專利名稱：以Mac為基礎的薄膜太陽能電池全球化工廠管理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于用于量產(chǎn)薄膜太陽能電池的制造及遠端檢測控制設備，特別是關于薄膜太陽能電池工藝及檢測數(shù)據(jù)控制的系統(tǒng)。
背景技術：
太陽能發(fā)電作為替代性能源來源的重要性，隨全球氣候變遷及新興能源需求迫切而日益受重視。太陽能電池包括硅晶圓太陽能電池及非晶系硅太陽能電池，由于用以制備硅晶圓太陽能電池的多晶硅材料缺乏，加速薄膜太陽能電池等替代性方案產(chǎn)生。非晶系的薄膜太陽能電池具有材料成本遠低于硅晶圓太陽能電池的優(yōu)勢，其制作過程是在塑膠、玻璃或金屬基板上形成可產(chǎn)生光電效應的薄膜，厚度僅幾μ m，相比于一般硅晶圓所需厚度200 μ m，在同一受光面積下，薄膜太陽能電池可較硅晶圓太陽能電池大幅減少硅原料用量?，F(xiàn)行薄膜太陽能電池的量產(chǎn)制造設備，多由TFT-IXD產(chǎn)業(yè)設備架構引用，并沒有對薄膜太陽能電池工藝進行最佳化或工藝需求的設計，所以設備成本居高不下，具有低成本優(yōu)勢的薄膜太陽能電池量產(chǎn)及控制設備，可提升競爭優(yōu)勢。降低薄膜太陽能電池產(chǎn)制成本，可由生產(chǎn)模塊彈性化與工藝自動化共同達成。在工藝自動化方面，薄膜太陽能電池量產(chǎn)工藝一般可分為前段成膜工程工藝及后段模塊組裝工藝，由于薄膜太陽能量產(chǎn)設備的整廠輸出方案多由前段設備的PECVD廠商主導，但對于后段模塊封裝的整合相對不完整。在檢測的重要性方面，由于薄膜太陽能電池是在同一片基板設置模塊，與晶片型太陽能電池模塊使用不同片電池片加以串連及并連，兩者具有差異，所以在硅薄膜太陽能電池生產(chǎn)制造過程中，品質檢測控制為重要的議題。對于自動化工廠管理上，統(tǒng)計工藝管制(SPC)具有重要意義，其采用PC做數(shù)據(jù)輸入及繪制圖表，并能適時根據(jù)變異控制，因應生產(chǎn)需求變化做出彈性調整。又，由于網(wǎng)際網(wǎng)絡普及化，有利于遠距離的操作端對于工廠工藝的遠端工藝監(jiān)控，避免無自動化且仰賴大量人工進行工藝管制。因此，為降低薄膜太陽能電池量產(chǎn)工藝成本，有必要結合統(tǒng)計工藝管制、遠端工藝監(jiān)控于薄膜太陽能工廠管理上，以提升競爭優(yōu)勢。

發(fā)明內容
本發(fā)明提出一種以Mac為基礎的薄膜太陽能電池全球化工廠管理系統(tǒng)，其包括 一 Mac作業(yè)系統(tǒng)服務器，其與多個薄膜太陽能電池生產(chǎn)工藝設備溝通連接，以獲取所述各設備的生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)；一或多個以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的使用者端計算裝置，其與所述服務器溝通連接以請求由服務器獲取的生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)；以及一或多個標準化遠端統(tǒng)計工藝管制單元，其分別耦合到所述一或多個使用者端計算裝置以讀取及分析該工藝數(shù)據(jù)。前述耦合到所述一或多個使用者端計算裝置的一或多個標準化遠端統(tǒng)計工藝管制單元，還包括一標準化的數(shù)據(jù)格式輸出單元，以使所述一或多個使用者端計算裝置之間以及所述一或多個使用者端計算裝置與所述服務器之間可以互相溝通；以及，一標準化接口，其提供信息以使所述使用者從遠端實時監(jiān)視所述工藝。前述標準化數(shù)據(jù)格式輸出單元，可以標準化格式輸出下列圖表格式的一或多者， 以建立數(shù)據(jù)管理架構，其包括一直方圖、一查檢表、一柏拉圖、一散布圖。前述標準化統(tǒng)計工藝管制單元，還包括一生產(chǎn)控制單元，其通過一標準化接口與前述標準化數(shù)據(jù)格式輸出單元相連接。前述輸出單元將標準數(shù)據(jù)格式輸出顯示于標準化接口，且在所述標準數(shù)據(jù)格式中出現(xiàn)品管變異時，所述生產(chǎn)控制單元將對所述一或多個使用者傳送一通知，以便于所述一或多個使用者通過網(wǎng)際網(wǎng)絡連線對生產(chǎn)端服務器進行遠端變異控制。前述以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的使用者端計算裝置，還包括一遠端存取控制單元， 在所述一或多個使用者接收前述品管變異時，可通過所述遠端存取控制單元，遠端控制所述Mac作業(yè)系統(tǒng)服務器。