JP2019517157A - Method and system for monitoring a laser scribing process for forming separation grooves in a solar module - Google Patents

Method and system for monitoring a laser scribing process for forming separation grooves in a solar module Download PDF

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Abstract

本発明は、ソーラーモジュールに分離溝を形成するレーザースクライビング過程の監視方法及びそのシステムについて記載する。前記方法は、半製品ソーラーモジュールを供給し、分離溝を形成するとともに、前記半製品ソーラーモジュールの第１の面において前記半製品ソーラーモジュールの領域を照射し、且つ、前記半製品ソーラーモジュールの第２の面において、前記半製品ソーラーモジュールの前記被照領域を透過した光の量を検出し、前記被照領域に形成された前記分離溝を評価する、とのステップを含む。前記システムは、レーザービーム発生装置、半製品ソーラーモジュール領域の照射装置、光量検出装置、及び形成された分離溝の評価装置を含む。前記方法及び前記システムによれば、分離溝を連続的に検査する容易且つ迅速で非常に有効な方式が提供される。【選択図】図３The present invention describes a method and system for monitoring a laser scribing process for forming separation grooves in a solar module. The method provides a semifinished solar module, forms a separation groove, and illuminates the area of the semifinished solar module at a first surface of the semifinished solar module, and the first of the semifinished solar module Detecting the amount of light transmitted through the illuminated area of the semifinished product solar module and evaluating the separation groove formed in the illuminated area. The system comprises a laser beam generator, an illumination device in the area of the semi-finished solar module, a light intensity detection device, and an evaluation device of the formed separation groove. The method and the system provide an easy, fast and very effective way to continuously inspect the separation groove. [Selected figure] Figure 3

Description

本出願は、ソーラーモジュールに分離溝を形成するレーザースクライビング過程を監視する方法及びそのシステムを主題とする。   The present application is directed to a method and system for monitoring a laser scribing process for forming separation grooves in a solar module.

光起電力装置（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｄｅｖｉｃｅ）或いはソーラーモジュールは、太陽光を電流に変換する複数の太陽電池を含んでいる。ソーラーモジュールにおいて、太陽電池は直列に電気接続されている。一般的に、薄膜太陽電池は通常の処理ステップにおいて大面積の基板に形成される。各太陽電池は、第１接触層、第２接触層、及び第１接触層と第２接触層の間に形成されて太陽光を変換する光起電力層を含んでいる。分離され、且つ電気的に絶縁された太陽電池を形成するとともに、前記太陽電池のうち隣り合う太陽電池を直列に電気接続するために、太陽電池の生産プロセスでは、第１接触層、光起電力層及び第２接触層の少なくとも１つに分離溝（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｔｒｅｎｃｈｅｓ）を形成する。そのため、前記プロセスシーケンスでは、スーパーストレート（ｓｕｐｅｒｓｔｒａｔｅ）の形成過程として一般的に以下のプロセスステップを含んでいる。まず、透明基板上に透明な第１接触層を形成し、光起電力層を第１接触層に積層する。次に、第１分離溝を光起電力層と第１接触層に形成する。そして、第１絶縁材料（ｉｓｏｌａｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ）を第１分離溝に充填する。また、第２分離溝を光起電力層に形成するが、第１接触層には形成しない。第２分離溝は第１分離溝における第１絶縁材料に隣接して形成されるか、或いは、第１の横方向において第１分離溝と間隔を置いて形成される。なお、第２溝の代わりに、例えば分離孔（ｉｓｏｌａｔｅｄ ｈｏｌｅｓ）のような第２の構造を光起電力層に形成してもよい。第２の構造は、第１絶縁材料と隣接して形成してもよく、第１絶縁材料と間隔を置いて形成してもよい。続いて、一般的には不透明の第２接触層を第２分離溝に積層するか、第２の構造に積層するとともに、光起電力層に積層し、且つ第１分離溝における第１絶縁材料に積層する。本シーケンスでは、最後に、第３分離溝を第２接触層に形成するとともに、光起電力層にも形成するが、第１接触層には形成しない。第３分離溝は、第１分離溝と対向する側に第２分離溝と隣接して形成するか、或いは、第１の横方向において、第１分離溝と対向する側方に第２分離溝と間隔を置いて形成する。また、例えば、第２絶縁材料を第３分離溝に充填するとともに、第２接触層に第２基板を塗布するといった他のステップを実行してもよい。第１の横方向とは、透明基板から第２接触層に至る直線方向（即ち、太陽電池の厚さ方向）と直交する平面における方向のことである。また、基板の形成過程では、各プロセスステップが上記とは逆の順序で実行される。   Photovoltaic devices or solar modules include a plurality of solar cells that convert sunlight into electrical current. In a solar module, solar cells are electrically connected in series. In general, thin film solar cells are formed on large area substrates in conventional processing steps. Each solar cell includes a first contact layer, a second contact layer, and a photovoltaic layer formed between the first contact layer and the second contact layer to convert sunlight. In the process of producing a solar cell, a first contact layer, photovoltaic power, in order to form a separate and electrically insulated solar cell and to electrically connect adjacent solar cells of said solar cells in series. An isolation trench is formed in at least one of the layer and the second contact layer. Therefore, the process sequence generally includes the following process steps as a superstrate formation process. First, a transparent first contact layer is formed on a transparent substrate, and a photovoltaic layer is laminated on the first contact layer. Next, a first separation groove is formed in the photovoltaic layer and the first contact layer. Then, the first isolation groove is filled with the first insulating material. In addition, although the second separation groove is formed in the photovoltaic layer, it is not formed in the first contact layer. The second separation groove is formed adjacent to the first insulating material in the first separation groove, or is formed spaced apart from the first separation groove in the first lateral direction. Note that, instead of the second groove, a second structure such as, for example, isolated holes may be formed in the photovoltaic layer. The second structure may be formed adjacent to the first insulating material or spaced apart from the first insulating material. Subsequently, a generally opaque second contact layer is laminated to the second separation groove or laminated to the second structure, and is laminated to the photovoltaic layer, and the first insulating material in the first separation groove Stacked on. In the present sequence, finally, the third separation groove is formed in the second contact layer and also in the photovoltaic layer, but not formed in the first contact layer. The third separation groove is formed adjacent to the second separation groove on the side opposite to the first separation groove, or in the first lateral direction on the side opposite to the first separation groove. And form at intervals. Also, for example, other steps may be performed such as filling the second isolation material with the second insulating material and applying the second substrate to the second contact layer. The first lateral direction is a direction in a plane orthogonal to the linear direction (that is, the thickness direction of the solar cell) from the transparent substrate to the second contact layer. In addition, in the process of forming the substrate, each process step is performed in the reverse order to the above.

分離溝は幅狭としつつも、特に第１分離溝と第３分離溝において、各太陽電池を安全に分離できなければならず、或いは、第２分離溝内における第２接触層と第１接触層の安全な電気的接触を実現せねばならない。通常、この種の分離溝の幅は２０μｍ〜８０μｍの範囲とし、且つ、隣接する分離溝との距離を４０μｍ〜８０μｍの範囲とする。そのため、一般的に分離溝はレーザースクライビングにより形成され、材料は導入されたエネルギーによる蒸発で除去される。また、光起電力変換に貢献しない基板の面積を減らすべく、各分離溝同士の距離は可能な限り最小の距離とせねばならない。このほか、全ての分離溝同士は明確に分割する必要がある。   The separation grooves must be narrow, but in particular the first separation groove and the third separation groove, must be able to separate each solar cell safely, or the first contact with the second contact layer in the second separation groove A safe electrical contact of the layers must be realized. Usually, the width of this type of separation groove is in the range of 20 μm to 80 μm, and the distance between the adjacent separation grooves is in the range of 40 μm to 80 μm. Therefore, the separation groove is generally formed by laser scribing, and the material is removed by evaporation by the introduced energy. In addition, in order to reduce the area of the substrate that does not contribute to the photovoltaic conversion, the distance between the separation grooves should be as small as possible. Besides this, all separation grooves need to be clearly divided.

レーザースクライビング中は、処理を要する層にレーザービームが集束される。レーザービームは、特定の側方延伸部を備える処理済みの層において、例えば、少なくとも第１の直径を持つ楕円形又は円形といった特定の形状を有する。溝を長尺のライン状に形成するためには、レーザービームと半製品ソーラーモジュールを相対的に移動させる。一般的にレーザービームはパルス形式であり、且つ相対的に移動することから、実際に形成される溝は、平面視でレーザービームとほぼ同様の形状を持ち、且つ少なくとも一部が重なり合った連続孔形状となる。   During laser scribing, the laser beam is focused on the layer requiring processing. The laser beam has a particular shape, for example an oval or a circle with at least a first diameter, in the treated layer with a particular lateral extension. In order to form the groove in the form of a long line, the laser beam and the semifinished solar module are moved relative to each other. Since the laser beam is generally in the form of a pulse and moves relative to one another, the groove actually formed has a substantially similar shape to the laser beam in plan view and is a continuous hole at least partially overlapping. It becomes a shape.

ところが、レーザースクライビング中には、２つの典型的な欠陥が発生し得る。まず、第１の欠陥として、スクライビングされる溝の幅が広がりすぎて、別の溝と明確に区分されなくなる場合がある。また、第２の欠陥として、スクライビングされる溝のうち一部の孔が狭くなりすぎて、同一溝における隣接する孔と重なり合わないことがある。その結果、溝は実際には隣接する太陽電池をしっかりと分離及び絶縁できなくなる。こうした欠陥はランダムに発生する。即ち、レーザービーム生成システムにおける一時的な欠陥や、レーザービーム生成システムにおけるパラメーターのドリフト（経時変化）により発生する。   However, two typical defects may occur during laser scribing. First, as a first defect, the width of the groove to be scribed may be too wide to be clearly distinguished from another groove. As a second defect, some holes of the groove to be scribed may become too narrow to overlap with adjacent holes in the same groove. As a result, the grooves can not in fact securely isolate and insulate adjacent solar cells. These defects occur randomly. That is, it is generated due to a temporary defect in the laser beam generation system or a drift of parameters in the laser beam generation system.

通常、レーザースクライビング過程を実行するデバイスについては、外部において欠陥を識別するためのオフラインテストが実施される。前記テストには、光学検査や電気測定が含まれる。しかし、これらのテストはランダムにしか実行されず、且つ、多くの時間と労力を要しており、複雑であり、例えば、カメラで撮像した画像を評価せねばならず、且つ、欠陥を補正するための手直しの可能性が極めて限られている。   Typically, for devices performing a laser scribing process, off-line testing is performed to identify defects externally. The tests include optical inspection and electrical measurement. However, these tests are only performed randomly, are time-consuming and laborious, are complex, for example, the camera-captured image must be evaluated, and correct for defects The possibility of rework is very limited.

また、既知のインライン監視方法及びシステムがいくつか存在しているが、これらの方法及びシステムは、第２のレーザースクライビング過程で形成される第２溝から、第２のレーザースクライビング過程の前に実行される第１のレーザースクライビング過程で形成される第１溝までの距離を制御するために用いられる。このようなインライン監視は、レーザースクライビング過程を実行するシステムで直接実行されるとともに、先に形成された溝の画像を撮像することで実施される。例えば、特許文献１は、次のような方法及びシステムについて記載している。即ち、第１溝に密接する領域の赤外線画像を撮像することで、第１のレーザースクライビング過程で形成された第１溝を識別する。検出された赤外線は半製品ソーラーモジュールから放射される。次に、評価した赤外線画像に基づき、特に、スクライビングする第２溝から第１溝までの距離について第２のレーザースクライビング過程を制御する。しかし、これらの方法はスクライビングする溝の欠陥を識別するものではなく、且つ、時間と労力を要する画像評価を用いている。   Also, although there are several known in-line monitoring methods and systems, these methods and systems are implemented prior to the second laser scribing process from the second groove formed in the second laser scribing process. Used to control the distance to the first groove formed in the first laser scribing process. Such in-line monitoring is performed directly in the system performing the laser scribing process and is implemented by capturing an image of the previously formed groove. For example, Patent Document 1 describes the following method and system. That is, the first groove formed in the first laser scribing process is identified by capturing an infrared image of the area in close contact with the first groove. The detected infrared radiation is emitted from the semi-finished solar module. A second laser scribing process is then controlled based on the evaluated infrared image, in particular for the distance from the second groove to the first groove to be scribed. However, these methods do not identify defects in scribing grooves, and use time-consuming and laborious image evaluation.

米国特許出願公開第２０１５／０１８５１６２号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2015/0185162

本発明は、容易且つ迅速であるとともに、レーザービーム生成システムにおける欠陥の補正及びパラメーターのドリフト識別を可能とするソーラーモジュールに分離溝を形成するレーザースクライビング過程を監視する方法及びそのシステムを提供することを目的とする。   The present invention provides a method and system for monitoring a laser scribing process for forming separation grooves in a solar module that is easy and quick and enables defect correction and parameter drift identification in a laser beam generation system. With the goal.

上記の目的は、請求項１に記載の方法及び請求項８に記載のシステムにより実現される。また、有利な実施形態については、対応する従属請求項において開示される。   The above object is achieved by the method according to claim 1 and the system according to claim 8. Advantageous embodiments are also disclosed in the corresponding dependent claims.

