CN102640300A - 使用激光烧蚀的太阳能电池的接触形成 - Google Patents

使用激光烧蚀的太阳能电池的接触形成 Download PDF

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Abstract

描述了使用激光的太阳能电池的接触的形成。制造背接触式太阳能电池的方法包括在单晶衬底上方形成聚晶材料层。所述方法还包括在聚晶材料层上方形成电介质材料堆叠。所述方法还包括通过激光烧蚀在电介质材料堆叠中形成多个接触孔，以及在多个接触孔中形成导电接触，其中每个接触孔暴露聚晶材料层的一部分。

Description

使用激光烧蚀的太阳能电池的接触形成
相关申请的交叉引用
本申请要求2009年12月1日提交的美国临时申请No.61/265,652的优先权，该美国临时申请的整体内容通过引用的方式并入本文。
本文中所描述的发明在美国能源部授予的合同号为DE-FC36-07GO17043的政府支持下形成。该政府可以具有该发明中的某些权利。
技术领域
本发明的实施例涉及可再生能源领域，特别地，涉及使用激光的单步无损太阳能电池的接触开口的形成。
背景技术
半导体以及太阳能产业中对电活性区的金属接触形成通常涉及电介质材料（例如，氧化物或氮化物材料）的移除，这些电介质材料的存在可能导致某些活性区电隔离或者钝化。通常实施的方法可能需要若干处理操作，例如掩膜层的沉积、电介质层的选择蚀刻以及掩膜的移除，或者可能需要激光发射以及随后的蚀刻或退火。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例的表示制造背接触式太阳能电池的方法中的操作的流程图。
图2A示出了根据本发明实施例的背接触式太阳能电池的制造中与图1的流程图的操作对应的阶段的截面视图。
图2B示出了根据本发明实施例的背接触式太阳能电池的制造中与图1的流程图的操作对应的阶段的截面视图。
图2B’示出了根据本发明实施例的背接触式太阳能电池的制造中与图1的流程图的操作对应的可选择的阶段的截面视图。
图2C示出了根据本发明实施例的背接触式太阳能电池的制造中与图1的流程图的操作对应的阶段的截面视图。
图2D示出了根据本发明实施例的背接触式太阳能电池的制造中与图1的流程图的操作对应的阶段的截面视图。
图3A示出了根据本发明实施例的背接触式太阳能电池的截面视图。
图3B示出了根据本发明另一个实施例的背接触式太阳能电池的截面视图。
图4示出了根据本发明实施例的表示制造背接触式太阳能电池的方法中的操作的流程图。
具体实施方式
本文中描述了使用激光的太阳能电池的接触开口的形成。在以下的描述中，列举了诸如特定处理流程操作之类的许多特定细节，以提供对本发明的实施例的充分理解。对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以在没有这些特定细节的情况下实施本发明的实施例。另一方面，为了避免不必要地模糊本发明的实施例，没有详细描述诸如光刻技术之类的公知的制造技术。此外，应该理解的是，附图中所示的各种实施例都是说明性的表示，不是必须按比例绘制。
本文中公开了制造背接触式太阳能电池的方法。在一个实施例中，一种方法包括在单晶衬底上方形成聚晶（poly-crystalline）材料层。在聚晶材料层上方形成电介质材料堆叠。通过激光烧蚀在电介质材料堆叠中形成多个接触孔，每个接触孔暴露聚晶材料层的一部分。在多个接触孔中形成导电接触。在一个实施例中，一种方法包括在单晶衬底上方形成聚晶材料层。在聚晶材料层上方形成电介质材料堆叠。在聚晶材料层中形成重铸聚乙烯标记（recast poly signature）。在电介质材料堆叠中形成多个导电接触，其直接耦接到聚晶材料层的一部分，导电接触中的一个与重铸聚乙烯标记对齐。应该理解的是，本发明的实施例不必限于背面接触的形成，其还可以用来形成正面接触代替背面接触，或者既形成背面接触又形成正面接触。
本文中还公开了背接触式太阳能电池。在一个实施例中，背接触式太阳能电池包括布置在单晶衬底上方的聚晶材料层。聚晶材料层上方布置电介质材料堆叠。电介质材料堆叠中布置多个导电接触，其直接耦接到聚晶材料层的一部分。聚晶材料层中布置重铸聚乙烯标记，其与多个导电接触中的一个对齐。
根据本发明的实施例，通过减少所使用的耗材、减少资本支出以及减少复杂度，简化了接触的形成，并且减少了相关的制造成本。在一个实施例中，用于太阳能电池的接触形成包括通过直接射击激光的方式在电介质层中形成接触。然而，这种方式对基于单晶衬底的太阳能电池可能是有害的。但是，在一个实施例中，在基于单晶衬底的太阳能电池上方包括聚晶层。在该实施例中，聚晶层代替单晶层来接收并容纳任何损坏或熔化。此外，在一个实施例中，通过使用聚晶层来接收直接射击的接触形成处理，减少甚至基本上消除了单晶衬底中复合位点的形成。
在接触的制造中使用激光处理的传统方法通常可能由于激光引发的损坏而导致标准掩膜和蚀刻技术的效率损失，激光引发的损坏可能增加接触电阻、可能增加发射极/金属结处的复合以及可能增加被称为热影响区（HAZ）的区域的复合。在一个实施例中，这种传统的方法导致了高发射极复合，突出了在保持足够的接触覆盖的同时需要通过接触复合来使效率损失最小化的传统上困窘的问题。
根据本发明的实施例，使用具有超短脉冲长度（例如，在飞秒范围内）和短波长光（UV）的极为先进的激光来使得这种激光引发的损坏最小化或被基本消除。但是，在这种激光商业不可获得或者具有种种工业问题（例如，光学涂层退化）而高度不稳定的情况下，即使使用这种激光配置，标准的电池结构也可能呈现电老化。就这点而论，在另一个实施例中，为了避免任何固有的电损耗，在不产生额外的发射极复合位点的情况下将商业可获得的并且测试可靠的激光应用于半导体。在一个实施例中，太阳能电池中的复合对激光引发的典型的光和热损坏是不敏感的，这是因为任何损坏都保持在聚晶材料层中而不是在下面的单晶衬底上。在一个实施例中，太阳能电池表面的接触电阻在通过激光形成接触后保持较低。
