(57)【要約】【課題】基板上に形成される複数の層のそれぞれに、製造効率を落とさずに複数の加工ラインが所定の間隔で且つ相互に重ならずに形成可能な薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を提供する。【解決手段】レーザ加工装置１は、レーザヘッド３１、測定装置１１，２１および制御装置８０を備える。レーザヘッド３１の、一方側に測定装置１１が、他方側に測定装置２１が配置される。基板１００上の第２層に対して、レーザヘッド３１が一方側に移動するとき、測定装置１１はレーザヘッド３１の移動方向前方において第１加工ラインの位置情報を測定し、レーザヘッド３１が他方側に移動するとき、測定装置２１はレーザヘッド３１の移動方向前方において第１加工ラインの位置情報を測定する。制御装置８０が上記位置情報に基づきレーザ光の照射位置を制御する。第１加工ラインに沿う第２加工ラインが第２層上に形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の第１層に並べて形成された複数の第１加工ラインに沿うように、前記第１層の上方に積層された第２層に第２加工ラインを形成する薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置であって、
ステージと、
レーザ光を照射し、前記ステージに載置された前記基板に対して一方側および他方側に向かって相対的に移動可能なレーザヘッドと、
前記レーザヘッドの前記一方側に配置され、前記レーザヘッドとともに前記基板に対して相対的に移動可能な第１測定装置と、
前記レーザヘッドの前記他方側に配置され、前記レーザヘッドとともに前記基板に対して相対的に移動可能な第２測定装置と、
制御装置と、
を備え、
前記レーザヘッドが前記一方側に向かって移動するとき、前記第１測定装置は、前記レーザヘッドの移動方向前方において第１の前記第１加工ラインの位置情報を測定し、前記制御装置は、第１の前記第２加工ラインが第１の前記第１加工ラインに沿って形成されるように、第１の前記第１加工ラインの前記位置情報に基づいて前記レーザ光の照射位置を制御し、
前記レーザヘッドが前記他方側に向かって移動するとき、前記第２測定装置は、前記レーザヘッドの移動方向前方において第２の前記第１加工ラインの前記位置情報を測定し、前記制御装置は、第２の前記第２加工ラインが第２の前記第１加工ラインに沿って形成されるように、第２の前記第１加工ラインの前記位置情報に基づいて前記レーザ光の前記照射位置を制御する、
薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置。
【請求項２】
基板上の第１層に並べて形成された複数の第１加工ラインに沿うように、前記第１層の上方に積層された第２層に第２加工ラインを形成する薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置であって、
ステージと、
レーザ光を照射し、前記ステージに載置された前記基板に対して一方側および他方側に向かって相対的に移動可能なレーザヘッドと、
前記レーザヘッドの前記一方側に配置され、前記レーザヘッドとともに前記基板に対して相対的に移動可能な測定装置と、
制御装置と、
を備え、
前記レーザヘッドが前記一方側に向かって移動するとき、前記測定装置は、前記レーザヘッドの移動方向前方において第１の前記第１加工ラインの位置情報を測定し、前記制御装置は、第１の前記第２加工ラインが第１の前記第１加工ラインに沿って形成されるように、第１の前記第１加工ラインの前記位置情報に基づいて前記レーザ光の照射位置を制御し、
前記レーザヘッドが前記他方側に向かって移動するとき、前記制御装置は、第２の前記第２加工ラインが第２の前記第１加工ラインに沿って形成されるように、第１の前記第１加工ラインの前記位置情報に基づいて前記レーザ光の前記照射位置を制御する、
薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置。
【請求項３】
基板上の第１層に並べて形成された複数の第１加工ラインに沿うように、前記第１層の上方に積層された第２層に第２加工ラインを形成する薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置であって、
ステージと、
レーザ光を照射し、前記ステージに載置された前記基板に対して一方側および他方側に向かって相対的に移動可能なレーザヘッドと、
前記レーザヘッドの前記第１加工ラインが並ぶ方向側に配置され、前記レーザヘッドとともに前記基板に対して相対的に移動可能な測定装置と、
制御装置と、
を備え、
前記レーザヘッドが前記一方側または前記他方側に向かって移動しながら前記レーザ光を照射して第１の前記第１加工ラインに沿って第２加工ラインを形成するとき、前記測定装置は、前記レーザヘッドの前記第１加工ラインが並ぶ方向側に位置する第２の前記第１加工ラインの位置情報を測定し、
前記レーザヘッドが前記一方側または前記他方側に向かって移動するとき、前記制御装置は、第２加工ラインが第２の前記第１加工ラインに沿って形成されるように、第２の前記第１加工ラインの前記位置情報に基づいて前記レーザ光の照射位置を制御する、
薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記第１加工ラインが並ぶ方向に間隔を空けて並ぶ他のレーザヘッドをさらに備え、
前記レーザヘッドが所定数の複数で構成され、
前記複数のレーザヘッドから照射されている前記レーザ光は、前記所定数と同じ数だけ隣接して並ぶ前記第１加工ラインに沿うように前記第２層に対してそれぞれ走査され、
前記レーザ光の前記照射位置は、前記制御装置により、前記所定数と同じ数だけ並ぶ前記第１加工ラインのうちから選択された一の前記第１加工ラインの前記位置情報に基づきそれぞれ制御され、
前記第２層には、前記所定数と同じ数だけ並ぶ前記第２加工ラインが、前記所定数の前記第１加工ラインそれぞれに沿って形成される、
請求項１〜３のいずれかに記載の薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置。
【請求項５】
制御装置により選択される一の前記第１加工ラインは、前記所定数と同じ数だけ隣接して並ぶ前記第１加工ラインのうち、前記第１加工ラインが並ぶ方向において最も中心寄りに位置する前記第１加工ラインである、
請求項４に記載の薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置。
【請求項６】
補正手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記レーザ光が照射されることにより形成される加工ラインの実際の位置と、本来前記レーザ光が照射されることにより形成されるべき前記加工ラインの所望の位置とを対比し、
前記補正手段は、前記実際の位置と、前記所望の位置とが一致していない場合、前記実際の位置と、前記所望の位置とが一致するように前記レーザ光の前記照射位置を補正する、
請求項１〜５のいずれかに記載の薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置。
【請求項７】
前記基板は非発電領域を有し、
前記補正手段は、前記レーザヘッドに前記非発電領域上に向かって前記レーザ光を照射させることにより、前記実際の位置と、前記所望の位置とを対比する、
請求項６に記載の薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置。
【請求項８】
ダミー基板をさらに備え、
前記補正手段は、前記レーザヘッドに前記ダミー基板上に向かって前記レーザ光を照射させることにより、前記実際の位置と、前記所望の位置とを対比する、
請求項６に記載の薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置。
【請求項９】
基板上の第１層に対してレーザ光を走査することにより第１加工ラインを形成する第１工程と、
前記第１層および前記第１加工ラインの上方に第２層を形成する第２工程と、
前記第２層に対して所定の方向側に向かって前記レーザ光を走査するとともに、該レーザ光の走査方向前方において前記第１加工ラインの位置情報を測定し、前記第２層に第２加工ラインが前記第１加工ラインに沿って形成されるように、前記位置情報に基づいて前記レーザ光の照射位置を制御する第３工程と、
を備える、
薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項１０】
基板上の第１層に対してレーザ光を走査することにより複数並ぶように形成された第１加工ラインと、前記第１層および前記第１加工ラインの上方に形成された第２層と、を有する積層体を準備する第１工程と、
前記第２層に対して一方側に向かって前記レーザ光を走査しながら前記第２層に該レーザ光を照射するとともに、該レーザ光の走査方向前方において第１の前記第１加工ラインの位置情報を測定し、前記第２層に第１の第２加工ラインが第１の前記第１加工ラインに沿って形成されるように、第１の前記第１加工ラインの前記位置情報に基づいて前記レーザ光の照射位置を制御する第２工程と、
前記第２層に対して他方側に向かって前記レーザ光を走査しながら前記第２層に該レーザ光を照射するとともに、前記第２層に第２の前記第２加工ラインが第２の前記第１加工ラインに沿って形成されるように、前記第２工程において測定した第１の前記第１加工ラインの前記位置情報に基づいて前記レーザ光の前記照射位置を制御する第３工程と、
を備える、
薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項１１】
基板上の第１層に対してレーザ光を走査することにより複数並ぶように形成された第１加工ラインと、前記第１層および前記第１加工ラインの上方に形成された第２層と、を有する積層体を準備する第１工程と、
前記第２層に対して前記レーザ光を走査しながら前記第２層に該レーザ光を照射し、第１の前記第１加工ラインに沿って前記第２層に第１の第２加工ラインを形成するとともに、第２の前記第１加工ラインの位置情報を測定する第２工程と、
前記第２の第１加工ラインの前記位置情報に基づいて前記レーザ光の照射位置を制御して前記第２層に対して前記レーザ光を走査し、第２の前記第１加工ラインに沿って前記第２層に第２の第２加工ラインを形成する第３工程と、
を備える、
薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項１２】
前記第２層に対して所定の方向に向かって前記レーザ光が走査されるときには、所定数の複数の前記レーザ光が走査され、
前記複数のレーザ光の前記照射位置は、前記所定数と同じ数だけ並ぶ前記第１加工ラインのうちから選択された一の前記第１加工ラインの前記位置情報に基づきそれぞれ制御され、
前記第２層には、前記所定数と同じ数だけ並ぶ前記第２加工ラインが、前記所定数の前記第１加工ラインそれぞれに沿って形成される、
請求項９〜１１のいずれかに記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項１３】
基板上の第１層に形成された第１加工ラインに沿うように、第２加工ラインを前記第１層の上方に積層された第２層に形成する薄膜太陽電池の製造方法であって、
前記第１加工ラインの位置情報を、レーザ加工装置の外部において測定する第１工程と、
前記基板を前記レーザ加工装置に対して相対的に移動させ、前記基板を前記レーザ加工装置の内部に配置させる第２工程と、
前記第２層に対してレーザ光を走査するとともに、前記第２層に前記第２加工ラインが前記第１加工ラインに沿って形成されるように、前記位置情報に基づいて前記レーザ光の照射位置を制御する第３工程と、
を備える、
薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜８のいずれかに記載の薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を使用して製造された、薄膜太陽電池。
【請求項１５】
請求項９〜１３のいずれかに記載の薄膜太陽電池の製造方法を使用して製造された、薄膜太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板上に形成される複数の層のそれぞれに、複数の加工ラインが形成される薄膜太陽電池、その製造方法、および薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３２を参照して、一般的な薄膜太陽電池１０００の製造方法について説明する。基板１００上に、透明導電膜１０１が成膜される。透明導電膜１０１にレーザ光を照射することにより、透明導電膜１０１上に複数の加工ライン１１０（分離ラインとも称される）が形成される。透明導電膜１０１および加工ライン１１０を覆うように、光電変換層１０２が成膜される。光電変換層１０２にレーザ光を照射することにより、光電変換層１０２上に複数の加工ライン１２０（コンタクトラインとも称される）が形成される。
【０００３】
光電変換層１０２および加工ライン１２０を覆うように、裏面電極層１０３が成膜される。裏面電極層１０３にレーザ光を照射することにより、裏面電極層１０３上に複数の加工ライン１３０（分離ラインとも称される）が形成される。基板１００上に、直列接続された複数の太陽電池セル１０８が形成される。太陽電池セル１０８の集積間隔Ｐは、約５ｍｍ〜約１５ｍｍである。上記同様の製造方法が、特開２００７−４８８３５号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００４】
加工ライン１１０，１２０，１３０を（平面視において）含む領域Ｗ１は、発電に寄与しない。領域Ｗ１を小さくするためには、加工ライン１１０と加工ライン１２０との間隔Ｐ１、または、加工ライン１２０と加工ライン１３０との間隔Ｐ２を狭くする必要がある。間隔Ｐ１，Ｐ２を狭くするためには、レーザ光が、所望の位置に高い精度で照射される必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−４８８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は、上述の技術について検討を行い、以下のような課題またはその源泉を見出した。図３３を参照して、光電変換層（１０２）または裏面電極層（１０３）は、基板１００上に高い温度で成膜される。基板１００に光電変換層１０２が成膜された後の経過時間と、基板１００上の任意の位置ＰＬ１〜ＰＬ５における温度変化（室温環境）との関係を測定した。基板１００として、ガラス基板（１０００ｍｍ×１４００ｍｍ×４ｍｍ）を使用した。
【０００７】
図３４を参照して（一例：自然冷却）、成膜完了直後（０分）においては、位置ＰＬ１〜ＰＬ５に温度差は生じていない。成膜完了後、すぐに（約１〜２分後）、基板１００の外周側（位置ＰＬ１，ＰＬ５）と、基板１００の中央側（位置ＰＬ２〜ＰＬ４）との間に温度差が生じる。成膜完了後約３０分が経過しても、基板１００の外周側（位置ＰＬ１，ＰＬ５）と、基板１００の中央側（位置ＰＬ２〜ＰＬ４）との間には、約２０℃の温度差が生じている。
【０００８】
図３５を参照して、光電変換層１０２は、透明導電膜１０１上に高い温度で成膜される。基板１００の外周側と、基板１００の中央側との間には、上記同様の温度差が生じる。当該温度差により、基板１００の外周側と、基板１００の中央側との間において、熱膨張の程度に差が生じる。その結果、透明導電膜１０１上に形成された複数の加工ライン１１０は、所定の時間、湾曲する。同様に、裏面電極層１０３も高い温度で成膜されるため、光電変換層１０２上に形成された複数の加工ライン１２０は、所定の時間、湾曲する。
