[发明专利]太阳能生产线的计量与检测套组

说明书

发明背景

发明领域

本发明的实施例大体上涉及在生产线上生产太阳能电池器件期间，用于质量检测和收集计量资料的一套模组。

相关技术的描述

光伏(PV)器件或太阳能电池是将太阳光转换成直流(DC)电力的器件。典型的薄膜型太阳能器件，或薄膜太阳能电池具有一个或多个p-i-n结。每个p-i-n结包含p型层、本征型层和n型层。当太阳能电池的p-i-n结暴露在阳光(含有光子能量)下，阳光通过光伏效应转化为电能。太阳能电池可以平铺成更大的太阳能电池阵列。太阳能阵列是通过连接数个太阳能电池所构成，然后以特定的框架和连接器来将它们连接成面板。

通常情况下，薄膜太阳能电池包括有源区、或光电转换单元、和透明导电氧化物(TCO)薄膜，被设置为正面电极和/或作为背面电极。该光电转换单元包括p型硅层、n型硅层和夹在p型和n型硅层之间的本征型(i型)硅层。几种类型的硅薄膜，包括微晶硅薄膜(μc-Si)、非晶硅薄膜(的a-Si)、多晶硅薄膜(poly-Si)等，可被用来形成光电转换单元的p型、n型、和/或i型层。背面电极可包含一个或多个导电层。需要改进形成太阳能电池的工艺，使具有良好的介面接触、低接触电阻、及高整体性能。

因为传统的能源价格上升，需要使用低成本太阳能电池器件来产生低成本的电力。传统的太阳能电池制造过程是高度劳动密集型，且有许多可能影响生产线的产出、太阳能电池的成本和器件产量的干扰。例如，传统的太阳能电池器件的质量检测通常只能在完全形成的太阳能电池器件上进行性能测试，或只能人工从生产线上取出部分形成的太阳能电池器件并进行检测。在制造太阳能电池器件的期间，没有检测方式提供计量资料，以保证太阳能电池器件的质量和诊断或调整生产线工艺。

因此，需要一种生产线，具有一组可策略性配置的模组，以在各种层的形成中提供对太阳能电池器件的检测，同时收集和使用计量资料来诊断、调整或改善在生产太阳能电池器件期间的生产线的生产流程。

发明概述

在本发明的一实施例中，一种太阳能电池生产线包括：多个自动化装置，所述多个自动化装置配置为沿着路径，连续地传输基板；第一光学检测模组，所述第一光学检测模组沿着该路径定位，以接收基板，该基板上沉积有正面接触层和定位在一个或多个丛集工具(cluster tool)的上游，所述一个或多个丛集工具有至少一个处理腔室，所述至少一个处理腔室经调适以沉积含硅层在该基板的表面，其中该光学检测模组包括检测装置，定位以检视该基板的区域且配置为以光学方式接收关于在该被检视的区域上是否存在缺陷的资讯；薄膜特征模组，所述薄膜特征模组沿着位于在所述一个或多丛集工具下游的路径定位，并具有一个或多个检测装置，配置为检测设置在该基板的该表面的该含硅层的区域，使得可决定相关于该含硅层的厚度的资讯；及系统控制器元件，所述系统控制器元件与这些模组的每一个连通，并配置为分析从这些模组的每一个接收到的资讯及发出指示，以在该生产线内对这些模组的一个或多个采取改正措施。

在本发明的另一实施例中，一种太阳能电池生产线包括：第一光学检测模组，所述第一光学检测模组定位在所述一个或多丛集工具上游的该生产线内，所述一个或多个丛集工具具有一个或多个处理腔室，所述一个或多个处理腔室经调适以在该正面接触层上沉积多个含硅层，和配置为接收上面沉积有正面接触层的基板，其中该第一光学检测模组包括检测装置，所述检测装置定位以检视该基板的区域且配置为以光学方式接收关于在该被检视的区域上是否存在缺陷的资讯；第二光学检测模组，所述第二光学检测模组定位在所述一个或多个丛集工具下游且配置为接收该基板，该基板上沉积有多个含硅层，其中该第二光学检测模组包括检测装置，所述检测装置定位以检视该基板的区域和配置为以光学方式接收是否在该被检视的区域的多个含硅层存在有缺陷；多个刻划检测模组，其中所述多个刻划检测模组的第一个被定位在该第二光学检测模组的下游，和配置为接收具有形成在多个含硅层上的多个刻划区域的该基板，其中该第一刻划检测模组被配置为以光学方式检测形成在多个含硅层上的该被刻划区域；及系统控制器元件，所述系统控制器元件与这些模组的每一个连通，并配置为分析从这些模组的每一个接收到的资讯及发出指示，以在该生产线内对这些模组的一个或多个采取改正措施。