ES2861380T3 - Procedimiento de fabricación de un módulo fotovoltaico que tiene bajas pérdidas resistivas - Google Patents

Abstract

Procedimiento de fabricación de un módulo fotovoltaico que comprende sucesivamente las siguientes etapas: - prever células fotovoltaicas (10) que incluyen dedos colectores (12); - recortar (F1) las células fotovoltaicas (10) según una primera dirección (41) perpendicular a los dedos colectores para conformar una pluralidad de subcélulas (40, 70); - alinear (F2) subcélulas (40, 70) en una segunda dirección (42) perpendicular a la primera dirección (41), al objeto de constituir grupos (400, 700) de subcélulas aisladas eléctricamente, teniendo cada grupo de subcélulas una dimensión (L') en la segunda dirección (42) sensiblemente idéntica a la dimensión (L) de las células fotovoltaicas (10) en la segunda dirección; - formar (F3) simultáneamente una pluralidad de cadenas (410, 710) de subcélulas conectadas en serie, alineando sucesivamente los grupos (400, 700) de subcélulas (40, 70) en la primera dirección (41) e interconectando los grupos (400, 700) de subcélulas (40, 70) alineados, siendo asidas simultáneamente las subcélulas (40, 70) de cada grupo (400, 700) y perteneciendo a cadenas (410, 710) de subcélulas diferentes; y - conectar (F4-F5) eléctricamente en serie las cadenas (410, 710) de subcélulas (40, 70).

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de fabricación de un módulo fotovoltaico que tiene bajas pérdidas resistivas

Campo técnico

La presente invención concierne a un procedimiento de fabricación de un módulo fotovoltaico, en el que las células fotovoltaicas están divididas en subcélulas y las subcélulas están conectadas en serie con el fin disminuir la corriente eléctrica generada por el módulo y de elevar el voltaje entre sus bornes.

Estado de la técnica

Un módulo fotovoltaico comprende una multiplicidad de células fotovoltaicas idénticas conectadas en serie y/o en paralelo con el fin de suministrar a su salida el voltaje y/o la corriente requeridos para alimentar dispositivos eléctricos. El formato más corriente de módulo emplea 60 células cuadradas (o “seudocuadradas”), de 156 mm de lado, repartidas en seis “cadena”» (“strings” en inglés) de diez células conectadas en serie. Asimismo, las seis cadenas de células fotovoltaicas están conectadas en serie. El voltaje de circuito abierto en bornes del módulo es entonces igual a 60 veces el voltaje de umbral de una célula fotovoltaica. Por ejemplo, con células fotovoltaicas de homounión de silicio que presentan un voltaje de umbral del orden de 0,65 V, el voltaje de circuito abierto en bornes del módulo alcanza 39 V aproximadamente.

Habida cuenta de que todas las células fotovoltaicas de este módulo están conectadas en serie, la corriente eléctrica del módulo corresponde prácticamente a la corriente suministrada por cada célula fotovoltaica (a efectos prácticos, las células fotovoltaicas no tienen exactamente la misma eficiencia y la corriente eléctrica viene limitada por la célula menos eficiente del módulo). Con las últimas tecnologías de células fotovoltaicas, en especial la tecnología PERT (por “Passivated Emitter and Rear Totally diffused” en inglés), la corriente de una célula monofacial de 156 x 156 mm2 de superficie alcanza unos valores elevados, del orden de 9 A para una irradiancia solar de 1000 W/m2. Estos valores de corriente se incrementan en aproximadamente el 20 % cuando se utiliza una célula bifacial, debido a la radiación solar difusa captada en la cara posterior de la célula.

Los portadores de carga fotogenerados, que contribuyen a la corriente eléctrica de la célula fotovoltaica, son colectados gracias a una red de electrodos depositada en la cara anterior de la célula. Estos electrodos, también denominados dedos colectores, son estrechos (< 100pm). Generalmente se conforman por serigrafía de una pasta contenedora de plata. La cara posterior de la célula está, bien recubierta con otra red de electrodos (caso de las células bifaciales), o bien con una capa metálica llena, por ejemplo de aluminio (caso de las células monofaciales). La corriente eléctrica, a continuación, circula por unas interconexiones de una célula a otra de la cadena.

A día de hoy, se distinguen dos grandes técnicas para interconectar las células fotovoltaicas de una cadena: las interconexiones en forma de tira y las interconexiones en forma de hilo eléctrico. Estas dos técnicas se representan respectivamente mediante las figuras 1 y 2.

En la figura 1, las interconexiones entre las células 10 están constituidas a partir de tiras 11 de cobre recubiertas con una aleación fusible, típicamente una aleación de estaño y de plomo o una aleación de estaño y de plata. Estas tiras 11 de sección rectangular están soldadas sobre unas pistas conductoras denominadas “barras de conexión” (o busbars) y conformadas al mismo tiempo que los dedos colectores 12 por serigrafía. Las barras de conexión unen eléctricamente los dedos colectores 12 y están orientadas perpendicularmente a los dedos colectores 12.

Una célula de 156 mm x 156 mm generalmente cuenta con tres tiras de 1,5 mm de ancho o cuatro tiras de 1,2 mm de ancho, teniendo estas tiras un espesor del orden de 0,2 mm. Cada tira 11 conecta la cara anterior de una célula 10 con la cara posterior de la célula siguiente en la cadena (no representada en la figura 1). La puesta en serie de las células fotovoltaicas 10 por medio de las tiras 11 se efectúa de manera completamente automatizada, en un equipo denominado “stringer”.

Varios proveedores de equipos proponen a partir de ahora sustituir las tiras de cobre por hilos eléctricos de menor sección. Por ejemplo, la tecnología “Multi-Busbar” desarrollada por la firma “Schmid” y descrita en el artículo [“Multibusbar solar cells and modules: high efficiencies and low silver consumption”, S. Braun et al., Energy Procedia, vol. 38, pp. 334-339, 2013] multiplica el número de barras de conexión depositadas sobre la célula, pasando de tres a quince barras de conexión, y suelda a cada barra de conexión un hilo de 200 pm de diámetro. Esta tecnología se esquematiza en la figura 2. Los hilos 20 están constituidos a partir de cobre y recubiertos con una fina capa de una aleación basada en estaño-plomo o en estaño-plata cuyo punto de fusión está situado por encima de 170 °C. Las barras de conexión tienen una forma discontinua. Se componen de lengüetas de metalización 21, de aproximadamente 500 pm x 700 pm, alineadas sobre los dedos colectores 12. Las lengüetas de metalización 21 y los dedos colectores 12 están realizados generalmente por serigrafía de una pasta de plata. La soldadura de los hilos 20 sobre las lengüetas 21 tiene lugar inmediatamente después de haber posado los hilos sobre las lengüetas, en el mismo equipo, calentando estos elementos a una temperatura del orden de 200 °C. De este modo, se funde la aleación que recubre los hilos de cobre.

La tecnología “SmartWire”, desarrollada por la firma “Meyer Burger” y descrita en el artículo [“Smart Wire Connection Technology”, T. Sóderstróm et al., Proceedings of the 28th European Photovoltaics Solar Energy Conference, pp. 495­ 499, 2013], consiste en depositar una mecha de 18 a 36 hilos de 200 gm o 300 gm de diámetro directamente sobre los dedos colectores. En otras palabras, las células fotovoltaicas están desprovistas de barras de conexión. Los hilos están mantenidos por una película soporte de politereftalato de etileno (PET), que se pega sobre cada cara de las células. Los hilos tienen un alma de cobre y un recubrimiento exterior formado por una aleación basada en indio. Esta aleación posee una temperatura de fusión inferior a 150 °C, lo cual permite realizar la conexión eléctrica, entre los hilos y los dedos colectores, no tanto en la etapa de interconexión de las células (mediante calentamiento localizado en torno a 200 °C), sino en la etapa de laminado de los módulos fotovoltaicos (que se lleva a cabo a temperatura más baja, generalmente en torno a 150-160 °C).

Las interconexiones en forma de hilo eléctrico permiten reducir la longitud de los dedos colectores con respecto a la configuración de tres barras de conexión (Fig. 1), pues el número de hilos es mayor que el número de tiras. Este aumento del número de interconexiones no necesariamente tiene una repercusión en el sombreado de la célula fotovoltaica en virtud del menor tamaño de los hilos. Por el contrario, permite reducir considerablemente la cantidad de plata utilizada para imprimir los dedos colectores. En efecto, al ser los dedos colectores menos largos, se puede, bien reducir la anchura de los dedos, o bien utilizar una pasta menos rica en plata (y, por tanto, menos conductora) para una resistencia serie equivalente. Adicionalmente, merced a su sección circular, los hilos eléctricos tienen un sombreado efectivo sobre la célula fotovoltaica igual a solamente el 70 % de su diámetro, contra el 100 % de la anchura de las tiras. De este modo, para un conjunto de interconexiones que tienen una misma sección transversal, el porcentaje de sombreado sobre células fotovoltaicas interconectadas por hilos es menor que aquel sobre células fotovoltaicas interconectadas por tiras.

Los dedos colectores son causa de pérdidas resistivas que desvirtúan el factor de llenado (FF, por “Fill Factor” en inglés) de la célula fotovoltaica y, por tanto, su rendimiento. Recuérdese que el factor de llenado FF representa la “desviación” de la característica I-V real de la célula con respecto a una característica ideal rectangular. Su expresión es la siguiente:

Popt

FF

íce x Vco

donde P^opt es la potencia suministrada por la célula en el punto de funcionamiento óptimo de la característica I-V real, I^cc es la corriente de cortocircuito y V^co es el voltaje de circuito abierto. El rendimiento n de la célula se relaciona con el factor de llenado FF mediante la siguiente relación:

Veo ■ 1cc ■ FF

donde P¡ es la potencia de la radiación solar incidente.

