用于处理太阳能电池的设备和用于制造太阳能电池的系统的制作方法

本实用新型的实施方式涉及一种用于处理太阳能电池的设备和一种用于制造太阳能电池的系统。具体来说，本实用新型的实施方式涉及一种用于太阳能电池的电气测试和光学检查的设备和系统。

背景技术：

太阳能电池是将阳光直接转换为电力的光伏(PV)装置。一种用于处理太阳能电池的设备可以具有线性配置，所述线性配置具有多个运输线路，其中多个工艺站可沿运输线路提供。为了增加设备产量，多个运输线路平行地布置，每个运输线路具有相应的工艺站。这种设备耗费相当大的安装空间。另外，产生例如关于操作和维护的成本。

鉴于上述，克服本领域的至少一些问题的用于处理太阳能电池的新的设备和用于制造太阳能电池的系统是有益的。本实用新型具体地旨在提供一种可实现占地面积减小以及提供高产量中的至少一者的设备和系统。

技术实现要素：

鉴于上述，本实用新型提供了一种用于处理太阳能电池的设备和一种用于制造太阳能电池的系统。本实用新型的进一步的方面、优点和特征从权利要求书、具体实施方式和附图显而易见。

根据本实用新型的一个方面，提供一种用于处理太阳能电池的设备。所述设备包括：双线运输布置，所述双线运输布置具有第一运输线路和第二运输线路且配置为用于运输所述太阳能电池；至少一个第一工艺站，所述至少一个第一工艺站在所述双线运输布置处；单线运输布置，所述单线运输布置具有第三运输线路且配置为用于运输所述太阳能电池；至少一个第二工艺站，所述至少一个第二工艺站在所述单线运输布置处；以及传送模块，所述传送模块在所述至少一个第一工艺站与所述至少一个第二工艺站之间。所述传送模块被配置为用于将所述太阳能电池从所述第一运输线路和所述第二运输线路传送至所述第三运输线路，或反之亦然。

根据本实用新型的进一步的方面，提供一种用于制造太阳能电池的系统。所述系统包括：一或多个生产站，所述一或多个生产站用于生产太阳能电池；以及根据本文所述实施方式的用于处理太阳能电池的设备。所述设备被配置为用于测试和/或检查由一或多个生产站生产的太阳能电池。

附图说明

因此，为了能够详细理解本实用新型的上述特征结构所用方式，上文所简要概述的本实用新型的更具体的描述可以参考各个实施方式得出。附图涉及本实用新型的实施方式，并且如下描述：

图1A示出根据本文所述实施方式的用于处理太阳能电池的设备的示意性俯视图；

图1B和图1C示出根据本文所述实施方式的将太阳能电池从第一运输线路和第二运输线路传送至第三运输线路的示意图；

图2示出根据本文所述实施方式的用于在运输线路之间传送太阳能电池的传送模块的示意性侧视图；

图3示出根据本文所述进一步的实施方式的用于处理太阳能电池的设备的示意性俯视图；

图4示出根据本文所述的进一步的实施方式的用于处理太阳能电池的设备的示意性俯视图；以及

图5示出根据本文所述实施方式的用于制造太阳能电池的系统的示意性俯视图。

具体实施方式

现将详细参考本实用新型的各种实施方式，它们的一或多个实例在附图中示出。在对附图的以下描述中，相同参考标号是指相同组件。一般来说，仅描述了相对于单独实施方式的差异。每个实例作为本实用新型的说明提供，而非意欲作为本实用新型的限制。此外，示出或描述为一个实施方式的部分的特征可用于其他实施方式或与其他实施方式结合以产生进一步的实施方式。描述意欲包括这样的修改和变化。

在用于处理太阳能电池的设备中，两个运输线路可提供来用于平行处理多个太阳能电池。沿每个运输线路提供多个工艺站。每一个工艺站可以提供两次，即，两个运输线路中的每者各被提供一个工艺站。为每个运输线路提供相应的工艺站使设备占地面积增加，并且耗费相当大的安装空间。另外，由于各工艺站出现两次，因此产生例如关于操作和维护的成本。

