(57)【要約】      （修正有）【課題】直列接続されたセルを備える光起電力モジュールの分割線を形成する。【解決手段】直列接続されたセルを有する光起電モジュールを製造する際に、基体１上に堆積された機能層２に形成される分割線を形成するために、レーザスキャナ８が使用され、レーザスキャナ８のレーザビーム１４が、レーザビーム１４によって走査されるフィールド１７において、機能層２に複数の隣り合う分割線部分を形成する。次いで、レーザスキャナ８が、分割線の方向（Ｙ）に、最大で走査されたフィールド１７の長さ（Ｌ）に相当する距離だけ、被覆された基体１に対して動かされることで、互いに同一平面上にある分割線部分によって連続的な分割線が形成される。【選択図】図３
2009224777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続されたセル（Ｃ１、Ｃ２、・・・）を有する光起電モジュールを製造する際に、基体（１）上に機能層として堆積された透明な前面電極層（２）、半導体層（３）、および／または背面電極層（４）に形成される分割線（５、６、７）を、回転可能なミラー（１２、１３）を備えるレーザスキャナ（８）によって形成するための方法であって、
前記レーザスキャナ（８）が、レーザビーム（１４）を前記回転可能なミラー（１２、１３）によって偏向することで、機能層（２、３、４）内の隣接するフィールド（１７）において隣接する分割線部分（１８）を形成し、該レーザスキャナ（８）および該基体（１）を、形成すべき分割線（５、６、７）に沿って相対移動させることで、該機能層（２、３、４）にさらなる隣接する分割線部分（１８’）を形成し、分割線部分（１８、１８’）から連続的な分割線（５、６、７）を形成する方法であり、
前記レーザビーム（１４）を、特定のフィールド（１７）において或る分割線部分（１８、１８’）を形成した後で、該フィールド（１７）において次の平行な分割線（１８、１８’）を形成するように該ミラー（１２、１３）によって整列させ、
前記分割線（５、６、７）に対する横方向（Ｘ）に隣接した複数の前記レーザスキャナ（８）を使用して、それぞれの該レーザスキャナ（８）によって走査されるフィールド（１７）の幅（Ｂ）を、該分割線（５、６、７）に対する横方向（Ｘ）において、隣のレーザスキャナ（８）によって走査されるフィールド（１７）から最大で１つの分割線間隔しか離れないように寸法付けることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記レーザスキャナ（８）を、特定のフィールド（１７）を走査した後で、前記分割線（５、６、７）の方向（Ｙ）に、最大で走査されたフィールド（１７）の分割線（５、６、７）の方向の長さ（Ｌ）に相当する距離だけ、被覆基体（１）に対して動かすことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記被覆基体（１）にその全幅にわたって隣接する分割線部分（１８）が設けられるまで、少なくとも１つの前記レーザスキャナ（８）を、分割線（５、６、７）の方向（Ｙ）に対して横方向である方向（Ｘ）に、最大で走査されたフィールド（１７）の幅（Ｂ）に相当する距離だけ、該被覆基体（１）に対して動かすことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
それぞれの前記レーザスキャナ（８）によって走査されるフィールド（１７）について、分割線の方向（Ｙ）または横方向（Ｘ）の長さ（Ｌ）または幅（Ｂ）が、少なくとも１００ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記レーザビーム（１４）が、少なくとも１ｍ／ｓの速度で前記被覆基体（１）を走査することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法を実行するための装置であって、
−  前記レーザスキャナ（８）のそれぞれが、前記レーザビーム（１４）を偏向するための少なくとも１つの回転可能なミラー（１２、１３）を有しており、
−  前記分割線（５、６、７）に対する横方向（Ｘ）に配置される前記レーザスキャナ（８）のためのホルダ（２６）と、前記被覆基体（１）用の受容手段（２２）と、該ホルダ（２６）および受容手段（２２）を形成すべき前記分割線（５、６、７）の方向（Ｙ）に互いに相対移動させるための装置とが設けられており、
