KR101267398B1 - 레이저 스크라이빙 장치 및 태양전지 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양전지를 제조하기 위한 기판을 제1축방향으로 이송하는 이송부; 후면전극층을 포함하는 제1박막을 복수개로 분리시키는 제1분리부를 형성하기 위해 상기 이송부에 의해 상기 제1축방향으로 이송되는 기판 쪽으로 제1레이저 빔을 조사하기 위한 제1레이저부; 및 상기 후면전극층과 전면전극층을 포함하는 제2박막을 복수개로 분리시키는 제2분리부를 형성하기 위해 상기 제1레이저 빔이 조사되는 기판 쪽으로 제2레이저 빔을 조사하기 위한 제2레이저부를 포함하는 레이저 스크라이빙 장치 및 태양전지 제조방법에 관한 것으로,
본 발명에 따르면, 스크라이빙 공정을 수행하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있고, 이에 따라 태양전지를 제조하는데 걸리는 시간을 줄임으로써, 태양전지 제조공정에 대한 수율을 향상시킬 수 있다.

Description

레이저 스크라이빙 장치 및 태양전지 제조방법{Laser Scribing Apparatus and Method for Manufacturing Solar Cell using the same}
본 발명은 태양전지를 제조하기 위해 스크라이빙 공정을 수행하는 레이저 스크라이빙 장치 및 이를 이용한 태양전지 제조방법에 관한 것이다.
태양전지는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치이다. 태양전지는 P(Positive)형 반도체와 N(Negative)형 반도체를 접합시킨 PN 접합 구조를 갖는다. 이러한 구조의 태양전지에 태양광이 삽입되면, 입사된 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해 상기 반도체 내에서 정공(Hole)과 전자(Electron)가 발생한다. 이때, PN 접합에서 발생한 전기장에 의해서 상기 정공(+)은 P형 반도체 쪽으로 이동하고 상기 전자(-)는 N형 반도체 쪽으로 이동하게 된다. 이에 따라, 전위가 발생하게 됨으로써, 태양전지는 전력을 생산할 수 있게 된다.
이와 같은 태양전지는 여러 가지 공정을 거쳐 제조되는데, 이러한 제조 공정에는 기판에 증착한 박막을 소정 패턴에 따라 스크라이빙(Scribing)하는 스크라이빙 공정이 포함된다. 상기 스크라이빙 공정은 레이저 스크라이빙 장치에 의해 수행된다.
도 1은 종래 기술에 따른 레이저 스크라이빙 설비의 개략적인 블록도, 도 2는 종래 기술에 따른 레이저 스크라이빙 설비에 의해 스크라이빙 공정이 수행되는 과정을 나타낸 개념도, 도 3 및 도 4는 종래 기술에 따른 레이저 스크라이빙 설비의 제1스크라이빙 장치와 제2스크라이빙 장치에 의해 스크라이빙 공정이 수행된 태양전지의 일례를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 종래 기술에 따른 레이저 스크라이빙 설비(10)는 제1스크라이빙 공정을 수행하는 제1스크라이빙 장치(11), 기판(100)을 이송하는 이송장치(12), 제2스크라이빙 공정과 제3스크라이빙 공정을 수행하는 제3스크라이빙 장치(13) 및 상기 기판(100)을 회전시키는 회전장치(14)를 포함한다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 상기 제1스크라이빙 장치(11)는 제1스크라이빙 공정(S1, 도 2에 도시됨)을 수행한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기판(100)에는 전면전극층(101), 반도체층(102), 투명전도층(103) 및 후면전극층(104)이 적층 형성되어 있다. 상기 제1스크라이빙 장치(11)는 상기 제1스크라이빙 공정(S1)을 수행함으로써, 상기 반도체층(102), 상기 투명전도층(103) 및 상기 후면전극층(104)의 소정 영역을 제거하여 제1분리부(105)를 형성한다. 상기 제1스크라이빙 장치(11)에는 상기 제1스크라이빙 공정(S1)을 수행하기 위해 기판(100)을 이송하는 제1이송수단(미도시)이 설치된다.
상기 이송장치(12)는 상기 제1스크라이빙 장치(11)와 상기 제2스크라이빙 장치(13) 사이에 설치된다. 상기 제1스크라이빙 공정(S1)이 완료되면, 상기 이송장치(12)는 상기 기판(100)을 상기 제1스크라이빙 장치(11)에서 상기 제2스크라이빙 장치(13)로 이송한다.
도 1, 도 2 및 도 4를 참고하면, 상기 제2스크라이빙 장치(13)는 제2스크라이빙 공정(S2, 도 2에 도시됨)을 수행한다. 상기 제2스크라이빙 장치(13)는 상기 제2스크라이빙 공정(S2)을 수행함으로써, 상기 전면전극층(101), 상기 반도체층(102), 상기 투명전도층(103) 및 상기 후면전극층(104)의 소정 영역을 제거하여 제2분리부(106)를 형성한다.
상기 제2스크라이빙 공정(S2)이 완료되면, 상기 제2스크라이빙 장치(13)는 상기 회전장치(14)에 의해 90° 회전된 기판(100)에 대해 제3스크라이빙 공정(S3, 도 2에 도시됨)을 수행한다. 상기 제2스크라이빙 장치(13)는 상기 제3스크라이빙 공정(S3)을 수행함으로써, 상기 전면전극층(101), 상기 반도체층(102), 상기 투명전도층(103) 및 상기 후면전극층(104)의 소정 영역을 제거하여 제3분리부(107, 도 2에 도시됨)를 형성한다. 상기 제2분리부(106)와 상기 제3분리부(107)는 서로 수직한 방향을 향하도록 형성된다. 상기 제2스크라이빙 장치(13)에는 상기 제2스크라이빙 공정(S2)과 상기 제3스크라이빙 공정(S3)을 수행하기 위해 기판(100)을 이송하는 제2이송수단(미도시)이 설치된다.
상기 회전장치(14)는 상기 제2스크라이빙 공정(S2)이 수행된 기판(100)을 90° 회전시킨다. 이에 따라, 상기 기판(100)은 상기 제3스크라이빙 공정(S3)이 수행될 수 있는 상태로 된다.
이와 같이, 종래 기술에 따른 레이저 스크라이빙 설비(10)는 상기 제1스크라이빙공정(S1)을 수행한 후에 상기 제2스크라이빙 공정(S2)을 수행하고, 상기 기판(100)을 회전시킨 후에 상기 제3스크라이빙 공정(S3)을 수행한다. 따라서, 종래 기술에 따른 레이저 스크라이빙 설비(10)는 다음과 같은 문제가 있다.
첫째, 종래 기술에 따른 레이저 스크라이빙 설비(10)는 상기 제1분리부(105), 상기 제2분리부(106) 및 상기 제3분리부(107)를 형성하기 위해 3번에 걸쳐 상기 스크라이빙 공정들(S1, S2, S3)을 수행한다. 따라서, 종래 기술에 따른 레이저 스크라이빙 설비(10)는 상기 제1분리부(105), 상기 제2분리부(106) 및 상기 제3분리부(107)를 형성하여 태양전지를 제조하는데 상당한 시간이 걸리는 문제가 있다.
둘째, 종래 기술에 따른 레이저 스크라이빙 설비(10)는 상기 스크라이빙 공정들(S1, S2, S3)을 수행하기 위해 2개의 스크라이빙 장치들(11, 13)과 상기 회전장치(14)를 필요로 한다. 또한, 상기 제1이송수단 및 상기 제2이송수단과는 별개로 상기 기판(100)을 상기 제1스크라이빙 장치(11)에서 상기 제2스크라이빙 장치(13)로 이송하기 위한 이송장치(12)를 필요로 한다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 레이저 스크라이빙 설비(10)는 공정 라인을 구성하는 장치들을 마련하는데 상당한 비용이 소요될 뿐만 아니라, 이러한 장치들을 설치하기 위해 상당한 크기의 설치공간을 확보하여야 하는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 태양전지를 제조하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있는 레이저 스크라이빙 장치 및 이를 이용한 태양전지 제조방법을 제공하는 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치는 태양전지를 제조하기 위한 기판을 제1축방향으로 이송하는 이송부; 후면전극층을 포함하는 제1박막을 복수개로 분리시키는 제1분리부를 형성하기 위해 상기 이송부에 의해 상기 제1축방향으로 이송되는 기판 쪽으로 제1레이저 빔을 조사하기 위한 제1레이저부; 및 상기 후면전극층과 전면전극층을 포함하는 제2박막을 복수개로 분리시키는 제2분리부를 형성하기 위해 상기 제1레이저 빔이 조사되는 기판 쪽으로 제2레이저 빔을 조사하기 위한 제2레이저부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치는, 상기 제2박막을 복수개로 분리시키는 제3분리부를 형성하기 위해 상기 기판 쪽으로 제3레이저 빔을 조사하기 위한 제3레이저부; 및 상기 제3레이저부를 상기 제1축방향과 상이한 제2축방향으로 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치는, 상기 제2박막을 상기 제2분리부와 상이한 방향으로 분리시키는 제3분리부를 형성하기 위한 제3레이저부; 상기 제1축방향과 상이한 제2축방향으로 상기 제1레이저부와 상기 제2레이저부가 각각 복수개 결합된 제1설치기구; 및 상기 제1설치기구로부터 상기 제1축방향으로 이격되게 설치되고, 상기 제3레이저부가 상기 제2축방향으로 이동 가능하게 결합된 제2설치기구를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치는 상기 제2박막을 상기 제2분리부와 상이한 방향으로 분리시키는 제3분리부를 형성하기 위한 제3레이저부를 포함할 수 있다. 상기 이송부는 제1대기영역과 상기 제1대기영역으로부터 상기 제1축방향으로 이격되어 위치된 제2대기영역 간에 기판을 이송할 수 있다. 상기 제1레이저부와 상기 제2레이저부는 상기 제1대기영역에서 상기 제2대기영역으로 이송되는 기판 쪽으로 상기 제1레이저 빔과 상기 제2레이저 빔을 조사할 수 있다. 상기 제3레이저부는 상기 제2대기영역에 위치된 기판 쪽으로 상기 제3분리부를 형성하기 위한 제3레이저 빔을 조사할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치는, 상기 제1축방향과 상이한 제2축방향으로 상기 제1레이저부와 상기 제2레이저부가 각각 복수개 결합된 제1설치기구를 포함할 수 있다. 상기 제1설치기구에는 상기 제2레이저부들 사이에 상기 제1레이저부들이 위치되게 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치는, 상기 제2박막을 상기 제2분리부와 상이한 방향으로 분리시키는 제3분리부를형성하기 위해 상기 제2레이저부를 상기 제1축방향과 상이한 제2축방향으로 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치에 있어서, 상기 구동부는 상기 제2레이저부를 상기 제2축방향으로 이동시키기 위한 제1구동기구; 및 상기 제2레이저부가 상기 제3분리부를 형성하기 위해 상기 제2축방향으로 이동하는 이동영역 외측으로 상기 제1레이저부를 이동시키기 위한 제2구동기구를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치는 상기 제1레이저부와 상기 제2레이저부가 결합되는 제1설치기구를 포함할 수 있다. 상기 제1설치기구는 상기 제1레이저부가 결합된 제1설치부재, 및 상기 제2레이저부가 결합된 제2설치부재를 포함할 수 있다. 상기 제2레이저부는 상기 제1축방향으로 이송되는 기판을 기준으로 상기 제1레이저부의 반대편에 위치되게 상기 제2설치부재에 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치에 있어서, 상기 이송부는 상기 기판을 지지하는 스테이지, 및 상기 스테이지를 상기 제1축방향으로 이송하는 이송기구를 포함할 수 있다. 상기 스테이지에는 상기 제1분리부와 상기 제2분리부를 형성하는 하는 과정에서 발생하는 파티클이 통과하기 위한 통과공이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 태양전지를 제조하기 위한 기판을 제1축방향으로 이송하는 단계; 상기 제1축방향으로 이송되는 기판 쪽으로 제1레이저 빔을 조사하여 후면전극층을 포함하는 제1박막을 복수개로 분리시키는 제1분리부를 형성하는 단계; 및 상기 제1레이저 빔이 조사되는 기판 쪽으로 제2레이저 빔을 조사하여 상기 후면전극층과 전면전극층을 포함하는 제2박막을 복수개로 분리시키는 제2분리부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 제조방법에 있어서, 상기 제1분리부를 형성하는 단계는 제1레이저부가 상기 제1축방향으로 이송되는 기판 쪽으로 상기 제1레이저 빔을 조사하는 단계를 포함하고, 상기 제2분리부를 형성하는 단계는 제2레이저부가 상기 제1축방향으로 이송되는 기판 쪽으로 상기 제2레이저 빔을 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상기 제1축방향과 상이한 제2축방향으로 상기 제2박막을 복수개로 분리시키는 제3분리부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제3분리부를 형성하는 단계는 제3레이저 빔을 조사하기 위한 제3레이저부를 상기 제2축방향으로 이동시키는 단계, 및 상기 제3레이저부가 상기 기판 쪽으로 상기 제3레이저 빔을 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상기 제1축방향과 상이한 제2축방향으로 상기 제2박막을 복수개로 분리시키는 제3분리부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제3분리부를 형성하는 단계는, 상기 제2레이저 빔을 조사하기 위한 제2레이저부를 상기 제2축방향으로 이동시키는 단계, 및 상기 제2레이저부가 상기 기판 쪽으로 상기 제2레이저 빔을 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상기 제1축방향과 상이한 제2축방향으로 상기 제2박막을 복수개로 분리시키는 제3분리부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제3분리부를 형성하는 단계는, 상기 제1레이저 빔을 조사하기 위한 제1레이저부를 제2레이저부가 상기 제3분리부를 형성하기 위해 상기 제2축방향으로 이동하는 이동영역 외측으로 이동시키는 단계, 상기 제2레이저부를 상기 제2축방향으로 이동시키는 단계, 및 상기 제2레이저부가 상기 기판 쪽으로 상기 제2레이저 빔을 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
