KR100978551B1 - Laser scribing apparatus in a solar cell manufacturing - Google Patents

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Abstract

개시된 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치는 태양 전지의 제조에서 글라스 기판 상에 형성한 전도용 박막, 태양 전지용 박막, 전극용 박막 또는 이들이 적층된 적층 박막을 패터닝할 때 사용하기 위한 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치에 있어서, 제1 레이저 빔을 생성하는 레이저 생성기와, 상기 레이저 생성기로부터 제1 레이저 빔을 제공받고, 상기 제1 레이저 빔이 적어도 두 개로 분할되는 제2 레이저 빔으로 생성하는 회절 광학 소자, 그리고 상기 회절 광학 소자로부터 적어도 두 개로 분할 생성된 제2 레이저 빔 각각을 제공받고, 상기 제2 레이저 빔 각각을 집광하는 텔레센트릭 렌즈를 포함하고, 상기 집광된 제2 레이저 빔 각각을 이용하여 상기 글라스 기판 상에 형성한 전도용 박막, 태양 전지용 박막, 전극용 박막 또는 이들이 적층된 적층 박막을 적어도 두 군데에서 동시에 패터닝한다.The disclosed laser scribing apparatus for solar cell manufacturing is a laser scribing laser for solar cell manufacturing for use in patterning a conductive thin film, a solar cell thin film, an electrode thin film or a laminated thin film in which they are formed on a glass substrate in the manufacture of a solar cell. An ice device comprising: a laser generator for generating a first laser beam, a diffractive optical element receiving a first laser beam from the laser generator and generating a second laser beam, the first laser beam being split into at least two, And a telecentric lens receiving each of the second laser beams divided into the at least two beams from the diffractive optical element, and condensing each of the second laser beams, using each of the focused second laser beams. Thin film for conduction, thin film for solar cell, thin film for electrode or lamination formed on glass substrate The laminated thin film is patterned simultaneously in at least two places.

Description

태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치{Laser scribing apparatus in a solar cell manufacturing}Laser scribing apparatus in a solar cell manufacturing

본 발명은 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 태양 전지를 제조할 때 글라스 기판 상에 형성한 박막을 패터닝하기 위한 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell, and more particularly, to a laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell for patterning a thin film formed on a glass substrate when manufacturing a solar cell.

일반적으로, 태양 전지는 신-재생 에너지로써 그 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그리고 현재 고효율의 태양 전지를 제조하기 위한 여러 가지 시도들이 제안, 연구되고 있다. 이에 최근에는 글라스 기판 상에 다층의 박막들을 적층한 구조를 갖는 박막형 태양 전지를 개발 중에 있다. 언급한 박막형 태양 전지에 대한 예는 대한민국 특허 공개 2007-101917호, 2008-3623호 등에 개시되어 있다.In general, solar cells are being actively researched as renewable energy. At present, various attempts to manufacture high efficiency solar cells have been proposed and studied. Recently, a thin film solar cell having a structure in which multilayer thin films are stacked on a glass substrate is being developed. Examples of the aforementioned thin film solar cell are disclosed in Korean Patent Publication Nos. 2007-101917 and 2008-3623.

언급한 글라스 기판 상에 다층의 박막들을 적층한 구조를 갖는 박막형 태양 전지의 제조에서는 서로 이웃하는 단위 셀들 사이의 미세한 간극 등을 형성하는 패터닝을 수행한다. 이때, 상기 패터닝은 글라스 기판 상에 형성한 박막들을 부분적으로 제거하기 위한 것으로써, 주로 레이저 스크라이빙에 의해 달성된다. 여기서 박막형 태양 전지를 제조할 때 상기 레이저 스크라이빙에 의한 패터닝은 언급한 대 한민국 특허 공개 2007-101917호에 개시되어 있다.In the manufacture of a thin film solar cell having a structure in which multilayer thin films are stacked on a glass substrate mentioned above, patterning is performed to form minute gaps between neighboring unit cells. In this case, the patterning is to partially remove the thin films formed on the glass substrate, and is mainly achieved by laser scribing. Here, the patterning by laser scribing when manufacturing a thin film solar cell is disclosed in the above mentioned Korean Patent Publication No. 2007-101917.

그러나 상기 레이저 스크라이빙에 의한 패터닝에서 동시에 여러 곳을 패터닝할 경우 이를 구현하기 위한 레이저 스크라이빙 장치는 다소 복잡한 구조를 갖는다. 즉, 언급한 바와 같이 여러 곳을 동시에 패터닝할 경우 상기 레이저 스크라이빙 장치는 동시 패터닝이 가능하게 여러 곳으로 분할하고자 하는 레이저 빔의 개수에 따라 다수개의 빔 분할 부재, 집광 렌즈 등을 구비해야 한다. 예를 들어, 4 곳을 동시에 패터닝할 경우 종래의 레이저 스크라이빙 장치는 3 개의 빔 분할 부재와 한 개의 반사 거울 그리고 4 개의 집광 렌즈 등을 구비해야 한다.However, the laser scribing apparatus for realizing this when patterning several places at the same time in the patterning by the laser scribing has a rather complicated structure. That is, as mentioned above, when simultaneously patterning several places, the laser scribing apparatus should be provided with a plurality of beam splitting members, condenser lenses, etc. according to the number of laser beams to be divided into several places for simultaneous patterning. . For example, in the case of simultaneously patterning four locations, the conventional laser scribing apparatus should have three beam splitting members, one reflective mirror, four condenser lenses, and the like.

이와 같이, 종래의 태양 전지의 제조에 사용되는 레이저 스크라이빙 장치는 언급한 바와 같이 다소 많은 광학 부재들을 구비해야 하기 때문에 복잡한 구조와 넓은 공간을 요구하는 문제점이 있다. 그리고 언급한 바와 같이 빔 분할 부재를 각각으로 사용하기 때문에 레이저 빔의 정렬이 다소 용이하지 못하다. 또한, 다수개의 집광 렌즈의 나열로 인하여 레이저 빔이 갖는 에너지 세기를 균일하게 조정하는 것이 어렵고, 아울러 수 십 mm 내지 수 십 nm 정도의 간격을 갖도록 레이저 빔을 분할하는 것이 용이하지 못하다.As such, the laser scribing apparatus used in the manufacture of the conventional solar cell has a problem of requiring a complicated structure and a large space because it must be provided with more or less optical members as mentioned. And as mentioned, since the beam splitting members are used in each case, the alignment of the laser beam is not easy. In addition, due to the arrangement of a plurality of condenser lenses, it is difficult to uniformly adjust the energy intensity of the laser beam, and also it is not easy to divide the laser beam into intervals of several tens of mm to several tens of nm.