本出願の方法は、半製品ソーラーモジュールを供給し、分離溝を形成するとともに、半製品ソーラーモジュールの第１の面において半製品ソーラーモジュールの領域を照射し、且つ、半製品ソーラーモジュールの第２の面において、半製品ソーラーモジュールの被照領域を透過した光の量を検出し、被照領域に形成された分離溝を評価する、とのステップを含んでいる。半製品ソーラーモジュールは、透明基板上の機能層スタックを含み、前記機能層スタックは、第１接触層、光起電力層及び第２接触層のうちの少なくとも１つを含んでいる。即ち、機能層スタックは第１接触層のみを含んでもよく、透明基板上の第１接触層及び第１接触層上の光起電力層を含んでもよく、透明基板上の第１接触層、第１接触層上の光起電力層及び光起電力層上の第２接触層を含んでもよい。   The method of the present application supplies a semifinished solar module, forms a separation groove, and irradiates the area of the semifinished solar module on the first surface of the semifinished solar module, and the second of the semifinished solar module Detecting the amount of light transmitted through the illuminated area of the semifinished product solar module and evaluating the separation grooves formed in the illuminated area. The semifinished solar module comprises a functional layer stack on a transparent substrate, said functional layer stack comprising at least one of a first contact layer, a photovoltaic layer and a second contact layer. That is, the functional layer stack may include only the first contact layer, may include the first contact layer on the transparent substrate and the photovoltaic layer on the first contact layer, the first contact layer on the transparent substrate, the first A photovoltaic layer on one contact layer and a second contact layer on the photovoltaic layer may be included.

分離溝は、レーザービームによって機能層スタックにおける少なくとも１つの層に形成される。前記レーザービームは、分離溝の領域における機能層スタックの少なくとも１つの層を除去する。少なくとも透明基板は、ほぼ未処理のまま維持される。形成される分離溝は、半製品ソーラーモジュールにおける一方の側端から半製品ソーラーモジュールにおける対向する側端まで延伸する連続溝としてもよい。そのため、分離溝は、半製品ソーラーモジュールにおける一方の側端から半製品ソーラーモジュールにおける対向する側端まで延伸する第１の横方向に沿う第１延伸部を有する。また、第２延伸部が第１の横方向と直交する第２の横方向に延伸している。第１の横方向と第２の横方向により、半製品ソーラーモジュールの第１の面と平行に延伸する平面が画定される。   The separation grooves are formed in at least one layer in the functional layer stack by means of a laser beam. The laser beam removes at least one layer of the functional layer stack in the area of the separation groove. At least the transparent substrate remains substantially untreated. The separation groove to be formed may be a continuous groove extending from one side end of the semifinished solar module to the opposite side end of the semifinished solar module. Thus, the separation groove has a first extension along a first lateral direction extending from one side end of the semifinished solar module to the opposite side end of the semifinished solar module. In addition, the second extending portion extends in a second lateral direction perpendicular to the first lateral direction. The first lateral direction and the second lateral direction define a plane extending parallel to the first surface of the semifinished product solar module.

第１延伸部は分離溝の長さとも称され、第２延伸部は分離溝の幅とも称される。分離溝の幅は、レーザービームの特性の変化や、機能層スタックのうち除去される層の変化（例えば、結晶構造の変化）に伴って、分離溝の長さに伴って変化する。分離溝の第３延伸部は分離溝の深さとも称され、第１の横方向及び第２の横方向と直交する第３の方向において測定される。通常、分離溝は、機能層スタックのうち除去される少なくとも１つの層を貫通するように延伸する。即ち、分離溝の深さは少なくとも１つの層の厚さに等しい。ただし、分離溝の深さは少なくとも１つの層の厚さより小さくてもよく、大きくてもよい。また、幅の変化と同様の理由から、分離溝の深さもまた分離溝の長さに伴って変化し得る。例えば、レーザービームが少なくとも１つの層を完全には除去しない場合、少なくとも１つの層における残りの部分は残留することになる。また、本出願の分離溝は、半製品ソーラーモジュールにおける一方の側端から対向する側端に至る延伸部よりも小さな第１延伸部を有する構造としてもよい。即ち、分離溝は、第１の横方向に延伸する直線上に配置された他の構造とは切り離される小さな構造であってもよい。いずれにしても、分離溝は、透明基板に向かって機能層スタックの表面から延伸する。   The first extension is also referred to as the length of the separation groove, and the second extension is also referred to as the width of the separation groove. The width of the separation groove changes with the length of the separation groove, along with the change of the characteristics of the laser beam and the change of the layer to be removed in the functional layer stack (for example, the change of the crystal structure). The third extension of the separation groove, also referred to as the depth of the separation groove, is measured in a third direction orthogonal to the first lateral direction and the second lateral direction. Usually, the separation grooves extend through at least one layer of the functional layer stack to be removed. That is, the depth of the separation groove is equal to the thickness of at least one layer. However, the depth of the separation groove may be smaller or larger than the thickness of at least one layer. Also, for the same reasons as the change in width, the depth of the separation groove may also change with the length of the separation groove. For example, if the laser beam does not completely remove the at least one layer, the remainder of the at least one layer will remain. In addition, the separation groove of the present application may be configured to have a first extending portion smaller than the extending portion extending from one side end to the opposite side end in the semifinished product solar module. That is, the separation groove may be a small structure separated from other structures disposed on the first laterally extending straight line. In any case, the separation grooves extend from the surface of the functional layer stack towards the transparent substrate.

分離溝を形成した後、半製品ソーラーモジュールの第１の面における半製品ソーラーモジュールの領域を照射する。なお、「分離溝を形成した後」とは、照射前に分離溝が少なくとも被照領域に形成されることをいう。即ち、半製品ソーラーモジュールの特定領域に対して、分離溝を形成するステップと照射ステップとが連続して実行される。ただし、第１の領域を照射しながら、半製品ソーラーモジュールの第２の領域に分離溝を形成してもよい。被照領域は、第１の横方向において分離溝の少なくとも一部を覆っており、第２の横方向において分離溝全体と周辺領域を覆っている。そのため、第１の横方向において測定される被照領域の長さは分離溝の長さより小さくてもよく、等しくてもよく、大きくてもよい。また、第２の横方向において測定される被照領域の幅は分離溝の幅よりも大きい。例えば、被照領域の幅は分離溝の幅よりも３６％大きい。照射する光は小さなビーム発散角を有することが好ましく、平行な光線であることがさらに好ましい。   After forming the separation groove, the area of the semifinished solar module on the first surface of the semifinished solar module is irradiated. Note that “after the formation of the separation groove” means that the separation groove is formed at least in the illuminated region before irradiation. That is, the step of forming the separation groove and the step of irradiating are sequentially performed on a specific area of the semifinished product solar module. However, the separation groove may be formed in the second area of the semifinished product solar module while irradiating the first area. The illuminated region covers at least a portion of the separation groove in the first lateral direction and covers the entire separation groove and the peripheral region in the second lateral direction. Therefore, the length of the illuminated area measured in the first lateral direction may be smaller than, equal to, or larger than the length of the separation groove. Also, the width of the illuminated area measured in the second lateral direction is greater than the width of the separation groove. For example, the width of the illuminated area is 36% larger than the width of the separation groove. The light to be emitted preferably has a small beam divergence angle, more preferably parallel rays.

半製品ソーラーモジュールにおける第１の面は、レーザービームが照射される面としてもよく、半製品ソーラーモジュールにおける反対側の面としてもよい。レーザービームは、透明基板が半製品ソーラーモジュールの表面を形成する側で半製品ソーラーモジュールを照射してもよく、機能層スタックが位置する前記表面の側を照射してもよい。   The first surface of the semifinished solar module may be a surface to which the laser beam is irradiated, or may be an opposite surface of the semifinished solar module. The laser beam may illuminate the semifinished solar module on the side where the transparent substrate forms the surface of the semifinished solar module, and may illuminate the side of said surface where the functional layer stack is located.

また、半製品ソーラーモジュールの第２の面において、半製品ソーラーモジュールの被照領域を透過した光の量を検出する。なお、前記第２の面は半製品ソーラーモジュールの第３の方向と対向する面である。光検出装置と照射用装置は同一の光軸上に配置されている。即ち、半製品ソーラーモジュールは垂直に放射する。検出された光の量は、透過光の横方向分布を含む画像とは大きく異なり、半製品ソーラーモジュールを透過した光の量又は光の強度を示す値である。よって、本出願では、従来技術のように画像全体ではなく、この値を評価しさえすればよい。   Also, in a second aspect of the semi-finished solar module, the amount of light transmitted through the illuminated area of the semi-finished solar module is detected. The second surface is a surface facing the third direction of the semifinished product solar module. The light detection device and the illumination device are disposed on the same optical axis. That is, semi-finished solar modules radiate vertically. The amount of light detected is largely different from the image including the lateral distribution of the transmitted light, and is a value indicating the amount of light transmitted through the semifinished solar module or the intensity of the light. Therefore, in the present application, it is only necessary to evaluate this value, not the entire image as in the prior art.

従来技術から周知のように、照射される光は半製品ソーラーモジュールにおける第１の面に到達する前に集束するか、或いはその他の方式で処理される。また、半製品ソーラーモジュールを透過した光についても、検出装置に到達する前に集束するか、或いはその他の方式で処理される。   As is known from the prior art, the light to be irradiated is focused or otherwise treated before reaching the first surface of the semifinished product solar module. Also, the light transmitted through the semi-finished solar module is also focused or otherwise treated before reaching the detection device.

そして、検出された光の量と少なくとも１つの基準値とを比較することで、被照領域に形成された分離溝を評価する。基準値は、分離溝に良好な機能要求を満足させるような、被照領域の分離溝の幅又は分離溝の幅及び長さを示す。例えば、基準値を分離溝の幅の下限値に対応させればよい。これによれば、検出された量が当該基準値よりも小さい場合、分離溝は被照領域において狭すぎる、即ち幅が足りないと評価される。一方、基準値を分離溝の幅の上限値に対応させてもよい。これによれば、検出された量が当該基準値よりも大きい場合、分離溝は被照領域において広すぎる、即ち十分に幅狭でないと評価される。なお、言うまでもなく、検出された光の量は２つの基準値と比較することが好ましい。正確には、下限値及び上限値と比較することが好ましい。これによれば、分離溝の適切な幅について被照領域の分離溝を良好に評価できる。   Then, the separation groove formed in the illuminated area is evaluated by comparing the amount of light detected with at least one reference value. The reference value indicates the width of the separation groove of the illuminated area or the width and length of the separation groove so as to satisfy the functional requirement of the separation groove. For example, the reference value may be made to correspond to the lower limit value of the width of the separation groove. According to this, when the detected amount is smaller than the reference value, the separation groove is evaluated to be too narrow, i.e. insufficient in width in the illuminated area. On the other hand, the reference value may correspond to the upper limit value of the width of the separation groove. According to this, when the detected amount is larger than the reference value, the separation groove is evaluated as too wide in the illuminated area, that is, not sufficiently narrow. Of course, it is preferable to compare the amount of light detected with two reference values. To be precise, it is preferable to compare with the lower limit value and the upper limit value. According to this, the separation groove of the illuminated area can be favorably evaluated for the appropriate width of the separation groove.

例えば、基準値は、取得した分離溝の画像を分析するか、或いは、当該分野におけるその他の従来技術で分離溝の幅を測定することで評価される分離溝に対し光を照射するとともに、光を検出することで取得される。   For example, the reference value may be used to analyze the acquired image of the separation groove or to irradiate light to the separation groove which is evaluated by measuring the width of the separation groove with other prior art in the field. It is acquired by detecting

分離溝が被照領域の要求を満たしていないと評価された場合には、この領域において分離溝を再加工すればよい。例えば、１回目に形成した分離溝が狭すぎた場合には、分離溝を形成するステップを繰り返し実行すればよい。   If it is evaluated that the separation groove does not meet the requirement of the light receiving area, the separation groove may be reworked in this area. For example, when the separation groove formed at the first time is too narrow, the step of forming the separation groove may be repeatedly performed.

照射される光は第１波長を有する。透光基板及び機能層スタックのうち除去されない全ての層は第１波長に対し透光性を有し、機能層スタックのうち除去される少なくとも１つの層は前記第１波長に対し不透光性を有する。なお、「透光」及び「不透光」との用語は絶対的な透光又は不透光を意味するわけではない。これらは、第１波長を有する光に対し、透光基板及び機能層スタックのうち除去されない全ての層が、機能層スタックのうち除去される少なくとも１つの層の透過率よりも明らかに高い透過率を有することを意味している。これら２つの透過率の差は０．２よりも大きいことが好ましい。太陽電池の場合、第１波長は３００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲であることが好ましい。そこで、この範囲である少なくとも１つの波長を含む光を発生する任意の光源を半製品ソーラーモジュールの照射に用いればよい。例えば、通常のランプの「白色」光を用いればよい。ただし、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）のように特定の第１波長の光のみを提供する光源を使用してもよい。   The irradiated light has a first wavelength. All layers of the light transmitting substrate and the functional layer stack which are not removed are transparent to the first wavelength, and at least one layer of the functional layer stack which is removed is opaque to the first wavelength. Have. The terms "light transmitting" and "non-light transmitting" do not mean absolute light transmitting or light non-transmitting. They have a transmissivity for light having a first wavelength that is significantly higher than the transmission of at least one layer of the light transmitting substrate and of the functional layer stack not removed is at least one of the layers of the functional layer stack removed. Is meant to have. The difference between the two transmissions is preferably greater than 0.2. In the case of a solar cell, the first wavelength is preferably in the range of 300 nm to 900 nm. Therefore, any light source that generates light including at least one wavelength in this range may be used for irradiation of the semifinished product solar module. For example, the "white" light of a conventional lamp may be used. However, a light source providing only light of a specific first wavelength, such as a light emitting diode (LED) may be used.

