JP2009195968A - Laser scribing apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser scribing apparatus that accurately inspects defects simultaneously with laser scribing and that can surely repair the defects. <P>SOLUTION: The laser scribing apparatus is equipped with a first laser oscillator 12 that emits a first laser beam 16 to be used for machining, a laser beam detector 18 that detects the first laser beam 16 passed through the pattern 11 of a thin film solar cell 4 to discriminate presence/no presence of a defect of the pattern, and an electric characteristic measuring instrument 23 that measures diode characteristics of the thin film solar cell 4 to discriminate presence/no presence of a short circuit and leakage. Further, the apparatus includes foreign matter removing means 13, 14, 20 that remove a foreign matter 17 from the defective part of the pattern 11 of the thin film solar cell 4 which is decided to be defective by the laser beam detector 18 and the electric characteristic measuring instrument 23, and a defective part repairing means that includes the first laser oscillator 12 which repairs the defective part where the foreign matter 17 is removed by the foreign matter removing means 13, 14, 20. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザスクライブ装置に関するものであって、特に太陽電池基板が備える太陽電池セルのパターンを形成するレーザスクライブ装置に関するものである。   The present invention relates to a laser scribing apparatus, and more particularly to a laser scribing apparatus that forms a pattern of solar cells provided in a solar cell substrate.

薄膜太陽電池の製造には、レーザ光を照射して被加工物の所望の箇所を飛散させることにより、薄膜太陽電池セルのパターンを形成するレーザスクライブ装置が用いられる。   For the manufacture of a thin film solar cell, a laser scribing device that forms a pattern of a thin film solar cell by irradiating a desired portion of a workpiece by irradiating a laser beam is used.

特許文献1に記載のレーザスクライブ装置では、被加工物のレーザ加工面側に設けられた加工用レーザ発振器と反対側に、加工形状の寸法を測定するための測定用レーザ発振器を設けている。この発明では、加工用レーザ光をパルス照射することによって被加工物に加工形状(貫通穴)を形成し、その貫通穴を通過した測定用レーザ発振器からのレーザ光の光量を上述のパルスごとに測定する。そして、測定された光量が所定の光量になった時点で加工用レーザを停止する。こうして、貫通穴の径をレーザエネルギーでコントロールするのではなく、レーザ光の照射回数でコントロールしている。   In the laser scribing apparatus described in Patent Document 1, a measurement laser oscillator for measuring the dimensions of a machining shape is provided on the side opposite to the machining laser oscillator provided on the laser machining surface side of the workpiece. In this invention, a machining shape (through hole) is formed in the workpiece by irradiating the processing laser beam with a pulse, and the amount of the laser beam from the measurement laser oscillator that has passed through the through hole is determined for each pulse described above. taking measurement. Then, the processing laser is stopped when the measured light quantity reaches a predetermined light quantity. Thus, the diameter of the through hole is not controlled by the laser energy, but is controlled by the number of times of laser light irradiation.

特許文献2に記載のレーザスクライブ装置では、反射電極層を形成した後に薄膜太陽電池に逆バイアスを印加し、リークによって発熱した箇所から放射される赤外線を被測定面から検知することによりリーク箇所を判別する。そして、リーク箇所に対応する二次元座標を記録した後、リーク箇所にレーザ光を照射して欠陥箇所の修復を行う。こうして、光起電力素子の欠陥部分を検出して、欠陥箇所をマッピングし、欠陥修復する。   In the laser scribing device described in Patent Document 2, a reverse bias is applied to the thin-film solar cell after the reflective electrode layer is formed, and the leaked portion is detected by detecting infrared rays radiated from the portion heated by the leak from the surface to be measured. Determine. And after recording the two-dimensional coordinate corresponding to a leak location, a laser beam is irradiated to a leak location and a defect location is repaired. Thus, the defective portion of the photovoltaic element is detected, the defective portion is mapped, and the defect is repaired.

特許文献3に記載のレーザスクライブ方法においても、薄膜太陽電池に逆バイアスを印加し、リークによって発熱した箇所から放射される赤外線を検知してリーク箇所を判別する。   Also in the laser scribing method described in Patent Document 3, a reverse bias is applied to the thin-film solar cell, and infrared rays radiated from a location that generates heat due to leakage are detected to determine the leak location.

特開昭58−006785号公報JP 58-006785 A 特許第3098950号公報Japanese Patent No. 3098950 特開2002−203978号公報JP 2002-203978 A

しかしながら、特許文献1に記載の発明では、測定用レーザ光の光量の差異に基づく検査のみ行う。そのため、レーザ光量の差異だけでは確認できないような微小な残渣がある場合には、正確に欠陥検査を行うことができないという問題があった。   However, in the invention described in Patent Document 1, only the inspection based on the difference in the amount of light of the measurement laser beam is performed. Therefore, when there is a minute residue that cannot be confirmed only by the difference in the amount of laser light, there is a problem that the defect inspection cannot be performed accurately.

また、特許文献2に記載の発明では、欠陥検査をレーザスクライブ加工とは別の工程に組み込む必要があるため、製造工程が長くなる。また、製造工程が長くなると、薄膜太陽電池に異物が付着する可能性が大きくなるため、欠陥修復工程時に欠陥がさらに発生するという問題があった。さらに、欠陥修復において、欠陥箇所に異物が付着している場合には、仮にレーザスクライブ加工用のレーザ光を欠陥箇所に再度照射しても、欠陥箇所を修復できないという問題があった。   Moreover, in the invention described in Patent Document 2, since it is necessary to incorporate defect inspection into a process different from laser scribing, the manufacturing process becomes long. In addition, when the manufacturing process is lengthened, there is a problem that a defect is further generated during the defect repairing process because the possibility that foreign matter adheres to the thin film solar cell increases. Further, in the defect repair, when foreign matter is attached to the defective portion, there is a problem that the defective portion cannot be repaired even if the laser beam for laser scribing is irradiated again on the defective portion.

また、特許文献2および特許文献3に記載の発明では、薄膜太陽電池に逆バイアスを印加し、リークによって発熱した箇所から放射される赤外線を検知する。しかしながら、欠陥が非常に小さい場合には、欠陥箇所に逆バイアス電圧を印加しても赤外線を検出できるほどには充分に発熱しないため、正確に欠陥検査を行うことができないという問題があった。   In the inventions described in Patent Document 2 and Patent Document 3, a reverse bias is applied to the thin-film solar cell, and infrared rays radiated from a location that generates heat due to leakage are detected. However, when the defect is very small, heat is not generated sufficiently to detect infrared rays even when a reverse bias voltage is applied to the defective portion, and thus there is a problem that the defect inspection cannot be performed accurately.

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、レーザスクライブ加工と同時に、欠陥検査を正確に行い、かつ、欠陥箇所に異物が付着していても確実に欠陥修復可能なレーザスクライブ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems. At the same time as laser scribing, defect inspection is accurately performed, and defect repair is ensured even if foreign matter adheres to the defective part. It is an object of the present invention to provide a possible laser scribing apparatus.

本発明に係るレーザスクライブ装置は、レーザスクライブ加工により、太陽電池基板が備える太陽電池セルのパターンを形成するレーザスクライブ装置であって、前記レーザスクライブ加工に用いるレーザ光を照射するレーザ照射手段を備える。そして、前記太陽電池セルの前記パターンを通過した前記レーザ光を検出してパターンの欠陥の有無を判断する形状検査手段と、前記太陽電池セルのダイオード特性(電流−電圧特性)を測定してショート・リークの欠陥の有無を判断する電気特性検査手段とを備える。そして、前記形状検査手段および前記電気特性検査手段により欠陥があると判断された前記太陽電池セルの前記パターンの欠陥箇所から異物を除去する異物除去手段と、前記異物除去手段により前記異物が除去された前記太陽電池セルの前記パターンの欠陥箇所を修復する修復手段とを備える。   A laser scribing apparatus according to the present invention is a laser scribing apparatus that forms a pattern of solar cells provided on a solar cell substrate by laser scribing, and includes laser irradiation means for irradiating laser light used for the laser scribing process. . Then, a shape inspection means for detecting the laser beam that has passed through the pattern of the solar battery cell to determine the presence or absence of a pattern defect, and a short circuit by measuring a diode characteristic (current-voltage characteristic) of the solar battery cell -Electrical characteristic inspection means for determining the presence or absence of leak defects. The foreign matter is removed by the foreign matter removing means for removing the foreign matter from the defective portion of the pattern of the solar battery cell determined to be defective by the shape inspecting means and the electrical characteristic inspecting means, and the foreign matter removing means. And a repairing means for repairing a defective portion of the pattern of the solar battery cell.

本発明のレーザスクライブ装置では、レーザスクライブ加工と欠陥検査と同時に行うことができるため、スループットの低下を防ぐことができる。また、欠陥検査では、形状検査に加えて電気特性検査を行うため、欠陥検査を正確に行うことができる。また、欠陥箇所に異物が付着している場合には、異物を除去した後に欠陥修復を行うため、確実に欠陥修復することができる。   In the laser scribing apparatus of the present invention, since it can be performed simultaneously with laser scribing and defect inspection, it is possible to prevent a decrease in throughput. Further, in the defect inspection, since the electrical characteristic inspection is performed in addition to the shape inspection, the defect inspection can be accurately performed. Further, when foreign matter is attached to the defective portion, the defect is repaired after the foreign matter is removed, so that the defect can be reliably repaired.

<実施の形態1>
太陽光を直接電気エネルギーに変換することが可能な太陽電池は、その変換に伴うCO2放出量が少ないことから、地球環境にやさしいクリーンな電気エネルギー製造装置として注目され、近年その需要が高まっている。現在、結晶シリコン(結晶Si)基板を半導体光変換層に用いた結晶Si太陽電池が主に供給されているが、結晶Si基板の供給不足が、太陽電池の生産や価格に影響を及ぼす状況となっている。
<Embodiment 1>
Solar cells capable of directly converting sunlight into electrical energy have been attracting attention as a clean electrical energy production device that is friendly to the global environment because of the small amount of CO 2 emission that accompanies the conversion. Yes. Currently, crystalline Si solar cells using a crystalline silicon (crystalline Si) substrate as a semiconductor light conversion layer are mainly supplied, but the shortage of supply of crystalline Si substrates affects the production and price of solar cells. It has become.

