JP6526020B2 - 金属箔を使用した太陽電池の金属化 - Google Patents
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Description
本明細書に記載する主題の複数の実施形態は、一般的に太陽電池に関する。より具体的には、主題の複数の実施形態は、太陽電池の製造プロセス及び構造に関する。
太陽電池は、太陽放射を電気エネルギーに変換するための周知のデバイスである。太陽電池は、通常動作中は太陽に向けられて太陽放射を集光する前面と、その前面の反対側の裏面とを有する。太陽電池に衝突する太陽放射は、負荷などの外部電気回路に電力供給するために利用することが可能な電荷を作り出す。外部電気回路は、太陽電池のドープ領域に接続される金属フィンガーによって、太陽電池から電流が入力されてもよい。
一実施形態では、太陽電池構造体の表面に誘電体スペーサが形成される。金属層が、誘電体スペーサ、及び誘電体スペーサによって露出される太陽電池構造体の表面に形成される。金属箔が、金属層の上に配置される。金属層に金属箔を溶接するのに、レーザ光が用いられる。レーザ光は、金属箔をパターニングするためにも用いられる。レーザ光は、誘電体スペーサ上にある金属箔及び金属層の複数の部分を切除する。金属箔のレーザーアブレーションによって、金属箔は別個のＰ型及びＮ型金属フィンガーに切断される。
本開示のこれらの特徴及びその他の特徴は、添付の図面及び特許請求の範囲を含む本開示全体を読むことで、当業者には容易に明らかとなるであろう。
発明を実施するための形態、及び特許請求の範囲を、以下の図面と併せて考察し、参照することによって、本主題のより完全な理解を得ることができる。同様の参照番号は図面全体を通じて同様の要素を指し示す。図面は縮尺に従っていない。
以下の発明を実施するための形態は、本質的には、単なる実例に過ぎず、本主題の複数の実施形態、あるいは、かかる実施形態の応用及び用途を限定することを意図するものではない。本明細書で使用する場合、「例示の」という語は、「例、事例、実例として機能すること」を意味する。本明細書で例示として記載する任意の実施態様は、必ずしも他の実施態様よりも好ましい又は有利であると解釈すべきではない。更には、前述の技術分野、背景技術、概要、若しくは以下の発明を実施するための形態で提示される、明示又は示唆されるいずれの理論によっても、拘束されることを意図するものではない。
本明細書は、「一実施形態」又は「ある実施形態」への言及を含む。「一実施形態では」又は「実施形態では」という語句の出現は、必ずしも、同じ実施形態を指すものではない。特定の機構、構造、又は特性を、本開示と矛盾しない任意の好適な方式で組み合わせることができる。
本開示では、本発明の実施形態を十分に理解するために、構造及び方法の実施例などの、数多くの具体的な詳細が提供される。しかしながら、当業者であれば、実施形態が、それらの具体的な詳細のうちの１つ以上を欠いても実施できることは理解されよう。他の場合では、実施形態の態様を不明瞭にすることを避けるために、周知の詳細は図示又は説明されない。
図１〜図７は、本開示の実施形態による太陽電池の製造方法を概略的に図示する断面図である。製造される太陽電池は、Ｎ型及びＰ型ドープ領域並びにＮ型及びＰ型ドープ領域に連結する金属フィンガーが太陽電池の裏側にある、全バックコンタクト型太陽電池である。
図１を参照すると、本開示の実施形態による太陽電池構造体１００の概略図が示されている。図１の例では、太陽電池構造体１００は、太陽電池基板１０１内又は太陽電池基板１０１外に形成されてもよい複数の交互するＮ型ドープ領域及びＰ型ドープ領域を含む。例えば、Ｎ型及びＰ型ドープ領域は、Ｎ型及びＰ型ドーパントをそれぞれ太陽電池基板１０１内に拡散する工程で形成されてもよい。別の例では、Ｎ型及びＰ型ドープ領域は、太陽電池基板１０１上に形成される、ポリシリコン等の材料の別の層に形成される。その例では、Ｎ型及びＰ型ドーパントがポリシリコン（溝を掘られていても掘られていなくてもよい）に拡散される工程で、太陽電池基板１０１の代わりにポリシリコン内にＮ型及びＰ型ドープ領域が形成される。太陽電池基板１０１は、例えば、単結晶シリコンウェハを含んでもよい。