본 발명의 목적은 간단한 구조를 가지면서도 그들 사이의 간격 조절이 용이한 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell having a simple structure and easily adjusting the gap therebetween.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치는 태양 전지의 제조에서 글라스 기판 상에 형성한 전도용 박막, 태양 전지용 박막, 전극용 박막 또는 이들이 적층된 적층 박막을 패터닝할 때 사용하기 위한 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치에 있어서, 제1 레이저 빔을 생성하는 레이저 생성기와, 상기 레이저 생성기로부터 제1 레이저 빔을 제공받고, 상기 제1 레이저 빔이 적어도 두 개로 분할되는 제2 레이저 빔으로 생성하는 회절 광학 소자, 그리고 상기 회절 광학 소자로부터 적어도 두 개로 분할 생성된 제2 레이저 빔 각각을 제공받고, 상기 제2 레이저 빔 각각을 집광하는 텔레센트릭 렌즈를 포함하고, 상기 집광된 제2 레이저 빔 각각을 이용하여 상기 글라스 기판 상에 형성한 전도용 박막, 태양 전지용 박막, 전극용 박막 또는 이들이 적층된 적층 박막을 적어도 두 군데에서 동시에 패터닝한다.Laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object is a conductive thin film formed on a glass substrate in the manufacture of a solar cell, a thin film for solar cells, an electrode thin film or a laminated thin film laminated therewith A laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell for use in patterning a device, comprising: a laser generator for generating a first laser beam, a first laser beam received from the laser generator, and the first laser beam being at least two A diffractive optical element for generating a split second laser beam, and a telecentric lens for receiving each of the second laser beams split into at least two from the diffractive optical element, and for condensing each of the second laser beams; And conduction formed on the glass substrate using each of the focused second laser beams. A thin film, a thin film for a solar cell, a thin film for an electrode, or a laminated thin film in which they are stacked is simultaneously patterned in at least two places.

언급한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치에서, 상기 레이저 생성기는 150nm 내지 15,000nm의 파장을가질 수 있다.In the laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell according to the preferred embodiment of the present invention mentioned above, the laser generator may have a wavelength of 150nm to 15,000nm.

언급한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치에서, 상기 회절 광학 소자는 투과형 회절 광학 소자를 포함할 수 있다.In the laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell according to the preferred embodiment of the present invention mentioned above, the diffractive optical element may include a transmission diffractive optical element.

언급한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치에서, 상기 글라스 기판 상에 형성한 전도용 박막, 태양 전지용 박막, 전극용 박막 또는 이들이 적층된 적층 박막으로 제공되는 제2 레이저 빔 각각은 동일한 에너지 세기를 가질 수 있다.In the laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell according to the preferred embodiment of the present invention mentioned above, a second laser beam provided as a conductive thin film formed on the glass substrate, a solar cell thin film, an electrode thin film or a laminated thin film in which they are laminated. Each may have the same energy intensity.

언급한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치에서, 상기 전도용 박막은 SnO2 박막, ZnO 박막, ITO 박막 또는 이들의 혼합 박막을 포함할 수 있고, 상기 태양 전지용 박막은 실리콘 박막을 포함할 수 있고, 상기 전극용 박막은 Al 박막, Ag 박막, Ti 박막, Pd 박막 또는 이들의 혼합 박막을 포함할 수 있다.In the laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell according to the preferred embodiment of the present invention, the conductive thin film may include a SnO 2 thin film, a ZnO thin film, an ITO thin film, or a mixed thin film thereof, and the thin film for solar cells is silicon. The thin film for the electrode may include an Al thin film, an Ag thin film, a Ti thin film, a Pd thin film, or a mixed thin film thereof.

언급한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치에서, 상기 텔레센트릭 렌즈는 상기 회절 광학 소자와 글라스 기판 사이에서 거리 조절이 가능하게 설치될 수 있고, 이에 상기 회절 광학 소자와 글라스 기판 사이에서의 거리 조절을 통하여 상기 제2 레이저 빔 각각의 사이 간격을 조절할 수 있다.In the laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell according to the preferred embodiment of the present invention mentioned above, the telecentric lens may be installed to adjust the distance between the diffractive optical element and the glass substrate, and thus the diffractive optical element The distance between each of the second laser beams may be adjusted by controlling the distance between the glass substrate and the glass substrate.

언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치는 적어도 두 개의 레이저 빔으로 분할이 가능한 회절 광학 소자, 적어도 두 개로 분할 생성된 레이저 빔 각각을 집광하는 텔레센트릭 렌즈 등을 포함한다. 이에, 본 발명에 따른 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치는 분할하고자 하는 레이 저 빔의 개수에 상관없이 하나의 회절 광학 소자와 하나의 텔레센트릭 렌즈만을 구비하여도 태양 전지의 제조에서 여러 곳의 패터닝을 동시에 수행할 수 있는 것이다. 그러므로 본 발명에 따른 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치는 간단한 구조를 가질 뿐만 아니라 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치가 차지하는 공간적인 제약도 용이하게 해결할 수 있다.As mentioned, the laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell according to the present invention includes a diffractive optical element capable of dividing into at least two laser beams, a telecentric lens for condensing each of the laser beams divided into at least two, and the like. do. Thus, the laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell according to the present invention may be used in the manufacture of solar cells even if it includes only one diffractive optical element and one telecentric lens regardless of the number of laser beams to be divided. Patterning can be done at the same time. Therefore, the laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell according to the present invention not only has a simple structure but also easily solves the spatial constraints of the laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell.

그리고 본 발명에 따른 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치는 하나의 회절 광학 소자만을 포함하기 때문에 분할이 이루어지는 레이저 빔의 용이한 정렬이 가능하고, 더불어 회절 광학 소자의 표면 처리에 의해 분할하고자 하는 레이저 빔의 개수를 결정할 수 있기 때문에 원하는 개수만큼으로 레이저 빔을 분할할 수 있다. 또한, 언급한 텔레센트릭 렌즈의 위치를 적절하게 조절할 경우 분할된 레이저 빔들 각각의 사이 간격을 적절하게 조절하는 것이 가능하고, 이에 따라 원하는 디자인을 갖는 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.In addition, since the laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell according to the present invention includes only one diffractive optical element, it is possible to easily align the laser beam to be divided, and the laser beam to be divided by the surface treatment of the diffractive optical element. Since the number of times can be determined, the laser beam can be divided by the desired number. In addition, when the position of the telecentric lens mentioned is properly adjusted, it is possible to appropriately adjust the distance between each of the divided laser beams, thereby easily forming a pattern having a desired design.

