JP6082294B2 - Organic thin film solar cell, method for manufacturing the same, and electronic device - Google Patents
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Description
本発明は、有機薄膜太陽電池およびその製造方法、および電子機器に関し、特に電極の取り出し構造を改善し、外観の大きな構造変化を伴うこと無く、任意の位置に接続点を形成可能で、かつ軽量化・薄層化可能な有機薄膜太陽電池およびその製造方法、および電子機器に関する。 The present invention relates to an organic thin-film solar cell, a method for manufacturing the same, and an electronic device, and in particular, improves the electrode take-out structure, can form a connection point at an arbitrary position without accompanying a large structural change in appearance, and is lightweight. The present invention relates to an organic thin film solar cell that can be made thinner and thinner, a manufacturing method thereof, and an electronic device.
極薄、軽量、フレキシブルを特徴とする有機薄膜太陽電池は、常温、大気圧下でインクジェット法などの印刷法により製造されるため、形状の自由度が高く、意匠性に優れた太陽電池が実現可能である(例えば、特許文献1参照。)。 Organic thin-film solar cells featuring ultra-thin, light weight, and flexibility are manufactured by printing methods such as the ink-jet method at room temperature and atmospheric pressure, realizing a high degree of freedom in shape and excellent design. It is possible (for example, refer to Patent Document 1).
通常、屋外向けの薄膜太陽電池は、短冊状に折り重なったセルで構成されたモジュールの端面において電極が取り出される。しかし、屋内向けで主に使用されるモバイル端末などに太陽電池を搭載する場合、モジュール形状や面積の制約から、モジュールの端面において電極を取り出すことが難しい。 Usually, in a thin-film solar battery for outdoor use, an electrode is taken out at an end face of a module constituted by cells folded in a strip shape. However, when a solar cell is mounted on a mobile terminal or the like that is mainly used indoors, it is difficult to take out an electrode at the end face of the module due to the restrictions on the module shape and area.
そこで、本発明者は、セル内側にモジュールで発生した電気を取り出すための機構を任意の位置に設けることで、外観の大きな変化を伴うこと無く、自由に接続点を形成可能な構造を見出した。 Therefore, the present inventor has found a structure in which a connection point can be freely formed without causing a large change in appearance by providing a mechanism for taking out electricity generated by the module inside the cell at an arbitrary position. .
本発明の目的は、電極の取り出し構造を改善し、外観の大きな構造変化を伴うこと無く、任意の位置に接続点を形成可能で、かつ軽量化・薄層化可能な有機薄膜太陽電池およびその製造方法、および電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to improve an electrode take-out structure, to form a connection point at an arbitrary position without causing a large structural change in appearance, and to reduce the weight and thickness of the organic thin-film solar cell and its It is in providing a manufacturing method and an electronic device.
上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、基板と、前記基板上に配置された第1電極層と、前記第1電極層上に配置された正孔輸送層と、前記正孔輸送層上に配置されたバルクへテロ接合有機活性層と、前記バルクへテロ接合有機活性層上に配置された第2電極層と、前記第2電極層上に配置されたパッシベーション層と、前記基板に対して面直方向に配置され、前記パッシベーション層、前記バルクへテロ接合有機活性層、および前記正孔輸送層を貫通して、前記第1電極層と接続された第1取り出し端子電極と、前記第1取り出し端子電極と、前記正孔輸送層、前記バルクヘテロ接合有機活性層、および前記第2電極層と、の間に形成された樹脂層と、前記基板に対して面直方向に配置され、前記パッシベーション層を貫通して、前記第2電極層と接続された第2取り出し端子電極とを備える有機薄膜太陽電池が提供される。 According to one aspect of the present invention for achieving the above object, a substrate, a first electrode layer disposed on the substrate, a hole transport layer disposed on the first electrode layer, and the positive electrode A bulk heterojunction organic active layer disposed on the hole transport layer; a second electrode layer disposed on the bulk heterojunction organic active layer; and a passivation layer disposed on the second electrode layer; disposed the orthogonal direction with respect to the substrate, the passivation layer, before Symbol heterojunction organic active layer to the bulk, and through the hole transport layer, a first extraction terminal connected to the first electrode layer A resin layer formed between the electrode, the first extraction terminal electrode, the hole transport layer, the bulk heterojunction organic active layer, and the second electrode layer; and a direction perpendicular to the substrate And pass through the passivation layer The organic thin film solar cell and a second lead terminal electrode connected to the second electrode layer.
