TW201523910A - 具有膨脹片段之自立金屬物品 - Google Patents

Abstract

一種電氣組件及製造該組件之方法，該電氣組件包含一金屬物品，該金屬物品具有經組態以用作一光伏電池之電氣導管之複數個長形元件。該等長形元件互連使得該金屬物品形成一單一自立件。該複數個長形元件中之一長形元件具有沿著其長度之一膨脹片段。

Description

具有膨脹片段之自立金屬物品

本發明係有關於一種具有膨脹片段之自立金屬物品。

相關申請案

本申請案主張2013年11月13日申請及題為「Free-Standing Metallic Article With Expansion Segment」之美國專利申請案第14/079,544號之優先權，其以引用方式併入本文中。本申請亦有關2013年11月13日申請及題為「Adaptable Free-Standing Metallic Article For Semiconductors」之美國專利申請案第14/079,540號，其以引用方式併入本文中。

太陽能電池係一種將光子轉化成電能之裝置。由電池產生之電能經由耦合至半導體材料的電氣接觸件收集，且經由與一模組中其他光伏電池之互連而行進。太陽能電池之「標準電池」模組具有半導體材料，其用以吸收進入的太陽能且將其轉化成電能，該半導體材料放置於一抗反射塗覆(ARC)層下方且在一金屬背板之上。電氣接觸件通常製成具有燒穿膏之半導體表面，該燒穿膏係經加 熱使得膏擴散穿過ARC層且接觸電池表面之金屬膏。膏一般經圖案化成一組指狀物和匯流排，其接著將用焊帶焊接至其他電池以建立一模組。另一種太陽能電池具有夾在透明導電層(TCO)之間的半導體材料，該等透明導電層接著用亦組態成指狀物/匯流排圖案之一最終導電膏層塗覆。

在此兩種電池中，金屬膏(通常為銀)用以實現水平方向(與電池表面平行)上之電流，容許製造太陽能電池之間的連接以建立一模組。完成太陽能電池金屬化最普遍的方式係經由將銀膏網版印刷於電池上、固化該膏且接著跨過網版印刷之匯流排焊接焊帶。然而，銀相對於太陽能電池之其他組件而言較昂貴，且會占總成本之較高百分比。

為了降低銀成本，本技術中已知用於金屬化太陽能電池之替代方法。舉例而言，已經嘗試藉由將銅直接電鑄於太陽能電池上而用銅替代銀。然而，銅電鑄之缺點係電池被銅污染，其影響了可靠性。當直接電鑄於電池上時，電鑄生產量及良率亦係問題，此歸因於電鑄所需之許多步驟，諸如沈積晶種層、施加掩膜及蝕刻或雷射劃除電鑄區域以形成所需圖案。用於在太陽能電池上形成電氣導管之其他方法包含使用具平行電線或封圍導電電線之聚合片材之配置及將其等放置於電池上。

一種電氣組件及製造該組件之方法，該電氣組件包含一金屬物品，該金屬物品具有經組態以用作一光 伏電池之電氣導管之複數個長形元件。該等長形元件互連使得該金屬物品形成一單一自立件。該複數個長形元件中之一長形元件具有沿著其長度之一膨脹片段。

100、102‧‧‧心軸

105‧‧‧外表面

110、112、115‧‧‧圖案元件

150、152、154‧‧‧電鑄形成元件

160‧‧‧鎳層

180、350、355、400、800、1100、1210、1260‧‧‧金屬物品

190‧‧‧相交元件

300a、300b‧‧‧金屬層

310、320‧‧‧指狀物

312、322‧‧‧底面

330‧‧‧框架元件

360、430、440、600、610、830、840、1220‧‧‧互連元件

370‧‧‧柵格、第一區域

380‧‧‧第二區域

390‧‧‧導管、柵格、第二區域

402、650a、650b‧‧‧基板

410、1010a、1010d‧‧‧柵格線、匯流排

412、422、432、442、602、622、812a、812b、908、910、912、1112、1122‧‧‧寬度

414、434‧‧‧厚度或高度

420‧‧‧柵格線、橫向構件

450、455‧‧‧邊緣構件、匯流排

605‧‧‧邊緣

606、624‧‧‧長度

620‧‧‧孔

651、652、1360‧‧‧間隙

710、720‧‧‧電鑄形成元件

715、725‧‧‧頂面

722‧‧‧塗層

810、820、900、1110、1120‧‧‧柵格線

910‧‧‧寬度、柵格線

940‧‧‧互連區域

1010b、1010c、1010e、1270‧‧‧匯流排

1011c‧‧‧匯流排1010c之週期

1011d‧‧‧拱形區段

1011e、1021e‧‧‧彎曲部分

1012c‧‧‧匯流排1010c之幅值

1013d、1013e、1023e‧‧‧直區段

1020a、1020d‧‧‧橫向構件、柵格線

1020b、1020c、1020e‧‧‧橫向構件

1021c‧‧‧橫向構件1020c之週期

1022c‧‧‧匯流排1020c之幅值

1030a、1030c、1030d、1030e‧‧‧節點

1040a、1040b、1040c、1040d、1150‧‧‧焊墊

1050b‧‧‧接合區域

1130‧‧‧邊緣構件

1140‧‧‧拐角構件

1160‧‧‧徑向支柱

1200、1250‧‧‧電池

1300‧‧‧總成

1310、1320、1330、1340‧‧‧光伏電池

1350‧‧‧正極端子

1355‧‧‧負極端子

1400‧‧‧流程圖

1410、1420、1430、1440、1450‧‧‧步驟

本文描述之本發明之每個態樣及實施例可單獨使用或相互組合使用。現將參考附圖描述該等態樣及實施例。

圖1展示一個實施例中之一例示性電鑄形成心軸之一透視圖。

圖2A至圖2C描繪產生一自立電鑄形成金屬物品之例示性階段之截面圖。

圖3A至圖3B係金屬物品之兩個實施例的俯視圖。

圖3C係圖3B之剖面A-A之一截面圖。

圖3D至圖3E係圖3B之截面的又另一實施例之局部截面圖。

圖3F至圖3G係具有互連元件之金屬物品之實施例的俯視圖。

圖4提供一個實施例中具有可調適特徵之金屬物品之一俯視圖。

圖5係圖4之剖面C的一例示性局部截面。

圖6係一個實施例中的一互連區域之一細節俯視圖。

圖7A至圖7B係某些實施例中圖4之剖面D 的垂直截面。

圖8展示具有可調適特徵之實施例的用於一光伏電池前側之一金屬物品的一俯視圖。

圖9係沿著其長度具有一錐形寬度之一例示性柵格線的一細節俯視圖。

圖10A至圖10E係膨脹片段之各個實施例的簡化示意圖。

圖11展示具有可調適特徵之實施例的用於一光伏電池背側之一金屬物品的一俯視圖。

圖12繪示一例示性前網孔與背網孔之間的電池到電池互連。

圖13展示具有金屬物品之例示性光伏電池，其形成一模組總成。

圖14係使用本揭示內容之金屬物品用於形成光伏模組之一例示性方法的一流程圖。

太陽能電池之金屬化習知地係用電池表面上之網版印刷銀膏及使用焊料塗覆焊帶之電池與電池互連來實現。對於一金屬導管之給定縱橫比，電阻與其佔用面積成反比。因此，電池金屬化或電池與電池互連設計通常為了最佳太陽能電池模組功率輸出而在陰影與電阻之間權衡。本揭示內容之金屬物品(其亦應被稱為柵格或網孔)可用以替換習知的銀膏和焊料塗覆焊帶且具有可調適特徵，其容許習知地需要在功能需求之間權衡之因素的消除。

