太阳能生产线的计量与检测套组的制作方法

专利名称：太阳能生产线的计量与检测套组的制作方法
太阳能生产线的计量与检测套组发明背景发明领域本发明的实施例大体上涉及在生产线上生产太阳能电池器件期间，用于质量检测和收集计量资料的一套模组。相关技术的描述光伏(PV)器件或太阳能电池是将太阳光转换成直流(DC)电力的器件。典型的薄膜型太阳能器件，或薄膜太阳能电池具有一个或多个p-i-n结。每个p-i-n结包含p型层、本征型层和n型层。当太阳能电池的p-i-n结暴露在阳光(含有光子能量)下，阳光通过光伏效应转化为电能。太阳能电池可以平铺成更大的太阳能电池阵列。太阳能阵列是通过连接数个太阳能电池所构成，然后以特定的框架和连接器来将它们连接成面板。通常情况下，薄膜太阳能电池包括有源区、或光电转换单元、和透明导电氧化物 (TCO)薄膜，被设置为正面电极和/或作为背面电极。该光电转换单元包括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。几种类型的硅薄膜，包括微晶硅薄膜Oc-Si)、非晶娃薄膜(的a-Si)、多晶娃薄膜(poly-Si)等,可被用来形成光电转换单元的P型、n型、和/或i型层。背面电极可包含一个或多个导电层。需要改进形成太阳能电池的工艺,使具有良好的介面接触、低接触电阻、及高整体性能。因为传统的能源价格上升，需要使用低成本太阳能电池器件来产生低成本的电力。传统的太阳能电池制造过程是高度劳动密集型，且有许多可能影响生产线的产出、太阳能电池的成本和器件产量的干扰。例如，传统的太阳能电池器件的质量检测通常只能在完全形成的太阳能电池器件上进行性能测试，或只能人工从生产线上取出部分形成的太阳能电池器件并进行检测。在制造太阳能电池器件的期间，没有检测方式提供计量资料，以保证太阳能电池器件的质量和诊断或调整生产线工艺。因此，需要一种生产线，具有一组可策略性配置的模组，以在各种层的形成中提供对太阳能电池器件的检测，同时收集和使用计量资料来诊断、调整或改善在生产太阳能电池器件期间的生产线的生产流程。发明概沭在本发明的一实施例中，一种太阳能电池生产线包括多个自动化装置，所述多个自动化装置配置为沿着路径，连续地传输基板；第一光学检测模组，所述第一光学检测模组沿着该路径定位，以接收基板，该基板上沉积有正面接触层和定位在一个或多个丛集工具(cluster tool)的上游,所述一个或多个丛集工具有至少一个处理腔室,所述至少一个处理腔室经调适以沉积含硅层在该基板的表面，其中该光学检测模组包括检测装置，定位以检视该基板的区域且配置为以光学方式接收关于在该被检视的区域上是否存在缺陷的资讯；薄膜特征模组，所述薄膜特征模组沿着位于在所述一个或多丛集工具下游的路径定位，并具有一个或多个检测装置，配置为检测设置在该基板的该表面的该含硅层的区域，使得可决定相关于该含硅层的厚度的资讯；及系统控制器元件，所述系统控制器元件与这些模组的每一个连通，并配置为分析从这些模组的每一个接收到的资讯及发出指示，以在该生产线内对这些模组的一个或多个采取改正措施。在本发明的另一实施例中，一种太阳能电池生产线包括第一光学检测模组，所述第一光学检测模组定位在所述一个或多丛集工具上游的该生产线内，所述一个或多个丛集工具具 有一个或多个处理腔室，所述一个或多个处理腔室经调适以在该正面接触层上沉积多个含硅层，和配置为接收上面沉积有正面接触层的基板，其中该第一光学检测模组包括检测装置，所述检测装置定位以检视该基板的区域且配置为以光学方式接收关于在该被检视的区域上是否存在缺陷的资讯；第二光学检测模组，所述第二光学检测模组定位在所述一个或多个丛集工具下游且配置为接收该基板，该基板上沉积有多个含硅层，其中该第二光学检测模组包括检测装置，所述检测装置定位以检视该基板的区域和配置为以光学方式接收是否在该被检视的区域的多个含硅层存在有缺陷；多个刻划检测模组，其中所述多个刻划检测模组的第一个被定位在该第二光学检测模组的下游，和配置为接收具有形成在多个含硅层上的多个刻划区域的该基板，其中该第一刻划检测模组被配置为以光学方式检测形成在多个含硅层上的该被刻划区域；及系统控制器元件，所述系统控制器元件与这些模组的每一个连通，并配置为分析从这些模组的每一个接收到的资讯及发出指示，以在该生产线内对这些模组的一个或多个采取改正措施。在本发明的另一实施例中，一种在生产线上形成太阳能电池的方法包括以下步骤使用多个自动化装置，连续地沿着传输路径传输多个基板；在多个处理模组中处理所述多个基板的每一个，所述多个处理模组沿着该传输路径定位；及在多个检测模组中检测所述多个基板的每一个，所述多个检测模组沿着该传输路径定位。在一实施例中，处理所述多个基板的每一个包括移除正面接触层的一部分，该正面接触层沉积在每一个基板的表面，该每一个基板位于在沿着该传输路径定位的第一处理模组上；在该正面接触层上沉积第一多个含硅层，该正面接触层位于在第一丛集工具，该第一丛集工具位于在第二处理模组内，该第二处理模组被定位在该第一处理模组沿着该传输路径的下游；在第三处理模组移除多个含硅层的一部分，该第三处理模组位于在该第二处理模组沿着该传输路径的下游；在第四处理模组移除多个含硅层的金属层，该第四处理模组位于在该第三处理模组沿着该传输路径的下游；及在第五处理模组移除该金属层的一部分，该第五处理模组位于在该第四处理模组的下游，以在每一个基板上形成至少两个连续地连接的太阳能电池。在一实施例中，检测所述多个基板的每一个包括在第一检测模组以光学方式检测每一个基板，该第一检测模组位于在该第二处理模组上游，并确定是否在该区域内存在缺陷；测量在该正面接触层的这些部分之间的电子连续性，该正面接触层被定位在相对于在第二检测模组的该正面接触层的该被移除部分的相对侧，该第二检测模组被定位在该第二处理模组的上游；在第三检测模组检测在每一个基板上的所述第一多个含硅层，该第三检测模组被定位在该第一丛集工具的下游，和确定所述第一多个含硅层的至少一个的厚度；在第四检测模组以光学方式检测在每一个基板上的所述第一多个含硅层的区域，该第四检测模组被定位在该第二处理模组的下游，和确定是否在该区域内的所述多个含硅层存在缺陷；以光学方式检测每一个基板的区域，其中在第五检测模组已移除至少所述第一多个含硅层的至少一部分，该第五检测模组定位在该第三处理模组的下游；及以光学方式检测每一个基板的区域，其中在第六检测模组已移除该金属层的至少一部分，该第六检测模组定位在该第五处理模组的下游。在本发明的又一实施例中，一种太阳能电池生产线包括多个自动化装置，所述多个自动化装置配置为沿着路径，连续地传输基板；第一刻划模组，所述第一刻划模组沿着该路径定位，以接收上面沉积有正面接触层的基板，和配置为在该正面接触层上形成多个刻划的区域；第一丛集工具，所述第一丛集工具被定位在该第一刻划模组沿着该路径的下游，所述第一丛集工具具有一个或多个处理腔室，所述一个或多个处理腔室配置为将第一多个含硅层沉积在该正面接触层；第一薄膜特征模组，所述第一薄膜特征模组被定位在该第一丛集工具沿着该路径的下游，所述第一薄膜特征模组具有一个或多个检测装置，所述一个或多个检测装置配置为检测设置在每一个基板的该表面上的该第一含硅层的区域，使得可确定相关于所述第一多个含硅层的至少一个的厚度的资讯；及第二丛集工具，所述第二丛集工具被定位在该第一薄膜特征模组沿着该路径的下游，所述第二丛集工具具有一个或多个处理腔室，所述一个或多个处理腔室配置为将第二多个含硅层沉积在所述第一多个含硅层；第二薄膜特征模组，所述第二薄膜特征模组被定位在该第二丛集工具沿着该路径的下游，所述第二薄膜特征模组具有一个或多个检测装置，所述一个或多个检测装置配置为检测设置在每一个基板的该表面上的该第二含硅层的区域，使得可确定相关于所述第二多个 含硅层的至少一个的厚度的资讯；及系统控制器元件，所述系统控制器元件与所述第一和第二薄膜特征模组连通，并配置为分析从所述第一和第二薄膜特征模组的每一个接收到的资讯及发出指示，以在该生产线内对这些模组的一个或多个采取改正措施。附图
简单说明所以，上述简介的本发明的特征可参考实施例进一步理解和叙述，部分实施例绘示于附图中。然而要指出的是，附图仅说明本发明的典型实施例，因此不应被视为其范围的限制，本发明还适用于其他具有同等功效的实施例。图I表示依本文所述的一具体实施例，用以形成太阳能电池器件的工艺顺序。图2表示依本文所述的一具体实施例，太阳能电池生产线的平面图。图3A是依本文所述的一具体实施例，薄膜太阳能电池器件的侧面截面图。图3B是依本文所述的一具体实施例，薄膜太阳能电池器件的侧面截面图。图3C是依本文所述的一具体实施例，复合太阳能电池结构的平面图。图3D是沿着图3C的截面A-A的侧面截面图。图3E是依本文所述的一具体实施例，薄膜太阳能电池器件的侧面截面图。图3F是依本文所述的一具体实施例，被电子检测模组进行电子检测的器件基板的示意性、等角的、局部的视图。图3G是在检测模组被检测的特定器件基板的一部分的示意性截面图。图3H是依本文所述的一具体实施例，被特定保证模组进行电子检测的器件基板的示意性、截面的、局部的视图。图31是上面映射有缺陷的器件基板的示意性、部分的、平面示意图。图4是依本文所述一实施例的光学检测模组的等角视图。图5是可以包含在系统控制器中的各种控制功能的一实施例的示意图。具体描沭本发明的实施例大体上涉及使用处理模组用以形成太阳能电池器件的系统，其中该处理模组经调整以在形成太阳能电池器件时执行一个或多个工艺。在一实施例中，该系统经调整以形成薄膜太阳能电池器件，这是通过接收大型未处理的基板和执行多重沉积、材料移除、清洗、切片、粘接、和各种检测和测试程式，以形成多个完整的、具功能性的、和经过测试的太阳能电池器件，然后可将该太阳能电池器件运到终端使用者，用以安装于所期望位置，来产生电力。在一实施例中，该系统在各种层的形成中提供对太阳能电池器件的检测，同时收集和使用计量资料来诊断、调整或改善在生产太阳能电池器件期间的生产线的生产流程。虽然下面的讨论主要叙述形成硅薄膜太阳能电池器件，这种配置不是作为本发明范围的限制，因为本文讨论的设备和方法还可以用于形成、测试和分析其他类型的太阳能电池器件，例如，III-V族型太阳能电池、硫族薄膜太阳能电池(例如，CIGS、CdTe电池)、无定形或微晶硅太阳能电池、光化学类型太阳能电池(例如，染料敏化)、晶体硅太阳能电池、有机类型的太阳能电池、或其他类似的太阳能电池器件。本系统通常为自动处理模组和自动化装置的配置，该自动处理模组和自动化装置用以形成太阳能电池器件并通过自动化材料处理系统互连。在一实施例中，该系统是完全自动化的太阳能电池器件生产线，该完全自动化的太阳能电池器件生产线减少或去除对人工互动和/或劳动密集型的加工步骤的需要，以改善太阳能电池器件的可靠性、生产工艺的可重复性，以及拥有太阳能电池器件形成工艺的成本。在一配置中，该系统通常包含基 板接收模组，所述基板接收模组经调整以接收传入的基板；一个或多个吸收层沉积丛集工具，所述一个或多个吸收层沉积丛集工具具有至少一个处理腔室，其中该至少一个处理腔室经调整以在该基板的处理表面沉积含硅层；一个或多个背面接触沉积腔室，所述一个或多个背面接触沉积腔室经调整以在该基板的该处理表面上沉积背面接触层；一个或多个材料移除腔室，所述一个或多个材料移除腔室经调整以从每一个基板的处理表面移除材料；一个或多个切片模组，所述一个或多个切片模组用以将被处理的基板切片成多个较小的处理基板；太阳能电池封装装置；高压模组，所述高压模组经调整以加热和暴露复合太阳能电池结构至大于大气压力的压力；接线盒附接区域，所述接线盒附接区域附接至连接元件，连接元件使该太阳能电池连接到外部部件；组检测模组，所述组检测模组经调整以在各层的形成中检测每一个太阳能电池器件；以及一个或多个质量模组，所述一个或多个质量模组经调整以测试和使每个完全形成的太阳能电池器件合格。在一实施例中，该组检测模组包括一个或多个光学检测模组；和电子检测模组，所述电子检测模组经调整以收集计量资料和与系统控制器交换资料，以诊断、调整、改进和/或保证在太阳能电池器件生产系统中的工艺的质量。图I说明工艺顺序100的一实施例，包含多个步骤(即步骤102-142)，这些步骤使用本文所述的新颖的太阳能电池生产线200来形成太阳能电池器件。在工艺顺序100的处理步骤的配置、数量和次序的用意不在于限制本发明所涵盖的范围。图2是生产线200的一实施例的平面图，目的是说明一些典型的处理模组和经过系统的流程和其他系统设计的相关方面，因此并非意在限制本文所述发明的范畴。通常，系统控制器290可用于控制用于太阳能电池生产线200的一个或多个部件。系统控制器290通常设计为促进整体太阳能电池生产线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)、和支撑电路(或I/O)(未示出)。CPU可以是用于工业环境中的任何形式的电脑处理器的一种，该任何形式的电脑处理器用以控制各种系统功能、基板移动、腔室工艺、和支撑硬体(例如，探测器、机器手臂、电机、灯等)以及监测工艺(例如，基板支撑温度、电源供应参数、腔室处理时间、I/o信号，等等)。存储器被连接到CPU，并可以是一个或多个现成的本地或远端存储器，例如，随机存取存储器(RAM)、唯读存储器(ROM)、软碟、硬碟，或任何其他形式的数位存储器。可在存储器中编码和储存软体指令和资料，以指示CPU。支撑电路也被连接到CPU，用于以传统方式支撑处理器。支撑电路可包括缓存、电源供应器、时钟电路、输入/输出电路、子系统、等等。可由系统控制器290读取的程式(或电脑指令)确定要在基板上执行哪些任务。优选地，程式是可由系统控制器290读取的包括程式码的软体，以伴随太阳能电池生产线200上的各种工艺配方任务和各种腔室工艺配方步骤，执行与下 列相关的任务监测、执行和控制运动、支撑和/或定位基板。在一实施例中，系统控制器290还包含多个可编程逻辑控制器(PLC)，所述PLC用来控制本地的一个或多个太阳能电池生产模组；及材料处理系统控制器(如，PLC或标准电脑)，所述材料处理系统控制器处理完整的太阳能电池生产线的更高一级的策略移动、调度和运作。在一实施例中，该系统控制器包括被定位在检测模组的本地控制器，以映射和评估当每一个基板经过生产线200时，在该基板上所检测到的缺陷，并确定是否允许该基板继续前进，或将基板退回以进行改正处理或予以废弃。在此并呈美国专利申请第12/202，199号(代理人文件第11141号)以供参考，其中可发现可用于本文所述实施例的系统控制器、分散式控制结构、以及其他系统控制结构的示例。可使用图I所表示的工艺顺序形成的太阳能电池300的示例，以及在太阳能电池生产线200所表示的部件被表示在图3A-3E中。图3A的示意图表示一种简化的单结非晶硅或微晶硅太阳能电池300，单结非晶硅或微晶硅太阳能电池300可形成于下文所述的系统中且可通过下文所述的系统分析。如图3A所示，单结非晶硅或微晶硅太阳能电池300朝向光源或太阳辐射301。太阳能电池300通常包括上面形成有薄膜的基板302，如，玻璃基板、聚合物基板、金属基板、或其他合适的基板。在一实施例中，基板302是玻璃基板，大约2200毫米X2600毫米X3毫米大小。太阳能电池300还包括形成于基板302上的第一透明导电氧化物(TCO)层310 (如，氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO));形成在该第一 TCO层310上的第一 P-i-n结320 ;形成在该第一 p-i-n结320上的第二 TCO层340 ;和形成在该第二TCO层340上的背面接触层350。为了通过增强捕捉灯光提高光的吸收，基板和/或一个或多个形成于上面的薄膜可被选择性地通过湿法、等离子体、离子、和/或机械工艺产生纹理。例如，在图3A所示的实施例中，在该第一 TCO层310上产生纹理，而随后沉积于上面的薄膜大体上依照下面的表面的形貌。在一配置中，第一 p-i-n结320可包括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态硅层324上的n型非晶硅层326。在一示例中，p型非晶硅层322可形成为约60埃至约300埃之间的厚度，本征型非晶硅层324可形成为约1500埃至3500埃之间的厚度，以及N型非晶半导体层326可形成为约100埃至约500埃之间的厚度。背面接触层350可包括但不限于选自下列的材料，包括铝、银、钛、铬、金、铜、钼、及其合金和其组合。图3b是示意图表示太阳能电池300的一实施例，太阳能电池300是朝向光源或太阳辐射光301的多结太阳能电池。