CN112136218A - 用于太阳能电池电路形成的激光辅助金属化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制造太阳能电池、太阳能层压件和/或太阳能模块串的方法。所述方法可包括：将金属箔定位在多个半导体基板之上；在所述多个半导体基板的选定部分之上将所述金属箔暴露于激光束，其中将所述金属箔暴露于所述激光束形成多个导电接触结构，所述多个导电接触结构具有局部沉积的金属部分，所述局部沉积的金属部分在所述选定部分处将所述金属箔电连接至所述半导体基板；以及选择性地去除所述金属箔的部分，其中所述金属箔的剩余部分在所述多个半导体基板中的至少两者之间延伸。

Description

用于太阳能电池电路形成的激光辅助金属化工艺

相关申请的交叉引用

本申请要求对2018年11月29日提交的美国临时申请No.62/773,172、2018年11月29日提交的美国临时申请No.62/773,168、2018年11月29日提交的美国临时申请No.62/773,148和2018年4月6日提交的美国临时申请No.62/654,198的优先权以及在先提交日期权益，所述美国临时申请中的每一件均据此全文以引用方式合并于本文。本申请还要求对2019年4月5日提交的美国专利申请序列No.16/376,802的优先权以及在先提交日期权益，该美国专利申请的发明名称为“使用激光束对半导体基板进行局部金属化”，代理人案卷号为131815-244461_P270US，太阳能源公司参考编号为52040US，其据此全文以引用方式合并于本文。

技术领域

本公开的实施例涉及可再生能源或半导体加工领域，具体而言，包括使用激光束的半导体基板的金属化以及所得到的结构。

背景技术

光伏电池(常称为太阳能电池)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。

电转换效率是太阳能电池的重要特性，因其直接与太阳能电池的发电能力有关；更高的效率为最终客户提供了附加价值；并且在其他所有条件相同的情况下，更高的效率也降低了每瓦特的制造成本。同样，简化的制造方法提供了通过降低生产单位成本来降低制造成本的机会。因此，用于提高太阳能电池效率的技术和用于简化太阳能电池的制造的技术是普遍需要的。

附图简要说明

图1A至图1F示出了太阳能电池的金属化和串接方法中的各阶段的视图，其中：

图1A示出了相邻的太阳能电池的等距视图，这些相邻的太阳能电池布置成形成要串接和/或排列在一起的太阳能电池阵列或电路；

图1B示出了在太阳能电池定位以形成阵列或电路之后的图1A的已布置的太阳能电池的等距视图；

图1C示出了图1B的已布置的太阳能电池的等距视图，并且提供了用于连接阵列或电路中已布置的太阳能电池的金属箔；

图1D示出了在将金属箔放置在太阳能电池上之后的图1C的已布置的太阳能电池的等距视图；

图1E示出了图1D的已布置的太阳能电池的等距视图；该图示出使金属箔经受激光束；

图1F示出了图1E的已布置的太阳能电池的等距视图，该图示出去除金属箔的一些部分以形成太阳能电池阵列或形成太阳能电池电路。

图2示出了用于构造太阳能电池的示例性工作流程。

图3A至图3G示出了太阳能电池阵列或电路的形成的背面视图。

图4A至图4D示出了太阳能电池阵列或电路的形成的背面视图。

图5A至图5D示出了制造太阳能电池的方法中的操作的剖视图。

图6A至图6C示出了太阳能电池的剖视图。

图7示出了太阳能电池的剖视图。

图8A至图8E示出了使用多种方法制造的实例性半导体基板。

图9A和图9B示出了实例性太阳能电池模块的剖视图。

图10A至图10C示出了制造太阳能电池串的方法中的操作的侧视图。

具体实施方式

以下具体实施方式本质上只是说明性的，并非意图限制这些实施例或此类实施例的应用和用途。如本文所用，词语“示例性”意指“用作实例、例子或举例说明”。本文描述为示例性的任何实施方式未必相比于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。

短语“一个实施例”或“某个实施例”的提及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进行组合。

术语。以下段落提供存在于本公开(包含所附权利要求书)中术语的定义和/或语境：

如本文所使用的，“区域”或“部分”描述具有可定义特性但并不总是具有固定边界的物体或材料的离散区域、体积、分区或位置。

“包括/包含”是一个开放式术语，不排除其他结构或步骤。

“构造成”通过指示诸如单元或部件之类的装置来表示结构，包括在运作期间执行一项或多项任务的结构，并且这种结构构造成即使该装置当前未在运作(例如，未开启/未激活)也会执行该任务。“构造成”执行一项或多项任务的装置明确地旨在不会援引35U.S.C.§112(f)段、即第六段对方法或步骤加功能的解释。

“第一”、“第二”等术语用作其之后的名词的标记，而并不暗示任何类型的顺序(例如，空间、时间和逻辑等)。例如，提及“第一”太阳能电池并不一定意味着这种太阳能电池是某一序列中的第一个太阳能电池；相反，术语“第一”用于区分该太阳能电池与另一个太阳能电池(例如，“第二”太阳能电池)。

除非另有明确说明，否则“耦接”是指元件、特征、结构或节点是或者可以直接或间接地与另一元件/节点/特征连结或连通，而不一定直接机械地连结在一起。

“阻止”描述减少、减小、最小化或有效地或实际上消除某些事物，诸如完全避免结果、后果或未来状态。

“暴露于激光束”描述了使材料经受入射激光的过程，并且可以与“经受激光”、“用激光处理”和其他类似短语互换使用。

“掺杂区”、“半导体区”和类似的术语描述设置在基板中、基板上、基板上方或之上的半导体区域。此类区域可具有N型导电性或P型导电性，并且掺杂浓度可以变化。此类区域可以指多个区域，诸如第一掺杂区、第二掺杂区、第一半导体区、第二半导体区等。这些区域可亦由基板上的多晶硅或作为基板本身的部分形成。

“薄介电层”、“隧穿介电层”、“介电层”、“薄介电材料”或中间层/材料是指位于半导体区上、基板与另一半导体层之间、基板上或基板中的掺杂区或半导体区之间的材料。在某个实施例中，薄介电层可以是厚度为大约2纳米或更小的隧穿氧化物层或氮化物层。薄介电层可以称为非常薄的介电层，通过它可以实现电传导。传导可由于量子隧穿和/或通过介电层中的薄点直接物理连接的较小区域的存在而造成。示例性材料包括氧化硅、二氧化硅、氮化硅和其他介电材料。

“中间层”或“绝缘层”描述提供电绝缘、钝化并阻止光反射率的层。中间层可以是多层，例如中间层的堆叠。在一些情况下，中间层可以与隧穿介电层互换，而在其他情况下，中间层是掩蔽层或“抗反射涂覆层”(ARC层)。示例性材料包括氮化硅、氮氧化硅、氧化硅(SiO_X)、二氧化硅、氧化铝、非晶硅、多晶硅、氧化钼、氧化钨、氧化铟锡、氧化锡、氧化钒、氧化钛、碳化硅和其他材料以及它们的组合。在某个实例中，中间层可包括可充当防潮层的材料。另外，例如，绝缘材料可以是太阳能电池的钝化层。在某个实例中，中间层可以是介电双层，诸如氧化硅(SiO_X)(例如具有高氢含量)、氧化铝(Al₂O₃)介电双层。

“局部沉积的金属”和“金属沉积”用于描述通过将金属源暴露于激光而形成金属区域，该激光将金属源中的金属形成和/或沉积至基板的部分上。该过程不限于金属沉积的任何特定理论或机制。在某个实例中，可以在金属箔暴露于激光束时形成局部沉积的金属，该激光束将金属箔(诸如暴露于激光束的所有金属箔)中的金属形成和/或沉积至硅基板的部分上。该工艺可以称为“激光辅助的金属化图案形成”或LAMP技术。局部沉积的金属可具有1纳米(nm)至20微米(μm)的厚度、大约由激光束大小定义的宽度、以及与源金属箔的物理和电性质相匹配的物理和电性质。

“图案化”是指促进源金属的分离或分离源金属的部分的过程，并且可以具体地指弱化在金属箔的块体与金属箔的沉积区域(即，沉积的金属)之间的金属箔区域。该图案化可以是通过将金属箔沉积至基板上的相同激光工艺、即LAMP对金属箔进行加热、穿孔、变形或其他操作的结果，并且可以促进从所得到的装置中去除金属箔的块体(即，未沉积的金属箔)。除非另有说明，否则对LAMP的引用包括此类图案化。

“基板”可以指但不限于诸如硅之类的半导体基板，具体而言，诸如单晶硅基板、多晶硅基板、晶片、硅晶片和其他用于太阳能电池的半导体基板。在某个实例中，此类基板可用于微电子装置、光伏电池或太阳能电池、二极管、光电二极管、印刷电路板和其他装置中。这些术语在本文中可互换使用。基板也可以是玻璃、聚合物层或另一材料层。

“约”或“大约”。如本文中所使用的，对于所列举的数值，包括例如整数、分数和/或百分数，术语“约”或“大约”通常表示所列举的数值涵盖一系列数值(例如，+/-5％至10％的所列举的数值)，本领域普通技术人员会将该一系列数值认为等同于所列举的数值(例如，执行基本上相同的功能，以基本上相同的方式起作用和/或具有基本上相同的结果)。

此外，以下描述中还可能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“前面/正面”“背面”“后面”“侧/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。

如下文进一步详细描述的，本公开的各方面涉及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转换效率和/或降低制造成本。

本文描述了使用激光束实现的半导体基板的串接和局部金属化，以及所得到的结构，例如微电子装置、半导体基板、太阳能电池、太阳能电池串和/或太阳能电池阵列。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。在其他情况中，没有详细地描述熟知的制造技术，诸如发射极区域制造技术，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示例性的展示并且未必按比例绘制。

