(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽電池シリコンウェハを搬送時に保護し、コーティング過程において太陽電池の側面へのコーティングを避けることにより太陽電池シリコンウェハの割れを防止する、太陽電池シリコンウェハローダ及び搬送システムを提供する。【解決手段】太陽電池シリコンウェハローダは、一側面にギャップ溝１１とウェハ４０を収容する収容溝が階段状に設けられ、ギャップ溝が収容溝の下に位置するトレイ１０と、周方向に沿って収容溝の縁部を遮蔽する遮蔽部２１３が設けられるとともに収容溝と連通するマスク孔２１を有し、収容溝を覆うマスク補助部材２０と、を含む。【選択図】図５
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
一側面にギャップ溝と収容溝が階段状に設けられ、前記ギャップ溝が前記収容溝の下に位置するトレイと、
周方向に沿って前記収容溝の縁部を遮蔽する遮蔽部が設けられる、前記収容溝と連通するマスク孔を有し、前記収容溝を覆うマスク補助部材と、を含む
太陽電池シリコンウェハローダ。
【請求項２】
前記トレイを少なくとも２つ搭載できる底板をさらに含む、請求項１に記載の太陽電池シリコンウェハローダ。
【請求項３】
前記トレイは前記底板の上面に固定接続されている、請求項２に記載の太陽電池シリコンウェハローダ。
【請求項４】
前記底板には識別コードが設けられている、請求項２に記載の太陽電池シリコンウェハローダ。
【請求項５】
前記トレイは、位置決めピンによって前記底板に接続される、請求項２に記載の太陽電池シリコンウェハローダ。
【請求項６】
前記底板と前記トレイは一体的に成型されている、請求項２に記載の太陽電池シリコンウェハローダ。
【請求項７】
前記収容溝と前記マスク孔は形状がいずれも方形であり、
前記マスク補助部材が前記収容溝を覆っているとき、前記収容溝の横方向の中心軸及び縦方向の中心軸はそれぞれ前記マスク孔の横方向の中心軸及び縦方向の中心軸と重なる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池シリコンウェハローダ。
【請求項８】
前記マスク孔は垂直セクションとフレアセクションを含み、
前記フレアセクションは、前記垂直セクションの一端に近い断面の面積が前記垂直セクションの一端から離れた断面の面積よりも小さく、
前記垂直セクションの断面の面積は前記収容溝の断面の面積よりも小さく、
前記マスク補助部材が前記収容溝を覆っているとき、前記垂直セクションは前記収容溝に嵌合される、請求項７に記載の太陽電池シリコンウェハローダ。
【請求項９】
前記収容溝の辺長は前記垂直セクションの辺長よりも一設定値分大きい、請求項８に記載の太陽電池シリコンウェハローダ。
【請求項１０】
前記ギャップ溝には、上端面が前記収容溝の下端と面一になる支持台が設けられている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池シリコンウェハローダ。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の太陽電池シリコンウェハローダを含む、太陽電池シリコンウェハ搬送システム。
【考案の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本考案は、２０１７年１１月１６日に中国国家知識産権局へ提出された、中国特許出願Ｎｏ．２０１７２１５３９６５８.５を優先権とすることを主張し、当該出願のすべての内容を参照により本考案に援用する。
【技術分野】
【０００２】
本考案はワークの積載技術分野、特に太陽電池シリコンウェハローダ及び搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
太陽電池は光起電力効果に基づいて開発された光電変換素子である。現在、国際的な太陽光発電市場における太陽電池としては、主に結晶シリコン（単結晶シリコン及び多結晶シリコンを含む）、非晶質／単結晶ヘテロ接合（ＨＩＴ）、アモルファスシリコン薄膜、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）薄膜及び銅インジウムセレン（ＣＩＳ）薄膜太陽電池などが挙げられる。
【０００４】
結晶シリコンやＨＩＴなどの太陽電池の製造過程においては、シリコンウェハが主な原料であり、核となる工程はＰＶＤやＰＥＣＶＤなどの技術によってシリコンウェハの表面に１層又は複数の層の固体薄膜を堆積させるというものである。シリコンウェハはサイズが小さい（典型的な実例としては、サイズが約１５６ｍｍ×１５６ｍｍ×０.１８ｍｍである）上、割れ易いため、太陽電池の加工過程においてシリコンウェハの搬送安定性と位置決めの確実性を確保する必要がある。