太阳能电池300包括上面形成有薄膜的基板302，如，玻璃基板、聚合物基板、金属基板、或其他合适的基板。太阳能电池300可进一步包括形成在基板302上的第一透明导电氧化物(TCO)层310 ;形成在该第一 TCO层310上的第一 p-i-n结320 ;形成在该第一 p-i-n结320上的第二 p-i_n结330 ;形成在该第二 p_i_n结330上的第二 TCO层340 ;以及形成在该第二 TCO层340上的背面接触层350。在图3B所示的实施例中，在该第一 TCO层310上产生纹理，而随后沉积于上面的薄膜大致依照下面的表面的形貌。第一 P-i-n结320可包括p型非晶硅层322 ;形成在该p型非晶硅层322上的本征型非晶硅层324 ;和形成在该本质非晶硅层324上的n型微晶硅层326。在一示例中，p型非晶硅层322可形成为约60埃至约300埃之间的厚度，本征型非晶硅层324可形成为约1500埃至3500埃之间的厚度，以及N型微晶半导体层326可形成为约100埃至约400埃之间的厚度。第二 P-i-n结330可包括p型微晶硅层332 ;形成在该p型微晶硅层332上的本征型微晶硅层334 ;和形成在该本征型微晶硅层334上的n型非晶硅层336。在一示例中，P型微晶硅层332可形成为约100埃至约400埃之间的厚度，本征型微晶硅层334可形成为约10000埃至约30000埃之间的厚度，以及N型非晶硅层336可形成为约100埃至约500埃之间的厚度。背面接触层350可包括但不限于选自下列的材料，包括铝、银、钛、铬、金、铜、钼、及其合金和其组合。图3C的平面图说明已在生产线200上生产的形成的太阳能电池300的后表面的示例。图3D是如图3C所示的部分太阳能电池300 (请见截面A-A)的侧面截面图。虽然图3D说明类似于图3A所述设定的单结电池，并非意在限制本文所述发明的范围。如图3C和3D所示，太阳能电池300可包含基板302、太阳能电池器件元件(例如，元件符号310-350)、一个或多个的内部电子连接(例如，侧边汇流排355、横跨汇流排356)、层粘接材料360、背面玻璃基板361和接线盒370。接线盒370通常包含两个连接点371和372，连接点371和372经由侧边汇流排355和横跨汇流排356电连接太阳能电池300的部分，侧边汇流排355和横跨汇流排356与太阳能电池300的背面接触层350和有源区电子连通。为了避免与涉及在基板302上执行的动作混淆，在以下的讨论中，具有一个或多个的沉积层(例如，元件符号310-350)和/或一个或多个的内部电子连接(例如，侧边汇流排355、横跨汇流排356)沉积于上面的基板302通称为器件基板303。同样地，已使用粘接材料360粘接至背面玻璃基板361的器件基板303被称为复合太阳能电池结构304。图3E是太阳能电池300的示意性截面图，图3E说明用于在太阳能电池300内形成单个电池382A-382B的各种刻划区域。如图3E所示，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、背面接触层350。可执行三个激光刻划步骤以产生沟槽381A、381B、和381C，通常都需要它们以形成高效率太阳能电池器件。虽然单个电池382A和382B在基板302上一起形成，单个电池382A和382B通过形成在背面接触层350和第一P-i-n结320的绝缘沟槽381C相互隔离。此外，沟槽381B形成于第一 p-i_n结320，以使背面接触层350与第一 TCO层310电子接触。在一实施例中，通过在沉积第一 p-i-n结320和背面接触层350之前，以激光刻划移除一部分TCO层310，以形成绝缘沟槽381A。同样地，在一实施例中，通过在沉积背面接触层350之前，以激光刻划移除一部分第一 p-i-n结20，以在该第一 P-i-n结320上形成沟槽381B。虽然单结型太阳能电池已表示于图3E，这种配置并非用于限制本文所述发明的范围。一般太阳能电池的形成工艺顺序请参照图I和2，工艺顺序100 —般开始于步骤102，其中基板302被装载至设置在太阳能电池生产线200的装载模组202。在一实施例中，在"原始"状态接收基板302，其、中并没有良好控制基板302的边缘、整体尺寸和/或洁净度。接收"原始"基板302降低在形成太阳能器件之前储存和准备基板302的成本，从而降低太阳能电池器件成本、设施成本和最终形成太阳能电池器件的生产成本。但是，通常这有利于接收"原始"基板302，在步骤102被接收至该系统之前已具有沉积在基板302的表面的透明导电氧化物(TCO)层(如，第一 TCO层310)。如果导电层(如TCO层)不沉积在"原始"基板的表面，则需要在基板302的表面上执行正面接触沉积步骤(步骤107)(将详述于下文)。在一实施例中，基板302或303被以连续方式装载到太阳能电池生产线200，因此不使用卡匣(cassette)或批次型基底装载系统。在进行至工艺顺序的下一步骤前，需要将基板从卡匣卸载、处理、而后传回卡匣的卡匣式和/或批次装载类型的系统可能会非常耗时、并减少太阳能电池生产线的产出量。批次处理的使用不利于本发明的某些实施例，例如，从单一基板制造多个太阳能电池器件。此外，使用批次处理方式的工艺顺序通常阻碍了使用经由生产线的基板的非同步流程，一般相信这个非同步流程能在稳定状态处理期间及当一个或多个模组因维修或因故障而停机时，提供更好的基板产出量。一般来说，当一个或多个处理模组因维修或甚至在正常操作期间停机时，因为基板的排序和装载可能需要大量 基本维持时间，批次或卡匣为基础的方式无法实现本文所述生产线的产出量。在下一步骤(步骤104)中，基板302的表面被准备好，以防止在之后的工艺中产生问题。在步骤104的实施例中，基板被插入到前端基板缝模组204，以用于准备基板302或303的边缘，以减少损坏(如，在随后工艺期间产生切片或颗粒)的可能性。基板302或303的损坏可影响生产太阳能电池器件的器件产量和成本。在一实施例中，前端缝模组204被用于磨圆或削平基板302或303的边缘。在一实施例中，钻石镶带或盘被用来研磨来自基板302或303边缘的材料。在另一实施例中，砂轮、喷砂、或激光烧蚀技术被用来移除来自基板302或303边缘的材料。接下来，基板302或303被传送到清洗模组205，其中步骤105 (或基板清洗步骤)是在基板302或303上执行，以移除在表面上发现的任何污染物。常见的污染物可包括在基板成形工艺(如，玻璃制造工艺)和/或在运输或储存基板302或303期间沉积在基板302或303上的材料。通常，清洗模组205使用湿式化学洗涤和漂洗的步骤，以移除任何不良污染物。在一示例中，清洗基板302或303的工艺可能会出现如下。第一，基板302或303从传输桌或自动化装置281进入清洗模组205的污染物移除部分。通常，系统控制器290设定每一个基板302或303进入清洗模组205的时间点。污染物移除区段可利用连接真空系统的干式圆柱形刷，来从基板302的表面移出和取出污染物。接着，在该清洗模组205内的运输器传输基板302或303到预先冲洗部分，在这里喷管以温度(例如，50°C )从DI水加热器分配热DI水至基板302或303的表面。通常，由于器件基板303具有本文所述的TCO层，和由于TCO层通常为电子吸收材料，DI水是用于避免TCO层的可能污染和离子化的的任何痕迹。接下来，冲洗基板302，303进入清洗部分。在清洗部分，基板302或303是使用刷子(如，PERL0N)和热水的湿式清洗。在某些情况下，洗涤剂(如，Alc0n0XTM，CitrajetTM，Deto jet ，Transene 和Basic H )、表面活性剂、pH调整剂、及其它清洗化学品被用于从基板表面清洗和移除不需要的污染物微粒。水的再循环系统回收热水。接下来，在清洗模组205的最后冲洗部分，基板302或303被以环境温度的水冲洗，以移除污染物的任何痕迹。最后，在干燥部分，吹风机被用来以热空气吹干基板302或303。在一配置中，去离子杆被用来在完成干燥工艺时，从基板302或303移除电荷。在下一步骤(或正面基板检测步骤106)中，基板302或303是经由检测模组206检测，而计量资料被收集和传送到系统控制器290。在一实施例中，以光学方式检测基板302或303的缺陷，如，碎片、裂纹、夹杂物、气泡、或划痕，这些缺陷可能抑制完全形成的太阳能电池器件(例如，太阳能电池300)的表现。在一实施例中，基板302的光学特征是经由检测模组206检测，而计量资料被收集和发送到系统控制器290，以用于分析和储存。在一实施例中，器件基板303的TCO层的光学特征是经由检测模组206检测，而计量资料被收集和发送到系统控制器290，以用于分析和储存。
在一实施例中，基板302，303是经由自动化装置281传送经过检测模组206。在正面基板检测步骤106的一实施例中，当基板302和303经过检测模组206时，基板302和303经过光学检测，并取得基板302和303的图像且将基板302和303的图像传送到系统控制器290，其中在系统控制器290处该图像被分析而计量资料被收集和储存在存储器中。在一实施例中，检测模组206所获得的图像被系统控制器290分析，以确定是否基板302和303符合规定的质量标准。如果符合指定的质量标准，在系统200上，基板302和303继续在它的路径上前进。但是，如果未符合指定的标准，可以采取行动，以修复缺陷或拒绝有缺陷的基板302和303。在一实施例中，在基板302和303检测到的缺陷在设置在检测模组206内的系统控制器290的一部分中被映射和分析。在此实施例中，拒绝特定基板302和303的决定可在本地的检测模组206内进行。在一实施例中，系统控制器290可用指定的允许裂纹长度，来比较相关于在基板302和303的边缘的裂纹大小的资讯，来判断在系统200的后续处理中是否可以接受基板302和303。在一实施例中，约I毫米或更小的裂纹是可以接受的。该系统控制器可比较的其他标准包括基板302和303边缘碎片的大小，或在基板302和303的夹杂物或气泡的大小。在一实施例中，可以接受约5毫米或以下的碎片，以及可以接受小于约I毫米的夹杂物或气泡。在确定是否允许继续处理或拒绝每一个特定的基板302和303时，系统控制器可以对映射到基板特定区域的缺陷施加加权方式。例如，在关键区域(如，基板302和303的边缘区域)所发现的缺陷可给予较在非关键区域所发现的缺陷来得高的加权。在一实施例中，器件基板303的TCO层是经由检测模组206检测。TCO层的的光学特征(例如，光传输和不透明度)可经由检测模组206检测和获得。在一实施例中，系统控制器290收集并分析从检测模组206接收的计量资料，用于确定基板302和303的再发缺陷的根源，以使它可以改正或调整之前工艺，以消除再发缺陷。在一实施例中，系统控制器290在本地映射在每一个基板302和303上发现的缺陷，用于通过使用者或系统控制器290手动地或自动地执行计量资料分析。在一实施例中，每一个器件基板303的光学特征被与下游计量资料进行比较，以关联和诊断生产线200的趋势。在一实施例中，使用者或系统控制器290依据所收集和分析的计量资料进行修正的动作，例如，在生产线200上的一个或多个工艺或模组上改变工艺参数。在另一实施例中，系统控制器290使用计量资料，以确定故障的下游模组。而后系统控制器290可采取改正措施，例如，使故障模组离开生产线，和重新配置故障的工艺模组的生产工艺流程。光学检测模组的一实施例，例如，检测模组206将详述于下文的"光学检测模组"一节。虽然检测模组206最早被描述和讨论于清洗模组205的下游，光学检测模组206 (和相应的检测步骤106)也可以经由生产线200提供于其他各种地点，详如下文所述。通常，检测模组206 (和相应的检测步骤106)可提供于位于生产线200的每一个机械处理模组之后，以检测基板302、器件基板303、或复合的太阳能电池结构304的任何物理损坏。从任何或所有的检测模组206所取出的计量资料可被系统控制器290分析和使用，以诊断趋势并采取任何必要的改正措施。在下一步骤(或步骤108)中，个别的电池是经由刻划工艺彼此电子隔离。TCO表面和/或在裸露的玻璃表面上的污染颗粒会干扰刻划程式。在激光刻划中，例如，如果雷射光束穿过粒子，可能无法在电池间刻划出连续线路，因而造成短路。此外，在刻划后存在于刻划图案上和/或电池的TCO上的任何颗粒碎片可能导致层与层之间的分流和不均匀。因此，通常需要明确和维护良好的工艺，以确保在整个生产工艺中移除污染物。在一实施例中，清洗模组205可获取自应用材料公司(加州，圣大克劳拉)的能源与环境解决方案部门。参照图I和2，在一实施例中，在执行步骤108之前，基板302被运送到前端处理模 组(未示于图2)，其中前端接触形成工艺或步骤107执行于基板302上。在一实施例中，前端处理模组类似于下文所述的处理模组218。在步骤107，一个或多个正面接触基板形成步骤可包括一个或多个的准备、蚀刻和/或材料沉积步骤，以在裸露的太阳能电池基板302上形成正面接触区域。在一实施例中，步骤107通常包含一个或多个物理气相沉积步骤，用来在基板302的表面上形成正面接触区域。在一实施例中，正面接触区域包含透明导电氧化物(TCO)的层，透明导电氧化物(TCO)的层可包含选自下列的金属元素锌(Zn)、铝(Al)、铟(In)和锡(Sn)。在一示例中，氧化锌(ZnO)是用于形成正面接触层的至少一部分。在一实施例中，前端处理模组是ΑΤ0Ν 物理气相沉积5. 7工具，ΑΤ0Ν 物理气相沉积5. 7工具可以获取自应用材料公司(加州，圣大克劳拉)，其中执行一个或多个处理步骤，以沉积正面接触形成步骤。在另一实施例中，一个或多个CVD步骤被用来在基板302的表面上形成正面接触区域。接着，该器件基板303被运送到刻划模组208，其中在器件基板303上执行步骤108或正面接触隔离步骤，以使器件基板303的不同区域彼此电子隔离。在步骤108，使用材料移除步骤(如，激光烧蚀工艺)来从器件基板303移除材料。步骤108的成功标准是取得良好的电池-电池及电池-边缘间的隔离，同时减少刻划区域。在一实施例中，钕钒酸盐(Nd = YVO4)激光源被用于从器件基板303的表面烧蚀材料，以形成使器件基板303的区域与下一个间电子隔离的线路。在一实施例中，在步骤108期间执行的激光刻划工艺使用1064nm波长的脉冲激光，以在设置在基板302上的材料上形成图案，以使构成太阳能电池300的各个电池的每一个(例如，元件符号382A和382B(图3E))电子隔离。在一实施例中，可以获取自应用材料公司(加州，圣大克劳拉)的5. 7平方米的基板激光刻划模组是用来提供简单可靠的光学和基板移动，用以对器件基板303表面的区域进行精确的电子隔离。在另一实施例中，水射流切割工具或钻石刻划是用来隔离器件基板303表面的各种区域。在一方面中，需要通过使用一种可包含电阻加热器和/或冷却元件(例如，热交换器，热电装置)的主动温度控制硬体元件，来保证器件基板303进入刻划模组208的温度介于约20°C至约26°C的范围内。在一实施例中，需要控制器件基板303的温度为大约25±0. 5°C。在一实施例中，器件基板303可以被选择性地传送到另一个检测模组206，其中相应的检测步骤106可在器件基板303上进行，以检测在刻划模组208内由处理装置造成的缺陷。在一实施例中，基板303是经由自动化装置281传送经过检测模组206。在正面基板检测步骤106的一实施例中，当基板303经过检测模组206时，基板303经过光学检测，并获得基板303的图像且将基板303的图像传送到系统控制器290，其中在系统控制器290处该图像被分析而计量资料被收集和储存在存储器中。在一实施例中，检测模组206所获得的图像被系统控制器290分析，以确定是否基板303符合规定的质量标准。如果符合指定的质量标准，基板303继续它在系统200的路径上前进。但是，如果未符合指定的标准，可以采取行动，以修复缺陷或拒绝有缺陷的基板303。在一实施例中，在基板303检测到的缺陷在设置在检测模组206内的系统控制器290的一部分中被映射和分析。在此实施例中，拒绝特定基板303的决定可在本地的检测模组206内进行。在一实施例中，系统控制器290可用指定的允许裂纹长度，来比较相关于在基板303的边缘的裂纹大小的资讯，来判断在系统200的后续处理中是否可以接受基板303。在 一实施例中，约I毫米或更小的裂纹是可以接受的。该系统控制器可比较的其他标准包括基板303边缘碎片的大小，或在基板303的夹杂物或气泡的大小。在一实施例中，可以接受约5毫米或以下的碎片，以及可以接受小于约I毫米的夹杂物或气泡。