Das vollautomatische Anlagenkonzept wurde zunächst als Pilotanlage entwickelt. Seit Juli 2006 läuft die Pilotanlage bereits im Produktionsbetrieb und scheint die Erwartungen an die Ausbringung erfüllt zu haben, denn jetzt wurden weitere Siebdrucklinien desselben Typs in Auftrag gegeben.
Aus Silizium-Rohwafern entstehen nach Durchlaufen von mehreren chemischen und physikalischen Prozessschritten Solarzellen, die dann zu Photovoltaik-Modulen weiterverarbeitet werden und schließlich in PV-Anlagen ihren Beitrag zur Stromgewinnung aus Sonnenenergie leisten. Per Siebdruck werden dabei die Leiterbahnen zur Energieabführung aufgebracht sowie Kontaktpasten und Pasten zur Effizienzsteigerung. Sowohl die Rohwafer als auch die prozessierten Wafer haben die Eigenschaft, sehr spröde und damit extrem bruchempfindlich zu sein. Diese Eigenschaften stellen höchste Anforderungen an den Siebdruckprozess und an das automatische Handling innerhalb der Anlage. In einem ersten Schritt war daher zu klären, wie das Siebdruckverfahren die gesetzten Ziele hinsichtlich Druckqualität, Durchsatz und Bruchrate am besten erfüllen könne.
Die Suche nach der besten Methode
Die Siebdruckspezialisten von Thieme ermittelten in mehreren Versuchsreihen im firmeneigenen Technikum, die zur Bedruckung gezogener Wafer am besten geeignete Methode sowie die entsprechenden Systemparameter. Die bedruckten Wafer wurden wiederum vom Auftraggeber intensiven Tests unterzogen, der daraufhin die Eignung und Qualität des Siebdruckverfahrens bestätigte. Auf dieser Basis entwickelten die Thieme-Ingenieure ein zuverlässiges Siebdruckmodul, das eine kontinuierlich hohe Druckqualität bei minimaler Bruchrate und minimalen Rüst- und Wartungszeiten sicherstellt. Automatische Systeme zur Versorgung der Druckwerke mit Paste und zur Reinigung und Befeuchtung des Drucksiebs sollen eine lange Autonomiezeit gewährleisten.
Vom Druckverfahren zur kompletten Drucklinie
Die Automatisierungsspezialisten von Schiller entwickelten die Handhabungs- und Automatisierungssysteme zur Be- und Entladung der Druckstationen sowie die Bildauswertungssysteme zur Überwachung der Druckqualität. Schiller zeichnete sich ebenfalls für die Gesamtintegration der kompletten Metallisierungslinie verantwortlich, bestehend aus Materialzuführung, Siebdruckstationen, Trocknern, Einbrennofen, Pufferstation, Kantenisolierung, Zelltester und Zellsorter. Um die Bedienung der Gesamtanlage so einfach wie möglich und mit minimalem Personalaufwand leisten zu können, wurden die Bedienoberflächen von Siebdrucklinie, Qualitätssicherung und Automatisierung in einer Mensch-Maschine-Schnittstelle zusammengefasst. Die Anlage verfügt über einen Fernwartungsanschluss, sodass die Experten von Thieme und Schiller den Maschinenführer schnell und effektiv unterstützen können.|
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