用于構(gòu)造大規(guī)格組件的多功能裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于構(gòu)造大規(guī)格組件的多功能裝置(1)，該大規(guī)格組件特別地是太陽能組件，所述多功能裝置包括用于保持與移位大規(guī)格組件(TFM)的器件(20、21)以及用于構(gòu)造所述大規(guī)格組件(TFM)的表面(S)的至少一個激光頭(31、32、33、34)，所述至少一個激光頭(31、32、33、34)以相對于所述大規(guī)格組件(TFM)能夠移動的方式布置，在所述多功能裝置中至少一個激光源(41、42、43、44)定位在固定位置處，借助于基于纖維的引導(dǎo)件(51、52、53、54)，來自所述至少一個激光源(41、42、43、44)的激光束被供給至所述至少一個激光頭(31、32、33、34)。本發(fā)明還涉及相應(yīng)的用于構(gòu)造大規(guī)格組件的方法。
【專利說明】用于構(gòu)造大規(guī)格組件的多功能裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于構(gòu)造大規(guī)格(large format，大型)組件(module，模塊)的多功能裝置，特別是太陽能組件。更具體地，本發(fā)明涉及用于構(gòu)造大規(guī)格組件的多功能裝置，該大規(guī)格組件特別是太陽能組件，該太陽能組件包括用于保持與移位大規(guī)格組件的器件以及用于構(gòu)造大規(guī)格組件的表面的至少一個激光頭，該至少一個激光頭以能夠相對于該大規(guī)格組件移動的方式布置。

【背景技術(shù)】
[0002]大規(guī)格電氣與電子組件變得越來越重要，S卩，在組件的表面是主要性能標(biāo)準(zhǔn)之一的應(yīng)用中，大規(guī)格電氣與電子組件變得越來越重要。這種類型的典型的大規(guī)格組件是太陽能組件(有時是指太陽能面板)，當(dāng)前，太陽能組件越來越多地用于將太陽能轉(zhuǎn)變成電能。一般來說，太陽能組件是包裝的相互連接的被稱為太陽能電池的組件(assembly)。基本上，太陽能電池是能使用光電效應(yīng)以將日光的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓虘B(tài)裝置。
[0003]本質(zhì)上，大多數(shù)太陽能電池利用半導(dǎo)體來收集陽光并且將陽光轉(zhuǎn)變成電子空穴對?；诮M成太陽能的半導(dǎo)體的類型，太陽能電池可分成不同的組。目前，大多數(shù)太陽能電池使用晶片形態(tài)的單晶硅或多晶硅。然而，單晶硅晶片的高成本與單晶硅晶片能夠使用的原材料(所謂的多晶硅)的缺乏已經(jīng)導(dǎo)致基于其它材料的薄膜的太陽能電池(它們指的是薄膜太陽能電池)變得越來越流行。在這種太陽能電池中，這些薄膜通常具有微米或納米范圍內(nèi)的厚度。
[0004]在薄膜太陽能電池的制造中最常使用的材料是非晶硅與微晶硅(a-S1、μ-Si)、碲化鎘(CdTe)與銅銦(鎵)聯(lián)砸化合物(更為熟知的是以首字母縮寫CIS或CIGS)。這些半導(dǎo)體層通常沉積在有涂層的玻璃襯底(substrate)或柔性的襯底(例如不銹鋼板或聚合物)上。
[0005]薄膜太陽能組件的制造過程通常如下:首先，用第一導(dǎo)電層涂覆襯底(例如玻璃板)。然后，使用激光刻蝕方法在該層產(chǎn)生凹槽以使得單個電池可彼此分開。在下一步中，由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的第二層可沉積在之前一層的頂部。然后，再次使襯底進(jìn)入機(jī)器以構(gòu)造組件，并且在將第三層施加到組件之前，再次使用激光刻蝕方法移除第二層的某些部分。最后，需要第三激光刻蝕步驟來完成太陽能組件。
[0006]最近，已經(jīng)提出了用于構(gòu)造這種薄膜太陽能組件的新機(jī)器(參看歐洲專利申請EP2139049)。在這些新機(jī)器中，太陽能組件的襯底板沒有被保持器件支撐，該保持器件在激光刻蝕步驟過程中從下方保持該板。相反地，這些新機(jī)器包括新固定器件，新固定器件使用真空與壓縮氣體技術(shù)來將板保持在完全懸置的位置中。由于這個特征，在太陽能組件下方的空間完全保持空閑并且因此該特征可用于提高激光刻蝕過程的工作效率。
