CN102084494A - 太阳能电池的制造方法以及制造装置 - Google Patents
太阳能电池的制造方法以及制造装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102084494A CN102084494A CN2009801260022A CN200980126002A CN102084494A CN 102084494 A CN102084494 A CN 102084494A CN 2009801260022 A CN2009801260022 A CN 2009801260022A CN 200980126002 A CN200980126002 A CN 200980126002A CN 102084494 A CN102084494 A CN 102084494A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- score line
- solar cell
- construction
- fault
- pixel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000013316 zoning Methods 0.000 claims description 55
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 51
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 29
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 26
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 16
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 15
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 11
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 8
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 5
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 claims 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 10
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 abstract 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 17
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 13
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- -1 (ITO Chemical class 0.000 description 1
- 241001269238 Data Species 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
- H01L31/208—Particular post-treatment of the devices, e.g. annealing, short-circuit elimination
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
- H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
- H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
一种太阳能电池的制造方法，检测分区单元(21)上存在的结构缺陷(A1、A2)，通过对包含所述结构缺陷(A1、A2)和所述划痕线(19)的区域进行拍摄，从而得到图像(M)，确定出相当于彼此相邻的划痕线(19)之间的间隔或所述划痕线(19)的宽度的第一像素数，参考表示预先存储的彼此相邻的所述划痕线(19)之间的间隔或预先存储的所述划痕线(19)的宽度的实测值，对所述第一像素数与所述实测值进行比较，计算出所述图像(M)上的每一像素的实际尺寸，确定出相当于所述结构缺陷(A1、A2)与所述划痕线(19)之间的距离的第二像素数，对所述第二像素数与所述每一像素的实际尺寸进行比较，计算出缺陷位置信息，根据所述缺陷位置信息照射激光，来电分离所述结构缺陷(A1、A2)。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池的制造方法以及制造装置，具体而言，涉及能够以低成本迅速地检测并修复结构缺陷的太阳能电池的制造方法以及制造装置。
