TW202335313A - 太陽能電池的處理及製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種至少一切割太陽能電池之處理的方法，該方法包括以下之步驟：提供該至少一太陽能電池，該電池先前已經過切割製程；以及至少對該電池的切割邊緣進行載子注入處理。
Description
本發明係有關於太陽能電池的處理方法、太陽能電池的製造方法以及根據所述方法處理或製造的太陽能電池。
太陽能電池(亦稱為光伏電池)用於藉由光伏效應之手段從太陽光提供電能。現有太陽能電池技術發展的兩個主要驅動力是(i)提高電池效率的期望；(ii)希望降低電池的製造成本。
太陽能電池中主要的電子損失機制之一是電池內的載子復合。特別是，由於直接金屬/矽介面具有高密度的複合活性局域態，因此在電接觸處發生載子復合。這種高表面狀態密度增加了介面處的載子復合率。已經發現在矽異質接面(HJT)太陽能電池中使用鈍化接觸技術可以減少或最小化這些損失。HJT太陽能電池通常具有對稱結構，包含晶體矽晶圓、c-Si(有時稱為基材)，周圍環繞著非晶矽的前和背層，通常是氫化非晶矽(a-Si：H)。前和背a-Si層可以是組合本質/摻雜層(構成鈍化層之層的本質部分，以及構成收集層(例如，電子或電洞收集層)之層的摻雜部分)。透明導電氧化物(TCO)層通常設置在前和背a-Si層上，它們既充當抗反射塗層，又允許電荷傳輸到設置在前和背TCO層上的金屬電極。本文中使用的用語「前(front)」和「前(forward)」是指朝向使用中的光源(例如，太陽)並且與太陽能電池之前面正交的方向，而用語「後(back)」、「後(rear)」及「後(rearwardly)」旨在指代與前(front)/前(forward)方向相反的方向。
已經做了一些工作來進一步提高HJT太陽能電池的太陽能電池效率。在Kobayashi等人的文章中，「Increasing the efficiency of silicon heterojunction solar cells and modules by light soaking」，太陽能材料和太陽能電池，第173卷，2017年，第43-49頁，ISSN 0927-0248，提出矽異質接面太陽能電池的曝光可以增加它們的操作電壓，從而提高它們在曝光期間的轉換效率。作者將這種效能改善歸因於異質接面(c-Si/a-Si)的改善鈍化。
US2015013758A1揭露了一種用於處理不含有硼的n型光伏電池的方法，包括在20至200℃的溫度下進行的熱處理期間照射n型異質接面電池的步驟。
WO2020221399A1揭露了一種穩定太陽能電池的方法，其中穩定步驟包括將太陽能電池加熱到超過200℃的溫度和來自光源的照明，其中光源發射波長範圍＜2500nm的光以及其中光源在該波長範圍內發射的光劑量大於8000Ws/m2，以及其中穩定步驟包括溫度處理，其具有最長10秒的溫度峰值，溫度高於350℃。
由於HJT太陽能電池的固有缺陷減少(例如，由於c-Si層中或c-Si/a-Si介面處的體缺陷或雜質)，上述所有工作都集中在提高全太陽能電池的效率上。
鑑於上述考慮設計了本發明。
雖然現有文獻著重於由於減少太陽能電池中的本質缺陷而提高全太陽能電池的效率，但本發明人已經意識到，對於經歷切割製程(例如，在半切割電池的形成中)的太陽能電池，這種切割製程會導致切割後半電池之表面和邊緣的缺陷密度增加。使用半切割電池可以提供優於全電池的優勢，例如改進的效能和耐用性。期望減少或最小化在切割製程中引入的缺陷的影響，否則這會降低併入所述電池的最終太陽能模組的開路電壓和填充因子。
本發明人已經發現與未進行這種處理的切割電池相比，對切割電池提供切割後處理可以改善那些電池的效能。
因此，在第一態樣中，本發明提供了一種至少一切割太陽能電池之處理的方法，該方法包括以下之步驟：
提供該至少一太陽能電池，該電池先前已經過切割製程；以及
至少對該電池的切割邊緣進行載子注入處理。
具體地，本發明人已經發現藉由對切割太陽能電池之至少一切割邊緣執行載子注入處理，光致發光強度、模組V
oc及/或模組填充因子%(FF%)中的一或多個可以有利地改善。此外，本發明人驚訝地發現，這些效能指標中的一或多個的改善與將相同處理應用於先前未經歷切割製程之電池時所見的比較改善相比，可以更大程度地改善。
本發明人認為此方法可適用於多種不同類型的太陽能電池-例如，太陽能電池可以是異質接面太陽能電池(HJT太陽能電池)。替代地，它可以是PERC太陽能電池，例如P型單晶PERC電池。
在較佳的實施例中，太陽能電池係異質接面太陽能電池。如上所述，HJT太陽能電池通常具有對稱結構，包含晶體矽晶圓、c-Si(有時稱為基材)，周圍環繞著非晶矽(a-Si)的前和背層，通常是氫化非晶矽(a-Si：H)。不希望受理論的束縛，本發明人假設藉由對切割電池進行載子注入處理，注入的載子可以改善a-Si/c-Si介面處的鈍化，無論是在主體電池內還是在切割邊緣，例如由於注入載子的複合釋放出的能量有助於附近的介面態癒合。替代地或額外地，載子注入處理可導致在非晶層之形成期間「捕獲」的氫氣的移動率增加。此種增加的移動率可能會導致氫移動到電池中的缺陷位置，使它們鈍化，從而降低整體缺陷密度。
載子注入處理可包含基於光的載子注入處理。替代地，載子注入處理可包含基於電荷的載子注入處理。基於光的載子注入處理可包括(例如)鹵素燈處理、LED燈處理及/或雷射處理。基於電荷的載子注入處理可包括(例如)電子注入處理。
載子注入處理可因此包括選自下列中的至少一處理：
- 鹵素燈處理，
- LED燈處理，
- 雷射處理，
- 及/或電子注入處理。
在一些方法中，載子注入處理由從這四種處理中選擇的一種處理組成。在其他方法中，可以組合使用這些類型的載子注入處理中的兩或多個，例如隨後或同時。然而，由於施加不同類型之處理的好處通常不會累加，因此最好僅使用上述列表中的單一類型的處理，以降低處理的複雜性。
載子注入處理可包含單一連續的載子注入處理步驟，其使用預定的處理參數(基於所執行的載子注入處理的類型選擇)執行預定的時間量。
