本发明涉及用于自动水平式组装电池片前后连接及预固定的光伏面板(30)的装置(10)及系统，其中H型晶体硅太阳电池片(300‑1)前后接触，该接触是在低于150℃的温度下实施的，导电元件预固定到封装材料层；本发明解决的主要问题是传统串接问题，提供高的生产量以及高的部件定位精度。该装置(10)包括模块化类型的独立作业站(100A‑I)，它们顺序布置成线性序列，根据具体作业处理而装备，横向有开口以被包含正加工的面板的托盘(109)的传送线(110)水平地穿过；在该装置(10)中自动组装后，面板准备用于在常规炉中进行层压。本发明可防止与组装过程相关、尤其于电池片的电连接相关而发生的缺陷，消除由于人工处理而导致的废物或再作业等。
1.一种用于由H型太阳电池片自动组装光伏面板(30)的装置(10)，所述H型太阳电池片的前后连接是在低温下实施的，所述装置包括作业站，所述作业站逐步将所述光伏面板(30)组装在托盘(109)内，需先前加载带有封装材料层(310)的支撑背板(309)，所述作业站的类型是由循环的托盘(109)的连续传送线(110)穿过，所述装置(10)的特征在于，所述作业站是模块化元件，形状为直角平行六面体的形式，顺序布置成线性序列；
所述作业站(100A-I)在每个作业站(100A-I)的侧面具有至少一个开口(107)，使得在作业平面(111)的水平以及循环平面(112)的水平处从托盘(109)的所述传送线(110)水平地穿过，所述循环平面(112)平行于所述作业平面并且低于所述作业平面；
所述作业站(100A-I)包括自动传送及作业器件，所述自动传送及作业器件的类型是直角坐标机器人(101)，所述直角坐标机器人(101)具有结构(102)以及至少一个活动头部(103、119a-b)，所述结构(102)的活动架(102b)用于在驱动轨道(102a)上旋转及平移(118a-d)；
每个所述活动架(102b)被约束至所述驱动轨道(102a)，使得允许水平平移以及环绕垂直轴线旋转(118d)，从而利于自动对准；
所述活动头部(103)被驱动为用于沿着所述活动架(102b)的纵向轴线水平平移(119a)并且还垂直操作(119b)；
所述活动头部(103)包括气压加载器件，和/或用于分配计量及校准适于电接触的材料的器件，和/或用于通过局部加热进行预固定的器件，以便允许水平地将所有部件逐步重叠地组装在所述支撑背板上以形成准备用于层压的光伏面板(30)，所述支撑背板以所述封装材料层(310)面向上方的方式加载在所述托盘(109)上；
所述装置(10)从上游到下游包括以下作业站(100A-I)：第一站(100A)，将带有所述封装材料层(310)的所述支撑背板(309)加载在托盘上；第二站(100B)，施加交叉带(303-4)和ECA，并且进行预固定；第三站(100C)，施加第一排互连带(302)和ECA，并且进行预固定；第四站(100D)，以交替序列和重复的方式放置成排的H型太阳电池片(300-1)和相关的互连带(302)，以及施加ECA，并且进行预固定；第六站(100F)，放置前封装材料；第七站(100G)，放置前玻璃；第八站(100H)，翻转以及输出符合要求的光伏面板(30)；第九站(100I)，如果所述光伏面板(30)符合要求就循环空的托盘(109)，或者如果所述光伏面板(30)不符合要求就将其抽出；
所述第一站至第四站以及所述第六站以及所述第七站包括用于核验所执行的各处理以及校准各移动的自动控制设备，所述自动控制设备是照相机和观察软件的类型，电子地集成在所述装置(10)的逻辑控制单元(117)中；
所述装置(10)由可编程的所述逻辑控制单元(117)操作，所述逻辑控制单元(117)以集成方式监督整个所述装置。
2.根据权利要求1所述的用于由H型太阳电池片自动组装光伏面板(30)的装置(10)，其特征在于，还包括第五站(100E)，第五站(100E)与第四站是相同的以便很快互补地完成覆盖。
3.根据权利要求2所述的用于由H型太阳电池片自动组装光伏面板(30)的装置(10)，其特征在于，所述第五站也包括用于核验所执行的各处理以及校准各移动的自动控制设备。
4.根据权利要求1所述的用于由H型太阳电池片自动组装光伏面板(30)的装置(10)，其特征在于，所述作业站(100A-I)从上游至下游的线性序列是如此形成的：-第一站(100A)包括用于平移及锁定托盘的器件以及加载器件，所述加载器件加载所述支撑背板(309)以及可选地加载导电插件(308a-d)，所述支撑背板(309)已经制备有所述封装材料层(310)；
-第二站(100B)包括用于平移及锁定托盘的器件以及用于头部及底部交叉带(103-4)的加载及预固定器件，在加载及预固定之前要打开所述封装材料层(310)中的窗口(320)，还具有对应于所述导电插件(308a-d)的ECA计量分配器件；
-第三站(100C)包括用于平移及锁定托盘的器件以及用于放置及预固定第一排互连带(302)的器件，还具有ECA计量分配器件，其中第一排互连带(302)靠近头部交叉带(304)以及底部交叉带(303)；
-第四站(100D)包括用于平移及锁定托盘的器件以及用于加载及预固定H型太阳电池片(300-1)的器件，每次将预定向的H型太阳电池片(300-1)加载及预固定成一排以逐步形成交替的H型太阳电池片串，包括ECA计量分配器件，ECA首先放置在第一排互连带(302)上，然后放置在所述H型太阳电池片(300-1)的正面上以随后连接互连带；这些操作能够在所述第四站上重复多次以完成覆盖整个所述支撑背板，或者在布置成线的多个相同的第四站上同时重复以接连完成相同支撑背板的不同互补区域；
-第四控制设备，其还校验最后一排H型太阳电池片(300-1)的正确完成；
-第六站(100F)包括用于平移及锁定托盘的器件以及用于加载顶层封装材料的器件；
-第七站(100G)包括用于平移及锁定托盘的器件以及用于加载前玻璃的器件，以获得组装的所述光伏面板(30)；
-第八站(100H)包括用于平移及锁定托盘的器件(109)和用于将托盘与光伏面板(30)一起翻转的器件，向下转动所述前玻璃以用于在传送带上朝向层压炉输出(115)，还具有用于从所述光伏面板(30)释放所述托盘(109)以及反向转动空托盘的器件；
-第九站(100I)包括用于循环所述托盘(109)并且在循环平面(112)上使空托盘朝向所述第一站(100A)返回的器件，所述第九站(100I)还包括这样的器件，所述器件允许抽出(116)含有不符合最终作业要求的光伏面板的托盘，或者重新插入含有再处理后的光伏面板的托盘，或者重新插入空的托盘(109)。
5.根据权利要求2所述的用于由H型太阳电池片自动组装光伏面板(30)的装置(10)，其特征在于，所述作业站(100A-I)从上游至下游的线性序列是如此形成的：-第一站(100A)包括用于平移及锁定托盘的器件以及加载器件，所述加载器件加载所述支撑背板(309)以及可选地加载导电插件(308a-d)，所述支撑背板(309)已经制备有所述封装材料层(310)；
-第二站(100B)包括用于平移及锁定托盘的器件以及用于头部及底部交叉带(103-4)的加载及预固定器件，在加载及预固定之前要打开所述封装材料层(310)中的窗口(320)，还具有对应于所述导电插件(308a-d)的ECA计量分配器件；
-第三站(100C)包括用于平移及锁定托盘的器件以及用于放置及预固定第一排互连带(302)的器件，还具有ECA计量分配器件，其中第一排互连带(302)靠近头部交叉带(304)以及底部交叉带(303)；
-第四站(100D)包括用于平移及锁定托盘的器件以及用于加载及预固定H型太阳电池片(300-1)的器件，每次将预定向的H型太阳电池片(300-1)加载及预固定成一排以逐步形成交替的H型太阳电池片串，包括ECA计量分配器件，ECA首先放置在第一排互连带(302)上，然后放置在所述H型太阳电池片(300-1)的正面上以随后连接互连带；这些操作能够在所述第四站上重复多次以完成覆盖整个所述支撑背板，或者在布置成线的多个相同的第四站上同时重复以接连完成相同支撑背板的不同互补区域；
-第四控制设备，其还校验最后一排H型太阳电池片(300-1)的正确完成；
-第五站(100E)，与之前的第四站是相同类型，从对应于所述光伏面板(30)的头部的头部交叉带(304)开始，实现互补的H型太阳电池片(300-1)串；
-第五控制设备，其还校验最后一排H型太阳电池片(300-1)的正确完成；
-第六站(100F)包括用于平移及锁定托盘的器件以及用于加载顶层封装材料的器件；
-第七站(100G)包括用于平移及锁定托盘的器件以及用于加载前玻璃的器件，以获得组装的所述光伏面板(30)；
-第八站(100H)包括用于平移及锁定托盘的器件(109)和用于将托盘与光伏面板(30)一起翻转的器件，向下转动所述前玻璃以用于在传送带上朝向层压炉输出(115)，还具有用于从所述光伏面板(30)释放所述托盘(109)以及反向转动空托盘的器件；
-第九站(100I)包括用于循环所述托盘(109)并且在循环平面(112)上使空托盘朝向所述第一站(100A)返回的器件，所述第九站(100I)还包括这样的器件，所述器件允许抽出(116)含有不符合最终作业要求的光伏面板的托盘，或者重新插入含有再处理后的光伏面板的托盘，或者重新插入空的托盘(109)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于由H型太阳电池片自动组装光伏面板(30)的装置(10)，其特征在于，每个活动架(102b)是可伸缩类型(118c)并且结合至所述驱动轨道(102a)上的铰接滑块，它们独立以及协调运动(118a-b)使得允许水平平移以及环绕所述垂直轴线旋转(118d)。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的用于由H型太阳电池片自动组装光伏面板(30)的装置(10)，其特征在于，所述托盘(109)的传送线(110)是轨道、传送带或者传送辊的类型；
