[发明专利]激光材料移除方法和设备

说明书

本申请是于2009年8月21日提交的，申请号为200980133793.1，题为“激光材料移除方法和设备”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明的实施例一般涉及光伏特电池的制造。更具体来说，本发明的实施例涉及依照所欲图案激光移除材料层的部分的设备与方法。

背景技术

太阳能电池是将太阳光直接转换成电力的光伏特(PV)组件。最常见的太阳能电池材料为硅，所述材料处于单晶或多晶基材形式，有时称为晶片。因为形成硅基太阳能电池来产生电力的分摊成本目前高于利用传统方法产生电力的成本，因此希望可减少形成太阳能电池的成本。

许多方法能够制造太阳能电池的主动区、钝化区及导体。然而，上述先前制造方法与设备存在有许多问题。例如，目前在太阳能电池制造过程中提供的激光移除介电与导电层的部分的方法耗时且会导致伤害下方基材。

因此，需要可在太阳能电池制造过程中移除层的部分且改善基材产量的改良激光移除技术与设备。

发明内容

本发明的一个实施例中，材料移除设备包括第一机器人，所述第一机器人配置以将基材自输入区传送至基材运送表面上数个支撑特征结构中的一者，所述基材具有沉积于其第一表面上的介电层；显像系统，所述显像系统配置以侦测基材的实际位置并传达有关实际位置的信息至系统控制器；第一激光扫描仪，所述第一激光扫描仪定位以依所欲图案移除一部分的介电层；及自动化系统，所述自动化系统配置以将具有图案化介电层的基材自第一激光扫描仪运送至沉积室，所述沉积室配置以沉积导电层于介电层上。一个实施例中，系统控制器配置以确定基材的实际位置相对于预期位置的偏移，并调整第一机器人或激光扫描仪中的任一者以修正所述偏移。

另一实施例中，激光材料移除方法包括确定沉积于基材上的材料的激光烧蚀阀值、改变基材位置或激光参数（通过散焦激光）中的任一者以致由激光散发的光线的一部分以低于烧蚀阀值照射基材、并烧蚀材料而不伤害下方基材。

另一实施例中，激光材料移除方法包括通过聚焦激光散发的光线于沉积于基材上的介电材料的一区域以热加压所述区域，并自所述区域物理性移除材料而不蒸发材料。

本发明的另一实施例中，工艺包括第一机器人，所述第一机器人配置以将基材自输入区传送至基材运送表面上数个支撑特征结构中的一者；显像系统，所述显像系统配置以侦测基材的实际位置并传达有关实际位置的信息至系统控制器；第一沉积室，所述第一沉积室配置以沉积介电层于基材上；第一激光扫描仪，所述第一激光扫描仪定位以当基材定位于基材运送表面上时，依所欲图案自基材移除介电层的一部分；第二沉积室，所述第二沉积室配置以沉积导电层于图案化介电层上；及自动化系统，所述自动化系统配置以在第一沉积室、第一激光扫描仪与第二沉积室之间运送基材。一个实施例中，系统控制器配置以确定基材的实际位置相对于预测位置的偏移并调整激光扫描仪以修正偏移。

附图说明

为了更详细地了解本发明的上述特征，可参照实施例（某些图示于附图中）来理解本发明简短概述于上文的特定描述。然而，需注意附图仅图示本发明的典型实施例而因此不被视为本发明范围的限制因素，因为本发明可允许其它等效实施例。

图1A至图1E图示太阳能电池基材在工艺工序的不同阶段的示意性横截面图，所述工艺工序用于在太阳能电池的表面上形成接触结构。

图2图示用于在太阳能电池上形成接触结构的工艺工序。

图3A是用于根据本发明的一个实施例实行工艺工序的设备的示意性平面图。

图3B是用于根据本发明另一实施例实行工艺工序的设备的示意性平面图。

图4是根据本发明的一个实施例固持基材于显像系统上的机器人的示意性侧视图。

图5A是用于根据本发明另一实施例实行工艺工序的设备的示意性平面图。

图5B是用于根据本发明另一实施例实行工艺工序的设备的示意性平面图。

图6是根据本发明的一个实施例定位于基材固持件中的基材的示意性侧视图。

图7A是用于根据本发明另一实施例实行工艺工序的设备的示意性平面图。

图7B是用于根据本发明另一实施例实行工艺工序的设备的示意性平面图。

图8是用于根据本发明另一实施例实行工艺工序的设备的示意性平面图。

图9是用于根据本发明另一实施例实行工艺工序的设备的示意性平面图。

图10是激光自所述激光沿着一距离传播光束的示意图。