A estas pérdidas resistivas en el dominio de la célula, hay que añadirles las pérdidas resistivas en el dominio del módulo, es decir, en las interconexiones. Las pérdidas resistivas en las interconexiones son proporcionales al cuadrado de la corriente eléctrica I generada por el módulo y a la resistencia serie RS de las interconexiones, que en especial depende de la sección de cobre utilizada.

Por lo tanto, consistiría una solución para disminuir estas pérdidas resistivas en aumentar la sección de las tiras o hilos de cobre para disminuir su resistencia serie R^s. No obstante, esta solución rara vez se lleva a la práctica debido a dos grandes inconvenientes. Aumentar la sección de cobre (especialmente por intermedio de su espesor) acarrearía un aumento de las tensiones mecánicas en las interconexiones (debidas a la diferencia de los coeficientes de expansión térmica entre el cobre y el silicio), lo cual iría en detrimento de la fiabilidad de los módulos. El aumento de la sección de cobre por intermedio de su anchura tendría un impacto negativo sobre el porcentaje de sombreado de las células fotovoltaicas.

La figura 3 ilustra una manera más eficaz de disminuir las pérdidas resistivas en las interconexiones, conectando en serie semicélulas 30, es decir, mitades de células fotovoltaicas, en vez de células enteras. En efecto, dividiendo por dos la superficie de las células elementales que componen las cadenas del módulo, asimismo se divide por dos la corriente eléctrica del módulo. Las pérdidas resistivas en las interconexiones se ven reducidas entonces en un factor cuatro. El número de células elementales en el módulo se multiplica generalmente por dos, con el fin de duplicar el voltaje en bornes del módulo y conservar el mismo tamaño de módulo.

Las semicélulas 30 son producidas cortando células fotovoltaicas enteras 10 paralelamente a los dedos colectores 12 (cf. Fig. 1), por ejemplo, por medio de un láser. Seguidamente, las semicélulas 30 se conectan en serie de la misma manera que células enteras. A día de hoy, se comercializan equipos de tipo stringer adaptados al formato de las semicélulas para formar cadenas de semicélulas, como la representada en la figura 3. Estos equipos funcionan con tiras de cobre 11 según las configuraciones usuales de 3 ó 4 barras de conexión.

De este modo, en vez de un módulo que comprende 60 células fotovoltaicas de tamaño estándar (por ejemplo, 156 mm x 156 mm), se puede fabricar un módulo que comprende 120 semicélulas (de 156 mm x 78 mm) conectadas todas ellas en serie. Los módulos basados en semicélulas tienen generalmente un mejor factor de llenado que los módulos basados en células enteras y, por consiguiente, una potencia eléctrica P^opt superior (a superficie de células constante).

Como contrapartida de esta mejor eficiencia, la cadencia de las líneas de fabricación de módulos fotovoltaicos se reduce a la mitad, pues el stringer debe manipular un número dos veces más elevado de células elementales.

Se ve, entonces, que los actuales equipos constituyen un freno para la obtención de módulos fotovoltaicos que tengan valores de corriente aún más baja y, por tanto, pérdidas resistivas muy limitadas. En efecto, la cadencia de producción, si se divide por dos al utilizar semicélulas, se divide por cuatro conectando en serie cuartos de célula recortados paralelamente a los dedos colectores. Ahora bien, desarrollar nuevos equipos no solo es lento y arriesgado para los proveedores de equipos, sino que adicionalmente obligaría a los fabricantes de módulos fotovoltaicos a sustituir sus parques de máquinas.

Por otro lado, los documentos WO 2013/020111, US 2013/139871 y DE 102008043833 describen procedimientos que permiten fabricar módulos fotovoltaicos flexibles y de alto voltaje. Asimismo, estos procedimientos prevén utilizar subcélulas recortadas de células fotovoltaicas de tamaño completo. El corte se realiza por medio de un láser, después de haber pegado sobre la cara anterior de la célula fotovoltaica unas hojas de vidrio o teflón con las dimensiones de las subcélulas. La toma de contacto en la cara posterior se conforma para cada subcélula después de su recorte. Seguidamente, se interconectan las células en serie y se laminan entre unas placas anterior y posterior flexibles. Se describen sistemas de interconexión de células fotovoltaicas en un módulo en los documentos DE 102012220221, US 2007294883 y US 2003127124.

Sumario de la invención

Existe una necesidad, tanto para los fabricantes de módulos como para sus proveedores de equipos, de poder fabricar módulos fotovoltaicos de menor corriente eléctrica, sin tener que cambiar por completo los actuales equipos y sin reducir más la cadencia de producción de estos módulos.

De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se tiende a satisfacer esta necesidad previendo un procedimiento de fabricación de módulo fotovoltaico según la reivindicación 1 que comprende sucesivamente las siguientes etapas:

- prever células fotovoltaicas que incluyen dedos colectores;

- recortar las células fotovoltaicas según una primera dirección perpendicular a los dedos colectores para conformar una pluralidad de subcélulas;

- alinear subcélulas en una segunda dirección perpendicular a la primera dirección, al objeto de constituir grupos de subcélulas aisladas eléctricamente, teniendo cada grupo de subcélulas una dimensión en la segunda dirección sensiblemente idéntica a la dimensión de las células fotovoltaicas en la segunda dirección;

- alinear los grupos de subcélulas en la primera dirección, manipulando de uno en uno los grupos de subcélulas, e interconectar los grupos de subcélulas al objeto de formar una pluralidad de cadenas de subcélulas conectadas en serie, perteneciendo las subcélulas de cada grupo a diferentes cadenas de subcélulas; y

- conectar eléctricamente en serie las cadenas de subcélulas.

Para fabricar de manera más económica módulos fotovoltaicos de baja corriente eléctrica, se propone un procedimiento en el cual se disponen trozos de células fotovoltaicas denominados “subcélulas” unos próximos a otros y se manipulan en grupo, con el fin de conformar simultáneamente varias cadenas de subcélulas. En cambio, en los procedimientos de fabricación de la técnica anterior, las cadenas de subcélulas se forman de una en una, pues las subcélulas (recortadas en un mismo sentido, paralelamente a los dedos colectores) son manipuladas individualmente.

Gracias a que los grupos de subcélulas conservan una de las dimensiones estándar de las células fotovoltaicas (por ejemplo, la dimensión “156 mm”), los actuales stringers pueden ser utilizados para conectar en serie las subcélulas de cada cadena. Estos equipos solamente requieren algunas pequeñas modificaciones para manipular los grupos de subcélulas, en lugar de semicélulas o de células enteras. De este modo, los proveedores de equipos podrán, con un menor coste, adaptar las máquinas existentes y responder eficazmente a las necesidades de módulos fotovoltaicos de baja corriente eléctrica.

Por ejemplo, recortando cada célula fotovoltaica en 2, 3 ó 4 subcélulas según la primera dirección únicamente, es decir, perpendicularmente a los dedos colectores de la célula, el procedimiento según la invención permite formar, respectivamente, 2, 3 ó 4 cadenas de subcélulas en tanto tiempo como una cadena de células enteras, utilizando un stringer de células enteras. La cadena de producción de los módulos fotovoltaicos resulta entonces elevada. En el caso de módulos “semicélulas” especialmente, esta se duplica con respecto al procedimiento de fabricación de la técnica anterior.

En un modo preferente de puesta en práctica del procedimiento según la invención, las células fotovoltaicas se recortan una vez según la segunda dirección, es decir, paralelamente a los dedos colectores, y al menos una vez según la primera dirección, es decir, perpendicularmente a los dedos colectores. De este modo, cuando el recorte de las células tiene lugar primero en la segunda dirección, se obtienen dos semicélulas (de igual superficie) en cuyo seno se recortan continuación las subcélulas.

Este modo de puesta en práctica permite formar varias cadenas constituidas a partir de subcélulas, de formato más pequeño que el de las semicélulas, en tanto tiempo como una cadena de semicélulas gracias a un stringer de semicélulas. De este modo, se pueden fabricar módulos fotovoltaicos con menores valores de corriente que la de un módulo semicélulas, sin disminuir más la cadencia de producción.

El procedimiento según la invención puede presentar, asimismo, una o varias de las subsiguientes características, consideradas individualmente o según todas las combinaciones técnicamente posibles:

- los grupos de subcélulas se interconectan de dos en dos por medio de tiras eléctricas de modo que cada cara de las subcélulas esté en contacto con al menos una tira;

- las tiras eléctricas tienen una anchura inferior o igual a 1 mm y un espesor inferior o igual a 180 gm;

- los grupos de subcélulas se interconectan de dos en dos por medio de hilos eléctricos de modo que cada cara de las subcélulas esté en contacto con una pluralidad de hilos eléctricos;

- los hilos eléctricos son solidarios de un soporte de material de polímero y contactan con los dedos colectores de las subcélulas;

- los grupos de subcélulas se interconectan presionando una hoja de soporte a ambos lados de cada grupo de subcélulas, estando repartidos los hilos eléctricos en la superficie de cada hoja de soporte en contacto con el grupo de subcélulas, y en el que las hojas de soporte se recortan con posterioridad para separar las diferentes cadenas de subcélulas;

- los grupos de subcélulas se interconectan presionando varios trozos diferenciados del soporte a ambos lados de cada grupo de subcélulas, estando repartidos unos hilos eléctricos en la superficie de cada trozo del soporte en contacto con el grupo de subcélulas, y en el que cada trozo del soporte pertenece a una sola cadena de subcélulas;

- los hilos eléctricos tienen un diámetro inferior o igual a 200 gm;

- las subcélulas pertenecientes a las cadenas de subcélulas conectadas en serie son de un mismo tipo y están orientadas en un mismo sentido;

- las subcélulas pertenecientes a una primera cadena y las subcélulas pertenecientes a una segunda cadena adyacente a la primera cadena son de tipos opuestos o están orientadas en sentidos opuestos;

- las subcélulas pertenecientes a las cadenas de subcélulas conectadas en serie son de igual superficie; - las subcélulas de un grupo son originarias de la misma célula fotovoltaica; y

- cada grupo de subcélulas comprende 2, 3, 4 ó 5 subcélulas.

