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可配置的太阳能电池

960   编辑:中冶有色技术网   来源:太阳能发明有限责任公司  
2024-02-22 11:31:48
权利要求书: 1.一种光伏设备的系统,包括:

多个晶圆,所述多个晶圆中的每一个晶圆都包括:

连续的基极半导体区,所述连续的基极半导体区自始至终具有恒定的导电率并且具有多数电荷载流子,其中连续的基极半导体区在一个平面中延伸;

第一物理上连续的半导体区,所述第一物理上连续的半导体区与所述连续的基极半导体区接触,其中所述第一物理上连续的半导体区是掺杂的,从而与所述连续的基极半导体区具有相反电荷的多数电荷载流子,其中所述第一物理上连续的半导体区平行于所述平面延伸;

第二物理上连续的半导体区,所述第二物理上连续的半导体区与所述连续的基极半导体区接触,其中所述第二物理上连续的半导体区是掺杂的,从而与所述连续的基极半导体区共享多数型载流子,其中所述第二物理上连续的半导体区具有比所述连续的基极半导体区更大的多数载流子浓度,其中所述第二物理上连续的半导体区平行于所述平面延伸;

其中第一光伏设备形成在晶圆上且由以下部分组成:

所述连续的基极半导体区的第一部分;

所述第一物理上连续的半导体区的第一部分;

所述第二物理上连续的半导体区的第一部分;

并且还包括:

与所述第一物理上连续的半导体区的第一部分电气接触的第一导电层;

与所述第二物理上连续的半导体区的第一部分电气接触的第二导电层;

其中第二光伏设备形成在晶圆上且由以下部分组成:

所述连续的基极半导体区的第二部分;

所述第一物理上连续的半导体区的第二部分;

所述第二物理上连续的半导体区的第二部分;

并且还包括:

与所述第一物理上连续的半导体区的第二部分电气接触的第三导电层;

与所述第二物理上连续的半导体区的第二部分电气接触的第四导电层;

其中所述第一导电层和所述第三导电层彼此隔开第一宽度,使得所述第一导电层和所述第三导电层不直接物理接触;

其中所述第二导电层和所述第四导电层彼此隔开第二宽度,使得所述第二导电层和所述第四导电层不直接物理接触,并且其中所述第二宽度沿着正交于所述平面的轴线与所述第一宽度对齐;

第一互连件,其中所述第一互连件连接多个晶圆的第一晶圆上的第一导电层与多个晶圆的第二晶圆上的第二导电层;以及第二互连件,其中所述第二互连件连接第一晶圆上的第三导电层与第二晶圆上的第四导电层。

2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一物理上连续的半导体区或所述第二物理上连续的半导体区中的至少一个是所述连续的基极半导体区的掺杂区。

3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一物理上连续的半导体区或所述第二物理上连续的半导体区中的至少一个是所述连续的基极半导体区上的外延生长层。

4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述连续的基极半导体区包括p?型材料,所述第一物理上连续的半导体区包括n+型材料,以及所述第二物理上连续的半导体区包括p+型材料。

5.根据权利要求1所述的系统,其中,所述连续的基极半导体区包括n?型材料,所述第一物理上连续的半导体区包括p+型材料,以及所述第二物理上连续的半导体区包括n+型材料。

6.根据权利要求1所述的系统,还包括至少一个涂层,所述至少一个涂层覆盖所述第一物理上连续的半导体区的至少一部分。

7.根据权利要求6所述的系统,其中,所述涂层包括抗反射涂层。

8.根据权利要求6所述的系统,其中,所述涂层包括绝缘材料。

9.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一导电层、所述第二导电层、所述第三导电层或所述第四导电层中的至少一个包括铝。

10.根据权利要求1所述的系统,其中,在正常运行中,所述第一物理上连续的半导体区在所述设备的前侧,并且,在正常运行中,所述第二物理上连续的半导体区在所述设备的后侧。

11.一种光伏设备的系统,包括:

多个晶圆,所述多个晶圆中的每一个晶圆都包括:

连续的基极半导体区,所述连续的基极半导体区自始至终具有恒定的导电率且具有多数电荷载流子,其中所述连续的基极半导体区在一个平面中延伸;

第一物理上连续的半导体区,所述第一物理上连续的半导体区与所述连续的基极半导体区接触,其中所述第一物理上连续的半导体区是掺杂的,从而与所述连续的基极半导体区具有相反电荷的多数电荷载流子,其中所述第一物理上连续的半导体区平行于所述平面延伸;

