EoW November 2013

Technischer artikel

Flachdrahts ab und vom Durchmesser der Spulentrommel. Jedoch können die Hersteller von Solarmodulen oder Stringer selbst die möglichen Verbesserungen des Ablaufsystems am Stringer prüfen, um die Anordnung des Flachdrahts vor dem Löten zu verbessern. Eine Erhöhung der Spulengröße kann auch zur Reduzierung der Wölbung beitragen, die sich am Rand der Spule bildet. Herstellung von Solar-Flachdraht: PlasmaPREPLATE- Verzinnung gegen traditionelle Verzinnung Das Verzinnen von Kupferdraht erfolgt traditionell dadurch, dass der Draht durch ein Bad geschmolzenen Zinn/Lötmaterials läuft, gefolgt von Reinigung und Kühlung des vertikal beschichteten Drahts im Kühlturm. Die zwischenmetallische Verbindung kann nur erzielt werden,

wenn die Drahtoberfläche sauber und richtig aktiviert ist. In der Regel wurde die Säurereinigung oder das Beizen eingesetzt, um die Drahtoberfläche vor der Oberflächenaktivierung zu reinigen, was mit Fluxen erzielt wird. Verfahren, das auch für die Bediener schädlich sein könnte. Im Abbildung 4 werden die Verfahrensschritte der traditionellen Feuerverzinnung mit den Verfahrensschritten der PlasmaPREPLATE- Verzinnung verglichen. Das PlasmaPREPLATE-Verfahren glüht, reinigt und aktiviert die Oberfläche des Kupfer-Flachdrahts bevor es ins Zinnbad eintritt, um die Zinnhaftung zu ermöglichen ohne das Fluxen zu benötigen. Die fluxfreie Verzinnung beschleunigt die Bildung der intermetallischen Lage, die wiederum im Vergleich zur Zinngeschwindigkeit des traditionellen Verfahrens, in einer wesentlich höheren Zinngeschwindigkeit resultiert. Fluxen ist ein schmutziges und umweltbeeinträchtigendes

Heute entspricht die in der Regel verfolgte Zielwölbung <5mm/m. Es bestand eine Tendenz nach noch engeren Wölbungsanforderungen, die detaillierte Beurteilungen des Produktionsverfahrens von Solar-Flachband sowie des Ablaufs am Stringer während der Herstellung von Solarmodulen forderten. Um die Wölbung zu reduzieren, müssen die Hersteller von Solar-Flachband nachfolgend beschriebenen Verbesser- ungsbereich berücksichtigen: • Genauigkeit beim Aufwickeln der Lagen auf dem Aufwickler, wofür wiederum eine präzise Mechanik und eine genaue Prozesssteuerung erforderlich sind • Gleichmäßige Qualität des Flachdrahts, insbesondere eine niedrige Toleranz der Dickenbeschichtung • Auswahl der geeigneten Spulenabmessungen Die Hersteller sind sich von den Einschränkungen der so niedrig wie möglichen Wölbung am Rand der Spule bewusst, wo während der Anordnung der Flachdraht die Richtung ändert. Die so niedrig wie mögliche Wölbung an der Spule hängt von der Größe des

▼ ▼ Tabelle 1 : Typische Produktionsparameter für traditionelles Verzinnen gegenüber PlasmaPREPLATE-Verzinnen in der Herstellung von Solar-Flachdraht

Traditionelle Verzinnung

PlasmaPREPLATE

Einlinien-Verzinnung bei Hochgeschwindigkeit, Behandlung der trockenen Oberfläche ohne Fluxen

Mehrlinien-Verzinnungsverfahren mit Oberflächenvorbereitung mit Nasschemikalien

Verfahrenstyp

5-60m/min, abhängig von der Flachdrahtweichheit 4-25, abhängig von der Qualität, Flachbandweichheit

150m/min – superweicher Flachdraht

Produktionsgeschwindigkeit

1 – superweicher hochwertiger Flachdraht

Anzahl an Linien/Leistung

Glühtyp

Ofen/widerstandsfähig/Induktion (Offline)

Plasma (Inline mit Verzinnung)

Trockene, chemikalienfreie Plasmabehandlung Niedrige Kosten und benutzerfreundlich

Oberflächenvorbereitung für die Verzinnung

Säure, Spülen, Fluxen vor der Verzinnung Teuer und für den Bediener schädlich

Produktionskosten

Hoch – Arbeitskraft, Chemikalien, Energie

Niedrig

Produktionskontinuität

Häufigerer Wechsel – 50kg Spulen

Geringerer Wechsel – 500kg Spulen

Hoch – Nassverfahren, die schwer zu steuern sind Bedienererfahrung und –fachwissen sind der Schlüssel

Niedrig Inline SPS-basierte Qualitätskontrolle

Schrottanteil

Lötabfall

Hoch – Fluxverunreinigung im Zinnbad

Unten – flux-freie Produktion

Eingeschränkte SPS mit Handbuchunterstützung – komplex Mehrlinien Produktion/Schritt-auf-Schritt-Bezug

Voll-SPS gesteuerte Produktion – Inline SPS-Qualitätskontrolle und Alarmsystem

Produktionssteuerung

Kapitaleinsatz

Niedrig

Hoch

Stellfläche der Produktionslinie

Groß

Kompak

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November 2013