JP2000307142A - 薄層型ソーラモジュールの製造方法とその製造方法に利用する分離手段 - Google Patents
薄層型ソーラモジュールの製造方法とその製造方法に利用する分離手段Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、共通基板（１２）に並置された複
数のソーラセル（１１）を具備する薄層型ソーラモジュ
ール（１０）の製造方法と分離手段とを提供することを
目的とする。 【解決手段】 薄層型ソーラモジュールは、セル製造中
での複数の層の堆積工程と層分離工程と、セルの相互の
電気的接続を利用することにより製造される。基板（１
２）の第一のコンタクト層（１４）を設け、セル毎にそ
のコンタクト層を分離させた後に、ｐｎ二重層（１６）
をコンタクト層に設け、その後、分離手段としての機能
を果たすスクレーピング切削工具が塗布基板に対して相
対的に移動することにより、スクレープされることで、
機械的に分離させる。この切削手段は、好ましくは上昇
させる又は回転させることなく、上記ｐｎ二重層（１
６）よりも高い硬度を有する上記第一のコンタクト層
（１４）を平坦先端部の滑動面にて滑動させる。
数のソーラセル（１１）を具備する薄層型ソーラモジュ
ール（１０）の製造方法と分離手段とを提供することを
目的とする。 【解決手段】 薄層型ソーラモジュールは、セル製造中
での複数の層の堆積工程と層分離工程と、セルの相互の
電気的接続を利用することにより製造される。基板（１
２）の第一のコンタクト層（１４）を設け、セル毎にそ
のコンタクト層を分離させた後に、ｐｎ二重層（１６）
をコンタクト層に設け、その後、分離手段としての機能
を果たすスクレーピング切削工具が塗布基板に対して相
対的に移動することにより、スクレープされることで、
機械的に分離させる。この切削手段は、好ましくは上昇
させる又は回転させることなく、上記ｐｎ二重層（１
６）よりも高い硬度を有する上記第一のコンタクト層
（１４）を平坦先端部の滑動面にて滑動させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄層型ソーラモジ
ュール、つまり光電池モジュールの製造方法だけでな
く、その製造方法に利用する分離手段に関する。
ュール、つまり光電池モジュールの製造方法だけでな
く、その製造方法に利用する分離手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】共通の基板にパラレルに配設された複数
のソーラセル、つまり光電池セルからなる薄層型ソーラ
モジュール、つまり薄層型光電池モジュールを製造する
ための一つの可能性は、複数のセルを重なる塗布工程と
セル製造中における塗布−分離工程とからなる工程によ
り、電気的に接続させることにより製造されることが、
米国特許第４，２４３，４３２号に開示されている。こ
の明細書には、ＣｄＳ‐ＣｕｘＳソーラセルが製造さ
れ、ガラス基板には、常に、他方の層上に一方の層とい
う形で堆積させた個々の層が設けられている。薄層フィ
ルム形態でのその層は、主に、下部電極として働くＳｎ
Ｏｘの硬いコンタクト層と、その層にＣｄＳ‐ＣｕｘＳ
を堆積させたｐｎ二重層とからなり、更に、そのコンタ
クト層は上部電極としての働きもする。個々の薄層フィ
ルム堆積工程中に形成されたカットは、一方では、セル
が重なる基板フィルム被膜を個々のセルに分割させ、他
方では、基板のセルを電気的に直列に接続させる。セル
の直列相互接続では、セル１の上部電極は続くセル２の
下部電極と接触するが、セル２の下部電極はセル２の上
部電極と分離するように、カットを設けなければならな
い。このスキームは全体の基板長で連続的に繰り返され
る。個々の層を分離させるさまざまな方法が、上記米国
特許に提案されており、とりわけ、超音波法が開示され
ており、ｐｎ層は、例えば、回転又は非回転切削工具に
より分離されることが記載されている。
のソーラセル、つまり光電池セルからなる薄層型ソーラ
モジュール、つまり薄層型光電池モジュールを製造する
ための一つの可能性は、複数のセルを重なる塗布工程と
セル製造中における塗布−分離工程とからなる工程によ
り、電気的に接続させることにより製造されることが、
米国特許第４，２４３，４３２号に開示されている。こ
の明細書には、ＣｄＳ‐ＣｕｘＳソーラセルが製造さ
れ、ガラス基板には、常に、他方の層上に一方の層とい
う形で堆積させた個々の層が設けられている。薄層フィ
ルム形態でのその層は、主に、下部電極として働くＳｎ
Ｏｘの硬いコンタクト層と、その層にＣｄＳ‐ＣｕｘＳ
を堆積させたｐｎ二重層とからなり、更に、そのコンタ
クト層は上部電極としての働きもする。個々の薄層フィ
ルム堆積工程中に形成されたカットは、一方では、セル
が重なる基板フィルム被膜を個々のセルに分割させ、他
方では、基板のセルを電気的に直列に接続させる。セル
の直列相互接続では、セル１の上部電極は続くセル２の
下部電極と接触するが、セル２の下部電極はセル２の上
部電極と分離するように、カットを設けなければならな
い。このスキームは全体の基板長で連続的に繰り返され
る。個々の層を分離させるさまざまな方法が、上記米国
特許に提案されており、とりわけ、超音波法が開示され
ており、ｐｎ層は、例えば、回転又は非回転切削工具に
より分離されることが記載されている。
【０００３】米国特許第４，３１５，０９６号には、Ｃ
ｄＴｅ及びＣｄＳに対して同様な方法が開示されてお
り、５乃至１００μｍの幅を有する分離カットが、詳細
には記載されていないが機械的方法、若しくはレーザビ
ーム法の何れかで製造できることが記載されている。更
に、米国特許第５，５０１，７４４号では、ＣｄＴｅ及
びＣｄＳソーラセルの製造に言及している。更に、米国
特許第５，５０１，７４４号によれば、そのモジュール
は基板に対して横及び長手双方の方向に移動可能である
工具ヘッドにより加工される。工具ヘッドには並置され
たレーザや、基板に対して斜めに指向しており、その基
板に接触していないことが好ましいサンドブラストブロ
ワーや堆積装置などがある。長手方向にて基板を加工し
た後、そのヘッドは長手方向での移動に対する新しいス
タート位置に、横方向移動用に配置される。この横方向
での移動中に、加工ユニットは作動していない。
ｄＴｅ及びＣｄＳに対して同様な方法が開示されてお
り、５乃至１００μｍの幅を有する分離カットが、詳細
には記載されていないが機械的方法、若しくはレーザビ
ーム法の何れかで製造できることが記載されている。更
に、米国特許第５，５０１，７４４号では、ＣｄＴｅ及
びＣｄＳソーラセルの製造に言及している。更に、米国
特許第５，５０１，７４４号によれば、そのモジュール
は基板に対して横及び長手双方の方向に移動可能である
工具ヘッドにより加工される。工具ヘッドには並置され
たレーザや、基板に対して斜めに指向しており、その基
板に接触していないことが好ましいサンドブラストブロ
ワーや堆積装置などがある。長手方向にて基板を加工し
た後、そのヘッドは長手方向での移動に対する新しいス
タート位置に、横方向移動用に配置される。この横方向
での移動中に、加工ユニットは作動していない。
【０００４】しかしながら、今までのところ、市販され
ているシリコンソーラセルモジュールは、米国特許第
４，２４３，４３２号の上記方法により製造されている
ものがほとんどである。個々のセルは金属ストリップに
半田づけすることにより相互接続されて製造されてい
る。今までのところ、ＣｄＳ‐ＣｕｘＳソーラセルから
なるモジュールは、上記米国特許第４，２４３，４３２
号による方法にて産業規模では製造されていない。同じ
ことはＣｄＳ/ＣｄＴｅソーラセルにも当てはまり、こ
のソーラセルは長い期間将来有望視されており、多くの
場合、いわゆるＩＴＯ層の形である透明ＴＣＯ層のフロ
ントコンタクトがある。かかる個々のソーラセルの製造