与所述连续的基极半导体区接触的至少两个第二物理上连续的半导体区,所述至少两个第二物理上连续的半导体区通过连续的基极半导体区的第一部分彼此隔开,其中所述至少两个第二物理上连续的半导体区是掺杂的,从而与所述连续的基极半导体区共享多数型载流子,并且其中所述至少两个第二物理上连续的半导体区具有比所述连续的基极半导体区更大的多数载流子浓度,其中所述至少两个第二物理上连续的半导体区平行于所述平面延伸;

其中第一光伏设备形成在晶圆上且由以下部分组成:

所述连续的基极半导体区的第二部分;

所述第一物理上连续的半导体区的第一部分;

所述至少两个第二物理上连续的半导体区的第一部分;

并且还包括:

与所述第一物理上连续的半导体区的第一部分电气接触的第一导电层;

与所述至少两个第二物理上连续的半导体区的第一部分电气接触的第二导电层;其中第二光伏设备形成在晶圆上且由以下部分组成:所述连续的基极半导体区的第三部分;

所述第一物理上连续的半导体区的第二部分;

所述至少两个第二物理上连续的半导体区的第二部分;

并且还包括:

与所述第一物理上连续的半导体区的第二部分电气接触的第三导电层;

与所述至少两个第二物理上连续的半导体区的第二部分电气接触的第四导电层;

其中所述第一导电层和所述第三导电层彼此隔开第一宽度,使得所述第一导电层和所述第三导电层不直接物理接触;

其中所述第二导电层和所述第四导电层彼此隔开第二宽度,使得所述第二导电层和所述第四导电层不直接物理接触,并且其中所述第二宽度沿着正交于所述平面的轴线与所述第一宽度对齐;

第一互连件,其中所述第一互连件连接多个晶圆的第一晶圆上的第一导电层与多个晶圆的第二晶圆上的第二导电层;以及第二互连件,其中所述第二互连件连接在第一晶圆上的第三导电层与第二晶圆上的第四导电层。

12.根据权利要求11所述的系统,其中,所述第一物理上连续的半导体区或所述至少两个第二物理上连续的半导体区中的至少一个是所述连续的基极半导体区的掺杂区。

13.根据权利要求11所述的系统,其中,所述第一物理上连续的半导体区或所述至少两个第二物理上连续的半导体区中的至少一个是所述连续的基极半导体区上的外延生长层。

14.根据权利要求11所述的系统,其中,所述连续的基极半导体区包括p?型材料,所述第一物理上连续的半导体区包括n+型材料,以及所述至少两个第二物理上连续的半导体区包括p+型材料。

15.根据权利要求11所述的系统,其中,所述连续的基极半导体区包括n?型材料,所述第一物理上连续的半导体区包括p+型材料,以及所述至少两个第二物理上连续的半导体区包括n+型材料。

16.根据权利要求11所述的系统,还包括至少一个涂层,所述至少一个涂层覆盖所述第一物理上连续的半导体区的至少一部分。

17.根据权利要求16所述的系统,其中,所述涂层包括抗反射涂层。

18.根据权利要求16所述的系统,其中,所述涂层包括绝缘材料。

19.根据权利要求11所述的系统,其中,所述第一导电层、所述第二导电层、所述第三导电层或所述第四导电层中的至少一个包括铝。

20.根据权利要求11所述的系统,其中,在正常运行中,所述第一物理上连续的半导体区在所述设备的前侧,并且,在正常运行中,所述至少两个第二物理上连续的半导体区在所述设备的后侧。

