形成多种尺寸光电器件的生产线模块的制作方法

专利名称：形成多种尺寸光电器件的生产线模块的制作方法
技术领域：
本发明的实施例一般涉及到用于形成多种尺寸太阳能电池器件的生产线 模块。
背景技术：
光电(PV)器件或者太阳能电池是将太阳光转换成直流(DC)电功率的 器件。典型的薄膜型PV器件或者薄膜太阳能电池具有一个或多个p-i-n结。 每个p-i-n结都包括p型层，本征层和n型层。当太阳能电池的p-i-n结暴露到 太阳光(由光子的能量构成)时，太阳光就通过PV效应转换成电力。太阳能 电池可嵌入到较大的太阳能阵列中。太阳能阵列可通过连接大量太阳能电池和 用特定的框架和连接器将其结合到面板上来制造。通常，薄膜太阳能电池包括有源区或光电转换单元，和设置成前电极和/ 或背电极的透明导电氧化物(TCO)膜。光电转换单元包括p型硅层，n型硅 层和夹在p型和n型硅层之间的本征型(i型)硅层。包括微晶硅膜(u c-Si)、 非晶硅膜(a -Si)、多晶硅膜(多晶Si)等的几种类型的硅膜都可用于形成光 电转换单元的p型、n型、和/或i型层。背侧电极可含有一个或多个导电层。 需要一种形成具有良好界面接触、低接触电阻且提供高的整体电器件性能的太 阳能电池的改进工艺。随着常规能源价格的上涨，需要一种使用低成本太阳能电池器件产生电力 的低成本方式。常规太阳能电池制造工艺是劳动力强度高且具有能影响生产线 产量、太阳能电池成本以及器件产率的多种干扰。例如，对于特定应用，需要 特定的太阳能电池器件尺寸。常规太阳能电池生产线仅能制造单一尺寸的太阳 能电池器件或者需要显著的停机时间以人工转换太阳能电池生产线工艺以适 应不同基板尺寸且制造不同尺寸的太阳能电池器件。由此，需要一种能够实施 全阶段制造工艺来从单个大基板制造多种尺寸太阳能电池器件的生产线。发明内容在本发明的实施例中，用于划分太阳能电池器件的模块包括被构成为接收 自系统控制器的指令和将太阳能电池器件传输到模块的划片台中的入料传送 器，被构成为接收自系统控制的指令并将图案划到太阳能电池器件第一表面中 的划片机械装置，被构成为接收自系统控制器的指令并在第一破裂机械装置上 方精确定位所划片的太阳能电池器件的第一定位机械装置，以及被构成为接收 自系统控制器的指令并升高第一破裂机械装置的第一致动器。在本发明的另一实施例中，用于划分被部分处理的太阳能电池器件的方法 包括，接收具有处理表面的基板，在处理表面上形成硅层，在于处理表面上形 成硅层之后将基板划分成第一和第二部分，和将第一部分传输到下一台中用于 进一步的处理。在本发明的另一实施例中，用于制造太阳能电池器件的系统包括适合于接 收基板的基板接收模块，具有适合于在基板表面上沉积含硅层的处理室的组合 工具，被构成为在基板表面上沉积背面接触层的背面接触沉积室，被构成为将 基板划分成两个或多个部分的基板划分模块，以及用于控制和协调基板接收模 块、组合工具、处理室、背面接触沉积室以及基板划分模块中每一个的功能的 系统控制器。在本发明的再一实施例中， 一种处理太阳能电池器件的方法包括清洗基 板以从基板表面去除一种或多种污染物，在基板表面上沉积光吸收层，从基板 表面上的区域去除至少一部分的光吸收层，在基板表面上沉积背面接触层，将 基板划分成两个或多个部分，在这些部分之一的与背玻璃基板接合的表面上实 施边缘消减工艺以形成复合结构，以及将接线盒贴附到该复合结构。


因此可通过参考实施例获得能更详细理解本发明上述特征的方式、本发明 更加特定的描述、以上的发明内容，于附图中示出了一些实施例。但是，将注 意附图仅示出了本发明的典型实施例，且由于本发明可允许其他等效实施例， 因此不应认为其限制了本发明的范围。图1示出了根据在此描述的一个实施例用于形成太阳能电池器件的工艺 顺序。图2示出了根据在此描述的一个实施例的太阳能电池生产线的平面图。图3A是根据在此描述的一个实施例的薄膜太阳能电池器件的侧视截面图。图3B是根据在此描述的一个实施例的薄膜太阳能电池器件的侧视截面图。图3C是根据在此描述的一个实施例的复合太阳能电池结构的平面图。 图3D是图3C的截面A-A的截面图。图3E是根据在此描述的一个实施例的薄膜太阳能电池器件的侧视截面图。图4A-4E是根据本发明的一个实施例示出划分模块顺序的示意性平面图。 图5A-5C是根据本发明一个实施例示出划分基板顺序的部分划分模块的 示意性侧视图。
具体实施方式
本发明的实施例一般涉及到用于使用适合于在形成太阳能电池器件中进 行一个或多个工艺的处理模块形成太阳能电池器件的系统。在一个实施例中， 该系统适合于通过接收大的未处理基板和实施多次沉积、材料去除、清洗、划 分、接合和测试工艺形成薄膜太阳能电池器件，以形成多个完成的、功能性的 且测试过的太阳能电池器件，此时可将其装载运送到终端用户，用于安装到所 需位置以产生电力。在一个实施例中，该系统能够接收单个大的未处理基板并 制造多个较小太阳能电池器件。在一个实施例中，该系统能够改变由单个大基 板制造的太阳能电池器件的尺寸而不需人工移动或改变任何系统模块。虽然以 下讨论主要描述了硅薄膜太阳能电池器件的形成，但是由于在此描述的装置和方法也可用于形成、测试和分析其它类型的太阳能电池器件诸如ni-v型太阳能电池、薄膜硫族化物太阳能电池(例如C1GS， CdTe电池)、非晶或纳米晶 体硅太阳能电池、光化学型太阳能电池(例如染料敏感型的)、晶体硅太阳能 电池、有机型太阳能电池或其它相似的太阳能电池器件，因此该结构并非旨在 限制本发明的范围。该系统通常是用来形成被自动材料处理系统互连的太阳能电池器件的自 动处理模块和自动化设备的布置。在一个实施例中，该系统是完全自动化的太7设计成降低和/或消除对人机互动和/或高劳动强 度处理步骤的需求，以改善器件可靠性、处理可重复性以及所有者的形成工艺 成本。在一种结构中，该系统适合于由单个大基板形成多个硅薄膜太阳能电池 器件且通常包括适合于接收进入的基板的基板接收模块，具有至少一个适合 于在基板处理表面上沉积含硅层的处理室的一个或多个吸收层沉积组合工具， 适合于在基板的处理表面上沉积背面接触层的一个或多个背面接触沉积室，适 合于从每个基板处理表面去除材料的一个或多个材料去除室，用于将被处理基 板划分成多个较小的被处理基板的一个或多个划分模块，太阳能电池封装装 置，适合于加热和暴露复合太阳能电池结构至大于大气压的压力下的热压处理(autoclave)模块，贴装允许太阳能电池被连接到外部部件的连接元件的接线 盒贴装区域，以及适合于测试每个完全形成的太阳能电池器件并使其合格的一 个或多个质量保证模块。该一个或多个质量保证模块通常包括太阳能模拟器， 参数测试模块以及分流错接和鉴定模块(shunt bust and qualification module )。 图1示出了处理顺序100的一个实施例，其含有多个歩骤(即步骤 102-142)，每一步骤都用于使用在此描述的新的太阳能电池生产线200形成太 阳能电池器件。处理顺序100中的该结构、处理歩骤数目以及处理步骤顺序并 非旨在限制在此描述的本发明的范围。