用于流水线太阳能电池生产工厂的光电太阳能电池测试系统以及用于使用这种类型的光电太阳能电池测试系统来优化太阳能电池流水线生产的方法

摘要

本发明涉及一种用于流水线太阳能电池生产工厂的光电太阳能电池测试系统，该太阳能电池测试系统具有：用于太阳能电池的流水线测量的曝光和测量设备(10)，和耦合到该曝光和测量设备(10)的控制和评估单元(20)，该曝光和测量设备(10)被设计和配置为在太阳能电池(SC)上执行一个或多个测试测量(TM)以用于生成测试测量数据。根据本发明，该控制和评估单元(20)被配置和设计为使用来自由该曝光和测量设备(10)对流水线生产的多个太阳能电池(SC)实施的相同测试测量(TM)的测试测量数据来执行统计分析(200)，并且将来自不同测试测量(TM)的测试测量数据的统计分析相互相关，和/或将测试测量数据的统计分析(TMstat)与生产测量数据的统计分析(PMstat)相关，和/或将测试测量数据的统计分析(TMstat)和/或生产测量数据的统计分析(PMstat)与生产输入数据(PED)相关，以便生成相关结果(201)，并在导出规则(202)的基础上从相关结果(201)中导出被指派给负责太阳能电池的流水线生产的至少一个人员组(PG1、PG2、PGn)的至少一个处理建议(203)和/或至少一个处理指令(204)，其中控制和评估单元(20)具有通信设备(21)，其将至少一个处理建议(203)和/或至少一个处理指令(204)传输给至少一个指派的人员组(PG1、PG2、PGn)。本发明还涉及一种用于使用这种类型的太阳能电池测试系统借助于流水线太阳能电池生产工厂来优化太阳能电池生产的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的预特征化条款的用于流水线太阳能电池生产工厂的光电太阳能电池测试系统。本发明还涉及一种用于使用这种光电太阳能电池测试系统来优化太阳能电池流水线生产的方法。

背景技术

光电太阳能电池测试系统包括具有曝光和测量设备的系统，该系统用技术术语被称为“闪光灯”。该曝光和测量设备耦合到控制和评估单元，并且常规上位于流水线生产工厂的末端，用于对所生产的太阳能电池进行质量测量。这种系统例如从DE112012006365T5中已知。

曝光和测量设备被配置并适配为对太阳能电池执行一个或多个测试测量，以生成测试测量数据，该测试测量从由如下组成的组中选择：

-反向通电的太阳能电池的红外图像测量，以便确定太阳能电池中的局部短路，

-具有曝光光谱，特别是模拟的太阳光谱的闪光曝光，以便测量太阳能电池的至少一条电流-电压特性曲线，

-多种光谱区分的闪光曝光，以便测量太阳能电池的光谱分辨的电流特性曲线和/或以便测量太阳能电池的准外部量子效率，

-太阳能电池的电致发光测量，特别是以便确定太阳能电池材料中的微裂纹和/或以便确定电极结构中断和/或电极结构与基板之间的接触问题和/或以便确定电性无效区域和/或局部短路，

-太阳能电池的亮特性曲线的测量和暗特性曲线的测量，以便计算太阳能电池的串联电阻，以及

-对包括电极指的太阳能电池的电极结构的电阻测量，以便确定金属电极结构的质量。

通过光谱区分的闪光曝光，获得太阳能电池的准外部量子效率。对于在蓝色光谱范围内的闪光曝光，晶片太阳能电池的测量结果的不足指示氮化物层或发射极存在问题。对于红色光谱范围内的闪光曝光，晶片的较差块状材料或背面钝化层的较差质量可被识别。

通过电致发光测量所识别的电极结构与基板之间的中断和/或接触问题可能在其正面和背面上都发生，这取决于太阳能电池的结构设计。电性无效区域在晶片太阳能电池中是由受损或较差质量的基板材料引起的。由于例如通过在太阳能电池的边缘处的所谓的蚀刻环绕使pn结短路，在晶片太阳能电池中可能发生p-n结的局部短路。