−  前記レーザビーム（１４）によって走査されるフィールド（１７）において前記機能層（５、６、７）に複数の隣接する分割線部分（１８）が前記レーザビーム（１４）によって形成されるように該レーザスキャナ（８）の少なくとも１つのミラー（１２、１３）を動作させるための駆動部がさらに設けられており、
−  互いに同一平面上にある前記分割線部分（１８）によって連続的な分割線（５、６、７）を形成するために、前記ホルダ（２６）および前記受容手段（２２）を相対移動させるための装置を、前記レーザスキャナ（８）および前記被覆基体（１）を、最大で該分割線（５、６、７）の方向（Ｙ）のフィールド（１７）の長さ（Ｌ）に相当する距離だけ、互いに相対移動させるように駆動することができ、
−  隣り合う２つの前記レーザスキャナ（８）によって走査されるフィールド（１７）が、横方向（Ｘ）において互いから、最大で１つの分割線間隔だけしか離れていない
ことを特徴とする装置。
【請求項７】
隣り合う前記レーザスキャナ（８）が、一方向にずらされた１つのレーザスキャナ（８）が、反対の方向にずらされた２つのレーザスキャナ（８）と千鳥の関係に整列するように、前記分割線（５、６、７）の方向（Ｙ）にずらされて前記ホルダ（２６）に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記ホルダ（２６）が、分割線の方向（Ｙ）に可動なガントリによって形成されていることを特徴とする請求項６または７に記載の装置。
【請求項９】
前記被覆基体（１）用の前記受容手段（２２）が、前記分割線（５、６、７）の方向（Ｙ）に可動であるように構成され、さらに随意により横方向（Ｘ）に可動であるように構成されることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
レーザ源（１５）の前記レーザビーム（１４）を部分ビームへと分割するための装置が設けられており、それぞれの部分ビームに、前記レーザスキャナ（８）の少なくとも１つのミラーが配置されていることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの前記ミラー（１２、１３）の駆動部が、ガルバノメータ駆動部によって形成されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項１２】
前記レーザスキャナ（８）が、互いに角度をなして配置された２つの回転可能なミラー（１２、１３）を有しており、該ミラー（１２、１３）によって前記レーザビーム（１４）が前記被覆基体（１）へと反射されることを特徴とする請求項６〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記受容手段（２２）によって受容された前記被覆基体（１）を、設備の加工ステーション（２３）を構成しているレーザパターン化装置の一方の側の投入ステーション（２１）から、加工ステーション（２３）の他方の側の取り出しステーション（２４）へと運ぶための装置を特徴とする請求項６〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
多軸ロボットが、前記投入ステーション（２１）に被覆基体（１）を投入するために設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記受容手段（２２）が、前記被覆基体（１）のための固定装置を有していることを特徴とする請求項６〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記受容手段（２２）によって受容された前記基体（１）の位置検出および調節のための装置を特徴とする請求項６〜１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記レーザスキャナ（８）の前記レーザ（１５）が、ネオジミウムがドープされたイットリウム・アルミニウム・ガーネット・レーザまたはイットリウム・バナデート・固体レーザによって形成されることを特徴とする請求項６〜１６のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の冒頭部分に記載の、直列接続されたセルを備える光起電モジュールの製造において、透明な基体上の機能層に形成される分割線を形成するための方法に関する。さらに、本発明は、この方法を実行するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光起電モジュールの製造においては、電気絶縁性の透明な基体（通常は、ガラス板）の表面全体を覆って、モジュールの機能層を構成する透明な前面電極層、半導体層、および背面電極層が堆積される。