[0007]圖1和圖2示出了用于構(gòu)造薄膜太陽能組件的兩個機(jī)器I的簡化的、示意性的前視圖，大規(guī)格組件TFM的類型遵循這種新設(shè)計(jì)。在全部這些附圖中，參考標(biāo)號I指代構(gòu)造機(jī)器本身。機(jī)器I通常包括機(jī)架10和保持器件20。該保持器件20具有多個保持元件21，該多個保持原件使用氣流與真空技術(shù)以將太陽能組件TFM保持在懸置狀態(tài)中并且準(zhǔn)備好被加工。
[0008]涉及機(jī)器I本身的結(jié)構(gòu)以及涉及在加工處理期間懸置襯底的方法的所有細(xì)節(jié)可在上文指出的文獻(xiàn)中獲得。
[0009]在圖1和圖2的機(jī)器I中，激光頭31、32、33、34布置在太陽能組件TFM下方。激光頭31、32、33、34的每一個都設(shè)置有光學(xué)元件31’、32’、33’、34’，該光學(xué)元件允許將激光束聚焦成期望的光點(diǎn)尺寸。為了能構(gòu)造太陽能組件的表面，這些激光頭31、32、33、34的每一個必須能在不同的方向上移動并且能提供用于在太陽能組件TFM的襯底板中刻蝕的激光脈沖。由于制造速度與用于移動太陽能組件TFM通過加工的不同階段的所需的時間是直接成比例的，在上下文中的一些嚴(yán)重的問題是太陽能組件TFM與激光頭31、32、33、34的移動速度。換句話說，優(yōu)化太陽能面板的構(gòu)造與制造過程必然涉及增加不同構(gòu)件的移動速度。
[0010]根據(jù)當(dāng)前已知的解決方案中的一個(在圖1中示意性地示出)，四個激光源41、42、43、44以它們能夠使用多個鏡35、36、37、38的系統(tǒng)給激光頭31、32、33、34提供激光能量的方式布置在框架10上。多個鏡系統(tǒng)35、36、37、38的每一個都因此以其可在任何時間接收和遞送來自對應(yīng)的激光源41、42、43、44的激光束到太陽能組件TFM的方式定位和定向。
[0011]然而，這種一般的解決方案具有重大的缺點(diǎn)。首先，鏡系統(tǒng)對于框架10的振動非常敏感。強(qiáng)烈的振動可顯著地減小激光的精度，并且因此容易導(dǎo)致刻蝕的糟糕的質(zhì)量。此夕卜，這種解決方案高度依賴(幾乎)無菌環(huán)境因?yàn)榧す庠?1、42、43、44與對應(yīng)的鏡35、36、37、38之間的任何微粒都可導(dǎo)致干擾激光束以及還導(dǎo)致降低刻蝕質(zhì)量。
[0012]來自于現(xiàn)有技術(shù)的第二解決方案(在圖2中示意性地示出地)試圖通過使激光源41、42、43、44以它們可完全整合到激光頭31、32、33、34中的方式而小型化激光源來解決該問題。因此，無需如在前面情況中的鏡系統(tǒng)。這個解決方案的缺點(diǎn)主要存在于以下事實(shí)中:使激光源小型化十分昂貴并且完成起來仍舊十分困難。此外，整合有激光源41、42、43、44的激光頭31、32、33、34必然比沒有承載激光束源的激光頭31、32、33、34更重。因此，它們在刻蝕處理過程中不能像僅擁有輕質(zhì)元件的激光頭31、32、33、34 —樣容易地移動。
[0013]如果我們將制造精度和制造速度考慮為在太陽能組件生產(chǎn)中的主要參數(shù)，顯而易見的是上文指出的技術(shù)沒有為該問題提供滿意的解決方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]因此本發(fā)明的目的在于，提出用于構(gòu)造太陽能組件的新的并且改進(jìn)的裝置，該裝置不存在上文提及的現(xiàn)有技術(shù)的不便與缺點(diǎn)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，具體地，通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征實(shí)現(xiàn)了這些以及其它目的。此外，其他有利的實(shí)施方式在從屬權(quán)利要求與說明書中。
[0016]更具體地，通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了這個目的，其中，在用于構(gòu)造大規(guī)格組件(具體地是太陽能組件)的多功能裝置中，包括用于保持與移位大規(guī)格組件的器件以及用于構(gòu)造大規(guī)格組件的表面的至少一個激光頭，至少一個激光頭以相對于大規(guī)格組件能夠移動的方式布置，至少一個激光源定位在固定位置處，因此借助于基于纖維的引導(dǎo)件，激光束從至少一個激光源供給到至少一個激光頭。
