Qualitätskontrolle in der Fertigung

Mit einer jährlichen Produktion von mehr als 100 GWp, was mehr als 25 Billionen Solarzellen entspricht, hat sich die Photovoltaik-Industrie zu einer Hochdurchsatz-Technologie mit einem hohen Automatisierungsgrad entwickelt. Solch hochmoderne Technologien und die Trends in der Photovoltaikbranche stellen jedoch besondere Herausforderungen entlang der gesamten Fertigungskette. Taktraten von unter einer Sekunde bei der Herstellung von hocheffizienten und energieertragsstabilen Solarzellen erfordern neue technologische Lösungen sowohl bei der Inline-Messtechnik als auch bei der automatisierten Auswertung der dabei entstehenden riesigen Datenmengen. So wächst der Bedarf einer messtechnischen Überwachung von Schlüsselparametern im Produktionsprozess, um Schwachstellen und Qualitätsabweichungen frühestmöglich identifizieren zu können. Inline-Messsysteme und statistische Analysen von Messparametern und Prozessdaten bieten Herstellern, Zulieferern und Maschinenbauern bereits heute Möglichkeiten zur Verbesserung der Produktqualität. Was jedoch aktuell fehlt, ist die konsequente Implementierung einer automatisierten, digital vernetzten und messdatenbasierten Prozessführung und -überwachung innerhalb der Fertigungskette.

An diesem Punkt setzte das Fraunhofer CSP zusammen mit den Projektpartnern WAVELABS Solar Metrology Systems GmbH, HEGLA boraident GmbH & Co. KG, ASYS Automatisierungssysteme GmbH und CE Cell Engineering Gmbh mit dem Auf- und Ausbau der »MK4«-Plattform an. Im Rahmen eines zwei Jahre andauernden Projekts wurde die Photovoltaik-4.0-taugliche Mess- und Klassifizierungsplattform für die Bearbeitung von aktuellen Forschungs- und Entwicklungsthemen in den Bereichen korrelative Datenanalyse, Machine Learning und adaptive Regelungsprozesse entwickelt, um Verfahrens- und Methodenentwicklung unter produktionsnahen Bedingungen zu erreichen.