边缘扫描和对齐的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请案的交互参照
[0002] 本申请案涉及在欧洲专利局提交的申请号为PCT/EP2014/053352的专利申请案， 所述专利申请案的标题为"Solar Cell Processing System, Conveyor Belt System, Solar Cell Production Installation and Method(太阳能电池处理系统，输送带系统，太阳能 电池生产设备和方法）"[应用材料案号：APPM 21692EP]，所述专利申请案提交于2014年2 月20日，将所述专利案以引用方式并入本文。
技术领域
[0003] 本文描述的实施例大体涉及在太阳能电池的一或多个层中形成孔的装置和方法。 更具体来说，本文提供的实施例涉及在太阳能电池生产线中在太阳能电池表面中进行激光 钻孔的装置和方法。
【背景技术】
[0004] 太阳能电池是将阳光直接转换成为电能的光生伏打装置。最常见的太阳能电池材 料是硅，硅是单晶或多晶形式的基板，有时称作晶片。因为形成硅基太阳能电池以产生电力 所需的摊还成本系高于使用传统方法产生电力的成本，所以人们一直在努力减少为形成太 阳能电池而所需的成本。
[0005] -种当代广泛应用的太阳能电池设计具有形成在前表面或光接收表面附近的p-n 结，当光能被吸收到所述太阳能电池中时，所述P_n结产生电子/空穴对。这种常规设计具 有在太阳能电池正面上的第一组电触点和在太阳能电池的背面上的第二组电触点。为了在 太阳能电池的背面上形成第二组电触点，必须在覆盖太阳能电池基板的背面的钝化层中形 成孔，以允许导电层接触底下的太阳能电池基板。
[0006] 单一的太阳能电池基板上通常需要超过100, 000个的触点（即，形成在背面钝 化层中的孔）。用于在太阳能电池的背面钝化层中形成孔的常规方法包括使用多面镜 (multi-faceted mirror)来控制激光束横穿在运输带上传递的太阳能电池基板。这些系统 可能能够在约一秒中产生100, 〇〇〇个孔。然而，这些常规系统可能缺乏对于孔定位的足够 程度的控制。例如，不能够精细地控制激光钻孔工艺可能会导致在基板上形成不需要的孔 或孔型或者甚至烧蚀邻近所述基板的运输带。不需要的孔或孔型可不利地影响太阳能电池 的功能性，并且运输带的烧蚀可能会缩短用于在太阳能电池基板上形成孔的装置的使用寿 命。
[0007] 因此，需要用于在太阳能电池基板上的一或多个层中形成孔的改善的装置和方 法。
【发明内容】
[0008] 在一个实施例中，提供了一种在基板上进行激光钻孔的方法。所述方法包括确定 一或多个多边形镜切割面的位置，其中所述多边形镜切割面是绕轴旋转的，以及确定基板 在运输带上的位置。可通过将运输带从处于第一速度的第一位置移动到处于不同于所述第 一速度的第二速度的第二位置来改变基板的位置。所述基板的第二位置可对应于一或多个 多边形镜切割面位置。随后可通过从所述一或多个多边形镜切割面反射激光能量来提供激 光能量至基板。
[0009] 在另一实施例中，提供了一种在基板中形成孔的方法。所述方法包括监控在多边 形镜子上形成的多边形镜切割面的角位置，同时所述多边形镜切割面绕轴旋转并且传递与 所述多边形镜切割面的角位置有关的角位置信息至控制器。将基板在第一方向上以第一速 度在运输带上传递，其中当以第一速度传递所述基板时，传递与基板的第一位置有关的基 板传递信息至控制器。可以比较所述角位置信息和所述基板传递信息，并且基板的速度可 以从第一速度调节到第二速度，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传递信息的比较而选择的。一定量的电磁能可 通过从所述多个多边形镜切割面中的一个切割面反射所述一定量的电磁能而传递至所述 基板的表面，其中当基板到达第二位置时，所述一定量的电磁能被传递至所述基板的表面。
