用於形成太陽能模塊結構的方法和形成結構的裝置的製作方法
2023-05-30 08:06:06
專利名稱：用於形成太陽能模塊結構的方法和形成結構的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及 一 種用於結構化太陽能模塊的方法，其中通過形成結 構的工具使一 個刻痕加入到太陽能模塊裡面，本發明還涉及結構化的裝置。
背景技術：
為了加工薄層太陽能模塊使用玻璃襯底，它們通常在覆層設備中 以三個層覆層。為了在太陽能模塊內部串聯各個電池通過將線(刻 痕)加入到太陽能模塊裡面，使層在三個形成結構的步驟中有選擇地 分開。
在軌跡寬度太寬時有損太陽能模塊的效率。此外可能導致軌跡之 間的短3各。
發明內容
本發明的目的是，提供一種方法和一個裝置，通過它們可以監控 力口入的專九跡質量。
這個目的以令人驚奇和簡單的方式和方法通過上述形式的方法 得以實現，其中由跟蹤的傳感器才企測加入的刻痕。通過這個措施可以 直接修正形成結構的工具，由此在運行過程中可以改善對於其餘要被 加入的刻痕的刻痕質量。在此特別有利的是，使傳感器以微小的間距 在形成結構的工具的後面或者與形成結構的工具同時沿著太陽能模 塊運動。
在一個特別優選的方法變型方案中可規定，檢測刻痕的寬度和/ 或深度。如果對於刻痕需要儘可能少的位置，則可以改善太陽能模塊 的效率。這一點一方面刻痕緊密地相互並排時，另一方面減小刻痕寬 度時能實現。通過按照本發明的方法可以保證，在形成結構
(Strukturierung )期間加入儘可能窄的刻痕。通過檢測和監控刻痕深 度可以防止，從一個刻痕接觸(durchkontaktiern )到另 一 (位於更深) 層裡面的另 一刻痕並且產生短路。
最好光學地實現刻痕檢測。例如可以通過一個或多個光源、尤其
是雷射器或LED照射太陽能模塊。可以檢測並分析一個或多個由太 陽能模塊反射的信號和/或一個或多個透射信號。例如可以檢測不同的 波長並且分析相應的信息。例如可以接受兩個測量點(分別是在要被 檢測的刻痕稜邊上的測量點)。選擇地可接受三個測量點，其中至少 一個測量點要位於要被檢測刻痕的內部。作為探測器可以使用例如一 維或多維陣列或傳感器、尤其是CCD晶片。
此外可以設想，產生一個共焦的(konvokale)圖形並且由這個圖 形獲得剛加入的刻痕的深度信息。根據這個深度信息可以調節形成結 構的工具。
一個方法變型方案是特別優選的，其中光學地確定加入的刻痕的 曲線。在此可以利用襯底和已經塗覆的薄層的反射特性及透射特性。 不僅從襯底底面而且從襯底的覆層的上側實現光學檢測。光學確定是 特別經濟的。
選擇或附加地可檢測先前加入的刻痕的位置和實際加入的刻痕 的位置。在此可以才全測刻痕的絕對位置或相對位置。由此可以測量並 調節或者必要時對於後續過程修正刻痕的間距。
特別優選的是求得或獲得至少 一個描述刻痕質量的參數並且將 這個參數與基準參數進行比較，其中在給定比較結果時導入質量改善 措施。作為描述刻痕質量的參數例如考慮刻痕寬度、刻痕深度或刻痕 間距。如果作為比較結果確定一個超過給定寬度的刻痕寬度(刻痕寬 度太寬)或者超過給定深度的刻痕深度(刻痕深度太深)，可以修正 地影響形成結構的工具。即可以監控，加入的刻痕是否在給定的誤差 以內運動。為此也可以給定兩個基準參數、即一個上極限和一個下極 限，監控其保持性。此外可以監控並對其作出影響，使刻痕具有一個 最小間距。作為質量保證措施也可以改變對於寬度、深度或位置重要 的工藝參數。
更有利的是，通過雷射實現太陽能模塊結構化並且根據檢測的刻 痕寬度和/或刻痕深度調節雷射功率和/或焦距位置和/或雷射的射束輪 廓。通過這個措施可以實現作為形成結構的工具使用的雷射的調節或 控制，尤其是由此實現刻痕的最佳寬度和深度。
