CN106062974A - 太阳能电池处理系统、传送带系统、太阳能电池生产装置和方法 - Google Patents
太阳能电池处理系统、传送带系统、太阳能电池生产装置和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106062974A CN106062974A CN201480075857.8A CN201480075857A CN106062974A CN 106062974 A CN106062974 A CN 106062974A CN 201480075857 A CN201480075857 A CN 201480075857A CN 106062974 A CN106062974 A CN 106062974A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- conveyer belt
- solar cell
- negative pressure
- cell wafer
- processing system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- 238000009434 installation Methods 0.000 title 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 86
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 24
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 239000003570 air Substances 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000002783 friction material Substances 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 238000013532 laser treatment Methods 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000018199 S phase Effects 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1876—Particular processes or apparatus for batch treatment of the devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
- H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
- H01L21/6776—Continuous loading and unloading into and out of a processing chamber, e.g. transporting belts within processing chambers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
提供一种用于生产太阳能电池的处理系统。所述处理系统包括传送带系统。传送带系统包括用于输送太阳能电池晶片的传送带。另外，处理系统包括激光单元，所述激光单元配置成在由传送带输送太阳能电池晶片期间将激光束引导到太阳能电池晶片上。另外，提供一种在太阳能电池的生产中使用的传送带系统，所述传送带系统包括：支撑表面，在所述支撑表面中具有若干开孔；传送带，在所述传送带中具有若干开孔；以及第一负压回路，所述第一负压回路连接至所述支撑表面中的所述多个开孔中的至少部分。另外，提供一种用于生产太阳能电池的方法。所述传送带系统包括：输送太阳能电池晶片；以及在输送期间，将激光束引导至所述太阳能电池晶片。
Description
技术领域
本公开的实施例关于用于生产太阳能电池的太阳能电池处理系统、用于在太阳能电池处理系统中使用的传送带系统、太阳能电池生产装置以及生产太阳能电池的方法。具体地，本公开的实施例关于用于生产发射极钝化背接触(PERC,passivated emitter rearcontact)太阳能电池的太阳能电池处理系统、用于在PERC太阳能电池处理系统中使用的传送带系统、配置成用于生产PERC太阳能电池的太阳能电池生产装置以及生产PERC太阳能电池的方法。
背景技术
太阳能电池是将太阳光转换成电能的光伏(PV,photovoltaic,)装置。典型的太阳能电池包括基板，基板在本文中也可称为晶片。晶片典型地由硅制成。晶片可设有形成在其中的一个或更多个p-n结或p-i-n结。每一个p-n结具有p型区与n型区。当p-n结暴露于太阳光时(即，如果吸收传入的光子)，则可导致电子从价带激发至太阳能电池的导带，由此形成所谓的电子-空穴(opening)对，其中电子与空穴两者都充当电荷载子。结中发展的电场允许电荷载子分离并且在相反的方向上漂移。如果由所谓的电极(诸如，由银或铝制成的电极)连接发射极和基极，则电荷载子可用作电能。
太阳能电池通常由硅基板形成，此硅基板可以是单晶或多晶硅基板。硅基板可在前侧上具有n型硅薄层，并且p型区形成在背侧上。或者，硅基板可在前侧上具有p型硅薄层，并且n型区形成在背侧上(所谓的“n型晶片”)。电极沉积在太阳能电池晶片上，并且需要接触至硅。可进一步提供附加的层(诸如，前侧上的抗反射层，或者背侧上的抗反射层)。值得注意的是，如本文中所理解，术语“太阳能电池”指的是已完成的太阳能电池(即，有功能的太阳能电池)，而术语“太阳能电池晶片”指的是在它变成太阳能电池的工艺期间的半导体晶片。
