(57)【要約】  ａ）所定の電導パターンを備えた電導性サブストレートを提供すること、ｂ）電導性サブストレート上の所定の相互接続部位へソルダペースト（７）を載置すること、ｃ）電導性サブストレート上へ、ソルダペースト（７）の位置に対応する開口部のパターンを備えた第一の封入層（３）を配置すること、ｄ）電導性サブストレートの電導パターンに背面コンタクト・ソーラ・セルの電導パターンを一致させるよう、背面コンタクト・ソーラ・セル（４）を第一の封入層上に配置すること、ｅ）背面コンタクト・ソーラ・セル（４）上に第二の封入層（５）を配置し、そして第二の封入層（５）上にガラス層（６）を配置すること、ｆ）封入材を流動化させてモノリシック光起電モジュールを形成するために、構成要素（２、３、４、５、６、７）に熱および圧力を加えることからなる光起電モジュール（１）を製造するための方法であって、背面コンタクト・ソーラ・セルと電導性サブストレートとの間で電導相互接続を確立するために、各相互接続部位と背面コンタクト・ソーラ・セル上の対応する接続部位との間でソルダペーストを再流動化するよう、レーザを利用してそのエネルギをガラス層の側からソーラ・セル内へ局所的に結合させることによって相互接続部位を局所的に加熱することを特徴とする。
2012502465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）所定の電導パターンを備えた電導性サブストレートを設けること、
ｂ）電導性サブストレート上における所定の相互接続部位にソルダペースト（７）を載置すること、
ｃ）電導性サブストレート上へ、ソルダペースト（７）の位置に対応する開口部のパターンを備えた第一の封入層（３）を配置すること、
ｄ）電導性サブストレートの電導パターンに背面コンタクト・ソーラ・セルの電導パターンを一致させるように第一の封入層上に少なくとも一つの背面コンタクト・ソーラ・セル（４）を配置すること、
ｅ）少なくとも一つの背面コンタクト・ソーラ・セル（４）上に第二の封入層（５）を配置し、そして第二の封入層（５）上にガラス層（６）を配置すること、
ｆ）封入材を流動化させてモノリシック光起電モジュールを形成するために、構成要素（２、３、４、５、６、７）に熱および圧力を加えることからなる光起電モジュール（１）の製造のための方法であって、
少なくとも一つの背面コンタクト・ソーラ・セルと電導性サブストレートとの間に電導相互接続を確立するために、レーザを利用してそのエネルギをガラス層の側から少なくとも一つのソーラ・セル内へ局所的に結合させることで相互接続部位に局所的に熱を加え、各相互接続部位と、少なくとも一つの背面コンタクト・ソーラ・セル上のその各々に対応する接続部位との間でソルダペーストを再流動化させることを特徴とする、方法。
【請求項２】
所定の接続部位が、前面から背面へのインターコネクトからなり、前面から背面へのインターコネクトが、前面メタライゼーション・パターン、少なくとも一つのバイア、そして少なくとも一つの背面インターコネクトからなり、前面メタライゼーション・パターンが少なくとも一つのバイアへ結合され、そして少なくとも一つのバイアが、少なくとも一つの背面インターコネクトへ結合され、背面インターコネクトが、ソルダペーストによって対応する接続部位に結合するように設けられており、そして背面インターコネクトが、前面メタライゼーション・パターンの位置、そしてサブストレートの背面に沿った同方向の少なくとも一つのバイアの位置に対して、対応する接続部位を変位させるようにサブストレートの背面に沿った方向へ延びる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
レーザを利用してそのエネルギをガラス層の側から少なくとも一つのソーラ・セル内へ局所的に結合させることによる相互接続部位への局所的加熱が、少なくとも一つの接触したソーラ・セルのシリコン前面にレーザ光線の焦点を合わせることからなる、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
