Auf der 6. SNEC PV POWER EXPO in Shanghai präsentiert Bystronic glass den photovoltaic’tpa zur effizienten Verkapselung und Abdichtung von Photovoltaik-Dünnschichtmodulen. An Stand 210 in Halle N1 können die Besucher vom 16. bis zum 18. Mai die Maschine zur Applikation von hochviskosem Butyl auf Halbleiter-Dünnschichtsubstraten mehrmals täglich in Aktion erleben. Des Weiteren werden die Besucher das neue TPedge-Modul sehen, welches sich zu signifikant reduzierten Kosten produzieren lässt.
Der photovoltaic’tpa ist die weltweit erste Maschine dieser Art, die im 24-Stunden-Betrieb tatsächlich ohne Unterbrechung arbeiten kann. Zwei Hochleistungsfasspumpen sorgen dafür, dass das zähflüssige Dichtmaterial stets verfügbar ist. Bei der Verwendung des herkömmlichen Dichtmittels aus vorkonfektionierten Butylschnüren hingegen kommt es während des Materialwechsels zwangsläufig zu Produktionsunterbrechungen. Die Dosierpumpen des photovoltaic’tpa applizieren das Material auf den Zehntelmillimeter genau. Entsprechend der Folienstärke variiert die Auftragsdicke des Butyls von einem halbem bis etwa einem Millimeter – bei höchster Applikationsgenauigkeit.
Die Technologie von Bystronic glass basiert auf jahrzehntelanger Erfahrung mit der Konstruktion von Maschinen zur Isolierglasproduktion, in der man das thermoplastische Material als Abstandhalter zwischen die Glastafeln appliziert. In der Solarbranche findet die in horizontaler und vertikaler Ausführung erhältliche Maschine ihren Einsatz zur Abdichtung von Halbleitern aller Art – Cadmium-Tellurid (CaTe), Kupfer-Indium-Diselenid (CIS), Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS), mikrokristallines Silizium (µSi) oder amorphes Silizium (aSi). Die Maschine lässt sich nicht nur in neu zu erstellende Anlagen einplanen sondern auch in bestehende Systeme integrieren.
Kostenhalbierung in der Modulproduktion mit TPedge
Des Weiteren zeigt Bystronic glass auf der EU PVSEC das TPedge-Modul, ein waferbasiertes Solarmodul, das deutlich schneller und kostengünstiger produziert werden kann als herkömmliche Wafer-Module. Die Zeit- und Kostenersparnis sind Folge einer Vereinfachung des Modulaufbaus und einer völlig neuartigen Produktionstechnologie. Die Solarzellen werden konventionell verstringt und anschließend zwischen zwei Glasscheiben fixiert. Auf den Einsatz von Folien und das dazugehörige Laminieren wird gänzlich verzichtet. Die Randabdichtung des TPedge-Moduls erfolgt über die Applikation eines thermoplastischen Materials (TPS®) bei 130 °C, ein zusätzlicher Aluminiumrahmen ist nicht notwendig.
Durch die zug- und spannungsfreie, flexible Verklebung der Solarzellen im Glasverbund ist das neue Produktionsverfahren bestens geeignet für die immer dünner werdenden Solarzellen. Das fertige Modul ist vollkommen widerstandsfähig gegen Umwelteinflüsse wie Regen, Schnee oder Windlasten sowie extrem resistent gegen UV Strahlung. Aufgrund des vereinfachten Aufbaus können die Module am Ende des Produktlebenszyklus wesentlich einfacher recycelt werden als die konventionell produzierten Module: Ihre Schichten lassen sich einfach wieder auftrennen, um die Materialien getrennt zu entsorgen.
Die Technologie zur Produktion dieses TPedge-Moduls hat Bystronic glass in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) entwickelt. Die Produktionslinien für TPedge-Module lassen sich in verschiedenen Ausbaustufen auslegen. In der seriellen Fertigungslinie ist die Produktion eines Moduls in weniger als einer Minute möglich – im Vergleich zu 16 Minuten, die mit dem Standardverfahren nötig sind. Das neue Fertigungsprinzip ist an die in der Isolierglasproduktion verwendete Dichtungstechnologie angelehnt. Diese Entwicklung des TPedge-Verfahrens zur Produktion von Modulen mit thermoplastischer Abdichtung an der Glaskante kennzeichnet einen großen Innovationssprung in der gesamten Modulproduktion.