[0017]此外，本發(fā)明的優(yōu)勢存在于該事實(shí)中:用于刻蝕的激光頭可保持非常小而輕質(zhì)以使得它們的重量不會對其移動性與刻蝕的精確性造成負(fù)面影響。與此同時，也能完全避免鏡系統(tǒng)的缺點(diǎn)以使得根據(jù)本發(fā)明的用于構(gòu)造太陽能組件的裝置可以是穩(wěn)健(robust)的并且可提供非常精確的刻蝕。
[0018]相對于至少一個激光頭的相對于大規(guī)格組件的位置，本發(fā)明提供了兩個可替代地選擇:在一個可替代地解決方案中，至少一個激光頭定位在大規(guī)格組件的下方，而在另一個可替代的解決方案中，至少一個激光頭定位在大規(guī)格組件上方。
[0019]取決于待構(gòu)造的大規(guī)格組件的類型，兩個可替代地解決方案都具有優(yōu)點(diǎn)。具體地，如果大規(guī)格組件仍懸置在至少一個激光頭的上方(例如使用真空和壓縮氣體技術(shù)的組合)，在太陽能組件下方的剩余空間可例如被激光源使用。如果激光頭仍定位在大規(guī)格組件的下方，用于每個激光頭的基于纖維的激光引導(dǎo)件可以保持非常短并且激光頭的移動可非常精確。
[0020]此外，大規(guī)格組件可通過用于保持與移位的器件定位，使得待通過至少一個激光頭構(gòu)造的表面被定向?yàn)槌蛑辽僖粋€激光頭，或者使得待通過至少一個激光頭構(gòu)造的表面定向?yàn)檫h(yuǎn)離至少一個激光頭。
[0021]第一實(shí)施方式的變型的優(yōu)點(diǎn)在于激光束可直接接近待構(gòu)造表面并且通過激光束來構(gòu)造待構(gòu)造表面。主要取決于襯底和/或沉積層的特性，這種直接構(gòu)造可以是僅有的行動方式。然而，其它實(shí)施方式的變型還具有可通過襯底執(zhí)行構(gòu)造沉積層的優(yōu)點(diǎn)。這種行動方式對于減小激光束的負(fù)面的能量消耗可以是有優(yōu)勢的。
[0022]在又一實(shí)施方式的變型中，激光引導(dǎo)件是玻璃纖維，特別地是光學(xué)纖維。特別地，該實(shí)施方式的變型具有的優(yōu)點(diǎn)在于，尤其是，沒有灰塵顆?；蚱渌锢砀蓴_能穿過光束路徑并且因此而劣化激光束質(zhì)量。此外，在激光輸出與太陽能組件之間短的距離使這種布置能夠非常穩(wěn)健地抵抗振動。此外，激光頭的輕質(zhì)使它們的在大規(guī)格組件上的快速且精確的移動成為可能。因此，由于穩(wěn)定的工作臺，具有完全固定的大規(guī)格組件以及快速移動的激光頭的解決方案是非常穩(wěn)健的。最后，該解決方案還使得設(shè)置與調(diào)整時間非常短，進(jìn)而獲得非常低的經(jīng)營成本(cost of ownership) ο
[0023]具體地，玻璃纖維可以是單模(single-mode)光學(xué)纖維。此外，單模光學(xué)纖維具有的優(yōu)點(diǎn)在于其對于小光點(diǎn)尺寸產(chǎn)生良好的束流質(zhì)量(beam quality)并且因此其能夠使在導(dǎo)致小的死區(qū)的精確刻蝕成為可能。組件上的小的死區(qū)進(jìn)而導(dǎo)致組件的相對于普通的解決方案更高的效率。此外，單模光學(xué)纖維的另一優(yōu)點(diǎn)是長聚焦深度(depth of focus，焦深)并且因此對于組件的定位有大的公差。
[0024]優(yōu)選地，光學(xué)纖維可以是大模面積(large mode area，LMA)纖維(例如階躍折射率(st印index)LMA纖維、光子晶體纖維、空氣包層纖維、多芯纖維或手性耦合芯纖維(Chirally coupled core fibres) (CCC-纖維))。此外，使用LMA纖維具有的優(yōu)點(diǎn)在于允許激光源與纖維之間的高耦合效率并且因此允許減小的激光能量需求。此外，LMA纖維對于光耦合光學(xué)特性具有更大的公差，以及具有相對高能量的短脈沖(在納秒(nanosecond，毫微秒，十億分之一秒)與皮秒(picosecond，微微秒，百億分之一秒)范圍內(nèi))的高效傳輸。因此，該解決方案能夠使尚峰值功率成為可能。
[0025]在另一實(shí)施方式的變型中，由激光源供給的激光束在紫外光譜和/或可見光譜和/或紅外光譜內(nèi)。