図１の例では、「Ｎ」及び「Ｐ」の表示は、Ｎ型及びＰ型ドープ領域、又はＮ型及びＰ型ドープ領域への電気的接続を概略的に表す。より具体的には、表示「Ｎ」は、露出されたＮ型ドープ領域、又はＮ型ドープ領域への露出された金属接続を概略的に表す。同様に、表示「Ｐ」は露出されたＰ型ドープ領域、又はＰ型ドープ領域への露出された金属接続を概略的に表す。よって、太陽電池構造体１００は、Ｎ型及びＰ型ドープ領域へのコンタクトホールが形成された後、しかしＮ型及びＰ型ドープ領域への金属コンタクトフィンガーを形成するための金属化プロセス前の、製造される太陽電池の構造体を表してもよい。
図１の例では、Ｎ型及びＰ型ドープ領域は太陽電池構造体１００の裏面に設けられる。太陽電池構造体１００の裏面は、通常動作中に太陽放射を集光するために太陽に向けられる前面の反対側である。
次に図２を参照すると、複数の誘電体スペーサ１０３が太陽電池構造体１００の表面に形成されている。図２の例では、誘電体スペーサ１０３は、隣接するＰ型及びＮ型ドープ領域間の境界面上の太陽電池構造体１００の表面の上の領域に形成される。理解可能であるように、誘電体スペーサ１０３はまた、太陽電池構造体１００の特徴によって他の領域に形成されてもよい。
一実施形態では、誘電体スペーサ１０３はスクリーン印刷によって太陽電池構造体１００上に印刷される。誘電体スペーサ１０３はまた、スピンコーティング及び堆積（例えば、化学蒸着）、その後にパターニング（例えば、マスキング及びエッチング）される工程を含む、他の誘電体形成プロセスを用いて形成されてもよい。誘電体スペーサ１０３は、光吸収体、燃焼性誘電体などを有する誘電体材料を含んでもよい。具体的な例としては、誘電体スペーサ１０３は、太陽電池構造体１００上に１〜１０ミクロンの厚さでスクリーン印刷されたポリイミド（例えば、酸化チタンフィルタを有する）を含んでもよい。概して言えば、誘電体スペーサ１０３は金属箔１０５のパターニングで使用されるレーザ光を（例えば、吸収又は反射によって）妨害する厚さ及び組成を有するように構成されてもよく（図５を参照のこと）、上に設けられる金属層を形成するのに使用されるプロセスと両立し得る（例えば、図３、金属層１０４）。
図２の例では、誘電体スペーサ１０３のそれぞれは、太陽電池構造体１００のＮ型ドープ領域及びＰ型ドープ領域の上に形成される。以下でより明らかになるように、続く金属化プロセスでは、太陽電池構造体１００上に金属箔が存在する間に、レーザを用いて金属箔がパターニングされる。誘電体スペーサ１０３は、金属箔１０５のパターニング中に太陽電池構造体１００まで貫通する可能性のあるレーザ光を有利に妨害する。
図３に示すように、太陽電池構造体１００上に金属層１０４が形成される。金属層１０４は、続いて形成される金属フィンガーのための、Ｎ型及びＰ型ドープ領域への電気的接続を提供する。一実施形態では、金属層１０４は、誘電体スペーサ１０３と共形である連続ブランケット金属コーティングを含む。例えば、金属層１０４は、誘電体スペーサ１０３、Ｎ型ドープ領域、及びＰ型ドープ領域上に、１００オングストローム〜５ミクロン（例えば、０．３ミクロン〜１ミクロン）の厚さで、スパッタリング、堆積、又は幾つかの他のプロセスによって形成されるアルミニウムを含んでもよい。概して言えば、金属層１０４は金属箔１０５に結合可能な材料を含む。例えば、金属層１０４は、アルミニウムの金属箔１０５への溶接を容易にするためにアルミニウムを含んでもよい。金属層１０４は、図３ではまだ、Ｎ型ドープ領域をＰ型ドープ領域に電気的に接続する。金属層１０４は次にパターニングされ、金属箔１０５のパターニング中にＮ型ドープ領域をＰ型ドープ領域から分離する。