本公开具体关于发射极钝化背接触(PERC)太阳能电池的生产。因此，对于本公开，太阳能电池的非照射侧(即，太阳能电池晶片的背侧)特别令人感兴趣。通常使用覆盖太阳能电池的整个背侧的铝层。
由于电子-空穴对在已经形成之后倾向于在短时间内重新结合，并且由于此重新结合现象对于晶片的表面特别关键，因此已知通过电介质层对晶片进行的钝化以提供具有较高效率的太阳能电池。通过电介质层对晶片进行的钝化可使重新结合现象最小化，并且由此在电荷载子重新结合之前增加它们的寿命。这又优化了太阳能电池的能量效率，太阳能电池的能量效率是最重要的，因为它增加了太阳能电池客户的投资回报。
显然，当以电介质材料层覆盖太阳能电池晶片的背侧时，必须穿过此电介质材料层建立电接触。在已知的方法(称为“激光烧蚀”)中，通过施加第一钝化电介质涂层并在后续的处理站中通过使用激光而局部地打开电介质来接触太阳能电池晶片的背侧。随后，可能在加热了晶片之后，在整个区域上方施加铝层以接触背侧。
然而，太阳能电池生产工业受制于巨大的价格压力。主导的数字是以每小时所生产的晶片(wph,wafers produced per hour)的数量来计的太阳能电池处理系统的产量。但是，每一个附加的工艺步骤(例如，所述的使用激光来打开电介质)减少每小时的晶片数量。
发明内容
如由本公开的发明人所发现，目前的太阳能电池生产仍然可改进。
鉴于上述情况，本公开提供以下内容。
根据本公开的一方面，提供一种用于生产太阳能电池的处理系统。所述处理系统包括传送带系统。所述传送带系统包括用于输送太阳能电池晶片的传送带。此外，所述处理系统包括激光单元，所述激光单元配置成在由所述传送带输送所述太阳能电池晶片期间将激光束引导到所述太阳能电池晶片上。
具体地，所述处理系统的所述传送带系统可以是如本说明书的其余部分中所述的传送带系统。
根据本公开的进一步的方面，提供一种在太阳能电池的生产中使用的传送带系统。传送带系统包括：支撑表面，具有位于所述支撑表面中的若干开孔；传送带，具有位于所述传送带中的若干开孔；以及第一负压回路，所述第一负压回路连接至所述支撑表面中的的所述多个开孔中的至少部分。
根据本公开的进一步的方面，提供一种太阳能电池生产设备。所述太阳能电池生产装置包括如本文所述的处理系统和/或如本文所述的传送带系统。
根据本公开的进一步的方面，提供一种用于生产太阳能电池的方法。所述传送带系统包括：输送太阳能电池晶片；以及在输送期间，将激光束引导至所述太阳能电池晶片。
本公开也涉及用于执行所公开的方法且包括用于执行每一个所述方法步骤的设备部件的一种设备。这些方法步骤可由硬件元件、由适当软件编程的计算机、由这两者的任意组合、或以任何其他方式来执行。此外，本公开也涉及所述设备通过其来操作的方法。所述方法包括用于执行设备的每一个功能的方法步骤。
通过从属权利要求、说明书和附图，进一步的实施例、方面、细节和优势进一步明显。
附图说明
因此，为了可详细地理解本公开的上述特征，可参考实施例来进行对上文简要概括的本公开的更具体的描述。所附附图关于本公开的实施例，并且在下文中描述：
图1阐释根据本文所述的实施例的所生产的太阳能电池的节选的示意性横剖面视图。
图2阐释根据本文所述的实施例的在生产期间的太阳能电池晶片的节选的示意性横剖面视图。
图3和图4是根据本文所述的实施例的太阳能电池处理设备的示意视图。
图5是根据本文所述的实施例的传送带系统的示意性三维视图。
图6是根据本文所述的实施例的传送带系统的示意性三维视图，其中为了说明性目的，省略了传送带。
图7是根据本文所述的实施例的、以底视图方式的传送带系统的示意性三维视图。
图8是根据本文所述的实施例进入传送带系统的示意性三维视图。
图9和图10是根据本文所述的实施例的处理系统的三维视图。
具体实施方式
现在将详细地参照本发明的各种实施例，在附图中阐释实施例的一个或更多个示例。在以下对附图的描述中，相同的元件符号表示相同的元件。在本公开中，仅描述相对于个别实施例的差异。通过解释本发明的方式来提供每一个示例，并且每一个示例不旨在限制本发明。此外，阐释或描述为一个实施例的部分的特征可用于其他实施例或者结合于其他实施例以产生更进一步的实施例。说明书旨在包括此类修改和变型。
参见图1和图2，示出太阳能电池的横剖面视图，所述太阳能电池可利用如本文所述的处理系统、太阳能电池生产装置和方法来生产。此横剖面视图不是按比例的，而是仅阐释太阳能电池中的层的序列。
太阳能电池10包括若干层。太阳能电池的前侧上最上面的层(图1和图2的示图中的上侧)可以是抗反射层6，此抗反射层6经配置和沉积以减少太阳光的反射。下面的是块状层1，此块状层1典型地为硅掺杂的。块状层1典型地是最厚的层。如背景技术部分中所讨论，各种类型的掺杂可包括在块状层1中。
示出两个钝化层，即，第一钝化层2和第二钝化层3。根据当前的实施例所提供的这一个或更多个钝化层由电介质材料制成。例如，第一钝化层可由Al2O3(氧化铝)制成，和/或第二钝化层可由SiN(氮化硅)制成。典型地，钝化层从太阳能电池晶片的背部覆盖整个块状层。
根据本文所述的实施例，在供应了在背侧上被钝化的太阳能电池晶片之后，使用激光束来形成局部开孔。这在图1中说明性地示出，图1阐释根据本文所述的实施例的太阳能电池的生产中的中间工艺步骤。如其中所示，钝化层2和3由激光单元15烧蚀，以便在一个或更多个钝化层中产生通孔7。进而由此产生对块状层的接取。