前述該一或多個以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的使用者端計算裝置，可為以下其中之一或多者一以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的桌上型計算裝置；一以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的膝上型計算裝置；及一以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的手持通信裝置。本發(fā)明通過利用該MAC服務器，及通過網(wǎng)際網(wǎng)絡一端溝通連接薄膜太陽能電池量產(chǎn)及檢測設備系統(tǒng)，另一端連接多個位于遠端的使用者計算裝置，使該使用者計算裝置能通過一標準化接口向服務器隨時請求收集薄膜太陽能電池工藝品管檢測數(shù)據(jù)，達到實時監(jiān)控生產(chǎn)數(shù)據(jù)及變異的效果，即具有降低現(xiàn)場操作人員成本及全球化遠距監(jiān)控的意義。


圖1為已知的薄膜太陽能電池的量產(chǎn)及檢測設備系統(tǒng)方框圖；圖2為依據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的薄膜太陽能電池全球化工廠管理系統(tǒng)的示意圖；圖3為依據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的使用者端計算裝置的系統(tǒng)示意圖；圖4為依據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的標準化的數(shù)據(jù)格式輸出單元所輸出的直方圖數(shù)據(jù)格式示意圖；圖5為依據(jù)本發(fā)明的另一具體實施例的標準化的數(shù)據(jù)格式輸出單元所輸出的散布圖數(shù)據(jù)格式示意圖。附圖標號
101清洗設備
102TCO薄膜沉積設備
103激光切割設備
104硅薄膜鍍膜設備
105激光切割設備
106背電極制作設備
107激光切割設備
108組合設備
109封裝設備
110產(chǎn)品光能效率測量設備
111基本Voc定性測量設備
112玻璃自動光學檢測設備
123玻璃自動光學檢測設備
201--AMac使用者端計算裝置
201--BMac使用者端計算裝置
201--NMac使用者端計算裝置
202網(wǎng)絡
203Mac服務器
300Mac使用者端計算裝置
301統(tǒng)計工藝管制單元
302標準化格式輸出單元
303標準化接口
304生產(chǎn)控制單元
305遠端存取控制單元
306通信接口
307處理器
308主存儲器
309儲存裝置
310總線
311網(wǎng)絡服務提供者
具體實施例方式本發(fā)明前述目的或特征，將依據(jù)后附附圖加以詳細說明。但需理解的是，后附附圖及所舉示例，只是作為說明而非在限制或限縮本發(fā)明。雖然本發(fā)明將參閱含有本發(fā)明具體實施例的所附附圖予以充分描述，但在此描述之前應了解，本領域技術人員可以修改本文中所描述的發(fā)明，同時獲致本發(fā)明的功效。因此，需了解以下的描述對本領域技術人員而言為一廣泛的揭示，且其內容不在于限制本發(fā)明。圖1為已知的薄膜太陽能電池的量產(chǎn)及檢測設備系統(tǒng)方框圖。設備101中，載入玻璃基板(substrate)于機臺后，必須先進行清洗工藝，去除玻璃表面的粉塵、污漬或其他有機物。于設備102，進行前電極制作，先于玻璃基板上利用物理汽相沉積(PVD)或低壓化學汽相沉積(LPCVD)進行玻璃表面透明導電薄膜(TCO)沉積，再以激光切割分離玻璃基板上的TCO膜成為獨立的區(qū)塊(設備103)。于設備104，進行硅薄膜制作，先預熱玻璃基材，待升溫到200°C 300°C，再以等離子體輔助汽相鍍膜設備(PECVD)進行薄膜沉積，依硅薄膜太陽能電池結構不同設計進行 P-I-N層鍍膜。鍍膜結束后進行冷卻(cooling)，接著于設備105對P-I-N層鍍膜進行第二道激光切割。在設備106進行背電極制作，利用物理汽相沉積設備制作進行SiO+Al濺射工藝。在設備107，進行背電極圖案制作，利用激光切割分離背電極，至此薄膜太陽能電池制作完成。設備108及109，進行薄膜太陽能電池組合及封裝。硅薄膜太陽能電池工藝的檢測設備，一般配置有“實時線上檢測”設備及“離線線上檢測”設備。