次に図４を参照すると、金属箔１０５は太陽電池構造体１００のおおよそ上に位置される。金属箔１０５は、予め製造された薄い金属膜を含むという点で「金属箔」である。図８は、製造プロセスのこの段階での金属箔１０５の平面図である。図８に示すように、金属箔１０５はパターニングされていない。以下でより明らかになるように、金属箔１０５は次にパターニングされて、金属箔１０５が金属層１０４に取り付けられた後に太陽電池の金属フィンガーが形成される。
図５にて続くように、金属箔１０５は太陽電池構造体１００上に配置される。太陽電池構造体１００に堆積又はコーティングされる金属とは違い、金属箔１０５は予め製造された膜である。一実施形態では、金属箔１０５はアルミニウム膜を含む。金属箔１０５は、太陽電池構造体１００上に形成されないように、太陽電池構造体１００上に配置される。一実施形態では、金属箔１０５は、金属層１０４に取り付ける工程で太陽電池構造体１００に配置される。取り付けプロセスは、金属箔１０５が金属層１０４と密接に接触するように、金属箔１０５を金属層１０４に押し付ける工程を含んでもよい。取り付けプロセスは、結果的に金属箔１０５を金属層１０４の特徴（例えば、隆起）と共形としてもよい。溶接中に１０ミクロン未満の隙間が得られるように、真空を用いて金属箔１０５を金属層１０４に押し付けてもよい。溶接中に圧力プレートを用いて金属箔１０５を金属層１０４に対して押し付けてもよい。圧力プレートはレーザーアブレーション時には取り外される。
図６は、金属箔１０５が金属層１０４と電気的に結合された後の太陽電池構造体１００を示す。図６の例では、金属箔１０５は、金属箔１０５が金属層１０４に対して押し当てられている間に金属箔１０５に対してレーザ光を向ける工程で、金属層１０４に溶接される。レーザ溶接プロセスは、金属箔１０５を金属層１０４に電気的に結合する溶接接合点１０６を生成する。金属箔１０５が製造プロセスのこの段階ではパターニングされていないため、金属箔１０５はまだ太陽電池構造体１００のＮ型及びＰ型ドープ領域を電気的に接続している。
図７にて続くように、金属箔１０５はパターニングされて、金属フィンガー１０８及び１０９が形成される。一実施形態では、金属箔１０５は、誘電体スペーサ１０３上にある金属箔１０５及び金属層１０４の複数の部分を切除する工程によってパターニングされる。金属箔１０５及び金属層１０４は、レーザ光を用いて切除されてもよい。レーザーアブレーションプロセスは、金属箔１０５を少なくとも２つの別々のピースに切断してもよく（１０７を参照のこと）、一方のピースはＮ型ドープ領域に電気的に接続される金属フィンガー１０８であり、他方のピースはＰ型ドープ領域に電気的に接続される金属フィンガー１０９である。レーザーアブレーションプロセスは、金属層１０４及び金属箔１０５を通るＮ型とＰ型ドープ領域との電気的接続を切断する。よって、金属箔１０５及び金属層１０４は、同一工程内でパターニングされ、有利に製造コストを低下させる。
図９は、本開示の実施形態による、図７のパターニングされた金属箔１０５の平面図である。図９は、切り込み１０７が物理的に金属フィンガー１０８を金属フィンガー１０９から分離させることを示す。図９の実施例では、金属箔１０５は交互嵌合の金属フィンガー１０８及び１０９を形成するようにパターニングされる。他の金属フィンガー設計もまた、太陽電池によって使用されてもよい。
図７に戻ると、レーザーアブレーションプロセスは金属箔１０５及び金属層１０４を貫いて切断するレーザ光を用いる。レーザーアブレーションプロセスのプロセス窓によって、レーザ光は、誘電体スペーサ１０３の複数の部分を、貫通することなく切断してもよい。誘電体スペーサ１０３は、太陽電池構造体１００に到達して損傷させてしまう可能性のあるレーザ光を有利に妨害する。誘電体スペーサ１０３はまた、太陽電池構造体１００を、金属箔１０５を金属層１０４に取り付ける間などの機械的損傷から有利に保護する。誘電体スペーサ１０３は完成された太陽電池内に残すことができるため、それらを使用することは金属箔１０５のパターニング後に追加の除去工程を必ずしも伴わない。