在2013年3月13日提交且題為「Free-Standing Metallic Article for Semiconductors」的Babayan等人的美國專利申請案第13/798,123號中，用於半導體(諸如光伏電池)之電氣導管製造成電鑄形成的自立金屬物品，該申請案屬於本申請案之受讓人且以引用方式併入本文。金屬物品與太陽能電池分開生產且可包括多個元件(諸如指狀物和匯流排)，其等可作為單一件穩定地轉移且容易與一半導體裝置對齊。金屬物品之該等元件在電鑄形成製程中相互整體式形成。金屬物品製造在一電鑄形成心軸中，其產生適於太陽能電池或其他半導體裝置之一圖案化金屬層。舉例而言，金屬物品可具有具最小化太陽能電池之陰影的高寬縱橫比之柵格線。金屬物品可替代用於電池金屬化、電池與電池互連及模組製造的習知匯流排金屬化及焊帶串焊。可在處理步驟之間穩定地轉移作為獨立組件生產一光伏電池之金屬化層之能力提供材料成本及製造上的各種優點。

圖1描繪在美國專利申請案第13/798,123號之一個實施例中的一例示性電鑄形成心軸100之一部分的一透視圖。心軸100可由導電材料(諸如不鏽鋼、銅、陽極化鋁、鈦或鉬、鎳、鎳鐵合金(例如因鋼)、銅或此等金屬之任何組合)製成，且可設計成具有足夠區域來容許高電鑄電流且實現高生產量。心軸100具有外表面105，其具有包含圖案元件110及112之一預形成圖案且可針對待生產電氣導管元件之期望形狀而客製化。在此實施例中，圖 案元件110及112係具有一矩形截面之凹槽或溝槽，但在其他實施例中，圖案元件110及112可具有其他截面形狀。圖案元件110及112描繪成相交片段以形成一柵格型圖案，其中在此實施例中多組平行線相互垂直相交。

圖案元件110具有高度‘H’及寬度‘W’，其中高寬比界定縱橫比。經由在心軸100中使用圖案元件110及112以形成一金屬物品，電鑄形成之金屬部分可適於光伏應用。舉例而言，該縱橫比可視需要介於約0.01與約10之間以滿足一太陽能電池之陰影限制。

圖案元件之縱橫比以及截面形狀及縱向佈局可經設計以滿足期望規格，諸如電流容量、串聯電阻、陰影損失及電池佈局。可使用任何電鑄形成製程。舉例而言，金屬物品可經由一電鑄製程形成。特定言之，因為電鑄通常係一同向製程，所以最大化效率之一顯著改良處係用一圖案心軸限定電鑄來客製零件形狀。另外，雖然當將某些截面形狀放置於半導體表面上時其等會不穩定，但透過使用一心軸客製之圖案容許特徵部(諸如互連線)為此等導管提供穩定性。在一些實施例中，舉例而言，預形成圖案可組態成具有相交線之連續柵格。此組態不僅為形成柵格之預形成元件提供機械穩定性，亦由於遍佈在更多導管上之電流而實現低串聯電阻。舉例而言，若柵格之某一部分破裂或不起作用，則電流會因柵格圖案之存在而在破裂區域周圍流動。

圖2A至圖2C係使用一心軸生產一金屬層件 之例示性階段的簡化截面圖，如美國專利申請案第13/798,123號中所揭示。在圖2A中，提供具有圖案元件110及115之心軸102。圖案元件115具有呈錐形之垂直截面，朝向心軸102之外表面105加寬。錐形垂直截面可提供某些功能益處，諸如增大金屬量以改良導電性或有助於從心軸102移除電鑄形成件。心軸102經歷一電鑄形成製程，其中例示性電鑄形成元件150、152及154形成在圖案元件110及115內，如圖2B中所示。舉例而言，電鑄形成元件150、152及154可僅僅為銅或銅合金。在其他實施例中，鎳層可首先電鑄於心軸102上，隨後為銅，因此鎳提供抵抗成品半導體裝置之銅污染的一阻障層。一額外鎳層可視情況電鑄在電鑄形成元件頂部上以囊封銅，如圖2B中經由電鑄形成元件150上的鎳層160描繪。在其他實施例中，可視需要使用多種金屬將多層電鑄在圖案元件110及115內以實現待生產金屬物品之必要性質。

在圖2B中，電鑄形成元件150及154展示成形成為與心軸102之外表面105齊平。電鑄形成元件152繪示另一實施例，其中可過電鑄該等元件。對於電鑄形成元件152，電鑄持續到金屬延伸在心軸102之表面105上方。通常將因電鑄形成之同向性質而形成為圓頂之過電鑄部分可用作手柄以利於從心軸102抽取電鑄形成元件152。舉例而言，電鑄形成元件152之圓頂亦可經由成為反射表面以有助於光收集而提供光伏電池之光學優點。在未展示之又其他實施例中，金屬物品除了具有形成在與預形 成圖案110及115內之部分之外，仍可具有形成在心軸表面105頂部上之部分，諸如匯流排。

在圖2C中，電鑄形成元件150、152及154從心軸102移除作為自立金屬物品180。注意圖2A至圖2C展示三種不同類型的電鑄形成元件150、152及154。在各個實施例中，心軸102內的電鑄形成元件可以全部為相同類型，或可具有電鑄形成圖案之不同組合。金屬物品180可包含相交元件190，諸如將經由圖1之橫向構件圖案112形成。相交元件190可有助於將金屬物品180製成單一自立件使得其可容易轉移到其他處理步驟同時使個別元件150、152及154保持相互對齊。額外處理步驟可包含用於自立金屬物品180之塗覆步驟及組裝步驟以將其併入一半導體裝置中。經由將一半導體之金屬層生產成自立件，總半導體總成之製造良率將不受金屬層良率之影響。此外，金屬層可經歷與其他半導體層不同的溫度及製程。舉例而言，金屬層可經受將不影響半導體總成其餘部分之高溫製程或化學浴。

