BR112016022522A2 - Metalização à base de folha de células solares - Google Patents
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Abstract
"METALIZAÇÃO À BASE DE FOLHAS CÉLULAS SOLARES". A presente invenção descreve abordagens para a metalização à base de folha de células solares e as células solares resultantes. Em um exemplo, uma célula solar inclui um substrato. Uma pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P está disposta dentro ou acima do substrato. Uma estrutura de contato condutivo está disposta acima da pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P. A estrutura de contato condutivo inclui uma pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica que fornece uma região de material de partícula inicial metálica disposta em cada uma das regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P. Uma folha metálica está disposta na pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica, sendo que a folha metálica tem porções anodizadas que isolam as regiões metálicas da folha metálica que correspondem às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P.
Description
[0001] As modalidades da presente revelação encontram-se no campo da energia renovável e, em particular, incluem abordagens para metalização à base de folha de células solares e as células solares resultantes.
[0002] Células fotovoltaicas, comumente conhecidas como células solares, são dispositivos bem conhecidos para a conversão direta de radiação solar em energia elétrica. Em geral, as células solares são fabricadas sobre uma pastilha ou substrato semicondutor com o uso de técnicas de processamento de semicondutores para formar uma junção p-n próxima a uma superfície do substrato. A radiação solar que incide sobre a superfície do substrato e penetra em seu interior cria pares de elétron-buraco (espaços vazios sem elétrons) no volume do substrato. Os pares de elétron-buraco migram para as regiões de dopagem tipo p e de dopagem tipo n no substrato, gerando assim um diferencial de tensão entre as regiões dopadas. As regiões dopadas são conectadas a regiões condutivas na célula solar para direcionar uma corrente elétrica a partir da célula para um circuito externo acoplado a ela.
[0003] A eficiência é uma importante característica de uma célula solar, na medida em que está diretamente relacionada à capacidade de a célula solar gerar energia. Da mesma forma, a eficiência na produção de células solares está diretamente relacionada à relação custo-benefício de tais células solares. Consequentemente, técnicas para aumentar a eficiência de células solares, ou técnicas para aumentar a eficiência na fabricação de células solares, são desejáveis de modo geral. Algumas modalidades da presente revelação permitem maior eficiência na fabricação da célula solar ao fornecer processos inovadores para a fabricação de estruturas de célula solar. Algumas modalidades da presente revelação possibilitam células solares mais eficientes ao fornecerem estruturas de célula solar inovadoras.
106/154
[0004] As Figuras 1A a 1E ilustram vistas em seção transversal de vários estágios na fabricação de uma célula solar com o uso de metalização à base de folha, de acordo com uma modalidade da presente revelação, sendo que:
[0005] a Figura 1A ilustra um estágio na fabricação de uma célula solar após a formação de regiões opcionais de partícula inicial metálica em regiões emissoras formadas acima de uma porção de uma superfície posterior de um substrato de uma célula solar;
[0006] a Figura 1B ilustra a estrutura da Figura 1A após a formação opcional de uma camada de proteção;
[0007] a Figura 1C ilustra a estrutura da Figura 1B após a aderência de uma folha metálica a uma superfície posterior da mesma;
[0008] a Figura 1D ilustra a estrutura da Figura 1C após a formação de sulcos a laser na folha metálica; e
[0009] a Figura 1E ilustra a estrutura da Figura 1D após a anodização das superfícies expostas da folha metálica.
[0010] a Figura 2 é um fluxograma que lista operações em um método de fabricação de uma célula solar, correspondente às Figuras 1A a 1E, de acordo com uma modalidade da presente revelação.
[0011] as Figuras 3A a 3C ilustram vistas em seção transversal de vários estágios na fabricação de uma célula solar com o uso de metalização à base de folha, de acordo com uma outra modalidade da presente revelação, sendo que:
[0012] a Figura 3A ilustra um estágio na fabricação de uma célula solar que envolve a colocação de uma folha metálica anodizada acima de regiões opcionais de partícula inicial metálica formadas nas regiões emissoras, formadas acima de uma porção de uma superfície posterior de um substrato de uma célula solar;
[0013] a Figura 3B ilustra a estrutura da Figura 3A após a soldagem da folha metálica anodizada a uma superfície posterior da mesma; e 107/154
[0014] a Figura 3C ilustra a estrutura da Figura 3B após a formação de sulcos a laser na folha metálica anodizada.
[0015] a Figura 4 é um fluxograma que lista operações em um método de fabricação de uma célula solar, correspondente às Figuras 3A a 3C, de acordo com uma modalidade da presente revelação.
[0016] a Figura 5 ilustra vistas em seção transversal de vários estágios na fabricação de uma célula solar com o uso de metalização à base de folha, de acordo com uma outra modalidade da presente revelação.
[0017] a Figura 6A ilustra uma vista em seção transversal de uma porção de uma célula solar que tem estruturas de contatos à base de folha formadas nas regiões emissoras formadas em um substrato, de acordo com uma modalidade da presente revelação.
[0018] a Figura 6B ilustra uma vista em seção transversal de uma porção de uma célula solar que tem estruturas de contatos à base de folha anodizada formadas nas regiões emissoras formadas em um substrato, de acordo com uma modalidade da presente revelação.
[0019] A descrição detalhada a seguir é meramente ilustrativa por natureza e não se destina a limitar as modalidades da matéria em questão ou a aplicação e usos de tais modalidades. Como usado aqui, o termo "exemplificador" significa "servir como um exemplo, caso ou ilustração". Qualquer implementação aqui descrita como exemplificadora não deve ser necessariamente considerada como preferencial ou vantajosa em relação a outras implementações. Além disso, não há intenção de se limitar por qualquer teoria expressa ou implícita apresentada no campo técnico anteriormente mencionado, antecedentes, resumo ou pela descrição detalhada a seguir.
[0020] Este relatório descritivo inclui referências a "uma modalidade", independentemente da palavra "uma" representar um numeral ou um artigo. A uso da frase "em uma modalidade", independentemente da palavra "uma" 108/154 representar um numeral ou um artigo, não se refere necessariamente à mesma modalidade. Recursos, estruturas ou características específicos podem ser combinados de qualquer maneira adequada consistente com essa descrição.
[0021] Terminologia. Os parágrafos a seguir fornecem definições e/ou contexto para termos encontrados nesta revelação (inclusive nas reivindicações anexas):
[0022] "Compreendendo". O termo é amplo. Conforme usado nas reivindicações anexas, esse termo não exclui estrutura ou etapas adicionais.
[0023] "Configurado para". Várias unidades ou componentes podem ser descritas(os) ou reivindicadas(os) como "configuradas(os) para" realizar uma tarefa ou tarefas. Em tais contextos, "configurado para" é usado para conotar estrutura ao indicar que as unidades/componentes incluem uma estrutura que desempenha aquela tarefa ou tarefas durante o funcionamento. Como tal, pode- se dizer que a unidade/componente é configurada(o) para executar a tarefa mesmo quando a unidade/componente especificada(o) não está em estado operacional no momento (por exemplo, não está ligada(o)/ativa(o)). A menção de que uma unidade/circuito/componente é "configurada(o) para" executar uma ou mais tarefas se destina expressamente a não invocar a 35 U.S.C. §112, sexto parágrafo, para aquela unidade/componente.
[0024] "Primeiro", "Segundo" etc. Como usados aqui, esses termos são usados como marcadores para substantivos por eles precedidos, e não implicam qualquer tipo de ordenação (por exemplo, espacial, temporal, lógica etc.). Por exemplo, a referência a uma "primeira" célula solar não implica necessariamente em que essa célula solar seja a primeira célula solar em uma sequência; em vez disso, o termo "primeiro" é usado para diferenciar esta célula solar de outra célula solar (por exemplo, uma "segunda" célula solar).
[0025] "Acoplado" - A descrição a seguir se refere a elementos ou nós ou recursos que são "acoplados" entre si. Como usado aqui, a não ser que seja indicado expressamente ao contrário, "acoplado" significa que um 109/154 elemento/nó/recurso está direta ou indiretamente unido a (ou direta ou indiretamente se comunica com) outro elemento/nó/recurso, e não necessariamente de maneira mecânica.
[0026] Além disso, determinada terminologia pode também ser usada na descrição a seguir com o propósito de referência apenas, e, dessa forma, não se destina a ser limitadora. Por exemplo, termos como "superior", "inferior", "acima", e "abaixo" se referem a direções nos desenhos aos quais se faz referência. Termos como "frontal", "posterior", "traseiro", "lateral", "afastado do centro" e "próximo ao centro", descrevem a orientação e/ou localização de porções do componente dentro de uma estrutura de referência consistente, entretanto arbitrária, que é tornada clara por referência ao texto e aos desenhos associados que descrevem o componente em discussão. Tal terminologia pode incluir as palavras especificamente mencionadas acima, derivados das mesmas e palavras de importância similar.
