薄膜太阳能电池的加工装置及薄膜太阳能电池的加工方法
【专利摘要】本发明提供一种有助于缩短形成划线所需时间的薄膜太阳能电池的加工装置及薄膜太阳能电池的加工方法。本发明的薄膜太阳能电池的加工装置包括：载台，供载置形成着中间层(23)的衬底(10)；刃具，在中间层(23)形成划线(30)；头，将刃具按压至中间层(23)；扫描机构，通过使头相对于载台相对移动而对刃具进行扫描；及控制装置，控制头及扫描机构的动作。控制装置是通过按压刃具而形成划线(30)的加工开始点(30X)，且在形成加工开始点(30X)后一边维持按压刃具的状态一边对刃具进行扫描，由此，在中间层(23)形成划线(30)，且使形成加工开始点(30X)时按压刃具的力即按压力强于形成划线(30)时的按压力。
【专利说明】
薄膜太阳能电池的加工装置及薄膜太阳能电池的加工方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种薄膜太阳能电池的加工装置、及薄膜太阳能电池的加工方法。
【背景技术】
[0002]以往的薄膜太阳能电池的制造步骤包含形成用于将形成在衬底上的半导体或金属薄膜分割为多个区域的划线的刻划加工。作为刻划加工方法之一，已知有机械刻划法。机械刻划法是一边将刃具按压至半导体或金属薄膜一边对刃具进行扫描，由此在薄膜形成划线。
[0003]作为机械刻划法的一例的专利文献I的加工方法是在划线的加工前形成露出薄膜的下层的部分即开口部，使刃具下降到开口部中与划线的加工开始点对应的部位，并对所述刃具进行扫描，由此在薄膜形成划线。
[0004]作为机械刻划法的另一例的专利文献2的加工方法是首先将刀尖的边缘部按压至薄膜，形成切口，接着，使刀尖从薄膜离开，接着，改变刀尖的姿势，将刀尖的倒角部按压至薄膜，且于该状态下对刃具进行扫描，由此在薄膜形成划线。
[0005][【背景技术】文献]
[0006][专利文献]
[0007][专利文献I]日本专利第5486057号公报
[0008][专利文献2]日本专利特开2013-141702号公报
【发明内容】
[0009][发明所要解决的问题]
[0010]关于薄膜太阳能电池的制造，为了提高生产率，而期望使刻划加工所需的步骤简化，从而缩短加工时间。另一方面，根据专利文献I的加工方法，必须进行在形成划线之前形成开口部的步骤，因此，担心加工步骤复杂化以及担心形成划线所需的时间变长。另外，根据专利文献2的加工方法，在薄膜上形成切口的步骤与形成划线的步骤之间必须进行刃具升降及刃具姿势变更，因此，担心装置的构成复杂化以及担心划线加工所需的时间变长。
[0011]此外，用于将薄膜太阳能电池的薄膜进行刻划加工的刃具的刀尖一般而言前端的宽度为数十μπι左右，因此，在使刃具朝向加工对象物下降的速度较快的情况下，担心当刃具接触于加工对象物时刀尖损伤。因此，为了使刻划加工所需的时间缩短，而不易采用将使刃具下降的速度加速的方法。
[0012]本发明的目的在于提供一种有助于缩短形成划线所需的时间的薄膜太阳能电池的加工装置、及薄膜太阳能电池的加工方法。
[0013][解决问题的技术手段]
[0014]〔I〕依据本发明的薄膜太阳能电池的加工装置的一方式包括:载台，供载置形成着薄膜的衬底;刃具，在所述薄膜形成划线;头，将所述刃具按压至所述薄膜;扫描机构，通过使所述头相对于所述载台相对移动而对所述刃具进行扫描;及控制装置，控制所述头及所述扫描机构的动作;所述控制装置是通过将所述刃具按压至所述薄膜而在所述薄膜形成所述划线的加工开始点，且在形成所述加工开始点后，一边维持将所述刃具按压至所述薄膜的状态一边对所述刃具进行扫描，由此，在所述薄膜形成所述划线，且使形成所述加工开始点时将所述刃具按压至所述薄膜的力即按压力强于形成所述划线时的所述按压力。
