背景技術(shù)：

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(zhuǎn)換為電能的裝置。一般來講，使用半導(dǎo)體加工技術(shù)在半導(dǎo)體基板的表面附近形成p-n結(jié)，從而在半導(dǎo)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(nèi)的太陽輻射在基板本體中形成電子和空穴對。電子和空穴對遷移至基板中的p摻雜區(qū)和n摻雜區(qū)，從而在摻雜區(qū)之間產(chǎn)生電壓差。將摻雜區(qū)連接至太陽能電池上的導(dǎo)電區(qū)域，以將電流從電池引導(dǎo)至外部電路。

太陽能電池可以串聯(lián)地互連在一起以提供太陽能電池串，太陽能電池串又可以串聯(lián)連接以形成模塊。在一些情況下，將太陽能電池互連可能具有挑戰(zhàn)性。

附圖說明

圖1a和圖2a示出了根據(jù)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(fā)射極區(qū)上的導(dǎo)電觸點，發(fā)射極區(qū)形成在基板上方。

圖1b和圖2b示出了根據(jù)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(fā)射極區(qū)上的導(dǎo)電觸點，發(fā)射極區(qū)形成在基板中。

圖3至圖6示出了根據(jù)一些實施例的各種示例性太陽能電池互連件的橫截面圖。

圖7和圖8示出了根據(jù)一些實施例的各種示例性太陽能電池互連件的俯視圖。

圖9的流程圖示出了根據(jù)一些實施例的互連太陽能電池的示例性方法。

圖10的流程圖示出了根據(jù)一些實施例的形成具有不同屈服強度的導(dǎo)電箔區(qū)域的示例性方法。

圖11至圖13示出了根據(jù)一些實施例的用于形成具有不同屈服強度的導(dǎo)電箔區(qū)域的示例性序列的橫截面圖。

具體實施方式

以下具體實施方式在本質(zhì)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“用作實例、例子或舉例說明”。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(yōu)選的或有利的。此外，并不意圖受前述技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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。

本說明書包括提及“一個實施例”或“實施例”。短語“在一個實施例中”或“在實施例中”的出現(xiàn)不一定是指同一實施例。特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以任何與本公開一致的合適方式加以組合。

術(shù)語。以下段落提供存在于本公開(包括所附權(quán)利要求書)中的術(shù)語的定義和/或語境：

“包括”。該術(shù)語是開放式的。如在所附權(quán)利要求書中所用，該術(shù)語并不排除其他結(jié)構(gòu)或步驟。

“被配置為”。各個單元或部件可被描述或聲明成“被配置為”執(zhí)行一項或多項任務(wù)。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(zhí)行一項或多項那些任務(wù)的結(jié)構(gòu)而暗示結(jié)構(gòu)。因此，即使當(dāng)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(zhí)行任務(wù)。詳述某一單元/電路/部件“被配置為”執(zhí)行一項或多項任務(wù)明確地意在對該單元/部件而言不援用35u.s.c.§112第六段。

“第一”、“第二”等。如本文所用的這些術(shù)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(dǎo)電箔的“第一”部分并不一定暗示此部分是某一序列中的第一個部分；相反，術(shù)語“第一”用于區(qū)分該部分與另一部分(例如，“第二”部分)。

“基于”。如本文所用，該術(shù)語用于描述影響確定結(jié)果的一個或多個因素。該術(shù)語并不排除可影響確定結(jié)果的另外因素。也就是說，確定結(jié)果可以僅基于那些因素或至少部分地基于那些因素?？紤]短語“基于b確定a”。盡管b可以是影響a的確定結(jié)果的因素，但這樣的短語并不排除a的確定結(jié)果還基于c。在其他實例中，a可以僅基于b來確定。

“耦接”-以下描述是指元件或節(jié)點或結(jié)構(gòu)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(jié)點/特征直接或間接連接至另一個元件/節(jié)點/特征(或直接或間接與其連通)，并且不一定是機械連接。

“阻止”-如本文所用，阻止用于描述減小影響或使影響降至最低。當(dāng)組件或特征被描述為阻止行為、運動或條件時，它可以完全防止某種結(jié)果或后果或未來的狀態(tài)。另外，“阻止”還可以指減少或減小可能會發(fā)生的某種后果、表現(xiàn)和/或效應(yīng)。因此，當(dāng)組件、元件或特征被稱為阻止結(jié)果或狀態(tài)時，它不一定完全防止或消除該結(jié)果或狀態(tài)。

此外，以下描述中還僅為了參考的目的使用了某些術(shù)語，因此這些術(shù)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(shù)語是指附圖中提供參考的方向。諸如“正面”、“背面”、“后面”、“側(cè)面”、“外側(cè)”和“內(nèi)側(cè)”之類的術(shù)語描述部件的某些部分在一致但任意的參照系內(nèi)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(guān)的附圖可以清楚地了解所述取向和/或位置。這樣的術(shù)語可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(shù)和結(jié)構(gòu)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(jù)太陽能電池描述了本公開的很多內(nèi)容，但本發(fā)明所公開的技術(shù)和結(jié)構(gòu)同樣適用于其他半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(例如，通常而言的硅晶片)。