上記を考慮して、当業者であれば、本開示の実施形態は今まで実現できなかった追加の有利点を提供すると理解されよう。金属フィンガーを形成するために金属箔を用いることは、金属フィンガーの堆積又はめっきを伴う金属化プロセスと比較して、比較的費用効果がある。誘電体スペーサ１０３は、レーザ溶接プロセス及びレーザーアブレーションプロセスがインサイチュで、すなわち同一のプロセス基地で次々に行うことを可能とする。誘電体スペーサ１０３はまた、金属箔１０５が太陽電池構造体１００上にある間に金属箔１０５をパターニングするためのレーザ光の使用を可能とする。理解されるように、金属箔の膜を配置して位置合わせする工程は、約数ミクロンの正確さで別々の金属フィンガーの片を配置して位置合わせする工程に比べて極めて容易である。エッチング及び他の化学薬品ベースのパターニングプロセスと違って、レーザを用いて金属箔１０５をパターニングする工程は、製造される太陽電池上に形成され得る残渣の量を最小限に抑える。
なお、図９の例では、金属層１０４は金属箔１０５と同時にパターニングされることに更に留意されたい。このことによって、レーザ溶接及びアブレーション前に金属層１０４をパターニングしてＰ型及びＮ型ドープ領域を分離するための本質的でない工程が有利に排除される。
図１０は、本開示の実施形態による太陽電池の製造方法のフローチャートを示す。図１０の方法は、Ｎ型及びＰ型ドープ領域を有する太陽電池構造体上で実施されてもよい。図１０の方法は、太陽電池の製造中に電池段階にて、又は太陽電池が別の太陽電池と接続されてパッケージングされているときにモジュール段階で実施されてもよい。なお、様々な実施形態では、図１０の方法は図示されるものに追加して又はより少ない数のブロックを含んでいてもよいことは留意すべきである。
図１０の方法では、太陽電池構造体の表面には複数の誘電体スペーサが形成される（工程２０１）。誘電体スペーサのそれぞれは、太陽電池構造体のＮ型ドープ領域及びＰ型ドープ領域上に形成されてもよい。誘電体スペーサは、例えば、スクリーン印刷、スピンコーティング、又は堆積及びパターニングによって形成されてもよい。金属層はその後に、誘電体スペーサ上、及び誘電体スペーサ間で露出される太陽電池構造体の表面に形成される（工程２０２）。一実施形態では、金属層はブランケット堆積によって形成される連続的及び共形の層である。金属層に金属箔が取り付けられる（工程２０３）。一実施形態では、金属箔はレーザ光を用いて金属層に溶接される（工程２０４）。なお、金属層に金属箔を溶接するために非レーザ系溶接方法もまた使用されてもよいことも注意されるべきである。レーザ光はまた、誘電体スペーサ上にある金属箔及び金属層の複数の部分を切除するために用いてもよい（工程２０５）。レーザーアブレーションプロセスは金属箔を別々の金属フィンガーにパターニングし、Ｐ型及びＮ型ドープ領域に分離するために金属層をパターニングする。
金属箔１０５のパターニングは、製造中の太陽電池が別の太陽電池とパッケージングされるときに、モジュール段階で実施されてもよい。その例では、金属箔１０５は複数の太陽電池構造体１００の金属層１０４に取り付けられてもよい。これは図１１に概略的に図示されており、金属箔１０５Ａは２つ以上の太陽電池構造体１００の金属層１０４に取り付けられている。金属箔１０５Ａは、金属箔１０５Ａが２つ以上の太陽電池構造体１００に架かっていること以外は、以前に記載した金属箔１０５と同一である。図１２に示すように、金属箔１０５Ａは、太陽電池構造体１００上にある間に、レーザーアブレーションによってパターニングされてもよい。レーザーアブレーションプロセスは金属箔１０５Ａを、前に記載したように、金属フィンガー１０８及び１０９にパターニングしてもよい。金属箔１０５Ａはパターニング後に、物理的に太陽電池構造体１００を分離するために切断されてもよい。パターニング後、金属箔１０５Ａの複数の部分はまた、隣接する太陽電池構造体１００同士をつなぎ合わせるように適所に留置してもよい。
