JP2011066127A - Method and apparatus for manufacturing solar cell panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池パネルの製造方法およびその装置に関し、より詳細には、透明基板の表面に成膜された電極膜と半導体膜の少なくとも一方を有する薄膜に、レーザーを照射して分離溝を加工し、電池セルを形成する太陽電池パネルの製造方法およびその装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a solar cell panel and an apparatus therefor, and more specifically, a separation groove is formed by irradiating a thin film having at least one of an electrode film and a semiconductor film formed on the surface of a transparent substrate with a laser. The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a solar battery panel that is processed to form a battery cell.
太陽電池パネルは、透明基板の表面に成膜された薄膜に、レーザーを照射して分離溝を形成し、薄膜を複数の電池セルに分割して製作される。即ち、図5に示すように、太陽電池パネル1は、透明なガラス基板2上に形成された第1電極膜3にレーザーによって分離溝4を形成した後、第1電極膜3上に半導体膜5を成膜して分離溝6をレーザーによって形成し、更に半導体膜5上に第2電極膜7を成膜した後、レーザーによって分離溝8を半導体膜5と第2電極膜7に形成することにより製造され、一点鎖線で示したような電流回路を構成する。
The solar battery panel is manufactured by irradiating a thin film formed on the surface of a transparent substrate with a laser to form a separation groove, and dividing the thin film into a plurality of battery cells. That is, as shown in FIG. 5, the
レーザースクライバーとも言われる薄膜に分離溝を形成する従来の装置としては、基板をXY方向に搬送するXYテーブル、空冷方式によって冷却されるレーザー発生装置、およびレーザーを基板に導く光学系部材を、空調室内に配置した太陽電池製造装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。また、半導体膜を下向きにした基板の下面を、反り防止矯正部材で支持して反りを矯正し、透明基板側からレーザーを照射する太陽電池の製造方法(例えば、特許文献2参照。)や、レーザースクライブされた基板を、洗浄水に浸漬して超音波振動を付与し、或いは回転ブラシや高圧水噴射により、レーザースクライブによって発生したパーティクル(加工粒)を除去するようにした太陽電池の洗浄方法および装置が知られている(例えば、特許文献3参照。)。 Conventional devices that form separation grooves in a thin film, also called a laser scriber, include an XY table that transports the substrate in the XY direction, a laser generator that is cooled by an air cooling system, and an optical system member that guides the laser to the substrate. A solar cell manufacturing apparatus disposed indoors is known (for example, see Patent Document 1). Moreover, the manufacturing method of the solar cell which irradiates a laser from the transparent substrate side (for example, refer patent document 2) which supports the lower surface of the board | substrate which turned down the semiconductor film with the curvature prevention correction member, corrects curvature, and irradiates a laser from the transparent substrate side. A solar cell cleaning method in which a laser-scribing substrate is immersed in cleaning water to apply ultrasonic vibration, or particles (processed grains) generated by laser scribing are removed by a rotating brush or high-pressure water jet. And an apparatus are known (for example, refer to Patent Document 3).
薄膜にレーザーを照射して分離溝を形成すると、加工くずである加工粒が発生する。この加工粒が、分離溝の内部や周辺に残っていると電池セル間でショートが発生して、絶縁性能、出力特性、耐電圧特性などが低下し、太陽電池パネルの特性を劣化させる虞がある。また、レーザーの熱で加工粒が溶融し、薄膜に再付着して回路がショートする問題点もあり、加工粒を確実に除去することが要求される。更に、高出力レーザーの加工によると、薄膜が熱ひずみを起こす可能性があり、加工精度が低下する問題があった。 When a separation groove is formed by irradiating a thin film with a laser, processed grains, which are processing waste, are generated. If these processed grains remain inside or around the separation groove, a short circuit may occur between the battery cells, and the insulation performance, output characteristics, withstand voltage characteristics, etc. may be deteriorated and the characteristics of the solar battery panel may be deteriorated. is there. In addition, there is a problem that the processed grains are melted by the heat of the laser and reattached to the thin film, causing a short circuit, and it is required to remove the processed grains reliably. Furthermore, when processing high-power lasers, there is a possibility that the thin film may be thermally distorted, resulting in a problem that processing accuracy is lowered.
