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▶ エム１０ ソーラー エクイップメント ゲー・エム・ベー・ハーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-29
(54)【発明の名称】太陽電池モジュールを製造するための装置および方法
(51)【国際特許分類】
H01L 31/05 20140101AFI20241022BHJP
H01L 31/18 20060101ALI20241022BHJP
【ＦＩ】
H01L31/04 570
H01L31/04 400
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024528576
(86)(22)【出願日】2022-11-03
(85)【翻訳文提出日】2024-07-09
(86)【国際出願番号】 EP2022080726
(87)【国際公開番号】W WO2023088691
(87)【国際公開日】2023-05-25
(31)【優先権主張番号】102021130295.1
(32)【優先日】2021-11-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523334682
【氏名又は名称】エム１０ ソーラー エクイップメント ゲー・エム・ベー・ハー
【氏名又は名称原語表記】Ｍ１０ Ｓｏｌａｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｍｕｎｚｉｎｇｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ １０， ７９１１１ Ｆｒｅｉｂｕｒｇ， Ｇｅｒｍａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100098501
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 拓
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100134315
【弁理士】
【氏名又は名称】永島 秀郎
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】デイビッド ブレイン
(72)【発明者】
【氏名】ミヒャエル フェーレンバッハ
(72)【発明者】
【氏名】ゼバスティアン ブルム
(72)【発明者】
【氏名】パスカル ザイテリヒ
(72)【発明者】
【氏名】フランク バウマン
(72)【発明者】
【氏名】キリアン リンクリン
(72)【発明者】
【氏名】マルコ サラディン
(72)【発明者】
【氏名】ドミニク イェル
(72)【発明者】
【氏名】マルティン シュルティス
(72)【発明者】
【氏名】クリスティアン ライヒリング
(72)【発明者】
【氏名】フィリップ ドナトゥス マーティン ツァーン
【テーマコード（参考）】
5F251
【Ｆターム（参考）】
5F251CB30
5F251EA05
5F251EA20
(57)【要約】
本発明は、電気的に相互接続された太陽電池要素（３）から、特に電気的に相互接続された太陽電池パネル（３）から太陽電池モジュール（２）を製造するための装置（１）であって、太陽電池モジュール（２）への装着のための太陽電池要素（３）を供給するための供給装置（４）を備え、ここで、供給装置（４）は、少なくとも２つの磁気的に駆動されるスライダ（６）を有する磁気的に誘導される平面駆動部（５）を含み、ここで、各スライダ（６）は、少なくとも１つの太陽電池要素（３）のための少なくとも１つの載置箇所（９）が形成されるそれぞれ１つのワークピース受容部（８）を有している、装置（１）に関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気的に相互接続された太陽電池要素（３）から、特に電気的に相互接続された太陽電池パネル（３）から太陽電池モジュール（２）を製造するための装置（１）であって、前記太陽電池モジュール（２）への装着のための前記太陽電池要素（３）を供給するための供給装置（４）を備えている、装置（１）において、前記供給装置（４）が、少なくとも２つの磁気的に駆動されるスライダ（６）を有する磁気的に誘導される平面駆動部（５）を含み、
各スライダ（６）は、少なくとも１つの太陽電池要素（３，３１）のための少なくとも１つの載置箇所（９）が形成されるそれぞれ１つのワークピース受容部（８）を有していることを特徴とする、装置（１）。
【請求項2】
各ワークピース受容部（８）に、それぞれ少なくとも１つの太陽電池要素（３）のためのそれぞれ少なくとも２つの載置箇所（９）が配置されている、請求項１記載の装置（１）。
【請求項3】
前記平面駆動部（５）は、前記少なくとも２つのスライダ（６）の、好適には、独立した多座標位置決めのために、好適には、６つの自由度で構成されている、請求項１または２記載の装置（１）。
【請求項4】
前記磁気的に誘導される平面駆動部（５）は、前記少なくとも２つのスライダ（６）が相互に独立して位置決め可能である駆動面（７）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置（１）。
【請求項5】
前記駆動面（７）上では、少なくとも２つのスライダ（６）が、自身のワークピース受容部（８）の載置箇所（９）に配置される太陽電池要素（３）の構成のために複数の行（１１）で相並んで位置決め可能である引渡し領域（１１）が定義されている、請求項４記載の装置（１）。
【請求項6】
前記装置（１）は、装着装置（１３）を備えており、前記装着装置（１３）を用いて、前記スライダ（６）上に配置された前記太陽電池要素（３）が前記載置箇所（９）から取り外し可能であり、好適には、行ごとの太陽電池モジュール（２）への装着のために架台（１４）上に載置可能であり、好適には、前記装着装置（１３）は、少なくとも１つのグリッパ（１５）、好適には、少なくとも１つの吸引グリッパを有しており、特に前記グリッパは、少なくとも２つ、３つ、または４つの自由度で可動である、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置（１）。
【請求項7】
前記装置（１）は、搬送ユニット（１６）、特に搬送ベルトを備えており、前記搬送ユニット（１６）上に、太陽電池モジュール（２）への装着のための前記太陽電池要素（３）が、好適には、板葺き配置で載置可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置（１）。
【請求項8】
前記装置（１）は、負圧源（３９）と、前記搬送ユニット（１６）に割り当てられた吸引手段（４０）、特に吸引テーブルとを有する吸引装置（３８）を備えており、前記吸引手段（４０）は、前記搬送ユニット（１６）上に載置された前記太陽電池要素（３）を、負圧により前記搬送ユニット（１６）に固定するように構成されており、特に前記吸引手段（４０）は、装着された太陽電池モジュール（２）の太陽電池要素（３）間の接着を硬化させるために設けられている加熱部（３３）の作用領域にまで達している、請求項７記載の装置（１）。
【請求項9】
前記駆動面（７）は、太陽電池要素（３）のためのストックステーション（１７）と前記装着装置（１３）との間に形成されている、請求項６から８までのいずれか１項記載の装置（１）。
【請求項10】
前記装置（１）は、少なくとも１つのグリッパ（１５）、特に少なくとも１つの吸引グリッパを有する少なくとも１つの操作装置（１８）を備えており、前記操作装置（１８）を用いて、前記太陽電池要素（３）は、相前後して、または同時に、受容位置にあるスライダ（６）のワークピース受容部（８）の載置箇所（９）上に載置可能である、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置（１）。
【請求項11】
前記装置（１）は、前記操作装置（１８）における前記太陽電池要素（３）の位置合わせを決定するための、好適には、光学的な位置合わせ決定装置（１９）を備えている、請求項１０記載の装置（１）。
【請求項12】
前記装置（１）、特に前記平面駆動部（５）は、制御ユニット（２０）を備えており、該制御ユニット（２０）は、スライダ（６）を前記操作装置（１８）における太陽電池要素（３）の確定された位置合わせに依存して前記受容位置に位置決めするように構成されており、それにより、前記太陽電池要素（３）は、特に、前記操作装置（１８）における、かつ／または前記操作装置（１８）による前記太陽電池要素（３）の新たな位置合わせなしの適正な位置合わせで前記載置箇所（９）に載置される、請求項１０または１１記載の装置（１）。
【請求項13】
前記装置（１）は、接着ステーション（２１）を含み、該接着ステーション（２１）は、載置箇所（９）に配置された太陽電池要素（３）上に導電性接着剤を放出するための少なくとも１つの放出ノズル（２２）を有し、特に前記少なくとも１つの放出ノズル（２２）は、前記平面駆動部（５）の１つの駆動面（７）の上方に、または前記駆動面（７）の上方に配置されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の装置（１）。
【請求項14】
前記接着ステーション（２１）は、ワークピース受容部（８）における載置箇所（９）の数に相応する数の放出ノズル（２２）を有しており、特に、少なくとも２つの放出ノズル（２２）は、前記スライダ（６）の運動方向において、前記接着ステーション（２１）により相互にオフセットされて配置されている、請求項１３記載の装置（１）。
【請求項15】
前記装置（１）は、静電ステーション（２４）を備えており、該静電ステーション（２４）は、前記スライダ（６）の前記ワークピース受容部（８）を静電的に帯電させ、かつ／または静電的に放電させるように構成されており、特に、前記静電ステーション（２４）は、少なくとも１つの帯電コンタクト（２５）および／または少なくとも１つの放電コンタクト（２６）を有し、好適には、前記帯電コンタクト（２５）および／または前記放電コンタクト（２６）は、位置固定されており、かつ／または不動である、請求項１から１４までのいずれか１項記載の装置（１）。
【請求項16】
前記スライダ（６）の前記ワークピース受容部（８）は、複数の太陽電池要素（３）から成る行列状のパターンを受容するように構成されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の装置（１）。
【請求項17】
前記装置（１）は、前記太陽電池要素（３）を損傷および／または寸法安定性および／または幾何形状について検査するための少なくとも１つの検査装置（２７）を備えており、特に前記検査装置（２７）は、前記平面駆動部（５）の駆動面（７）に、または前記駆動面（７）に前置接続されている、請求項１から１６までのいずれか１項記載の装置（１）。
【請求項18】
前記装置（１）は、少なくとも１つの検査ステーション（３５）を、特に前記平面駆動部（５）の駆動面（７）に、または前記駆動面（７）上に備えており、前記検査ステーション（３５）は、前記ワークピース受容部（８）に配置された前記太陽電池要素（３）への接着剤塗布を検査するように、かつ／または前記ワークピース受容部（８）に配置された前記太陽電池要素（３）を検査するように構成されている、請求項１から１７までのいずれか１項記載の装置（１）。
【請求項19】
前記検査ステーション（３５）は、前記太陽電池要素（３）および／または前記太陽電池要素（３）への接着剤塗布を検査するために、少なくとも１つのセンサ（３６）、特に少なくとも１つの光学式センサおよび／または少なくとも１つの機械式センサを有しており、特に、前記検査ステーション（３５）は、スライダ（６）のワークピース受容部（８）における太陽電池要素（３）のための載置箇所（９）の数に相応する数のセンサ（３６）を有している、請求項１８記載の装置（１）。
【請求項20】
前記検査ステーション（３５）に、取出し装置（３７）が割り当てられており、該取り出し装置は、適正でない太陽電池要素（３）を排除するように構成されており、特に前記取出し装置（３７）は、少なくとも１つのグリッパ（１５）、特に少なくとも１つの吸引グリッパを有している、請求項１８または１９記載の装置（１）。
【請求項21】
前記装置（１）の、初期配置で用意された太陽電池要素（３）が受容可能でかつ太陽電池モジュール（２）の装着のために定義された目標配置で放出可能である１つまたは複数の装着装置（１３）は、グリッパ（１５）、特に吸引グリッパの少なくとも２つのグループ（２８）を有しており、前記グリッパ（１５）の相互間隔は可変であり、これによって前記太陽電池要素（３）は、初期配置で受容され、該初期配置からオフセットされた目標配置で太陽電池モジュール（２）の装着のために放出される、請求項１の上位概念に記載の、または請求項１から２０までのいずれか１項記載の装置（１）。
