JP2015507365A - 太陽電池の製造用の多重レーザパルスによるレーザシステム - Google Patents
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Abstract
Description
Δd=延長光路の距離と正規光路の距離との間の差であり、
3.3ns/m=光の速度である。
L1=ビームスプリッタ512−1と回転ミラー513−1との間の距離であり、
L2=回転ミラー513−2とビームスプリッタ512−2との間の距離であり、
3.3ns/m=光の速度である。 第1のパルスが正規光路に沿って伝播するレーザ光線のものであり、第2及びこれに続く複数のパルスが正規光路よりも長い延長光路に沿って伝播するレーザ光線のものである場合、一般的に、複数のレーザパルス間の時間間隔、すなわちレーザパルス遅延Δtは、第2の(又は第3の)パルスが進む距離と第1のパルスが進む距離との差によって決まる。距離の差1mにつき、第2又はこれに続く複数のパルスは第1のパルスに対して3.33nsだけ遅れる。
I0=(I1+I2+....IN) (式4)
式中、
I0=単一パルスレーザ光線103のレーザパルス601のピーク強度であり、
I1=多重パルスレーザ光線107のレーザパルス621−1のピーク強度であり、
I2=多重パルスレーザ光線107のレーザパルス621−2のピーク強度であり、
IN=多重パルスレーザ光線107のn番目のレーザパルス621のピーク強度である。
I1>I2 (式6)
又は
I1<I2 (式7)
(項目1)
製造中の太陽電池から材料を除去する方法であって、
単一パルスレーザ光源から単一パルスレーザ光線を発射する段階と、
上記単一パルスレーザ光線を第1のレーザ光線と第2のレーザ光線とに分割する段階と、
上記第1のレーザ光線を第1の光路に沿って方向付ける段階と、
上記第2のレーザ光線を、上記第1の光路よりも長い第2の光路に沿って方向付ける段階と、
上記第1のレーザ光線と上記第2のレーザ光線とを、あるレーザパルス遅延時間隔たりのある第1のレーザパルスと第2のレーザパルスとを含む多重パルスレーザ光線に再合成する段階と、
上記多重パルスレーザ光線を太陽電池の材料に当てることによって上記材料の複数の部分を除去する段階と、
を含む、方法。
(項目2)
第1の波長板を通して上記単一パルスレーザ光線を方向づける段階と、
上記第1の波長板を通して上記単一パルスレーザ光線を方向付けた後、上記単一パルスレーザ光線を、第1のビームスプリッタを使用して上記第1のレーザ光線と上記第2のレーザ光線とに分割する段階と、
を更に含む、請求項1に記載の方法。
(項目3)
上記第2のレーザ光線を、上記第1のビームスプリッタから上記第2の光路上の第1の回転ミラーへと反射する段階を更に含む、請求項2に記載の方法。
(項目4)
上記第2のレーザ光線を、上記第1の回転ミラーから、上記第2の光路上の第2の回転ミラーに反射する段階と、
上記第2のレーザ光線を、上記第2の回転ミラーから、第2の波長板を通して、第2のビームスプリッタへと方向付ける段階と、
を更に含む、請求項3に記載の方法。
(項目5)
上記第1のレーザ光線を、上記第1のビームスプリッタを通し、第2の波長板を通し、上記第2のビームスプリッタへと透過させる段階を、更に含む、請求項4に記載の方法。
(項目6)
上記第2のビームスプリッタは、上記第1のレーザ光線と上記第2のレーザ光線とを上記多重パルスレーザ光線に再合成する、請求項5に記載の方法。
(項目7)
上記第1の波長板を回転させて上記第2のレーザ光線の強度を調整する段階を更に含む、請求項2に記載の方法。
(項目8)
上記第1の光路の距離に対する上記第2の光路の距離を調整することによって上記第1のレーザパルスと上記第2のレーザパルスとの間の上記レーザパルス遅延時間を調整する段階を更に含む、請求項1に記載の方法。
(項目9)
製造中の太陽電池から材料を除去するためのレーザシステムであって、
単一パルスレーザ光線を発生させる単一パルスレーザ光源と、
上記単一パルスレーザ光線を多重パルスレーザ光線に変換する、上記単一パルスレーザ光源のハウジングの外部の多重パルス発生器と、
上記多重パルスレーザ光線を太陽電池基板全体にわたって走査するレーザスキャナと、
上記太陽電池基板を支持するステージと、
を有する、レーザシステム。
(項目10)
上記多重パルス発生器は、
上記単一パルスレーザ光線と同一線上の第1の1/2波長板と、