在一个实施例中，以容纳将任何激光损坏限制在聚晶材料层或者限制在电介质或钝化层的商业可获得的激光的方式，来调整与聚晶材料层结合的电介质或钝化层的形成。例如，在一个实施例中，使用皮秒激光，并且将硅中的热穿透深度限制为亚微米级。在特定实施例中，在激光引发的接触形成处理期间，通过使用小于约1064纳米的激光波长来将硅中的光穿透深度限制为亚微米级。在一个实施例中，通过附加吸收层（诸如具有成分SixNy的氮化硅层）来将总的热和光损坏限制在聚晶材料层内，从而在不需要后激光蚀刻处理或选择性发射极形成的情况下在太阳能电池中实现高效率。在一个实施例中，生长例如小于约15纳米的薄热氧化物层，以帮助减轻热损坏并提升烧蚀质量，从而优化激光吸收处理。在另一个实施例中，使用适当调整了的聚乙烯/氧化物/氮化物堆叠来容纳较长脉冲长度（例如，纳秒）或较高波长的激光（例如，1064纳米）。
图1示出了根据本发明实施例的表示制造背接触式太阳能电池的方法中的操作的流程图100。图2A至图2D示出了根据本发明实施例的背接触式太阳能电池的制造中与流程图100的操作对应的各阶段的截面视图。
参照流程图100的操作102以及相应的图2A，制造背接触式太阳能电池的方法包括在单晶衬底200上方形成聚晶材料层202。根据本发明的实施例，在单晶衬底200上方形成聚晶材料层202包括在单晶硅衬底上方形成聚晶硅层。在一个实施例中，聚晶材料层202被形成为约200纳米的厚度。在一个实施例中，在单晶硅衬底上方形成聚晶硅层包括直接在直接形成于单晶硅衬底200上的介质电介质膜201上形成聚晶硅层，以及在聚晶硅层中分别形成N型掺杂区202A和P型掺杂区202B，如图2A所示。在一个实施例中，电介质膜201为诸如二氧化硅（SiO2）、磷硅酸盐玻璃（PSG）或硼硅酸盐玻璃（BSG）之类的厚度约在5至15纳米范围内的材料，但是其不限于此。在特定实施例中，电介质膜201由二氧化硅构成，并且其厚度约在1至2纳米范围内。在特殊实施例中，电介质膜201是隧道氧化物阻挡层膜。在替换实施例中，代替形成聚晶材料层202，而形成非聚晶（non-poly-crystalline）吸收材料层，诸如但不限于非晶层、聚合物层或多晶（multi-crystalline）层。在另一替换实施例中，不是使用单晶衬底200，而是替代地使用多晶衬底。在一个实施例中，例如，在背接触式设计的一个实施例的情况下，在P扩散区与N扩散区之间存在沟槽或间隙。
参照流程图100的操作104以及相应的图2B，制造背接触式太阳能电池的方法还包括在聚晶材料层202上方形成电介质材料堆叠204。根据本发明的实施例，在聚晶材料层202上方形成电介质材料堆叠204包括直接在聚晶材料层202上形成二氧化硅层203A，以及直接在二氧化硅层203A上形成氮化硅层203B。在一个实施例中，形成二氧化硅层203A包括将其形成为厚度足够低，从而在激光烧蚀处理期间不会反射回激光能量。但是，在另一个实施例中，形成二氧化硅层203A包括将其形成为厚度足够高，从而在激光烧蚀处理期间用作烧蚀停止层。在一个实施例中，形成二氧化硅层203A包括将该层形成为厚度约在1至50纳米范围内。在特定实施例中，形成二氧化硅层203A包括将该层形成为厚度约在5至15纳米范围内。但是，在另一个实施例中，在电介质堆叠中不存在层203A而仅包括氮化硅层203B，如图2B’所示。
参照流程图100的操作106以及相应的图2C，制造背接触式太阳能电池的方法还包括通过激光烧蚀206在电介质材料堆叠204中形成多个接触孔208，每个接触孔208暴露聚晶材料层202的一部分。根据本发明的一个实施例，形成多个接触孔208是在不使用图案化掩膜的情况下执行的。在一个实施例中，形成多个接触孔208包括使用波长约等于或小于1064纳米的激光来进行烧蚀。
参照流程图100的操作108以及相应的图2D，制造背接触式太阳能电池的方法还包括在多个接触孔208中形成导电接触210。
通过应用诸如上述处理之类的激光引发的接触形成处理，在所得到的太阳能电池中可以包括特定的标记或特征。例如，图3A示出了根据本发明的实施例的背接触式太阳能电池的截面视图。
参照图3A，背接触式太阳能电池300包括布置在单晶衬底300上方的聚晶材料层302A+302B。聚晶材料层302A+302B上方布置电介质材料堆叠304。电介质材料堆叠304中布置多个导电接触310，其直接耦接到聚晶材料层302A+302B的一部分。聚晶材料层302A+302B中布置重铸聚乙烯标记320，其与多个导电接触310中的一个对齐。
根据本发明的实施例，聚晶材料层302A+302B是聚晶硅层，而单晶衬底300是单晶硅衬底。在一个实施例中，聚晶硅层直接布置在电介质膜301上，而电介质膜301直接布置在单晶硅衬底300上，如图3A所示。在特定实施例中，聚晶硅层包括N型掺杂区302A和P型掺杂区302B，同样如图3A中所示。在一个实施例中，电介质材料堆叠304包括直接布置在聚晶材料层302A+302B上的二氧化硅层303A，以及直接布置在二氧化硅层303A上的氮化硅层303B，如图3A中所示。在一个实施例中，二氧化硅层303A的厚度约在5至15纳米范围内。在一个实施例中，多个导电接触310中的每一个都为圆形。在一个替换实施例中，代替形成聚晶材料层302A+302B，而形成非聚晶吸收材料层，诸如但不限于非晶层、聚合物层或多晶层。在另一替换实施例中，不是使用单晶衬底300，而是替代地使用多晶衬底。在一个实施例中，例如，在背接触式设计的一个实施例的情况下，在P扩散区与N扩散区之间存在沟槽或间隙。在另一个实施例中，如图3B中所示，使用厚度约在5至15纳米范围内的单个电介质材料层303B，而不包括层303A。