在圖2C中從心軸102移除金屬物品180之後，心軸102可再用以產生額外部分。與其中直接在太陽能電池上實施電鑄之當前技術比較，能夠再利用心軸102顯著減少成本。在直接電鑄方法中，掩膜或心軸形成於電池自身上，且因此必須在每個電池上建立且經常毀壞。與需要圖案化且接著電鑄一半導體裝置之技術比較，具有可再利用心軸減少處理步驟且節約成本。在其他習知方法 中，薄的印刷晶種層被施加到一半導體表面來開始電鑄製程。然而，晶種層方法造成低生產量。相反，如本文描述之可再利用心軸的方法可使用厚的金屬心軸，其容許高電流容量，造成高電鑄電流且因此造成高生產量。舉例而言，金屬心軸厚度可介於0.2mm至5mm。

圖3A及圖3B繪示可經由本文描述之電鑄形成心軸產生之例示性金屬層300a及300b之俯視圖。金屬層300a及300b包含本文具體實施為大致平行指狀物310之電鑄形成元件，其已經經由導電心軸中的大致平行凹槽形成。金屬層300b亦包含本文具體實施為水平指狀物320之電鑄形成元件，其與垂直指狀物310相交，其中指狀物310及320成大致垂直角度處相交。在其他實施例中，指狀物310及320可成其他角相交，同時仍形成連續柵格或網孔圖案。金屬層300a及300b亦包含框架元件330，其可用作匯流排來從指狀物310及320收集電流。具有整體式形成為金屬物品之部分的匯流排可提供製造改良。在現有生產太陽能模組之大量方法中，電池連接經常經由將金屬焊帶手動焊接到電池來實現。此通常因手動處理及由焊帶施加至電池上的應力而導致破裂或損壞電池。此外，手動焊接製程造成與高勞力有關之生產成本。因此，如用本文描述之電鑄形成金屬物品可行，具有已經形成且連接至金屬化層之匯流排或焊帶實現低成本、自動製造之方法。

框架元件330亦可提供機械穩定性使得金屬層300a及300b在當從心軸移除時為單一自立件。即，金 屬層300a及300b為單一的，因為其等為單一組件，其中當與光伏電池或其他半導體總成分開時，指狀物310及320保持連接。此外，框架元件330可有助於在當指狀物310與320待附接至光伏電池時維持其等之間的間隔及對齊。圖3A至圖3B中展示之框架元件330延伸跨過金屬層300a及300b之一個邊緣。然而，在其他實施例中，框架元件可僅部分延伸跨過一個邊緣，或可與一個以上邊緣毗接，或可經組態為邊緣上的一個或多個突片，或可容置於柵格自身內。此外，框架元件330可與指狀物310及320同時電鑄形成，或在其他實施例中可在已經形成指狀物310及320之後，在分離步驟中電鑄形成。

圖3C展示在圖3B之剖面A-A截取之金屬層300b之截面。在此實施例中，指狀物310展示為具有大於1之縱橫比，諸如約1至約5，且諸如在此圖中約為2。具有大於寬度之截面高度降低光伏電池上金屬層300b之陰影影響。在各個實施例中，指狀物310及320之僅一部分可具有大於1之縱橫比，或指狀物310及320之大部分可具有大於1之縱橫比。在其他實施例中，指狀物310及320中之一些或全部可具有小於1之縱橫比。舉例而言，指狀物310之高度‘H’可介於約5微米至約200微米，或約10微米至約300微米。舉例而言，指狀物310之寬度‘W’可介於約10微米至約5mm，諸如約10微米至約150微米。平行指狀物310之間的距離具有節距‘P’，其在每個指狀物之中心線之間量測。在一些實施例中，舉例而言，節距可介 於約1mm與約25mm之間。在圖3B及圖3C中，指狀物310及320具有不同寬度及節距，但高度大致相等。在其他實施例中，指狀物310及320可具有彼此不同之寬度、高度及節距，或具有相同之一些特性，或可具有相同之全部特性。值可根據以下因素進行選擇：諸如光伏電池之尺寸、用於期望效率之陰影量或金屬物品是否耦合至電池正面或背面。在一些實施例中，指狀物310可具有介於約1.5mm與約6mm之間之節距，且指狀物320可具有介於約1.5mm與約25mm之間之節距。指狀物310及320形成於具有凹槽的心軸中，該等凹槽呈與指狀物310及320大致相同形狀及間隔。框架元件330可具有與指狀物310及320相同之高度，或可為如圖3C中用虛線指示之更薄的件。在其他實施例中，框架元件330可形成於指狀物310及320上方。

圖3C亦展示可大致相互共面之指狀物310及320，其中指狀物310及320之大部分截面區域相互重疊。與相互上下紡織之習知網孔比較，如圖3C中描繪之共面柵格可提供比重疊具相同截面區域之圓形電線更低的輪廓。金屬層300b之相交共面線亦在電鑄形成製程期間相互整體式形成，其為金屬層300b之自立物品提供進一步堅固度。即，整體式元件形成為一個件且不與分離組件結合在一起。圖3D及圖3E展示共面相交元件之其他實施例。在圖3D中，指狀物310之高度短於指狀物320但定位於指狀物320之截面高度內。指狀物310及320分別具有底面312及322，其在此實施例中對齊以便提供平滑表面用於安裝至 一半導體表面。在圖3E之實施例中，指狀物310之高度大於指狀物320且延伸超過指狀物320之頂面。指狀物310之截面區域之大部分重疊指狀物320之整個截面，且因此如本揭示內容中定義，指狀物310及320共面。

圖3F及圖3G展示又其他實施例，其中電鑄形成金屬物品實現一模組中光伏電池之間的互連。典型模組具有許多串聯連接之電池，諸如介於36個至60個之間。經由使用焊料塗覆之銅焊帶將一個電池之正面附接至下一電池之背面而完成連接。以此方式附接焊帶需要薄焊帶，因此焊帶可在電池周圍彎曲而不會破壞電池邊緣。因為焊帶已經很窄，所以使用薄焊帶更進一步增大電阻。互連通常亦需要每個單獨焊接的三個分離焊帶。在圖3F之實施例中，一金屬物品350具有已經與一第一柵格區域370整體式電鑄形成之互連元件360。互連元件360具有耦合至柵格370之第一端，且經組態以延伸超過一光伏電池之表面來容許連接至一相鄰電池。互連元件360替代分離焊帶焊接在電池之間之需，因此減少製造成本且實現可行自動化。在展示之實施例中，互連元件360為線性片段，但其他組態亦可行。互連元件360之數目亦可視需要改變，諸如提供多個元件360以減小電阻。互連元件360可在電鑄形成之後被彎曲或成角度以便實現電池之間的正面與背面連接，或可製造於相對於柵格370成角度之心軸中。

