JP6618476B2 - 試料保持装置、太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

試料保持装置、太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6618476B2
JP6618476B2 JP2016552121A JP2016552121A JP6618476B2 JP 6618476 B2 JP6618476 B2 JP 6618476B2 JP 2016552121 A JP2016552121 A JP 2016552121A JP 2016552121 A JP2016552121 A JP 2016552121A JP 6618476 B2 JP6618476 B2 JP 6618476B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
sample holding
contact
contact portion
solar cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016552121A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2016052631A1 (ja
Inventor
末崎 恭
恭 末崎
良太 三島
良太 三島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kaneka Corp
Original Assignee
Kaneka Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kaneka Corp filed Critical Kaneka Corp
Publication of JPWO2016052631A1 publication Critical patent/JPWO2016052631A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6618476B2 publication Critical patent/JP6618476B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68735Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge profile or support profile
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0203Containers; Encapsulations, e.g. encapsulation of photodiodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1884Manufacture of transparent electrodes, e.g. TCO, ITO
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

本発明は、ベルヌーイ効果を利用した試料保持装置に関するものである。また本発明は、太陽電池の製造方法に関するものである。また本発明は、太陽電池モジュールの製造方法に関するものである。
工業製品の製造過程においては、ワークや原材料等の試料を持ち上げたり、試料を装置間に載せ代える工程が多くある。
試料を持ち上げたり装置間に載せ代える場合には、試料を掴む必要があり、そのための装置として試料保持装置がある。
試料保持装置には、マジックハンドで物理的に挟む形式のもの、磁力を利用した磁気チャック、真空を利用した真空パッド、ベルヌーイ効果を利用したベルヌーイチャック等が知られている。
ベルヌーイチャックは、シートや基板の様な薄く且つ平滑な試料を保持して持ち上げるのに適している。またベルヌーイチャックは、理論的には非接触で試料を保持することができるので、試料の表面への油膜の付着や、汚れの付着、凹凸変化を来す等の弊害がない。そのためベルヌーイチャックによって保持された試料は保持によるダメージが小さく、後工程にスパッタ工程やメッキ工程を有する様な場合に好適に使用される。
しかしその一方で、ベルヌーイチャックは吸着力が真空パット等に比べて劣り、特に面方向の保持力が弱いという欠点がある。
即ちベルヌーイチャックは、保持すべき試料と対向する試料保持面を有し、試料保持面と試料との間に気体を流すことによって負圧を生じさせ、大気圧との差によって試料を試料保持面側に吸着するものである。
ベルヌーイチャックでは、試料保持面と試料との間に空気流が必要であり、試料保持面と試料との間に空気が通過する空間が存在しなければならず、試料の全面を試料保持面に押しつけることができない。
また試料保持面と試料との間の空間に、試料の面方向の移動を阻止する係合部を作ることは困難である。
そこで特許文献1に、試料保持面の周面に位置決め部材が設けられたベルヌーイチャックが提案されている。
特許文献1に開示されたベルヌーイチャック300では、図15の様に位置決め部材301が試料保持面302の周面に間隔を空けて設けられている。
特許文献1に開示された位置決め部材301は、断面形状が図15の様に三角形であり、傾斜面を有している。特許文献1に開示された位置決め部材301は、先端部303が尖っている。
なお特許文献1に開示されたベルヌーイチャック300は、試料305を保持して回転させるものであり、試料305を持ち上げるものではない。そのため試料保持面302は上向きであり、位置決め部材301も上向きに設けられている。
また近年、環境負荷の低いエネルギー源として太陽電池が注目されている。
太陽電池は、半導体接合等からなる光電変換部を内蔵している。
太陽電池等の半導体基板やガラス基板を運搬する場合に、ベルヌーイチャックが利用され、ベルヌーイチャックで半導体基板等を吸着保持し、半導体基板等を持ち上げて運搬する場合がある。
特開平9−129587号公報
前記した様に、ベルヌーイチャックは非接触状態で半導体基板を吸着保持することができるから、半導体基板の表面にキズや油膜、汚れの付着、凹凸変化を起こさないはずである。
しかしながら、本出願人の試作工場でベルヌーイチャックを試作し、半導体基板を持ち上げて一つの装置から次工程の装置に載せ代え、太陽電池を量産試作したところ、いくつかの太陽電池に微小なキズが生じた。キズは、太陽電池の仕掛かり品の段階では目視では気づかない。ただし前記したキズは、最終製品となった際に目視で確認できる。
調査の結果、このキズは、ベルヌーイチャックで試料たる半導体基板を吸着する際に、位置決め部材301に当たって生じるものであった。
以下説明する。
本発明者らが試作したベルヌーイチャック200の形状は、概ね図13の通りである。本発明者らが試作したベルヌーイチャック200では、半導体基板(具体的には結晶シリコン基板)10をベルヌーイチャックで保持した際における試料の面方向の移動を防止するため、図13の様に試料保持面201の周囲に位置決め部材202を配置した。位置決め部材202の形状は、特許文献1の構造を参考にした。即ち特許文献1に開示されたベルヌーイチャック300は、試料を持ち上げるものではなく、用途は違うが、本試作の位置決め部材202を設計する際に参考にした。
位置決め部材202の有効部分Mの断面形状は、図13の拡大図の様に五角形である。
位置決め部材202は、立体的な部材であり、試料保持面201よりも下側に突出する有効部分Mは、図13,14の様に、内向面Aと、外向面Bと、天地向き面Cと、側面Dによって囲まれている。
内向面Aは、内側(試料保持面201側)に向く面である。外向面Bは、内向面Aの背面側を構成する面であり、外側(試料保持面201に対して反対側)に向く面である。
天地向き面Cは、内向面Aと外向面Bとをつなぎ試料保持面201と平行に広がる面である。
側面Dは、内向面A、外向面B及び天地向き面Cとを繋ぐ面であり、試料保持面201に対して垂直に交差する方向に広がる面である。
前記した内向面Aは、半導体基板10の端辺が接触する傾斜状の接触面Aaと、試料保持面201の辺部と接触面Aaとを繋ぐ空間形成壁面Abとによって構成されている。空間形成壁面Abは、試料保持面201に対して垂直であり、接触面Aaとは異なる平面である。
従ってより正確には、位置決め部材202の有効部分Mは、接触面Aa、空間形成壁面Ab、外向面Bと、天地向き面Cと、側面Dによって囲まれている。
そのため、隣接する2面が接する部分は、稜線状となる。試作品の位置決め部材202では、次の6種類の稜線が存在する。
(1)接触面Aaと空間形成壁面Abとが接する稜線Aa−Ab
(2)接触面Aaと天地向き面Cとが接する稜線Aa−C
(3)外向面Bと天地向き面Cとが接する稜線B−C
(4)内向面Aと側面Dとが接する2列の稜線A−D
(5)外向面Bと側面Dとが接する2列の稜線B−D
(6)天地向き面Cと側面Dとが接する2列の稜線C−D