在后续的步骤中(参见图2)沉积背侧层。以元件符号4引用的层阐释由导电材料制成的背侧接触层。背侧接触层4典型地沉积在太阳能电池10的整个背侧上方，并且允许从背部接触太阳能电池晶片。
具体地，背侧层的沉积不仅产生背侧接触层4，而且也产生通孔7(图1)的填充5。由此，实现了太阳能电池晶片的块状层1与背侧接触层(即，背侧电极)之间的接触，这在太阳能电池操作时允许电流流动。另外，事实证明，电介质钝化层2与3中的局部接触填充5也减少边界表面处或边界表面附近的重新结合的数量。
图3示出根据本公开的用于生产太阳能电池的处理系统的示意性实施例。处理系统100包括传送带系统20。传送带系统设有用于输送太阳能电池晶片的传送带。在图3中，用元件符号21来表示太阳能电池晶片。出于说明性目的，在激光烧蚀之前示出一个太阳能电池晶片，在激光烧蚀期间示出一个太阳能电池晶片，并且在激光烧蚀之后示出一个太阳能电池晶片。用箭头60阐释传送带的移动方向。
由激光单元15执行激光烧蚀，所述激光单元15经配置以在由传送带输送输送太阳能电池晶片时将激光束18引导到太阳能电池晶片21上，所述激光束例如由激光束16生成。因此，传送带不停地将激光束引导至太阳能电池晶片，但是如同本文中所理解的激光烧蚀工艺是“动态”(“on the fly”)工艺。
现在参见图4，阐释本公开的另一实施例。除了已参照图3的实施例所解释的元件之外，所示的处理系统还包括处理站32。具体地，处理站32可以是真空处理站，在所述真空处理站中对晶片的处理发生在负压(underpressure)大气(诸如，中真空或高真空)中。例如，处理站可以是钝化站，在此钝化站中，利用一个或若干个电介质层(诸如，Al2O3和SiN)来钝化太阳能电池晶片的背侧。在许多实施例中，激光单元上游的处理站的数量多于一个，诸如，至少三个或甚至五个。
传入传送带系统31可定位在传送带系统20的上游，其中如本文中所示用的术语“上游”与“下游”应参照太阳能电池晶片的移动来理解。传入传送带系统31不一定是如本文所述的传送带系统，但是，传入传送带系统31可以是此类传送系统。
附加地或替代地，一个或更多个进一步的处理站位于激光单元15下游是可能的。例如，在图4中阐释进一步的处理站34。此进一步的处理站可以是印刷站，在此印刷站中，在太阳能电池晶片上方沉积例如由铝制成的背侧接触层。可由另一传出传送带系统33输送太阳能电池晶片(此太阳能电池晶片的背侧已由激光单元15烧蚀)，以便在进一步的处理站(诸如，处理站34)中处理。进一步的处理站可在环境压力大气中操作。具体地，进一步的处理站中的至少一个可以是印刷站。
图5阐释根据本文所述的实施例的传送带系统20的示意视图。传送带系统20通常可包括一个或更多个传送带。在图5至图8所示的实施例中，传送带系统包括平行地布置的两个传送带50。两个传送带50可彼此相距3cm与15cm之间的距离，特别是彼此相距5cm与10cm之间的距离。
根据本公开的一个或更多个传送带典型地包括多个开孔51。开孔能以阵列状方式来布置。如图5的实施例所示，每一个传送带51可设有开孔51的排。开孔典型地以等距离方式来布置。开孔可典型地彼此相隔0.5cm与10cm之间的距离，特别是彼此相隔1cm与5cm之间的距离。
虽然在图5的实施例中未阐释，但是传送带上的若干开孔可布置成彼此相邻平行(即，在垂直于输送方向60的方向上)。不限于任何实施例，一个或更多个传送带的开孔典型地为圆形，并且可具有1mm与2cm之间的直径，特别是具有2mm与1cm之间的直径。
可由致动器(诸如，电动机或伺服电机)驱动传送带。在图5的视图中几乎难以辨识致动器，因为致动器隐藏在板54后面。致动器58可直接作用于传送带系统20的两个旋转轴59中的一个旋转轴上。或者，如图5和图6中所示，例如通过驱动间接致动器单元57的轴53(轴53的运动被转移至传送带系统的旋转轴59)，致动器可间接作用于两个旋转轴59中的一个旋转轴上。
传送带系统的长度(即，传送带系统在输送方向60上的延伸)典型地大于20cm，并且在各种实施例中甚至大于50cm。
根据本公开的一个或更多个传送带在传送带系统20的支撑表面61上运行。将在图6和图8中示出的实施例的视图中进一步详细地阐释支撑表面61。
根据本文所述的实施例的传送带系统20可包括第一负压区55和第二负压区56。将参照图6和图7进一步详细地解释负压区。典型地，传送带系统的输送方向上，第一负压区长度为第二负压区的至少1.5倍或甚至2.0倍。
参见图6的视图中阐释的实施例，出于说明性目的，传送带系统20示出为不具有传送带。显然，在传送带系统20的操作中，如图5中所示，提供一个或更多个传送带。
传送带系统20包括支撑表面61。支撑表面配置成允许传送带在此支撑表面上运行。支撑表面可由低摩擦材料(诸如，低摩擦塑料材料)制成。在实施例中，支撑表面可设有一个或更多个运行道62。在图6所示的实施例中(但并不限于此)，设有两个运行道。每一个运行道典型地配置成允许传送带在操作期间在此运行道上运行。运行道可具有小于传送带所具有的宽度，例如，此宽度可以比传送带的宽度小至少10％。
在其他实施例中，可设有三个或甚至四个运行道。一般而言，并且不限于本文所述的任何实施例，运行道可升高而高于支撑表面。例如，本公开的一个或更多个运行道可升高至少1mm。在实施例中，运行道由低摩擦材料(诸如，低摩擦塑料材料)制成。运行道可由与支撑表面的材料相同的材料制成。
不限于图6所示的实施例，支撑表面典型地设有一个或更多个开孔63、64。在设有运行道的情况下，如图6中所阐释，开孔63、64也可引导穿过运行道。开孔典型地布置在传送带应当运行的位置处。支撑表面的开孔引导至嵌入在传送带系统中的一个或更多个负压回路。一个或更多个负压回路典型地适于提供负压。
