本发明专利技术的课题是提供能够针对作为引起在薄膜太阳能电池的激光刻图加工步骤中的加工不良的因素的玻璃基板的附着杂质、玻璃伤痕、玻璃基板内部气泡等，指定正确的位置、大小、形状等，从而容易并确实地修复任何加工不良的方法。一种薄膜太阳能电池制造方法，其特征在于，在为了将成膜在基板上的薄膜层与相邻结构分离，而照射激光以直线状地实施槽加工的薄膜太阳能电池的激光刻图加工步骤中，检查刻图线并指定作为引起加工不良的因素的玻璃基板的附着杂质、玻璃伤痕或玻璃基板内部气泡等的正确位置、大小、形状等，并在最终加工线形成之后，进行形成避开所述加工不良区域的新刻图线的修复加工。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在薄膜太阳能电池的制造过程中的激光刻图技术。
技术介绍
近年来，正在大力进行太阳能电池的研发，图10是由很多太阳能电池制造商量产的、一般公知的单一型非晶硅薄膜太阳能电池的刻图装置进行的加工例，图11是沿图10的 A-A的局部放大截面图。在玻璃基板1上成膜透明电极层3之后，为了与相邻的层分离而实施由激光等加工出直线状的槽的刻图线加工6，并在其上成膜非晶硅层4，同样地，实施用于分离的刻图线加工7，并在其上成膜背面电极层5，同样地，实施用于分离的刻图线加工 8。通常，加工线2的间隔是6 12mm，各刻图线之间的距离是100 150 μ m，各刻图线的宽度是40 70 μ m左右。首先，在图12 图14中示出进行这样的刻图加工的激光加工器(激光刻图装置) 的例子。图12是激光刻图装置的平面图，图1 3是其侧面图，图14是动作流程图。在该加工器中，包括在由激光通过聚光透镜108而照射的玻璃基板1的位置的正上方的集尘器 109，并且构成为可以去除由激光加工而产生的粉尘渣等。在由激光刻图装置进行的薄膜太阳能电池的加工中，作为第一步骤，将在图11中示出的成膜了透明电极层3的玻璃基板1供应到激光刻图装置本体100的传送面102上。 并且，在本实施例中的玻璃基板1的朝向传送面102的表面是没有形成透明电极层3的表面，透明电极层3是朝天的方向。透明电极层3的成膜可以通过溅射法、CVD法、沉积法等已知的方法成膜。在向传送面102的供应方法中，在工厂生产线中本装置由传送装载机与上游装置连接的情况下，由传送装载机部供应玻璃基板1。在不由传送装载机连接的情况下， 可以由传送机器人等供应。供应到玻璃基板传送面102上的玻璃基板1由安装到传送驱动部103上的玻璃基板保持部104夹住，传送驱动部103通过在传送驱动部导引器105上往返驱动，而使玻璃基板1在传送面102上往返移动。传送面102通过气浮台或树脂制无滚筒配置的台等，以尽量避免损伤玻璃基板1的方法构成。配合玻璃基板1的传送面102上的往返移动，将通过反射镜(一组电流扫描镜)107、聚光透镜(fe透镜)108的激光110照射到玻璃基板1上，从而形成刻图线111。 虽然通过由激光Iio进行的加工，在激光110照射的位置上的透明电极层3被加热蒸发而产生粉尘，但该粉尘由集尘器109收集。由于反射镜107和聚光透镜108设置在移动台106 上，因此反射镜107和聚光透镜108配合玻璃基板1的往返路径的加工而从完成的刻图加工线依次移动到预定形成线上，从而形成规定的线数。通过图14的流程图说明该动作。传送玻璃基板1而供应到传送面102上。供应到传送面102上的玻璃基板1由玻璃基板保持部104夹住，构成可以在传送面102上往返移动的状态。当由操作员的指示等而开始加工时，包括反射镜107和聚光透镜108 (下面统称为“加工头”)的移动台106移动到第一条刻图线上，N= 1(第一条)(步骤301)。朝向往路加工地传送玻璃基板1 (步骤302)，玻璃基板1以规定的设定速度通过激光照射位置，从而实施往路加工(第一条)(步骤303)。在往路(第一条)的刻图线形成之后，停止玻璃基板1在传送面102上的移动，移动台106移动到下一条刻图线上(步骤304)。在此，在检查是否是最终加工线之后(步骤305)，朝向返路加工地传送玻璃基板1 (步骤306)，玻璃基板1以规定的设定速度通过激光照射位置，从而实施返路加工(N+1 =第二条)(步骤307)， 并停止(步骤308)。之后，反复进行往路加工^=第3、5、7、…条)、返路加工(N+1 =第 4、6、8、…条)的加工处理，直到形成最终线(步骤302 310)，在加工了由方案设定的规定线数之后，结束。在此，在加工头是一个的情况下说明上述动作，与此相对，在加工头是多个的情况下，各加工头同时加工所负责的范围，并且在每个加工头加工规定的线数之后，结束ο作为第二步骤，在第一步骤中形成在图11中示出的透明电极层3的刻图线6之后，将在透明电极层3上成膜了非晶硅层4的玻璃基板1供应到激光刻图装置本体100的传送面102上。并且，在本实施例中的玻璃基板1的朝向传送面102的表面是没有成膜透明电极层3和非晶硅层4的表面，透明电极层3和非晶硅层4是朝天的方向。对非晶硅层 4，向不与在第一步骤中形成的刻图线6重叠的位置形成刻图线7。加工方法与上述第一步骤相同。作为第三步骤，在第二步骤中形成非晶硅层4的刻图线7之后，将在非晶硅层4上成膜了背面电极层5的玻璃基板1供应到激光刻图装置本体100的传送面102上。