在决定是否允许继续处理或拒绝每一个特定的基板303时，系统控制器可以对映射到基板特定区域的缺陷施加加权方式。例如，在关键区域(如，基板303的边缘区域)所发现的缺陷可给予较在非关键区域所发现的缺陷来得高的加权。在一实施例中，系统控制器290收集并分析从检测模组206接收的计量资料，用于确定基板303的再发缺陷的根源，以使它可以改正或调整先前工艺，以消除再发缺陷。在一实施例中，系统控制器290在本地映射在每一基板303上发现的缺陷，用于通过使用者或系统控制器290手动地或自动地执行计量资料分析。在一实施例中，每一器件基板303的光学特征被与下游计量资料进行比较，以关联和诊断生产线200的趋势。在一实施例中，使用者或系统控制器290依据所收集和分析的计量资料进行修正的动作，例如，在生产线200上的一个或多个工艺或模组上改变工艺参数。在另一实施例中，系统控制器290使用计量资料，以确定故障的下游模组。然后系统控制器290可采取改正措施，例如，采取以故障模组离开生产线，和重新配置故障的工艺模组的生产工艺流程。接下来，器件基板303被运送到检测模组209，其中正面接触隔离检测步骤109被执行于该器件基板303上，以保证正面接触隔离步骤108的质量。然后收集到的计量资料被发送到和储存在系统控制器290。图3F是根据本文所述的一具体实施例的被检测模组进行检测的器件基板303的示意性、等角的局部视图。在一实施例中，检测模组209探测器件基板303的每一个单个电池311，来测量是否导电路径或者连续性存在于相邻电池311间的隔离区域。在一实施例中，器件基板303是经由自动化装置281传送经过检测模组209。当器件基板303经过检测模组209，每一对相邻电池311间的电子连续性是经由探针391来测量，如图3F所示。在一实施例中，电压源397在器件基板303的相邻电池311之间施加电压，及经由测量装置396测量与相邻电池311接触的探针391间的电阻。如果测量超出指定标准，例如，约1ΜΩ，，可发送指令，以指示在被探测的电池之间不存在连续性。如果测量少于指定标准，例如，约6kQ，，可发送指令，以指示在被探测的电池之间存在连续性或短路。针对电池连续性的资讯可传送至收集、分析和储存资料的系统控制器290。在一实施例中，检测模组209所获得的资讯被系统控制器290分析，以确定是否器件基板303符合规定的质量标准。如果符合指定的质量标准，则器件基板303继续它在系统200的路径上前进。但是，如果未符合指定的标准，可以采取行动，以修复缺陷或拒绝有缺陷的器件基板303。在一实施例中，在器件基板303检测到的缺陷在设置在检测模组209内的系统控制器290的一部分中被获得和分析。在此实施例中，拒绝特定器件基板303的决定可在本地的检测模组209内进行。在一实施例中，如果从检测模组209提供给系统控制器290的资讯指示两个相邻单元之间存在连续性，则可拒绝该器件基板303，并且可经由刻划模组208将器件基板303送回，以进行修正。在一实施例中，检测模组209可被纳入刻划模组208中，以发现相邻电池之间任何区域的连续性，并在离开刻划模组208之前修正。在一实施例中，电压源397施加电压于器件基板303的一个或多个相邻电池311， 及由测量装置396测量与电池311接触的探针391之间的电阻。因此，器件基板303上的TCO层的片电阻可器件基板上的各种地点被确定。在一实施例中，系统控制器290收集并分析从检测模组209接收的计量资料，用于确定基板303的再发缺陷的根源，以及改正或调整正面接触隔离步骤108或其他之前工艺例如，基板清洗步骤105，以消除再发缺陷。在一实施例中，系统控制器290使用收集到的资料映射在每一器件基板303上检测到的缺陷，以用于计量资料分析。在另一实施例中，系统控制器290使用计量资料，以确定故障的下游模组。然后系统控制器290可采取改正措施，例如，采取以故障模组离开生产线，和重新配置故障的工艺模组的生产工艺流程。接着，器件基板303被运送到清洗模组210，其中在器件基板303上执行步骤110或预先沉积基板清洗步骤，以在执行电池隔离步骤108之后，移除在器件基板303的表面上发现的任何污染物。通常，清洗模组210使用湿式化学洗涤和漂洗的步骤，以在执行电池隔离步骤之后，移除在器件基板303表面上发现的任何不良污染物。在一实施例中，在器件基板303上执行类似于上述工艺顺序105的清洗工艺，以移除器件基板303表面上的任何污染物。在一实施例中，器件基板303可以被选择性地传送到另一个检测模组206，其中相应的检测步骤106可在器件基板303上进行，以检测在刻划模组208内由处理装置造成的缺陷。在一实施例中，基板303是经由自动化装置281传送经过检测模组206。在正面基板检测步骤106的一实施例中，当基板303经过检测模组206时，基板303经过光学检测，并获得基板303的图像且将基板303的图像传送到系统控制器290，其中在系统控制器290处该图像被分析而计量资料被收集和储存在存储器中。在一实施例中，检测模组206所获得的影像被系统控制器290分析，以确定是否基板303符合规定的质量标准。如果符合指定的质量标准，基板303继续它在系统200的路径上前进。但是，如果未符合指定的标准，可以采取行动，以修复缺陷或拒绝有缺陷的基板303。在一实施例中，在基板303检测到的缺陷在设置在检测模组206内的系统控制器290的一部分中被映射和分析。在此实施例中，拒绝特定基板303的决定可在本地的检测模组206内进行。
在一实施例中，系统控制器290可用指定的允许裂纹长度，来比较相关于在基板303的边缘的裂纹大小的资讯，来判断在系统200的后续处理中是否可以接受基板303。在一实施例中，约I毫米或更小的裂纹是可以接受的。该系统控制器可比较的其他标准包括基板303边缘碎片的大小，或在基板303的夹杂物或气泡的大小。在一实施例中，可以接受约5毫米或以下的碎片，以及可以接受小于约I毫米的夹杂物或气泡。在决定是否允许继续处理或拒绝每一个特定的基板303时，系统控制器可以对映射到基板特定区域的缺陷施加加权方式。例如，在关键区域(如，基板303的边缘区域)所发现的缺陷可给予较在非关键区域所发现的缺陷来得高的加权。在一实施例中，在检测模组206中所收集到的计量资料可以由系统控制器290分析，以检测器件基板内的缺陷，可能导致后续模组(即，处理模组212)内的器件基板303的 破坏。在处理模组212内的基板破坏可导致用于清洗和/或修理的模组的至少部分的严重故障。因此，检测和移除有问题的器件基板303可导致生产线200内的显著的产量和成本改善。在一实施例中，系统控制器290收集并分析从检测模组206接收的计量资料，用于确定基板303的再发缺陷的根源，以使它可以改正或调整之前工艺，以消除再发缺陷。在一实施例中，系统控制器290在本地映射在每一基板303上发现的缺陷，用于通过使用者或系统控制器290手动地或自动地执行计量资料分析。在一实施例中，每一个器件基板303的光学特征被与下游计量资料进行比较，以关联和诊断生产线200的趋势。在一实施例中，使用者或系统控制器290依据所收集和分析的计量资料进行修正的动作，例如，在生产线200上的一个或多个工艺或模组上改变工艺参数。在另一实施例中，系统控制器290使用计量资料，以确定故障的下游模组。然后系统控制器290可采取改正措施，例如，采取以故障模组离开生产线，和重新配置故障的工艺模组的生产工艺流程。接下来，器件基板303被运送到处理模组212，其中在器件基板303上执行包括一个或多个光学吸收剂沉积步骤的步骤112。在步骤112，一个或多个光学吸收剂沉积步骤可包括一个或多个的准备、蚀刻和/或材料沉积步骤，以在太阳能电池器件上形成各种区域。步骤112通常包括一系列的子处理步骤，以用于形成一个或多个p-i-n结。在一实施例中，一个或多个的P-i-n结包括非晶硅和/或微晶硅材料。通常，在处理模组212的一个或多个丛集工具(例如，丛集工具212A-212D)上执行一个或多个处理步骤，以在形成在器件基板303的太阳能电池器件上形成一个或多个层。在一实施例中，器件基板303被传送到存储器211A，然后被传送到一个或多个丛集工具212A-212D。在一实施例中，如果被形成的太阳能电池器件包含多个结，例如，如图3B所示的串联结太阳能电池300，在处理模组212中的丛集工具212A可经调整以形成第一P-i-n结，而丛集工具212B-212D可经配置以形成第二 p_i_n结330。在这样一实施例中，该器件基板303可被选择性地转送到在第一丛集工具212A的处理之后的相应薄膜特征化步骤115的检测模组215。在一实施例中，选择性的检测模组215被配置在整体处理模组212之内。在选择性的沉积薄膜特征化步骤115中，经由检测模组215检测器件基板303，而计量资料被收集和传送到系统控制器290。在一实施例中，该器件基板303经过光谱检测，以确定沉积在器件基板303上的薄膜的某些特征，例如，沉积在器件基板303上的薄膜的带隙和在器件基板303整个表面的薄膜厚度的变化。在一实施例中，器件基板303是通过自动化装置281传送经过检测模组215。当器件基板303经过检测模组215时，器件基板303被光谱检测，而资料被获得和发送到分析和储存资料的系统控制器290。在一实施例中，检测模组215包括检测区域，当器件基板303由自动化装置281运送时，检测区域位于在低于或高于该器件基板303的位置。在一实施例中，检测模组215经配置以确定器件基板303穿过其中时的确切位置和速度。因此，所有由检测模组215从器件基板303的检测取得的时间函数的资料，可相对于在器件基板303的各区域中发现的各点，放置在位置参考框架中。有了这些资讯，可确定诸如器件基板303表面的薄膜厚度均匀 性的参数，并传送至系统控制器290收集和分析。在一实施例中，由系统控制器290从检测模组215接收的图像被系统控制器290分析，以确定是否基板303符合规定的质量标准。如果符合指定的质量标准，则在系统200上，器件基板303继续在它的路径上前进，前进到处理程式的下一站。但是，如果未符合指定的标准，可以采取行动，以修复缺陷或拒绝有缺陷的器件基板303。在一实施例中，被检测模组214收集到的资料被设置在检测模组215本地内的系统控制器290的一部分所获得和分析。在此实施例中，拒绝特定器件基板303的决定可在本地的检测模组215内进行。在一实施例中，系统控制器290可分析从检测模组215接收到的资讯，以得知相关于特定薄膜参数的器件基板的特征。在一实施例中，可测量和分析整个器件基板303的表面的厚度和厚度变化，以监测和调整薄膜沉积步骤112的工艺参数。在一实施例中，也可测量和分析整个器件基板303的沉积薄膜层的带隙，以测量和调整薄膜沉积步骤112的工艺参数。在一实施例中，系统控制器290收集并分析从检测模组215接收的计量资料，用于确定器件基板303的再发缺陷的根源，并改正或调整之前工艺，以消除再发缺陷。例如，如果系统控制器290确定在薄膜厚度上的缺陷是再发于特定的薄膜层，则系统控制器290可发出信号，以指示在步骤112的特定工艺的工艺配方可能需要加以改进。因此，工艺配方可自动或手动完善，以确保完成的太阳能电池器件符合所需的性能标准。在另一实施例中，系统控制器290使用计量资料，以确定故障的下游模组或腔室。然后系统控制器290可采取改正措施，例如，使故障模组或腔室离开生产线，和重新配置在工艺模组中的腔室或故障的工艺模组的生产工艺流程。例如，如果系统控制器290确定特定薄膜层持续来自一特定腔室，则系统控制器290可发出信号，以指示腔室已脱离生产线，而流程可重新配置以避开该腔室，直到可以维修腔室为止。在工艺顺序100的一实施例中，降温步骤(或步骤113)是在步骤112进行之后进行。降温步骤通常用于稳定器件基板303的温度，以保证在随后的处理步骤被每一个器件基板303所遇到的处理条件可以重复出现。通常，离开处理模组212的器件基板303的温度可以有许多摄氏温度的变化，并超过50°C的温度，这会导致在后续处理步骤和太阳能电池特性的变异。在一实施例中，降温步骤113是执行于出现在一个或多个存储器211的一个或多个基板支撑位置。在生产线的配置中，如图2所示，处理器件基板303可被设置在存储器211B的位置，维持一段所需时期，以控制器件基板303的温度。在一实施例中，系统控制器290是用于通过存储器211控制器件基板303的定位、时间和移动，以在向下游生产线移动之前，控制器件基板303的温度。在下一步骤(或沉积薄膜检测步骤114)中，器件基板303是经由检测模组214检测，而计量资料被收集和传送到系统控制器290。在一实施例中，器件基板303被光学检测，以检测在步骤112时沉积的薄膜层上的缺陷，例如针孔，该缺陷可能造成完全形成太阳能电池器件(如，太阳能电池300)的第一 TCO层310和背面接触层350之间的短路。在一实施例中，器件基板303是经由自动化装置281传送经过检测模组214。当器件基板303经过检测模组214时，器件基板303被光谱检测，而器件基板303的图像被获得并传送到系统控制器290，在其中分析图像和收集计量资料。在一实施例中，检测模组214所获得的图像被系统控制器290收集并分析，以确定是否器件基板303符合规定的质量标准。如果符合指定的质量标准，则器件基板303继续它在系统200的路径上前进。但是，如果未符合指定的标准，可以采取行动，以修复缺陷或拒绝有缺陷的器件基板303。在一实施例中，在器件基板303检测到的缺陷在设置在检测模 组214内的系统控制器290的一部分中被获得和分析。在此实施例中，拒绝特定器件基板303的决定可在本地的检测模组214内进行。在一实施例中，系统控制器290可比较从检验模组214接收的资讯与程式资料，以决定是否被检测到的薄膜缺陷是延伸经过在步骤112沉积的所有薄膜层的针孔，还是该被检测到的薄膜缺陷是只有延伸经过部分薄膜层的局部针孔。如果系统控制器290决定针孔延伸经过所有层，而且尺寸和/或数量超过规定的标准，则可以采取修正的行动，例如移除器件基板303，以手动检测或废弃器件基板303。如果系统控制器290确定针孔是局部针孔或任何针孔检测到的针孔的大小或数量不超过规定的标准，则将该器件基板303运出检测模组214，以在处理系统200中进一步处理。在一实施例中，系统控制器290收集并分析从检测模组214接收的计量资料，用于确定器件基板303的再发缺陷的根源，并改正或调整之前工艺，以消除再发缺陷。例如，如果系统控制器290决定局部针孔再发于特定薄膜层，则系统控制器290可发出信号以指示处理模组212的特定腔室可能受污染，而且被污染的腔室可脱离生产线以改正问题，而无需关闭整条生产线。在这种情况下，系统控制器290可能进一步采取行动，以重新配置生产流程，以避开受污染的腔室。在另一例子中，该系统控制器可指示洁净室筛检程式或鼓风机可能受污染，而需要清洗或更换。在一实施例中，系统控制器290在本地端或集中地映射在每一个器件基板303上检测到的缺陷，以用于计量资料分析。光学检测模组的一实施例(例如，检测模组214)将详述于下文的"光学检测模
组"一节。在下一步骤(或沉积薄膜特征化步骤115)中，器件基板303是经由额外检测模组215检测，而计量资料被收集和传送到系统控制器290。在一实施例中，该器件基板303经过光谱检测，以确定沉积在器件基板303上的薄膜的某些特征，例如，沉积在器件基板303上的薄膜的带隙和在器件基板303整个表面的薄膜厚度的变化。在一实施例中，器件基板303是经由自动化装置281传送经过检测模组215。当器件基板303经过检测模组215时，器件基板303被光谱检测，而器件基板303的图像被获得并传送到系统控制器290，其中在系统控制器290中分析图像和收集并储存计量资料。