沿着由多个顺序工艺设备组成的太阳能电池流水线生产工厂，常规上存在监视或记载生产操作的不同工艺测量设备。为了生产基于晶片的太阳能电池，这些特别包括工艺测量设备，用于记录晶片电阻率、晶片厚度、晶片重量、晶片TTV(总厚度变化)、湿法化学蚀刻去除、湿法化学的成分、晶片的少数载流子寿命、扩散层的电导率和均质性、抗反射和/或钝化层的层厚度和折射率、抗反射和/或钝化层的均质性、单面蚀刻步骤的情况中的蚀刻环绕、镀金涂膏的用量和位置、涂膏的印刷图像中的错误等等，这取决于自动化水平和生产线的布局。在生产测量的帮助下，这些工艺测量设备确定并通常存储生产测量数据。可选地，在生产测量数据与所定义的设定值之间的偏差过大的情况下，警报被触发。在另外的生产测量的帮助下，生成表示分别在工艺设备中发生的处理方法的参数的生产测量数据。这些特别是与温度、压力、处理时间等的时间和/或空间分布相关的数据。通过对部分制造的太阳能电池的生产测量或通过对在工艺设备中发生的处理方法的参数的生产测量，在工艺设备中创建生产测量数据。

除了进一步的活动外，流水线太阳能电池生产工厂的员工可以并且应该观察从生产测量数据获得的这些特性值，在他们有时间这样做的时候，并在必要时根据他们的知识和能力对工艺设备的相应处理方法进行更正，或将异常报告给其他员工以采取进一步的动作。通常，即使在相对较大问题的情况下，流水线生产也会继续进行，而不会减少，直到负责的技术人员到达并开始故障追踪。在技术人员到达之前可能要花几个小时。如果流水线生产工厂的工艺设备处工作的生产人员没有注意到问题，或者他们没有将问题继续下去，那就更糟糕。这可能是由于培训不足，或者员工出于各种原因没有动力报告所发现的问题。对于生产人员而言，同样可能有太多并行任务，使得优先考虑主观上认为问题最大的工艺设备的装备。在这种场景中，例如，直到下一次轮班变更报告之前，同样更相关的问题也不会引起更加训练有素的技术人员的注意。由于流水线太阳能电池生产常规上是全天候运行的，因此，在夜间已经发生的许多问题常常只有在早上在更高级的技术人员到达之后才开始解决。

流水线生产工厂的工艺设备处工作的生产人员通常培训水平相对较低，因此对工艺和/或太阳能电池没有深入的了解。此外，在许多工地，这种生产人员的流失率高达每年50％。相应地，生产专业知识不能可持续地建立和维护。这与以下事实相矛盾：太阳能电池生产是一个高度复杂的多学科工艺，对许多不同的太阳能电池参数具有多方面的影响。这些太阳能电池参数可能会相互影响，从而增强甚至补偿某些影响，这使得进行故障追踪以优化生产变得更加困难。因此，对于生产人员而言，工艺偏差的实际原因常常很难追踪。此外，尤其是晶片太阳能电池结构正变得越来越复杂(PERC(钝化发射极和后电池)、IBC(叉指背接触)、HIT(具有本征薄层的异质结))，因此对工艺偏差的反应更加敏感，这会影响效率以及对PID(光诱导降解)或LeTID(光和高温有道降解)的敏感性。

如果流水线生产工厂运行不理想，则太阳能电池将遭受质量和/或效率损失。为了使效率特别高，必须优化调整所有工艺设备和工艺，这只有大量的测量技术和许多训练有素的员工才是可能的。两者都很昂贵。也会随着电池的时间延迟而发生的许多测量结果的解释错误是可能的而且很常见。目前，世界上没有任何一个流水线生产工厂可以长时间长期真正实现最佳运行。

沿着太阳能电池生产工艺并在太阳能电池生产工艺的末端，将测量并记载其电池参数/特性。这主要是在所谓的闪光灯处进行，但是也可以在工艺测量设备处进行，该工艺测量设备例如确定部分制造的太阳能电池表面的二维电致发光或光致发光或红外图像。这些工艺测量设备也可以表示趋势，以便使得质量问题的可能原因是更容易追踪的。但是，生产人员常常缺乏当前生产修改的专业知识和/或时间和/或知识(基板元件(例如晶片)的材料批次不同，用于纹理蚀刻的湿工作台已重新填充，等)来正确解释结果的偏差。需要询问技术人员，这会导致时间延迟，因此会导致质量(效率)降低或生产数量减少(在生产停止的情况下)。