[0015]根据该加工装置，加工开始点形成时的按压力大于划线加工时的按压力，因此，在加工开始点薄膜或积层中途的薄膜容易被剥离。因此，为形成划线而继续对刃具进行扫描，由此，将薄膜或积层中途的薄膜确实地去除，从而稳定地形成划线。而且，由于在形成加工开始点后一边维持刃具被按压的状态一边形成划线，所以，与在划线的加工步骤之前形成开口部的情况及在形成划线的过程中实施刃具升降的情况相比，步骤的内容及刃具的动作得以简化。因此，形成划线所需的时间被缩短。另外，在薄膜太阳能电池包括具备积层结构的薄膜的情况下，形成在衬底的薄膜是指已完成积层的薄膜或积层中途的薄膜。
[0016]〔2〕依据本发明的薄膜太阳能电池的加工装置的一方式包括:载台，供载置形成着薄膜的衬底;头，包括在所述薄膜形成划线的刃具，将所述刃具按压至所述薄膜;扫描机构，通过使所述头相对于所述载台相对移动而对所述刃具进行扫描;及控制装置，控制所述头及所述扫描机构的动作;所述控制装置是通过扫描按压至所述薄膜的所述刃具而在所述薄膜形成作为所述划线的一部分的第I划线，且在形成所述第I划线后，一边维持将所述刃具按压至所述薄膜的状态一边对所述刃具进行扫描，由此，在所述薄膜形成作为所述划线的一部分的第2划线，且在所述第I划线形成时的至少一部分，使将所述刃具按压至所述薄膜的力即按压力大于所述第2划线形成时的所述按压力。
[0017]根据该加工装置，第I划线形成时的按压力大于第2划线加工时的按压力，因此，在第I划线薄膜容易被剥离。所以，为了形成第2划线而继续对刃具进行扫描，由此，将薄膜或积层中途的薄膜确实地去除，从而稳定地形成第2划线。而且，由于在形成第I划线后一边维持刃具被按压的状态一边形成第2划线，所以，与在划线的加工步骤之前形成开口部的情况及在形成划线的过程中实施刃具升降的情况相比，步骤的内容及刃具的动作得以简化。因此，形成划线所需的时间被缩短。
[0018]〔3〕根据所述薄膜太阳能电池的加工装置的一例，所述控制装置是使自所述第I划线的加工开始点到所述第I划线的加工结束点为止的部分形成时的所述按压力大于所述第2划线形成时的所述按压力。
[0019 ]根据该加工装置，在自第I划线的加工开始点到加工结束点为止，将薄膜或积层中途的薄膜确实地去除，随之，在第2划线的加工开始点，也将薄膜或积层中途的薄膜确实地去除，从而稳定地形成第2划线。
[0020]〔4〕根据所述薄膜太阳能电池的加工装置的一例，所述控制装置使形成所述第I划线时的所述刃具的扫描速度慢于形成所述第2划线时的所述刃具的扫描速度。
[0021]根据该加工装置，在划线的加工步骤中的初期的部分，刃具的扫描速度设定为较慢的速度，因此，利用刃具将薄膜确实地去除。因此，稳定地形成划线。
[0022]〔5〕根据所述薄膜太阳能电池的加工装置的一例，与所述刃具的长度方向交叉的剖面上的所述刃具的刀尖的形状为圆形。
[0023]根据该加工装置，与刀尖的剖面包含角的情况相比，在刀尖磨损的情况下，刀尖自初始形状变化的程度较小，因此，在长期使用同一刃具的情况下，划线的完工品质不易产生偏差。
[0024]〔6〕依据本发明的薄膜太阳能电池的加工方法的一方式是通过在将刃具按压至形成在衬底的薄膜的状态下对所述刃具进行扫描而在所述薄膜形成划线，且包括:第I步骤，通过将所述刃具按压至所述薄膜而在所述薄膜形成所述划线的加工开始点；第2步骤，在形成所述加工开始点后，一边维持将所述刃具按压至所述薄膜的状态一边对所述刃具进行扫描，由此在所述薄膜形成所述划线;及第3步骤，使形成所述加工开始点时将所述刃具按压至所述薄膜的力即按压力大于形成所述划线时的所述按压力。
[0025]根据该加工方法，加工开始点形成时的按压力大于划线加工时的按压力，因此，在加工开始点，薄膜或积层中途的薄膜容易被剥离。因此，为了形成划线而继续对刃具进行扫描，由此，将薄膜或积层中途的薄膜确实地去除，从而稳定地形成划线。而且，由于在形成加工开始点之后一边维持刃具被按压的状态一边形成划线，所以，与在划线的加工步骤之前形成开口部的情况及在形成划线的过程中实施刃具升降的情况相比，步骤的内容及刃具的动作得以简化。因此，形成划线所需的时间被缩短。