【０００５】
現在、シリコンウェハの搬送はコンベアベルトによって直接に行われるが、シリコンウェハの割れが発生しやすく、取り返しのつかない損失がもたらされてしまう。
【０００６】
また、太陽電池のコーティング過程として、シリコンウェハ又は基板上に複数のフィルム層を堆積するというのが一般的であるが、コーティング過程においてフィルム層がフィルム層の側面に堆積されることもあり、後続の各フィルム層の間に漏電現象が生じるのを避けるために、コーティング完了後の電池ウェハの側面に対し絶縁処理を行う必要がある。
【０００７】
現在、電池ウェハの側面に対し絶縁処理を行う方法は、研削工具を用いて電池ウェハの側面のフィルム層を研削するというものであるが、当該研削過程においては電池ウェハが破損しやすく、生産効率を低下させている。
【考案の内容】
【０００８】
本考案は、上記課題を少なくとも部分的に解決し、太陽電池シリコンウェハを搬送時に保護し、コーティング過程において太陽電池の側面へのコーティングを避けることにより太陽電池シリコンウェハの割れを避けるための、太陽電池シリコンウェハローダ及び搬送システムを提供することを目的とする。
【０００９】
本考案の１つの形態によれば、一側面にギャップ溝と収容溝が階段状に設けられ、前記ギャップ溝が前記収容溝の下に位置するトレイと、周方向に沿って前記収容溝の縁部を遮蔽する遮蔽部が設けられる、前記収容溝と連通するマスク孔を有し、前記収容溝を覆うマスク補助部材と、を含む太陽電池シリコンウェハローダを提供する。
【００１０】
１つの例示的な実施例において、前記太陽電池シリコンウェハローダは、前記トレイを少なくとも２つ搭載できる底板をさらに含む。
【００１１】
１つの例示的な実施例において、前記トレイは前記底板の上面に固定接続されている。
【００１２】
１つの例示的な実施例において、前記底板には識別コードが設けられている。
【００１３】
１つの例示的な実施例において、前記トレイは位置決めピンによって前記底板に接続される。
【００１４】
１つの例示的な実施例において、前記底板と前記トレイは一体的に成型されている。
【００１５】
１つの例示的な実施例において、前記収容溝と前記マスク孔は形状がいずれも方形であり、前記マスク補助部材が前記収容溝を覆っているとき、前記収容溝の横方向の中心軸及び縦方向の中心軸はそれぞれ、前記マスク孔の横方向の中心軸及び縦方向の中心軸と重なる。
【００１６】
１つの例示的な実施例において、前記マスク孔は垂直セクションとフレアセクションを含み、前記フレアセクションは、前記垂直セクションの一端に近い断面の面積が前記垂直セクションの一端から離れた断面の面積よりも小さく、前記垂直セクションの断面の面積は前記収容溝の断面の面積よりも小さく、前記マスク補助部材が前記収容溝を覆っているとき、前記垂直セクションは前記収容溝に嵌合される。
【００１７】
１つの例示的な実施例において、前記収容溝の辺長は前記垂直セクションの辺長よりも一設定値分大きい。
【００１８】
１つの例示的な実施例において、前記ギャップ溝には、上端面が前記収容溝の下端と面一になる支持台が設けられている。
【００１９】
本考案のもう１つの形態により、上記の任意の太陽電池シリコンウェハローダを含む太陽電池シリコンウェハ搬送システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は本考案の実施例における太陽電池シリコンウェハローダの構造概念図である。
【図２】図２は本考案の実施例における太陽電池シリコンウェハローダのトレイの断面図である。
【図３】図３は本考案の実施例における太陽電池シリコンウェハローダのトレイ及びトレイに積載されている太陽電池シリコンウェハの断面図である。
【図４】図４は本考案の実施例における太陽電池シリコンウェハローダのマスク補助部材の断面図である。
【図５】図５は本考案の実施例における太陽電池シリコンウェハローダの使用状態を示す断面図である。
【具体的な実施形態】
【００２１】
以下では本考案の実施例を詳細に説明し、例示的な実施例を図面に示すが、同一又は類似の部品、或いは同一又は類似の機能を有する部品については、全文を通して同一又は類似の符号で示す。図面を参照して以下に説明する実施例は例示的なものであり、本考案を説明するためのものに過ぎず、本考案を限定するものとして解釈することはできない。
【００２２】
