用于太陽(yáng)能電池的無邊脈沖鍍覆和金屬清理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文所述主題的實(shí)施例整體涉及太陽(yáng)能電池。更具體地講，所述主題的實(shí)施例涉及太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)和制造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能電池是為人們所熟知的用于將太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)換成電能的裝置。它們可以在半導(dǎo)體晶片上用半導(dǎo)體加工技術(shù)制造。太陽(yáng)能電池包括P型和N型擴(kuò)散區(qū)。沖擊在太陽(yáng)能電池上的太陽(yáng)輻射產(chǎn)生迀移至擴(kuò)散區(qū)的電子和空穴，從而在擴(kuò)散區(qū)之間形成電壓差。在背接觸太陽(yáng)能電池中，擴(kuò)散區(qū)和與它們相連的金屬接觸指均位于太陽(yáng)能電池的背面上。接觸指允許將外部電路連接到太陽(yáng)能電池上并由太陽(yáng)能電池供電。
[0003]用于對(duì)在制造期間將金屬電鍍到太陽(yáng)能電池以及從太陽(yáng)能電池清除污染物的過程進(jìn)行改進(jìn)的技術(shù)是非常有益的，因?yàn)檫@些是標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池制造工藝的固有部分。此類改進(jìn)技術(shù)可以減少制造步驟并提高整體輸出產(chǎn)率，從而因較少的處理而縮短太陽(yáng)能電池整體制造時(shí)間并提尚可用廣品廣率。
【附圖說明】
[0004]當(dāng)結(jié)合以下附圖考慮時(shí)，通過參見【具體實(shí)施方式】和權(quán)利要求書可以更完全地理解所述主題，其中在所有附圖中，類似的附圖標(biāo)記是指類似的元件。
[0005]圖1至圖5是根據(jù)用于太陽(yáng)能電池的標(biāo)準(zhǔn)電鍍工藝制成的太陽(yáng)能電池的橫截面圖；
[0006]圖6至圖14是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例制成的太陽(yáng)能電池的橫截面圖；
[0007]圖15至圖19是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例制成的太陽(yáng)能電池的橫截面圖；
[0008]圖20至圖27是根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例制成的太陽(yáng)能電池的橫截面圖；
[0009]圖28至圖31是根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例制成的太陽(yáng)能電池的橫截面圖；
[0010]圖32至圖38是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例制成的太陽(yáng)能電池的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下【具體實(shí)施方式】本質(zhì)上只是示例性的，并非意圖限制所述主題的實(shí)施例或此類實(shí)施例的應(yīng)用和用途。如本文所用，詞語(yǔ)“示例性的”是指“作為例子、實(shí)例或舉例說明”。本文示例性描述的任何實(shí)施方式不一定被理解為比其他實(shí)施方式更優(yōu)選或有利。此外，并不意圖受前述技術(shù)領(lǐng)域、【背景技術(shù)】、
【發(fā)明內(nèi)容】
或以下【具體實(shí)施方式】中提出的任何明示或暗示的理論的約束。
[0012]另外，示出了許多具體細(xì)節(jié)，諸如具體的工藝流程操作，以便提供對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的全面理解。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見的是，在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下可實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例。在其他情況下，沒有詳細(xì)描述熟知的制造技術(shù)，諸如光刻、蝕刻技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)電鍍技術(shù)，以避免不必要地使本發(fā)明的實(shí)施例變得模糊。此外，應(yīng)當(dāng)理解，圖中所示的多種實(shí)施例是示例性的并且未必按比例繪制。