[0026]此外，使用紅外激光源的優(yōu)點(diǎn)是它們對于穿過玻璃襯底刻蝕組件的第一刻蝕線(PD是非常有利的。由于這些紅外激光源的使用，可實(shí)現(xiàn)非常清潔的第一刻蝕線(PD。此夕卜，可獲得在高工業(yè)等級上的紅外范圍內(nèi)的激光源，高工業(yè)等級使得它們不僅非常穩(wěn)定且可靠，而且相對廉價。
[0027]此外，另一方面，使用紫外激光源的優(yōu)點(diǎn)在于，它們也可用于穿過玻璃襯底刻蝕第一刻蝕線(PD。紫外激光源還具有非常有效的材料切除特性(具有比紅外激光源有效5到10倍的因數(shù))這使得對于刻蝕該第一刻蝕線(PI)來說，紫外激光源甚至比紅外激光源更好。
[0028]最后，由激光源供給的激光束還可在可見光譜中，特別地在綠光光譜中。此外，使用在可見光譜中的激光源具有的優(yōu)點(diǎn)在于，其使穿過玻璃襯底與第一薄膜層而容易且安全地刻蝕第二刻蝕線(P2)與第三(P3)刻蝕線成為可能。由于可見光激光源的使用，構(gòu)造太陽能組件可從組件的下方穿過玻璃襯底容易地執(zhí)行而沒有第一層上的任何損壞。然而，據(jù)說在可見光譜中(例如綠光)的激光源還可用于直接構(gòu)造層(即，無需穿過襯底)。
[0029]在又一實(shí)施方式中，激光源提供脈沖激光束。該實(shí)施方式的變型的優(yōu)點(diǎn)是，尤其地，由于脈沖激光束的高峰值功率可實(shí)現(xiàn)有效的材料切除。此外，可用適度的平均激光功率執(zhí)行加工，這極大地減小了材料層上的熱效應(yīng)并且進(jìn)一步提高了加工質(zhì)量。
[0030]優(yōu)選地，激光束的脈沖持續(xù)期間在納秒、皮秒或飛秒(femtosecond，毫微微秒，一千億億分之一秒)范圍內(nèi)。
[0031]此外，使用具有持續(xù)期間在納秒、皮秒或飛秒范圍內(nèi)的脈沖激光束的優(yōu)點(diǎn)是，由于這種激光束的高脈沖功率，這種激光束的高脈沖功率能夠使有效的材料切除成為可能。因此，可實(shí)現(xiàn)材料上的適度的平均激光功率以及極大降低的熱效應(yīng)。
[0032]此外，使用在微微秒或飛秒的范圍內(nèi)的激光束脈沖持續(xù)期間還具有以下優(yōu)點(diǎn):由于這些激光束的高峰值功率，材料上用于從膜片一側(cè)加工的熱效應(yīng)區(qū)域可進(jìn)一步最小化，使得加工質(zhì)量可進(jìn)一步改善。
[0033]在另一實(shí)施方式的變型中，裝置包括調(diào)節(jié)器件，調(diào)節(jié)器件用于根據(jù)激光頭的移動速度來調(diào)節(jié)激光束的脈沖頻率。在恒定的脈沖能量與脈沖持續(xù)期間下，該實(shí)施方式的變型具有的優(yōu)點(diǎn)特別地在于:與恒定的速率相比，可實(shí)現(xiàn)最佳的加工速度。這允許在加工過程中靈活的加工速度。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的裝置特別地適合于構(gòu)造薄膜(TF)太陽能組件。
[0035]此時，應(yīng)當(dāng)說明的是，除了根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施方式的用于構(gòu)造太陽能組件的裝置，本發(fā)明還涉及使用根據(jù)本發(fā)明的裝置來構(gòu)造太陽能組件的方法。
[0036]特別地，本發(fā)明還涉及用于構(gòu)造大規(guī)格組件的方法，特別地，該大規(guī)格組件是太陽能組件，其中大規(guī)格組件被保持器件保持與移位，并且其中大規(guī)格組件的表面通過至少一個激光頭構(gòu)造，該至少一個激光頭以相對于大規(guī)格組件能夠移動的方式布置，并且借助于基于纖維的引導(dǎo)件激光束被從至少一個激光源供給到至少一個激光頭。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]參考附圖，將通過實(shí)例的方式更詳細(xì)地說明本發(fā)明，在附圖中:
[0038]圖1是來自于現(xiàn)有技術(shù)的用于構(gòu)造太陽能組件的裝置的示意性前視圖；
[0039]圖2是來自于現(xiàn)有技術(shù)的用于構(gòu)造太陽能組件的另一裝置的示意性前視圖；
[0040]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的用于構(gòu)造大規(guī)格組件的多功能裝置的示意性前視圖；