【請求項22】
前記装着装置（１３）は、線形誘導部（２９）を有しており、該線形誘導部（２９）に沿って、前記グリッパ（１５）の前記グループ（２８）は、第１の方向で相互に摺動可能に配置されており、かつ／または前記装着装置（１３）は、移送誘導部、特にポータル（３０）を有しており、該移送誘導部に沿って、前記グリッパ（１５）の前記グループ（２８）は第２の方向に摺動可能である、請求項２１記載の装置（１）。
【請求項23】
前記グリッパ（１５）の前記グループ（２８）は、特に、前記線形誘導部（２９）に沿って、前記装着装置（１３）に後置接続された１つまたは複数の搬送ユニット（１６）の搬送方向に対して横方向に、または直角方向に可動であり、かつ／または搬送方向に可動である、請求項２１または２２記載の装置（１）。
【請求項24】
太陽電池モジュール（２）を、特に請求項１から２３までのいずれか１項記載の装置（１）を使用して製造するための方法であって、前記太陽電池モジュール（２）に太陽電池要素（３）、特に太陽電池パネルが装着される、方法において、前記太陽電池要素（３）が、磁気的に誘導される平面駆動部（５）の磁気的に駆動されるスライダ（６）を用いて太陽電池モジュール（２）の装着部に供給されることを特徴とする、方法。
【請求項25】
前記太陽電池要素（３）は、前記スライダ（６）と共に、特に装着装置（１３）における引渡し位置で少なくとも１つの行（１２）に配置され、かつ／または前記太陽電池要素（３）は、装着装置（１３）における引渡し位置に搬送される、請求項２４記載の方法。
【請求項26】
前記太陽電池要素（３）は、特に操作装置（１８）を用いて、前記スライダ（６）のワークピース受容部（８）における載置箇所（９）に載置される、請求項２４または２５記載の方法。
【請求項27】
前記太陽電池要素（３）の位置合わせは、前記載置箇所（９）への自身の載置前に決定され、前記スライダ（６）は、前記載置箇所（９）への前記太陽電池要素（３）の載置前に駆動制御されて位置合わせされ、それによって、前記太陽電池要素（３）の確定された位置合わせ誤差が前記載置箇所（９）への載置の際に補償され、これによって、前記太陽電池要素（３）が適正に前記載置箇所（９）に位置決めされ、好適には、前記スライダ（６）は、補償のために、かつ／または前記太陽電池要素（３）の確定された位置合わせに適合化するために、少なくとも１つから６つまでの自由度で運動させられる、請求項２４から２６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項28】
導電性接着剤が、接着ステーション（２１）の少なくとも１つの放出ノズル（２２）から、好適には、縁部側で、前記スライダ（６）の前記ワークピース受容部（８）の載置箇所（９）に位置決めされた太陽電池要素（３）に被着され、前記接着剤は、前記放出ノズル（２２）に対して相対的に実行される前記スライダ（６）の移送運動中に塗布され、かつ／または前記太陽電池要素（３）と前記少なくとも１つの放出ノズル（２２）との間の定義された間隔は、前記スライダ（６）の運動により、好適には前記スライダ（６）の鉛直方向の運動軸に沿って調整される、請求項２４から２７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項29】
前記太陽電池要素（３）は、前記スライダ（６）を用いて検査ステーション（３５）に供給され、該検査ステーション（３５）では前記太陽電池要素（３）および／または前記太陽電池要素（３）上の接着剤塗布の検査が実施され、特にその際の適正でない太陽電池要素（３）が取出し装置（３７）を用いて前記スライダ（６）の前記ワークピース受容部（８）から取り外されて排除される、請求項２４から２８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項30】
前記スライダ（６）の前記ワークピース受容部（８）は、太陽電池要素（３）が敷かれ、前記スライダ（６）を用いて引渡し位置へ運動させられ、それによって、前記太陽電池要素（３）は、前記引渡し位置において相並んで配置された２つのスライダ（６）において、太陽電池要素（３）の少なくとも１つの行（１２）を形成する、請求項２４から２９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項31】
行列状の配置、特に行列状の板葺き配置の生成のために、前記太陽電池モジュール（２）の装着の際に、前記太陽電池モジュール（２）の装着のために引渡し位置に用意される太陽電池要素（３）の少なくとも２つに１つの行（１２）ごとに、少なくとも１つのオフセット要素（３１）、つまり残りの太陽電池要素（３）よりも短い寸法を有する太陽電池要素が提供される、請求項２４から３０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項32】
前記スライダ（６）の前記ワークピース受容部（８）は、前記載置箇所（９）における前記太陽電池要素（３）の搬送固定のために、好適には、定義された値まで静電的に帯電させられ、特に、ここでは、前記ワークピース受容部（８）は、事前に静電的に放電させられ、特に、ここでは、前記ワークピース受容部（８）は、静電ステーション（２４）の帯電コンタクト（２５）および／または放電コンタクト（２６）に対する前記スライダ（６）の相対運動により、前記帯電コンタクト（２５）および／または前記放電コンタクト（２６）との接触位置にもたらされる、請求項２４から３１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項33】
少なくとも１つのスライダ（６）は、当該１つのスライダ（６）が自身の目標位置への運動前に既に引渡し位置にあるスライダ（６）の隣への回避運動を実行し、これによって前記ワークピース受容部（８）の前記載置箇所（９）に載置された前記太陽電池要素（３）間の衝突が回避される、請求項２４から３２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項34】
少なくとも１つのスライダ（６）の前記回避運動は、前記少なくとも１つのスライダ（６）の運動軸周りの傾動運動および／または空間軸内での線形運動であり、好適には、１つのスライダ（６）の自身の目標位置への運動方向に位置合わせされた運動軸周りの傾動運動である、請求項３３記載の方法。
【請求項35】
１つのスライダ（６）は、自身の目標位置への運動前に、既に引渡し位置にある２つのスライダ（６）の間において運動軸周りで、特に自身の目標位置への運動方向に位置合わせされた軸周りで傾動させられ、かつ／または上昇させられ、かつ／または下降させられ、これによって自身のワークピース受容部（８）に配置された少なくとも１つの太陽電池要素（６）と、既に引渡し位置にあるスライダ（６）のワークピース受容部（８）に配置された太陽電池要素（３）との間の衝突が回避される、請求項３３または３４記載の方法。
【請求項36】
前記太陽電池要素（３）は、行列状の配置で、詳細には少なくとも２つの行（１２）で、かつ／または相互にオフセットを伴って少なくとも１つのスライダ（６）のワークピース受容部（８）に配置される、請求項２４から３５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項37】
太陽電池要素（３）が、搬送手段（６）を用いて、特に磁気的に誘導される平面駆動部（５）のスライダ（６）を用いて、太陽電池モジュール（２）の装着部に供給され、前記太陽電池要素（３）は、引渡し位置にある少なくとも２つの搬送手段（６）によって一緒に受容され、太陽電池モジュール（２）への装着のために前記太陽電池要素（３）の１つの行（１２）に統合され、特に１つのまたは複数の前記搬送ユニット（１６）上に載置される、請求項２４の上位概念に記載の、または請求項２４から３６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項38】
前記太陽電池要素（３）は、装着装置（１３）のグリッパ（１５）の少なくとも２つのグループ（２８）を用いて一緒に受容され、前記グリッパ（１５）の前記グループ（２８）の相対運動により前記太陽電池要素（３）の１つの行（１２）に統合される、請求項３７記載の方法。
【請求項39】
太陽電池要素（３）は、太陽電池モジュール（２）への装着の際に、特に搬送ユニット（１６）上に、前記太陽電池要素（３）が既に載置された太陽電池要素（３）に重なるように載置され、かつ／または前記太陽電池要素（３）は、前記太陽電池モジュール（２）への装着の際に相互に接着され、好適には、載置された前記太陽電池要素（３）は、負圧により、例えば搬送ユニット（１６）に固定される、請求項２４から３８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項40】
前記太陽電池要素（３）は、太陽電池モジュール（２）の装着の際に、自身の下面が載置の際に太陽電池要素（３）が配置されている架台（１４）と鋭角を成すように、既に位置決めされている太陽電池要素（３）上に載置される、請求項２４から３９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項41】
請求項２４から４０までのいずれか１項記載の太陽電池モジュール（２）を製造するための方法を実施するための、請求項１から２３までのいずれか１項記載の太陽電池モジュール（２）を製造するための装置（１）の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気的に相互接続された太陽電池要素から、特に電気的に相互接続された太陽電池パネルから太陽電池モジュールを製造するための装置であって、ここで、本装置は、太陽電池モジュールへの装着のための太陽電池要素を供給するための供給装置を備えた装置に関する。
【0002】
さらに、本発明は、太陽電池モジュールに太陽電池要素、特に太陽電池パネルが装着される、太陽電池モジュールを製造するための方法にも関する。
【0003】
太陽電池要素から太陽電池モジュールを製造するための装置および方法は、異なる実施形態での実践から公知である。
【0004】
ここでは、新規の技術が太陽電池モジュールを、いわゆる太陽電池パネルから、つまりパネル状の太陽電池ストリップから組み立てることが想定される。ここでは、完成した太陽電池モジュール内の太陽電池要素は、複数の行で配置されていてよく、この場合、１行の太陽電池要素は、電気的接触接続のために、隣接する１行の太陽電池要素に重畳している。このようにして、パネル状の構造を得る太陽電池モジュールが提供される。
【0005】
これに関連して、この種の太陽電池モジュールにおける行は、電圧レベルが印加される太陽電池要素からの構造部であっていてよいことに言及すべきであろう。したがって、このケースでは、行は、他の太陽電池モジュールで使用されるような従来のストリングではなく、その長手方向において、ストリングに組み合わされた太陽電池要素を介して電圧構築が行われる。
【0006】
そのような太陽電池モジュールにおける電圧構築は、隣接する電気的に相互接続された太陽電池要素の行を超えて、行の長手方向延在に対して横方向または直角方向で行われ得る。
【0007】
本発明の課題は、可及的に柔軟であるにも関わらず経済的な太陽電池モジュールの製造を促進する、冒頭で述べた形式の装置および方法を提供することである。
【0008】
この課題を解決するために、最初に、電気的に相互接続された太陽電池要素から、特に電気的に相互接続された太陽電池パネルから太陽電池モジュールを製造するための装置が提案され、本装置は、この種の装置に向けられた第１の独立請求項の手段および特徴を有する。したがって、当該の課題を解決するために、特に、太陽電池モジュールへの装着のための太陽電池要素を供給するための供給装置を備えた、太陽電池モジュールを製造するための装置が提案される。この装置は、本発明によれば、供給装置が、少なくとも２つの磁気的に駆動されるスライダを有する磁気的に誘導される平面駆動部を含んでいることを特徴とする。各スライダは、少なくとも１つの太陽電池要素のための少なくとも１つの載置箇所、好適には、少なくとも２つまたは３つの載置箇所が形成されているそれぞれ１つのワークピース受容部を有している。
【0009】
太陽電池モジュールへの装着のための太陽電池要素を搬送するための搬送手段として、少なくとも２つの磁気的に駆動されるスライダを有する磁気的に誘導される平面駆動部を含んだ供給装置を使用することにより、太陽電池モジュールの極めて柔軟な製造が可能になる。
【0010】