【０００９】
図３６を参照して、当該湾曲により、加工ライン１２０が加工ライン１１０に重なって形成される場合がある。加工ライン１２０と加工ライン１１０とが重なると、薄膜太陽電池１０００の特性が低下したり、電気的な接続の不良が発生したりする（加工ライン１２０と加工ライン１３０についても同様である）。加工ライン１２０と加工ライン１１０とが重なることを抑制するために、基板１００の温度が低くなる（加工ライン１１０の湾曲が回復する）のを待つことも不可能ではないが、時間を要するため製造効率が低下する。これに対し、光電変換層１０２は薄膜太陽電池の特性に影響を与える重要な層であり、光電変換層１０２の形成後に短時間で次の工程を行なうことが極めて重要となる。
【００１０】
本発明は、基板上に形成される複数の層のそれぞれに、製造効率を落とさずに複数の加工ラインが所定の間隔で且つ相互に重ならずに形成される薄膜太陽電池、その製造方法、および薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の局面に基づく薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置は、基板上の第１層に並べて形成された複数の第１加工ラインに沿うように、上記第１層の上方に積層された第２層に第２加工ラインを形成する薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置であって、ステージと、レーザ光を照射し、上記ステージに載置された上記基板に対して一方側および他方側に向かって相対的に移動可能なレーザヘッドと、上記レーザヘッドの上記一方側に配置され、上記レーザヘッドとともに上記基板に対して相対的に移動可能な第１測定装置と、上記レーザヘッドの上記他方側に配置され、上記レーザヘッドとともに上記基板に対して相対的に移動可能な第２測定装置と、制御装置と、を備え、上記レーザヘッドが上記一方側に向かって移動するとき、上記第１測定装置は、上記レーザヘッドの移動方向前方において第１の上記第１加工ラインの位置情報を測定し、上記制御装置は、第１の上記第２加工ラインが第１の上記第１加工ラインに沿って形成されるように、第１の上記第１加工ラインの上記位置情報に基づいて上記レーザ光の照射位置を制御し、上記レーザヘッドが上記他方側に向かって移動するとき、上記第２測定装置は、上記レーザヘッドの移動方向前方において第２の上記第１加工ラインの上記位置情報を測定し、上記制御装置は、第２の上記第２加工ラインが第２の上記第１加工ラインに沿って形成されるように、第２の上記第１加工ラインの上記位置情報に基づいて上記レーザ光の上記照射位置を制御する。
【００１２】
本発明の第２の局面に基づく薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置は、基板上の第１層に並べて形成された複数の第１加工ラインに沿うように、上記第１層の上方に積層された第２層に第２加工ラインを形成する薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置であって、ステージと、レーザ光を照射し、上記ステージに載置された上記基板に対して一方側および他方側に向かって相対的に移動可能なレーザヘッドと、上記レーザヘッドの上記一方側に配置され、上記レーザヘッドとともに上記基板に対して相対的に移動可能な測定装置と、制御装置と、を備え、上記レーザヘッドが上記一方側に向かって移動するとき、上記測定装置は、上記レーザヘッドの移動方向前方において第１の上記第１加工ラインの位置情報を測定し、上記制御装置は、第１の上記第２加工ラインが第１の上記第１加工ラインに沿って形成されるように、第１の上記第１加工ラインの上記位置情報に基づいて上記レーザ光の照射位置を制御し、上記レーザヘッドが上記他方側に向かって移動するとき、上記制御装置は、第２の上記第２加工ラインが第２の上記第１加工ラインに沿って形成されるように、第１の上記第１加工ラインの上記位置情報に基づいて上記レーザ光の上記照射位置を制御する。
【００１３】
基板上の第１層に並べて形成された複数の第１加工ラインに沿うように、上記第１層の上方に積層された第２層に第２加工ラインを形成する薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置であって、ステージと、レーザ光を照射し、上記ステージに載置された上記基板に対して一方側および他方側に向かって相対的に移動可能なレーザヘッドと、上記レーザヘッドの上記第１加工ラインが並ぶ方向側に配置され、上記レーザヘッドとともに上記基板に対して相対的に移動可能な測定装置と、制御装置と、を備え、上記レーザヘッドが上記一方側または上記他方側に向かって移動しながら上記レーザ光を照射して第１の上記第１加工ラインに沿って第２加工ラインを形成するとき、上記測定装置は、上記レーザヘッドの上記第１加工ラインが並ぶ方向側に位置する第２の上記第１加工ラインの位置情報を測定し、上記レーザヘッドが上記一方側または上記他方側に向かって移動するとき、上記制御装置は、第２加工ラインが第２の上記第１加工ラインに沿って形成されるように、第２の上記第１加工ラインの上記位置情報に基づいて上記レーザ光の照射位置を制御する。
【００１４】
基板上の第１層に対してレーザ光を走査することにより第１加工ラインを形成する第１工程と、上記第１層および上記第１加工ラインの上方に第２層を形成する第２工程と、上記第２層に対して所定の方向側に向かって上記レーザ光を走査するとともに、該レーザ光の走査方向前方において上記第１加工ラインの位置情報を測定し、上記第２層に第２加工ラインが上記第１加工ラインに沿って形成されるように、上記位置情報に基づいて上記レーザ光の照射位置を制御する第３工程と、を備える。
【００１５】
本発明の第５の局面に基づく薄膜太陽電池の製造方法は、基板上の第１層に対してレーザ光を走査することにより複数並ぶように形成された第１加工ラインと、上記第１層および上記第１加工ラインの上方に形成された第２層と、を有する積層体を準備する第１工程と、上記第２層に対して一方側に向かって上記レーザ光を走査しながら上記第２層に該レーザ光を照射するとともに、該レーザ光の走査方向前方において第１の上記第１加工ラインの位置情報を測定し、上記第２層に第１の第２加工ラインが第１の上記第１加工ラインに沿って形成されるように、第１の上記第１加工ラインの上記位置情報に基づいて上記レーザ光の照射位置を制御する第２工程と、上記第２層に対して他方側に向かって上記レーザ光を走査しながら上記第２層に該レーザ光を照射するとともに、上記第２層に第２の上記第２加工ラインが第２の上記第１加工ラインに沿って形成されるように、上記第２工程において測定した第１の上記第１加工ラインの上記位置情報に基づいて上記レーザ光の上記照射位置を制御する第３工程と、を備える。
【００１６】
基板上の第１層に対してレーザ光を走査することにより複数並ぶように形成された第１加工ラインと、上記第１層および上記第１加工ラインの上方に形成された第２層と、を有する積層体を準備する第１工程と、上記第２層に対して上記レーザ光を走査しながら上記第２層に該レーザ光を照射し、第１の上記第１加工ラインに沿って上記第２層に第１の第２加工ラインを形成するとともに、第２の上記第１加工ラインの位置情報を測定する第２工程と、上記第２の第１加工ラインの上記位置情報に基づいて上記レーザ光の照射位置を制御して上記第２層に対して上記レーザ光を走査し、第２の上記第１加工ラインに沿って上記第２層に第２の第２加工ラインを形成する第３工程と、を備える。
【００１７】
基板上の第１層に形成された第１加工ラインに沿うように、第２加工ラインを上記第１層の上方に積層された第２層に形成する薄膜太陽電池の製造方法であって、上記第１加工ラインの位置情報を、レーザ加工装置の外部において測定する第１工程と、上記基板を上記レーザ加工装置に対して相対的に移動させ、上記基板を上記レーザ加工装置の内部に配置させる第２工程と、上記第２層に対してレーザ光を走査するとともに、上記第２層に上記第２加工ラインが上記第１加工ラインに沿って形成されるように、上記位置情報に基づいて上記レーザ光の照射位置を制御する第３工程と、を備える。
【００１８】
本発明の第８の局面に基づく薄膜太陽電池は、上記第１〜第３のいずれかの局面に基づく薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を使用して製造される。
【００１９】
本発明の第９の局面に基づく薄膜太陽電池は、上記第４〜第７のいずれかの局面に基づく薄膜太陽電池の製造方法を使用して製造される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、基板上に形成される複数の層のそれぞれに、製造効率を落とさずに複数の加工ラインが所定の間隔で且つ相互に重ならずに形成される薄膜太陽電池、その製造方法、および薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１（および実施の形態２〜６）に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】実施の形態１に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を用いて、基板上の光電変換層に加工ラインが形成されている様子を示す第１平面図である。
【図３】実施の形態１に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を用いて、基板上の光電変換層に加工ラインが形成されている様子を示す第２平面図である。
【図４】実施の形態１に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置の他の形態（第１変形例）を示す平面図である。
【図５】実施の形態１に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置の他の形態（第２変形例）に関し、レーザヘッドと測定装置との位置関係を示す平面図である。
【図６】実施の形態１に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置の他の形態（第２変形例）に関し、レーザヘッドと測定装置との位置関係がずれたことを示す平面図である。
【図７】実施の形態１に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置の他の形態（第２変形例）に関し、レーザヘッドと測定装置との位置関係がずれた状態で形成された加工ラインを示す平面図である。
【図８】実施の形態１に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置の他の形態（第２変形例）に関し、非発電領域およびダミー基板を示す平面図である。
【図９】実施の形態２に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を用いて、基板上の光電変換層に加工ラインが形成されている様子を示す第１平面図である。
【図１０】実施の形態２に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を用いて、基板上の光電変換層に加工ラインが形成されている様子を示す第２平面図である。
【図１１】実施の形態２に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置の変形例を示す平面図である。
【図１２】実施の形態３に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を用いて、基板上の光電変換層に加工ラインが形成されている様子を示す第１平面図である。
【図１３】実施の形態３に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を用いて、基板上の光電変換層に加工ラインが形成されている様子を示す第２平面図である。
【図１４】実施の形態３に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を用いて、基板上の光電変換層に加工ラインが形成されている様子を示す第３平面図である。
【図１５】実施の形態３に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置の変形例を示す平面図である。
【図１６】実施の形態３に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置の実施例に関し、測定装置により測定される光電変換層上の領域を示す平面図である。
【図１７】実施の形態３に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置の実施例に基づき製造された薄膜太陽電池を示す拡大平面図（写真）である。
【図１８】実施の形態３に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置に関する比較例に基づき製造された薄膜太陽電池を示す拡大平面図（写真）である。
【図１９】実施の形態４に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を用いて、基板上の光電変換層に加工ラインが形成されている様子を示す第１平面図である。
【図２０】実施の形態４に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を用いて、基板上の光電変換層に加工ラインが形成されている様子を示す第２平面図である。
【図２１】実施の形態４に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置の変形例を示す平面図である。
【図２２】実施の形態５に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を用いて、基板上の光電変換層に加工ラインが形成されている様子を示す第１平面図である。
【図２３】実施の形態５に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を用いて、基板上の光電変換層に加工ラインが形成されている様子を示す第２平面図である。
【図２４】実施の形態５に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置の変形例を示す平面図である。
【図２５】実施の形態６に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を用いて、基板上の光電変換層に加工ラインが形成されている様子を示す第１平面図である。
【図２６】実施の形態６に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を用いて、基板上の光電変換層に加工ラインが形成されている様子を示す第２平面図である。
【図２７】実施の形態６に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を用いて、基板上の光電変換層に加工ラインが形成されている様子を示す第３平面図である。
【図２８】実施の形態６に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置の変形例を示す平面図である。
【図２９】実施の形態７（および実施の形態７の変形例）に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置の全体構成を示す斜視図である。
【図３０】実施の形態７に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置の変形例に関し、測定装置により測定された基板を示す平面図である。