图2是生产线200的一个实施例的平面 图，其旨在示出一些典型处理模块和通过系统进行的处理流程，以及系统设计 的其它相关方面，且由此其并非旨在限制在此描述的本发明的范围。总之，系统控制器290可用于控制在太阳能电池生产线200中的一个或多 个部件。该系统控制器290通常被设计成利于整个太阳能电池生产线200的控 制和自动化且通常包括中央处理单元(CPU)(未示出)，存储器(未示出)， 和支持电路(或1/0)(未示出)。CPU可以是用在工业装置中的任何形式计 算机处理器中的一种，用于控制各种系统功能、基板移动、室处理和支持硬件(例如，传感器，机械手，发动机，灯等)，并监控处理(例如基板支持温度， 电源变化，室处理时间，1/0信号等)。存储器连接到CPU，且可以是一个或 多个已经获得的存储器，诸如本地或远程的随机存取存储器(RAM)，只读存 储器(ROM)，软盘，硬盘或任何其他形式的数字存储器。软件指令和数据可 编码并存储在存储器中用于指示CPU。支持电路也连接到CPU用于以常规方 式支持处理器。该支持电路可包括缓存、电源、时钟电路、输入/输出电路、子系统等。系统控制器290可读的程序(或计算机指令)确定在基板上执行哪 一项任务。优选地，程序是系统控制器290可读的软件，其包括代码以执行与 移动、支撑和/或定位基板的监测、执行和控制相关的任务，以及在太阳能电 池生产线200中实施的各种处理菜单任务和各种室处理菜单步骤。在一个实施 例中，系统控制器290也含有用于局部控制在太阳能电池生产中的一个或多个 模块的多个可编程逻辑控制器(PCL)，和处理完整太阳能电池生产线的高级 战略移动、调度和运行的材料处理系统控制器(例如PLC或标准计算机)。系 统控制器、分配控制结构以及用于在此描述的一个或多个实施例的其他系统控 制结构的实例可在美国临时专利申请序号No.60/967，077中发现，援引该专利 申请作为参考。
能使用图1中示出的处理顺序形成的太阳能电池300的实例以及太阳能电 池生产线200中示出的部件于图3A-3E中示出。图3A是能在以下描述的系统 中形成和分析的单个结非晶或微晶硅太阳能电池300的简化示意图，该单个结 非晶或微晶硅太阳能电池300被取向成向着光源或太阳辐射301。太阳能电池 300通常包括基板302诸如玻璃基板、聚合物基板、金属基板或其它合适的基 板，其上形成有薄膜。在一个实施例中，基板302是尺寸约为2200mmX 2600mm X3mm的玻璃基板。太阳能电池300还包括在基板302上方形成的第一透明 导电氧化物(TCO)层310 (例如氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO))，在第一 TCO层310上方形成的第一 p-i-n结320，在第一 p-i-n结320上形成的第二 TCO层340，以及在第二TCO层340形成的背接触层350。为了通过增强光 捕获提高光吸收，基板和/或其上形成的一个或多个薄膜可任选地通过湿法、 等离子体、离子和/或机械处理来构造。例如，在图3A中所示出的实施例中， 构造第一 TCO层310，且沉积于其上方的后续薄膜通常采用在下面的表面的 构形。在一种结构中，第一 p-i-n结320可包括p型非晶硅层322，本征型形 成在p型非晶硅层322上的非晶硅层324，以及形成在本征层非晶硅层324上 的n型微晶硅层326。在一个实例中，p型非晶硅层322可被形成为约60A至 约300A之间的厚度，本征型非晶硅层324可被形成为约1500A和约3500A 之间的厚度，和n型微晶半导体层326可被形成为约100A至约400A之间的 厚度。背面接触层350可包括但不限于选自由Al、 Ag、 Ti、 Cr、 Au、 Cu、 Pt 及其合金或其组合物构成的组的材料。图3B是太阳能电池300的实施例的示意图，该300其是被取向为向着光 或太阳辐射301的多结太阳能电池。太阳能电池300包括具有形成于其上的薄 膜的基板302诸如玻璃基板、聚合物基板、金属基板或其它合适基板。太阳能 电池300还包括形成在基板302上方的第一透明导电氧化物(TCO)层310， 形成在第一 TCO层310上的第一 p-i-n结320，形成在第一 p-i-n结320上的 第二 p-i-n结330，形成在第二 p-i-n结330上的第二 TCO层340，以及形成在 第二TCO层340上的背接触层350。在于图3B中示出的实施例中，构造第一 TCO层310，且沉积在其上方的随后的薄膜通常粉碎其下方的表面的构形。第 一 p-i-n结320包括p型非晶硅层322，形成在p型非晶硅层322上的本征型 非晶硅层324，和形成在本征型非晶硅层324上的n型微晶硅层326。在一个 实例中，p型非晶硅层322可被形成为约60A至约300A之间的厚度，本征型 非晶硅层324可被形成为约1500A和约3500A之间的厚度，和n型微晶半导 体层326可被形成为约IOOA至约400A之间的厚度。第二 p-i-n结330可包括 p型微晶硅层332，形成在p型微晶硅层332上的本征型微晶硅层334，和形 成在本征型微晶硅层334上的n型非晶硅层336。在一个实例中，p型微晶硅 层332可被形成为100A至约400A之间的厚度，本征型微晶硅层334可被形 成为约10000A和约30000A之间的厚度，和n型非晶硅层336可被形成为约 100A至约500A之间的厚度。背接触层350可包括但不限于选自由Al、 Ag、 Ti、 Cr、 Au、 Cu、 Pt及其合金或其组合物构成的组的材料。
图3C是示意性示出已经在生产线200中制造的所形成的太阳能电池300 的背表面实例的平面图。图3D是于图3C中示出的部分太阳能电池300的侧 视截面图(见截面A-A)。虽然图3D示出了与图3A中描述的结构相似的单个 结电池的截面，但是其并非旨在限制在此描述的本发明的范围。
如图3C和3D中所示，太阳能电池300可含有基板302，太阳能电池器件 元件(例如参考数字310-350)， 一个或多个内部电连接(例如侧面总线(side buss) 355，交叉总线(cross buss) 356)，接合材料层360，背玻璃基板361 以及接线盒370。接线盒370通常含有通过55和交叉总线356电连接到部分 太阳能电池300的两个连接点371、 372，其与背接触层350以及太阳能电池 300的有源区电通讯。在以下讨论中为了避免混淆基板302上特别实施的相关 操作，通常将具有设置于其上的一个或多个所沉积层(例如参考数字310-350)和/或一个或多个内部电连接(例如侧面总线355，交叉总线356)的基板302 称作器件基板303。相似地，已经通过接合层360接合到背玻璃基板361的器 件基板303被称作复合太阳能电池结构304。
