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▶ マキシオン ソーラー プライベート リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-01
(45)【発行日】2022-12-09
(54)【発明の名称】光起電力電池及びラミネートの金属化
(51)【国際特許分類】
H01L 31/05 20140101AFI20221202BHJP
H01L 31/18 20060101ALI20221202BHJP
【ＦＩ】
H01L31/04 570
H01L31/04 400
【請求項の数】
13
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2021104969
(22)【出願日】2021-06-24
(62)【分割の表示】P 2018182848の分割
【原出願日】2014-05-28
(65)【公開番号】P2021166298
(43)【公開日】2021-10-14
【審査請求日】2021-07-02
(31)【優先権主張番号】13/931,747
(32)【優先日】2013-06-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】522392106
【氏名又は名称】マキシオン ソーラー プライベート リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ハーレー、ガブリエル
【審査官】佐竹 政彦
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－１３０１１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００８／０１７３３９０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開平１１－２４３２２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】独国特許出願公開第１０２０１１０５２３１８（ＤＥ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ３１／００－３１／２０
ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属箔を第１太陽電池上に配置する工程であって、前記金属箔の第１表面は、前記第１太陽電池と接触する、工程と、前記第１太陽電池上に第１パターン化金属箔及び第１余剰金属箔を形成すべく、前記金属箔をパターン化及び結合する工程と、
前記金属箔をパターン化及び結合する工程の後、前記第１太陽電池から前記第１余剰金属箔を取り除く工程と
を備え、
前記第１太陽電池上に前記第１パターン化金属箔及び前記第１余剰金属箔を形成すべく、前記金属箔をパターン化及び結合する工程は、
前記第１パターン化金属箔及び前記第１余剰金属箔を形成すべく、前記金属箔をレーザーパターン化する工程と、
前記第１パターン化金属箔を前記第１太陽電池の裏面にレーザー結合する工程と
を有する、光起電力ラミネートの製造方法。
【請求項2】
前記金属箔をパターン化及び結合する工程は、前記第１パターン化金属箔を前記第１太陽電池に電気的に接続する複数の金属結合を形成すべく、レーザーを前記金属箔の第２表面上に発射する工程
を有する、請求項１に記載の光起電力ラミネートの製造方法。
【請求項3】
前記金属箔は、キャリア媒体に取り付けられている、請求項１又は２に記載の光起電力ラミネートの製造方法。
【請求項4】
前記第１パターン化金属箔は、相互接続を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の光起電力ラミネートの製造方法。
【請求項5】
前記相互接続を第２太陽電池に電気的に接続する工程をさらに備える、請求項４に記載の光起電力ラミネートの製造方法。
【請求項6】
前記第１パターン化金属箔は、第１コンタクトフィンガー及び第２コンタクトフィンガー含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の光起電力ラミネートの製造方法。
【請求項7】
前記第１コンタクトフィンガーは、前記第１太陽電池を超えて、第２太陽電池上へと延びる、請求項６に記載の光起電力ラミネートの製造方法。
【請求項8】
前記金属箔を第２太陽電池上に配置する工程であって、前記金属箔の前記第１表面は、前記第２太陽電池と接触する、工程と、前記第２太陽電池上に第２パターン化金属箔及び第２余剰金属箔を形成すべく、前記金属箔をパターン化及び結合する工程と、
前記金属箔を前記第２太陽電池にパターン化及び結合する工程の後、前記第２太陽電池から前記第２余剰金属箔を取り除く工程であって、その結果、前記第１太陽電池及び前記第２太陽電池は、前記第１太陽電池と前記第２太陽電池との間の前記金属箔の相互接続部分によって、お互いに電気的に接続される、工程と
をさらに備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の光起電力ラミネートの製造方法。
【請求項9】
前記第１パターン化金属箔、前記第２パターン化金属箔、及び前記相互接続部分は、金属の同一の連続的なシートである、請求項８に記載の光起電力ラミネートの製造方法。
【請求項10】
第１太陽電池及び第２太陽電池を第１封入材上に配置する工程と、金属箔を前記第１太陽電池の裏面上及び前記第２太陽電池の裏面上に配置する工程と、
前記第１太陽電池上に第１パターン化金属箔及び第１余剰金属箔を形成すべく、前記金属箔をパターン化及び結合する工程と、
前記第２太陽電池上に第２パターン化金属箔及び第２余剰金属箔を形成すべく、前記金属箔をパターン化及び結合する工程と、
前記第１太陽電池から前記第１余剰金属箔を、前記第２太陽電池から前記第２余剰金属箔を取り除く工程と、
裏側層を前記第１パターン化金属箔上及び前記第２パターン化金属箔上に配置する工程と
を備え、
前記第１太陽電池上に前記第１パターン化金属箔及び前記第１余剰金属箔を形成すべく、前記金属箔をパターン化及び結合する工程は、
前記第１パターン化金属箔及び前記第１余剰金属箔を形成すべく、前記金属箔をレーザーパターン化する工程と、
前記第１パターン化金属箔を前記第１太陽電池の前記裏面にレーザー結合する工程と
を有する、光起電力ラミネートの製造方法。
【請求項11】
裏材を前記第１パターン化金属箔上及び前記第２パターン化金属箔上に配置する工程であって、前記裏材は、前記裏側層と前記第１パターン化金属箔及び前記第２パターン化金属箔との間に配置される、工程をさらに備える、請求項１０に記載の光起電力ラミネートの製造方法。
【請求項12】
前記第１封入材を実質的に透明な層上に配置する工程をさらに備える、請求項１１に記載の光起電力ラミネートの製造方法。
【請求項13】
前記第２太陽電池上に前記第２パターン化金属箔及び前記第２余剰金属箔を形成すべく、前記金属箔をパターン化及び結合する工程は、前記第２パターン化金属箔及び前記第２余剰金属箔を形成すべく、前記金属箔をレーザーパターン化する工程と、
前記第２パターン化金属箔を前記第２太陽電池の前記裏面にレーザー結合する工程と
を有する、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の光起電力ラミネートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書において記載される主題の複数の実施形態は一般的に、太陽電池、光起電力ラミネート、及び光起電力モジュールを含む、光起電力アセンブリに関する。より具体的には、主題の複数の実施形態は、光起電力ラミネート及び製作プロセスに関する。
【背景技術】
【0002】
太陽電池は、太陽放射を電気エネルギーに変換するための周知のデバイスである。太陽電池は、半導体プロセス技術を使用して半導体ウエハ上に製作することができる。光起電力電池、又は太陽電池はＰ型及びＮ型の拡散領域を含む。太陽電池に衝突する太陽放射光によって電子及び正孔が生成され、これらの電子及び正孔が拡散領域に移動することにより、拡散領域間に電位差が生じる。裏面コンタクト式太陽電池においては、拡散領域、及び拡散領域と結合した金属製のコンタクトフィンガーは両方とも太陽電池の裏面にある。コンタクト領域、及びコンタクトフィンガーは、外部電気回路が太陽電池に結合され、太陽電池によって電力供給されることを可能にする。太陽電池は、様々なプロセス及び封入材料を使用して、光起電力ラミネートへとパッケージングすることができ、光起電力ラミネートは、更に、光起電力モジュールにパッケージングすることができる。１または複数の実施形態は、光起電力電池、又は太陽電池、及び光起電力ラミネート製造プロセスに関する。