通过激光烧蚀处理来形成背接触式太阳能电池中的接触孔时，可以形成具有重铸聚乙烯标记的背接触式太阳能电池。图4示出了根据本发明实施例的表示制造背接触式太阳能电池的方法中的操作的流程图400。
参照流程图400的操作402，制造背接触式太阳能电池的方法包括在单晶衬底上方形成聚晶材料层。根据本发明的实施例，在单晶衬底上方形成聚晶材料层包括在单晶硅衬底上方形成聚晶硅层。在一个实施例中，在单晶硅衬底上方形成聚晶硅层包括直接在直接形成于单晶硅衬底上的电介质膜上形成聚晶硅层，以及在聚晶硅层中形成N型和P型掺杂区。在一个替换实施例中，代替形成聚晶材料层，而形成非聚晶吸收材料层，诸如但不限于非晶层、聚合物层或多晶层。在另一替换实施例中，不是使用单晶衬底，而是替代地使用多晶衬底。在一个实施例中，例如，在背接触式设计的一个实施例的情况下，在P扩散区与N扩散区之间存在沟槽或间隙。
参照流程图400的操作404，制造背接触式太阳能电池的方法还包括在聚晶材料层上方形成电介质材料堆叠。根据本发明的一个实施例，在聚晶材料层上方形成电介质材料堆叠包括直接在聚晶材料层上形成二氧化硅层，以及直接在二氧化硅层上形成氮化硅层。在一个实施例中，形成二氧化硅层包括将该层形成为厚度约在1至50纳米范围内。在特定实施例中，形成二氧化硅层包括将该层形成为厚度约在5至15纳米范围内。
参照流程图400的操作406，制造背接触式太阳能电池的方法还包括在聚晶材料层中形成重铸聚乙烯标记。根据本发明的一个实施例，多个导电接触中的每一个都为圆形。
参照流程图400的操作408，制造背接触式太阳能电池的方法还包括在电介质材料堆叠中形成多个导电接触，其直接耦接到聚晶材料层的一部分，导电接触中的一个与重铸聚乙烯标记对齐。根据本发明的一个实施例，形成重铸聚乙烯标记包括使用波长约等于或小于1064纳米的激光来进行烧蚀。
应当理解的是，当提及聚晶硅层时，术语“聚晶层”的使用旨在还涵盖可以被描述为非晶硅或α-硅的材料。还应该理解的是，代替在聚晶层中形成N型和P型掺杂区，或者除了在聚晶层中形成N型和P型掺杂区之外，可以直接在单晶衬底中形成N型和P型掺杂区。还应该理解的是，可以使用各种激光脉冲周期来进行烧蚀。但是，在一个实施例中，使用皮秒至纳秒范围内的激光脉冲长度来执行激光烧蚀。
已经公开了使用激光的太阳能电池接触的形成。根据本发明的一个实施例，制造背接触式太阳能电池的方法包括在单晶衬底上方形成聚晶材料层。在聚晶材料层上方形成电介质材料堆叠。通过激光烧蚀在电介质材料堆叠中形成多个接触孔，每个接触孔暴露聚晶材料层的一部分。在多个接触孔中形成导电接触。在一个实施例中，形成多个接触孔是在不使用图案化掩膜的情况下执行的。在一个实施例中，形成多个接触孔包括使用波长约等于或小于1064纳米的激光来进行烧蚀。在一个实施例中，在单晶衬底上方形成聚晶材料层包括在单晶硅衬底上方形成聚晶硅层。

Claims (27)

1.一种制造背接触式太阳能电池的方法，该方法包括：
在单晶衬底上方形成聚晶材料层；
在聚晶材料层上方形成电介质材料堆叠；
通过激光烧蚀，在电介质材料堆叠中形成多个接触孔，每个接触孔暴露聚晶材料层的一部分；以及
在多个接触孔中形成导电接触。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在单晶衬底上方形成聚晶材料层包括在单晶硅衬底上方形成聚晶硅层。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在单晶硅衬底上方形成聚晶硅层包括直接在直接形成于单晶硅衬底上的电介质膜上形成聚晶硅层，以及在聚晶硅层中形成N型掺杂区和P型掺杂区。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在单晶衬底上方形成聚晶材料层包括在单晶衬底中的N型掺杂区和P型掺杂区上方形成聚晶材料层。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在聚晶材料层上方形成电介质材料堆叠包括直接在聚晶材料层上形成二氧化硅层，以及直接在二氧化硅层上形成氮化硅层。
6.根据权利要求5所述的方法，其中形成二氧化硅层包括将该层形成为厚度约在1至50纳米范围内。
7.根据权利要求1所述的方法，其中在聚晶材料层上方形成电介质材料堆叠包括仅形成氮化硅层。
8.根据权利要求1所述的方法，其中形成多个接触孔是在不使用图案化掩膜的情况下执行的。
9.根据权利要求1所述的方法，其中形成多个接触孔包括使用波长约等于或小于1064纳米的激光来进行烧蚀。
10.根据权利要求1所述的方法，其中聚晶材料层包括非晶硅。
11.一种背接触式太阳能电池，包括：
布置在单晶衬底上方的聚晶材料层；
布置在聚晶材料层上方的电介质材料堆叠；
布置在电介质材料堆叠中的并且直接耦接到聚晶材料层的一部分的多个导电接触；以及
布置在聚晶材料层中的并且与多个导电接触中的一个对齐的重铸聚乙烯标记。
12.根据权利要求11所述的背接触式太阳能电池，其中聚晶材料层是聚晶硅层，并且单晶衬底是单晶硅衬底。
13.根据权利要求12所述的背接触式太阳能电池，其中直接在直接布置于单晶硅衬底上的电介质膜上布置聚晶硅层，并且聚晶硅层包括N型掺杂区和P型掺杂区。
14.根据权利要求12所述的背接触式太阳能电池，其中单晶硅衬底包括N型掺杂区和P型掺杂区。
