[发明专利]高通量太阳能电池烧蚀系统

说明书

发明人：Gabriel Harley、Thomas Pass、Peter Cousins和John Viatella与联邦政府资助的研究或开发相关的声明

本公开在政府支持下根据美国能源部授予的第DEFC36-07GO17043号合同进行。

发明背景

1.技术领域

本发明整体涉及太阳能电池，更具体地讲但不排他地涉及太阳能电池制造工艺和结构。

2.背景技术

太阳能电池是熟知的用于将太阳辐射转换成电能的装置。它们可以在半导体晶片上用半导体加工技术造而成。太电池括P型和N型扩散区。投射在太阳能电池上的太阳辐射产生迁移至扩散区的电子和空穴，从而在扩散区之间形成电压差。在背接触太阳能电池中，扩散区和与它们相连的金属触指均位于太阳能电池的背面上。金属触指允许将外部电路连接到太阳能电池上并由太阳能电池提供电力。

为了保持对其他能源的竞争力，在太阳能电池的制造中设备成本和通量是重要的考虑因素。本发明的实施例涉及太阳能电池烧蚀系统，该系统在系统成本最小化的同时允许高通量。

发明内容

在一个实施例中，使用太阳能电池烧蚀系统形成太阳能电池。所述烧蚀系统包括单激光源和多个激光扫描器。所述激光扫描器包括主激光扫描器，而其余的激光扫描器从属于主激光扫描器。将来自激光源的激光束分离成多个激光束，根据一个或多个图案使用激光扫描器将这些激光束扫描到对应的晶片。激光束可以使用相同或不同功率级的激光源扫描到晶片上。

本领域的普通技术人员在阅读包括附图和权利要求书的本公开全文之后，本发明的这些和其他特征对于他们而言将是显而易见的。

附图说明

图1是示意性地示出根据本发明实施例的太阳能电池烧蚀系统的平面图。

图2是图1根据本发明实施例的太阳能电池烧蚀系统的正视图。

图3-5示出了正在加工的晶片的横截面，所述加工用于制造根据本发明实施例的太阳能电池。

图6A和6B示意性地示出了根据本发明实施例的要刻划在晶片上的图案例子。

图7和8示出了根据本发明实施例的太阳能电池烧蚀系统的操作例子。

图9A和9B示意性地示出了根据本发明实施例的要刻划在晶片上的另一个图案例子。

图10-12示出了根据本发明实施例的太阳能电池烧蚀系统的另一个操作例子。

在不同的附图中使用相同的参考标记表示相同或类似的元件。附图未按比例绘制。

具体实施方式

在本公开中，提供了许多具体的细节，例如设备、工艺参数、材料、工艺步骤和结构的例子，以提供对本发明实施例的全面理解。然而，本领域的普通技术人员将会认识到，本发明可以在没有所述具体细节中的一者或多者的情况下实施。在其他情况下，未示出或描述熟知的细节，以避免使本发明的方面模糊不清。

本发明涉及高通量和高性价比太阳能电池烧蚀系统。在提交于2010年6月7日的名称为“ABLATION OF FILM STACKS IN SOLAR CELLFABRICATION PROCESSES（太阳能电池制造工艺中的膜叠堆烧蚀）”的共同转让的美国专利申请No.12/795,526中还公开了另一种太阳能电池烧蚀系统。

图1是示意性地示出根据本发明实施例的太阳能电池烧蚀系统100的平面图。在图1的例子中，太阳能电池烧蚀系统100包括转台108、视觉系统107、多个激光扫描器104、单激光源102和控制系统112。转台108作为工件传送件，用于使太阳能电池晶片移动通过烧蚀系统100的不同工位。在一些实施例中，不同的传送机构用于使工件在工位之间传送。作为一个非限制性实例，可使用线性传送机。在图1的例子中，烧蚀系统100具有四个工位，即工位1至4。因此，转台108包括四个位置109，每个位置具有一个或多个卡盘110形式的工件支承件。卡盘110被构造为保持和支承单个太阳能电池晶片。为了避免附图杂乱不堪，图1中只标记了一些卡盘110。卡盘110固定晶片，以防止其在工位间循环时移动。

工位1是加载/卸载工位，其加载等待加工的晶片并且卸载已加工的晶片。自动化工件处理器，例如拾取和放置机械手可用于在工位1中加载和卸载晶片。晶片也可手动在工位1中加载和卸载。