図１〜５に示すように、本考案の実施例が提供する太陽電池シリコンウェハローダは、トレイ１０とマスク補助部材２０を含む。図１において、２つのトレイ１０と２つのマスク補助部材２０は分離状態にあり、残りのトレイ１０とマスク補助部材２０は嵌合状態にある。
【００２３】
図２と図３に示すように、トレイ１０の一側面にはギャップ溝１１と収容溝１２が階段状に設けられ、ギャップ溝１１が収容溝１２の下に位置する。好ましくは、収容溝１２とギャップ溝１１との間に太陽電池シリコンウェハ４０を支持可能な段差を形成させるよう、収容溝１２の断面の面積はギャップ溝１１の断面の面積よりも大きい。収容溝１２は、太陽電池シリコンウェハ４０を収容するためのものである。図３に示すように、太陽電池シリコンウェハ４０は収容溝１２とギャップ溝１１の間の段差上に置かれている。ギャップ溝１１により、太陽電池シリコンウェハ４０は収容溝１２に置かれたときにオーバーヘッド状態となり、これによってマジックハンドは太陽電池シリコンウェハ４０を取り出しやすくなる。好ましくは、上記収容溝１２の容積は、収容される太陽電池シリコンウェハ４０の体積に対応する。好ましくは、太陽電池シリコンウェハ４０の縁部と収容溝１２の側壁はクリアランスフィットである。好ましくは、収容溝１２には、収容溝１２の側壁であるストッパー１２１が設けられている。
【００２４】
好ましくは、太陽電池シリコンウェハ４０への損傷を避けるために、収容溝１２の深さは、太陽電池シリコンウェハ４０の厚さよりわずかに大きい。また、好ましくは、図５に示すように、太陽電池シリコンウェハ４０をより良好に支持し、太陽電池シリコンウェハ４０の中心部が支持されずに変形するのを防ぐために、ギャップ溝１１には上端面が収容溝１２の下端と面一になる支持台１１１が設けられている。太陽電池シリコンウェハ４０が収容溝１２に置かれたときに、その中心部は支持台１１１により支持されて変形が避けられる。好ましくは、支持台の数は太陽電池シリコンウェハのサイズに基づいて設定することができる。また、支持台１１１はトレイ１０と一体的に成型されてもよい。
【００２５】
図４に示すように、マスク補助部材２０は収容溝１２を覆っており、マスク補助部材２０には収容溝１２と連通するマスク孔２１が設けられており、マスク孔２１にはその周方向に沿って収容溝１２の縁部を遮蔽する遮蔽部２１３が設けられている。図５に示すように、マスク孔２１はマスク補助部材２０に設けられた貫通孔であり、遮蔽部２１３は収容溝１２の一部を覆うことができるため、太陽電池シリコンウェハ４０が収容溝１２に積載されたとき、マスク補助部材２０をトレイ１０に被せた後、太陽電池シリコンウェハ４０の縁部はマスク補助部材２０における遮蔽部２１３によって遮蔽される。好ましくは、図５に示すように、太陽電池シリコンウェハ４０の縁部は０.５±０.０１ｍｍ遮蔽される。本実施例の一例では、遮蔽部２１３は、マスク補助部材２０のマスク孔２１を取り囲む部分によって形成されている。
【００２６】
一般的には、太陽電池シリコンウェハ４０は方形であるため、それに応じて収容溝１２及びマスク孔２１も方形である。遮蔽部２１３は収容溝１２の縁部を遮蔽する必要があり、マスク補助部材２０が収容溝１２を覆っているとき、後述する垂直セクション２１１を収容溝１２に嵌合するため、垂直セクション２１１の辺長を収容溝１２の辺長よりも小さくする必要がある。上述したように、太陽電池シリコンウェハ４０の縁部は約０.５ｍｍ遮蔽される必要があるが、収容溝１２の容積は太陽電池シリコンウェハ４０の体積に対応しているため、収容溝１２の辺長を垂直セクション２１１の辺長より設定値である１ｍｍ分大きくする必要がある。マスク補助部材２０が収容溝１２を覆っているとき、収容溝１２の横方向の中心軸及び縦方向の中心軸はそれぞれマスク孔２１の横方向の中心軸及び縦方向の中心軸と重なることが理解されるはずである。これにより、太陽電池シリコンウェハ４０の各縁部がいずれも０.５ｍｍ遮蔽されることが保証される。厳密には、垂直セクション２１１の辺長を太陽電池シリコンウェハ４０の辺長より１ｍｍ短くすべきであるが、収容溝１２の容積は太陽電池シリコンウェハ４０の体積に対応しているため、上記では、収容溝１２の辺長を垂直セクション２１１の辺長より設定値である１ｍｍ分大きくする必要がある。太陽電池シリコンウェハ４０が円形や菱形など他の形状である場合には、当然ながら収容溝１２の形状もそれに応じて調整する必要がある。
【００２７】
好ましくは、マスク孔２１は垂直セクション２１１とフレアセクション２１２を含む。フレアセクション２１２は、垂直セクション２１１の一端に近い断面の面積が垂直セクション２１１の一端から離れた断面の面積よりも小さく、垂直セクション２１１の断面の面積は収容溝１２の断面の面積よりも小さい。マスク補助部材２０が収容溝１２を覆っているとき、垂直セクション２１１は収容溝１２に嵌合され、即ち垂直セクション２１１は収容溝１２に直接連通している。垂直セクション２１１の断面の面積が収容溝１２の断面の面積より小さく、収容溝１２の容積が太陽電池シリコンウェハ４０の体積に対応しているため、太陽電池シリコンウェハ４０の縁部は遮蔽されている。
