JP5521055B2 - 薄膜太陽電池モジュールの製造装置 - Google Patents
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Description
また、セル分離線と周縁分離線の形成に発生する積層膜の塵埃がセル集積基板やこれを支持するステージ等へ付着することで、製品及び装置の汚染が問題となる。
上記第1のレーザ照射源は、第1の赤外線レーザを生成し、上記透明基板の周縁部に上記第1の赤外線レーザを照射することで、上記周縁部上の上記積層膜が除去された周縁分離部を形成する。
上記第2のレーザ照射源は、第2の赤外線レーザを生成し、上記透明基板上の上記発電セルの形成領域に上記第2の赤外線レーザを照射することで、上記発電セルを分断するためのセル分離線を形成する。
上記移動機構は、上記透明基板を支持するためのステージを有し、上記第1のレーザ照射源及び上記第2のレーザ照射源を上記ステージに対して相対移動させる。
上記制御部は、上記第1のレーザ照射源、上記第2のレーザ照射源及び上記移動機構をそれぞれ制御する。
ステージに支持された上記セル集積基板の周縁部に、第1のレーザ照射源から第1の赤外線レーザを照射することで、上記周縁部上の上記積層膜が除去された周縁分離部が形成される。
上記ステージに支持された上記セル集積基板上の上記発電セルの形成領域に、第2のレーザ照射源から第2の赤外線レーザを照射することで、上記発電セルを分断するためのセル分離線が形成される。
上記第1のレーザ照射源は、第1の赤外線レーザを生成し、上記透明基板の周縁部に上記第1の赤外線レーザを照射することで、上記周縁部上の上記積層膜が除去された周縁分離部を形成する。
上記第2のレーザ照射源は、第2の赤外線レーザを生成し、上記透明基板上の上記発電セルの形成領域に上記第2の赤外線レーザを照射することで、上記発電セルを分断するためのセル分離線を形成する。
上記移動機構は、上記透明基板を支持するためのステージを有し、上記第1のレーザ照射源及び上記第2のレーザ照射源を上記ステージに対して相対移動させる。
上記制御部は、上記第1のレーザ照射源、上記第2のレーザ照射源及び上記移動機構をそれぞれ制御する。
上記集塵ユニットは、第1の吸引ポートと、吸引ポンプと、弁機構とを有する。上記第1の吸引ポートは、上記ステージに支持される上記透明基板の上記周縁分離部の形成領域に対向して上記ステージに配置され、上記周縁分離部の形成方向に沿って分割された複数の吸引口を有する。上記弁機構は、上記第1の吸引ポートと上記吸引ポンプとの間に配置され上記複数の吸引口を個々に上記吸引ポンプと接続可能である。上記制御部は、上記周縁領域上を走査される上記第1の赤外線レーザの照射位置に対応して、上記複数の吸引口が個々に上記吸引ポンプと接続されるように上記弁機構を制御する。
ステージに支持された上記セル集積基板の周縁部に、第1のレーザ照射源から第1の赤外線レーザを照射することで、上記周縁部上の上記積層膜が除去された周縁分離部が形成される。
上記ステージに支持された上記セル集積基板上の上記発電セルの形成領域に、第2のレーザ照射源から第2の赤外線レーザを照射することで、上記発電セルを分断するためのセル分離線が形成される。
図2は、セル集積基板の作製工程を工程順に説明する断面図である。図3は、セル集積基板を概略的に示す平面図である。
エッジディレーション工程は、セル集積基板15の周縁部1a上に位置する積層膜(透明電極層11、光電変換層12及び裏面電極層13)を除去する。これにより、これらの層と後述するモジュール化工程(ST4)で周縁部1aに取り付けられる金属フレーム等とがショートし、あるいは薄膜太陽電池モジュールとして完成された後に、周縁部1aからの水分の浸潤による発電性能の低下を防止することができる。
セル分離工程は、セル集積基板15の発電領域1b上に配列された発電セル14各々に複数のセル分離線V2(図3)を形成する。これにより、発電セル14が単列の直列アレイから多列の直列アレイに変換されることで、ホットスポット現象に起因する発電出力の低下あるいはモジュールの破壊を防止することができる。
d=(M2×4×λ×f)/(π×m×D) …(1)
図9は、モジュール化された薄膜太陽電池モジュール20を示す要部の断面図である。モジュール化工程ST4は、周縁分離部V1及びセル分離線V2を形成したセル集積基板15を薄膜太陽電池モジュール20として完成させる。
続いて、以上のようにして製造される薄膜太陽電池モジュールの製造装置について説明する。本実施形態の製造装置は、上述したエッジディレーション工程(ST2)とセル分離工程(ST3)とを実施するためのレーザ加工装置に係る。図10は、本発明の一実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示す平面図であり、図11はその側面図である。
11…透明電極層
12…光電変換層
13…裏面電極層
14…発電セル
15…セル集積基板
20…薄膜太陽電池モジュール
50…レーザ加工装置
51…ステージ
57…制御部
65…集塵ユニット
61,62…吸引ポート
63…弁機構
64…吸引ポンプ
100…第1のレーザ照射源
200…第2のレーザ照射源
L1…第1の赤外線レーザ
L2…第2の赤外線レーザ
V1…周縁分離部
V2…セル分離線
Claims (2)
- 光透過性を有する第1の電極層と、赤外線波長帯域の光に吸収特性を有する半導体層を含む光電変換層と、第2の電極層との積層膜で各々形成された複数の発電セルが透明基板上に直列的に接続された薄膜太陽電池モジュールの製造装置であって、
第1の赤外線レーザを生成し、前記透明基板の周縁部に前記第1の赤外線レーザを照射することで、前記周縁部上の前記積層膜が除去された周縁分離部を形成する第1のレーザ照射源と、
第2の赤外線レーザを生成し、前記透明基板上の前記発電セルの形成領域に前記第2の赤外線レーザを照射することで、前記発電セルを分断するためのセル分離線を形成する第2のレーザ照射源と、
前記透明基板を支持するためのステージと、
前記第1のレーザ照射源及び前記第2のレーザ照射源を支持し、前記第1のレーザ照射源及び前記第2のレーザ照射源を前記ステージに対して相対移動させる移動機構と、
前記ステージに支持される前記透明基板の前記周縁分離部の形成領域に対向して前記ステージに配置され、前記周縁分離部の形成方向に沿って分割された複数の吸引口を有する第1の吸引ポートと、吸引ポンプと、前記第1の吸引ポートと前記吸引ポンプとの間に配置され前記複数の吸引口を個々に前記吸引ポンプと接続可能な弁機構とを有する集塵ユニットと、
前記第1のレーザ照射源、前記第2のレーザ照射源及び前記移動機構をそれぞれ制御するとともに、前記周縁領域上を走査される前記第1の赤外線レーザの照射位置に対応して、前記複数の吸引口が個々に前記吸引ポンプと接続されるように前記弁機構を制御する制御部と
を具備する薄膜太陽電池モジュールの製造装置。 - 請求項1に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造装置であって、
前記集塵ユニットは、第2の吸引ポートをさらに有し、
前記第2の吸引ポートは、前記ステージに支持される前記透明基板上の前記セル分離線の形成領域に対向して配置され、前記弁機構を介して前記吸引ポンプと接続され、
前記制御部は、前記第2のレーザ照射源から前記第2の赤外線レーザを照射する場合にのみ前記第2の吸引ポートが前記吸引ポンプと接続されるように前記弁機構を制御する
薄膜太陽電池モジュールの製造装置。
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