そこで、結晶Si基板の供給事情に影響されずに製造でき、かつ、低コスト化が図れる太陽電池として、半導体光変換層に非晶質シリコンを用いた薄膜太陽電池が開発されている。この非晶質シリコンには、例えば、半導体光変換層にアモルファスシリコン(a−Si)、あるいは、微結晶シリコン(μc−Si)が用いられる。薄膜太陽電池は、1種類の半導体光変換層からなるシングルセル型以外に、他接合型あるいはタンデム型と呼ばれる各々別の光吸収波長を持つ複数種のセルを積層したものがある。   Therefore, a thin film solar cell using amorphous silicon as a semiconductor light conversion layer has been developed as a solar cell that can be manufactured without being affected by the supply situation of the crystalline Si substrate and can be reduced in cost. As the amorphous silicon, for example, amorphous silicon (a-Si) or microcrystalline silicon (μc-Si) is used for the semiconductor light conversion layer. Thin-film solar cells include a single cell type composed of one type of semiconductor light conversion layer and a plurality of types of cells each having a different light absorption wavelength called another junction type or tandem type.

図1は、シングルセル型薄膜太陽電池を示す断面図である。なお、以下、薄膜太陽電池のことを薄膜太陽電池モジュールと記述する。図1に係る薄膜太陽電池モジュール1は、薄膜太陽電池基板2と、保護膜8と、取り出し電極9と、リード線10とを備える。取り出し電極9は、薄膜太陽電池基板2端部の透明導電膜5に形成され、リード線10は、取り出し電極9に接続して形成される。保護膜8は、破損や水分などにより生じる発電性能劣化を防止する膜であり、薄膜太陽電池モジュール1の製造工程終期に形成される。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a single cell thin film solar cell. Hereinafter, the thin film solar cell is referred to as a thin film solar cell module. A thin film solar cell module 1 according to FIG. 1 includes a thin film solar cell substrate 2, a protective film 8, an extraction electrode 9, and a lead wire 10. The extraction electrode 9 is formed on the transparent conductive film 5 at the end of the thin film solar cell substrate 2, and the lead wire 10 is formed in connection with the extraction electrode 9. The protective film 8 is a film that prevents power generation performance deterioration caused by breakage or moisture, and is formed at the end of the manufacturing process of the thin-film solar cell module 1.

図2は、薄膜太陽電池基板2を示す斜視図である。薄膜太陽電池基板2は、透明絶縁基板3と、透明絶縁基板3表面上に形成された薄膜太陽電池セル4とを備える。薄膜太陽電池セル4は、透明絶縁基板3表面上に順に積層された透明導電膜5、半導体光変換層6、反射電極層7を備える。半導体光変換層6には、例えば、上述したa−Si、あるいは、μc−Siが用いられる。半導体光変換層6および反射電極層7には、透明導電膜5まで達する溝状のパターン11が形成される。本実施の形態に係る薄膜太陽電池セル4のパターン11は、図2に示すライン状のパターンである。こうして、薄膜太陽電池セル4のパターン11が形成されることにより、複数の薄膜太陽電池セル4が電気的に直列に連なって形成される。   FIG. 2 is a perspective view showing the thin film solar cell substrate 2. The thin film solar cell substrate 2 includes a transparent insulating substrate 3 and thin film solar cells 4 formed on the surface of the transparent insulating substrate 3. The thin-film solar battery 4 includes a transparent conductive film 5, a semiconductor light conversion layer 6, and a reflective electrode layer 7 that are sequentially stacked on the surface of the transparent insulating substrate 3. For the semiconductor light conversion layer 6, for example, the above-described a-Si or μc-Si is used. A groove-like pattern 11 reaching the transparent conductive film 5 is formed in the semiconductor light conversion layer 6 and the reflective electrode layer 7. The pattern 11 of the thin-film solar battery cell 4 according to the present embodiment is a line pattern shown in FIG. Thus, by forming the pattern 11 of the thin-film solar battery cell 4, a plurality of thin-film solar battery cells 4 are electrically connected in series.

薄膜太陽電池セル4のパターン11を、半導体光変換層6および反射電極層7に形成する方法としては、力学的に研磨する方法、化学的にエッチングする方法、レーザを照射する方法がある。中でも、レーザを照射するレーザスクライブ加工が、パターン形成に一般的に用いられている。レーザスクライブ加工は、レーザ光を照射してその光エネルギーを半導体光変換層6に吸収させ、熱エネルギーに変換させて半導体光変換層6および反射電極層7を飛散させる方法である。   As a method for forming the pattern 11 of the thin-film solar battery cell 4 on the semiconductor light conversion layer 6 and the reflective electrode layer 7, there are a dynamic polishing method, a chemical etching method, and a laser irradiation method. Among them, laser scribing that irradiates a laser is generally used for pattern formation. Laser scribing is a method in which the semiconductor light conversion layer 6 is irradiated with laser light, the light energy is absorbed by the semiconductor light conversion layer 6 and converted into thermal energy, and the semiconductor light conversion layer 6 and the reflective electrode layer 7 are scattered.

図10は、レーザスクライブ加工を行うレーザスクライブ装置のうち、本発明に係るレーザスクライブ装置の前提となるレーザスクライブ装置の構成を示す模式的側面図である。図10に係るレーザスクライブ装置は、第1のレーザ発振器12と、反射ミラー13と、集光レンズ14と、ステージ15とを備える。この図を用いて、レーザスクライブ加工により、薄膜太陽電池セル4のパターン11を形成する動作を説明する。   FIG. 10 is a schematic side view showing a configuration of a laser scribing apparatus that is a premise of the laser scribing apparatus according to the present invention, among laser scribing apparatuses that perform laser scribing. The laser scribing apparatus according to FIG. 10 includes a first laser oscillator 12, a reflection mirror 13, a condenser lens 14, and a stage 15. The operation | movement which forms the pattern 11 of the thin film photovoltaic cell 4 by laser scribing process is demonstrated using this figure.

まず、透明絶縁基板3上に予めパターニングされた透明導電膜5を形成し、その上に半導体光変換層6および反射電極層7を順に積層した薄膜太陽電池基板2を準備し、この薄膜太陽電池基板2をステージ15上に設置する。図10に係るレーザスクライブ装置は、第1のレーザ発振器12からパルス照射する第1のレーザ光16を、反射ミラー13、集光レンズ14を介して、透明絶縁基板3側から薄膜太陽電池基板2に照射する。そのパルスに同期させて、ステージ15を一方向にステップ移動させる。そして、上述のパルス照射とステップ移動を繰り返す。   First, a thin film solar cell substrate 2 in which a transparent conductive film 5 patterned in advance is formed on a transparent insulating substrate 3 and a semiconductor light conversion layer 6 and a reflective electrode layer 7 are sequentially laminated thereon is prepared. This thin film solar cell The substrate 2 is set on the stage 15. In the laser scribing apparatus according to FIG. 10, the thin film solar cell substrate 2 is irradiated from the transparent insulating substrate 3 side with the first laser beam 16 irradiated with pulses from the first laser oscillator 12 via the reflection mirror 13 and the condenser lens 14. Irradiate. In synchronization with the pulse, the stage 15 is stepped in one direction. Then, the above pulse irradiation and step movement are repeated.

図11は、第1のレーザ光16の照射位置を示す平面図である。図11には、第1のレーザ光16のビームの形状(レーザ光形状)28、レーザ光形状28が重複するエリア29、第1のレーザ光16のビームの中心である第1のレーザ光中心30、ステージ送り幅31、ステージ移動方向32が示されている。図11に示すように、第1のレーザ光16を第1のレーザ光中心30に集光しているため、レーザ光形状28は、円形状となっている。   FIG. 11 is a plan view showing the irradiation position of the first laser beam 16. In FIG. 11, the beam shape (laser beam shape) 28 of the first laser beam 16, the area 29 where the laser beam shape 28 overlaps, the first laser beam center that is the center of the beam of the first laser beam 16. 30, a stage feed width 31, and a stage moving direction 32 are shown. As shown in FIG. 11, since the first laser beam 16 is focused on the first laser beam center 30, the laser beam shape 28 is circular.

ステージ送り幅31は、レーザ光形状28の直径よりも小さくする。このステージ送り幅31で、ステージ15を第1のレーザ光16のパルスに同期させてステージ移動方向32に移動させる。図11では、移動後のレーザ光形状28−1〜28−3が現在に近い順に符号を付して示されている。このようにステージ15を移動させると、レーザ光形状28とレーザ光形状28−1とはエリア29で重複する。そのため、エリア29では、第1のレーザ光16が重複して照射される。他のエリア29も同様に第1のレーザ光16が重複して照射される。   The stage feed width 31 is made smaller than the diameter of the laser beam shape 28. With this stage feed width 31, the stage 15 is moved in the stage moving direction 32 in synchronization with the pulse of the first laser beam 16. In FIG. 11, the laser light shapes 28-1 to 28-3 after movement are shown with reference numerals in order from the closest to the present. When the stage 15 is moved in this way, the laser beam shape 28 and the laser beam shape 28-1 overlap in the area 29. Therefore, in the area 29, the first laser light 16 is irradiated in an overlapping manner. Similarly, the other areas 29 are irradiated with the first laser beam 16 in an overlapping manner.

第1のレーザ光16を照射された部位の半導体光変換層6は、第1のレーザ光16を吸収して蒸散し、反射電極層7とともに飛散する。こうして、図10の破線で囲まれた部位が飛散する。図12は、図2中のA部、つまり、レーザスクライブ加工後のライン状のパターン11(コンタクトライン)を拡大した平面図である。図11に示したように、図10に係るレーザスクライブ装置は、薄膜太陽電池基板2をステージ15によりステージ移動方向32に移動させながら、第1のレーザ光16を重ねて照射する。そのため、半導体光変換層6および反射電極層7に形成される薄膜太陽電池セル4のパターン11は、図12に示すように、弧を連ねたライン状のパターンとなる。このパターン11は、弧と弧が繋がる部分に突起部33を有する。以上により、半導体光変換層6および反射電極層7は分断され、複数の薄膜太陽電池セル4が直列に連なった薄膜太陽電池基板2を得ることができる。   The portion of the semiconductor light conversion layer 6 irradiated with the first laser light 16 absorbs the first laser light 16 and evaporates, and then scatters together with the reflective electrode layer 7. Thus, the part surrounded by the broken line in FIG. 10 is scattered. FIG. 12 is an enlarged plan view of the portion A in FIG. 2, that is, the line-shaped pattern 11 (contact line) after the laser scribing process. As shown in FIG. 11, the laser scribing apparatus according to FIG. 10 irradiates the first laser beam 16 while moving the thin film solar cell substrate 2 in the stage moving direction 32 by the stage 15. Therefore, the pattern 11 of the thin-film solar battery cell 4 formed on the semiconductor light conversion layer 6 and the reflective electrode layer 7 is a line pattern in which arcs are connected as shown in FIG. The pattern 11 has a protrusion 33 at a portion where the arc is connected. By the above, the semiconductor light conversion layer 6 and the reflective electrode layer 7 are divided, and the thin film solar cell substrate 2 in which the plurality of thin film solar cells 4 are connected in series can be obtained.

