CN102034893B - 电极形成方法及电极形成装置 - Google Patents

Abstract

提供一种在基板上形成电极的方法及装置，能够以低成本且优异的生产率形成宽度不同的电极。设置两组喷出含光固化性树脂的涂敷液的喷嘴部和对喷出的涂敷液照射光以使其固化的光照射部，各自的照射条件不同。设置在第一头部(5)的喷嘴部(52)和光照射部(53)之间的间隔小于设置在第二头部(7)的喷嘴部(72)和光照射部(73)之间的间隔。因此，在第一头部(5)自涂敷液涂敷到基板(W)起照射光为止的时间较短，形成宽度窄且具有一定高度的电极。另一方面，就第二头部(7)而言，自涂敷液涂敷到基板(W)起照射光为止的时间长，因此涂敷液进而扩散，形成宽度更宽的电极。

Description

电极形成方法及电极形成装置

技术领域

本发明涉及在基板上形成电极的方法及装置，例如涉及在太阳能电池基板上形成电极的方法及装置。

背景技术

作为在基板上形成规定图案的技术，有如下方法，在该方法中，使喷嘴喷出含图案材料的涂敷液，从而在基板上描画图案。例如，在本申请的申请人在先公开的专利文献1中记载的技术中，使相对于基板向一个方向移动的喷嘴喷出含光固化性树脂的膏状图案形成材料，并涂敷到基板上，通过照射紫外线使树脂固化，从而在基板上形成图案。另外，在该技术中，在使喷嘴相对于基板进行移动从而进行扫描时，通过定期地改变扫描速度、喷出量、曝光量中的某一个，以一定间隔形成图案宽度不同的节部。

考虑到将上述专利文献1中记载的技术应用于例如太阳能电池的电极形成处理中。例如，如在专利文献2中记载的那样，在太阳能电池的电极中，对又称为指状电极的多个细电极和用于横切它们的又称为总线电极(buselectrode)的宽度宽的电极进行组合。

专利文献：

专利文献1：JP特开2006-138911号公报(例如图6)；

专利文献2：JP特开2005-353851号公报(例如图1)。

发明内容

发明要解决的课题

如上述太阳能电池那样，作为形成宽度大不相同的电极的方法，首先，考虑到逐个地设置具有与各个线宽对应的尺寸的喷出口的喷嘴。其次，考虑到通过形成线宽较细的多个相邻的图案，来形成宽度宽的电极。但是，伴随着线宽的微细化，喷嘴的部件成本上升，因此，在第一方法中装置成本上升，结果最终产品的制造成本也上升。另外，在第二方法中存在制造所需要的时间长的问题。

本发明是鉴于上述课题而做出的，其目的在于，提供一种在基板上形成电极的方法及装置中，能够以低成本且优异的生产率形成宽度不同的电极的技术。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明的电极形成方法包括：第一工序，使喷出涂敷液的喷嘴相对于基板而在第一方向上进行相对移动，从而向上述基板涂敷上述涂敷液，并通过光照射使涂敷到上述基板的上述涂敷液固化，从而形成第一电极，其中，上述涂敷液含电极材料和光固化性树脂，第二工序，使与上述喷嘴同一形状的喷嘴相对于上述基板而在与上述第一方向不同的第二方向上进行相对移动，从而向上述基板涂敷上述涂敷液，并通过光照射使涂敷到上述基板的上述涂敷液固化，从而形成第二电极；使上述第一工序中的上述光照射的照射条件和上述第二工序中的上述光照射的照射条件不同，从而使上述第一电极的宽度和上述第二电极的宽度不同。

在如此构成的发明中，通过在基板上涂敷含电极材料和光固化性树脂的涂敷液，在基板上形成电极。然后，在喷嘴相对于基板在第一方向上移动时(第一工序)和在第二方向上移动时(第二工序)中，使光照射的照射条件不同。由此，能够使在第一方向上延伸的电极(第一电极)的宽度和在第二方向上延伸的电极(第二电极)的宽度彼此不同。因此，能够以同一形状的喷嘴形成宽度不同的电极，因此能够将装置成本和产品的制造成本抑制在较低限度。另外，不需要为了形成宽度宽的电极而使喷嘴扫描多次，因此能够以高生产率形成电极。

在第一工序的照射条件和第二工序的照射条件不同，这种照射条件例如是指，能够利用从向基板涂敷涂敷液开始到开始光照射为止的时间。涂敷到基板上的涂敷液在基板上扩散，通过照射光来使涂敷液固化，由此使扩散停止。因此，能够通过改变从涂敷开始到开始光照射为止的时间，来改变电极的宽度。更具体地说，例如，也可以使涂敷液涂敷到基板的基板上的着液位置与进行光照射的基板上的光照射位置之间的距离在第一工序和第二工序中不相同。