技术人员必须经过跨学科的培训或者由目前涵盖整个生产工艺的所有相关技术问题领域的数名人员组成。取决于实际的知识水平，已发生的问题无法被最佳地解决，或者取决于谁试图解决问题，提出了不同的解决方案。直到追踪到实际原因后，生产线才能实现最佳运行。

特别是当技术人员不能立即到位时，太阳能电池生产受性能损失影响的程度显著。通常，只有很少的技术人员在场，或者他们必须同时解决多个问题。当并行操作的多个分线同时引起问题时，该问题加剧。于是，多个分线不再最佳地运行。

为了节省生产成本，还应选择尽可能长的维护间隔。由此可知：不可再忍受的性能损失的出现，或者遭受破坏的单个工艺设备以及因此整个流水线生产工厂等待。在中断的情况下，原因清楚。在性能损失的情况下，必须首先将其指派给引发性能损失的工艺设备。性能损失可能比平常早得多发生，或者它可能有许多不同的原因或多种原因结合在一起。这样指派变得困难。在原因追踪期间，流水线生产工厂运行不理想。

也可能实际上完美地调整了流水线生产工厂，但是在某种程度上是故意造成了性能损失，例如，通过使用价格较低、质量较低的原料或通过重组工艺参数，但这是生产人员所不知道的——例如由于沟通不足。在这种情况下，可能会误解观察到的性能损失，并且生产人员会得出错误的结论，并在其活动范围内甚至超出其活动范围调整工艺参数。这将进一步损害性能。但是，当最终生产的太阳能电池在电池测试设备的闪光灯处进行测量时，取决于最终干预的地点，只有在明显的时间延迟(流水线生产运行可能要花费数小时)时才能观察到这种进一步的损害。这需要未经过最佳处理的大量劣质太阳能电池。

常规上，流水线太阳能电池生产工厂被组织如下：为了监督流水线生产工厂，通常使用以下个人小组：

-生产人员，他们在轮班操作中照看全天候运行的工艺设备，同时立即解决较小的工艺中断(例如，移除破碎的晶片)并以维护工作的形式进行保养，但是，即使在工艺设备的相对较大中断的情况下，解决这些故障直到工艺设备出现故障，

-值班监督人员，他们关注工艺设备的任务，并且还组织生产人员进行保养，

-技术人员，他们具有各个工艺步骤的专业知识，但并非永久地位于现场(例如，在晚班或夜班期间)，包括相对较少的人员，并且在工艺设备中断的情况下提供技术知识，和

-生产监督人员，他们对生产有全面的了解和责任。

因此，由现有技术已知的用于测试所生产的太阳能电池的系统具有以下问题：各个工艺设备的处理方法中的缺陷未被识别出，或者仅被不足地或不适当地识别出，并且另外还存在时间延迟。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于流水线太阳能电池生产工厂的光电太阳能电池测试系统，其允许在流水线生产工厂的各个工艺中更可靠且更迅速地识别缺陷，并且由此采取的对策导致更快且更可靠地解决工艺缺陷。

该目的通过具有权利要求1的特征的光电太阳能电池测试系统以及通过具有权利要求10的特征的用于通过使用这种光电太阳能电池测试系统来优化太阳能电池的流水线生产的方法来实现。

根据本发明，控制和评估单元(20)被适配和配置为

针对借助于曝光和测量设备对流水线生产的多个太阳能电池执行的相同测试测量的测试测量数据执行统计分析，以及

-将不同测试测量的测试测量数据的统计分析相互相关，和/或

-将测试测量数据的统计分析与生产测量数据的统计分析相关，和/或

-将测试测量数据的统计分析和/或生产测量数据的统计分析与生产输入数据相关，

以便生成相关结果，并在导出规则的帮助下从相关结果中导出被指派给参与太阳能电池的流水线生产中的至少一个人员组的至少一个处理建议和/或至少一个处理指令，控制和评估单元包括通信设备，该通信设备将至少一个处理建议和/或至少一个处理指令传输给至少一个指派的人员组。警告和意见根据其内容表述也被视为处理建议或处理指令。例如，警告意见意味着提高注意力的建议或指示，其通过警告意见的内容来进行了详细概述。

