費用効果の優れた薄膜太陽電池モジュールの製造 LPKF SolarQuipment 製 Allegro LaserScriber
音楽用語では Allegro ( アレグロ ) は 速く という意味になります 太陽電池製造設備をオーケストラに例えた場合 LPKF Allegro レーザースクライビングシステムは 全体的な目標である グリッドパリティ ( 系統電力との等価 ) の達成に完璧に貢献してくれる世界的レベルのプレーヤーと言えます LPKF は太陽電池業界において常に最先端の技術開発を行ない 生産性と信頼性に最も優れた装置を提供するよう努めています LPKF のエンジニアはこの目標の達成をお約束致します 2
結果をお約束します 優れた収益性大規模で超精密でしかも破損しやすい基板を生産することは挑戦的な仕事です レーザースクライビングの工程で生じる熱変形によって更に難しくなります Allegro LaserScriber を用いた超精密構造によってモジュールの効率を物理的限界まで引き上げます Allegro LaserScriber は投資や運用面において非常に経済的で最も高度なスループットを提供します 革新的で実地試験による概念によって 全工程に渡って最適なセル形状からのズレを仮想的に補正し 効率が最大になる太陽電池モジュールの基礎を確立します LPKF グループの一員として LPKF SolarQuipment はレーザー 制御および駆動技術における技術力が広く認識されており レーザーによる精密機械加工に関する幅広い知識や世界的なサービス網と販売網に優れています Allegro シリーズの LaserScriber の多くは休みのない 24 時間稼動の生産に使用され成功を収めています LaserScriber の費用効果は様々な要因に依存します もっとも重要な要素を以下に挙げます : [ アイコン ] 最高のスループットコンパクトなマルチビームヘッドによって 加速度と速度を最大にし LaserScriber のサイクル時間を短縮します スクライビングヘッドの一度の動作で複数の構造を同時に作成します 基板の処理を最大限に並列化しマシンのスループットを向上させ製造コストを削減します 24/7 [ アイコン ] 最適な稼働率 Allegro LaserScriber は強固で保守をあまり必要とせず容易に修理できるように設計されています システムの特長は ガラスの送り出しと機械加工ヘッドの動作のためメンテナンス不要な空気ベアリングと 長寿命のレーザー源 事前に位置合わせされている光学および機械部品です これによって計画的な休止時間と計画外の休止時間を最小限に抑えてシステムの稼働率を向上させます [ アイコン ] 最大のモジュール効率最も弱いセルがモジュール全体の性能に大きく影響します P1 ステップにおいてセルのサイズが一様である超精密レイアウトの製造が非常に重要です それに続く P2 と P3 のラインは このマスターに基づいて正確に位置合わせを行います P1 でのスクライビングに超精密な Allegro システムを使い P2 と P3 でのスクライビングに Allegro の動的パストラッキング技術を用いる事によって アクティブなモジュール領域を大幅に拡大してモジュールの効率を最大にします [ アイコン ] 費用対効果動作を最適化した高精度レーザースクライビング装置とコストを最小化する装置コンセプトによって Allegro LaserScriber は薄膜太陽電池モジュールの製造において非常に費用対効果の優れたソリューションです 3
システムの心臓部 - スクライビングヘッド 頑丈な装置本体が高精度で的確な動作と信頼性を実現します 実際のレーザースクライビングは Allegro システムの心臓部である可動式レーザー加工ヘッドで行います Allegro は部品を最適な動きで移動させるというコンセプトを実現しており 更に主要な機能をコンパクトにまとめています 数本のレーザービームが並行に配置されていてレーザースクライビングの対象となるフィルム上に焦点を合わせます この方法によって 知能的で費用対効果の優れたソリューションが モジュールの効率を最大化しスクライビング工程を安定化させます Allegro システムには LPKF 社の 動的パストラッキング と 動的フォーカストラッキング という 2 つの独自技術が統合されています 4