【図３１】実施の形態７に係る薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置の変形例に関し、測定装置により測定された基板の位置と、実際の基板との位置がずれていることを示す平面図である。
【図３２】一般的な薄膜太陽電池の構成を示す断面図である。
【図３３】基板上に透明導電膜が成膜された後の、基板上の任意の位置とを示す平面図である。
【図３４】基板上に透明導電膜が成膜された後の、基板上の任意の位置における温度変化と経過時間との関係を示す図である。
【図３５】加工ラインが形成された透明導電膜上に、光電変換層が成膜された様子を示す平面図である。
【図３６】透明導電膜上に形成された加工ラインと、光電変換層上に形成された加工ラインとが重なっている様子を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明に基づいた各実施の形態における薄膜太陽電池、薄膜太陽電池の製造方法および薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置（以下、単にレーザ加工装置と称する場合がある）について、以下、図面を参照しながら説明する。各実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。各実施の形態の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００２３】
［実施の形態１］
（レーザ加工装置１の構成）
図１〜図３を参照して、本実施の形態における薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置１について説明する。図１を参照して、レーザ加工装置１は、レーザヘッド３１，３２、測定装置１１（第１測定装置），測定装置２１（第２測定装置），測定装置１２，２２、ヘッド駆動機構７１，７２、ヘッド支持装置７５、ファイバ８１，８２、レーザ発振器８６、制御装置８０、画像処理ユニット８８、ベース７０、ステージ駆動部７４、ステージ７６、および固定部材７８を備えている。
【００２４】
レーザ発振器８６から発振されたレーザは、ファイバ８１を通ってレーザヘッド３１に伝送される。レーザ発振器８６から発振されたレーザは、いわゆる空間伝送方式によりレーザヘッド３１に伝送されてもよい。レーザは、レーザヘッド３１から（紙面垂直方向の紙面奥行き側に向かって）出射される。レーザとは、ＹＡＧレーザまたはＹＶＯ４レーザ等である。
【００２５】
測定装置１１は、レーザヘッド３１の一方側として、たとえば矢印Ｘ１方向側に配置されている。測定装置２１は、レーザヘッド３１の他方側として、たとえば矢印Ｘ２方向側に配置されている。測定装置１１，２１は、カメラ等の撮像手段を含んでいる。
【００２６】
レーザヘッド３１および測定装置１１，２１は、ヘッド支持装置７５により上方（紙面垂直方向の紙面手前側）から支持されている。ヘッド駆動機構７１は、レーザヘッド３１および測定装置１１，２１を、矢印Ｙ１方向側および矢印Ｙ２方向側に移動させる。
【００２７】
ファイバ８２、レーザヘッド３２、測定装置１２，２２、およびヘッド駆動機構７２は、ファイバ８１、レーザヘッド３１、測定装置１１，２１、およびヘッド駆動機構７１と同様に構成される。
【００２８】
ステージ７６上には、基板１００が載置される。ステージ７６は、基板１００の平面度を調節するために、支持ピン（不図示）など備えているとよい。基板１００は、固定部材７８により所定の位置に固定される。ステージ駆動部７４は、ステージ７６を、矢印Ｘ１方向側および矢印Ｘ２方向側に移動させる。ステージ駆動部７４により、基板１００は、レーザヘッド３１，３２の下方、測定装置１１，２１，１２，２２の下方を、矢印Ｘ１方向側および矢印Ｘ２方向側に移動可能である。
【００２９】
（レーザ加工装置１による薄膜太陽電池の製造方法）
まず、基板１００が準備される。基板１００は、絶縁性および透光性を有するガラス基板等である。基板１００は、矢印Ｘ２方向側に移動する。熱ＣＶＤ法またはスパッタ法等により、基板１００上に透明導電膜１０１（第１層）（図３２参照）が成膜される。透明導電膜１０１は、ＳｎＯ２、ＩＴＯ、またはＺｎＯ等である。
【００３０】
基板１００は、レーザ光を照射しているレーザヘッド３１，３２の下方を通過する。レーザ光は、透明導電膜１０１に対して加工を行なう。透明導電膜に、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１１０（図３２参照）が形成される。
【００３１】
基板１００がレーザヘッド３１，３２の下方を矢印Ｘ１方向側に通過した後、レーザヘッド３１，３２は、矢印Ｙ１方向側に所定の距離だけ移動する。基板１００は、矢印Ｘ２方向側に移動する。基板１００は、レーザ光を照射しているレーザヘッド３１，３２の下方を通過する。透明導電膜１０１上に、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる他の加工ライン１１０が形成される。この際、透明導電膜１０１の加工ライン１１０の形成に用いる装置としては、測定装置１１、２１、１２および２２を省いてもかまわない。
【００３２】
基板１００およびレーザヘッド３１，３２は、上記の動作を複数回繰り返す。透明導電膜１０１に、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる複数の加工ライン１１０が、矢印Ｙ１方向側に向かって略平行に並んで形成される。
【００３３】
透明導電膜１０１および複数の加工ライン１１０を覆うように、プラズマＣＶＤ法等により、光電変換層１０２（第２層）（図３２参照）を成膜する。光電変換層１０２は、順次積層されたｐ層、ｉ層およびｎ層により構成される。
【００３４】
（矢印Ｘ２方向側）
図２を参照して、光電変換層１０２が成膜された基板１００は、矢印Ｘ２方向側に移動する。基板１００は、測定装置１１の下方を通過する。測定装置１１は、光電変換層１０２に対して矢印Ｘ１方向側に走査する。測定装置１１は、レーザヘッド３１よりも矢印Ｘ１方向側において、加工ライン１１０Ａ（第１の第１加工ライン）の位置情報を測定する。
【００３５】
測定装置１１は、処理速度または情報量等の観点から、加工ライン１１０Ａ上の位置情報を間欠的（部分的）に測定するとよい。たとえば、測定装置１１は、基板１００の大きさが１０００ｍｍ×１４００ｍｍである場合、加工ライン１１０Ａ上の３箇所以上、または５箇所以上の位置情報を測定するとよい。求める加工精度（設計値）に合わせて、測定ポイント数を選択するとよい。加工ライン１１０Ａの位置情報は、画像処理ユニット８８（図１）を通して、制御装置８０に入力される。
【００３６】
基板１００が矢印Ｘ２方向側に移動するとき、レーザヘッド３１はレーザ光を照射している。レーザ光は、加工ライン１１０Ａに沿うように光電変換層１０２に対して加工を行なう。レーザ光が光電変換層１０２に対して加工を行なうとき、制御装置８０（図１）は、加工ライン１１０Ａの位置情報に基づいて、レーザ光の照射位置を制御する。
【００３７】
制御装置８０は、加工ライン１２０Ａが加工ライン１１０Ａと重なって形成されないように、レーザ光の照射位置を制御する。制御装置８０は、加工ライン１２０Ａと加工ライン１１０Ａとの間隔が極力狭くなるように（設計値通りに）、レーザ光の照射位置を制御する。制御装置８０は、レーザヘッド３１を矢印Ｙ１方向側または矢印Ｙ２方向側に移動させることにより、レーザ光の照射位置を制御する。こうして、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１２０Ａ（第１の第２加工ライン）が、光電変換層１０２に形成される。
【００３８】
測定装置１１が加工ライン１１０Ａの位置情報を測定した後すぐに、レーザ光の照射位置は制御されるとよい。換言すると、測定装置１１が加工ライン１１０Ａの位置情報を測定する工程と、レーザ光の照射位置が制御される工程とは、別々の工程であったとしても、可能な限り短い時間の間（略同一の工程）に行なわれるとよい。
【００３９】
レーザヘッド３２および測定装置２１は、レーザヘッド３１および測定装置１１と同様に動作する。レーザヘッド３２および測定装置１１により、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１２０Ｆが形成される。
【００４０】
加工ライン１２０Ａ，１２０Ｆが形成された後、レーザヘッド３１および測定装置１１，２１は、加工ライン１１０Ｂの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。レーザヘッド３２および測定装置１２，２２は、加工ライン１１０Ｇの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。
【００４１】
（矢印Ｘ１方向側）
図３を参照して、加工ライン１２０Ａ，１２０Ｆが形成された基板１００は、矢印Ｘ１方向側に移動する。基板１００は、測定装置２１の下方を通過する。測定装置２１は、光電変換層１０２に対して矢印Ｘ２方向側に走査する。測定装置２１は、レーザヘッド３１よりも矢印Ｘ２方向側において、加工ライン１１０Ｂ（第２の第１加工ライン）の位置情報を測定する。加工ライン１１０Ｂの位置情報は、画像処理ユニット８８（図１）を通して、制御装置８０に入力される。
【００４２】
基板１００が矢印Ｘ１方向側に移動するとき、レーザヘッド３１はレーザ光を照射している。レーザ光は、加工ライン１１０Ｂに沿うように光電変換層１０２に対して加工を行なう。レーザ光が光電変換層１０２に対して加工を行なうとき、制御装置８０（図１）は、加工ライン１１０Ｂの位置情報に基づいてレーザ光の照射位置を制御する。
【００４３】
制御装置８０は、加工ライン１２０Ｂが加工ライン１１０Ｂと重なって形成されないように、レーザ光の照射位置を制御する。制御装置８０は、加工ライン１２０Ｂと加工ライン１１０Ｂとの間隔が極力狭くなるように（設計値通りに）、レーザ光の照射位置を制御する。制御装置８０は、レーザヘッド３１を矢印Ｙ１方向側または矢印Ｙ２方向側に移動させることにより、レーザ光の照射位置を制御する。こうして、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１２０Ｂ（第２の第２加工ライン）が、光電変換層１０２上に形成される。
【００４４】
測定装置１１が加工ライン１１０Ｂの位置情報を測定した後すぐに、レーザ光の照射位置は制御されるとよい。換言すると、測定装置１１が加工ライン１１０Ｂの位置情報を測定する工程と、レーザ光の照射位置が制御される工程とは、別々の工程であったとしても、可能な限り短い時間の間（略同一の工程）において行なわれるとよい。
【００４５】
レーザヘッド３２および測定装置２２は、レーザヘッド３１および測定装置１２と同様に動作する。レーザヘッド３２および測定装置１２により、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１２０Ｇが形成される。
【００４６】
レーザヘッド３１および測定装置１１，２１は、上記の動作を加工ライン１１０Ｃ〜１１０Ｅに対して繰り返す。レーザヘッド３２および測定装置１２，２２は、上記の動作を加工ライン１１０Ｈ〜１１０Ｊに対して繰り返す。以上のようにして、本実施の形態に係る薄膜太陽電池が得られる。
【００４７】
第２加工ライン１２０が形成された後、光電変換層１０２上および第２加工ライン１２０上に裏面電極層１０３が形成される。裏面電極層１０３は、たとえばスパッタ法や真空蒸着法等の方法により、ＺｎＯ、ＩＴＯまたはＳｎＯ２等の透明電極層と、ＡｇまたはＡＬ等の金属層とを積層することにより形成される。裏面電極層１０３は、約１００ｎｍ〜約５００ｎｍの厚さにするとよい。
【００４８】
次に、裏面電極層１０３に第３加工ラインを形成する。第３加工ラインは、上述した第２加工ラインと同様の方法により形成することができる。第３加工ライン形成においては、第１加工ラインまたは第２加工ラインの何れを位置情報の測定の対象としてもよい。
【００４９】
加工ラインとしては、第１加工ライン、第２加工ラインおよび第３加工ラインがこの順に略平行に並べて形成される。この構成により、第１から第３加工ラインを間に介して隣接する一方の太陽電池セルの透明導電膜１０１と他方の裏面電極層１０３とを電気的に接続することができ、複数の太陽電池セルが直列接続された集積型の薄膜太陽電池が得られる。
【００５０】
なお、本実施の形態１および以降の他のすべての実施の形態を含む本願発明において、「第１の第１加工ラインに沿って第２加工ラインを形成する」とは、第１の第１加工ラインに近接した位置に第２加工ラインを形成する場合に限らず、第１の第１加工ラインから離れた位置に第２加工ラインを形成する場合も含まれる。たとえば、第１の第１加工ラインと並んで形成された、第１の第１加工ライン側から数えて数本目（望ましくは２本目）までのうちの何れかの第１加工ライン（第２の第１加工ライン）に近接する位置に第２加工ラインを形成する場合も含まれる。ここで、第１の第１加工ラインと第２加工ラインとの相対的な加工位置精度向上のためには、第１の第１加工ラインと隣り合う第１加工ラインを第２の第１加工ラインとし、該ラインに近接するように第２加工ラインを形成することが望ましく、第１の第１加工ラインに近接するように第２加工ラインを形成することがさらに望ましい。
【００５１】
（効果）
基板１００が矢印Ｘ２方向側に移動するとき、測定装置１１が動作する。基板１００が矢印Ｘ１方向側に移動するとき、測定装置２１が動作する。基板１００の移動方向に応じて測定装置１１，２１が動作する。レーザ加工装置１によれば、迅速に加工ラインを形成することができる。
【００５２】
レーザ加工装置１によれば、光電変換層上の加工ラインは、透明導電膜上の加工ラインと重なることなく形成される。光電変換層上の加工ラインは、透明導電膜上の加工ラインとの間隔が極力狭くなるように（設計値通りに）形成される。
【００５３】
［実施の形態１の他の形態］
（実施の形態１の第１変形例）
図４を参照して、実施の形態１の第１変形例に係るレーザ加工装置１ａについて説明する。レーザヘッド３１からレーザ光が照射されることにより、被照射物（透明導電膜等）上に照射像３１Ｆが形成される。照射像３１Ｆは、中心３１Ｃを有している。測定装置１１は、被照射物上において撮像範囲１１Ｆを有している。撮像範囲１１Ｆは、中心１１Ｃを有している。測定装置２１は、被照射物上において撮像範囲２１Ｆを有している。測定装置２１は、中心２１Ｃを有している。
【００５４】
レーザ加工装置１ａにおいては、照射像３１Ｆの中心３１Ｃと、撮像範囲１１Ｆの中心１１Ｃと、撮像範囲２１Ｆの中心２１Ｃとは、同一の直線Ｄ１上に配置されているとよい。この場合、当該直線Ｄ１と、基板１００の移動方向（矢印Ｘ１方向側または矢印Ｘ２方向側）とが平行になるように、レーザヘッド３１および測定装置１１，２１が配置されているとよい。レーザ加工装置１は、より精度の高い加工ラインを形成することが可能となる。
【００５５】
照射像３１Ｆの中心３１Ｃと、撮像範囲１１Ｆの中心１１Ｃと、撮像範囲２１Ｆの中心２１Ｃとを同一の直線Ｄ１上に配置することが物理的に困難である場合もある。この場合、制御装置８０に対し、各中心１１Ｃ，２１Ｃ，３１Ｃの位置と、上記直線Ｄ１との間隔を、オフセット量として予め設定しておくとよい。
【００５６】
（実施の形態１の第２変形例）
図１を参照して、実施の形態１の第２変形例に係るレーザ加工装置１ｂについて説明する。レーザ加工装置１ｂは、補正手段８９をさらに備えているとよい。レーザ加工装置１ｂを長時間使用していると、レーザヘッド３１と、測定装置１１，２１との相対的な位置関係にずれが生じる場合がある。レーザ加工装置１ｂが設置されている環境の温度変化等により、測定装置１１，２１との相対的な位置関係にずれが生じる場合もある。
