(57)【要約】【構成】光起電力装置のための太陽電池モジュール（１００）は、細長い太陽電池を縦に平行に、そして概略的に共面配置を保つ構造に実装された、複数の細長い太陽電池（スリバー）（１０１）を含み、１つまたはより多くの導電性経路（２０１）を与える構造は、細長い太陽電池（１０１）を電気的に相互接続する。またこの発明は、細長い基板をウエハフレームから外し、特定の間隔を隔てて複数の互いに間隔をあけて隔てられた細長い保管容器を与え、細長い太陽電池を整列ジグに供給して電池を基板に取り付け、互いに間隔を隔てられたかみ合い部分を有するかみ合い工具で電気的相互接続の長さをかみ合って切断手段を適用し、熱膨張を補償するために位置の間の間接経路を規定する導電体で光起電力モジュール内に電気的接続を形成し、それらをウエハフレームから外すとき細長い太陽電池の太陽電池方位に保ち、それらを外すときウエハフレームによって相互接続された細長い基板の対向する面とのみかみ合い、移動機構で細長い基板を積み重ねられた配置に保管する。【効果】従来の光起電力モジュール材料を使用して、速く、効率的に、信頼性のある、高い歩留まりの、高いスループットの、そして低いコストのプロセスで大量の細長い太陽電池を、取り扱い、そして組み立てることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光起電力装置のための太陽電池サブモジュールであって、細長い太陽電池を縦に平行で概略的に共面配置に保つ構造に実装された複数の細長い太陽電池を含み、
構造は、細長い太陽電池を電気的に相互接続する、１つまたはより多くの導電性経路を有する、太陽電池サブモジュール。
【請求項２】
細長い太陽電池は、温度変更の間に、細長い太陽電池、または１つまたはより多くの導電性経路に損傷を与えることを防ぐために、熱的に共存できる支えに実装される、請求項１記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項３】
細長い太陽電池および１つまたはより多くの導電性経路が構造を形成する、請求項１記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項４】
細長い太陽電池は、太陽電池サブモジュールの出力電圧を増加させるため、直列に電気的に相互接続されている、請求項１記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項５】
細長い太陽電池は、サブモジュールの出力についての遮光の影響を減少させるため、並列に電気的に相互接続される、請求項１記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項６】
細長い太陽電池は、直列に電気的に相互接続されている各グループの細長い太陽電池を用いて、並列に電気的に相互接続されたグループとして電気的に相互接続される、請求項１記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項７】
細長い太陽電池は互いに隣接している、請求項１記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項８】
細長い太陽電池は互いに間隔をおいて隔てられている、請求項１記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項９】
各細長い太陽電池は、２つの活性面を含み、そして細長い太陽電池の間の間隔は、細長い太陽電池の活性面の照射およびサブモジュール内の細長い太陽電池の数に基づいて選択される、請求項８記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項１０】
構造は、細長い太陽電池が実装される少なくとも１つの支えを含む、請求項１記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項１１】
少なくとも１つの支えは、細長い太陽電池の熱膨張に適合させるために柔軟である、請求項１０記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項１２】
構造は、透明な封止材料で封止される、請求項１記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項１３】
構造は、細長い太陽電池が実装される１つまたはより多くの水平梁を含む、請求項１記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項１４】
１つまたはより多くの水平梁はシリコンである、請求項１記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項１５】
１つまたはより多くの水平梁はポリマ、セラミック、金属またはガラスである、請求項１記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項１６】
構造の大きさは、標準的な太陽電池の大きさと実質的に同じである、請求項１記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項１７】
細長い太陽電池は、電気的に絶縁性の連続的または半連続的な支えに実装される、請求項１記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項１８】
１つまたはより多くの導電性経路は、電気的に絶縁性の支えに形成される、請求項１７記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項１９】
電気的に絶縁性の支えは実質的にシリコンである、請求項１８記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項２０】
電気的に絶縁性の支えは、実質的にホウケイ酸ガラス、プラスチック、またはセラミックである、請求項１８記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項２１】
支えはヒートシンクに実装される、請求項１７記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項２２】
細長い太陽電池および１つまたはより多くの導電性経路は実質的に構造を形成する、請求項１記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項２３】
請求項２２記載の太陽電池サブモジュールを含む光起電力装置は、装置が、細長い太陽電池間の隙間を透過する光を、光起電力装置の効率性を改善するために細長い太陽電池の方に逆に反射するため、太陽電池サブモジュールの背後に実装された反射鏡をさらに含む、光起電力装置。
【請求項２４】
細長い太陽電池の各々は、太陽電池の少なくとも２つの隣接する表面上に電気的導電性コンタクトを含み、１つまたはより多くの導電性経路は、細長い太陽電池の電気的導電性コンタクトに実装され、その結果細長い太陽電池を電気的に相互接続する、実質的に平らで電気的に導電性の領域である、請求項１記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項２５】
柔軟な太陽電池サブモジュールを与えるために構造に実装される、柔軟な材料のシートを含む、請求項１記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項２６】
構造が順応して実装される、実質的に硬くて曲がった支えを含む、請求項１記載の太陽電池サブモジュール。
【請求項２７】
請求項１記載の複数の太陽電池サブモジュールを含む、光起電力装置。
【請求項２８】
光起電力装置のための太陽電池サブモジュールを形成する方法であって、
細長い太陽電池を実質的に縦に平行で概略的に共面配置を保つ構造の、複数の細長い太陽電池を実装し、
細長い太陽電池を電気的に相互接続するために構造を通して延びる、１つまたはより多くの導電性経路を設けるステップを含む、方法。
【請求項２９】
曲がった太陽電池サブモジュールを与えるために、構造を実質的に堅くて曲がった支えに実装することを含む、請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
実質的に堅くて曲がった支えは透明である、請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
実質的に堅くて曲がった支えはガラスである、請求項２９記載の方法。
【請求項３２】
実質的に堅くて曲がった支えは、リニア集光器のための曲がって突き出したアルミニウムのレシーバである、請求項２９記載の方法。
【請求項３３】
構造を実質的に堅くて平らな支えに従順に実装し、そして平らではない太陽電池サブモジュールを与えるために結果として生じる組立を変形することを含む、請求項２８記載の方法。
【請求項３４】
少なくとも太陽電池サブモジュールの細長い太陽電池の各々の１つまたはより多くの面の部分を処理することを含む、請求項２８記載の方法。
【請求項３５】
前記処理は、少なくとも１つまたはより多くの面の部分を被覆することを含む、請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記被覆は、反射しない被覆、パシベーション被覆、および金属被覆の少なくとも１つを含む、請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
基板取外しプロセスであって、
横のウエハフレーム部分によって相互接続された複数の細長い基板を含むウエハを受入れ、ウエハは近接した末端のウエハフレーム部分を含み、
前記細長い基板の対応する基板の面を露出させるために、前記近接した末端のウエハフレーム部分の少なくとも１つを除去し、
複数の細長い基板のエッジとかみ合うことなく、複数の細長い基板を固定するために横のウエハフレーム部分の少なくとも１つとかみ合い、
露出された細長い基板とかみ合うために露出された細長い基板の露出された面に、細長い基板かみ合い手段を適用し、そして
残った細長い基板から露出された細長い基板を外すために、複数の細長い基板から、細長い基板かみ合い手段を移動させることを含む、基板取外しプロセス。
【請求項３８】
細長い基板供給ユニットの中の細長い基板の積重ねの上面に外された細長い基板を保管することを含む、請求項３７記載の基板取外しプロセス。
【請求項３９】
複数の細長い基板は細長い太陽電池である、請求項３７記載の基板取外しプロセス。
【請求項４０】
基板取外しプロセスであって、
複数のウエハを受入れ、ウエハの各々は横のウエハフレーム部分によって相互接続された複数の細長い基板を含み、ウエハはさらに近接した末端のウエハフレーム部分を含み、
各ウエハの細長い基板の対応する基板の面を露出させるために、ウエハの各々から近接した末端のウエハフレーム部分の少なくとも１つを除去し、
複数の細長い基板のエッジとかみ合うことなく、複数の細長い基板を固定するために、各ウエハの横のウエハフレーム部分の少なくとも１つとかみ合うことを含み、
細長いウエハは、互いに間隔をおいて隔てられた細長い基板の配列として露出された細長い基板が与えられるように、配列される、基板取外しプロセス。
【請求項４１】
露出された細長い基板とかみ合うために、細長い基板かみ合い手段を露出された細長い基板に適用し、そして
隣接する露出された細長い基板間の分離およびかみ合わされた細長い基板の相対的な方位を保っている間、残った細長い基板からかみ合わされた細長い基板を外すために、細長い基板かみ合い手段を複数の細長い基板から移動させることをさらに含む、請求項４０記載の基板取外しプロセス。
【請求項４２】
ウエハの数および細長いウエハ間の分離は、かみ合わされた細長い基板から組み立てられるように、サブモジュール内の細長い基板の配置に基づいて選択される、請求項４１記載の板取外しプロセス。
【請求項４３】
細長い基板かみ合い手段は真空工具を含む、請求項４１記載の基板取外しプロセス。
【請求項４４】
細長い基板かみ合い手段は静電気引力工具を含む、請求項４１記載の基板取外しプロセス。
【請求項４５】
細長い基板かみ合い手段は接着剤が塗られた実質的に堅い要素を含む、請求項４１記載の基板取外しプロセス。
【請求項４６】
接着剤は再使用接着剤である、請求項４５記載の基板取外しプロセス。
【請求項４７】
接着剤は、露出された細長い基板間の隙間に対応する位置に塗られる、請求項４５記載の基板取外しプロセス。
【請求項４８】
実質的に堅い要素は、かみ合わされた細長い基板から組み立てられる、太陽電池サブモジュールの構成要素を含む、請求項４５記載の基板取外しプロセス。
【請求項４９】
構成要素は、サブモジュールの水平梁を含む、請求項４８記載の基板取外しプロセス。
【請求項５０】
細長い基板サブモジュールを形成するために、かみ合わされた細長い基板を第２の複数の細長い基板に取り付けることを含む、請求項４１記載の基板取外しプロセス。
【請求項５１】
かみ合わされた細長い基板を保管ユニットに移動させ、そして保管ユニット内のかみ合わされた細長い基板を保管のために外すことを含む、請求項４１記載の基板取外しプロセス。
【請求項５２】
保管ユニットは、細長い基板の互いに間隔をおいて隔てられた積重ねに細長い基板を保管するために適合させられる、請求項５１記載の基板取外しプロセス。
【請求項５３】
保管ユニットは、各積重ねの上面で、少なくとも細長い基板の面の部分を露出させるために適合させられる、請求項５１記載の基板取外しプロセス。
【請求項５４】
各積重ね間の間隔は、かみ合わされた細長い基板間の間隔と合う、請求項５２記載の基板取外しプロセス。
【請求項５５】
保管ユニットは、複数の互いに間隔をおいて隔てられた保管容器を含み、保管容器間の間隔は、かみ合わされた細長い基板間の間隔と合う、請求項５２記載の基板取外しプロセス。
【請求項５６】
細長い基板供給プロセスであって、
複数の互いに間隔をおいて隔てられた細長い基板保管容器を与え、前記細長い基板保管容器の各々はそこに保管された細長い基板の積重ねを有し、細長い基板保管容器間の間隔は、保管された細長い基板から組み立てられるために、太陽電池サブモジュール内の細長い基板の望ましい間隔を与えるために選択されることを含む、プロセス。
【請求項５７】
光起電力装置のための太陽電池サブモジュールを形成するプロセスであって、
細長い基板供給ユニットから整列ジグのそれぞれのスロットに細長い太陽電池を供給し、そして
太陽電池サブモジュールを形成するため、細長い太陽電池を基板、水平梁または電気的相互接続に取り付けることを含む、プロセス。
【請求項５８】
細長い基板取扱いシステムであって、
細長い基板の１つまたはより多くの積重ねを保管し、および供給する細長い基板供給ユニット、および
保管ユニットから供給されたそれぞれの細長い基板を受け入れるために、互いに間隔をおいて隔てられたスロットを有する整列ジグを含む、システム。
【請求項５９】
細長い基板供給ユニットは、複数の互いに間隔をおいて隔てられた保管容器を含み、保管容器の各々は細長い基板の対応する積重ねを保管するために適合させられる、請求項５８記載の細長い基板取扱いシステム。
【請求項６０】
スロット間の間隔は、細長い基板から組み立てられるサブモジュール内の細長い基板の間隔に対応して選択される、請求項５８記載の細長い基板取扱いシステム。
【請求項６１】
隣接するジグの各スロットは、供給ユニットから対応する細長い基板を供給するために適合させられた壁を含む、請求項５８記載の細長い基板取扱いシステム。
【請求項６２】
光起電力装置のための太陽電池サブモジュールを形成するプロセスであって、
電気的な相互接続の互いに間隔をおいて隔てられた領域のみが工具によってかみ合わされるように、複数の互いに間隔をおいて隔てられたかみ合い部分を有するかみ合い工具で、電気的相互接続とかみ合い、そして
かみ合わされた電気的相互接続を電気的な相互接続の対応する長さに切断するために、かみ合わされた領域間の電気的な相互接続の位置に切断工具を適用することを含む、プロセス。
【請求項６３】
変形された自由端部が電気的な相互接続の各長さのかみ合わされた領域に実質的に直行するように、電気的な相互接続の各長さの自由端部を変形することを含む、請求項６２記載のプロセス。
【請求項６４】
電気的な相互接続の各長さの自由端部は実質的に同じ方向に変形される、請求項６３記載のプロセス。
【請求項６５】
電気的な相互接続の各長さの自由端部は実質的に反対方向に変形される、請求項６３記載のプロセス。
【請求項６６】
電気的な相互接続のかみ合わされた長さを互いに間隔をおいて隔てられた細長い基板に適用し、そして
各電気的な相互接続の変形された端部を変形された基板の対応するコンタクトに取り付け、隣接する電気的な相互接続の変形された端部間の間隔は、配列の隣接する細長い基板間の間隔に対応し、そのことによって電気的に相互接続された細長い基板の配列を形成する、請求項６３記載のプロセス。
【請求項６７】
光起電力モジュール内の電気的接続を形成するためのプロセスであって、
電気的導電体を互いに間隔をおいて隔てられた支えの位置に取り付け、前記電気的導電体は、電気的導電体と支えの熱膨張の異なった速度を適合させ、そしてそれによって前記位置間の電気的接続を保つために、前記位置間の間接的な経路を規定することを含む、プロセス。
【請求項６８】
前記間接的な経路は、電気的導電体の１つまたはより多くの波形を含む、請求項６７記載のプロセス。
【請求項６９】
前記間接経路は、１つまたはより多くの波形を含む前記電気的導電体の第２領域の間の前記支えに取り付けやすくするために、形作られた前記電気的導電体の第１領域を含む、請求項６７記載のプロセス。
【請求項７０】
前記第１領域は実質的に平らである、請求項６９記載のプロセス。
【請求項７１】
前記電気的コネクタは、光起電力モジュールのための母線を含む、請求項６７記載のプロセス。
【請求項７２】
前記母線は、光起電力モジュールの太陽電池間の電気的接続を形成するために適合させられる、請求項７１記載のプロセス。
【請求項７３】
光起電力モジュールの太陽電池は細長い太陽電池を含む、請求項７２記載のプロセス。
【請求項７４】
光起電力モジュールのための電気的コネクタを形成するプロセスであって、少なくとも前記電気的導電性物質の前記長さの部分が、前記互いに間隔をおいて隔てられた取付位置で前記支えに取り付けられるとき、前記電気的導電性物質と支えの熱膨張の異なった速度を適合させるために長さに沿って、少なくとも２つの互いに間隔をおいて隔てられた取付位置間の間接的経路を規定するために、そしてそのことによって取付位置間の電気的接続を保つために、電気的導電性物質の長さを変形させることを含む、プロセス。
【請求項７５】
前記電気的導電性物質の長さは、ワイヤまたはシートの形状である、請求項７４記載のプロセス。
【請求項７６】
前記電気的導電性物質の前記長さはシートの形状であり、そしてプロセスは、複数の電気的コネクタを形成するために、長さ方向に実質的に平行な方向に沿って、前記シートを切断することを含む、請求項７４記載のプロセス。
【請求項７７】
複数の電気的コネクタを形成するために、電気的導電性物質の変形された長さを予め決められた長さに切断することをさらに含む、請求項７４記載のプロセス。
【請求項７８】
プロセスは、前記光起電力モジュールの製造中に、電気的導電性物質および支えが一緒に押されて、電気的導電性物質の変形された長さをさらに変形させることを含む、請求項７４記載のプロセス。
【請求項７９】
更なる変形の前記段階は、変形された長さを円形の形状に巻くことを含む、請求項７８記載のプロセス。
【請求項８０】
前記電気的導電物質は金属を含む、請求項７４記載のプロセス。
【請求項８１】
前記電気的導電物質は銅である、請求項７４記載のプロセス。
【請求項８２】
光起電力モジュール内の細長い太陽電池の間の電気的接続を形成するためのプロセスであって、母線を互いに間隔をおいて隔てられた基板の取付位置に取り付けることを含み、前記母線は、前記母線および前記基板の熱膨張の異なった速度に適合させるため、そしてそのことによって前記取付位置間の電気的接続を保つために、前記位置の間に間接経路を規定する、プロセス。
【請求項８３】
前記母線は１つまたはより多くの波形を含む、請求項８２記載のプロセス。
【請求項８４】
前記母線は、前記母線の基板への取付を容易にするため、適合させられたそれぞれの第２領域によって分離された、１つまたはより多くの波形の領域を含む、請求項８２記載のプロセス。
【請求項８５】
前記第２領域は実質的に平らである、請求項８４記載のプロセス。
【請求項８６】
実質的に平らな第２領域は基板の方に凸である、請求項８２記載のプロセス。
【請求項８７】
請求項６７から８６のいずれか１つの段階を実行するための構成要素を有するシステム。
【請求項８８】
光起電力モジュールのための電気的コネクタであって、前記電気的コネクタは支えの互いに間隔をおいて隔てられた取付位置に取り付けるために適合させられており、前記電気的導電体は、前記電気的導電体と前記支えの熱膨張の異なった速度に適合させるため、そしてそのことによって前記取付位置間の電気的接続を保つために、前記位置間に間接経路を規定する、電気的コネクタ。
【請求項８９】
光起電力モジュールのための電気的コネクタを形成するシステムであって、互いに対向する突起、および前記電気的導電性物質および支えの熱膨張の異なった速度を適合させるために、長さに沿って少なくとも２つの互いに間隔をおいて隔てられた取付位置の間で間接経路を規定するために、前記ローラの間に送り込まれた電気的導電性物質の長さを変形させるために、そしてそのことによって少なくとも前記電気的導電物質の長さの部分が、互いに間隔をおいて隔てられた取付位置で前記支えに取り付けられるとき、前記取付位置の間の電気的接続を保つために、適合させられた窪みを有する一対の回転するローラを含む、システム。
【請求項９０】
リニア集光器システムは、請求項１に記載された複数の太陽電池サブモジュールを含む。
【請求項９１】
細長い太陽電池は、細長い太陽電池によって発生させられた電流が、細長い太陽電池の直列抵抗を減らすために、リニア集光器システムの縦軸に実質的に平行な方向に流れるように、電気的に直列に接続される、請求項９０記載のリニア集光器システム。
【請求項９２】
太陽電池サブモジュールは、リニア集光器システムのレシーバに実装される列にぴったりと隣接するように配置され、列はレシーバの光学軸に平行になる、請求項９０記載のリニア集光器システム。
【請求項９３】
熱伝導性基板は、システムの光学軸の近くに第一部分および第２部分を含み、細長い太陽電池は熱伝導性基板の第１部分に実質的に互いに隣接して実装され、熱伝導性基板の第２部分は、細長い太陽電池によって発生させられた熱がシステムの光学軸に実質的に垂直な方向の細長い太陽電池から離れていくように、積極的に冷やされる、請求項９０記載のリニア集光器システム。
【請求項９４】
細長い小片除去プロセスであって、
１つまたはより多くのウエハフレーム部分によって相互接続された、複数の互いに間隔をおいて隔てられた細長い小片太陽電池を受入れ、前記細長い小片太陽電池の各々は、極性および前記エッジに垂直な太陽電池面をそれぞれ有する、外側に面するエッジを有し、そして
選択された極性のエッジが同じ方位を持つ、複数の外された細長い太陽電池を与えるために、前記太陽電池の太陽電池のエッジの相対的な方位を保っている間、細長い小片太陽電池を１つまたはより多くのウエハフレーム部分から、実質的に同時の方法で外すことを含む、細長い小片除去プロセス。
【請求項９５】
細長い小片除去プロセスであって、
相互接続されそして１つまたはより多くの接続部分によって互いに間隔をおいて保たれた、複数の細長い小片を受入れ、前記細長い小片の各々は、外側に面するエッジおよび前記エッジに垂直な面を有し、各細長い小片のエッジは第１エッジおよび第２エッジを含み、ここで前記細長い小片の第１エッジは第１方位を有し、そして
外された細長い小片の第１エッジが同じ方位を有する、複数の外された細長い小片を与えるために、前記エッジの相対的な方位を保っている間、実質的に同時の方法で、１つまたはより多くの接続部分から細長い小片を外すことを含む、細長い小片除去プロセス。
【請求項９６】
細長い小片は細長い小片太陽電池を含み、各細長い小片太陽電池のエッジは反対の極性を有する、請求項９５記載の細長い小片除去プロセス。
【請求項９７】
前記取外し段階は、
前記細長い小片のエッジとかみ合い、
複数の外されたそして互いに間隔をおいて隔てられた細長い小片を与えるために、かみ合わされた細長い小片から１つまたはより多くの接続部分を除去し、そして
前記細長い小片を細長い小片の実質的に連続的な積重ねにまとめるために、互いに間隔をおいて隔てられた小片をはずすことを含む、請求項９５記載の細長い小片除去プロセス。
【請求項９８】
前記取外し段階は、
１つまたはより多くの接続部分とかみ合い、そして
細長い小片のまとめられた積重ねを形成するために、実質的に同時の方法で、前記１つまたはより多くの接続部分から細長い小片の各々を連続的に除去することを含む、請求項９５記載の細長い小片除去プロセス。
【請求項９９】
前記取外し段階は、
１つまたはより多くの接続部分とかみ合い、
前記細長い小片のエッジとかみ合い、そして
複数の外されたそして互いに間隔をおいて隔てられた細長い小片を与えるために、前記１つまたはより多くの接続部分から細長い小片を除去することを含む、請求項９５記載の細長い小片除去プロセス。
【請求項１００】
前記かみ合いの段階は、粘着テープで前記細長い小片のエッジをかみ合わせることを含む、請求項９８記載の細長い小片除去プロセス。
【請求項１０１】
外されたそして互いに間隔をおいて隔てられた細長い小片を保管装置の中に置き、そして
細長い小片のまとめられた積重ねを形成するために、前記小片のエッジをはずすことをさらに含む、請求項９９記載の細長い小片除去プロセス。
【請求項１０２】
請求項９４から１０４のいずれか１つの段階を実行するための構成要素を有する細長い小片除去装置。
【請求項１０３】
細長い小片除去装置であって、
前記１つまたはより多くの接続部分によって相互接続された、複数の互いに間隔をおいて隔てられた細長い小片の１つまたはより多くの接続部分のそれぞれのエッジとかみ合うための２つの対向する部分を有するクランプ、前記細長い小片の各々は前記エッジに垂直な面を有し、前記面は相対的な方位を有し、前記２つの対向する部分は、前記細長い小片の縦軸を実質的に横切る方向の細長い小片保管装置のそれぞれのガイドを受け入れるための整列スロットを含む、細長い小片除去装置。
【請求項１０４】
前記２つの対向する部分は、前記エッジに損傷を与えることなく、前記細長い小片の前記エッジとかみ合うために、柔軟な表面を含む、請求項１０３記載の細長い小片除去装置。
【請求項１０５】
前記柔軟な表面は少なくとも部分的に粘着性である、請求項１０４記載の細長い小片除去装置。
【請求項１０６】
細長い小片除去装置であって、１つまたはより多くの接続部分、または前記１つまたはより多くの接続部分によって相互接続された、複数の互いに間隔をおいて隔てられた細長い小片のエッジとかみ合うクランプのそれぞれの整列スロットと一致するために、複数の細長いガイドを有する細長い小片保管装置を含み、前記エッジは相対的な方位を有し、前記ガイドが前記スロットに一致するとき、前記細長いガイドは隣接しそして前記細長い小片の対向するエッジに実質的に垂直になるように配置される、細長い小片除去装置。
【請求項１０７】
細長い小片保管装置は、圧縮状態で外された細長い小片を保持するために、片寄った保持プレートを含む、請求項１０４記載の細長い小片除去装置。
【請求項１０８】
細長い小片保管装置は、前記ベースが前記細長い小片内に押されるとき、細長い小片の端部またはその近傍で細長い小片を壊すために適合させられたベースを含む、請求項１０４記載の細長い小片除去装置。
【請求項１０９】
細長い小片除去ランプであって、細長い小片除去ランプは１つまたはより多くの接続部分によって相互接続された、複数の互いに間隔をおいて隔てられた細長い小片の１つまたはより多くの接続部分とかみ合うための２つの対向する部分を有し、細長い小片の各々は外側に向けられたエッジおよび前記エッジに垂直な面を有し、前記２つの対向する部分は、前記エッジの相対的な方位を保持する間、前記１つまたはより多くの接続部分から前記細長い小片の実質的に同時の除去ができるように、前記小片のエッジがかみ合わされるような開口部を含む、細長い小片除去ランプ。
【請求項１１０】
ウエハフレーム部分によって相互接続された複数の細長い基板を組み入れたウエハから細長い基板を外すためのプロセスであって、
各細長い基板の対向する面のみとかみ合い、かみ合わされた面は、ウエハの表面と同じ平面であり、
細長い基板を互いに分離するためにウエハフレーム部分から除去し、
各細長い基板の面の１つをはずし、各細長い基板の他の面をかみ合わされて残すことを含む、プロセス。
【請求項１１１】
ウエハフレーム部分によって相互接続された細長い基板の配列を組み入れたウエハから細長い基板を外すためのプロセスであって、
細長い基板の選択された隣接しない基板とのみかみ合い、そして配列の他の細長い基板から細長い基板を分離し、
保管ユニットのそれぞれの互いに間隔をおいて隔てられた保管容器にかみ合わされた細長い基板を置き、保管容器間の間隔はかみ合わされた細長い基板の間隔と一致することを含む、プロセス。