根据本公开的处理系统的传送带系统典型地位于环境大气中。由负压回路提供的负压经由支撑表面中(可能穿过一个或更多个运行到62(如果有任何运行道))的开孔63、64以及经由一个或更多个传送带50中的开孔51而将吸力施加在太阳能电池晶片上。
图6所示的实施例的开孔63属于第一负压区55，而开孔64属于第二负压区56。开孔63与第一负压回路流体地连通，而开孔64流体与第二负压回路流体地连通。提供两个不同的负压回路和负压区允许对于各自区中的太阳能电池晶片施加不同的吸力。
例如，在典型的实施例中，第一负压区中的负压小于(即，以毫巴计的压力更高)第二负压区的负压(即，在第二负压区中，以毫巴计的压力更小)。与具有较大负压的区相比，在所提供的负压较小的情况下，吸力也较小。
在可能的应用中，按照在第二区中所要求的那样准确地相对于传送带来固定太阳能电池晶片的位置可能不是必要的。例如，第二负压区可以是利用激光束进行的实际轰击发生发生的区域，而第一负压区可用于输送太阳能电池晶片。
如图6所示，如果设有运行道，则支撑表面的开孔63、64可延伸穿过一个或更多个运行道。
传送带系统可设有一个或更多个传感器开孔74，这些传感器开孔74典型地布置在支撑表面61中，特别是布置在支撑表面61的中间部分中。例如，传感器开孔允许供应一个或更多个传感器(未示出)，这一个或更多个传感器配置成感测太阳能电池晶片的位置。这一个或更多个传感器可定位在传送带系统的背侧上。传感器的信息可传送至控制单元，此控制单元可控制对准和/或激光。例如，参见下文中参照图9和图10的进一步细节，这一个或更多个传感器的信息可转发至包括在激光单元15中的控制单元。
图7以示意性三维视图阐释根据本文所述的实施例的传送带系统的背侧。附图将主要阐释传送带系统可设有用于供应负压的两个负压连接入口。第一负压连接入口以元件符号70引用，而第二负压连接入口以元件符号71引用。
第一负压连接入口引导至第一负压回路，而第二负压连接入口引导至第二负压回路。在操作中，第一负压入口和/或第二负压入口典型地连接至一个或更多个负压供应单元(未示出)(诸如，一个或更多个真空泵或负压罐)。另外，仅提供一个负压供应单元是可能的，此负压供应单元可例如提供第二负压，且第一负压减小的负压可通过连接第一负压回路与负压供应单元的阀来提供。
图8是根据本文所述的实施例传送带系统的实施例的进一步三维示意图。出于说明性目的，传送带系统20示出为不具有传送带。此外，传送带示出为不具有图6所示的运行道或支撑表面。图8的进入传送带系统的开放视图允许更深入地理解本公开的负压回路。
图8所示的传送带系统设有如参照图7所解释的两个负压连接入口70与71。在图8的视图中，从传送带的上侧看见负压连接入口70和71，而在图7的示图中它们从下方示出。一般而言，并且不限于当前的实施例，本公开的负压连接入口典型地引导至嵌入在传送带系统中的负压回路。例如，负压回路可以是埋在传送带系统中的管道系统。
根据本文所述的实施例，传送带系统可设有第一负压回路和第二负压回路。第一负压回路在图8的说明性实施例中以元件符号80表示，而第二负压回路以元件符号81表示。第一负压回路80典型地与第一负压连接入口70流体地连接，而第二负压回路81典型地与第二负压连接入口71流体地连接。
如图所示，根据本文所述的实施例所提供的一个或更多个负压回路通常包括横向通道，诸如，图8所示的两个横向通道82和83。术语“横向”应当指横向通道基本上(对于对术语“基本上”的典型理解，请参见先前的解释)垂直于输送方向60的定向。
横向通道典型地将负压提供至一个或更多个纵向通道。纵向通道典型地定向在输送方向60中。如图8所示，每一负压回路可设有两个纵向通道84和85。一般而言，并且不限于任何实施例，每一个负压回路的通道系统可具有双T形状。
在可与本文所述的其他实施例相结合的一些实施例中，如图8的实施例的第一负压回路80所示，可相对于纵向通道84居中地提供横向通道82。在其他实施例中，如由图8的实施例的第二负压回路81所示，可相对于纵向通道85为非居中地提供横向通道83。
横向通道的宽度可大于纵向通道的宽度，特别地，横向通道的宽度与纵向通道的宽度之间可具有2倍、3倍或甚至大于3倍的因子。
在实施例中，第一负压回路和/或第二负压回路在输送方向上的长度在10cm与50cm之间的范围内，特别是在10cm与30cm之间的范围内。
本公开的一个或更多个负压回路的通道系统典型地埋在传送带系统中。经由支撑表面61和/或运行道62中的开孔63、64以及一个或更多个传送带50中的开孔51将负压传递至太阳能电池晶片。第一和第二负压回路的供应可允许作用在太阳能电池晶片上的不同区中的不同吸力。
图9和图10示出根据本公开的实施例的处理系统100的示意三维视图。不限于任何实施例，处理系统可配备有传入传送带系统31。传送带系统20定位在传入传送带系统的下游。传送带系统20可配备有第一负压回路和第二负压回路，从而产生第一负压区55和第二负压区56。一般而言，并且不限于图9和图10的实施例，第二负压区56可位于激光单元15下方。
一般而言，并且不限于图9和图10的实施例，第一负压小于第二负压。第一负压典型地选择成使得第一负压允许太阳能电池晶片在输送期间附着至传送带。典型地，太阳能电池晶片在处于第一负压区中时不被处理。
但是，当在第一负压区中移动时对准太阳能电池晶片是可能的。
此类对准将由对准单元91阐释，所述对准单元91示出为在传送带系统20上方，特别是在第一负压区55上方。取决于应用，对准单元可以是非受控机械对准，诸如，将晶片推动到集中的位置上的收窄路径。替代地或附加地，本文所述的对准单元可配置成用于通过以下操作来执行受控的对准，诸如，通过测量太阳能电池晶片的实际位置；通过计算太阳能电池晶片所需的重新对准；以及通过(诸如，由夹持器)单独地执行重新对准。