替代地，載子注入處理可包含複數個分離的載子注入處理子步驟。換句話說，載子注入處理可以在複數個分離預定的時間週期內執行。分離的載子注入處理步驟的數量沒有特別地限制：載子注入處理可包含兩或多個、三或多個、四或多個或五或多個子步驟。執行包含複數個分離的載子注入處理子步驟的載子注入處理可以提供待處理電池之更好吞吐量的優點。換句話說，此種方法可能提高了工業效率。
總載子注入處理時間可根據所執行的載子注入處理的類型而變化。例如，基於光的載子注入處理可能需要比基於電荷的載子注入處理更短的處理時間，因為它們可能是比基於電荷的處理方法更高能量強度的製程。
總載子注入時間可在5秒至1小時的範圍內。較佳的總載子注入處理時間不少於5秒，因為可能需要最小5秒或更長曝露時間才能觀察到電池效率的任何顯著改善。較佳的總載子注入處理時間不超過1小時，因為增加處理長度會增加熱預算(在給定的高溫操作期間傳遞的熱能總量)。進行超過1小時的處理可能會導致電池退化，從而降低其效率。此外，提供長處理還可能降低在給定時間週期內可能處理的電池的生產量，從而降低製程效率。
在載子注入處理包含複數個分離的載子注入處理子步驟的情況下，這些子步驟中的每一個期間的處理時間可以分別為5秒至800秒。對於基於光的載子注入處理，每一子步驟期間的處理時間可以是(例如)5至120秒，較佳地為10至60秒。對於基於電荷的載子注入處理，每一子步驟期間的處理時間可以是(例如)100至800秒，較佳地為200至400秒。在這種情況下，總載子注入處理時間可以計算為所有載子注入處理子步驟執行的累積總時間：例如，執行四個分離的處理步驟，每一處理步驟執行300秒，總處理時間將為1200秒(20分鐘)。
可以執行載子注入處理使得處理期間電池的溫度不超過大於300℃、大於250℃、大於200℃、大於150℃或大於100℃的溫度。在一些配置中，電池在處理期間的溫度可以在從100℃到300℃的範圍內。如果處理期間電池的溫度小於100℃，則a-Si/c-Si介面處的氫鈍化可能不會那麼有效，因為較低的溫度可能會降低少數物種中的氫濃度。如果在處理期間電池的溫度大於300℃，這些較高的溫度可能導致先前鈍化的Si-H鍵解離，從而導致電池效能下降。
載子注入處理期間電池最佳溫度可能取決於載子注入的類型。
對於基於光的載子注入處理，電池的溫度可以從約室溫上升到200+℃的溫度的峰值。在移除照明時，電池可能會迅速冷卻回室溫(例如在幾分鐘或幾秒鐘內)-特別是，在單一電池上執行基於光的載子注入的情況下，單一電池在每單位體積可具有相對大的有效表面積，從而允許在處理結束時從電池快速傳熱。
相比之下，對於基於電荷的載子注入處理，在處理期間和之後可以觀察到較慢的加熱和冷卻速率。特別地，這可能是堆疊複數個電池用於同時處理的情況，如下文進一步詳細討論的，因為用於傳熱的每單位體積的有效表面積可能相對較小。例如，當執行基於電荷的載子注入處理時，電池的溫度可能會從室溫升高到在處理持續時間保持在約130℃左右。當停止處理時，可能需要20分鐘左右才能冷卻至室溫。由於基於電荷的載子注入處理的冷卻速率可能比基於光的處理慢，載子注入處理期間的峰值溫度可以選擇為相對低於基於光的處理，以避免長時間暴露在高溫下對電池造成損壞。
處理溫度可在整個載子注入處理中保持實質上地恆定。替代地，處理溫度可在整個載子注入處理中變化。在載子注入處理包含複數個分離的載子注入處理子步驟的情況下，處理溫度可以在所有子步驟中實質上相同，或者可以在子步驟之間變化。
載子注入處理的一或多個進一步處理參數包括但不限於：施加的電流、功率及或處理的光強度(如適用)可在整個載子注入處理期間保持實質上恆定。替代地，一或多個此種處理參數可在整個載子注入處理中變化。特別地，在載子注入處理作為複數個分離的載子注入處理子步驟執行的情況下，所施加的電流、功率及/或光強度(如適用)可以在分離的載子注入處理子步驟之間變化。
為上述每種類型的載子注入處理(鹵素燈處理、LED燈處理、電子注入處理及/或雷射處理)選擇適當的處理參數(施加的電流、功率、光強度等)將在下文更詳細地討論，除了討論與每一類型的載子注入處理相關的其他可選特徵。
在載子注入處理包括基於電荷的載子注入處理(諸如，電子注入處理)的情況下，載子注入處理可包含至少將電池的切割邊緣曝露藉由處理注入的電子。
在一些基於電荷的載子注入方法中，可以將電壓施加到一或多個電池，導致電流流過。在一個合適的配置中，可以藉由將電池配置成與製程單元之兩個電極電連接而形成之完整的電路來將電壓施加至一或多個電池，然後用製程單元的供電單元在電極之間施加電壓，使電流流過電池。施加的電壓可以是固定的或近似固定的電壓。
基於電荷的載子注入處理可以在任何合適的預定的電流下執行。在一些配置中，處理可以在4至10A的施加電流下執行。在較佳的配置中，處理在5至7A的施加電流下執行，例如在約4.3A、約5A、約5.5A、約5.8A、約6A或約6.7A。施加的電流可以在整個處理中相同。替代地，施加的電流可以在整個處理中變化。例如，在作為一系列子步驟執行處理的情況下，在第一子步驟期間施加的電流可以不同於在第二子步驟期間施加的電流。
在一些較佳的方法中，基於電荷的載子注入處理作為一系列四個子步驟執行，每一子步驟執行300秒的時間，總處理時間為1200秒。在四個子步驟之每一個期間施加的電流可以是例如4.3/6/6/6 A、5.5/5.8/5.8/5.8 A、6/6.7/6.7/6.7 A或5/5/5/5 A。
在處理製程期間，當電流流過電池時，功率會耗散，由此產生的熱量可能會導致電池溫度升高。可以監測正在處理的一或多個電池的電池溫度，例如藉由一或多個溫度感測器。可以使用任何合適的溫度感測器；然而，一種特別較佳的溫度感測器類型是紅外線感測器，它允許非侵入式溫度測量。然後可以將要在電池中保持的溫度(「設定點溫度」)設定為處理的參數。在一個配置中，當溫度感測器檢測到電池溫度超過設定點溫度時，反饋迴路可以觸發要執行的一或多個動作，以將電池溫度維持在設定點溫度。例如，當溫度感測器檢測到電池溫度超過設定點溫度時，反饋迴路可以觸發冷卻機制以被激活，從而降低電池的溫度以將其維持在期望的設定點溫度。例如，在一個配置中，壓縮乾燥空氣(CDA)供應可被觸發以開啟，從而藉由施加壓縮乾燥空氣將電池的溫度維持在設定點溫度。
