KR102625417B1 - 태양 전지의 전도성 포일 기반 금속화 - Google Patents

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맥시온 솔라 피티이. 엘티디.
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Abstract

태양 전지를 제조하는 방법 및 태양 전지를 전기적으로 결합하기 위한 시스템이 기술된다. 일례로, 태양 전지를 제조하는 방법은 전도성 포일로부터 제1 절단부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 제1 반도체 기판의 제1 도핑 영역에 제1 절단부를 정렬시키는 단계를 또한 포함할 수 있다. 방법은 제1 반도체 기판의 제1 도핑 영역에 제1 절단부를 접합시키는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 복수의 반도체 기판에 전도성 포일로 만들어진 복수의 절단부를 정렬시키고 접합하는 단계를 또한 포함할 수 있다.

Description

태양 전지의 전도성 포일 기반 금속화{Conductive Foil Based Metallization Of Solar Cells}
통상 태양 전지로서 알려진 광전지는 태양 복사선을 전기 에너지로 직접 변환하는 것으로 잘 알려진 장치이다. 일반적으로, 태양 전지는 기판의 표면 부근에 p-n 접합을 형성하기 위해 반도체 처리 기술을 사용하여 반도체 웨이퍼 또는 기판 상에 제조된다. 기판의 표면에 충돌하고 기판 내로 진입하는 태양 복사선은 기판의 대부분에서 전자 및 정공 쌍을 생성한다. 전자 및 정공 쌍은 기판 내의 p-도핑 영역 및 n-도핑 영역으로 이동함으로써 도핑 영역 사이에 전압차를 생성한다. 도핑 영역은 태양 전지 상의 전도성 영역에 연결되어 셀로부터의 전류를 셀에 결합된 외부 회로로 보낸다.
효율은 태양 전지의 발전 능력에 직접 관련되므로 태양 전지의 중요한 특성이다. 마찬가지로, 태양 전지 생산 효율은 이러한 태양 전지의 비용 효율성과 직접적으로 관련이 있다. 따라서, 태양 전지의 효율을 증가시키는 기술, 또는 태양 전지의 제조 효율을 증가시키는 기술이 일반적으로 바람직하다. 본 개시의 일부 구현예는 태양 전지 구조물을 제조하기 위한 신규 공정을 제공함으로써 태양 전지 제조 효율을 증가시킨다.
도 1은 일부 구현예에 따라, 태양 전지의 금속화 방법에서의 작업을 열거하는 흐름도이다.
도 2a 및 도 2b는 일부 구현예에 따라, 도 1의 방법에서의 작업에 대응하는 태양 전지용 금속화 방법의 다양한 단계의 도면을 도시한다.
도 3은 일부 구현예에 따라, 태양 전지의 다른 금속화 방법에서의 작업을 열거하는 흐름도이다.
도 4는 일부 구현예에 따라, 도 3의 방법에서의 작업에 대응하는 태양 전지를 위한 금속화 및/또는 스트링 방법의 다양한 단계와 태양 전지를 전기적으로 결합하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 5는 일부 구현예에 따라, 태양 전지를 전기적으로 연결하기 위한 또 다른 예시적인 시스템의 일부를 도시한다.
도 6은 일부 구현예에 따라, 도 3의 방법에서의 작업에 대응하는 태양 전지를 위한 금속화 및/또는 스트링 방법의 다양한 단계와 태양 전지를 전기적으로 결합하기 위한 또 다른 예시적인 시스템을 도시한다.
도 7a 및 7b는 일부 구현예에 따라, 도 6의 태양 전지를 전기적으로 결합하기 위한 시스템에 대한 두 구현예의 단면도를 도시한다.
도 8a 및 도 8b는 일부 구현예에 따라, 도 1 내지 도 7의 방법으로 제조된 예시적인 태양 전지를 도시한다.
도 8c는 일부 구현예에 따라, 도 1 내지 도 7의 방법으로 제조된 예시적인 태양 전지 스트링을 도시한다.
도 9a 내지 도 9c는 일부 구현예에 따라, 태양 전지를 전기적으로 결합하기 위한 또 다른 예시적인 시스템을 도시한다.
하기의 상세한 설명은 사실상 단지 예시적인 것이며, 본 출원의 요지의 구현예 또는 그러한 구현예의 사용을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본원에 사용되는 바와 같이, 단어 "예시적인"은 "예, 사례, 또는 실례로서 역할을 하는 것"을 의미한다. 본원에서 예시로서 기술된 임의의 실시가 반드시 다른 실시에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 해석될 필요는 없다. 또한, 전술한 기술분야, 배경기술, 발명의내용 또는 하기의 상세한 설명에서 제시되는 임의의 명시적 또는 암시적 이론으로 구속되고자 하는 의도는 없다.
본 명세서는 “하나의 구현예” 또는 “일 구현예”에 대한 언급을 포함한다. “하나의 구현예에서” 또는 “일 구현예에서”라는 어구의 등장은 반드시 동일한 구현예를 지칭하는 것은 아니다. 특정 특징부, 구조 또는 특성은 본 개시와 일치하는 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.
용어. 하기의 단락들은 본 개시(첨부된 청구범위를 포함)에서 발견되는 용어에 대한 정의 및/또는 문맥을 제공한다:
“포함하는”. 이 용어는 개방형이다. 첨부된 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 이 용어는 추가적인 구조물 또는 단계를 배제하지 않는다.
"~하도록 구성된". 다양한 유닛 또는 구성 요소가 작업 또는 작업들을 수행 “하도록 구성된” 것으로 기술되거나 청구될 수 있다. 이러한 문맥에서, “~하도록 구성된”은 유닛/구성 요소가 작동 중에 이들 작업 또는 작업들을 수행하는 구조물을 포함한다는 것을 나타냄으로써 구조물을 함축하는 데 사용된다. 이와 같이, 유닛/구성 요소는 명시된 유닛/구성 요소가 현재 작동하지 않을 때에도(예, 온(on)/활성 상태(active)가 아닐 때에도) 작업을 수행하도록 구성되었다고 할 수 있다. 유닛/회로/구성 요소가 하나 이상의 작업을 수행 “하도록 구성된” 것임을 언급하는 것은, 그 유닛/구성 요소에 대해 명시적으로 35 U.S.C §112의 6번째 단락을 적용하지 않으려는 의도이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, “제1”, “제2” 등 용어는 이들 용어가 선행하는 명사에 대한 표지로서 사용되며, 임의 유형의 순서화(예, 공간적, 시간적, 논리적 등)를 암시하지 않는다. 예를 들어, 전도성 포일의 “제1” 절단부의 언급은 이 절단부가 순서로 첫 번째 절단부인 것을 반드시 의미하는 것은 아니고, 그 대신 용어 “제1”은 다른 절단부(예, “제2” 절단 부분)로부터 이 절단부를 구별하기 위해 사용된다. 본원에 사용되는 바와 같이, 전도성 포일의 절단부(예, 제1 절단부, 제2 절단부 등)는 또한 도전성 포일의 일부(예, 제1 부분, 제2 부분 등)로도 지칭될 수 있다.
“~에 기초하여”. 본원에 사용되는 바와 같이, 이러한 용어는 결정에 영향을 미치는 하나 이상의 인자를 기술하는 데 사용된다. 이 용어는 결정에 영향을 미칠 수 있는 추가 인자들을 배제하지 않는다. 즉, 결정은 이들 인자에만 기초할 수 있거나, 이들 인자에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 문구 “B에 기초하여 A를 결정한다”를 고려해 보자. B가 A의 결정에 영향을 미치는 인자일 수 있지만, 그러한 문구는 A의 결정이 또한 C에 기초하는 것을 배제하지 않는다. 다른 경우에서, A는 오직 B에 기초하여 결정될 수 있다.
"결합된" - 하기의 설명은 함께 "결합되는" 요소 또는 노드 또는 특징부를 언급한다. 본원에 사용되는 바와 같이, 명시적으로 달리 언급되지 않는 한, “결합된”은 기계적일 필요는 없지만 하나의 요소/노드/특징부가 또 다른 요소/노드/특징부에 직접 또는 간접적으로 결합(또는 그와 직접 또는 간접적으로 연통)된 것을 의미한다.
"억제하다" - 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 억제하다는 효과를 감소 또는 최소화시키는 것을 기술하는 데 사용된다. 구성 요소 또는 특징부가 작용, 동작 또는 조건을 억제하는 것으로 기술되는 경우, 이는 결과 또는 결과물 또는 미래의 상태를 완전히 예방할 수 있다. 또한, “억제하다”는, 그렇지 않을 경우 발생할 수도 있는 결과물, 성능 및/또는 효과의 감소 또는 완화를 지칭할 수도 있다. 따라서, 구성 요소, 요소 또는 특징부가 결과 또는 상태를 억제하는 것으로 지칭되는 경우에, 이는 결과 또는 상태를 완전히 예방하거나 제거할 필요는 없다.
또한, 특정 용어가 단지 참조의 목적으로 하기 설명에 사용될 수도 있으며, 따라서 제한적인 것으로 의도된 것은 아니다. 예를 들어, “상부”, “하부”, “위” 및 “아래”와 같은 용어는 참조되는 도면에서의 방향을 지칭한다. “전면”, “배면”, “후면”, “측면”, “외측” 및 “내측”과 같은 용어는 일관되긴 하지만 임의적인 기준틀 내에서 구성 요소 일부분의 방향 및/또는 위치를 기술하며, 그 기준틀은 논의 중인 구성 요소를 기술하는 본문 및 관련 도면을 참조하여 명확해진다. 이러한 용어는 위에서 구체적으로 언급된 단어, 이의 파생어, 및 유사한 의미의 단어를 포함할 수 있다.
태양 전지의 금속화 및 스트링 방법, 및 그 결과 생성되는 태양 전지가 본원에 기술된다. 하기 설명에서는, 본 개시의 구현예의 완전한 이해를 제공하기 위해, 다수의 특정 세부 사항, 예를 들어 특정 공정 흐름 작업이 제시된다. 본 개시의 구현예가 이러한 특정 세부 사항 없이 실시될 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 다른 경우에, 리소그래피 및 패턴화 기술과 같이 잘 알려진 제조 기술은 본 개시의 구현예를 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 기술되지 않는다. 또한, 도면에 나타낸 다양한 구현예는 예시적인 표현이며 반드시 일정한 축척으로 작성된 것은 아닌 것으로 이해해야 한다.
