JP2018521515A - 細線のメタライゼーションを有する光起電力デバイス及びその製造方法 - Google Patents

細線のメタライゼーションを有する光起電力デバイス及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

光起電力デバイスを形成するのに用いられる方法が、ドープされた半導体層を半導体基板の表面上において形成する工程と、ドープされた半導体層上に金属膜を形成する工程とを含む。パターン化されエッチングされたレジストが前記金属膜上に形成され、誘電体層が、前記のドープされた半導体層及び前記エッチングされたレジスト上に形成される。パターン化されたエッチングレジストによって吸収可能な波長を有するレーザが、誘電体層を介して、パターン化されたエッチングレジストに照射され、パターン化されたエッチングレジストを除去する。

Description

関連出願情報
本出願は、２０１５年５月８日に出願された米国特許出願第１４／７０７６９７号に対する優先権を主張し、そして、２０１１年１１月１５日に出願された米国特許出願第１３／２６５，４６２号（代理人整理番号３３０４．００１Ａ）；２０１２年９月２５日に出願された米国特許出願第１３／６３７，１７６号（代理人整理番号３３０４．００８Ａ）；２０１１年２月１５日に出願された米国特許第８，２３６，６０４号（代理人整理番号３３０４．０１０Ａ）；２０１２年１月２３日に出願された米国特許出願第６１／５８９，４５９号（代理人整理番号３３０４．０１１（Ｐ））；２０１４年７月２３日に出願された米国特許出願第１４／３７３，９３８号（代理人整理番号３３０４．０１１Ａ）；２０１２年６月８日に出願された米国仮特許出願第６１／６５７，０９８号（代理人整理番号３３０４．０１２（Ｐ））；２０１２年１０月２５日に出願された米国特許出願第６１／７１８，４８９号（代理人整理番号３３０４．０１３（Ｐ））；２０１３年１０月２４日に出願されたＰＣＴ国際出願番号ＰＣＴ／ＵＳ２０１３／０６６５３２（代理人整理番号３３０４．０１３ＡＷＯ）；及び２０１５年５月８日に出願された米国特許出願第１４／７０７，７２５号（代理人整理番号３３０４．０１７）に関し、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
開示された実施態様は、一般には、太陽電池及び太陽電池を含有する太陽電池モジュールを含む光起電力デバイスに関する。より詳細には、その開示された実施態様は、改良された太陽電池構造、及び電池の効率を向上させるための製造方法に関する。
光起電力デバイスは、例えば基板上に堆積された半導体材料を使用することによって、入射太陽光からの光子を使用可能な電気エネルギーに変換する。その半導体層は、ｎ型半導体材料及びｐ型半導体材料から形成することが可能である。ｎ型又はｐ型半導体層とそれとは反対の型の半導体層との相互作用は、光起電力効果を介して（吸収された）光子から生成される正孔及び電子の移動を促進するｐ−ｎ接合を生成し、これによって電流を生成する。
光起電力変換に関する改良された効率、及び太陽電池／モジュールからのより大きな電気出力は、光起電力デバイスの望ましい特性である。
従って、高い効率の光起電力装置及び製造方法についての必要性が生じている。
本発明は、第１の観点において、ドープされた半導体層を半導体基板の表面上において形成する工程と、前記のドープされた半導体層上において金属膜を形成する工程とを含む光起電力デバイスを形成において用いる方法を提供する。パターン化されエッチングされたレジストが金属膜上に形成され、そして、誘電体層が、ドープされた半導体及びそのエッチングされたレジスト上に形成される。パターン化されたエッチングレジストに吸収可能な波長を有するレーザは、パターン化されたエッチングレジストに誘電体層を介して照射され、パターン化されたエッチングレジストを除去する。
図１は、高い効率の太陽電池のために最適な前面接触構造を有する、太陽電池の概略部分断面図である。
図２は、所望の厚さに電極をめっきすることを開始するためのシード層として金属接触ラインを使用することができることを示す図である。
図３〜図１０は、以下に示すように、本発明の実施例を示す太陽電池の概略部分断面図であり、金属エッチングレジストを使用して、（例えば、太陽電池用の）金属格子パターンを形成する。