【０００３】
個々のモノシリック層が、直列接続された帯状のセルを形成するために、例えばレーザによる分割線によってパターン化される。生成電流は、２つの最外のセルに接触することによって集められる。このようにして、例えば１２Ｖの負荷用など、種々な電圧の薄膜モジュールを実現することができる。
【０００４】
パターン化のために、被覆基体が、典型的には、ＸおよびＹ方向に可動なテーブルに配置される。代わりに、レーザを備える可動ガントリや、Ｙ方向に可動なテーブルおよびＸ方向に可動なレーザを備える固定のガントリ（いわゆる「軸分離（split-axis）システム」）を使用することも可能であり、これを、以下では、先行技術の説明において他のシステムの代表とする。
【０００５】
軸分離システムにおいては、少なくとも１つのレーザビームが、ガントリに沿ってＸ方向に（すなわち、形成すべき分割線に対して垂直に）可動な少なくとも１つの集束光学系によって薄い機能層に集められる。集束光学系の下方で被覆基体をＹ方向（すなわち、形成すべき分割線の方向）に動かすことで、集束したレーザビームによって機能層に分割線が形成される。
【０００６】
分割線は、その表面積だけ光起電的な有効面積を少なくし、すなわち太陽光の電気エネルギーへの変換に貢献しない。したがって、分割線を狭くして、典型的には５０μｍの幅を有するようにすることが必要である。また、分割線の間の距離も、失われる面積に含まれるため、集積された直列接続によって失われる総面積を最小限にするために、可能な限り小さくする必要がある。その結果、パターン化システムの精度または公差に高い要求が課されることになる。例えば、隣り合う２つの分割線が１００μｍだけ離れており、これらの分割線が典型的には５０μｍの幅であり、せいぜい互いに触れていてもよいが、重なり合ってはならない場合、パターン化システムについて＋／−２５μｍの公差または精度が必要である。例えば、モジュールが１６０個のセルを直列に接続して有する場合、機能層ごとに１６０本の分割線が必要である。したがって、例えば約１．４ｍ２（例えば、１１００ｍｍ×１３００ｍｍ）のサイズのモジュールにおいて、例えばガントリ上に４つの集束光学系を備える理想的な場合に、４０回の運動が必要である。
【０００７】
パターン化システムにおいて例えば被覆基体９０，０００枚の年間処理能力であると、パターン化システムは、３６０万回の運動を、典型的には１２００ｍｍ／ｓという極めて速い運動速度で実行することになる。そのような往復運動システムにおいては、次の分割線への集束光学系の加速時間および送り運動も考慮に入れる必要がある。
【０００８】
したがって、前記パターン化システムの構成が、複雑になり、重くなり、高コストになる。例えば、長さ１３００ｍｍの基体上の１６０本の分割線、４つの集束光学系、１２００ｍｍ／ｓという移動速度、２ｇの加速度、および０．３ｓというＸ方向の送り時間において、結果としてモジュールの加工時間は約６０秒である。さらに、装填および取り外し、固定、ならびに例えば画像処理による被覆基体の位置検出のために、レーザ加工工程につき典型的にはさらに約３０秒を要する。
【０００９】
パターン化システムについて、同じ精度または公差にて処理能力を向上させるために、集束光学系の数を増やすだけでなく、パターン化システムの移動速度を高めることも可能であるが、これは、構造を大幅に複雑にし、大きくし、重くし、高価にする。
【００１０】
光起電モジュールの工業生産には、複数の高価な機械が必要である。半導体コーティングのための機械が、通常は最も高い初期コストを必要とする。さらに、上述のレーザ機が、重要なコスト要因である。
【００１１】
半導体コーティング設備の能力およびレーザ設備の能力は、通常は相違している。最も高価な設備ゆえ、半導体コーティング設備が、通常は１００％の割合で使用される。
【００１２】
