用于太陽能電池的放射狀布置的金屬觸指的制作方法
【技術領域】
[0001]本文所述主題的實施例整體涉及太陽能電池。更具體地講，所述主題的實施例涉及太陽能電池金屬觸指。
【背景技術】
[0002]太陽能電池是為人們所熟知的用于將太陽輻射轉換成電能的裝置。太陽能電池包括P型和N型擴散區。撞擊在太陽能電池上的太陽輻射產生迀移至擴散區的電子和空穴，從而在擴散區之間形成電壓差。金屬觸指電連接至擴散區。外部電路繼而可包括連接至金屬觸指的引線以允許電路由太陽能電池供電。本發明提供幫助提升太陽能電池效率的金屬觸指布置。
【發明內容】
[0003]在一個實施例中，太陽能電池包括負金屬觸指和正金屬觸指。負金屬觸指與正金屬觸指交叉。金屬觸指，即正金屬觸指和負金屬觸指兩者，具有放射狀設計，在該放射狀設計中，它們放射狀地延伸至并圍繞對應接觸焊盤的周邊的至少25%。金屬觸指具有彎曲點，其共同形成在接觸焊盤內具有中心點的放射狀圖案。恰好兩個金屬接觸焊盤合并成比所述恰好兩個金屬接觸焊盤中的任一個寬的單個前導金屬接觸焊盤。
[0004]本領域的技術人員在閱讀包括附圖和權利要求書的本公開全文之后，本發明的這些和其他特征對于他們而言將是顯而易見的。
【附圖說明】
[0005]當結合以下附圖考慮時，通過參見【具體實施方式】和權利要求書可以更完全地理解所述主題，其中在所有附圖中，類似的附圖標記是指類似的元件。
[0006]圖1示出了根據本發明實施例的太陽能電池的背面的平面圖。
[0007]圖2示出了根據本發明實施例的具有太陽能電池互連器的圖1的太陽能電池。
[0008]圖3和圖4示出了圖1的太陽能電池的拐角負接觸焊盤的放大圖。
[0009]圖5和圖6示出了圖1的太陽能電池的中心負接觸焊盤的放大圖。
[0010]圖7和圖8示出了圖1的太陽能電池的中心正接觸焊盤的放大圖。
[0011]圖9和圖10示出了圖1的太陽能電池的拐角正接觸焊盤的放大圖。
[0012]圖11示出了根據本發明實施例的圖1的太陽能電池的剖視圖。
[0013]圖12示出了根據本發明實施例的布置太陽能電池的金屬觸指的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0014]在本發明中，提供了許多具體細節，例如結構、材料和方法的例子，以提供對本發明實施例的全面理解。然而，本領域的技術人員將會認識到，本發明可在沒有所述具體細節中的一者或多者的情況下實施。在其他情況下，未示出或描述為人們所熟知的細節，以避免使本發明的方面模糊不清。
[0015]圖1示出了根據本發明實施例的太陽能電池100的背面的平面圖。在圖1的例子中，太陽能電池100為背面結太陽能電池，因為其擴散區以及連接至擴散區的金屬觸指均位于太陽能電池100的背面上。太陽能電池100的背面與在正常工作期間面向太陽的正面相對。
[0016]太陽能電池100包括多個負接觸焊盤110 (即，110-1、110-2和110-3)和正接觸焊盤120 (即，120-1、120-2和120-3)。接觸焊盤提供一表面，外部互連引線可(例如通過焊接)附接在該表面上以將太陽能電池100連接至另一太陽能電池或外部電路，諸如負載。太陽能電池100具有負邊緣112和正邊緣122。正如其名稱所示，負邊緣112是太陽能電池100的、負接觸焊盤110所位于的邊緣。負接觸焊盤110-1和110-3是拐角接觸焊盤，且負接觸焊盤110-2是中心接觸焊盤。類似地，正邊緣122是太陽能電池100的、正接觸焊盤110所位于的邊緣。正接觸焊盤120-1和120-3是拐角接觸焊盤，且正接觸焊盤120-2是中心接觸焊盤。通常，太陽能電池可具有更多或更少的接觸焊盤。在同一太陽能電池100內，負接觸焊盤110電連接至負金屬觸指而不電連接至正金屬觸指，且正接觸焊盤120電連接至正金屬觸指而不電連接至負金屬觸指。