此外可以規定，通過機械的形成結構的工具、尤其是刻刀實現太陽能模塊結構化並且根據檢測的刻痕寬度和/或刻痕深度調節機械的 形成結構的工具向太陽能模塊的頂壓力。通過這個措施可以調節或修 正產生的刻痕寬度和刻痕深度。此外可以對不同的層厚作出反應。例 如可以通過這個措施避免完全去除刻痕部位中的薄層。在此要指出， 對於太陽能模塊通常在三個層中產生刻痕。在不同的層中可以通過不 同的形成結構的工具加入刻痕，其中可以通過跟隨的傳感器監控每層 中的刻痕。
可選擇或附加地規定，通過機械的形成結構的工具、尤其是刻刀 實現太陽能模塊結構化並且根據檢測的刻痕寬度和/或刻痕深度進行 機械的形成結構的工具的再刃磨。通過傳感器檢測產生的刻痕可以識 別何時機械的形成結構的工具磨鈍。然後可以中斷形成結構的過程， 用於可以再刃磨機械工具或者可以結束刻痕結構化並且可以在形成 結構的工具重新用於加入刻痕之前再刃磨它。
在優選的方法變型方案中可以規定，根據傳感器信號推斷太陽能 模塊的斷開或刻痕之間的短路。這種受損的太陽能模塊是廢品並且可 以在繼續花費時間和成本加工太陽能模塊之前直接去掉。
在本發明的範圍內還涉及 一 個用於使太陽能模塊形成結構的形 成結構的裝置，它具有形成結構的工具，其中具有一個跟隨形成結構 的工具的、檢測通過形成結構的工具加入的刻痕的傳感器。通過這個 傳感器可以及時地實現加入的刻痕的質量糹全查。在識別到缺陷刻痕時 或者在識別具有質量缺陷的刻痕時或者與原先加入的刻痕間距太小 或太大時可以直接作出反應。
與此相關特別有利的是，具有 一 個與傳感器處於數據技術連接的
用於處理傳感器信號的分析裝置。在該分析裝置中可以分析傳感器信
號並且尤其可以如下地進行評價，所產生的刻痕是否在允許的誤差範
圍內運動。如果不是這種情況，則可以通過由控制器構成的分析裝置
引入相應的4晉施。
尤其可以構造分析裝置，使傳感器信號直接模擬地分析。模擬信
號可以直接輸送到形成結構的工具、例如雷射器的控制器。此外可以
使模擬信號輸送到 一個硬體然後通過軟體繼續處理。根據檢測的信號
例如可以確定，襯底是否波動並且是否需要再聚焦。這必要時可以進行。
如果形成結構的工具是一個雷射器，可以實現特別快速地調節， 方式是通過例如檢測強度作為傳感器信號並且將相應的模擬信號直 接給到雷射器的控制器。必要時可以先前加工該模擬信號。
所述傳感器最好不掃描地工作。這意味著，最好在刻痕橫向不進 行掃描。在各種情況下都垂直於刻痕橫向跟蹤作為調節結果。為了發 現起點必要時需要在開始刻痕檢測時垂直於形成結構的方向進行初 始的掃描過程。
在一個改進方案中可以設有形成結構裝置用於調節形成結構的 工具的調整裝置，它通過分析裝置致動。在此該調整裝置例如可以是 一個用於調整機械的形成結構工具的高度的驅動裝置。可選擇地設 想，如果形成結構的工具是雷射器，則調整裝置是一個雷射器的功率 源或者是用於雷射器的可調整的聚焦光學器件。
在本發明的特別優選的方案中可以規定，所述傳感器由光學傳感 器或者機械傳感器構成。光學傳感器、例如具有串聯圖形處理功能的 照相才幾的優點是，可以無接觸地4企測加入的刻痕。在不同的層裡面加 入刻痕。在此可以設想，對於不同的層規定不同的傳感器。此外可以 在太陽能模塊上通過雷射器加入一些刻痕並且通過機械的形成結構 的工具、如刻刀加入其它刻痕。對於以不同的方式和方法加入的刻痕 可以具有不同的傳感器。
由下面藉助於示出本發明重要細節的附圖描述的本發明的實施 例和權利要求給出本發明的其它特徵和優點。每個特徵可以單個實現 或者在本發明的變化中以多個任意組合實現。
在附圖中簡示出本發明的優選實施例並且在下面藉助於附圖詳 細描述。
具體實施例方式
唯一的附圖非常簡化地示出一個形成結構的裝置10。在平放在一 個平臺13上的太陽能模塊12的表面11裡面通過形成結構的工具14 加入或刻入刻痕，(該形成結構的工具在本實施例中由機械的形成結 構的工具、尤其是由刻刀構成)方式是使形成結構的工具14例如在
