CN109844965A - 基于导电箔的太阳能电池金属化 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了制造太阳能电池的方法，以及用于将太阳能电池电耦合的系统。在一个实例中，所述用于制造太阳能电池的方法可以包括从导电箔形成第一切割部分。所述方法还可包括将所述第一切割部分对准第一半导体基板的第一掺杂区。所述方法可以包括将所述第一切割部分键合至所述第一半导体基板的所述第一掺杂区。所述方法还可包括将所述导电箔的多个切割部分对准并键合至多个半导体基板。

Description

基于导电箔的太阳能电池金属化
背景技术
光伏电池(常被称为太阳能电池)是熟知的用于将太阳辐射直接转换为电能的装置。一般来讲，使用半导体加工技术在半导体基板的表面附近形成p-n结，从而在半导体晶片或基板上制造太阳能电池。照射在基板表面上并进入基板内的太阳辐射在基板块体中形成电子和空穴对。所述电子和空穴对迁移至基板中的p掺杂区和n掺杂区，从而在掺杂区之间产生电压差。将掺杂区连接至太阳能电池上的导电区，以将电流从电池引导至与其耦接的外部电路。
效率是太阳能电池的重要特性，因其直接与太阳能电池发电能力有关。同样，制备太阳能电池的效率直接与此类太阳能电池的成本效益有关。因此，提高太阳能电池效率的技术或提高制造太阳能电池效率的技术是普遍需要的。本公开的一些实施例允许通过提供制造太阳能电池结构的新工艺而提高太阳能电池的制造效率。
附图说明
图1为根据一些实施例的流程图，该流程图列出用于太阳能电池的金属化方法中的操作。
图2A和图2B示出了根据一些实施例的对应于图1的方法中的操作的用于太阳能电池的金属化方法中的各个阶段的视图。
图3为根据一些实施例的流程图，该流程图列出用于太阳能电池的另一金属化方法中的操作。
图4示出了根据一些实施例的对应于图3的方法中的操作的用于太阳能电池的金属化和/或串接方法中的各个阶段，以及用于将太阳能电池电耦合的示例性系统。
图5示出了根据一些实施例的用于将太阳能电池电耦合的另一示例性系统的一部分。
图6示出了根据一些实施例的对应于图3的方法中的操作的用于太阳能电池的金属化和/或串接方法中的各个阶段，以及用于将太阳能电池电耦合的另一示例性系统。
图7A和图7B示出了根据一些实施例的用于将图6的太阳能电池电耦合的系统的两个实施例的剖视图。
图8A和图8B示出了根据一些实施例的由图1-7的方法制造的示例性太阳能电池。
图8C示出了根据一些实施例的由图1-7的方法制造的示例性太阳能电池串。
图9A、图9B和图9C示出了根据一些实施例的用于将太阳能电池电耦合的另一示例性系统。
具体实施方式
以下具体实施方式在本质上只是说明性的，而并非意图限制本申请的主题的实施例或此类实施例的用途。如本文所用，词语“示例性”意指“用作示例、实例或举例说明”。本文描述为示例性的任何实施方式未必理解为相比其他实施方式是优选的或有利的。此外，并不意图受前述技术领域、背景技术、发明内容或以下具体实施方式中提出的任何明示或暗示的理论的约束。
本说明书包括提及“一个实施例”或“某个实施例”。短语“在一个实施例中”或“在某个实施例中”的出现不一定是指同一实施例。特定的特征、结构或特性可以任何与本公开一致的合适方式加以组合。
术语。以下段落提供存在于本公开(包括所附权利要求书)中术语的定义和/或语境：
“包括”。该术语是开放式的。如在所附权利要求书中所用，该术语并不排除其他结构或步骤。
“配置为”。各个单元或部件可被描述或声明成“配置为”执行一项或多项任务。在此类语境下，“配置为”用于通过指示所述单元/部件包括在操作期间执行一项或多项那些任务的结构而暗示结构。因此，可以说是将所述单元/部件配置成即使当指定的单元/部件目前不在操作(例如，未开启/激活)时也可执行任务。详述某一单元/电路/部件“配置为”执行一项或多项任务明确地意在对该单元/部件而言不援用35U.S.C.§112第六段。
“第一”、“第二”等。如本文所用，这些术语用作其之后的名词的标记，而并不暗示任何类型的顺序(例如，空间、时间和逻辑等)。例如，提及导电箔的“第一”切割部分并不一定暗示该切割部分是某一序列中的第一切割部分；相反，术语“第一”用于区分该切割部分与另一切割部分(例如，“第二”切割部分)。如本文所用，导电箔的切割部分(例如，第一切割部分、第二切割部分等)也可以称为导电箔的一部分(例如，第一部分、第二部分等)。
“基于”。如本文所用，该术语用于描述影响确定结果的一个或多个因素。该术语并不排除可影响确定结果的另外因素。也就是说，确定结果可以仅基于那些因素或至少部分地基于那些因素。考虑短语“基于B确定A”。尽管B可以是影响A的确定结果的因素，但这样的短语并不排除A的确定结果还基于C。在其他实例中，A可以仅基于B来确定。
“耦接”—以下描述是指元件或节点或结构特征被“耦接”在一起。如本文所用，除非另外明确指明，否则“耦接”意指一个元件/节点/特征直接或间接连接至另一个元件/节点/特征(或直接或间接与其连通)，并且不一定是机械连接。
“阻止”—如本文所用，阻止用于描述减小影响或使影响降至最低。当部件或特征被描述为阻止行为、运动或条件时，它完全可以彻底地防止某种结果或后果或未来的状态。另外，“阻止”还可以指减少或减小可能会发生的某种后果、性能和/或效应。因此，当部件、元件或特征被称为阻止结果或状态时，它不一定完全防止或消除该结果或状态。
此外，以下描述中还仅为了参考的目的使用了某些术语，因此这些术语并非意图进行限制。例如，诸如“上部”、“下部”、“上方”和“下方”之类的术语是指附图中提供参考的方向。诸如“正面”、“背面”、“后面”、“侧面”、“外侧”和“内侧”之类的术语描述部件的某些部分在一致但任意的参照系内的取向和/或位置，通过参考描述所讨论的部件的文字和相关的附图可以清楚地了解所述取向和/或位置。此类术语可包括上面具体提及的词语、它们的衍生词语以及类似意义的词语。