【発明の概要】
【0003】
光起電力ラミネートが開示される。光起電力ラミネートは、実質的に透明な層、実質的に透明な層上の第１封入層、太陽電池、及び太陽電池上の金属箔を含む場合がある。実施形態は、金属箔を第１太陽電池へと接続する金属結合を含み得る。いくつかの実施形態において、金属結合は、金属コンタクト領域を含み得る。実施形態はまた、金属箔上の裏材、及び裏材上の裏側層を含む場合がある。
【0004】
光起電力ラミネートの金属化方法が開示される。方法は、第１封入材を実質的に透明な層上に配置することを含み得る。方法はまた、第１太陽電池を第１封入材上に配置することを含み得る。方法は、金属箔を第１太陽電池上に配置する工程を含む場合があり、金属箔は第１太陽電池と均一に接触する、工程と、金属箔を第１太陽電池に接続する金属結合を形成する工程と、を含み得る。方法は更に、裏材を金属箔上に配置して、裏材上に裏側層を形成する工程と、実質的に透明な層、第１封入材、第１太陽電池、金属箔、裏材、及び裏側層を結合して光起電力ラミネートを形成する工程とを含み得る。
【0005】
光起電力ラミネートの金属化のための別の方法が開示される。方法は、金属箔を受容媒体上に配置することを含み得る。いくつかの実施形態において、受容媒体は、実質的に透明な層、犠牲ガラス、及び穿孔された媒体からなる群から選択される受容媒体を含み得る。方法は、第１太陽電池を金属箔上に配置する工程を含み得る。方法は、金属箔を第１太陽電池へと接続する、金属結合を形成する工程を含み得る。一実施形態において、金属結合を形成する工程は、受容媒体を通じて金属箔にレーザーを発射し、金属箔を第１太陽電池に接続する金属結合又は金属コンタクト領域を形成する工程を含み得る。方法は更に、第１封入材を第１太陽電池上に配置する工程、及び実質的に透明な層を第１封入材上に配置する工程を含み得る。方法はまた、裏材を金属箔上に配置する工程と、裏側層を裏材上に配置する工程と、実質的に透明な層、第１封入材、第１太陽電池、金属箔、裏材、及び裏側層を一緒に結合して光起電力ラミネートを形成する工程とを含み得る。
【図面の簡単な説明】
【0006】
発明を実施するための形態、及び特許請求の範囲を、以下の図面と併せて考察し、参照することによって、本主題のより完全な理解を得ることができる。図面において、同様の参照番号は図面全体を通じて同様の要素を指し示す。
【0007】
【図1】提示された光起電力ラミネートの金属化方法に従う、光起電力ラミネートの断面図である。
【図2】提示された光起電力ラミネートの金属化方法に従う、光起電力ラミネートの断面図である。
【図3】提示された光起電力ラミネートの金属化方法に従う、光起電力ラミネートの断面図である。
【図4】提示された光起電力ラミネートの金属化方法に従う、光起電力ラミネートの断面図である。
【図5】提示された光起電力ラミネートの金属化方法に従う、光起電力ラミネートの断面図である。
【図6】提示された光起電力ラミネートの金属化方法に従う、光起電力ラミネートの断面図である。
【図7】提示された光起電力ラミネートの金属化方法に従う、光起電力ラミネートの断面図である。
【0008】
【図8】別の提示された光起電力ラミネートの金属化方法に従う、光起電力ラミネートの断面図である。
【図9】別の提示された光起電力ラミネートの金属化方法に従う、光起電力ラミネートの断面図である。
【図10】別の提示された光起電力ラミネートの金属化方法に従う、光起電力ラミネートの断面図である。
【図11】別の提示された光起電力ラミネートの金属化方法に従う、光起電力ラミネートの断面図である。
【図12】別の提示された光起電力ラミネートの金属化方法に従う、光起電力ラミネートの断面図である。
【図13】別の提示された光起電力ラミネートの金属化方法に従う、光起電力ラミネートの断面図である。
【図14】別の提示された光起電力ラミネートの金属化方法に従う、光起電力ラミネートの断面図である。
【図15】別の提示された光起電力ラミネートの金属化方法に従う、光起電力ラミネートの断面図である。
【0009】
【0010】
【図24】光起電力ラミネートの金属化のための方法のフローチャートの図である。
【図25】光起電力ラミネートの金属化のための方法のフローチャートの図である。
【図26】光起電力ラミネートの金属化のための方法のフローチャートの図である。
【図27】光起電力ラミネートの金属化のための方法のフローチャートの図である。
【図28】光起電力ラミネートの金属化のための方法のフローチャートの図である。
【図29】光起電力ラミネートの金属化のための方法のフローチャートの図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下の詳細な説明は、本質的には、単なる例示に過ぎず、本主題の複数の実施形態、あるいは、かかる実施形態の応用及び用途を限定することを意図されない。本明細書で使用する場合、「例示の」という語は、「例、事例、実例として機能すること」を意味する。本明細書で例示として記載する任意の実施態様は、必ずしも他の実施態様よりも好ましい又は有利であると解釈すべきではない。更には、前述の技術分野、背景技術、概要、若しくは以下の発明を実施するための形態で提示される、明示又は示唆されるいずれの理論によっても、拘束されることを意図するものではない。
【0012】
本明細書は、「一実施形態」又は「実施形態」への言及を含む。「一実施形態では」又は「実施形態では」という語句の出現は、必ずしも、同じ実施形態を指すものではない。特定の機構、構造、又は特性を、本開示と矛盾しない任意の好適な方式で組み合わせることができる。
【0013】
用語。以下のパラグラフは、本開示（添付の請求項を含む）で見出される用語に関する、定義及び／又はコンテキストを提供する。
【0014】
「備える」。この用語は、オープンエンド型である。添付の請求項で使用されるとき、この用語は、更なる構造又は工程を排除するものではない。
【0015】
「第１の」、「第２の」など。本明細書で使用するとき、これらの用語は、それらが前に置かれる名詞に関する指標として使用されるものであり、いずれのタイプの（例えば、空間的、時間的、論理的などの）順序付けも暗示するものではない。例えば、「第１の」太陽電池への言及は、この誘電体が、順序として第１の太陽電池であることを必ずしも暗示するものではなく、「第１の」という用語は、この太陽電池を別の太陽電池（例えば、「第２の」太陽電池）から区別するために使用される。
【0016】
「結合された」－以下の説明は、素子又はノード又は機構が一体に「結合された」ことについて言及する。本明細書で使用するとき、明示的に別段の定めがある場合を除き、「結合された」とは、１つの素子／ノード／機構が、別の素子／ノード／機構に、直接的又は間接的に接続される（又は、直接的若しくは間接的に連通する）ことを意味するものであり、これは、必ずしも機械的なものではない。
【0017】
更には、特定の用語法もまた、参照のみを目的として、以下の説明で使用される場合があり、それゆえ、それらの用語法は、限定的であることを意図するものではない。例えば、「上側」、「下側」、「上方」、及び「下方」などの用語は、参照される図面内での方向を指す。「前部」、「後方」、「後部」、「側部」、「外側」、及び「内側」などの用語は、論考中の構成要素を説明するテキスト及び関連図面を参照することによって明確にされる、一貫性はあるが任意の基準系の範囲内での、構成要素の諸部分の向き及び／又は位置を説明するものである。そのような用語法は、具体的に上述された語、それらの派生語、及び類似の意味の語を含み得る。
【0018】
本開示の大部分は、理解を容易にするために、太陽電池を含む、光起電力ラミネート及び太陽電池モジュールに関して記載されるが、開示される技術及び構造は、他の半導体構造体（例えば、シリコンウエハ一般）について当てはまる。
【0019】