图3E是示出用于在太阳能电池300中形成单个电池382A-382B的各被划 片区的太阳能电池300的示意性截面图。如图3E中所示出的，太阳能电池300 包括透明基板302，第一TCO层310，第一 p-i-n结320和背接触层350。进 行三次激光划片歩骤以制造沟槽381A、 381B和381C，这是形成高效太阳能 电池器件通常需要的。尽管在基板302上一起形成，但是单个电池382A和 382B通过形成在背接触层350和第一 p-i-n结320中的绝缘沟槽381C相互隔 离。此外，沟槽381B形成在第一 p-i-n结320中以便背接触层350与第一 TCO 层310电接触。在-一个实施例中，通过在沉积第一 p-i-n结320和背接触层350 之前激光划片去除一部分第一TCO层310形成绝缘沟槽381A。相似地，在一 个实施例中，通过在沉积背接触层350之前激光划片去除一部分的第一 p-i-n 结320在第一 p-i-n结320中形成沟槽381B。虽然于图3E中示出了单个结型 太阳能电池，但是该结构并非旨在限制在此描述的本发明的范围。
一般太阳能电池形成工艺顺序
参考图1和2，工艺顺序100通常始于步骤102，该步骤中将基板302装 载到在太阳能电池生产线200中的装载模块202中。在一个实施例中，以原料 的状态接收基板302，这种状态下不能很好地控制基板302的边缘、整体尺寸 和/或清洁(cleanliness)。接收"原料"基板302降低了在形成太阳能器件之 前制备和存储基板302的成本，且由此降低了太阳能电池器件成本，设备成本 以及最终形成的太阳能电池器件的制造成本。但是，通常，接收具有在步骤 102中"原料"基板被接收到系统中之前已经沉积在基板302表面上的透明导 电氧化物(TCO)层(例如第一TCO层310)的"原料"基板302是有利的。 如果导电层诸如TCO层不沉积在"原料"基板表面上，则不需要在基板302 表面上进行以下将讨论的前接触沉积步骤(步骤107)。
在一个实施例中，基板302或303以顺序方式被装载到太阳能电池生产线 200中，且由此不使用晶片盒或批量形式的基板装载系统。在工艺顺序中在移 动到下一步骤之前需要基板自晶片盒卸载、被处理以及之后被返回到晶片盒的晶片盒形式和/或批量装载类型的系统浪费时间，且降低了太阳能电池生产线 产量。使用批量处理不利于本发明的某些实施例，诸如由单个基板制造多个太 阳能电池器件。此外，使用批量形式处理顺序通常妨碍通过生产线异步流动基 板的使用，相信基板的异步流动在稳定状态处理期间以及当一个或多个模块被 降低时可提供提高的基板产量，其中基板被降低是用于维修或者由于错误条件 导致。通常，当一个或多个处理模块被降低以用于维修时，或者甚至在正常操 作期间，由于排队和装载基板需要相当显著的停机时间，因此基于批量或者晶 片盒的方案不能实现在此描述的生产线的产量。
在下一步骤、步骤104中，制备基板302的表面以防止在稍后工艺中的产 率问题。在步骤104的一个实施例中，将基板插入到用于制备基板302或303 边缘的前端基板接合模块204中以降低损坏诸如自在随后处理期间发生的切 割或产生颗粒的可能性。对基板302或303的损伤会影响器件产率以及制造可 用太阳能电池器件的成本。在一个实施例中，前端接合模块204用于磨圆或者 斜切基板302或303的边缘。在一个实施例中，金刚石浸渍带(diamond impregnated belt)或盘用于自基板302或303的边缘研磨材料。在另一实施例 中，磨轮、喷砂或者激光烧蚀技术用于从基板302或303边缘去除材料。
接下来，基板302或303被传输到清洗模块206，其中在基板302或303 上进行歩骤106或基板清洗歩骤，以去除从其表面上发现的任何污染物。 一般 污染物可包括在基板形成工艺(例如玻璃制造工艺)期间和/或装运或存储基 板302或303期间沉积在基板302或303上的材料。通常，清洗模块206使 用湿法化学洗涤和清洗歩骤以去除任何不希望的污染物。
在一个实例中，可进行如下的清洗基板302或303的处理。首先，基板 302或303从传输台或者自动器件281进入到清洗模块206的污染物去除部分。 通常，系统控制器290为进入到清洗模块206的每个基板302设立计时。污 染物去除部分利用干的圆柱形刷结合真空系统从基板302的表面移走并提取 出污染物。接下来，在清洗模块206中的传送器将基板302或303传输到预 清洗部分，这里喷射管将温度例如是5(TC的热水D1从D1水加热器分配到基 板302或303表面上。通常，由于器件基板303具有设置于其上的TCO层， 且由于TCO层通常是电子吸收材料，因此Dl说用以避免可能污染物的任何 痕迹以及TCO层的离子化。接下来，清洗基板302、 303进入冲洗部分。在冲洗部分中，基板302或303用刷子(例如贝纶)和热水湿法清洗。在一些情况 下，清洁剂(例如AlconoxTM、 CitrajetTM、 DetojetTM、 TranseneTM、和Basic H )、
表面活性剂、pH调节剂以及其他清洗化学试剂可用于从基板表面清洗和去除 不希望的污染物和颗粒。水再循环系统循环热的水流。接下来，在清洗模块 206的最后清洗部分中，在环境温度下用水清洗基板302或303以去除污染物 的任何痕迹。最后，在干燥部分中，使用鼓风机用热空气干燥基板302或303。 在一种结构中，在完成干燥工艺之后，使用去电离杆(bar)以从基板302或 303去除电荷。
在接下来的步骤、或步骤108中，分离的电池通过划片处理相互电隔离。 在TCO表面和/或裸玻璃表面上的污染物颗粒能够干扰划片工序。在激光划 片中，例如，如果激光束穿过该颗粒，则其不能划出连续的线，且将导致电池 之间的短路。此外，在划片之后存在于电池的所划片图案和/或TCO上的任 何颗粒碎片都会引起分流和层之间的不均匀性。因此，通常需要适当限定且适 当保持的工艺以确保通过该制造工艺去除了污染物。在一个实施例中，清洗模 块206可从位于加州Santa Clara市的应用材料股份有限公司的能源和环境解 决部门获得。
参考图1和2，在一个实施例中，在进行歩骤108之前，将基板302传输 到前端处理模块(图2中未示出)，其中在基板302上进行前接触形成工艺或 歩骤107。在一个实施例中，前端处理模块与以下讨论的处理模块218相似。 在步骤107中， 一个或多个基板前接触形成步骤包括一个或多个制备、蚀刻和 /或材料沉积歩骤，其用于在裸太阳能电池基板302上形成前接触区域。在一 个实施例中，步骤107通常包括一个或多个PVD步骤，其用于在基板302的 表面上形成前接触区域。在一个实施例中，前接触区含有透明导电氧化物 (TCO)层，其可含有选自由锌(Zn)、铝(Al)、铟(In)、和锡(Sn)构成 的组的金属元素。在一个实例中，氧化锌(ZnO)用于形成至少一部分的前接 触层。在一个实施例中，前端处理模块是AT0NTMPVD5.7工具，其可从位于 加州Santa Clara市的应用材料股份有限公司获得，在其中进行一个或多个处 理步骤以沉积前接触形成台阶。在另一个实施例中， 一个或多个CVD步骤用 于在基板302表面上形成前接触区域。
接下来，将器件基板303传输到划片模块208，其中在器件基板303上进
