用于實現太陽能電池金屬化的接合制造技術

本發明專利技術提供了一種太陽能電池，所述太陽能電池可包括基板以及設置在所述基板中或所述基板上方的半導體區。所述太陽能電池還可包括設置在所述半導體區上的導電觸點，其中所述導電觸點包括接合到所述半導體區的導電箔。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
技術介紹
光伏電池(常被稱為太陽能電池)是熟知的用于將太陽輻射直接轉換為電能的裝置。一般來講，使用半導體加工技術在基板的表面附近形成p-n結，從而在半導體晶片或基板上制造太陽能電池。照射在基板表面上并進入基板內的太陽輻射在基板塊體中形成電子空穴對。電子空穴對遷移至基板中的p摻雜區域和n摻雜區域，從而使摻雜區域之間產生電壓差。將摻雜區域連接至太陽能電池上的導電區域，以將電流從電池引導至外部電路。效率是太陽能電池的重要特性，因其直接與太陽能電池發電能力有關。同樣，制備太陽能電池的效率直接與此類太陽能電池的成本效益有關。因此，提高太陽能電池效率的技術或提高制造太陽能電池效率的技術是普遍所需的。本公開的一些實施例允許通過提供制造太陽能電池結構的新工藝而提高太陽能電池的制造效率。本公開的一些實施例允許通過提供新型太陽能電池結構來提高太陽能電池效率。附圖說明圖1A和圖2A示出了根據一些實施例的示例性太陽能電池的一部分的橫截面圖，該太陽能電池具有形成在發射極區上的導電觸點，發射極區形成在基板上方。圖1B和圖2B示出了根據一些實施例的示例性太陽能電池的一部分的橫截面圖，該太陽能電池具有形成在發射極區上的導電觸點，發射極區形成在基板中。圖3是根據一個實施例的流程圖，它示出了形成導電觸點的示例性方法。圖4A和圖4B示出了在具有濺鍍第一金屬區的實施例中形成導電觸點的橫截面圖。圖5是根據一個實施例的流程圖，它示出了形成導電觸點的示例性方法。圖6A和圖6B示出了在具有濺鍍第一金屬區的實施例中形成導電觸點的橫截面圖。圖7A和圖7B示出了在具有印刷第一金屬區的實施例中形成導電觸點的橫截面圖。圖8示出了用于對箔(以及在一些實例中，金屬區)進行圖案化以形成導電觸點的各種示例性圖案化序列的橫截面圖。圖9和圖10示出了用于在形成導電觸點的過程中選擇性地施加壓力的各種示例性序列的橫截面圖。圖11A至圖11C示出了用于在形成導電觸點的過程中選擇性地施加壓力的示例性序列的橫截面圖。圖12A至圖12C示出了用于在形成導電觸點的過程中選擇性地施加壓力的另一個示例性序列的橫截面圖。圖13至圖16示出了用于在向導電箔添加額外金屬部分的實施例中形成導電觸點的各種示例性序列的橫截面圖。圖17A和圖17B示出了具有金屬間區的太陽能電池結構的橫截面圖。具體實施方式以下具體實施方式在本質上只是說明性的，而并非意圖限制本申請的主題的實施例或此類實施例的用途。如本文所用，詞語“示例性”意指“用作例子、實例或舉例說明”。本文描述為示例性的任何實施未必理解為相比其他實施優選的或有利的。此外，并不意圖受前述
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技術介紹
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技術實現思路
或以下具體實施方式中提出的任何明示或暗示的理論的約束。本說明書包括對“一個實施例”或“實施例”的提及。短語“在一個實施例中”或“在實施例中”的出現不一定是指同一實施例。特定的特征、結構或特性可以任何與本公開一致的合適方式加以組合。術語。以下段落提供存在于本公開(包括所附權利要求書)中的術語的定義和/或語境：“包括”。該術語是開放式的。如在所附權利要求書中所用，該術語并不排除另外的結構或步驟?！氨慌渲脼椤?。各種單元或部件可被描述或主張成“被配置為”執行一項或多項任務。在這樣的語境下，“被配置為”用于通過指示該單元/部件包括在操作期間執行一項或多項那些任務的結構而暗示結構。因此，即使當指定的單元/部件目前不在操作(例如，未開啟/激活)時，也可將該單元/部件說成是被配置為執行任務。詳述某一單元/電路/部件“被配置為”執行一項或多項任務明確地意在對該單元/部件而言不援用35U.S.C.§112第六段?！暗谝弧?、“第二”等。如本文所用，這些術語用作其之后的名詞的標記，而并不暗示任何類型的順序(例如，空間、時間和邏輯等)。例如，提及導電觸點的“第一”導電部分并不一定暗示此導電部分是某一序列中的第一個導電部分；而是用于區分此導電部分與另一個導電部分(例如，“第二”導電部分)?！盎凇?。如本文所用，該術語用于描述影響確定結果的一個或多個因素。該術語并不排除可影響確定結果的另外因素。也就是說，確定結果可以僅基于那些因素或至少部分地基于那些因素。考慮短語“基于B確定A”。盡管B可以是影響A的確定結果的因素，但這樣的短語并不排除A的確定結果還基于C。在其他實例中，A可以僅基于B來確定?！榜罱印薄韵旅枋鍪侵冈蚬濣c或結構特征被“耦接”在一起。