그러므로 본 발명에 따른 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치는 최근에 여러 곳을 동시에 패터닝하기 위한 태양 전지 제조에 적극적으로 활용할 수 있는 이점이 있다.Therefore, the laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell according to the present invention has an advantage that it can be actively utilized in manufacturing a solar cell for patterning several places at the same time.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention. As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar components. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown in an enlarged scale than actual for clarity of the invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, and that one or more other features It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof.

실시예Example

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.1 is a schematic block diagram showing a laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 언급한 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(100)는 레이저 생성기(11), 회절 광학 소자(diffractive optics element : DOE)(13), 텔레센트릭 렌즈(telecentric lens)(15) 등을 포함한다. 그리고 미설명 부호 30은 도 1의 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(100)를 사용하여 패터닝할 태양 전지 제조를 위한 대상물이다.Referring to FIG. 1, the laser scribing apparatus 100 for manufacturing a solar cell mentioned above includes a laser generator 11, a diffractive optics element (DOE) 13, and a telecentric lens 15. ), And the like. In addition, reference numeral 30 denotes an object for manufacturing a solar cell to be patterned using the laser scribing apparatus 100 for manufacturing the solar cell of FIG. 1.

구체적으로, 레이저 생성기(11)는 태양 전지의 제조에서 박막들을 패터닝하기 위한 레이저 빔을 생성하는 부재이다. 여기서 패터닝하고자 하는 박막의 종류에 따라 레이저 빔이 갖는 파장과 에너지 세기를 달리해야 한다. 그러므로 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 생성기(11) 또한 박막의 종류에 따라 에너지 세기를 달리해야 한다. 이에, 본 발명의 일 실시예에서의 레이저 생성기(11)는 레이저 빔이 갖는 에너지 세기에 따라 다양하게 마련할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에서의 레이저 생성기(11)는 약 150nm 내지 15,000nm의 파장을 갖는 것이 적절하다. 그러므로 언급한 본 발명의 일 실시예에서 사용할 수 있는 레이저 생성기(11)의 예로서는 157nm 파장의 F2 엑시머 레이저(excimer laser), 193nm 파장의 ArF 엑시머 레이저, 222nm 파장의 KrCl 엑시머 레이저, 248nm 파장의 KrF 엑시머 레이저, 308nm 파장의 XeCl 엑시머 레이저, 351nm 파장의 XeF excimer laser 엑시머 레이저, 266nm 파장의 고체 레이저(soild state laser), 355nm 파장의 고체 레이저, 532nm 파장의 고체 레이저, 1,064nm 파장의 고체 레이저 부재, 800 내지 1,100nm 파장의 다이오드 레이저 부재, 9,400nm 파장의 이산화 탄소 레이저, 10,600nm 파장의 이산화 탄소 레이저 등을 들 수 있다.Specifically, the laser generator 11 is a member for generating a laser beam for patterning thin films in the manufacture of solar cells. Here, the wavelength and energy intensity of the laser beam must be changed according to the type of thin film to be patterned. Therefore, the laser generator 11 according to the embodiment of the present invention also has to vary the energy intensity according to the type of the thin film. Accordingly, the laser generator 11 according to the exemplary embodiment of the present invention may be variously provided according to the energy intensity of the laser beam. In particular, the laser generator 11 in one embodiment of the present invention preferably has a wavelength of about 150 nm to 15,000 nm. Therefore, examples of the laser generator 11 that can be used in one embodiment of the present invention mentioned are F2 excimer laser of 157 nm wavelength, ArF excimer laser of 193 nm wavelength, KrCl excimer laser of 222 nm wavelength, KrF excimer of 248 nm wavelength. Laser, XeCl excimer laser at 308 nm wavelength, XeF excimer laser excimer laser at 351 nm wavelength, solid state laser at 266 nm, solid state laser at 355 nm, solid state laser at 532 nm, solid state laser member at 1,064 nm, 800 And a diode laser member having a wavelength of 1 to 100 nm, a carbon dioxide laser having a wavelength of 9,400 nm, and a carbon dioxide laser having a wavelength of 10,600 nm.

회절 광학 소자(13)는 레이저 생성기(11)로부터 생성된 레이저 빔을 제공받 고, 이를 적어도 두 개의 레이저 빔으로 분할하는 부재이다. 그리고 이하에서는 레이저 생성기(11)에 의해 생성되는 레이저 빔과 회절 광학 소자(13)에 의해 분할 생성되는 레이저 빔을 구분하기 위하여 레이저 생성기(11)에 의해 생성되는 레이저 빔을 제1 레이저 빔(11a)으로 표현하고 회절 광학 소자(13)에 의해 분할되는 레이저 빔을 제2 레이저 빔(11b)으로 표현한다. 이에, 회절 광학 소자(13)는 레이저 생성기(11)로부터 제1 레이저 빔(11a)을 제공받고, 언급한 제1 레이저 빔(11a)을 적어도 두 개로 분할되는 제2 레이저 빔(11b)으로 생성하는 부재이다. 특히, 회절 광학 소자(13)는 그 표면 처리에 의해 분할하고자 하는 제2 레이저 빔(11b)의 개수를 결정할 수 있다. 그러므로 언급한 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(100)는 단일의 회절 광학 소자(13)만을 적용함에도 불구하고 원하는 개수만큼의 레이저 빔의 분할이 가능하다. 그리고 본 발명의 일 실시예에서는 제1 레이저 빔(11a)을 4 개의 제2 레이저 빔(11b)으로 분할하는 구성을 갖는 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(100)를 마련한다. 아울러 언급한 회절 광학 소자(13)의 경우에는 분할한 제2 레이저 빔(11b)의 계속적인 진행이 가능하게 투과형 회절 광학 소자를 포함하는 것이 바람직하다.The diffractive optical element 13 is a member that receives the laser beam generated from the laser generator 11 and divides it into at least two laser beams. In the following description, a laser beam generated by the laser generator 11 is used to distinguish the laser beam generated by the laser generator 11 and the laser beam split by the diffractive optical element 13. ) And a laser beam split by the diffractive optical element 13 is represented by a second laser beam 11b. Accordingly, the diffractive optical element 13 receives the first laser beam 11a from the laser generator 11 and generates the mentioned first laser beam 11a into at least two second laser beams 11b. It is a member. In particular, the diffractive optical element 13 can determine the number of second laser beams 11b to be divided by its surface treatment. Therefore, the above-described laser scribing apparatus 100 for manufacturing a solar cell can divide a desired number of laser beams even though only a single diffractive optical element 13 is applied. In an embodiment of the present invention, a laser scribing apparatus 100 for manufacturing a solar cell having a configuration of dividing the first laser beam 11a into four second laser beams 11b is provided. In addition, in the case of the diffractive optical element 13 mentioned above, it is preferable to include the transmission diffraction optical element so that the continuous progress of the divided 2nd laser beam 11b is possible.

