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DE102010015740B4 - Vorrichtung zur Herstellung eines Solarmoduls mit flexiblen Dünnschicht-Solarzellen - Google Patents

Vorrichtung zur Herstellung eines Solarmoduls mit flexiblen Dünnschicht-Solarzellen Download PDF

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DE102010015740B4
DE102010015740B4 DE102010015740A DE102010015740A DE102010015740B4 DE 102010015740 B4 DE102010015740 B4 DE 102010015740B4 DE 102010015740 A DE102010015740 A DE 102010015740A DE 102010015740 A DE102010015740 A DE 102010015740A DE 102010015740 B4 DE102010015740 B4 DE 102010015740B4
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Abstract

Vorrichtung (10) zur Herstellung von Dünnschicht-Solarmodulen mit einer Aufnehm- und Absetzeinheit (14) zum Umsetzen einzelner flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) auf eine von einer ersten Rolle kommende erste Folienbahn (F1), um diese flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) miteinander elektrisch zu verschalten, einem Kontaktierungsbereich (15) zum Aufbringen elektrisch leitender Kontaktstreifen (KL) aus mehreren, zueinander benachbarten und im wesentlichen in Längsrichtung zur Förderrichtung der ersten Folienbahn (F1) angeordneten Spendern (16) auf die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) und die erste Folienbahn (F1) und zum Aufbringen elektrisch leitender Kontaktstreifen (KQ) aus einem im wesentlichen in Querrichtung zur Förderrichtung der ersten Folienbahn (F1) angeordneten Spender (18) auf die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) und die erste Folienbahn (F1) in Querrichtung der Förderrichtung der ersten Folienbahn (F1), einer Laminierstation (20) zum Auflaminieren einer transparenten, flexiblen, gegenüber Ultraviolettlicht sehr beständigen thermoplastischen zweiten Folienbahn (F2) auf die erste Folienbahn und die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen, um einen aus der ersten und der zweiten Folienbahn...

Description

  • Hintergrund
  • Hier wird eine Vorrichtung zur Herstellung eines Solarmoduls mit flexiblen Solarzellen, insbesondere flexiblen Dünnschicht-Solarzellen beschrieben.
  • Ein Solarmodul oder Photovoltaikmodul wandelt das Licht der Sonne direkt in elektrische Energie um. Als wichtigste Bestandteile enthält es mehrere Solarzellen. Ein Solarmodul wird durch seine elektrischen Anschlusswerte (insbesondere Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom) charakterisiert. Diese hängen von den Eigenschaften der einzelnen Solarzellen und der Verschaltung der Solarzellen innerhalb des Moduls ab.
  • Ein Solarmodul hat üblicherweise neben den miteinander elektrisch verschalteten Solarzellen ein Einbettmaterial und eine Rückseitenkonstruktion. Eine Deckschicht dient dem Schutz vor mechanischen und Witterungseinflüssen. Das Einbettmaterial und die Deckschicht müssen transparent sein, um Absorptionsverluste im Spektralbereich von 350 nm bis 1150 nm und damit Wirkungsgradverluste der üblicherweise zur Stromerzeugung eingesetzten Silizium-Solarzellen möglichst gering zu halten. Das Einbettmaterial (zum Beispiel Ethylvinylacetat-(EVA)-Folien) dient zur Verklebung des Modulverbundes. EVA muss bei etwa 150°C aufgeschmolzen werden. Hier setzt der Vernetzungsprozess ein, der etwa 15 bis 30 Minuten dauert. Aufgrund dieser langen Prozesszeit ist EVA nur in einem Vakuumlaminator diskontinuierlich zu verarbeiten. Die Verarbeitungsparameter (zeitabhängiger Druck- und Temperaturverlauf) für EVA sind sehr eng. Darüber hinaus vergilbt EVA unter UV-Lichteinwirkung. Geschmolzenes EVA fließt auch in die Zwischenräume der verlöteten oder mit leitfähigen Klebstoffen verbundenen Solarzellen und wird dabei thermisch vernetzt. Die zur Verringerung der Anschlusswerte führende Bildung von Luftblasen wird durch eine Laminierung unter Vakuum und/oder mechanischem Druck vermieden. Die Rückseitenkonstruktion schützt die Solarzellen und das Einbettmaterial vor Feuchtigkeit und Sauerstoff. Außerdem dient sie als mechanischer Schutz beim Montieren der Solarmodule und als elektrische Isolierung. Die Rückseitenkonstruktion kann aus Glas oder einer Verbundfolie gebildet sein.
  • Eine gängige Variante sind dabei Solarmodule mit kristallinen Solarzellen, die als ca. 10 × 10 cm bis 15 × 15 cm große und ca. 0,3 mm dicke Siliziumsolarzellen ausgestaltet und sehr zerbrechlich sind. Hier werden zwischen 6 und 100 Solarzellen zu einem Solarmodul zusammengefasst. Allerdings sind diese Art von Solarmodulen aus kristallinen Solarzellen sehr materialintensiv in der Herstellung und erfordern eine äußerst sorgsame Handhabung bei der Montage. Eine Alternative hierzu sind Solarmodule mit Dünnschichtsolarzellen, die in mehreren Schichten unterschiedlicher Materialien auf ein Trägermaterial aufgebracht werden. Als Trägermaterial, auch Substrat genannt, wird in der Regel Glas, Metallfolie oder Kunststofffolie verwendet. Die Glasscheibenformate bzw. Blechbahnbreiten werden dabei durch das jeweilige Produktionsverfahren bestimmt. Ein übliches Maß für Glassubstrate ist 60 × 100 cm oder 60 × 120 cm. Dünnschichtsolarzellen können – je nach Trägermaterial – flexibel sein, benötigen aber einen Korrosionsschutz.
  • Stand der Technik
  • Das Bystronic glass Technologiezentrum (www.bystronic-glass.com) hat Ende 2008 einen Rollenlaminator zum Verpressen von Dünnschichtmodulen in Betrieb genommen. In einem Rollenlaminator sind kürzere Fertigungszeiten als in einem Vakuumlaminator erreichbar. Einzelgläser als Substrat werden gewaschen, hochgenau positioniert und eine Polyvinylbutyral-(PVB)-Folie automatisch vorbereitet. Die PVB-Folie wird direkt von der Rolle abgewickelt. Nach dem exakten Aufeinanderlegen der Folie und einer Deckscheibe auf das Substrat sowie dem abschließenden Abschneiden der überstehenden Folie fährt das Modul zur thermischen Behandlung in den Rollenlaminator. Das Modul passiert im Rollenlaminator eine Vorheizzone, drei Hauptheizzonen und zwei Rollenpressen. In den Heizzonen herrschen Temperaturen zwischen 130 und 240 Grad Celsius. Die Wärmewirkung auf die Folie erzeugen mittelwellige Quarzstrahler. Ein Modul verweilt etwa eine Minute im Rollenlaminator. Die endgültige Verbindung gehen Gläser und Folie anschließend bei rund 140°C und einem Druck von 13 bar für drei bis vier Stunden in einem Heißluftautoklaven ein.
