[發(fā)明專利]光電轉(zhuǎn)換元件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880056121.4
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN111201626B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 天野昌朗;中尾英之;都鳥顯司;藤永賢治
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H10K30/10
• 分類號: H10K30/10;H10K30/81;H10K85/50
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 于麗

本發(fā)明提供一種提高了鄰接的兩個光電轉(zhuǎn)換層的鄰接部之間的電分離性的光電轉(zhuǎn)換元件。實施方式的光電轉(zhuǎn)換元件(1)具備：設(shè)置于透明基板(2)的具備第1透明電極(4A)、第1光電轉(zhuǎn)換層(5A)以及第1對置電極(6A)的第1光電轉(zhuǎn)換部(3A)；以及具備第2透明電極(4B)、第2光電轉(zhuǎn)換層(5B)以及第2對置電極(6B)的第2光電轉(zhuǎn)換部(3A)。第1對置電極(6A)和第2透明電極(4B)通過連接部(7)電連接。在第1光電轉(zhuǎn)換層(5A)和第2光電轉(zhuǎn)換層(5B)中，通過電阻比第1及第2光電轉(zhuǎn)換層(5A)、(5B)高的非活性區(qū)域(10)，鄰接的第1及第2光電轉(zhuǎn)換層(5A)、(5B)的鄰接部之間電分離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實施方式涉及光電轉(zhuǎn)換元件及其制造方法。

背景技術(shù)

期待將有機/無機混合半導(dǎo)體應(yīng)用于太陽能電池、發(fā)光元件、光傳感器等光電轉(zhuǎn)換元件。作為有機/無機混合半導(dǎo)體，已知例如鈣鈦礦化合物。通過使用有機/無機混合半導(dǎo)體作為太陽能電池等的光電轉(zhuǎn)換元件的活性層的形成材料等，能夠在光電轉(zhuǎn)換層(活性層)等的形成中應(yīng)用廉價的涂布法，因此能夠大幅降低活性層等的形成成本。從這一點出發(fā)，有機/無機混合太陽能電池有望作為低成本的下一代太陽能電池。

構(gòu)成太陽能電池模塊的單元具有由透明電極和對置電極夾持活性層的構(gòu)造。作為透明電極，一般使用導(dǎo)電性不足的氧化銦錫(ITO)之類的導(dǎo)電性金屬氧化物、導(dǎo)電性高分子材料、碳材料等，以及使金屬納米線之類的添加物與這些材料復(fù)合而成的復(fù)合材料等，因此，單元面積越是變大，將產(chǎn)生電荷取出到外部的效率越低。因此，排列形成多個長條形單元，并且將多個單元間串聯(lián)連接。具有多個單元的太陽能電池模塊例如通過以下所示的方法形成。

首先，在透明基板上形成各單元的透明電極。在多個透明電極上整面涂布而形成活性層。刻劃活性層的一部分而形成使透明電極露出的槽。在具有刻劃槽的活性層上，與各單元對應(yīng)地形成對置電極。此時，通過將鄰接的單元的對置電極填充到刻劃槽內(nèi)，使鄰接的單元的對置電極與在刻劃槽內(nèi)露出的透明電極電連接。對置電極例如通過使用掩模蒸鍍，在按每個單元電分離的狀態(tài)下形成，或者在均勻形成對置電極之后，通過例如刻劃來按每個單元電分離。

活性層的刻劃是為了形成作為將鄰接的兩個單元的對置電極與透明電極電連接的連接部的形成區(qū)域的槽，并且與多個單元相應(yīng)地將在多個透明電極上均勻形成的活性層切斷而實施的。刻劃例如通過使用刃具的機械刻劃來實施。在對活性層或?qū)χ秒姌O進行刻劃時，在使用金屬作為對置電極，并且使用導(dǎo)電性金屬氧化物作為透明電極的情況下，由于對包含配置于它們之間的柔軟且具有粘性的活性層的、硬度不同的材料的層疊體進行刻劃，因此存在如下問題：若刻劃時的壓力弱，則活性層容易殘留在槽內(nèi)或?qū)щ娦越饘傺趸锷稀?/p>

當(dāng)活性層殘留在槽內(nèi)或?qū)щ娦越饘傺趸锷蠒r，有可能在鄰接的活性層的鄰接部(接近部)之間發(fā)生電短路，并且光電轉(zhuǎn)換效率等特性可能降低。另一方面，當(dāng)為了使活性層不殘留而增加刻劃時的壓力、輸出等時，變得容易在導(dǎo)電性氧化物層產(chǎn)生龜裂等。另外，在使用具有與活性層同等柔軟度的導(dǎo)電性高分子材料作為透明電極的情況下，難以在使導(dǎo)電性高分子材料殘留的同時僅選擇性地刻劃并除去活性層。因此，要求能夠提高鄰接的單元的活性層彼此的鄰接部(接近部)之間的電分離性的分離構(gòu)造。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第5715795號

專利文獻2：日本專利第6030176號

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

本發(fā)明要解決的課題在于，提供一種光電轉(zhuǎn)換元件及其制造方法，其通過提高鄰接的兩個光電轉(zhuǎn)換層的鄰接部(接近部)之間的電分離性，從而能夠提高光電轉(zhuǎn)換效率等特性。

用于解決課題的技術(shù)方案