次に、レーザスクライブ加工時に、反射電極層7上に異物が付着していた場合について説明する。図13は、反射電極層7上に異物17が仮に付着している場合のレーザスクライブ加工の様子を示す模式的側面図である。この図のように、レーザスクライブ加工すべき部位の反射電極層7上に異物17が付着していると、第1のレーザ光16を吸収した半導体光変換層6の蒸散が、異物17により妨げられるため、十分に飛散することができない。   Next, a case where foreign matter has adhered on the reflective electrode layer 7 during laser scribe processing will be described. FIG. 13 is a schematic side view showing a state of laser scribing when a foreign material 17 is temporarily attached on the reflective electrode layer 7. As shown in this figure, when the foreign matter 17 adheres to the reflective electrode layer 7 at the site to be laser scribed, the foreign matter 17 prevents the transpiration of the semiconductor light conversion layer 6 that has absorbed the first laser light 16. Therefore, it cannot be scattered sufficiently.

その結果、異物17が付着している箇所では、半導体光変換層6および反射電極層7が残り、パターン11の欠陥が生じる。このパターン欠陥により、隣り合う薄膜太陽電池セル4同士が繋がると、発電時のショートやリークによる発電不良の原因となる。この不良を修復するために、再度のレーザスクライブ加工を行うことが想定されるが、異物17が付着したままでは、依然として良好なレーザスクライブ加工をすることができない。   As a result, the semiconductor light conversion layer 6 and the reflective electrode layer 7 remain at the place where the foreign matter 17 is adhered, and a defect of the pattern 11 occurs. If the adjacent thin film solar cells 4 are connected to each other by this pattern defect, it causes power generation failure due to a short circuit or leakage during power generation. In order to repair this defect, it is assumed that the laser scribing process is performed again. However, if the foreign matter 17 remains attached, it is still impossible to perform a good laser scribing process.

そこで、本発明は、上述のレーザスクライブ加工と同時に、ショートやリークパスとなりうる薄膜太陽電池セル4のパターン11の欠陥箇所を正確に検出し、かつ、確実に欠陥修復することが可能なレーザスクライブ装置を得ることを目的とする。以下、本実施の形態に係るレーザスクライブ装置について説明する。   Therefore, the present invention provides a laser scribing apparatus capable of accurately detecting a defect portion of the pattern 11 of the thin-film solar battery cell 4 that can be a short circuit or a leak path at the same time as the above-described laser scribing and reliably repairing the defect. The purpose is to obtain. Hereinafter, the laser scribing apparatus according to the present embodiment will be described.

図3は、本実施の形態に係るレーザスクライブ装置の構成を示す模式的側面図である。本実施の形態に係るレーザスクライブ装置は、レーザスクライブ加工により、太陽電池基板である薄膜太陽電池基板2が備える太陽電池セルである薄膜太陽電池セル4のパターン11を形成する。なお、本実施の形態に係るレーザスクライブ装置は、薄膜太陽電池モジュール1であれば、シングルセル型にもタンデム型にも適用できるが、ここでは、一例としてシングルセル型の薄膜太陽電池モジュール1を形成する場合について説明する。図3に示すように、本実施の形態に係るレーザスクライブ装置は、第1のレーザ発振器12と、反射ミラー13と、集光レンズ14と、ステージ15と、レーザ光検出器18と、欠陥位置記憶システム19と、第2のレーザ発振器20と、電気特性測定器23と、プローブ24と、光源25と、カバー26と、ステージ位置制御システム27とを備える。   FIG. 3 is a schematic side view showing the configuration of the laser scribing apparatus according to the present embodiment. The laser scribing apparatus according to the present embodiment forms the pattern 11 of the thin-film solar battery cell 4 that is a solar battery cell included in the thin-film solar battery substrate 2 that is a solar battery substrate by laser scribing. The laser scribing apparatus according to the present embodiment can be applied to either a single cell type or a tandem type as long as it is a thin film solar cell module 1, but here, as an example, a single cell type thin film solar cell module 1 is used. The case of forming will be described. As shown in FIG. 3, the laser scribing apparatus according to the present embodiment includes a first laser oscillator 12, a reflection mirror 13, a condenser lens 14, a stage 15, a laser light detector 18, and a defect position. A storage system 19, a second laser oscillator 20, an electrical property measuring instrument 23, a probe 24, a light source 25, a cover 26, and a stage position control system 27 are provided.

本実施の形態に係るレーザスクライブ装置は、レーザ照射手段である第1のレーザ発振器12を備える。この第1のレーザ発振器12は、レーザスクライブ加工に用いるレーザ光である第1のレーザ光16を照射する。第1のレーザ発振器12からの第1のレーザ光16は、反射ミラー13、集光レンズ14を介して、透明絶縁基板3側から薄膜太陽電池基板2にパルス照射される。こうして透明絶縁基板3側から薄膜太陽電池基板2に照射された第1のレーザ光16は、透明絶縁基板3および透明導電膜5を透過して、半導体光変換層6の一部に吸収されて、熱エネルギーに変換される。その熱エネルギーにより、第1のレーザ光16を吸収した部位の半導体光変換層6の温度が上昇する。温度が沸点に達すると、その部位の半導体光変換層6が蒸散する。その半導体光変換層6が蒸散する際に、反射電極層7も同時に飛散する。   The laser scribing apparatus according to the present embodiment includes a first laser oscillator 12 that is a laser irradiation unit. The first laser oscillator 12 irradiates a first laser beam 16 that is a laser beam used for laser scribing. The first laser light 16 from the first laser oscillator 12 is pulsed to the thin-film solar cell substrate 2 from the transparent insulating substrate 3 side via the reflection mirror 13 and the condenser lens 14. Thus, the first laser light 16 irradiated on the thin film solar cell substrate 2 from the transparent insulating substrate 3 side passes through the transparent insulating substrate 3 and the transparent conductive film 5 and is absorbed by a part of the semiconductor light conversion layer 6. , Converted into thermal energy. Due to the thermal energy, the temperature of the semiconductor light conversion layer 6 at the site where the first laser beam 16 is absorbed rises. When the temperature reaches the boiling point, the semiconductor light conversion layer 6 at that portion evaporates. When the semiconductor light conversion layer 6 evaporates, the reflective electrode layer 7 also scatters simultaneously.

これと並行して、第1のレーザ発振器12のパルスに同期させて、ステージ15を一方向にステップ移動させる。このパルス照射とステップ移動を繰り返すことにより、薄膜太陽電池セル4のパターンを形成する。本実施の形態に係るパターンは、図2に係るライン状のパターン11である。   In parallel with this, the stage 15 is moved stepwise in one direction in synchronization with the pulse of the first laser oscillator 12. By repeating this pulse irradiation and step movement, the pattern of the thin-film solar battery cell 4 is formed. The pattern according to the present embodiment is a line-shaped pattern 11 according to FIG.

本実施の形態に係るレーザスクライブ装置は、形状検査手段であるレーザ光検出器18を備える。このレーザ光検出器18は、薄膜太陽電池セル4のパターン11を通過した第1のレーザ光16を検出して、パターンの欠陥の有無を判断する。本実施の形態では、レーザ光検出器18は、薄膜太陽電池基板2を挟んで第1のレーザ発振器12と対面側に設置される。上述のレーザスクライブ加工により、半導体光変換層6および反射電極層7が飛散すると、第1のレーザ光16は、薄膜太陽電池セル4のパターン11を通過する。   The laser scribing apparatus according to the present embodiment includes a laser light detector 18 which is shape inspection means. The laser light detector 18 detects the first laser light 16 that has passed through the pattern 11 of the thin-film solar battery cell 4, and determines the presence or absence of a pattern defect. In the present embodiment, the laser light detector 18 is installed on the side facing the first laser oscillator 12 with the thin film solar cell substrate 2 interposed therebetween. When the semiconductor light conversion layer 6 and the reflective electrode layer 7 are scattered by the laser scribe process described above, the first laser light 16 passes through the pattern 11 of the thin-film solar battery cell 4.

仮に、反射電極層7上に異物17が付着している場合には、半導体光変換層6の蒸散が異物17により妨げられるため、異物17が付着している部分の半導体光変換層6、反射電極層7は残る。ここで、半導体光変換層6、反射電極層7が残る状態としては、反射電極層7は飛散したが半導体光変換層6の一部が残る状態と、半導体光変換層6および反射電極層7のいずれも残る状態がある。   If the foreign matter 17 is attached on the reflective electrode layer 7, the evaporation of the semiconductor light conversion layer 6 is hindered by the foreign matter 17, so that the portion of the semiconductor light conversion layer 6 where the foreign matter 17 is attached is reflected. The electrode layer 7 remains. Here, as a state where the semiconductor light conversion layer 6 and the reflective electrode layer 7 remain, a state where the reflective electrode layer 7 is scattered but a part of the semiconductor light conversion layer 6 remains, and the semiconductor light conversion layer 6 and the reflective electrode layer 7 remain. There is a state that both of remain.

前者の半導体光変換層6のみ残る状態では、第1のレーザ光16は、半導体光変換層6により一部吸収されるが、多くは半導体光変換層6を透過する。そのため、反射電極層7上に異物17が付着し、パターン11のうち半導体光変換層6に欠陥が生じた場合に、レーザ光検出器18が検出する受光量は、その欠陥が生じていない場合とほとんど変わらない。   In the state where only the former semiconductor light conversion layer 6 remains, the first laser light 16 is partially absorbed by the semiconductor light conversion layer 6, but most of the first laser light 16 passes through the semiconductor light conversion layer 6. Therefore, when the foreign material 17 adheres on the reflective electrode layer 7 and a defect occurs in the semiconductor light conversion layer 6 in the pattern 11, the amount of received light detected by the laser light detector 18 does not occur. And almost the same.