【００５７】
図５を参照して、具体的に説明する。レーザ加工装置１ｂの起動時には、レーザヘッド３１の中心３１Ｃと、測定装置１１の中心１１Ｃとの間には、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に、所定の間隔ＬＸが設定されている。レーザヘッド３１の中心３１Ｃと、測定装置１１の中心１１Ｃとの間には、矢印Ｙ１，Ｙ２方向側に、所定の間隔ＬＹ（＝０）が設定されている（レーザヘッド３１の中心３１Ｃと、測定装置１１の中心１１Ｃとは、略同一の直線Ｄ１上に配置されている）。
【００５８】
図６を参照して、所定の外部要因により、上記間隔ＬＸ（図５）は、間隔ＬＸ＋αに変化する。上記間隔ＬＹ（図５）は、間隔ＬＹ＋βに変化する。これらの変化により、形成される加工ラインの位置も変化する。
【００５９】
図７を参照して、たとえば、上記間隔ＬＹ（図５）が、間隔ＬＹ＋β（図６）に変化したとする。この場合、光電変換層１０２上に実際に形成された加工ライン１２０は、本来、光電変換層１０２上に形成されるべき所望の加工ライン１２０Ｘの位置に対し、矢印Ｙ１方向側に距離βの分だけずれて形成される。
【００６０】
補正手段８９は、上記のように生じるずれを抑制する。具体的には、補正手段８９は、測定装置１１から、実際に形成された加工ライン１２０の矢印Ｙ１方向側におけるエッジ部（または中心部）の位置情報を取得する。補正手段８９は、取得した位置情報と、本来、光電変換層１０２上に形成されるべき所望の加工ライン１２０Ｘの位置情報とを対比する。たとえば、加工ライン１１０と所望の加工ライン１１０Ｘの中心間の距離と実際に形成された加工ライン１１０との中心間の距離との差（＝距離β）とを対比する。
【００６１】
補正手段８９は、取得した位置情報と、本来、光電変換層１０２上に形成されるべき所望の加工ライン１２０Ｘの位置情報とが一致していない場合、制御装置８０に対し、その差分をオフセット量として設定する。当該オフセット量に基づき、制御装置８０はレーザ光の照射位置を補正する。当該補正は、加工精度の観点からは、１つの加工ラインが形成される毎に行なわれるとよい。当該補正は、製造時間の観点からは、１つの基板（１００）を製造する毎に行なわれてもよい。
【００６２】
（非発電領域１０６上における補正）
図８を参照して、レーザ加工装置１ｂにおける基板１００の周縁部には、非発電領域１０６が形成されている。基板１００の中央部には、発電領域１０４が形成されている。補正手段８９は、非発電領域１０６において、レーザ光の照射位置を補正してもよい。非発電領域１０６の幅は、約５ｍｍ〜約１５ｍｍである。
【００６３】
より具体的に説明する。補正手段８９は、測定装置１１（図１）から、絶縁エリアを確保する為の非発電領域１０６上における所定の基準点５１の位置情報を取得する。補正手段８９は、基準点５１（任意の位置に設定可能）の位置情報を制御装置８０（図１）に入力する。制御装置８０は、基準点５１の位置情報に基づいて、レーザヘッド３１（図１）から照射されるレーザ光の照射位置を制御する。レーザ光は、基準点５１に向かって照射される。
【００６４】
補正手段８９は、測定装置１１から取得した基準点５１の位置情報と、形成された加工ライン（点）の実際の位置情報とを対比する。補正手段８９は、測定装置１１から取得した基準点５１の位置情報と、形成された加工ライン（点）の実際の位置情報とが一致していない場合、制御装置８０に対し、その差分をオフセット量として入力する。当該オフセット量に基づき、制御装置８０はレーザ光の照射位置を補正する。
【００６５】
（ダミー基板２００上における補正）
図８を参照して、レーザ加工装置１ｂは、ダミー基板２００をさらに備えていてもよい。補正手段８９は、測定装置１１（図１）から、ダミー基板２００上における所定の基準点５２の位置情報を取得する。補正手段８９は、基準点５２の位置情報を制御装置８０（図１）に入力する。制御装置８０は、基準点５２（任意の位置に設定可能）の位置情報に基づいて、レーザヘッド３１（図１）から照射されるレーザ光の照射位置を制御する。レーザ光は、基準点５２に向かって照射される。
【００６６】
補正手段８９は、測定装置１１から取得した基準点５２の位置情報と、形成された加工ライン（点）の実際の位置情報とを対比する。補正手段８９は、測定装置１１から取得した基準点５２の位置情報と、形成された加工ライン（点）の実際の位置情報とが一致していない場合、制御装置８０に対し、その差分をオフセット量として入力する。当該オフセット量に基づき、制御装置８０はレーザ光の照射位置を補正する。
【００６７】
補正するタイミングとして、装置稼動を考慮して、１日１回程度であることが好ましい。ただし、たとえば、前工程からの基板の受け入れが無い状態が生じれば、受け入れの最終基板に対して、その都度補正を行えば良いことになる。さらに、位置ずれ補正のデータ取得を複数回行えば、より安定して精度をあげることができる。
【００６８】
レーザ加工装置１ｂは、補正手段８９をさらに備えていることにより、より精度の高い加工ラインを安定して形成することが可能となる。
【００６９】
（実施の形態１のその他の変形例）
図１を参照して、上述の実施の形態１においては、基板１００を矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に移動させる態様に基づいて説明した。基板１００を固定し、レーザヘッド３１，３２および測定装置１１，２１，１２，２２を、矢印Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２方向側に移動させてもよい。測定装置１１，２１は、基板１００に対して、レーザヘッド３１とともに移動可能であってもよく、レーザヘッド３１と一体的に移動可能であってもよい。レーザヘッド３１と測定装置１１，２１とは相対的に移動可能であってもよく、別々に位置制御されるように構成されてもよい。レーザヘッド３１と測定装置１１，２１とは、一体的に移動する場合であっても、別々に移動する場合であっても、それぞれの位置を微調整可能に構成するとよい。これらはすべて、測定装置１２，２２とレーザヘッド３２との関係においても同様である。
【００７０】
上述の実施の形態１においては、レーザヘッド３１およびレーザヘッド３２からレーザがそれぞれ出射される場合について説明しているが、いずれか１つであってもよい。また、レーザヘッド部が３つ以上にて構成されても構わない。
【００７１】
上述の実施の形態１においては、レーザ加工装置１が、透明導電膜１０１の加工軌跡に対して光電変換層１０２の加工ラインを形成するという態様に基づいて説明した。レーザ加工装置１は、光電変換層１０２（第１層に相当する）の加工軌跡に対して、裏面電極層１０３（第２層に相当する）の加工ラインを形成してもよいし、透明導電膜１０１の軌跡に対して、裏面電極層１０３（第２層に相当する）の加工ラインを形成してもよい。裏面電極層１０３は、たとえばＺｎＯ、ＩＴＯまたはＳｎＯ２等の透明導電層と、ＡｇまたはＡＬ等の金属層とを積層することにより構成される。裏面電極層は、約１００ｎｍ〜約５００ｎｍの厚さにするとよい。
【００７２】
［実施の形態２］
図９および図１０を参照して、本実施の形態における薄膜太陽電池のレーザ加工装置２について説明する。ここでは、上述の実施の形態１におけるレーザ加工装置１との相違点についてのみ説明する。
【００７３】
図９を参照して、レーザ加工装置２は、測定装置１１および測定装置１２を備えている。レーザ加工装置２は、測定装置２１，２２（図２参照）を備えていない。測定装置１１は、レーザヘッド３１の矢印Ｘ１方向（一方）側に配置されている。測定装置１２は、レーザヘッド３２の矢印Ｘ１方向側に配置されている。
【００７４】
（レーザ加工装置２による薄膜太陽電池の製造方法）
上述の実施の形態１と同様に、まず、基板１００が準備される。基板１００上に透明導電膜１０１が成膜される。レーザヘッド３１，３２により、透明導電膜１０１上に、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｊが形成される。透明導電膜１０１および加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｊを覆うように、光電変換層１０２が成膜される。
【００７５】
（矢印Ｘ２方向側）
実施の形態１と同様に、光電変換層１０２が成膜された基板１００は、矢印Ｘ２方向側に移動する。測定装置１１は、レーザヘッド３１よりも矢印Ｘ１方向側において、加工ライン１１０Ａ（第１の第１加工ライン）の位置情報を測定する。加工ライン１１０Ａの位置情報は、画像処理ユニット８８（図１）を通して、制御装置８０に入力される。
【００７６】
制御装置８０は、加工ライン１２０Ａが加工ライン１１０Ａと重なって形成されないように、レーザ光の照射位置を制御する。制御装置８０は、加工ライン１２０Ａと加工ライン１１０Ａとの間隔が極力狭くなるように（設計値通りに）、レーザ光の照射位置を制御する。こうして、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１２０Ａ（第１の第２加工ライン）が、光電変換層１０２上に形成される。
【００７７】
レーザヘッド３２および測定装置１２は、レーザヘッド３１および測定装置１１と同様に動作する。レーザヘッド３２および測定装置１２により、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１２０Ｆが形成される。
【００７８】
加工ライン１２０Ａ，１２０Ｆが形成された後、レーザヘッド３１および測定装置１１は、（加工ライン１１０Ａに隣り合う）加工ライン１１０Ｂの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。レーザヘッド３２および測定装置１２は、（加工ライン１１０Ｆに隣り合う）加工ライン１１０Ｇの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。
【００７９】
（矢印Ｘ１方向側）
図１０を参照して、加工ライン１２０Ａ，１２０Ｆが形成された基板１００は、矢印Ｘ１方向側に移動する。基板１００が矢印Ｘ１方向側に移動するとき、レーザヘッド３１はレーザ光を照射している。レーザ光は、加工ライン１１０Ｂの上方に位置する光電変換層１０２に対して加工を行なう。
【００８０】
レーザ光が光電変換層１０２に対して加工を行なうとき、制御装置８０（図１）は、（測定装置１１が矢印Ｘ１方向側に走査しているときに測定した）加工ライン１１０Ａの位置情報に基づいて、レーザ光の照射位置を制御する。こうして、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１２０Ｂ（第２の第２加工ライン）が、光電変換層１０２に形成される。
【００８１】
レーザヘッド３２および測定装置１２は、レーザヘッド３１および測定装置１１と同様に動作する。レーザヘッド３２および測定装置１１により、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１２０Ｇが形成される。
【００８２】
レーザヘッド３１および測定装置１１は、上記の動作を加工ライン１１０Ｃ〜１１０Ｅに対して繰り返す。レーザヘッド３２および測定装置１２は、上記の動作を加工ライン１１０Ｈ〜１１０Ｊに対して繰り返す。以上のようにして、本実施の形態に係る薄膜太陽電池が得られる。
【００８３】
上記の実施の形態２においては、第１の第１加工ライン（例えば１１０Ａ）について測定された位置情報に基づいて、第１の第１加工ラインと隣り合う第２の第１加工ライン（例えば１１０Ｂ）に近接する位置に第２加工ライン（例えば１２０Ｂ）を形成したが、第２の第１加工ライン（例えば１１０Ｃ）に近接する位置に第２加工ライン（例えば１２０Ｃ）を形成する場合、第２の第１加工ライン（１１０Ｃ）と隣り合わない第１の第１加工ライン（１１０Ａ）について測定された位置情報に基づいて、上記第２加工ライン（１２０Ｃ）を形成することも可能である。なお、第２加工ラインと第１の第１加工ラインの相対的な位置精度の観点から、第２加工ラインが近接して形成される第２の第１加工ラインと、第２加工ラインを形成する際に参照される位置情報が測定された第１の第１加工ラインとの間に存在する第１加工ラインは、１本以下であることが望ましい。
【００８４】
（効果）
冒頭の説明のとおり、一般的な太陽電池セル１０８（図３２参照）の集積間隔Ｐは、約５ｍｍ〜１５ｍｍである。加工ライン１１０Ａと、（加工ライン１１０Ａに隣り合う）加工ライン１１０Ｂとの間隔も、約５ｍｍ〜約１５ｍｍである。当該間隔が小さいため、加工ライン１１０Ａ付近における光電変換層１０２（または透明導電膜１０１）と、加工ライン１１０Ｂ付近における光電変換層１０２（または透明導電膜１０１）との分布は近い。加工ライン１１０Ａ，１１０Ｂが湾曲していたとしても、加工ライン１１０Ａ，１１０Ｂは略同様の軌跡を描く。
【００８５】
加工ライン１１０Ａの位置情報に基づいて加工ライン１２０Ｂを形成したとしても、加工ライン１２０Ｂは、加工ライン１２０Ｂの下方に形成された加工ライン１１０Ｂと重なることなく形成される。加工ライン１２０Ｂは、加工ライン１１０Ｂとの間隔が極力狭くなるように（設計値通りに）形成される。
【００８６】
レーザ加工装置２によれば、上述の実施の形態１におけるレーザ加工装置１に比べて測定装置の数が少なくてすむので設備費用を削減できる。レーザ加工装置２によれば、レーザ加工装置１に比べて矢印Ｘ１，Ｘ２方向側の移動距離が少ない分、処理タクトを向上させることができ、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側の装置サイズをコンパクトにできフットプリントを小さくできる。
【００８７】
［実施の形態２の変形例］
図１１を参照して、実施の形態２の変形例に係るレーザ加工装置２ａについて説明する。実施の形態１の第１変形例と同様に、レーザヘッド３１の中心３１Ｃと、測定装置１１の中心１１Ｃとは、同一の直線Ｄ１上に配置されているとよい。この場合、当該直線Ｄ１と、基板１００の移動方向（矢印Ｘ１方向側または矢印Ｘ２方向側）とが平行になるように、レーザヘッド３１および測定装置１１が配置されているとよい。レーザ加工装置２ａは、より精度の高い加工ラインを形成することが可能となる。
【００８８】
レーザヘッド３１の中心３１Ｃと、測定装置１１の中心１１Ｃとを同一の直線Ｄ１上に配置することが物理的に困難である場合もある。この場合、制御装置８０に対し、各中心１１Ｃ，３１Ｃの位置と、上記直線Ｄ１との間隔を、オフセット量として予め設定しておくとよい。
【００８９】
（実施の形態２のその他の変形例）
上述の実施の形態１の第２変形例と同様に、レーザ加工装置２は、補正手段８９を備えているとよい。上述の実施の形態１のその他の変形例と同様に、基板１００を固定し、レーザヘッド３１，３２および測定装置１１，１２を、矢印Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２方向側に移動させてもよい。
【００９０】
測定装置１１は、基板１００に対して、レーザヘッド３１とともに移動可能であってもよく、レーザヘッド３１と一体的に移動可能であってもよい。レーザヘッド３１と測定装置１１とは相対的に移動可能であってもよく、別々に位置制御されるように構成されてもよい。レーザヘッド３１と測定装置１１とは、一体的に移動する場合であっても、別々に移動する場合であっても、それぞれの位置を微調整可能に構成するとよい。これらはすべて、測定装置１２とレーザヘッド３２との関係においても同様である。
【００９１】
レーザヘッド３１およびレーザヘッド３２は、いずれか１つであってもよいし、レーザヘッド部が３つ以上にて構成されても構わない。レーザ加工装置２は、光電変換層および裏面電極層に対して加工ラインを形成してもよい。
