專利名稱：電連接形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例一般而言關(guān)于一種使用導(dǎo)電粘著劑來形成電連接的方法。相關(guān)技術(shù)的描述光伏(PV)裝置或太陽能電池是將日光轉(zhuǎn)換為直流(DC)電力的裝置。典型的薄膜型PV裝置，或薄膜太陽能電池，具有一或多個(gè)p-i-n結(jié)。每一 p-i-n結(jié)包含ρ型層、本征型層(intrinsic type layer)及η型層。當(dāng)太陽能電池的p-i-n結(jié)暴露于日光(由光子能量組成)時(shí)，日光經(jīng)由PV效應(yīng)轉(zhuǎn)換為電?？蓪⑻柲茈姵仄戒伋奢^大太陽能電池陣列。藉由連接若干太陽能電池，并將其連結(jié)為具有特定框架及連接器的面板可制成太陽能陣列。通常，薄膜太陽能電池包括活性區(qū)域或光電轉(zhuǎn)換單元，及設(shè)置作為正面電極及/ 或背面電極的透明導(dǎo)電氧化物(TCO)膜。光電轉(zhuǎn)換單元包括P型硅層、η型硅層，及本征型(i型)硅層，該本征型硅層包夾在P型硅層與η型硅層之間?？衫萌舾深愋偷墓枘?， 包括微晶硅膜(μ c-Si)、非晶硅膜(a-Si)、多晶硅膜(多晶Si)，及其類似物，來形成光電轉(zhuǎn)換單元的P型層、η型層及/或i型層。背面電極可含有一或多個(gè)導(dǎo)電層。需要經(jīng)改良的制程以形成具有良好界面接觸、低接觸電阻及高總體性能的太陽能電池。隨著傳統(tǒng)能源價(jià)格上漲，需要使用低成本太陽能電池裝置來以低成本方式產(chǎn)生電。常規(guī)太陽能電池制造制程為高勞動密集，且具有可影響生產(chǎn)線產(chǎn)能、太陽能電池成本及裝置產(chǎn)率的多種中斷。舉例而言，常規(guī)太陽能電池電連接制程需要將已形成的電性引線人工安置并連接至太陽能電池裝置的背面電極。此等人工制程勞動密集、耗時(shí)且成本高。此外，常規(guī)太陽能電池電連接制程(諸如焊接)可能因于電性引線附接制程期間的高度局部加熱，而對太陽能電池造成損壞。因此，需要一種改良的方法以在例如自動太陽能電池生產(chǎn)線中的太陽能電池上， 形成電連接。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，一種電連接的形成方法包含以下步驟將導(dǎo)電粘著劑分配于第一導(dǎo)電部件的表面上；將第二導(dǎo)電部件安置于該導(dǎo)電粘著劑上，以形成復(fù)合結(jié)構(gòu)； 以基本上超過大氣壓力的壓力壓縮該復(fù)合結(jié)構(gòu)；及在壓縮該復(fù)合結(jié)構(gòu)期間固化該導(dǎo)電粘著劑。在另一實(shí)施例中，一種電連接的形成方法包含以下步驟將導(dǎo)電粘著劑分配于太陽能電池基板的背接觸層的表面上，其中該太陽能電池基板包含玻璃基板、淀積于玻璃基板之上的透明導(dǎo)電層、淀積于透明導(dǎo)電層之上的一或多個(gè)硅層，及淀積于該一或多個(gè)硅層之上的背接觸層；將側(cè)匯流排(side-buss)的一部分安置于該導(dǎo)電粘著劑的一部分上；將聚合材料安置于背接觸層及側(cè)匯流排導(dǎo)線之上；將背玻璃基板設(shè)置于聚合材料之上以形成復(fù)合結(jié)構(gòu)；以基本上超過大氣壓力的壓力壓縮復(fù)合結(jié)構(gòu)；及在壓縮復(fù)合結(jié)構(gòu)期間固化導(dǎo)電粘著劑。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，一種電連接的形成方法包含以下步驟將導(dǎo)電粘著劑分配于太陽能電池生產(chǎn)線的接合導(dǎo)線附接模組中的太陽能電池基板的背接觸層的表面上， 其中該太陽能電池基板包含玻璃基板、淀積于該玻璃基板之上的透明導(dǎo)電層、淀積于該透明導(dǎo)電層之上的一或多個(gè)硅層、淀積于該一或多個(gè)硅層之上的背接觸層，及配置于該背接觸層上的跨越匯流排(cross-buss)，以使得該跨越匯流排與該背接觸層絕緣；將側(cè)匯流排的一部分安置于該導(dǎo)電粘著劑的一部分上；將聚合材料分配于該背接觸層及該側(cè)匯流排之上；將背玻璃基板設(shè)置于該聚合材料之上以形成一復(fù)合結(jié)構(gòu)；以基本上超過大氣壓力的壓力壓縮該復(fù)合結(jié)構(gòu)；在該太陽能電池生產(chǎn)線的一熱壓模組(autoclave module)中，于壓縮該復(fù)合結(jié)構(gòu)期間固化該導(dǎo)電粘著劑；及經(jīng)由該太陽能電池生產(chǎn)線中的系統(tǒng)控制器來控制該分配該導(dǎo)電粘著劑步驟與該固化步驟之間的計(jì)時(shí)。在一實(shí)施例中，該導(dǎo)電粘著劑包含其中散布有導(dǎo)電顆粒的環(huán)氧樹脂。附圖簡單說明為使本發(fā)明的上述特征得以更詳細(xì)被了解，已參照具體實(shí)施例而更具體說明以上所簡述的發(fā)明，其中部分具體實(shí)施例例示于附圖中。然而，應(yīng)注意的是，附圖僅例示本發(fā)明的典型實(shí)施例，且因此不應(yīng)視為限制了其范圍，因?yàn)楸景l(fā)明可允許其他同等有效的實(shí)施例。

圖1例示根據(jù)本文所描述的一實(shí)施例的形成太陽能電池裝置的制程。圖2例示根據(jù)本文所描述的一實(shí)施例的太陽能電池生產(chǎn)線的平面圖。圖3A為根據(jù)本文所描述的一實(shí)施例的薄膜太陽能電池裝置的側(cè)截面視圖。圖;3B為根據(jù)本文所描述的一實(shí)施例的薄膜太陽能電池裝置的側(cè)截面視圖。圖3C為根據(jù)本文所描述的一實(shí)施例的復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)的平面圖。圖3D為沿圖3C的截面A-A的側(cè)截面視圖。圖3E為根據(jù)本文所描述的一實(shí)施例的薄膜太陽能電池裝置的側(cè)截面視圖。圖4A為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的接合導(dǎo)線附接模組的示意性平面圖。圖4B為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的側(cè)匯流排淀積元件的一部分及焊接模組的側(cè)視圖。圖5為具有淀積于其上的導(dǎo)電粘著劑的示例性圖案的裝置基板的平面圖。圖6為根據(jù)一實(shí)施例的接合(bonding)模組的示意性橫截面圖。圖7例示熱壓模組及支撐設(shè)備的一實(shí)施例的側(cè)截面視圖。圖8示意地例示根據(jù)一實(shí)施例在形成太陽能電池生產(chǎn)線中的太陽能電池期間，于裝置基板上形成電連接的制程順序的一實(shí)施例。圖9A為具有經(jīng)由導(dǎo)電粘著劑接合至側(cè)匯流排的背接觸層的太陽能電池的部分示意性橫截面圖，該導(dǎo)電粘著劑按常規(guī)方式在大氣壓力下及高溫下固化。圖9B為具有經(jīng)由導(dǎo)電粘著劑接合至側(cè)匯流排的背接觸層的太陽能電池的部分示意性橫截面圖，該導(dǎo)電粘著劑根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例在高壓下固化。圖10為柱狀圖，該柱狀圖將使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在加壓下固化的導(dǎo)電粘著劑所形成的電連接的電阻測試數(shù)據(jù)和以常規(guī)方式固化的導(dǎo)電粘著劑所形成的電連接進(jìn)行比較，并和常規(guī)焊接連接進(jìn)行比較。為了便于理解，在可能情況下已使用相同元件符號以指出諸圖所共有的相同元件。一個(gè)實(shí)施例的元件及特征結(jié)構(gòu)可有利地并入其他實(shí)施例中，而無需進(jìn)一步敘述。
實(shí)施方式本發(fā)明的實(shí)施例提供一種在裝置上形成電連接的方法。在一實(shí)施例中，電連接經(jīng)由粘著劑附接至裝置，該粘著劑具有設(shè)置于其中的導(dǎo)電顆粒。在一實(shí)施例中，粘著劑在施加壓力時(shí)得以固化，致使導(dǎo)電顆粒對準(zhǔn)，顆粒與顆粒間的間距減小，或彼此接觸，以在電連接與裝置之間提供更直接的導(dǎo)電(電阻較小)路徑。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，提供一種在形成太陽能電池裝置期間，在部分形成的太陽能電池上形成電性引線的方法。該方法包含以下步驟將側(cè)匯流排導(dǎo)線置放于導(dǎo)電粘著劑的圖案上，該導(dǎo)電粘著劑設(shè)置于太陽能電池裝置基板的背接觸層上；在太陽能電池裝置基板與背玻璃基板之間層壓(laminating)側(cè)匯流排導(dǎo)線與導(dǎo)電粘著劑，以形成復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)；及當(dāng)向復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)施加壓力并加熱時(shí)固化導(dǎo)電粘著劑。圖1例示制程順序100的一實(shí)施例，制程順序100包括多個(gè)步驟(亦即，步驟102 至步驟14 ，每一步驟用以使用本文所描述的新穎太陽能電池生產(chǎn)線200來形成太陽能電池裝置。制程順序100中的組態(tài)、處理步驟的編號及處理步驟的次序并非旨在限制本文所描述的本發(fā)明的范疇。圖2是生產(chǎn)線200的一實(shí)施例的平面圖，該圖旨在經(jīng)由系統(tǒng)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的其他相關(guān)方面來例示一些典型處理模組及制程流程，且因此并非旨在限制本文所描述的本發(fā)明的范疇?？墒褂孟到y(tǒng)控制器290來控制在太陽能電池生產(chǎn)線200中所見的一或多個(gè)組件。 系統(tǒng)控制器290促進(jìn)整個(gè)太陽能電池生產(chǎn)線200的控制及自動化，且系統(tǒng)控制器290通常包括中央處理單元(CPU)(未圖示)、存儲器(未圖示)及支援電路(或1/0)(未圖示)。 CPU可為任何形式的電腦處理器之一，這些電腦處理器用于控制各種系統(tǒng)功能、基板移動、 腔室制程及支援硬體(例如，感測器、機(jī)器人、馬達(dá)、燈等)的工業(yè)設(shè)定，并監(jiān)控制程(例如， 基板支撐溫度、電力供應(yīng)器變量、腔室制程時(shí)間、I/O信號等)。存儲器連接至CPU，且存儲器可為一或多個(gè)易獲得的存儲器，諸如隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、軟盤、硬盤或任何其它形式的本地或遠(yuǎn)端數(shù)位儲存器?？蓪④浖噶罴皵?shù)據(jù)編碼并儲存于存儲器中以指示CPU。支援電路也連接至CPU，以用常規(guī)方式來支援處理器。支援電路可包括高速緩存、電力供應(yīng)、時(shí)鐘電路、輸入/輸出電路、子系統(tǒng)及類似電路。系統(tǒng)控制器290可讀取的程序(或電腦指令)判定哪些任務(wù)可在基板上執(zhí)行。優(yōu)選地，程序?yàn)橄到y(tǒng)控制器290可讀取的軟件，該軟件包括編碼以執(zhí)行與監(jiān)控、移動、支撐及/ 或安置基板相關(guān)的任務(wù)，以及在太陽能電池生產(chǎn)線200中執(zhí)行的各種制程配方(recipe)任務(wù)及各種腔室制程配方步驟。在一實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器290還含有多個(gè)可編程邏輯控制器(PLC’ s)，該可編程邏輯控制器用以本地地控制太陽能電池生產(chǎn)中的一或多個(gè)模組；及材料操作系統(tǒng)控制器(例如，PLC或標(biāo)準(zhǔn)電腦)，該材料操作系統(tǒng)控制器處理整個(gè)太陽能電池生產(chǎn)線的較高階策略性移動、排程及運(yùn)行。圖3A至圖3E例示太陽能電池300的實(shí)例，可使用圖1所示的制程順序及太陽能電池生產(chǎn)線200所示的組件來形成并測試太陽能電池300。圖3A為可在下文所描述的系統(tǒng)中形成并分析的單結(jié)非晶硅太陽能電池300的簡化示意圖。如圖3A所示，單結(jié)非晶硅太陽能電池300經(jīng)定向朝向光源或太陽輻射301。太陽能電池300通常包含基板302，諸如玻璃基板、聚合物基板、金屬基板或其他適合的基板，基板之上形成有薄膜。在一實(shí)施例中，基板302為尺寸約為2200mmX ^OOmmX 3mm的玻璃基板。