为了清楚地区分借助于闪光灯的曝光和测量设备对最终生产的太阳能电池执行的测试测量，生产测量和由此得出的生产测量数据是在流水线生产工厂的工艺设备中的各个工艺步骤之后或期间从部分制造的太阳能电池获得的此类测量数据。太阳能电池的流水线生产工厂由一系列这些工艺设备来形成。这些工艺设备中的每一个可以包括一个或多个工艺测量设备。借助于这些工艺测量设备，对尚未完成并且因此仅部分制造的太阳能电池执行工艺测量，并且以这种方式获得生产测量数据。附加地或替代地，工艺测量设备也可以被配置为获得生产测量数据，该生产测量数据不是通过对部分制造的太阳能电池的测量而是通过对相应工艺设备中发生的处理方法的测量而获得的。这意指部分制造的太阳能电池在相应工艺设备处经受的相应处理方法的处理参数。

因此，在本专利申请的术语中，将用于生成测试测量数据的对最终生产的太阳能电池进行的测试与为了成生产测量数据而对部分制造的太阳能电池或对部分制造步骤的相应处理方法进行的生产测量区分开。此外，还使用术语生产输入数据。生产输入数据例如是最初以半导体晶片的形式引入到流水线生产工艺中的基板元件的材料参数。从基板元件中，在流水线生产工艺中按工艺设备的顺序生产部分制造的和最后最终制造的太阳能电池。此外，生产输入数据可以是沿着用于生产设备中发生的处理方法的流水线生产顺序在相应生产设备中使用的可消耗材料的材料属性。这些例如是用于清洁或去除表面的液体，用于沉积薄层的气体或用于形成金属化层的金属涂膏。

在这个光电太阳能电池测试系统的帮助下，不仅照常记录、表示和记载了测试测量数据、生产测量数据和生产输入数据，而且太阳能电池测试系统还独立地创建了被配置作为处理建议或作为处理指令的针对性消息。取决于相应的内容，将这些处理建议或处理指令传达给指派的人员组。关联人员组是以下人员组中的一个或多个：生产人员、值班监督人员、技术人员和生产监督人员。

处理建议或处理指令可以包含直接执行或发起的任务，或者由关联人员组自己检查其他参数之后执行或发起的任务。将处理建议和/或处理指令指派给关联人员组是由特定于相应流水线生产工厂的信息或责任层次决定的。借助于对通信介质和通信时间的适应情况的选择，可以对不同的指派人员执行通信。

测试系统允许以测试测量数据、生产测量数据和生产输入数据(包括整体数据)的形式对许多特性值进行完全或部分自动化分析。尽管这些生产数据不是从流水线生产工厂获得的，但是它们仍然与所产生的太阳能电池相关。它们尤其是流水线生产工厂中处理的起始物质和所使用的消耗材料的特性值。

借助于太阳能电池测试系统确定的所产生的太阳能电池的每个性能损失，在整体数据空间中所分析的整体数据的角度上具有清晰的“指纹”。通过评估整体数据，整体数据空间中相应的特定“指纹”的发展以及多个此类“指纹”的叠加可以被检测。作为评估的一部分，优选地将测试测量数据和生产测量数据的统计分析以及生产输入数据相关。将一种或多种成像测试和/或生产测量方法的数据的统计分析与非成像测试和/或生产测量方法相关是特别有利的。

利用该测试系统，生产偏差的明显性以及由此导致的性能损失不再取决于生产员工何时再次查看测试测量和/或生产测量的结果，并且实际上注意到明显的数据，然后正确地解释它们。延迟的其他来源包括人为因素，即技术人员何时何地专门进行巡视，或者生产人员何时关于性能损失向技术人员进行下一次例行报告。测试系统立即指示观察到的偏差，并借助于所生成的消息来建议或指导动作。这意味着测试系统可以向生产线人员给出直接指示，在必要时需要特定的检查或测量和/或暂时接管生产人员的指导，直到技术人员按常规或按要求到达为止。利用包括警报并且也被记载的消息，属于生产人员的员工可能会发现很难找借口说因为例如故障很少发生所以他们没有注意到或根本没有考虑实施这个或那个措施。借助于测试系统所生成的消息，发起抵抗性能缺陷的及时处理，从而通过避免长时间停机而大大节省了生产成本。