“實時線上檢測”設備，包括112、123玻璃自動光學檢測設備(automatic optical inspection, AOI)，用以在玻璃來料缺陷檢測以及第一道激光處理后切割結果檢測；第三道激光切割后(107)，完整的前段成膜程序完成，在進行108、109后段模塊組裝， 需進行基本Voc定性測量(設備111)，模塊封裝完成后以設備110進行產(chǎn)品光能效率測量 (I-V test)。至于離線測試裝備則有多種，常見檢測設備集中在前段成膜工藝區(qū)，包括薄膜厚度測量、TCO阻斷值及霧度(Haze)測量、長時曝光測量(Iightsoaking)、元件量子效應 (Quantum Efficiency)、激光切割絕緣效果測量(以上未明示于圖1中)、I_V特性測量等。由于硅薄膜太陽能電池是在同一片基板制作成模塊，與晶片型太陽電池模塊是使用一片片電池片串并連而成，有很大差異，故在薄膜太陽能電池量產(chǎn)設備中，薄膜太陽能電池生產(chǎn)工藝的品管(SPC)即顯得有重要性，其可利用線上統(tǒng)計品質管制(on-line SQC)及離線統(tǒng)計品質管制(off-line SQC)達成。現(xiàn)行硅薄膜太陽能電池量產(chǎn)制成自動化整合情形不一，有幾乎無自動化而依賴現(xiàn)場大量人工，也有自動化然仍須配置相當數(shù)量操作者于現(xiàn)場，不利于成本控制。已知硅薄膜太陽能電池量產(chǎn)及檢測設備中，一般設有一服務器，管理控制前段成膜工程區(qū)進料及后段組裝工程區(qū)作業(yè)等，本發(fā)明提出利用該服務器，通過網(wǎng)際網(wǎng)絡一端溝通連接薄膜太陽能電池量產(chǎn)及檢測設備系統(tǒng)，另一端連接多個位于遠端的使用者計算裝置，使該使用者計算裝置能通過一標準化接口向服務器隨時請求收集薄膜太陽能電池工藝品管檢測數(shù)據(jù)，達到實時監(jiān)控生產(chǎn)數(shù)據(jù)及變異的效果，即具有降低現(xiàn)場操作人員成本及全球化遠距監(jiān)控的意義。現(xiàn)請參照圖2，其為依據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的薄膜太陽能電池全球化工廠管理系統(tǒng)的示意圖。其包括一以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的服務器203，其與硅薄膜太陽能電池量產(chǎn)及檢測設備系統(tǒng)100溝通連接，用以搜集薄膜太陽能電池工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù)及品管檢測數(shù)據(jù)；一或多個以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的使用者端計算裝置201-A至201-N，其通過網(wǎng)絡 202，與服務器203溝通連接，用以請求由服務器搜集的薄膜太陽能電池工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù)及品管檢測數(shù)據(jù)。如此，位于現(xiàn)場或遠端的操作者或工程人員，得以通過該一或多個以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的使用者端計算裝置，獲取工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù)及品管檢測數(shù)據(jù)，以進行工藝數(shù)據(jù)分析?，F(xiàn)請參照圖3，其為依據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的使用者端計算裝置的系統(tǒng)示意圖。于該使用者端計算裝置300中，包括有一統(tǒng)計工藝管制單元 301 (SPC Unit)、一標準化格式輸出單元302、一標準化接口 303、一生產(chǎn)控制單元304、一遠端存取控制單元305、一通信接口 306、一處理器307、一主存儲器308、一儲存裝置309、一總線310 ；其通過網(wǎng)絡服務提供者311 (ISP)，由網(wǎng)際網(wǎng)絡202連接到服務器203。使用者端計算裝置，通過ISP 311及網(wǎng)際網(wǎng)絡202向服務器203獲取工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù)及品管檢測數(shù)據(jù)后，通過通信接口 306、總線310，將該等數(shù)據(jù)輸入于SPC單元301，SPC單元301對于該工藝數(shù)據(jù)進行分析，分析該工藝是否處于控制狀態(tài)(In-control)，如在工藝中存在變異，導致工藝改變，甚至工藝成為失控狀態(tài)(Out-of-control)，也能實時檢測出來。