텔레센트릭 렌즈(15)는 언급한 회절 광학 소자(13)로부터 적어도 두 개로 분할 생성된 제2 레이저 빔(11b)을 제공받고, 이들 즉 제2 레이저 빔(11b) 각각을 집광하는 부재이다. 특히, 텔레센트릭 렌즈(15)는 언급한 적어도 두 개로 분할 생성된 제2 레이저 빔(11b)각각의 사이 간격을 용이하게 조절하는 것이 가능하다. 즉, 회절 광학 소자(13)에 의해 적어도 두 개로 분할 생성된 제2 레이저 빔(11b)을 집 광하는 텔레센트릭 렌즈(15)의 위치를 화살표 방향으로 적절하게 조절할 경우에는 언급한 대상물(30)로 제공되는 적어도 두 개의 제2 레이저 빔(11b) 각각의 사이 간격을 수 십 mm 내지 수십 ㎚까지로 조절할 수 있는 것이다. 다시 말해, 텔레센트릭 렌즈(15)를 회절 광학 소자(13) 쪽으로 이동시킬 경우에는 제2 레이저 빔(11b) 각각의 사이 간격이 좁아지게 조절되고, 이와 반대로 텔레센트릭 렌즈(15)를 대상물(30) 쪽으로 이동시킬 경우에는 제2 레이저 빔(11b) 각각의 사이 간격이 넓어지게 되는 것이다. 이에, 언급한 바와 같이 텔렌센트릭 렌즈(15)의 위치를 조절함에 의해 제2 레이저 빔(11b) 각각의 사이 간격을 수 십 mm 내지 수 십 nm까지로 적절하게 조절할 수 있고, 그 결과 원하는 디자인을 갖는 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.The telecentric lens 15 is a member that receives the second laser beam 11b divided into at least two parts from the diffractive optical element 13 mentioned above, and condenses each of them, that is, the second laser beam 11b. In particular, the telecentric lens 15 can easily adjust the distance between each of the above-mentioned second laser beams 11b. That is, when the position of the telecentric lens 15 for condensing the second laser beam 11b divided into at least two parts generated by the diffractive optical element 13 is properly adjusted in the direction of the arrow, the mentioned object 30 It is possible to adjust the distance between each of the at least two second laser beam (11b) provided in the () to several tens of mm to several tens of nm. In other words, when the telecentric lens 15 is moved toward the diffractive optical element 13, the distance between each of the second laser beams 11b is adjusted to be narrow, and conversely, the telecentric lens 15 is moved to the object. In the case of moving toward 30, the distance between each of the second laser beams 11b becomes wider. Thus, as mentioned, by adjusting the position of the telecentric lens 15, the distance between each of the second laser beams 11b can be properly adjusted from several tens of mm to several tens of nm, and as a result, the desired design The pattern which has can be formed easily.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 텔레센트릭 렌즈(15)로 한정하고 있지만, 다른 실시예로서 털레센트릭 렌즈 이외에도 에프 세타 렌즈(F-θ lens)를 포함할 수도 있다.In addition, although one embodiment of the present invention is limited to the telecentric lens 15, another embodiment may include a F-theta lens in addition to the turretic lens.

그리고 언급한 제1 레이저 빔(11a)으로부터 분할 생성되는 각각의 제2 레이저 빔(11b)은 동일한 에너지 세기를 갖는다. 그러므로 언급한 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(100)는 동일한 에너지 세기를 갖는 적어도 두 개로 분할 생성된 제2 레이저 빔(11b)을 사용하여 태양 전지의 제조에서 박막들을 패터닝한다. 또한 제2 레이저 빔(11b) 각각에 감쇠기(attenuator)를 연결함에 의해 제2 레이저 빔(11b) 각각을 서로 다른 에너지 세기를 갖는 레이저 빔으로 생성할 수도 있고, 이 경우에는 서로 다른 디자인을 패턴 형성을 위한 스크라이빙에 적극적으로 적용 할 수 있다.And each of the second laser beams 11b, which is generated from the first laser beam 11a mentioned above, has the same energy intensity. Therefore, the mentioned laser scribing apparatus 100 for solar cell manufacturing patterns thin films in the manufacture of solar cells using the second laser beam 11b, which is generated in at least two parts having the same energy intensity. In addition, by connecting an attenuator to each of the second laser beams 11b, each of the second laser beams 11b may be generated as a laser beam having a different energy intensity, and in this case, different designs may be patterned. Actively applicable to scribing for

언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(100)는 레이저 생성부(11), 회절 광학 소자(13) 그리고 텔레센트릭 렌즈(15)를 포함하는 구성을 갖지만, 다른 실시예에 따른 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(200)는 도 2에서와 같이 레이저 생성부(11), 회절 광학 소자(13) 그리고 텔레센트릭 렌즈(15) 이외에도 레이저 생성부(11)에 의해 생성된 제1 레이저 빔(11a)의 경로를 조정하는 반사 미러(17), 제1 레이저 빔(11a)을 확대하는 빔 텔레스코프(21) 그리고 제1 레이저 빔(11a)의 에너지 세기를 조정하는 감쇠부(23) 등을 더 포함할 수도 있다.Although the laser scribing apparatus 100 for manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention mentioned above has a configuration including a laser generator 11, a diffractive optical element 13, and a telecentric lens 15, The laser scribing apparatus 200 for manufacturing a solar cell according to another embodiment may include the laser generator 11 in addition to the laser generator 11, the diffractive optical element 13, and the telecentric lens 15 as shown in FIG. 2. Reflective mirror 17 for adjusting the path of the first laser beam (11a) generated by the beam, the beam telescope 21 for enlarging the first laser beam (11a) and the energy intensity of the first laser beam (11a) It may further include a damping unit 23 to adjust.