図３は、電池の基板上に堆積された金属接触を示す図である。
図４は、電池の金属膜上に分配された幅の狭いレジストを示す図である。
図５は、レジストによって覆われた金属接触の一部を除いてエッチングされた金属接触を示す図である。
図６は、図５に示す電池上に形成された単一で二重機能を有するパッシベーション／反射防止層を示す図である。
図７は、レジストと図６に示すパッシベーション／反射防止層の一部とを除去して、金属接触と単一で二重機能を有するパッシベーション／反射防止層の一部とを残すためのレーザを示す図である。
図８は、残りの金属接触上に形成された電気的接触を示す図である。
図９は、図１〜図８のデバイスを形成するための製造プロセスの一実施態様をフローチャートで示す図である。
図１０は、電極の形状についての一実施例を示す平面図である。
図１１は、本発明のレーザ加工を実施するのに適したレーザ加工システムの簡略図である。
図１２は、本発明による、２種類の適用可能なビーム強度パワー密度又はフルエンスプロファイルの一例を示す図である。
図１３及び図１４は、本発明による、パターン化された金属膜を覆う誘電体コーティングの自己整合選択的レーザアブレーションのためのプロセスにおいて、スクエアのトップハットビームのプロファイルを基板上でスキャン又は平行移動させる方法の実施例を示す図である。
図１５及び図１６は、本発明による、パターン化された金属膜を覆う誘電体コーティングの自己整合選択的レーザアブレーションのプロセスにおいて、スクエアのトップハットビームプロファイルを基板上でスキャン又は平行移動させる方法の実施例を示す図である。
発明の詳細な説明
本発明の観点、及びそれらの或る特徴、利点及び詳細は、添付の図面に示される非限定的な実施態様を参照して、以下において完全に説明される。公知の材料、製造ツール、加工技術等の説明は、本発明を不必要に曖昧にしないために省略されている。しかしながら、詳細な説明及び特定の実施例は、本発明の実施態様を示すと同時に、例示のみのためのものであり、限定するものではないことを理解されたい。本発明の概念の趣旨及び／又は範囲内の様々な置換、修正、追加及び／又は配置は、この開示から当業者には明白であろう。
開示される実施態様は、光起電力電池と複数の光起電力電池を含有する光電池モジュールとを含めた光起電力デバイス、並びにそれらの製造方法を対象とする。光起電力電池は、一方の表面で光を受ける単面電池として、又は、一方の表面及び反対側の表面から光を受け取ることができる両面電池として使用することができる。
太陽電池の効率及び出力に影響を及ぼす重要なパラメータは、太陽電池によって生成された電流を集めて移動させるために必要とされる電極によって（直接的に）覆われるか、（太陽光の入射角によって）遮られる（太陽電池の）光入射面上の面積の大きさである。電極による覆われた領域及び遮光は、電極の大きさを小さくすることによって、小さくすることができる。 例えば、電極はフィンガ（finger）として形成されることが多く、電極フィンガの幅を小さくすると、入射光を受光し変換するためのデバイス上で利用可能な光活性領域を増すことができる。
一実施例では、従来の太陽電池製造は、光起電力デバイスの前面に電極を印刷するためのスクリーン印刷技術を使用することができ、このような技術は、金属ペースト（例えば、銀ペースト）を頻繁に使用する。この技術は、電極線の幅が比較的広くなり［例えば、５０μｍ（通常は、約１００μｍ）を超える］、そして、印刷されたペースト中の種々の非金属成分（例えば、ガラスフリット）を使用するせいで、金属グリッドがかなり低いラインの導電率となる可能性がある。上述したように、線幅が大きくなると、太陽電池の光入射面における入射する光の量が減少し、遮光の割合が増加する。さらに、焼成プロセスは、金属ペーストの成分によって電池基板への汚染をもたらし、それによって、デバイスのエネルギー変換効率を低下させる可能性がある。更に、いくつかの金属ペースト（例えば、銀）は、比較的高価であり、一次電極材料として好ましくない。
図３〜図１６は、（例えば、太陽電池のための）金属格子パターンを形成するために金属エッチングレジストを使用する本発明の実施例を示す。本発明による基板上に金属パターンを形成するための多くの技術が存在し、提示される結果は単なる１つの可能な実施例であることが理解されるであろう。