レーザを利用する相互接続部位への局所的加熱が、レーザ・ビーム・デバイスを使用することからなり、レーザ・ビーム・デバイスが、少なくとも一つのレーザ光線源、少なくとも一つの検流計スキャナ、光起電モジュールのためのサポートおよび位置センサからなり、少なくとも一つのレーザ光線源が、少なくとも一つの検流計スキャナによって光起電モジュールの前面の領域部分へ向けられるレーザ光線を発生させるように設けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
位置センサが、サポート上の光起電モジュールの位置を確認するために設けられる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
位置センサが、サポート上の基準位置にあるカメラとして設けられる、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
位置センサが、少なくとも一つの検流計スキャナを介して光起電モジュールの面を見るカメラとして設けられる、請求項４または５に記載の方法。
【請求項８】
表面上での少なくとも一つのレーザ光線の異なる角度に起因する光起電モジュール内のレーザ放射の吸収における違いを補正することからなる、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
電導性サブストレートが、テドラー・ＰＥＴ・銅、テドラー・ＰＥＴ・アルミニウム、またはガラス、エポキシあるいは被覆ＰＥＴに基づく構造からなるグループから選択される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
電導性サブストレートが、機械的な剛性の機能を持つ少なくとも一つの層、ＵＶ遮断の機能を持つ少なくとも一つの層、そして電導性の機能を持つ少なくとも一つの層からなる多層スタックから構成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
背面コンタクト・ソーラ・セルのタイプが、メタル・ラップ・スルー（ＭＷＴ）、エミッタ・ラップ・スルー（ＥＷＴ）、バック・ジャンクション（ＢＪ）およびヘテロ・ジャンクション（ＨＪ）からなるグループから選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
ソルダペーストが、スズ・鉛、スズ・ビスマス、スズ・鉛・銀、スズ・銅およびスズ・銀からなるグループから選択される合金から構成できる、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
光起電モジュール（１）の製造のためのレーザ・ビーム・デバイスであって、
光起電モジュールが、
ａ）所定の電導パターンを備えた電導性サブストレート、
ｂ）電導性サブストレート上の所定の相互接続部位にあるソルダペースト（７）、
ｃ）電導性サブストレート上の、ソルダペースト（７）の位置に対応する開口部のパターンを備えた第一の封入層（３）、
ｄ）電導性サブストレートの電導パターンに背面コンタクト・ソーラ・セルの電導パターンを一致させた、第一の封入層上の少なくとも一つの背面コンタクト・ソーラ・セル（４）、
ｅ）少なくとも一つの背面コンタクト・ソーラ・セル（４）上の第二の封入層（５）、そして第二の封入層（５）上のガラス層（６）からなり、
封入材を流動化させてモノリシック光起電モジュールを形成するために、レーザ・ビーム・デバイスが、構成要素（２、３、４、５、６、７）に熱および圧力を加えるように設けられ、
少なくとも一つの背面コンタクト・ソーラ・セルと電導性サブストレートとの間で電導相互接続を確立するために、各相互接続部位と少なくとも一つの背面コンタクト・ソーラ・セル上の対応する各々の接続部位との間でソルダペーストを再流動化させるよう、レーザを利用してそのエネルギをガラス層の側から少なくとも一つのソーラ・セル内へ局所的に結合させ相互接続部位を局所的に加熱すること、