另外，例如，也可以使光照射的曝光量在第一工序和第二工序中不相同。在此，曝光量是指照射光的强度和照射时间之积，通过改变它们中的一方或双方来控制涂敷液所含的光固化性树脂的固化，从而能够改变电极的宽度。

另外，为了实现上述目的，本发明的第一技术方案的电极形成装置具有：基板保持单元，其用于保持基板，第一喷嘴，其相对于上述基板保持单元所保持的上述基板而进行相对移动，并从喷出口喷出含电极材料和光固化性树脂的涂敷液，第一光照射部，其对从上述第一喷嘴喷出的涂敷液照射光，第二喷嘴，其相对于上述基板保持单元所保持的上述基板而进行相对移动，并从具有与上述第一喷嘴同一形状的喷出口喷出上述涂敷液，第二光照射部，其对从上述第二喷嘴喷出的涂敷液照射光；上述第一光照射部的光照射条件和上述第二光照射部的光照射条件不同。

该电极形成装置具有同一形状的第一喷嘴和第二喷嘴。并且，对从第一喷嘴喷出的涂敷液照射光的第一光照射部的照射条件，和对从第二喷嘴喷出的涂敷液照射光的第二光照射部的照射条件不同。因此，与上述电极形成方法的发明同样地能够以低成本而且优异的生产率形成宽度不同的电极。

作为此时的照射条件，例如，能够使从第一喷嘴喷出涂敷液开始到第一光照射部开始光照射为止的时间，与从第二喷嘴喷出涂敷液开始到第二光照射部开始光照射为止的时间不同。由此使喷出的涂敷液固化为止的时间不同，因此能够改变宽度方向上的涂敷液的扩散量。

更具体地说，也可以使第一喷嘴和第一光照射部一体地相对于基板保持单元所保持的基板进行相对移动，另一方面，使第二喷嘴和第二光照射部一体地相对于上述基板进行相对移动，而且，第一喷嘴的喷出的涂敷液涂敷到基板的基板上的着液位置与第一光照射部进行光照射的基板上的光照射位置之间的距离，和第二喷嘴喷出的涂敷液接触(涂敷)到基板的基板上的着液位置与第二光照射部进行光照射的基板上的光照射位置之间的距离不同。

由于从喷出涂敷液开始到开始光照射为止的时间因喷嘴和光照射部之间的距离而变化，因此通过采用上述结构，能够以简单的结构形成宽度彼此不同的电极。

另外，也可以使第一光照射部的曝光量和第二光照射部的曝光量彼此不同。这一点与上述电极形成方法的发明相同。

另外，为了实现上述目的，本发明的第二技术方案的电极形成装置具有：基板保持单元，其用于保持基板，喷嘴，其从喷出口喷出含电极材料和光固化性树脂的涂敷液，移动机构，其使上述喷嘴相对于上述基板保持单元所保持的上述基板而进行移动，光照射部，其对上述喷嘴喷出的涂敷液照射光，照射条件变更单元，其变更上述光照射部的光照射条件；执行第一动作模式和第二动作模式，在第一动作模式下，上述照射条件变更单元将上述光照射部的照射条件设定为第一条件，在第二动作模式下，上述照射条件变更单元将上述光照射部的照射条件设定为与上述第一条件不同的第二条件。

在如此构成的发明中，在第一动作模式和第二动作模式下使用共同的喷嘴，并且通过在这些动作模式之间改变光照射条件，能够形成宽度彼此不同的电极。因此，与上述发明同样地能够以低成本而且优异的生产率形成宽度不同的电极。另外，由于能够以共同的喷嘴进行涂敷来形成宽度不同的电极，因此成本降低效果好。

例如，也可以在第一动作模式和第二动作模式下的喷嘴相对于基板的移动方向不同。由此能够使用共同的喷嘴进行涂敷来形成彼此交叉且宽度不同的两种电极。

在这样的情况下，也可以在第一动作模式和第二动作模式下的作为照射条件的光照射部的曝光量彼此不同。由此能够使在第一动作模式下形成的电极和在第二动作模式下形成的电极的宽度不同，而且使它们交叉。

另外，也可以使喷嘴和光照射部一体地相对基板进行相对移动，照射条件变更单元使喷嘴喷出的涂敷液涂敷到基板的基板上的着液位置与光照射部进行光照射的基板上的光照射位置之间的距离，在第一动作模式和第二动作模式中不相同。由此，如上所述，能够使到喷出的涂敷液固化为止的时间在两种动作模式下不相同，因此能够改变宽度方向上的涂敷液的扩散量。

发明的效果

若使用本发明的电极形成方法以及电极形成装置，则通过改变对涂敷到基板的涂敷液的光照射条件，能够使用同一形状的喷嘴来形成宽度彼此不同的电极。因此，在本发明中能够以低成本且优异的生产率形成宽度不同的电极。