值得注意的是，在一些实施例中，对准之后的位置应准确地保持为它将用于由激光工具进行的处理。这可以是关于第二负压区直接在对准单元下游开始可能是有益的原因的一个示例。
对准单元具体地可包括用于感测太阳能电池晶片的实际位置的一个或更多个相机。另外，可提供图片分析系统，所述图片分析系统也允许评估相机系统的所感测的图片。例如，可感测太阳能电池晶片的轮廓以确定太阳能电池晶片的实际位置和定向。图片分析系统可形成本文所述的控制单元的部分。
一般而言，如之前所讨论，对准单元可执行对准步骤。但是，对准单元仅测量太阳能电池晶片的位置，并且将关于位置的信息至例如激光控制单元(在图9和图10中不可见，但是，激光控制单元可被包括在激光单元15中)也是可能的。因此，在控制激光束时考虑关于太阳能电池晶片的位置的信息。
此外，在图9和图10的视图中，激光单元15是可见的，而激光16(图4)位于激光单元15内，并且因此不可见。激光典型地包括配置成用于控制激光束的控制单元，由此特别考虑了太阳能电池晶片的输送速度。激光被控制成使得可能以脉冲的方式将射束引导至太阳能电池晶片。此外，激光束可直接引导至太阳能电池晶片，或者替代地，激光束的光路可由一个或更多个偏转单元(诸如，一个偏转镜或若干偏转镜(在图9和图10的视图中不可见，但是它们可定位在激光单元15内))偏转。
可另外提供排风扇单元90，此排风扇单元90配置成用于吸走由于激光烧蚀工艺而生成的烟。排风扇单元90典型地具有箱状形状，从而保证烟会被吸走而不被排放至环境中。此外，排风扇单元也可配置成避免激光辐射从激光处理站发射至环境。排风扇单元90成形为使得排风扇单元90允许太阳能电池晶片进入并离开激光处理站。
此外，如图9和图10中说明性地所示，在利用激光束烧蚀了钝化层之后(即，传送带系统20的下游)，可提供传出传送带系统33，以进一步处理太阳能电池晶片。出于说明性目的，阐释了进一步的处理站34。
如本文中所理解，太阳能电池生产装置不仅可包括所述的太阳能电池处理系统和/或所述的传送带系统，此外，太阳能电池生产装置可包括在生产太阳能电池中使用的进一步的处理单元，诸如，用于钝化太阳能电池晶片的一个或更多个钝化站；用于将电极印刷在太阳能电池晶片上(具体地，在太阳能电池晶片的前侧上)的一个或更多个印刷站；用于将太阳能电池晶片从一侧翻转至另一侧的一个或更多个翻转站(例如，在处理了背侧之后，将太阳能电池晶片至前侧)，用于将小孔钻到太阳能电池晶片中的一个或更多个钻孔站(具体地，在所谓的金属贯穿式(MTW,Metal Wrap Through)太阳能电池生产的情况下)；用于干燥太阳能电池晶片上所印刷材料的一个或更多个干燥站；用于掺杂太阳能电池晶片的一个或更多个掺杂站；用于加热太阳能电池晶片的一个或更多个加热烘箱；用于对准太阳能电池晶片的一个或更多个对准站；用于测试太阳能电池晶片的功能和/或光学外观的一个或更多个测试站；和/或用于将所生产的太阳能电池分拣(binning)为质量组合/或颜色组的一个或更多个分拣站。所指示的功能性可同样被包括在本文所述的方法的实施例中。
本文所公开的用于生产太阳能电池的方法的实施例包括以下步骤：输送太阳能电池晶片；以及在输送期间，将激光束引导至所述太阳能电池晶片。值得注意的是，由于在输送太阳能电池晶片期间完成了由激光束对钝化层的烧蚀的这一事实，因此没有消耗附加的时间。因此，本公开允许提供太阳能电池生产方法，所述方法具有所生产的太阳能电池的增加的效率，而太阳能电池处理站的产量相比已知的太阳能电池处理站不减少。换句话说，每小时的晶片产量率类似于不烧蚀一个或更多个钝化层的太阳能电池生产工艺。
在用于生产太阳能电池的方法的典型实施例中，掺杂太阳能电池晶片。随后，一个或更多个钝化层可沉积在太阳能电池晶片的背侧上，由此典型地覆盖整个背侧。为了提供至太阳能电池晶片的经掺杂区域(例如，图1和图2所示的块状层1)的接触，将激光束引导至钝化层。典型地，激光控制配置成将激光向上设定为具有足够的能量来穿透一个或更多个钝化层，其中，在同一时刻，激光典型地受控为使得激光不侵入到块状硅中。
典型地，随后，通过将导电材料(诸如，铝、银、或铝与银的混合物)沉积到太阳能电池的背侧上(参见参照图1和图2所给出的解释)来提供背接触。在实施例中，可提供若干背接触层。随后，可翻转太阳能电池晶片，以便处理前侧，例如以便沉积前侧接触。
具体地，在MWT太阳能电池生产的情况下，太阳能电池晶片中的通孔7(图2)的定位需要增加的精度。所期望的是，避免用于从背侧接触块状层的通孔7与太阳能电池晶片中的在MWT太阳能电池中使用的、用于从前侧接触太阳能电池晶片的MWT通孔的冲突。因此，所期望的是，激光与太阳能电池之间的相对位置在处理期间不应当改变。因此，在激光烧蚀期间，借助于由本文中先前详细地描述的各种实施例提供的负压将太阳能电池晶片局部地固定至传送带是有益的。
本公开具体地包括：利用本文所公开的处理系统和/或本文所述的传送带系统来改良用于生产太阳能电池的现有的太阳能电池生产设备。
虽然上述内容涉及本发明的实施例，但是可设计本发明的其他和进一步实施例而不背离本公开的基本范围，并且本公开的范围由所附权利要求书来确定。
Claims (15)
1.一种用于生产太阳能电池的处理系统(100)，所述处理系统包括：
a.传送带系统(20)，所述传送带系统包括用于输送太阳能电池晶片(21)的传送带(50)；以及
b.激光单元(15)，所述激光单元(15)配置成在由所述传送带(50)输送所述太阳能电池晶片(21)期间将激光束(18)引导到所述太阳能电池晶片上。
2.如权利要求1所述的处理系统，其中多个开孔(51)位于所述传送带(50)中。
3.如前述权利要求中的任一项所述的处理系统，其中所述传送带系统进一步包括：