并且， 在本实施例中的玻璃基板1的朝向传送面102的表面是没有成膜透明电极层3、非晶硅层4 和背面电极层5的表面，透明电极层3、非晶硅层4和背面电极层5是朝天的方向。对非晶硅层4和背面电极层5，向不与在第一步骤和第二步骤中形成的刻图线6、7重叠的位置形成刻图线8。加工方法与上述第一步骤相同。图15是图10的加工线2的圆B内的局部放大图，示出在上述方法中形成的刻图线6 8。图中的圆示出加工中使用的激光点(50μπιΦ)。在其形成的过程中，在玻璃基板 1的膜表面侧或背面侧存在如图16所示的玻璃伤痕9和在上游步骤中实施的清洁步骤中未清洁干净而粘在基板上的杂质10或如图17所示的玻璃基板内部气泡15等时，会引起在刻图线的中途产生间断的加工不良。刻图线6b是因附着杂质10阻碍激光去除加工而产生间断的透明电极层3的加工不良例子，刻图线8b是因玻璃伤痕9阻碍激光去除加工而产生间断的非晶硅层4和背面电极层5的加工不良例子。在这样的透明电极层3上加工的刻图线6产生加工不良的情况下，如图18所示， 相邻的发电部11、12会导通，结果会降低发电量。此外，同样地，在非晶硅层4和背面电极层5上加工的刻图线8产生加工不良的情况下，如图19所示，相邻的发电部13、14会导通， 结果会降低发电量。并且，仅对非晶硅层4进行的刻图线7用作从背面电极层5向透明电极层3的电子流动路径，即使刻图线7由于玻璃伤痕9、附着杂质10或玻璃基板内部气泡 15等的影响而在中途发生间断，电子也会通过刻图正常的区域流动，所以发电量降低的影响比刻图线6、8小很多，处于可以忽略不计的水平。对于这样的加工不良(缺陷)，在专利文献1中，公开了在刻图线加工之后，采用显微镜检测缺陷区域，并在缺陷区域中加速喷射冰水混合物而去除缺陷部分以修复的方法。此外，在专利文献2中，公开了通过透过激光的检测和测量电气特性来检测缺陷区域，并采用第二激光光源或气刀、刷从检测区域去除杂质之后，再一次实施激光加工而修复的方法。此外，在专利文献3中，公开了在通过采用探针的电阻值测量检测相邻的薄膜太阳能电池单元之间有无短路之后，对于检测出短路的薄膜太阳能电池单元，使玻璃基板移动预先设定的移动距离，从而，反复进行用于单元修复的新直线的激光刻图，直到检测不出短路的检查方法和修复方法。根据玻璃基板的缺陷检测检查的观点，具有在专利文献4中公开的检查方法，其中，根据对由照相机拍摄的玻璃基板内缺陷的图像进行处理而计算出的亮度梯度指标值， 检测玻璃基板内缺陷的深度方向位置。专利文献1 日本专利特开2004-214565号公报(第0033 0034段)专利文献2 日本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种薄膜太阳能电池制造方法，其特征在于，在为了将成膜在基板上的薄膜层与相邻结构分离，而照射激光以直线状地实施槽加工的薄膜太阳能电池的激光刻图加工步骤中，检查刻图线，指定引起加工不良的因素的位置和大小，在最终加工线形成之后，进行形成避开所述加工不良区域的新刻图线的修复加工。
【技术特征摘要】
2009.12.08 JP 2009-278921;2010.08.05 JP 2010-175871.一种薄膜太阳能电池制造方法，其特征在于，在为了将成膜在基板上的薄膜层与相邻结构分离，而照射激光以直线状地实施槽加工的薄膜太阳能电池的激光刻图加工步骤中，检查刻图线，指定引起加工不良的因素的位置和大小，在最终加工线形成之后，进行形成避开所述加工不良区域的新刻图线的修复加工。2.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池制造方法，其特征在于， 避开所述加工不良区域的新刻图线的形状是直线。3.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池制造方法，其特征在于， 避开所述加工不良区域的新刻图线的形状是矩形。4.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池制造方法，其特征在于， 避开所述加工不良区域的新刻图线的形状是圆形。5.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池制造方法，其特征在于，由设置在激光刻图加工头的两侧的检查照相机拍摄刻图线加工前后的表面状态，并将其图像数据进行比较，从而指定引起所述加工不良的因素的位置·大小。6.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池制造方法，其特征在于，在最终加工线形成之后，由设置在玻璃基板的膜表面侧的电阻检测器检测各刻图线之间的电阻值，从而检测短路线，并由设置在所述玻璃基板的玻璃表面侧的检查照相机拍摄需要修...
【专利技术属性】
技术研发人员：重信圭吾，本田宽，金谷保彦，
申请(专利权)人：日立比亚机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP
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