CN102024872A - 膜去除检查装置和方法以及太阳电池板生产线和生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种膜去除检查装置或者膜去除检查方法，其具有下述的检查功能：通过把膜去除装置和检查装置做成一体，即使检查各层的除膜状态，也不会增长由于检查而引起的太阳电池膜生产线的长度，或者也不会增加设置面积，或者不需要仅仅是检查时间的时间，并提供具有能够检出各层的膜去除工序或者膜间发生的加工等的不良的检查功能的膜去除检查装置或者膜去除检查方法，或者可靠性高的太阳电池膜生产线或者太阳电池膜生产方法。本发明的特征在于，对于形成构成太阳电池膜的层的膜照射激光，除去所述膜的一部分形成划痕，在检查所述划痕状态时，一边除去所述膜的一部分，一边至少摄影所述划痕，检查所述划痕状态。

Description

膜去除检查装置和方法以及太阳电池板生产线和生产方法
技术领域
本发明涉及膜去除检查装置和膜去除检查方法以及太阳电池板生产线和太阳电池板生产方法，特别涉及能够用同一装置进行膜去除及其检查的膜去除检查装置和膜去除检查方法以及太阳电池板生产线和太阳电池板生产方法。
背景技术
历来，在太阳电池板的制造工序的主工序中有在板上形成太阳电池膜的工序。太阳电池膜具有在玻璃基板上积层透明表面电极膜(表面TCO膜：Transparent Conductive Oxide)、不透明的光电变换膜(半导体膜)、透明背面电极膜(背面TCO膜：TCO+金属(Ag等))等多层膜的结构。另外，在太阳电池膜的形成工序中，有在形成各层后去除一部分膜的工序或者检查一部分层或者太阳电池膜的工序。
作为太阳电池的膜去除装置的例子，有特开2004-42140号公报(专利文献1)。另外，作为太阳电池板的检查装置的例子，有特开2007-234720号公报(专利文献2)。
【专利文献1】特开2004-42140号公报
【专利文献2】特开2007-234720号公报
现有的装置，像专利文献1、2那样分别设置膜去除装置和除膜检查装置，为检查太阳电池膜的各层的膜去除状态，需要另外设置检查装置，导致了生产线增长，或者设置面积增大。
另外，传统的检查工序，因为仅是表面TCO膜的膜去除工序后的绝缘电阻检查和制造线的最后工序的发电量检查工序，所以直到最终工序都不能确认半导体膜和背面TCO膜的膜去除工序中发生的加工不良。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而做出的，其第一目的是提供一种膜去除检查装置或者膜去除检查方法，其具有下述的检查功能：通过把膜去除装置和检查装置形成一体，即使检查各层的除膜状态，也不会增长由于检查而引起的太阳电池膜生产线的长度，或者也不会增加设置面积，或者不需要仅仅是检查时间的时间。
另外本发明的第二目的是提供具有能够检查各层的膜去除工序或者膜间发生的加工等的不良的检查功能的膜去除检查装置或者膜去除检查方法，或者可靠性高的太阳电池膜生产线或者太阳电池膜生产方法。
为实现上述目的，本发明的第一特征在于，在对于形成构成太阳电池膜的层的膜照射激光，除去所述膜的一部分形成划痕，在检查所述划痕状态时，一边除去所述膜的一部分，一边至少摄影所述划痕，检查所述划痕状态。
另外，为实现上述目的，本发明的第二特征在于，除第一特征外，所述摄影对除去所述膜之前和除去所述膜之后分别进行摄影。
再者，为实现上述目的，本发明的第三特征在于，除第一特征外，合成对构成所述太阳电池膜的各层进行所述摄影而得到的摄影数据，检查在所述各层上形成的所述划痕的邻接状态。
最后，为实现上述目的，本发明的特征在于，除第一特征外，对于所述太阳电池膜从所述激光的照射侧或者相反侧进行所述摄影。