本文描述了太阳能电池的金属化和串接方法以及所得到的太阳能电池。在下面的描述中，阐述了诸如具体的工艺流程操作的许多具体细节，以便提供对本公开实施例的透彻理解。对本领域的技术人员将显而易见的是，可在没有这些具体细节的情况下实践本公开的实施例。在其他实例中，没有详细地描述熟知的制造技术，诸如平版印刷和图案化技术，以避免不必要地使本公开的实施例难以理解。此外，应当理解在图中示出的多种实施例是例证性的展示并且未必按比例绘制。
通常需要改进用于形成太阳能电池的导电触点的金属化方法。与一些金属化方法(例如，在太阳能电池上电镀导电触点)相比，其他技术可包括将导电箔和/或切割部分键合到半导体基板(例如，硅基板)。此类方法可能需要将大量线装载和重新装载到键合工具中，这对于设置和工艺来说可能特别具有挑战性。本文所述的技术提供了新颖的方法和设备，以在太阳能电池金属化工艺中从导电箔形成切割部分并将切割部分键合在半导体基板上。本文通篇提供了各种示例。
现在转到图1，提出了根据一些实施例的流程图100，该流程图列出用于太阳能电池的金属化方法中的操作。在各种实施例中，图1的方法可包括与图示相比额外的(或更少)的框。例如，在一些实施例中，可以将导电箔的另一部分(例如，第二切割部分)分离、输送、对准并键合到半导体基板。
图2A和图2B示出了根据一些实施例的对应于图1的方法中的操作的用于太阳能电池的金属化和串接方法中的各个阶段的视图。图2A和图2B还示出了根据一些实施例的用于将太阳能电池电耦合的系统200。下面描述了图1的方法中的步骤以及图2A和图2B的系统的部件。
参考图2A并且对应于流程图100的操作102，可以将导电箔208的第一切割部分211分离242。在某个实施例中，可以将第二切割部分211和/或多个切割部分210与导电箔208分离。
在某个实施例中，导电箔208为具有约在5-100微米范围内的厚度的铝(Al)箔。在一个实施例中，Al箔为包含铝和第二元素(诸如但不限于铜、锰、硅、镁、锌、锡、锂或它们的组合)的铝合金箔。在一个实施例中，Al箔为回火级箔，诸如但不限于F级(自由状态)、O级(全软)、H级(应变硬化)或T级(热处理)。在一个实施例中，铝箔为阳极氧化铝箔。在某个实施例中，导电箔208可为导电箔板，例如，如图所示。
在一个实施例中，将第一切割部分211和/或第二切割部分212分离可包括切割、分切或撕裂导电箔208。在某个实施例中，可以执行激光切割工艺、执行水射流切割工艺、机械分离工艺以及其他分离工艺以将第一切割部分211、第二切割部分212和/或多个切割部分210分离。在某个示例中，执行机械分离工艺可包括使用刀和/或锯来将第一切割部分211、第二切割部分212和/或多个切割部分210与导电箔208分离242。
参考图2A和操作104，根据一些实施例，可以将导电箔208从第一位置252输送到第二位置254。在某个实施例中，可以使用拾取器234来将导电箔208沿着输送路径244从第一位置252(例如，在分离单元232之后)输送到第二位置254(例如，在半导体基板220之后)。在某个示例中，如图2A所描绘，可以将连续长度的导电箔208从分配器单元201置于分离单元232中，然后在半导体基板220上方沿着输送路径244运输(例如，如图2B所示)。输送244还可以将导电箔208置于对准器236和键合单元238中。在某个实施例中，分离单元232可以在输送244期间分离和/或切割导电箔208。在一些实施例中，可以在太阳能电池220上方输送244导电箔208之后执行分离工艺，这与如图2B所示在输送244时执行分离工艺(例如，切割)形成对比。在一些实施例中，框104处的输送244是可选的并且不需要执行，相反，可以将导电箔208直接置于半导体基板220上方(例如，无需框104处的输送244)。
参考图2B和操作106，根据一些实施例，可以将导电箔208的第一切割部分对准半导体基板。在某个实施例中，可以使用对准器单元236来将切割部分211、212对准246半导体基板220。在一个示例中，对准器单元236可包括多个槽和/或凹槽，以将第一切割部分211和第二切割部分212对准半导体基板220。在一个实施例中，半导体基板220为太阳能电池。在某个示例中，将第一切割部分211和第二切割部分212对准太阳能电池的掺杂区(例如，P型掺杂区和N型掺杂区)。在某个实施例中，将导电箔208的第一切割部分211对准半导体基板210可以是可选的。在一些实施例中，可以将由分离单元232形成的第一切割部分211直接对准半导体基板210(例如，而无需对准器单元)。
参考图2B和操作108，根据一些实施例，可以将第一切割部分211键合到半导体基板220。在某个实施例中，可以将第二切割部分212键合到半导体基板220。在某个实施例中，可以使用键合单元238来将第一切割部分211和第二切割部分212键合248到半导体基板220。在某个实施例中，可以执行激光焊接工艺、热压工艺以及其他键合工艺，以将第一切割部分211和第二切割部分212键合到半导体基板220。
图2A和图2B示出了根据一些实施例的用于将太阳能电池电耦合的系统200。在某个实施例中，用于将太阳能电池电耦合的系统200可包括分配器单元201、分离单元232、拾取器234、对准器236和键合单元238以及其他部件。如上所述，可以将导电箔208置于用于将太阳能电池电耦合的系统200中，其中系统200可以分离导电箔208的切割部分210、211、212，然后将切割部分210、211、212键合到半导体基板220。尽管示出了各种部件，但并非所有部件都是用于将太阳能电池电耦合的系统200的操作所需的。在某个实施例中，分配器单元201是可选的，不需要包括在内。