13行歩骤108或者前接触隔离步骤，以将器件基板303表面的不同区域相互电隔 离。在步骤108中，通过使用材料去除步骤诸如激光烧蚀处理从器件基板303 表面去除材料。步骤108的成功准则是实现良好的电池-电池和电池-边缘隔离， 同时最小化划片面积。在一个实施例中，使用Nd:钒酸盐(Nd:YV04)激光源 从器件基板303表面烧蚀材料以形成电隔离器件基板303的一个区域和下一 个的线。在一个实施例中，在步骤108期间使用的激光划片工艺使用1064nm 波长脉冲激光图案化在基板302上沉积的材料以隔离构成太阳能电池300的 每一个单独电池(例如参考电池382A和382B)。在一个实施例中，使用从位 于加州Santa Clara市的应用材料股份有限公司获得的5.7r^基板激光划片模块 以提供简单可靠的光学器件和基板运动，用于精确电隔离器件基板303表面的 区域。在另一个实施例中，使用水喷射切割工具或金刚石划片以隔离器件基板 303表面上的各个区域。在一个方面，希望通过使用有源温度控制硬件组件确 保进入划片模块208的器件基板303的温度是在从约2(TC至约26"C之间范围 内的温度，该温度控制硬件组件含有电阻加热器和/或冷却部件(例如热交换 器，热电器件)。在一个实施例中，希望控制器件基板303的温度至约25+/-0.5 。C。
接下来，器件基板303被传输到清洗模块210，其中在进行了电池隔离歩 骤(步骤108)之后，对器件基板303表面进行步骤110或预沉积基板清洗步 骤以去除在器件基板303表面上发现的任何污染物。通常，在进行电池隔离歩 骤之后，清洗模块210使用湿法化学洗涤和清洗步骤以去除在器件基板303 上发现的任何不希望的污染物。在一个实施例中，在器件基板303上进行与在 以上的步骤106中描述的处理相似的清洗处理以去除器件基板303表面上的 任何污染物。
接下来，器件基板303被传输到处理模块212，其中在器件基板303上进 行包括一个或多个光吸收剂沉积步骤的步骤112。在步骤112中， 一个或多个 光吸收剂沉积步骤可包括一个或多个制备、蚀刻和/或材料沉积步骤，其可用 于形成太阳能电池器件的各个区域。步骤112通常包括一系列的子处理歩骤， 其用于形成一个或多个p-i-n结。在一个实施例中， 一个或多个p-i-n结包括非 晶硅和/或微晶硅材料。通常， 一个或多个处理歩骤在于处理模块212中发现 的一个或多个组合工具(例如组合工具212A-212D)中进行，以形成在器件
14基板303上形成的太阳能电池器件中的一层或多层。在一个实施例中，在器件 基板303被被传输到一个或多个组合工具212A-212D之前将其传输到储存器 (accumulator) 212A中。在一个实施例中，如果太阳能电池器件被形成为包 括多个结，诸如图3B中示出的串连结(tandemjunction)太阳能电池300，则 在处理模块212中的组合工具212A适合于形成第一 p-i-n结320和组合工具 212B-212D被构成为形成第二 p-i-n结330。涉及到用于沉积p-i-n结中的一层 或多层的硬件和处理方法的信息也在2008年7月23日提交的美国专利申请序 号No.12/178，289 [代理人案巻号# APPM 11709.P3]和2008年7月9日提交 的美国专利申请序号No.12/170,387 [代理人案巻号#APPM 11710]中也公开 了，在此通过参考将二者并入本文。
在处理顺序100的一个实施例中，在进行了步骤112之后进行冷却步骤或 者歩骤113。冷却步骤通常用于稳定器件基板303的温度以确保随后处理步骤 中每个器件基板303所经历的处理条件是可重复的。通常，引出处理模块212 的器件基板303的温度可变化很多摄氏度且超出温度50°C，这会引起随后处 理步骤和太阳能电池性能的变化。
在一个实施例中，在于一个或多个储存器211中发现的基板支撑位置中的 一个或多个中进行冷却步骤113。在生产线的一种结构中，如图2中所示，被 处理器件基板303被设置在一个储存器211B中达需要的时间周期以控制器件 基板303的温度。在一个实施例中，在通过生产线继续下游步骤之前，系统控 制器290用于通过储存器211控制器件基板303的定位、计时和移动，以控制 器件基板303的温度。
接下来，器件基板303被传输到划片模块214，其中在器件基板303上进 行步骤114或互连形成步骤，以相互电隔离器件基板303表面的各个区域。在 步骤114中，通过使用材料去除步骤诸如激光烧蚀工艺从器件基板303表面去 除材料。在一个实施例中，使用Nd:钒酸盐(Nd:YV04)激光源自基板表面烧 蚀材料以形成垫隔一个太阳能电池和下一个的线。在一个实施例中，使用从位 于加州Santa Clam市的应用材料股份有限公司获得的5.7ri^基板激光划片模块 以进行精确的划片工艺。在一个实施例中，在步骤108期间进行的激光划片工 艺使用532nm波长脉冲激光以图案化沉积在器件基板303上的材料，从而隔 离构成太阳能电池300的单个电池。如图3E中所示，在一个实施例中，通过使用激光划片工艺在第一p-i-n结中形成沟槽381B。在另一实施例中，使用水 喷射切割工具或金刚石划片以隔离太阳能电池表面上的各个区域。在一个方 面，希望通过使用有源温度控制硬件组件确保进入划片模块214的器件基板 303的温度是在从约2(TC至约26"C之间范围内的温度，该温度控制硬件组件 含有电阻加热器和/或冷却部件(例如热交换器，热电器件)。在一个实施例 中，希望控制器件基板303的温度至约25+/-0.5°C 。
一个实施例中，太阳能电池生产线200具有被设置在划片模块214之后的 至少一个储存器211。在制造期间，储存器211C可用于提供准备好的基板供 应至接触沉积室218,和/或提供聚集区域，在这里，如果接触沉积室218下 降或者不能跟上划片模块214的产量，则能存储来自处理模块212的基板。一 个实施例中，通常希望监控和/或积极控制引出储存器211C的基板温度以确 保背接触形成步骤120的结果可重复。在一方面，希望确保引出储存器211C 或到达接触沉积室218的基板温度是从约2CTC至约26C之间范围内的温度。 在一个实施例中，希望控制基板温度至约25+/-0.51:。在--个实施例中，希望 定位能保持至少约80个基板的一个或多个储存器211C。
接下来，器件基板303被传输到处理模块218，其中在器件基板303上进 行一个或多个基板背接触形成歩骤、即歩骤118。在步骤118中， 一个或多个 基板背接触形成步骤可包括用于形成太阳能电池器件背接触区域的一个或多 个制备、蚀刻和/或材料沉积歩骤。在一个实施例中，歩骤118通常包括用于 在器件基板303表面上形成背接触层350的一个或多个PVD步骤。在一个实 施例中，可使用一个或多个PVD步骤以形成含有选自由锌(Zn)、锡(Sn)、 铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)、和钒(V)构成的组的金属层的背 接触区域。在一个实例中，氧化锌(ZnO)或镍钒合金(NiV)用于形成至少 一部分背接触层305。在一个实施例中，使用从位于加州SantaClam市的应用 材料股份有限公司获得的ATONTMPVD 5.7工具进行一个或多个处理步骤。在 另一个实施例中， 一个或多个CVD步骤可用于在器件基板303表面上形成背 接触层350。