特定の実施形態において、半製品ソーラーモジュールは、各サブステップで波長の異なる２種類の光を用いて照射する。これによれば、２つの波長の透過光量を検出して収集されるスペクトル情報から、機能層スタックにおける層別の情報が得られる。また、半製品ソーラーモジュールは２つのサブステップで光を用いて照射するが、第２サブステップで照射する光は、第１サブステップで照射する第１波長を有する光を含まない。或いは、第１サブステップで照射する光は、第２サブステップで照射する第２波長を有する光を含まない。２つの異なるＬＥＤ光を使用することが好ましい。また、機能層は少なくとも２つの異なる層を含んでいる。機能層スタックにおける少なくとも１つの層が分離溝の領域から除去されるとともに、機能層スタックのうち除去される少なくとも１つの層又は機能層スタックのうち除去されない少なくとも１つの層が、第１波長の光と第２波長の光に対し異なる透過率を有する。なお、異なる透過率とは、対応する層が透光から不透光、或いはその逆に変化することを意味する。   In a particular embodiment, the semi-finished solar module illuminates with two types of light of different wavelengths in each substep. According to this, layer-by-layer information in the functional layer stack can be obtained from spectral information collected by detecting transmitted light amounts of two wavelengths. Moreover, although a semifinished product solar module irradiates using light in two substeps, the light irradiated in the second substep does not include the light having the first wavelength irradiated in the first substep. Alternatively, the light emitted in the first substep does not include the light having the second wavelength emitted in the second substep. It is preferred to use two different LED lights. Also, the functional layer comprises at least two different layers. At least one layer in the functional layer stack is removed from the region of the separation groove, and at least one layer in the functional layer stack or at least one layer in the functional layer stack that is not removed is light of the first wavelength. And the second wavelength light have different transmittances. Note that different transmittances mean that the corresponding layers change from light transmission to non-light transmission or vice versa.

機能層スタックのうち除去されない少なくとも１つの層は、第１波長と第２波長の間で透過率が変化する場合には、除去されない少なくとも１つの層について、少なくとも１つの他の層を除去する際に生じた孔や擦傷等の損傷情報を取得可能となる。これは、例えば光起電力層に形成されるが第１接触層には形成されない分離溝を検査する際に実行可能である。   At least one layer of the functional layer stack which is not removed is at least one other layer which is not removed when the transmittance changes between the first wavelength and the second wavelength. It is possible to obtain information on damage such as holes and scratches produced on the surface. This can be done, for example, when inspecting separation grooves formed in the photovoltaic layer but not in the first contact layer.

また、他の実施例では、機能層スタックにおける少なくとも２つの層が除去される。このとき、機能層スタックのうち除去される少なくとも１つの第１層は第１波長と第２波長の間で透過率を変化させ、少なくとも２つの層のうちの少なくとも１つの第２層は透過率を変化させない。即ち、第１波長について、機能層スタックのうち除去されない全ての層は透光性を有し、且つ、少なくとも１つの第１層及び少なくとも１つの第２層は不透光性を有する。また、第２波長について、透光基板及び少なくとも１つの第１層は透光性を有するが、少なくとも１つの第２層は不透光性を有する。これにより、分離溝における第１層の残留部分を検出可能となる。これは、例えば光起電力層に形成されるとともに第１接触層にも形成される分離溝を検査する際に実行可能である。   Also, in other embodiments, at least two layers in the functional layer stack are removed. At this time, at least one first layer to be removed of the functional layer stack changes the transmittance between the first wavelength and the second wavelength, and at least one second layer of the at least two layers has a transmittance Not change. That is, for the first wavelength, all layers of the functional layer stack that are not removed are light transmissive, and at least one first layer and at least one second layer are light impervious. In addition, for the second wavelength, the light transmitting substrate and the at least one first layer have light transmitting properties, but at least one second layer has light transmitting properties. Thereby, the remaining portion of the first layer in the separation groove can be detected. This can be done, for example, when inspecting separation grooves formed in the photovoltaic layer and also in the first contact layer.

例えば、第１波長は可視光線範囲である４００ｎｍ〜７００ｎｍの間とすればよい。また、例えば、第２波長は赤外光範囲である７８０ｎｍ〜１ｍｍの間とするか、或いは、紫外光範囲である１０ｎｍ〜３８０ｎｍの間とすればよい。   For example, the first wavelength may be in the visible light range of 400 nm to 700 nm. Also, for example, the second wavelength may be between 780 nm and 1 mm, which is an infrared light range, or between 10 nm and 380 nm, which is an ultraviolet light range.

なお、形成された分離溝に充填される材料の評価にも同様の技術を適用可能である。例えば、前記材料は、従来技術により第１分離溝に充填されるフォトレジストとしてもよい。前記材料は、第３波長を有する光に対して第１透過率を有する。また、前記第３波長に対し、機能層スタックのうち除去される少なくとも１つの層は不透光性を有し、透光基板及び機能層スタックのうち除去されない全ての層は透光性を有する。第３波長は上述の第１波長と等しくてもよく、上述の第２波長と等しくてもよく、これらと異なるものでもよい。材料の第１透過率は、透光基板及び機能層スタックのうち除去されない全ての層を含む層スタックの特性を表す第２透過率とは異なっている。透過光の量が基本的には材料の第１透過率に対応するよう、第２透過率は第１透過率よりも大きいことが好ましい。また、前記第１透過率は、材料の種類、材料の品質及び材料の厚さにより決定される。半製品ソーラーモジュールの領域は、材料を分離溝に充填するステップの後に照射される。このとき第３波長を有する光が照射に用いられ、検出された光の量が材料の特性評価に使用される。   In addition, the same technique is applicable also to evaluation of the material with which the formed separation groove is filled. For example, the material may be a photoresist that is conventionally filled in the first isolation trench. The material has a first transmission for light having a third wavelength. In addition, at least one layer of the functional layer stack to be removed is opaque for the third wavelength, and all layers not to be removed of the light transmitting substrate and the functional layer stack are translucent. . The third wavelength may be equal to the first wavelength described above, may be equal to the second wavelength described above, or may be different therefrom. The first transmission of the material is different from the second transmission which characterizes the layer stack including the light transmissive substrate and all layers not removed of the functional layer stack. The second transmission is preferably greater than the first transmission so that the amount of transmitted light essentially corresponds to the first transmission of the material. Also, the first transmittance is determined by the type of material, the quality of the material and the thickness of the material. The area of the semi-finished solar module is irradiated after the step of filling the material into the separating groove. At this time light having a third wavelength is used for illumination and the amount of light detected is used to characterize the material.

好ましい実施形態において、分離溝を形成するレーザービームは、半製品ソーラーモジュールにおける第１又は第２の面の上方で相対的に移動する。また、照射用装置及び光検出装置は、レーザービームと同様の方式で半製品ソーラーモジュールにおける第１又は第２の面の上方で相対的に移動する。即ち、レーザービームと照射用装置及び検出装置が半製品ソーラーモジュールの静止時に移動してもよく、半製品ソーラーモジュールがレーザービームと照射用装置及び光検出装置の静止時に移動してもよい。ただし、半製品ソーラーモジュールが一方に移動しながら、レーザービームと照射用装置及び検出装置が他方に移動することで相対移動を形成してもよい。いずれにしても、照射、検出及び評価のステップは、第１の横方向において分離溝の延伸部に沿って配置される複数の領域に対し実行される。換言すれば、レーザービームを相対的に移動させて形成される長尺の分離溝は、複数の領域を繰り返し照射、検出及び評価することで検査及び評価される。これらの領域のうち各領域は他の領域と隣接しているか、或いは、隣接する領域と部分的に重なっていることが好ましい。これにより、分離溝全体を監視可能となる。   In a preferred embodiment, the laser beam forming the separating groove is moved relatively above the first or second surface of the semifinished product solar module. Also, the irradiation device and the light detection device move relatively above the first or second surface of the semifinished product solar module in the same manner as the laser beam. That is, the laser beam and the irradiation device and detection device may move when the semifinished product solar module is at rest, and the semifinished product solar module may move when the laser beam and the irradiation device and the light detection device are at rest. However, while the semifinished product solar module is moved to one side, the relative movement may be formed by moving the laser beam and the irradiation device and the detection device to the other. In any case, the steps of irradiation, detection and evaluation are carried out on a plurality of regions arranged along the extension of the separation groove in the first lateral direction. In other words, the long separation grooves formed by relatively moving the laser beam are inspected and evaluated by repeatedly irradiating, detecting and evaluating a plurality of regions. It is preferable that each of the regions be adjacent to the other region or partially overlap with the adjacent region. This makes it possible to monitor the entire separation groove.

照射用装置と検出装置は、一定の距離を置いてレーザービームの直後に追随することが好ましい。即ち、ビームがレーザービームと一定の距離を置いて半製品ソーラーモジュールに照射される。これにより、一定の時間間隔ごとに、半製品ソーラーモジュール上に前記時間間隔で分離溝が形成された領域と、半製品ソーラーモジュールにおける光を照射する領域との間に一定の距離が置かれる。この距離は、５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲とすればよい。   It is preferred that the irradiation device and the detection device follow at a constant distance immediately after the laser beam. That is, the beam is directed to the semifinished solar module at a fixed distance from the laser beam. Thus, at regular time intervals, a constant distance is placed between the area where the separation grooves are formed on the semi-finished solar module and the area to which light is irradiated in the semi-finished solar module. This distance may be in the range of 5 mm to 20 mm.

照射用装置と検出装置の移動時には、連続的に検出される一連の光の量として、これら装置の位置変化に伴って検出される光の量を示す信号曲線が得られる。前記連続的に検出される一連の光の量によって、分離溝を経時監視することが可能となる。また、レーザービームの全異常、分離溝の欠陥増加、或いはレーザービームにおけるパラメーターのドリフトを検出し、これらの問題を解消することが可能となる。上記の目的のために、評価ステップでは、所定の時間内に検出される光の量の平均値、最小値又は最大値を決定するといった別の統計評価ルーチンを実行する。更に、前記方法は、所定のイベントのうちのいずれかが発生し、且つ、統計評価ルーチンによりパラメーターの変更が必要であることが検出された場合に、レーザービーム発生装置のパラメーターを変更するステップを含んでいる。   During the movement of the illumination device and the detection device, a signal curve is obtained which represents the amount of light detected as the position of the devices changes, as the amount of light detected continuously. The continuously detected amount of light makes it possible to monitor the separation groove over time. In addition, it is possible to detect these problems by detecting all anomalies of the laser beam, defects in the separation groove, or parameter drift in the laser beam. For the above purpose, the evaluation step carries out another statistical evaluation routine, such as determining the mean, the minimum or the maximum of the amount of light detected in a given time. In addition, the method further comprises the step of changing the parameters of the laser beam generator if any of the predetermined events occur and the statistical evaluation routine detects that a change of the parameters is necessary. It contains.

本出願におけるソーラーモジュールに分離溝を形成するレーザースクライビング過程を監視するシステムは、レーザービーム発生装置、半製品ソーラーモジュールの領域の照射用装置、光量検出装置、及び形成された分離溝の評価装置を含んでいる。これらの装置のうちの少なくとも一部は１つのデバイスに統合してもよい。即ち、上記の装置を物理的に互いに固定してもよく、密封ユニットを形成してもよい。ただし、全ての装置を、光量検出装置から評価装置にデータを送信するデータ接続を少なくとも有する別々のデバイスで実現してもよい。   The system for monitoring the laser scribing process for forming the separation groove in the solar module in the present application includes a laser beam generator, an irradiation device for the area of the semifinished product solar module, a light quantity detection device, and an evaluation device for the formed separation groove. It contains. At least some of these devices may be integrated into one device. That is, the above devices may be physically secured to one another or may form a sealed unit. However, all devices may be realized with separate devices having at least a data connection for transmitting data from the light amount detection device to the evaluation device.

レーザービーム発生装置は、分離溝の領域における機能層スタックのうち少なくとも１つの層を除去することで、半製品ソーラーモジュールの機能層スタックのうち少なくとも１つの層に分離溝を形成することに適している。機能層スタックは、第１接触層、光起電力層及び第２接触層のうちの少なくとも１つを含むとともに、透光基板上に配置されている。レーザービーム発生装置は、第１波長の少なくとも１つのレーザービームを発生させてもよく、同一又は異なる波長の２つ以上のレーザービームを発生させてもよい。   The laser beam generator is suitable for forming separation grooves in at least one layer of the functional layer stack of a semifinished solar module by removing at least one layer of the functional layer stack in the area of the separation groove. There is. The functional layer stack includes at least one of the first contact layer, the photovoltaic layer, and the second contact layer, and is disposed on the light transmissive substrate. The laser beam generator may generate at least one laser beam of a first wavelength, and may generate two or more laser beams of the same or different wavelengths.