本申请基于2008年8月15日申请的特愿2008-209209号主张优先权，在此援用其内容。
背景技术
从有效利用能量的观点来看，近年来，太阳能电池正越来越被广泛而普遍地利用。特别是利用硅单晶的太阳能电池，其每单位面积的能量转换效率优异。但是，另一方面，由于利用硅单晶的太阳能电池使用将硅单晶结晶块切割后的硅片，而结晶块的制造需要耗费大量能量，制造成本高。特别是实现在室外等设置的大面积的太阳能电池时，如果利用硅单晶制造太阳能电池，目前来说是相当花费成本的。因此，利用可更廉价制造的非晶(非晶质)硅薄膜的太阳能电池，作为低成本的太阳能电池正在普及。
非晶硅太阳能电池使用被称为pin结的层结构的半导体膜，该半导体膜是通过p型和n型的硅膜将接收光时产生电子和空穴的非晶硅膜(i型)夹住的层结构。在该半导体膜的两面上，分别形成有电极。由太阳光产生的电子和空穴，因p型与n型半导体的电位差而活跃地移动，通过这样连续地反复，在两面的电极上产生电位差。
作为这种非晶硅太阳能电池的具体结构，例如采用如下结构，即在玻璃基板上将透明导电氧化物(TCO，Transparent Conductive Oxide)等透明电极作为下部电极来进行成膜，在其上形成由非晶硅构成的半导体膜和作为上部电极的Ag薄膜等。
在这种包括由上下电极和半导体膜构成的光电转换体的非晶硅太阳能电池中，存在如下问题，即如果只是在基板上以大面积均匀地对各层进行成膜，就会电位差减小、电阻值增大。因此，例如，按照各规定尺寸，对光电转换体在电气上进行分区而形成分区单元，电连接彼此相邻的分区单元，从而构成非晶硅太阳能电池。
具体而言，采用如下结构，即对在基板上以大面积均匀形成的光电转换体，使用激光等，形成被称为划痕线(スクライブライン)的槽，得到多个薄长方形状的分区单元，并以串联方式电连接这些分区单元。
可是，已知在这种结构的非晶硅太阳能电池中，在制造阶段会产生一些结构缺陷。例如，在形成非晶硅膜时，由于混入微粒或产生气孔，有时会造成上部电极与下部电极局部短路。
如此，在光电转换体中，当夹着半导体膜而在上部电极与下部电极之间产生局部短路这样的结构缺陷时，会引起发电电压下降和光电转换效率降低这样的问题。因此，在现有的非晶硅太阳能电池的制造工序中，通过检测这种短路等结构缺陷，去除(电分离)存在结构缺陷的部位(区域)，从而修复问题。
目前，普遍已知一种在去除分区单元上产生结构缺陷的部位时，使用激光形成包围结构缺陷这样的槽(修理线)，使存在结构缺陷的区域与不存在结构缺陷的部分电分离，以防止短路等障碍的方法(例如，专利文献1)。
在对照射激光的位置进行定位时，例如，在对分区单元上的任意点照射激光并形成照射痕之后，使载置有太阳能电池的工作台移动规定距离，再次照射激光并形成照射痕。
接着，使用拍摄装置等对包含这两个照射痕的区域进行拍摄，在得到的图像上测量两个照射痕之间的像素数。
然后，根据两个照射痕之间的像素数以及工作台的移动距离，确定出每一像素的工作台的移动距离(实际尺寸)。
根据如此得到的图像上的一像素与工作台上的实际尺寸的转换值，控制工作台的移动，以使图像上的结构缺陷的像与激光照射位置一致。
专利文献1：日本特开昭61-96774号公报
但是，在如上述现有的对激光照射的位置进行控制的方法中，拍摄装置与太阳能电池的距离会发生变动，或者每当变更拍摄倍率时所拍摄到的图像中的每一像素的实际尺寸会改变。
因此，需要在重新计算出各个太阳能电池的每一像素的实际尺寸之后，移动工作台来调整激光照射的位置这样费事的缺陷修复步骤。
另外，由于每次在对每一像素的实际尺寸进行计算时，需要在太阳能电池的分区单元上形成作为标记的激光痕，因此还存在会对分区单元造成不必要的损伤的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种太阳能电池的制造方法以及太阳能电池的制造装置，能够根据拍摄到包含结构缺陷的区域的图像，以较少的步骤，容易地对激光照射的位置进行控制。
为了解决上述课题，本发明的第一方式的太阳能电池的制造方法包括：形成光电转换体，所述光电转换体具有通过划痕线被分区的多个分区单元，彼此相邻的所述分区单元之间被电连接；检测所述分区单元上存在的结构缺陷(缺陷检测工序)；通过以规定的分辨率对包含所述结构缺陷和所述划痕线的区域进行拍摄，从而得到图像(拍摄工序)；在所述图像上，确定出相当于彼此相邻的所述划痕线之间的间隔或所述划痕线的宽度的第一像素数(第一确定工序)；参考表示预先存储的彼此相邻的所述划痕线之间的间隔或预先存储的所述划痕线的宽度的实测值(参考工序)；对所述第一像素数与所述实测值进行比较，计算出所述图像上的每一像素的实际尺寸(第一计算工序)；在所述图像上，确定出相当于所述结构缺陷与所述划痕线之间的距离的第二像素数(第二确定工序)；对所述第二像素数与所述每一像素的实际尺寸进行比较，计算出缺陷位置信息，所述缺陷位置信息表示从所述划痕线到存在所述结构缺陷的位置的实际尺寸(第二计算工序)；以及根据所述缺陷位置信息，对激光照射的位置进行控制，通过照射所述激光，电分离所述结构缺陷(修复工序)。