しかしながら、特許文献1〜3に記載の装置では、上記課題を十分に解決できるものではなかった。特に、特許文献3に記載の洗浄装置は、溝加工終了後に洗浄するものであり、溶融した加工粒が再付着すると、この加工粒を完全に除去することが困難であり、回路がショートする虞があった。
However, the apparatuses described in
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱ひずみを発生させることなく、レーザーによって薄膜に分離溝を加工すると共に、分離溝加工によって生じる加工粒を確実に分離溝から除去し、回路のショートを防止することができる太陽電池パネルの製造方法およびその装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to process separation grooves into a thin film with a laser without causing thermal strain, and to reliably separate processed grains generated by the separation groove processing. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for manufacturing a solar cell panel that can be removed from a groove and prevent a short circuit.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 表面に電極膜と半導体膜の少なくとも一方を有する薄膜が成膜された非加工部に、レーザーを照射して前記薄膜に分離溝を形成する太陽電池パネルの製造方法であって、
前記パネルに向けて加工液を供給して前記レーザーが照射される前記薄膜のレーザー照射部位及びその近傍に前記加工液を接触又は充満させた状態で、前記薄膜に前記レーザーを照射して前記薄膜に分離溝を形成する工程、
を備えることを特徴とする太陽電池パネルの製造方法。
(2) 浮上ユニットによって浮上・支持された前記パネルを所定の方向に搬送する工程をさらに備え、
前記分離溝は、前記パネルを搬送しつつ、且つ、前記パネルに向けて加工液を供給しながら形成されることを特徴とする(1)に記載の太陽電池パネルの製造方法。
(3) 前記搬送工程は、前記薄膜を下向きにして前記パネルを搬送し、
前記溝形成工程は、前記パネルの下面側から供給される前記加工液の液圧と、前記レーザー照射部位の周囲の空気を吸引する真空圧とを調整して、前記パネルを所定の高さに支持した状態で行われることを特徴とする(2)に記載の太陽電池パネルの製造方法。
(4) 表面に電極膜と半導体膜の少なくとも一方を有する薄膜が成膜された非加工部に、レーザーを照射して前記薄膜に分離溝を形成する太陽電池パネルの製造装置であって、
前記パネルの前記薄膜にレーザーを照射するレーザー照射装置と、
前記薄膜のレーザー照射部位に対向するように配置され、前記薄膜の少なくとも前記レーザー照射部位及びその近傍に加工液を接触又は充満させる加工液供給機構と、を備えることを特徴とする太陽電池パネルの製造装置。
(5) 前記パネルを浮上・支持可能な浮上ユニット、及び、前記パネルを保持して所定の方向に搬送する搬送機構を備える搬送装置をさらに備えることを特徴とする(4)に記載の太陽電池パネルの製造装置。
(6) 前記加工液供給機構は、前記非加工部に対して下向きに配置された前記薄膜の少なくとも前記レーザー照射部位及びその近傍に前記加工液を接触又は充満させるようにして、加工液供給口から供給される前記加工液を貯留する加工液貯留槽を備え、
前記加工液貯留槽の外周側には、前記加工液を回収可能な加工液回収溝が配置され、
該加工液回収溝の外周側には、真空によって前記加工液を周囲の空気と共に吸引排除可能な真空溝が配置され、
前記真空溝の外周側には、圧縮空気を吐出可能なエアベアリングが配置されることを特徴とする(4)又は(5)に記載の太陽電池パネルの製造装置。
(7) 前記加工液貯留槽、前記加工液回収溝、前記真空溝、及び前記エアベアリングは、単一の加工ブロックによって構成されることを特徴とする(6)に記載の太陽電池パネルの製造装置。
(8) 前記加工液供給機構は、前記非加工部に対して上向きに配置された前記薄膜の少なくとも前記レーザー照射部位及びその近傍に前記加工液を接触又は充満させるようにして、加工液を供給する加工液供給口が形成される加工液供給部を備え、
前記加工液供給部の外周側には、前記加工液を回収可能な第1加工液回収溝が配置され、
前記第1加工液回収溝の外周側には、前記加工液が外周側へ広がるのを抑制するようにエアを吐出するノズル孔が配置され、
前記ノズル孔の外周側には、前記加工液を回収可能な第2加工液回収溝が配置され、
前記第2加工液回収溝の外周側には、圧縮空気を吐出可能なエアベアリングが配置されることを特徴とする(4)又は(5)に記載の太陽電池パネルの製造装置。
(9) 前記加工液供給部、前記第1加工液回収溝、前記ノズル孔、前記第2加工液回収溝、及び前記エアベアリングは、単一の加工ブロックによって構成されることを特徴とする(8)に記載の太陽電池パネルの製造装置。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) A method for manufacturing a solar cell panel, wherein a non-processed portion on which a thin film having at least one of an electrode film and a semiconductor film is formed is irradiated with a laser to form a separation groove in the thin film,
The thin film is irradiated with the laser in a state in which the processing liquid is supplied to the panel and the processing liquid is in contact with or filled in the laser irradiation portion of the thin film where the laser is irradiated and the vicinity thereof. Forming a separation groove in
A method for producing a solar cell panel, comprising:
(2) The method further includes a step of conveying the panel levitated and supported by the levitating unit in a predetermined direction,
The method for manufacturing a solar cell panel according to (1), wherein the separation groove is formed while conveying the panel and supplying a processing liquid toward the panel.
(3) The transport step transports the panel with the thin film facing down,
The groove forming step adjusts the hydraulic pressure of the processing liquid supplied from the lower surface side of the panel and the vacuum pressure for sucking air around the laser irradiation site to bring the panel to a predetermined height. The method for producing a solar cell panel according to (2), which is performed in a supported state.