【００９２】
［実施の形態３］
図１２および図１３を参照して、本実施の形態における薄膜太陽電池のレーザ加工装置３について説明する。ここでは、上述の実施の形態１におけるレーザ加工装置１との相違点についてのみ説明する。
【００９３】
図１２を参照して、レーザ加工装置３は、測定装置１１および測定装置１２を備えている。測定装置１１は、レーザヘッド３１の矢印Ｙ１方向側に配置されている。
【００９４】
測定装置１１と、レーザヘッド３１との矢印Ｙ１方向側の間隔ＴＹ１１は、各加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｊの矢印Ｙ１方向側の間隔（ＲＹ１１）と略同一であることが好ましい。測定装置１２およびレーザヘッド３２は、測定装置１１およびレーザヘッド３１と同様に構成される。
【００９５】
（レーザ加工装置３による薄膜太陽電池の製造方法）
上述の実施の形態１と同様に、まず、基板１００が準備される。基板１００上に透明導電膜１０１が成膜される。レーザヘッド３１，３２により、透明導電膜１０１に、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｊが形成される。透明導電膜１０１および加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｊを覆うように、光電変換層１０２が成膜される。
【００９６】
（矢印Ｘ２方向側）
光電変換層１０２が成膜された基板１００は、矢印Ｘ２方向側に移動する。基板１００は、測定装置１１の下方を通過する。測定装置１１は、光電変換層１０２に対して矢印Ｘ１方向側に対する位置情報を入手する。測定装置１１は、加工ライン１１０Ａ（第１の第１加工ライン）の位置情報を測定する。加工ライン１１０Ａの位置情報は、画像処理ユニット８８（図１）を通して制御装置８０に入力される。
【００９７】
測定装置１２は、測定装置１１と同様に動作する。測定装置１１は、加工ライン１１０Ｆの位置情報を測定する。
【００９８】
基板１００が測定装置１１の下方を通過した後、レーザヘッド３１は、加工ライン１１０Ａの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。測定装置１１は、（加工ライン１１０Ａに隣り合う）加工ライン１１０Ｂ（第２の第１加工ライン）の側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。
【００９９】
同様に、レーザヘッド３２は、加工ライン１１０Ｆの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。測定装置１２は、加工ライン１１０Ｇの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。
【０１００】
（矢印Ｘ１方向側）
図１３を参照して、基板１００は、矢印Ｘ１方向側に移動する。基板１００が矢印Ｘ１方向側に移動するとき、レーザヘッド３１はレーザ光を照射している。レーザ光は、加工ライン１１０Ａに沿うように光電変換層１０２に対して加工を行なう。
【０１０１】
レーザ光が光電変換層１０２に対して加工を行なうとき、制御装置８０（図１）は、（測定装置１１が矢印Ｘ１方向側に走査しているときに測定した）加工ライン１１０Ａの位置情報に基づいて、レーザ光の照射位置を制御する。こうして、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１２０Ａ（第１の第２加工ライン）が、光電変換層１０２に形成される。
【０１０２】
基板１００が矢印Ｘ１方向側に移動するとき、測定装置１１は、光電変換層１０２に対して矢印Ｘ２方向側に対する位置情報を入手する。測定装置１１は、加工ライン１１０Ｂ（第２の第１加工ライン）の位置情報を測定する。
【０１０３】
レーザヘッド３２および測定装置１２は、レーザヘッド３１および測定装置１１と同様に動作する。レーザヘッド３２により、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１２０Ｆが形成される。測定装置１２は、加工ライン１１０Ｇの位置情報を測定する。
【０１０４】
加工ライン１２０Ａ，１２０Ｆが形成された後、レーザヘッド３１は、加工ライン１１０Ｂの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。測定装置１１は、加工ライン１１０Ｃの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。
【０１０５】
同様に、レーザヘッド３２は、加工ライン１１０Ｇの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。測定装置１２は、加工ライン１１０Ｈの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。
【０１０６】
（矢印Ｘ２方向側）
図１４を参照して、基板１００は、矢印Ｘ２方向側に移動する。レーザヘッド３１，３２および測定装置１１，１２は、上記同様に動作する。
【０１０７】
レーザヘッド３１は、上記同様の動作を加工ライン１１０Ｃ〜１１０Ｅに対して繰り返す。測定装置１１は、上記の動作を加工ライン１１０Ｄ，１１０Ｅに対して繰り返す。レーザヘッド３２は、上記同様の動作を加工ライン１１０Ｈ〜１１０Ｊに対して繰り返す。測定装置１２は、上記の動作を加工ライン１１０Ｉ，１１０Ｊに対して繰り返す。以上のようにして、本実施の形態に係る薄膜太陽電池が得られる。
【０１０８】
上記の実施の形態３においては、第１の第１加工ライン（例えば１１０Ａ）について測定された位置情報に基づいて、第１の第１加工ライン（１１０Ａ）に近接する位置に第２加工ライン（１２０Ａ）を形成したが、第１の第１加工ライン（１１０Ａ）と異なる第２の第１加工ライン（例えば１１０Ｃ）について測定された位置情報に基づいて、上記第２加工ライン（１２０Ａ）を形成することも可能である。なお、第２加工ラインと第１の第１加工ラインの相対的な位置精度の観点から、第２加工ラインが近接して形成される第１の第１加工ラインと、第２加工ラインを形成する際に参照される位置情報が測定された第２の第１加工ラインとの間に存在する第１加工ラインは、１本以下であることが望ましい。
【０１０９】
（効果）
レーザ加工装置３によれば、上述の実施の形態１におけるレーザ加工装置１および実施の形態２におけるレーザ加工装置２に比べて、矢印Ｘ１，Ｘ２側の移動距離が少ない分、矢印Ｘ１，Ｘ２側のサイズを小さくでき（矢印Ｙ１，Ｙ２側はピッチ分大きくなるが、矢印Ｘ１，Ｘ２側のサイズの小さくできる効果の方が大きい）、装置をコンパクトにすることができ設備コストを低減できる。また、データを取得するのにも時間的な余裕があり、データ処理が容易となる。実施の形態１におけるレーザ加工装置１と比べると、測定装置の数が少なくてすみ、設備コストを少なくできる。
【０１１０】
［実施の形態３の変形例］
図１５を参照して、実施の形態３の変形例に係るレーザ加工装置３ａについて説明する。レーザヘッド３１の中心３１Ｃと、測定装置１１の中心１１Ｃとは、略同一の直線Ｄ１上に配置されているとよい。
【０１１１】
レーザヘッド３１の中心３１Ｃと、測定装置１１の中心１１Ｃとを同一の直線Ｄ１上に配置することが物理的に困難である場合もある。この場合、制御装置８０に対し、各中心１１Ｃ，３１Ｃの位置と、上記直線Ｄ１との間隔を、オフセット量として予め設定しておくとよい。
【０１１２】
（実施の形態３のその他の変形例）
図１２を参照して、レーザ加工装置３は、レーザヘッド３１と測定装置１１との間隔ＴＹ１１が調節可能なように構成されているとよい。集積間隔Ｐ（図３２参照）が異なる太陽電池セル１０８を製造することにも、柔軟に対応することができる。
【０１１３】
上述の実施の形態１の第２変形例と同様に、レーザ加工装置３は、補正手段８９を備えているとよい。上述の実施の形態１のその他の変形例と同様に、基板１００を固定し、レーザヘッド３１，３２および測定装置１１，１２を、矢印Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２方向側に移動させてもよい。測定装置１１は、基板１００に対して、レーザヘッド３１とともに移動可能であってもよく、レーザヘッド３１と一体的に移動可能であってもよい。レーザヘッド３１と測定装置１１とは相対的に移動可能であってもよく、別々に位置制御されるように構成されてもよい。レーザヘッド３１と測定装置１１とは、一体的に移動する場合であっても、別々に移動する場合であっても、それぞれの位置を微調整可能に構成するとよい。これらはすべて、測定装置１２とレーザヘッド３２との関係においても同様である。
【０１１４】
レーザヘッド３１およびレーザヘッド３２は、いずれか１つであってもよいし、３ヘッド以上の構成でも良い。レーザ加工装置３は、光電変換層および裏面電極層に対して加工ラインを形成してもよい。
【０１１５】
上記の実施の形態３においては、加工精度の観点から、それぞれが隣り合っている加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｃに沿って第２加工ラインを形成するという態様について説明したが、本発明は、それぞれが隣り合わない加工ライン（１１０）に沿って加工ライン（１２０）を形成するような態様に実施されることも可能である。
【０１１６】
［実施の形態３に基づく実施例］
図１６および図１７を参照して、実施の形態３に基づく実施例（実験例）について説明する。
【０１１７】
まず（図３２を参照して、）基板１００として、絶縁性および透明性を有するガラス基板（約１０００ｍｍ×約１４００ｍｍ×約４．０ｍｍ）を準備した。基板１００上に、熱ＣＶＤ法を使用して透明導電膜１０１を成膜した。基板１００および透明導電膜１０１の温度が室温になるまで待機した。
【０１１８】
基本波長のＹＡＧレーザを、ガラス面を通して透明導電膜１０１に対して加工を行なった。略平行に並ぶ複数の加工ライン１１０（分離ライン）を形成した。透明導電膜１０１の表面および加工ライン１１０の内部を超音波振動を付与した純水にて洗浄した。
【０１１９】
プラズマＣＶＤ装置を用いて、透明導電膜１０１および複数の加工ライン１１０を覆うように光電変換層１０２を成膜した。光電変換層１０２は、非晶質層であるａ−Ｓｉ：Ｈｐ層と、ａ−Ｓｉ：Ｈｉ層と、微結晶シリコン層であるａ−Ｓｉ：Ｈｎ層と、μｃ−Ｓｉ：Ｈｐ層と、μｃ−Ｓｉ：Ｈｉ層と、μｃ−Ｓｉ：Ｈｎ層とを、約１８０℃の温度にて順次積層することにより成膜した。
【０１２０】
光電変換層は、全て同種のシリコン系半導体からなってもよく、互いに異なる種類のシリコン系半導体からなってもよい。第１光電変換層、第２光電変換層及び第３光電変換層は、それぞれ、ｐ型半導体層、ｉ型半導体層及びｎ型半導体層を含んでおり、各半導体層は、シリコン系半導体からなる。光電変換層に含まれる各半導体層は、全て同種のシリコン系半導体からなってもよく、互いに異なる種類のシリコン系半導体からなってもよい。
【０１２１】
たとえば、ｐ型半導体層とｉ型半導体層を非晶質シリコンで形成し、ｎ型半導体層を微結晶シリコンで形成してもよい。また、たとえば、ｐ型半導体層とｎ型半導体層をシリコンカーバイド又はシリコンゲルマニウムで形成し、ｉ型半導体層をシリコンで形成してもよい。また、ｐ型、ｉ型及びｎ型の各半導体層は、１層構造であっても複数層構造であってもよい。複数層構造である場合は、各層は、互いに異なる種類のシリコン系半導体からなってもよい。
【０１２２】
図１６を参照して、測定装置１１は、加工ライン１１０の一端側の領域Ｒ１０の位置情報と、加工ライン１１０の中央部付近の領域Ｒ２０の位置情報と、加工ライン１１０の他端側の領域Ｒ３０の位置情報とを測定した。
【０１２３】
領域Ｒ１０は、基板１００上の矢印Ｘ１方向側の端部付近に形成されているアライメント用ラインＬ１と、加工ライン１１０とが交差している領域付近である。領域Ｒ３０は、基板１００上の矢印Ｘ２方向側の端部付近に形成されているアライメント用ラインＬ２と、加工ライン１１０とが交差している領域付近である。
【０１２４】
測定装置１１は、領域Ｒ１０の位置情報として３箇所（位置Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３）の位置情報を測定した。測定装置１１は、領域Ｒ２０の位置情報として３箇所（位置Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３）の位置情報を測定した。測定装置１１は、領域Ｒ３０の位置情報として３箇所（位置Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３）の位置情報を測定した。それぞれ、測定位置Ｒ１０，Ｒ２０，Ｒ３０で各３点測定するのは、基板１００であるガラス基板の傷、汚れなどにより、認識エラー（読み取りエラー）に備えて、複数点データとして取得する。また、取得したデータが異常値であるのかを判定するのには３点以上読み取ることが好ましい。
【０１２５】
加工ライン１１０の位置情報に基づいて、第２高調波のＹＶＯ４レーザを、ガラス面を通して光電変換層１０２に対して加工を行なった。複数の加工ライン１２０（コンタクトライン）が、光電変換層１０２上に、間隔（Ｐ１）約１２０μｍをもって略並行に並んで形成された。この時の基板１００の温度を測定したところ、最も高い値が約５５℃であった。
【０１２６】
光電変換層１０２上に加工ライン１２０を形成した後、光電変換層１０２および複数の加工ライン１２０を覆うように、裏面電極層１０３を成膜した。裏面電極層１０３は、マグネトロンスパッタ法を使用して、ＺｎＯとＡｇとを、約１４０℃の温度にて順次積層することにより成膜した。
【０１２７】
加工ライン１１０の場合と同様に、加工ライン１２０の位置情報を測定した。加工ライン１２０の位置情報に基づいて、第２高潮波のＹＶＯ４レーザを、ガラス面を通して裏面電極層１０３に対して加工を行なった。複数の加工ライン１３０（分離ライン）が、裏面電極層１０３上に、間隔（Ｐ２）約１２０μｍをもって略平行に並んで形成された。この時の基板１００の温度を測定したところ、最も高い値が約２８℃（室温に等しい）であった。
【０１２８】
図１７を参照して、加工ライン１１０と、加工ライン１２０と、加工ライン１３０とが、相互に重ならずに形成されていることが読み取れる。
【０１２９】
［実施の形態３に関する比較例］
上述の実施の形態３に基づく実施例において、測定装置１１の動作を停止して、同様の実験を行なった。図１８を参照して、加工ライン１２０の位置が紙面右方に偏って形成されていることが読み取れる。加工ライン１２０と、加工ライン１３０とが重なって形成されていることが読み取れる。この際、各基板温度は上述の実施例と同じとした。
【０１３０】
図１７および図１８から、実施の形態３における薄膜太陽電池のレーザ加工装置および製造方法によれば、加工ライン１１０と、加工ライン１２０と、加工ライン１３０とが、相互に重ならずに形成される薄膜太陽電池を得ることができることが証明された。
【０１３１】
［実施の形態４］
図１９および図２０を参照して、本実施の形態における薄膜太陽電池のレーザ加工装置４について説明する。ここでは、上述の実施の形態１との相違点についてのみ説明する。
【０１３２】
図１９を参照して、レーザ加工装置４は、近接したレーザヘッド３１〜３４を備えている。レーザヘッド３１〜３４は制御装置によって各々独立して位置制御可能である。レーザヘッド３１，３２は、矢印Ｙ１方向側に、間隔ＴＹ３１を空けて並んでいる。レーザヘッド３２，３３は、矢印Ｙ１方向側に、間隔ＴＹ３２を空けて並んでいる。レーザヘッド３３，３４は、矢印Ｙ１方向側に、間隔ＴＹ３３を空けて並んでいる。間隔ＴＹ３１，ＴＹ３２，ＴＹ３３は、各加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｊの矢印Ｙ１方向側の間隔（ＲＹ１１）と略同一であるとよい。
