邊緣掃描和對齊的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關申請案的交互參照
[0002] 本申請案涉及在歐洲專利局提交的申請?zhí)枮镻CT/EP2014/053352的專利申請案， 所述專利申請案的標題為"Solar Cell Processing System, Conveyor Belt System, Solar Cell Production Installation and Method(太陽能電池處理系統(tǒng)，輸送帶系統(tǒng)，太陽能 電池生產(chǎn)設備和方法）"[應用材料案號：APPM 21692EP]，所述專利申請案提交于2014年2 月20日，將所述專利案以引用方式并入本文。
技術領域
[0003] 本文描述的實施例大體涉及在太陽能電池的一或多個層中形成孔的裝置和方法。 更具體來說，本文提供的實施例涉及在太陽能電池生產(chǎn)線中在太陽能電池表面中進行激光 鉆孔的裝置和方法。
【背景技術】
[0004] 太陽能電池是將陽光直接轉換成為電能的光生伏打裝置。最常見的太陽能電池材 料是硅，硅是單晶或多晶形式的基板，有時稱作晶片。因為形成硅基太陽能電池以產(chǎn)生電力 所需的攤還成本系高于使用傳統(tǒng)方法產(chǎn)生電力的成本，所以人們一直在努力減少為形成太 陽能電池而所需的成本。
[0005] -種當代廣泛應用的太陽能電池設計具有形成在前表面或光接收表面附近的p-n 結，當光能被吸收到所述太陽能電池中時，所述P_n結產(chǎn)生電子/空穴對。這種常規(guī)設計具 有在太陽能電池正面上的第一組電觸點和在太陽能電池的背面上的第二組電觸點。為了在 太陽能電池的背面上形成第二組電觸點，必須在覆蓋太陽能電池基板的背面的鈍化層中形 成孔，以允許導電層接觸底下的太陽能電池基板。
[0006] 單一的太陽能電池基板上通常需要超過100, 000個的觸點（即，形成在背面鈍 化層中的孔）。用于在太陽能電池的背面鈍化層中形成孔的常規(guī)方法包括使用多面鏡 (multi-faceted mirror)來控制激光束橫穿在運輸帶上傳遞的太陽能電池基板。這些系統(tǒng) 可能能夠在約一秒中產(chǎn)生100, 〇〇〇個孔。然而，這些常規(guī)系統(tǒng)可能缺乏對于孔定位的足夠 程度的控制。例如，不能夠精細地控制激光鉆孔工藝可能會導致在基板上形成不需要的孔 或孔型或者甚至燒蝕鄰近所述基板的運輸帶。不需要的孔或孔型可不利地影響太陽能電池 的功能性，并且運輸帶的燒蝕可能會縮短用于在太陽能電池基板上形成孔的裝置的使用壽 命。
[0007] 因此，需要用于在太陽能電池基板上的一或多個層中形成孔的改善的裝置和方 法。

【發(fā)明內容】

[0008] 在一個實施例中，提供了一種在基板上進行激光鉆孔的方法。所述方法包括確定 一或多個多邊形鏡切割面的位置，其中所述多邊形鏡切割面是繞軸旋轉的，以及確定基板 在運輸帶上的位置?？赏ㄟ^將運輸帶從處于第一速度的第一位置移動到處于不同于所述第 一速度的第二速度的第二位置來改變基板的位置。所述基板的第二位置可對應于一或多個 多邊形鏡切割面位置。隨后可通過從所述一或多個多邊形鏡切割面反射激光能量來提供激 光能量至基板。
[0009] 在另一實施例中，提供了一種在基板中形成孔的方法。所述方法包括監(jiān)控在多邊 形鏡子上形成的多邊形鏡切割面的角位置，同時所述多邊形鏡切割面繞軸旋轉并且傳遞與 所述多邊形鏡切割面的角位置有關的角位置信息至控制器。將基板在第一方向上以第一速 度在運輸帶上傳遞，其中當以第一速度傳遞所述基板時，傳遞與基板的第一位置有關的基 板傳遞信息至控制器。可以比較所述角位置信息和所述基板傳遞信息，并且基板的速度可 以從第一速度調節(jié)到第二速度，其中所述第二速度不同于所述第一速度并且所述第二速度 是由控制器基于所述角位置信息和所述基板傳遞信息的比較而選擇的。一定量的電磁能可 通過從所述多個多邊形鏡切割面中的一個切割面反射所述一定量的電磁能而傳遞至所述 基板的表面，其中當基板到達第二位置時，所述一定量的電磁能被傳遞至所述基板的表面。