说明书: 可配置的太阳能电池[0001] 相关申请的交叉引用[0002] 本申请要求享有2018年5月30日提交的标题为“具有公共吸收区和多个分区集电结的光伏电池的电功率流以及可配置的功率输出(“ELECTRICAL POWERFLOWANDCONFIGURABLEPOWEROUTPUTFORPHOTOOLTAICCELLSWITHACOMMONABSORBERREGIONANDAPLURALITYOFPARTITIONEDCOLLECTINGJUNCTIONS)”的第62/677,934号美国临时申请和2018年8月31日提交的标题为“可配置的太阳能电池(CONFIGURABLESOLARCELLS)”的第16/119,865号美国专利申请的优先权,两者的全部内容以引用的方式纳入本文。附图说明[0003] 图1是根据本公开内容的一个实施方案的具有电池分区的半导体晶圆的横截面视图。[0004] 图2是根据本公开内容的一个实施方案的具有电池分区的半导体晶圆的透视图。[0005] 图3是根据本公开内容的一个实施方案的具有电池分区的半导体晶圆的横截面视图。[0006] 图4是根据本公开内容的一个实施方案的使用钝化发射极和后接触(PERC)光伏电池技术的具有电池分区的半导体晶圆的横截面视图。[0007] 图5是根据图1的实施方案配置的太阳能电池的等效电路模型。[0008] 图6是根据图1的实施方案配置的多个并联太阳能电池的等效电路模型。[0009] 图7是根据图1的实施方案配置的多个并联的太阳能电池配置的等效电路模型。[0010] 图8A和图8B示出了根据本公开内容的一个实施方案的一种结构。[0011] 图9是根据本公开内容的一个实施方案的具有电池分区的半导体晶圆的横截面视图。具体实施方式[0012] 所公开的技术的一些实施方案可以实现在单个、物理上连续的光吸收晶圆/基片上设计、制造、和生产具有可配置的输出电流特性(“功率特性”)的半导体晶圆光伏电池。所公开的技术的一些实施方案可以通过例如在单个光吸收晶圆上创建多个半电气隔离集电结,以及在并联电路中电气互连集电结来实现可配置的功率特性。已公开技术的一些实施方案可以例如在光伏面板、光伏模组、或光伏系统中使多个物理上分离的晶圆能够互连,所述多个物理上分离的晶圆中的一些或全部具有可配置的功率特性。[0013] 图1是根据本公开的实施方案的具有电池分区120的半导体晶圆100的横截面视图。晶圆100可以配置为光伏器件,所述光伏器件包括基极区或光吸收区102、发射极区104、以及背表面场区106。基极区102和发射极区104可以在它们之间定义集电结105。基极区102和背表面场区106可以在它们之间定义高?低结(high?lowjunction)107。晶圆100可以包括前银(或其他导电材料)母线110和/或后银(或其他导电材料)母线114。在晶圆110中,可以通过一个或多个功能性分区的背表面场区106,和在单个、物理上连续的光吸收晶圆/基片102以及单个、物理上连续的发射极区140上具有匹配分区的前母线和/或前栅极指110的后母线114来定义电池分区120。图1例示了两个分区120,其中通过单独的重叠的前母线和/或前栅极指110以及高?低结106对来定义每个分区120。[0014] 基极区102、发射极区104、和背表面场区106可以是半导体区,所述区彼此不同地掺杂以便于它们之间的光伏活动。例如,如图1中所示,基极区102可以由p型材料制成,发射极区104可以由n+型材料制成,并且背表面场区106可以由p+型材料制成。然而,在其他实施方案中,区可以被不同地配置。例如,在一些实施方案中,基极区102可以由n型材料制成,发射极区104可以由p+型材料制成,并且背表面场区106可以由n+型材料制成。在一些实施方案中,基极区102可以由n型材料制成,发射极区104可以由n+型材料制成,并且背表面场区106可以由p+型材料制成。在一些实施方案中,基极区102可以由n型材料制成,发射极区104可以由p+型材料制成,并且背表面场区106可以由n+型材料制成。

[0015] 在一些实施方案中,晶圆100和本文所描述的其他晶圆可以被视为单个光伏电池。可以使用例如铝背表面场(AI?BSF)之类的光伏电池技术来配置晶圆100。例如,除了基极区/光吸收区102、发射极区104、和背表面场区106之外,晶圆100可以包括铝背(或其他导电材料)触点112,所述铝背触点112可以对应每个分区的背表面场区106来进行功能性分区。

晶圆100可以包括抗反射涂层108,该抗反射涂层可以是分区的或可以是连续的。

[0016] 分区120可以共享公共基极区/本体区,所述公共基极区/本体区可以用作光吸收区102和/或公共发射极区104。公共光吸收区(基极区/本体区)102和/或公共发射极区104可以维持隔离的分区120的物理连接。图1展示了一个实施方案,该实施方案通过留下无掺杂的主体材料区122、和/或在分区120的部分之间留下诸如边缘和/或气隙的非硅类区、和/或在分区120的接触部分之间留有气隙来半电气隔离分区120。通过配置分区120之间的区122的深度和宽度,其他实施方案可以为串联连接的分区120提供改善的性能。晶圆100利用它的两个分区120可以类似于例如半切割太阳能电池起作用,所述半切割太阳能电池被类似地配置,但需要电池的物理分离,而不是例示的实施方案的隔离的分区120。在一些实施方案中,独立晶圆100(和/或本文所述的其他晶圆)可以并入到多电池面板中。