[0026]〔7〕依据本发明的薄膜太阳能电池的加工方法的一方式是通过在将刃具按压至形成在衬底的薄膜的状态下对所述刃具进行扫描而在所述薄膜形成划线，且包括:第I步骤，通过对按压至所述薄膜的所述刃具进行扫描而在所述薄膜形成作为所述划线的一部分的第I划线;第2步骤，在形成所述第I划线后，一边维持将所述刃具按压至所述薄膜的状态一边对所述刃具进行扫描，由此在所述薄膜形成作为所述划线的一部分的第2划线;及第3步骤，在所述第I划线形成时的至少一部分使将所述刃具按压至所述薄膜的力即按压力大于形成所述第2划线时的所述按压力。
[0027]根据该加工方法，第I划线形成时的按压力大于第2划线加工时的按压力，因此，在第I划线薄膜容易被剥离。因此，为了形成第2划线而继续对刃具进行扫描，由此，将薄膜或积层中途的薄膜确实地去除，从而稳定地形成第2划线。而且，由于在形成第I划线之后一边维持刃具被按压的状态一边形成第2划线，所以，与在划线的加工步骤之前形成开口部的情况及在形成划线的过程中实施刃具升降的情况相比，步骤的内容及刃具的动作得以简化。因此，形成划线所需的时间被缩短。
[0028][发明的效果]
[0029]所述薄膜太阳能电池的加工装置、及薄膜太阳能电池的加工方法有助于缩短形成划线所需的时间。
【附图说明】
[0030]图1是实施方式I的薄膜太阳能电池的加工装置的立体图。
[0031]图2是图1的刃具的立体图。
[0032]图3是图1的加工装置的框图。
[0033]图4是加工装置所进行的加工完成后的薄膜太阳能电池的俯视图。
[0034]图5是图4的X-X剖视图。
[0035]图6是第I电极形成步骤完成后的制造中途的薄膜太阳能电池的剖视图。
[0036]图7是中间层形成步骤完成后的制造中途的薄膜太阳能电池的剖视图。
[0037]图8是第I步骤中的薄膜太阳能电池的俯视图。
[0038]图9是第2步骤中的薄膜太阳能电池的俯视图。
[0039]图10是实施方式2的加工完成后的薄膜太阳能电池的俯视图。
[0040]图11是第I步骤中的薄膜太阳能电池的俯视图。
[0041]图12是第2步骤中的薄膜太阳能电池的俯视图。
[0042]图13是变化例的薄膜太阳能电池的俯视图。
【具体实施方式】
[0043](实施方式I)
[0044]图1是具备制造薄膜太阳能电池I的功能的加工装置100的立体图。加工装置100包括:本体110，收容各种构成要素;载台130，供载置制造中途的薄膜太阳能电池I;头150，对所述薄膜太阳能电池I进行加工;头导件170，使头150相对于载台130相对移动;摄像机140，拍摄载台130的情况;及控制装置120，控制头150等的动作。
[0045]载台130是由本体110支撑。载台130的上表面即载置面131是可支撑薄膜太阳能电池I的平面。头导件170包括:第I导件171，可在本体110的纵深方向S卩Y方向上，相对于本体110进行移动;及第2导件172，由第I导件171支撑，且沿本体110的宽度方向即X方向延伸。第I导件171及第2导件172是相对于本体110—体地移动。
[0046]头150包括沿X方向排列且可相对于载台130升降的多个刃具160，且在可沿着第2导件172移动的状态下由第2导件172支撑。头150可调节将刃具160按压至载置在载台130的制造中途的薄膜太阳能电池I的力即按压力，以根据薄膜太阳能电池I的加工步骤等设定的特定的按压力将刃具160按压至薄膜太阳能电池I。头150所包括的刃具160的根数的一例为2根。如图2所示，刃具160的刀尖161具有圆锥台状。与刃具160的长度方向正交的剖面上的刀尖161的形状为圆形。
[0047]图3是表示加工装置100的功能块的框图。加工装置100还包括:第I致动器201，使第I导件171相对于载台130沿Y方向移动;第2致动器202，使头150相对于第2导件172沿X方向移动；及第3致动器203，使刃具160沿向载台130接近的方向及自载台130离开的方向移动。第I致动器201是装载在本体110内。第2致动器202是装载在头导件170内。第3致动器203是装载在头150内。另外，第I致动器201及头导件170构成扫描刃具160的扫描机构。