本文描述了太陽能電池互連件和形成太陽能電池互連件的方法。在下面的描述中，給出了許多具體細節(jié)，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(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見的是，可在沒有這些具體細節(jié)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(shù)，諸如光刻技術(shù)，以避免不必要地使本公開的實施例難以理解。此外，應(yīng)當(dāng)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用本發(fā)明所公開的互連件互連的示例性太陽能電池，隨后更詳細地說明了互連結(jié)構(gòu)的各種實施例。本說明書還包括用于形成互連結(jié)構(gòu)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(dǎo)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(fā)射極區(qū)。例如，圖1a示出了根據(jù)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(fā)射極區(qū)上的導(dǎo)電觸點，發(fā)射極區(qū)形成在基板上方。在各種實施例中，導(dǎo)電箔還用于形成互連結(jié)構(gòu)，該互連結(jié)構(gòu)具有比導(dǎo)電觸點的導(dǎo)電箔更高的屈服強度，如以下更詳細地描述的。

在將導(dǎo)電箔耦接到太陽能電池和耦接到相鄰電池的互連導(dǎo)電箔方面存在一些挑戰(zhàn)。例如，可能發(fā)生棘輪效應(yīng)，這可能降低太陽能電池和模塊的可靠性和壽命。棘輪效應(yīng)是金屬塑性變形的一種形式，其特征在于箔的非平面畸變，這可能導(dǎo)致現(xiàn)場的可靠性問題。又如，晶片拱起可能由于材料之間(例如，硅和金屬之間)的熱應(yīng)力失配而發(fā)生，并且可能導(dǎo)致加工(例如，對準)和處理時的困難。金屬的屈服應(yīng)力與對棘輪效應(yīng)和拱起二者的影響之間的關(guān)系是相反的。例如，高屈服應(yīng)力金屬可以有利于棘輪效應(yīng)，但對拱起不利。對于低屈服應(yīng)力金屬，情況則相反。本發(fā)明所公開的結(jié)構(gòu)和技術(shù)可以抑制晶片拱起和棘輪效應(yīng)，并且改善所得太陽能電池和模塊的壽命和性能。

參見圖1a，太陽能電池100a的一部分包括圖案化的電介質(zhì)層224，該電介質(zhì)層設(shè)置在多個n型摻雜多晶硅區(qū)220、多個p型摻雜多晶硅區(qū)222上方以及基板200的被溝槽216暴露的部分上。導(dǎo)電觸點228設(shè)置在多個觸點開口中(這些觸點開口設(shè)置在電介質(zhì)層224中)，并且耦接至多個n型摻雜多晶硅區(qū)220和多個p型摻雜多晶硅區(qū)222。

在一個實施例中，多個n型摻雜多晶硅區(qū)220和多個p型摻雜多晶硅區(qū)222可為太陽能電池100a提供發(fā)射極區(qū)。因此，在一個實施例中，導(dǎo)電觸點228設(shè)置在發(fā)射極區(qū)上。在一個實施例中，導(dǎo)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，以201指示的方向)相對的表面上。此外，在一個實施例中，發(fā)射極區(qū)域形成在薄電介質(zhì)層或隧道電介質(zhì)層202上。

在一些實施例中，如圖1a所示，制造背接觸式太陽能電池可包括在基板上形成薄電介質(zhì)層202。在一個實施例中，薄電介質(zhì)層由二氧化硅構(gòu)成并具有大約在5至50埃范圍內(nèi)的厚度。在一個實施例中，薄電介質(zhì)層用作隧道氧化層。在一個實施例中，基板為本體單晶硅基板，諸如n型摻雜單晶硅基板。然而，在另一個實施例中，基板包括設(shè)置在整個太陽能電池基板上的多晶硅層。

溝槽216可形成于n型摻雜多晶硅(或非晶硅)區(qū)220與p型摻雜多晶硅區(qū)222之間。溝槽216的一些部分可被紋理化以具有紋理特征。電介質(zhì)層224可形成于多個n型摻雜多晶硅區(qū)220、多個p型摻雜多晶硅區(qū)222以及基板200的被溝槽216暴露的部分上方。在一個實施例中，電介質(zhì)層224的下表面可與多個n型摻雜多晶硅區(qū)220、多個p型摻雜多晶硅區(qū)222以及基板200的暴露部分適形地形成，而電介質(zhì)層224的上表面基本上是平的。在一個具體實施例中，介電層224為抗反射涂層(arc)。

可在電介質(zhì)層224中形成多個觸點開口。所述多個觸點開口可便于接觸多個n型摻雜多晶硅區(qū)220和多個p型摻雜多晶硅區(qū)222。在一個實施例中，通過激光燒蝕形成多個觸點開口。在一個實施例中，通向n型摻雜多晶硅區(qū)220的觸點開口具有與通向p型摻雜多晶硅區(qū)222的觸點開口基本相同的高度。