一実施形態では、金属箔１０５Ａのレーザーアブレーションは隣接する太陽電池構造体１００同士の対向型の金属フィンガー間での接続を残す。これは図１２の例で概略的に図示されており、金属箔１０５は、１つの太陽電池構造体１００のＰ型金属フィンガー１０９が隣接する太陽電池構造体１００のＮ型金属フィンガー１０８に接続されたままとなり、これによって太陽電池構造体１００を直列で電気的に接続するようにパターニングされている。このことは、金属箔１０５Ａのパターニングが太陽電池構造体１００をつなぎとめる工程と組み合わせ可能であるために、モジュール段階での製造工程を有利に省く。
記載するように、金属層１０４は、Ｐ型及びＮ型ドープ領域を電気的に接続するブランケット層として形成されて、その後、金属箔１０５のパターニング中にＰ型及びＮ型ドープ領域を分離するようにパターニングされてもよい。他の実施形態では、製造プロセスの特徴によって、金属層１０４はレーザ溶接及びアブレーション前にパターニングされてもよい。これは図１３に概略的に図示されており、金属層１０４はＰ型及びＮ型ドープ領域上に、それらを電気的に接続せずに形成されている。例えば、金属層１０４はブランケット堆積によって、誘電体スペーサ１０３、Ｎ型ドープ領域、及びＰ型ドープ領域上に堆積され、次に、図１３に示すように、Ｎ型ドープ領域をＰ型ドープ領域から分離するために、（例えば、マスキング及びエッチングによって）パターニングされてもよい。金属箔１０５は次に、パターニングされた金属層１０４及び誘電体スペーサ１０３上に配置されて金属層１０４にレーザ溶接され、前に記載するようにレーザーアブレーションによってパターニングされてもよい。図１４は、この実施形態における、レーザーアブレーションプロセス後のＮ型金属フィンガー１０８及びＰ型金属フィンガー１０９を概略的に示す。レーザーアブレーションプロセスは金属箔１０５を貫通して切断するが、誘電体スペーサ１０３で止まる。
太陽電池を製造する方法及び構造が開示されている。具体的な実施形態を提示したが、これらの実施形態は例示を目的としたものであり、限定ではないことは理解されよう。多くの更なる実施形態が、本開示を読む当業者には明らかとなるであろう。
本開示の範囲は、本明細書で対処される問題のいずれか又は全てを軽減するか否かにかかわらず、本明細書で（明示的又は暗示的に）開示される、あらゆる機構又は機構の組み合わせ、若しくはそれらのあらゆる一般化を含む。したがって、本出願（又は、本出願に対する優先権を主張する出願）の実施の間に、任意のそのような機構の組み合わせに対して、新たな請求項を形式化することができる。具体的には、添付の請求項を参照して、従属請求項からの機構を、独立請求項の機構と組み合わせることができ、それぞれの独立請求項からの機構を、任意の適切な方式で、単に添付の請求項で列挙される具体的な組み合わせのみではなく、組み合わせることができる。
［項目１］
太陽電池の製造方法であって、
太陽電池構造体の表面に誘電体スペーサを形成する工程と、
上記誘電体スペーサ、Ｎ型ドープ領域、及びＰ型ドープ領域上に、上記Ｎ型ドープ領域を上記Ｐ型ドープ領域と電気的に接続する金属層を形成する工程と、
上記金属層に金属箔を配置する工程と、
上記金属層に上記金属箔を配置した後に上記金属箔をパターニングする工程と
を含み、上記金属箔をパターニングする工程は、上記誘電体スペーサ上に存在する上記金属箔及び上記金属層の複数の部分を除去する工程を含む、方法。
［項目２］
上記金属箔をパターニングする工程は、上記金属箔にレーザ光を向けて上記金属箔を切除する工程を含む、項目１に記載の方法。
［項目３］
上記レーザ光はまた、上記金属層の下に存在する上記誘電体スペーサの少なくとも一部分をも切除する、項目２に記載の方法。
［項目４］
上記金属箔を上記金属層に溶接する工程を更に含む、項目１に記載の方法。
［項目５］
上記金属箔にレーザ光を向けることにより、上記金属箔を上記金属層に溶接する工程を更に含む、項目１に記載の方法。