及び構造に関しては、欧州特許第０，５３５，５２２
号、同じものは対応する米国特許第５，３０４，４９９
号に記載されている。
ているシリコンソーラセルモジュールは、米国特許第
４，２４３，４３２号の上記方法により製造されている
ものがほとんどである。個々のセルは金属ストリップに
半田づけすることにより相互接続されて製造されてい
る。今までのところ、ＣｄＳ‐ＣｕｘＳソーラセルから
なるモジュールは、上記米国特許第４，２４３，４３２
号による方法にて産業規模では製造されていない。同じ
ことはＣｄＳ/ＣｄＴｅソーラセルにも当てはまり、こ
のソーラセルは長い期間将来有望視されており、多くの
場合、いわゆるＩＴＯ層の形である透明ＴＣＯ層のフロ
ントコンタクトがある。かかる個々のソーラセルの製造
及び構造に関しては、欧州特許第０，５３５，５２２
号、同じものは対応する米国特許第５，３０４，４９９
号に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたものであり、セルが重なる薄層堆積と迅速
で、しかも安全な分離技術を利用しながら、薄層型ソー
ラモジュールの効率的な生産を可能とする方法を提供す
ることを目的とする。分離工程は連続製造加工での一部
であり、連続加工から切り離して実行することはできな
いので、迅速な分離は必要である。加えて、分離工程中
では、所望の層は、つまり薄層フィルムが損傷を受けず
に堆積させながら、十分に、かつ完全に切り離し、分離
されていることを確実にする必要がある。よって、本発
明の更なる目的は、薄層型ソーラモジュールの製造が、
かかる迅速で、同時に安全な分離が可能となる適切な分
離手段を提供することである。
みてなされたものであり、セルが重なる薄層堆積と迅速
で、しかも安全な分離技術を利用しながら、薄層型ソー
ラモジュールの効率的な生産を可能とする方法を提供す
ることを目的とする。分離工程は連続製造加工での一部
であり、連続加工から切り離して実行することはできな
いので、迅速な分離は必要である。加えて、分離工程中
では、所望の層は、つまり薄層フィルムが損傷を受けず
に堆積させながら、十分に、かつ完全に切り離し、分離
されていることを確実にする必要がある。よって、本発
明の更なる目的は、薄層型ソーラモジュールの製造が、
かかる迅速で、同時に安全な分離が可能となる適切な分
離手段を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、利用され
るｐｎ層を切削し、分離する手段としてのスクレーピン
グ工具（scraping tool）を特徴とする請求項１より達
成される。共通の切削手段とは異なり、本発明にて利用
される切削工具には平坦先端部があり、その平坦表面は
工具の滑動面としての機能を果たす。分離工程中では、
その工具は第一のコンタクト層の滑動面で滑動し、その
滑動面はパラレルであるコンタクト層の完全に平坦であ
る面に静止するように案内される。この場合、工具の長
手軸はコンタクト層、若しくは基板に対して、それぞれ
垂直である。上記設計及び配置により、工具の滑動面に
よるコンタクト層への損傷の危険性は最小限に減少す
る。工具に作用する加圧力の調整は実質的に重要ではな
い。その力は、高い値に調整される危険性がなく、ｐｎ
二重層は安全にカットされる。工具のスクライビング
（scribing）又はスクレーピングの深さに対する精巧な
調節及び調整の必要性はない。加えて、複雑な調整なし
に、工具は何れの方向にも移動可能であり、例えば、新
しい作業領域へ進行する前に、新しい加工又は切削方向
に移動する前に、軸方向に回転させる必要ことなく、蛇
行形の経路に従って移動することもできる。
るｐｎ層を切削し、分離する手段としてのスクレーピン
グ工具（scraping tool）を特徴とする請求項１より達
成される。共通の切削手段とは異なり、本発明にて利用
される切削工具には平坦先端部があり、その平坦表面は
工具の滑動面としての機能を果たす。分離工程中では、
その工具は第一のコンタクト層の滑動面で滑動し、その
滑動面はパラレルであるコンタクト層の完全に平坦であ
る面に静止するように案内される。この場合、工具の長
手軸はコンタクト層、若しくは基板に対して、それぞれ
垂直である。上記設計及び配置により、工具の滑動面に
よるコンタクト層への損傷の危険性は最小限に減少す
る。工具に作用する加圧力の調整は実質的に重要ではな
い。その力は、高い値に調整される危険性がなく、ｐｎ
二重層は安全にカットされる。工具のスクライビング
（scribing）又はスクレーピングの深さに対する精巧な
調節及び調整の必要性はない。加えて、複雑な調整なし
に、工具は何れの方向にも移動可能であり、例えば、新
しい作業領域へ進行する前に、新しい加工又は切削方向
に移動する前に、軸方向に回転させる必要ことなく、蛇
行形の経路に従って移動することもできる。
【０００７】工具を上昇させたり、降下させたりするよ
うな非回転切削工具の応用における通常の技術とは異な
り、本発明による方法に利用される切削工具は、切削工
程中、又は新しい作業領域へ工具を移動させる際に、塗
布基板から持ち上げる必要はない。工具をフロントコン
タクト層に降下させる、又はその層から上昇させるとい
う時間の浪費を回避することにより、切削工具の寿命が
改善し、工程の効率も向上させることが可能となる。
うな非回転切削工具の応用における通常の技術とは異な
り、本発明による方法に利用される切削工具は、切削工
程中、又は新しい作業領域へ工具を移動させる際に、塗
布基板から持ち上げる必要はない。工具をフロントコン
タクト層に降下させる、又はその層から上昇させるとい
う時間の浪費を回避することにより、切削工具の寿命が
改善し、工程の効率も向上させることが可能となる。
【０００８】先行技術でのスクライビング工具は、基板
に対して傾斜させた位置で、平行な滑動面もなく移動
し、前述のような利点も有しない。米国特許第４，５０
２，２２５号では、シリコン層を分離させるために、基
板上で水平に対して７５°の好ましい傾斜角度（いわゆ
るバックラッキング角度）で移動するスクライビング工
具を利用している。工具は丸いダイアモンド先端部を有
することが好ましい。傾斜配置された工具の代替とし
て、ピラミッド様又は切形先端部も好ましい。上記米国
特許での明細書によれば、工具の、及び約０．０１ｍｍ
の好ましい直径を有する鋭利なスクライビング先端部の
圧調整は非常に重要である。下にある層に損傷を与える
ことなく、カットされるべき層に、先端部で丸みを帯び
た傾斜工具の明確なスクライビングの深さを可能にする
ために、加圧力は複雑な機械装置を利用して明確な範囲
内に調整される。抵抗測定によりうまく層分離を監視
し、その方法は非導電性層の場合には不可能であった。
全体の基板長での層セグメントを切削した後に、工具を
上昇させ、新たなスクライビング位置へ移動させ、その
位置で工具を降下させた。上記した傾斜スクライビング
工具はある方向にのみ移動可能である。
に対して傾斜させた位置で、平行な滑動面もなく移動
し、前述のような利点も有しない。米国特許第４，５０
２，２２５号では、シリコン層を分離させるために、基
板上で水平に対して７５°の好ましい傾斜角度（いわゆ
るバックラッキング角度）で移動するスクライビング工
具を利用している。工具は丸いダイアモンド先端部を有
することが好ましい。傾斜配置された工具の代替とし
て、ピラミッド様又は切形先端部も好ましい。上記米国
特許での明細書によれば、工具の、及び約０．０１ｍｍ
の好ましい直径を有する鋭利なスクライビング先端部の
圧調整は非常に重要である。下にある層に損傷を与える
ことなく、カットされるべき層に、先端部で丸みを帯び
た傾斜工具の明確なスクライビングの深さを可能にする
ために、加圧力は複雑な機械装置を利用して明確な範囲
内に調整される。抵抗測定によりうまく層分離を監視