太陽電池、光起電力ラミネート、光起電力モジュールの金属化技術の改善は、光起電力モジュールの合計製造費用及び出力収率に大きな影響を与え得る。太陽電池は多くの場合、高効率の電池の製造を可能にするために、製造において多数の工程を必要とし、工程を低減することによって、製造出力収率の増加が得られる。本発明の金属化技術はまた、いくつかの工程を必要とし得る。これらの工程は、太陽電池に対し、物理蒸着プロセス（ＰＶＤ）、アニーリング、及びめっきプロセスなどの、金属形成プロセスを行うことを含み得る。上記の太陽電池金属化形成プロセスに続き、光起電力モジュール内の多数の太陽電池を電気的に接続するために、太陽電池のはんだ付けが必要とされ得る。それゆえ、このような技術を改善すること、及び更にはこれらを全て排除することが、製造上の出力収率及び大幅な製造費用の削減の増加につながり得る。
【0020】
上記の課題に対処するため、太陽電池上に金属を個別に形成し、その後金属相互接続を太陽電池にはんだ付けする代わりに、太陽電池を金属箔に接続し、単一の工程プロセスにより形成される、金属結合の使用を伴う、実施形態が提示される。また、太陽電池上に金属を形成し、金属相互接続を太陽電池に結合する技術は、少なくとも２つの工程プロセスであり得、提示される実施形態は、光起電力ラミネート製造の一部として、単一工程プロセスにおいて形成される。この解決法、及び同様の実施形態を含む他の解決法が、以下で詳細に記載される。
【0021】
図１～７は、光起電力ラミネートの金属化の方法を例示する。図１～７の光起電力ラミネート１００は、通常動作の間に太陽に面する前面１０２、及び前面１０２の反対側に裏面１０４を有する。図３～５は、金属箔１３０が、図３の第１太陽電池１２０に直接接続され得る実施形態を示している。図６～７は、金属箔１３０が、図６の第１太陽電池１２０上のシード金属層１２１に電気的に接続され得る実施形態を示している。
【0022】
図１を参照し、第１封入材１１２の実質的に透明な層１１０への配置、及び第１太陽電池１２０の第１封入材１１２への配置が示されている。いくつかの実施形態において、方法は、複数の太陽電池を第１封入材１１２上に配置することを含み得る。一実施形態において、方法は、第２太陽電池を第１封入材１１２上に配置することを含み得る。別の実施形態において、第１太陽電池１２０を第１封入材１１２上に配置する前に、方法は、複数の太陽電池を分類する工程を含む場合があり、第１太陽電池及び第２太陽電池の配置は、この分類に従って行われる。第１太陽電池及び第２太陽電池を配置する工程が分類する工程を含む実施形態において、この方法は、視覚的品質、光起電力、及びエレクトロルミネセンス試験結果からなる群から選択される方法によって、複数の太陽電池を分類する工程を含み得る。一実施形態において、実質的に透明な層はガラスであり得る。いくつかの実施形態において、第１封入材は、エチレン酢酸ビニール（ＥＶＡ）であり得る。一実施形態において、方法は更に、視覚的システムを使用して、第１太陽電池１２０を光起電力ラミネート１００に位置合わせする工程を含み得る。方法が、第１太陽電池１２０を光起電力ラミネート１００に位置合わせする工程を含む実施形態において、方法は位置合わせデータを保存する工程を含み得る。一実施形態において、方法は、加熱ランプによる硬化、紫外線（ＵＶ）による硬化、又は他のいずれかの適用可能な方法からなる群から選択される技術を使用して、第１封入材１１２上で第１太陽電池１２０を適所に固定する工程を含み得る。上記のように、光起電力ラミネート１００は、前面１０２及び裏面１０４を有してもよく、前面１０２は裏面１０４の反対側である。
【0023】
図２は、金属箔１３０を第１太陽電池１２０上に配置する工程を例示しており、金属箔１３０は第１太陽電池１２０と均一に接触している。一実施形態において、金属箔１３０は、キャリア媒体に取り付けられた金属箔を含む場合があり、金属箔は予めパターン化されている。いくつかの実施形態において、金属箔１３０は、パターン化した金属箔及び余剰な金属箔を含み得る。金属箔１３０がパターン化した金属箔及び余剰な金属箔を含む実施形態において、方法は更に、鍛造、機械的スクライビング、レーザーパターン化、レーザーアブレーション、水パターン化、水噴射、マスキング及びエッチング、又はいずれかの適用可能なパターン化タイプのプロセスからなる群から選択される技術を使用して、パターン化した金属箔を形成する工程を含み得る。一実施形態では、金属箔１３０は、アルミニウムを含み得る。金属箔１３０がアルミニウムである実施形態において、金属箔１３０は、５～１００μｍの範囲の厚さを有し得る。いくつかの実施形態において、金属箔１３０を第１太陽電池１２０に位置合わせするために、視覚的システムが使用され得る。図１において上記のような位置合わせ情報を保存する工程を含む実施形態において、方法は更に、保存された位置合わせ情報によって太陽電池１２０上に金属箔１３０を配置する工程を含む場合がある。一実施形態において、金属箔１３０は、第１太陽電池１２０上に固定され得る。金属箔１３０が第１太陽電池１２０に固定される実施形態において、金属箔１３０を第１太陽電池１２０に固定する工程は、加熱ランプによる硬化、紫外線（ＵＶ）放射線による硬化、金属箔のローリング、圧力真空技術、及び他のいずれかの適用可能な方法からなる群から選択される方法を使用することを含み得る。
【0024】
図３を参照し、金属箔１３０を第１太陽電池１２０へと接続する、金属結合１６０の形成が示されている。一実施形態において、金属結合１６０の形成は、金属コンタクト領域を形成して金属箔１３０及び第１太陽電池１２０を接続することを含み得る。実施形態は、レーザー源１５０を使用してレーザー１５２を金属箔１３０上に発射して、金属箔１３０を第１太陽電池１２０に接続する、金属結合１６０又は金属コンタクト領域を形成することを含み得る。一実施形態において、金属コンタクト領域１６０を形成することはまた、パターン化プロセスを行い、パターン化した金属箔及び余剰金属箔を生じることと、パターン化した金属箔を第１太陽電池１２０に接続する金属結合１６０又は金属コンタクト領域を形成することと、余剰な金属箔を取り除くこととを含む。実施形態は、代わりにレーザー結合プロセスを行うことを含み得る。一実施形態において、金属コンタクト領域は、金属箔１３０を第１太陽電池１２０に電気的に接続する。実施形態はまた、キャリア媒体に取り付けられた金属箔１３０を、第１太陽電池１２０に接続する、金属結合１６０又は金属コンタクト領域を形成することであって、金属箔１３０は予めパターン化されている、形成することと、金属結合を形成した後にキャリア媒体を取り除くこととを含み得る。実施形態はまた、レーザー１５２、又は結合１６０又は金属コンタクト領域の形成に使用される同じ装置を使用して、金属箔１３０からブスバ及びリボンをパターン化することを含み得る。一実施形態において、ブスバ及びリボンは、金属結合１６０の形成とは別個に、金属箔１３０からパターン化され得る。
【0025】
図４は、金属箔１３０上に裏材１４２を配置することが例示されている。一実施形態では、裏材１４２は、第２封入材であり得る。いくつかの実施形態において、第２封入材は、エチレン酢酸ビニール（ＥＶＡ）であり得る。一実施形態において、裏材１４２を配置する前に、金属ブスバを金属箔１３０に接続し、光起電力ラミネート１００への、及びここからの電気伝導を可能にする。実施形態は、裏側層１４２を金属箔１３０上に堆積することを含む場合があり、裏側層１４２はシリコーンを含み得る。
【0026】
図５を参照し、裏側層１４０を裏材１４２上に形成することが示されている。一実施形態において、方法はまた、裏材１４２なしに行うこともでき、裏側層１４０は金属箔１３０上に直接配置され得る。一実施形態では、裏材１４２は、第２封入材であり得る。いくつかの実施形態において、第２封入材は、エチレン酢酸ビニール（ＥＶＡ）であり得る。実施形態は、裏材１４２を含む組み合わせた裏側層を含み得る。方法はまた、実質的に透明な層１１０、第１封入材１１２、第１太陽電池１２０（図３）、金属箔１３０、第２封入材１４２、及び裏側層１４０を結合して、光起電力ラミネート１００を形成する工程を含み得る。一実施形態において、第２封入材１４２は、エチレン酢酸ビニール（ＥＶＡ）であり得る。一実施形態において、裏側層１４０は、光起電力ラミネートの製造に一般的に使用されるバックシートからなる。実施形態は、裏側層１４０がポリエチレンであり得ることを含み得る。一実施形態において、方法は、結合後に光起電力ラミネート１００の周囲にフレームを取り付ける工程と、フレーム取り付け後に裏側層１４０上に電気接続箱を形成して、光起電力モジュールを形成する工程とを含み得る。実施形態は、硬化、熱硬化、紫外線（ＵＶ）光による硬化、標準的な積層プロセスの実施からなる群から選択される方法を実施して、光起電力ラミネートを形成することを含み得る。いくつかの実施形態において、視覚的システムを使用して、裏材１４２又は裏側層１４０を、第１太陽電池１２０に位置合わせする。