本文公开了制造太阳能电池串和更高阶结构(诸如太阳能电池阵列和/或太阳能电池电路)的方法。在某个实施例中，太阳能电池可包括在正常工作期间面朝太阳的正面以及与正面相对的背面。制造太阳能电池电路的方法涉及将多个(诸如两个或更多个)半导体基板布置为未连接的布置，该布置对应于太阳能电池串、电路和/或阵列的最终布局。例如，可布置半导体基板，使得当电连接时，它们将形成并联的太阳能电池电路，诸如并联的太阳能电池串。在另一个实例中，可布置半导体基板，使得当电连接时，它们将形成串联连接的太阳能电池电路，诸如串联连接的太阳能电池串。在其他实例中，它们将形成串联和并联连接的太阳能电池的某种组合。如下文详述，诸如二极管和接线盒之类的其他电部件可集成至太阳能电池电路中。

金属箔可位于多个半导体基板之上，使得金属箔与该多个半导体基板的背面、正面或背面和正面两者接触。在某个实例中，金属箔在两个或更多个半导体基板之间延伸，使得金属箔可以跨越该多个半导体基板之间的间隙或空间。金属箔可以在多个半导体基板的半导体区(诸如多个半导体基板的选定边缘)之上的位置中暴露于激光束。将金属箔暴露于激光束可形成电连接至半导体区的多个导电接触结构，该导电接触结构将金属箔电连接至半导体基板。这些导电接触结构可包括局部沉积的金属部分。在某个实施例中，半导体基板可包括一个或多个接触垫，并且电连接金属箔的一个或多个局部沉积的金属部分连接至半导体基板上的一个或多个接触垫。

为提供背景信息，在单个操作过程中使用廉价的金属箔连接两个或更多个太阳能电池的能力代表了胜过竞争技术的显著成本优势。根据各实施例，用金属箔将诸如背接触和/或前接触太阳能电池之类的太阳能电池电连接在一起，而不是可单独附接至太阳能电池的图案化电池互连件。为进一步供背景信息，用于将背接触太阳能电池串接在一起的技术可不同于用于将前接触电池的串接在一起的技术。背接触电池的一个实例中，可将每一极性(N和P)的金属指状电极连接至该电池的所述边缘处的一条汇流条。然后从一个电池的“P汇流条”(如与给定P型区的金属指状电极连接的汇流条)至下一个太阳能电池的“N汇流条”(如与给定N型区的金属指状电极连接的汇流条)，可进行焊接，形成电池互联。将前接触太阳能电池串接在一起(这与本文所述的一些实施例相反，本文的实施例包括用于将背接触太阳能电池串接在一起的方法)可涉及采用金属焊带，这些焊带从一个电池的背面迂回至下一个电池的正面。换言之，在两个前接触电池之间，一条焊带可从一个电池的下方穿行并跨过另一个相邻电池(如下一个电池)的顶面。从前接触电池的前方迂回到其后方，可能带来制造困难(如难以对齐等)。例如，与将互连件单独耦接至成对连接的太阳能电池相比，所公开的技术可以大大简化将多个太阳能电池电连接在一起的任务。在某个实施例中，金属箔可单独或与太阳能电池上的第一层级金属化结合用作金属化结构，以收集流过电池的电流。

示例性的铝(Al)金属箔的厚度大约在1-100μm的范围内，例如在1-15μm、5-30μm、15-40μm、25-50μm、30-75μm或50-100μm的范围内。Al金属箔可以是回火级金属箔，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)。铝金属箔可以被阳极氧化或不被阳极氧化，并且可包括一个或多个涂层。也可使用多层金属箔。示例性的金属箔包括铝、铜、锡、钨、锰、硅、镁、锌、锂以及它们的组合的金属箔，其具有或不具有堆叠层中或作为合金的铝。示例性的金属箔是连续的金属片，其可覆盖多个半导体基板，并且在一些实例中延伸超过该多个半导体基板的所有边缘。

金属箔可包括不同的图案配置。例如，在半导体基板的选定边缘之间延伸的金属箔可包括应力消除特征。在其他实例中，金属箔可包括信息，诸如用于太阳能电池和/或串级跟踪、对准等的2D条形码。金属箔可包括图案，诸如相互交叉的图案、鱼骨图案等，以及纹理，诸如波纹和单向强度的预纹理。

可执行定位过程，使用真空和/或定位焊工艺将金属箔保持在一个或多个基板之上/上的适当位置，而将金属箔安置或固定至半导体基板。该定位过程可包括热压，其中可使用滚轮和/或热量将金属箔安置或定位在基板之上。也可使用真空工艺、热压工艺或其他类似工艺来均匀地安置金属箔并阻止金属箔与基板之间的气隙或气穴。

将金属箔在多个半导体基板之上的选定位置中暴露于激光束可包括对太阳能电池串、电路或阵列进行图案化。通过对金属箔进行图案化，可形成电连接的电路。因此，本文所述的一个或多个实施例均针对金属化、串接和电路构造技术。本文所使用的方法可用于制造太阳能电池金属化结构，例如太阳能电池串、太阳能电池电路、太阳能电池金属化矩阵，它们是太阳能层压件、太阳能模块和/或柔性型太阳能面板的一部分。所使用的方法可包括形成太阳能层压件、太阳能模块和/或柔性型太阳能层压件、太阳能面板或太阳能模块的太阳能电池金属化结构。

可去除一些金属部分，例如金属箔的部分。在某个实例中，可去除未电连接至另一半导体基板的多个半导体基板之间的金属箔，以防止电路中的相邻半导体基板或甚至其他不相邻的半导体基板之间的短路。在两个或更多个半导体基板之间延伸的一些金属箔留下。在某个实例中，在半导体基板的两个或更多个选定边缘之间延伸的金属箔可能留下。在某个实例中，该方法包括从未电连接至选定边缘的多个半导体基板中选择性地去除金属箔。在某个实施例中，在将金属箔暴露于激光束之后，该方法可包括去除金属箔的至少一部分。在某个实例中，在将金属箔暴露于激光束之后，该方法可包括去除未暴露于激光束的金属箔的至少一部分。金属箔可具有边缘特征，诸如通过物理分离或破坏金属箔而形成的边缘特征。在某个实施例中，在两个或更多个半导体基板之间延伸的留下的金属箔可具有边缘特征，例如当去除箔的非激光暴露部分时形成的边缘特征。在某个实例中，从沉积在基板上的金属箔部分中去除金属箔的非局部沉积的部分，这可能导致金属箔的局部沉积的部分具有边缘特征，诸如通过物理分离、破坏或撕开未经受LAMP技术的块体金属箔而形成的边缘特征。边缘特征可包括撕裂的边缘或尖锐的撕裂的边缘。在某个实例中，金属(在该实例中为铝箔)的第一部分通过LAMP技术沉积或直接固定至太阳能电池的表面，而金属的第二部分(其与第一部分相邻)未经受LAMP技术并且未沉积或直接固定至太阳能电池的表面。金属箔的第一部分和第二部分彼此附接，并且可以对它们之间的区域进行图案化以弱化该区域，优选在沉积第一部分的同一工艺步骤中使用相同的LAMP技术。去除第二部分并将其物理上从第一部分分离或撕开，从而导致沿着第一部分的侧面的边缘结构。该边缘结构或特征在外观上可以是尖锐的和/或撕裂的，并且区别于由于将金属焊接、钎焊、镀覆或以其他方式沉积至基板而留下的金属化特征的圆形或弯曲边缘。这些边缘结构也可以抛光，以便在后续步骤中去除尖锐或粗糙的特征。

附加的电子器件可以连接至太阳能电池电路，例如旁路二极管、接线盒、汇流条等。在某个实例中，该方法包括将一个或多个接线盒布置在太阳能电池阵列或太阳能电池电路中并将该一个或多个接线盒连接至金属箔。在某个实例中，该方法包括将一个或多个旁路二极管布置在电路中并将该一个或多个旁路二极管连接至金属箔。

在形成太阳能电池阵列或电路的情况下，太阳能电池本身也可以被制造，例如当布置为太阳能电池电路、阵列和/或太阳能电池串时。在一个实施例中，形成太阳能电池电路的方法包括在基板中或基板上方形成半导体区，以及对在这些半导体区(这些区域与连接相邻或不相邻的半导体基板的区域不同)之上的位置中的金属箔进行图案化。在某个实施例中，在布置用于形成电路的半导体基板之前完成半导体区的形成。图案化可形成电连接至半导体区的多个导电接触结构，每个导电接触结构包括局部沉积的金属部分并且去除金属箔的未图案化的部分。在某个实施例中，金属箔可在半导体区之上的位置中暴露于激光束，其中将金属箔暴露于激光束形成电连接至半导体区的多个导电接触结构，每个导电接触结构包括局部沉积的金属部分。该方法可包括在基板中或基板上方形成半导体区。金属箔可在中间层中的开口之上，部分地在这些开口之上、从这些开口偏移和/或邻近这些开口的位置中暴露于激光束。将金属箔暴露于激光束形成电连接至基板的下面区域的多个导电接触结构。每个导电接触结构包括与基板电连接的局部沉积的金属部分。在后接触的实例中，导电接触结构位于背面上，而前接触的实例具有位于正面和背面两者上的导电接触结构。LAMP技术可用于一个或两个面。中间层可形成为在基板上和/或上方、覆盖基板的整个前表面和/或后表面。

在某个示例性实施例中，金属箔层或金属箔片可放置在一个或多个太阳能电池的表面上，以用于金属沉积和/或图案化和电路形成两者，这可以在单个过程中执行。根据本公开的一个或多个实施例，可在同一操作中有效地沉积和图案化用于导体接触的金属。在一个实施例中，金属箔可放置在太阳能电池的表面之上。金属箔的部分可暴露于激光束以产生局部热量，用于金属沉积，同时图案化源金属箔层。在沉积和图案化之后，可去除金属层的源，例如部分。在某个实例中，可去除金属箔的未暴露于激光束的部分。在一个实例中，也可去除金属箔的暴露于激光束的部分。在又一个实例中，也可去除金属箔的暴露于另一激光束和/或暴露于具有不同性质(例如，功率、频率等)的激光的部分。

在另一个实例中，形成金属并对用于半导体装置(例如，太阳能电池)的金属层进行图案化的操作可包括首先经由常规或LAMP技术在基板(例如，金属晶种层)上形成第一金属层、将第二金属层(诸如铝箔)定位在第一金属层之上，以及例如使用激光将第一金属层的部分键合至第二金属层。金属晶种层可包括沉积的锡、钨、钛、铜和/或铝层。可使用溅射工艺来沉积金属晶种层。金属晶种层的厚度可在0.05至50微米的范围内。