[0017]為了如在太陽能電池模塊中形成串聯連接的太陽能電池，太陽能電池100的負接觸焊盤110可連接至另一太陽能電池的正接觸焊盤，等等。圖2示出了根據本發明實施例的具有太陽能電池互連器220的太陽能電池100。正邊緣122和負邊緣112在圖2中被標出以輔助定位負接觸焊盤110和正接觸焊盤120，所述負接觸焊盤和正接觸焊盤在圖2中未標出以避免使附圖凌亂。互連器220將太陽能電池100連接至另一太陽能電池。在圖2的例子中，互連器220具有附接至對應接觸焊盤的薄片221。例如，可將薄片221焊接到太陽能電池100的正接觸焊盤120上，并且可將同一互連器220的相對薄片221焊接到另一太陽能電池(未示出)的負接觸焊盤上。這適用于附接至負邊緣112上的負接觸焊盤110的互連器220。可使用的其他示例性互連器包括在共同轉讓的美國專利N0.8，148，627中公開的那些，該美國專利以引用的方式全文并入本文。
[0018]圖3和圖4示出了拐角負接觸焊盤110-1的放大圖。圖3示出了負接觸焊盤110-1，該圖不具有標記以提供用于參考的整潔的附圖。圖4示出了與圖3相同的視圖，但具有用于指出太陽能電池100的特征的標記。而且，為了圖示的清楚性，不是所有特征均在圖4中標出。在圖1-圖10的例子中，太陽能電池100內的白色空間被金屬材料(例如，銅)覆蓋，并且白色空間之間的黑色空間表示電絕緣體。
[0019]太陽能電池100包括連接至對應負接觸焊盤110的負金屬觸指401 (即，401-1、401-2,401-3等)。在圖4的例子中，出于舉例說明的目的，負接觸焊盤110-1的周邊已由虛線界定。在一個實施例中，為使電阻損耗最小化，恰好兩個負金屬觸指401合并成比所述恰好兩個負金屬觸指401中的任一個寬的單個前導負金屬觸指403 (即，403-1、403-2、403-3等)。前導負金屬觸指403繼而連接至對應負接觸焊盤110。例如，負金屬觸指401-1和401-2合并成前導負金屬觸指403-1，前導負金屬觸指繼而連接至負接觸焊盤110-1。前導負金屬觸指403-1比負金屬觸指401-1或401-2寬。圖4中標出的其他例子包括合并在一起以形成前導負金屬觸指403-2的負金屬觸指401-3和401-4，以及合并在一起以形成前導負金屬觸指403-3的負金屬觸指401-5和401-6。前導負金屬觸指403-2和403-3兩者延伸至負接觸焊盤110-1。前導負金屬觸指403-2比負金屬觸指401-3或401-4寬。類似地，前導負金屬觸指403-3比負金屬觸指401-5或401-6寬。
[0020]負金屬觸指401和403也如此命名，因為它們連接至對應的N型擴散區。太陽能電池100還包括連接至對應P型擴散區的正金屬觸指451(即，451-1、451-2、451-3等)和453(即，453-1、453-2、453-3等；參見圖8)。在一個實施例中，太陽能電池100包括交叉的金屬觸指。具體地講，負金屬觸指401與正金屬觸指451交叉。這在圖4中示出為正金屬觸指451-1介于負金屬觸指401-1和401-2之間，正金屬觸指451-2介于負金屬觸指401-3和401-4之間，以及正金屬觸指451-3介于負金屬觸指401-5和401-6之間。需注意，為了提升的效率，在N型硅基板的情況下，正金屬觸指451及對應的P型擴散區(即，發射極擴散區)優選地被制作成在負金屬觸指401之間盡可能寬。
