(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着剤を再使用可能なキャリアの表面に適用する工程と、
金属箔を前記再使用可能なキャリアの前記表面に結合するために、前記金属箔を前記接着剤に取り付ける工程と、
前記金属箔をパターン化する工程と、
第１太陽電池を前記パターン化された金属箔に取り付ける工程と、
前記再使用可能なキャリアを取り除く工程と、
封入材を使用して前記第１太陽電池を封入する工程とを含み、前記適用する工程は前記封入材と適合可能な接着剤を使用することを含む、太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記金属箔をパターン化する前記工程は、前記再使用可能なキャリアを損傷せずに前記金属箔をパターン化する、請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記再使用可能なキャリアを取り除く工程の結果、前記接着剤の少なくとも一部が前記金属箔上に残る、請求項１または２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
第２太陽電池を、金属箔の単一の連続的な断片である前記パターン化された金属箔に取り付ける工程を更に含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記第１太陽電池を取り付ける工程、及び前記第２太陽電池を取り付ける工程は、前記第１太陽電池を前記第２太陽電池に電気的に接続することを含む、請求項４に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記第１太陽電池を取り付ける工程は、前記第１太陽電池を前記パターン化された金属箔に位置合わせすることを含む、請求項１から５のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記第１太陽電池を取り付ける工程は、レーザーを使用して、前記第１太陽電池を前記パターン化された金属箔に取り付けることを含む、請求項１から６のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記金属箔をパターン化する工程は、減算的パターン化プロセスにより、レーザーで前記金属箔を切断することを含む、請求項１から７のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記金属箔をパターン化する工程は、前記パターン化する工程中に取り除かれた金属を、前記接着剤中に吸収する工程であって、前記再使用可能なキャリアを取り除く工程は、前記吸収された金属を取り除くことを含む、請求項１から８のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記第１太陽電池を撮像する工程を更に含み、前記パターン化する工程は、少なくとも一部において、撮像された第１太陽電池に基づいている、請求項１から９のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記金属箔を取り付ける工程は、前記金属箔を前記接着剤上にローリングし、結果として均一かつ平坦な表面を有する前記金属箔が得られることを含む、請求項１から１０のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１２】
太陽電池モジュールの封入材と適合可能である接着層により、金属層を再使用可能なキャリアの表面へと結合する工程と、
前記金属層の第１部分及び第２部分をパターン化する工程と、
第１太陽電池及び第２太陽電池をパターン化した前記第１部分及び前記第２部分に、それぞれ結合する工程と、
前記再使用可能なキャリアを前記金属層から取り除く工程と、
を含み、
前記金属層の第１部分及び第２部分をパターン化する前記工程は、前記第２部分がパターン化されるパターンとは異なるパターンに前記第１部分をパターン化する工程を含む、
太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１３】
太陽電池モジュールの封入材と適合可能である接着層により、金属層をキャリアの表面へと結合する工程と、
前記金属層の第１部分及び第２部分をパターン化する工程と、
第１太陽電池及び第２太陽電池をパターン化した前記第１部分及び前記第２部分に、それぞれ結合する工程と、
前記キャリアを前記金属層から取り除く工程と、
を含み、
前記金属層の第１部分及び第２部分をパターン化する前記工程は、前記第２部分とは異なる方法で前記第１部分をパターン化する工程を含み、
前記金属層の前記第１部分及び前記第２部分をパターン化する前記工程は、