[0048]控制装置120包括执行包含用于形成划线30的控制的各种控制的控制部121、及存储控制所需的信息的存储器122，且与第I致动器201、第2致动器202、第3致动器203、及摄像机140电连接。控制部121的一例为微型计算机或FPGA(Field of Programmable GateArray，现场可编程门阵列)。
[0049]控制部121控制头150、头导件170、及摄像机140的动作。因控制部121的控制而第I致动器201驱动，由此，头150相对于载台130移动，由此对头150的刃具160沿Y方向进行扫描。
[0050]图4是加工装置100所进行的加工完成后的薄膜太阳能电池I的俯视图。图5是图4的X-X剖视图。如图5所示，薄膜太阳能电池I包括衬底10及形成在该衬底10上的薄膜20。薄膜20具备积层结构。构成薄膜20的多个层是形成在衬底10上的第I电极21、与第I电极21电连接的第2电极22、及形成在第I电极21与第2电极22之间的中间层23。由第I电极21、以及第I电极21及中间层23构成的层分别为积层中途的薄膜。在第2电极22的上表面的角形成有用于检测载台130上的薄膜太阳能电池I的位置的对准标记40。
[0051 ]中间层23具备积层结构。构成中间层23的多个层是形成在第I电极21上的光吸收层23A、形成在光吸收层23A上的缓冲层23B、及形成在缓冲层23B上的绝缘层23C。
[0052]在薄膜20形成有3种划线30。第I种划线30是将第I电极21分割的划线30A。第2种划线30是将中间层23分割的划线30B。第3种划线30是将第2电极22及中间层23分割的划线30C。划线30A是利用与机械刻划法不同的加工方法、例如激光刻划法而形成。划线30B及划线30C是利用使用加工装置100的机械刻划法而形成。
[0053]划线30A是被光吸收层23A的一部分填满。划线30B是被第2电极22的一部分填满。划线30C未被其他物体填满。通过将划线30B填满的第2电极22的一部分与第I电极21接触，而将第I电极21与第2电极22电连接。
[0054]划线30B及划线30C是与衬底10的边平行的较长的划线30，且是从加工开始点30X遍及至加工结束点30Z延伸的槽。加工开始点30X是为了在形成划线30B、30C时最先按压刃具160的刀尖161，从而辅助刃具160所进行的划线30的加工而形成的点，进而，也是条件切换点30Y。
[0055]条件切换点30Y是切换与由加工装置100形成划线30相关的加工条件的划线30上的点。加工条件包含例如刃具160的扫描速度、刃具160的按压力、及刃具160的位置。在实施方式I中，在作为加工开始点30X的条件切换点30Y切换作为加工条件之一的刃具160的按压力。
[0056]另外，在图4及图8?图13中，加工开始点30X及条件切换点30Y示意性地表示为点，但实际的加工开始点30X及条件切换点30Y具有与划线30B、30C的其他部分实质上相同的宽度。难以通过目视辨别加工开始点30X及条件切换点30Y与划线30B、30C的其他部分的差异。
[0057]与薄膜20相关的制造步骤大致划分为3个步骤、即第I电极形成步骤、中间层形成步骤、及第2电极形成步骤。图6是第I电极形成步骤已完成的制造中途的薄膜太阳能电池I的剖面。图7是中间层形成步骤已完成的制造中途的薄膜太阳能电池I的剖面。图5是加工装置100所进行的加工完成后的薄膜太阳能电池I的剖面。
[0058]在第I电极形成步骤中，首先，在衬底10上形成第I电极21。衬底10的材质的一例为钠钙玻璃。第I电极21的材质的一例为钼。接着，在第I电极21形成将第I电极21分割的划线30即多个划线30A。
[0059]在中间层形成步骤中，首先，在第I电极21上形成光吸收层23A。接着，在光吸收层23A上形成缓冲层23B。接着，在缓冲层23B上形成绝缘层23C。光吸收层23A的一例为化合物半导体薄膜。缓冲层23B的一例为ZnS薄膜。绝缘层23C的一例为ZnO薄膜。
[0060]接着，利用加工装置100在中间层23形成多个划线30B。划线30B形成在相对于划线30A朝X方向的一侧偏移特定距离的位置。