[0027] Abordagens para metalização à base de folha de células solares e as células solares resultantes são descritas neste documento. Na descrição a seguir, são fornecidos vários detalhes específicos, como operações específicas do fluxo de processamento, a fim de fornecer um entendimento completo das modalidades da presente revelação. Ficará evidente para o versado na técnica que as modalidades da presente revelação podem ser praticadas sem esses detalhes específicos. Em outras instâncias, técnicas bem conhecidas de fabricação, como técnicas de litografia e padronização, não serão descritas em detalhes para não obscurecer desnecessariamente as modalidades da presente revelação. Além disso, deve-se entender que as várias modalidades mostradas nas figuras são representações ilustrativas e não estão necessariamente desenhadas em escala.
[0028] São descritos aqui métodos de fabricação de células solares. Em uma modalidade, um método de fabricação de uma célula solar envolve formar uma pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P dentro ou acima de um substrato. O método também envolve aderir uma folha metálica às regiões 110/154 semicondutoras alternadas tipo N e tipo P. O método também envolve a ablação por laser através de apenas uma porção da folha metálica em regiões que correspondem a pontos entre as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P. O método também envolve, subsequente à ablação por laser, anodização de folha metálica remanescente para isolar as regiões de folha metálica remanescentes correspondentes às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P.
[0029] Em outra modalidade, um método de fabricação de uma célula solar envolve formar uma pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P dentro ou acima de um substrato. O método também envolve a aderência de uma folha metálica anodizada às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P, sendo que a folha metálica anodizada tem uma superfície anodizada de topo e uma superfície anodizada de fundo com uma porção metálica entre as mesmas. A aderência da folha metálica anodizada às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P envolve a penetração através das regiões da superfície anodizada de fundo da folha metálica anodizada. O método envolve também a ablação por laser através da superfície anodizada de topo e da porção metálica da folha metálica anodizada em regiões que correspondem a pontos entre as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P. A ablação por laser termina na superfície anodizada de fundo da folha metálica anodizada isolando as regiões de folha metálica remanescentes que correspondem às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P.
[0030] Também são descritas aqui células solares. Em uma modalidade, uma célula solar inclui um substrato. Uma pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P está disposta dentro ou acima do substrato. Uma estrutura de contato condutivo está disposta acima da pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P. A estrutura de contato condutivo inclui uma pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica fornecendo uma região de material de partícula inicial metálica disposta em cada uma das 111/154 regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P. Uma folha metálica está disposta na pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica, sendo que a folha metálica tem porções anodizadas que isolam as regiões metálicas da folha metálica que correspondem às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P.
[0031] Uma ou mais modalidades descritas aqui são direcionadas à metalização à base de anodização metálica (como alumínio) para células solares. Em uma modalidade, é revelado um processo de metalização de alumínio para células solares de contato traseiro interdigitado (CTI). Em uma modalidade, é revelada uma abordagem de anodização e sulcagem a laser subsequente.
[0032] Em um primeiro aspecto, uma abordagem de sulcagem a laser e anodização subsequente fornece um método inovador de padronização de eletrodo para células solares CTI com base na padronização a laser e anodização de uma folha de alumínio (Al) (que foi soldada a laser à célula) para formar um padrão interdigitado dos dedos de contato. As modalidades da primeira abordagem podem ser implementadas para fornecer um método isento de danos para a padronização de uma folha de Al na pastilha, evitando os processos complexos de alinhamento e/ou mascaramento.
[0033] Consistente com o primeiro aspecto acima mencionado, as Figuras 1A a 1E ilustram vistas em seção transversal de vários estágios na fabricação de uma célula solar com o uso de metalização à base de folha, de acordo com uma modalidade da presente revelação. A Figura 2 é um fluxograma que lista operações em um método de fabricação de uma célula solar, correspondente às Figuras 1A a 1E, de acordo com uma modalidade da presente revelação.
[0034] A Figura 1A ilustra um estágio na fabricação de célula solar após a formação das regiões de partícula inicial metálica opcionais sobre as regiões emissoras formadas acima de uma porção de uma superfície posterior de um substrato de uma célula solar. Com referência à Figura 1A e à operação 112/154 correspondente 202 do fluxograma 200, uma pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P é formada acima de um substrato. Em particular, um substrato 100 é disposto acima das regiões semicondutoras tipo N 104 e das regiões semicondutoras tipo P 106, posicionado em um material dielétrico fino 102 como um material interposto entre as regiões semicondutoras tipo N 104 ou as regiões semicondutoras tipo P 106, respectivamente, e o substrato 100. O substrato 100 tem uma superfície de recepção de luz 101 oposta a uma superfície posterior acima da qual as regiões semicondutoras tipo N 104 e regiões semicondutoras tipo P 106 são formadas.
[0035] Em uma modalidade, o substrato 100 é um substrato de silício monocristalino, como um substrato de silício cristalino de dopagem tipo N simples volumoso. Entretanto, deve-se considerar que o substrato 100 pode ser uma camada, como uma camada de silício multicristalina, disposta em um substrato de célula solar global. Em uma modalidade, a camada dielétrica fina 102 é uma camada de óxido de silício de efeito túnel, que tem uma espessura de aproximadamente 2 nanômetros ou menos. Em uma tal modalidade, o termo "camada dielétrica de efeito túnel" refere-se a uma camada dielétrica muito fina através da qual a condução elétrica pode ser alcançada. A condução pode ser devido ao tunelamento quântico e/ou à presença de regiões pequenas de conexão física direta através de pontos finos na camada dielétrica. Em uma modalidade, a camada dielétrica de efeito túnel é, ou inclui, uma camada fina de óxido de silício.
[0036] Em uma modalidade, as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P 104 e 106, respectivamente, formadas de silício policristalino, são formadas com o uso, por exemplo, de um processo de deposição química a vapor acentuada por plasma (PECVD, plasma-enhanced chemical vapor deposition). Em uma tal modalidade, as regiões emissoras de silício policristalino tipo N 104 são dopadas com uma impureza tipo N, como fósforo. As regiões emissoras de silício policristalino tipo P 106 são dopadas com uma impureza tipo P, como boro.
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Como é representado na Figura 1A, as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P 104 e 106 podem ter valas 108 formadas entre as mesmas, sendo que as valas 108 se estendem parcialmente para dentro do substrato 100. Adicionalmente, em uma modalidade, um material de revestimento antirreflexivo de fundo (BARC, bottom anti-reflexive coating) 110 ou outra camada protetora (como uma camada de silício amorfo) é formada nas regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P 104 e 106, como é representado na Figura 1A.
[0037] Em uma modalidade, a superfície de recepção de luz 101 é uma superfície texturizada receptora de luz, como é representado na Figura 1A. Em uma modalidade, um corrosivo úmido à base de hidróxido é empregado para texturizar a superfície de recepção de luz 101 do substrato 100 e, possivelmente, as superfícies da vala 108, como também é representado na Figura 1A. Deve-se considerar que a temporização da texturização da superfície de recepção de luz pode variar. Por exemplo, a texturização pode ser executada antes ou após a formação da camada dielétrica fina 102. Em uma modalidade, uma superfície texturizada pode ser uma que tenha uma superfície no formato regular ou irregular para dispersar a luz incidente, diminuindo a quantidade de luz refletida fora da superfície de recepção de luz 101 da célula solar. Novamente, com referência à Figura 1A, modalidades adicionais podem incluir a formação de camadas de passivação e/ou de revestimento antirreflexivo (ARC, anti-reflexive coating) (mostradas coletivamente como camada 112) na superfície de recepção de luz 101. Deve-se considerar que a temporização da formação de camadas de passivação e/ou de ARC também podem variar.
[0038] Novamente, com referência à Figura 1A e agora à correspondente operação 204 opcional do fluxograma 200, uma pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica 114 é formada para fornecer uma região de material de partícula inicial metálica em cada uma das regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P 104 e 106, respectivamente. As regiões de material de partícula 114/154 inicial metálica 114 fazem contato direto com as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P 104 e 106.
[0039] Em uma modalidade, as regiões de partícula inicial metálica 114 são regiões de alumínio. Em uma tal modalidade, cada uma das regiões de alumínio tem uma espessura de aproximadamente na faixa de 0,3 a 20 mícrons e inclui alumínio em uma quantidade maior que aproximadamente 97% e silício em uma quantidade aproximadamente na faixa de 0-2%. Em outras modalidades, as regiões de partícula inicial metálica 114 incluem um metal como, não se limitando a, níquel, prata, cobalto ou tungstênio.