【0027】
図６は、金属化の別の実施形態を例示し、この実施形態は、金属箔１３０を第１太陽電池１２０上のシード金属層１２１に接続する、金属結合１６０を形成することを含み得る。方法は、シード金属層１２１を含む、図６の太陽電池１００を準備することを含み得る。一実施形態において、金属結合１６０の形成は、金属コンタクト領域を形成して、金属箔１３０及び第１太陽電池１２０のシード金属層１２１を接続することを含む。実施形態はまた、レーザー源１５０を使用してレーザー１５２を金属箔１３０上に発射して、金属箔１３０をシード金属層１２１に接続する、金属結合１６０又は金属コンタクト領域を形成することを含み得る。一実施形態において、金属結合１６０を形成することはまた、パターン化プロセスを行い、パターン化した金属箔及び余剰金属箔を生じることと、パターン化した金属箔を第１太陽電池１２１に接続する金属結合１６０又は金属コンタクト領域を形成することと、余剰な金属箔を取り除くこととを含み得る。実施形態は、レーザー結合プロセスを行うことを含み得る。実施形態はまた、キャリア媒体に取り付けられた金属箔１３０を、シード金属層１２１に接続する、金属結合１６０又は金属コンタクト領域を形成することであって、金属箔１３０は予めパターン化されている、形成することと、金属結合１６０を形成した後にキャリア媒体を取り除くこととを含み得る。一実施形態において、金属結合１６０の形成は、はんだ付けプロセス、レーザー溶接、溶接、熱若しくは熱エネルギーの使用、金属箔１３０と第１太陽電池１２０のシード金属層１２１との間に金属結合１６０を形成するための超音波プロセス又はいずれかの適用可能な方法を行うことを含み得る。実施形態はまた、同じレーザー１５２、又は金属結合１６０又は金属コンタクト領域の形成に使用される装置を使用して、金属箔１３０からブスバ及びリボンをパターン化することを含み得る。一実施形態において、ブスバ及びリボンは、金属結合１６０の形成とは別個に、金属箔１３０からパターン化され得る。
【0028】
図７を参照し、裏側層１４０を裏材１４２上に形成することが示されている。一実施形態では、裏材１４２は、第２封入材であり得る。いくつかの実施形態において、第２封入材は、エチレン酢酸ビニール（ＥＶＡ）であり得る。方法はまた、図７の光起電力ラミネート１００を形成するために、実質的に透明な層１１０、第１封入材１１２、シード金属層１２１を含む、第１太陽電池１２０（図６）、金属箔１３０、裏材１４２、及び裏側層１４０を結合する工程を含む。実施形態は、裏側層１４０は、光起電力ラミネートの製造に一般的に使用されるバックシートであり得ることを含み得る。一実施形態においては、裏側層１４０がポリエチレンであり得る。実施形態は、結合後に光起電力ラミネート１００の周囲にフレームを取り付けることと、フレームの取り付け後に、裏側層１４０上に電気接続箱を形成して、光起電力モジュールを形成することとを含み得る。一実施形態において、結合して光起電力ラミネート１００を形成することは、硬化、熱硬化、紫外線（ＵＶ）光による硬化、光起電力ラミネートを形成するための標準的な積層プロセスの実施からなる群から選択される方法を実施することを含み得る。いくつかの実施形態において、裏材１４２を第１太陽電池１２０に位置合わせするために、視覚的システムが使用され得る。実施形態は、裏材１４２を含む組み合わせた裏側層を含み得る。一実施形態において、方法はまた、裏材１４２なしに行うこともでき、裏側層１４０は金属箔１３０上に直接配置され得る。
【0029】
図８～１５を参照し、光起電力ラミネートの別の金属化方法が示されている。図８～１５の光起電力ラミネート１００は、通常動作の間に太陽に面する前面１０２、及び前面１０２の反対側に裏面１０４を有する。図１０～１３は、金属箔１３０が、図１０の第１太陽電池１２０に直接、電気的に接続され得る実施形態を示している。図１４～１５は、金属箔１３０が、図１４の第１太陽電池１２０上のシード金属層１２１に電気的に接続され得る実施形態を示している。
【0030】
図８を参照し、金属箔１３０を受容媒体１７０上に配置することが示されている。いくつかの実施形態において、受容媒体１７０は、実質的に透明な媒体、犠牲ガラス、ガラス、ポリマー材料、レーザー放射線に対して透明であり非吸収性の材料、及び穿孔した媒体を含む群から選択される、受容媒体を含み得る。一実施形態において、金属箔１３０は、受容媒体１７０と均一に接触する。実施形態はまた、金属箔１３０をキャリア媒体に取り付けることを含む場合があり、金属箔は予めパターン化されている。いくつかの実施形態において、金属箔１３０は、パターン化した金属箔、及び余剰な金属箔を含み得る。金属箔１３０がパターン化した金属箔及び余剰な金属箔を含み得る実施形態において、方法は更に、鍛造、機械的スクライビング、レーザーパターン化、レーザーアブレーション、水パターン化、水噴射、マスキング及びエッチング、又はいずれかの適用可能なパターン化タイプのプロセスからなる群から選択される技術を使用して、パターン化した金属箔及び過剰な箔を形成する工程を含み得る。一実施形態では、第１の金属ペースト１３０は、アルミニウムであり得る。金属箔１３０がアルミニウムである実施形態において、金属箔１３０は、５～１００μｍの範囲の厚さを有し得る。いくつかの実施形態において、金属箔１３０を第１太陽電池１７０に位置合わせするために、視覚的システムが使用され得る。一実施形態において、金属箔１３０は、第１太陽電池１７０上に固定され得る。金属箔１３０が受容媒体１７０に固定される実施形態において、金属箔１３０を第１太陽電池１７０に固定する工程は、加熱ランプによる硬化、紫外線（ＵＶ）放射線による硬化、金属箔のローリング、圧力真空技術、及び他のいずれかの適用可能な方法から選択される方法を使用することを含み得る。
【0031】
図９を参照し、図８の光起電力ラミネートの金属箔１３０上に第１太陽電池１２０を配置することが示されている。いくつかの実施形態において、方法は、複数の太陽電池を金属箔１３０上に配置することを含み得る。例えば、方法はまた、第２太陽電池を金属箔１３０上に配置することを含み得る。いくつかの実施形態において、第１太陽電池及び第２太陽電池１２０を第１封入材１３０上に配置する前に、方法は、複数の太陽電池を分類する工程を含む場合があり、第１太陽電池及び第２太陽電池の配置は、この分類に従って行われ得る。分類を含む実施形態において、分類は、他の例の中でもとりわけ、視覚的品質、フォトルミネセンス、及びエレクトロルミネセンス試験結果に従って行われ得る。
【0032】
図１０は、金属箔１３０を第１太陽電池１２０へと接続する、金属結合１６０の形成が例示されている。一実施形態において、方法は、金属コンタクト領域を形成して金属箔１３０及び第１太陽電池１２０を接続することを含む。実施形態はまた、金属結合１６０、又は金属コンタクト領域１６０を形成して金属箔１３０及び第１太陽電池１２０を接続することを含む。一実施形態において、方法は、レーザー源１５０を使用してレーザー１５２を、受容媒体１７０を通じて金属箔１３０に発射して、金属箔１３０を第１太陽電池１２０に接続する、金属結合１６０又は金属コンタクト領域１６０を形成することを含み得る。実施形態は、レーザーパターン化プロセスを行い、パターン化した金属箔及び余剰な金属箔を生じることと、パターン化した金属箔を第１太陽電池１２０に接続する金属結合１６０又は金属コンタクト領域を形成することと、余剰金属箔を取り除くこととを含み得る。一実施形態において方法は、キャリア媒体に取り付けられた金属箔１３０を、第１太陽電池１２０に接続する、金属結合１６０又は金属コンタクト領域を形成することであって、金属箔１３０は予めパターン化されている、形成することと、金属結合１６０を形成した後にキャリア媒体を取り除くこととを含み得る。実施形態は、レーザー１５２、又は金属結合１６０の形成に使用される同じ装置を使用して、金属箔１３０からブスバ及びリボンをパターン化することを含み得る。一実施形態において、ブスバ及びリボンは、金属結合１６０の形成とは別個のプロセスで、金属箔１３０からパターン化され得る。金属結合１６０又は金属接触領域１６０を形成することを含む実施形態において、方法は更に、太陽電池１２０に対する損傷を防止するためにレーザープロセスパラメーターを修正することを含み得る。一実施形態において、受容媒体１７０は、レーザー１５２に対して透明である。