［項目６］
上記金属層は、ブランケット堆積によって上記誘電体スペーサに形成される、項目１に記載の方法。
［項目７］
上記金属箔は、Ｐ型金属フィンガー及びＮ型金属フィンガーにパターニングされ、上記Ｐ型金属フィンガーは、上記Ｎ型金属フィンガーから物理的及び電気的に分離される、項目１に記載の方法。
［項目８］
上記金属箔は、上記太陽電池構造体の上記金属層上に、及び別の太陽電池構造体の別の金属層上に配置される、項目１に記載の方法。
［項目９］
上記金属箔をパターニングする工程は、上記太陽電池構造体及び上記別の太陽電池構造体の金属フィンガー間の電気的接続を残す工程を含む、項目８に記載の方法。
［項目１０］
太陽電池構造体であって、
Ｎ型ドープ領域及びＰ型ドープ領域と、
上記Ｎ型ドープ領域及び上記Ｐ型ドープ領域の上にある誘電体スペーサと、
上記誘電体スペーサ及び上記Ｎ型ドープ領域の上にあり、上記Ｎ型ドープ領域と電気的に接続される第１の金属層と、
上記誘電体スペーサ及び上記Ｐ型ドープ領域の上にあり、上記Ｐ型ドープ領域と電気的に接続される第２の金属層と、
上記第１の金属層と電気的に結合する第１の金属箔フィンガーと、
上記第２の金属層と電気的に結合する第２の金属箔フィンガーと、を含む、太陽電池構造体。
［項目１１］
上記太陽電池は、全バックコンタクト型太陽電池を含む、項目１０に記載の太陽電池構造体。
［項目１２］
上記第１及び第２の金属箔フィンガーがアルミニウムを含む、項目１０に記載の太陽電池構造体。
［項目１３］
上記第１の金属箔フィンガーを上記第１の金属層に、及び第２の金属箔フィンガーを上記第２の金属層に取り付ける溶接接合点を更に含む、項目１０に記載の太陽電池構造体。
［項目１４］
太陽電池の製造方法であって、
太陽電池構造体の表面に誘電体スペーサを形成する工程と、
上記誘電体スペーサによって露出される、上記太陽電池構造体の上記表面の複数の部分上に金属層を堆積する工程と、
上記金属層に金属箔を取り付ける工程と、
上記金属層に上記金属箔を取り付けた後に、上記金属箔をパターニングする工程とを含む、方法。
［項目１５］
上記金属箔を上記金属層に取り付けた後であるが上記金属箔をパターニングする前に、上記金属箔を上記金属層に溶接する工程を更に含む、項目１４に記載の方法。
［項目１６］
上記金属箔を上記金属層に取り付ける工程は、上記金属層上にアルミニウム箔のシートを配置する工程を含む、項目１４に記載の方法。
［項目１７］
上記金属箔をパターニングする工程は、上記金属箔にレーザ光を向けて上記金属箔及び上記金属層を切除する工程を含む、項目１４に記載の方法。
［項目１８］
上記金属層を上記誘電体スペーサ上に堆積することは、上記誘電体スペーサ上に金属のブランケット層を堆積することを含む、項目１４に記載の方法。
［項目１９］
上記誘電体スペーサを上記太陽電池構造体の上記表面に形成する工程は、上記誘電体スペーサを上記太陽電池構造体の上記表面に印刷する工程を含む、項目１４に記載の方法。
［項目２０］
上記金属箔を上記金属層に取り付けた後であるが上記金属箔をパターニングする前に、上記金属箔をレーザ光に向けて上記金属箔を上記金属層に溶接する工程を更に含む、項目１４に記載の方法。
［項目１］
太陽電池の製造方法であって、
太陽電池構造体の表面に誘電体スペーサを形成する工程と、
上記誘電体スペーサ、Ｎ型ドープ領域、及びＰ型ドープ領域上に、上記Ｎ型ドープ領域を上記Ｐ型ドープ領域と電気的に接続する金属層を形成する工程と、
上記金属層に金属箔を配置する工程と、
上記金属層に上記金属箔を配置した後に上記金属箔をパターニングする工程と
を含み、上記金属箔をパターニングする工程は、上記誘電体スペーサ上に存在する上記金属箔及び上記金属層の複数の部分を除去する工程を含む、方法。
［項目２］
上記金属箔をパターニングする工程は、上記金属箔にレーザ光を向けて上記金属箔を切除する工程を含む、項目１に記載の方法。
［項目３］
上記レーザ光はまた、上記金属層の下に存在する上記誘電体スペーサの少なくとも一部分をも切除する、項目２に記載の方法。