【０１３３】
測定装置１１は、レーザヘッド３２の矢印Ｘ１方向（一方）側に配置されている。測定装置２１は、レーザヘッド３２の矢印Ｘ２方向（他方）側に配置されている。
【０１３４】
（レーザ加工装置４による薄膜太陽電池の製造方法）
上述の実施の形態１と同様に、まず、基板１００が準備される。基板１００上に透明導電膜１０１が成膜される。レーザヘッド３１〜３４により、透明導電膜１０１上に、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｊが形成される。透明導電膜１０１および加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｊを覆うように、光電変換層１０２が成膜される。
【０１３５】
（矢印Ｘ２方向側）
実施の形態１と同様に、光電変換層１０２が成膜された基板１００は、矢印Ｘ２方向側に移動する。測定装置１１は、レーザヘッド３１〜３４よりも矢印Ｘ１方向側において、加工ライン１１０Ｂの位置情報を測定する。加工ライン１１０Ｂの位置情報は、画像処理ユニット８８（図１）を通して、制御装置８０に入力される。
【０１３６】
基板１００が矢印Ｘ２方向側に移動するとき、レーザヘッド３１〜３４はレーザ光を照射している。レーザ光は、加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｄの上方に位置する光電変換層１０２に対して加工を行なう。レーザ光が光電変換層１０２に対して加工を行なうとき、制御装置８０（図１）は、加工ライン１１０Ｂの位置情報に基づいて、レーザ光の照射位置を制御する。
【０１３７】
制御装置８０は、加工ライン１２０Ａが加工ライン１１０Ａと重なって形成されないように、レーザ光の照射位置を制御する。制御装置８０は、加工ライン１２０Ａと加工ライン１１０Ａとの間隔が極力狭くなるように（設計値通りに）、レーザ光の照射位置を制御する。
【０１３８】
同様に、制御装置８０は、それぞれ、加工ライン１２０Ｂ〜１２０Ｄが加工ライン１１０Ｂ〜１１０Ｄと重なって形成されないように、レーザ光の照射位置を制御する。制御装置８０は、それぞれ、加工ライン１２０Ｂ〜１２０Ｄと加工ライン１１０Ｂ〜１１０Ｄとの間隔が極力狭くなるように（設計値通りに）、レーザ光の照射位置を制御する。
【０１３９】
こうして、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１２０Ａ〜１２０Ｄが、光電変換層１０２上に形成される。加工ライン１２０Ａ〜１２０Ｄが形成された後、測定装置１１，２１は、加工ライン１１０Ｆの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。レーザヘッド３１は、加工ライン１１０Ｅの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。同様に、レーザヘッド３２〜３４は、それぞれ、加工ライン１１０Ｆ〜１１０Ｈの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。
【０１４０】
本実施の形態においては、レーザヘッド３１〜３４および測定装置１１，２１は、他の４つの加工ラインの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動してもよい。
【０１４１】
（矢印Ｘ１方向側）
図２０を参照して、加工ライン１２０Ａ〜１２０Ｄが形成された基板１００は、矢印Ｘ１方向側に移動する。測定装置２１は、レーザヘッド３１〜３４よりも矢印Ｘ２方向側において、加工ライン１１０Ｆの位置情報を測定する。
【０１４２】
基板１００が矢印Ｘ１方向側に移動するとき、レーザヘッド３１〜３４はレーザ光を照射している。レーザ光は、加工ライン１１０Ｅ〜１１０Ｈの上方に位置する光電変換層１０２に対して加工を行なう。レーザ光が光電変換層１０２に対して加工を行なうとき、制御装置８０（図１）は、加工ライン１１０Ｆの位置情報に基づいて、レーザ光の照射位置を制御する。
【０１４３】
制御装置８０は、それぞれ、加工ライン１２０Ｅ〜１２０Ｈが加工ライン１１０Ｅ〜１１０Ｈと重なって形成されないように、レーザ光の照射位置を制御する。制御装置８０は、それぞれ、加工ライン１２０Ｅ〜１２０Ｈと加工ライン１１０Ｅ〜１１０Ｈとの間隔が極力狭くなるように（設計値通りに）、レーザ光の照射位置を制御する。
【０１４４】
矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１２０Ｅ〜１２０Ｈが、光電変換層１０２上に形成される。レーザヘッド３１〜３４および測定装置１１，２１は、上記の動作を他の加工ラインに対して繰り返す。以上のようにして、本実施の形態に係る薄膜太陽電池が得られる。
【０１４５】
（効果）
冒頭の説明のとおり、一般的な太陽電池セル１０８（図３２参照）の集積間隔Ｐは、約５ｍｍ〜１５ｍｍである。各加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｄの間隔も、約５ｍｍ〜約１５ｍｍである。当該間隔が小さいため、加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｄ付近における光電変換層１０２（または透明導電膜１０１）の温度差は小さい。加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｄが湾曲していたとしても、加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｄは略同様の軌跡を描く。
【０１４６】
加工ライン１１０Ｂの位置情報に基づいて加工ライン１２０Ａ〜１２０Ｄを形成したとしても、加工ライン１２０Ａ〜１２０Ｄは、加工ライン１２０Ａ〜１２０Ｄの下方に形成された加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｄと重なることなく形成される。加工ライン１２０Ａ〜１２０Ｄは、加工ライン１２０Ａ〜１２０Ｄの下方に形成された加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｄとの間隔が極力狭くなるように（設計値通りに）形成される。
【０１４７】
測定装置１１、２１はレーザヘッド３２と同一直線状（矢印Ｘ１，Ｘ２方向側）に配置したが、測定装置２１をとなりのレーザヘッド３３の矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に配置しても構わない。レーザヘッド数の数に制約も受けず、近接した４つのレーザヘッドがあり、そのユニットが複数あっても構わない。レーザヘッドを複数も持たせているが、例えば、回折格子を用いた光学系でビームをスピリットさせる方法など、近接したビームを持たせる方法はすでに既知である手段により実現しても構わない。
【０１４８】
レーザ加工装置４によれば、上述の実施の形態１におけるレーザ加工装置１および実施の形態２におけるレーザ加工装置２と比較して、同一のビーム数の場合、測定装置数を少なくでき、設備コストを抑えることが可能となる。
【０１４９】
［実施の形態４の変形例］
図２１を参照して、実施の形態４の変形例に係るレーザ加工装置４ａについて説明する。
【０１５０】
レーザヘッド３１の中心３１Ｃと、測定装置１１の中心１１Ｃとの矢印Ｙ１方向側の間隔ＴＹ１１を、制御装置８０（図１）のレーザヘッド３１の中心３１Ｃに対して、オフセット量として予め設定しておくとよい。レーザヘッド３１の中心３１Ｃと、測定装置１１の中心１１Ｃとの矢印Ｘ１方向側の間隔ＴＸ１１を、制御装置８０のレーザヘッド３１の中心３１Ｃに対して、オフセット量として予め設定しておくとよい。
【０１５１】
レーザヘッド３１の中心３１Ｃと、測定装置２１の中心２１Ｃとの矢印Ｙ１方向側の間隔ＴＹ２１を、制御装置８０（図１）に対して、オフセット量として予め設定しておくとよい。レーザヘッド３１の中心３１Ｃと、測定装置２１の中心２１Ｃとの矢印Ｘ１方向側の間隔ＴＸ２１を、制御装置８０に対して、オフセット量として予め設定しておくとよい。
【０１５２】
レーザヘッド３２における照射像３２Ｆの中心３２Ｃ、レーザヘッド３３における照射像３３Ｆの中心３３Ｃ、およびレーザヘッド３４における照射像３４Ｆの中心３４Ｃについても、上記同様に、制御装置８０に対して、オフセット量として予め設定しておくとよい。
【０１５３】
（実施の形態４のその他の変形例）
上述の実施の形態１の第２変形例と同様に、レーザ加工装置４は、補正手段８９を備えているとよい。上述の実施の形態１のその他の変形例と同様に、基板１００を固定し、レーザヘッド３１〜３４および測定装置１１，２１を、矢印Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２方向側に移動させてもよい。
【０１５４】
測定装置１１，２１は、基板１００に対して、レーザヘッド３１〜３４とともに移動可能であってもよく、レーザヘッド３１〜３４と一体的に移動可能であってもよい。レーザヘッド３１〜３４と測定装置１１，２１とは相対的に移動可能であってもよく、別々に位置制御されるように構成されてもよい。レーザヘッド３１〜３４と測定装置１１，２１とは、一体的に移動する場合であっても、別々に移動する場合であっても、それぞれの位置を微調整可能に構成するとよい。レーザ加工装置４は、光電変換層および裏面電極層に対して加工ラインを形成してもよい。
【０１５５】
測定装置１１，２１は、加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｄのうち、矢印Ｙ１方向側において最も中央寄りに位置する加工ライン１１０Ｂ（または加工ライン１１０Ｃ）の位置情報を測定するとよい。より高い加工精度を得ることができる。
【０１５６】
上記の実施の形態４においては、加工精度の観点から、それぞれが隣り合っている加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｄおよび加工ライン１１０Ｅ〜１１０Ｈに沿って加工ライン（１２０）を形成するという態様について説明したが、本発明は、それぞれが隣り合わない加工ライン（１１０）について加工ライン（１２０）を形成するような態様に実施されることも可能である。
【０１５７】
［実施の形態５］
図２２および図２３を参照して、本実施の形態における薄膜太陽電池のレーザ加工装置５について説明する。ここでは、上述の実施の形態４との相違点についてのみ説明する。
【０１５８】
図２２を参照して、レーザ加工装置５は、測定装置１１を備えている。レーザ加工装置５は、測定装置２１（図１９参照）を備えていない。測定装置１１は、レーザヘッド３２の矢印Ｘ１方向（一方）側に配置されている。
【０１５９】
（レーザ加工装置５による薄膜太陽電池の製造方法）
上述の実施の形態４と同様に、まず、基板１００が準備される。基板１００上に透明導電膜１０１が成膜される。レーザヘッド３１〜３４により、透明導電膜１０１上に、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｊが形成される。透明導電膜１０１および加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｊを覆うように、光電変換層１０２が成膜される。
【０１６０】
（矢印Ｘ２方向側）
上述の実施の形態４と同様に、光電変換層１０２が成膜された基板１００は、矢印Ｘ２方向側に移動する。測定装置１１は、レーザヘッド３１〜３４よりも矢印Ｘ１方向側において、加工ライン１１０Ｂの位置情報を測定する。加工ライン１１０Ｂの位置情報は、画像処理ユニット８８（図１）を通して、制御装置８０に入力される。
【０１６１】
制御装置８０は、加工ライン１１０Ｂの位置情報に基づいて、レーザ光の照射位置を制御する。実施の形態４と同様に、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１２０Ａ〜１２０Ｄが、光電変換層１０２上に形成される。
【０１６２】
加工ライン１２０Ａ〜１２０Ｄが形成された後、測定装置１１は、加工ライン１１０Ｆの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。レーザヘッド３１は、加工ライン１１０Ｅの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。同様に、レーザヘッド３２〜３４は、それぞれ、加工ライン１１０Ｆ〜１１０Ｈの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。
【０１６３】
（矢印Ｘ１方向側）
図２３を参照して、加工ライン１２０Ａ〜１２０Ｄが形成された基板１００は、矢印Ｘ１方向側に移動する。基板１００が矢印Ｘ１方向側に移動するとき、レーザヘッド３１〜３４はレーザ光を照射している。レーザ光は、加工ライン１１０Ｅ〜１１０Ｈの上方に位置する光電変換層１０２に対して加工を行なう。
【０１６４】
レーザ光が光電変換層１０２に対して加工を行なうとき、制御装置８０（図１）は、（測定装置１１が矢印Ｘ１方向側に走査しているときに測定した）加工ライン１１０Ｂの位置情報に基づいて、レーザ光の照射位置を制御する。こうして、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１２０Ｅ〜１２０Ｈが、光電変換層１０２上に形成される。
【０１６５】
レーザヘッド３１〜３４および測定装置１１は、上記の動作を他の加工ラインに対して繰り返す。以上のようにして、本実施の形態に係る薄膜太陽電池が得られる。
【０１６６】
（効果）
冒頭の説明のとおり、一般的な太陽電池セル１０８（図３２参照）の集積間隔Ｐは、約５ｍｍ〜１５ｍｍである。各加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｈの間隔も、約５ｍｍ〜約１５ｍｍである。当該間隔が小さいため、加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｈ付近における光電変換層１０２（または透明導電膜１０１）の温度差は小さい。加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｈが湾曲していたとしても、加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｈは、略同様の軌跡を描く。
【０１６７】
加工ライン１１０Ｂの位置情報に基づいて加工ライン１２０Ｅ〜１２０Ｈを形成したとしても、加工ライン１２０Ｅ〜１２０Ｈは、加工ライン１２０Ｅ〜１２０Ｈの下方に形成された加工ライン１１０Ｅ〜１１０Ｈと重なることなく形成される。加工ライン１２０Ｅ〜１２０Ｈは、加工ライン１２０Ｅ〜１２０Ｈの下方に形成された加工ライン１１０Ｅ〜１１０Ｈとの間隔が極力狭くなるように（設計値通りに）形成される。
【０１６８】
レーザ加工装置５によれば、上述の実施の形態４におけるレーザ加工装置４に比べて測定装置の数が少なくてすむので設備費用を削減できる。レーザ加工装置５によれば、レーザ加工装置４に比べて矢印Ｘ１，Ｘ２方向側の移動距離が少ない分、処理タクトを向上させることができる。矢印Ｘ１，Ｘ２方向側の装置サイズをコンパクトにできフットプリントを小さくできる。
【０１６９】
［実施の形態５の他の構成］
図２４を参照して、実施の形態５の変形例に係るレーザ加工装置５ａについて説明する。
【０１７０】