半導体コーティング機が、例えば最大で年間２１０，０００個のモジュールのコーティングを実行し、機能層（前面電極層、半導体層、背面電極層）ごとのそれぞれのパターン化設備が、年間９０，０００個のモジュールに合わせて設計されている場合、結果として、高価なレーザ設備を全部で９台も調達しなければならない。このように、レーザ設備の数が、光起電モジュールの工業生産において重大なコストの問題につながる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、本発明の目的は、光起電モジュールの工業生産において機能層に分割線を形成するための方法および装置であって、コストの大幅な削減を可能にする方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
該目的は、本発明によれば、請求項１に特徴付けられる方法によって達成される。従属請求項２〜５は、本発明の方法の有利な実施形態を提示している。請求項６は、本発明の方法を実行するための好ましい装置に関し、そのような装置が、請求項７〜２０の手段によって有利に発展される。
【００１５】
本発明によれば、使用されるレーザは、少なくとも１つのレーザスキャナであって、レーザスキャナのレーザビームが、レーザビームによって走査されるフィールドにおいて、機能層に複数の隣り合う分割線部分を形成する。互いに同一平面上にある分割線部分によってモジュールの全長にわたって延びる連続的な分割線を形成するために、レーザスキャナは、フィールドを走査した後、被覆基体に対して動かされる。
【００１６】
レーザスキャナと被覆基体との相対移動は、好ましくは、分割線の方向に、最大で走査されたフィールドの長さに相当する距離だけ行われる。相対移動の方向は、ＹまたはＸ方向であってよい。
【００１７】
透明な前面電極層は、例えば酸化すず（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、または他の材料など、導電性金属酸化物で構成されていてよい。半導体層は、例えば非晶質、ナノ結晶、マイクロ結晶、または多結晶シリコンなど、シリコンで構成されていてよいが、例えばカドミウムテルリウムまたは銅・インジウム・ガリウム・セレニド（ＣＩＧＳ）などといった別の半導体材料で構成されていてもよい。背面電極層は、好ましくは、例えばアルミニウム、銅、銀、などで構成される金属層である。代案として、透明でない基体を使用してもよい。
【００１８】
基体は、ガラス板または他の透明な電気絶縁性の材料で形成され得る。
【００１９】
少なくとも１つのレーザスキャナは、被覆基体用の受容手段に対して装置によって可動であるホルダに配置される。
【００２０】
レーザスキャナのレーザビームは、分割線が設けられる機能層の好ましくは少なくとも１００ｃｍ２のサイズのフィールドまたは焦点面を走査する。この目的のため、レーザスキャナに、レーザビームを機能層上に案内する少なくとも１つのミラーが設けられる。
【００２１】
フィールドに線、すなわち分割線の一部分を形成するために、ミラーが、好ましくは、ガルバノメータ（galvanometer）駆動部によって回転させられる。フィールドに個々の線または分割線部分を形成した後で、該フィールドにおいて次の平行な分割線を形成するために、レーザビームを次の線に整列させる必要がある。
【００２２】
このことは、該フィールドにおいて次の分割線部分を形成する前に、最初にミラーをＸ方向、すなわち分割線方向に対して横方向または垂直に延びる方向に、２つの隣接する分割線の間の距離に相当する距離だけ偏向する必要があることを意味する。
【００２３】
好ましくは、レーザスキャナが、この目的のために、いずれの場合も、レーザビームを反射する２つのミラーであって、互いに直角に可動であって好ましくはガルバノメータ駆動部によって駆動される２つのミラーを有している。
【００２４】
このやり方で、スキャナソフトウェアによって、該当のフィールドに多数の平行に隣接する分割線部分を形成することができる。
【００２５】
このことは、被覆基体にその全幅にわたって隣接する分割線部分が設けられるまで、少なくとも１つのレーザスキャナを、被覆基体に対してＸ方向に、最大で走査したフィールドの幅に相当する距離だけ動かすことができることを意味する。続いて、レーザスキャナおよび基体が、Ｘ方向に延びる分割線部分の次の列を先に形成した分割線部分に接続するように形成するために、最大で１つのフィールドの長さだけ互いに対して動かされ、以下同様である。
【００２６】