[0017] 图2示出了晶圆100的透视图,为了清楚一些标号被省略了。结合图2,可以看出,前母线和/或前栅极指110在出现在晶圆100的表面上的任何地方都是彼此分离的。无论前母线和/或前栅极指110是否具有图2所例示的配置,或者前母线和/或前栅极指110以任何其他配置布置,这都可以是正确的。在任何情况下,可以将前母线和/或前栅极指110布置成彼此分离,并且与分离的背表面场区106对齐以形成分离的分区。[0018] 利用所公开的技术的光伏电池的生产和制造可以与许多半导体光伏电池设计相兼容。例如,图1和图2中示出的实施方案包括发射极104,该发射极作为连续掺杂层贯穿具有分区的背表面场区106和背部触点112的整个表面。形成背表面场区106的可能制造实践可以包括将熔化的铝金属层高温加工成形成铝硅共晶区的硅表面。背表面场区106的物理分离可以是所使用加工的一个结果,并且在一些实施方案中对电气分区来说可以是不必要的。[0019] 在一些实施方案中,背表面场区106可以是连续的或分区的。图9示出了具有连续的背表面场区106的示例晶圆100,该晶圆通过采用双面光伏电池设计来实现,该双面光伏电池设计具有连续硼掺杂p?型区104以及连续磷掺杂n?型区106、但是通过在p?型掺杂区和n?型掺杂区二者上物理分离的金属触点(例如,分别是触点110和触点114)进行分区。金属触点110/114之间的间距可以建立用于将半导体晶圆电气分区的晶圆分区电阻,晶圆分区电阻Rwp。分区可以在不使用激光划线工具和/或具有兼容掺杂技术的掩膜的情况下创建。可以使用丝网印刷掩膜将用于n?型区和p?型区的分区内的金属触点110/114物理上分离来创建具有期望分区的可配置的当前电池的一个实施方案。[0020] 在一些实施例中,用于铝背表面场(Al?BSF)光伏(P)电池、和/或钝化发射极和后接触(PERC)P电池、和/或异质结技术(HJT)P电池等的生产流程可以被调整、修改和/或升级,来生产晶圆100(例如本文所描述的那些)。所公开的技术的设计、生产、和/或制造可以与标准、和/或现有的生产和制造线相兼容。可以在许多现有生产线的后生产基础上生产和/或制造晶圆100。为了从现有的P电池生产线上创建晶圆100,可以进行设备添加和/或减少、设备升级、和/或工艺/步骤的修改。例如,可以通过添加新设备或升级现有设备以蚀刻,掺杂,掩膜和/或印刷半导体晶圆/基片来实现创建用于P电池的分区可能需要的创建局部掺杂的能力。刻蚀可以通过激光、化学刻蚀、等离子刻蚀、划线等方法来实现。掺杂可以通过激光掺杂、带有或不带有掩膜的离子注入、带有或不带有掩膜的外延生长、带有/不带有掩膜的炉扩散、带有或不带有掩膜的化学气相沉积(CD)、带有或不带有掩膜的低压化学气相淀积(LPCD)、丝网印刷等来实现。掩膜可以通过光刻法、丝网印刷、荫罩等来实现。丝网印刷可以通过改变丝网的设计来匹配期望的分区配置来实现。[0021] 例如,可以使用用于制作Al?BSFP电池的生产线来创建铝背表面场光伏电池。可以在添加或不添加激光工具的情况下在生产线上生产所公开的技术,所述激光工具可以被配置为蚀刻与期望的分区设计相称的二维图案。该激光工具可以被用于对背表面场区进行划刻/蚀刻至暴露基极/本体掺杂的深度,并且可以实现pp+结的半电气隔离。例如,这种加工可以用于将没有分区120的晶圆处理成图1中的晶圆100。Al?BSF电池的一个分区可以包括铝背表面场区106和对应的铝金属层112,可以通过半导体基极和/或空气和/或绝缘体122将所述铝金属层112与第二铝背表面场区106和对应的铝金属层112分离。可以在多个点处将添加的激光划线工具插入到工艺流程和/或制造过程中,包括但不限于,检验/分选步骤的前/后、金属丝网印刷步骤、磷玻璃去除步骤、和/或发射极掺杂步骤之后等。