6太陽能電池300進(jìn)一步包含形成于基板302之上的第一透明導(dǎo)電氧化物(TCO)層310(例如，氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO))；形成于第一 TCO層310之上的第一 p-i-n結(jié)320 ；形成于第一 p-i-n結(jié)320之上的第二 TCO層；340 ；及形成于第二 TCO層340之上的背接觸層350。 為了藉由增強(qiáng)光捕獲來改進(jìn)光吸收，基板及/或形成于其之上的一或多個(gè)薄膜可視情況藉由濕式、等離子體、離子及/或機(jī)械制程來紋理化。舉例而言，在圖3A所示的實(shí)施例中，第一 TCO層310經(jīng)紋理化，且淀積于其上的后成薄膜通常追隨其下方表面的表面形貌。在一組態(tài)中，第一 p-i-n結(jié)320可包含p型非晶硅層322 ；形成于ρ型非晶硅層 322之上的本征型非晶硅層324 ；及形成于本征型非晶硅層3Μ之上的η型微晶硅層326。在一實(shí)例中，P型非晶硅層322可被形成至約60Α與約300Α之間的厚度，本征型非晶硅層324 可被形成至約1,500入與約3,500Α之間的厚度，且η型微晶硅層3 可被形成至約100人與約400A之間的厚度。背接觸層350可包括，但不限于，選自以下各項(xiàng)的材料Al、Ag、Ti、Cr、 Au、Cu、Pt、Ni、Mo、導(dǎo)電碳、其合金及其組合物。圖;3B為太陽能電池300的一實(shí)施例的示意圖，太陽能電池300為經(jīng)定向朝向光或太陽輻射301的多結(jié)太陽能電池。太陽能電池300包含基板302，諸如玻璃基板、聚合物基板、金屬基板或其他適合的基板，基板之上形成有薄膜。太陽能電池300可進(jìn)一步包含形成于基板302之上的第一透明導(dǎo)電氧化物(TCO)層310;形成于第一 TCO層310之上的第一 p-i-n結(jié)320 ；形成于第一 p-i-n結(jié)320之上的第二 p-i_n結(jié)330 ；形成于第二 p_i_n結(jié) 330之上的第二 TCO層340 ；及形成于第二 TCO層340之上的背接觸層350。在圖:3B所示的實(shí)施例中，第一 TCO層310經(jīng)紋理化，且淀積于其上的后成薄膜通常追隨其下方表面的表面形貌。第一 P-i-n結(jié)320可包含p型非晶硅層322 ；形成于ρ型非晶硅層322之上的本征型非晶硅層324 ；及形成于本征型非晶硅層3Μ之上的η型微晶硅層326。在一實(shí)例中，ρ型非晶硅層322可被形成至約60Α與約300Α之間的厚度，本征型非晶硅層3 可被形成至約1,500Α與約3,500Α之間的厚度，且η型微晶硅層3 可被形成至約100人與約400A之間的厚度。第二 p-i-n結(jié)330可包含p型微晶硅層332 ；形成于ρ型微晶硅層332之上的本征型微晶硅層334 ；及形成于本征型微晶硅層334之上的η型非晶硅層336。在一實(shí)例中， P型微晶硅層332可被形成至約IOOA與約400Α之間的厚度，本征型微晶硅層334可被形成至約10,000入與約30,OOOA之間的厚度，且η型非晶硅層336可被形成至約ΙΟΟΑ與約 500A之間的厚度。背接觸層350可包括，但不限于，選自以下各項(xiàng)的材料A1、Ag、Ti、Cr、 Au、Cu、Pt、Ni、Mo、導(dǎo)電碳、其合金及其組合物。圖3C為示意地例示已形成的太陽能電池300的后表面的一實(shí)例的平面圖，太陽能電池300已在生產(chǎn)線200中產(chǎn)生并經(jīng)測試。圖3D為圖3C所示的太陽能電池300的一部份的側(cè)截面視圖(參見截面A-A)。盡管圖3D所例示的單結(jié)電池的橫截面類似于圖3A所描述的組態(tài)，但是其并不旨在限制本文所描述的本發(fā)明的范疇。如圖3C及圖3D所示，太陽能電池300可包括基板302 ；太陽能電池裝置元件(例如，元件符號310至元件符號350)；—或多個(gè)內(nèi)部電連接(例如，側(cè)匯流排355、跨越匯流排 356)；接合材料層360 ；背玻璃基板361及接線盒(junction box) 3700接線盒370通?？珊袃蓚€(gè)接線盒接頭371、372，該接線盒接頭371、372經(jīng)由側(cè)匯流排355及跨越匯流排356 電連接至太陽能電池300的引線362，側(cè)匯流排355及跨越匯流排356與背接觸層350及太陽能電池300的活性區(qū)域形成電子通訊(electrical communication)。為了避免與下文論述的專門執(zhí)行于基板302上的動作相混淆，通常將具有設(shè)置于其上的一或多個(gè)淀積層(例如，元件符號310至元件符號350)及/或一或多個(gè)內(nèi)部電連接(例如，側(cè)匯流排355、跨越匯流排356)的基板302稱為裝置基板303。類似地，將已使用接合材料360接合至背玻璃基板361的裝置基板303稱為復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304。圖3E為太陽能電池300的示意性截面圖，該截面圖例示在太陽能電池300中形成各個(gè)電池382A至382B的各種刻劃區(qū)域。如在圖3E中所示，太陽能電池300包括透明基板302、第一 TCO層310、第一 p-i-n結(jié)320及背接觸層350?？蓤?zhí)行三個(gè)激光刻劃步驟以產(chǎn)生溝槽381A、381B及381C，通常需要這些溝槽來形成高效太陽能電池裝置。盡管各個(gè)電池 382A及382B —起形成于基板302上，但是這些電池由形成于背接觸層350及第一 p-i-n結(jié) 320中的絕緣溝槽381C而彼此隔離。此外，溝槽381B形成于第一 p-i-n結(jié)320中，以使得背接觸層350與第一 TCO層310形成電性接觸。在一實(shí)施例中，在淀積第一 p-i-n結(jié)320及背接觸層350之前，藉由激光刻劃移除第一 TCO層310的一部分來形成絕緣溝槽381A。類似地，在一實(shí)施例中，在淀積背接觸層350之前，藉由激光刻劃移除第一 p-i-n結(jié)320的一部分，以在第一 P-i-n結(jié)320中形成溝槽381B。盡管在圖3E例示單結(jié)型太陽能電池，此組態(tài)并不旨在限制本文所描述的本發(fā)明的范疇。通用太陽能電池形成制稈順序參閱圖1及圖2，制程順序100通常始于步驟102，其中將基板302裝載至太陽能電池生產(chǎn)線200中的裝載模組202中。在一實(shí)施例中，基板302以“原始(raw) ”狀態(tài)被接收，其中基板302的邊緣、總尺寸及/或清潔度并未得到良好控制。接收“原始”基板302 降低了在形成太陽能裝置之前制備并儲存基板302的成本，且因此降低了太陽能電池裝置成本、設(shè)備成本及最終形成的太陽能電池裝置的生產(chǎn)成本。然而，通常，接收具有透明導(dǎo)電氧化物(TCO)層(例如，第一 TCO層310)的“原始”基板302是有利的，該透明導(dǎo)電氧化物 (TCO)層在基板302于步驟102中被接收入系統(tǒng)之前已淀積于基板302的表面上。若未將導(dǎo)電層，如，TCO層，淀積于“原始”基板的表面上，則需要在基板302的表面上執(zhí)行前接觸淀積步驟(步驟107)，該步驟將在下文論述。在步驟104中，制備基板302或303的表面，以防止隨后制程中的良率問題。在步驟104的一實(shí)施例中，將基板302或303插入前端基板接縫模組(front end substrate seaming module) 204，該前端基板接縫模組用以制備基板302或303的邊緣以減小損壞(諸如，剝落(chipping)或顆粒產(chǎn)生)在后續(xù)制程期間發(fā)生的可能性?；?02或303的損壞可影響裝置良率及生產(chǎn)可用太陽能電池裝置的成本。在一實(shí)施例中，前端基板接縫模組204 用以使基板302或303的邊緣成圓角或斜角。在一實(shí)施例中，使用嵌有金剛石的皮帶或圓盤來研磨基板302或303的邊緣的材料。在另一實(shí)施例中，使用研磨輪、噴砂或激光切除技術(shù)來自基板302或303的邊緣移除材料。接著，將基板302或303輸送至清潔模組206，在該清潔模組206中，在基板302 或303上執(zhí)行步驟106或基板清潔步驟，以移除在基板的表面上所見的任何污染物。常見污染物可包括在基板形成制程(例如，玻璃制程)期間及/或基板302或303的運(yùn)輸或儲存期間淀積于基板302或303上的材料。通常，清潔模組206使用濕式化學(xué)擦洗及沖洗步驟來移除任何非期望的污染物。在一實(shí)施例中，清潔模組206可購自加州圣克拉拉(Santa
8Clara)的應(yīng)用材料公司的能源和環(huán)境解決方案部(Energy and Environment Solutions division)。 參閱圖1及圖2，在一實(shí)施例中，在執(zhí)行步驟108之前，將基板302輸送至前端處理模組(未例示于圖2中)，在該前端處理模組中，在基板302上執(zhí)行前接觸形成制程或步驟 107。在一實(shí)施例中，前端處理模組與下文論述的處理模組218類似。在步驟107中，一或多個(gè)基板前接觸形成步驟可包括一或多個(gè)制備、蝕刻及/或材料淀積步驟，以在裸太陽能電池基板302上形成前接觸區(qū)域。在一實(shí)施例中，步驟107包含一或多個(gè)PVD步驟，用以在基板302的表面上形成前接觸區(qū)域。在一實(shí)施例中，前接觸區(qū)域含有透明導(dǎo)電氧化物(TCO) 層，該透明導(dǎo)電氧化物可含有選自以下的金屬元素鋅(Zn)、鋁(Al)、銦(In)及錫(Sn)。在一實(shí)例中，使用氧化鋅(SiO)來形成前接觸層的至少一部分。在一實(shí)施例中，前端處理模組為可購自加州圣克拉拉的應(yīng)用材料公司的ΑΤ0Ν PVD 5. 7工具，在此工具中執(zhí)行一或多個(gè)處理步驟以淀積前接觸區(qū)域。在另一實(shí)施例中，使用一或多個(gè)CVD步驟來在基板302的表面上形成前接觸區(qū)域。 接著，將裝置基板303輸送至刻劃模組208，在該刻劃模組208中，在裝置基板303 上執(zhí)行步驟108或前接觸隔離步驟，以使裝置基板303表面的不同區(qū)域彼此電性隔離。在步驟108中，藉由使用材料移除步驟，如激光切除制程，來將材料自裝置基板303表面移除。在一實(shí)施例中，使用Nd vanadate (Nd: YVO4)激光源自裝置基板303表面切除材料，以形成使裝置基板303的一區(qū)域與下一區(qū)域電性隔離的刻線。在一實(shí)施例中，于步驟 108期間所執(zhí)行的激光刻劃制程使用1064nm波長的脈沖激光，以圖案化設(shè)置于基板302上的材料，從而隔離組成太陽能電池300的各個(gè)獨(dú)立電池(例如，參考電池382A及382B)。在一實(shí)施例中，使用可購自加州圣克拉拉的應(yīng)用材料公司的5. 7m2基板激光刻劃模組來提供簡單可靠的光學(xué)系統(tǒng)及基板運(yùn)動，以用于裝置基板303表面區(qū)域的精確電性隔離。在另一實(shí)施例中，使用水刀切割工具或金剛石刻劃器來隔離裝置基板303的表面上的各種區(qū)域。接著，將裝置基板303輸送至清潔模組210，在該清潔模組210中，在裝置基板303 上執(zhí)行步驟110或淀積前基板清潔步驟，以移除在執(zhí)行電池隔離步驟(步驟108)后，裝置基板303表面上所見的任何污染物。通常，清潔模組210使用濕式化學(xué)擦洗及沖洗步驟，以移除在執(zhí)行電池隔離步驟之后，裝置基板303上所見的任何非期望的污染物。接著，將裝置基板303輸送至處理模組212，在該處理模組212中，在裝置基板303 上執(zhí)行包含一或多個(gè)光吸收劑淀積步驟的步驟112。在步驟112中，一或多個(gè)光吸收劑淀積步驟可包括一或多個(gè)制備、蝕刻及/或材料淀積步驟，以形成太陽能電池裝置的各種區(qū)域。步驟112通常包含一系列子處理步驟，用以形成一或多個(gè)p-i-n結(jié)。在一實(shí)施例中，一或多個(gè)p-i-n結(jié)包含非晶硅材料及/或微晶硅材料。一般而言，在處理模組212中的一或多個(gè)群集工具(例如，群集工具212A至212D)中執(zhí)行一或多個(gè)處理步驟，以在裝置基板303 上所形成的太陽能電池裝置中形成一或多層。在一實(shí)施例中，在將裝置基板303轉(zhuǎn)移至群集工具212A至212D中的一或多者之前，將其轉(zhuǎn)移至儲料器(accumulator) 211A。在一實(shí)施例中，在所形成的太陽能電池裝置包括多個(gè)結(jié)(諸如，在圖3B中所示的串聯(lián)結(jié)太陽能電池 300)的狀況下，處理模組212中的群集工具212A適于形成第一 p-i_n結(jié)320，且群集工具 212B至212D被配置為形成第二 p_i_n結(jié)330。在制程順序100的一實(shí)施例中，在執(zhí)行步驟112之后執(zhí)行冷卻步驟或步驟113。冷卻步驟通常用以安定裝置基板303的溫度，以確保在后續(xù)處理步驟中每一裝置基板303所經(jīng)歷的處理?xiàng)l件為可重復(fù)的。通常，退出處理模組212的裝置基板303可有很多攝氏度的溫度變化，且其溫度可能超過50°C，如此可導(dǎo)致后續(xù)處理步驟及太陽能電池效能的變異性。在一實(shí)施例中，冷卻步驟113執(zhí)行于一或多個(gè)儲料器211中的一或多個(gè)基板支撐位置上。在如圖2所示的生產(chǎn)線的一組態(tài)中，可將經(jīng)處理的裝置基板303安置于儲料器21IB 中的一個(gè)內(nèi)，并歷時(shí)所期望的時(shí)段，以控制裝置基板303的溫度。在一實(shí)施例中，使用系統(tǒng)控制器290控制裝置基板303通過(多個(gè))儲料器211的安置、計(jì)時(shí)及移動，以在繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)線下游制程前控制裝置基板303的溫度。接著，將裝置基板303輸送至刻劃模組214，在該刻劃模組214中，在裝置基板303 上執(zhí)行步驟114或互連形成步驟，以使裝置基板303表面的各種區(qū)域彼此電性隔離。在步驟114中，藉由使用材料移除步驟，如，激光切除制程，來將材料自裝置基板303表面移除。 在一實(shí)施例中，使用Nd vanadate (Nd: YVO4)激光源，以自基板表面切除材料，以形成使一太陽能電池與下一太陽能電池電性隔離的刻線。在一實(shí)施例中，使用可購自應(yīng)用材料公司的 5. 7m2基板激光刻劃模組來執(zhí)行精確刻劃制程。在一實(shí)施例中，執(zhí)行于步驟108期間的激光刻劃制程使用532nm波長的脈沖激光，以圖案化設(shè)置于裝置基板303上的材料，從而隔離組成太陽能電池300的各個(gè)電池。如圖3E所示，在一實(shí)施例中，藉由使用激光刻劃制程在第一 p-i-n結(jié)320層中形成溝槽381B。在另一實(shí)施例中，使用水刀切割工具或金剛石刻劃器來隔離太陽能電池的表面上的各種區(qū)域。在一實(shí)施例中，太陽能電池生產(chǎn)線200具有至少一個(gè)儲料器211，該儲料器211安置于(多個(gè))刻劃模組214之后。在生產(chǎn)期間，儲料器211C可用以提供基板的備妥供應(yīng) (ready supply)至處理模組218，及/或提供一收集區(qū)域，若處理模組218減慢或跟不上 (多個(gè))刻劃模組214的吞吐量(throughput)，則可將來自處理模組212的基板儲存于收集區(qū)域。在一實(shí)施例中，通常需要監(jiān)控及/或主動控制退出儲料器211C的基板的溫度，以確保背接觸形成步驟120的結(jié)果為可重復(fù)的。接著，將裝置基板303輸送至處理模組218，在該處理模組218中，在裝置基板303 上執(zhí)行一或多個(gè)基板背接觸形成步驟或步驟118。在步驟118中，一或多個(gè)基板背接觸形成步驟可包括一或多個(gè)制備、蝕刻及/或材料淀積步驟，用以形成太陽能電池裝置的背接觸區(qū)域。在一實(shí)施例中，步驟118通常包含一或多個(gè)PVD步驟，用以在裝置基板303的表面上形成背接觸層350。在一實(shí)施例中，使用一或多個(gè)PVD步驟形成背接觸區(qū)域，該背接觸區(qū)域含有選自以下的金屬層鋅( )、錫(Sn)、鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、鎳(Ni)、釩(V)、鉬 (Mo)及導(dǎo)電碳。在一實(shí)例中，使用氧化鋅(ZnO)或鎳釩合金(NiV)來形成背接觸層350的至少一部分。在一實(shí)施例中，使用可購自加州圣克拉拉的應(yīng)用材料公司的ΑΤ0Ν PVD 5.7 工具來執(zhí)行一或多個(gè)處理步驟。在另一實(shí)施例中，使用一或多個(gè)CVD步驟來在裝置基板303 的表面上形成背接觸層350。在一實(shí)施例中，太陽能電池生產(chǎn)線200具有安置于處理模組218之后的至少一個(gè)儲料器211。在生產(chǎn)期間，儲料器211D可用以提供基板的備妥供應(yīng)予刻劃模組220，及/或提供一收集區(qū)域，若刻劃模組220減慢或跟不上處理模組218的吞吐量，則可將來自處理模組218的基板儲存于收集區(qū)域。在一實(shí)施例中，通常需要監(jiān)控及/或主動控制退出儲料器 211D的基板的溫度，以確保背接觸形成步驟120的結(jié)果為可重復(fù)的。