在检测模组215的一实施例中，检测模组215被配置为类似如图4所示的光学检测模组400，光从照明光源经由基板415传播到单一光谱图像感应器，例如，在多个光学检测装置420的一个上的光谱感应器。在这种配置中，光线经由被设置在照明光源415和光学检测装置420之间的基板，并沿着所有不同方向分散，而通过使用设置在检测模组215内的镜子和/或镜片，离开基板的光线可被导向单一光学检测装置420。光的衍射，干涉和/或反射是光波长的函数，从而位于基板上的薄膜影响穿过基板照射的光线。因此，它们不是一种波长的光，而是许多种波长穿过基板，即，宽带光源可用于照明光源415，以改善所收集资料的解析度和质量。当光线穿过基板，光线从基板的正面表面反射，经过层(即，传输)和折射。然后光线抵达下一介面并反射，它穿过下一层传播并折射。当光线穿过基板和形成于上面的各层时，重复这个程式。之后离开基板并被光学检测装置420收集的众多光束，可被系统控制器290分析，而波长和其他收到的资料(例如，光照强度)可被分析并可由收敛的幂级数所描述。因此，可以用菲涅尔(Fresnel)公式计算传输系数。菲涅尔公式显示，传输的百分比是许多光学变数的函数，例如，各种薄膜厚度、表面粗糙度、采用光角、不同的薄膜和波长的指数。菲涅尔演算法也考虑到光线进入基板的角度，并进行计算，以依据被处理基板的光学特征来确定薄膜性质。回归路径分析可以用来解出当已知传输百分比时的变 数，例如，使用L-M(Levenberg-Marquardt)演算法或单纯型演算法。一旦根据传输百分比计算出薄膜指数，可依据另一种使不同薄膜指数关联于结晶函数的函数来计算结晶分率。在一实施例中，检测模组215是检测带，当器件基板303由自动化装置281运送时，检测带215处在低于或高于该器件基板303的位置。在一实施例中，检测模组215经配置以确定器件基板303穿过其中时的确切位置和速度。因此，依时间序列，从检测模组215收集到的所有资料，可放置在器件基板303的参考框架内。有了这些资讯，可决定诸如器件基板303整个表面的薄膜厚度均匀性的参数，并传送往系统控制器290收集和分析。在检测模组215的一实施例中，光学检测装置420包括镜头、衍射光栅、和焦平面阵列，该焦平面阵列包含许多安排在阵列(例如，矩形网格矩阵)的光电感应器。在操作中，不同波长的光来自基板的不同位置，当光经过基板并在焦平面阵列上形成不同的列，该焦平面数阵列经配置以接收离散波长的光、或波段，例如，波长介于600nm至1600nm之间的光。在面板在光源上移动时收集资料，由光学检测装置420接收到的时间相关资讯还包括沿着该面板的位置资讯。从而形成资料立方体，对应至当它在时间t移动时，在面板上位置X的光波长，然后当基板在Y方向上移动时，被映射以产生位置Y。焦平面阵列即时产生资料的快照。特定波长与薄膜互相作用，所以如果你随着时间在各种X点上使用一波长，它可指示在该点的厚度变化。然后系统控制器依据用于处理特定基板的工艺参数，对每一个基板比较所收集的资料与理论特性。采用被设置以通过较传统的固定感应器阵列接收从宽带源发出的所有光线的单一光学检测装置420的检测模组215的一个优点在于系统控制器所收集的资料可能会错过异常的现象，这是因为只有基板的离散部分被照明，并由在传统感应器阵列的每个感应器所检测。因此，在基板的离散部分之间的遗漏资料是盲点。但是，利用本发明的实施例，可获得明显更多的资讯，这是因为整个基板都被照明。此外，可检测整个基板，或可变检测模式，以检测基板的特定部分。本发明实施例也提供全部基板100%的采样率，而且在沉积后立即测量每个基板。此外，系统控制器290可被用于界定沿着基板所需的检测点。光学传输技术对于厚度和带边是敏感的，而对基板对齐或震动较不敏感。此外，可用10毫米的空间解析度来测量整个基板。由于增加的解析度，较宽的光波长范围可有好的计量，从而改善资料的收集。在一实施例中，由系统控制器290从检测模组215接收的资料被系统控制器290分析，以确定是否基板303符合规定的质量标准。如果符合指定的质量标准，则器件基板303继续它在系统200的路径上前进。但是，如果未符合指定的标准，可以采取行动，以修复缺陷或拒绝有缺陷的器件基板303。在一实施例中，被检测模组214收集到的资料被设置在检测模组215本地内的系统控制器290的一部分所获得和分析。在此实施例中，拒绝特定器件基板303的决定可在本地的检测模组215内进行。在一实施例中，系统控制器290可分析从检测模组215接收到的资讯，以得知相关于特定薄膜参数的器件基板的特征。在一实施例中，可测量和分析整个器件基板303的表面的厚度和厚度变化，以监测和调整薄膜沉积步骤112的工艺参数。在一实施例中，也可测 量和分析整个器件基板303的沉积薄膜层的带隙，以监测和调整薄膜沉积步骤112的工艺参数。在一实施例中，在两个检测模组215收集的计量资料可被收集和比较，以得知在步骤112中沉积于器件基板303的薄膜层的特征，特别是针对多结太阳能电池(例如，图3B)。在一实施例中，系统控制器290收集并分析从每一个检测模组215接收的计量资料，用于确定器件基板303的再发缺陷的根源，并改正或调整之前工艺，以消除再发缺陷。例如，如果系统控制器290确定在薄膜厚度上的缺陷再发于特定的薄膜层，则系统控制器290可发出信号，以指示在步骤112的特定工艺的工艺配方可能需要加以改进。因此，工艺配方可自动或手动完善，以确保完成的太阳能电池器件符合所需的表现标准。在另一实施例中，系统控制器290使用计量资料，以确定故障的下游模组或腔室。然后系统控制器290可采取改正措施，例如，使故障模组或腔室离开生产线，和重新配置在工艺模组中的腔室或故障的工艺模组的生产工艺流程。例如，如果系统控制器290确定特定薄膜层持续来自于特定腔室，则系统控制器290可发出信号，以指示腔室已脱离生产线，而流程可重新配置以避开该腔室，直到可以维修腔室为止。接着，器件基板303被运送到刻划模组216，其中在器件基板303上执行步骤116或互连形成步骤，以使器件基板303的不同区域彼此电子隔离。在步骤116，使用材料移除步骤(如，激光烧蚀工艺)来从器件基板303移除材料。在一实施例中，钕钒酸盐(NdiYVO4)激光源被用于从器件基板的表面烧蚀材料，以形成使一个太阳能电池与下一个间电子隔离的线路。在一实施例中，可以从应用材料公司获取的5. 7平方米基板激光刻划模组是用于执行准确刻划工艺。在一实施例中，在步骤108期间执行的激光刻划工艺使用532nm波长的脉冲激光，以在设置在基板303上的材料上形成图案，以使构成太阳能电池300的各个电池每一个电子隔离。如图3E所示，在一实施例中，沟槽381B使用激光刻划工艺形成于第一 P-i-n结320层。在另一实施例中，水射流切割工具或钻石刻划是用来隔离太阳能电池表面的各区域。在一方面中，需要通过使用一种可包含电阻加热器和/或冷却部件(例如，热交换器，热电装置)的主动温度控制硬体元件，来保证器件基板303进入刻划模组216的温度介于约20°C至约26°C的范围内。在一实施例中，需要控制基板温度为大约 25±0· 50C ο在一实施例中，太阳能电池生产线200具有至少一个存储器211，该至少一个存储器211设置在刻划模组216之后。在生产期间，存储器21IC可用于对处理模组218的基板提供现成的供应，和/或提供收集区域，其中如果处理模组218停机或无法跟上刻划模组216的产出量，则可储存来自处理模组212的基板。在一实施例中，通常需要监测和/或主动控制离开存储器211C的基板温度，以保证背面接触形成步骤120的结果是可重复的。在一方面中，需要保证，退出存储器211C或到达处理模组218的基板温度介于约20°C至约26°C的温度范围。在一实施例中，需要控制基板温度为大约25±-0. 5°C。在一实施例中，需要设置一个或多个有能力容纳80片基板的存储器211C。接下来，器件基板303可被运往检测模组217，其中可执行激光检测步骤117和可收集计量资料并传送至系统控制器290。在激光检测步骤117的一实施例中，当基板303经过检测模组217时，基板303经过光学检测，并获得基板303的图像且将基板303的图像传送到系统控制器290，其中在系统控制器290处该图像被分析而计量资料被收集和储存在存储器中。在一实施例中，检测模组217产生在器件基板303内激光刻划区域的图像。在系统控制器290接收到图像之后，系统控制器290可以执行图像的数位化扫描，以决定激光刻 划区域的各种视觉特征，和取出各种形态参数，然后系统控制器290便可在刻划模组216调整激光刻划参数，以修正工艺的变动，以识别不当处理的器件基板303，或识别在刻划模组216的错误。基于激光刻划图像的视觉分析，可以取出指示激光刻划工艺质量和稳定度的形态参数。在一实施例中，控制器290被用来分析由检测模组217所接收到的在刻划工艺期间形成在基板表面的刻划的数位图像。有些形态参数可以是激光刻划的模糊度、短轴、长轴、偏心率、效率、重迭区、颜色均匀度。在一实施例中，检测模组217所获得的图像被系统控制器290分析，以决定是否基板303的激光刻划区域符合规定的质量标准。如果符合指定的质量标准，基板303继续它在系统200的路径上前进。但是，如果未符合指定的标准，可以采取行动，以修复缺陷或拒绝有缺陷的基板303。在一实施例中，该器件基板303可能会返回刻划模组216，作进一步的处理。在一实施例中，在基板303检测到的缺陷在设置在检测模组221内的系统控制器290的一部分中被映射和分析。在此实施例中，拒绝特定基板303的决定可在本地的检测模组217内进行。在另一实施例中，系统控制器290使用计量资料，以确定故障的下游模组。然后系统控制器290可采取改正措施，例如，使故障模组离开生产线，和重新配置故障的工艺模组的生产工艺流程。接下来，器件基板303被运送到处理模组218，其中在器件基板303上执行一个或多个基板背面接触形成步骤(或步骤118)。在步骤118，一个或多个基板背面接触形成步骤可包括一个或多个的准备、蚀刻和/或材料沉积步骤，以形成太阳能电池器件的背面接触区域。在一实施例中，步骤118通常包含一个或多个物理气相沉积步骤，用来在器件基板303的表面上形成背面接触层350。在一实施例中，使用一个或多个物理气相沉积步骤，以形成背面接触区域，背面接触区域包含从下列选出的金属层锌(Zn)、锡(Sn)、铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)和钒(V)。在一示例中，氧化锌(ZnO)或镍钒合金是用于形成背面接触层305的至少一部分。在一实施例中，一个或多个处理步骤的进行可以使用AT0N PVD5. 7工具，ATON PVD5. 7工具可获取自应用材料公司(加州，圣大克劳拉)。在另一实施例中，一个或多个CVD步骤被用来在器件基板303的表面上形成背面接触层350。在一实施例中，太阳能电池生产线200具有至少一个存储器211，该至少一个存储器211设置在处理模组218之后。在生产期间，存储器211D可用于对刻划模组220的基板提供现成的供应，和/或提供收集区域，其中如果刻划模组220停机或无法跟上处理模组218的产出量，则可储存来自处理模组218的基板。在一实施例中，通常需要监测和/或主动控制离开存储器211D的基板温度，以保证背面接触形成步骤120的结果是可重复的。在一方面中，需要保证，退出存储器211D或到达刻划模组220的基板温度介于约20°C至约26°C之间的温度范围。在一实施例中，需要控制基板温度为大约25±0. 5°C。在一实施例中，需要设置一个或多个有能力容纳80片基板的存储器211C。接下来，器件基板303被运送到检测模组219，其中在器件基板303上执行检测步骤119。在一实施例中，背面接触层350的片电阻被检测模组219测量，而计量资料被系统控制器290收集、分析和储存。在一实施例中，背面接触层350的光学反射特性被检测模组219测量，而计量资料被系统控制器290收集、分析和储存。 图3G是在检测模组219被检测的特定器件基板303的一部分的示意性截面图。在一实施例中，通过使用探针391、光源398、电压源392、测量装置393、感应器384、和系统控制器290，检测模组219测量器件基板303的背面接触层350的质量和材料特性。在一实施例中，在检测模组219内的光源398投射低水平的光线至器件基板303，而感应器384测量背面接触层350的反射率。在一实施例中，光源398包括多个发光二极体(LED)。在这样的实施例中，来自各个LED的光可被投射到器件基板303的局部区域，如，边缘区域385，而可以获得背面接触层350的反射率。在一实施例中，光源398包含一个或多个灯或LED，该一个或多个灯或LED投射类比太阳光谱的光谱。在一实施例中，光源398被配置，以变化光照度，以提高在器件基板303中识别特定特性或缺陷的能力。例如，光源398可以只发出红色光谱波长的光线、只发出蓝色光谱波长的光线、先发出红色光谱波长的光线再发出蓝色光谱波长的光线、或一些其他光谱发射的组合。在一实施例中，器件基板303是经由自动化装置281传送经过检测模组219。当器件基板303经过检测模组，电压经由电压源392施加至整个背面接触层350，及背面接触层350是经由探针391探测，而电阻是经由测量装置393测量，以决定背面接触层350的片电阻。所测量的资讯可被传送至收集、分析和储存资料的系统控制器290。在一实施例中，系统控制器290收集并分析从检测模组219接收的计量资料，用于确定器件基板303的再发缺陷的根源，并改正或调整之前工艺，以消除再发缺陷。例如，如果系统控制器290通过背面接触层350的反射率确定有缺陷再发，则系统控制器290可发出信号，以指示在步骤118的特定工艺的工艺配方可能需要加以改进。因此，工艺配方可自动或手动完善，以确保完成的太阳能电池器件符合所需的性能标准。在另一实施例中，系统控制器290使用计量资料，以确定故障的下游模组。然后系统控制器290可采取改正措施，例如，使故障模组离开生产线，和重新配置故障的工艺模组的生产工艺流程。在一实施例中，器件基板303可以被选择性地传送到另一个检测模组206，其中相应的检测步骤106可在器件基板303上进行，以侦测在刻划模组216或处理模组218内由处理装置造成的缺陷。在一实施例中，基板303是经由自动化装置281传送经过检测模组206。在检测步骤106的一实施例中，当基板303经过检测模组206时，基板303经过光学检测，并获得基板303的图像且将基板303的图像传送到系统控制器290，其中在系统控制器290处该图像被分析而计量资料被收集和储存在存储器中。在一实施例中，检测模组206所获得的图像被系统控制器290分析，以确定是否基板303符合规定的质量标准。如果符合指定的质量标准，基板303继续它在系统200的路径上前进。但是，如果未符合指定的标准，可以采取行动，以修复缺陷或拒绝有缺陷的基板303。在一实施例中，在基板303检测到的缺陷在设置在检测模组206内的系统控制器290的一部分中被映射和分析。在此实施例中，拒绝特定基板303的决定可在本地的检测模组206内进行。在一实施例中，系统控制器290可用指定的允许裂纹长度，来比较相关于在基板303的边缘的裂纹大小的资讯，来判断在系统200的后续处理中是否可以接受基板303。在一实施例中，约I毫米或更小的裂纹是可以接受的。该系统控制器可比较的其他标准包括基板303边缘碎片的大小，或在基板303的夹杂物或气泡的大小。在一实施例中，可以接受约5毫米或以下的碎片，以及可以接受小于约I毫米的夹杂物或气泡。在决定是否允许继 续处理或拒绝每一个特定的基板303时，系统控制器可以对映射到基板特定区域的缺陷施加加权方式。例如，在关键区域(如，基板303的边缘区域)所发现的缺陷可给予较在非关键区域所发现的缺陷来得高的加权。在一实施例中，系统控制器290收集并分析从检测模组206接收的计量资料，用于确定基板303的再发缺陷的根源，以使它可以改正或调整之前工艺，以消除再发缺陷。在一实施例中，系统控制器290在本地映射在每一个基板303上发现的缺陷，用于通过使用者或系统控制器290手动地或自动地执行计量资料分析。在一实施例中，每一个器件基板303的光学特征被与下游计量资料进行比较，以关联和诊断生产线200的趋势。在一实施例中，使用者或系统控制器290依据所收集和分析的计量资料进行修正的动作，例如，在生产线200上的一个或多个工艺或模组上改变工艺参数。在另一实施例中，系统控制器290使用计量资料，以确定故障的下游模组。然后系统控制器290可采取改正措施，例如，使故障模组离开生产线，和重新配置故障的工艺模组的生产工艺流程。接着，器件基板303被运送到刻划模组220，其中在器件基板303上执行步骤120或背面接触隔离步骤，以使基板表面上包含的多个太阳能电池彼此电子隔离。在步骤120，使用材料移除步骤(如，激光烧蚀工艺)来从基板表面移除材料。在一实施例中，钕钒酸盐(NchYVO4)激光源被用于从器件基板303的表面烧蚀材料，以形成使一个太阳能电池与下一个间电子隔离的线路。在一实施例中，可以从应用材料公司获取的5. 7平方米基板激光刻划模组是用于准确地刻划器件基板303的所欲区域。在一实施例中，在步骤120期间执行的激光刻划工艺使用532nm波长的脉冲激光，以在设置在基板303上的材料上形成图案，以使构成太阳能电池300的各个电池的每一个电子隔离。