前記第１太陽電池を撮像して測定または決定した前記第１太陽電池の寸法及びフィンガー位置に基づいて前記第１部分をパターン化する工程と、
前記第２太陽電池を撮像して測定または決定した前記第２太陽電池の寸法及びフィンガー位置に基づいて前記第２部分をパターン化する工程と、
を含む、
太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１４】
前記第１太陽電池及び前記第２太陽電池に対して前記金属層と反対側にカバー層を追加する工程であって、前記カバー層は異なる色を有し、前記カバー層の１つの色は、前記第１太陽電池の位置および前記第２太陽電池の位置の区域に対応し、前記カバー層の別の色は、前記第１太陽電池と前記第２太陽電池との間の領域の区域に対応する、工程をさらに含む、請求項１２または１３に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１５】
第１太陽電池及び第２太陽電池と、
パターン化された第１部分及び第２部分を有する金属層と、
封入材と適合可能な接着層と、
を備え、
前記第１太陽電池及び前記第２太陽電池は、前記第１部分及び前記第２部分に、それぞれ結合され、
前記第１部分のパターンは、前記第２部分のパターンとは異なり、
前記第１部分の前記パターンは、前記第１太陽電池を撮像して測定または決定した前記第１太陽電池の寸法及びフィンガー位置に基づいたパターンであり、
前記第２部分の前記パターンは、前記第２太陽電池を撮像して測定または決定した前記第２太陽電池の寸法及びフィンガー位置に基づいたパターンである、
太陽電池モジュール。
【請求項１６】
前記第１太陽電池及び前記第２太陽電池に対して前記金属層と反対側にカバー層をさらに備え、
前記カバー層は異なる色を有し、
前記カバー層の１つの色は、前記第１太陽電池の位置および前記第２太陽電池の位置の区域に対応し、
前記カバー層の別の色は、前記第１太陽電池と前記第２太陽電池との間の領域の区域に対応する、
請求項１５に記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
半導体は、今日の電子デバイスのほとんどにおいて広範に使用されている。半導体構造のいくつかの例としては、ダイオード、発光ダイオード、及び太陽電池である。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。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。
【０００２】
いくつかの場合において、太陽電池モジュールの電気回路は、太陽電池構成要素と、太陽電池モジュール構成要素とで分割され得る。例えば、電気回路の一部は、太陽電池構成要素のレベルに位置し得る。この部分はＭ１層と称され得る。電気回路の別の部分は、モジュール構成要素レベルに位置することがあり、Ｍ２層と称され得る。しかしながら、Ｍ２層の実装形態は、コスト高であり得る。
【発明の概要】
【０００３】
本開示は、半導体内の金属層として、パターン化した薄箔を使用するための、技術及び構造について記載する。一実施形態において、接着剤が再使用可能なキャリアの表面に適用され得る。金属箔を、再使用可能なキャリアの表面に結合するために、金属箔は接着剤に取り付けられてもよい。金属箔は、再使用可能なキャリアを損傷することなく、パターン化され得る。半導体（例えば、太陽電池）は、パターン化した金属箔に取り付けられてもよい。再使用可能なキャリアはその後取り除かれてもよい。いくつかの実施形態において、太陽電池は、封入材で封入されてもよい。接着剤は、封入材に適応し得る。
【０００４】
一実施形態において、太陽電池モジュールの封入材と適合可能である接着層により、金属層がキャリアの表面に接続され得る。金属層の第１及び第２部分がパターン化されてもよく、第１太陽電池及び第２太陽電池はそれぞれパターン化された第１部分及び第２部分に接続され得る。様々な実施形態において、キャリアはその後取り除かれる。
【０００５】
一実施形態において、封入材に適応する接着剤が再使用可能なキャリアの表面に適用され得る。金属箔はその後、封入材に適応する接着剤に取り付けてもよい。金属箔はパターン化されてもよい。ウエハは、パターン化した金属箔に取り付けられてもよく、再使用可能なキャリアは取り除かれてもよい。一実施形態において、封入材に適応する接着剤の少なくとも一部が、再使用可能なキャリアを取り除いた後に、パターン化した金属箔上に残ってもよい。
【０００６】
この概要は、以下の詳細な説明において更に説明される概念の選択を、単純な形で紹介するために提供するものである。この概要は、特許請求対象の主要な特徴又は必須の特徴を特定することを意図しておらず、また特許請求対象の範囲を決定する際の補助として使用されることも意図していない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