手間のかかる組替え措置または取替え過程なしで、１つの太陽電池モジュール内部で異なった太陽電池パネルサイズおよび／または太陽電池要素構成を有する太陽電池モジュールを製造するために、太陽電池モジュールを製造するための１つの同じ装置を製造することが可能になる。
【0011】
このようにして、特定の太陽電池要素サイズおよび／または太陽電池要素幾何形状への確定あるいは特定の太陽電池モジュールサイズおよび／または太陽電池モジュール幾何形状への確定なしで、太陽電池モジュールの極めて柔軟な製造を可能にする装置が提供される。
【0012】
本発明による装置は、例えば、最初に、第１のタイプの太陽電池モジュールを製造し、それに続けて、－手間のかかる組換え措置なしで－、例えば、太陽電池モジュール当たりの太陽電池要素の数に関して、ならびに／あるいは太陽電池モジュール内部の太陽電池要素のサイズおよび／または幾何形状および／または太陽電池要素の配置に関して、第１のタイプとは異なる第２の太陽電池モジュールタイプの太陽電池モジュールを製造することを可能にさせる。
【0013】
本装置の一実施形態では、各ワークピース受容部に、それぞれ少なくとも１つの太陽電池要素のためのそれぞれ少なくとも２つの載置箇所が配置されていることが想定される。このようにして、磁気的に誘導される平面駆動部の一方のスライダと同時に、太陽電池モジュールへの装着に２つ以上の太陽電池要素を供給することが可能になる。このことにより、装置の生産性を高めることができる。
【0014】
平面駆動部は、少なくとも２つのスライダの、好適には、独立した多座標位置決めのために構成されていてよい。
【0015】
好適には、平面駆動部は、少なくとも２つのスライダの独立した多座標位置決めのために、６つの自由度である。このようにして、少なくとも２つのスライダの各々は、平面駆動部の１つのスライダまたは他の全てのスライダに依存することなく６つまでの軸において、もしくは６つまでの軸周りで運動させることができる。
【0016】
そのため、Ｘ、Ｙ、およびＺ方向でのスライダの直線運動であり、この場合、Ｘ、Ｙ、Ｚはそれぞれ空間座標を表し、ならびに前述した３つの空間軸Ｘ、Ｙ、およびＺ周りのスライダの回動も可能である。したがって、これらのスライダは、平面駆動部を用いて６つの自由度で可動である。
【0017】
磁気的に誘導される平面駆動部は、上述したように少なくとも２つのスライダが相互に独立して位置決め可能である駆動面を有することができ、これによって太陽電池要素が太陽電池モジュールへの装着部に供給される。駆動面の上または上方で、これらのスライダは、磁気的な浮上に基づいて浮遊させ、磁気的に誘導される平面駆動部によって運動させることができる。
【0018】
駆動面の下方では、平面駆動部は、スライダを駆動面上で位置決めすることができる固定子またはステータを有することができる。
【0019】
駆動面上では、少なくとも２つのスライダが、自身のワークピース支持体の載置箇所に配置される太陽電池要素の構成のために複数の行で相並んで位置決め可能である引渡し領域が定義されていてよい。このためにスライダは、引渡し領域内部で個々の引渡し位置および／または可変の引渡し位置を目標位置とすることができる。このようにして、平面駆動部のスライダを非常に柔軟な手法で、太陽電池要素を、既に、太陽電池モジュールへの装着前に前述した引渡し領域において特定の構成で配置するために使用することが可能になる。それにより、例えば、太陽電池要素を、２つ以上のスライダにわたって延在する複数の行で配置することが可能となり、次いで、これにより太陽電池要素が行ごとに太陽電池モジュールへの装着部に供給される。
【0020】
本装置は、装着装置を備えることができる。この装着装置を用いて、スライダのワークピース受容部に配置された太陽電池要素を載置箇所から取り外し、好適には、行ごとに太陽電池モジュールへの装着部に供給することができる。装着装置は、この目的のために、少なくとも１つのグリッパ、好適には、少なくとも１つの吸引グリッパを有することができる。装着装置は、少なくとも１つのグリッパを少なくとも２つまたは３つの自由度で運動させるように構成されていてよい。装着装置の一実施形態の場合、少なくとも１つのグリッパを３つの空間軸（Ｘ、Ｙ、およびＺ）において、ならびに旋回軸周りで運動させることが可能である。このようにして、スライダを用いて引渡し位置で用意される太陽電池要素を受容し、移送運動においてさらに搬送し、次いで、所望の敷設配置において、太陽電池モジュールへの装着のために架台上に、例えば以下でさらにより詳細に説明する搬送ユニット上に載置することが可能である。
【0021】
太陽電池要素を行ごとに、かつ／または重なるような板葺き配置で載置することができるようにするために、太陽電池要素を、装着装置の少なくとも１つのグリッパを用いて傾斜した位置合わせで載置すること、すなわち太陽電池要素の下面が、太陽電池モジュールへの装着のための太陽電池要素が載置されるべき架台と鋭角を成す位置合わせで載置することは合目的的な場合がある。このことは、既にいわゆる板葺き配置で行状に載置された太陽電池要素の太陽電池モジュールへの装着の際に、太陽電池要素の正確な載置を可能にする。この目的のために、装着装置の少なくとも１つのグリッパは、旋回ジョイントを用いて旋回可能に支承されていてよい。本装置の一実施形態の場合、少なくとも１つのグリッパを旋回可能にするために、線形誘導部は、少なくとも１つの旋回ジョイントを介して旋回可能に支承されていてよい。
【0022】
既に上述したように、本装置は、搬送ユニット、例えば搬送ベルトを有することができる。搬送ユニット、特に搬送ベルト上に、太陽電池モジュールへの装着のための太陽電池要素は、好適には、板葺き配置で載置され得る。次いで、搬送ユニットを用いて、太陽電池要素が装着された太陽電池モジュールを、後続の加工ステップおよび／または取り扱いステップに供給することができる。そのため、例えば、太陽電池要素を、搬送ユニットを用いて後続の加工ステップ、例えば装置の加熱部に供給することが可能である。後続の加工ステップでは、太陽電池要素が相互接続され得る、もしくは装着された太陽モジュールの太陽電池要素間の接着が硬化され得る。
【0023】
本装置は、負圧源と吸引手段とを有する吸引装置を備えることができる。吸引手段は、太陽電池モジュールへの装着の際に太陽電池要素が載置可能である前述した搬送ユニットに割り当てられていてよい。吸引手段として、例えば、吸引装置の負圧源に接続されている吸引テーブルを使用することができる。搬送ユニット、特に、搬送ベルトは、吸引テーブル上を走行することができる。ここでは、搬送ユニット、詳細には特に搬送ベルトが、空気透過性であり、特に穿孔されていると有利な場合がある。それにより、負圧源によって生成された負圧を、吸引手段を介して、詳細には特に吸引テーブルを介して、搬送ユニットに、かつ搬送ユニット上に位置決めされた太陽電池要素に伝達することができ、これによって太陽電池要素がそれらの配置で搬送ユニット上に固定される。つまり、吸引手段は、搬送ユニット上に載置された太陽電池要素を、負圧によって搬送ユニットに固定するように構成されていてよい。このことは、有利である。なぜなら、太陽電池モジュールへの装着のために搬送ユニット上に載置された太陽電池要素は、導電性接着剤の塗布によって例えば行ごとに相互接続されるが、太陽電池要素間の接着結合部はまだ完全に硬化していない可能性があり、搬送ユニット上での太陽電池要素の滑り落ちを接着結合部によって完全に回避することができないからである。
【0024】
吸引手段、特に吸引テーブルは、装置の加熱部の作用領域にまで達することができ、この加熱部は、装着された太陽電池モジュールの太陽電池要素間の接着結合部を硬化させるために設けられており、この作用領域内で太陽電池要素は、搬送ユニットを用いて内部にかつ／またはそこを通って搬送可能である。
【0025】
平面駆動部の前述した駆動面は、太陽電池要素のためのストックステーションと装着装置との間に形成されていてよい。本装置のストックステーションでは、太陽電池要素は、例えば積層状にストック可能である。このストックステーションから太陽電池要素がつかまれ、スライダのワークピース受容部における載置箇所に載置され、次いでワークピース受容部と共に太陽電池モジュールへの装着部に供給することができる。
【0026】
本装置は、少なくとも１つのグリッパ、特に少なくとも１つの吸引グリッパを有する少なくとも１つの操作装置を備えることができる。この操作装置を用いて、太陽電池要素は、相前後して、または同時に、受容位置にあるスライダのワークピース受容部の載置箇所に載置することができる。
【0027】
本装置は、前述した操作装置における太陽電池要素の位置合わせを決定するための位置合わせ決定装置を備えることができる。この位置合わせ決定装置は、光学的な位置合わせ決定装置であってよく、例えばカメラを有することができる。例えば、太陽電池要素の外側輪郭に基づき、かつ／または太陽電池要素に載せることが可能なプリントに基づき、操作装置における太陽電池要素の位置合わせを決定することができる。太陽電池要素の確定された位置合わせに関する情報は、ここでは、スライダのワークピース受容部における載置箇所に太陽電池要素を適正に載置するために使用することができる。
【0028】
装置、特に平面駆動部は、制御ユニットを備えることができる。この制御ユニットは、スライダを操作装置における太陽電池要素の確定された位置合わせに相応に依存して位置決めするように構成されていてよく、これによって太陽電池要素は、太陽電池要素の載置の際にスライダのワークピース受容部の載置箇所において所望の位置合わせの状態となる。
【0029】
このようにして、スライダのワークピース受容部における載置箇所に載置された太陽電池要素が適正に、かつワークピース受容部における太陽電池モジュールへの装着のための正しい位置合わせで位置決めされることが保証される。それにより、操作装置における、かつ／または操作装置による太陽電池要素の新たな位置合わせを回避することができる。
【0030】
本装置は、接着ステーションを含むことができ、該接着ステーションは、載置箇所に配置された太陽電池要素上に導電性接着剤を放出するための少なくとも１つの放出ノズルを有する。少なくとも１つの放出ノズルは、平面駆動部の駆動面の上方に、例えば前述した平面駆動部の駆動面の上方に配置されていてよい。
【0031】
導電性接着剤を太陽電池要素に塗布できるようにするために、太陽電池要素を、スライダを用いて放出ノズルの下方を通過運動させ、その際に、導電性接着剤を太陽電池要素に塗布することが可能である。
【0032】
磁気的に誘導される平面駆動部およびスライダの使用は、導電性接着剤の塗布との関連においても利点がある。
【0033】
導電性接着剤を太陽電池要素に放出する間もスライダを運動させることができる多数の自由度により、導電性接着剤の塗布時に、スライダおよびそこに配置された太陽電池要素の位置決めを介して、少なくとも１つの放出ノズルに対して相対的に特定の塗布パラメータに影響を与えることが可能である。
【0034】
そのため、例えば、導電性接着剤の塗布を適合化するために、スライダを、そこに配置された太陽電池要素と共に異なる速度で、少なくとも１つの放出ノズルの側を通過運動させることが可能である。さらに、スライダのワークピース支持体における少なくとも１つの載置箇所と、少なくとも１つの放出ノズルとの間の間隔を、鉛直方向に位置合わせされていてよいＺ軸の方向におけるスライダの相応の運動によって調整することが可能である。このことも、太陽電池要素への導電性接着剤の塗布に影響を与え得る。
【0035】
好適には、接着ステーションは、スライダのワークピース支持体における載置箇所の数に相応する数の放出ノズルを有している。ここでは、既存の放出ノズルのうちの少なくとも２つは、スライダの運動方向において、接着ステーションにより相互にオフセットされて配置されていてよい。少なくとも２つの放出ノズルのオフセットされた配置により、自身の構造空間に依存することのない放出ノズルの所望のような配置が可能になり、これによって導電性接着剤の接着ビードを僅かな間隔のみで比較的狭幅な太陽電池要素上にも塗布することができる。
【0036】
本装置は、少なくとも１つの検査ステーションを備えることができ、該検査ステーションは、ワークピース受容部に配置された太陽電池要素への接着剤塗布を検査するように、かつ／またはワークピース受容部に配置された太陽電池要素を検査するように構成されている。検査ステーションは、ここでは、平面駆動部の駆動面に、または駆動面上に、例えば既に前述した平面駆動部の駆動面に、または駆動面上に設けられていてよい。
【0037】