在某个实施例中，分配器单元201可包括箔辊。在某个实施例中，拾取器234可包括机械夹具和/或机械手机构以拾取导电箔208。在某个实施例中，分离单元232可包括激光切割单元、机械分离单元以及其他分离单元。在某个示例中，分离单元232可包括激光器以将导电箔208切割成部分210、211、212。在一个示例中，分离单元232可包括刀、锯或任何其他类型的机械切割单元，以切割导电箔208并形成切割部分210、211、212。在某个实施例中，分离单元232可以在第一切割部分211和第二切割部分212之间分离出间隙203。在一个实施例中，间隙203的宽度可以基于半导体基板220的第一掺杂区和第二掺杂区之间的宽度。在一个示例中，分离单元可以将第一切割部分211和第二切割部分212之间的间隙203切割成大于或等于半导体基板220的第一掺杂区和第二掺杂区之间的宽度。在某个实施例中，对准器236可包括多个凹槽和/或槽，以接纳切割部分并将它们对准半导体基板220。尽管凹槽和/或槽可能是指多个凹槽和/或槽，但在某个实施例中，对准器236相反可能包括单个凹槽和/或槽。在一个实施例中，对准器236可以将切割部分对准半导体基板220的掺杂区。在某个实施例中，键合单元238可包括热压辊、激光焊接机或超声波焊接设备以及其他键合系统。在一些实施例中，对准器232是可选的，不需要包括在内。在某个示例中，分离单元232可以基于半导体基板220的第一掺杂区和第二掺杂区之间的宽度而形成间隙203，并且在无对准器的情况下将切割部分直接有效地对准掺杂区。
现在转到图3，提出了根据一些实施例的另一流程图300，该另一流程图列出用于太阳能电池的金属化和/或串接方法中的操作。在各种实施例中，图1的方法可包括与图示相比额外的(或更少)的框。例如，在一些实施例中，可以将导电箔的切割部分对准并键合到单个半导体基板，例如，不需要执行框310和312。
图4示出了根据一些实施例的对应于图3的方法中的操作的用于太阳能电池的金属化和串接方法中的各个阶段的视图。图4还示出了根据一些实施例的用于将太阳能电池电耦合的系统400。如图所示，图4的用于将太阳能电池电耦合的系统400具有与图2A和图2B的系统200的元件类似的附图标记，其中在所有附图中，类似的附图标记表示类似的元件。在某个实施例中，图4的系统400的结构基本上类似于图2A和图2B的系统200的结构，不同之处如下所述。除非下文另外指明，否则用来指图4中的部件的数字标记类似于用来指以上图2A和图2B中的部件或特征的数字标记，不同的是标号增加了200。因此，图2A和图2B的对应部分的描述同样适用于图4的描述，不同之处如下所述。
参考图4和流程图300的对应的操作302，可以将导电箔408的切割部分410、411、412可与442分离。
在某个实施例中，如本文所提到的，也可以将切割部分411、412称为第一切割部分411和/或第二切割部分412。尽管导电箔408的切割部分410、411、412可能是指多个切割部分(例如，图4的410，多于一个切割部分)，但在一个实施例中，切割部分相反可能是指一个切割部分(例如，第一切割部分411或第二切割部分412)。
在某个实施例中，导电箔408为具有约在5-100微米范围内的厚度的铝(Al)箔。在一个实施例中，Al箔为铝合金箔(例如，如图2A和图2B中所讨论的)。在一个实施例中，铝箔为阳极氧化铝箔，并且可为导电箔板。
在一个实施例中，将切割部分410、411、412分离可包括切割、分切或撕裂导电箔408。在某个实施例中，可以执行激光切割工艺、执行水射流切割工艺、机械分离工艺以及其他分离工艺以将第一切割部分411、第二切割部分412和/或多个切割部分410分离。在某个示例中，执行机械分离工艺可包括使用刀和/或锯来将第一切割部分411、第二切割部分412和/或多个切割部分410与导电箔408分离442。
参考图4和流程图300的操作304，根据一些实施例，可以将导电箔408从第一位置452输送到第二位置454。在某个实施例中，可以使用拾取器434来将导电箔408沿着输送路径444从第一位置452(例如，在分离单元432之后)输送444到第二位置454(例如，在半导体基板420之后)。在某个示例中，如图4所描绘，可以将连续长度的导电箔408从分配器单元401置于分离单元432中，然后在半导体基板上方沿着输送路径444运输。输送444还可以将导电箔408置于对准器436和键合单元438中。在某个实施例中，分离单元432可以在输送444期间分离和/或切割导电箔408。在一些实施例中，可以在太阳能电池420上方输送444导电箔408之后执行分离工艺，这与如图4所示在输送444时执行分离工艺(例如，切割)形成对比。在一些实施例中，框104处的输送444是可选的并且不需要执行，相反，可以将导电箔408直接置于半导体基板420上方(例如，无需框104处的输送444)。
再次参考图4和流程图300的操作306，根据一些实施例，可以将导电箔408的切割部分410、411、412对准第一半导体基板420的掺杂区421、422。在某个实施例中，可以使用对准器单元436来将切割部分410、411、412对准446第一半导体基板420的掺杂区421、422。在一个实施例中，可以将第一切割部分411对准第一掺杂区421。在一个示例中，如图所示，对准器432可以将第一切割部分411基本上平行于第一掺杂区421对准446。在某个实施例中，可以将第二切割部分412对准第二掺杂区422。在一个示例中，如图所示，对准器436可以将第二切割部分412基本上平行于第二掺杂区422对准446。在一个实施例中，对准器单元436可包括多个槽和/或凹槽，用于将切割部分410、411、412对准第一半导体基板420的掺杂区421、422。在某个实施例中，掺杂区为第一半导体基板420的P型掺杂区和/或N型掺杂区。在一个实施例中，第一半导体基板420为太阳能电池。在某个实施例中，可以使用对准器436来对准第一切割部分411和第二切割部分412之间的间隙403。在某个实施例中，对准器可以基于第一掺杂区421和第二掺杂区422之间的宽度443来对准间隙403。在某个示例中，对准器432可以将间隙403对准为大于或等于第一掺杂区421和第二掺杂区422之间的宽度443。在一个示例中，如图4所示，对准器436可以扩展切割部分411、412，以将切割部分411、412对准掺杂区421、422。