[0040] Figura 1B ilustra a estrutura da Figura 1A após a formação opcional de uma camada de proteção. Em particular, com referência à Figura 1B, uma camada isolante 116 é formada na pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica 114. Em uma modalidade, a camada isolante 116 é um nitreto de silício da camada de material de óxi-nitreto de silício.
[0041] Figura 1C ilustra a estrutura da Figura 1B após a aderência de uma folha metálica a uma superfície posterior da mesma. Com referência à Figura 1C e à operação correspondente 206 do fluxograma 200, uma folha metálica 118 é aderida às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P através de acoplamento direto das porções da folha metálica 118 com uma porção correspondente de cada uma das regiões de material de partícula inicial metálica
114. Em uma tal modalidade, o acoplamento direto das porções da folha metálica 118 com uma porção correspondente de cada uma das regiões de material de partícula inicial metálica 114 envolve formar uma solda metálica 120 em cada um de tais pontos, como é representado na Figura 1C. Em outra modalidade, no lugar das regiões de partícula inicial metálica 114, uma camada de partícula inicial metálica em manta é usada, que não é dotada de um padrão neste estágio de processamento. Nessa modalidade, a camada de partícula inicial metálica em manta pode ser dotada de um padrão em um processo de gravura a água-forte subsequente, como um processo de gravura a água-forte à base de hidróxido.
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[0042] Em uma modalidade, a folha metálica 118 é uma folha de alumínio (Al) tendo uma espessura aproximadamente na faixa de 5-100 mícrons e, de preferência, uma espessura aproximadamente na faixa de 50-100 mícrons. Em uma modalidade, a folha de Al é uma folha de liga de alumínio incluindo alumínio e um segundo elemento como, mas não se limitando a, cobre, manganês, silício, magnésio, zinco, estanho, lítio ou combinações dos mesmos. Em uma modalidade, a folha de Al é uma folha com grau de têmpera como, mas não se limitando a, grau F (conforme fabricada), grau O (maciez total), grau H (endurecida por deformação) ou grau T (tratada por calor).
[0043] Em uma modalidade, a folha metálica 118 é aderida diretamente à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica 114 com o uso de uma técnica como, mas não se limitando a, um processo de soldagem a laser, um processo de compressão térmica ou um processo de consolidação ultrassônica. Em uma modalidade, a camada isolante opcional 116 é incluída, e a aderência da folha metálica 118 à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica 114 envolve penetração nas regiões da camada isolante 116, como é representado na Figura 1C.
[0044] Deve-se considerar que, de acordo com outra modalidade, uma abordagem sem partículas iniciais pode ser implementada. Em uma tal abordagem, as regiões de material de partícula inicial metálica 114 não são formadas, e a folha metálica 118 é aderida diretamente ao material das regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P 104 e 106. Por exemplo, em uma modalidade, a folha metálica 118 é aderida diretamente às regiões de silício policristalino alternadas tipo N e tipo P.
[0045] A Figura 1D ilustra a estrutura da Figura 1C após a formação de sulcos a laser na folha metálica. Com referência à Figura 1D e à operação correspondente 208 do fluxograma 200, a folha metálica 118 é submetida a ablação por laser através de apenas uma porção da folha metálica 118 em regiões que correspondem aos pontos entre as regiões semicondutoras 116/154 alternadas tipo N e tipo P 104 e 106, por exemplo, acima dos locais de vala 108 como é representado na Figura 1D. A ablação por laser forma sulcos 122 que se estendem parcialmente para o interior, mas não completamente, da folha metálica
118.
[0046] Em uma modalidade, a formação dos sulcos a laser 122 envolve ablação por laser de uma espessura da folha metálica 118 aproximadamente na faixa de 80-99% de uma espessura inteira da folha metálica 118. Ou seja, em uma modalidade, é fundamental que a porção inferior da folha metálica 118 não seja penetrada, de modo que a folha metálica 118 proteja as estruturas emissoras subjacentes.
[0047] Em uma modalidade, a ablação por laser é executada isenta de máscara; entretanto, em outras modalidades, uma camada de máscara é formada em uma porção da folha metálica 118 antes da ablação por laser, e é removida subsequente à ablação por laser. Em uma tal modalidade, a máscara é formada ou sobre uma porção ou na área inteira da folha. Em outra modalidade, a máscara é em seguida deixada no local durante o processo de anodização descrito abaixo. Em uma modalidade, a máscara não é removida ao término do processo. Em outra modalidade, entretanto, a máscara não é removida ao término do processo e é retida como uma camada de proteção.
[0048] A Figura 1E ilustra a estrutura da Figura 1D após a anodização das superfícies expostas da folha metálica. Com referência à Figura 1E e à operação correspondente 210 do fluxograma 200, a folha metálica 118 remanescente é anodizada nas superfícies expostas da mesma para isolar as regiões de folha metálica 118 remanescentes que correspondem às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P 104 e 106. Em particular, as superfícies expostas da folha metálica 118, incluindo as superfícies dos sulcos 122, são anodizadas para formar um revestimento de óxido 124. Nos pontos 126 correspondentes às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P 104 e 106, por exemplo, nos sulcos 122 nos pontos acima das valas 108, a espessura remanescente inteira da 117/154 folha metálica 118 é anodizada para isolar as regiões de folha metálica 118 remanescentes acima de cada uma das regiões semicondutoras tipo N e tipo P 104 e 106.
[0049] Em uma modalidade, a folha metálica 118 é uma folha de alumínio e a anodização da folha metálica envolve formar óxido de alumínio nas porções expostas e mais externas das porções remanescentes da folha metálica 118. Em uma tal modalidade, a anodização da folha de alumínio envolve oxidação das superfícies expostas da folha de alumínio a uma profundidade aproximadamente na faixa de 1-20 mícrons e, de preferência, a uma profundidade aproximadamente na faixa de 5-20 mícrons. Em uma modalidade, a fim de isolar eletricamente a porção de contato da folha metálica 118, as porções da folha metálica 118 no fundo dos sulcos a laser 122 são completamente anodizadas, como é representado na Figura 1E. Em uma modalidade, aberturas 128 podem ser feitas nas porções do revestimento de óxido 124, como é também representado na Figura 1E, para possibilitar contato com certas regiões de folha metálica 118.
[0050] Novamente com referência à Figura 1E, em outra modalidade, em vez da anodização da folha metálica para isolar porções da folha metálica, a folha metálica dotada de um padrão é gravada a água forte para isolar porções da folha metálica. Em uma tal modalidade, a estrutura da Figura 1D é exposta a um corrosivo úmido. Embora o corrosivo úmido grave todas as porções expostas da folha metálica, um processo de gravação a água forte cuidadosamente cronometrado é usado para penetrar os fundos dos sulcos a laser 122 sem reduzir significativamente a espessura das regiões não-sulcadas da folha metálica. Em uma modalidade particular, um corrosivo à base de hidróxido é usado, como, mas não se limitando a, hidróxido de potássio (KOH, potassium hydroxide) ou tetrametil hidróxido de amônio (TMAH, tetramethyl ammonium hydroxide).
[0051] Em um segundo aspecto, uma abordagem de anodização e formação a laser de sulcos subsequente envolve a implantação de folhas anodizadas com o 118/154 uso de óxido de alumínio anodizado (OAA) como uma zona de contato de laser. A zona de contato é depois retida para fornecer isolamento elétrico na célula solar final.
[0052] Consistente com o segundo aspecto acima mencionado, as Figuras 3A a 3C ilustram vistas em seção transversal de vários estágios na fabricação de uma célula solar com o uso de metalização à base de folha, de acordo com outra modalidade da presente revelação. A Figura 4 é um fluxograma que lista operações em um método de fabricação de uma célula solar, correspondente às Figuras 3A a 3C, de acordo com uma modalidade da presente revelação.
[0053] A Figura 3A ilustra um estágio na fabricação de uma célula solar que envolve a colocação de uma folha metálica anodizada acima de regiões opcionais de partícula inicial metálica formadas nas regiões emissoras, formadas acima de uma porção de uma superfície posterior de um substrato de uma célula solar. Com referência à Figura 3A e à operação correspondente 402 do fluxograma 400, uma pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P é formada acima de um substrato. Em particular, um substrato 300 é disposto acima das regiões semicondutoras tipo N 304 e das regiões semicondutoras tipo P 306, posicionado em um material dielétrico fino 302 como um material interposto entre as regiões semicondutoras tipo N 304 ou as regiões semicondutoras tipo P 306, respectivamente, e o substrato 300. O substrato 300 tem uma superfície de recepção de luz 301 oposta a uma superfície posterior acima da qual as regiões semicondutoras tipo N 304 e regiões semicondutoras tipo P 306 são formadas.