【００２８】
太陽電池シリコンウェハ４０に対しマスキングを行う際には、遮蔽された部分に対してはマスキングを行わず、残りの部分に対しマスク孔２１を通じてマスキングを行う。このような構造設定では、マスク補助部材２０の構造強度が確保されるとともに、太陽電池シリコンウェハの縁部及び側面へのコーティングが避けられ、後続の太陽電池シリコンウェハの側面に対する絶縁処理が不要となるため、太陽電池シリコンウェハは割れ現象の発生が減少し、歩留まりが向上し、生産効率が向上する。
【００２９】
本考案の実施例が提供する太陽電池シリコンウェハローダを利用して太陽電池シリコンウェハ４０を搬送する際には、太陽電池シリコンウェハ４０を太陽電池シリコンウェハローダに積載することにより、搬送時に太陽電池シリコンウェハ４０が保護され、割れの発生が避けられる。太陽電池シリコンウェハ４０をコーティングする前に、太陽電池シリコンウェハ４０をトレイ１０の収容溝１２に積載し、マスク補助部材２０をトレイ１０に被せる。マスク補助部材２０に設けられたマスク孔２１は、太陽電池シリコンウェハ４０へのコーティングを補助することができる。太陽電池シリコンウェハ４０をコーティングする際には、遮蔽部２１３が収容溝１２の一部を遮蔽することにより、太陽電池シリコンウェハ４０の縁部及び側面へのコーティングが避けられ、後続の太陽電池シリコンウェハ４０の側面に対する絶縁処理が不要となるため、太陽電池シリコンウェハ４０は割れ現象の発生が減少し、歩留まりが向上し、生産効率が向上する。
【００３０】
さらに、搬送効率を向上させるために、太陽電池シリコンウェハローダは、トレイ１０を少なくとも２つ搭載できる底板３０をさらに含んでもよい。底板３０は複数のトレイ１０を搭載できるため、互いにぶつかることなどなく複数の太陽電池シリコンウェハ４０を同時に搬送することができる。図１に示すように、底板３０上には複数（５６個）のトレイ１０が置かれている。
【００３１】
搬送時に異なる底板３０を識別しやすくするために、さらに各底板３０に固有の識別コードを設けて、搬送ライン上のスケジューリング及び識別を容易にすることができる。
【００３２】
好ましくは、安定性をさらに向上させるために、トレイ１０は底板３０の上面に固定接続されている。トレイ１０は、ボルトやネジなどの締結部材によって底板３０に固定することができる。
【００３３】
トレイ１０は、位置決めピン５０によって底板３０に接続することもできる。例えば、底板３０に位置決めピン５０を設け、トレイ１０に位置決め孔を設け、位置決め孔と位置決めピン５０を嵌合する。使用時には、まずは位置決めピン５０を位置決め孔に挿入することで位置決めを実現して、それから締結部材により固定することで、トレイ１０の組立性を向上させることができる。一つの実施例において、トレイ１０は底板３０と一体的に成型されてもよい。
【００３４】
本考案の実施例は、本考案の任意の実施例が提供する太陽電池シリコンウェハローダを含む太陽電池シリコンウェハ搬送システムをさらに提供する。太陽電池シリコンウェハ４０を搬送する必要があるとき、太陽電池シリコンウェハローダをコンベアベルトなどの設備に置いてから、太陽電池シリコンウェハ４０を太陽電池シリコンウェハローダに置くことにより、太陽電池シリコンウェハ４０の搬送を容易にすることができる。
【００３５】
以上、図面に示されている実施例に基づいて本考案の構造、特徴及び作用効果を詳細に説明したが、これらは本考案の好ましい実施例にすぎない。本考案は図面に示されているものにより実施範囲を限定せず、本考案の構想によってなされた変更又は同等に変更された同等の実施例は、明細書及び図面がカバーされている精神から逸脱しない場合、本考案の請求範囲内に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００３６】
１０…トレイ、１１…ギャップ溝、１１１…支持台、１２…収容溝、１２１…ストッパー、２０…マスク補助部材、２１…マスク孔、２１１…垂直セクション、２１２…フレアセクション、２１３…遮蔽部、３０…底板、４０…太陽電池シリコンウェハ、５０…位置決めピン
【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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