此外，新添加的导出规则可以直接使用而无需首先通过培训向生产线员工解释。

优选地，光电太阳能电池测试系统的特征在于，通信设备被适配和配置为使得：

-布置在曝光和测量设备上的显示装置；和/或

-布置在控制和评估单元上的显示装置；和/或

-布置在流水线太阳能电池生产工厂的工艺设备上的显示装置；和/或

-移动数字终端。

将至少一个处理建议和/或至少一个处理指令传达给至少一个指派的人员组。在这种情况下，取决于情况来执行对被用于传送处理建议和处理指令的介质的选择。如果多个人员组被指派，则可以使用相同或不同的通信介质执行通信。

有利地，对光电子太阳能电池测试系统进行改进，使得通信设备被适配和配置为使得通信设备根据至少一个导出的处理建议和/或至少一个导出的处理指令来选择至少一个特定指派的人员组。

可以以非常不同的方式来传达处理建议和处理指令。例如，它们可以分别被自动发送给工作中的生产人员。可以通过特定的指示灯、特定的警报声音、文本形式的显示指示或它们的组合来传达处理建议和处理指令形式的指示。取决于工艺缺陷的性质和严重性，可以将消息传递给被指派给较大人员圈子的人员组。在这种情况下，通信介质和消息传递的内容可能会有所不同。例如，较小的工艺偏差仅在显示屏上被示为“注意”，对负责此工艺设备的生产人员没有指导作用。严重的工艺缺陷例如可以借助于特殊的警报声音来传达，需要在相应配置的界面上进行确认，并以操作说指示形式提示生产人员预定措施。在这种情况下，向值班监督人员报告。在非常严重的情况下，这可能导致需要停止生产，这必须由生产监督人员核实。这也可以远程在线完成。

在严重的情况下，可能会授权该系统对生产人员进行引导，并且通常会有处理建议。取决于严重性，必须予以确认并加以核实。如果这没有发生，则以相同或不同的方式将消息传递到替代的指派人员组。取决于消息的相关性，可以直接通知技术人员和/或等级更高的人员圈子，数字终端和经由文本/语音消息的通信适用于此。相关性可以例如与阈值被超过相关，或者可以由给生产人员的报告未被确认而引起。随着处理缺陷的持续时间不断增加，消息传递的方式可以升级到更高的相关性级别——例如通过将处理建议更改为处理指令。

有利地，光电太阳能电池测试系统的特征在于，控制和评估单元被适配和配置为：

–借助于生产测量设备的接收到的生产测量值来执行生产测量数据的统计分析，和/或

-从生产测量设备接收在生产测量设备中生成的生产测量数据统计分析。所述统计分析包括常规的平均值和方差分析。对于持续执行的测试测量和生产测量，它们要么可以由控制和评估单元集中执行，要么这些评估已经由相应配置的生产测量设备实施，这些相应配置的生产测量设备继续将统计评估结果传输到控制和评估单元。

优选地，导出规则被存储在控制和评估单元的数字存储器中。可以使用的导出规则取决于可用的测试测量和生产测量。可激活的导出规则由技术人员选择。

特别优选地，导出规则以这样的方式被存储在控制和评估单元的数字存储器中，使得它们可以经由数字接口进行修改。这种改进的优点在于，技术人员可以编写新的补充导出规则和由此导致的处理建议和/或处理指令形式的消息。同样，通过对系统及其在不同相关方案中的整体数据的经验观察，技术人员自己可以确定进一步的导出规则和由此导致的消息。

根据光电子太阳能电池测试系统的有利改进方案，曝光和测量设备的显示装置和/或控制和评估单元的显示装置和/或工艺设备的显示装置和/或移动数字终端被配置和适配为接收由至少一个特定指派的人员组生成的接收确认信号。在以处理建议和/或处理指令的形式传达消息的情况下，请求这些接收确认信号。如果被请求的确认核实信号未到达，则重复该请求。取决于消息的相关性级别，如果接收确认信号仍未到达，则可以指派并通知其他人员组。