  • Die Robert Bürkle GmbH bietet eine Vorrichtung, genannt Ypsator®, zum Laminieren von Photovoltaikmodulen an. Dies sind Mehretagen-Anlagen, die auf mehreren Ebenen Photovoltaikmodule laminieren. Damit die Photovoltaik-Module wasserdicht sind, werden das Sicherheitsglas, die Einkapselfolien und die kristallinen Solarzellen zu einem „Solar-Sandwich” zusammen laminiert. In einem ersten Schritt werden die Module vorlaminiert. Dabei werden im Vakuum Feuchtigkeit und Lufteinschlüsse aus dem Sandwich entfernt und ein vakuumdichter Verbund hergestellt. Dann wird der Prozess unterbrochen und in einem zweiten Schritt der vakuumdichte Verbund in einer nachfolgenden Presse fertig laminiert. Im dritten Schritt wird das Solarmodul von 150°C auf Handwärme abgekühlt.
  • Die DE 10 2008 018 360 A1 bezieht sich auf ein Verfahren zum Anbringen von Solarzellen auf einem Verbindungsträger. Die Solarzellen werden mit dem Verbindungsträger verbunden, und der Verbindungsträger ist mit Leiterbahnen versehen, die Kontaktstellen aufweisen, an welchen Lötstellen zum Kontaktieren korrespondierender Kontaktstellen der Solarzelle auszubilden sind. Hier wird ein Verbindungsträger verwendet, der an seinen Kontaktstellen mit Lot in Form einer Lotpaste versehen ist, die Solarzellen werden auf dem Verbindungsträger angeordnet und das Lot wird lokal erwärmt, um es zu schmelzen und eine Lötstelle zwischen dem Verbindungsträger und den Solarzellen auszubilden.
  • Das Lot wird auf den Verbindungsträger aufgetragen. Die Wärme zum Erwärmen des Lots wird auf der vom Verbindungsträger abgewandten Seite der Solarzellen zugeführt, so dass die Wärme durch die Solarzellen hindurch dem Lot zugeführt wird. Zwischen einer Wärmequelle und der Anordnung aus Verbindungsträger und Solarzellen wird eine Lötmaske angeordnet, die im Bereich der Kontaktstellen Öffnungen aufweist. Die Wärme wird mit einem Heißluftgebläse, einem Laser oder einer Infrarotlichtquelle erzeugt.
  • Eine Bestückungsstation dient zum Anordnen von Solarzellen auf dem Verbindungsträger, und eine Lötstation dient zum lokalen Erwärmen des Lotes, so dass sich Lötstellen zwischen dem Verbindungsträger und den Solarzellen bilden. Ein Förderweg dient zum Befördern eines bandförmigen Verbindungsträgers. In Förderrichtung nach der Lötstation ist eine Schneidstation angeordnet, um Solarzellenmodule von dem bandförmigen Verbindungsträger abzutrennen. Ein derart hergestelltes Solarzellenmodul hat einen mehrlagigen Verbindungsträger, wobei in unterschiedlichen Ebenen auf dem Verbindungsträger Leiterbahnen ausgebildet sind. Der Verbindungsträger ist eine starre Platte, die auch als mechanisches Substrat des Solarzellenmoduls fungiert.
  • Die DE 10 2008 026 294 A1 betrifft eine Belade-/Entladevorrichtung für einen Scheibenträger mit einer durch eine Aufnahmeöffnung des Scheibenträgers hindurch bewegbaren Hubeinrichtung und einer am Kopf der Hubeinrichtung angeordneten Scheibentransporteinrichtung um Scheiben relativ zur Aufnahmeöffnung zu positionieren.
  • Die DE 10 2008 046 327 A1 betrifft eine Anordnung mehrerer Produktionsvorrichtungen als Anlage zur Verarbeitung von Solarzellen zu einem Modul. Diese Anlage weist Produktionsvorrichtungen für folgende Schritte auf: Bereitstellen der Träger, Vorkonfektionierung der Solarzellen durch Anbringen von Kontaktdrähten, Anordnen von Querkontaktdrähten am Träger, Auflegen der vorkonfektionierten Solarzellen auf den Träger, Längsverschaltung der vorkonfektionierten Solarzellen an den Kontaktdrähten, Querverschaltung der vorkonfektionierten Solarzellen an dem Querkontaktdraht und Zusammenführen der an dem Träger befindlichen Solarzellen an ein Trägerglas zur Fertigung des Moduls.
  • Die WO 94/22 172 A1 betrifft die Verwendung eines Rollenlaminators anstelle bisher eingesetzter Vakuumplattenlaminatoren. Die verwendeten Kunststofffolien sind nur bedingt für die Verkapselung von Solarmodulen geeignet. Die Folien sind weder schlagzäh genug noch ausreichend witterungsstabil, noch ist die Klebschicht weich genug, um die leicht zerbrechlichen Solarzellen effektiv mechanisch zu schützen.
  • Die WO 99/52 153 A1 und WO 99/52 154 A1 betreffen die Verwendung von Verbundfolien bzw. Verbundkörpern aus einer Polycarbonatschicht und einer Fluorpolymerschicht für die Verkapselung von Solarmodulen. Zur Verklebung wird der nur langsam zu verarbeitende EVA-Schmelzklebstoff verwendet.
  • Die JP-100 651 94 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls, wobei eine Versiegelungsfolie und eine Trägerfolie reibungsarm und stabil übertragen werden. Dazu werden auf eine flexible Basisfolie geklebte Solarzellen zwischen zwei isolierenden Wärmeleitkleber-Dichtfolien zusammen mit der Verkabelung, die die elektrische Verbindung einer Solarzelle bildet, eingelegt. Die Dichtfolien und Unterstützungsfolien sind zusammen als Basisfolien verklebt und durch Walzen versiegelt.