し、その方法は非導電性層の場合には不可能であった。
全体の基板長での層セグメントを切削した後に、工具を
上昇させ、新たなスクライビング位置へ移動させ、その
位置で工具を降下させた。上記した傾斜スクライビング
工具はある方向にのみ移動可能である。
【０００９】更に、米国特許第４，５８９，１９４号で
は、好適なダイアモンド先端部の代替として、基板表面
に対して傾斜した位置に案内されるスクライビングスタ
イラスを開示しており、任意には非常に硬い金属から製
造される。アモルファスシリコン層とその層に配置され
たバックコンタクト層とが切削される。下に配置された
ＴＣＯ層が最大直径０．００６ｍｍの鋭利な工具先端部
によるだけでなく、前記したような比較的高い加圧力に
より損傷を受けることを回避するために、シリコン層を
完全に切削するのではなく、現在まではむしろ、ある厚
さのシリコン層をＴＣＯ層に残している。スタイラスを
非常に微妙に調整しなければならないのはこの理由のた
めである。スタイラス先端部は超音波的に駆動される。
新たなスクライビング位置へシフトさせるために、傾斜
したスタイラスは基板から持ち上げなければならない。
は、好適なダイアモンド先端部の代替として、基板表面
に対して傾斜した位置に案内されるスクライビングスタ
イラスを開示しており、任意には非常に硬い金属から製
造される。アモルファスシリコン層とその層に配置され
たバックコンタクト層とが切削される。下に配置された
ＴＣＯ層が最大直径０．００６ｍｍの鋭利な工具先端部
によるだけでなく、前記したような比較的高い加圧力に
より損傷を受けることを回避するために、シリコン層を
完全に切削するのではなく、現在まではむしろ、ある厚
さのシリコン層をＴＣＯ層に残している。スタイラスを
非常に微妙に調整しなければならないのはこの理由のた
めである。スタイラス先端部は超音波的に駆動される。
新たなスクライビング位置へシフトさせるために、傾斜
したスタイラスは基板から持ち上げなければならない。
【００１０】塗布基板上に斜めに移動する上記スクライ
ビング工具と比較して、基板と平行な滑動面のある、本
発明のスクレーピング工具での調節処置は、それ程複雑
ではない。加えて、上昇させることを必要としないスク
レーピング工具は高速度で移動可能でき、しかも精度が
あり、さまざまな方向へ安定して移動することができ
る。本発明による工具は薄層のある基板に対して垂直に
案内され、長手軸方向に対して垂直である滑動面により
安全に滑動し、硬いコンタクト層上を静かに滑動し、上
にある層を信頼でき、かつ完全に分離する。
ビング工具と比較して、基板と平行な滑動面のある、本
発明のスクレーピング工具での調節処置は、それ程複雑
ではない。加えて、上昇させることを必要としないスク
レーピング工具は高速度で移動可能でき、しかも精度が
あり、さまざまな方向へ安定して移動することができ
る。本発明による工具は薄層のある基板に対して垂直に
案内され、長手軸方向に対して垂直である滑動面により
安全に滑動し、硬いコンタクト層上を静かに滑動し、上
にある層を信頼でき、かつ完全に分離する。
【００１１】本発明の更なる展開はサブクレームに限定
されている。
されている。
【００１２】本発明の方法はＣｄＳ/ＣｄＴｅ型ソーラ
セルに特に適し、そのセルは柔らかく傷がつきやすいｐ
ｎ層よりも約１０倍硬いＩＴＯのような硬く、滑らかな
ＴＣＯ層のフロントコンタクトを有する。よって、フロ
ントコンタクト材料に浸透することなく、ｐｎ層を切削
することが可能であり、切削工具はｐｎ層を切削する際
に、その平坦先端部で滑動する。切削工具は新たなスタ
ート位置に移動させる前に持ち上げる必要がないので、
上記方法は特に効率的である。基板上で今と異なる、通
常反対の長手加工方向に移動させる前に、新たなスター
ト位置に到達させるためには、第二の横移動方向にシフ
トさせるだけである。このようにして、本発明の工具は
蛇行形の経路に従って移動する。つまり、全体のモジュ
ール長に対して第一の長手方向に移動し、モジュールの
縁部の領域で第二の横移動方向にシフトし、前記第一の
長手方向と反対の長手方向の向きにに移動する。効率的
な手順を目的とすると、基板から定期的に上昇させる、
又は降下させる回転切削ヘッド若しくは切削工具を具有
する切削工具を利用することにより、本発明の利点は得
ることができない。
セルに特に適し、そのセルは柔らかく傷がつきやすいｐ
ｎ層よりも約１０倍硬いＩＴＯのような硬く、滑らかな
ＴＣＯ層のフロントコンタクトを有する。よって、フロ
ントコンタクト材料に浸透することなく、ｐｎ層を切削
することが可能であり、切削工具はｐｎ層を切削する際
に、その平坦先端部で滑動する。切削工具は新たなスタ
ート位置に移動させる前に持ち上げる必要がないので、
上記方法は特に効率的である。基板上で今と異なる、通
常反対の長手加工方向に移動させる前に、新たなスター
ト位置に到達させるためには、第二の横移動方向にシフ
トさせるだけである。このようにして、本発明の工具は
蛇行形の経路に従って移動する。つまり、全体のモジュ
ール長に対して第一の長手方向に移動し、モジュールの
縁部の領域で第二の横移動方向にシフトし、前記第一の
長手方向と反対の長手方向の向きにに移動する。効率的
な手順を目的とすると、基板から定期的に上昇させる、
又は降下させる回転切削ヘッド若しくは切削工具を具有
する切削工具を利用することにより、本発明の利点は得
ることができない。
【００１３】更に、上記のことは傾斜させた位置で案内
されなければならない前述のスクライビング工具にも当
てはまる。
されなければならない前述のスクライビング工具にも当
てはまる。
【００１４】新たなスタート位置に到達する前に、工具
を持ち上げることなく、前記第二の横移動方向に、モジ
ュールの縁部の領域内で工具をシフトさせたくないユー
ザは、もちろん、その工具を上昇又は降下させることに
より生じる長時間の加工を受け入れるであろう。１回の
作業工程でモジュールを完全に加工するためには、十分
に多くの数の工具をパラレルに並置させれば、モジュー
ルコーティング中の上昇及び降下はいずれも当てはまら
ない。
を持ち上げることなく、前記第二の横移動方向に、モジ
ュールの縁部の領域内で工具をシフトさせたくないユー
ザは、もちろん、その工具を上昇又は降下させることに
より生じる長時間の加工を受け入れるであろう。１回の
作業工程でモジュールを完全に加工するためには、十分
に多くの数の工具をパラレルに並置させれば、モジュー
ルコーティング中の上昇及び降下はいずれも当てはまら
ない。
【００１５】全体の基板にはｐｎ層を設けることが好ま
しいので、前記第二の移動方向にシフトさせる際の切削
工具はｐｎ層をカットし、基板の縁部の領域内でフロン
トコンタクト層を滑動する。更に、その加工では、フロ
ントコンタクト層にｐｎ層が設けてない基板の端部領域
で第二の移動方向にシフトする切削工具の場合をもカバ
ーする。
しいので、前記第二の移動方向にシフトさせる際の切削
工具はｐｎ層をカットし、基板の縁部の領域内でフロン
トコンタクト層を滑動する。更に、その加工では、フロ
ントコンタクト層にｐｎ層が設けてない基板の端部領域
で第二の移動方向にシフトする切削工具の場合をもカバ
ーする。
【００１６】第二の横移動方向にシフトする際に、第二
の移動方向が面して移動する異なる工具のサイドを利用
するのは、切削工具の第一の切削端部ではない。新たな
スタート位置にシフトした後、矩形滑動面を備えている
のが好ましい切削工具が、好ましくは上昇することな
く、更に長手軸の周りに回転することなく、第一の移動
方向とは反対向きに移動する。
の移動方向が面して移動する異なる工具のサイドを利用
するのは、切削工具の第一の切削端部ではない。新たな
スタート位置にシフトした後、矩形滑動面を備えている
のが好ましい切削工具が、好ましくは上昇することな