上記第1の1/2波長板からの上記単一パルスレーザ光線を受光する第1の偏光ビームスプリッタと、を更に備え、上記第1の偏光ビームスプリッタは、上記単一パルスレーザ光線を、第1の光路上に方向付けられる第1のレーザ光線と第2の光路上に方向付けられる第2のレーザ光線とに分割する、
請求項9に記載のレーザシステム。
(項目11)
上記多重パルス発生器は、上記第2の光路の距離を調整する搬送アセンブリを更に備える、請求項10に記載のレーザシステム。
(項目12)
上記多重パルス発生器は、
上記第1のレーザ光線と上記第2のレーザ光線とを上記多重パルスレーザ光線に再合成する第2の偏光ビームスプリッタを更に備える、請求項10に記載のレーザシステム。
(項目13)
上記多重パルス発生器は、
上記第1の偏光ビームスプリッタからの上記第1のレーザ光線を受光する第2の1/2波長板であって、上記第1のレーザ光線と同一線上でかつ上記第1の偏光ビームスプリッタと上記第2の偏光ビームスプリッタとの間に位置する第2の1/2波長板を更に備える、請求項12に記載のレーザシステム。
(項目14)
上記多重パルス発生器は、
上記第2のレーザ光線を受光し、上記第2のレーザ光線及び上記第2の偏光ビームスプリッタと同一線上に位置する第3の1/2波長板を更に備える、請求項13に記載のレーザシステム。
(項目15)
上記第2のレーザ光線を第2の回転ミラーへと反射する第1の回転ミラーと、
上記第2の回転ミラーと、
を更に備える、請求項14に記載のレーザシステム。
(項目16)
上記第1の回転ミラー及び上記第2の回転ミラーがレール上に可動支持された、請求項15に記載のレーザシステム。
(項目17)
製造中の太陽電池から材料を除去する方法であって、
単一パルスレーザ光源から、あるパルス繰り返し率で発射される単一レーザパルスを含む単一パルスレーザ光線を発射する段階と、
上記単一パルスレーザ光線を、複数のレーザパルスのバーストのそれぞれが複数のレーザパルスを含む、複数のレーザパルスの複数のバーストを、あるバースト繰り返し率で含む多重パルスレーザ光線に変換する段階と、
上記多重パルスレーザ光線を太陽電池上に走査する段階と、
上記多重パルスレーザ光線を上記太陽電池上の材料上に当て、上記材料の複数の部分を除去する段階と、
を含む方法。
(項目18)
上記単一パルスレーザ光線を上記多重パルスレーザ光線に変換する段階は、
上記単一パルスレーザ光線を第1のレーザ光線と第2のレーザ光線とに分割する段階と、
上記第1のレーザ光線を第1の光路に沿って方向付ける段階と、
上記第2のレーザ光線を、上記第1の光路よりも長い第2の光路に沿って方向付ける段階と、
上記第1のレーザ光線と上記第2のレーザ光線とを上記多重パルスレーザ光線に再合成する段階と、
を含む、請求項17に記載の方法。
(項目19)
第1のビームスプリッタは、上記単一パルスレーザ光線を上記第1のレーザ光線と上記第2のレーザ光線とに分割する、請求項18に記載の方法。
(項目20)
第2のビームスプリッタは、上記第1のレーザ光線と上記第2のレーザ光線とを上記多重パルスレーザ光線に再合成する、請求項19に記載の方法。
Claims (20)
- 製造中の太陽電池から材料を除去する方法であって、
単一パルスレーザ光源から単一パルスレーザ光線を発射する段階と、
前記単一パルスレーザ光線を第1のレーザ光線と第2のレーザ光線とに分割する段階と、
前記第1のレーザ光線を第1の光路に沿って方向付ける段階と、
前記第2のレーザ光線を、前記第1の光路よりも長い第2の光路に沿って方向付ける段階と、
前記第1のレーザ光線と前記第2のレーザ光線とを、あるレーザパルス遅延時間隔たりのある第1のレーザパルスと第2のレーザパルスとを含む多重パルスレーザ光線に再合成する段階と、
前記多重パルスレーザ光線を太陽電池の材料に当てることによって前記材料の複数の部分を除去する段階と、
を含む、方法。 - 第1の波長板を通して前記単一パルスレーザ光線を方向づける段階と、
前記第1の波長板を通して前記単一パルスレーザ光線を方向付けた後、前記単一パルスレーザ光線を、第1のビームスプリッタを使用して前記第1のレーザ光線と前記第2のレーザ光線とに分割する段階と、
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記第2のレーザ光線を、前記第1のビームスプリッタから前記第2の光路上の第1の回転ミラーへと反射する段階を更に含む、請求項2に記載の方法。
- 前記第2のレーザ光線を、前記第1の回転ミラーから、前記第2の光路上の第2の回転ミラーに反射する段階と、