并且所述传送线联接有用于将所述托盘锁定至预定的固定位置的器件。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的用于由H型太阳电池片自动组装光伏面板(30)的装置(10)，其特征在于，在至少一个作业站(100A-I)中具有所述气压加载器件，所述气压加载器件具有真空吸力垫，目的是自动拾取、加载或者卸载各部件；
其中，在至少一个作业站(100A-I)中，具有在低于150℃温度下计量分配以及校准滴形式导电粘合剂的器件；以及其中，在至少一个作业站(100A-I)中，具有用于预固定的器件，适于在每次放置的同时将导电元件(300-5)的至少一部分结合至下面的封装材料层(310)，使得在处理期间防止相对平移；所述用于预固定的器件是灯或者电阻器类型，对所述导电元件(300-5)的各部分从顶部朝向底部作用，间距为0mm至40mm之间，以便使所述导电元件(300-5)的温度达到低于
150℃并且至少激活下面的封装材料层(310)的粘合。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的用于由H型太阳电池片自动组装光伏面板(30)的装置(10)，其中，所述光伏面板(30)所安装的H型太阳电池片(301)具有非连续型主栅线(316a、318a)，呈平行的虚线形式，目的是在集成有用于准时计量分配ECA滴的器件的作业站中接触ECA；所述非连续型主栅线(316a、318a)由多个对准且间隔的导电垫(316b、318b)组成，每个导电垫是规则的几何学形状，即圆形、椭圆形、正方形或者矩形，并且直径或者长轴或长边在0.5至1.2mm之间；
在导电垫的外边缘测量得的所述导电垫(316b、318b)的相互间距在5mm至15mm之间；所述导电垫(316b、318b)由一对纵向副栅线(317b)连接在一起，所述纵向副栅线(317b)的宽度在50微米至120微米之间，高度在10微米至20微米之间，使得与横向副栅线(317a)交叉以及横向连接；
同一排的所述导电垫(316b、318b)用ECA彼此连接并且连接至单个互连带(312)，所述单个互连带(312)对应于非连续型主栅线(316a、318a)放置，所述非连续型主栅线(316a、
318a)由对准的导电垫(316b、318b)形成；所述非连续型主栅线(316a、318a)的数量是对于所述H型太阳电池片(301)的每个面来说在6至15个之间。
10.一种用于由H型太阳电池片(300-1)自动组装光伏面板(30)的系统，所述H型太阳电池片的前后连接是在低温下在由作业站形成的所述系统中实施的，所述作业站从带有封装材料层(310)的支撑背板(309)起在托盘(109)上逐布组装光伏面板，所述系统的特征在于，所述光伏面板(30)是依靠根据权利要求1至9中任一项所述的装置(10)在单个作业平面(111)上加工而成的，所述装置(10)包括自动作业站(100A-I)，各个所述自动作业站(100A-I)定形为模块化元件，并排地顺序布置成线性序列，使得在所述作业平面(111)的水平以及低于作业平面的循环平面(112)的水平处被所述托盘(109)的传送线(110)水平地穿过；
所述自动作业站(100A-I)是根据所述系统的生产方法(20)的每个操作阶段(F1-9)而分别装备的；
所述系统水平地逐渐形成所述光伏面板(30)，用于在托盘(109)上叠置各部件，所述托盘在所述作业平面(111)上水平地行进；
在所述装置(10)的上游，所述系统不断将导电元件(300-5)成排地布置在所述托盘(109)上加载的所述支撑背板上；
所述系统依靠在环境温度下准时计量分配的ECA滴在每次放置时实现接触；
所述系统依靠从上方进行局部加热将所述导电元件(300-5)在每次放置的同时预固定至下面的封装材料层(310)，使得防止相对平移；
所述系统然后加载封装材料和前玻璃，随后翻转以形成光伏面板(30)，准备在所述装置(10)的下游外部执行最终层压；
这种系统提供自动处理控制以核验正确性，目的是继续到下一作业站或直接到最后一作业站；
所述系统对作业平面(111)上行进的每个托盘(109)顺序提供：加载先前准备有封装材料层(310)的支撑背板(309)，施加头部和底部交叉带(303-4)，施加第一排头部和底部互连带(302)，以交替序列重复放置多排所述H型太阳电池片(300-1)和相关的互连带(302)及ECA，以及进行预固定，加载前封装材料，放置前玻璃，翻转组装好的光伏面板，所述光伏面板符合要求就分离或者如果不符合要求就抽出。
11.根据权利要求10所述的用于由H型太阳电池片(300-1)自动组装光伏面板(30)的系统，其特征在于，遵循生产方法(20)，所述生产方法包括以下操作阶段(F1-9)和相关子阶段：第一操作阶段(F1)：在第一站(100A)，将背板(309)加载在托盘(109)上，支撑背板(309)上先前准备有封装材料层(310)并且可选地具有插件(308a-d)，具有相关子阶段：F1.0)将托盘从循环平面(112)平移以及锁定至作业平面(111)；
第二操作阶段(F2)：在第二站(100B)，施加头部交叉带(304)和底部交叉带(303)，具有相关子阶段：F2.0)从先前的第一站平移以及锁定托盘；
F2.3)打开封装材料层(310)的窗口(320)；
F2.4)将ECA计量分配在导电插件(308a-d)上；
第三操作阶段(F3)：在第三站(100C)，施加头部和底部的第一排互连带(302)，具有相关子阶段：F3.0)从先前的第二站平移以及锁定托盘；
第四操作阶段(F4)：在第四站(100D)，以交替重复序列的方式放置H型太阳电池片(300-1)和底部互连带(302)以覆盖支撑背板的一半，具有相关子阶段：F4.0)从先前的第三站平移以及锁定托盘；
F4.2)以交替序列的方式将H型太阳电池片放置在第一排底部互连带上；
F4.4)将ECA计量分配在成排的H型太阳电池片上；
第五操作阶段(F5)：在第五站(100E)，以交替重复序列方式以与相同的第四站互补的方式放置H型太阳电池片(300-1)和头部互连带(302)，具有相关子阶段：F5.0)从先前的第四站平移以及锁定托盘；
F5.2)以交替序列的方式将H型太阳电池片放置在第一排头部互连带上；
F5.4)将ECA计量分配在成排的H型太阳电池片上；
第六操作阶段(F6)：在第六站(100F)，放置顶部封装材料层，具有相关子阶段：F6.0)从先前的第五站平移以及锁定托盘；
第七操作阶段(F7)：在第七站(100G)，放置前玻璃，具有相关子阶段：F7.0)从先前的第六站平移以及锁定托盘；
第八操作阶段(F8)：在第八站(100H)，如果光伏面板符合要求则翻转光伏面板，具有相关子阶段：F8.0)从先前的第七站平移以及锁定托盘；
第九操作阶段(F9a)：在所述第九站(100I)，循环空托盘，具有相关子阶段：F9A.0)从先前的第八站平移以及锁定托盘；
F9A.1)下降所述托盘并且在循环平面上返回托盘；
第九操作阶段(F9a)的可替换的另一操作阶段(F9B)：在所述第九站(100I)，如果所述光伏面板不符合要求则卸出带有光伏面板的托盘，具有相关子阶段：F9B.0)从先前的第八站平移以及锁定托盘；
F9B.1)输出带有光伏面板的托盘以用于分析和/或再作业；
F9B.2)输入带有经分析和/或再作业后的光伏面板的托盘。
用于自动水平式组装电池片前后连接及预固定的光伏面板的
装置及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及用于由H型晶体硅太阳电池片自动水平式组装光伏面板的装置和系统，电池片的正面和背面连接是在低温下实现的，并且进行预固定；所述装置以及系统尤其是自动类型的，具有高生产量以及高精度以及高部件定位准确度。
[0002] 本发明的特定应用是在光伏面板的工业生产中，尤其是由单晶硅或多晶硅的电池片构成的第一代面板，相反极性的电触头分别定位在电池片的正面和背面(还可以分别称为前面和后面)，这称为是H型，还可以是这种电池片的现代发展，例如，电池片的类型是异质结，也称为HITTM或hjt(英文缩写)。
[0003] 从不暴露于太阳的背侧起，H类型面板的基本部件基本上是：支撑背层以及保护元件层，英文中称为背板；单晶硅或多晶硅的光伏电池片；纵向互连条，适于串焊两两相邻的电池片的正面和背面，英文中称为互连带；横向导电条，位于面板的头部和底部，英文中称为交叉带，目的是串联连接上述纵向条与接线盒中的二极管；两个封装材料层，通常是醋酸乙烯乙酯或EVA(英文缩写)，作用是封闭电池片的正面和背面以及互连带和交叉带；玻璃，其封闭和保护面板暴露于太阳的正面；框架，其封闭面板的周边；所述接线盒位于背板的后侧，英文中还称为接线箱，目的是从与交叉带连接的背面收集触头。作为例子，请见现有技术的图(图1、图2)。
[0004] 光伏面板的这种构造现在是很有名的，在市场上很流行，但是，发现的是，这种面板的组装方法的方案是很慢且不精确的，除了将互连带焊接到电池片上之外，其他过程很大程度上都是需要人工进行的。一般来说，该方法是这样设置的，开始于从放置在水平面上的前玻璃组装各部件，在前玻璃上叠置有ECA封装材料层，然后通过焊接实现各电池片的正面和背面的串接，然后通过随后的焊接将所有导电元件定位在互连带和交叉带之间，进行观察检查，定位封装材料和支撑背板，在炉中层压以固定和封装各部件，因此，最后组装接线箱和框架。
[0005] 此外，发现的是，电池片的正面和背面电互接的常规技术即使是使用自动焊接实现，还需要在很多方面有所改进，因为存在一些以下描述的公知问题，即粘结不连续、接触电阻、变形、因残留应力导致的不同热膨胀，生产率和质量方面的特定问题。