[0054] Em uma modalidade, o substrato 300 é um substrato de silício monocristalino, como um substrato de silício cristalino de dopagem tipo N simples volumoso. Entretanto, deve-se considerar que o substrato 300 pode ser uma camada, como uma camada de silício multicristalina, disposta em um substrato de célula solar global. Em uma modalidade, a camada dielétrica fina 302 é uma camada de óxido de silício de efeito túnel, que tem uma espessura de aproximadamente 2 nanômetros ou menos. Em uma tal modalidade, o termo 119/154
"camada dielétrica de efeito túnel" refere-se a uma camada dielétrica muito fina através da qual a condução elétrica pode ser alcançada. A condução pode ser devido ao tunelamento quântico e/ou à presença de regiões pequenas de conexão física direta através de pontos finos na camada dielétrica. Em uma modalidade, a camada dielétrica de efeito túnel é, ou inclui, uma camada fina de óxido de silício.
[0055] Em uma modalidade, as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P 304 e 306, respectivamente, formadas de silício policristalino, são formadas com o uso, por exemplo, de um processo de deposição química a vapor acentuada por plasma (PECVD, plasma-enhanced chemical vapor deposition). Em uma tal modalidade, as regiões emissoras de silício policristalino tipo N 304 são dopadas com uma impureza tipo N, como fósforo. As regiões emissoras de silício policristalino tipo P 306 são dopadas com uma impureza tipo P, como boro. Como é representado na Figura 3A, as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P 304 e 306 podem ter valas 308 formadas entre as mesmas, sendo que as valas 308 se estendem parcialmente para dentro do substrato 300.
[0056] Em uma modalidade, a superfície de recepção de luz 301 é uma superfície texturizada receptora de luz, como é representado na Figura 3A. Em uma modalidade, um corrosivo úmido à base de hidróxido é empregado para texturizar a superfície de recepção de luz 301 do substrato 300 e, possivelmente, as superfícies da vala 308, como também é representado na Figura 3A. Deve-se considerar que a temporização da texturização da superfície de recepção de luz pode variar. Por exemplo, a texturização pode ser executada antes ou após a formação da camada dielétrica fina 302. Em uma modalidade, uma superfície texturizada pode ser uma que tenha uma superfície no formato regular ou irregular para dispersar a luz incidente, diminuindo a quantidade de luz refletida fora da superfície de recepção de luz 301 da célula solar. Novamente, com referência à Figura 3A, modalidades adicionais podem incluir a formação de camadas de passivação e/ou de revestimento antirreflexivo (ARC, anti-reflexive 120/154 coating) (mostradas coletivamente como camada 312) na superfície de recepção de luz 301. Deve-se considerar que a temporização da formação de camadas de passivação e/ou de ARC também podem variar.
[0057] Novamente, com referência à Figura 3A e agora à correspondente operação 404 opcional do fluxograma 400, uma pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica 314 é formada para fornecer uma região de material de partícula inicial metálica em cada uma das regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P 304 e 306, respectivamente. As regiões de material de partícula inicial metálica 314 fazem contato direto com as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P 304 e 306.
[0058] Em uma modalidade, as regiões de partícula inicial metálica 314 são regiões de alumínio. Em uma tal modalidade, cada uma das regiões de alumínio tem uma espessura de aproximadamente na faixa de 0,3 a 20 mícrons e inclui alumínio em uma quantidade maior que aproximadamente 97% e silício em uma quantidade aproximadamente na faixa de 0-2%. Em outras modalidades, as regiões de partícula inicial metálica 314 incluem um metal como, não se limitando a, níquel, prata, cobalto ou tungstênio.
[0059] Novamente, com referência à Figura 3A, uma folha metálica anodizada 318 é posicionada acima das regiões de partícula inicial metálica 314. Em uma modalidade, a folha metálica anodizada 318 é uma folha de alumínio anodizada que tem um revestimento 319 de óxido de alumínio formado sobre a mesma. Em uma tal modalidade, a folha de alumínio anodizada 318 tem uma espessura total aproximadamente na faixa de 5-100 mícrons e, de preferência na faixa de 50-100 mícrons, com a superfície anodizada de topo 319A e superfície anodizada de fundo 319B, sendo que cada uma contribui com uma espessura aproximadamente na faixa de 1-20 mícrons e, de preferência, na faixa de 5-20 mícrons. Desse modo, em uma modalidade, a folha metálica anodizada 318 tem uma superfície de topo anodizada (revestimento 319A) e uma superfície de fundo anodizada (revestimento 319B) com uma porção metálica condutiva entre as 121/154 mesmas. Em uma modalidade, a folha metálica anodizada 318 é uma folha de liga de alumínio anodizada incluindo alumínio e um segundo elemento como, mas não se limitando a, cobre, manganês, silício, magnésio, zinco, estanho, lítio ou combinações dos mesmos. Em uma modalidade, a folha metálica anodizada 318 é uma folha de alumínio anodizada com grau de têmpera como, mas não se limitando a, grau F (conforme fabricada), grau O (maciez total), grau H (endurecida por deformação) ou grau T (tratada por calor).
[0060] Figura 3B ilustra a estrutura da Figura 3A após solda da folha metálica anodizada a uma superfície posterior da mesma. Com referência à Figura 3B e à operação correspondente 406 do fluxograma 400, a folha metálica anodizada 318 é aderida às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P 304 e 306 mediante acoplamento direto às porções da folha metálica anodizada 318 com uma porção correspondente de cada uma das regiões de material de partícula inicial metálica 314. Em uma tal modalidade, o acoplamento direto das porções da folha metálica anodizada 318 com uma porção correspondente de cada uma das regiões de material de partícula inicial metálica 314 envolve formar uma solda metálica 320 em cada um de tais pontos, como é representado na Figura 3B. Em uma modalidade particular, a folha metálica anodizada 318 é estendida na superfície posterior com um sistema de vácuo e soldada a laser na camada de partícula inicial metálica que segue uma matriz de pontos de solda.
[0061] Em uma modalidade, a folha metálica anodizada 318 é aderida à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica 314 com o uso de uma técnica como, mas não se limitando a, um processo de soldagem a laser, um processo de compressão térmica ou um processo de consolidação ultrassônica. Em uma modalidade, a aderência da folha metálica anodizada 318 à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica 314 envolve a penetração através do revestimento de óxido da superfície de fundo 319B, como é representado na Figura 3B.
122/154
[0062] Em uma modalidade (não mostrada, mas similar à descrição da Figura 1B), antes de aderir a folha metálica anodizada 318 à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica 314, uma camada isolante é formada na pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica 314. Nessa modalidade, a aderência da folha metálica anodizada 314 à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica 314 envolve a penetração através das regiões interpostas da camada isolante.
[0063] Deve-se considerar que, de acordo com outra modalidade, uma abordagem sem partículas iniciais pode ser implementada. Em uma tal abordagem, as regiões de material de partícula inicial metálica 314 não são formadas, e a folha metálica anodizada 318 é aderida diretamente ao material das regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P 304 e 306. Por exemplo, em uma modalidade, a folha metálica anodizada 318 é aderida diretamente às regiões de silício policristalino alternadas tipo N e tipo P. Em uma tal modalidade, o processo envolve penetrar através do revestimento de óxido da superfície de fundo 319B.
[0064] A Figura 3C ilustra a estrutura da Figura 3B após a formação de sulcos a laser na folha metálica anodizada. Com referência à Figura 3C e à operação correspondente 408 do fluxograma 400, a folha metálica anodizada 318 é submetida a ablação por laser através da superfície anodizada de topo 319A e da porção metálica central da folha metálica anodizada 318 em regiões que correspondem aos pontos entre as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P 304 e 306, por exemplo, acima dos locais de vala 308, conforme é representado na Figura 3C. A ablação por laser termina na superfície anodizada de fundo 319B da folha metálica anodizada 318, isolando as regiões de folha metálica remanescentes 318 que correspondem às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P.
[0065] Como tal, a ablação por laser forma sulcos 322 que se estendem parcialmente para o interior, mas não completamente através, da folha metálica 123/154 anodizada 318. Em uma modalidade, é fundamental que a superfície anodizada de fundo 319B da folha metálica anodizada 318 não seja penetrada, de modo que a folha metálica anodizada 318 proteja as estruturas emissoras subjacentes. Desse modo, a profundidade dos sulcos é precisamente controlada para acabar na camada de óxido de fundo da folha de Al anodizada sem cortar a mesma por completo. Em uma modalidade, a ablação por laser é executada isenta de máscara; entretanto, em outras modalidades, uma camada de máscara é formada em uma porção da folha metálica anodizada 318 antes da ablação por laser, e é removida subsequente à ablação por laser.