一方、後者の半導体光変換層6および反射電極層7のいずれも残る状態では、第1のレーザ光16は、反射電極層7によって反射されるため、第1のレーザ光16の光路の一部もしくは全光路を遮光される。そのため、第1のレーザ光16は、薄膜太陽電池セル4のパターン11を通過できず、薄膜太陽電池基板2を通過できない。そのため、反射電極層7上に異物17が付着し、パターン11のうち反射電極層7に欠陥が生じた場合に、レーザ光検出器18が検出する受光量は、その欠陥が生じていない場合に比べて減少する。   On the other hand, in the state where both of the latter semiconductor light conversion layer 6 and the reflective electrode layer 7 remain, the first laser light 16 is reflected by the reflective electrode layer 7, and therefore a part of the optical path of the first laser light 16. Alternatively, the entire optical path is shielded. Therefore, the first laser beam 16 cannot pass through the pattern 11 of the thin-film solar battery cell 4 and cannot pass through the thin-film solar battery substrate 2. Therefore, when the foreign material 17 adheres on the reflective electrode layer 7 and a defect occurs in the reflective electrode layer 7 in the pattern 11, the amount of received light detected by the laser light detector 18 is when the defect does not occur. Compared to decrease.

そこで、本実施の形態に係るレーザ光検出器18は、パターン11を通過した第1のレーザ光16の受光量を検出し、その受光量と予め設定した基準値と比較する。この比較により、薄膜太陽電池セル4に正常なパターン11が形成されたかどうかを判別する。本実施の形態では、レーザ光検出器18は、受光量が規定値に達さないと判別した場合には、レーザスクライブ加工が正常に成されず、パターン11に欠陥が有ると判断する。レーザ光検出器18において第1のレーザ光16を検知できなかった場合、そのときのステージ15の位置に対応する二次元座標は、後述する欠陥位置記憶システム19に記憶される。   Therefore, the laser light detector 18 according to the present embodiment detects the amount of received light of the first laser light 16 that has passed through the pattern 11, and compares the amount of received light with a preset reference value. By this comparison, it is determined whether or not the normal pattern 11 is formed on the thin-film solar battery cell 4. In the present embodiment, when it is determined that the amount of received light does not reach the specified value, the laser light detector 18 determines that the laser scribing process is not performed normally and the pattern 11 has a defect. When the first laser beam 16 cannot be detected by the laser beam detector 18, the two-dimensional coordinates corresponding to the position of the stage 15 at that time are stored in a defect position storage system 19 described later.

本実施の形態に係るレーザスクライブ装置は、電気特性検査手段である電気特性測定器23を備える。この電気特性測定器23は、薄膜太陽電池セル4のダイオード特性を測定してショート・リークの欠陥の有無を判断する。上述のレーザスクライブ加工により、半導体光変換層6および反射電極層7が分断されると、図2に示したように、透明導電膜5と反射電極層7が半導体光変換層6を挟んで電気的に繋がってなる薄膜太陽電池セル4が形成される。光源25は、その薄膜太陽電池セル4に、可視光を照射する。カバー26は、光源25からの可視光を外部に漏らさないようにするために設けられている。それと並行して、薄膜太陽電池セル4の透明導電膜5に接続された取り出し電極9と電気特性測定器23とをプローブ24で繋ぎ、薄膜太陽電池セル4の反射電極層7と電気特性測定器23とをプローブ24で繋ぐ。   The laser scribing apparatus according to the present embodiment includes an electrical property measuring instrument 23 that is electrical property inspection means. The electrical property measuring instrument 23 measures the diode characteristics of the thin-film solar battery cell 4 to determine whether there is a short leak defect. When the semiconductor light conversion layer 6 and the reflective electrode layer 7 are divided by the laser scribing process described above, the transparent conductive film 5 and the reflective electrode layer 7 are electrically sandwiched between the semiconductor light conversion layer 6 as shown in FIG. Thus, the thin film solar cells 4 connected to each other are formed. The light source 25 irradiates the thin-film solar battery cell 4 with visible light. The cover 26 is provided so as not to leak visible light from the light source 25 to the outside. At the same time, the extraction electrode 9 connected to the transparent conductive film 5 of the thin-film solar cell 4 and the electrical property measuring instrument 23 are connected by a probe 24, and the reflective electrode layer 7 of the thin-film solar cell 4 and the electrical property measuring instrument are connected. 23 is connected with the probe 24.

こうして、薄膜太陽電池セル4に、光源25から可視光が照射されると、半導体光変換層6が可視光を吸収して発電し、透明導電膜5から反射電極層7へ電流が流れる。電気特性測定器23は、プローブ24を介して、その薄膜太陽電池セル4のダイオード特性を測定して正常なダイオード特性と比較する。そして、電気特性測定器23は、その比較に基づいて、パターン11の欠陥起因によるショート・リークの欠陥があるかどうかを判断する。図4は、パターン欠陥がない正常な薄膜太陽電池セル4のダイオード特性を示す図である。図5は、パターン欠陥があり、リークパスが生じている薄膜太陽電池セル4のダイオード特性を示す図である。本実施の形態に係る電気特性測定器23は、図4に示すようなダイオード特性と略同一なダイオード特性が得られない場合に、リークパスがあると判断する。なお、図4のダイオード特性を規定する電圧値・電流値は、薄膜太陽電池セル4の特性に合わせて予め設定しておく。   Thus, when the thin-film solar battery 4 is irradiated with visible light from the light source 25, the semiconductor light conversion layer 6 absorbs visible light and generates power, and a current flows from the transparent conductive film 5 to the reflective electrode layer 7. The electrical characteristic measuring instrument 23 measures the diode characteristic of the thin-film solar battery cell 4 through the probe 24 and compares it with the normal diode characteristic. Then, the electrical property measuring instrument 23 determines whether there is a short leak defect due to the defect of the pattern 11 based on the comparison. FIG. 4 is a diagram showing diode characteristics of a normal thin-film solar battery cell 4 having no pattern defect. FIG. 5 is a diagram showing the diode characteristics of the thin-film solar battery cell 4 having a pattern defect and having a leak path. The electrical characteristic measuring instrument 23 according to the present embodiment determines that there is a leak path when the diode characteristic substantially the same as the diode characteristic shown in FIG. 4 cannot be obtained. Note that the voltage value and current value that define the diode characteristics in FIG. 4 are set in advance according to the characteristics of the thin-film solar battery cell 4.

本実施の形態に係るレーザスクライブ装置は、ステージ15と、記憶手段である欠陥位置記憶システム19とを備える。ステージ15は、薄膜太陽電池セル4を備える薄膜太陽電池基板2を少なくとも2次元方向に移載可能である。欠陥位置記憶システム19は、レーザ光検出器18および電気特性測定器23により欠陥があると判断されたときのステージ15の位置に対応する二次元座標を、二次元座標情報として記憶する。本実施の形態に係るレーザスクライブ装置は、レーザ光検出器18および電気特性測定器23それぞれで欠陥があると判断されたときの二次元座標情報を、欠陥位置記憶システム19に記憶し、全てのレーザスクライブ加工の終了後にその情報を比較し、解析する。   The laser scribing apparatus according to the present embodiment includes a stage 15 and a defect position storage system 19 which is a storage unit. The stage 15 can transfer the thin-film solar battery substrate 2 including the thin-film solar battery cells 4 in at least a two-dimensional direction. The defect position storage system 19 stores, as two-dimensional coordinate information, two-dimensional coordinates corresponding to the position of the stage 15 when it is determined by the laser light detector 18 and the electrical property measuring instrument 23 that there is a defect. The laser scribing apparatus according to the present embodiment stores two-dimensional coordinate information in the defect position storage system 19 when it is determined that there is a defect in each of the laser light detector 18 and the electrical property measuring instrument 23, and all After the laser scribing process is completed, the information is compared and analyzed.

ここで、レーザ光検出器18および電気特性測定器23ともに欠陥があると判断された箇所には、第1のレーザ光を反射する反射電極層7のパターニング欠陥があると予測できる。また、レーザ光検出器18で欠陥がないと判断し、かつ、電気特性測定器23で欠陥があると判断された箇所には、第1のレーザ光を透過する半導体光変換層6のパターニング欠陥があると予測できる。このように、レーザ光検出器18だけでは判別できないような微小なパターニング欠陥によるショート・リークが存在していた場合でも、電気特性測定器23により判別することができる。つまり、レーザ光検出器18のみの欠陥検査よりも高感度な欠陥検査が可能となる。また、レーザ光検出器18で欠陥ありと判断し、かつ、電気特性測定器23で欠陥がないと判断された箇所には、欠陥修復が必要ないと判断できる。これにより、不必要な修復作業を低減して、スループット向上を図ることができる。   Here, it can be predicted that there is a patterning defect in the reflective electrode layer 7 that reflects the first laser light at a location where both the laser light detector 18 and the electrical property measuring instrument 23 are determined to be defective. Further, a patterning defect of the semiconductor light conversion layer 6 that transmits the first laser light is located at a position where the laser light detector 18 determines that there is no defect and the electric characteristic measuring device 23 determines that there is a defect. Can be predicted. As described above, even when there is a short leak due to a minute patterning defect that cannot be determined only by the laser light detector 18, it can be determined by the electrical characteristic measuring device 23. That is, it is possible to perform defect inspection with higher sensitivity than defect inspection using only the laser light detector 18. In addition, it can be determined that defect repair is not necessary at a location where the laser light detector 18 determines that there is a defect and the electrical property measuring instrument 23 determines that there is no defect. Thereby, unnecessary repair work can be reduced and throughput can be improved.

ステージ位置制御システム27は、上述の解析結果により、半導体光変換層6または反射電極層7にパターニング欠陥があると判断された二次元座標に対応する位置に、ステージ15を移動させる。こうして、本実施の形態に係るレーザスクライブ装置は、欠陥位置記憶システム19で記憶した二次元座標情報に基づいて、ステージ15の移動を制御する。   The stage position control system 27 moves the stage 15 to a position corresponding to the two-dimensional coordinates determined to have a patterning defect in the semiconductor light conversion layer 6 or the reflective electrode layer 7 based on the above analysis result. Thus, the laser scribing apparatus according to the present embodiment controls the movement of the stage 15 based on the two-dimensional coordinate information stored in the defect position storage system 19.

