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Sicherheitstechnik

So lassen sich Solar-Wafer sicher und effizient herstellen

| Redakteur: Dipl. -Ing. Ines Stotz

Die Bedeutung der erneuerbaren Energien nimmt verstärkt zu. Dabei wird der Gewinnung von elektrischer Energie aus Solarzellen ein großes Potential zugeschrieben. Sicherheitstechnik von Euchner mit integriertem AS Interface Safety at Work-Anschluss ermöglicht ein flexibles, modulares Sicherheitskonzept bei der Waferproduktion.

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Drahtsägemaschine DS-271 von Meyer Burger: Durch die Kombination aus dem AS Interface Safety at Work und den Sicherheitsschalter TP und STP ASi von Euchner lassen sich die Anforderungen von Meyer Burger perfekt erfüllen. Besonders der AS-i-Bus spielt seine Vorteile der einfachen Parametrierung und Installation bei hohen Fertigungsstückzahlen voll aus.
Drahtsägemaschine DS-271 von Meyer Burger: Durch die Kombination aus dem AS Interface Safety at Work und den Sicherheitsschalter TP und STP ASi von Euchner lassen sich die Anforderungen von Meyer Burger perfekt erfüllen. Besonders der AS-i-Bus spielt seine Vorteile der einfachen Parametrierung und Installation bei hohen Fertigungsstückzahlen voll aus.
(Bilder: Euchner)

Für die Herstellung von Photovoltaik-Modulen müssen mehrere Produktionsprozesse durchlaufen werden. Ausgangsmaterial ist das Element Silizium. Aus diesem werden so genannte Wafer (einzelne Siliziumscheiben) hergestellt, die anschließend über eine Vielzahl von Prozessschritten zu kompletten Solarpanels weiterverarbeitet werden. Durch Kapselung und Verdrahtung mehrerer Zellen entstehen fertige Photovoltaik-Module. Das Know-how für die Herstellung der entsprechenden Maschinen liegt hauptsächlich in Europa, auch wenn der Großteil der Anlagen in asiatische Länder exportiert wird.

Einer der führenden Zulieferer für Produktionsanlagen und Systeme für die Herstellung von PV-Wafern, -Zellen und -Modulen ist die Technologiegruppe Meyer Burger. Diese besteht aus mehreren Unternehmen und bietet ihren Kunden umfassende Lösungen und komplementäre Technologien entlang der gesamten PV-Wertschöpfungskette sowie gebäudeintegrierte Solarsysteme als Endprodukt für die Schweiz an.

Als Spezialist für die Verarbeitung von Silizium zu dünnsten Wafern, bietet Meyer Burger unter anderem Drahtsägemaschinen – die mit Sicherheitstechnik von Euchner ausgerüstet ist - an.

Die Herstellung von Wafern mittels Drahtsägemaschine

Bei der Herstellung von Wafern werden Siliziumblöcke (so genannte Bricks) mittels einer Drahtsägemaschine in dünnste Scheiben (140 bis 180 µm) geschnitten. In dieser wird ein Draht von einer Spule abgewickelt und auf zwei berillten Drahtführungsrollen (DFR) aufgezogen.

Die DFR sind in einem klar vordefinierten Abstand eingekerbt. Der Draht durchläuft jede einzelne der bis zu 3000 Rillen der DFR, um schließlich ein komplettes Drahtfeld zu bilden. Die in Rotation versetzten Drahtführungsrollen bewegen das Drahtfeld in nur eine, oder, je nach Anwendungsgebiet, alternierende Richtung. Der Draht wird am Ende wieder auf eine Spule gewickelt.

Eine Suspension, gewöhnlich eine Mischung aus Siliziumkarbid und Polyethylenglykol (Slurry), wird durch Düsen auf das sich bewegende Drahtfeld aufgegeben und verursacht einen mechanischen Abrieb. Während das zu trennende Werkstück in das Drahtfeld abgesenkt wird, schneiden die mit Suspension behafteten Drähte das Material in Scheiben (Wafer), deren Dicke durch den Abstand der Berillung der DFR vorgegeben ist.

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