ただし空間形成壁面Abは、接触面Aaとは異なる平面であるから、内向面Aと側面Dとが接する2列の稜線A−Dは、折れ曲がっている。そのため正確には、稜線A−Dは、空間形成壁面Abと側面Dとが接する稜線Ab−Dと、接触面Aaと側面Dとが接する稜線Aa−Dとに分かれている。
また3面が接する位置には角部ができる。試作品の位置決め部材202では、次の3個の角部がある。
(7)接触面Aaと天地向き面Cと側面Dによる2つの角部Aa−C−D
(8)外向面Bと天地向き面Cと側面Dとによる2つの角部B−C−D
(9)接触面Aaと空間形成壁面Abと側面Dとによる2つの角部Aa−Ab−D
試作した位置決め部材202では、6種類の稜線と、3種類の角部がいずれも尖ったものであった。
即ち接触面Aaと空間形成壁面Abとはなだらかに繋がっているとはいえず、両者の間の稜線Aa−Abは角張っている。
言い換えると、接触部(接触面Aa)の試料保持面Ab側の端部は角張っている。
また接触面Aaと天地向き面Cとの間の稜線Aa−Cも角張っている。言い換えると、接触部(接触面Aa)の試料保持面201から遠い側の端部(稜線Aa−C)は角張っている。
また外向面Bと天地向き面Cとが接する稜線B−Cも角張っている。言い換えると外向面Bの試料保持面201から遠い側の端部(稜線B−C)も角張っている。さらに言い換えると、外向面Bの先端側の端部(稜線B−C)も角張っている。
さらに内向面Aと各側面Dとが接する2列の稜線A−Dも角張っている。言い換えると内向面Aと側面Dとによって構成されるコーナー部(稜線A−D)も角張っている。
また外向面Bと、側面Dとが接する2列の稜線B−Dも角張っている。言い換えると外向面Bと側面Dとによって構成されるコーナー部(稜線B−D)も角張っている。
また天地向き面Cと側面Dとが接する稜線C−Dも角張っている。言い換えると天地向き面Cと側面Dとによって構成されるコーナー部(稜線C−D)も角張っている。
また接触面Aaと天地向き面Cと側面Dによる角部Aa−C−Dも角張っている。言い換えると接触面Aaと天地向き面Cと側面Dとによって構成されるコーナー部(角部Aa−C−D)も角張っている。
外向面Bと天地向き面Cと側面Dとによる角部B−C−Dも角張っている。言い換えると外向面Bと天地向き面Cと側面Dとによって構成されるコーナー部(角部B−C−D)も角張っている。
接触面Aaと空間形成壁面Abと側面Dとによる角部Aa−Ab−Dも角張っている。言い換えると稜線Aa−Abと、側面Dとの交差部(角部Aa−Ab−D)も角張っている。
即ち本発明者らが試作した位置決め部材202は、異なる平面によって囲まれた立体形状であるが、隣接する面は、いずれもなだらかに繋がっているとは言えず、面同士の接合部が角張っている。
一方、半導体基板10をベルヌーイチャック200で保持する際、ロボット等によってベルヌーイチャック200を半導体基板10に近づけ、中央の孔223から空気を流して半導体基板10と試料保持面201の間に空気流を形成して両者の間を負圧にし、半導体基板10を試料保持面201側に吸い寄せる。
ここでベルヌーイチャック200を半導体基板10に近づける際、半導体基板10の中心と、試料保持面201の中心が合致し、且つ半導体基板10のX方向軸とY方向軸が、試料保持面201のx方向軸とy方向軸それに合致した状態であるべきであるが(図1参照)、これらが多少ずれている場合もある。そのため半導体基板10を試料保持面201側に吸い寄せる際に、半導体基板10が位置決め部材202の傾斜状の接触面Aa以外の部分と接触する場合がある。
また中心軸やX方向軸、Y方向軸が合致していたとしても、半導体基板10が浮き上がる際に姿勢が傾き、半導体基板10が位置決め部材202の接触面Aa以外の部分と接触する場合がある。
そして半導体基板10が位置決め部材202の接触面Aa以外の部分であって、角張っている部分と接触すると、半導体基板10が擦れて僅かにダメージを受け、後工程で不具合を生じさせるのであった。
また半導体基板10の面積がある程度大きく、且つ薄い場合に、ベルヌーイチャック200で保持する際のダメージが大きい傾向があった。即ち半導体基板10の面積がある程度大きく、且つ薄い場合には半導体基板10が撓みやすい。そして半導体基板10が撓む場合、半導体基板10が角張った部分に当たった際に逃げにくく、ダメージを受ける面積が広がる傾向にあった。
特に結晶シリコン基板を用いた場合にこの傾向が顕著であり、半導体基板10が角張った部分に当たった際に逃げにくく、ダメージを受ける面積が広がりやすい。
例えばヘテロ接合を有した結晶シリコン基板を備えた太陽電池であって、摂氏200度を超えない程度の低温プロセスで生産されるヘテロ接合太陽電池では、加熱工程におけるダメージ緩和効果があまり期待できないので、ベルヌーイチャック200で保持する際のダメージが大きいという問題があった。
そこで本発明は、上記した問題を解決することを課題とするものであり、半導体基板10等の試料を傷つけることのない試料保持装置を提供することを課題とするものである。また試料保持装置を使用した太陽電池の製造方法、及び太陽電池モジュールの製造方法を提供することを課題とするものである。
上記した課題を解決するための態様は、半導体基板を備えた太陽電池の仕掛品を保持して持ち上げるべき試料とするものであり、前記試料と対向する試料保持面を有し、前記試料保持面と試料との間に気体を流すことによって負圧を生じさせ、当該負圧によって試料を試料保持面側に吸引し、試料を試料保持面に近接した位置に保持する試料保持装置であって、試料が試料保持面の面方向に移動することを阻止する位置決め部材を有し、前記位置決め部材は前記試料保持面の周部に設けられており、前記位置決め部材は試料を保持した状態の際又は試料がずれた際に試料の一部と接触する接触部を有する試料保持装置において、次の部位が丸みを帯びているか面取り形状であることを特徴とする試料保持装置である。
(1)接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面から遠い側の端部。
(2)接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の先端側の端部。