照射用装置は、半製品ソーラーモジュールの第１の面における半製品ソーラーモジュールの領域を照射するのに適している。被照領域は、第１の横方向において分離溝の少なくとも一部を覆っており、第１の横方向と直交する第２の横方向において分離溝全体と周辺領域を覆っている。なお、横方向については上述した通りである。   The irradiation arrangement is suitable for irradiating the area of the semifinished solar module on the first side of the semifinished solar module. The illuminated region covers at least a portion of the separation groove in a first lateral direction and covers the entire separation groove and the peripheral region in a second lateral direction perpendicular to the first lateral direction. The lateral direction is as described above.

光量検出装置は、半製品ソーラーモジュールの第２の面において、半製品ソーラーモジュールの被照領域を透過した光の量を検出するのに適している。第２の面は、半製品ソーラーモジュールにおける第１の面と対向する面である。第１の面と第２の面は、ソーラーモジュールの厚さと直交する平面において延伸している。光検出装置は照射用装置と同一の光軸上に位置しており、例えば、光を検出するための光度計又は１つの光センサ、或いは複数の光センサを含んでもよい。   The light quantity detection device is suitable for detecting the amount of light transmitted through the illuminated area of the semifinished solar module on the second side of the semifinished solar module. The second side is the side opposite to the first side of the semifinished solar module. The first and second planes extend in a plane perpendicular to the thickness of the solar module. The light detection device is located on the same optical axis as the illumination device and may, for example, include a photometer or one light sensor or a plurality of light sensors for detecting light.

形成された分離溝の評価装置は、検出された光の量と基準値を比較することで、被照領域に形成された分離溝を評価することに適している。この目的のために、評価装置は１又は複数の閾値を含んでもよい。例えば、下限値と上限値を含んでもよく、前記閾値がメモリユニット、比較ユニット及び出力ユニットに記録される。前記出力ユニットは、少なくとも１つの閾値について逸脱があった場合に信号を出力する。   The evaluation device of the formed separation groove is suitable for evaluating the separation groove formed in the illuminated area by comparing the amount of light detected with a reference value. For this purpose, the evaluation device may comprise one or more thresholds. For example, it may include a lower limit value and an upper limit value, and the threshold is recorded in the memory unit, the comparison unit and the output unit. The output unit outputs a signal if there is a deviation for at least one threshold.

照射用装置は第１波長を含む光の出射に適している。透光基板及び機能層スタックのうち除去されない全ての層は第１波長に対し透光性を有し、機能層スタックのうち除去される少なくとも１つの層は前記第１波長に対し不透光性を有する。例えば、照射用装置は「白色」光を出射する通常のランプとしてもよく、特定波長の光を出射する発光ダイオードとしてもよい。好ましくは、照射用装置は小さなビーム発散角を有する光を出射し、より好ましくは平行な光線を出射する。この目的のために、照射用装置は例えばレンズといった光学デバイスを含んでもよい。   The illumination device is suitable for emitting light comprising the first wavelength. All layers of the light transmitting substrate and the functional layer stack which are not removed are transparent to the first wavelength, and at least one layer of the functional layer stack which is removed is opaque to the first wavelength. Have. For example, the irradiation device may be a normal lamp that emits "white" light, or a light emitting diode that emits light of a specific wavelength. Preferably, the illumination device emits light having a small beam divergence angle, and more preferably emits parallel rays. For this purpose, the illumination device may comprise an optical device, for example a lens.

実施形態の一例において、照射用装置は第１波長を有する光の出射に適するとともに、第２波長を有する光の出射に適しており、前記第２波長は前記第１波長と異なっている。機能層スタックのうちの少なくとも１つの層は、第２波長に対して第１波長とは全く異なる透過率を有することが好ましい。即ち、透光から不透光、又はその逆に変化可能である。一の実施例において、第１波長は可視光領域に属しており、第２波長は赤外線領域又はＵＶ領域に属している。   In one example of the embodiment, the irradiation device is suitable for emitting light having a first wavelength and is suitable for emitting light having a second wavelength, wherein the second wavelength is different from the first wavelength. Preferably, at least one layer of the functional layer stack has a completely different transmission for the second wavelength than the first wavelength. That is, it is possible to change from light transmission to non light transmission or vice versa. In one embodiment, the first wavelength belongs to the visible light range and the second wavelength belongs to the infrared range or the UV range.

好ましい実施形態において、前記システムは搬送装置を含み、前記搬送装置は、半製品ソーラーモジュールの第１又は第２の面の上方において、レーザービーム発生装置の第１の横方向に沿う相対移動を実現し、照射用装置と光検出装置は、レーザービーム発生装置と同様の方式で、半製品ソーラーモジュールにおける第１又は記第２の面の上方で相対的に移動する。例えば、当該搬送システムは、搬送ベルト又は複数のローラー又は軸としてもよい。搬送システムは、第１の横方向においてシステム内で半製品ソーラーモジュールを移動させる。その結果、半製品ソーラーモジュールが移動し、レーザービーム発生装置で発生したレーザービームが透過するとともに、照射用装置から出射された光ビームが透過する。レーザービーム発生装置、照射用装置及び光量検出装置は、システム内で静止していてもよく、移動してもよい。   In a preferred embodiment, the system comprises a carrier device, which achieves relative movement along the first lateral direction of the laser beam generator above the first or second surface of the semifinished product solar module The irradiation device and the light detection device move relative to each other above the first or second surface of the semifinished solar module in the same manner as the laser beam generator. For example, the transport system may be a transport belt or a plurality of rollers or shafts. The transfer system moves the semifinished solar module within the system in a first lateral direction. As a result, the semifinished solar module moves, and the laser beam generated by the laser beam generator is transmitted, and the light beam emitted from the irradiation device is transmitted. The laser beam generator, the illumination device and the light intensity detector may be stationary or move within the system.

照射用装置は時間の推移とともに連続的に光を出射することに適していることが好ましい。また、光量検出装置は時間の推移とともに連続的に光を検出することに適していることが好ましい。このほか、評価装置は、連続的に検出された一連の光の量を評価することに適している。したがって、半製品ソーラーモジュールと照射用装置及び光量検出装置が相対的に移動する場合、大量の被照領域において（即ち、長さ方向において大きく）連続的に分離溝を評価可能となる。これによれば、確実且つ迅速に分離溝の欠陥及び／又は分離溝の評価パラメーターにおける少なくとも１つのドリフト（即ち、ゆっくりとした変動）を検出可能となる。   Preferably, the illumination device is suitable for emitting light continuously with the passage of time. Further, it is preferable that the light amount detection device be suitable for detecting light continuously with the passage of time. Besides this, the evaluation device is suitable for evaluating the amount of light detected continuously. Therefore, when the semifinished product solar module and the irradiation device and the light amount detection device move relative to each other, it is possible to evaluate the separation groove continuously in a large amount of illumination area (that is, large in the length direction). This makes it possible to detect the defect of the separation groove and / or at least one drift (i.e., a slow fluctuation) in the evaluation parameter of the separation groove reliably and quickly.

特定の実施形態において、レーザービーム発生装置と照射用装置は、第１の横方向において第１の距離を隔てるよう、レーザースクライビング過程を実行するデバイスに配置されている。好ましくは、第１の距離は５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲であり、より好ましくは５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲であり、例えば１０ｍｍとする。この距離は、特定のレーザースクライビング過程において一定とする。よって、分離溝における欠陥は、分離溝の形成後において非常に迅速に識別される。   In a particular embodiment, the laser beam generator and the illumination device are arranged in a device that performs a laser scribing process to separate a first distance in a first lateral direction. Preferably, the first distance is in the range of 5 mm to 20 mm, more preferably in the range of 5 mm to 15 mm, for example 10 mm. This distance is fixed in a specific laser scribing process. Thus, defects in the separation groove are identified very quickly after formation of the separation groove.

好ましい実施形態において、半製品ソーラーモジュールは、第１の時間帯において、レーザースクライビング過程を実行するデバイス内で第１の横方向において第１の方向へと搬送されるとともに、第２の時間帯において、第１の横方向に沿って第２の方向へと搬送される。なお、第２の方向は第１の方向と逆である。また、第１の方向と第２の方向は、それぞれ第１の横方向における正の方向及び負の方向とも称される。即ち、半製品ソーラーモジュールに複数の分離溝を形成するために、半製品ソーラーモジュールは、レーザービーム上を、まず第１の方向に移動し、続いて第２の方向へと移動し、その度ごとに分離溝が形成される。これら２つのレーザースクライビングステップの間に、半製品ソーラーモジュールは第２の横方向に移動する。前記第２の横方向は第１の横方向と直交しており、且つ、半製品ソーラーモジュールにおける第１の面と平行な平面を画定する。形成された分離溝を２つの方向において評価するために、第１の照射用装置と第１の光検出装置は、第１の横方向においてレーザービーム発生装置の第１の側方に配置されており、第２の照射用装置と第２の光検出装置は、第１の横方向においてレーザービーム発生装置の第２の側方に配置されている。また、第２の側方と第１の側方は対向している。   In a preferred embodiment, the semifinished product solar module is transported in a first time zone in a first lateral direction in a device performing a laser scribing process in a first time zone and in a second time zone , Along a first lateral direction, in a second direction. The second direction is opposite to the first direction. Also, the first direction and the second direction are also referred to as a positive direction and a negative direction in the first lateral direction, respectively. That is, in order to form a plurality of separation grooves in the semifinished solar module, the semifinished solar module moves on the laser beam first in the first direction and then in the second direction, In each case, separation grooves are formed. During these two laser scribing steps, the semifinished solar module moves in a second lateral direction. The second lateral direction is orthogonal to the first lateral direction and defines a plane parallel to the first surface of the semifinished solar module. In order to evaluate the formed separation groove in two directions, the first irradiation device and the first light detection device are arranged in a first lateral direction on the first side of the laser beam generator The second radiation device and the second light detection device are arranged on the second side of the laser beam generator in a first lateral direction. Further, the second side and the first side face each other.

前記システムは、半製品ソーラーモジュールの領域の位置を記憶するメモリ装置を更に含み、前記領域について、評価装置で分離溝の欠陥を識別してもよい。その後、記憶された情報は、当該位置における分離溝の修正に使用されてもよい。前記位置は、半製品ソーラーモジュール上の基準点（例えば、半製品ソーラーモジュールの隅）に対応している。   The system may further comprise a memory device for storing the position of the area of the semifinished solar module, for which the evaluation device may identify defects in the separating groove. The stored information may then be used to correct the separation groove at that location. Said position corresponds to a reference point on the semifinished solar module (e.g. a corner of the semifinished solar module).

前記システムは制御装置を更に含み、前記制御装置は、評価装置から提供された結果に基づいてレーザービーム発生装置を制御してもよい。よって、評価装置がパラメーターの変更が必要であることを検出した場合には、レーザービームのパラメーターのうち少なくとも１つを変更又は修正すればよい。このほか、制御装置は搬送装置を制御してもよい。   The system may further include a controller, which may control the laser beam generator based on the results provided by the evaluator. Therefore, when the evaluation device detects that the parameter needs to be changed, at least one of the laser beam parameters may be changed or corrected. Besides, the control device may control the transport device.

前記システムは、更に吸引装置を含んでもよい。前記吸引装置は、スクライビング過程で発生するガスや粒子を半製品ソーラーモジュールの周辺から吸引することに適している。吸引装置は半製品ソーラーモジュールにおける第２の側方に配置されることが好ましい。また、透光基板は第１の側方において半製品ソーラーモジュールの表面を形成しており、且つ、第２の側方と第１の側方は対向している。   The system may further include a suction device. The suction device is suitable for suctioning gas or particles generated in the scribing process from the periphery of the semifinished product solar module. Preferably, the suction device is arranged on the second side of the semifinished solar module. In addition, the light transmitting substrate forms the surface of the semifinished product solar module on the first side, and the second side and the first side face each other.

本発明の更なる理解のために図面を提供する。なお、図面は本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する。図面は、本発明の実施形態を説明するとともに、原理を説明するために本発明の記載と合わせて使用される。なお、本発明においてはその他の実施形態も可能であり、且つこれらもまた本発明の範囲に含まれる。且つ、図面に示される部品は相対的な比率で記載されているとは限らない。また、同じ符号は対応する同一部分を示している。   The drawings are provided for a further understanding of the invention. The drawings are incorporated in the present specification and constitute a part of the present specification. The drawings illustrate embodiments of the invention and are used in conjunction with the description of the invention to illustrate principles. In the present invention, other embodiments are possible, and these are also included in the scope of the present invention. And, the parts shown in the drawings are not necessarily described in relative proportions. The same reference numerals indicate corresponding identical parts.