이에, 언급한 본 발명의 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(100, 200)는 레이저 생성기(11)로부터 생성된 제1 레이저 빔(11a)을 회절 광학 소자(13)에 의해 적어도 두 개의 제2 레이저 빔(11b)으로 생성한 후, 텔레센트릭 렌즈(15)를 이용하여 적어도 두 개의 제2 레이저 빔(11b) 각각을 태양 전지 제조에서 패터닝하고자 하는 대상물(30)로 제공하는 구성을 갖는다. 특히, 회절 광학 소자(13)는 언급한 바와 같이 원하는 개수만큼으로 레이저 빔을 분할 생성할 수 있고, 텔레센트릭 렌즈(15)는 분할 생성된 레이저 빔의 집광뿐만 아니라 그 위치의 조정을 통하여 분할 생성된 레이저 빔 각각의 사이 간격까지도 미세하게 조절할 수 있다.Accordingly, the laser scribing apparatuses 100 and 200 for manufacturing the solar cell of the present invention mentioned above use the first laser beam 11a generated from the laser generator 11 by the diffractive optical element 13 to at least two second elements. After the laser beam 11b is generated, the telecentric lens 15 is used to provide each of the at least two second laser beams 11b to the object 30 to be patterned in solar cell manufacturing. In particular, the diffractive optical element 13 can generate the laser beam by dividing as many as desired, as mentioned, and the telecentric lens 15 divides the light by condensing the generated laser beam as well as adjusting its position. Even the spacing between each of the generated laser beams can be finely adjusted.

그러므로 본 발명에서의 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(100, 200)는 단일의 회절 광학 소자(13)와 단일의 탤레센트릭 렌즈(15)를 포함함에도 불구하고 레이저 빔을 원하는 개수만큼으로 분할 생성하여 태양 전지 제조에서의 박 막들의 패터닝을 수행할 수 있다.Therefore, the laser scribing apparatus 100 and 200 for manufacturing a solar cell according to the present invention divides the laser beam into a desired number even though it includes a single diffractive optical element 13 and a single telecentric lens 15. Can be produced to perform patterning of thin films in solar cell manufacturing.

이에, 본 발명에서의 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(100, 200)는 간단한 구조를 가짐과 아울러 레이저 빔의 정렬이 용이할 뿐만 아니라 분할 생성되는 레이저 빔 각각의 사이 간격 조절 또한 용이하다.Accordingly, the laser scribing apparatuses 100 and 200 for manufacturing a solar cell of the present invention not only have a simple structure but also easily align the laser beams, and also easily adjust the spacing between each of the laser beams to be generated.

아울러 종래의 빔 분할 부재를 사용하는 레이저 스크라이빙 장치에 본 발명의 회절 광학 소자(13)와 텔레센트릭 렌즈(15)를 적용할 경우에는 보다 많은 영역에서 동시에 스크라이빙이 가능하다. 즉, 3 개의 빔 분할 부재와 한 개의 반사 거울을 구비하는 종래의 레이저 스크라이빙 장치에 집광 렌즈 대신에 언급한 본 발명의 회절 광학 소자(13)와 텔레센트릭 렌즈(15)를 적용할 경우 3 개의 빔 분할 부재와 한 개의 반사 거울 각각으로부터의 레이저 빔 각각을 분할 생성할 수 있기 때문에 보다 많은 영역에서 동시에 스크라이빙이 가능한 것이다.In addition, when the diffractive optical element 13 and the telecentric lens 15 of the present invention are applied to a laser scribing apparatus using a conventional beam splitting member, scribing can be simultaneously performed in more areas. That is, when the diffractive optical element 13 and the telecentric lens 15 of the present invention are applied to the conventional laser scribing apparatus having three beam splitting members and one reflecting mirror instead of the condenser lens, Since the laser beams from each of the three beam splitting members and one reflecting mirror can be split, the scribing can be performed simultaneously in more areas.

이하, 언급한 본 발명에서의 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치를 사용하여 태양 전지 제조에서 박막들을 패터닝하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of patterning thin films in solar cell manufacturing using the laser scribing apparatus for solar cell manufacturing in the present invention will be described.

도 3a 내지 도 3h는 도 1의 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치를 사용한 태양 전지용 박막들을 패터닝하는 방법을 나타내는 개략적인 단면도들이다.3A to 3H are schematic cross-sectional views illustrating a method of patterning thin films for solar cells using the laser scribing apparatus for manufacturing solar cells of FIG. 1.

도 3a를 참조하면, 태양 전지로 형성하기 위한 글라스 기판(31) 상에 제1 전도용 박막(33)을 형성한다. 여기서 글라스 기판(31)은 주로 소다 라임 기판을 포함하고, 제1 전도용 박막(33)은 투명 전도용 산화물(transparent conductive oxide)로써 SnO2 박막, ZnO 박막, ITO 박막 등을 포함한다. 특히, 제1 전도용 박막(33)은 SnO2 박막, ZnO 박막, ITO 박막 각각의 단일 박막을 사용하거나 둘 이상이 적층되는 다층 박막을 사용하거나 또는 둘 이상을 혼합한 혼합 박막을 사용할 수도 있다. 이외에도 제1 전도용 박막(33)으로써 비정질 실리콘 박막을 사용할 수도 있다. 그리고 제1 전도용 박막(33)은 주로 화학 기상 증착, 스퍼터링 등을 수행한 적층 공정에 의해 형성할 수 있다.Referring to FIG. 3A, a first conductive thin film 33 is formed on a glass substrate 31 for forming a solar cell. Here, the glass substrate 31 mainly includes a soda lime substrate, and the first conductive thin film 33 includes a transparent conductive oxide, a SnO 2 thin film, a ZnO thin film, an ITO thin film, and the like. In particular, the first conductive thin film 33 may use a single thin film of SnO 2 thin film, a ZnO thin film, an ITO thin film, a multilayer thin film in which two or more are laminated, or a mixed thin film in which two or more are mixed. In addition, an amorphous silicon thin film may be used as the first conductive thin film 33. In addition, the first conductive thin film 33 may be mainly formed by a lamination process in which chemical vapor deposition, sputtering, or the like is performed.