본 발명은 스크라이빙 공정을 수행하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있고, 이에 따라 태양전지를 제조하는데 걸리는 시간을 줄임으로써, 태양전지 제조공정에 대한 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 스크라이빙 공정을 수행하기 위한 공정 라인을 구성하는 장치들을 마련하는데 드는 비용을 줄일 수 있고, 이러한 장치들을 설치하기 위한 설치공간의 크기를 줄임으로써, 스크라이빙 공정과 태양전지 제조공정을 수행하기 위한 공정 비용을 줄일 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 레이저 스크라이빙 설비의 개략적인 블록도
도 2는 종래 기술에 따른 레이저 스크라이빙 설비에 의해 스크라이빙 공정이 수행되는 과정을 나타낸 개념도
도 3 및 도 4는 종래 기술에 따른 레이저 스크라이빙 설비의 제1스크라이빙 장치와 제2스크라이빙 장치에 의해 스크라이빙 공정이 수행된 태양전지의 일례를 나타낸 개략적인 단면도
도 5는 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치의 개략적인 사시도
도 6은 본 발명에 따른 제1레이저부와 제2레이저부가 제1분리부와 제2분리부를 형성하는 모습을 나타낸 개략도
도 7은 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치의 개략적인 평면도
도 8은 본 발명에 따른 스테이지에 대한 도 7의 I-I 선 단면도
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 제1레이저부와 제2레이저부의 설치 위치에 대한 실시예를 나타낸 개략도
도 12는 본 발명에 따른 제3레이저부를 갖는 레이저 스크라이빙 장치의 개략적인 평면도
도 13은 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치에 의해 스크라이빙 공정이 수행되는 태양전지의 개략도
도 14는 도 13의 Ⅱ-Ⅱ 선을 기준으로 한 Ⅲ 부분의 확대도
도 15 및 도 16은 본 발명에 따른 제3레이저부의 설치 위치에 대한 실시예를 나타낸 개략도
도 17 및 도 18은 본 발명의 변형된 실시예에 따른 레이저 스크라이빙 장치의 개략적인 평면도
도 19는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 제1레이저부와 제2레이저부의 설치 위치를 나타낸 개략도
도 20은 본 발명에 따른 태양전지 제조방법의 개략적인 순서도
도 21a 내지 도 21e는 기판에 제1박막과 제2박막이 적층 형성되는 공정을 설명하기 위한 개략적인 단면도
이하에서는 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치의 개략적인 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 제1레이저부와 제2레이저부가 제1분리부와 제2분리부를 형성하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 태양전지를 제조하기 위해 스크라이빙 공정을 수행한다. 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 태양전지를 제조하기 위한 기판(100)을 이송하는 이송부(2), 제1박막(T1, 도 6에 도시됨)을 복수개로 분리시키는 제1분리부(110, 도 6에 도시됨)를 형성하기 위한 제1레이저부(3), 및 제2박막(T2, 도 6에 도시됨)을 복수개로 분리시키는 제2분리부(120, 도 6에 도시됨)를 형성하기 위한 제2레이저부(4)를 포함한다.
상기 제1레이저부(3)는 상기 기판(100) 쪽으로 제1레이저 빔(L1, 도 6에 도시됨)을 조사함으로써, 제1스크라이빙 공정을 수행한다. 이에 따라, 상기 제1레이저부(3)는 상기 제1박막(T1)의 소정 영역을 제거함으로써, 상기 제1분리부(110)를 형성할 수 있다. 상기 제2레이저부(4)는 상기 기판(100) 쪽으로 제2레이저 빔(L2, 도 6에 도시됨)을 조사함으로써, 제2스크라이빙 공정을 수행한다. 이에 따라, 상기 제2레이저부(4)는 상기 제2박막(T2)의 소정 영역을 제거함으로써, 상기 제2분리부(120)를 형성할 수 있다.
상기 제2레이저부(4)는 상기 제1레이저 빔(L1)이 조사되는 기판(100) 쪽으로 상기 제2레이저 빔(L2)을 조사한다. 이에 따라, 상기 제1박막(T1)에 상기 제1레이저 빔(L1)이 조사될 때, 상기 제2박막(T2)에는 상기 제2레이저 빔(L2)이 조사될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1스크라이빙 공정에 의해 상기 제1분리부(110)가 형성될 때, 상기 제2스크라이빙 공정에 의해 상기 제2분리부(120)가 함께 형성되도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 다음과 같은 작용효과를 도모할 수 있다.
첫째, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정을 수행하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 태양전지를 제조하는데 걸리는 시간을 줄임으로써, 태양전지 제조공정에 대한 수율을 향상시킬 수 있다.
둘째, 종래에는 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정이 각각 별개로 구성된 2개의 스크라이빙 장치들(11, 13)(도 1에 도시됨)에 의해 수행되었다. 이에 따라, 종래에는 상기 스크라이빙 장치들(11, 13) 간에 상기 기판(100)을 이송하기 위한 이송장치(12, 도 1에 도시됨)가 필요하였다.
이와 달리, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정을 함께 수행할 수 있으므로, 상기 이송장치(12, 도 1에 도시됨)를 생략할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정을 수행하기 위한 공정 라인을 구성하는 장치들을 마련하는데 드는 비용을 줄일 수 있고, 이러한 장치들을 설치하기 위한 설치공간의 크기를 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정을 수행하기 위한 공정 비용을 줄임으로써, 태양전지의 제조단가를 절감하는데 기여할 수 있다.
이하에서는 상기 이송부(2), 상기 제1레이저부(3), 및 상기 제2레이저부(4)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치의 개략적인 평면도, 도 8은 본 발명에 따른 스테이지에 대한 도 7의 I-I 선 단면도, 도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 제1레이저부와 제2레이저부의 설치 위치에 대한 실시예를 나타낸 개략도, 도 12는 본 발명에 따른 제3레이저부를 갖는 레이저 스크라이빙 장치의 개략적인 평면도, 도 13은 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치에 의해 스크라이빙 공정이 수행되는 태양전지의 개략도, 도 14는 도 13의 Ⅱ-Ⅱ 선을 기준으로 한 Ⅲ 부분의 확대도, 도 15 및 도 16은 본 발명에 따른 제3레이저부의 설치 위치에 대한 실시예를 나타낸 개략도, 도 17 및 도 18은 본 발명의 변형된 실시예에 따른 레이저 스크라이빙 장치의 개략적인 평면도, 도 19는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 제1레이저부와 제2레이저부의 설치 위치를 나타낸 개략도이다.
도 5 내지 도 7을 참고하면, 상기 이송부(2)는 상기 기판(100)을 이송한다. 상기 이송부(2)가 상기 기판(100)을 이송하는 과정에서, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1박막(T1)에는 상기 제1레이저 빔(L1)이 조사되고, 상기 제2박막(T2)에는 상기 제2레이저 빔(L2)이 조사된다. 이에 따라, 상기 기판(100)에는 상기 제1박막(T1)의 소정 영역이 제거됨으로써 상기 제1분리부(110)가 형성될 수 있고, 이와 함께 상기 제2박막(T2)의 소정 영역이 제거됨으로써 상기 제2분리부(120)가 형성될 수 있다.
상기 기판(100)에는 전면전극층(101), 반도체층(102), 투명전도층(103) 및 후면전극층(104)이 적층 형성되어 있다. 상기 제1박막(T1)은 상기 후면전극층(104)을 포함한다. 상기 제1레이저부(3)는 상기 후면전극층(104)의 소정 영역을 제거함으로써 상기 제1분리부(110)를 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 후면전극층(104)은 상기 제1분리부(110)를 사이에 두고 복수개로 분리될 수 있다. 따라서, 상기 기판(100)에는 상기 후면전극층(104)과 상기 전면전극층(101)이 직렬 접속된 복수개의 태양전지 셀이 형성될 수 있다. 상기 후면전극층(104)과 상기 전면전극층(101)은 콘택부(130)를 통해 직렬 접속될 수 있다. 상기 전면전극층(101)은 전극분리부(140)를 사이에 두고 복수개로 분리되어 있다. 상기 제1박막(T1)은 상기 후면전극층(104), 상기 투명전도층(103) 및 상기 반도체층(102)을 포함할 수도 있다. 상기 기판(100)에 전면전극층(101), 반도체층(102) 및 후면전극층(104)이 적층 형성된 경우, 상기 제1박막(T1)은 상기 후면전극층(104) 및 상기 반도체층(102)을 포함할 수도 있다.
상기 제2박막(T2)은 상기 후면전극층(104)과 상기 전면전극층(101)을 포함한다. 상기 제2레이저부(4)는 상기 후면전극층(104)과 상기 전면전극층(101)의 소정 영역을 제거함으로써 상기 제2분리부(120)를 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 후면전극층(104) 및 상기 전면전극층(101)은 상기 제2분리부(120)를 사이에 두고 각각 복수개로 분리될 수 있다. 따라서, 상기 제2분리부(120)는 태양전지를 모듈화하는 공정에서 소정의 하우징(미도시)을 태양전지에 연결할 때, 상기 하우징과 태양전지 간에 전기적인 접속(쇼트)을 차단할 수 있다. 상기 제2박막(T2)은 상기 후면전극층(104), 상기 투명전도층(103), 상기 반도체층(102) 및 상기 전면전극층(101)을 포함할 수도 있다. 상기 기판(100)에 전면전극층(101), 반도체층(102) 및 후면전극층(104)이 적층 형성된 경우, 상기 제2박막(T2)은 상기 후면전극층(104), 상기 반도체층(102) 및 상기 반도체층(102)을 포함할 수도 있다.
도 5 내지 도 7을 참고하면, 상기 이송부(2)는 상기 기판(100)을 제1축방향(A축 방향, 도 5에 도시됨)으로 이송한다. 상기 제1축방향(A축 방향)은, 상기 제1분리부(110)와 상기 제2분리부(120)가 향하는 방향과 동일한 방향이다. 상기 기판(100)이 직사각형 형태로 형성된 경우, 상기 제1축방향(A축 방향)은 상기 기판(100)이 갖는 장변(長邊)에 평행한 방향일 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 제1축방향(A축 방향)은 상기 기판(100)이 갖는 단변(短邊)에 평행한 방향일 수도 있다.
상기 이송부(2)가 상기 기판(100)을 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송하면, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1박막(T1)에는 상기 제1레이저 빔(L1)이 조사되고, 상기 제2박막(T2)에는 상기 제2레이저 빔(L2)이 조사된다. 이에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 기판(100)에는 상기 제1분리부(110)가 상기 제1축방향(A축 방향)을 향하도록 형성될 수 있고, 이와 함께 상기 제2분리부(120)가 상기 제1축방향(A축 방향)을 향하도록 형성될 수 있다. 상기 기판(100)에는 상기 제1분리부(110)와 상기 제2분리부(120)가 각각 복수개 형성될 수 있다. 상기 기판(100)에는 2개의 제2분리부(120, 120')(도 7에 도시됨)가 형성될 수 있고, 상기 제2분리부(120)들 사이에 상기 제1분리부(110)들이 위치되게 형성될 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참고하면, 상기 이송부(2)는 상기 기판(100)을 지지하는 스테이지(21) 및 상기 스테이지(21)를 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송하는 이송기구(22)를 포함할 수 있다.
상기 스테이지(21)에는 상기 기판(100)이 안착된다. 상기 스테이지(21)가 상기 이송기구(22)에 의해 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이동됨에 따라, 상기 스테이지(21)에 안착된 기판은 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송될 수 있다. 상기 스테이지(21)에는 상기 후면전극층(104)이 접촉됨으로써, 상기 기판(100)이 안착될 수 있다. 상기 스테이지(21)에는 상기 기판(100)이 직접 접촉됨으로써, 상기 기판(100)이 안착될 수도 있다. 상기 스테이지(21)는 전체적으로 사각 판형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 기판(100)을 지지할 수 있는 형태이면 다른 형태로도 형성될 수 있다.
도 6 내지 도 8을 참고하면, 상기 스테이지(21)에는 파티클(Particle)이 통과하기 위한 통과공(211, 도 8에 도시됨)이 형성될 수 있다. 상기 제1분리부(110)를 형성하기 위해 상기 제1박막(T1)의 소정 영역을 제거하는 과정에서 파티클이 발생할 수 있는데, 이러한 파티클은 상기 제1분리부(110) 주변에 잔존되어 불량의 원인이 될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 상기 스테이지(21)에는 상기 통과공(211)이 형성된다. 상기 통과공(211)은 상기 스테이지(21)를 관통하여 형성된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1분리부(110)를 형성하는 과정에서 발생한 파티클이 상기 통과공(211)을 통과하도록 함으로써, 파티클이 상기 제1분리부(110) 주변에 잔존하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 태양전지가 갖는 품질을 향상시킬 수 있다.
상기 통과공(211)은 상기 제2분리부(12)를 형성하기 위해 상기 제2박막(T2)의 소정 영역을 제거하는 과정에서 발생하는 파티클을 통과시킬 수도 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제2분리부(120)를 형성하는 과정에서 발생한 파티클이 상기 통과공(211)을 통과하도록 함으로써, 파티클이 상기 제2분리부(120) 주변에 잔존하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 태양전지가 갖는 품질을 향상시킬 수 있다.
상기 통과공(211)이 형성된 경우, 상기 기판(100)은 상기 후면전극층(104, 도 6에 도시됨)이 상기 스테이지(21)에 접촉되게 상기 스테이지(21)에 안착될 수 있다. 상기 스테이지(21)는 상기 제2분리부(120) 외측에 위치된 가장자리 부분이 접촉되도록 상기 통과공(211)에 의해 사각 고리 형태로 형성될 수 있다. 상기 스테이지(21)에는 상기 통과공(211)이 복수개 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 통과공(211)들은 서로 소정 거리 이격되게 형성될 수 있다. 상기 통과공(211)들은 각각 상기 제1축방향(A축 방향)으로 긴 직사각형 형태로 형성될 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참고하면, 상기 이송기구(22)는 상기 스테이지(21)에 지지된 기판(100)이 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)를 지나가도록 상기 스테이지(21)를 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이동시킨다. 상기 스테이지(21)에 지지된 기판(100)이 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)를 지나감에 따라 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정이 수행될 수 있다.
상기 이송기구(22)는 유압실린더 또는 공압실린더를 이용한 실린더방식, 모터와 랙기어(Rack Gear)와 피니언기어(Pinion Gear) 등을 이용한 기어방식, 모터와 볼스크류(Ball Screw) 등을 이용한 볼스크류방식, 모터와 풀리와 벨트 등을 이용한 벨트방식, 리니어모터(Linear Motor)를 이용한 방식 등으로 상기 스테이지(21)를 이동시킬 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 이송부(2)는 롤러컨베이어, 벨트컨베이어 등을 이용한 컨베이어 방식으로 상기 기판(100)을 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송할 수도 있다.
도 5 내지 도 7을 참고하면, 상기 제1레이저부(3)는 상기 이송부(2)에 의해 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100) 쪽으로 제1레이저 빔(L1, 도 6에 도시됨)을 조사한다. 이에 따라, 상기 제1레이저부(3)는 상기 제1박막(T1)의 소정 영역을 제거하여 상기 제1분리부(110)를 형성함으로써, 상기 제1스크라이빙 공정을 수행할 수 있다.
상기 제1레이저부(3)는 532 ㎚ ± 5 ㎚ 정도의 파장을 갖는 제1레이저 빔(L1)을 조사할 수 있다. 상기 제1레이저부(3)는 532 ㎚ ± 5 ㎚ 정도의 파장을 가짐과 아울러 7㎑ 정도의 주파수를 갖는 제1레이저 빔(L1)을 조사할 수도 있다. 이 경우, 상기 제1레이저 빔(L1)은 그린(Green) 레이저 빔이 될 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참고하면, 상기 제2레이저부(4)는 상기 이송부(2)에 의해 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100) 쪽으로 제2레이저 빔(L2, 도 6에 도시됨)을 조사한다. 이에 따라, 상기 제2레이저부(4)는 상기 제2박막(T2)의 소정 영역을 제거하여 상기 제2분리부(120)를 형성함으로써, 상기 제2스크라이빙 공정을 수행할 수 있다.
상기 제2레이저부(4)는 1060 ㎚ ± 10 ㎚ 정도의 파장을 갖는 제2레이저 빔(L2)을 조사할 수 있다. 상기 제2레이저부(4)는 1060 ㎚ ± 10 ㎚ 정도의 파장을 가짐과 아울러 40㎑ 정도의 주파수를 갖는 제2레이저 빔(L2)을 조사할 수도 있다. 이 경우, 상기 제2레이저 빔(L2)은 적외선(IR) 레이저 빔이 될 수 있다. 상기 제2레이저부(4)는 상기 제1레이저 빔(L1)과 일치하는 특성을 갖는 제2레이저 빔(L2)을 이용하여 상기 제2분리부(120)를 형성할 수도 있다.
상기 제2레이저부(4)는 상기 제1레이저 빔(L1)이 조사되는 기판(100) 쪽으로 상기 제2레이저 빔(L2)을 조사한다. 이에 따라, 상기 제1박막(T1)의 소정 영역에 상기 제1레이저 빔(L1)이 조사될 때, 상기 제2박막(T2)의 소정 영역에는 상기 제2레이저 빔(L2)이 조사될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1스크라이빙 공정에 의해 상기 제1분리부(110)가 형성될 때, 상기 제2스크라이빙 공정에 의해 상기 제2분리부(120)가 함께 형성되도록 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정을 수행하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있고, 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정을 수행하기 위한 공정 비용을 줄일 수 있다.
도 7을 참고하면, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)가 결합되는 제1설치기구(5)를 포함할 수 있다.
상기 제1설치기구(5)에는 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)가 결합된다. 상기 제1설치기구(5)에는 제2축방향(B축 방향)으로 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)가 각각 복수개 결합될 수 있다. 상기 제2축방향(B축 방향)은 상기 제1축방향(A축 방향)과 상이한 방향이다. 예컨대, 상기 제2축방향(B축 방향)은 상기 제1축방향(A축 방향)에 대해 수직한 방향일 수 있다. 상기 제1설치기구(5)는 본체(1a)에 설치될 수 있다.
상기 제1설치기구(5)에는 상기 제2레이저부(4)들 사이에 상기 제1레이저부(3)들이 위치되게 결합될 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)가 2개의 제2레이저부(4, 4')를 포함하는 경우, 상기 제1레이저부(3)들은 상기 제2레이저부들(4, 4') 사이에 위치되게 상기 제1설치기구(5)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 이송부(2)가 상기 기판(100)을 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송하면, 상기 기판(100)에는 2개의 제2분리부(120, 120')가 형성될 수 있고, 상기 제2분리부들(120, 120') 사이에 상기 제1분리부(110)들이 위치되게 형성될 수 있다. 도 7에는 상기 제1설치기구(5)에 4개의 제1레이저부(3)가 설치되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 제1설치기구(5)에는 1개 이상 4개 미만의 제1레이저부(3)가 설치될 수도 있고, 5개 이상의 제1레이저부(3)가 설치될 수도 있다. 상기 기판(100)에는 상기 제1분리부(110)가 상기 제1레이저부(3)의 개수에 상응하는 개수로 형성될 수 있다.
도 9를 참고하면, 상기 제1설치기구(5)에는 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)가 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100)으로부터 상측 방향(C 화살표 방향)으로 소정 거리 이격되게 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)는 하측 방향(D 화살표 방향)으로 상기 제1레이저 빔(L1)과 상기 제2레이저 빔(L2)을 조사할 수 있다.
도 10을 참고하면, 상기 제1설치기구(5)에는 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)가 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100)으로부터 상기 하측 방향(D 화살표 방향)으로 소정 거리 이격되게 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)는 상기 상측 방향(C 화살표 방향)으로 상기 제1레이저 빔(L1)과 상기 제2레이저 빔(L2)을 조사할 수 있다.
도 11을 참고하면, 상기 제1설치기구(5)는 상기 제1레이저부(3)가 결합된 제1설치부재(51) 및 상기 제2레이저부(4)가 결합된 제2설치부재(52)를 포함할 수 있다. 상기 제2레이저부(4)는 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100)을 기준으로 상기 제1레이저부(3) 반대편에 위치되게 상기 제2설치부재(52)에 결합될 수 있다.
예컨대, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 제1레이저부(3)는 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100)으로부터 상기 상측 방향(C 화살표 방향)으로 소정 거리 이격되게 상기 제1설치부재(51)에 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 제1레이저부(3)는 상기 하측 방향(D 화살표 방향)으로 상기 제1레이저 빔(L1)을 조사할 수 있다. 상기 제2레이저부(4)는 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100)으로부터 상기 하측 방향(D 화살표 방향)으로 소정 거리 이격되게 상기 제2설치부재(52)에 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 제2레이저부(4)는 상기 상측 방향(C 화살표 방향)으로 상기 제2레이저 빔(L2)을 조사할 수 있다.
도시되지 않았지만, 상기 제1레이저부(3)가 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100)으로부터 상기 하측 방향(D 화살표 방향)으로 소정 거리 이격되게 상기 제1설치부재(51)에 결합될 수도 있다. 상기 제2레이저부(4)는 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100)으로부터 상기 상측 방향(C 화살표 방향)으로 소정 거리 이격되게 상기 제2설치부재(52)에 결합될 수도 있다.
따라서, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)가 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100)을 기준으로 서로 반대편에 위치되게 설치되므로, 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)를 설치함에 있어서 서로 기구적인 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)를 설치하는 작업에 대한 용이성을 향상시킬 수 있다.
도 12 내지 도 14를 참고하면, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 제3분리부(150, 도 14에 도시됨)를 형성하기 위한 제3레이저부(6), 및 상기 제3레이저부(6)를 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동시키는 구동부(7)를 포함할 수 있다.
상기 제3레이저부(6)는 상기 기판(100) 쪽으로 제3레이저 빔(L3, 도 14에 도시됨)을 조사함으로써, 제3스크라이빙 공정을 수행한다. 이에 따라, 상기 제3레이저부(6)는 상기 제2박막(T2)의 소정 영역을 제거함으로써, 상기 제3분리부(150)를 형성할 수 있다.
상기 제2박막(T2)은 상기 후면전극층(104)과 상기 전면전극층(101)을 포함한다. 상기 제3레이저부(6)는 상기 후면전극층(104)과 상기 전면전극층(101)의 소정 영역을 제거함으로써 상기 제3분리부(150)를 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 후면전극층(104) 및 상기 전면전극층(101)은 상기 제3분리부(150)를 사이에 두고 각각 복수개로 분리될 수 있다. 따라서, 상기 제3분리부(150)는 태양전지를 모듈화하는 공정에서 소정의 하우징(미도시)을 태양전지에 연결할 때, 상기 하우징과 태양전지 간에 전기적인 접속(쇼트)을 차단할 수 있다. 상기 제3분리부(150)는 상기 제2분리부(120)와 상이한 방향을 향하도록 형성된다. 이에 따라, 상기 제3분리부(150)와 상기 제2분리부(120)는 상기 제2박막(T2)을 서로 상이한 방향으로 분리시킬 수 있다. 예컨대, 상기 제3분리부(150)는 상기 제2분리부(120)에 대해 수직한 방향으로 형성될 수 있다.
도 12 내지 도 14를 참고하면, 상기 제3레이저부(6)는 상기 제2축방향(B 화살표 방항)으로 이동하면서 상기 기판(100) 쪽에 상기 제3레이저 빔(L3)을 조사함으로써, 상기 제3분리부(150)를 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 다음과 같은 작용효과를 얻을 수 있다.
첫째, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정을 수행한 후에, 상기 기판(100)을 회전시키지 않고도 상기 제3스크라이빙 공정을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1스크라이빙 공정, 상기 제2스크라이빙 공정 및 상기 제3스크라이빙 공정을 수행하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 태양전지를 제조하는데 걸리는 시간을 줄임으로써, 태양전지 제조공정에 대한 수율을 향상시킬 수 있다.
둘째, 종래에는 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정이 수행된 후에, 상기 제3스크라이빙 공정이 수행될 수 있도록 상기 기판(100)을 회전시켰다. 이에 따라, 종래에는 상기 기판(100)을 회전시키기 위한 회전장치(14, 도 1에 도시됨)가 필요하였다.
이와 달리, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정을 수행한 후에 상기 기판(100)을 회전시키지 않고도 상기 제3스크라이빙 공정을 수행할 수 있으므로, 상기 회전장치(14, 도 1에 도시됨)를 생략할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1스크라이빙 공정, 상기 제2스크라이빙 공정 및 상기 제3스크라이빙 공정을 수행하기 위한 공정 라인을 구성하는 장치들을 마련하는데 드는 비용을 줄일 수 있고, 이러한 장치들을 설치하기 위한 설치공간의 크기를 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1스크라이빙 공정, 상기 제2스크라이빙 공정 및 제3스크라이빙 공정을 수행하기 위한 공정 비용을 줄임으로써, 태양전지의 제조단가를 절감하는데 기여할 수 있다.
상기 제3레이저부(6)는 1060 ㎚ ± 10 ㎚ 정도의 파장을 갖는 제3레이저 빔(L3)을 조사할 수 있다. 상기 제3레이저부(6)는 1060 ㎚ ± 10 ㎚ 정도의 파장을 가짐과 아울러 40㎑ 정도의 주파수를 갖는 제3레이저 빔(L3)을 조사할 수도 있다. 이 경우, 상기 제3레이저 빔(L3)은 적외선(IR) 레이저 빔이 될 수 있다. 상기 제3레이저부(6)는 상기 제1레이저 빔(L1)과 일치하는 특성을 갖는 제3레이저 빔(L3)을 이용하여 상기 제3분리부(150)를 형성할 수도 있다.
도 12 내지 도 14를 참고하면, 상기 구동부(7)는 상기 제3레이저부(6)를 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동시킨다. 상기 구동부(7)가 상기 제3레이저부(6)를 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동시킴에 따라, 상기 제3레이저부(6)는 상기 제2축방향(B 화살표 방항)으로 이동하면서 상기 기판(100) 쪽으로 상기 제3레이저 빔(L3)을 조사할 수 있다. 이에 따라, 상기 기판(100)에는 상기 제3분리부(150)가 상기 제2축방향(B축 방향)을 향하도록 형성할 수 있다.
상기 구동부(7)는 유압실린더 또는 공압실린더를 이용한 실린더방식, 모터와 랙기어와 피니언기어 등을 이용한 기어방식, 모터와 볼스크류 등을 이용한 볼스크류방식, 모터와 풀리와 벨트 등을 이용한 벨트방식, 리니어모터를 이용한 방식 등으로 상기 제3레이저부(6)를 이동시킬 수 있다.
상기 구동부(7)는 상기 제3레이저부(6)가 상기 제3분리부(150)를 형성하기 위해 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동하는 이동영역(6a)에 상기 기판(100, 도 12에 도시됨)이 위치되면, 상기 제3레이저부(6)를 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동시킨다. 상기 이송부(2)는 상기 기판(100)이 상기 이동영역(6a)에 위치되도록 상기 기판(100)을 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송할 수 있다.
상기 제3레이저부(6)가 2개의 제3분리부(150, 150')(도 13에 도시됨)을 형성하는 경우, 상기 구동부(7)와 상기 이송부(2)는 다음과 같이 동작할 수 있다.
우선, 상기 이송부(2)는 제1대기영역(WP1, 도 13에 도시됨)에 위치한 기판(100)을 제2대기영역(WP2, 도 13에 도시됨)으로 이송한다. 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)는, 상기 제1대기영역(WP1)과 상기 제2대기영역(WP2) 사이에 위치되게 상기 제1설치기구(5)에 설치된다. 상기 이송부(2)가 상기 기판(100)을 상기 제1대기영역(WP1)에서 상기 제2대기영역(WP2)으로 이송함에 따라, 상기 기판(100)에는 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)에 의해 상기 제1분리부(110)와 상기 제2분리부(120)가 형성된다.
다음, 상기 이송부(2)는 상기 제3분리부들(150, 150') 중에서 어느 하나의 제3분리부(150)가 형성될 부분이 상기 이동영역(6a, 도 12에 도시됨)에 위치되도록 상기 기판(100)을 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송한다. 이 경우, 상기 이송부(2)는 상기 제3분리부(150)가 형성될 부분이 상기 이동영역(6a)에 위치되도록 상기 제2대기영역(WP2)에 위치된 기판(100)을 이송할 수 있다. 상기 제3레이저부(6)는 상기 제2대기영역(WP2)에 위치되게 설치될 수 있다.
다음, 상기 구동부(7)가 상기 제3레이저부(6)를 상기 제2축방향(B 화살표 방향)으로 이동시킨다. 상기 제3레이저부(6)는 상기 구동부(7)에 의해 상기 제2축방향(B 화살표 방항)으로 이동하면서 상기 기판(100)에 상기 제3레이저 빔(L3)을 조사할 수 있다. 이에 따라, 상기 기판(100)에는 상기 제3분리부들(150, 150') 중에서 어느 하나의 제3분리부(150)가 형성된다. 상기 구동부(7)가 상기 제3레이저부(6)를 상기 제2축방향(B 화살표 방향)으로 이동시키는 동안, 상기 이송부(2)는 상기 기판(100)을 정지시킨 상태로 유지한다.
다음, 상기 이송부(2)는 상기 제3분리부들(150, 150') 중에서 나머지 하나의 제3분리부(150')가 형성될 부분이 상기 이동영역(6a)에 위치되도록 상기 기판(100)을 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송한다.
다음, 상기 구동부(7)가 상기 제3레이저부(6)를 상기 제2축방향(B 화살표 방향)으로 이동시킨다. 상기 제3레이저부(6)는 상기 구동부(7)에 의해 상기 제2축방향(B 화살표 방항)으로 이동하면서 상기 기판(100)에 상기 제3레이저 빔(L3)을 조사할 수 있다. 이 경우, 상기 구동부(7)는 상기 제3분리부(150)를 형성하기 위해 상기 제3레이저부(6)를 이동시킨 방향에 대해 반대되는 방향으로 상기 제3레이저부(6)를 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 기판(100)에는 상기 제3분리부들(150, 150') 중에서 나머지 하나의 제3분리부(150')가 형성된다. 상기 구동부(7)가 상기 제3레이저부(6)를 상기 제2축방향(B 화살표 방향)으로 이동시키는 동안, 상기 이송부(2)는 상기 기판(100)을 정지시킨 상태로 유지한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 하나의 이송부(2)를 이용하여 상기 제1스크라이빙 공정, 상기 제2스크라이빙 공정 및 상기 제3스크라이빙 공정을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는, 종래에 제1이송수단, 제2이송수단 및 이송장치(12, 도 1에 도시됨)를 이용하여 상기 제1스크라이빙 공정, 상기 제2스크라이빙 공정 및 상기 제3스크라이빙 공정을 수행하던 것과 비교할 때, 상기 기판(100)을 이송하기 위한 구성의 개수를 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1스크라이빙 공정, 상기 제2스크라이빙 공정 및 상기 제3스크라이빙 공정을 수행하기 위한 공정 라인을 구성하는 장치들을 마련하는데 드는 비용을 줄일 수 있고, 이러한 장치들을 설치하기 위한 설치공간의 크기를 줄일 수 있다. 또한, 상기 스테이지(21)에 상기 통과공(211, 도 8에 도시됨)이 형성된 경우, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제3분리부(150)를 형성하는 과정에서 발생한 파티클이 상기 통과공(211)을 통과하도록 함으로써, 파티클이 상기 제3분리부(150) 주변에 잔존하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 태양전지가 갖는 품질을 향상시킬 수 있다.
도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 이송부(2)와 별개로 상기 제3스크라이빙 공정을 수행하기 위해 상기 기판(100)을 이동시키는 이송수단(미도시)을 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)가 제1기판에 대해 상기 제1스크라이빙공정과 상기 제2스크라이빙 공정을 수행하는 동안, 상기 제3레이저부(6)는 상기 제1기판과 다른 제2기판에 대해 상기 제3스크라이빙 공정을 수행할 수 있다. 상기 이송수단은 유압실린더 또는 공압실린더를 이용한 실린더방식, 모터와 랙기어와 피니언기어 등을 이용한 기어방식, 모터와 볼스크류 등을 이용한 볼스크류방식, 모터와 풀리와 벨트 등을 이용한 벨트방식, 리니어모터를 이용한 방식, 롤러컨베이어, 벨트컨베이어 등을 이용한 컨베이어 방식 등으로 상기 기판(100)을 이송할 수 있다.
도 12 내지 도 14를 참고하면, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제3레이저부(6)가 결합되는 제2설치기구(8, 도 12에 도시됨)를 포함할 수 있다.
상기 제2설치기구(8)에는 상기 제3레이저부(6)가 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동 가능하게 결합된다. 상기 제2설치기구(8)에는 상기 구동부(7)가 결합될 수 있다. 상기 제2설치기구(8)는 상기 제1설치기구(5, 도 12에 도시됨)로부터 상기 제1축방향(A축 방향)으로 소정 거리 이격되게 설치된다.
도 15를 참고하면, 상기 제2설치기구(8)에는 상기 제3레이저부(6)가 상기 제2대기영역(WP)에 위치한 기판(100)으로부터 상기 상측 방향(C 화살표 방향)으로 소정 거리 이격되게 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 제3레이저부(6)는 상기 하측 방향(D 화살표 방향)으로 상기 제3레이저 빔(L3)을 조사할 수 있다. 도 15는 상기 제3레이저부(6)를 도 12의 E 화살표 방향으로 바라본 모습을 도시한 것이다.
도 16을 참고하면, 상기 제2설치기구(8)에는 상기 제3레이저부(6)가 상기 제2대기영역(WP2)에 위치한 기판(100)으로부터 상기 하측 방향(D 화살표 방향)으로 소정 거리 이격되게 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 제3레이저부(6)는 상기 상측 방향(C 화살표 방향)으로 상기 제3레이저 빔(L3)을 조사할 수 있다. 도 16은 상기 제3레이저부(6)를 도 12의 E 화살표 방향으로 바라본 모습을 도시한 것이다.
도 15를 참고하면, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 파티클을 집진하기 위한 집진부(9)를 포함할 수 있다. 상기 집진부(9)는 파티클을 이동시키기 위해 유체를 분사하는 분사기구(91) 및 파티클을 흡입하기 위한 흡입기구(92)를 포함할 수 있다.
상기 분사기구(91)는 상기 기판(100)을 기준으로 상기 흡입기구(92)의 반대편에 위치되게 설치된다. 상기 분사기구(91)는 상기 본체(1a, 도 12에 도시됨)에 설치될 수 있다. 상기 분사기구(91)는 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)가 설치되는 챔버(미도시) 내측에 설치될 수도 있다.
상기 흡입기구(92)는 상기 기판(100)을 기준으로 상기 분사기구(91)의 반대편에 위치되게 설치된다. 상기 흡입기구(92)는 상기 분사기구(91)로부터 상기 제2축방향(B축 방향)으로 소정 거리 이격되게 설치될 수 있다. 상기 흡입기구(92)는 상기 본체(1a, 도 12에 도시됨)에 설치될 수 있다. 상기 흡입기구(92)는 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)가 설치되는 챔버(미도시) 내측에 설치될 수도 있다.
상기 흡입기구(92)와 상기 분사기구(91)는 상기 제2대기영역(WP2)에 위치된 기판(100)을 기준으로 서로 반대편에 위치되게 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 흡입기구(92)는 상기 제3분리부(150)를 형성하는 과정에서 발생하는 파티클을 흡입할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제3분리부(150)를 형성하는 과정에서 발생한 파티클이 상기 제3분리부(150) 주변에 잔존하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 태양전지가 갖는 품질을 향상시킬 수 있다.
상기 분사기구(91)는 상기 유체가 상기 제3레이저부(6)와 상기 제2대기영역(WP2)에 위치된 기판(100) 사이를 지나면서 파티클과 함께 상기 흡입기구(92) 쪽으로 이동하도록 상기 유체를 분사할 수 있다. 상기 흡입기구(92)는 파티클이 용이하게 흡입되도록 흡입력을 제공할 수 있다. 상기 제3레이저부(6)가 상기 제2대기영역(WP2)에 위치된 기판(100)의 상측 방향(C 화살표 방향)에 위치하는 경우, 상기 분사기구(91)는 상기 제3레이저부(6)의 하측 방향(D 화살표 방향)과 상기 제2대기영역(WP2)에 위치된 기판(100)의 상측 방향(C 화살표 방향) 사이로 상기 유체를 분사할 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 제3레이저부(6)가 상기 제2대기영역(WP2)에 위치된 기판(100)의 하측 방향(D 화살표 방향)에 위치하는 경우, 상기 분사기구(91)는 상기 제3레이저부(6)의 상측 방향(C 화살표 방향)과 상기 제2대기영역(WP2)에 위치된 기판(100)의 하측 방향(D 화살표 방향) 사이로 상기 유체를 분사할 수 있다.
도시되지 않았지만, 상기 집진부(9)는 상기 제1분리부(110)와 상기 제2분리부(120)를 형성하는 과정에서 발생하는 파티클을 집진할 수도 있다. 이 경우, 상기 분사기구(91)와 상기 흡입기구(92)는 상기 제1대기영역(WP1)에 위치된 기판(100)을 기준으로 서로 반대편에 위치되게 설치될 수 있다. 상기 분사기구(91)는 상기 유체가 상기 제1레이저부(3)와 상기 제1대기영역(WP1)에 위치된 기판(100) 사이를 지나면서 파티클과 함께 상기 흡입기구(92) 쪽으로 이동하도록 상기 유체를 분사할 수 있다. 상기 분사기구(91)는 상기 유체가 상기 제2레이저부(4)와 상기 제1대기영역(WP1)에 위치된 기판(100) 사이를 지나면서 파티클과 함께 상기 흡입기구(92) 쪽으로 이동하도록 상기 유체를 분사할 수도 있다. 상기 흡입기구(92)는 파티클이 용이하게 흡입되도록 흡입력을 제공할 수 있다.
도 17 및 도 18을 참고하면, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)에 있어서, 상기 제2레이저부(4)는 상기 제3레이저부(6)를 대신하여 상기 제3분리부(150)를 형성할 수 있다. 상기 제2레이저부(4)는 상기 구동부(7)에 의해 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동되면서 상기 기판(100) 쪽에 상기 제2레이저 빔(L2)을 조사함으로써, 상기 제3스크라이빙 공정을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 레이저 스크라빙 장치(1)는 상기 제2레이저부(4)를 이용하여 상기 제2스크라이빙 공정을 수행한 후에, 상기 기판(100)을 회전시키지 않고도 상기 제2레이저부(4)를 이용하여 상기 제3스크라이빙 공정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는, 종래에 상기 기판(100)을 회전시키기 위한 회전장치(14, 도 1에 도시됨)를 생략할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 위해 레이저부를 추가로 구비할 필요가 없다. 따라서, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1스크라이빙 공정, 상기 제2스크라이빙 공정 및 상기 제3스크라이빙 공정을 수행하기 위한 공정 라인을 구성하는 장치들을 마련하는데 드는 비용을 줄일 수 있고, 이러한 장치들을 설치하기 위한 설치공간의 크기를 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1스크라이빙 공정, 상기 제2스크라이빙 공정 및 제3스크라이빙 공정을 수행하기 위한 공정 비용을 줄임으로써, 태양전지의 제조단가를 절감하는데 기여할 수 있다.
도 17 및 도 18을 참고하면, 상기 구동부(7)는 상기 제2레이저부(4)를 이동시키기 위한 제1구동기구(71)를 포함한다.
상기 제1구동기구(71)는 상기 제2레이저부(4)를 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 제2레이저부(4)는 상기 제1구동기구(71)에 의해 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동되면서 상기 기판(100) 쪽에 상기 제2레이저 빔(L2)을 조사함으로써, 상기 제3분리부(150)를 형성할 수 있다. 상기 제1구동기구(71)는 유압실린더 또는 공압실린더를 이용한 실린더방식, 모터와 랙기어와 피니언기어 등을 이용한 기어방식, 모터와 볼스크류 등을 이용한 볼스크류방식, 모터와 풀리와 벨트 등을 이용한 벨트방식, 리니어모터를 이용한 방식 등으로 상기 제2레이저부(4)를 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동시킬 수 있다. 상기 제1구동기구(71)는 상기 제1설치기구(5)에 설치될 수 있다.
도 17 및 도 18을 참고하면, 상기 구동부(7)는 상기 제1레이저부(3)를 이동시키기 위한 제2구동기구(72)를 포함한다.
상기 제2구동기구(72)는 상기 제1레이저부(3)를 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동시킬 수 있다. 상기 제2구동기구(72)는 상기 제2레이저부(4)가 상기 제3분리부(150)를 형성하기 위해 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동하는 이동영역(4a) 외측으로 상기 제1레이저부(3)를 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 도 18에 도시된 바와 같이 상기 제2레이저부(4)는 상기 제1레이저부(3)에 방해됨이 없이 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동하면서 상기 제3분리부(150)를 형성할 수 있다. 상기 제3분리부(150)를 형성하는 공정이 완료되면, 상기 제2구동기구(72)는 상기 제1레이저부(3)를 상기 제1분리부(110)를 형성할 수 있는 위치로 이동시킬 수 있다. 상기 제1구동기구(71)는 상기 제2레이저부(4)를 상기 제2분리부(120)를 형성할 수 있는 위치로 이동시킬 수 있다.
상기 제2구동기구(72)는 유압실린더 또는 공압실린더를 이용한 실린더방식, 모터와 랙기어와 피니언기어 등을 이용한 기어방식, 모터와 볼스크류 등을 이용한 볼스크류방식, 모터와 풀리와 벨트 등을 이용한 벨트방식, 리니어모터를 이용한 방식 등으로 상기 제1레이저부(3)를 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동시킬 수 있다. 상기 제2구동기구(72)는 상기 제1설치기구(5)에 설치될 수 있다.
도 17 및 도 18을 참고하면, 상기 제2레이저부(4)가 상기 제3분리부(150)를 형성하는 경우, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 다음과 같이 동작할 수 있다.
우선, 상기 이송부(2)는 상기 제1대기영역(WP1)에 위치한 기판(100)을 상기 제2대기영역(WP2)으로 이송한다. 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)는, 상기 제1대기영역(WP1)과 상기 제2대기영역(WP2) 사이에 위치되게 상기 제1설치기구(5)에 설치된다. 상기 이송부(2)가 상기 기판(100)을 상기 제1대기영역(WP1)에서 상기 제2대기영역(WP2)으로 이송함에 따라, 상기 기판(100)에는 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)에 의해 상기 제1분리부(110)와 상기 제2분리부(120)가 형성된다.
다음, 상기 제2구동기구(72)는 상기 제1레이저부(3)를 상기 이동영역(4a) 외측으로 이동시킨다. 상기 이송부(2)는 상기 제3분리부(150)가 형성될 부분이 상기 제2레이저부(4)가 상기 제3분리부(150)를 형성할 수 있는 위치에 위치되도록 상기 기판(100)을 상기 제2대기영역(WP2)에서 상기 제1대기영역(W1)으로 이송한다.
다음, 상기 제1구동기구(72)는 상기 제2레이저부(4)를 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동시킨다. 상기 제2레이저부(4)는 상기 제1레이저부(3)에 방해됨이 없이 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동하면서 상기 기판(100) 쪽으로 상기 제2레이저 빔(L2)을 조사함으로써, 상기 제3분리부(150)를 형성한다.
본 발명의 변형된 실시예에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)가 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)를 각각 복수개 포함하는 경우, 상기 제1구동기구(71)는 상기 제2레이저부들(4, 4') 중에서 어느 하나의 제2레이저부(4)를 상기 제3분리부(150)를 형성하기 위해 이동시키고, 나머지 제2레이저부(4')를 상기 이동영역(4a) 외측으로 이동시킬 수 있다. 상기 제3분리부(150)를 형성하는데 이용되지 않는 제2레이저부(4')는 상기 제2구동기구(72)에 의해 상기 이동영역(4a) 외측으로 이동될 수도 있다. 이 경우, 상기 제1레이저부(3)들 및 상기 제3분리부(150)를 형성하는데 이용되지 않는 제2레이저부(4')는 상기 제2구동기구(72)에 의해 이동되는 이동부재(미도시)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2구동기구(72)는 상기 이동부재를 이동시킴으로써, 상기 제1레이저부(3)들 및 상기 제3분리부(150)를 형성하는데 이용되지 않는 제2레이저부(4')를 일괄하여 상기 이동영역(4a) 외측으로 이동시킬 수 있다.
도 18 및 도 19를 참고하면, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)에 있어서, 상기 제1레이저부(3)와 상기 제2레이저부(4)는 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이동하는 기판(100)을 기준으로 서로 반대편에 위치되게 설치될 수 있다.
예컨대, 도 19에 도시된 바와 같이 상기 제1레이저부(3)는 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100)으로부터 상기 하측 방향(D 화살표 방향)으로 소정 거리 이격되게 상기 제1설치부재(51)에 결합될 수 있다. 상기 제2레이저부(4)는 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100)으로부터 상기 상측 방향(C 화살표 방향)으로 소정 거리 이격되게 상기 제2설치부재(52)에 결합될 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 제1레이저부(3)는 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100)으로부터 상기 상측 방향(C 화살표 방향)으로 소정 거리 이격되게 상기 제1설치부재(51)에 결합될 수 있다. 상기 제2레이저부(4)는 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100)으로부터 상기 하측 방향(D 화살표 방향)으로 소정 거리 이격되게 상기 제2설치부재(52)에 결합될 수 있다.
이에 따르면, 상기 제2레이저부(4)는 상기 제1레이저부(3)가 상기 이동영역(4a) 외측으로 이동되지 않아도 상기 제1레이저부(3)에 방해됨이 없이 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동하면서 상기 제3분리부(150)를 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 상기 제1레이저부(3)가 상기 이동영역(4a) 외측으로 이동될 때까지 상기 제2레이저부(4)가 대기하는 시간을 없앨 수 있으므로, 상기 제3스크라이빙 공정을 수행하는데 걸리는 시간을 더 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 태양전지를 제조하는데 걸리는 시간을 줄임으로써, 태양전지 제조공정에 대한 수율을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 태양전지 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 20은 본 발명에 따른 태양전지 제조방법의 개략적인 순서도이고, 도 21a 내지 도 21e는 기판에 제1박막과 제2박막이 적층 형성되는 공정을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6, 도 7 및 도 20을 참고하면, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상술한 레이저 스크라이빙 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상기 기판(100)을 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송하는 공정(S100), 및 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100)에 대해 상기 제1분리부(110)와 상기 제2분리부(120)를 형성하는 공정(S200)을 포함한다.
상기 제1분리부(110)와 상기 제2분리부(120)를 형성하는 공정(S200)은, 상기 제1레이저 빔(L1, 도 6에 도시됨)이 상기 제1박막(T1)의 소정 영역을 제거하여 상기 제1분리부(110)를 형성하고, 상기 제2레이저 빔(L2, 도 6에 도시됨)이 상기 제2박막(T2)의 소정 영역을 제거하여 상기 제2분리부(120)를 형성함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제2레이저 빔(L2)은 상기 제1레이저 빔(L1)이 조사되는 기판(100) 쪽으로 조사될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1박막(T1)에 상기 제1레이저 빔(L1)이 조사될 때, 상기 제2박막(T2)에는 상기 제2레이저 빔(L2)이 조사될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상기 제1스크라이빙 공정에 의해 상기 제1분리부(110)가 형성될 때, 상기 제2스크라이빙 공정에 의해 상기 제2분리부(120)가 함께 형성되도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 다음과 같은 작용효과를 도모할 수 있다.
첫째, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정을 수행하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 태양전지를 제조하는데 걸리는 시간을 줄임으로써, 태양전지 제조공정에 대한 수율을 향상시킬 수 있다.
둘째, 종래에는 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정이 각각 별개로 구성된 2개의 스크라이빙 장치들(11, 13)(도 1에 도시됨)에 의해 수행되었다. 이에 따라, 종래에는 상기 스크라이빙 장치들(11, 13) 간에 상기 기판(100)을 이송하기 위한 이송장치(12, 도 1에 도시됨)가 필요하였다.
이와 달리, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정을 함께 수행할 수 있으므로, 상기 이송장치(12, 도 1에 도시됨)를 생략할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정을 수행하기 위한 공정 라인을 구성하는 장치들을 마련하는데 드는 비용을 줄일 수 있고, 이러한 장치들을 설치하기 위한 설치공간의 크기를 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정을 수행하기 위한 공정 비용을 줄임으로써, 태양전지의 제조단가를 절감할 수 있다.
이하에서는 상기 기판(100)을 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송하는 공정(S100), 및 상기 제1분리부(110)와 상기 제2분리부(120)를 형성하는 공정(S200)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
우선, 상기 기판(100)을 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송하는 공정(S100)은, 상기 이송부(2, 도 5에 도시됨)에 의해 이루어질 수 있다. 상기 공정(S100)은, 상기 이송기구(22)가 상기 기판(100)이 지지되어 있는 스테이지(21)를 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송함으로써 이루어질 수 있다.
상기 스테이지(21)에 지지되어 있는 기판(100)에는, 상기 제1박막(T1)과 상기 제2박막(T2)이 적층 형성되어 있다. 예컨대, 상기 기판(100)에는 상기 전면전극층(101), 상기 반도체층(102), 상기 투명전도층(103) 및 상기 후면전극층(104)이 적층 형성될 수 있다. 도 21a 내지 도 21e를 참고하면, 상기 제1박막(T1)과 상기 제2박막(T2)은 다음과 같은 공정들을 거쳐 상기 기판(100)에 적층 형성될 수 있다.
우선, 도 21a에 도시된 바와 같이, 상기 기판(100) 위에 상기 전면전극층(101)을 형성한다. 상기 기판(100)은 유리, 투명한 플라스틱, 가용성 플라스틱, 메탈, 실리콘 등으로 제조될 수 있다. 상기 전면전극층(101)은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 공정, PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) 공정, 스퍼터링(Sputtering) 공정, e빔(e-beam) 공정 또는 열적(Thermal) 공정 등을 이용하여 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 전면전극층(101)은 Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Mn, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, 또는 Ag+Al+Zn 등과 같은 금속물질을 이용하여 형성되거나, ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine doped Tin Oxide), ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, Ag, SnO2, SnO2:F, ZnO:Ga2O3, ZnO:Al2O3, SnO2:Sb2O3 등과 같은 투명한 도전물질(TCO, Transparent Conductive Oxide)을 이용하여 형성될 수 있다.
여기서, 상기 전면전극층(101)은 태양광이 입사되는 면이기 때문에 입사되는 태양광이 태양전지 내부로 최대한 흡수될 수 있도록 하는 것이 중요하다. 이를 위해, 상기 기판(100) 위에 전면전극층(101)을 형성하는 공정은, 상기 전면전극층(101)에 대한 텍스처(Texturing) 가공 공정을 추가로 포함할 수 있다. 상기 텍스처 가공 공정은 상기 전면전극층(101)의 표면을 울퉁불퉁한 요철구조로 형성하는 공정으로, 상기 전면전극층(101)의 표면을 마치 직물의 표면과 같은 형상으로 가공할 수 있다. 상기 택스처 가공 공정은, 포토리소그라피법(Photolithography)을 이용한 식각공정, 화학용액을 이용한 이방성 식각공정(Anisotropic Etching), 기계적 가공, 또는 물리적 가공을 이용한 홈 형성 공정 등을 통해 수행될 수 있다. 상기 텍스처 가공 공정을 수행함에 따라, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법에 의해 제조된 태양전지는, 상기 전면전극층(101)에 입사되는 태양광이 태양전지 외부로 반사되는 비율이 감소될 수 있고, 그와 더불어 상기 전면전극층(101)에 입사되는 태양광의 산란에 의해 태양전지 내부로 태양광이 흡수되는 비율이 증가될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 전력 생산에 대한 효율이 향상된 태양전지를 제조할 수 있다.
한편, 상기 텍스처 가공 공정은, 상술한 홈 형성 공정을 이용하여 상기 기판(100)의 표면을 울퉁불퉁한 요철구조로 형성함으로써 이루어질 수도 있다. 이와 같이 상기 기판(100)의 표면을 요철구조로 형성함에 따라, 상기 전면전극층(101)의 표면은 상기 기판(100)의 표면에 형성된 요철구조에 대응되는 요철구조를 갖도록 형성될 수 있다.
다음, 도 21b를 참고하면, 상기 전면전극층(101)의 소정 영역을 제거하여 상기 전극분리부(140)를 형성한다. 이러한 공정은, 상기 전면전극층(101)에 레이저 빔을 조사함으로써 이루어질 수 있다. 상기 레이저 빔은 상기 기판(100)을 투과하여 상기 전면전극층(101)에 조사되거나 상기 전면전극층(101)에 직접 조사될 수 있다. 이러한 공정에 의해, 상기 전극분리부(140)를 사이에 두고 이격되는 복수개의 전면전극층(101)이 형성될 수 있다. 상기 전극분리부(140)를 형성하기 위한 레이저 빔은 적외선(IR) 레이저 빔일 수 있다.
한편, 도 21a 및 도 21b와 같이 상기 기판(100) 전면에 상기 전면전극층(101)을 형성한 후 상기 전면전극층(101)의 소정 영역을 제거하여 상기 전극분리부(140)를 형성하는 대신에, 스크린 인쇄법(Screen Printing), 잉크젯 인쇄법(Inkjet Printing), 그라비아 인쇄법(Gravure Printing) 또는 미세접촉 인쇄법(Micro contact Printing)과 같은 방법을 이용함으로써 한 번의 공정으로 상기 기판(100) 위에 상기 전극분리부(140)를 사이에 두고 이격되는 복수개의 전면전극층(101)을 형성하는 것도 가능한다.
스크린 인쇄법은 스크린과 스퀴즈(Squeeze)를 이용하여 대상물질을 작업물에 전이시켜 소정의 패턴을 형성하는 방법이다. 잉크젯 인쇄법은 잉크젯을 이용하여 대상물질을 작업물에 분사하여 소정의 패턴을 형성하는 방법이다. 그라비아 인쇄법은 오목판의 홈에 대상물질을 도포하고 그 대상물질을 다시 작업물에 전이시켜 소정의 패턴을 형성하는 방법이다. 미세접촉 인쇄법은 소정의 금형을 이용하여 작업물에 대상물질 패턴을 형성하는 방법이다. 이와 같이, 스크린 인쇄법, 잉크젯 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 또는 미세접촉 인쇄법을 이용하여 상기 전면전극층(101)을 형성할 경우, 레이저 빔을 이용하는 경우에 비하여 기판이 오염될 가능성을 줄일 수 있고, 기판의 오염 방지를 위한 세정공정 또한 줄일 수 있다.
다음, 도 21c를 참고하면, 상기 기판(100) 전면에 반도체층(102) 및 투명전도층(103)을 차례로 형성한다.
상기 반도체층(102)은 실리콘계 반도체 물질을 CVD 공정 등을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 반도체층(102)은 P형 반도체 물질, I형 반도체 물질 및 N형 반도체 물질이 순서대로 적층된 PIN구조로 형성할 수 있다. 이와 같이 상기 반도체층(102)을 PIN구조로 형성하게 되면, I형 반도체 물질이 P형 반도체 물질과 N형 반도체 물질에 의해 공핍(Depletion)이 되어 내부에 전기장이 발생하게 되고, 태양광에 의해 생성되는 정공 및 전자가 전기장에 의해 드리프트(Drift)되어 각각 P형 반도체 물질 및 N형 반도체 물질에서 수집되게 된다. 한편, 상기 반도체층(102)을 PIN구조로 형성할 경우에는, 상기 전면전극층(101) 상부에 P형 반도체 물질을 형성하고, 이어서 I형 반도체 물질 및 N형 반도체 물질을 형성하는 것이 바람직하다. 그 이유는 일반적으로 정공의 드리프트 이동도(Drift Mobility)가 전자의 드리프트 이동도에 비해 낮기 때문에 입사광에 의한 수집효율을 극대화하기 위해서 P형 반도체 물질을 수광면에 가깝게 형성하기 위함이다. 한편, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상기 반도체층(102)이 적층형 구조를 갖도록 형성할 수도 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상기 반도체층(103)이 텐덤[Tandem(PIN/PIN)]형 또는 트리플[Triple(PIN/PIN/PIN)]형태의 적층형 구조를 갖도록 형성할 수 있다.
상기 투명전도층(103)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, Ag와 같은 투명한 도전물질을 스퍼터링법 또는 MOCVD법 등을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 투명전도층(103)은 태양광을 산란시켜 다양한 각으로 진행하도록 함으로써, 상기 후면전극층(104)에서 반사되어 상기 반도체층(102)로 재입사되는 광의 비율을 증가시키는 기능을 갖는다. 한편, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은, 상기 투명전도층(103)을 형성하지 않고, 상기 반도체층(102)만을 형성할 수도 있다. 즉, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상기 투명전도층(103)을 선택적으로 형성할 수 있다.
다음, 도 21d를 참고하면, 상기 반도체층(102)과 상기 투명전도층(103)의 소정 영역을 제거하여 상기 콘택부(130)를 형성한다. 이러한 공정은, 상기 반도체층(102)과 상기 투명전도층(103)에 레이저 빔을 조사함으로써 이루어질 수 있다. 상기 레이저 빔은 상기 기판(100)을 투과하여 상기 반도체층(102)과 상기 투명전도층(103)에 조사되거나 상기 반도체층(102)과 상기 투명전도층(103)에 직접 조사될 수 있다. 이러한 공정에 의해, 상기 콘택부(130)를 사이에 두고 이격되는 복수개의 반도체층(102)과 투명전도층(103)이 형성될 수 있다. 상기 콘택부(130)를 형성하기 위한 레이저 빔은 그린 레이저 빔일 수 있다. 이 경우, 태양전지의 데드존(Dead Zone)을 최소화하기 위하여, 상기 콘택부(130)는 상기 전극분리부(140)와 인접하게 형성될 수 있다.
다음, 도 21e를 참고하면, 상기 기판(100) 전면에 후면전극층(104)을 형성한다. 상기 후면전극층(104)은 MOCVD 공정, PECVD 공정, 또는 스퍼터링 공정 등을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 후면전극층(104)은 Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Mn, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, 또는 Ag+Al+Zn 등과 같은 금속물질을 이용하여 형성되거나, ITO, FTO, ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, Ag, SnO2, SnO2:F, ZnO:Ga2O3, ZnO:Al2O3, SnO2:Sb2O3 등과 같은 투명한 도전물질로 형성될 수 있다. 상기 후면전극층(104)은 상술한 스크린 인쇄법, 잉크젯 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 또는 미세접촉 인쇄법을 이용하여 형성할 수도 있다.
상술한 바와 같은 공정들을 거친 기판(100)은 상기 스테이지(21)에 안착된다. 상기 이송기구(22)는 상기 스테이지(21)를 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송함으로써, 상기 기판(100)을 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송할 수 있다.
다음, 도 6, 도 7 및 도 20을 참고하면, 상기 제1분리부(110)와 상기 제2분리부(12)를 형성하는 공정(S200)은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
우선, 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100) 쪽으로 상기 제1레이저 빔(L1)을 조사하여 상기 후면전극층(104)을 포함하는 제1박막(T1)을 복수개로 분리시킴으로써, 상기 제1분리부(110)를 형성한다. 이러한 공정은, 상기 제1레이저 빔(L1)이 상기 제1박막(T1)의 소정 영역을 제거함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 공정에 의해, 상기 제1박막(T1)은 상기 제1분리부(110)를 사이에 두고 복수개로 분리될 수 있다. 따라서, 상기 기판(100)에는 상기 후면전극층(104)과 상기 전면전극층(101)이 직렬 접속된 복수개의 태양전지 셀이 형성될 수 있다. 상기 후면전극층(104)과 상기 전면전극층(101)은 상기 콘택부(130)를 통해 직렬 접속될 수 있다. 상기 제1박막(T1)은 상기 후면전극층(104), 상기 투명전도층(103) 및 상기 반도체층(102)을 포함할 수 있다. 상기 기판(100)에 전면전극층(101), 반도체층(102) 및 후면전극층(104)이 적층 형성된 경우, 상기 제1박막(T1)은 상기 후면전극층(104) 및 상기 반도체층(102)을 포함할 수도 있다.
상기 제1분리부(110)를 형성하는 공정은, 상기 제1레이저부(3)가 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100) 쪽으로 상기 제1레이저 빔(L1)을 조사하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 제1레이저부(3)는 상기 이송부(2)에 의해 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100) 쪽으로 상기 제1레이저 빔(L1)을 조사한다. 이에 따라, 상기 제1레이저부(3)는 상기 제1박막(T1)의 소정 영역을 제거하여 상기 제1분리부(110)를 형성함으로써, 상기 제1스크라이빙 공정을 수행할 수 있다. 상기 제1레이저부(3)는 532 ㎚ ± 5 ㎚ 정도의 파장을 갖는 제1레이저 빔(L1)을 조사할 수 있다. 상기 제1레이저부(3)는 532 ㎚ ± 5 ㎚ 정도의 파장을 가짐과 아울러 7㎑ 정도의 주파수를 갖는 제1레이저 빔(L1)을 조사할 수도 있다. 이 경우, 상기 제1레이저 빔(L1)은 그린 레이저 빔이 될 수 있다.
다음, 상기 제1레이저 빔(L1)이 조사되는 기판(100) 쪽으로 상기 제2레이저 빔(L2)을 조사하여 상기 후면전극층(104)과 상기 전면전극층(101)을 포함하는 제2박막(T2)을 복수개로 분리시킴으로써, 상기 제2분리부(120)를 형성한다. 이러한 공정은, 상기 제2레이저 빔(L2)이 상기 제2박막(T2)의 소정 영역을 제거함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 공정에 의해, 상기 제2박막(T2)은 상기 제2분리부(120)를 사이에 두고 복수개로 분리될 수 있다. 상기 제2분리부(120)는 태양전지를 모듈화하는 공정에서 소정의 하우징(미도시)을 태양전지에 연결할 때, 상기 하우징과 태양전지 간에 전기적인 접속(쇼트)을 차단할 수 있다. 상기 제2박막(T2)은 상기 후면전극층(104), 상기 투명전도층(103), 상기 반도체층(102) 및 상기 전면전극층(101)을 포함할 수 있다. 상기 기판(100)에 전면전극층(101), 반도체층(102) 및 후면전극층(104)이 적층 형성된 경우, 상기 제2박막(T2)은 상기 후면전극층(104), 상기 반도체층(102) 및 상기 반도체층(102)을 포함할 수도 있다.
상기 제2분리부(120)를 형성하는 공정은, 상기 제2레이저부(4)가 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100) 쪽으로 제2레이저 빔(L2)을 조사하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 제2레이저부(4)는 상기 이송부(2)에 의해 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송되는 기판(100) 쪽으로 상기 제2레이저 빔(L2)을 조사한다. 이에 따라, 상기 제2레이저부(4)는 상기 제2박막(T2)의 소정 영역을 제거하여 상기 제2분리부(120)를 형성함으로써, 상기 제2스크라이빙 공정을 수행할 수 있다.
상기 제2분리부(120)를 형성하는 공정은, 상기 제2레이저부(4)가 상기 제1레이저 빔(L1)이 조사되는 기판(100) 쪽으로 상기 제2레이저 빔(L2)을 조사함으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1박막(T1)의 소정 영역에 상기 제1레이저 빔(L1)이 조사될 때, 상기 제2박막(T2)의 소정 영역에는 상기 제2레이저 빔(L2)이 조사될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상기 제1스크라이빙 공정에 의해 상기 제1분리부(110)가 형성될 때, 상기 제2스크라이빙 공정에 의해 상기 제2분리부(120)가 함께 형성되도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정을 수행하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있고, 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정을 수행하기 위한 공정 비용을 줄일 수 있다. 상기 제2레이저부(4)는 1060 ㎚ ± 10 ㎚ 정도의 파장을 갖는 제2레이저 빔(L2)을 조사할 수 있다. 상기 제2레이저부(4)는 1060 ㎚ ± 10 ㎚ 정도의 파장을 가짐과 아울러 40㎑ 정도의 주파수를 갖는 제2레이저 빔(L2)을 조사할 수도 있다. 이 경우, 상기 제2레이저 빔(L2)은 적외선(IR) 레이저 빔이 될 수 있다. 상기 제2레이저부(4)는 상기 제1레이저 빔(L1)과 일치하는 특성을 갖는 제2레이저 빔(L2)을 이용하여 상기 제2분리부(120)를 형성할 수도 있다.
도 12 내지 도 14, 및 도 20을 참고하면, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은, 상기 제3분리부(150)를 형성하는 공정(S300, 도 20에 도시됨)을 더 포함할 수 있다.
상기 제3분리부(150)를 형성하는 공정은, 상기 제2박막(T2)의 소정 영역을 제거함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제2박막(T2)은 상기 후면전극층(104)과 상기 전면전극층(101)을 포함한다. 상기 제3분리부(150)를 형성하는 공정은, 상기 후면전극층(104)과 상기 전면전극층(101)의 소정 영역을 제거함으로써 상기 제3분리부(150)를 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 후면전극층(104) 및 상기 전면전극층(101)은 상기 제3분리부(150)를 사이에 두고 각각 복수개로 분리될 수 있다. 상기 제3분리부(150)는 태양전지를 모듈화하는 공정에서 소정의 하우징(미도시)을 태양전지에 연결할 때, 상기 하우징과 태양전지 간에 전기적인 접속(쇼트)을 차단할 수 있다. 상기 제3분리부(150)는 상기 제2분리부(120)와 상이한 방향을 향하도록 형성된다. 이에 따라, 상기 제3분리부(150)와 상기 제2분리부(120)는 상기 제2박막(T2)을 서로 상이한 방향으로 분리시킬 수 있다. 예컨대, 상기 제3분리부(150)는 상기 제2분리부(120)에 대해 수직한 방향으로 형성될 수 있다.
도 12 내지 도 14, 및 도 20을 참고하면, 상기 제3분리부(150)를 형성하는 공정은, 상기 제3레이저 빔(L3)을 조사하기 위한 제3레이저부(6)를 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동시키는 공정, 및 상기 제3레이저부(6)가 상기 기판(100) 쪽으로 상기 제3레이저 빔(L3)을 조사하는 공정을 포함할 수 있다.
상기 제3레이저부(6)를 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동시키는 공정은, 상기 구동부(7)가 상기 제3레이저부(6)를 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 제2축방향(B축 방향)은 상기 제1축방향(A축 방향)과 상이한 방향이다. 예컨대, 상기 제2축방향(B축 방향)은 상기 제1축방향(A축 방향)에 대해 수직한 방향일 수 있다. 이 경우, 상기 이송부(2)는 상기 제3분리부(150)가 형성될 부분이 상기 제3레이저부(6)의 이동영역(6a, 도 12에 도시됨)에 위치되도록 상기 기판(100)을 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송할 수 있다.
상기 제3레이저부(6)가 상기 기판(100) 쪽으로 상기 제3레이저 빔(L3)을 조사하는 공정은, 상기 제3레이저부(6)가 상기 구동부(7)에 의해 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동하면서 상기 기판(100) 쪽으로 상기 제3레이저 빔(L3)을 조사함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제3레이저부(6)가 상기 기판(100) 쪽으로 상기 제3레이저 빔(L3)을 조사하는 동안, 상기 이송부(2)는 상기 기판(100)을 정지시킨 상태로 유지할 수 있다. 이러한 공정에 따라, 상기 제3레이저부(6)는 상기 제2박막(T2)의 소정 영역을 제거하여 상기 제3분리부(150)를 형성함으로써, 상기 제3스크라이빙 공정을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 다음과 같은 작용효과를 얻을 수 있다.
첫째, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은, 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정을 수행한 후에, 상기 기판(100)을 회전시키지 않고도 상기 제3스크라이빙 공정을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상기 제1스크라이빙 공정, 상기 제2스크라이빙 공정 및 상기 제3스크라이빙 공정을 수행하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 레이저 스크라이빙 장치(1)는 태양전지를 제조하는데 걸리는 시간을 줄임으로써, 태양전지 제조공정에 대한 수율을 향상시킬 수 있다.
둘째, 종래에는 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정이 수행된 후에, 상기 제3스크라이빙 공정이 수행될 수 있도록 상기 기판(100)을 회전시켰다. 이에 따라, 종래에는 상기 기판(100)을 회전시키기 위한 회전장치(14, 도 1에 도시됨)가 필요하였다.
이와 달리, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상기 제1스크라이빙 공정과 상기 제2스크라이빙 공정을 수행한 후에 상기 기판(100)을 회전시키지 않고도 상기 제3스크라이빙 공정을 수행할 수 있으므로, 상기 회전장치(14, 도 1에 도시됨)를 생략할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상기 제1스크라이빙 공정, 상기 제2스크라이빙 공정 및 상기 제3스크라이빙 공정을 수행하기 위한 공정 라인을 구성하는 장치들을 마련하는데 드는 비용을 줄일 수 있고, 이러한 장치들을 설치하기 위한 설치공간의 크기를 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 상기 제1스크라이빙 공정, 상기 제2스크라이빙 공정 및 제3스크라이빙 공정을 수행하기 위한 공정 비용을 줄임으로써, 태양전지의 제조단가를 절감할 수 있다. 상기 제3레이저부(6)는 1060 ㎚ ± 10 ㎚ 정도의 파장을 갖는 제3레이저 빔(L3)을 조사할 수 있다. 상기 제3레이저부(6)는 1060 ㎚ ± 10 ㎚ 정도의 파장을 가짐과 아울러 40㎑ 정도의 주파수를 갖는 제3레이저 빔(L3)을 조사할 수도 있다. 이 경우, 상기 제3레이저 빔(L3)은 적외선(IR) 레이저 빔이 될 수 있다. 상기 제3레이저부(6)는 상기 제1레이저 빔(L1)과 일치하는 특성을 갖는 제3레이저 빔(L3)을 이용하여 상기 제3분리부(150)를 형성할 수도 있다.
도 18 내지 도 20을 참고하면, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 태양전지 제조방법에 있어서, 상기 제3분리부(150)를 형성하는 공정(S300)은, 상기 제3레이저부(6)를 대신하여 상기 제2레이저부(4)가 상기 제3분리부(150)를 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 제3분리부(150)를 형성하는 공정(S300)은, 상기 제2레이저 빔(L2)을 조사하기 위한 제2레이저부(4)를 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동시키는 공정, 및 상기 제2레이저부(4)가 상기 기판(100) 쪽으로 상기 제2레이저 빔(L2)을 조사하는 공정을 포함할 수 있다.
상기 제2레이저부(4)를 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동시키는 공정은, 상기 제1구동기구(71)가 상기 제2레이저부(6)를 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동시킴으로써 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 이송부(2)는 상기 제3분리부(150)가 형성될 부분이 상기 제2레이저부(4)의 이동영역(4a, 도 18에 도시됨)에 위치되도록 상기 기판(100)을 상기 제1축방향(A축 방향)으로 이송할 수 있다.
상기 제2레이저부(4)가 상기 기판(100) 쪽으로 상기 제2레이저 빔(L2)을 조사하는 공정은, 상기 제2레이저부(4)가 상기 제1구동기구(71)에 의해 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동하면서 상기 기판(100) 쪽으로 상기 제2레이저 빔(L2)을 조사함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제2레이저부(4)가 상기 제3분리부(150)를 형성하기 위해 상기 기판(100) 쪽으로 상기 제2레이저 빔(L2)을 조사하는 동안, 상기 이송부(2)는 상기 기판(100)을 정지시킨 상태로 유지할 수 있다. 이러한 공정에 따라, 상기 제2레이저부(4)는 상기 제2박막(T2)의 소정 영역을 제거하여 상기 제3분리부(150)를 형성함으로써, 상기 제3스크라이빙 공정을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 태양전지 제조방법은 상기 제2레이저부(4)를 이용하여 상기 제2스크라이빙 공정을 수행한 후에, 상기 기판(100)을 회전시키지 않고도 상기 제2레이저부(4)를 이용하여 상기 제3스크라이빙 공정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 태양전지 제조방법은, 종래에 상기 기판(100)을 회전시키기 위한 회전장치(14, 도 1에 도시됨)를 생략할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 위해 레이저부를 추가로 구비할 필요가 없다. 따라서, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 태양전지 제조방법은, 상기 제1스크라이빙 공정, 상기 제2스크라이빙 공정 및 상기 제3스크라이빙 공정을 수행하기 위한 공정 라인을 구성하는 장치들을 마련하는데 드는 비용을 줄일 수 있고, 이러한 장치들을 설치하기 위한 설치공간의 크기를 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 태양전지 제조방법은 상기 제1스크라이빙 공정, 상기 제2스크라이빙 공정 및 제3스크라이빙 공정을 수행하기 위한 공정 비용을 줄임으로써, 태양전지의 제조단가를 절감할 수 있다.
도 17 내지 도 20을 참고하면, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 태양전지 제조방법에 있어서, 상기 제3분리부(150)를 형성하는 공정(S300)은, 상기 제1레이저부(3)를 상기 제2레이저부(4)의 이동영역(4a, 도 18에 도시됨) 외측으로 이동시키는 공정을 더 포함할 수 있다. 이러한 공정은, 상기 제2구동기구(72)가 상기 제1레이저부(3)를 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 제2구동기구(72)가 상기 제1레이저부(3)를 상기 제2레이저부(4)의 이동영역(4a) 외측으로 이동시킨 상태에서, 상기 제2레이저부(4)를 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동시키는 공정, 및 상기 제2레이저부(4)가 상기 기판(100) 쪽으로 상기 제2레이저 빔(L2)을 조사하는 공정이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 도 18에 도시된 바와 같이 상기 제2레이저부(4)는 상기 제1레이저부(3)에 방해됨이 없이 상기 제2축방향(B축 방향)으로 이동하면서 상기 제3분리부(150)를 형성할 수 있다. 상기 제3분리부(150)를 형성하는 공정이 완료되면, 상기 제2구동기구(72)는 상기 제1레이저부(3)를 상기 제1분리부(110)를 형성할 수 있는 위치로 이동시키고, 상기 제1구동기구(71)는 상기 제2레이저부(4)를 상기 제2분리부(120)를 형성할 수 있는 위치로 이동시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 게 있어 명백할 것이다.
1 : 레이저 스크라이빙 장치 2 : 이송부 3 : 제1레이저 4 : 제2레이저
5 : 제1설치기구 6 : 제3레이저부 7 : 구동부 8 : 제2설치기구
9 : 집진부 21 : 스테이지 22 : 이송기구 32 : 통과공
51 : 제1설치부재 52 : 제2설치부재 71 : 제1구동기구
72 : 제2구동기구 110 : 제1분리부 120 : 제2분리부 150 : 제3분리부

Claims (14)

  1. 태양전지를 제조하기 위한 기판을 제1축방향으로 이송하는 이송부;
    후면전극층을 포함하는 제1박막을 복수개로 분리시키는 제1분리부를 형성하기 위해 상기 이송부에 의해 상기 제1축방향으로 이송되는 기판 쪽으로 제1레이저 빔을 조사하기 위한 제1레이저부;
    상기 후면전극층과 전면전극층을 포함하는 제2박막을 복수개로 분리시키는 제2분리부를 형성하기 위해 상기 제1레이저 빔이 조사되는 기판 쪽으로 제2레이저 빔을 조사하기 위한 제2레이저부; 및
    상기 제1축방향과 상이한 제2축방향으로 상기 제1레이저부와 상기 제2레이저부가 각각 복수개 결합된 제1설치기구를 포함하고,
    상기 제1설치기구에는 상기 제2레이저부들 사이에 상기 제1레이저부들이 위치되게 결합된 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2박막을 복수개로 분리시키는 제3분리부를 형성하기 위해 상기 기판 쪽으로 제3레이저 빔을 조사하기 위한 제3레이저부; 및
    상기 제3레이저부를 상기 제2축방향으로 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2박막을 상기 제2분리부와 상이한 방향으로 분리시키는 제3분리부를 형성하기 위한 제3레이저부; 및
    상기 제1설치기구로부터 상기 제1축방향으로 이격되게 설치되고, 상기 제3레이저부가 상기 제2축방향으로 이동 가능하게 결합된 제2설치기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2박막을 상기 제2분리부와 상이한 방향으로 분리시키는 제3분리부를 형성하기 위한 제3레이저부를 포함하고,
    상기 이송부는 제1대기영역과 상기 제1대기영역으로부터 상기 제1축방향으로 이격되어 위치된 제2대기영역 간에 기판을 이송하며,
    상기 제1레이저부와 상기 제2레이저부는 상기 제1대기영역에서 상기 제2대기영역으로 이송되는 기판 쪽으로 상기 제1레이저 빔과 상기 제2레이저 빔을 조사하고,
    상기 제3레이저부는 상기 제2대기영역에 위치된 기판 쪽으로 상기 제3분리부를 형성하기 위한 제3레이저 빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2박막을 상기 제2분리부와 상이한 방향으로 분리시키는 제3분리부를 형성하기 위해 상기 제2레이저부를 상기 제2축방향으로 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 구동부는
    상기 제2레이저부를 상기 제2축방향으로 이동시키기 위한 제1구동기구; 및
    상기 제2레이저부가 상기 제3분리부를 형성하기 위해 상기 제2축방향으로 이동하는 이동영역 외측으로 상기 제1레이저부를 이동시키기 위한 제2구동기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 장치.
  8. 제1항, 제6항, 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1설치기구는 상기 제1레이저부가 결합된 제1설치부재, 및 상기 제2레이저부가 결합된 제2설치부재를 포함하며;
    상기 제2레이저부는 상기 제1축방향으로 이송되는 기판을 기준으로 상기 제1레이저부의 반대편에 위치되게 상기 제2설치부재에 결합된 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이송부는 상기 기판을 지지하는 스테이지, 및 상기 스테이지를 상기 제1축방향으로 이송하는 이송기구를 포함하고;
    상기 스테이지에는 상기 제1분리부와 상기 제2분리부를 형성하는 하는 과정에서 발생하는 파티클이 통과하기 위한 통과공이 형성된 것을 특징으로 하는 레이저 스크라이빙 장치.
  10. 태양전지를 제조하기 위한 기판을 제1축방향으로 이송하는 단계;
    상기 제1축방향으로 이송되는 기판 쪽으로 제1레이저 빔을 조사하여 후면전극층을 포함하는 제1박막을 복수개로 분리시키는 제1분리부를 형성하는 단계; 및
    상기 제1레이저 빔이 조사되는 기판 쪽으로 제2레이저 빔을 조사하여 상기 후면전극층과 전면전극층을 포함하는 제2박막을 복수개로 분리시키는 제2분리부를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1분리부를 형성하는 단계는 제1레이저부가 상기 제1축방향으로 이송되는 기판 쪽으로 상기 제1레이저 빔을 조사하는 단계를 포함하고,
    상기 제2분리부를 형성하는 단계는 제2레이저부가 상기 제1축방향으로 이송되는 기판 쪽으로 상기 제2레이저 빔을 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1축방향과 상이한 제2축방향으로 상기 제2박막을 복수개로 분리시키는 제3분리부를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제3분리부를 형성하는 단계는 제3레이저 빔을 조사하기 위한 제3레이저부를 상기 제2축방향으로 이동시키는 단계, 및 상기 제3레이저부가 상기 기판 쪽으로 상기 제3레이저 빔을 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1축방향과 상이한 제2축방향으로 상기 제2박막을 복수개로 분리시키는 제3분리부를 형성하는 단계를 포함하고;
    상기 제3분리부를 형성하는 단계는, 상기 제2레이저부를 상기 제2축방향으로 이동시키는 단계, 및 상기 제2레이저부가 상기 기판 쪽으로 상기 제2레이저 빔을 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제1축방향과 상이한 제2축방향으로 상기 제2박막을 복수개로 분리시키는 제3분리부를 형성하는 단계를 포함하고;
    상기 제3분리부를 형성하는 단계는, 상기 제2레이저부가 상기 제3분리부를 형성하기 위해 상기 제2축방향으로 이동하는 이동영역 외측으로 상기 제1레이저부를 이동시키는 단계, 상기 제2레이저부를 상기 제2축방향으로 이동시키는 단계, 및 상기 제2레이저부가 상기 기판 쪽으로 상기 제2레이저 빔을 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
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