Un segundo aspecto de la invención concierne a un sistema según la reivindicación 11 que permite interconectar porciones de célula fotovoltaica, comprendiendo las porciones de célula fotovoltaica unos dedos colectores orientados perpendicularmente a una primera dirección. Este sistema incluye:

- una estación de carga configurada para distribuir grupos de varias porciones de célula aisladas eléctricamente y alineadas en una segunda dirección perpendicular a la primera dirección, teniendo cada grupo de porciones de célula una dimensión en la segunda dirección sensiblemente idéntica a la dimensión de la célula fotovoltaica en la segunda dirección;

- una estación de ensamblaje de los grupos de porciones de célula en una pluralidad de cadenas de porciones de célula;

- una primera unidad de traslado configurada para capturar cada grupo de porciones de célula y desplazar dicho grupo de porciones de célula de la estación de carga hacia la estación de ensamblaje.

El sistema de interconexión según la invención puede presentar, asimismo, una o varias de las subsiguientes características, consideradas individualmente o según todas las combinaciones técnicamente posibles:

- la primera unidad de traslado comprende boquillas de aspiración configuradas para aspirar simultáneamente todas las porciones de célula de dicho grupo;

- el sistema de interconexión comprende una estación de corte de células fotovoltaicas en porciones de célula, situada aguas arriba de la estación de carga;

- el sistema de interconexión comprende un módulo de distribución de hilos eléctricos solidarios de un soporte, y en el que la estación de ensamblaje está configurada para relacionar mecánicamente el soporte de los hilos eléctricos con los grupos de porciones de célula;

- el sistema de interconexión comprende un dispositivo de corte configurado para recortar el soporte de los hilos eléctricos después del ensamblaje de los grupos de porciones de célula, en orden a separar las cadenas de porciones de célula;

- el sistema de interconexión comprende una segunda unidad de traslado configurada para asir individualmente cada una de las cadenas de porciones de célula procedentes de la estación de ensamblaje y para girar 180° dicha cadena asida; y

- el sistema de interconexión comprende una segunda unidad de traslado configurada para asir colectivamente varias cadenas de porciones de célula procedentes de la estación de ensamblaje, para liberar una primera parte de dichas cadenas asidas y para girar 180° una segunda parte restante de dichas cadenas asidas.

Breve descripción de las figuras

Otras características y ventajas de la invención se desprenderán claramente de la descripción que de la misma se da a continuación, a título indicativo y sin carácter limitativo alguno, haciendo referencia a las figuras que se acompañan, de las que:

las figuras 1 y 2 representan esquemáticamente dos técnicas de interconexión de células fotovoltaicas según la técnica anterior;

la figura 3 representa una cadena de células elementales de un módulo fotovoltaico según la técnica anterior, donde las células elementales se constituyen a partir de semicélulas;

las figuras 4A a 4E representan etapas de fabricación de un módulo fotovoltaico que comprende una multiplicidad de subcélulas, atendiendo a un modo preferente de puesta en práctica del procedimiento según la invención;

la figura 5C representa una variante de puesta en práctica de la etapa de interconexión de las subcélulas representada en la figura 4C;

la figura 6 representa un módulo fotovoltaico obtenido al término de una variante del procedimiento de fabricación según la invención, no estando orientadas de la misma manera las subcélulas de este módulo; y

la figura 7 representa esquemáticamente un segundo modo de puesta en práctica del procedimiento de fabricación según la invención.

Para mayor claridad, a través del conjunto de las figuras, los elementos idénticos o similares están señalados mediante idénticos signos de referencia.

Descripción detallada de al menos una forma de realización

En la descripción que sigue, se denomina “cadena de subcélulas” a una sucesión de subcélulas fotovoltaicas unidas mecánicamente y destinadas a ser conectadas eléctricamente en serie. Las subcélulas designan trozos de célula recortados de las células fotovoltaicas de tamaño completo.

Se pasa a describir ahora, con referencia a las figuras 4A a 4E, un primer modo preferente de puesta en práctica del procedimiento de fabricación de módulo fotovoltaico según la invención. La cara F de las células y subcélulas fotovoltaicas representadas en estas figuras es la cara anterior, es decir, la cara destinada a quedar expuesta a la radiación solar incidente. En el caso particular de células bifaciales, como las dos caras pueden captar la radiación solar, la cara anterior es aquella que permite obtener el máximo de corriente eléctrica cuando está dirigida hacia la radiación incidente.

La figura 4A ilustra una primera etapa F1 del procedimiento de fabricación en la que se recortan unas células fotovoltaicas 10 de tamaño completo para conformar subcélulas 40. Las células fotovoltaicas 10 están provistas, al menos en la cara anterior F, de una red de dedos colectores 12. Los dedos colectores 12, de modo convencional, están repartidos por toda la superficie de las células 10. Todos ellos están orientados perpendicularmente a una primera dirección 41.

Previamente, se han fabricado las células fotovoltaicas 10 a partir de substratos semiconductores, por ejemplo de silicio. Tienen preferentemente una forma cuadrada o, como se representa en la figura 4A, una forma seudocuadrada. En el formato seudocuadrado, las cuatro esquinas de las células 10 están truncadas o redondeadas. Las células fotovoltaicas 10 son de dimensiones estándar, por ejemplo 156 mm x 156 mm.

En este modo preferente de puesta en práctica, las células fotovoltaicas 10 primero se recortan en dos partes 30 de igual superficie, denominadas “semicélulas”, según una segunda dirección 42 paralela a los dedos colectores 12. Se obtienen así dos mitades de células que tienen una longitud L igual a 156 mm y una anchura l igual a 78 mm. La anchura de las semicélulas 30 y de las subcélulas 40 se mide en la primera dirección 41 y su longitud se mide en la segunda dirección 42.

Cada semicélula 30 se recorta a continuación según la primera dirección 41 en varias subcélulas 40. Este recorte se realiza ventajosamente de modo que todas las subcélulas 40 tengan la misma superficie. De este modo, las subcélulas producirán sensiblemente la misma corriente eléctrica y una cadena formada por estas subcélulas no acusará una limitación de su corriente por una subcélula más pequeña. Cuando la célula fotovoltaica 10 inicial es de formato seudocuadrado, las subcélulas 40 correspondientes a los lados de la semicélula 30 tienen una longitud L^sc ligeramente más grande que la propia de las subcélulas tomadas en el interior de la semicélula, con el fin de compensar su esquina truncada. Cuando la célula fotovoltaica 10 inicial es de formato cuadrado, las subcélulas 40 tienen todas ellas la misma longitud L^sc.

A título de ejemplo, cada subcélula 40 representa un cuarto de la superficie de una célula fotovoltaica entera 10 cuando las semicélulas 30 se han recortado en dos (en la parte inferior derecha de la figura 4A), un sexto de la superficie de una célula 10 cuando las semicélulas 30 se han recortado en tres (en la parte central derecha de la figura 4A) y un octavo de la superficie de una célula 10 cuando las semicélulas 30 se han recortado en cuatro (en la parte superior derecha de la figura 4A).

El recorte de las subcélulas 40 se puede realizar de diferentes maneras, por ejemplo por serrado, determinando un surco con un láser con posterior clivado de la célula, o mediante una técnica láser denominada TLS (por “Thermal Laser Separation” en inglés), que está basada en una separación térmica iniciada por un láser. La técnica TLS es particularmente ventajosa, pues el láser utilizado no provoca la fusión del silicio. Adicionalmente, el recorte de una célula fotovoltaica 10 se puede realizar en una sola operación merced a esta técnica. De este modo, no es obligatorio recortar primero la célula fotovoltaica 10 en semicélulas 30 para obtener las subcélulas 40.

En el caso de utilización de un láser, el haz graba ventajosamente el lado opuesto al emisor de la célula fotovoltaica 10 que va a recortarse, a fin de evitar los riesgos de cortocircuito. El clivado puede obtenerse en alineación con las zonas fragilizadas por el láser, por ejemplo oprimiendo estas zonas con un material elastomérico, cuando la célula fotovoltaica está posada sobre un soporte no plano. Alternativamente, se puede utilizar un dispositivo de partes móviles que, sujetando por depresión cada una de las futuras subcélulas, permite ejercer tensiones de flexión sobre unos ejes de rotura de la célula mediante un movimiento controlado de las partes móviles. Debido a la sujeción de cada una de las subcélulas, se puede controlar la disposición de las subcélulas procedentes de una misma célula fotovoltaica, lo cual facilita la siguiente etapa del procedimiento.