く、更に長手軸の周りに回転することなく、第一の移動
方向とは反対向きに移動する。
【００１７】基板上で、ｐｎ層が切削工具を移動させる
ことのみにより、又は切削工具により切削される間に、
第一の移動方向への相対的な移動を実行させるために
は、構造上の利点がある。
ことのみにより、又は切削工具により切削される間に、
第一の移動方向への相対的な移動を実行させるために
は、構造上の利点がある。
【００１８】切削工具は、薄層を有する基板に対して滑
動面で弾性的に加圧されることが好ましい。従来の被加
工対象物の加工技術にて必要とされる、固定されたチャ
ック切削工具の精巧な調整測定は必要ない。フロントコ
ンタクト層に対して弾性的に加圧する、本発明の切削工
具により、ｐｎ層は、常に、信頼できる形で切削され
る。
動面で弾性的に加圧されることが好ましい。従来の被加
工対象物の加工技術にて必要とされる、固定されたチャ
ック切削工具の精巧な調整測定は必要ない。フロントコ
ンタクト層に対して弾性的に加圧する、本発明の切削工
具により、ｐｎ層は、常に、信頼できる形で切削され
る。
【００１９】更に、切削工具の動作を最適化させること
により、切削工具作業の開始において、工具はその動作
期間、又は工具の寿命中に増加する摩耗の見地から、か
なり小さな値である平坦先端部を利用するので、より効
率的な加工が可能となりであろう。加工において、その
作業時間が制限されており、その工具が十分にカットを
継続できる許容範囲内であるように、滑動面が平坦にな
っている。平坦さを比較すると、開始時点での初期の先
端部の平坦さはむしろわずか（small）であるが、既に
大きい(large)ので、工具に先端部は損傷させることな
く第一のコンタクト層を滑動する。これに関係して、調
整ばねの力に依存する工具の圧力も重要な役割を担って
いる。圧力は平坦先端部の面積が摩擦による増加ととも
に増加し、一定で、一様な最適圧力が絶えず発生する。
ばねにより作用する力は、一方で、第一のコンタクト層
に損傷を与えず、他方で、工具のスライディングアップ
（sliding-up）を回避するように調整される。製造プラ
ントでは、本発明の工具の圧力は、作業を中断させるこ
となく、１週間内にたった２回調整された。
により、切削工具作業の開始において、工具はその動作
期間、又は工具の寿命中に増加する摩耗の見地から、か
なり小さな値である平坦先端部を利用するので、より効
率的な加工が可能となりであろう。加工において、その
作業時間が制限されており、その工具が十分にカットを
継続できる許容範囲内であるように、滑動面が平坦にな
っている。平坦さを比較すると、開始時点での初期の先
端部の平坦さはむしろわずか（small）であるが、既に
大きい(large)ので、工具に先端部は損傷させることな
く第一のコンタクト層を滑動する。これに関係して、調
整ばねの力に依存する工具の圧力も重要な役割を担って
いる。圧力は平坦先端部の面積が摩擦による増加ととも
に増加し、一定で、一様な最適圧力が絶えず発生する。
ばねにより作用する力は、一方で、第一のコンタクト層
に損傷を与えず、他方で、工具のスライディングアップ
（sliding-up）を回避するように調整される。製造プラ
ントでは、本発明の工具の圧力は、作業を中断させるこ
となく、１週間内にたった２回調整された。
【００２０】請求項１０により特徴付けられる本発明の
切削手段は、単純で、しかも製造が経済的である切削工
具を構成する。上記性質を基礎として、交換可能な工具
は薄層型ソーラモジュールの大量生産を目的とするには
適する。その工具には、サブクレーム１１から１４を特
徴とする技術的内容を含むことが好ましい。
切削手段は、単純で、しかも製造が経済的である切削工
具を構成する。上記性質を基礎として、交換可能な工具
は薄層型ソーラモジュールの大量生産を目的とするには
適する。その工具には、サブクレーム１１から１４を特
徴とする技術的内容を含むことが好ましい。
【００２１】２０ｋｍまでの特に大規模な分離距離は、
工具を交換し、製造工程を中断させる必要なく、矩形滑
動面と好ましくは不同の長い切削端部を利用して得るこ
とが可能であることが判明した。更に、同等な切削条件
下で、第一の移動方向、つまり主要なスクレーピング方
向が可逆的である工具先端部として、逆四方角錐台のよ
うな種類の先端部で作業することも可能である。
工具を交換し、製造工程を中断させる必要なく、矩形滑
動面と好ましくは不同の長い切削端部を利用して得るこ
とが可能であることが判明した。更に、同等な切削条件
下で、第一の移動方向、つまり主要なスクレーピング方
向が可逆的である工具先端部として、逆四方角錐台のよ
うな種類の先端部で作業することも可能である。
【００２２】更に、不同の長い切削端部を利用すること
により、主要スクレーピング方向で、移動又は好ましく
は矩形のシフト方向で、切削工具に印加すべき力と表面
圧との最適な関係が得ることができることが分かった。
本発明による切削工具は、主要スクレーピング方向の切
削端部に加えて、移動又はシフト方向での切削端部が実
施されながら、僅かに斜め若しくは角度のある操作の場
合でも、カットは満足のいくものであるという、更なる
利点をも有している。よって、基板及び工具の相対角度
の配向の複雑な再調整の必要性なしに、基板にパラレル
にカットを設けることが可能である。
により、主要スクレーピング方向で、移動又は好ましく
は矩形のシフト方向で、切削工具に印加すべき力と表面
圧との最適な関係が得ることができることが分かった。
本発明による切削工具は、主要スクレーピング方向の切
削端部に加えて、移動又はシフト方向での切削端部が実
施されながら、僅かに斜め若しくは角度のある操作の場
合でも、カットは満足のいくものであるという、更なる
利点をも有している。よって、基板及び工具の相対角度
の配向の複雑な再調整の必要性なしに、基板にパラレル
にカットを設けることが可能である。
【００２３】基板に対して垂直に工具を調整する、取付
ける、移動させることは、殆ど機械的苦労なく行うこと
が可能である。
ける、移動させることは、殆ど機械的苦労なく行うこと
が可能である。
【００２４】ＣｄＳ層が１００ｎｍ又はそれ以下の範囲
の厚さを有するＣｄＳ/ＣｄＴｅのｐｎ二重層の場合、
ＣｄＳ薄層は、切削工具により除去されない第一のコン
タクト層に強固に接着している。しかしながら、ＣｄＳ
層は非常に薄いので、実際には下にある硬い第一のコン
タクト層の硬さを示す。平坦な工具先端部では、同一の
滑動状態が得られる。より厚いＣｄＳ層の場合では、そ
の脆さがますます明白となり、ＣｄＴｅ層とともに除去
されてしまう。
の厚さを有するＣｄＳ/ＣｄＴｅのｐｎ二重層の場合、
ＣｄＳ薄層は、切削工具により除去されない第一のコン
タクト層に強固に接着している。しかしながら、ＣｄＳ
層は非常に薄いので、実際には下にある硬い第一のコン
タクト層の硬さを示す。平坦な工具先端部では、同一の
滑動状態が得られる。より厚いＣｄＳ層の場合では、そ
の脆さがますます明白となり、ＣｄＴｅ層とともに除去
されてしまう。
【００２５】
【発明の実施の形態】図１の薄層型ソーラモジュール１
０には、バックコンタクト層を設ける前に、ｐｎ層（好
ましくはＣｄＳ/ＣｄＴｅ層）の分離後のパラレルに並
置させたガラス基板の１０個のソーラセル１１を示す。
典型的なモジュールには、メータ長さ当たり約１００の
個々のセルを具備する。したがって、モジュールを構築
するために、大きな切削長さに対して複数の長手カット
を設けるべきである。
０には、バックコンタクト層を設ける前に、ｐｎ層（好
ましくはＣｄＳ/ＣｄＴｅ層）の分離後のパラレルに並
置させたガラス基板の１０個のソーラセル１１を示す。
典型的なモジュールには、メータ長さ当たり約１００の
個々のセルを具備する。したがって、モジュールを構築
するために、大きな切削長さに対して複数の長手カット
を設けるべきである。