接著，將裝置基板303輸送至刻劃模組220，在該刻劃模組220中，在裝置基板303 上執(zhí)行步驟120或背接觸隔離步驟，以使基板表面上含有的多個(gè)太陽能電池彼此電性隔離。在步驟120中，藉由使用材料移除步驟，如，激光切除制程，來將材料自基板表面移除。 在一實(shí)施例中，使用Nd vanadate (Nd: YVO4)激光源以自裝置基板303表面切除材料，以形成使一太陽能電池與下一太陽能電池電性隔離的刻線。在一實(shí)施例中，使用可購自應(yīng)用材料公司的5. 7m2基板激光刻劃模組來精確地刻劃裝置基板303的期望區(qū)域。在一實(shí)施例中， 執(zhí)行于步驟120期間的激光刻劃制程使用532nm波長的脈沖激光，以圖案化設(shè)置于裝置基板303上的材料，從而隔離組成太陽能電池300的各個(gè)電池。如圖3E所示，在一實(shí)施例中， 藉由使用激光刻劃制程在第一 p-i-n結(jié)320及背接觸層350中形成溝槽381C。接著，將裝置基板303輸送至品質(zhì)保證模組222，在該品質(zhì)保證模組222中，在裝置基板303上執(zhí)行步驟122或品質(zhì)保證及/或分路(shunt)移除步驟，以確保形成于基板表面上的裝置達(dá)到所期望的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，并在某些狀況下校正所形成的裝置中的缺陷。在步驟122中，使用探測裝置以藉由使用一或多個(gè)基板接觸探針來測量所形成的太陽能電池裝置的品質(zhì)及材料性質(zhì)。在一實(shí)施例中，品質(zhì)保證模組222投射低能級光至太陽能電池的(多個(gè))p-i-n結(jié)且使用一或多個(gè)探針來測量電池的輸出，以判定所形成的(多個(gè))太陽能電池裝置的電氣特性。若該模組檢測到所形成的裝置中的缺陷，則其可采取校正行動以校正裝置基板303 上的所形成的太陽能電池中的缺陷。在一實(shí)施例中，若發(fā)現(xiàn)有短路或其他類似缺陷，則可能需要在基板表面上的區(qū)域間建立反向偏壓，以控制及/或校正一或多個(gè)有缺陷地形成的太陽能電池裝置的區(qū)域。在校正制程期間，反向偏壓通常傳送足夠高以校正太陽能電池中的缺陷的電壓。在一實(shí)例中，若在裝置基板303的本應(yīng)隔離的區(qū)域中發(fā)現(xiàn)有短路，則可提升反向偏壓的幅度至一位準(zhǔn)，以使得在隔離區(qū)域之間的區(qū)域中的導(dǎo)電元件改變相位、分解或以某種方式改變以消除或減小電氣短路的幅度。接著，將裝置基板303可任選地輸送至基板剖切(sectioning)模組224，在該基板剖切模組224中，使用基板剖切步驟IM將裝置基板303分為多個(gè)更小的裝置基板303，以形成多個(gè)更小的太陽能電池裝置。在步驟124的一實(shí)施例中，將裝置基板303插入基板剖切模組224，基板剖切模組2 使用CNC玻璃切割工具來精確地切割并剖切裝置基板303， 以形成期望尺寸的太陽能電池裝置。在一實(shí)施例中，將裝置基板303插入剖切模組224，基板剖切模組2M使用玻璃刻劃工具來精確地劃線裝置基板303的表面。隨后裝置基板303 沿劃線斷開，以形成完成太陽能電池裝置所需的期望尺寸及數(shù)量的切塊。在一實(shí)施例中，步驟102至122可被配置以使用適于在大型裝置基板303(諸如， 2200mmX 2600mmX 3mm的玻璃裝置基板30 上執(zhí)行制程步驟的設(shè)備，且以后的步驟IM可適于制造各種較小尺寸的太陽能電池裝置而無需使用額外設(shè)備。在另一實(shí)施例中，步驟124 于制程順序100中的位置在步驟122之前，致使最初的大型裝置基板303可剖切以形成多個(gè)個(gè)別太陽能電池，隨后將這些個(gè)別太陽能電池一次一個(gè)地或作為一個(gè)群組(亦即，一次兩個(gè)或兩個(gè)以上)進(jìn)行測試及特征化。在此狀況下，步驟102至121被配置以使用適于在大型裝置基板303 (諸如，2200mm X ^OOmmX 3mm的玻璃基板)上執(zhí)行制程步驟的設(shè)備，且以后的步驟IM及步驟122適于制造各種較小尺寸的模組而無需使用額外設(shè)備。再參閱圖1及圖2，隨后將裝置基板303輸送至接縫機(jī)/邊緣消除模組226，在該邊緣消除模組226中，使用基板表面及邊緣制備步驟1 來制備裝置基板303的各種表面， 以防止隨后制程中的良率問題。在步驟126的一實(shí)施例中，將裝置基板303插入接縫機(jī)/ 邊緣消除模組226，以制備裝置基板303的邊緣，從而定形并制備裝置基板303的邊緣。裝置基板303邊緣的損壞可影響裝置良率及生產(chǎn)可用太陽能電池裝置的成本。在另一實(shí)施例中，使用接縫機(jī)/邊緣消除模組226自裝置基板303的邊緣移除淀積材料(例如，10mm)，以提供一區(qū)域，此區(qū)域可用來在裝置基板303與背面玻璃之間形成可靠密封(亦即，下文論述的步驟134至136)。自裝置基板303的邊緣移除材料還可適于防止最終形成的太陽能電池中的電氣短路。在一實(shí)施例中，使用嵌有金剛石的皮帶或圓盤來研磨基板302或303的邊緣的材料。在另一實(shí)施例中，使用研磨輪、噴砂或激光切除技術(shù)來自基板302或303的邊緣移除材料。接著，將裝置基板303輸送至預(yù)篩選(pre-screen)模組228，在該預(yù)篩選模組2 中，在裝置基板303上執(zhí)行可選擇的預(yù)篩選步驟128，以確保形成于基板表面上的裝置達(dá)到所期望的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。在步驟1 中，使用發(fā)光源及探測裝置，以藉由使用一或多個(gè)基板接觸探針測量所形成的太陽能電池裝置的輸出。若模組2 檢測到所形成的裝置中有缺陷，其可采取校正行動或可報(bào)廢該太陽能電池。接著，將裝置基板303輸送至清潔模組230，在該清潔模組230中，在裝置基板303 上執(zhí)行步驟130或?qū)訅呵?pre-lamination)基板清潔步驟，以移除執(zhí)行步驟122至128之后基板303的表面上所見的任何污染物。通常，清潔模組230使用濕式化學(xué)擦洗及沖洗步驟，以移除在執(zhí)行電池隔離步驟之后基板表面上所見的任何非期望的污染物。接著，將基板303輸送至接合導(dǎo)線附接模組231，在該接合導(dǎo)線附接模組231中，在基板303上執(zhí)行接合導(dǎo)線附接步驟131。步驟131用以附接為連接各種外部電性組件至所形成的太陽能電池300所需的各種導(dǎo)線/引線。接合導(dǎo)線附接模組231為自動導(dǎo)線接合工具，其可靠地并快速地形成在生產(chǎn)線200中生產(chǎn)大型太陽能電池300所需的諸多互連。在一實(shí)施例中，使用接合導(dǎo)線附接模組231在裝置基板303的背接觸層350上形成側(cè)匯流排355(圖3C)及跨越匯流排356。在此組態(tài)中，側(cè)匯流排355可包含導(dǎo)電材料，該導(dǎo)電材料接合至背接觸層350以形成堅(jiān)固的電性接觸。在一實(shí)施例中，側(cè)匯流排355及跨越匯流排356各自包含金屬條，諸如銅箔膠帶、鍍鎳銀帶、鍍銀鎳帶、鍍錫銅帶、鍍鎳銅帶或其他可承載太陽能電池300所產(chǎn)出的電流，且能夠可靠地接合至背接觸層350的導(dǎo)電材料。 在一實(shí)施例中，金屬條的寬度介于約2mm與約IOmm之間，且厚度介于約Imm至約3mm之間。在一實(shí)施例中，將導(dǎo)電粘著劑施加于裝置基板303的背接觸層350。隨后經(jīng)由接合導(dǎo)線附接模組231將側(cè)匯流排355精確地安置于導(dǎo)電粘著劑上。隨后，例如在步驟136期間，導(dǎo)電粘著劑在壓力下固化，以在背接觸層350與側(cè)匯流排355之間提供顯著增大的導(dǎo)電率。在一實(shí)施例中，藉由使用絕緣材料357，如絕緣帶，將跨越匯流排356 (跨越匯流排 356在結(jié)上電連接至側(cè)匯流排35 與太陽能電池300的背接觸層350電性隔離。每一跨越匯流排356的末端通常具有一或多個(gè)引線362，用以將側(cè)匯流排355及跨越匯流排356連接至接線盒370中的電連接，該接線盒370用以將所形成的太陽能電池300連接至其他外部電性組件。示例性接合導(dǎo)線附接模組231，以及在接合導(dǎo)線附接步驟131中執(zhí)行的示例性制程的更詳細(xì)描述呈現(xiàn)于下文標(biāo)題為“接合導(dǎo)線附接模組”的部份。
12
在步驟132中，制備接合材料360(圖3D)及“背玻璃”基板361，以傳送至太陽能電池形成制程(亦即，制程順序100)中。在玻璃布置模組(glass lay-up module) 232中執(zhí)行制備制程，玻璃布置模組232包含材料制備模組232A、玻璃裝載模組232B及玻璃清潔模組232C。藉由使用層壓制程將背玻璃基板361接合至以上步驟102至130中所形成的裝置基板303上(下文論述的步驟134)。在步驟132的一實(shí)施例中，制備聚合材料以置放于背玻璃基板361與裝置基板303上的淀積層之間以形成密封，從而防止環(huán)境在太陽能電池的壽命期間侵蝕太陽能電池。參閱圖2，步驟132包含一系列子步驟，其中在材料制備模組232A中制備接合材料360，隨后將接合材料360置放于裝置基板303之上，將背玻璃基板361裝載于裝載模組 232B中，且由清潔模組232C清洗，且隨后將背玻璃基板361置放于接合材料360及裝置基板303之上。在一實(shí)施例中，材料制備模組232A適于接收呈薄片狀的接合材料360，且適于執(zhí)行一或多個(gè)切割操作以提供接合材料，如，聚乙烯醇縮丁醛(PVB)或乙烯醋酸乙烯酯 (EVA)，此結(jié)合材料經(jīng)調(diào)整尺寸以在背面玻璃與形成于裝置基板303上的太陽能電池之間形成可靠密封。一般而言，當(dāng)使用聚合接合材料360時(shí)，理想的是控制太陽能電池生產(chǎn)線 200(接合材料360于其中儲存并整合至太陽能電池裝置中)的溫度(例如，16°C-18°C) 及相對濕度(例如，RH20% -22%),以確保形成于接合模組234中的接合的屬性為可重復(fù)的，并確保聚合材料的尺寸為穩(wěn)定的。通常期望在使用前將接合材料儲存于溫度和濕度受控制區(qū)域(例如，T = 160C -18°C ；RH = 20% -22% )。在步驟132的一部分中，使用自動機(jī)器人裝置將接合材料360輸送并安置覆蓋于裝置基板303的背接觸層350、側(cè)匯流排355 (圖3C)及跨越匯流排356 (圖3C)元件上。隨后安置裝置基板303及接合材料360以接收背玻璃基板361，該背玻璃基板361可藉由使用用以安置接合材料360的相同自動機(jī)器人裝置或第二自動機(jī)器人裝置置放于裝置基板303 及接合材料360上。在一實(shí)施例中，在將背玻璃基板361安置于接合材料360上之前，對背玻璃基板 361執(zhí)行一或多個(gè)制備步驟，以確保理想地形成后續(xù)密封制程及最終太陽能產(chǎn)品。在一狀況下，背玻璃基板361以“原始”狀態(tài)被接收，其中基板361的邊緣、總尺寸及/或清潔度并未得到良好控制。接收“原始”基板降低了在形成太陽能裝置之前制備并儲存基板的成本，且因此降低了太陽能電池裝置成本、設(shè)備成本及最終形成的太陽能電池裝置的生產(chǎn)成本。在步驟132的一實(shí)施例中，在執(zhí)行背玻璃基板清潔步驟之前，在接縫模組(例如，前端基板接縫模組204)中制備背玻璃基板361表面及邊緣。在步驟132的下一子步驟中，將背玻璃基板361輸送至清潔模組232C，在此清潔模組232C中在基板361上執(zhí)行基板清潔步驟，以移除基板361表面上所見的任何污染物。通常，如上文所述，清潔模組232C使用濕式化學(xué)擦洗及沖洗步驟來移除任何非期望的污染物。隨后藉由使用自動機(jī)器人裝置，將經(jīng)制備的背玻璃基板361安置覆蓋于接合材料及裝置基板303上。接著，將裝置基板303、背玻璃基板361及接合材料360輸送至接合模組234，在此接合模組234中執(zhí)行層壓步驟134以將背面玻璃基板361接合至于上文所論述的步驟102 至130所形成的裝置基板。在步驟134中，接合材料360，如聚乙烯醇縮丁醛(PVB)或乙烯醋酸乙烯酯(EVA)，夾于背面玻璃基板361與裝置基板303之間。使用接合模組234中的各