15.根据权利要求11所述的背接触式太阳能电池，其中电介质材料堆叠包括直接布置在聚晶材料层上的二氧化硅层以及直接布置在二氧化硅层上的氮化硅层。
16.根据权利要求15所述的背接触式太阳能电池，其中二氧化硅层的厚度约在1至50纳米范围内。
17.根据权利要求11所述的背接触式太阳能电池，其中电介质材料堆叠仅包括氮化硅层。
18.根据权利要求11所述的背接触式太阳能电池，其中多个导电接触中的每一个均为圆形。
19.一种制造背接触式太阳能电池的方法，该方法包括：
在单晶衬底上方形成聚晶材料层；
在聚晶材料层上方形成电介质材料堆叠；
在聚晶材料层中形成重铸聚乙烯标记；以及
在电介质材料堆叠中形成多个导电接触，导电接触直接耦接到聚晶材料层的一部分，导电接触中的一个与重铸聚乙烯标记对齐。
20.根据权利要求19所述的方法，其中在单晶衬底上方形成聚晶材料层包括在单晶硅衬底上方形成聚晶硅层。
21.根据权利要求20所述的方法，其中在单晶硅衬底上方形成聚晶硅层包括直接在直接形成于单晶硅衬底上的电介质膜上形成聚晶硅层，以及在聚晶硅层中形成N型掺杂区和P型掺杂区。
22.根据权利要求20所述的方法，其中在单晶硅衬底上方形成聚晶硅层包括在布置在单晶衬底中的N型掺杂区和P型掺杂区上方形成非晶硅层。
23.根据权利要求19所述的方法，其中在聚晶材料层上方形成电介质材料堆叠包括直接在聚晶材料层上形成二氧化硅层，以及直接在二氧化硅层上形成氮化硅层。
24.根据权利要求23所述的方法，其中形成二氧化硅层包括将该层形成为厚度约在1至50纳米范围内。
25.根据权利要求19所述的方法，其中在聚晶材料层上方形成电介质材料堆叠包括仅形成氮化硅层。
26.根据权利要求19所述的方法，其中多个导电接触中的每一个均为圆形。
27.根据权利要求19所述的方法，其中形成重铸聚乙烯标记包括使用波长约等于或小于1064纳米的激光来进行烧蚀。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104810416A (zh) * 2014-01-29 2015-07-29 Lg电子株式会社 太阳能电池及其制造方法
CN105185863A (zh) * 2014-06-09 2015-12-23 Lg电子株式会社 用于制造太阳能电池的方法
CN105190903A (zh) * 2013-03-15 2015-12-23 太阳能公司 太阳能电池降低的接触电阻及延长的寿命
CN106898658B (zh) * 2015-12-21 2019-11-05 Lg电子株式会社 太阳能电池及其制造方法

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170005206A1 (en) * 2007-10-06 2017-01-05 Solexel, Inc. Patterning of silicon oxide layers using pulsed laser ablation
US8242354B2 (en) * 2008-12-04 2012-08-14 Sunpower Corporation Backside contact solar cell with formed polysilicon doped regions
US8324015B2 (en) * 2009-12-01 2012-12-04 Sunpower Corporation Solar cell contact formation using laser ablation
WO2012092301A2 (en) * 2010-12-29 2012-07-05 Intevac, Inc. Method and apparatus for masking substrates for deposition
US8658458B2 (en) * 2011-06-15 2014-02-25 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Patterned doping for polysilicon emitter solar cells
US8692111B2 (en) * 2011-08-23 2014-04-08 Sunpower Corporation High throughput laser ablation processes and structures for forming contact holes in solar cells
EP2579317A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-10 Total SA Method of manufacturing a solar cell with local back contacts
CN103890978A (zh) * 2011-10-28 2014-06-25 应用材料公司 用于太阳能电池制造的背接点通孔形成工艺
US20130199606A1 (en) * 2012-02-06 2013-08-08 Applied Materials, Inc. Methods of manufacturing back surface field and metallized contacts on a solar cell device
DE102012205966A1 (de) * 2012-04-12 2013-10-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Dünnschicht-Solarmoduls