詳細な説明、及び請求項を、以下の図面と関連して考察し、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。
【０００８】
【図１】いくつかの実施形態により、半導体構造の金属層として、パターン化した薄箔を使用する方法を例示するフローチャートが示されている。
【０００９】
【図２】様々な実施形態による、パターン化した金属箔に取り付けられた太陽電池の断面図である。
【００１０】
【図３】様々な実施形態による、パターン化した金属箔への太陽電池の取り付けの平面図である。
【００１１】
【図４】様々な実施形態による、パターン化した金属箔に取り付けられた太陽電池の断面図である。
【００１２】
【図５】パターン化した薄箔に取り付けた太陽電池を含む、太陽電池モジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の詳細な説明は、本質的には、単なる例示に過ぎず、本主題の実施形態、あるいは、そのような複数の実施形態の応用及び用途を限定することを意図するものではない。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、若しくは以下の詳細な説明で提示される、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。
【００１４】
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。
【００１５】
「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。
【００１６】
「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。
【００１７】
「〜ように構成された」−様々なユニット又は構成要素は、１つのタスクまたは複数のタスクを実行する「ように構成された」として、説明又は特許請求される場合がある。そのようなコンテキストでは、「〜ように構成された」は、それらのユニット／構成要素が、動作中にそれらの１つのタスクまたは複数のタスクを実行する構造を含むことを示すことによって、その構造を含意するために使用される。それゆえ、それらのユニット／構成要素は、指定のユニット／構成要素が現時点で動作可能ではない（例えば、オン／アクティブではない）場合であっても、そのタスクを実行するように構成されていると言うことができる。ユニット／回路／構成要素が、１つ以上のタスクを実行する「ように構成された」と記載することは、そのユニット／構成要素に関して、米国特許法第１１２条第６項が適用されないことを、明示的に意図するものである。
【００１８】
「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、この太陽電池が、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、その代わりに、「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）と区別するために使用される。
【００１９】
「基づく」−本明細書で使用するとき、この用語は、決定に影響を及ぼす、１つ以上の因子を説明するために使用される。この用語は、決定に影響を及ぼし得る、更なる因子を排除するものではない。すなわち、決定は、単にそれらの因子のみに基づく場合もあり、又は、それらの因子に少なくとも部分的に基づく場合もある。「Ｂに基づいてＡを決定する」という語句を考察する。Ｂは、Ａの決定に影響を及ぼす因子とすることができるが、そのような語句は、Ａの決定がＣにもまた基づくものであることを排除するものではない。他の場合には、単にＢのみに基づいて、Ａを決定することができる。
【００２０】
「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連結される（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。
【００２１】
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。
【００２２】
本開示の多くは、理解を容易にするため、太陽電池、太陽電池のストリング、及び太陽電池を含む太陽電池モジュールに関連して記載されるが、開示される技術及び構造は、他の半導体構造に同等に妥当する（例えば、一般的にシリコンウエハ）。
【００２３】