本実施の形態に係るレーザスクライブ装置は異物除去手段を備える。本実施の形態に係る異物除去手段は、薄膜太陽電池基板2を挟んで第1のレーザ発振器12と反対側に設けられた反射ミラー13と、集光レンズ14と、第2のレーザ発振器20とを備える。上述のステージ15の移動後、この異物除去手段は、透明絶縁基板3、透明導電膜5、半導体光変換層6、反射電極層7に吸収されにくく、かつ、反射電極層7上の異物17を除去可能な波長を有する第2のレーザ光21を第2のレーザ発振器20から照射する。こうして、上述異物除去手段は、薄膜太陽電池基板2の反射電極層7側から、反射ミラー13と、集光レンズ14とを介して、異物17に異物除去用のレーザ光である第2のレーザ光21を照射する。これにより、上述の異物除去手段は、レーザ光検出器18および電気特性測定器23により欠陥があると判断された薄膜太陽電池セル4のパターン11の欠陥箇所から異物17を除去する。   The laser scribing apparatus according to the present embodiment includes a foreign matter removing unit. The foreign matter removing means according to the present embodiment includes a reflection mirror 13, a condensing lens 14, a second laser oscillator 20 provided on the opposite side of the first laser oscillator 12 across the thin film solar cell substrate 2. Is provided. After the movement of the stage 15 described above, the foreign matter removing means is not easily absorbed by the transparent insulating substrate 3, the transparent conductive film 5, the semiconductor light conversion layer 6, and the reflective electrode layer 7, and removes the foreign matter 17 on the reflective electrode layer 7. A second laser beam 21 having a removable wavelength is emitted from the second laser oscillator 20. In this way, the above foreign matter removing means is a second laser that is a laser beam for removing foreign matter from the reflective electrode layer 7 side of the thin film solar cell substrate 2 via the reflecting mirror 13 and the condenser lens 14. Irradiate light 21. Thereby, the above-mentioned foreign substance removing means removes the foreign substance 17 from the defective portion of the pattern 11 of the thin-film solar battery cell 4 determined to be defective by the laser light detector 18 and the electrical property measuring instrument 23.

本実施の形態に係るレーザスクライブ装置は修復手段を備える。本実施の形態に係る修復手段は、上述の異物除去手段により異物17が除去された薄膜太陽電池セル4のパターン11の欠陥箇所に、レーザスクライブ加工に用いる第1のレーザ光16を照射する第1のレーザ発振器12である。この第1のレーザ光16により、第1のレーザ発振器12は、上述の異物除去手段により異物17が除去された薄膜太陽電池セル4のパターン11の欠陥箇所を修復する。この欠陥修復は、上述の解析結果(欠陥が半導体光変換層6にあるのか、反射電極層7にあるのか)および、欠陥の大きさに応じて、第1のレーザ光16の照射位置、形状を選択的に変更するものであってもよい。このようにすれば、高精度な修復を行うことができる。   The laser scribing apparatus according to the present embodiment includes a repair unit. The repairing means according to the present embodiment irradiates the first laser beam 16 used for laser scribing on the defective portion of the pattern 11 of the thin-film solar cell 4 from which the foreign matter 17 has been removed by the foreign matter removing means. 1 laser oscillator 12. With this first laser beam 16, the first laser oscillator 12 repairs the defective portion of the pattern 11 of the thin-film solar cell 4 from which the foreign matter 17 has been removed by the foreign matter removing means described above. This defect repair is based on the analysis result (whether the defect exists in the semiconductor light conversion layer 6 or the reflective electrode layer 7) and the irradiation position and shape of the first laser light 16 according to the size of the defect. May be selectively changed. In this way, highly accurate repair can be performed.

欠陥修復を目的として照射された第1のレーザ光16がパターン欠陥を修復すると、第1のレーザ光16は、薄膜太陽電池セル4のパターン11を通過する。本実施の形態に係るレーザスクライブ装置は、レーザ光検出器18により、通過した第1のレーザ光16を受光し、その受光量が上述の規定値に達した場合に、欠陥修復が完了したことを確認する。こうして、欠陥を修復すると、図4に示したダイオード特性が得られる。   When the first laser beam 16 irradiated for the purpose of defect repair repairs the pattern defect, the first laser beam 16 passes through the pattern 11 of the thin-film solar battery cell 4. In the laser scribing apparatus according to the present embodiment, the defect repair is completed when the laser beam detector 18 receives the first laser beam 16 that has passed through and the amount of received light reaches the above-mentioned prescribed value. Confirm. When the defect is repaired in this way, the diode characteristics shown in FIG. 4 are obtained.

以上のような本実施の形態に係るレーザスクライブ装置によれば、第1のレーザ発振器12の第1のレーザ光16を、レーザスクライブ加工と欠陥検出に併用するため、レーザスクライブ加工と欠陥検査を同時に行うことができる。そのため、スループットの低下を防ぐことができるとともに、異物17が付着する可能性を低減できる。また、本実施の形態では、欠陥検査として、レーザ光検出器18による形状検査と、電気特性測定器23による電気特性検査とを行う。この電気特性検査は、形状検査では検出できなかった欠陥を検出できるため、欠陥検査を正確に行うことができる。さらに、薄膜太陽電池セル4のパターン11の欠陥が、半導体光変換層6および反射電極層7のいずれにあるのかということも検査することができる。特に、今後、高効率化を図る上でより開発が活発化されると予想されるタンデム構造の薄膜太陽電池モジュール1の加工では、より多くの薄膜を積層してセルを構成しなければならず、欠陥要因もさらに複雑になることが予想されるため、この欠陥検出は有効である。また、本実施の形態に係る装置は、上述した異物除去手段により異物17を除去した後に欠陥修復を行うため、確実に欠陥を修復することができる。   According to the laser scribing apparatus according to the present embodiment as described above, since the first laser beam 16 of the first laser oscillator 12 is used for laser scribing and defect detection, laser scribing and defect inspection are performed. Can be done simultaneously. Therefore, it is possible to prevent a decrease in throughput and reduce the possibility that the foreign matter 17 adheres. In the present embodiment, as the defect inspection, a shape inspection by the laser light detector 18 and an electric characteristic inspection by the electric characteristic measuring device 23 are performed. Since this electrical characteristic inspection can detect defects that could not be detected by the shape inspection, the defect inspection can be performed accurately. Furthermore, it can be inspected whether the defect of the pattern 11 of the thin-film solar battery cell 4 is in the semiconductor light conversion layer 6 or the reflective electrode layer 7. In particular, in the processing of the tandem-structured thin-film solar cell module 1 that is expected to be more actively developed for higher efficiency in the future, a cell must be formed by stacking more thin films. Since defect factors are expected to become more complicated, this defect detection is effective. In addition, since the apparatus according to the present embodiment performs defect repair after removing the foreign matter 17 by the above-described foreign matter removing means, the defect can be reliably repaired.

本実施の形態に係るレーザスクライブ装置は、欠陥位置記憶システム19で記憶した二次元座標情報に基づいて、ステージ15の移動を制御する。そのため、薄膜太陽電池基板2の位置を正確に制御することができる。   The laser scribing apparatus according to the present embodiment controls the movement of the stage 15 based on the two-dimensional coordinate information stored in the defect position storage system 19. Therefore, the position of the thin film solar cell substrate 2 can be accurately controlled.

本実施の形態に係るレーザスクライブ装置は、第2のレーザ発振器20からの異物除去用の第2のレーザ光21を照射して異物17を除去する。これにより、レーザスクライブ装置内のレーザ照射機構を活用して異物17を除去できるため、装置構造の簡略化を図ることができる。   The laser scribing apparatus according to the present embodiment removes the foreign matter 17 by irradiating the second laser beam 21 for removing the foreign matter from the second laser oscillator 20. Thereby, since the foreign material 17 can be removed using the laser irradiation mechanism in a laser scribing apparatus, the structure of the apparatus can be simplified.

<実施の形態2>
図6は、本実施の形態に係るレーザスクライブ装置の構成を示す模式的側面図である。本実施の形態では、実施の形態1の構成に加えて、第3のレーザ発振器34と、レーザ光間距離制御システム36とをさらに備える。以下、本実施の形態に係るレーザスクライブ装置の構成のうち、実施の形態1と同一の構成については、同一の符号を付すものとし、新たに説明しない構成については、実施の形態1と同じであるものとする。
<Embodiment 2>
FIG. 6 is a schematic side view showing the configuration of the laser scribing apparatus according to the present embodiment. In the present embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, a third laser oscillator 34 and a laser beam distance control system 36 are further provided. Hereinafter, among the configurations of the laser scribing apparatus according to the present embodiment, the same configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and configurations not newly described are the same as those of the first embodiment. It shall be.

本実施の形態に係る第1のレーザ照射手段である第1のレーザ発振器12は、レーザスクライブ加工に用いるレーザ光である第1のレーザ光16を照射する。第2のレーザ照射手段である第3のレーザ発振器34は、薄膜太陽電池セル4のパターン11に、検査用のレーザ光である第3のレーザ光35を照射する。本実施の形態に係るレーザスクライブ装置は、第1のレーザ光16と、第3のレーザ光35を略同一の方向から被加工物である薄膜太陽電池基板2に照射する。   The first laser oscillator 12 that is the first laser irradiation means according to the present embodiment irradiates the first laser light 16 that is a laser light used for laser scribing. The third laser oscillator 34 that is the second laser irradiation means irradiates the pattern 11 of the thin-film solar battery cell 4 with the third laser light 35 that is a laser beam for inspection. The laser scribing apparatus according to the present embodiment irradiates the thin-film solar cell substrate 2 that is the workpiece from approximately the same direction with the first laser beam 16 and the third laser beam 35.

形状検査手段であるレーザ光検出器18は、薄膜太陽電池セル4のパターン11を通過した第3のレーザ光35を検出してパターンの欠陥の有無を判断する。このレーザ光検出器18の動作は、第1のレーザ光16の代わりに第3のレーザ光35を検出する点以外は、実施の形態1で説明したレーザ光検出器18と同じである。   The laser light detector 18 that is a shape inspection means detects the third laser light 35 that has passed through the pattern 11 of the thin-film solar battery cell 4 and determines the presence or absence of a pattern defect. The operation of the laser beam detector 18 is the same as that of the laser beam detector 18 described in the first embodiment except that the third laser beam 35 is detected instead of the first laser beam 16.