  • Nach Angaben der Bayer MaterialScience AG (www.presse.bayerbms.de) wird mit Hilfe von lichtbeständigen Thermoplastischen Polyurethanen (TPU) die Herstellung von Solarmodulen vereinfacht. Eine Folie aus Desmopan® erlaubt an Stelle der üblichen Batch-Fertigung auch eine kontinuierliche Produktion. Bisher werden aus Silizium-Wafern hergestellte Solarzellen mit einer Einbettfolie (z. B. EVA-Folien) zwischen einer Glasscheibe und einem Träger positioniert und in einem Vakuumlaminator über 12 bis 20 Minuten bei Temperaturen um 145°C thermisch vernetzt. Folien aus Desmopan® müssen aufgrund des höheren Schmelzpunktes nicht vernetzt werden. Die Reduzierung der Zykluszeit im Vakuumlaminator erlaubt ein kontinuierliches Fertigen der Solarmodule. Die EP 1 302 988 A2 betrifft Photovoltaik-Module mit einer thermoplastischen Klebeschicht und ihre Herstellung.
  • Aus der JP-2-244 772 ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine bandförmige Solarzelle auf einen zylindrischen Körper, auf den ein Kleber aufgebracht ist, derart aufgewickelt wird, dass sich benachbarte Solarzellen überlappen. Diese Überlappung erfolgt derart, dass die Rückelektrode der einen Solarzelle die Deckelektrode der benachbarten anderen Solarzelle kontaktiert. Die einzelnen Solarzellen sind schräg zur horizontalen in den Kleber eingedrückt. Zwischen dem Kleber und dem zylindrischen Körper befindet sich außerdem ein Isolierfilm. Zum Herstellen eines Moduls werden der auf den Zylinder gewickelte Körper sowie der Isolierfilm durchgeschnitten und vom Zylinder abgenommen, so dass ein rechteckiger, dünner Folienmodul mit serienverschalteten Solarzellen erhalten wird.
  • Aus der US 5 273 608 A ist ein Verfahren zum Einbetten photovoltaischer Zellen bekannt.
  • In der US 5 232 519 A ist ein Photovoltaikmodul beschrieben, bei dem sich auf den Oberseiten der Deckelektroden jeder strangförmigen Gruppe von Solarzellen ein Ableitstreifen, auch Ableitgrid genannt, zum Abgreifen der erzeugten Spannung befindet. Um zu vermeiden, dass die Ableitstreifen die Deckelektrode und damit auch die darunter befindliche Absorberschicht abschatten, wird in dieser Schrift das Vorsehen einer V-förmigen Vertiefung in der den gesamten Modul überdeckenden Abdeckschicht oberhalb jedes Ableitbandes vorgeschlagen. Dadurch sollen die einfallenden Sonnenstrahlen so umgelenkt werden, dass diese möglichst nicht auf das jeweilige Ableitband auftreffen.
  • Ein Verfahren zum Herstellen von Bandsolarzellen auf der Basis von einseitig mit CIS-(Kupfer/Indium/Diselenid) und seinen Homologen beschichten Kupferbändern und eine dafür geeignete apparative Vorrichtung ist aus der DE 196 34 580 C2 bekannt.
  • Dünnschichtsolarzellen auf der Basis der Ib/IIIa/VIa-Verbindungshalbleiter sowie Verfahren zum Herstellen derartiger Dünnschichtsolarzellen sind in den deutschen Patentanmeldungen DE 199 21 514 A1 sowie DE 199 21 515 A1 beschrieben.
  • Aus der US 5 457 057 A ist ein Photovoltaikmodul bekannt, bei dem eine Anzahl einzelner Platten elektrisch derart miteinander verbunden ist, dass eine für den jeweiligen Anwendungsfall gewünschte Spannung und der erforderliche Strom bereitgestellt wird. Die Platten sind miteinander serienverschaltet, um die erzeugte Spannung zu erhöhen. Es ist ferner in dieser Schrift allgemein erwähnt, dass in einigen Fällen Gruppen serienverschalteter Platten parallel miteinander verbunden werden können, um die geforderten Leistungsanforderungen bei vorgegebener Spannung zu erfüllen. Auch in diesem Fall befinden sich sogenannte Ableitdrähte in bzw. auf der obersten Deckschicht jeder Platte.
  • Aus der DE 100 20 784 A1 ist ein Photovoltaikmodul bekannt, bei dem zum Parallelverschalten mehrerer Gruppen serienverschalteter Solarzellen einerseits die elektrisch leitenden Rückelektroden einer ersten Solarzelle jeder Gruppe und andererseits die elektrisch leitenden Rückelektroden der letzten Solarzelle jeder Gruppe elektrisch miteinander verbunden sind.
  • Dabei bildet jede Gruppe einen Strang mehrerer, seriell zueinander angeordneter, bandförmiger Solarzellen. Einander benachbarte Solarzellen sich hier gegenseitig überlappend so angeordnet, dass die Rückelektrode der einen Solarzelle die Deckelektrode der benachbarten anderen Solarzelle kontaktiert, wobei die Solarzellen eben ausgebildet und jeweils zur Horizontalen geneigt angeordnet sind. Die Rückelektroden der jeweils ersten Solarzelle jeder Gruppe und die Rückelektroden der jeweils letzten Solarzelle jeder Gruppe sind jeweils mittels eines Ableitbandes miteinander verbunden, wobei jedes Ableitband senkrecht zu den überlappend serienverschalteten Solarzellen jeder Gruppe angeordnet ist. Jedes Ableitband verläuft quer über die Rückelektroden jeder Gruppe, wobei das eine Ableitband nahe dem einen Ende der Rückelektroden und das andere Ableitband nahe dem gegenüberliegenden, anderen Ende der Rückelektroden angeordnet ist und sich jeweils zwischen dem einen Ableitband und den Rückelektroden jeder Gruppe ausgenommen der Rückelektrode der jeweils ersten Solarzelle sowie zwischen dem anderen Ableitband und den Rückelektroden jeder Gruppe ausgenommen der Rückelektrode der jeweils letzten Solarzelle eine elektrische Isolierschicht befindet. Zwischen den Ableitbändern und den Rückelektroden der Solarzellen ist ausgenommen im Kontaktbereich der Ableitbänder mit den jeweils ersten bzw. letzten Solarzellen eine Heißschmelzschicht vorgesehen. Die mehreren Gruppen sind allseits in einen wärmeaktivierbaren Kunststoff eingebettet.
  • Die DE 10 101 770 A1 zeigt ein Solarmodul, bei dem die Frontseite aus transparentem Polyurethan besteht.
  • Die DE 202 20 444 U1 zeigt ein thermoplastisches aliphatisches Polyurethan, das als das einbettende Material für Solarzellen in der Schicht eines photovoltaischen Moduls verwendet wird.