【００２６】図２の断面図には、バックコンタクト１８
を設けた基板１２を示す。好ましくはソーダライムガラ
スからなるガラス基板１２には、ＴＣＯ層１４があり、
セルが抜け目無く分離され、カット１によりサブ分割さ
れている。好適な実施態様でのこのカットは約１００μ
ｍの幅を有しており、例えば、ネオジウム−ＹＡＧレー
ザのようなレーザにより、ＴＣＯ層の形成後に穿孔させ
て形成する。この第一のカットは直列接続させるべきセ
ルの幅を明確にする。
を設けた基板１２を示す。好ましくはソーダライムガラ
スからなるガラス基板１２には、ＴＣＯ層１４があり、
セルが抜け目無く分離され、カット１によりサブ分割さ
れている。好適な実施態様でのこのカットは約１００μ
ｍの幅を有しており、例えば、ネオジウム−ＹＡＧレー
ザのようなレーザにより、ＴＣＯ層の形成後に穿孔させ
て形成する。この第一のカットは直列接続させるべきセ
ルの幅を明確にする。
【００２７】ｐｎ二重層１６の設けた後に、ＣｄＳ堆積
とそれに続くＣｄＴｅ堆積とｐｎ二重層の活性化によ
り、クール−オフモジュールにカット２を設け、そのカ
ット２は本発明の切削工具により第一の機械的分離カッ
トを構成する。そのカットは第一のカット１の近くでＴ
ＣＯ層１４までｐｎ層１６を分離する。初めに、本実施
態様でのカットの幅は約０．０６ｍｍまで達し、工具の
初期の幅、具体的にはその平坦な滑動面に依存する。
とそれに続くＣｄＴｅ堆積とｐｎ二重層の活性化によ
り、クール−オフモジュールにカット２を設け、そのカ
ット２は本発明の切削工具により第一の機械的分離カッ
トを構成する。そのカットは第一のカット１の近くでＴ
ＣＯ層１４までｐｎ層１６を分離する。初めに、本実施
態様でのカットの幅は約０．０６ｍｍまで達し、工具の
初期の幅、具体的にはその平坦な滑動面に依存する。
【００２８】ＣｄＴｅ層が約３〜７μｍの厚さであるこ
とと比較して、ＣｄＳ層が１００ｎｍ又はそれ以下の範
囲の厚さであるＣｄＳ/ＣｄＴｅのｐｎ二重層におい
て、ＣｄＳ層は前述のように除去されない。残ったＣｄ
Ｓ層は直列接続の機能には大きな影響を与えない。
とと比較して、ＣｄＳ層が１００ｎｍ又はそれ以下の範
囲の厚さであるＣｄＳ/ＣｄＴｅのｐｎ二重層におい
て、ＣｄＳ層は前述のように除去されない。残ったＣｄ
Ｓ層は直列接続の機能には大きな影響を与えない。
【００２９】続いて、バックコンタクト１８（例えば、
テルルとニッケルのような金属の半導体層の二重層が好
ましい）が蒸着される。その後、本発明の切削工具によ
りカット３が設けられ、よってバックコンタクト１８と
ｐｎ層１６は分離される。
テルルとニッケルのような金属の半導体層の二重層が好
ましい）が蒸着される。その後、本発明の切削工具によ
りカット３が設けられ、よってバックコンタクト１８と
ｐｎ層１６は分離される。
【００３０】カット１から３は、図１に表わしたよう
に、ストリップ形セル１１の長手方向に伸長する。かか
る長手方向のカットを設け、工具はシフトし、持ち上げ
ることをせず、更に長手軸を中心にして回転させず、セ
ル１１の長手方向に対して直角に、塗布基板の端部領域
にいることが好ましい。次いで、先行する長手方向のカ
ットとは反対方向に工具を移動させて、次の長手方向の
カットが行われる。したがって、その工具は基板に対し
て蛇行若しくは矩形波形に移動する。本発明の工具によ
り分速３０ｍの切削速度が可能となる。製造では、複数
の平行な切削工具を動作させて、特定モジュールに対し
て分速約１０ｍの速度に調整される。
に、ストリップ形セル１１の長手方向に伸長する。かか
る長手方向のカットを設け、工具はシフトし、持ち上げ
ることをせず、更に長手軸を中心にして回転させず、セ
ル１１の長手方向に対して直角に、塗布基板の端部領域
にいることが好ましい。次いで、先行する長手方向のカ
ットとは反対方向に工具を移動させて、次の長手方向の
カットが行われる。したがって、その工具は基板に対し
て蛇行若しくは矩形波形に移動する。本発明の工具によ
り分速３０ｍの切削速度が可能となる。製造では、複数
の平行な切削工具を動作させて、特定モジュールに対し
て分速約１０ｍの速度に調整される。
【００３１】切削又は分離工程の進行中に、切削スクレ
ーパは吸引設備により取外せる。続く塗布工程に先立
ち、基板を洗浄する必要はない。
ーパは吸引設備により取外せる。続く塗布工程に先立
ち、基板を洗浄する必要はない。
【００３２】前述したように、セルの直列接続は、セル
１のバックコンタクトをフロントコンタクト、つまりセ
ル２のＴＣＯ層１４などと接続させることにより達成さ
れる。
１のバックコンタクトをフロントコンタクト、つまりセ
ル２のＴＣＯ層１４などと接続させることにより達成さ
れる。
【００３３】本願で説明した本発明の分離技術を利用す
ることにより、原則的には、セルはさまざまな方法にも
より相互接続させることができる。
ることにより、原則的には、セルはさまざまな方法にも
より相互接続させることができる。
【００３４】図３から図７に示すスクレーピング切削工
具３０には、逆円錐形を有する先端部４０を具備する。
好適な実施態様によれば、工具先端部形は、角錐台の低
基部面４１の二つの異なる長さの基部端部４２及び４４
を有する四方直線ピラミッドに基づいている。上記基部
端部は工具の第一の及び第二の切削端部、それぞれ４
２、４４を構成する。第一の、及び第二の切削、つまり
基部端部４２、４４から伸長する角錐台の側面は、異な
るアパーチャー角度α及びβを有する。上記側面は工具
の本当の傾斜を形成する。第一の、小さい角度αは工具
３０の第一のメインスクレーピング方向での本当の傾斜
４６を形成し、第二の、大きい角度βは工具３０をシフ
トさせる第二のスクレーピング方向にて大きい本当の傾
斜４８を形成する。第一の角度αは、許容可能な値に増
す摩耗により生じる摩損進行中に工具の切削、つまりス
クレーピング幅を決定させる。
具３０には、逆円錐形を有する先端部４０を具備する。
好適な実施態様によれば、工具先端部形は、角錐台の低
基部面４１の二つの異なる長さの基部端部４２及び４４
を有する四方直線ピラミッドに基づいている。上記基部
端部は工具の第一の及び第二の切削端部、それぞれ４
２、４４を構成する。第一の、及び第二の切削、つまり
基部端部４２、４４から伸長する角錐台の側面は、異な
るアパーチャー角度α及びβを有する。上記側面は工具
の本当の傾斜を形成する。第一の、小さい角度αは工具
３０の第一のメインスクレーピング方向での本当の傾斜
４６を形成し、第二の、大きい角度βは工具３０をシフ
トさせる第二のスクレーピング方向にて大きい本当の傾
斜４８を形成する。第一の角度αは、許容可能な値に増
す摩耗により生じる摩損進行中に工具の切削、つまりス
クレーピング幅を決定させる。
【００３５】好適な実施態様では、角度αは２０°であ
り、角度βは７０°である。角錐台の基部面に対応する
矩形滑動面４１の小さい切削又は基部端部４２は、好適
な実施態様では、約０．０６ｍｍの元々の幅を有してい
る。選択角度に対応する長い基部端部は、初期は０．２
４ｍｍの幅である。好適な実施態様では、モジュール設
計により付与される最大の切削幅は約０．１ｍｍに達す
る。工具３０が作業している際に、それぞれの本当の傾
斜４６は、好ましい実施態様では、基板面、つまり長い
滑動面４１とともに構成され、角度γ＝５５°では、メ
インスクレーピング方向、つまりセルの長手方向で効果
的となる。一方、大きな本当の傾斜４８は基板面ととも
に構成され、角度８０°はセル交差方向、つまり工具の
横シフト方向で効果的となる。上記方向では、バックコ
ンタクト１８を設け、モジュールが完成した後では、基
板の端部ゾーンの層は完全に除去されるので、好適な実
施態様でのｐｎ二重層における分離能力及び切削幅は重
要ではない。層のかかる除去により、横移動、つまりシ
フト方向での工具の移動により基板層に生じた構造は排
除される。