El recorte se realiza ventajosamente de manera completamente automatizada mediante un robot que forma parte de la línea de producción de los módulos fotovoltaicos, ya sea aguas arriba del stringer, es decir, el equipo destinado a conformar las cadenas de subcélulas, ya sea en el propio seno del stringer. En otras palabras, el stringer puede incluir una estación de corte de las células fotovoltaicas en subcélulas de acuerdo con la etapa F1.

Las subcélulas 40 obtenidas al término de la etapa F1 ventajosamente son clasificadas, por ejemplo por fotoluminiscencia (para detectar las subcélulas con fisuras) y/o en función de sus características I-V, con el fin de descartar las subcélulas susceptibles de limitar la eficiencia del módulo fotovoltaico. Las subcélulas 40 que poseen un ángulo truncado se podrán separar asimismo de aquellas que están desprovistas, con el fin de realizar dos tipos de módulo.

En la etapa F2 representada mediante la figura 4B, las subcélulas 40 son alineadas en la segunda dirección 42 para conformar grupos 400 de subcélulas. Las subcélulas 40 de cada grupo 400 son separadas entre sí a una corta distancia, por ejemplo de 1 mm, con el fin de estar aisladas eléctricamente. El número de subcélulas en el seno de cada grupo 400 varía en función de su longitud L^sc. En efecto, las subcélulas 40 se disponen de manera tal que los grupos 400 de subcélulas tengan una longitud L’ sensiblemente idéntica a la longitud L de las semicélulas 30 (en el caso presente, L’ = 158 mm, en lugar de L = 156 mm). La anchura l’ de los grupos 400 de subcélulas es igual a la anchura l de las semicélulas (78 mm), igual a su vez a la anchura de las subcélulas 40 (cf. Fig. 4A).

En otras palabras, en la etapa F2, se recompone una semicélula 30, yuxtaponiendo tantas subcélulas 40 como se han recortado de la semicélula 30. En el ejemplo representado en la figura 4B, las semicélulas 30 se han recortado en tres, por lo que cada grupo 400 contiene tres subcélulas 40.

El reparto de las subcélulas 40 en grupos 400 lo puede realizar un robot provisto de un brazo prensor asociado a un dispositivo vibratorio de ranuras y, eventualmente, de un dispositivo de detección óptica que le permite visualizar las subcélulas antes de asirlas. El brazo prensor ase las subcélulas procedentes de la estación de recorte y las posa en las ranuras del dispositivo vibratorio ubicadas en posición inclinada. Las vibraciones acopladas a la pendiente hacen deslizar las subcélulas a lo largo de las ranuras cuya anchura va disminuyendo hasta una dimensión justo superior a las de las subcélulas, estando estas ranuras separadas el espaciado buscado para las subcélulas. Preferentemente, este robot forma parte del stringer y, más en particular, de la estación de carga encargada de distribuir los grupos de subcélulas. Por el contrario, cuando se trata de un equipo específico, se necesita una manipulación suplementaria de los grupos de subcélulas con el fin de hacerlas llegar hasta la estación de carga del stringer. Cabe el riesgo de que se vea modificada la disposición de las subcélulas en el grupo, y el riesgo de rotura de las subcélulas es más elevado.

Con objeto de limitar al máximo los traslados de subcélulas entre el puesto de recorte y el puesto de formación de los grupos 400, y con ello los riesgos de rotura de estas subcélulas, las subcélulas de un grupo 400 se toman del seno de una misma semicélula 30. Dicho de otro modo, justo después de haber sido recortadas, las subcélulas son agrupadas.

Cuando el sistema de corte permite posicionar directamente las subcélulas 40 en forma de grupos 400, en el caso del dispositivo de partes móviles anteriormente descrito o del equipo TLS, por ejemplo, el sistema de corte está conectado ventajosamente a la estación de carga del stringer a fin de conservar la posición de las subcélulas.

Seguidamente, en la etapa F3 de la figura 4C, el stringer, con el concurso de un robot o unidad de traslado, manipula los grupos de subcélulas, como lo haría con semicélulas, para formar simultáneamente varias cadenas 410 de subcélulas. Gracias a que los grupos de subcélulas tienen prácticamente las mismas dimensiones que las semicélulas, la manipulación de los grupos en vez de las semicélulas no plantea dificultad alguna. No requiere más que algunas pequeñas modificaciones en el robot de traslado de un stringer adaptado al formato de las semicélulas. En particular, se modifica la configuración de las boquillas de aspiración de las semicélulas para asir simultáneamente la subcélulas de cada grupo. Se puede prever una o varias boquillas de aspiración por subcélula. Habida cuenta del reducido calibre de las subcélulas, las boquillas de aspiración van dispuestas de modo que cada boquilla aspire una subcélula 40 en torno a su centro. El dispositivo de detección óptica del stringer también puede adaptarse para situar debidamente los grupos 400 de subcélulas.

Así, los grupos 400 de subcélulas son trasladados por el robot desde la estación de carga hacia una estación de ensamblaje, para allí ser interconectados. Las cadenas 410 de subcélulas se constituyen conectando de dos en dos subcélulas 40 provenientes de grupos 400 diferentes. Las conexiones se efectúan en la primera dirección 41. De este modo, las subcélulas 40 de cada grupo pertenecen a cadenas 410 diferentes.

Este modo de conexión queda descrito en detalle con referencia la figura 4C la cual, por razones de claridad, tan solo muestra dos grupos consecutivos de subcélulas. Estos grupos llevan las referencias 400A y 400B. De este modo, las cadenas 410 de subcélulas estarán limitadas en este ejemplo a dos subcélulas.

Primero, se disponen unas interconexiones 420A sobre el primer grupo 400A de subcélulas. Las interconexiones 420A se extienden en la primera dirección 41 y tienen una longitud igual a dos veces aproximadamente la anchura de las subcélulas 40. De este modo, solo una parte de las interconexiones 420A está en contacto con la cara anterior de las subcélulas 40 pertenecientes al primer grupo 400A. A continuación, el segundo grupo 400B de subcélulas se dispone en prolongación del primer grupo 400A sobre la parte sin ocupar de las interconexiones 420A. Las mismas se encuentran entonces en contacto con la cara posterior de las subcélulas 40 pertenecientes al segundo grupo 400B.

Sobre la cara anterior del grupo 400B se disponen, en este ejemplo, unas interconexiones 420B más cortas que las interconexiones 420A, por ejemplo reducidas a la mitad. La colocación de las interconexiones 420B corresponde a la operación para terminar una cadena de subcélulas (string). Igualmente, la cara posterior del grupo 400A se había llevado en el comienzo de secuencia (en la manipulación del grupo 400A por el stringer) a contactar con unas interconexiones 420C de media longitud, lo cual corresponde a la operación para iniciar una cadena de subcélulas. Estas interconexiones 420B y 420C constituyen, en el caso presente, los extremos de las cadenas 410 de subcélulas.

Las cadenas 410 comprenden en bastantes ocasiones más de dos semicélulas, con el fin de elevar en modo suficiente el voltaje en bornes del módulo fotovoltaico. Las operaciones de colocación de los grupos de subcélulas y de las interconexiones se reproducen entonces varias veces en función del número de subcélulas que vayan a conectarse en serie. Las interconexiones 420B depositadas sobre el grupo de células 400B son idénticas entonces a las interconexiones 420A, y luego se dispone un tercer grupo de subcélulas (no representado) sobre la parte libre de las interconexiones 420B, etc.

Dicho de otro modo, en el transcurso de la etapa F3, se van alineando progresivamente los grupos de subcélulas en la primera dirección 41, manipulándolos de uno en uno. Entre dos manipulaciones sucesivas, se disponen interconexiones sobre el último grupo de subcélulas de la cadena. Estas interconexiones se extienden en la primera dirección 41 y se reparten de manera homogénea en la superficie de los grupos, lo cual permite conformar simultáneamente varias cadenas de subcélulas 410 eléctricamente independientes.

Las interconexiones pueden ser de naturaleza diferente según la técnica de interconexión que se utilice.

Una primera técnica consiste en utilizar tiras eléctricamente conductoras de sección rectangular, por ejemplo de cobre. A día de hoy, se tiene un perfecto dominio de esta técnica para células fotovoltaicas enteras y semicélulas, y recurre a equipos que están extendidos y son asequibles. Las tiras se reparten encima y debajo de los grupos de subcélulas, al objeto de que cada cara de las subcélulas esté en contacto con al menos una tira. El número de tiras eléctricas utilizadas para unir dos grupos consecutivos de subcélulas es ventajosamente de 3 ó 4.

Por ejemplo, con un stringer de 4 tiras, se podrían obtener, bien dos cadenas 410 constituidas a partir de cuartos de célula (78 mm x 78 mm) conectados (dos a dos) por dos tiras, o bien cuatro cadenas 410 constituidas a partir de octavos de células (39 mm x 78 mm) conectados por una sola tira. Con un stringer de 3 tiras, se pueden obtener simultáneamente tres cadenas 410 de subcélulas (78 mm x 52 mm), no conteniendo cada cadena más que una sola tira en la segunda dirección 42.

De manera alternativa, se pueden emplear técnicas de interconexión mediante hilos eléctricamente conductores. Los grupos de subcélulas son compatibles, en especial, con la tecnología “Multi-Busbar” desarrollada por la firma “Schmid” y la tecnología “SmartWire” desarrollada por la firma “Meyer Burger”. Los hilos conductores de sección circular constituyen interconexiones más ventajosas que las tiras, pues reducen la cantidad de plata necesaria para imprimir los dedos colectores (debido a su mayor número) y causan un sombreado menor, a idéntica sección de conductor. Por lo tanto, gracias a este tipo de interconexiones, se pueden obtener módulos menos costosos y más eficientes.