根据本发明，能够提供一种膜去除检查装置或者膜去除检查方法，其具有下述的检查功能：通过把膜去除装置和检查装置做成一体，即使检查各层的除膜状态，也不会增长由于检查而引起的太阳电池膜生产线的长度，或者也不会增加设置面积，或者不需要仅仅是检查时间的时间。
另外，根据本发明，能够提供具有能够检查各层的膜去除工序或者膜间发生的加工等的不良的检查功能的膜去除检查装置或者膜去除检查方法，或者可靠性高的太阳电池膜生产线或者太阳电池膜生产方法。
附图说明
图1是表示本发明的一种实施方式的太阳电池板制造线的图。
图2是表示本发明的一种实施方式的膜去除检查装置的概略结构的图。
图3是示意性地表示太阳电池膜的一种实施方式的图。
图4是说明太阳电池膜的形成工序的图。
图5是表示本发明的实施方式的摄影部的配置结构的图。
图6是表示根据本发明的实施方式的检查结果的例子的图。
图7是表示根据本发明的实施方式合成检查各层间的划痕图像的例子的图。
图8是表示本发明的另外的实施方式的膜去除检查装置的概略结构的图。
图9是表示本发明的另外的实施方式的摄影部的配置结构的图。
符号说明
1：摄影部             2：检查部
3：太阳电池膜         4：台驱动部
5：空气浮起台         6：激光照射部
7：摄影设备           7f：除膜前摄影设备
7b：除膜后摄影单元    8：基台
10：太阳电池板制造线  11：第一层形成装置
12：膜去除检查装置    13：清洗装置
14：绝缘电阻检查装置  15：第二层形成装置
16：第三层形成装置    17：边缘去除装置
18：组装装置          19：发电量检查装置
20：控制部            21：数据处理部
30：玻璃基板          31：表面TCO膜
31S：一层划痕         32：半导体膜
32S：二层划痕         33：背面TCO膜
33S：二三层划痕       61：激光
62：激光发生装置      65：激光扫描台
66：激光扫描驱动部    71：照明单元
72：摄影单元          73：摄影部扫描驱动部
74：异物等            75：摄影区域
76：残余膜            AL：铝膜
具体实施方式
下面根据附图说明本发明的实施方式。
图3是示意性地表示太阳电池膜的一种实施方式的图。太阳电池膜3具有在玻璃基板30上作为第一层的表面TCO膜31、作为第二层的进行光电变换的半导体膜(a-Si)32以及作为第三层的背面TCO膜33共3层膜，具有用于反射通过半导体膜(a-Si)32的光实现光电变换的铝膜AL。当太阳光S从下照射时在半导体膜(a-Si)32中进行光电变换，在连接负荷(未图示)时如波状箭头A那样流过电流。
图4是说明太阳电池膜3的形成工序的图。首先，如图4(a)所示，在玻璃基板30上形成第一层的表面TCO膜31，形成后，在表面TCO膜31的规定的位置以规定宽度(数十μm以下)照射激光61，在纸面垂直方向(同时参照图1)上扫描激光61，以矩形形状除去膜，形成一层的划痕(以下称一层划痕)31S。
接着，如图4(b)所示，在第一层上以及一层划痕31S上形成第二层的半导体膜(a-Si)32。其后，在距离第一层划痕31S的位置规定宽度的位置(数十μm以下)照射激光61，和一层划痕同样在纸面垂直方向(同时参照图1)上扫描激光61，以矩形形状除去膜，形成第二层的划痕(以下称二层划痕)32S。
接着，如图4(c)所示，在第二层上形成由背面TCO膜以及进而在其上的铝膜AL组成的第三层。此时，在二层划痕32S中也形成背面TCO膜。其后，在距离二层划痕的位置规定宽度的位置(数十μm以下)和一层、二层划痕同样在纸面垂直方向(同时参照图2)上扫描激光61，对于第二层、第三层以矩形形状除去膜，形成二三层的划痕(以下称二三层划痕)33S。