参考图4和操作308，根据一些实施例，可以将切割部分411、412键合到半导体基板420的掺杂区421、422。在某个实施例中，可以将第一切割部分411键合到半导体基板420的第一掺杂区421。在一个实施例中，可以将第二切割部分412键合到半导体基板420的第二掺杂区422。在某个实施例中，可以将第一掺杂区421和第二掺杂区422设置在第一半导体基板420的同一面(例如，背面或正面)。在某个实施例中，第一半导体基板420可以为太阳能电池，其中太阳能电池可以包括正面或背面。在某个实施例中，可以使用键合单元438来将第一切割部分411和第二切割部分412键合448到半导体基板420。在某个实施例中，可以执行激光焊接工艺、热压工艺以及其他键合工艺，以将第一切割部分411和第二切割部分412键合到半导体基板420的第一掺杂区421和第二掺杂区422。在一个实施例中，可以将多个切割部分410键合到半导体基板420的多个掺杂区。
图4示出了根据一些实施例的用于将太阳能电池电耦合的系统400。在某个实施例中，用于将太阳能电池电耦合的系统400可包括分配器单元401、分离单元432、拾取器434、对准器436和键合单元438以及其他部件。如上所述，可以将导电箔408置于用于将太阳能电池电耦合的系统400中，其中系统400可以分离导电箔408的切割部分410、411、412，然后将切割部分410、411、412键合到半导体基板420。尽管示出了各种部件，但并非所有部件都是用于将太阳能电池电耦合的系统400的操作所需的。在某个实施例中，分配器单元401是可选的，不需要包括在内。
在某个实施例中，分配器单元401可包括箔辊。在某个实施例中，拾取器432可包括机械夹具和/或机械手机构以拾取导电箔408。在某个实施例中，分离单元432可包括刀、锯、激光切割单元、执行水射流单元、机械分离单元以及其他分离单元。在某个示例中，分离单元432可包括激光器以将导电箔408切割成部分410、411、412。在一个示例中，分离单元432可包括刀或任何其他类型的机械切割单元，以切割导电箔408并形成切割部分410、411、412。在某个实施例中，对准器436可包括多个凹槽和/或槽，以接纳切割部分并将它们对准半导体基板420。尽管凹槽和/或槽可能是指多个凹槽和/或槽，但在一个实施例中，对准器436可以包括一个凹槽和/或槽。在一个实施例中，对准器436可以将切割部分411、412对准半导体基板420的掺杂区421、422。在某个实施例中，对准器436可以将第一切割部分411和第二切割部分412基本上平行于半导体基板420的第一掺杂区421和第二掺杂422对准444。在一个示例中，如图4所示，对准器436可以扩展切割部分411、412，以将切割部分411、412对准掺杂区421、422。在某个实施例中，键合单元438可包括热压辊、激光焊接机或超声波焊接设备、以及其他键合系统。
图5示出了根据一些实施例的用于将太阳能电池电耦合的另一系统500的一部分。如图所示，图5的用于将太阳能电池电耦合的系统500的部分具有与图4的系统400的元件类似的附图标记，其中在所有附图中，类似的附图标记表示类似的元件。在某个实施例中，图5的系统500的结构基本上类似于图4的系统400的结构，不同之处如下所述。除非下文另外指明，否则用来指图5中的部件的数字标记类似于用来指图4中的部件或特征的数字标记，不同的是标号增加了100。因此，图4的对应部分的描述同样适用于图5的描述，不同之处如下所述。
在某个实施例中，用于将太阳能电池电耦合的系统500的部分可包括分配器单元501、第一分离单元532a、第一对准器536a、第二分离单元532b、第二对准器536b和键合单元538。在某个实施例中，可以将导电箔508从分配器单元501置于第一分离单元532a中。在某个实施例中，第一分离单元532a可以将第一切割部分511和第二切割部分512与导电箔508分离。在某个实施例中，第一对准器可以接纳第一切割部分511和第二切割部分512，并将切割部分511、512对准第二分离单元532b。在某个示例中，对准器可以使第一切割部分扩展远离第二切割部分。在某个实施例中，第一分离单元可以分离第一多个切割部分510。在一个实施例中，第一对准器536a可以将第一多个切割部分510对准第二分离单元532b。在某个实施例中，第二分离单元532b可以将第三切割部分513和第四切割部分514与第一切割部分511分离。在某个实施例中，第二分离单元532b可以将第五切割部分515和第六切割部分516与第二切割部分512分离。在某个实施例中，第二对准器536b可以接纳第三切割部分513、第四切割部分514、第五切割部分515和第六切割部分516，并将切割部分513、514、515、516对准键合单元534。在一个实施例中，第二对准器536b可以将切割部分513、514、515、516对准半导体基板的掺杂区。在某个示例中，第二对准器536b可以将切割部分513、514、515、516基本上平行于半导体基板的掺杂区对准。在某个示例中，第二分离单元532b可以分离第二多个切割部分517。在一个实施例中，第二对准器536b可以将第二多个切割部分517对准半导体基板。在某个示例中，可以将第三切割部分513和第四切割部分514对准半导体基板的第一掺杂区和第二掺杂区。在一个示例中，可以将第五切割部分515和第六切割部分516对准半导体基板的第三掺杂区和第四掺杂区。在某个实施例中，键合单元538可以将切割部分513、514、515、516、和517键合到半导体基板的多个掺杂区(例如，第一掺杂区、第二掺杂区等)。在某个示例中，可以将第三切割部分513和第四切割部分514分别键合到第一掺杂区和第二掺杂区，并且可以将第五切割部分515和第六切割部分516分别键合到半导体基板的第三掺杂区和第四掺杂区。