附图说明

图1是表示本发明的电极形成装置的第一实施方式的图。

图2A是表示从下方观察第一头部5时的喷嘴部52的前端附近的图。

图2B是表示从下方观察第二头部7时的喷嘴部72的前端附近的图。

图3是示意性地表示从头部喷出涂敷液的情形的图。

图4是表示利用该装置制造的太阳能电池模块的一例的图。

图5是表示利用第一实施方式的装置来制造太阳能电池模块的制造方法的流程图。

图6A、6B是示意性地表示涂敷液的扩散和电极尺寸之间的关系的图。

图7是表示总线电极形成工序的变形例的图。

图8是表示本发明的电极形成装置的第二实施方式的图。

图9是表示利用第二实施方式的装置来制造太阳能电池模块的制造方法的流程图。

具体实施方式

<第一实施方式>

图1是表示本发明的电极形成装置的第一实施方式的图。该电极形成装置1，例如在单晶体硅片等基板W上形成具有导电性的电极布线，从而制造例如用作太阳能电池的光电转换设备，其中，上述单晶体硅片在表面上形成有光电转换层。该装置1能够恰当地用于例如在光电转换设备的光入射面上形成集电极。

在该电极形成装置1中，在基台11上设置有台架移动机构2，台架移动机构2能够使用于保持基板W的台架(载物台)3在图1所示的X-Y平面内移动。在基台11上以跨越台架3的方式固定两组框架121、122，并且在框架121上安装第一头部5，在框架122上安装第二头部7。第二头部7相对于第一头部5而分离配置在(+X)方向，两者的间隔被设定为比基板W在X方向上长度宽。

台架移动机构2具有用于使台架3在X方向上移动的X方向移动机构21、用于使台架3在Y方向上移动的Y方向移动机构22以及用于使台架3以Z方向上的轴为中心旋转的θ旋转机构23。X方向移动机构21具有如下结构：在马达211上连接有滚珠螺杆212，而且固定在Y方向移动机构22上的螺母213安装在滚珠螺杆212上。在滚珠螺杆212的上方固定有导轨214，当马达211旋转时，Y方向移动机构22与螺母213一起沿着导轨214在X方向上滑动。

Y方向移动机构22也具有马达221、滚珠螺杆机构以及导轨224，当马达221旋转时，滚珠螺杆机构使θ旋转机构23沿着导轨224在Y方向上移动。θ旋转机构23利用马达231使台架3以Z方向上的轴为中心旋转。利用以上的结构，第一以及第二头部5、7和基板W能够进行相对移动，而且能够变更其移动方向。控制部6控制台架移动机构2的各马达。

第一头部5在基座51的下表面具有用于在基板W上喷出液状的涂敷液的喷嘴部52以及用于向基板W照射UV光(紫外线)的光照射部53，并且在喷嘴部52上安装有供给管522。供给管522经由控制阀524而与贮藏器(tank)525连接，该贮藏器525用于贮藏含电极材料的涂敷液。从省略图示的氮气(N₂)供给源经由调节器(regulator)526向贮藏器525导入氮气，从而以一定的压力对贮藏器525内的涂敷液进行加压。控制部6通过对控制阀524的开/关进行控制，对来自喷嘴部52的涂敷液喷出的打开/关闭进行控制。

光照射部53利用光纤531而与用于发出紫外线的光源单元532连接。虽然省略了图示，但是光源单元532在其光出射部具有开/关自由的闸门，从而能够根据其开/关以及开度来控制出射光的打开/关闭以及光量。控制部6控制光源单元532。

同样，在第二头部7上设置有基座71、喷嘴部72以及光照射部73，在喷嘴部72上连接有供给管722、控制阀724、贮藏器725以及调节器726等。另外，在光照射部73上连接有光纤731以及光源单元732。这些各结构的功能与设置在第一头部5周边的对应的各结构相同。

图2A、图2B是更详细地示出头部结构的放大图。更详细地说，图2A是表示从下方观察第一头部5时的喷嘴部52的前端附近的图，图2B是表示从下方观察第二头部7时的喷嘴部72的前端附近的图。喷嘴部52具有如下结构：在内部为筒状空洞的喷嘴基座520上，在Y方向上等间隔地配置有多个(在该例子中为4个，但是不仅限于此)筒状的前端喷嘴521，该前端喷嘴521具有与上述空洞连通的喷出口521a。从贮藏器525经由供给管522输送过来的涂敷液从前端喷嘴521下端的喷出口521a喷到基板W上。如图1及图2A所示，前端喷嘴521从喷嘴基座520向(-Z)方向以及(+X)方向延伸。