最初に、基板１を供給する。この基板は、ｐ型又はｎ型ドーピングのいずれか一方のシリコン半導体ウェハであってもよい。基板は、例えば太陽電池内に閉じ込められる光を改良するためのランダムなピラミッドパターンを有するようにテクスチャ加工することができる。基板は、エミッタ構造又は表面電界を形成するために、いずれか一方又は両側にドーパント拡散を有することができる。このようなドーパント拡散は、例えば、いわゆる選択エミッタ構造を形成するためにパターン化することができる。基板は、片面又は両面に存在する薄膜パッシベーション層を有することができる。このようなパッシベーション層は、例えば、ドープ又は真性アモルファスシリコン層、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、ドープ又は真性ポリシリコン、ドープ又は真性シリコンカーバイド、酸化アルミニウム、又は多種多様なパッシベーション層のいずれか、及びそれらの組み合わせのから成ってもよい。
金属膜４が基板の表面上に堆積され、図３に示す構造が得られ、これは基板１上の金属膜４を示す。このような金属堆積は、例えば、スパッタリング、熱蒸発又は電子ビーム蒸発のような十分に確立された技術で行うことができる。この金属膜は、複数の異なる金属層（これらの金属層は、種々の機能を果たすために必要とされる）からなってもよいことが理解されるであろう。例えば、（基板に隣接する）下部の金属層は、基板への接着及び好な電気的接触を形成することを要求されてもよく、上部又は中間の金属層は、拡散バリヤとして作用することを要求されてもよく、上部の金属層は、電気メッキのシードとして機能することを要求されてもよい。さらに、金属膜は、特定の特性（例えば、厚さ及び／又は組成）を必要とすることがあることが理解される。
次に、（例えば、インクジェットプリンタを使用して、）パターン化されたエッチングレジスト３（例えば、幅が狭いレジスト線）を金属膜４上に形成し、図４及び図９の工程３０７において示すような、構造１５５を形成することができる。パターン化されたエッチングレジスト３は、レーザ光源の波長を吸収するように構成され、更に構造１５５の金属膜４上のパターンに堆積するように構成される市販のインクジェット印刷可能なレジストのような公知の材料から形成することができる。１つの実施態様では、レジストパターンは、幅が狭い導電性フィンガと、そのフィンガに対して横方向に延びる幅広の接続バスバーとを後に形成するためのパターンを含むことができる。１つの実施態様では、レジスト３は、（レーザ光源の波長を吸収することができる）ＵＶ硬化可能な黒色又はその他の有色インクレジストとすることができる。（例えば、印刷により）レジスト３を付与する前に、図３に示す構造１５５を金属膜４の表面エネルギーを低下させるために、それを疎水性表面にすることができる。このような前処理は、レジストが金属膜４上にレジストビーズ（resist beads）を付与（例えば、印刷）した際に、そのレジストが広がらないことを確実にするのに役立つ。前処理は、（金属膜４の表面に付着する反応性鎖を有する）疎水性基を有するモノマーを堆積させることを含むことができる。あるいは、このような前処理にプラズマ処理を用いてもよく、又は分子のモノマー層を表面処理として堆積させることができる。要するに、表面を疎水化するか、さもなければ金属膜（例えば、金属膜４）上のレジスト（例えば、レジスト３）の流れを妨害するような、金属膜４の表面処理を使用することができる。レジスト３（図５）は、様々な周知の技術のいずれかによって形成することができる。一実施態様では、レジスト３（図４）は、上述したようなインクジェット印刷によって形成することができる。別の実施態様では、レジスト３（図４）は、吐出、スプレー、スクリーン印刷又はフォトリソグラフィ技術によって形成することができる。
金属膜４上にレジスト３を印刷した後に、金属膜４上のレジスト３をＵＶ光の下で硬化させて、金属膜４上の所定位置にレジスト３を留めることができる。選択又は使用される特定のレジスト材料に応じて、７０〜１５０℃の範囲の低温硬化プロセスを使用して、（残留水が存在する場合には）残留水をレジストから追い出し、金属層への接着を促進することが有利である。レジスト３を硬化させた後に、金属膜４をエッチングしてもよい。パターン化されたエッチングレジスト３は、適切な金属エッチ溶液、例えば、酸溶液に［（例えば、図９の工程３０８における適切な金属酸エッチ溶液を介して）］金属膜４を露出する間に、パターン化されたエッチングレジスト３によって覆われる金属膜４の部分を保護する。