태양 전지의 전도성 접점을 형성하기 위한 금속화 방법의 개선이 일반적으로 바람직하다. 예를 들어 태양 전지 상에 전도성 접점을 인쇄하는 일부 금속화 방법과 대조적으로, 다른 기술은 전도성 포일 및/또는 절단부를 반도체 기판(예, 실리콘 기판)에 접합하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 방법은 상당한 양의 와이어를 접합 도구에 로드하고 다시 로드해야 할 필요가 있으며, 이는 설치 및 공정이 특히 어려울 수 있다. 본원에서 설명된 기술은 전도성 포일로부터 절단부를 형성하고 태양 전지 금속화 공정에서 반도체 기판 상에 절단부를 접합시키는 새로운 방법 및 장치를 제공한다. 다양한 예가 전반에 걸쳐 제공된다.
이제 도 1을 참조하면 일부 구현예에 따라, 태양 전지의 금속화 방법에서의 작업을 열거하는 흐름도(100)가 제시된다. 다양한 구현예에서, 도 1의 방법은 예시된 것보다 추가적인(또는 더 소수의) 블록을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 전도성 포일의 다른 부분(예, 제2 절단부)은 반도체 기판으로 분리되고, 운반되고, 정렬되고, 접합될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 일부 구현예에 따라, 도 1의 방법에서의 작업에 대응하는 태양 전지용 금속화 및 스트링 방법의 다양한 단계의 도면을 도시한다. 도 2a 및 도 2b는 일부 구현예에 따라, 태양 전지를 전기적으로 결합하기 위한 시스템(200)을 도시한다. 도 1의 방법의 단계와 도 2a 및 도 2b의 시스템의 구성 요소는 아래에서 설명된다.
도 2a를 참조하고 흐름도(100)의 블록(102)에 대응하여, 전도성 포일(208)의 제1 절단부(211)는 분리될 수 있다(242). 일 구현예에서, 제2 절단부(211) 및 또는 복수의 절단부(210)가 전도성 포일(208)로부터 분리될 수 있다.
일 구현예에서, 전도성 포일(208)은 약 5 내지 100 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 알루미늄(Al) 포일이다. 일 구현예에서, Al 포일은 알루미늄 및 제2 원소 예를 들어 구리, 망간, 실리콘, 마그네슘, 아연, 주석, 리튬 또는 이들의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는, 알루미늄 합금 포일이다. 일 구현예에서, Al 포일은 템퍼 등급 포일, 예를 들어 F 등급(제조된 상태), O 등급(완전 연질), H 등급(변형 경화됨) 또는 T 등급(열처리됨)과 같으나 이에 제한되지 않는다. 하나의 구현예에서, 알루미늄 포일은 아노다이징된 알루미늄 포일이다. 일 구현예에서, 전도성 포일(208)은 예를 들어 도시한 바와 같이 전도성 포일 시트일 수 있다.
하나의 구현예에서, 제1 및/또는 제2 절단부(211, 212)를 분리하는 단계는 전도성 포일(208)을 절단, 슬릿팅, 또는 찢는 단계를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 제1 절단부(211), 제2 절단부(212) 및/또는 복수의 절단부(210)를 분리하기 위해, 다른 분리 공정 중에서도 레이저 절단 공정, 워터젯 슬릿팅 공정, 기계적 분리 공정을 수행할 수 있다. 일례로, 기계적 분리 공정을 수행하는 단계는 전도성 포일(208)로부터 제1 절단부(211), 제2 절단부(212) 및/또는 복수의 절단부(210)를 분리하기 위해(242) 나이프 및/또는 톱을 사용하는 단계를 포함할 수 있다.
도 2a 및 블록(104)을 참조하면, 일부 구현예에 따라 전도성 포일(208)은 제1 위치(252)에서 제2 위치(254)로 운반될 수 있다. 일부 구현예에서, 픽(234)은 운반 경로(244)를 따라 제1 위치(252)(예, 분리 유닛(232) 이후)로부터 제2 위치(254)(예, 반도체 기판(220) 이후)로 전도성 포일(208)을 운반하기 위해 사용될 수 있다. 일례로, 도 2a에 도시된 바와 같이 전도성 포일(208)의 연속적인 길이는 디스펜서 유닛(201)으로부터 분리 유닛(232) 내로 배치된 다음에 반도체 기판(220) 위로 (예를 들어, 도 2b에 도시 된 바와 같이) 운반 경로(244)를 따라 운반될 수 있다. 운반(244)은 또한 전도성 포일(208)을 얼라이너(236) 및 접합 유닛(238) 내로 위치시킬 수 있다. 일 구현예에서, 분리 유닛(232)은 운반(244) 중에 전도성 포일(208)을 분리하고/하거나 절단할 수 있다. 일부 구현예에서, 분리 공정은 도 2b에 도시된 바와 같이 운반(244) 도중에 분리 공정(예, 절단)을 수행하는 것과는 대조적으로, 태양 전지(220) 위에 전도성 포일(208)을 운반(244)한 이후에 수행될 수 있다. 일부 구현예에서, 블록(104)에서의 운반(244)은 선택적이며 수행될 필요는 없는 대신에 (예를 들어, 블록(104)에서 운반(244) 없이) 전도성 포일(208)이 반도체 기판(220) 위에 바로 위치할 수 있다.
도 2b 및 블록(106)을 참조하면, 전도성 포일(208)의 제1 절단부는 일부 구현예에 따라 반도체 기판에 정렬될 수 있다. 일 구현예에서, 얼라이너 유닛(236)은 절단부(211, 212)를 반도체 기판(220)으로 정렬시키기 위해 사용될 수 있다. 하나의 예로, 얼라이너 유닛(236)은 제1 및 제2 절단부(211, 212)를 반도체 기판(220)에 정렬시키기 위한 복수의 슬롯 및/또는 그루브를 포함할 수 있다. 하나의 구현예에서, 반도체 기판(220)은 태양 전지이다. 일례로, 제1 및 제2 절단부(211, 212)는 태양 전지의 도핑 영역(예, P형 및 N형 도핑 영역)에 정렬된다. 일 구현예에서, 전도성 포일(208)의 제1 절단부(211)를 반도체 기판(210)에 정렬시키는 단계는 선택적일 수 있다. 일부 구현예에서, 분리 유닛(232)으로부터 형성된 제1 절단부(211)는 반도체 기판(210)에 (예를 들어, 얼라이너 유닛 없이) 바로 정렬될 수 있다.
도 2b 및 블록(108)을 참조하면, 제1 절단부(211)는 일부 구현예에 따라 반도체 기판(220)에 접합될 수 있다. 일 구현예에서, 제2 절단부(212)는 반도체 기판(220)에 접합될 수 있다. 일 구현예에서, 접합 유닛(238)은 제1 및 제2 절단부(211, 212)를 반도체 기판(220)에 접합(248)시키기 위해 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 다른 접합 공정 중에서도 레이저 용접 공정, 열압착 공정을 수행하여 반도체 기판(220)에 제1 및 제2 절단부(211, 212)를 접합시킬 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 일부 구현예에 따라 태양 전지(200)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템을 도시한다. 일 구현예에서, 태양 전지(200)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템은 다른 구성 요소 중에서도 디스펜서 유닛(201), 분리 유닛(232), 피커(234), 얼라이너(236), 및 접합 유닛(238)을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 전도성 포일(208)은 태양 전지(200)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템 내로 위치할 수 있고, 시스템(200)은 전도성 포일(208)의 절단부(210, 211, 212)를 분리한 다음 절단부(210, 211, 212)를 반도체 기판(220)에 접합시킬 수 있다. 다양한 구성 요소가 도시되지만, 태양 전지(200)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템의 작동에 모든 구성 요소가 요구되는 것은 아니다. 일 구현예에서, 디스펜서 유닛(201)은 선택적이며 반드시 포함될 필요는 없다.
일 구현예에서, 디스펜서 유닛(201)은 포일 한 롤을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 피커(234)는 전도성 포일(208)을 들어 올리기 위해서 기계적 클램프 및/또는 로봇식 장치를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 분리 유닛(232)은 다른 분리 유닛 중에서도 레이저 커팅 유닛, 기계적 분리 유닛을 포함할 수 있다. 일례로, 분리 유닛(232)은 전도성 포일(208)을 절단부(210, 211, 212)로 절단하기 위해 레이저를 포함할 수 있다. 하나의 예로, 분리 유닛(232)은 전도성 포일(208)을 절단해서 절단부(210, 211, 212)를 형성하기 위해 나이프, 톱, 또는 임의 형태의 기계적 슬릿팅 유닛을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 분리 유닛(232)은 제1 절단부(211)와 제2 절단부(212) 사이의 갭(203)을 분리시킬 수 있다. 하나의 구현예에서, 갭(203)의 폭은 반도체 기판(220)의 제1 도핑 영역과 제2 도핑 영역 사이의 폭에 기반할 수 있다. 일례로, 분리 유닛은 반도체 기판(220)의 1 도핑 영역과 제2 도핑 영역 사이의 폭보다 크거나 같도록 제1 및 제2 절단부(211, 212) 사이의 갭(203)을 절단할 수 있다. 일 구현예에서, 얼라이너(236)는 절단부를 수용하고 이들을 반도체 기판(220)에 정렬하기 위해 복수의 그루브 및/또는 슬롯을 포함할 수 있다. 그루브 및/또는 슬롯은 복수의 그루브 및/또는 슬롯을 지칭할 수 있지만, 하나의 구현예에서 얼라이너(236)는 그 대신 단일 그루브 및/또는 슬롯을 포함할 수 있다. 하나의 구현예에서, 얼라이너(236)는 절단부를 반도체 기판(22)의 도핑 영역에 정렬시킬 수 있다. 일 구현예에서, 접합 유닛(238)은 다른 접합 시스템 중에서도 열압착 롤러, 레이저 용접기, 또는 초음파 접합 장치를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 얼라이너(232)는 선택적이며 반드시 포함될 필요는 없다. 일례로, 분리 유닛(232)은 반도체 기판(220)의 제1 도핑 영역과 제2 도핑 영역 사이의 폭에 기반하여 갭(203)을 생성할 수 있고 얼라이너 없이 도핑 영역에 바로 절단부를 효과적으로 정렬시킬 수 있다.