优选地，光电子太阳能电池测试系统的特征在于，曝光和测量设备的显示装置和/或控制和评估单元的显示装置和/或工艺设备的显示装置和/或移动数字终端中的至少一个被配置和适配为接收评估信号，该评估信号在至少一个指派的人员组的一部分上传达：由控制和评估单元生成的处理建议和/或由控制和评估单元生成的处理指令在指派的人员组的角度来看是否是合适的。这些评估信号优选地由技术人员的一部分来评估，并且随后被用来验证要使用的导出规则，并在必要时进行适配甚至丢弃。

作为替代方案，同样可以简单地以处理建议和/或处理指令的形式存储在数据的统计分析的相关和导出规则的应用之后所生成的消息。随后，消息的适用性可以由技术人员检查并核实或拒绝。借助于此反馈，导出规则继而被手动适配并因此被优化。

在上述具有评估信号的光电太阳能电池测试系统的一种优选改进方案中，控制和评估单元被适配和配置为在所生成的处理建议和处理指令与响应于此而获得的评估信号之间执行统计分析，并且在这些统计分析的基础上验证和适配使用的导出规则。在该变型中，技术人员的上述评估工作大部分或完全被自动化，以便提供自学习系统。为此，例如可以通过使用神经网络来使用和训练具有人工智能的系统。

本发明的目的还通过一种方法来实现，该方法通过使用如上所述的光电太阳能电池测试系统借助于流水线太阳能电池生产工厂来优化太阳能电池的生产。如上所解释，流水线太阳能电池生产工厂由多个工艺设备组成，其具有用于执行生产测量的工艺测量设备，以便生成生产测量数据。

优选地，用于优化太阳能电池的流水线生产的方法的改进在于：

-将不同测试测量的测试测量数据的统计分析相互相关，和/或

-将测试测量的测试测量数据的统计分析与生产测量数据的统计分析相关，和/或

-将测试测量数据的统计分析与生产输入数据相关，和/或

将生产测量数据的统计分析与生产输入数据相关，

以便生成相关结果并在导出规则的帮助下从相关结果中导出被指派给参与太阳能电池的流水线生产中的至少一个人员组的至少一个处理建议和/或至少一个处理指令，并且至少一个处理建议和/或至少一个处理指令被传输给至少一个指派的人员组。从整个数据空间中的各种数据组的相互相关以及由此导致的图像中，即使流水线生产顺序中部分制造的太阳能电池尚未提前到测试测量，性能损失的紧迫性也可以被预测。以这种方式，可以更早地抵抗这种性能损失。

优选地，用于优化太阳能电池的流水线生产的方法的改进在于，由目的是产生具有最佳质量的太阳能电池的反馈系统检查和适配光电太阳能电池测试系统的导出规则，该反馈系统由参与太阳能电池的流水线生产中的至少一个人员组供应反馈信息。特别优选地，将具有对关系的全面了解以及从生产工厂中获得的大量经验的技术人员分配给该任务。可以执行完全手动的优化或部分自动化的优化。在部分自动优化的情况下，系统已经建议了导出规则的某些修改，这些修改被技术人员的一部分所核实、适配或丢弃。在这种情况下，例如通过使用神经网络来使用和训练具有人工智能的系统。

根据用于优化太阳能电池的流水线生产的方法的另一有利变型，通过自动优化程序来检查和适配导出规则。负责的技术人员仍然可以用于对检查和适配后的导出规则进行真实性监视。

用于优化太阳能电池的流水线生产的方法的一种优选的改进方案的特征在于，指派的人员组的一部分对其没有响应的处理建议和/或处理指令在确认时间过去之后以较高的关注度或较高的相关性级别被传达和/或传达给其他人员组。以这种方式，对测试系统所生成的消息的快速响应被确保。因此，消息的无意忽略或有意忽略的可能性降低，在流水线生产工厂中生产的太阳能电池即将出现或已经开始性能下降的情况下，用于发起对策的响应时间也降低。

有利地，用于优化太阳能电池的流水线生产的方法被改进使得根据所生成的相关结果来确定指示工艺设备的维护需求和/或磨损的迹象的数据模式。在测试测量和生产测量的整个数据空间的多维考虑中，使得较早注意到对于工艺设备的维护需求和/或磨损的迹象，因此可以避免生产停顿和长时间生产停机，因为对应的维护预防措施或要被更换的磨损零件已经准备好，以便在需要时能够迅速做出响应。以这种方式，可以进一步减少流水线生产工厂的停机时间，从而降低生产成本。