本文描述了使用激光束对基板(例如半导体基板)进行的串接和局部金属化，以及所得到的结构。根据本公开的一个或多个实施例，用于导电接触结构的金属在同一操作中有效地沉积和图案化。在一个实施例中，将金属箔放置在基板(诸如半导体太阳能电池)的表面之上。金属箔的部分暴露于激光束以产生局部热量，用于局部金属沉积，同时图案化源金属箔层。在沉积和图案化之后，可去除金属层的源，例如未暴露于激光束的金属箔的部分。在不受理论束缚的情况下，通过将金属箔暴露于激光束而实现的上述局部金属沉积可以通过金属箔的激光暴露/划线/照射部分的部分或全部熔化、通过随后再沉积至晶片表面上的金属箔部分的部分或全部烧蚀、和/或通过在金属箔的激光图案化期间金属箔部分的激光溅射来实现。一般而言，金属箔的第一部分可以暴露于激光束以产生局部热量，用于金属箔中的金属沉积(例如，使用金属箔作为源)，同时图案化源金属箔层。另外，某些实施方式导致金属箔的这些第一部分完全或至少部分地连接至尚未暴露于激光辐射的金属箔的相邻第二部分。

为进一步提供背景信息，在通常的操作中，为了沉积金属并使金属层图案化，执行了几种操作，其可包括使用真空室进行沉积或使用化学浴进行镀覆。然后通常执行一种或多种图案化操作以识别需要去除沉积的金属的区域。相比之下，根据本文的一个或多个实施例，所公开的金属化方法在单个工艺操作中有效地实现了金属沉积和图案化。实施本文所述的实施例的优点可包括与使用光学光刻相比成本更低且更快的金属化(并且省略了相关联的蚀刻工艺)，以及与丝网印刷相比更小的特征宽度和更高的纵横比的潜在地更精确的图案化。在单个操作过程中使用廉价的箔直接沉积图案化金属的能力具有胜过竞争技术的显著成本优势，并且在可能的情况下可允许制造相对较小的特征。对于后一个优点，与通常使用丝网印刷形成的结构相比，可以实现更紧密的间距和更高的效率。在某个实例中，丝网印刷的导电触点可包括具有高达50微米的厚度和50微米的最小特征尺寸的银浆。相比之下，LAMP技术可产生大约1纳米至20微米的厚度和大约25微米的最小特征尺寸。沉积厚度可通过源材料的起始厚度和激光条件来控制。沉积的厚度可为源材料厚度的约5％至约25％。源材料的厚度部分地限制了LAMP所需的激光条件(具体而言，脉冲持续时间)。源材料的厚度部分地限制了LAMP所需的激光条件(具体而言，脉冲持续时间)。在一个实施例中，金属源材料可具有在约1nm至1μm范围内的厚度。在某个实例中，执行激光辅助金属化工艺(LAMP)可包括使用皮秒激光或飞秒激光将薄源材料中的金属溅射至薄的聚合物或薄膜上，其中薄源材料的厚度可在大约1nm至1μm的范围内。在某个实施例中，金属源材料的厚度可在1μm至100μm的范围内，诸如1μm至10μm、5μm至25μm、10μm至50μm、25μm至75μm或50μm至100μm。在某个实例中，执行激光辅助金属化工艺(LAMP)可包括使用皮秒激光或飞秒激光将金属箔中的金属溅射至基板上，其中金属箔的厚度可在大约1μm至100μm的范围内。在LAMP技术的各种实施方式中，公开了LAMP前后的金属厚度参数，如表1所描述。

表1

其他优点包括提供一种可行的方法，用成本更低的铝(呈铝箔的形式)代替银，以用于半导体特征的金属化。此外，与丝网印刷的银相比，通过LAMP技术沉积的铝可以是纯的整体金属，丝网印刷的银由于其孔隙率而具有更高的电阻。除了表1的实例之外，在利用铝作为金属箔的各种实例中，太阳能电池可具有厚度为大约1nm至500μm的一个或多个铝层。金属箔可包括含量大于大约97％的铝和含量大约在0-2％范围内的硅。

在某个实例中，选择用于LAMP技术的激光的功率、波长和/或脉冲持续时间，以形成多个局部沉积的金属部分，但不会使箔完全烧蚀。可基于金属箔的成分、熔化温度和/或厚度来选择/调谐功率、波长和/或脉冲持续时间。在某个实例中，激光具有在约250nm至约2000nm之间的波长(诸如250nm至300nm、275nm至400nm、300nm至500nm、400nm至750nm、500nm至1000nm、750nm至1500nm或1000nm至2000nm的波长)，激光峰值功率高于5xl0⁺⁴W/mm²，并且激光是脉冲激光，脉冲频率为约1kHz和约10MHz(诸如约1kHz和约10MHz，诸如1kHz至1000kHz、500kHz至2000kHz、1000kHz至5000kHz、2000kHz至7500kHz或5000kHz至10mHz。脉冲持续时间可在1fs至1ms之间，诸如1fs至250fs、100fs至500fs、250fs至750fs、500fs至1ns、750fs至100ns、1ns至250ns、100ns至500ns、250ns至750ns、500ns至1000ns、750ns至1500ns、1000ns至5000ns、1500ns至10000ns、5000ns至100000ns、10000ns至500000ns以及100000至1ms。激光可以是IR、绿色或UV激光。在某些实例中，激光束的宽度在约20pm与约50pm之间，诸如20-30μm、25-40μm和30-50μm。

与常规的金属化方法相比，将箔暴露于激光束还可形成其他独特的特征，包括形成“U形”结构或凹谷，此处激光束已经与箔接触。“U形”的宽度大约等于所用激光束的宽度。在某个实施例中，导电接触结构通过从导电接触结构延伸至金属箔的未暴露于激光束的区域的边缘部分至少暂时地连接，直到去除未暴露于激光束的区域为止。

在某个实例中，将金属箔暴露于激光束在太阳能电池上(例如在箔和/或基板上)形成飞溅或溅射特征。这种飞溅特征可用于确定太阳能电池是否是使用LAMP技术形成的。在一些实例中，可以至少从金属箔去除飞溅特征，例如以便于将第二材料键合至箔，诸如用于去除尚未暴露于激光束的箔的载体片材，或太阳能电池、太阳能电池串或更高阶结构的其他部件(诸如互连件、从另一个电池延伸的箔)，或太阳能电池、太阳能电池串或更高阶结构的其他电连接或非电连接的部件。这种飞溅可通过抛光或蚀刻去除。

为了增加金属厚度(例如，出于导电性或结构目的)并便于去除第一金属箔层的未沉积部分，可以重复激光辅助的金属化以建立多层金属箔结构。具体而言，第二金属源(诸如例如金属箔、导线或带)可位于第一金属箔之上，其中第二金属源在第一金属箔的未局部沉积(即，直接电连接)至半导体区的位置之上的选定位置处经受激光束，从而将第二金属源焊接或键合至第一金属箔。随后机械地去除第二金属源，从而选择性地去除第一金属箔的未局部沉积至基板上的半导体区的区域。

另外，第二金属源用于向太阳能电池的全部或部分提供附加的金属化厚度，诸如用于构造汇流条，其中附加的金属厚度有益于导电。在此，第二金属源可经由激光在与第一金属箔局部沉积至半导体区的位置相同或近似相同的位置处键合至第一金属箔。该过程可限于相邻太阳能电池之间的互连区域，或者应用于一串相邻的太阳能电池。

另外，第二金属源位于太阳能电池基板之上，该太阳能电池基板包括局部金属化的区域或部分，诸如由第一金属箔或通过常规金属化技术形成的区域或部分。第二金属源在选定区域中键合至局部金属化，以便在这些选定区域中提供附加的金属化。在某个实例中，对第二金属源进行图案化以便既增加一些区域中的金属厚度又用作载体片材以去除其他区域中的第一金属箔的非局部沉积部分。可使用定位焊工艺将第二金属源键合至第一金属箔。定位焊工艺包括形成点焊阵列，可使用激光、热压键合(例如，通过使用尖钉、尖滚轮、针形滚轮或钉床)或常规的钎焊和焊接技术来执行此操作。也可使用导电粘合剂将第二金属源键合至第一箔。在另一个实施例中，载体是塑料、聚合物和/或薄膜，其可用作绝缘体、防潮层、保护层等。

半导体基板可包括半导体区，例如多个掺杂区，例如第一掺杂区、第二掺杂区等。在某个实例中，半导体基板包括多个N型半导体区和P型半导体区。在一些实例中，N型半导体区和P型半导体区是交替的N型半导体区和P型半导体区，例如，一个接一个地放置或例如作为相互交叉的指状电极重复出现。在某些实施例中，多个N型半导体区和P型半导体区位于半导体基板中或其上方。在某个实施例中，半导体区可以位于半导体基板的正面、背面或它们的组合上。在某个实例中，N型半导体区或P型半导体区可位于基板中或基板上方或两者兼有。

在某个实施例中，基板可具有多个掺杂区。在某个实施例中，多个掺杂区可称为第一掺杂区、第二掺杂区等。在某个实例中，第一掺杂区可包括N型半导体区并且第二掺杂区可包括P型半导体区。在某个实例中，基板可包括多个N型半导体区和P型半导体区。在一些实施例中，N型半导体区和P型半导体区可以是交替的N型半导体区和P型半导体区。在某个实施例中，交替的N型半导体区和P型半导体区可一个接一个地放置或例如作为相互交叉的指状电极重复出现。

在各实施例中，本文所述的方法可包括在基板中或基板上方形成多个N型半导体区和P型半导体区。另外，在某个实例中，制造太阳能电池的方法可包括在基板的一面中或其上方形成多个N型半导体区或P型半导体区。在某个实施例中，该方法可包括将N型半导体区和P型半导体区放置在基板的正面、背面或两者上。

