[发明专利]用于制造太阳能电池的具有多激光脉冲的激光系统

说明书

技术领域

本文所述主题的实施例总体上涉及太阳能电池制造。更具体地讲，所述主题的实施例涉及用于制造太阳能电池的设备和工艺。

背景技术

太阳能电池是为人们所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利用半导体加工技术制成。太阳能电池包括P型和N型扩散区。冲击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接触指均位于太阳能电池的背面上。接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供电。

太阳能电池的接触指通过暴露扩散区的接触孔而形成。本发明的实施例提供了一种可配置的激光系统，所述激光系统产生多脉冲激光束以移除太阳能电池上的材料，如此形成穿过材料的接触孔。

发明内容

在一个实施例中，从正在制造的太阳能电池移除材料的方法包括从单脉冲激光源击发单脉冲激光束。单脉冲激光束分成第一激光束和第二激光束。第一激光束沿第一光学路径引导，第二激光束沿第二光学路径引导，第二光学路径长于第一光学路径。第一激光束和第二激光束重新结合成多脉冲激光束，其包括第一激光脉冲和第二激光脉冲，第一激光脉冲和第二激光脉冲通过激光脉冲延迟时间分隔。多脉冲激光束冲击到太阳能电池的材料上以移除材料的一部分。

在一个实施例中，从正在制造的太阳能电池移除材料的激光系统包括：单脉冲激光源，所述单脉冲激光源被配置成产生单脉冲激光束；多脉冲发生器，其在所述单脉冲激光源的外壳之外，所述多脉冲发生器被配置成将来自单脉冲激光源的单脉冲激光束转化成多脉冲激光束；激光扫描仪，所述激光扫描仪被配置成在整个太阳能电池基板上扫描所述多脉冲激光束；以及支撑台，所述支撑台用于支撑所述太阳能电池基板。

在一个实施例中，从正在制造的太阳能电池移除材料的方法包括从单脉冲激光源击发单脉冲激光束，所述单脉冲激光束包括在一脉冲重复率下击发的单激光脉冲。该单脉冲激光束被转化成多脉冲激光束，所述多脉冲激光束包括在一定串重复率下的多串激光脉冲，激光脉冲的每个突发包括多个激光脉冲。多脉冲激光束扫描到太阳能电池上。多脉冲激光束冲击到太阳能电池的材料上以移除材料的一部分。

本领域的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

当结合以下附图考虑时，通过参见具体实施方式和权利要求书可以更完全地理解所述主题，其中在所有附图中，类似的附图标记是指类似的元件。附图未按比例绘制。

图1是示出了根据本发明的实施例从正在制造的太阳能电池移除材料的太阳能电池激光系统的示意图。

图2-4示出了根据本发明的实施例使用图1的激光系统制成的太阳能电池的剖面图。

图5是根据本发明的实施例的多脉冲发生器的示意图。

图6示出了单脉冲激光束的示意图。

图7示出了图6的单脉冲激光束中的激光脉冲的示意图。

图8示出了根据本发明的实施例的多脉冲激光束的激光脉冲的示意图。

图9示出了根据本发明实施例的图8的多脉冲激光束。

图10示出了根据本发明另一个实施例的多脉冲激光束。

图11是根据本发明的另一实施例的多脉冲发生器的示意图。

图12是根据本发明的实施例的具有功率计的图11的多脉冲发生器的示意图。

具体实施方式

在本发明中，提供了许多具体细节，例如设备、组件和方法的例子，从而获得对本发明实施例的全面理解。然而，本领域的技术人员将会认识到，本发明可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，未示出或描述为人们所熟知的细节，以避免使本发明的方面模糊不清。

图1是示出了根据本发明的实施例从正在制造的太阳能电池移除材料的太阳能电池激光系统100的示意图。在图1的例子中，激光系统100包括单脉冲激光源102、多脉冲发生器106、激光扫描仪104和支撑台108。激光源102可以是可商购的单脉冲激光源。激光源102是单脉冲激光源，因为其不能在突发模式下击发多重激光脉冲，即，在突发重复率下相对靠近彼此而击发的多重激光脉冲。激光源102产生在每个脉冲重复率下具有单激光脉冲的高度线性偏振(例如，>偏振光与非偏振光的比率为100：1)的单脉冲激光束103。