이제 도 3을 참조하면 일부 구현예에 따라, 태양 전지의 금속화 및/또는 스트링 방법에서의 작업을 열거하는 흐름도(300)가 제시된다. 다양한 구현예에서, 도 1의 방법은 예시된 것보다 추가적인(또는 더 소수의) 블록을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서 전도성 포일의 절단부는 단일 반도체 기판에 정렬 및 결합될 수 있으며, 예를 들어 블록(310 및 312)은 수행될 필요가 없다.
도 4는 일부 구현예에 따라, 도 3의 방법에서의 작업에 대응하는 태양 전지용 금속화 및 스트링 방법의 다양한 단계의 도면을 도시한다. 도 4는 일부 구현예에 따라, 태양 전지를 전기적으로 결합하기 위한 시스템(400)을 또한 도시한다. 도시된 바와 같이, 도 4의 태양 전지(400)를 전기적으로 결합하는 시스템은 도 2a 및 도 2b의 시스템 요소와 유사한 참조 번호를 가지며, 여기에서 유사한 참조 번호는 도면 전체에 걸쳐 유사한 요소를 나타낸다. 일 구현예에서, 도 4의 시스템(400)의 구조는 후술한 것을 제외하고 도 2a 및 도 2b의 시스템(200)의 구조와 실질적으로 유사하다. 이하에서 달리 명시되지 않는다면, 도 4에서 구성 요소를 지칭하는 데 사용되는 숫자 지시자는 지수가 200만큼 증가한 것을 제외하고는, 상기 도 2a 및 도 2b의 구성 요소 또는 특징부를 지칭하는 데 사용된 것과 유사하다. 따라서, 도 2a 및 도 2b 대응 부분에 대한 설명은 아래에서 설명된 것을 제외하고 도 4의 설명에 동일하게 적용된다.
도 4를 참조하고 흐름도(300)의 블록(302)에 대응하여, 전도성 포일(408)의 절단부(410, 411, 412)는 분리될 수 있다(442).
일 구현예에서 본원에 지칭되는 바와 같이 절단부(411, 412)는 또한 제1 절단부(411) 및/또는 제2 절단부(412)로 지칭될 수도 있다. 비록 전도성 포일(408)의 절단부(410, 411, 412)가 복수의 절단부(예, 도 4의 410, 하나 이상의 절단부)를 지칭할 수 있지만, 하나의 구현예에서 절단부는 그 대신 하나의 절단부(예, 제1 절단부(411) 또는 제2 절단부(412))를 지칭할 수 있다.
일 구현예에서, 전도성 포일(408)은 약 5 내지 100 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 알루미늄(Al) 포일이다. 하나의 구현예에서, Al 포일은 알루미늄 합금 포일이다(예, 도 2a 및 도 2b에서 논의됨). 하나의 구현예에서, 알루미늄 포일은 아노다이징된 알루미늄 포일이고, 전도성 포일 시트일 수 있다.
하나의 구현예에서, 절단부(410, 411, 412)를 분리하는 단계는 전도성 포일(408)을 절단, 슬릿팅, 또는 찢는 단계를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 제1 절단부(411), 제2 절단부(412) 및/또는 복수의 절단부(410)를 분리하기 위해, 다른 분리 공정 중에서도 레이저 절단 공정, 워터젯 슬릿팅 공정, 기계적 분리 공정을 수행할 수 있다. 일례로, 기계적 분리 공정을 수행하는 단계는 전도성 포일(408)로부터 제1 절단부(411), 제2 절단부(412) 및/또는 복수의 절단부(410)를 분리하기 위해(442) 나이프 및/또는 톱을 사용하는 단계를 포함할 수 있다.
도 4 및 흐름도의 블록(304)을 참조하면, 일부 구현예에 따라 전도성 포일(408)은 제1 위치(452)에서 제2 위치(454)로 운반될 수 있다. 일부 구현예에서, 픽(434)은 운반 경로(444)를 따라 제1 위치(452)(예, 분리 유닛(432) 이후)로부터 제2 위치(454)(예, 반도체 기판(420) 이후)로 전도성 포일(408)을 운반(444)하기 위해 사용될 수 있다. 일례로, 도 4에 도시된 바와 같이 전도성 포일(408)의 연속적인 길이는 디스펜서 유닛(401)으로부터 분리 유닛(432) 내로 배치된 다음에 반도체 기판 위로 운반 경로(444)를 따라 운반될 수 있다. 운반(444)은 또한 전도성 포일(408)을 얼라이너(436) 및 접합 유닛(438) 내로 위치시킬 수 있다. 일 구현예에서, 분리 유닛(432)은 운반(444) 중에 전도성 포일(408)을 분리하고/하거나 절단할 수 있다. 일부 구현예에서, 분리 공정은 도 4에 도시된 바와 같이 운반(444) 도중에 분리 공정(예, 절단)을 수행하는 것과는 대조적으로, 태양 전지(420) 위에 전도성 포일(408)을 운반(444)한 이후에 수행될 수 있다. 일부 구현예에서, 블록(104)에서의 운반(444)은 선택적이며 수행할 필요는 없는 대신에 (예를 들어, 블록(104)에서 운반(444) 없이) 전도성 포일(408)이 반도체 기판(420) 위에 바로 위치할 수 있다.
다시 도 4 및 흐름도(300)의 블록(306)을 참조하면, 전도성 포일(408)의 절단부(410, 411, 412)는 일부 구현예에 따라 제1 반도체 기판(420)의 도핑 영역(421, 422)에 정렬될 수 있다. 일 구현예에서, 얼라이너 유닛(436)은 절단부(410, 411, 412)를 반도체 기판(420)의 도핑 영역(421, 422)으로 정렬(446)시키기 위해 사용될 수 있다. 하나의 구현예에서, 제1 절단부(411)는 제1 도핑 영역(421)에 정렬될 수 있다. 일례로, 도시된 바와 같이, 얼라이너(432)는 제1 절단부(411)를 제1 도핑 영역(421)에 실질적으로 평행하게 정렬(446)시킬 수 있다. 일 구현예에서, 제2 절단부(412)는 제2 도핑 영역(422)에 정렬될 수 있다. 일례로, 도시된 바와 같이, 얼라이너(436)는 제2 절단부(412)를 제2 도핑 영역(422)에 실질적으로 평행하게 정렬(446)시킬 수 있다. 하나의 구현예에서, 얼라이너 유닛(436)은 절단부(410, 411, 412)를 제1 반도체 기판(420)의 도핑 영역(421, 422)으로 정렬(446)시키기 위해 복수의 슬롯 및/또는 그루브를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 도핑 영역은 제1 반도체 기판(420)의 P형 및/또는 N형 도핑 영역이다. 하나의 구현예에서, 제1 반도체 기판(420)은 태양 전지이다. 일 구현예에서, 얼라이너(436)는 제1 절단부(411)와 제2 절단부(412) 사이의 갭(403)을 정렬시키기 위해 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 제1 도핑 영역(421)과 제2 도핑 영역(422) 사이의 폭(443)에 기반하여 갭(403)을 정렬시킬 수 있다. 일례로, 얼라이너(432)는 제1 및 제2 도핑 영역(421, 422) 사이의 폭(443)과 같거나 그 이상이 되도록 갭(403)을 정렬시킬 수 있다. 하나의 예로, 얼라이너(432)는 도 4에 도시된 바와 같이 절단부(411, 412)를 도핑 영역(421, 422)에 정렬시키기 위해 절단부(411, 412)를 확장할 수 있다.
도 4 및 블록(308)을 참조하면, 절단부(411, 412)는 일부 구현예에 따라 반도체 기판(420)의 도핑 영역(421, 422)에 접합될 수 있다. 일 구현예에서, 제1 절단부(411)는 반도체 기판(420)의 제1 도핑 영역(421)에 접합될 수 있다. 하나의 구현예에서, 제2 절단부(412)는 반도체 기판(420)의 제2 도핑 영역(422)에 접합될 수 있다. 일 구현예에서, 제1 및 제2 도핑 영역(421, 422)은 제1 반도체 기판(420)의 동일 측면(예, 배면 또는 전면)에 배치될 수 있다. 일 구현예에서, 제1 반도체 기판(420)은 태양 전지일 수 있고, 태양 전지는 전면과 배면을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 접합 유닛(438)은 제1 및 제2 절단부(411, 412)를 반도체 기판(420)에 접합(448)시키기 위해 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 다른 접합 공정 중에서도 레이저 용접 공정, 열압착 공정, 초음파 접합 공정이 수행되어 반도체 기판(420)의 제1 및 제2 도핑 영역(421, 422)에 제1 및 제2 절단부(411, 412)를 접합시킬 수 있다. 하나의 구현예에서, 복수의 절단부(410)는 반도체 기판(420)의 복수의 도핑 영역에 접합될 수 있다.
도 4는 일부 구현예에 따라 태양 전지(400)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템을 도시한다. 일 구현예에서, 태양 전지(400)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템은 다른 구성 요소 중에서도 디스펜서 유닛(401), 분리 유닛(432), 피커(434), 얼라이너(436), 및 접합 유닛(438)을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 전도성 포일(408)은 태양 전지(400)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템 내로 위치할 수 있고, 시스템(400)은 전도성 포일(408)의 절단부(410, 411, 412)를 분리한 다음 절단부(410, 411, 412)를 반도체 기판(420)에 접합시킬 수 있다. 다양한 구성 요소가 도시되지만, 태양 전지(400)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템의 작동에 모든 구성 요소가 요구되는 것은 아니다. 일 구현예에서, 디스펜서 유닛(401)은 선택적이며 포함될 필요는 없다.