[0066] Em uma modalidade, a abordagem descrita em associação com as Figuras 3A a 3C envolve, ainda, antes de aderir a folha metálica anodizada 318 às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P 304 e 306, formar um filme de reflexão ou absorção de laser sobre a superfície anodizada de fundo 319B da folha metálica anodizada 318. Em uma tal modalidade, a ablação por laser envolve o uso de um laser infravermelho (IR) e a formação do filme de reflexão ou absorção de laser envolve formar um filme magenta. De modo mais generalizado, deve-se considerar que as modalidades envolvem o uso de uma cor de filme que é designada de acordo com o laser sendo usado. Em uma tal abordagem, a cor de filme é selecionada para visar reflexão ou ablação. Na modalidade específica descrita, o uso de um filme magenta significa que ele absorve verde e reflete azul e vermelho. Em uma modalidade, um filme de topo que é transparente à luz de laser é aplicado à superfície superior da folha metálica anodizada. Entretanto, um filme reflexivo é aplicado à superfície de fundo da folha metálica anodizada. Em outra modalidade, a superfície de fundo é uma camada anodizada de óxido de alumínio seca que pode absorver aproximadamente ou mais que 85% de um pulso de laser.
[0067] Novamente com referência à Figura 3C, um laser é usado para, finalmente, dotar de um padrão a folha de Al anodizada mediante a formação de sulcos que seguem um padrão interdigitado, que pode ser paralelo ou 124/154 perpendicular ao padrão de partículas. A ilustração acima demonstra uma abordagem geral e pode ser diretamente aplicável à sulcagem em paralelo. Em outra modalidade, as superfícies isolantes de uma folha de Al anodizada podem caracterizar um benefício dentro das abordagens de dois metais brutos (M2), isto é, para sulcagem perpendicular, para entrar em contato com apenas os dedos de uma polaridade escolhida. Em uma tal modalidade, a camada de oxido de alumínio anódico no fundo da folha impede a derivação entre dedos de polaridades opostas e os contatos elétricos são fabricados a partir de pontos de solda apenas.
[0068] A Figura 5 ilustra vistas em seção transversal de vários estágios na fabricação de uma célula solar com o uso de metalização à base de folha, de acordo com uma outra modalidade da presente revelação. Com referência à parte (a) da Figura 5, uma folha de alumínio anodizada 518 é ajustada ao substrato 500 que tem uma pluralidade de regiões de partícula inicial metálica 514 dispostas em si. Com referência à parte (b) da Figura 5, a soldagem a laser é executada para gerar pontos de solda 520 que aderem a folha 518 à região de partícula inicial metálica 514. Com referência à parte (c) da Figura 5, a formação do padrão a laser é executada para fornecer sulcos a laser 522. Em uma modalidade, o padrão dos sulcos é perpendicular ao padrão das regiões de partícula inicial metálica 514. Em uma modalidade, a ablação por laser é interrompida em uma superfície anodizada de fundo da folha metálica 518.
[0069] As modalidades descritas aqui podem ser usadas para se fabricar células solares. Em algumas modalidades, com referência às Figuras 1E e 3C, uma célula solar inclui uma pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N (104 ou 304) e tipo P (106 ou 306) dispostas acima de um substrato 100 ou
300. Uma estrutura de contato condutivo está disposta acima da pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P. A estrutura de contato condutivo inclui uma pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica 114 ou 314 fornecendo uma região de material de partícula inicial 125/154 metálica disposta em cada uma das regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P. Uma folha metálica 118 ou 318 está disposta na pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica. A folha metálica 118 ou 318 tem porções anodizada 124 ou 319 que isolam as regiões metálicas da folha metálica 118 ou 318 que correspondem às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P. Em uma tal modalidade, todas as superfícies expostas da folha metálica 118 ou 113 são anodizadas. Entretanto, em outra modalidade, podem ser formadas aberturas (por exemplo, 128) na porção anodizada para contato metálico, como descrito em associação com a Figura 1E. Em ainda outra modalidade, a folha é anodizada antes da ablação por laser, e uma anodização subsequente não é executada. Nessa modalidade, os sulcos a laser 322 podem ter superfícies não anodizadas expostas, como é representado na Figura 3C. Em uma modalidade, o substrato 100 ou 300 é um substrato de silício monocristalino tipo N e a pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N (104 ou 304) e tipo P (106 ou 306) estão dispostas em um material de silício policristalino disposto acima do substrato.
[0070] Em ainda outra modalidade, o substrato é um substrato de silício monocristalino, sendo que as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P são formadas no substrato de silício monocristalino. Em um primeiro exemplo, a Figura 6A ilustra uma vista em seção transversal de uma porção de uma célula solar que tem estruturas de contato à base de folha formadas nas regiões emissoras formadas em um substrato, de acordo com uma modalidade da presente revelação. Com referência à Figura 6A, uma célula solar inclui uma pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N 604 e tipo P 606 dispostas em um substrato 600. Uma estrutura de contato condutivo está disposta acima da pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P. A estrutura de contato condutivo inclui uma pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica 614 que fornecem uma região de material de partícula inicial metálica disposta em cada uma das regiões semicondutoras alternadas tipo 126/154
N e tipo P. Uma folha metálica 618 está disposta na pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica 614. A folha metálica 618 tem porções anodizadas 624 que isolam as regiões metálicas da folha metálica 618 que correspondem às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P 604 e 606, respectivamente.
[0071] Em um segundo exemplo, a Figura 6B ilustra uma vista em seção transversal de uma porção de uma célula solar que tem estruturas de contato à base de folha anodizada formadas nas regiões emissoras formadas em um substrato, de acordo com uma modalidade da presente revelação. Com referência à Figura 6B, uma célula solar inclui uma pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N 654 e tipo P 656 dispostas em um substrato 650. Uma estrutura de contato condutivo está disposta acima da pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P. A estrutura de contato condutivo inclui uma pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica 664 que fornecem uma região de material de partícula inicial metálica disposta em cada uma das regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P. Uma folha metálica 668 está disposta na pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica 664. A folha metálica 668 tem porções anodizadas 669 que isolam as regiões metálicas da folha metálica 668 que correspondem às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P 664 e 666, respectivamente.
[0072] Em outro aspecto da presente revelação, são fornecidas outras modalidades que se fundamentam nos conceitos descritos em associação com as modalidades exemplificadoras acima. Como uma consideração mais geral, células solares de contato posterior geralmente exigem metal dotado de um padrão de dois tipos de polaridade na parte traseira da célula solar. Quando o metal pré-dotado de um padrão não está disponível por razões de custo, complexidade ou eficiência, o processamento de materiais de baixo custo de uma manta metálica muitas vezes favorece as abordagens de padrão à base de laser.
127/154
[0073] Para células com alta eficiência, o metal dotado de um padrão na parte traseira da célula geralmente possui dois requisitos: (1) isolamento completo do metal e (2) processamento isento de danos. Para produção em massa, o processo pode precisar ser também de alta produtividade, como uma produtividade maior que 500 pastilhas por hora. Para padrões complexos, o uso de um laser para padronizar um metal grosso (por exemplo, maior que 1 mícron) ou altamente reflexivo (por exemplo, alumínio) por cima do silício pode constituir um problema substancial de produtividade na fabricação. Problemas de produtividade podem surgir, pois a energia necessária para se executar ablação de um metal grosso e/ou altamente reflexivo a uma taxa alta exige uma energia de laser que esteja acima do limiar de dano de um emissor subjacente (por exemplo, maior que 1 J/cm2). Devido à necessidade de se ter o metal completamente isolado e devido à variação na espessura do metal e na energia do laser, a gravura a água-forte em excesso é muitas vezes implementada para a padronização do metal. Em particular, parece não haver nenhuma janela de energia do laser simples com alta produtividade/baixo custo disponível para se remover o metal por completo e não se expor o emissor a um feixe de laser prejudicial.
[0074] De acordo com as modalidades da presente revelação, são descritas várias abordagens para a padronização de metal. Além disso, deve-se considerar que, devido à interação do processo de padronização com o processo de consolidação de metal, é importante considerar, também, abordagens de consolidação para consolidar uma primeira camada ou camada metálica de partícula inicial (M1) a uma camada metálica superior como uma folha (M2). Como descrito em mais detalhes abaixo, algumas abordagens de consolidação permitem várias opções de padronização.
