Instalación de producción para la fabricación de células solares en el procedimiento continuo, así como procedimiento para la integración de un proceso discontinuo en una instalación de producción continua de varias pistas para células solares.

Instalación de producción para la fabricación de células solares en el procedimiento continuo,

con un dispositivo de transporte (13) para el transporte de células individuales (20) en varias pistas paralelas (18.1 -18.n),

un dispositivo de cambio continuo-discontinuo (30), que está diseñado para cargar células (20) desde las pistasparalelas (18.1. - 18.n) simultáneamente en un soporte (50) y

apilar las células (20) en cada caso de una pista (18) una sobre otra en este soporte (50), y

un dispositivo de cambio discontinuo-continuo (40), que está diseñado para descargar las células (20) desde estesoporte (50) y guiarlas sobre al menos una pista (18) de un dispositivo de transporte (13).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/010001.

Solicitante: PERMATECS GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: RAIFFEISENSTRASSE 4 78655 DUNNINGEN ALEMANIA.

Inventor/es: SCHNEIDER, MANFRED, SCHNEIDER,BEATE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H01L21/67 ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01L DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE ESTADO SOLIDO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (utilización de dispositivos semiconductores para medida G01; resistencias en general H01C; imanes, inductancias, transformadores H01F; condensadores en general H01G; dispositivos electrolíticos H01G 9/00; pilas, acumuladores H01M; guías de ondas, resonadores o líneas del tipo guía de ondas H01P; conectadores de líneas, colectores de corriente H01R; dispositivos de emisión estimulada H01S; resonadores electromecánicos H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R; fuentes de luz eléctricas en general H05B; circuitos impresos, circuitos híbridos, envolturas o detalles de construcción de aparatos eléctricos, fabricación de conjuntos de componentes eléctricos H05K; empleo de dispositivos semiconductores en circuitos que tienen una aplicación particular, ver la subclase relativa a la aplicación). › H01L 21/00 Procedimientos o aparatos especialmente adaptados para la fabricación o el tratamiento de dispositivos semiconductores o de dispositivos de estado sólido, o bien de sus partes constitutivas. › Aparatos especialmente adaptados para el manejo de dispositivos semiconductores o eléctricos de estado sólido durante su fabricación o tratamiento; Aparatos especialmente adaptados para el manejo de obleas durante la fabricación o tratamiento de dispositivos o componentes semiconductores o eléctricos de estado sólido.
  • H01L21/677 H01L 21/00 […] › para el transporte, p. ej. entre diferentes estaciones de trabajo.
  • H01L31/18 H01L […] › H01L 31/00 Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación infrarroja, a la luz, a la radiación electromagnética de ondas más cortas, o a la radiación corpuscular, y adaptados bien para la conversión de la energía de tales radiaciones en energía eléctrica, o bien para el control de la energía eléctrica por dicha radiación; Procesos o aparatos especialmente adaptados a la fabricación o el tratamiento de estos dispositivos o de sus partes constitutivas; Sus detalles (H01L 51/42 tiene prioridad; dispositivos consistentes en una pluralidad de componentes de estado sólido formados en o sobre un sustrato común, diferentes a las combinaciones de componentes sensibles a la radiación con una o varias fuentes de luz eléctrica H01L 27/00). › Procesos o aparatos especialmente adaptados para la fabricación o el tratamiento de estos dispositivos o de sus partes constitutivas.

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Instalación de producción para la fabricación de células solares en el procedimiento continuo, así como procedimiento para la integración de un proceso discontinuo en una instalación de producción continua de varias pistas para células solares.

Fragmento de la descripción:

Instalación de producción para la fabricación de células solares en el procedimiento continuo, así como procedimiento para la integración de un proceso discontinuo en una instalación de producción continua de varias pistas para células solares La invención se refiere a una instalación de producción para la fabricación de células solares en el procedimiento continuo, con un dispositivo de transporte para el transporte de células individuales en varias pistas paralelas, así como a un procedimiento para la integración de un proceso discontinuo en una instalación de producción continua de varias pistas para células solares.

Las instalaciones de producción para la fabricación de células solares se conocen en general. Comprenden una pluralidad de partes de instalación diferentes, que efectúan determinados trabajos químicos o mecánicos en obleas (a continuación denominadas también células) . Entre ellos figuran por ejemplo la estructuración de superficie de la oblea (textura) , el tratamiento con calor en un horno de difusión, o por ejemplo un recubrimiento con un recubrimiento no reflectante, por mencionar sólo algunos.

Con respecto al transporte de células a través de la instalación de producción existen dos vías de solución diferentes, en concreto por un lado el denominado procedimiento continuo y por otro lado el procedimiento discontinuo.