일 구현예에서, 디스펜서 유닛(401)은 포일 한 롤을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 피커(432)는 전도성 포일(408)을 들어 올리기 위해서 기계적 클램프 및/또는 로봇식 장치를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 분리 유닛(432)은 다른 분리 유닛 중에서도 나이프, 톱, 레이저 커팅 유닛, 워터젯 유닛, 기계적 분리 유닛을 포함할 수 있다. 일례로, 분리 유닛(432)은 전도성 포일(408)을 절단부(410, 411, 412)로 절단하기 위해 레이저를 포함할 수 있다. 하나의 예로, 분리 유닛(432)은 전도성 포일(408)을 절단해서 절단부(410, 411, 412)를 형성하기 위해 나이프, 또는 임의 형태의 기계적 슬릿팅 유닛을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 얼라이너(436)는 절단부를 수용하고 이들을 반도체 기판(420)에 정렬하기 위해 복수의 그루브 및/또는 슬롯을 포함할 수 있다. 그루브 및/또는 슬롯은 복수의 그루브 및/또는 슬롯을 지칭할 수 있지만, 하나의 구현예에서 얼라이너(436)는 하나의 그루브 및/또는 슬롯을 포함할 수 있다. 하나의 구현예에서, 얼라이너(436)는 절단부(411, 412)를 반도체 기판(420)의 도핑 영역(421, 422)에 정렬시킬 수 있다. 일 구현예에서, 얼라이너(436)는 제1 및 제2 절단부(411, 412)를 반도체 기판(420)의 제1 및 제2 도핑 영역(421, 422)에 실질적으로 평행하게 정렬(444)시킬 수 있다. 하나의 예로, 얼라이너(432)는 도 4에 도시된 바와 같이 절단부(411, 412)를 도핑 영역(421, 422)에 정렬시키기 위해 절단부(411, 412)를 확장할 수 있다. 일 구현예에서, 접합 유닛(438)은 다른 접합 시스템 중에서도 열압착 롤러, 레이저 용접기, 또는 초음파 접합 장치를 포함할 수 있다.
도 5는 일부 구현예에 따라, 태양 전지(500)를 전기적으로 결합하기 위한 또 다른 시스템의 일부를 도시한다. 도시된 바와 같이, 도 5의 태양 전지(500)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템 일부는 도 4의 시스템(400) 요소와 유사한 참조 번호를 가지며, 여기에서 유사한 참조 번호는 도면 전체에 걸쳐 유사한 요소를 나타낸다. 일 구현예에서, 도 5의 시스템(500)의 구조는 후술한 것을 제외하고 도 4의 시스템(400)의 구조와 실질적으로 유사하다. 이하에서 달리 명시되지 않는다면, 도 5의 구성요소를 지칭하는 데 사용되는 숫자 지시자는 지수가 100만큼 증가한 것을 제외하고는, 도 4의 구성요소 또는 특징부를 지칭하는 데 사용된 것과 유사하다. 따라서, 도 4의 대응 부분에 대한 설명은 아래에서 설명한 것을 제외하고 도 5의 설명에 동일하게 적용된다.
일 구현예에서, 태양 전지(500)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템 일부는 디스펜서 유닛(501), 제1 분리 유닛(532a), 제1 얼라이너(536a), 제2 분리 유닛(532b), 제2 얼라이너(536b), 및 접합 유닛(538)을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 전도성 포일(508)은 디스펜서 유닛(501)으로부터 제1 분리 유닛(532a) 내에 배치될 수 있다. 일 구현예에서, 제1 분리 유닛(532a)은 전도성 포일(508)로부터 제1 절단부(511) 및 제2 절단부(512)를 분리할 수 있다. 일 구현예에서, 제1 얼라이너는 제1 및 제2 절단부(511, 512)를 수용하고 절단부(511, 512)를 제2 분리 유닛(532b)에 정렬시킬 수 있다. 일례로, 얼라이너는 제1 절단부를 제2 절단부로부터 멀리 벌릴 수 있다. 일 구현예에서, 제1 분리 유닛은 제1 복수의 절단부(510)를 분리할 수 있다. 하나의 구현예에서, 제1 얼라이너(536a)는 제1 복수의 절단부(510)를 제2 절단 유닛(532b)에 정렬시킬 수 있다. 일 구현예에서, 제2 분리 유닛(532b)은 제1 절단부(511)로부터 제3 절단부(513) 및 제4 절단부(514)를 분리할 수 있다. 일 구현예에서, 제2 분리 유닛(532b)은 제2 절단부(512)로부터 제5 절단부(515) 및 제6 절단부(516)를 분리할 수 있다. 일 구현예에서, 제2 얼라이너(536b)는 제3, 제4, 제5, 제6 절단부(513, 514, 515, 516)를 수용하고 절단부(513, 514, 515, 516)를 접합 유닛(534)에 정렬시킬 수 있다. 하나의 구현예에서, 제2 얼라이너(536b)는 절단부(513, 514, 515, 516)를 반도체 기판의 도핑 영역에 정렬시킬 수 있다. 일례에서, 제2 얼라이너(536b)는 절단부(513, 514, 515, 516)를 반도체 기판의 도핑 영역에 실질적으로 평행하게 정렬시킬 수 있다. 일례로, 제2 분리 유닛(532b)은 제2 복수의 절단부(517)를 분리할 수 있다. 하나의 구현예에서, 제2 얼라이너(536b)는 제2 복수의 절단부(517)를 반도체 기판에 정렬시킬 수 있다. 일례로, 제3 절단부(513) 및 제4 절단부(514)는 반도체 기판의 제1 도핑 영역 및 제2 도핑 영역에 정렬될 수 있다. 하나의 예로, 제5 절단부(515) 및 제6 절단부(516)는 반도체 기판의 제3 도핑 영역 및 제4 도핑 영역에 정렬될 수 있다. 일 구현예에서, 접합 유닛(538)은 절단부(513, 514, 515, 516, 및 517)를 반도체 기판의 복수의 도핑 영역(예, 제1 도핑 영역, 제2 도핑 영역 등)에 접합시킬 수 있다. 일례로, 제3 및 제4 절단부(513, 514)는 제1 및 제2 도핑 영역에 접합될 수 있고, 제5 및 제6 절단부(515, 516)는 반도체 기판의 제3 및 제4 도핑 영역에 각각 접합될 수 있다.
일 구현예에서, 제1 및 제2 분리 유닛(532a, 532b)은 다른 분리 유닛 중에서도 레이저 커팅 유닛, 기계적 분리 유닛을 포함할 수 있다. 일례로, 제1 및 제2 분리 유닛(532a, 532b)은 전도성 포일(508)을 절단하고 절단부(510, 511, 512, 513, 514, 515, 516, 517)를 형성하기 위해, 레이저, 나이프, 톱, 또는 임의의 다른 슬릿팅 유닛을 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 제1 및 제2 얼라이너(536a, 536b)는 절단부(510, 511, 512, 513, 514, 515, 516, 517)를 수용하고 절단부를 반도체 기판에 정렬시키기 위해 복수의 그루브 및/또는 슬롯을 포함할 수 있다. 그루브 및/또는 슬롯은 복수의 그루브 및/또는 슬롯을 지칭할 수 있지만, 하나의 구현예에서 제1 및 제2 얼라이너(536a, 536b)는 하나의 그루브 및/또는 슬롯을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 접합 유닛(538)은 다른 접합 시스템 중에서도 열압착 롤러, 레이저 용접기, 또는 초음파 접합 장치를 포함할 수 있다.
다양한 구성 요소가 도시되나, 태양 전지(500)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템의 작동에 모든 구성 요소가 요구되는 것은 아니다. 일 구현예에서, 디스펜서 유닛(501)은 선택적이며 포함될 필요는 없다.
도 6은 일부 구현예에 따라, 도 3의 방법에서의 작업에 대응하는 태양 전지용 금속화 및 스트링 방법의 다양한 단계의 도면을 도시한다. 도 6은 일부 구현예에 따라, 태양 전지를 전기적으로 결합하기 위한 시스템(600)을 또한 도시한다. 도시된 바와 같이, 도 6의 태양 전지(600)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템은 도 4의 시스템(400) 요소와 유사한 참조 번호를 가지며, 여기에서 유사한 참조 번호는 도면 전체에 걸쳐 유사한 요소를 나타낸다. 일 구현예에서, 도 6의 시스템(600)의 구조는 후술한 것을 제외하고 도 4의 시스템(400)의 구조와 실질적으로 유사하다. 이하에서 달리 명시되지 않는다면, 도 6에서 구성 요소를 지칭하는 데 사용되는 숫자 지시자는 지수가 200만큼 증가한 것을 제외하고는, 상기 도 4의 구성 요소 또는 특징부를 지칭하는 데 사용된 것과 유사하다. 따라서, 도 4의 대응 부분에 대한 설명은 아래에서 설명한 것을 제외하고 도 6의 설명에 동일하게 적용된다.
도 6을 참조하고 흐름도(300)의 블록(302)에 대응하여, 전도성 포일(608)의 절단부(610, 611, 612)는 분리될 수 있다(642).
일 구현예에서 본원에 지칭되는 바와 같이 부분(611, 612)은 또한 제1 절단부(611) 및/또는 제2 절단부(612)로 지칭될 수도 있다. 비록 전도성 포일(608)의 절단부(610, 611, 612)가 복수의 절단부(예, 도 6의 610, 하나를 초과하는 절단부)를 지칭할 수 있지만, 하나의 구현예에서 절단부는 그 대신 단일 절단부(예, 제1 절단부(611) 또는 제2 절단부(612))를 지칭할 수 있다.
일 구현예에서, 전도성 포일(608)은 약 5 내지 100 마이크로미터 범위의 두께를 갖는 알루미늄(Al) 포일이다. 하나의 구현예에서, Al 포일은 알루미늄 합금 포일이다(예, 도 2a 및 도 2b에서 논의됨). 하나의 구현예에서, 알루미늄 포일은 아노다이징된 알루미늄 포일이고, 전도성 포일 시트일 수 있다.
하나의 구현예에서, 절단부(610, 611, 612)를 분리하는 단계는 전도성 포일(608)을 절단, 슬릿팅, 또는 찢는 단계를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 전도성 포일(608)로부터 제1 절단부(611), 제2 절단부(612) 및/또는 복수의 절단부(610)를 분리하기 위해, 다른 분리 공정 중에서도 레이저 절단 공정, 워터젯 슬릿팅 공정, 기계적 분리 공정을 수행할 수 있다. 일례로, 기계적 분리 공정을 수행하는 단계는 전도성 포일(608)로부터 제1 절단부(611), 제2 절단부(612) 및/또는 복수의 절단부(610)를 분리하기 위해(642) 나이프 및/또는 톱을 사용하는 단계를 포함할 수 있다.