制御システムであるレーザ光間距離制御システム36は、第1のレーザ光16のビームの中心と、第3のレーザ光35の中心との間の距離を、第1のレーザ発振器12によるレーザスクライブ加工の加工送りピッチであるステージ送り幅31のN(N:2以上の整数)倍にする制御を行う。本実施の形態では、レーザ光間距離制御システム36は、第1のレーザ光16が照射される反射ミラー13の角度と、第3のレーザ光35が照射される反射ミラー13の角度とを制御する。この制御により、レーザ光間距離制御システム36は、第1のレーザ光16および第3のレーザ光35の光路を移動させて、第1のレーザ光16のビームの中心と、第3のレーザ光35のビームの中心との間の距離を制御する。   The laser beam distance control system 36, which is a control system, converts the distance between the center of the beam of the first laser beam 16 and the center of the third laser beam 35 into a laser scribe process by the first laser oscillator 12. Is controlled so as to be N (N: integer greater than or equal to 2) times the stage feed width 31 which is the machining feed pitch. In the present embodiment, the inter-laser light distance control system 36 controls the angle of the reflection mirror 13 irradiated with the first laser light 16 and the angle of the reflection mirror 13 irradiated with the third laser light 35. To do. By this control, the inter-laser-light distance control system 36 moves the optical paths of the first laser light 16 and the third laser light 35, and the center of the beam of the first laser light 16 and the third laser light. Control the distance between the centers of the 35 beams.

以下、本実施の形態に係るレーザスクライブ装置のレーザスクライブ加工用の第1のレーザ光16と、形状検査用の第3のレーザ光35との照射位置関係について説明する。図7は、図6中のB部に相当する部位、つまり、第1のレーザ光16および第3のレーザ光35が照射される部位を拡大した斜視図である。図7には、上述の半導体光変換層6および反射電極層7からなる積層膜37、第3のレーザ光35のビームの中心である第3のレーザ光中心38、第1のレーザ光中心30と第3のレーザ光中心38との間の距離であるレーザ光間距離39が示されている。なお、第3のレーザ光35は、第3のレーザ光中心38に集光されているため、その形状は円形状となっている。   Hereinafter, the irradiation position relationship between the first laser beam 16 for laser scribing and the third laser beam 35 for shape inspection of the laser scribing apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 7 is an enlarged perspective view of a portion corresponding to portion B in FIG. 6, that is, a portion irradiated with the first laser beam 16 and the third laser beam 35. In FIG. 7, the laminated film 37 including the semiconductor light conversion layer 6 and the reflective electrode layer 7 described above, the third laser light center 38 that is the center of the beam of the third laser light 35, and the first laser light center 30 are illustrated. A distance 39 between laser beams, which is a distance between the first laser beam center 38 and the third laser beam center 38, is shown. Since the third laser beam 35 is focused on the third laser beam center 38, the shape thereof is circular.

第1のレーザ光中心30と、第3のレーザ光中心38は、ステージ移動方向32に対して平行で、かつ、第3のレーザ光中心38が第1のレーザ光中心30よりもステージ移動方向32の前方になるように配置する。第1のレーザ光中心30と、第3のレーザ光中心38とが重なり合うのを防ぐため、レーザ光間距離制御システム36は、第1のレーザ光16が照射される反射ミラー13の角度と、第3のレーザ光35が照射される反射ミラー13の角度とを制御して、レーザ光間距離39を、ステージ送り幅31のN倍と等しくなるように制御する。本実施の形態に係るレーザ光間距離制御システム36は、図7に示すように、レーザ光間距離39を、ステージ送り幅31の2倍と等しくする制御を行う。第1のレーザ発振器12の照射パルスが、第3のレーザ発振器34の照射パルスと等しくなるように制御することにより、第3のレーザ光35は、先に照射された第1のレーザ光16と全く同じ位置に追従して照射される。   The first laser beam center 30 and the third laser beam center 38 are parallel to the stage movement direction 32, and the third laser beam center 38 is in the stage movement direction more than the first laser beam center 30. It arrange | positions so that it may become 32 front. In order to prevent the first laser beam center 30 and the third laser beam center 38 from overlapping, the inter-laser beam distance control system 36 includes an angle of the reflection mirror 13 to which the first laser beam 16 is irradiated, The angle of the reflection mirror 13 irradiated with the third laser beam 35 is controlled to control the distance 39 between the laser beams to be equal to N times the stage feed width 31. As shown in FIG. 7, the laser beam distance control system 36 according to the present embodiment performs control to make the laser beam distance 39 equal to twice the stage feed width 31. By controlling the irradiation pulse of the first laser oscillator 12 to be equal to the irradiation pulse of the third laser oscillator 34, the third laser light 35 is the same as the first laser light 16 irradiated previously. Irradiation follows the exact same position.

本実施の形態に係るレーザスクライブ装置は、レーザ光間距離制御システム36により、第1のレーザ光中心30と、第3のレーザ光中心38を以上のような位置関係にする。そのため、第1のレーザ光16が重なって照射されることにより生じる加工ラインの突起部33による第3のレーザ光35の遮光を防ぐ。これにより、突起部33を欠陥として誤認することを防ぐことができる。また、このように、レーザスクライブ加工用の第1のレーザ光16と、形状検査用の第3のレーザ光35とを別々に用いるため、それぞれのレーザ光強度をそれぞれの用途に最適な強度に調整することができる。また、第1のレーザ光16によるレーザスクライブ加工と、第3のレーザ光35による形状検査とを、略同時に行うため、スループットの低下を防ぐことができるとともに、異物17が付着する可能性を低減できる。また、本実施の形態では、欠陥検査として、第3のレーザ光検出器18による形状検査と、電気特性測定器23による電気特性検査とを行う。この電気特性検査は、形状検査では検出できなかった欠陥を検出できるため、欠陥検査を正確に行うことができる。さらに、薄膜太陽電池セル4のパターン11の欠陥が、半導体光変換層6および反射電極層7のいずれにあるのかということも検査することができる。また、本実施の形態に係る装置は、上述した異物除去手段により異物17を除去した後に欠陥修復を行うため、確実に欠陥を修復することができる。   In the laser scribing apparatus according to the present embodiment, the first laser beam center 30 and the third laser beam center 38 are brought into the positional relationship as described above by the laser beam distance control system 36. For this reason, the third laser beam 35 is prevented from being blocked by the projection 33 of the processing line that is generated when the first laser beam 16 is overlapped and irradiated. Thereby, it can prevent misidentifying the projection part 33 as a defect. In addition, since the first laser beam 16 for laser scribing and the third laser beam 35 for shape inspection are separately used in this way, the intensity of each laser beam is set to an optimum intensity for each application. Can be adjusted. In addition, since the laser scribing process using the first laser beam 16 and the shape inspection using the third laser beam 35 are performed at approximately the same time, it is possible to prevent a decrease in throughput and reduce the possibility of foreign matter 17 adhering. it can. Further, in the present embodiment, as the defect inspection, a shape inspection by the third laser light detector 18 and an electric characteristic inspection by the electric characteristic measuring device 23 are performed. Since this electrical characteristic inspection can detect defects that could not be detected by the shape inspection, the defect inspection can be performed accurately. Furthermore, it can be inspected whether the defect of the pattern 11 of the thin-film solar battery cell 4 is in the semiconductor light conversion layer 6 or the reflective electrode layer 7. In addition, since the apparatus according to the present embodiment performs defect repair after removing the foreign matter 17 by the above-described foreign matter removing means, the defect can be reliably repaired.

なお、第3のレーザ光35の形状の径を、第1のレーザ光16の形状の径よりも大きくすれば、欠陥が発生しやすい加工ラインエッジ部の検出感度を高くすることができる。   If the diameter of the shape of the third laser beam 35 is made larger than the diameter of the shape of the first laser beam 16, the detection sensitivity of the processing line edge portion where defects are likely to occur can be increased.

本実施の形態に係るレーザスクライブ装置は、欠陥位置記憶システム19で記憶した二次元座標情報に基づいて、ステージ15の移動を制御する。そのため、薄膜太陽電池基板2の位置を正確に制御することができる。   The laser scribing apparatus according to the present embodiment controls the movement of the stage 15 based on the two-dimensional coordinate information stored in the defect position storage system 19. Therefore, the position of the thin film solar cell substrate 2 can be accurately controlled.

<実施の形態3>
図8は、本実施の形態に係るレーザスクライブ装置の構成を示す模式的側面図である。本実施の形態に係るレーザスクライブ装置が備える異物除去手段は、実施の形態1および実施の形態2と異なり、エアナイフ40と、エアナイフ制御システム41とを備える。以下、本実施の形態に係るレーザスクライブ装置の構成のうち、実施の形態2と同一の構成については、同一の符号を付すものとし、新たに説明しない構成については、実施の形態2と同じであるものとする。
<Embodiment 3>
FIG. 8 is a schematic side view showing the configuration of the laser scribing apparatus according to the present embodiment. Unlike the first and second embodiments, the foreign matter removing means included in the laser scribing apparatus according to the present embodiment includes an air knife 40 and an air knife control system 41. Hereinafter, among the configurations of the laser scribing apparatus according to the present embodiment, the same configurations as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and configurations not newly described are the same as those of the second embodiment. It shall be.

本実施の形態では、上述の異物除去手段は、薄膜太陽電池基板2の反射電極層7側に設置したエアナイフ40により、異物17にエア、例えば、窒素エアを吹き付ける。エアナイフ制御システム41は、異物17に対するエアナイフ40の窒素エアの吹き付けのON/OFF、および、吹き付けの強度を制御する。そして、上述の異物除去手段は、欠陥があると判断された薄膜太陽電池セル4のパターン11の欠陥箇所に、エアナイフ制御システム41によりエアナイフ40を走査させる。そして、エアナイフ制御システム41により、エアナイフ40から窒素エアを吹き付け、風圧で異物17を除去する。   In the present embodiment, the above foreign matter removing means blows air, for example, nitrogen air, onto the foreign matter 17 by the air knife 40 installed on the reflective electrode layer 7 side of the thin film solar cell substrate 2. The air knife control system 41 controls ON / OFF of the blowing of nitrogen air from the air knife 40 to the foreign material 17 and the strength of the blowing. And the above-mentioned foreign substance removal means scans the air knife 40 by the air knife control system 41 in the defective location of the pattern 11 of the thin film photovoltaic cell 4 determined to be defective. Then, the air knife control system 41 blows nitrogen air from the air knife 40 to remove the foreign matter 17 by wind pressure.