为了解决上述课题，本发明的第二方式的太阳能电池的制造装置，为包括光电转换体的太阳能电池的制造装置，所述光电转换体具有通过划痕线被分区的多个分区单元，彼此相邻的所述分区单元之间被电连接，其特征在于，所述太阳能电池的制造装置包括：拍摄部，以规定的分辨率对包含所述分区单元上存在的结构缺陷和所述划痕线的区域进行拍摄；图像处理部，在通过所述拍摄部所得到的图像上，确定出相当于彼此相邻的所述划痕线之间的间隔或所述划痕线的宽度的第一像素数，以及相当于所述结构缺陷与所述划痕线之间的距离的第二像素数；存储器，存储表示所述分区单元的宽度或所述划痕线的宽度的实测值；运算部，对所述第一像素数与所述实测值进行比较，计算出所述图像上的每一像素的实际尺寸，对所述每一像素的实际尺寸与所述第二像素数进行比较，计算出缺陷位置信息，所述缺陷位置信息表示从所述划痕线到存在所述结构缺陷的位置的实际尺寸；以及激光照射部，根据所述缺陷位置信息，对激光照射的位置进行控制，并照射所述激光。
根据本发明的第一方式的太阳能电池的制造方法，即使对于太阳能电池的每一制造批次，当因微小的厚度差等导致拍摄部与太阳能电池的距离发生变动，或者为了提高结构缺陷的检测精度而提高拍摄倍率，从而引起图像上的每一像素的实际尺寸发生改变时，也总是能够根据预先存储在存储器中的规定的实际尺寸值(实测值)及其构成像素数，计算出每一像素的实际尺寸。
据此，每次在变更太阳能电池的制造批次或拍摄倍率时，无需在重新计算出每一像素的实际尺寸之后，移动工作台来调整激光照射的位置这样费事的步骤，而能够削减修复太阳能电池的缺陷的工序所需的时间，极大地提高修复工序中的效率。
另外，每次对每一像素的实际尺寸进行计算时，也无需在太阳能电池的分区单元上形成标记用的激光痕，因此不会对分区单元造成不必要的损伤，能够制造发电效率优异的太阳能电池。
另外，根据本发明的第二方式的太阳能电池的制造装置，每当计算出每一像素的实际尺寸时，无需在太阳能电池的分区单元上形成标记用的激光痕，因此不会对分区单元造成不必要的损伤，能够制造发电效率优异的太阳能电池。
附图说明
图1是示出非晶硅型太阳能电池的一例的放大立体图；
图2A是示出非晶硅型太阳能电池的一例的剖视图；
图2B是示出非晶硅型太阳能电池的一例的剖视图，是图2A中由符号B所示的部分被放大后的放大图；
图3是用于对本发明的太阳能电池的制造方法进行说明的流程图；
图4是示出太阳能电池中存在的结构缺陷的一例的剖视图；
图5是示出缺陷位置确定修复装置(太阳能电池的制造装置)的概略图；
图6A是用于对确定缺陷位置的情况进行说明的俯视图；
图6B是用于对确定缺陷位置的情况进行说明的俯视图，是图6A中由符号C所示的部分被放大后的放大图；
图6C是用于对确定缺陷位置的情况进行说明的俯视图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明所涉及的太阳能电池的制造方法，以及用于该方法的本发明的太阳能电池的制造装置的最佳方式进行说明。
此外，本实施方式是为了更好地理解发明宗旨而具体进行说明。本发明的技术范围并不限定于以下所述的实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内可以施加各种变更。
另外，在以下说明所使用的各附图中，为了将各结构要素设为可在附图上识别的大小，各结构要素的尺寸以及比率与实际存在有适当的差异。
图1是示出通过本发明的太阳能电池的制造方法而制造的非晶硅型太阳能电池的主要部分的一例的放大立体图。另外，图2A是示出图1的太阳能电池的层结构的剖视图。图2B是图2A中由符号B所示的部分被放大后的放大图。
太阳能电池10具有形成在透明的绝缘性基板11的第一面11a(一个面)上的光电转换体12。基板11可由诸如玻璃或透明树脂等太阳光的透射性优异且具有耐久性的绝缘材料形成。太阳光射入该基板11的第二面11b(另一个面)。
在光电转换体12中，从基板11顺序层压第一电极层(下部电极)13、半导体层14以及第二电极层(上部电极)15。
第一电极层(下部电极)13由透明的导电材料，例如TCO、铟锡氧化物(ITO，Indium Tin Oxide)等透光性金属氧化物形成。
另外，第二电极层(上部电极)15通过Ag、Cu等导电性金属膜形成。
例如，如图2B所示，半导体层14具有在p型非晶硅膜17与n型非晶硅膜18之间夹着i型非晶硅膜16而构成的pin结结构。而且，当太阳光射入该半导体层14时产生电子和空穴，因p型非晶硅膜17与n型非晶硅膜18的电位差，电子和空穴活跃地移动，通过这样连续地反复，在第一电极层13与第二电极层15之间产生电位差(光电转换)。
光电转换体12通过划痕线(スクライブライン)19，被分割成外形为薄长方形状的多个分区单元21、21...。这些分区单元21、21...在电气上被相互分区，同时在彼此相邻的分区单元21之间以串联方式电连接。据此，光电转换体12具有分区单元21、21...全部被以串联方式电连接的结构。在这种结构中，能够获取高电位差的电流。划痕线19是通过例如在基板11的第一面11a上均匀地形成光电转换体12之后，利用激光等在光电转换体12上以规定间隔形成槽而形成的。
此外，优选地，在构成这种光电转换体12的第二电极层(上部电极)15之上，进一步形成由绝缘性树脂等构成的保护层(未图示)。
下面对用于制造如上述结构的太阳能电池的制造方法进行说明。
图3是阶段性示出本发明的太阳能电池的制造方法的流程图。其中，特别对从结构缺陷的位置确定到修复的工序进行详细叙述。