ここで図１を参照し、いくつかの実施形態により、太陽電池における金属層として、パターン化した薄箔を使用する方法を例示するフローチャートが示されている。様々な実施形態において、図１の方法は、例示されるよりも多くの（又はより少ない）ブロックを含み得る。例えば、以下に記載されるように、一実施形態において、金属箔は予めパターン化されていてもよい。そのような実施形態において、ブロック１０６は必要でないことがある（又は予備パターン化を補強し得る）。
【００２４】
１０２に示されるように、接着層と称され得る接着剤は、再使用可能なキャリアの表面に適用され得る。様々な実施形態において、接着剤は、太陽電池を封入するために使用され得る封入材（例えば、ＸＵＲ、ＥＶＡなど）と適合し得る。封入材と適合する、又は適応する、という用語は本明細書においては、接着剤が、封入材の特性と同様である、及び／又はこれに悪影響を与えない、電気的、機械的、及び／又は化学的などの特性を有することを意味するものとして使用される。例えば、封入材に適応する接着剤、及び封入材は、同様の硬化特性を有し得る。一実施形態において、接着剤は更に、封入材の特性を相乗効果的に高める、又は改善する特性を有し得る。
【００２５】
一実施形態において、再使用可能なキャリアの表面に接着する接着剤の薄く均一な層を生成するのに利用可能である、液体又は固体接着剤であり得る。接着層は、封入材の厚さよりも薄い、薄い材料であり得る。封入材に適応する接着剤の複数の例としては、ホットメルト接着剤（ＨＭＡ）、液体シリコンなどが挙げられる。様々な実施形態において、接着剤は、取り付けレーザー（例えば、太陽電池の箔への取り付けを行うレーザー）に対して光学的に透明である、及び／又はパターン化レーザー（例えば、箔のパターン化を行うレーザー）に対して光学的に不透明であるなど、他の特性も含み得る。
【００２６】
１０４において、金属箔を、再使用可能なキャリアの表面に結合するために、金属箔は接着剤に取り付けられてもよい。金属箔の取り付けは、薄い金属箔の層を接着剤上でローリングし、平滑で、均一で、平坦な表面を有する金属箔を生じることを含み得る。いくつかの実施形態において、金属箔は、金属箔の単一の連続的な断片であってもよい。金属箔の接着剤への取り付けは、緩い取り付け／接着と称されてもよく、よって金属箔は大きな手間がかかることなく再使用可能なキャリアから取り除かれてもよく（例えば、剥離により、大きな力を必要としない）、箔をパターン化し、電池を箔に取り付けるために箔を適所に保持するために十分に接着され得る。
【００２７】
１０６において例示されるように、金属箔はパターン化されてもよい。生じるパターン化した金属箔は、太陽電池のＭ１層と利用可能であるＭ２層であり得る。一実施形態において、金属箔のパターン化は、減算的パターン化プロセスにより、レーザーで金属箔を切断することを含み得る。パターン化レーザーは、箔の上方（オフセットされて、又は真上に）に位置付けられ、箔に当てられる。あるいは、パターン化レーザーは、箔及びキャリアの側部に位置付けられてもよい。一実施形態において、接着剤は、キャリアが再使用できるように、パターン化レーザーが再使用可能なキャリアの損傷を効果的に防ぐように、パターン化レーザーに対して不透明であり得る。一実施形態において、金属箔のパターン化は、パターン化プロセス中に取り除かれた金属が接着剤中へと吸収されることを伴い、以下に記載されるように、ブロック１１０においてキャリアが取り除かれるときに、吸収された金属を除去することによって、くずの回収を最小化することができる。
【００２８】
一実施形態において、パターン化は、電池同士のばらつきを最小化するために、個別の太陽電池に基づいて、カスタムされ得る。例えば、太陽電池は、その寸法、フィンガー位置などが正確かつ独自に測定／決定されるように、撮像され得る（例えば、高解像度カメラ、又は他の撮像装置により）。その後、箔のパターン化は、撮像された太陽電池に基づいて行われることがあり（例えば、特定の太陽電池の正確な位置／設計に関する情報に基づく）、これによりパターン化した箔は、撮像された太陽電池と適合して、太陽電池とパターン化した箔との位置合わせを改善し、歪みを最小化する。
【００２９】
一実施形態において、各太陽電池に関して、カスタムパターン化が行われ得る。別の実施形態において、カスタムパターン化は、太陽電池のバッチの特定の太陽電池に関して行われてもよく、金属箔は、この特定の太陽電池のカスタムパターンに従って、バッチの太陽電池の残部に関してパターン化されてもよい。また、カスタムパターン化の他のバリエーションが存在し得る。例えば、太陽電池は、太陽電池のパターン化した箔への位置合わせ、又は整列の一部として撮像されてもよい。太陽電池の様々な標識構造が許容限界外となるときに、箔のカスタムパターン化が行われ得る。逆に様々な標識構造が許容限界内であるときは、一般的なパターン化、又は前のカスタムパターン化（別の特定の太陽電池に基づくもの）が行われてもよい。したがって、カスタムパターン化は、各太陽電池において、又は個別の太陽電池に基づいて定期的に行われ得る（例えば、太陽電池の特定の比率のため）。