  • Die DE 10 2008 046 327 A1 zeigt eine Anordnung mehrerer Produktionsvorrichtungen als Produktionslinie zur Verarbeitung bzw. Herstellung von Solarzellen zu einem Modul. Eine Produktionsvorrichtung ist vorgesehen zur Vorkonfektionierung der Solarzellen durch Anbringen von Kontaktdrähten oder Blättchen, auf den Vorder- und Rückseiten der Solarzellen. Eine Produktionsvorrichtung ist zum Auflegen der vorkonfektionierten Solarzellen auf einen Träger vorgesehen. Eine Produktionsvorrichtung ist vorgesehen, um den Träger oder die Träger bereitzustellen. Eine Produktionsvorrichtung ist vorgesehen, um auf den Träger Querkontaktdrahte daran anzubringen. Eine Produktionsvorrichtung ist vorgesehen, um die Querverschaltung der vorkonfektionierten Solarzellen an den Querkontakten vorzunehmen. Eine Produktionsvorrichtung ist vorgesehen, um die Längsverschaltung der Solarzellen durchzuführen. Dies wird durch Verbinden der Kontaktdrähte mit jeweils einer benachbarten Solarzelle durchgeführt. Eine Produktionsvorrichtung dient dazu, die an dem Träger befindlichen Solarzellen an ein Trägerglas anzulegen. Die Produktionsvorrichtungen sind entlang einer Linie angeordnet.
  • Die DE 10 2008 020 458 A1 zeigt ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines Solarzellenstrings, bei dem mindestens zwei Solarzellen mit Zellverbindern versehen werden. Die Zellverbinder verlaufen jeweils entlang einer Oberseite einer ersten Solarzelle und einer Unterseite einer benachbarten Solarzelle und verbinden jeweils zwei benachbarte Solarzellen elektrisch. Die Zellverbinder werden auf die Solarzellen kontinuierlich aufgebracht. Die Zellen werden nachfolgend miteinander ebenfalls kontinuierlich verlötet. Dabei sind die Geschwindigkeiten der beiden Abläufe ”Aufbringen der Zellverbinder” und ”Verlöten der Zellen” so aufeinander abgestimmt, dass insgesamt eine kontinuierliche Produktion der Solarzellenstrings erfolgt.
  • Aus der US 2007 00 659 62 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen von Solarmodulen aus mehreren Solarzellen bekannt. Eine Seite der Solarzellen ist an einer ersten Kante als erster Pol ausgestaltet und an einer zweiten Kante als zweiter Pol ausgestaltet. Diese Zellen werden auf eine erste Folienbahn so umgesetzt, dass eine erste Solarzelle mit ihrer ersten, den ersten Pol bildenden Kante in direkte Nähe zu einer zweiten, den zweiten Pol bildenden Kante einer Solarzelle positioniert wird. Elektrisch leitende Kontaktstreifen werden auf die ersten und zweiten Pole der Solarzellen in Längs- und Querrichtung angebracht um die Solarzellen seriell und/oder parallel elektrisch miteinander zu verschalten.
  • Aus der EP 0 111 394 A1 ist ein Mehrschichtenstreifen von großflächigen Solarzellen und Verfahren zur Erzeugung dieses Mehrschichtenstreifens bekannt.
  • Probleme der vorstehend genannten Techniken sind unter anderem, dass sie aufwendige Maschinen erfordern, die damit herzustellenden Solarmodule nicht die geforderte Stabilität und Funktionssicherheit haben und auch ihre elektrischen Verbindungen nicht zuverlässig genug sind. So rufen einige der Montagetechniken einen zu großen thermischen Stress beim Verlöten der Solarzellen hervor. Aufgrund der auftretenden Temperaturdifferenzen zwischen der heißen Lötstelle und der kühleren Umgebung können die Solarzellen zur Rissbildung neigen. Bei anderen Modulen kann es vorkommen, dass die die Leiterbahnen oder Emitter bildende Metallpaste keinen festen Zusammenhalt bietet. Auf ein Solarmodul im tages- oder jahreszeitlichen Zyklus wirkende Wind- und Schneelasten können dann die Emitter brechen. Dies trennt viele der Solarzellen aus dem elektrischen Verbund des Solarmoduls und reduziert dessen Leistung. Bei Dünnschichtmodulen kann die interne elektrische Zellenverschaltung leicht defekt werden; zum Beispiel können die Module mit Kupferbändchen verbunden sein, die mit einem nicht ausreichend ausgehärteten leitfähigen Kleber angebracht sind. Damit steigt der Leitungswiderstand der Solarmodule erheblich und ihre Leistungsfähigkeit sinkt.
  • Zugrunde liegende Aufgabe
  • Die Aufgabe besteht nun darin kostengünstige Solarmodule mit flexiblen Solarzellen bereitzustellen um eine kosteneffiziente Erzeugung von Solarstrom zu ermöglichen indem die Herstellkosten gegenüber bisherigen Lösungen geringer und die Haltbarkeit der Solarmodule gegenüber bisherigen Lösungen verbessert ist.
  • Vorgeschlagene Lösung
  • Vorrichtungen zum Herstellen von Dünnschicht-Solarmodulen haben die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 oder des unabhängigen Anspruchs 3. Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
  • Eine zweite Folienbahn kann mit einer Temperatur in einem Bereich von etwa 120 °C und höher für eine Zeitdauer von weniger als 10 Minuten und ggf. zumindest für einen Teil der Zeitdauer mit einem Unterdruck auf eine erste Folienbahn und die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen auflaminiert werden.
  • Als die erste und/oder die zweite Folienbahn kann eine thermoplastische Polyurethanfolie verwendet werden. Es sind jedoch auch andere Folienbahnen einsetzbar, die ebenfalls einen höheren Schmelzpunkt als EVA haben und/oder nicht vernetzt werden müssen.
  • Beim Umsetzen der flexiblen Dünnschicht-Solarzellen auf die erste Folienbahn kann eine Mehrzahl flexibler Dünnschicht-Solarzellen in Längs- und/oder Querrichtung zur Förderrichtung der ersten Folienbahn angeordnet werden. So kann sehr flexibel die gewünschte Konfiguration aus serieller und/oder paralleler Verschaltung der einzelnen flexiblen Dünnschicht-Solarzellen zu einem das Solarmodul bildenden Zellenfeld festgelegt werden.