[0006] 更详细来说，关于H型电池片的结构，应注意的是，为了利于焊接阶段，还为了改善收集光伏电流的效率，通过用表面金属化以形成电极的创造性方案带来了一些改进。传统地，主导电元件位于电池片的正面，英文中称为主栅线，它们通常平行间隔布置以收集薄导电元件捕获的电子流以命令它们经由互连带传递到面板的头部和底部处的交叉带，薄导电元件正交布置且称为副栅线；将电流从每个电池片正面的主栅线传导到相邻电池片的背面上相反极性的主栅线是通过对应于每个正面和背面主栅线焊接在同一电池片的两侧处的互连带实现的，从面板的底部到头部逐渐构建电池片之间的正面和背面的串联互连，使得将所有电池片串的电流传递至背面的接线盒，见现有技术状态图(图3a‐b)。现在，相比于每个边缘具有两个连续及平行主栅线的电池片的传统方案，市场上出现的更有效的表面金属化方案是基于更多数量的主栅线，例如，每个正面有三个或四个主栅线；此外，存在一些特点的实施方案是非连续类型的主栅线，它们定形为彼此连接的填充垫，这允许在生产工艺方面焊接点更经济， 并且还解决了某些下述的公知问题。
[0007] 更详细来说，关于电池片电互连的常规技术，发现的是，互连带焊接在一电池片正面的主栅线上以及相邻电池片背面的对应主栅线上，这构成了一个更复杂的阶段，H型光伏面板的整个组装工艺具有问题；该生产阶段在工业上是依靠中等复杂度的自动装置实施的，具有下述一些公知的问题。代替自动串接，现在广泛存在的生产系统是这样的，其中焊接是手工进行的，这样需要后续花费时间，并且不精确或者可重复性低，最后的结果是质量低。
背景技术
[0008] 在为解决电池片间互连问题或改善面板生产工艺而设计的公知方案中，想到的创新方案是电池片的主栅线是非连续的，例如US2010000602(Gray等人)、US2009277491A1(Nakamura等人)以及WO2012140139(Von Campe等人)，或者还公知的是新一代背接触式电池片的方案，其中主栅线是间隔的并且呈导电垫的形式。此外，关于H型电池片，作为传统焊接技术的替换，想到的是在高温下电互连的技术，例如，EP2607008(Meisser等人)中提到的感应加热。更具体来说，应注意的是，使用导电粘合剂，英文为Electrically Conductive Adhesive或者通常简写为ECA，其广泛使用在电子工业中并且在下代背接触电池片式光伏面板中被采用，例如见于EP2139050(Bakker等人)。此外，能够想到的是，具有标准电池片的面板的最新方案，电池片是前后接触式，它们依靠导电粘合剂互连；作为例子，见US20110048492(Nhiwaki)提出的方案，其中，导电元件在低温下用软型导电树脂结合，软型导电树脂防止了破裂并且降低了电池片表面上的应力，或者见WO2013048758(Clark等人)，其中，粘合剂具有特定成分以及特定过渡温度，或者甚至可以见WO2013110607(Martini等人)中描述的方案，其中，主栅线被预处理使得有利。仍作为例子，可想到的是，WO2013068982(Knoll等人)或者WO2010031571(Schartl等人)提成的新方案或自动漏斗。
[0009] 为了确定与所提出的方案相关的现有技术，查询了公共档案室，发现了一些现有技术文件，包括：
[0010] D1：ITTV2012年A000211(Baccini等人)
[0011] D2：US8253009(Re英寸)
[0012] D3：WO2010000812(Merz等人)
[0013] D4：US8485774(Knoll等人)
[0014] D5：DE102008046327(Kalmbach等人)
[0015] D6：WO03098704(Dings等人)
[0016] D7：WO2008145368(Reinisch等人)
[0017] 在D1中，提供了一种由背接触式电池片自动组装光伏面板的装置和方法，电池片是用ECA粘合剂仅在背侧互连的，对应于尤其背板的导电层，背板还集成有封装材料和介电质；这种背板是先前准备好的，水平放置在托盘上，其导电层在顶部，电池片的接触区域已经标记以便允许通过滴式自动分配来放置导电粘合剂，并且控制其位置；随后，放置电池片，封装材料层以及玻璃，它们随后经历传统的层压。
[0018] 在D2中描述了一种用于自动互连电池片的装置，其由各操作模块构成，其中，第一模块将电池片以及互连带合并，第二模块将它们焊接于一起，第三模块将它们移动通过其他模块；该装置包括连 续定位系统，该系统用于导电元件，也适合于标准电池片。
[0019] 在D3中提出了用于由标准电池片生产光伏面板的装置以及方法，其中将电池片操作为布置成对准的排并且依靠侧接触元件将它们连接。
[0020] D4公开了一种高生产率的装置，其由多个相对于传送带垂直或倾斜布置的纵梁构成，传送带将电池片串移动到中心站，在该中心站，互连由电池片的复杂矩阵构成，该装置由摄像机观察系统控制，并且由中央控制系统管理。
[0021] D5提出了用于生产光伏面板的装置和方法，该装置至少包括：一个用于制备支撑件的设备；一个用于预组装电池片的设备；一个用于定位基板上的横向触头的设备；一个用于加载预组装的电池片的设备；一个用于电池片之间接触的设备；一个用于闭合电路的设备；一个用于将各部件固定在玻璃支撑件上的设备。
[0022] 在D6中描述了制备电池片的紧凑站，施加导电元件来进行电池片的连接，还具有用于串接的后续站，该后续站适于在透明玻璃上形成完整的面板，其中，接触是通过焊接或者非接触激光实施的。
[0023] D7描述了一种组装站，其构造为具有两个平行水平的作业站：高水平的作业站用于电池片，低水平的作业站用于透明玻璃，要制备的电池片分为两个相邻的轨道，它们彼此结合并且在激光焊接站被结合至底层的玻璃，在形成生产线的对准装置的整个轮廓中包括传送设备。
[0024] 基本上，公知认为的是：
[0025] ‐由H型标准电池片构成的第一代光伏面板是封闭在两个封装材料层之间，电池片前后接触，并且主要是人工组装的；
[0026] ‐标准类型的电池片具有正面收集用副栅线以及接触用主栅线，它们布置在电池片的正面和背面，是连续类型或非连续类型的；
[0027] ‐串接标准电池片的系统在高温下用导电元件执行，导电元件首先焊接在一侧，然后翻转电池片而焊接在另一侧，或者通过激光器透过透明玻璃进行，或者还可依靠感应进行；
[0028] ‐串接标准电池片的系统尤其在低温下用导电粘合剂执行；
[0029] ‐接触系统，其中通过仅在电池片的背侧滴式分配ECA粘合剂，背接触式电池片的接触直接在导电背板上执行；
[0030] ‐装置以及处理通过焊接、激光或者感应来串接标准电池片；
[0031] 缺陷
[0032] 基本上，但是，应注意的是，所有公知方案都具有劣势或者限制。
[0033] 通常，在前后接触式的标准类型晶体硅太阳电池片制成的第一代面板中，广泛公知的是，传统工艺是焊接电池片串，这通常会带来质量问题，具有很高的破裂可能性，高接触电阻和/或电池片间会有变动，电池片的退化，有限使用寿命或热循环，因而电池片与模块间有高损失率，这在英文中称为电池片‐模块损失，损失的绝对值可以达到总转换效率的2％至5％之间。
[0034] 更详细来说，关于电互连标准类型电池片的常规方案，发现的是，互连质量关键取决于互连带的数量和顺应性；为了适当地实现互连，实际上，需要连续地在电池片之间插入更多数量的导电元件，导电元件的厚度和宽度必须允许传送每个电池片产生的所有电流。原则上，理想的是，对于互连带的相同总截面，设置更大数量的这种导电元件，每个导电元件具有降低的宽度和高厚度以降低在电池片 上的遮蔽并且增加收集的由光伏效应所产生的电荷；但是，互连带的宽度受到焊接操作难度的限制，宽度降低会增加难度并且增加接触电阻。增加这些互连带的高度受到明显的物理限制，此外，技术上暗示的是若更厚的封装材料层在背面的话，会导致辐射损失。能够插在每个电池片正面的互连带的最大数量反而受到漏斗本身尺寸和设计的限制；在这方面，注意的是，现在电池片的每个面超过四个或五个互连条的数量在工业上是困难的，因而是受限的。从以上描述，导致的是，电池片和互连条之间接触电阻的很大变动性，这相应地导致电池片‐模块的可变损失，因模块模块间导致而且具有很大的值，会不利地影响成品产品的质量和性能。
[0035] 遇到的第二个问题是，沿着每个互连带的整个表面，需要维持平均较高的温度，通常在200℃和300℃之间；实际上，公知的是，该温度对于施加导电元件的金属的适当熔融来说是关键的，从而匹配相应的主栅线。尤其，该温度对于特定结构的光伏电池片(例如，HITTM或hjt型的硅电池片)来说是太高了；由于特定生产处理，这些电池片尤其不允许在超过大约180℃的温度下进行焊接。总之，原则上，还公知的是，在英文称为烧结的生产阶段之后电池片受到的温度越高，尤其是因在串接步骤期间发生的结合而存在拉伸的情况下，电池片损坏的可能性越大。
[0036] 遇到的第三个问题是，沿着每个互连带的整个焊接表面，需要维持均匀的温度，从而避免接触电阻不同和不连续，这会很大影响整个面板的电性能。
[0037] 第四问题涉及的是电池片破裂的风险；需要传递因接触产生的大量热，在加热期间漏斗必须对带执行压力，因为考虑到晶体硅太阳电池片的固有易碎性，以及由于相同电池片的两个放置了不同量金属的相对面之间的不同缩变而导致弯曲，这导致电池片本身断裂的可能性高。公知的是，该可能性在不同制造商中不同，平均来说是串接的总电池片的大约0.5％至1％之间。
[0038] 第五问题关注的是粘合；实际上，带要尽可能好地粘合在电池片的很大表面上，需要足够大的区域与该带进行匹配焊接；该区域必须被金属化，形成主栅线，并且通常烧结有晶体硅矩阵，二氧化硅放置在该表面下面，以实现所谓的防反射层。因此，传统的串接需要主栅线的表面充分延伸，这是贵的，因为主栅线的金属材料基本是由银构成的；作为例子，应该注意到的是，该贵重材料通常是浆料金属的形式，平均来说占dough本身总量的85％至92％之间。