【請求項１１２】
細長い基板の選択された、隣接しない、残っている基板とかみ合い、そして配列内の他の細長い基板から細長い基板を分離し、そして
細長い基板の互いに互いに間隔をおいて隔てられた積重ねを形成するために、互いに間隔をおいて隔てられた保管容器のそれぞれの保管容器に、かみ合わされた細長い基板を置くことをさらに含む、請求項１１１記載のプロセス。
【請求項１１３】
ウエハフレーム部分によって相互接続された細長い基板の配列を組み入れたウエハから細長い基板を外すためのプロセスであって、
（１）細長い基板の１つの基板とかみ合い、そして配列の他の細長い基板から細長い基板を分離し、
（２）保管ユニットにかみ合わされた細長い基板を置き、
（３）保管ユニットに細長い基板の積重ねを形成するために、ステップ（１）および（２）を繰り返すことを含む、プロセス。
【請求項１１４】
積み重ねられた配置に細長い基板を保管するための保管装置であって、保管装置に保管するために後で受け入れられる細長い基板の受入れができるように、保管された細長い基板の積重ねを移動させるための移動機構を含む、保管装置。
【請求項１１５】
移動は、積重ねのエッジとかみ合い、そして予め決められた距離だけ積重ねを移動させる、少なくとも２対のかみ合わせ要素を含む、請求項１１４記載の保管装置。
【請求項１１６】
保管装置は、保管された細長い基板の積重ねの底面で細長い基板を受け入れるように適合させられ、そしてかみ合わせ要素は、積重ねの他の保管された基板とともに新しく受け入れられた細長い基板をまとめるために、移動に続いて積重ねのエッジをはずすように適合させられる、請求項１１５記載の保管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、細長い太陽電池を組み入れる太陽電池サブモジュール構造および太陽電池サブモジュールを形成する方法に関し、そして特に、光起電力装置のための太陽電池サブモジュール、光起電力装置のための太陽電池サブモジュールを形成する方法、基板取外しプロセス、細長い基板供給プロセス、光起電力装置のための太陽電池サブモジュールを形成するプロセス、細長い基板の取扱いシステム、光起電力装置のための太陽電池サブモジュールを形成するプロセス、光起電力モジュール内の電気的接続を形成するプロセス、光起電力モジュールのための電気的コネクタを形成するプロセス、光起電力モジュール内の細長い小片間の電気的接続を形成するプロセス、光起電力モジュールのための電気的コネクタ、光起電力モジュールのための電気的コネクタを形成するシステム、細長い小片（sliver）除去プロセス、細長い小片除去装置、細長い小片除去クランプ、ウエハから細長小片を外すプロセス、および積み重ねられた配置に細長い基板を保管する保管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この明細書では、「細長い太陽電池」という用語は、概略的に平行六面体の形状で、長さが幅よりも実質的に大きい（典型的には数十倍から数百倍長い）高アスペクト比を有する太陽電池を表す。細長い太陽電池の厚みはこの発明ではほとんど取るに足らないが、しかし典型的には太陽電池の幅よりも４から百倍小さい。太陽電池の長さと幅は、電力発生のための最大限利用可能な活性表面積（太陽電池の活性な“表面”）を規定し、一方太陽電池の長さと厚みは、電池の光学的に不活性な表面または“エッジ”を規定する。典型的な細長い太陽電池は、長さが１０〜１２０ｍｍ、幅が０．５〜５ｍｍ、および厚みが１５〜４００ミクロンである。
【０００３】
細長い太陽電池は、例えばSolar Energy Materials & Solar Cellsの第６５巻（２００１年）の１７９〜１８４ページにシェーベンストック（S.Scheibenstock）、ケラー（S.Keller）、ファス（P.Fath）、ウィルケ（G.Willeke）およびバウチャ（E.Bucher）による「ハイボ（High Vo）（高電圧）電池思想」（「シェーベンストック」）、および国際特許出願の公開番号ＷＯ０２／４５１４３（「細長い小片特許出願」）に記載されているようなプロセスによって製造される。後者の文献は、結果として生じた薄く細長い基板の大きさが、それらのすべての表面積が元のシリコンウエハのそれよりも大きな、単一の標準的なシリコンウエハから大量の薄く（概略的に＜１５０μｍ）細長いシリコン基板を製造するプロセスを記載する。そのような細長い基板は、「細長い小片基板」と表される。細長い小片特許出願はまた、「細長い小片太陽電池」と表される、細長い小片基板に太陽電池を形成するためのプロセスを開示している。しかし、「細長い小片」という語は、概略的に１つまたはより多くの太陽電池を組み入れるまたは組み入れない細長い小片基板を表す。「細長い小片」という語は、オリジン・エネルギ・ソーラ・プチ株式会社（Origin Energy Solar Pty Ltd.）のオーストラリア登録番号９３３４７６の登録商標である。
【０００４】
一般的に、細長い太陽電池は、太陽電池製造プロセスを本質的に使用して、細長い基板上に形成された単結晶太陽電池または多結晶太陽電池である。細長い基板は、ウエハフレームと表わされるウエハの残った部分によって一緒に結合された、対応する一連の平行な細長い基板を規定するため、シリコンウエハを貫通する一連の平行な細長いスロットを機械加工することによって、好ましくは一括処理プロセスで形成される。それらがウエハフレームに残されている間、太陽電池は細長い基板上に形成され、そして次に、個々の細長い１組の太陽電池を与えるために、互いにおよびウエハフレームから分離される。
【０００５】
細長い太陽電池が形成されたシリコンの細長いスライスは、割れやすく、そして注意深い取扱いが必要であり、特に元のウエハから分離するとき、テストするとき、容器に詰めるとき、保管、実装および電気的相互接続時に注意を要する。さらに、より大きな面積の従来の太陽電池（例えば、細長くないウエハベースの電池）と比べると、各電池の面積と価値は小さく、細長い基板と太陽電池を経済的に成功させるために、信頼性のある、低コストの取扱い、組立ておよび実装プロセスが必要である。光起電力装置を形成するために、細長い太陽電池を使用することへの既存の接近方法はある範囲に限定される。いくつかの出願は、電気的に接続された細長い太陽電池の配列を形成するために、基板、または例えばガラスのような透明または半透明の基板に電池を接着剤でつけることを含む。「つまんで置く」ロボット機械は、基板上に細長い太陽電池を置くために使用される。そして電池は、例えば導電性のエポキシまたは半田のような材料を使用して電気的に接続される。例えばエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、シリコーン、ポリビニルブチラル（ＰＶＢ）またはポリウレタンのような封止材料が、太陽電池配列の組立を完成させるために、ガラスまたはテフゼルまたはテフロンフィルムまたは類似の透明な材料の被覆層とともに使用される。
【０００６】
この技術を使用して光起電力装置を形成するときの重要な困難さは、類似の面積の標準的な太陽電池への類似のパワー出力を有し、しかし実質的に異なった電圧と電流特性の可能性を有する配列を形成するために、相対的に大きな面積に相対的に正確な位置に置くこと、およびに相対的に大量の細長い太陽電池の電気的相互接続のための要求である。
【０００７】
さらに、従来のつまんで置くプロセス、それは高い価値を有し、相対的に小さな基板面積上の小さな大きさのアイテムの組立のために概略的に設計されるが、大きな面積の基板を覆うように変形されたとき、経済的に成功するには、あまりにも遅くそして複雑である。あるいは、受入れ可能なスループットの高速組立システムは、高価であり、正確な製造と制御システムを要求し、従来の太陽モジュール組立の面積上を高速で大量の小さな細長い太陽電池を取り扱う耐久力（wear）および弱さ（tear）により、ほぼ限られた実用的な寿命を有する。
【０００８】
従来のモジュール、特に単結晶または多結晶シリコンウエハを使用して構成されるモジュールは、典型的にはモジュール面積の１平方メートル当たり約６０〜７０のウエハ電池を含む。大部分の従来のモジュールに使用されている太陽電池は、１面（例えば、それらは照明に対してただ１つの活性表面を与える）であり、そして電池の正しい方向を判別する困難さはない。従来のウエハ太陽電池の大きな（例えば、典型的には４インチ）直径はまた、太陽電池が取り扱いまたは組立プロセスで電池が裏返される可能性が事実上ないことを意味する。従来のウエハを含むモジュール内の電気的接続の数は、１つの太陽電池当たり２００のオーダであり、または1つの電池当たり約４である。
【０００９】
細長い太陽電池では、電気的接続の数は１つの電池当たりおよそ６または８であるが、しかし各細長い電池の面積は従来の電池の面積の小部分であるため、細長い太陽電池のみを組み入れたモジュールの電気的接続の数は、モジュール面積の１平方メートル当たり２，０００から２０，０００の範囲またはそれ以上であるかもしれない。細長い太陽電池サブモジュール組立部品を組み入れるモジュールの電気的相互接続を、安価でかつ信頼性が高く確立するために、従来にはない接近方法が要求されることは、この考察だけから明らかである。
【００１０】
さらに、従来の太陽電池の１面の本質は、それらの方位と極性を見えるように容易に決められるようにすることである。しかし、細長い太陽電池は２面（例えば、２つの対向する光学的に活性な面を有する）であり、物理的形状において完全に対称であり、それらの極性の視覚による決定をできなくする。非常に大きなアスペクト比を有する細長い太陽電池は、それらが十分に薄ければ容易に巻きつけたり曲げたりすることができるが、しかし同時に局所的な応力がかかると全くもろくなり、分離したり、取り扱ったり、テストしたり、容器に入れたり、および組み立てたりする間に、割れたり傷つけられたりする。
【００１１】
細長い太陽電池の他の困難さは、分離および取扱いの間に、長さ方向の軸のまわりで誤った方位に置かれやすいことである。長い基板は１面の太陽電池を形成するために処理され、その場合電極は電池面にあり、あるいは電池エッジの近くにある。あるいは、細長い基板は２面の太陽電池を形成するために処理され、その場合電極は電池面、またはよりありそうなのは、太陽電池のエッジにある。細長い太陽電池の形状の２面の本質は、各電池の方位、そして極性は、取扱いの間、絶対的に信頼性のある方法で機械的に保たれることを要求することである。細長い２面の太陽電池はまた、太陽電池の極性が視覚的に決定される目印または利用可能な特徴なく、物理的に対称に見える。誤った方向に置かれた細長い２面の太陽電池は、それゆえ不注意で、逆バイアスでそれらを動作させる方位に、モジュールに組み入れられ、そのことがモジュールの出力を減少させ、電池および／またはモジュールを破壊する可能性がある。
【００１２】
従来の光起電力モジュールでは、太陽電池、母線（bus bar）および電池接続は、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）のような弾性材料の母型内に完全に樹脂封止され、そのことはガラス基板および保護裏面シートまたは他のガラスシートとの間にそれ自身が挟まれる。いろいろな理由のために、上述の標準的な方法で細長い太陽電池を完全に樹脂封止することは便利ではない。むしろ、細長い電池を支持基板、より一般的にガラスに直接接着させることが好ましい。しかし、この配置は、細長い電池間に信頼性の高い電気的接続を形成することを困難にする。
【００１３】
太陽電池の１つの応用は、いわゆるリニア集光器（linear concentrator）システムである。そのようなシステムの例は、トローフ集光器（trough concentrator）であり、それは鏡または反射レンズの長い太陽追跡列を含む。典型的なリニア光起電力集光器システムは、「１つの太陽」システムのそれの約８から８０倍の範囲の幾何学的な太陽照明集光器比で作動する（８〜８０の「太陽」として表わされる）。このような配置において、従来の太陽電池の単一のラインは、レシーバに実装される。各従来の電池は幅が２ｃｍから５ｃｍで、２０から５０個の太陽電池は、１〜２ｍの長さを有するレシーバの長さに沿って直列に接続される。光の均一性はレシーバの長さに沿って概略的に良いが、しかし横方向には悪い。太陽電池は、より高い電圧出力を与えるため、通常直列に接続される。電流は、典型的には、上面と下面の各電池の中央から、各電池の２つのエッジの４つのコンタクトに流れる。電気的接続は、電流を取り除くため、これらのコンタクトの各々になされる。太陽電池の直列接続は、レシーバのエッジで、典型的には銅タブ（tab）の使用を含む適切な接続技術によってなされる。しかし、この従来のシステムでの直列相互接続は重要な面積を占める。さらに、集光器レシーバの長さに沿った電流の流れは、電荷を、各電池の中央領域から外部接続へのエッジに横に、そして隣接する電池の中央領域まで戻して移動させるプロセスである。その結果、重要な直列抵抗損失が発生する。集光器システムへの細長い太陽電池の応用は、上述のように、現在使用されている従来の太陽電池に関する多くの問題を解決する可能性を有する。
【００１４】
光起電力装置のための太陽電池サブモジュール、光起電力装置のためのサブモジュールを形成する方法、光起電力装置のための太陽電池サブモジュール、光起電力装置のための太陽電池サブモジュールを形成する方法、基板取外しプロセス、細長い基板供給プロセス、光起電力装置のための太陽電池サブモジュールを形成するプロセス、細長い基板取扱いプロセス、光起電力装置のための太陽電池サブモジュールを形成するプロセス、光起電力モジュール内の電気的接続を形成するプロセス、光起電力モジュールのための電気的コネクタを形成するためのプロセス、光起電力モジュール内の細長い小片電池間の電気的接続を形成するプロセス、光起電力モジュールのための電気的コネクタ、光起電力モジュールのための電気的コネクタを形成するシステム、細長い小片除去プロセス、細長い小片除去装置、細長い小片除去クランプ、ウエハから細長い基板を外すプロセス、および１つまたはより多くの上述の困難さを緩和し、または少なくとも役に立つ代わりのものを与える積み重ねられた配置に細長い基板を保管する保管装置を与えることが望ましい。
【発明の開示】
【００１５】
ある局面では、この発明は、細長い太陽電池を縦に平行で概略的に共面配置に保つ構造に実装された複数の細長い太陽電池を含み、構造は、細長い太陽電池を電気的に相互接続する、１つまたはより多くの導電性経路を有する、光起電力装置のための太陽電池サブモジュールを与える。
【００１６】
別の局面では、この発明は、細長い太陽電池を実質的に縦に平行で概略的に共面配置を保つ構造の、複数の細長い太陽電池を実装し、細長い太陽電池を電気的に相互接続するために構造を通して延びる、１つまたはより多くの導電性経路を設けるステップを含む、光起電力装置のための太陽電池サブモジュールを形成する方法を与える。
【００１７】
この発明は、太陽パワーモジュールへの特別の応用を有し、それは典型的には集光しない太陽光を利用し、そして通常、電気的に直列に接続され、ガラスの背面で封止された、３０〜５０個の従来のシリコン太陽電池を含む。
【００１８】
この発明はまた、リニア集光器レシーバへの特別の応用を有し、それは集光された太陽光を利用し、そしてそれは通常、一緒に電気的に接続されそして太陽リニア集光システムの焦点で適切なヒートシンクに実装される、２０〜４０個のシリコン太陽電池を含む。
【００１９】
実装構造は、製造または使用中の熱サイクルに起因する、細長い太陽電池または電気的接続への損傷を防止する。この発明の１つの形態では、熱的に共存できる基板に細長い太陽電池を実装し、そして電気的接続を行うために基板を横切って延びる、１つまたはより多くの電気的導電性経路を与えることによって行われる。この発明の別の形態では、細長い電池間の１つまたはより多くの電気的相互接続は、熱膨張の異なった速度が基板に重大な応力を生じないように、物理的な保持構造を形成する。
【００２０】
各サブモジュール内の細長い太陽電池は、機能および特別の光起電力装置のために要求される性能に従って、間隔をおいて隔てられている。いくつかの応用では、間隔をなくして隣接する細長い太陽電池が境を接するようにする。他の実施例では、細長い太陽電池間の間隔は、個々の細長い太陽電池の幅の数倍である。いくつかの応用では、細長い太陽電池は２面でもよい。すなわちこれらの応用では、適切に置かれた反射鏡によって、または両側からの照明によって、間隔は、細長い太陽電池の両側の照射の利点を取るために決められる。他の応用では、細長い太陽電池は１面である。これらの後者の応用では、間隔は、好ましくは、細長い太陽電池の片側のみで受け入れられた照射の利点を取るために、決められる。しかし、後者の場合、構造内のすべての内部反射によって光を閉じ込めるために適切に置かれた反射鏡の使用による、または背面からの光が長く狭い太陽電池の前面に向け直される両側からの照明による利点がある。
【００２１】
この発明の１つの形態では、基板は、細長い電池が接着される、１つまたはより多くの水平梁の形状になる。水平梁は、サブモジュール組立構造に機械的な安定を、および連続、半連続または断続的な導電性トラックに水平梁の要素の表面に沿った細長い太陽電池間に電気的相互接続を与える。水平梁は、シリコン、または例えば薄いガラスシート、例えばレキサン（登録商標）（Lexan）ポリカーボネ−トシートのような堅いポリマシート、または例えばシンコライト（登録商標）（Shinkolite）ＶＨアクリルシート、マールプレックス（登録商標）（Marplex）アクリルシートのような樹脂ベースのアクリル、または例えばレキサン（登録商標）ポリカーボネートフィルムのようなフレキシブルな材料、または例えばシンコライト（登録商標）ＶＨアクリルフィルム、マールプレックス（登録商標）アクリルフィルムのような樹脂ベースのアクリル、例えばカプトン（登録商標）（Kapton）のようなポリイミドフィルム、例えばテフゼル（登録商標）（Tefzel）のようなフルオロポリマ、または例えばテドラ（登録商標）（Tedlar）のようなポリエチレンベースのフィルムのような、他の安定な材料から製造される。特別の要求に依存する、透明また不透明の、または低温のまたは高温の材料を挙げるには、あまりにも多くの他の適切な材料があると、この技術分野の当業者には理解される。
【００２２】
細長い電池が水平梁に実装されるこの発明の形態では、基板の熱的両立性は、水平梁を個々の細長い太陽電池にくっつける接着された領域の小さな大きさのために達成される。すなわち、物理的に接合され、互いに接着された領域によって束縛される、小さな共通領域のために、水平梁の熱膨張係数は、この発明の他の形態のように、細長い電池の熱膨張係数ときわどく合わせる必要はない。
【００２３】
細長い太陽電池の水平梁への接着によって形成されるサブモジュールは、この明細書では「いかだ」と表される。いかだは、数個から数百個の細長い太陽電池を含む。この発明の１つの形態では、いかだは、従来の太陽電池に類似する大きさで形成され、典型的には、１０ｃｍ×１０ｃｍ、または１２ｃｍ×１２ｃｍ、または１５ｃｍ×１５ｃｍまたはより大きい。これは、テストし、容器に入れ、取り扱い、組み立て、張り（stringing）、封止および従来の太陽電池に現在使用されている電気的接続する類似技術を使用できるように、各太陽電池組立が光起電力装置の（集合した）「電池」として組み入れられるようにする。しかし、重要な違いは、細長い太陽電池が直列または並列に接続されるか否かに依存して、通常各いかだが、典型的な従来の太陽電池よりも、非常に高い電圧と、低い電流を有することである。
【００２４】
この発明の別の形態では、この明細書で「ボート」と記載されるが、細長い太陽電池は、連続的または半連続的または光学的に明るいまたは透明なスーパーストレート（superstrate）に実装される。熱的サイクルの間、それは応力を減少させるためにシリコンのそれに類似する熱膨張係数を有するので、基板またはスーパーストレートは熱的に両立できる。特に、細長い太陽電池、基板またはスーパーストレートの膨張によって、熱膨張係数が、接着剤または接着層を含む、モジュール構造または部品に導入される応力となるように、基板またはスーパーストレートは選択され、そして電気的接続および他の物理的構造を含む接着または粘着材料は、完全な状態の構造に損傷を与えるために、またはモジュールまたは部品の寿命または信頼性を減少させるために十分ではない。あるいは、基板またはスーパーストレートは、熱的応力を適合させられるように、柔軟である。
【００２５】
基板またはスーパーストレート材料は、低コストで、電気的に絶縁性で（本質的にまたは絶縁材料で被覆することのいずれかによって）、薄く、そして電気的接続のために導電性トラックで選択的に被覆されることができ、そしてフレキシブルな光起電力モジュール内でフレキシブルなサブモジュール組立部品を要求する応用のためにフレキシブルであってもよい。適切な基板は、シリコンおよびホウケイ酸ガラス、および、例えばレキサン（登録商標）ポリカーボネ−トのようなポリマシートまたは小片、例えばテフゼル（登録商標）のようなフッ化ポリマシートまたは小片、例えばテドラ（登録商標）のようなポリエチレンシートまたは小片、例えばカプトン（登録商標）のようなポリイミドシートまたは小片、例えばシンコライト（登録商標）アクリルシートまたはマールプレックス（登録商標）アクリルシートのような樹脂ベースのアクリル、また例えばレキサン（登録商標）ポリカーボネ−トフィルムのようなフレキシブルなフィルム材料、例えばテフゼル（登録商標）のようなフッ化ポリマフィルム、例えばテドラ（登録商標）のようなポリエチレンフィルム、および例えばカプトン（登録商標）テープのようなポリイミドテープを含む。
【００２６】
この発明のこの形態は、特に集光された太陽光の下での使用に適用できる。この発明のこの形態では、細長い太陽電池は近くに置かれ、または離して置かれる。好ましくは、ボート基板または光学的に明るいスーパーストレートは、基板からヒートシンクへの熱の移動によって、太陽電池が冷やされるように、ヒートシンクに実装される。
【００２７】
この発明のさらに別の形態では、サブモジュールの細長い太陽電池は、相互接続する電気的トラックと同じく水平梁および基板の必要性をなくして、電気的相互接続および電気的相互接続材料のみによって、隣接する太陽電池に対して相対的な位置に保持される。この発明のこの形態は、これ以後この明細書で「メッシュいかだ」と記載される。
【００２８】
いかだおよびボートは高い電圧能力を有しているため、細長い太陽電池は集光された太陽光の応用に特に適している。集光された太陽光の下での細長いシリコン太陽電池の最大パワー電圧は、およそ０．７ボルトである。電池の典型的な幅は、およそ０．７ｍｍから３ｍｍである。このため、電圧は、相応して小さな電流の利点とともに、細長い太陽電池組立配列の１センチメートル当たり１０ボルトまでの速度で上昇する。
【００２９】
その結果、結晶または多結晶シリコンまたは他の太陽電池材料から形成され、本来は１面または２面の、そして薄かろうと厚かろうと、いかだ、メッシュいかだ、またはボートのようなサブモジュール組立部品に形成される、細長い太陽電池は、従来の太陽電池の代わりのリニア集光器システムでの使用に特に適している。各細長い太陽電池は、電極配列および細長い電池が２面か１面のいずれであるかに依存して、各エッジの長さ（連続的にまたは断続的に）に沿ってその隣に、またはエッジと面の間、面とエッジまたは面と面の間で、直列に接続される。
【００３０】
その結果電流は、従来の太陽電池が使用されるときに生じるように、横方向と縦方向とを連続して交互に変えるよりもむしろ、レシーバの縦軸に平行な方向にのみ実質的に流れる。その上、細長い電池間の直列接続によって占められる空間はかなり小さいので、太陽光はそれらの接続での吸収によってはほとんど失われない。さらに、細長い太陽電池から構成されるサブモジュール組立部品の直列抵抗損失は、そしてそれゆえ例えばいかだ、メッシュいかだまたはボートのような、細長い太陽電池サブモジュールから構成される集光器レシーバは、照明された領域の幅にほとんど依存しない。
【００３１】
多くの利点は、各太陽電池のエッジで電気的接続のみを含む細長い太陽電池のある形状の特徴から生じる。接続は基板または水平梁の上または中の１つまたはより多くの導電性経路によって与えられるため、この明細書に記載されたいかだ、メッシュいかだボートでは、電気接続は、いかだ、メッシュいかだ、またはボート（ここで質問の「エッジ」はサブモジュール組立内の太陽電池のリニア配列を形成する細長い太陽電池の端部によって形成される）の列のエッジでは要求されない。これは、いかだまたはボートの数個の平行な列が、各列間に要求される狭い間隔で、単一のレシーバに使用されることを意味する。その結果、レシーバは、数十センチメートルにもなり、相対的に幅が広い。これは、多数の鏡または幅の広い鏡が単一の固定されたレシーバで光を反射する集光器の応用において、特に利点を有する。そのような応用では、いかだまたはボートの列の各々は、照明レベルは各列に対して異なるかもしれないが、かなり均一な照明を有する。
【００３２】
これらの応用では、もし従来の集光器太陽電池が使用されるならば、直列抵抗を制御し、幅の広いレシーバの幅を横切る一様でない照明に関連する問題を管理し、そして列と電池との間の無駄な間隔を最少にすることは難しい。これは、この明細書に記載された細長い太陽電池サブモジュールの場合ではない。
【００３３】
この明細書に記載されたいかだ、メッシュいかだ、またはボートのさらに有利な点は、それらが細長い太陽電池から形成されるため、レシーバ電圧は、光起電力システムに関連するインバータ（ＤＣ電流をＡＣ電流に変換するために使用される）の昇圧ステージが除去されて、大きくなることである。さらに有利な点は、各いかだ、メッシュいかだ、またはボートが、他のいかだ、メッシュいかだ、またはボートに平行になるように、電気的に操作されることである。あるいは、いかだまたはボートのグループは直列に接続され、そのように形成されたグループは、他のグループと平行になる。この平行な接続能力は、例えば構造的要素によって投げかけられた影、鏡の不完全性、破片、汚染、鏡の性能における不均一な低下、リニア集光器システムの端部における光学的な損失から生じる照明の不均一なレシーバ出力における影響を非常に減少させることができる。
【００３４】
この明細書に記載された、いかだ、メッシュいかだ、またはボートは、細長い太陽電池の既存の使用に対して重大な進歩を与える。特に、細長い太陽電池を１つずつ太陽電池モジュールに置くことは、細長い太陽電池のいかだ、メッシュいかだ、またはボートの使用によって避けられ、各々は数十または数百の個々の細長い電池を含む。そのような各いかだ、メッシュいかだ、またはボートは小さいため、部品の十分に正確な配置ができるように、機械的なジグの中で費用をかけずに組み立てられる。いかだまたはボートの望ましい数は、形状、面積、電流および電圧特性、および関連する出力パワーを有する太陽パワーモジュールを形成するために配置される。
【００３５】
類似の利益は、集光器レシーバおよびミニモジュールの形成に関係する。ミニモジュールは、巧みな配置の光を消費者エレクトロニクスのパワーまたは小さなバッテリを充電に利用し、そしてそれは単一の太陽電池によって与えられるよりも概略的に大きい、適切な電圧を与える。
【００３６】
この明細書に記載された、いかだ、メッシュいかだ、およびボートは、薄く細長い太陽電池の曲げやすさの利点を利用することによってフレキシブルな光起電力モジュールを形成するために、樹脂封止され、そして特定の応用に対して要求されるすべてシート、フィルム、またはテープの形状である、例えばレキサン（登録商標）ポリカーボネ−トフィルムのようなフレキシブルな材料、例えばテフゾル（登録商標）のようなフッ化ポリマフィルム、例えばテドラ（登録商標）のようなポリエチレンフィルム、例えばカプトンのようなポリイミドフィルム（登録商標）に実装される。この技術分野の当業者にとって、非常に大きな範囲の適切な材料、およびこれらの材料の組合せおよび接着剤が、上述のサブモジュール組立部品を形成するために使用される。
【００３７】
薄くフレキシブルな太陽電池および水平梁または基板またはスーパーストレートを使用して製造される、いかだ、メッシュいかだ、およびボートの利点を利用する別の方法は、いかだまたはボートを、堅く、曲がった支持基板にしっかりと実装することである。太陽電池のためにロボットのような「つまんで置く機械」を使用して、そのような目標を達成することは難しい。あるいは、いかだ、メッシュいかだ、またはボートは、望ましい形状に曲げられた、平らな支持基板に実装される。
【００３８】
適切な支持基板の１つの例は、建築上の応用のための曲げられたガラスである。ポリマ技術における最近の改良は、ＵＶ安定ポリマ、例えばレキサン（登録商標）のような材料、および建築上の応用にとって適切なＵＶ安定化されたアクリルを供給する。
【００３９】
薄く細長い太陽電池サブモジュール組立部品の曲げやすさの利点を利用する応用の他の例は、延ばされたアルミニウムまたは他の材料から製造される、曲げられたリニア集光器レシーバに、いかだ、メッシュいかだまたはボートを実装することである。そのようにすることによる１つの利点は、いかだまたはボートの個々の細長い太陽電池が、リニア集光器光学要素のエッジ領域から反射された、または屈折された太陽光からの直角に近い入射照明を受け入れることである。