(4) A solar cell panel manufacturing apparatus for irradiating a laser on a non-processed portion on which a thin film having at least one of an electrode film and a semiconductor film is formed to form a separation groove in the thin film,
A laser irradiation device for irradiating the thin film of the panel with a laser;
A solar cell panel comprising: a processing liquid supply mechanism that is disposed so as to face a laser irradiation portion of the thin film, and that contacts or fills at least the laser irradiation portion of the thin film with a processing liquid in the vicinity thereof. Manufacturing equipment.
(5) The solar cell according to (4), further comprising: a floating unit that can float and support the panel; and a transport device that includes the transport mechanism that holds the panel and transports the panel in a predetermined direction. Panel manufacturing equipment.
(6) The machining liquid supply mechanism includes a machining liquid supply port configured to contact or fill at least the laser irradiation portion of the thin film disposed downward with respect to the non-machining portion and the vicinity thereof. A working fluid storage tank for storing the working fluid supplied from
On the outer peripheral side of the machining fluid storage tank, a machining fluid collection groove capable of collecting the machining fluid is disposed,
On the outer peripheral side of the machining liquid recovery groove, a vacuum groove is arranged that can suck out the machining liquid together with surrounding air by vacuum,
The apparatus for manufacturing a solar cell panel according to (4) or (5), wherein an air bearing capable of discharging compressed air is disposed on an outer peripheral side of the vacuum groove.
(7) The manufacturing of the solar cell panel according to (6), wherein the processing liquid storage tank, the processing liquid recovery groove, the vacuum groove, and the air bearing are configured by a single processing block. apparatus.
(8) The machining fluid supply mechanism supplies the machining fluid so that the machining fluid contacts or fills at least the laser irradiation site and the vicinity of the thin film disposed upward with respect to the non-machining portion. A machining fluid supply unit in which a machining fluid supply port is formed;
A first machining fluid recovery groove capable of collecting the machining fluid is disposed on the outer peripheral side of the machining fluid supply unit,
A nozzle hole for discharging air is disposed on the outer peripheral side of the first processing liquid recovery groove so as to suppress the processing liquid from spreading to the outer peripheral side,
A second machining fluid recovery groove capable of collecting the machining fluid is disposed on the outer peripheral side of the nozzle hole,
An apparatus for manufacturing a solar cell panel according to (4) or (5), wherein an air bearing capable of discharging compressed air is disposed on an outer peripheral side of the second machining fluid recovery groove.
(9) The machining fluid supply unit, the first machining fluid collection groove, the nozzle hole, the second machining fluid collection groove, and the air bearing are configured by a single machining block ( The manufacturing apparatus of the solar cell panel as described in 8).
本発明の太陽電池パネルの製造方法によれば、パネルに向けて加工液を供給して薄膜のレーザー照射部位及びその近傍に加工液を接触又は充満させた状態で、薄膜にレーザーを照射して薄膜に分離溝を形成するようにしたので、パネルの薄膜を加工液で洗浄しながら加工することができ、レーザー加工によって発生する加工粒(残渣)を除去することができる。これにより、分離溝やその近傍に残る加工粒による回路のショートを防止して太陽電池パネルの性能低下を防止することができる。また、レーザー照射部位及びその近傍を冷却して、薄膜の熱ひずみを抑制することができ、分離溝を高精度で加工することができる。 According to the method for manufacturing a solar cell panel of the present invention, a thin film is irradiated with a laser in a state where the working liquid is supplied toward the panel and the working liquid is in contact with or filled with the laser irradiation portion of the thin film and its vicinity. Since the separation groove is formed in the thin film, the thin film of the panel can be processed while being washed with a processing liquid, and processed grains (residues) generated by laser processing can be removed. As a result, it is possible to prevent a short circuit of the circuit due to the separation grooves and processed grains remaining in the vicinity thereof, thereby preventing a performance degradation of the solar cell panel. Moreover, the laser irradiation site | part and its vicinity can be cooled, the thermal distortion of a thin film can be suppressed, and a separation groove can be processed with high precision.
また、本発明の太陽電池パネルの製造装置によれば、パネルの薄膜にレーザーを照射するレーザー照射装置と、レーザー照射部位に対向するように配置され、薄膜のレーザー照射部位及びその近傍に加工液を接触又は充満させる加工液供給機構と、を備え、薄膜にレーザーを照射して分離溝を形成するようにしたので、薄膜を加工液で洗浄しながら分離溝をレーザー加工することができ、レーザー加工により発生する加工粒を加工液で除去しながら、効率的に分離溝を形成することができる。また、これによって、加工粒による回路のショートを防止して太陽電池パネルの性能低下を防止することができる。 In addition, according to the solar cell panel manufacturing apparatus of the present invention, a laser irradiation device for irradiating the thin film of the panel with a laser, and the laser irradiation site of the thin film and the vicinity thereof are disposed so as to face the laser irradiation site. And a processing liquid supply mechanism that contacts or fills the thin film, and the separation groove is formed by irradiating the thin film with a laser, so that the separation groove can be laser processed while the thin film is washed with the processing liquid. Separation grooves can be efficiently formed while removing processing grains generated by processing with a processing liquid. Moreover, this can prevent a short circuit of the circuit due to the processed grains and prevent the performance degradation of the solar cell panel.