在某个实施例中，第一分离单元532a和第二分离单元532b可包括激光切割单元、机械分离单元以及其他分离单元。在某个示例中，第一分离单元532a和第二分离单元532b可包括激光器、锯或任何其他类型的分切单元，以切割导电箔508并形成切割部分510、511、512、513、514,515、516、517。
在某个实施例中，第一对准器536a和第二对准器536b可包括多个凹槽和/或槽，以接纳切割部分510、511、512、513、514、515、516、517并将切割部分对准半导体基板。尽管凹槽和/或槽可能是指多个凹槽和/或槽，但在一个实施例中，第一对准器536a和第二对准器536b可以包括一个凹槽和/或槽。在某个实施例中，键合单元538可包括热压辊、激光焊接机或超声波焊接设备、以及其他键合系统。
示出了各种部件，其中并非所有部件都是用于将太阳能电池电耦合的系统500的操作所需的。在某个实施例中，分配器单元501是可选的，不需要包括在内。
图6示出了根据一些实施例的对应于图3的方法中的操作的用于太阳能电池的金属化和串接方法中的各个阶段的视图。图6还示出了根据一些实施例的用于将太阳能电池电耦合的系统600。如图所示，图6的用于将太阳能电池电耦合的系统600具有与图4的系统400的元件类似的附图标记，其中在所有附图中，类似的附图标记表示类似的元件。在某个实施例中，图6的系统600的结构基本上类似于图4的系统400的结构，不同之处如下所述。除非下文另外指明，否则用来指图6中的部件的数字标记类似于用来指以上图4中的部件或特征的数字标记，不同的是标号增加了200。因此，图4的对应部分的描述同样适用于图6的描述，不同之处如下所述。
参考图6和流程图300的对应的操作302，可以将导电箔608的切割部分610、611、612分离642。
在某个实施例中，如本文所提到的，也可以将部分611、612称为第一切割部分611和/或第二切割部分612。尽管导电箔608的切割部分610、611、612可能是指多个切割部分(例如，图6的610，多于一个切割部分)，但在一个实施例中，切割部分相反可能是指单个切割部分(例如，第一切割部分611或第二切割部分612)。
在某个实施例中，导电箔608为具有约在5-100微米范围内的厚度的铝(Al)箔。在一个实施例中，Al箔为铝合金箔(例如，如图2A和图2B中所讨论的)。在一个实施例中，铝箔为阳极氧化铝箔，并且可为导电箔板。
在一个实施例中，将切割部分610、611、612分离可包括切割、分切或撕裂导电箔608。在某个实施例中，可以执行激光切割工艺、执行水射流切割工艺、机械分离工艺以及其他分离工艺以从导电箔608分离出第一切割部分611、第二切割部分612和/或多个切割部分610。在某个示例中，执行机械分离工艺可包括使用刀和/或锯来将第一切割部分611、第二切割部分612和/或多个切割部分610与导电箔608分离642。
参考图6和流程图300的操作304，根据一些实施例，可以将导电箔608从第一位置652输送到第二位置654。在某个实施例中，可以使用拾取器634来将导电箔608沿着输送路径644从第一位置652(例如，在分离单元632之后)输送644到第二位置654(例如，在半导体基板620之后)。在某个示例中，如图6所描绘，可以将连续长度的导电箔608从分配器单元601置于分离单元632中，然后在半导体基板上方沿着输送路径644运输。输送644还可以将导电箔608置于对准器637和键合单元638中。在某个实施例中，分离单元632可以在输送644期间分离和/或切割导电箔408。在一些实施例中，可以在太阳能电池620上方输送644导电箔408之后执行分离工艺。在一些实施例中，框104处的输送644是可选的并且不需要执行，相反，可以将导电箔608直接置于半导体基板620上方(例如，无需框104处的输送644)。
参考图6，流程图300的操作306和操作310，根据一些实施例，可以将导电箔608的切割部分对准多个导电基板的掺杂区。在某个实施例中，参考图6和操作306，可以将切割部分611、612对准645第一半导体基板的掺杂区，如图所示。参考图6和操作310，可以将切割部分613、614对准647另一半导体基板的掺杂区，如图7A所示。在某个实施例中，可以将切割部分611、612、613、614对准645、647设置在第一半导体基板和/或多个基板的面(例如，背面或正面)上的掺杂区。在一些实施例中，相反可以丢弃切割部分613、614。
再次参考图6和流程图300的操作306，根据一些实施例，可以将导电箔608的切割部分对准645第一半导体基板620的掺杂区。在某个实施例中，可以将第一切割部分611对准第一半导体基板620的第一掺杂区621。在一个实施例中，可以将第二切割部分612对准第一半导体基板的第二掺杂区622。在某个实施例中，可以将第一掺杂区621和第二掺杂区622设置在第一半导体基板620的同一面(例如，背面或正面)上。在某个示例中，对准器634可以将第一切割部分611和第二切割部分612对准645设置在第一半导体基板620的背面或正面上的第一掺杂区621和第二掺杂区622。在一个示例中，对准器436可以扩展切割部分611、612，以将切割部分611、612对准掺杂区621、622(例如，也参考图4)。在一个实施例中，对准器单元636可包括多个槽和/或凹槽，用于将切割部分611、612对准645第一半导体基板620的掺杂区621、622。在某个实施例中，掺杂区为第一半导体基板620的P型掺杂区和/或N型掺杂区。在某个实施例中，第一半导体基板620可为太阳能电池。
参考图6和操作308，根据一些实施例，可以将切割部分611、612键合到第一半导体基板620的掺杂区621、622。在某个实施例中，可以将第一切割部分611键合到半导体基板620的第一掺杂区621。在一个实施例中，可以将第二切割部分612键合到半导体基板620的第二掺杂区622。在某个实施例中，可以将第一掺杂区621和第二掺杂区622设置在第一半导体基板620的同一面(例如，背面或正面)上。在某个实施例中，可以使用键合单元638来将第一切割部分611和第二切割部分412键合合648到半导体基板620。在某个实施例中，可以执行激光焊接工艺、热压工艺以及其他键合工艺，以将第一切割部分611和第二切割部分612键合到半导体基板620的第一掺杂区621和第二掺杂区622。在一个实施例中，可以将多个切割部分610键合到半导体基板620的多个掺杂区。