在一個特別較佳的配置中，可以同時處理複數個電池。在此種配置中，複數個電池可以以硬幣堆疊的方式堆疊在一起並裝載在盒中。電池可以串聯堆疊，其中一個電池的負極側與相鄰電池的正極側接觸，反之亦然。為了執行基於電荷的載子注入處理，可以將電池堆疊夾在盒中的兩個金屬板之間，並配置成設置在製程單元之兩個電極之間以形成完整的電路，然後在製程單元中的供電單元在電極之間施加電壓，使電流流過該複數個電池。
在載子注入處理包括LED燈處理的情況下，LED燈處理可包含至少將該電池的該切割邊緣暴露於從LED燈發出的光強度為80至180個太陽的光的步驟，其中1個太陽對應於AM1.5的標準照度。AM1.5全域光譜專為平板模組設計並具有整合功率為1000 W/m
2(100 mW/cm
2)，符合ASTM G-173-03(國際標準ISO 9845-1, 1992)的界定。光強度在一些情況下可以是90個太陽或更多、100個太陽或更多、110個太陽或更多、120個太陽或更多、130個太陽或更多、140個太陽或更多、或150個太陽或更多。光強度在一些情況下可以是180個太陽或更少、170個太陽或更少、160個太陽或更少或150個太陽或更少。
被處理的(多個)電池與照明光源之間的距離可以是5至40cm的範圍內。例如，被處理的電池和照明光源之間的距離可以是5cm或更多、10cm或更多、15cm或更多、或20cm或更多。被處理的(多個)電池與照明光源之間的距離可以是40cm或更小、35cm或更小、30cm或更小、或25cm或更小。
在一種合適的方法中，可以將(多個)電池傳送到包含一或多個LED燈板的浸潤腔室中，所述LED燈板組態用於發射白色LED光(全光譜–相當於AM1.5全域光譜)。處理時間的長度(有時亦稱為暴露時間或處理時間)可由傳送器速度以及浸潤腔室的長度決定。
在浸潤製程期間，電池的溫度可能會升高到200℃或更高的溫度。較佳地，出於上述原因，電池不被加熱到大於300℃的溫度。以與上述關於基於電荷的載子注入製程類似的方式，可以監測正在處理之一或多個電池的電池溫度，例如在處理期間藉由一或多個溫度感測器，並且在電池中要保持的溫度(「設定點溫度」)可以被設定為處理的參數並且維持，例如當溫度感測器檢測到電池溫度超過設定點溫度時藉由執行適當的動作以將電池溫度維持在設定點溫度。
在載子注入處理包括鹵素燈處理的情況下，鹵素燈處理可包含至少將電池的切割邊緣曝露於鹵素燈發出的光的步驟，鹵素燈具有在從10000lm至60000lm範圍內的光通量(lm)，更佳的是在約20000 lm至約30000 lm的範圍內，更佳的是在約22000 lm至約24000 lm的範圍內。
一種方便的選擇是市售的1000W鹵素燈，其光通量約為23400 lm。已經發現這在處理後在電池中提供適當的效能增強。然而，其他市售鹵素燈也是可用的，其流明/功率比為每瓦1流明至每瓦637流明。這些其他市售燈可適用於執行根據本發明的載子注入處理。
被處理的(多個)電池與照明光源之間的距離可以是5至40cm的範圍內。例如，被處理的電池和照明光源之間的距離可以是5cm或更多、10cm或更多、15cm或更多、或20cm或更多。被處理的(多個)電池與照明光源之間的距離可以是40cm或更小、35cm或更小、30cm或更小、或25cm或更小。
在一種合適的方法中，可以將(多個)電池傳送到包含一或多個鹵素燈板的浸潤腔室中，所述鹵素燈板組態用於發射白色光(全光譜–相當於AM1.5全域光譜)。處理時間的長度(有時亦稱為暴露時間或處理時間)可由傳送器速度以及浸潤腔室的長度決定。
在浸潤製程期間，電池的溫度可能會升高到200℃或更高。較佳地，出於上述原因，電池不被加熱到大於300℃的溫度。以與上述關於基於電荷的載子注入製程類似的方式，可以監測正在處理之一或多個電池的電池溫度，例如在處理期間藉由一或多個溫度感測器，並且在電池中要保持的溫度(「設定點溫度」)可以被設定為處理的參數並且維持，例如當溫度感測器檢測到電池溫度超過設定點溫度時藉由執行適當的動作以將電池溫度維持在設定點溫度。
在載子注入處理包括雷射處理的情況下，雷射處理可包含至少將電池的切割邊緣曝露於從具有指明的預定波長和功率之雷射發射的光的步驟。
使用基於雷射的載子注入處理可較佳地使用其他基於光的載子注入處理，因為可以顯著地改善照明均勻性，並且至被處理的電池的能量轉移更高效和有效。
雷射可具有在紅外線範圍中的波長。換句話說，雷射可具有從約700nm到約1mm的範圍內的波長。更佳的是，波長可以在從780nm到1300nm的範圍內，更佳的是在780nm到1000nm的範圍內。使用具有約1000nm波長的雷射可能是特別較佳的。
雷射可具有1000-4000W範圍內的功率，更佳的是2000W至3000W範圍內的功率。在一些情況下，雷射可具有約2800W的功率。
已發現適合用於執行此類處理之雷射的一個實例是Dr Laser的K1-LIA-Y9000雷射。
被處理的(多個)電池與照明光源之間的距離可以在10至20cm的範圍內。例如，被處理的(多個)電池與照明光源之間的距離可以是10cm或更大、或15cm或更大。被處理的(多個)電池與照明光源之間的距離可以是20 cm或更小、或15 cm或更小。
在基於雷射的載子注入處理期間，(多個)電池可實質上保持靜止。
當雷射施加至電池時，電池的溫度可升高至約150℃至250℃範圍內的溫度。較佳地，出於上述原因，電池不被加熱到大於300℃的溫度。以與上述關於基於電荷的載子注入製程類似的方式，可以監測正在處理之一或多個電池的電池溫度，例如在處理期間藉由一或多個溫度感測器，並且在電池中要保持的溫度(「設定點溫度」)可以被設定為處理的參數並且維持，例如當溫度感測器檢測到電池溫度超過設定點溫度時藉由執行適當的動作以將電池溫度維持在設定點溫度。
根據本發明的方法可以包括對先前已經過切割製程的單一切割太陽能電池的處理。然而，在較佳的方法中，同時處理複數個切割太陽能電池。同時處理之電池的數量沒有特別限制，除了對可用處理設備的實際考慮。該方法因此可以包括同時處理2個或更多個、5個或更多個、10個或更多個、20個或更多個、30個或更多個、40個或更多個、50個或更多個、100個或更多個、200個或更多個、300個或更多個或400個或更多個切割太陽能電池。在單一處理方法中處理多個太陽能電池可以顯著提高處理製程的效率，從而降低處理的太陽能電池的製造成本。然而，最好將待處理的電池總數限制在任何一次不超過400個電池，以避免在處理製程中電池過熱。