[0039] 传统方案中遇到的第六问题是，电池片的正面和背面之间的效应和变形的折衷。在串接步骤期间，事实上，焊接是在相同电池片的两侧交替执行的，为了允许相邻电池片的相反电极之间的连接。尤其，发现的是，该操作涉及升高的温度，通常在200℃至300℃之间，这涉及构成电池片和带的不同材料之间的不同热变形，从而导致材料中的残留应力。实际上，公知的是，这种应力会在串接阶段期间以及在层压期间、甚至在使用期间影响电池片的整体性。为了最小化这些效应和变形，理想的是，准确地平衡在相同电池片的正面执行的步骤和背面执行的步骤，但是，该平衡是很难实现的，温度越高，电池片受到的应力越大。
[0040] 此外，关于串接组装面板的传统方法，发现的是，电池片以及互连带需要极高精度以及规则性以准确串联焊接；这种部件还介于两个封装材料层之间(封装材料层诸如是公知的EVA类型热塑性材料或者聚烯烃)，以及还封闭在前玻璃以及后背板之间，以便制造多层面板，用于在炉中进行最终层压，层压发生在大约150℃下。尤其，这些操作在大多数情况下是人工执行的，公知的是，这涉及很大的人力投入、时间和意外风险，频繁及成本高的再作业。此外，为了确保电池片和带在整个处理期间 不受到相对平移从而损坏串的美学和功能性，人工将这些部件用粘合带固定，这又构成了额外的添加成本。因此，发现的是，最终产品的可重复性、一致性和质量保证很强地受到执行各组装步骤的很多操作员的人工经验的影响。
[0041] 电池片互连和组装的上述问题通常引起缺陷面板，结果是经济上造成浪费或再作业，在生产期间检测到缺陷的情况下；尤其公知的是，与电池片的电接触有关的缺陷尤其是难以检测出来的，如果不经过最后层压阶段的话，而此时面板是妥协的及不可恢复的。此外，因传统串接步骤引起的电池片内部的应力有时会导致电池片本身的破裂，这种破裂是可检测的，即时在面板操作安装之后的很长时间。
[0042] 此外，关于背接触式面板的公知方案，发现的是，创新的集成自动组装方案已经提出来，但是还没有在市场上普及，但是其不适合于传统H型电池片，这种电池片必须在正面和背面对应于主栅线进行焊接。
[0043] 因此，市场上需要一种方案，其比目前为止的方案更经济，本发明的目的也是要消除上述缺陷。
发明内容
[0044] 本发明根据权利要求中所提到的特征实现了这个以及其他目的，通过用于自动水平式组装光伏面板的装置和系统解决了所提出的问题，该装置用于由H型前后接触式晶体硅太阳电池片自动水平式组装光伏面板，接触是在低于150℃的温度下执行的，还将导电元件预固定在封装材料层上；本发明解决了传统串接系统的主要问题，还允许高生产量和高部件定位精度。该装置包括各作业站，各作业站是模块化类型的，并排地顺序布置成线性序列，根据具体的处理分别装备，具有侧开口以由包含要处理的面板的托盘的传送线通过；在该装置中自动组装之后，面板准备好用于在传统炉中进行层压。
[0045] 目的
[0046] 以该方式，通过做出了很大的创造性贡献，其效果实现了很大的技术进步，它们实现了一些目的以及优势，解决了所强调的主要问题。
[0047] 本发明的第一目的是防止与组装过程相关、尤其于电池片的电连接相关而发生的缺陷，从而消除由于人工处理而导致的废物或再作业以及部件之间的相对平移。
[0048] 第二目的是实现H型前后接触式电池片之间的串联电连接，其中，处理温度低于传统技术，替代传统漏斗，这尤其是通过计量导电粘合剂并将有限量的导电粘合剂分配于电池片和带之间来实现的，而不会超过层压机内的最大温度，最大温度通常等于150℃。相比于温度在大约200℃和300℃之间的常规焊接处理，使用降低的温度能够为面板和其内包含的材料带来很多优势，因为带内的效应和残余应力显著降低了。尤其，注意的是，在组装阶段后的很长时间依然存在该优势，从而延长了面板的整个操作寿命，电池片破裂的可能性更低。通用，低于150℃的处理温度允许使用光伏电池片，因其结构特性而不能承受高温，诸如电池片是所谓的HITTM或hjt类型。
[0049] 第三目的是很大程度上节约所使用的材料，例如，施加在带的表面上的低熔点合金或施加在电池片的主栅线上的部分银浆料；此外，降低了副栅线，完全无需使用预固定的粘合带。
[0050] 第四目的是相比传统工艺允许由前后接触式电池片更自动地工业化生产光伏面板，在层压之前的阶段期间显著降低了人工干涉，尤其是更快和精确的使电池片正面和背面接触，甚至更大的确保了产品质量。
[0051] 第五目的与先前的有关，是在组装处理期间所执行的每个作业处理中集成了自动控制类型的控制系统，因而增加了总体生产质量水平以及产品的重复能力。
[0052] 第六目的是提供一种组装装置，其为模块化的操作站类型，具有规则几何学形状、紧凑、可重复性、易于维护，每个站易于根据具体处理而装备，具有低投资成本；此外，该组装装置占据的空间区域小。
[0053] 另一额外目的是提供高生产灵活性，从而允许改变面板的结构，例如，电池片的数量、形状、尺寸和布置；此外，允许使用前后接触式H型电池片，其特征在于表面金属化可以是任何设计，可以是传统连续型主栅线，有利的是可以是非连续型主栅线。
[0054] 尤其，本发明所提供的生产装置和自动组装方法具有高生产量以及高部件定位及固定精度以及准确度，使得光伏面板的工业生产是相当更经济的、可重复的、安全的，具有很大的技术进步和实用性。
[0055] 借助附图，通过以下对一些优选实施方案的详细描述，以上这些和其他优势将变得明显，实施细节仅是示意性的，而不应视为是限制性的。
[0056] 附图内容
[0057] 图1a的示意正视图图示了根据公知技术的第一代光伏面板，具有H型前后接触式标准晶体硅电池片。
[0058] 图1b是图1a的根据公知技术的面板的细节放大图，示出了前串端子与后接线箱的连接区域。
[0059] 图2的截面图图示了支撑背板、第一封装材料层和标准类型的光伏电池片，电池片根据现有技术依靠相应的互连带以前后模式电连接成串。
[0060] 图3a‐b以正投影的方式图示了根据公知技术的H型晶体硅标准电池片的正面(图3a)和背面(图3b)，具有平行连续的主栅线。
[0061] 图4a‐b以正投影的方式图示了晶体硅电池片晶的正面(图4a)和背面(图4b)，具有创新的非连续类型的主栅线，主栅线呈导电垫的形式，利用所提出的装置和方法使得组装尤其有利。
[0062] 图5a和图5b的正交图从上方(图5a)和侧面(图5b)示出了本发明的装置，其由并排的模块化的工作站构成。
[0063] 图6a、图6b和图6c的立体图图示了本发明的装置，图6a中模块化作业站显示有保护面板件，图6b‐c中去除这种面板以利于理解其内部构造，图6c是单个站的放大图，突出了传送及作业器件，其是直角坐标机器人类型。
[0064] 图6d的示意顶视图示出了图5b和图6c所示的本发明提供的传送及作业器件即直角坐标机器人的运动系统。
[0065] 图7是光伏面板的整个生产处理的简化图表，其中，部件的组装是依靠本发明提供的装置根据组装方法自动实现的，组装方法提供了操作阶段F1‐9，它们是以图5a‐b、图6a‐b涉及的该装置的各个工作站的逻辑顺序执行的。
[0066] 图8a和图8b详细图示了根据本发明优选实施例的图7提到的操作阶段F1‐9，具有相应阶段以及子阶段。
[0067] 图9a‐i代表了作业的面板：图9a中，提前制备背板，背板具有孔；图9b中，固定导电插件；图 9c中，将封装材料和预切窗口叠置；图9d中，组装系统中的各部件：在阶段F2，抬升窗口；图9e中，在阶段F2，施加头部交叉带；图9f中，在阶段F3，以交替序列施加头部和底部互连带排；图9g中，在阶段F4‐5，在施加ECA时放置以及预固定第一排电池片于互连带上；图9h中，在阶段F4‐5，对应于主栅线计量分配ECA；图9i中，在阶段F4‐5，重复交替放置电池片串并且用互连带9a固定的步骤，直到完成所有面板的所有串。
具体实施方式
[0068] 本发明描述了创新装置10(图5a‐b、6a‐d)，其包括模块化操作站100A‐I，用于由H型前后接触式太阳电池片自动组装常规体系结构的光伏面板30；因此，本发明提出了一种创新的水平式组装系统，其是基于在装置10的功能中优化的特定生产方法20(图7、8a‐b)，解决了组装和串接电池片的常规系统所存在的问题，还允许高生产量、高定位准确度以及固定部件。本发明尤其提供的是，根据电子工业的使用实践，电池片在两侧是依靠准时放置的有限量导电粘合剂以自动方式在低温下连接的；此外，期望的是，电池片以及所有接触元件在定位的同时被预固定在封装材料层上，从而在最终层压之前防止各部件间的相对平移。
[0069] 根据本发明的装置10和方法20所生产的光伏面板30具有常规结构，具有前后接触式晶体硅太阳电池片，还称为标准面板或第一代面板。从不暴露至太阳的背侧起，每个面板30包括以下部件：支撑背板309；第一封装材料层310；硅构成的太阳电池片300，尤其是单晶硅、多晶硅或者也可以是混合技术，例如电池片为HTMTM或hjt；多个纵向互连带302，用于将电池片串联，即对应于相应主栅线将电池片的正面连接相邻电池片的背面；面板的头部交叉带304和底部交叉带303，用于通过贯通式导电插件308a‐d将对应于连接区域305、307的串流收集至后接线箱；第二封装材料层，其在正面封闭电池片和连接；前玻璃；刚性框架
306，其封闭面板30的周边；后接线箱。作为例子，见现有技术状态图(图1、图2)。