도 6 및 흐름도의 블록(304)을 참조하면, 일부 구현예에 따라 전도성 포일(608)은 제1 위치(652)에서 제2 위치(654)로 운반될 수 있다. 일부 구현예에서, 픽(634)은 운반 경로(644)를 따라 제1 위치(652)(예, 분리 유닛(632) 이후)로부터 제2 위치(654)(예, 반도체 기판(620) 이후)로 전도성 포일(608)을 운반(644)하기 위해 사용될 수 있다. 일례로, 도 6에 도시된 바와 같이 전도성 포일(608)의 연속적인 길이는 디스펜서 유닛(601)으로부터 분리 유닛(632) 내로 배치된 다음에 반도체 기판 위로 운반 경로(644)를 따라 운반될 수 있다. 운반(644)은 또한 전도성 포일(608)을 얼라이너(637) 및 접합 유닛(638) 내로 위치시킬 수 있다. 일 구현예에서, 분리 유닛(632)은 운반(644) 중에 전도성 포일(408)을 분리하고/하거나 절단할 수 있다. 일부 구현예에서, 분리 공정은 전도성 포일(408)을 태양 전지(620) 위에 운반(644)한 이후에 수행될 수 있다. 일부 구현예에서, 블록(104)에서의 운반(644)은 선택적이며 수행할 필요는 없는 대신에 (예를 들어, 블록(104)에서 운반(644) 없이) 전도성 포일(608)이 반도체 기판(620) 위에 바로 위치할 수 있다.
도 6 및 흐름도(300)의 블록(306)과 블록(310)을 참조하면, 전도성 포일(608)의 절단부는 일부 구현예에 따라 복수의 반도체 기판의 도핑 영역에 정렬될 수 있다. 일 구현예에서, 도 6 및 블록(306)을 참조하면 절단부(611, 612)는 도시된 바와 같이 제1 반도체 기판의 도핑 영역에 정렬(645)될 수 있다. 도 6 및 블록(310)을 참조하면 절단부(613, 614)는 도 7a에 논의된 바와 같이 다른 반도체 기판의 도핑 영역에 정렬(647)될 수 있다. 일 구현예에서, 절단부(611, 612, 613, 614)는 제1 반도체 기판 및/또는 복수의 기판의 측면(예, 배면 또는 전면) 상에 배치되는 도핑 영역에 정렬(645, 647)될 수 있다. 일부 구현예에서, 절단부(613, 614)는 대신 폐기될 수 있다.
도 6 및 흐름도(300)의 블록(306)을 참조하면, 전도성 포일(608)의 절단부는 일부 구현예에 따라 제1 반도체 기판(620)의 도핑 영역에 정렬(645)될 수 있다. 일 구현예에서, 제1 절단부(611)는 제1 반도체 기판(620)의 제1 도핑 영역(621)에 정렬될 수 있다. 하나의 구현예에서, 제2 절단부(612)는 제1 반도체 기판의 제2 도핑 영역(622)에 정렬될 수 있다. 일 구현예에서, 제1 및 제2 도핑 영역(621, 622)은 제1 반도체 기판(620)의 동일 측면(예, 배면 또는 전면)에 배치될 수 있다. 일례로, 얼라이너(634)는 제1 및 제2 절단부(611, 612)를 제1 반도체 기판(620)의 배면 또는 전면에 배치되는 제1 및 제2 도핑 영역(621, 622)에 정렬(645)시킬 수 있다. 하나의 예로, 얼라이너(436)는 (예를 들어, 도 4에도 도시된 바와 같이) 절단부(611, 612)를 도핑 영역(621, 622)에 정렬시키기 위해 절단부(611, 612)를 확장할 수 있다. 하나의 구현예에서, 얼라이너 유닛(636)은 절단부(611, 612)를 제1 반도체 기판(620)의 도핑 영역(621, 622)으로 정렬(645)시키기 위해 복수의 슬롯 및/또는 그루브를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 도핑 영역은 제1 반도체 기판(620)의 P형 및/또는 N형 도핑 영역이다. 일 구현예에서, 제1 반도체 기판(620)은 태양 전지일 수 있다.
도 6 및 블록(308)을 참조하면, 절단부(611, 612)는 일부 구현예에 따라 제1 반도체 기판(620)의 도핑 영역(621, 622)에 접합될 수 있다. 일 구현예에서, 제1 절단부(611)는 반도체 기판(620)의 제1 도핑 영역(621)에 접합될 수 있다. 하나의 구현예에서, 제2 절단부(612)는 반도체 기판(620)의 제2 도핑 영역(622)에 접합될 수 있다. 일 구현예에서, 제1 및 제2 도핑 영역(621, 622)은 제1 반도체 기판(620)의 동일 측면(예, 배면 또는 전면)에 배치될 수 있다. 일 구현예에서, 접합 유닛(638)은 제1 및 제2 절단부(611, 412)를 반도체 기판(620)에 접합(648)시키기 위해 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 다른 접합 공정 중에서도 레이저 용접 공정, 열압착 공정, 초음파 접합 공정이 수행되어 반도체 기판(620)의 제1 및 제2 도핑 영역(621, 622)에 제1 및 제2 절단부(611, 612)를 접합시킬 수 있다. 하나의 구현예에서, 복수의 절단부(610)는 반도체 기판(620)의 복수의 도핑 영역에 접합될 수 있다.
도 6, 도 7a 및 흐름도(300)의 블록(310)을 다시 참조하면, 전도성 포일(608)의 다른 절단부(613, 614)는 일부 구현예에 따라 제2 반도체 기판(예, 도 7a에 도시된 바와 같이 제2 반도체 기판(720b))의 도핑 영역에 정렬(647)될 수 있다. 도 7a를 참조하면, 태양 전지(600)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템의 예시적인 단면도가 도시된다. 일 구현예에서, 도 7a의 태양 전지(700)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템은 도 6의 시스템(600)의 요소와 유사한 참조 번호를 갖고, 도 6의 해당 부분에 대한 설명이 도 7a의 설명에 동등하게 적용된다. 일례로, 절단부(613, 614)는 동일한 절단부(713, 714)를 지칭한다. 일 구현예에서, 제3 절단부(613)는 제2 반도체 기판의 제1 도핑 영역에 정렬(647)될 수 있다. 하나의 구현예에서, 제4 절단부(614)는 제2 반도체 기판의 제2 도핑 영역에 정렬될 수 있다. 일 구현예에서, 제1 및 제2 도핑 영역은 제2 반도체 기판(620)의 동일 측면(예, 배면 또는 전면) 상에 배치될 수 있다. 일 구현예에서, 제2 반도체 기판은 태양 전지일 수 있다.
도 6, 도 7a 및 블록(312)을 참조하면, 다른 절단부(613, 614)는 일부 구현예에 따라 다른 반도체 기판(예, 도 7a에 도시된 바와 같이 제2 반도체 기판(720b))의 도핑 영역에 접합될 수 있다. 일 구현예에서, 제3 절단부(613)는 제2 반도체 기판의 제1 도핑 영역에 접합될 수 있다. 하나의 구현예에서, 제4 절단부(614)는 반도체 기판의 제2 도핑 영역에 접합될 수 있다. 일 구현예에서, 접합 유닛(638)은 제3 및 제4 절단부(613, 614)를 반도체 기판(620)에 접합(648)시키기 위해 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 다른 접합 공정 중에서도 레이저 용접 공정, 열압착 공정, 초음파 접합 공정이 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 도 7a의 태양 전지(700)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템은 도 6의 시스템(600)의 요소와 유사한 참조 번호를 갖고, 도 6의 해당 부분에 대한 설명이 도 7a의 설명에 동등하게 적용된다.
비록 제1, 제2, 제3, 및 제4 절단부가 전술되지만, 일 구현예에서 예를 들어 하나 초과, 2개 초과 등의 복수 절단부가 사용될 수 있다. 하나의 예로, 복수의 절단부(610)는 복수의 반도체 기판의 복수의 도핑 영역에 정렬되고/되거나 접합될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 일부 구현예에 따라 도 6의 태양 전지(600)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템 일부의 상이한 구현예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 도 7a 및 도 7b의 태양 전지(700)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템 일부는 도 6의 시스템(600)의 요소와 유사한 참조 번호를 가지며, 여기에서 유사한 참조 번호는 도면 전체에 걸쳐 유사한 요소를 나타낸다. 일 구현예에서, 도 7a 및 도 7b의 시스템(700) 구조는 후술한 것을 제외하고 도 6의 시스템(600) 구조와 실질적으로 유사하다. 이하에서 달리 명시되지 않는다면, 도 7a 및 도 7b에서 구성 요소를 지칭하는 데 사용되는 숫자 지시자는 지수가 100만큼 증가한 것을 제외하고는, 상기 도 6의 구성 요소 또는 특징부를 지칭하는 데 사용된 것과 유사하다. 따라서, 도 6의 대응 부분에 대한 설명은 후술한 것을 제외하고 도 7a 및 도 7b의 설명에 동등하게 적용된다.
도 7a를 참조하고 흐름도(300)의 블록(306, 308, 310, 및 312)에 대응하여, 전도성 포일(708)의 절단부(711, 712, 713, 714)는 일부 구현예에 따라 제1 및 제2 반도체 기판(720a, 720b)의 도핑 영역에 정렬 및 접합될 수 있다. 일 구현예에서, 제1 및 제2 절단부(711, 712)는 제1 반도체 기판(720a)의 도핑 영역에 정렬(745) 및 접합될 수 있다. 일 구현예에서, 제2 및 제3 절단부(713, 714)는 제2 반도체 기판(720b)의 도핑 영역에 정렬(747) 및 접합될 수 있다. 일 구현예에서, 제1 및 제2 절단부(711, 712)는 제1 반도체 기판(720a)의 배면(704) 상에 배치된 도핑 영역에 정렬(745) 및 접합될 수 있다. 일 구현예에서, 제3 및 제4 절단부(713, 714)는 제2 반도체 기판(720b)의 배면(704) 상에 배치된 도핑 영역에 정렬(747) 및 접합될 수 있다. 일부 구현예에서, 제3 및 제4 절단부(711, 712, 713, 714)는 제1 및 제2 반도체 기판(720a, 720b) 각각의 전면에 정렬(745, 747) 및 접합될 수 있다. 일부 구현예에서, 제3 및 제4 절단부(712, 714)는 정렬 및 접합될 필요가 없으며 그 대신에 제2 절단부가 폐기될 수 있다.