a.支撑表面(61)，其中多个开孔(63、64)位于所述支撑表面中；以及任选地
b.第一负压回路(80)，所述第一负压回路(80)连接至所述支撑表面(61)中的所述多个开孔(63)中的至少部分。
4.如权利要求3所述的处理系统，进一步包括第二负压回路(81)，所述第二负压回路(81)连接至所述支撑表面(61)中的所述多个开孔(64)中的至少部分。
5.如权利要求4所述的处理系统，其中当所述激光束(18)被引导至所述太阳能电池晶片(21)时，所述第二负压回路(81)连接至定位在所述太阳能电池晶片下方的多个开孔。
6.如权利要求3至5中的任一项所述的处理系统，进一步包括一个或更多个运行道(62)，所述一个或更多个运行道(62)配置成允许所述传送带在所述运行道上运行，其中所述一个或更多个运行道(62)被升高而高于所述支撑表面(61)。
7.如前述权利要求中的任一项所述的处理系统，进一步包括对准系统(91)，所述对准系统(91)配置成用于检测所述太阳能电池晶片的位置。
8.如前述权利要求中的任一项所述的处理系统，进一步包括偏转镜，所述偏转被定位在所述激光束的光路中。
9.一种在生产太阳能电池中使用的传送带系统(20)，所述传送带系统包括：
a.支撑表面(61)，其中多个开孔(63、64)位于所述支撑表面中；
b.至少一个传送带(50)，其中多个开孔(51)位于所述至少一个传送带中；以及
c.第一负压回路(80)，所述第一负压回路(80)连接至所述支撑表面中的所述多个开孔(63)中的至少部分。
10.如权利要求9所述的传送带系统，进一步包括第二负压回路(81)，所述第二负压回路(81)连接至所述支撑表面(61)中的所述多个开孔(64)中的至少部分。
11.如权利要求9至10中的任一项所述的传送带系统，进一步包括一个或更多个运行道(62)，所述一个或更多个运行道(62)配置成允许所述传送带在所述运行道上运行，其中所述一个或更多个运行道(62)被升高而高于所述支撑表面(61)。
12.一种太阳能电池生产装置，包括如权利要求1至8中的任一项所述的处理系统和/或如权利要求9至11中的任一项所述的传送带系统。
13.一种用于生产太阳能电池的方法，所述方法包括以下步骤：
a.输送太阳能电池晶片(21)；以及
b.在输送期间，将激光束(18)引导至所述太阳能电池晶片。
14.如权利要求13所述的用于生产太阳能电池的方法，进一步包括以下步骤：将第一负压施加至所述太阳能电池晶片。
15.如权利要求14所述的用于生产太阳能电池的方法，进一步包括以下步骤：当将所述激光束引导至所述太阳能电池晶片时，将第二负压施加至所述太阳能电池晶片，其中所述第二负压大于所述第一负压。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2014/053352 WO2015124191A1 (en) | 2014-02-20 | 2014-02-20 | Solar cell processing system, conveyor belt system, solar cell production installation and method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106062974A true CN106062974A (zh) | 2016-10-26 |
Family
ID=50137670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201480075857.8A Pending CN106062974A (zh) | 2014-02-20 | 2014-02-20 | 太阳能电池处理系统、传送带系统、太阳能电池生产装置和方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3108508A1 (zh) |
| CN (1) | CN106062974A (zh) |
| TW (1) | TW201541659A (zh) |
| WO (1) | WO2015124191A1 (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108511550A (zh) * | 2016-05-06 | 2018-09-07 | 应用材料意大利有限公司 | 夹持器及方法 |
| US11482640B2 (en) | 2016-05-06 | 2022-10-25 | Applied Materials Italia S.R.L. | Apparatus for manufacture of at least two solar cell arrangements, system for manufacture of at least two shingled solar cells, and method for manufacture of at least two solar cell arrangements |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106076879B (zh) * | 2016-06-13 | 2019-02-01 | 广州市易鸿智能装备有限公司 | 一种极片检测分选自动化设备 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101546790A (zh) * | 2009-04-24 | 2009-09-30 | 中山大学 | 一种利用激光诱导铝热反应制备太阳电池背面点接触电极的方法 |
