LPKF Allegro-Serie

Ihr Nutzen

  • Hohe Anlagenverfügbarkeit
  • Maximierter Modulwirkungsgrad
  • Unerreichter Durchsatz
  • Qualität von Anfang an

Technologie der nächsten Generation...

Höhrere Gewinne mit LPKF Allegro-Lasersystemen

In der Sprache der Musik bedeutet Allegro schnell. Die hochmodernen Laserstrukturierer von LPKF SolarQuipment tragen diesen Namen aufgrund ihres überragenden Durchsatzes und ihrer herausragenden Genauigkeit. Stellen Sie sich eine Solarmodulfabrik als ein großes Orchester vor. Die Allegro-Lasersysteme wären Weltklasse-Spieler, die einen perfekten Beitrag zum Gesamtziel liefern: niedrigste Kosten pro Watt Spitzenleistung (Wpeak) in der Produktion.

Rentabilität zählt …

Die Herstellung ultrapräziser Strukturen auf großen Glassubstraten ist eine echte Herausforderung. Thermische Verformungen, die durch Beschichtungsprozesse bei hoher Temperatur verursacht werden, vergrößern den Schwierigkeitsgrad nur noch mehr. Die ultrapräzise Strukturierung mit unseren Allegros ermöglicht die Anhebung des Modulwirkungsgrads auf das physikalisch Mögliche. Innovative, im Einsatz bewährte Konzepte gleichen über die gesamte Prozesskette hinweg praktisch sämtliche Abweichungen von der optimalen Zellgeometrie aus und legen den Grundstein für Module mit maximalem Wirkungsgrad. Darüber hinaus sind Allegro-Lasersysteme im Hinblick auf Gesamtinvestitionen und Betrieb außergewöhnlich wirtschaftlich, da sie höchstmöglichen Durchsatz bieten.

… und wird erreicht durch …

Ein robustes Maschinenbett bietet Präzision, Dynamik und Zuverlässigkeit. Die eigentliche Laserstrukturierung erfolgt durch den beweglichen Laserbearbeitungskopf, das Herzstück des Allegro-Systems. Alle beweglichen Hauptkomponenten ruhen auf praktisch verschleißfreien Luftlagern. Der Allegro basiert auf dem Konzept, das dynamisch optimale Bauteil zu bewegen, und kombiniert entscheidende Funktionen in einem kompakten Design. Er richtet bis zu 12 parallele Laserstrahlen aus und fokussiert diese auf das Dünnschichtmodul. Zusätzlich wird durch Ein- und Ausfödern des Moduls während der Strukturierung die Prozessnebenzeit minimiert, was den Durchsatz noch weiter steigert. Der Ansatz, den Strukturierkopf zu bewegen, ermöglicht die Anordnung verschiedener intelligenter und kostengünstiger Lösungen, um den Wirkungsgrad des Moduls zu maximieren, die sogenannte Tote Zone zu minimieren und den Strukturierungsvorgang zu stabilisieren. Die dynamische Bahnverfolgung (Dynamic Path Tracking) reduziert den benötigten Sicherheitsabstand und maximiert den Modulwirkungsgrad mit minimalem technischen Aufwand. Wellige Substrate und kleine Prozessfenster beeinträchtigen das Ergebnis der Laserstrukturierung, da sie die Prozessstabilität reduzieren. Die dynamische Fokusnachführung (Dynamic Focus Tracking) hält alle Laserstrahlen während der Strukturierung in ihrer Fokusebene auf dem Modul. Dadurch wird bei welligen Substraten ein optimales Strukturierungsergebnis erreicht. Integrierte Sensoren ermöglichen die automatische Rekalibrierung des Strukturierkopfes, um die Genauigkeit in verschiedenen Produktionsauslastungsszenarien sicherzustellen.

Ausgefeilte Technik im Innern

Dünnschichtmodul-Fabriken arbeiten kontinuierlich rund um die Uhr und erfordern eine Anlagenverfügbarkeit von mehr als 97 %. Niedrige Betriebskosten, geringer Wartungsumfang und Servicefreundlichkeit sind weitere entscheidende Faktoren, um in den Laserstrukturierungs-Prozessschritten P1 bis P3 eine kostengünstige Produktion zu erreichen. Die LPKF Allegro-Serie erfüllt diese Anforderungen und Ansprüche ideal. Eine optimierte Maschinendynamik, Präzisionslaserstrukturierung und ein kostenoptimiertes Maschinenkonzept machen die Allegro-Laserstrukturierer zu einer außergewöhnlich wirtschaftlichen Lösung für die Herstellung von Dünnschicht-Solarmodulen.

Allegro-Strukturierkopf

Ein robustes Maschinenbett bietet Präzision, Dynamik und Zuverlässigkeit. Die eigentliche Laserstrukturierung erfolgt durch den bewegten Laserbearbeitungskopf, das Herzstück des Allegro-Systems.

8-Strahl-Laserstrukturierkopf

Heutzutage steigt die Modulgröße stetig an, während Modulhersteller gleichzeitig danach streben, ihre Zykluszeiten zu minimieren. LPKF bietet heute bis zu 12 Laserstrahlen pro Strukturierkopf an. Ein derart ausgestatteter Allegro ist in der Lage, mehr als den doppelten Durchsatz der vorherigen Allegro-Generation zu liefern, und kostet deutlich weniger als zwei parallel arbeitende Allegro-Strukturierer. Dadurch wird es möglich, ein Strukturierungssystem zu deutlich geringeren Kosten pro Watt Spitzenleistung anzubieten.