Al igual que las tiras, los hilos eléctricos se depositan, en la tecnología “Multi-Busbar”, sobre barras de conexión discontinuas conformadas en la cara anterior de las subcélulas 40 y eventualmente en la cara posterior (en el caso de células fotovoltaicas bifaciales). Dentro de cada cadena 410, las subcélulas 40 están conectadas dos a dos por varios hilos eléctricos que se extienden en la primera dirección 41.

Con esta tecnología, los hilos eléctricos se sueldan sobre los buses localizados de las subcélulas al realizar las cadenas (calentamiento localizado en torno a 200 °C para fusionar la aleación que recubre los hilos). Los hilos, entonces, se hacen solidarios de las subcélulas. Como quiera que los hilos han sido soldados, la presencia de varios hilos en la segunda dirección 42 evita que las cadenas 410 se retuerzan, girando alrededor de la primera dirección 41. En cambio, las cadenas 410 que no incluyen más que una sola tira en la segunda dirección 42 corren el riesgo de girar sobre sí mismas cuando se manipulen para ser conectadas en serie (etapas de las figuras 4D y 4E).

En el modo preferente de puesta en práctica representado en la figura 4C, las interconexiones 420A-420C son hilos eléctricos solidarios de un soporte, a modo de una mecha, y establecen contacto directamente con los dedos colectores, de manera acorde con la tecnología “SwartWire”. Las subcélulas 40, en este caso, pueden estar desprovistas de barras de conexión, lo cual representa una economía suplementaria en el coste del módulo fotovoltaico (y, por tanto, una ventaja con respecto a la tecnología “Multi-Busbar”). El soporte de los hilos eléctricos es preferentemente una película flexible de material polimérico, por ejemplo de politereftalato de etileno (PET).

Como se representa en la figura 4C, el soporte de los hilos eléctricos 420A que une los dos grupos adyacentes 400A-400B se distribuye preferentemente en forma de dos hojas 430A sucesivas que tienen unas dimensiones afines a las propias de las semicélulas. La primera hoja de soporte 430A está presionada contra la cara anterior del grupo 400A y la segunda hoja de soporte (no visible en la figura 4C) está presionada contra la cara posterior del grupo 400B. Los hilos 420A se extienden en la superficie de la primera hoja 430A dispuesta enfrentada a la cara anterior del grupo 400A y, luego, en la superficie de la segunda hoja dispuesta enfrentada a la cara posterior del grupo 400B. Así, las hojas de soporte se disponen por el lado de los hilos que permite el contacto eléctrico de los hilos con los dedos de las subcélulas. Entre los dos grupos de subcélulas 400A-400B, los hilos eléctricos 420 son liberados de su soporte, lo cual les permite pasar de la cara anterior del grupo 400A a la cara posterior del grupo 400B. El espacio entre los grupos de subcélulas 400A-400B es, por ejemplo, de 2,5 mm, lo cual constituye el espacio usual entre células para cadenas convencionales con interconexiones por tiras. Con hilos, ventajosamente este espacio puede verse reducido.

Los hilos eléctricos 420B y 420C determinantes de los extremos de las cadenas 410 tan solo están mantenidos por una sola hoja de soporte 430B, respectivamente presionada sobre la cara anterior del grupo 400B y sobre la cara posterior del grupo 400A.

Las hojas de soporte, preferentemente, se pegan a cada uno de los lados de los grupos de subcélulas calentando ligeramente el material de polímero (por ejemplo, en torno a 100 °C). No obstante, pese a esta operación, el contacto eléctrico entre los hilos 420A-420C y los dedos colectores aún no está establecido. El contacto eléctrico se opera preferentemente en una ulterior etapa de laminado de los módulos fotovoltaicos, merced a que los hilos eléctricos están recubiertos con una capa de una aleación que tiene una temperatura de fusión ligeramente inferior a 150 °C, por ejemplo una aleación basada en indio.

Aparte de que permite disminuir considerablemente el coste de fabricación de las células, la técnica de interconexión “SmartWire” es asimismo la más ventajosa desde un punto de vista de la fiabilidad de los módulos fotovoltaicos. Y es que, en la tecnología “Multi-Busbar”, el contacto eléctrico entre los hilos eléctricos y las subcélulas está realizado por el stringer, antes de la puesta en serie de las cadenas de subcélulas. Por consiguiente, sobre estos contactos eléctricos se ejercen notables tensiones mecánicas en la manipulación de las cadenas de subcélulas. Algunos de los contactos podrían romperse, por cuya razón se necesitan sobre la célula barras de conexión discontinuas. Por el contrario, en la tecnología “SmartWire”, la presencia del soporte de polímero mejora el comportamiento mecánico de las cadenas de subcélulas. En efecto, merced al pegado de los hilos sobre los soportes y de los soportes sobre las subcélulas, los hilos ya no pueden desplazarse. Por lo que no hay riesgo de romper uniones mecánicas “hilos - dedos colectores” durante la manipulación de las cadenas de subcélulas. Esto reviste mayor importancia por cuanto que las uniones eléctricas “hilos - dedos colectores” aún no están formadas en esta etapa si la operación de ensamblaje de las cadenas se ha realizado efectivamente por debajo del punto de fusión de la aleación que recubre los hilos.

Para llevar a la práctica la tecnología de interconexión “SmartWire”, el stringer incluye un módulo de distribución de los hilos eléctricos, por ejemplo en forma de un tambor a cuyo alrededor van arrollados los hilos eléctricos y su soporte. Este módulo alimenta con interconexiones la estación de ensamblaje a medida que los grupos de subcélulas van llegando a esta estación. La estación de ensamblaje está configurada para relacionar mecánicamente el soporte de los hilos eléctricos con los grupos de subcélulas. Incluye, en especial, un dispositivo de prensado calefactor para calentar el soporte de los hilos y pegarlo a las subcélulas.

Después de haber sido relacionados mecánicamente los grupos de subcélulas en cadenas o “guirlandas”, las diferentes cadenas 410 de subcélulas se desolidarizan unas de otras, recortando las hojas de soporte 430A-430B en correspondencia con el espacio que separa las subcélulas de un grupo. Las cadenas 410 se pueden manipular entonces individualmente. Este recorte del soporte se puede realizar por medio de cuchillas, preferentemente en forma de disco rotatorio, pertenecientes al stringer. El stringer también puede estar equipado con un láser para recortar el soporte de los hilos.

Cualquiera que sea la técnica de interconexión por hilos empleada en la etapa F3, los hilos 420A se separan ventajosamente en la segunda dirección 42 una distancia inferior a 20 mm, preferentemente comprendida entre 4 mm y 12 mm. En efecto, el reducir la distancia entre hilos permite corregir las tensiones de resistencia de dedos colectores. Por lo tanto, se utilizará ventajosamente una distancia comprendida entre 4 mm y 12 mm, asociándose las distancias más pequeñas a los hilos más finos para limitar el sombreado. De este modo, unas subcélulas de 39 mm de longitud (L^sc = 39 mm) comprenden entre cuatro hilos de 150 gm de diámetro y nueve hilos de 100 gm de diámetro.

En el modo preferente de puesta en práctica de las figuras 4A a 4E, las subcélulas 40 de las cadenas 410 están orientadas todas ellas de la misma manera y son todas ellas del mismo tipo, por ejemplo tomadas de células fotovoltaicas de silicio de emisor estándar impurificado de tipo n. En una célula fotovoltaica de emisor estándar, el emisor (es decir, la capa delgada impurificada con un tipo de impurificación opuesto al del substrato) está situada en la cara anterior de la célula. En cambio, en una célula de emisor invertido, el emisor se sitúa en la cara posterior de la célula. De este modo, el tipo de una célula/subcélula puede hacer referencia a la ubicación del emisor en la célula/subcélula. Asimismo, se distinguirán dos tipos de células/subcélulas en función del tipo de impurificación del substrato (n o p). En efecto, una célula de emisor estándar determinada a partir de un substrato de tipo n puede ser considerada de tipo opuesto a otra célula de emisor estándar determinada a partir de un substrato de tipo p. Una orientación idéntica significa que todas las subcélulas 40 tienen orientada su cara anterior F hacia el mismo lado, por ejemplo hacia arriba (es decir, en dirección al sol).

En estas condiciones, se ve en la figura 4C que las interconexiones 420B determinantes de los extremos de dos cadenas 410 adyacentes son de la misma polaridad. En efecto, todas ellas están conectadas a la cara anterior de las subcélulas pertenecientes al grupo 400A. Lo mismo ocurre con las interconexiones 420C presionadas contra la cara posterior de las subcélulas pertenecientes al grupo 400B. Por lo tanto, parece racional girar 180° una de las dos cadenas de subcélulas antes de conectarlas en serie.

De este modo, en la etapa F4 de la figura 4D, se efectúa una rotación de 180° de una cadena 410 de subcélulas 40 cada dos cadenas, sin cambiar no obstante su orientación. En el ejemplo de módulo fotovoltaico representado en la figura 4C, que tan solo cuenta con tres cadenas 410, la cadena del medio está girada 180°. Los extremos 420C de la cadena central 410 se hallan entonces por el lado opuesto, con interconexiones 420B de polaridad inversa a ambos lados.