도 3b를 참조하면, 도 1의 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(100)를 사용하여 제1 전도용 박막(33)을 패터닝한다. 이에, 제1 전도용 박막(33)은 제1 전도용 박막 패턴(33a)으로 형성된다. 여기서, 언급한 제1 전도용 박막 패턴(33a)의 형성을 위한 레이저 스크라이빙은 도 1의 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(100)를 사용하기 때문에 적어도 두 군데에서 동시에 이루어진다. 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 스크라이빙에서는 4 곳으로 분할 생성한 레이저 빔을 사용하기 때문에 4 곳을 동시에 패터닝할 수 있다. 아울러 도 1의 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(100)의 텔레센트릭 렌즈(15)의 위치, 즉 글라스 기판(31)과 회절 광학 소자(13) 사이에서의 텔레센트릭 렌즈(15)의 위치를 조절하여 스크라이빙을 수행하기 위한 레이저 빔 각각의 사이 간격을 조절함으로써 제1 전도용 박막 패턴(33a)의 선폭을 원하는 디자인으로 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 제1 전도용 박막(33)이 SnO2 박막을 포함할 경우 언급한 제1 전도용 박막 패턴(33a)을 수득하기 위한 레이저 스크라이빙에서는 약 1,064nm의 파장을 갖고, 약 5Watt의 에너지 세기를 갖는 레이저 빔을 사용한다.Referring to FIG. 3B, the first conductive thin film 33 is patterned using the laser scribing apparatus 100 for manufacturing the solar cell of FIG. 1. Thus, the first conductive thin film 33 is formed of the first conductive thin film pattern 33a. Here, the laser scribing for forming the first conductive thin film pattern 33a mentioned above is performed simultaneously in at least two places because the laser scribing apparatus 100 for manufacturing a solar cell is used in FIG. 1. In particular, since the laser scribing according to an embodiment of the present invention uses the laser beam generated by dividing into four places, the four places can be patterned at the same time. In addition, the position of the telecentric lens 15 of the laser scribing apparatus 100 for manufacturing a solar cell of FIG. 1, that is, the telecentric lens 15 between the glass substrate 31 and the diffractive optical element 13. By adjusting the position, the line width of the first conductive thin film pattern 33a can be easily formed in a desired design by adjusting the distance between each of the laser beams for performing scribing. In addition, when the first conductive thin film 33 includes the SnO 2 thin film, the laser scribing for obtaining the aforementioned first conductive thin film pattern 33a has a wavelength of about 1,064 nm and an energy intensity of about 5 Watt. Using a laser beam.

도 3c를 참조하면, 제1 전도용 박막 패턴(33a)이 형성된 글라스 기판(31) 상에 태양 전지용 박막(35)을 형성한다. 여기서 태양 전지용 박막(35)은 실리콘으로써, 단결정 실리콘 박막, 다결정 실리콘 박막, 비정질 실리콘 박막 등을 사용할 수 있다. 언급한 태양 전지용 박막(35)의 경우에도 화학기상증착, 스퍼터링 등을 수행하여 적층할 수 있고, 특히 실란 가스를 사용한 플라즈마 증대 화학기상증착을 수향하여 형성할 수 있다.Referring to FIG. 3C, the thin film 35 for the solar cell is formed on the glass substrate 31 on which the first conductive thin film pattern 33a is formed. Here, the thin film 35 for solar cells may be made of silicon, such as a single crystalline silicon thin film, a polycrystalline silicon thin film, an amorphous silicon thin film, or the like. In the case of the solar cell thin film 35 mentioned above, chemical vapor deposition, sputtering, or the like may be performed, and in particular, plasma-enhanced chemical vapor deposition using silane gas may be formed toward the surface.

도 3d를 참조하면, 도 1의 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(100)를 사용하여 태양 전지용 박막(35)을 패터닝한다. 이에, 태양 전지용 박막(35)은 태양 전지용 박막 패턴(35a)으로 형성된다. 언급한 태양 전지용 박막 패턴(35a)의 형성을 위한 레이저 스크라이빙의 경우에도 도 1의 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(100)를 사용하기 때문에 적어도 두 군데에서 동시에 이루어진다. 아울러 언급한 바와 같이 텔레센트릭 렌즈(15)의 위치를 조절하여 스크라이빙을 수행하기 위한 레이저 빔 각각의 사이 간격을 조절함으로써 태양 전지용 박막 패턴(35a)의 선폭도 원하는 디자인으로 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 태양 전지용 박막(35)이 비정질 실리콘 박막을 포함할 경우 언급한 태양 전지용 박막 패턴(35a)을 수득하기 위한 레이저 스크라이빙에서는 532nm의 파장을 갖고, 약 200 내지 500mWatt의 에너지 세기를 갖는 레이저 빔을 사용한다.Referring to FIG. 3D, the thin film 35 for a solar cell is patterned using the laser scribing apparatus 100 for manufacturing the solar cell of FIG. 1. Thus, the thin film 35 for solar cells is formed of a thin film pattern 35a for solar cells. Laser scribing for the formation of the thin film pattern 35a for solar cells is also performed simultaneously in at least two places because the laser scribing apparatus 100 for manufacturing solar cells of FIG. 1 is used. As mentioned above, the line width of the thin film pattern 35a for solar cells can be easily formed in a desired design by adjusting the position of the telecentric lens 15 to adjust the distance between each of the laser beams for performing scribing. Can be. In addition, when the solar cell thin film 35 includes an amorphous silicon thin film, the laser scribing for obtaining the aforementioned solar cell thin film pattern 35a has a wavelength of 532 nm and has an energy intensity of about 200 to 500 mWatt. Use beam

도3e를 참조하면, 태양 전지용 박막 패턴(35a)을 갖는 글라스 기판(31) 상에 제2 전도용 박막(37)을 형성한다. 여기서 제2 전도용 박막(37)은 제1 전도용 박 막(33)과 동일한 것으로써 SnO2 박막, ZnO 박막, ITO 박막 등을 포함한다. 이외에도 제1 전도용 박막(33)으로써 비정질 실리콘 박막을 사용할 수도 있다. 이에, 제2 전도용 박막(37)의 경우에도 화학 기상 증착, 스퍼터링 등을 수행한 적층 공정에 의해 형성할 수 있다.Referring to FIG. 3E, a second conductive thin film 37 is formed on the glass substrate 31 having the thin film pattern 35a for solar cells. The second conductive thin film 37 is the same as the first conductive thin film 33 and includes a SnO 2 thin film, a ZnO thin film, an ITO thin film, and the like. In addition, an amorphous silicon thin film may be used as the first conductive thin film 33. Accordingly, the second conductive thin film 37 may also be formed by a lamination process in which chemical vapor deposition, sputtering, or the like is performed.