如图3E所示，在一实施例中，沟槽381C使用激光刻划工艺形成于第一 p-i-n结320和背面接触层350。在一方面中，需要通过使用一种可包含电阻加热器和/或冷却部件(例如，热交换器，热电装置)的主动温度控制硬体元件，来保证器件基板303进入刻划模组220的温度介于约20°C至约26°C的范围内。在一实施例中，需要控制基板温度为大约25±0. 5°C。接下来，器件基板303可被运往检测模组221，其中可执行激光检测步骤117和可收集计量资料并传送至系统控制器290。在激光检测步骤121的一实施例中，当基板303经过检测模组221时，基板303经过光学检测，并获得基板303的图像且将基板303的图像传送到系统控制器290，其中在系统控制器290处该图像被分析而计量资料被收集和储存在存储器中。在一实施例中，检测模组221产生在器件基板303内激光刻划区域的图像。在系统控制器290接收到图像之后，系统控制器290可以执行图像的数位化扫描，以决定激光刻划区域的各种视觉特征，和取出各种形态参数，而后系统控制器290便可在刻划模组220调整激光刻划参数，以修正工艺的变动，以识别不当处理的器件基板303，或识别在刻划模组220的错误。基于激光刻划图像的视觉分析，可以取出指示激光刻划工艺质量和稳定度的形态参数。在一实施例中，控制器290被用来分析由检测模组221所接收到的在刻划工艺期间形成在基板表面的刻划的数位图像。有些形态参数可以是激光刻划的模糊度、短轴、长轴、偏心率、效率、重迭区、颜色均匀度。 在一实施例中，检测模组221所获得的图像被系统控制器290分析，以决定是否基板303的激光刻划区域符合规定的质量标准。如果符合指定的质量标准，基板303继续它在生产线200的路径上前进。但是，如果未符合指定的标准，可以采取行动，以修复缺陷或拒绝有缺陷的基板303。在一实施例中，该器件基板303可能会返回刻划模组220，作进一步的处理。在一实施例中，在基板303检测到的缺陷在设置在检测模组217内的系统控制器290的一部分中被映射和分析。在此实施例中，拒绝特定基板303的决定可在本地的检测模组221内进行。在另一实施例中，系统控制器290使用计量资料，以确定故障的下游模组。然后系统控制器290可采取改正措施，例如，使故障模组离开生产线，和重新配置故障的工艺模组的生产工艺流程。接下来，器件基板303被输送到质量保证模组222，步骤122 (或质量保证和/或分流移除步骤)执行于器件基板303，以保证它符合期望的质量标准，并在某些情况下，改正所形成的太阳能电池器件的缺陷。质量保证模组测量器件基板303的一些电子特征，然后发送计量资料至系统控制器290并和储存在其中。图3H是在质量检测模组222被检测的特定器件基板303的一部分的示意性截面图。在一实施例中，质量保证模组222探测器件基板303的每一个单个电池382，以决定是否导电路径或短路存在于相邻电池382之间。在一实施例中，器件基板303是经由自动化装置281传送经过质量保证模组222。当器件基板303经过质量保证模组222，每一对相邻电池382间的电子连续性是经由探针391来测量,如图3G所示。在一实施例中，施加电压于器件基板303的相邻电池382之间，及测量与相邻电池382接触的探针391间的电阻。如果测量超出指定标准，例如，约IkQ，，可发送指令，以指示在被探测的电池382之间不存在连续性。如果测量少于指定标准，例如，约150 Ω，，可发送指令，以指示在被探测的电池382之间存在连续性或短路。针对电池382连续性的资讯可传送至收集、分析和储存资料的系统控制器290。在一实施例中，如果在两个相邻电池382之间发现短路或其他类似的缺陷，则质量保证模组222在相邻电池382之间启动反向偏压，以改正在器件基板303上的缺陷。在这个修正工艺期间，质量保证模组222提供足够高的电压，以使相邻电池382之间的缺陷改变相位、分解、或以某种方式改变，以移除或减少电子短路的幅度。在一实施例中，欲在上述分流消除操作中施加的电压强度可通过测量每个电池382的二极体结电容，如下所详述。在一实施例中，特定器件基板303可在处理程式100送回上游，以在器件基板303上重新进行一个或多个制造步骤(例如，背面接触隔离步骤(步骤120))，以改正被检测到的质量问题与被处理的器件基板303。在一实施例中，通过使用探针391、光源398、电压源392、测量装置393、和系统控制器290，质量保证模组222测量器件基板303的质量和材料特性。在一实施例中，质量保证模组222内的光源398投射低水平的光至器件基板303的p_i_n结，而探针391测量每一个电池382的输出，以决定器件基板303的电子特征。在一实施例中，测量每一个电池382的二极体结电容，以决定是否在相邻的电池382之间存在任何分流及其大小，它允许即时调整电压幅度，以用于上述的任何分流消除操作。在一实施例中，光源398包括多个发光二极体(LED)。在这样的一实施例中，来自单个LED的光可被投射到器件基板303的一局部区域，而可获得局部区域的电子特征，及可 映射整个器件基板303的电子特征。在一实施例中，光源398包含一个或多个灯或LED，该一个或多个灯或LED投射类比太阳光谱的光谱。在一实施例中，光源398被配置，以改变光照度，以提高在器件基板303中识别特定特性或缺陷的能力。例如，光源398可以只发出红色光谱波长的光线、只发出蓝色光谱波长的光线、先发出红色光谱波长的光线再发出蓝色光谱波长的光线、或一些其他光谱发射的组合。在一实施例中，质量保证模组222被配置为测量和记录特定器件基板303的诸多特性，如，光电流、串联电阻、片电阻、开路电流电压、暗电流和光谱回应。在一实施例中，质量保证模组222被配置为发送电流和电压资讯给系统控制器290，用以依区域映射每个器件基板303的质量。在一实施例中，质量保证模组222包括一个或多个萤幕(未示出)，用以阻挡在暗电流测量期间的环境光线，以提供相关于例如在太阳能电池结的特定缺陷的资
o图31是被质量保证模组222检测且上面映射有缺陷的器件基板303的示意性、部分的、平面图。在一实施例中，质量保证模组222还包括可变电阻器375，串联两个最外层电池382，如图31所示。参照图3H和图31，可将可变电阻375设置为所需电阻，及光源398可发出光，以类比在器件基板303上的太阳光谱，而测量器件393获得横跨相邻电池382的电压和/或电流读数。例如，可变电阻器375可被设置为0，以达到闭路条件。在另一示例中，可变电阻器375可被设置为无限大，以达到开路条件。在又一示例中，可变电阻器375可被设置为所需电阻，以达到最大功率条件。在上述三个例子的任一中，可在每个电池382测量电压，并发送到系统控制器290进行储存和分析。在一实施例中，在一个或多个闭路条件或最大功率条件下，在每一个电池382的电压读数可在每个器件基板303的系统控制器290集中的或本地的映射。然后，可以分析器件基板303的每个电池382的电压映射，以用于决定器件基板303内的非均匀性。例如，在闭路条件下，负电压读数的电池382指示区域为具有相较于正电压读数的电池382来得薄的第一 p-i-n结320和/或第二 p-i-n结330。在另一示例中,在最大功率条件下,较低电压读数的电池382指示区域为具有相较于较高电压读数的电池382来得薄的第一 p-i-n结320和/或第二 p-i-n结330。因此，在特定条件下从电压读数获得的资讯可用于在整个器件基板303的表面上映射第一 p-i-n结320和/或第二 p-i_n结330的相对厚度。
在一实施例中，特定器件基板303的每个电池382在交叉刻划区域被刻划线381区分为多个部分(如，交叉刻划区域383)，以减少在完全形成的太阳能电池器件的每个电池流动的电流。在这样的一实施例中，质量保证模组222可配置为探测电池382，以检测电池382之间的交叉电池缺陷，如图31的区域383所示。也可以通过在所期望条件下(例如，闭路、开路、或最大功率条件)，探测横跨交叉刻划区域383的每个电池382，来映射横跨器件基板303的第一 p-i-n结320和/或第二 p-i_n结330的相对厚度。此外，质量保证模组222可配置为识别和记录在特定的器件基板303内的多种其他缺陷，包括电池彼此间的缺陷和边缘隔离缺陷。例如，一种类型的电池间彼此的缺陷可能包括在单个电池382之间的刻划线381的缺陷，造成不该有的电流通道，如图31的区域395所示。在另一示例中，一种类型的边缘隔离缺陷可能包括在边缘隔离区域394之间的刻划线381的缺陷，在边缘隔离区域394的相邻电池382之间造成不该有的电流通道，如图31所示。在一实施例中，相关于测量特性和确认的缺陷的资讯可传送到系统控制器290储存，以供进一步分析。在一实施例中，映射每个器件基板303或许多器件基板303的特性和/或缺陷系由系统控制器290所产生。
在一实施例中，质量保证模组222所获得的资讯被系统控制器290分析，以确定是否每一个器件基板303符合规定的质量标准。如果符合指定的质量标准，则器件基板303继续它在系统200的路径上前进。但是，如果未符合指定的标准，可以采取行动，以修复缺陷或拒绝有缺陷的器件基板303。在一实施例中，在器件基板303检测到的缺陷在设置在质量保证模组222内的系统控制器290的一部分中被获得和分析。在此实施例中，拒绝特定器件基板303的决定可在本地的质量保证模组222内进行。在一实施例中，系统控制器290收集并分析从质量保证模组222接收的计量资料，用于确定器件基板303的再发缺陷的根源，并改正或调整之前工艺，例如之前步骤102-120。例如，如果在特定电池382之间的短路持续重复发生，则控制系统290可发出警告，以指示之前工艺(如，背面接触隔离步骤120)需要改正或调整，以防止在随后的器件基板303重复出现缺陷。在一实施例中，之前的工艺可手动分析和改正或调整，以消除重复发生的缺陷来源。在另一实施例中，系统控制器290可被编程，以诊断和改正或调整一个或多个之前的工艺(步骤102-120)，以治疗重复发生的缺陷来源。在另一示例中，在蓝色光谱的光线波长的光谱回应经由质量保证模组222测量，并由系统控制器290分析。而后分析的结果可在步骤112用来调整工艺，以最佳化p-i-n结320(图3A)形成的某些参数，例如，第一 P型非晶硅层322 (图3A)的厚度和质量。例如，如果在器件基板303某些区域的蓝色光谱的光线波长的回应低于特定阈值，则可调整步骤112的工艺，以减少在相应区域的P层厚度。相应地，如果在器件基板303某些区域的开路电流电压低于特定阈值，则可调整步骤112的工艺，以增加在相应区域的P层厚度。在又一示例中，描述跨过器件基板303的第一 p-i-n结320和/或第二 p_i_n结330的相对厚度的器件基板303的映射可用于调整步骤112的工艺，以提供均匀的薄膜厚度。选择性地，描述跨过器件基板303的第一 p-i-n结320和/或第二 p-i_n结330的相对厚度的器件基板303的映射可用于调整在刻划模组208、216、和/或220之间的各种刻划线，以补偿薄膜厚度的变动。例如，可设置刻划模组208、216和220，以在具有较厚的第一 p-i-n结320和/或第二 p-i-n结330的器件基板303的区域上将线刻划得更紧密。因此，通过使电池382更宽或更窄，可补偿不均匀的薄膜厚度，以拉平横跨器件基板303表面的每个电池382产生的电压。在一实施例中，器件基板303可以被选择性地传送到另一检测模组206，其中相应的检测步骤106可在器件基板303上进行，以检测在刻划模组220内由处理装置造成的缺陷。在一实施例中，基板303是经由自动化装置281传送经过检测模组206。在检测步骤106的一实施例中，当基板303经过检测模组206时，基板303经过光学检测，并获得基板303的图像且将基板303的图像传送到系统控制器290，其中在系统控制器290处该图像被分析而计量资料被收集和储存在存储器中。在一实施例中，检测模组206所获得的图像被系统控制器290分析，以确定是否基板303符合规定的质量标准。如果符合指定的质量标准，基板303继续它在系统200的路径上前进。但是，如果未符合指定的标准，可以采取行动，以修复缺陷或拒绝有缺陷的基板303。在一实施例中，在基板303检测到的缺陷在设置在检测模组206内的系统控制器290的一部分中被映射和分析。在此实施例中，拒绝特定基板303的决定可在本地的检测模组 206内进行。在一实施例中，系统控制器290可用指定的允许裂纹长度，来比较相关于在基板303的边缘的裂纹大小的资讯，来判断在系统200的后续处理中是否可以接受基板303。在一实施例中，约I毫米或更小的裂纹是可以接受的。该系统控制器可比较的其他标准，包括基板303边缘碎片的大小，或在基板303的夹杂物或气泡的大小。在一实施例中，可以接受约5毫米或以下的碎片，以及可以接受小于约I毫米的夹杂物或气泡。在决定是否允许继续处理或拒绝每一个特定的基板303时，系统控制器可以对映射到基板特定区域的缺陷施加加权方式。例如，在关键区域(如，基板303的边缘区域)所发现的缺陷可给予较在非关键区域所发现的缺陷来得高的加权。在一实施例中，系统控制器290收集并分析从检测模组206接收的计量资料，用于确定基板303的再发缺陷的根源，以使它可以改正或调整之前工艺，以消除再发缺陷。在一实施例中，系统控制器290在本地映射在每一个基板303上发现的缺陷，用于通过使用者或系统控制器290手动地或自动地执行计量资料分析。在一实施例中，每一个器件基板303的光学特征被与下游计量资料进行比较，以关联和诊断生产线200的趋势。在一实施例中，使用者或系统控制器290依据所收集和分析的计量资料进行修正的动作，例如，在生产线200上的一个或多个工艺或模组上改变工艺参数。在另一实施例中，系统控制器290使用计量资料，以确定故障的下游模组。然后系统控制器290可采取改正措施，例如，使故障模组离开生产线，和重新配置故障的工艺模组生产工艺流程。接下来，器件基板303可被选择性地运送到基板切片模组224，其中基板切片步骤124是用来将器件基板303切割为多个较小器件基板303，以形成复数较小太阳能电池器件。在步骤124的一实施例中，器件基板303插入基板切片模组224，基板切片模组224使用CNC玻璃切割工具准确地切和割器件基板303，以形成理想大小的太阳能电池器件。在一实施例中，器件基板303被插入切片模组224，使用玻璃刻划工具，准确地刻划器件基板303的表面。然后，器件基板303沿着刻划线断裂，以产生完成太阳能电池器件所需的大小和数量的部分。在一实施例中，太阳能电池生产线200经调整，以接受(步骤102)和处理5. 7平方米或更大的基板302或器件基板303。在一实施例中，在步骤124中，这些大面积基板302被部分处理，然后切片为四个I. 4平方米的器件基板303。在一实施例中，该系统是设计为处理大型器件基板303 (例如，TCO涂层2200毫米X 2600毫米X 3毫米玻璃)和生产各种大小的太阳能电池器件，而无需额外的装置或处理步骤。目前，对于每个不同大小的太阳能电池器件，非晶硅(a-Si)薄膜工厂必须有一条生产线。在本发明中，该生产线可以快速切换以生产不同的太阳能电池器件尺寸。在本发明的一方面中，该生产线能够提供较高的太阳能电池器件产出量(这通常是以每年百万瓦计算)，通过在大型基板上形成太阳能电池器件，然后将基板切片，以形成较适合大小的太阳能电池。在生产线200的一实施例中，生产线的前端(FEOL)(例如，步骤102-122)的目的是处理大面积器件基板303 (例如，2200毫米X 2600毫米)，而生产线后端(BEOL)的目的是进一步处理大面积器件基板303或使用切片工艺形成的多个较小的器件基板303。在这种配置中，生产线的其他部分接收并进一步处理各种规格。具有单一输入的产出量的弹性在太阳能薄膜产业是独特的，并节省大量的资本开支。输入玻璃的材料成本也较低，因为太阳能电池器件制造商可以购买较大数量的单一玻璃尺寸，以生产各种尺寸的模组。在一实施例中，步骤102-122可被配置为调整使用的设备，以在大型器件基板303(例如，2200mmX2600mmX3mm的玻璃器件基板303)上执行工艺顺序，而步骤124可经调整以制造各种小型太阳能电池器件，而不需要额外的装置。在另一实施例中，步骤124被定位在步骤122之前的工艺顺序200，使得最初的大型器件基板303可被切片，以形成多个单个的太阳能电池，然后一次或整组(即，一次两个或更多个)经测试和特征化。