用于光伏板的自动装配的设备和方法技术

用于具有背面接触式结构的光伏板的自动装配的设备和方法，所述设备包括在具有重复循环托盘的转盘中依次被配置的一系列六个操作台和用于控制所实施工序的正确性的、靠近操作台中的一个或多个的控制装置，控制装置通过将实际状态与预定状态比较，能够实现加工或仅仅将托盘传送到下一操作台。如果六个操作台之间的传送中实施的一个或多个控制产生关于先前实施的操作正确性的消极结果，控制装置能够只将托盘及其所含之物传送到下一操作台，直至其不经历任何倾斜地到达第一操作台。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光伏板的自动装配的设备和方法
本专利技术涉及用于具有背面接触式结构的光伏板的自动装配的设备和方法，所述设备和方法基于实际上包括用于对抗大气介质(atmosphericagent)、设置在板的背面的元件的导电背板的使用。
技术介绍
这种背板取决于不同的生产商可以有不同的构成和模式。现在，大部分市场上买得到的光伏板在配件(基本组件)概念和装配工序方面具有完全相似的结构。被称为H型的结构属于所述板的第一(当前)代。可以如下非常简单地概括H型板的基本组件：-背板(此后还称之为BS＝用于对抗大气介质、设置在板的背面的元件)；-光伏电池(由单晶体或多晶体硅制成)，在所述电池的正面(通常有负电极性)和背面(通常有正电极性)安装有触点；-电线(其串联、成对地将相邻光伏电池的正面焊接到背面)；-带(其将上述电线串接插入接线盒中的二极管)；-两层封装材料(通常为EVA)，其用于封装正面的电池和背面的电池、上述电线和带；-平面玻璃，其用于封装和保护暴露于太阳的板的正面；-用于封装板周界的边框；-布置于BS的背面上的、用于从背面汇集触点、与带相连接的接线盒。H型板装配的标准工序通常很大长度上是人工的，因此需要大量的人力，且可如图4中所示的流程图中的进行概括。在所述背景领域中存在的主要问题是：-焊接电池电线的工序：由于故障、接触电阻、电池老化、对于时间和热循环下的耐久性而在结果中引入巨大的可变性；最终导致高的电池至模块效率损失(通常在总换能效率的大约3％到6％的量级)；-电池之间通过通常形成直线的电线和带的方式串联连接的电路布局的复杂性；-高的封装材料厚度，其必须适应光伏电池、外加正面电线和背面电线的组合厚度；-放置光伏电池的非平坦表面由于太阳和金属导线(电线)中产生的电流被加热而对所述电池形成机械压力，所以在装配工序期间和在对板进行操作期间，具有很大的风险和故障可能性；此元件必然对光伏电池的厚度形成限制，不然光伏电池可以更薄，从而对于相同发电功率更便宜。-装配工序中大量的人工作业，其归因于由标准板结构引起的困难且非常昂贵的工序自动化；随之而来的是高出错率、返工和丢弃，以及对已完成产品的质量、可靠性和成本的必然的影响；-装配工序中高难度的产品质量控制和检测；这种控制主要依靠操作者的经验以及目视检测；-装配和返工工序上的高人工成本的发生。作为具有上述H型结构的当前(第一代)板的补充或提高，称为背面接触式(BC)板的第二代光伏板是技术上可行的。BC结构板的基本组件可概括如下：-背面接触式背板(此后也称之为BSBC＝用于对抗大气介质的、安装在板背面的元件，其还提供背面接触式电池的电气连接)，其借助于背板上的适合的电路，例如，电路是通过层合、沉积或其他方法使用的。-背面接触式光伏电池(由单晶体硅或多晶体硅制成)，其具有安装于电池背面的具有正电极性和负电极性的触点；这些背面接触式电池的典型结构是MWT(MetalWrapThrough，金属穿孔卷绕)电池、EWT(发射极穿孔卷绕)电池或IBC(叉指背面接触式)电池；-(通过丝网印刷或喷涂或喷墨或其他类型的沉积)所使用的导电材料，例如ECA(导电胶)或焊接涂料或类似物，其用于在所述电池不同电极性的触点上产生BCBS和BC电池背面之间的电气接触；-封装组件的正面和背面的两层封装材料(通常为EVA)，其中背面层在由导电材料产生的触点处被穿孔；-封装和保护暴露于太阳的板的正面的平面玻璃；-封装板的周界的边框；-布置于BCBS的背面、用于从背面汇集触点、与BCBS相连接的接线盒。尽管具有BC结构的板与传统H型板相比的不可置疑的优势(经济的、质量的和可靠性相关的)，但是因为以下两个原因，BC板的商业扩散实质上尚未出现：缺乏以竞争性的价格获得BCBS，以及缺乏能够自动地、方便地装配BC板并在生产成本和时间的角度上有利的机器或装置。