再次参考图6、图7A和流程图300的操作310，根据一些实施例，可以将导电箔608的其他切割部分613、614对准647第二半导体基板(例如，第二半导体基板720b，如图7A所示)的掺杂区。参考图7A，示出了用于将太阳能电池电耦合的系统600的横截面示例。在某个实施例中，图7A的用于将太阳能电池电耦合的系统700具有与图6的系统600的元件类似的附图标记，其中图6的对应部分的描述同样适用于图7A的描述。在某个示例中，切割部分613、614是指相同的切割部分713、714。在某个实施例中，可以将第三切割部分613对准647第二半导体基板的第一掺杂区。在一个实施例中，可以将第四切割部分614对准第二半导体基板的第二掺杂区。在某个实施例中，可以将第一掺杂区和第二掺杂区设置在第二半导体基板620的同一面(例如，背面或正面)上。在某个实施例中，第二半导体基板可为太阳能电池。
再次参考图6、图7A和操作312，根据一些实施例，可以将其他切割部分613、614键合到其他半导体基板(例如，第二半导体基板720b，如图7A所示)的掺杂区。在某个实施例中，可以将第三切割部分613键合到第二半导体基板的第一掺杂区。在一个实施例中，可以将第四切割部分614键合到半导体基板的第二掺杂区。在某个实施例中，可以使用键合单元638来将第三切割部分613和第四切割部分614键合648到半导体基板620。在某个实施例中，可以使用激光焊接工艺、热压工艺、超声波焊接工艺以及其他焊接工艺。如上所述，图7A的用于将太阳能电池电耦合的系统700具有与图6的系统600的元件类似的附图标记，其中图6的对应部分的描述同样适用于图7A的描述。
尽管上面讨论了第一切割部分、第二切割部分、第三切割部分和第四切割部分，但在某个实施例中，可以使用多个切割部分，例如多于一个、两个等。在一个示例中，可以将多个切割部分610对准和/或键合到多个半导体基板的多个掺杂区。
图7A和图7B示出了根据一些实施例的图6的用于将太阳能电池电耦合的系统600的一部分的不同实施例。如图所示，图7A和图7B的用于将太阳能电池电耦合的系统700的部分具有与图6的系统600的元件类似的附图标记，其中在所有附图中，类似的附图标记表示类似的元件。在某个实施例中，图7A和图7B的系统700的结构基本上类似于图6的系统600的结构，不同之处如下所述。除非下文另外指明，否则用来指图7A和图7B中的部件的数字标记类似于用来指图6中的部件或特征的数字标记，不同的是标号增加了100。因此，图6的对应部分的描述同样适用于图7A和图7B的描述，不同之处如下所述。
参考图7A、流程图300的操作306、308、10和操作312，根据一些实施例，可以将导电箔708的切割部分711、712、713、714对准并键合到第一半导体基板720a和第二半导体基板720b的掺杂区。在某个实施例中，可以将第一切割部分711和第二切割部分712对准745并键合到第一半导体基板720a的掺杂区。在某个实施例中，可以将第二切割部分713和第三切割部分714对准747并键合到第二半导体基板720b的掺杂区。在某个实施例中，可以将第一切割部分711和第二切割部分712对准745并键合到设置在第一半导体基板720a的背面704上的掺杂区。在某个实施例中，可以将第三切割部分713和第四切割部分714对准747并键合到设置在第二半导体基板720b的背面704上的掺杂区。在一些实施例中，可以将第三和第四切割部分711、712、713、714分别对准745、747并键合到第一半导体基板720a和第二半导体基板720b的正面。在一些实施例中，不需要将第三切割部分712和第四切割部分714对准和键合，相反可以丢弃第二切割部分。
参考图7B，根据一些实施例，可以将导电箔708的切割部分711、712对准745、759并键合到半导体基板720c的正面704和背面702上的掺杂区。在某个实施例中，可以将第一切割部分711对准并键合到半导体基板720c的背面704上的掺杂区。在某个实施例中，可以将第二切割部分712对准并键合到半导体基板720C的正面702上的掺杂区。在一些实施例中，不需要将第二切割部分712对准和键合，相反可以丢弃第二切割部分。尽管未示出，但键合单元可以定位在太阳能电池720c上方和/或下方，以将切割部分键合到太阳能电池720c的掺杂区(例如，在正面和/或背面上)。
图8A和图8B示出了根据一些实施例的使用图1-7的方法制造的示例性半导体基板。如图所示，图8的半导体基板820a、820b具有与先前图中讨论的半导体基板的元件类似的附图标记，其中在所有附图中，类似的附图标记表示类似的元件。在某个实施例中，图8的半导体基板820a、820b的结构基本上类似于先前图中的半导体基板的结构，不同之处如下所述。除非下文另外指明，否则用来指图8中的部件的数字标记类似于用来指先前图中的部件或特征的数字标记。因此，先前图中的半导体基板的对应部分的描述同样适用于图8的半导体基板的描述，不同之处如下所述。
在某个实施例中，半导体基板820a、820b为太阳能电池820a、820b。在某个实施例中，太阳能电池820a、820b可以包括硅基板825。在一些实施例中，可对硅基板进行清洗、抛光、平整化和/或薄化或以其他方式加工。在某个实施例中，半导体基板825可为单晶硅基板或多晶硅基板。在某个实施例中，硅基板可为N型硅基板或P型硅基板。在某个示例中，硅基板825可为单晶硅基板，诸如块体单晶N型掺杂硅基板。在某个实施例中，太阳能电池820a、820b可以具有正面802和背面804，其中正面802与背面804相对。在一个实施例中，正面802可被称为光接收表面802，并且背面804可被称为背表面804。在某个实施例中，太阳能电池820a、820b可以包括第一掺杂区821和第二掺杂区822。在某个实施例中，第一掺杂区821可为P型掺杂区(例如，掺杂硼)，而第二掺杂区822可为N型掺杂区(例如，掺杂磷)。在某个实施例中，太阳能电池820a、820b可在太阳能电池的正面802上包括抗反射涂层(ARC)828。在一些实施例中，太阳能电池820a、820b可在太阳能电池的背面804上包括背面抗反射涂层(BARC)826。