為背接觸式太陽能電池形成觸點可包括在多個觸點開口226中形成導(dǎo)電觸點228，并耦接至多個n型摻雜多晶硅區(qū)220和多個p型摻雜多晶硅區(qū)222。因此，在一個實施例中，導(dǎo)電觸點228形成于本體n型硅基板200的與本體n型硅基板200的光接收表面201相對的表面上或該表面上方。在一個具體實施例中，導(dǎo)電觸點形成于基板200表面上方的區(qū)域(222/220)上。

仍然參見圖1a，導(dǎo)電觸點228可包括導(dǎo)電箔134。在各種實施例中，導(dǎo)電箔可為鋁、銅、其他導(dǎo)電材料和/或它們的組合。在一些實施例中，如圖1a所示，導(dǎo)電觸點228還可包括位于導(dǎo)電箔134與相應(yīng)半導(dǎo)體區(qū)之間的一個或多個導(dǎo)電(金屬或其他)區(qū)，諸如圖1a中的區(qū)130和132。例如，第一導(dǎo)電區(qū)130可包含例如鋁、鋁/硅合金等，其可被印刷或毯式沉積(例如，濺鍍、蒸鍍等)。

在一個實施例中，導(dǎo)電箔134以及一個或多個導(dǎo)電區(qū)130和132可被焊接、熱壓或以其他方式耦接到太陽能電池的半導(dǎo)體區(qū)，并且因此與太陽能電池100a的發(fā)射極區(qū)電接觸。如本文所述，在一些實施例中，如圖1a和圖1b所示，一個或多個導(dǎo)電區(qū)(例如，濺鍍、蒸鍍或印刷的鋁、鎳、銅等)可存在于導(dǎo)電箔與發(fā)射極區(qū)之間。本文中使用熱壓導(dǎo)電箔來指代已經(jīng)在能夠發(fā)生塑性變形的溫度下加熱并且已經(jīng)用足夠的力施加機械壓力以使得箔能夠較容易地粘附到發(fā)射極區(qū)和/或?qū)щ妳^(qū)的導(dǎo)電箔。

在一些實施例中，導(dǎo)電箔134可為鋁(al)箔，無論是純鋁還是合金(例如，鋁/硅(al/si)合金箔)。在一個實施例中，導(dǎo)電箔134還可包含非鋁金屬。這種非鋁金屬可與鋁顆粒聯(lián)合使用或代替鋁顆粒使用。雖然大部分公開內(nèi)容描述了金屬箔和金屬導(dǎo)電區(qū)，但請注意，在一些實施例中，除了金屬箔和金屬導(dǎo)電區(qū)之外或作為代替，可類似地使用非金屬導(dǎo)電箔(例如，導(dǎo)電碳)和非金屬導(dǎo)電區(qū)。如本文所述，金屬箔可包含鋁、鋁/硅合金、錫、銅和/或銀，以及其他例子。在一些實施例中，導(dǎo)電箔可為小于5微米厚(例如，小于1微米)，而在其他實施例中，箔可為其他厚度(例如，15微米、25微米、37微米、小于50微米等)。在一些實施例中，箔的類型(例如，鋁、銅、錫等)可影響在太陽能電池中實現(xiàn)足夠的電流傳輸所需的箔厚度。此外，在具有一個或多個額外導(dǎo)電區(qū)130和132的實施例中，箔可以比沒有那些額外導(dǎo)電區(qū)的實施例薄。

此外，在各種實施例中，導(dǎo)電箔的類型和/或厚度可以影響導(dǎo)電箔的耦接到太陽能電池的部分的屈服強度，以及導(dǎo)電箔的懸于太陽能電池邊緣之上并且屬于互連結(jié)構(gòu)的部分的屈服強度。

在各種實施例中，導(dǎo)電區(qū)130和132可由金屬糊劑(例如，包含金屬顆粒以及粘合劑以使得該糊劑可印刷的糊劑)形成、由金屬粉末(例如，無粘合劑的金屬顆粒、鋁顆粒粉末、鋁顆粒層和cu顆粒層)形成、或由金屬糊劑和金屬粉末的組合形成。在一個使用金屬糊劑的實施例中，可通過將糊劑印刷(例如，絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷等)到基板上來施加糊劑。糊劑可包含便于遞送糊劑的溶劑，還可包含其他元素，諸如粘合劑或玻璃粉。