SPC單元檢測出變異時，通過對該些變異進行歸納分析，能夠找出變異存在的可能原因。常用的歸納分析方法為統(tǒng)計學方法，其可以通過直方圖(Histograms)、查檢表(Check sheets)、柏拉圖(Pareto diagrams)、散布圖(scatterdiagrams)或管制圖等。請參考圖4，其為依據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的標準化的數(shù)據(jù)格式輸出單元所輸出的直方圖數(shù)據(jù)格式示意圖。由該直方圖中可以觀察出生產(chǎn)數(shù)據(jù)下列幾個數(shù)據(jù)特性數(shù)據(jù)分配形狀(shape)、數(shù)據(jù)集中趨勢及數(shù)據(jù)散布情形。另請參考圖5，其為依據(jù)本發(fā)明的另一具體實施例的標準化的數(shù)據(jù)格式輸出單元所輸出的散布圖數(shù)據(jù)格式示意圖，該散布圖可以顯示數(shù)據(jù)的相關性及相關程度?，F(xiàn)回到圖3，SPC單元301讀取由服務器獲取的生產(chǎn)及檢測數(shù)據(jù)后，通過標準化格式輸出單元302，可輸出標準化的數(shù)據(jù)格式，通過總線310，顯示于標準化接口 303，可使該一或多個使用者于其計算裝置所讀取的數(shù)據(jù)格式相同，進而使該使用者之間可互相溝通。較佳地，使用者也可通過標準化接口 303，對于SPC單元301輸出數(shù)據(jù)中的一或多個數(shù)據(jù)或參數(shù)進行修改，同樣通過該標準化接口 303對其他使用者顯示。較佳地，使用者也可通過標準化接口 303，對于SPC單元301輸出數(shù)據(jù)中的一或多個數(shù)據(jù)或參數(shù)進行修改后，通過總線310、通信接口 306，通過ISP網(wǎng)絡服務提供者311及網(wǎng)際網(wǎng)絡202將修改后的參數(shù)傳送到服務器203。較佳地，在另一具體實施例中，使用者也可通過遠端存取控制單元305，通過總線 310、通信接口 306，通過ISP網(wǎng)絡服務提供者311及網(wǎng)際網(wǎng)絡202對于該生產(chǎn)端服務器203 進行遠端存取控制。由于服務器203是以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎，其與一或多個同樣以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的使用者端計算裝置，在中央控制及存取控制上具有較佳優(yōu)勢，例如一較高權限遠端使用者，如圖2的201-A，可以中央化目錄方式管理其他201-B 201-N使用者，通過標準化系統(tǒng)偏好設定、密碼規(guī)則等，控制其他使用者端計算裝置的硬件、軟件及網(wǎng)絡資源的存取權限，達成簡易的中央化管理的目的。對于降低薄膜太陽能生產(chǎn)工藝設備及管理成本而言具有優(yōu)勢。較佳地，該遠端存取控制單元305可使具有較高權限使用者201-A，通過網(wǎng)際網(wǎng)絡連線，控制安裝在其他遠端使用者201-B 201-N內的軟件。使用者201-A可以在服務器 203上制作系統(tǒng)磁盤映像檔，來對網(wǎng)絡上任何一個遠端Mac計算裝置使用者201-B 201-N 進行升級或復原，其可以節(jié)省時間，也可減少通過DVD或FireWire設備來發(fā)布軟件的成本， 對于降低薄膜太陽能生產(chǎn)工藝設備及管理成本而言具有優(yōu)勢。總之，本發(fā)明提出一種以Mac為基礎的薄膜太陽能電池全球化工廠管理系統(tǒng)，其包括一 Mac作業(yè)系統(tǒng)服務器，其與多個薄膜太陽能電池生產(chǎn)工藝設備溝通連接，以獲取該各設備的生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)；一或多個以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的使用者端計算裝置，其與該服務器溝通連接以請求由服務器獲取的生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)；以及一或多個標準化遠端統(tǒng)計工藝管制單元，其分別耦合到該一或多個使用者端計算裝置以讀取及分析該工藝數(shù)據(jù)。在詳細說明本發(fā)明的具體實施例后，本領域技術人員可清楚地了解，在不脫離前述權利要求書范圍與精神下可進行各種變化及改變，且本發(fā)明也不受限于說明書中所舉實施例的實施方式。