【0033】
図１１を参照し、第１封入材１１２の第１太陽電池１２０上への配置、及び実質的に透明な層１１０の第１封入材１１２への配置が示されている。一実施形態において、上記に記載されているのと同様に、実質的に透明な層はガラスで作製されている。いくつかの実施形態において、第１封入材は、エチレン酢酸ビニール（ＥＶＡ）から作製されている。
【0034】
図１２は、光起電力ラミネート１００が、前面１０２が受容媒体１７０に面するように、向け直されている１０６のを例示している。光起電力ラミネート１００の向け直しは、裏材１４２及び裏側層１４０を、上側から容易に配置することを可能にするために行われ、裏材１４２及び裏側層はまた、下側から適合させることもできる。
【0035】
図１３を参照し、裏材１４２の金属箔１３０への配置、及び裏側層１４０の裏材１４２への配置が示されている。方法はまた、実質的に透明な層１１０、第１封入材１１２、第１太陽電池１２０、金属箔１３０、裏材１４２、及び裏側層１４０を一緒に結合して光起電力ラミネート１００を形成することを含む。一実施形態において、方法はまた、裏材１４２なしに行うこともでき、裏側層１４０は金属箔１３０上に直接配置され得る。一実施形態では、裏材１４２は、第２封入材であり得る。いくつかの実施形態において、第２封入材は、エチレン酢酸ビニール（ＥＶＡ）であり得る。実施形態は、裏材１４２を含む組み合わせた裏側層を含み得る。一実施形態において、裏側層１４０は、太陽電池モジュールの製造に一般的に使用されるバックシートである。更に別の実施形態において、裏側層１４０はポリエチレンで作製されている。また、光起電力ラミネート１００のために先に記載された全ての実施形態、記載、及び詳細はまた、図１０～１３の光起電力ラミネートにも当てはまり得る。
【0036】
図１４は、金属箔１３０を第１太陽電池１２０上のシード金属層１２１に接続する、金属結合１６０を形成することを例示する。実施形態はまた、金属結合１６０を形成して金属箔１３０及び第１太陽電池１２０を接続することを含む。一実施形態において、方法は、レーザー源１５０を使用してレーザー１５２を、受容媒体１７０を通じて金属箔１３０に発射して、金属箔１３０を第１太陽電池１２０のシード金属層１２１に接続する、金属結合１６０又は金属コンタクト領域を形成することを含み得る。実施形態は、レーザーパターン化プロセスを行い、パターン化した金属箔及び余剰な金属箔を生じることと、パターン化した金属箔を第１太陽電池１２０のシード金属層１２１に接続する金属結合１６０又は金属コンタクト領域を形成することと、余剰な金属箔を取り除くこととを含み得る。一実施形態において方法は、キャリア媒体に取り付けられた金属箔１３０を、第１太陽電池１２０のシード金属層１２１に接続する、金属結合１６０又は金属コンタクト領域を形成することであって、金属箔１３０は予めパターン化されている、形成することと、金属結合１６０を形成した後にキャリア媒体を取り除くこととを含み得る。実施形態は、レーザー結合プロセスを行うことを含み得る。一実施形態において、金属結合１６０の形成は、レーザー溶接、溶接、はんだ付けプロセス、熱若しくは熱エネルギーの使用、超音波プロセスの使用、金属箔１３０と第１太陽電池１２０のシード金属層１２１との間に金属結合１６０を形成するためのいずれかの適用可能な方法を含み得る。
【0037】
図１５を参照し、裏材１４２の金属箔１３０への配置、及び裏側層１４０の裏材１４２への配置が示されている。方法はまた、実質的に透明な層１１０、第１封入材１１２、第１太陽電池１２０、金属箔１３０、裏材１４２、及び裏側層１４０を一緒に結合して光起電力ラミネート１００を形成することを含む。また、光起電力ラミネート１００のために先に記載された全ての実施形態、記載、及び詳細はまた、本明細書に記載される実施形態と共に使用され得る。一実施形態において、受容媒体１７０は、レーザー１５２に対して透明である。実施形態は、パターン化又は金属結合１６０の形成が行われない領域における支持を可能にするように太陽電池１２０をパターン化することを含む。
【0038】
図１６～２３を参照し、本明細書において記載される、光起電力ラミネートの金属化方法の概略平面図が示されている。
【0039】
図１６は、レーザー１５２を使用して金属箔１３０をパターン化１５４して、金属箔１３２上のパターン１５４、及びパターン化された金属箔１３２が形成されることを例示している。一実施形態では、金属箔１３０は、その場でパターン化される。
【0040】
図１７を参照し、第１バスバー領域１３１、及び第２バスバー領域１３３、並びに第１コンタクトフィンガー１３５、及び第２コンタクトフィンガー１３７を含む、パターン化された金属箔１３２を形成した後に、金属結合１６０を形成することが示されている。一実施形態において、方法は、余剰な金属箔を剥がすこと１０８を含み得る。
【0041】
図１８は、金属箔又はパターン化した金属箔１３２がキャリア媒体１３６に取り付けることができる実施形態を示し、金属コンタクト領域１６０の形成の後に、キャリア媒体１３６はその後除去されてもよい。一実施形態において、キャリア媒体１３６は、金属コンタクト領域１６０が形成される前に、除去される。別の実施形態において、キャリア媒体は、紙、エチレン酢酸ビニール（ＥＶＡ）、ポリマー層、ポリエチレン、いずれかの一般的なプラスチック、及び他のいずれかの種類の適用可能なキャリアの種類の材料から選択される材料からなる。方法は、キャリア媒体１３６を剥がすこと１０８を含み得る。
【0042】
図１９を参照し、余剰な金属箔を除去した後の、太陽電池１２０が示され、パターン化した箔１３２は、金属コンタクト領域１６０を通じて太陽電池１２０に電気的に接続される。一実施形態において、余剰な金属箔は、金属コンタクト領域１６０が形成される前に、除去される。また、方法は、第１太陽電池１２０上に、第１ブスバ領域１３１及び第２ブスバ領域１３３、並びに第１コンタクトフィンガー１３５及び第２コンタクトフィンガー１３７を含む、パターン化した金属箔を形成することを含み得る。
【0043】
図２０は、パターン化された金属箔が相互接続１６６を含む実施形態を例示し、相互接続１６６は、接続されている太陽電池への電気伝導を可能にする。
【0044】
図２１を参照し、第１ブスバ１３１及び第２ブスバ１３３が、第１太陽電池１２０を超えてパターン化されている実施形態が示されている。
【0045】
図２２は、第１及び第２コンタクトフィンガー１３５、１３７を含む、コンタクトフィンガーが、第１太陽電池１２０を超えて延び得る、実施形態を例示している。
【0046】
図２３を参照し、コンタクトフィンガーが、第１太陽電池１２０を超えて第２太陽電池１２２へと延びる、実施形態が示されており、この設計は太陽電池間の電気伝導を可能にする。一実施形態において、第１太陽電池１２０、及び第２太陽電池１２２は、第１太陽電池１２０上のＰ型及びＮ型領域が、第２太陽電池１２２に対して交互の様式で位置合わせされ得るように、オフセットされ得、太陽電池を横断して延び、第１太陽電池１２０を第２太陽電池１２２に電気的に接続する、第１コンタクトフィンガー１３５、第２コンタクトフィンガー１３７、及び第３コンタクトフィンガー１３９などの複数のコンタクトフィンガーをパターン化することを可能にする。
【0047】
図２４は、光起電力ラミネートを金属化する方法の実施形態のフローチャートを例示している。上記のように、第１操作２０１は、第１封入材を実質的に透明な層上に配置することを含み得る。第２操作２０２は、第１太陽電池を第１封入材上に配置することを含み得る。第３操作２０３は、金属箔を第１太陽電池上に配置することを例示しており、金属箔は第１太陽電池と均一に接触している。最後の操作２０４は、金属箔を第１太陽電池へと接続する、金属結合の形成を含む。
【0048】
