[发明专利]薄膜太阳能电池用槽加工工具及该电池的槽加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜太阳能电池用槽加工工具，特别是涉及保持于保持器并用于与保持器一起沿集成型薄膜太阳能电池基板的预定刻划线相对地往复移动而在基板上形成槽的槽加工工具。

另外，本发明涉及槽加工装置，特别是涉及沿集成型薄膜太阳能电池基板的预定刻划线使槽加工工具相对于基板相对移动而在基板上形成槽的槽加工装置。

背景技术

薄膜太阳能电池通过例如专利文献1所示的方法制造。该专利文献1所记载的制造方法中，在玻璃等基板上形成由Mo膜构成的下部电极膜，然后，通过在下部电极膜上形成槽而被分割为长条状。接着，在下部电极膜上形成包括CIGS膜等黄铜矿结构化合物半导体膜的化合物半导体膜。并且，这些半导体膜的一部分通过槽加工而被呈条纹(stripe)状地除去，从而将这些半导体膜分割成长条状，并且以覆盖它们的方式形成上部电极膜。最后，上部电极膜的一部分通过槽加工而被呈条纹状地剥离，从而分割成长条状。

作为以上工序中的槽加工技术的一种，使用通过金刚石等机械工具除去薄膜的一部分的机械划线法。该机械划线法中，以能够进行稳定宽度的槽加工的方式，提出了专利文献2所示的方法。该专利文献2所示的方法中，使用了具备对加工负荷进行调整的加工负荷调整机构的槽加工工具及剥离工具。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本实开昭63-16439号公报

【专利文献2】日本特开2002-033498号公报

现有的槽加工装置或槽加工方法中，在连续加工多个槽的情况下，反复进行下述动作：加工1条槽之后，使头上升，移动直至加工开始位置，接着加工下一条槽。这种现有的装置及方法中，加工耗费时间，另外存在必须再调整先调整过的工具的按压力的情况。

因此，本发明人开发了能够高效且迅速地进行槽加工的加工装置，并提出了专利申请(日本特愿2010-082953)。该加工装置中，在头上可上下移动地安装有工具保持器，而且，在该工具保持器上以可在预定的角度范围内摆动的方式安装有摆动部件。摆动部件上保持有槽加工工具，摆动部件以前往移动时的前进切削姿势和返回移动时的后进切削姿势反转。槽加工工具上，在前往移动侧及返回移动侧设有对称的前部刀尖及后部刀尖。并且，在摆动部件处于前往移动(前进)切削姿势时，前部刀尖与太阳能电池基板接触，在摆动部件处于返回移动(后进)切削姿势时，后部刀尖与太阳能电池基板接触。

在此处，本发明人发现，在使用现有的加工工具进行槽加工的情况下，使工具在50°～80°的范围内倾斜进行加工是最合适的。即，当工具的倾斜不足50°时，刀刃与基板的接触面积进一步扩大而导致加工时的接触阻力变大。另外，当使工具倾斜超过80°时，存在除去的膜的排出性变差的情况，而且在加工时存在产生所谓的跳跃(未加工的部分)的情况。

因此，在前述的本发明人开发的加工装置中，以工具的倾斜为70°的方式而进行加工。该情况下，需要使摆动部件的摆动角度范围为40°(±20°)。即，需要在前往移动时将摆动部件的摆动角度设定为+20°，在返回移动时设定为-20°。

但是，为了在以上的倾斜(姿势)下进行加工，需要包括有用于供给外部空气的机构的摆动部件的姿势切换机构。另外，当使摆动部件及工具在±20°的范围内摆动时，摆动角度范围大，因此摆动时的工具末端的上下移动距离变大。因此，在往复切换时，需要使工具及摆动部件上升而移动到退避位置来进行切换控制。因此，生产节拍时间(tact time)变长，导致成本上升。而且，由于摆动角度较大，因此偏差较大，难以确保高的精度。

发明内容

本发明的课题是，能够利用简单的机构确保高的加工精度，而且能够高效地加工槽。

第1发明的薄膜太阳能电池用槽加工工具是保持于保持器并用于与保持器一起沿集成型薄膜太阳能电池基板的预定刻划线相对地往复移动而在基板上形成槽的工具。该工具具备保持于保持器的工具主体和刀尖部。刀尖部形成于工具主体的末端部，并在移动方向的前往移动侧的末端和返回移动侧的末端具有刀刃。另外，刀尖部以其移动方向的宽度随着朝向末端变窄的方式、倾斜且对称地形成对置的前往移动侧的侧面和返回移动侧的侧面。

该槽加工工具往复移动，在前往移动时和返回移动时这两种情况下在基板上形成槽。另外，由于前往移动侧及返回移动侧的侧面倾斜，因此能够与该倾斜角度的量对应地使加工时的工具的倾斜角度减小。