[0010] 在又一实施例中，提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以存 储指令，当所述指令由处理器执行时，可使所述处理器提供通过执行以下步骤而进行激光 钻孔的指令：确定一或多个多边形镜切割面的位置，其中所述多边形镜切割面绕轴旋转。可 以确定运输带上的基板位置，以及所述基板的位置可以通过将所述运输带从处于第一速度 的第一位置移动到处于不同于所述第一速度的第二速度的第二位置而改变，其中所述基板 的第二位置对应于一或多个多边形镜切割面位置。可通过从所述一或多个多边形镜切割面 中的一个切割面反射激光能量来提供所述激光能量至基板。
【附图说明】
[0011] 因此，为了可详细理解本发明的上述特征结构的方式，上文简要概述的本发明的 更具体描述可参照实施例进行，一些实施例图示于附图中。然而，应注意，附图仅图示本发 明的典型实施例，且因此不应被视为本发明范围的限制，因为本发明可允许其他等效的实 施例。
[0012] 图1示出可使用本文描述的装置和方法形成的太阳能电池的剖视图。
[0013] 图2A示出根据本文描述的实施例的激光处理平台的示意性侧视图。
[0014] 图2B示出根据本文描述的实施例的图2A的光学装置的放大侧视图。
[0015] 图2C示出具有用本文公开的装置和方法形成的多个孔的基板的示意性平面图。
[0016] 图3示出根据本文描述的实施例可以和图2A的激光处理平台一起使用的控制系 统的示意性侧视图。
[0017] 图4A-4B示出其上具有用相关于图3描述的方法、按一图案形成的多个孔的基板 的示意性平面图。
[0018] 图5示出用于处理基板的流程图。
[0019] 为了促进理解，在可能的情况下已使用相同元件符号以指定为诸图所共有的相同 元件。考虑到在一个实施例中公开的元件可以被有利地并入其他实施例，此处不再进行特 定详述。
【具体实施方式】
[0020] 本文描述的实施例涉及通过传递电磁能至基板的表面来在基板中形成（即，钻 凿）孔的装置和方法。所述装置包括平台，所述平台具有输送机系统以相对于电磁来源（诸 如，移动的激光束）移动一或多个太阳能电池基板。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、细长通道或者线条。用于形成孔的装置 可以被用作独立工具或者合并入较大的基板处理系统，诸如群集工具或者在线的基板处理 系统。
[0021] 本文描述的实施例提供在太阳能电池制造工艺期间在一或多个层中进行激光钻 孔的激光扫描装置。在一个实施例中，所述装置用于在太阳能电池的背面钝化层中进行激 光钻孔，以使得能够穿过所述背面钝化层形成电触点。如本文所使用的，术语"激光钻孔"通 常意味使用激光来去除材料的至少一部分。因此，"激光钻孔"可包含烧蚀设置在基板上的 材料层的至少一部分，例如穿过设置在基板上的材料层的孔。此外，"激光钻孔"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）或者甚至穿过基板的孔。
[0022] 图1示出可使用本文描述的装置和方法形成的太阳能电池100的剖视图。所述太 阳能电池100包括太阳能电池基板110,所述太阳能电池基板110具有在太阳能电池基板 110的前表面105上的钝化/ARC(抗反射涂敷）层堆叠120和在所述太阳能电池基板的背 表面106上的背面钝化层堆叠140。
[0023] 在个实施例中，所述太阳能电池基板110是娃基板，所述娃基板具有P型惨杂剂 设置在其中以形成太阳能电池100的一部分。在这种配置中，所述太阳能电池基板110可具 有P型掺杂基区101和n型掺杂发射区102形成在所述基板上。所述太阳能电池基板110 还包括p-n结区域103,所述p-n结区域103设置在所述基区101和所述发射区102之间。 因此，所述太阳能电池基板110包括当用来自太阳150的入射光子"I"照射太阳能电池100 时，产生电子空穴对于其中的区域。
[0024] 所述太阳能电池基板110可包含单晶娃、多晶娃，或者聚晶娃。或者，所述太阳能 电池基板110可包含锗（Ge)、砷化镓（GaAs)、碲化镉（CdTe)、硫化镉（CdS)、铜铟镓硒化物 (CIGS)、铜铟硒化物（CuInSe2)、磷化镓铟（GaInP2)，或者有机材料。在另一实施例中，所述 太阳能电池基板可以是异质结电池，诸如GalnP/GaAs/Ge或者Zn