另外，为了使光照射部53对从多个喷出口521a喷出的涂敷液整体照射光，使其在Y方向上的尺寸与喷嘴基座520大致相同，并将其下方做成用于集光的透镜531。

如图2B所示，第二头部7也同样具有喷嘴基座720以及前端喷嘴721，但是在以下方面与第一头部5不同。首先，在第二头部7中仅设置有一个前端喷嘴721。另一方面，与第一头部5的光照射部53同样地，在下方设置有透镜731的光照射部73将Y方向上的宽度形成为更宽。另外，将喷嘴基座和光照射部之间的位置关系设定为距离D2比距离D1长，其中，距离D1是指第一头部5上的前端喷嘴521的喷出口521a和透镜531之间的X方向上的距离，距离D2是指第二头部7上的前端喷嘴721的喷出口721a和透镜731之间的X方向上的距离。

虽然没有特别限定前端喷嘴521、721的材质，但是从不使污染物质混入到喷出液就能够进行微细加工这一点出发，例如能够使用硅或氧化锆(zirconia)的晶体。其中，设置在第一头部5上的多个前端喷嘴521和设置在第二头部7上的前端喷嘴721均形成为同一形状。通过将这样的要求微细加工的前端喷嘴的形状全部做成同一形状，能够减少前端喷嘴的加工成本，进而能够减少装置整体的成本。另外，如果分别具有一个喷出口并且形状相同的多个前端喷嘴可装卸地安装在喷嘴基座上，则例如在某一个喷出口因涂敷液而发生筛眼堵塞或受损时，只要更换该前端喷嘴即可，因此与更换喷嘴部整体相比，在装置的运转成本方面上也有利。

图3是示意性地表示从头部喷出涂敷液的情形的图。在此以第一头部5为例进行说明，但是第二头部7也相同。如后面所述，在该实施方式中，一边利用台架移动机构2使载置在台架3上的基板W在X方向上移动，一边使前端喷嘴521的喷出口521a喷出涂敷液。因此，喷出到基板W上的涂敷液A1与基板W一起从最初与基板接触的涂敷液的着液位置P1向X方向(图中右方)移动。在对基板W进行扫描移动这一点上，固定基板W而使第一头部5移动也是等价的，但是在第一头部5上连接有各种配管，而且要抑制因喷嘴的振动所引起的喷出量的变动，由于这样的问题点，优选固定第一头部5而使基板W移动。

在基板移动方向上，在喷嘴部52的下游侧(在图3中右侧)设置有光照射部53，对于涂敷在基板W上的涂敷液A1照射光L(例如紫外线)。在对基板W上照射光L的光照射位置P2，由于涂敷液含有光固化性树脂，因此接受来自光照射部53的光照射而开始固化。这样，该装置1能够在基板W上形成规定的图案。

图4是表示利用该装置来制造的太阳能电池模块的一例的图。该太阳能电池模块M，在设置有光电转换层的基板W的上表面(光入射面)上设置有指状电极F和总线电极B。就指状电极F而言，为了不屏蔽入射光而使其宽度较细，并且为了做成低电阻，将其形成为较厚，而且相互平行地形成多条电极。另一方面，就总线电极B而言，为了以低损失将指状电极F所收集的电荷导出到外部，使其宽度较宽，并且与各指状电极F交叉地形成为一条或多条电极。

接着，对利用上述电极形成装置1来制造上述太阳能电池模块M的方法进行说明。在电极形成装置1中，预先在贮藏器525、725中填充含指状电极F以及总线电极B的电极材料而调制的涂敷液，并将其涂敷到形成有光电转换层的基板W上，由此能够制造太阳能电池模块M。

作为涂敷液，例如含有导电性粒子、有机载体(organic vehicle)(溶剂、树脂、增粘剂等的混合物)以及光聚合引发剂，能够使用具有导电性和光固化性的膏状的混合液。导电性粒子是电极材料，例如是银粉末，有机载体含有作为树脂材料的乙基纤维素(ethyl cellulose)和有机溶剂。另外，优选涂敷液的粘度在通过光照射来执行固化处理之前为例如50Pa·s(帕斯卡秒)以下，在执行固化处理后变为350Pa·s以上。向两个贮藏器525、725填充的涂敷液的成分可以相同，也可以分别准备成分不同的涂敷液。

图5是表示利用第一实施方式的装置来制造太阳能电池模块的制造方法的流程图。首先，将基板W搬入装置1内，并将其载置在台架3上(步骤S101)。然后，使台架移动机构2动作，以使基板W移动到规定的描画开始位置(图1中的基板W的位置)(步骤S102)，在该规定的描画开始位置，基板的右端位于第一头部5的正下方附近的位置。