本文所述的金属化方法可适用于相互交叉的背接触(IBC)太阳能电池以及其他类型的太阳能电池，包括连续发射极背接触太阳能电池、具有沟槽架构(例如其中n型掺杂区和p型掺杂区被沟槽架构薄膜分离)的前和/或背接触太阳能电池、具有本征薄层(HIT)的异质结太阳能电池、隧道氧化物钝化接触(TOPCon)太阳能电池、有机和前接触太阳能电池、具有重叠电池部的前接触电池、钝化发射极和后电池(PERC)太阳能电池、单PERC太阳能电池、带有后局部扩散(PERL)电池的钝化发射极、3或4终端串联电池、层压件以及其他类型的太阳能电池。本文所述的金属化方法可适用于具有多个通过金属化结构耦接的子电池的太阳能电池。在某个实施例中，凹槽可位于相邻的子电池之间，并且金属化结构可将相邻的子电池连接在一起。在某个实施例中，凹槽可将一个子电池与另一个(例如，相邻的)子电池分离并物理上分离。在某个实施例中，金属化结构可将子电池物理地连接和电连接，其中金属化结构可位于凹槽之上。

本文所述的金属化方法可适用于具有多个通过金属化结构耦接的子电池的太阳能电池。在某个实施例中，凹槽可位于相邻的子电池之间，并且金属化结构可将相邻的子电池连接在一起。在某个实施例中，凹槽可将一个子电池与另一个(例如，相邻的)子电池分离并物理上分离。在某个实施例中，金属化结构可将子电池物理地连接和电连接，其中金属化结构可位于凹槽之上。

本文所述的金属化方法还可应用于已经被分割和/或物理上分离(例如，切块、部分切块和进一步分离)的太阳能电池和/或太阳能电池部分。在某个实例中，这些太阳能电池和/或太阳能电池部分可通过本文所述的金属化结构和工艺物理地和/或电连结在一起。

本文公开了太阳能电池串和更高阶结构，诸如太阳能电池阵列和太阳能电池电路。在一个实施例中，太阳能电池的太阳能电池电路包括多个半导体基板，诸如背接触太阳能电池。在一个实施例中，一个太阳能电池串包括多个(诸如两个或更多个)太阳能电池。

太阳能电池电路包括金属箔，该金属箔在从多个半导体基板中选择的至少第一半导体基板之间延伸。太阳能电池电路还包括在两个半导体基板之间延伸的金属箔的任一侧上，将金属箔电连接至第一半导体基板的一个或多个激光辅助金属化导电接触结构和将金属箔电连接至第二半导体基板的一个或多个激光辅助金属化导电接触结构。在某个实施例中，每个导电接触结构均包括局部沉积的金属部分。太阳能电池串可布置为串联电路、并联电路、或者串联电路和并联电路的组合。在某个实例中，多个半导体基板布置为太阳能电池串的矩阵或阵列。连接在一起(例如，电连接和机械连接)的多个太阳能电池串也可称为太阳能电池阵列、太阳能电池电路和/或太阳能电池矩阵。在某个实施例中，多个半导体基板的至少一部分布置为太阳能电池串。在某个实施例中，多个半导体基板的至少一部分布置为太阳能电池串的阵列。太阳能电池之间的金属箔提供了柔性的太阳能电池阵列，这可便于包装、拆包、组装、连接、安装和维护太阳能电池模块。这些模块可包括单个太阳能电池阵列以及多个太阳能电池阵列。

太阳能电池串或阵列可包括设置在金属箔的一部分上的不导电材料。该不导电材料可以是任何不导电材料，诸如不导电带或其他合适的不导电屏蔽罩或覆盖物。当从上方观察时，例如当从太阳能电池电路的正面观察时，绝缘材料可用于掩盖金属箔。因此，该不导电屏蔽罩可以覆盖例如在多个太阳能电池中的每个相邻太阳能电池之间的金属箔的暴露部分。因此，根据各实施例，绝缘材料包括一种基本不透明的材料，当从正面观察时，其足以遮蔽金属箔。绝缘材料也可以帮助将太阳能电池固定在一起。绝缘材料可包括诸如聚丙烯或聚乙烯等材料，并且还可包括如丙烯酸脂的粘结层。具有粘结层的绝缘材料可有益于辅助对准。尽管出于上述理由，绝缘材料可能是有益的，但其他实施例可不包括绝缘材料。

金属箔可包括例如粘合剂，以将金属箔粘附至基板。在其他实施例中，半导体基板可包括粘合剂。在任一情况下，粘合剂都将设置在金属箔与半导体基板的背面之间。介电材料，例如损伤缓冲材料(DBM)或氧化物材料可设置在半导体基板与金属箔之间。

金属箔可包括不同的图案配置。例如，金属箔可在第一太阳能电池与第二太阳能电池之间延伸并且可包括应力消除特征。在其他实例中，金属箔可包括信息，诸如用于太阳能电池和/或串级跟踪、对准等的2D条形码。金属箔可包括图案，诸如相互交叉的图案、鱼骨图案等。在某个实例中，金属箔可包括纹理，诸如波纹和单向强度的预纹理。

太阳能电池可包括掺杂区(例如N型半导体区和P型半导体区)，例如多个掺杂区，例如第一掺杂区域、第二掺杂区域等。太阳能电池可包括多个N型半导体区和P型半导体区。在一些实例中，N型半导体区和P型半导体区是交替的N型半导体和P型半导体，例如，一个接一个地放置或例如作为相互交叉的指状电极重复出现。在某个实施例中，多个N型半导体区和P型半导体区是设置在基板上方的多个N型多晶硅区和P型多晶硅区。在某个实施例中，多个N型半导体区和P型半导体区是设置在基板中的多个N型扩散区和P型扩散区。半导体区可以位于半导体基板的正面、背面或它们的组合上。在某个实例中，N型半导体区或P型半导体区可位于基板中或基板上方或两者兼有。

在某个实施例中，金属箔包括如上所述的激光金属化伪影，例如边缘特征和/或飞溅特征。

图1A至图1F示出了根据本公开的某个实施例的太阳能电池的串形成和/或金属化方法中的各阶段的视图。

图1A示出了半导体基板125的等距视图，这些半导体基板布置成形成要串接和/或排列在一起的太阳能阵列或串。在某个实施例中，并且如本文中所使用的，半导体基板可以是太阳能电池125。在某个实施例中，太阳能电池125可包括掺杂区。太阳能电池125示出为实质上矩形的；然而，可以预期的是，太阳能电池125可具有任何形状或尺寸。实质上为矩形的太阳能电池125可以是例如正方形，也可以是另一种长方形，并且可具有标准拐角、切割的拐角或修圆的拐角(例如，伪正方形)。如图1A所示，太阳能电池125是不对称的，因为太阳能电池125的前边缘和后边缘具有相关联的极性，即+或-，并且它们例如在前板或叠置台上的布置在一定程度上由期望的最终电路的配置决定，例如如图1B所示。在某个实施例中，可将太阳能电池125放置在封装剂和/或覆盖层上，该封装剂和/或覆盖层可以是太阳能层压件、太阳能模块和/或柔性型太阳能层压件或面板的一部分。在某个实例中，太阳能电池125可以设置在封装剂之上，并且依次地，封装剂可设置在覆盖层之上。在某个实施例中，封装剂可包括乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚烯烃和/或其他封装剂材料。在某个实施例中，覆盖层可包括玻璃。在某个实施例中，替代地可将太阳能电池125放置在背板例如背板187之上，该背板也可以是太阳能层压件、太阳能模块和/或柔性型太阳能层压件或太阳能面板的一部分。在某个实施例中，可将另一种封装剂放置在太阳能电池125与背板187之间。在某个实施例中，此时不需要将太阳能电池125放置在封装剂、覆盖层和/或背板之上。以这种方式，在某个实施例中，可布置太阳能电池125以便为如下所述的后续电路形成工艺做准备。

如图1B示，太阳能电池125可布置为具有交替极性的三个串173a、173b和173c，尽管任何布置都是可能的。换句话说，在图1A至图1F所示的实施例中，当该串中的一个太阳能电池的正边缘直接与下一个太阳能电池的负边缘相邻时，则可将不对称太阳能电池沿着每个串以相同的取向放置。太阳能电池的替代布置在图4A至图4D中示出。除了这些特定的布置之外，例如根据特定的安装和/或用途所规定的，许多其他布置也是可能的和可预期的。

如图1C所示，根据一些实施例，可以在太阳能电池的布置之上提供金属箔片150。在一个实施例中，A1金属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)的铝合金金属箔。在一个实施例中，Al金属箔为回火级金属箔，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，铝金属箔为阳极氧化铝金属箔。在另一个实施例中，铝金属箔未被阳极氧化。在某个实施例中，金属箔是铜、锌、锡、银、金金属箔等。

参考图1D，根据一些实施例，金属箔片150可位于太阳能电池的布置上。在某个实施例中，定位金属箔150可包括将金属箔150在太阳能电池125的布置之上展开。在一些实施例中，定位金属箔150可包括将金属箔150在太阳能电池125的布置之上和/或在其上对准。在某个实例中，自动化过程(例如，使用自动化、机器视觉、机器人技术)和/或手动过程。

参考图1E，根据一些实施例，金属箔150可以在太阳能电池125的布置之上的位置处暴露于激光束108。将金属箔150暴露于激光束108可形成电连接至太阳能电池125的布置的多个导电接触结构。在某个实施例中，导电接触结构可将太阳能电池125的掺杂区电连接至金属箔150，从而允许电子从太阳能电池125布置中的一个太阳能电池穿过金属箔150流到另一太阳能电池。在某个实施例中，将金属箔150暴露于激光束可形成电连接的太阳能电池的串、电路和/或矩阵。这样，取决于连接的极性，金属箔150可以向太阳能电池125或从其传导电。导电接触结构可以均匀地分布、图案化或以其他方式分布在太阳能电池125上。