レーザ・ビーム・デバイスが、少なくとも一つのレーザ光線源、少なくとも一つの検流計スキャナ、光起電モジュールのためのサポート、そして位置センサからなること、
少なくとも一つのレーザ光線源が、少なくとも一つの検流計スキャナによって光起電モジュールの前面の領域部分へ向けられるレーザ光線を発生させるように設けられることを特徴とする、レーザ・ビーム・デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光起電モジュール・アセンブリを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光起電（ＰＶ）モジュールは、太陽エネルギーを直接的に電気へ変換するソーラ・セルのアレイからなるデバイスである。
【０００３】
低コストＰＶモジュールを達成する一つの方法は、高効率で薄い背面コンタクト・ソーラ・セルを使用することである。背面コンタクト・ソーラ・セルでは、日光を通さない伝導ラインは、ソーラ・セルの後ろ側に配置される（背面コンタクト・パターン）。したがって、ソーラ・セルの前側には、実質的に伝導ラインは全く必要でないため、比較的に大きな領域が、日光を受けるのに利用可能である。したがって、背面コンタクト・ソーラ・セルは、従来のＨパターン・ソーラ・セルと比較して、より大きな電流発生表面積を提供する。また、セル間スペースの減少が達成されるため、ＰＶモジュールの電気出力を全体的に増加させることが可能である。
【０００４】
このようなＰＶモジュールを形成するためのプロセス・フローは、米国特許第５，９７２，７３２号から既知である。このプロセス・フローでは、以下のステップが実行される。
【０００５】
所定の電導パターンを持つ電導性サブストレートを、インストールされる背面コンタクト・ソーラ・セルの背面コンタクト・パターンのデザインに整合するように設ける。
【０００６】
次に、電導性サブストレート上の、所定の電導パターン上の所定の相互接続部位に、ソルダペーストを載置する。相互接続部位は、電導パターンへ伝導ラインを結合するために、背面コンタクト・ソーラ・セル上の伝導ラインの接続部位に整合する。
【０００７】
それから、電導性サブストレート上に、予めパターン化した第一の封入層を配置する。
【０００８】
予めパターン化した第一の封入層の上に、一つ以上の背面コンタクト・ソーラ・セルを配置する。予めパターン化した第一の封入層のパターンは、ソーラ・セルの背面コンタクト・パターンと、電導性サブストレート上の電導パターンとの間の接続を可能にするように設計される。
【０００９】
次に、ソーラ・セル上に第二の封入層を配置する。
【００１０】
追加的に、第二の封入層上に最上位ガラス層を配置する。
【００１１】
それから、熱と圧力を加えることによって、第一および第二の封入材を流動化させ、モノリシック・ラミネートを形成する。
【００１２】
しかしながら、封入材のようにソルダペーストは再流動化するが、必ずしも電導経路を形成するというわけではないことが観察されている。このことは、電気的接続の状態が明確に定まらないため、プロセスの信頼性に不都合な影響を及ぼす。
【００１３】
本発明の目的は、従来の技術からのプロセスの欠点を削減することである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、請求項１の序文によって定義されるような方法によって達成される。背面コンタクト・ソーラ・セルと電導性サブストレートとの間に電導相互接続を確立するために、各相互接続部位と背面コンタクト・ソーラ・セル上の各々対応する接続部位との間でソルダペーストを再流動化させるよう、レーザを利用してそのエネルギをソーラ・セル内へ局所的に結合させることによって相互接続部位に局所的加熱を行う。
【００１５】
有利に、レーザ・アニーリングは、エネルギの正確な量を正確な部位へ付与する制御方式を可能にするため、電導性サブストレートと一つ以上の背面コンタクト・ソーラ・セルとの間の電気的接続の品質を改善することができる。
【００１６】
