专利名称：用于形成太阳能模块结构的方法和形成结构的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种用于结构化太阳能模块的方法，其中通过形成结 构的工具使一 个刻痕加入到太阳能模块里面，本发明还涉及结构化的装置。
背景技术：
为了加工薄层太阳能模块使用玻璃衬底，它们通常在覆层设备中 以三个层覆层。为了在太阳能模块内部串联各个电池通过将线(刻 痕)加入到太阳能模块里面，使层在三个形成结构的步骤中有选择地 分开。
在轨迹宽度太宽时有损太阳能模块的效率。此外可能导致轨迹之 间的短3各。
发明内容
本发明的目的是，提供一种方法和一个装置，通过它们可以监控 力口入的專九迹质量。
这个目的以令人惊奇和简单的方式和方法通过上述形式的方法 得以实现，其中由跟踪的传感器才企测加入的刻痕。通过这个措施可以 直接修正形成结构的工具，由此在运行过程中可以改善对于其余要被 加入的刻痕的刻痕质量。在此特别有利的是，使传感器以微小的间距 在形成结构的工具的后面或者与形成结构的工具同时沿着太阳能模 块运动。
在一个特别优选的方法变型方案中可规定，检测刻痕的宽度和/ 或深度。如果对于刻痕需要尽可能少的位置，则可以改善太阳能模块 的效率。这一点一方面刻痕紧密地相互并排时，另一方面减小刻痕宽 度时能实现。通过按照本发明的方法可以保证，在形成结构
(Strukturierung )期间加入尽可能窄的刻痕。通过检测和监控刻痕深 度可以防止，从一个刻痕接触(durchkontaktiern )到另 一 (位于更深) 层里面的另 一刻痕并且产生短路。
最好光学地实现刻痕检测。例如可以通过一个或多个光源、尤其
是激光器或LED照射太阳能模块。可以检测并分析一个或多个由太 阳能模块反射的信号和/或一个或多个透射信号。例如可以检测不同的 波长并且分析相应的信息。例如可以接受两个测量点(分别是在要被 检测的刻痕棱边上的测量点)。选择地可接受三个测量点，其中至少 一个测量点要位于要被检测刻痕的内部。作为探测器可以使用例如一 维或多维阵列或传感器、尤其是CCD芯片。
此外可以设想，产生一个共焦的(konvokale)图形并且由这个图 形获得刚加入的刻痕的深度信息。根据这个深度信息可以调节形成结 构的工具。
一个方法变型方案是特别优选的，其中光学地确定加入的刻痕的 曲线。在此可以利用衬底和已经涂覆的薄层的反射特性及透射特性。 不仅从衬底底面而且从衬底的覆层的上侧实现光学检测。光学确定是 特别经济的。
选择或附加地可检测先前加入的刻痕的位置和实际加入的刻痕 的位置。在此可以才全测刻痕的绝对位置或相对位置。由此可以测量并 调节或者必要时对于后续过程修正刻痕的间距。
特别优选的是求得或获得至少 一个描述刻痕质量的参数并且将 这个参数与基准参数进行比较，其中在给定比较结果时导入质量改善 措施。作为描述刻痕质量的参数例如考虑刻痕宽度、刻痕深度或刻痕 间距。如果作为比较结果确定一个超过给定宽度的刻痕宽度(刻痕宽 度太宽)或者超过给定深度的刻痕深度(刻痕深度太深)，可以修正 地影响形成结构的工具。即可以监控，加入的刻痕是否在给定的误差 以内运动。为此也可以给定两个基准参数、即一个上极限和一个下极 限，监控其保持性。此外可以监控并对其作出影响，使刻痕具有一个 最小间距。作为质量保证措施也可以改变对于宽度、深度或位置重要 的工艺参数。
更有利的是，通过激光实现太阳能模块结构化并且根据检测的刻 痕宽度和/或刻痕深度调节激光功率和/或焦距位置和/或激光的射束轮 廓。通过这个措施可以实现作为形成结构的工具使用的激光的调节或 控制，尤其是由此实现刻痕的最佳宽度和深度。