本实用新型使用了双线运输布置与单线运输布置的组合，传送模块布置在这两者之间。双线运输布置和单线运输布置可顺序地布置，其中传送模块将太阳能电池从双线运输布置移动至单线运输布置。设备占地面积、安装空间和/或成本可以减少。另外，可沿单线运输布置布置具有较高生产率的一或多个工艺站和/或可沿双线运输布置布置具有较低生产率的一或多个工艺站。由此，设备的总产量可为高的。

图1A示出根据本文所述实施方式的用于处理太阳能电池10的设备100的示意图。

设备100包括：双线运输布置110，所述双线运输布置具有第一运输线路112和第二运输线路114且配置为用于运输太阳能电池10；至少一个第一工艺站120，所述至少一个第一工艺站在双线运输布置110处；单线运输布置130，所述单线运输布置具有第三运输线路132且配置为用于运输太阳能电池10；至少一个第二工艺站122，所述至少一个第二工艺站在单线运输布置130处；以及传送模块140，所述传送模块在至少一个第一工艺站120与至少一个第二工艺站122之间。传送模块140被配置为用于将太阳能电池10从第一运输线路112和第二运输线路114传送或移动至第三运输线路132，和/或反之亦然。

根据一些实施方式，第一运输线路112和第二运输线路114至少部分地(例如，完全地)延伸穿过至少一个第一工艺站120。同样，第三运输线路132至少部分地(例如，完全地)延伸穿过至少一个第二工艺站122。举例来说，第一运输线路112、第二运输线路114和/或第三运输线路132可为输送装置，诸如带式输送装置。第一运输线路112和第二运输线路114可以彼此相继和/或基本彼此平行地延伸。在一些实施方式中，第一运输线路112和第二运输线路114中的至少一者与第三运输线路132可以基本彼此平行地延伸。举例来说，用于由至少一些运输线路提供的太阳能电池10的运输方向是基本平行的。第一运输线路112、第二运输线路114和/或第三运输线路132可为线性运输线路。

术语“基本平行”涉及例如运输线路和/或运输方向的基本平行取向，其中与准确平行取向的几度偏差(例如，多达1°或甚至多达5°)仍被视为“基本平行”。举例来说，所述偏差可由设备制造公差造成。

根据可与本文所述其他实施方式相结合的一些实施方式，至少一个第一工艺站120可以选自由以下项组成的组：电气测试站、光学检查站、印刷站、干燥站、分类站和它们的任何组合。同样，至少一个第二工艺站122可以选自由以下项组成的组：电气测试站、光学检查站、印刷站、干燥站、分类站和它们的任何组合。举例来说，至少一个第一工艺站120可以包括电气测试站，并且至少一个第二工艺站122可以包括光学检查站，诸如自动化光学检查(AOI)站。至少一个第一工艺站120可为一或多个第一工艺站。至少一个第二工艺站122可为一或多个第二工艺站。特别地，在双线运输布置110上可布置有多于一个的第一工艺站。同样，在单线运输布置130上可提供有多于一个的第二工艺站。

电气测试站可配置为执行对太阳能电池10的测试和/或检查。根据一些实施方式，电气测试站可配置为确定太阳能参数，包括但不限于：太阳能电池10的开路电压(Voc)、短路电流(Isc)、最大功率(Pmax)、效率和填充因子中的至少一者。

电气测试站可以包括光源，诸如太阳能模拟器，所述光源被配置为将电磁辐射朝向太阳能电池10发射。光源包括分为多个单元的辐射板，并且每个单元包括多个发光元件，例如LED，所述发光元件发射不同波长以提供模拟太阳辐射光谱的输出光谱。光源控制器可连接至光源。根据一些实施方式，光源控制器被配置为例如基于预设条件或参数(诸如待测试的太阳能电池的种类、测试条件等等)来控制光源。