本発明の他の態様によれば、基板と、前記基板上に配置された第1電極層と、前記第1電極層上に配置された正孔輸送層と、前記正孔輸送層上に配置されたバルクへテロ接合有機活性層と、前記バルクへテロ接合有機活性層上に配置された第2電極層と、前記基板に対して面直方向に、前記正孔輸送層、前記バルクへテロ接合有機活性層を貫通し、前記第1電極層まで到達する第3貫通孔を介して前記第1電極層に接続された貫通接続電極と、前記第2電極層および前記貫通接続電極上に配置されたパッシベーション層と、前記基板に対して面直方向に配置され、前記パッシベーション層を貫通して、前記貫通接続電極と接続された第1取り出し端子電極と、前記パッシベーション層を貫通して、前記第2電極層と接続された第2取り出し端子電極とを備える有機薄膜太陽電池が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、透明基板と、前記透明基板上に形成された透明な第1電極層と、前記第1電極層上に形成された有機層と、前記有機層上に形成された第2電極層と、前記第1電極層の表面から前記有機層の側面と前記第2電極層の側面とに跨って形成された絶縁層と、前記第1電極層に接続され、かつ前記絶縁層を介して前記有機層の側面と前記第2電極層の側面とに跨って密着形成された第3電極層とを備える有機薄膜太陽電池が提供される。
According to another aspect of the invention, a substrate, a first electrode layer disposed on the substrate, a hole transport layer disposed on the first electrode layer, and a hole transport layer are disposed on the hole transport layer. A bulk heterojunction organic active layer formed thereon, a second electrode layer disposed on the bulk heterojunction organic active layer, and the hole transport layer and the bulk heterojunction in a direction perpendicular to the substrate. A through-connecting electrode connected to the first electrode layer through a third through-hole penetrating the bonding organic active layer and reaching the first electrode layer; and disposed on the second electrode layer and the through-connecting electrode The first passivation terminal electrode disposed in a direction perpendicular to the substrate, passing through the passivation layer, connected to the through-connecting electrode , passing through the passivation layer, Second extraction end connected to the second electrode layer The organic thin film solar cell comprising an electrode is provided.
According to another aspect of the present invention, a transparent substrate, a transparent first electrode layer formed on the transparent substrate, an organic layer formed on the first electrode layer, and the organic layer A second electrode layer formed on the first electrode layer, an insulating layer formed across the side surface of the organic layer and the side surface of the second electrode layer from the surface of the first electrode layer, and the first electrode layer. And an organic thin-film solar cell provided with the 3rd electrode layer formed in close contact across the side surface of the said organic layer and the side surface of the said 2nd electrode layer through the said insulating layer is provided.
本発明の他の態様によれば、上記の有機薄膜太陽電池を備える電子機器が提供される。 According to the other aspect of this invention, an electronic device provided with said organic thin film solar cell is provided.
本発明の他の態様によれば、ディスプレイ領域と、前記ディスプレイ領域の周辺部に配置された有機薄膜太陽電池形成領域および文字形成領域とを備え、前記有機薄膜太陽電池形成領域は、基板と、前記基板上に配置された第1電極層と、前記第1電極層上に配置された正孔輸送層と、前記正孔輸送層上に配置されたバルクヘテロ接合有機活性層と、前記バルクヘテロ接合有機活性層上に配置された第2電極層と、前記第2電極層上に配置されたパッシベーション層と、前記基板に対して面直方向に配置され、前記パッシベーション層、前記バルクへテロ接合有機活性層、および前記正孔輸送層を貫通して、前記第1電極層と接続された第1取り出し端子電極と、前記第1取り出し端子電極と、前記正孔輸送層、前記バルクヘテロ接合有機活性層、および前記第2電極層と、の間に形成された樹脂層と、前記基板に対して面直方向に配置され、前記パッシベーション層を貫通して、前記第2電極層と接続された第2取り出し端子電極とを備え、前記ディスプレイ領域および前記文字形成領域は、前記基板と、前記基板上に配置された前記第1電極層と、前記第1電極層上に配置された前記パッシベーション層とを備える電子機器が提供される。 According to another aspect of the present invention, the display device includes an organic thin film solar cell formation region and a character formation region disposed in a peripheral portion of the display region, and the organic thin film solar cell formation region includes a substrate, A first electrode layer disposed on the substrate; a hole transport layer disposed on the first electrode layer; a bulk heterojunction organic active layer disposed on the hole transport layer; and the bulk heterojunction organic a second electrode layer disposed on the active layer, said second electrode layer being arranged on the passivation layer is disposed on the orthogonal direction with respect to the substrate, the passivation layer, heterojunction organic Previous Stories bulk active layer, and through said hole transport layer, and the first take-out terminal electrode connected to the first electrode layer, said first extraction terminal electrode, the hole transporting layer, the bulk heterojunction organic active Layer, and the second electrode layer, and a resin layer formed between the, arranged the orthogonal direction with respect to the substrate, first through the passivation layer, which is connected to the second electrode layer Two display terminal electrodes, and the display region and the character forming region include the substrate, the first electrode layer disposed on the substrate, and the passivation layer disposed on the first electrode layer. An electronic device is provided.