[0021]在一個實施例中，負金屬觸指401是直的并且沿著太陽能電池100的中間部分平行，但是為彎曲的以放射狀地接近或者朝著對應的負接觸焊盤I1延伸。這在圖4中示出為負金屬觸指401的彎曲點402(402-1、402-2、402-3等)共同形成具有位于負接觸焊盤110內的中心點的放射狀圖案。彎曲部402允許金屬觸指401放射狀地接近或延伸至負接觸焊盤110。在圖4的例子中，由虛線421和422示出彎曲點402的放射狀圖案。在一個實施例中，放射狀圖案具有覆蓋負接觸焊盤110的周邊的至少25%或25%到75%之間的圓周。放射狀設計，連同將兩個金屬觸指合并成一個金屬觸指，通過使圍繞接觸焊盤的電流采集最大化并且減少可提取極少電流或不可提取電流的死空間，來幫助提高效率。
[0022]負金屬觸指401、前導負金屬觸指403以及負接觸焊盤110的剛才所述的特征通常存在于太陽能電池100中，包括存在于正金屬觸指451、前導正金屬觸指453以及正接觸焊盤120中。
[0023]圖5和圖6示出了中心負接觸焊盤110-2的放大圖。圖5示出了不具有標記的負接觸焊盤110-2。圖6示出了與圖5相同的視圖，但具有用于指出太陽能電池100的特征的標記。為了圖示的清楚性，不是所有特征均在圖6中標出。
[0024]參考圖6，負金屬觸指401-7和401-8合并在一起以形成前導負金屬觸指403-4，該前導負金屬觸指比負金屬觸指401-7或負金屬觸指401-8寬。負金屬觸指401-7和401-8分別在彎曲點402-7和402-8處彎曲，使得負金屬觸指401-7和401-8兩者以及前導負金屬觸指403-4均以放射狀的方式朝著負接觸焊盤110-2延伸并指向。負金屬觸指401-7和401-8與正金屬觸指451-4交叉，該正金屬觸指在負金屬觸指401-7和401-8之間。
[0025]如圖6所示，負金屬觸指401具有放射狀設計，在該放射狀設計中，它們的相應彎曲點402 (例如，參見彎曲點402-7、402-8、402-9和402-10)共同形成具有位于負接觸焊盤110內的中心點的放射狀圖案，在圖6的例子中，該負接觸焊盤為負接觸焊盤110-2。該放射狀圖案由虛線423、424和425示出。在圖6的例子中，放射狀圖案具有覆蓋負接觸焊盤110-2的周邊的75%的圓周，該周邊通常由虛線界定。即，在圖6的例子中，負金屬觸指401和403指向并圍繞負接觸焊盤110-2的周邊的75%。與圖4中的放射狀覆蓋率相比增加的放射狀覆蓋率歸因于負接觸焊盤110-2的中心位置。
[0026]圖7和圖8示出了中心正接觸焊盤120-2的放大圖。圖7示出了不具有標記的正接觸焊盤120-2。圖8示出了與圖7相同的視圖，但具有用于指出太陽能電池100的特征的標記。為了圖示的清楚性，不是所有特征均在圖8中標出。
[0027]參考圖8，正金屬觸指451-5和451_6合并在一起以形成前導正金屬觸指453_1。為降低電阻損耗，前導正金屬觸指453-1比正金屬觸指451-5或正金屬觸指451-6寬。為了增加電流采集，正金屬觸指451-5和451-6分別在彎曲點402-11和402-12處彎曲，使得正金屬觸指451-5和451-6兩者以及前導正金屬觸指453-1均放射狀地朝著正接觸焊盤120-2延伸并指向。正金屬觸指451-5和451-6與負金屬觸指401-9交叉，該負金屬觸指在正金屬觸指451-5和451-6之間。類似地，正金屬觸指451-7和451-8合并在一起以形成前導正金屬觸指453-2，其中負金屬觸指401-10在正金屬