在各種實施例中，金屬顆粒可被燒制(在將導(dǎo)電箔和導(dǎo)電區(qū)耦接在一起之前和/或之后)，這也稱為燒結(jié)，使得金屬顆粒聚結(jié)在一起，這樣可以增強導(dǎo)電性并降低線路電阻，從而改善太陽能電池的性能。但是，燒制或接合工藝產(chǎn)生的熱也會降低導(dǎo)電箔的屈服強度，這可能由于棘輪效應(yīng)而降低太陽能模塊的可靠性和壽命。因此，本文所公開的技術(shù)和結(jié)構(gòu)可以為太陽能電池上方的導(dǎo)電箔提供足夠低的屈服強度以抑制拱起，同時還為互連結(jié)構(gòu)的箔提供足夠高的屈服強度以便抑制棘輪效應(yīng)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1b，它示出了根據(jù)一個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(fā)射極區(qū)上的導(dǎo)電觸點，發(fā)射極區(qū)形成在基板中。例如，在該第二示例性電池中并且類似于圖1a的示例，可使用導(dǎo)電箔來為太陽能電池制造觸點，諸如背面觸點，該太陽能電池具有形成于太陽能電池的基板中的發(fā)射極區(qū)。

如圖1b所示，太陽能電池100b的一部分包括圖案化的電介質(zhì)層124，該電介質(zhì)層設(shè)置在多個n型摻雜擴散區(qū)120、多個p型摻雜擴散區(qū)122上方以及基板100(諸如本體晶體硅基板)的一些部分上。導(dǎo)電觸點128設(shè)置在多個觸點開口中(這些觸點開口設(shè)置在電介質(zhì)層124中)，并且耦接至多個n型摻雜擴散區(qū)120和多個p型摻雜擴散區(qū)122。在一個實施例中，分別使用n型摻雜劑和p型摻雜劑來通過硅基板的摻雜區(qū)形成擴散區(qū)120和擴散區(qū)122。此外，在一個實施例中，多個n型摻雜擴散區(qū)120和多個p型摻雜擴散區(qū)122可為太陽能電池100b提供發(fā)射極區(qū)。因此，在一個實施例中，導(dǎo)電觸點128設(shè)置在發(fā)射極區(qū)上。在一個實施例中，導(dǎo)電觸點128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光接收表面相對(諸如，與紋理化光接收表面101相對)的表面上，如圖1b所示。

在一個實施例中，再次參見圖1b并且類似于圖1a，導(dǎo)電觸點128可包括導(dǎo)電箔134，并且在一些實施例中，包括一個或多個額外導(dǎo)電區(qū)，諸如導(dǎo)電區(qū)130和132。導(dǎo)電箔134和一個或多個導(dǎo)電區(qū)可被耦接(例如焊接、熱壓或以其他方式)到太陽能電池的半導(dǎo)體區(qū)和/或位于箔與半導(dǎo)體區(qū)之間的一個或多個導(dǎo)電區(qū)，并且因此與太陽能電池100a的發(fā)射極區(qū)電接觸。圖1a的導(dǎo)電觸點描述同樣適用于圖1b的導(dǎo)電觸點，但為了清楚描述起見而不再重復(fù)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2a，所示太陽能電池包括與圖1a的太陽能電池相同的特征結(jié)構(gòu)，不同的是圖2a的示例性太陽能電池不包括一個或多個額外導(dǎo)電區(qū)(圖1a的區(qū)130和132)。相反，導(dǎo)電箔134被直接接合到太陽能電池的半導(dǎo)體區(qū)。

類似地，圖2b所示的太陽能電池包括與圖1b的太陽能電池相同的特征結(jié)構(gòu)，不同的是圖2b的示例性太陽能電池不包括一個或多個額外導(dǎo)電區(qū)(圖1b的區(qū)130和132)。相反，導(dǎo)電箔134被直接接合到太陽能電池的半導(dǎo)體區(qū)。

雖然本文描述了某些材料，但對于仍然在本發(fā)明實施例的實質(zhì)和范圍內(nèi)的其他此類實施例，一些材料可易于被其他材料取代。例如，在一個實施例中，可使用不同材料的基板，諸如iii-v族材料的基板，來代替硅基板。

請注意，在各種實施例中，無需在本體基板上直接形成所形成的觸點，如圖1b和圖2b所述。例如，在一個實施例中，導(dǎo)電觸點(諸如上述那些)形成于在本體基板上方(例如，在其背側(cè)上)所形成的半導(dǎo)體區(qū)上，如關(guān)于圖1a和圖2a所述。

在各種實施例中，圖1a至圖1b和圖2a至2b的太陽能電池的導(dǎo)電箔包括懸空區(qū)(例如，突出部)，該懸空區(qū)延伸超過電池邊緣并且可以耦接到相鄰電池的懸空區(qū)以便使這兩個電池互連在一起。在一些實施例中，特定太陽能電池的懸空部分可以延伸超過其邊緣小于2mm。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3至圖8，示出了被構(gòu)造為抑制棘輪效應(yīng)和晶片拱起的太陽能電池互連結(jié)構(gòu)的各種示例。