り、角度βは７０°である。角錐台の基部面に対応する
矩形滑動面４１の小さい切削又は基部端部４２は、好適
な実施態様では、約０．０６ｍｍの元々の幅を有してい
る。選択角度に対応する長い基部端部は、初期は０．２
４ｍｍの幅である。好適な実施態様では、モジュール設
計により付与される最大の切削幅は約０．１ｍｍに達す
る。工具３０が作業している際に、それぞれの本当の傾
斜４６は、好ましい実施態様では、基板面、つまり長い
滑動面４１とともに構成され、角度γ＝５５°では、メ
インスクレーピング方向、つまりセルの長手方向で効果
的となる。一方、大きな本当の傾斜４８は基板面ととも
に構成され、角度８０°はセル交差方向、つまり工具の
横シフト方向で効果的となる。上記方向では、バックコ
ンタクト１８を設け、モジュールが完成した後では、基
板の端部ゾーンの層は完全に除去されるので、好適な実
施態様でのｐｎ二重層における分離能力及び切削幅は重
要ではない。層のかかる除去により、横移動、つまりシ
フト方向での工具の移動により基板層に生じた構造は排
除される。
【００３６】滑動面での上記一定の値は、層が除去され
る、例えば、幅広い分離ストリップを可能にしたいのな
ら、当業者により変更される。これは、角度にも当ては
まる。しかしながら、本発明の好適な実施態様では、基
部端部４２の初期の幅は、通常、０．０２μｍ以下では
ない。
る、例えば、幅広い分離ストリップを可能にしたいのな
ら、当業者により変更される。これは、角度にも当ては
まる。しかしながら、本発明の好適な実施態様では、基
部端部４２の初期の幅は、通常、０．０２μｍ以下では
ない。
【００３７】角錐台４０は、案内面３４のある一方の側
に設けられるように示された円筒形シャフト３２へ取付
けられる。
に設けられるように示された円筒形シャフト３２へ取付
けられる。
【００３８】更に、示した実施態様では、工具３０は両
側に平坦先端部４０を取付け、一方の先端部が摩耗した
ら、他方の先端部を利用することができる。対称的な構
造のため、工具の長手軸、又は工具先端部の長手軸は、
それぞれ滑動面４１に対して垂直に配置される。
側に平坦先端部４０を取付け、一方の先端部が摩耗した
ら、他方の先端部を利用することができる。対称的な構
造のため、工具の長手軸、又は工具先端部の長手軸は、
それぞれ滑動面４１に対して垂直に配置される。
【００３９】図１０は工具ホルダー５０を示し、複数の
工具を導入させることができる。製造プラントでは、２
０個の工具が長さ２０ｃｍに配置された。同時に、その
工具はテーブル７０に固定された基板１０に並置された
複数のセルを具有する。そのテーブルは、基板/被加工
対象物の移動に対してＸ‐Ｙ平面を定義する。ばね６０
は滑動面４１に垂直である各個々の工具３０に作用す
る。工具３０は工具ホルダーのそれぞれの案内面３４に
より、スピンドルスリーブに回転しないように固定され
る。スピンドルスリーブは長手方向に移動可能である。
工具は基板１０に対して弾性的に加圧されている。
工具を導入させることができる。製造プラントでは、２
０個の工具が長さ２０ｃｍに配置された。同時に、その
工具はテーブル７０に固定された基板１０に並置された
複数のセルを具有する。そのテーブルは、基板/被加工
対象物の移動に対してＸ‐Ｙ平面を定義する。ばね６０
は滑動面４１に垂直である各個々の工具３０に作用す
る。工具３０は工具ホルダーのそれぞれの案内面３４に
より、スピンドルスリーブに回転しないように固定され
る。スピンドルスリーブは長手方向に移動可能である。
工具は基板１０に対して弾性的に加圧されている。
【００４０】ばね力は、スタート時に工具が層を破壊し
て相互に分離させ、分離進行中に、コンタクト層４０を
一定に滑動するように調整される。前述したように、ほ
ぼ一様に圧力を維持するように、滑動面の増大により、
ばね力が増加することが好ましい。好適な実施態様での
材料及び幾何学的形状では、数百Ｎ/ｍｍ２から約１０
００Ｎ/ｍｍ２の範囲の圧力が可能であることが分かっ
た。Ｚ方向に工具ホルダーを降下させることにより、１
から１０の範囲のさまざまなばね定数を有する、Federt
echnik Knoerzer, Pfullingen, ドイツから購入したば
ねは、その力を変化させることができる。よって、基板
に対する工具先端部の加圧力は、その圧力が５００Ｎ/
ｍｍ２に達するように調整されることが好ましい。工具
３０の１週間の作業中に、作用した力を約４から８ニュ
ートンに再調整し、表面摩耗とその結果生じる表面増大
を補正した。
て相互に分離させ、分離進行中に、コンタクト層４０を
一定に滑動するように調整される。前述したように、ほ
ぼ一様に圧力を維持するように、滑動面の増大により、
ばね力が増加することが好ましい。好適な実施態様での
材料及び幾何学的形状では、数百Ｎ/ｍｍ２から約１０
００Ｎ/ｍｍ２の範囲の圧力が可能であることが分かっ
た。Ｚ方向に工具ホルダーを降下させることにより、１
から１０の範囲のさまざまなばね定数を有する、Federt
echnik Knoerzer, Pfullingen, ドイツから購入したば
ねは、その力を変化させることができる。よって、基板
に対する工具先端部の加圧力は、その圧力が５００Ｎ/
ｍｍ２に達するように調整されることが好ましい。工具
３０の１週間の作業中に、作用した力を約４から８ニュ
ートンに再調整し、表面摩耗とその結果生じる表面増大
を補正した。
【００４１】好適な実施態様では、工具ホルダー５０
を、図示しないが、セルの長手方向に移動させる。反対
方向で実行した加工工程間では、テーブルは工具による
被加工セルの数に対応するセルの長手方向に対して直角
に、横にシフトする。
を、図示しないが、セルの長手方向に移動させる。反対
方向で実行した加工工程間では、テーブルは工具による
被加工セルの数に対応するセルの長手方向に対して直角
に、横にシフトする。
【００４２】なお、本発明の工具は説明した二つの移動
方向でなくても、その動作は可能である。基板の全ての
セルに対する十分な数の工具は、原則として、ホルダー
に並置され、一つの長手方向のカットにより各層の構造
を得ることができる。特に上記場合には、本発明の工具
では、三辺の角錐台の形を有する先端部を利用すること
が可能である。原則として、かかる実施態様の工具先端
部には単一の切削端部のみが必要であり、更に、平坦な
工具先端部はその断面が半円形である。工具先端部のか
かる幾何学的形状の実施態様の場合、切削端部（端部４
２に対応する）から伸長する本当の傾斜（図９の面４６
に対応する）と、工具先端部の平坦な基部面４１の延長
部（滑動面と切削面）との間の角度が、図５の角度γに
相当する４０°から９０°であるならば、効果的であ
る。
方向でなくても、その動作は可能である。基板の全ての
セルに対する十分な数の工具は、原則として、ホルダー
に並置され、一つの長手方向のカットにより各層の構造
を得ることができる。特に上記場合には、本発明の工具
では、三辺の角錐台の形を有する先端部を利用すること
が可能である。原則として、かかる実施態様の工具先端
部には単一の切削端部のみが必要であり、更に、平坦な
工具先端部はその断面が半円形である。工具先端部のか
かる幾何学的形状の実施態様の場合、切削端部（端部４
２に対応する）から伸長する本当の傾斜（図９の面４６
に対応する）と、工具先端部の平坦な基部面４１の延長
部（滑動面と切削面）との間の角度が、図５の角度γに
相当する４０°から９０°であるならば、効果的であ
る。
【００４３】前述した角錐台に代わり、逆円錐形でも本
発明の工具の先端部の可能な開発を提供する。かかる形
は、カーブのある、例えば、円形切削構造の製造に利用
する際には好ましい。
発明の工具の先端部の可能な開発を提供する。かかる形
は、カーブのある、例えば、円形切削構造の製造に利用
する際には好ましい。
【００４４】角錐台形の実施態様の場合、摩耗により生