本発明の模範的な実施例を図解する複数の図面に基づいて、本発明をより詳細に説明する。図面は、本発明の目的を図解することのみを意図しており、添付の請求項によって定義される発明の概念に対する制約と解釈すべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】背面コンタクト・ソーラ・セル・モジュール内の異なる複数の層の概観を示す。
【図２】ソーラ・セルと電導性サブストレートとの間で、どのように相互接続が確立されるのかを図解するＰＶモジュールの部分的分解図である。
【図３ａ】モノリシック・ラミネートを達成するために、モジュール・アセンブリへ熱および圧力を加えるプロセスを示す。
【図３ｂ】モノリシック・ラミネートを達成するために、モジュール・アセンブリへ熱および圧力を加えるプロセスを示す。
【図４ａ】ソーラ・セルと電導性サブストレートとの間に電導路を確立するレーザ・ソルダリング・プロセスである、本発明の実施例を示す。
【図４ｂ】ソーラ・セルと電導性サブストレートとの間に電導路を確立するレーザ・ソルダリング・プロセスである、本発明の実施例を示す。
【図５】ソーラ・セルと電導性サブストレートとの間に電導路を確立するレーザ・ソルダリング・プロセスである、本発明の第二の実施例を示す。
【図６】ＰＶモジュール内の、レーザでソルダリングされたジョイントの典型的な断面顕微鏡視図である。
【図７】本発明の実施例による、モジュール・アセンブリのためのレーザ・ビーム・デバイスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、背面コンタクト・ソーラ・セル・モジュール・ラミネート１の構造内の、異なる複数の層の概観を示す。最下位から最高位へ、ラミネート１は、電導性サブストレート２、後側の穿孔された第一の封入層３、背面コンタクト・ソーラ・セル４、最高位の第二の封入層５、そして最高位にあるガラス・プレート６からなる、すなわち構成される。これらの層は、次から次に、アセンブリ・プロセスによって配置される。
【００１９】
電導性サブストレート２は、テドラー・ＰＥＴ・銅、テドラー・ＰＥＴ・アルミニウム等のいずれのタイプでもよいが、ガラスに基づく、エポキシに基づく代替構造上にあっても、あるいは被覆されたＰＥＴ等でもよい。実施例においては、電導サブストレートは、ＰＥＴ、ガラス、繊維強化エポキシ等の、機械的な剛性の機能を持つ少なくとも一つの層、ＵＶ遮断機能を持つ少なくとも一つの層（例えば、テドラー、ＰＶＤＦ等）、そして電導性の機能を持つ少なくとも一つの層（例えば、銅、アルミニウム等）からなる、一つの多層スタックから構成される。
【００２０】
背面コンタクト・ソーラ・セル４は、メタル・ラップ・スルー（ＭＷＴ）、エミッタ・ラップ・スルー（ＥＷＴ）バック・ジャンクション（ＢＪ）、ヘテロジャンクション（ＨＪ）等のいずれのタイプでもよい。
【００２１】
図２は、ソーラ・セルと電導性サブストレートとの間の相互接続がどのように確立されるのかを説明する、より詳細な概略図である。単純に示すために、この図は、封入層を含まない。電導性サブストレート２上のサブストレート・パターンは、背面コンタクト・ソーラ・セル４の電導パターンに整合するように区画形成される。ソーラ・セル上、または電導性サブストレート上のいずれかの、（サブストレート２上に白色ドットによって示す）相互接続部位の各々に、ソルダペースト７が適用される。それから、位置が整合されるように電導性サブストレート２上へ、ソーラ・セル４が自動的に位置決めされる。
【００２２】
相互接続材は、スズ鉛、スズ・ビスマス、スズ鉛銀、スズ銅、スズ銀等の金属の組み合わせを持つ、いずれのタイプのソルダペースト７でもよい。
【００２３】
図３ａおよび図３ｂは、モノリシック・ラミネートを達成するためにモジュール・アセンブリへ熱および圧力を加えるプロセスを図解する。図３ａは、以下のステップの後のアセンブリ・プロセスにおける状態を示す。
【００２４】
電導サブストレート２に所定の電導パターンを設けること。
【００２５】
所定の電導パターン上の所定の相互接続部位における電導サブストレート上へソルダペースト７を載置すること。
