertigungssystemen für Solarzellen

Sortierung von Wafern und Zellen in verschiedenen Qualitätsklassen

Handhabung der Wafer und Zellen in Testsystemen

Integrierte Bildverarbeitung

Pick & Place-Leistung von bis zu 150 Zyklen/min. (Zykluszeit 0,4 Sek.)

Max. Beschleunigung 10 g/ max. Geschwindigkeit 10 m/s

IRB 340 Flex Picker -weltweit schnellster Roboter am Markt

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-Robotertyp: IRB 4400 / 6640 mit IRC5-Steuerung

Handhabung

Be- und Entladen (z. B. Glaswaschmaschinen)

Palettieren / Depalettieren

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-Robotertyp: IRB 1600 mit IRC5-Steuerung

Flexible Bereitstellung von Lötbändern (Ribbons)

Vollautomatische Verlötung (Zellmatrix)

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-Robotertyp: IRB 6640 Serie mit IRC5-Steuerung

Laminathandhabung

Lageerkennung

Beschneiden

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-Beschneiden der Kanten an Solarmodulen

SimulationAufnehmen des Moduls

Ablegen von Modul und Greifer

Einmessen des Moduls

Umschwenken zum Schneidsystem

Beschneidung der Modulkanten

Schneidversuche im Labor

Kantenbeschneidung(Videosequenz)

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-Robotertyp: IRB 4400 / 6640 mit IRC5-Steuerung

Modulsortierung

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-Unser Produktspektrum für die Solarindustrie

Vom kleinen, schnellen Roboter für die Handhabung von Wafernund Solarzellen

bis zu unserer Roboterfamilie der Großen mit einer Reichweite von mehr als drei Metern für die Handhabung von Solarmodulen

sind unsere Roboter auch in Reinraumausführung erhältlich.

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