13種發(fā)熱元件及其他裝置對結(jié)構(gòu)加熱并加壓，以形成接合且密封的裝置。因此，裝置基板303、 背玻璃基板361及接合材料360形成復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304(圖3D)，該復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304至少部分地將太陽能電池裝置的活性區(qū)域封入其中。在一實(shí)施例中，形成于背玻璃基板361中的至少一個(gè)孔洞保持至少部分未經(jīng)接合材料360覆蓋，以允許跨越匯流排356 或側(cè)匯流排355的部分保持暴露，以使得在未來步驟(亦即，步驟138)中可對太陽能電池結(jié)構(gòu)304的這些區(qū)域進(jìn)行電連接。示例性接合模組234及執(zhí)行于層壓步驟136中的示例性制程的更詳細(xì)描述呈現(xiàn)于下文標(biāo)題為“接合模組”的部份。接著，將復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304輸送至熱壓模組236，其中在復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304上執(zhí)行熱壓步驟136，以移除接合結(jié)構(gòu)中的捕獲(trapped)氣體，確保在步驟134期間形成良好接合，并固化于步驟131期間所施加的導(dǎo)電粘著劑，以使得可達(dá)成背接觸層350 與側(cè)匯流排355之間的更大導(dǎo)電率。在步驟134中，將經(jīng)接合的太陽能電池結(jié)構(gòu)304插入熱壓模組的處理區(qū)域，在此處理區(qū)域中產(chǎn)出加熱且高壓氣體以減少捕獲氣體量，從而改良裝置基板303、背玻璃基板361與接合材料360之間的接合性質(zhì)。步驟134中的加熱及高壓制程也用以固化導(dǎo)電粘著劑，以在背接觸層350與側(cè)匯流排355之間提供良好電連接，如， 具有大致相等于焊接連接的導(dǎo)電率的導(dǎo)電率。此外，執(zhí)行于熱壓器中的制程適用于確保更多地控制玻璃及接合層(例如，PVB層)中的應(yīng)力，以防止由在接合/層壓制程期間產(chǎn)生的應(yīng)力所導(dǎo)致的未來密封失效或玻璃損壞。在一實(shí)施例中，可能需要將裝置基板303、背玻璃基板361及接合材料360加熱至可使所形成的太陽能電池結(jié)構(gòu)304中的一或多個(gè)組件的應(yīng)力松弛的溫度。示例性熱壓模組236及執(zhí)行于熱壓步驟136中的示例性制程的更詳細(xì)描述呈現(xiàn)于下文標(biāo)題為“熱壓模組”的部份。接著，將太陽能電池結(jié)構(gòu)304輸送至接線盒附接模組238，在此接線盒附接模組 238中，在復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304上執(zhí)行接線盒附接步驟138。使用于步驟138期間的接線盒附接模組238用以將接線盒370(圖3C)安裝于部分形成的太陽能電池上。經(jīng)安裝的接線盒370作為將連接至所形成的太陽能電池的外部電性組件(諸如，其他太陽能電池或電力柵格)，與形成于步驟131期間的內(nèi)部電連接點(diǎn)(諸如，引線362)之間的介面。在一實(shí)施例中，接線盒370含有一或多個(gè)接線盒接頭371、372，以使得可將所形成的太陽能電池容易地且系統(tǒng)地連接至其他外部裝置以傳送所產(chǎn)生的電力。 接著，將太陽能電池結(jié)構(gòu)304輸送至裝置測試模組240，在此裝置測試模組240中， 在太陽能電池結(jié)構(gòu)304上執(zhí)行裝置篩選及分析步驟140，以確保形成于太陽能電池結(jié)構(gòu)304 表面上的裝置達(dá)到所期望的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。在一實(shí)施例中，裝置測試模組240為太陽能模擬器模組，該太陽能模擬器模組用以評定及測試一或多個(gè)所形成的太陽能電池的輸出。在步驟 140中，使用發(fā)光源及探測裝置，以藉由使用適于與接線盒370中的接頭形成電性接觸的一或多個(gè)自動組件來測量所形成的太陽能電池裝置的輸出。若該模組檢測到所形成的裝置中有缺陷，則其可采取校正行動或可報(bào)廢該太陽能電池。 接著，將太陽能電池結(jié)構(gòu)304輸送至支撐結(jié)構(gòu)模組Ml，在支撐結(jié)構(gòu)模組241中，在太陽能電池結(jié)構(gòu)304上執(zhí)行支撐結(jié)構(gòu)安裝步驟141，以提供完整的太陽能電池裝置，該太陽能電池裝置具有附接至太陽能電池結(jié)構(gòu)304的一或多個(gè)安裝元件，該太陽能電池結(jié)構(gòu)304 使用步驟102至140形成至完整的太陽能電池裝置，其可容易地安裝并迅速地安置于客戶位置。
接著，將太陽能電池結(jié)構(gòu)304輸送至卸載模組M2，在此卸載模組242中，在基板上執(zhí)行步驟142或裝置卸載步驟，以將所形成的太陽能電池自太陽能電池生產(chǎn)線200移除。在太陽能電池生產(chǎn)線200的一實(shí)施例中，生產(chǎn)線中的一或多個(gè)區(qū)域被安置于清潔室環(huán)境中，以減少或防止污染物影響太陽能電池裝置良率及可用壽命。如圖2所示，在一實(shí)施例中，將10，000級清潔室空間250置放于用來執(zhí)行步驟108至118及步驟130至134的模組周圍。接合導(dǎo)線附接樽組如上文所指出，在接合導(dǎo)線附接步驟131中，執(zhí)行一或多個(gè)制程步驟以形成電性引線362(圖3C)，該電性引線362將允許完全形成的太陽能電池300容易地且系統(tǒng)地連接至外部裝置，以傳送太陽能所產(chǎn)生的電力。圖4A至圖4B例示接合導(dǎo)線附接模組231的一實(shí)施例，此接合導(dǎo)線附接模組231 用于執(zhí)行組成接合導(dǎo)線附接步驟131的制程步驟。圖4A為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的接合導(dǎo)線附接模組231的示意性平面圖。在一實(shí)施例中，接合導(dǎo)線附接模組231包括由系統(tǒng)控制器290控制的基板搬運(yùn)系統(tǒng)420、跨越匯流排總成410及側(cè)匯流排總成430。在一般操作中，將裝置基板303沿路徑Ai傳送至接合導(dǎo)線附接模組231中。隨后裝置基板303經(jīng)由基板搬運(yùn)系統(tǒng)420通過跨越匯流排總成410及側(cè)匯流排總成430。裝置基板303隨后沿路徑^Vo退出接合導(dǎo)線附接模組231。在一實(shí)施例中，基板搬運(yùn)系統(tǒng)420包括支撐桁架(support truss)，或支撐結(jié)構(gòu) (未圖示)，該支撐桁架或支撐結(jié)構(gòu)安置于下方且適于支撐并保持用于接合導(dǎo)線附接模組 231中的各種組件。在一實(shí)施例中，基板搬運(yùn)系統(tǒng)420包括輸送機(jī)系統(tǒng)421，該輸送機(jī)系統(tǒng) 421具有多個(gè)常規(guī)自動輸送帶421A，用于以受控及自動方式來安置并傳送接合導(dǎo)線附接模組231中的裝置基板303。在一實(shí)施例中，輸送機(jī)系統(tǒng)421還包括多個(gè)無摩擦支撐元件421B，該無摩擦支撐元件421B安裝至支撐結(jié)構(gòu)且經(jīng)安置鄰接自動輸送帶421A，以允許支撐、移動并安置裝置基板303，而使得在裝置基板對準(zhǔn)及/或接合制程期間，裝置基板表面受到的接觸及磨損最小。在一實(shí)施例中，將常規(guī)自動輸送帶421A安裝于可移動結(jié)構(gòu)上，該可移動結(jié)構(gòu)允許藉由移動自動輸送帶421A來將裝置基板303配置于無摩擦支撐元件421B上及/或自無摩擦支撐元件421B移除。無摩擦支撐元件421B可包含氣體接收風(fēng)管(gas receiving plenum), 該氣體接收風(fēng)管具有一或多個(gè)風(fēng)管表面，多個(gè)孔洞形成于風(fēng)管表面中。在操作中，這些孔洞適于將氣體(例如，空氣、N2)自氣體接收風(fēng)管傳送至設(shè)置于風(fēng)管表面上的裝置基板303的表面。這些孔洞所傳送的氣體因此用以“無摩擦地 (frictionlessly) ”支撐風(fēng)管表面上的裝置基板303，以使得可移動并對準(zhǔn)裝置基板303而無需接觸或磨損裝置基板303的表面。與僅使用輸送機(jī)系統(tǒng)421相比，使用無摩擦支撐元件421B還允許更精確地控制裝置基板303的移動，這是因?yàn)樵趯?zhǔn)期間大型裝置基板303 的常見小的X方向移動及Y方向移動對阻礙對準(zhǔn)的摩擦力是敏感的。在一實(shí)施例中，基板搬運(yùn)系統(tǒng)420還包括各種對準(zhǔn)及夾持構(gòu)件以用于對準(zhǔn)、安置及/或移動接合導(dǎo)線附接模組231中的裝置基板303。在一實(shí)施例中，基板搬運(yùn)系統(tǒng)420包括前邊緣粗停機(jī)(leading edge rough stop) 425A、一或多個(gè)后邊緣粗停機(jī)425B及一或多個(gè)夾持元件425C，以用于在處理期間保持及移動裝置基板303。在一實(shí)施例中，前邊緣粗停機(jī)425A、一或多個(gè)后邊緣粗停機(jī)425B及一或多個(gè)夾持元件425C各自可在垂直方向(Z方向)及X-Y方向(圖4A)上移動，以便在處理期間有效地安置且有角度地對準(zhǔn)經(jīng)保持的裝置基板303。在一實(shí)施例中，可使用前邊緣粗停機(jī)425A及后邊緣粗停機(jī)425B的各種配置來安置在接合導(dǎo)線附接模組231中處理的各種尺寸的裝置基板303。亦即，當(dāng)各不同尺寸的裝置基板303皆由接合導(dǎo)線附接模組231處理時(shí)，可將尺寸適當(dāng)?shù)暮筮吘壨C(jī)425B 與前邊緣粗停機(jī)425A結(jié)合使用。舉例而言，一后邊緣停機(jī)425B可適合于全尺寸裝置基板，如2200mmX ^OOmmX 3mm，而另一后邊緣停機(jī)425B可適合于四分之一尺寸的面板，如 IlOOmmX 1300mm X 3mm。在一實(shí)施例中，基板搬運(yùn)系統(tǒng)420還包括一或多個(gè)基準(zhǔn)探測元件(datum finding element)，諸如一或多個(gè)Y軸基準(zhǔn)元件424A及推動器元件424B，以用于將裝置基板303的一邊緣對準(zhǔn)接合導(dǎo)線附接模組231中的一已知位置。在操作中，在裝置基板303之前邊緣已由前邊緣粗停機(jī)425A中所含有的實(shí)體限位器(stop)及/或一或多個(gè)感測器加以定位之后，裝置基板303由推動器元件424B擠壓而抵靠Y軸基準(zhǔn)元件424A，以將裝置基板303對準(zhǔn)接合導(dǎo)線附接模組231中的已知Y位置。在一實(shí)施例中，基板搬運(yùn)系統(tǒng)420還包括影像系統(tǒng)(vision system) 426，以用于將裝置基板303的活性區(qū)域精確地對準(zhǔn)跨越匯流排總成410及側(cè)匯流排總成430中的元件，以使得可將跨越匯流排356 (圖3C)及側(cè)匯流排355精確地安置于裝置基板303上。在一實(shí)施例中，藉由用影像系統(tǒng)似6掃描裝置基板，影像系統(tǒng)似6及系統(tǒng)控制器四0皆適于將一或多個(gè)特征結(jié)構(gòu)定位于裝置基板303上。在一實(shí)施例中，影像系統(tǒng)似6包括至少一個(gè)攝影機(jī)以及其他電子組件，以用于定位、儲存及傳送裝置基板303上的特征結(jié)構(gòu)的位置。舉例而言，影像系統(tǒng)似6可用以定位形成于淀積在裝置基板303上的層中的各種刻線特征結(jié)構(gòu)(例如，在步驟108、步驟114及步驟120中的激光刻劃)。由于步驟102中所接收的裝置基板303中存在容差，故刻線特征結(jié)構(gòu)的位置可相對于裝置基板303的邊緣變化。這種可變性可影響跨越匯流排356及側(cè)匯流排355的置放，以及太陽能電池形成制程100的整體裝置產(chǎn)率。一旦影像系統(tǒng)似6定位了裝置基板303上的期望刻線特征結(jié)構(gòu)， 則可藉由使用基板搬運(yùn)系統(tǒng)420來重新安置裝置基板303，以允許將跨越匯流排356及側(cè)匯流排355相對于刻線特征結(jié)構(gòu)置放于期望的位置。仍請參閱圖4A，跨越匯流排總成410通常用以將跨越匯流排356及絕緣材料 357(圖3C)淀積于裝置基板303的背接觸層350上。在一實(shí)施例中，跨越匯流排總成410 包括運(yùn)動總成(assembly) 414、材料供給總成416及跨越匯流排供給總成415。運(yùn)動總成 414用以將分配總成417沿橫向“B”(亦即，士Y方向)安置，以使得可將跨越匯流排356淀積于背接觸層350的表面上。在一實(shí)施例中，運(yùn)動總成414包括常規(guī)致動器，該常規(guī)致動器用以藉由使用系統(tǒng)控制器290所發(fā)出的命令來控制材料供給總成416的移動。為了防止跨越匯流排356元件使太陽能電池300的活性區(qū)域短路，將具有電絕緣性質(zhì)的絕緣材料357置放于跨越匯流排 356下方。在一實(shí)施例中，絕緣材料分配總成417自材料供給總成416接收絕緣材料，且將絕緣材料分配至裝置基板303的背接觸層350上。在一實(shí)施例中，跨越匯流排分配總成418自跨越匯流排供給總成415接收跨越匯流排356，且將跨越匯流排分配至絕緣材料上。在一實(shí)施例中，絕緣材料357具有淀積于其兩側(cè)面上的粘著劑材料，以使得可藉由使用一或多個(gè)施加元件，如滾輪，來將絕緣材料的一側(cè)面附著至裝置基板303的表面，且可藉由使用(多個(gè))施加元件來將跨越匯流排356附著至絕緣材料357的另一側(cè)面。在另一實(shí)施例中，絕緣材料357具有僅淀積于其一側(cè)面上的粘著劑材料，以使得可經(jīng)由(多個(gè))施加元件來將絕緣材料357附著至裝置基板的表面；且跨越匯流排356具有淀積于其一側(cè)面上的粘著劑材料，以使得可經(jīng)由(多個(gè))施加元件來將跨越匯流排356接合至絕緣材料357表面。在一實(shí)施例中，在施加之前，經(jīng)由保護(hù)條來保護(hù)具有粘著劑的絕緣材料357的側(cè)面，當(dāng)將絕緣材料357分配至裝置基板303的背接觸層350上時(shí)移除該保護(hù)條。在一實(shí)施例中，側(cè)匯流排總成430具有兩個(gè)粘著劑分配模組432及兩個(gè)側(cè)匯流排淀積元件431，用以當(dāng)裝置基板303經(jīng)由接合導(dǎo)線附接模組231在方向“A/，上移動時(shí)，大體上同時(shí)地將兩個(gè)側(cè)匯流排355(圖3C)設(shè)置于裝置基板303上。在操作中，各粘著劑分配模組432用以將期望量的導(dǎo)電粘著劑材料分配于背接觸層350的期望區(qū)域上。接著，側(cè)匯流排淀積元件431大體上同時(shí)地將側(cè)匯流排355淀積于裝置基板303 的相對邊緣上，覆蓋經(jīng)分配的導(dǎo)電粘著劑材料的一部分。在一實(shí)施例中，側(cè)匯流排淀積元件 431適于在將側(cè)匯流排355置放于導(dǎo)電粘著劑上之前，對側(cè)匯流排355施加預(yù)拉力。一般而言，期望導(dǎo)電粘著劑具有能將側(cè)匯流排355保持于裝置基板303的期望位置的粘著性質(zhì)，即使在導(dǎo)電粘著劑完全固化之前亦是如此。圖4B為粘著劑分配模組432及側(cè)匯流排淀積元件431的其中一個(gè)的一部分的側(cè)視圖，該測試圖例示了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例當(dāng)在“A/’方向上依次定位或持續(xù)移動裝置基板303時(shí)，用以將側(cè)匯流排355置放于裝置基板303的背接觸層350上的元件。在操作中， 當(dāng)前移裝置基板303時(shí)，將期望的導(dǎo)電粘著劑圖案淀積于裝置基板303的背接觸層350上。圖5為具有淀積于其上的導(dǎo)電粘著劑的示例性圖案的裝置基板303的平面圖。在一實(shí)施例中，導(dǎo)電粘著劑圖案500包含沿裝置基板303的期望區(qū)域的粘著劑連續(xù)線，其在圖 5中描繪為導(dǎo)電粘著劑圖案500B。在另一實(shí)施例中，導(dǎo)電粘著劑圖案500包含多個(gè)單獨(dú)粘著劑珠粒，這些單獨(dú)粘著劑珠粒沿著連續(xù)線間隔分布，如圖5中導(dǎo)電粘著劑圖案500A所描繪的那樣。在一實(shí)施例中，可將導(dǎo)電粘著劑圖案500淀積于單獨(dú)珠粒中，這些單獨(dú)珠粒相隔約IOmm至約50mm的增值，諸如相隔約30mm。在一實(shí)施例中，這些單獨(dú)珠粒為圓形且其直徑的尺寸經(jīng)調(diào)整為類似于用以形成側(cè)匯流排355的金屬條的寬度，如，約2mm至約IOmm寬。一般而言，導(dǎo)電粘著劑為其內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)電顆粒的聚合材料。在一實(shí)施例中，導(dǎo)電粘著劑為其內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)電顆粒的環(huán)氧樹脂材料。導(dǎo)電粘著劑也可為丙烯酸粘著劑、聚氨酯粘著劑、橡膠粘著劑、聚硅氧粘著劑或其他類似粘著劑。在一實(shí)施例中，導(dǎo)電顆粒包含介于約 40 %與約80 %之間，如約60 %，的導(dǎo)電粘著劑百分比密度。在一實(shí)施例中，導(dǎo)電顆粒為納米顆粒，此納米顆粒具有大致介于約Inm與約IOOnm之間的直徑。在一實(shí)施例中，導(dǎo)電顆?？砂x自以下各項(xiàng)的材料銀、金、錫、銅、鎳、鉛、碳、石墨、類鉆碳、其合金、其衍生物及其組
