JP3165639B2 - レーザエッチング方法 - Google Patents
レーザエッチング方法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Description
モジュールや電子デバイスのレーザエッチング方法に関
するものである。
電池はガラス基板上に厚さ6000〜8000Åの負極
の透明電極5を熱CVDで成膜し、その上に厚さ400
0〜5000Åのアモルファスシリコン( Si) 膜4を
プラズマCVDで蒸着し、その上に正電極として厚さ3
000〜5000ÅのAl電極3が蒸着されている。
電圧を上げる目的で、基板上の電池を複数の短冊形状の
電池に切断し、それぞれの負電極、正電極を直列に接続
する。このために、アモルファスシリコン膜4を蒸着す
る前に透明電極5をレーザでエッチングしておき、これ
にアモルファスシリコン膜4を蒸着後、透明電極エッチ
ング部分の横をレーザでエッチングし、この後Al電極
3を蒸着し、アモルファスシリコン膜エッチング部分の
横に更にエッチングする。
負極である透明電極5を接続し、かつAl電極エッチン
グ部分10によって隣り合う電池を絶縁する。このとき
図中のAl電極エッチング部分10の右側はAl電極3
がアモルファスシリコンエッチング部分で透明電極5と
接続されているため、左側が絶縁されていることが必要
とされる条件となる。
に示す。エキシマレーザ01から発振されたレーザ光を
結像レンズ02でマスク03上で結像させ、マスクで矩
形にビームを整形したのち、反射鏡04で反射させ、対
物レンズ05で縮小して加工対象である太陽電池06上
にレーザビームを照射する。
の発振周波数を持つ断続的に発振するレーザであるが、
太陽電池06はXYテーブル07によって移動するの
で、矩形のレーザビームを図9の( a) のように連続的
につなげることで連続的なエッチング線を得ることがで
きる。
ある。(a) の5ショット加工痕( 同じ場所を5回レー
ザで加工することを5ショット加工と言う) では、加工
ライン軸1に沿って、矩形のビーム加工痕2をつなげて
連続的な加工線を形成する。太陽電池のエッチングには
通常1回のレーザビーム照射では目的の厚さの加工がで
きないため、同じ場所を数回照射する必要がある。この
例では同じ場所を5回照射した場合について示す。レー
ザビームの長さ方向に5分の1づつずらしてレーザビー
ムを連続的に照射することで、同じ場所を5回レーザで
照射することが可能となる。
モルファス型太陽電池は厚さ6000〜8000Åの負
極の透明電極5上に厚さ4000〜5000Åのアモル
ファスシリコン膜4をプラズマCVDで蒸着し、その上
に正電極として厚さ3000〜5000ÅのAl電極3
が蒸着されている。これをレーザ光でエッチングする
と、( b) のようにレーザビームが照射されたあとにビ
ーム加工痕2ができる。顕微鏡観察結果によれば、この
ビーム加工痕2内には金属電極残さ6が加工痕の溝の隅
と中央部に残ることが確認されている。
ーザビームの重なりを示す模式図である。加工ライン軸
に沿って、ビームを重ねて照射するため、加工痕は図の
ように重なる。このようにしてAl電極3とアモルファ
スシリコン膜4を除去することで、太陽電池を複数の電
池に絶縁分割する。
断面図である。(b) で示した金属電極残さ6上にレー
ザビームがあたるため金属電極残さがそのまま残留して
いる。
属電極残さの上に重ねてビーム加工を行うため、金属電
極残さの除去が難しく、加工痕の壁面に金属電極残さが
残るため、図9の(d)に示すように、Al電極3と透
明電極5の間を金属電極残さ6が接続し、正極と負極が
短絡して、電池として発電出来なくなるという問題点が
あった。
チングして太陽電池を複数の絶縁された電池に分ける場
合に安定した絶縁抵抗を得ることができるレーザエッチ
ング方法を提供することにある。
に、本発明に係るレーザエッチング方法は、アモルファ
スシリコン太陽電池で集積型モジュールを製作する場合
に使用するレーザエッチング方法で、矩形のレーザビー
ムを使用して太陽電池をエッチングする場合に、矩形レ
ーザビームの長手方向軸を基板移動方向軸に対して傾け
てエッチングすることを特徴とする。
エッチング装置のマスクを回転させることで、基板移動
方向軸に対して傾けられることを特徴とする。
太陽電池を移動させるテーブルを回転させることで、基
板移動方向軸に対して傾けられることを特徴とする。
ライン軸1に対し傾けてレーザビームを照射すること
で、レーザ加工痕2の長手方向軸を傾ける。このように
することで、レーザ加工痕2を傾きに応じた距離図上で
下にずらすことが出来るので、(b)に示す1ショット
加工断面図の金属電極残さ6が無い部分(加工痕端部か
らXの距離)に次のビームの端部を照射することができ
る。このビームの重なりを示す図が(c)である。この
図は5つのビームが重なる(a)のA−A断面を示す図
である。レーザビームの傾きによって図上右方向にレー
ザビームがずれて照射される。このときのずれを距離X
とするようにビームを傾ける。ビームは、金属電極残さ
6がない直前に照射されたビームの端部からXの距離に
端部がくるように照射するため、図上左側には金属電極
残さが残らなくなる。加工後の断面形状を(d)に示
す。図上左側は上記の理由によって金属電極残さが残ら
ず、アモルファスシリコンがむき出しになった壁面がで
きる。従って、Al電極3と、透明電極5は絶縁され
る。
在する部分を加工するために、金属電極残さ6が壁面に
残り、Al電極3と、透明電極5は短絡状態となる。
チング部分の片方を絶縁できればよいので、絶縁側が図
1の(d)の加工断面左側となるようにすればよい。図
1の(a)で絶縁側を図上上側とすれば、太陽電池基板
の移動方向に対して右まわりに傾けることで、上側を絶
縁することができる。
ング方法を実施例に基づいて詳細に説明する。
を示す装置構成図である。図示のように、エッチング装
置のマスク03をマスク形状031に示すように回転さ
せることで、太陽電池06の表面に照射されるレーザビ
ーム形状をXYテーブル07の移動方向に対して傾ける
ようになっている。その他の構成は、図8と同様なの
で、図8と同一部材には同一符号を付して重複する説明
は省略する。
したレーザ光はマスク03上に結像レンズ02によって
像を結ぶため、マスク03をマスク形状031のように
マスクローテーション距離032分傾けることで、傾い
た矩形ビームに成形できる。これをXYテーブル07上
の太陽電池06に照射し、XYテーブル07を移動させ
ることで、図1の(a)に示すようなレーザ加工痕2を
生じることができる。