以下、本発明の一実施形態に係る太陽電池パネルの製造装置を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the manufacturing apparatus of the solar cell panel which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated in detail based on drawing.
図1に示すように、太陽電池パネルの製造装置10は、搬送装置11と、レーザー照射装置12と、加工液供給機構13と、を備える。
As shown in FIG. 1, the solar cell
搬送装置11は、太陽電池パネル1をX方向に搬送するためのものであり、浮上ユニット14と、搬送機構15とを有する。太陽電池パネル1では、非加工部としての透明なガラス基板2上に、第1電極膜(透明電極)3、半導体膜(太陽電池膜)5、および第2電極膜(裏面電極)7を有する薄膜9が成膜されている(図5参照)。
The
浮上ユニット14は、基台16上に設けられた複数の排気エアパッド17を備え、ポンプやソレノイドバルブ(いずれも図示せず)を介して供給されるエアを、排気エアパッド17から排気してパネル1を浮上させて支持する。パネル1は、薄膜9を下向きに、ガラス基板2を上向きにして支持される。
The
搬送機構15は、浮上ユニット14によって浮上、支持されたパネル1の一端(図に示す実施例では下端部)を吸着パッド(図示せず)などで吸着保持し、例えば、不図示のボールねじ機構によって、ガイドレール18に沿ってX方向に搬送する。また、整列配置された排気エアパッド17の列間には、それぞれモータ19によって回転する搬送ローラ20が配置されている。搬送ローラ20は、パネル1を前工程の装置から製造装置10に供給し、加工が終了したパネル1を製造装置10から搬出して次工程の装置に供給する。
The
レーザー照射装置12は、薄膜9にレーザーを照射して、分離溝4,6,8(図5参照。)を形成するためのものであり、即ち、ガラス基板2に薄膜9として第1電極膜3が成膜されたパネル1の場合には、第1電極膜3に分離溝4を形成し、薄膜9として第1電極膜3と半導体膜5が成膜されたパネル1の場合には、半導体膜5に分離溝6を形成し、薄膜として第1電極膜3、半導体膜5、及び第2電極膜7が成膜されたパネル1の場合には、半導体膜5と第2電極膜7に分離溝8を形成する。レーザー照射装置12は、レーザー発生装置21と、レンズ群23から構成されてレーザーの焦点を薄膜9上に結ばせる複数(図1に示す実施形態では4個)の光学系ユニット22とを備える。
The
レーザー発生装置21と各光学系ユニット22とは、グラスファイバー24などで接続されており、レーザー発生装置21から導出されたレーザーは、グラスファイバー24を介して各光学系ユニット22に導かれ、透明なガラス基板2側から薄膜9に照射される。
The
基台16の略中央上方には、ガイドロッド25がY方向に延設されている。複数の光学系ユニット22は、ガイドロッド25に摺動自在に配設されており、不図示の駆動装置によってY方向に移動可能となっている。これにより、光学系ユニット22は、パネル1の搬送方向(X方向)に対して直交する方向(Y方向)に移動可能であり、パネル1の上方からガラス基板2を透過して薄膜9にレーザーを照射する。
A
パネル1の下面側には、それぞれの光学系ユニット22に対応して加工液供給機構13が配設されている。加工液供給機構13は、上記した不図示の駆動装置によって駆動されて、光学系ユニット22と同期してY方向に移動可能である。
On the lower surface side of the
図2および図3に示すように、加工液供給機構13は、単一の加工ブロック30に配設された加工液貯留槽31、加工液回収溝32、真空溝33、およびエアベアリング34から構成されている。具体的には、加工ブロック30の中央に配置された加工液貯留槽31の周囲に加工液貯留槽31を囲むように矩形の加工液回収溝32が設けられ、加工液回収溝32の外周側には加工液回収溝32を囲むように矩形の真空溝33が形成されている。更に、真空溝33の外周側には、複数の圧縮空気吐出孔35が設けられたエアベアリング34が設けられている。このような加工液供給機構13は、それぞれの光学系ユニット22に対応してパネル1の下面側に配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the machining
加工液貯留槽31は、上面が開放された略矩形箱状に形成されており、レーザー照射部位Pが加工液貯留槽31の略中央に位置する。加工液貯留槽31は、底部に加工液供給口36が設けられて加工液供給部を構成しており、パイプ37によって図示しないポンプなどの加工液供給装置に接続されて、加工液50が連続供給される。
The machining
また、加工液回収溝32の底部に設けられた排水口38は、回収パイプ39が接続されており、加工液貯留槽31から溢れ出る加工液50を排水口38および回収パイプ39を介して回収する。回収された加工液50は、ろ過装置40でろ過された後、再び加工液貯留槽31に循環供給される。
Further, a
加工液50としては、例えば、純水、水道水、あるいは洗剤を含んだ水やアセトン、メタノール、エタノール、トリクレン、フレオン等の有機溶剤を含む化学洗浄液が使用可能である。
As the
真空溝33の底部に設けられた吸引孔41は、パイプ42を介して不図示の真空ポンプなどの真空源に接続されており、真空溝33近傍の空気を吸引している。更に、エアベアリング34の圧縮空気吐出孔35は、パイプ43を介して圧縮空気供給装置に接続されており、圧縮空気吐出孔35から圧縮空気を吐出させる。
A
以下、本実施形態の作用について説明する。
図1に示すように、ガラス基板2上に薄膜9が成膜されたパネル1は、薄膜9を下向きにして搬送ローラ20に載せられ、太陽電池パネルの製造装置10に供給される。ここで、ポンプ(図示せず)から圧縮空気を送って排気エアパッド17から排気すると、パネル1は空気圧によって浮上し、搬送ローラ20から離間した状態で支持される。そして、搬送機構15が浮上ユニット14によって浮上、支持されたパネル1の一端を吸着パッドなどで吸着保持し、X方向に搬送する。
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the
パネル1の加工予定位置が、光学系ユニット22の下方まで搬送されたことが不図示のセンサや撮像装置によって検出されると、搬送機構15によるパネル1のX方向の搬送が停止する。一方、レーザー発生装置21から出射したレーザーは、グラスファイバー24によって4つの光学系ユニット22に導かれ、透明なガラス基板2側からパネル1に照射されて薄膜9上に焦点を結ぶ。このレーザー照射部位Pは、加工液貯留槽31の略中心に位置している。