[0061]在第2电极形成步骤中，首先，在中间层23上形成第2电极22。第2电极22的材质的一例为Ζη0:Α1薄膜。接着，在第2电极22及中间层23形成将构成薄膜20的第2电极22及中间层23分割的划线30即多个划线30C。
[0062]图8?图10是与利用机械刻划法的划线30的具体加工步骤相关的图。此处，采用划线30B的加工步骤代表划线30。划线30C是经过依照划线30B的加工步骤的加工步骤而形成。
[0063]在图8所示的第I步骤的第I阶段中，对与载台130的载置面131平行的虚设面即扫描面上的刃具160相对于衬底10的位置进行调节。在一例中，第I步骤中的第I阶段包含以下具体步骤。控制装置120基于由摄像机140检测出的对准标记40的位置，计算扫描面上的加工开始点30X的坐标，并以刀尖161的坐标与加工开始点30X的坐标一致的方式对各致动器201、202输出指令信号。通过各致动器201、202基于所述指令信号进行驱动，刀尖161的坐标与加工开始点30X的坐标实质上一致。
[0064]在第I步骤的第2阶段中，将刀尖161按压至中间层23，在中间层23形成加工开始点30X。在一例中，第I步骤的第2阶段包含以下具体步骤。首先，控制装置120以将刀尖161利用第I按压力按压至中间层23的方式对第3致动器203输出指令信号。通过第3致动器203基于所述指令信号进行驱动，刀尖161下降且以第I按压力按压至中间层23，将刀尖161的前端陷入至中间层23。另外，第I按压力的一例为2.0N。
[0065]在图9所示的第2步骤中，在中间层23形成第2划线32。在一例中，第2步骤包含以下具体步骤。控制装置120以将刃具160利用第2按压力按压至中间层23，且所述刃具160以第2扫描速度沿第I方向Dl移动的方式对各致动器201、203输出指令信号。通过各致动器201、203基于所述指令信号进行驱动，刃具160在刀尖161按压至中间层23的状态下沿第I方向Dl移动，利用刃具160将中间层23去除，从而形成第2划线32。另外，第2按压力的一例为较第I按压力弱的I.3N。第2扫描速度的一例为100mm/秒。
[0066]接着，控制装置120基于刃具160的位置已到达加工结束点30Z，以刃具160的扫描暂时停止的方式对第I致动器201输出指令信号。通过第I致动器201基于所述指令信号进行驱动，刃具160在加工结束点30Z停止，从而形成具有从加工开始点30X到加工结束点30Z为止的长度的划线30。另外，第2划线32的长度是根据衬底10的尺寸设定，通常包含在0.2m左右至Im左右的范围内。
[0067]根据加工装置100，由于在头150安装着多根刃具160，所以，通过将刃具160按压至中间层23—次而在中间层23同时形成多个加工开始点30X。另外，通过沿第I方向Dl将刃具160扫描I次，而在中间层23同时形成多个划线30。
[0068]控制装置120是在通过从加工开始点30X直至加工结束点30Z为止对刃具160扫描I次而在中间层23形成多个划线30B后，再次执行第I步骤的第I阶段，以已预定形成在中间层23的下一个划线30B的加工开始点30X的坐标与刀尖161的位置一致的方式对各致动器201、202输出指令信号。在第2次之后的第I阶段中，以刃具160沿与第I方向Dl相反的方向即第2方向D2移动规定的距离的方式对第I致动器201输出指令信号，同时以刃具160朝X方向的一侧移动规定的距离的方式对第2致动器202输出指令信号。
[0069]接着，控制装置120通过如上所述地执行第I步骤的第2阶段及第2步骤而在中间层23形成下一个划线30B。然后，控制装置120与所述同样的方式反复执行第I步骤及第2步骤，直至在中间层23形成已预定形成在中间层23的所有划线30B为止。
[0070]根据实施方式I的加工装置100，例如获得以下所示的效果。