首先，如图1所示，在透明基板11的第一面11a上形成光电转换体12(光电转换体的形成工序：P1)。作为光电转换体12的结构，例如可以使用如下结构，即从基板11的第一面11a顺序层压第一电极层(下部电极)13、半导体层14以及第二电极层(上部电极)15。
例如，如图4所示，在具有这种结构的光电转换体12的形成工序中，有时会产生诸如因半导体层14中混入杂质等(污染)而产生的结构缺陷A1，和半导体层14中产生微小气孔的结构缺陷A2等问题。此类结构缺陷A1、A2使第一电极层13与第二电极层15之间局部短路(漏电)，并降低了发电效率。
其次，向光电转换体12照射例如激光光线等，形成划痕线(スクライブライン)19，从而形成分割为薄长方形状的多个分区单元21、21...(分区单元的形成工序：P2)。
在经过以上工序形成的太阳能电池10中，检测出分区单元21、21...上存在的结构缺陷(由上述的A1、A2所代表的缺陷)(缺陷检测工序：P3)。在该缺陷检测工序中，检测分区单元21、21...上存在的结构缺陷的方法可以使用规定的缺陷检测装置。
缺陷检测装置的种类并不特别限定。作为检测缺陷的方法的一例，可以举出以下方法：沿分区单元21的长度方向，以规定间隔，对彼此相邻的分区单元21、21之间的电阻值进行测量，确定出电阻值下降的区域，即被预测为存在有作为短路原因的缺陷的大致区域。
另外，例如也可以举出以下方法：对分区单元整体施加偏置电压，通过红外线传感器检测出在短路部位(存在结构缺陷的部位)产生的焦耳热，从而确定出存在结构缺陷的大致区域。
通过上述方法，在确认(发现)了分区单元21、21...中存在结构缺陷的大致区域之后，接着，作为通过激光使该结构缺陷电分离的前道工序，对该结构缺陷的准确位置进行测量(缺陷位置确定工序：P4)。
图5是示出用于缺陷位置确定工序或作为后道工序的修复工序的、本发明的缺陷位置确定修复装置(太阳能电池的制造装置)的概念图。
缺陷位置确定修复装置30包括：载置有太阳能电池10的工作台(移动工作台)31，以及以规定的分辨率对载置在该工作台31上的太阳能电池10的分区单元21、21...进行拍摄的拍摄部(照相机)32。
另外，拍摄部32上连接有对拍摄到的图像数据进行处理的图像处理部34。进而，该图像处理部34上连接有对图像像素数与实际尺寸值(实测值)进行比较等的运算部37。工作台31上连接有对该工作台31的移动进行控制的工作台移动机构35。此外，缺陷位置确定修复装置30具有作为电分离(去除)分区单元21、21...的结构缺陷D的修复部(修复装置)的激光照射部33。
即，在缺陷位置确定修复装置30中，载置在工作台31上的太阳能电池10与拍摄部32可相对移动，而且，太阳能电池10与激光照射部33可相对移动。
工作台31例如能够载置太阳能电池10并以规定精度沿X轴和Y轴方向移动。作为拍摄部32，例如可以使用包含有固体摄像器件(CCD)的照相机。
激光照射部33被固定在规定位置，从该激光照射部33向太阳能电池10的基板11照射激光。
作为激光照射部33，例如可以使用照射绿色激光的光源。
工作台移动机构35通过使工作台31沿X轴和Y轴方向移动，来控制在基板11上照射激光的位置。
图像处理部34在通过拍摄部32所得到的具有规定的分辨率的图像上，根据由分区单元21的形成部分与划痕线19的区域的高差(厚度差)等引起的对比度，确定出分区单元21、划痕线19以及结构缺陷D等。
运算部37例如由CPU等构成，对在图像处理部34中得到的表示分区单元21的宽度(彼此相邻的所述划痕线之间的间隔)的像素数与实际尺寸值进行比较等。而且，运算部37根据得到的每一像素的实际尺寸数据等，向工作台移动机构35输出移动数据。
另外，该运算部37上连接有存储器36，该存储器36存储各个分区单元21的实际尺寸宽度值和/或划痕线19的实际尺寸宽度值。
在缺陷位置确定工序(P4)中，使用如上所述的缺陷位置确定修复装置30，移动工作台31，以使拍摄部32的拍摄范围与存在由作为前道工序的缺陷检测工序(P3)所检测出的结构缺陷的大致区域相一致。
而且，以规定的倍率和规定的分辨率拍摄分区单元21中存在的结构缺陷D以及包含与该缺陷最近的划痕线19的图像(拍摄工序：P4a)。
图6A是示出通过拍摄部32所得到的图像M的一例的模式图。
通过拍摄部32所得到的图像M的数据被发送到图像处理部34中。在图像处理部34中，基于图像M的对比度等，在图像M上确定出分区单元21和划痕线19(P4b)。
然后，在图像M上检测出相当于分区单元21的宽度的像素数，或相当于划痕线19的宽度的像素数，得到第一像素数p1(第一确定工序)。
例如，在图6A所示的例子中，示出在图像M上相当于分区单元21的宽度w的第一像素数p1等于27个像素。
此外，通过实际对太阳能电池进行拍摄而得到的图像M的分辨率比27个像素的上述分辨率更细。在图6A中，为了易于说明，将像素的尺寸大幅度地加粗来表示。如此得到的第一像素数p1被输入到运算部37中。
然后，在运算部37中，从存储器36中读出分区单元21的实际尺寸宽度值或划痕线19的实际尺寸宽度值(参考工序：P4c)。
在图6A所示的例子中，读出分区单元21的实际尺寸宽度值。然后，对分区单元21的实际尺寸宽度值与相当于分区单元21的宽度w的第一像素数p1进行比较，计算出每一像素的实际尺寸值Q(第一计算工序：P4d(参考图6B))。