在这种情况下，步骤102-121可被配置为调整使用的设备，以在大型器件基板303 (例如，2200mmX 2600mmX 3mm的玻璃基板)上执行工艺顺序，而步骤122和124可经调整以制造各种小型模组，而不需要额外的装置。在一实施例中，器件基板303可以被选择性地传送到另一个检测模组206，其中相应的检测步骤106可在器件基板303上进行，以检测在刻划模组216或切片模组224内由处理装置造成的缺陷。在一实施例中，基板303是经由自动化装置281传送经过检测模组206。在检测步骤106的一实施例中，当基板303经过检测模组206时，基板303经过光学检测，并获得基板303的图像且将基板303的图像传送到系统控制器290，其中在系统控制器290处该图像被分析而计量资料被收集和储存在存储器中。在一实施例中，检测模组206所获得的图像被系统控制器290分析，以确定是否基板303符合规定的质量标准。如果符合指定的质量标准，基板303继续它在系统200的路径上前进。但是，如果未符合指定的标准，可以采取行动，以修复缺陷或拒绝有缺陷的基板303。在一实施例中，在基板303检测到的缺陷在设置在检测模组206内的系统控制器290的一部分中被映射和分析。在此实施例中，拒绝特定基板303的决定可在本地的检测模组206内进行。在一实施例中，系统控制器290可用指定的允许裂纹长度，来比较相关于在基板303的边缘的裂纹大小的资讯，来判断在系统200的后续处理中是否可以接受基板303。在一实施例中，约I毫米或更小的裂纹是可以接受的。该系统控制器可比较的其他标准，包括基板303边缘碎片的大小，或在基板303的夹杂物或气泡沫大小。在一实施例中，可以接受约5毫米或以下的碎片，以及可以接受小于约I毫米的夹杂物或气泡。在决定是否允许继、续处理或拒绝每一个特定的基板303时，系统控制器可以对映射到基板特定区域的缺陷施加加权方式。例如，在关键区域(如，基板303的边缘区域)所发现的缺陷可给予较在非关键区域所发现的缺陷来得高的加权。在一实施例中，系统控制器290收集并分析从检测模组206接收的计量资料，用于确定基板303的再发缺陷的根源，以使它可以改正或调整之前工艺，以消除再发缺陷。在一实施例中，系统控制器290在本地映射在每一个基板303上发现的缺陷，用于通过使用者或系统控制器290手动地或自动地执行计量资料分析。在一实施例中，每一个器件基板303的光学特征被与下游计量资料进行比较，以关联和诊断生产线200的趋势。在一实施例中，使用者或系统控制器290依据所收集和分析的计量资料进行修正的动作，例如，在生产线200上的一个或多个工艺或模组上改变工艺参数。在另一实施例中，系统控制器290使用计量资料，以确定故障的下游模组。然后系统控制器290可采取改正措施，例如，使故障模组离开生产线，和重新配置故障的工艺模组的生产工艺流程。参照图I和2，接下来器件基板303被运送到封口 /边缘移除模组226，其中基板 表面和边缘准备步骤126是用来准备器件基板303的各种表面，以防止之后在这个工艺中产生问题。步骤126的一实施例，器件基板303被插入封口 /边缘移除模组226，以准备器件基板303的边缘，以塑造和准备器件基板303的边缘。器件基板303边缘的损坏可能影响生产可用太阳能电池器件的器件产量和成本。在另一实施例中，封口 /边缘移除模组226被用于从器件基板303的边缘移除沉积材料(例如，10毫米)，以提供用来在器件基板303和背面玻璃之间形成可靠的密封(即，下文所述的步骤134-136)的区域。从器件基板303的边缘移除的材料也可以有利于防止在最终形成的太阳能电池上发生的电子短路。在一实施例中，钻石镶带或盘被用来研磨来自器件基板303边缘区域的沉积材料。在另一实施例中，砂轮被用来研磨来自器件基板303边缘区域的沉积材料。在又一实施例中，双砂轮被用来移除来自器件基板303边缘的沉积材料。在再一实施例中，喷砂或激光烧蚀技术被用来移除来自器件基板303边缘的沉积材料。在一方面中，通过使用塑形的砂轮、成角度的和对齐的砂光机、和/或磨轮，封口 /边缘移除模组226被用于圆角或斜切器件基板303的边缘。接下来，器件基板303被运到预检模组227，其中选择性的预检步骤127执行于该器件基板303上，以保证形成在基板表面上的器件达到理想的质量标准。在步骤127，通过使用一个或多个基板接触探针，使用发光源和探测装置来测量形成的太阳能电池器件的的输出。如果模组227在形成的器件上检测到缺陷，它可以采取改正的行动或可以废弃该太阳能电池。接着，器件基板303被运送到清洗模组228，其中在器件基板303上执行步骤128或预先层压基板清洗步骤，以在执行步骤122-127之后，移除在器件基板303的表面上发现的任何污染物。通常，清洗模组228使用湿式化学洗涤和漂洗的步骤，以在执行电池隔离步骤之后，移除在基板表面上发现的任何不良污染物。在一实施例中，在器件基板303上执行类似于工艺顺序105的清洗工艺，以移除基板303表面上的任何污染物。在下一步骤(或基板检测步骤129)中，器件基板303是经由检测模组229检测，而计量资料被收集和传送到系统控制器290。在一实施例中，以光学方式检测器件基板303的缺陷，如，碎片、裂纹、或划痕，它们可能抑制完全形成的太阳能电池器件(例如，太阳能电池300)的性能。在一实施例中，器件基板303是通过自动化装置281传送经过检测模组229。当器件基板303经过检测模组229时，器件基板303被光学检测，而器件基板303的图像被获得并传送到系统控制器290，其中在系统控制器290中分析图像和收集并储存计量资料。在一实施例中，检测模组229所获得的图像被系统控制器290分析，以确定是否器件基板303符合规定的质量标准。如果符合指定的质量标准，则器件基板303继续它在系统200的路径上前进。但是，如果未符合指定的标准，可以采取行动，以修复缺陷或拒绝有缺陷的器件基板303。在一实施例中，在器件基板303检测到的缺陷在设置在检测模组229内的系统控制器290的一部分中被映射和分析。在此实施例中，拒绝特定器件基板303的决定可在本地的检测模组229内进行。

在一实施例中，系统控制器290可用指定的允许裂纹长度，来比较相关于在器件基板303的边缘的裂纹大小的资讯，来判断是否可以在系统200中继续处理基板303。在一实施例中，约I毫米或更小的裂纹是可以接受的。系统控制器可比较的其他标准包括在器件基板303边缘的碎片的大小。在一实施例中，约5毫米或更小的碎片是可以接受的。在决定是否允许继续处理或拒绝每一特定的基板302和303时，系统控制器可以对映射到基板特定区域的缺陷施加加权方式。例如，在关键区域(如，器件基板303的边缘区域)所发现的缺陷可给予较在非关键区域所发现的缺陷来得高的加权。在一实施例中，系统控制器290收集并分析从检测模组229接收的计量资料，用于确定基板303的再发缺陷的根源，以使它可以改正或调整之前工艺例如，基板切片步骤124或边缘准备步骤126)，以消除再发缺陷。在一实施例中，系统控制器290在本地端或集中地映射在每一器件基板303上检测到的缺陷，以用于计量资料分析。在另一实施例中，系统控制器290使用计量资料，以确定故障的下游模组。然后系统控制器290可采取改正措施，例如，使故障模组离开生产线，和重新配置故障的工艺模组的生产工艺流程。光学检测模组的一实施例(例如，检测模组229)将详述于下文的"光学检测模组"一节。在下一步骤(或边缘检测步骤130)中，器件基板303是经由检测模组230检测，而计量资料被收集和传送到系统控制器290。在一实施例中，使用光学干涉测量技术来检测器件基板303的边缘，以在边缘移除区域检测任何残留物，它们可能造成短路或外部环境可以攻击完全形成的太阳能电池器件(如，太阳能电池300)的部分的路径。在一实施例中，器件基板303是经由自动化装置281传送经过检测模组230。当器件基板303经过检测模组230时，以干涉测量的方式来检测器件基板303的边缘移除区域，而从该检测所收集到的资讯被发送到系统控制器290收集和分析。在一实施例中，检测模组230在边缘移除区域确定器件基板303的表面轮廓。被配置在检测模组230本地内的系统控制器290的一部分可分析收集到的表面轮廓资料，以保证边缘移除区域轮廓处在所期望范围内。如果符合指定的轮廓标准，则器件基板303继续它在系统200的路径上前进。但是，如果未符合指定的轮廓标准，可以采取行动，以修复缺陷或拒绝有缺陷的器件基板303。在一实施例中，系统控制器290可在本地或集中地用指定的高度范围来比较相关于在器件基板303的边缘消除区域的高度，来判断在系统200的后续处理中是否可以接受器件基板303。在一实施例中，如果判断边缘移除区域高度在某一区域太大，器件基板可被送回封口 /边缘移除模组226，在边缘准备步骤126中修理。在一实施例中，如果边缘轮廓并非至少约10 U m低于器件基板303的正面表面，则拒绝器件基板303，以重新处理(例如，边缘准备工艺126)或废弃。在一实施例中，系统控制器290收集、分析和储存从检测模组229接收的计量资料，用于确定器件基板303的再发缺陷的根源，并改正或调整之前的边缘准备工艺，以消除再发缺陷。在一实施例中，由检测模组229所收集的资料可指示，在上游模组(例如，封口/边缘移除模组226)需要维修或部分更换。在另一实施例中，系统控制器290使用计量资料，以确定故障的下游模组。然后系统控制器290可采取改正措施，例如，使故障模组离开生产线，和重新配置故障的工艺模组的生产工艺流程。 接下来，基板303被运送到粘接线附加模组231，其中步骤131或粘接线附加步骤是在基板303上执行。步骤131是用来接附各种需要的线/丝，以连接各种外部电子部件至形成的太阳能电池器件。通常情况下，粘接线231附加模组是自动焊线工具，自动焊线工具有利地用来可靠且迅速地形成众多的互连介面，往往需要这些众多的互连介面以在生产线200上形成大型太阳能电池。在一实施例中，粘接线附加模组231是用来在背面接触区域形成侧边汇流排355(图3C)和横跨汇流排356(步骤118)。在这种配置中，侧边汇流排355可以是导电材料，可贴附、粘接、和/或熔接到背面接触区域的背面接触层350，以形成良好电子接触。在一实施例中，侧边汇流排355和横跨汇流排356的每一个包括金属带(例如，铜带、镍涂覆银带、银涂覆镍带、镀锡铜带、镍涂覆铜带、或其他导电材料，可携带由太阳能电池传递的电流，和可靠地粘接至背面接触区域的金属层。在一实施例中，金属带的宽度介于约2毫米至约10毫米之间，厚度则介于约I毫米至约3毫米之间。电子连接到侧边汇流排355的接头的横跨汇流排356可以利用绝缘材料357(如绝缘胶带)与太阳能电池的背面接触层电子隔离。横跨汇流排356的每一个的末端通常有一条或多条导线，用来将侧边汇流排355和横跨汇流排356连接至接线盒370的电子连接，其中接线盒370是用于连接形成的太阳能电池至其他外部电子部件。接下来在步骤132，准备粘接材料360 (图3D)和"背面玻璃"基板361，以递送到太阳能电池形成工艺(即，工艺顺序100)。准备工艺中通常执行于玻璃铺设模组232，玻璃铺设模组232通常包括材料准备模组232A、玻璃装载模组232B、玻璃清洗模组232C、和玻璃检测模组232D。背面玻璃基板361使用层压工艺粘接至形成于上述步骤102-131的器件基板303 (步骤134，详见下文)。通常，步骤132需要准备被放置在器件基板303的玻璃基板361和沉积层上的高分子材料，以形成密封，以在生命周期期间，防止环境伤害太阳能电池。参考图2，步骤132通常包括一系列的子步骤，其中在材料准备模组232A准备粘接材料360，然后粘接材料360被放置在器件基板303之上，而背面玻璃基板361被装入装载模组232B。背面玻璃基板361被清洗模组232C冲洗。然后背面玻璃基板361被检测模组232D检测，然后背面玻璃基板361被放置在粘接材料360和器件基板303。在一实施例中，材料准备模组232A经调整以片状接收粘接材料360，并执行一个或多个切割操作，以提供被调整尺寸的粘接材料，例如，聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，以在形成在器件基板303上的背面玻璃和太阳能电池之间形成可靠的密封。通常，当使用聚合物粘接材料360时，需要控制太阳能电池生产线200的温度(例如，16-18°C )和相对湿度(例如，RH 20-22% )，其中粘接材料360被储存和整合到太阳能电池器件，以保证形成在粘接模组234的粘接特性是可重复的，而且聚合物材料稳定的。在用于温度和湿度控制区域之前(例如，T = 6-8°C；RH = 20-22% )，通常需要储存粘接材料。当形成大型太阳能电池时，在粘接器件各种部件的公差迭加(步骤134)可能是问题，因此需要精确地控制粘接材料特性和切片工艺的公差，以保证形成可靠的密封。在一实施例中，因为PVB的UV稳定、防潮、热回圈、良好的美国防火等级、遵守国际建筑法规、低成本、和可再加工的热塑胶特性，所以使用PVB是有利的。在步骤132的一部分，使用自动化机器手臂装置运送和定位粘接材料360在器件基板303的背面接触层350、侧边汇流排355 (图3C)、及横跨汇流排356 (图3C)元件之上。然后定位该器件基板303和粘接材料360，以接收背面玻璃基板361，使用与定位粘接材料360相同的自动化机器手臂装置，或第二自动化机器手臂装置，来将该背面玻璃基板361放置于上面。在一实施例中，在将背面玻璃基板361定位于粘接材料360之上前，对背面玻璃基板361执行一个或多个准备步骤，以保证后序的密封工艺和形成最终的太阳能产品。在一示例中，以基板361的边缘、整体尺寸和/或洁净度没有得到很好的控制的"原始"状态接 收该背面玻璃基板361。接收"原始"基板减少在形成太阳能器件之前的准备和储存基板的成本，从而降低最终形成的太阳能电池器件的太阳能电池器件成本、设备成本、和生产成本。在步骤132的实施例中，在执行背面玻璃基板清洗步骤之前，在缝模组(例如，封口机204)中准备背面玻璃基板361的表面和边缘。在步骤132接下来的子步骤中，背面玻璃基板361被传送到清洗模组232C，其中基板清洗步骤在基板361上执行，以移除在基板361表面上发现的任何污染物。常见的污染物可包括在形成工艺(如，玻璃生产工艺)期间和/或在运输基板361期间沉积在基板上361上的材料。通常，清洗模组232B使用湿化学洗涤和漂洗的步骤，以移除任何不良污染物，如上所述。在步骤132接下来的子步骤中，经由检测模组232D检测背面玻璃基板361，及收集计量资料并发送到系统控制器290。在一实施例中，背面玻璃基板361经由光学检测，以检测缺陷，如，碎片、裂缝、或划痕，这些缺陷可能抑制完全形成的太阳能电池器件(如，太阳能电池300)的性能。在一实施例中，背面玻璃基板361经由自动化装置281经过检测模组232D。当玻璃基板361经过检测模组232D时，背面玻璃基板361被光学检测，而背面玻璃基板361的图像被获得并传送到系统控制器290，其中在系统控制器290中分析图像并收集和储存计量资料。在一实施例中，被检测模组232D获得的图像经过系统控制器290分析，以决定是否背面玻璃基板361符合规定的质量标准。如果规定的质量标准达到了，背面玻璃基板361继续在系统200内制造。但是，如果规定的条件不能满足，则可以采取行动，修复缺陷或拒绝有缺陷的背面玻璃基板361。在一实施例中，在设置在检测模组内232D本地内的系统控制器290的一部分映射和分析发现的背面玻璃基板361的缺陷。在这个实施例中，拒绝特定背面玻璃基板361可在检测模组232D本地内决定。例如，系统控制器290可比较相关于在背面玻璃基板361的边缘上的裂缝的大小的资讯与规定的可允许裂纹长度，以决定是否可以让该背面玻璃基板361在处理系统200中的工艺继续进行。在一实施例中，约I毫米或更小的裂缝是可以接受的。系统控制器可比较的其他标准包括该背面玻璃基板361的边缘的碎片的大小。在一实施例中，约5毫米或更小的碎片是可以接受的。在决定是否允许继续处理或拒绝每一个特殊的背面玻璃基板361，系统控制器可对映射到基板的特定区域的缺陷使用加权方式。例如，在关键区域发现的缺陷(例如，背面玻璃基板361的边缘区域)可获得远高于较不关键区域所发现的缺陷的加权。在一实施例中，系统控制器290收集并分析从检测模组232D接收的计量资料，用于确定背面玻璃基板361的再发缺陷的根源，以使它可以改正或调整之前工艺，以消除再发缺陷。在一实施例中，系统控制器290在本地端或集中地映射在每一个背面玻璃基板361上检测到的缺陷，以用于计量资料分析。光学检测模组的一实施例(例如，检测模组232D)将详述于下文的"光学检测模