なお「接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の先端側の端部」は、「接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の試料保持面から遠い側の端部」である。
また同様の課題を解決する他の態様は、半導体基板を備えた太陽電池の仕掛品を保持して持ち上げるべき試料とするものであり、前記試料と対向する試料保持面を有し、前記試料保持面と試料との間に気体を流すことによって負圧を生じさせ、当該負圧によって試料を試料保持面側に吸引し、試料を試料保持面に近接した位置に保持する試料保持装置であって、試料が試料保持面の面方向に移動することを阻止する位置決め部材を有し、前記位置決め部材は前記試料保持面の周部に設けられており、前記位置決め部材は試料を保持した状態の際又は試料がずれた際に試料の一部と接触する接触部を有する試料保持装置において、次のいずれかの部位が丸みを帯びているか面取り形状であることを特徴とする試料保持装置である。
(1)接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面側の端部。
(2)接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面から遠い側の端部。
(3)接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の先端側の端部。
(4)接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
(5)接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記外向部と側部とによって構成されるコーナー部。
(6)接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向に広がる側部とを有し、前記天地向き部と側部とによって構成されるコーナー部。
(7)接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記天地向き部と側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
(8)接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記外向部と天地向き部と側部とによって構成されるコーナー部。
(9)接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面側の端部が連なる稜線と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記稜線と側部との交差部。
ここで「半導体基板を備えた太陽電池の仕掛品」とは、シリコンウェハその他の半導体基板の単体、太陽電池の仕掛品たるシリコンウェハその他の半導体基板の単体、半導体基板に何らかの層が積層された基板、半導体基板に何らかの層が積層された基板であって太陽電池の仕掛品」を含む概念である。
なお半導体基板として結晶シリコンを用いる場合に特に破損が生じやすいため本態様の構成として好ましく、結晶シリコンを使用する場合としては、結晶系太陽電池(拡散型)やヘテロ接合太陽電池があるが、ヘテロ接合太陽電池はシリコン系薄膜層を製膜するため、より衝撃等に敏感であるので、本態様を用いることがより好ましい。
即ちヘテロ接合を有した結晶シリコン基板を備えた太陽電池であって、摂氏200度を超えない程度の低温プロセスで生産されるヘテロ接合太陽電池では、加熱工程におけるダメージ緩和効果があまり期待できない。この様にヘテロ接合太陽電池は、ベルヌーイチャックで保持する際のダメージが残りやすいという問題があったので、本態様を用いることがより好ましい。
前記した態様は、試料が接触する可能性が高い部位を丸みを帯びた形状にするか、あるいは面取り形状としたものである。
そのため例え試料が接触しても、試料を傷つけることはない。
位置決め部材は立体的形状であって接触部を構成する接触面を有することが望ましい。
本態様によると、試料と位置決め部材とが線接触することとなり、試料に局所的な力が加わらない。
接触部は、試料保持面側に向かって傾斜した傾斜面であることが望ましい。
本態様では、接触部は、試料保持面側に向かって傾斜した傾斜面であるから、試料が試料保持面側に吸い寄せられた際に、試料と試料保持面との平行性が維持される。
接触部は、動摩擦係数が0.2未満の素材で作られていることが望ましい。
本態様の試料保持装置は、接触部の動摩擦係数が小さいので、試料が接触して擦れても試料にダメージを与えない。
保持すべき対象とする試料がシリコン基板であり、その厚さが50μm乃至200μmであることが望ましい。
シリコン基板が50μm乃至200μmである場合は撓みやすく、位置決め部材と接触した際にダメージを受けやすい。しかし本態様の試料保持装置によると厚さが50μm乃至200μmのシリコン基板であっても、保持した際に接触してもダメージを受けにくい。シリコン基板が50μm乃至170μmである場合がより好ましく、50μm乃至150μm以下の場合がさらに好ましい。
次の部位が丸みを帯びているか面取り形状であることが望ましい。
(1)接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記天地向き部と側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
(2)接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記外向部と天地向き部と側部とによって構成されるコーナー部。
次の部位が丸みを帯びているか面取り形状であることが望ましい。
(1)接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
(2)接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記外向部と側部とによって構成されるコーナー部。
太陽電池の製造方法に関する態様は、半導体基板又は半導体層を備えた太陽電池の製造方法であって、太陽電池の仕掛品たる仕掛太陽電池基板を、前記した試料保持装置で保持する基板保持工程を有することを特徴とする太陽電池の製造方法である。
本態様によると、太陽電池パネルの歩留りが向上する。
基板保持工程の後に、当該基板に透明導電膜を製膜する工程を有することが望ましい。
本発明者らの経験によると、透明導電膜を製膜する工程で不具合が生じやすい。この経験則から透明導電膜を製膜する前の工程に基板保持工程がある場合、本態様の試料保持装置を使用することが望ましい。さらにその後にめっきをした際に、傷があると不所望の部分にめっきが析出されてしまうが、本態様の工程を経た後でめっきした場合は不所望の部分にめっきが析出されることが抑制できる。
太陽電池が封止材で封止された太陽電池モジュールを製造する太陽電池モジュールの製造方法においては、前記太陽電池が前記した太陽電池の製造方法によって製造されたものであることが望ましい。
本発明の試料保持装置は、試料にダメージを与えることが少ないという効果がある。また本発明の太陽電池の製造方法によれば、太陽電池の歩留りが向上する。本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池モジュールの歩留りが向上する。
本発明の実施形態の試料保持装置及び試料たる半導体基板の斜視図である。 図1のA−A断面図及びその一部拡大図である。 図1の試料保持装置の位置決め部材の斜視図であり、(a)(b)(c)はそれぞれ見る角度が異なる。 本発明の他の実施形態の試料保持装置の一部断面拡大図である。 本発明のさらに他の実施形態の試料保持装置の一部断面拡大図である。 本発明のさらに他の実施形態の試料保持装置の一部断面拡大図である。 本発明のさらに他の実施形態の試料保持装置の一部断面拡大図である。 本発明のさらに他の実施形態の試料保持装置の一部断面拡大図である。 太陽電池の断面図である。 図9の太陽電池を製造する際の各製造工程の説明図であり、(a)は各シリコン層を形成した後の断面図であり、(b)は各透明電極層を形成した後の断面図であり、(c)は下地電極層を形成した後の断面図である。 太陽電池モジュールの斜視図である。 図11の太陽電池モジュールの分解斜視図である。 本発明者らが試作した試料保持装置の断面図及びその一部拡大図である。 図13の試料保持装置の位置決め部材の斜視図であり、(a)(b)(c)はそれぞれ見る角度が異なる。 特許文献1に開示された試料保持装置の断面図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
本実施形態の試料保持装置1は、ベルヌーイチャックであり、本体部2と、位置決め部材3によって構成されている。
本体部2は、略正方形の板であり、中心部に空気導入管4が接続されている。空気導入管4は、公知のベルヌーイチャックと同様、図2の様に、図面上部側から下部側に連通している。
本体部2の図面下面側は、平坦面であり、試料保持面5として機能する。
試料保持面5の面積は、試料たる半導体基板10の面積よりもやや小さい。なお半導体基板10は、太陽電池の仕掛品である。半導体基板10は、厚さが50μm乃至200μmであって外力を受けると撓む。なお基板10の一方又は双方にテクスチャがある場合は、前記した厚さは、テクスチャの突端を基準として測定したものである。
本実施形態では、本体部2の各辺に位置決め部材3が一個ずつ設けられている。
位置決め部材3は、摩擦係数が0.2未満の樹脂によって作られたものである。
位置決め部材3の素材としては、4フッ化エチレン樹脂(PIFE)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)、超高分子ポリエチレン樹脂(UPE)、硬質ポリエチレン樹脂(PE)、ポリアセタール樹脂(POM)等が挙げられる。
最も推奨される素材は、摩擦係数がより小さい4フッ化エチレン樹脂(PIFE)である。
位置決め部材3の形状は、概ね前記した試作品の位置決め部材202と同一である。そのため同一の部位には同一の番号を付している。
本実施形態の位置決め部材3が試作品の位置決め部材202と異なる点は、角張った部分が無いという点である。即ち本実施形態で採用する位置決め部材3は、コーナー部や面同士が接する部分がいずれも丸みを帯びている。
より具体的には、R2以上のアールが設けられている。より好ましくはR5以上のアールであるが、R1以上であれば発明の効果を期待できる。
即ち位置決め部材3は、立体的な部材であり、試料保持面5よりも下側に突出する有効部分は、図2の様に内側(試料保持面5側)に向く内向面Aと、外側(試料保持面5に対して反対側)に向く外向面Bと、内向面Aと外向面Bとをつなぎ試料保持面5と平行に広がる天地向き面Cと、内向面A、外向面B及び天地向き面Cと繋ぐ側面Dによって囲まれている。外向面Bは内向面(接触部を含む)Aに対して背面側にある。
位置決め部材3の有効部分Mの断面形状は、図2の拡大図の様に五角形である。
内向面Aは、傾斜面Aaと、空間形成壁面Abとによって構成されている。空間形成壁面Abは、傾斜面Aaと試料保持面5の辺部とを繋ぐ平面である。
傾斜面Aaの傾斜方向は、試料保持面5側に向かっている。即ち傾斜面Aaと空間形成壁面Abとのなす角度は鈍角である。従って本実施形態では、本体部2の各辺に位置決め部材3が一個ずつ設けられているが、試料保持面5と平行であって全ての位置決め部材3の傾斜面Aaで囲まれる四角形の面積は、試料保持面5に近づくほど小さくなる。本実施形態では、傾斜面Aaは平面であって湾曲してはいない。即ち一つの位置決め部材3の傾斜面Aaと対向する位置にある位置決め部材3の傾斜面Aaは、試料保持面5側に向かってテーパー状に収束する。
本実施形態では、傾斜面Aaは、その一部または全部が接触面(接触部)である。即ち接触面(接触部)は、試料たる半導体基板10を保持した状態の際又は半導体基板10がずれた際に半導体基板10の一部と接触する部分である。半導体基板10が接触し得るか否かは、半導体基板10の大きさや形状との関係があり、傾斜面Aaの全てが接触面(接触部)であるとは言えない。しかしながら本実施形態では、傾斜面Aaは、一つの平面を形成しているから、どこまでが接触面(接触部)であり、どこからが違うのかを限定しても実質的な利益はない。少なくとも傾斜面Aaは、「接触部または接触部となだらかに連続する部位」である。
以下、混乱を避けるため、傾斜面Aaの全部が接触面(接触部)であるとして説明する。
本実施形態で採用する位置決め部材3の形状は、前記した様に、概ね前記した試作品の位置決め部材202と同一である。そのため本実施形態の位置決め部材3についても次の6種類の稜線が存在する。
(1)接触面Aaと空間形成壁面Abとが接する稜線Aa−Ab
(2)接触面Aaと天地向き面Cとが接する稜線Aa−C
(3)外向面Bと天地向き面Cとが接する稜線B−C
(4)内向面Aと側面Dとが接する2列の稜線A−D
(5)外向面Bと側面Dとが接する2列の稜線B−D
(6)天地向き面Cと側面Dとが接する2列の稜線C−D