[0041]圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的用于構(gòu)造大規(guī)格組件的多功能裝置的示意性前視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0042]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的用于構(gòu)造大規(guī)格組件的多功能裝置。
[0043]在圖3中，構(gòu)造裝置自身使用參考標(biāo)號I。與圖1和圖2中示出的裝置相似，根據(jù)本發(fā)明的裝置I包括機(jī)架10和保持器件20。保持器件包括多個保持元件21，該保持元件使用真空與壓縮氣體的組合以將大規(guī)格組件(例如薄膜太陽能組件)TFM保持在懸置狀態(tài)并且準(zhǔn)備好用于加工。明顯地，裝置I可包括其它元件(在圖3中示出了這些元件的一些，例如用于裝置精確定位的可調(diào)節(jié)足部)。由于裝置I的這些附加元件對于本發(fā)明不是決定性的，為了簡潔的目的將省略它們的說明。關(guān)于這種裝置的結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)節(jié)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是熟知的。
[0044]圖3的裝置I包括四個激光頭31、32、33、34，四個激光頭布置在大規(guī)格組件TFM下方。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是激光頭31、32、33、34的數(shù)量可比四個更多或更少。然而，四個激光頭31、32、33、34是在同時刻蝕不同的線的需求與為激光頭31、32、33、34的快速移動的保留空間的需求以及激光源的成本之間的一個良好的折中方案。
[0045]激光頭31、32、33、34具有移動器件(未示出)，移動器件允許這些激光頭在大規(guī)格組件TFM下面移動，使得這些激光頭能構(gòu)造組件TFM的表面S。具體地，激光頭31、32、33、34可安裝在能在一個方向上移動的橫桿或大梁39上。激光頭31、32、33、34的每一個都又可在橫桿上在與橫桿的移動方向垂直的方向上移動。然而，任何其它合適的移動系統(tǒng)都可在根據(jù)本發(fā)明的裝置I中使用。特別地，每個激光頭31、32、33、34連接至在全部三個空間方向上都能夠完全樞轉(zhuǎn)的臂部的系統(tǒng)中也是可能的。
[0046]激光頭31、32、33、34中的每一個都包括光學(xué)元件31’、32’、33’、34’，這些光學(xué)元件允許聚焦激光頭31、32、33、34發(fā)出的激光束。明顯地，光學(xué)元件31’、32’、33’、34’可由任何合適的聚焦器件代替。特別地，光學(xué)元件31’、32’、33’、34’可遠(yuǎn)程動態(tài)控制，在這種方式中，激光束的焦點(diǎn)可動態(tài)地適應(yīng)不同的生產(chǎn)階段。
[0047]裝置I進(jìn)一步包括四個激光源41、42、43、44，該四個激光源固定地布置在框架10處，每一個激光源對應(yīng)于激光頭31、32、33、34中的每個。當(dāng)然，激光源41、42、43、44的數(shù)量可比四個更多或更少，并且不是必須地與激光頭31、32、33、34的數(shù)量對應(yīng)。優(yōu)選地，一個單個激光源將為全部激光頭31、32、33、34傳送激光束。然而，激光源41、42、43、44的數(shù)量通常與激光頭31、32、33、34的數(shù)量精確地相對應(yīng)。特別地，激光源41、42、43、44提供在紫外光譜和/或綠光光譜和/或紅光光譜中的任何一個中的激光束。然而，還可設(shè)想的是，激光源41、42、43、44可提供在不同光譜中的激光束。
[0048]此外，激光源41、42、43、44可適于提供脈沖激光束，尤其是在納秒或皮秒范圍內(nèi)。然而，使用輸出的是非脈沖激光束的激光源41、42、43、44也是可能的。有利地，如果使用脈沖激光束，裝置I可包括用于根據(jù)對應(yīng)的激光頭31、32、33、34的移動速度來調(diào)節(jié)激光束的脈沖頻率的調(diào)節(jié)器件(未示出)。