[0075] Em uma modalidade, diferentes resistências de adesão entre a folha (M2) consolidada a um metal fino de partículas depositadas por vapor (M1) e, consequentemente, à pastilha subjacente do dispositivo, são alcançadas 128/154 dependendo do método de consolidação. Além disso, tipos diferentes de modos de falhas são observados durante o teste de adesão. Para consolidação a laser, a adesão pode depender da fluência do laser (energia por área focalizada). Em fluências mais baixas, a adesão entre M1 e M2 fica muito fraca e a M2 separa-se com facilidade. À medida que a fluência do laser aumenta, a adesão através da solda entre a folha e a camada de partículas M1 subjacente fica forte o bastante para rasgar a folha durante o teste de adesão. Quando a fluência do laser fica ainda mais alta, a camada M1 subjacente é afetada e a consolidação da pastilha entre o dispositivo e a M1 é rompida antes da folha ser rasgada em um teste de descolamento. Para aproveitar tais modos diferentes de rasgo, em uma modalidade, um feixe de laser espacialmente modelado é usado durante o processo de consolidação a laser. O feixe de laser pode ter intensidade mais alta (faixa de rasgo M1) na região externa e intensidade mais baixa (faixa de rasgo M2) no lado de dentro, de modo que após a solda, a folha (M2) possa ser rasgada ao longo da M1, deixando a região M2/M1 com a solda intacta.
[0076] Em outro aspecto, onde corrosivos químicos úmidos são usados para completar o isolamento em consequência de um sulco, a M1 pode ficar exposta ao corrosivo durante longos períodos. Durante esse tempo, uma gravura a água- forte indesejável pode ocorrer, ou a química pode ser aprisionada entre M1 e M2, se M1 e M2 não estiverem completamente consolidados. Em ambos os cenários, se a folha de alumínio for consolidada à camada de partícula inicial metálica com o uso de um método de consolidação não contínua ao longo dos dedos de metal (por exemplo, baixa densidade de consolidações, como uma consolidação a cada milímetros), a solução de gravura a água-forte pode penetrar na interface da folha/partícula inicial metálica e induzir a gravura a água-forte indesejada dos dedos de M1 e/ou atacar as consolidações de M1/M2, resultando em fraco desempenho do dispositivo. Abordagens de consolidação podem incluir soldagem a laser, termocompressão local, solda branda e consolidação ultrassônica. Desse modo, nem todos os métodos de consolidação são compatíveis com 129/154 padronização à base de gravura e, em particular, quaisquer abordagens de consolidação de baixa densidade, como soldagem a laser, podem se tornar particularmente desafiadoras.
[0077] Em uma modalidade, as abordagens descritas podem ser implementadas para se solucionar os problemas descritos acima associados com corrosivos químicos úmidos, protegendo-se a camada M1 contra ataque químico e permitindo-se o uso de processos de padronização à base de gravura a água- forte. As modalidades podem incluir o uso de soldagem a laser como um método de consolidação, e sulcagem a laser seguida por gravação por corrosão química como um método de padronização, mas os conceitos podem ser aplicáveis a outros métodos de consolidação não lineares e métodos de padronização à base de gravação por corrosão química.
[0078] Em uma tal primeira modalidade, uma camada protetora em manta é depositada no substrato após a deposição da partícula inicial metálica ou na folha antes do processo de soldagem a laser. A escolha do material e a espessura da camada asseguram que a soldagem a laser possa ser alcançada através da camada protetora. O material pode ser resistente ao tratamento de gravação por corrosão química (por exemplo, solução de KOH). Exemplos de materiais adequados incluem, mas não se limitam a, adesivos, silicones, polímeros ou dielétricos finos. Em uma segunda tal modalidade, uma camada de capeamento fina (por exemplo, aproximadamente 100 nanômetros em espessura) é depositada em cima de uma camada de partícula inicial metálica. A camada de capeamento fina é composta de um metal diferente (por exemplo, Ni) e é resistente à solução de gravação por corrosão química. Em uma modalidade específica, a camada de capeamento fina é compatível com um processo de soldagem a laser entre M1 e M2. Em uma tal terceira modalidade, os dedos de um material resistente à gravação (similar à primeira modalidade) são impressos entre os dedos da M1 e um tratamento térmico é aplicado, antes ou após a soldagem a laser, para assegurar a adesão contínua entre os dedos protetores e 130/154 a folha M2. Em uma modalidade específica, o calor gerado pelo processo a laser é, por fim, usado para a consolidação dos dedos de material protetor à camada M2. A interface entre a folha e os dedos atua como uma barreira contra a solução de gravura a água-forte. O material pode ser fino e/ou macio o bastante para não afetar o ajuste da folha e o processo de soldagem a laser (por exemplo, um contato íntimo entre M1/M2 é necessário).
[0079] Em um primeiro fluxo de processo exemplificador, uma abordagem de sulcagem e gravura a água-forte envolve a deposição de M1 (por exemplo, deposição de uma camada condutiva de partículas capaz de se consolidar com M2) no lado do dispositivo da célula solar. Uma camada M2 é a aplicada na M1/célula e mantém contato adequado para consolidação. Uma energia para consolidação, por exemplo, termocompressão ou energia a laser (por exemplo, duração longa de pulso (maior que 100 microssegundos), é aplicada para localmente aquecer a M2, e consolidar M1 e M2. Um sulco é depois formado mecanicamente ou por outro processo a laser (por exemplo, menor duração de pulso, menos de aproximadamente 1 microssegundo) para fornecer um sulco profundo (por exemplo, maior que aproximadamente 80% da espessura de folha) e aparar a folha do aplicador de folha. Um isolamento das regiões condutivas é alcançado em seguida, por exemplo, aplicando-se meios de gravura a água-forte à estrutura e executando-se a gravura a água-forte seletivamente à porção remanescente da M2. Em uma modalidade para aumentar a seletividade, uma camada M1 pré-dotada de um padrão é selecionada para fornecer resistência de gravação aos meios de gravura a água-forte, por exemplo, como metal de Ni resistente à gravura a água-forte com KOH. Possíveis materiais de M2 incluem, mas não se limitam a, alumínio, níquel, cobre, titânio, cromo ou combinações em camadas múltiplas dos mesmos. Com uma camada de alumínio M1, os meios de gravação podem incluir uma química alcalina como hidróxido de potássio ou química acídica como um ácido fosfórico ou uma mistura de ácidos fosfórico e nítrico. Os meios de gravura a água-forte são depois completamente enxaguados 131/154 da pastilha para completar a reação de gravura a água-forte e evitar deixar resíduos químicos na pastilha. Enxágues por aspersão horizontal e/ou agitação sônica podem ser utilizados para remover completamente a química da pastilha.
[0080] Em um segundo fluxo de processo exemplificador, uma padronização de etapa dupla é usada com base em sulcagem a laser de alta potência adicionado a isolamento a laser de baixa potência. O método envolve primeiro a deposição de M1 (por exemplo, uma camada condutiva de partículas adequada à solda de laser com M2) no lado do dispositivo da célula solar e padronização da camada M1 depositada. Uma camada M2 é depois aplicada na M1/célula e mantém contato direto adequado para a soldagem a laser. Um feixe altamente enérgico (por exemplo, feixe a laser ou de elétrons de longa duração de pulso (maior que aproximadamente 100 microssegundos) é aplicado para aquecer localmente a M2, e para consolidação de M1 e M2. Um laser adicional (por exemplo, com duração de pulso mais curta, menos de aproximadamente 1 microssegundo) é aplicado para fornecer um sulco profundo (por exemplo, maior que aproximadamente 80% da espessura de folha) e para aparar a folha do aplicador de folha. Um segundo laser de baixa potência é, em seguida, aplicado ao longo do sulco de laser para isolar o M2 remanescente.
[0081] Deve-se considerar que a sulcagem pode ser alcançada através de outras abordagens. Por exemplo, em outra modalidade, em vez de usar um processo a laser, a sulcagem descrita acima é formada com um processo mecânico como, mas não limitando a, um arranjo de ferramentas de corte com ponta dura arrastadas ao longo da superfície, semicorte (kissing cutting), fresagem por máquina CNC (computer numerical control), fresagem iônica ou outro mecanismo tipo cortante.
[0082] Deve-se considerar que o metal remanescente pode ser removido através de outras abordagens. Por exemplo, em outra modalidade, em consequência à formação de sulcos, o metal remanescente é removido através do uso de eletricidade, como com correntes altas, para queimar o metal 132/154 remanescente através de aquecimento resistivo. Em outra modalidade, em consequência à formação de sulcos, o metal remanescente é removido por meio de uma ablação por laser muito suave/de baixo rendimento. Em outra modalidade, em consequência à formação de sulcos, o metal remanescente é removido por meio de outra gravura a água-forte, como gravura a água-forte por plasma ou gravura a água-forte por retrobombardeamento iônico. Em outra modalidade, em consequência à formação de sulcos, o metal remanescente é removido agarrando-se ou aderindo-se à região de metal a ser removida e depois "rasgando-se" a seção agarrada ou aderida.