また空間形成壁面Abは、接触面Aaとは異なる平面であるから、内向面Aと二つの側面Dとが接する2列の稜線A−Dは、折れ曲がっている。そのため正確には、稜線A−Dは、空間形成壁面Abと側面Dとが接する稜線Ab−Dと、接触面Aaと側面Dとが接する稜線Aa−Dとに分かれている。
本実施形態の位置決め部材3についても3面が接する位置には角部ができる。本実施形態の位置決め部材3についても次の3種類の角部がある。
(7)接触面Aaと天地向き面Cと二つの側面Dによる2つの角部Aa−C−D
(8)外向面Bと天地向き面Cと二つの側面Dとによる2つの角部B−C−D
(9)接触面Aaと空間形成壁面Abと二つの側面Dとによる2つの角部Aa−Ab−D
前記した空間形成壁面Abは、試料保持面5に対して垂直であり、傾斜面(接触面)Aaとは異なる平面である。即ち傾斜面Aaと空間形成壁面Abにはコーナー部(稜線)Aa−Abがある。しかしながら本実施形態では、コーナー部Aa−Abにアールが形成されている。
言い換えると、接触部(傾斜面Aa)の試料保持面5側の端部は丸みを帯びている。
また接触面Aaと天地向き面Cとの間の稜線Aa−Cも丸みを帯びている。言い換えると、接触部(接触面Aa)の試料保持面5から遠い側の端部(稜線Aa−C)は丸みを帯びている。
また外向面Bと天地向き面Cとが接する稜線B−Cも丸みを帯びている。言い換えると外向面Bの試料保持面5から遠い側の端部(稜線B−C)も丸みを帯びている。さらに言い換えると外向面Bの先端側の端部(稜線B−C)も丸みを帯びている。
さらに内向面Aと二つの側面Dとが接する2列の稜線A−Dも丸みを帯びている。言い換えると内向面Aと側面Dとによって構成されるコーナー部(稜線A−D)も丸みを帯びている。
また外向面Bと、側面Dとが接する2列の稜線B−Dも丸みを帯びている。言い換えると外向面Bと側面Dとによって構成される各コーナー部(稜線B−D)も丸みを帯びている。
また天地向き面Cと二つの側面Dとが接する稜線C−Dも丸みを帯びている。言い換えると天地向き面Cと側面Dとによって構成される各コーナー部(稜線C−D)も丸みを帯びている。
また接触面Aaと天地向き面Cと側面Dによる角部Aa−C−Dも丸みを帯びている。言い換えると接触面Aaと天地向き面Cと側面Dとによって構成されるコーナー部(角部Aa−C−D)も丸みを帯びている。
外向面Bと天地向き面Cと側面Dとによる角部B−C−Dも丸みを帯びている。言い換えると外向面Bと天地向き面Cと側面Dとによって構成されるコーナー部(角部B−C−D)も丸みを帯びている。
接触面Aaと空間形成壁面Abと側面Dとによる角部Aa−Ab−Dも丸みを帯びている。言い換えると稜線Aa−Abと、側面Dとの交差部(角部Aa−Ab−D)も丸みを帯びている。
即ち本実施形態で採用する位置決め部材3は、異なる平面によって囲まれた立体形状であるが、隣接する面は、いずれもなだらかに繋がっている。
また本実施形態で採用する位置決め部材3は、異なる平面によって囲まれた立体形状であるが、隣接する面は、丸みを帯びた面で繋がっており、面同士の接合部が丸みを帯びている。
本実施形態の試料保持装置1で半導体基板10を保持し、持ち上げる場合、ロボット等によって試料保持装置1を半導体基板10に近づけ、中央の孔17から空気を流して半導体基板10と試料保持面5の間に空気流を形成して両者の間を負圧にし、半導体基板10を試料保持面5側に吸い寄せる。
ここで試料保持装置1を半導体基板10に近づける際、半導体基板10の中心と、試料保持面5の中心や、半導体基板10のX方向軸とY方向軸が、試料保持面5のそれと合致していない場合もあるが、本実施形態では、一つの位置決め部材3の傾斜面Aaと対向する位置にある位置決め部材3の傾斜面Aaは、試料保持面5側に向かってテーパー状に収束する形状となっているから、半導体基板10が試料保持面5側に引き寄せられる際に、半導体基板10と試料保持面5の中心が次第に一致し、両者のX方向軸とY方向軸も一致してゆく。
また試料保持装置1で半導体基板10を保持する際に、半導体基板10が位置決め部材3のコーナー部(稜線や角部)に当たる場合があるが、本実施形態では、各コーナー部にアールが設けられているので、半導体基板10に掻き傷を付けることはない。また位置決め部材3は、摩擦係数が小さいから、半導体基板10が当たっても半導体基板10が滑り、半導体基板10のダメージは小さい。
以上説明した実施形態では、位置決め部材3の有効部分Mの断面形状が、図2の拡大図の様に五角形であったが、位置決め部材3の有効部分Mの断面形状はこの形状に限定されるものではない。
例えば図4の様に断面形状が台形であってもよい。図4に示す位置決め部材30では、試料保持面5よりも下側に突出する有効部分Mは、内向面Aと、外側(試料保持面5に対して反対側)に向く外向面Bと、内向面A、外向面Bを繋ぐ側面(図示せず)によって囲まれており、天地向き面はない。そして内向面Aに傾斜面(接触部)Aaがある。傾斜面(接触部)Aaの試料保持面5から遠い側の端部(コーナー部20)は丸みを帯びている。即ち稜線Aa−Bは丸みを帯びている。
前記した実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。以下の実施形態についても同様である。
図5に示す位置決め部材31は、肉厚が厚く、傾斜面(接触部)Aと外向面Bとの間隔が広い例を示している。本実施形態においても傾斜面(接触部)Aの試料保持面5から遠い側の端部(コーナー部20)は丸みを帯びている。即ち稜線Aa−Bは丸みを帯びている。
また上記した実施形態では、接触部Aはいずれも傾斜した平面であったが、図6に示す位置決め部材32の様に円弧面状の傾斜面Eであってもよい。
また上記した実施形態では、コーナー部(稜線と角部)をいずれも円弧面で繋いだ例を示したが、図7の様に多角形でコーナー部を形成してもよい。また図8の様に面取り部であってもよい。ただし円弧面に代わって面取り形状とする場合は、隣接する各面のなす角度が、180度に近い鈍角である必要がある。例えば隣接する各面のなす角度θ(シータ)が、160度以上であることが望ましい。