Por el documento US 5 246 524 A se conoce una instalación de producción para la fabricación de obleas de semiconductor con un dispositivo discontinuo-continuo y un dispositivo de cambio discontinuo-continuo. A este respecto sin embargo en el cambio del proceso continuo al proceso discontinuo y el cambio que le sigue del proceso discontinuo al proceso continuo se usan diferentes soportes.

El documento WO 03/038 869 A2 da a conocer un sistema de transporte para obleas, en el que un soporte se recibe por un dispositivo elevador a través de un dispositivo de entrega y se entrega a una parte de instalación de proceso discontinuo.

Otras instalaciones de producción se conocen por los documentos US 4.353.160 A, US 4.313.254 A y JP 2004319889 A.

Si una instalación de producción trabaja en el procedimiento continuo las células se transportan individualmente una tras otra en una fila. Para aumentar la velocidad, se transportan simultáneamente entretanto varias filas de células una junto a otra. A este respecto se trata de un procedimiento continuo de varias pistas.

A diferencia de esto las células en el procedimiento discontinuo no se transportan apoyadas a través de la instalación individualmente sobre una cinta transportadora, etc., sino con ayuda de un denominado portador (a continuación también denominado soporte) , en el que están apiladas una pluralidad de células. Este soporte se transporta a través de unidades de manejo a través de las partes de instalación individuales.

Por motivos técnicos, determinadas etapas de procedimiento pueden realizarse sólo en el procedimiento continuo o en el procedimiento discontinuo. De este modo tiene lugar por ejemplo la estructuración de obleas monocristalinas de manera alcalina en el procedimiento discontinuo, mientras que obleas multicristalinas obtienen preferentemente en el procedimiento continuo mediante tratamiento ácido una estructuración de superficie. El rendimiento puede aumentarse de esta manera con respecto a un tratamiento alcalino.

Para los fabricantes de células solares resulta de este modo la necesidad de hacer funcionar dos instalaciones de producción diferentes, si deben procesarse tanto obleas monocristalinas como obleas multicristalinas para dar células solares. Los gastos de inversión para dos instalaciones de producción diferentes son altos y representan precisamente para pequeñas empresas, un riesgo económico importante, siempre que no se asegure la tasa de utilización de ambas instalaciones. La concentración en una instalación de producción limita sin embargo la flexibilidad del fabricante, de modo que no puede ocuparse rápidamente de los deseos del cliente.

Con estos hechos de fondo, el objetivo de la presente invención consiste en prever una instalación de producción, que ya no presente estas desventajas. En particular la instalación de producción deberá poder utilizarse con flexibilidad, los gastos de inversión deberán mantenerse bajos y, no obstante dará la posibilidad de reaccionar rápidamente a diferentes deseos del cliente.

Este objetivo se soluciona con la instalación de producción mencionada al principio para la fabricación de células solares según la reivindicación 1 por que está previsto un dispositivo de cambio continuo-discontinuo, que está diseñado para cargar células desde las pistas paralelas simultáneamente en un soporte y apilar las células en cada caso de una pista una sobre otra en este soporte y por que está previsto un dispositivo de cambio discontinuocontinuo, que está diseñado para descargar las células desde este soporte y guiarlas sobre al menos una pista de un dispositivo de transporte.

Con otras palabras, esto quiere decir que la instalación de producción permite una combinación de procedimiento continuo y procedimiento discontinuo, de modo que por ejemplo se hace posible una estructuración alcalina de obleas monocristalinas en una instalación continua. Las células individuales de varias pistas se disponen según la invención con ayuda del dispositivo de cambio continuo-discontinuo en un portador o soporte. El soporte puede transportarse entonces en el procedimiento discontinuo a través de la parte de instalación posterior. Al final de esta parte de instalación se encuentra el dispositivo de cambio discontinuo-continuo, que retira de nuevo las células desde este soporte y en cada caso tras la siguiente parte de instalación guía estas células o bien sobre una única pista o bien sobre varias pistas.

Dado que las células de varias pistas se introducen simultáneamente en ranuras correspondientes del soporte en el dispositivo de cambio continuo-discontinuo, las medidas de manejo son mínimas, de modo que se reduce el riesgo de deterioros de las células sensibles. En particular no es necesario, con ayuda de robots prensores tomar las células de las varias pistas y apilarlas en un soporte una sobre otra.

En conjunto, la instalación de producción según la invención aumenta la flexibilidad para el operario de la instalación, dado que éste puede combinar con una única instalación procedimiento continuo y procedimiento discontinuo. En consecuencia, el mismo ya no tiene que preparar dos instalaciones de producción propias, siempre que la tasa de utilización no esté asegurada suficientemente. Con ello, los gastos de inversión, especialmente en empresas recientes, que comienzan con la producción de células solares, se mantienen bajos, sin que llevara a limitaciones en la gama de ofertas.