根据一些实施方式，电气测试站包括接触元件，用以提供至太阳能电池10的电气连接。例如，可以提供两对接触元件250，其中每对可以包括用于分别接触太阳能电池10的前面和背面的前触点和后触点。第一对可配置为测量电压或电压降，并且第二对可配置为测量电流，以便实现例如电子负载I-V测量。

在一些实施方式中，光学检查站可为AOI站，配置为执行对太阳能电池的光学检查。例如，光学检查站包括一或多个相机，诸如高分辨率相机，这些相机被配置为获得用于光学检查的太阳能电池的图像。光学检查站可配置为用于检查太阳能电池的导电线路的定位、导电线路的印刷质量、导电线路的几何形状、太阳能电池的结构状况中的至少一者，所述结构状况包括但不限于，太阳能电池或太阳能电池晶片的裂痕或微裂、以及太阳能电池的颜色。

印刷站可配置为用于在太阳能电池基板上印刷(诸如丝网印刷)导电图案，所述太阳能电池基板用于制造太阳能电池。导电图案可以选自由以下项组成的组：指状物、汇流条和它们的任何组合。举例来说，印刷站可配置为用于双重印刷。干燥站可配置为用于干燥在印刷站中沉积在太阳能电池基板上的材料。举例来说，干燥站可为烘箱。分类站可配置为用于基于例如通过电气测试站和/或光学检查站所获得的测试结果来对太阳能电池分类。

图1B和图1C示出根据本文所述实施方式的将太阳能电池从第一运输线路112和第二运输线路114传送至第三运输线路132的示意图。传送模块140具有至少一个传送元件，诸如真空夹持器、静电夹持器或电动夹持器，所述传送元件被配置为用于将太阳能电池从第一运输线路112和第二运输线路114移动至第三运输线路132。

双线运输布置(即，第一运输线路112和第二运输线路114)和单线运输布置(即，第三运输线路132)提供用于太阳能电池的相应运输方向。由第一运输线路112、第二运输线路114和第三运输线路132提供的运输方向可为基本平行(在下文中通称“运输方向1”)。在一些实施方式中，运输方向1是水平方向。

根据可与本文所述其他实施方式相结合的一些实施方式，第三运输线路132可位于第一运输线路112与第二运输线路114之间。在一些实施方式中，第一运输线路112和第二运输线路114在运输方向1上与第三运输线路132重叠(图1B)。在其他实施方式中，第一运输线路112和第二运输线路114在运输方向1上不与第三运输线路132重叠(图1C)。换句话说，第一运输线路112和第二运输线路114在运输方向1上与第三运输线路132间隔开。

如图1B示出，根据一个实施方式，第一运输线路112和第二运输线路114在运输方向1上与第三运输线路132重叠。传送模块140并具体来说是至少一个传送装置可配置为用于将太阳能电池从第一运输线路112和第二运输线路114横向移位至第三运输线路132，反之亦然。传送模块140可以在基本上垂直于运输方向1的方向上移动或传送太阳能电池以将太阳能电池横向移位至第三运输线路132上。

如图1C示出，根据另一实施方式，第一运输线路112和第二运输线路114在运输方向1上与第三运输线路132间隔开。传送模块140并具体来说是至少一个传送装置可配置为平行或垂直于运输方向1移动太阳能电池以将太阳能电池从第一运输线路112和第二运输线路114移动或传送至第三运输线路132。传送模块140可平行和垂直于运输方向1同时或顺序地移动或传送太阳能电池以将太阳能电池移动至第三运输线路132。图1C示出其中传送模块140平行和垂直于运输方向1顺序地移动太阳能电池的实例。