為了同時處理多個電池，可以堆疊複數個切割電池，並且對堆疊的電池同時執行載子注入處理。可以堆疊電池使得電池的切割邊緣彼此實質上對齊。這樣，可以更容易地同時對複數個切割邊緣進行載子注入處理。雖然較佳的是複數個電池之切割邊緣實質上對齊，但是少量的未對齊是可以容忍的。
因此，該方法可以包括以下步驟：
提供複數個太陽能電池，每一所述電池先前經過切割製程；
堆疊所述複數個太陽能電池，使得每一電池的切割邊緣與複數個太陽能電池中其餘太陽能電池的切割邊緣實質上對齊；以及
同時對複數個太陽能電池之切割邊緣執行載子注入處理。
處理方法可以作為獨立的方法執行，例如在市售的電池上。
替代地，處理方法可以形成異質接面太陽能電池之製造方法的一部分。在較佳的實施例中，太陽能電池係異質接面太陽能電池。
因此，在第二態樣中，本發明提供了一種太陽能電池之製造的方法，該方法包括以下之步驟：
(a) 提供晶體矽(c-Si)晶圓；
(b) 在該晶體矽之前側和背側上分別沉積前和背非晶矽(a-Si)層；
(c) 在該等前和背非晶矽(a-Si)層上分別沉積前和背透明導電氧化物(TCO)層；
(d) 執行金屬化以在該等前及/或背TCO層上形成一或多個金屬電極；
(e) 切割該太陽能電池(或部分製造的太陽能電池)；以及
(f) 至少對該電池之切割邊緣執行載子注入處理；
其中，在步驟(a)之後至步驟(d)之後的任何時間執行切割該太陽能電池的步驟(e)，以及其中至少對該電池的切割邊緣執行載子注入處理的步驟(f)係在步驟(b)和(e)已經執行之後的任何時間執行的。
提供晶體矽(c-Si)晶圓之步驟(a)可以包括從商業來源獲得(例如藉由購買)晶體矽(c-Si)晶圓。替代地，它可以包括以任何合適的方式製造晶體矽(c-Si)晶圓，例如藉由Czochralski(CZ)方法成長單晶矽錠或晶錠，並以本領域眾所周知的方式將其切割成晶圓。
c-Si晶圓在本文中亦可稱為太陽能電池基材。基材可以是n型半導體，或其亦可以是p型半導體。當基材為n型半導體時，半導體材料可經組態以含有諸如磷(P)、砷(As)和銻(Sb)之V族元素的雜質。當基材為p型半導體時，其可包含有諸如硼(B)、鎵(Ga)和銦(In)之III族元素的雜質。在較佳的配置中，基材包含n型單晶矽晶圓。與p型單晶矽晶圓相比，當用作異質接面太陽能電池的一部分時，n型c-Si可能表現出更長的壽命特徵。
該方法可以包括在步驟(a)之後(例如在步驟(a)和步驟(b)之間)對晶體矽(c-Si)晶圓進行紋理化的步驟。所述紋理可以形成不均勻的表面或具有不均勻特徵的表面。c-Si晶圓之紋理可以降低光反射率並增強太陽能電池表面的光捕獲，從而提高太陽能電池的效率。可以以任何習知的方式進行紋理化，例如藉由各向異性濕式化學蝕刻以藉由回蝕至(111)平面而在(100)矽晶圓表面上形成角錐形紋理。
在一些方法中，紋理化步驟可包含以下子步驟：清潔c-Si基材的有機表面污染物；藉由施加KOH和添加劑的混合物來執行紋理化，以達到所需的反射率；以及清潔c-Si基材以去除有機和金屬污染物(如果存在)以及表面氧化物。
在一些配置中，太陽能電池之每一組成層(例如基材、電洞收集層、電子收集層、(多個)鈍化層及/或透明導電層)可以被紋理化使得它們具有不均勻的表面、或具有不均勻的特徵。
在步驟(b)中沉積的非晶矽(a-Si)可以是氫化非晶矽(a-Si：H)。分別在晶體矽晶圓之前側和背側上沉積前和背非晶矽(a-Si)層之步驟(b)可包括以下子步驟：
(i) 在晶體矽晶圓之前側和背側上分別沉積前和背本質非晶矽(a-Si(i))層；以及
(ii) 在該前和背本質非晶矽(a-Si(i))層之每一者上沉積p-或n-摻雜的氫化非晶矽(a-Si(n), a-Si(p))層。
在非晶矽層包含氫化非晶矽的情況下，這些子步驟因此可包括：
(i) 在晶體矽晶圓之前側和背側上分別沉積前和背本質氫化非晶矽(a-Si：H(i))層；以及
(ii) 在前和背本質氫化非晶矽(a-Si：H(i))層之每一者上沉積p-或n-摻雜的氫化非晶矽(a-Si：H(n), a-Si：H(p))層。
這樣，前和背本徵本質非晶矽(a-Si(i))層作為鈍化層，以及前和背p-或n-摻雜的非晶矽(a-Si(n), a-Si(p))層作為收集層(例如，電洞收集層或電子收集層)。這些通常可以稱為「發射」層。這些收集/發射層之一與基材組合形成p-n接面。另一收集/發射層用作從基材收集電荷載子。
在太陽能電池的操作期間，複數個電子-電洞對由入射在基材上的光產生。當基材為n型時，形成p-n接面一部分之收集層為p型，分離的電洞移動到該收集層，分離的電子移動到基材。因此，電洞成為收集層中的多數載子。此外，電子成為基材中的多數載子，隨後被另一個收集層收集。
當摻雜的非晶矽為n型半導體時，半導體材料可經組態以含有諸如磷(P)、砷(As)和銻(Sb)之V族元素的雜質。當摻雜的非晶矽為p型半導體時，其可包含有諸如硼(B)、鎵(Ga)和銦(In)之III族元素的雜質。
分別在晶體矽晶圓之前側和背側上沉積前和背非晶矽(a-Si)之步驟(b)可以以任何合適的方式執行。在較佳的方法中，此步驟係使用電漿輔助化學氣相沉積(PECVD)執行的。PECVD是一種成熟的沉積各種薄膜的技術，可以以習知方式施加以沉積非晶矽(a-Si)層。合適的方法之一個實例是PECVD沉積製程，涉及將矽烷氣體和氫氣流入製程腔室並利用電漿形成非晶矽層。除了矽烷和氫氣之外，還可以根據需要引入摻雜氣體以形成摻雜的n/p層。
較佳地在分開的製程步驟中沉積背n和p層，但一起/順序地沉積前i/n層。這可以減少磷化氫污染對c-Si和a-Si：H(p)介面的影響。
分別在前和背非晶矽(a-Si)層上沉積前和背透明導電氧化物(TCO)層之該步驟(c)可使用物理氣相沉積(PVD)來執行。PVD是一種成熟的沉積各種薄膜的技術，可以以習知方式施加以沉積TCO層。PVD製程可以使用旋轉式TCO 靶材-以PVD製程的習知方式，離子化的氬氣會在鈍化的晶圓在支撐托盤上傳輸時將其轟擊並濺鍍TCO到鈍化的晶圓上。然後可以對鈍化晶圓的兩側重複此製程。