スライダを用いることにより、ワークピース受容部に配置された太陽電池要素を、好適には、接着ステーションにおいて、例えば既に前述した接着ステーションにおいて行うことができる導電性接着剤の塗布後に、検査ステーションに供給し、そこで相応に検査することができる。検査ステーションは、太陽電池要素および／または太陽電池要素への接着剤塗布を検査するように構成された少なくとも１つのセンサを有することができる。
【0038】
好適には、検査ステーションは、複数のセンサを有しており、これらのセンサは、１つのスライダのワークピース受容部における太陽電池要素のための載置箇所の数に相応している。このようにして、スライダのワークピース受容部に位置決めされた全ての太陽電池要素を、それらの太陽電池要素および／またはそれらの上の接着剤塗布が正常であるか否かについて同時に検査することが可能になる。
【0039】
センサとして、光学式センサ、例えばフォークライトバリアまたはカメラを使用することができる。しかしながら、センサとして機械式センサ、例えば検知センサを使用することも可能である。
【0040】
検査ステーションには、取出し装置が割り当てられていてよい。取出し装置は、適正ではない太陽電池要素を排除するように構成されていてよい。ここでは、取出し装置は、少なくとも１つのグリッパ、特に少なくとも１つの吸引グリッパを有することができる。太陽電池要素および／または太陽電池要素上の接着剤塗布の検査により、太陽電池要素および／またはその上の接着剤塗布が適正でないことが示される場合、該当する太陽電池要素は、取出し装置を用いてスライダのワークピース受容部から取り外され、製造プロセスから排除可能である。このことは、可及的に適正な太陽電池要素のみが太陽電池モジュールへの装着部に供給されることを促進する。このことは、装置を用いて達成可能な製造品質を著しく向上させることができ、製造された太陽電池モジュールの不良品率を著しく低減することができる。
【0041】
本装置は、静電ステーションを備えることができる。この静電ステーションは、スライダのワークピース支持体を静電的に帯電させ、かつ／または静電的に放電させるように構成されていてよい。このようにして、太陽電池要素を、太陽電池モジュールへの装着のためのそれらの供給の際に静電的な帯電を用いてワークピース受容部に固定することが可能になる。静電的な搬送固定を用いることにより、ワークピース支持体への太陽電池要素の非接触式の固定が可能となり、これは、比較的手間のかかる機械的な緊締装置の省略を可能にする。
【0042】
スライダのワークピース受容部における太陽電池要素の信頼性の高い静電的な固定のためには、最初にワークピース受容部を静電的に完全に放電させることが有利となる場合がある。このことは、静電ステーションの少なくとも１つの放電コンタクトを用いて行うことができる。静電ステーションは、少なくとも１つの帯電コンタクトを有することができ、この帯電コンタクトを用いて、スライダのワークピース受容部を所望の値まで静電的に帯電させることができる。
【0043】
好適には、静電ステーションの少なくとも１つの帯電コンタクトおよび／または少なくとも１つの放電コンタクトは、ここでは、本装置の静電ステーションに位置固定されて、かつ／または不動に配置されているか、または形成されていてよい。このことにより、静電ステーションの構造を著しく簡素化させることができる。
【0044】
帯電コンタクトもしくは放電コンタクトと、スライダのワークピース受容部との間の相対運動は、ここでも、磁気的に誘導される平面駆動部とスライダとによって生じさせることができる。
【0045】
ワークピース受容部を、少なくとも１つの放電コンタクトを用いて放電できるようにするために、スライダは、ワークピース受容部を、静電ステーションの少なくとも１つの放電コンタクトに接触させることができる。同様に、スライダのワークピース受容部を、スライダの相応の運動によって、静電ステーションの少なくとも１つの帯電コンタクトに接触させることも可能であり、これによってワークピース受容部は所望の値まで静電的に帯電させられる。
【0046】
本装置の一実施形態では、スライダのワークピース受容部は、複数の太陽電池要素から成る行列状のパターンを受容するように構成されている。このようにして、スライダのワークピース受容部上で、既に、装着すべき太陽電池モジュールの少なくとも１つの部分パターンに相応する、個々の太陽電池要素から成る行列状のパターンを、太陽電池モジュールへの装着のために用意することが可能になる。
【0047】
本装置は、太陽電池要素を損傷および／または寸法安定性および／または幾何形状に関して検査するための少なくとも１つの検査装置を備えることができる。この検査装置は、ここでは、平面駆動部の駆動面に、例えば既に前述した平面駆動部の駆動面に前置接続されていてよい。このようにして、適正でない太陽電池要素を、それらがワークピース受容部の載置箇所に載置されて太陽電池モジュールへの装着部に供給される前に、排除することが可能になる。
【0048】
当該の課題を解決するために、請求項１の上位概念の特徴または請求項１から１６までのいずれか１項記載の特徴を有する装置も提案され、本装置は、装着装置を、例えば既に前述した装着装置を備えており、該装着装置を用いて、初期配置で用意された太陽電池要素を受容し、太陽電池モジュールへの装着のために定義された目標配置で放出することができる。装着装置は、それらの相互間隔が可変であるグリッパ、特に吸引グリッパの少なくとも２つのグループを有しており、これによって太陽電池要素は、初期配置で受容され、初期配置からオフセットされた目標配置で太陽電池モジュールへの装着のために放出される。
【0049】
装着装置は、このためには線形誘導部を有することができ、該線形誘導部に沿って、グリッパのグループが相互に摺動可能に配置されている。この線形誘導部は、ここでは、搬送ユニット、例えば既に前述した、装着装置に後置接続された搬送ユニットの搬送方向に対して横方向または直角方向に位置合わせられていてよく、かつ／またはそれ自体この搬送方向で可動であってよい。
【0050】
したがってグリッパのグループは、特に線形誘導部に沿って、第１の方向に、かつ／または搬送ユニット、例えば既に前述した、装着装置に後置接続された太陽電池モジュールと太陽電池要素との装着が行われる搬送ユニットの搬送方向に対して横方向に、または直角方向に可動であってよい。さらに、グリッパのグループが前述した線形誘導部により予め設定された運動方向に対して横方向に、または直角方向に可動であることも可能である。このために装着装置は、移送誘導部、特にポータルを有することができ、該移送誘導部に沿って、グリッパのグループが第２の方向に摺動可能である。この第２の方向は、第１の方向に対して横方向に、または直角方向に位置合わせされていてよい。
【0051】
このようにして、太陽電池要素を、装着装置を用いてそれらが太陽電池モジュールへの装着のために用意される引渡し位置から受容し、所望の方式で太陽電池モジュールへの装着のために載置し、その際、グリッパの少なくとも２つのグループの相対運動によって場合によっては新規に位置決めし、かつ／または１つの行に統合することが可能になる。それにより、太陽電池要素の最も異なる敷設パターンが、太陽電池モジュールへの装着の際に生成可能となる。
【0052】
当該の課題を解決するために、太陽電池モジュールを製造するための方法も提案され、ここでは、太陽電池モジュールに、太陽電池要素、特に太陽電池パネルが装着され、本方法は、この種の方法に向けられた第１の独立請求項の手段および特徴を有する。したがって、当該の課題を解決するために、太陽電池要素を製造するための方法では、太陽電池要素が、磁気的に誘導される平面駆動部の磁気的に駆動されるスライダを用いて太陽電池モジュールへの装着部に供給されることが提案される。
【0053】
ここでは、太陽電池要素は、スライダと共に、特に装着装置における引渡し領域の引渡し位置で、少なくとも１つの列に配置することができる。さらに太陽電池要素を、スライダを用いて装着装置における引渡し領域の引渡し位置へ搬送することが可能である。磁気的に誘導される平面駆動部の極めて柔軟に駆動制御されるスライダを用いることにより、太陽電池要素を、ほぼ全ての任意の配置でかつ相互に相対的な位置合わせで太陽電池モジュールへの装着部に供給し、太陽電池モジュールへの装着のために提供することが可能である。
【0054】
太陽電池モジュールへの装着のために、太陽電池要素は、搬送ユニット上に載置可能である。この搬送ユニットは、例えば搬送ベルトとして構成されていてよい。搬送ユニットを用いることにより、太陽電池要素が装着された太陽電池モジュールを、後続の加工ステップに供給することができる。そのため、例えば、太陽電池要素が装着された太陽電池モジュールを、搬送ユニットを用いて加熱部に供給し、これによって太陽電池要素間の、あるいは太陽電池モジュールの太陽電池要素の行間の、さらに以下でより詳細に説明する接着結合部を硬化させることができる。これに関連して、装着された太陽電池モジュールの太陽電池要素を、接着結合部が硬化するまで負圧を用いて搬送ユニットに固定することが有意となる場合もある。前述の加熱により、装着された太陽電池モジュールの太陽電池要素間の、特に太陽電池要素の行間の接着結合部を硬化させることができる。
【0055】
太陽電池モジュールは、例えば操作装置を用いて、スライダのワークピース受容部における載置箇所に載置することができる。この操作装置は、例えば、前述した太陽電池モジュールを製造するための装置の操作装置であってよい。
【0056】
太陽電池要素が載置箇所に載置される前に、太陽電池要素の位置合わせを特定することが可能である。したがって、スライダは、太陽電池要素が載置箇所に載置される前に、太陽電池要素の確定された位置合わせに従って駆動制御され、位置合わせすることができ、これによって太陽電池要素は、自身の位置合わせの変更なしで操作装置において適正に位置合わせされて載置箇所に載置される。そのため、太陽電池要素の場合によって生じる位置合わせ誤差を、載置箇所への載置の際に、スライダの相応の位置決めによって補償することができ、これによって、太陽電池要素は、載置後、適正に載置箇所に配置される。
【0057】
ここでは、スライダは、その６つまでの自由度に従って、６つまでの軸のうちの少なくとも１つの軸において、かつ／または６つまでの軸のうちの少なくとも１つの軸周りで運動が可能である。
【0058】
本方法の一実施形態では、導電性接着剤が、接着ステーションの少なくとも１つの放出ノズルから好適には縁部側でスライダのワークピース受容部の載置箇所に位置決めされた太陽電池要素に塗布されることが想定される。ここでは、接着剤は、放出ノズルに対して相対的に実行されるスライダの移送運動中に塗布され得る。さらに、少なくとも１つの放出ノズルの下での太陽電池要素間の定義された間隔は、スライダの好適には鉛直方向の運動軸に沿ったスライダの運動によって調整することが可能である。このようにして、少なくとも１つの放出ノズルの位置の変更なしで、スライダの所期の運動および／または駆動制御により、太陽電池要素への導電性接着剤の塗布時の塗布パラメータに所期のように影響を与えることが可能となる。
【0059】
本方法の一態様では、太陽電池要素は、特に、太陽電池要素上または太陽電池要素における接着剤塗布の検査のために、スライダを用いて検査ステーションに供給されることが想定される。検査ステーションは、当該装置の既に前述した駆動面の領域に配置または形成されていてよい。
【0060】
検査ステーションでは、太陽電池要素および／または太陽電池要素上の接着剤塗布の検査が実施され得る。適正でない太陽電池要素、つまり例えば欠陥を有するかまたはそこにおける接着剤塗布が適正に行われていない太陽電池要素は、次いで、取出し装置、例えば既に前述した当該装置の取出し装置を用いて、スライダのワークピース受容部から取り外されて製造プロセスから排除され得る。
【0061】
スライダのワークピース受容部は、本方法の一実施形態では、太陽電池要素が敷かれ、スライダを用いて引渡し位置へ運動させることができ、それによって、太陽電池要素は、それぞれ引渡し位置において相並んで配置された２つのスライダにおいて、太陽電池要素の少なくとも１つの行が形成される。このようにして、太陽電池要素を、複数の行で太陽電池モジュールへの装着部に供給し、複数の行にまとめて太陽電池モジュールへの装着のために用意することができる。このことは、特に、太陽電池モジュール内の太陽電池要素の１つの行が、隣接する行と縁部側で重なり、これによって太陽電池要素の隣接する行との電気的接触接続が形成される、前述した板葺き構造形式での、もしくはいわゆる行列状の板葺き構造形式での太陽電池モジュールの製造に有利となり得る。
【0062】
本方法の一実施形態では、行列状の配置、特に行列状の板葺き配置の生成のために、太陽電池モジュールへの装着の際に、太陽電池モジュールへの装着のために引渡し位置に用意される太陽電池要素の少なくとも２つに１つの行ごとに、少なくとも１つのオフセット要素、つまり行内の残りの太陽電池要素よりも短い寸法を有する太陽電池要素が提供されることが想定される。