I=I O接著，參閱圖4B，當(dāng)裝置基板303根據(jù)一實(shí)施例在“A/，方向上前移時(shí)，藉由使用一或多個(gè)供給夾鉗(gripper)435及一或多個(gè)滾輪436，將一段側(cè)匯流排355安置于導(dǎo)電粘著劑490的圖案上。在一實(shí)施例中，供給夾鉗435及滾輪436被配置成將側(cè)匯流排355施加至導(dǎo)電粘著劑490時(shí)將其拉伸置放。在一實(shí)施例中，當(dāng)安置側(cè)匯流排355時(shí)，滾輪436向其施加輕微向下力，以藉由打破導(dǎo)電粘著劑的表面張力來暫時(shí)固定側(cè)匯流排355，因此側(cè)匯流排355將保持處于原位，直到在后續(xù)步驟(亦即，步驟136)中導(dǎo)電粘著劑固化為止。在一實(shí)施例中，在整個(gè)側(cè)匯流排355及背接觸層350的表面上以期望的間隔施加非導(dǎo)電粘著膠帶條(未圖示)，以將側(cè)匯流排355暫時(shí)固定于原位，直至在后續(xù)步驟(亦即，步驟136)中導(dǎo)電粘著劑固化為止。在一實(shí)施例中，導(dǎo)電粘著劑可在室溫下于指定時(shí)段內(nèi)固化。舉例而言，導(dǎo)電粘著劑可在室溫下，在約40小時(shí)與約60小時(shí)之間的時(shí)段內(nèi)固化。然而，如下文所論述，可能理想的是，在壓力下固化導(dǎo)電粘著劑，以使粘著劑的導(dǎo)電率大于在大氣壓力下固化的導(dǎo)電粘著劑的導(dǎo)電率。因此，在一實(shí)施例中，為了確保在壓力下的加速固化制程之前，導(dǎo)電粘著劑不固化，系統(tǒng)控制器290被配置為監(jiān)控及控制裝置基板在步驟131與步驟136之間的物流的計(jì)時(shí)。接合樽組如上文所指出，在層壓步驟134期間，執(zhí)行一或多個(gè)制程步驟以將背面玻璃基板 361接合至形成于步驟102至132中的裝置基板303，從而形成經(jīng)接合的復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304(圖3D)。因此層壓步驟134用以將完全形成的太陽能電池300的主動元件和外部環(huán)境密封開，從而防止太陽能電池300在其可用壽命期間提前降解。圖6例示可用以執(zhí)行下文所論述的層壓制程的接合模組234的實(shí)施例。圖6為根據(jù)一實(shí)施例的接合模組234的示意性截面圖。通常，接合模組234包括皆由系統(tǒng)控制器 290控制的預(yù)熱模組611、層壓模組610及輸送機(jī)系統(tǒng)622。輸送機(jī)系統(tǒng)622通常包括多個(gè)支撐滾輪621，該支撐滾輪621經(jīng)設(shè)計(jì)以用于支撐、移動及/或安置裝置基板303，裝置基板 303包括配置于背接觸層350與側(cè)匯流排355之間的未固化導(dǎo)電粘著劑材料、配置于裝置基板303上的接合材料360，及配置于接合材料上的背玻璃基板361 (下文統(tǒng)稱為復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304)。如圖6所示，可沿路徑Ai及路徑A。將復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304傳送進(jìn)入并經(jīng)過接合模組234。預(yù)熱模組611通常含有多個(gè)支撐滾輪621、多個(gè)發(fā)熱元件601A及601B、兩個(gè)或兩個(gè)以上溫度感測器(例如，溫度感測器602A及602B)及一或多個(gè)壓縮滾輪631A。多個(gè)支撐滾輪621適于在將復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304安置于預(yù)熱模組611的處理區(qū)域615中時(shí)支撐復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)，且多個(gè)支撐滾輪621被配置為耐受正常制程期間發(fā)熱元件601A及 601B所產(chǎn)生的溫度。在一實(shí)施例中，預(yù)熱模組611還含有流體傳送系統(tǒng)640A，該流體傳送系統(tǒng)640A用以在處理期間將期望的流體，如空氣或氮?dú)?N2)，傳送經(jīng)過處理區(qū)域615。多個(gè)發(fā)熱元件601A及601B通常為燈(例如，頂燈)、電阻發(fā)熱元件或其他熱產(chǎn)生裝置，這些發(fā)熱元件由系統(tǒng)控制器290控制以在處理期間將期望量的熱傳送至復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的期望區(qū)域。在一實(shí)施例中，將多個(gè)發(fā)熱元件601A安置于復(fù)合太陽能結(jié)構(gòu) 304上方，且將多個(gè)發(fā)熱元件601B安置于復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304下方。在一實(shí)施例中，發(fā)熱元件601A及601B經(jīng)定向而大體上與基板的行進(jìn)方向垂直，且當(dāng)基板被持續(xù)移動經(jīng)過處理區(qū)域615時(shí)，燈所產(chǎn)出的能量產(chǎn)生在整個(gè)基板上的均勻溫度分布。壓縮滾輪631A適于向復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304提供所期望量的力“F”，以確保在執(zhí)行預(yù)熱制程步驟后移除復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304中所見的所有氣泡，在復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304中均勻分布接合材料。壓縮滾輪631A通常被配置成接收已在預(yù)熱模組611中經(jīng)充分加熱的復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304。參閱圖6，預(yù)熱模組611還含有兩個(gè)溫度感測器602A及602B，溫度感測器602A 及602B適于在預(yù)熱制程期間測量復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的多個(gè)區(qū)域的溫度。溫度感測器可各自為無接觸型溫度感測器，如常規(guī)的高溫計(jì)(pyrometer)，或常規(guī)的接觸型溫度感測器。在一實(shí)施例中，預(yù)熱模組611含有頂部溫度感測器602A，該頂部溫度感測器602A適于在處理期間或處理之后測量復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的頂部的溫度；及底部溫度感測器 602B，該底部溫度感測器602B適于在處理期間或處理之后測量復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的底部的溫度。在一實(shí)施例中，將頂部溫度感測器602A及底部溫度感測器602B安置于彼此相對處，以使得可同時(shí)測量出在基板上同一位置處的復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的頂部側(cè)與底部側(cè)之間的溫度差異。在接合材料為PVB的一實(shí)例中，預(yù)熱模組溫度設(shè)定點(diǎn)可在約為40°C 至約60°C的范圍內(nèi)。一般而言，在預(yù)熱制程期間，當(dāng)復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304通過處理區(qū)域615時(shí)，藉由使用配置于該處理區(qū)域中的一或多個(gè)發(fā)熱元件601A及601B來對復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu) 304進(jìn)行可控制地加熱。在一實(shí)施例中，使用系統(tǒng)控制器四0及安置于復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu) 304頂部的至少一個(gè)溫度感測器602A及安置于復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304底部的至少一個(gè)溫度感測器602B，來閉環(huán)控制至少一個(gè)頂部發(fā)熱元件601A及至少一個(gè)底部發(fā)熱元件601B。 在預(yù)熱復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304之后，藉由使用一或多個(gè)壓縮滾輪631A使用一或多個(gè)受控力量產(chǎn)生元件(controlled force generating element)，來向經(jīng)預(yù)熱的復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的一或多個(gè)側(cè)面施加期望的力。一或多個(gè)壓縮滾輪631A所供應(yīng)的施力可介于約 200N/cm 與約 600N/cm 之間。層壓模組610通常含有多個(gè)支撐滾輪621、多個(gè)發(fā)熱元件601C及601D、兩個(gè)或兩個(gè)以上溫度感測器(例如，溫度感測器602C及602D)及一或多個(gè)壓縮滾輪631B。多個(gè)支撐滾輪621適于在將復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304安置于層壓模組610的處理區(qū)域616中時(shí)支撐復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)，且多個(gè)支撐滾輪621被配置成耐受正常熱處理期間所達(dá)到的溫度。 在一實(shí)施例中，層壓模組610還含有流體傳送系統(tǒng)640B，該流體傳送系統(tǒng)640B用以在處理期間將期望的流體傳送經(jīng)過處理區(qū)域616。在一實(shí)施例中，流體傳送系統(tǒng)640B為風(fēng)扇總成， 該風(fēng)扇總成適于藉由使用系統(tǒng)控制器290所發(fā)出的命令，來傳送期望的空氣流流過配置于處理區(qū)域616中的基板的一或多個(gè)表面。多個(gè)發(fā)熱元件601C及601D通常為燈(例如，IR燈)、電阻發(fā)熱元件或其他的熱產(chǎn)生裝置，這些發(fā)熱元件由系統(tǒng)控制器290控制以在處理期間將期望量的熱傳送至復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的期望區(qū)域。在一實(shí)施例中，將多個(gè)發(fā)熱元件601C安置于復(fù)合太陽能結(jié)構(gòu) 304上方，且將多個(gè)發(fā)熱元件601D安置于復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304下方。在一實(shí)施例中，發(fā)熱元件601C、601D經(jīng)定向而大體上與基板的行進(jìn)動方向垂直，且當(dāng)基板被移動經(jīng)過處理區(qū)域時(shí)，燈所產(chǎn)出的能量產(chǎn)生在整個(gè)基板上的均勻溫度分布。一或多個(gè)壓縮滾輪631B適于向復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304(亦即，復(fù)合結(jié)構(gòu))提供期望量的力“F”，以確保移除復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304中所見的所有氣泡，并在復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304中均勻分布接合材料。壓縮滾輪631B通常被配置成接收已在層壓模組610 中經(jīng)充分加熱的復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304。在一實(shí)施例中，如圖6所示，藉由使用常規(guī)電力產(chǎn)成元件或氣動力產(chǎn)成元件，用壓縮滾輪631B來向復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的兩個(gè)側(cè)面施加力“F”，從而使用一對壓縮滾輪631B來移除基板中的任何捕獲空氣。參閱圖6，層壓模組610還含有兩個(gè)溫度感測器602C、602D，其適于在層壓制程期間測量復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的多個(gè)區(qū)域的溫度。溫度感測器可為無接觸型溫度感測器，如常規(guī)的高溫計(jì)，或常規(guī)的接觸型溫度感測器。在一實(shí)施例中，層壓模組610含有頂部溫度感測器602C，該頂部溫度感測器602C適于在處理期間或處理的后測量復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的頂部的溫度；及底部溫度感測器602D，該底部溫度感測器602D適于在處理期間或處理的后測量復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的底部的溫度。