【００３０】
いくつかの実施形態において、金属箔は予めパターン化されている場合があることに留意する。そのような複数の実施形態において、図１の方法のブロック１０６は省略されてもよい。又は、一実施形態において、予備パターン化は完了しておらず、金属箔のパターン化を完了するために、ブロック１０６において追加的なパターン化が行われてもよい。様々な実施例が以下に記載される。
【００３１】
１０８において示されるように、太陽電池（又は、多数の太陽電池）が、パターン化した金属箔に取り付けられてもよい。例えば、太陽電池は熱溶接、レーザー溶接、はんだ付け、及び／又は他の取り付け技術によって、パターン化した金属箔に取り付けられてもよい。箔が、金属箔の単一の連続的な断片である実施形態において、多数の太陽電池が、金属箔の単一の連続的な断片に取り付けられてもよい。本明細書において記載されるように、太陽電池のパターン化した箔への結合は、電池のＭ１層からパターン化した箔のＭ２層へと回路を完成し得る。
【００３２】
一実施形態において、太陽電池を金属箔に取り付けるために使用されるレーザーは、Ｍ１からＭ２への結合が行われ得るように、キャリアを介して及び接着剤を介して当てることができる。したがって、一実施形態において、接着剤（及び再使用可能なキャリア）は、取り付けレーザーに対して透明であり得る（ここでも、接着剤はパターン化レーザーに対して不透明であり得ることに留意する）。取り付けに使用されるレーザーは、再使用可能なキャリアが、損傷されず、再使用され得るように、選択及び／又は構成（例えば、波長など）され得る。
【００３３】
様々な実施形態において、太陽電池は、取り付け前に静止した（位置合わせ中）パターン化した金属箔に対して位置合わせされ得、他の実施形態においては、金属箔は、静止した（位置合わせ中）太陽電池と位置合わせされ得る。太陽電池の位置合わせは、太陽電池を選択し、電池を把持し、撮像装置（例えば、カメラ、レーザーなど）を使用して、金属箔に正確に位置合わせさせる太陽電池の様々な標識構造を決定することを含み得る。電池の選択、把持、撮像、位置合わせ、及び配置は、全体的に、精密動作システム（precision movement system）によって行うことができる。上記のカスタムパターン化実施形態において、精密動作システムの一部が、パターン化の前に起こり得ることに留意されたい。例えば、太陽電池の撮像は、パターン化の前に行われることがあり、ブロック１０８で繰り返されなくてもよい。
【００３４】
多数の太陽電池／ウエハが金属箔に取り付けられる様々な実施形態において、太陽電池／ウエハは互いに電気的に結合され得る。２つの太陽電池を使用して単純な例示的な実施例として、第１及び第２太陽電池を金属箔に取り付けることはまた、第１太陽電池を第２太陽電池に電気的に結合することを含む。したがって、太陽電池を一緒に取り付けることによって、太陽電池のストリングが生じ得る。一実施形態において、箔のパターン化は、第１太陽電池と第２太陽電池との間の電気接続を完了する、追加的なＭ２層パターン化を含み得る。別の実施形態では、第１太陽電池及び第２太陽電池の電気接続は、箔のパターン化において行われないことがある。
【００３５】
多数の太陽電池のための箔のパターン化は、これらの太陽電池を取り付ける前に行われてもよい。このようなパターン化及び取り付けを例示するために、４つの太陽電池を使用した、単純な実施例を考える。４つの太陽電池全てにおいて、金属箔がパターン化され、その後この４つの太陽電池は、パターン金属箔に取り付けられ得る。別の実施形態において、パターン化及び取り付けは交互に行われ、第１太陽電池の箔の第１部分がパターン化され得、第１太陽電池はパターン化した第１部分に取り付けられ、第２太陽電池の箔の第２部分がパターン化され得、第２太陽電池がパターン化した第２部分に取り付けられ得、以下同様である。上記のように、パターン化した金属箔の異なる部分が別様にパターン化されてもよく、よって第１部分は、第２部分とは別様にパターン化される（例えば、カスタムパターン化）。
【００３６】
１１０において、金属箔がパターン化され、太陽電池がパターン化した箔に取り付けられた後で、再使用可能なキャリアが太陽電池／パターン化箔アセンブリから取り除かれてもよい。様々な実施形態において、他の技術の中でもとりわけ、再使用可能なキャリアは、手動で取り除かれる（例えば、剥離される）、熱的に層剥離されてもよい。
【００３７】