【００４０】
この明細書に記載され、形成されたいかだ、メッシュいかだ、およびボートの他の利点は、サブモジュール組立の効率を容易に測定できることである。大量の個々の小さな太陽電池の効率の測定は、不便で高価である。この明細書に記載された、いかだ、メッシュいかだ、およびボートは、いかだ、メッシュいかだ、またはボートの効率が直接測定されるようにし、その結果数十から数百の太陽電池が、１つの操作で一緒に測定されるようにする。この接近方法は、いかだ、メッシュいかだ、またはボートを成績（不良カテゴリを含む）のカテゴリに分類することを目に見えるようにし、そして異なった性能特性を有する、太陽パワーモジュール、レシーバまたはミニモジュールを組み立てるため、分類されたいかだ、メッシュいかだ、およびボートから選択されるようにするために、測定コストおよび時間を減少させる。最低レベルを下回る性能のそれらのいかだ、メッシュいかだ、およびボートは、捨てられるか、小さな部分に分割されて再測定される。もし、低い性能を引き起こす、個々の細長い太陽電池は、主にいかだ、メッシュいかだ、またはボートの一部分であるならば、性能が十分に良くないため別の部分は捨てられる必要があるが、他の小さな部分は良い性能を有するかもしれない。
【００４１】
この明細書に記載された、いかだ、メッシュいかだ、またはボートは、小さな太陽電池のいくつかのステップを実行するために、不便で困難な太陽電池の製造中に生じる困難を処理する。例えば、１つの表面に反射鏡を作るために、スリバー特許出願に記載されているように、それが形成されたシリコンウエハの残った部分から取り除かれるまで、細長い太陽電池の面の１つを金属被覆することは難しいかもしれない。別の例は、反射防止被覆の応用であり、それはある状況では、金属被覆がなされた後により便利に実行されるかもしれない。このことによって反射防止被覆が金属被覆部分を覆い、そのことが電気的コンタクトを行うことを難しくする。適切な材料が、メッシュいかだ、またはボートを形成するために選択されるならば、例えば反射防止被覆および反射被覆のような層は、ボートが組み立てられているときまたは組み立てられた後に、蒸着、化学的気相成長、吹付け堆積、または他の手段によって堆積される。
【００４２】
同様に、いかだ、メッシュいかだ、またはボートサブモジュールは、太陽電池の表面の電気的パシベーションのためにより便利な手がかりを与える。電気的パシベーションは、例えば窒化シリコンのような材料を使用して、プラズマにより強化された化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）プロセスによって、または電池の表面にアモルファスシリコンを堆積することによって、ときどき実行される。これらの被覆は、良好な表面のパシベーションを達成するために、高温処理の必要性を除く。ある場合には、通常の太陽電池処理の間、このステップを実行することは難しく、または不可能である。
【００４３】
例えばＰＥＣＶＤによる窒化シリコンの堆積は、等方的（conformal）ではない。その結果、それらがシリコンウエハの他の部分に取り付けられている間、細長い太陽電池の形状の表面を連続的に被覆することは難しい。しかし、プロセスは、この特定の型の細長い太陽電池を含む、いかだ、メッシュいかだ、またはボートサブモジュールの組立の間、または組立の後に、連続的に実行される。
【００４４】
別の形態では、この発明は、電流経路が、集光器レシーバに沿って実質的に縦に、しかし細長い太陽電池の長さ方向を横切って生じるように、ぴったりと隣接する配置に置かれた、複数のいかだ、メッシュいかだ、またはボートを含む、太陽リニア集光器のための光起電力装置を与える。
【００４５】
細長い太陽電池はいくつかの型またはカテゴリに製造される。カテゴリは、次のものを含む。「薄い」太陽電池は厚みが１５０ミクロンよりも小さな細長い太陽電池、電池電極が電池のエッジにある薄く細長い２面の太陽電池、電極が太陽電池の面または面の一部にある薄く細長い１面の太陽電池、電極が太陽電池の面またはエッジの組合せである薄く細長い１面の太陽電池、「厚い」太陽電池が厚み１５０ミクロンよりも大きくまたは等しい太陽電池として規定される厚い太陽電池、電池電極が電池のエッジにある厚く細長い２面の太陽電池、電極が太陽電池の面にまたは面の一部にある厚く細長い１面の太陽電池、および電極が太陽電池の面およびエッジ組合せである厚く細長い１面の太陽電池を含む。
【００４６】
従来の電池および従来の電池のサブモジュール組立部品からこれらの組立部品を区別する細長い太陽電池を含む、例えばいかだ、メッシュいかだ、およびボートのような、太陽電池サブモジュール組立部品のいくつかの特有の特徴がある。
【００４７】
例えば、細長い太陽電池は実質的に平らな配置に含まれる。細長い太陽電池は、電池の配列がリニア配列の方向に横切ってはしるように電池が配列される、実質的に平行な電池の１次元リニア配列に構成される。これは、並べられた電池の電極エッジに隣接する、１つの電池の電極エッジを置く。これは、従来の電池またはさいの目に切られた従来の電池の組立の目的が、例えば計算機のように小さなまたは携帯できる低電力電子装置に電力を供給するため、または例えば携帯電話の充電器または携帯音楽プレーヤのバッテリ充電器のように低電力バッテリ充電器のために適したレベルの装置の出力電圧を形成することである、従来の電池から組み立てられた大部分の装置、または小さな面積の、さいの目に切られた従来の電池から組み立てられた装置と対比する。そのような装置では、電池はしばしば２次元平面配列に構成される。
【００４８】
いかだまたはメッシュいかだを形成する細長い太陽電池は、実質的に全体の面積に対するシリコンの表面積またはサブモジュールによって占められるフットプリント（footprint）を実質的に減少させるために、サブモジュール組立のリニア配列を形成する電池間の間隔の、均一な、またはほぼ均一な、または繰り返しパターンの隣接する電池に対して、位置を固定される。間隔の目的は、モジュールのパワー出力を実質的に減少させることなく、モジュールの高価な太陽電池材料の量を実質的に減少させることである。配列の背後におかれた散乱反射鏡は、反射された光の一部が細長い電池の背面に達し、光の一部はモジュール内で全体の内部反射によって捕らえられる、十分に高い角度で反射され、そして残りの光はモジュールの外に反射されることによって失われるように、配列の隙間を通って通過する光を反射する。
【００４９】
細長い太陽電池は、静的な集光器の性能の最適化がモジュールの厚みプロファイル（profile）を細長い太陽電池の幅のオーダにすることを要求するという事実により、特にこの型の静的な光学集光モジュール設計に適している。この観察のみから、従来の形式の従来の太陽電池は、静的な集光のこの形状の適切な候補でないことは明らかである。しかし、細長い太陽電池のいかだまたはいかだ組立部品は、シリコン消費の実質的な減少の利益とともに、静的な集光設計のこの形状のために、きわめて適している。
【００５０】
細長い太陽電池から構成されるモジュールは、従来の太陽電池に比べて単位面積当たりに非常に高い電圧を生じるように、容易に設計される。割合が１０から３０リニアセンチメートル当たり典型的に約１ボルトである従来のモジュールと比較して、電圧は、リニアミリメートル当たり約１ボルトの割合で生じるので、小さなＰＶ装置でさえ、低電圧で、高電流の従来の電池、および従来のＰＶモジュール配列の重大な欠点である従来の太陽電池モジュールの関連する電流供給能力要求をいちじるしく減少させるのと同じくらい、昇圧インバータステージを除去できるような十分高い電圧で操作される。
【００５１】
さらに、細長い太陽電池から構成されるモジュール内のサブモジュール組立セル配列の重要な面積は、高いモジュール出力電圧を保持している間、平行に操作される。これは、部分的な遮光損失の減少、バイパスダイオード保護のための要求なしに減らされた逆バイアス操作、従来のモジュールと比較して低いモジュールおよび電池操作温度のような他の利益を減少させることによって、年間のエネルギ出力に重要な改良点を与える。
【００５２】
いかだ、メッシュいかだ、またはボートサブモジュール組立を形成する複数の細長い電池は、いかだ、メッシュいかだ、またはボートサブモジュール組立部品内の細長い太陽電池間の電気的相互接続が、広範囲でそして完全であるように、完全な（integral）方法で電気的に相互接続され、そして、サブモジュール組立部品内の内部の電気的相互接続は、太陽パワーサブモジュールを形成するために、サブモジュールの組立を構成する電池間で必要とされず、サブモジュール組立部品それ自身、母線へのサブモジュール間の、またはサブモジュールグループまたはサブモジュールの配列、および母線またはサブモジュールグループ、および他のサブモジュールグループ間の電気的接続を節約する。
【００５３】
複数の細長い太陽電池の実質的に平らな配列配置は、水平梁、半連続的または連続的基板またスーパーストレート上に組み立てられ、堅いまたはフレキシブルな支持材料を使用して、光学的に透明なまたは不透明な支持材料、電気的に導電性または非導電性支持材料、熱的伝導性または非伝導性支持材料から構成される。
【００５４】
複数の細長い太陽電池を、サブモジュール組立部品、または電池の配列に組み立てる特定の方法およびプロセスは、細長い電池の構造および形式、元のウエハにおける電池の方位および配列、および最終的なサブモジュール組立おける細長い電池の平らな配列の構造および形式に依存する。しかし、構造および機能、動機および目的、上述のサブモジュール組立部品の利益および実用性は、形成のプロセスにあるのではなく、むしろ上述のいかだ、メッシュいかだ、およびサブモジュール組立構造を形成する細長い太陽電池のこれらの組立部品の物理的、光学的、電気的、および実用本位の特性にある。いかだ、メッシュいかだ、およびボートサブモジュール組立部品は、便利な、速い、低コストの、そして信頼性の高い取扱い、操作およびテストおよび容器に入れること、および最終組立を可能にする製品および構造である。
【００５５】
独立した、自身に含まれる「いかだ」、「メッシュいかだ」、または「ボート」を製造する能力は、分離、取扱い、および細長い太陽電池のすべての形状の組立およびこれらの細長い太陽電池を含むＰＶモジュールの構成を単純化する。いかだ、メッシュいかだ、またはボートの組立は、例えば装置および機械の使用のような、または細長い太陽電池組立に必要と考えられる、大規模な正確性と自動化の要求をしない、小さくて安価な装置、ジグ、および機械を用いて行われる。
【００５６】
さらに、例えばいかだ、メッシュいかだ、またはボートを張ったり樹脂封止したりするように、太陽パワーモジュール、および集光器レシーバの組立に必要とされる仕事は、相互接続を張り、電池を取り扱い、および電池を組み立てる装置、非常にわずかに変形された従来のＰＶ電池を用いて行われる。
【００５７】
この明細書に記載されたサブモジュール組立部品の追加の有利な特徴は、細長い太陽電池から組み立てられたサブモジュールを使用して、構成された太陽パワーモジュールが、完全に従来のＰＶモジュール材料を使用して製造されることである。サブモジュール組立部品、および分離、取扱い、テスト、容器に入れること、およびサブ組立部品の太陽パワーモジュールへの組立は、細長い太陽電池、半田および従来の母線、ＥＶＡおよびガラスを使用することによってのみ行われる。
【００５８】
この明細書に記載された構造およびプロセスは、すべての形状の接着剤、インク、ペーストおよび弾性体を含むすべての形状の導電性エポキシまたはポリマまたは化合物、およびすべての形状の光学的接着剤の使用、およびまた使用のための要求を除去する機会および手段を与える。この明細書に記載されたモジュール組立部品およびプロセスは、使用、およびそのような材料の使用のための要求を除去する機会および手段を与えて、細長い太陽電池モジュールの長期間の信頼性の信用を追加するだけでなく、ステンシル印刷、または細長い太陽電池間の電気的相互接続、および電池とサブモジュール組立支持構造との間の物理的および機械的支えを与える半田接合を形成するのに必要な半田リフロのために半田ペーストを供給する要求を除去する。
【００５９】
この発明のさらなる局面に従って、電気的導電体が互いに間隔をおいて隔てられた支えに取り付けることを含む、光起電力モジュールにおける電気的接続を形成するためのプロセスが与えられ、前記電気的導電体は、前記電気的導電体と前記支えとの間の熱膨張の異なった速度を適合させるため、そしてそれによって前記位置間の電気的接続を保つために、前記位置間に間接経路を規定する。
【００６０】
別の局面では、この発明はまた、光起電力モジュールのための電気的コネクタを与え、前記電気的コネクタは、互いに間隔をおいて隔てられた支えの取付位置への取付けのために適合させられ、前記電気的導電体は、前記電気的導電体と前記支えの熱膨張の異なった速度を適合させ、そしてそのことによって前記取付位置間で電気的接続を保つために、前記位置間に間接経路を規定する。
【００６１】
好ましくは、前記間接経路は、前記電気的導電体の１つまたはより多くの波形（corrugation）を含む。
【００６２】
好ましくは、前記間接経路は、１つまたはより多くの波形を含む前記電気的導電体の第２領域間で、前記支えへの取付けをしやすくする形状をした前記電気的導電体の第１領域を含む。
【００６３】
好ましくは、前記第１領域は実質的に平らである。
【００６４】
好ましくは、前記電気的コネクタは、前記光起電力モジュールのための母線を含む。
【００６５】
好ましくは、前記母線は、太陽電池およびバンク（bank）または前記光起電力モジュールの太陽電池の配列の間に電気的接続を形成するために適合させられる。
【００６６】
好ましくは、光起電力モジュールの前記太陽電池は、細長い太陽電池を含む。
【００６７】
好ましくは、前記電気的導電性物質は金属を含む。
【００６８】
好ましくは、前記電気的導電性物質は銅である。
【００６９】
好ましくは、半田ベースの電気的相互接続のために、前記電気的導電性物質は、錫メッキされた（半田で被覆された）銅である。
【００７０】
さらに別の局面では、本発明はまた、母線を互いに間隔をおいて隔てられた基板の取付位置に取り付けることを含み、前記母線は、前記母線および前記基板の熱膨張の異なった速度に適合させるため、そしてそのことによって前記取付位置間の電気的接続を保つために、前記位置の間に間接経路を規定する、光起電力モジュール内の細長い太陽電池の間の電気的接続を形成するためのプロセスを与える。
【００７１】
好ましくは、前記母線は１つまたはより多くの波形を含む。
【００７２】
好ましくは、前記母線は、前記母線の基板への取付けを容易にするため、適合させられたそれぞれの第２領域によって分離された、１つまたはより多くの波形の領域を含む。
【００７３】
好ましくは、前記母線は、前記母線の前記太陽電池への電気的接続を容易にするため、適合させられたそれぞれの第２領域によって分離された、１つまたはより多くの波形の領域を含む。
【００７４】
好ましくは、前記第２領域は実質的に平らである。
【００７５】
好都合に、実質的に平らな第２領域は基板の方に凸である。
【００７６】
この発明はまた、請求項６７から８６のいずれか１つのステップを実行するための構成要素を有するシステムを与える。
【００７７】
この発明はまた、互いに対向する突起、および前記電気的導電性物質および支えの熱膨張の異なった速度を適合させるために、長さに沿って少なくとも２つの互いに間隔をおいて隔てられた取付位置の間で間接経路を規定するために、前記ローラの間に送り込まれた電気的導電性物質の長さを変形させるために、そしてそのことによって少なくとも前記電気的導電物質の長さの部分が、互いに間隔をおいて隔てられた取付位置で前記支えに取り付けられるとき、前記取付位置の間の電気的接続を保つために、適合させられた窪みを有する一対の回転するローラを含む、光起電力モジュールのための電気的コネクタを形成するシステムを与える。
【００７８】
この発明の１つの局面にしたがって、
１つまたはより多くのウエハフレーム部分によって相互接続された、複数の互いに間隔をおいて隔てられた細長い小片太陽電池を受入れ、前記細長い小片太陽電池の各々は、極性および前記エッジに垂直な太陽電池面をそれぞれ有する、外側に面するエッジを有し、そして
選択された極性のエッジが同じ方位を持つ、複数の外された細長い太陽電池を与えるために、前記太陽電池の太陽電池のエッジの相対的な方位を保っている間、細長い小片太陽電池を１つまたはより多くのウエハフレーム部分から、実質的に同時の方法で外すことを含む、細長い小片除去プロセスが与えられる。
【００７９】
この発明はまた、相互接続されそして１つまたはより多くの接続部分によって互いに間隔をおいて隔てられた配置に保たれた、複数の細長い小片を受入れ、前記細長い小片の各々は、外側に面するエッジおよび前記エッジに垂直な面を有し、各細長い小片のエッジは第１エッジおよび第２エッジを含み、ここで前記細長い小片の第１エッジは第１方位を有し、そして
外された細長い小片の第１エッジが同じ方位を有する、複数の外された細長い小片を与えるために、前記エッジの相対的な方位を保っている間、実質的に同時の方法で、１つまたはより多くの接続部分から細長い小片を外すことを含む、細長い小片除去プロセスを与える。
【００８０】
好ましくは、細長い小片は細長い小片太陽電池を含み、各細長い小片太陽電池のエッジは反対の極性を有する。
【００８１】
好都合に、プロセスは
前記細長い小片のエッジとかみ合い、
複数の外されたそして互いに間隔をおいて隔てられた細長い小片を与えるために、かみ合わされた細長い小片から１つまたはより多くの接続部分を除去し、そして
前記細長い小片を細長い小片の実質的に連続的な積重ねにまとめるために、互いに間隔をおいて隔てられた小片をはずすことを含んでもよい。
【００８２】
好都合に、プロセスは、
１つまたはより多くの接続部分とかみ合い、そして
細長い小片のまとめられた積重ねを形成するために、実質的に同時の方法で、前記１つまたはより多くの接続部分から細長い小片の各々を連続的に除去することを含んでもよい。
【００８３】
好都合に、プロセスは、
１つまたはより多くの接続部分とかみ合い、
前記細長い小片のエッジとかみ合い、そして
複数の外されたそして互いに間隔をおいて隔てられた細長い小片を与えるために、前記１つまたはより多くの接続部分から細長い小片を除去することを含んでもよい。
【００８４】
好都合に、細長い小片のエッジは、粘着テープでかみ合わされてもよい。
【００８５】
好ましくは、プロセスは、外されたそして互いに間隔をおいて隔てられた細長い小片を保管装置の中に置き、そして細長い小片のまとめられた積重ねを形成するために、前記小片のエッジをはずすことをさらに含む。
【００８６】
本発明はまた、上述のプロセスのいずれか１つのステップを実行するための構成要素を有する細長い小片除去装置を与える。
【００８７】
この発明はまた、
前記１つまたはより多くの接続部分によって相互接続された、複数の互いに間隔をおいて隔てられた細長い小片の１つまたはより多くの接続部分のそれぞれのエッジとかみ合うための２つの対向する部分を有するクランプ、前記細長い小片の各々は前記エッジに垂直な面を有し、前記面は相対的な方位を有し、前記２つの対向する部分は、前記細長い小片の縦軸を実質的に横切る方向の細長い小片保管装置のそれぞれのガイドを受け入れるための整列スロットを含む、細長い小片除去装置を与える。
【００８８】
好ましくは、前記２つの対向する部分は、前記エッジに損傷を与えることなく、前記細長い小片の前記エッジとかみ合うために、柔軟な表面を含む。
【００８９】
好都合に、前記柔軟な表面は少なくとも部分的に粘着性である。
【００９０】
この発明はまた、１つまたはより多くの接続部分、または前記１つまたはより多くの接続部分によって相互接続された、複数の互いに間隔をおいて隔てられた細長い小片のエッジとかみ合うクランプのそれぞれの整列スロットと一致するために、複数の細長いガイドを有する細長い小片保管装置を含み、前記エッジは相対的な方位を有し、前記ガイドが前記スロットに一致するとき、前記細長いガイドは隣接しそして前記細長い小片の対向するエッジに実質的に垂直になるように配置される、細長い小片除去装置を与える。
【００９１】
好ましくは、細長い小片保管装置は、圧縮状態で外された細長い小片を保持するために、片寄った保持プレートを含む。
【００９２】
好ましくは、細長い小片保管装置は、前記ベースが前記細長い小片内に押されるとき、細長い小片の端部またはその近傍で細長い小片を壊すために適合させられたベースを含む。
【００９３】
この発明はまた、細長い小片除去ランプは１つまたはより多くの接続部分によって相互接続された、複数の互いに間隔をおいて隔てられた細長い小片の１つまたはより多くの接続部分とかみ合うための２つの対向する部分を有し、細長い小片の各々は外側に向けられたエッジおよび前記エッジに垂直な面を有し、前記２つの対向する部分は、前記エッジの相対的な方位を保持する間、前記１つまたはより多くの接続部分から前記細長い小片の実質的に同時の除去ができるように、前記小片のエッジがかみ合わされるような開口部を含む、細長い小片除去クランプを与える。
【００９４】
この明細書に記載された細長い小片除去プロセスおよび装置は、ウエハから、便利で、コスト効果の高い分離ができるようにする。この発明の実施例は、好都合に、分離された細長い小片電池の方位および極性を保ち、そしてきれいな、まとめられた配列を次のプロセスまたは組立ステージに与える。
【００９５】
この発明のさらに別の局面に従って、細長い太陽電池を元のウエハフレームから除去する方法が与えられる。細長い小片電池の１組または配列を含むウエハは、細長い小片太陽電池配列の１つの面を露出させるために、切断され、または折られる。ウエハは、ウエハの面の平面の細長い小片電池配列領域の外側のウエハのエッジに接触するクランプに固定される。準備された１枚以上のウエハは、平らな格子、または露出された細長い小片太陽電池表面の面の平らな配列を与えるために、クランプされる。配列にクランプされたウエハの数は、細長い小片いかだ、細長い小片メッシュいかだ、または細長い小片ボートの上述のサブモジュール組立部品を形成するために要求される、細長い小片太陽電池の数に等しくてもよい。
【００９６】
この発明の１つの形態では、クランプされたウエハ配列の各ウエハからの露出された細長い小片太陽電池は、例えば真空かみ合わせ工具のような機械的手段によって、１つの操作で、平らな配列配置として取り除かれる。この発明の別の形態では、配列配置にクランプされた各ウエハからの露出された細長い太陽電池は、細長い小片太陽電池を上述の細長い小片いかだ、細長い小片ボートまたは水平梁または基板のそれぞれに、または細長い小片メッシュいかだの電気的相互接続配列に、直接にかつ永久に接着する、早い硬化接着剤によって平らな配列配置として取り除かれる。この発明のさらに別の態様では、各ウエハからの露出された細長い小片電池は、平らな配列形式および構成する細長い小片太陽電池間の相対的な間隔を保って、細長い小片太陽電池を輸送または移動機構に一時的に接着する再使用可能な粘着性表面により配列として取り除かれる。この発明のさらに別の形態では、ウエハ配列内の各クランプされたウエハからの露出された細長い太陽電池は、細長い太陽電池を輸送または移動機構に一時的に接着する静電引力を使用して、配列配置として取り除かれる。
【００９７】
この発明の上述の形態に従って、ウエハからの細長い小片太陽電池は、細長い小片太陽電池の正しい方位および極性を確実に維持できるように、いつも積極的にかみ合わされる。細長い小片太陽電池はまた、ウエハからの細長い小片電池の平らな配列の分離に続いて、細長い小片いかだ、細長い小片メッシュいかだ、または細長い小片ボートサブモジュールに直接組み立てられ、そしてその間、いかなる中間の取扱い、または分離された細長い小片電池を含む保管ステップを避けて、構成する細長い小片太陽電池の方位、極性、および相対的な位置を保持する。
【００９８】
この発明のさらに他の局面に従って、単一のウエハから細長い小片太陽電池を分離し、分離された細長い小片太陽電池を取り扱い、そして例えば少なくとも部分的に露出された面を有する細長い小片太陽電池を順次与えるカセットのような、大量（bulk）保管ユニットの形状にウエハフレームから取り除かれる細長い小片太陽電池を保管する方法を与える。分離された細長い小片太陽電池は、各ユニット内の接近可能な細長い太陽電池によって、形成された平らな配置の細長い小片表面の格子または配列を与えるために順次組み立てられる、複数の大量保管ユニットに保管されてもよい。この平らな配置は、いかだまたはボート配列内の細長い小片太陽電池の望ましい相対的位置および方位を具体化することができる。
【００９９】
この発明のさらに他の局面に従って、元のウエハフレームからすでに取り除かれ、例えば少なくとも部分的に露出された面を有する細長い小片太陽電池を順次与えるカセットのような、大量保管ユニットの形状に順次含まれる細長い小片太陽電池を取り扱う方法を与える。複数の大量保管ユニット、またはカセットは、保管ユニットまたはカセット間の間隔によって与えられた最終的な配列の細長い小片電池のエッジ間の要求された均一な間隔で、各ユニット内の接近可能な細長い小片太陽電池によって形成された平らな配置の細長い小片太陽電池の格子または配列を与えるために組み立てられてもよい。与えられた電池のこの平らな配置は、完成された細長い小片いかだ、細長い小片メッシュいかだまたは細長い小片ボート太陽電池配列内の細長い小片太陽電池の要求された相対的な位置および方位を具体化する。
【０１００】
この発明の別の形態では、細長い小片太陽電池の積み重ねが、完全な多層積重ねユニットに組み立てられてもよく、それは好ましくは分離された細長い小片電池の多数の分離された積重ねを効率的に組み入れる単一のユニットである。細長い小片の積重ねのピッチは、最終的な細長い小片いかだ、細長い小片メッシュいかだ、または細長い小片ボートユニット内の要求される細長い小片太陽電池の位置間隔またはピッチに従って選択される。
【０１０１】
多数の単一の積重ねから組み立てられた細長い小片太陽電池配列の場合、カセットまたは大量の細長い小片電池保管ユニットの数は、細長い小片いかだ、細長い小片メッシュいかだ、または細長い小片ボートサブモジュールを形成するために、要求される細長い小片太陽電池の数に等しい。あるいは、細長い小片電池サブモジュール配列は、１回以上の繰り返された分離および組立操作を使用して、１つのカセットまたはグループ化された単一の積重ねカセットから構成される。
【０１０２】
この発明の１つの形態では、各単一の積重ねカセット、単一の積重ねカセットのグループ、または個々の単一の積重ねカセットの組、またはまとめられた多層積重ねカセットからの、露出されたまたは最初に与えられた細長い小片太陽電池は、例えば真空かみ合わせ工具のような機械的手段によって取り除かれる。この発明の別の形態では、各単一の積重ねカセット、単一の積重ねカセットのグループ、または個々の単一の積重ねカセットの組、またはまとめられた多層積重ねカセットからの、露出された細長い小片太陽電池は、与えられた細長い小片太陽電池を、細長い小片いかだ水平梁、細長い小片メッシュいかだの電気的接続ワイヤ、または細長い小片積重ね機構内の露出された細長い小片太陽電池に与えられる細長い小片ボート基板に直接かつ永久に接着する、速い硬化の接着剤によって取り除かれる。
【０１０３】
この発明のさらなる形態では、各単一の積重ねカセット、単一の積重ねカセットのグループ、または個々の単一の積重ねカセットの組、またはまとめられた多層積重ねカセットからの露出された細長い小片太陽電池は、露出されたまたは部分的に露出された細長い小片太陽電池配列を輸送または移動機構に一時的に接着する、再使用可能な粘着性の表面によって取り除かれる。この発明のさらなる形態では、各単一の積重ねカセット、単一の積重ねカセットのグループ、または個々の単一の積重ねカセットの組、またはまとめられた多層積重ねカセットからの露出された細長い小片太陽電池は、細長い小片太陽電池を輸送または移動機構に一時的に接着する静電気引力を使用して、細長い小片電池の完全なサブモジュール組立配列として取り除かれる。
【０１０４】
この発明のこの局面での、細長い小片太陽電池、細長い小片太陽電池のグループ、単一の積重ねカセットから取り除かれた細長い小片太陽電池の部分的なまたは完全な配列、単一の積重ねカセットのグループ、まとめられた多層積重ねカセットは、正しい方位および極性、および部分的または完全なサブモジュール組立配列内の細長い小片太陽電池間の間隔の正しく、規則的なまたは繰返しパターンを保つようにするため、いつも積極的にかみ合わされる。引き出された細長い小片太陽電池は、中間の取扱いおよび保管ステップを避けて、単一の積重ねカセット、単一の積重ねカセットのグループ、またはまとめられた多層積重ねカセットからの分離に引き続いて直ぐに、例えば細長い小片いかだ、細長い小片メッシュいかだ、または細長い小片ボートのような、サブモジュール組立部品に直接組み立てられる。
【０１０５】