【００２６】
電導サブストレート２上へ、選択部位にソルダペースト７を間に位置させて、予めパターン化した第一の封入層３を配置すること。
【００２７】
電導性サブストレート２の電導パターンに背面ソーラ・セルの電導パターンを整合させながら、予めパターン化した第一の封入層３上に、一つ以上の背面コンタクト・ソーラ・セル４を配置すること。
【００２８】
次に、ソーラ・セル４上に第二の封入層５を配置し、そして第二の封入層５上に最上位ガラス層６を配置すること。
【００２９】
封入層は、ゴム接着剤、例えばエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）から構成されてもよい。追加的に、この部材は、熱硬化物質や熱可塑性物質、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリウレタン（ＰＵ）等でもよい。
【００３０】
図３ｂは、組み立てた層２、３、４、５、６に熱および圧力を加えた後の状態を示す。
【００３１】
図３ｂに示すように、封入材３、５のように、ソルダペースト７は再流動化をするが、必ずしも電導路を形成するというわけではない。
【００３２】
図４ａおよび図４ｂは、ソーラ・セル４と電導性サブストレート２との間に電導路を確立するレーザ・ソルダリング・プロセスのための本発明の実施例を図解する。
【００３３】
本発明の方法は、背面コンタクト・ソーラ・セルと電導サブストレートとの間で電導相互接続を確立するために、レーザを利用して相互接続部位を局所的に加熱し、そのエネルギを局所的にソーラ・セル内へ加えることによって、各相互接続部位と背面コンタクト・ソーラ・セル上の各対応接続部位との間でソルダペーストを再流動化させるプロセス・ステップからなる。
【００３４】
図４ａは、モジュール１内のソルダ７の位置に関連づけられる所定の相互接続部位に、レーザによって発生させた熱を加えているときの状態を示す。
【００３５】
（矢印８によって示す）レーザによる熱は、セルの後側でソルダペースト７を局所的に融解させるよう、相互接続部位におけるソーラ・セルの前側に加えられる。
【００３６】
図４ｂは、ソルダペースト７の再流動化が発生したＰＶモジュール１の状態を示す。
【００３７】
図５は、ソーラ・セルと電導性サブストレートとの間に電導路を確立するレーザ・ソルダリング・プロセスである、本発明の第二の実施例を示す。
【００３８】
第二の実施例におけるＰＶモジュールは、電導性サブストレート２、予めパターン化した第一の封入層３、背面コンタクト・ソーラ・セル４、ソーラ・セル４上に載せた第二の封入層５、そして最上位ガラス層６からなり、これらは垂直方向Ｙで相互に積み重ねられている。
【００３９】
背面コンタクト・ソーラ・セル４は、前面から背面へのインターコネクト１０および背面コンタクト１１を備える。
【００４０】
前面から背面へのインターコネクト１０は、背面コンタクト・ソーラ・セル４の背面に前面メタライゼーション・パターン１０ａを接触させるために設けられており、前面メタライゼーション・パターン１０ａ、少なくとも一つのバイア１０ｂ、そして背面インターコネクト１０ｃからなる。前面メタライゼーション・パターン１０ａが少なくとも一つのバイア１０ｂへ結合されて、少なくとも一つのバイア１０ｂが背面インターコネクト１０ｃへ結合されている。少なくとも一つのバイア１０ｂは、半導体サブストレート４を通る電導性金属路として配置される。背面インターコネクト１０ｃは、電導性サブストレート２の所定の電導パターン上で、各々対応する第一のコンタクト１２に結合するように配置される。
【００４１】
背面コンタクト１１は、電導性サブストレート２の所定の電導パターン上で、各々対応する第二のコンタクト１３に結合するように配置される。
【００４２】
ＰＶモジュールを構成する方法は、図３ａを参照して上記に説明したものと同様である。
【００４３】
所定の電導パターンを持つ電導性サブストレート２を設けること。
【００４４】
電導性サブストレート上における、所定の電導パターン上の所定の相互接続部位にソルダペースト７を載置すること。
