用于基于箔的太阳能电池金属化的激光技术制造技术

本发明专利技术描述了制造太阳能电池的方法，其包括金属化技术和所得太阳能电池。在某个实例中，半导体区域可以形成于基板中或基板上方。可以在半导体区域上方形成第一金属层。可以在金属层的第一区域上方施加激光以在金属层与半导体区域之间形成第一金属焊接，其中在第一区域上方施加激光包括以第一扫描速度施加激光。在第一区域上方施加激光之后，可以在金属层的第二区域上方施加激光，其中在第二区域上方施加激光包括以第二扫描速度施加激光。在第二区域上方施加激光之后，可以在金属层的第三区域上方施加激光以形成第二金属焊接，其中在第三区域上方施加激光包括以第三扫描速度施加激光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于基于箔的太阳能电池金属化的激光技术
技术介绍
光伏(PV)电池(常被称为太阳能电池)是用于将太阳辐射转化为电能的装置。一般来讲，照射在太阳能电池基板表面上并进入基板内的太阳辐射在基板主体中形成电子和空穴对。电子和空穴对迁移至基板中的p型掺杂区和n型掺杂区，从而在掺杂区域之间形成电压差。将掺杂区连接到太阳能电池上的导电区，以将电流从电池引导至外部电路。当将PV电池组合在诸如PV模块的阵列中时，从所有的PV电池收集的电能可以按串联和并联布置加以组合，以提供具有某一电压和电流的电源。提高太阳能电池效率的技术或提高制造太阳能电池效率的技术是普遍需要的。本公开的一些实施例允许通过提供制造太阳能电池结构的新工艺而提高太阳能电池的制造效率。附图说明图1示出根据本公开的一些实施例的流程图，该流程图列出对应于图3A-3C的太阳能电池的制造方法中的操作。图2示出根据本公开的一些实施例的流程图，该流程图列出对应于图4和5的用于太阳能电池金属化的方法中的操作。图3A、3B和3C示出了根据本公开的一些实施例太阳能电池的制造中各个阶段的剖视图。图4示出了根据本公开的一些实施例的太阳能电池的一部分的顶视图。图5示出根据一些实施例的示例性曲线图。具体实施方式以下具体实施方式在本质上只是说明性的，而并非意图限制本申请的主题的实施例或此类实施例的用途。如本文所用，词语“示例性”意指“用作示例、实例或举例说明”。本文描述为示例性的任何实施方式未必理解为相比其他实施方式是优选的或有利的。此外，并不意图受前述
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技术介绍
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技术实现思路
或以下具体实施方式中提出的任何明示或暗示的理论的约束。本说明书包括提及“一个实施例”或“某个实施例”。短语“在一个实施例中”或“在某个实施例中”的出现不一定是指同一实施例。特定的特征、结构或特性可以任何与本公开一致的合适方式加以组合。术语。以下段落提供存在于本公开(包括所附权利要求书)中术语的定义和/或语境：“包括”。该术语是开放式的。如在所附权利要求书中所用，该术语并不排除其他结构或步骤。“配置为”。各个单元或部件可被描述或声明成“配置为”执行一项或多项任务。在此类语境下，“配置为”用于通过指示所述单元/部件包括在操作期间执行一项或多项那些任务的结构而暗示结构。因此，可以说是将所述单元/部件配置成即使当指定的单元/部件目前不在操作(例如，未开启/激活)时也可执行任务。详述某一单元/电路/部件“配置为”执行一项或多项任务明确地意在对该单元/部件而言不援用35U.S.C.§112第六段。“第一”、“第二”等。如本文所用，这些术语用作其之后的名词的标记，而并不暗示任何类型的顺序(例如，空间、时间和逻辑等)。例如，提及“第一”金属焊接并不一定暗示该金属焊接是某一序列中的第一个金属焊接；相反，术语“第一”用于区分该金属焊接与另一金属焊接(例如“第二”金属焊接)。“基于”。如本文所用，该术语用于描述影响确定结果的一个或多个因素。该术语并不排除可影响确定结果的另外因素。也就是说，确定结果可以仅基于那些因素或至少部分地基于那些因素。考虑短语“基于B确定A”。尽管B可以是影响A的确定结果的因素，但这样的短语并不排除A的确定结果还基于C。在其他实例中，A可以仅基于B来确定。“耦接”—以下描述是指元件或节点或结构特征被“耦接”在一起。