金属膜４をエッチングすると、図５に示すような、レジストの下で金属膜４がアンダーカットされていない構造１６０が形成される。しかしながら、エッチング条件によって、エッチングはレジスト３の下の金属膜４をわずかにアンダーカットすることができる。チタン及びニッケル／バナジウムシード層から形成される金属膜４の一実施例では、２段階エッチングを使用することができる。硝酸又は塩化鉄を用いて、ニッケル／バナジウム層をエッチングし、そして、フッ化水素酸エッチングを用いてチタン層をエッチングすることができる。レジスト（例えば、レジスト３）及び金属膜（例えば、金属膜４）を形成する材料に応じて、他のエッチング溶液を使用することもできる。
次に、図６及び図３の工程３０９にも示すように、パッシベーション層及び反射防止コーティングの両方としての機能する材料層２１２が、構造１６４の上の前面１６２上に形成され得る。あるいは、このような材料層（例えば、材料層２１２）は、基板１６２及び裏面（図示せず）上に形成することができる。材料層は、基板１をパッシベーション処理することができ、ＰＥＣＶＤを用いて堆積させることができる。図６にも示されているように、材料層２１２（例えば、二重機能を有するパッシベーション／反射防止層）は、露出したエッチングレジスト（例えば、エッチングレジスト３）上に、及び基板１上に堆積される。図６は、実際の縮尺ではなく、明確化のために拡大したものではあるが、材料層２１２が、テクスチャパターンを維持しながら基板１のテクスチャ加工された表面を被覆すること（すなわち、材料層２１２の堆積後に材料層２１２がテクスチャを保持すること）が理解されるであろう。材料層２１２は、窒化ケイ素で形成することができ、この窒化ケイ素は、パッシベーション層及び反射防止コーティングとして材料層２１２を作用させることを可能にするであろう。さらに、材料層２１２は、炭化シリコンの非ドープ層を（例えば、反射防止コーティングとして、及びパッシベーション層として）で形成することもできる。別の実施形態（図示せず）では、上述したように材料層を付与することができるが、反射防止機能とパッシベーションとの両方は行わないであろう。例えば、酸化チタンは、反射防止コーティングのみを提供するような層として利用することができる。
材料層２１２が付与された後、エッチングレジスト３及びエッチングレジスト３上の材料層２１２の一部２１２ａ（図６）は、図７及び図９の工程３１０に示すように、除去されてもよい。このような除去は、破壊、分離、又は、部分２１２ａ及びレジスト３の一部を金属膜４の表面２６４から除去するための様々な方法のいずれかを用いて行うことができる。
一実施態様では、上述の除去は、図７に示すように、レーザ２６０を用いて達成することができる。例えば、レーザ２６０によって放射されるレーザビーム２６２（図７）は、パターン化されたエッチングレジスト（例えば、エッチングレジスト３）を加熱及び膨張させるように構成された波長を有することができるが、一方で、装置の他の材料又は構成要素のいずれも大きな影響を受けない。レーザビーム２６２（図７）はパターン化されたエッチングレジスト３（図６）とのみ相互作用するので、レーザビームはレジスト３（図６）に対して自己整合（self-aligned）していると考えられる。
より具体的には、レーザ２６０は、レジスト３上に残っている材料層２１２の一部分２１２ａを通過し、エッチングレジスト３によって吸収される波長を有するレーザビーム２６２（又は複数のレーザビーム２６２）を放出することができる。従って、レーザ２６０による照射は、金属膜４の表面２６４からレジスト３を膨張させ（expand）、砕き（crumble）、分離させる（dissociate）ようにレジスト３を加熱するが、デバイスの他の材料又は構成要素には、著しく影響しない。レジスト３を覆う部分２１２ａは脆く（brittle）てもよく、したがって、レーザは、部分２１２ａをバラバラにし（break apart）、薄片になってはがれ（flake off）てもよい。レジスト３を通過するレーザビームのいずれかの部分は、金属膜４の表面２６４で反射して、レジスト３に戻って、レジスト３の加熱をさらに容易にすることができる。基板１１（図７）の表面は、例えば、同時に、徐々に、又はパターン化されたエッチングレジスト３（図１Ｇ）の位置に対応する部分において、レーザで完全に照射されてもよい。