用於形成TCO層的具體TCO材料沒有特別限制，儘管在較佳的方法中，TCO層可包含氧化銦錫(ITO)。TCO層可以被紋理化以提供抗反射表面。在這種情況下，TCO層可作為抗反射層，其有利地降低入射到太陽能電池上之光的反射率並增加預定波長帶的選擇性，從而增加太陽能電池的效率。
執行金屬化以在前及/或背TCO層上形成一或多個金屬電極及之步驟(d)可以以本領域習知已知的任何合適方式執行。然而，在較佳的配置中，步驟(d)包括以下子步驟：
將金屬化材料應用至前及/或背TCO層；以及
執行熱處理以從金屬化材料形成一或多個金屬電極。
施加金屬化材料之步驟可使用印刷製程來執行-例如，藉由網版印刷。使用印刷製程來施加金屬化材料可以形成精細(即，窄寬度和小深度)電極。
在執行熱處理以從金屬化材料形成一或多個金屬電極的情況下，熱處理可以在不高於250℃的溫度下執行-例如，它可以在180℃至200℃的溫度範圍內執行，例如在約185℃、約190℃或約195℃。在低於250℃的溫度下執行熱處理可以減少或防止在製程期間下方的非晶矽層的退化。在大於180℃的溫度下執行熱處理可能是必要的，以確保由金屬化材料完全或適當地形成金屬電極。
在金屬電極係位於太陽能電池之前面的情況下，它們可稱為「前電極」。在金屬電極係位於太陽能電池之背面的情況下，它們可稱為「背電極」。
前及/或背電極均可各包含複數個指狀電極，這些指狀電極係配置在太陽能電池之相應的前和背表面上。每一指狀電極可被組態為具有實質上大於其寬度的軸向長度。指狀電極的寬度和軸向長度都可以在太陽能電池之相應表面的平面中的垂直方向上測量。指狀電極可以在與太陽能電池的寬度方向平行的橫向方向上延伸。
複數個前及/或背指狀電極中的每一個內的指狀電極可以在太陽能電池之相應前和背表面上間隔開，以在指狀電極之間界定橫向延伸的空間。指狀電極可以在與太陽能電池的常度方向實質上平行的縱向方向上間隔開。在每一複數個指狀電極可以實質上彼此平行。因此，複數個背指狀電極可以形成平行的、縱向間隔開(例如等間隔)的指狀電極之陣列。
前及/或背電極可包含一或多個另一導電元件(例如，細長匯流條、或導電線部分)，其組態以在指狀電極和併入太陽能電池之太陽能模組的電路之間形成電連接。
切割太陽能電池之步驟(e)可以藉由基於雷射、或雷射輔助的切割製程來執行。例如，在一些實施例中，切割太陽能電池之步驟可以包括用雷射對電池進行劃線，然後沿著劃線機械地分割電池的步驟。在其他實施例中，切割太陽能電池之步驟可包括用雷射劃線電池並沿著線加熱電池，隨後藉由單獨的非雷射機制快速冷卻加熱區域的步驟。在此製程中，劃線會產生前導裂痕邊緣，並且加熱和快速冷卻會在晶圓中產生應力，從而使裂痕傳播並分裂電池。
替代地，可以使用任何其他合適的切割製程(例如，完全機械的切割製程)。如上所述，切割太陽能電池的步驟(e)可以在步驟(a)之後到步驟(d)之後的任何時間執行，即可以在執行載子注入處理之前的任何時間執行。例如，切割電池、或切割包含層狀結構之部分製造的電池，可以在提供晶體矽(c-Si)晶圓之步驟(a)之後立即地執行。替代地，它可以在對提供的c-Si晶圓之紋理化的步驟之後立即地執行。替代地，它可以在對層狀結構的一或多個層執行PECVD沉積之後立即地執行。替代地，它可以在對層狀結構的一或多個層執行PVD沉積之後立即地執行。替代地，它可以在層狀結構的金屬化之後執行。
如上所述，至少對電池的切割邊緣執行載子注入處理之步驟(f)是在步驟(b)和(e)完成後的任意時間執行的；即，在已經分別在晶體矽晶圓之前側和背側上沉積前和背非晶矽(a-Si)層之後、以及在電池(或部分製造的電池)已被切割之後。這是必要的，因為缺陷修復的機制涉及a-Si和c-Si介面。因此，(多個)a-Si層必須在執行載子注入處理之前沉積c-Si晶圓上。
在較佳的配置中，在步驟(a)-(d)中的每一個已經執行之後，執行至少對該電池的切割邊緣執行載子注入處理的步驟(f)。這可以改善太陽能電池內所有介面的鈍化-包括a-Si-c-Si介面、a-Si/TCO介面及TCO/電極介面。步驟(f)可以是太陽能電池製造製程中的最後一步。
執行載子注入處理之步驟(f)包括執行選自基於光的載子注入處理、或基於電荷的載子注入處理中的至少一處理的步驟，例如鹵素燈處理、LED燈處理、電子注入處理及/或雷射處理中的一或多個。載子注入處理之另一可選的特徵在上面關於本發明之第一態樣進行討論：這些同樣適用於本發明的這個態樣。
在第三態樣中，本發明提供一種經本發明第一態樣之方法處理或根據本發明之第二態樣之製造方法所製造的切割太陽能電池。
太陽能電池可以藉由一或多個效能指標來評估，包括但不限於光致發光強度(PL強度)。與包含不是根據本發明之電池的模組相比，根據本發明之太陽能電池可以表現出PL強度的改善。
第三態樣的切割太陽能電池可以併入太陽能電池模組中。因此，在第四態樣，提供了一種包含複數個太陽能電池的太陽能模組，每一太陽能電池都根據第三態樣。根據本發明的第三態樣，太陽能模組可至少包括第一和第二太陽能電池。較佳地，太陽能模組包括：根據本發明的第三態樣之至少第一和第二太陽能電池，配置成覆蓋第一和第二太陽能電池的外殼，以及設置在外殼與第一和第二太陽能電池之間的密封劑。
第一和第二太陽能電池可以彼此電耦接。太陽能模組可包含複數個太陽能電池。在太陽能模塊包含複數個太陽能電池的情況下，這些可配置成陣列。太陽能電池陣列可以配置成沿太陽能模組的縱向(longitudinal)(例如，縱向(lengthwise))及/或橫向(transverse)(例如橫向(widthways))方向延伸的陣列。太陽能電池可以配置成網格形式，諸如矩形或正方形網格圖案。
在存在超過一個太陽能電池的情況下，一些或所有太陽能電池可配置在實質上相同的平面中。因此，太陽能電池可以配置成實質上平面的陣列。太陽能電池可各自配置成使得它們在同一參考平面內對齊。例如，第一太陽能電池(例如，定向)可以配置成使得第一太陽能電池的水平面與第二太陽能電池的水平面對齊。第一和第二太陽能電池的參考平面可以與太陽能模組的水平面實質上對齊(例如，平行)。替代地，太陽能電池中的一些或全部可以疊蓋式或疊瓦式排列配置。因此，第一太陽能電池可以配置成至少部分地與第二太陽能電池重疊。