此外可以规定，通过机械的形成结构的工具、尤其是刻刀实现太阳能模块结构化并且根据检测的刻痕宽度和/或刻痕深度调节机械的 形成结构的工具向太阳能模块的顶压力。通过这个措施可以调节或修 正产生的刻痕宽度和刻痕深度。此外可以对不同的层厚作出反应。例 如可以通过这个措施避免完全去除刻痕部位中的薄层。在此要指出， 对于太阳能模块通常在三个层中产生刻痕。在不同的层中可以通过不 同的形成结构的工具加入刻痕，其中可以通过跟随的传感器监控每层 中的刻痕。
可选择或附加地规定，通过机械的形成结构的工具、尤其是刻刀 实现太阳能模块结构化并且根据检测的刻痕宽度和/或刻痕深度进行 机械的形成结构的工具的再刃磨。通过传感器检测产生的刻痕可以识 别何时机械的形成结构的工具磨钝。然后可以中断形成结构的过程， 用于可以再刃磨机械工具或者可以结束刻痕结构化并且可以在形成 结构的工具重新用于加入刻痕之前再刃磨它。
在优选的方法变型方案中可以规定，根据传感器信号推断太阳能 模块的断开或刻痕之间的短路。这种受损的太阳能模块是废品并且可 以在继续花费时间和成本加工太阳能模块之前直接去掉。
在本发明的范围内还涉及 一 个用于使太阳能模块形成结构的形 成结构的装置，它具有形成结构的工具，其中具有一个跟随形成结构 的工具的、检测通过形成结构的工具加入的刻痕的传感器。通过这个 传感器可以及时地实现加入的刻痕的质量纟全查。在识别到缺陷刻痕时 或者在识别具有质量缺陷的刻痕时或者与原先加入的刻痕间距太小 或太大时可以直接作出反应。
与此相关特别有利的是，具有 一 个与传感器处于数据技术连接的
用于处理传感器信号的分析装置。在该分析装置中可以分析传感器信
号并且尤其可以如下地进行评价，所产生的刻痕是否在允许的误差范
围内运动。如果不是这种情况，则可以通过由控制器构成的分析装置
引入相应的4晉施。
尤其可以构造分析装置，使传感器信号直接模拟地分析。模拟信
号可以直接输送到形成结构的工具、例如激光器的控制器。此外可以
使模拟信号输送到 一个硬件然后通过软件继续处理。根据检测的信号
例如可以确定，衬底是否波动并且是否需要再聚焦。这必要时可以进行。
如果形成结构的工具是一个激光器，可以实现特别快速地调节， 方式是通过例如检测强度作为传感器信号并且将相应的模拟信号直 接给到激光器的控制器。必要时可以先前加工该模拟信号。
所述传感器最好不扫描地工作。这意味着，最好在刻痕横向不进 行扫描。在各种情况下都垂直于刻痕横向跟踪作为调节结果。为了发 现起点必要时需要在开始刻痕检测时垂直于形成结构的方向进行初 始的扫描过程。
在一个改进方案中可以设有形成结构装置用于调节形成结构的 工具的调整装置，它通过分析装置致动。在此该调整装置例如可以是 一个用于调整机械的形成结构工具的高度的驱动装置。可选择地设 想，如果形成结构的工具是激光器，则调整装置是一个激光器的功率 源或者是用于激光器的可调整的聚焦光学器件。
在本发明的特别优选的方案中可以规定，所述传感器由光学传感 器或者机械传感器构成。光学传感器、例如具有串联图形处理功能的 照相才几的优点是，可以无接触地4企测加入的刻痕。在不同的层里面加 入刻痕。在此可以设想，对于不同的层规定不同的传感器。此外可以 在太阳能模块上通过激光器加入一些刻痕并且通过机械的形成结构 的工具、如刻刀加入其它刻痕。对于以不同的方式和方法加入的刻痕 可以具有不同的传感器。
由下面借助于示出本发明重要细节的附图描述的本发明的实施 例和权利要求给出本发明的其它特征和优点。每个特征可以单个实现 或者在本发明的变化中以多个任意组合实现。
在附图中简示出本发明的优选实施例并且在下面借助于附图详 细描述。
具体实施例方式
唯一的附图非常简化地示出一个形成结构的装置10。在平放在一 个平台13上的太阳能模块12的表面11里面通过形成结构的工具14 加入或刻入刻痕，(该形成结构的工具在本实施例中由机械的形成结 构的工具、尤其是由刻刀构成)方式是使形成结构的工具14例如在