在一个实施例中，太阳能电池生产线200具有被定位在处理模块218之后 的至少一个储存器211。生产期间，储存器211D可用于提供准备好的基板供 应至划片模块220，和/或提供收集区，这里，如果划片模块220下降或者不能跟上处理模块218的产量，则能存储来自处理模块218的基板。 一个实施例 中，通常希望监控和/或积极控制引出储存器211D的基板温度以确保背接触 形成步骤120的结果可重复。在一方面，希望确保引出储存器211D或到达接 触沉积室220的基板温度是从约2(TC至约26"C之间范围内的温度。在一个实 施例中，希望控制基板温度至约25+/-0.51:。在一个实施例中，希望定位能保 持至少约80个基板的一个或多个储存器211C。
接下来，器件基板303被传输到处理模块220，其中在器件基板303上进 行步骤120或背接触隔离步骤以相互电隔离包含在基板表面上的多个太阳能 电池。在步骤120中，使用材料去除步骤诸如激光烧蚀工艺从基板表面去除材 料。在一个实施例中，使用Nd:钒酸盐(Nd:YV04)激光源从器件基板303表 面烧蚀材料以形成电隔离一个太阳能电池和下一个的线。在一个实施例中，使 用从Appplied Materials有限责任公司获得的5.7n 基板激光划片模块以精确 划片器件基板303的希望区域。在一个实施例中，步骤120期间进行的激光划 片工艺使用532nm波长脉冲激光以图案化设置在器件基板303上的材料，以 隔离构成太阳能电池300的单个电池。如图3E中所示的，在一个实施例中， 通过使用激光划片工艺将沟槽381C形成在第一 p-i-n结320和背接触层350 中。在一个方面中，希望通过使用有源温度控制硬件组件确保进入划片模块 220的器件基板温度是在约2(TC至约26'C之间范围内的温度，该温度控制硬 件组件含有电阻加热器和/或冷却部件(例如热交换器，热电器件)。在一个 实施例中，希望控制基板温度为约25+/-0.5°〇。
接下来，将器件基板303传输到质量保证模块222，其中在器件基板303 上进行步骤122或质量保证和/或分流去除步骤(shunt removal step)以确保 在基板表面上形成的器件满足所希望的质量标准以及在一些情况下校正所形 成器件中的缺陷。在步骤122中，探针器件通过使用一个或多个基板接触探针 用于测试所形成太阳能电池器件的质量和材料特性。在一个实施例中，质量保 证模块222在太阳能电池的p-i-n结处放出低亮度光且使用一个或多个探针一 侧是电池输出，从而确定所形成太阳能电池器件的电特性。如果模块检测所形 成器件中的缺陷，则其采取校正动作以固定器件基板303上所形成太阳能电池 中的缺陷。在一个实施例中，如果发现短路或其它相似缺陷，则希望产生基板 表面上区域之间的反向偏置以控制和/或校正太阳能电池器件的一个或多个缺陷形成区域。在校正工艺期间，反向偏置通常传输足够高以引起将被校正的
太阳能电池中的缺陷的电压。 一个实例中，如果在器件基板303按照规则隔离
的区域之间发现短路，则反向偏置的量值会被升高至引起隔离区域之间区域中 的导电元件改变相位、分解、或以一些方式改变等级，以消除或降低电短路的
量值。在工艺顺序100的一个实施例中，质量保证模块222和工厂自动化系统 一起使用以解决在质量保证测试期间在所形成的器件基板303中发现的质量 问题。 一种情况下，器件基板303可被发送回处理顺序中的上游，以允许在器 件基板303上重新进行一个或多个制造步骤(例如背接触隔离步骤(步骤 120))，以通过被处理器件基板303校正一个或多个质量问题。
接下来，器件基板303任选地被传输到基板划分模块224，其中使用基板 划分步骤124将器件基板303切割为多个较小器件基板303，以形成多个较小 太阳能电池器件。在步骤124的一个实施例中，器件基板303被插入到基板划 分模块124中，其使用CNC玻璃切割工具以精确切割和划分器件基板303， 从而形成所需尺寸的太阳能电池器件。在一个实施例中，器件基板303被插入 到切割模块224中，其使用玻璃划片工具以精确划线器件基板303的表面。器 件基板303此时沿着所划的线破裂以产生完成太阳能电池器件所需的希望尺 寸和数量的部分。
一个实施例中，太阳能电池生产线200适合于接收(歩骤102)和处理5.7m2 或更大的基板302或者器件基板303。 一个实施例中，在步骤124期间，这些 大面积基板302被部分地处理且之后被划分成四个1.4m2的器件基板303。在 一个实施例中，系统被设计成处理大器件基板303 (例如TCO涂覆的2200mm X2600mmX3mm的玻璃)并产生各种尺寸的太阳能电池器件而不需要另外的 装置或处理步骤。目前，非晶硅(a-Si)薄膜工厂必须具有一条用于每一种 不同尺寸太阳能电池器件的生产线。在本发明中，制造线能快速转换以制造不 同尺寸的太阳能电池器件。在本发明的一个方面中，制造线能通过在单个大基 板上形成太阳能电池器件和之后划分该基板以形成更优选尺寸的太阳能电池 来提供高的太阳能电池器件产量，这通常以兆瓦/每年测量。
生产线200的一个实施例中，线的前端(FEOL)(例如步骤102-122)被 设计成处理大面积器件基板303 (例如2200mmX2600mm)，切线的后端 (BEOL)被设计成进一歩处理通过使用划分工艺形成的大面积器件基板303
18或多个较小器件基板303。在该结构中，剩余制造线接收并进一步处理各种尺 寸。具有单个输入的输出的适应性在太阳能薄膜工业中是唯一的且在主要开支
中提供明显节约。由于太阳能电池器件制造商能购买较大数量的尺寸可制造各 种尺寸模块的单个玻璃，因此用于输入玻璃的材料成本也较低。
在一个实施例中，步骤102-122可被构成为使用适合于在大器件基板303 诸如2200mmX2600mmX3mm玻璃器件基板303上进行工艺步骤和向上的步 骤124能适合于制造各种较小尺寸太阳能电池器件，而不需要另外的装置。在 另一实施例中，步骤124被设置在步骤122之前的工艺顺序200中，以便能 最初划分大器件基板303以形成多个单独太阳能电池，之后一次一个地或者作 为一个组(即一次两个或多个)对其进行测试和表征。这种情况下，步骤102-121 被构成为使用适合于在大器件基板303诸如2200mmX2600mmX3mm玻璃基 板上实施工艺步骤的装置，且向上的歩骤124和122适合于制造各种较小尺寸 的模块，而不需另外的装置。以下在名称为"基板划分模块和工艺"的部分中 将列出示范性基板划分模块224更详细的描述。