[0083] Em uma primeira modalidade específica da abordagem de rasgo para remoção do metal remanescente, são formados dois sulcos paralelos, deixando uma tira de metal a ser rasgada, sendo que a tira tem uma largura aproximadamente na faixa de 100 a 500 mícrons. Em uma segunda modalidade específica, as linhas do sulco ficam estendidas para fora da célula solar a serem usadas como pontos de iniciação de rasgo para o procedimento de rasgo subsequente. Em uma terceira modalidade específica, antes da sulcagem, um método de consolidação de M1/M2 é usado, por exemplo, soldagem a laser por pontos (ou linhas), consolidação por termocompressão ou outros, que fornece uma adesão mais forte que a resistência a cisalhamento da folha M2 que é, por fim, rasgada. Em uma quarta modalidade específica, um formato do feixe de laser de um sulco a laser, ou do laser da consolidação a laser, é usado para modificar as propriedades mecânicas do metal, por exemplo, através do ajuste do perfil do feixe para adaptação a um perfil de refrigeração e modificar a estrutura do grão com base no tempo e na temperatura. Desse modo, um processo de isolamento pós-sulco é facilitado. Em uma tal modalidade, um feixe gaussiano é distorcido no formato para inverter o pico de modo que o perfil da borda tenha energia mais alta e seja usado para formar uma solda por linhas. O aquecimento mais forte local na borda da consolidação causa maior tensão e altera o perfil de refrigeração, e a borda do material soldado tem um limite elástico mais baixo que o volume, ou é 133/154 menos flexível. Neste caso, durante um processo de rasgo, a interface é a primeira a falhar. Em cada uma das quatro modalidades acima, a camada de partícula inicial metálica pode ser dotada de um padrão antes da sulcagem, ou dotada de um padrão após a sulcagem, de preferência, junto com o isolamento pós-sulcagem descrito acima.
[0084] Em outras modalidades, a camada M1 é protegida de corrosivos através do uso de uma camada de capeamento, como Ni, polímero, óxido, ou adesivo fino depositado em M1, ou M2, com uma espessura ou composição compatível com o processo de soldagem (por exemplo, menos de aproximadamente 10 mícrons por solda através de um polímero). Em outras modalidades, a consolidação é alcançada com uma densidade adequadamente alta (por exemplo, 100% como vista de cima para baixo) para proteger contra a penetração de um corrosivo nos espaços vazios e evitar gravura a água-forte excessiva do M1. A consolidação pode ser realizada por meio da integração com o volume M2 (por exemplo, soldagem linear, consolidação por termocompressão).
[0085] Embora certos materiais sejam descritos especificamente acima com referência às Figuras 1A a 1E, 3A a 3C, 56A e 6B e a outras modalidades descritas, alguns materiais podem ser facilmente substituídos por outros com as outras tais modalidades permanecendo dentro do espírito e escopo das modalidades da presente revelação. Por exemplo, em uma modalidade, um substrato de material diferente, como um substrato de material do grupo III-V, pode ser usado no lugar de um substrato de silício. Em outra modalidade, as abordagens descritas acima podem ser aplicáveis a fabricação diferente de células solares. Por exemplo, a fabricação de diodo emissor de luz (LED) pode se beneficiar das abordagens descritas aqui.
[0086] Desse modo, foram reveladas abordagens para metalização à base de folha das células solares e as células solares resultantes.
[0087] Embora modalidades específicas tenham sido descritas acima, essas modalidades não se destinam a limitar o escopo da presente revelação, mesmo 134/154 quando apenas uma única modalidade for descrita com relação a uma característica particular. Exemplos de características fornecidos na revelação destinam-se a ser ilustrativos, ao invés de restritivos, a menos que indicado em contrário. A descrição acima tem por objetivo abranger tais alternativas, modificações e equivalentes como fica evidente a um versado na técnica que tem o benefício da presente revelação.
[0088] O escopo da presente revelação inclui qualquer recurso ou combinação de recursos descritos aqui (seja de modo implícito ou explícito), ou qualquer generalização dos mesmos, caso mitigue ou não qualquer dos problemas tratados na presente invenção. Consequentemente, novas reivindicações podem ser formuladas durante o processo deste pedido (ou um pedido reivindicando prioridade ao mesmo) para qualquer uma dessas combinações de recursos. Em particular, com referência às reivindicações anexas, os recursos das reivindicações dependentes podem ser combinados com aqueles das reivindicações independentes, e os recursos das respectivas reivindicações independentes podem ser combinados de qualquer maneira adequada e não apenas nas combinações específicas enumeradas nas reivindicações anexas.
[0089] Em uma modalidade, um método de fabricação de uma célula solar inclui formar uma pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P dentro ou acima de um substrato. O método inclui também aderir uma folha metálica às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P. O método também inclui executar a ablação por laser através de apenas uma porção da folha metálica em regiões que correspondem a pontos entre as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P. O método inclui também, subsequente à ablação por laser, isolar as regiões de folha metálica remanescente correspondentes às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P.
[0090] Em uma modalidade, o isolamento das regiões de folha metálica remanescente inclui anodização da folha metálica remanescente.
135/154
[0091] Em uma modalidade, o isolamento das regiões de folha metálica remanescente inclui gravura a água-forte da folha metálica remanescente.
[0092] Em uma modalidade, o método inclui também, antes de aderir à folha metálica, formar uma pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica para fornecer uma região de material de partícula inicial metálica em cada uma das regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P, sendo que a aderência da folha metálica às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P compreende aderir a folha metálica à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica.
[0093] Em uma modalidade, o método inclui também, antes de aderir a folha metálica à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica, formar uma camada isolante na pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica, sendo que a aderência da folha metálica à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica compreende penetrar nas regiões da camada isolante.
[0094] Em uma modalidade, a aderência da folha metálica à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica compreende usar uma técnica selecionada do grupo que consiste em um processo de soldagem a laser, um processo de compressão térmica e um processo de consolidação ultrassônica.
[0095] Em uma modalidade, a formação da pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica compreende formar regiões de alumínio, cada uma tendo uma espessura aproximadamente na faixa de 0,3 a 20 mícrons e compreendendo alumínio em uma quantidade maior que aproximadamente 97% e silício em uma quantidade aproximadamente na faixa de 0-2%, sendo que a aderência da folha metálica compreende aderir uma folha de alumínio tendo uma espessura aproximadamente na faixa de 5-100 mícrons, e pelo isolamento das regiões de folha metálica remanescente compreender anodizar a folha de alumínio mediante oxidação das superfícies expostas da folha de alumínio a uma profundidade aproximadamente na faixa de 1-20 mícrons.
136/154
[0096] Em uma modalidade, a ablação por laser através de apenas a porção da folha metálica compreende ablação por laser em uma espessura da folha metálica aproximadamente na faixa de 80-99% de uma espessura inteira da folha metálica.
[0097] Em uma modalidade, a formação da pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P compreende formar as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P em uma camada de silício policristalino formada acima do substrato, e o método inclui também formar uma vala entre cada uma das regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P, sendo que as valas se estendem parcialmente para dentro do substrato.
[0098] Em uma modalidade, o substrato é um substrato de silício monocristalino e a formação da pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P compreende formar as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P no substrato de silício monocristalino.
[0099] Em uma modalidade, o método também inclui, ainda, antes da ablação por laser, formar uma camada de máscara em pelo menos uma porção da folha metálica.
[0100] Em uma modalidade, um método de fabricação de uma célula solar inclui formar uma pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P dentro ou acima de um substrato. O método também inclui aderir uma folha metálica anodizada às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P, sendo que a folha metálica anodizada tem uma superfície anodizada de topo e uma superfície anodizada de fundo com uma porção metálica entre as mesmas, sendo que a aderência da folha metálica anodizada às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P compreende penetrar nas regiões da superfície anodizada de fundo da folha metálica anodizada. O método inclui também executar ablação por laser através da superfície anodizada de topo e da porção metálica da folha metálica anodizada em regiões que correspondem a pontos entre as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P, sendo que a ablação 137/154 por laser termina na superfície anodizada de fundo da folha metálica anodizada isolando as regiões de folha metálica remanescente correspondentes às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P.
[0101] Em uma modalidade, o método inclui também, antes de aderir a folha metálica anodizada, formar uma pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica para fornecer uma região de material de partícula inicial metálica em cada uma das regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P, sendo que a aderência da folha metálica anodizada às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P compreende aderir a folha metálica anodizada à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica.
[0102] Em uma modalidade, o método inclui também, antes de aderir a folha metálica anodizada à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica, formar uma camada isolante na pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica, sendo que a aderência da folha metálica anodizada à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica compreende penetrar nas regiões da camada isolante.
[0103] Em uma modalidade, a aderência da folha metálica anodizada à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica compreende o uso de uma técnica selecionada do grupo que consiste em um processo de soldagem a laser, um processo de compressão térmica e um processo de consolidação ultrassônica.
