1. Januar 2009 | Photovoltaik & Glas

Hochflexible Anlagenplattform für unterschiedliche Laserprozesse

Die 4JET Sales + Service GmbH in Hückelhoven ergänzt ihr Lieferprogramm für die Dünnschicht-Photovoltaikindustrie um eine neue Maschinengeneration.

Die neuen INLINE Systeme ermöglichen unter anderem die Randentschichtung, den P4 Isoscribe und die selektive Perforation für die Herstellung semitransparenter Solarzellen für die Gebäudeintegration.

Mehrere der neuen Anlagen werden derzeit an Kunden in Deutschland und den USA ausgeliefert.

Die INLINE Systeme können mit unterschiedlichen Laserprozessen bestückt werden und erlauben die vollflächige Bearbeitung von Glassubstraten zur Randentschichtung, der selektiven Freilegung für semitransparente Zellen, dem P4 Isolationsscribe, der Markierung, oder dem Bohren von Glas. Die in Kooperation mit der Maschinenbau GEROLD GmbH entwickelte Maschinenplattform erlaubt die Bearbeitung von Glassubstraten bis zu einer Grösse von 2,60m x 2,20m. Dabei werden die Substrate mechanisch vorzentriert und die Lage präzise ermittelt. Durch das von 4JET entwickelte dynamische ABC (Automatic Beam Control) Strahlführungssystem werden Lagetoleranzen und Verbiegungen der bei Hochtemperaturprozessen beschichteten Gläser kompensiert. Die Anlagen werden je nach Anwendungsgebiet mit diodengepumpten Festkörper- oder Faserlasern ausgestattet. 4JET entwickelt kunden- und anwendungsspezifisch die Prozesse und das Optikdesign und integriert die schlüsselfertige Gesamtlösung. Je nach gefordertem Durchsatz können die Module auch verkettet integriert werden, um die Taktzeit zu reduzieren, oder mit wenig zusätzlichem Footprint Redundanzen vorzuhalten.

Die Lasermodule arbeiten mit einem Minimum an beweglichen Teilen. Im Gegensatz zu anderen Maschinenkonzepten lassen sich die Bearbeitungszonen vollflächig per Software editieren und Glastoleranzen in jeder Randzone individuell ausgleichen.

  • Laserrandentschichtung

    Eine der wichtigsten Anwendungen ist dabei die Laserrandentschichtung. 4JET ergänzt mit dem neuen Konzept seine bereits bei der Bearbeitung von a-Si, CIGS und CdTe bewährten Robotersysteme um eine kompakte Variante. Im Gegensatz zu mechanischen Verfahren, wie dem Sandstrahlen oder Schleifen, liefert der Laserprozess reproduzierbar eine reine, hochohmige Oberfläche ohne Mikrorisse, die ohne Nachreinigung laminiert werden kann.

  • Isoscribes

    Die INLINE Plattform ermöglicht daneben auch die kostengünstige Durchführung des sogenannten P4 Isoscribes, bei dem ein scharfkantiger Graben den beschichten Bereich der Solarzelle vom Randbereich trennt. Durch den Einsatz eines INLINE Systems mit 532nm oder 1064nm Wellenlänge kann der Durchsatz der vorgeschalteten und wesentlich teureren Scribing-Anlagen deutlich verbessert werden.

  • Perforation

    Ein weiteres Einsatzgebiet ist die selektive Freilegung von feinen Linien oder Lochmustern, um semitransparente Solarzellen für den Einsatz im Fassadenbereich herzustellen. Dabei muss das Schichtpaket vollflächig bearbeitet werden können.

  • Bohren und Beschriften

    Der modulare Aufbau der INLINE erlaubt auch die Integration von Beschriftungslasern, die entweder durch Teilabtrag der Beschichtung eine inverse Markierung herstellen, oder direkt in die Glasoberfläche gravieren, sowie von Lasersystemen zum Bohren von Flachglas.

  • Peripherie und optionale Module

    Die INLINE-Serie wird um eine Reihe von optionalen Peripherieprozessen ergänzt. Dazu zählt ein neuentwickeltes Tool zur Freilegung von Molybdän auf CIGS Solarzellen, ein Modul zur Prozesskontrolle für die Randentschichtung, sowie Bürstsysteme für Modulkanten. Durch die Zusammenarbeit mit der Maschinenbau Gerold GmbH kann 4Jet daneben auch Be- und Entladestationen, Drehtische und andere Fördertechniklösungen integrieren.

Jörg Jetter, Gründer und Geschäftsführer der 4JET

„Mit den INLINE Systemen lassen sich Laserprozesse im Backend nach dem Baukastenprinzip lösen. Auch wenn die Aufgabenstellung bei der Randentschichtung, dem Isocut, oder dem Beschriften unterschiedlich sind, erfordern sie doch in jedem Fall Glashandling, die Positionierung der Strahlquelle, lasersichere Umhausungen und Peripherieprozesse wie Abgasabsaugung,  Leistungsmessung, Laserkühlung, oder Integration in ein Materialfluss-System. Unsere Kunden können nun auf eine solide Anlagenbasis zugreifen und bei uns eine wirtschaftliche Gesamtlösung inklusive der entsprechenden Prozessentwicklung finden.“