この発明のさらに別の局面では、細長い小片電池カセット供給機として規定された機構に、含まれる細長い小片電池を取り扱う方法を与える。カセット供給機は、選択された配列ピッチまたは細長い小片電池間の間隔の繰り返されたパターンで、単一の細長い小片電池を、整列し、正しく方位を合わされた細長い小片電池の配列に供給する。配列ピッチは、細長い小片いかだ、細長いメッシュいかだ、または細長い小片ボートのサブモジュール組立内の個々の細長い小片電池の要求された配置位置に従って、選択される。細長い小片電池カセット供給機は、好ましくは、単一の細長い小片電池を、金属またはプラスチックまたは他の堅い材料から作られた整列ジグ内の機械加工された溝またはスロット内に入れる。
【０１０６】
好ましくは、整列ジグ内の溝またはスロットの位置は、相対的な細長い小片太陽電池の位置、または配列ピッチ、または細長い小片いかだ、細長いメッシュいかだ、または細長い小片ボートのサブモジュール組立を形成する細長い小片電池間の間隔の繰り返されたパターンと合う、横のピッチを有する。細長い小片太陽電池は、細長い小片電池カセット供給機が整列ジグ内の溝またはスロットを横切るように、整列ジグ内の溝またはスロットの接近する壁によって、細長い小片電池カセット供給機のベースから、好ましくは機械的に取り除かれる。溝の深さは、一度に１つの太陽電池のみが、整列ジグ内の溝またはスロットの壁によってかみ合わされ、そして細長い小片電池供給カセットから取り除かれるように、好ましくは、細長い小片太陽電池の厚みよりもわずかに浅い。整列ジグ内の溝またはスロットの幅は、供給された配列の除去が難しい込み合うこと、または細長い小片電池供給カセットによって押しつぶされることなしに、細長い小片太陽電池が適切なエッジ間隔で整列ジグ内の溝またはスロット内に置かれているように、好ましくは細長い小片太陽電池の幅よりもわずかに広い。
【０１０７】
細長い小片電池供給カセットは、好ましくは整列ジグの溝またはスロット内にある細長い太陽電池の上面または面よりもわずかに高い背面ゲートを有する。これは、整列ジグ内の次の空の溝またはスロットが、細長い小片電池供給カセットおよび整列ジグの相対的な動きによって与えられるまで、供給機内で供給される細長い小片太陽電池に隣接する細長い小片太陽電池が、細長い小片電池供給カセットに保持されることを保証する。細長い小片電池供給カセットの上部は、好ましくは囲まれ、そして細長い小片電池供給カセットの積重ねに圧力を加える、従動板および重量またはばね機構を含む。
【０１０８】
積重ねの圧力は、底部の細長い小片太陽電池の先導エッジが、整列ジグ内の溝またはスロット壁の遠い側面とかみ合うことを保証するために、選択される。積重ね上に加えられ続ける圧力は、底部付近の細長い小片太陽電池が、整列ジグ内の溝またはスロットの底で平らになることを保証する。一度細長い小片太陽電池が、溝の底で平らになり、そして積重ねの隣接する細長い小片太陽電池から転送された圧力によってそこに保持されると、供給カセットの背面ゲートは、保持された細長い小片太陽電池の背面ゲートおよび上面をきれいにする。供給カセット内の積み重ねからの細長い小片電池の除去、および整列ジグ内の溝またはスロット内に取り除かれた細長い小片電池を置くこのシーケンスは、すべての溝またはスロットが満たされるまで、供給カセットが、金属または堅いプラスチックまたはポリマの整列ジグを運び続けるにつれて、配列を形成する整列ジグ内のすべての溝またはスロットに対して繰り返される。後に続く二重端部スキー（trailing double-ended ski）機構は、細長い小片電池供給カセットの背面ゲートのように、それらが裏返ったり込み合ったりしないように溝に細長い小片太陽電池を保持し、そして細長い小片供給カセット内に保持された隣接する細長い小片太陽電池は、整列ジグの溝またはスロット内に保持された細長い小片太陽電池の前エッジ上をすべる。
【０１０９】
この発明のこの形態では、細長い小片太陽電池は、従来のつまんで置くプロセスの場合のように、個々に置くこと、かみ合うこと、および単一の細長い小片電池を除去することを要求することなく、供給カセットから取り除かれ、そして通常の平らな配列または整列ジグ内の細長い小片太陽電池間の間隔の繰り返されるパターンに保持されることは明らかである。
【０１１０】
細長い小片電池供給カセットの動きは、細長い小片いかだ、細長い小片メッシュいかだ、または細長い小片サブモジュール組立配列を形成するために、要求される細長い小片太陽電池の数が整列ジグ内の溝またはスロット内に供給されるまで続く。この発明の１つの形態では、細長い小片いかだ、細長い小片メッシュいかだ、または細長い小片ボートサブモジュール配列を完成するために要求される、水平梁、準備された電気的相互接続ワイヤ、または基板は、水平梁または基板表面が細長い小片太陽電池表面と一致する領域に接着剤とともに、前もって準備される。水平梁、電気的相互接続のために準備されそして曲げられたワイヤ、または細長い小片いかだ、細長い小片メッシュいかだ、または細長い小片ボート組立を完成するために要求される基板は、機械的安定性および電気的相互接続を与えるために、配列の上面に与えられ、そして例えばＳＭＴ・ＩＲ−１３０熱硬化が可能な接着剤のような従来の接着剤で機械的安定性を与えるためそこに接着され、または例えば熱硬化が可能なエレクトロダグ（Ｅｌｅｃｔｒｏｄａｇ）５９１５のような、導電性エポキシを使用してその場所に接着され、または機械的支えおよび電気的相互接続を与えるために従来のリフロ操作を使用して、その場所で半田付けされる。より好ましくは、そして好都合には、選択されたウエーブ半田プロセスが、次のリフロのための半田ペーストの供給またはスクリーン印刷を要求をすることなく、機械的支えおよび電気的相互接続を与えるために使用される。
【０１１１】
あるいは、水平梁、準備されそして曲げられた電気的ワイヤ相互接続、または基板は、接着材料とともに、ステンシル印刷または印刷または供給によって準備され、そして整列ジグ内の溝またはスロットに整列した支持溝または支持装置内に置かれる。細長い小片太陽電池は、細長い小片電池供給カセットとともに通常の方法で、支持構造および電気的相互接続材料の上に置かれる。サブモジュール組立配列は、上述のように、次に熱硬化または半田ペーストのリフロによって完成される。より好ましくは、そして好都合に、水平梁に形成されたサブモジュール組立、準備されそして曲げられたワイヤ相互接続、または基板は、整列ジグ内でクランプされて、裏返しにされ、そして選択ウエーブ半田プロセスは、次のリフロのための半田ペーストの供給またはスクリーン印刷を要求することなく、そして接着剤または電気的導電性材料を硬化させる熱硬化プロセスステップなしに、機械的支えおよび完成された電気的相互接続を与えるために使用される。
【０１１２】
金属ジグへの細長い小片太陽電池の供給は、連続的または半連続的であってもよい。すなわち、連続型の組立に対しては、細長い小片いかだ、細長い小片メッシュいかだ、または細長い小片ボートは、連続的または切れ目のない方法で、長い金属ジグに形成されてもよい。半連続的組立に対しては、細長い小片いかだ、細長い小片メッシュいかだ、または細長い小片ボートは、各溝のある部分が個々の細長い小片いかだ、細長い小片メッシュいかだ、または細長い小片ボートと同じくらい長い、ばらばらにされたまたは半分引き離されたジグに形成されてもよい。これらの個々のジグ部分は、細長い小片いかだ、細長い小片メッシュいかだ、または細長い小片ボートのためのリニア組立思想を与えるために、チェーンまたはベルトコンベヤに取り付けられる。
【０１１３】
上述の連続的なまたは半連続的な手続では、水平梁、準備され曲げられた電気的ワイヤ相互接続、または基板の組立をまとめる同じ接近方法は、連続的または半連続的な整列ジグに組み入れられる。細長い小片太陽電池は、細長い小片電池供給カセットとともに通常の方法で、支持構造、および連続的なまたは半連続的な整列ジグ部分に含まれる電気的相互接続材料の上の位置に置かれる。個々の整列ジグ部分に含まれるサブモジュール組立配列の処理は、上述のように、熱硬化または半田ペーストのリフロによって完成される。
【０１１４】
より好ましくは、そして好都合に、水平梁に形成されたサブモジュール組立部品、準備されそして曲げられた電気的ワイヤ相互接続、または連続的または半連続的に整列ジグ部分内に含まれる基板は、整列ジグに裏返しにされてクランプされ、そして選択ウエーブ半田プロセスは、次のリフロのための半田ペーストの供給またはスクリーン印刷を要求することなく、そして接着剤または電気的導電性材料を硬化させるための熱硬化プロセスステップなしに、機械的支えおよび完成された電気的相互接続を与えるために使用される。この供給カセット技術を使用して、コンベヤ、ベルト、またはチェーン上の連続的または半連続的な整列ジグ部分は、クランプされたサブモジュール組立部品を裏返し、そして機械的支えおよび電気的相互接続要求を完成し、選択ウエーブ半田プロセスを使用して、ステンシル印刷および供給に関連する高価な材料、クリーニング、および浪費処理に沿って、ステンシル印刷または供給の高価な、技術的な要求、時間の消費、そして歩留まり解決ステップを完全に除いた連続的な、インライン組立プロセスを与える。
【０１１５】
上に開示されたこの発明のさまざまな形態では、ウエハの細長い小片太陽電池、単一の積重ねカセット、単一の積重ねカセットのグループ、またはまとめられた多層積重ねカセットに対する真空かみ合わせ工具、または整列ジグに対する細長い小片電池カセット供給機の供給動作は、ウエハ配列、細長い小片積重ね、多層積重ねカセット、または整列ジグのそれぞれに対して常に相対的である。すなわち、真空かみ合わせ工具は静止しており、そしてウエハ配列、単一の積重ねカセット、単一の積重ねカセットのグループ、またはまとめられた多層積重ねカセットは、与えられた細長い小片太陽電池を個々にまたは細長い太陽電池の平らな配列として取り除くために、動かされてもよい。同様に、細長い小片電池供給カセットは、静止しており、そして溝のある整列ジグは、細長い小片太陽電池を金属の整列ジグの溝に供給するため、動かされてもよい。さらに、移動可能な整列ジグは、チェーンコンベヤまたは他の適切な輸送機構に保持される単一の細長い小片いかだ、細長い小片メッシュいかだまたは細長い小片ボートの大きさが適切な小さな部分の形状であってもよい。もし、細長い太陽電池のサブモジュール組立部品への組立が連続的な方法で実行されるならば、輸送機構は、接着剤の硬化ステージおよび電気的接続ステージまたはリニア型の（linear fashion）選択ウエーブ半田ステージを介して続けることができる。
【０１１６】
１つ以上の単一の積重ねカセット、単一の積重ねカセットのグループ、またはまとめられた多層積重ねカセット、または大量保管ユニットは、各ユニットまたはユニットの集合内の接近可能な細長い小片太陽電池を構成する、露出されたまたは部分的に露出された細長い小片太陽電池表面の格子または配列を与えるために使用されてもよい。多くのカセットまたはバッファ保管ユニットは、各ユニット内の接近可能な細長い小片太陽電池が、細長い小片いかだ、細長い小片メッシュいかだ、または細長い小片ボート組立を形成するために、他の細長い小片太陽電池に対して相対的に、正しい位置および方位となるように、格子または配列に配置される。配置内のカセットまたは大量保管ユニットの数は、細長い小片いかだ、細長い小片メッシュいかだ、または細長い小片ボートを形成するために要求される、細長い小片太陽電池の数に等しい。露出された、部分的に露出された、また接近可能な、各ユニットからの細長い小片太陽電池は、例えば真空かみ合わせ工具、速い硬化の接着剤、ウエハから分離しそして次にいかだまたはボートに組み立てた後に細長い小片太陽電池が取り除かれる、再使用可能な粘着性の表面、静電気引力または他の適した一時的なかみ合わせおよび取外し技術、またはサブモジュール組立支持構造への永久的かみ合わせ技術のような、機械的手段によって取り除かれてもよい。細長い小片かみ合わせプロセスが永久的または一時的であるか否かに関係なく、細長い太陽電池の取り除かれた集合または平らな配列は、細長い小片いかだ、細長い小片メッシュいかだ、または細長い小片ボートに直接組み立てられる。移動プロセスの間、分離された細長い小片太陽電池は、方位および相対的な位置または電池間の間隔が保たれる繰返しパターンとともに、移動工具上に保持される。
【０１１７】
元のウエハに含まれる細長い小片電池、または単一の積重ねカセット、単一の積重ねカセットのグループ、またはまとめられた多層積み重ねカセット、または細長い小片供給カセットに含まれる、分離された細長い小片電池からの細長い小片いかだ、細長い小片メッシュいかだ、または細長い小片ボートの組立は、例えば大規模な細長い小片太陽電池モジュール組立に必要と現在考えられている装置のような、大規模な正確性および自動化を要求しない、小さく、安価な装置で達成される。
【０１１８】
この発明のさらなる局面に従って、
横のウエハフレーム部分によって相互接続された複数の細長い基板を含むウエハを受入れ、ウエハは近接した末端のウエハフレーム部分を含み、
前記細長い基板の対応する基板の面を露出させるために、前記近接した末端のウエハフレーム部分の少なくとも１つを除去し、
複数の細長い基板のエッジとかみ合うことなく、複数の細長い基板を固定するために横のウエハフレーム部分の少なくとも１つとかみ合い、
露出された細長い基板とかみ合うために露出された細長い基板の露出された面に、細長い基板かみ合い手段を適用し、そして
残った細長い基板から露出された細長い基板を外すために、複数の細長い基板から、細長い基板かみ合い手段を移動させることを含む、基板取外しプロセスが与えられる。
【０１１９】
この発明のさらなる局面に従って、
複数のウエハを受入れ、ウエハの各々は横のウエハフレーム部分によって相互接続された複数の細長い基板を含み、ウエハはさらに近接した末端のウエハフレーム部分を含み、
各ウエハの細長い基板の対応する基板の面を露出させるために、ウエハの各々から近接した末端のウエハフレーム部分の少なくとも１つを除去し、
複数の細長い基板のエッジとかみ合うことなく、複数の細長い基板を固定するために、各ウエハの横のウエハフレーム部分の少なくとも１つとかみ合うことを含み、
細長いウエハは、互いに間隔をおいて隔てられた細長い基板の配列として露出された細長い基板が与えられるように、配列される、基板取外しプロセスを与える。
【０１２０】
この発明のさらなる局面に従って、
複数の互いに間隔をおいて隔てられた細長い基板保管容器を与え、前記細長い基板保管容器の各々はそこに保管された細長い基板の積重ねを有し、細長い基板保管容器間の間隔は、保管された細長い基板から組み立てられるために、太陽電池サブモジュール内の細長い基板の望ましい間隔を与えるために選択されることを含む、細長い基板供給プロセスが与えられる。
【０１２１】
この発明のさらなる局面に従って、
細長い基板供給ユニットから整列ジグのそれぞれのスロットに細長い太陽電池を供給し、そして
太陽電池サブモジュールを形成するため、細長い太陽電池を基板、水平梁または電気的相互接続に取り付けることを含む、光起電力装置のための太陽電池サブモジュールを形成するプロセスが与えられる。
【０１２２】
この発明のさらなる局面に従って、
細長い基板の１つまたはより多くの積重ねを保管し、および供給する細長い基板供給ユニット、および
保管ユニットから供給されたそれぞれの細長い基板を受け入れるために、互いに間隔をおいて隔てられたスロットを有する整列ジグを含む、細長い基板取扱いシステムが与えられる。
【０１２３】
この発明のさらなる局面に従って、
電気的な相互接続の互いに間隔をおいて隔てられた領域のみが工具によってかみ合わされるように、複数の互いに間隔をおいて隔てられたかみ合い部分を有するかみ合い工具で、電気的相互接続とかみ合い、そして
かみ合わされた電気的相互接続を電気的な相互接続の対応する長さに切断するために、かみ合わされた領域間の電気的な相互接続の位置に切断工具を適用することを含む、光起電力装置のための太陽電池サブモジュールを形成するプロセスが与えられる。
【０１２４】
この明細書では、用語「厚板」は、好ましくは１つまたはより多くの太陽電池を組み入れる、細長い基板の特別の形状を表わすが、しかし必ずしもそのようにする必要はない。厚板は、この明細書で厚板と表わされる一連の平行な細長い基板を製造するために、ウエハ内に平行な溝を機械加工することによって作られる。厚板の幅は、機械加工された溝の間隔によって決められ、厚板の長さは、典型的には、厚板の幅の５から２０倍である。厚板の厚みは、通常４００ミクロンよりも薄いウエハの厚みによって決められる。
【０１２５】
別の局面では、この発明は、ウエハから厚板を外し、そしてそれらを太陽電池モジュールに実装するプロセスを与える。
【０１２６】
この発明の１形態では、厚板は、ウエハフレームから折りやすくするために、端部で部分的に予め切断される。厚板の配列全体は、個々の積重ねが取り除かれそして単一の積重ねカセットまたは多数の積重ねカセットに保管される、厚板「スラブ」フレームに積み重ねられる。
【０１２７】
この発明の別の形態では、すべての第２厚板は、取り除かれ、そして多層積重ねカセットに積み重ねられる。
【０１２８】
この発明の別の形態では、厚板は個々に取り除かれ、そして単一の積重ねカセットに積み重ねられる。
【０１２９】
この発明の別の形態では、厚板ウエハは、露出されたウエハフレームの４つまたはより多くの部分を残すクランプ内の厚板配列窓を覆う上面および底面によって保持される。厚板ウエハフレームは、４つまたはより多くの露出された部分を折ることによって順次取り除かれる。
【０１３０】
いくつかのプロセスは、厚板を保管カセットまたは供給機に載せるために使用される。カセットは上部から載せられる。この場合、カセットにあるまたは以前に保管された厚板の上面は、厚板がカセットの上部の角で裏返ったり込み合ったりしないように、移動すべり表面を形成する、カセットの上面およびクランプの上部表面の平面に十分に近いことが重要である。カセットに入る厚板の背面のエッジは、移動すべり表面を残すまたは残そうとしている、厚板の前エッジ部からはずされる。これら２つの要求は、機械的に結合されたばね機構によって満たされる。機械的に結合された機構は、厚板電池積重ねのエッジをつかみ、カセットの上部積載表面と同じ高さにし、そして厚板電池の厚みに要求された間隔および許容誤差を加えたに距離で積重ねを押す、２対の「ウオ−キングビーム」を作動させる。厚板電池はすべらされてカセットに入り、そしてプロセスは繰り返す。
【０１３１】
この発明の別の形態では、カセットはベースから載せられる。ウオーキングビームシステムは、上部積載機構に類似しているが、間隔を与えるために要求された量だけカセットの積重ねを持ち上げる。新しい厚板がカセットのベースに載せられる。サイクルはカセットが満たされるまで続く。
【０１３２】
さらなる局面では、この発明は、
各細長い基板の対向する面のみとかみ合い、かみ合わされた面は、ウエハの表面と同じ平面であり、
細長い基板を互いに分離するためにウエハフレーム部分から除去し、
各細長い基板の面の１つをはずし、各細長い基板の他の面をかみ合わされて残すことを含む、ウエハフレーム部分によって相互接続された複数の細長い基板を組み入れたウエハから細長い基板を外すためのプロセスを与える。
【０１３３】
この発明は、
細長い基板の選択された隣接しない基板とのみかみ合い、そして配列の他の細長い基板から細長い基板を分離し、
保管ユニットのそれぞれの互いに間隔をおいて隔てられた保管容器にかみ合わされた細長い基板を置き、保管容器間の間隔はかみ合わされた細長い基板の間隔と一致することを含む、ウエハフレーム部分によって相互接続された細長い基板の配列を組み入れたウエハから細長い基板を外すためのプロセスを与える。
【０１３４】
この発明はまた、
（１）細長い基板の１つの基板とかみ合い、そして配列の他の細長い基板から細長い基板を分離し、
（２）保管ユニットにかみ合わされた細長い基板を置き、
（３）保管ユニットに細長い基板の積重ねを形成するために、ステップ（１）および（２）を繰り返すことを含む、ウエハフレーム部分によって相互接続された細長い基板の配列を組み入れたウエハから細長い基板を外すためのプロセスを与える。
【０１３５】
この発明はまた、積み重ねられた配置に細長い基板を保管するための保管装置を与え、保管装置は、保管装置に保管するために後で受け入れられる細長い基板の受入れができるように、保管された細長い基板の積重ねを移動させるための移動機構を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１３６】
（サブモジュール形成）
図１を参照して、細長い太陽電池１０１および水平梁１０２は、この明細書で“いかだ（raft）”サブモジュール１００と表されるサブモジュールを形成するために、組み立てられる。隣接する細長い太陽電池１０１間の間隔は、図１に示されるように、各電池の幅にほぼ等しくなるように示されているが、一般的な場合、電池１０１間の間隔は、ゼロ（従って隣接する電池は互いに接する）から各電池の幅の数倍までの範囲にある。水平梁１０２は、どのような材料からも、そして好ましくは薄く、電気的導電性がない材料（または絶縁材料で覆われている）から形成され、そして導電性トラック（track）で容易にかつ選択的に覆われている。例えば、厚みが３０ミクロンから１００ミクロン、幅が１から３ｍｍ、そして長さが２から２０ｃｍのシリコンの薄い小片は、水平梁１０２に特に適している。電池１０１は、接着剤、または金属はんだ、または導電性エポキシまたは類似の材料を使用することによって、水平梁１０２に機械的にくっつけられる。
【０１３７】
図２を参照して、各電池１０１のｎ型コンタクト２０２を隣接する電池のｐ型コンタクト２０３に接続する、太陽電池１０１間の直列または並列の電気的接続は、水平梁１０２の互いに間隔をおいて隔てられた領域に、導電性材料２０１を置くことによってなされる。導電性材料は、蒸着金属フィルム、接着された金属箔、Ｂステージの導電性接着フィルム、または導電性エポキシである。もし水平梁１０２が製造される材料がそれ自身電気的に絶縁性でないならば、そのときは、絶縁性材料は、導電性材料２０１間の隙間に露出されるように、導電性材料２０１の間隔をおいて隔てられた領域間、または導電性材料２０１が置かれる前に水平梁１０２の長さに沿った連続的な層のいずれかの水平梁１０２上に置かれる。バイパスダイオード、ロジックデバイスのような電子デバイスは適切な回路に含まれる。
【０１３８】
図３を参照して、太陽電池１０１は、この明細書で「ボート（boat）」サブモジュールとして表されるサブモジュール３００の型を形成するために、連続的または半連続的な基板３０１上に組み立てられる。ある応用では、透明または半透明材料が配列支持材料として使用され、その場合、材料は、太陽電池が透明なスーパーストレートを通して照らされるように、細長い太陽電池の配列のためのスーパーストレート支えを形成する。上述のいかだの場合のように、配列内の隣接する細長い太陽電池間の間隔は、ゼロから各細長い太陽電池の幅の数倍までの範囲にある。連続的または半連続的な基板、または連続的または半連続的で透明または半透明なスーパーストレート３０１は、好ましくは非導電性材料（または絶縁性材料で覆われている）であり、連続的または断続的に電気的導電性のトラック２０１で容易に覆われており、熱サイクルの間、損傷を避けるためにシリコンのそれと類似する熱膨張係数を有する。特に堅い支持構造の応用にとって、シリコンおよびホウケイ酸ガラスは適切な基板であり、ホウケイ酸ガラスは適切なスーパーストレートである。しかし、広い多様性のある他の材料が代わりに使用されることも明らかである。
【０１３９】
さらに図３を参照して、太陽電池１０１は、この明細書で「フレキシブルボート」として表されるサブモジュール３００の型を形成するために、連続的または半連続的でフレキシブルなまたは柔軟な基板３０１上に組み立てられる。ある応用では、フレキシブルで透明または半透明材料が配列支持材料として使用されており、その場合フレキシブルな材料が、細長い太陽電池の配列のためのスーパーストレート支えを形成するために使用される。フレキシブルな配列内の隣接する細長い太陽電池間の間隔は、ゼロから各細長い太陽電池の幅の数倍までの範囲にある。連続的または半連続的なフレキシブル基板、または連続的または半連続的で透明または半透明のフレキシブルスーパーストレート３０１は、好ましくは非導電性材料（または、絶縁性材料で覆われている）であり、そして連続的または断続的な電気的導電性のトラック２０１で容易に覆われている。
【０１４０】
好都合に、光学的に透明な基板材料は、フレキシブルなボートを形成する細長い太陽電池の配列の隙間を通過する光を回復させるために、背面反射がサブモジュール組立または光起電力パワーモジュールのいずれかに適用されるように使用される。さらに、透明基板またはスーパーストレート材料は、透明性または真に２面の光起電力パワーモジュールが望まれる、例えば建築設備（architectural installations）、統合された設備の建設（building integrated installations）、高速道路の雑音障壁、または他の応用で使用するため、フレキシブルなボートサブモジュール組立部品に基づいて、透明または半透明な光起電力パワーモジュールを形成するために使用される。
【０１４１】
フレキシブルなボートの基板またはスーパーストレートに使用されるフレキシブルな材料は、とても薄く、そして、また適度に柔軟であり、熱膨張係数は、例えば堅いボートのような堅い支持構造および平らな２次元の面の堅さが要求されるいかだの形状の場合のように、シリコンのそれとよく合っている必要はない。
【０１４２】
ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）、例えばテフゼル（登録商標）のようなテフロンベースのフィルム、例えばカプトン（登録商標）フィルム、シート、またはテープのような形状で商業的に利用可能なポリイミドファミリの要素のような温度抵抗性のポリマは、温度安定性のある適切な基板材料の例であり、広く異なった熱膨張係数を有し、そして十分に安定な基板構造材料を構成する。同様に、これらの材料は、透明性の要求が満たされる、スーパーストレート支持構造を形成するために使用される。実際に、適切な熱的、機械的、化学的および光学的性質、寿命、および典型的なＰＶ操作条件下での安定性を有し、熱サイクルの間にボート上で過度の熱膨張不整合応力がない柔軟な材料が、使用される。
【０１４３】
シェーベンストック（Scheibenstock）またはスリバー（Sliver）（登録商標）特許出願に記載されたプロセスによって形成された複数の太陽電池は、類似の大きさを有する、光起電力いかだ、メッシュいかだ、またはボートを形成するために使用され、実質的に異なった電流および電圧特性を有していても、従来の太陽電池の代わりに使用される。シリコン以外の、例えばＧａＡｓから形成される細長い太陽電池はまた使用される。太陽電池は、望ましいいかだ、メッシュいかだ、またはボートサブモジュールの出力電圧および対応する電流を供給するために、直列に、並列に、または直列と並列の混合として電気的に相互接続される。もし、いかだ、メッシュいかだ、またはボートが並列に接続され、または実質的に並列に接続されたグループを形成するために、少ない数のこれらのサブモジュール組立部品が直列に接続されるのに、いかだ、メッシュいかだ、またはボートサブモジュールの出力電圧が十分に大きければ、そのときは、低い電流を有する（例えば、遮光によって生じる）、いかだ、メッシュいかだ、またはボートのモジュール出力の効果は、複数の細長い太陽電池のサブモジュール組立に匹敵する大きさの単一の大きな電池が部分的に遮光される従来の光起電力モジュールよりも小さい。
【０１４４】
いかだ、メッシュいかだ、またはボートサブモジュールの水平梁または基板上の導電性トラックの追加使用は、細長い太陽電池の１つの長いエッジ上の電極を、同じ細長い電池の他のエッジ上の電極に電気的に接続することである。例えば、細長い電池の１つのエッジ上のｎ型コンタクト（負電極）は、同じ電池の他のエッジのｎ型コンタクトに接続される。細長い電池の１つのエッジ上のｐ型コンタクト（正電極）は、同じ細長い太陽電池の他のエッジ上のｐ型コンタクトに接続される。特別の細長い太陽電池のｎ型およびｐ型コンタクトは、電池の短絡を避けるために互いに電気的に離されている。
【０１４５】
同じ細長い太陽電池の２つの離れたエッジ上の電気的コンタクトまたは電極を電気的に接続する１つの理由は、細長い太陽電池の幅を横切る電流に起因する電気抵抗損失を減少させることである。これは、電池の幅が増加するにつれて、細長い太陽電池にとって特に重要であり、細長い太陽電池は、照明の強度が強いために電流の流れが大きい、集光された太陽光の下での使用のために設計される。与えられた電流に対して、２つの電極間の電池内での抵抗損失は、細長い太陽電池の幅の自乗に比例する。しかし、もしｎ型コンタクトが両方の長いエッジ上に、ｐ型コンタクトが１つのエッジ上にのみ存在する、またはｐ型コンタクトが両方のエッジ上に存在し、ｎ型コンタクトが１つのエッジ上にのみ存在するならば、そのとき電池の効果的な「電気的」幅（電気抵抗の目的のため）は半分になり、それゆえ細長い太陽電池内での抵抗損失は４分の１になる。このコンタクトの配置を有する細長い太陽電池は、幅が２倍になり、１つのエッジ上にｎ型コンタクトのみを、そして他のエッジ上にｐ型コンタクトを有する標準的な設計幅の細長い太陽電池と同じ抵抗損失を有する。