接着，一边使基板W在X方向上移动，一边开始分别从设置在第一头部5上的喷嘴部52喷出涂敷液的处理以及从光照射部53照射光的处理(步骤S103)。通过从各前端喷嘴521喷出涂敷液，在基板W上将涂敷液涂敷成相互平行的多条(在该例子中为4条)条纹图案。另外，在基板移动方向上，通过从设置在喷嘴部52的下游侧的光照射部53照射紫外线，使基板W上的涂敷液固化，从而形成具有导电性的电极。

若从基板W的一端到另一端为止的涂敷液的涂敷处理以及光照射处理结束，则返回描画开始位置将上述动作重复进行必要次数，直至在基板W的整个表面上形成完电极(步骤S104)。此时，每完成一次动作就使基板W的位置向Y方向移动规定量，由此能够在基板的整个表面上形成条纹状的图案。这样形成指状电极F。

接着形成总线电极B。在指状电极F的形成结束的时刻，图1中的基板W的左端位于通过了第一头部5正下方的位置。此时，将两个框架121、122的位置设定为基板W的右端位于第二头部7正下方附近的位置。在此，使θ旋转机构23动作，从而使基板W围绕Z轴(铅垂轴)旋转90度(步骤S105)。

然后，再次使基板W在X方向上移动，同时这次从设置在第二头部7上的喷嘴部72喷出涂敷液以及从光照射部73照射光(步骤S106)。此时，从喷嘴部72喷出的涂敷液涂敷到基板W上，但是由于之前使基板W旋转了90度，因此第二头部7相对于基板W的相对移动方向与第一头部5的移动方向相差90度。因此，与已形成在基板W上的指状电极F垂直地进行新的涂敷处理。另外，如上所述，由于在第二头部7中喷嘴部72和光照射部73之间的间隔比第一头部5中的两者之间的间隔大(图2A以及图2B)，因此由涂敷液形成的图案的宽度比指状电极F大。

图6A、图6B是示意性地表示涂敷液的扩散和电极尺寸之间的关系的图。如图6A所示，刚刚从喷嘴喷出的涂敷液的剖面呈宽度W0窄且高度H0高的形状。另一方面，随着时刻t以刚刚涂敷完的时刻为起点而增加，涂敷液按照如图6A所示的单点划线、双点划线的顺序逐渐向侧方扩散，其宽度逐渐增加，而其高度逐渐减小。

即，如图6B所示，如果对刚刚涂敷的涂敷液照射光，则涂敷液以刚刚涂敷时的形状被固化，从而能够得到宽度为W0、高度为H0的电极。因此，能够形成高度与宽度的比即纵横尺寸比高的电极。如果不照射光，则随着时刻t的增加，涂敷液的宽度增加，而高度减小，例如，如果在时刻t1照射光，则所形成的电极的宽度W1变得比刚刚涂敷之后的初始值W0宽，另一方面，高度H1变得比初始值H0低。

换句话说，能够利用从涂敷液涂敷到基板W上开始到进行光照射为止的时间，来控制电极的宽度以及高度。如上所述，由于对指状电极F要求其纵横尺寸比高，因此优选在步骤S103的涂敷工序中，从涂敷液的涂敷开始到光照射为止的时间较短。因此，在该实施方式中，缩短第一头部5中的喷嘴部52和光照射部53之间的距离D1，由此缩短从喷嘴部52喷出涂敷液的处理和照射部53照射光的处理的时间差(第一条件)。

与此相对，在用于形成总线电极B的步骤S106的涂敷工序中，要求扩大电极宽度，因此通过扩大第二头部7中的喷嘴部72和光照射部73之间的距离D2，使从喷嘴部72喷出涂敷液的处理和光照射部73照射光的处理的时间差变大(第二条件)。由此，能够得到更宽的电极宽度。

此外，这样有时不能得到充分的电极高度。在这样的情况下，例如可以使从喷嘴部72喷出的涂敷液的喷出量增多，或者利用台架移动机构2来减小基板W的移动速度。若每单位时间的喷出量恒定，则通过减缓基板W的移动速度，使每单位移动量的喷出量增多，从而能够确保电极的高度。但是，此时，从涂敷开始到光照射为止的时间差变得更大，因此为了防止涂敷液扩散而优选调整涂敷液的粘度。另外，也可以进行如下处理。

图7是表示总线电极形成工序的变形例的图。如图7所示，也可以与第一头部5(图2A)同样地在第二头部7上设置具有多个前端喷嘴721的喷嘴部72a。而且，也可以通过延迟对涂敷到基板W上的涂敷液进行光照射，使从各前端喷嘴721喷出并在基板W上扩散的涂敷液互相接触，从而得到整体宽度宽的电极。这样，从各前端喷嘴721喷出的涂敷液的扩散小也可以，因此能够形成高度更高的总线电极。