[0070] 本发明提供的是，可以使用任何常规的标准类型的太阳电池片，主栅线在正面和背面接触。作为例子，合适的电池片可以在两个面311、312具有连续及平行的主栅线313、315，诸如H型太阳电池片300，见现有技术状态图(图3a‐b)；但是，可替换地，优选使用的电池片是具有非连续类型的主栅线，因为准确型的接触刚好适于用小量放置的导电粘合剂实现连接，而且允许在电池片的正面极大地节约银浆料的使用，有时节约的量等于或者大于通常使用量的30％。发现的是，这种电池片构造允许即使最终产品的质量极高仍能获得更大的生产率，尤其是在高生产量的情况下。为此，本发明因此提出的是，用所提出的装置10和组装系统，特定结构的电池片301是特别有利于组装的，该电池片301具有多个非连续主栅线316a、318a，非连续主栅线316a、318a定形为小尺寸的导电垫的形式，它们对准以形成最终的主栅线。
[0071] 更详细来说，非连续主栅线316a、318a是由导电垫316b、318b构成的，导电垫316b、318b一致地对准并且隔开，每个导电垫优选是规则的几何学形状，圆形、椭圆形、正方形或者矩形，并且在该形式下具有的直径或者长轴或者最长边在0.5至1.2mm之间。从导电垫的外边缘测量时，每个主栅线316a、318a的导电垫316b、318b定位成相互间的距离在5mm至
15mm之间，并且通过一对纵向副栅线317b彼此电连接，一对纵向副栅线317b的宽度在50微米至120微米之间，这是在所谓烧结 的生产阶段之后测量到的，高度在10微米至20微米之间以便与横向副栅线317a交叉且横向连接。于是每个主栅线316a、318a的导电垫316b、318b各自联接，并且对应于主栅线用ECA连接至单个互连带302，主栅线由对准的各排垫316b、
318b形成；对于电池片301的每个面311、312来说，非连续主栅线316a、318a的数量在6至15条之间，优选7至10条之间。
[0072] 以下术语是光伏工业中通常使用的，因此在以下描述中具有规定的含义：
[0073] ‐背板，其是一种用来封闭面板且位于面板的背面的支撑板；
[0074] ‐主栅线，其是一种接触式金属元件，用于收集由副栅线拾取的电流，在高温下烧结到电池片的正面和背面上，例如800℃至970℃的温度，具有任何连续或非连续的形状；
[0075] ‐交叉带，其是一种横向导电元件，定形为呈带的形式，其将对应于面板的头部和底部的所有串流传递向接线箱；
[0076] ‐分配技术，其自动分配以及准时放置和校正小剂量ECA，使用在电子工业中；
[0077] ‐ECA，是导电粘合剂的英文缩写，其是电子工业使用的导电粘合剂类型，用自动设备将其以滴的方式精确量计量地准时施加。作为例子，对于本发明的目的来说，尤其合适的粘合剂是诸如热固性环氧基树脂，通常掺有约85％至92％的导电金属粉末，导电金属粉末能够是各种金属(诸如Ag、Cu、Sn、Bi以及其他)或者金属合金构成的；
[0078] ‐副栅线，其是一种薄的线性金属元件，捕获因光伏效应在硅电池片中产生的电子流；
[0079] ‐纵向互连带，其是纵向导电元件，呈薄带的形式，将一电池片的正面与相邻电池片的背面互相连接；为了移动期间的稳定性，本发明提供的是，该带用ECA类型粘合剂连接并且还同电池片一起预固定在下面的封装材料层上。
[0080] 本发明尤其提供的是，根据称为分配或者喷射的公知技术，通过依靠自动分配器准时地施加有限量ECA，依靠人工观察系统辅助自动测量并准时施加ECA，主栅线以及互连带之间的电连接是在低温下执行的。这种方案完全替代了用于前后接触式标准电池片的漏斗，其一般设置用于焊接导电带或提供类似高温技术，诸如用焊膏进行感应，正如上述提到的这是不利的。
[0081] 更详细来说，所述的ECA是以计量滴321的方式，对应于主栅线313、316a介于要接触的表面之间，要接触的表面诸如是电池片311的正面和互连带302的表面；公知的是，这种技术将分配及施加粘合剂的步骤与随后激活粘合剂和同时最后硬化的步骤分开。本发明提供的是，在传统层压工艺中，用来最后固定电池片以及带的所述硬化步骤发生在组装面板30的步骤之后，是在装置10外部进行的，但是所述激活是在组装期间已经实现，即在装置10内部通过局部加热实现激活，如下文所述的。尤其，应注意的是，通常层压的温度不超过150℃，也即，该值相比于常规系统以及公知焊接为低值，大约50℃‐150℃；因此，利用ECA和常规层压，能够简化互连带的结构以及价格为最便宜的，而无需典型地涂有低熔点合金，诸如公知合金Sn‐Ag‐Pb或者其他类似的。
[0082] 通过组装前后接触式H类型电池片，为了允许互相连接而部件间不会相对移动以及工业自动化程度高，尤其提供的是，在组装期间尤其执行将电池片300‐1和互连带302预固定在下面的封装材料层310上，还局部激活ECA。所述预固定以及所述激活是并行、同时地在所述装置10内利用从上方(即，从正面局部地)选择性加热电池片和带的一些部分，从而使其结合至下面的聚合物封装材料。尤其，应注意的是，所述选择性加热因而执行着双重功能，即粘合至封装材料以及激活构成导电粘合剂的树 脂聚合物；以该方式将带和/或电池片组固定至它们的基板，从而防止在后续作业处理中的任何平移或者旋转，直到层压整个模块。选择性加热操作是在两个不同时刻执行：第一次是在放置互连带302以将互连带302固定至封装材料层310期间或者紧接其后；第二次是在将电池片300‐1放置于互连带302之上的最终位置期间或者紧接其后，尤其是在放置ECA于带302和电池片之间的适当接触区域之后。
[0083] 更详细来说，选择性加热是很容易地依靠热源来实现的，热源放置在电池片或者带之前的短距离内，或者下降至触头附近；本发明的目的是，工业试验的适当加热器件，例如，红外灯或者其他波长的灯或者电加热电阻。选择并且定尺寸这种热源，使得通过从上到下对部件的各部分在高达40mm的距离处左右，到达元件300‐5的温度低于150℃，以及在任何情形下诸如能够激活下面的封装材料309。因此，本发明提供的是，该操作是快速的；例如，检测到使用的灯的功率在1kW至4.5kW之间，距离大约是距电池片的表面40mm，或者还通过使用电阻或者感应器，以便在电池片的表面以及带的附近获得80℃至130℃之间的温度，时间在0.5秒至7秒之间。在优选的结构构造中，作为例子，预固定是依靠红外灯进行的，该灯是大约4kW，距离电池片大约20mm，周期是大约5秒，获得的温度是在封装材料上大约100℃以及在电池片正面是大约120℃，对应于介于带及电池片之间的ECA。
[0084] 用于自动组装面板30的创新的装置10(图5a‐b、图6a‐d)基本上是线性系统，由各作业站100A‐I形成，各作业站100A‐I是模块化类型的，它们的长边侧向相互并排，每个站100的形状为直角平行六面体，具有标准化的尺寸。在侧向上，站100具有开口107以便被循环的托盘109的传送线110水平地穿过，托盘沿着作业平面111传输，每个托盘包含处理中的面板，每个托盘返回该作业平面之下的低水平112，从而形成基本连续环生产线，这称为垂直回转式。在优选的结构构造中，适于限制装置10的最大总体尺寸，作业站100A‐I是具有相同高度的模块化标准的平行六面体，不同版本具有相同的短侧以及具有长侧，例如，基本版
100B‐E、H‐I对应于托盘109的传送线110的宽度加上用于导电部件(例如电池片)的加载空间，第二版本100A、F、G还包括延伸部，延伸部为侧室108的方式，用于自动加载长部件，长部件诸如背板、封装材料层或者前玻璃。
[0085] 每个作业站100包括支撑结构104，还具有不透明保护面板105以及透明板106，支撑结构104优选是框架类型的，透明板106用于观察核查。每个站包括构成传送线110的其自身部分，尤其至少包括对各部件进行传送及作业的集成系统，该集成系统是所谓直角坐标机器人101的类型，优选由同一逻辑控制单元117电子地控制和管理，逻辑控制单元117监控整个装置10(图5b)。所述的机器人101优选由具有活动部件的直角坐标结构102以及至少一个活动头部103构成，适于根据具体作业处理由作业站不时地装备；所述的活动头部103实际上有时还设置有气动加载器件，和/或用于电接触ECA的器件和/或者用于通过局部加热进行预固定的预固定器件，以便允许通过逐步叠置在背板309、310上来水平式组装所有部件，从而形成了面板30，准备用于层压，其中背板309、310被加载在托盘109上，具有面向上方的封装材料310。更详细来说，直角坐标机器人101具有结构102，结构102是可旋转及平移118a‐d的类型，具有活动架102b，活动架102b位于驱动轨道102a上，具有至少活动头部103，活动头部103装备成用于在作业平面111、119a‐b上执行作业处理操作(图5b、图6c‐d)；尤其，活动架102b被约束至驱动轨道102a上的铰链滑块，它们独立移动或协调移动118a‐b，使得允许水平平移，还允许绕垂直轴线旋转118d，活动架102b是可伸缩类型118c，该方案
118a‐d对于自动对准目的是特别有利的。机器人101的运动系统由活动头部103完成，活动头部103被提供动力以至 少用于沿着架进行纵向平移119a，还可垂直操作119b(图6d)。
[0086] 更详细来说，期望的是，各自装备每个作业站100A‐I以实施方法20规定的不同阶段F1‐9的不同处理，每个阶段基本对应串联顺序布置的每个作业站100A‐I，各作业站100A‐I彼此相邻并且依靠传送线110‐2通过开口107结合，使得含有面板的多个托盘109在组装期间能够以连续方式通过所有站。因此，托盘在线110上行进的，线110由每个站的一系列传送带构成，是相对的、线性的和水平的，能够优化路径并且消除不必要的行程，以当组装完成时返回到下水平，形成环循环111‐2。在每个托盘上有时顺序地执行以下操作，对应于装置10的对应站；在一些情况下，这些操作可以重复多次，正如计量分配ECA，或者放置及互连电池片300‐1，将它们逐步放置成平行排，以便在最短时间以最小可能路径实现每个操作。对应于每个站100，因此提供了自动控制执行的相对操作。利用本发明的主题的装置10和方法所获得的面板被有利的组装和核验，准备插入传统炉中进行层压。