Ｘ方向に隣接するフィールドに分割線部分を形成するために、ホルダ上、すなわち例えば被覆基体の上方に延びているガントリ上の少なくとも１つのレーザスキャナを、フィールドの幅に相当する距離だけＸ方向に移動させることができる。
【００２７】
しかしながら、そのようなガントリ上に複数のレーザスキャナを横並びで設け、基体を横切って横方向に延びるレーザスキャナの列をもたらすことも可能であり、すなわち隣り合うフィールドからなる列のすべてのフィールドを、特定のレーザスキャナによって同時にレーザ加工することが可能である。
【００２８】
このやり方で、基体をレーザスキャナの列に対して動かすことによって、基体の全幅にわたって、機能層にＹ方向に延びる分割線部分を形成することができる。次の工程において、基体およびレーザスキャナの列が、最大で１フィールドの長さだけ互いに対して動かされることで、互いに同一平面上にある個々の分割線部分によって前記機能層に連続的な分割線が形成されるまで、分割線部分が段階的に延長される。
【００２９】
複数の隣接するレーザスキャナが使用される場合、１つのレーザスキャナによって走査されるフィールドの幅が、Ｘ方向において、隣のレーザスキャナによって走査されるフィールドから最大で１つの分割線間隔しか離れないように寸法付けられることが必須である。しかしながら、好ましくはフィールドの重複がもたらされる。
【００３０】
詳しくは、フィールドの重複は、分割線が機能層において被覆基体のＹ方向にではなく、被覆基体のＸ方向に延びる場合に必要であり、すなわち矩形の基体の長手方向にではなく、横方向に延びる場合に必要である。この目的のため、ガントリ上のレーザスキャナが、被覆基体の全幅を横切って（すなわち、Ｘ方向に）延びる連続的な分割線を形成する。次いで、レーザスキャナおよび基体のＹ方向の相対移動が、最大でレーザスキャナのフィールドの幅に相当する距離（随意により、さらに１つの分割線間隔を加えた距離）だけ行われ、その後にレーザスキャナが、被覆基体の全幅を横切って（すなわち、Ｘ方向に）延びる連続的な分割線を再び形成する。このプロセスが、被覆基体にその全長にわたって（すなわちＹ方向にも）分割線が設けられるまで繰り返される。
【００３１】
このようなレーザスキャナは、好ましくは少なくとも１ｍ／ｓ、特には少なくとも５ｍ／ｓの高速で分割線部分を形成することができる。分割線部分を形成すべくレーザビームによって走査されるフィールドは、好ましくは、それぞれ少なくとも１００×１００ｍｍ２の面積を有している。
【００３２】
複数のレーザスキャナが設けられる場合、それらを、それらによって走査される領域がＸ方向において互いに隣接して互いに同一平面上にあるように配置することができる。しかしながら、ホルダ上の隣り合うレーザスキャナを、一方向にずらされた１つのレーザスキャナが、反対の方向にずらされた２つのレーザスキャナと千鳥の関係に整列するように、分割線の方向（すなわち、Ｙ方向）にずらして配置することも可能である。
【００３３】
本発明の装置は、ガントリシステムおよび軸分離システムの両方として構成することが可能である。
【００３４】
すなわち、少なくとも１つのレーザスキャナのためのホルダを、ガントリシステムのように、Ｙ方向に可動なガントリによって形成することができる。あるいは、軸分離システムのように、被覆基体用の受容手段を、Ｙ方向に可動なテーブルによって形成することができる一方で、ホルダは、レーザスキャナがＸ方向に可動であるように配置される固定のガントリを備える。
【００３５】
それぞれのレーザスキャナが別個のレーザ源を有する必要は必ずしもない。むしろ、レーザ源のレーザビームを部分ビームへと分割することができ、それぞれの部分ビームが、レーザスキャナによって当該レーザスキャナに係るフィールドを走査するために、レーザスキャナの少なくとも１つのミラーによって反射される。すなわち、レーザ源が強力であると、レーザビームを分割して、部分ビームによって特定のフィールドの分割線部分を形成することが可能である。
【００３６】
１０６４ｎｍの基本波長または５３２ｎｍの二次高調波周波数あるいは３３５ｎｍの三次高調波周波数を有するネオジミウムがドープされた固体レーザ、特にはネオジミウムがドープされたイットリウム・バナデート・レーザ（Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ）またはネオジムがドープされたイットリウム・アルミニウム・ガーネット・レーザ（Ｎｄ：ＹＡＧレーザ）を使用することが好ましい。