前記第2のレーザ光線を、前記第2の回転ミラーから、第2の波長板を通して、第2のビームスプリッタへと方向付ける段階と、
を更に含む、請求項3に記載の方法。 - 前記第1のレーザ光線を、前記第1のビームスプリッタを通し、第2の波長板を通し、前記第2のビームスプリッタへと透過させる段階を、更に含む、請求項4に記載の方法。
- 前記第2のビームスプリッタは、前記第1のレーザ光線と前記第2のレーザ光線とを前記多重パルスレーザ光線に再合成する、請求項5に記載の方法。
- 前記第1の波長板を回転させて前記第2のレーザ光線の強度を調整する段階を更に含む、請求項2に記載の方法。
- 前記第1の光路の距離に対する前記第2の光路の距離を調整することによって前記第1のレーザパルスと前記第2のレーザパルスとの間の前記レーザパルス遅延時間を調整する段階を更に含む、請求項1に記載の方法。
- 製造中の太陽電池から材料を除去するためのレーザシステムであって、
単一パルスレーザ光線を発生させる単一パルスレーザ光源と、
前記単一パルスレーザ光線を多重パルスレーザ光線に変換する、前記単一パルスレーザ光源のハウジングの外部の多重パルス発生器と、
前記多重パルスレーザ光線を太陽電池基板全体にわたって走査するレーザスキャナと、
前記太陽電池基板を支持するステージと、
を有する、レーザシステム。 - 前記多重パルス発生器は、
前記単一パルスレーザ光線と同一線上の第1の1/2波長板と、
前記第1の1/2波長板からの前記単一パルスレーザ光線を受光する第1の偏光ビームスプリッタと、を更に備え、前記第1の偏光ビームスプリッタは、前記単一パルスレーザ光線を、第1の光路上に方向付けられる第1のレーザ光線と第2の光路上に方向付けられる第2のレーザ光線とに分割する、
請求項9に記載のレーザシステム。 - 前記多重パルス発生器は、前記第2の光路の距離を調整する搬送アセンブリを更に備える、請求項10に記載のレーザシステム。
- 前記多重パルス発生器は、
前記第1のレーザ光線と前記第2のレーザ光線とを前記多重パルスレーザ光線に再合成する第2の偏光ビームスプリッタを更に備える、請求項10に記載のレーザシステム。 - 前記多重パルス発生器は、
前記第1の偏光ビームスプリッタからの前記第1のレーザ光線を受光する第2の1/2波長板であって、前記第1のレーザ光線と同一線上でかつ前記第1の偏光ビームスプリッタと前記第2の偏光ビームスプリッタとの間に位置する第2の1/2波長板を更に備える、請求項12に記載のレーザシステム。 - 前記多重パルス発生器は、
前記第2のレーザ光線を受光し、前記第2のレーザ光線及び前記第2の偏光ビームスプリッタと同一線上に位置する第3の1/2波長板を更に備える、請求項13に記載のレーザシステム。 - 前記第2のレーザ光線を第2の回転ミラーへと反射する第1の回転ミラーと、
前記第2の回転ミラーと、
を更に備える、請求項14に記載のレーザシステム。 - 前記第1の回転ミラー及び前記第2の回転ミラーがレール上に可動支持された、請求項15に記載のレーザシステム。
- 製造中の太陽電池から材料を除去する方法であって、
単一パルスレーザ光源から、あるパルス繰り返し率で発射される単一レーザパルスを含む単一パルスレーザ光線を発射する段階と、
前記単一パルスレーザ光線を、複数のレーザパルスのバーストのそれぞれが複数のレーザパルスを含む、複数のレーザパルスの複数のバーストを、あるバースト繰り返し率で含む多重パルスレーザ光線に変換する段階と、
前記多重パルスレーザ光線を太陽電池上に走査する段階と、
前記多重パルスレーザ光線を前記太陽電池上の材料上に当て、前記材料の複数の部分を除去する段階と、
を含む方法。 - 前記単一パルスレーザ光線を前記多重パルスレーザ光線に変換する段階は、
前記単一パルスレーザ光線を第1のレーザ光線と第2のレーザ光線とに分割する段階と、
前記第1のレーザ光線を第1の光路に沿って方向付ける段階と、
前記第2のレーザ光線を、前記第1の光路よりも長い第2の光路に沿って方向付ける段階と、
前記第1のレーザ光線と前記第2のレーザ光線とを前記多重パルスレーザ光線に再合成する段階と、
を含む、請求項17に記載の方法。 - 第1のビームスプリッタは、前記単一パルスレーザ光線を前記第1のレーザ光線と前記第2のレーザ光線とに分割する、請求項18に記載の方法。
- 第2のビームスプリッタは、前記第1のレーザ光線と前記第2のレーザ光線とを前記多重パルスレーザ光線に再合成する、請求項19に記載の方法。
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