도 3f를 참조하면, 도 1의 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(100)를 사용하여 제2 전도용 박막(37)을 패터닝한다. 이에, 제2 전도용 박막(37)은 제2 전도용 박막 패턴(37a)으로 형성된다. 여기서, 언급한 제2 전도용 박막 패턴(37a)의 형성을 위한 레이저 스크라이빙의 경우에도 도 1의 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(100)를 사용하기 때문에 적어도 두 군데에서 동시에 이루어진다. 또한, 텔레센트릭 렌즈(15)의 위치를 조절하여 스크라이빙을 수행하기 위한 레이저 빔 각각의 사이 간격을 조절함으로써 제2 전도용 박막 패턴(37a)의 선폭을 원하는 디자인으로 용이하게 형성할 수 있다. 그리고, 제2 전도용 박막(37)이 ZnO2 박막을 포함할 경우 언급한 제2 전도용 박막 패턴(37a)을 수득하기 위한 레이저 스크라이빙에서는 약 532의 파장을 갖고, 약 200 내지 500mWatt의 에너지 세기를 갖는 레이저 빔을 사용한다.Referring to FIG. 3F, the second conductive thin film 37 is patterned using the laser scribing apparatus 100 for manufacturing the solar cell of FIG. 1. Thus, the second conductive thin film 37 is formed of the second conductive thin film pattern 37a. Here, in the case of the laser scribing for forming the second conductive thin film pattern 37a, the laser scribing apparatus 100 for manufacturing the solar cell of FIG. 1 is used at least two places simultaneously. In addition, the line width of the second conductive thin film pattern 37a can be easily formed in a desired design by adjusting the distance between each of the laser beams for performing scribing by adjusting the position of the telecentric lens 15. . And, when the second conductive thin film 37 includes a ZnO 2 thin film, the laser scribing for obtaining the aforementioned second conductive thin film pattern 37a has a wavelength of about 532, and an energy intensity of about 200 to 500 mWatt. Use a laser beam having a.

도 3g를 참조하면, 제2 전도용 박막 패턴(37a)을 갖는 글라스 기판(31) 상에 전극용 박막(39)을 형성한다. 여기서 전극용 박막(39)은 Al 박막, Ag 박막, Ti 박막, Pd 박막 등을 포함한다. 그리고 전극용 박막(39) 또한 Al 박막, Ag 박막, Ti 박막, Pd 박막 각각의 단일 박막을 사용하거나 둘 이상이 적층되는 다층 박막을 사 용하거나 둘 이상을 혼합한 혼합 박막을 사용할 수도 있다. 아울로 전극용 박막(39)의 경우에도 스퍼터링, 화학 기상 증착 등을 수행함에 의해 형성할 수 있다.Referring to FIG. 3G, the electrode thin film 39 is formed on the glass substrate 31 having the second conductive thin film pattern 37a. In this case, the electrode thin film 39 includes an Al thin film, an Ag thin film, a Ti thin film, a Pd thin film, and the like. In addition, the electrode thin film 39 may also use a single thin film of an Al thin film, an Ag thin film, a Ti thin film, or a Pd thin film, or may use a multilayer thin film in which two or more are stacked, or a mixed thin film in which two or more are mixed. In the case of the thin film 39 for the electrode, it may be formed by performing sputtering, chemical vapor deposition, or the like.

도 3h를 참조하면, 도 1의 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(100)를 사용하여 전극용 박막(39)을 전극용 박막 패턴(39a)으로 형성하고, 더불어 전극용 박막(39) 아래에 형성된 제2 전도용 박막 패턴(37a), 태양 전지용 박막 패턴(35a), 제1 전도용 박막 패턴(33a)을 계속적으로 스크라이빙한다. 이에, 글라스 기판(31) 상에는 제1 전도용 박막 패턴(33a), 태양 전지용 박막 패턴(35a), 제2 전도용 박막 패턴(37a) 그리고 전극용 박막 패턴(39a)을 포함하는 패턴 구조물(41)이 형성된다. 여기서, 언급한 전극용 박막 패턴(39a)과 패턴 구조물(41)의 형성을 위한 레이저 스크라이빙의 경우에도 도 1의 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치(100)를 사용하기 때문에 적어도 두 군데에서 동시에 이루어진다. 또한, 텔레센트릭 렌즈(15)의 위치를 조절하여 스크라이빙을 수행하기 위한 레이저 빔 각각의 사이 간격을 조절함으로써 전극용 박막 패턴(39a)과 패턴 구조물(41)의 선폭을 원하는 디자인으로 용이하게 형성할 수 있다. 그리고 전극용 박막 패턴(39a)이 Al 박막을 포함할 경우 언급한 전극용 박막 패턴(39a)을 수득하기 위한 레이저 스크라이빙에서는 약 532의 파장을 갖고, 약 200 내지 500mWatt의 에너지 세기를 갖는 레이저 빔을 사용한다. 또한, 패턴 구조물(41)을 수득하기 위한 레이저 스크라이빙에서는 532nm 또는 1,064nm의 파장을 갖고, 약 2 내지 3Watt의 에너지 세기를 갖는 레이저 빔을 사용하고, 이때 레이저 스크라이빙이 이루어지는 속도는 두께에 따라 다르지만 대략 초당 100 내지 400mm이고, 펄스 중첩율은 약 30 내지 50%로 조정한다.Referring to FIG. 3H, the electrode thin film 39 is formed into an electrode thin film pattern 39a using the laser scribing apparatus 100 for manufacturing a solar cell of FIG. 1, and under the electrode thin film 39. The formed second conductive thin film pattern 37a, the solar cell thin film pattern 35a, and the first conductive thin film pattern 33a are continuously scribed. Accordingly, the pattern structure 41 including the first conductive thin film pattern 33a, the solar cell thin film pattern 35a, the second conductive thin film pattern 37a and the electrode thin film pattern 39a is formed on the glass substrate 31. Is formed. Here, in the case of the laser scribing for forming the thin film pattern 39a for the electrode and the pattern structure 41, the laser scribing apparatus 100 for manufacturing the solar cell of FIG. 1 is used at the same time in at least two places. Is done. In addition, by adjusting the position of the telecentric lens 15 to adjust the spacing between each of the laser beam for scribing, the line width of the electrode thin film pattern 39a and the pattern structure 41 can be easily designed. Can be formed. When the electrode thin film pattern 39a includes an Al thin film, the laser scribing for obtaining the aforementioned electrode thin film pattern 39a has a wavelength of about 532 and has an energy intensity of about 200 to 500 mWatt. Use beam In addition, in the laser scribing for obtaining the pattern structure 41, a laser beam having a wavelength of 532 nm or 1,064 nm and having an energy intensity of about 2 to 3 Watts is used, wherein the speed at which the laser scribing is made is thick. Depending on, but is approximately 100 to 400 mm per second, and the pulse overlap rate is adjusted to about 30 to 50%.