權利要求
1.一種以Mac為基礎的薄膜太陽能電池全球化工廠管理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括一 Mac作業(yè)系統(tǒng)服務器，其與多個薄膜太陽能電池生產(chǎn)工藝設備溝通連接，以獲取所述各設備的生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)；一或多個以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的使用者端計算裝置，其與所述服務器溝通連接以請求由服務器獲取的生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)；及一或多個標準化統(tǒng)計工藝管制單元，其分別耦合到所述一或多個使用者端計算裝置以讀取及分析所述工藝數(shù)據(jù)，其包括一標準化的數(shù)據(jù)格式輸出單元，其可輸出標準化數(shù)據(jù)格式，以使所述一或多個使用者端計算裝置之間以及所述一或多個使用者端計算裝置與所述服務器之間可以互相溝通；及一標準化接口，其提供信息以使所述使用者從遠端實時監(jiān)視所述工藝。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述使用者端計算裝置，還包括一生產(chǎn)控制單元，其耦合到標準化接口，用以于所述標準化統(tǒng)計工藝管制單元檢測出變異存在時，通過所述標準化接口，對所述一或多個使用者傳送一通知，并接收使用者輸入的數(shù)據(jù)或參數(shù)。
3.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述使用者端計算裝置，還包括一遠端存取控制單元，其耦合到標準化接口，用以使所述一或多個使用者可通過所述標準化接口，遠端控制所述Mac作業(yè)系統(tǒng)服務器。
4.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述標準化統(tǒng)計工藝管制單元的標準化數(shù)據(jù)格式，還包括下列的其中一或多者一直方圖、一查檢表、一柏拉圖或一散布圖。
5.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一或多個以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的使用者端計算裝置可為以下其中的一或多者一以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的桌上型計算裝置；一以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的膝上型計算裝置；及一以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的手持通信裝置。
全文摘要
本發(fā)明提出一種以Mac為基礎的薄膜太陽能電池全球化工廠管理系統(tǒng)，其包括一Mac作業(yè)系統(tǒng)服務器，其與多個薄膜太陽能電池生產(chǎn)工藝設備溝通連接，以獲取所述各設備的生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)；至少一以Mac作業(yè)系統(tǒng)為基礎的使用者端計算裝置，其與所述服務器溝通連接以遠距請求由服務器獲取的生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)；以及至少一標準化遠端統(tǒng)計工藝管制單元，其分別耦合到所述使用者端計算裝置以讀取及分析該工藝數(shù)據(jù)。本發(fā)明通過該服務器，及通過網(wǎng)際網(wǎng)絡的一端連接量產(chǎn)及檢測設備，另一端連接多個位于遠端的使用者計算裝置，以收集薄膜太陽能電池工藝品管檢測數(shù)據(jù)，達到實時監(jiān)控生產(chǎn)數(shù)據(jù)及變異的效果，具有降低現(xiàn)場操作人員成本及全球化遠距監(jiān)控的意義。
文檔編號H01L31/18GK102236348SQ201010167619
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月26日 優(yōu)先權日2010年4月26日
發(fā)明者張一熙 申請人:亞洲太陽科技有限公司