【００３７】
基体の投入および取り出しを、本発明による機能層パターン化装置の同じ側から行うことができる。しかしながら、受容手段によって受容された被覆基体を、本発明による機能層パターン化装置または加工ステーションの一方の側から、該装置の反対側に位置する取り出しステーションへと運搬するための装置を設けることが好ましい。
【００３８】
運搬装置は、被覆基体のための固定装置（例えば、締め付け装置）を備える受容手段が設けられたエンドレスの搬送装置であってよいが、被覆基体が例えば締め付け装置によって固定された受容手段を、投入ステーションから加工装置を越えて取り出しステーションへと移動させる別の装置によって形成することも可能である。
【００３９】
被覆基体を、基体の固定後にパターン化プロセスにおいてレーザビームが機能層へと直接集められるように、あるいは基体が１８０°傾けられて投入されて固定される場合には、レーザビームが透明な基体を通過して薄い機能層へと集められるように、例えば多軸ロボットによって投入ステーションへと投入することが可能である。パターン化プロセスは、好ましくは、基体を直立させた状態で、レーザビームを、基体を通過させて機能層へと集めて実行される。
【００４０】
投入ステーションでの固定の後で、基体は、運搬装置によってパターン化装置または加工ステーションへと運ばれ、固定される。
【００４１】
投入ステーションにおける被覆基体の位置検出および調節のために、例えば画像処理ソフトウェアによって基体の位置を検出する２つのカメラを設けることができる。次いで、パターン化装置に組み込まれた機構が、基体を回転させることによって基体をソフトウェアの座標系に平行にすることができる。例えば、ＸおよびＹ方向のずれがソフトウェアに計算され、これに応じてソフトウェアの座標系がＸおよびＹにおいてシフトする。基体の平行化を、基体を機械的に回転させる代わりに、ソフトウェアの座標系の回転によって達成してもよい。このようにして、基体がパターン化装置または加工ステーションにおいて調節される。
【００４２】
以下で、本発明を、添付の図面を参照し、あくまでも例としてさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】直列接続のセルが設けられた光起電モジュール基体の一部分の断面であり、機能層が大きく拡大されて示されている。
【図２】レーザスキャナおよび被覆基体の一部分の斜視図である。
【図３】基体の機能層に分割線を形成するためのガントリシステムによる設備の正面図である。
【図４】基体の機能層に分割線を形成するための軸分離システムによる設備の正面図である。
【図５】レーザスキャナをオフセットさせて備えているガントリの正面図である。
【図６】図３の線Ｖ−Ｖに沿った断面である。
【図７】Ｙ方向において隣接した２つのフィールドの平面図である。
【図８】図７の領域Ａの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１によれば、透明な基体１（例えば、ガラス板）は、透明な前面電極層２、半導体層３、および背面電極層４を有している。
【００４５】
これら機能層２、３、および４に、分割線５、６、７が設けられており、直列接続された帯状のセルＣ１、Ｃ２、・・・を形成している。
【００４６】
分割線５、６、７は、レーザスキャナ８によって生成される。
【００４７】
図２によれば、レーザスキャナ８は、レーザ源１５からのレーザビーム１４を、レーザビーム１４を機能層（例えば、前面電極層２）へと集めるための集束光学系１６に反射させるための、直交する軸９、１０の周りで回転可能な２つのミラー１２、１３を有している。
【００４８】
図２に示されているように、それぞれのレーザスキャナ８のレーザビーム１４は、Ｙ方向に延びる分割線５（図７）を設けるべき機能層２上の例えば１５０ｍｍの長さＬおよび１５０ｍｍの幅Ｂを有している集束面またはフィールド１７を走査する。
【００４９】
この目的のために、レーザスキャナ８に、各々がガルバノメータ駆動部（図示されていない）によって動作可能な２つのミラー１２、１３が設けられている。
【００５０】
図２に「８」によって示される走査ヘッドを備えるレーザスキャナは、公知である。ミラーを回転させるためにガルバノメータ駆動部（略して「ガルボ（galvo）」）を使用することも一般的である。
【００５１】