以上説明した実施形態では、位置決め部材3の有効部分Mに角張った部位が全く無い。この様に角張った部位が全く無い構成が最も推奨されるが、必ずしも全てのコーナー等の角を無くす必要はない。
角張った部分を無くすことについての優先順位は、次の通りである。
第一に優先するべきグループ
(2)接触面Aaと天地向き面Cとが接する稜線Aa−C
(3)外向面Bと天地向き面Cとが接する稜線B−C
即ち「接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面から遠い側の端部」と、「接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の試料保持面から遠い側の端部(外向部の先端側の端部)」に角張った部分を無くすことが最も優先される。
二番目に優先するべきグループ
(7)接触面Aaと天地向き面Cと側面Dによる2つの角部Aa−C−D
(8)外向面Bと天地向き面Cと側面Dとによる2つの角部B−C−D
即ち「接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記天地向き部と側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部」と、「接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記外向部と天地向き部と側部とによって構成されるコーナー部」に角張った部分を無くすことが二番目に優先される。
三番目に優先するべきグループ
(4)内向面Aと側面Dとが接する2列の稜線A−D
(5)外向面Bと側面Dとが接する2列の稜線B−D
即ち「接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部」と、「接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記外向部と側部とによって構成されるコーナー部」に角張った部分を無くすことが三番目に優先される。
続いて、本発明の第1実施形態の太陽電池の製造装置1で製造できる太陽電池100について説明する。
太陽電池100は、結晶シリコン基板を支持基板とした結晶シリコン太陽電池であり、具体的には、ヘテロ接合結晶シリコン太陽電池(以下、「ヘテロ接合太陽電池」ともいう)である。
太陽電池100は、図9に示されるように、光電変換基板102の片側主面(第1主面)上に集電極105を備えている。また太陽電池100は、光電変換基板102の他方の主面(第2主面)上に裏面電極層106を備えている。
光電変換基板102は、光エネルギーを電気エネルギーに変換可能な光電変換部であり、面状に広がりを持った板状の基板である。
光電変換基板102は、結晶シリコン基板110の両面上に複数の層が積層されて形成されるものであり、全体としてPIN接合又はPN接合を備えている。
具体的には、光電変換基板102は、図9に示されるように、n型単結晶シリコン基板110の一方の主面(光入射側の面)上に、i型非晶質シリコン系薄膜111、p型非晶質シリコン系薄膜112、及び第1透明電極層113(透明導電性酸化物層)が積層されている。
また光電変換基板102は、n型単結晶シリコン基板110の他方の主面(裏面側の面)上に、i型非晶質シリコン系薄膜115、n型非晶質シリコン系薄膜116、及び第2透明電極層117が積層されている。
光電変換基板102は、図9に示されるように、n型単結晶シリコン基板110の両面にテクスチャ構造が形成されており、そのテクスチャ構造がその外側の層に反映されて、全体として光電変換基板102の両面にテクスチャ構造が形成されている。
n型単結晶シリコン基板110は、半導体基板であって、シリコン原子に電子を導入するための原子(例えば、リン)を含有させた単結晶シリコン基板である。
i型非晶質シリコン系薄膜111は、半導体層であって、リンやボロン等の不純物が添加されていない真性シリコン層であり、例えば、シリコンと水素で構成されるi型水素化非晶質シリコン層が採用できる。
i型非晶質シリコン系薄膜115は、半導体層であって、リンやボロン等の不純物が添加されていない真性シリコン層であり、例えば、シリコンと水素で構成されるi型水素化非晶質シリコン層が採用できる。
p型非晶質シリコン系薄膜112は、半導体層であって、シリコン原子に正孔を導入する原子(例えば、ボロン)を含有させたシリコン層であり、例えば、p型水素化非晶質シリコン層やp型非晶質シリコンカーバイド層、p型非晶質シリコンオキサイド層などが採用できる。
n型非晶質シリコン系薄膜116は、半導体層であって、シリコン原子に電子を導入する原子(例えば、リン)を含有させたシリコン層であり、例えば、n型非晶質シリコン層などが採用できる。
第1透明電極層113は、透明導電膜であり、透光性と導電性を有した層である。
第1透明電極層113の構成材料としては、透光性と導電性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、酸化錫(SnO2 )、酸化亜鉛(ZnO)等の透明導電性酸化物で形成されている。
なお、第1透明電極層113は、上記した透明導電性酸化物にドーピング剤を添加したものであってもよい。
第2透明電極層117は、透明導電膜であり、透光性と導電性を有した層である。
第2透明電極層117は、透光性と導電性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、酸化錫(SnO2 )、酸化亜鉛(ZnO)等の透明導電性酸化物で形成できる。
なお、第2透明電極層117は、上記した透明導電性酸化物にドーピング剤を添加したものであってもよい。
続いて、第1実施形態の太陽電池100の製造方法の概要について説明する。
太陽電池100は、図示しないスパッタ装置、CVD装置、めっき装置等を使用して製造され、これらの間に試料たる基板を移載する際に本実施形態の試料保持装置1が活用される。