图1是表示进行此等处理作业的本发明的一种实施方式的太阳电池板制造线10的图。图3、图4中表示的各层的形成分别用第一层形成装置11、第二层形成装置15以及第三层形成装置16进行处理。另外，一层、二层以及二三层划痕的形成，用位于各层的形成装置的后级中的膜去除检查装置12进行处理。另外，膜去除检查装置具有后述那样形成的能够摄影划痕也能够检查膜的去除状态的结构。
太阳电池板制造线10，除形成装置以及膜去除检查装置之外，还具有：清洗装置13，其用于在第一层膜去除、检查后清洗板；绝缘电阻检查装置14，其用于在清洗后检查板的绝缘电阻；边缘去除装置17，其用于在第三层膜去除、检查后，去除板的边缘部分；组装板的组装装置18以及检查板的发电量的发电量检查装置19。
这样，作为本发明的实施方式的太阳电池板制造线10，具有作为本发明的特征的在为形成划痕去除膜的同时还检查膜的去除状态(划痕的状态)的膜去除检查装置。
图2是表示本发明的一种实施方式的膜去除检查装置12的概略结构图。
膜去除检查装置12具有基台8、使太阳电池膜3浮起支持的空气浮起台5、使空气浮起台在X轴方向(箭头B)移动的台驱动部4、用于去除膜的激光照射部6、检查膜的去除状态(划痕的状态)的检查部2以及控制这些的控制部20。检查部2具有摄影膜的去除状态的摄影部1和处理来自摄影部的数据、在控制部20内设置的数据处理部21。
台驱动部4，具有设置在基台8上的，例如具有直线电动机定子的左右的行驶轨41和设置在空气浮起台5的四角的具有直线电动机转子的脚部42。
激光照射部6具有：在基台8上固定的工作台69上设置的激光发生装置62和反射镜63、具有用于把激光61导向膜去除位置的激光导孔67的激光扫描台65、用于使激光扫描台65在Y轴方向(箭头C)扫描的激光扫描驱动部66以及在激光扫描台65上设置的反射镜64。激光扫描驱动部66由在工作台69的侧部设置的具有直线电动机定子的行驶轨66a和在激光扫描台65上设置的直线电动机转子(未图示)构成。
基于这样的结构，激光61通过激光扫描驱动部66在Y轴方向扫描，通过台驱动部4在X方向扫描，能够扫描空气浮起台5的整个面。为使划痕形成矩形，膜去除检查装置12使激光61向Y方向的希望的位置移动，其后在X方向上扫描，如果来到相反侧的端面，则使其再次移动到Y方向的希望的位置，然后返回X方向来进行扫描。通过重复该动作，膜去除检查装置12能够对于扫描空气浮起台5的整个面形成矩形形状的划痕。
摄影部1，如图5所示设置在激光扫描台65上，具有如图3所示横切划痕成线状照明摄影区域75(75f、75b)的照明单元71、和由摄影它的摄影单元72(例如CCD线传感器)组成的摄影设备7(7f、7b)。另外，为检查除膜状态，摄影部1具有摄影设备7f、7b，以使能够对通过激光61进行除膜的位置的前后两个位置(图3的75f、75b)进行摄影。从各摄影设备7f、7b得到的线状图像，连接线状图像形成面图像，最终能够得到作为面图像的划痕图像。
摄影设备7f、7b装载在激光扫描台65上，与激光61的扫描同步移动。因此，在同一装置内，与激光同步扫描摄影部1，使用摄影设备7f摄影膜除去之前的状态，使用摄影设备7b摄影膜除去之后的状态。图6是从(a)到(d)表示摄影结果的图。在各例中，左侧表示通过摄影设备7f摄影的膜除去之前的层的图像，右侧表示通过摄影设备7b摄影的膜除去之后的划痕的图像。右侧图像中的斜线表示膜被正常除去的状态。数据处理部21(参照图2)根据这些摄影结果，如下面所示，判断膜的去除状态(划痕状态)的检测或者不合适的原因。