図示されているように、レーザ２６０は、パターン化されたエッチングレジスト３と好ましくは相互作用する波長を有することができるレーザビーム２６２を放出して、その結果、パターン化されたエッチングレジスト３を砕き、そして、エッチングレジストを覆う材料層２１２の部分２１２ａをバラバラにし、薄片になってはがれ落とし、図７に示すような除去された構造１７０が得られる。構造１７０は、例えば、同時に、徐々に、又はレジスト３（図６）の位置に対応する部分において、レーザで完全に照射されてもよい。レーザ２６０は、例えば、１０６４ｎｍのレーザであってもよい。使用中、レーザは、矩形の重なりが無い状態で、約２×２ｍｍのサイズを有するレーザビーム（例えば、レーザビーム２６２）を形成する矩形のレーザスポットによって表面（例えば、部分２１２ａ）をスキャンすることができる。レーザビーム（例えば、レーザビーム２６２）がスポットに２回当たるのを回避するために、そのような矩形の間には５０ミクロン（μｍ）までの小さなギャップ（gap）が存在することがある。レジスト（例えば、レジスト３）が除去された後に、その下にある部分（例えば、金属膜４）とレーザビーム（例えば、レーザビーム２６２）との接触は、そのような下にある部分に対して有害であり得るので、レジストを除去した後に金属膜にレーザビームが接触するのを避けることが望ましい。
さらに、このプロセスは構造１５５に関して説明されているが、金属膜（例えば、金属膜４）を形成し、金属膜上にエッチングレジスト（例えば、エッチングレジスト３）を形成し、誘電体層（例えば、反射防止層及び／又はパッシベーション層を形成する材料層２１２）を形成し、そして、レジストの一部を除去するためにレーザを利用する方法は、構造１５５に関して記載された方法とは異なる方法で形成される（基板を有する）他の太陽電池構造においても利用することができる。
図１１は、本発明によるレーザ加工を実行するのに適したレーザ加工システムの簡略図を示す。レーザビーム２６２は、レーザ２６０において生成されてもよい。レーザビームは、ビームエキスパンダ、ビームコリメータ、ビームホモジナイザ、イメージングマスク、ファイバビームデリバリシステム、可変減衰器、リレーレンズ及びミラーのような構成要素を含むことが可能な任意の外部光学系を介して供給される。ガルバノメータスキャナ及び／又は平行移動ステージ（translation stage）は、レーザビームを平行移動させるために使用して、（例えば、太陽電池用の）基板を覆うことが可能となる。最終レンズは、（例えば太陽電池用の）基板上にビームを集束させるために使用される。このようなレーザ加工システムの配置は、図１１に示すように、容易に利用可能であり、太陽電池製造などの高スループットな産業の用途に適用可能である。
本発明は、異なるレーザビーム強度プロファイルを使用することができる。図１２は、２種類の適用可能なビーム強度（パワー密度又はフルエンス）プロファイルの一例を示す。
ガウスビームプロファイル、又はガウス分布に近いものは、多くのレーザ源によって通常生成されるものであり、任意の横断面における強度分布は、ビーム軸を中心とする円対称ガウス関数である。示される別のビームプロファイルは、いわゆる「トップハット（Top-Hat）」又は「フラットトップ（Flat-Top）」ビームプロファイルである。このようなプロファイルは、理想的には露出領域内でほぼ均一な強度を有する。トップハット露出領域の形状は、円形、正方形、長方形、又は適切な光学系によって生成された任意の形状であってもよい。このようなトップハットのビームプロファイルは、通常、ビームシェイパーと呼ばれる、特殊な回折又は屈折光学部品、又はマルチモードファイバーを使用して生成される。これらのプロファイル又はその組合せ又は変形のいずれかを、本発明によるレーザ処理に使用することができる。
図１３〜図１４は、金属膜４を覆う誘電体コーティングの自己整合選択的レーザアブレーションのプロセスにおいて、スクエア型のトップハットビームプロファイルを基板上でスキャン又は平行移動する方法の実施例を示している。幅の狭い金属フィンガのサイズ、配置及び形状には、変化に許容性がある。様々なビームスキャン、重なり合い及び配置方式が、本発明に適用可能であり、示された２種類は一般原理の代表例にすぎないことが理解されるであろう。