EP4092764A1 (en) 2013-04-03 2022-11-23 Lg Electronics Inc. Solar cell
KR101613843B1 (ko) * 2013-04-23 2016-04-20 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 이의 제조 방법
WO2014179368A1 (en) * 2013-04-29 2014-11-06 Solexel, Inc. Damage free laser patterning of transparent layers for forming doped regions on a solar cell substrate
KR102045001B1 (ko) * 2013-06-05 2019-12-02 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 이의 제조 방법
KR101622089B1 (ko) * 2013-07-05 2016-05-18 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 이의 제조 방법
KR102219804B1 (ko) 2014-11-04 2021-02-24 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그의 제조 방법
JP6219913B2 (ja) 2014-11-28 2017-10-25 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 太陽電池及びその製造方法
US10535790B2 (en) * 2015-06-25 2020-01-14 Sunpower Corporation One-dimensional metallization for solar cells
KR102272433B1 (ko) 2015-06-30 2021-07-05 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 이의 제조 방법
KR102526398B1 (ko) * 2016-01-12 2023-04-27 상라오 징코 솔라 테크놀러지 디벨롭먼트 컴퍼니, 리미티드 태양 전지 및 이의 제조 방법
JP2017143267A (ja) * 2016-02-12 2017-08-17 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 太陽電池及びその製造方法
USD822890S1 (en) 2016-09-07 2018-07-10 Felxtronics Ap, Llc Lighting apparatus
US10775030B2 (en) 2017-05-05 2020-09-15 Flex Ltd. Light fixture device including rotatable light modules
USD832494S1 (en) 2017-08-09 2018-10-30 Flex Ltd. Lighting module heatsink
USD872319S1 (en) 2017-08-09 2020-01-07 Flex Ltd. Lighting module LED light board
USD846793S1 (en) 2017-08-09 2019-04-23 Flex Ltd. Lighting module locking mechanism
USD833061S1 (en) 2017-08-09 2018-11-06 Flex Ltd. Lighting module locking endcap
USD862777S1 (en) 2017-08-09 2019-10-08 Flex Ltd. Lighting module wide distribution lens
USD877964S1 (en) 2017-08-09 2020-03-10 Flex Ltd. Lighting module
USD832495S1 (en) 2017-08-18 2018-10-30 Flex Ltd. Lighting module locking mechanism
USD862778S1 (en) 2017-08-22 2019-10-08 Flex Ltd Lighting module lens
USD888323S1 (en) 2017-09-07 2020-06-23 Flex Ltd Lighting module wire guard
KR102350960B1 (ko) * 2019-04-25 2022-01-14 엘지전자 주식회사 태양전지의 제조 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5738731A (en) * 1993-11-19 1998-04-14 Mega Chips Corporation Photovoltaic device
US20060223284A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Intel Corporation Semiconductor wafer coat layers and methods therefor