図１は、３つの異なるタイプの分離溝を有するソーラーモジュールの横断面を概略的に示している。FIG. 1 schematically shows a cross section of a solar module having three different types of separation grooves. 図２は、半製品ソーラーモジュールの平面図を示している。FIG. 2 shows a plan view of the semifinished solar module. 図３は、半製品ソーラーモジュールにおけるＡ−Ａ’横断面を概略的に示している。FIG. 3 schematically shows an A-A 'cross section of the semifinished solar module. 図４は、半製品ソーラーモジュールにおけるＢ−Ｂ’横断面を概略的に示している。FIG. 4 schematically shows the B-B 'cross section of the semifinished solar module. 図５Ａは、形成された分離溝の拡大平面図を示している。FIG. 5A shows an enlarged plan view of the formed separation groove. 図５Ｂは、分離溝の連続監視に対応して検出された光の量のグラフを概略的に示している。FIG. 5B schematically shows a graph of the amount of light detected in response to continuous monitoring of the separation groove. 図６は、レーザースクライビング過程を監視するシステムを概略的に示している。FIG. 6 schematically shows a system for monitoring the laser scribing process. 図７は、本発明におけるレーザースクライビング過程を監視するシステムに基づく実施形態を横断面により概略的に示している。FIG. 7 schematically shows, in cross-section, an embodiment based on a system for monitoring the laser scribing process in the present invention.

図１は、ソーラーモジュール１を概略的に示す横断面である。前記ソーラーモジュールは、透光基板１１、機能層スタック１２及び背面基板１３を含んでいる。矢印で示すように、ソーラーモジュールは透光基板１１の側方から照射される。例えば、透光基板１１はガラスからなる。また、背面基板１３は任意の適切な材料で作製すればよく、且つ透光性を有していてもよく、不透光性を有していてもよい。機能層スタック１２は、例えば、透光導電性酸化物（ＴＣＯ）といった透光性材料からなる第１接触層１２１、光を吸収して電流に変換する光起電力層１２２、及び、例えば金属のような不透光性材料からなる第２接触層１２３を含んでいる。機能層スタック１２の各層は、例えば従来技術において周知の別々の材料からなる異なる層を含んでもよい。例えば、当該光起電力層はＣｄＳ層とＣｄＴｅ層を含んでもよい。   FIG. 1 is a cross section schematically showing a solar module 1. The solar module includes a light transmitting substrate 11, a functional layer stack 12 and a back substrate 13. As shown by the arrows, the solar module is irradiated from the side of the light transmitting substrate 11. For example, the light transmitting substrate 11 is made of glass. In addition, the back substrate 13 may be made of any appropriate material, and may have translucency or may not have translucency. The functional layer stack 12 includes, for example, a first contact layer 121 made of a translucent material such as translucent conductive oxide (TCO), a photovoltaic layer 122 that absorbs light and converts it into current, and, for example, metal. And a second contact layer 123 made of such an opaque material. Each layer of the functional layer stack 12 may, for example, comprise different layers of different materials well known in the prior art. For example, the photovoltaic layer may comprise a CdS layer and a CdTe layer.

なお、先の段落で述べた「透光」及び「不透光」とは、機能層スタック１２の光起電力層１２２に吸収されて電流に変換される任意の波長を有する光に対して透光又は不透光であることを意味する。   Note that “light transmission” and “non-light transmission” described in the previous paragraph are transmission to light having an arbitrary wavelength that is absorbed by the photovoltaic layer 122 of the functional layer stack 12 and converted into current. It means that it is light or opaque.

隣接する太陽電池に対し直列に接続される太陽電池１００を形成するために、隣接する２つの太陽電池１００の間の機能層スタック１２には３つの分離溝２１，２２，２３が形成されている。図１に示すように、第１分離溝２１は少なくとも第１接触層１２１に形成されており、更に、光起電力層１２２に形成されてもよい。前記第１分離溝には、例えばフォトレジストのような電気絶縁材料２を充填し、隣接する太陽電池における第１接触層領域を電気的に絶縁する。第２分離溝２２は光起電力層１２２にのみ形成され、例えば第２接触層１２３の材料が導電材料として充填される。前記第２分離溝は、太陽電池における第２接触層領域と、隣接する太陽電池における第１接触層領域とを電気的に接続する。図１に示すように、第３分離溝２３は少なくとも第２接触層１２３に形成されており、更に、光起電力層１２２に形成されてもよい。前記第３分離溝には電気絶縁材料を充填し、隣接する太陽電池における第２接触層領域を電気的に絶縁する。   Three separation grooves 21, 22, 23 are formed in the functional layer stack 12 between two adjacent solar cells 100 in order to form the solar cells 100 connected in series to the adjacent solar cells. . As shown in FIG. 1, the first separation groove 21 is formed in at least the first contact layer 121, and may be further formed in the photovoltaic layer 122. The first separation groove is filled with an electrically insulating material 2 such as a photoresist, for example, to electrically insulate the first contact layer region in the adjacent solar cell. The second separation groove 22 is formed only in the photovoltaic layer 122, and for example, the material of the second contact layer 123 is filled as a conductive material. The second separation groove electrically connects the second contact layer region in the solar cell and the first contact layer region in the adjacent solar cell. As shown in FIG. 1, the third separation groove 23 is formed at least in the second contact layer 123, and may be further formed in the photovoltaic layer 122. The third separation groove is filled with an electrically insulating material to electrically insulate the second contact layer region in the adjacent solar cell.

図２は、本出願に基づくレーザースクライビング過程を監視する方法の例示的実施形態における半製品ソーラーモジュール１０の平面図を示している。図３及び図４は、Ａ−Ａ（図３）及びＢ−Ｂ（図４）に沿う半製品ソーラーモジュール１０の横断面を概略的に示している。これらの図は、第２分離溝の第２部分２２ｂに対するレーザースクライビングを監視する方法を概略的に説明している。ただし、前記方法の原理はレーザースクライビングされるあらゆる分離溝に適用可能であり、分離溝を形成することで除去される少なくとも１つの層が照射光に対し不透光性を有するとともに、形成された分離溝の上方及び下方において除去されることなく存在するその他全ての層が照射光に対し透光性を有すればよい。   FIG. 2 shows a plan view of a semifinished solar module 10 in an exemplary embodiment of a method of monitoring a laser scribing process according to the present application. Figures 3 and 4 schematically show the cross section of the semifinished solar module 10 along A-A (Figure 3) and B-B (Figure 4). These figures schematically illustrate the method of monitoring laser scribing for the second portion 22b of the second separation groove. However, the principle of the method is applicable to any separation groove to be laser scribed, and at least one layer to be removed by forming the separation groove is formed while being opaque to irradiation light. All other layers present without being removed above and below the separation groove may be translucent to the irradiation light.

半製品ソーラーモジュール１０は透光基板１１と機能層スタック１２を含み、前記機能層スタック１２は、第１接触層１２１と光起電力層１２２のみを含んでいる。半製品ソーラーモジュール１０は第１の面１０１を有する。前記第１の面は、ここで説明する実施例の光起電力層１２２の表面である。第１の面は半製品ソーラーモジュールの第２の面１０２と対向しており、前記第２の面は透光基板１１の表面である。第１分離溝２１は、機能層スタック１２における現有層に形成済みである。即ち、第１接触層１２１と光起電力層１２２に形成済みであり、且つ絶縁材料２が充填されている。第１分離溝２１は、第１の横方向ｘにおいて、半製品ソーラーモジュール１０の第１の側端１０３から半製品ソーラーモジュール１０の第２の側端１０４まで延伸している。なお、第１の側端１０３と第２の側端１０４は第１の横方向ｘにおいて対向している。例示的な本実施形態において、第２分離溝は分離された部分２２ａ〜２２ｃとして形成されているが、第１の側端１０３から第２の側端１０４まで延伸させてもよい。各部分２２ａ〜２２ｃは、第１の横方向ｘにおいて測定される長さｌ１を有しているが、前記長さｌ１は部分ごと２２ａ〜２２ｃに異なっていてもよく、同じであってもよい。また、各部分２２ａ〜２２ｃは、第２の横方向ｙにおいて測定される幅ｗ１を有する。第２の横方向ｙは第１の横方向ｘと直交しており、且つ、前記第１の横方向ｘとともに第１の面１０１と平行な平面を画定する。幅ｗ１は、部分ごと２２ａ〜２２ｃに異なっていてもよく、同じであってもよい。幅ｗ１は２０μｍ〜８０μｍの範囲であればよく、例えば５０μｍとする。第１分離溝２１は、第３の方向ｚにおいて第１の面１０１から透光基板１１まで下方に延伸している。前記第３の方向ｚは、第１の横方向ｘと直交するとともに第２の横方向ｙと直交する厚さ方向である。第２分離溝の部分２２ａ〜２２ｃは、第３の方向ｚにおいて第１の面１０１から第１接触層１２１まで下方に延伸している。   The semifinished product solar module 10 includes a light transmitting substrate 11 and a functional layer stack 12, and the functional layer stack 12 includes only the first contact layer 121 and the photovoltaic layer 122. The semifinished solar module 10 has a first surface 101. The first surface is the surface of the photovoltaic layer 122 of the embodiment described herein. The first surface is opposite to the second surface 102 of the semifinished product solar module, and the second surface is the surface of the light transmitting substrate 11. The first separation groove 21 has been formed in the current layer in the functional layer stack 12. That is, the first contact layer 121 and the photovoltaic layer 122 have been formed, and the insulating material 2 is filled. The first separation groove 21 extends from the first side end 103 of the semifinished product solar module 10 to the second side end 104 of the semifinished product solar module 10 in the first lateral direction x. The first side end 103 and the second side end 104 are opposed in the first lateral direction x. In the present exemplary embodiment, the second separation groove is formed as the separated portions 22 a-22 c, but may extend from the first side end 103 to the second side end 104. Each portion 22a-22c has a length l1 measured in a first lateral direction x, but the length l1 may be different or the same for each portion 22a-22c . Also, each portion 22a-22c has a width w1 measured in the second lateral direction y. The second lateral direction y is orthogonal to the first lateral direction x and defines a plane parallel to the first surface 101 with the first lateral direction x. The width w1 may be different for each portion 22a to 22c or may be the same. The width w1 may be in the range of 20 μm to 80 μm, for example, 50 μm. The first separation groove 21 extends downward from the first surface 101 to the light transmitting substrate 11 in the third direction z. The third direction z is a thickness direction orthogonal to the first lateral direction x and orthogonal to the second lateral direction y. The portions 22 a to 22 c of the second separation groove extend downward from the first surface 101 to the first contact layer 121 in the third direction z.

ここで、第１の部分２２ａと第２の部分２２ｂは形成済みであるが、第３の部分２２ｃの形成過程は現在進行中である。このことは、レーザービーム領域３における第１の面１０１に対するレーザービーム３０の照射により示されている。レーザービーム３０は、第１の横方向ｘにおいて第１の面１０１の上方を移動することで、第２分離溝の部分をスクライビングする。レーザービーム３０の移動は、搬送方向Ｖにおいて半製品ソーラーモジュール１０を移動させることで実現される。なお、前記搬送方向Ｖは、第１の横方向ｘとは逆の方向である。   Here, although the first portion 22a and the second portion 22b have been formed, the formation process of the third portion 22c is in progress. This is shown by the irradiation of the laser beam 30 onto the first surface 101 in the laser beam region 3. The laser beam 30 scribes a portion of the second separation groove by moving above the first surface 101 in the first lateral direction x. The movement of the laser beam 30 is realized by moving the semifinished product solar module 10 in the transport direction V. The transport direction V is the direction opposite to the first lateral direction x.

形成済みの第２分離溝における第１の面１０１の領域、例えば第２部分２２ｂの領域では、半製品ソーラーモジュール１０に照射ビーム４０が照射されることで被照領域４が形成される。第２分離溝の部分２２ａ〜２２ｃにおいて除去される光起電力層１２２は、照射ビーム４０における少なくとも１つの波長に対して不透光性を有するが、透光基板１１及び第１接触層１２１は透光性を有する。照射ビームは単一波長の光のみを含むか、或いは、照射ビーム４０の大部分の波長に対して光起電力層１２２を不透光とし、且つ透光基板１１と第１接触層１２１を透光とすることが、好ましい。   In the region of the first surface 101 in the formed second separation groove, for example, the region of the second portion 22b, the semi-finished product solar module 10 is irradiated with the irradiation beam 40 to form the illuminated region 4. The photovoltaic layer 122 removed in the portions 22a to 22c of the second separation groove is opaque to at least one wavelength in the irradiation beam 40, but the light transmitting substrate 11 and the first contact layer 121 It has translucency. The irradiation beam contains only light of a single wavelength, or the photovoltaic layer 122 is opaque for most of the wavelengths of the irradiation beam 40, and the transparent substrate 11 and the first contact layer 121 are transparent. It is preferable to use light.

被照領域４は、第１の横方向ｘにおいて測定される長さｌ２と、第２の横方向ｙにおいて測定される幅ｗ２を有している。また、被照領域４の長さｌ２は第２部分２２ｂの長さｌ１よりも小さい。ただし、被照領域の長さは第２部分の長さと同じとしてもよく、第２部分の長さより大きくてもよい。また、被照領域４の幅ｗ２は、常に第２部分２２ｂの幅ｗ１よりも大きい。したがって、図３に示すように、照射ビーム４０は少なくとも第２の横方向に沿う一部のみが、半製品ソーラーモジュール１０のうち光起電力層１２２が存在しない領域を貫通可能であって、透過ビーム４１を形成する。その後、例えば後述する光度計によって透過光の量を検出すればよい。   The illuminated area 4 has a length l2 measured in a first lateral direction x and a width w2 measured in a second lateral direction y. Further, the length l2 of the illuminated region 4 is smaller than the length l1 of the second portion 22b. However, the length of the illuminated area may be the same as the length of the second part, or may be larger than the length of the second part. Further, the width w2 of the illuminated area 4 is always larger than the width w1 of the second portion 22b. Thus, as shown in FIG. 3, the illumination beam 40 can penetrate only through at least a portion along the second lateral direction in the region of the semifinished product solar module 10 where the photovoltaic layer 122 is not present. The beam 41 is formed. Thereafter, the amount of transmitted light may be detected by, for example, a photometer described later.