在一實(shí)施例中，將頂部溫度感測器602C及底部溫度感測器602D安置于彼此相對處，以使得可同時(shí)測量出復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的頂部側(cè)面與底部側(cè)面之間的溫度差異。在一實(shí)施例中，將成對溫度感測器 602C及602D的陣列安置于復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的期望區(qū)域上方，以使得可測量出復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的不同區(qū)域上的頂部溫度讀數(shù)及底部溫度讀數(shù)。因此，在執(zhí)行預(yù)熱制程之后，在層壓模組610中執(zhí)行層壓制程。在層壓制程期間， 當(dāng)復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304通過處理區(qū)域616時(shí)，藉由使用安置于該處理區(qū)域中的一或多個(gè)發(fā)熱元件60IC及60ID來對復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304進(jìn)行可控制地加熱。在一實(shí)施例中， 使用系統(tǒng)控制器290及安置于復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304頂部的至少一個(gè)溫度感測器602C 及安置于復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304底部的至少一個(gè)溫度感測器602D，來閉環(huán)控制至少一個(gè)頂部發(fā)熱元件601C及至少一個(gè)底部發(fā)熱元件601D。在接合材料為PVB的一實(shí)例中，層壓模組溫度設(shè)定點(diǎn)可約為70°C至約105°C的范圍內(nèi)。在層壓模組中加熱基板之后，藉由使用一或多個(gè)壓縮滾輪631B使用一或多個(gè)受控力量產(chǎn)成元件，來向復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的一或多個(gè)側(cè)面施加期望的力。一或多個(gè)壓縮滾輪631B所供應(yīng)的施力可介于約200N/cm與約 600N/cm 之間。盡管在接合模組234中向復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304暫時(shí)加熱并加壓，但是通常所施加的熱階及壓力持續(xù)時(shí)間不足以在接合模組234中完全固化設(shè)置于背接觸層350與側(cè)匯流排355之間的導(dǎo)電粘著劑。因此，仍能夠在后續(xù)步驟(亦即，步驟136)中在壓力下壓縮并進(jìn)一步固化該導(dǎo)電粘著劑，以達(dá)成背接觸層350與側(cè)匯流排355之間的可重復(fù)高位準(zhǔn)導(dǎo)電率，如，約相當(dāng)于焊接連接的導(dǎo)電率。熱壓模組如上文所論述，在熱壓步驟136中，將復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304插入熱壓模組236 的處理區(qū)域，在該處理區(qū)域中對復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304加熱并加壓，以減少位于接合材料360與背玻璃基板361、基板302或背接觸層350之間的捕獲氣體量，進(jìn)而防止環(huán)境經(jīng)由捕獲氣體區(qū)域侵蝕部分太陽能電池裝置。還使用熱壓步驟136來改良基板302、背玻璃基板 361及接合材料360之間的接合的性質(zhì)。執(zhí)行于熱壓步驟136中的制程還適用于確保玻璃及接合層(例如，PVB層)中的應(yīng)力受到控制，以防止由在接合/層壓制程期間產(chǎn)生的應(yīng)力所導(dǎo)致的未來密封失效或玻璃損壞。此外，執(zhí)行于熱壓步驟131中的制程適用于固化設(shè)置于背接觸層350與側(cè)匯流排355之間的導(dǎo)電粘著劑，因此該兩者之間的導(dǎo)電率與標(biāo)準(zhǔn)固化制程所產(chǎn)生的導(dǎo)電率相比是增加的。圖7圖示熱壓模組236及支撐設(shè)備的一實(shí)施例的側(cè)截面視圖。在一實(shí)施例中，熱壓模組236包括容器(vessel)總成710、一或多個(gè)基板托架720及裝載系統(tǒng)730。容器總成710通常含有流體移動裝置711、壓縮機(jī)712、發(fā)熱單元713、冷卻單元714及容器715。 容器715具有門716，門716被配置成在處理期間將基板托架720及配置于其上的復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304封閉在處理區(qū)域1117中。如圖7所示，將門716關(guān)閉并密封容器715。結(jié)合使用壓縮機(jī)712、系統(tǒng)控制器290及壓力感測器“P”，藉由控制來自流體泵712A、閥712B 及釋放閥712C的高壓流體的傳送及釋放，以在熱壓步驟136期間傳送并有效地控制處理區(qū)域1117中的壓力。在一實(shí)施例中，壓縮機(jī)712適于在處理期間將大于約13巴(bar)的壓縮空氣提供至熱壓模組236的處理區(qū)域1117。在另一實(shí)施例中，壓縮機(jī)712適于在處理期間將介于約13巴與約15巴之間的壓縮空氣提供至處理區(qū)域1117。為了在熱壓步驟136期間控制復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的溫度，結(jié)合使用系統(tǒng)控制器290及溫度感測器“T”，藉由使用發(fā)熱單元713及冷卻單元714，來控制傳送至安置于處理區(qū)域1117中的復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的熱量。發(fā)熱單元713通常含有發(fā)熱器控制器713A及多個(gè)發(fā)熱元件713B (例如，熱控電阻發(fā)熱元件)，該發(fā)熱器控制器713A和發(fā)熱元件71 與設(shè)置于處理區(qū)域1117中的(多個(gè))復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304形成熱連通。類似地，冷卻單元714含有冷卻單元控制器714A及多個(gè)冷卻元件714B，該冷卻單元控制器 714A和冷卻元件714B與配置于處理區(qū)域1117中的(多個(gè))復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304形成熱連通。冷卻元件714B可包含一系列的含流體通道，該含流體通道中自冷卻單元控制器714A提供流體交換介質(zhì)，以冷卻處理區(qū)域1117中所含有的組件。在一實(shí)例中，發(fā)熱元件 71 及/或冷卻元件714B被設(shè)置在處理區(qū)域1117中，且這些元件適于藉由使用流體移動裝置711 (例如，機(jī)械風(fēng)扇)，在處理期間由處理區(qū)域1117中含有的高壓氣體的移動所供應(yīng)的對流熱傳送來添加及/或移除復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304中的熱。流體移動裝置711被配置以在處理期間向處理區(qū)域1117中含有的流體提供運(yùn)動，從而還減小整個(gè)處理區(qū)域1117 中的溫度變異。在一實(shí)施例中，處理區(qū)域中的溫度維持于約140°C與約160°C之間并持續(xù)約 1小時(shí)至約4小時(shí)之間。熱壓器處理的溫度、壓力及時(shí)間將根據(jù)所使用的接合材料類型、所使用的導(dǎo)電粘著劑類型而變化，且隨著一或多個(gè)制程變量改變而變化。在一實(shí)施例中，經(jīng)由熱壓模組236來將每一復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304加熱并置放于均衡壓力下。在一實(shí)施例中，在約13巴與約15巴之間的壓力下，將復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu) 304加熱至約140°C與約160°C之間的溫度，持續(xù)1小時(shí)與4小時(shí)之間的時(shí)段，從而固化設(shè)置于背接觸層350與側(cè)匯流排355之間的導(dǎo)電粘著劑。裝載系統(tǒng)730通常被配置以在處理之前將一或多個(gè)托架720傳送至容器715的處理區(qū)域1117，且在處理之后將一或多個(gè)托架720自處理區(qū)域1117移除。裝載系統(tǒng)730通常含有自動材料搬運(yùn)裝置731，例如，輸送機(jī)或機(jī)器人裝置，用來以自動方式來向容器715的處理區(qū)域1117傳送托架720并自處理區(qū)域1117傳送托架720。一或多個(gè)基板托架720通常包括一或多個(gè)區(qū)域隔板721，區(qū)域隔板721適于在處理期間支撐復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304。在一實(shí)施例中，每一基板托架720皆含有輪，這些輪允許在生產(chǎn)線200中容易地移動或安置托架。各復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304以期望的間距隔開， 以確保溫度一致性，并確保施加于復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的壓力一致。在一實(shí)施例中，為了確?；褰?jīng)受相同的處理?xiàng)l件，將一或多個(gè)間隔件(spaCer)722設(shè)置于相鄰復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304之間，并使其與相鄰兩個(gè)復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)均接觸，以確保相鄰復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304之間的間隔一致。在一實(shí)施例中，在相鄰復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304之間安置三個(gè)或三個(gè)以上的間隔件。在一實(shí)例中，間隔件722適于將相鄰復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304 隔開約5mm與約15mm之間的間隔。一般而言，熱壓模組236可以是可傳送地連接至安置于接合模組234之后的自動裝置觀1，以接收一或多個(gè)復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304并在該一或多個(gè)復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)上執(zhí)行熱壓步驟136。熱壓模組236還可以是可傳送地連接至安置于接線盒附接模組238 之前的自動裝置觀1，以使得可將經(jīng)處理的復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304傳送至下游處理模組。在一實(shí)施例中，如圖2所示，將離開接合模組234的復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304傳送至基板托架720，隨后將基板托架720傳送至熱壓模組236以進(jìn)行處理，且在處理之后將基板托架720傳送至靠近接線盒附接模組238的位置。如圖2所示，多個(gè)基板托架720被安置，以自安置于接合模組234之后的自動裝置281接收復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304。在一實(shí)施例中，安置一或多個(gè)機(jī)器人(例如，6軸機(jī)器人)，以自安置于接合模組234之后的自動裝置 281傳送復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304，并藉由使用機(jī)器人裝置(例如，自動材料搬運(yùn)裝置731) 來將這些復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)傳送至可移動基板托架720上。類似地，在一實(shí)施例中，將基板托架720自熱壓模組236移動至一位置，在該位置上機(jī)器人(例如，6軸機(jī)器人)能夠自基板托架720傳送復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304，并將其傳送至安置于接線盒附接模組238之前的自動裝置觀1。在一實(shí)施例中，可用自動方式來將基板托架720移至熱壓模組236并將其自熱壓模組236移走。肖細(xì)日育ρ匕申遣贈_■ #申編細(xì)成,申1輔細(xì)去如先前所闡述，可使用處理順序100的步驟131至136在接合導(dǎo)線附接模組231、 接合模組234及熱壓模組236中，使用導(dǎo)電粘著劑在裝置基板303上形成電連接。在一實(shí)施例中，在接合導(dǎo)線附接模組231中接合導(dǎo)線附接步驟131期間，將導(dǎo)電粘著劑施加至裝置基板303的背接觸層350且將側(cè)匯流排355設(shè)置覆蓋于該導(dǎo)電粘著劑上。接著，在接合制備模組232中的接合制備步驟132期間，裝置基板303具有淀積于背接觸層350 (其上具有導(dǎo)電粘著劑及側(cè)匯流排35 之上的接合材料360，及置放于接合材料360上的背玻璃基板 361，以形成復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304。接著，在接合模組234中的接合步驟134期間，在所施加的熱下暫時(shí)壓縮復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304。隨后，在熱壓模組236中的熱壓步驟136期間，使復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304受熱及受壓并持續(xù)足以完全固化導(dǎo)電粘著劑的一段時(shí)間。 