図示しない工程によって、テクスチャ構造が形成されたn型単結晶シリコン基板110(以下、n型単結晶シリコン基板110が加工されたもの及びn型単結晶シリコン基板110上の積層体を含めて、仕掛太陽電池基板101という)を製造する。そして当該仕掛太陽電池基板101を本実施形態の試料保持装置1で保持し、直接的に、又は他の搬送装置を併用して仕掛太陽電池基板101を図示しないCVD装置に装着する。即ち製造工程中に、試料保持装置1で仕掛太陽電池基板101を保持する基板保持工程がある。
そしてCVD装置内で、図10(a)に示されるように、n型単結晶シリコン基板110の表裏面に、プラズマCVD法によって、シリコン系薄膜111,112,115,116を製膜する。
すなわち、n型単結晶シリコン基板110の一方の主面側の面上にi型非晶質シリコン系薄膜111及びp型非晶質シリコン系薄膜112を形成し、他方の主面側の面上にi型非晶質シリコン系薄膜115及びn型非晶質シリコン系薄膜116を形成する(シリコン層形成工程)。
そして、n型単結晶シリコン基板110にシリコン系薄膜111,112,115,116が製膜されると、仕掛太陽電池基板101がスパッタ装置に移載される。
この場合にも仕掛太陽電池基板101を本実施形態の試料保持装置1で保持し、直接的に、又は他の搬送装置を併用して仕掛太陽電池基板101を図示しないスパッタ装置に装着する。スパッタ装置内で、図10(b)に示されるように、仕掛太陽電池基板101の表裏面に、透明電極層113,117を製膜する。
すなわち、光電変換基板102のp型非晶質シリコン系薄膜112上に第1透明電極層113を製膜し、仕掛太陽電池基板101のn型非晶質シリコン系薄膜116上に第2透明電極層117を製膜する(透明電極層形成工程)。
仕掛太陽電池基板101は、その後にスパッタ装置から印刷装置に搬送される。この場合においても、仕掛太陽電池基板101を本実施形態の試料保持装置1で保持する基板保持工程を伴う。
そして、印刷装置内で、図10(c)に示されるように、仕掛太陽電池基板101の表面に、スクリーン印刷法によって下地電極層107が製膜される。その後に、仕掛太陽電池基板101上に図示しない絶縁層を設け、(下地電極層上に開口部がある)、下地電極層上にめっき層を形成して集電極105が形成される。
なお集電極や裏面電極層としてはペーストを印刷しても良いし、めっき法によりめっき層を形成しても良い。例えば集電極として、下地電極層107を形成後にめっき層を形成してもよい。その場合、本発明の保持装置を用いた場合は不所望箇所へのめっきの析出を抑制できるため、より好ましい。裏面電極層として、図9では裏面全面に製膜した図を用いたが表面側の集電極のようにパターン状でもよい。
上記した様に仕掛太陽電池基板101を移動させる際に、本実施形態の試料保持装置1が使用されるが、もちろん他の構造の試料保持装置を併用してもよい。
しかしながら、スパッタ法によって透明電極層113,117を製膜する直前においては、本実施形態の試料保持装置1を使用することが望ましい。
なお透明電極層113,117は、スパッタ法によるものに限定されず、イオンプレーディング法でも製膜でき、集電極も印刷やめっきだけでなく、いずれか一方だけだったり、スパッタ法でも作製できる。
本実施形態の試料保持装置1の使用は、透明電極層製膜直前が最も好ましいが、シリコン系薄膜製膜前でも良い。
即ちn型単結晶シリコン基板110にシリコン系薄膜111,112,115,116が製膜されるが、経験則上、この状態の仕掛太陽電池基板101を保持する際には試料保持装置1を使用することが望ましい。
また透明電極層113,117を成膜した後に仕掛太陽電池基板101を移動させる際にも、本実施形態の試料保持装置1を使用することが望ましい。特にヘテロ接合太陽電池は一般にシリコン基板110やシリコン系薄膜111,112,115,116が敏感であってダメージを受けやすく、ダメージを受けると、その後にメッキ等を施す場合に不具合が発生する場合があるので、本実施形態の試料保持装置1を使用することが望ましい。
またその他にも、ヘテロ接合太陽電池は一般に透明電極層113,117を有し、且つその透明電極層113,117が10乃至140nm程度と薄いので、透明電極層113,117もダメージを受けやすい。そのような理由から、透明電極層113,117を成膜した後に仕掛太陽電池基板101を移動させる際にも、本実施形態の試料保持装置1を使用することが推奨される。
前記した製造方法では、第1透明電極層113に下地電極層107を設け、さらに下地電極層107の上にめっき層を形成したが、第1透明電極層113に直接めっき層を設けてもよい。
また本実施形態においては受光面側に集電極を有する形態について説明したが、受光面側に集電極を有さず裏面電極層のみを有していてもよい。
本実施形態の太陽電池の製造方法で製造された太陽電池は、他の付属部材が取り付けられてモジュール化される。
図11は、本実施形態の太陽電池の製造方法で製造された太陽電池33が使用された太陽電池モジュール35である。太陽電池モジュール35では、二枚のガラス板38,39(図12)の間に複数の太陽電池(基板)33が封入されている。太陽電池と二枚のガラス板38,39の間には、樹脂製の封止材が充填され、太陽電池が封止材で封止された状態となっている。
そして各太陽電池33には、図示しない電線が接続され、二枚のガラス板38,39の端部に設けられた端子ボックス36,37に接続されている。また二枚のガラス板38,39の周囲には、アルミ等で作られたフレーム40が取り付けられている。
太陽電池モジュールの構成や、各部材のレイアウトは、実施形態に限定されるものではない。
1 試料保持装置
2 本体部
3 位置決め部材
5 試料保持面
32,22 端子ボックス
35 太陽電池モジュール
A 内向面
B 外向面
C 天地向き面
D 側面
Aa−Ab 稜線
Aa−C 稜線
B−C 稜線
A−D 稜線
B−D 稜線
C−D 稜線