  • Die elektrisch leitenden Kontaktstreifen können aus mehreren, zueinander benachbarten und im wesentlichen in Längsrichtung zur Förderrichtung der ersten Folienbahn angeordneten Spendern mit Rollen leitender Kontaktstreifen oder Spendern mit elektrisch leitender Paste auf die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen in Längsrichtung der Förderrichtung der ersten Folienbahn aufgebracht werden. Alternativ oder zusätzlich können die elektrisch leitenden Kontaktstreifen aus wenigstens einem und im wesentlichen in Querrichtung zur Förderrichtung der ersten Folienbahn angeordneten Spender mit einer Rolle leitender Kontaktstreifen oder einem Spender mit elektrisch leitender Paste auf die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen in Querrichtung der Förderrichtung der ersten Folienbahn aufgebracht werden. Damit ist es möglich, sehr variabel und effizient die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen seriell und/oder parallel elektrisch miteinander zu verschalten.
  • Die vereinzelten flexiblen Dünnschicht-Solarzellen können auch nicht auf einer zu einer Rolle aufgewickelten Bahn, sondern als getrennte Abschnitte in einem Behälter bereitgestellt werden. Dementsprechend kann der aus der ersten und der zweiten Folienbahn und den dazwischen befindlichen flexiblen Dünnschicht-Solarzellen gebildete Solarmodulstrang nicht auf eine zweite Rolle aufgewickelt werden, sondern können nach einem Vereinzeln der Solarmodulen aus dem Solarmodulstrang diese in einen Stapelbereich abgesetzt werden.
  • Der Stapelbereich kann bei beiden einen – entfernbaren – Behälter haben, in den der Solarmodulstrang in Stücken abgesetzt wird. Dazu wird der Solarmodulstrang vor dem Absetzen in Abschnitte zerteilt, die jeweils einem oder mehreren Solarmodulen entsprechen.
  • Die zweite Folienbahn kann auf die erste Folienbahn und die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen mit einem Rollenlaminator auflaminiert werden. Der Rollenlaminator hat mindestens zwei gegenläufigen Walzen, die sich mit einer definierten Geschwindigkeit drehen und mit einem definierten Druck einen Verbund aus der zweiten Folienbahn, der ersten Folienbahn und den flexiblen Dünnschicht-Solarzellen bei einer definierten Temperatur aufeinander pressen. Dies erlaubt, beliebig große Solarmodule herzustellen, ohne dass Luftblasen im fertigen Modul auftreten und dadurch die Qualität des Moduls negativ beeinflusst wird. Die Vorschubgeschwindigkeit, mit der die Folien durch den Rollenlaminator zu dem Verbund verarbeitet werden, beträgt zum Beispiel etwa 0,5 m/min bis etwa 5 m/min.
  • Vorteile, weitere Ausgestaltungen und Eigenschaften
  • Ein wesentlicher Aspekt der vorgestellten Vorrichtung ist, dass die hier vorgestellten modularen Rolle-zu-Rolle-Produktionslösungen oder Behälter-zu-Behälter-Produktionslösungen (aber auch Behälter-zu-Rolle-, bzw. Rolle-zu-Behälter-Produktionslösungen) vom Absorbermaterial bis zu den fertigen flexiblen Dünnschicht-Solarmodulen signifikante Kostenersparnis und Flexibilitätssteigerungen bringen.
  • Hier werden materialabhängige schnelle Laminationsprozesse mit einer effektiven und flexiblen Verbindung der Solarzellen verknüpft. Dies erlaubt eine kundenorientierte, schnell adaptierbare Konfektion hinsichtlich Länge und Breite sowohl der einzelnen Solarzellen als auch hinsichtlich Länge und Breite der fertigen Solarmodule. Ein weiterer wesentlicher Aspekt ist, dass eine das Verfahren ausführende Vorrichtung gegenüber bekannten Anordnungen einen sehr viel kompakteren Formfaktor erlaubt. Somit ist es möglich, mehr Produktionsanlagen pro Fläche aufzustellen. Mit dem kompakteren Formfaktor der Vorrichtung einher gehen auch erheblich verkürzte Durchlaufzeiten der Solarzellen, sowie geringer mechanischer und thermischer Stress der einzelnen Solarzellen und der fertigen Solarmodule.
  • Die zweite Bahnfolie kann eine hohe Transparenz im Bereich von etwa 350 nm bis etwa 1150 nm haben, sowie eine gute Haftung auf der flexiblen Dünnschicht-Solarzelle, dem Rückseitenkontakt der Solarzelle, den Vorderseitenkontakten und einer etwaigen Antireflexschicht der Solarzelle. Die zweite Bahnfolie kann aus einer oder mehreren Folien gebildet sein.
  • Die zweite Bahnfolie dient auch dazu, die Spannungen ausgleichen, die durch die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Kunststoff und Silizium, oder der sonstigen photoelektrisch aktiven Beschichtung wie beispielsweise CIS, CIGS etc. entstehen. Die zweite Bahnfolie sollte einen Schmelzpunkt unterhalb der Schmelztemperatur der Lötverbindungen bzw. der Kontaktkleber der Solarzellen, typischerweise unter etwa 120°C haben. Die Klebefolie sollte außerdem einen hohen elektrischen Widerstand, geringe Wasseraufnahme, hohe Beständigkeit gegen UV-Strahlung und thermische Oxidation aufweisen und einfach verarbeitbar sein. CIGS steht für Cu(In, Ga)(S, Se)2 und ist eine Abkürzung für die verwendeten Elemente Kupfer, Indium, Gallium, Schwefel und Selen (engl. Copper, Indium, Gallium, Sulfur, and Selenium). Die wichtigsten Beispiele sind Cu(In, Ga)Se2 (Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid) oder CuInS2 (Kupfer-Indium-Disulfid).
  • Kurze Zeichnungsbeschreibung
  • Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den hier offenbarten Gegenstand, auch unabhängig von ihrer Gruppierung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehungen. Die Abmessungen und Proportionen der in den Fig. gezeigten Komponenten sind hierbei nicht unbedingt maßstäblich; sie können bei zu implementierenden Ausführungsformen vom Veranschaulichten abweichen.
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung das Bereitstellen von vereinzelten flexiblen Dünnschicht-Solarzellen auf einer Rolle zu Rolle aufgewickelten Bahn.
  • 2a zeigt eine perspektivische schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Konfektionieren der Solarzellen von den Ausgangsbändern in Solarmodule.
  • 2b zeigt eine perspektivische schematische Ansicht einer im Eingangsbereich der Vorrichtung befindlichen Aufnehm- und Absetzeinheit um einzelne flexiblen Dünnschicht-Solarzellen aufzunehmen und umzusetzen.
  • 3a veranschaulicht, wie einzelne flexiblen Dünnschicht-Solarzellen so auf eine erste Folienbahn F1 umgesetzt werden, dass eine zweite flexiblen Dünnschicht-Solarzelle mit einem Kantenbereich ihrer ersten Seite in elektrischen Kontakt mit einer als zweiter Pol ausgestalteten Kante einer zweiten Seite einer ersten flexiblen Dünnschicht-Solarzelle kommt.