圖3示出了經(jīng)由互連結(jié)構(gòu)耦接在一起的兩個太陽能電池，即太陽能電池300a和300b。在圖示示例中，導(dǎo)電箔的部分302a耦接到太陽能電池300a，另一導(dǎo)電箔的部分302b耦接到太陽能電池300b。互連結(jié)構(gòu)可以包括導(dǎo)電箔的懸空部分304a和304b。如圖所示，懸空部分304a和304b可以經(jīng)由一個或多個接頭306耦接，接頭可以經(jīng)由激光或電焊、錫焊或一些其他技術(shù)形成。在各種實施例中，導(dǎo)電箔的設(shè)置在太陽能電池上方并耦接到太陽能電池的部分具有比互連結(jié)構(gòu)的屈服應(yīng)力低的屈服應(yīng)力。因此，導(dǎo)電箔的包括較低屈服應(yīng)力金屬從而有助于抑制晶片拱起的部分，是耦接到晶片的那部分。并且該箔的用于形成互連結(jié)構(gòu)的部分可以為屈服應(yīng)力更高的金屬，從而可抑制棘輪效應(yīng)。因此，這種箔可以同時抑制晶片拱起和棘輪效應(yīng)。形成雙回火導(dǎo)電箔的一個示例性技術(shù)在圖10至圖13中繪出。

圖4示出了另一示例性互連結(jié)構(gòu)。與圖3類似，導(dǎo)電箔的部分402a耦接到太陽能電池400a，另一導(dǎo)電箔的部分402b耦接到太陽能電池400b。與圖3相比，圖4的互連結(jié)構(gòu)包括耦接到懸空部分404a和404b并且在這兩個懸空部分之間的額外材料408。在一個實施例中，額外材料408可以是使得互連結(jié)構(gòu)的總屈服強度高到足以抑制棘輪效應(yīng)的材料。在一個實施例中，導(dǎo)電箔(包括設(shè)置在太陽能電池上方并且耦接到太陽能電池的部分以及懸空部分)具有較低的屈服強度以抑制拱起。然而，此額外材料可以具有足夠高的屈服強度，使得當(dāng)添加到懸空部分的屈服強度較低的箔時，總體互連結(jié)構(gòu)具有足夠高的屈服強度以抑制棘輪效應(yīng)。

在額外材料408位于懸空突出部之間的各種實施例中，如圖4所示，額外材料408是導(dǎo)電材料。它可以是與懸空突出部相同的材料(例如，軟鋁懸空突出部和硬鋁額外材料)或不同的材料。

圖5示出了用于使太陽能電池互連的另一示例性互連結(jié)構(gòu)。此互連結(jié)構(gòu)類似于圖4的互連結(jié)構(gòu)，不同的是額外材料508不在懸空部分504a和504b之間。相反，在圖5的示例中，額外材料508被設(shè)置在太陽能電池500a和500b之間，這可以在太陽能電池之間提供和/或保持一致的間距或間隙。對于背接觸太陽能電池，額外材料508位于互連結(jié)構(gòu)的向陽側(cè)，并且可從太陽能模塊的向陽側(cè)看到。因此，在一個實施例中，額外材料508可以具有顏色或以其他方式制造，使得從模塊的正面觀察，互連結(jié)構(gòu)的可見部分的顏色與太陽能電池相似并因此混合在其中。

在一些實施例中，額外材料508可以是導(dǎo)電材料，或者在一些情況下，它可以是非導(dǎo)電材料，只要額外材料508可以耦接(例如，焊接、錫焊、纏繞、系繞等)到懸空突出部，并且只要互連結(jié)構(gòu)整體具有足夠的屈服強度來抑制棘輪效應(yīng)。

還存在各種其他示例。例如，在一個實施例中，與額外材料在懸空突出部的正面上或在懸空突出部之間不同，額外材料可以在懸空突出部的背面上。在另一個實施例中，額外材料可以纏繞在懸空突出部周圍，然后被耦接到懸空突出部以形成互連結(jié)構(gòu)。

在圖4和圖5的示例中，額外材料被示為相對于太陽能電池成非零角度。在一些實施例中，額外材料可以被耦接，使得互連結(jié)構(gòu)略微偏離太陽能電池的平面，這可導(dǎo)致互連結(jié)構(gòu)的應(yīng)力消除，從而進一步抑制棘輪效應(yīng)。還存在互連結(jié)構(gòu)應(yīng)力消除的其他示例。在圖6中示出了一個這樣的示例。如圖6所示，額外材料608包括彎曲(例如，c形彎曲)，使得額外材料被分別地耦接到每個懸空突出部。這種互連結(jié)構(gòu)可以改善應(yīng)力消除并進一步抑制棘輪效應(yīng)。雖然所示的額外材料顯示雙軸彎曲，但是在一些實施例中，彎曲可以是三軸彎曲。

互連結(jié)構(gòu)的額外材料可以具有各種形狀?；ミB結(jié)構(gòu)可以為簡單的帶狀物、溝道形狀(例如，用于增加剛度)、蝴蝶結(jié)形狀(為了模塊菱形區(qū)域中的美觀和連接)。額外材料可以具有其他材料或特性以改變接頭或可靠性。這樣的材料或特性包括用于防腐的涂層(例如，金屬、氧化物或氮化物)或用于耦接到箔的涂層(例如，額外材料上的焊料涂層)，用于粘附到模塊材料(例如，密封劑)或懸空部分(例如，焊料材料涂層)的粘附特性，或者用于不同的膨脹和收縮特性的多個層。