以上のような本実施の形態に係るレーザスクライブ装置によれば、実施の形態2と同様の効果を得ることができる。また、異物17をエアナイフ40により除去するため、薄膜太陽電池基板2に非接触で異物17を除去することができる。なお、イオナイザを通過させて防塵効果を高めた窒素エアをエアナイフ40から異物17に吹き付ける構成にすれば、薄膜太陽電池基板2の帯電も防ぐことができる。   According to the laser scribing apparatus according to the present embodiment as described above, the same effect as in the second embodiment can be obtained. Moreover, since the foreign material 17 is removed by the air knife 40, the foreign material 17 can be removed without contact with the thin-film solar cell substrate 2. In addition, if it is set as the structure which blows the nitrogen air which passed the ionizer and improved the dust-proof effect from the air knife 40 to the foreign material 17, charging of the thin film solar cell substrate 2 can also be prevented.

<実施の形態4>
図9は、本実施の形態に係るレーザスクライブ装置の構成を示す模式的側面図である。本実施の形態に係るレーザスクライブ装置が備える異物除去手段は、ブラシ42と、ブラシ制御システム43とを備える。以下、本実施の形態に係るレーザスクライブ装置の構成のうち、実施の形態2と同一の構成については、同一の符号を付すものとし、新たに説明しない構成については、実施の形態2と同じであるものとする。
<Embodiment 4>
FIG. 9 is a schematic side view showing the configuration of the laser scribing apparatus according to the present embodiment. The foreign matter removing means included in the laser scribing apparatus according to the present embodiment includes a brush 42 and a brush control system 43. Hereinafter, among the configurations of the laser scribing apparatus according to the present embodiment, the same configurations as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and configurations not newly described are the same as those of the second embodiment. It shall be.

本実施の形態では、上述の異物除去手段は、異物17を、薄膜太陽電池基板2の反射電極層7側に設置したブラシ42を押し当てる。ブラシ制御システム43は、薄膜太陽電池基板2に対するブラシ42の押し当て強度、および、ブラシ回転数を制御する。そして、上述の異物除去手段は、欠陥があると判断された薄膜太陽電池セル4のパターン11の欠陥箇所に、ブラシ制御システム43によりブラシ42を走査させる。そして、ブラシ制御システム43により、ブラシ42を棒軸を中心に回転させながら薄膜太陽電池基板2に押し当てて、異物17を除去する。   In the present embodiment, the foreign matter removing means presses the brush 42 placed on the reflective electrode layer 7 side of the thin film solar cell substrate 2 with the foreign matter 17. The brush control system 43 controls the pressing strength of the brush 42 against the thin film solar cell substrate 2 and the brush rotation speed. And the above-mentioned foreign material removal means scans the brush 42 by the brush control system 43 in the defect location of the pattern 11 of the thin film photovoltaic cell 4 determined to be defective. Then, the brush 42 is pressed against the thin-film solar cell substrate 2 while the brush 42 is rotated about the rod axis by the brush control system 43 to remove the foreign matter 17.

以上のような本実施の形態に係るレーザスクライブ装置によれば、実施の形態2と同様の効果を得ることができる。また、異物17をブラシ42により除去するため、薄膜太陽電池基板2に強固に付着した異物17も除去することができる。   According to the laser scribing apparatus according to the present embodiment as described above, the same effect as in the second embodiment can be obtained. Moreover, since the foreign material 17 is removed by the brush 42, the foreign material 17 firmly adhered to the thin film solar cell substrate 2 can also be removed.

実施の形態1に係るレーザスクライブ装置で製造される薄膜太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the thin film solar cell module manufactured with the laser scribing apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るレーザスクライブ装置で加工される薄膜太陽電池基板の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the thin film solar cell substrate processed with the laser scribing apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るレーザスクライブ装置の構成を示す模式的側面図である。1 is a schematic side view showing a configuration of a laser scribing apparatus according to a first embodiment. 実施の形態1に係るレーザスクライブ装置で形成される薄膜太陽電池セルのダイオード特性を示す図である。It is a figure which shows the diode characteristic of the thin film photovoltaic cell formed with the laser scribing apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るレーザスクライブ装置で形成される薄膜太陽電池セルの修復前のダイオード特性を示す図である。It is a figure which shows the diode characteristic before the repair of the thin film photovoltaic cell formed with the laser scribing apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態2に係るレーザスクライブ装置の構成を示す模式的側面図である。6 is a schematic side view showing a configuration of a laser scribing apparatus according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係るレーザスクライブ装置の構成を示す斜視図である。6 is a perspective view showing a configuration of a laser scribing apparatus according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態3に係るレーザスクライブ装置の構成を示す模式的側面図である。6 is a schematic side view showing a configuration of a laser scribing apparatus according to Embodiment 3. FIG. 実施の形態4に係るレーザスクライブ装置の構成を示す模式的側面図である。6 is a schematic side view showing a configuration of a laser scribing apparatus according to Embodiment 4. FIG. 本発明に係るレーザスクライブ装置の前提となる装置の構成を示す模式的側面図である。It is a typical side view which shows the structure of the apparatus used as the premise of the laser scribing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザスクライブ装置の前提となる装置の動作を示す平面図である。It is a top view which shows operation | movement of the apparatus used as the premise of the laser scribing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザスクライブ装置の前提となる装置の動作を示す平面図である。It is a top view which shows operation | movement of the apparatus used as the premise of the laser scribing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザスクライブ装置の前提となる装置の動作を示す模式的側面図である。It is a typical side view which shows operation | movement of the apparatus used as the premise of the laser scribing apparatus which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 薄膜太陽電池モジュール、2 薄膜太陽電池基板、3 透明絶縁基板、4 薄膜太陽電池セル、5 透明導電膜、6 半導体光変換層、7 反射電極層、8 保護膜、9 取り出し電極、10 リード線、11 パターン、12 第1のレーザ発振器、13 反射ミラー、14 集光レンズ、15 ステージ、16 第1のレーザ光、17 異物、18 レーザ光検出器、19 欠陥位置記憶システム、20 第2のレーザ発振器、21 第2のレーザ光、23 電気特性測定器、24 プローブ、25 光源、26 カバー、27 ステージ位置制御システム、28,28−1〜28−3 レーザ光形状、29 エリア、30 第1のレーザ光中心、31 ステージ送り幅、32 ステージ移動方向、33 突起部、34 第3のレーザ発振器、35 第3のレーザ光、36 レーザ光間距離制御システム、37 積層膜、38 第3のレーザ光中心、39 レーザ光間距離、40 エアナイフ、41 エアナイフ制御システム、42 ブラシ、43 ブラシ制御システム。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thin film solar cell module, 2 Thin film solar cell board, 3 Transparent insulation board, 4 Thin film photovoltaic cell, 5 Transparent electrically conductive film, 6 Semiconductor light conversion layer, 7 Reflective electrode layer, 8 Protective film, 9 Extraction electrode, 10 Lead wire , 11 pattern, 12 first laser oscillator, 13 reflecting mirror, 14 condenser lens, 15 stage, 16 first laser light, 17 foreign matter, 18 laser light detector, 19 defect position storage system, 20 second laser Oscillator, 21 Second laser beam, 23 Electrical property measuring instrument, 24 Probe, 25 Light source, 26 Cover, 27 Stage position control system, 28, 28-1 to 28-3 Laser beam shape, 29 area, 30 1st Laser beam center, 31 stage feed width, 32 stage moving direction, 33 protrusion, 34 third laser oscillator, 35 third laser oscillator Laser light, between 36 laser distance control system, 37 laminated film, 38 a third laser beam center, between 39 laser distance 40 air knife 41 knife control system 42 brush, 43 brush control system.

Claims (7)

