改变激光辐射强度的水平还加工较浅的区域。例如，在预先沉积的上层52上的第一种强度的选择性激光辐射LI将上层52中的含金属化合物例如氧化铝转变成接触区51，用于接触下层53和54。另一激光强度水平L2用来将其它区域转变成较浅的层56，从而互连这些接触并且提供来自太阳能电池的电流的导电通路。在一个实施例中，随机分布地形成所述接触点，并且其密度足以后续形成较浅的嵌入互连线以截取或覆盖足够数量的接触点，从而与下层基底形成足够的电接触，而无需对互连线与接触点进行物理对准。最终结构可以是嵌入介电绝缘体中的太阳能电池正面栅极图形，并且与太阳能电池基底彻底接触。
[0053]根据本发明的另一方面，并且参照图6，整个接触/栅极结构66可间隙嵌入在多结太阳能电池60的P-N结62、64之间，在相邻结之间形成绝缘的和电串联的互连组合。如方法50中所述，所述接触可部分地嵌入，从而与下层基底接触。相似地，所述接触可部分地嵌入，从而与后续沉积的覆盖层接触。在此实施例中，所述覆盖层可以是在预先制得的单结太阳能电池上制造的下一太阳能电池结的基础，由此按照P-N-P-N串联顺序同时电绝缘和互连这两个结。此外，可沉积两层或多层的所述含金属化合物，从而根据上述方法能够直接激光形成嵌入未转变的介电绝缘材料中的导体多层叠层。最终结构示于图6中，其中示出在多结太阳能电池的两个结之间的嵌入互连层。由于金属化合物膜材料的高禁带，它们具有高透明度，能够将所述材料嵌入在结之间，并且在多结电池的第二和第一结之间没有不可接受的光吸收。
[0054]术语“接触”在本文中广义地用来指任何类型的导电结构。
[0055]术语“含金属化合物”在本文中广义地用来指，根据本发明的方法可转变成导电接触的材料。
[0056]本发明可用于在太阳能电池的任何面(例如正面、背面等)，或者在嵌入多结太阳能电池内的结之间形成接触。
[0057]本发明的一个或多个方法控制方面可包括在具有例如计算机可用介质的制品(例如一个或多个计算机程序产品)。该介质在其中已编入例如计算机可读的程序编码用于提供和促进本发明的技术。所述制品可作为计算机系统的一部分，或者独立销售。
[0058]此外，可提供至少一个可由机器读取的程序存储装置，该机器包括至少一个可由该机器执行的指令程序以行使本发明。
[0059]本文公开的流程图和步骤仅是实施例。在不脱离本发明的精神的情况下，可对这些图或步骤(或操作)进行许多改变。例如，所述步骤可以不同的顺序进行，或者可增加、删除或修改步骤。所有这些改变均视为本发明的组成部分。
[0060]虽然本文中已描绘和详述优选的实施方案，对相关领域的技术人员而言，显然在不脱离本发明的精神的情况下可进行各种修改、增加、替代等，因此，这些被视为在所附权利要求书限定的本发明的范围内。
【主权项】
1.一种方法，所述方法包括制造太阳能电池的至少一个导电接触，所述制造包括: 提供基底和在所述基底之上的半导体层，所述半导体层包括半导体材料和导电掺杂剂； 在所述半导体基底上提供电绝缘层，所述电绝缘层包括至少金属和非金属； 从所述电绝缘层的至少一部分上选择性去除所述非金属，所述选择性去除将所述金属留在所述至少一部分中作为太阳能电池的所述至少一个导电接触，所述至少一个导电接触接触所述半导体层； 其中所述至少一个导电接触通过所述半导体层经半导体层的导电掺杂剂与基底电连接。2.权利要求1所述的方法，其中所述非金属包括氮化物或碳化物，以及其中所述选择性去除包括热氧化所述电绝缘层的所述至少一部分以去除所述非金属。3.权利要求2所述的方法，其中所述热氧化包括在氧化性环境中用激光辐射所述至少一部分。4.权利要求3所述的方法，其中所述氧化性环境包括空气。