[0013]本發(fā)明公開了在太陽(yáng)能電池上鍍覆金屬層的方法。該方法包括提供太陽(yáng)能電池，該太陽(yáng)能電池具有被構(gòu)造為在正常工作期間面向太陽(yáng)的正面、與正面相對(duì)的背面和四個(gè)側(cè)邊。該方法還包括在太陽(yáng)能電池的硅基板上提供種子金屬層，將第一金屬層鍍覆在太陽(yáng)能電池上，其中鍍覆第一金屬層的步驟是通過在浴槽中使用金屬使第一電流傳導(dǎo)穿過種子金屬層的步驟來實(shí)現(xiàn)的，第一電流的傳導(dǎo)在第一時(shí)間于第一電壓下沿第一方向進(jìn)行。該方法還包括通過在第二時(shí)間于第二電壓下沿第二方向使第二電流傳導(dǎo)穿過太陽(yáng)能電池的步驟來從第一金屬層驅(qū)逐金屬。在從第一金屬層驅(qū)逐金屬之后，該方法還可包括通過在第三時(shí)間內(nèi)于第三電壓下沿第一方向傳導(dǎo)第三電流的步驟來將另外的金屬鍍覆在第一金屬層上。在一個(gè)實(shí)施例中，所得的太陽(yáng)能電池包括鍍覆在太陽(yáng)能電池上的金屬，其中交叉的金屬接觸指在太陽(yáng)能電池的背面上延伸而不是沿著太陽(yáng)能電池的側(cè)邊延伸。在另一個(gè)實(shí)施例中，在太陽(yáng)能電池上鍍覆金屬的步驟包括鍍覆交叉的金屬接觸指，這些金屬接觸指在太陽(yáng)能電池的正面上延伸而不是沿著太陽(yáng)能電池的側(cè)邊延伸。
[0014]本發(fā)明公開了另一種在太陽(yáng)能電池上鍍覆金屬層的方法。該方法包括提供太陽(yáng)能電池，該太陽(yáng)能電池具有被構(gòu)造為在正常工作期間面向太陽(yáng)的正面、與正面相對(duì)的背面和四個(gè)側(cè)邊。該方法還包括在太陽(yáng)能電池的硅基板上提供種子金屬層，將第一金屬層鍍覆在太陽(yáng)能電池上，其中鍍覆第一金屬層的步驟是通過在浴槽中使用金屬使第一電流傳導(dǎo)穿過種子金屬層的步驟來實(shí)現(xiàn)的，第一電流的傳導(dǎo)在第一時(shí)間于第一電壓下沿第一方向進(jìn)行。該方法還包括通過在第二時(shí)間于第二電壓下沿第二方向使第二電流傳導(dǎo)穿過太陽(yáng)能電池來不成比例地從太陽(yáng)能電池的至少一個(gè)側(cè)邊或邊緣移除金屬，其中第二電流可具有與第一電流相反的極性，第二時(shí)間可以比第一時(shí)間短，并且第二電壓至多為第一電壓的3倍。鍍覆操作和驅(qū)逐操作可在整個(gè)鍍覆過程中以及在從第一金屬層驅(qū)逐金屬之后交替進(jìn)行。該方法還可包括通過在第三時(shí)間內(nèi)于第三電壓下沿第一方向傳導(dǎo)第三電流的步驟來將另外的金屬鍍覆在第一金屬層上。
[0015]本發(fā)明公開了又一種在太陽(yáng)能電池上鍍覆金屬層的方法。該方法包括提供太陽(yáng)能電池，該太陽(yáng)能電池具有被構(gòu)造為在正常工作期間面向太陽(yáng)的正面、與正面相對(duì)的背面和四個(gè)側(cè)邊。該方法還包括在太陽(yáng)能電池的硅基板上提供種子金屬層，將第一金屬層鍍覆在太陽(yáng)能電池上，其中鍍覆第一金屬層的步驟是通過在浴槽中使用金屬使第一電流傳導(dǎo)穿過種子金屬層的步驟來實(shí)現(xiàn)的，第一電流的傳導(dǎo)在第一時(shí)間于第一電壓下沿第一方向進(jìn)行。該方法包括通過在第二時(shí)間于第二電壓下沿第二方向使第二電流傳導(dǎo)穿過太陽(yáng)能電池來不成比例地從太陽(yáng)能電池的多個(gè)區(qū)移除金屬而不從種子金屬層移除金屬。在從第一金屬層驅(qū)逐金屬之后，該方法還可包括通過在第三時(shí)間內(nèi)于第三電壓下沿第一方向傳導(dǎo)第三電流的步驟來將另外的金屬鍍覆在第一金屬層上。
[0016]本發(fā)明公開了再一種在太陽(yáng)能電池上鍍覆金屬層的方法。該方法包括提供太陽(yáng)能電池，該太陽(yáng)能電池具有被構(gòu)造為在正常工作期間面向太陽(yáng)的正面、與正面相對(duì)的背面和四個(gè)側(cè)邊。該方法還包括在太陽(yáng)能電池的硅基板上提供種子金屬層，將第一金屬層鍍覆在太陽(yáng)能電池上(包括沿著太陽(yáng)能電池的一個(gè)側(cè)邊鍍覆厚度為小于I微米的第一金屬層)，其中鍍覆第一金屬層的步驟是通過在浴槽中使用金屬使第一電流傳導(dǎo)穿過種子金屬層的步驟來實(shí)現(xiàn)的，第一電流的傳導(dǎo)在第一時(shí)間于第一電壓下沿第一方向進(jìn)行。該方法包括通過在第二時(shí)間于第二電壓下沿第二方向使第二電流傳導(dǎo)穿過太陽(yáng)能電池的步驟來從第一金屬層(包括太陽(yáng)能電池的側(cè)邊)驅(qū)逐金屬。在從第一金屬層驅(qū)逐金屬之后，該方法還可包括通過在第三時(shí)間內(nèi)于第三電壓下沿第一方向傳導(dǎo)第三電流的步驟來將另外的金屬鍍覆在第一金屬層上。