再次参考图1E，在某个实施例中，可以选择激光的功率并将其用于分离金属箔150的连接太阳能电池125的布置的部分。根据本公开的一个或多个实施例，每个导电接触结构均可包括“局部沉积”的金属部分。在一个此类实施例中，金属箔150可充当源或金属，并且由于金属箔150首先放置在基板表面上而称为局部源。然后可将金属箔150暴露于激光工艺，例如暴露于激光束，该激光工艺将金属箔150(金属源)中的金属连接至太阳能电池125的一部分上。在某个实施例中，可以选择激光的功率并将其用于分离连接太阳能电池125的选定边缘的金属箔150。另外，某些实施方式可能导致金属箔150的这些第一部分完全或至少部分地连接至金属箔的尚未经受激光辐照的相邻第二部分。还可以预期，除了在金属箔150与太阳能电池125之间建立电连接之外，金属箔还可用于局部金属沉积和/或图案化(例如，如下文参考图5A至图5D所描述)，例如以形成电附接半导体基板的导电接触结构，该半导体基板可包括局部沉积的金属部分。因此，包括电附接的金属箔150的太阳能电池125可用于进一步制造单个太阳能电池，例如，如下文参考图5A至图5D所描述。

参考图1F，一旦金属箔150电连接至太阳能电池125，金属箔150的其他部分就可被剥离或以其他方式去除，使得留下的金属箔150在太阳能电池125之间建立选定的连接。在某个实施例中，金属箔被去除的部分可包括金属箔150的未连接(例如电和/或机械地)或至少部分地连接至金属箔150的部分。在一个实施例中，可将金属箔150撕开，例如当从太阳能电池去除时。

图2是表示根据本公开的某个实施例的制造太阳能电池串的方法中的各个操作的流程图100。在操作1004处，该方法包括提供多个半导体基板。在某个实施例中，提供半导体基板可包括提供多个太阳能电池。在某个实施例中，提供半导体基板和/或太阳能电池可包括将半导体基板和/或太阳能电池定位在背板上(例如，如图1A中所描述)。在某个实施例中，可将封装剂材料放置在太阳能电池125与背板之间。在操作1006处，该方法可包括将金属箔定位在多个半导体基板之上。在操作1008处，该方法可包括将金属箔在多个半导体基板的选定部分之上暴露于激光束中，其中将金属箔暴露于激光束可形成多个导电接触结构，该多个导电接触结构具有在选定部分处将金属箔电连接至半导体基板的局部沉积的金属部分。在操作1010处，该方法可包括选择性地去除金属箔的部分。在一些实施例中，选择性地去除金属箔的部分可包括去除金属箔的在多个半导体基板中的至少两个半导体基板之间的剩余部分，例如在多个半导体基板中的至少两个半导体基板之间延伸的部分。在某个实施例中，去除金属箔的部分可包括去除被划线(例如，激光划线)、或者以其他方式被分割和/或物理地或至少部分地与金属箔150分离的部分。可以例如通过剥离工艺从基板去除金属箔的部分。在某个实施例中，可将多余的部分从基板剥离。在某个实施例中，金属箔的部分可以是未暴露于激光的金属部分，如图1A至图1F中所描述。在一些实施例中，金属箔的部分也可暴露于激光束或具有不同性质(例如，功率、频率等)的另一激光束。在其他实施例中，可以通过吹气(例如，压缩空气)、喷射(例如，使用高压水喷射工艺)、将粘合剂施加至金属箔的部分并拉动粘结部分、或任何其他金属去除方法来去除金属箔。

图3A至图3E示出了类似于图1A至图1F的太阳能电池阵列或电路的形成的背面视图。在一些实施例中，图3A至图3E可以示出类似于图1A至图1F的太阳能电池阵列或电路的形成的正面视图。

参考图3A，太阳能电池125可布置为具有交替极性的三个串。类似于图1A至图1F所示的实施例中，当该串中的一个太阳能电池125的正边缘直接与下一个太阳能电池125的负边缘相邻时，则可将不对称太阳能电池125沿着每个串以相同的取向放置。尽管示出了三个串，但是可形成和/或使用一个、两个、三个、四个或更多个串。

如图3B所示，提供了金属箔片150，并且将其定位在太阳能电池上。在某个实施例中，可将金属箔150暴露于光刻工艺以去除金属箔150的部分。在一个实施例中，金属箔150可在对应于太阳能电池125之上的位置的区域上经受激光束。在某个实施例中，金属箔150可以沿着太阳能电池125的选定边缘经受激光束。在某个实施例中，将金属箔150暴露于激光束可形成电连接至太阳能电池125的背面的多个导电接触结构。在一些实施例中，将金属箔150暴露于激光束可形成电连接至太阳能电池125的正面的多个导电接触结构。在某个实施例中，导电接触结构可包括具有局部沉积的金属部分的导电接触结构，如上和本文所述。

参考图3C，可操纵金属箔150的部分，诸如将其剥离或以其他方式去除，使得留下的金属箔150可以在太阳能电池125之间建立选定的连接。在某个实例中，一旦金属箔150电连接至太阳能电池125，就可操纵金属箔150的未连接至太阳能电池的部分，诸如将其剥离或以其他方式去除，使得留下的金属箔150可以在太阳能电池125之间建立选定的连接。在该实例中，可去除这些串之间的箔，除了端部处，在端部处维持连接以创建一组三个串联连接的太阳能电池串173a、173b、173c。在某个实施例中，可将金属箔电连接至太阳能电池125的背面，可操纵金属箔150的未连接至选定边缘的部分，诸如将其剥离或以其他方式去除，使得留下的金属箔150在太阳能电池125之间建立选定的连接。在一些实施例中，金属箔可以替代地连接至太阳能电池的正面。在某个实施例中，可将金属箔电连接至太阳能电池125的背面的选定边缘，可操纵金属箔150的未连接至选定边缘的部分，诸如将其剥离或以其他方式去除，使得留下的金属箔150在太阳能电池125之间建立选定的连接。在各实施例中，可将金属箔电连接至太阳能电池125的背面和/或正面的选定边缘。在一个实例中，金属箔150可具有导电接触结构，例如，如下文参考图5A至图5D所描述。

参考图3D，在某个实例中，可去除设置在各个太阳能电池125之上的金属箔的大部分。在某个实例中，可以维持位于相邻太阳能电池125之间的金属箔127的部分，以创建一组三个串联连接的太阳能电池串173a、173b、173c。尽管在某个实施例中，示出了三个太阳能电池串173a、173b、173c。可以这种方式连接多个太阳能电池串，例如一个、两个、三个、四个或更多个太阳能电池串。在某个实施例中，金属箔127的部分可以是互连部分127或称为互连件127。在某个实施例中，互连部分127可以部分地设置在太阳能电池125的边缘之上并且可设置在太阳能电池125之间。如图所示，汇流条部分129可将两个或更多个太阳能电池串连接在一起。在某个实例中，汇流条部分129可以串联或并联布置连接太阳能电池串173a、173b、173c。在某个实施例中，本文所述方法可包括由金属箔形成互连部分127、汇流条部分129和/或其他部分。在一个实例中，其中互连部分127和汇流条部分129可包括导电接触结构，例如，如下文参考图5A至图5D所描述。在应用LAMP技术之后，可在后续工艺中卷起、折叠和/或修整汇流条部分129。通过卷起、折叠或修整汇流条部分129，可以最小化太阳能电池125与由其构成的模块的边缘之间的空间。

参考图3E，在某个实例中，金属箔可用于形成导电接触结构155，并且在相邻太阳能电池125之间提供互连部分127以及在太阳能电池串173a、173b、173c之间提供汇流条部分129。在一个实例中，其中导电接触结构155可包括导电接触结构，例如，如下文参考图5A至图5D所描述。因此，在某个实例中，单个箔片可用于提供太阳能电池127与局部金属化155之间的到各个太阳能电池以及太阳能电池串之间的汇流条部分129的连接。

图3F示出了根据一些实施例的太阳能电池阵列或电路的并联电路布置。如图3B所描述，一旦金属箔150电连接至太阳能电池125，就可操纵金属箔150的未连接的部分，诸如将其剥离或以其他方式去除。在某个实施例中，金属箔的留下的部分150可以在太阳能电池125之间建立选定的连接，以形成并联连接的太阳能电池串173a、173b、173c。在某个实施例中，金属箔150可用于形成导电接触结构，例如，如下文参考图5A至图5D所描述。

图3G示出了根据一些实施例的太阳能电池阵列或电路。所示实施例示出了另一种电路布置，但是其中串181a、181b和181c并联布置但具有交替的极性，这表明可以选择性地将太阳能电池125与金属箔150连接，从而可以进行多种电路设计。在某个实施例中，可平行于太阳能电池串延伸的金属箔的旁路线183a和183b可以连接太阳能电池串的相对端，如图所示。尽管示出了两条旁路线，但可使用一条、两条或更多条旁路线。在某个实例中，可以在第一太阳能电池串与第二太阳能电池串之间使用一条旁路线，其中第三太阳能电池串可以通过汇流条连接至第二太阳能电池串或第一太阳能电池串(例如，参考图3C、图3D和图3E中的汇流条实例)。在某个实施例中，金属箔150可用于形成导电接触结构，例如，如下文参考图5A至图5D所描述。

图4A至图4D示出了太阳能电池阵列或电路的形成的背面视图。在一些实施例中，图4A至图4D可以指太阳能电池阵列或电路的形成的正面视图。

参考图4A，示出了根据一些实施例的连接至接线盒175的两个并联的太阳能电池串177a和177b。如图4A所示，多个太阳能电池125可布置有一个接线盒175。在某个实施例中，可以推断出当使用金属箔将太阳能电池串连接在一起时，可存在多种排列、组合和电路设计。在某个实施例中，多个太阳能电池125可以放置在背板上，例如，以准备形成太阳能串、太阳能层压件、太阳能模块和/或柔性型太阳能面板。在某个实施例中，可将封装剂材料放置在太阳能电池125与背板之间。

如图4B所示，提供了金属箔片150，并且其可以位于该布置或多个太阳能电池125上。一旦定位，金属箔片150就可以暴露于激光束。在某个实施例中，将金属箔片150暴露于激光束可包括沿着多个太阳能电池125的选定边缘暴露金属箔片150，包括形成用于连接至接线盒的轮廓。在某个实施例中，将金属箔片150暴露于激光束可形成电连接至太阳能电池125和接线盒175的多个导电接触结构。在某个实施例中，将金属箔片150暴露于激光束可包括形成导电接触结构，例如，如下文参考图5A至图5D所描述。