【０１４６】
図４は、細長い太陽電池の同じ極性の２つのエッジ４０１に電気的に接続するため、いかだの水平梁４０７を使用する１つの方法を示す。類似の機能は、水平梁よりもむしろボート基板を使用して達成され、同じ電気的相互接続は、ボート基板または透明なボートスーパーストレートの表面領域で実行される。この場合、細長い電池１０１の各エッジ上のｎ型拡散４０３のｎ型コンタクト４０１のみが、水平梁４０７のトラック４０５を使用して電気的に接続される。この配置は、ｎ型拡散エミッタ（細長い２面の太陽電池のそれは電池の各側の広い面を覆う）が支配する電気抵抗の細長い太陽電池に適している。もし基板の電気抵抗がまた重要な要素であるならば、そのときはｎ型およびｐ型コンタクトは、各エッジ上に置かれ、そして電気抵抗を減少させまたは最小にするために電気的に接続される。
【０１４７】
細長い太陽電池のいかだサブモジュール組立内の隣接する太陽電池１０１間の直列接続は、１つの電池のｐ型拡散４０４のｐ型コンタクト４０８から、基板または透明なスーパーストレート材料上に予め形成されたトラック金属被覆４０６を介して、隣接する電池のｎ型コンタクト４０２に接続される。いくつかの型の細長い太陽電池は、電極および太陽電池のエッジ上の電気的コンタクトとして置かれた金属被覆を有する。いかだ、メッシュいかだ、またはボートサブモジュール組立部品の組み立て中に、細長い太陽電池の電極の金属被覆は、エッジにじかに隣接する太陽電池の１つの面の周囲を覆うが、しかし好ましくは、エッジにじかに隣接し、しかし太陽電池パワーモジュールに組み入れられるとき、動作中に、サブモジュール組立の上面または太陽方向の側に向けられる、他のまたは対向する面を覆わない。
【０１４８】
図５を参照して、適切な巻きつき電極は、金属の斜めからの蒸着によって、各太陽電池の隣接する面に形成される。蒸着中の、蒸着５０２の角度、および細長い太陽電池１０１の隣接する面間の間隔５０３は、露出されたエッジに隣接する細長い太陽電池の面５０１を横切る金属被覆の程度または範囲が制御されるようにすることができる。この配置は、動作中の金属による太陽電池の遮光が比例して減少するように、部分的な金属被覆を断続的にするために、細長い太陽電池の長さの方向に沿ったシャドウマスクとともに使用される。太陽電池は、上述の部分的な金属被覆の目的のために、ジグに保持される。例えばスリバー特許出願に記載されたスリバー（登録商標）プロセスのような、いくつかの太陽電池を製造するいくつかの方法は、上述のように、ウエハフレームから分離される前に、図５に示される電池の配列を自然に生産する。
【０１４９】
図６を参照して、電池の面６０１に部分的な金属被覆を有する細長い太陽電池１０１は、細長い太陽電池が半田付けされたり、または別のやり方で基板またはスーパーストレート６０３に直接電気的に接続されたりする応用に適している。導電性トラック６０２、電気的相互接続は、水平梁または基板６０３の導電性トラック６０２に直接適用される、従来の鉛−錫半田、または鉛フリー半田、または導電性ポリマ、または導電性エポキシ、または導電性エラストマを使用して行われる。導電性トラック６０２は、スクリーン印刷、マスクされた金属蒸着、インクジェット印刷による導電性インクまたはペーストまたは有機材料の直接書込みまたは印刷、パッド印刷、Ｂステージ移動プロセス、または他の適した材料技術によって、水平梁またはスーパーストレートに予め適用され、または形成される。
【０１５０】
太陽電池および水平梁または基板の間の接続６０２は、電気的接続、熱的接続および機械的接着を与える、多目的接続である。例えば、細長い太陽電池は、半田、それは適切な電気的、熱的、そして機械的性質のすべてを与えるが、によってのみ固定される。さらに、これは、接着剤の他の種類の必要性を避け、そして半田付けは、ステンシル印刷、印刷、または供給の形態を要求することなく行われる。これは非常に重要で、非常に有利な特徴である。サブモジュール組立部品の大量生産のために必要な程度に半田ペーストを供給しまたはステンシル印刷することは、基本設備工具、消耗品および材料、時間、および無駄な配置に関して高価なプロセスだからである。
【０１５１】
半田ペースト適用ステップを除くことは、歩留まりと信頼性の問題に関連する、例えば印刷、リフロ、およびクリーニング、工具クリーニング、消耗品、および無駄な取扱いなどの一連の遅いプロセスステップを除去することによって組立プロセスを単純にする。標準的な太陽電池組立部品を製造するために使用される半田プロセスの全体は、単一の、きれいな、非常に早い、信頼性の高い、高い歩留まりの、そして接着剤を必要としない、高価な工具を必要としない、追加の高価な材料を必要としない、追加の複雑な取り扱いステップを必要としない、そして追加の無駄な取扱いと廃棄を必要としない、半田の相互接続を形成する単純なプロセスステップによって置き換えられる。特に有利な半田プロセスは、２００５年６月１７日に出願された、出願番号２００５９０３１７２のオーストラリアの仮特許出願に記載されており、その内容の全体は、参考文献としてこの明細書に組み入れられる。
【０１５２】
もし、水平梁または基板上に実装されたとき、細長い太陽電池が互いに間隔をおいて隔てられているならば、そのときは光起電力パワーモジュールに入射する太陽光のいくらかは水平梁または基板に達する。水平梁または基板は、渦巻いた（textured）、またはざらざらし、そして反射材料で覆われている。その結果、この光の大部分が光起電力モジュール内にトラップされ、そしてモジュール内の別の細長い太陽電池を横切る高い可能性を有するように、この光のほとんどは、反射されそして散乱される。特に、もし水平梁が太陽方向の表面から離れて実装されれば、そのときは水平梁の効果的な遮光は減少する。
【０１５３】
太陽電池を互いに離すことは有利である。例えば、これは、太陽パワーモジュール面積の１平方メートル当たりに要求される太陽電池の数を減少させる。反射板が太陽電池の後ろに置かれると、そのときは隣接する電池間の隙間を通過する入射光の大部分は反射され、そしてすべての内部反射によってトラップされ、その場合後で太陽電池セルを横切る。太陽追跡集光器レシーバの場合には、入射光の角度の範囲は、非追跡光起電力システムの場合よりもかなり小さい。これは、適切な背面反射板が、非追跡システムの場合よりもかなり高い性能で設計されるようにする（光学の基礎的な法則に従うように）。
【０１５４】
太陽電池を互いに離して配置することはまた、２面の細長い太陽電池のサブモジュール組立の場合に、特に各表面でのより均一な光の分布を確保するために、有利である。例えば、集光器レシーバシステムでは、２面の細長い太陽電池のエミッタにおける電気的な直列抵抗損失は、システムの重要な損失機構を構成する。もし、光の半分が太陽から表面に導かれると、細長い太陽電池の直列抵抗損失、およびサブモジュール組立は半分になる。構成する太陽電池がヒートシンクされることを要求する光起電力モジュールの応用では、細長い太陽電池は水平梁または基板に熱的に接続される。いかだまたはボートサブモジュール組立部品では、この熱的な接続は、熱伝導性接着剤、または熱抵抗が十分小さな従来の接着剤の非常に薄い層を使用して、または細長い太陽電池間および細長い太陽電池と基板または水平梁との間の電気的接続をするために使用される材料によって行われる。特に、電気的相互接続は、上述の半田プロセス、および半田プロセス特許に記載の半田プロセスを使用することによって行われ、それらは、細長い太陽電池の水平梁または基板への優れた熱的接触を与える。次に、水平梁または基板は、細長い太陽電池から過剰な熱を引きだせるようにするため、適切なヒートシンクに取り付けられる。薄い電気的絶縁層の使用は、細長い太陽電池と水平梁または基板との間に電気導電性を与えることなく、太陽電池とヒートシンクとの間の良好な熱的接続をできるようにする。
【０１５５】
シリコンは高い熱伝導性材料である。集光された太陽光によって照明されたときであっても、細長い太陽電池の１つの表面の全体が、直接ヒートシンクに接続される必要はない。熱は、構成する細長い太陽電池の長さに沿ってヒートシンクがなされる領域まで、サブモジュール組立を横切って横に伝わる。例えばボートの実施例のように、細長い太陽電池がエッジとエッジを電気的に接続される場合、すべての細長い太陽電池がヒートシンクに接続される必要はない。熱は、１つの細長い太陽電池から、電気的接続を通って、ヒートシンクに熱的に取り付けられた隣接する細長い太陽電池に流れる。ある場合には、熱は、ヒートシンクに取り付けられた太陽電池に到達するまで、このようにしていくつもの細長い太陽電池を横切って流れる。
【０１５６】
図７を参照して、別の配列では、細長い太陽電池１０１は、熱伝導性の基板またはヒートシンク７０１に実装される。基板７０１は、好ましくはシリコン、または細長い太陽電池１０１と実質的に同程度の熱膨張係数を有する他の熱伝導性の材料から形成される。基板７０１は、穴または空洞７０４を有する熱伝導性の突起７０３に接着される。熱交換流体（例えば、空気、水、グリコールなど）が空洞７０４内で循環する。図７に示されたサブシステム組立は、太陽集光システムのマイクロレシーバとして使用される。そのようなサブシステムは、電圧出力要求に依存する、いくつかの細長い太陽電池を含んでもよい。
【０１５７】
別の実施例では、図８に示されるように、「メッシュいかだ（mesh raft）」として表される、サブモジュール組立は、電気的相互接続材料２６０２のみによってその場所に保持される、複数の細長い太陽電池によって形成され、典型的には、水平梁または基板によって与えられる支持構造と同じように金属被覆された導電性トラックの要求を十分に除き、細く、銅ワイヤまたは類似の材料の予め曲げられた長さから形成される。
【０１５８】
細長い電池１０１間の電気的相互接続２６０２は、細いワイヤから形成され、いくつかの実施ではそれらは細長い太陽電池よりも厚い。個々の相互接続ワイヤ２６０２は、多くの単一の長さのワイヤから形成され、各々はメッシュいかだ配列の隣接する細長い太陽電池間の距離よりも長い。これらのワイヤ相互接続の形成の詳細は以下に記載される。
【０１５９】
電気的相互接続２６０２を形成する短いワイヤの長さは、例えば半田付け、または導電性エポキシ、または導電性エラストマ、または他の適切な電気的導電性材料による接着、および電極および導電性材料２６０４で終端する２つの接触アーム間のメッシュいかだ組立内の隣接する細長い太陽電池間に延びる中間部分２６０２によって、隣接する細長い電池の電極間に信頼性の高い電気的接続２６０４の形成を可能にするために、十分な長さの、細長い太陽電池の電極に沿ってはしるアームを与える、図８に示される「Ｓ」字型、または「Ｕ」字型、または他の型である。
【０１６０】
メッシュいかだ全体のワイヤ相互接続は、細長い電池の相互接続をするために使用される、個々の短いワイヤをつまんだり置いたりする要求を避ける、高度の平行プロセスで形成される。これらのワイヤ相互接続の形成の詳細はまた、上述の参照された国際特許出願に開示されている。
【０１６１】
好都合に、もし導電性エポキシ、導電性ポリマ材料、または導電性エラストマ材料が電気的相互接続のために使用されるなら、機械的または電気的接続は切り離される。機械的に完全な状態（integrity）は、ワイヤアームと電極の接触長さの短い部分上のみの接着剤、または他の導電性、または非導電性材料で、ワイヤ２６０２を細長い太陽電池の電極に接着することによってなされる。電気的接続２６０４および改良された機械的に完全な状態は、より便利な時間に、そして細長い太陽電池とワイヤの相互接続の外部の機械的な接合のための追加の要求をすることなく、電気的導電性材料のためのより便利な、そして信頼性の高い応用プロセスを使用して、後で与えられる。あるいは、半田付けプロセスは、次の組立プロセスステージの間に電気的相互接続をするために使用される。
【０１６２】
好ましくは、電気的接続は、ウエーブ半田プロセスを使用して行われ、より好ましくは中間の接着ステップの要求を除いた選択的ウエーブ半田プロセスを使用して行われる。適切なクランプを用いて、選択的ウエーブ半田プロセスは、半田プロセス特許出願に記載されているように、いかだのための上述のそれに類似するプロセスで、細長い太陽電池から構成されるメッシュいかだのための機械的な接合および電気的相互接続を与える。
【０１６３】
上述のメッシュいかだ８００は、特にフレキシブルモジュール構造に適している。細長い太陽電池、特に薄く細長い太陽電池は、その長さに沿ってフレキシブルであり、厚みに依存して、曲率半径がわずか２ｃｍの細長い面に垂直な曲線に曲げられる。しかし、細長い太陽電池は面に平行な平面では全くフレキシブルではなく、たとえ電池は幅が数百ミクロンであっても、曲がりが見えるようになる前に粉みじんに壊れる。
【０１６４】
しかし、非常に細いワイヤはまた非常にフレキシブルで、そして、フレキシブルモジュール応用にとって非常に重要なことには、ワイヤの長さ軸に垂直なすべての方向に等しく曲がることである。配列が細長い太陽電池の面に垂直な平面にある曲線に曲げられ、そし薄く細長い水平梁に対して方位の同じ平面にある曲線に沿って横方向に曲げられるとき、例えば細長い水平梁を有するいかだのような細長い太陽電池の格子は、細長い電池配列の長さに沿った縦方向にかなりフレキシブルである。しかし、細長い電池および細長い水平梁の配列は、格子に接着されるとき、さらに重要なことに、細長い電池および細長い水平梁の縦軸まで含まれる平面内ではあまりフレキシブルではない。細く、短いワイヤの相互接続の導入は、それは電気相互接続と同じように機械的な支えと接合とを与えるが、メッシュいかだ配列の平面で曲げることによって導入されたストレスを軽減する。
【０１６５】
この明細書に記載されたサブモジュール組立部品は、従来技術に対して多くの利点を与える。特に、それらは、高価な装置および大面積上での個々の細長い太陽電池の正確な位置決めを行うのに必要な高度の自動制御を要求しない。
【０１６６】
細長い太陽電池いかだ、メッシュいかだ、またはボートの完全なサブモジュール組立部品は、太陽電池パワーモジュールの次の組立を容易にする細長い太陽電池の便利な集団の形状である。そしてそれは、従来の装置、材料、および取扱いプロセスの非常にわずかな変形を使用し、あらゆる点で高電圧の従来の電池とみなされる。
【０１６７】
メッシュいかだサブモジュール組立部品のための細いワイヤの相互接続の使用は、細長い太陽電池の遮光、特に、細長い太陽電池が水平梁に接着される細長い太陽電池の背面の部分の遮光をいちじるしく減少させ、そしていかだの水平梁の準備および金属被覆を除く。
【０１６８】
フレキシブルで、十分に対称の２面モジュールは、この明細書に記載された細いワイヤのメッシュいかだサブモジュール組立プロセスを使用して容易に構成され、そのプロセスは多くの平面で曲がりやすく、電気的に相互接続された細長い太陽電池の薄い組立部品を与える。
【０１６９】
（電気的接続の形成）
図１および２に示されているように、細長い小片電池の起電性モジュールは、それに取り付けられた細長い小片電池１０４の配列を有する、ガラス、ポリマまたは樹脂ベースの基板１０２を含む。細長い小片電池１０４は、非導電性の、好ましくは、例えばダイマックス（Dymax）４２９またはダイマックス４−２０４１７のような、透明な接着剤３０２を使用して、基板１０２に接着され、それらは高い透明度の、ダイマックス・ライトウエルド（Dymax Light-Weld）範囲からＵＶ硬化が可能な接着剤である。高い透明度の接着剤は、それらが基板１０２の方に向けられた細長い小片の面に光学的結合を与えるので、好ましい。しかし、この接着は、代わりに、陽極接着、ＰＭＭＡ型接着剤を用いた、または適切な２つの部分または１つの部分の熱硬化またはＵＶ硬化エポキシを用いた接着を使用してなされる。さらに、例えば集光器レシーバ応用の場合のように、もし細長い電池の２面性が利用されないならば、接着材料は透明である必要はない。細長い小片電池１０４は、細長い小片電池１０４の縦軸およびこれらの軸に平行な母線１０８を横切る電池の相互接続１０６によって、電気的に相互接続される。母線１０８は、予め錫メッキされた銅から形成されるが、しかし他の金属材料からも形成される。銅は、その高い導電性のために好ましく、そして錫メッキは、それは母線表面の酸化を減少させるが、好ましくは例えば６２／３６／２の鉛／錫／細長い小片半田のような、細長い小片が含まれる半田である。しかし、鉛フリー半田の範囲のいかなる半田をも含む、半田の別の種類が使用され、そして錫メッキは、他の半田、導電性エポキシ、導電性シリコーン、導電性インク、および他の保護および導電性の被覆を含む。電池の相互接続１０６は、例えばアヘソン・エレクトロダグ（Acheson Electrodag）５９１５またはエレコリット（Elecolit）３０４３のような１つの部分の熱硬化導電性エポキシ接着剤、または例えばアヘソン・エレクトロダグ５８１０のような２つの部分の導電性エポキシ、または例えば６２／３６／２の鉛／錫／細長い小片半田である細長い小片が含まれる半田、または例えばシンテックエルエフ（SynTECH-LF）範囲からの半田のような鉛フリー半田によって形成され、しかしあるいは別の導電材料または導電性材料の組合せから形成される。
【０１７０】
電気的相互接続のいずれも、半田、ワイヤ接着、または電気的導電経路がガラス基板に形成される陽極接着を使用して、または例えばコロイド銀ペースト、電気的導電性エポキシ、電気的導電性シリコーン、電気的導電性インク、または電気的導電性ポリマのような導電性材料の応用によって、代わりに形成される。これらの材料は、電池１０４が基板１０２に置かれた後に、ステンシル印刷、スクリーン印刷、供給、ポンプ印刷、インクジェット印刷または打抜き移動方法を含む、いろいろな技術の１つを使用して置かれる。
【０１７１】
あるいは、電池１０４は、基板またはスーパーストレート１０２にすでに固定され、予め形成された相互接続上に置かれる。これらの予め形成された相互接続は、配列の細長い小片電池１０４間、および細長い小片電池と、電子回路を形成するために細長い小片電池の配列の部分と一緒に連結するために使用される母線１０８との間に形成する。
【０１７２】
上述のように、これらの相互接続は、電池配列内、または電池配列と母線または配列サブモジュール相互接続との間のいずれかで、同じ導電性材料によって形成される必要はなく、例えば上述のような単一の導電性材料またはいかなる材料の組合せを含んでもよい。
【０１７３】
例えば、電池の相互接続は導電性エポキシで行われ、そして母線の電気的相互接続は半田で行われる。あるいは、電池の相互接続は半田で行われ、そして母線の電気的相互接続は導電性エポキシで行われる。さらに、例えば、導電性エポキシまたは銀が載せられたインク物質に半田付けすることによって、または半田トラックまたは接合に接続するために導電性化合物を使用する、ハイブリッド相互接続が使用される。さらに、細長い小片電池１０４は、サブモジュール組立が基板１０２に実装される前、または他のサブモジュールまたはメイン母線組立部品に電気的に接続される前に、すでにサブモジュール組立内で電気的に相互接続され、そして、結果として生じるサブモジュールの配列は、上述の材料の選択または組合せを使用して、電気的に相互接続される。
【０１７４】
上述の技術、または技術の組合せのいずれも、モジュールまたはサブモジュールの部分、または個々の細長い小片または細長い小片配列の部分を、母線１０８またはモジュールの部分を電気的に相互接続する電池の相互接続１０６に接続するために使用される。
【０１７５】
図３の断面図に示されるように、細長い小片電池１０４は、ガラスまたはポリマまたは樹脂ベースの基板１０２に、接着剤３０２で接着されている。基板１０２の厚みは典型的には１ミリメートルに満たない厚み（fraction）から数ミリメートルである。接着および電気的接続の形成後に、モジュール部品の上および周囲、および１．１ｍｍのカバーグラスまたはたとえばテフゾルのような他の適切なすきとおった保護膜の下に、ＥＶＡ封止樹脂層３０４を堆積して硬化させるために、積層プロセスが使用される。この積層プロセスは、モジュール部品を封止して密封し、そしてその間の活性部品層をガラス基板およびスーパーストレートに接着する。
【０１７６】
細長い小片電池１０４は、基板１０２に直接取り付けられているため、モジュールのいろいろな部品の応力は、温度を変えることによって生じる。結晶シリコンおよびガラスの熱膨張係数は、それぞれおよそ２．５×１０−６℃−１および９×１０−６℃−１である。したがって、もし基板１０２がガラスから形成されていれば、細長い小片電池１０４と基板１０２の膨張と収縮の比率は、少なくとも２または３の係数の範囲内で同程度であり、そして接着剤３０２によって適合させられる。しかし、ポリマは、ガラスよりも十倍のオーダだけ大きな熱膨張係数を有する。その結果、標準的な接着剤は、異なる熱膨張の結果として生じる度合に適合させられない。
【０１７７】
どのような場合にも、金属母線１０８の熱膨張係数は、実質的に結晶シリコンおよびガラスのそれよりも大きく、１７×１０−６℃−１のオーダであり、標準的な接着剤によって適合させられない。商業的な光起電力モジュールは、ガラス基板または銅母線にとってモジュールの１メートルの長さ当たり１．０４ｍｍの総合的な異なる変位になる、−４０℃から＋９０℃の温度範囲の熱サイクルを含む、信頼性試験にさらされる。真直ぐな金属母線は、基板１０２および細長い小片１０４に比べてより大きな熱膨張係数のために、膨張して曲がり、または縮小して引き裂かれる。さらに、たとえそのような曲がりまたは引き裂きが避けられたとしても、熱サイクルによって生じた応力は、母線１０８の激しい動作および次に生じるもろさのために、長期間の故障につながる。
【０１７８】
しかし、光起電力モジュール内の母線１０８は真直ぐでも平面でもないが、図４の断面図に示されるように、縦軸に沿って、波形領域１１０および平面領域１１４を交互に含む。各領域の長さは、図１および２に示されるように、平面領域１１４が電池の相互接続１０６と整列するような長さである。これは、図４に示されるように、これらの平面領域１１４で、母線１０８が、導電性の接着剤または電池相互接続１０６の半田接合によって、電池相互接続１０６に物理的に取り付けられそして電気的に接続されるようにする。しかし、取り付けられた位置間の波形領域１１０は、基板１０２に取り付けられず、熱サイクルの間、母線１０８が膨張したり収縮したりできるようにして、その間に基板１０２および電池相互接続１０６から平面領域１１４を別のやり方で引き離すかもしれない過度の応力を避けている。このようにして、波形領域１１０は、導電性接着剤または電池相互接続１０６の半田によって、基板１０２に取り付けられた平面領域１１４の間の応力を軽減する間接的な経路を規定する。この間接的な経路は、母線と基板の熱膨張の異なる速度を適合させ、そしてそれによってより広い温度範囲に、特に信頼性テストの間、−４０℃から＋９０℃までの温度範囲に、太陽電池の相互接続１０６間の電気的接続を保つ。
【０１７９】
図６および７は、好ましい母線の応力軽減プロファイルの写真イメージである。細長い小片１０４は幅が１ｍｍであり、母線１０８は幅が１．２５ｍｍである。対称な波形は応力を軽減するのに効果的であるが、応力軽減波形１１０は、ピッチが２ｍｍで、断面は対称ではない。
【０１８０】
図４は、母線１０８が基板表面に接着されているモジュールの領域を示す。電気的接続は、基板１０２への母線１０８のよりよい接着を与え、そして電池の相互接続１０６と母線１０８との間により確実な電気接続を与えるために、母線１０８の平らな領域１１４に形成される。
【０１８１】
接着材料、および接着されている部品間の異なる熱膨張の範囲に依存して、長さ全体に沿って波形である母線を与えるために、平らな領域を電池相互接続１０６と整列させる必要性を避けて、平らな領域をすっかり除外することは可能である。
【０１８２】
母線と他のモジュール部品の特定の配列は上に記載されているが、代わりの配列が、応力軽減の望ましい度合を与えるために多様性を含むことは明らかである。
【０１８３】
例えば、電気的接続が、母線１０８を基板に確実に接着するために十分な強度を有しない導電性インクまたは他の導電性材料を使用して行われる場合、電気接続点またはその近くにおいて基板に母線１０８を接着することは、導電性の乏しいまたは絶縁性の材料を使用して行われ、または補われる。この場合、電気的接続は、導電性の乏しい導電体または絶縁体である物理的取付材料の近く、その隣に、またはそれに重なるようにしてなされる。
【０１８４】
一般的に、基板またはスーパーストレート上に組み立てられたモジュール部品の垂直の高さは、モジュール全体に渡って均一であり、その結果、モジュール積層プロセスの間およびそれに続いて、ガラスまたはポリマまたは樹脂ベースの基板およびスーパーストレート被覆内で内部応力の発生を避けるために、これらの部品の上面は単一の平面にある。例えば、その領域を取り囲む領域よりも厚い電池部品の局在化された領域は、例えば、ワイヤまたはより厚い電池のラインまたは導電性材料のより厚い堆積または接着用接着剤のよって引き起こされる。より厚い領域は、この領域のガラスまたはポリマまたは樹脂ベースの被覆シート内の引張り応力を発生させて、外側に凸の表面とみなすために、カバーグラスまたはスーパーストレート３０６の重なり部分を変形させる。ガラスの引張り応力は、ポリマおよび樹脂と比べて相対的に低く、このことがカバーグラススーパーストレート３０６にクラックを生じさせる。
【０１８５】
モジュール部品の表面の高さおよび全体的な平坦性の制約は、この明細書で記載されたモジュールのような、２つのガラスの細長い小片電池モジュールにとって、応力軽減母線の可能な配置またはプロファイルをも制限する。母線の代わりの実施例は、側面から見たときに基板への取付点の間に形成された単一の弓型に形成され、そして応力軽減を与えることは可能であるが、そのような配置は好ましくない。概略的に、これらは、与えられた応力損傷なしに、基板上のこれらの領域の上面の高さが、基板１０２とスーパーストレート３０６との間の距離の６０〜８０％以下となるように与えられるが、より高いプロファイルの拡張された領域および曲率半径の相対的に大きな、１つまたはより多くの弓形を含むことは避けることが好ましい。モジュール部品の高さは、ここで「高さ」は基板から最も高いモジュール部品の上面によって規定された平面までの距離として測定されるが、２つのガラスシート１０２、３０６間の距離の５０％以下、または封止材料３０４の厚みの半分以下が最も好ましい。高さが１２５μｍの母線では、母線の上面と下面の間およびプロファイルの上部と下部との間にそれぞれ７５μｍを残して、応力軽減プロファイルの高さは好ましくは２００μｍ以下である。実際、応力軽減が可能な限り母線の長さにまで拡がるようにするために、応力軽減プロファイルとともに可能な限り多くの母線が波形になることが好ましい。
【０１８６】
典型的な母線は、ピッチが２ｍｍで高さが５０μｍから７５μｍの波形を含む。長さが２ｍｍから４ｍｍの母線の部分は、基板１０２に近い平らな表面に良好な接着ができるようにするため、波形にならないように残され、あるいは少なくとも実質的に平らにされる。導電性エポキシまたは半田または良好な接着ライン強度を与える他の材料の場合、接着は導電性材料を使用して行われる。もしこれらの補助接着材料が電気的な導電性経路のじゃまをしないならば、電気的接続に使用される導電性インクの場合の総合的な接着強度、または電気的接続に使用される導電性エポキシの場合の部分的な接着強度のいずれかを与えるために、誘電性接着材料が使用される。より小さい数字が、低いプロファイルで、より広い間隔の波形によって達成されるが、波形による母線の長さの減少は、典型的には１％から２％のオーダである。あるいは、長さのより大きな比例減少は、より高いプロファイルで、より近接した間隔の波形によって生じる。波形によって与えられる応力軽減の度合は、波形によって引き起こされる母線の長さの減少に直接関連している。
【０１８７】
図５に示されるように、母線１０８は、望ましい幅と厚みの変形された銅の小片を与えるために、相補的な表面の特徴５０８、５１０を有する、互いに間隔をおいて隔てられた１対のローラ５０４の間に選択された直径の銅ワイヤ５０２を送り込むことによって形成される。銅ワイヤ５０２は、好ましくは予め錫メッキされている。ワイヤ５０２が、ローラ５０４の一対の対向する表面の特徴、例えば１つのローラ上の突起５０８と他のローラの相補的な形状の窪み５１０の間で押されて、ワイヤ５０２は送込み方向に沿って間隔をおいて隔てられた一連の波形５０６を有する小片に塑性変形される。ローラ５０４の表面上の突起５０８および窪み５１０は、波形が形成されていない周期的で平らな領域を有する小片に結果としてなるローラ表面上の特徴のない領域５１４を除いて、間隔をおいて隔てられた波形を与えるために、ローラ５０４の円周のまわりに間隔をおいて隔てられている。上述のように、これらは、母線１０８の基板１０２への確実な取付けを容易にする。
【０１８８】
好ましくは、波形のある小片は、切断したり、スライスしたり、または広いまたは連続的なシートを狭い小片に切る、鋭いエッジまたは荒い削り目がないように、巻かれたワイヤから形成される。
【０１８９】