返回图5，继续说明流程图。当从基板W的一端到另一端为止的涂敷液的涂敷以及光照射结束时，在基板W上形成一条与指状电极F垂直的宽度宽的总线电极B。通过一边改变基板W的Y方向位置一边将上述动作重复进行必要次数，能够形成必要数目的总线电极B(步骤S107)。如此形成总线电极B。通过将形成完电极的基板W搬出装置外(步骤S108)，完成太阳能电池模块M的制造。

如以上所述，在该实施方式中，能够制造具有如下电极图案的太阳能电池模块M，该电极图案为，宽度窄的指状电极F和宽度宽的总线电极B在基板W上交叉的图案。此时，通过调整对涂敷到基板W上的涂敷液进行光照射的条件，更具体地说通过调整从涂敷液涂敷到基板W上开始到照射光为止的时间，控制要形成的电极的宽度。因此，能够共用喷出涂敷液的前端喷嘴的结构，从而大幅度减少装置成本。

另外，由于通过使第二头部7相对于基板W进行一次扫描移动来形成宽度宽的电极，因此进行扫描移动的次数较少也可以(根据情况，也可以是一次)，从而能够提高制造的生产能力。即，在该实施方式中，能够以优异的生产率制造太阳能电池模块M。

<第二实施方式>

在上述第一实施方式的电极形成装置1中，前端喷嘴的形状是通用的，但是使用分离的头部5、7来分别形成指状电极F和总线电极B。与此相对，在接下来说明的本发明的电极形成装置的第二实施方式中，使用同一头部，改变其使用条件来做成不同的电极宽度，由此形成宽度不同的两种指状电极F和总线电极B。

图8是表示本发明的电极形成装置的第二实施方式的图。在该实施方式的电极形成装置1a中，代替第一实施方式的框架121、122而设置有框架123，在该框架123中，安装有第三头部8。另外，在框架123上设置有喷嘴部82以及光照射部83。

第三头部8在基座81的下表面上具有用于向基板W上喷出液状涂敷液的喷嘴部82以及用于向基板W照射UV光(紫外线)的光照射部83，在喷嘴部82上安装有供给管822。供给管822经由控制阀824与贮藏器825连接，该贮藏器825用于贮藏含电极材料的涂敷液。从省略图示的氮气供给源经由调节器526向贮藏器825导入氮气，从而以一定的压力对贮藏器825内的涂敷液进行加压。控制部6a通过对控制阀824的开/关进行控制，对来自喷嘴部82的涂敷液喷出的打开/关闭进行控制。

光照射部83通过光纤831与用于发出紫外线的光源单元832连接。虽然省略了图示，但是光源单元832在其光出射部具有开/关自由的闸门，从而能够根据其开/关以及开度来控制出射光的打开/关闭以及光量。控制部6a控制光源单元832。

另外，在基座81上安装有马达板84，并且在马达板84上设置有被控制部6a控制的马达86。光照射部83通过滚珠螺杆机构被保持，构成滚珠螺杆机构的滚珠螺杆85与马达86相结合。因此，当马达86按照来自控制部6a的控制指令而旋转时，光照射部83在X方向上移动并定位在示意的位置。即，在该实施方式中，能够按照来自控制部6a的控制指令来改变喷嘴部82和光照射部83之间的间隔D3。

除了上述点之外的装置结构和基本动作与第一实施方式相同，因此对同一结构标注相同的附图标记，并省略其说明。另外，第三头部8中的喷嘴部82以及光照射部83各自的结构与第一实施方式中的第一头部5的喷嘴部52以及光照射部53相同。

图9是表示利用第二实施方式的装置来制造太阳能电池模块的制造方法的流程图。形成完指状电极F为止的动作(步骤S201～S204)与第一实施方式中的动作(步骤S101～S104)相同。即，将基板W搬入装置1a并设置在描画开始位置(步骤S201、S202)，然后，一边使基板W在X方向上移动，一边使喷嘴部82喷出涂敷液并使光照射部83照射光。其中，此时喷嘴部82和光照射部83之间的间隔D3被设定为最小值。

若形成指状电极F结束，则在该实施方式中，使台架3旋转90度(步骤S205)，然后，使马达86动作以使光照射部83移动，从而使光照射部83和喷嘴部82之间的间隔D3增大(步骤S206)。由此，在以后的工序中，从涂敷涂敷液开始到照射光为止的时间变长。

接着，使基板W再次回到描画开始位置(步骤S207)，一边使基板W在X方向上移动，一边使喷嘴部82喷出涂敷液从而将涂敷液涂敷到基板W上，并且使光照射部83照射光(步骤S208)。此时，由于喷嘴部82和光照射部83之间的间隔D3变大，因此从涂敷液涂敷到基板W上开始到照射光为止的时间变长。因此，涂敷液的扩散程度也变大。如图7所示，将喷嘴部82和光照射部83之间的间隔D3设定为分别从相邻的前端喷嘴喷出的涂敷液扩散到彼此接触的位置，由此能够通过一次扫描移动来形成宽度宽且具有一定厚度的总线电极B。