【００４５】
選択部位にあるソルダペースト７を間にして、電導性サブストレート２上へ、予めパターン化した第一の封入層３を配置すること。
【００４６】
予めパターン化した第一の封入層３上に、電導性サブストレート２上の電導パターンに背面ソーラ・セルの電導パターンを整合させながら、一つ以上の背面コンタクト・ソーラ・セル４を配置すること。
【００４７】
次に、ソーラ・セル４上に第二の封入層５を配置して、第二の封入層５上に最上位ガラス層６を配置すること。
【００４８】
第二の実施例では、背面インターコネクト１０ｃは、バイア１０ｂの位置に対して水平方向Ｘへ延び、各々の対応する第一のコンタクト１２は、バイア１０ｂの位置に対して水平方向Ｘへ相応に変位している。
【００４９】
次に、本発明の方法は、背面コンタクト・ソーラ・セルと電導性サブストレートとの間に電導相互接続を確立するために、レーザを利用することによって局所的な熱を相互接続部位に加え、そのエネルギを局所的にソーラ・セル内へ適用し、各相互接続部位と背面コンタクト・ソーラ・セル上の対応する接続部位との間でソルダペーストを再流動化させるプロセス・ステップからなる。
【００５０】
セルの後側に接する第一および第二のコンタクト１２、１３の箇所でソルダペースト７を局所的に融解させるために、（矢印８で示す）レーザによる熱が、（例えば、焦点を合わせることによって）背面インターコネクト１０ｃへの後側第一のコンタクト１２の相互接続部位、そして背面コンタクト１１への後側第二のコンタクト１３の相互接続部位におけるソーラ・セルの前側へ適用される。
【００５１】
有利に、バイアに対して背面インターコネクトを水平に延長させ、そして対応する第一のコンタクト１２を相応に変位させることによって、この方法は、前面インターコネクト１０ａおよびバイアの金属をもレーザ加熱する必要性を回避し、代わりに、ソルダリングすべきコンタクトの加熱を、シリコン・サブストレートの金属被覆のない部分を通過させるレーザ照射によって提供する。
【００５２】
結果的に、後側第一のコンタクト１２の箇所でソルダペーストを加熱し融解させるのに必要なエネルギは、相対的に少ない。また、レーザ光線の焦点合わせは、金属面への焦点合わせに比べ、良好である。
【００５３】
第二の実施例によれば、必要なエネルギが、一つのＰＶモジュールに対して約４０Ｊから約２６Ｊへ（すなわち約３５%）減少できることが実験的に観察されている。エネルギ入力を減少させることによって、熱負荷も減少し、製造工程はより強力なものとなる。
【００５４】
図６は、第一の顕微鏡視断面図６ａおよび第二の顕微鏡視断面図６ｂによる本発明の証拠である。第一の顕微鏡視断面図６ａは、電導性サブストレート２と背面コンタクト・ソーラ・セル４との間の、レーザでソルダリングされたジョイント７を示す断面図である。融解ソルダペースト７は、両接触面、すなわち、電導性サブストレート２およびソーラ・セル４の良好なインターフェイスを示す。
【００５５】
第二の顕微鏡視断面図６ｂは、レーザでソルダリングされたジョイント７をより詳細に示す。
【００５６】
注目すべきは、本発明の方法を採用する最高技術水準の自動ワンステップ・モジュール・アセンブリ・ラインが、モジュール・アセンブリ収率損失の原因となる多くの手作業ステップを排除して、高処理能力プロセスを提供できることである。ワンステップ・モジュール・アセンブリ・プロセスは、加えて、ソーラ・セルの相互接続を自動高処理能力方式で確立することが可能である。レーザ・システムは、所定の相互接続部位におけるモジュール上に局所的な熱を発生させるよう制御可能である。
【００５７】
図７は、本発明の実施例によるモジュール・アセンブリのためのレーザ・ビーム・デバイス２０を示す。
【００５８】
レーザ・ビーム・デバイスは、上記に説明したようにソルダペースト７によって、ソーラ・セル３の背面コンタクト１０ｃ、１１を、電導性サブストレート２のコンタクト１２、１３へソルダリングするように設けられる。レーザ・ビーム・デバイスで発生させたレーザ光線によってソルダペーストの箇所を加熱することによって、ソルダリングを実行する。