本発明の他の態様によれば、ディスプレイ領域と、前記ディスプレイ領域の周辺部に配置された有機薄膜太陽電池形成領域および文字形成領域とを備え、前記有機薄膜太陽電池形成領域は、基板と、前記基板上に配置された第1電極層と、前記第1電極層上に配置された正孔輸送層と、前記正孔輸送層上に配置されたバルクへテロ接合有機活性層と、前記バルクへテロ接合有機活性層上に配置された第2電極層と、前記基板に対して面直方向に、前記正孔輸送層、前記バルクへテロ接合有機活性層を貫通し、前記第1電極層まで到達する第3貫通孔を介して前記第1電極層に接続された貫通電極層と、前記第2電極層および前記貫通電極層上に配置されたパッシベーション層と、前記基板に対して面直方向に配置され、前記パッシベーション層を貫通して、前記貫通電極層と接続された第1取り出し端子電極と、前記パッシベーション層を貫通して、前記第2電極層と接続された第2取り出し端子電極とを備え、前記ディスプレイ領域および前記文字形成領域は、前記基板と、前記基板上に配置された前記第1電極層と、前記第1電極層上に配置された前記パッシベーション層とを備える電子機器が提供される。 According to another aspect of the present invention, the display device includes an organic thin film solar cell formation region and a character formation region disposed in a peripheral portion of the display region, and the organic thin film solar cell formation region includes a substrate, A first electrode layer disposed on the substrate; a hole transport layer disposed on the first electrode layer; a bulk heterojunction organic active layer disposed on the hole transport layer; and the bulk A second electrode layer disposed on the heterojunction organic active layer; and the first electrode layer penetrating through the hole transport layer and the bulk heterojunction organic active layer in a direction perpendicular to the substrate. A through-electrode layer connected to the first electrode layer through a third through-hole reaching up to the first electrode layer, a passivation layer disposed on the second electrode layer and the through-electrode layer , and a plane perpendicular to the substrate The passivation is arranged in the direction Through and a first take-out terminal electrode connected to the through-electrode layer, through said passivation layer, and a second lead terminal electrode connected to the second electrode layer, the display region and The character forming region is provided with an electronic device including the substrate, the first electrode layer disposed on the substrate, and the passivation layer disposed on the first electrode layer.
本発明の他の態様によれば、基板上に第1電極を形成する工程と、前記第1電極層上に正孔輸送層を形成する工程と、前記正孔輸送層上にバルクへテロ接合有機活性層を形成する工程と、前記バルクへテロ接合有機活性層上に第2電極層を形成する工程と、前記第2電極層上にパッシベーション層を形成する工程と、前記基板に対して面直方向に、前記パッシベーション層、前記バルクへテロ接合有機活性層、および前記正孔輸送層を貫通し、前記第1電極層まで到達する第1貫通孔を形成する工程と、前記基板に対して面直方向に、前記パッシベーション層を貫通して、前記第2電極層まで到達する第2貫通孔を形成する工程と、前記第1貫通孔内において前記第1電極層と接続された第1取り出し端子電極を形成する工程と、前記第2貫通孔内において前記第2電極層と接続された第2取り出し端子電極を形成する工程と、前記第1取り出し端子電極と、前記正孔輸送層、前記バルクヘテロ接合有機活性層、および前記第2電極層と、の間に樹脂層を形成する工程とを有する有機薄膜太陽電池の製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, a step of forming a first electrode on a substrate, a step of forming a hole transport layer on the first electrode layer, and a bulk heterojunction on the hole transport layer Forming an organic active layer; forming a second electrode layer on the bulk heterojunction organic active layer; forming a passivation layer on the second electrode layer; and facing the substrate in the direction perpendicular, the passivation layer, before Symbol heterojunction organic active layer to the bulk, and the through hole transport layer, forming a first through-hole reaching the first electrode layer, with respect to the substrate Forming a second through hole penetrating through the passivation layer and reaching the second electrode layer in a direction perpendicular to the first surface, and a first connected to the first electrode layer in the first through hole Forming a takeout terminal electrode; and Forming a second take-out terminal electrode connected to the second electrode layer in the hole, and the first take-out terminal electrode, the hole transporting layer, the bulk heterojunction organic active layer, and the second electrode layer And a method of forming an organic thin film solar cell.