CN101331614A (zh) * 2005-12-16 2008-12-24 Bp北美公司 背接触式光伏电池
US20090188553A1 (en) * 2008-01-25 2009-07-30 Emat Technology, Llc Methods of fabricating solar-cell structures and resulting solar-cell structures
US20090239331A1 (en) * 2008-03-24 2009-09-24 Palo Alto Research Center Incorporated Methods for forming multiple-layer electrode structures for silicon photovoltaic cells

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4626613A (en) * 1983-12-23 1986-12-02 Unisearch Limited Laser grooved solar cell
US4900695A (en) * 1986-12-17 1990-02-13 Hitachi, Ltd. Semiconductor integrated circuit device and process for producing the same
JP2706113B2 (ja) * 1988-11-25 1998-01-28 工業技術院長 光電変換素子
US5053083A (en) * 1989-05-08 1991-10-01 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Bilevel contact solar cells
US5011565A (en) * 1989-12-06 1991-04-30 Mobil Solar Energy Corporation Dotted contact solar cell and method of making same
JP2798769B2 (ja) * 1990-02-22 1998-09-17 三洋電機株式会社 薄膜トランジスタの製造方法
US5258077A (en) * 1991-09-13 1993-11-02 Solec International, Inc. High efficiency silicon solar cells and method of fabrication
US5456763A (en) * 1994-03-29 1995-10-10 The Regents Of The University Of California Solar cells utilizing pulsed-energy crystallized microcrystalline/polycrystalline silicon
JP3193287B2 (ja) * 1996-02-28 2001-07-30 シャープ株式会社 太陽電池
JPH10229211A (ja) * 1997-02-18 1998-08-25 Hitachi Ltd 光電変換装置およびその製造方法
DE19741832A1 (de) * 1997-09-23 1999-03-25 Inst Solarenergieforschung Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle und Solarzelle
DE10046170A1 (de) * 2000-09-19 2002-04-04 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-Metallkontaktes durch eine dielektrische Schicht
JP2003298078A (ja) * 2002-03-29 2003-10-17 Ebara Corp 光起電力素子
US7388147B2 (en) * 2003-04-10 2008-06-17 Sunpower Corporation Metal contact structure for solar cell and method of manufacture
US20050172996A1 (en) * 2004-02-05 2005-08-11 Advent Solar, Inc. Contact fabrication of emitter wrap-through back contact silicon solar cells
KR101161361B1 (ko) * 2004-03-26 2012-06-29 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체장치
DE102004050269A1 (de) * 2004-10-14 2006-04-20 Institut Für Solarenergieforschung Gmbh Verfahren zur Kontakttrennung elektrisch leitfähiger Schichten auf rückkontaktierten Solarzellen und Solarzelle
US20060130891A1 (en) * 2004-10-29 2006-06-22 Carlson David E Back-contact photovoltaic cells