なお、本出願の方法では、図２〜４に示すように、レーザービームと照射ビームを半製品ソーラーモジュールの同一面に照射しているが、これは必須ではない。前記レーザービームと照射ビームは、半製品ソーラーモジュールにおける別々の面に照射してもよい。また、図２〜４に示すように、照射ビームが機能層スタックの層で規定される半製品ソーラーモジュールの表面に照射されるか、透光基板で規定される半製品ソーラーモジュールの表面に照射されるかは重要ではない。   In the method of the present application, as shown in FIGS. 2 to 4, the laser beam and the irradiation beam are irradiated on the same surface of the semifinished product solar module, but this is not essential. The laser beam and the irradiation beam may irradiate different sides of the semifinished solar module. In addition, as shown in FIGS. 2 to 4, the irradiation beam is applied to the surface of the semifinished product solar module defined by the layers of the functional layer stack, or the irradiation beam is applied to the surface of the semifinished product solar module defined by the light transmitting substrate. It does not matter.

また、第１分離溝２１及び／又は前記第１分離溝における絶縁材料２についても照射ビーム４０で検査可能である。なお、照射ビームは、いかなる材料も充填されていない第２分離溝の部分２２ａ〜２２ｃを検査する場合と同じように、別の波長を有する光を含まなければならないことがある。   Further, the insulating material 2 in the first separation groove 21 and / or the first separation groove can also be inspected by the irradiation beam 40. It should be noted that the illumination beam may have to include light having another wavelength, as in the case of inspecting the portions 22a-22c of the second separation groove not filled with any material.

このほか、検出される波長別の透過光量の違いから情報を取得するために、異なる波長を含む各種照射ビームを用いてもよい。なお、異なる波長を含む単一の照射ビームを用いてもよいが、この場合には透過ビームを分割するとともに、波長の異なる透過光の量を別々の検出装置を用いて検出する必要がある。また、機能層スタックにおける少なくとも１つの層は、波長の違いに応じて透過率が透光から不透光、或いはその逆に変化しなければならない。   In addition, various illumination beams including different wavelengths may be used to obtain information from differences in the amount of transmitted light for each wavelength to be detected. Although a single irradiation beam including different wavelengths may be used, in this case, it is necessary to divide the transmission beam and to detect the amount of the transmission light having different wavelengths by using separate detection devices. Also, at least one layer in the functional layer stack should have its transmittance changed from light transmission to non-light transmission or vice versa depending on the difference in wavelength.

図５Ａ及び図５Ｂでは、レーザースクライビング過程で形成される分離溝の形状、形成される分離溝について実施可能な検出、及び形成された分離溝を透過光の検出量に応じて評価可能な信号を示されている。図５Ａは、形成された第２分離溝２２の拡大平面図を示している。第２分離溝２２は、半製品ソーラーモジュールにおける第１の面１０１の上方を移動するパルスレーザーにより形成される。このとき、単体の略円形をなすレーザービームショット３ａが第１の面１０１に形成される。ただし、レーザービームショットは他の形状としてもよい。通常、レーザービーム発生装置は、分離溝の長さ１ｍｍごとに１０〜５０のレーザービームショット３ａを形成する。隣接する各レーザービームショット３ａが互いに重なり合うことで、前記レーザービームショットにより波型の辺縁を有する連続した溝が形成される。更に、照射ビームが第２分離溝２２の延伸部に沿って第１の面１０１の上方で移動すると、図５Ｂから明らかなように、透過光の検出量が波状に推移する。実施例では、光量検出装置から発生し且つ光の検出量に対応する電気信号が示されている。即ち、検出量は一定の値とはならず、平均値付近で変動する。   In FIGS. 5A and 5B, the shape of the separation groove formed in the laser scribing process, the detection that can be performed on the separation groove that is formed, and the signal that can evaluate the formed separation groove according to the detection amount of transmitted light It is shown. FIG. 5A shows an enlarged plan view of the formed second separation groove 22. The second separation groove 22 is formed by a pulse laser moving above the first surface 101 of the semifinished product solar module. At this time, a single substantially circular laser beam shot 3 a is formed on the first surface 101. However, the laser beam shot may have another shape. Usually, the laser beam generator forms 10 to 50 laser beam shots 3a per 1 mm of separation groove length. The adjacent laser beam shots 3a overlap one another so that the laser beam shot forms a continuous groove with a corrugated edge. Furthermore, when the irradiation beam moves along the extension of the second separation groove 22 above the first surface 101, as is apparent from FIG. 5B, the detected amount of transmitted light changes in a wavelike manner. In the embodiment, an electrical signal generated from the light amount detection device and corresponding to the detected amount of light is shown. That is, the detection amount does not have a constant value, but fluctuates around the average value.

しかし、分離溝に欠陥が存在する場合、例えば、レーザービームショットが欠落している領域３ｂでは、検出量が平均値から大幅に逸脱してしまう。このことは、レーザービームショットが欠落した領域３ｂに対応する信号の負のピークとして示される。一方で、分離溝が広がりすぎた場合には、信号に正のピークが発生する。なお、下限値ＴＬ及び上限値ＴＵは、平均値との許容不可能な偏差に応じて決定すればよい。信号がこれらの閾値のうちのいずれかを逸脱した場合には、欠陥として検出される。また、光の検出量は各々が第２分離溝２２における特定の領域に対応しているため、欠陥の位置が特定されるとともに、適用可能であれば後の再加工に用いられる。   However, when there is a defect in the separation groove, for example, in the region 3b where the laser beam shot is missing, the detection amount deviates significantly from the average value. This is shown as the negative peak of the signal corresponding to the area 3b where the laser beam shot is missing. On the other hand, when the separation groove is too wide, a positive peak occurs in the signal. The lower limit value TL and the upper limit value TU may be determined according to an unacceptable deviation from the average value. If the signal deviates from any of these thresholds, it is detected as a defect. Further, since the detected amount of light corresponds to a specific area in the second separation groove 22, the position of the defect is specified, and if applicable, it is used for the later re-processing.

また、レーザービームの安定性及び／又は分離溝の幅を制御するために、別の閾値を設定してもよい。分離溝のドリフトパラメータ又はレーザービームの異常増加数を検出するために、統計ルーチンを用いて、例えば平均値や振幅（信号周期における最低値と最高値の差）といった所定の時間に発生した信号におけるその他のパラメーターを評価してもよい。   Also, another threshold may be set to control the stability of the laser beam and / or the width of the separation groove. In order to detect the drift parameter of the separation groove or the abnormal increase number of the laser beam, a statistical routine is used, for example, in a signal generated at a predetermined time such as an average value or an amplitude Other parameters may be evaluated.

本出願の方法によれば、分離溝を連続的に検査するとともに、欠陥又は装置パラメーターのドリフトを検出するための容易且つ迅速で非常に有効な方式が提供される。よって、分離溝のランダム領域を撮像する必要もなければ、大量のデータを収集する必要もない。取得した信号は機器により適切な評価方法で自動的に評価されるとともに、前記機器は、レーザービーム発生装置を評価結果に基づいて制御可能である。   The method of the present application provides an easy, fast and very effective way to continuously inspect separation grooves and to detect defects or drifts of device parameters. Thus, it is not necessary to image a random region of the separation groove, nor to collect a large amount of data. The acquired signal is automatically evaluated by an appropriate evaluation method by the device, and the device can control the laser beam generator based on the evaluation result.

また、欠陥を発見可能なだけでなく、分離構造が当該構造とは異なった透過率を有する領域を介して分離される場合には、分離構造同士の距離を測定することも可能である。   In addition to being able to find defects, it is also possible to measure the distance between the separated structures if the separated structures are separated via a region having a different transmittance than the structure.

図６は、本出願における分離溝を形成するためのレーザースクライビング過程を監視するシステム２００を概略的に示している。システム２００は、レーザービーム発生装置３００、照射用装置４００、光量検出装置５００及び形成された分離溝の評価装置６００を含んでいる。更に、システム２００は、搬送装置７００、メモリ装置８００、制御装置９００及び／又は吸引装置９５０を含んでいる。これら装置の一部であるレーザービーム発生装置３００、照射用装置４００、光量検出装置５００、搬送装置７００及び吸引装置９５０が、レーザースクライビング過程の実行デバイス２５０に配置されていることが好ましい。レーザービーム発生装置３００は、形成したレーザービームを用いて機能層スタックに分離溝を形成するのに適している。照射用装置４００及び光量検出装置５００は、分離溝における任意の領域を照射することで、形成された分離溝に対応する例えば幅信号といった少なくとも１つの特性パラメーターを発生させるとともに、上述した透過光の量を検出することに適している。そして、発生した信号は、形成された分離溝の評価装置６００によって評価される。その後、評価結果はメモリ装置８００に記録されるか、制御装置９００へと伝送される。前記制御装置は、評価結果に基づいてレーザービーム発生装置３００と搬送装置７００を制御する。吸引装置９５０は、分離溝の形成過程で発生するガス又は粒子を除去するのに適している。より正確には、これらのガス及び粒子が光の照射や検出を妨害しないようにする。   FIG. 6 schematically shows a system 200 for monitoring a laser scribing process for forming separation grooves in the present application. The system 200 includes a laser beam generator 300, an irradiation device 400, a light quantity detection device 500, and an evaluation device 600 for the formed separation groove. In addition, system 200 includes a transport 700, a memory 800, a controller 900 and / or a suction 950. It is preferable that the laser beam generator 300, the irradiation apparatus 400, the light quantity detector 500, the carrier 700, and the suction apparatus 950, which are a part of these apparatuses, be disposed in the execution device 250 of the laser scribing process. The laser beam generator 300 is suitable for forming separation grooves in the functional layer stack using the formed laser beam. The irradiation device 400 and the light amount detection device 500 generate at least one characteristic parameter such as a width signal corresponding to the formed separation groove by irradiating an arbitrary region in the separation groove, and Suitable for detecting quantities. Then, the generated signal is evaluated by the evaluation device 600 of the formed separation groove. Thereafter, the evaluation result is recorded in the memory 800 or transmitted to the controller 900. The control device controls the laser beam generator 300 and the transfer device 700 based on the evaluation result. The suction device 950 is suitable for removing gas or particles generated in the process of forming the separation groove. More precisely, these gases and particles do not interfere with the illumination and detection of light.

図７は、当該システムの実施例を示している。レーザースクライビング過程の実行デバイス２５０には、レーザービーム発生装置３００、２つの照射用装置４００ａ，４００ｂ、２つの光量検出装置５００ａ，５００ｂ、搬送装置のローラー７１０及び吸引装置９５０が配置されている。半製品ソーラーモジュール１０は、第１の横方向ｘ沿って、搬送方向Ｖにおいてローラー７１０によりレーザースクライビング過程の実行デバイス２５０を通過するよう移動するか、或いは当該デバイス内で移動する。ただし、搬送装置としては、移動台や他の適切な装置を用いてもよい。半製品ソーラーモジュール１０の第１の側方、例えば、前記半製品ソーラーモジュールの下方において、レーザービーム発生装置３００と光量検出装置５００ａ，５００ｂは共通の第１機械ホルダ２６１に装着されている。光の量を検出する第１の装置５００ａは、第１の横方向ｘにおいてレーザービーム発生装置３００の第１の側方に装着されており、光の量を検出する第２の装置５００ｂは、第１の横方向ｘにおいてレーザービーム発生装置３００の第２の側方に装着されている。第２の側方は、第１の側方と反対側となる。レーザービーム発生装置３００は、レーザー光を発生させるレーザー装置３１０と、レーザービーム３０を形成するレーザー光学装置３２０を含んでいる。レーザービーム３０は、レーザービーム領域３における透光基板１１から半製品ソーラーモジュール１０の機能層スタック１２を除去することで分離溝を形成する。このようにして、例えば図１に示すような第１分離溝が形成される。   FIG. 7 shows an embodiment of the system. A laser beam generating device 300, two irradiation devices 400a and 400b, two light amount detection devices 500a and 500b, a roller 710 of a transfer device, and a suction device 950 are disposed in the execution device 250 of the laser scribing process. The semifinished product solar module 10 is moved by the roller 710 in the transport direction V along the first lateral direction x so as to pass through the performing device 250 of the laser scribing process or moves within the device. However, as the transfer device, a mobile stand or other appropriate device may be used. The laser beam generator 300 and the light quantity detectors 500a and 500b are mounted on a common first mechanical holder 261 on the first side of the semifinished solar module 10, for example, below the semifinished solar module. A first device 500a for detecting the amount of light is mounted on a first side of the laser beam generator 300 in a first lateral direction x, and a second device 500b for detecting the amount of light is It is mounted on the second side of the laser beam generator 300 in a first lateral direction x. The second side is opposite to the first side. The laser beam generator 300 includes a laser device 310 that generates laser light and a laser optical device 320 that forms a laser beam 30. The laser beam 30 forms a separation groove by removing the functional layer stack 12 of the semifinished product solar module 10 from the light transmitting substrate 11 in the laser beam region 3. Thus, for example, a first separation groove as shown in FIG. 1 is formed.