一実施形態において、再使用可能なキャリアの除去により、結果として接着剤の少なくとも一部が金属箔上に残り、別の部分が再使用可能なキャリア上に残ることがある。本明細書において記載されるように、接着剤は、太陽電池を封入するために使用される封入材と適応するため、金属箔上に残る接着剤は、太陽電池又はモジュールの動作に悪影響を及ぼし得ない。再使用可能なキャリアは、そこに残った接着剤を洗い流されて（例えば、化学的に、機械的に等）、その後再使用されてもよい。
【００３８】
１１２で例示されたように、太陽電池は、封入材で封入されてもよい。本明細書において記載されるように、接着剤は、封入材と適合／適応し得る。接着剤は封入材に適応するため、かつ完成したモジュールアセンブリの一部として恒久的なキャリアは存在しないため、モジュールの外側構成要素（例えば、図５に示される、カバー及び裏側層）と太陽電池との間の領域を完全に、又は実質的に充填し、完成したモジュールアセンブリ内に空隙を全く、又は殆ど生じない。
【００３９】
代替の実施形態において、再使用不可能なキャリアを使用し、依然として空隙が全く、又は殆どないモジュールを生じることがある。例えば、ポリエステル（ＰＥＴ）キャリアなどの可撓性キャリアが使用されてもよい。パターン化レーザーは、可撓性キャリアを穿孔し、封入材が完成したモジュールの空隙を実質的に充填することを可能にしてもよい。
【００４０】
更に別の実施形態において、キャリアが全く使用されないことがある。その代わりに、本明細書において記載されるように、箔は、ストリンギングチャック（stringing chuck）（例示的なストリンギングチャックは図２に示される）、又は他の表面上に直接巻かれ、ここで箔がパターン化され（予めパターン化されていない、いくつかの場合においては更に予めパターン化されている場合でさえ）、その後太陽電池に接続され得る。このような実施形態において、ストリンギングチャックは、いずれかの接着剤を取り除くために、定期的に（例えば、太陽電池の各ストリングが箔に連結された後）洗浄される必要があり得る。しかしながらキャリアが使用されない場合、いくつかの実施形態において接着剤が使用されないことがあることに留意されたい。代わりに、箔は、真空又は同様の技術によりストリンギングチャックに対して保持され得る。
【００４１】
キャリアが使用されず、接着剤が使用されない別の実施形態において、太陽電池はストリンギングチャック、又は他の処理表面上に直接配置されてもよく、その後箔が太陽電池上に配置される。箔はその後、ウエハと緊密に（例えば、実質的に完全に、実質的に均一に）接触させてもよい。箔をウエハと接触させることは、箔とウエハとの緊密な接触を達成するために十分な機械的な力により行われ得る。機械的な力の例としては空気（強制空気、又は真空）、押圧（例えば、箔及びウエハを処理表面に対して押し付けるウエハチャック、又は同様の装置）などが挙げられる。箔をウエハと接触させることは、箔の上、又はウエハの下から行われてもよい。箔は太陽電池と緊密に接触した状態に保持されている間、箔をウエハに接続するため、レーザーに対して光学的に透明であり得る、ウエハチャックを通じてレーザーが当てられてもよい。箔はその後パターン化され得る。一実施形態において、ウエハチャックは、パターン化の前に取り除かれてもよい。本明細書において記載されるように、箔はまた、予めパターン化されていてもよい（例えば、くぼんでいる、エンボス加工されている、弱化されている、穿孔されているなど）ことに留意されたい。
【００４２】
ストリンギングチャックを通じてレーザーを当てる複数の実施形態において、ストリンギングチャックは同様に、レーザーに対して光学的に透明であり得ることに留意されたい。
【００４３】
開示される技術は、金属箔が、恒久的支持基本材料を必要とせずに、Ｍ２層として使用されることを可能にし、更に、最小限の歪みで、太陽電池のパターン化した箔への正確な位置合わせを提供する。接着剤は、封入材と適合可能であるため、金属箔上に残る接着剤の部分は、太陽電池又はモジュールの動作に悪影響を及ぼさないことがある。更に、再使用可能なキャリアの使用により費用が低減する場合があり、キャリアのモジュールの一部ではないため、完成した太陽電池モジュールに空隙が生じる可能性は、排除されるか、又は大幅に低減する。
【００４４】