本発明の他の態様によれば、基板上に第1電極を形成する工程と、前記第1電極層上に正孔輸送層を形成する工程と、前記正孔輸送層上にバルクへテロ接合有機活性層を形成する工程と、前記基板に対して面直方向に、前記正孔輸送層、前記バルクへテロ接合有機活性層を貫通し、前記第1電極層まで到達する第3貫通孔を形成する工程と、前記バルクへテロ接合有機活性層上に第2電極層を形成するとともに、前記第3貫通孔を介して前記第1電極層に接続された貫通接続電極を形成する工程と、前記第2電極層および前記貫通接続電極上にパッシベーション層を形成する工程と、前記基板に対して面直方向に、前記パッシベーション層を貫通し、前記貫通接続電極まで到達する第4貫通孔を形成する工程と、前記基板に対して面直方向に、前記パッシベーション層を貫通して、前記第2電極層まで到達する第2貫通孔を形成する工程と、前記第4貫通孔内において前記貫通接続電極と接続された第1取り出し端子電極を形成する工程と、前記第2貫通孔内において前記第2電極層と接続された第2取り出し端子電極を形成する工程とを有する有機薄膜太陽電池の製造方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, a step of forming a first electrode on a substrate, a step of forming a hole transport layer on the first electrode layer, and a bulk heterojunction on the hole transport layer A step of forming an organic active layer, and a third through hole that penetrates the hole transport layer and the bulk heterojunction organic active layer in a direction perpendicular to the substrate and reaches the first electrode layer Forming a second electrode layer on the bulk heterojunction organic active layer and forming a through connection electrode connected to the first electrode layer through the third through hole; and Forming a passivation layer on the second electrode layer and the through-connection electrode , and forming a fourth through-hole penetrating the passivation layer and reaching the through-connection electrode in a direction perpendicular to the substrate And in a direction perpendicular to the substrate Through said passivation layer, said forming the second through-hole reaching the second electrode layer, forming a first take-out terminal electrode connected to the through-connecting electrode in the fourth through hole And a step of forming a second extraction terminal electrode connected to the second electrode layer in the second through-hole.
本発明によれば、電極の取り出し構造を改善し、外観の大きな構造変化を伴うこと無く、任意の位置に接続点を形成可能で、かつ軽量化・薄層化可能な有機薄膜太陽電池およびその製造方法、および電子機器を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the organic thin-film solar cell which can improve the extraction structure of an electrode, can form a connection point in arbitrary positions, without accompanying a big structural change of an external appearance, and can be reduced in weight and thickness, and its A manufacturing method and an electronic device can be provided.
次に、図面を参照して、実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。 Next, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。 Further, the embodiments described below exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the embodiments of the present invention include the material, shape, structure, The layout is not specified as follows. Various modifications can be made to the embodiment of the present invention within the scope of the claims.
[実施の形態]
以下の実施の形態に係る有機薄膜太陽電池において、「透明」とは、透過率が約50%以上であるものと定義する。また「透明」とは、実施の形態に係る有機薄膜太陽電池において、可視光線に対して、無色透明という意味でも使用する。可視光線は波長約360nm〜830nm程度、エネルギー約3.45eV〜1.49eV程度に相当し、この領域で透過率が50%以上あれば透明である。
[Embodiment]
In the organic thin film solar cell according to the following embodiments, “transparent” is defined as having a transmittance of about 50% or more. Further, “transparent” is also used to mean colorless and transparent with respect to visible light in the organic thin film solar cell according to the embodiment. Visible light corresponds to a wavelength of about 360 nm to 830 nm and an energy of about 3.45 eV to 1.49 eV, and is transparent if the transmittance is 50% or more in this region.