図２５を参照し、光起電力ラミネートを金属化する方法の別の実施形態のフローチャートが示されている。上記のように、第１操作２１１は、第１封入材を実質的に透明な層上に配置することを含み得る。第１操作２１１の複数の実施形態は、光起電力ラミネートの前面を含む、実質的に透明な層上に、第１封入材を配置することを含む。第２操作２１２は、第１太陽電池を第１封入材上に配置することを含み得る。第３操作２１３は、金属箔を第１太陽電池上に配置することを含んでおり、金属箔は第１太陽電池と均一に接触している。第４操作２１４は、金属箔上にパターン化プロセスを行うことを含み得る。第４操作２１４の実施形態はまた、金属箔を第１太陽電池へと接続する、金属結合の形成を含む。第５操作２１５は、金属箔を第１太陽電池へと接続する、金属結合の形成を含み得る。第６操作２１６は、裏材を金属箔上に配置することを含み得る。第７操作２１７は、裏側層を裏材上に形成することを含み得る。最後の操作２１８は、実質的に透明な層、第１封入材、第１太陽電池、金属箔、裏材、及び裏側層を結合して、光起電力ラミネートを形成することを含み得る。最後の操作２１８の実施形態はまた、実質的に透明な層、第１封入材、第１太陽電池、金属箔、裏材、及び裏側層を硬化して、光起電力ラミネートを形成することを含み得る。
【0049】
図２６は、光起電力ラミネートを金属化する方法の更に別の実施形態のフローチャートを例示している。上記のように、第１操作２２１の実施形態は、光起電力ラミネートの前面を含む、実質的に透明な層上に、第１封入材を配置することを含む。第２操作２２２は、第１太陽電池及び第２太陽電池を含む、複数の太陽電池を分類することを含み得る。第３操作２２３は、第１太陽電池及び第２太陽電池を第１封入材上に配置することを含み得る。第４操作２２４は、金属箔を第１太陽電池上に配置する工程を例示しており、金属箔は第１太陽電池及び第２太陽電池の裏面と均一に接触している。第５操作は２つの工程を含む場合があり、第１工程２２５は、金属箔を第１太陽電池及び第２太陽電池に接続する金属結合を形成することを含む場合があり、第２工程２２６は裏材を金属箔上に配置することを含み得る。第５操作の実施形態は、４つの工程を含む場合があり、第１工程２２７は、パターン化プロセスを行い、パターン化した金属箔及び余剰な金属箔を生じる工程を含む場合があり、第２工程２２８は、パターン化した金属箔を、第１太陽電池及び第２太陽電池に接続する金属結合を形成することを含む場合があり、第３工程は、余剰な金属箔を取り除くことを含む場合があり、第４工程２３１は、裏材をパターン化した金属箔上に配置することを含む場合がある。第５操作の実施形態はまた、３つの工程を含む場合があり、第１工程２３２は、キャリア媒体に取り付けられた金属箔を、第１太陽電池及び第２太陽電池に接続する金属結合を形成することを含む場合があり、金属箔は予めパターン化されており、第２工程２３３はキャリア媒体を取り除くことを含む場合があり、第３工程２３４は裏材を金属箔上に配置することを含み得る。第６操作２３５は、裏側層を裏材上に形成することを含み得る。最後の操作は、実質的に透明な層、第１封入材、第１太陽電池及び第２太陽電池、金属箔、裏材、並びに裏側層を硬化して、光起電力ラミネートを形成することを含み得る。上記のように、第１太陽電池及び第２太陽電池の配置は、上記の方法が、１つ又は２つの太陽電池のみではなく、複数の太陽電池と共に使用され得ることを例示している。
【0050】
図２７を参照し、光起電力ラミネートを金属化する方法の更に別の実施形態のフローチャートが示されている。上記のように、第１操作２４１は、金属箔を受容媒体上に配置することを含み得る。第２操作２４２は、第１太陽電池を金属箔上に配置することを含み得る。最後の操作２４３は、金属箔を第１太陽電池へと接続する、金属結合の形成を含み得る。
【0051】
図２８は、光起電力ラミネートを金属化する方法の実施形態のフローチャートを例示している。上記のように、第１操作２５１は、金属箔を受容媒体上に配置することを含み得る。第１操作２５１の実施形態は、金属箔を受容媒体上でローリングすることを含み得る。第１操作２５１の実施形態において、受容媒体は実質的に透明であり得る。第２操作２５２は、第１太陽電池を金属箔上に配置することを含み得る。第２操作２５２の実施形態は、第１太陽電池を金属箔上に配置することを含む場合があり、金属箔は第１太陽電池の裏側に均一に接触する。第３操作２５３は、金属箔を第１太陽電池へと接続する、金属結合の形成を含み得る。第３操作２５３の実施形態は、受容媒体を通じて金属箔にレーザーを発射し、金属箔を第１太陽電池に接続する金属結合を形成することができる。第４操作２５４は、第１封入材を第１太陽電池上に配置することを含み得る。第５操作２５５は、実質的に透明な層を第１封入材上に配置することを含み得る。第６操作２５６は、裏材を金属箔上に配置することを含み得る。第７操作２５７は、裏側層を裏材上に配置することを含み得る。最後の操作２５８は、実質的に透明な層、第１封入材、第１太陽電池、金属箔、裏材、及び裏側層を一緒に結合して、光起電力ラミネートを形成することを含み得る。
【0052】
図２９を参照し、光起電力ラミネートを金属化する方法の別の実施形態のフローチャートが示されている。上記のように、第１操作２６１は、金属箔を受容媒体上に配置することを含み、受容媒体は実質的に透明である。第２操作２６２は、第１太陽電池及び第２太陽電池を含む、複数の太陽電池を分類することを含み得る。第３操作２６３は、第１太陽電池及び第２太陽電池を金属箔上に配置することを含む場合があり、金属箔は第１太陽電池及び第２太陽電池の裏側に均一に接触する。第４操作２６４は、受容媒体を通じて金属箔にレーザーを発射し、金属箔を第１太陽電池及び第２太陽電池に接続する金属結合を形成することができる。第４操作２６４の実施形態は、３つの工程を含む場合があり、第１工程２６５は、パターン化プロセスを行い、パターン化した金属箔及び余剰な金属箔を生じる工程を含む場合があり、第２工程２６６は、パターン化した金属箔を、第１太陽電池及び第２太陽電池に接続する金属結合を形成することを含む場合があり、第３工程２６７は、余剰な金属箔を取り除くことを含む場合がある。第４操作２６４の実施形態は、２つの工程を含む場合があり、第１工程２６８は、キャリア媒体に取り付けられた金属箔を、第１太陽電池及び第２太陽電池に接続する金属結合を形成することを含む場合があり、金属箔は予めパターン化されており、第２工程２６９はキャリア媒体を取り除くことを含む場合がある。第５操作２７１は、第１封入材を第１及び第２太陽電池上に配置することを含み得る。第６操作２７２は、実質的に透明な層を第１封入材上に配置することを含み得る。第７操作２７３は、裏材を金属箔上に配置することを含み得る。第８操作２７４は、裏側層を裏材上に配置することを含み得る。最後の操作２７５は、実質的に透明な層、第１封入材、第１太陽電池及び第２太陽電池、金属箔、裏材、並びに裏側層を一緒に硬化して、光起電力ラミネートを形成することを含み得る。上記のように、第１太陽電池及び第２太陽電池の配置は、上記の方法が、１つ又は２つの太陽電池のみではなく、複数の太陽電池と共に使用され得ることを例示している。
【0053】
図１～１５の方法はまた、複数の実施形態に従うことを含み得る。一実施形態において、方法は、金属結合１６０、又は金属コンタクト領域を形成する間、金属箔１３０からブスバ及びリボンを同時にパターン化することを含み得る。一実施形態において、ブスバ及びリボンは、金属結合１６０の形成とは別個に、金属箔１３０からパターン化され得る。図１の位置合わせ情報を保存する実施形態において、方法はまた、保存された位置合わせ情報に従って、金属箔１３０を第１太陽電池１２０に接続する金属結合１６０を含む場合がある。金属結合１６０又は金属コンタクト領域を形成することを含む実施形態において、方法は、太陽電池１２０に対する損傷を防止するためにレーザー発射パラメーターを修正することを含み得る。一実施形態において、方法は、金属結合１６０を形成した後に、金属相互接続を金属箔１３０に接続することを含み得る。いくつかの実施形態において、方法は、短絡をチェックするために、電気的導通のチェックを行うことを含み得る。一実施形態において、試験後、例えば、太陽電池の予めパターン化した金属箔の配置前、又は太陽電池の、予めパターン化した金属箔、及びその場でパターン化した金属箔の配置の後、光起電力ラミネート１００は、いずれかの短絡、又は電気的損傷を修復することができる。
【0054】