US8399331B2 (en) * 2007-10-06 2013-03-19 Solexel Laser processing for high-efficiency thin crystalline silicon solar cell fabrication
US8420435B2 (en) * 2009-05-05 2013-04-16 Solexel, Inc. Ion implantation fabrication process for thin-film crystalline silicon solar cells
US8129822B2 (en) * 2006-10-09 2012-03-06 Solexel, Inc. Template for three-dimensional thin-film solar cell manufacturing and methods of use
US20090107545A1 (en) * 2006-10-09 2009-04-30 Soltaix, Inc. Template for pyramidal three-dimensional thin-film solar cell manufacturing and methods of use
FR2880989B1 (fr) * 2005-01-20 2007-03-09 Commissariat Energie Atomique Dispositif semi-conducteur a heterojonctions et a structure inter-digitee
EP1763086A1 (en) * 2005-09-09 2007-03-14 Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Photovoltaic cell with thick silicon oxide and silicon nitride passivation and fabrication method
DE102005040871A1 (de) * 2005-04-16 2006-10-19 Institut Für Solarenergieforschung Gmbh Rückkontaktierte Solarzelle und Verfahren zu deren Herstellung
US7468485B1 (en) * 2005-08-11 2008-12-23 Sunpower Corporation Back side contact solar cell with doped polysilicon regions
JP2009152222A (ja) * 2006-10-27 2009-07-09 Kyocera Corp 太陽電池素子の製造方法
US7705237B2 (en) * 2006-11-27 2010-04-27 Sunpower Corporation Solar cell having silicon nano-particle emitter
EP2122691A4 (en) * 2007-02-16 2011-02-16 Nanogram Corp SOLAR CELL STRUCTURES, PV MODULES AND CORRESPONDING METHODS
KR20100015622A (ko) * 2007-03-16 2010-02-12 비피 코포레이션 노쓰 아메리카 인코포레이티드 태양 전지
JP2008283023A (ja) 2007-05-11 2008-11-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 光電変換装置の製造方法
JP5230153B2 (ja) 2007-09-18 2013-07-10 三菱重工業株式会社 光電変換装置の製造方法
CN101960618B (zh) * 2007-11-09 2013-05-01 森普雷姆有限公司 低成本的太阳能电池及其生产方法
US8198528B2 (en) * 2007-12-14 2012-06-12 Sunpower Corporation Anti-reflective coating with high optical absorption layer for backside contact solar cells
US7820540B2 (en) * 2007-12-21 2010-10-26 Palo Alto Research Center Incorporated Metallization contact structures and methods for forming multiple-layer electrode structures for silicon solar cells
TW200947726A (en) * 2008-01-24 2009-11-16 Applied Materials Inc Buried insulator isolation for solar cell contacts
KR100864062B1 (ko) * 2008-02-22 2008-10-16 한국철강 주식회사 태양전지 모듈 패터닝 장치
KR101155343B1 (ko) * 2008-02-25 2012-06-11 엘지전자 주식회사 백 콘택 태양전지의 제조 방법