図２は、様々な実施形態による、パターン化した金属箔に取り付けられた半導体構造の断面図である。示されるように、再使用可能なキャリア２１２は、ストリンギングチャック２１０上に配置され得る。再使用可能なキャリア２１２は、真空、接着剤、クランプ、機械的な力（例えば、ウエハチャック２２０による）など、様々な方法でストリンギングチャック２１０上に配置されてもよい。接着剤２１４は、金属箔２１６を再使用可能なキャリアに取り付けるために、再使用可能なキャリア２１２に適用されてもよい。本明細書において記載されるように、金属箔２１６は、本明細書において記載される技術により、予めパターン化されてもよく、又は再使用可能なキャリアに取り付けられた後にパターン化されてもよい。示されるように、ウエハチャック２２０は、精密動作システムの一部として、金属箔２１６に取り付けるために、太陽電池２１８Ａ、２１８Ｂ、及び２１８Ｃを位置付けることができる。図２に示されていないが、太陽電池を取り付ける前に、レーザー又は他の装置を使用して金属箔２１６をパターン化してもよい。図２には示されないが、レーザー、溶接機、又は他の装置を使用して、太陽電池を金属箔２１６に取り付けてもよい。
【００４５】
図３は、様々な実施形態による、パターン化した金属箔への半導体ウエハの取り付けの平面図である。左から右へと示されるように、太陽電池２１８Ａ（図３の一番左部分）はパターン化した金属箔２１６（図３の中央部分）に取り付けられ、結果として太陽電池のストリングが金属箔に、及び互いに取り付けられる（図３の一番右部分に示される）。図３の実施例において、パターン化した金属箔２１６は、より早いパターン化のためにウエハが反転することを可能にするようなパターンの、パターン化したＰ領域３１０、及びパターン化したＮ領域３１２を例示している。別の実施形態において、より従来的なＰ／Ｎオフセットパターン化が使用され得る。
【００４６】
図３の一番右に示されるように、金属箔２１６は、太陽電池が金属箔を完全に被覆しない、菱形領域を含み得る。様々な実施形態において、箔の菱形領域は、太陽電池を取り付けた後に、取り除かれてもよく（例えば、レーザーアブレーションにより）、又は箔は部分的に予めパターン化されており、箔のこれらの菱形部分を含まないことがある。
【００４７】
図４は、様々な実施形態による、パターン化した金属箔に取り付けられた半導体の断面図である。図示されるように、図４におけるストリング付きの太陽電池の図は、図２のものと同様であるがただし、再使用可能なキャリアは図４においては取り除かれている。図示されるように、４つの太陽電池（太陽電池２１８Ａ、２１８Ｂ、２１８Ｃ、及び２１８Ｄ）は、金属箔２１６に対して、及び互いに取り付けられている。やはり図示されるように、再使用可能なキャリアが取り除かれた後に、接着剤２１４の少なくとも一部が、金属箔２１６の底部に残っている。
【００４８】
図５は、図４のストリング付きの太陽電池を含む太陽電池モジュールの断面図である。図５に示されるように、ストリング付きの太陽電池は、封入材５１４で封入されている。本明細書において記載されるように、接着剤２１４は封入材５１４と適合可能である。また図５において、裏側層５１２が示される。一実施形態において、裏側層５１２はバックシートであり得る。バックシートは、環境保護、機械的剛性、及び／又は電気的絶縁などをもたらすことができる、任意の好適な種類のバックシートであり得る。
【００４９】
やはり図５に示されるように、太陽電池モジュールを形成するために、封入された太陽電池にカバー層５１０（例えば、ガラス）が追加されている。様々な実施形態において、カバー層５１０は、ガラス又はプラスチックなど、透明、又は半透明な材料から構成され得る。カバー層５１０のため、様々な色のガラス又はプラスチックが使用され得る。一実施形態において、異なる色（例えば、白、黒など）が、カバー層５１０で使用されてもよい（例えば、太陽電池の位置に対応する区域のある色、及び太陽電池の間の領域と対応する区域の別の色）。様々な実施形態において、カバー層５１０は、表面における、又はカバー層５１０を通じた、光子の損失を抑制するために、反射防止材料又はコーティングで処理され得る、及び／又はこれと配合され得る。
【００５０】
具体的な実施形態が上述されてきたが、これらの実施形態は、特定の機構に関して単一の実施形態のみが説明される場合であっても、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。本開示で提供される機構の実施例は、別段の定めがある場合を除き、制約的であることよりも、むしろ例示的であることを意図するものである。上記の説明は、本開示の利益を有する当業者には明らかとなるような、変更、修正、及び等価物を包含することを意図するものである。
【００５１】
本開示の範囲は、本明細書で対処される問題のいずれか又は全てを軽減するか否かにかかわらず、本明細書で（明示的又は暗示的に）開示される、あらゆる機構又は機構の組み合わせ、若しくはそれらのあらゆる一般化を含む。したがって、本出願（又は、本出願に対する優先権を主張する出願）の実施の間に、任意のそのような機構の組み合わせに対して、新たな請求項を形式化することができる。具体的には、添付の請求項を参照して、従属請求項からの機構を、独立請求項の機構と組み合わせることができ、それぞれの独立請求項からの機構を、任意の適切な方式で、単に添付の請求項で列挙される具体的な組み合わせのみではなく、組み合わせることができる。