[0017]本發(fā)明公開了另一種在太陽(yáng)能電池上鍍覆金屬層的方法。該方法包括提供太陽(yáng)能電池，該太陽(yáng)能電池具有被構(gòu)造為在正常工作期間面向太陽(yáng)的正面、與正面相對(duì)的背面和四個(gè)側(cè)邊。該方法還包括提供在硅基板上具有種子金屬層的太陽(yáng)能電池并準(zhǔn)備電鍍?cè)?，其中電鍍?cè)∮呻娊赓|(zhì)溶液、第一金屬互連器和第二金屬互連器構(gòu)成，這些金屬互連器浸沒在電鍍?cè)?nèi)。該方法包括連接第一金屬互連器和第二金屬互連器，并且允許第一金屬互連器和第二金屬互連器連接到整流器。該方法還包括將第一金屬連接到第一金屬互連器，將太陽(yáng)能電池連接到第二金屬互連器，將第一金屬層鍍覆在太陽(yáng)能電池上，其中鍍覆第一金屬層的步驟是通過在電鍍?cè)≈惺褂玫谝唤饘偈沟谝浑娏鱾鲗?dǎo)穿過種子金屬層的步驟來實(shí)現(xiàn)的，第一電流的傳導(dǎo)在第一時(shí)間內(nèi)于第一電壓下沿第一方向進(jìn)行。該方法還包括通過在第二時(shí)間于第二電壓下沿第二方向使第二電流傳導(dǎo)穿過太陽(yáng)能電池的步驟來從第一金屬層驅(qū)逐金屬。在從第一金屬層驅(qū)逐金屬之后，該方法可包括通過在第三時(shí)間內(nèi)于第三電壓下沿第一方向傳導(dǎo)第三電流的步驟來將另外的金屬鍍覆在第一金屬層上，并且將第一金屬與第一金屬互連器斷開，其中第二金屬可隨后連接到第一金屬互連器。該方法還包括通過使第一電流傳導(dǎo)穿過第一金屬層的步驟來將第二金屬層鍍覆在太陽(yáng)能電池上，第一電流的傳導(dǎo)在第一時(shí)間內(nèi)于第一電壓下沿第一方向進(jìn)行。該方法包括通過在第二時(shí)間于第二電壓下沿第二方向使第二電流傳導(dǎo)穿過太陽(yáng)能電池的步驟來從第二金屬層驅(qū)逐金屬。在從第二金屬層驅(qū)逐金屬之后，通過在第三時(shí)間內(nèi)于第三電壓下沿第一方向傳導(dǎo)第三電流的步驟來將另外的金屬鍍覆在第二金屬層上。類似于上述內(nèi)容，所得的太陽(yáng)能電池包括鍍覆在太陽(yáng)能電池上的金屬，其中交叉的金屬接觸指在太陽(yáng)能電池的背面上延伸而不是沿著太陽(yáng)能電池的側(cè)邊延伸。在另一個(gè)實(shí)施例中，在太陽(yáng)能電池上鍍覆金屬的步驟包括鍍覆交叉的金屬接觸指，這些金屬接觸指在太陽(yáng)能電池的正面上延伸而不是沿著太陽(yáng)能電池的側(cè)邊延伸。另夕卜，在再一個(gè)實(shí)施例中，將第一金屬層和第二金屬層鍍覆在太陽(yáng)能電池上的步驟可包括鍍覆第一金屬和第二金屬，諸如但不限于銅、錫、鋁、銀、金、鉻、鐵、鎳、鋅、釕、鈀或鉑。
[0018]本發(fā)明公開了再一種在太陽(yáng)能電池上鍍覆金屬層的方法。該方法包括提供太陽(yáng)能電池，該太陽(yáng)能電池具有被構(gòu)造為在正常工作期間面向太陽(yáng)的正面、與正面相對(duì)的背面和四個(gè)側(cè)邊。該方法還包括在太陽(yáng)能電池的硅基板上沉積種子金屬層，并且通過使電流傳導(dǎo)穿過太陽(yáng)能電池的種子金屬層的步驟來將第一金屬層鍍覆在太陽(yáng)能電池上。該方法還包括隨后進(jìn)行超聲清洗工藝，以從至少一個(gè)側(cè)邊移除由于在太陽(yáng)能電池上鍍覆第一金屬層而導(dǎo)致的過量鍍覆金屬。在另一個(gè)實(shí)施例中，沉積種子金屬層的步驟替代地可包括沉積金屬，諸如但不限于銅、錫、鎢、鈦、鈦鎢、銀、金、氮化鈦、氮化鉭、釕或鉑。
[0019]本發(fā)明公開了又一種在太陽(yáng)能電池上鍍覆金屬層的方法。該方法包括提供太陽(yáng)能電池，該太陽(yáng)能電池具有被構(gòu)造為在正常工作期間面向太陽(yáng)的正面、與正面相對(duì)的背面和四個(gè)側(cè)邊。該方法還包括使用物理氣相沉積(PVD)工藝在太陽(yáng)能電池的硅基板上沉積種子金屬層，并且進(jìn)行超聲清洗工藝以從太陽(yáng)能電池的至少一個(gè)側(cè)邊移除過量金屬。該方法還包括隨后通過使電流傳導(dǎo)穿過太陽(yáng)能電池的種子金屬層