附图说明

本发明的其他方面将在测试系统和用于通过使用这种测试系统来优化太阳能电池的流水线生产的方法的纯示例性实施例的帮助下并在附图的帮助下来进行解释，在附图中：

图1以纯粹的示意表示示出了集成到流水线太阳能电池生产工厂中的光电太阳能电池测试系统的示例性实施例，以及

图2示出了一种方法的示例性实施例，该方法用于通过使用如图1中特别表示的光电太阳能电池测试系统借助于流水线太阳能电池生产工厂来优化太阳能电池的生产。

具体实施方式

流水线太阳能电池生产工厂在这里示意性地并且以示例的方式通过多个工艺设备PE1、PE2、PEn的线性顺序来表示。在这种流水线生产工厂中，例如，可以基于半导体晶片来生产太阳能电池SC。最终生产的太阳能电池SC借助于用于确定其质量参数的曝光和测量设备10来进行测量。曝光和测量设备10是光电太阳能电池测试系统的一部分，其在技术术语中也被称为“闪光灯”。为了确定质量参数，通常执行一系列测试测量以便生成测试测量数据TM。

由相应太阳能电池SC确定的测试测量数据TM被馈送到指派给测试系统的控制和评估单元20。该控制和评估单元20此外还从每个工艺设备PE1、PE2、PEn接收生产测量数据PM，每个工艺设备配备有至少一个被指派给它的生产测量设备PM1、PM2、PMn。每个生产测量设备PM1、PM2、PMn分别生成特定的生产测量数据PM。这些生产测量数据PM又被馈送到测试系统的控制和评估单元20。

在这种情况下，在生产测量设备PM1、PM2、PMn的一部分上可能已经执行了对在相应生产测量设备PM1、PM2、PMn处生成的生产测量数据PM的一定程度的评估。然后，生产测量设备PM1、PM2、PMn被配置为使得它们不仅生成生产测量数据PM，而且还借助于其自己的评估单元进一步处理它们。此外，这导致生产测量数据PM，然而，生产测量数据PM已经以全部或部分处理的形式被馈送到控制和评估单元20。在对工艺测量数据PM的全部或部分处理期间，对工艺测量数据的统计分析PMstat被创建。例如，这涉及时间平均和/或方差分析值的形成。但是，由于缺少生产测量设备PM1、PM2、PMn的对应评估单元，此类分析同样可以在光电太阳能电池测试系统的控制和评估单元20中被集中执行。控制和评估单元20在结构上可以紧密耦合到曝光和测量设备10。同样可以想到的是，该功能性在空间上与生成测试测量数据TM的位置相分离。仅需要确保测试测量数据TM被馈送到控制和评估单元20。

生产测量数据PM可以通过在工艺设备PE1、PE2、PEn的区域中的各种测量来生成。这些特别是对相应工艺设备PE1、PE2、PEn中经部分处理的太阳能电池SC的测量值。附加地或替代地，工艺设备的生产测量设备PM1、PM2、PMn还以在相应工艺设备PE1、PE2、PEn中发生的处理方法的工艺参数的形式来生成生产测量数据PM。为了保证质量，在任何情况下都必须通过测量来监视这些工艺参数。就此而言，光电太阳能电池测试系统的所有实施例的生产测量设备PM1、PM2、PMn被配置和适配为使得它们生成并提供一种或另一种变型的多种类型的生产测量数据。

作为进一步的数据流，所谓的生产输入数据PED被馈送到控制和评估单元20。这些是被进一步处理以形成太阳能电池的被使用的原材料的材料参数，以及分别在相应工艺设备PE1、PE2、PEn的个个处理方法中使用的可消耗材料的材料参数。

在控制和评估单元20可用的整个数据空间中，控制和评估单元20执行统计分析并使它们相互相关。根据数据的分析和/或相关性，在导出规则的帮助下生成处理建议或处理指令。下面将结合图2更详细地解释该方法。这些处理建议或处理指令借助于属于测试系统的通信设备21而被传送到工艺设备PE1、PE2、PEn的显示装置PD1、PD2、PDn并在那里进行显示。附加地或替代地，处理建议或处理指令也可以在属于控制和评估单元20的显示装置22上或在属于曝光和测量设备10的显示装置12上显示。