Esta operación de rotación la puede realizar un segundo robot o unidad de traslado que va asiendo de una en una las cadenas de subcélulas a la salida de la estación de ensamblaje, con el fin de posarlas una al lado de otra sobre una placa de protección de vidrio constitutiva de la cara anterior del módulo fotovoltaico. De modo convencional, la placa de protección constituida a partir del vidrio de cara anterior del módulo se recubre con una hoja de material de encapsulado, antes de disponer sobre ella las cadenas de subcélulas.

Finalmente, en la etapa F5 de la figura 4E, las diferentes cadenas 410 de subcélulas se conectan en serie, ubicando, por ejemplo, en cada extremo de las cadenas, una tira conductora 440A que se extiende en la segunda dirección 42 sobre las interconexiones 420B-420C de dos cadenas 410 adyacentes. Se puede, adicionalmente, unir unas tiras conductoras 440B y 440C respectivamente a las interconexiones 420B de la última cadena 410 de la serie (a la derecha en la figura 4E) y a las interconexiones 420C de la primera cadena 410 de la serie (a la izquierda en la figura 4E). Los conductores 440B y 440C constituyen ventajosamente los terminales del módulo fotovoltaico.

Alternativamente, el segundo robot de traslado puede estar configurado para asir simultáneamente varias cadenas 410 de subcélulas, pasarlas eventualmente bajo un dispositivo de adaptación de longitud de las cadenas, posar algunas de ellas sobre la placa de protección de vidrio, girar 180° las cadenas de subcélulas restantes, es decir, las que no ha soltado el robot de traslado y posar luego las cadenas de subcélulas restantes al lado de las cadenas ya posicionadas sobre la placa de protección. Por ejemplo, en el caso de cuatro cadenas de subcélulas 410 formadas simultáneamente y establecidas en paralelo, el robot de traslado ase las cuatro cadenas, posa la primera y la tercera sobre la placa de protección, gira la segunda y la cuarta 180° y las posa luego al lado de las cadenas primera y tercera, respetando el orden inicial de las cadenas de subcélulas.

Este segundo robot comprende al menos un grupo de boquillas de aspiración configurado para asir individualmente cada una de las cadenas de subcélulas, en vez de una cadena de semicélulas o una cadena de células enteras. En el caso de una manipulación colectiva de las cadenas, el robot comprende ventajosamente varios grupos de boquillas de aspiración. Las boquillas de aspiración de cada grupo están gobernadas simultáneamente y dispuestas al objeto de aspirar y sujetar cada subcélula de la cadena asida. Por el contrario, los diferentes grupos pueden estar controlados independientemente entre sí con el fin de asir y soltar solamente una parte de las cadenas de subcélulas.

El segundo robot de traslado puede ser un módulo acoplado a la estación de ensamblaje del stringer y, por tanto, formar parte de un mismo sistema, o bien constituir un equipo diferenciado, situado entre el stringer y la estación de layup en la línea de producción de los módulos fotovoltaicos. La estación de layup designa la ubicación adonde se trasladan las cadenas de subcélulas 410 y donde se ensambla el módulo fotovoltaico. Después de haberlas dispuesto sobre la placa de protección anterior del módulo, las cadenas de subcélulas 410 son conectadas en serie (etapa F5) y, luego, recubiertas con una segunda hoja de material de encapsulado y con una segunda placa de protección constitutiva de la cara posterior del módulo.

La figura 5C representa una variante de puesta en práctica de la etapa F3 de interconexión de las subcélulas (etapa llamada de “stringing”), dentro del ámbito de la tecnología “SmartWire”.

En vez de recortar las hojas de soporte después de haberlas presionado contra las caras de los grupos de subcélulas, las hojas de soporte se han recortado con anterioridad, es decir, antes de la etapa F3, en la primera dirección 41, en varios trozos 430’. Los trozos 430’ tienen en su conjunto las dimensiones de una subcélula 40. Se unen dos a dos por interconexiones 420A: un trozo procedente de la primera hoja con un trozo procedente de la segunda hoja. De este modo, el stringer ya no es alimentado con pares de hojas con formato “semicélula”, sino con una pluralidad de bandas o guirlandas que comprenden cada una de ellas dos trozos de soporte 430’ y una parte de las interconexiones 420A.

En la etapa F3, los trozos 430’ son presionados a continuación contra las caras de las subcélulas, preferentemente según la misma secuencia que las hojas de soporte 430A (Fig. 4C). Por ejemplo, para conectar una subcélula 40A perteneciente al grupo 400A a una subcélula 40B perteneciente al grupo 400B, se presiona un trozo de soporte 430’ contra la cara anterior de la subcélula 40A y el otro trozo (no visible en la figura 5C) se presiona contra la cara posterior de la subcélula 40B (cuando el grupo 400B está posado sobre las interconexiones 420A).

Esta variante de puesta en práctica de la etapa F3 permite obtener directamente cadenas de subcélulas independientes entre sí, pero aumenta la complejidad del equipo de preparación de las mechas de hilos. Se pueden llevar a la práctica a continuación las etapas F4 y F5 (llamadas de “layup”), que permiten la conexión en serie de las cadenas de subcélulas 410, de la misma manera que anteriormente se ha descrito, en relación con las figuras 4D y 4E.

Una manera de evitar la rotación de las cadenas de subcélulas en la etapa F4 de la figura 4C y la operación de recorte de las hojas de soporte (antes o después de la etapa F3) consiste en utilizar subcélulas de tipo o de orientación opuesto entre dos cadenas de subcélulas 410 adyacentes. En efecto, en estos dos casos, ya no es útil separar las cadenas de subcélulas 410 formadas simultáneamente en la etapa F3, pues la polaridad de las interconexiones 420B (o de las interconexiones 420C) se va alternando al pasar de una cadena a otra. Por lo tanto, estas pueden ser desplazadas conjuntamente hacia la estación de layup, donde son interconectadas mediante las tiras conductoras 440A.

La figura 6 representa esquemáticamente una de estas variantes de puesta en práctica del procedimiento de fabricación. Las subcélulas 40 de las cadenas 410 son todas ellas del mismo tipo, pero su orientación difiere. En la etapa F2 de constitución de los grupos 400, las subcélulas se disponen al objeto de que una subcélula de cada dos grupos 400 esté orientada en el sentido opuesto. En el ejemplo de grupos de tres subcélulas (Fig. 6E), la subcélula en el centro de los grupos 400 se puede disponer con la cara posterior B dirigida hacia arriba, mientras que las dos subcélulas de los bordes tienen su cara anterior F orientada hacia arriba.

Esta primera variante del procedimiento de fabricación, válida únicamente en el caso de células bifaciales, demuestra una eficiencia (en cuanto a potencia eléctrica del módulo fotovoltaico) menor que la del caso anterior, en el que todas las subcélulas son de igual tipo y de igual orientación. En efecto, es raro extraer exactamente la misma corriente eléctrica de una célula bifacial cualquiera que sea la orientación de esta célula. La corriente es menor cuando la cara posterior está expuesta a la radiación solar incidente. Esta diferencia de corriente se puede evitar modificando las dimensiones de las subcélulas, según que se utilicen en la cara anterior o en la cara posterior, pero la corriente resultante será menor.

La disminución de la corriente de las cadenas de células, causada por las células cuya cara posterior B está dirigida hacia arriba, se puede limitar no utilizando más que células fotovoltaicas que tienen un elevado porcentaje de bifacialidad, superior al 95 %. El porcentaje de bifacialidad designa la razón entre la corriente eléctrica generada por la célula cuando su cara anterior está expuesta a la radiación solar incidente y la corriente generada por esta misma célula cuando la cara posterior está expuesta a la misma radiación.

Como se ha indicado anteriormente, se pueden obtener las mismas ventajas alternando los tipos de subcélulas entre una cadena 410 y otra, pero orientándolas de la misma manera. Por ejemplo, las subcélulas de una cadena 410 pueden ser de emisor estándar y las subcélulas de la (o las) cadena(s) 410 adyacente(s) son de emisor invertido. Entonces, el emisor se sitúa, ya en la cara anterior, ya en la cara posterior de las subcélulas. Todas las subcélulas pueden tener, de otro modo, su emisor por el mismo lado, pero están conformadas sobre substratos de tipos de impurificación opuestos. Lo importante es tener dos familias de subcélulas que tengan caras anteriores F de polaridades diferentes.

Esta segunda variante del procedimiento de fabricación según la invención presenta la ventaja añadida de poder funcionar tanto con células bifaciales como con células monofaciales. Por el contrario, a diferencia de las anteriores propuestas, requiere gestionar dos producciones distintas de células fotovoltaicas. Puesto que estas células no necesariamente tienen la misma eficiencia, la corriente eléctrica generada por el módulo eléctrico puede ser menor que en el caso de subcélulas de igual tipo (y de igual orientación).

Las dos variantes del procedimiento de fabricación antes descritas se pueden llevar a la práctica cualquiera que sea la naturaleza de las interconexiones, en forma de tira o de hilo eléctrico.

La figura 7 ilustra un segundo modo de puesta en práctica del procedimiento según la invención que no hace intervenir el recorte en semicélulas. En efecto, las células fotovoltaicas de tamaño completo se recortan, en el caso presente, solamente en la primera dirección 41, es decir, perpendicularmente a los dedos colectores 12, obteniendo así subcélulas 70 en forma de banda, por ejemplo tres bandas de 52 mm x 156 mm.