【0063】
これに関連して、太陽電池要素の行列状の配置は、太陽電池要素が相互に行ごとのオフセットを伴って石積みのように配置される太陽電池要素の配置を表し得ることを述べておく。このようにして、１つの行の１つの太陽電池要素は、隣接する１つの行の少なくとも２つの太陽電池要素に重なることができる。このことは、この種の構造化された太陽電池モジュール内の代替的な電流パスの形成に有利である。
【0064】
載置箇所における太陽電池要素の搬送固定のために、スライダのワークピース受容部は、静電的に帯電させることができる。このことは、好適には、定義された値まで行われる。その前に、ワークピース受容部は、事前に静電的に放電させることができる。ここでは、ワークピース受容部は、静電ステーションの帯電コンタクトおよび／または放電コンタクトに対するスライダの相対運動により、帯電コンタクトおよび／または放電コンタクトとの接触位置にもたらすことができる。ワークピース受容部を最初に放電させることは、これは例えば短絡によって生じさせることができるが、引き続き、ワークピース受容部を可及的に正確に定義された値まで静電的に帯電させるのに有利となる。ワークピース支持体の静電的な帯電の程度は、静電的な搬送固定の保持力を決定することができ、この保持力を用いて、太陽電池要素は、スライダのワークピース支持体において、太陽電池モジュールへの装着のための太陽電池要素の供給の際に載置箇所に固定することができる。
【0065】
本方法の一実施形態では、少なくとも１つのスライダは、当該１つのスライダが自身の目標位置への運動前に既に引渡し位置にあるスライダの隣への回避運動を実行し、これによってスライダのワークピース受容部の載置箇所に載置された太陽電池要素間の衝突が回避されることが想定される。
【0066】
ここでは、少なくとも１つのスライダの回避運動は、少なくとも１つのスライダの運動軸周りの傾動運動であることが想定されていてよい。しかしながらまた、１つのスライダを、他のスライダに隣接して自身の目標位置に走行させるためのスペースを造り出すために、少なくとも１つのスライダを空間軸に沿って、例えばＺ方向に運動させることも可能である。この場合、少なくとも１つのスライダを、例えば自身の目標位置に運動させるべきスライダを上昇もしくは下降させることができる。傾動運動を実施する際には、この傾動運動は、１つのスライダの自身の目標位置への運動方向に位置合わせされた運動軸周りで行うことが可能である。
【0067】
本方法の一実施形態では、１つのスライダは、自身の目標位置への運動前に既に引渡し位置にある２つのスライダの間において上昇または下降させられ、かつ／または運動軸周りで、特に目標位置への自身の運動方向において位置合わせされた軸周りで傾動させられ、これによって自身のワークピース受容部に配置された少なくとも１つの太陽電池要素と、既に引渡し位置にあるスライダのワークピース受容部に配置された太陽電池要素との間の衝突が回避されることが想定される。しかしながら、また、それらの間で１つのスライダをその目標位置に運動させるべき２つのスライダを事前に上昇もしくは下降させるか、または相応に傾動させることも可能であり、これによってスライダのワークピース支持体における太陽電池要素の衝突が回避される。
【0068】
本方法の一実施形態では、太陽電池要素は、行列状の装置で、詳細には少なくとも２つの行で、かつ／または相互にオフセットを伴って少なくとも１つのスライダのワークピース受容部に配置されることが想定される。このようにして、太陽電池要素は、既に、後続して製造される太陽電池モジュールにおいても再発見が可能な行列状の配置で、太陽電池モジュールへの装着部に供給することが可能になる。
【0069】
当該の課題を解決するために、太陽電池モジュールを製造するための方法に向けられた第２の独立請求項の手段および特徴を有する方法も提案される。ここでは、太陽電池要素が、搬送手段を用いて、特に磁気的に誘導される平面駆動部のスライダを用いて、太陽電池モジュールへの装着部に供給され、ここで、太陽電池要素は、引渡し位置にある少なくとも２つの搬送手段によって一緒に受容され、太陽電池モジュールへの装着のために、太陽電池要素の１つの行に統合されることが想定される。ここでは、太陽電池要素は、１つの行に統合されて、１つの搬送ユニット、例えば既に前述した搬送ユニット上に載置されることが想定されていてよい。
【0070】
搬送ユニットにおいて、太陽電池要素は、負圧を用いて搬送固定することができ、かつ／または前述した装置の加熱部に供給することができる。加熱部により、装着された太陽電池モジュールの太陽電池要素間の接着結合部、特に、太陽電池要素の行間の接着結合部を硬化させることができる。
【0071】
太陽電池要素は、装着装置のグリッパの少なくとも２つのグループを用いて一緒に受容され、グリッパのグループの相対運動により太陽電池要素の１つの行に統合され得る。
【0072】
太陽電池要素は、太陽電池モジュールへの装着の際に、行ごとに重なるように、特に搬送ユニット上に載置され、かつ／または相互に接着され得る。太陽電池要素の載置は、搬送ユニット上で、例えば既に前述した搬送ユニット上で行うことができる。載置された太陽電池要素は、負圧を用いて、例えば搬送ユニットに固定することができる。この目的のために、吸引装置、例えば、既に前述した吸引装置を自身の負圧源および吸引手段と共に使用することができる。
【0073】
太陽電池要素は、太陽電池モジュールへの装着の際に、それらが既に載置された太陽電池要素に重なるように載置することができる。さらに、太陽電池要素は、太陽電池モジュールへの装着の際に、行ごとに既に載置された太陽電池要素の行に重なるように載置することも可能である。
【0074】
太陽電池要素は、太陽電池モジュールへの装着の際に、自身の下面が載置の際に、太陽電池要素が太陽電池モジュールへの装着のために載置されるべき架台と鋭角を成すように、既に位置決めされている太陽電池要素上に載置され得る。このようにして、太陽電池要素は、太陽電池要素の重なる載置の際に生じる板葺き配置に適合化されて載置され得る。既に位置決めされた太陽電池要素への太陽電池要素の前述した傾斜した載置により、このことは特に高い位置決め精度で行うことができる。
【0075】
最後に、当該の課題を解決するために、請求項２４から４０までのいずれか１項記載の太陽電池モジュールを製造するための方法を実施するための、請求項１から２３までのいずれか１項記載の太陽電池モジュールを製造するための装置の使用も提案される。
【0076】
以下では、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明するが、本発明はこうした実施例に限定されるものではない。さらなる実施例は、個々のもしくは複数の請求項の特徴を相互に組み合わせることにより、かつ／またはこれらの実施例の個々のもしくは複数の特徴の組み合わせにおいて生じる。
【図面の簡単な説明】
【0077】
【図1】太陽電池モジュールを製造するための装置を示す斜視図であり、この装置は、磁気的に誘導される平面駆動部と、平面駆動部を用いて平面駆動部の駆動面上に自由に位置決め可能な複数のスライダとを有する供給装置を備え、これらのスライダは、太陽電池要素を太陽電池モジュールへの装着部に供給するための搬送手段として使用される。
【図2】太陽電池モジュールへの装着のために太陽電池要素を供給する際にスライダを運動させることができる自由度を示すために、スライダが配置された磁気的に誘導される平面駆動部を示す詳細図である。
【図3】太陽電池モジュールへの装着のために太陽電池要素を供給する際にスライダを運動させることができる自由度を示すために、スライダが配置された磁気的に誘導される平面駆動部を示す詳細図である。
【図4】スライダのワークピース受容部に配置された太陽電池要素間の衝突を回避するために、スライダを用いて、太陽電池モジュールへの装着のための太陽電池要素の引渡し位置へのスライダの運動の際に実行することができる回避運動を示す様々な図である。
【図5】スライダのワークピース受容部に配置された太陽電池要素間の衝突を回避するために、スライダを用いて、太陽電池モジュールへの装着のための太陽電池要素の引渡し位置へのスライダの運動の際に実行することができる回避運動を示す様々な図である。
【図6】スライダのワークピース受容部に配置された太陽電池要素間の衝突を回避するために、スライダを用いて、太陽電池モジュールへの装着のための太陽電池要素の引渡し位置へのスライダの運動の際に実行することができる回避運動を示す様々な図である。
【図7】スライダのワークピース受容部に配置された太陽電池要素間の衝突を回避するために、スライダを用いて、太陽電池モジュールへの装着のための太陽電池要素の引渡し位置へのスライダの運動の際に実行することができる回避運動を示す様々な図である。
【図8】スライダのワークピース受容部における載置箇所上の太陽電池要素の載置を示すための様々な図である。
【図9】スライダのワークピース受容部における載置箇所上の太陽電池要素の載置を示すための様々な図である。
【図10】スライダのワークピース受容部における載置箇所上の太陽電池要素の載置を示すための様々な図である。
【図11】スライダのワークピース受容部における載置箇所上の太陽電池要素の載置を示すための様々な図である。
【図12】スライダのワークピース受容部における載置箇所上の太陽電池要素の載置を示すための様々な図である。
【図13】スライダのワークピース受容部における載置箇所上の太陽電池要素の載置を示すための様々な図である。
【図14】スライダのワークピース受容部における載置箇所上の太陽電池要素の載置を示すための様々な図である。
【図15】図１に示されている本装置の接着ステーションを示す詳細図であり、ここで、接着ステーションは、スライダの搬送方向で接着ステーションにより相互にオフセットされて配置された全部で３つの放出ノズルを有する。
【図17】導電性接着剤から成る接着ビードの、スライダのワークピース受容部の載置箇所上に位置決めされた全部で３つの太陽電池要素のうちの中央への塗布を示すための図１５および図１６に示されている接着ステーションの側面図である。
【図19】導電性接着剤から成る縁部側で太陽電池要素に塗布された接着ビードを示すための図である。
【図20】導電性接着剤から成る縁部側で太陽電池要素に塗布された接着ビードを示すための図である。
【図21】スライダのワークピース受容部の載置箇所における太陽電池要素の搬送固定目的でワークピース支持体に静電的に放電および帯電させるための静電ステーションを示す詳細図である。
【図22】ワークピース支持体を静電ステーションの放電コンタクトとの接触位置へもたらすためのスライダの運動を示すための静電ステーションの詳細図である。
【図23】ワークピース支持体を静電ステーションの放電コンタクトとの接触位置へもたらすためのスライダの運動を示すための静電ステーションの詳細図である。
【図24】ワークピース支持体を静電ステーションの放電コンタクトとの接触位置へもたらすためのスライダの運動を示すための静電ステーションの詳細図である。
【図25】ワークピース受容部を定義された値まで静電的に帯電させるために、スライダが自身のワークピース支持体を静電ステーションの帯電コンタクトとの接触位置へもたらすために実施する運動を示すための静電ステーションの詳細図である。
【図26】ワークピース受容部を定義された値まで静電的に帯電させるために、スライダが自身のワークピース支持体を静電ステーションの帯電コンタクトとの接触位置へもたらすために実施する運動を示すための静電ステーションの詳細図である。
【図27】ワークピース受容部を定義された値まで静電的に帯電させるために、スライダが自身のワークピース支持体を静電ステーションの帯電コンタクトとの接触位置へもたらすために実施する運動を示すための静電ステーションの詳細図である。
【図32】平面駆動部のスライダを用いて引渡し位置に用意される太陽電池要素の太陽電池モジュールへの装着を示すための装着装置の異なる側面図である。
【図33】平面駆動部のスライダを用いて引渡し位置に用意される太陽電池要素の太陽電池モジュールへの装着を示すための装着装置の異なる側面図である。
【図34】平面駆動部のスライダを用いて引渡し位置に用意される太陽電池要素の太陽電池モジュールへの装着を示すための装着装置の異なる側面図である。
【図35】平面駆動部のスライダを用いて引渡し位置に用意される太陽電池要素の太陽電池モジュールへの装着を示すための装着装置の異なる側面図である。
【図36】平面駆動部のスライダを用いて引渡し位置に用意される太陽電池要素の太陽電池モジュールへの装着を示すための装着装置の異なる側面図である。