参考图8A，示出了根据一些实施例的由图1-7的方法制造的示例性背面接触太阳能电池。背面接触太阳能电池820a可以包括设置在太阳能电池820a的背面804上的第一掺杂区821和第二掺杂区822。在某个实施例中，可以将第一切割部分811和第二切割部分812键合到太阳能电池820a的背面804上的第一掺杂区821和第二掺杂区822。
参考图8B，示出了根据一些实施例的由图1-7的方法制造的示例性正面接触太阳能电池。正面接触太阳能电池820b可以包括设置在太阳能电池820b的背面804上的第一掺杂区821。在某个示例中，第二掺杂区822可以设置在太阳能电池820b的正面802上。尽管示出了第二掺杂区822的一个示例，但可以使用第二掺杂区822中的一个或多个。在某个实施例中，可以将第一切割部分811和第二切割部分812键合到太阳能电池820b的正面和背面804上的第一掺杂区821和第二掺杂区822。
图8C示出了根据一些实施例的由图1-7的方法制造的太阳能电池串805。在某个实施例中，太阳能电池串805可以包括第一半导体基板820a和第二半导体基板820b。在一个实施例中，可以将来自导电箔的多个切割部分810键合到第一半导体基板820a和第二半导体基板820b的掺杂区。在某个实施例中，来自导电箔的多个切割部分810可以将第一半导体基板820a电连接(例如，串接)到第二半导体基板820b。在某个实施例中，第一半导体基板820a和第二半导体基板820b可为太阳能电池。
图9A、图9B和图9C示出了根据一些实施例的用于将太阳能电池电耦合的另一示例性系统900。在某个实施例中，图1-7中所描述的方法可以与图9A、图9B和图9C的系统一起使用。如图所示，图9A、图9B和图9C的用于将太阳能电池电耦合的系统900具有与图7A和图7B的系统700的元件类似的附图标记，其中在所有附图中，类似的附图标记表示类似的元件。在某个实施例中，图9A、图9B和图8C的系统900的结构基本上类似于图7A和图7B的系统700的结构，不同之处如下所述。除非下文另外指明，否则用来指图9A、图9B和图9C中的部件的数字标记类似于用来指以上图7A和图7B中的部件或特征的数字标记，不同的是标号增加了200。因此，图7A和图7B的对应部分的描述同样适用于图9A、图9B和图9C的描述，不同之处如下所述。
参考图9A，示出了根据一些实施例的用于将太阳能电池电耦合的另一系统900的剖视图。在某个实施例中，用于将太阳能电池电耦合的系统900可以包括辊934和第一对准器932。在一个实施例中，可以将导电箔的多个切割部分910布置为穿过对准器932，其中对准器932将多个切割部分910对准半导体基板920的掺杂区。在某个示例中，半导体基板920为太阳能电池。在某个实施例中，掺杂区为P型掺杂区和N型掺杂区。在一个实施例中，对准器932允许多个切割部分910置于半导体基板920上方。在一个实施例中，对准器932可以将多个切割部分910基本上平行于半导体基板920的掺杂区对准。在某个实施例中，辊938可以将多个切割部分910键合到半导体基板920的掺杂区。在某个实施例中，对准器932可以使多个切割部分910移动成与辊934接触。在某个实施例中，对准器932可以将多个切割部分910基本上平行于半导体基板920的掺杂区对准，以形成半导体基板920和切割部分910的配对。在一个实施例中，辊934被加热。在某个实施例中，辊934可以向半导体基板920施加机械力以将切割部分910键合到半导体基板920。在某个实施例中，可以向半导体基板920和切割部分910的配对施加机械力，以将切割部分910键合到半导体基板920。在某个实施例中，夹具964可以将辊934耦接到对准器932。在某个实施例中，对准器932可以包括第一部分962和第二部分960。
参考图9B，示出了根据一些实施例的图9A的用于将太阳能电池电耦合的系统900的平面图。在一个实施例中，对准器932的第一部分962为盖板。在某个示例中，可以将盖板962置于多个切割部分932的第二部分960上方。在某个实施例中，盖板960可以包括磁体961。在某个实施例中，磁体961可以阻止盖板960的移动。在某个实施例中，夹具964可以耦接到通过第二部分960的对准器932。
参考图9C，示出了根据一些实施例的图9A的对准器932的第一部分和第二部分的平面图。在某个实施例中，如图所示，第一部分962为盖板。在某个实施例中，盖板962可以覆盖第二部分960。在某个实施例中，盖板962可以在键合工艺期间阻止多个切割部分910移动和/或阻止多个切割部分910的不对准。在某个实施例中，图9A的对准器932的第二部分960可以包括多个槽965以接纳多个切割部分910。在某个实施例中，盖板962阻止多个切割部分910移动到相邻的槽965。在某个实施例中，多个槽965可以在键合工艺期间阻止多个切割部分810的不对准和/或将多个切割部分基本上平行于半导体基板820的掺杂区对准。在某个实施例中，多个槽965在键合期间阻止多个切割部分的横向移动。
本发明描述了制造太阳能电池的方法，以及用于将太阳能电池电耦合的系统。一种制造太阳能电池的方法可以包括从导电箔形成第一切割部分。该方法可以包括将第一切割部分对准第一半导体基板的第一掺杂区，其中第一切割部分基本上平行于第一掺杂区对准并将第一切割部分键合到第一掺杂区。