如本文所用，除非另外明確指明，否則“耦接”意指一個元件/節點/結構特征直接或間接連接至另一個元件/節點/結構特征(或直接或間接與其連通)，并且不一定是機械耦接。此外，以下描述中還僅為了參考的目的使用了某些術語，因此這些術語并非意圖進行限制。例如，諸如“上部”、“下部”、“上方”和“下方”之類的術語是指附圖中提供參考的方向。諸如“正面”、“背面”、“后面”、“側面”、“外側”和“內側”之類的術語描述部件的某些部分在一致但任意的參照系內的取向和/或位置，通過參考描述所討論的部件的文字和相關的附圖可以清楚地了解所述取向和/或位置。這樣的術語可以包括上面具體提及的詞語、它們的衍生詞語以及類似意義的詞語。雖然本文所述的許多例子是背接觸式太陽能電池，但其技術和結構也同樣適用于其他(例如，前接觸式)太陽能電池。此外，雖然為了易于理解依據太陽能電池描述了本公開的很多內容，但本專利技術所公開的技術和結構同樣適用于其他半導體結構(例如，通常而言的硅晶片)。本文描述了太陽能電池導電觸點以及形成太陽能電池導電觸點的方法。在下面的描述中，給出了許多具體細節，諸如具體的工藝流程操作，以便提供對本公開的實施例的透徹理解。對本領域的技術人員將顯而易見的是，可在沒有這些具體細節的情況下實施本公開的實施例。在其他情況中，沒有詳細地描述熟知的制造技術，諸如光刻技術，以避免不必要地使本公開的實施例難以理解。此外，應當理解在圖中示出的多種實施例是示例性的展示并且未必按比例繪制。本說明書首先描述可包括本專利技術所公開的導電觸點的示例性太陽能電池，隨后更詳細地說明了導電觸點結構的各種實施例。本說明書還包括用于形成本專利技術所公開的導電觸點的示例性方法的描述。本文通篇提供了各種例子。在第一示例性太陽能電池中，使用導電箔制造用于太陽能電池的觸點，諸如背面觸點，所述太陽能電池具有形成在太陽能電池基板上方的發射極區。例如，圖1A示出了根據本公開實施例的太陽能電池的一部分的橫截面圖，該太陽能電池具有形成在發射極區上的導電觸點，發射極區形成在基板上方。參見圖1A，太陽能電池100A的一部分包括圖案化的電介質層224，該電介質層設置在多個n型摻雜多晶硅區220、多個p型摻雜多晶硅區222上方以及基板200的被溝槽216暴露的部分上。導電觸點228設置在多個觸點開口中(這些觸點開口設置在電介質層224中)，并且耦接至多個n型摻雜多晶硅區220和多個p型摻雜多晶硅區222。在一個實施例中，多個n型摻雜多晶硅區220和多個p型摻雜多晶硅區222可為太陽能電池100A提供發射極區。因此，在一個實施例中，導電觸點228設置在發射極區上。在一個實施例中，導電觸點228是背接觸式太陽能電池的背部觸點，并且位于該太陽能電池的與太陽能電池100A的光接收表面(在圖1A中，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種太陽能電池，包括：基板；半導體區，所述半導體區設置在所述基板中或所述基板上方；以及導電箔，所述導電箔被熱壓到所述半導體區。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.04.30 US 14/266,0431.一種太陽能電池，包括：基板；半導體區，所述半導體區設置在所述基板中或所述基板上方；以及導電箔，所述導電箔被熱壓到所述半導體區。2.根據權利要求1所述的太陽能電池，還包括位于所述導電箔與所述半導體區之間的第一金屬。3.根據權利要求2所述的太陽能電池，還包括位于所述導電箔與所述第一金屬之間的第二金屬。4.根據權利要求3所述的太陽能電池，還包括所述第二金屬和所述導電箔的金屬間相。5.根據權利要求1所述的太陽能電池，其中所述導電箔包含鋁。6.根據權利要求1所述的太陽能電池，其中所述導電箔是用銅涂覆的鋁箔。7.根據權利要求1所述的太陽能電池，還包括用于將所述太陽能電池耦接到另一個太陽能電池的接觸區，其中所述接觸區包含與所述導電箔不同類型的金屬。8.一種制造太陽能電池的方法，所述方法包括：在設置于基板中或基板上方的半導體區上方放置導電箔；加熱所述導電箔；向加熱的導電箔施加機械力以形成所述太陽能電池的導電接合。9.根據權利要求8所述的方法，其中所述加熱所述導電箔和所述施加機械力由同一工具執行。10.根據權利要求8所述的方法，其中使用圖案化沖模執行所述施加機械力。11.根據權利要求8所述的方法，還包括形成應變消除特征結構。12.根據權利要求8所述的方法，還包括在所述導電箔上形成可焊區，其中所述可焊區包含除所述導電箔的材料之外的材料。13.根據權利要求8所述的方法，其中作為合成氣體退火過程的一部分執行所述加熱所述箔和所述施加機械力。14.根據權利要求8所述的方法，其中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：理查德·漢密爾頓·休厄爾，米歇爾·阿爾塞納·奧利維·恩加姆·托科，馬蒂厄·穆爾斯，延斯·德克·莫施納，
申請(專利權)人：太陽能公司，道達爾銷售服務公司，
類型：發明
國別省市：美國;US