通常，模組內的一或多個太陽能電池彼此串聯或並聯電連接。在一些配置中，模組內的所有太陽能電池可以串聯連接。在其他配置中，選定數量的太陽能電池可以串聯連接作為太陽能電池串。多個太陽能電池串可以經由一或多個旁路二極體並聯連接。多種可能的太陽能電池配置在本領域中是眾所周知的，並且任何合適的配置都可以用於本模組中。
密封劑可以組態成提供對一或多個太陽能電池的密封。一般來說，這可以界定為一種物理保護太陽能電池免受外部環境條件影響的構件，外部環境條件可能包括濕氣、潮氣、雨水和紫外線輻射(UV)。密封劑亦可組態為將太陽能模組的組件(例如，太陽能電池)保持在模組內的適當位置。密封劑可組態為保護太陽能電池免受諸如扭曲或彎曲的機械應力，以及由冰雹或失誤的拋射物造成的低能衝擊。
密封劑可包含前密封劑層和背密封劑層。前密封劑層可直接或間接設置在太陽能電池的前面側上。背密封劑層可直接或間接設置在太陽能電池的背面側上。前密封劑層和背密封劑層可以由相同的材料形成。替代地，前密封劑層和背密封劑層可以由不同的材料形成。前及/或背密封劑層之材料可以選自乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚烯烴-彈性體(POE)材料、或本領域已知的任何其他合適的密封劑材料。
密封劑可具有明顯小於其長度和寬度的厚度。密封劑的橫向範圍可以與模組的背板之橫向範圍實質上相同。
太陽能模組的外殼可包含配置在太陽能模組的前側的前片體或前板，以及配置在太陽能模組的背側的背片體或背板。前板可以由諸如玻璃的透明材料形成。背片體可以由絕緣材料形成，例如聚合絕緣材料，諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。
太陽能模組可包括框架、或一或多個框架元件。框架可經組態以將太陽能模組的組件保持在適當位置並且提供圍繞外殼(例如，前和背片體)之周邊的密封。在太陽能模組包含前片體和背片體的情況下，框架可以在前和背片體之間施加壓縮力以將太陽能模組的組件保持在適當位置，如本領域具通常知識者容易理解的那樣。
太陽能模組可以藉由一或多個效能指標來評估，包括但不限於短路電流(ISC)、開路電壓(VOC)、填充因子(FF)和功率轉換效率(PCE)。與包含不是根據本發明之電池的模組相比，根據本發明之太陽能模組可以表現出更高的模組V
oc及/或高的模組填充因子%(FF%)。
本領域具通常知識者將理解到，除了相互排斥的情況外，關於上述任一態樣敘述的特徵或參數可施加於任何其他態樣。此外，除非相互排斥，本文敘述的任何特徵或參數可施加於任何態樣及/或與本文敘述的任何其他特徵或參數組合。
現在將參考附圖討論本發明的態樣和實施例。進一步的態樣和實施例對於本領域中具有通常知識者將是顯而易見的。本文中提及的所有文件均以引用方式併入本文中。
在附圖中，太陽能模組的各種元件的相對尺寸被示意性地顯示並且沒有按比例繪製。例如，為清楚起見，誇大了片體、層、膜等的厚度。此外，應當理解，當諸如層、膜、區域或基材的元件被稱為或顯示為在另一個元件「上」或「相鄰」時，它可以直接在另一個元件上或也可以存在中間元件。相反，當一個元件被稱為「直接在」或「直接相鄰」另一元件時，不存在中間元件。
圖1顯示根據本發明的異質接面太陽能電池100的示意橫截面。圖1頂部的箭頭顯示入射到使用中的太陽能電池上的太陽輻射的方向。太陽能電池具有在正常使用中光入射在其上的前表面2及與前表面2相對的背表面4。前表面在使用中係組態為實質上面向太陽。
太陽能電池包含通常對稱的層狀結構。結構的「基底」係晶體矽晶圓6，在本文中亦稱為c-Si層或c-Si基材。c-Si基材6係由n型單晶矽晶圓形成。其為紋理層。
基材6的前表面上配置有第一收集層8，以及基材6的背表面上配置有第二收集層10。第一收集層8係由p型氫化非晶矽(a-Si：H(p))形成，電洞收集層亦是如此，其組合以在p-n接面處產生電荷分離場。第二收集層10係由n型氫化非晶矽(a-Si：H(n))形成，電子收集層亦是如此，其組態以選擇性地屏蔽或從基材6提取電荷載子。
鈍化層12a、12b係配置在基材6與第一收集層8和第二收集層10中的每一者之間。鈍化層12a、12b係由本質氫化非晶矽(a-Si)形成。
太陽能電池進一步包含形成在由鈍化和收集層構成的前和背氫化非晶矽(a-Si：H)層中的每一個上的TCO層14a、14b。這些TCO層係由氧化銦錫(ITO)形成。它們可能會提供一些抗反射功能。
太陽能電池還包括前和背電極16a、16b，它們分別形成在前和背TCO層上，並且被組態為從太陽能電池100提取光生電荷載子。
太陽能電池的至少一個邊緣是切割邊緣18-即，在太陽能電池之製造期間的切割製程期間已經形成的邊緣。在製造期間，此切割邊緣經過包括載子注入步驟的處理製程。
現在將參照圖2a-e討論根據本發明的一系列製造方法，圖2a-e顯示根據本發明之用於製造太陽能電池之一系列可能的生產製程順序。
這些生產製程中的每一個都包括以下各種順序的步驟：
- 提供c-Si基材(步驟201)
- 紋理化c-Si基材(步驟202)(注意：在一些方法中，可能不需要執行紋理化步驟。例如，可以提供c-Si基材作為預紋理化基材。因此此步驟是可選的)
- PECVD分別在晶體矽晶圓之前側和背側上沉積前和背氫化非晶矽(a-Si：H)層，包括以下子步驟：
○ PECVD沉積背a-Si：H(i)層(步驟203)
○ PECVD沉積前a-Si：H(i/n)層(步驟204)
○ PECVD沉積背a-Si：H(p)層(步驟205)
- 在前和背氫化非晶矽(a-Si：H)層上分別沉積前和背透明導電氧化物(TCO)層，包括以下子步驟：
○ PVD沉積前TCO層(步驟206)
○ PVD沉積背TCO層(步驟207)
- 雷射切割半電池(步驟208)
- 執行金屬化以在前及/或背TCO層上形成一或多個金屬電極，包括以下子步驟：
○ 印刷Ag指(步驟209)
○ 在＜250℃下固化層狀結構(步驟210)
- 執行載子注入處理(步驟211)
從這些製程順序可以看出，切割太陽能電池的步驟在從提供c-Si基材(步驟201)之後到執行金屬化以在前及/或背TCO層上形成一或多個金屬電極的步驟之後的任何時間執行(步驟209、210)。
