Verbundvorhaben: micro-CPV - Entwicklung eines hochkonzentrierenden CPV-Moduls auf Basis modernster Micro-Fertigungstechnologie; Teilvorhaben: Modulare Prozess- und Anlagentechnik für die großflächige parallele Platzierung von Mikro-Lotdepots und Kugeloptiken auf Solarzellen
Zeitraum
2020-04-01 – 2024-04-30
Bewilligte Summe
174.649,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE1046D
Leistungsplansystematik
Konzentrierende Photovoltaik (CPV) Modultechnik [EB1032]
Verbundvorhaben
01192773/1 – micro-CPV - Entwicklung eines hochkonzentrierenden CPV Moduls auf Basis modernster Micro-Fertigungstechnologie
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Förderprogramm
Energie
Das Ziel des Vorhabens ist die Realisierung einer neuen Prozess- und Anlagentechnik zum parallelen, präzisen und reproduzierbaren Bestücken von Konzentratorsolarzellen mit Kugellinsenoptiken auf Panel-Level (24' x 18'). Eine modulare Bauweise soll sowohl das Drucken eines Flussmittels bzw. Silikons als auch das parallele Platzieren von sphärischen Komponenten auf großformatigen Substraten innerhalb einer Anlage ermöglichen. Hierzu zählt, neben der Platzierung von Kugellinsenoptiken, auch das Platzieren von Lot-Preforms auf der Rückseite der Module zur Kontaktierung auf dem Panel. Gegenstand der Untersuchungen ist u.a. das Fließverhalten der Kugellinsenoptiken beim Platzieren dieser, Skalierungseffekte und die Prozessüberwachung. Die besondere Herausforderung liegt, neben der statischen Aufladung der Glas-Kugellinsen, in den Skalierungseffekten bezogen auf das Verhältnis zwischen Schablonendicke, Kugeldurchmesser, Kugelgewicht, Panelgröße und Abstand Schablone zu Panel, die das Verhalten des Gesamtprozesses beeinflussen. Darüber hinaus stellt die Prozessüberwachung der transparenten Glas-Kugellinsen eine weitere Herausforderung dar. Bedingt durch die hohe Transmission der Glas-Kugellinsen für einfallendes Licht, sind diese nur sehr schwer mittels eines Kamerasystems zu erkennen. Fehlende Rückreflexionen und ein mangelnder Kontrast der Kugeln zur Peripherie (Schablone und Substrat) erschweren eine Detektion. Die Entwicklung einer geeigneten Prozessüberwachung zur automatisierten Fehlerdetektion für eine möglichst fehlerfreie Produktion ist einer der Kernaufgaben dieses Vorhabens.