用于光伏板的自动装配的设备和方法
【专利说明】用于光伏板的自动装配的设备和方法
[0001] 本发明设及用于具有背面接触式结构的光伏板的自动装配的设备和方法，所述设 备和方法基于实际上包括用于对抗大气介质（atmosphericagent)、设置在板的背面的元 件的导电背板的使用。
[0002] 该种背板取决于不同的生产商可W有不同的构成和模式。
[0003] 现在，大部分市场上买得到的光伏板在配件（基本组件）概念和装配工序方面具 有完全相似的结构。
[0004] 被称为H型的结构属于所述板的第一（当前）代。
[0005] 可W如下非常简单地概括H型板的基本组件：
[0006] -背板（此后还称之为BS=用于对抗大气介质、设置在板的背面的元件）；
[0007]-光伏电池（由单晶体或多晶体娃制成），在所述电池的正面（通常有负电极性） 和背面（通常有正电极性）安装有触点；
[000引-电线（其串联、成对地将相邻光伏电池的正面焊接到背面）；
[0009]-带（其将上述电线串接插入接线盒中的二极管）；
[0010] -两层封装材料（通常为EVA)，其用于封装正面的电池和背面的电池、上述电线和 -W- 市；
[0011] -平面玻璃，其用于封装和保护暴露于太阳的板的正面；
[0012] -用于封装板周界的边框；
[0013] -布置于BS的背面上的、用于从背面汇集触点、与带相连接的接线盒。
[0014] H型板装配的标准工序通常很大长度上是人工的，因此需要大量的人力，且可如图 4中所示的流程图中的进行概括。
[0015] 在所述背景领域中存在的主要问题是：
[0016]-焊接电池电线的工序：由于故障、接触电阻、电池老化、对于时间和热循环下的 耐久性而在结果中引入巨大的可变性；最终导致高的电池至模块效率损失（通常在总换能 效率的大约3 %到6 %的量级）；
[0017]-电池之间通过通常形成直线的电线和带的方式串联连接的电路布局的复杂性； [001引-高的封装材料厚度，其必须适应光伏电池、外加正面电线和背面电线的组合厚 度；
[0019]-放置光伏电池的非平坦表面由于太阳和金属导线（电线）中产生的电流被加热 而对所述电池形成机械压力，所W在装配工序期间和在对板进行操作期间，具有很大的风 险和故障可能性；此元件必然对光伏电池的厚度形成限制，不然光伏电池可W更薄，从而对 于相同发电功率更便宜。
[0020] -装配工序中大量的人工作业，其归因于由标准板结构引起的困难且非常昂贵的 工序自动化；随之而来的是高出错率、返工和丢弃，W及对已完成产品的质量、可靠性和成 本的必然的影响；
[0021] -装配工序中高难度的产品质量控制和检测；该种控制主要依靠操作者的经验W 及目视检测；
[0022] -装配和返工工序上的高人工成本的发生。
[0023] 作为具有上述H型结构的当前（第一代）板的补充或提高，称为背面接触式炬C) 板的第二代光伏板是技术上可行的。
[0024] BC结构板的基本组件可概括如下；
[0025]-背面接触式背板（此后也称之为BSBC=用于对抗大气介质的、安装在板背面的 元件，其还提供背面接触式电池的电气连接），其借助于背板上的适合的电路，例如，电路是 通过层合、沉积或其他方法使用的。
[0026]-背面接触式光伏电池（由单晶体娃或多晶体娃制成），其具有安装于电池背面 的具有正电极性和负电极性的触点；该些背面接触式电池的典型结构是MWT(MetalWrap Throu曲，金属穿孔卷绕）电池、EWT(发射极穿孔卷绕）电池或IBC(叉指背面接触式）电 池；
[0027]-(通过丝网印刷或喷涂或喷墨或其他类型的沉积）所使用的导电材料，例如 ECA(导电胶）或焊接涂料或类似物，其用于在所述电池不同电极性的触点上产生BCBS和 BC电池背面之间的电气接触；
[002引-封装组件的正面和背面的两层封装材料（通常为EVA)，其中背面层在由导电材 料产生的触点处被穿孔；
[0029]-封装和保护暴露于太阳的板的正面的平面玻璃；
[0030]-封装板的周界的边框；
[0031] -布置于BCBS的背面、用于从背面汇集触点、与BCBS相连接的接线盒。