互連元件360之相對端可耦合至第二區域380，其中第二區域380亦可電鑄形成在作為金屬物品350 之部分的導電心軸中。在圖3F中，第二區域380經組態成突片-例如一匯流排-其接著可電連接至相鄰電池之電氣導管390。此處導管390經組態成元件陣列，但其他組態亦可行。舉例而言，柵格370可用作一第一電池正面上之電氣導管，而柵格390可為一第二電池背面上之電氣導管。在圖3G之實施例中，金屬物品355具有網孔而不是匯流排類型之連接。金屬物品355包含第一區域370、互連元件360及第二區域390，其均已電鑄形成為一單一組件，使得已經由金屬物品355提供電池間互連。因此，金屬物品350及355不僅在一個光伏電池之表面上提供電氣導管，亦在電池之間提供互連。

經由電鑄形成心軸製造之金屬物品實現更進一步適於滿足一特定光伏電池之期望功能及製造需要的特徵。舉例而言，金屬物品內的個別元件形狀可客製化設計，或金屬物品之一個區域中的元件可設計成具有與另一區域中的元件幾何上不同之特徵。本文描述之客製化特徵可單獨使用或相互組合使用。使用電鑄形成心軸消除整個電鑄形成件之尺寸限制，因此可針對金屬物品內之一特定區域最佳化該等特徵。此外，經由本發明方法生產之金屬物品使得適於一特定類型之電池，諸如較低成本家用但高效的電池。金屬物品之特徵亦容許互連組件之整體化，因此將金屬物品用作電氣導管之太陽能電池為現成模組。由本文描述之金屬物品提供的金屬化比具有相同佔用面積之傳統電池金屬化提供較高金屬化體積及較低電阻，同時與 以銀為主及以焊帶為主之金屬化比較降低成本。金屬物品亦利於輕量及耐下陷光伏電池設計。

圖4展示具有適於一光伏電池之各個特徵之實施例的金屬物品400的一俯視圖。半導體基板402以虛線展示來展示一光伏電池上金屬物品之佈置，其中金屬物品400在此處經組態為用於電池正面之一柵格。然而，本文描述之特徵可應用於一光伏電池背面之電氣導管。在本揭示內容中，關於形成半導體裝置或光伏電池之半導體材料可包含非晶矽、晶矽或適用於一光伏電池之任何其他半導體材料。金屬物品亦可應用於除了光伏電池之外的其他類型的半導體裝置。圖4中半導體基板402展示為具有圓形拐角之單晶電池，其亦稱為準方片形狀。在其他實施例中，半導體基板可為具有完全正方形狀之多晶。半導體基板402可在其表面上具有電氣導管線(未展示)，諸如銀指狀物，其攜載由基板402產生之電流。銀指狀物可根據習知方法網版印刷至半導體基板402上。舉例而言，銀指狀物可為垂直於柵格線410方向之線。接著，金屬物品400之元件用作電氣導管來攜載來自銀指狀物之電流。在圖4之此實施例中，金屬物品400之柵格線410(圖4中為水平)及420(圖4中為垂直)(諸如)經由焊接而電耦合至半導體基板402以將電流收集且輸送至互連元件430及440。如圖3F至圖3G中描述，互連元件實現一太陽能模組之電池與電池連接。與其中銀用於全部電氣導管之電池比較，用金屬(諸如銅)製造金屬物品400降低成本且亦可因改良 的導電性而改良電池效率。

圖4之柵格線410及420展示為相互大致垂直；然而，在其他實施例中，其等可相互成非垂直角度。雖然柵格線410及相交柵格線420皆能夠攜載電流，但柵格線410未互連元件430及440提供最小電阻之路徑且將用作電流之主要載體。因此，柵格線410亦應被稱為匯流排，而相交柵格線420可被稱為橫向構件。橫向構件420在強度及在維持柵格之尺寸規格兩方面為自立金屬物品400提供機械支撐。然而，橫向構件420亦可用作電氣導管，諸如在匯流排410故障的情況下提供冗餘。在一些實施例中，柵格線410及420可分別具有相互不同之寬度412及422以便最佳化機械強度或實現電池之期望填充因數。舉例而言，柵格線410之寬度412可小於柵格線420之寬度422，因此柵格線420為金屬物品400提供足夠機械穩定性而柵格線410適於實現儘可能高的填充因數。在另外實施例中，某些柵格線410可具有與其他柵格線410不同之寬度以便呈送一特定區域之機械強度或電容量。匯流排410之節距亦可與橫向構件420不同，或可在金屬物品400內的不同區域中相互不同以滿足所需裝置導電需求。在一些實施例中，舉例而言，可基於晶圓之銀指狀物設計、銀網版印刷製程之精度或使用之電池類型來選擇較粗或較精細網孔節距。

柵格線410及420亦包含邊緣構件450及455，其經組態以位於太陽能電池周邊附近。舉例而言，邊 緣構件450及455可位於距晶圓402之邊緣1mm至3mm處。因為邊緣構件450及455行程金屬物品400之周邊，所以邊緣構件450及455可寬於金屬物品400內部之其他柵格線410及420以提供額外結構支撐。在圖4之實施例中，邊緣構件455經組態成拐角匯流排，其與主邊緣構件450形成一個角度。即，邊緣構件450在沿著長度之導管方向上具有改變以便適應此實施例中之單晶形狀。此方向改變可經由電鑄形成心軸整體式形成，且可包含調適拐角匯流排455之寬度來改良機械強度並減少阻抗損失。當將金屬物品400附接至半導體基板402時，在金屬物品400周邊處的較寬匯流排450及455亦可改良接合強度。

互連元件430及440接近金屬物品400之邊緣，且亦可具有不同於金屬物品400其他區域之寬度432及442。舉例而言，互連元件430可具有大於柵格線410寬度412之寬度432。因此，寬度432從對電池面上的寬度限制消除，且容許較低電阻而不影響電池主動區域。因為電鑄形成製程為同向，所以增大的寬度432會造成互連元件430之較薄高度。圖5展示圖4中剖滿C之垂直截面，其展示元件410與430之間的例示性高度差。在圖5中，柵格線410具有大於互連元件430之高度434的高度414。即，與較寬且較薄之互連件430比較，在晶圓邊緣處的柵格線410較窄且較高。較薄的互連件430可改良抗疲勞衰壞性-諸如在傳輸及暴露至環境力期間的撓性-同時經由為電流提供大表面積而最小化電壓損失。舉例而言，在一 些實施例中，互連件430之厚度或高度434可為40μm至120μm，諸如50μm至70μm，而柵格線410可具有之厚度或高度414為100μm至200μm，諸如100μm至150μm。