[0087] 为此，一系列操作站100A‐I根据循环的托盘109的回转式传送线110‐2构造为呈线性序列，在卸载面板之后，托盘109在低水平以线性路径水平地通过并排的直线站，呈环的方式，每个操作站包括光电控制设备以便核验所执行的作业的正确性；所述控制设备能够通过比较实际状态和预定状态实现作业或简单地将托盘传递至下一站。
[0088] 更详细来说，作为优选而非排他的本发明的实施例，自动组装光伏面板30的所述装置10是由生产线构成的，包括作业站100，作业站100是模块化类型的，顺序布置以逐步组装面板，每个站100A‐I装备为根据建议的自动组装系统而执行具体操作阶段F1‐9。该装置10包括(图5a‐b、图6a‐d)：
[0089] ·第一操作站100A，包括用于平移及锁定托盘109的器件以及用于加载背板309的器件，是真空直角坐标机器人类型；背板上已经布置有封装材料层310和贯通式导电插件308a‐d，导电插件308a‐d用于在层压之后随后连接至后接线箱。以封装材料面向上方的方式将背板加载至空的托盘109上。所述托盘可以装备有现有技术的气动设备和/或机械设备，其作用是固定背板以便防止其在操作阶段期间在不同作业站内移动。所述第一站涉及的是操作阶段F1、F1.0‐1.1(图7、图8a、图9a‐d)；
[0090] ·控制设备，其由照相机和观察软件组成，尤其适于核验所执行的操作以及校准各移动。该控制设备涉及以下核验阶段FV1(图8a)；
[0091] ·第二站100B，包括用于平移和锁定托盘的器件以及用于在打开封装材料310的窗口320之后放置和预固定头部和底部交叉带的器件，还具有用于对应于导电插件308a‐d计量分配ECA的器件。第二站涉及操作阶段F2、F2.0‐2.7(图7、图8a、图9c‐e)；
[0092] ·控制设备由照相机和观察软件组成，尤其适于核验操作执行以及校准各移动。该控制设备涉及以下核验阶段FV2(图8a)；
[0093] ·第三站100C，包括用于平移及锁定托盘的器件以及用于靠近头部交叉带304和底部交叉带303放置以及预固定第一排互连带302的器件，还具有ECA计量分配器件。第三站涉及操作阶段F3、F3.0‐3.6(图7、图8a)；
[0094] ·控制设备由照相机和观察软件组成，尤其适于核验操作执行以及校准各移动。该控制设备涉及以下核验阶段PV3(图8a)；
[0095] ·第四站100D，包括用于平移及锁定托盘的器件以及用于对预定向电池片300‐1进行放置以及预固定的器件，每次放置以及预固定一排电池片以逐步形成交替的电池片串，具有ECA计量分配器件， 首先将ECA施加在第一排互连带302上，然后施加在电池片的正面以随后连接带302。这些操作是可在第四站多次重复的以完成背板的整个覆盖面积；但是，为了缩短周期时间以及平衡交叉时间，这些操作可以在布置成排的多个相同站上同时重复，以接连完成该背板的不同互补区域。在此处描述的优选而非排他的构造中，本发明提供了相同的两个站：在这种情况下，所述第四作业站100D自底部交叉带303起施加以及固定电池片和相关的互连带，电池片的交替串覆盖背板表面的一半。第四站涉及操作阶段F4、F4.0‐4.7(图7、图8a、图9g‐i)；
[0096] ·控制设备由照相机和观察软件组成，尤其适于核验操作执行以及校准各移动。所述设备涉及以下核验阶段FV4(图8a)；
[0097] ·第五站100E，其是可选的，与先前的第四站是相同的，用于自头部交叉带304起实现电池片的互补串。第五站涉及操作步骤F5、F5.0‐5.7(图7、8b、9g‐i)；
[0098] ·控制设备由照相机和观察软件组成，尤其适于核验操作执行以及校准各移动，还核验电池片以及带的完整组装。该控制设备涉及以下核验阶段FV5(图8b)；
[0099] ·第六站100F，包括用于平移及锁定托盘的器件以及用于将封装材料层加载在先前放置和预固定的电池片和带上的器件。第六站涉及操作步骤F6、F6.0‐6.3(图7、8b)；
[0100] ·控制设备由照相机和观察软件组成，尤其适于核验操作执行以及校准各移动。该控制设备涉及以下核验阶段FV6(图8b)；
[0101] ·第七站100G，包括用于平移及锁定托盘的器件以及用于加载前玻璃的器件以获得组装的面板30。第七站涉及操作步骤F7，F7.0‐7.1(图7、8b)；
[0102] ·控制设备由照相机和观察软件组成，尤其适于核验操作执行以及校准各移动。该控制设备涉及以下核验阶段FV7(图8b)；
[0103] ·第八站100H，包括用于平移及锁定托盘的器件以及用于将托盘与面板一起翻转的器件，将玻璃转动成朝下的位置以用于在传送带上朝向层压炉输送，还具有用于从面板释放托盘并且反向翻转空托盘的器件。第八站涉及操作步骤F8，F8.0‐8.2(图7、8b)；
[0104] ·第九站100I，包括用于循环以及用于使空托盘在低滑动水平上返回第一站100A的器件。第九站涉及操作步骤F9a，F9A.0‐9A.1(图7、图8b)；第九站100I还包括这样的器件，该器件能够将带有的面板不符合要求从而可能需要再处理的托盘抽出，或者重新插入包含了经过再处理的面板的托盘，或者插入空托盘。在先前各站之间的至少一个控制设备给出了关于所执行的作业的正确性的负面结果的情形下，直接到达第九站，而不经历托盘的翻转，也即在中间站仅是简单的传送。第九站涉及操作步骤F9B，F9B.0‐9B.2(图7、图8b)；
[0105] ·循环的托盘109的主传送线110的类型是每个站中包括的传送带，总环路径以直线与站100A‐I水平地交叉，并且返回至比作业平面111低的低水平112，始终在装置10的尺寸范围内。根据所提供的操作顺序的运转，循环能够沿一个方向或相反方向进行；实际上，该线能够一般性地操作，托盘从左至右或反之的流动，无需特殊布置或改变；
[0106] ·逻辑控制单元117，其是可编程的，为PLC类型，其以集成方式监控整个装置。
[0107] 装置10、100A‐I于是允许取决于选择的工业生产以不同方式组装面板30，即如以上描述的从设置有封装材料的后背板开始组装，或者作为替代方案是从布置有封装材料层的前玻璃开始组装，然后可 以顺序运行以下步骤：施加头部和底部交叉带、第一排互连带、电池片，相关的互连带呈交替序列，重复直到完成最终的互连带，在互连带上布置有后封装材料，背板设置有导电插件，导电插件连接至头部交叉带；在这种情况下，在层压之前无需翻转。该装置还允许，取决于选择的工业生产来增加或者降低相同的站100D‐E的数量以适应所需的生产，或者还允许改变这些站内的操作顺序。
[0108] 更详细来说，关于循环的托盘109的移动系统110，优选提供的构造包括：第一传输路径，优选是传送器类型，其在作业平面111上从第一站100A至最后站100I接连地水平移动托盘；逻辑控制单元117，其是可编程的，是PLC类型，还集成整个系统，其监督每个托盘的整体移动，例如当其已经完成操作时被下一站100I呼叫；下降设备，其不时地降低到达线终端114的每个托盘；第二传输路径，位于循环平面112上，是传送带或者传送辊类型，其从最后站100I至第一站100A水平地移动托盘，但是水平低于第一；提升设备，其不时地将到达开始线的每个托盘提升至第一传输路径的水平。
[0109] 更详细来说，关于第一站100A，期望的是，背板309已经先前联接封装材料层310，使得其与光伏电池片300‐1的背面相对，因而在托盘中面向上方；封装材料优选由热固性材料或者热塑性材料组成，诸如聚烯烃或者硅树脂或者聚乙烯醇缩丁醛，或由交联材料组成，例如EVA，其热固至背板本身上或者胶合至背板本身上。在添加封装材料层之前，可以有利地制备背板以利于电连接至接线箱，接线箱后期在层压步骤202之后结合至面板；这种制备还能够通过这样的方式实现：将导电插件308a‐d预布置在孔319a‐d内，所述的孔对应于后接线箱的夹具打开(图9a‐c)。这种制备可以是通过公知技术实现的，作为非限制例子，包括ITTV2013A000059(Baccini)、ITTV2013A000060B(Baccini)、ITTV2013A000193(Baccini)中描述的技术，或者任何自动类型方案，它们适于将导电元件(如导电垫)集成在背板界面中，使得利于电路的终端与后接线箱的电连接。
[0110] 在第一站100a，利用直角坐标机器人101将背板309、310优选从拾取区域108中放置的平台上的堆叠中取出，直角坐标机器人101在活动头部103中具有真空设备，具有拾取手，该拾取手可拾取单个背板以及将其传递至托盘109上的作业区域，还经由所述控制设备来核验方位，该控制设备基本由观察系统构成，该观察系统包括照相机以及位置识别软件。该识别允许可编程单元定位背板使得背板以定向及可重复的方式布置在空的托盘上，从收集区域108的平台中随机取出背板309，其中，可编程单元依靠算法来管理沿着机器人101‐2的轴线的移动。托盘109尤其能够装备有用于在后续组装步骤期间保持背板的常规器件，例如自动推动器类型的器件。此外，托盘有利地设置有识别代码以及参考标记，使得除了能将背板固定至预设位置之后，还能够随后由后续控制设备监控以用于在各种操作阶段后进行任何所需的坐标补偿。本发明允许在每个托盘上组装标准尺寸的市售光伏面板；尤其，特别有利的是，在面板由48个电池片或者60个电池片或者甚至72个电池片制成的情况下，将它们布置成水平重复排，每排6个电池片，无需任何物理再加工，而是选择通用软件，该软件布置成操作序列与用48个电池片或者60个电池片或者甚至72个电池片制成的面板的组装相关。