En la etapa F2 se constituyen grupos 700 de subcélulas 70 de la misma manera que anteriormente se ha descrito, con la diferencia de que los grupos 700 tienen unas dimensiones semejantes a las de células enteras (por ejemplo, 158 mm x 156 mm). De este modo, en vez de un stringer de semicélulas, se utilizará un stringer de células enteras con la misma modificación en correspondencia con las boquillas de aspiración y con el soporte lógico de visión. Esto es particularmente ventajoso, pues los stringers de células enteras claramente están más extendidos y son menos caros que los stringers de semicélulas y tienen una mejor cadencia de producción. En cambio, las ganancias en voltaje estarán más limitadas, al igual que la reducción de las pérdidas resistivas en las interconexiones.

Las demás etapas del procedimiento de fabricación, en particular la etapa F3 de interconexión de las subcélulas 70 en cadenas 710, se podrán llevar a la práctica como anteriormente se ha indicado. Solo se adapta la longitud de las interconexiones 425 a la mayor anchura de las subcélulas 70.

Merced al procedimiento de fabricación que se acaba de describir, se puede obtener un módulo fotovoltaico de elevado voltaje y de baja corriente fácilmente y con un menor coste. A equivalente superficie de célula, el voltaje de circuito abierto del módulo se ve multiplicado en un factor igual al número de subcélulas recortadas de una célula de tamaño completo. Por su parte, la corriente eléctrica del módulo se disminuye en las mismas proporciones.

Por ejemplo, recortando en 6 (esto es, 3 subcélulas por semicélula) las 60 células fotovoltaicas de tamaño completo de un módulo convencional, el módulo según la invención puede alcanzar un voltaje de circuito abierto superior a 220 V, en el caso de células de homounión, y superior a 250 V en el caso de células de heterounión. Partiendo de 8 subcélulas por célula fotovoltaica de tamaño completo (esto es, 4 subcélulas por semicélula), el voltaje de circuito abierto es superior a 300 V, en el caso de células de homounión, y superior a 340 V en el caso de células de heterounión.

Las células elementales, o subcélulas, del módulo fotovoltaico según la invención tienen ventajosamente una anchura l (en la dirección 41) inferior o igual a la dimensión estándar de las células fotovoltaicas (p. ej., 156 mm) y una longitud L^sc (en la dirección 42) estrictamente inferior a su anchura. Esto se debe a que las subcélulas se han obtenido recortando células fotovoltaicas de tamaño completo perpendicularmente a los dedos colectores. El módulo fotovoltaico incluye entonces menos espaciados entre las subcélulas de una misma cadena que en un módulo en el que las subcélulas se hubieran recortado paralelamente a los dedos colectores. Se incrementa así la potencia eléctrica del módulo por unidad de superficie. El hecho de que el módulo según la invención incluya, por el contrario, más cadenas y, por tanto, más espaciados entre estas cadenas, no supone inconveniencia, pues estos espaciados son menores que aquellos entre las subcélulas de una cadena (aproximadamente 1 mm, en comparación con 2,5 mm entre las subcélulas).

En el modo preferente de realización de las figuras 4A a 4E, la anchura l de las subcélulas 40 es igual a la anchura de una semicélula, esto es, 78 mm, y la longitud L^sc de las subcélulas 40 varía según el número de subcélulas recortadas de cada célula 10. La longitud L^sc de las subcélulas está comprendida preferentemente entre 30,6 mm y 52,5 mm, lo cual corresponde a 3-5 subcélulas por grupo 400, teniendo en cuenta que ciertas células del grupo pueden tener una longitud más grande que otras. En efecto, el extremo superior “52,5 mm” es la longitud máxima de las subcélulas con formato 1/6 en el caso de células seudocuadradas (52 mm para células cuadradas) y el extremo inferior “30,6 mm” es la longitud mínima de las subcélulas con formato 1/10 en el caso de células seudocuadradas (31,2 para células cuadradas).

La obtención de un módulo fotovoltaico de elevado voltaje y de baja corriente presenta numerosas ventajas. Una corriente eléctrica menor equivale a unas menores pérdidas resistivas en las interconexiones del módulo, comparativamente con los módulos convencionales y, por tanto, un mejor factor de llenado FF. Asimismo, se disminuyen las pérdidas resistivas en los conductores de la instalación fotovoltaica, por ejemplo entre dos módulos consecutivos de una cadena de módulos. Por otro lado, el hecho de disponer de un voltaje más elevado a la salida del módulo permite equipar cada módulo fotovoltaico con un microondulador, pues este último ya no necesita elevar el voltaje del módulo al nivel de la tensión de la red. Antes, esta solución no era concebible con los módulos convencionales, por causa del considerable coste de los microonduladores. Por cuanto que se suprime la etapa elevadora de voltaje de los microonduladores, su coste se reduce y se puede prever un ondulador por módulo, en vez de un solo ondulador para toda una cadena de módulos. Un módulo fotovoltaico que tiene su propio ondulador reviste un particular interés, pues así es menos sensible a las perturbaciones que puede experimentar el módulo, por ejemplo un sombreado parcial.

Por supuesto, cada célula fotovoltaica o semicélula se puede recortar en mayor número de subcélulas, por ejemplo 6, con el fin de disminuir más la corriente eléctrica del módulo y, con ello, las pérdidas resistivas. No obstante, cuanto mayor sea este número, mayor será la tasa de recombinación de los portadores de carga en el grupo de subcélulas, con respecto a una célula o una semicélula de tamaño equivalente. Y es que un grupo de subcélulas incluye numerosos bordes donde se concentran las recombinaciones de portadores de carga. El mejor compromiso entre la disminución de la corriente eléctrica del módulo y las pérdidas por recombinación de los portadores de carga se alcanza para subcélulas que tienen una razón anchura a longitud comprendida entre 1,48 y 2,55. Una razón anchura a longitud de 1,48 corresponde al corte de tres subcélulas 40 por semicélula 30 (Fig. 4A) o de tres subcélulas 70 por célula fotovoltaica 10 de tamaño completo (Fig. 7). Una razón anchura a longitud de 2,55 corresponde al corte de cinco subcélulas 40 por semicélula 30 o de cinco subcélulas 70 por célula fotovoltaica 10 de tamaño completo.

El procedimiento de fabricación según la invención permite, asimismo, obtener módulos fotovoltaicos cuyas eficiencia y fiabilidad se ven incrementadas con respecto a los módulos fotovoltaicos de células enteras o de semicélulas de la técnica anterior. Estas mejoras se obtienen redimensionando las interconexiones 420A-420C utilizadas en la etapa F3 de stringing (Figs. 4C, 5C y 7). En efecto, puesto que la corriente eléctrica es menor, se puede disminuir la sección de las interconexiones sin rebajar muy significativamente las ganancias en cuanto a pérdidas resistivas (obtenidas mediante la disminución de la corriente eléctrica).

Los hilos conductores utilizados en la etapa F3 dentro del ámbito de la tecnología “SmartWire” y “Multi-Busbar” tienen ventajosamente un diámetro inferior o igual a 200 pm, y preferentemente inferior o igual a 180 pm. Cuando se utilizan las tiras conductoras, estas tienen ventajosamente una anchura inferior o igual a 1 mm, por ejemplo de 0,8 mm, y un espesor inferior o igual a 180 pm. En los módulos fotovoltaicos de la técnica anterior, habitualmente tienen una anchura de 1,5 mm (configuración de 3 barras de conexión) o una anchura de 1,2 mm (configuración de 4 barras de conexión), y un espesor superior o igual a 200 pm.

A título de ejemplo, en un módulo fotovoltaico convencional que comprende una cadena de células fotovoltaicas enteras (156 mm x 156 mm) conectadas dos a dos mediante tres tiras de dimensiones 1,5 mm x 0,2 mm, la sección transversal (es decir, en la dirección 42) total de las interconexiones es igual a 0,9 mm² (esto es, 5,77.10^-3 mm²/mm, repartiendo la sección en toda la longitud de las células). A título comparativo, en un módulo fotovoltaico que comprende tres cadenas de subcélulas de 52 mm x 78 mm (sextos de célula) conectadas dos a dos mediante una sola tira de dimensiones 0,8 mm x 0,15 mm, la sección transversal total de las interconexiones es igual a 0,36 mm² (esto es, 2,31.10^-3 mm²/mm, repartiendo la sección en la longitud aunada de las subcélulas). Así, la sección transversal se reduce en el 60 % aproximadamente.

En el caso de las interconexiones por hilos, la tecnología “SmartWire” habitualmente se lleva a la práctica sobre células fotovoltaicas enteras (156 mm x 156 mm) con 18 hilos de 300 pm de diámetro, con el fin de obtener la mejor eficiencia. La sección transversal total de estas interconexiones es entonces igual a 1,27 mm² (esto es, 8,14.10^-3 mm²/mm). Merced al procedimiento según la invención, se pueden conectar (dos a dos) sextos de célula (52 mm x 78 mm) mediante seis hilos de 150 pm de diámetro o cuatro hilos de 180 pm de diámetro. La sección transversal total de conductor es entonces de 0,31 mm² aproximadamente (esto es, 2,0.10^-3 mm²/mm), lo cual representa una reducción aproximada del 75 %.

Para la realización de módulos fotovoltaicos basados en células bifaciales, que suministran más corriente debido a la contribución de la cara posterior, se puede utilizar una sección de interconexión ligeramente más elevada. Por ejemplo, se pueden conectar (dos a dos) sextos de célula (52 mm x 78 mm) mediante cuatro hilos de 200 pm de diámetro, en lugar de 180 pm. La sección transversal total de conductor es entonces de 0,37 mm² aproximadamente (esto es, 2,4.10^-3 mm²/mm).

