用于光伏太阳能电池和模块中的单片集成旁路开关的系统和方法与流程

技术特征：
1.一种具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其包括：半导体层，其形成太阳能电池区域和旁路开关区域，所述太阳能电池区域和所述旁路开关区域由电隔离沟槽划分，所述半导体层具有光接收正面和与所述正面相反的背面；图案化第一层金属层(M1)，其定位在所述半导体层背面上，从而提供所述太阳能电池区域上的基极和发射极金属化以及所述旁路开关区域上的金属化；电绝缘底板，其定位在所述图案化第一层金属层(M1)上；所述电隔离沟槽，其穿过所述半导体层直到所述电绝缘底板形成，并且电隔离所述太阳能电池区域和所述旁路开关区域；图案化第二层金属层(M2)，其定位在所述电绝缘底板上；以及多个导电通孔插塞，其穿过所述电绝缘底板形成、将所述图案化第二层金属层(M2)的选择部分连接到所述图案化第一层金属层(M1)的选择部分；所述图案化第一层金属层、所述图案化第二层金属层和所述多个导电通孔插塞被设计来完成所述具有集成旁路开关的太阳能电池的结构的电金属化和互连。2.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述图案化第一层金属(M1)是无母线基极和发射极指状物的指叉型图案。3.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述图案化第二层金属(M2)是具有太阳能电池母线的基极和发射极指状物的指叉型图案。4.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述图案化第二层金属(M2)与所述图案化第一层金属(M1)正交。5.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述半导体层是单晶硅层。6.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述半导体层是多晶硅层。7.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述半导体层进一步具有本底掺杂，所述本底掺杂是n型掺杂以产生具有n型吸收体和基极的太阳能电池。8.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述太阳能电池是背接触太阳能电池。9.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述太阳能电池是指叉型背接触(IBC)太阳能电池。10.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述旁路开关区域包括旁路二极管。11.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述旁路开关是pn结二极管。12.如权利要求11所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述pn结二极管的p型和n型端子分别连接到所述太阳能电池的n型和p型端子。13.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述旁路开关是肖特基势垒二极管。14.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述旁路开关是晶体管。15.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述半导体层具有1微米一直到200微米范围内的厚度。16.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述电绝缘底板具有50微米一直到250微米范围内的厚度。17.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述电绝缘底板是具有匹配所述半导体层的热膨胀系数(CTE)的热膨胀系数的柔性材料。18.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述具有集成旁路开关的太阳能电池的结构是柔性的并且以柔性的轻量光伏模块叠层来封装。19.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述光接收正面具有钝化和抗反射涂层。20.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述电隔离沟槽与所述具有集成旁路开关的太阳能电池的结构的面积比小于或等于1％。21.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述旁路开关区域与所述太阳能电池区域的面积比小于或等于1％。22.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述旁路开关区域与所述太阳能电池区域的面积比小于或等于0.3％。23.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述旁路开关区域与所述太阳能电池区域的面积比在0.26％到1.3％的范围内。24.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述电绝缘底板是柔性的预浸片材。25.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述电绝缘底板是刚性的。26.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述电绝缘底板是柔性的芳族聚酰胺纤维和树脂预浸片材。27.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述太阳能电池衬底包括多个小型太阳能电池区域和对应的旁路开关区域。28.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述半导体层包括来自下组的至少一种晶体半导体材料：硅、锗、砷化镓、氮化镓、磷化镓、其它III-V半导体或其组合。29.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述旁路开关是环绕所述太阳能电池并且通过所述电隔离沟槽与所述太阳能电池分开的全周边周缘二极管。30.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述旁路开关包括多个二极管。31.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述旁路开关是位于所述太阳能电池的至少一个侧边上并且通过所述电隔离沟槽与所述太阳能电池分开的二极管。32.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述旁路开关是位于所述太阳能电池的至少一个拐角上并且通过所述电隔离沟槽与所述太阳能电池分开的二极管。33.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述旁路开关包括位于所述太阳能电池的区域内并且通过所述电隔离沟槽与所述太阳能电池分开的至少一个二极管岛。34.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述旁路开关包括定位在所述太阳能电池的两个相对对角拐角之间并且通过所述电隔离沟槽与所述太阳能电池分开的至少一个对角二极管岛。35.如权利要求1所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其还包括被支撑在模块叠层中的多个具有集成旁路开关的太阳能电池的结构。36.如权利要求35所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述模块叠层是柔性叠层。37.如权利要求35所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述模块叠层是刚性玻璃覆盖的模块叠层。38.如权利要求35所述的具有集成旁路开关的太阳能电池的结构，其中所述模块叠层是轻量光伏模块叠层。