Solarzellenherstellung: Thermische Qualitätskontrollen für Löten und Tabbing

Thermische Qualitätskontrollen beim Löten, Tabbing und Stringing von Solarzellen

Die derzeitige Standardtechnik zur Herstellung von Photovoltaikmodulen basiert auf zweiseitig kontaktierten Solarzellen und hat sich weltweit durchgesetzt. Diese Methode beginnt damit, einzelne Zellen zu Strings zu verbinden, indem Lötbändchen von den Frontkontakten einer Zelle (Tabbing) zu den Rückseitenkontakten der benachbarten Zelle geführt werden (Stringing). Diese Strings werden anschließend miteinander verbunden und zwischen einer transparenten Glas- oder Polymerfrontscheibe sowie einer Rückseite aus Glas, Metall oder Polymer unter Verwendung eines Einkapselungsmaterials laminiert.

Heute setzen die meisten Hersteller von Solarmodulen auf automatisches Solarzellenlöten. Diese Automatisierung sorgt für eine konsistentere Qualität, reduziert Bruchraten und ermöglicht die Verwendung dünnerer Solarzellen. Der Lötprozess ist entscheidend, da er es dem Photovoltaikmodul ermöglicht, Strom effizient zu übertragen.

Die Präzision des automatischen Lötens geht über reine Zuverlässigkeit hinaus; sie treibt die technologische Entwicklung voran. Durch die Minimierung menschlicher Fehler, die Sicherstellung gleichmäßiger Verbindungen und die Reduzierung der Wahrscheinlichkeit von Defekten ermöglicht automatisches Löten den Einsatz dünnerer und effizienterer Zellen. Dieser Fortschritt verbessert nicht nur die Leistungsfähigkeit von Solarmodulen, sondern senkt auch die Herstellungskosten und markiert damit eine spannende Entwicklungsphase für die Solarenergiebranche.

Die Verdrahtung auf der Oberseite der Solarzelle ist empfindlich und dünn, um möglichst viel Zelloberfläche freizulegen. Diese Leiterbahnen müssen jedoch eine hohe Qualität aufweisen, um niedrige Impedanz sicherzustellen. Der Lötprozess dieser dünnen Leiter ist anspruchsvoll und erfordert häufige Kontrollen, bevor eine zusätzliche Schutzschicht aufgebracht wird.

Elektrische Widerstandsmessungen können anzeigen, ob die Gesamtimpedanz außerhalb der Spezifikation liegt, jedoch zeigen sie nicht den genauen Fehlerort. Da hohe Impedanz Wärme erzeugt, nutzt das herkömmliche Fehlerprüfverfahren Thermopapier, das seine Farbe aufgrund von Temperaturveränderungen ändert, um den Fehler zu lokalisieren. Diese Methode ist jedoch arbeitsintensiv und nicht präzise genug, um den exakten Fehlerstandort zu identifizieren.