雙箭頭方向15上以確定的頂壓力沿著太陽能模塊12移動。 一個傳感 器16與形成結構的工具14一起移動，該傳感器檢測通過形成結構的 工具14加入的刻痕。該傳感器16與形成結構的工具14最好機械地 耦聯，由此使它們共同運動。但是也可以設想，使傳感器16與形成 結構的工具14無關地運動。
所述傳感器16數據技術上與分析裝置17連接，該分析裝置評價 所檢測的刻痕寬度的質量。根據這個評價可以致動一個由驅動裝置構 成的調整裝置18，通過調整裝置可以使形成結構的工具14在雙箭頭 方向19上運動，用於改變頂壓力並由此改變刻痕深度和刻痕寬度。 此外可以具有其它驅動裝置，它們用於使形成結構的工具14在雙箭 頭方向15上或者與其傾斜地運動。這些驅動裝置也可以通過分析裝 置17或者控制器致動，該控制器的組成部分可以是分析裝置17。
權利要求
1.用於使太陽能模塊(12)形成結構的方法，其中通過形成結構的工具(14)將刻痕加入到太陽能模塊上，其特徵在於，由跟蹤形成結構的工具(14)的傳感器(16)同時檢測加入的刻痕。
2. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，檢測刻痕的寬度和/ 或深度。
3. 如^K利要求l或2所述的方法，其特;f正在於，；險測先前加入的 刻痕的位置和實際加入的刻痕的位置。
4. 如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，求得或獲 得至少一個描述刻痕質量的參數並且將這個參數與基準參數進行比 較，其中在給定比較結果時引入質量改善措施。
5. 如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，通過雷射 實現太陽能模塊形成結構化並且根據檢測的刻痕寬度和/或刻痕深度 調節雷射功率和/或焦距位置和/或雷射的照射輪廓。
6. 如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，通過機械 的形成結構的工具(14)、尤其是刻刀實現太陽能模塊形成結構並且 根據檢測的刻痕寬度和/或刻痕深度調節機械的形成結構的工具在太 陽能模塊(12)上的頂壓力。
7. 如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，通過機械 的形成結構的工具(14)、尤其是刻刀實現太陽能模塊形成結構並且 根據檢測的刻痕寬度和/或刻痕深度再刃磨機械的形成結構的工具(14)。
8. 如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，根據傳感 器信號推斷太陽能模塊(12)的斷開或刻痕之間的短路。
9. 用於使太陽能模塊(12)形成結構的形成結構的裝置(10)， 具有形成結構的工具(14)，其特徵在於，具有跟隨形成結構的工具(14)的、檢測通過形成結構的工具加入的刻痕的傳感器(16)。
10. 如權利要求9所述的形成結構的裝置，其特徵在於，具有與 傳感器(16)處於數據技術連接的用於處理傳感器信號的分析裝置(17)。
11. 如權利要求10所述的形成結構的裝置，其特徵在於，具有 用於調節形成結構的工具(14)的調整裝置(18)，調整裝置通過分 析裝置(17)控制。
12.如權利要求9至11中任一項所述的形成結構的裝置，其特 徵在於，所述傳感器(16)由光學傳感器或者機械傳感器構成。
全文摘要
一種用於使太陽能模塊(12)形成結構的方法，其中通過形成結構的工具(14)將一個刻痕加入到太陽能模塊裡面，由跟蹤形成結構的工具(14)的傳感器(16)同時檢測加入的刻痕。由此實現質量監控。
文檔編號H01L31/18GK101183695SQ20071015960
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月2日 優先權日2006年11月2日
發明者D·曼茨 申請人:曼茲自動化股份公司