EoW November 2013

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Technischer artikel
November 2013 66
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
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.
Fluxen ist ein schmutziges und
umweltbeeinträchtigendes 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.
Traditionelle Verzinnung PlasmaPREPLATE
Verfahrenstyp Mehrlinien-Verzinnungsverfahren mit
Oberflächenvorbereitung mit Nasschemikalien
Einlinien-Verzinnung bei Hochgeschwindigkeit,
Behandlung der trockenen Oberfläche ohne
Fluxen
Produktionsgeschwindigkeit 5-60m/min, abhängig von der
Flachdrahtweichheit 150m/min – superweicher Flachdraht
Anzahl an Linien/Leistung 4-25, abhängig von der Qualität,
Flachbandweichheit 1 – superweicher hochwertiger Flachdraht
Glühtyp Ofen/widerstandsfähig/Induktion (Offline) Plasma (Inline mit Verzinnung)
Oberflächenvorbereitung für
die Verzinnung
Säure, Spülen, Fluxen vor der Verzinnung
Teuer und für den Bediener schädlich
Trockene, chemikalienfreie
Plasmabehandlung
Niedrige Kosten und benutzerfreundlich
Produktionskosten Hoch – Arbeitskraft, Chemikalien, Energie Niedrig
Produktionskontinuität Häufigerer Wechsel – 50kg Spulen Geringerer Wechsel – 500kg Spulen
Schrottanteil
Hoch – Nassverfahren, die schwer zu steuern sind
Bedienererfahrung und –fachwissen sind der
Schlüssel
Niedrig
Inline SPS-basierte Qualitätskontrolle
Lötabfall Hoch – Fluxverunreinigung im Zinnbad Unten – flux-freie Produktion
Produktionssteuerung
Eingeschränkte SPS mit
Handbuchunterstützung – komplex
Mehrlinien Produktion/Schritt-auf-Schritt-Bezug
Voll-SPS gesteuerte Produktion – Inline
SPS-Qualitätskontrolle und Alarmsystem
Kapitaleinsatz Niedrig Hoch
Stellfläche der Produktionslinie Groß Kompak
▼ ▼ Tabelle 1: Typische Produktionsparameter für traditionelles Verzinnen gegenüber PlasmaPREPLATE-Verzinnen in der Herstellung von Solar-Flachdraht