组"一节。 然后，使用自动机器手臂装置将准备的背面玻璃基板361定位在粘接材料和部分器件基板303上。接下来，该器件基板303、该背面玻璃基板361、和该粘接材料360被运往粘接模组234，其中执行步骤134或层压步骤，以粘接背面玻璃基板361到上文所述步骤102-132的器件底板。在步骤134，粘接材料360(例如，聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA))被夹在背面玻璃基板361和器件基板303之间。使用各种加热元件及在粘接模组234上的其他装置，将热和压力施加至基板，以形成粘接的和密封的器件。从而该器件基板303、背面玻璃基板361和粘接材料360形成复合太阳能电池结构304 (图3D)，复合太阳能电池结构304至少部分地容纳太阳能电池器件的有源区。在一实施例中，形成在背面玻璃基板361上的至少一个洞维持至少部分未被粘接材料360覆盖的部分，以允许横跨汇流排356或侧边汇流排355的部分保持暴露，以在之后的步骤304(即步骤138)中，在太阳能电池结构304的这些区域产生电子连接。在一实施例中，复合太阳能电池结构304可以被选择性地传送到另一个检测模组206，其中相应的检测步骤106可执行于复合太阳能电池结构304，以检测在粘接模组234内由处理装置造成的缺陷。在一实施例中，复合太阳能电池结构304是经由自动化装置281传送经过检测模组206。在检测步骤106的一实施例中，当复合太阳能电池结构304经过检测模组206时，复合太阳能电池结构304被光学检测，并获得复合太阳能电池结构304的图像且将复合太阳能电池结构304的图像传送到系统控制器290，其中在系统控制器290处该图像被分析而计量资料被收集和储存在存储器中。在一实施例中，检测模组206所获得的图像被系统控制器290分析，以确定是否复合太阳能电池结构304符合规定的质量标准。如果符合指定的质量标准，则复合太阳能电池结构304继续它在系统200的路径上前进。但是，如果未符合指定的标准，可以采取行动，以修复缺陷或拒绝有缺陷的复合太阳能电池结构304。在一实施例中，在复合太阳能电池结构304检测到的缺陷在设置在检测模组206内的系统控制器290的一部分中被映射和分析。在此实施例中，拒绝特定复合太阳能电池结构304的决定可在本地的检测模组206内进行。在一实施例中，系统控制器290可用指定的允许裂纹长度，来比较相关于在复合太阳能电池结构304的边缘的裂纹大小的资讯，来判断在系统200的后续处理中是否可以接受复合太阳能电池结构304。在一实施例中，约I毫米或更小的裂缝是可以接受的。该系统控制器可比较的其他标准，包括复合太阳能电池结构304边缘碎片的大小，或在复合太阳能电池结构304的夹杂物或气泡的大小。在一实施例中，可以接受约5毫米或以下的碎片，以及可以接受小于约I毫米的夹杂物或气泡。在决定是否允许继续处理或拒绝每一特定的复合太阳能电池结构304时，系统控制器可以对映射到基板特定区域的缺陷施加加权方式。例如，在关键区域(如，器件复合太阳能电池结构304的边缘区域)所发现的缺陷可给予较在非关键区域所发现的缺陷来得高的加权。 在一实施例中，系统控制器290收集并分析从检测模组206接收的计量资料，用于确定复合太阳能电池结构304的再发缺陷的根源，以使它可以改正或调整之前工艺，以消除再发缺陷。在一实施例中，系统控制器290在本地映射在每一个复合太阳能电池结构304上发现的缺陷，用于通过使用者或系统控制器290手动地或自动地执行计量资料分析。在一实施例中，每一个器件复合太阳能电池结构304的光学特征被与下游计量资料进行比较，以关联和诊断生产线200的趋势。在一实施例中，使用者或系统控制器290依据所收集和分析的计量资料进行修正的动作，例如，在生产线200上的一个或多个工艺或模组上改变工艺参数。在另一实施例中，系统控制器290使用计量资料，以确定故障的下游模组。然后系统控制器290可采取改正措施，例如，使故障模组离开生产线，和重新配置故障的工艺模组的生产工艺流程。接下来，复合太阳能电池结构304被传送到高压模组236，其中步骤136或高压步骤执行于复合太阳能电池结构304,以移除在粘接结构的积存气体(trapped gasses),及保证在步骤136期间形成良好的粘接。在步骤136，粘接的太阳能电池结构304被插入到高压模组的处理区，其中输入高温和高压气体以减少积存气体的量，并改进在器件基板303、背面玻璃基板和粘接材料360之间的粘接的特性。执行在高压釜的工艺也有益于保证在玻璃和粘接层(如PVB层)之间的应力更易于控制，以防止之后因为应力在粘接/层压工艺期间减少所引起的的密封的失败或玻璃的失败。在一实施例中，可能需要加热器件基板303、背面玻璃基板361、和粘接材料360，使形成的太阳能电池结构304的一个或多个部件达到应力减小的温度。在下一步骤(或层压质量检测步骤137)中，复合太阳能电池结构304是经由检测模组237检测，而计量资料被收集和传送到系统控制器290。在一实施例中，以光学检测复合太阳能电池结构304的缺陷，如，碎片、裂纹、夹杂物、气泡、或划痕，这些缺陷可能抑制完全形成的太阳能电池器件(例如，太阳能电池300)的性能。在一实施例中，复合太阳能电池结构304是利用自动化装置281传送经过检测模组237。当复合太阳能电池结构304经过检测模组237时，复合太阳能电池结构304被光学检测，并获得复合太阳能电池结构304的图像且将复合太阳能电池结构304的图像传送到系统控制器290，其中在系统控制器290处该图像被分析而计量资料被收集和储存。在一实施例中，检测模组237所获得的图像被系统控制器290分析，并与编程资料比较，以确定是否复合太阳能电池结构304符合规定的质量标准。如果符合指定的质量标准，则复合太阳能电池结构304继续它在系统200的路径上前进。但是，如果未符合指定的标准，可以采取行动，以修复缺陷或拒绝有缺陷的复合太阳能电池结构304。在一实施例中，在复合太阳能电池结构304检测到的缺陷在设置在检测模组232D内的系统控制器290的一部分中被映射和分析。在此实施例中，拒绝特定复合太阳能电池结构304的决定可在本地的检测模组232D内进行。例如，系统控制器290可用指定的允许裂纹长度，来比较相关于从复合太阳能电池结构304的边缘扩散的裂纹大小的资讯，来判断在系统200的后续处理中是否可以接受复合太阳能电池结构304。在一实施例中，约I毫米或更小的裂纹是可以接受的。该系统控制器可比较的其他标准包括复合太阳能电池结构304边缘碎片的大小，或在复合太阳能电池结构304的夹杂物或气泡的大小。在一实施例中，可以接受约5毫米或以下的碎片，以及可以接受约I毫米的夹杂物或气泡。在决定是否允许继续处理或拒绝每一个特定的复合太阳能电池结构304时，系统控制器可以对映射到复合太阳能电池结构304的特定区域的缺陷施加加权方式。例如，在关键区域(如，器件复合太阳能电池结构304的边缘区域)所发现的缺陷可给予较在非关键区域所发现的缺陷来得高的加权。在一实施例中，系统控制器290收集并分析从检测模组237接收的计量资料，用于 确定复合太阳能电池结构304的再发缺陷的根源，以使它可以改正或调整之前工艺例如，高压步骤136)，以消除再发缺陷。在一实施例中，系统控制器290在本地端或集中地映射在每一个复合太阳能电池结构304上检测到的缺陷，以用于计量资料分析。在另一实施例中，系统控制器290使用计量资料，以确定故障的下游模组。而后系统控制器290可采取改正措施，例如，采取以故障模组离开生产线，和重新配置故障的工艺模组的生产工艺流程。光学检测模组的一实施例(例如，检测模组237)将详述于下文的"光学检测模组"一节。接下来，太阳能电池结构304被运往接线盒接附模组238，其中接线盒接附步骤138执行于形成的太阳能电池结构304之上。在步骤138时使用的接线盒接附模组238是用来在一部分形成的太阳能电池安装接线盒370 (图3C)。安装的接线盒370作为在外部电子部件间的介面，该介面连接到形成的太阳能电池(例如，其他太阳能电池或电源电网)和内部电子连接点(例如，在步骤131形成的导线)。在一实施例中，接线盒370包含一个或多个连接点371和372，使形成的太阳能电池可以很容易地且系统化地连接到其他外部装置，以提供产生的电力。在一实施例中，复合太阳能电池结构304可以被选择性地传送到另一个检测模组206，其中相应的检测步骤106可执行于复合太阳能电池结构304，以检测在接线盒接附模组238内由处理装置造成的任何缺陷。在一实施例中，复合太阳能电池结构304是经由自动化装置281传送经过检测模组206。在检测步骤106的一实施例中，当复合太阳能电池结构304经过检测模组206时，复合太阳能电池结构304被光学检测，并获得复合太阳能电池结构304的图像且将复合太阳能电池结构304的图像传送到系统控制器290，其中在系统控制器290处该图像被分析而计量资料被收集和储存在存储器中。在一实施例中，检测模组206所获得的图像被系统控制器290分析，以确定是否复合太阳能电池结构304符合规定的质量标准。如果符合指定的质量标准，则复合太阳能电池结构304继续它在系统200的路径上前进。但是，如果未符合指定的标准，可以采取行动，以修复缺陷或拒绝有缺陷的复合太阳能电池结构304。在一实施例中，在复合太阳能电池结构304检测到的缺陷在设置在检测模组206内的系统控制器290的一部分中被映射和分析。在此实施例中，拒绝特定复合太阳能电池结构304的决定可在本地的检测模组206内进行。在一实施例中，系统控制器290可用指定的允许裂纹长度，来比较相关于在复合太阳能电池结构304的边缘的裂纹大小的资讯，来判断在系统200的后续处理中是否可以接受复合太阳能电池结构304。在一实施例中，约I毫米或更小的裂纹是可以接受的。该系统控制器可比较的其他标准包括复合太阳能电池结构304边缘碎片的大小，或在复合太阳能电池结构304的夹杂物或气泡的大小。在一实施例中，可以接受约5毫米或以下的碎片，以及可以接受小于约I毫米的夹杂物或气泡。在决定是否允许继续处理或拒绝每一个特定的复合太阳能电池结构304时，系统控制器可以对映射到基板特定区域的缺陷施加加权方式。例如，在关键区域(如，器件复合太阳能电池结构304的边缘区域)所发现的缺陷可给予较在非关键区域所发现的缺陷来得高的加权。 在一实施例中，系统控制器290收集并分析从检测模组206接收的计量资料，用于确定复合太阳能电池结构304的再发缺陷的根源，以使它可以改正或调整之前工艺，以消除再发缺陷。在一实施例中，系统控制器290在本地映射在每一个复合太阳能电池结构304上发现的缺陷，用于通过使用者或系统控制器290手动地或自动地执行计量资料分析。在一实施例中，每一个器件复合太阳能电池结构304的光学特征被与下游计量资料进行比较，以关联和诊断生产线200的趋势。在一实施例中，使用者或系统控制器290依据所收集和分析的计量资料进行修正的动作，例如，在生产线200上的一个或多个工艺或模组上改变工艺参数。在另一实施例中，系统控制器290使用计量资料，以确定故障的下游模组。然后系统控制器290可采取改正措施，例如，采取以故障模组离开生产线，和重新配置故障的工艺模组的生产工艺流程。接下来，太阳能电池结构304被运送到器件测试模组240，其中器件筛选和分析步骤140执行于太阳能电池结构304，以保证在太阳能电池结构304表面形成的器件达到所期望的质量标准。在一实施例中，器件测试模组240是太阳能类比模组，该太阳能类比模组用于检定和测试一个或多个成形的太阳能电池的输出。在步骤140，发光源和探测装置是用来利用经调整以电子接触接线盒370的终端的一个或多个自动化部件，测量形成的太阳能电池器件的输出。如果模组在形成的器件上检测到缺陷，它可以采取改正的行动或可以废弃该太阳能电池。接下来，太阳能电池结构304被运送到支撑结构模组241，其中支撑结构安装步骤141执行于太阳能电池结构304，以将具有连接到在步骤102-140中形成的太阳能电池结构304的一个或多个安装元件的完成的太阳能电池器件提供给可方便地安装和快速安装在使用者端的完成的太阳能电池器件。接下来,太阳能电池结构304被运送到卸载模组242,其中步骤142或器件卸载步骤执行于基板上，以从太阳能电池生产线200移除形成的太阳能电池。在太阳能电池生产线200的一实施例中，生产线的一个或多个区域是定位在洁净室环境，以减少或防止会影响太阳能电池器件可用率和寿命的污染。在如图2所示的一实施例中，万级洁净室空间250围绕着用于执行步骤108-118和步骤130-134的模组设置。光学检测模组图4是光学检测模组(例如，检测模组206、214、229、232D和237)的示意性、等距视图。在一实施例中，光学检测模组400包括框架结构405、照明光源415和光学检测装置420。在一实施例中，照明光源415包括均匀的光线来源，均匀的光线来源用于在基板302和303的整个宽度投射光线。照明光源415可包括能照明基板302和303以用于检测的任何类型的光源。在一实施例中，可控制从照明光源415发射的光的波长，以提供最佳的光学检测条件。在一实施例中，照明光源415可只发出红色光谱波长的光线。在一实施例中，照明光源415可发射红色光谱波长的光线，然后发出蓝色光谱波长的光线。在一实施例中，光学检测装置420包含一个或多个照相机(如CXD相机)，以及可用于光学检测基板302和303的各区域的其他配套部件。在一实施例中，光·学检测装置420包括多个CXD相机，该多个CXD相机设置于照明光源415之上，使得基板302和303可在光学检测装置420和照明光源415之间传送。在一实施例中，光学检测装置420与系统控制器290连通。在一实施例中，光学检测模组400定位在系统200内，以从自动化装置281接收基板302和303。当基板302和303经由光学检测模组400传送时，自动化装置281可在光学检测装置420和照明光源415之间馈送基板302和303。在一实施例中，当经由光学检测模组400馈送基板302和303时，基板302和303是经由照明光源415从基板302和303的一侧照明，同时光学检测装置420获得来自基板302和303相反侧的图像。光学检测装置420发送基板302和303的获得图像到系统控制器290，其中分析图像和收集计量资料。在一实施例中，设置在光学检测模组400本地的中央控制器290的部分保留图像，以用于分析。在一实施例中，系统控制器290使用由光学检测装置420提供的的资讯，以决定是否基板302和303符合规定的标准。然后，系统控制器290可采取行动以改正所发现的任何缺陷或从系统200拒绝基板302和303。在一实施例中，系统控制器290可利用从光学检测装置420收集的资讯，来诊断再发缺陷的根源和改正或调整工艺，以减少或消除再发缺陷。控制系统设计本发明的实施例还提供自动化系统，包含一个或个多控制器，以控制基板流程、材料、和在太阳能电池制造工艺顺序中分配处理腔室。自动化系统还可以用于即时控制和调整在系统中形成的每一个完成的器件的特性。自动化系统还可以用于控制系统的启动和故障排除，以减少基板废料，提闻器件广量，和改善广生基板的时间。图5是可以包含在系统控制器290中的各种控制功能的一实施例的示意图。在一实施例中，系统控制器290包含工厂自动化系统(FAS) 291，工厂自动化系统(FAS) 291处理基板工艺的策略方面，从而系统控制器290可控制分配至或经由系统各部分的基板分配，及安排各种维修动作。因此，FAS可以控制和接收来自控制结构中许多部件的资讯，例如，材料处理/控制系统(MHS) 295、企业资源系统(ERP) 292、预防性维护(PM)管理系统293、和资料获取系统294。FAS 291通常提供对工厂的完整控制和监测、反馈控制、前馈控制、自动工艺控制(APC)和统计工艺控制(SPC)技术、以及其他持续改进的技术，以提高工厂产量。FAS291可另包括其他控制系统(如，生产管理系统(YMS))，以促进计量资料的分析和诊断在生产线200上特定太阳能电池制造路径步骤的故障模组。MHS系统295通常控制系统内的实际行动和各种模组，以控制经由系统的一个或多个基板的移动。MHS系统295通常与多个可编程逻辑控制器(PLC)相接，所述多个可编程逻辑控制器(PLC)的每个负责移动和控制执行于太阳能电池生产线200的各种较小处理方面。MHS和FAS系统可使用前馈或其他自动化控制逻辑，来控制和处理经由系统的基板的系统化运动。