圖6展示例示性互連元件600之詳細俯視圖，其類似於圖4之互連元件440。互連元件600用作相鄰電池背面之焊接墊，而互連元件610用作太陽能電池之間的電氣導管。注意互連件600之板形設計與習知焊料焊帶比較具有大表面積，諸如大於其中使用三條匯流排焊帶的習知電池5倍或10倍。因此，互連件600之設計經由提供低串聯電阻及最小化壓降改良模組級別之效率。舉例而言，與圖4之柵格線410及420之寬度(50μm至100μm)比較，互連元件600之寬度602可為5mm至10mm，諸如6mm至8mm。互連元件600之長度606可近似光伏電池之邊緣長度，諸如多晶電池之整個邊緣或單晶電池之拐角之間的長度。互連元件600亦可用以在製造上有助於從電鑄形成心軸移除金屬物品(例如圖4之金屬物品400)。互連元件610可在電鑄形成之後彎曲或成角度以便實現電池之間的正面與背面連接。互連元件600及610可與柵格線410及420整體式形成，其可經由去除結合步驟而降低製造成本。在其他實施例中，互連元件600及/或610可形成為一單獨件且接著結合至柵格線410級420以便容許具有不同柵格設計之互連元件之可交換性。

互連元件600及610可具有不同於金屬物品400其餘部分之高度-即厚度-其類似於圖5中所示之柵 格線410與互連元件430的高度差。在一些實施例中，舉例而言，互連元件610可具有50μm至70μm之高度且互連元件60可具有40μm至100μm之高度。因為互連元件610提供模組中電池之間的機械以及電連接，所以元件610可調適成特定厚度以滿足特定撓曲測試需求。與習知電池之單一焊帶附接比較，元件610之數目亦可增加以改良可靠性及撓曲測試耐久性。增加數目之互連元件610亦提供更大電氣導管區域，且因此提供較小電阻。在一些實施例中，已經發現與150μm厚度之習知銅焊料焊帶比較，具有具50μm至70μm之高度的15個至30個互連元件610之金屬物品持續故障前撓曲循環多於十倍至百倍。

圖6展示其中存在孔620之互連元件600的額外特徵。孔620係通過互連元件600厚度呈圓形、橢圓形或其他孔或狹槽形狀之開口。此等孔620容許在層積光伏電池總成期間釋放捕獲空氣，因此利於無空間囊封。虛線650a及650b代表一個實施例中半導體基板之佈置，其中基板650a代表附接至光伏電池之正面，而基板650b附接至相鄰電池之背面。舉例而言，基板650a可定位成與互連元件600之正邊緣605有0.5mm至1.5mm之間隙651，而舉例而言，基板650b可定位成與邊緣605有1.5mm至2.5mm之間隙652。如在圖6中可見，孔620之至少一部分保持暴露於電池之間，容許模組層積材料(諸如乙二醇乙烯醋酸酯(EVA))穿透互連元件600用於機械強度。孔620亦為層積材料內之任何氣泡提供溢出路徑。孔620之數 目及尺寸可經選擇以利於層積製程同時使互連元件600所需之材料量平衡來滿足電阻及機械強度需求。在一些實施例中，舉例而言，孔620之數目可在1個至10範圍內，其中孔620具有之寬度622為0.5mm至5mm，諸如1mm至3mm，且長度624為1mm至6mm，諸如3mm至5mm。孔620可具有內部拐角，其成圓形以最大化耐久性同時容許囊封劑之流動。

圖7A至圖7B展示例示性電鑄形成元件710及720之垂直截面，諸如跨過圖4中剖面D所示之柵格線410寬度所截取。截面710及720類似於圖2B之電鑄形成元件150及152，且在圖7A至圖7B中呈現來展示進一步客製化特徵，其等可併入本揭示內容中的金屬物品之頂面中。在圖7A中，元件710具有具頂面715之矩形截面，其中「頂部」係指當安裝在光伏電池上的光入射表面。頂面715可經組態以有助於柵格線之光學性質以便促進光反射且因此提高電池效率。在一些實施例中，紋理可為有意粗糙以增大用於擷取光之表面積。舉例而言，可經由具有併入電鑄形成心軸中之紋理圖案來給予粗糙度。即，圖1之預形成圖案110可具有形成於心軸100中的紋理圖案，其中頂面715將係經由預形成圖案110之底部產生的表面。在另一實施例中，紋理可經由電鑄形成製程自身來生產。在一個例示性製程中，高電鑄電流可用於快速電鑄形成速度，諸如每分鐘1μm至3μm級。此快速速度可導致-在電鑄形成心軸100之外表面105-之暴露表面粗糙。

在又其他實施例中，一客製化組態之頂面可為在形成電鑄形成部分之後建立的特定表面成品。舉例而言，圖7B展示在其頂面725上具有一塗層722之過電鑄元件720。塗層722可包含一層或多層金屬層，其包含但不限於鎳、銀、錫、鉛-錫或焊料。舉例而言，塗層722可產生一平滑表面以改良圓形頂面725之反射率。將焊料作為一塗層施加至頂面725或715上亦可有助於實現回焊用於接合，此外提供光學益處。

雖然元件710展示為具有矩形截面且元件720展示為具有矩形底座及圓形頂部，但其他截面形狀係可行的，諸如具圓形斜面之半球形或長形矩形。此等截面形狀在整個金屬物品中可相同或在金屬物品之不同區域之間改變。若在標準太陽能電池模組內，則頂面之任何彎曲或圓形邊緣可用以將入射光偏轉至電池或反射光以實現全內反射。該等表面可塗覆有高反射性金屬，諸如銀或錫，以增強偏轉及反射兩者，因此使有效網孔陰影面積降低至小於其佔用面積。

圖8展示另一金屬物品800之一實施例的一俯視圖，其展示可經調適之另外特徵。金屬物品800具有相交柵格線810及820，其等在金屬物品800之主要部分上形成一網孔組態，其中互連元件830及840在網孔一端上。柵格線810具有沿著其長度不均勻之寬度，其中不均勻寬度被設計在電鑄形成心軸中，其中製造有金屬物品800。在圖8之實施例中，寬度812a小於更接近互連元件840之寬 度812b，其為電池之電流收集端。當電流由金屬物品跨過其表面聚集時，此增大之寬度812b適應在此端之較高電流。因此，增大之寬度812b減少阻抗損失。如先前描述，在具有增大寬度之區域中，柵格線810之高度亦可視需要予以調節。

柵格線長度上的不均勻量可經設計使得維持一光伏電池之一期望填充因數。舉例而言，圖9展示具有標稱寬度910之一例示性線性柵格線900。舉例而言，標稱寬度910可為50μm至300μm。在此實施例中，與標稱寬度910比較，接近柵格線900一端(諸如遠離互連區域940)之寬度908可減小達10%至30%。與標稱寬度910比較，接近互連區域940之寬度912可增大達10%至30%。因此，柵格線910具有一對稱錐度，其中在一端寬度減小且在另一端寬度增大，導致與在其整個長度上具有標稱寬度之一柵格線相同的填充因數。