专利WO2011/071373、WO2012/058053和以下的文章是已知的：M等人："Anovelmoduleassemblylineusingbackcontactsolarcells",CONFERENCERECORDOFTHEIEEEPHOTOVOLTAICSPECIALISTSCONFERENCE，圣地亚哥，美国,33TH,2008年五月11日-2008年5月15日,1-6页,XP002521574；DEJONGPC等人："SINGLE-STEPLAMINATEDFULL-SIZEPVMODULESMADEWITHBACK-CONTACTEDMC-SICELLSANDCONDUCTIVEADHESIVES"，19期EuropeanPhotovoltaicSolarEnergyConferenceINTERNETCITATION,卷II2004年六月7日,2004年六月11日，2145-2148页，XP002677159，下载自互联网：网址：ftp://ftp.ecn.nl/pub/www/library/report/2004/rx04067.pdf[2012-06-05下载]；C.TJENGDRAWIRA等人:"Worldfirst17％efficientmulticrystallinesiliconmodule"，201035THIEEEPHOTOVOLTAICSPECIALISTSCONFERENCE,2010年六月1日,002802-002805页,XP55012533,DOI:10.1109/PVSC.2010.5616769ISBN:978-1-42-445890-5；JAMESMGEE等人:"Developmentofcommercial-scalephotovoltaicmodulesusingmonolithicmoduleassembly"，PHOTOVOLTAICSPECIALISTSCONFERENCE(PVSC)，2009年第34期IEEE，IEEE，PISCATAWAY，NJ，USA，2009年六月7日-2009年六月12日，2133-2137页，XP031626700，ISBN:978-1-4244-2949-3。
技术实现思路
因此本专利技术的目标是解决所描述的技术问题，消除所引用的
技术介绍
的缺点，从而提供能够提供低成本、高性能、优良质量和耐用的光伏板的设备和方法。在此目标中，本专利技术的另一个重要的目的是提供能够以减少的占用表面获得高生产能力、从而进一步降低成本的设备和方法。本专利技术的另外一个目的是实现光伏板的自动供应和控制，从而在比当前提供的质量标准更高的质量标准的重复性方面实现根本性提高。另一个目的是获得能够提供光伏板并与前述特性结合的专利技术，这些特性在加工过程中经受最佳和连续的质量控制，并且在操作错误的情况下防止其他组件和/或操作的添加，从而减少总体的不合格产品和对时间和材料的浪费、任何不合格材料的价格和任何返工的成本。通过用于具有背面接触式结构的光伏板的自动装配的设备来实现这个目标和这些目的和将在下文中变得更明显的其他目标和目的，所述设备的特征在于，其包括在具有重复循环的托盘的转盘中依次被配置的一系列操作台(station)，以及用于控制所实施工序的正确性的、靠近所述操作台中的一个或多个的装置，所述控制装置通过将实际状态与预本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有背面接触式结构的光伏板(1)的自动装配的设备(16)，其特征在于，其包括在具有重复循环托盘(18)的转盘(17)中被依次配置的一系列操作台(19、24、26、28、33、35)和用于控制所实施的工序的正确性、靠近所述操作台(19、24、26、28、33、35)中的一个或多个的装置(21、25、27、32)，所述控制装置(21、25、27、32)能够通过将实际状态与预定状态进行比较来实现加工或仅仅将所述托盘(18)传送进随后的操作台，所述设备包括：‑第一操作台(19)，所述第一操作台(19)用于将BCBS(14)以导电面面朝上地装入空托盘(18)；‑第一确认部，所述第一确认部通过第一控制装置(21)对所述BCBS(14)的位置和其上将实施导电材料(22)的沉积的区域的位置进行确认；‑至少一个第二操作台(24)，所述至少一个第二操作台(24)用于将所述导电材料(22)沉积于标识在所述BCBS(14)中的底座或孔(23)中；‑第二确认部，所述第二确认部通过第二控制装置(25)对沉积在所述BCBS(14)中的导电材料(22)的实际定位进行确认；‑至少一个第三装载操作台(26)，所述至少一个第三装载操作台(26)用于可重复地将一个预定向的电池(11)或同时将若干个预定向的电池(11)装载到所述先前加工的BCBS(14)上；‑第三确认部，所述第三确认部通过第三控制装置(27)对所述电池(11)在所述先前加工的BCBS(14)上的位置进行确认；‑第四操作台(28)，所述第四操作台(28)用于装载与所述先前加工的BCBS(14)的顶面(20)接触并与先前放置的电池接触