向回参考图1和2，器件基板303接下来被传输到封口机/边缘消除模块 226，其中使用基板表面和边缘制备步骤126以制备器件基板303的各表面以 防止稍后在工艺中的产率问题。在步骤126的一个实施例中，器件基板303 被插入到封口机/边缘消除模块226中以制备器件基板303的边缘，从而定形 和制备器件基板303的边缘。对器件基板303边缘的损伤会影响器件产率以及 制造可用太阳能电池器件的成本。在另一实施例中，封口机/边缘消除模块 226用于从器件基板303边缘去除所沉积材料(例如10mm)，以提供用于在 器件基板303和背侧玻璃之间形成可靠密封的区域(即以下讨论的步骤 134-136)。从器件基板303边缘去除材料也可用于防止在最终形成的太阳能电 池中的电短路。
在一个实施例中，金刚石浸渍带或盘用于从器件基板303边缘区域研磨所 沉积材料。在另一实施例中，磨轮用于从器件基板303的边缘区域研磨所沉积 材料。在另一实施例中，双磨轮用于从器件基板303边缘去除所沉积材料。在 再一实施例中，可使用喷砂或激光烧蚀技术以从器件基板303边缘去除所沉积 材料。在一个方面，封口机/边缘消除模块226用于通过使用定形磨轮、倾斜 且对准的砂带磨光机和/或砂轮磨圆或斜切器件基板303边缘。接下来，将器件基板303传输到预筛选(pre-screen)模块228，其中在器 件基板303上进行可选的预筛选步骤128以确保在基板表面上形成的器件满 足所需的质量标准。在步骤128中，发光光源和探针器件用于通过使用一个或 多个基板接触探针测试所形成的太阳能电池器件的输出。如果模块228检测所 形成器件中的缺陷，则其能够采取校正动作或者太阳能电池被废弃。
接下来，器件基板303被传输到清洗模块230，其中在进行步骤122-128 之后在器件基板303上进行歩骤130或预叠层板清洗歩骤以去除在基板303 表面上发现的任何污染物。通常，在进行所有电池隔离步骤之后，清洗模块 230使用湿法化学洗涤和清洗步骤以去除在基板表面上发现的任何不希望的 污染物。在一个实施例中，在基板303上进行与歩骤106中描述的工艺相似的 清洗工艺以去除基板303表面上的任何污染物。
接下来，将基板303传输到接合引线连接模块231，其中在基板303上进 行步骤131或接合引线连接步骤。步骤131用于连接将各外部电部件连接至所 形成的太阳能电池器件所需的各引线/导线。通常，接合引线连接模块231 是自动引线接合工具，其通常需要形成在生产线200中形成的大的太阳能电 池。在一个实施例中，接合引线连接模块231用于在所形成的背接触区域上形 成侧总线355 (图3C)和交叉总线356 (步骤118)。该结构中，侧面总线355 可以是导电材料，其可被固定、接合和/或熔融到在背接触区域中发现的背接 触层350上，以形成良好电接触。在一个实施例中，侧面总线355和交叉总线 356每一个都包括金属带，诸如铜带、镍涂覆的银带、银涂覆的镍带、锌涂覆 的铜带、镍涂覆的铜带或可承载通过太阳能电池传输的电流或者可靠地接合到 背接触区域中金属层的其它导电材料。在一个实施例中，金属带宽在约2mm 和约10mm之间，和厚度在约lmm和约3mm之间。在结点处电连接到侧面 总线355的交叉总线356能通过使用绝缘材料357诸如绝缘带与太阳能电池 的背接触层电隔离。每个交叉总线356的端部通常都具有用于连接侧面总线 355和交叉引线356至接线盒370中发现的电连接的一个或多个导线，其用于 将所形成的太阳能电池连接到其他外部电部件。焊接总线至薄膜太阳能模块的 其他信息在美国临时专利申请序号No.60/967,077、在美国临时专利申请序号 No.60/023，810和在美国临时专利申请序号No.61/032,005中公开了，在此通过 参考将其并入本文。在下一步骤、即步骤132中，制备接合材料360 (图3D)和"背玻璃" 基板361用于传输到太阳能电池形成工艺(即工艺顺序IOO)中。制备工艺通 常在玻璃贮存模块232中进行，这通常都包括材料制备模块232A，玻璃装载 模块232B和玻璃清洗模块232C。背玻璃基板361通过使用叠层工艺(以下 讨论的步骤134)被接合到在以上的歩骤102-步骤130中形成的器件基板303 上。 一般，步骤132需要制备将被设置在背玻璃基板361和器件基板303上 所沉积层之间的聚合物材料，以形成气密性密封，从而防止在其使用期限期间 环境侵蚀太阳能电池。参考图2，步骤132通常包括一系列子步骤，其中在材 料制备模块232A中制备接合材料360，此时接合材料360被设置在器件基板 303上方，背玻璃基板361被装载到装载模块232B且通过使用清洗模块232C 而冲洗，且背玻璃基板361被设置在接合材料360和器件基板303上方。
在-个实施例中，材料制备模块232A适合于接收箔片形式的接合材料360 且进行一次或多次切割操作以提供接合材料诸如聚乙烯丁縮醛(PVB)或者乙 烯乙烯基醋酸盐(EVA)，其尺寸被设置成在背玻璃和在器件基板303上形成 的太阳能电池之间形成可靠密封。 一般，当使用聚合物的接合材料360时，希 望控制太阳能电池生产线的温度(例如16-18。C)和相对湿度(例如RH20-22 %)，这里，存储接合材料360并将其集成为太阳能电池器件以确保在接合模 块234中形成的接合属性可重复且聚合物材料的尺寸是稳定的。通常希望在用 于温度和湿度受控区域(例如T二6-8"C， RH20-22%)中之前存储接合材料。 当形成大的太阳能电池时，在接合器件中叠置各部件的容限(歩骤134)是个 问题，因此需要精确控制接合材料特性和切割工艺容限以确保形成可靠的气密 密封。在一个实施例中，由于PVB的UV稳定性、湿气抵抗性、热循环、良 好的US防火等级、与Intl Building Code的一致性、低成本和可重新利用的热 塑特性，因此使用PVB是有利的。在歩骤132的一部分中，接合材料360使 用自动机械设备被传输且被定位到器件基板303的背接触层350、侧面总线 355 (图3C)、和交叉总线356 (图3C)元件上方。器件基板303和接合材料 360此时被定位以接收背玻璃基板361，能通过使用与定位接合材料360相同 的自动机械设备或者第二自动机械设备将其设置于其上。
在一个实施例中，在将背玻璃基板361定位在接合材料360上方之前，对 背玻璃基板361进行一个或多个制备步骤以确保随后的密封工艺和根据需要
21形成最后的太阳能产品。在一种情况下，背玻璃基板361以"原料"状态被接
收，"原料"状态下没有适当地控制基板361的边缘、整体尺寸和/或清洁。
接收"原料"基板降低了在形成太阳能器件之前制备和存储基板的成本且由此 降低了太阳能电池器件成本、设备成本以及最终形成的太阳能电池器件的制造