[0049]裝置I的激光源41、42、43、44借助于基于纖維的引導(dǎo)件51、52、53、54耦接至激光頭31、32、33、34。優(yōu)選地，一個單個的激光源可借助于四個基于纖維的引導(dǎo)件51、52、53、54耦接至激光頭31、32、33、34。然而，通常，如在圖3中示出的，一個激光源41、42、43、44直接耦接至一個對應(yīng)的激光頭31、32、33、34。然而，也可設(shè)想的是，采用一個激光源41、42、43、44耦接至多于一個激光頭31、32、33、34或者多個激光源41、42、43、44耦接至單個激光頭31、32、33、34的方式中的裝置I。此外，激光源41、42、43、44至激光頭31、32、33、34的耦接無需是直接的，因?yàn)榭稍诩す庠?1、42、43、44與激光頭31、32、33、34之間使用不同的輔助元件(例如放大器等)。
[0050]基于纖維的引導(dǎo)件51、52、53、54優(yōu)選地使玻璃纖維，例如光學(xué)纖維?？墒褂萌魏螛?biāo)準(zhǔn)的光學(xué)纖維。然而，單模光學(xué)纖維，特別是大模面積(LMA)纖維對于本發(fā)明具有特別的優(yōu)點(diǎn)?？梢栽O(shè)想的是裝置I的全部基于纖維的激光引導(dǎo)件51、52、53、54是相同類型的。然而，顯而易見地是，不同的引導(dǎo)件類型可用于基于纖維的引導(dǎo)件51、52、53、54中的任何一個。
[0051]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的用于構(gòu)造大規(guī)格組件的多功能裝置。本發(fā)明的第二實(shí)施方式與在圖3中示出的本發(fā)明的第一實(shí)施方式的不同之處主要在于，激光頭31、32、33、34相對于大規(guī)格組件TFM的位置。因此，對于圖3的多功能裝置I的總體描述同樣地適用于圖4的多功能裝置I。
[0052]在這個實(shí)施方式中，激光頭31、32、33、34布置在大規(guī)格組件TFM的上方。這些激光頭31、32、33、34同樣具有移動器件(未示出)，移動器件允許激光頭在大規(guī)格組件TFM上面移動，使得激光頭可構(gòu)造組件TFM的表面S，如圖3中的裝置I的激光頭31、32、33、34 —樣。
[0053]在圖3的第一實(shí)施方式中與在圖4的第二實(shí)施方式中，大規(guī)格組件TFM可被定向成使得待構(gòu)造表面S定向成朝向激光頭31、32、33、34或者使得該待構(gòu)造表面定向成遠(yuǎn)離激光頭31、32、33、34。根據(jù)大規(guī)格組件TFM和用于襯底和沉積層的材料的類型，這些變型都可具有它們的優(yōu)點(diǎn)。然而，這種多功能性允許根據(jù)本發(fā)明的多功能裝置I相對于已知的裝置呈現(xiàn)非常重要的優(yōu)點(diǎn)。
[0054]特別地，由于根據(jù)本發(fā)明的用于構(gòu)造大規(guī)格組件的多功能裝置1，可極大地優(yōu)化加工過程并且提高組件的生產(chǎn)質(zhì)量。此外，裝置I的穩(wěn)健性使該裝置也能在不同的環(huán)境中使用。由于通過纖維引導(dǎo)的激光束的存在，整個安裝以及調(diào)節(jié)過程可保持簡單并且快捷，這再次增加了裝置I的生產(chǎn)效率。此外，刻蝕的精確性產(chǎn)生更小的死區(qū)，這直接導(dǎo)致在組件的效能上的增加。
[0055]雖然參考具體的器件、材料以及實(shí)施方式已經(jīng)說明了本公開，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可從前述的說明中輕易地確定本公開的本質(zhì)特性，同時可做出多種改變與變型以適應(yīng)多種用途，所述的本質(zhì)特性在所附的權(quán)利要求書中予以限定。
【權(quán)利要求】