在将这样的处理重复必要次数后(步骤S209)，将基板W搬出装置外，由此完成太阳能电池模块M的制造。

如以上所述，通过该实施方式也能够以低成本且优异的生产率制造图4所示的太阳能电池模块M。此时，由于使用完全相同的一组头部来形成指状电极F和总线电极B，因此能够进一步减少装置成本。

<其它>

如以上说明的那样，在上述各实施方式中，前端喷嘴521、721等发挥本发明的“喷嘴”的功能，特别地，在第一实施方式中，前端喷嘴521发挥“第一喷嘴”的功能，而前端喷嘴721发挥“第二喷嘴”的功能。另外，第一实施方式中的光照射部53、73分别发挥本发明的“第一光照射部”以及“第二光照射部”的功能，而第二实施方式的光照射部83发挥本发明的“光照射部”的功能。

另外，在上述各实施方式中，台架3发挥本发明的“基板保持单元”的功能。另外，上述第二实施方式中的滚珠螺杆85以及马达86发挥本发明的“照射条件变更单元”的功能。另外，台架移动机构2发挥本发明的“移动机构”的功能。

另外，在上述各实施方式中，用于形成指状电极F的工序(步骤S103、S203)相当于本发明的“第一工序”以及“第一动作模式”，而用于形成总线电极B的工序(步骤S106、S208)相当于本发明的“第二工序”以及“第二动作模式”。

此外，本发明并不限定于上述实施方式，只要不脱离其技术思想就能够进行上述实施方式以外的各种变更。例如，上述各实施方式将本发明应用于具有使指状电极F和总线电极B垂直的电极的太阳能电池模块M的制造装置，但是本发明的应用对象并不限定于此，只要包含具有彼此不同的两种以上的宽度的电极，就能够将本发明应用于形成与上述不同的图案的目的。

另外，在上述各实施方式中，通过改变喷嘴部和光照射部之间的距离来改变在基板上的涂敷液的着液位置和光照射位置之间的距离，从而改变光照射条件中的从涂敷开始到光照射为止的时间差，由此控制要形成的电极的宽度。例如也可以取而代之，通过改变光照射中的曝光量来控制电极的宽度。在此，曝光量是照射光量和照射时间之积，这些参数影响光固化性树脂的固化速度，因此也能够利用照射光量以及照射时间中的一个参数或两个参数来控制电极的宽度。

关于照射光量，能够利用设置在光源单元上的闸门的开/关控制来进行调整。另外，关于照射时间，能够利用基板W和光照射部之间的相对速度来进行调整。若降低速度，则光照射基板W的时间变长，但是如上所述，若此时每单位时间内从喷嘴喷出的涂敷液的喷出量恒定，则结果涂敷到基板W上的涂敷量也会增多。但是，在此为了使电极宽度变宽而降低了速度，因此涂敷量的增多反而有利于确保电极的厚度。

另外，也能够通过改变光照射部的光照射方向来改变相对于着液位置的光照射位置，因此也可以由此改变照射条件来控制电极的宽度。

另外，在上述各实施方式中，设置有具有四个前端喷嘴的喷嘴部，但是前端喷嘴的数目并不限定于此，是任意的。例如，在第一实施方式中，也可以与第二头部7同样地将第一头部5的前端喷嘴仅设定为一个。反之，也可以将第二头部7的前端喷嘴的数目设定为多个。另外，也可以在第一头部5上在Y方向上排列多个前端喷嘴，从而能够用一次扫描来在基板整个表面上形成指状电极。若进行这样的处理，则能够使处理所需的时间最短。在第二实施方式中也可以将前端喷嘴的数目设定为一个或更多。

另外，在上述各实施方式中，前端喷嘴521等的喷出口521a等并不朝正下方，而朝着倾斜后方而开口，但是这并不是本发明中的必要条件，喷出口的形状和开口方向是任意的。

另外，在上述各实施方式中，仅在基板W的一侧表面上形成有布线，但是在基板W的两表面上形成布线的情况下也能够应用本发明。

另外，在上述各实施方式中，在硅基板上形成电极布线而制造作为太阳能电池的光电转换设备，但是基板并不限定于硅基板。例如，在形成于玻璃基板上的薄膜太阳能电池或太阳能电池以外的设备上形成电极时也能够应用本发明。

产业上的可利用性

本发明能够应用于在例如太阳能电池基板等基板上形成电极的方法以及装置，尤其在以同一形状的喷嘴形成不同宽度的电极时适合应用本发明。

Claims (11)