フィールド１７に線、すなわち分割線５の一部分１８（図２）を形成するために、ミラー１２を回転させて、これによりレーザビーム１４をＹ方向に偏向させる。
【００５２】
図２のフィールド１７の全長Ｌにわたって延びる分割線部分１８をフィールド１７に形成した後に、フィールド１７に次の平行な分割線部分を形成するために、レーザビーム１４を、図２に破線で示されている次の線１９へと案内する必要がある。
【００５３】
この目的のために、最初に、ミラー１３を回転させて、これによりレーザビーム１４を、Ｙ方向に垂直なＸ方向に、機能層２の２つの隣り合う分割線５の間隔に相当する距離ｂだけ案内する。次いで、ミラー１２を再び動かし、フィールド１８の全長にわたって延びる次の分割線部分が線１９に形成する。このプロセスが、フィールド１７にその全幅Ｂにわたって分割線部分１８が設けられるまで繰り返される。
【００５４】
図３および４によれば、分割線５、６、７を形成するための設備は、例えば前面電極層２で被覆された基体１が、締め付け装置によって形成される受容手段２２に直立に固定され、さらに随意により斜めに固定される投入ステーション２１を有している。
【００５５】
基体１は、投入ステーション２１から加工ステーション２３へとＹ方向に運ばれ、加工ステーション２３において、層２に分割線５が形成され、加工ステーション２３から加工ステーション２３の他方の側の取り出しステーション２４へと運ばれる。
【００５６】
加工ステーション２３は、各々が１つのレーザ源１５を備えている８つのレーザスキャナ８を有している。８つのレーザスキャナ８は、ガントリとして構成されたホルダ２６に配置されており、したがって層２に分割線５が設けられるべき加工対象の基体１を横方向に（すなわち、Ｘ方向に）横切る列にて延びている。
【００５７】
図３および４によるそれぞれのレーザスキャナ８は、実質的に図２に関して説明したとおりに構成されている。すなわち、８つのレーザスキャナ８のすべてが、下方に位置するフィールド１７に、各フィールド１７の全長Ｌにわたって延びる分割線部分１８を同時に設ける。レーザスキャナ８の下方の個々のフィールド１７は、Ｙ方向において互いに隣接している。したがって、基体１に、その全幅にわたって、フィールド１７に相当する長さＬを有する列に配置された平行な分割線部分１８が設けられる。
【００５８】
次の工程において、レーザスキャナ８を、最大でフィールド１７の長さＬに相当する距離だけ、基体１に対してＹ方向に動かす必要がある。
【００５９】
次いで、レーザスキャナ８は、基体１の全幅にわたって広がる平行な分割線部分１８の第２の列を形成する。このプロセスは、個々の列の分割線部分１８によって層２に基体１の全長にわたってＹ方向に延びる連続的な分割線５が形成されるまで、繰り返される。
【００６０】
各工程においてレーザスキャナ８をＹ方向に動かす距離が、Ｙ方向においてフィールド１７の重複を得るために、フィールド１７の長さよりもいくぶん小さいことに注意すべきである。さらに、連続的な分割線を形成するためには、それぞれの分割線５の個々の分割線部分１８が互いに同一平面上にある必要がある。
【００６１】
このことは、図７および８にさらに詳しく示されている。図７は、Ｙ方向において互いに隣接している２つのフィールド１７、１７’を示しており、隣接するフィールド１７、１７’の分割線部分１８、１８’によって形成された分割線５を備えている。
【００６２】
分割線の幅Ｂ’が、例えば５０μｍである場合、Ｘ方向における±２５μｍの精度を維持する必要があり、連続する分割線１８、１８’が、重複３０によって形成されている。
【００６３】
ガントリとして構成されたホルダ２６は、レーザスキャナ８と基体１との相対移動のために、図３に示したガントリシステムにおいてＹ方向に動かされる一方で、ホルダ２６が固定である図４に示した軸分離システムにおいては、基体１がＹ方向に動かされる。
【００６４】
図５に示されているとおり、レーザスキャナ８を、Ｙ方向の一方に（例えば、左方に）ずらされた１つのレーザスキャナ８が、Ｙ方向の他方に（すなわち、右方に）ずらされた２つのレーザスキャナ８と千鳥の関係に整列するように、Ｙ方向にずらしてホルダ２６に配置することも可能である。
【００６５】
図６によって示されるとおり、加工対象の層（例えば、前面電極層２）を、正確にレーザスキャナ８の集束面に配置する必要がある。この目的のため、２つのカメラ２８は、画像処理によって加工ステーション２３の基体１の位置検出および調節が可能であるように、加工ステーション２３に配置される。