| DE102008026792A1 (de) * | 2008-06-04 | 2009-12-24 | Innolas Systems Gmbh | Laserbearbeitungsvorrichtung und Laserbearbeitungsverfahren mittels Aperturabbildung |
| CN102263160A (zh) * | 2010-05-25 | 2011-11-30 | 韩美半导体株式会社 | 晶片传送装置以及具有其的位置感应系统和可视检查系统 |
| CN202922099U (zh) * | 2012-10-25 | 2013-05-08 | 苏州罗博特科自动化设备有限公司 | 高速硅片激光自动打孔系统 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3238187C2 (de) * | 1982-10-15 | 1984-08-09 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | Verfahren zum Herstellen von Solargeneratoren |
| DE10345576B4 (de) * | 2003-09-29 | 2008-03-06 | Hans Thoma | Durchlaufende Vorrichtung zum Löten von Solarzellen |
| DE102008062818A1 (de) * | 2008-12-23 | 2010-07-01 | Innolas Systems Gmbh | Transportvorrichtung zum Transport von plattenförmigen Elementen, insbesondere von Solarzellen |
| US20130140135A1 (en) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | Lian Hok Tan | Belt conveyor for conveying solar wafers during fabrication |
-
2014
- 2014-02-20 EP EP14705372.2A patent/EP3108508A1/en not_active Withdrawn
- 2014-02-20 CN CN201480075857.8A patent/CN106062974A/zh active Pending
- 2014-02-20 WO PCT/EP2014/053352 patent/WO2015124191A1/en active Application Filing
-
2015
- 2015-02-06 TW TW104104104A patent/TW201541659A/zh unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008026792A1 (de) * | 2008-06-04 | 2009-12-24 | Innolas Systems Gmbh | Laserbearbeitungsvorrichtung und Laserbearbeitungsverfahren mittels Aperturabbildung |
| CN101546790A (zh) * | 2009-04-24 | 2009-09-30 | 中山大学 | 一种利用激光诱导铝热反应制备太阳电池背面点接触电极的方法 |
| CN102263160A (zh) * | 2010-05-25 | 2011-11-30 | 韩美半导体株式会社 | 晶片传送装置以及具有其的位置感应系统和可视检查系统 |
| CN202922099U (zh) * | 2012-10-25 | 2013-05-08 | 苏州罗博特科自动化设备有限公司 | 高速硅片激光自动打孔系统 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108511550A (zh) * | 2016-05-06 | 2018-09-07 | 应用材料意大利有限公司 | 夹持器及方法 |
| CN108511550B (zh) * | 2016-05-06 | 2022-02-11 | 应用材料意大利有限公司 | 夹持器及方法 |
| US11482640B2 (en) | 2016-05-06 | 2022-10-25 | Applied Materials Italia S.R.L. | Apparatus for manufacture of at least two solar cell arrangements, system for manufacture of at least two shingled solar cells, and method for manufacture of at least two solar cell arrangements |
| US11527672B2 (en) | 2016-05-06 | 2022-12-13 | Applied Materials Italia S.R.L. | Apparatus for manufacture of at least two solar cell arrangements, system for manufacture of at least two shingled solar cells, and method for manufacture of at least two solar cell arrangements |