[0104] Em uma modalidade, a formação da pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica compreende formar regiões de alumínio, cada uma tendo uma espessura aproximadamente na faixa de 0,3 a 20 mícrons e compreendendo alumínio em uma quantidade maior que aproximadamente 97% e silício em uma quantidade aproximadamente na faixa de 0-2%, sendo que a aderência da folha metálica anodizada compreende aderir uma folha de alumínio anodizada tendo uma espessura total aproximadamente na faixa de 5-100 mícrons com a superfície anodizada de topo e a superfície anodizada de fundo, 138/154 sendo que cada uma contribui com uma espessura aproximadamente na faixa de 1-20 mícrons.
[0105] Em uma modalidade, o método inclui também, antes de aderir a folha metálica anodizada às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P, formar um filme de reflexão ou absorção de laser na superfície anodizada de fundo da folha metálica anodizada.
[0106] Em uma modalidade, a formação da pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P compreende formar as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P em uma camada de silício policristalino formada acima do substrato, e o método inclui também formar uma vala entre cada uma das regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P, sendo que as valas se estendem parcialmente para dentro do substrato.
[0107] Em uma modalidade, o substrato é um substrato de silício monocristalino e a formação da pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P compreende formar as regiões semicondutoras alternadas tipo N e do tipo P no substrato de silício monocristalino.
[0108] Em uma modalidade, o método inclui também, antes da ablação por laser, formar uma camada de máscara em uma porção da folha metálica anodizada, e subsequente à ablação por laser, remover a camada de máscara.
[0109] Em uma modalidade, uma célula solar inclui um substrato. Uma pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P são dispostas dentro ou acima do substrato. Uma estrutura de contato condutivo está disposta acima da pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P, sendo que a estrutura de contato condutivo inclui uma pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica que fornece uma região de material de partícula inicial metálica disposta em cada uma das regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P, e uma folha metálica disposta na pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica, sendo que a folha metálica tem porções anodizadas que 139/154 isolam as regiões de metal da folha metálica correspondentes às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P.
[0110] Em uma modalidade, todas as superfícies expostas da folha metálica são anodizadas.
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Claims (22)
1. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UMA CÉLULA SOLAR”, sendo que o método é caracterizado por compreender formar uma pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P dentro ou acima de um substrato; aderir uma folha metálica às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P; executar ablação por laser através de apenas uma porção da folha metálica em regiões que correspondem a pontos entre as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P; e subsequente à ablação por laser, isolar as regiões de folha metálica remanescente correspondentes às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P.
2. “MÉTODO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo isolamento das regiões de folha metálica remanescente compreender anodizar a folha metálica remanescente.
3. “MÉTODO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo isolamento das regiões de folha metálica remanescente compreender cauterizar a folha metálica remanescente.
4. “MÉTODO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ainda compreender antes de aderir a folha metálica, formar uma pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica para fornecer uma região de material de partícula inicial metálica em cada uma das regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P, sendo que a aderência da folha metálica às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P compreende aderir a folha metálica à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica.
5. “MÉTODO”, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por ainda compreender antes de aderir a folha metálica à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica, formar uma camada isolante na pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica, sendo que a aderência da folha metálica à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica compreende penetrar nas regiões da camada isolante.
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6. “MÉTODO”, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela aderência da folha metálica à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica compreender o uso de uma técnica selecionada do grupo que consiste em um processo de soldagem a laser, um processo de compressão térmica e um processo de consolidação ultrassônica.
7. “MÉTODO”, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela formação da pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica compreender formar regiões de alumínio, cada uma tendo uma espessura aproximadamente na faixa de 0,3 a 20 mícrons e compreendendo alumínio em uma quantidade maior que aproximadamente 97% e silício em uma quantidade aproximadamente na faixa de 0-2%, sendo que a aderência da folha metálica compreende aderir uma folha de alumínio que tem uma espessura aproximadamente na faixa de 5-100 mícrons, e pelo isolamento das regiões de folha metálica remanescente compreender anodizar a folha de alumínio mediante oxidação das superfícies expostas da folha de alumínio a uma profundidade aproximadamente na faixa de 1-20 mícrons.
8. “MÉTODO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela ablação por laser através de apenas a porção da folha metálica compreender ablação por laser de uma espessura da folha metálica aproximadamente na faixa de 80-99% de uma espessura inteira da folha metálica.
9. “MÉTODO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela formação da pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P compreender formar regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P em uma camada de silício policristalino formada acima do substrato, sendo que o método ainda compreender a formação de uma vala entre cada uma das regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P, sendo que as valas se estendem parcialmente para dentro do substrato.
10. “MÉTODO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo substrato ser um substrato de silício monocristalino e pela formação da pluralidade de 142/154 regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P compreender formar as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P no substrato de silício monocristalino.
11. “MÉTODO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ainda compreender antes da ablação por laser, a formação de uma camada de máscara em pelo menos uma porção da folha metálica.
12. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UMA CÉLULA SOLAR”, caracterizado formar uma pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P dentro ou acima de um substrato; aderir uma folha metálica anodizada às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P, sendo que a folha metálica anodizada tem uma superfície anodizada de topo e uma superfície anodizada de fundo com uma porção metálica entre as mesmas, sendo que a aderência da folha metálica anodizada às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P compreende penetrar nas regiões da superfície anodizada de fundo da folha metálica anodizada; e executar ablação por laser através da superfície anodizada de topo e da porção metálica da folha metálica anodizada em regiões que correspondem a pontos entre as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P, sendo que a ablação por laser termina na superfície anodizada de fundo da folha metálica anodizada isolando as regiões de folha metálica remanescente correspondentes às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P.
13. “MÉTODO”, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por ainda compreender antes de aderir a folha metálica anodizada, a formação de uma pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica para fornecer uma região de material de partícula inicial metálica em cada uma das regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P, sendo que a aderência da folha metálica anodizada às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P compreende aderir a folha metálica anodizada à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica.
14. “MÉTODO”, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por ainda compreender antes de aderir à folha metálica anodizada à pluralidade de regiões 143/154 de material de partícula inicial metálica, a formação de uma camada isolante na pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica, sendo que a aderência da folha metálica anodizada à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica compreende penetrar nas regiões da camada isolante.
15. “MÉTODO”, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pela aderência da folha metálica anodizada à pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica compreender o uso de uma técnica selecionada do grupo que consiste em um processo de soldagem a laser, um processo de compressão térmica e um processo de consolidação ultrassônica.
16. “MÉTODO”, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pela formação da pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica compreender formar regiões de alumínio, cada uma tendo uma espessura aproximadamente na faixa de 0,3 a 20 mícrons e compreendendo alumínio em uma quantidade maior que aproximadamente 97% e silício em uma quantidade aproximadamente na faixa de 0-2%, sendo que a aderência da folha metálica anodizada compreende aderir uma folha de alumínio anodizada que tem uma espessura total aproximadamente na faixa de 5-100 mícrons com a superfície anodizada de topo e a superfície anodizada de fundo, cada uma contribuindo para uma espessura aproximadamente na faixa de 1-20 mícrons.
17. “MÉTODO”, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por ainda compreender antes de aderir a folha metálica anodizada às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P, a formação de um filme de reflexão ou absorção de laser na superfície anodizada de fundo da folha metálica anodizada.
18. “MÉTODO”, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pela formação da pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P compreender formar regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P em uma camada de silício policristalino formada acima do substrato, sendo que o método compreende adicionalmente formar uma vala entre cada uma das regiões semicondutoras 144/154 alternadas tipo N e tipo P, sendo que as valas se estendem parcialmente para dentro do substrato.
19. “MÉTODO”, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo substrato ser um substrato de silício monocristalino e pela formação da pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P compreender formar as regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P no substrato de silício monocristalino.
20. “MÉTODO”, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por ainda compreender antes de ablação por laser, a formaçao uma camada de máscara em uma porção da folha metálica anodizada; e subsequente à ablação por laser, remover a camada de máscara.
21. “CÉLULA SOLAR”, caracterizada por compreender, um substrato; uma pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P dispostas dentro ou acima do substrato; e uma estrutura de contato condutivo disposta acima da pluralidade de regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P, sendo que a estrutura de contato condutivo compreende, uma pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica que fornece uma região de material de partícula inicial metálica disposta em cada uma das regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P; e uma folha metálica disposta na pluralidade de regiões de material de partícula inicial metálica, sendo que a folha metálica tem porções anodizadas que isolam as regiões de metal da folha metálica correspondentes às regiões semicondutoras alternadas tipo N e tipo P.
22. “CÉLULA SOLAR” de acordo com a reivindicação 21, caracterizada por todas as superfícies expostas da folha metálica serem anodizadas.
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