Claims (10)

  1. 半導体基板を備えた太陽電池の仕掛品を保持して持ち上げるべき試料とするものであり、前記試料と対向する試料保持面を有し、前記試料保持面と試料との間に気体を流すことによって負圧を生じさせ、当該負圧によって試料を試料保持面側に吸引し、試料を試料保持面に近接した位置に保持する試料保持装置であって、試料が試料保持面の面方向に移動することを阻止する位置決め部材を有し、前記位置決め部材は前記試料保持面の周部に設けられており、前記位置決め部材は試料を保持した状態の際又は試料がずれた際に試料の一部と接触する接触部を有する試料保持装置において、次の部位が丸みを帯びているか面取り形状であることを特徴とする試料保持装置。
    (1)接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面から遠い側の端部。
    (2)接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の先端側の端部。
    (3)接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記天地向き部と側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
    (4)接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記外向部と天地向き部と側部とによって構成されるコーナー部。
  2. 次の部位が丸みを帯びているか面取り形状であることを特徴とする請求項に記載の試料保持装置。
    )接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
    )接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記外向部と側部とによって構成されるコーナー部。
  3. 半導体基板を備えた太陽電池の仕掛品を保持して持ち上げるべき試料とするものであり、前記試料と対向する試料保持面を有し、前記試料保持面と試料との間に気体を流すことによって負圧を生じさせ、当該負圧によって試料を試料保持面側に吸引し、試料を試料保持面に近接した位置に保持する試料保持装置であって、試料が試料保持面の面方向に移動することを阻止する位置決め部材を有し、前記位置決め部材は前記試料保持面の周部に設けられており、前記位置決め部材は試料を保持した状態の際又は試料がずれた際に試料の一部と接触する接触部を有する試料保持装置において、次の部位が丸みを帯びているか面取り形状であることを特徴とする試料保持装置。
    (1)接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面から遠い側の端部。
    (2)接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の先端側の端部。
    (5)接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
    (6)接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記外向部と側部とによって構成されるコーナー部。
  4. 位置決め部材は立体的形状であって接触部を構成する接触面を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の試料保持装置。
  5. 接触部は、試料保持面側に向かって傾斜した傾斜面であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の試料保持装置。
  6. 接触部は、動摩擦係数が0.2未満の素材で作られていることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の試料保持装置。
  7. 保持すべき対象とする試料の半導体基板がシリコン基板であり、その厚さが50μm乃至200μmであることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の試料保持装置。
  8. 半導体基板を備えた太陽電池の製造方法であって、太陽電池の仕掛品たる仕掛太陽電池基板を、請求項1乃至7のいずれかに記載の試料保持装置で保持する基板保持工程を有することを特徴とする太陽電池の製造方法。
  9. 基板保持工程の後に、当該基板に透明導電膜を製膜する工程を有することを特徴とする請求項8に記載の太陽電池の製造方法。
  10. 太陽電池が封止材で封止された太陽電池モジュールを製造する太陽電池モジュールの製造方法において、前記太陽電池が請求項8又は9に記載の太陽電池の製造方法によって製造されたものであることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
JP2016552121A 2014-09-30 2015-09-30 試料保持装置、太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法 Active JP6618476B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014202572 2014-09-30
JP2014202572 2014-09-30
PCT/JP2015/077762 WO2016052631A1 (ja) 2014-09-30 2015-09-30 試料保持装置、太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2016052631A1 JPWO2016052631A1 (ja) 2017-07-13
JP6618476B2 true JP6618476B2 (ja) 2019-12-11