半製品ソーラーモジュール１０の第２の側方に装着される吸引装置９５０は、例えば、前記半製品ソーラーモジュールの上方であって、且つレーザービームの軸線と同軸線上において、分離溝の形成時に発生するガス及び粒子を除去する。吸引装置９５０と照射用装置４００ａ，４００ｂは、共通の第２機械ホルダ２６２に装着されている。第１の照射用装置４００ａは、第１の横方向ｘにおいて吸引装置９５０の第１の側方に装着されており、第２の照射用装置４００ｂは、第１の横方向ｘにおいて吸引装置９５０の第２の側方に装着されている。第１の照射用装置４００ａは、第１の光量検出装置５００ａと同軸線上に位置するよう装着されており、第２の照射用装置４００ｂは、第２の光量検出装置５００ｂと同軸線上に位置するよう装着されている。好ましくは、レーザービームの軸線と第１の照射用装置４００ａの軸線との距離ａ１が、レーザービームの軸線と第２の照射用装置４００ｂの軸線との距離ａ２に等しい。ただし、距離ａ１とａ２は異なっていてもよい。第１ホルダ２６１と第２ホルダ２６２は、距離ａ１とａ２が一定の値となることを保証するとともに、照射用装置４００ａ，４００ｂと対応する各光量検出装置５００ａ，５００ｂを近軸配置する。また、照射ビーム４０は形成された分離溝に対し自動的に照準を合わせる。   A suction device 950 mounted on the second side of the semifinished solar module 10 occurs, for example, when forming the separating groove above the semifinished solar module and coaxial with the axis of the laser beam. Remove gas and particles. The suction device 950 and the irradiation devices 400 a and 400 b are mounted on a common second machine holder 262. The first irradiation device 400a is mounted on the first side of the suction device 950 in a first lateral direction x, and the second irradiation device 400b is a suction device 950 in the first lateral direction x. Mounted on the second side of the The first irradiation device 400a is mounted to be coaxial with the first light quantity detection device 500a, and the second irradiation device 400b is coaxial with the second light quantity detection device 500b. It is worn like so. Preferably, the distance a1 between the axis of the laser beam and the axis of the first irradiation device 400a is equal to the distance a2 between the axis of the laser beam and the axis of the second irradiation device 400b. However, the distances a1 and a2 may be different. The first holder 261 and the second holder 262 ensure that the distances a1 and a2 have constant values, and arrange the light amount detection devices 500a and 500b corresponding to the irradiation devices 400a and 400b in a paraxial manner. Also, the illumination beam 40 automatically aims at the formed separation groove.

各照射用装置４００ａ，４００ｂは、例えばＬＥＤランプといったランプ４１０と、照射ビーム４０を形成する照射光学装置４２０を含んでいる。また、各光量検出装置５００ａ，５００ｂは、検出光学装置５１０と検出器５２０を含んでいる。検出光学装置５１０は透過ビーム４１を検出器５２０に導き、前記検出器５２０は対応する信号を発生させる。   Each irradiation device 400 a, 400 b comprises a lamp 410, eg an LED lamp, and an illumination optics 420 forming an illumination beam 40. Each of the light quantity detection devices 500 a and 500 b includes a detection optical device 510 and a detector 520. The detection optics 510 direct the transmitted beam 41 to a detector 520, which generates a corresponding signal.

この信号はデータ線６１０を介して評価装置６００に伝送される。なお、前記データ線はデータワイヤとしてもよく、ワイヤレスデータライン（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄａｔａ ｌｉｎｅ）としてもよい。また、例えば評価装置６００をコンピュータとし、レーザースクライビング過程の実行デバイス２５０の外部に前記コンピュータを配置してもよい。   This signal is transmitted to the evaluation device 600 via the data line 610. The data line may be a data wire or a wireless data line. Also, for example, the evaluation device 600 may be a computer, and the computer may be disposed outside the execution device 250 for performing the laser scribing process.

レーザースクライビング過程を実行すると、まず、半製品ソーラーモジュール１０が第１の横方向ｘにおいて第１の方向、例えば、負のｘ方向に移動する。これについては、図７に符号Ｖの矢印で示している。このとき、第１の照射用装置４００ａと第１の光量検出装置５００ａが動作して、形成された分離溝の検査を実現する。レーザービーム３０と照射ビーム４０が半製品ソーラーモジュール１０の側端（即ち、図７においては右端）に到達すると、半製品ソーラーモジュール１０は第１の横方向ｘに沿って第２の方向へ移動する。なお、第２の方向は第１の方向とは逆方向である。即ち、第１の方向が負のｘ方向の場合、第２の方向は正のｘ方向である。半製品ソーラーモジュール１０が第２の方向へ移動する際に、レーザービーム３０は他の分離溝を形成する。このとき、第２の照射用装置４００ｂと第２の光量検出装置５００ｂが動作して、形成された分離溝の検査を実現する。形成された分離溝を半製品ソーラーモジュール１０の両方向への移動中に検査可能となるよう、レーザービーム発生装置３００の両側に照射用装置４００ａ，４００ｂと光量検出装置５００ａ，５００ｂが設けられている。こうすることで時間が節約されるとともに、形成された分離溝と照射ビーム４０の照準を合わせる照準ステップが省略される。   When performing the laser scribing process, first, the semifinished product solar module 10 is moved in a first lateral direction x in a first direction, for example, a negative x direction. This is shown by the arrow of symbol V in FIG. At this time, the first irradiation device 400a and the first light quantity detection device 500a operate to realize the inspection of the formed separation groove. When the laser beam 30 and the irradiation beam 40 reach the side edge (i.e., the right end in FIG. 7) of the semifinished product solar module 10, the semifinished product solar module 10 moves in the second direction along the first lateral direction x. Do. The second direction is the opposite direction to the first direction. That is, when the first direction is the negative x direction, the second direction is the positive x direction. As the semifinished product solar module 10 moves in the second direction, the laser beam 30 forms another separation groove. At this time, the second irradiation device 400b and the second light quantity detection device 500b operate to realize the inspection of the formed separation groove. The irradiation devices 400a and 400b and the light amount detectors 500a and 500b are provided on both sides of the laser beam generator 300 so that the formed separation groove can be inspected during movement of the semifinished product solar module 10 in both directions. . This saves time and saves the aiming step of aiming the illumination beam 40 with the formed separating groove.

上記で記載した本発明の実施形態は説明のための例示にすぎず、本発明はこれらに限定されない。いかなる修正、変形、等価の配置及び実施形態の組み合わせは、いずれも本発明の範囲に含まれる。   The embodiments of the present invention described above are merely for illustrative purposes, and the present invention is not limited thereto. Any modifications, variations, equivalent arrangements and combinations of embodiments are all within the scope of the present invention.

１ ソーラーモジュール
２ 絶縁材料
３ レーザービーム領域
３ａ レーザービームショット単体
３ｂ レーザービームショットの欠落
４ 被照領域
１０ 半製品ソーラーモジュール
１１ 透光基板
１２ 機能層スタック
１３ 背面基板
２１ 第１分離溝
２２ 第２分離溝
２２ａ〜２２ｃ 第２分離溝の部分
２３ 第３分離溝
３０ レーザービーム
４０ 照射ビーム
４１ 透過ビーム
１００ 太陽電池
１０１ 半製品ソーラーモジュールの第１の面
１０２ 半製品ソーラーモジュールの第２の面
１０３ 半製品ソーラーモジュールの第１の側端
１０４ 半製品ソーラーモジュールの第２の側端
１２１ 第１接触層
１２２ 光起電力層
１２３ 第２接触層
２００ レーザースクライビング過程を監視するシステム
２５０ レーザースクライビング過程の実行デバイス
２６１ 第１ホルダ
２６２ 第２ホルダ
３００ レーザービーム発生装置
３１０ レーザー装置
３２０ レーザー光学装置
４００ 照射用装置
４００ａ 第１の照射用装置
４００ｂ 第２の照射用装置
４１０ ランプ
４２０ 照射光学装置
５００ 光量検出装置
５００ａ 第１の光量検出装置
５００ｂ 第２の光量検出装置
５１０ 検出光学装置
５２０ 光検出器
６００ 評価装置
６１０ データ線
７００ 搬送装置
７１０ ローラー
８００ メモリ装置
９００ 制御装置
９５０ 吸引装置
ａ１ レーザービームの軸線と照射用の第１の装置の軸線との距離
ａ２ レーザービームの軸線と照射用の第２の装置の軸線との距離
ｌ１ 分離溝の長さ
ｌ２ 被照領域の長さ
ｗ１ 分離溝の幅
ｗ２ 被照領域の幅
ＴＬ 下限値
ＴＵ 上限値
Ｖ 半製品ソーラーモジュールの搬送方向
ｘ 第１の横方向
ｙ 第２の横方向
ｚ 第３の方向
Reference Signs List 1 solar module 2 insulating material 3 laser beam area 3a laser beam shot alone 3b laser beam shot missing 4 illuminated area 10 semi-finished product solar module 11 light transmitting substrate 12 functional layer stack 13 back substrate 21 first separation groove 22 second separation Grooves 22a to 22c Part of second separation groove 23 Third separation groove 30 Laser beam 40 Irradiation beam 41 Transmission beam 100 Solar battery 101 First surface of semi-finished solar module 102 Second surface of semi-finished solar module 103 Semi-finished product First side end of the solar module 104 Second side end of the semifinished solar module 121 first contact layer 122 photovoltaic layer 123 second contact layer 200 system for monitoring the laser scribing process 250 implementation of the laser scribing process 261 first holder 262 second holder 300 laser beam generator 310 laser device 320 laser optical device 400 irradiation device 400 a first irradiation device 400 b second irradiation device 410 lamp 420 irradiation optical device 500 light amount detection device 500 a 1 light amount detection device 500b second light amount detection device 510 detection optical device 520 light detector 600 evaluation device 610 data line 700 transport device 710 roller 800 memory device 900 control device 950 suction device a1 axial line of laser beam and the first for irradiation Distance from the axis of the device 1 a2 Distance from the axis of the laser beam to the axis of the second device for illumination l1 Length of the separation groove l2 Length of the illuminated area w1 Width of the separated groove w2 Width of the illuminated area TL lower limit TU upper limit V for semi-finished product solar modules Feeding direction x first transverse y second transverse z third direction

Claims (17)

