Stapellaminator: Die Steuerung ermöglicht eine flexible Anpassung an die Erfordernisse der Modulproduzenten bis zu einem Durchsatz von 130 Modulen pro Stunde.
Erschienen in: Energy 2.0 November 2010, S. 47
Sonne  |  

Flexibles Laminieren

Automatisierung kann Kosten senken

Für den langfristigen Erfolg der Photovoltaik müssen die Kosten der Anlagen sinken. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Herstellung der Module, bei der sich Effizienzsteigerung rechnet. *  Text: Andreas Enzenbach, B&R Fotos: Meier Solar Solutions

Die Solarindustrie boomt weltweit. Alleine 2009 hat sich die Solarzellenproduktion innerhalb Jahresfrist noch einmal fast verdoppelt: Solarzellen mit einer Nennleistung von zusammen nahezu 20 Gigawatt haben innerhalb eines Jahres die Bänder der Produzenten in aller Welt verlassen. Die Prognosen von vor zehn Jahren haben sich damit als viel zu pessimistisch erwiesen. So erwarteten die Macher der Shell-Studie 1998 für das Jahr 2008 beispielsweise nur eine Jahresproduktion von etwas mehr als einem Gigawatt.

B&R in Eggelsberg (Österreich)

Lebensverlängernde Maßnahmen

Ein zentraler Fertigungsschritt in der Solarproduktion ist das Laminieren der Module. Dieser Schritt entscheidet maßgeblich über Qualität und Lebensdauer des Endprodukts. Dabei werden die ‚nackten’, aus kristallinem Silizium hergestellten und zu Strings verschalteten Solarzellen des einfacheren Handlings wegen und zum Schutz gegen Umwelteinflüsse im letzten Schritt der Solarmodulproduktion mit einer Glasschicht und Kunststofffolien verklebt. Dem Laminator wird dazu ein Paket aus mehreren unterschiedlichen Materialschichten zugeführt. Die spätere ‚Sonnenseite’ des Moduls besteht dabei aus gehärtetem Weißglas, das dem Modul als transparente Abdeckung zugleich die erforderliche mechanische Steifigkeit verleiht. Darauf werden eine Ethylen-Vinyl- Acetat-Schmelzklebefolie (EVA) und anschließend die Solarzellen aufgelegt. Die Rückseite bildet eine weitere EVA-Klebefolie und zuletzt eine schützende Polyvinylfluorid-Folie (PVF). In einem Vakuumprozess werden diesem „Sandwich“ eventuell vorhandene Lufteinschlüsse inklusive der enthaltenen Feuchtigkeit entzogen. Anschließend wird das Modul erhitzt, so dass sich aus der bis dahin milchigen EVA-Folie eine klare, dreidimensional vernetzte und nicht mehr aufschmelzbare Kunststoffschicht bildet, in der die Zellen eingebettet sind und die fest mit der Glasscheibe und der PVF-Folie verbunden ist.Nachteil dieses bewährten Verfahrens: Die Vernetzung dauert etwa eine Viertelstunde. Da sich diese Reaktionszeit nicht beschleunigen lässt und damit nur eine Batch-Verarbeitung der Module möglich ist, kann eine Steigerung des Produktionsdurchsatzes nur durch größere Batches erreicht werden. „Der Stapellaminator Stacolam 10x23/17 kann bis zu vier konventionelle Laminatoren ersetzen“, sagt Florian von Gropper, CEO von Meier Solar Solutions. „Dabei profitiert der Produzent nicht nur von einem höheren Ausstoß, sondern gleichzeitig von einer Reduzierung des Platzbedarfs, des Wartungsaufwands und der Wärmeabstrahlung.“ Bis zu 130 Module pro Stunde bewältigt der Stapellaminator und ist modular durch eine Vakuumheizpresse und Kühlpresse erweiterbar, wodurch sich der Moduloutput nochmals verdoppeln lässt

Laminator mit skalierbarem Ausstoß

Da nicht jeder Hersteller die maximale Produktionskapazität des Laminators benötigt, kann dieser statt mit zehn auch mit acht und sechs Etagen geordert werden. Auch bezüglich des Automatisierungsgrads lassen sich die Maschinen an die Produktionslinie des jeweiligen Anwenders adaptieren, beispielsweise indem die Laminate manuell aufgelegt oder von Stringer- und Lay-Up-Systemen automatisch übernommen werden. Vielfältige Anlagenausprägungen undhoher Durchsatz bedeuten aber auch, dass die Steuerung beziehungsweise Bedienung der Anlage flexibel und zuverlässig sein muss. Dafür kommt der Panel PC 720 zum Einsatz. „Er ist nicht nur besonders ausfallsicher, sondern lässt sich bei Bedarf auch leicht mit höherer Rechenleistung ausstatten – und zwar ohne dass wir das Gehäuse ändern müssen“, betont Rolf Schwung, Konstrukteur Elektrotechnik bei Meier Solar Solutions. Zusätzliche Ausfallsicherheit bietet ein RAID-System.☐

• more@click-Code: E201110450

Kontaktdaten

B&R Bernecker + Rainer Industrie-Elektronik Ges.m.b.H
B&R Straße 1
5142 Eggelsberg
Österreich
T +43-7748-6586-0
F +43-7748-6586-26
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