如本文所用，除非另外明确指明，否则“耦接”意指一个元件/节点/特征直接或间接连接至另一个元件/节点/特征(或直接或间接与其连通)，并且不一定是机械连接。“阻止”—如本文所用，阻止用于描述减小影响或使影响降至最低。当部件或特征被描述为阻止行为、运动或条件时，它完全可以彻底地防止某种结果或后果或未来的状态。另外，“阻止”还可以指减少或减小可能会发生的某种后果、性能和/或效应。因此，当部件、元件或特征被称为阻止结果或状态时，它不一定完全防止或消除该结果或状态。此外，以下描述中还仅为了参考的目的使用了某些术语，因此这些术语并非意图进行限制。例如，诸如“上部”、“下部”、“上方”和“下方”之类的术语是指附图中提供参考的方向。诸如“正面”、“背面”、“后面”、“侧面”、“外侧”和“内侧”之类的术语描述部件的某些部分在一致但任意的参照系内的取向和/或位置，通过参考描述所讨论的部件的文字和相关的附图可以清楚地了解所述取向和/或位置。此类术语可包括上面具体提及的词语、它们的衍生词语以及类似意义的词语。在以下描述中，给出了许多具体细节，诸如具体的操作，以便提供对本公开的实施例的透彻理解。对本领域的技术人员将显而易见的是，可在没有这些具体细节的情况下实践本公开的实施例。在其他实例中，没有详细地描述熟知的技术，以避免不必要地使本公开的实施例难以理解。本文描述了基于箔的太阳能电池金属化的方法以及所得太阳能电池。在下面的描述中，阐述了诸如具体的工艺流程操作的许多具体细节，以便提供对本公开实施例的透彻理解。对本领域的技术人员将显而易见的是，可在没有这些具体细节的情况下实践本公开的实施例。在其他实例中，没有详细地描述熟知的制造技术，诸如平版印刷和图案化技术，以避免不必要地使本公开的实施例难以理解。此外，应当理解在图中示出的多种实施例是例证性的展示并且未必按比例绘制。本专利技术公开了制造太阳能电池的方法。在一个实施例中，制造太阳能电池的方法涉及在基板中或基板上方形成多个交替的N型半导体区域和P型半导体区域。所述方法还涉及使用激光技术将金属箔键合和/或粘附至所述交替的N型半导体区域和P型半导体区域。在某个实施例中，激光的扫描速度可以变化(例如，不恒定)以增加总扫描时间并在金属箔与交替的N型和P型半导体区域之间形成良好的电接触(例如，金属焊接)。图1为根据本公开的一些实施例的流程图，该流程图列出对应于图3A-3C的太阳能电池的制造方法中的操作。在各种实施例中，图1的方法可包括与图示相比更多(或更少)的框。例如，在一些实施例中，需要在框104处形成金属晶种区域，其中，在某个实施例中，可以放置金属层(例如，金属箔)并将其直接键合至第一半导体区域和第二半导体区域。图2为根据本公开的一些实施例的流程图，该流程图列出对应于图4和5的用于太阳能电池金属化的方法中的操作。参考图3A和来自图1的流程图100的相应操作102，可以在基板中或基板上方形成半导体区域。在一个实施例中，第一半导体区域304和第二半导体区域306可形成于基板310的后表面303上。在某个实例中，第一半导体区域304和第二半导体区域306可以是形成于基板310中或基板310上方的多个交替的N型和P型半导体区域。特别地，在某个实施例中，基板310设置于第一半导体区域304和第二半导体区域306上方，第一半导体区域304和第二半导体区域306设置于薄介电层302上。在某个实施例中，薄介电层302可以是分别在第一半导体区域304和第二半导体区域306与基板310之间的介入材料。基板310可以具有与基板310的后表面303相对的前表面301，其中后表面303与前表面301相对。在一个实施例中，基板310为单晶硅基板，诸如块体单晶N型掺杂硅基板。然而，应当理解，基板310可以是设置在整个太阳能电池基板上的层，诸如多晶硅层。在某个实施例中，薄介电层302为厚约2纳米或更小的隧穿氧化硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造太阳能电池的方法，所述方法包括：在基板中或基板上方形成半导体区域；在所述半导体区域上方形成金属层；在所述金属层的第一区域上方施加激光以形成第一金属焊接，其中在所述第一区域上方施加激光包括以第一扫描速度施加所述激光；在所述第一区域上方施加所述激光之后，在所述金属层的第二区域上方施加所述激光，其中在所述第二区域上方施加所述激光包括以第二扫描速度施加激光；以及在所述第二区域上方施加所述激光之后，在所述金属层的第三区域上方施加所述激光以形成第二金属焊接，其中在所述第三区域上方施加所述激光包括以第三扫描速度施加所述激光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.01 US 15/201,3491.