En un perfeccionamiento preferido, entre dispositivo de cambio continuo-discontinuo y dispositivo de cambio discontinuo-continuo está prevista una parte de instalación de proceso discontinuo para la realización de un proceso discontinuo, transportándose para ello el soporte con las células a través de la parte de instalación de proceso discontinuo. De manera más preferente, a la parte de instalación de proceso discontinuo está asociado un dispositivo de transporte de derivación, que está diseñado para el puenteo opcional de la parte de instalación de proceso discontinuo, de modo que las células no experimentan ningún tratamiento en esta parte de instalación de proceso discontinuo.

Con otras palabras, esto quiere decir que la instalación de producción presenta una parte de instalación para la realización de un proceso discontinuo que, sin embargo, siempre que no se desee un proceso discontinuo, puede puentearse con ayuda del dispositivo de transporte de derivación. Este dispositivo de transporte de derivación está formado por ejemplo como el dispositivo de transporte para el transporte de células individuales en varias pistas paralelas delante del dispositivo de cambio continuo-discontinuo y puede ponerse preferiblemente de manera automática sobre la parte de instalación. Además el dispositivo de cambio continuo-discontinuo se conecta en un modo de derivación, en el que no se dispone ninguna célula en un soporte, sino que se guía directamente desde el dispositivo de transporte dispuesto aguas arriba hasta el dispositivo de transporte de derivación.

Esta medida tiene la ventaja de que la flexibilidad de la instalación de producción se aumenta adicionalmente, en particular también porque determinadas partes de instalación, que son iguales para procesos discontinuos y procesos continuos, pueden usarse conjuntamente. También... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Instalación de producción para la fabricación de células solares en el procedimiento continuo, con un dispositivo de transporte (13) para el transporte de células individuales (20) en varias pistas paralelas (18.1 18.n) , un dispositivo de cambio continuo-discontinuo (30) , que está diseñado para cargar células (20) desde las pistas paralelas (18.1. -18.n) simultáneamente en un soporte (50) y apilar las células (20) en cada caso de una pista (18) una sobre otra en este soporte (50) , y un dispositivo de cambio discontinuo-continuo (40) , que está diseñado para descargar las células (20) desde este soporte (50) y guiarlas sobre al menos una pista (18) de un dispositivo de transporte (13) .

2. Instalación de producción de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que entre dispositivo de cambio continuo-discontinuo (30) y dispositivo de cambio discontinuo-continuo (40) está prevista una parte de instalación

(14) para la realización de un proceso discontinuo, transportándose para ello el soporte (50) con las células a través de la parte de instalación.

3. Instalación de producción de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada por que a la parte de instalación de proceso discontinuo está asociado un dispositivo de transporte de derivación (32) , que está diseñado para puentear opcionalmente la parte de instalación (14) , de modo que las células no experimentan ningún tratamiento en esta parte de instalación (14) .

4. Instalación de producción de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada por que el dispositivo de transporte de derivación (32) presenta una unidad de transporte de manera correspondiente al dispositivo de transporte (13) , para transportar células en varias pistas (18) .

5. Procedimiento para la integración de un proceso discontinuo en una instalación de producción continua de varias pistas para células solares, con las etapas:

entregar simultáneamente células (20) de varias pistas (18.1 -18.n) de una parte de instalación de proceso continuo en un soporte construido a modo de matriz (50) , subir o bajar el soporte (50) alrededor de una posición, y repetir la etapa de entregar, para apilar varias células (20) en cada caso de una pista en el soporte (50) , y entregar el soporte a una parte de instalación de proceso discontinuo posterior (14) ; recibir el soporte (50) al final de la parte de instalación de proceso discontinuo (14) , colocar el soporte (50) con respecto a un plano de transporte posterior de la parte de instalación de proceso continuo de una o varias pistas, entregar simultáneamente células (20) desde un plano del soporte (50) a la una pista o las varias pistas (18.1 18.n) de la parte de instalación de proceso continuo (16) , bajar o subir el soporte (50) alrededor de una posición, y repetir la etapa de entregar para alimentar todas las células (20) de cada pila a la parte de instalación de proceso continuo posterior, y devolver el soporte vacío (50) .

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que antes de entregar a la parte de instalación de proceso discontinuo se gira el soporte 90°.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 6, en el que la parte de instalación discontinua presenta un tanque para el tratamiento de las células, caracterizado por que el soporte se transporta con las células a través del tanque.


 

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