图2示出根据本文所述实施方式的用于在运输线路之间传送太阳能电池10的传送模块240的示意性侧视图。在图2中，出于例示目的，仅示出了双线运输布置的第一运输线路210和单线运输布置的第三运输线路230。

传送模块240具有至少一个传送装置244，所述传送装置244被配置为用于将太阳能电池10从第一运输线路210和第二运输线路移动至第三运输线路230，或反之亦然。根据可与本文所述其他实施方式相结合的一些实施方式，至少一个传送装置244是第一传送装置和第二传送装置。第一传送装置被配置为用于将太阳能电池10从第一运输线路210移动至第三运输线路230。第二传送装置被配置为用于将太阳能电池10从第二运输线路移动至第三运输线路230。第一传送装置和第二传送装置可配置为基本相同。在一些实施方式中，同步地操作第一传送装置和第二传送装置。根据一些实施方式，至少一个传送装置244可配置为用于在第三运输线路230上的预定位置处进行太阳能电池的对准和太阳能电池的松脱中的至少一者。

根据可与本文所述其他实施方式相结合的一些实施方式，至少一个传送装置244选自由以下项组成的组：夹持器、机械夹持器、真空夹持器、伯努利(Bernoulli)型固持器、静电夹持器、电动夹持器和它们的任何组合。机械夹持器可使用机械装置(诸如夹具)将太阳能电池固持在夹持器上。真空夹持器可使用吸力将太阳能电池固持在夹持器上。伯努利型固持器可使用气流来在太阳能电池的表面上产生降低的压力以将太阳能电池固持在夹持器上。静电夹持器和电动夹持器了分别使用静电力和电动力将太阳能电池固持在夹持器上。

在一些实施方式中，至少一个传送装置244并具体来说是夹持器包括一或多个夹持元件246，所述夹持元件被配置为用于接触和夹持太阳能电池10。举例来说，夹持器包括两个或更多，诸如三、四、五或六个夹持器元件，所述夹持器元件被配置为用于接触和夹持太阳能电池。举例来说，一或多个夹持器元件246可为吸盘，所述吸盘被配置为在太阳能电池的表面上提供低压(under-pressure)以将太阳能电池固持在一或多个夹持器元件246上。

至少一个传送装置244被配置为用于将太阳能电池从第一运输线路210和第二运输线路移动或传送至第三运输线路230。在一些实施方式中，至少一个传送装置244可基本同时从第一运输线路210和第二运输线路夹持或拾取太阳能电池10，例如，当至少一个传送装置244包括用于将太阳能电池10从第一运输线路210移动至第三运输线路230的第一传送装置和用于将太阳能电池10从第二运输线路移动至第三运输线路230的第二传送装置时。在其他实施方式中，至少一个传送装置244可交替地从第一运输线路210和第二运输线路夹持或拾取太阳能电池10，例如，当至少一个传送装置244仅仅包括用于将太阳能电池10从第一运输线路210和第二运输线路移动至第三运输线路230的一个传送装置时。

根据一些实施方式，设备包括控制器242，所述控制器被配置为控制至少一个传送装置244。具体来说，控制器242可以控制用于将太阳能电池10从双线运输布置传送至单线运输布置的至少一个传送装置244的移动。

在一些实施方式中，至少一个传送装置244能够在第一方向(对应于运输方向1)、第二方向2和第三方向3中的至少一个上移动。第一方向和第三方向3可为基本水平方向。换句话说，第一方向和第二方向2可限定水平面。第二方向2可以是竖直方向。至少一个传送装置244可在第一方向、第二方向2和第三方向3中的至少一者上顺序或同时地移动。通过在第一方向、第二方向2和第三方向3上移动，由至少一个传送装置244固持的太阳能电池10可从第一运输线路210和第二运输线路移动至第三运输线路230。