  • 3b veranschaulicht, wie einzelne flexible Dünnschicht-Solarzellen so auf eine erste Folienbahn F1 umgesetzt werden, dass eine zweite flexible Dünnschicht-Solarzelle durch einen in der Seitenansicht etwa s-förmig aufgetragenen Kontaktstreifen KL mit einer zweiten flexiblen Dünnschicht-Solarzelle kontaktiert wird.
  • 4 veranschaulicht eine Variante, bei der flexible Dünnschicht-Solarzellen, bei denen sowohl der Pluspol als auch der Minuspol jeweils an einer entgegengesetzten Kante der Oberseite der flexiblen Dünnschicht-Solarzellen angeordnet sind.
  • 5 veranschaulicht, wie die zweite Folienbahn auf die erste Folienbahn und die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen mit einem Rollenlaminator laminiert wird.
  • 6 veranschaulicht eine Lösung zur Vorbereitung der Verbindung der Plus- und Minusanschlüsse des verschalteten Solarmoduls mit einer Anschlussdose.
  • 7 veranschaulicht eine Aufwickelstation für den aus flexiblen Dünnschicht Solarzellen gebildeten Solarmodulstrang auf eine zweite Rolle.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsvarianten
  • Ein Verfahren zur Herstellung vereinzelten flexiblen Dünnschicht-Solarzellen auf einer zu einer Rolle aufgewickelten Bahn ist in 1 in einer schematischen Darstellung gezeigt, wobei die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen mit einer ersten Seite auf der Bahn haften. Im Einzelnen sind die Schritte mit S1...S11 bezeichnet und nachstehend erläutert.
  • Bei S1 erfolgt ein Einspeisen des Absorbermaterials von einer Rolle auf einen Ver-/Bearbeitungstisch. Bei S2 erfolgt ein Freistellen einzelner Zellen aus dem Absorbermaterial durch Ritzen von Kanten und Kontaktstrukturen auf den einzelnen Zellen. Bei S3 erfolgt ein Drucken von elektrischen Zellenkontakten mit lichtaushärtbarer oder thermisch aushärtbarer Leitpaste. Bei S4 erfolgt das Aushärten der Zellenkontakte durch UV-Licht und/oder durch einen Ofen. Bei S5 wird ein Transferklebeband zu der Unterseite des Absorbermaterials zugeführt, das bei S6 auf die Unterseite des Absorbermaterials laminiert wird. Bei S7 erfolgt ein Vereinzeln der Zellen durch Stanzen oder Schneiden. Bei S8 erfolgt ein Licht-Blitztest jeder einzelnen Zelle, wobei mit Prüfkastköpfen die Anschlussdaten (Leerlaufspannung, Kurzschlussstrom, etc.) jeder einzelnen Zelle festgestellt und in einem nicht weiter veranschaulichten Prüf-/Dokumentationsrechner abgelegt werden. Bei S9 wird die Folie wieder auf eine Rolle aufgerollt, wobei vorher ein Sortieren/Umsetzen der vereinzelten, klebenden Zellen auf Ausgangsbahnen stattfindet. Dieses Umsetzen der Solarzellen erlaubt gleichzeitig ihr Eingruppieren (Binning) in Abhängigkeit ihrer festgestellten Anschlussdaten auf einzelne die Ausgangsbahnen der Rollenbahnen B1, B2, ... Bn. Diese Ausgangsbahnen der Rollenbahnen B1, B2, ... Bn werden bei S10 zugeführt und bei S11 wieder aufgewickelt.
  • 2a zeigt eine Vorrichtung 10 zum Konfektionieren der flexiblen Dünnschicht-Solarzellen von den Ausgangsbändern in Solarmodule, die in einen Solarmodulstrang eingebettet sind. Die erste Seite (hier die im Betrieb von der Energie spendenden Lichtquelle abgewandte Seite, also die Unterseite) jeder flexiblen Dünnschicht-Solarzelle SZ hat zumindest abschnittsweise eine Metallschicht. Diese Metallschicht ist als Pluspol ausgestaltet. Die von der ersten Folie abweisende, zweite Seite der flexiblen Dünnschicht-Solarzelle (hier die im Betrieb der Energie spendenden Lichtquelle zugewandte Seite, also die Oberseite) hat eine Kante, die als Minuspol ausgestaltet ist.
  • In einem Eingangsbereich 12 der Vorrichtung 10 werden in einer Aufnehm- und Absetzeinheit 14 einzelne flexiblen Dünnschicht-Solarzellen SZ aufgenommen und umgesetzt, siehe 2b. Dies geschieht mit einem abrollbaren und in X-, Y-, und Z-Richtung verfahrbaren Aufnehm- und Absetzkopf 14a. Der Kopf 14a hat an seiner den flexiblen Dünnschicht-Solarzellen SZ zugewandten, gekrümmten Oberfläche 14b eine Vielzahl von kleinen Öffnungen, die mit einer Unterdruckquelle (Vakuum) in Strömungsverbindung stehen. Wenn dieser Aufnehm- und Absetzkopf 14a mit einer Querkante (in 2b links) auf eine flexible Dünnschicht-Solarzelle SZ abgesenkt wird und dann über die flexible Dünnschicht-Solarzelle SZ abgerollt wird, kann diese von der Ausgangsbahn flächig und schonend mit Unterdruck aufgenommen und festgehalten Werden, Anschließend wird der Kopf 14a angehoben, verfahren und die einzelne flexible Dünnschicht-Solarzelle SZ so auf eine von einer Rolle kommende erste Folienbahn F1 so umgesetzt (positioniert, abgesenkt und der Unterdruck abgeschaltet), dass eine zweite Dünnschicht-Solarzelle mit zumindest einem Kantenbereich ihrer ersten Seite in elektrischen Kontakt mit einer als zweiter Pol ausgestalteten Kante einer zweiten Seite einer ersten flexiblen Dünnschicht-Solarzelle kommt. Dieser Vorgang ist im Einzelnen auch in 3a näher veranschaulicht. Der Kopf 14a kann auch so gestaltet sein, dass er sich nach dem Aufnehmen einer flexiblen Dünnschicht-Solarzelle um seine eigene Hochachse (Z-Achse) rotieren kann. So können die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen beim Absetzen auch unterschiedlich zueinander orientiert werden, zum Beispiel um sie in Reihenschaltung miteinander zu verbinden.