ワイヤは、ワイヤロールからローラ５０４を通して連続的に送り込まれ、または好ましくは望ましい母線の長さを与えるために選択され、予め切断された長さでローラを通して送り込まれる。いずれの場合にも、ローラ５０４の円周は、小片部分を切断したり接合したりすることによって廃棄物が生じるように、母線の長さよりも大きいことが好ましい。細長い小片電池の組立を太陽電池モジュールに容易に組み立てるために、細長い小片電池はまずサブモジュールに組み立てられ、そしてこれらのサブモジュールの望ましい数と配置は、次に完全な太陽電池モジュールに組み立てられる。サブモジュールは、クランプまたはジグに保持された細長い電池の配置であり、グループとして１回の動作で、またはサブモジュール組立のより小さな部分として数回の動作で基板に移動させられる。各サブモジュールの端部での細長い小片は、２つまたはより多くのサブモジュール部分を接合するために、連続的に形成された母線の相対的に短い部分によって相互接続されてもよく、一方結果として生じるサブモジュールまたは接続されたサブモジュールの集合は、次に同じ母線のより長い部分によって相互接続される。このようにして、直列および並列のサブモジュール接続の組合せ、並列サブモジュール結合の直列接続、直列サブモジュール結合の並列接続、または直列および並列サブモジュール結合の組合せが実現される。
【０１９０】
あるいは、ワイヤ５０２よりもむしろ最初に平らなシートがローラ５０２の間に送り込まれる。シートは母線１０８にとって望ましい幅に予め切断され、またはシートおよびローラ５０４は母線１０８よりもかなり広く（例えば、紙面に垂直な大きさに）、そしてシートは一度波形にされ、望ましい幅（この場合１．２５ｍｍ）の薄い小片に切断される。望ましい幅および／または長さの小片を与える切断は、打抜き、シート切断法またはレーザ切断によって実行される。あるいは、変形された小片は、対向するクランプ、および切断動作中にこのプロファイルをゆがめることを避ける応力軽減プロファイルに合わせるために予め形成された裁断機のベース板を用いて、変形されていないシートから裁断機を使用することによって準備される。
【０１９１】
結果として生じる母線小片は、もし望まれるならば、次の半田付けをしやすくするため錫メッキされる。いずれかの場合、波形の小片の各々は、望ましい長さの小片に切断されるが、好ましくは連続的なスパイラルロールまたは保管ドラム上のコイルに巻きつけられる。この巻きつけは、母線材料の長さがコイルから解かれるとき、コイル、および波形を誘発する曲線の対応する円周によって決定される凸型／凹型が決められるように、波形の小片をさらに変形させる。そして母線１０８の凸型表面は、母線材料の長さが基板１０２の、例えば図１に示される取付位置１１６および１１８のいずれかの端部に取り付けられるとき、取付位置１１６、１１８の間の母線１０８の部分は接触し、そして基板１０２、および例えば位置１２０の電池の相互接続１０６のような、母線１０８と基板１０２との間に挟む材料に圧力を及ぼす。
【０１９２】
電気的接続点１２０、および別のやり方で巻かれた母線１０８の弾性変形によって生じる他の物理的な取付位置において、母線１０８によって及ぼされる接触圧力は、配置、接着の間に、本来の位置、および母線１０８と電池相互接続１０６または基板１０２との間の接触圧力、母線１０８応用を非常に単純化する電気的相互接続、および電池相互接続１０６と母線１０８との間の電気的相互接続を与える。導電性エポキシが電気的接続に使用される場合、母線１０８は、接着剤の供給または印刷応用、太陽電池モジュールの硬化用オーブンへの輸送の間、および時間をかけて温度を１３０℃以上に上げる硬化プロセスの間、場所にしっかりと保持される。硬化プロセスの間、母線１０８、基板１０２、および導電性材料の間で相対的な動きがないようにすることが重要である。これは、応力軽減母線１０８を、ＵＶ硬化が可能な接着剤を使用して、電気的接続位置１２０に近い基板１０２に接着することによって実現される。ほどかれたと母線１０８の本来の位置での圧力は、機械的なクランプまたは機構に位置させることによって、接着領域の光学的な障害なしに、急速なＵＶ硬化を容易にする。
【０１９３】
したがって、母線１０８の波形のおよび本質的に平らな領域のいずれかは、モジュールの信頼性および耐久性を保証する、応力軽減を与えるだけでなく、モジュール組立手順を単純化し、上述の構成プロセスを助ける。
【０１９４】
上述の応力軽減母線は、熱サイクルおよび熱的往復運動の間に、モジュール積層、モジュール信頼性試験、および毎日および毎年の熱サイクルの間に、細長い小片電池モジュール内での通常の使用の間に、異なる熱膨張に起因する電気的故障を除く、信頼性の高い手段を与える。方法は、単純で、信頼性があり、そして母線材料、接着材料、電気的相互接続材料、基板およびスーパーストレート、およびこれらの部品のいかなる組合せの広い範囲に適合できる。
【０１９５】
（細長い小片の除去および取扱い）
図１１および１２の平面図および断面側面図に示されるように、１組の細長い小片電池１１００は、チャネル１１０２の幅がウエハ１１０４の厚み以下であり、シリコンウエハ１１０４を貫通し、長く伸ばされたチャネル１１０２をまず形成することによって、形成される。チャネル１１０２は、選択的化学エッチングによって形成されるが、しかし代わりにレーザまたはダイシングソーで切断することによっても形成される。これらのチャネル１１０２の間に残るシリコンウエハの領域は、一連の平行で長く伸ばされた小片またはシリコンの細長い小片を形成する。細長い小片特許出願に記載されているように、各細長い小片が、「細長い小片電池」と表される、ｐｎ接合太陽電池になるように、ウエハ１１０４全体が処理される。細長い小片は、図１１に示されるように、細長い小片１１００の配列は、ウエハフレーム１１０６と表される、ウエハ１１０４に結合されたままで、ウエハ１１０４の周辺領域１１０６によって囲まれる、好ましくは単一の長方形配列として形成される。
【０１９６】
典型的な細長い小片電池の型は、幅に対する長さのアスペクト比が高く、厚みに対する長さのアスペクト比が非常に高い、極端に長い厚板（plank）に似ている。ウエハ内に静止して保持されている間、各細長い小片は４つの露出された面を有する。チャネル１１０２の幅は、ウエハ１１４の厚みよりも小さいため、スタート時のウエハ１１０４の（通常磨かれた）表面の部分である２つの面は、これらの面の最も小さい面であり、そしてこれらはこれ以後、細長い小片の「エッジ」と表される。
【０１９７】
各細長い小片の最も大きな面は、スタート時のウエハの元の表面に垂直な、２つの新しく形成された面であり、これらはこれ以後「面」と表される。細長い電池を形成するために、処理されるとき、これらは、１つのエッジは概略的にｎ型であり、他のエッジは概略的にｐ型である、結果として生じる太陽電池の「活性」面を与える。抵抗または電気的相互接続がこの配列を有利にする、特別のまたは要求する応用に与えるために、任意に、エッジのある部分はｎ型であり、他の部分はｐ型である。細長い小片が、ウエハ１１０４および配列１１００の他の細長い小片から一度取り除かれると、長く伸ばされた細長い小片の対向する端部での２つの新しく露出された面は、細長い小片の「端部」と表される。したがって各細長い小片電池は、２つの対向する端部、概略的に反対の極性の２つの対向するエッジ、および２つの対向する面を有すると言われる。
【０１９８】
あるいは、図１３〜１５に示されるように、細長い小片電池は、分離された長方形の配列１３００、または分離されたあるいは切れ目のない平行六面体または長斜方形の形状の細長い小片の電池配列１５００として、ウエハに形成される。これらの細長い小片配列配置は、ウエハの利用をより大きくし、またはウエハ当たりのすべての細長い小片電池面の面積をより大きくするが、しかし以下に記載するように、このことにより、細長い小片を分離して取り扱うことが複雑になるために価格が高くなる。
【０１９９】
図１６の断面側面図および図１７の部分的切断平面図に示されるように、クランプ１６００は、互いに対向した四角い内面１６０４を有する２つの対向する半分または部分１６０２を含み、それぞれは、ウエハ１１０４が置かれるそれらの間に、３つの平行な整列スリットまたはチャネルに分割される。クランプ１６００は、クランプ１６００の２つの半分１６０２を分離することによって操作され、クランプ１６００の内面１６０４が細長い小片１１００のエッジのみをつかみ、そしてウエハフレーム１１０６のどの部分もつかまないようにし、そして細長い小片１１００の縦軸が整列スロット１６０６の縦軸に垂直になる位置および方位になるように、これら２つの面の間にウエハ１１０４を挿入する。
【０２００】
細長い小片１１００は、望ましい力が加えられるまで、ボルト１６０８の端部にちょうねじを使用して、クランプ１６００の各コーナで半分１６０２の両方の開口部１６０２を貫通する４本のボルト１６０８をしっかり締めることによって、クランプ１６００の対向する面１６０２の間に固定される。力はボルトの引張りによって加えられるか、またはボルト１６０８の端部に与えられたばね（図示しない）によって与えられてもよい。クランプ１６００の２つの半分１６０２は、クランプの半分１６０２の内面１６０４がそれらのエッジによって細長い小片電池１１００をしっかりつかめるように、一緒にされる。
【０２０１】
図６に示されるように、クランプ１６００は、（まだ露出されていない）端部に隣接する、各細長い小片のエッジにまで延び、そして細長い小片１１００を相互接続する横のフレーム部分１６１２上までは延びていない。図１７の平面図に示されるように、クランプ６００は、ウエハフレーム１１０６の上部部分１７０２または底部部分１７０４上までは延びていない。図１７に示される表現は、細長い小片１１００と整列スロット１６０６の相対的な位置を示すため、切り取られた部分を含むことを正しく認識すべきである。しかし、実際にはクランプの側面は固体で不透明であり、細長い小片１１００は見られない。
【０２０２】
クランプ１６００によって遮られないウエハフレームの上部部分１７０２、底部部分１７０４、および横部分１６１２は、互いに分離されしかしその方位と相対的な位置を保ってクランプ１６００内にしっかりと保持された配列１１００の個々の細長い小片電池を残して壊すことによって取り除かれる。ウエハフレーム部分１７０２、１７０４、１６１２の除去は、ウエハを壊すこと、結晶面に沿っての切裂き、スクライブおよびブレーク、レーザ切断、ダイシングソー切断、またはウオータジェット切断によってなされる。
【０２０３】
細長い小片電池１１００のエッジに接触するクランプ１６００の面１６０４は、局在化された応力によって電池１１００が損傷を受け、または押しつぶされ、または壊されないように、そして細長い小片電池がしっかりと保持されるように、柔軟な表面を有する。さらに、柔軟な表面１６０４は、元の相対的な位置と方位に細長い小片の電池１１００を保持しやすくするために、好ましくは粘着性である。
【０２０４】
あるいは、図１８および１９に示されるように、底部の細長い小片１８０４および／または上部の細長い小片１９０４を露出させるために、ウエハフレーム接合部分１８０２、１９０２を壊したり、または別の方法で切断したりすることによって、クランプの半分１６０２の間にウエハ１１０４を挿入する前に、上部フレーム部分１７０４および／または底部フレーム部分１７０４は取り除かれる。
【０２０５】
図２０に示されるように、細長い小片カセットまたは保管装置１１０００は、固体ベース１１００２、およびガイドレールの他の配置および数は適切であるが、３つのうち２つのグループに配置される６本のガイドレールまたは整列した指状に突き出た部分１１０００６によって一緒に接続され、ばねが載せられた上部組立１１００４を含む。端部に見られる細長い小片のまとめられた積重ねが載せられた、典型的な保管装置の側面図が図２１に示される。細長い小片保管装置１１０００を使用するために、ガイドレール１１００６は、ベース１１００２のそれぞれの固定している穴（図示しない）から取り除かれ、そしてガイドレール１１００６の露出された端部は、それらが整列スロット１６０６の底端部から突き出すまで、クランプ１６００の整列スロット１６０６の上端部を通して送り込まれる。ガイドレール１１００６は、クランプ１６００が細長い小片の保管装置１１０００に保持されるように、ベース１１００２の固定穴に戻される。クランプ１６００と保管装置１１０００の相対的な動きは、図２０および２１に垂直に示されるように、整列スロット１６０６およびガイドレール１１００６に平行な方向に制限される。
【０２０６】
ばねが載せられた上部組立１１００４は、ばね１１０１２を介在させることによって接続され、そしてばね１１０１２を介在させることによって相互に間隔をおいて隔てられた配置に保持されるように、固定板１１００８および端部板１１０１０を含む。図２０に示されるように、ガイドレール１１００６の長さは、細長い小片の積重ねがウエハフレーム１１０４にまだあり、そして細長い小片がウエハから取り除かれ、そして連続的な積重ね１１００にまとめられるとき、固定板１１００８が予め設定されたまたは調整された圧力で最上部の細長い小片１９０４に対して押し付けるようにする。これは、各細長い小片の正しい相対的な方位が、分離プロセスの間いつも保たれていることを保証する。
【０２０７】
細長い小片電池１１００を固定するクランプ１６００の２つの半分１６０２は、細長い小片電池１１００の配列の側面から次第に分離される。重力の作用または重力および固定板１１００８に作用するばね１１０１２の下向きの力を通して、細長い小片１１００は、クランプの内面１６０４が細長い小片１１００を徐々に外すにつれて、一緒にまとめられ、そして細長い小片の隣接する面は互いに置かれ、またはベース１１００２と固定板１１００８との間で一緒に押さえられる。
【０２０８】
そして、細長い小片の電池１１００は、それらはウエハフレーム１１０６から外され、そして次にスタート時のウエハ１０４の元のピッチと方位と類似する、またはそれらに合う、分離された配列のクランプ１６００に保持されるが、重力または保管装置の上部組立１１００４に載せられたばねの作用の下で、隣接する電池面が接触して、細長い小片の積重ねにまとめられる。まとまりは、細長い小片電池間の間隔が、電池が裏返ったり込み合ったりするように十分大きくならないようにすることによって、細長い小片の電池の方位および極性を保つ。
【０２０９】
別の実施例では、図２２および２３に示されるように、１組の細長い小片１１００は、横のウエハフレーム部分１６１２とかみ合うが、細長い小片１１００と接触しない内面１１２０２を有するクランプ１１２００によって固定される。クランプは、細長い小片電池１１００のエッジ上に延びる（しかし接触しない）。もしこれが取り除かれなければ、クランプ１１２００はまた上部フレーム部分１７０２と接触してもよい。細長い小片電池１１００上に延びるクランプ１１２００の部分は、保管装置１１０００のガイドレール１７０２を位置させるための整列スロット１１２０４を含む。もし、ウエハフレーム１１０６の上部フレーム部分１７０２および底部フレーム部分１７０４が取り除かれないならば、これらのフレーム部分１７０２、１７０４の少なくとも１つは、上部の細長い小片電池１９０４および／または底部の細長い小片の電池１８０４への接近方法をそれぞれ与えるために取り除かれる。
【０２１０】
保管装置１１０００の位置する細長いガイドレール１１００６は、クランプ１１２００のそれぞれの整列スロット１１２０４を通してその中に挿入されて、そして上述の方法で保管装置のベース１１００２のそれぞれの保持する穴に挿入される。次に、クランプ１１２００およびベース１１００２は、位置しているガイドレール１１００６の縦軸に平行な方向に沿って、一緒に押される。
【０２１１】
ベース１１００２の先導面が、底部の細長い小片電池１８０４にぶつかるとき、これが押す動作を邪魔する。しかし、固定板１１０８の方にベースを押し続けることによって、底部の細長い小片電池１８０４は、端部またはその近くで割れ、その結果ウエハフレーム部分１６１２から電池１８０４を外す。外された電池１８０４は、ベース１１００２上に置かれ、そして次に面に加えられた力を伝え、隣接する細長い小片は、ベース１１００２が次の細長い小片電池の方に動けるようにして、第１の場合と同じ方法で外される。
【０２１２】
装置１１０００は、外された細長い小片が保管装置１１０００のガイドレール１１００６を位置させることによってそれらの面の平面に平行な方向に動けないようにされており、そして１つの面の次のはずされなかった細長い小片および他の面の細長い小片の外されてまとめられた積重ねによって、面の平面に垂直な方向に動けないようにされているため、変形することなく、たとえ上下方向であっても、どのような方位にも作動することができる。わずか数ニュートンのオーダの、要求される力は、数ミリニュートンのオーダの、細長い小片の重さによる力よりも大きなオーダの大きさである。この動作は、保管装置１１０００のベース１１００２がクランプ１１００に送り込まれるに連れて、細長い小片１１００は移動の方向に順次外されるように、続く。
【０２１３】
ばねが載せられた上部組立１１００４の固定板１１００８は、最後の細長い小片の端部が壊されたとき、最後の細長い小片、または最後の数枚の細長い小片が飛び出してしまわないようにし、そして固定板１１００８と、細長い小片の幅よりも小さい、細長い小片のまとめられた積重ねとの間の利用可能な自由空間を限定し、その結果細長い小片が裏返ったり方向を変えたりすることができないようにする。細長い小片電池の保管装置１１０００の側面は、外された細長い小片電池１１００をそのエッジで適切な間隔１１１０２に保持する。間隔は、最も幅の広い細長い小片の幅が、最大の機械許容誤差よりも小さい電池保管装置の幅を超えないようにするために十分な大きさにすべきである。適切な間隔値は、典型的には２０と５０ミクロンとの間である。
【０２１４】
ばね１１０１２によって片寄った固定板１１００８は、最後の細長い小片電池がとんでいかないようにして、ベース１１００２と固定板１１００８との間の外された細長い小片電池を含む。その結果、細長い小片電池１１００は、重力またはばね１１０１２の片寄った動作の下で、隣接する電池の面が接触するようにして、細長い小片電池の積重ねを形成するために、横のウエハフレームから順次はずされる。まとまりは、外す圧力が連続する細長い小片電池の面から面に伝わるにつれて、細長い小片電池間の間隔が細長い小片電池が裏返るのに十分大きくならないようにすることによって、細長い小片電池の方位と極性を保つ。ばね１１０１２の圧力は、細長い小片が互いに相対的にすべることを防止する。
【０２１５】
端部の板（図示しない）は、端部の外された細長い小片を保持するために、ベース１１００２および／または端部の板１１０１０のスロット（図示しない）を通して保管装置１１０００内に挿入される。この固定操作は、保管装置１１０００を載せた直後で、細長い小片を供給する直前、またはそれらが共面となるように細長い小片の端部を整列させた後に、直ちに実行される。
【０２１６】
ばね１１０１２の長さは、その機能が最後のまたは端部の細長い小片１９０４を保持し、そして細長い小片がその方位を変えるのに十分な空間がないことを保証するので、ウエハから細長い小片を除去するために決定的ではない。比較的長い距離にわたり、知られた、そして一定の圧力を細長い小片の積重ねに加えやすくするために、装置が垂直または垂直に近い方位に保たれるという制限で、この圧力が、ばね１１０１２および固定板１１００８を重さで置き変えることによって、代わりに与えられる。
【０２１７】
隣接する細長い小片間の隙間に対する細長い小片の厚みの比は、典型的にはおよそ６０：４０から７０：３０であり、そのため細長い小片間の隙間は細長い小片の厚みよりも明らかに薄い。しかし、積載操作中に、ばね１１０１２は、配列１１００内の細長い小片間のすべての隙間の累積的な距離である、約２ｃｍの距離にわたって固定板１１００８を動かす。比較のために、おろしている間、細長い小片が裏返ることを防止するために、細長い小片のまとめられた積重ねの全体の厚みである、約８から８．５ｃｍの動きが要求される。上述の保持機構の単純さのために、載せたり（ばねの伸張）おろしたり（重さを自由にすべらせる）するときに、移動の距離にわたって実質的に一定の力を与えるために、異なる方法を使用することは現実的である。
【０２１８】
細長い小片の積重ねはきれいで乾燥しているため、分離、取扱い、および上述の供給プロセスで、静止摩擦の問題はない。静止摩擦の可能性は、細長い小片の面が数ミクロンのオーダの高さの不規則な特徴でしばしば織り込まれ、およびこの明細書で概略的に表されているにもかかわらず、細長い小片自体は断面が正確に長方形ではないという事実によって、さらに減少させられる。細長い小片を形成するために使用される特別のプロセスに依存し、それらは実際にエッジの近くよりも中央で約１０から１５ミクロンだけ厚い、断面が６角形であるか、または１つのエッジが他の対向するエッジよりも１０から２０ミクロンだけ幅が広くて長い長斜方形である。
【０２１９】
細長い小片１１００の長さに沿ったベース１１００２の面積、長さおよび形状は、横のウエハフレーム部分１６１２を伴う接合またはその近傍で、各細長い電池の曲がりを制御し、そしてそのことによってウエハフレーム部分１６１２から細長い電池１１００の割れおよび分離を改善するために、選択される。
【０２２０】
第４実施例では、図２４および図２５に示されるように、もしこれが取り除かれないならば、１組の細長い小片１１００は、横のウエハフレーム部分１６１２および上部ウエハフレーム部分１７０２の平らな表面にのみ接触する、開口面のある、Ｕ字形のクランプ１１４００に固定される。底部ウエハフレーム部分１７０４は、もし存在するならば、上述の１つまたはより多くの手順を使用して、底部の細長い小片１８０４を露出させるために取り除かれる。
【０２２１】
図２６〜２９に示されるように、接着テープ１１６０２または他の接着材料の長さは、取り除かれるべき細長い電池のすべてを覆うために、配列に沿って延びるウエハ表面の平面内の細長い小片電池１１００のエッジに取り付けられている。選択された部分は、図示されるように、細長い小片電池配列の全体、または配列全体の一部のみを含む。好ましくは、テープの第２の長さは、対向するウエハ表面と共面の細長い小片電池配列の対向するエッジに適用される。あるいは、接着性ペーストまたは両面接着フィルムが、細長い小片電池のエッジ、およびエッジによって接着テープで細長い小片電池を保持するために、接着ペーストまたは接着フィルムに接着された他の材料または支持層に適用される。
【０２２２】
接着テープ１１６０２に取り付けられた細長い小片電池は、図２７の矢印１１７０２によって示されるように、横のウエハフレーム部分１６１２に関係のある細長い電池を置き換えることによって、横のウエハフレーム部分１６１２から分離される。これは、細長い小片電池配列およびクランプ１１４００を互い遠ざかるように移動させることによってなされる。別の実施例では、クランプは、細長い小片１１００が横のウエハフレーム部分１６１２から取り除かれている間、外された細長い小片電池をウエハ１１０４と平らになるように保つため、細長い小片電池の端部上に延びる。
【０２２３】
接着テープ１１６０２に取り付けられた細長い小片電池配列の選択された部分は、同一の方位と極性を有するウエハフレーム部分１６１２から外された細長い小片電池１１００の組立１１８００、および横のウエハフレーム１６１２から外す前に、細長い小片電池のそれと実質的に類似のピッチを与える。接着テープ１１６０２によって抑制された、外された細長い小片電池組立１１８００は、次のプロセスのために直接与えられ、この明細書で保管ユニット１１０００として記載されるカセットまたは保管ユニットに移動させられてもよい。
【０２２４】
接着テープ１１６０２または他の接着材料（例えば細長い小片電池１１００の縦軸に平行な方向に）の幅は、それらが横のウエハフレーム部分１６１２を接合する、細長い小片電池の端部またはその近傍で、細長い電池の破損に影響を及ぼす。テープ幅は、細長い小片電池の曲がり角度を決め、それはウエハフレームに関連のある細長い小片電池を置き換えることによって、押し付けられた破損力を介して細長い小片の端部の局在化された応力を制御する。細長い小片電池の中央部分が、横のウエハフレーム部分１６１２に取り付けられた細長い小片電池の端部に比例して置き換えられるとき、接着テープ１１６０２が狭くなればなるほど、より多くの細長い小片電池１１００が曲がる。図に示されるように、長さ６０ｍｍの細長い小片電池では、幅が１６ｍｍの接着テープは、各細長い小片電池の端部での局在化された破損のための曲がりと同程度によい接着を与える。異なった長さおよび異なった厚みの細長い小片電池のために、最適な幅は試行と実験によって見つけ出される。
【０２２５】
あるいは、ウエハフレーム部分１６１２内に含まれる細長い小片電池配列１１００は、接着テープ１１６０２の動作をまねるために、接着テープまたは柔軟な材料の層またはシートで覆われた、細長い小片エッジ接触表面で、クランプを用いてクランプされてもよい。そのようなクランプは、一対のゴム加工されたやっとこ（tong）に類似する方法で動作すると考えられる。テープ１１６０２の場合のように、クランプおよび細長い小片電池の長さの方向の柔軟な材料の幅は、横のウエハフレーム部分１６１２の近くの細長い小片電池の端部またはその近傍での、細長い小片電池の局在化された破損を改善するために選択される。
【０２２６】
あるいは、ウエハフレーム内に含まれる細長い小片電池の配列１１００は、ウエハフレーム１７０２、１７０４の望まれない部分を取り除くために、外部のクランプを要求することなく、手動で処理されてもよい。さらに、横のウエハフレーム部分１６１２からの細長い小片電池の分離は、横のウエハフレーム部分１６１２を保持するために、クランプを要求することなく、また手動でなされる。
【０２２７】
細長い小片組立１１８００は、図２９に示されるように、固定板１１００８を細長い小片１１００から離して保持している間、または保管装置１１０００の上部に自由に接近できるように、ばねが載せられた上部組立１１００４を除去することによって、整列ガイド１１００６対の間に送り込まれる。細長い小片電池１１００は、図３０の側面図の矢印１２００２によって表されているように、細長い小片組立１１８００のベースに、下向きの角度で、接着テープ１１６０２の端部を引っぱることによってまとめられ、角度は、引っぱる力の下向きの成分が隣接する細長い小片電池の表面を一緒にし、そして引っぱる力の外側のまたは横の成分は組立１１８００内の細長い小片電池１１００のエッジから接着テープ１１６０２をはずすように選択され、そして図３１に示されるように、底部の細長い小片電池１８０４から始まり、まとめられた細長い小片電池の積重ねを形成するために、連続する細長い小片電池が外されるにつれて上方に進む。
【０２２８】
この操作の間、固定板１１００８は、もしテープ１１６０２を除去する動作にどのような不均一性または非対称性がある場合であっても、最後の細長い小片がその方位をひっくり返さないようにするため、ばね機構１１０１２の動作の下で、細長い小片の積重ねのまとめられない部分の上部を下方向に押し続ける。整列ガイド１１００６は、上述のように適切な間隔１２１０２で保管装置１１０００内に外された細長い小片を保持する。
【０２２９】
あるいは、接着テープ１１６０２によって束縛される、外された細長い小片電池組立１１８００は、図３２に示されるように、細長い小片電池分離（singulation）ユニット１２２００に直接送り込まれる。細長い小片電池分離ユニット１２２００では、分離された細長い小片１２２０２の積重ねを束縛する接着テープ１１６０２は、テープ１１６０２の非接着性の背面をローラ１２２０１に巻きつけて、小さな直径のローラ１２２０１に送り込まれる。テープ１１６０２がローラまたはドラム１２２０１上の弓形の選択された部分の上および周囲を通過するにつれて、テープ１１６０２から最も離れたエッジ間の距離が増加して、細長い小片電池１２２０２の外側のエッジは扇形に広がり、その結果個々の細長い小片電池に接近しやすくする。個々の細長い電池は、動くベルト１２２０３での機械的な指状突起またはフックによって、またはベルト１２２０３での真空吸引によって、または静電的な引力によって、またはこれらの方法の組合せによって、接着テープ１１６０２からつまみ上げられる。
【０２３０】
あるいは、細長い小片電池組立１１８００は、図３３に示されるように、次の組立ステージ１２３００に直接与えられる。そこでは、細長い小片電池１２２０２は、接着テープ１１６０２から分離され、そしてフレームまたはジグ１２３０６上の平らな配列に組み立てられ、または直接太陽電池モジュール基板に組み立てられる。フレームまたはジグ１２３０６の場合、テープ１１６０２から取り除かれるべき、扇形に広がった細長い小片電池のエッジは、フレームまたはジグ１２３０６の段差１２３０３と接触するようにされる。段差１２３０３は、テープ１１６０２から除去される細長い小片電池１２３０４と信頼性よくかみ合うのに十分な高さであるが、しかし隣接する細長い小片電池１２３０８との接触が避けられるように、１つの細長い小片電池の面から隣接する細長い小片の隣接する面までの距離である、細長い小片のピッチよりも小さい。細長い小片電池は、ジグ１２３０６とテープ１１６０２の相対的な動きによって、接着テープ１１６０２から外される。各細長い小片電池は、真空、静電引力、または他の機械的手段によって、捕らえられて固定される。これらの動作は、細長い小片電池の要求される数が太陽電池サブモジュールまたは細長い小片電池の一時的な配置に組み立てられるまで繰り返される。