도 7b를 참조하면, 전도성 포일(708)의 절단부(711, 712)는 일부 구현예에 따라 반도체 기판(720c)의 전면(704) 및 배면(702) 상의 도핑 영역에 정렬(745, 759) 및 접합될 수 있다 일 구현예에서, 제1 절단부(711)는 반도체 기판(720c)의 배면(704) 상의 도핑 영역에 정렬 및 접합될 수 있다. 일 구현예에서, 제2 절단부(712)는 반도체 기판(720c)의 전면(702) 상의 도핑 영역에 정렬 및 접합될 수 있다. 일부 구현예에서, 제2 절단부(712)는 정렬 및 접합될 필요가 없으며 그 대신에 제2 절단부가 폐기될 수 있다. 비록 도시되지는 않았지만, 접합 유닛은 절단부를 태양 전지(720c)의 (예를 들어, 전면 및/또는 배면 상의) 도핑 영역에 접합하기 위해 태양 전지(720c)의 위 및/또는 아래에 위치할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 일부 구현예에 따라, 도 1 내지 도 7의 방법을 사용해서 제조된 예시적인 반도체 기판을 도시한다. 도시된 바와 같이, 도 8의 반도체 기판(820a, 820b)는 이전 도면에서 논의된 반도체 기판의 요소와 유사한 참조 번호를 가지며, 여기에서 유사한 참조 번호는 도면 전체에 걸쳐 유사한 요소를 나타낸다. 일 구현예에서, 도 8의 반도체 기판(820a, 820b)의 구조는 후술한 것을 제외하고 이전 도면의 반도체 기판의 구조와 실질적으로 유사하다. 이하에서 달리 명시되지 않는다면, 도 8에서 반도체 기판의 구성 요소를 지칭하는 데 사용되는 숫자 지시자는 이전 도면의 구성 요소 또는 특징부를 지칭하는 데 사용된 것과 유사하다. 따라서, 이전 도면에서 반도체 기판의 해당 부분에 대한 설명은 후술되는 것을 제외하고는, 도 8의 반도체 기판의 설명에 동등하게 적용된다.
일 구현예에서, 반도체 기판(820a, 820b)는 태양 전지(820a, 820b)이다. 일 구현예에서, 태양 전지(820a, 820b)는 실리콘 기판(825)을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 실리콘 기판은 세정, 폴리싱, 평탄화, 및/또는 박화 또는 달리 처리된다. 일 구현예에서, 반도체 기판(825)은 단결정질 또는 다결정질 실리콘 기판일 수 있다. 일 구현예에서, 실리콘 기판은 N형 또는 P형 실리콘 기판일 수 있다. 일례로, 실리콘 기판(825)은 벌크 단결정질 N형 도핑된 실리콘 기판과 같은 단결정질 실리콘 기판일 수 있다. 일 구현예에서, 태양 전지(820a, 820b)는 전면(802) 및 배면(804)을 가질 수 있으며, 여기서 전면(802)은 배면(804) 반대편에 있다. 하나의 구현예에서, 전면(802)은 수광 표면(802)으로 지칭될 수 있고 배면(804)은 배면 표면(804)으로 지칭될 수 있다. 일 구현예에서, 태양 전지(820a, 820b)는 제1 도핑 영역(821) 및 제2 도핑 영역(822)을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 제1 도핑 영역(821)은 P형 도핑 영역(예, 붕소로 도핑됨)일 수 있고 제2 도핑 영역(822)은 N형 도핑 영역(예, 인으로 도핑됨)일 수 있다. 일 구현예에서, 태양 전지(820a, 820b)는 태양 전지의 전면(802) 상에 반사 방지 코팅(ARC)(828)을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 태양 전지(820a, 820b)는 태양 전지의 배면(804) 상에 배면 반사 방지 코팅(BARC)(826)을 포함할 수 있다.
도 8a를 참조하면, 일부 구현예에 따라 도 1 내지 도 7의 방법으로 제조된 예시의 배면 접점 태양 전지가 도시되어 있다. 배면 접점 태양 전지(820a)는 태양 전지(820a)의 배면(804) 상에 배치된 제1 및 제2 도핑 영역(821, 822)을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 제1 및 제2 절단부(811, 812)는 태양 전지(820a)의 배면(804) 상의 제1 및 제2 도핑 영역(821, 822)에 접합될 수 있다.
도 8b를 참조하면, 일부 구현예에 따라 도 1 내지 도 7의 방법으로 제조된 예시의 전면 접점 태양 전지가 도시되어 있다. 전면 접점 태양 전지(820b)는 태양 전지(820b)의 배면(804) 상에 배치된 제1 도핑 영역(821)을 포함할 수 있다. 일례로, 제2 도핑 영역(822)은 태양 전지(820b)의 전면(802) 상에 배치될 수 있다. 비록 제2 도핑 영역(822)의 한 예만 나타나 있지만, 제2 도핑 영역(822)의 하나 이상이 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 제1 및 제2 절단부(811, 812)는 태양 전지(820b)의 전면 및 배면(804) 상의 제1 및 제2 도핑 영역(821, 822)에 접합될 수 있다.
도 8c는 일부 구현예에 따라 도 17의 방법으로 제조된 태양 전지(805)의 스트링을 도시한다. 일 구현예에서, 태양 전지(805)의 스트링은 제1 및 제2 반도체 기판(820a, 820b)을 포함할 수 있다. 하나의 구현예에서, 전도성 포일로부터의 복수의 절단부(810)는 제1 및 제2 반도체 기판(820a, 820b)의 도핑 영역에 접합될 수 있다. 일 구현예에서, 전도성 포일로부터의 복수의 절단부(810)는 제1 반도체 기판(820a)을 제2 반도체 기판(820b)에 전기적으로 결합(예, 스트링)할 수 있다. 일 구현예에서, 제1 및 제2 반도체 기판(820a, 820b)은 태양 전지일 수 있다.
도 9a 내지 도 9c는 일부 구현예에 따라, 태양 전지(900)를 전기적으로 결합하기 위한 또 다른 예시적인 시스템을 도시한다. 일 구현예에서, 도 1 내지 도 7에서 설명되는 방법이 도 9a 내지 도 9c의 시스템에 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 도 9a 내지 도 9c의 태양 전지(900)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템은 도 7a 및 도 7b의 시스템(700) 요소와 유사한 참조 번호를 가지며, 여기에서 유사한 참조 번호는 도면 전체에 걸쳐 유사한 요소를 나타낸다. 일 구현예에서, 도 9a 내지 도 9c의 시스템 구조는 후술한 것을 제외하고 도 7a 내지 도 7b의 시스템(700) 구조와 실질적으로 유사하다. 이하에서 달리 명시되지 않는다면, 도 9a 내지 도 9c에서 구성 요소를 지칭하는 데 사용되는 숫자 지시자는 지수가 200만큼 증가한 것을 제외하고는, 상기 도 7a 및 도 7b의 구성 요소 또는 특징부를 지칭하는 데 사용된 것과 유사하다. 따라서, 도 7a 및 도 7b의 해당 부분에 대한 설명은 후술한 것을 제외하고 도 9a 내지 도 9c의 설명에 동등하게 적용된다.
도 9a를 참조하면, 일부 구현예에 따라 태양 전지(900)를 전기적으로 결합하기 위한 또 다른 시스템의 단면도가 도시되어 있다. 일 구현예에서, 태양 전지(900)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템은 롤러(934) 및 제1 얼라이너(932)를 포함할 수 있다. 하나의 구현예에서, 얼라이너(932)를 통해 전도성 포일의 복수의 절단부(910)가 배치될 수 있고, 얼라이너(932)는 반도체 기판(920)의 도핑 영역에 복수의 절단부(910)를 정렬시킨다. 일례로, 반도체 기판(920)은 태양 전지이다. 일 구현예에서, 도핑 영역은 N형 또는 P형 도핑 영역이다. 하나의 구현예에서, 얼라이너(932)는 복수의 절단부(910)가 반도체 기판(920) 위에 배치되도록 한다. 하나의 구현예에서, 얼라이너(932)는 복수의 절단부(910)를 반도체 기판(920)의 도핑 영역에 실질적으로 평행하게 정렬시킬 수 있다. 일 구현예에서, 롤러(938)는 복수의 절단부(910)를 반도체 기판(920)의 도핑 영역에 접합시킬 수 있다. 일 구현예에서, 얼라이너(932)는 롤러(934)와 접촉하면서 복수의 절단부(910)를 이동시킬 수 있다. 일 구현예에서, 얼라이너(932)는 반도체 기판(920)의 도핑 영역에 실질적으로 평행한 복수의 절단부(910)를 정렬시켜서 반도체 기판(920)과 절단부(910)의 쌍을 형성할 수 있다. 하나의 구현예에서, 롤러(934)는 가열된다. 일 구현예에서, 롤러(934)는 절단부(910)를 반도체 기판(920)에 접합시키기 위해 반도체 기판(920)에 기계적인 힘을 가할 수 있다. 일 구현예에서, 기계적 힘은 반도체 기판(920)에 절단부(910)를 접합시키기 위해 반도체 기판(920)과 절단부(910)의 쌍 만들기에 적용될 수 있다. 일 구현예에서, 고정구(964)는 롤러(934)를 얼라이너(932)에 결합시킬 수 있다. 일 구현예에서, 얼라이너(932)는 제1 부분(962) 및 제2 부분(960)을 포함할 수 있다.
도 9b를 참조하면, 일부 구현예에 따라 도 9a의 태양 전지(900)를 전기적으로 결합하기 위한 시스템의 평면도가 도시되어 있다. 하나의 구현예에서, 얼라이너(932)의 제1 부분(962)은 덮개판이다. 일례로, 덮개판(962)은 복수의 절단부(932)의 제2 부분(960) 위에 배치될 수 있다. 일 구현예에서, 덮개판(960)은 자석(961)을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 자석(961)은 덮개판(960)의 이동을 억제할 수 있다. 일 구현예에서, 고정구(964)는 제2 부분(960)을 통해 얼라이너(960)에 결합될 수 있다.