圖7和圖8示出了根據(jù)各種實施例的示例性互連太陽能電池。為了便于說明，太陽能電池700和710上的金屬未被示為經(jīng)過圖案化(例如，指狀物圖案)。如圖所示，太陽能電池700和710經(jīng)由太陽能電池拐角處的多個互連結(jié)構(gòu)720互連。最右邊的虛線示出了從左側(cè)太陽能電池的導(dǎo)電箔懸空的突出部的邊緣，最左邊的虛線示出了從右側(cè)太陽能電池的導(dǎo)電箔懸空的突出部的邊緣。在一些實施例中，接頭730可以是焊縫、焊接接頭或一些其他聯(lián)接件，并且可以是重疊的懸空突出部耦接在一起的位置。

如圖8的示例所示，與在太陽能電池的各自拐角處將太陽能電池互連不同，利用多個互連接頭830在太陽能電池的重疊懸空邊緣820處將太陽能電池連接。在一個實施例中，互連接頭830中的一個或多個可以對應(yīng)于額外材料的單獨片，諸如單獨的硬箔片?；蛘撸谝粋€實施例中，額外材料的連續(xù)片可以在重疊邊緣之上、之間或之下，并且在互連接頭830的位置處耦接到重疊的突出邊緣。然而，在一些實施例中，例如在圖3的實施例中，沒有使用額外材料。在這樣的實施例中，接頭730和接頭830可以僅僅是一個懸空箔耦接到另一個懸空箔的區(qū)域。

在一個實施例中，可以在互連結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成之后將一個或多個應(yīng)力消除特征添加到互連結(jié)構(gòu)。例如，在一個實施例中，可以在互連結(jié)構(gòu)中形成一個或多個消除切口以進一步消除應(yīng)力。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖9，該圖示出了根據(jù)一些實施例的用于形成太陽能電池互連區(qū)的方法的流程圖。在各種實施例中，圖9的方法可包括與圖示相比額外的(或更少的)框。例如，在一些實施例中，可以不執(zhí)行如框908處所示的將互連材料耦接到懸空突出部。

如在902處所示，導(dǎo)電箔的一部分可被耦接到太陽能電池。例如，在一個實施例中，導(dǎo)電箔的設(shè)置在太陽能電池上方的一部分可以耦接到太陽能電池的半導(dǎo)體區(qū)。耦接可以通過激光或熱焊接、錫焊、熱壓以及其他技術(shù)來實現(xiàn)。

如在904處所示，另一導(dǎo)電箔的一部分可被耦接到另一太陽能電池。類似于在框902處的描述，在一個實施例中，該另一導(dǎo)電箔的設(shè)置在該另一太陽能電池上方的一部分可以耦接到該另一太陽能電池的半導(dǎo)體區(qū)。與框902的情況一樣，耦接可以通過激光或熱焊接、錫焊、熱壓以及其他技術(shù)來實現(xiàn)。在各種實施例中，框902和904可以順序地執(zhí)行或者可以在基本上相同的時間被處理。

在906處，導(dǎo)電箔的其他部分可以耦接在一起以形成互連結(jié)構(gòu)。在一個實施例中，這些其他部分是延伸超過太陽能電池邊緣的懸空部分。在圖3至圖8中示出了各種示例。懸空部分可以至少部分地重疊，并且重疊區(qū)域可以被焊接、錫焊或以其他方式耦接在一起，使得電池電氣地且機械地互連在一起。

在一些實施例中，箔的懸空部分可以具有比箔的設(shè)置在太陽能電池上并且耦接到太陽能電池的部分更高的屈服強度，使得可以抑制晶片拱起和棘輪效應(yīng)。在一個實施例中，箔可以被制造或修改為經(jīng)過雙回火，使得懸空部分是硬箔并且太陽能電池部分是軟箔。圖10至圖13示出了修改要被雙回火的箔的一個示例性實施例。

然而，在一些實施例中，可以將額外材料耦接到懸空箔部分以形成具有較高屈服強度的互連件，如在908處所示。例如，在一個實施例中，可將額外材料放置在懸空箔部分之間或在懸空箔部分的正面或背面上，并且可將額外材料以及兩種懸空箔部分耦接在一起以共同形成互連件。作為一個簡單示例，懸空部分可以是與箔的太陽能電池部分相同的較低屈服強度的軟箔，但是額外材料可以具有足夠高的屈服強度，以使整個互連結(jié)構(gòu)具有足夠高的屈服強度，從而抑制棘輪效應(yīng)。

在一個實施例中，在框906和框908處的兩種懸空部分的耦接以及額外材料的耦接可以基本上同時執(zhí)行，或者可以先執(zhí)行框906，也可以先執(zhí)行框908。例如，可以先將額外材料焊接到其中一種懸空部分，然后可將另一種懸空部分焊接到已經(jīng)焊接的懸空部分和額外材料。另外存在其他變型形式。