接着，在图像处理部34中，在图像M上检测出相当于划痕线19的边缘与结构缺陷D之间的距离的像素数，作为第二像素数p2输入到运算部37中(第二确定工序：P4e(参考图6C))。
然后，在运算部37中，对第二像素数p2与每一像素的实际尺寸值Q进行比较，得到作为划痕线19的边缘与结构缺陷D之间的实际尺寸值L的缺陷位置信息(第二计算工序：P4f)。
根据经过如上所述的缺陷位置确定工序(P4)而得到的、表示划痕线19的边缘与结构缺陷D之间的实际尺寸值L的缺陷位置信息，精密地引导工作台31，以使激光照射的位置与结构缺陷D附近的位置相一致。
然后，从激光照射部33向结构缺陷D聚焦并照射激光，形成包围结构缺陷D的修理线(修复工序：P5)。据此，结构缺陷D从不存在缺陷的区域中电分离(去除)。
根据如上所述的工序，即使对于太阳能电池10的每一制造批次，当因微小的厚度差等导致拍摄部32与太阳能电池10的距离发生变动，或者为了提高结构缺陷的检测精度而提高拍摄倍率，从而引起图像上的每一像素的实际尺寸发生改变时，也总是能够根据预先存储在存储器中的规定的实际尺寸值及其构成像素数，计算出每一像素的实际尺寸。
据此，每当变更太阳能电池10的制造批次或拍摄倍率时，无需在重新计算出每一像素的实际尺寸之后，移动工作台来调整激光照射的位置这样费事的步骤，而能够削减太阳能电池10的缺陷修复工序所需的时间，极大地提高修复工序中的效率。
另外，每次对每一像素的实际尺寸进行计算时，也无需在太阳能电池的分区单元上形成标记用的激光痕，因此不会对分区单元造成不必要的损伤，能够制造发电效率优异的太阳能电池10。
经过如上所述的工序，在电分离(去除)了分区单元21中存在的所有的结构缺陷D之后，经过保护层的形成工序(P6)等，得到作为产品的太阳能电池。
如以上详细说明的那样，本发明对于能够根据拍摄到包含结构缺陷的区域的图像，以较少的步骤，容易地对激光照射的位置进行控制的太阳能电池的制造方法以及太阳能电池的制造装置是有用的。
符号说明
10太阳能电池、11基板、12光电转换体、13第一电极、14半导体层、15第二电极、19划痕线、21分区单元、32拍摄部、33激光照射部、34图像处理部、36存储器、37运算部。
Claims (2)
1.一种太阳能电池的制造方法，其特征在于，
形成光电转换体，所述光电转换体具有通过划痕线被分区的多个分区单元，彼此相邻的所述分区单元之间被电连接；
检测所述分区单元上存在的结构缺陷；
通过以规定的分辨率对包含所述结构缺陷和所述划痕线的区域进行拍摄，从而得到图像；
在所述图像上，确定出相当于彼此相邻的所述划痕线之间的间隔或所述划痕线的宽度的第一像素数；
参考表示预先存储的彼此相邻的所述划痕线之间的间隔或预先存储的所述划痕线的宽度的实测值；
对所述第一像素数与所述实测值进行比较，计算出所述图像上的每一像素的实际尺寸；
在所述图像上，确定出相当于所述结构缺陷与所述划痕线之间的距离的第二像素数；
对所述第二像素数与所述每一像素的实际尺寸进行比较，计算出缺陷位置信息，所述缺陷位置信息表示从所述划痕线到存在所述结构缺陷的位置的实际尺寸；以及
根据所述缺陷位置信息，对激光照射的位置进行控制，通过照射所述激光，电分离所述结构缺陷。
2.一种太阳能电池的制造装置，为包括光电转换体的太阳能电池的制造装置，所述光电转换体具有通过划痕线被分区的多个分区单元，彼此相邻的所述分区单元之间被电连接，其特征在于，所述太阳能电池的制造装置包括：
拍摄部，以规定的分辨率对包含所述分区单元上存在的结构缺陷和所述划痕线的区域进行拍摄；
图像处理部，在通过所述拍摄部所得到的图像上，确定出相当于彼此相邻的所述划痕线之间的间隔或所述划痕线的宽度的第一像素数，以及相当于所述结构缺陷与所述划痕线之间的距离的第二像素数；
存储器，存储表示所述分区单元的宽度或所述划痕线的宽度的实测值；
运算部，对所述第一像素数与所述实测值进行比较，计算出所述图像上的每一像素的实际尺寸，对所述每一像素的实际尺寸与所述第二像素数进行比较，计算出缺陷位置信息，所述缺陷位置信息表示从所述划痕线到存在所述结构缺陷的位置的实际尺寸；以及
激光照射部，根据所述缺陷位置信息，对激光照射的位置进行控制，并照射所述激光。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008209209 | 2008-08-15 | ||
| JP2008-209209 | 2008-08-15 | ||
| PCT/JP2009/064361 WO2010018869A1 (ja) | 2008-08-15 | 2009-08-14 | 太陽電池の製造方法及び製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102084494A true CN102084494A (zh) | 2011-06-01 |
Family
ID=41669008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009801260022A Pending CN102084494A (zh) | 2008-08-15 | 2009-08-14 | 太阳能电池的制造方法以及制造装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20110135187A1 (zh) |