도 9c를 참조하면 일부 구현예에 따라 도 9a의 얼라이너(932)의 제1 및 제2 부분의 평면도가 도시되어 있다. 일 구현예에서, 도시된 바와 같이 제1 부분(962)은 덮개판이다. 일 구현예에서, 덮개판(962)은 제2 부분(960)을 덮을 수 있다. 일 구현예에서, 덮개판(962)은 접합 공정 중에 복수의 절단부(910)의 오정렬을 억제하고/하거나 복수의 절단부(910)가 이동하는 것을 억제할 수 있다. 일 구현예에서, 도 9a의 얼라이너(932)의 제2 부분(960)은 복수의 절단부(910)를 수용하기 위해 복수의 슬롯(965)을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 덮개판(962)은 복수의 절단부(910)가 인접 슬롯(965)으로 이동하는 것을 억제한다. 일 구현예에서, 복수의 슬롯(965)은 접합 공정 중에 반도체 기판(820)의 도핑 영역에 실질적으로 평행한 복수의 절단부를 정렬하고/하거나 복수의 절단부(810)의 오정렬을 억제할 수 있다. 일 구현예에서, 복수의 슬롯(965)은 접합 중에 복수의 절단부가 횡방향으로 움직이는 것을 억제한다.
태양 전지를 제조하는 방법 및 태양 전지를 전기적으로 결합하기 위한 시스템이 기술된다. 태양 전지를 제조하는 방법은 전도성 포일로부터 제1 절단부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 제1 절단부를 제1 반도체 기판의 제1 도핑 영역에 정렬시키는 단계를 포함 할 수 있으되, 제1 절단부는 제1 도핑 영역에 실질적으로 평행하게 정렬되고 제1 절단부를 제1 도핑 영역에 접합한다.
태양 전지를 제조하는 또 다른 방법은 전도성 포일로부터 제1 절단부 및 제2 절단부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 제1 절단부를 제1 도핑 영역에 정렬시키는 단계, 제2 절단부를 제1 반도체 기판의 제2 도핑 영역에 정렬시키는 단계, 및 제1 절단부를 제1 도핑 영역에 그리고 제2 절단부를 제2 도핑 영역에 접합시키는 단계를 포함할 수 있다.
태양 전지를 제조하는 또 다른 방법은 전도성 포일로부터 제1 절단부 및 제2 절단부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 제1 절단부로부터 제3 절단부 및 제4 절단부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 제2 절단부로부터 제5 절단부 및 제6 절단부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 제1 반도체 기판의 제1 도핑 영역 및 제2 도핑 영역에 제3 절단부 및 제4 절단부를 정렬시키는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 제1 반도체 기판의 제3 도핑 영역 및 제4 도핑 영역에 제5 절단부 및 제6 절단부를 정렬시키는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 제3 절단부 및 제4 절단부를 제1 반도체 기판의 제1 및 제2 도핑 영역에 접합하고 제5 및 제6 절단부를 제1 반도체 기판의 제3 및 제4 도핑 영역에 접합하는 단계를 포함할 수 있다.
태양 전지를 전기적으로 결합하기 위한 시스템은, 전도성 포일로부터 제1 절단부 및 제2 절단부를 형성하기 위한 제1 분리 유닛, 및 반도체 기판의 제1 및 제2 도핑 영역에 제1 및 제2 절단부를 접착하기 위한 본딩 유닛을 포함할 수 있다.
특정 구현예가 전술되었지만, 특정 특징부에 대해 하나의 구현예만이 기술된 경우에도, 이들 구현예가 본 개시의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 개시에 제공된 특징부의 예는 달리 언급되지 않는 한, 제한적이기보다는 예시적인 것으로 의도된다. 본 개시의 이점을 갖는 당업자에게 명백한 바와 같이, 상기 설명은 이러한 대안예, 수정예 및 균등물을 포함하고자 하는 것이다.
본원에서 다루어지는 문제 중 임의의 것 또는 전부를 완화하는지 여부에 관계없이, 본 개시의 범위는 본원에 (명시적으로 또는 암시적으로) 개시된 임의의 특징 또는 특징의 조합 또는 이들의 임의적인 일반화를 포함한다. 따라서, 본 출원(또는 이에 대해 우선권을 주장하는 출원)의 절차 진행 중에 임의적인 이들 특징의 조합에 대해 새로운 청구 범위가 만들어질 수 있다. 특히 첨부된 청구 범위를 참조하여, 종속 청구항으로부터의 특징이 독립 청구항의 특징과 조합될 수 있고, 각각의 독립 청구항으로부터의 특징은 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있고, 단순히 첨부된 청구 범위에 열거된 특정 조합만은 아니다.

Claims (20)

  1. 태양 전지를 전기적으로 결합하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은
    전도성 포일로부터 제2 절단부 및 제1 절단부를 형성하기 위한 제1 분리 유닛, 제1 절단부를 제1 반도체 기판의 제1 도핑 영역에 접합하고 제2 절단부를 제2 반도체 기판의 제1 도핑 영역에 접합하기 위한 접합 유닛, 및 제1 절단부를 제1 반도체 기판의 제1 도핑 영역과 정렬하고 제2 절단부를 제2 반도체 기판의 제1 도핑 영역과 정렬하기 위한 얼라이너를 포함하고, 상기 얼라이너는 복수의 슬롯을 가지며, 상기 얼라이너는 제1 절단부와 제2 절단부의 오정렬을 억제하기 위한 덮개판을 포함하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 얼라이너는 제1 절단부를 제1 반도체 기판의 전면 상의 제1 도핑 영역에 대해 정렬하고 제2 절단부를 제2 반도체 기판의 전면 상의 제1 도핑 영역에 정렬하도록 구성되는 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 얼라이너는 제1 절단부를 제1 반도체 기판의 배면 상의 제1 도핑 영역에 대해 정렬하고 제2 절단부를 제2 반도체 기판의 배면 상의 제1 도핑 영역에 정렬하도록 구성되는 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 제1 분리 유닛은 전도성 포일로부터 제3 추가 절단부를 형성하도록 구성되고, 접합 유닛은 제1 반도체 기판의 제2 도핑 영역에 제3 절단 부분을 접합하도록 구성되며, 얼라이너는 제3 절단부를 제1 반도체 기판의 제2 도핑 영역에 정렬하도록 구성되는 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 분리 유닛은 나이프, 톱 또는 레이저를 포함하는 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 접합 유닛은 열압착 롤러, 레이저 용접기, 또는 초음파 접합 장치를 포함하는 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 태양 전지를 전기적으로 결합하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은
    전도성 포일로부터 복수의 절단부를 형성하기 위한 제1 분리 유닛, 복수의 절단부를 제1 및 제2 반도체 기판의 도핑 영역에 접합하기 위한 접합 유닛, 및 복수의 절단부를 제1 및 제2 반도체 기판과 정렬하기 위한 얼라이너를 포함하고, 제1 및 제2 반도체 기판은 복수의 절단부에 의해 전기적으로 연결되고, 얼라이너는 복수의 슬롯을 가지며, 얼라이너는 복수의 절단부의 오정렬을 억제하기 위한 덮개판을 포함하는 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 얼라이너는 복수의 절단부를 제1 및 제2 반도체 기판의 전면 상의 도핑 영역에 대해 정렬하도록 구성되는 시스템.
  11. 제9항에 있어서, 얼라이너는 복수의 절단부를 제1 및 제2 반도체 기판의 배면 상의 도핑 영역에 대해 정렬하도록 구성되는 시스템.
  12. 제9항에 있어서, 분리 유닛은 나이프, 톱 또는 레이저를 포함하는 시스템.
  13. 제9항에 있어서, 접합 유닛은 열압착 롤러, 레이저 용접기, 또는 초음파 접합 장치를 포함하는 시스템.