参考图4C，可将金属箔150电连接至太阳能电池125的背面，可操纵金属箔150的未连接至太阳能电池的部分，诸如将其剥离或以其他方式去除，使得留下的金属箔150与太阳能电池125、太阳能电池串和接线盒175并且在它们之间建立选定的连接。在某个实施例中，太阳能电池125的正面可以替代地连接至金属箔150。在某个实施例中，可将金属箔150电连接至太阳能电池125的背面的选定边缘，可操纵金属箔150的未连接至这些选定边缘的部分，诸如将其剥离或以其他方式去除，使得留下的金属箔150与太阳能电池125、太阳能电池串和接线盒175并且在它们之间建立选定的连接。在某个实例中，如图3D所示的互连件127和129，或者如图3E所示的太阳能电池级金属化155。在某个实施例中，以这种方式将金属箔150连接至太阳能电池125可包括形成导电接触结构，例如，如下文参考图5A至图5D所描述。

图4D示出了太阳能电池阵列或电路的背面视图。所示实施例示出了连接至接线盒175和旁路二极管180的两种并联电路布置，这表明可以选择性地将太阳能电池125与金属箔150连接，从而可以进行多种电路设计。在某个实施例中，可操纵金属箔150的部分，诸如将其剥离或以其他方式去除，使得留下的金属箔150在太阳能电池125与接线盒175之间建立选定的连接，例如，如图3D所示的互连件127和129或者如图3E所示的太阳能电池级金属化155。在某个实施例中，一旦金属箔150电连接至太阳能电池125的背面的选定边缘，就可操纵金属箔150的未连接至这些选定边缘的部分，诸如将其剥离或以其他方式去除，使得留下的金属箔150在太阳能电池125与接线盒175之间建立选定的连接，例如，如图3D所示的互连件127和129或者如图3E所示的太阳能电池级金属化155。在某个实施例中，以这种方式将金属箔150连接至太阳能电池125可包括形成导电接触结构，例如，如下文参考图5A至图5D所描述。

除了提供各个太阳能电池和太阳能电池串之间的选定连接之外，本文所述的方法还可用于形成太阳能电池级金属化结构。描述了此类结构以及形成太阳能电池金属化结构的对应方法。

图5A至图5D示出了在制造太阳能电池的方法中的各个操作步骤处的示例性太阳能电池的剖视图。

参考图5A，在太阳能电池基板100上或上方形成中间层102。中间层102在其中具有开口104。虽然特别提到了在基板上或上方形成中间层，但是应当理解，上述方向是相对的，并且该中间层可形成在选定基板的背面、正面或甚至背面和正面上，例如，用于基板的正面、背面或正面和背面的金属化。

中间层102形成有开口104(例如，沉积得到的图案化)，或者开口104形成在毯覆沉积的中间层中。在后一种情况下，在一个实施例中，通过利用激光烧蚀和/或光刻和蚀刻工艺进行图案化，在中间层102中形成开口104。

可以在基板100的与基板100的光接收面101相对的背面上形成中间层102。也可以在基板100的背面上形成钝化和/或中间层(例如，ARC)。具体而言，中间层102可以是背抗反射层(BARC)。

光接收表面101可具有纹理化的光接收表面。可以采用基于氢氧化物的湿法蚀刻剂来使基板100的光接收表面101纹理化。纹理化表面是具有规则或不规则形状的表面，其用于散射入射光、减少从太阳能电池的光接收表面101反射离开的光量。可以在光接收表面101上形成钝化和/或绝缘(例如，ARC)层。

虽然本公开主要针对背接触太阳能电池，但是本文讨论的方法和技术，特别是LAMP技术，可应用于其他太阳能电池类型中的基板的金属化，诸如前接触太阳能电池(例如，PERC太阳能电池、单PERC太阳能电池、HIT太阳能电池、TopCon太阳能电池、(PERL)电池和串联电池，以及其他类型的太阳能电池)。

中间层102中的开口104可以暴露形成在基板100之中或上方的多个半导体区的部分，包括形成在基板100之中或上方的多个第一半导体区和第二半导体区(例如，N型半导体区和P型半导体区，反之亦然)的部分。基板100可以是单晶硅基板，诸如块体单晶N型掺杂硅基板，或设置在单晶太阳能电池基板上的层，诸如多晶硅层。基板100可具有设置在其中/其上的N型掺杂区和P型掺杂区，它们的部分被中间层102中的开口104暴露。在前接触太阳能电池实施方案中，太阳能电池一侧面上的半导体区可具有相同的导电类型(例如，P型或N型)。

N型半导体区和/或P型半导体区可设置在介电层上，诸如包括厚度为大约2纳米或更小的氧化硅的隧穿氧化物层。N型半导体区和/或P型半导体区可由多晶硅形成，该多晶硅通过例如采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺形成。N型多晶硅发射极区可以掺杂有诸如磷的N型杂质，而P型多晶硅发射极区可以掺杂有诸如硼的P型杂质。在某个实施例中，N型半导体区和P型半导体区彼此分离。在某个实例中，N型半导体区和P型半导体区具有形成在它们之间的沟槽或本征(或轻掺杂)区域。沟槽可部分地延伸至基板中，并且可以被中间层102覆盖。轻掺杂区的掺杂浓度可基本上小于N型半导体区和P型半导体区。介电层，例如隧道氧化物或二氧化硅层，可以位于N型半导体区与P型半导体区之间，并且可以侧向地位于N型半导体区与P型半导体区之间。

参考图5B，金属箔106位于中间层102之上。在某个实施例中，将金属箔106定位在中间层之上可包括将金属箔定位在基板100之上。在某个实例中，将金属箔106定位在基板100之上可包括覆盖整个基板100。在某个实施例中，金属箔106的部分可位于基板100之上，而其他部分可位于远离基板100的位置，例如，在侧向方向上远离基板延伸，如图5B所示。在某个实施例中，为了固定金属箔106与基板100，可执行定位过程，包括使用真空和/或定位焊工艺将金属箔106保持在基板100之上的适当位置。在某个实例中，该定位过程包括执行热压工艺。在又一个实例中，可使用滚轮将金属箔106安置或定位在基板100之上。在某个实施例中，如图所示，真空工艺、热压工艺或其他类似工艺可以均匀地定位金属箔以阻止金属箔与基板之间的气隙或气穴。在某个实例中，可使用滚轮将金属箔106均匀地定位在基板100之上。

在将金属箔106定位在基板100之上时，金属箔106具有的表面积可远远大于太阳能电池的表面积。然而，在另一个实施例中，在将金属箔100放置在太阳能电池之上前，可以切割大的箔片以提供表面积与基板100的表面积基本相同的金属箔106。例如，在将金属箔放置在基板100上或上方之前或甚至之后，可以对金属箔进行激光切割、水喷射切割等。

在某个实施例中，金属箔106为厚度大约在5-100微米范围内的铝(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，铝箔可为阳极氧化铝箔。在另一个实施例中，铝箔未被阳极氧化。

参考图5C，金属箔106可以在中间层102中的开口104之上的位置中暴露于激光束108，从而暴露出基板100之中或上方的半导体区的部分。在某个实施例中，金属箔106的区域在至少部分地位于中间层102中的开口104之上的位置中选择性地暴露于激光束108。在一些实施例中，金属箔106在从中间层102中的开口104偏移(例如，部分地位于其之上或不位于其之上)的位置中暴露于激光束108。在某个实例中，金属箔106在邻近开口104的位置中暴露于激光束108。

参考图5D，将金属箔106暴露于激光束108形成多个导电接触结构110，该多个导电接触结构电连接至基板100之中或上方的半导体区。

根据本公开的一个或多个实施例，每个导电接触结构110是或包括局部沉积的金属部分。在一个此类实施例中，金属箔106充当源或金属，并且由于金属箔106首先放置在基板表面上而称为局部源。然后将金属箔106暴露于激光工艺，例如暴露于激光束，该激光工艺将金属箔106(金属源)中的金属沉积至基板的部分上。应当理解，所得到的局部沉积的金属部分可具有边缘特征，该边缘特征可以与通过其他沉积工艺(诸如镀覆、焊接或热键合)形成的金属结构区分开，其他沉积工艺可以提供没有边缘特征的保形结构。

再次参考图5D，金属箔106未暴露于激光束108的第二部分112或部分114保留在中间层102上。如图所描绘，部分112是中央部分，而部分114是边缘部分并且可以是悬垂部分。在某些实施方式中，此类第二部分并未沉积或固定至太阳能电池或中间层102。在某个实施例中，图5D的结构可以实现为太阳能电池，其中并未去除金属箔106的部分112和/或114。这种结构可用于前接触太阳能电池的背表面金属化。

图6A至图6C示出了太阳能电池的剖视图。如图6A所示，去除金属箔的第二部分可以在中间层102中的位置上留下导电接触结构110，这些位置具有在基板100之中或上方的多个N型半导体区和/或P型半导体区的暴露部分。在图6B中，示出了在导电接触结构110的任一侧上的尖锐或撕裂的边缘特征113的形成。如上所述，这些边缘特征113是通过去除金属箔的未暴露于激光束的第二部分而形成的。在一些实施例中，一些部分112和114被去除，而其他部分112和114保留下来。在某个实施例中，将金属箔106暴露于激光束108包括去除金属箔的未暴露于激光束的所有或基本上所有部分。

图6C示出了N型半导体区和/或P型半导体区105的位置。在所示的实施例中，N型半导体区和/或P型半导体区105彼此分离，并且每个半导体区域均具有两个导电接触结构110。替代方案(未示出)包括每个半导体区一个、三个或更多个导电接触结构。在某个实例中，N型半导体区和/或P型半导体区可具有在它们之间形成的沟槽，这些沟槽部分地延伸至基板中并且被中间层102覆盖。在一个实例中，N型半导体区和/或P型半导体区可以由它们之间的本征或轻掺杂区分离，例如，其中轻掺杂区的掺杂浓度可远远低于N型半导体区和/或P型半导体区。在一些实施例中，半导体区105可具有与一些前接触太阳能电池中的导电类型相同的导电类型，即全部为N型或P型。可以预期的是，如上所述，可以用如所描述的第二金属源来增强导电接触结构110。