在一些實施例中，額外材料是導(dǎo)電的，而在其他實施例中，額外材料可以不導(dǎo)電或者可以不像箔那樣導(dǎo)電。在這樣的實施例中，懸空部分可以彼此直接接觸，而額外材料不在懸空部分之間。在這樣的實施例中，額外材料可以提供機械完整性并且允許足夠的屈服強度以抑制棘輪效應(yīng)，但是不一定可以依賴額外材料將電流從一個電池運送到另一個電池。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖10，它是示出了根據(jù)一些實施例的用于形成雙回火導(dǎo)電箔的方法的流程圖。在各種實施例中，圖10的方法可包括與圖示相比額外的(或更少的)框。

如在1002處所示，可以執(zhí)行熱接合技術(shù)以將導(dǎo)電箔的一部分耦接到太陽能電池。類似于圖9的框902和框904，在一個實施例中，導(dǎo)電箔的設(shè)置在太陽能電池上方的一部分可以耦接到太陽能電池的半導(dǎo)體區(qū)。熱接合技術(shù)包括熱壓接合和加熱焊接。對于熱壓接合，導(dǎo)電箔可以被加熱到高于200攝氏度的溫度，并且可以在至少1psi的壓力下施加機械力(例如，經(jīng)由平板、輥等)。

在一個實施例中，在圖10的方法中使用的導(dǎo)電箔是在應(yīng)用熱接合技術(shù)之前具有高屈服強度的硬箔。一個示例性的硬箔是7020系列鋁箔，但是也可以使用其他硬度的鋁箔或其他非鋁箔。

如在1004處所示，導(dǎo)電箔的第二部分(其可以是對應(yīng)于延伸超過太陽能電池邊緣的懸空部分的部分)可以在框1002的熱接合技術(shù)期間被冷卻。方框1002和方框1004的結(jié)果是，原始的硬且較高屈服強度的導(dǎo)電箔在耦接到太陽能電池時，在太陽能電池上方的部分被軟化并且被修改成較低屈服強度的箔，以抑制晶片拱起，但在箔的懸空部分中基本上保持其硬度，以防止一旦互連而發(fā)生棘輪效應(yīng)。

夾住懸空部分以冷卻它們可能較困難，特別是當(dāng)懸空部分可能僅延伸超過太陽能電池邊緣2mm或更少時。在一個實施例中，在雙回火工藝期間可存在較大的懸空部分，然后可在箔已回火之后修剪此懸空部分。例如，在雙回火工藝期間，懸空部分可以延伸超過晶片邊緣約10mm，使得懸空部分足夠使夾具夾住懸空部分。在雙回火工藝之后，可以將懸空部分修剪成小長度(例如，2mm長、1mm等)。

圖11至圖13示出了示例性雙回火技術(shù)的各部分的橫截面圖。如圖11所示，晶片1102可以位于表面1100，例如晶片卡盤上。在一個實施例中，表面1100可在工藝期間被加熱以有助于箔接合到太陽能電池。可將硬箔1104放置在晶片1102上(例如，在用于背接觸太陽能電池的晶片的背面上)，并且經(jīng)由夾具1106a和1106b夾緊。未示出的是，箔可以被壓制、抽真空或以其他方式機械地保持在適當(dāng)位置并充分張緊。

圖12示出了熱接合1108被施加到箔的在太陽能電池上方的部分。與此同時，可將夾具1106a和1106b冷卻(例如，空氣冷卻、水冷卻或冷卻劑冷卻等)，使得熱接合1108產(chǎn)生的熱量不足以傳遞到箔的懸空部分以降低懸空部分的屈服強度。

相反，如圖13所示，所得的箔包括設(shè)置在太陽能電池1102上方并且接合到該太陽能電池的較低屈服強度部分1110，以及較高屈服強度懸空部分1112a和1112b，每個懸空部分可以耦接到相應(yīng)的相鄰太陽能電池的懸空部分以使電池電互連，但也足夠硬以抑制棘輪效應(yīng)。在一個實施例中，互連結(jié)構(gòu)可以僅僅為耦接在一起的較高屈服強度懸空部分，或者它還可以包括如本文所述的額外材料。

盡管上面已經(jīng)描述了具體實施例，但即使相對于特定的特征僅描述了單個實施例，這些實施例也并非旨在限制本公開的范圍。在本公開中所提供的特征的例子旨在為說明性的而非限制性的，除非另有說明。以上描述旨在涵蓋將對本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的具有本公開的有益效果的那些替代形式、修改形式和等效形式。

本公開的范圍包括本文所(明示或暗示)公開的任何特征或特征組合，或其任何概括，不管其是否減輕本文所解決的任何或全部問題。因此，可以在本申請(或?qū)ζ湟髢?yōu)先權(quán)的申請)的審查過程期間對任何此類特征組合提出新的權(quán)利要求。具體地講，參考所附權(quán)利要求書，來自從屬權(quán)利要求的特征可與獨立權(quán)利要求的那些特征相結(jié)合，來自相應(yīng)的獨立權(quán)利要求的特征可以按任何適當(dāng)?shù)姆绞浇M合，而并非只是以所附權(quán)利要求中枚舉的特定形式組合。