图6(a)表示没有异物等被正常除去的状态。图6(b)表示在膜状除去的部分上附着尘埃等的异物74，除去后的图像受其影响检测到残余膜的状态。图6(c)表示在膜状除去的部分内没有异物，但是因为激光断线在除去后的图像中检测到残余膜76的状态。图6(d)表示在激光照射的路径的某处有异物等，与之对应发生筋状的残余膜76的状态。特别是，因为图6(b)、图6(c)的除去后的检出图像看上去相同，所以与除去前的图像比较能够知道不合适的原因。这样，能够立即检出是在膜面上附着尘埃等异物而引起的不良，或是由各层的膜去除工序的激光而引起的不良等。
虽然如上述那样不能确定不合适的原因，但是如果有时是仅检测发生了不合适的情况，则也可以仅设置能够得到膜除去后的图像的摄影设备7b。
另外，在上述实施方式中，将摄影部1设置在了激光扫描台65上，但是和激光发生装置62同样，例如也可以使用反射镜等在工作台69上设置摄影单元72的一方或者两方。
根据上述实施方式，能够提供一种膜去除检查装置以及膜去除检查方法，其具有下述的检查功能：通过把膜去除装置和检查装置做成一体，即使检查各层的除膜状态，也不会增长由于检查而引起的太阳电池膜生产线的长度，或者也不会增加设置面积，或者不需要仅仅是检查时间的时间。
另外，根据本实施方式，能够在各层中一边除膜一边检查除膜的状态。因此能够提供根据异常状态立即停止太阳电池板制造线，不会制造不良产品、且成品率高的，或者可靠性高的太阳电池膜生产线以及太阳电池板制造方法。
再者，根据本实施方式，因为能够得到不良原因，所以即使停止太阳电池板制造线，也能够在短的时间内找出对策，能够提高太阳电池板制造线的运行率。
另外，在本实施方式中，把在各层中得到的各划痕图像合成为一个图像。图7是表示二层划痕32S和二三层划痕重合的场合的例子的图。在该场合，图4(c)中表示的电流流路一部分闭塞使性能降低。当两者完全重合时电流就不流动。作为这样的现象发生的原因，要考虑划痕定位不良等。
这样，通过把三个划痕合成为一个图像，能够检测在单独的划痕状态检查中不能检出的、基于层间的异常。图7中合成全部三层的划痕，但是也可以仅合成相互重合可能性高的邻接的两层之间，即一层划痕31S和二层划痕32S或者二层划痕32S和二三层划痕。
如上述，根据合成图像的本实施方式，能够提供这样的膜去除检查装置以及膜去除检查方法或者可靠性高的太阳电池膜生产线以及太阳电池板制造方法，其具有能够检查在各层的膜去除工序或者在膜间发生的加工等不良的检查功能。
在以上说明的实施方式中，在图2表示的空气浮起台5的上侧设置摄影部1。在图8表示的本发明的另外的实施方式中，表示如果空气浮起台5是透明的，则也可以在空气浮起台5的下侧设置摄影部1。如图9所示在激光61的前后设置摄影设备，这点和第一实施方式相同。
在图8中，摄影部1具有摄影部扫描驱动部73，它具有和激光扫描驱动部66同样的驱动机构，并与激光扫描驱动部66同步在Y方向(箭头D)进行扫描。图8表示的膜去除检查装置12，除了摄影部的设置场所以及摄影部具有摄影部扫描驱动部73之外，与图2表示的膜去除检查装置相同。
再者，在上述第一以及另外的实施方式中，在空气浮起台5的同一侧设置了构成摄影部1的照明单元71和摄影单元72，但是也可以在不同侧面上设置照明单元71和摄影单元72。
在上述另外的在不同侧面上设置照明单元71和摄影单元72的实施方式中也能够收到和第一实施方式同样的效果。

Claims (21)

1.一种膜去除检查装置，具有膜去除部，其对形成构成太阳电池膜的层的膜照射激光，除去所述膜的一部分，形成划痕，其特征在于，
具有：
检查部，其具有摄影部和数据处理部，其中，摄影部具有照明所述膜的照明单元和摄影通过所述照明光所得到的像的摄影单元，数据处理部根据所述摄影部的摄影数据检查所述划痕状态。