[0022] 可以将晶圆100的生产和/或制造实施为提供检验设备步骤/分选设备步骤与使用其他太阳能电池技术的并行配置相兼容。利用所公开技术的一些实施方案,可以对现有的制造技术和生产线进行升级和/或翻新和/或重新配置,从而利用多达100%的现有生产和/或制造设备和/或生产线和/或生产工艺。为了实现所公开的技术,可以利用简单且成本低的变型。[0023] 例如,一些实施方案可以允许用于将基极基片改变成P电池的工艺步骤的合并,例如丝网印刷步骤的合并。在一些实施例方案中,可以将完成光伏面板的步骤合并到P电池工艺中。例如,光伏面板制造商可以使用桁条/压纹步骤来使晶体硅P电池互连。该技术的一个实施方案可以允许互连步骤的灵活性,可以在P电池加工期间通过丝网印刷来实现该灵活性。丝网印刷步骤的数目可以保持相同/增加/减少,但可以允许模块工艺步骤简化。例如,铝背表面场P电池可以具有前部银丝网印刷步骤、背部银丝网印刷步骤、和背部铝丝网印刷步骤,但是利用所公开的技术,三个丝网印刷步骤可以仅具有可以允许一些前部银沿着晶圆/基片的边缘连接到后部铝丝网印刷金属上的一个前部银丝网印刷步骤和一个后部铝丝网印刷步骤。

[0024] 可以在双面光伏电池上实施所公开的技术的另一实施例,所述双面光伏电池可使用硼、铝、和/或磷等掺杂,并且可以通过添加掩膜工艺步骤和/或蚀刻工艺步骤来被创建。图3是根据本公开的实施方案的具有电池分区120的半导体晶圆200的横截面视图。晶圆200可以是在n?型晶体硅晶圆/基片120上制作的双面P电池,所述双面P电池具有掺杂磷的背表面场区106、掺杂硼的发射极区104、背部钝化表面202、以及背部覆盖层204。在一些实施方案中,可以通过使用激光划线工具、和/或其他划线系统/方法、和/或利用兼容掺杂技术的掩膜来创建局部掺杂区来调整晶圆分区电阻,从而创建具有不同晶圆分区电阻的分区

120。可以通过光刻、荫罩、丝网印刷、喷墨等来实现与掺杂技术结合使用以创建分区120的掩膜技术。与掩膜步骤、和分离的前母线和/或前栅极指110结合使用的掺杂技术可以调整分区120之间的期望晶圆分区电阻。

[0025] 在实施在双面光伏电池上的实施方案中,可以使用掺杂来为双面晶圆创建分区。例如,可以在常规的炉扩散中通过以下方式实现掺杂:首先添加用于硼掺杂或磷掺杂的保护性扩散掩膜(诸如热层SiO2),然后可以通过应用具有分区设计的丝网印刷化学掩膜来对所述保护性扩散掩膜进行处理。可以使用化学蚀刻步骤来去除不需要的SiO2,该SiO2可能已经覆盖了硼发射极或磷背表面场期望的区。该蚀刻步骤之后可以是高温的硼或磷扩散步骤。该扩散步骤之后可以是掩膜层去除和/或玻璃扩散。在高温处理中,掩膜区可以充当硼或磷的扩散屏障,并且未掩膜区可以硼或磷掺杂的。在一些实施方案中,掺杂磷的背表面场区106可能需要额外的掩模步骤,以保护硼发射极特性,并且在磷处理期间消除/减少交叉掺杂。

[0026] 可以使用钝化发射极和后接触(PERC)光伏电池技术实施所公开的技术的另一个实施方案。图4是根据本公开的实施方案的使用PERC技术具有电池分区120的半导体晶圆300的横截面视图。晶圆300可以类似于晶圆100,除了晶圆300可以包括分段的局部背表面场区302之外,所述分段的局部背表面场区302的每个分区120包括多个电气分离的高?低结