| EP (1) | EP2320473A4 (zh) |
| JP (1) | JPWO2010018869A1 (zh) |
| KR (1) | KR101153434B1 (zh) |
| CN (1) | CN102084494A (zh) |
| TW (1) | TW201013963A (zh) |
| WO (1) | WO2010018869A1 (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012143892A2 (en) * | 2011-04-20 | 2012-10-26 | Somont Gmbh | Methods and system for detecting defects of at least a photovoltaic device |
| WO2016103007A1 (fr) | 2014-12-24 | 2016-06-30 | Arcelormittal | Procédé de contrôle d'un support comprenant un substrat métallique, un revêtement diélectrique, et une couche conductrice |
| CN114972150B (zh) * | 2021-02-24 | 2023-12-05 | 正泰集团研发中心(上海)有限公司 | 光伏组件尺寸缺陷检测方法 |
| CN113537236B (zh) * | 2021-06-21 | 2023-04-21 | 电子科技大学 | 用于航天器损伤红外检测的热扩散效应缺陷定量识别方法 |
| CN114113116B (zh) * | 2021-11-29 | 2023-08-18 | 哈尔滨工业大学 | 一种大口径元件表面微缺陷精确检测工艺方法 |
| CN115881573A (zh) * | 2023-01-20 | 2023-03-31 | 通威太阳能（成都）有限公司 | 太阳能电池片表面线路形貌的检测方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6196774A (ja) | 1984-10-17 | 1986-05-15 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜光電変換素子製造装置 |
| JP3179927B2 (ja) * | 1993-03-24 | 2001-06-25 | 三洋電機株式会社 | 光電変換装置の製造方法 |
| JPH10132521A (ja) * | 1996-10-31 | 1998-05-22 | Olympus Optical Co Ltd | 画像回転による傾き補正方法及び微少寸法測定装置 |
| JP3938227B2 (ja) * | 1997-08-07 | 2007-06-27 | 株式会社ルネサステクノロジ | 異物検査方法および装置 |
| JP2001135835A (ja) * | 1999-11-08 | 2001-05-18 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 薄膜光電変換セルの欠陥修復方法、薄膜光電変換モジュールの製造方法、及び薄膜光電変換モジュールの欠陥修復装置 |
| JP2002203978A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Canon Inc | 光起電力素子モジュールの短絡欠陥検出方法及び短絡欠陥修復方法 |
| US20030044539A1 (en) * | 2001-02-06 | 2003-03-06 | Oswald Robert S. | Process for producing photovoltaic devices |
| JP4732903B2 (ja) * | 2005-03-15 | 2011-07-27 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | カンチレバーホルダ及び走査型プローブ顕微鏡 |
| AU2005202167B2 (en) * | 2005-05-19 | 2010-12-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of forming structures using drop-on-demand printing |
| JP2008116207A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-22 | Fujitsu Ltd | 画像計測装置、画像計測方法及びプログラム |