另一种制造太阳能电池的方法可以包括从导电箔形成第一切割部分和第二切割部分。该方法可以包括将第一切割部分对准第一半导体基板的第一掺杂区并将第二切割部分对准第一半导体基板的第二掺杂区以及将第一切割部分键合到第一掺杂区并将第二切割部分键合到第二掺杂区。
又一种制造太阳能电池的方法可以包括从导电箔形成第一切割部分和第二切割部分。该方法可以包括从第一切割部分形成第三切割部分和第四切割部分。该方法可以包括从第二切割部分形成第五切割部分和第六切割部分。该方法可以包括将第三切割部分和第四切割部分对准第一半导体基板的第一掺杂区和第二掺杂区。该方法可以包括将第五切割部分和第六切割部分对准第一半导体基板的第三掺杂区和第四掺杂区。该方法可以包括将第三切割部分和第四切割部分键合到第一半导体基板的第一掺杂区和第二掺杂区以及将第五切割部分和第六切割部分键合到第一半导体基板的第三掺杂区和第四掺杂区。
一种用于将太阳能电池电耦合的系统可包括：第一分离单元，用于从导电箔形成第一切割部分和第二切割部分；以及键合单元，用于将第一切割部分和第二切割部分键合到半导体基板的第一掺杂区和第二掺杂区。
尽管上面已经描述了具体实施例，但即使相对于特定的特征仅描述了单个实施例，这些实施例也并非旨在限制本公开的范围。除非另有说明，否则本公开中所提供的特征的示例旨在为例证性的而非限制性的。以上描述旨在涵盖将对本领域的技术人员显而易见的具有本公开的有益效果的那些替代形式、修改形式和等效形式。
本公开的范围包括本文所公开的任何特征或特征组合(明示或暗示)，或其任何概括，不管它是否减轻本文所解决的任何或全部问题。因此，可以在本申请(或要求其优先权的申请)的审查过程期间针对任何此类特征组合提出新的权利要求。具体地，参考所附权利要求书，来自从属权利要求的特征可与独立权利要求的那些特征相结合，来自相应的独立权利要求的特征可以按任何适当的方式组合，而并非只是以所附权利要求中枚举的特定形式组合。

Claims (19)

1.一种制造太阳能电池的方法，所述方法包括：
从导电箔形成第一切割部分；
将所述第一切割部分对准第一半导体基板的第一掺杂区，其中所述
第一切割部分实质上平行于所述第一掺杂区对准；以及
将所述第一切割部分键合至所述第一掺杂区。
2.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述导电箔的所述第一切割部分包括切割、分切或撕裂所述导电箔。
3.根据权利要求1所述的方法，其中从所述导电箔形成所述第一切割部分包括应用刀、锯、激光器，或者执行水射流分切工艺以形成所述第一切割部分。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，在从所述导电箔形成所述第一切割部分之前，将所述导电箔从第一位置传送至第二位置，其中所述传送将所述导电箔定位在所述第一半导体基板上方。
5.根据权利要求1所述的方法，其中将所述第一切割部分对准所述第一掺杂区包括将所述第一切割部分对准位于所述第一半导体基板的背面或正面上的第一掺杂区。
6.根据权利要求1所述的方法，其中将所述第一切割部分对准所述第一掺杂区包括将所述第一切割部分对准所述第一半导体基板的N型掺杂区或P型掺杂区。
7.根据权利要求1所述的方法，其中键合所述第一切割部分包括执行激光焊接工艺、热压工艺或超声波键合工艺。
8.根据权利要求1所述的方法，其中将所述第一切割部分对准所述第一半导体基板的所述第一掺杂区包括将所述第一切割部分放置在具有多个槽的对准器中。
9.一种制造太阳能电池的方法，所述方法包括：
从导电箔形成第一切割部分和第二切割部分；
将所述第一切割部分对准第一半导体基板的第一掺杂区并将所述第二切割部分对准第一半导体基板的第二掺杂区；以及
将所述第一切割部分键合至所述第一掺杂区并将所述第二切割部分键合至所述第二掺杂区。
10.根据权利要求1所述的方法，其中从导电箔形成第一切割部分和第二切割部分包括在所述第一切割部分211和所述第二切割部分212之间形成间隙，并且其中所述间隙大于或等于所述半导体基板的第一掺杂区和第二掺杂区之间的宽度。
11.根据权利要求9所述的方法，其中将所述第一切割部分和所述第二切割部分分别对准所述第一掺杂区和所述第二掺杂区包括将所述第一切割部分和所述第二切割部分对准位于所述第一半导体基板的背面上的第一掺杂区和第二掺杂区。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
从所述导电箔形成第三切割部分；
将所述第三切割部分对准所述第一半导体基板的第三掺杂区；以及
将所述第三切割部分键合至所述第三掺杂区。
13.根据权利要求12所述的方法，其中将所述第三切割部分对准所述第一半导体基板的第三掺杂区包括将所述第三切割部分对准设置在所述第一半导体基板的正面上的第三掺杂区。
14.根据权利要求9所述的方法，其中将所述第一切割部分和所述第二切割部分对准所述第一掺杂区和所述第二掺杂区包括使所述第一切割部分远离所述第二切割部分展开，以将所述第一切割部分对准所述第一掺杂区并将所述第二切割部分对准所述第二掺杂区。
15.一种用于将太阳能电池电耦合的系统，所述系统包括：
第一分离单元，所述第一分离单元用于从导电箔形成第一切割部分和第二切割部分；以及
键合单元，所述键合单元用于将所述第一切割部分和所述第二切割部分键合至半导体基板的第一掺杂区和第二掺杂区。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述分离单元包括刀、锯或激光器。
17.根据权利要求15所述的系统，进一步包括对准器，所述对准器用于将所述第一切割部分和第二切割部分与所述半导体基板的所述第一掺杂区和所述第二掺杂区对准。
18.根据权利要求15所述的系统，其中所述键合单元包括热压辊、激光焊接机或超声波键合装置。
19.根据权利要求15所述的系统，进一步包括第二分离以从所述第一切割部分形成第三切割部分和第四切割部分。
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