返回参考图5A至图5F，在将激光束108施加至金属箔106之后，在某个实例中，仅去除金属箔106的未暴露于激光束108的部分114，而保留金属箔106的一些部分112。在某个实施例中，部分112可选择性地暴露于激光束108或不同/后续的激光束，后者可以在不同的激光器设置/变量下使用相同的激光。

图7示出了太阳能电池的剖视图。如图7所示，激光形成导电接触结构110和中间层102上方的部分112，诸如ARC或BARC层。部分114已经去除。N型半导体区和/或P型半导体区105的位置。在一个实例中，N型半导体区和/或P型半导体区例如由它们之间的轻掺杂区197分离，例如，其中轻掺杂区的掺杂浓度可远远低于N型半导体区和/或P型半导体区。在一些实施例中，半导体区105可具有与一些前接触太阳能电池中的导电类型相同的导电类型，即全部为N型或P型。可以预期的是，如上所述，可以用如所描述的第二金属源来增强导电接触结构110。还可以预期的是，如上所述，部分112可以由如所描述的第二金属源形成。

图8A至图8E示出了根据一些实施例的使用本文所述的方法、方式或设备制造的实例性半导体基板。半导体基板为太阳能电池1520a-e并且可包括硅基板1525。可对硅基板1525进行清洁、抛光、使之平面化和/或变薄或以其他方式处理。半导体基板1525可为单晶或多晶硅基板，即N型或P型。太阳能电池可具有正面1502和背面1504，其中正面1502与背面1504相对。正面1502可称为光接收表面1502，并且背面1504可称为背表面1504。太阳能电池可包括第一掺杂区1521和第二掺杂区1522。在某个实施例中，第一掺杂区可为P型掺杂区(例如，掺杂硼)，而第二掺杂区可为N型掺杂区(例如，掺杂磷)。太阳能电池1520a-e可包括位于太阳能电池的正面1502上的中间层(例如，抗反射涂层ARC)1526。太阳能电池1520a-e可包括位于太阳能电池的背面1504上的背中间层(例如，背抗反射涂层BARC)1526。

图8A示出了使用本文所述的方法、方式或设备制造的示例性背接触太阳能电池。背接触太阳能电池1520a可包括设置在太阳能电池1520a的背面1504上的第一掺杂区1521和第二掺杂区1522。在某个实例中，第一掺杂区1521和第二掺杂区1522可为掺杂半导体区。第一掺杂区1521和第二掺杂区1522可为掺杂多晶硅区。可以在第一掺杂区1521和第二掺杂区1522与基板1525之间设置薄氧化物层1573(例如，隧道氧化物层)。第一掺杂区1521和第二掺杂区1522可以替代地位于基板1525中。导电接触结构1511、1512位于太阳能电池1520a的背面1504上，其中导电接触结构1511、1512包括在第一掺杂区1521和第二掺杂区1522上局部沉积的金属。第一掺杂区1521和第二掺杂区1522可具有在它们之间形成的分离区1577。在某个实例中，第一掺杂区1521和第二掺杂区1522可具有在它们之间形成的沟槽，这些沟槽部分地延伸至基板中并且被中间层1562覆盖。可以用本征或轻掺杂的半导体区代替沟槽。

图8B示出了根据一些实施例的使用本文所述的方法、方式或设备制造的背接触太阳能电池1520b的另一个实例。背接触太阳能电池1520b可包括设置在太阳能电池1520b的背面1504上的第一掺杂区1521和第二掺杂区1522。在某个实例中，第一掺杂区1521和第二掺杂区1522可为在连续层中延伸的掺杂半导体区。在一个实例中，第一掺杂区1521和第二掺杂区1522由它们之间的轻掺杂区1579分离，例如，其中轻掺杂区的掺杂浓度可以远远低于第一掺杂区1521和第二掺杂区1522。在某个实施例中，薄氧化物层1573(例如，隧道氧化物层)可设置在第一掺杂区1521和第二掺杂区1522与基板1525之间。在某个特定的实施例中，第一掺杂区1521和第二掺杂区1522可为掺杂多晶硅区域。第一掺杂区1521和第二掺杂区1522可以替代地位于基板1525中。在某个实施例中，导电接触结构1511、1512位于太阳能电池1520c的背面1504上，其中导电接触结构1511、1512包括经由LAMP技术形成在第一掺杂区1521和第二掺杂区1522上的局部沉积的金属。

图8C示出了根据一些实施例的使用本文所述的方法、方式或设备制造的实例性前接触太阳能电池。前接触太阳能电池1520c可包括设置在太阳能电池1520c的背面1504上的第一掺杂区1521。在某个实例中，可将第二掺杂区1522设置在太阳能电池1520c的正面1502上。尽管示出了第二掺杂区1522的一个实例，但可使用第二掺杂区1522中的一个或多个。导电接触结构1511、1512可位于太阳能电池1520c的正面和背面1504上，其中导电接触结构1511、1512包括经由LAMP技术形成在第一掺杂区1521和第二掺杂区1522上的局部沉积的金属。第二掺杂区1522可从第一掺杂区1521偏移，如图所示。第二掺杂区1522可与第一掺杂区1521对准，例如竖直对准。

图8D示出了根据一些实施例的使用本文所述的方法、方式或设备制造的实例性前接触太阳能电池。前接触太阳能电池1520d可包括设置在太阳能电池1520d的背面1504上的第一掺杂区1521。导电接触结构1511、1512可经由LAMP技术分别形成在太阳能电池1520d的正面1502和背面1504上，其中导电接触结构1511、1512包括位于第一掺杂区1521和第二掺杂区1522上的局部沉积的金属。第一掺杂区1521和第二掺杂区1522可包括非晶硅区域。太阳能电池1520d可包括位于太阳能电池1520d的正面1502上的中间层(例如，抗反射层涂层ARC)1526。太阳能电池1520d可包括位于太阳能电池1520d的背面1504上的背中间层(例如，背抗反射涂层BARC)1526。薄氧化物层1530可设置在第一掺杂区1521与基板1525之间。

图8E示出了根据一些实施例的使用本文所述的方法、方式或设备制造的另一个示例性前接触太阳能电池。太阳能电池1520e可包括设置在太阳能电池1520e的背面1504上的第一掺杂区1521a、1521b。在某个实例中，可将第二掺杂区1522a、1522b设置在太阳能电池1520d的正面1502上。在某个实施例中，导电接触结构1511、1512可经由LAMP技术分别形成在太阳能电池1520b的正面和背面1504上，其中导电接触结构1511、1512包括位于第一掺杂区1521a、1521b和第二掺杂区1522a、1522b上的局部沉积的金属。第一掺杂区1521a、1521b可包括掺杂多晶硅区域。太阳能电池1520e可包括位于太阳能电池1520e的正面1502上的中间层(例如，抗反射涂层ARC)1528。太阳能电池1520e可包括位于太阳能电池1520e的背面1504上的背中间层(例如，背抗反射涂层BARC)1526。

如本文所述，示出了形成太阳能串的方法、太阳能电路的形成等。在各实施例中，本文所述的金属化工艺和结构以产生太阳能面板、太阳能模块、太阳能层压件和/或柔性型太阳能面板和/或作为它们的一部分。

参考图9A，呈现了太阳能模块的分解图。再次参考图9A，还呈现了制造太阳能面板、太阳能模块、太阳能层压件和/或柔性型太阳能面板的方法。在某个实施例中，该方法可包括提供半导体基板125。在某个实施例中，半导体基板125可包括太阳能电池(例如，本文所述的太阳能电池)。在某个实施例中，该方法可包括将半导体基板125定位和/或放置在封装剂134之上。在某个实施例中，封装剂134可设置在覆盖层133和/或背板135之上。在某个实施例中，定位和/或放置半导体基板125可包括将半导体基板定位和/或放置在覆盖层133和/或背板135之上。在某个实例中，定位和/或放置半导体基板125可包括将半导体基板125定位和/或放置在封装剂133之上，该封装剂又可以设置在覆盖层133之上(例如，以这种方式，太阳能模块140的正面131将面朝下方)。在一个实例中，定位和/或放置半导体基板125可包括将半导体基板125定位和/或放置在封装剂133之上，该封装剂又可以设置在背板135之上。在某个实施例中，可形成图5A至图7中所描述的工艺和导电接触结构。在某个实例中，在将半导体基板125放置在封装剂134、覆盖层133和/或背板135之上后，可形成图5A至图7中所描述的工艺和导电接触结构。在某个实例中，该方法可包括将金属箔150在半导体基板125的选定部分之上暴露于激光束，其中将金属箔150暴露于激光束形成具有局部沉积的金属部分的多个导电接触结构，该局部沉积的金属部分将金属箔150电连接至半导体基板125的选定部分。在某个实例中，该方法可包括选择性地去除金属箔150的部分，其中金属箔150的剩余部分可在多个半导体基板125中的至少两个基板之间延伸。在某个实施例中，金属箔150可包括连续的片材。在某个实例中，该方法可包括使用连续的片材(例如，连续的金属箔150片)。