[0071](I)加工装置100是使形成加工开始点30X时的第I按压力大于形成划线30时的第2按压力。根据该构成，在加工开始点30X将刃具160确实地陷入至薄膜20或积层中途的薄膜，因此，为形成划线30而继续对刃具160进行扫描，由此，将薄膜20或积层中途的薄膜确实地去除，从而稳定地形成划线30。而且，在形成加工开始点30X之后，一边维持刃具160被按压的状态一边形成划线30。因此，与在划线30的加工步骤之前形成开口部的情况及在形成划线30的过程中实施刃具160升降的情况相比，步骤的内容及刃具160的动作得以简化。因此，形成划线30所需的时间被缩短。
[0072](2)刀尖161的剖视形状为圆形。根据该构成，与刀尖161的剖面包含角的情况相比，刀尖161在磨损的情况下自初始形状变化的程度较小，因此，在长期使用同一刃具160的情况下，划线30的品质不易产生偏差。
[0073](实施方式2)
[0074]实施方式2的加工装置100具备与实施方式I的加工装置100实质上相同的构成。实施方式2是在条件切换点30Y设定在与加工开始点30X不同的位置的方面不同于实施方式I的加工方法。
[0075]图10是实施方式2的加工装置100所进行的加工完成后的薄膜太阳能电池I的俯视图。划线30B及划线30C是从加工开始点30X遍及至加工结束点30Z延伸的槽，且从其加工步骤方面来看被划分为第I划线31及第2划线32的2种区域。划线30B、30C是由实质上连续地形成的第I划线31及第2划线32构成的I条槽。
[0076]第I划线31是为了辅助利用刃具160所进行的第2划线32的加工而形成，且是与衬底10的边平行的较短的划线，且是从加工开始点30X遍及至条件切换点30Y延伸的直线。第2划线32是与衬底10的边平行的较长的划线，且是从条件切换点30Y遍及至加工结束点30Z延伸的直线。在实施方式2中，条件切换点30Y是第I划线31的加工结束点，且在所述条件切换点30Y将加工条件之二的刃具160的按压力及扫描速度切换。
[0077]图8、图11、及图12是与利用机械刻划法所进行的划线30的具体加工步骤相关的图。此处，采用划线30B的加工步骤代表划线30。划线30C是经过依照划线30B的加工步骤的加工步骤而形成。
[0078]图8所示的第I步骤的第I阶段是与实施方式I相同的步骤。
[0079]在图11所示的第I步骤的第2阶段中，将刀尖161按压至中间层23，在中间层23形成第I划线31。在一例中，第I步骤的第2阶段包含以下具体步骤。首先，控制装置120以将刀尖161利用第I按压力按压至中间层23的方式对第3致动器203输出指令信号。通过第3致动器203基于所述指令信号进行驱动，刀尖161下降且以第I按压力按压至中间层23，从而刀尖161的前端陷入至中间层23。第I按压力的一例是比形成第2划线32时的刃具160的按压力即第2按压力强的2.0N。
[0080]接着，控制装置120以利用第I扫描速度扫描刃具160的方式对第I致动器201输出指令信号。通过第I致动器201基于所述指令信号进行驱动，在刀尖161被按压至中间层23的状态下对刃具160进行扫描。因此，利用刀尖161将中间层23剥离，从而在中间层23形成第I划线31。另外，第I扫描速度的一例为50mm/秒。
[0081 ]接着，控制装置120基于刃具160的位置已到达条件切换点30Y，以刃具160的扫描暂时停止的方式对第I致动器201输出指令信号。通过第I致动器201基于所述指令信号进行驱动，刃具160在条件切换点30Y停止，从而形成具有从加工开始点30X到条件切换点30Y为止的长度的第I划线31。第I划线31的长度优选为利用刃具160的扫描将中间层23剥离所需的最小限度的长度。最小限度的长度的一例为1mm。在图11所示的例子中，第I划线31的长度长于最小限度的长度。第I划线31的长度的一例为3mm。
[0082]在图12所示的第2步骤中，在中间层23形成第2划线32。在一例中，第2步骤包含以下具体步骤。控制装置120以将刃具160利用第2按压力按压至中间层23，且以第2扫描速度沿从条件切换点30Y朝向加工结束点30Z的方向即第I方向Dl进行扫描的方式对第I致动器201输出指令信号。通过第I致动器201基于所述指令信号进行驱动，在刀尖161被按压至中间层23的状态下将刃具160扫描至加工结束点30Z为止。以此方式，作为加工条件的刃具160的按压力及扫描速度因刃具160已到达条件切换点30Y而被切换。另外，也可不使刃具160的扫描停止而执行第I步骤及第2步骤。