レーザヘッド３１の中心３１Ｃと、測定装置１１の中心１１Ｃとの矢印Ｙ１方向側の間隔ＴＹ１１を、制御装置８０に対して、オフセット量として予め設定しておくとよい。レーザヘッド３１の中心３１Ｃと、測定装置１１の中心１１Ｃとの矢印Ｘ１方向側の間隔ＴＸ１１を、制御装置８０（図１）に対して、オフセット量として予め設定しておくとよい。
【０１７１】
レーザヘッド３２における照射像３２Ｆの中心３２Ｃ、レーザヘッド３３における照射像３３Ｆの中心３３Ｃ、およびレーザヘッド３４における照射像３４Ｆの中心３４Ｃについても、上記同様に、制御装置８０に対して、オフセット量として予め設定しておくとよい。
【０１７２】
（実施の形態５のその他の変形例）
上述の実施の形態１の第２変形例と同様に、レーザ加工装置５は、補正手段８９を備えているとよい。上述の実施の形態１のその他の変形例と同様に、基板１００を固定し、レーザヘッド３１〜３４および測定装置１１を、矢印Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２方向側に移動可能に構成してもよい。
【０１７３】
測定装置１１は、基板１００に対して、レーザヘッド３１〜３４とともに移動可能であってもよく、レーザヘッド３１〜３４と一体的に移動可能であってもよい。レーザヘッド３１〜３４と測定装置１１とは相対的に移動可能であってもよく、別々に位置制御されるように構成されてもよい。レーザヘッド３１〜３４と測定装置１１とは、一体的に移動する場合であっても、別々に移動する場合であっても、それぞれの位置を微調整可能に構成するとよい。本実施の形態におけるレーザ加工装置は、光電変換層および裏面電極層に対して加工ラインを形成してもよい。
【０１７４】
測定装置１１は、加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｄのうち、矢印Ｙ１方向側において最も中央寄りに位置する加工ライン１１０Ｂ（または加工ライン１１０Ｃ）の位置情報を測定するとよい。複数加工位置の情報を平均的な値を取得し、高い加工精度を得ることができる。
【０１７５】
上記の実施の形態５においては、加工精度の観点から、それぞれが隣り合っている加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｄおよび加工ライン１１０Ｅ〜１１０Ｈに沿って加工ライン（１２０）加工するという態様について説明したが、本発明は、それぞれが隣り合わない加工ライン（１１０）について加工ライン（１２０）を形成するような態様に実施されることも可能である。
【０１７６】
［実施の形態６］
図２５および図２６を参照して、本実施の形態における薄膜太陽電池のレーザ加工装置６について説明する。ここでは、上述の実施の形態４との相違点についてのみ説明する。
【０１７７】
図２５を参照して、レーザ加工装置６は、測定装置１１を備えている。レーザ加工装置６は、測定装置２１（図１９参照）を備えていない。測定装置１１は、レーザヘッド３１〜３４の矢印Ｙ１方向側に配置されている。
【０１７８】
レーザヘッド３２と測定装置１１との矢印Ｙ１方向側の間隔ＴＹ１１は、各加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｊの矢印Ｙ１方向側の間隔（ＲＹ１１）の４倍（間隔ＲＹ４１）と略同一であるとよい。
【０１７９】
（レーザ加工装置６による薄膜太陽電池の製造方法）
上述の実施の形態４と同様に、まず、基板１００が準備される。基板１００上に透明導電膜１０１が成膜される。レーザヘッド３１〜３４により、透明導電膜１０１上に、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｊが形成される。透明導電膜１０１および加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｊを覆うように、光電変換層１０２が成膜される。
【０１８０】
（矢印Ｘ２方向側）
光電変換層１０２が成膜された基板１００は、矢印Ｘ２方向側に移動する。基板１００は、測定装置１１の下方を通過する。測定装置１１は、光電変換層１０２に対して矢印Ｘ１方向側に走査する。測定装置１１は、加工ライン１１０Ｂの位置情報を測定する。加工ライン１１０Ｂの位置情報は、画像処理ユニット８８（図１）を通して制御装置８０に入力される。
【０１８１】
基板１００が測定装置１１の下方を通過した後、測定装置１１は、加工ライン１１０Ｆの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。レーザヘッド３１は、加工ライン１１０Ａの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。同様に、レーザヘッド３２〜３４は、それぞれ、加工ライン１１０Ｂ〜１１０Ｄの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。
【０１８２】
（矢印Ｘ１方向側）
図２６を参照して、基板１００は、矢印Ｘ１方向側に移動する。基板１００が矢印Ｘ１方向側に移動するとき、レーザヘッド３１〜３４はレーザ光を照射している。レーザ光は、加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｄの上方に位置する光電変換層１０２に対して加工を行なう。
【０１８３】
レーザ光が光電変換層１０２に対して加工を行なうとき、制御装置８０（図１）は、（測定装置１１が矢印Ｘ１方向側に走査しているときに測定した）加工ライン１１０Ｂの位置情報に基づいて、レーザ光の照射位置を制御する。こうして、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１２０Ａ〜１２０Ｄが、光電変換層１０２上に形成される。
【０１８４】
基板１００が矢印Ｘ１方向側に移動するとき、測定装置１１は、光電変換層１０２に対して矢印Ｘ２方向側に走査する。測定装置１１は、加工ライン１１０Ｆの位置情報を測定する。
【０１８５】
加工ライン１２０Ａ〜１２０Ｄが形成された後、測定装置１１は、加工ライン１１０Ｊの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。レーザヘッド３１は、加工ライン１１０Ｅの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。同様に、レーザヘッド３２〜３４は、それぞれ、加工ライン１１０Ｆ〜１１０Ｈの側方に到達するまで、矢印Ｙ１方向側に移動する。
【０１８６】
（矢印Ｘ２方向側）
図２７を参照して、基板１００は、矢印Ｘ２方向側に移動する。レーザヘッド３１〜３４および測定装置１１は、上記同様に動作する。
【０１８７】
レーザヘッド３１〜３４は、上記同様の動作を他の加工ラインに対して繰り返す。測定装置１１は、上記の動作を他の加工ラインに対して繰り返す。以上のようにして、本実施の形態に係る薄膜太陽電池が得られる。
【０１８８】
（効果）
本実施の形態におけるレーザ加工装置によれば、実施の形態４における制御装置に比べて測定装置の数が少なくてすむので設備費用を削減できる。上述の実施の形態４におけるレーザ加工装置４および実施の形態５におけるレーザ加工装置５に比べて、矢印Ｘ１，Ｘ２側の移動距離が少ない分、矢印Ｘ１，Ｘ２側のサイズを小さくでき（矢印Ｙ１，Ｙ２側はピッチ分大きくなるが、矢印Ｘ１，Ｘ２側のサイズの小さくできる効果の方が大きい）、装置をコンパクトにすることができ設備コストを低減できる。また、データを取得するのにも時間的な余裕があり、データ処理が容易となる。
【０１８９】
［実施の形態６の他の構成］
図２８を参照して、実施の形態６の変形例に係るレーザ加工装置６ａについて説明する。
【０１９０】
レーザヘッド３１の中心３１Ｃと、測定装置１１の中心１１Ｃとの矢印Ｙ１方向側の間隔ＴＹ１１を、制御装置８０に対して、オフセット量として予め設定しておくとよい。レーザヘッド３１の中心３１Ｃと、測定装置１１の中心１１Ｃとの矢印Ｘ１方向側の間隔ＴＸ１１を、制御装置８０（図１）に対して、オフセット量として予め設定しておくとよい。
【０１９１】
レーザヘッド３２における照射像３２Ｆの中心３２Ｃ、レーザヘッド３３における照射像３３Ｆの中心３３Ｃ、およびレーザヘッド３４における照射像３４Ｆの中心３４Ｃについても、上記同様に、制御装置８０に対して、オフセット量として予め設定しておくとよい。
【０１９２】
（実施の形態６のその他の変形例）
上述の実施の形態１の第２変形例と同様に、レーザ加工装置６は、補正手段８９を備えているとよい。上述の実施の形態１のその他の変形例と同様に、基板１００を固定し、レーザヘッド３１〜３４および測定装置１１を、矢印Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２方向側に移動させてもよい。
【０１９３】
測定装置１１は、基板１００に対して、レーザヘッド３１〜３４とともに移動可能であってもよく、レーザヘッド３１〜３４と一体的に移動可能であってもよい。レーザヘッド３１〜３４と測定装置１１とは相対的に移動可能であってもよく、別々に位置制御されるように構成されてもよい。レーザヘッド３１〜３４と測定装置１１とは、一体的に移動する場合であっても、別々に移動する場合であっても、それぞれの位置を微調整可能に構成するとよい。レーザ加工装置６は、光電変換層および裏面電極層に対して加工ラインを形成してもよい。
【０１９４】
測定装置１１は、加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｄのうち、矢印Ｙ１方向側において最も中央寄りに位置する加工ライン１１０Ｂ（または加工ライン１１０Ｃ）の位置情報を測定するとよい。複数加工位置の情報を平均的な値を取得し、高い加工精度を得ることができる。
【０１９５】
上記の実施の形態６においては、加工精度の観点から、それぞれが隣り合っている加工ライン１１０Ａ〜１１０Ｄおよび加工ライン１１０Ｅ〜１１０Ｈに沿って加工ライン（１２０）を形成するという態様について説明したが、本発明は、それぞれが隣り合わない加工ライン（１１０）について加工ライン（１２０）が形成されるような態様に実施されることも可能である。
【０１９６】
［実施の形態７］
（レーザ加工装置７の構成）
図２９を参照して、本実施の形態における薄膜太陽電池のレーザ加工装置７について説明する。レーザ加工装置７は、レーザヘッド３１、レーザ加工装置８７、測定装置２４、搬送装置９０、ファイバ８１、レーザ発振器８６、制御装置８０、および画像処理ユニット８８を備えている。
【０１９７】
レーザ発振器８６から発振されたレーザは、ファイバ８１を通ってレーザヘッド３１に伝送される。レーザ発振器８６から発振されたレーザは、いわゆる空間伝送方式によりレーザヘッド３１に伝送されてもよい。レーザは、レーザヘッド３１から（紙面下方に向かって）出射される。レーザとは、たとえばＹＡＧレーザまたはＹＶＯ４レーザ等である。
【０１９８】
基板１００は、搬送装置９０上に載置される。搬送装置９０は、基板１００の平面度を調節するために、支持ピン（不図示）などを備えているとよい。基板１００は、所定の固定部材（不図示）により所定の位置に固定される。搬送装置９０は、基板１００を矢印Ｘ１方向側に移動させる。基板１００は、レーザ加工装置８７の入口部９２、内部９３、および出口部９４を矢印Ｘ１方向側に通過する。
【０１９９】
測定装置２４は、入口部９２の矢印Ｘ２方向側に配置されている。測定装置２４は、搬送装置９０の上方に配置されている。測定装置２４は、カメラ等の撮像手段を含んでいる。当該撮像手段の分解能は、２０μｍ以下であるとよい。好適には、当該撮像手段の分解能は１０μｍ以下であるとよい。
【０２００】
レーザヘッド３１は、レーザ加工装置８７の内部９３において、搬送装置９０の上方に支持されている。レーザヘッド３１は、矢印Ｙ１，Ｙ２方向側に移動可能となっている。
【０２０１】
（レーザ加工装置７による薄膜太陽電池の製造方法）
まず、基板１００が準備される。基板１００の表面には、透明導電膜１０１が成膜されている。透明導電膜１０１上には、矢印Ｙ１方向側に向かって略平行に並ぶ複数の加工ライン１１０（第１加工ライン）が形成されている。透明導電膜１０１および加工ライン１１０を覆うように、光電変換層１０２が成膜されている。
【０２０２】
基板１００は、（入口部９２側の）搬送装置９０上に載置される。基板１００は、矢印Ｘ１方向側に移動する。基板１００は、測定装置２４の下方を通過する。測定装置２４は、光電変換層１０２に対して矢印Ｘ２方向側に対する情報を入手する。測定装置２４は、加工ライン１１０の位置情報を測定する。測定装置２４により測定された位置情報は、画像処理ユニット８８を通して制御装置８０に入力される。
【０２０３】
基板１００は、レーザ加工装置８７の内部９３に移動する。基板１００は、レーザヘッド３１の下方を通過する。基板１００がレーザヘッド３１の下方を通過するとき、レーザヘッド３１はレーザを照射している。レーザ光は、加工ライン１１０の上方に位置する光電変換層１０２に対して加工を行なう。
【０２０４】
レーザ光が光電変換層１０２に対して加工を行なうとき、制御装置８０は、加工ライン１１０の位置情報に基づいて、レーザ光の照射位置を制御する。レーザ光の照射位置は、レーザヘッド３１を矢印Ｙ１，Ｙ２方向側に移動させることにより制御される。
【０２０５】
制御装置８０は、加工ライン１２０が加工ライン１１０と重なって形成されないように、レーザ光の照射位置を制御する。制御装置８０は、加工ライン１２０と加工ライン１１０との間隔が極力狭くなるように（設計値通りに）、レーザ光の照射位置を制御する。こうして、矢印Ｘ１，Ｘ２方向側に沿って延びる加工ライン１２０が、光電変換層１０２上に形成される。
【０２０６】
（効果）
レーザ加工装置７によれば、搬送装置９０を備えていることにより、複数の基板１００（上の光電変換層１０２）に対して連続的に加工ライン１２０を形成することができる。レーザ装置内の装置構成に係らず、全ての装置に対して、適応することが可能となる。
【０２０７】
［実施の形態７の変形例］
図２９を参照して、実施の形態７の変形例に係るレーザ加工装置７ａについて説明する。レーザ加工装置７ａは、補正手段８９をさらに備えているとよい。
【０２０８】
図３０を参照して、測定装置２４（図２９）により、加工ライン１１０の位置情報に加えて、基板１００の端面１００Ｔの位置情報、アライメント用ラインＬ１の位置情報、およびアライメント用ラインＬ２の位置情報が測定される。
【０２０９】
図３１を参照して、測定装置２４により測定された上記の各位置情報（図３１において実線で示す部分）と、実際に基板１００が配置されている位置（図３１において点線で示す部分）とは、一致していない（ずれている）場合がある。実際に基板１００が配置されている位置は、加工ライン１１０ｚ、端面１００Ｔｚ、アライメント用ラインＬ１ｚ、およびアライメント用ラインＬ２ｚにより示される。
【０２１０】
補正手段８９は、上記のように生じるずれを抑制する。具体的には、補正手段８９は、測定装置２４により測定された加工ライン１１０のＸＹ平面における傾き（以下、傾きと称する）と、実際の加工ライン１１０ｚの傾きとの差を算出する。加工ライン１１０の傾きは、（座標Ａ１−座標Ａ２）により算出される。加工ライン１１０ｚの傾きは、（座標Ａ１ｚ−座標Ａ２ｚ）により算出される。
【０２１１】
同様に、補正手段８９は、測定装置２４により測定された端面１００Ｔの傾きと、実際の端面１００Ｔｚの傾きとの差を算出する。補正手段８９は、測定装置２４により測定されたアライメント用ラインＬ１の傾きと、実際のアライメント用ラインＬ１ｚの傾きとの差を算出する。補正手段８９は、測定装置２４により測定されたアライメント用ラインＬ２の傾きと、実際のアライメント用ラインＬ２ｚの傾きとの差を算出する。
【０２１２】