再次参考图9A，在某个实施例中，顶部和底部封装剂134可以包围半导体基板125，例如，密封半导体基板125。在某个实施例中，可将覆盖层133放置在封装剂134、半导体基板125、金属化结构150和背板135之上。在某个实施例中，将覆盖层133放置在封装剂134之上可包括将玻璃放置在封装剂134之上。在某个实施例中，封装剂134可包括乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚烯烃和/或其他封装剂材料。在某个实施例中，可执行层压工艺和/或热工艺以形成太阳能层压件136。在某个实施例中，太阳能层压件可包括覆盖层133、封装剂134、半导体基板125、金属化结构150和背板135。在一个实例中，层压工艺和/或热工艺可包括对封装剂134和半导体基板125和金属化结构150进行加热。在某个实例中，覆盖层133、封装剂134、半导体基板125、金属化结构150和背板135可以进行层压和/或热工艺，以形成太阳能层压件136。在某个实施例中，太阳能层压件可放置在框架137中。在某个实施例中，接线盒145(例如，包括旁路二极管、微型逆变器和/或其他电子器件的盒)可附接至框架137。因此，在某个实施例中，可形成太阳能模块140。在某个实施例中，太阳能模块140可具有例如在正常工作期间面朝太阳的正面131和与正面131相对的背面132。尽管如图所示，太阳能层压件被封闭或者是太阳能模块140的一部分，但是在一些产品中，太阳能层压件可以自己形成(例如，太阳能层压件可以是自己的产品)。在某个实例中，柔性型太阳能面板可包括太阳能层压件136(例如，不具有框架137)。如图所示，可将金属化结构150放置在半导体基板125的背面(例如，太阳能电池的背面)下方，例如在其背面上。在另一个实施例中，可以替代地将金属化结构151放置在半导体基板125的正面(例如，太阳能电池的正面)上。

参考图9B，呈现了由图5A至图7中所描述的方法形成的太阳能面板、太阳能模块、太阳能层压件和/或柔性型太阳能面板和/或层压件。在某个实施例中，太阳能模块140可具有例如在正常工作期间面朝太阳的正面131和与正面131相对的背面132。在某个实施例中，太阳能模块140可包括太阳能层压件136。在某个实施例中，太阳能层压件可包括覆盖层133、封装剂134、半导体基板125、金属化结构150和背板135。在一个实施例中，金属化结构150/151可包括图5A至图7中所描述的结构(例如，金属箔、包括局部沉积金属的导电接触结构)。在某个实施例中，金属化结构150可包括一个或多个导电接触结构，该一个或多个导电接触结构包括电连接至半导体基板125的背面的局部沉积的金属部分。在某个实施例中，金属化结构150可包括位于半导体基板125上并在其间延伸的互连部分。在某个实施例中，互连部分可设置在半导体基板125的背面之上。在某个实例中，半导体基板可包括多个半导体基板125(例如，第一半导体基板、第二半导体基板)，并且每个基板可包括正面和背面。在某个实例中，一个或多个导电接触结构可定位在第一半导体基板和第二半导体基板上并在它们之间延伸，该一个或多个导电接触结构包括局部沉积的金属部分，该局部沉积的金属部分电连接至第一半导体基板的第一面(正面、背面或两面)和金属结构的互连部分，其中这些互连部分可设置在第一半导体基板和第二半导体基板的背面之上。在某个实施例中，半导体基板125包括太阳能电池。在某个实施例中，半导体基板125的至少一部分并联或串联布置。在某个实施例中，半导体基板125的至少一部分布置为太阳能电池串。在某个实施例中，半导体基板125的至少一部分布置为太阳能电池串的阵列。在某个实施例中，封装剂134可包括乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚烯烃和/或其他封装剂材料。尽管如图所示，太阳能层压件136被封闭或者是太阳能模块140的一部分，但是在一些产品中，太阳能层压件136可单独形成和出售(例如，作为单独的产品)。在某个实例中，柔性型太阳能面板可包括太阳能层压件136(例如，不具有框架137)。另外，尽管未示出，一个或多个接线盒可作为太阳能模块140的一部分定位，连接至框架137或连接至太阳能层压件136。

图10A至图10C示出了制造太阳能电池串的方法中的操作的侧视图。参考图10A，提供了两个太阳能电池1225a和1225b，包括基板1200。基板包括电连接至基板1200的多个导电接触结构1210，并且金属箔1206的未暴露于激光束1208的第二部分1214保留在基板1200上，从基板1200伸出和/或延伸。尽管导电接触结构1210和第二部分1214示出为分离的，但是它们可以是连续的。太阳能电池1225a和1225b与导电接触结构1210一起堆叠在堆栈的外部上。第二部分1214在位置1211处键合在一起以形成键合部1215，如图10B所示。在某个实施例中，可通过如本文所述的激光工艺来完成键合。在某个实施例中，键合是焊接工艺，诸如激光焊接、超声焊接或感应焊接。在实施例中，可通过热压键合形成键合部。在某个实施例中，键合是用导电粘合剂完成的。也可使用此工艺附接两个太阳能电池。太阳能电池1225a和1225b可如箭头所描绘那样展开以形成线性串。如图10B所示，该工艺可重复多次以创建几乎无限的串，诸如通过添加如图10B所描绘的太阳能电池1225c。尽管图10C中示出了3个太阳能电池，但是太阳能电池串中可连接有2、3、4、5、6或更多个太阳能电池。另外，可执行不同的程序和步骤以形成所示的太阳能电池串。在某个实施例中，可通过以下方式将太阳能电池串连接在一起：将电池串堆叠在一起，例如其中它们的正面面对，并且将从第一太阳能电池串的端部处的一个太阳能电池延伸的金属箔键合至从堆叠在第一太阳能电池串之上的第二太阳能电池串的端部处的太阳能电池延伸的互补金属箔。

虽然参考上述实施例具体描述了某些材料，但是在此类实施例中，可用其他材料来容易地取代其中的一些材料，这些实施例仍然在本公开实施例的精神和范围内。例如，在某个实施例中，可使用不同材料的基板，诸如III-V族材料的基板，来代替硅基板。在另一个实施例中，可使用在制造微电子装置中使用的任何类型的基板来代替硅基板，例如，可使用印刷电路板(PCB)和/或其他基板。另外，虽然主要提及背接触太阳能电池布置，但应当理解，本文所述的方法也可应用于前接触太阳能电池。在其他实施例中，上述方法可适用于太阳能电池以外的制造。例如，发光二极管(LED)的制造可受益于本文所述的方法。

另外，尽管本文中详细描述了太阳能电池，但是本文中所述的方法和/或工艺可应用于各种基板和/或装置，例如半导体基板。例如，半导体基板可包括太阳能电池、发光二极管、微机电系统和其他基板。

此外，尽管所描述的许多实施例涉及使半导体与作为金属源的金属箔直接接触。本文所述的概念也可适用于太阳能应用(例如，HIT电池)，其中与诸如铟锡氧化物(ITO)的导电氧化物进行接触，而不是直接接触半导体。另外，各实施例可适用于其他图案化金属应用，例如PCB印制线形成。

因此，提出了使用激光束实现的半导体基板的局部金属化以及所得到的结构。

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实例旨在为示例性的而非限制性的。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。

本公开的范围包含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 (20)

1.一种制造太阳能电池串的方法，包括：

将金属箔定位在多个半导体基板之上；

在所述多个半导体基板的选定部分之上将所述金属箔暴露于激光束以形成多个导电接触结构，所述多个导电接触结构具有在所述选定部分处将所述金属箔电连接至所述半导体基板的局部沉积的金属部分；以及

选择性地去除所述金属箔的部分，其中所述金属箔的剩余部分在所述多个半导体基板中的至少两者之间延伸。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属箔包括连续的片材。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述半导体基板各自包括N型半导体区和P型半导体区。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述基板之中或上方形成多个N型半导体区和P型半导体区。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

将一个或多个接线盒电连接至所述金属箔和/或将二极管电连接至所述金属箔。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述太阳能电池的至少一部分布置为并联电路、串联电路或它们的组合。

7.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：

在N型半导体区和P型半导体区之上的位置中将所述金属箔暴露于激光束，以形成电连接至所述多个N型半导体区和P型半导体区的多个导电接触结构，每个导电接触结构包括局部沉积的金属部分。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属箔为第一金属箔，所述方法进一步包括：

将第二金属源定位在所述第一金属箔之上；以及

将所述第二金属箔键合在所述第一金属箔的选定部分之上，以在所述选定部分处将所述第二金属箔电连接至所述第一金属箔。

9.一种太阳能电池串，包括：

多个半导体基板；

金属箔，所述金属箔定位在第一半导体基板和第二半导体基板上并且在它们之间延伸，其中所述金属箔设置在所述第一半导体基板的第一面之上；

一个或多个导电接触结构，所述一个或多个导电接触结构包括局部沉积的金属部分，所述局部沉积的金属部分将所述金属箔电连接至所述第一半导体基板；以及

一个或多个导电接触结构，所述一个或多个导电接触结构包括局部沉积的金属部分，所述局部沉积的金属部分将所述金属箔电连接至第二半导体基板的第一面。

10.根据权利要求9所述的太阳能电池串，进一步包括，电连接至所述金属箔的一个或多个接线盒和/或电连接至所述金属箔的一个或多个旁路二极管。

11.根据权利要求9所述的太阳能电池串，其中所述太阳能电池的至少一部分是并联或串联布置的。

12.根据权利要求9所述的太阳能电池串，其中所述多个半导体基板的至少一部分布置为一串太阳能电池。

13.根据权利要求9所述的太阳能电池串，其中所述多个半导体基板的至少一部分布置为太阳能电池串的阵列。

14.根据权利要求13所述的太阳能电池串，其中所述半导体基板各自包括N型半导体区和P型半导体区。

15.根据权利要求14所述的太阳能电池串，进一步包括电连接至所述多个N型半导体区和P型半导体区的多个导电接触结构，每个导电接触结构包括局部沉积的金属部分，所述局部沉积的金属部分设置成与所述N型半导体区和P型半导体区中的对应一者直接接触。

16.一种制造太阳能层压件的方法，包括：

将金属箔定位在多个半导体基板之上；

在所述多个半导体基板的选定部分之上将所述金属箔暴露于激光束以形成多个导电接触结构，所述多个导电接触结构具有在所述选定部分处将所述金属箔电连接至所述半导体基板的局部沉积的金属部分；

选择性地去除所述金属箔的部分，其中所述金属箔的剩余部分在所述多个半导体基板中的至少两者之间延伸；

将封装剂放置在所述半导体基板之上；以及

执行热工艺以形成所述太阳能层压件。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述金属箔包括连续的片材。

18.根据权利要求16所述的方法，其中所述半导体基板各自包括太阳能电池。

19.根据权利要求16所述的方法，其中所述金属箔包括连续的片材。

20.根据权利要求16所述的方法，其中所述半导体基板各自包括N型半导体区和P型半导体区。

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