[0083]通过将刃具160从条件切换点30Y扫描至加工结束点30Z为止而将中间层23去除，从而形成第2划线32。另外，形成第2划线32时的刃具160的按压力即第2按压力的一例为1.3N。形成第2划线32时的刃具160的扫描速度即第2扫描速度的一例为比第I扫描速度快的
IOOOmm/秒。
[0084]接着，控制装置120基于刃具160的位置已到达加工结束点30Z，以刃具160的扫描暂时停止的方式对第I致动器201输出指令信号。通过第I致动器201基于所述指令信号进行驱动，刃具160在加工结束点30Z停止，从而形成具有从加工开始点30X到加工结束点30Z为止的长度的划线30。
[0085]根据实施方式2的薄膜太阳能电池的加工装置100，不仅获得利用实施方式I的薄膜太阳能电池的加工装置100所得的(I)及(2)效果，还获得以下所示的效果。
[0086](3)加工装置100是使从第I划线31的加工开始点30X到第I划线31的加工结束点即条件切换点30Y为止的部分形成时的第I按压力大于第2按压力。根据该构成，在从加工开始点30X到条件切换点30Y为止，将薄膜20或积层中途的薄膜确实地去除，随之，在第2划线32的加工开始点即条件切换点30Y，也将薄膜20或积层中途的薄膜确实地去除，从而稳定地形成第2划线32。
[0087](4)加工装置100是使第I扫描速度慢于第2扫描速度。根据该构成，在划线30的加工步骤中的初期的部分，刃具160的扫描速度设定为较慢的速度，因此，利用刃具160将薄膜20或积层中途的薄膜确实地去除。因此，稳定地形成划线30。
[0088](变化例)
[0089]与所述各实施方式相关的说明是可采用依据本发明的薄膜太阳能电池的加工装置、及薄膜太阳能电池的加工方法的方式的例子，而并未意图限制其方式。依据本发明的薄膜太阳能电池的加工装置、及薄膜太阳能电池的加工方法除可采用实施方式以外，还可采用例如以下所示的所述各实施方式的变化例、及将不相互矛盾的至少2个变化例组合所得的方式。
[0090].在实施方式2中，形成第I划线31时的第I按压力可任意变更。在一例中，也可使从加工开始点30X到条件切换点30Y为止的部分形成时的第I按压力连续地递减至第2按压力为止。
[0091].第I划线31的形成方向及形状可任意变更。在一例中，如图13所示，以沿与第2划线32交叉的方向延伸的方式形成第I划线31。在另一例中，以包含交点的方式形成第I划线31(省略图示)。
[0092]?将第I电极21分割的划线30A的加工方法并不限定于激光刻划法，可变更为使用加工装置100的机械刻划法。
[0093].所述各实施方式的扫描机构包括第I致动器201及头导件170，通过使头150相对于固定在本体110的载台130移动而对刃具160进行扫描，但扫描机构的构成并不限定于此而可任意变更。变化例的扫描机构包括例如可相对于本体110移动的载台130、及使载台130相对于本体110移动的致动器。头150是固定在本体110。该扫描机构通过使载台130相对于头150移动而对刃具160进行扫描。与扫描机构相关的又一变化例包括第I致动器201、第2致动器202、头导件170、可相对于本体110移动的载台130、及使载台130相对于本体110移动的致动器。该扫描机构可使头导件170相对于载台130移动以及可使载台130相对于头导件170移动。
[0094][符号的说明]
[0095]I 薄膜太阳能电池
[0096]10 衬底
[0097]20 薄膜
[0098]30 划线
[0099]30X加工开始点
[0100]30Y条件切换点
[0101]31第I划线
[0102]32第2划线
[0103]100加工装置
[0104]120控制装置
[0105]130 载台
[0106]150 头
[0107]160 刃具
[0108]161 刀尖