CN101999175A (zh) * 2008-04-09 2011-03-30 应用材料股份有限公司 用于多晶硅发射极太阳能电池的简化背触点
US20090260685A1 (en) * 2008-04-17 2009-10-22 Daeyong Lee Solar cell and method of manufacturing the same
US7851698B2 (en) * 2008-06-12 2010-12-14 Sunpower Corporation Trench process and structure for backside contact solar cells with polysilicon doped regions
US20100071765A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-25 Peter Cousins Method for fabricating a solar cell using a direct-pattern pin-hole-free masking layer
CN101447518A (zh) * 2008-12-31 2009-06-03 江苏艾德太阳能科技有限公司 一种背点接触异质结太阳能电池及其制造方法
CN105023973A (zh) 2009-04-21 2015-11-04 泰特拉桑有限公司 形成太阳能电池中的结构的方法
EP2422377A4 (en) 2009-04-22 2013-12-04 Tetrasun Inc LOCALIZED METAL CONTACTS BY LOCALIZED LASER-ASSISTED CONVERSION OF FUNCTIONAL FILMS IN SOLAR CELLS
US8324015B2 (en) * 2009-12-01 2012-12-04 Sunpower Corporation Solar cell contact formation using laser ablation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5738731A (en) * 1993-11-19 1998-04-14 Mega Chips Corporation Photovoltaic device
US20060223284A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Intel Corporation Semiconductor wafer coat layers and methods therefor
CN101331614A (zh) * 2005-12-16 2008-12-24 Bp北美公司 背接触式光伏电池
US20090188553A1 (en) * 2008-01-25 2009-07-30 Emat Technology, Llc Methods of fabricating solar-cell structures and resulting solar-cell structures
US20090239331A1 (en) * 2008-03-24 2009-09-24 Palo Alto Research Center Incorporated Methods for forming multiple-layer electrode structures for silicon photovoltaic cells

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105190903A (zh) * 2013-03-15 2015-12-23 太阳能公司 太阳能电池降低的接触电阻及延长的寿命
CN104810416A (zh) * 2014-01-29 2015-07-29 Lg电子株式会社 太阳能电池及其制造方法
CN110299418A (zh) * 2014-01-29 2019-10-01 Lg电子株式会社 太阳能电池及其制造方法
US10847663B2 (en) 2014-01-29 2020-11-24 Lg Electronics Inc. Solar cell and method for manufacturing the same
CN105185863A (zh) * 2014-06-09 2015-12-23 Lg电子株式会社 用于制造太阳能电池的方法
US9698300B2 (en) 2014-06-09 2017-07-04 Lg Electronics Inc. Method for manufacturing solar cell
CN106898658B (zh) * 2015-12-21 2019-11-05 Lg电子株式会社 太阳能电池及其制造方法
US10868210B2 (en) 2015-12-21 2020-12-15 Lg Electronics Inc. Solar cell and method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
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Bogue The role of lasers in solar cell manufacture

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