由于制造太阳能电池的成本通常是问题，最大限度地降低生产线的建造成本往往是需要解决的重要问题。因此，在一实施例中，MHS系统295采用便宜可编程逻辑控制器(PLC)网路，来执行较低水平的控制任务(例如，控制一个或多个自动化装置281)，并控制包含在生产线200中的一个或个多模组296(例如，接线盒接附模组238、高压模组236)。使用装置的这种配置也有优势，因为PLC通常非常可靠和易于升级。在一示例中，MHS系统295可调整，以通过从MHS系统发送的指令和经过监控控制器297 (这也可能是PLC类型装置)传送的指令，以控制经过自动化装置281的群组或区块298的基板。ERP系统292处理各种财务和支援生产太阳能电池器件期间发生的类型功能。ERP系统292可以用来确保每个模组都可以使用在工艺顺序内的所期望时间。ERP系统292可控制并告知使用者在生产线上当前和未来的各种支援类型问题。在一实施例中，ERP系统292有能力预测和排列在工艺顺序内使用的各种消耗材料。ERP系统292也可用于检视、分析和控制系统的产出量，以提高所形成器件的利润效益。在一实施例中，ERP系统292整合 了 SAP，以排列和控制管理消耗材料、剩余、和其他材料相关的问题。(PM)管理系统293通常用于控制排程和停用系统中的各种元件，以执行维修工作。因而PM系统293可用于协调执行于生产线相邻模组的维修工作，以保证生产线的停机时间或生产线的分支可被最小化。在一示例中，当任一部件分别从服务中移除时，可能需要取下丛集工具212B及其相关入口(inlet)自动化装置281，以减少这两部分不必要的停机时间。PM系统293和292的ERP系统通常可以共同工作，以在预防性维修工作已准备好执行时，确保所有的剩余部分和其他消耗元件已经备妥，并正在等待维修人员。在一实施例中，FAS 291也耦合到资料获取系统294，该资料获取系统294经调整以接收、储存、分析和报告从每个处理工具接收到的各种工艺资料、在线计量资料、离线计量资料和其他有利于确保在基板上执行的工艺能够重复且遵照规格的指示。从内部输入/感应器或从外部源(例如，外部系统(ERP系统，远端源))收集的输入和输出资料经过分析，并被分送到太阳能电池生产线的所期望区域，和/或整合在工艺顺序的各种区域，以改善回圈时间、系统或腔室可用性、装置产量和工艺效率。一实施例提供工厂自动化控制软体的使用，以用于光伏电池生产工厂。工厂自动化软体提供进行中工作(WIP)的资料储存和分析，以及追踪的序列号和资料储存。该软体还执行资料挖掘，以提高产量，并联结公司ERP,以协助预测、WIP计划、销售、担保偿付，及防备和现金流量分析。虽然上文针对本发明的实施例，也可以衍生其他或更进一步的实施例，而不偏离本发明基本范畴，本发明的范畴是由下列权利要求书所界定。
权利要求
1.一种太阳能电池生产线，所述太阳能电池生产线包括 多个自动化装置，所述多个自动化装置配置为沿着路径连续地传输基板； 第一光学检测模组，所述第一光学检测模组沿着该路径定位，以接收基板，该基板上沉积有正面接触层，所述第一光学检测模组定位在一个或多个丛集工具的上游，所述一个或多个丛集工具有至少一个处理腔室，所述至少一个处理腔室经调适以沉积含硅层在该基板的表面，其中该光学检测模组包括检测装置，所述检测装置定位以检视该基板的区域且配置为以光学方式接收关于在该被检视的区域上是否存在缺陷的资讯； 薄膜特征模组，所述薄膜特征模组沿着位于所述一个或多个丛集工具下游的路径定位，并具有一个或多个检测装置，所述一个或多个检测装置配置为检测设置在该基板的该表面上的该含硅层的区域，使得可确定相关于该含硅层的厚度的资讯；以及 系统控制器元件，所述系统控制器元件与这些模组的每一个连通，并配置为分析从这些模组的每一个接收到的资讯及发出指示，以在该生产线内对这些模组的一个或多个采取改正措施。
2.如权利要求I所述的太阳能电池生产线，其中该第一光学检测模组包括照明光源和多个检测装置，其中所述检测装置的每一个被配置为当该基板被定位在该照明光源和所述多个检测装置之间时，获得该基板的多个区域的多个光学图像，以及其中该薄膜特征模组包括 自动化装置，所述自动化装置配置为经由该薄膜特征模组，横向移动该基板； 照明光源，所述照明光源定位为照亮该基板的一侧；以及 检测装置，所述检测装置定位为当该自动化装置经由该薄膜特征模组传送该基板时，以光谱学检测该含硅层的该区域，和检测该基板的位置和速度。
3.如权利要求2所述的太阳能电池生产线，所述太阳能电池生产线还包括第二光学检测模组，所述第二光学检测模组沿着位于所述一个或多个丛集工具下游的路径定位，且具有一个或多个照明光源和检测装置，该检测装置定位为当检视该基板的区域时，以独立的非重迭波长的光连续地照明该基板的该区域，其中该第二光学检测模组配置为以光学方式接收相关于在该被检视的区域的一个或多个含硅层是否有缺陷存在的资讯。
4.如权利要求3所述的太阳能电池生产线，其中该系统控制器进一步配置为如果从该第一光学检测模组接收到的该资讯指示在该被检视的区域存在的缺陷超过阈值，则发出指示以拒绝该基板，并依据该含硅层的该厚度和所述一个或多个含硅层是否存在缺陷的资讯，对所述至少一个处理室发出指示，以改变工艺参数。
5.如权利要求4所述的太阳能电池生产线，所述太阳能电池生产线还包括 背面接触层检测模组，所述背面接触层检测模组沿着位于所述一个或多个丛集工具下游的路径定位，以接收该基板，该基板具有背面接触层，该背面接触层形成在所述一个或多个含硅层之上，所述背面接触层检测模组具有多个电子探针、光源、测量装置、以及一个或多个感测器，所述背面接触层检测模组配置为测量该背面接触层的电子和光学特性； 质量保证模组，所述质量保证模组沿着位于所述一个或多个丛集工具下游的路径定位，以接收该基板，该基板在该含硅层上沉积有该背面接触层，其中该正面接触层、该含硅层、和该背面接触层的至少一部分被移除，以形成至少两个连续连接的太阳能电池，其中该质量保证模组具有多个探针和测量装置，所述测量装置耦接到所述多个探针的至少两个，所述质量保证模组配置为测量所述至少两个连续连接的太阳能电池的至少一个电子特性。
6.一种太阳能电池生产线，所述太阳能电池生产线包括 第一光学检测模组，所述第一光学检测模组定位在所述一个或多个丛集工具上游的该生产线内，所述一个或多个丛集工具具有一个或多个处理腔室，所述一个或多个处理腔室经调适以在正面接触层上沉积多个含硅层，所述第一光学检测模组配置为接收基板，该基板上沉积有正面接触层，其中该第一光学检测模组包括检测装置，所述检测装置定位以检视该基板的区域且配置为以光学方式接收关于在该被检视的区域上是否存在缺陷的资讯； 第二光学检测模组，所述第二光学检测模组定位在所述一个或多个丛集工具下游且配置为接收该基板，该基板上沉积有多个含硅层，其中该第二光学检测模组包括检测装置，所述检测装置定位以检视该基板的区域和配置为以光学方式接收是否在该被检视的区域的多个含娃层存在有缺陷； 多个刻划检测模组，其中所述多个刻划检测模组的第一个被定位在该第二光学检测模组的下游，和配置为接收具有形成在多个含硅层上的多个刻划区域的该基板，其中该第一刻划检测模组被配置为以光学方式检测形成在多个含硅层上的该被刻划区域；以及 系统控制器元件，所述系统控制器元件与这些模组的每一个连通，并配置为分析从这些模组的每一个接收到的资讯及发出指示，以在该生产线内对这些模组的一个或多个采取改正措施。
7.如权利要求6所述的太阳能电池生产线，所述太阳能电池生产线还包括电子检测模组，所述电子检测模组定位在所述一个或多个丛集工具上游的生产线内，以接收在该正面接触层中形成有多个隔离区域的基板，其中该电子检测模组具有多个探针和测量装置，所述电子检测模组被配置为测量跨越所述隔离区域的电子连续性；以及 背面接触层检测模组，所述背面接触层检测模组定位在所述多个刻划检测模组的该第一个的下游，且配置为接收在所述多个含硅层上形成有背面接触层的基板，其中该背面接触层检测模组被配置为测量该背面接触层的电子和光学特性。
8.如权利要求7所述的太阳能电池生产线，其中所述多个刻划检测模组的第二个被定位在所述多个刻划检测模组的第一个的下游，以接收具有多个刻划区域的该基板，所述多个刻划区域形成于沉积在所述多个含硅层上的该背面接触层，所述多个刻划检测模组以光学方式检测形成在该背面接触层的该刻划区域。
9.如权利要求8所述的太阳能电池生产线，所述太阳能电池生产线还包含质量保证模组，所述质量保证模组定位在所述多个刻划检测模组的第二个的下游，以接收具有多个刻划区域形成于该背面接触层的基板，该背面接触层沉积在所述多个含硅层上，所述质量保证模组具有多个探针和测量装置，该测量装置耦合至所述多个探针，所述质量保证模组被配置为测量跨越形成在该背面接触层的这些刻划区域的至少一个电子特性。
10.一种在生产线中形成太阳能电池的方法，所述方法包括以下步骤 使用多个自动化装置，连续地沿着传输路径传输多个基板； 在多个处理模组中处理所述多个基板的每一个，所述多个处理模组沿着该传输路径定位，其中处理所述多个基板的每一个包括 在沿着该传输路径定位的第一处理模组中，移除正面接触层的一部分，该正面接触层沉积在每一个基板的表面上； 在第二处理模组内的第一丛集工具中，在该正面接触层上沉积第一多个含硅层，该第二处理模组被定位在该第一处理模组沿着该传输路径的下游； 在第三处理模组中，移除多个含硅层的一部分，该第三处理模组位于该第二处理模组沿着该传输路径的下游； 在第四处理模组中，沉积金属层于所述多个含硅层上，该第四处理模组位于该第三处理模组沿着该传输路径的下游；以及 在第五处理模组中，移除该金属层的一部分，以在每一个基板上形成至少两个连续地连接的太阳能电池，该第五处理模组位于该第四处理模组的下游；及 在多个检测模组中检测所述多个基板的每一个，所述多个检测模组沿着该传输路径定 位，其中检测所述多个基板的每一个包括 在第一检测模组中，以光学方式检测每一个基板的区域，并确定是否在该区域内存在缺陷，该第一检测模组位于该第二处理模组上游； 在第二检测模组中，测量在该正面接触层的这些部分之间的电子连续性，该正面接触层被定位在该正面接触层的被移除部分的相对侧，该第二检测模组被定位在该第二处理模组的上游； 在第三检测模组中，检测在每一个基板上的所述第一多个含硅层，和确定所述第一多个含硅层的至少一个的厚度，该第三检测模组被定位在该第一丛集工具的下游； 在第四检测模组中，以光学方式检测每一个基板的至少所述第一多个含硅层的区域，和确定是否在该区域内的所述多个含硅层存在缺陷，该第四检测模组被定位在该第二处理模组的下游； 在第五检测模组中，以光学方式检测每一个基板的已移除至少所述第一多个含硅层的至少一部分的区域，该第五检测模组被定位在该第三处理模组的下游；及 在第六检测模组中，以光学方式检测每一个基板的已移除该金属层的至少一部分的区域，该第六检测模组被定位在该第五处理模组的下游。
11.如权利要求10所述的方法，所述方法还包括下列步骤 在该第二工艺模组中的第二丛集工具中，在所述第一多个含硅层上沉积第二多个含硅层； 在第七检测模组中，检测所述第二多个含硅层，和确定所述第二多个含硅层的至少一个的厚度，该第七检测模组被定位在该第二丛集工具沿着该传输路径的下游；以及 在第八检测模组中，测量在每一个基板上的所述至少两个连续连接的太阳能电池的至少一个电子特性，及确定是否在每一个基板上的所述至少两个连续连接的太阳能电池存在缺陷，该第八检测模组被定位在该第六检测模组沿着该路径的下游。
12.—种太阳能电池生产线，所述太阳能电池生产线包括 多个自动化装置，所述多个自动化装置配置为沿着路径，连续地传输基板； 第一刻划模组，所述第一刻划模组沿着该路径定位，以接收基板，该基板上沉积有正面接触层，所述第一刻划模组配置为在该正面接触层上形成多个刻划的区域； 第一丛集工具，所述第一丛集工具被定位在该第一刻划模组沿着该路径的下游，所述第一丛集工具具有一个或多个处理腔室，所述一个或多个处理腔室配置为将第一多个含硅层沉积在该正面接触层； 第一薄膜特征模组，所述第一薄膜特征模组被定位在该第一丛集工具沿着该路径的下游，所述第一薄膜特征模组具有一个或多个检测装置，所述一个或多个检测装置配置为检测设置在每一个基板的该表面上的该第一含硅层的区域，使得可确定相关于所述第一多个含硅层的至少一个的厚度的资讯； 第二丛集工具，所述第二丛集工具被定位在该第一薄膜特征模组沿着该路径的下游，所述第二丛集工具具有一个或多个处理腔室，所述一个或多个处理腔室配置为将第二多个含娃层沉积在所述第一多个含娃层上； 第二薄膜特征模组，所述第二薄膜特征模组被定位在该第二丛集工具沿着该路径的下游，所述第二薄膜特征模组具有一个或多个检测装置，所述一个或多个检测装置配置为检测设置在每一个基板的该表面上的该第二含硅层的区域，使得可确定相关于所述第二多个含硅层的至少一个的厚度的资讯；以及 系统控制器元件，所述系统控制器元件与该第一和第二薄膜特征模组连通，并配置为分析从这些薄膜特征模组接收到的资讯及发出指示，以在该生产线内对这些模组的一个或多个采取改正措施。
13.如权利要求12所述的太阳能电池生产线，所述太阳能电池生产线还包括沿着该路径定位的多个光学检测模组，所述多个光学检测模组包括 第一光学检测模组，所述第一光学检测模组定位在该第一丛集工具的上游，并具有检测装置，所述检测装置被定位为检视该基板的区域和以光学方式接收关于是否在该被检视的区域存在缺陷的资讯；以及 第二光学检测模组，所述第二光学检测模组定位在该第二丛集工具沿着该路径的下游，并具有照明光源及检测装置，该照明光源被定位为照明所述第一和第二多个含硅层的区域，所述检测装置配置为检视该被照明区域和以光学方式接收关于是否在该被检视区域的所述第一和第二多个硅层存在缺陷的资讯。
14.如权利要求13所述的太阳能电池生产线，所述太阳能电池生产线还包括 第二刻划模组，所述第二刻划模组定位在该第二丛集工具沿着该路径的下游，和被配置为在所述第一和第二多个含硅层上形成多个刻划区域； 第一刻划检测模组，所述第一刻划检测模组定位在该第二刻划模组沿着该路径的下游，和被配置为在所述第一和第二多个含硅层上以光学方式检测所述多个刻划区域； 沉积模组，所述沉积模组定位在该第一刻划模组的下游，和被配置为在所述第一和第二多个含娃层上沉积含金属层；及 第二刻划模组，所述第二刻划模组定位在该沉积模组沿着该路径的下游，和被配置为在该含金属层上形成多个刻划区域； 第二刻划检测模组，所述第二刻划检测模组定位在该第二刻划模组沿着该路径的下游，和被配置为在该含金属层上以光学方式检测所述多个刻划区域；以及 质量保证模组，所述质量保证模组定位在该第二刻划模组沿着该路径的下游，并具有光源，所述光源被定位为照明该基板；多个探针，所述多个探针被定位为接触该含金属层的所述多个刻划区域的每一个的相对侧上的该含金属层；以及测量装置，所述测量装置耦合所述多个探针，所述测量装置被配置为测量该基板的区域的至少一个电子特性。
15. 一种用于在太阳能电池生产线中测试部分形成的太阳能电池器件的模组，所述模组包括 光源，所述光源定位为照明该部分形成的太阳能电池器件，该部分形成的太阳能电池器件上形成有多个连续地连接的太阳能电池； 多个探针，所述多个探针被定位为接触所述多个连续地连接的太阳能电池的至少两个； 电压源，所述电压源耦接到所述多个探针并被配置为横跨这些连续地连接的太阳能电池的一个或多个来施加电压； 可变电阻，所述可变电阻耦合至所述多个探针的至少两个，和被配置为串联于所述连续地连接的太阳能电池来施加所需电阻；以及 测量装置，所述测量装置耦合至所述多个探针，并被配置为测量该部分形成的太阳能电池器件的区域的至少一个电子特性。
全文摘要
本发明的实施例通常涉及使用处理模组用以形成太阳能电池器件的系统，其中该处理模组经调整以在形成太阳能电池器件时执行一个或多个工艺。在一实施例中，该系统经调整以形成薄膜太阳能电池器件，这是通过接收大型未处理的基板和执行多重沉积、材料移除、清洗、切片、粘接、和各种检测和测试程式，以形成多个完整的、具功能性的、和经过测试的太阳能电池器件，然后可将该太阳能电池器件运到终端使用者，用以安装于所期望位置，来产生电力。在一实施例中，该系统在各种层的形成中提供对太阳能电池器件的检测，同时收集和使用计量资料来诊断、调整或改善在生产太阳能电池器件期间的生产线的生产流程。
文档编号H01L31/042GK102725859SQ201080006560
公开日2012年10月10日 申请日期2010年2月2日 优先权日2009年2月4日
发明者卡什夫·马克苏德, 王大鹏, 米歇尔·R·弗赖, 维基·斯韦丹科, 苏杰发 申请人:应用材料公司