在一些實施例中，圖8及圖9之不均勻寬度可在柵格長度上連續發生，且在其他實施例中可在一個或多個部分上發生。在另外實施例中，柵格線810之寬度可在不同部分上增大及減小，而非具有一單一錐化率。此外，在一金屬物品之一個、一些或全部柵格線中可存在沿著長度具有不均勻寬度之特徵。

參考圖8，柵格線810及820展示另一設計特徵，其中長度輪廓除了在寬度上改變之外亦在形狀上變化。在圖8中，柵格線810及820經組態有一非線性圖案， 其容許柵格線在長度上膨脹，因此用作一膨脹片段。該等圖案經由其中建立金屬物品800之電鑄形成心軸形成。在圖8之實施例中，柵格線810及820兩者皆具有波形圖案，其平行于金屬物品800之平面定向使得金屬物品呈現一平坦表面用於結合至一光伏電池。舉例而言，波形圖案可經組態為正弦波或其他彎曲波或幾何形狀。該波形圖案在焊點之間提供額外長度以容許金屬物品800膨脹及收縮以便針對金屬物品與其結合之半導體基板之間的熱膨脹係數(CTE)差提供應力消除。舉例而言，銅具有之CTE約為矽之CTE的五倍。因此，焊接至一矽基板之一銅金屬物品將在涉及將子總成製造成一成品太陽能電池之加熱及冷卻步驟期間經歷顯著應力。

波形圖案經設計以容許金屬物品800之足夠膨脹及收縮來減少或消除諸如因CTE差引起之彎曲或破損的問題。膨脹片段之尺寸經選擇以適應正使用之特定材料之CTE差。在一些實施例中，舉例而言，與完全線性片段比較，波形圖案可具有200μm至300μm之幅值及1mm至10mm之長度以提供額外長度。膨脹片段亦可實現較低焊點尺寸，因此由於減小的應力需要較小焊點強度而減小陰影。較小結點尺寸亦可實現較大接合製程窗，改良製造力及成本。注意雖然在圖8中全部柵格線810及820經組態成膨脹片段，但在其他實施例中，僅某些柵格線可經組態成膨脹片段。在又另外實施例中，僅單一線之某一部分可經組態成膨脹片段，而長度之其餘部分呈線性。

圖10A至圖10E係在另外實施例中之膨脹片段的各個組態之俯視圖。在此等圖中為了清晰起見，金屬柵格線展示為單一線。此外，雖然僅展示柵格線之一部分，但整個柵格線可具有相同圖案，或替代地，柵格線之其餘部分可具有不同圖案且可在寬度上改變。在圖10A中，匯流排1010a具有一波形圖案而橫向構件1020a係線性。此設計在匯流排1010a之方向上提供一維CTE應力消除。匯流排1010a及橫向構件1020a相交之點應被稱為節點1030a。焊墊1040a代表匯流排1010a將附接之半導體晶圓上的銀、錫或類似焊墊。在此等圖中焊墊1040a展示為離散區域；然而，在其他實施例中，其等可為跨過一半導體晶圓部分或連續延伸之線。在圖10A中，焊墊1040a位於節點1030a之間。在其他實施例中，焊墊1040a可定位成與節點1030a對齊或在柵格線1010a及1020a上的其他處。

圖10B與圖10A相同，除了接合區域1050b已經形成於匯流排1010b上之外。接合區域1050b提供增大的表面積用於結合至焊墊1040b以便增大接合強度且加寬製造容限。舉例而言，接合區域1050b可經組態成如所示之圓形墊，或從匯流排1010b延伸之支柱或其他形狀。注意在圖10A及圖10B兩者中，膨脹構件之方向可互換。即，橫向構件1020a/b可經組態有波形圖案而匯流排1010a/b可為線性。

在圖10C中，匯流排1010c及橫向構件1020c皆經組態成膨脹片段，因此容許二維應力消除。匯流排 1010c結合至節點1030c之間的焊墊1040c。匯流排1010c及橫向構件1020c皆具有波形圖案，其中匯流排1010c之週期1011c與橫向構件1020c之週期1021c相同。然而，匯流排1010c之幅值1012c不同於-在此實施例中係大於-橫向構件1020c之幅值1022c。因此可見匯流排1010c及橫向構件1020c可單獨相互調適。在其他實施例中，金屬物品內的某些匯流排1010c可具有與其他匯流排1010c不通過之幅值及週期。類似地，橫向構件1020c可具有相互不同之幅值及週期。

圖10D展示又另一膨脹片段組態，其中匯流排1010d具有拱形區段1011d，其等在節點1030d之間具有介入直區段1013d。在此實施例中，橫向構件1020d係線性。直區段及拱形區段1011d及1013d可設計成彎曲，因為銳角拐角之存在可利於從電鑄形成心軸移除金屬物品且減少應力點。在此實施例中，直區段1013d具有長度以掩飾跨過焊墊1040d。直區段1013d可減少焊墊1040d處之應力量，這是由於應力將僅在一個方向上沿著柵格線1010d施加。直區段1013d亦可減小使匯流排1010d與焊墊1040d對齊所需之製造容限。在其他實施例中，匯流排1010d亦可在節點1030d處包含直部分以減小柵格線1010d與1020d之間的交叉點之應力。

圖10E展示另一實施例，其中匯流排1010e及橫向構件1020e具有在彎曲部分1011e及1021e之間交替的直區段1013e及1023e。圖10E之實施例使一金屬物品 能夠在X方向及Y方向上提供CTE應變消除，同時亦在節點1030e處提供垂直結點。

圖11係用於一太陽能電池背面之一實現金屬物品1100的一俯視圖。在此實施例中，金屬物品1100具有相互大致垂直相交且均勻間隔之柵格線1110及1120。在其他實施例中，柵格線1110及1120可以非垂直角度相交，且可具有變化節距。柵格線1110及1120沿著其整個長度經組態有膨脹片段，但在其他實施例中柵格線1110及1120可沿著其長度之一部分或全部呈線性。金屬物品1100係對稱、水平且垂直，容許一光伏電池在任何定向上旋轉用於連接至一相鄰電池。在圖11中，柵格線1110及1120分別具有寬度1112及1122，其等比在一電池正面上寬。舉例而言，與50μm至300μm之正面柵格線寬度比較，寬度1112及1122可為0.5mm至2mm。因此，金屬物品1100可比正面網孔提供多2倍至5倍的銅，且具有具最小壓降之極低電阻。金屬物品1100亦可製成更薄，諸如係標準電池厚度之一半。