じる滑動面の幅の増加は、角度αが小さくなるととも
に、メインスクレーピング、つまり切削方向にて減少す
る。よって、工具の寿命は増す。しかしながら、工具の
安定性は減少し、角度βを増加させることにより、ある
程度安定性を増大させることはできる。１５°から４０
°という好ましい角度αの範囲の場合、角度βの範囲は
１００°から５０°であることが適切であると判明し、
一定の切削エッジ比の場合には、幾何学的形状的に正確
な角錐台は角度αの値から計算することが可能である。
分離すべき材料、及びフロントコンタクト層の硬度に依
存して、工具の可能な切削速度及び寿命を目的として、
当業者には可能な最善構成にする要求を満たす値を見つ
け出すことができる。
じる滑動面の幅の増加は、角度αが小さくなるととも
に、メインスクレーピング、つまり切削方向にて減少す
る。よって、工具の寿命は増す。しかしながら、工具の
安定性は減少し、角度βを増加させることにより、ある
程度安定性を増大させることはできる。１５°から４０
°という好ましい角度αの範囲の場合、角度βの範囲は
１００°から５０°であることが適切であると判明し、
一定の切削エッジ比の場合には、幾何学的形状的に正確
な角錐台は角度αの値から計算することが可能である。
分離すべき材料、及びフロントコンタクト層の硬度に依
存して、工具の可能な切削速度及び寿命を目的として、
当業者には可能な最善構成にする要求を満たす値を見つ
け出すことができる。
【００４５】これに関係して、当業者は幾何学形状とし
て正確に直線な四方角錐台にする必要はないが、好適な
実施態様としてはかかるアパーチャ角度とを組み合わる
ことは可能であり、本当の傾斜の延長部は共通の先端部
で合流するわけではない。しかしながら、幾何学的に正
確な角錐台の場合であっても、工具を容易に再生産する
ことは可能である。更に、上記の場合での一定の切削エ
ッジ比のため、摩耗により生じる表面の増大と加圧力適
応を計算することは容易である。
て正確に直線な四方角錐台にする必要はないが、好適な
実施態様としてはかかるアパーチャ角度とを組み合わる
ことは可能であり、本当の傾斜の延長部は共通の先端部
で合流するわけではない。しかしながら、幾何学的に正
確な角錐台の場合であっても、工具を容易に再生産する
ことは可能である。更に、上記の場合での一定の切削エ
ッジ比のため、摩耗により生じる表面の増大と加圧力適
応を計算することは容易である。
【００４６】好適な実施態様での等辺矩形でない滑動面
は正方形のものと交換可能でもある。一様な幅の長手方
向のカットだけでなく横方向のカットがｐｎ層にて製造
されるならば、このことは効果的である。
は正方形のものと交換可能でもある。一様な幅の長手方
向のカットだけでなく横方向のカットがｐｎ層にて製造
されるならば、このことは効果的である。
【００４７】好適な実施態様では、本発明による切削工
具はワイディアスチール（Widia steel, タイプＴＨＭ
‐Ｕ、ドイツ国エッセン州）からなる。他の硬い金属に
加えて、滑動面のある平坦なダイアモンド先端部も、原
則として相応しい。
具はワイディアスチール（Widia steel, タイプＴＨＭ
‐Ｕ、ドイツ国エッセン州）からなる。他の硬い金属に
加えて、滑動面のある平坦なダイアモンド先端部も、原
則として相応しい。
【図１】導電性材料から離れた端部ゾーンを有する薄層
型ソーラモジュールの平面線図である。
型ソーラモジュールの平面線図である。
【図２】図１のモジュールのある部分の断面図である。
【図３】本発明によるスクレーピング切削工具の好適な
実施例の例の側面図である。
実施例の例の側面図である。
【図４】図３の矢印の方向からの切削工具の側面図であ
る。
る。
【図５】図３に対して拡大させた切削工具先端部の図で
ある。
ある。
【図６】図４に対して拡大させた切削工具先端部の図で
ある。
ある。
【図７】図４に対して拡大させた底部から見た切削工具
先端部の図である。
先端部の図である。
【図８】図７に対する切削工具先端部の部分拡大図であ
る。
る。
【図９】切削工具先端部の低端部からの透視線図であ
る。
る。
【図１０】テーブルに配置されたモジュール基板上の作
業位置にある複数の切削工具のある工具ホルダーの側面
線図である。
業位置にある複数の切削工具のある工具ホルダーの側面
線図である。
１０ 薄層型ソーラモジュール １１ ソーラセル １２ 基板 １４ ＴＣＯ層 １６ ｐｎ二重層 １８ バックコンタクト ３０ スクレーピング切削工具 ３２ シャフト ３４ 案内面 ４０ 先端部 ４１ 低基部面 ４２、４４ 基部端部 ４６、４８ 傾斜 ５０ 工具ホルダー ６０ ばね ７０ テーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター ディンゲス ドイツ連邦共和国，60598 フランクフル ト，ボーデンバッハー・ヴェーク 18
Claims (14)
- 【請求項１】 共通基板（１２）に並置された複数のソ
ーラセル（１１）を具備し、セル製造中に複数の層堆積
工程と層分離工程を利用して製造され、セルが相互に電
気的接続される薄層型ソーラモジュール（１０）の製造
方法であって、 （ａ） 前記基板（１２）に第一のコンタクト層（１
４）を設け、 （ｂ） 前記第一のコンタクト層（１４）をセルに再分
し、 （ｃ） 前記第一のコンタクト層（１４）にｐｎ二重層
（１６）を設け、 （ｄ） 前記ｐｎ二重層（１６）を機械的に分離し、 セル構造を前記ｐｎ二重層へスクレープすることによる
切削用の分離手段としての働きをするスクレーピング切
削工具（３０）を利用し、 前記切削工具（３０）は、前記ｐｎ二重層（１６）より
も高い硬度を有する前記第一のコンタクト層（１４）を
平坦先端部（４０）で、前記基板に対して滑動すること
により移動し、前記切削工具（３０）は、平坦な工具先
端部に設けられたその滑動面（４１）が前記滑動面と平
行である前記第一のコンタクト層（１４）の全平面にて
静止するように案内されることからなることを特徴とす
る方法。 - 【請求項２】 前記切削工具（３０）は、回転及び上昇
することなく、前記層を具有する基板（１２）に対して
さまざまな方向に移動して新たなスタート位置に到達
し、さまざまな方向で分離を実行することを特徴とする
請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記ｐｎ二重層（１６）に第二のコンタ
クト層（１８）を設けた後、前記第二のコンタクト層
（１８）は下に配置された前記ｐｎ二重層（１６）とと
もに、所定の切削ラインに沿って前記スクレーピング切
削工具（３０）により、前記第一のコンタクト層（１
４）上を前記工具の平坦先端部（４０）を滑動させて分
離させることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 前記ｐｎ二重層（１６）は第一の移動方
向に前記切削工具（３０）の第一の切削縁部（４２）に
より分離され、前記切削工具は第二の移動方向に前記基
板上でシフトすることを特徴とする請求項１乃至３のう
ち何れか１項記載の方法。 - 【請求項５】 並置された複数のセル（１１）を含むセ
ルグループは、前記第一の移動方向にまとまって案内さ
れた複数の前記切削工具（３０）により同時にスクレー
プされ、分離された後、前記第一の移動方向に垂直であ
ることが好ましい前記第二の移動方向に、次のまだ分離
されていないセルグループへシフトすることを特徴とす
る請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 前記第一の移動、つまり切削方向での前
記相対的な移動は前記切削工具（３０）を移動させるこ
とにより行われ、前記第二の移動、つまりシフト方向は
前記基板（１０）を移動させることにより行われること