上記のように、光起電力ラミネート１００は、通常動作中に太陽に向けられる前面１０２、及び前面１０２とは反対側の裏面１０４を含み得る。光起電力ラミネート１００はまた、実質的に透明な層１１０、実質的に透明な層１１０上の第１封入層１１２、及び第１太陽電池１２０上の金属箔１３０を含む場合がある。一実施形態において、金属箔１３０は、第１太陽電池１２０と均一に接触する。光起電力ラミネート１００はまた、金属箔１３０を第１太陽電池１２０へと電気的に接続する、金属結合１６０を含み得る。いくつかの実施形態において、金属結合１６０は、金属コンタクト領域を含み得る。光起電力ラミネート１００は、金属箔１３０上の裏材１４２、及び裏材１４２上の裏側層１４０を含む場合がある。いくつかの実施形態において、光起電力ラミネート１００は、複数の太陽電池を含み得る。実施形態はまた、図７及び図１５に示されるように、光起電力ラミネート１００を含む場合があり、金属結合１６０は、金属箔１３０を、第１太陽電池１２０上のシード金属層１２１に電気的に接続する。
【0055】
やはり先に記載されたように、図１～１５の光起電力ラミネート１００は、太陽電池１２０を含み得る。上記の全ての方法は、線形単軸設計が挙げられるがこれに限定されない様々な種類の太陽電池に対して適用可能であり、金属結合形成工程の間における、高スループットのプロセスを可能にし、位置合わせを単純化し、ツールの複雑性を低減する。一実施形態では、太陽電池１２０は、第１太陽電池１２０の裏面上に薄いアモルファスシリコン層を含む場合がある。いくつかの実施形態において、アモルファスシリコン層は、レーザープロセスウィンドー（例えば、異なる厚さのＰ型及びＮ型ドープ領域の裏面における誘電積層体を有する、電池構造）の増加を可能にする。一実施形態において、アモルファスシリコンは、ドープされてもよく、ドーパントはＮ型又はＰ型ドーパントであり得る。実施形態は、裏面コンタクト太陽電池、前面コンタクト太陽電池、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、薄膜シリコン太陽電池、セレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）太陽電池、テルル化カドミウム太陽電池からなる群から選択される、太陽電池を提示することを含み得る。
【0056】
いくつかの実施形態において、図１～１５の太陽電池１２０は、シリコン基材、シリコン基材上のドープ領域、アモルファスシリコン層、ドープ領域を分離するトレンチ領域、及び太陽電池１２０の裏面上の裏面反射防止コーティング（ＢＡＲＣ）を有する、裏面コンタクト太陽電池であり得る。太陽電池１２０が裏面コンタクト太陽電池から作製される実施形態において、太陽電池１２０は、シリコン基材上の非平坦化領域、及び非平坦化領域上の反射防止コーティング（ＡＲＣ）を含み得る。いくつかの実施形態において、太陽電池は、図５に示されるような、太陽電池のシリコン基材上に形成されたシード金属層を含み得る。やはり図５に示されるように、金属結合１６０は、金属箔１３０を第１太陽電池１２０上のシード金属層１２１に電気的に接続することができる。一実施形態において、第１ブスバ１３１及び第２ブスバ１３３を形成するシード金属層１２１の間に誘電層が形成されてもよく、第１ブスバ１３１、及び第２ブスバ１３３金属は、フレームサイズを低減するために、第１太陽電池１２０上で折り畳まれてもよい。複数の実施形態は、銅、錫、タングステン、チタン、タングステン化チタン、銀、金、窒化チタン、窒化タンタル、ルテニウム、又はプラチナなどの金属を含むシード金属層を含むが、これらに限定されない。
【0057】
上述の発明を実施するための形態では、少なくとも１つの例示的な実施形態が提示されているが、数多くの変形が存在することを理解されるべきである。本明細書に記載される例示的な実施形態又は実施形態群は、特許請求される主題の範囲、適用性、又は構成を限定する意図が全くないこともまた、理解されるべきである。むしろ、上述の発明を実施するための形態は、説明された実施形態又は実施形態群を実装するための簡便な指針を当業者に提供するものである。本特許出願が出願される時点で既知の等価物、及び予見可能な等価物を含む、特許請求の範囲によって規定される範囲から逸脱することなく、諸要素の機能及び配置に、様々な変更が実施可能であることを理解するべきである。
［項目１］
光起電力ラミネートの金属化方法であって、
第１封入材を実質的に透明な層上に配置する工程と、
第１太陽電池を上記第１封入材上に配置する工程と、
上記第１太陽電池と均一に接触する金属箔を上記第１太陽電池上に配置する工程と、
上記金属箔を上記第１太陽電池に接続する、金属結合を形成する工程とを含む、方法。
［項目２］
裏材を上記金属箔上に配置する工程と、
裏側層を上記裏材上に形成する工程と、
上記実質的に透明な層、上記第１封入材、上記第１太陽電池、上記金属箔、上記裏材、及び上記裏側層を結合して、光起電力ラミネートを形成する工程とを更に含む、項目１に記載の方法。
［項目３］
第２太陽電池を上記第１封入材上に配置することを更に含む、項目１に記載の方法。
［項目４］
第１太陽電池を上記第１封入材上に配置する前に、複数の太陽電池を分類する工程を更に含み、上記第１太陽電池及び上記第２太陽電池の配置は、上記分類に従って行われる、項目３に記載の方法。
［項目５］
上記金属結合を形成する工程は、レーザー源を使用して金属コンタクト領域を形成する工程を含み、上記形成された金属コンタクト領域は上記金属箔を上記第１太陽電池に電気的に接続する、項目１に記載の方法。
［項目６］
上記金属結合を形成する工程は、
パターン化プロセスを行い、パターン化された金属箔及び余剰な金属箔を生じる工程と、
上記パターン化された金属箔を上記第１太陽電池に接続する、金属結合を形成する工程と、
上記余剰な金属箔を取り除く工程とを含む、項目１に記載の方法。
［項目７］
上記金属結合を形成する工程は、
キャリア媒体に取り付けられた予めパターン化されている金属箔を、上記第１太陽電池に接続する金属結合を形成する工程と、
上記金属結合を形成した後に、上記キャリア媒体を取り除く工程とを含む、項目１に記載の方法。
［項目８］
上記実質的に透明な層、上記第１封入材、上記第１太陽電池、上記金属箔、上記裏材、及び上記裏側層を結合して、光起電力ラミネートを形成する工程は、硬化、熱硬化、紫外線による硬化、及び光起電力を形成するための標準的積層プロセスの実施からなる群から選択される方法を行う工程を含む、項目１に記載の方法。
［項目９］
光起電力ラミネートを金属化する方法であって、上記光起電力ラミネートは、通常動作中に太陽に面する前面、及び上記前面と反対側の裏面を有し、上記方法は、
上記光起電力ラミネートの上記前面を含む、実質的に透明な層上に、第１封入材を配置する工程と、
第１太陽電池を上記第１封入材上に配置する工程と、
上記第１太陽電池の裏面と均一に接触する金属箔を上記第１太陽電池上に配置する工程と、
上記金属箔を上記第１太陽電池に接続する、金属結合を形成する工程、
裏材を上記金属箔上に配置する工程と、
裏側層を上記裏材層上に形成する工程と、
上記実質的に透明な層、上記第１封入材、上記第１太陽電池、上記金属箔、上記裏材、及び上記裏側層を硬化させて、光起電力ラミネートを形成する工程とを含む、方法。
［項目１０］
光起電力ラミネートの金属化方法であって、
金属箔を受容媒体上に配置する工程と、
第１太陽電池を上記金属箔上に配置する工程と、
上記金属箔を上記第１太陽電池に接続する、金属結合を形成する工程とを含む、方法。
［項目１１］
第１封入材を上記第１太陽電池上に配置する工程と、
実質的に透明な層を上記第１封入材上に配置する工程と、
裏材を上記金属箔上に配置する工程と、
裏側層を上記裏材上に形成する工程と、
上記実質的に透明な層、上記第１封入材、上記第１太陽電池、上記金属箔、上記裏材、及び上記裏側層を一緒に結合して、光起電力ラミネートを形成する工程とを更に含む、項目１０に記載の方法。
［項目１２］
金属箔を受容媒体上に配置する工程は、上記金属箔を、実質的に透明な層、犠牲ガラス、及び穿刺した媒体からなる群から選択される受容媒体上に配置する工程を含む、項目１０に記載の方法。
［項目１３］
上記第１太陽電池を上記金属箔上に配置する工程は、複数の太陽電池を上記金属箔上に配置する工程を含む、項目１０に記載の方法。
［項目１４］
第１太陽電池を金属箔上に配置する前に、複数の太陽電池を分類する工程を更に含み、上記第１太陽電池の配置は、上記分類に従って行われる、項目１０に記載の方法。
［項目１５］