執行載子注入處理的步驟在PECVD分別在晶體矽晶圓之前側和背側上沉積前和背氫化非晶矽(a-Si：H)層(步驟203、204、205)之後以及已經執行電池之切割(步驟208)已經執行之後的任何時間執行，但較佳地將其作為生產製程中的最終步驟執行，如圖2a-e中的每一個所顯示。
現在將討論一些實驗實例和結果。
載子注入處理對測量的光致發光強度(PL強度)的效應。
根據本發明之方法處理數個樣本(12)，以研究處理對測量的光致發光強度的效應。具體地，這些樣本經歷了基於電荷的載子注入處理。處理之前經過切割製程的樣本 1-12(即，半切電池)，並與之前未經過切割製程的參考樣本13和14進行比較。
處理如下執行：
複數個電池以硬幣堆疊的方式被堆疊在一起並裝載在盒中。電池被串聯堆疊，其中一個電池的負極側與相鄰電池的正極側接觸，反之亦然。然後使用基於電荷的載子注入製程處理盒，使用電子注入機器(Changzhou Shichuang Energy Co Ltd. Model：Anti-LID 6000)，包含多達8個製程單元。
電池堆疊被夾在兩個金屬板之間，並且整個塊被每一製程單元中的底部電極抬起，然後頂部電極與塊接觸以形成完整的電路。然後藉由在每一製程單元中的供電單元施加電壓，導致電流流過。選擇電流量作為參數-有關所選施加的電流的詳細請參見下表。
還為每次處理選擇了設定點溫度，如下表所指示，這是處理期間電池保持的溫度。此溫度的維持係藉由使用紅外線溫度計檢測電池的溫度來達成的，並且當檢測到電池的溫度高於設定點溫度時，啟動壓縮乾燥空氣(CDA)輸送至電池作為冷卻機制。以這種方式，在整個處理中，電池的溫度可以實質上恆定地保持在設定點溫度。
樣本1-12分成4組，每組三個樣本：G3、G4、G5及G6組。每組載子注入處理參數各不相同，如下表所示。具體地，改變處理期間的處理持續時間、處理溫度和施加的電流。
然後使用BT Imaging Pty Ltd.裝置(型號：LIS-R1)測量每一樣本的光致發光強度。光致發光強度是使用「PL開路影像測量」模式判定的，設定如下：曝光時間=0.2秒，照明區域=「大」，光源設定點＝0.1個太陽。
從此資料可以看出，由根據本發明之所有樣本的載子注入處理引起的PL強度的平均增加(632.3+273.9+497.9-35.7)/4＝342.1，大於參考樣本PL強度的相應增加，258.6。雖然未對全電池樣本13和14進行任何處理，但在第一次和第二次測量之間觀察到PL強度略有增加。假設這種小的增加僅僅是未經處理樣本隨時間的測量漂移的結果。
應注意的是，樣本3、11和12在處理後表現出較差的效能：假設觀察到這些較差的結果是由於處理期間電池之堆疊配置導致載子注入處理期間可能發生的熱損傷。實際上，如果將這些樣本排除在結果之外，並且僅根據樣本1、2、4、5、6、7、8、9和10計算PL強度的平均增加，則PL強度的平均增加為558-超過參考樣本PL強度相應增加的兩倍。
樣品1和2在5.5/5.8/5.8/5.8 A的各自施加電流及127.5℃的處理溫度下經歷了4個分離的電子注入處理步驟，每個300秒，PL強度的增加最大。因此，這些條件可以是用於提供太陽能電池PL強度增加的較佳的處理條件。
載子注入處理對模組V
oc和FF%的效應
還研究了包含根據本發明處理的電池的模組的電流-電壓電特徵以判定電池之處理對包含那些電池的模組之測量模組V
oc和FF%的效應。使用經歷過與樣本1-12相同處理的電池構建測試模組。將這些與使用未經過切割製程的參考電池構建的比較測試模組進行比較。
基於對每個模組中包含的電池執行之處理的類型，將測試的(非參考)模組分為4組('Shoporders')，每組三個：T3B-00246、T3B-00247、T3B-00248和T3B-00249(參見下表2)。每組載子注入處理參數各不相同，如下表所示。具體地，改變處理期間的處理持續時間、處理溫度和施加的電流。測試的參考模組表示為“Shoporders”T3B-00244和T3B-00245(參見下表2)。
然後使用市售的太陽模擬器對所有模組測量模組V
OC和模塊FF%。為了測量模組V
OC和模組FF%，將來自機器的探針放置在與模組接點接觸的位置。太陽模擬器然後產生一道閃光，模擬地球表面接收到的太陽發射光譜。模組將從光產生電流，然後模塊組V
OC和模組FF%由市售太陽模擬器輸出。
此資料亦顯示為圖3和圖4中的一系列盒狀圖。可以看出，與包含先前未經歷過切割製程的電池的模組(shoporders T3B-00244、T3B-00245)相比，模組中的電池先前經歷過切割製程的所有模組(shoporders T3B-00246,、T3B-00247、T3B-00248及T3B-00249)的平均模組V
oc和平均FF%更好，再次指示根據本發明之太陽能電池處理導致令人驚訝地改善的技術效能。
在T3B-00249組中觀察到最高的平均模塊V
oc和FF%，該組在4.3/6/6/6 A的相應施加電流和127.5℃的處理溫度下經歷了4個分離的電子注入處理步驟，每個步驟600秒。因此，這些條件可以是用於提供包含根據本發明之太陽能電池之模組的模組V
oc和FF%之增加的較佳處理條件。
在前面的描述中或在所附申請專利範圍中或在附圖中揭露的特徵，以其特定形式或以執行所揭露功能的方式或獲得所揭露結果的方法或製程的形式表達，視情況而定，可以單獨地或以這些特徵的任何組合，用於以其各種形式實現本發明。
雖然已經結合上述例示性實施例敘述了本發明，但是當給出本揭露時，許多均同修改和變化對於所屬技術領域中具有通常知識者來說將是顯而易見的。因此，本發明之例示性實施例被認為是說明性的而非限制性的。在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可以對所敘述的實施例進行各種改變。
為避免任何疑問，本文提供的任何理論解釋都是為了提高讀者的理解。發明人不希望受任何這些理論解釋的約束。
本文使用的任何章節標題僅用於組織目的，不應被解釋為限制所敘述的發明標的。
貫穿本說明書，包括隨後的申請專利範圍，除非上下文另有要求，否則用語「包含(comprise)」和「包括(include)」以及諸如「包含(comprises)」、「包含(comprising)」及「包括(including)」的變化應理解為暗示包括所陳述之整數或步驟或整數組或步驟但不排除任何其他整數或步驟或整數組或步驟。