の太陽電池の開放電圧の関係を示す。この場合の対物レ
ンズ縮小率は1/5、マスクの形状は幅250ミクロ
ン,長さ25mmである。従って、加工ビームの形状は
幅50ミクロン,長さ5mmとなる。マスクローテーシ
ョン0ミクロンは加工軸と水平であることを示し、プラ
スの値は加工対象の移動方向に対し左回りに回転させた
ときのマスクローテーション距離031を示す。従っ
て、実際の加工ビームではこのマスクローテーション距
離の1/5の距離だけ加工軸に対して傾くことになる。
る。この図4では、マスクローテーション距離25ミク
ロンで最も高い開放電圧が得られる。実際のビームでは
この1/5の5ミクロンの傾きを持っていることにな
り、この傾きの分だけ、加工ビームはずれる。この条件
での1ショットの加工痕の観察では、図1の(b)で述
べた金属電極残さが生じない場所の加工痕壁面からの距
離Xは4〜5ミクロンであるため、このマスクローテー
ションが丁度金属電極残さが無い場所に次のビームを照
射する条件となっている。
(マスクローテーション距離0ミクロンを100とした
相対値)の関係を示す。開放電圧と同じようにマスクロ
ーテーション距離25ミクロンが最も高い太陽電池効率
を与える。このようにAl電極をエッチングして太陽電
池を複数の絶縁された電池に分ける場合に矩形のレーザ
ビーム形状を傾けて照射することで、安定した絶縁抵抗
を得ることができ、太陽電池効率を最大とすることがで
きる。
を示す装置構成図である。これによれば、XYテーブル
をXYθテーブル071として、レーザビームを照射す
る前にθ回転し、照射後θ回転を戻し、レーザビームを
所定の長さ移動させた後、レーザビームを照射すること
を繰り返すようになっている。
に示すように、長さLの1ショットビーム80をθ傾け
て5回照射する場合には、(b)のようにA1で加工ラ
イン軸81に沿ってθ回転し、照射した後、先程とは逆
にθ回転した後、L/5の距離加工ライン軸81に沿っ
て紙面右方向に基板を移動する。移動した点がA2とな
る。ここでA1と同様にθ回転させた後レーザを照射
し、θ回転を戻し、更にL/5の距離移動させる。これ
を繰り返すことで、(c)に示すようなエッチング加工
ができる。
ビームのマスクの傾き角を変えずに、太陽電池を移動さ
せるテーブルをXYθテーブルとすることで、レーザビ
ームを第1実施例と同様に傾けることが可能となり、第
1実施例と同じ効果が得られる。
モルファスシリコン太陽電池で集積型モジュールを製作
する場合に使用するレーザエッチング方法で、矩形のレ
ーザビームを使用して太陽電池をエッチングする場合
に、矩形レーザビームの長手方向軸を基板移動方向軸に
対して傾けてエッチングするので、安定した絶縁抵抗を
得ることができ、太陽電池効率を最大とすることができ
る。
ある。
放電圧の関係図である。
率の関係図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 アモルファスシリコン太陽電池で集積型
モジュールを製作する場合に使用するレーザエッチング
方法で、矩形のレーザビームを使用して太陽電池をエッ
チングする場合に、矩形レーザビームの長手方向軸を基
板移動方向軸に対して傾けてエッチングするレーザエッ
チング方法。 - 【請求項2】 矩形レーザビームの長手方向軸は、エッ
チング装置のマスクを回転させることで、基板移動方向
軸に対して傾けられる請求項1記載のレーザエッチング
方法。 - 【請求項3】 矩形レーザビームの長手方向軸は、太陽
電池を移動させるテーブルを回転させることで、基板移
動方向軸に対して傾けられる請求項1記載のレーザエッ
チング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07587596A JP3165639B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | レーザエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07587596A JP3165639B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | レーザエッチング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09266325A JPH09266325A (ja) | 1997-10-07 |
JP3165639B2 true JP3165639B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=13588897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07587596A Expired - Lifetime JP3165639B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | レーザエッチング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3165639B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100720452B1 (ko) * | 2003-06-30 | 2007-05-22 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 레이저 조사 장치 및 이를 이용한 실리콘 결정화 방법 |
KR100546711B1 (ko) * | 2003-08-18 | 2006-01-26 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 레이저 조사 장치 및 이를 이용한 실리콘 결정화 방법 |
JP2007167936A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Miyachi Technos Corp | 金メッキ剥離方法及び金メッキ剥離装置 |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP07587596A patent/JP3165639B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09266325A (ja) | 1997-10-07 |
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