[0111] 更详细来说，关于第二站100B，所提出的组装系统提供的是，在托盘到达和锁定于预设位置之后，打开封装材料板310中的窗口320，窗口320对应于已经包含的金属插件308a‐d(图9c‐d)；该区域有利地在板材中预切出来，并且是自由的，即不固定至背板以允许打开。此外，在该站，依靠自动分配器施加小量ECA在导电插件上，ECA被精确地计量以用于接触。随后，通过直角坐标机器人施加已经制备好且切成一尺寸的头部交叉带304和底部交叉带303(图9e)。由于有观察系统所以该定位可以 以一定精度实现，该观察系统具有专用软件，专用软件集成了对直角坐标机器人101的移动轴的控制。于是，以该方式实现了背板的导电插件308a‐d以及头部交叉带304之间的电连接。
[0112] 有利的是，与横向交叉带303‐4的定位并行地进行对其的预固定；为此，相同拾取手保持它们于正确位置以接触封装材料层，可以有利地包括用于选择性加热的器件，该器件定位在正确距离，如上述的，从而实现对封装材料的预固定。尤其注意的是，导电元件302‐4是良好的电热导体，给予下面的封装材料快速有效的加热，从而激活粘合特性。优选地，加热执行的时间在2至5秒之间，温度为70℃至130℃之间。然后关闭窗口320，优选用称为贴标的标记操纵。
[0113] 更详细来说，关于第三站100C，在托盘到达以及锁定于预设位置之后，通过自动分配器(还称为分配器)施加小量ECA到头部以及底部交叉带上，ECA呈精确计量的单个滴的形式；为了工业使用，然后依靠直角坐标机器人来施加已经制备好且切成一尺寸的第一排互连带302(图9f)。尤其，注意的是，由于观察系统以及软件使该定位具有高准确度，观察系统以及软件对直角坐标机器人101的移动轴进行控制。以该方式，在起先固定在背板中的头部以及底部交叉带与纵向互连带之间提供了电连接。优选地，依靠预固定系统将这些带302固定至封装材料的步骤是与施加这些带的步骤并行进行的，预固定系统基本同于以上描述的系统以及集成在先前站中的系统。最后，控制设备核查操作的正确实施。
[0114] 更具体来说，关于第四站100D，在托盘109到达和锁定于预设位置之后，将计量量的ECA施加到互连带302上，互连带302已经利用先前站的同样的分配系统被施加；随后经由直角坐标机器人从特定加载站拾取一系列六个太阳电池片，它们以3‐3交替顺序的方式放置在托盘上，使得先前施加和固定的头部和底部互连条匹配位于电池片的背面上的主栅线(图9g)。
[0115] 在上述的一系列电池片上，相关互连带302可以先前制备好且切割成一定尺寸、适当定形及固定在电池片的正面，使得精确地粘合至正面的主栅线313、315，或者在利用与先前站同样的分配系统将ECA计量分配在电池片正面的主栅线上时在电池片已经组装并且放置在托盘109中的封装材料层310上之后，能够将相关互连带302安装在位于电池片正面上的主栅线313、316上(图9h)。电池片到达第四站100D，通常堆叠成盒状或支架状，从这些被单独抽出或拾取并且预定位在传送带上，从传送带上被从直角坐标机器人或拟人机器人拾取从而被单个地或以多组的方式放置在作业区域上。因此，在将电池片对应于已经预设定好的互连带放置在封装材料310上之后，如上述那样执行类似的预固定；上述的预固定优选与电池片的放置是并行发生的。控制器由照相机和观察软件组成，允许核验操作的正确实施以及电池片串的适当放置。
[0116] 更详细来说，关于完成面板的所有电池片的互连，注意的是，以下操作序列需要在第四站100D上接连重复若干次，直到完成整个面板：放置以及预固定平行排的太阳电池片串于第一封装材料层310上，插入相关的互连带302，计量分配ECA于电池片300‐1和带302之间，进行固定。可替换地，还为了缩短各站之间交叉时间的平衡，第四站能够有利地复制在一个或多个毗连的相同站中，类似地装备以接连完成相同背板的不同互补区域。
[0117] 为此，在本发明的有利优选构造10、20中，放置每排电池片以及相关的互连带是以组合方式在两个相同站中实施的，这两个站彼此相同并且顺序放置以逐步接连填充相同背板的两个不同互补区域。在这种情况下，第四站100D复制在第五站100E中，第五站100E的构建与第四站相同，其被程序控制以交替地放置电池片排以及互连带，仅对应于一半电池片串，而第五站100E以交替及互补的方式覆 盖第二半，直到完成整个面板(图9g‐i)。本发明10、20还允许在第四站100D和第五站100E交替地接连组装，或者另外设相同的站来组装电池片以及互连带，例如这样的话可以从面板的头部或顶部开始以不同方式加载。
[0118] 最后排互连带302直接连接至头部交叉带304和底部交叉带303以完成串联连接的电池片的所有串的电路，电路的端部直接在金属插件305、307、308a‐d上，准备用于连接至后接线箱。
[0119] 更具体来说，在第六站100F，在托盘到达以及锁定于预设位置之后，施加前封装材料层以覆盖先前定位的互相连接的电池片；该封装材料优选由热塑性材料或热固性材料组成，可以是聚烯烃、硅树脂或者PVB，或者是交联材料，通常是EVA，其能够有利地从靠近第六站的卷轴释放，且切割成尺寸适于正处理的面板的表面的板。前封装材料板能够有利地由上述直角坐标机器人拾取以及施加。控制设备允许核验操作的正确实施。
[0120] 更具体来说，在第七站100G，在托盘到达以及锁定于预设位置之后，放置前玻璃以覆盖面板并完成面板；这种玻璃能够有利地拾取自靠近第七站布置的平台的堆叠中，处于合适位置，其能有利地被上述系统中的直角坐标机器人拾取和放置。控制设备允许核验操作的正确实施。
[0121] 如果组装好的面板是符合要求的，则其继续到第八站100H，此处，在托盘到达以及锁定于预设位置之后，可以翻转包含面板的托盘，由于推动器的控制压力故无需移动其包含的各个部件，该推动器在整个180°旋转期间封闭并且将玻璃压得靠在托盘上，旋转轴线布置成平行于托盘的长边并且垂直于托盘本身的前进方向，直到将面板放置于最佳位置以用于从装置10输出，也即在依靠挤压器从面板释放托盘时玻璃面向下方，在传送带115上侧向滑动，目的是开始将面板朝向传统炉输送。执行输送翻转使得在任何情形下允许在翻转的每个开始或结束位置，将托盘传递至低的返回路径，以便不会中断托盘的循环，否则的话在实际旋转中会发生。在输送面板之后，在第八站，沿托盘的相反方向执行反向旋转空的托盘以使恢复其原始布置。如果面板不符合先前执行的核验阶段FV1‐7之一(图8a‐b)，在第八站不执行180°旋转，而是直接进入最后站。
[0122] 在第九站以及最后一站100I，如果符合要求的面板已经从第八站100H离开了，则将空托盘下降到低滑动水平，用于通过下面的循环系统112返回第一站100A。另一方面，如果组装好的面板不符合要求，则其与托盘一起直接进入第九站100I用于控制以及任何的再作业，通过带或轮或其他支撑设备沿垂直方向116在特定路径上离开线10，并且在这种控制和/或再作业之后还会再进入线10(图6b、8b)。从该最后一站，因此能够不时地：抽出含有不符合要求产品的托盘以进行所需的再处理，或者重新插入包括有再处理后的产品的托盘以用于后续可能所需的操作，或者还可以重新插入空的托盘。
[0123] 更详细来说，关于核验的逻辑，注意的是，在所述各站之间的通道中执行的至少一个控制已经给出了关于先前执行的操作的正确性的负面结果的情况下，以集成方式管理所有操作的自动组装装置10的逻辑单元控制117能够仅简单地传送托盘以及其上具有的部分，直到到达最后一站100I，而不会经历第八站100H的翻转。
[0124] 上述的装置10、100A‐I遵循由本发明提供的自动组装方法20所规定的操作顺序；该方法改善了面板300的整个生产处理200，于是提供了：根据公知技术起初制备具有导电插件以及封装材料层的背板，在所述装置10、100A‐I中根据创新的方法20进行自动组装，在常规炉202中进行最后组装以及组装接线箱和后框架203。尤其，方法20以顺序处理阶段中的自动循环优化了各部件的组装，形成 了准备用于层压的面板而不需操作。该方法20包括以下操作阶段F1‐9B(图7)和相关子阶段(图8a‐b)以及核验阶段FV1‐7：
[0125] 操作阶段F1)：在站100A(图9a‐c)，将背板(309)加载在托盘109上，背板309上先前准备有封装材料层310并且可选地具有插件308a‐d，具有相关子阶段：
[0126] F1.0)将托盘从循环水平112平移以及锁定至作业水平111；
[0127] F1.1)将准备好的背板加载在托盘上；
[0128] FV1)核验；
[0129] 操作阶段F2)：在站100B(图9d‐e)，施加头部交叉带304和底部交叉带303，具有相关子阶段：
[0130] F2.0)从先前站平移以及锁定托盘；
[0131] F2.1)放置底部交叉带303；
[0132] F2.2)预固定所述底部交叉带；
[0133] F2.3)打开封装材料层310的窗口320；
[0134] F2.4)将ECA计量分配在导电插件108a‐d上；
[0135] F2.5)放置头部交叉带304；
[0136] F2.6)预固定所述头部交叉带；
[0137] F2.7)关闭封装材料层的窗口；
[0138] PV2)核验；
[0139] 操作阶段F3)：在站100C(图9f)，施加头部和底部的第一排互连带302，具有相关子阶段：
[0140] F3.0)从先前站平移以及锁定托盘；
[0141] F3.1)将ECA计量分配在底部交叉带上；
[0142] F3.2)以交替序列的方式放置底部互连带；
[0143] F3.3)预固定所述底部互连带；
[0144] F3.4)将ECA计量分配在头部交叉带上；
[0145] F3.5)以交替序列的方式放置所述头部互连带；
[0146] F3.6)预固定所述头部互连带；
[0147] PV3)核验；
[0148] 操作阶段F4)：在站100D(图9g‐i)，以交替重复序列的方式放置电池片300‐1和底部互连带302以覆盖背板的一半，具有相关子阶段：