| US7808540B2 (en) * | 2007-01-09 | 2010-10-05 | Eastman Kodak Company | Image capture and integrated display apparatus |
| JP2008209209A (ja) | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 角速度センサ素子 |
| US7649365B1 (en) * | 2007-03-24 | 2010-01-19 | Kla-Tencor Corporation | Inline inspection of photovoltaics for electrical defects |
| US7989729B1 (en) * | 2008-03-11 | 2011-08-02 | Kla-Tencor Corporation | Detecting and repairing defects of photovoltaic devices |
-
2009
- 2009-08-13 TW TW098127297A patent/TW201013963A/zh unknown
- 2009-08-14 JP JP2010524758A patent/JPWO2010018869A1/ja active Pending
- 2009-08-14 CN CN2009801260022A patent/CN102084494A/zh active Pending
- 2009-08-14 WO PCT/JP2009/064361 patent/WO2010018869A1/ja active Application Filing
- 2009-08-14 KR KR1020117000505A patent/KR101153434B1/ko active IP Right Grant
- 2009-08-14 EP EP09806760A patent/EP2320473A4/en not_active Withdrawn
- 2009-08-14 US US13/058,485 patent/US20110135187A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2010018869A1 (ja) | 2012-01-26 |
| US20110135187A1 (en) | 2011-06-09 |
| EP2320473A1 (en) | 2011-05-11 |
| TW201013963A (en) | 2010-04-01 |
| EP2320473A4 (en) | 2012-02-15 |
| KR20110028345A (ko) | 2011-03-17 |
| WO2010018869A1 (ja) | 2010-02-18 |
| KR101153434B1 (ko) | 2012-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8197912B2 (en) | Precision separation of PV thin film stacks | |
| CN102084494A (zh) | 太阳能电池的制造方法以及制造装置 | |
| US20160158890A1 (en) | Systems and methods for scribing photovoltaic structures | |
| CN102144300B (zh) | 太阳能电池的制造方法 | |
| US20110259417A1 (en) | Film removal method, photoelectric conversion device fabrication method, photoelectric conversion device, and film removal device | |
| CN102985213A (zh) | 高通量太阳能电池烧蚀系统 | |
| CN101933154B (zh) | 太阳能电池的制造方法、太阳能电池的制造装置以及太阳能电池 | |
| CN102165601A (zh) | 太阳能电池的制造方法以及制造装置 | |
| CN101933155B (zh) | 太阳能电池的制造方法 | |
| JP2009246122A (ja) | 太陽電池の製造方法および製造装置 | |
| WO2009123070A1 (ja) | 太陽電池の製造方法および太陽電池の製造装置 | |
| CN102460719A (zh) | 太阳能电池的制造方法以及太阳能电池的制造装置 | |
| US20120049310A1 (en) | Thin film photoelectric conversion module and fabrication method of the same | |
| KR20120001871A (ko) | 복수 파장의 레이저 빔을 이용한 다층기판 가공장치 및 다층기판 가공방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110601 |