［項目１］
接着剤を再使用可能なキャリアの表面に適用する工程と、
金属箔を上記再使用可能なキャリアの上記表面に結合するために、上記金属箔を上記接着剤に取り付ける工程と、
上記再使用可能なキャリアを損傷せずに上記金属箔をパターン化する工程と、
第１太陽電池を上記パターン化した金属箔に取り付ける工程と、
上記再使用可能なキャリアを取り除く工程と、
封入材を使用して上記第１太陽電池を封入する工程とを含み、上記適用する工程は上記封入材と適合可能な接着剤を使用することを含む、方法。
［項目２］
上記再使用可能なキャリアを取り除く工程の結果、上記接着剤の少なくとも一部が上記金属箔上に残る、項目１に記載の方法。
［項目３］
第２太陽電池を、金属箔の単一の連続的な断片である上記パターン化した金属箔に取り付ける工程、を更に含む項目１に記載の方法。
［項目４］
上記第１太陽電池を取り付ける工程、及び上記第２太陽電池を取り付ける工程は、上記第１太陽電池を上記第２太陽電池に電気的に接続することを含む、項目３に記載の方法。
［項目５］
上記第１太陽電池を取り付ける工程は、上記第１太陽電池を上記パターン化した金属箔に位置合わせすることを含む、項目１に記載の方法。
［項目６］
上記第１太陽電池を取り付ける工程は、レーザーを使用して、上記第１太陽電池を上記パターン化した金属箔に取り付けることを含む、項目１に記載の方法。
［項目７］
上記金属箔をパターン化する工程は、減算的パターン化プロセスにより、レーザーで上記金属箔を切断することを含む、項目１に記載の方法。
［項目８］
上記金属箔をパターン化する工程は、上記パターン化する工程中に取り除かれた金属を、上記接着剤中に吸収する工程であって、上記再使用可能なキャリアを取り除く工程は、上記吸収された金属を取り除くことを含む、項目１に記載の方法。
［項目９］
上記第１太陽電池を撮像する工程を更に含み、上記パターン化する工程は、少なくとも一部において、撮像された第１太陽電池に基づいている、項目１に記載の方法。
［項目１０］
上記金属箔を取り付ける工程は、上記金属箔を上記接着剤上にローリングし、結果として均一かつ平坦な表面を有する上記金属箔が得られることを含む、項目１に記載の方法。
［項目１１］
項目１に記載の方法による、複数の太陽電池のストリング。
［項目１２］
太陽電池モジュールの封入材と適合可能である、接着層により、金属層をキャリアの表面へと結合する工程と、
上記金属層の第１部分及び第２部分をパターン化する工程と、
第１太陽電池及び第２太陽電池をパターン化した上記第１部分及び上記第２部分に、それぞれ結合する工程と、
上記キャリアを取り除く工程とを含む、方法。
［項目１３］
上記第１太陽電池及び上記第２太陽電池を上記封入材で封入する工程を更に含む、項目１２に記載の方法。
［項目１４］
上記第１太陽電池及び上記第２太陽電池をパターン化した上記第１部分及び上記第２部分に結合する工程は、上記第１太陽電池及び上記第２太陽電池を互いに結合することを含む、項目１２に記載の方法。
［項目１５］
上記第１太陽電池及び上記第２太陽電池を結合する工程は、上記第１太陽電池及び上記第２太陽電池をパターン化した上記第１部分及び上記第２部分へと溶接することを含む、項目１２に記載の方法。
［項目１６］
上記金属層の上記第１部分及び第２部分をパターン化する工程は、上記第１部分を上記第２部分とは異なる方法でパターン化することを含む、項目１２に記載の方法。
［項目１７］
上記取り除く工程の前に、
上記金属層の追加的な部分をパターン化する工程と、
上記太陽電池モジュールの残りの太陽電池の各１つを、上記追加的なパターン化した部分の各１つにそれぞれ結合する工程とを更に含む、項目１２に記載の方法。
［項目１８］
上記追加的な部分をパターン化する工程は、上記第１太陽電池及び上記第２太陽電池をパターン化した上記第１部分及び上記第２部分にそれぞれ結合する工程の前に行われる、項目１７に記載の方法。
［項目１９］
ウエハを処理表面上に配置する工程と、
金属箔を上記ウエハ上に配置する工程と、
上記金属箔の実質的に上方からの機械的な力を使用して、上記金属箔を、上記ウエハと実質的に完全に接触させる工程と、
上記金属箔を上記ウエハに取り付ける工程とを含む、方法。
［項目２０］
上記金属箔をパターン化する工程を更に含む、項目１９に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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