レーザスクライブ加工により、太陽電池基板が備える太陽電池セルのパターンを形成するレーザスクライブ装置であって、
前記レーザスクライブ加工に用いるレーザ光を照射するレーザ照射手段と、
前記太陽電池セルの前記パターンを通過した前記レーザ光を検出してパターンの欠陥の有無を判断する形状検査手段と、
前記太陽電池セルのダイオード特性を測定してショート・リークの欠陥の有無を判断する電気特性検査手段と、
前記形状検査手段および前記電気特性検査手段により欠陥があると判断された前記太陽電池セルの前記パターンの欠陥箇所から異物を除去する異物除去手段と、
前記異物除去手段により前記異物が除去された前記太陽電池セルの前記パターンの欠陥箇所を修復する修復手段とを備える、
レーザスクライブ装置。
A laser scribing device that forms a pattern of solar cells provided on a solar cell substrate by laser scribing,
Laser irradiation means for irradiating laser light used in the laser scribing process;
Shape inspection means for determining the presence or absence of a pattern defect by detecting the laser beam that has passed through the pattern of the solar cell;
Electrical characteristics inspection means for measuring the diode characteristics of the solar battery cell to determine the presence or absence of short leak defects;
Foreign matter removing means for removing foreign matter from the defective portion of the pattern of the solar battery cell determined to be defective by the shape inspection means and the electrical property inspection means,
A repairing means for repairing a defective portion of the pattern of the solar cell from which the foreign matter has been removed by the foreign matter removing means,
Laser scribing device.
前記太陽電池セルを備える前記太陽電池基板を少なくとも二次元方向に移載可能なステージと、
前記形状検査手段および前記電気特性検査手段により欠陥があると判断されたときの前記ステージの位置に対応する二次元座標を、二次元座標情報として記憶する記憶手段とを備え、
前記記憶手段で記憶した前記二次元座標情報に基づいて、前記ステージの移動を制御する、
請求項1に記載のレーザスクライブ装置。
A stage capable of transferring the solar battery substrate including the solar battery cell in at least a two-dimensional direction;
Storage means for storing two-dimensional coordinates corresponding to the position of the stage as determined by the shape inspection means and the electrical characteristic inspection means as two-dimensional coordinate information;
Controlling the movement of the stage based on the two-dimensional coordinate information stored in the storage means;
The laser scribing apparatus according to claim 1.
レーザスクライブ加工により、太陽電池基板が備える太陽電池セルのパターンを形成するレーザスクライブ装置であって、
前記レーザスクライブ加工に用いるレーザ光を照射する第1のレーザ照射手段と、
前記太陽電池セルの前記パターンに、検査用のレーザ光を照射する第2のレーザ照射手段と、
前記太陽電池セルの前記パターンを通過した前記検査用のレーザ光を検出してパターンの欠陥の有無を判断する形状検査手段と、
前記太陽電池セルのダイオード特性を測定してショート・リークの欠陥の有無を判断する電気特性検査手段と、
前記形状検査手段および前記電気特性検査手段により欠陥があると判断された前記太陽電池セルの前記パターンの欠陥箇所から異物を除去する異物除去手段と、
前記異物除去手段により前記異物が除去された前記太陽電池セルの前記パターンの欠陥箇所を修復する修復手段と、
前記レーザスクライブ加工用のレーザ光のビームの中心と、前記検査用のレーザ光のビームの中心との間の距離を、前記第1のレーザ照射手段による前記レーザスクライブ加工の加工送りピッチのN(N:2以上の整数)倍にする制御を行う制御システムとを備える、
レーザスクライブ装置。
A laser scribing device that forms a pattern of solar cells provided on a solar cell substrate by laser scribing,
First laser irradiation means for irradiating laser light used for the laser scribing process;
A second laser irradiation means for irradiating the pattern of the solar cell with a laser beam for inspection;
Shape inspection means for detecting the inspection laser beam that has passed through the pattern of the solar battery cell and determining the presence or absence of a pattern defect;
Electrical characteristics inspection means for measuring the diode characteristics of the solar cells and determining the presence or absence of short leak defects;
Foreign matter removing means for removing foreign matter from the defective portion of the pattern of the solar battery cell determined to be defective by the shape inspection means and the electrical property inspection means,
A repairing means for repairing a defective portion of the pattern of the solar cell from which the foreign matter has been removed by the foreign matter removing means;
The distance between the center of the laser beam for laser scribe processing and the center of the beam of laser beam for inspection is defined as N (the processing feed pitch N of the laser scribe processing by the first laser irradiation means). N: an integer greater than or equal to two)
Laser scribing device.
前記修復手段は、
前記異物除去手段により前記異物が除去された前記太陽電池セルの前記パターンの欠陥箇所に、前記レーザスクライブ加工に用いるレーザ光を照射する前記レーザ照射手段を含む、
請求項1または請求項2に記載のレーザスクライブ装置。
The repair means includes
Including the laser irradiation means for irradiating the defective portion of the pattern of the solar battery cell from which the foreign matter has been removed by the foreign matter removing means with laser light used for the laser scribing process,
The laser scribing apparatus according to claim 1 or 2.
前記異物除去手段は、
前記異物に異物除去用のレーザ光を照射する、
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のレーザスクライブ装置。
The foreign matter removing means includes
Irradiating the foreign matter with laser light for foreign matter removal,
The laser scribing apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記異物除去手段は、
前記異物にエアを吹き付ける、
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のレーザスクライブ装置。
The foreign matter removing means includes
Blowing air on the foreign matter,
The laser scribing apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記異物除去手段は、
前記異物にブラシを押し当てる、
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のレーザスクライブ装置。
The foreign matter removing means includes
Pressing a brush against the foreign object,
The laser scribing apparatus according to any one of claims 1 to 4.
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009291813A (en) * 2008-06-05 2009-12-17 Shibaura Mechatronics Corp Laser beam machining apparatus
WO2010052884A1 (en) * 2008-11-04 2010-05-14 株式会社アルバック Solar cell manufacturing method and manufacturing device
KR101021571B1 (en) * 2010-08-31 2011-03-16 레이져라이팅(주) Apparatus for processing light guide plate with laser having means for cleaning particle
JP2011061140A (en) * 2009-09-14 2011-03-24 Hitachi High-Technologies Corp Film removal inspection device and film removal inspection method, and solar cell panel production line, and solar cell panel production method
WO2011052426A1 (en) * 2009-10-26 2011-05-05 株式会社アルバック Solar cell evaluation device and evaluation method
WO2011078171A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-30 株式会社アルバック Method for evaluating solar cell and device for evaluating same
JP2011146678A (en) * 2009-12-16 2011-07-28 Kyocera Corp Method of manufacturing solar cell device
WO2012037161A3 (en) * 2010-09-13 2012-06-07 Evolving Systems, Inc. Controlled access to a wireless network
JP2013018053A (en) * 2011-07-13 2013-01-31 Chun-Hao Li Laser processing machine
WO2013051433A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-11 シャープ株式会社 Defect repair method and defect repair device for photovoltaic element
WO2014184876A1 (en) * 2013-05-14 2014-11-20 三菱電機株式会社 Foreign object removal device and method for producing solar cell using same
CN107481952A (en) * 2017-09-14 2017-12-15 旭科新能源股份有限公司 A kind of the defects of solar battery laser scribe line detecting system and method
KR20180026261A (en) * 2016-09-02 2018-03-12 한국생산기술연구원 Hybrid machining equipment for defect removal
CN109262142A (en) * 2018-04-13 2019-01-25 郑州福耀玻璃有限公司 A kind of laser membrane-removing method
WO2020217338A1 (en) * 2019-04-24 2020-10-29 株式会社ニコン Processing system and inspection system

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59107579A (en) * 1982-12-11 1984-06-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Manufacture of photoelectric conversion device
JPH0191264U (en) * 1987-12-09 1989-06-15
JPH06326337A (en) * 1993-04-16 1994-11-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Laser beem machine
JPH0837317A (en) * 1994-07-22 1996-02-06 Sharp Corp Solar battery, detecting method of defect in solar battery, and defect detecting and recovering apparatus
JP2002111030A (en) * 2000-07-05 2002-04-12 Canon Inc Measurement or prediction method of photoelectric conversion characteristic of photoelectric conversion device, and method and device for determining quantity of spectrum dependency
JP2004214565A (en) * 2003-01-08 2004-07-29 Sharp Corp Method for manufacturing integrated thin-film solar cell and integrated thin-film solar cell
JP2006054254A (en) * 2004-08-10 2006-02-23 Kaneka Corp Method for manufacturing photoelectric converter
JP2007012040A (en) * 2005-05-31 2007-01-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Communication system and authentication card

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59107579A (en) * 1982-12-11 1984-06-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Manufacture of photoelectric conversion device
JPH0191264U (en) * 1987-12-09 1989-06-15
JPH06326337A (en) * 1993-04-16 1994-11-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Laser beem machine
JPH0837317A (en) * 1994-07-22 1996-02-06 Sharp Corp Solar battery, detecting method of defect in solar battery, and defect detecting and recovering apparatus
JP2002111030A (en) * 2000-07-05 2002-04-12 Canon Inc Measurement or prediction method of photoelectric conversion characteristic of photoelectric conversion device, and method and device for determining quantity of spectrum dependency
JP2004214565A (en) * 2003-01-08 2004-07-29 Sharp Corp Method for manufacturing integrated thin-film solar cell and integrated thin-film solar cell
JP2006054254A (en) * 2004-08-10 2006-02-23 Kaneka Corp Method for manufacturing photoelectric converter
JP2007012040A (en) * 2005-05-31 2007-01-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Communication system and authentication card

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009291813A (en) * 2008-06-05 2009-12-17 Shibaura Mechatronics Corp Laser beam machining apparatus
WO2010052884A1 (en) * 2008-11-04 2010-05-14 株式会社アルバック Solar cell manufacturing method and manufacturing device
JP5193309B2 (en) * 2008-11-04 2013-05-08 株式会社アルバック Solar cell manufacturing method and manufacturing apparatus
JP2011061140A (en) * 2009-09-14 2011-03-24 Hitachi High-Technologies Corp Film removal inspection device and film removal inspection method, and solar cell panel production line, and solar cell panel production method
CN102024872A (en) * 2009-09-14 2011-04-20 株式会社日立高新技术 Film-removing inspection apparatus and method thereof, production line of solar cell plate and production method thereof
JPWO2011052426A1 (en) * 2009-10-26 2013-03-21 株式会社アルバック Solar cell evaluation apparatus and evaluation method
WO2011052426A1 (en) * 2009-10-26 2011-05-05 株式会社アルバック Solar cell evaluation device and evaluation method
JP2011146678A (en) * 2009-12-16 2011-07-28 Kyocera Corp Method of manufacturing solar cell device
WO2011078171A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-30 株式会社アルバック Method for evaluating solar cell and device for evaluating same
JP5165799B2 (en) * 2009-12-22 2013-03-21 株式会社アルバック Solar cell evaluation method and evaluation apparatus
KR101021571B1 (en) * 2010-08-31 2011-03-16 레이져라이팅(주) Apparatus for processing light guide plate with laser having means for cleaning particle
WO2012037161A3 (en) * 2010-09-13 2012-06-07 Evolving Systems, Inc. Controlled access to a wireless network
JP2013018053A (en) * 2011-07-13 2013-01-31 Chun-Hao Li Laser processing machine
WO2013051433A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-11 シャープ株式会社 Defect repair method and defect repair device for photovoltaic element
WO2014184876A1 (en) * 2013-05-14 2014-11-20 三菱電機株式会社 Foreign object removal device and method for producing solar cell using same
WO2014184971A1 (en) * 2013-05-14 2014-11-20 三菱電機株式会社 Foreign object removal device and method for producing solar cell using same
TWI514610B (en) * 2013-05-14 2015-12-21 Mitsubishi Electric Corp A foreign matter removing device, and a method of manufacturing the solar cell using the same
JPWO2014184971A1 (en) * 2013-05-14 2017-02-23 三菱電機株式会社 Foreign matter removing apparatus and method for manufacturing solar cell using the same
KR20180026261A (en) * 2016-09-02 2018-03-12 한국생산기술연구원 Hybrid machining equipment for defect removal
KR101899986B1 (en) * 2016-09-02 2018-09-18 한국생산기술연구원 Hybrid machining equipment for defect removal
CN107481952A (en) * 2017-09-14 2017-12-15 旭科新能源股份有限公司 A kind of the defects of solar battery laser scribe line detecting system and method
CN109262142A (en) * 2018-04-13 2019-01-25 郑州福耀玻璃有限公司 A kind of laser membrane-removing method
WO2020217338A1 (en) * 2019-04-24 2020-10-29 株式会社ニコン Processing system and inspection system

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