［項目４］
上記金属箔を上記金属層に溶接する工程を更に含む、項目１に記載の方法。
［項目５］
上記金属箔にレーザ光を向けることにより、上記金属箔を上記金属層に溶接する工程を更に含む、項目１に記載の方法。
［項目６］
上記金属層は、ブランケット堆積によって上記誘電体スペーサに形成される、項目１に記載の方法。
［項目７］
上記金属箔は、Ｐ型金属フィンガー及びＮ型金属フィンガーにパターニングされ、上記Ｐ型金属フィンガーは、上記Ｎ型金属フィンガーから物理的及び電気的に分離される、項目１に記載の方法。
［項目８］
上記金属箔は、上記太陽電池構造体の上記金属層上に、及び別の太陽電池構造体の別の金属層上に配置される、項目１に記載の方法。
［項目９］
上記金属箔をパターニングする工程は、上記太陽電池構造体及び上記別の太陽電池構造体の金属フィンガー間の電気的接続を残す工程を含む、項目８に記載の方法。
［項目１０］
太陽電池構造体であって、
Ｎ型ドープ領域及びＰ型ドープ領域と、
上記Ｎ型ドープ領域及び上記Ｐ型ドープ領域の上にある誘電体スペーサと、
上記誘電体スペーサ及び上記Ｎ型ドープ領域の上にあり、上記Ｎ型ドープ領域と電気的に接続される第１の金属層と、
上記誘電体スペーサ及び上記Ｐ型ドープ領域の上にあり、上記Ｐ型ドープ領域と電気的に接続される第２の金属層と、
上記第１の金属層と電気的に結合する第１の金属箔フィンガーと、
上記第２の金属層と電気的に結合する第２の金属箔フィンガーと、を含む、太陽電池構造体。
［項目１１］
上記太陽電池は、全バックコンタクト型太陽電池を含む、項目１０に記載の太陽電池構造体。
［項目１２］
上記第１及び第２の金属箔フィンガーがアルミニウムを含む、項目１０に記載の太陽電池構造体。
［項目１３］
上記第１の金属箔フィンガーを上記第１の金属層に、及び第２の金属箔フィンガーを上記第２の金属層に取り付ける溶接接合点を更に含む、項目１０に記載の太陽電池構造体。
［項目１４］
太陽電池の製造方法であって、
太陽電池構造体の表面に誘電体スペーサを形成する工程と、
上記誘電体スペーサによって露出される、上記太陽電池構造体の上記表面の複数の部分上に金属層を堆積する工程と、
上記金属層に金属箔を取り付ける工程と、
上記金属層に上記金属箔を取り付けた後に、上記金属箔をパターニングする工程とを含む、方法。
［項目１５］
上記金属箔を上記金属層に取り付けた後であるが上記金属箔をパターニングする前に、上記金属箔を上記金属層に溶接する工程を更に含む、項目１４に記載の方法。
［項目１６］
上記金属箔を上記金属層に取り付ける工程は、上記金属層上にアルミニウム箔のシートを配置する工程を含む、項目１４に記載の方法。
［項目１７］
上記金属箔をパターニングする工程は、上記金属箔にレーザ光を向けて上記金属箔及び上記金属層を切除する工程を含む、項目１４に記載の方法。
［項目１８］
上記金属層を上記誘電体スペーサ上に堆積することは、上記誘電体スペーサ上に金属のブランケット層を堆積することを含む、項目１４に記載の方法。
［項目１９］
上記誘電体スペーサを上記太陽電池構造体の上記表面に形成する工程は、上記誘電体スペーサを上記太陽電池構造体の上記表面に印刷する工程を含む、項目１４に記載の方法。
［項目２０］
上記金属箔を上記金属層に取り付けた後であるが上記金属箔をパターニングする前に、上記金属箔をレーザ光に向けて上記金属箔を上記金属層に溶接する工程を更に含む、項目１４に記載の方法。
Claims (20)
- 太陽電池の製造方法であって、
太陽電池構造体の表面に誘電体スペーサを形成する工程と、
前記誘電体スペーサによって露出される、前記太陽電池構造体の前記表面の部分に金属層を堆積する工程と、
前記金属層に金属箔を取り付ける工程と、
前記金属層に前記金属箔を取り付けた後に前記金属箔をパターニングする工程と
を含む、方法。 - 前記金属箔を前記金属層に取り付けた後であるが前記金属箔をパターニングする前に、前記金属箔を前記金属層に溶接する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