を特徴とする請求項４又は５記載の方法。 - 【請求項７】 前記切削工具（３０）は前記層を具有す
る基板表面に対して平坦先端部（４０）で弾性的に加圧
することを特徴とする請求項１乃至６のうち何れか１項
記載の方法。 - 【請求項８】 切削縁部（４２）が初期には最小の許容
幅を有する前記切削工具（３０）は、摩耗によりその幅
が増大して最大の許容幅に達するまで利用することを請
求項１乃至７のうち何れか１項記載の方法。 - 【請求項９】 ＣｄＳ層が１００ｎｍ又はそれ以下の範
囲内の厚さを有するＣｄＴｅ/ＣｄＴｅｐｎ二重層の場
合、前記第一のコンタクト層（１４）に代わり、前記切
削工具（３０）の前記平坦先端部（４０）は前記第一の
コンタクト層（１４）に堆積された薄いＣｄＳ層にて滑
動することを特徴とする請求項１乃至８のうち何れか１
項記載の方法。 - 【請求項１０】 少なくとも一つのスクレーピング切削
工具（３０）は滑らかな滑動面を備え、好ましくは逆角
錐台の形である平坦先端部（４０）を有し、前記逆角錐
台の小さい基部面（４１）は前記滑動面を構成すること
を特徴とする請求項１乃至９記載の方法に利用される分
離手段。 - 【請求項１１】 前記切削工具の滑動面（４１）は第一
及び第二の切削端部（４２、４４）を有し、各端部（４
２、４４）は前記切削工具（３０）の第一及び第二の移
動方向でそれぞれ滑動することを特徴とする請求項１０
記載の分離手段。 - 【請求項１２】 前記滑動面（４１）は、メインスクレ
ーピング方向である第一の移動方向用の小さな第一の切
削端部（４２）と、シフト方向である第二の移動方向用
の長い切削端部（４４）とを有することが好ましい矩形
であることを特徴とする請求項１１記載の分離手段。 - 【請求項１３】 角錐台様の形は四方が直線であるピラ
ミッドから誘導され、前記第一及び台にの切削端部（４
２、４４）から伸長する前記角錐台の側面は前記切削工
具（３０）の本当の傾斜（４６、４８）を構成し、異な
る幅アパーチャ角度（α、β）を有し、小さい角度αは
メインスクレーピング方向に対してであり、大きい角度
βは移動又はシフト方向に対するものであることを特徴
とする請求項１２記載の分離手段。 - 【請求項１４】 前記スクレーピング切削工具（３０）
は硬い金属から、好ましくはワイディアスチールから作
られることを特徴とする請求項１０乃至１３のうち何れ
か１項記載の分離手段。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP99106372:8 | 1999-03-29 | ||
| EP19990106372 EP1041649A1 (de) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichtsolarmoduls und eine Durchtrennungsvorrichtung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000307142A true JP2000307142A (ja) | 2000-11-02 |
Family
ID=8237875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000089079A Pending JP2000307142A (ja) | 1999-03-29 | 2000-03-28 | 薄層型ソーラモジュールの製造方法とその製造方法に利用する分離手段 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6319747B1 (ja) |
| EP (1) | EP1041649A1 (ja) |
| JP (1) | JP2000307142A (ja) |
| AT (1) | ATE312412T1 (ja) |
| DE (1) | DE50011786D1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008226892A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Showa Shell Sekiyu Kk | 集積構造の透光性ｃｉｓ系薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法 |
| KR100948522B1 (ko) | 2008-04-17 | 2010-03-23 | (주)텔리오솔라코리아 | 태양전지 제조를 위한 멀티 니들을 구비한 패터닝 장치 |
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| JP2012146954A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-08-02 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd | 薄膜太陽電池用溝加工ツール及び薄膜太陽電池の溝加工装置 |
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| US8138413B2 (en) | 2006-04-13 | 2012-03-20 | Daniel Luch | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
| US8222513B2 (en) | 2006-04-13 | 2012-07-17 | Daniel Luch | Collector grid, electrode structures and interconnect structures for photovoltaic arrays and methods of manufacture |
| US8664030B2 (en) | 1999-03-30 | 2014-03-04 | Daniel Luch | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
| US7507903B2 (en) * | 1999-03-30 | 2009-03-24 | Daniel Luch | Substrate and collector grid structures for integrated series connected photovoltaic arrays and process of manufacture of such arrays |
| US8076568B2 (en) | 2006-04-13 | 2011-12-13 | Daniel Luch | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
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| US7898054B2 (en) | 2000-02-04 | 2011-03-01 | Daniel Luch | Substrate structures for integrated series connected photovoltaic arrays and process of manufacture of such arrays |
| US8198696B2 (en) | 2000-02-04 | 2012-06-12 | Daniel Luch | Substrate structures for integrated series connected photovoltaic arrays and process of manufacture of such arrays |
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