金屬物品1100亦可具有較大邊界用作焊接平臺。形成金屬物品1100之周邊的邊緣構件1130及拐角構件1140可具有相同或不同於柵格線1110及1120之寬度。在圖11之實施例中，焊墊1150經組態於其中柵格線1110及1120接觸金屬物品1100之周邊(例如邊緣構件1130及拐角構件1140)的節點處。焊墊1150比柵格線1110及1120提供更大表面積用於與一太陽能電池表面上之焊接區 域對齊。在此實施例中，焊墊1150亦包含徑向支柱1160以便在節點處提供應力消除且提供額外區域用於接合。

雖然上述膨脹片段已經描述為電鑄形成，但其他製程可用於建立一金屬物品之膨脹片段。舉例而言，膨脹片段可經由蝕刻形成，其中一金屬層沉積於一電池上，一圖案遮蔽於金屬層上且接著金屬經蝕刻成期望圖案。舉例而言，膨脹片段可為正弦波、其他彎曲形狀或彎曲及線性片段之一組合。若經由一蝕刻製程形成，則金屬圖案將直接建立於柵格上而不是如當用一電鑄形成心軸製造時為一自立件。在其他實施例中，膨脹片段可由電線組裝，該電線可定形成期望圖案。或者，電線可供應有期望波形或其他圖案，諸如經由使用折皺電線。電線經被組裝成期望柵格圖案，其等直接在一光伏電池上或將其等與電池分開組裝且接著稍後轉移。舉例而言，形成膨脹片段之其他方法可包含壓印或機械加工，諸如經由使用一雷射或水注。

圖12展示使用本揭示內容之金屬物品的兩個光伏電池之間的例示性正反電池與電池互連。電池1200具有安裝於正面上之一金屬物品1210，其中金屬物品1210在一個邊緣處包含一互連元件1220。舉例而言，金屬物品1210可為圖4或圖8之金屬柵格。互連件1220結合至電池1250之背面，電池1250具有經組態成類似於圖11之一背面網孔的金屬物品1260。舉例而言，可經由軟焊接、焊接、超音波、導電黏合劑或其他電接合方法來實現結合。互連 件1220接合至金屬物品1260之匯流排1270用於電池1200及1250之串聯連接。

圖13繪示一個實施例中的光伏電池1310、1320、1330及1340之一總成1300，其將組裝成一模組。圖13中展示四個電池，但在一模組中可視情況使用任何數目之電池-諸如36個至60個。如關於圖12描述，每對相鄰電池結合在一起。然而，在圖13之實施例中，每個相鄰電池從前一電池旋轉90°。舉例而言，電池1320從電池1310順時針旋轉90°以連接至電池1330，且電池1330從電池1320順時針旋轉90°以連接至電池1340。圖13中之電池1310提供用於模組1300之一正極端子1350，而電池1340提供負極端子1355。因此，已經揭示之網孔設計可設計有對稱性，其容許一電池上之各個定向，使一模組內之電池能夠視需要以任何次序連接。電池1310、1320、1330及1340在其等之間組裝有間隙1360-類似於圖6之間隙651及652。間隙1360容許整個模組至撓曲，且亦有助於在當囊封成品模組時層積材料之流動。

圖14係使用如上述金屬物品製造一太陽能電池模組之一方法的一例示性流程圖1400。在步驟1410中，製造一金屬物品，諸如使用一導電心軸電鑄形成。當經由電鑄形成建立時，心軸具有一個或多個預形成圖案，其中形成金屬物品。在一些實施例中，金屬物品經組態以用作一光伏電池內的電氣導管。在某些實施例中，金屬物品可包含整體式特徵以實現一太陽能電池模組之光伏電池 間的連接。在其他實施例中，互連特徵可單獨製造且結合至金屬物品。若單獨形成，則互連特徵可經由(舉例而言)電鑄形成或片材壓印來形成。成品電鑄形成金屬物品之至少一部分建立在預形成圖案內。金屬物品具有複數個電鑄形成元件，其具有之客製化特徵可包含以下一個或多個：a)沿著一第一元件之第一長度的一不均勻寬度，b)沿著第一元件之第一長度的導管方向上之一改變，c)沿著第一元件之第一長度的膨脹片段，d)第一寬度，其不同於複數個電鑄形成元件中之一第二元件的第二寬度，e)第一高度，其不同於複數個電鑄形成元件中之第二元件的第二高度，及f)紋理化之一頂面。金屬物品可經組態以用作一光伏電池之電柵格線、匯流排、電池與電池互連件及焊墊。

步驟1410可包含使電鑄形成心軸之外表面接觸包括第一金屬鹽之溶液，其中舉例而言，第一金屬可為銅或鎳。第一經書可形成整個金屬物品，或可形成用於其他金屬層之金屬前驅物。舉例而言，包括第二金屬之鹽溶液可電鑄於第一金屬上方。在一些實施例中，第一金屬可為鎳且第二金屬可為銅，其中鎳針對銅擴散提供一阻障層。第三金屬可視情況電鑄於第二金屬上方，諸如第三金屬鎳鍍於第二金屬銅上方，第二金屬銅已經電鑄于第一金屬鎳上方。在此三層結構中，銅導管由鎳囊封以提供一阻障層防止銅污染一半導體裝置。舉例而言，步驟1410中之電鑄形成製程參數可為每平方英呎1安培(ASF)至每平方英呎3000安培之範圍內的電流，以及1分鐘至200分鐘範圍 內的電鑄時間。可施加其他導電金屬以促進黏合、促進可濕性、用作一擴散阻障層或改良電氣接觸，諸如錫、錫合金、銦、銦合金、鉍合金、鎢酸鎳或鎢酸鈷鎳。

步驟1410中製造之金屬物品的膨脹片段可替代地經由其他方法形成，諸如蝕刻、壓印、機械加工或電線組裝。膨脹片段可製造成個別組件，諸如一單一柵格線，其接著被組裝成一網孔。在其他實施例中，膨脹片段可製造成一金屬物品之一局部區域或一整個網孔區段。

若電鑄形成金屬物品，則金屬物品在形成之後在步驟1420中與導電心軸分離以成為一自立單一件。該分離可包括從心軸提升或剝離物品，諸如手動或藉助於工具(諸如真空處理)。亦可經由將互連元件-諸如圖6之元件600-用作手柄來起動及提升金屬物品而利於剝離。在其他實施例中，移除可包含熱或機械震動或超音能來協助從心軸釋放製造部分。接著，如下文應描述，自立金屬物品已經由附接及電耦合物品而形成在一光伏電池或其他半導體裝置中。將金屬物品轉移至各個製造步驟可在無需支撐元件之情況下完成。