【００６６】
上述の典型的な実施形態において、図３によるガントリシステムのＸ軸は、隣り合う８つのレーザスキャナ８を有しており、隣り合う集束フィールド１７が、好ましくは数ミリメートルだけ重複している。例えばＹ方向に１３００ｍｍの長さを有する基体１においては、レーザスキャナ８ごとの１５０×１５０ｍｍ２の集束フィールド面積において、例えば１．４ｍ２のサイズの基体をパターン化するために、９回の工程が必要である。
【００６７】
そのようにする際、例えば２０本の分割線部分１８をフィールド１７に横並びで形成でき、したがって１６０本の分割線部分１８を、８つのレーザスキャナ８によって１工程でレーザ加工することができる。例えば１２００ｍｍ／ｓというレーザの焦点２９（図２）の高い移動速度を、ミラー１２、１３によって得ることができる。加速時間は非常に短く、したがって無視することができる。ホルダ２６または基体１のＹ方向の送りを、例えば工程ごとに０．５秒とすることができ、あいたがって１．４ｍ２のモジュールについて、１つの層のすべての分割線の加工時間は、従来技術による例えば約９０秒と対照的に、わずかに２７秒にすぎない。
【００６８】
さらに、焦点２９の移動速度を、追加の構成上の努力を必要とすることなく、大幅に高めることができる。焦点の移動速度の限界は、レーザ加工の品質によってのみ決定される。これは、移動速度を、１２００ｍｍ／ｓに代えて、例えば４０００ｍ／ｓ以上とすることも可能であり、加工時間を９秒以下へと短縮できることを意味している。
【００６９】
さらに、設備が図３および４による連続流システムとして設計される場合には、基体１の投入を加工ステーション２３の片側において実行し、基体１の取り出しをその反対側において実行することができ、これによって基体１の固定を上流側の投入ステーション２１において行い、基体１の解放を取り出しステーション２４において行うことができ、結果として、考慮に入れるべき追加の時間を、基体１を投入ステーション２１から加工ステーション２３へと運ぶための時間ならびに加工ステーション２３において基体１の位置検出および調節を行うための時間のみにすることができる。しかしながら、これら２つの時間は、輸送のための約５秒ならびに位置検出および調節のための約８秒にすぎず、すなわち約１３秒でしかない。
【００７０】
レーザスキャナ８の焦点面におけるＹおよびＸ方向の正確な較正ならびにガルバノメータスキャナ技術のドリフトおよびオフセット補償によって、フィールド１７ごとにレーザ加工される分割線部分１８の重複を、１桁μｍの範囲にて達成することができる。
【００７１】
このようにして、分割線５、６、７を形成するための加工時間について、設備のための追加のコストを少なくして、７０％超の短縮が可能である。
【００７２】
Ｙ方向、すなわち矩形の基体１の長手方向のパターン化を上述した。しかしながら、分割線、したがって分割線部分が、例えば被覆基体の全幅を横切ってＸ方向に延びてもよい。この目的のため、レーザスキャナ８が、全幅（すなわち、基体１のＸ方向の長さ）を横切って延びる連続的な分割線を一工程にて形成する。次いで、最大でフィールド１７の長さＬに相当する距離だけ、レーザスキャナ８および基体１のＹ方向の相対移動が達成され、その後にレーザスキャナ８が、基体１の機能層の全幅を横切って延びる連続的な分割線を再び形成し、以下同様である。
【符号の説明】
【００７３】
１     基体
２     前面電極層
３     半導体層
４     背面電極層
５     分割線
５     分割線
８     レーザスキャナ
９     軸
１０   軸
１３   ミラー
１４   レーザビーム
１５   レーザ源
１６   集束光学系
１７   フィールド
１８   分割線部分
１９   線
２１   投入ステーション
２２   受容手段
２３   加工ステーション
２４   ステーション
２６   ホルダ
２８   カメラ
２９   焦点
３０   重複
【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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【外国語明細書】
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