[0149] F4.0)从先前站平移以及锁定托盘；
[0150] F4.1)将ECA计量分配在第一排底部互连带上；
[0151] F4.2)以交替序列的方式将电池片放置在第一排底部互连带上(图9g)；
[0152] F4.3)将电池片预固定到底部互连带上；
[0153] F4.4)将ECA计量分配在成排的电池片上(图9h)；
[0154] F4.5)将互连带放置在成排的电池片上；
[0155] F4.6)预固定成排的电池片以及互连带；
[0156] F4.7)对于每个后续排，从F4.1起重复(图9i)；
[0157] FV4)核验；
[0158] 操作阶段F5)：在站100E(图9g‐i)，以交替重复序列方式以与相同站互补的方式放置电池片300‐1和头部互连带302，具有相关子阶段：
[0159] F5.0)从先前站平移以及锁定托盘；
[0160] F5.1)将ECA计量分配在第一排头部互连带上；
[0161] F5.2)以交替序列的方式将电池片放置在第一排头部互连带上(图9g)；
[0162] F5.3)将电池片预固定到头部互连带上；
[0163] F5.4)将ECA计量分配在成排的电池片上(图9h)；
[0164] F5.5)将互连带放置在成排的电池片上；
[0165] F5.6)预固定成排的电池片以及互连带；
[0166] F5.7)对于每个后续排，从F5.1起重复(图9i)；
[0167] FV5)核验；
[0168] 操作阶段F6)：在站100F，放置顶部封装材料层，具有相关子阶段：
[0169] F6.0)从先前站平移以及锁定托盘；
[0170] F6.1)展开顶部封装材料板；
[0171] F6.2)切割；
[0172] F6.3)拾取和放置；
[0173] FV6)核验；
[0174] 操作阶段F7)：在站100G，放置前玻璃，具有相关子阶段：
[0175] F7.0)从先前站平移以及锁定托盘；
[0176] F7.1)拾取以及玻璃放置；
[0177] FV7)核验；
[0178] 操作阶段F8)：在站100H，如果面板符合要求则翻转面板，具有相关子阶段：
[0179] F8.0)从先前站平移以及锁定托盘；
[0180] F8.1)分离面板以及反向翻转托盘；
[0181] F8.2)以玻璃朝下的方式输出面板；
[0182] 操作阶段F9a)：在所述站100I，循环空托盘，具有相关子阶段：
[0183] F9A.0)从先前站平移以及锁定托盘；
[0184] F9A.1)下降所述托盘并且在将循环水平上返回托盘；
[0185] 操作阶段F9a)的可替换的操作阶段F9B：在所述站100I，如果所述面板不符合要求则卸出带有面板的托盘，具有相关子阶段：
[0186] F9B.0)从先前站平移以及锁定托盘；
[0187] F9B.1)输出带有面板的托盘以用于分析和/或再作业；
[0188] F9B.2)输入带有经分析和/或再作业后的面板的托盘。
[0189] 注意的是，包括各操作站100A‐I的装置10的特征以及还有上述的方法20的特征能够根据具体应用结构而改变，例如以组装尺寸或非标准构成的光伏面板或处置特定金属化的电池片。另外，为了降 低工业成本，还为了节约装置10所占的空间以及相关投资，期望的是，上述的在单个站中执行的步骤能够有利的集中化和/或集成在更小数量的站中，同时保持该装置的各个功能和自动组装方法的逻辑顺序未进行改变；作为例子，第四和第五站的功能能够由一个站来执行，这会降低装置的生产率，或者可以集中第六和第七或者甚至第八及第九站的功能，但是，这会延长整个循环时间。
[0190] 还注意的是，上述的装置10和系统20允许在整个作业范围获得高精度以及可重复能力，对应于托盘、尤其面板的整个表面，将ECA计量地分配至电池片以及相关的互连带上；这种优势提供了面板30构造以及光伏电池片300‐1的表面金属化的创新设计方法；尤其，能够降低主栅线313、315、316、318的表面金属化，甚至可相当地节约成本，正如上述的。依靠非限制例子(图4a‐b)，能够优化主栅线316、318，从而将金属化表面准确地限制到放置滴状ECA的表面，这具有双重优势：降低银浆料的成本，还降低了互连带302的宽度，具有较少的阴影。此外，还能够增加这些主栅线的数量，因为不存在常规串接系统的公知限制构造；因而电池片正面的栅格金属化可以进一步利于降低副栅线314、317的高度和体积，能够因此变得更细以及更多以用于传递更多长度的等量或更多的电流。随之而来的是，相比于传统窄且厚的副栅线，节约了贵重材料，降低了操作难度，甚至废物更少，所组装的面板的电池片的能量转换率更高。总之，因此，本发明使得光伏电池片的制造工艺更容易，也更经济。
[0191] 发现的是，具有上述基本构造的本发明允许获得的生产量为60MW/年和90MW/年，这取决于功率以及每个面板的太阳电池片的数量，对应于大约270,000面板/年，可以模块化的方式不断扩增；这种结果已经相当地高于常规的装置，本发明已经解决了常规装置的缺陷。此外，所提出的装置10和方法20具有高应用灵活性，能够构造为根据具体的工业应用增加或减小其生产量。
[0192] 因而，实践中发现的是，本发明通过提供装置10和自动组装方法20已经实现了期望宗旨和上述提到的目的，在经济性、性能、质量以及耐久性方面具有实现光伏面板30的显著优势，因此对方便有效的再生能源做出了重要贡献。
[0193] 附图标记
[0194] 10自动生产装置，具有对准的模块化操作站，用于由晶体硅电池片组装光伏面板，电池片是在低温下连接的；
[0195] 100作业站，其是模块化类型的，100A是第一站，用于在托盘上加载背板，背板已经准备有导电插件和第一封装材料层，100B是第二站，施加顶部以及底部交叉带，100C是第三站，用于施加第一排顶部以及底部互连带，100D是第四放置站，自底部开始，以交替的重复序列的方式放置电池片以及相关的互连带，100E是第五站，与第四站系统，自头部开始，以交替的重复序列的方式放置电池片以及相关的互连带，100F是第六站，用于加载前封装材料层，100G是第七站，用于放置前玻璃，100H是第八站，用于翻转组装好的面板组装，100I是第九站，用于如果面板符合要求则分离面板，如果面板不符合要求则移走；
[0196] 101 直角坐标机器人；
[0197] 102 机器人的结构，具有位于驱动轨道102a上的活动架102b；
[0198] 103 根据作业处理而装备的活动头部；
[0199] 104 作业站的承载框；
[0200] 105 保护面板；
[0201] 106 透明板，用于观察控制；
[0202] 107 开口，用于进入及离开传送线；
[0203] 108 侧室，用于加载长部件；
[0204] 109 托盘；
[0205] 110 循环托盘的回转式传送线，由每个站中包括的传送线线部分形成；
[0206] 111 上水平作业平面，托盘前进；
[0207] 112 托盘循环的下水平；
[0208] 113 传送线的开始，位于装置的上游；
[0209] 114 传送线的尾端，位于装置的下游；
[0210] 115 输出符合要求的面板，其中玻璃向下；
[0211] 116 输出带有不符合要求的面板的托盘，输入带有经再处理的面板的托盘；
[0212] 117 可编程的控制逻辑单元，为PLC类型，其以集成方式监督整个装置；
[0213] 118 直角坐标机器人的旋转及平移的运动，活动架通过独立及协调运动的铰链滑块118a‐b和伸缩套筒118c被约束至侧轨道，便允许绕垂直轴线118d旋转；
[0214] 119 活动头部的移动，沿着活动架进行平移119a以及垂直移动119b用于作业处理；
[0215] 20 本发明提供的自动水平式组装方法，其中连接是在低温下进行的，并且进行预固定；
[0216] 200 用于获得最终产品的完整程序；
[0217] 201 根据公知技术制备背板，其带有导电插件以及封装材料；
[0218] 202 根据公知技术的层压；
[0219] 203 根据公知技术组装接线箱以及框架；
[0220] 30 光伏面板，具有前后接触式电池片；
[0221] 300 前后接触式晶体硅太阳电池片，为公知的常规类型；
[0222] 301 前后接触式晶体硅太阳电池片，优化用于根据本发明的装置和系统进行组装；
[0223] 302 纵向互连带或者纵向互连带条，用于相邻电池片之间的正面和背面的电互相连接；
[0224] 303 底部交叉带或条，通常连接在面板的底部；
[0225] 304 头部交叉带或条，通常连接在面板的头部；
[0226] 305 与导电插件的连接元件，对应于后接线箱；
[0227] 306 框架；
[0228] 307 与后接线箱的连接区域；
[0229] 308a‐d 用于后接线箱的导电插件；
[0230] 309 支撑背板；
[0231] 310 热塑性封装材料层；
[0232] 311 电池片的暴露面，负电极；
[0233] 312 电池片的覆盖面，正电极；
[0234] 313 连续类型的正面主栅线，互连带串叠置于其上并且与其连接；
[0235] 314 用于连续类型主栅线的副栅线；
[0236] 315 连续类型的背面主栅线；
[0237] 316a 非连续的正面主栅线，由对准的导电垫316b形成；
[0238] 317a 用于导电垫的交叉副栅线；
[0239] 317b 用于导电垫的纵向副栅线；
[0240] 318a 非连续类型的背面主栅线，由对准的导电垫318b形成；
[0241] 319a‐d 用于导电插件的孔；
[0242] 320 封装材料层上的预切窗口；
[0243] 321ECA 计量滴；
[0244] F1‐F9 组装操作阶段，具有相关子阶段F1.0‐F9B.2；以及
[0245] FV1‐7 核验。