When it is detected by a sensor or an imaging device (not shown) that the planned processing position of the
そして、レーザー発生装置21は、光学系ユニット22に対応してパネル1の下面側に配置された加工液供給機構13と同期してY方向に移動し、Y方向に延びる分離溝4(6、8)を薄膜9に加工する。
The
このとき、図4に示すように、加工液貯留槽31には、加工液供給装置から加工液供給口36に加工液50が連続して供給されており、この加工液50はパネル1の下面の薄膜9に接触して、又は充満している。加工液貯留槽31から溢れ出した加工液50は、加工液回収溝(加工液回収部)32から排水口38、回収パイプ39を介して回収される。
At this time, as shown in FIG. 4, the
このように、薄膜9は、連続供給される加工液50中で、洗浄された状態で加工されるので、レーザー加工によって発生する加工粒は、加工液50と共に加工液回収溝32から排出される。これにより、加工粒が分離溝4(6、8)の内部や周辺に残ることはなく、電池セル間でのショートが防止される。尚、加工液50中に気泡が存在すると、レーザーによって気泡が爆発して加工不良が生じる可能性があるので、加工液貯留槽31内に気泡溜まりが生じないように、加工液50を連続供給するのが望ましい。
Thus, since the
また、分離溝4(6、8)は、加工液50によって冷却しながら加工されるので、溶融した加工粒が薄膜に再付着することはない。更に、冷却によって薄膜9の熱ひずみが防止され、高精度での加工を行うことができる。これにより、太陽電池パネル1の絶縁性能、出力特性、耐電圧特性などを良好に維持することができる。
Further, since the separation grooves 4 (6, 8) are processed while being cooled by the
加工液回収溝32で回収することができず、加工液50の表面張力などによってパネル1に付着している加工液50は、真空によって真空溝33から吸引される周囲の空気と共に吸引排除される。
The
尚、加工液貯留槽31に供給される加工液50は、パネル1に押し上げる力を作用させる。一方、真空溝33の真空は、パネル1を加工液供給機構13側に引き寄せる力として作用するので、パイプ37、42に圧力センサ、流量センサ、流量調整弁(いずれも図示せず)などを配設し、これらによって両者の圧力バランスを制御することにより、パネル1と加工液供給機構13の隙間が、例えば、数百ミクロンで一定となるように制御することができる。また、これによってパネル1に接触又は充満する加工液50の表面の波打ちが防止され、加工液50の揺らぎによる屈折を抑制することができる。これによって、レーザーによる分離溝4(6、8)加工を安定して精度よく行うことができる。
Note that the
更に、真空溝33の空気吸引によっても排除されずにパネル1に残る加工液50は、エアベアリング34の圧縮空気吐出孔35から吐出される圧縮空気によって吹き飛ばされて除去・乾燥される。
Further, the
以後、搬送装置11でパネル1をX方向に所定の距離ずつ移動させながら、同様の動作を繰り返し行って薄膜9に分離溝4(6、8)の加工を行い、太陽電池パネル1が製作される。
Thereafter, the same operation is repeated while moving the
以上説明したように、本実施形態の太陽電池パネル1の製造方法によれば、パネル1に向けて加工液50を供給して薄膜9のレーザー照射部位P及びその近傍に加工液50を接触又は充満させた状態で、薄膜9にレーザーを照射して薄膜9に分離溝4(6、8)を形成するようにしたので、パネル1の下面(薄膜)を加工液50で洗浄しながら加工することができ、レーザー加工によって発生する加工粒(残渣)を除去することができる。これにより、分離溝4(6、8)やその近傍に残る加工粒による回路のショートを防止して太陽電池パネル1の性能低下を防止することができる。また、レーザー照射部位P及びその近傍を冷却して、薄膜9の熱ひずみを抑制することができ、分離溝4(6、8)を高精度で加工することができる。
As described above, according to the method for manufacturing the
また、分離溝4(6,8)は、浮上ユニットによって浮上・支持された太陽電池パネル1を所定の方向に搬送しつつ、該パネル1に向けて加工液を供給しながら形成されるので、パネル1を非接触で傷付けることなく搬送することができ、また、分離溝4(6,8)の搬送方向への加工を容易に行うことができる。
Further, the separation groove 4 (6, 8) is formed while supplying the processing liquid toward the
また、薄膜9を下向きにして搬送されるパネル1への分離溝4(6、8)の加工は、パネル1の下面側から供給される加工液50の水圧と、レーザー照射部位Pの周囲の空気を吸引する真空圧とを調整して、パネル1を所定の高さに支持した状態で行われるので、分離溝4(6、8)を精度よく加工することができる。
なお、パネル1を所定の高さに支持する際に、必要に応じて、エアベアリング34の圧縮空気の圧力も合わせて調整する。
Further, the processing of the separation grooves 4 (6, 8) to the
In addition, when supporting the
また、本実施形態の太陽電池パネル1の製造装置10によれば、パネル1の薄膜9にレーザーを照射するレーザー照射装置12と、レーザー照射部位Pに対向するように配置され、薄膜9のレーザー照射部位P及びその近傍に加工液50を接触又は充満させる加工液供給機構13と、を備え、薄膜9にレーザーを照射して分離溝4(6、8)を形成するようにしたので、薄膜9を加工液50で洗浄しながら分離溝4(6、8)をレーザー加工することができ、レーザー加工により発生する加工粒を加工液50で除去しながら、効率的に分離溝4(6、8)を形成することができる。また、これによって、加工粒による回路のショートを防止して太陽電池パネル1の性能低下を防止することができる。
Moreover, according to the