双箭头方向15上以确定的顶压力沿着太阳能模块12移动。 一个传感 器16与形成结构的工具14一起移动，该传感器检测通过形成结构的 工具14加入的刻痕。该传感器16与形成结构的工具14最好机械地 耦联，由此使它们共同运动。但是也可以设想，使传感器16与形成 结构的工具14无关地运动。
所述传感器16数据技术上与分析装置17连接，该分析装置评价 所检测的刻痕宽度的质量。根据这个评价可以致动一个由驱动装置构 成的调整装置18，通过调整装置可以使形成结构的工具14在双箭头 方向19上运动，用于改变顶压力并由此改变刻痕深度和刻痕宽度。 此外可以具有其它驱动装置，它们用于使形成结构的工具14在双箭 头方向15上或者与其倾斜地运动。这些驱动装置也可以通过分析装 置17或者控制器致动，该控制器的组成部分可以是分析装置17。
权利要求
1.用于使太阳能模块(12)形成结构的方法，其中通过形成结构的工具(14)将刻痕加入到太阳能模块上，其特征在于，由跟踪形成结构的工具(14)的传感器(16)同时检测加入的刻痕。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，检测刻痕的宽度和/ 或深度。
3. 如^K利要求l或2所述的方法，其特;f正在于，；险测先前加入的 刻痕的位置和实际加入的刻痕的位置。
4. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，求得或获 得至少一个描述刻痕质量的参数并且将这个参数与基准参数进行比 较，其中在给定比较结果时引入质量改善措施。
5. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过激光 实现太阳能模块形成结构化并且根据检测的刻痕宽度和/或刻痕深度 调节激光功率和/或焦距位置和/或激光的照射轮廓。
6. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过机械 的形成结构的工具(14)、尤其是刻刀实现太阳能模块形成结构并且 根据检测的刻痕宽度和/或刻痕深度调节机械的形成结构的工具在太 阳能模块(12)上的顶压力。
7. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过机械 的形成结构的工具(14)、尤其是刻刀实现太阳能模块形成结构并且 根据检测的刻痕宽度和/或刻痕深度再刃磨机械的形成结构的工具(14)。
8. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据传感 器信号推断太阳能模块(12)的断开或刻痕之间的短路。
9. 用于使太阳能模块(12)形成结构的形成结构的装置(10)， 具有形成结构的工具(14)，其特征在于，具有跟随形成结构的工具(14)的、检测通过形成结构的工具加入的刻痕的传感器(16)。
10. 如权利要求9所述的形成结构的装置，其特征在于，具有与 传感器(16)处于数据技术连接的用于处理传感器信号的分析装置(17)。
11. 如权利要求10所述的形成结构的装置，其特征在于，具有 用于调节形成结构的工具(14)的调整装置(18)，调整装置通过分 析装置(17)控制。
12.如权利要求9至11中任一项所述的形成结构的装置，其特 征在于，所述传感器(16)由光学传感器或者机械传感器构成。
全文摘要
一种用于使太阳能模块(12)形成结构的方法，其中通过形成结构的工具(14)将一个刻痕加入到太阳能模块里面，由跟踪形成结构的工具(14)的传感器(16)同时检测加入的刻痕。由此实现质量监控。
文档编号H01L31/18GK101183695SQ20071015960
公开日2008年5月21日 申请日期2007年11月2日 优先权日2006年11月2日
发明者D·曼茨 申请人:曼兹自动化股份公司