図１３〜１４はスクエア型のトップハットプロファイルレーザビームスポットを用いた全領域レーザ照射の一例を示す。スクエアスポットは、全プロセス領域を覆うようにスキャン又は平行移動される。図１４から理解されるように、金属膜４上のエッチングレジスト３を覆っている誘電体コーティングを除去するための自己整合選択的レーザアブレーションプロセスでは、この照射パターンは、エッチングレジスト３の大きさ、位置又は形状に関わらず機能する。
図１５〜図１６は、スクエア型のトップハットプロファイルレーザビームスポットを用いた整列レーザ照射パターンの一例を示す。スクエアスポットは、金属膜４（例えば、幅が狭い金属フィンガ）を覆うようにスキャン又は平行移動される。 図１６から理解されるように、エッチングレジスト３を覆っている誘電体コーティングを除去する選択的レーザアブレーションプロセスでは、この照射パターンはエッチングレジスト３についての大きさ、位置又は形状の変化を正確に追跡する必要はない。
レジスト３及び材料層２１２の上層部分２１２ａの破壊に関連するいずれかの破片（debris）は、例えば図９の工程３１１に示すように、適切な送風機を使用して破片を吹き飛ばして除去することができる。水ベースの洗剤又は溶剤ベースのスプレーは、場合により、図７に示す構造１７０を洗浄するために更に使用することができる。
上述した及び図７に示す構造１７０の洗浄に続いて、基板１への金属膜４の接着及び良好な電気的接触を促進するために、図９の工程３１２に示すように、低温アニーリングを５００℃以下の比較的低い温度で行うことができる。このアニーリングは、例えば、約２５０℃〜約５００℃の温度範囲で行うことができる。１つの特別な実施例として、アニーリングは、約３７５℃の温度で約２分間行うことができる。この低温アニーリングは、また、金属膜４の堆積中に生じた可能性のある、基板１の半導体層への欠陥損傷を低減することができる。アニーリングは、後で電気メッキすることが困難となる表面２６４の酸化を避けるために、酸素の濃度が非常に低い雰囲気下で行うことができる。通常、雰囲気は、１００ｐｐｍ未満の酸素、好ましくは２０ｐｐｍ未満の酸素を含む。アニーリング雰囲気は、少量のフォーミングガス（例えば、水素）を含む窒素雰囲気（Ｎ２）とすることができる。利用されるフォーミングガスは、そのような材料／金属の酸化又はその他の望ましくない特性を避けるために、使用される材料／金属のタイプ（例えば、金属膜４）に依存することができる。フォーミングガスは、約０〜約５体積％、例えば４％の濃度であってもよい。フォーミングガスは、表面２６４の酸化をさらに助けることができる。
図８に示すように、導体２７０は、例えば、ニッケル、銅、銀、チタン、バナジウム、スズ又はそれらの任意の組み合わせなどの金属のような、１つ又は複数の導電性材料から形成することができる。導体は、表面２６４に付与することができる。
一実施態様では、導体２７０は、表面２６４に付与されたニッケルの層と、そのニッケルの層に電気メッキされた銅の層と、（例えば図９の工程３１３において示されるような）銅の層に電気メッキされた銀の層とを含む金属スタックを含むことができる。導体２７０は、シード金属表面上に電気メッキすることによって形成することができる。電気メッキは、金属膜４の全ての露出した表面（例えば、表面２６４）上で生じる（すなわち、材料層２１２の領域上では生じない）。したがって、めっき工程（図示せず）中に、上述した金属膜４（図５）のエッチング中に発生することがある金属膜４のいずれかのアンダーカットを埋め込むことができる。導体２７０を製造するために、無電解析出を使用することもできる。一実施例では、導体２７０は、ニッケル、銅、銀の導体スタックで形成することができる。ニッケル部分２７１、銅層部分２７２、及び銀部分は、導電体２７０上に等方性的にメッキされてもよい。