更に、パネル1を浮上・支持可能な浮上ユニット14、及び、浮上・支持されたパネル1を搬送する搬送機構15を備える搬送装置11を備えるので、パネル1を搬送しながら、分離溝4(6、8)を容易に加工することができる。
Furthermore, since the
加えて、加工液供給機構13は、供給される加工液50を貯留して、基板2に対して下向きに配置された薄膜9のレーザー照射部位P及びその近傍に接触又は充満させる加工液貯留槽31と、加工液貯留槽31の外周側に配置されて加工液50を回収する加工液回収溝32と、加工液回収溝32の外周側に配置された真空溝33と、真空溝33の外周側に配置されて圧縮空気を吐出するエアベアリング34と、を備えるので、薄膜9に加工液50を接触又は充満させた状態で薄膜9に分離溝4(6、8)をレーザー加工すると共に、加工粒を含む加工液50を加工液回収溝32で効率的に回収する。更に、パネル1に付着する加工液50を周囲の空気と共に真空溝33に吸引した後、圧縮空気をブローして、パネル1から加工粒および加工粒を含む加工液50を確実に排除することができる。また、これによって、残留加工粒に起因する回路のショートを防止することができる。
In addition, the processing
また、加工液貯留槽31、加工液回収溝32、真空溝33、及びエアベアリング34は、単一の加工ブロック30によって構成されるので、加工液供給機構13を小型化することができる。
Further, since the machining
図5は、本発明の変形例に係る太陽電池パネルの製造装置の加工部の要部側面図である。この変形例では、薄膜9を上向き、ガラス基板2を下向きにしてパネル1を搬送し、パネル1の上面側から加工液50を供給して薄膜9のレーザー照射部位P及びその近傍に加工液50を接触又は充満させた状態で、薄膜9にレーザーをパネル1の上面側から照射して薄膜9に分離溝4(6、8)を形成するようにした。
FIG. 5 is a side view of an essential part of a processing unit of a solar cell panel manufacturing apparatus according to a modification of the present invention. In this modification, the
このため、加工液供給機構13は、基板2に対して上向きに配置された薄膜9の少なくとも前記レーザー照射部位P及びその近傍に加工液50を接触又は充満させるように加工液50を供給する加工液供給口36が形成された加工液供給部55を備える。また、加工液供給部55の外周側には、加工液を回収可能な矩形の第1加工液回収溝32aが配置される。第1加工液回収溝32aの外周側には、加工液50が外周側へ広がるのを抑制するようにエアを吐出する矩形のノズル孔51が配置される。さらに、ノズル孔51の外周側には、加工液50を回収可能な矩形の第2加工液回収溝32bが配置される。そして、第2加工液回収溝32bの外周側には、圧縮空気を吐出可能なエアベアリング34が矩形状に配置される。
For this reason, the processing
また、加工液供給部55、第1加工液回収溝32a、ノズル孔51、第2加工液回収溝32b、及びエアベアリング34は、単一の加工ブロック30aによって構成され、第1実施形態と同様に、加工液供給機構13の小型化を図っている。加工ブロック30aの加工液供給部55が形成される中央部分は、石英板等の透明板52によって形成されており、
加工ブロック30aの上方に配置されたレーザー発生装置21は、加工ブロック30aの透明板52を通過して、パネル1の上方から薄膜9にレーザーを照射する。
Further, the machining
The
さらに、加工ブロック30aの下方には、パネル1が搬送されていない状態で、加工液供給機構13から供給された加工液50を収容する受け皿53が、搬送されるパネル1が通過する隙間を介して形成されている。
Further, below the
このように構成された製造装置では、浮上ユニット14によって浮上、支持されたパネル1は、エアベアリング34から吐出される圧縮空気によって、パネル1と加工ブロック30aとの間を所定のギャップに保つようにして搬送することができるので、分離溝4(6、8)を精度よく加工することができる。また、加工時には、加工液供給機構13によって加工液50を供給して薄膜9のレーザー照射部位P及びその近傍に加工液50を接触又は充満させることができ、パネル1を加工液50で洗浄して、加工により発生する加工粒を除去しながら、分離溝4(6、8)を形成することができる。さらに、第1加工液回収溝32a、ノズル孔51、第2加工液回収溝32bを使って、加工粒を含む加工液50を効率的に回収することができる。
In the manufacturing apparatus configured as described above, the
図6は、本発明の他の変形例に係る太陽電池パネルの製造装置の加工部の要部側面図である。この他の変形例では、薄膜9を上向き、ガラス基板2を下向きにしてパネル1を搬送し、パネル1の上面側から加工液50を供給して薄膜9のレーザー照射部位P及びその近傍に加工液50を接触又は充満させた状態で、薄膜9にレーザーをパネル1の下面側から照射して薄膜9に分離溝4(6、8)を形成するようにした。
FIG. 6: is a principal part side view of the process part of the manufacturing apparatus of the solar cell panel which concerns on the other modification of this invention. In this other modification, the
この場合には、図5の加工ブロック30aに透明板52を形成する代わりに、受け皿53の一部に石英板等の透明板54が形成される。そして、受け皿53の下方に配置されたレーザー発生装置21は、受け皿53の透明板54を通過して、パネル1の下方から基板2を透過して薄膜9にレーザーを照射する。
In this case, a
したがって、図5の製造装置と同様に、加工時には、加工液供給機構13によって加工液50を供給して薄膜9のレーザー照射部位P及びその近傍に加工液50を接触又は充満させることができ、パネル1を加工液50で洗浄して、加工により発生する加工粒を除去しながら、分離溝4(6、8)を形成することができる。
Therefore, similarly to the manufacturing apparatus of FIG. 5, at the time of processing, the