的一个或多个封装层(12)；‑第四确认部，所述第四确认部通过第四控制装置(32)对所述封装层(12)的存在进行确认；‑第五操作台(33)，所述第五操作台(33)用于将玻璃(13)装载到所述先前加工的BCBS(14)上，以获得符合所述板(1)的结构的结构，所述第五操作台包括至少一个加热源，所述至少一个加热源适于在不触发其中的聚合作用的情况下通过活化粘合剂和/或所述一个或多个封装层(12)自身来实现所述一个或多个封装层(12)相互贴合；‑第六操作台(35)，所述第六操作台(35)用于倾斜包含所述板(1)的所述托盘(18)，而不导致包含在其中的各个组件的偏移或相对分离，并且用于将所述玻璃(13)放置在朝下位置中，并且用于接着使所述托盘(18)与所述板(1)分离、以及在所述第一操作台(19)中倾斜所述空托盘(18)和将所述板(1)卸载到层合单元(37)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.09 IT TV2012A0002111.一种用于具有背面接触式结构的光伏板(1)的自动装配的设备(16)，包括在具有重复循环托盘(18)的转盘(17)中被依次配置的一系列操作台(19、24、26、28、33、35)；所述设备包括：-第一操作台(19)，所述第一操作台(19)用于将导电背板BCBS以导电面面朝上地装入空的托盘(18)，所述托盘(18)配备有适于将所述BCBS保持在原位的工具和适于确定所述BCBS的选定的和正确的定位的工具；-至少一个第二操作台(24)，所述至少一个第二操作台(24)用于将导电材料(22)沉积于所述BCBS中；-至少一个第三装载操作台(26)，所述至少一个第三装载操作台(26)用于可重复地将一个预定向的电池(11)或同时将若干个预定向的电池(11)装载到先前加工的BCBS上；-第四操作台(28)，所述第四操作台(28)用于装载与所述先前加工的BCBS的顶面(20)接触并与先前放置的电池接触的一个或多个封装层(12)；-第五操作台(33)，所述第五操作台(33)用于将玻璃(13)装载到所述先前加工的BCBS上，以获得符合所述板(1)的结构的结构，所述第五操作台包括至少一个加热源，所述至少一个加热源适于在不触发其中的聚合作用的情况下通过活化粘合剂和/或所述一个或多个封装层(12)自身来实现所述一个或多个封装层(12)相互贴合；-第六操作台(35)，所述第六操作台(35)用于倾斜包含所述板(1)的所述托盘(18)，而不导致包含在其中的各个组件的偏移或相对分离，并且用于将所述玻璃(13)放置在朝下位置中，并且用于接着使所述托盘(18)与所述板(1)分离、以及在所述第一操作台(19)中倾斜所述空托盘(18)和将所述板(1)卸载到层合单元(37)，所述设备(16)的特征在于，所述设备(16)包括用于控制所实施的工序的正确性、靠近所述操作台(19、24、26、28、33、35)中的一个或多个的控制装置，所述控制装置能够通过将实际状态与预定状态进行比较来实现加工或仅仅将所述托盘(18)传送进随后的操作台，所述第一操作台(19)用于装载先前加工的BCBS(14)，所述BCBS(14)包括穿孔的封装元件(10)，使得在所述第二操作台(24)中，导电材料(22)直接沉积在所述BCBS(14)中的合适的孔(23)中；所述控制装置是布置在所述操作台(19、24、26、28、33)之间的通道上的线性扫描仪(21、25、27、32)，所述设备包括：-第一确认部，所述第一确认部通过第一线性扫描仪(21)检查所述BCBS(14)的位置和其上将在所述BCBS(14)上的合适的孔(23)上实施导电材料(22)的沉积的区域的位置；-第二确认部，所述第二确认部通过第二线性扫描仪(25)对沉积在所述BCBS(14)中的导电材料(22)的实际定位进行确认；-第三确认部，所述第三确认部通过第三线性扫描仪(27)对所述电池(11)在所述先前加工的BCBS(14)上的位置进行确认；-第四确认部，所述第四确认部通过第四线性扫描仪(32)对所述封装层(12)的存在进行确认。2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述BCBS(14)还包括布置在所述板(1)的背面(15)上的用于对抗大气介质的元件，其还提供背面接触式电池之间的电气连接，且包括由PET制成的背面层(2)、可选择的防潮层(3)、由PET制成的额外的层(4)、由EVA制成的底涂涂料层(5)、导电层(6)、防腐蚀层(7)、热...

【专利技术属性】
技术研发人员：达维德·斯波蒂，埃莉萨·巴奇尼，
申请(专利权)人：维斯慕达有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT