TW201324830A - 控片及清洗機台的監控方法 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種適用於監控一清洗機台之控片，該清洗機台係利用一清洗液清洗一加工件之微粒，該控件包括基材以及配置於該基材上之有色層，並可視清洗液及有色層之特性增加保護層，其中該有色層及保護層之材料可與該加工件之膜層的材料相同以降低成本；此外，本發明更揭露利用該控片之清洗機台的監控方法。

Description

控片及清洗機台的監控方法

本發明是有關於一種控片及清洗機台的監控方法，且特別是有關於一種低成本的控片及清洗機台的監控方法。

太陽能是一種乾淨無污染且取之不盡的能源，因此在遭遇石化能源所面臨的污染與短缺之問題時，如何有效利用太陽能源已經成為最受矚目的焦點。其中，因太陽能電池(solar cell)可直接將太陽能轉換為電能，而成為目前運用太陽能源之發展重點。

在薄膜太陽能電池的製造過程中，通常會在玻璃基底上形成第一層透明電極之後，進行清洗步驟以去除附著的灰塵、玻璃殘屑、微粒等雜質。

然而，當清洗機台重複清洗多個玻璃基底後，清洗機台中的清洗液常會含有大量的殘留微粒，而清洗機台中的傳送機構也容易附著玻璃殘屑、微粒等雜質，而這些雜質容易與玻璃基板或玻璃基底上的透明電極摩擦，而刮傷玻璃基板及透明電極的表面，導致後續所形成之太陽能電池的品質受到嚴重影響。

因此，一般會在完成清洗步驟之後，利用目檢的方式檢測透明電極上或玻璃基板上是否有刮痕等現象，以確保後續所形成之太陽能電池的品質。然而，由於玻璃基板及透明電極的堆疊結構為透明或成白霧色，因此不易檢測到細微的刮痕，當觀察到明顯刮痕時，多半已經造成許多成品的傷害。

緣此，本發明之主要目的係提供一種低成本的控片及清洗機台的監控方法，此控片可以與加工件同時進行清洗，且提供操作者更清晰的監控判斷依據。

一種控片，適用於監控一清洗機台，該清洗機台係利用一清洗液清洗一加工件之微粒，該控件包括基材以及有色層，並可視清洗液及有色層之特性增加保護層，其中有色層係配置於該基材上，保護層配置於有色層上，且有色層及保護層可與該加工件之膜層的材料相同以降低成本。

於本發明之一較佳實施例中，其中該加工件可以為太陽能電池。

於本發明之一較佳實施例中，其中該有色層可以為單層結構或堆疊層(tandem)結構。

於本發明之一較佳實施例中，其中該有色層之材料可以包括半導體。

於本發明之一較佳實施例中，控片更可以包括一保護層，該保護層係配置於該有色層上，且該保護層不溶於該清洗液中，更進一步，該保護層之材料可以包括透明導電氧化物。

於本發明之一較佳實施例中，控片更可以包括一透明層，該透明層係配置於該有色層與該基材之間。

此外，本發明更揭露一種清洗機台的監控方法，該清洗機台係利用一清洗液清洗一加工件之微粒，該方法包括：將上面所述任意一種控片置入該清洗機台中，以與該加工件相同清洗步驟進行清洗；以及檢測該控片的狀態，以監控該清洗機台。

於本發明之一較佳實施例中，其中檢測該控片的狀態可以是利用目檢的方式檢視該控片的刮傷情形，以判斷是否須更換該清洗液或針對清洗機台的傳送機構做清潔，並可依控片刮傷位置分佈以鎖定特定傳送機構元件進行清潔，降低機台停機清潔之時間/人力成本。

相較於習知之清洗機台監控方式，本發明之控片藉由有色層的設置可有助於發現控片上的細微刮痕。此外，本發明之清洗機台的監控方法利用有色控片來監控清洗機台，因而可有助於準確判斷更換清洗機台中清洗液的時機及準確鎖定需進行清潔之特定傳送機構元件，而有效避免清洗步驟對加工件表面造成損傷，並且降低機台停機清潔之時間/人力成本。

本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。

本發明係關於一種控片及清洗機台的監控方法，且特別是有關於一種低成本的控片及清洗機台的監控方法。以下茲列舉一較佳實施例以說明本發明，然熟習此項技藝者皆知此僅為一舉例，而並非用以限定發明本身。有關此較佳實施例之內容詳述如下。

請參照第一圖，第一圖是依照本發明之一實施例之控片的剖面示意圖。本發明之控片100係適用於監控一清洗機台，該清洗機台係利用一清洗液清洗一加工件之微粒，其中所述之加工件可以是太陽能電池，亦可以是其他電子元件成品或半成品。

控片100係包括基材102以及配置於基材102上之有色層104，且有色層104之材料可與上述之加工件之膜層的材料相同。基材102例如是透明材料，其可以是玻璃、透明樹脂等，其中透明樹脂例如是聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate,PEN)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚醚(polyethersulfone,PES)、聚醯亞胺(polyimide,PI)。有色層104例如是單層結構或是多個單層結構所組成之堆疊層(tandem)結構。有色層104的材料例如是半導體，因而可呈現類似黑色等顏色。舉例而言，有色層104的每一單層結構可以是具有P型半導體層、N型半導體層及本質層的PIN或NIP半導體堆疊結構，或者也可以是不具有本質層的PN或NP半導體堆疊結構。

在一實施例中，控片100更包括保護層106，其配置於有色層104上，以進一步防止有色層104溶於清洗機台的清洗液中。在此實施例中是以在有色層104上形成兩層保護層106a、106b為例來進行說明，因此能夠有效防止有色層104溶解於清洗機台中的清洗液，而可有助於保護有色層104，但本發明並不以此為限。在其他實施例中，也可以在有色層104上配置單層保護層或是大於兩層的堆疊保護層。在另一實施例中，若是控片100的有色層104不溶於清洗液中，也可以省略保護層106的配置。

承上述，保護層106a、106b的形成方法例如是採用化學氣相沈積法(CVD)、物理氣相沈積法(PVD)或是噴塗法於有色層104的表面上形成一層保護層106a，之後再重複同樣的製程於保護層106a上形成另一層保護層106b。保護層106a、106b的材料可以是透明導電氧化物。上述透明導電氧化物可以是氧化鋅(ZnO)、氧化銦(In2O3)、二氧化錫(SnO2)、銦錫氧化物(indium tin oxide,ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)、鋁錫氧化物(aluminum tin oxide,ATO)、氧化鋁鋅(Al doped zinc oxide,AZO)、鎘銦氧化物(cadmium indium oxide,CIO)、鎘鋅氧化物(cadmium zinc oxide,CZO)、摻鎵氧化鋅(Ga doped zinc oxide,GZO)、銦錫鋅氧化物(indium tin zinc oxide,ITZO)、銦鎵鋅氧化物(indium-gallium-zinc oxide,IGZO)、鋅錫氧化物(zinc-tin oxide,ZTO)、錫氟氧化物(fluorine doped tin oxide,FTO)或上述材料之的組合。

此外，控片100更可選擇性包括透明層108，其例如是配置於有色層104與基材102之間。透明層108的材料例如是透明導電氧化物。

接下來將說明上述之控片於本發明實施例之清洗機台的監控方法的實際應用。須注意的是，以下將以太陽能電池的製程為例來說明本發明實施例之清洗機台的監控方法，其主要是為了使熟習此項技術者能夠據以實施，但並非用以限定本發明之範圍。當本發明實施例之清洗機台用於太陽能電池製程時，實施例中的加工件例如是太陽能電池製程中的中間產物或成品。然而，本發明實施例之清洗機台的監控方法還可以用於其他領域，不限於太陽能電池的製造過程。此技術領域具有通常知識者當可知其應用及變化，而不限於下述實施例所述。

請參照第二圖，第二圖是依照本發明之一實施例之一種太陽能電池的製造步驟流程圖。進行步驟S202，於後續預定形成太陽能電池之基板上形成第一電極。之後，進行步驟S204，將形成有第一電極之基板置入清洗機台中，以利用清洗機台中的清洗液進行清洗電極上之微粒的步驟。

另一方面，在進行清洗步驟(步驟S204)的同時，進行本發明實施例之清洗機台的監控方法(步驟S206)。具體而言，清洗機台的監控方法是先進行步驟S206a，將控片置入清洗機台中，以與形成有第一電極之基板同時進行相同的清洗步驟。置入清洗機台中的控片例如是如第一圖所示之控片100，又或者是結合上上述任意一較佳實施方式的控片100，故於此不再贅述。

之後，請同時參照第一圖及第二圖，進行步驟S206b，檢測控片100的狀態，以監控清洗機台。在步驟S206b中，檢測控片100的狀態例如是利用目檢的方式檢視控片100表面的刮傷情形，以判斷是否須更換清洗液或針對傳送機構之特定元件做清潔。在一實施例中，控片100的表面材料相同於加工件的表面材料，亦即控片100之保護層106的材料例如是相同於基板上之第一電極的材料。

在此說明的是，由於控片100的保護層106的材料相同於太陽能電池中的第一電極，因此利用檢測控片100的保護層106表面的刮傷情形，可對應判斷清洗機台中清洗液所含之微粒是否會對太陽能電池的第一電極表面造成損傷。此外，藉由使控片100中包含有色層104，能夠在目檢時更容易發現保護層106上的細微刮痕，因此可有助於準確判斷更換清洗機台中清洗液的時機或可準確鎖定需做清潔的特定傳送機構元件，而更有效避免清洗液內的微粒對第一電極表面造成損傷。

在進行清洗步驟(步驟S204)之後，進行步驟S208，於第一電極上形成主動層。接著，進行步驟S210，於主動層上形成第二電極，以完成太陽能電池的製作。須注意的是，以上所述之流程主要是為了詳細說明本發明在實際應用時針對清洗機台的監控方式，以使熟習此項技術者能夠據以實施，但並非用以限定本發明之範圍。至於太陽能電池中各膜層等構件的配置、數量及形成方式，均可依所屬技術領域中具有通常知識者所知的技術製作及調整，故於此不再贅述。

特別說明的是，當本發明實施例之控片及清洗機台用於太陽能電池製程時，第一圖所繪示之控片100的基材102與太陽能電池的基材可以是相同的材料，控片100的透明層108與太陽能電池的第一電極可以是相同的材料，控片100的有色層104與太陽能電池的主動層可以是相同的材料，且控片100的保護層106與太陽能電池的第二電極或第一電極可以是相同的材料。因此，在一實施例中，用以監控清洗機台的控片100的形成方法可以與現有的太陽能電池製程相整合，而能夠應用太陽能電池的製造方法來製作控片100，而不需額外的設備成本。

另一方面，當本發明實施例之控片及清洗機台用於太陽能電池製程時，由於第一圖所繪示之控片100的基材102與太陽能電池的基材可以是相同的材料，亦即控片之基材尺寸與太陽能電池半成品之基材尺寸相同，透過預先建立清洗機台傳送機構各元件與基材接觸之位置分佈圖，當檢驗控片刮傷位置時，即可比對位置分佈圖來準確鎖定需進行清潔之特定傳送機構元件，而降低機台停機清潔之時間/人力成本。

綜上所述，上述實施例之控片及清洗機台的監控方法至少具有下列優點：

1.　上述實施例之控片能夠藉由有色層而更容易發現清洗液中微粒所造成的細微刮痕，以準確判斷更換清洗液的時機。

2.　上述實施例之控片能夠藉由有色層而更容易發現清洗機台之傳送機構上殘留物所造成的刮痕，並可依刮痕位置分布鎖定特定傳送機構元件進行清潔，以降低停機清潔之時間/人力成本。

3.　上述實施例之清洗機台的監控方法可以利用有色控片監控清洗機台，而有效避免清洗步驟對加工件表面造成損傷。

4.　上述實施例之控片的形成方法可以與現有的太陽能電池製程相整合，而能夠應用太陽能電池的製造方法來製作控片100，而不需額外的設備成本。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

100．．．控片

102．．．基材

104．．．有色層

106、106a、106b．．．保護層

108．．．透明層

第一圖是依照本發明之一實施例之控片的剖面示意圖；以及

第二圖是依照本發明之一實施例之一種太陽能電池的製造步驟流程圖。

100．．．控片

102．．．基材

104．．．有色層

106、106a、106b．．．保護層

108．．．透明層

Claims (10)

1. 一種控片，適用於監控一清洗機台，該清洗機台係利用一清洗液清洗一加工件之微粒，該控件包括：一基材；以及一有色層，係配置於該基材上，並且與該加工件之膜層的材料相同。
2. 如申請專利範圍第1項所述之控片，其中該加工件係為太陽能電池。
3. 如申請專利範圍第1項所述之控片，其中該有色層係為單層結構與堆疊層(tandem)結構之其中一者。
4. 如申請專利範圍第1項所述之控片，其中該有色層之材料係包括半導體。
5. 如申請專利範圍第1項所述之控片，更包括一保護層，該保護層係配置於該有色層上，且該保護層不溶於該清洗液中。
6. 如申請專利範圍第4項所述之控片，其中該保護層之材料係包括透明導電氧化物。
7. 如申請專利範圍第1項所述之控片，更包括一透明層，該透明層係配置於該有色層與該基材之間。
8. 一種清洗機台的監控方法，該清洗機台係利用一清洗液清洗一加工件之微粒，該方法包括：將如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之控片置入該清洗機台中，以與該加工件以相同清洗步驟進行清洗；以及檢測該控片的狀態，以監控該清洗機台。
9. 如申請專利範圍第8項所述之清洗機台的監控方法，其中檢測該控片的狀態是利用目檢的方式檢視該控片的刮傷情形，以判斷是否須更換該清洗液與針對特定傳送機構元件進行清潔之至少一者。
10. 如申請專利範圍第8項所述之清洗機台的監控方法，更包括利用一事先建立之該清洗機台之至少一傳送機構之至少一元件與該基材接觸的位置分布圖表，與該控片之至少一刮傷進行比對，以比對出至少一待清洗之上述該元件。