Messung "Tote Zone"

Ein optionales internes optisches Inspektionssystem hilft Kunden dabei, Kosten zu reduzieren und die Ausbeute zu erhöhen. Das Inspektionssystem ist in der Lage, jede Strukturlinie oder Kombinationen dieser an verschiedenen Positionen entlang der Zelle zu überprüfen. Das Modul wird zu 100 % überprüft, und die Überprüfung erfolgt gleichzeitig mit der Strukturierung. Module müssen nicht aus der Produktionslinie entnommen werden, um die Inspektion durchzuführen, und es werden keine externen Werkzeuge mehr benötigt. Und das Wichtigste: Die Zykluszeit wird dadurch ebenfalls nicht beeinflusst.

Dynamische Bahnverfolgung

Die dynamische Bahnverfolgung während der Schritte P2 und P3 minimiert den Abstand zwischen den einzelnen Strukturierungsbahnen. Während der Strukturierung ermittelt ein Sensor die Position der vorherigen Spur und korrigiert sämtliche Strahlen im Strukturierkopf gleichzeitig. Der geringe Abstand der Laserstrahlen im Bearbeitungskopf ermöglicht eine exakte Strukturierung unter Ausnutzung eines einzigen Sensors zur Bestimmung der Position der vorherigen Spur.

Vorteil: Der benötigte Sicherheitsabstand wird reduziert und der Modulwirkungsgrad mit minimalem technischem Aufwand maximiert.

Dynamische Fokusnachführung

Wellige Substrate aus der thermischen Bearbeitung und kleine Prozessfenster beeinträchtigen das Ergebnis der Laserstrukturierung, da sie die Prozessstabilität und den Modulwirkungsgrad reduzieren. Das dynamische Fokussierungssystem hält die Laserstrahlen während der Strukturierung in ihrer Brennebene auf dem Modul.

Dies führt zu einem optimalen Strukturierungsergebnis auf welligen Substraten und kleinen Prozessfenstern, ohne die Komplexität des Systems zu erhöhen.

LPKF SolarMaster – Grafische Nutzeroberfläche (GUI)

Die grafische Nutzeroberfläche LPKF SolarMaster wurde speziell für die Allegro- und Presto-Lasersysteme entwickelt und ist auf beiden Systemen installiert. Bei der Softwareentwicklung wurden ergonomische Aspekte berücksichtigt, wodurch eine intuitive grafische Oberfläche entstand. SolarMaster unterscheidet verschiedene Benutzerebenen, um den Zugang zu den Maschinenfunktionen in Abhängigkeit von den jeweiligen Zuständigkeiten in der Produktion zu steuern.

 Ihr Nutzen mit bewährter Technologie

Höchster Durchsatz

Ein kompakter, mehrstrahliger Bearbeitungskopf ermöglicht eine maximale Beschleunigung und Geschwindigkeit, was die Zykluszeit des Laserstrukturierers reduziert.

Eine Bewegung des Strukturierungskopfes erzeugt mehrere Bahnen gleichzeitig. Die Prozesse zum Handling des Substrats sind so weit wie möglich parallelisiert, was den Durchsatz der Maschine erhöht und die Produktionskosten reduziert.

Höchste Verfügbarkeit

Ein kompakter, mehrstrahliger Kopf ermöglicht maximale Beschleunigung und Geschwindigkeit, was die Zyklusdauer des Laserstrukturierers reduziert. Eine Bewegung des Strukturierkopfes erzeugt mehrere Strukturen zur selben Zeit. Die Prozesse zur Handhabung des Substrats sind so weit wie möglich parallelisiert, was den Durchsatz der Maschine erhöht und die Produktionskosten reduziert.

Maximale Moduleffizienz

Die schwächste Zelle hat erheblichen Einfluss auf die Gesamtleistung des Moduls. Die Herstellung eines ultrapräzisen Layouts mit gleichmäßiger Verteilung der Zellgröße im Schritt P1 ist von entscheidender Bedeutung. Die nachfolgenden Linien P2 und P3 werden basierend auf dieser Vorlage exakt ausgerichtet und positioniert.

Durch den Einsatz des ultrapräzisen Allegro-Systems für die P1-Strukturierung und der dynamischen Bahnverfolgung des Allegro bei der P2- und P3-Strukturierung wird die aktive Modulfläche erheblich vergrößert, was den maximalen Modulwirkungsgrad ermöglicht.

Kosteneffizienz

Eine optimierte Maschinendynamik, die Präzisionslaserstrukturierung und das kostenoptimierte Maschinenkonzept machen die Allegro-Lasersysteme zu einer wirtschaftlichen Lösung für die Herstellung von Dünnschicht-Solarmodulen.

Die Allegro-Serie – Die nächste Generation der Laserstrukturierung

Sie brauchen ein Laserstrukturierungssystems für F&E und Labor? Wir haben die Lösung!

LPKF Presto

Dieses Lasersystem eröffnet Laboren und F&E neue Möglichkeiten. Es ist ein sehr präzises und flexibles Strukturierungswerkzeug mit dessen Hilfe man sehr einfach die Parameter für Produktionslinien, ausgestattet mit den LPKF Allegro Systemen, bestimmen und bestätigen kann.

 

LPKF Presto

Das ideale System für Labor und F&E.

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Broschüre
LPKF Allegro Laser Scriber (pdf - 861 KB)
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