- 前記金属箔を前記金属層に取り付ける工程は、前記金属層上にアルミニウム箔のシートを配置する工程を含む、請求項１または２に記載の方法。
- 前記金属箔をパターニングする工程は、前記金属箔にレーザ光を向けて前記金属箔及び前記金属層を切除する工程を含む、請求項１から３の何れか1つに記載の方法。
- 前記金属層を前記誘電体スペーサ上に堆積することは、前記誘電体スペーサ上に金属のブランケット層を堆積することを含む、請求項１から４の何れか1つに記載の方法。
- 前記誘電体スペーサを前記太陽電池構造体の前記表面に形成する工程は、前記誘電体スペーサを前記太陽電池構造体の前記表面に印刷する工程を含む、請求項１から５の何れか1つに記載の方法。
- 前記金属箔を前記金属層に取り付けた後であるが前記金属箔をパターニングする前に、前記金属箔にレーザ光を向けて前記金属箔を前記金属層に溶接する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
- 太陽電池の製造方法であって、
太陽電池構造体の隣接するＰ型及びＮ型ドープ領域の表面の上に誘電体スペーサを形成する工程と、
前記誘電体スペーサの上に金属層を形成する工程と、
金属箔を前記金属層に取り付ける工程と、
前記金属箔を前記金属層に取り付けた後の第１のレーザープロセスにおいて、前記金属箔をパターニングする工程と
を含む、方法。 - 前記金属箔を前記金属層に取り付けた後であるが前記金属箔をパターニングする前に、前記金属箔を前記金属層に溶接する工程を更に含む、請求項８に記載の方法。
- 前記金属箔を前記金属層に取り付ける工程は、前記金属層上にアルミニウム箔のシートを配置する工程を含む、請求項８または９に記載の方法。
- 前記金属層を前記誘電体スペーサの上に形成する工程は、前記誘電体スペーサ上に金属のブランケット層を堆積することを含む、請求項８から１０の何れか１つに記載の方法。
- 前記誘電体スペーサは、前記太陽電池構造体の前記隣接するＰ型及びＮ型ドープ領域の前記表面の上に印刷される、請求項８から１１の何れか１つに記載の方法。
- 前記金属箔を前記金属層に取り付けた後であるが前記金属箔をパターニングする前に、第２のレーザープロセスにおいて、前記金属箔を前記金属層に溶接する工程を更に含む、請求項８から１２の何れか１つに記載の方法。
- 前記第１のレーザープロセス及び前記第２のレーザープロセスは、インサイチュで行われる、請求項１３に記載の方法。
- 同一の前記第１のレーザープロセスにおいて、前記金属層及び前記金属箔をパターニングする工程を更に含む、請求項８から１４の何れか１つに記載の方法。
- 太陽電池の製造方法であって、
太陽電池構造体の表面の上に誘電体スペーサを形成する工程と、
前記誘電体スペーサの上に金属層を形成する工程と、
金属箔を前記金属層に取り付ける工程と、
前記金属箔を前記金属層に取り付けた後のレーザーアブレーションプロセスにおいて、前記金属箔をパターニングする工程と、
レーザ溶接プロセスにおいて、前記金属箔を前記金属層に溶接する工程と
を含む、方法。 - 前記レーザーアブレーションプロセス及び前記レーザ溶接プロセスは、インサイチュで行われる、請求項１６に記載の方法。
- 前記レーザーアブレーションプロセスは、前記金属層及び前記金属箔の両方をパターニングする、請求項１６または１７に記載の方法。
- 前記金属箔を前記金属層に取り付ける工程は、前記金属層上にアルミニウム箔のシートを配置する工程を含む、請求項１６から１８の何れか１つに記載の方法。
- 前記太陽電池構造体の前記表面の上に前記誘電体スペーサを形成する工程は、前記太陽電池構造体の前記表面の上に前記誘電体スペーサを印刷する工程を含む、請求項１６から１９のいずれか１つに記載の方法。
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