Family

ID=55630656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016552121A Active JP6618476B2 (ja) 2014-09-30 2015-09-30 試料保持装置、太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10410907B2 (ja)
JP (1) JP6618476B2 (ja)
CN (1) CN107078084B (ja)
WO (1) WO2016052631A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7189722B2 (ja) * 2018-10-15 2022-12-14 株式会社ディスコ ウェーハの搬送装置及び搬送方法
CN110697418B (zh) * 2019-10-29 2021-12-07 台州市永安机械有限公司 一种基于流体压强的非接触式吸盘

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0536816A (ja) * 1991-07-26 1993-02-12 Nec Kyushu Ltd 半導体基板吸着装置
JP3440655B2 (ja) * 1995-10-31 2003-08-25 株式会社日立製作所 試料保持方法、試料回転方法及び試料表面の流体処理方法並びにそれらの装置
JP2001180822A (ja) * 1999-12-24 2001-07-03 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 基板の受渡し方法及び装置
JP3585437B2 (ja) * 2000-11-22 2004-11-04 株式会社荏原製作所 ルテニウム膜のエッチング方法
TWI232509B (en) * 2001-07-25 2005-05-11 Tokyo Electron Ltd Processing apparatus and processing method
JP4073331B2 (ja) * 2003-02-18 2008-04-09 豊田合成株式会社 スライド構造及びスライド式携帯電話
US7055875B2 (en) * 2003-07-11 2006-06-06 Asyst Technologies, Inc. Ultra low contact area end effector
US7669903B2 (en) * 2007-10-11 2010-03-02 Crossing Automation, Inc. Ultra low contact area end effector
JP5511273B2 (ja) * 2008-09-12 2014-06-04 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び基板処理方法
JP5370664B2 (ja) * 2009-09-07 2013-12-18 村田機械株式会社 基板の移載装置、およびその方法
JP5403247B2 (ja) * 2009-09-07 2014-01-29 村田機械株式会社 基板移載装置
US8904629B2 (en) * 2012-03-09 2014-12-09 LG CNS Co. Ltd. Light-emitting diode (LED) wafer picker

Also Published As

Publication number Publication date
US10410907B2 (en) 2019-09-10
US20170200631A1 (en) 2017-07-13
WO2016052631A1 (ja) 2016-04-07
JPWO2016052631A1 (ja) 2017-07-13
CN107078084B (zh) 2020-07-28
CN107078084A (zh) 2017-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016052632A1 (ja) 試料移載システム及び太陽電池の製造方法
US9616577B2 (en) Robot having end effector and method of operating the same
JP2011063408A (ja) ガラス基板の取り出し方法
EP3456491B1 (en) Manipulator arm, manipulator and bearing device
WO2011046664A3 (en) A barrier layer disposed between a substrate and a transparent conductive oxide layer for thin film silicon solar cells
JP6618476B2 (ja) 試料保持装置、太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法
TWI653917B (zh) 基板分離設備
US11404593B2 (en) Double-sided electrode type solar cell and solar cell module
JP2013197555A5 (ja)
JP5803535B2 (ja) フィルム積層体およびガラスフィルムの製造関連処理方法
JP2013239472A (ja) 太陽電池モジュール及びその製造方法
WO2015098872A1 (ja) 太陽電池のi‐v測定方法、太陽電池のi‐v測定装置、太陽電池の製造方法、太陽電池モジュールの製造方法、および太陽電池モジュール
KR101356216B1 (ko) 태양전지기판의 가공방법
JP6684278B2 (ja) 太陽電池モジュール
TWI721759B (zh) 太陽能電池製造用基板托盤及太陽能電池的製造方法
KR20170093010A (ko) 플렉서블 태양전지의 제조방법
TWI497637B (zh) 應用於聚光型太陽能電池之蝕刻設備之晶圓傳輸手臂
WO2015068341A1 (ja) 太陽電池
JP5975308B2 (ja) ガラスフィルムの端面処理方法
KR102454419B1 (ko) 플렉서블 태양전지의 제조방법
JP2014073887A (ja) 太陽電池の製造装置
TW201324830A (zh) 控片及清洗機台的監控方法
KR20150052920A (ko) 태양 전지 제조용 스크라이빙 장치
TWM485498U (zh) 半導體製造使用吸附盤之結構
CN108288597A (zh) 存放盒及颗粒检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180723

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190627

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190726

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191112

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6618476

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250