1.用于構(gòu)造大規(guī)格組件的多功能裝置(I)，所述大規(guī)格組件特別地是太陽能組件，所述多功能裝置包括用于保持與移位大規(guī)格組件(TFM)的保持與移位器件(20、21)以及用于構(gòu)造所述大規(guī)格組件(TFM)的表面(S)的至少一個激光頭(31、32、33、34)，所述至少一個激光頭(31、32、33、34)以相對于所述大規(guī)格組件(TFM)能夠移動的方式布置， 其特征在于， 至少一個激光源(41、42、43、44)定位在固定位置處，因此借助于基于纖維的引導(dǎo)件(51、52、53、54)，來自所述至少一個激光源(41、42、43、44)的激光束被供給至所述至少一個激光頭(31、32、33、34)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能裝置，其特征在于，所述至少一個激光頭(31、32、33、34)定位在所述大規(guī)格組件(TFM)的下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能裝置，其特征在于，所述至少一個激光頭(31、32、33、34)定位在所述大規(guī)格組件(TFM)的上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的多功能裝置，其特征在于，所述大規(guī)格組件(TFM)通過所述保持與移位器件(20、21)定位，以使得待通過所述至少一個激光頭(31、32、.33.34)構(gòu)造的所述表面(S)被定向成朝向所述至少一個激光頭(31、32、33、34)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的多功能裝置，其特征在于，所述大規(guī)格組件(TFM)通過所述保持與移位器件(20、21)定位，以使得待通過所述至少一個激光頭(31、32、.33.34)構(gòu)造的所述表面(S)被定向成遠(yuǎn)離所述至少一個激光頭(31、32、33、34)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的多功能裝置，其特征在于，激光引導(dǎo)件(51、52、.53,54)是玻璃纖維，特別地是光學(xué)纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多功能裝置，其特征在于，所述玻璃纖維是單模光學(xué)纖維。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的多功能裝置，其特征在于，所述光學(xué)纖維是大模面積(LMA)纖維。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的多功能裝置，其特征在于，由所述激光源(41、.42、43、44)供給的所述激光束是在紫外光譜和/或可見光譜和/或紅外光譜中的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的多功能裝置，其特征在于，所述激光源(41、.42、43、44)提供脈沖激光束。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的多功能裝置，其特征在于，所述激光束的脈沖持續(xù)時間在納秒、皮秒或飛秒的范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的多功能裝置，其特征在于，所述多功能裝置包括用于根據(jù)所述激光頭(31、32、33、34)的移動速度來調(diào)節(jié)所述激光束的脈沖頻率的調(diào)節(jié)器件。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的多功能裝置，其特征在于，所述大規(guī)格組件(TFM)是薄膜(TF)太陽能組件。
14.用于構(gòu)造大規(guī)格組件的方法，所述大規(guī)格組件特別地是太陽能組件，其中大規(guī)格組件(TFM)由保持器件(20、21)保持與移位，并且其中所述大規(guī)格組件(TFM)的表面⑶通過至少一個激光頭(31、32、33、34)構(gòu)造，所述至少一個激光頭(31、32、33、34)以相對于所述大規(guī)格組件(TFM)能夠移動的方式布置， 其特征在于， 借助于基于纖維的引導(dǎo)件(51、52、53、54)，來自固定的至少一個激光源(41、42、43、.44)的激光束從所述至少一個激光源(41、42、43、44)被供給到所述至少一個激光頭(31、.32、33、34.
【文檔編號】B23K26/08GK104520053SQ201380030572
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月13日
【發(fā)明者】斯特凡·施內(nèi)貝格爾, 布魯諾·弗賴 申請人:施內(nèi)貝格爾線性科技公司