2.根据权利要求1所述的膜去除检查装置，其特征在于，
所述膜去除部具有扫描所述激光的激光扫描单元，所述摄影部具有能与所述激光的扫描同步移动的同步移动单元。
3.根据权利要求1所述的膜去除检查装置，其特征在于，
所述摄影部对除去所述膜之前和除去所述膜之后进行摄影。
4.根据权利要求2所述的膜去除检查装置，其特征在于，
所述摄影部对除去所述膜之前和除去所述膜之后进行摄影。
5.根据权利要求3所述的膜去除检查装置，其特征在于，
所述摄影部具有两个具备所述照明单元和所述摄影单元的摄影设备，除去所述膜之前和在除去所述膜之后的摄影分别对所述激光照射位置的前后进行摄影。
6.根据权利要求4所述的膜去除检查装置，其特征在于，
所述摄影部具有两个具备所述照明单元和所述摄影单元的摄影设备，除去所述膜之前和在除去所述膜之后的摄影分别对所述激光照射位置的前后进行摄影。
7.根据权利要求1所述的膜去除检查装置，其特征在于，
所述摄影部设置在对所述太阳电池膜照射所述激光的一侧。
8.根据权利要求2所述的膜去除检查装置，其特征在于，
所述摄影部设置在对所述太阳电池膜照射所述激光的一侧。
9.根据权利要求7所述的膜去除检查装置，其特征在于，
所述激光扫描单元具有反射所述激光的反射镜和设置所述反射镜进行扫描的激光扫描台，在所述激光扫描台上设置有所述照明单元和所述摄影单元中的至少一方。
10.根据权利要求8所述的膜去除检查装置，其特征在于，
所述激光扫描单元具有反射所述激光的反射镜和设置所述反射镜进行扫描的激光扫描台，在所述激光扫描台上设置有所述照明单元和所述摄影单元中的至少一方。
11.根据权利要求1所述的膜去除检查装置，其特征在于，
所述摄影部设置在对所述太阳电池膜照射所述激光一侧的相反侧。
12.根据权利要求2所述的膜去除检查装置，其特征在于，
所述摄影部设置在对所述太阳电池膜照射所述激光一侧的相反侧。
13.根据权利要求1所述的膜去除检查装置，其特征在于，
所述摄影部的所述照明单元和所述摄影单元分别设置在对所述太阳电池膜照射所述激光的一侧和其相反侧。
14.根据权利要求2所述的膜去除检查装置，其特征在于，
所述摄影部的所述照明单元和所述摄影单元分别设置在对所述太阳电池膜照射所述激光的一侧和其相反侧。
15.根据权利要求1所述的膜去除检查装置，其特征在于，
所述数据处理部合成构成所述太阳电池膜的各层的所述摄影数据，检查在所述各层上形成的所述划痕的邻接状态。
16.根据权利要求1所述的膜去除检查装置，其特征在于，
所述照明单元是以线状进行照明的线状照明单元，所述摄影单元是对线状进行摄影的线状摄影单元。
17.一种膜去除检查方法，其用于对形成构成太阳电池膜的层的膜照射激光，除去所述膜的一部分，形成划痕，检查所述划痕状态，其特征在于，
一边去除所述膜的一部分一边至少摄影所述划痕，检查所述划痕状态。
18.根据权利要求17所述的膜去除检查方法，其特征在于，
所述摄影分别对除去所述膜之前和除去所述膜之后进行摄影。
19.根据权利要求17所述的膜去除检查方法，其特征在于，
合成对构成所述太阳电池膜的各层进行所述摄影而得到的摄影数据，检查在所述各层中形成的所述划痕的邻接状态。
20.一种太阳电池板制造线，其用于形成构成太阳电池膜的多个层，检查所述太阳电池膜的制造状态，其特征在于，
在形成所述层的膜形成装置的后级设置有根据权利要求1到16中的任何一项所述的膜去除检查装置。
21.一种太阳电池板制造方法，其用于形成构成太阳电池膜的多个层，其后除去形成所述层的膜的一部分形成划痕，检查所述太阳电池膜的制造状态，其特征在于，
一边去除所述膜的一部分一边至少摄影所述划痕，检查所述划痕状态。
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