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、上記の実施形態では、レーザー発生装置21から出射されるレーザーを分割して、4台の光学系ユニット22で加工するようにしたが、これに限定されず、光学系ユニット22の台数は任意に設定することができる。また、加工液供給機構13の台数も任意である。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
For example, in the above embodiment, the laser emitted from the
また、本発明の非加工部は、ガラス基板のような基板に限定されるものでなく、シートであってもよい。
さらに、図1〜図4に示す実施形態において、図5と同様に、加工ブロック30の加工液貯留槽31の部分に透明板を設けた場合には、レーザー発生装置21は加工ブロック30の下側に配置して、パネル1の下方から薄膜9に照射してもよい。
Moreover, the non-processed part of this invention is not limited to a board | substrate like a glass substrate, A sheet | seat may be sufficient.
Furthermore, in the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, similarly to FIG. 5, when a transparent plate is provided in the portion of the machining
また、本発明は、加工液を供給する加工液供給口を有する加工液供給部と、加工液供給部の周囲に加工液を回収する加工液回収部を少なくとも備えた構成であれば、前記薄膜のレーザー照射部位及びその近傍に前記加工液を接触又は充満させて、加工粒を含む加工液を回収しながらレーザー加工を行うことができる。 In addition, the present invention provides the thin film as long as it has at least a machining liquid supply unit having a machining liquid supply port for supplying a machining liquid and a machining liquid recovery unit that collects the machining liquid around the machining liquid supply unit. The laser processing can be performed while the processing liquid is brought into contact with or filled with the laser irradiation site and the vicinity thereof and the processing liquid containing the processing grains is collected.
1 太陽電池パネル
2 ガラス基板(透明基板、非加工部)
3 電極膜
4 分離溝
5 半導体膜
6 分離溝
7 電極膜
8 分離溝
9 薄膜
10 太陽電池パネルの製造装置
11 搬送装置
12 レーザー照射装置
13 加工液供給機構
14 浮上ユニット
15 搬送機構
30 加工ブロック
31 加工液貯留槽(加工液供給部)
32,32a,32b 加工液回収溝(加工液回収部)
33 真空溝
34 エアベアリング
36 加工液供給口
50 加工液
51 ノズル孔
52,54 透明板
55 加工液供給部
P レーザー照射部位
1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3
32, 32a, 32b Machining fluid collection groove (machining fluid collection section)
33
Claims (9)
前記パネルに向けて加工液を供給して前記レーザーが照射される前記薄膜のレーザー照射部位及びその近傍に前記加工液を接触又は充満させた状態で、前記薄膜に前記レーザーを照射して前記薄膜に分離溝を形成する工程、
を備えることを特徴とする太陽電池パネルの製造方法。 A method for manufacturing a solar cell panel, wherein a non-processed portion on which a thin film having at least one of an electrode film and a semiconductor film is formed is irradiated with a laser to form a separation groove in the thin film,
The thin film is irradiated with the laser in a state in which the processing liquid is supplied to the panel and the processing liquid is in contact with or filled in the laser irradiation portion of the thin film where the laser is irradiated and the vicinity thereof. Forming a separation groove in
A method for producing a solar cell panel, comprising:
前記分離溝は、前記パネルを搬送しつつ、且つ、前記パネルに向けて加工液を供給しながら形成されることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池パネルの製造方法。 A step of conveying the panel levitated and supported by the levitating unit in a predetermined direction;
2. The method for manufacturing a solar cell panel according to claim 1, wherein the separation groove is formed while conveying the panel and supplying a processing liquid toward the panel.