举例来说，至少一个传送装置244可在第二方向2(例如，向上)上移动，以从第一运输线路210或第二运输线路拾取太阳能电池10。随后，至少一个传送装置244可依次或同时在第一方向和第三方向3上(例如，在水平面上)移动，以将太阳能电池片移动至第三运输线路230。至少一个传送装置244可在第二方向2(例如，向下)上移动，以将太阳能电池10放置在第三运输线路230上。随后，至少一个传送装置244可在第二方向2(例如，向上)、第一方向和第三方向3上移动返回第一运输线路210或第二运输线路，以从第一运输线路210或第二运输线路拾取另一太阳能电池10。应当注意，在“第一方向”上移动应当包括向前和向后移动，在“第二方向”上移动应当包括向上和向下移动，并且在“第三方向”中移动应当包括向左和向右移动。这些移动可相对于向前运输方向限定。

术语“竖直方向”应理解为与“水平方向”区分开。即，“竖直方向”是指基本竖直的移动，其中与准确竖直方向的几度偏差(例如，多达5°或甚至多达10°)仍认为是“基本竖直方向”。竖直方向可基本平行于重力。

在一些实施方式中，传送模块240并具体来说是至少一个传送装置244可配置为用于在将太阳能电池10放置于第三运输线路230上之前对准由至少一个传送装置244固持的太阳能电池。所述设备可以使用由检测系统(未示出)获得的信息，举例来说，所述检测系统包括一或多个相机，所述相机被配置为检测由至少一个传送装置244固持的太阳能电池10的位置和/或取向。

在一些实施方式中，至少一个传送装置244被配置为在平面(诸如基本水平的平面)中对准太阳能电池10。这种移动也可称为“Θ移动”或“Θ对准”。举例来说，至少一个传送装置244可配置为在平面中调整或对准由至少一个传送装置244固持的太阳能电池10的角取向。

根据可与本文所述其他实施方式相结合的一些实施方式，双线运输布置的第一运输线路210和/或第二运输线路可以包括、或是带式输送装置，所述带式输送装置具有围绕旋转轴线216旋转的辊214和提供在辊214上的一或多个带212。一或多个带212被配置为用于在沿运输方向1运输太阳能电池10期间支撑太阳能电池10，所述运输方向是基本水平的方向。

根据可与本文所述其他实施方式相结合的一些实施方式，单线运输布置的第三运输线路230可以包括、或是带式输送装置，所述带式输送装置具有围绕旋转轴线236旋转的辊234和提供在辊234上的一或多个带232。一或多个带232被配置为用于在沿运输方向1运输太阳能电池10期间支撑太阳能电池10，所述运输方向可为基本水平的方向。

在一些实施方式中，双线运输布置和单线运输布置中的至少一者包括一或多个导轨和可沿一或多个导轨移动的滑梭。所述滑梭被配置为用于沿导轨支撑和运输太阳能电池。举例来说，第一运输线路、第二运输线路和/或第三运输线路由相应导轨提供。传送装置被配置为用于将太阳能电池从第一运输线路和第二运输线路的滑梭传送至第三运输线路的滑梭。

图3示出根据本文所述的进一步的实施方式的用于处理太阳能电池的设备300的示意性俯视图。

设备300包括至少一个第一工艺站320、传送模块140和至少一个第二工艺站122。至少一个第一工艺站320、传送模块140和至少一个第二工艺站122可顺序地布置，例如，沿运输方向来布置。根据一些实施方式，第一运输线路112、第二运输线路114和/或第三运输线路可延伸至传送模块140。

在一些实施方式中，设备300包括在至少一个第二工艺站122下游的进一步的工艺站124。举例来说，至少一个第一工艺站320、传送模块140、至少一个第二工艺站122和进一步的工艺站124可顺序地布置，例如，沿运输方向来布置。根据一些实施方式，至少一个第一工艺站320可为电气测试站，至少一个第二工艺站122包括、或是光学检查站，并且进一步的工艺站124可为分类站。