【図37】平面駆動部のスライダを用いて引渡し位置に用意される太陽電池要素の太陽電池モジュールへの装着を示すための装着装置の異なる側面図である。
【図38】平面駆動部のスライダを用いて引渡し位置に用意される太陽電池要素の太陽電池モジュールへの装着を示すための装着装置の異なる側面図である。
【図39】平面駆動部のスライダを用いて引渡し位置に用意される太陽電池要素の太陽電池モジュールへの装着を示すための装着装置の異なる側面図である。
【図40】平面駆動部のスライダを用いて引渡し位置に用意される太陽電池要素の太陽電池モジュールへの装着を示すための装着装置の異なる側面図である。
【図41】平面駆動部のスライダを用いて引渡し位置に用意される太陽電池要素の太陽電池モジュールへの装着を示すための装着装置の異なる側面図である。
【図42】平面駆動部のスライダを用いて引渡し位置に用意される太陽電池要素の太陽電池モジュールへの装着を示すための装着装置の異なる側面図である。
【図43】平面駆動部のスライダを用いて引渡し位置に用意される太陽電池要素の太陽電池モジュールへの装着を示すための装着装置の異なる側面図である。
【図44】太陽電池要素の太陽電池モジュールへの装着のための装着装置における本装置の引渡し領域の詳細図であり、この場合、スライダのワークピース受容部には、行列状または石積み状の配置で配置された太陽電池要素が敷かれていることが認識でき、この場合、スライダのワークピース受容部上の太陽電池要素の配置が、本装置の搬送ユニット上で太陽電池要素が装着された太陽電池モジュールにおいて再発見される。
【図45】図１に示されている本装置の引渡し領域を示すさらなる詳細図であり、この場合、ここでは、各スライダは、自身のワークピース支持体において、搬送ユニット上で太陽電池要素が装着された太陽電池モジュールにおける太陽電池要素の配置および数に相応する、太陽電池要素の配置および数を有していることが認識できる。
【図46】図１に示されている本装置において使用することができ、全部で４つ配置されたグリッパのグループを伴う線形誘導部を有している装着装置を示すさらなる詳細図であり、この場合、太陽電池モジュールに平面駆動部のスライダに用意された太陽電池要素を装着するためのグリッパのグループは、相互に独立して線形誘導部に沿って相互に相対運動可能である。
【図47】図１に示されている本装置において使用することができ、全部で４つ配置されたグリッパのグループを伴う線形誘導部を有している装着装置を示すさらなる詳細図であり、この場合、太陽電池モジュールに平面駆動部のスライダに用意された太陽電池要素を装着するためのグリッパのグループは、相互に独立して線形誘導部に沿って相互に相対運動可能である。
【図48】図１に示されている本装置において使用することができ、全部で４つ配置されたグリッパのグループを伴う線形誘導部を有している装着装置を示すさらなる詳細図であり、この場合、太陽電池モジュールに平面駆動部のスライダに用意された太陽電池要素を装着するためのグリッパのグループは、相互に独立して線形誘導部に沿って相互に相対運動可能である。
【図49】図１に示されている本装置において使用することができ、全部で４つ配置されたグリッパのグループを伴う線形誘導部を有している装着装置を示すさらなる詳細図であり、この場合、太陽電池モジュールに平面駆動部のスライダに用意された太陽電池要素を装着するためのグリッパのグループは、相互に独立して線形誘導部に沿って相互に相対運動可能である。
【図50】太陽電池要素および／または太陽電池要素上の接着剤塗布を検査するための本装置の検査ステーションを示す個別図である。
【0078】
図１には、全体が符号１で示された、電気的に相互接続された太陽電池要素３から、詳細には電気的に相互接続された太陽電池パネルから太陽電池モジュール２を製造するための装置が示されている。残りの図２～図４９には、装置１の個々の機能ユニットもしくは部分領域が個別に示されている。
【0079】
装置１は、太陽電池要素３を太陽電池モジュール２への装着部に供給するための供給装置４を備えている。
【0080】
供給装置４は、磁気的に駆動される複数のスライダ６を有する磁気的に誘導される平面駆動部５を含んでおり、これらのスライダ６は、平面駆動部５の駆動面７上に６つの自由度で自由にかつ相互に依存することなく位置決め可能である。
【0081】
スライダ６の各々は、それぞれ１つのワークピース受容部８を有し、このワークピース受容部８には、それぞれ少なくとも１つの太陽電池要素３，３１用の載置箇所９が形成されている。平面駆動部５は、６つの自由度におけるスライダ６の多座標位置決めのために構成されている。
【0082】
太陽電池要素３は、オフセット要素とも称され得る太陽電池要素３１に比べてより長い長さを有している太陽電池要素である。これらの太陽電池要素３および３１は、共に太陽電池モジュール２をいわゆる行列状のパネル構造方式で製造するために使用することができる。それゆえ、太陽電池要素３および３１は、太陽電池パネルまたは太陽電池ストリップとも称され得る。
【0083】
磁気的に誘導される平面駆動部５は、スライダ６を相互に独立して位置決めすることができる既に前述した駆動面７を有している。この駆動面７は、平面駆動部の個々の駆動モジュール１０から形成される。これらの駆動モジュール１０は、駆動ユニット、例えば平面駆動部５の固定子および／またはステータを有するもしくは含むことができる。
【0084】
【0085】
引渡し領域１１では、複数のスライダ６を、自身のワークピース受容部８の載置箇所９に配置された太陽電池要素３の構成のために行１２に相並んで位置決めすることができる。
【0086】
引渡し領域１１に隣接して、本装置１は、装着装置１３を有している。この装着装置１３を用いることにより、スライダ６上に配置された太陽電池要素３を載置箇所９から取り出し、例えば太陽電池モジュール２の行ごとの装着のために架台１４上に載置することができる。
【0087】
図面に示されている装着装置１３の各々は、この目的のために少なくとも複数のグリッパ１５を有している。図面に示されている全てのグリッパ１５は、太陽電池要素３の優しい取り扱いを可能にする吸引グリッパとして構成されている。
【0088】
太陽電池要素３は、太陽電池モジュール２への装着のために、装置１の、搬送ベルトとして構成された搬送ユニット１６上に載置される。搬送ベルト１６は、ここでは、太陽電池モジュール２への装着のための太陽電池要素３を載置することができる架台１４として用いられる。
【0089】
搬送ユニット１６および架台１４を示す図面は、太陽電池モジュール２への装着のための太陽電池要素３が、板葺き配置で、かつ構造から石積みに類似した行列状の配置もしくは行列状の板葺き配置とも称され得る配置で載置されることを明確にしている。
【0090】
ここでは、１つの行１２の太陽電池要素３が、隣接する行１２の太陽電池要素３に次のように重なっている。すなわち、重なっている行の１つの太陽電池要素３が、重なっている行１２からの２つの太陽電池要素３を覆うように重なっている。
【0091】
図１は、装置１が、吸引装置３８を備えていることを示している。この吸引装置３８は、負圧源３９と、搬送ユニット１６に割り当てられた吸引手段４０とを有しており、この吸引手段４０は、図１に示されている装置１の実施例では、吸引テーブルとして形成されている。搬送ユニット１６は、吸引手段４０を介して誘導される穿孔された、それゆえ空気透過性の搬送ベルトとして形成されている。吸引手段４０は、搬送ユニット１６の下方に配置され、搬送ユニット１６に載置された太陽電池要素３を負圧により搬送ユニット１６に固定するように構成されている。吸引手段４０は、ここでは、装置１の加熱部３３の作用領域内にまで達している。加熱部３３は、装着された太陽電池モジュール２の太陽電池要素３間の接着結合部を硬化させるために用いられる。
【0092】
したがって、搬送ユニット１６において、太陽電池要素３は、負圧を用いて搬送固定され、加熱部３３に供給される。加熱部３３によれば、装着された太陽電池モジュール２の太陽電池要素３間の接着結合部、特に太陽電池要素３の行間の接着結合部が硬化させられる。
【0093】
太陽電池要素３を、太陽電池モジュール２への装着の際に特に正確に前述した板葺き配置で載置できるようにするために、図３３～図４４に示されている装着装置１３のグリッパ１５は、複数の自由度で可動である。それにより、太陽電池要素３を、一方では図３２～図３５に示され、他方では図３６～図４３に示されているように、傾斜を保持したグリッパ１５を用いて、傾斜位置で正確に、既に架台１４上に載置された太陽電池要素３上に、好適には、行ごとに板葺き配置で載置することが可能である。
【0094】
図１は、平面駆動部５の駆動面７が、太陽電池要素３のためのストックステーション１７と、上述した装着装置１３との間に形成されていることを明らかにしている。この駆動面７は、とりわけ、平面駆動部５のスライダ６を用いて太陽電池モジュール２への装着部に供給することができる太陽電池要素３を、太陽電池モジュール２への装着のために最適化された所望の配置で、駆動面７の引渡し領域１１において装着装置１３に隣接して位置決めするために利用される。
【0095】
平面駆動部５の駆動面７上におけるスライダ６の自由な位置決め可能性により、太陽電池要素３の太陽電池モジュール２への装着の際に生成される可能性があるほぼ全ての任意の敷設パターンを、スライダ６を用いた引渡し領域１１における太陽電池要素３の相応の提供によって準備することができる。
【0096】
その他に、装置１は、３つの操作装置１８を備えており、これらの操作装置１８は、それぞれ４つのアームに、同様に吸引グリッパとして構成された複数のグリッパ１５を含んでいる。操作装置１８を用いることにより、太陽電池要素３を相前後してまたは同時にも、受容位置にあるスライダ６のワークピース受容部８の載置箇所９上に載置することが可能である。
【0097】
スライダ６の６つの自由度での自由な位置決め可能性については、図２および図３においてより詳細に説明する。ここでは、スライダ６はＸ、ＹおよびＺ方向で平面駆動部５の駆動面７上を走行可能であることが認められる。さらにスライダ６は、その他に、前述した３つの軸の各々周りで傾動、回動、もしくは旋回することもできる。
【0098】
【0099】
装置１は、操作装置１８における太陽電池要素３の位置合わせを決定するための複数の光学的位置合わせ決定装置１９を備えている。太陽電池要素３の外側輪郭に基づいて、かつ／または太陽電池要素３に存在するプリントに基づき、位置合わせ決定装置１９を用いることにより、太陽電池要素が受容位置にあるスライダ６上に載置される前に、操作装置１８およびそのグリッパ１５に保持された太陽電池要素３の具体的な位置合わせを決定することが可能である。
【0100】
装置１、特に平面駆動部５は、制御ユニット２０を含んでいる。この制御ユニット２０は、スライダ６が、操作装置１８において確定された太陽電池要素３の位置合わせに依存して、操作装置１８に隣接するその受容位置で位置決めされ、それによって太陽電池要素３が、その位置合わせに従って操作装置１８の再位置合わせなしで、スライダ６のワークピース受容部８の載置箇所９の１つに載置可能となるように構成されている。これらのスライダ６は、太陽電池要素３の受容のための載置前に位置合わせにもたらされ、この位置合わせにおいてはこれらのスライダ６は、操作装置１８のグリッパ１５における太陽電池要素３の具体的に確定された位置合わせに調整されて太陽電池要素３を受け取ることができ、それによって太陽電池要素３は、スライダ６のワークピース受容部８の載置箇所９上に適正に載置することができる。
【0101】
図８は、操作装置１８における受容位置でのスライダ６を示している。この操作装置１８は、複数のグリッパ１５を有しており、全部で３つの太陽電池要素３を同時に保持するように構成されている。
【0102】
図８には、３つの太陽電池要素３の各太陽電池要素３が、グリッパ１５に異なる位置合わせで配置されていることが示されている。６つの自由度でのスライダ６の可動性を用いることにより、スライダ６を、個々の太陽電池要素３が受容される前に、操作装置１８における太陽電池要素３の位置合わせに応じて位置合わせすることができる。ここでの目標は、太陽電池要素３を、手間のかかる置き換えもしくは再操作なしで直接、グリッパ１５用いて把持される位置合わせにおいて適正に、スライダのワークピース受容部８の載置箇所９のうちの１つに位置決めすることである。
【0103】
このために、図９によるスライダ６は、第１の太陽電池要素３の位置合わせに依存して操作装置１８における第１の位置合わせで位置決めされ、第１の太陽電池要素３は、スライダ６のワークピース受容部８の第１の載置箇所９上に載置される。
【0104】