上述の技術を使用して、非常に幅の狭いフィンガ及びバスバー導体を製造することができる。例えば、導電性フィンガ２９０及びバスバー２９２は、導電体２７０について上述したように形成することができる。図１０に示すように、導電性フィンガ２９０は、約４０μｍ〜約６０μｍの範囲の幅と、約５μｍ〜約２０μｍの範囲の高さとを有することができ、そして、約０．２ｍｍから約２．５ｍｍの範囲のピッチで間隔を空けることができる。横方向バスバー２９２は、約０．５ｍｍ〜約２．５ｍｍの範囲の幅と、約５μｍ〜約２０μｍの範囲の高さとを有することができ、そして、互いに約５２ｍｍの間隔を空けることができる。フィンガ導体２９０及びバスバー導体２９２は、光変換のために基板（例えば、基板１）に多くの光を入射させ、そして、上述した低い高さは、このような基板に当たる光の遮光を低減する。
多くの実施態様が説明及び図示されている。にもかかわらず、添付の特許請求の範囲によってのみ定義される本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変更形態がなされ得ることが理解されるであろう。

Claims (17)

  1. 光起電力デバイスを形成するために用いられる方法であって、
    前記のドープされた半導体上において金属膜を形成する工程；
    パターン化されたエッチングレジストを前記金属膜上において形成する工程；
    前記金属膜をエッチングする工程；
    前記のドープされた半導体及び前記エッチングレジスト上において誘電体層を形成する工程；及び、
    パターン化されたエッチングレジストによって吸収可能な波長を有するレーザを、前記誘電体層を介して、前記のパターン化されたエッチングレジストに照射して、前記のパターン化されたエッチングレジストを除去する工程；
    を含む、前記方法。
  2. 前記レーザを照射して前記レジストを除去することが、前記レジストを砕くこと、及び、前記のパターン化されたエッチングレジストと接触する前記誘電体層の一部をバラバラにすることを含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記レーザを照射して前記レジストを除去することが、前記エッチングレジストを加熱して、前記エッチングレジスト上の前記誘電体層を膨張及び破壊する工程を含む、請求項１に記載の方法。
  4. 前記のパターン化されたエッチングレジストを形成する前に前記金属膜を前処理し、前記金属膜を疎水性にする工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  5. 前記のエッチングレジストを形成する工程が、前記エッチングレジストを硬化させて、前記シード金属層上の位置に前記エッチングレジストを留める工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  6. 前記のパターン化されたエッチングレジストと前記の層の一部とを除去した後に、前記金属膜をアニーリングする工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  7. 前記アニーリングが５００℃未満の温度で行われる、請求項６に記載の方法。
  8. 前記アニーリングが約２５０℃〜約５００℃の範囲の温度で行われる、請求項７に記載の方法。
  9. 前記アニーリングが約５分間行われる、請求項６に記載の方法。
  10. 電気メッキによって前記金属膜上に導体を形成する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  11. 前記導体を形成する工程が、前記シード金属層内におけるアンダーカットを修復する工程を含む、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記導体が無電解析出によって形成される、請求項１０に記載の方法。
  13. 前記導体が、ニッケル、銅及び銀を電気メッキによって順番に蒸着することによって形成される、請求項１０に記載の方法。
  14. 前記波長が約１０６４ｎｍの波長を含む、請求項１に記載の方法。
  15. 前記レーザのビームが、重なり合わない複数のレーザスポットを含む、請求項１に記載の方法。
  16. 前記レーザスポットが、相互に５０マイクロメータまでの間隔を置いて配置される、請求項１に記載の方法。
  17. 前記誘電体層を形成する工程が、反射防止層又はパシベーション層を形成する工程を含む、請求項１に記載の方法。
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