一种制造太阳能电池的方法，所述方法包括：在基板中或基板上方形成半导体区域；在所述半导体区域上方形成金属层；在所述金属层的第一区域上方施加激光以形成第一金属焊接，其中在所述第一区域上方施加激光包括以第一扫描速度施加所述激光；在所述第一区域上方施加所述激光之后，在所述金属层的第二区域上方施加所述激光，其中在所述第二区域上方施加所述激光包括以第二扫描速度施加激光；以及在所述第二区域上方施加所述激光之后，在所述金属层的第三区域上方施加所述激光以形成第二金属焊接，其中在所述第三区域上方施加所述激光包括以第三扫描速度施加所述激光。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二扫描速度比所述第一扫描速度或所述第三扫描速度快。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二扫描速度比所述第一扫描速度或所述第三扫描速度快至少十倍。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第三扫描速度近似等于所述第一扫描速度。5.根据权利要求1所述的方法，其中以第一扫描速度或第三扫描速度施加所述激光包括以至多0.50m/s的扫描速度施加激光。6.根据权利要求1所述的方法，其中以第二扫描速度施加所述激光包括以至少5.00m/s的扫描速度施加激光。7.根据权利要求1所述的方法，其中在所述半导体区域上方形成所述金属层包括将金属箔放置在所述半导体区域上方。8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述金属层和所述半导体区域之间形成金属晶种区域。9.根据权利要求8所述的方法，其中形成所述金属晶种区域包括形成铝基金属晶种区域。10.根据权利要求8所述的方法，其中在所述金属层的所述第一区域上方施加所述激光以形成所述第一金属焊接包括在所述金属层与所述金属晶种区域之间形成第一金属焊接。11.根据权利要求1所述的方法，其中以第一扫描速度在所述金属层的所述第一区域上方施加所述激光以形成所述第一金属焊接包括以第一扫描速度在所述金属层的第一区域上方施加激光以形成非圆形金属焊接。12.根据权利要求1所述的方法，其中施加所述激光包括施加连续波(CW)激光。13.一种制造太阳能电池的方法，所述方法包括：在基板中或基板上方形成半导体区域；在所述半导体区域上方形成金属层；以第一扫描速度在所述金属层的第一区域上方施加脉冲激光以形成第一金属焊接，其中所述第一扫描速度配置为在所述第一区域处施加来自所述脉冲激光的第一脉冲；在所述第一区域上方施加所述脉冲激光之后，以第二扫描速度扫描检流计反射镜；以及在以所述第二扫描速度扫描检流计反射镜之后，以第三扫描速度在所述金属层的第三区域上方施加所述脉冲激光以形成第二金属焊接，其中所述第三扫描速度配置为在所述第三区域处施加来自所述脉冲激光的第二脉冲。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二扫描速度比所述第一扫描速度快。15.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二扫描速度比所述第一扫描速度或所述第三扫描速度快至少十倍。16.根据权利要求13所述的方法，其中所述第三扫描速度近似等于所述第一扫描速度。17.根据权利要求13所述的方法，其中以第一扫描速度或第三扫描速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂厄·穆尔斯，马库斯·尼希特，丹尼尔·马里亚·韦伯，里科·伯麦，马里奥·久基奇，加布里埃尔·哈利，马克·克莱肖克，穆罕默德·A·厄本达拉维，金泰锡，
申请(专利权)人：太阳能公司，道达尔销售服务公司，
类型：发明
国别省市：美国,US