107。晶圆300的一个分区120可以包括前母线和/或前栅极指110,所述前母线和/或前栅极指110可与第二前母线和/或第二前栅极指110分离。可以通过基底半导体和/或空气和/或绝缘体122将局部铝背表面场区302与第二局部铝背表面场区302分离。局部背表面场区302以及用于形成局部背表面场区302的铝金属层112可以与前母线和/或前栅极指110对齐从而形成期望的分区120。

[0027] 图5是根据图1的实施方案配置的太阳能电池的分区120的等效电路模型。例如,图5中的电路500可以表示将单个分区120直接连接到负载502的结果。分区120的表现可以与本领域中已知的标准P电池相似,其中(由入射到面板100上的光引起的)电流源504可以与二极管506以及分流电阻508并联布置。由分区120所产生的电流可以等于电流源504产生的电流,减去流过二极管506的电流,减去流过分流电阻508的电流。负载502两端电压可以根据电流和串联电阻510推导出来。

[0028] 考虑到晶圆100可以包括若干分区120,当多个分区120一起使用时电路500可以被扩展。例如,图6是根据图1的实施方案配置的多个并联太阳能电池的等效电路模型。在图6的电路600中,单个晶圆100的多个分区120(在此实施例中为3个)可以彼此并联布置。每个分区120可以根据标准电路模型(例如电路500)配置。所述并联分区120可以与其他太阳能电路串联耦合(例如两个三分区的晶圆100可以串联布线,使得给定晶圆100的每个独立分区120与同一晶圆100的其他分区120并联)。与具有并联连接的物理上隔离的电池的光伏电路相比,并联连接的电路中的分区电阻602可以添加新的电流通路。分区电阻602可以在分区120之间建立具有较高电阻的替代的电通路,但仍可以允许电流在晶圆100内的分区120之间流动。在一些实施方案中,可以调节分区电阻602以适应应用。可以通过多种方法调节分区电阻602,包括但不限于,提高金属触点之间的距离、改变底层半导体层的掺杂浓度、划线等。[0029] 图7是根据图1的实施方案配置的多个分区的太阳能电池在串联电路中的等效电路模型。在图7的电路700中,单个晶圆100的多个分区120(在此实施例中为3个)可以彼此串联布置。每个分区120可以根据标准电路模型的修改版本来配置,其中分流电阻508和分区电阻602相互并联。两个并联电阻器可以降低等效电阻。光伏电池的分流电阻的较低等效电阻会降低电池效率。一些实施方案可以为合适的电路性能而调节分区电阻602。[0030] 可以将所公开的技术应用到光伏电池技术中,所述光伏电池技术包括但不限于,晶体硅技术(例如,铝背表面场(Al?BSF))、钝化发射极和后接触(PERC)、双面的、异质结技术(HJT)、叉指背接触(IBC)、发射极绕通(EWT)等技术。[0031] 所公开的技术可以适用于可以用作/部分用作光吸收层/区的各种基片。第一代光伏电池可以被视为是基于半导体晶圆的技术。本文提供的用于参考或澄清的实施例通常采用硅晶晶圆用作在光伏电池中使用的基极基片。然而,所公开的技术可以适用于并且兼容于作为基极材料的各种半导体材料,包括但不限于,晶体Si、多晶硅、单晶硅、类单晶硅、Ge、SiGe、非晶硅,所谓的III?半导体材料、II?I材料、非晶硅、SiC等。[0032] 所公开的技术可以提高设计用于制作光伏器件的尺寸、形状和厚度的灵活性。如本文所公开的,通过配置与特定的半导体晶圆/基片相关的功率特性,可能增加和/或减小基片的长度、宽度和厚度。此外,一些实施方案可以允许创建具有可配置的功率特征的不规则形状和尺寸的半导体晶圆/基片。例如,以下实施方案例示了可以通过创建具有可配置的功率特性的半导体晶圆/基片来实现的示例特征,所述半导体晶圆/基片与工业标准5和/或6英寸方形/伪方形晶圆不同。