成本。在步骤132的一个实施例中，在进行背玻璃基板清洗步骤之前在接合模 块(例如封口机204)中制备背玻璃基板361表面和边缘。在步骤232的下一 子步骤中，将背玻璃基板361传输到清洗模块232B，其中在基板361上进行 基板清洗步骤以去除在基板361表面上发现的任何污染物。一般污染物包括在 基板形成工艺(例如玻璃制造工艺)期间和/或装运基板361期间沉积在基板 361上的材料。通常，清洗模块232B使用湿法化学洗涤或冲洗步骤以去除如 上讨论的任何不希望的污染物。制备的背玻璃基板(back glass substrate) 361 此时通过使用自动化机械装置被设置在接合材料和部分器件基板303上方。
接下来，器件基板303、背玻璃基板361以及接合材料360被传输到接合 模块234，其中进行歩骤134或叠层步骤以将背侧玻璃基板361接合到于上述 步骤102-130中形成的器件基板上。在步骤134中，接合材料360诸如聚乙烯 丁縮醛(PVB)或者乙烯乙烯基醋酸盐(EVA)被夹入到背侧玻璃基板361和 器件基板303之间。使用各种加热元件和在接合模块234中发现的其他器件将 热和压力施加到结构以形成接合且密封的器件。器件基板303、背玻璃基板361 和接合材料360由此形成了复合太阳能电池结构304 (图3D)，其至少部分地 密封了太阳能电池器件的有源区。在一个实施例中，形成在背玻璃基板361 中的至少一个孔通过接合材料360保持至少部分未被覆盖，以允许部分交叉总 线356或侧面总线355保持暴露，以在未来步骤(即步骤138)中对太阳能电 池结构304的这些区域制作电连接。
接下来，复合太阳能电池结构304被传输到热压处理模块236中，其中对 复合太阳能电池结构304进行步骤136或热压处理歩骤，以去除在接合结构中 捕获的气体并确保在步骤134期间形成的良好接合。在歩骤134中，键和太阳 能电池结构304被插入到热压处理模块的处理区域，在这里传输热和高压气体 以降低捕获气体量并提高在器件基板303、背玻璃基板和接合材料360之间的 接合特性。在热压处理中进行的处理也用于确保玻璃和接合层(即PVB层) 中的应力受到进一歩控制以防止未来由于在接合/叠层工艺期间引入的应力导致的气密密封故障或玻璃故障。在一个实施例中，希望加热器件基板303、
背玻璃基板361和接合材料360至引起所形成太阳能电池结构304中一个或 多个部件中应力释放的温度。
接下来，将太阳能电池结构304传输到接线盒连接模块238中，其中在所 形成的太阳能电池结构304上进行接线盒连接步骤138。使用在步骤138中使 用的接线盒连接模块238在部分所形成的太阳能电池上装配接线盒370 (图 3C)。所装配的接线盒370用作将连接到所形成的太阳能电池的外部电部件诸 如其他太阳能电池或电力网与内部电连接点诸如导线之间的界面，在步骤i31
期间形成。在一个实施例中，接线盒370含有一个或多个连接点371、 372，
以使所形成的太阳能电池能容易地且系统地连接到其他外部器件，以传输所产
生的电功率。
接下来，太阳能电池结构304被传输到器件测试模块240，其中在太阳能 电池结构304上进行器件筛选(device screening)和分析步骤140，以确保形 成在太阳能电池结构304表面上的器件满足所需的质量标准。在一个实施例 中，器件测试模块240是太阳能模拟模块，其用于是一个或多个所形成太阳能 电池的输出合格并对其进行测试。歩骤140中，发光源和探针器件用于通过使 用一个或多个自动化部件测试所形成太阳能电池器件的输出，该自动化部件适 合于制作与在接线盒370中端子的电接触。如果模块检测到所形成器件中的缺 陷，则其能采取校正动作或能废弃太阳能电池。
接下来，太阳能电池结构304被传输到支持结构模块241，其中在太阳能 电池结构304上进行支持结构安装步骤141，以提供完成的太阳能电池器件， 其具有连接到使用步骤102-140形成的太阳能电池结构304的一个或多个安装 元件，从而完成在用户位置能容易安装且快速组装的太阳能电池器件。
接F来，太阳能电池结构304被传输到卸载模块242，其中在基板上进行 步骤142或器件卸载步骤，以从太阳能电池生产线200去除所形成的太阳能电 池。
在太阳能生产线200的一个实施例中，在生产线中的中的一个或多个区域 被设置在清洁的室环境中，以降低或防止污染物影响太阳能电池器件产率和可 使用寿命。在一个实施例中，如图2中所示，在模块周围设置级别为10000 的清洁室空间250用于进行步骤108至118和步骤130-134。
23基板划分模块和处理
在基板划分歩骤124期间进行的基板划分模块224和处理顺序用于将大 的、部分处理的器件基板303 (即具有沉积于其上的一个或多个薄硅膜的基板) 划分成两个或多个器件基板303，用于进一步处理成太阳能模块。在一个实施 例中，基板划分模块接收2600mmX2200mm的器件基板303并将其划分成两 个1300mmX2200mm的器件基板303用于进一步的处理。在一个实施例中， 基板划分模块接收2600mmX2200mm的器件基板303并将其划分成两个 2600mmX1100mm的器件基板303用于进一步的处理。在一个实施例中，基 板划分模块接收2600mm X 2200mm的器件基板303并将其划分成四个 1300mmX 1100mm的器件基板303用于进一步的处理。
在一个实施例中，系统控制器290 (图2)控制由基板划分模块224制造 的器件基板303的部分的数量和尺寸。因此，系统控制器290将指令发送到顺 序100中的所有下游处理(图1)，用于协调对下游模块的处理和调整，从而 不管所制造的部分的尺寸，适应并进一步处理由基板划分模块制造的器件基板 303的部分。
图4A-4E是根据基板划分模块224的一个实施例划分器件基板303的顺 序的顶视平面示意图。参考图4A，入口传送器410传送器件基板303至划片 台420。在一个实施例中，具有沉积于其上的薄膜的器件基板303的那一侧是 面向上的。划片传送器422在划片台420中定位器件基板用于划片。在划片台 420中，如图4B中所示，根据器件基板303的编程划分，经由划片机械装置 424在器件基板303上表面上划片图案。在一个实施例中，入口传送器410、 划片传送器42和划片机械装置424经由系统控制器290 (图2)受到相互的 以及顺序IOO (图l)中其它操作的控制和调整。
在一个实施例中，划片机械装置424是机械的划片装置，诸如机械的划片 轮。在一个实施例中，划片机械装置424是光学划片装置，诸如激光划片装置。 不管所采用划片装置424的类型，应当注意，划片装置必须完全通过沉积在器 件基板303处理表面上的任何膜进行切割并清楚地划出下部玻璃上表面的线。
被划线的器件基板303此时经由划片台传送器422被部分传输到交叉传输 台430中，如图4C中所示。用划片台传送器422经由系统控制器290调整第 一传输台传送器432以适当定位器件基板303。图5A-5C示意性示出了根据本破裂被划线器件基板303的工艺。参考图4C和5A，被 划线器件基板303被定位在辊426上方以使沿着X轴划出的线被直接设置在 辊426上方。辊426此时被升高且被设置成与器件基板303下表面接触，如 图5B中示意性示出的。如图5C中示意性描述的，辊426被升高，向器件基 板303下表面沿着所划的线且垂直于器件基板303的平面施加一个抬升力，导 致沿着所划线清楚地破裂。