必須注意，如在說明書和所附申請專利範圍中所使用的，單數形式「一(a)」、「一(an)」和「該(the)」包括複數指示，除非上下文另有明確規定。範圍在本文中可以表示為從「約(about)」一個特定值，及/或到「約(about)」另一個特定值。當表示這樣的範圍時，另一實施例包括從一個特定值及/或至另一個特定值。類似地，當藉由使用先行詞「約(about)」將值表示為近似值時，應理解特定值形成另一個實施例。與數值相關的用語「約(about)」是可選的，例如表示+/-10%。
2:前表面
4:背表面
6:基材
8:第一收集層
10:第二收集層
12a,12b:鈍化層
14a,14b:TCO層
16a:前電極
16b:背電極
18:切割邊緣
100:太陽能電池
201,202,203,204,205,206,207,208,209,210,211:步驟
現在將參考附圖討論說明本發明原理之實施例和實驗，其中：
[圖1]顯示根據本發明的異質接面太陽能電池的示意橫截面。
[圖2a-e]顯示根據本發明之用於製造太陽能電池之一系列可能的生產製程。
[圖3]顯示根據本發明之樣本(T3B-00246、T3B-00247、T3B-00248和T3B-00249組)與參考樣本(T3B-00244、T3B-00245組)之模組Voc(「最大電壓(maxvolt)」)的盒狀圖。
[圖4]顯示根據本發明之樣本(T3B-00246、T3B-00247、T3B-00248和T3B-00249組)與參考樣本(T3B-00244、T3B-00245組)之模組FF%(「填充因子最大值(Fillfactormaxval)」)的盒狀圖。
Claims (21)
- 一種至少一切割太陽能電池之處理的方法，該方法包括以下之步驟： 提供該至少一太陽能電池，該電池先前已經過切割製程；以及 至少對該電池的切割邊緣進行載子注入處理。
- 如請求項1之方法，其中該太陽能電池係異質接面太陽能電池。
- 如請求項1或請求項2之方法，其中該載子注入處理包括選自以下的至少一種處理：基於光的載子注入處理或基於電荷的載子注入處理。
- 如請求項3之方法，其中該載子注入處理係選自以下的基於光的載子注入處理： i. 鹵素燈處理包含至少將該電池的該切割邊緣暴露於鹵素燈發出的光的步驟，該鹵素燈具有從10000lm至60000lm範圍內的光通量(lm)； ii. LED燈處理包含至少將該電池的該切割邊緣暴露於從LED燈發出的光強度為80至180個太陽的光的步驟，其中1個太陽對應於AM1.5的標準照度；及/或 iii. 雷射處理包含至少將該電池的該切割邊緣暴露於從具有指明的預定波長和1000-4000W範圍內之功率的雷射發射的光的步驟。
- 如請求項3或請求項4之方法，其中該載子注入處理係基於光的載子注入處理並且其中被處理的該電池和該處理中使用的光源之間的該距離在5至40cm的範圍內。
- 如請求項3之方法，其中該載子注入處理包括基於電荷的載子注入處理，包括對該至少一切割的太陽能電池施加電壓，使電流流過的步驟。
- 如請求項6之方法，其中該基於電荷的載子注入處理在4至10A的施加電流下執行。
- 如前述請求項中任一項之方法，其中該載子注入處理包含複數個分離的載子注入處理步驟。
- 如請求項8之方法，其中該載子注入處理之一或多個參數在該等分離的載子注入處理步驟之間變化。
- 如前述請求項中任一項之方法，其中該處理執行總時間為5秒至1小時之間。
- 如前述請求項中任一項之方法，其中該載子注入處理使得在該載子注入處理期間該電池溫度在100℃至300℃的範圍內。
- 如前述請求項中任一項之方法，其中複數個切割太陽能電池係同時地處理。
- 一種太陽能電池之製造的方法，該方法包括以下之步驟： (a) 提供晶體矽(c-Si)晶圓； (b) 在該晶體矽晶圓之前側和背側上分別沉積前和背非晶矽(a-Si)層； (c) 在該等前和背非晶矽(a-Si)層上分別沉積前和背透明導電氧化物(TCO)層； (d) 執行金屬化以在該等前及/或背TCO層上形成一或多個金屬電極； (e) 切割該太陽能電池；以及 (f) 至少對該電池之切割邊緣執行載子注入處理； 其中，在步驟(a)之後至步驟(d)之後的任何時間執行切割該太陽能電池的步驟(e)，以及其中至少對該電池的切割邊緣執行載子注入處理的步驟(f)係在步驟(b)和(e)已經執行之後的任何時間執行的。
- 如請求項13之方法，其中在步驟(a)-(d)中的每一個已經執行之後，執行至少對該電池的切割邊緣執行載子注入處理的步驟(f)。
- 如請求項13或請求項14之方法，其中該載子注入處理包括選自以下的至少一種處理：基於光的載子注入處理或基於電荷的載子注入處理。
- 如請求項14至15中任一項之方法，其中分別在該晶體矽晶圓之前側和背側上沉積前和背非晶矽(a-Si)層之該步驟(b)包括以下子步驟： (i)在該晶體矽晶圓之前側和背側上分別沉積前和背本質非晶矽(a-Si(i))層；以及 (ii)在該等前和背本質非晶矽(a-Si(i))層之每一者上沉積p-或n-摻雜的氫化非晶矽(a-Si(n), a-Si(p))層。
- 如請求項13至16中任一項之方法，其中分別在該晶體矽晶圓之前側和背側上沉積前和背非晶矽(a-Si)層之該步驟(b)係使用電漿輔助化學氣相沉積(PECVD)執行的。
- 如請求項13至17中任一項之方法，其中分別在該等前和背非晶矽(a-Si)層上沉積前和背透明導電氧化物(TCO)層之該步驟(c)係使用物理氣相沉積(PVD)執行的。
- 如請求項13至18中任一項之方法，其中執行金屬化以在該等前及/或背TCO層上形成一或多個金屬電極之該步驟(d)包含子步驟：將金屬化材料施加到該等前及/或背TCO層並執行熱處理，以從該金屬化材料形成該一或多個金屬電極。
- 如請求項13至19中任一項之方法，其中切割該太陽能電池之該步驟(e)係藉由基於雷射或雷射輔助的切割製程執行的。
- 一種經過請求項1至12中任一項之處理的方法或根據請求項13至20中任一項的方法製造的切割太陽能電池。
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