  • Bei einer anderen Variante der Vorrichtung 10 wird in dem Eingangsbereich 12 der Vorrichtung 10 mit einer Aufnehm- und Absetzeinheit 14 einzelne flexible Dünnschicht-Solarzellen SZ von den Ausgangsbahnen so auf eine von einer Rolle kommende erste Folienbahn F1 so umgesetzt, dass sie mit übereinstimmender Orientierung dicht nebeneinander positioniert sind. Wie in 3b dargestellt, wird dabei zuerst eine erste flexible Dünnschicht-Solarzelle SZ1 abgesetzt, Anschließend wird aus einem (nachstehend noch im Detail erläuterten) Spender 16 ein elektrisch leitender Kontaktstreifen KL1 auf den Minuspol der ersten flexiblen Dünnschicht-Solarzelle SZ1 aufgetragen, so dass der Kontaktstreifen KL1 über den elektrischen Kontakt (Minuspol) der ersten flexiblen Dünnschicht-Solarzelle SZ1 hinausragt und auf die erste Folienbahn F1 reicht. Der elektrisch leitende Kontaktstreifen KL1 erstreckt sich dort so wert, dass eine zweite flexiblen Dünnschicht-Solarzelle SZ2 nach deren Absetzen durch die Aufnehm- und Absetzeinheit 14 in elektrischen Kontakt mit ihrer als zweiter Pol (Pluspol) ausgestalteten Unterseite kommt. Dieser Vorgang ist im Einzelnen auch in 3b für weitere Dünnschicht-Solarzellen SZ3, SZ5 und elektrisch leitende Kontaktstreifen KL2 und KL3 näher veranschaulicht.
  • In einer weiteren Variante der Vorrichtung 10 geht der Verarbeitungsprozess von flexiblen Dünnschicht-Solarzellen aus, bei denen sowohl der Pluspol (+) als auch der Minuspol (–) jeweils an einer entgegengesetzten Kante der Oberseite der flexiblen Dünnschicht-Solar-zellen angeordnet sind. In diesem Fall erfolgt das Umsetzen der flexiblen Dünnschicht-Solarzellen von einem der Ausgangsbänder auf die erste Folienbahn F1 so, dass eine erste flexible Dünnschicht-Solarzelle mit zumindest ihrer ersten, den ersten Pol bildenden Kante in direkte Nähe zu einer zweiten, den zweiten Pol bildenden Kante einer zweiten flexiblen Dünnschicht-Solarzelle positioniert wird. Dieser Vorgang ist im Einzelnen auch in 4 näher veranschaulicht.
  • In einem Kontaktierungsbereich 15 der Vorrichtung 10 werden elektrisch leitende Kontaktstreifen KL aus mehreren, zueinander benachbarten und im wesentlichen in Längsrichtung zur Förderrichtung der ersten Folienbahn F1 angeordneten Spendern 16 mit Rollen leitender Kontaktstreifen die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen in Längsrichtung der Förderrichtung der ersten Folienbahn aufgebracht. Außerdem werden elektrisch leitende Kontaktstreifen aus einem im wesentlichen in Querrichtung zur Förderrichtung der ersten Folienbahn F1 angeordneten Spender 18 mit einer Rolle leitendem Kontaktstreifen KQ auf die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen in Querrichtung der Förderrichtung der ersten Folienbahn aufgebracht. Damit werden die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen seriell und/oder parallel elektrisch miteinander verschaltet. Anstelle der Spender 16, 18 für die Rollen leitender Kontaktstreifen KL, KQ können auch Spender bzw. Dispensereinrichtungen mit elektrisch leitender Paste vorgesehen sein, mit denen die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen seriell und parallel elektrisch miteinander verschaltet werden. In einer anschließenden Heizstation HZ werden die längs und quer verlaufenden Verdrahtungsbahnen aus den Kontaktstreifen miteinander verbacken, so dass eine thermisch und mechanisch belastbare Verdrahtung der flexiblen Dünnschicht-Solarzellen entsteht.
  • Das Ergebnis des seriell und parallel elektrisch miteinander Verschaltens der flexiblen Dünnschicht-Solarzellen ist ebenfalls in 4 veranschaulicht.
  • In einer Laminierstation 20 erfolgt ein Laminieren einer zweiten Folienbahn F2 auf die erste Folienbahn F1 und die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen SZ. Diese zweite Folienbahn F2 ist thermoplastisch, transparent, flexibel und gegenüber Ultraviolettlicht sehr beständig.
  • Die zweite Folienbahn F2 wird auf die erste Folienbahn F1 und die flexiblen Dünnscchicht-Solarzellen SZ mit einem Rollenlaminator RL auflaminiert. Der Rollenlaminator RL hat mindestens ein Rollenpaar aus zwei gegenläufigen Walzen W1, W2 zwischen die der Stapel aus erster Folienbahn F1 mit den flexiblen Dünnschicht-Solarzellen und der zweite Folienbahn F2 hindurchgefördert wird. Die gegenläufigen Walzen W1, W2 drehen sich mit einer definierten Geschwindigkeit und pressen mit einem definierten Druck einen Verbund aus der zweiten Folienbahn, der ersten Folienbahn und den flexiblen Dünnschicht-Solarzellen bei einer definierten Temperatur aufeinander. So gehen die einzelnen Komponenten des Verbundes eine stoffschlüssige, möglichst blasenfreie und innige Verbindung miteinander ein. Dies ist beispielhaft in 5 veranschaulicht. Der hier beispielhaft veranschaulichte Rollenlaminator RL hat ein oder mehrere, aus Walzen gebildete Rollenpaare W1, W2; W1', W2' um eine selbstklebende Deckfolie DF auf die Folienbahn F1 zu laminieren. Alternativ dazu kann eine Folie FA ohne Haftschicht durch eine Kleberauftragsstation KAS gefördert werden um sie dann auf die Folienbahn F1 zu laminieren.
  • In einer Kontaktierstation 22 kann der Plus- und Minusanschluss PM der verschalteten Solarzellen von der zu bestrahlenden Seite abliegenden Seite her (durch eine Öffnung in der Rückseitenfolie hindurch) kontaktiert werden – Siehe 6 – und in einer nachfolgenden Teststation 24 mit einer sonnenlichtähnlichen Beleuchtung ein erster Funktionstest des soweit fertig gestellten Solarmoduls ausgeführt werden kann.
  • Schließlich erfolgt das Aufwickeln des aus der ersten und der zweiten Folienbahn und den dazwischen befindlichen flexiblen Dünnschicht-Solarzellen gebildeten Solarmodulstrangs auf eine zweite Rolle in einer Aufwickelstation 26, wie sie in 7 veranschaulicht ist.
