Solcellsproduktion på hög nivå

Fraunhofer ISE har i samarbete med Asys Automatisierungssysteme GmbH utvecklat en process för metallisering av kiselsolceller. Med hjälp av denna process är det möjligt att tillverka solceller i ett system med hög kapacitet på en bråkdel av den tidigare tiden. Detta gynnar framför allt de största tillverkarna av solcellsmoduler. Beläggningen utförs med hjälp av roterande screentryck och flexotryck.
Systemet, som kallas Rock-Star, arbetar en och en halv gång snabbare än andra system, med en kapacitet på upp till 8 000 delar i timmen. Delar för andra områden som kraftelektronik, vätgasteknik och sensorteknik kan också användas. Cykeltiden minskas till bara 0,6 sekunder per solcell, vilket är en enorm förbättring av tidshanteringen jämfört med de tidigare 0,9 sekunderna i screentrycksprocessen med plattbädd.

Systemets funktion

Linjen har ett helt nytt transportsystem med hög genomströmning. Under tillverkningen av komponenterna transporteras de med hög hastighet och noggrannhet på skyttlar förbi tryckverk från Gallus Ferd Rüesch AG, ett mekanikföretag från Schweiz, och beläggs under processen.
En roterande screentrycksenhet och en flexotrycksenhet kan läggas till. Vissa tryck- och beläggningsprocesser, t.ex. djuptryck, kan också integreras tack vare konstruktionen. På så sätt kan komponenterna transporteras med 600 mm/s och skrivas ut exakt. Genom att metallisera solcellerna fästs bussbars och cellgaller på solcellen genom screentryck.

Fraunhoferinstitutets historia

Fraunhoferinstitutet för solenergisystem tillhör Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. (Fraunhoferföreningen för främjande av tillämpad forskning) och ligger i Freiburg im Breisgau. Företaget grundades 1981 av Adolf Goetzberger. 1983 utvecklades den första helt elektroniska ISE-omriktaren. År 1986 skapades här den första serieprodukten med en fluorescerande kollektor för energiförsörjning, och 1989 öppnades det första renrumslaboratoriet för utveckling av solceller. Sedan 1998 tillverkas även selektiva solabsorbentskikt för termiska solfångare.
Institutet ägnar sig i allmänhet åt tillämpad forskning och utveckling inom ingenjörs- och naturvetenskap på området solteknik och solceller. I Gelsenkirchen finns en anläggning som tillverkar solceller utanför anläggningen. Institutet är det största solforskningsinstitutet i Europa med över 1100 anställda och en budget på cirka 83,5 miljoner euro.

Frauenhoferinstitutet finns på 66 orter med över 22 000 anställda i Tyskland. Rock-Star-anläggningen grundades av Dr. Florian Clement, som är chef för avdelningen för struktur- och produktionsteknik och metallisering vid Fraunhofer ISE, och som har varit dess chef sedan starten.

ASYS Automatisierungssysteme GmbH:s historia

ASYS Automatisierungssysteme GmbH grundades 1992 av Werner Kreibl och Klaus Mang som ett maskinföretag i Dornstadt. Företaget tillverkar bland annat stencil och screentryckare som används för att belägga tryckta kretskort med lödpasta och solceller med metalliseringspasta. Företaget tillverkar också hanteringssystem för elektroniktillverkning och automationsteknik för medicinteknik- och läkemedelsindustrin. ASYS Automatisierungs- GmbH:s omsättning är cirka 151 miljoner euro per år. Företaget har cirka 1300 anställda och täcker cirka 75 procent av SMT-produktionen.

Bidrag till klimatskyddet

Med hjälp av solcellerna, som nu kan tillverkas mycket snabbare, kan klimatförändringarna minskas åtminstone något. Förnybar el används här i stället för att förlita sig på konventionella, icke-förnybara energikällor som olja eller gas, vars användning leder till mer koldioxid i atmosfären än förnybar el. Den påskyndade produktionen av solceller är naturligtvis bara ett litet bidrag till klimatskyddet. Men om fler och fler människor övergår till solceller skulle effekten öka dag för dag. Om deltagandet är tillräckligt stort kan det räcka för att bromsa eller till och med stoppa den klimatförändring som orsakas av människan.
Revolution inom solcellsproduktionen: Rock-Star-anläggningen
Med sina korta produktionstider och höga produktionshastighet är Rock-Star-anläggningen en tillgång inom solcellsproduktionen och påskyndar därmed produktionen av solceller i Tyskland och världen över. Den bidrar på ett betydande sätt till en hållbar stabilisering av klimatet med solceller och andra produkter och blir därmed en verklig tillgång för världen.

Photo by Andres Siimon on Unsplash