【００５９】
本発明によれば、レーザ・ビーム・デバイスは、少なくとも一つのレーザ光源、少なくとも一つの検流計スキャナ（ガルバノメータ・スキャナ）、光起電モジュールのためのサポート、そして位置センサからなる。
【００６０】
一つの実施例においては、レーザ・ビーム・デバイス２０は、第一および第二のレーザ光源Ｓ１、Ｓ２、第一および第二の検流計スキャナ２１ａ、２１ｂ、光起電モジュール１のためのサポート２４、そして位置センサ２３ａ、２３ｂからなる。この実施例では、複数のレーザ源および複数の検流計スキャナの二重のシステムを使用することにより、レーザ・ビーム・デバイスの処理能力が比較的に向上している。これは、モジュール・アセンブリ・プロセスの他のステージの処理能力に相当するソルダリングのための処理能力を持つのに有益である。
【００６１】
第一のレーザ源Ｓ１は、第一の検流計スキャナ２１ａによって光起電モジュール１の前面の領域部分に向けられるレーザ光線２５ａを発生させるために設けられる。同様に、第二のレーザ源Ｓ２は、第二の検流計スキャナ２１ｂによって光起電モジュール１の前面のもう一つの領域部分に向けられる第二のレーザ光線２５ｂを発生させるために設けられる。
【００６２】
第一および第二の検流計スキャナの各々は、ＸＹスキャニングのために配置される、すなわち、検流計スキャナは、レーザ光線を二つの直交方向へ向けて、面上の領域における任意の部位にレーザ光線を当てることが可能である。
【００６３】
レーザ源Ｓ１、Ｓ２は、高光線質（すなわち、実質的に平行な光線）を持つレーザ光線を発生させることが可能である。実施例におけるレーザ源は、ファイバー・レーザ源である。さらに、レーザ源には、光線整形光学系（すなわち、レンズのシステム）が設けられる。高光線質の使用および光線整形は、光起電モジュールのレベルでのレーザ光線径の制御を保証する。
【００６４】
使用中、レーザ・ビーム・デバイスは、光起電モジュールの面を横切ってソルダペーストの部位を指し示すようレーザ光線を向け、そしてソルダペーストがソーラ・セル３の関連する背面コンタクト１０ｃ、１１と、電導性サブストレート２のコンタクト１２、１３との間で再流動化するように局所的に加熱する。面上へのレーザ光線の移動および位置決めは、対応する検流計スキャナによって制御される。
【００６５】
位置センサ２３ａ、２３ｂは、基準点に対する光起電モジュールの位置を確認するように設けられる。光起電モジュールの位置から、ソルダペーストの位置を導き出すことができる。
【００６６】
一つの実施例では、位置センサは、光起電モジュールを取り囲むサポート上の領域の像を捕えるように設けられた二つのカメラからなる。
【００６７】
一つの実施例では、位置センサは、サポート上の基準位置に位置するカメラとして設けられる。カメラは、光起電モジュールの二つの側に沿って設けてもよい。択一的に、カメラは、モジュールの一方の側に沿って設けてもよい。
【００６８】
代替実施例においては、位置センサは、検流計スキャナを介して光起電モジュールの面を見るカメラとして設けられる。
【００６９】
光起電モジュールの位置の確認は、光起電モジュールの前面から分散するレーザ光線の位置の像を捕えることによって達成できる。
【００７０】
二つのカメラでの測定情報は、検流計スキャナ位置に対する光起電モジュールの位置を計算するのに十分である。
【００７１】
追加的に、一つの実施例においては、検流計スキャナの正確さを向上させて個々のソーラ・セルの変位を防止するために、ソーラ・パネルの前面コンタクトの（位置）における検流計スキャナを介して見るための少なくとも一つの検流計スキャナの後にもう一つのカメラ（図示せず）を配置することができる。
【００７２】
一つの実施例では、レーザ・ビーム・デバイスは、表面上のレーザ光線の異なる角（そして異なる反射）から生じる光起電モジュール内のレーザ放射の吸収における違いの補整のために設けられる。
【００７３】