【０２３１】
この明細書に記載された細長い小片除去装置およびプロセスは、分離された細長い小片電池の方位およびそのため相対的な極性を保持している間、細長い小片がウエハフレームから分離されるようにする。ある実施例では、相対的な分離または分離された細長い小片のピッチは最初に保持され、そして外された細長い小片は、それらが切れ目のない配列内で積重ねられるように、隣接する細長い小片の面間の間隔を取り除くためにまとめられ、そして例えばテストまたは組立ステージのような、さらなる処理ステージに与えられる。他の実施例では、各細長い小片は、細長い小片がウエハフレームから外されるにつれて、前に外された細長い小片とまとめられる。
【０２３２】
ウエハからの細長い小片の大量のまたは実質的に同時の除去は、個々の細長い小片電池を置き、かみ合わせ、分離し、および取り扱う必要性を避ける。さらに、細長い小片は、細長い小片の面よりもよりがっしりしているエッジによってかみ合わされる。この明細書に記載された細長い小片除去プロセスは、個々の細長い小片電池の分離に要求されるような、正確な位置に置くことに依らず、そして特に、ウエハ配列内の細長い小片電池間の、小さな、厚みが変わる隙間の詳細な知識に依らない。
【０２３３】
この明細書に記載された細長い小片除去プロセスおよび装置は、クランプ、カセット、または接着テープによって束縛されて、配列を汚染する分離破片なしに、保持された細長い小片のきれいな配列を与える。「インライン」または順次起こる分離および組立での問題点に１つは、分離破片が、それは非常に多いが、細長い小片保持機構を汚染することである。もし、保持機構が真空であるならば、真空穴はふさがれるようになり、または真空穴はエッジに立っている細長い小片の破片で部分的に込み合い、それが次に、その上に押し付けられた細長い小片を破壊する。粘着性表面は同じ問題がある。分離と次の取扱いおよび／または組立ステージによって、分離破片は、分離ステージで取り除かれ、次の組立プロセスを汚染しないようにする。例えばクランプ、テープ、または上述の細長い小片カセットのような、分離および細長い小片保持の特定の実行にもかかわらず、破壊しまたは別のやり方でウエハフレームから細長い小片の端部を切断するときに生じる分離破片は、細長い小片積重ねから容易に取り除かれる。
【０２３４】
結果として生じた細長い小片配列は、高精度のまたはわずかな許容誤差でかみ合いまた複雑な制御システムを要求することなく、次のプロセスまたは組立ステージへの個々の細長い小片の保管または供給を容易にする。細長い小片除去プロセスの各ステップは、細長い小片の方位が各ステップで積極的に保たれるようにして、手動によって、短時間で、最少の費用で容易に実行される。さらに、この明細書のプロセスの単純さは、わかりやすく、安価で、細長い小片の除去および取扱いプロセスステップの取扱いのがっしりした自動化ができるようにする。
【０２３５】
図１３から１５に戻って、各ウエハが、各配列の最後の細長い小片と同じウエハ内の次の配列の最初の細長い小片との間で部分に割られるならば、図１３および１４の細長い小片配列の長方形の配置は、上述の分離および取扱いプロセスと直接矛盾しないことは明らかである。例えば、細長い小片の５個の配列を含む、図１４に示されるウエハは、図１８および１９に描かれたプロセスと類似のプロセスで５個の部分に割られる。上部部分の上部ウエハフレーム部分および底部部分の底部ウエハフレーム部分は、５個の長方形の細長い小片バンクを与えるために取り除かれ、各バンクは細長い小片の端部に残る横のウエハフレーム部分によって別々に束縛される。
【０２３６】
類似のプロセスは、細長い小片の傾いた積重ねが、供給または配置動作の準備のために、まっすぐにすること、または分離された細長い小片の長方形の、連続的な配列を生じさせる整列ステップを要求するという、追加された要求とともに、図１５と同じ結果になる。細長い小片電池の主な利点は、シリコンの与えられた質量から生じる、電池の活性な表面積の劇的な増加である。図１３から１５に描かれているように、ウエハからの電池のこの利用可能な表面積を増加させる配置は、さらに細長い小片技術の利益を高める。
【０２３７】
細長い小片除去プロセスおよび装置は、細長い小片太陽電池としてこの明細書に記載されているが、これらは他の応用に使用される細長い小片にも等しく適用できることは明らかである。
【０２３８】
（サブモジュールの形成）
図１を参照して、細長い小片電池１０１および水平梁１０２は、「細長い小片いかだ」サブモジュール１００を形成するために組み立てられる。太陽電池間の間隔は、ゼロから各電池の幅の数倍の範囲にある。水平梁１０２は、いかなる材料からも形成され、そして好ましくは薄くて、電気的導電性がなく（または絶縁材料で覆われている）そして導電性トラック（track）で容易に覆われる。例えば、厚みが３０から１００ミクロン、幅が１から３ｍｍ、そして長さが２〜２０ｃｍのシリコンの薄い小片は、水平梁のための適切な材料を構成する。電池１０１は、接着性の、または金属半田、または導電性エポキシ、または類似の材料を使用して、水平梁１０２に機械的にくっつけられる。
【０２３９】
図３４に見られるように、１組の細長い小片電池１２６２０は、細長い小片の特許出願に記載されたプロセスにしたがって、ウエハに形成される。ウエハは、１組の細長い小片太陽電池１２６２０の各端部にフレーム部分１２６００を有する。ウエハフレーム部分は、ウエハの円周の周囲に、各端部の最も外側の細長い小片電池の平らな面に隣接する領域まで延びていても延びていなくてもよい。ウエハは、細長い小片太陽電池配列１２６２０の１つの面を露出させるために、切断され、または除去部分１２６１０を折られる。図３５に示されるように、ウエハは、ウエハの面の平面内の細長い小片電池の配列面積１２７３０の外側のウエハ１２７１０のエッジと接触して、クランプに固定される。好都合にも、ウエハのエッジと接触するクランプの表面は、柔軟な表面を有する。図３６に示されるように、１枚以上のウエハが、格子または表面１２８２０の配列を与えるために、クランプ１２８１０される。配列にクランプされたウエハの数は、いかだまたはボートサブモジュールを形成するために要求される細長い小片太陽電池の数と等しい
図３７〜３９に示されるように、各ウエハ１２８２０、１２９２０からの露出された細長い小片電池は、例えば真空かみ合わせ工具１２９４０のような機械的手段によって、配列１２９３０として取り除かれる。真空かみ合わせ工具は、例えばいかだを形成するために水平梁に配列を置くように、サブモジュール組立の次のステージに細長い小片電池を移動させるために使用される。あるいは図４０に示されるように、各ウエハからの露出された細長い小片電池１３２２０は、細長い小片電池をサブモジュール配列の水平梁またはいかだ梁１３２５０に直接かつ永久に接着し、速い硬化の接着剤１３２６０によって、配列配置１３２３０として取り除かれる。いかだ水平梁は、供給、ステンシル印刷、スクリーン印刷、打抜きまたは望ましい量の接着剤を要求される位置に移動させる他のよく知られた方法を使って、接着剤を用いて準備される。サブモジュール配列は、隣接する細長い小片電池の電極の間で、電気的接続の取付けである組立の次のステージに移動させられる。
【０２４０】
各ウエハからの露出された細長い小片電池はまた、細長い小片電池を輸送または移動機構に一時的に接着する、再使用可能な粘着性表面によって、配列配置として取り除かれる。一時的な接着剤は真空の機能を果たす。細長い小片電池は、ウエハから分離され、そして次にサブモジュール組立部品またはいかだに組み立てられた後に、移動工具から除去される。他の実施例では、各ウエハからの露出された細長い小片太陽電池は、細長い小片太陽電池を輸送または移動機構に一時的に接着する静電引力を使用して、配列配置として取り除かれる。細長い小片太陽電池は、ウエハから分離され、そして次に外すことによっていかだまたはボートに組み立てられた後に、移動工具から取り除かれる。
【０２４１】
細長い小片太陽電池は、正しい方向と極性を保証するためにいつも積極的にかみ合う。細長い小片電池はまた、ウエハからの分離に続いて、いかだまたはボートに直接組みたてられ、その結果中間の取扱いまたは保管ステップを避ける。重要なことには、細長い小片太陽電池はグループとして取り扱われており、そのことは光起電力モジュールの１平方メートル当たりの取扱い操作の数を非常に減らす。
【０２４２】
図４１〜４３には、ウエハフレームからすでに取り除かれ、そして例えば保管カセットのような大量保管の形状に含まれる、細長い小片太陽電池を取り扱うための方法が示されている。カセットまたは大量保管ユニット１３３２０に含まれる細長い小片太陽電池１３３７０が与えられる。１つ以上のカセットまたはバッファ保管ユニットは、各ユニット内の接近可能な細長い小片太陽電池によって構成される平面配置内に存在する、細長い小片太陽電池表面の格子または配列を与えるために組み立てられる。この平らな配置は、次に形成されるいかだまたはボート配列内での細長い小片太陽電池の望ましい相対的な位置および方位を具体化する。多くのカセットまたはバッファ保管ユニットは、各ユニット内の接近可能な細長い小片太陽電池がいかだまたはボートサブモジュールまたは組立を形成するために、隣接する細長い小片太陽電池に対して相対的に正しい位置および方位にあるように、格子または配列に配置される。
【０２４３】
あるいは、細長い小片太陽電池の積重ね１３０２０は、多層積重ねユニット１３０７１０に直接組み立てられ、それは分離された細長い小片電池の多層積重ねを効果的に組み入れる単一のカセットであり、各々は隣接する細長い小片太陽電池の面上にあり、そして細長い小片太陽電池の端部によって位置させられそして束縛された各積重ねはカセット壁内の溝に束縛されている。積重ねピッチ、または各積重ね間の分離は、最終的ないかだまたはボートサブモジュールの望まれた位置を満たすように選択される。多層カセットから組み立てられる配列の場合、配列にクランプされたカセットまたは大量保管ユニットの数は、いかだまたはボートを形成するために要求される細長い小片太陽電池の数に等しい。あるいは、サブモジュール配列は、少ない数の保管ユニットおよび１つ以上の繰り返された組立操作を使用して構成される。
【０２４４】
図４１に示されるように、積重ねの細長い小片太陽電池の高さは、上部の細長い小片太陽電池がいつも同じ位置にあるように、ばね１３３３０または機械的な送込み制御によって保たれる。図３９に示されるように、細長い小片太陽電池は、細長い小片太陽電池の端部付近に位置する機械的なストッパ１３１２０によって積重ね内に保持されている。細長い太陽電池は、カセットから引き出される間、その効果的な長さが曲げることまたはたわませることによって十分に減らされるとき、取り除かれる。曲げの度合いおよび曲げの位置は、真空移動工具の幅および位置、および細長い小片太陽電池の端部での機械的なストッパまたはローラの位置によって制御される。あるいは、最も外側の細長い小片太陽電池がピックアップ装置に与えられるようにすることを細長い小片太陽電池の積重ねおよび後に続く積重ねの重さが保証するように、カセットは下方に向く。
【０２４５】
図３９に示されるように、各カセット、カセットのグループ、または多層積重ねカセット１３１１０からの露出されたまたは最初に与えられた細長い小片太陽電池１３１３０は、例えば真空かみ合わせ工具１３１５０のような機械的手段によって、配列配置として取り除かれる。真空かみ合わせ工具１３１５０は、配列をサブモジュール組立の次のステージに移動させるために使用される。あるいは、各カセット、カセットのグループ、または多層積重ねカセット１３１１０からの露出された細長い小片太陽電池１３１４０は、配列をサブモジュール配列の水平梁、またはいかだ梁に直接かつ永久的に接着する早い硬化の接着剤によって、配列配置として取り除かれる。サブモジュール配列は、隣接する細長い太陽電池の電極間の電気接続の取付けである、組立の次のステージに移動させられる。別の実施例では、各カセット、カセットのグループ、または多層積重ねカセットからの露出された細長い小片太陽電池は、細長い太陽電池を輸送または移動機構に一時的に接着する再使用可能な粘着性表面によって、配列配置として取り除かれる。細長い小片太陽電池は、各カセット、カセットのグループ、または多層積重ねカセットから分離された後に、移動工具から取り除かれ、次にいかだまたはボートに組み立てられる。さらに他の実施例では、各カセット、カセットのグループ、または多層積重ねカセットからの露出された細長い小片太陽電池は、細長い小片太陽電池を輸送または移動機構に一時的に接着する静電的引力を使用して、配列配置として取り除かれる。細長い小片太陽電池は、移動ヘッドをはずすことによって、カセット、カセットのグループ、または多層積重ねカセットを分離した後に、移動工具から取り除かれる。
【０２４６】
カセット、カセットのグループ、または多層積重ねカセットから取り除かれた細長い小片太陽電池は、正しい方位と極性を確保するため、いつも積極的にかみ合う。細長い小片太陽電池は、カセット、カセットのグループ、または多層積重ねカセットからの分離に続いて、いかなる中間の取扱いまたは保管ステップを避けて、直接いかだまたはボートに組み立てられる。
【０２４７】
図４２は、例えばカセット供給機のような、大量保管装置の形状に含まれる、細長い小片太陽電池を取り扱うための方法を示す。カセット供給機は、細長い小片太陽電池１３４２０、１３５５０を、配列ピッチで整列し、正しく方位を定められた細長い小片太陽電池の配列に、またはいかだまたはボートの組立の望ましいピッチと合う、隣接する細長い小片太陽電池に対して相対的な位置に、機械的に供給するために使用される。カセット供給機は、単一の細長い小片太陽電池を、金属ジグ１３５００の機械加工された溝１３４３０またはスロットに入れる。溝またはスロットの位置は、いかだまたはボートの組立における相対的な細長い小片太陽電池の位置と合う横のピッチを有する。
【０２４８】
細長い小片太陽電池は、溝１２４５０の接近する壁によって、カセットのベースから機械的に取り除かれる。溝の深さ１３４３０は、１つの細長い小片太陽電池のみが一度に金属ジグの溝によってかみ合わされるように、細長い小片太陽電池の厚み１３４２０よりもわずかに小さくなるように設計される。溝の幅は、細長い小片が込み合ったり押しつぶされたりすることなく溝に入るように、細長い小片太陽電池の幅よりもわずかに広くなるように設計される。細長い小片太陽電池供給カセットの背面ゲート１３４６０は、溝内にある細長い太陽電池の上部表面、または面よりもわずかに高くなるように設計される。これは、供給される細長い小片太陽電池に隣接し、または次の空の溝が与えられるまで、供給される細長い小片太陽電池よりも次に高い細長い小片太陽電池が、細長い小片太陽電池供給カセットに保持される。
【０２４９】
供給カセット１３４１０の上部１３４７０は、供給カセット内の積重ね１３４９０に圧力を与える、従動板１３４８０を含むために囲まれている。積重ねの圧力のレベルは、底部の細長い小片太陽電池の先導エッジがジグの溝壁の遠い側面とかみ合うように、選択される。このステージの後に、圧力は、細長い小片太陽電池が溝の底の平らな面にあるように、選択される。一度細長い小片太陽電池が溝の底の平らな面にあり、そして隣接する細長い小片太陽電池から移動させられた圧力によってそこに保持されると、供給カセットの背面ゲートは、保持された細長い小片太陽電池の背面エッジおよび上面をきれいにする。このシーケンスは、供給カセットが金属ジグの輸送を続いて、すべての溝が満たされるまで、配列形成ジグ内のすべての溝に対して繰り返される。後に続く二重端部スキー（trailing double-ended ski）１３４１５、１３５６０は、供給カセットに保持された隣接する細長い小片太陽電池の背面ゲートおよび後を続くエッジが、溝の細長い小片太陽電池の前エッジ上ですべって、それらが裏返ったり飛び出したりしないように、溝に細長い太陽電池を保持する。
【０２５０】
供給カセットは、横に正しく整列し、そしてジグ内の機械加工されたスロット１３５２０、１３５６０内をはしるガイド１３４２５、１３５１０、１３５４０によって、ジグの溝に平行に保たれている。１つ以上のスロットがあってもよく、細長い小片太陽電池が供給される前に、ガイドはジグの空の領域を通ってはしるので、スロットはウエハ配列内に位置してもよい。あるいは、ガイドが配列領域の外側にあるならば、ガイドは供給ジグ１３５４０の背後に位置してもよい。供給カセットの前および後のガイドの組合せが使用されてもよい。細長い小片太陽電池は、ガイド溝を通して移動する保持フック１３４３５によって、供給カセット内に保持される。保持フックは、ジグ間、配列間、および保管と積載操作との間の移動中に、供給カセットが細長い小片を保持できるようにする。積重ねは、大量移動方法を使用して、供給カセットに載せられる。
【０２５１】
電池は、単一の細長い小片太陽電池を個々に位置させてかみ合うことを要求することなく、供給カセットから取り除かれる。好都合に、供給された細長い小片太陽電池は、溝のベース内の穴を介して細長い小片太陽電池の底面に真空の応用によって、整列ジグ内の溝に、よりしっかりと保持されてもよい。真空は、細長い小片太陽電池が供給された後、細長い小片太陽電池を溝に保持するためにのみ使用される。供給カセット操作の１つの実施例では、真空は、供給カセットから細長い小片太陽電池を取り除くためには使用されない。あるいは、真空配置は、カセットから細長い小片太陽電池を取り除くため、またはカセットから細長い小片太陽電池の除去を助けるために使用されてもよい。あるいは、供給された細長い小片太陽電池配列は、例えば、それを溝に閉じ込め、そして金属ジグのスロットから飛び出すことを防止する、細長い小片太陽電池の上表面をすべる二重端部スキーのように、後に続くスキーまたはレールによって固定されてもよい。例えば隣接する細長い小片の背面エッジ、または供給カセットの背面ゲート、または平らで四角い端部のレールのいずれかを有する場合のように、圧力または接触が突然なくなるよりもむしろ、スキーが供給された細長い小片太陽電池を通るようにして、圧力および接触が徐々に取り除かれるように、スキーのような形状が好まれる。
【０２５２】
動きは、いかだまたはボートのために細長い小片太陽電池の要求される数が供給されるまで続く。いかだ配列を完成させるために要求される水平梁１３５８０は、梁の表面が細長い小片太陽電池の表面と一致する領域に接着剤１３５９０とともに予め準備される。いかだ組立を完成させるために要求される水平梁は、配列の上面に与えられて、そしてそこに接着されてもよい。あるいは、水平梁は、接着剤とともに準備され、細長い小片太陽電池位置溝を横切ってはしる特別の溝に置かれる。溝は、溝に横たわる梁の上面が供給された細長い小片太陽電池の下面をきれいにするように、金属ジグに形成される。隙間は、いかだまたはボート配列が溝に横たわる梁の上面に形成されるように、接着剤の接着ライン厚みをみて選択される。さらに、金属ジグへの細長い小片太陽電池の供給は、連続的または準連続的である。すなわち、連続型組立では、いかだまたはボートは長い金属ジグ内に連続的または切れ目のない方法で形成されてもよい。準連続的組立では、いかだまたはボートは、各溝が形成された部分がいかだまたはボート組立と同じくらい長く、ばらばらのまたは半分引き離されたジグ内に形成されてもよい。このジグ部分は、いかだまたはボートのリニア組立を与えるために、チェーンまたはベルトコンベヤに取り付けられる。
【０２５３】
供給ジグを使用して組み立てられている配列の写真イメージは、図４３に示される。細長い小片太陽電池は、幅が１．００ｍｍ、厚みが７０ミクロンである。ジグの溝は、幅が１．０５ｍｍ、深さが５０ミクロンである。細長い小片太陽電池は、ジグの平面の方にわずかに傾いたガラスの後に続く平面部分による供給に続いて直ぐに、圧力が徐々に解放され、そしてガードの最終的なエッジが細長い小片太陽電池が飛び出したり裏返ったりしないように、溝の場所に保持されている。
【０２５４】
図４４から５２は、「メッシュいかだ」として表わされる他の実施例に関係する。図８、図９組立、図９組立および図５２に最もよく示され、そしてこれ以後「メッシュいかだ」１４９００と表わされるように、メッシュいかだ組立の細長い小片１２４０１は、水平梁または基板と同じように金属被覆されたトラックの要求を除いて、電気的接続１４９０２のみによって平面に保持される。この実施例は、いかだ配列には理想的であるが、しかしある環境下ではボートに適している。
【０２５５】
細長い小片１２４０１間の電気的相互接続１４９０２は、細いワイヤ１４２０２、それは細長い小片よりも太いが、から形成される。個々の相互接続ワイヤ１４６０２は、多くの単一の長さのワイヤ１４２０２から形成され、各々はメッシュいかだ配列の長さよりも長く、モジュールの製造中に、メッシュいかだ配列１４９００を一緒に張るために使用される、メッシュいかだ配列１４６０３、１４９０３の端部に特別の長さを与える。これらの長い長さのワイヤ１４２０２の数は、上述の実施例の水平梁の数に一致する相互接続の列の数に等しい。あるいは、水平梁または基板よりもむしろ細いワイヤの使用が上述の実施例によってこうむる遮光の不利（shading penalty）をほとんどなくすため、電気的相互接続の列の数は、個々の細長い小片間の接続のラインを千鳥にしたり（staggering）オフセットしたり(offsetting)することによって実質的に増加し、またはメッシュいかだ内で相互接続の列の数を単純に増加させる。
【０２５６】
図５２に示されたオフセットされた列内での千鳥のまたはオフセットされた電気的相互接続１５１０２の場合、細長い小片のエッジ上の電極に沿ってはしるワイヤの長さ、あるいは、千鳥のまたはオフセットの列の対を有するそれよりも大きな、細長い小片ピッチの完全な数にわたって生じる特別な長さは、切断操作中に取り除かれる。
【０２５７】
電気的相互接続を形成する短いワイヤの長さは、例えば半田づけまたは導電性エポキシによる接着のような便利な手段、および機械的なピンセット１４３０１でつかむのに便利な２つの接触アーム１４８０２間の中間部分１４９０２によって、隣接する細長い小片の電極間に信頼性の高い電気的接続１４９０４の形成を可能にするために、十分な長さの細長い小片電極１４８０３に沿ってはしるアーム１４８０２を与える、「Ｓ」字型、または「Ｕ」字型、または他の便利な形状である。
【０２５８】
メッシュいかだ全体のためのワイヤ相互接続は、細長い小片電池の相互接続を行うために使用される個々の短いワイヤをつまんだり置いたりする要求を避ける、高い平行プロセスで形成される。各トラックまたは相互接続１４２０２の列に対応するワイヤは、メッシュいかだの電気的相互接続の列の間隔に対応する細長い小片１４４０１の長さの方向に沿った縦の間隔で、相互接続１５００３または１５１０３を張るメッシュいかだの離れた端部からの長さよりも大きな長さを有するフレーム１４２００を横切って、張られている。指状突起の配列のようなくしを有する１組の機械的ピンセット１４３０１は、無傷の、引っぱられたワイヤ１４２０２をつかむ。好ましくは、各列または１組のピンセットは、つかむ動作が、個々の制御を要求する個々のピンセットのラインよりもむしろ、制御の２つの軸のみによって行われるように、整列し、わずかにフレキシブルで、板から形成された、または板にしっかり取り付けられた弾力性のある指状突起を有する２枚のベース板から形成される。各組のピンセット１４３０１の個々のつかむ指状突起は、ワイヤの長さに沿った横の間隔を有し、それは図４８から５１において、細長い小片１２４０１の長さの方向に、そしてメッシュいかだ１４９００，１５００００，１５１００内の細長い小片１２４０１を相互接続するために要求される短いワイヤ部分１４９０２の中央に対応する中央を有する。列のバンクまたはピンセット１４３０１の組は、一連のワイヤ１４２０２を横切って直角にはしる、細長い小片１２４０１の長さに沿って縦の間隔を有する。ワイヤ１４２０２は、メッシュいかだ配列１４９００、１５００００、１５１００内の電気的相互接続１４９０２の列の中央線に対応する、細長い小片を横切る方向に走る。ピンセット１４３０１のこの配置は、張られたワイヤ１４２０２、１４６０２が要求される長さに切断された後に、ピンセットは個々のワイヤをつかみ、それらは隣接する細長い小片電極１４８０３間の個々の接続１４９０４、１４９０２を行うために使用される。
【０２５９】
張られたワイヤ１４２０２は、図４９に示されるように、単純なプロセスで正しく置かれた個々のワイヤ１４６０２の配列に同時に切断される。溝が掘られたアンビル（anvil）が、電気的接続１４９０２、１５００２、１５１０２が行われるそれらの間のメッシュいかだ配列１４９００、１５０００、１５１００内の細長い小片１２４０１の中央ラインに対応する溝１４４０３間のランド（land）１４４０２とともに、ワイヤの下に置かれる。個々の相互接続間のメッシュいかだ配列１４９００，１５０００、１５１００内の細長い小片１２４０１の中央ラインに隣接する、１組の刃１４５０２は、張られたワイヤ１４２０２を、ピンセット１４６０４によって保持された短いワイヤ１４６０２の配列にするために、アンビル１４４０１の平坦部１４４０２上のワイヤ１４２０２の上方から下に押さえる。刃１４５０２およびアンビル４４０１は、細長い溝がつけられたピンセット１４６０４によって保持された短いワイヤ１４６０２の配列を残して、配列の周辺から取り除かれる。
【０２６０】
短いワイヤ１４６０２の配列は、１または２ステッププロセスで「Ｕ」字型または「Ｓ」字型の平らな接続の配列になるように曲げられる。図５０に示されるように、一連の狭い細長い溝がつけられた板１４７０１は、配列４６０２になる。明らかに、２対のみが図５０に示される。ワイヤに対応する板１４７０１内のスロット１３７０２は、ピンセットの配列から突き出して位置する。その結果、スロットの壁がワイヤの端部に接触するとき、ワイヤの長さを横切る方向に板１４７０１を置き換えることは、板が置き換えられる方向にワイヤの端部を曲げる。各１組のピンセット１４６０４間の板１４７０１の対は、１つの応用で使用される。あるいは、１対のピンセット１４６０４間の単一の板１４７０１は、２ステッププロセスで使用される。板１４７０１は、挿入され、置き換えられ、そして取り除かれ、ピンセット１４６０４の他の側のワイヤを曲げるために再び挿入される。板１４７０１は、「Ｕ」字型を形成するため同じ方向、または細長い小片いかだの平面にある「Ｓ」字の平面とともに、「Ｓ」字型コネクタ１４９０２を形成するため対向する方向のいずれかに、再び横に置き換えられる。もし板がピンセットの挟み口から突き出るワイヤの長さよりも薄ければ、「Ｓ」字型の平らなコネクタは、上に記載されたプロセスを使用して２ステップで形成される。
【０２６１】
もし板１４７０１が、ワイヤの厚みの２倍よりも小さいピンセット１４６０４のはさみ口の間の隙間までの厚みを有し、ピンセット１４６０４から突き出したワイヤの長さよりも厚ければ、「Ｕ」字型の平らなコネクタは切込みのある板１４７０１の単一の置き換えで形成される。ピンセット１４６０４の個々のはさみ口の幅は、望ましく、短いワイヤの相互接続の形成を容易するために選択される。
【０２６２】
メッシュいかだのピッチに対応する横の間隔、およびメッシュいかだ内での相互接続の列の位置に対応する縦の間隔を有する、短いワイヤの相互接続１４６０２の平らな配列は、上述の方法のいずれかによって組み立てられる、準備された細長い小片電池配列になる。組み立てられた細長い小片電池配列は、ピンセット１４３０１の先端が背面に突き出し、そして曲げられた平らなワイヤコネクタの配列を細長い小片配列の電極１４８０３の平面に持ってくるようにした、相互接続１４８０２の横のラインに沿った窪みとともに、フレームまたはジグに保持される。電気的または機械的接続１４９０４は、ワイヤを電極に半田付けすることによって、または導電性エポキシまたは類似の材料で接着することによって形成される。もし半田付けがこのステージで行われるならば、電気的接続が完成するまでワイヤは機械的に束縛されるようにする必要があるため、赤外加熱または熱風プロセスが使用される。
【０２６３】
好都合に、機械的および電気的接続プロセスは引き離される。機械的に完全な状態は、ワイヤアームの長さの短い部分および電極上のＳＭＴ接着剤、または他の導電性または非導電性材料で、ワイヤ１４９０２を電極１４８０３に接着することによって行われる。電気的接続１４９０４および改良された機械的に完全な状態は、後のより便利な時間に、そして次の組立プロセスの間に、より便利な、信頼性の高いプロセスを使用して与えられる。好ましくは、電気的接続は、ウエーブ半田付けプロセスを使用して行われる。
【０２６４】