図１０は、第２の太陽電池要素３に関する同じ手順を示しており、この第２の太陽電池要素３は、操作装置１８において載置のために用意される。この太陽電池要素３の位置合わせに依存して、スライダ６は、グリッパ１５の下方で相応に位置合わせされ、引き続き太陽電池要素３は、スライダ６のワークピース受容部８における第２の載置箇所９上に載置される。
【0105】
図１１に示される第３の太陽電池要素３の載置も同様に行われる。ここでも、スライダ６の位置合わせは、太陽電池要素３がスライダのワークピース受容部８における載置箇所９上に載置される前に、第３の太陽電池要素３に関して操作装置１８において確定された位置合わせに依存して行われる。
【0106】
図１２、図１３、および図１４は、スライダ６のワークピース受容部８の載置箇所９上への太陽電池要素３の載置を行うさらなる手段を明確にしている。ここでは、スライダ６が、－操作装置１８における太陽電池要素３の位置合わせに応じた前述のスライダ６の位置合わせに対して付加的に－操作装置１８の個々のグリッパ１５の方向に一ブロックだけ上昇させられる。したがって、太陽電池要素３の載置のために、グリッパ１５は、図１２～図１４に示されているようにもはや載置箇所９の方向に下降させる必要はない。スライダ６を上昇させることで、載置すべき太陽電池要素３を迎えに行くことによって、太陽電池要素３は解放されるだけでよい。次いで、グリッパ１５は、引き戻された位置へ走行させることができる。このことは、スライダ６のワークピース受容部８における載置箇所９上への太陽電池要素３の載置の際のサイクルタイムを短縮して、装置１の経済性を高めることができる。
【0107】
図１５～図２０は、装置１の接着ステーション２１の詳細図を示している。この接着ステーション２１は、導電性接着剤をスライダ６の載置箇所９に配置された太陽電池要素３上に放出するための全部で３つの放出ノズル２２を含む。このために、これらの放出ノズル２２は、平面駆動部５の駆動面７の上方に配置されており、それによってこれらのスライダ６は、そこに位置決めされた太陽電池要素３と共に、放出ノズル２２の下方を通過運動することができ、これによって放出ノズル２２からの導電性接着剤を接着ビード２３の形態で太陽電池要素３上に塗布することができる。
【0108】
したがって接着ステーション２１は、スライダ６のワークピース受容部８における載置箇所９の数に相応する数の放出ノズル２２、詳細には３つの放出ノズル２２を有している。全部で３つの放出ノズル２２は、スライダ６の運動方向で、接着ステーション２１によって相互にオフセットされて配置されている。そのため、導電性接着剤の接着ビード２３も比較的僅かな相互間隔で、ワークピース受容部８において相応に位置決めされている太陽電池要素３に塗布することが可能である。
【0109】
図１５～図２０は、接着ビード２３の塗布を示し、この場合、図２０は、太陽電池要素３の詳細図をそこに生成された接着ビード２３と共に再現している。太陽電池要素３への導電性接着剤の塗布には、スライダ６の各々がその中において運動可能である全部で６つの自由度のうちの少なくとも１つに従ったスライダ６の運動によって所期のように影響を与えることが可能である。それにより、例えば、スライダ６のワークピース受容部８における太陽電池要素３と、接着ステーション２１の放出ノズル２２との間の間隔を、Ｚ軸方向のスライダ６の相応する運動によって適合化させることが有意となる場合もある。さらに、スライダ６が接着ステーション２１によって運動するスライダ６の速度の適合化によっても、接着ビード２３の塗布に影響を与えることが可能である。
【0110】
太陽電池要素３への接着剤の塗布は、様々な形態で行うことが可能である。そのため、例えば連続的な接着ビード２３の形態の導電性接着剤を太陽電池要素３に被着することが可能である。しかしながらまた、ドットパターンまたは破線パターンの形態の導電性接着剤を、あるいは破線－ドットパターンの形態の導電性接着剤を太陽電池要素３に被着することも可能である。このことは、装置１の接着ステーション２１において放出ノズル２２を相応に駆動制御することによって行うことができる。放出ノズル２２の駆動制御は、ここでは、既に前述した制御ユニット２０によって行うことが可能である。
【0111】
装置１は、検査ステーション３５を備える。この検査ステーション３５は、平面駆動部５の駆動面７に、もしくは駆動面７上に配置されている。検査ステーション３５は、ワークピース受容部８に配置された太陽電池要素３上の接着剤塗布の検査に用いられ、またワークピース受容部８に配置された太陽電池要素３の検査のためにも用いられる。
【0112】
この目的のために、検査ステーション３５は、３つのセンサ３６を有している。これらのセンサ３６は、特に、個々の太陽電池要素３への接着剤塗布を検査するために用いられる。図面に示されている実施例では、これらのセンサ３６は、いわゆるフォークライトバリアとして構成されている。しかしながらまた、センサ３６として補足的または代替的に、検知センサおよび／またはカメラを使用することも可能である。
【0113】
検査装置３５は、接着ステーション２１に後置接続されており、図５０および図５１に詳細に表されている。図５０は、この検査ステーション３５に取出し装置３７が割り当てられていることを示している。この取出し装置３７は、適正でない太陽電池要素３を排除するように構成されている。適正でない太陽電池要素３とは、検査ステーション３５における検査の枠内で、例えば、太陽電池素子３自体が適正でない、例えば損傷しているか、それとも導電性接着剤が適正に塗布されなかったなどの理由から不適正なものとして検査されたものであってよい。
【0114】
取出し装置３７は、吸引グリッパとして構成されたグリッパ１５を有する。取出し装置３７のグリッパ１５は、線形軸４１に沿って可動であり、そのため、グリッパ１５を用いて適正でない太陽電池要素３は、ワークピース受容部８から取り出され、製造プロセスから排除することが可能である。
【0115】
スライダ６を用いて検査ステーション３５に供給された太陽電池要素３の検査により、太陽電池要素３または太陽電池要素３上の接着剤塗布が適正でないことが示された場合、これらの適正でない太陽電池要素３は、取出し装置３７を用いてスライダ６のワークピース受容部８から取り出され、線形軸４１に沿ったグリッパ１５の運動によって製造プロセスから排除することが可能である。このことは、スライダ６を用いた太陽電池モジュール２への装着に後続して可及的に適正な太陽電池要素３のみが供給されることを促進する。
【0116】
図２１～図２７は、装置１の静電ステーション２４を示している。この静電ステーション２４は、スライダ６のワークピース受容部８を静電的に帯電させたり、静電的に放電させたりするために用いられる。この目的のために、静電ステーション２４は、２つの帯電コンタクト２５ならびに２つの放電コンタクト２６を有する。帯電コンタクト２５も放電コンタクト２６も、位置固定されて静電ステーション２４に配置されている。ワークピース受容部８の静電的な帯電は、載置箇所９上へ太陽電池要素３を固定するために用いられる。ワークピース受容部８の静電的な帯電により、太陽電池要素３を静電的な吸引力によって高い信頼性のもとで供給のための載置箇所９に固定することが可能である。
【0117】
太陽電池要素３を載置箇所９に静電的に固定するための保持力の所期の調整およびとりわけ再現可能な調整のために、ワークピース支持体８は、最初に静電的に放電させられる。このことは、静電ステーション２４の放電コンタクト２６を介して行われる。
【0118】
静電的な放電のために、スライダ６は、最初に放電コンタクト２６の下方に位置決めされ、次いで、Ｚ軸方向への運動によってワークピース受容部８が放電コンタクト２６に接触するまで上昇させられる。
【0119】
これにより、ワークピース受容部８の静電的な放電を生じさせる短絡が生じる。放電コンタクト２６に対する自身のワークピース受容部８を伴うスライダ６の位置決めについては、図２２～図２４により詳細に示されている。
【0120】
スライダ６のワークピース受容部８の所期の静電的な帯電は、図２５～図２７に示されている。このためにスライダ６は、最初に静電ステーション２４の帯電コンタクト２５の下方に位置決めされる。続いて、ワークピース受容部８が静電ステーション２４の帯電コンタクト２５と接触接続に至って、これを静電的に帯電させることができるまで、スライダ６がＺ方向に上昇させられる。続いて、ワークピース受容部８が太陽電池要素３の受容のために操作装置１８に提供される。
【0121】
図４４～図４９は、スライダ６のワークピース受容部８が、複数の太陽電池要素３から行列パターン配置で太陽電池要素３を受容するようにも構成されていることを明確にしている。このようにして、太陽電池要素３は、太陽電池モジュール２への装着のために装着装置１３に隣接する駆動面７の引渡し領域１１において、行列状の配置または行列状の板葺き配置での太陽電池モジュール２への装着に有意である配置で用意され得る。
【0122】
その他に、装置１は、複数の検査装置２７を有する。これらの検査装置２７は、太陽電池要素３を損傷および／または寸法安定性および／または幾何形状に関して検査するように構成されている。これらの検査装置２７は、操作装置１８の領域に配置されており、平面駆動部５の駆動面７に前置接続されている。このようにして、太陽電池要素３を、スライダ６のワークピース受容部における載置箇所９への載置前に検査し、検査後に適正でないものと判定された太陽電池要素３を排除することが可能である。
【0123】
自由にかつ極めて柔軟に位置決め可能なスライダ６を有する平面駆動部５を使用することにより、この手順も有意となる。
【0124】
図面に示されているスライダ６の各々は、それらのワークピース受容部８に太陽電池要素３のための複数の載置箇所９を有している。適正ではないものと判定された太陽電池要素３の排除により、スライダ６のワークピース受容部８における個々のもしくは複数の載置箇所９が空きのままである場合があったとしても、装着装置１３に隣接する引渡し領域１１におけるスライダ６の相応の位置決めによってこれを補償することが可能である。したがって、空きのままの占有されていない載置箇所９を有するスライダ６は、これにより本来は存在する隙間を閉鎖するために、太陽電池要素３が提供される配置で、太陽電池要素３の取り外しが行われる前に相応に走行することができ、次いで、太陽電池モジュール２への装着が行われ、これにより、空きのままの占有されていない載置箇所９によって太陽電池モジュール２への装着が損なわれることはない。
【0125】
図４６～図４９は、装着装置１３の一態様が示されている。図４６～図４９に示されている装着装置１３は、ここではスライダ６のワークピース受容部に行列状の配置もしくは石積み状の配置で用意される、広範に保持された太陽電池要素３，３１を所期配置で受容し、太陽電池モジュール２への装着のために定義された目標配置で放出するように構成されている。この目的のために、装着装置１３は、グリッパ１５の２つのグループ２８、詳細にはそれらの相互間隔が可変である吸引グリッパのグループ２８を有している。このようにして、太陽電池要素３，３１を、全部で４つのグリッパ１５のグループ２８を用いて初期配置において受容し、太陽電池モジュール２への装着のために、初期配置からオフセットされた目標配置において放出することが可能となる。図４６～図４９によれば、グリッパ１５の各グループ２８は、スライダ６のワークピース受容部８に用意された太陽電池要素３，３１の行１２を把持し、これが移送運動によって架台１４上に載置される。この架台１４は、搬送ベルトとして構成された搬送ユニット１６を提供している。
【0126】
ここでは、グリッパ１５のそれぞれ２つのグループ２８が、これらのグループ２８により把持された太陽電池要素３，３１の行１２を、太陽電池モジュール２への装着の際に１つの長い行１２に統合する。このために、各グリッパ１５のグループ２８は、移送運動に対して横方向に位置合わせされた運動において相互に接近する。
【0127】
この目的のために装着装置１３は、線形誘導部２９を有しており、該線形誘導部２９に沿って、グリッパ１５のグループ２８が相互に摺動可能に配置されている。
【0128】
したがって、線形誘導部２９に沿って、グリッパ１５のグループ２８は、装着装置１３に後置接続された搬送ユニット１６により予め設定される搬送方向に対して横方向もしくは直角方向に運動させることが可能である。
【0129】
さらに、グリッパ１５のグループ２８は、その内部で線形誘導部２９も摺動させ得るポータルの移送誘導部３０により、搬送ユニット１６により予め設定された搬送方向の方向で、つまり固有の搬送方向で運動可能である。移送誘導部３０および線形誘導部２９は、相互に直角方向に位置合わせされており、２つの軸においてグリッパ１５のグループ２８の運動を可能にする綾巻き交差型誘導部を形成している。