[0033] 一个示例实施分案可以在任何形状和/或尺寸的晶圆上实现可配置的功率特性。通过在任何形状/尺寸的晶圆上,串联和/或并联配置多个分区,所公开的技术可以实现功率特性的配置,使得它们与标准P电池、和/或晶圆100的分区120的功率特性相匹配。例如,所公开的技术可以实现住宅屋顶的光伏面板/光伏模组的安装程序,从而覆盖尺寸或形状不规则的额外屋顶表面积。图8A和图8B示出了根据本公开的实施方案的结构800。结构800可以包括具有非矩形表面积的屋顶802。不规则形状的光伏电池和/或光伏面板804可以提供完整的覆盖和有美感的外观。根据本文所描述的实施方案配置的晶圆/面板可以具有不规则形状和/或可以被配置成具有与相邻面板806和/或标准电池和/或晶圆100的功率要求相匹配的功率特性。在一些实施方案中,公开的光伏面板在支持期望的功率特性的同时,可以在较小的、不均匀的表面(如汽车和航天器)上填充最大可用空间。

[0034] 所公开的技术可以减少/限制功率(I2R)损耗。例如,当输出电流为9安培时,标准60光伏电池面板的I2R损耗和/或热损耗的量可以约为8瓦。然后,热损耗可以遵循PLoss=I2R,其中8瓦特=81R。因此,系统的电阻R为0.1欧姆。所公开的技术的一个实施方案可以并联配置分区以产生所需的功率特性。因此,可以将一个电路分成具有原始电流一半电流的两个并联的不同的电路,产生了2*PLoss=(4.5安培)^2*(0.1欧姆)=4瓦特。对于大约300瓦的面板,这代表了可以减少大约4瓦的损耗。另外,该实施方案可以减小连接/互连晶圆

100和/或其他半导体晶圆而所需的导线/导体的尺寸。

[0035] 可以将前述晶圆(例如晶圆100)形成为面板。连接的标准P电池、和/或圆晶100的分区120的集合可以具有各种尺寸和形状,并且可以被称为光伏面板、太阳能面板、太阳能模组或光伏模组(以下称为“面板”)。该技术的一个实施方案可以是封装到面板中的单个晶圆100。所公开的技术可以实现单个晶圆100面板的可配置的功率特性。[0036] 一些实施方案可以在任何形状和/或尺寸的面板上提供可配置的功率特性。通过配置任意形状/尺寸的晶圆100面板的串联和/或并联的多个分区,所公开的技术可以实现功率特性的创建,使得它们匹配标准P电池、和/或晶圆100的分区120的功率特性。例如,所公开的技术可以使住宅屋顶光伏面板/模组的安装程序能够覆盖尺寸或形状不规则的额外屋顶表面积(例如,如图8A和图8B中所例示的和上文所描述的)。另一实施例可以允许光伏面板在支持期望的功率特性、和/或串联/并联配置的同时在较小的、不均匀的表面(如汽车和航天器)上填充最大可用空间。所公开的技术的一个实施方案可以实现例如创建具有多个分区的尺寸为1米乘1.6米的单个晶圆。[0037] 在一些实施方案中,面板可以包括多个晶圆100。所公开的技术可以实现两个或更多个晶圆100和/或标准P电池的并联连接的设计和配置上的灵活性。所公开的技术可以实现每个晶圆100的可配置功率特性以及基于并联连接的灵活性,从而创建期望的面板的功率特性和性能。[0038] 尽管上文已描述了各种实施方案,应当理解的是,它们是通过实施例以非限制性的方式呈现的。对于相关领域的技术人员而言将是显而易见的是,可以在不脱离精神和范围的情况下在形式和细节上做出各种改变。实际上,在阅读了上文描述之后,对于相关领域的技术人员而言,如何实施替代实施方案将是显而易见的。例如,可以为所描述的流程提供其他步骤、或者可以从所描述的流程中省略步骤,以及在所描述的系统中添加或去除其他组件。相应地,其他实施方式在下面权利要求的范围内。[0039] 另外,应该理解的是,仅出于示例目的呈现任何突出功能和优点的图。公开的方法和系统各个都是足够灵活且可配置的,使得它们可以以不同于所示方式的方式被利用。[0040] 尽管术语“至少一个”可以经常用于说明书、权利要求和附图中,在说明书、权利要求和附图中的术语“一”、“一个”、“所述”、“该”等也表示“至少一个”或“所述至少一个”。[0041] 最后,申请人的意图是只有包括表述语言(“用于……手段”或“用于……步骤”)的权利要求根据35U.S.C.112(f)解释。没有明确包括短语“用于……手段”或“用于……步骤”的权利要求不应根据35U.S.C.112(f)解释。



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“可配置的太阳能电池” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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