  14. 삭제
  15. 태양 전지를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은
    전도성 포일로부터 복수의 절단부를 형성하는 단계;
    상기 복수의 절단부를 제1 및 제2 반도체 기판의 도핑 영역에 정렬하는 단계 - 복수의 절단부는 도핑 영역에 실질적으로 평행하게 정렬되고, 복수의 절단부를 제1 및 제2 반도체 기판의 도핑 영역에 정렬하는 단계는 복수의 슬롯을 갖는 얼라이너에 복수의 절단부를 배치시키는 단계를 포함히고 얼라이너는 복수의 절단부의 오정렬을 억제하기 위한 덮개판을 포함함 - , 및
    제1 및 제2 반도체 기판의 도핑 영역에 복수의 절단부를 접합하는 단계를 포함하고, 제1 및 제2 반도체 기판은 복수의 절단부에 의해 전기적으로 연결되는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 전도성 포일로부터 복수의 절단부를 형성하기 전에 전도성 포일을 제1 위치로부터 제2 위치로 운반하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 운반은 전도성 포일을 제1 및 제2 반도체 기판 위에 위치시키는 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 복수의 절단부를 제1 및 제2 반도체 기판의 도핑 영역에 정렬시키는 단계는 상기 제1 및 제2 반도체 기판의 배면 또는 전면 상에 위치하는 도핑 영역에 복수의 절단부를 정렬시키는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 복수의 절단부를 상기 제1 및 제2 반도체 기판의 도핑 영역에 정렬시키는 단계는 제1 및 제2 반도체 기판의 N형 또는 P형 도핑 영역에 상기 복수의 절단부를 정렬시키는 단계를 포함하는 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 복수의 절단부를 접합하는 단계는 레이저 용접 공정, 열압착 공정, 또는 초음파 접합 공정을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
  20. 제15항에 있어서, 상기 복수의 절단부를 제1 및 제2 반도체 기판의 도핑 영역에 정렬하는 단계는 복수의 절단부를 제1 및 제2 반도체 기판의 도핑 영역에 정렬하기 위해 복수의 절단부를 확장하는 단계를 포함하는 방법.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120279546A1 (en) * 2011-03-03 2012-11-08 Solarworld Innovations Gmbh Solar cell connector electrode, solar cell module and method for electrically connecting a plurality of solar cells

Family Cites Families (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3819417A (en) * 1972-05-17 1974-06-25 Communications Satellite Corp Mechanically interlaced and electrically interconnected silicon solar cells
US4058418A (en) 1974-04-01 1977-11-15 Solarex Corporation Fabrication of thin film solar cells utilizing epitaxial deposition onto a liquid surface to obtain lateral growth
US3993533A (en) 1975-04-09 1976-11-23 Carnegie-Mellon University Method for making semiconductors for solar cells
US4318938A (en) 1979-05-29 1982-03-09 The University Of Delaware Method for the continuous manufacture of thin film solar cells
DE3036260A1 (de) 1980-09-26 1982-04-29 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung von elektrischen kontakten an einer silizium-solarzelle
US4400577A (en) 1981-07-16 1983-08-23 Spear Reginald G Thin solar cells
US4433200A (en) 1981-10-02 1984-02-21 Atlantic Richfield Company Roll formed pan solar module
US4482780A (en) 1982-11-30 1984-11-13 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Solar cells with low cost substrates and process of making same
US4461922A (en) 1983-02-14 1984-07-24 Atlantic Richfield Company Solar cell module
US4917752A (en) 1984-09-04 1990-04-17 Texas Instruments Incorporated Method of forming contacts on semiconductor members
US4957601A (en) 1984-09-04 1990-09-18 Texas Instruments Incorporated Method of forming an array of apertures in an aluminum foil
US4691076A (en) 1984-09-04 1987-09-01 Texas Instruments Incorporated Solar array with aluminum foil matrix
US4582588A (en) 1984-09-04 1986-04-15 Texas Instruments Incorporated Method of anodizing and sealing aluminum
US4581103A (en) 1984-09-04 1986-04-08 Texas Instruments Incorporated Method of etching semiconductor material
US4697041A (en) 1985-02-15 1987-09-29 Teijin Limited Integrated solar cells
US4617421A (en) 1985-04-01 1986-10-14 Sovonics Solar Systems Photovoltaic cell having increased active area and method for producing same
US4695674A (en) 1985-08-30 1987-09-22 The Standard Oil Company Preformed, thin-film front contact current collector grid for photovoltaic cells
DE3725269A1 (de) 1987-07-30 1989-02-09 Messerschmitt Boelkow Blohm Verfahren zum einkapseln von mikroelektronischen halbleiter- und schichtschaltungen
US5091319A (en) 1989-07-31 1992-02-25 Hotchkiss Gregory B Method of affixing silicon spheres to a foil matrix
AU651486B2 (en) 1991-08-30 1994-07-21 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion element and fabrication method thereof
JP2000509909A (ja) 1997-02-21 2000-08-02 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 熱フォイルエンボス技術を用いた基板を選択的にメタライズする方法
US5951786A (en) 1997-12-19 1999-09-14 Sandia Corporation Laminated photovoltaic modules using back-contact solar cells
WO1999040760A1 (en) 1998-02-06 1999-08-12 Flexcon Company Inc. Thin film transferable electric components
US6159832A (en) 1998-03-18 2000-12-12 Mayer; Frederick J. Precision laser metallization
AU2233900A (en) 1999-03-23 2000-09-28 Kaneka Corporation Photovoltaic module
JP2001007362A (ja) 1999-06-17 2001-01-12 Canon Inc 半導体基材および太陽電池の製造方法
DE10020412A1 (de) 2000-04-26 2001-11-08 Univ Konstanz Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen einer Metallfolie an einen Halbleiterwafer, Halbleitervorrichtung und Verwendung
WO2002075816A1 (fr) 2001-03-19 2002-09-26 Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. Pile solaire et son procede de fabrication
US6635307B2 (en) 2001-12-12 2003-10-21 Nanotek Instruments, Inc. Manufacturing method for thin-film solar cells
JP2003246971A (ja) 2002-02-25 2003-09-05 Kansai Tlo Kk 箔状ないし膜状物体の接着方法及びその方法によって得られた衝撃波速度計測用ターゲット
DE10393252T5 (de) 2002-09-06 2005-09-08 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Rückseitenschutzschicht für ein Solarzellenmodul und Solarzellenmodul unter Verwendung derselben
JP2004103959A (ja) 2002-09-11 2004-04-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池およびその製造方法
WO2004096483A1 (ja) 2003-04-25 2004-11-11 Nitto Denko Corporation レーザー加工品の製造方法、およびそれに用いるレーザー加工用粘着シート
US20080223429A1 (en) 2004-08-09 2008-09-18 The Australian National University Solar Cell (Sliver) Sub-Module Formation
US7795600B2 (en) 2006-03-24 2010-09-14 Goldeneye, Inc. Wavelength conversion chip for use with light emitting diodes and method for making same
DE102006044936B4 (de) 2006-09-22 2008-08-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Metallisierung von Solarzellen und dessen Verwendung
US20080128019A1 (en) 2006-12-01 2008-06-05 Applied Materials, Inc. Method of metallizing a solar cell substrate
US20080216887A1 (en) 2006-12-22 2008-09-11 Advent Solar, Inc. Interconnect Technologies for Back Contact Solar Cells and Modules
EP2105970A4 (en) * 2006-12-26 2015-08-05 Kyocera Corp SOLAR CELL MODULE
US8153889B2 (en) 2007-01-22 2012-04-10 Solopower, Inc. Roll-to-roll integration of thin film solar modules
WO2008093112A1 (en) * 2007-02-02 2008-08-07 G24 Innovations Limited Web processing method and apparatus
JP5252472B2 (ja) 2007-09-28 2013-07-31 シャープ株式会社 太陽電池、太陽電池の製造方法、太陽電池モジュールの製造方法および太陽電池モジュール
JP2009130116A (ja) 2007-11-22 2009-06-11 Sharp Corp 素子間配線部材、光電変換素子およびこれらを用いた光電変換素子接続体ならびに光電変換モジュール
JP4870100B2 (ja) 2008-01-30 2012-02-08 日清紡ホールディングス株式会社 テープ状体の配設装置
US8481845B2 (en) 2008-02-05 2013-07-09 Gtat Corporation Method to form a photovoltaic cell comprising a thin lamina
DE102008027780A1 (de) * 2008-06-11 2009-12-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Solarzelle und Verfahren zu deren Herstellung
DE102008062591A1 (de) 2008-08-08 2010-03-04 Deutsche Cell Gmbh Halbleiter-Bauelement
CN102132423A (zh) 2008-08-27 2011-07-20 应用材料股份有限公司 背接触式太阳能电池模块
EP2387803B1 (en) 2009-01-14 2016-07-13 Philips Lighting Holding B.V. A method for deposition of at least one electrically conducting film on a substrate
JP2012521662A (ja) 2009-03-26 2012-09-13 ビーピー・コーポレーション・ノース・アメリカ・インコーポレーテッド 熱拡散ドープ領域中にレーザー焼成コンタクトを有する太陽電池セルのための装置及び方法
DE102010004112A1 (de) 2009-06-29 2010-12-30 Bosch Solar Energy Ag Verfahren zur Herstellung eines folienartigen elektrischen Verbinders für Solarzellen, derartig hergestelltes Verbindungselement sowie Verfahren zum elektrischen Verbinden von mindestens zwei Solarzellen zu einem Solarmodul
KR20120031302A (ko) 2009-07-02 2012-04-02 샤프 가부시키가이샤 배선 시트가 부착된 태양 전지 셀, 태양 전지 모듈 및 배선 시트가 부착된 태양 전지 셀의 제조 방법
JP2011054831A (ja) 2009-09-03 2011-03-17 Sharp Corp バックコンタクト型太陽電池セル、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュール
US8759664B2 (en) 2009-12-28 2014-06-24 Hanergy Hi-Tech Power (Hk) Limited Thin film solar cell strings
KR20130059324A (ko) 2010-03-10 2013-06-05 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 가요성 태양 전지 상호 연결 시스템들 및 방법들
KR20140015247A (ko) 2010-08-05 2014-02-06 솔렉셀, 인크. 태양전지용 백플레인 보강 및 상호연결부
WO2012135052A1 (en) 2011-03-25 2012-10-04 Kevin Michael Coakley Foil-based interconnect for rear-contact solar cells
WO2013102181A1 (en) * 2011-12-30 2013-07-04 Solexel, Inc. Multi-level solar cell metallization
DE102011081674A1 (de) * 2011-08-26 2013-02-28 Schmid Technology Systems Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung von Solarzellenwafern
US20130160825A1 (en) 2011-12-22 2013-06-27 E I Du Pont De Nemours And Company Back contact photovoltaic module with glass back-sheet
CN104011882A (zh) 2012-01-12 2014-08-27 应用材料公司 制造太阳能电池装置的方法
US8766090B2 (en) 2012-03-19 2014-07-01 Rec Solar Pte. Ltd. Method for metallization or metallization and interconnection of back contact solar cells
US9385254B2 (en) 2012-04-17 2016-07-05 Hanergy Hi-Tech Power (Hk) Limited Integrated thin film solar cell interconnection
US9040409B2 (en) 2013-03-15 2015-05-26 Applied Materials, Inc. Methods of forming solar cells and solar cell modules
US9666739B2 (en) * 2013-06-28 2017-05-30 Sunpower Corporation Photovoltaic cell and laminate metallization
US9112097B2 (en) * 2013-09-27 2015-08-18 Sunpower Corporation Alignment for metallization
US9437756B2 (en) * 2013-09-27 2016-09-06 Sunpower Corporation Metallization of solar cells using metal foils
US9231129B2 (en) * 2014-03-28 2016-01-05 Sunpower Corporation Foil-based metallization of solar cells
KR102176212B1 (ko) * 2014-10-27 2020-11-11 주식회사 제우스 태빙장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120279546A1 (en) * 2011-03-03 2012-11-08 Solarworld Innovations Gmbh Solar cell connector electrode, solar cell module and method for electrically connecting a plurality of solar cells

Also Published As

Publication number Publication date
US10727369B2 (en) 2020-07-28
WO2018063888A1 (en) 2018-04-05
CN109844965A (zh) 2019-06-04
US10115855B2 (en) 2018-10-30
KR20190049888A (ko) 2019-05-09
KR102460816B1 (ko) 2022-10-28
US20180097141A1 (en) 2018-04-05
CN109844965B (zh) 2023-02-14
DE112017004999T5 (de) 2019-08-14
US20190074400A1 (en) 2019-03-07
KR20220148942A (ko) 2022-11-07
CN115863464A (zh) 2023-03-28

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