補整は、前面上のレーザ光線角の関数としてレーザ光線エネルギの相対損失を示す較正表を使用して達成してもよい。レーザ光線エネルギのこのような損失は、光起電モジュール上のものと同様のガラス・カバーを持つ電力測定デバイスで、レーザ光線エネルギを測定することによって実験的に判定できる。レーザ光線はガラス・カバーの前面に当てられ、電力測定デバイスがガラス・カバーの背面に設けられて、突き当たるレーザ光線に向けられる。
【００７４】
一つの実施例では、レーザ光線源は、近赤外波長、例えば１０６４ｎｍを持つレーザ光線を発生させる。位置センサとして使用されるカメラは、その波長の放射を検出可能であることに注意すべきである。
【００７５】
レーザ・ビーム・デバイスは、有利に、ソルダリング中にパネル自体を移動させることを非実用的にするソーラ・モジュールの大きなサイズの課題を解決する。本発明によれば、最高の方式は、モジュールをその位置に留めて、レーザ光線を移動させることである。光起電モジュールの表面上に突き当たるレーザ光線（低量のレーザ放射）の像を捉えるのに使用するカメラによるスキャナ較正は、モジュールを正確に処理する必要性を緩和する。光起電モジュールの代わりのレーザ光線を移動させる結果として、レーザ・ビーム・デバイスの構造は、剛性をより低くできるので、他のプロセス・ステーションに一体化することが可能である。これは、このようなプロセス・ステーションのコストを相当に減少させる。
【００７６】
さらに注目すべきは、高光線質を持つ（すなわち光線伝搬係数Ｍ2≒１を持つ）レーザ光線を使用することによって、そしてレーザ光線を平行に発生させることによって、レーザ・ビーム・デバイスは、検流計スキャナと光起電モジュールの前面との間に比較的に長い作用距離を持つように設けることができる。１０６４ｎｍおよびＭ2≒１の波長を使用することで、作用距離は約２メートルになる。
【００７７】
もう一つの実施例におけるレーザ・ビーム・デバイスは、もう一つのレーザ源、そしてもう一つの検流計スキャナからなる。もう一つのレーザ源は、もう一つの検流計スキャナによって光起電モジュール１の背面に向けられるもう一つのレーザ光線を発生させるように設けられる。この実施例におけるサポートは、もう一つのレーザ光線を光起電モジュールの背面に当てることを許容するように設けられるオープン構造である。このようにして、レーザ・ビーム・デバイスは、光起電モジュールの背面に局所的に熱を加えるように設けられる。電導性サブストレートはレーザ光線放射の部分的透過を許容するため、レーザ・ビーム・デバイスは、電導性サブストレートのソーラ・セルに対向する側に位置する電導性サブストレートの背面コンタクト材を加熱することが可能である。このようにして、ソルダ接合部の領域への入熱を増加でき、レーザ光線照射領域の局部温度の増加が生じる。このように、ソルダリング・プロセスは改良できる。
【００７８】
第一の、第二のレーザ源、そして存在するならば、もう一つのレーザ源も、各々がレーザ光線を発生できる個別のレーザ源でよいことに注目すべきである。択一的に、レーザ源は、使用中に別個の複数のレーザ光線を発生できるビーム・スプリッタと組み合わせた単一のレーザ源によって具現化してもよい。
【００７９】
さらに注目すべきは、上記説明のイン・ラミネート・レーザ・ソルダリングには、ソルダリング・プロセス中、脆いソーラ・セルに機械的なサポートを提供するという長所があることである。その結果、ソーラ・セルが破損せず、収率損失が減少する。この技術は、極度に薄い（＜１６０μｍ）結晶シリコン・ソーラ・セルの使用を可能にする。
【００８０】
同業者には、本発明の概念内において、本発明の他の代替的な実施例および同等の実施例が想像可能であることは明らかである。本発明の概念は、添付の請求項のみによって限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６ａ−６ｂ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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