上述のメッシュいかだ１４９００、１５０００、１５１００は、特にフレキシブルモジュール構造に適している。細長い小片は、その長さに沿って非常にフレキシブルであり、約２ｃｍの曲率半径を有する光学的に活性な面に垂直な曲線に曲げられる。しかし、細長い小片は、光学的に活性面に平行な面では全くフレキシブルではなく、そして曲がりが見える前に粉々に割れる。非常に細いワイヤはまた、非常にフレキシブルであり、フレキシブルモジュール応用にとって非常に重要なことには、すべての方向に等しく曲がることである。例えば細長い小片の水平梁を有するいかだのような、細長い小片の格子は、細長い小片の面に垂直な平面にある曲線で、そしてまた薄く細長い小片の水平梁の方位に対して同じ平面にある曲線に沿って横に曲げられるとき、細長い小片電池の配列の長さに沿って縦方向に非常にフレキシブルである。しかし、細長い小片および水平梁の縦軸の方に傾いた方向にある平面で曲げられたとき、細長い小片の平面および細長い小片が容易に曲がる方向のいかだに垂直よりもむしろ、細長い小片が曲がらない方向の細長い小片の平面に応力が準備されるため、細長い小片電池および細長い水平梁の配列は、格子内に接着されるとき、明らかにフレキシブルではない。細く、短いワイヤの導入は、メッシュいかだ配列の平面内の応力を軽減する。
【０２６５】
前述の記載では、かみ合うまたは供給する動きは、相対的であるとして理解されるべきである。すなわち、真空かみ合い工具または供給カセットは静止しており、そしてウエハ配列または溝を掘られたジグは、配列を取り除き、または細長い小片太陽電池を金属ジグの溝に供給するために、動かされる。動かされるジグは、チェーンコンベヤまたは他の適切な輸送機構に保持された小さな部分の形状をとってもよい。もし、細長い小片太陽電池のサブモジュールへの組立が連続的な方法で行われれば、輸送機構は接着剤の硬化ステージおよびリニア形式の電気的接続ステージを介して進む。
【０２６６】
（厚板の取り外し、取扱いおよび保管）
上述のおよび細長い小片特許出願に記載されているように、細長い小片太陽電池は、それらが形成される元のウエハの面に垂直な、光学的に活性な面を有する。しかし、一般的には、上述の厚板太陽電池の場合のように、細長い太陽電池は、元の細長い基板が形成された平面と同じ平面に、光学的に活性な面とともに形成される。上述の細長い小片太陽電池取外しプロセスは、各細長い小片太陽電池の光学的に活性な面を露出させるために開発されてきた。しかし、厚板の太陽電池の場合のように、細長い太陽電池の光学的に活性な表面が元のスタート時のウエハと同じ平面に形成される場合には、次のプロセスが、細長い太陽電池の厚板または他の形状を外すために使用される。
【０２６７】
プロセスおよび装置は太陽電池が形成される厚板基板によって記載されるが、方法および装置は厚板太陽電池に使用するために限定されず、太陽電池を組み入れても組み入れなくてもよい、細長い基板の形状で使用されることは明らかである。
【０２６８】
図５９を参照して、複数の細長い厚板基板を組み入れるウエハは、チャック上に支持される。厚板は、ウエハフレームから容易に折れやすくするため、端部で部分的に予め切断されている。厚板の配列全体は、個々の積重ねが取り除かれて、単一の積重ねカセットまたは多層積重ねカセットに保管される、厚板「スラブ（slab）」フレームに積み重ねられる。単一の積重ねの除去は、スラブフレーム配列保持機構の厚板端部のエッジから、狭いクランプ配置を用いて行われる。好ましくは、単一の積重ねは、短いのど（throat）を有する広いクランプを使用して、厚板の積重ねの長い側面で配列保持エッジから取り除かれる。配列保持組立は、容易にクランプに接近できるために配列に残された積重ねを側面に動かす要求を避けて、クランプが連続する積重ねに接近できるように、ベースにスロットを有する。あるいは、離れた配列保持壁は、取り除かれるべき厚板積重ねが接近する壁に対して常に置かれるように、ばねが載せられた、または指示された方法で動かされる。取り除かれた単一の積重ねは、単一の積重ね供給カセット（そして細長い小片に対して上述のように取り扱われる）または多層積重ねカセット（そして細長い小片に対して上述のように取り扱われる）に載せられる。
【０２６９】
いくつかの場合には、細長い基板から形成されたサブモジュールの細長い基板の望ましい配置に対応するように選択された、隣接する積重ね（積重ねピッチ）間の、互いに間隔をおいて隔てられた積重ねに保管された細長い基板を有することは有利である。
【０２７０】
図６０を参照して、すべての第２の厚板は、機械的な分離ヘッド（真空、静電的、粘着性の、再使用可能など）によって取り除かれ、そして２Ｘの積重ね配列ピッチを有する、多層積重ねカセットに積み重ねられる。２ステップ操作シーケンスは、供給の準備ができたすべての厚板と２Ｘカセット内の積重ねを取り除くために要求される（細長い小片に対してすでに記載されているように）。あるいは、３ステップ操作が、３Ｘピッチ等で厚板を積み重ねるために使用される。これは、厚板太陽電池のサブモジュール配列全体の次に続く形成のために、２Ｘまたは３Ｘピッチの多層積重ねカセットを載せる好ましい方法である（細長い小片に対してすでに記載されているように）。
【０２７１】
図６１を参照して、厚板は機械的分離ヘッドによって個々に外され、そして単一の積重ねカセットに積み重ねられる。あるいは、外された厚板は、多層積重ねカセットに順に積み重ねられる。図６０の多数の厚板の除去によって形成された完全な２Ｘ、３Ｘなど以外の厚板ピッチが要求されるならば、このプロセスは役に立つ。次のプロセスは細長い小片に関する。
【０２７２】
図６２を参照して、厚板ウエハは、露出された厚板ウエハフレームの４つまたはより多くのエッジを残すクランプの厚板配列窓を覆う上面と底面によって保持される。厚板ウエハフレームは、続いて４つまたはより多くの露出された部分を折ることによって、取り除かれる。これらの部分は、部分的に予め切断されていてもよく、またはスクライブ・ブレイクプロセスによって取り除かれてもよい。クランプの上部が次に取り除かれて、厚板配列を露出させる。クランプのベース部分は、厚板を元の間隔と方位に保持するために、真空開口部の配列を有していてもよい。あるいは、ベース部分は、外された厚板の誤った整列を防ぐために、再使用可能で部分的に粘着性のある被覆材で覆われてもよい。厚板は、配列全体として配列スラブホルダの方へ取り除かれるか（図５９に示されるように）、または配列全体が形成される多層積重ねカセットの方に取り除かれる（図６０に示されるように）。クランプ配列は、例えば、ウエハがラインに投入され、クランプされ、露出された面が折られ、シーケンシャルプロセスで単一の積重ねカセットの方に、または全体的に間隔をおいて隔てられた配列で適切なピッチの多層積重ね配列の方に、または完全に連続的な配列で厚板スラブホルダフレームの方に取り除かれる、例えば十分に自動化されたインラインプロセスで、リニアアクチュエータによって動かされるクランプ面を構成してもよい。
【０２７３】
図６４を参照して、厚板ウエハは、露出された４つまたはそれ以上のエッジを残す上面と下面を覆うクランプによって保持される。厚板ウエハフレームは、引き続いて４つまたはより多くの露出された部分を折ることによって取り除かれる。これらの部分は、部分的に予め切断されていてもよく、またはスクライブ・ブレイクプロセスによって取り除かれる。クランプの上部が次に取り除かれて、厚板配列を露出させる。クランプのベース部分は、厚板の端面の上部の部分を覆う、機械的閉込配列を有する。厚板太陽電池の上面と機械的保持器の下面との間の間隔は、外された配列内で、込み合ったり厚板電池を折り曲げたりすることを防ぐために、厚板電池の厚みよりも十分に小さい。
【０２７４】
機械的閉込機構の配列除去端部の開口部または入口は、少なくとも保持された厚板電池の長さと同じ広さである。外された厚板電池の配列は、入口または除去エッジから離れた厚板配列のエッジで、板によって開口部の方に動かされる。厚板電池の配列の底面を支えるクランプの表面は、厚板電池の配列の長いエッジに平行なエッジに終端する。エッジは、単一の積重ねカセットが外された配列内の厚板から直接載せられるように構成される。
【０２７５】
カセットに厚板電池を載せるために、いくつかのプロセスが使用される。
【０２７６】
カセットは上部から載せられる。この場合、カセットにある、または以前に保管された厚板の上面が、カセットの上面およびクランプの上面の平面に十分に近くなるようにすることが重要であり、それは、厚板がカセットの上面の角で裏返ったり込み合ったりしないように、移動すべり表面を形成する。カセットに入る厚板の背面エッジは、移動すべり表面を残して、厚板の前エッジからはずされる。これら２つの要求は、機械的に結合されたばね機構によって満たされる。機械的に結合された機構は、厚板電池の積重ねのエッジをつかみ、カセットの上部積載表面と同じ高さにし、厚板太陽電池の厚みに要求される間隔と許容誤差を加えた現在の距離だけ積重ねを押し下げる、「ウオーキングビーム」の２重対を作動させる。厚板電池はカセットにすべって入り、そしてプロセスが繰り返す。
【０２７７】
あるいは、これらの要求は、センサおよび電気的制御機構によって満たされる。厚板の動きは本質的に同じである。
【０２７８】
好ましくは、単一の積重ねカセットに挿入される厚板は、厚板が配列の台（rest）を押すスライドよりも速くカセットの方にすべらされる方向に駆動される輪とともに、厚板の上面とかみ合う柔らかいゴムの輪によって、クランプのベース／カセットの出入口のエッジの近くにすべらされる、与えられた配列から分離される（singulate）。配列から分離された厚板は、機械的なインターロックのシーケンスを「通して駆動（driven through）」される。機械的システムは、個々のセンサおよび論理的または電気的処理が要求されないように配置される。配列内の次の厚板は、運ばれている厚板が特定の機械的なインターロックを取り除くまで、次に続くステップには進めない。あるいは、論理的に同一のプロセスは電気的センサおよびリニア駆動輸送および論理的制御機構とともに実行される。
【０２７９】
図６４の実施例は、上部積載カセットに類似のプロセスであるが、しかしここではカセットはベースから載せられる。図６２のように、厚板ウエハは、４つのまたはより多くの露出されたエッジを残して、上面と底面とを覆うクランプによって保持される。厚板ウエハフレームは、引き続いて、４つのまたはより多い露出された部分を折ることによって取り除かれる。これらの部分は、部分的に予め切断されていてもよく、またはスクライブ・ブレイクプロセスによって取り除かれてもよい。クランプの上部部分は取り除かれて、厚板配列を露出させる。クランプのベース部分は、厚板の端面の上部の部分を覆う、機械的閉込配置を有する。厚板太陽電池の上部表面と機械的保持器の下部表面の間の間隔は、外された配列内で込み合ったり厚板電池を折り曲げたりしないように、厚板電池の厚みよりも十分に小さい。
【０２８０】
分離された配列は、元の（host）ウエハの厚板と同じ間隔および方向を有する、厚板電池の配列である。機械的閉込機構の配列除去端部の開口部または入口は、少なくとも保持された厚板電池の長さと同じ幅である。外された厚板電池の配列は、入口または除去エッジから離れた厚板配列のエッジの板によって、開口部の方に動かされる。厚板電池配列の底面を支えるクランプの表面は、厚板電池の配列の長いエッジに平行なエッジに終端する。エッジは、単一の積重ねカセットが外された配列の厚板から直接載せられるように構成される。
【０２８１】
厚板電池を底部積載カセットに移動させるためのいくつかのプロセスがある。図６５の場合には、カセットにあるまたは以前に保管された厚板の底部表面が、次の厚板がカセット内に置かれるようにするため、カセット積載開口部の上面端部を通り抜けることが重要である。これは、底部積載カセットの背面から導入された機械的システムによって行われる。ウオーキングビームシステムは、上部積載機構に類似しているが、間隔を与えるために要求される量だけ、カセットの積重ねを持ち上げる。この場合、ウオーキングビームシステムの１／２のみが要求される。新しい厚板はカセットのベースに載せられる。積重ねは、ウオーキングビームのクランプによって外され、以前のような間隔を与えるために同じ距離で、積重ねのベースに新しい厚板の新しい積重ねを持ち上げて、クランプは行程の底で再びかみ合う。サイクルはカセットが満たされるまで続く。
【０２８２】
カセットを入れる厚板の背面エッジは、移動すべり表面を残すために、残っているまたは残そうとしている厚板の前エッジからはずされなければならない。これら２つの要求は、機械的に結合されたばね機構によって満たされる。機械的に結合された機構は、厚板電池の積重ねのエッジをつかみ、カセットの上部積載表面と同じ高さにし、厚板太陽電池の厚みに要求される間隔と許容誤差に加えた現在の距離だけ積重ねを押し下げる、「ウオーキングビーム」の２重対を作動させる。厚板電池はカセットにすべって入り、そしてプロセスが繰り返す。
【０２８３】
あるいは、これらの要求は、センサおよび電気的制御機構によって満たされる。厚板の動きは本質的に同じである。
【０２８４】
好ましくは、単一の積重ねカセットに挿入される厚板は、厚板が配列の残りをすべって押すよりも速くカセットの方にすべらされる方向に駆動される輪とともに、厚板の上面とかみ合う柔らかいゴムの輪によって、クランプのベース／カセットの出入口のエッジの近くにすべらされる、与えられた配列から分離される。
【０２８５】
底部積載システムはすでにカセットにある厚板の数には反応しないので、底部積載カセットは、単一の積重ねカセットの好ましいバージョンであり、供給に適している。部分的な厚板積重ねは、次の厚板を挿入するために、規定された距離だけ持ち上げられる必要がある。トラックは、すでにカセットにある厚板の数、または積重ねの高さに保たれる必要はない。実施に基づく電気的センサにとって、これは重要な要因ではない。速く、安く、そして単純なプロセスおよび機器を備える基礎的機械的システムにとって、それは価値のある単純化である。
【０２８６】
細長い太陽電池から光起電力パワーモジュールを組み立てるための現在の実施と比較したとき、この明細書に記載された装置およびプロセスは、個々の組立ステップの数を非常に減らし、容易に取り扱われる、いかだ、メッシュいかだまたはボートサブモジュール組立部品の製造が要求されるようにする。いかだ、メッシュいかだ、およびボートサブモジュール組立部品は、従来の光起電力モジュール組立装置の使用を容易にし、そして従来の光起電力モジュール材料が細長い太陽電池の組立部品から光起電力パワーモジュールを製造するときに使用されるようにする。
【０２８７】
この明細書に記載された、いかだ、メッシュいかだ、およびボートサブモジュール組立部品は、細長い太陽電池の製造業者に、従来の光起電力モジュール材料を使用して、速く、効率的に、信頼性のある、高い歩留まりの、高いスループットの、そして低いコストのプロセスで大量の細長い太陽電池を、取り扱い、そして組み立てる能力を与える。
【０２８８】
いろいろな形態のこの発明は、次の有利な点を有する。
（１）各ウエハから個々の細長い小片太陽電池を分離して除去、しかし各分離サイクルは、大量の細長い小片太陽電池を大規模で平行なやり方で、すべての実施においていつも、個々の細長い太陽電池を単独で、位置させ、かみ合わせ、取り扱い、配置しまたは組立に頼る必要なしに取り扱う。
（２）細長い小片太陽電池の大量の組または配列全体とそれらの面でかみ合い、各細長い小片太陽電池は、隣接する細長い小片太陽電池に対して要求された相対的な位置に予め置かれ、１つのプロセスサイクルで完全ないかだを形成する。
（３）個々の細長い小片太陽電池の配置および組立思想に要求されるような、正確な個々の太陽電池の位置決めを実現するのに必要な高価な装置および高度な自動化制御の要求を除き、各いかだ組立の細長い小片太陽電池の相対的な位置および方向は、整列ジグまたは多層積重ね大量カセット内の積重ね配列のいずれかによって決定される。
（４）インライン分離および細長い小片太陽電池モジュール構成の組立プロセスで発生する破片の問題を除き、配列または次の組立領域を汚染する分離破片をなくして、分離された細長い小片太陽電池のきれいな配列を与える。
（５）組立の各ステージの間、細長い小片太陽電池の方位および極性を積極的に保つ。
（６）細長い小片太陽電池いかだまたはボートは、従来の装置、材料および取扱いプロセスを使用することによって、次に続くモジュールの組立を容易にする細長い小片太陽電池のグループの便利な集合形状である。
（７）大規模な正確性および大規模な細かい許容誤差の工学技術および複雑な制御システムのための要求を除去する。すべてのいかだおよびボートの組立操作は、手によって、短時間で、および少ない費用によって容易に実行される。
（８）メッシュいかだのための細いワイヤの相互接続の使用は、細長い小片の遮光、特に細長い小片が水平梁に接着される細長い小片電池の背面の部分の遮光を明確に減少させ、そしていかだの水平梁の準備および金属被覆の要求を除去する。
（９）フレキシブルで、十分に対称な２面のモジュールは、多くの平面で曲がり易さを有する細長い小片の薄い組立部品を与える、細いワイヤのメッシュいかだ組立プロセスを使用して容易に構成される。
（１０）組立操作の自動化は非常にわかりやすい。各組立操作サイクルにおいて、一度に５０個の細長い太陽電池を取り扱うことは、取扱いを非常に単純化し、そして組立のスループットを劇的に増加させる。
【０２８９】
この明細書に記載された細長い小片の除去、取扱いおよび保管プロセスおよび装置は、分離、取扱い、およびサブモジュール組立の間、細長い小片太陽電池の方位および極性を保ち、細長い小片太陽電池の取扱いおよび光起電力モジュール組立プロセスの重要な単純化を与え、要求される個々の組立ステップの数を非常に減少させ、容易に取り扱われるいかだまたはボートサブモジュールを製造し、従来の光起電力モジュール組立装置の使用を容易にし、従来の光起電力材料が細長い小片太陽電池モジュールの製造に使用されるようにする。
【０２９０】
前述のことは、この発明のいくつかの実施例を記載したにすぎず、この技術分野の当業者にとって、この開示の観点から、数値の変更、置換および変更は、この発明の精神および範囲から逸脱することなくなされることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０２９１】
この発明の好ましい実施例は、図面を参照して、実例のみによってこの後に記載される。
【図１】図１は、細長い太陽電池から形成され、そして「いかだ」サブモジュールとして表わされる太陽電池サブモジュールの第１の好ましい実施例の概略平面図である。
【図２】図２は、細長い太陽電池間の電気的相互接続の１つの形態を示す、図１に示されたいかだの部分の概略平面図である。
【図３】図３は、細長い太陽電池間の電気的相互接続の１つの形態を示す、「ボート」サブモジュールとして表わされる太陽電池サブモジュールの第２の好ましい実施例の平面図である。
【図４】図４は、導電経路が水平梁また基板上で細長い電池の２つのエッジを一緒に接続する、いかだとボートサブモジュールの両方に適した、電気的相互接続の１つの形態を示す図２および図３に類似する平面図であり、図４の下の部分には導電経路をより明確に示すために太陽電池は示されていない。
【図５】図５は、各細長い太陽電池の光学的に不活性なエッジおよび隣接する活性面の両方に、電気的コンタクト表面を与えるために、細長い太陽電池の部分的に覆われた面に斜めの角度からの蒸着の使用を示す概略断面側面図である。
【図６】図６は、面とエッジの両方に電気的コンタクトを有する細長い太陽電池を、支持水平梁または基板に実装する１つの形態を示す、細長い太陽電池いかだまたはボートのサブモジュールの端部図である。
【図７】図７は、細長い太陽電池がどのようにして歯に似た構成でヒートシンク基板に実装されるかを示す図である。
【図８】図８は、細長い太陽電池およびそれらの間の電気的相互接続のみを含む「メッシュいかだ」サブモジュールと表される、太陽電池サブモジュールの第３の好ましい実施例の部分を示す平面図である。
【図９】図９は、ワイヤ相互接続が配列の方向に沿って整列した、メッシュいかだサブモジュールの代わりの実施例の平面図である。
【図１０】図１０は、シリコン水平梁および選択ウエーブ半田プロセスを使用して形成された電気的相互接続を有し、半田およびシリコン材料のみを含む、いかだサブモジュールの写真イメージである。
【図１１】図１１は、シリコンウエハの単一の配列にある細長い太陽電池の好ましい配置を示す平面図である。
【図１２】図１２は、シリコンウエハの単一の配列にある細長い太陽電池の好ましい配置を示す断面側面図である。
【図１３】図１３は、各ウエハの１つの領域よりも多い領域内に処理された細長い小片電池の代わりの配置を有するシリコンウエハの平面図である。
【図１４】図１４は、各ウエハの１つの領域よりも多い領域内に処理された細長い小片電池の代わりの配置を有するシリコンウエハの平面図である。
【図１５】図１５は、各ウエハの１つの領域よりも多い領域内に処理された細長い小片電池の代わりの配置を有するシリコンウエハの平面図である。
【図１６】図１６は、細長い小片取扱いシステムの細長い小片ウエハクランプの第１の好ましい実施例の断面側面図である。
【図１７】図１７は、細長い小片取扱いシステムの細長い小片ウエハクランプの第１の好ましい実施例の平面図である。
【図１８】図１８は、上部および底部の細長い小片を露出させるために、ウエハから上部と底部のウエハフレームをウエハから除去することを示す、細長い小片電池ウエハの平面図である。
【図１９】図１９は、上部および底部の細長い小片を露出させるために、ウエハから上部と底部のウエハフレームをウエハから除去することを示す、細長い小片電池ウエハの平面図である。
【図２０】図２０は、細長い小片取扱いシステムの細長い小片保管装置の好ましい実施例の前面図である。
【図２１】図２１は、細長い小片取扱いシステムの細長い小片保管装置の好ましい実施例の側面図である。
【図２２】図２２は、細長い小片ウエハクランプの第２の好ましい実施例の断面側面図である。
【図２３】図２３は、細長い小片ウエハクランプの第２の好ましい実施例の断面側面図である。
【図２４】図２４は、細長い小片ウエハクランプの第３の好ましい実施例の平面図である。
【図２５】図２５は、細長い小片ウエハクランプの第３の好ましい実施例の側面図である。
【図２６】図２６は、図２４および図２５の細長い小片ウエハクランプによってクランプされたウエハ内の細長い小片電池配列に接着用テープの適用を示す概略図である。
【図２７】図２７は、接着用テープとウエハクランプを分離することによって細長い小片電池ウエハから細長い小片電池配列の除去を示す概略図である。
【図２８】図２８は、接着用テープによって固定された結果として生じる細長い小片電池組立の概略図である。
【図２９】図２９は、細長い小片電池組立を細長い小片保管装置内に置くことを示す側面図である。
【図３０】図３０は、細長い小片保管装置内に保持された細長い小片電池からの接着用テープの除去を示す概略図である。
【図３１】図３１は、細長い小片保管装置によって保持された１組の細長い小片電池を示す概略図である。
【図３２】図３２は、接着用テープによって保持された１組の細長い小片電池から単一の細長い小片を供給する、細長い小片電池分離ユニットの概略図である。
【図３３】図３３は、接着用テープによって保持された１組の細長い小片電池から、固体ジグまたはフレーム上に単一の細長い小片を供給する、細長い小片電池分離ユニットの概略図である。
【図３４】図３４は、細長い小片太陽電池を露出させるために切断された１つの側を有する、処理されたウエハの図である。
【図３５】図３５は、クランプに保持されたウエハを有する細長い小片太陽電池配列に近づけるようにするために取り除かれた、フレームの部分を有する細長い小片太陽電池ウエハの図である。
【図３６】図３６は、ウエハ内の細長い小片太陽電池配列に近づけるようにするために取り除かれた、各ウエハのフレームの部分を有する細長い小片太陽電池ウエハの配列の図である。
【図３７】図３７は、ウエハ内の細長い小片太陽電池配列に近づけるようにするために取り除かれた、各ウエハのフレームの部分を有する細長い小片太陽電池ウエハの配列の図である。
【図３８】図３８は、処理されて多層積重ねカセットに保管されたウエハから取り除かれた、細長い小片太陽電池の積重ねの配列の図である。
【図３９】図３９は、多層積重ねカセットの積重ねの配列内の積重ねからの単一の細長い小片太陽電池の除去の１つの可能な実施を示す図である。
【図４０】図４０は、細長い小片太陽電池の除去の１つの可能な実施、および多層積重ねカセットから細長い小片太陽電池の細長い小片いかだ配列の構造を示す図である。
【図４１】図４１は、細長い小片太陽電池供給カセットの１つの可能な実施の図である。
【図４２】図４２は、細長い小片太陽電池がどのようにして細長い小片供給カセットから整列ジグに供給されるのかを示す図である。
【図４３】図４３は、整列ジグに供給プロセスでまとめられる、元の位置の細長い小片いかだサブモジュール組立のための１つの可能な実施を示す図である。
【図４４】図４４は、整列ジグに置かれた細長い小片太陽電池の配列を示す、原型の細長い小片供給カセットのイメージである。
【図４５】図４５は、細長い小片のサブモジュール配列にかかる大きさで、フレームを横切って張られたワイヤの配列の平面図を示す図である。
【図４６】図４６は、フレーム上に張られたワイヤをつかむために置かれたピンセットの配列の平面図を示す図である。
【図４７】図４７は、フレーム上に張られたワイヤの下に導入された一組のアンビルの平面図を示す図である。
【図４８】図４８は、ワイヤの上に置かれた切断刃の配列、ワイヤの下のアンビル配列、およびフレーム上に張られたワイヤをつかむために置かれたピンセットの平面図を示す図である。
【図４９】図４９は、短い、切断されたワイヤの配列をつかむ、ピンセットの配列の平面図を示す図である。
【図５０】図５０は、短いワイヤ配列の突き出ている端部を曲げるために、短いワイヤ部の配列に挿入された切込みのある板とともに、短い、切断されたワイヤ部分の配列をつかむピンセットの配列の平面図を示す図である。
【図５１】図５１は、細長い小片電極の近くで保持される、短い、切断されたワイヤ部分の配列をつかむピンセットの配列に導入される細長い小片の配列の部分の詳細な平面図を示す図である。ワイヤは、半田または半田と接着剤との組合せを使用することによって、機械的におよび電気的に細長い小片電極に取り付けられる。
【図５２】図５２は、細長い小片電極間の隣接する相互接続が千鳥またはオフセットになった細長い小片メッシュいかだの別の形態の平面図を示す図である。
【図５３】図５３は、母線および電池相互接続を含む細長い小片電池モジュールの好ましい実施例の平面図である。
【図５４】図５４は、図５３の部分の拡大図である。
【図５５】図５５は、図５４のＢ−Ｂ´線に沿って切り取られた細長い小片太陽電池モジュール部分の断面側面図である。
【図５６】図５６は、細長い小片電池モジュールの母線の形成を示す概略図である。
【図５７】図５７は、細長い小片の近くの母線の写真イメージである。
【図５８】図５８は、電気的接続点の近くに波形がないことを示す、細長い小片の近くの母線の写真イメージである。
【図５９】図５９は、機械的な分離ヘッド（真空、静電的、粘着性の、再使用できるなど）を使用し、そして次に完全に切れ目のない配列のように積み重ねることによって、単一のステップでウエハからの厚板の配列の同時除去を示す概略図である。
【図６０】図６０は、ウエハからの厚板の除去および互いに間隔（２Ｘ）を置いて積み重ねる配列に積重ねることを示す概略図である。
【図６１】図６１は、機械的な分離ヘッド（真空、静電的、粘着性の、再使用できるなど）による厚板の個々の除去および単一の積重ねカセットに積み重ねることを示す概略図である。
【図６２】図６２は、ウエハフレームの１つまたはより多くの部分を除去することによって厚板の露出を示す概略図である。
【図６３】図６３は、一度露出された厚板がどのようにして個々に取り除かれそして単一の積重ねカセットに積み重ねられるかを示す概略図である。
【図６４】図６４は、厚板が、クランプおよびリフト機構を使用して、どのようにしてベースから機械的な積重ねに載せられるかを示す概略図である。
【図６５】図６５は、厚板が、ウオーキングビームシステムを使用して、どのようにして単一のカセット積重ねに保管されるかを示す概略図である。
【符号の説明】
【０２９２】
１００・・・いかだサブモジュール
１０１・・・細長い太陽電池
１０２・・・水平梁
２０１・・・導電性トラック
３００・・・ボートサブモジュール
７０１・・・ヒートシンク
８００・・・メッシュいかだ
１６００・・・クランプ
１６０６・・・整列スロット
１１０００・・・保管装置
１１００２・・・ベース
１１００６・・・ガイドレール
１１０１２・・・ばね
１１６０２・・・接着テープ
１２２０１・・・ローラ
１２２０３・・・ベルト
１２３０６・・・ジグ
１２９４０・・・真空かみ合わせ工具
１４９０２・・・電気的相互接続
１４２０２・・・ワイヤ
１４４０１・・・アンビル
１４６０４・・・ピンセット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図１０】
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【図４４】
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【図５７】
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【図５８】
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【国際調査報告】
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