[0109]170 刃具
[0110]171 刀尖
【主权项】
1.一种薄膜太阳能电池的加工装置，包括: 载台，供载置形成着薄膜的衬底； 刃具，在所述薄膜形成划线； 头，将所述刃具按压至所述薄膜； 扫描机构，通过使所述头相对于所述载台相对移动而对所述刃具进行扫描;及 控制装置，控制所述头及所述扫描机构的动作； 所述控制装置是通过将所述刃具按压至所述薄膜而在所述薄膜形成所述划线的加工开始点，且在形成所述加工开始点后，一边维持将所述刃具按压至所述薄膜的状态一边对所述刃具进行扫描，由此，在所述薄膜形成所述划线，且使形成所述加工开始点时将所述刃具按压至所述薄膜的力即按压力大于形成所述划线时的所述按压力。2.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池的加工装置，其中与所述刃具的长度方向交叉的剖面上的所述刃具的刀尖的形状为圆形。3.—种薄膜太阳能电池的加工装置，包括: 载台，供载置形成着薄膜的衬底； 头，包括在所述薄膜形成划线的刃具，将所述刃具按压至所述薄膜； 扫描机构，通过使所述头相对于所述载台相对移动而对所述刃具进行扫描;及 控制装置，控制所述头及所述扫描机构的动作； 所述控制装置是通过扫描按压至所述薄膜的所述刃具而在所述薄膜形成作为所述划线的一部分的第I划线，且在形成所述第I划线后，一边维持将所述刃具按压至所述薄膜的状态一边对所述刃具进行扫描，由此，在所述薄膜形成作为所述划线的一部分的第2划线，且在所述第I划线形成时的至少一部分，使将所述刃具按压至所述薄膜的力即按压力大于所述第2划线形成时的所述按压力。4.根据权利要求3所述的薄膜太阳能电池的加工装置，其中所述控制装置使自所述第I划线的加工开始点到所述第I划线的加工结束点为止的部分形成时的所述按压力大于所述第2划线形成时的所述按压力。5.根据权利要求3或4所述的薄膜太阳能电池的加工装置，其中所述控制装置使形成所述第I划线时的所述刃具的扫描速度慢于形成所述第2划线时的所述刃具的扫描速度。6.根据权利要求3或4所述的薄膜太阳能电池的加工装置，其中与所述刃具的长度方向交叉的剖面上的所述刃具的刀尖的形状为圆形。7.根据权利要求5所述的薄膜太阳能电池的加工装置，其中与所述刃具的长度方向交叉的剖面上的所述刃具的刀尖的形状为圆形。8.—种薄膜太阳能电池的加工方法，通过在将刃具按压至形成在衬底的薄膜的状态下对所述刃具进行扫描而在所述薄膜形成划线，且包括: 第I步骤，通过将所述刃具按压至所述薄膜而在所述薄膜形成所述划线的加工开始点；第2步骤，在形成所述加工开始点后，一边维持将所述刃具按压至所述薄膜的状态一边对所述刃具进行扫描，由此在所述薄膜形成所述划线;及 第3步骤，使形成所述加工开始点时将所述刃具按压至所述薄膜的力即按压力大于形成所述划线时的所述按压力。9.一种薄膜太阳能电池的加工方法，通过在将刃具按压至形成在衬底的薄膜的状态下对所述刃具进行扫描而在所述薄膜形成划线，且包括: 第I步骤，通过对按压至所述薄膜的所述刃具进行扫描而在所述薄膜形成作为所述划线的一部分的第I划线； 第2步骤，在形成所述第I划线后，一边维持将所述刃具按压至所述薄膜的状态一边对所述刃具进行扫描，由此在所述薄膜形成作为所述划线的一部分的第2划线;及 第3步骤，在所述第I划线形成时的至少一部分使将所述刃具按压至所述薄膜的力即按压力大于形成所述第2划线时的所述按压力。
【文档编号】H01L31/0463GK106098821SQ201610282341
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年4月29日 公开号201610282341.1, CN 106098821 A, CN 106098821A, CN 201610282341, CN-A-106098821, CN106098821 A, CN106098821A, CN201610282341, CN201610282341.1
【发明人】山田充, 木下知子, 中谷郁祥
【申请人】三星钻石工业股份有限公司