ソーラーモジュールに分離溝を形成するレーザースクライビング過程の監視方法において、
第１接触層、光起電力層及び第２接触層のうちの少なくとも１つを含む機能層スタックを透明基板上において備える半製品ソーラーモジュールを供給するステップと、
前記分離溝の領域における前記機能層スタックの前記少なくとも１つの層を除去するレーザービームを用いて、前記機能層スタックにおける少なくとも１つの層に分離溝を形成するステップと、
第１の横方向において前記分離溝の少なくとも一部を覆っており、且つ、前記第１の横方向と直交する第２の横方向において前記分離溝全体と周辺領域を覆っている前記半製品ソーラーモジュールの領域を前記半製品ソーラーモジュールの第１の面において照射する照射ステップと、
半製品ソーラーモジュールの第２の面において、前記半製品ソーラーモジュールの被照領域を透過した光の量を検出する検出ステップと、
前記の検出された光の量と少なくとも１つの基準値とを比較することで、前記被照領域に形成された前記分離溝を評価するステップと、を含み、
前記光検出装置は、照射用装置と同一の光軸上に配置されていることを特徴とするレーザースクライビング過程の監視方法。 In a method of monitoring a laser scribing process for forming separation grooves in a solar module,
Providing a semifinished product solar module comprising on a transparent substrate a functional layer stack comprising at least one of a first contact layer, a photovoltaic layer and a second contact layer;
Forming a separation groove in at least one layer in the functional layer stack using a laser beam to remove the at least one layer of the functional layer stack in the region of the separation groove;
The semifinished product solar covering at least a part of the separation groove in a first lateral direction and covering the whole separation groove and the peripheral region in a second lateral direction orthogonal to the first lateral direction Irradiating the area of the module on the first side of the semifinished product solar module;
Detecting, in the second aspect of the semifinished solar module, the amount of light transmitted through the illuminated area of the semifinished solar module;
Evaluating the separation groove formed in the illuminated area by comparing the detected amount of light with at least one reference value;
A method of monitoring a laser scribing process, wherein the light detection device is disposed on the same optical axis as the irradiation device. 前記半製品ソーラーモジュールの前記領域は第１波長を含む光で照射され、前記透明基板及び前記機能層スタックのうち除去されない全ての層は前記第１波長に対し透光性を有し、前記機能層スタックのうち除去される少なくとも１つの層は前記第１波長に対し不透光性を有することを特徴とする請求項１に記載のレーザースクライビング過程の監視方法。   The area of the semi-finished solar module is illuminated with light comprising a first wavelength, and all layers not removed of the transparent substrate and the functional layer stack are translucent to the first wavelength, the function The method according to claim 1, wherein at least one layer of the layer stack to be removed is opaque to the first wavelength. 前記機能層スタックは少なくとも２つの層を含み、
前記機能層スタックにおける少なくとも１つの層は、前記分離溝の前記領域において除去されるものであり、
前記の照射ステップは、第１波長の光で前記半製品ソーラーモジュールを照射する第１サブステップと、第２波長の光で前記半製品ソーラーモジュールを照射する第２サブステップとを含み、
前記第１波長の光に対して、前記透明基板及び前記機能層スタックのうち除去されない全ての層が透光性を有し、前記機能層スタックのうち除去される少なくとも１つの層が不透光性を有し、
前記第２波長の光に対して、前記透明基板が透光性を有し、前記機能層スタックのうち除去される少なくとも１つの層が不透光性を有し、前記機能層スタックのうち除去され且つ前記第１波長の光に対して不透光性を有する少なくとも１つの他の層が透光性を有する、或いは、前記機能層スタックのうち除去されない少なくとも１つの層が不透光性を有するとともに
前記検出ステップは、前記第１波長を有し、且つ前記半製品ソーラーモジュールを透過した第１の光の量を検出する第１サブステップと、前記第２波長を有し、且つ前記半製品ソーラーモジュールを透過した第２の光の量を検出する第２サブステップと、を含み、
前記の検出された第１の光の量と前記の検出された第２の光の量を対応する基準値と比較することで、前記の形成された分離溝を評価することを特徴とする請求項１に記載のレーザースクライビング過程の監視方法。 The functional layer stack comprises at least two layers,
At least one layer in the functional layer stack is to be removed in the area of the separation groove;
The irradiating step includes a first substep of irradiating the semifinished product solar module with light of a first wavelength, and a second substep of irradiating the semifinished product solar module with light of a second wavelength,
With respect to the light of the first wavelength, all layers not removed among the transparent substrate and the functional layer stack have translucency, and at least one layer removed of the functional layer stack is opaque Have sex,
With respect to light of the second wavelength, the transparent substrate is translucent, and at least one layer of the functional layer stack to be removed is opaque, and the functional layer stack is eliminated And at least one other layer that is opaque to light of the first wavelength is translucent, or at least one layer that is not removed from the functional layer stack is opaque. And the detecting step includes a first sub-step of detecting the amount of the first light having the first wavelength and transmitted through the semifinished product solar module, and the second wavelength. A second substep of detecting the amount of second light transmitted through the product solar module;
The formed separation groove is evaluated by comparing the amount of the first light detected and the amount of the second light detected to a corresponding reference value. The monitoring method of the laser scribing process of claim 1. 第３波長を有する光に対して第１透過率を有する材料を前記分離溝に充填するステップを更に含み、
前記機能層スタックのうち除去される少なくとも１つの層は前記第３波長に対し不透光性を有し、前記透明基板及び前記機能層スタックのうち除去されない全ての層は前記第３波長に対し透光性を有し、前記機能層スタックのうち除去されない全ての層における前記第３波長に対する透過率は第２透過率であり、前記第２透過率は前記第１透過率よりも大きく、
前記半製品ソーラーモジュールの前記領域は、材料を前記分離溝に充填する前記ステップの後に照射され、前記第３波長を有する光を照射に用い、前記の評価ステップにおいて、前記の検出された光の量を対応する基準値と比較することで、前記分離溝に充填された前記材料の特性が評価されることを特徴とする請求項１に記載のレーザースクライビング過程の監視方法。 Filling the separation groove with a material having a first transmittance for light having a third wavelength,
At least one layer of the functional layer stack to be removed is opaque to the third wavelength, and all layers of the transparent substrate and the functional layer stack not to be removed are to the third wavelength. The transmittance to the third wavelength in all the layers which are translucent and not removed from the functional layer stack is a second transmittance, and the second transmittance is larger than the first transmittance,
The area of the semifinished product solar module is illuminated after the step of filling the separation groove with material and using light having a third wavelength for illumination, in the evaluation step of the detected light The method according to claim 1, characterized in that the properties of the material filled in the separation groove are evaluated by comparing the quantities with corresponding reference values. 前記分離溝を形成する前記レーザービームは、前記半製品ソーラーモジュールにおける前記第１又は前記第２の面上で相対的に移動し、前記照射用装置と前記光検出装置は、前記レーザービームと同様の方式で前記半製品ソーラーモジュールにおける前記第１又は前記第２の面で相対的に移動し、前記の照射、検出及び評価のステップは、前記第１の横方向において前記分離溝の前記延伸部に沿って配置される複数の領域に対し実行されることを特徴とする請求項１に記載のレーザースクライビング過程の監視方法。   The laser beam forming the separation groove is relatively moved on the first or second surface of the semifinished product solar module, and the irradiation device and the light detection device are the same as the laser beam. Moving relatively on the first or second surface of the semifinished product solar module in the manner of the step of irradiating, detecting and evaluating the extending portion of the separation groove in the first lateral direction The method according to claim 1, wherein the method is performed on a plurality of areas disposed along the line. 前記照射用装置と前記光検出装置は、一定の距離を置いて前記レーザービームの直後に追随することを特徴とする請求項５に記載のレーザースクライビング過程の監視方法。   6. The method according to claim 5, wherein the irradiation device and the light detection device follow at a predetermined distance immediately after the laser beam. 前記照射用装置と前記光検出装置の移動中に、連続的に検出された一連の光の量が取得され、前記評価ステップでは統計評価ルーチンを実行し、前記統計評価ルーチンにより前記パラメーターの変更が必要であることが検出された場合、前記レーザービームを発生する装置におけるパラメーターを変更するステップを更に含むことを特徴とする請求項５に記載のレーザースクライビング過程の監視方法。   During movement of the irradiation device and the light detection device, a series of light amounts detected continuously are acquired, and in the evaluation step, a statistical evaluation routine is executed, and the change of the parameter is performed by the statistical evaluation routine. 6. The method of monitoring a laser scribing process according to claim 5, further comprising the step of changing a parameter in an apparatus for generating the laser beam when it is detected that it is necessary. ソーラーモジュールに分離溝を形成するレーザースクライビング過程の監視システムにおいて、
レーザービーム発生装置であって、レーザービームは、分離溝の領域における機能層スタックの少なくとも１つの層を除去することで、半製品ソーラーモジュールにおける前記機能層スタックの少なくとも１つの層に前記分離溝を形成することに適しており、前記機能層スタックは、第１接触層、光起電力層及び第２接触層のうちの少なくとも１つを含むとともに、透明基板上に配置されている装置と、
第１の横方向において前記分離溝の少なくとも一部を覆っており、且つ、前記第１の横方向と直交する第２の横方向において前記分離溝全体と周辺領域を覆っている前記半製品ソーラーモジュールの領域を前記半製品ソーラーモジュールの第１の面において照射する照射装置と、
前記照射用装置と同一の光軸上に配置されており、前記半製品ソーラーモジュールの第２の面において、前記半製品ソーラーモジュールの前記被照領域を透過した光の量を検出する光量検出装置と、
前記の検出された光の量と基準値とを比較することで、前記被照領域に形成された前記分離溝を評価する評価装置と、を含むことを特徴とするレーザースクライビング過程の監視システム。 In a monitoring system of a laser scribing process for forming separation grooves in a solar module,
A laser beam generator, wherein the laser beam removes at least one layer of the functional layer stack in the area of the separation groove, so that the separation groove is formed in at least one layer of the functional layer stack in a semifinished solar module. A device suitable for forming, the functional layer stack comprising at least one of a first contact layer, a photovoltaic layer and a second contact layer, and disposed on a transparent substrate;
The semifinished product solar covering at least a part of the separation groove in a first lateral direction and covering the whole separation groove and the peripheral region in a second lateral direction orthogonal to the first lateral direction An irradiation device for irradiating the area of the module on the first surface of the semifinished product solar module;
A light amount detection device which is disposed on the same optical axis as the irradiation device, and detects the amount of light transmitted through the light receiving area of the semifinished product solar module on the second surface of the semifinished product solar module When,
An evaluation device for evaluating the separation groove formed in the light receiving area by comparing the amount of light detected with a reference value, and a monitoring system for a laser scribing process. 前記照射装置は、第１波長を有する光の出射に適しており、前記透明基板及び前記機能層スタックのうち除去されない全ての層は前記第１波長に対し透光性を有し、前記機能層スタックのうち除去される少なくとも１つの層は前記第１波長に対し不透光性を有することを特徴とする請求項８に記載のレーザースクライビング過程の監視システム。   The irradiation device is suitable for emitting light having a first wavelength, and all layers not removed among the transparent substrate and the functional layer stack have translucency for the first wavelength, and the functional layer 9. The system of claim 8, wherein at least one layer of the stack is opaque to the first wavelength. 前記照射用の装置は第１波長を有する光の出射に適するとともに、第２波長を有する光の出射に適しており、前記第２波長は前記第１波長と異なることを特徴とする請求項８に記載のレーザースクライビング過程の監視システム。   The device for irradiation is suitable for emitting light having a first wavelength and is suitable for emitting light having a second wavelength, and the second wavelength is different from the first wavelength. The monitoring system of the laser scribing process described in. 前記第１波長は可視光領域に属しており、前記第２波長は赤外線領域又はＵＶ領域に属していることを特徴とする請求項１０に記載のレーザースクライビング過程の監視システム。   The system according to claim 10, wherein the first wavelength belongs to a visible light range, and the second wavelength belongs to an infrared range or a UV range. 搬送装置を含み、前記搬送装置は、前記半製品ソーラーモジュールの前記第１又は前記第２の面において、前記レーザービーム発生装置の前記第１の横方向に沿う相対移動を実現し、前記照射用装置と前記光検出装置は、前記レーザービーム発生装置と同様の方式で、前記半製品ソーラーモジュールにおける前記第１又は前記第２の面で相対的に移動することを特徴とする請求項８に記載のレーザースクライビング過程の監視システム。   A transport device, the transport device realizing relative movement of the laser beam generator along the first lateral direction on the first or second surface of the semifinished product solar module, for the irradiation 9. The apparatus according to claim 8, wherein the device and the light detection device move relative to each other on the first or second surface of the semifinished product solar module in the same manner as the laser beam generator. Monitoring system of laser scribing process. 前記レーザービーム発生装置と前記照射用装置は、前記第１の横方向において第１の距離を隔てるように、レーザースクライビング過程を実行するデバイスに配置されていることを特徴とする請求項１２に記載のレーザースクライビング過程の監視システム。   13. The device according to claim 12, wherein the laser beam generator and the irradiation device are arranged in a device for performing a laser scribing process so as to separate a first distance in the first lateral direction. Monitoring system of laser scribing process. 第１の照射用装置と第１の光量検出装置が、前記第１の横方向において前記レーザービーム発生装置の第１の側方に配置されており、第２の照射用装置と第２の光量検出装置は、前記第１の横方向において前記レーザービーム発生装置の第２の側方に配置されており、前記第２の側方と前記第１の側方は対向しており、
前記搬送装置は、前記半製品ソーラーモジュールにおける前記第１及び前記第２の面の上方で、前記レーザービーム発生装置と前記第１及び第２の照射用装置を第１の方向及び第２の方向の双方において前記第１の横方向に沿って相対的に移動させるのに適しており、前記第２の方向と前記第１の方向は逆であることを特徴とする請求項１２に記載のレーザースクライビング過程の監視システム。 A first irradiation device and a first light quantity detection device are arranged on the first side of the laser beam generator in the first lateral direction, and a second irradiation device and a second light quantity The detection device is disposed on the second side of the laser beam generator in the first lateral direction, and the second side and the first side face each other,
The transport device is configured to generate the laser beam generator and the first and second irradiation devices in a first direction and a second direction above the first and second surfaces of the semifinished product solar module. 13. A laser according to claim 12, characterized in that it is suitable to be moved relatively along the first lateral direction in both of the said, the second direction and the first direction being opposite. Monitoring system of scribing process. 更に、前記半製品ソーラーモジュールの領域の位置を記憶するメモリ装置を含み、前記領域について、前記評価装置で前記分離溝の欠陥を識別することを特徴とする請求項８に記載のレーザースクライビング過程の監視システム。   The laser scribing process according to claim 8, further comprising: a memory device for storing the position of the area of the semifinished solar module, wherein the evaluation device identifies defects in the separation groove in the area. Monitoring system. 更に、制御装置を含み、前記制御装置は、前記評価装置から提供された結果に基づいて前記レーザービーム発生装置を制御することを特徴とする請求項８に記載のレーザースクライビング過程の監視システム。   The system according to claim 8, further comprising a controller, wherein the controller controls the laser beam generator based on the result provided by the evaluation unit. 前記透明基板は、第１の側方において前記半製品ソーラーモジュールの表面を形成しており、前記レーザースクライビング過程の監視システムは吸引装置を更に含み、前記吸引装置は、前記半製品ソーラーモジュールの第２の側方に配置されるとともに、スクライビング過程で発生するガス及び粒子を前記半製品ソーラーモジュールの周辺から吸引し、前記第２の側方と前記の第１の側方は対向していることを特徴とする請求項８に記載のレーザースクライビング過程の監視システム。   The transparent substrate forms a surface of the semifinished product solar module on a first side, and the monitoring system of the laser scribing process further includes a suction device, the suction device being a part of the semifinished product solar module It is disposed on the side of 2 and suctions the gas and particles generated in the scribing process from the periphery of the semifinished product solar module, and the second side and the first side face each other. A monitoring system for a laser scribing process according to claim 8, characterized in that:
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