動的パストラッキング P2 と P3 のステップで動的に追跡する事によって 個々のスクライビングトラック間のスペースを最小化します スクライビング時は 1 つのセンサーが前のトラックの位置を調べ スクライビングヘッド内の全てのビームを補正します 加工ヘッド内のレーザービームの間隔を狭くする事によって 1 つのセンサーのみを使った正確なスクライブが前のトラックの位置確認を可能にしています 動的パストラッキング機能によって 安全の為に必要なクリアランスを小さくする事が出来 最小限の技術的負担でモジュールの効率を最大化しています 動的フォーカストラッキング熱処理で基板が波打っているか又はプロセスウインドウが小さい場合 モジュールの効率と プロセスの安定性が損なわれ レーザースクライビングの結果に悪影響を及ぼします 動的フォーカストラッキング機能によって スクライビングしている間 個々のレーザービームがモジュール上の焦点面に保持されます その結果 システムを複雑にする事なく 熱処理で基板が波打っていてもプロセスウィンドウが小さい場合でも 最適な結果が得られます Allegro LaserScriber は製造工程において生じたガラスの形状変化に対応できます 熱による歪や反りを補正します これによってレーザースクライビングする前の時間と費用の掛かる基板の調整工程を省くことができます ソーラーマスター GUI アレグロのハードウェアに加えて システムのグラフィカルユーザーインタフェース ((GUI)) は 使いやすさに影響を与える重要な要因です ソーラーマスターは 複数の人間工学的側面に基づいて開発された直感的な GUI を備えています 操作エラーを防ぎながら 生産レシピの操作や設定を容易にします さらに ツールセッターは 迅速に最適なプロセスパラメータを決定するために特別なサポート機能を備えています ソーラーマスターはアクセス管理を支援する 3 種類のユーザーレベルに提供します : オペレーター ツールセッターまたはサービスレベルの方たちです 5
アプリケーションの開発 LPKF SolarQuipment GmbH の専門チームは 費用効率と技術プロセスを考慮し CdTE asi / µsi CIS CIGSの技術における全てのスクライビング作業の為のプロセス開発とパラメーターの最適化を行っています アプリケーションラボではお客様のご要望を実現するため 様々なレーザー光源 SEMやレーザー走査顕微鏡といった生産に近いシステム技術や分析システムに重点を置いています アプリケーションチームは Allegro LaserScriber の更なる開発も支援しています 6
適用例 asi/µsi における酸化亜鉛の紫外線加工 : トラック幅が約 30 µm でトラック端のバリやガラスの破損なし asi/µsi における P2 スクライビング工程時 532 nm での選択吸収除去 : 剥離なし TCO の破損なし CdTe P3 における 532 nm での選択吸収とバック接点の除去 :TCO の破損なし パルス持続時間を最適化したモリブデン処理 CIGS P1: ガラスの損傷なし ガラスとモリブデンに亀裂なし トラック端のバリなし 7
LPKF SolarQuipment GmbH は高度に洗練された技術を提供します レーザー技術における専門的スキルやレーザーによる精密機械材料加工における幅広い経験を持った制御そして駆動技術を兼ね備えています LPKF SolarQuipment GmbH は世界中に支店と代理店を持つ LPKF ネットワークに属しています ヨーロッパに 4 つの生産工場があり 米国 中国 香港 日本に子会社をもち 有能なパートナーによって世界中様々な国々においてお客様に技術支援をワールドワイドで提供する事ができます Technical Data: LPKF Allegro Series 薄膜加工技術 レーザー波長 レーザーパルス長 CdTe, asi, asi/μsi, CIGS 1064 nm, 532 nm, 355 nm ピコ秒 ~ ナノ秒 スクライブ幅 30 μm ~ 70 μm( 波長と光学的構成による ) ライン間隔 処理 処理ビーム 基板の寸法 基板の厚さ 加工材料 モーター駆動 自己較正機能 ガラスフィルム側または反対側から お客様のご要望に応じてマルチ お客様のご要望に応じて製作 2 mm ~ 6 mm フロートガラス 粒子の抽出 LPKF 高真空 500* CAM ソフトウェア その他の特徴 LPKF SolarMaster 品質検査機能を統合した処理動的パストラッキング機能動的フォーカストラッキング機能 * 高真空フィルター洗浄濾過システム バレル集塵機能 有害粉塵用に最適化されたフィルターとバレル交換機能 HEPA フィルター ( オプション ) LPKF SolarQuipment GmbH Mittelbergstraße 17 98527 Suhl Germany ドイツ電話 +49 (0) 3681-8924-0 ファックス +49 (0) 3681-8924-44 info.solar@lpkf.com www.lpkf-solarquipment.com LPKF AG, 10005541-160911-JP Photos may also show optional accessories. www.jenko-sternberg.de LPKF Laser & Electronics AG((LPKF)) は 予告なしに仕様およびその他の製品情報を変更する権利を保有しています LPKF およびその子会社が提供するシステムおよび製品は 米国およびその他の国において有効な特許または出願中の特許により保護されています 製品名は識別のためにのみに使用されていますが 関連会社の商標または登録ブランド名であることがあります