1.一种电极形成方法，其特征在于，包括：

第一工序，使喷出涂敷液的喷嘴相对于基板而在第一方向上进行相对移动，从而向上述基板涂敷上述涂敷液，并通过光照射使涂敷到上述基板的上述涂敷液固化，从而形成第一电极，其中，上述涂敷液含电极材料和光固化性树脂，

第二工序，使与上述喷嘴同一形状的喷嘴相对于上述基板而在与上述第一方向不同的第二方向上进行相对移动，从而向上述基板涂敷上述涂敷液，并通过光照射使涂敷到上述基板的上述涂敷液固化，从而形成第二电极；

使上述第一工序中的上述光照射的照射条件和上述第二工序中的上述光照射的照射条件不同，从而使上述第一电极的宽度和上述第二电极的宽度不同。

2.根据权利要求1所述的电极形成方法，其特征在于，

上述第一工序中的时间和上述第二工序中的时间不同，

上述时间是指，从向上述基板涂敷上述涂敷液开始，到开始进行上述光照射为止的时间。

3.根据权利要求2所述的电极形成方法，其特征在于，

上述第一工序中的距离和上述第二工序中的距离不同，

上述距离是指，将上述涂敷液涂敷在上述基板上的着液位置和进行上述光照射的上述基板上的光照射位置之间的距离。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电极形成方法，其特征在于，

上述第一工序中的上述光照射的曝光量和上述第二工序中的上述光照射的曝光量不同。

5.一种电极形成装置，其特征在于，具有：

基板保持单元，其用于保持基板，

第一喷嘴，其相对于上述基板保持单元所保持的上述基板而进行相对移动，并从喷出口喷出含电极材料和光固化性树脂的涂敷液，

第一光照射部，其对从上述第一喷嘴喷出的涂敷液照射光，

第二喷嘴，其相对于上述基板保持单元所保持的上述基板而进行相对移动，并从具有与上述第一喷嘴相同形状的喷出口喷出上述涂敷液，

第二光照射部，其对从上述第二喷嘴喷出的涂敷液照射光；

上述第一光照射部的光照射条件和上述第二光照射部的光照射条件不同；

从上述第一喷嘴喷出上述涂敷液开始到上述第一光照射部开始光照射为止的时间，与从上述第二喷嘴喷出上述涂敷液开始到上述第二光照射部开始光照射为止的时间不同。

6.根据权利要求5所述的电极形成装置，其特征在于，

上述第一喷嘴和上述第一光照射部一体地相对于上述基板保持单元所保持的上述基板进行相对移动，另一方面，上述第二喷嘴和上述第二光照射部一体地相对于上述基板保持单元所保持的上述基板进行相对移动，而且，

第一距离与第二距离不同，

上述第一距离是指，将上述第一喷嘴喷出的涂敷液涂敷到上述基板上的着液位置与上述第一光照射部进行光照射的上述基板上的光照射位置之间的距离，

上述第二距离是指，将上述第二喷嘴喷出的涂敷液涂敷到上述基板上的着液位置与上述第二光照射部进行光照射的上述基板上的光照射位置之间的距离。

7.根据权利要求5或6所述的电极形成装置，其特征在于，

上述第一光照射部的曝光量和上述第二光照射部的曝光量不同。

8.一种电极形成装置，其特征在于，具有：

基板保持单元，其用于保持基板，

喷嘴，其从喷出口喷出含电极材料和光固化性树脂的涂敷液，

移动机构，其使上述喷嘴相对于上述基板保持单元所保持的上述基板而进行移动，

光照射部，其对上述喷嘴喷出的涂敷液照射光，

照射条件变更单元，其变更上述光照射部的光照射条件；

执行第一动作模式和第二动作模式，在第一动作模式下，上述照射条件变更单元将上述光照射部的照射条件设定为第一条件，在第二动作模式下，上述照射条件变更单元将上述光照射部的照射条件设定为与上述第一条件不同的第二条件；

上述第一动作模式下的时间和上述第二动作模式下的时间不同，上述时间是指，从上述喷嘴喷出上述涂敷液开始到上述光照射部开始光照射为止的时间。

9.根据权利要求8所述的电极形成装置，其特征在于，

在上述第一动作模式和上述第二动作模式之间，改变上述喷嘴相对于上述基板的相对移动方向。

10.根据权利要求9所述的电极形成装置，其特征在于，

上述第一动作模式下的上述光照射部的曝光量与上述第二动作模式下的上述光照射部的曝光量不同。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的电极形成装置，其特征在于，

上述喷嘴和上述光照射部一体地相对上述基板而进行相对移动，

上述照射条件变更单元使上述第一动作模式下的距离和上述第二动作模式下的距离不同，上述距离是指，将上述喷嘴喷出的涂敷液涂敷到上述基板上的着液位置与上述光照射部进行光照射的上述基板上的光照射位置之间的距离。

Images