在一個實施例中，一種光伏(pv)模塊包括第一太陽能電池，第一太陽能電池包括第一導(dǎo)電箔，第一導(dǎo)電箔具有第一部分和第二部分，第一部分具有第一屈服強度，其中第一部分被設(shè)置在第一太陽能電池的半導(dǎo)體區(qū)上方并且耦接到第一太陽能電池的半導(dǎo)體區(qū)，并且其中第二部分延伸超過第一太陽能電池的邊緣。該光伏模塊還包括耦接到第二太陽能電池的互連結(jié)構(gòu)，其中互連結(jié)構(gòu)包括第二部分并且具有大于第一屈服強度的第二屈服強度。

在一個實施例中，該光伏模塊還包括第二太陽能電池，第二太陽能電池包括具有第三部分和第四部分的第二導(dǎo)電箔，其中第三部分設(shè)置在第二太陽能電池的半導(dǎo)體區(qū)上方并且耦接到第二太陽能電池的半導(dǎo)體區(qū)，并且其中互連結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電箔的第二部分，該第二部分耦接到第二導(dǎo)電箔的第四部分。

在一個實施例中，互連結(jié)構(gòu)還包括耦接到所述第二部分和第四部分的額外材料，其中額外材料、第二部分和第四部分共同具有第二屈服強度。

在一個實施例中，額外材料設(shè)置在第一太陽能電池和第二太陽能電池之間，以在第一太陽能電池和第二太陽能電池之間提供間距。

在一個實施例中，額外材料經(jīng)由一個或多個焊縫耦接到所述第二部分和第四部分。

在一個實施例中，第一導(dǎo)電箔和第二導(dǎo)電箔包括鋁，并且額外材料包括屈服強度比第一導(dǎo)電箔和第二導(dǎo)電箔的鋁更高的鋁。

在一個實施例中，額外材料包括應(yīng)力消除特征。

在一個實施例中，額外材料纏繞在所述第二部分和第四部分的至少一部分周圍。

在一個實施例中，第一導(dǎo)電箔具有小于或等于50微米的厚度。

在一個實施例中，第二部分延伸超過第一太陽能電池邊緣小于2mm。

在一個實施例中，一種組裝光伏(pv)模塊的方法包括：將第一導(dǎo)電箔的第一部分耦接到設(shè)置在第一基板中或第一基板上方的第一半導(dǎo)體區(qū)，將第二導(dǎo)電箔的第一部分耦接到設(shè)置在第二基板中或第二基板上方的第二半導(dǎo)體區(qū)，以及將第一導(dǎo)電箔的第二部分耦接到第二導(dǎo)電箔的第二部分，以形成具有比第一導(dǎo)電箔的第一部分和第二導(dǎo)電箔的第一部分更高的屈服強度的互連結(jié)構(gòu)。

在一個實施例中，該方法還包括將互連材料耦接到第一導(dǎo)電箔的第二部分和第二導(dǎo)電箔的第二部分，以形成具有更高屈服強度的互連結(jié)構(gòu)。

在一個實施例中，耦接互連材料包括將互連材料焊接到第一導(dǎo)電箔的第二部分和第二導(dǎo)電箔的第二部分。

在一個實施例中，該方法還包括放置互連材料以在第一基板和第二基板之間形成間隙。

在一個實施例中，該方法還包括將雙回火技術(shù)應(yīng)用于第一導(dǎo)電箔，以形成具有不同屈服強度的第一區(qū)域和第二區(qū)域。

在一個實施例中，所述將第一導(dǎo)電箔的第一部分耦接到第一半導(dǎo)體區(qū)包括執(zhí)行熱接合技術(shù)，并且該方法還包括在所述執(zhí)行熱接合技術(shù)期間冷卻第一導(dǎo)電箔的第二部分，以使第一導(dǎo)電箔的第二部分具有比第一導(dǎo)電箔的第一部分更高的屈服強度。

在一個實施例中，一種光伏(pv)模塊包括第一太陽能電池和第二太陽能電池。每個太陽能電池包括：基板；設(shè)置在基板中或上方的半導(dǎo)體區(qū)；導(dǎo)電箔，其具有設(shè)置在半導(dǎo)體區(qū)上方并且耦接到半導(dǎo)體區(qū)的具有第一屈服強度的第一部分；以及互連件，該互連件具有高于第一屈服強度的第二屈服強度，其中該互連件包括第一太陽能電池的導(dǎo)電箔的第二部分，該第二部分耦接到第二太陽能電池的導(dǎo)電箔的第二部分。

在一個實施例中，該互連件還包括耦接到導(dǎo)電箔的第二部分的額外材料。

在一個實施例中，額外材料被成形為為該互連件提供應(yīng)力消除。

在一個實施例中，導(dǎo)電箔包括鋁。