5.权利要求3所述的方法，其中所述氧化性环境包括纯氧。6.权利要求1所述的方法，其中所述非金属包括氧化物，以及其中所述选择性去除包括在所述电绝缘层的所述至少一部分中引发还原反应以去除所述氧化物。7.权利要求6所述的方法，其中引发还原反应包括在还原性环境中用激光辐射所述至少一部分。8.权利要求7所述的方法，其中所述还原性环境包括气态氢、氢气和氮气的混合物、甲醇或乙醇中的一种或多种。9.权利要求1所述的方法，其中所述选择性去除留下所述电绝缘层的未转变部分，所述未转变部分包括太阳能电池的功能层。10.权利要求9所述的方法，其中所述电绝缘层的未转变部分包括钝化层、抗反射层、透明层或透明导电层中的一种或多种。11.权利要求1所述的方法，其还包括将部分金属从所述至少一个导电接触扩散到半导体层中以在所述至少一个导电接触下形成掺杂区，所述掺杂区有利于降低在所述至少一个导电接触和半导体层之间的界面处的载流子复合。12.权利要求11所述的方法，其中所述金属和导电掺杂剂具有导电类型，所述导电类型对于所述金属和导电掺杂剂是相同的，其中所述扩散在所述至少一个导电接触下的掺杂区中形成所述金属和导电掺杂剂的合金，所述合金进一步降低载流子复合。13.权利要求11所述的方法，其中扩散金属包括用激光辐射所述至少一个导电接触。14.权利要求11所述的方法，其中扩散金属包括对所述至少一个导电接触提供热处理。15.权利要求1所述的方法，其还包括用金属镀敷所述至少一个导电接触以形成至少一个电极，所述至少一个导电接触为所述至少一个电极提供种子层，并促进所述至少一个电极与太阳能电池的粘附。16.权利要求1所述的方法，其中所述电绝缘层的所述至少一部分为电绝缘层的第一部分，所述方法还包括形成接触所述至少一个导电接触的至少一个导电互连线，所述形成包括: 从所述电绝缘层的第二部分中选择性去除所述非金属，所述选择性去除将所述金属留在所述第二部分中作为所述至少一个互连线； 其中控制所述选择性去除使得在所述第二部分下的电绝缘层部分不受选择性去除的影响，从而将所述至少一个互连线与半导体层电绝缘。17.权利要求16所述的方法，其中选择性去除所述第二部分中的非金属包括用激光辐射所述第二部分，其中控制激光的一个或多个参数以使得在所述第二部分下的电绝缘层部分不受激光的影响。18.权利要求16所述的方法，其还包括形成多个导电互连线，所述至少一个导电互连线为所述多个导电互连线中的至少一个导电互连线，以及所述多个导电互连线形成太阳能电池的导电栅极图形。19.根据权利要求1- 18之一所述的方法制得的太阳能电池结构。
【专利摘要】本发明涉及一种太阳能电池，其包括利用选择性激光辐射形成的接触金属化。在该太阳能电池中形成上层，所述上层包含可在激光辐射下选择性转变成电接触的材料。将选择性激光辐射施加于该上层的至少一个区域以在该层中形成至少一个电接触。所述上层的剩余区域可以是太阳能电池的功能层，其无需被除去。所述上层可以是，例如透明的导电膜、抗反射膜、和/或钝化。所述电接触可向所述太阳能电池的上层下的至少一个区域提供导电通路。
【IPC分类】H01L31/18, H01L31/0224
【公开号】CN104882513
【申请号】CN201510111536
【发明人】D·E·克拉夫茨
【申请人】泰特拉桑有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2010年4月21日
【公告号】CN102439735A, CN102439735B, EP2422377A1, EP2422377A4, US20120060908, WO2010123980A1