在图3的实例中，至少一个第一工艺站320包括在第一运输线路112处的第一子站322和在第二运输线路114处的第二子站324。第一子站322和第二子站324是分离或独立的工艺站。具体来说，第一子站322和第二子站324可配置成基本相同的。举例来说，第一子站322和第二子站324的每一个可以包括相应的光源(诸如太阳能模拟器)和接触元件以提供至太阳能电池的电气连接，例如，用于I/V测试。

至少一个第一工艺站320可具有针对第一运输线路112和第二运输线路114中的每者的第一产率。第二工艺站可具有针对第三运输线路132的第二产率。第一产率小于第二产率。针对具有低产率的至少一个第一工艺站320使用双线运输布置并且针对具有较高产率的至少一个第二工艺站122(以及任选的进一步的工艺站124)使用单线运输布置可以降低设备300的占地面积和复杂性，同时提供设备300的高总产量。具体来说，在第一运输线路112和第二运输线路114处的至少一个第一工艺站320的第一产率可累计，例如以基本匹配至少一个第二工艺站122的第二产率。

图4示出根据本文所述的又进一步的实施方式的用于处理太阳能电池的设备400的示意性俯视图。

在图4的实例中，所提供的至少一个第一工艺站420是跨第一运输线路112和第二运输线路114延伸的单个站。举例来说，至少一个第一工艺站420可以包括一个单一光源，诸如在第一运输线路112和第二运输线路114上方和/或跨第一运输线路112和第二运输线路114延伸的太阳能模拟器。具体来说，相同光源或灯可以用于在第一运输线路112和第二运输线路114两者上测试太阳能电池。

图5根据本文所述实施方式的用于制造太阳能电池的系统500的示意性俯视图。

根据本文所述实施方式，系统500包括用于生产太阳能电池的一或多个生产站510和用于处理太阳能电池的设备520。设备520被配置为用于测试和/或检查由一或多个生产站510生产的太阳能电池。双线运输布置的第一运输线路112和第二运输线路114可以延伸穿过一或多个生产站510中的至少一个生产站。

根据一些实施方式，一或多个生产站选自由以下项组成的组：印刷站、干燥站、缓冲站和它们的任何组合。举例来说，一或多个生产站510包括印刷站和任选地包括干燥站。随后，具有印刷在其上的导电线路的太阳能电池可引入到设备520之中，以待测试和/或检查。在测试和/或检查后，接着，太阳能电池可提供至分类站530，用以基于在测试和/或检查期间获得的结果来对太阳能电池分类。

在下文中，描述根据本实用新型的实施方式的设备的工作方案。

本实用新型的设备配置用于对布置于双线运输布置的第一运输线路和第二运输线路上的太阳能电池执行第一测试程序，将定位于第一运输线路和第二运输线路上的太阳能电池移动至单线运输布置中的第三运输线路，并且对布置于第三运输线路上的太阳能电池执行第二测试程序。

在一些实现方式中，第一测试程序包括使用例如至少一个第一工艺站中的第一工艺站测量太阳能电池的电气特性，所述第一工艺站可为电气测试站。举例来说，第一测试程序可以包括I/V测试。第二测试程序可以包括使用例如至少一个第二工艺站中的第二工艺站光学检查太阳能电池，所述第二工艺站可为光学检查站。

本实用新型使用了双线运输布置与单线运输布置的组合，传送模块布置在这两者之间。双线运输布置和单线运输布置可顺序地布置，其中传送模块将太阳能电池从双线运输布置移动至单线运输布置。设备占地面积、安装空间、和/或成本可以减少。另外，可沿单线运输布置布置具有高产率的一或多个工艺站和/或可沿双线运输布置布置具有较低产率的一或多个工艺站。由此，设备的总产量可为高的。

虽然上述内容针对本实用新型的实施方式，但是在不背离本实用新型的基本范围的情况下，可设计出本实用新型的其他和进一步的实施方式，并且本实用新型的范围是由所附权利要求书确定。