已發(fā)現(xiàn)，如此固化的導(dǎo)電粘著劑呈現(xiàn)與焊接連接的導(dǎo)電性質(zhì)相同的導(dǎo)電性質(zhì)，此導(dǎo)電性質(zhì)顯著高于在大氣壓下根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)程序固化導(dǎo)電粘著劑可獲得的導(dǎo)電性質(zhì)。相信，在壓力下固化導(dǎo)電粘著劑還允許在執(zhí)行固化制程之后導(dǎo)電粘著劑中的粘著劑元件(例如，環(huán)氧樹脂)維持懸浮導(dǎo)電顆粒的間隔及分布(該間隔及分布在壓力下固化制程期間得以達(dá)成)。還相信，在固化期間對導(dǎo)電粘著劑施壓還使得設(shè)置于背接觸層350與側(cè)匯流排355之間的導(dǎo)電粘著劑的厚度是更為可重復(fù)的，這是由于當(dāng)施加壓力時(shí)，過量導(dǎo)電粘著劑通常自形成于背接觸層350與側(cè)匯流排355之間的空間流出所致。粘著劑的更可重復(fù)厚度傾向于透過導(dǎo)電粘著劑的各個(gè)珠粒(見圖5中的元件符號500A至500B)，減少自一個(gè)經(jīng)形成的太陽能電池300至另一個(gè)經(jīng)形成的太陽能電池300間的電阻變量，因而改良生產(chǎn)線200的裝置產(chǎn)率。圖8示意地圖示制程順序800的一實(shí)施例，制程順序800涵蓋制程順序100的步驟131至136，制程順序100用于在生產(chǎn)線200中的太陽能電池300形成期間，在裝置基板303上形成電連接。如上文所詳述，本發(fā)明的實(shí)施例可包括一種用于電性裝配太陽能電池 300的方法及裝置，以使得可將接線盒370附接至外部裝置以接收太陽能所產(chǎn)生的電力。本文所說明的處理順序100中的處理順序的組態(tài)、處理步驟的編號、處理步驟的次序及處理順序800的安排并非旨在限制本文所描述的本發(fā)明的范疇。處理順序800通常始于步驟805，在此步驟中藉由使用機(jī)器人裝置來將一或多個(gè)裝置基板303移動至接合導(dǎo)線附接模組231的輸入?yún)^(qū)域，以使得自動輸送帶421A可接收并安置裝置基板303。自動輸送帶421A還可適于接收已按照步驟102至130所處理的多個(gè)裝置基板303。裝置基板303的移動可由系統(tǒng)控制器290發(fā)至耦接于自動輸送帶42IA的一或多個(gè)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的命令來控制。在步驟810中，裝置基板303可沿自動輸送帶42IA移動，直到前邊緣粗停機(jī)425A 中含有的可移動硬停機(jī)元件及光學(xué)感測器或位置感測器感測到裝置基板303的前邊緣為止。前邊緣通常為裝置基板303的與運(yùn)動方向“A/’垂直的邊緣，且該邊緣首先進(jìn)入于前邊緣粗停機(jī)425A(圖4A)的范圍中。在步驟815中，可將裝置基板303下降至氣墊上，該氣墊由流經(jīng)形成于多個(gè)無摩擦支撐元件421B中的多個(gè)孔洞的氣體所產(chǎn)生。在一實(shí)施例中，藉由適于舉升及降低自動輸送帶421A的一或多個(gè)致動器的使用以將裝置基板303下降至氣墊上。一旦將裝置基板303安置于氣墊上，即可藉由使用推動器元件424B來將裝置基板與Y軸基準(zhǔn)元件424A對準(zhǔn)。在一實(shí)施例中，控制Y軸基準(zhǔn)元件424A及推動器元件424B中的伺服馬達(dá)，以將裝置基板安置于接合導(dǎo)線附接模組231中的期望位置上。接著，可升舉尺寸適當(dāng)?shù)暮筮吘?trailing edge)粗停機(jī)425B，以嚙合裝置基板 303的后邊緣。在一實(shí)施例中，后邊緣粗停機(jī)425B推動裝置基板抵靠前邊緣粗停機(jī)425A。 在一實(shí)施例中，對Y軸基準(zhǔn)元件424A、后邊緣粗停機(jī)425B及前邊緣粗停機(jī)425A的伺服控制，允許將裝置基板303在X方向及Y方向上安置，以使得可在后續(xù)步驟中進(jìn)行精密調(diào)整或校正。在步驟820中，可在形成于裝置基板303上的特征結(jié)構(gòu)與接合導(dǎo)線附接模組231 中的自動組件之間達(dá)成精確定位及對準(zhǔn)。在一實(shí)施例中，相對于接合導(dǎo)線附接模組231中的自動組件來進(jìn)行刻線溝槽381C(圖3C)的X方向、Y方向及角度對準(zhǔn)?？山逵墒褂糜跋裣到y(tǒng)似6所收集的數(shù)據(jù)及由系統(tǒng)控制器290發(fā)至經(jīng)伺服控制的Y軸基準(zhǔn)元件424A、后邊緣粗停機(jī)425B及前邊緣粗停機(jī)425A的控制信號，來調(diào)整裝置基板303的X方向、Y方向及角度對準(zhǔn)。在步驟825中，一旦對準(zhǔn)裝置基板303，裝置基板303即可由夾持元件425C握取并保持。在一實(shí)施例中，一旦夾持元件425C握取裝置基板303的一部分，Y軸基準(zhǔn)元件424A、 后邊緣粗停機(jī)425B及前邊緣粗停機(jī)425A即自裝置基板303脫離且被收回。在一實(shí)施例中， 隨后使用夾持元件425C沿已知路徑移動裝置基板303經(jīng)過接合導(dǎo)線附接模組231，以使得可在后續(xù)步驟中精確安置跨越匯流排356及側(cè)匯流排355元件。在一實(shí)施例中，夾持元件 425C的移動由接收自系統(tǒng)控制器290的命令來控制。在一實(shí)施例中，在夾持元件425C握取裝置基板303的一部分后，使用影像系統(tǒng)似6來復(fù)查裝置基板303的位置，以確保裝置基板 303仍處于期望的對準(zhǔn)位置。在步驟830中，可經(jīng)由接收自系統(tǒng)控制器290的命令，來將絕緣材料357及跨越匯流排356安置于裝置基板303的背接觸層350上的期望位置。在一實(shí)施例中，將一或多段絕緣材料357及兩個(gè)跨越匯流排356安置于裝置基板303表面上，以形成用以自側(cè)匯流排 355向接線盒370(圖3C)傳送電流的引線362。在一實(shí)施例中，步驟830包含兩個(gè)主要步驟。第一步，將絕緣材料357置放于跨越匯流排356與背接觸層350之間，以防止跨越匯流排356使太陽能電池300的活性區(qū)域短路。在此步驟中，絕緣材料分配總成417將一或多段期望的絕緣材料357分配于裝置基板 303的表面上。第二步，跨越匯流排分配總成418將一或多段期望的跨越匯流排356分配于絕緣材料357的表面上。在一實(shí)施例中，分配跨越匯流排356的制程包括以下步驟將一側(cè)面上設(shè)置有粘著劑的跨越匯流排356壓至絕緣材料357的表面上；及當(dāng)將期望長度的跨越匯流排356安置于絕緣材料357的表面上時(shí)，接著切斷跨越匯流排356。如圖3C所示，此步驟可能需要將兩段跨越匯流排356材料及一或多段絕緣材料357附著至裝置基板303，以允許形成兩個(gè)電性隔離引線362，該兩個(gè)電性隔離引線362經(jīng)由各個(gè)側(cè)匯流排355分別連接至裝置基板的活性區(qū)域。在一實(shí)施例中，可藉由使用接收自系統(tǒng)控制器290的命令，來逐一自動調(diào)整太陽能電池的跨越匯流排356及絕緣材料357的置放及物理配置。在步驟835中，響應(yīng)于接收自系統(tǒng)控制器290的命令，經(jīng)由粘著劑分配模組432將導(dǎo)電粘著劑圖案500施加于背接觸層350的表面。在一實(shí)施例中，導(dǎo)電粘著劑圖案500可包含連續(xù)珠粒(50( ，圖幻。在一實(shí)施例中，導(dǎo)電粘著劑圖案500可包含以期望的間隔分配的珠粒線(500A，圖5)。在一實(shí)施例中，觸發(fā)系統(tǒng)控制器四0中的計(jì)時(shí)器，以確保在進(jìn)行下文所描述的后續(xù)壓力固化制程(亦即，步驟880)之前不固化導(dǎo)電粘著劑。在一實(shí)施例中， 藉由在期望的方向"Ai ”上前移裝置基板303 (圖4A及圖4B)，將導(dǎo)電粘著劑圖案500同時(shí)安置于裝置基板303的相對邊緣上。在步驟840中，經(jīng)由側(cè)匯流排淀積元件431來將各個(gè)側(cè)匯流排355安置于導(dǎo)電粘著劑圖案500上。在一實(shí)施例中，在將各個(gè)側(cè)匯流排355置放于導(dǎo)電粘著劑圖案500上之前或在此期間，將各個(gè)側(cè)匯流排355拉伸(in tension)置放。在一實(shí)施例中，將各個(gè)側(cè)匯流排355輕微地?cái)D壓于粘著劑圖案500上，以打破粘著劑的表面張力并將側(cè)匯流排355暫時(shí)固定于原位，直至可完成后續(xù)加壓固化步驟為止。在一實(shí)施例中，在整個(gè)側(cè)匯流排355上以期望的間隔置放非導(dǎo)電粘著膠帶條，以將側(cè)匯流排355暫時(shí)固定于原位，直到可完成后續(xù)加壓固化步驟為止。在一實(shí)施例中，藉由在期望的方向“「A/，上前移裝置基板303(圖4A 及圖4B)，來將增量段的兩個(gè)側(cè)匯流排355同時(shí)安置于裝置基板303的相對邊緣上。在步驟845中，夾持元件425C釋放裝置基板303，且自動輸送帶42IA被舉升以自無摩擦支撐元件421B接收裝置基板303。在自動輸送帶421A接收裝置基板303之后，關(guān)閉流向無摩擦支撐元件421B的氣流，且自動輸送帶421A將裝置基板303移向處理順序100 中的下一模組。裝置基板303的移動可由系統(tǒng)控制器290發(fā)至耦接于自動輸送帶421A的一或多個(gè)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的命令來控制。在步驟850中，在材料制備模組232A中制備接合材料360。在步驟855中，隨后將接合材料360置放覆蓋于裝置基板303上。在步驟860中，將背玻璃基板361裝載于裝載模組232B中，并由清潔模組232C清洗。在步驟865中，隨后將背玻璃基板361置放覆蓋于接合材料360及裝置基板303上以形成復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304。
在步驟870中，使復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304往前進(jìn)入接合模組234的預(yù)熱模組611 中。當(dāng)經(jīng)由支撐滾輪621前移復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304經(jīng)過預(yù)熱模組611時(shí)，經(jīng)由發(fā)熱元件 601A及601B加熱該復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)。在接合材料為PVB的一實(shí)例中，層壓模組溫度設(shè)定點(diǎn)可在約為40°C至約60°C的范圍中。在預(yù)熱復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304之后，使其前移經(jīng)過壓縮滾輪631A。在一實(shí)施例中，復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的前移、加熱及壓縮由接收自系統(tǒng)控制器四0的命令來控制。在一實(shí)例中，壓縮滾輪631A所供應(yīng)的施力可介于約200N/cm 與約600N/cm之間。通常，將基板保持于預(yù)熱模組中制程壓力及溫度下持續(xù)少于約30秒。在步驟875中，復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304往前進(jìn)入接合模組234的層壓模組610 中。當(dāng)將復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304前移經(jīng)過層壓模組610時(shí)，經(jīng)由發(fā)熱元件601C及601D來再次加熱該復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)。在接合材料為PVB的一實(shí)例中，層壓模組溫度設(shè)定點(diǎn)可在約為70°C至約105°C的范圍中。在加熱復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304后，經(jīng)由壓縮滾輪631B 來向復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304施加期望的壓力，該壓力足以層壓復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304， 而不會完全固化配置于太陽能電池結(jié)構(gòu)304的背接觸層350與側(cè)匯流排355之間的導(dǎo)電粘著劑。在一實(shí)施例中，復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304的前移、加熱及壓縮由接收自系統(tǒng)控制器 290的命令來控制。在一實(shí)例中，壓縮滾輪631B所供應(yīng)的施力可介于約200N/cm與約600N/ cm之間。通常，將基板保持于層壓模組中制程壓力及溫度下持續(xù)少于約30秒。在步驟880中，將復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304輸送至熱壓模組236的容器總成710的處理區(qū)域1117中。在一實(shí)施例中，經(jīng)由熱壓模組236來將復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304加熱并置放于均衡壓力下。在一實(shí)施例中，于約11巴與約15巴之間的壓力下，將復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304加熱至約140°C與約160°C之間的溫度持續(xù)約1小時(shí)與4小時(shí)之間的時(shí)段，從而減少復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304中的捕獲氣體，并固化配置于背接觸層350與側(cè)匯流排355之間的導(dǎo)電粘著劑。在一實(shí)施例中，執(zhí)行于復(fù)合太陽能電池基板304上的熱壓器制程的溫度、 壓力及持續(xù)時(shí)間由系統(tǒng)控制器290來控制。在一實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器四0被配置成控制在步驟835中施加導(dǎo)電粘著劑與在步驟880中固化導(dǎo)電粘著劑之間的計(jì)時(shí)，從而確保導(dǎo)電粘著劑不提前固化。