[0010] 在又一實施例中，提供了一種計算機可讀存儲介質。計算機可讀存儲介質可以存 儲指令，當所述指令由處理器執(zhí)行時，可使所述處理器提供通過執(zhí)行以下步驟而進行激光 鉆孔的指令：確定一或多個多邊形鏡切割面的位置，其中所述多邊形鏡切割面繞軸旋轉?？?以確定運輸帶上的基板位置，以及所述基板的位置可以通過將所述運輸帶從處于第一速度 的第一位置移動到處于不同于所述第一速度的第二速度的第二位置而改變，其中所述基板 的第二位置對應于一或多個多邊形鏡切割面位置。可通過從所述一或多個多邊形鏡切割面 中的一個切割面反射激光能量來提供所述激光能量至基板。
【附圖說明】
[0011] 因此，為了可詳細理解本發(fā)明的上述特征結構的方式，上文簡要概述的本發(fā)明的 更具體描述可參照實施例進行，一些實施例圖示于附圖中。然而，應注意，附圖僅圖示本發(fā) 明的典型實施例，且因此不應被視為本發(fā)明范圍的限制，因為本發(fā)明可允許其他等效的實 施例。
[0012] 圖1示出可使用本文描述的裝置和方法形成的太陽能電池的剖視圖。
[0013] 圖2A示出根據(jù)本文描述的實施例的激光處理平臺的示意性側視圖。
[0014] 圖2B示出根據(jù)本文描述的實施例的圖2A的光學裝置的放大側視圖。
[0015] 圖2C示出具有用本文公開的裝置和方法形成的多個孔的基板的示意性平面圖。
[0016] 圖3示出根據(jù)本文描述的實施例可以和圖2A的激光處理平臺一起使用的控制系 統(tǒng)的示意性側視圖。
[0017] 圖4A-4B示出其上具有用相關于圖3描述的方法、按一圖案形成的多個孔的基板 的示意性平面圖。
[0018] 圖5示出用于處理基板的流程圖。
[0019] 為了促進理解，在可能的情況下已使用相同元件符號以指定為諸圖所共有的相同 元件?？紤]到在一個實施例中公開的元件可以被有利地并入其他實施例，此處不再進行特 定詳述。
【具體實施方式】
[0020] 本文描述的實施例涉及通過傳遞電磁能至基板的表面來在基板中形成（即，鉆 鑿）孔的裝置和方法。所述裝置包括平臺，所述平臺具有輸送機系統(tǒng)以相對于電磁來源（諸 如，移動的激光束）移動一或多個太陽能電池基板。如本文所描述形成在基板表面中的孔 可包含至少部分地形成在基板表面中的通孔、盲孔、細長通道或者線條。用于形成孔的裝置 可以被用作獨立工具或者合并入較大的基板處理系統(tǒng)，諸如群集工具或者在線的基板處理 系統(tǒng)。
[0021] 本文描述的實施例提供在太陽能電池制造工藝期間在一或多個層中進行激光鉆 孔的激光掃描裝置。在一個實施例中，所述裝置用于在太陽能電池的背面鈍化層中進行激 光鉆孔，以使得能夠穿過所述背面鈍化層形成電觸點。如本文所使用的，術語"激光鉆孔"通 常意味使用激光來去除材料的至少一部分。因此，"激光鉆孔"可包含燒蝕設置在基板上的 材料層的至少一部分，例如穿過設置在基板上的材料層的孔。此外，"激光鉆孔"可包含去除 至少一部分的基板材料，例如在基板中形成非通孔（盲孔）或者甚至穿過基板的孔。
[0022] 圖1示出可使用本文描述的裝置和方法形成的太陽能電池100的剖視圖。所述太 陽能電池100包括太陽能電池基板110,所述太陽能電池基板110具有在太陽能電池基板 110的前表面105上的鈍化/ARC(抗反射涂敷）層堆疊120和在所述太陽能電池基板的背 表面106上的背面鈍化層堆疊140。
[0023] 在個實施例中，所述太陽能電池基板110是娃基板，所述娃基板具有P型慘雜劑 設置在其中以形成太陽能電池100的一部分。在這種配置中，所述太陽能電池基板110可具 有P型摻雜基區(qū)101和n型摻雜發(fā)射區(qū)102形成在所述基板上。所述太陽能電池基板110 還包括p-n結區(qū)域103,所述p-n結區(qū)域103設置在所述基區(qū)101和所述發(fā)射區(qū)102之間。 因此，所述太陽能電池基板110包括當用來自太陽150的入射光子"I"照射太陽能電池100 時，產(chǎn)生電子空穴對于其中的區(qū)域。
[0024] 所述太陽能電池基板110可包含單晶娃、多晶娃，或者聚晶娃?；蛘撸鎏柲?電池基板110可包含鍺（Ge)、砷化鎵（GaAs)、碲化鎘（CdTe)、硫化鎘（CdS)、銅銦鎵硒化物 (CIGS)、銅銦硒化物（CuInSe2)、磷化鎵銦（GaInP2)，或者有機材料。在另一實施例中，所述 太陽能電池基板可以是異質結電池，諸如GalnP/GaAs/Ge或者Zn