【0130】
装着装置１３の図３２～図３５に示されている実施形態では、グリッパ１５は、移送誘導部３０により予め設定された線形軸に沿って可動であるだけでなく、さらに移送誘導部３０により予め設定された線形軸に対して横方向に位置合わせされた旋回軸周りでも旋回可能に支承されている。この旋回軸は旋回ジョイント３２を通って延びている。
【0131】
このことは、既に詳しく前述した、太陽電池要素３の行１２が既に位置決めされた太陽電池要素３の行１２に重なって載置される板葺き配置での太陽電池モジュール２への装着の際の架台１４上への太陽電池要素３の載置を有利にしている。したがって、その他に２つの行１２の間の重なり領域においても、事前に塗布された太陽電池素子３の接着ビード２３が設けられているため、太陽電池要素３の行１２はここでは相互に電気的に接続され、相互に接着される。
【0132】
次いで、後置接続された加工ステップにおいて、搬送ユニット１６は、そのように装着された太陽電池モジュール２を、例えば加熱部３３の作用領域、またはラミネート加工ステーション、または別の加工ステップに供給することができる。
【0133】
装着装置１３の図３６～図４３に示されている実施形態では、全部で２列のグリッパ１５が設けられている。この２列のグリッパ１５を用いて、太陽電池要素３の２つの行１２を相前後して受容し、次いで、太陽電池モジュール２への装着と一緒に、搬送ユニット１６により供給される架台１４上に載置することが可能である。ここでも、２列のグリッパ１５は、旋回ジョイント３２を介して装着装置１３の支持構造部３４に、例えばポータルに旋回可能に配置されており、これによって太陽電池モジュール２への装着の際の太陽電池要素３の行１２の板葺き配置が有利になる。
【0134】
太陽電池モジュール２を製造するために、詳しく前述した装置１は、以下に説明する方法を実施するように構成されている。ここでは、太陽電池モジュール２に太陽電池要素３が、詳細には例えば、太陽電池ストリップとも称され得る太陽電池パネルが装着される。
【0135】
太陽電池要素３は、本方法により、既に前述した磁気的に誘導される平面駆動部５の磁気的に駆動されるスライダ６を用いて太陽電池モジュール２への装着部に供給される。
【0136】
太陽電池要素３は、例えば図２８～図３１または図４４～図４９にも示されているように、スライダ６と共に、既に上述した装着装置１３に隣接する引渡し領域１１において、行１２で配置される。つまりスライダ６は、太陽電池要素３を、一方では装着装置１３における引渡し領域１１の太陽電池要素３の各引渡し位置へ搬送し、他方では太陽電池モジュール２への装着の際に太陽電池要素３の行ごとの引渡しのために有利となる位置合わせで提供するために使用される。
【0137】
操作装置１８を用いて、太陽電池要素３，３１は、スライダ６のワークピース受容部８における載置箇所９上に載置される。ここでは、太陽電池要素３，３１の位置合わせは、載置箇所９上への自身の載置前に、位置合わせ決定装置１９を用いて決定され、スライダ６は、載置箇所９上への太陽電池要素３，３１の載置前に、駆動制御されて位置合わせされ、それによってスライダ６は、用意された太陽電池要素３，３１の適正な受容のために操作装置１８に準備され、載置箇所９上への載置の際に太陽電池要素３の場合によっては確認される位置合わせ誤差が補償され得る。
【0138】
それにより、太陽電池要素３を最終的に適正に載置箇所９上に位置決めして載置することが可能である。確定された太陽電池要素３の位置合わせを予測し、操作装置１８においてスライダ６の位置合わせを太陽電池要素３の位置合わせに適合化させるために、スライダ６を６つの自由度のうちの少なくとも１つで運動させることが可能である。
【0139】
接着ステーション２１では、導電性接着剤が、接着ビード２３で太陽電池要素３に被着される。このことは、既に前述した放出ノズル２２からの導電性接着剤の放出によって行われる。導電性接着剤は、ここでは、縁部側で、個々の太陽電池要素３，３１に接着ビード２３の形態で被着される。導電性接着剤を用いることにより、後に装着される太陽電池モジュール２において占められる板葺き配置に従って太陽電池要素３，３１を行ごとに相互に接着することが可能である。
【0140】
太陽電池要素３，３１への導電性接着剤の塗布中に、これらの太陽電池要素３，３１は、スライダ６を用いて相応に接着ステーション２１の放出ノズル２２に位置決めされ、接着ビード２３の形態での導電性接着剤の塗布のために、放出ノズル２２の側を、より正確には当該放出ノズル２２の下方を通過走行する。それにより、導電性接着剤は、放出ノズル２２に対して相対的に実行されるスライダ６の移送運動中に太陽電池要素３，３１に塗布される。太陽電池要素３，３１と放出ノズル２２との間の定義された間隔は、好適には鉛直方向のスライダ６の運動軸、ここではＺ軸に沿ったスライダ６の運動によって、調整することが可能である。
【0141】
スライダ６のワークピース受容部８は、太陽電池要素３，３１が敷かれ、スライダ６を用いて引渡し領域１１における引渡し位置へ運動させることができ、それによって、太陽電池要素３，３１は、引渡し位置において相並んで配置された２つのスライダ６において太陽電池要素３，３１の１つの行１２を形成する。
【0142】
図４４～図４９に示されている本方法の実施例では、行列状の配置、特に行列状の板葺き配置の生成のために、太陽電池モジュール２への装着の際に、スライダ６を用いて太陽電池モジュール２への装着のための装着装置１３に隣接した引渡し領域１１における引渡し位置に用意される太陽電池要素３，３１の少なくとも２つに１つの行１２ごとに、少なくとも１つのオフセット要素３１、つまり残りの太陽電池要素３よりも短い寸法を有する太陽電池要素が提供される。
【0143】
このようにして、図に示されている石積みのような行列状の板葺きパターンを有する太陽電池モジュール２を生成することが可能になる。
【0144】
太陽電池要素３，３１の搬送固定のために、スライダ６のワークピース受容部８は、定義された値まで静電的に帯電させられる。このことは、既に前述した静電ステーション２４において行われる。ただし、事前にワークピース受容部８は、静電的に放電させられる。
【0145】
ワークピース受容部８の放電のために、ワークピース受容部は、スライダ６の相応の運動によって、静電ステーション２４の放電コンタクト２６との接触位置にもたらされ、次いで、短絡によって放電させられる。
【0146】
ワークピース受容部８は、静電ステーション２４の帯電コンタクト２５に対するスライダ６の相対運動により、帯電コンタクト２５との接触位置にもたらされ、これによってワークピース受容部８は相応に静電的に帯電させられる。
【0147】
図４～図７は、スライダ６が、ワークピース受容部８の載置箇所９に載置された太陽電池要素３，３１間の衝突を回避するために、目標位置への運動前に既に引渡し位置にあるスライダ６の隣への補償運動を実行することが可能であることを明確にしている。ここでは、異なる手順が可能である。
【0148】
図６は、例えば、既に引渡し位置にあるスライダ６を、中央のスライダ６の回避運動により、平面駆動部５の駆動面７に対して直角方向に位置合わせされた、既に前述したＺ軸に対応する運動軸の方向に回避させることが可能であることを明確にしている。それにより、３つのスライダ６のうちの中央のスライダを、ワークピース受容部８に配置された太陽電池要素３間の衝突なしで、自身の目標位置へ運動させることが可能である。
【0149】
この回避運動により、中央のスライダ６は、外側の２つのスライダ６に比べてＺ軸方向に下降させられる。
【0150】
図７によれば、ワークピース受容部８に配置された太陽電池要素３，３１の衝突を回避するために、既に位置決めされたスライダ６の間で自身の目標位置へ運動させるべき中央のスライダ６を傾動させることが想定される。この目的のために、スライダ６は、スライダ６の自身の目標位置への運動方向に位置合わせされたスライダ６の運動軸周りで傾動運動を実行する。
【0151】
図４４～図４９によれば、太陽電池要素３，３１は、既に、スライダ６のワークピース受容部８上で、行列状の配置で、詳細には少なくとも２つの行で、かつ／または相互にオフセットを伴って配置可能である。このことは、図４４～図４９に示されているように、行列状の板葺き配置で太陽電池モジュール２への太陽電池要素３，３１の装着に有利である。
【0152】
図４６～図４９によれば、太陽電池要素３，３１は搬送手段を用いて、詳細には磁気的に誘導される平面駆動部５のスライダ６を用いて、太陽電池モジュール２への装着部に供給される。ここでは、太陽電池要素３，３１は、引渡し位置にある少なくとも２つのスライダ６によって一緒に受容され、太陽電池モジュール２への装着のために太陽電池要素３，３１の１つの行１２に統合される。このことは、搬送ユニット１６によって提供される架台１４上への載置によって行われる。
【0153】
ここでは、太陽電池要素３，３１は、装着装置１３のグリッパ１５のそれぞれ少なくとも２つのグループ２８を用いて一緒に受容され、グリッパ１５のグループ２８の相対運動により太陽電池要素３，３１の１つの行１２に統合される。
【0154】
太陽電池モジュール２への装着の際に、太陽電池要素３，３１は、それらが既に載置された太陽電池要素３，３１に重なるように載置される。その他に、太陽電池要素３，３１は、太陽電池モジュール２への装着の際に、太陽電池要素３，３１の既に載置された行１２の太陽電池要素３，３１と接着される。このことは、既に位置決めされた太陽電池要素３，３１が、接着ビード２３を有していることによって行われ、これらの接着ビード２３は、後続の既に位置決めされた太陽電池要素３，３１上に載置される太陽電池要素３，３１の次の行１２の重なり領域に配置されている。
【0155】
図３２～図３５ならびに図３６～図４３は、太陽電池要素３，３１が、太陽電池モジュール２への装着の際に、自身の下面が載置の際に、太陽電池要素３，３１が太陽電池モジュール２への装着のために載置されるかまたは配置されている架台１４と鋭角を成すように、既に位置決めされた太陽電池要素３，３１上に載置されることを明確にしている。
【0156】
図面に示されている太陽電池モジュール２を製造するための装置１は、前述したような太陽電池モジュール２を製造するための方法を実施するために使用することが可能である。
【0157】
本発明は、太陽電池モジュール製造の技術分野における改善に関わる。この目的のために、とりわけ、太陽電池モジュール２への装着のための太陽電池要素３，３１を供給するために、装置１の供給装置４の、磁気的に誘導される平面駆動部５の少なくとも２つのスライダ６を備えている装置１が提案される。
【符号の説明】
【0158】
１ 太陽電池モジュールを製造するための装置
２ 太陽電池モジュール
３ 太陽電池要素、太陽電池パネル
４ 供給装置
５ 平面駆動部
６ スライダ
７ 駆動面
８ ワークピース受容部
９ 載置箇所
１０ 駆動モジュール
１１ 引渡し領域
１２ 行
１３ 装着装置
１４ 架台
１５ グリッパ
１６ 搬送ユニット、詳細には搬送ベルト
１７ ストックステーション
１８ 操作装置
１９ 位置合わせ決定装置
２０ 制御ユニット
２１ 接着ステーション
２２ 放出ノズル
２３ 接着ビード
２４ 静電ステーション
２５ 帯電コンタクト
２６ 放電コンタクト
２７ 検査装置
２８ グリッパのグループ
２９ 線形誘導部
３０ 移送誘導部
３１ オフセット要素
３２ 旋回ジョイント
３３ 加熱部
３４ 支持構造部
３５ 検査ステーション
３６ 検査ステーション３５におけるセンサ
３７ 取出し装置
３８ 吸引装置
３９ 負圧源
４０ 吸引手段
４１ 検査ステーション３５における線形軸
２ 太陽電池モジュール
３ 太陽電池要素、太陽電池パネル
４ 供給装置
５ 平面駆動部
６ スライダ
７ 駆動面
８ ワークピース受容部
９ 載置箇所
１０ 駆動モジュール
１１ 引渡し領域
１２ 行
１３ 装着装置
１４ 架台
１５ グリッパ
１６ 搬送ユニット、詳細には搬送ベルト
１７ ストックステーション
１８ 操作装置
１９ 位置合わせ決定装置
２０ 制御ユニット
２１ 接着ステーション
２２ 放出ノズル
２３ 接着ビード
２４ 静電ステーション
２５ 帯電コンタクト
２６ 放電コンタクト
２７ 検査装置
２８ グリッパのグループ
２９ 線形誘導部
３０ 移送誘導部
３１ オフセット要素
３２ 旋回ジョイント
３３ 加熱部
３４ 支持構造部
３５ 検査ステーション
３６ 検査ステーション３５におけるセンサ
３７ 取出し装置
３８ 吸引装置
３９ 負圧源
４０ 吸引手段
４１ 検査ステーション３５における線形軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
【国際調査報告】