在步驟1430中，金屬物品機械且電耦合至一半導體基板。步驟1430可包含將一前柵格耦合至一半導體晶圓之正面，以及將一背柵格耦合至晶圓背面。耦合可為焊接，諸如手動或自動焊接。焊料可施加在特定點，諸如已經印製於晶圓上的銀焊墊。在一些實施例中，焊料可已經預先施加於全部或一些金屬物品上，諸如經由電鑄或 浸漬。接著，預先施加之焊料可在步驟1430之耦合製程期間被回焊。在其他實施例中，焊料可為活性焊料且可實現晶圓之非金屬化部分處的接合，如2013年8月21日提交之題為「Using an Active Solder to Couple a Metallic Article to a Photovoltaic Cell」的美國臨時專利申請案61/868,436中描述，該申請案歸屬於本申請案之受讓人且以引用方式併入本文中。

舉例而言，在步驟1430中將金屬物品結合至半導體可使用超音波、紅外線、熱棒或快速熱處理技術。每次接合可實施在一個結點上或在晶圓之一區域或同時在整個晶圓上。金屬物品可包含膨脹片段以減少會因接合製程期間引起之熱應力而發生的彎曲及破損。

在步驟1430之前或之後，半導體晶圓會經受額外處理步驟，以便施加抗反射塗層。特定塗層將取決於正生產之電池類型，且舉例而言，可包含介電抗反射塗層(諸如氮化物)，或透射導電氧化物(諸如氧化銦錫)。

接著，在步驟1440中，製備之光伏電池連接在一起。互連件可如關於圖12及圖13描述般實施用於正面與背面串聯連接。在其他實施例中，電池可與正面對正面及背面對背面連接並聯地裝設電線。

在步驟1450中，一模組總成層積在一起。在一些實施例中，該總成可包含一襯背片，諸如一聚氟乙烯(PVF)膜，其中一層積材料(例如EVA)放置於襯背片上。光伏電池放置於EVA片上，且另一EVA片在電池頂部上。 最後，一玻璃片在頂部EVA片上方。整個分層堆疊體置於一層積體中，其中熱量及真空被施加以層積總成。為了完成模組，電池之電連接被電線連接至一接線盒。

可見本文描述之自立電鑄形成金屬物品可適用於各種電池類型且可在一太陽能電池之製造次序內的不同點***。此外，電鑄形成電氣導管可用於一太陽能電池之正表面或背表面上，或兩者上。此外，雖然已經主要關於光伏應用描述本文之實施例，但方法及裝置亦可應用於其他半導體應用，諸如重新分配層(RDL)或撓曲電路。此外，流程圖步驟可呈交替次序實施，且可包含未展示之額外步驟。雖然已經針對實際尺寸電池描述具體實施方式，但其等亦可適用於半尺寸或四分之一尺寸之電池。舉例而言，金屬物品設計可具有之一佈局適應僅具有一個或兩個斜面拐角而不是如單晶全準方片中具有全部四個斜面拐角之電池。

雖然已經關於本發明之特定實施例詳細描述本說明書，但將瞭解熟習此項技術者在理解前述內容之後可易於設想此等實施例之變更、變化及等效物。在不脫離附屬申請專利範圍中更特定地闡述的本發明之範疇的情況下，本發明之此等及其他修改及變化可由一般技術者實行。此外，一般技術者將瞭解前述描述僅係舉實例且並非意欲限制本發明。

800‧‧‧金屬物品

810、820‧‧‧柵格線

812a、812b‧‧‧寬度

830、840‧‧‧互連元件

Claims (24)

1. 一種形成用於一光伏電池之一電氣組件的方法，該方法包括：形成一金屬物品，該金屬物品具有經組態以用作一光伏電池之電氣導管之複數個長形元件；其中該複數個長形元件互連使得該金屬物品形成一單一自立件；及其中該複數個長形元件中之一長形元件具有沿著其長度之一膨脹片段。
2. 如專利申請範圍1之方法，其中該形成包括在一導電心軸上電鑄形成該金屬物品，其中該導電心軸具有一外表面，其包括其中形成有該複數個長形元件之至少一預形成圖案。
3. 如專利申請範圍1之方法，其中該膨脹片段具有定向在平行於該光伏電池之一平面中的一膨脹幾何形狀。
4. 如專利申請範圍1之方法，其中該膨脹片段之尺寸經選擇以適應該金屬物品與該光伏電池之一半導體基板之間的一熱膨脹係數差。
5. 如專利申請範圍1之方法，其中該膨脹片段圖案包括一波形圖案。
6. 如專利申請範圍5之方法，其中該波形圖案之尺寸包括1mm至10mm之波長及200μm至300μm之幅值以適應該金屬物品與該光伏電池之一半導體基板之間的一熱膨 脹係數差。
7. 如專利申請範圍1之方法，其中該膨脹片段包括線性及非線性部分。
8. 如專利申請範圍7之方法，其中該等線性部分具有經組態以延伸跨過該光伏電池之一焊接墊的一長度。
9. 如專利申請範圍7之方法，其中該等線性部分在該等非線性部分之間。
10. 如專利申請範圍1之方法，其中該複數個長形元件中之兩個相交元件皆包括膨脹片段。
11. 如專利申請範圍1之方法，其中該膨脹片段延伸遍佈該長形元件之整個長度。
12. 如專利申請範圍1之方法，其中該膨脹片段具有沿著其長度之一不均勻寬度。
13. 一種用於一光伏電池之電氣組件，其包括：一金屬物品，該金屬物品具有經組態以用作一光伏電池內之電氣導管之複數個長形元件；其中該複數個長形元件互連使得該金屬物品形成一單一自立件；及其中該複數個長形元件中之一長形元件具有沿著其長度之一膨脹片段。
14. 如專利申請範圍13之組件，其中該膨脹片段具有定向在平行於該光伏電池之一平面中的一膨脹幾何形狀。
15. 如專利申請範圍13之組件，其中該膨脹片段之尺寸經選擇以適應該金屬物品與該光伏電池之一半導體基板之 間的一熱膨脹係數差。
16. 如專利申請範圍13之組件，其中該膨脹片段圖案包括一波形圖案。
17. 如專利申請範圍16之組件，其中該波形圖案之尺寸包括1mm至10mm之波長及200μm至300μm之幅值以適應該金屬物品與該光伏電池之一半導體基板之間的一熱膨脹係數差。
18. 如專利申請範圍13之組件，其中該膨脹片段包括線性及非線性部分。
19. 如專利申請範圍18之組件，其中該等線性部分具有經組態以延伸跨過該光伏電池之一焊接墊的一長度。
20. 如專利申請範圍18之組件，其中該等線性部分在該等非線性部分之間。
21. 如專利申請範圍13之組件，其中該複數個長形元件中之兩個相交元件皆包括膨脹片段。
22. 如專利申請範圍13之組件，其中該膨脹片段延伸遍佈該長形元件之整個長度。
23. 如專利申請範圍13之組件，其中該膨脹片段具有沿著其長度之一不均勻寬度。
24. 如專利申請範圍13之組件，其中該膨脹片段經組態為一匯流排，其用於收集該光伏電池之表面上的電流。