前記溝形成工程は、前記パネルの下面側から供給される前記加工液の液圧と、前記レーザー照射部位の周囲の空気を吸引する真空圧とを調整して、前記パネルを所定の高さに支持した状態で行われることを特徴とする請求項2に記載の太陽電池パネルの製造方法。 The transporting step transports the panel with the thin film facing down,
The groove forming step adjusts the hydraulic pressure of the processing liquid supplied from the lower surface side of the panel and the vacuum pressure for sucking air around the laser irradiation site to bring the panel to a predetermined height. It is performed in the state supported, The manufacturing method of the solar cell panel of Claim 2 characterized by the above-mentioned.
前記パネルの前記薄膜にレーザーを照射するレーザー照射装置と、
前記薄膜のレーザー照射部位に対向するように配置され、前記薄膜の少なくとも前記レーザー照射部位及びその近傍に加工液を接触又は充満させる加工液供給機構と、を備えることを特徴とする太陽電池パネルの製造装置。 An apparatus for manufacturing a solar cell panel that forms a separation groove in the thin film by irradiating a laser on a non-processed portion where a thin film having at least one of an electrode film and a semiconductor film is formed on a surface,
A laser irradiation device for irradiating the thin film of the panel with a laser;
A solar cell panel comprising: a processing liquid supply mechanism that is disposed so as to face a laser irradiation portion of the thin film, and that contacts or fills at least the laser irradiation portion of the thin film with a processing liquid in the vicinity thereof. Manufacturing equipment.
前記加工液貯留槽の外周側には、前記加工液を回収可能な加工液回収溝が配置され、
該加工液回収溝の外周側には、真空によって前記加工液を周囲の空気と共に吸引排除可能な真空溝が配置され、
前記真空溝の外周側には、圧縮空気を吐出可能なエアベアリングが配置されることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の太陽電池パネルの製造装置。 The machining fluid supply mechanism is supplied from a machining fluid supply port so that the machining fluid contacts or fills at least the laser irradiation site and its vicinity of the thin film disposed downward with respect to the non-machining portion. A working fluid storage tank for storing the working fluid,
On the outer peripheral side of the machining fluid storage tank, a machining fluid collection groove capable of collecting the machining fluid is disposed,
On the outer peripheral side of the machining liquid recovery groove, a vacuum groove is arranged that can suck out the machining liquid together with surrounding air by vacuum,
The solar cell panel manufacturing apparatus according to claim 4 or 5, wherein an air bearing capable of discharging compressed air is disposed on an outer peripheral side of the vacuum groove.
前記加工液供給部の外周側には、前記加工液を回収可能な第1加工液回収溝が配置され、
前記第1加工液回収溝の外周側には、前記加工液が外周側へ広がるのを抑制するようにエアを吐出するノズル孔が配置され、
前記ノズル孔の外周側には、前記加工液を回収可能な第2加工液回収溝が配置され、
前記第2加工液回収溝の外周側には、圧縮空気を吐出可能なエアベアリングが配置されることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の太陽電池パネルの製造装置。 The processing liquid supply mechanism supplies the processing liquid so that the processing liquid contacts or fills at least the laser irradiation portion and the vicinity thereof of the thin film arranged upward with respect to the non-processing portion. Provided with a machining fluid supply part in which a supply port is formed,
A first machining fluid recovery groove capable of collecting the machining fluid is disposed on the outer peripheral side of the machining fluid supply unit,
A nozzle hole for discharging air is disposed on the outer peripheral side of the first processing liquid recovery groove so as to suppress the processing liquid from spreading to the outer peripheral side,
A second machining fluid recovery groove capable of collecting the machining fluid is disposed on the outer peripheral side of the nozzle hole,
The solar cell panel manufacturing apparatus according to claim 4 or 5, wherein an air bearing capable of discharging compressed air is disposed on an outer peripheral side of the second machining fluid recovery groove.
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JP2009214482A JP2011066127A (en) | 2009-09-16 | 2009-09-16 | Method and apparatus for manufacturing solar cell panel |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2013145682A1 (en) * | 2012-03-27 | 2013-10-03 | 川崎重工業株式会社 | Laser processing device for patterning |
-
2009
- 2009-09-16 JP JP2009214482A patent/JP2011066127A/en active Pending
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