在一个实施例中，辊426是延伸器件基板303长度的填塞的柱形辊。辊 426通过致动器428升高。 一个实施例中，致动器428是电力的、水力的或者 是风力的发动机。在一个实施例中，致动器428可以是水力的或风力的圆筒。 在一个实施例中，致动器428通过系统控制器290控制和调整。
接下来，如图4D中所示，基板器件303的第一部分303A经由第一传输 传送器432被完全装载到交叉传输台(cross transfer station) 430中。接下来， 第二传输传送器434与引出传送器440结合传输第一部分303A部分地进入到 引出传送器440，如图4E中所示。用引出传送器440经由系统控制器290调 整第二传输台传送器434以适当定位器件基板部分303A。参考图4E和5A， 被划线划分的器件基板303A被定位在辊426上方以使沿着Y轴划出的线直接 位于辊426上方。此时升高辊426并将其设置成与所划分的器件基板303A的 下表面接触，如图5B中示意性示出的。如图5C中示意性描述的，升高辊426 以沿着所划线并垂直于器件基板部分303A的平面对器件基板部分303A的下 表面施加抬升力，以获得沿着所划线清楚的破裂。结果是基板部分303A被划 分成两个较小器件基板部分303C和303D。此时每个基板部分303C和303D 经由第二传输传送器434和引出传送器440被传输到随后的模块中用于进一 步处理。此时重复上述处理用于器件基板部分303B。
尽管上述实施例示出了用于将单个基板器件303划分成四个较小部分的 工艺和装置，但是，很明显，通过调整划片机械装置424仅在X轴或Y轴上 划单条线和仅进行单次破裂处理，也同样可实施实施例用于将单个基板器件 303划分成两个较小部分。
虽然前述内容针对本发明的实施例，但是可设计出本发明其他和进一步的 实施例而不脱离其基本范围，且其范围由权利要求限定。
权利要求
1.一种用于划分太阳能电池器件的模块，其包括入料传送器，其被构成为接收自系统控制器的指令并将太阳能电池器件传输到模块的划片台；划片机械装置，其被构成为接收自系统控制器的指令并将图案划到太阳能电池器件的第一表面中；第一定位机械装置，其被构成为接收自系统控制器的指令并在第一破裂机械装置上方精确定位被划线的太阳能电池器件；和第一致动器，其被构成为接收自系统控制器的指令并升高第一破裂机械装置。
2. 如权利要求1的模块，还包括交叉传输台，其具有传送器和第二定位机械装置，其中传送器被定位成 从第一定位机械装置接收太阳能电池器件的一部分，且其中第二定位机械装置 被构成为接收自系统控制器的指令并精确定位在第二破裂机械装置上方的太 阳能电池器件的该部分；第二致动器，其被构成为接收自系统控制器的指令并升高第二破裂机械 装置；和出料传送器，其被设置成接收太阳能电池器件的上述部分的一部分。
3. 如权利要求2的模块，其中第一和第二破裂机械装置是延长的辊。
4. 如权利要求3的模块，其中第一破裂机械装置沿着第一轴延伸和第二破 裂机械装置沿着第二轴延伸，且其中第一和第二轴基本上相互垂直。
5. 如权利要求1的模块，其中划片机械装置是机械划片轮。
6. 如权利要求1的模块，其中划片机械装置是激光划片器件。
7. —种划分部分处理的太阳能电池器件的方法，包括 接收具有处理表面的基板； 在处理表面上形成硅层；在处理表面上形成硅层之后将基板划分成第一和第二部分；和 将第一部分传输到下一台用于进一歩处理。
8. 如权利要求7的方法，其中划分基板包括在处理表面上形成硅层之后将第一线划分到基板表面中；和 激励破裂机械装置以沿着第一条线破裂基板。
9. 如权利要求8的方法，其中划出第一线包括完全穿过硅层且进入处理表 面中划出线。
10. 如权利要求8的方法，还包括将第二线划入到处理表面中，其中第二 线基本上垂直于第一线。
11. 如权利要求10的方法，还包括定位与第二破裂机械装置相邻的基板的 第一部分以使所划的第二线基本上与第二破裂机械装置的轴成一直线。
12. 如权利要求11的方法，还包括激励第二破裂机械装置以沿着所划的第 二线破裂第一部分。
13. 如权利要求11的方法，其中处理表面具有大于约1.4n^的表面积。
14. 一种制造太阳能电池器件的系统，包括 适合于接收基板的基板接收模块；具有适合于在基板表面上沉积含硅层的处理室的组合工具； 背接触沉积室，其被构成为在基板表面上沉积背接触层； 基板划分模块，其被构成为将基板划分成两个或多个部分；和 系统控制器，用于控制和协调每一个基板接收模块、组合工具、处理室、 背接触沉积室和基板划分模块的功能。
15. 如权利要求14的系统，其中基板划分模块包括CNC玻璃切割器。
16. 如权利要求14的系统，其中基板划分模块包括被构成为将线划到基板 表面中的划片台，被构成为沿着该线破裂基板的破裂台，和用于定位基板以使 被划到基板中的线基本上与破裂机械装置对准的定位机械装置。
17. 如权利要求16的系统，其中基板划分模块还包括第二定位机械装置， 用于定位与第二破裂机械装置相邻的基板部分中的一个，以使第二破裂机械装 置基本上与划到基板中的第二条线对准。
18. —种处理太阳能电池器件的方法，包括 清洗基板以从基板表面去除一个或多个污染物； 在基板表面上沉积光吸收层； 从基板表面上的区域去除至少一部分光吸收层； 在基板表面上沉积背接触层；将基板划分成两个或多个部分； 在一个部分的表面上进行边缘消除处理； 将背玻璃基板接合到一个部分的表面以形成复合结构；和 将接线盒连接到该复合结构。
19. 如权利要求18的方法，其中划分基板包括将第一条线划到基板中，使 第一条线与第一破裂机械装置对准和沿着该第一条线破裂基板。
20. 如权利要求19的方法，其中划分基板还包括将第二条线划到基板中， 使第二条线与第二破裂机械装置对准，以及沿着第二条线破裂基板，其中第一 条线基本上垂直于第二条线。
全文摘要
本发明一般涉及到划分定位在自动化太阳能器件制造系统内的划分模块。该太阳能电池器件制造系统适合于接收单个大基板和由该单个大基板形成多个硅薄膜太阳能电池器件。
文档编号B26D3/06GK101541486SQ200880000176
公开日2009年9月23日 申请日期2008年8月29日 优先权日2007年8月31日
发明者丹尼·卡姆·托恩·鲁, 乔伊·胡, 埃里克·A·恩格尔哈特, 尼古拉斯·G·J·德弗里, 崔寿永, 布赖斯·沃克, 帕里斯·霍金斯, 戴维·坦纳, 斯蒂芬·P·墨菲, 斯鲁杰尔·帕特尔, 方·梅, 李利伟, 杰弗里·S·沙利文, 查尔斯·盖伊, 泰·K·王, 温·胡·罗, 潘查拉·N·坎卡纳拉, 特雷莎·特罗布里奇, 米歇尔·R弗赖, 约翰·M·怀特, 罗伯特·Z·巴克拉克, 舒然·沈, 苏杰发, 蔡用起, 詹姆斯·克雷格·亨特, 阿萨夫·施莱辛格, 雅科夫·埃尔格, 马修·J·B·桑德斯 申请人:应用材料股份有限公司