  • Anstelle der Aufwickelstation 26 kann auch eine Absetzstation zum Absetzen in einen Absetzbereich nach einem Zerteilen des Solarmodulstrangs in einzelne Abschnitte vorgesehen sein.
  • Die vorstehend erläuterten Vorrichtungs- und Verfahrensdetails sind im Zusammenhang dargestellt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass sie auch unabhängig von einander sind und auch frei miteinander kombinierbar sind. Die in den Figuren gezeigten Verhältnisse der einzelnen Teile und Abschnitte hiervon zueinander und deren Abmessungen und Proportionen sind nicht einschränkend zu verstehen. Vielmehr können einzelne Abmessungen und Proportionen auch von den gezeigten abweichen.

Claims (6)

  1. Vorrichtung (10) zur Herstellung von Dünnschicht-Solarmodulen mit einer Aufnehm- und Absetzeinheit (14) zum Umsetzen einzelner flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) auf eine von einer ersten Rolle kommende erste Folienbahn (F1), um diese flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) miteinander elektrisch zu verschalten, einem Kontaktierungsbereich (15) zum Aufbringen elektrisch leitender Kontaktstreifen (KL) aus mehreren, zueinander benachbarten und im wesentlichen in Längsrichtung zur Förderrichtung der ersten Folienbahn (F1) angeordneten Spendern (16) auf die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) und die erste Folienbahn (F1) und zum Aufbringen elektrisch leitender Kontaktstreifen (KQ) aus einem im wesentlichen in Querrichtung zur Förderrichtung der ersten Folienbahn (F1) angeordneten Spender (18) auf die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) und die erste Folienbahn (F1) in Querrichtung der Förderrichtung der ersten Folienbahn (F1), einer Laminierstation (20) zum Auflaminieren einer transparenten, flexiblen, gegenüber Ultraviolettlicht sehr beständigen thermoplastischen zweiten Folienbahn (F2) auf die erste Folienbahn und die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen, um einen aus der ersten und der zweiten Folienbahn (F1, F2) und den dazwischen befindlichen flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) gebildeten Solarmodulstrang zu erhalten, einer Kontaktierstation (22) zum Freistellen je eines in der zweiten Folienbahn (F2) eingebetteten Plus- und Minusanschlusses (PM) der verschalteten Solarzellen (SZ) aus der zweiten Folienbahn (F2), einer Teststation (24) mit einer sonnenlichtähnlichen Beleuchtung zum Ausführen eines Funktionstestes des soweit fertig gestellten Solarmoduls, und einer Aufwickelstation (26) zum Aufrollen eines aus der ersten und der zweiten Folienbahn (F1, F2) und den dazwischen befindlichen flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) gebildeten Solarmodulstrangs auf eine zweite Rolle.
  2. Vorrichtung zur Herstellung von Dünnschicht-Solarmodulen nach Anspruch 1, wobei die Aufnehm- und Absetzeinheit (14) einen abrollbaren und in X-, Y-, und Z-Richtung verfahrbaren und/oder drehbaren Aufnehm- und Absetzkopf (14a) hat, der einzelne flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) mit Unterdruck an einer Oberfläche des Kopfes (14a) aufnimmt und während des Umsetzens festhält.
  3. Vorrichtung zur Herstellung von Dünnschicht-Solarmodulen, mit • einer Aufnehm- und Absetzeinheit (14) zum Umsetzen einzelner flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) auf eine von einer ersten Rolle kommende erste Folienbahn (F1), um diese flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) miteinander elektrisch zu verschalten, • einem Kontaktierungsbereich (15) zum Aufbringen elektrisch leitender Kontaktstreifen (KL) aus mehreren, zueinander benachbarten und im wesentlichen in Längsrichtung zur Förderrichtung der ersten Folienbahn angeordneten Spendern (16) auf die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) und die erste Folienbahn (F1) und/oder zum Aufbringen elektrisch leitender Kontaktstreifen (KQ) aus einem im wesentlichen in Querrichtung zur Förderrichtung der ersten Folienbahn (F1) angeordneten Spender (18) auf die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) und die erste Folienbahn (F1) in Querrichtung der Förderrichtung der ersten Folienbahn (F1), • einer Laminierstation (20) zum Auflaminieren einer transparenten, flexiblen, thermoplastischen zweiten Folienbahn (F2) auf die erste Folienbahn (F1) und die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ), um einen aus der ersten und der zweiten Folienbahn (F1, F2) und den dazwischen befindlichen flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) gebildeten Solarmodulstrang zu erhalten, • einer Kontaktierstation (27) zum Freistellen je eines in der zweiten Folienbahn (F2) eingebetteten Plus- und Minusanschlusses (PM) der verschalteten Solarzellen (SZ) aus der zweiten Folienbahn (F2), einer Teststation (24) mit einer sonnenlichtähnlichen Beleuchtung zum Ausführen eines Funktionstestes des soweit fertig gestellten Solarmoduls, und • einer Absetzstation zum Absetzen einzelner Solarmodule aus dem Solarmodulstrang in einen Absetzbereich nach einem Zerteilen des Solarmodulstrangs in einzelne Abschnitte.
  4. Vorrichtung zur Herstellung von Dünnschicht-Solarmodulen nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Aufnehm- und Absetzeinheit einen abrollbaren und in X-, Y-, und Z-Richtung verfahrbaren und/oder drehbaren Aufnehm- und Absetzkopf (14a) hat, der einzelne flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) mit Unterdruck an einer Oberfläche des Kopfes aufnimmt und während des Umsetzens festhält.
  5. Vorrichtung zur Herstellung von Dünnschicht-Solarmodulen nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 4, bei der die Aufnehm- und Absetzeinheit auf die erste Folienbahn (F1) eine Mehrzahl flexibler Dünnschicht-Solarzellen (SZ) in Längs- und/oder Querrichtung zur Förderrichtung der ersten Folienbahn (F1) anordnet.
  6. Vorrichtung zur Herstellung von Dünnschicht-Solarmodulen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Laminierstation (20) einen ersten Rollenlaminator (22) aufweist, der die zweite Folienbahn (F2) auf die erste Folienbahn (F1) und die flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) auflaminiert, der mindestens zwei gegenläufigen Walzen (W1, W2) hat, die sich mit einer definierten Geschwindigkeit drehen und mit einem definierten Druck einen Verbund aus der zweiten Folienbahn (F2), der ersten Folienbahn (F1) und den flexiblen Dünnschicht-Solarzellen (SZ) bei einer definierten Temperatur aufeinander pressen.
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