上記金属結合を形成する工程は、レーザー源を使用して金属結合を形成する工程を含み、上記形成された金属結合は上記金属箔を上記第１太陽電池に電気的に接続する、項目１０に記載の方法。
［項目１６］
上記金属結合を形成する工程は、上記受容媒体を通じて上記金属箔にレーザーを発射し、上記金属箔を上記第１太陽電池に接続する金属結合を形成する、項目１０に記載の方法。
［項目１７］
上記金属結合を形成する工程は、
レーザーパターン化プロセスを行い、パターン化された金属箔及び余剰な金属箔を生じる工程と、
上記パターン化された金属箔及び上記第１太陽電池を接続する、金属結合を形成する工程と、
上記余剰な金属箔を取り除く工程とを含む、項目１０に記載の方法。
［項目１８］
上記金属結合を形成する工程は、
キャリア媒体に取り付けられた予めパターン化されている金属箔を、上記第１太陽電池に接続する金属結合を形成する工程と、
上記金属結合を形成した後に、上記キャリア媒体を取り除く工程とを含む、項目１０に記載の方法。
［項目１９］
上記実質的に透明な層、上記第１封入材、上記第１太陽電池、上記金属箔、上記裏材、及び上記裏側層を結合して、光起電力ラミネートを形成する工程は、硬化、熱硬化、紫外線による硬化、及び光起電力を形成するための標準的積層プロセスの実施からなる群から選択される方法を行う工程を含む、項目１０に記載の方法。
［項目２０］
金属箔を実質的に透明である受容媒体上に配置する工程でと、
第１太陽電池を上記第１太陽電池の裏面と均一に接触する上記金属箔上に配置する工程と、
上記受容媒体を通じて上記金属箔にレーザーを発射し、上記金属箔を上記第１太陽電池に接続する金属結合を形成する工程と、
第１封入材を上記第１太陽電池上に配置する工程と、
実質的に透明な層を上記第１封入材上に配置する工程と、
裏材を上記金属箔上に配置する工程と、
裏側層を上記裏材上に形成する工程と、
上記実質的に透明な層、上記第１封入材、上記第１太陽電池、上記金属箔、上記裏材、及び上記裏側層を一緒に硬化して、光起電力ラミネートを形成する工程とを更に含む、項目１０に記載の方法。
［項目１］
光起電力ラミネートの金属化方法であって、
第１封入材を実質的に透明な層上に配置する工程と、
第１太陽電池を上記第１封入材上に配置する工程と、
上記第１太陽電池と均一に接触する金属箔を上記第１太陽電池上に配置する工程と、
上記金属箔を上記第１太陽電池に接続する、金属結合を形成する工程とを含む、方法。
［項目２］
裏材を上記金属箔上に配置する工程と、
裏側層を上記裏材上に形成する工程と、
上記実質的に透明な層、上記第１封入材、上記第１太陽電池、上記金属箔、上記裏材、及び上記裏側層を結合して、光起電力ラミネートを形成する工程とを更に含む、項目１に記載の方法。
［項目３］
第２太陽電池を上記第１封入材上に配置することを更に含む、項目１に記載の方法。
［項目４］
第１太陽電池を上記第１封入材上に配置する前に、複数の太陽電池を分類する工程を更に含み、上記第１太陽電池及び上記第２太陽電池の配置は、上記分類に従って行われる、項目３に記載の方法。
［項目５］
上記金属結合を形成する工程は、レーザー源を使用して金属コンタクト領域を形成する工程を含み、上記形成された金属コンタクト領域は上記金属箔を上記第１太陽電池に電気的に接続する、項目１に記載の方法。
［項目６］
上記金属結合を形成する工程は、
パターン化プロセスを行い、パターン化された金属箔及び余剰な金属箔を生じる工程と、
上記パターン化された金属箔を上記第１太陽電池に接続する、金属結合を形成する工程と、
上記余剰な金属箔を取り除く工程とを含む、項目１に記載の方法。
［項目７］
上記金属結合を形成する工程は、
キャリア媒体に取り付けられた予めパターン化されている金属箔を、上記第１太陽電池に接続する金属結合を形成する工程と、
上記金属結合を形成した後に、上記キャリア媒体を取り除く工程とを含む、項目１に記載の方法。
［項目８］
上記実質的に透明な層、上記第１封入材、上記第１太陽電池、上記金属箔、上記裏材、及び上記裏側層を結合して、光起電力ラミネートを形成する工程は、硬化、熱硬化、紫外線による硬化、及び光起電力を形成するための標準的積層プロセスの実施からなる群から選択される方法を行う工程を含む、項目１に記載の方法。
［項目９］
光起電力ラミネートを金属化する方法であって、上記光起電力ラミネートは、通常動作中に太陽に面する前面、及び上記前面と反対側の裏面を有し、上記方法は、
上記光起電力ラミネートの上記前面を含む、実質的に透明な層上に、第１封入材を配置する工程と、
第１太陽電池を上記第１封入材上に配置する工程と、
上記第１太陽電池の裏面と均一に接触する金属箔を上記第１太陽電池上に配置する工程と、
上記金属箔を上記第１太陽電池に接続する、金属結合を形成する工程、
裏材を上記金属箔上に配置する工程と、
裏側層を上記裏材層上に形成する工程と、
上記実質的に透明な層、上記第１封入材、上記第１太陽電池、上記金属箔、上記裏材、及び上記裏側層を硬化させて、光起電力ラミネートを形成する工程とを含む、方法。
［項目１０］
光起電力ラミネートの金属化方法であって、
金属箔を受容媒体上に配置する工程と、
第１太陽電池を上記金属箔上に配置する工程と、
上記金属箔を上記第１太陽電池に接続する、金属結合を形成する工程とを含む、方法。
［項目１１］
第１封入材を上記第１太陽電池上に配置する工程と、
実質的に透明な層を上記第１封入材上に配置する工程と、
裏材を上記金属箔上に配置する工程と、
裏側層を上記裏材上に形成する工程と、
上記実質的に透明な層、上記第１封入材、上記第１太陽電池、上記金属箔、上記裏材、及び上記裏側層を一緒に結合して、光起電力ラミネートを形成する工程とを更に含む、項目１０に記載の方法。
［項目１２］
金属箔を受容媒体上に配置する工程は、上記金属箔を、実質的に透明な層、犠牲ガラス、及び穿刺した媒体からなる群から選択される受容媒体上に配置する工程を含む、項目１０に記載の方法。
［項目１３］
上記第１太陽電池を上記金属箔上に配置する工程は、複数の太陽電池を上記金属箔上に配置する工程を含む、項目１０に記載の方法。
［項目１４］
第１太陽電池を金属箔上に配置する前に、複数の太陽電池を分類する工程を更に含み、上記第１太陽電池の配置は、上記分類に従って行われる、項目１０に記載の方法。
［項目１５］
上記金属結合を形成する工程は、レーザー源を使用して金属結合を形成する工程を含み、上記形成された金属結合は上記金属箔を上記第１太陽電池に電気的に接続する、項目１０に記載の方法。
［項目１６］
上記金属結合を形成する工程は、上記受容媒体を通じて上記金属箔にレーザーを発射し、上記金属箔を上記第１太陽電池に接続する金属結合を形成する、項目１０に記載の方法。
［項目１７］
上記金属結合を形成する工程は、
レーザーパターン化プロセスを行い、パターン化された金属箔及び余剰な金属箔を生じる工程と、
上記パターン化された金属箔及び上記第１太陽電池を接続する、金属結合を形成する工程と、
上記余剰な金属箔を取り除く工程とを含む、項目１０に記載の方法。
［項目１８］
上記金属結合を形成する工程は、
キャリア媒体に取り付けられた予めパターン化されている金属箔を、上記第１太陽電池に接続する金属結合を形成する工程と、
上記金属結合を形成した後に、上記キャリア媒体を取り除く工程とを含む、項目１０に記載の方法。
［項目１９］
上記実質的に透明な層、上記第１封入材、上記第１太陽電池、上記金属箔、上記裏材、及び上記裏側層を結合して、光起電力ラミネートを形成する工程は、硬化、熱硬化、紫外線による硬化、及び光起電力を形成するための標準的積層プロセスの実施からなる群から選択される方法を行う工程を含む、項目１０に記載の方法。
［項目２０］
金属箔を実質的に透明である受容媒体上に配置する工程でと、
第１太陽電池を上記第１太陽電池の裏面と均一に接触する上記金属箔上に配置する工程と、
上記受容媒体を通じて上記金属箔にレーザーを発射し、上記金属箔を上記第１太陽電池に接続する金属結合を形成する工程と、
第１封入材を上記第１太陽電池上に配置する工程と、
実質的に透明な層を上記第１封入材上に配置する工程と、
裏材を上記金属箔上に配置する工程と、
裏側層を上記裏材上に形成する工程と、
上記実質的に透明な層、上記第１封入材、上記第１太陽電池、上記金属箔、上記裏材、及び上記裏側層を一緒に硬化して、光起電力ラミネートを形成する工程とを更に含む、項目１０に記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】