特别地，处理建议或处理指令借助于工艺设备PD1、PD2、PDn的显示装置沿着流水线太阳能电池生产工厂引起了各种人员组PG1、PG2、PGn的注意。作为工艺设备PD1、PD2、PDn的显示装置的补充或替代，也可以借助于通信设备21将处理指令无线地传输到分别指派的人员组PG1、PG2、PGn的移动终端M1、M2、Mn。

控制和评估单元20还包括数字存储器23，其中存储了导出规则。在该实施例中，还提供了控制和评估单元20的数字接口24，借助于该数字接口，可以通过要连接的仪器来修改导出规则。

图2示出了一种方法的示例性实施例，该方法用于通过使用如图1中特别表示的光电太阳能电池测试系统借助于流水线太阳能电池生产工厂来优化太阳能电池的生产。该方法在功能上在太阳能电池测试系统的控制和评估单元20中执行。为此，在控制和评估单元20中执行对由太阳能电池测试系统的曝光和测量设备10所提供的测试测量数据TM进行统计分析，其被称为TMstat。利用在生产测量设备PM1、PM2、PMn的一部分上生成的生产测量数据PM来执行这种统计分析。如上所述，生产测量设备PM1、PM2、PMn在相应工艺设备PE1、PE2、PEn中发生的处理方法的范围内执行测量，并将提供所获得的测量值作为生产测量数据PM。生产测量数据的统计分析PMstat可能已经由生产测量设备PM1、PM2、PMn的对应评估单元和/或由太阳能电池测试系统的控制和评估单元20生成。因此，存在测试测量数据的统计分析TMstat、生产测量数据的统计分析PMstat和上述生产输入数据PED。根据这些数据，在控制和评估单元20内执行相关性分析201，以便生成相关结果。通过使用导出规则202在另一方法步骤中处理这些相关结果。结果，导出规则202的应用递送至少一个处理建议203和/或至少一个处理指令204，和/或在导出规则202对相关结果201的新应用发生之前，其他测试测量数据TM或生产测量数据PM或从测试测量数据的统计分析TMstat、生产测量数据的统计分析PMstat和生产输入数据PED中选择的至少一个其他相关性被请求。所生成的处理建议203和处理指令204借助于控制和评估单元20的通信设备21而被传输给流水线太阳能电池生产工厂内的各种任务区域中工作的各种人员组PG1、PG2、PGn。这些人员组PG1、PG2、PGn优选地生成接收确认信号EQ1、EQ2、EQn，其核实处理建议203和/或处理指令204已被注意到。优选地，此外在各种人员组PG1、PG2、PGn的一部分上生成与先前接收到的处理建议203和处理指令204相关的评估信号。以这种方式，通过一种反馈回路，旨在使控制和评估单元20知晓所接收的处理建议203和/或处理指令204是否已经在各种人员组PG1、PG2、PGn的一部分上进行了适当分类以及适当分类到了何种程度。该反馈回路可以被用来为控制和评估单元20配备自学习功能性。

参考文献列表：

10 曝光和测量设备

12 曝光和测量设备的显示装置

20 控制和评估单元

200 测试测量数据和生产测量数据的统计分析

201 从测试测量数据的统计分析和/或生产测量数据的统计分析和/或生产输入数据的相关性获得的相关结果

202 导出规则到相关结果的应用

203 处理建议

204 处理指令

205 反馈系统

21 通信设备

22 控制和评估单元的显示装置

23 控制和评估单元的数字存储器

24 控制和评估单元的数字接口

PE1、PE2、PEn 流水线太阳能电池生产工厂的工艺设备

PM1、PM2、PMn 工艺设备的生产测量设备

PD1、PD2、PDn 工艺设备的显示装置

TM 测试测量数据

TMstat 测试测量数据的统计分析

PM 生产测量数据

PMstat 生产测量数据的统计分析

PED 生产输入数据

PG1、PG2、PGn 指派的人员组

M1、M2、Mn 指派的人员组的移动终端

EQ1、EQ2、EQn 由人员组生成的接收确认信号

F1、F2、Fn 由人员组传达的评估信号

SC 太阳能电池