Celle solari da una macchina da stampa

Marginal Column

Un sistema drive&control ad alta precisione riduce i costi nella produzione di celle solari, aumentando al contempo l’efficienza grazie al sistema di azionamento shaftless di Rexroth.

 

Convertire la forza del sole direttamente in energia è, di per sé, un’idea semplice; metterla in pratica, tuttavia, è impegnativo. Rispetto, ad esempio, all’elettricità proveniente dalle centrali a carbone, quella ricavata dalle celle solari è ancora piuttosto costosa, data anche la grande complessità di produzione di queste celle. Ma questo svantaggio viene ora ridimensionato grazie ad un produttore di celle solari statunitense, che ha escogitato una procedura di rivestimento rivoluzionaria e un processo di produzione ad alta precisione.

“Lo strato semiconduttore al silicio, che converte la luce in corrente elettrica, andava finora applicato secondo una complicatissima procedura di rivestimento sottovuoto”, ci spiega Darin Stotz, Sales Manager di Northfield Automation Systems. L’azienda è specializzata nel trattare materiali estremamente sottili per la realizzazione di circuiti stampati flessibili. “In collaborazione con il nostro Cliente, abbiamo sviluppato una macchina in grado di applicare diseleniuro di rame-in-dio-gallio (CIGS) all’aria aperta anziché in condizione di vuoto.”

Più precisione grazie alla sincronia

Grazie a questa soluzione, la Ditta può produrre celle solari seguendo una procedura analoga alla stampa offset, con la pellicola che scorre fra rulli all’interno di grandi presse. Gli strati vengono stampati l’uno accanto all’altro, a distanze minime, come avviene con i vari colori che non devono sovrapporsi sulle pagine di un quotidiano. Il processo, tuttavia, richiede una regolazione dei registri nell’ordine di un millesimo di millimetro, su una linea di produzione da 30 metri di lunghezza.

Occorre quindi che i numerosi assi dei rulli di stampa nell’intero impianto siano sincronizzati, per portare la pellicola nell’esatta posizione di lavorazione attraverso l’intero processo. Una precisione consentita dal controllo IndraMotion MLC di Rexroth, che provvede a sincronizzare elettronicamente tutti gli assi. IndraMotion MLC rappresenta un’evoluzione della soluzione di sistema SYNAX 200. Quando la velocità della linea viene aumentata, di conseguenza tutti gli assi accelerano insieme, così da mantenere la pellicola precisamente in posizione. A tale scopo, gli azionamenti IndraDrive comunicano in tempo reale con il controllo, tramite SERCOS III.

I singoli rulli di stampa vengono sincronizzati non più col consueto albero verticale, bensì con servocomandi digitali, mediante una piattaforma di controllo standardizzata. “Questa soluzione Motion Control con sincronizzazione elettronica degli assi ci ha consentito di ridurre del 20 percento i tempi di sviluppo delle macchine”, sottolinea Darin Stotz. “In questo modo, il nostro Cliente applica il materiale semiconduttore con una velocità cento volte superiore, producendo pannelli solari cento volte più sottili: è un grande progresso, che consente di produrre celle solari in modo molto più economico.”