舉例而言，在一實(shí)施例中，當(dāng)將導(dǎo)電粘著劑保持于室溫及大氣壓力下時(shí)，其在施加后約60小時(shí)內(nèi)固化。然而，若將導(dǎo)電粘著劑保持于約150°C的溫度下持續(xù)約兩個(gè)小時(shí)，則導(dǎo)電粘著劑將在一小時(shí)至四個(gè)小時(shí)內(nèi)固化。在此實(shí)例中，系統(tǒng)控制器290確保生產(chǎn)線200中的每一復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)304在60小時(shí)內(nèi)完成制程順序800，從而確保在高壓及高溫下適當(dāng)固化導(dǎo)電粘著劑，而非如當(dāng)前的現(xiàn)有技術(shù)那樣在大氣壓及室溫下固化導(dǎo)電粘著劑。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，已發(fā)現(xiàn)，使其中含有導(dǎo)電顆粒的粘著劑在高壓下固化顯著地減小了所形成的電連接的電阻。在一實(shí)施例中，已發(fā)現(xiàn)，使導(dǎo)電粘著劑在高壓下固化所提供的電阻約等效于常規(guī)焊接電連接的電阻。圖9A及圖9B例示了此發(fā)現(xiàn)的一種可能的解釋。圖9A為具有經(jīng)由導(dǎo)電粘著劑 900A接合至側(cè)匯流排355的背接觸層350的太陽能電池的示意性部分截面圖，該導(dǎo)電粘著劑900A在大氣壓力及高溫下得以常規(guī)地固化。導(dǎo)電粘著劑900A包含散布于聚合物902中的導(dǎo)電顆粒901。我們認(rèn)為，在常規(guī)固化期間(亦即，在大氣壓力下或接近大氣壓力下)，導(dǎo)電顆粒901維持隨機(jī)分隔。因此，當(dāng)電流在其路徑上自導(dǎo)電顆粒901行至導(dǎo)電顆粒901時(shí)， 自背接觸層350流至側(cè)匯流排355的電流必須穿過顯著量的聚合物902。我們認(rèn)為，電流通過聚合物902將增大其路徑中的電阻。此外，配置于背接觸層350與側(cè)匯流排355之間的導(dǎo)電粘著劑900A的厚度U1)， 比下文論述的在施加溫度及壓力下固化的導(dǎo)電粘著劑900B的厚度(t2)更大，變化更多。相信，較大厚度及厚度的較大變化是歸因于以下因素在將側(cè)匯流排355與粘著劑900A接觸置放的制程期間，通常在側(cè)匯流排355、未固化導(dǎo)電粘著劑900A及背接觸層350之間施加最小的力并持續(xù)最短的時(shí)間；以及導(dǎo)電粘著劑的機(jī)械性質(zhì)(諸如，粘度)變化，該機(jī)械性質(zhì)為暴露于大氣的溫度及時(shí)間(例如，固化時(shí)間)的函數(shù)。圖9B為具有經(jīng)由導(dǎo)電粘著劑900B接合至側(cè)匯流排355的背接觸層350的太陽能電池300的示意性部分截面圖，導(dǎo)電粘著劑900B根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例在高壓下固化。導(dǎo)電粘著劑900B包含散布于聚合物902中的導(dǎo)電顆粒901。我們認(rèn)為，在根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的高壓固化期間，導(dǎo)電顆粒901以如圖9B所示的較緊排列而置放。結(jié)果，自背接觸層 350流至側(cè)匯流排355的電流直接通過經(jīng)對齊的導(dǎo)電顆粒901，而來自聚合物902的電阻顯著地比圖9A中所描繪的經(jīng)常規(guī)固化的導(dǎo)電粘著劑900A的電阻小。如上文所指出，還相信， 通過在固化期間對導(dǎo)電粘著劑900B施加壓力，允許在背接觸層350與側(cè)匯流排355之間形成的導(dǎo)電粘著劑的厚度(t2)更可重復(fù)，這是由于當(dāng)施加壓力時(shí)，過量導(dǎo)電粘著劑通常自形成于背接觸層350與側(cè)匯流排355之間的空間流出所致。圖10為柱狀圖，該柱狀圖將藉由使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在加壓下固化的導(dǎo)電粘著劑所形成的電連接的電阻測試數(shù)據(jù)，與用常規(guī)固化的導(dǎo)電粘著劑所形成的電連接的電阻測試數(shù)據(jù)，以及與焊接連接的電阻測試數(shù)據(jù)相比較。焊接連接的電阻測量值由數(shù)字1010 來表示。在高熱(約150°c )而無附加壓力下固化的導(dǎo)電粘著劑連接的電阻測量值由數(shù)字 1020來表示。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，在高熱(約150°C )及壓力(約13巴)下固化的導(dǎo)電粘著劑連接的電阻測量值由數(shù)字1030來表示。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，在中熱(約 80°C )及壓力(約13巴)下固化的導(dǎo)電粘著劑連接的電阻測量值由數(shù)字1040來表示。在中熱(約80°C)而無附加壓力下固化的導(dǎo)電粘著劑連接的電阻測量值由數(shù)字1050來表示。 如可見于圖中，由在壓力下固化的導(dǎo)電粘著劑所形成的電連接呈現(xiàn)的電阻，顯著低于在大氣壓力下固化的導(dǎo)電粘著劑所形成的電連接呈現(xiàn)的電阻。此外，由在壓力下固化的導(dǎo)電粘著劑所形成的電連接呈現(xiàn)的電阻相等于常規(guī)焊接連接的電阻。因此，由根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在高壓下固化的導(dǎo)電粘著劑所形成的電連接所提供的導(dǎo)電率，顯著高于根據(jù)常規(guī)方法固化的導(dǎo)電粘著劑所形成的電連接所提供者。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例形成的電連接呈現(xiàn)大致相當(dāng)于焊接連接的導(dǎo)電率，而無與焊接相關(guān)聯(lián)的局部加熱的潛在不良影響及在生產(chǎn)線環(huán)境中維護(hù)焊接模組的高成本。盡管以上內(nèi)容針對本發(fā)明的實(shí)施例，但是可在不脫離本發(fā)明的基本范疇的情況下設(shè)計(jì)本發(fā)明的其他及進(jìn)一步實(shí)施例，且其范疇由以下權(quán)利要求所決定。
權(quán)利要求
1.一種形成電連接的方法，包含以下步驟將導(dǎo)電粘著劑分配于太陽能電池基板的背接觸層的一表面上，其中所述太陽能電池基板包含玻璃基板；透明導(dǎo)電層，該透明導(dǎo)電層淀積于所述玻璃基板之上； 一或多個(gè)硅層，該一或多個(gè)硅層淀積于所述透明導(dǎo)電層之上；及背接觸層，該背接觸層淀積于所述一或多個(gè)硅層之上； 將側(cè)匯流排的一部分安置于所述導(dǎo)電粘著劑的一部分上； 將聚合材料安置于所述背接觸層及所述側(cè)匯流排之上； 將背玻璃基板設(shè)置于所述聚合材料之上，以形成一復(fù)合結(jié)構(gòu)； 以基本上超過大氣壓力的壓力壓縮所述復(fù)合結(jié)構(gòu)；及在所述壓縮復(fù)合結(jié)構(gòu)的步驟期間固化所述導(dǎo)電粘著劑。
2.如權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包含以下步驟在所述固化的步驟期間向所述復(fù)合結(jié)構(gòu)施加約140°C與約160°C之間的熱。
3.如權(quán)利要求2的方法，其中所述壓縮復(fù)合結(jié)構(gòu)的步驟進(jìn)一步包含以下步驟以約11 巴與約15巴之間的壓力壓縮所述復(fù)合結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3的方法，其中所述壓縮復(fù)合結(jié)構(gòu)的步驟進(jìn)一步包含以下步驟壓縮所述復(fù)合結(jié)構(gòu)歷時(shí)約1小時(shí)至約4小時(shí)。
5.如權(quán)利要求4的方法，其中所述壓縮復(fù)合結(jié)構(gòu)的步驟進(jìn)一步包含以下步驟均衡地壓縮所述復(fù)合結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5的方法，其中所述導(dǎo)電粘著劑包含具有導(dǎo)電顆粒于其中的一環(huán)氧樹脂，其中所述導(dǎo)電顆粒選自由以下組成的群組銀、金、銅、鎳、碳及石墨。
7.如權(quán)利要求6的方法，進(jìn)一步包含以下步驟在所述壓縮步驟之前層壓所述復(fù)合結(jié)構(gòu)。
8.一種形成電連接的方法，包含以下步驟將導(dǎo)電粘著劑分配于太陽能電池生產(chǎn)線的接合導(dǎo)線附接模組中的太陽能電池基板的背接觸層的一表面上，其中所述導(dǎo)電粘著劑包含具有導(dǎo)電顆粒散布于其中的環(huán)氧樹脂，且其中所述太陽能電池基板包含 玻璃基板；透明導(dǎo)電層，該透明導(dǎo)電層淀積于所述玻璃基板之上； 一或多個(gè)硅層，該一或多個(gè)硅層淀積于所述透明導(dǎo)電層之上； 背接觸層，該背接觸層淀積于所述一或多個(gè)硅層之上；及跨越匯流排，該跨越匯流排配置于所述背接觸層之上，以使所述跨越匯流排與所述背接觸層絕緣；將側(cè)匯流排的一部分安置于所述導(dǎo)電粘著劑的一部分之上； 將聚合材料安置于所述背接觸層及所述側(cè)匯流排之上； 將背玻璃基板設(shè)置于所述聚合材料之上以形成一復(fù)合結(jié)構(gòu)； 以基本上超過大氣壓力的壓力壓縮所述復(fù)合結(jié)構(gòu)；在所述太陽能電池生產(chǎn)線的熱壓模組中，于所述壓縮復(fù)合結(jié)構(gòu)的步驟期間固化所述導(dǎo)電粘著劑；及經(jīng)由所述太陽能電池生產(chǎn)線中的系統(tǒng)控制器，來控制所述分配導(dǎo)電粘著劑的步驟以及所述固化步驟之間的計(jì)時(shí)。
9.如權(quán)利要求8的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在所述太陽能電池生產(chǎn)線的所述熱壓模組中，于進(jìn)行所述固化的步驟期間，向所述復(fù)合結(jié)構(gòu)施加處于約140°C與約160°C之間的溫度的熱。
10.如權(quán)利要求9的方法，其中所述壓縮復(fù)合結(jié)構(gòu)的步驟進(jìn)一步包含以下步驟在所述太陽能電池生產(chǎn)線的所述熱壓模組中，以約11巴與約15巴之間的壓力均衡地壓縮所述復(fù)合結(jié)構(gòu)，歷時(shí)約1小時(shí)至約4小時(shí)之間的一時(shí)段。
11.如權(quán)利要求10的方法，進(jìn)一步包含以下步驟在所述壓縮步驟之前，在所述太陽能電池生產(chǎn)線的一層壓模組中層壓所述復(fù)合結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求11的方法，其中所述層壓的步驟包含以下步驟預(yù)熱所述復(fù)合結(jié)構(gòu)并經(jīng)由壓縮滾輪來壓縮所述復(fù)合結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求12的方法，其中所述導(dǎo)電顆粒選自由以下項(xiàng)組成的群組銀、金、銅、 鎳、碳及石墨。
14.一種形成電連接的方法，包含以下步驟將導(dǎo)電粘著劑分配于太陽能電池生產(chǎn)線的接合導(dǎo)線附接模組中的太陽能電池基板的背接觸層的一表面上，其中所述導(dǎo)電粘著劑包含具有導(dǎo)電顆粒散布于其中的一環(huán)氧樹脂， 且其中所述太陽能電池基板包含玻璃基板；透明導(dǎo)電層，該透明導(dǎo)電層淀積于所述玻璃基板之上；一或多個(gè)硅層，該一或多個(gè)硅層淀積于所述透明導(dǎo)電層之上；背接觸層，該背接觸層淀積于所述一或多個(gè)硅層之上；及跨越匯流排，該跨越匯流排配置于所述背接觸層之上，以使所述跨越匯流排與所述背接觸層絕緣；將側(cè)匯流排的一部分安置于所述導(dǎo)電粘著劑的一部分之上；將聚合材料安置于所述背接觸層及所述側(cè)匯流排之上；將背玻璃基板設(shè)置于所述聚合材料之上以形成一復(fù)合結(jié)構(gòu)；層壓所述復(fù)合結(jié)構(gòu)；以基本上超過大氣壓力的壓力壓縮所述復(fù)合結(jié)構(gòu)；在所述太陽能電池生產(chǎn)線的熱壓模組中，于所述壓縮復(fù)合結(jié)構(gòu)的步驟期間固化所述導(dǎo)電粘著劑；及經(jīng)由所述太陽能電池生產(chǎn)線中的系統(tǒng)控制器，來控制所述分配導(dǎo)電粘著劑的步驟以及所述固化步驟之間的計(jì)時(shí)。
15.如權(quán)利要求14的方法，其中所述壓縮復(fù)合結(jié)構(gòu)的步驟進(jìn)一步包含以下步驟在所述太陽能電池生產(chǎn)線的所述熱壓模組中，以約11巴與約15巴之間的壓力均衡地壓縮所述復(fù)合結(jié)構(gòu)，歷時(shí)約1小時(shí)至約4小時(shí)之間的一時(shí)段。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種在裝置上形成電連接的方法。在一實(shí)施例中，電連接經(jīng)由具有導(dǎo)電顆粒的粘著劑附接至該裝置。在一實(shí)施例中，粘著劑在施加壓力時(shí)被固化，以使導(dǎo)電顆粒對準(zhǔn)，顆粒與顆粒間的間距減小，或者彼此接觸以在電連接與裝置之間提供更直接的導(dǎo)電(電阻較小)路徑。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，提供了一種在形成太陽能電池裝置期間在部分形成的太陽能電池上形成電性引線的方法。該方法包含以下步驟將側(cè)匯流排導(dǎo)線置放于導(dǎo)電粘著劑的圖案上，該導(dǎo)電粘著劑配置于太陽能電池裝置基板的背接觸層上；將在太陽能電池裝置基板與背玻璃基板之間的側(cè)匯流排導(dǎo)線與導(dǎo)電粘著劑層壓，以形成復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)；及當(dāng)向復(fù)合太陽能電池結(jié)構(gòu)施加壓力并加熱時(shí)固化導(dǎo)電粘著劑。
文檔編號H01L31/18GK102405535SQ201080018150
公開日2012年4月4日 申請日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月27日
發(fā)明者C·魯, D·C·T·盧, D·坦納, G·B·普拉巴, G·翁, Z·李 申請人:應(yīng)用材料公司