También se pueden obtener reducciones de sección transversal con células enteras recortadas en 4, 8 o 10 subcélulas, en vez de en 6, con reducciones más acusadas aumentando el número de subcélulas. De este modo, cuando se cuenta con 3 a 5 subcélulas por grupo, los hilos eléctricos tienen ventajosamente en cada subcélula una sección transversal trasladada a la longitud L^sc de la subcélula inferior a 0,0025 mm²/mm, y preferentemente inferior a 0,0021 mm²/mm.

La reducción de la sección de las interconexiones conduce a una disminución de las tensiones de expansión térmica en las interconexiones y, consecuentemente, a una mejor fiabilidad de los módulos fotovoltaicos. Las interconexiones, asimismo, son más flexibles, lo cual permite aproximar más los diferentes grupos de subcélulas con el fin de realizar módulos más compactos. Por ejemplo, el espacio entre dos grupos de subcélulas consecutivos puede ser inferior a 1,3 mm utilizando hilos de diámetro 150 gm o menos. En otras palabras, las subcélulas de cada cadena están equiespaciadas en la dirección 41 a una distancia inferior o igual a 1,3 mm, por ejemplo, 1 mm. En la dirección 42, las cadenas de subcélulas ventajosamente están espaciadas dos a dos a una distancia inferior o igual a 1,0 mm.

El reducir la sección de las interconexiones permite adicionalmente, en el caso de los hilos conductores, disminuir el coste de fabricación del módulo. En efecto, así se reduce la cantidad de la aleación que recubre las almas de cobre de los hilos y que permite su soldadura en las barras de conexión o los dedos colectores. Esto es particularmente cierto para la tecnología “SmartWire”, donde el recubrimiento de los hilos conductores está basado en indio, un material cuyo precio es muy elevado. Por ejemplo, pasando de hilos de 300 gm de diámetro a hilos de 150 gm de diámetro, se divide por dos la cantidad de indio (el espesor de la capa de aleación es constante, solo disminuye su perímetro).

La reducción de la sección de las interconexiones lleva asimismo consigo un aumento de la potencia eléctrica de los módulos fotovoltaicos, pues es menor el sombreado causado por las interconexiones. De este modo, las subcélulas producen más corriente para una misma insolación. Estas ganancias en corriente son aún más significativas con hilos conductores, pues, por su forma cilíndrica, el sombreado efectivo no corresponde más que al 70 % del diámetro de hilos. Por ejemplo, para un hilo de 150 gm de diámetro, el sombreado real no es más que de 105 gm de anchura.

De este modo, cuando se combina el procedimiento de fabricación de la invención con la tecnología de interconexión “SmartWire”, se pueden obtener, a bajo coste (menores cantidades de plata y de indio), módulos fotovoltaicos de gran fiabilidad (ausencia de tensiones en la manipulación de las cadenas, pocas tensiones de expansión térmica) y de alta eficiencia (pérdidas resistivas, sombreado).

Evidentemente, el procedimiento de fabricación según la invención no queda limitado a las formas de realización descritas con referencia a las figuras 4 a 7, y otras variantes se pondrán de manifiesto para un experto en la materia. En particular, el procedimiento de fabricación es aplicable en todo tipo de células fotovoltaicas, de homounión o heterounión, basadas en silicio (monocristalino, multicristalino, amorfo).

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de fabricación de un módulo fotovoltaico que comprende sucesivamente las siguientes etapas:

- prever células fotovoltaicas (10) que incluyen dedos colectores (12);

- recortar (F1) las células fotovoltaicas (10) según una primera dirección (41) perpendicular a los dedos colectores para conformar una pluralidad de subcélulas (40, 70);

- alinear (F2) subcélulas (40, 70) en una segunda dirección (42) perpendicular a la primera dirección (41), al objeto de constituir grupos (400, 700) de subcélulas aisladas eléctricamente, teniendo cada grupo de subcélulas una dimensión (L’) en la segunda dirección (42) sensiblemente idéntica a la dimensión (L) de las células fotovoltaicas (10) en la segunda dirección;

- formar (F3) simultáneamente una pluralidad de cadenas (410, 710) de subcélulas conectadas en serie, alineando sucesivamente los grupos (400, 700) de subcélulas (40, 70) en la primera dirección (41) e interconectando los grupos (400, 700) de subcélulas (40, 70) alineados, siendo asidas simultáneamente las subcélulas (40, 70) de cada grupo (400, 700) y perteneciendo a cadenas (410, 710) de subcélulas diferentes; y

- conectar (F4-F5) eléctricamente en serie las cadenas (410, 710) de subcélulas (40, 70).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que las subcélulas (40) se obtienen recortando las células fotovoltaicas (10) una vez según la segunda dirección (42) y al menos una vez según la primera dirección (41).

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que las células fotovoltaicas (10) se recortan según la segunda dirección (42) en dos semicélulas (30) de igual superficie y en el que las semicélulas (30) se recortan según la primera dirección (41) para conformar las subcélulas (40).

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que los grupos (400, 700) de subcélulas (40, 70) se interconectan de dos en dos por medio de hilos eléctricos (420A) de modo que cada cara (F, B) de las subcélulas esté en contacto con una pluralidad de hilos eléctricos (420A).

5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que los hilos eléctricos (420A) son solidarios de un soporte de material de polímero y contactan con los dedos colectores (12) de las subcélulas (40).

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que los grupos (400) de subcélulas (40) se interconectan presionando una hoja de soporte (430A) a ambos lados de cada grupo de subcélulas, estando repartidos los hilos eléctricos (420A) en la superficie de cada hoja de soporte en contacto con el grupo de subcélulas, y en el que las hojas de soporte (430A) se recortan con posterioridad para separar las diferentes cadenas (410) de subcélulas (40).

7. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que los grupos (400) de subcélulas (40) se interconectan presionando varios trozos diferenciados (430’) del soporte a ambos lados de cada grupo de subcélulas, estando repartidos unos hilos eléctricos (420A) en la superficie de cada trozo del soporte en contacto con el grupo de subcélulas, y en el que cada trozo (430’) del soporte pertenece a una sola cadena (410) de subcélulas (40).

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, en el que los hilos eléctricos (420A) tienen un diámetro inferior o igual a 200 gm.

9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que las subcélulas (40, 70) pertenecientes a las cadenas (410, 710) de subcélulas conectadas en serie son de un mismo tipo y están orientadas en un mismo sentido.

10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que las subcélulas (40, 70) pertenecientes a una primera cadena (410, 710) y las subcélulas pertenecientes a una segunda cadena (410, 710) adyacente a la primera cadena son de tipos opuestos o están orientadas en sentidos opuestos.

11. Sistema que permite interconectar porciones (40, 70) de célula fotovoltaica, comprendiendo las porciones de célula fotovoltaica unos dedos colectores (12) orientados perpendicularmente a una primera dirección (41), caracterizado por incluir:

- una estación de carga configurada para distribuir grupos (400, 700) de varias porciones de célula aisladas eléctricamente y alineadas en una segunda dirección (42) perpendicular a la primera dirección (41), teniendo cada grupo (400, 700) de porciones de célula una dimensión (L’) en la segunda dirección (42) sensiblemente idéntica a la dimensión (L) de la célula fotovoltaica en la segunda dirección (42);

- una estación de ensamblaje configurada para interconectar en la primera dirección (41) los grupos (400, 700) de porciones de célula (40, 70) al objeto de formar simultáneamente una pluralidad de cadenas (410, 710) de porciones de célula, perteneciendo las porciones de célula de cada grupo a cadenas de porciones de célula diferentes;

- una primera unidad de traslado configurada para capturar cada grupo (400, 700) de porciones de célula y desplazar dicho grupo de porciones de célula de la estación de carga hacia la estación de ensamblaje, siendo asidas simultáneamente las porciones de célula (40, 70) de cada grupo (400, 700).

12. Sistema según la reivindicación 11, en el que la primera unidad de traslado comprende boquillas de aspiración configuradas para aspirar simultáneamente todas las porciones de célula (40, 70) de dicho grupo (400, 700).

13. Sistema según una de las reivindicaciones 11 y 12, que comprende una estación de corte de células fotovoltaicas (10) en porciones de célula (40, 70), situada aguas arriba de la estación de carga.

14. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, que comprende un módulo de distribución de hilos eléctricos (420A) solidarios de un soporte (430A), y en el que la estación de ensamblaje está configurada para relacionar mecánicamente el soporte de los hilos eléctricos con los grupos (400, 700) de porciones de célula (40, 70).

15. Sistema según la reivindicación 14, que comprende un dispositivo de corte configurado para recortar el soporte (430A) de los hilos eléctricos (420A) después del ensamblaje de los grupos (400, 700) de porciones de célula (40, 70), en orden a separar las cadenas (410, 710) de porciones de célula.

16. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, que comprende una segunda unidad de traslado configurada para asir individualmente cada una de las cadenas (410, 710) de porciones de célula (40, 70) procedentes de la estación de ensamblaje y para girar 180° dicha cadena asida.

17. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, que comprende una segunda unidad de traslado configurada para asir colectivamente varias cadenas (410, 710) de porciones de célula (40, 70) procedentes de la estación de ensamblaje, para liberar una primera parte de dichas cadenas asidas y para girar 180° una segunda parte restante de dichas cadenas asidas.