[003引尽管具有BC结构的板与传统H型板相比的不可置疑的优势（经济的、质量的和可 靠性相关的），但是因为W下两个原因，BC板的商业扩散实质上尚未出现；缺乏W竞争性的 价格获得BCBS，W及缺乏能够自动地、方便地装配BC板并在生产成本和时间的角度上有利 的机器或装置。
[003引 专利W0 2011/071373、W0 2012/058053和W下的文章是已知的：
[0034] SP入THM等人："Anovelmoduleassemblylineusingbackcontactsolar 〇6113"，0^阳1?6肥6 1?60)畑0。1'肥16邸閒01'0￥01；^1〔5?6(：141^518 0^阳1?6肥6，圣地 亚哥，美国，33TH, 2008 年五月 11 日-2008 年 5 月 15 日，1-6 页，XP002521574 ;
[003引 DEJONGPC等人："SINGLE-STEPLAMINATEDF化L-SIZEPVM孤ULESMADEWITH BACK-CONTACT邸MC-SICELLSANDCONDUCTIVEAD肥SIVES", 19 期EuropeanPhotovoltaic Solar化ergyConferenceINTER肥TCITATION,卷II2004 年六月 7 日，2004 年六月 11 日，2145-2148 页，XP002677159,下载自互联网：网址：ecn.nl/pub/www/ library/repo;rt/2004/rx04067.pdf[2012-06-05 下载];
[0036]C.TJENGDRAWIRA等人："Worldfirst17 %efficientmulticiTstalline siliconmodule", 201035THIE趾PHOTOVOLTAICSPECIALISTSCONFERENCE,2010 年六月 1 日，002802-002805 页，XP55012533，D01:10. 1109/PVSC. 2010. 5616769IS BN:978-1-42-445890-5 ；
[0037]JAMESMGEE等人："Developmentofcommercial-scalephotovoltaic modulesusingmonolithicmoduleassembly",PHOTOVOLTAICSPECIALISTS CON阳RENCE(PVSC)，2009 年第：M期IE邸，I邸E,PISCATAWAY,NJ,USA, 2009 年六月 7 日-2009 年六月12日，2133-2137页，XP031626700, ISBN: 978-1-4244-2949-3。
[003引因此本发明的目标是解决所描述的技术问题，消除所引用的【背景技术】的缺点，从 而提供能够提供低成本、高性能、优良质量和耐用的光伏板的设备和方法。
[0039] 在此目标中，本发明的另一个重要的目的是提供能够W减少的占用表面获得高生 产能力、从而进一步降低成本的设备和方法。
[0040] 本发明的另外一个目的是实现光伏板的自动供应和控制，从而在比当前提供的质 量标准更高的质量标准的重复性方面实现根本性提高。
[0041]另一个目的是获得能够提供光伏板并与前述特性结合的发明，该些特性在加工过 程中经受最佳和连续的质量控制，并且在操作错误的情况下防止其他组件和/或操作的添 加，从而减少总体的不合格产品和对时间和材料的浪费、任何不合格材料的价格和任何返 工的成本。
[0042] 通过用于具有背面接触式结构的光伏板的自动装配的设备来实现该个目标和该 些目的和将在下文中变得更明显的其他目标和目的，所述设备的特征在于，其包括在具有 重复循环的托盘的转盘中依次被配置的一系列操作台（station)，W及用于控制所实施工 序的正确性的、靠近所述操作台中的一个或多个的装置，所述控制装置通过将实际状态与 预定状态比较来实现加工或仅仅将所述托盘传送到下一操作台，所述设备包括：
[0043] -第一操作台，其用于将BCBSW导电面面朝上地装入空托盘；
[0044] -第一确认部，其通过第一控制装置对所述BCBS