이와 같이, 본 발명에서는 하나의 회절 광학 소자와 하나의 텔레센트릭 렌즈를 포함하는 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치를 사용하여도 적어도 두 군데에서 동시에 패턴 형성을 위한 레이저 스크라이빙을 수행할 수 있다.As described above, in the present invention, laser scribing for pattern formation may be simultaneously performed in at least two places even using a laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell including one diffractive optical element and one telecentric lens. have.

이에, 본 발명의 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치는 간단한 구조를 가짐에도 패턴 형성을 원활하게 수행할 수 있다. 또한 텔레센트릭 렌즈의 위치를 조절함에 의해 분할 생성되는 레이저 빔 각각의 사이 간격을 용이하게 조절할 수 있고, 그 결과 원하는 선폭을 갖는 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.Thus, the laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell of the present invention can smoothly perform pattern formation even with a simple structure. In addition, by adjusting the position of the telecentric lens, it is possible to easily adjust the spacing between each of the laser beams to be divided, thereby forming a pattern having a desired line width.

따라서 본 발명의 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치는 경제적 이득뿐만 아니라 태양 전지의 제조에 따른 신뢰성과 생산성의 향상까지도 기대할 수 있다.Therefore, the laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell of the present invention can expect not only economic benefits but also improvement in reliability and productivity according to manufacturing of the solar cell.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.1 is a schematic block diagram showing a laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.2 is a schematic diagram illustrating a laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell according to another embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3h는 도 1의 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치를 사용한 태양 전지용 박막들을 패터닝하는 방법을 나타내는 개략적인 단면도들이다.3A to 3H are schematic cross-sectional views illustrating a method of patterning thin films for solar cells using the laser scribing apparatus for manufacturing solar cells of FIG. 1.

Claims (6)

태양 전지의 제조에서 글라스 기판 상에 형성한 전도용 박막, 태양 전지용 박막, 전극용 박막 또는 이들이 적층된 적층 박막을 패터닝할 때 사용하기 위한 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치에 있어서,In the solar cell manufacturing laser scribing apparatus for use when patterning the conductive thin film formed on the glass substrate, the solar cell thin film, the electrode thin film or the laminated thin film laminated therein in the manufacture of the solar cell, 제1 레이저 빔을 생성하는 레이저 생성기;A laser generator for generating a first laser beam; 상기 레이저 생성기로부터 제1 레이저 빔을 제공받고, 상기 제1 레이저 빔이 적어도 두 개로 분할되는 제2 레이저 빔으로 생성하는 회절 광학 소자; 및A diffractive optical element provided with a first laser beam from the laser generator and generating as a second laser beam the first laser beam is divided into at least two; And 상기 회절 광학 소자로부터 적어도 두 개로 분할 생성된 제2 레이저 빔 각각을 제공받고, 상기 제2 레이저 빔 각각을 집광하는 텔레센트릭 렌즈를 포함하고,A telecentric lens receiving each of the second laser beams divided into the at least two beams from the diffractive optical element and condensing the second laser beams, 상기 집광된 제2 레이저 빔 각각을 이용하여 상기 글라스 기판 상에 형성한 전도용 박막, 태양 전지용 박막, 전극용 박막 또는 이들이 적층된 적층 박막을 적어도 두 군데에서 동시에 패터닝하고,Simultaneously patterning at least two conductive thin films, a solar cell thin film, an electrode thin film, or a laminated thin film on which the conductive thin film is formed on the glass substrate by using each of the focused second laser beams; 상기 텔레센트릭 렌즈는 상기 회절 광학 소자와 글라스 기판 사이에서 거리 조절이 가능하게 설치되고, 상기 회절 광학 소자와 글라스 기판 사이에서의 거리 조절을 통하여 상기 제2 레이저 빔 각각의 사이 간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치.The telecentric lens is installed to adjust the distance between the diffractive optical element and the glass substrate, and adjusts the distance between each of the second laser beams by adjusting the distance between the diffractive optical element and the glass substrate. A laser scribing device for producing a solar cell. 제1 항에 있어서, 상기 레이저 생성기는 150nm 내지 15,000nm의 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치.The laser scribing apparatus of claim 1, wherein the laser generator has a wavelength of 150 nm to 15,000 nm. 제1 항에 있어서, 상기 회절 광학 소자는 투과형 회절 광학 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치.The laser scribing apparatus of claim 1, wherein the diffractive optical element comprises a transmissive diffractive optical element. 제1 항에 있어서, 상기 글라스 기판 상에 형성한 전도용 박막, 태양 전지용 박막, 전극용 박막 또는 이들이 적층된 적층 박막으로 제공되는 제2 레이저 빔 각각은 동일한 에너지 세기를 갖는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치.The method of claim 1, wherein each of the second laser beam provided as a conductive thin film formed on the glass substrate, a thin film for solar cells, a thin film for electrodes, or a laminated thin film laminated thereon each have the same energy intensity. Laser scribing device. 제1 항에 있어서, 상기 전도용 박막은 SnO2 박막, ZnO 박막, ITO 박막 또는 이들의 혼합 박막을 포함하고, 상기 태양 전지용 박막은 실리콘 박막을 포함하고, 상기 전극용 박막은 Al 박막, Ag 박막, Ti 박막, Pd 박막 또는 이들의 혼합 박막을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조용 레이저 스크라이빙 장치.The thin film for conduction of claim 1, wherein the conductive thin film comprises a SnO 2 thin film, a ZnO thin film, an ITO thin film, or a mixed thin film thereof. The thin film for solar cells includes a silicon thin film, and the electrode thin film includes an Al thin film, an Ag thin film, A laser scribing apparatus for manufacturing a solar cell, comprising a Ti thin film, a Pd thin film, or a mixed thin film thereof. 삭제delete
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