| US11600741B2 (en) | 2016-05-06 | 2023-03-07 | Applied Materials Italia S.R.L. | Apparatus for manufacture of at least two solar cell arrangements, system for manufacture of at least two shingled solar cells, and method for manufacture of at least two solar cell arrangements |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3108508A1 (en) | 2016-12-28 |
| TW201541659A (zh) | 2015-11-01 |
| WO2015124191A1 (en) | 2015-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9793421B2 (en) | Systems, methods and apparatus for precision automation of manufacturing solar panels | |
| US20230361231A1 (en) | Photovoltaic cell and laminate metallization | |
| JP5687837B2 (ja) | 太陽電池構造体、光起電モジュール及びこれらに対応する方法 | |
| US7954449B2 (en) | Wiring-free, plumbing-free, cooled, vacuum chuck | |
| CN103762270B (zh) | 太阳能电池及其制造方法 | |
| CN103057263B (zh) | 用于打印多层图案的方法及设备 | |
| US7968869B2 (en) | Optoelectronic architecture having compound conducting substrate | |
| AU2010281673B2 (en) | Methods and apparatus for metallization of solar cells | |
| CN106062974A (zh) | 太阳能电池处理系统、传送带系统、太阳能电池生产装置和方法 | |
| KR101589789B1 (ko) | 캐리어를 사용한 솔라 패널을 생산하기 위한 방법 및 디바이스 | |
| KR20110105382A (ko) | 스크린 프린팅 패턴 정렬을 위한 향상된 비젼 시스템 | |
| US20180175233A1 (en) | Alignment markers for precision automation of manufacturing solar panels and methods of use | |
| US20120100666A1 (en) | Photoluminescence image for alignment of selective-emitter diffusions | |
| CN108352451A (zh) | 基于全量子点的光电子器件 | |
| EP2581951B1 (en) | MEthod and apparatus for the formation of solar cells with selective emitters | |
| JP5404392B2 (ja) | Ｐｉｎダイオード、光検出器、光検出器アレイ及びイメージセンサ | |
| JP2010533369A (ja) | 薄膜太陽電池モジュールおよびその製造方法 | |
| ITUD20110171A1 (it) | Metodo ed impianto di controllo in retroazione ad anello chiuso per la stampa di uno schema multistrato | |
| CN102484146B (zh) | 太阳能电池 | |
| EP2811537A2 (en) | Photoelectric module and method of manufacturing the same | |
| KR20120061731A (ko) | 박막 증착 장치 및 박막 증착 방법 | |
| KR101012518B1 (ko) | 멀티 디스펜싱 방법을 이용한 태양전지의 전극 패턴 형성 장치 및 형성 방법 | |
| Das et al. | Processing approaches and challenges of interdigitated back contact Si solar cells | |
| CN105742374B (zh) | 光伏器件及其制备方法 | |
| KR20110010224A (ko) | 태양전지, 태양전지의 제조방법 및 열확산용 열처리 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20161026 |