補正手段８９は、上記のようにして算出された４つの傾きの差を、制御装置８０に対し、オフセット量として入力する。当該オフセット量に基づき、制御装置８０はレーザ光の照射位置を補正する。レーザ加工装置７ａは、補正手段８９をさらに備えていることにより、より精度の高い加工ラインを形成することが可能となる。
【０２１３】
以上、本発明に係る各実施の形態について説明したが、今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０２１４】
１〜７，１ａ〜７ａ，１ｂ  レーザ加工装置、１１，１２，２１，２２，２４  測定装置、１１Ｃ，２１Ｃ，３１Ｃ，３２Ｃ，３３Ｃ，３４Ｃ  中心、１１Ｆ，２１Ｆ  撮像範囲、３１〜３４  レーザヘッド、３１Ｆ〜３４Ｆ  照射像、５１，５２  基準点、７０  ベース、７１，７２  ヘッド駆動機構、７４  ステージ駆動部、７５  ヘッド支持装置、７６  ステージ、７８  固定部材、８０  制御装置、８１，８２  ファイバ、８６  レーザ発振器、８７  レーザ加工装置、８８  画像処理ユニット、８９  補正手段、９０  搬送装置、９２  入口部、９３  内部、９４  出口部、１００  基板、１００Ｔ，１００Ｔｚ  端面、１０１  透明導電膜、１０２  光電変換層、１０３  裏面電極層、１０４  発電領域、１０６  非発電領域、１０８  太陽電池セル、１１０，１１０Ａ〜１１０Ｊ  加工ライン（第１加工ライン）、１２０，１２０Ａ〜１２０Ｈ  加工ライン（第２加工ライン）、１２０Ｘ，１３０  加工ライン、２００  ダミー基板、１０００  薄膜太陽電池、Ａ１，Ａ１ｚ，Ａ２，Ａ２ｚ  座標、Ｄ１  直線、Ｌ１，Ｌ１ｚ，Ｌ２，Ｌ２ｚ  アライメント用ライン、ＬＸ，ＬＹ，Ｐ１，Ｐ２，ＲＹ４１，ＴＹ１１，ＴＹ２１，ＴＹ３１，ＴＹ３２，ＴＹ３３  間隔、Ｐ  集積間隔、ＰＬ１〜ＰＬ５，Ｒ１１〜Ｒ１３，Ｒ２１〜Ｒ２３，Ｒ３１〜Ｒ３３  位置、Ｒ１０，Ｒ２０，Ｒ３０，Ｗ１  領域、Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２  矢印、β  距離。
【図１】
2011187467.tif 000003
【図２】
2011187467.tif 000004
【図３】
2011187467.tif 000005
【図４】
2011187467.tif 000006
【図５】
2011187467.tif 000007
【図６】
2011187467.tif 000008
【図７】
2011187467.tif 000009
【図８】
2011187467.tif 000010
【図９】
2011187467.tif 000011
【図１０】
2011187467.tif 000012
【図１１】
2011187467.tif 000013
【図１２】
2011187467.tif 000014
【図１３】
2011187467.tif 000015
【図１４】
2011187467.tif 000016
【図１５】
2011187467.tif 000017
【図１６】
2011187467.tif 000018
【図１９】
2011187467.tif 000019
【図２０】
2011187467.tif 000020
【図２１】
2011187467.tif 000021
【図２２】
2011187467.tif 000022
【図２３】
2011187467.tif 000023
【図２４】
2011187467.tif 000024
【図２５】
2011187467.tif 000025
【図２６】
2011187467.tif 000026
【図２７】
2011187467.tif 000027
【図２８】
2011187467.tif 000028
【図２９】
2011187467.tif 000029
【図３０】
2011187467.tif 000030
【図３１】
2011187467.tif 000031
【図３２】
2011187467.tif 000032
【図３３】
2011187467.tif 000033
【図３４】
2011187467.tif 000034
【図３５】
2011187467.tif 000035
【図３６】
2011187467.tif 000036
【図１７】
2011187467.tif 000037
【図１８】
2011187467.tif 000038
【手続補正書】
【提出日】平成23年7月5日(2011.7.5)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明は、基板上に形成される複数の層のそれぞれに、製造効率を落とさずに複数の加工ラインが所定の間隔で且つ相互に重ならずに形成される薄膜太陽電池の製造方法、および薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を提供することを目的とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明に基づく薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置は、基板上の第１層に並べて形成された複数の第１加工ラインに沿うように、上記第１層の上方に積層された第２層に第２加工ラインを形成する薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置であって、ステージと、レーザ光を照射し、上記ステージに載置された上記基板に対して一方側および他方側に向かって相対的に移動可能なレーザヘッドと、上記レーザヘッドの上記第１加工ラインが並ぶ方向側に配置され、上記レーザヘッドとともに上記基板に対して相対的に移動可能な測定装置と、制御装置と、を備える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記レーザヘッドが上記一方側または上記他方側に向かって移動しながら上記レーザ光を照射して第１の上記第１加工ラインに沿って上記第２加工ラインを形成するとき、上記測定装置は、上記レーザヘッドの上記第１加工ラインが並ぶ方向側に位置する第２の上記第１加工ラインの位置情報を測定し、上記レーザヘッドが上記一方側または上記他方側に向かって移動するとき、上記制御装置は、上記第２加工ラインが第２の上記第１加工ラインに沿って形成されるように、第２の上記第１加工ラインの上記位置情報に基づいて上記レーザ光の照射位置を制御する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
好ましくは、上記第１加工ラインが並ぶ方向に間隔を空けて並ぶ他のレーザヘッドをさらに備え、上記レーザヘッドが所定数の複数で構成され、複数の上記レーザヘッドから照射されている上記レーザ光は、上記所定数と同じ数だけ隣接して並ぶ上記第１加工ラインに沿うように上記第２層に対してそれぞれ走査され、上記レーザ光の上記照射位置は、上記制御装置により、上記所定数と同じ数だけ並ぶ上記第１加工ラインのうちから選択された一の上記第１加工ラインの上記位置情報に基づきそれぞれ制御され、上記第２層には、上記所定数と同じ数だけ並ぶ上記第２加工ラインが、上記所定数の上記第１加工ラインそれぞれに沿って形成される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
好ましくは、上記制御装置により選択される一の上記第１加工ラインは、上記所定数と同じ数だけ隣接して並ぶ上記第１加工ラインのうち、上記第１加工ラインが並ぶ方向において最も中心寄りに位置する上記第１加工ラインである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
好ましくは、補正手段をさらに備え、上記補正手段は、上記レーザ光が照射されることにより形成される加工ラインの実際の位置と、本来上記レーザ光が照射されることにより形成されるべき上記加工ラインの所望の位置とを対比し、上記補正手段は、上記実際の位置と、上記所望の位置とが一致していない場合、上記実際の位置と、上記所望の位置とが一致するように上記レーザ光の上記照射位置を補正する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
好ましくは、上記基板は非発電領域を有し、上記補正手段は、上記レーザヘッドに上記非発電領域上に向かって上記レーザ光を照射させることにより、上記実際の位置と、上記所望の位置とを対比する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
好ましくは、ダミー基板をさらに備え、上記補正手段は、上記レーザヘッドに上記ダミー基板上に向かって上記レーザ光を照射させることにより、上記実際の位置と、上記所望の位置とを対比する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明に基づく薄膜太陽電池の製造方法は、基板上の第１層に対してレーザ光を走査することにより複数並ぶように形成された第１加工ラインと、上記第１層および上記第１加工ラインの上方に形成された第２層と、を有する積層体を準備する第１工程と、上記第２層に対して上記レーザ光を走査しながら上記第２層に該レーザ光を照射し、第１の上記第１加工ラインに沿って上記第２層に第１の第２加工ラインを形成するとともに、第２の上記第１加工ラインの位置情報を測定する第２工程と、第２の上記第１加工ラインの上記位置情報に基づいて上記レーザ光の照射位置を制御して上記第２層に対して上記レーザ光を走査し、第２の上記第１加工ラインに沿って上記第２層に第２の第２加工ラインを形成する第３工程と、を備える。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
好ましくは、上記第２層に対して所定の方向に向かって上記レーザ光が走査されるときには、所定数の複数の上記レーザ光が走査され、複数の上記レーザ光の上記照射位置は、上記所定数と同じ数だけ並ぶ上記第１加工ラインのうちから選択された一の上記第１加工ラインの上記位置情報に基づきそれぞれ制御され、上記第２層には、上記所定数と同じ数だけ並ぶ上記第２加工ラインが、上記所定数の上記第１加工ラインそれぞれに沿って形成される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明によれば、基板上に形成される複数の層のそれぞれに、製造効率を落とさずに複数の加工ラインが所定の間隔で且つ相互に重ならずに形成される薄膜太陽電池の製造方法、および薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置を得ることができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の第１層に並べて形成された複数の第１加工ラインに沿うように、前記第１層の上方に積層された第２層に第２加工ラインを形成する薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置であって、
ステージと、
レーザ光を照射し、前記ステージに載置された前記基板に対して一方側および他方側に向かって相対的に移動可能なレーザヘッドと、
前記レーザヘッドの前記第１加工ラインが並ぶ方向側に配置され、前記レーザヘッドとともに前記基板に対して相対的に移動可能な測定装置と、
制御装置と、
を備え、
前記レーザヘッドが前記一方側または前記他方側に向かって移動しながら前記レーザ光を照射して第１の前記第１加工ラインに沿って前記第２加工ラインを形成するとき、前記測定装置は、前記レーザヘッドの前記第１加工ラインが並ぶ方向側に位置する第２の前記第１加工ラインの位置情報を測定し、
前記レーザヘッドが前記一方側または前記他方側に向かって移動するとき、前記制御装置は、前記第２加工ラインが第２の前記第１加工ラインに沿って形成されるように、第２の前記第１加工ラインの前記位置情報に基づいて前記レーザ光の照射位置を制御する、
薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置。
【請求項２】
前記第１加工ラインが並ぶ方向に間隔を空けて並ぶ他のレーザヘッドをさらに備え、
前記レーザヘッドが所定数の複数で構成され、
複数の前記レーザヘッドから照射されている前記レーザ光は、前記所定数と同じ数だけ隣接して並ぶ前記第１加工ラインに沿うように前記第２層に対してそれぞれ走査され、
前記レーザ光の前記照射位置は、前記制御装置により、前記所定数と同じ数だけ並ぶ前記第１加工ラインのうちから選択された一の前記第１加工ラインの前記位置情報に基づきそれぞれ制御され、
前記第２層には、前記所定数と同じ数だけ並ぶ前記第２加工ラインが、前記所定数の前記第１加工ラインそれぞれに沿って形成される、
請求項１に記載の薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記制御装置により選択される一の前記第１加工ラインは、前記所定数と同じ数だけ隣接して並ぶ前記第１加工ラインのうち、前記第１加工ラインが並ぶ方向において最も中心寄りに位置する前記第１加工ラインである、
請求項２に記載の薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置。
【請求項４】
補正手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記レーザ光が照射されることにより形成される加工ラインの実際の位置と、本来前記レーザ光が照射されることにより形成されるべき前記加工ラインの所望の位置とを対比し、
前記補正手段は、前記実際の位置と、前記所望の位置とが一致していない場合、前記実際の位置と、前記所望の位置とが一致するように前記レーザ光の前記照射位置を補正する、
請求項１〜３のいずれかに記載の薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記基板は非発電領域を有し、
前記補正手段は、前記レーザヘッドに前記非発電領域上に向かって前記レーザ光を照射させることにより、前記実際の位置と、前記所望の位置とを対比する、
請求項４に記載の薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置。
【請求項６】
ダミー基板をさらに備え、
前記補正手段は、前記レーザヘッドに前記ダミー基板上に向かって前記レーザ光を照射させることにより、前記実際の位置と、前記所望の位置とを対比する、
請求項４に記載の薄膜太陽電池製造用のレーザ加工装置。
【請求項７】
基板上の第１層に対してレーザ光を走査することにより複数並ぶように形成された第１加工ラインと、前記第１層および前記第１加工ラインの上方に形成された第２層と、を有する積層体を準備する第１工程と、
前記第２層に対して前記レーザ光を走査しながら前記第２層に該レーザ光を照射し、第１の前記第１加工ラインに沿って前記第２層に第１の第２加工ラインを形成するとともに、第２の前記第１加工ラインの位置情報を測定する第２工程と、
第２の前記第１加工ラインの前記位置情報に基づいて前記レーザ光の照射位置を制御して前記第２層に対して前記レーザ光を走査し、第２の前記第１加工ラインに沿って前記第２層に第２の第２加工ラインを形成する第３工程と、
を備える、
薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項８】
前記第２層に対して所定の方向に向かって前記レーザ光が走査されるときには、所定数の複数の前記レーザ光が走査され、
複数の前記レーザ光の前記照射位置は、前記所定数と同じ数だけ並ぶ前記第１加工ラインのうちから選択された一の前記第１加工ラインの前記位置情報に基づきそれぞれ制御され、
前記第２層には、前記所定数と同じ数だけ並ぶ前記第２加工ラインが、前記所定数の前記第１加工ラインそれぞれに沿って形成される、
請求項７に記載の薄膜太陽電池の製造方法。