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1は、図1(a)に示すように、基板10と、基板10上に配置された透明電極層(第1電極層)11と、第1電極層11上に配置された正孔輸送層12と、正孔輸送層12上に配置されたバルクヘテロ接合有機活性層14と、バルクヘテロ接合有機活性層14上に配置されたカソード電極層(第2電極層)16と、第2電極層16上に配置されたパッシベーション層26と、基板10に対して面直方向に配置され、パッシベーション層26・バルクへテロ接合有機活性層14・正孔輸送層12を貫通して、第1電極層11と接続された第1取り出し端子電極381と、基板10に対して面直方向に配置され、パッシベーション層26を貫通して、第2電極層16と接続された第2取り出し端子電極382とを備える。
As shown in FIG. 1A, the organic thin-film
第1取り出し端子電極381は、第1電極層11の任意の位置に接続可能である。
The first extraction terminal electrode 38 1 can be connected to any position of the
第2取り出し端子電極382は、第2電極層16の任意の位置に接続可能である。
Second extraction terminal electrodes 38 2 are connectable to an arbitrary position of the
また、実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1は、図1(a)および図1(b)に示すように、パッシベーション層26上に配置されたカラー化バリア層28と、カラー化バリア層28上に配置されたバックシートパッシベーション層30と、バックシートパッシベーション層30上に配置され、第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382を封止する樹脂層40とを備えていても良い。
In addition, as shown in FIGS. 1A and 1B, the organic thin-film
また、カラー化バリア層28は、例えば、紫外線硬化樹脂で形成可能である。
The
また、カラー化バリア層28には、着色剤を添加しても良い。着色剤としては、黒色では、例えば、カーボンブラック、青色では、例えば、フタロシアニン塗料、赤色では、例えば、アリザリン塗料などを適用可能である。
Further, a coloring agent may be added to the
また、パッシベーション層26は、例えば、SiN膜若しくはSiON膜で形成可能である。
The
カラー化バリア層28は、パッシベーション層26に形成されるスポットを被覆可能である。
The
また、パッシベーション層26とカラー化バリア層28は、複数層繰り返し積層化されて、多重積層保護膜を形成しても良い。
Further, the
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1は、図1(a)に示すように、着色剤を添加した保護膜(カラー化バリア層28)を用いることで、薄層化された素子構造で、モジュールに任意の着色を可能にした。
As shown in FIG. 1A, the organic thin-film
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1は、図1(a)に示すように、ITO付きガラス基板10上に発電層となる約数100nm程度の厚さを有する有機層(12・14)を積層し、第2電極層16として、アルミニウムなどの金属層を蒸着して作られる。
As shown in FIG. 1A, the organic thin-film
第2電極層16として形成された純アルミニウムは、酸化され易いため、耐久性を持たせるために、図1(a)に示すように、不動態膜24を形成しても良い。
Since pure aluminum formed as the
基板10上には、正孔輸送層12・バルクヘテロ接合有機活性層14などの有機層が配置されるため、不動態膜24の形成によって、パッシベーション層26を形成する際に、これらの有機層に損傷を与えることを防止可能である。
Since organic layers such as the
パッシベーション層26上に配置されたカラー化バリア層28は、実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1のセルの保護層としての役割を有する。
The
カラー化バリア層28は、紫外線(UV)照射により任意のパターニングが可能なカラーフィルタで形成可能である。このようなパターニングが可能なカラーフィルタを保護層として用いることによって、実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1は、保護層に意匠性を持たせることができ、作製工程の減少と意匠性の向上を可能にする。
The
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1において、パッシベーション層26、カラー化バリア層28は、CVD法によるSiNやSiONなどの無機パッシベーション膜と樹脂保護膜を多層に積層して形成可能である。
In the organic thin film
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1においては、モジュールのプロセスを変更することなく、着色を可能にするため、樹脂保護膜の素材に色素を添加することで、モジュールのセル以外の部位を任意の色に着色できるようにした。この樹脂素材は、塗布形成後にUV照射した部分のみパターンを残すことができることから、背面の配色を任意のパターンで行うことが可能である。
In the organic thin film
着色剤としては、黒色では、例えば、カーボンブラック、青色では、例えば、フタロシアニン塗料、赤色では、例えば、アリザリン塗料などを適用可能である。 As the colorant, for example, black can be applied, for example, carbon black, blue can be applied, for example, a phthalocyanine paint, and red, for example, alizarin paint.
実施の形態によれば、電極の取り出し構造を改善し、外観の大きな構造変化を伴うこと無く、任意の位置に接続点を形成可能で、かつ軽量化・薄層化可能な有機薄膜太陽電池を提供することができる。 According to the embodiment, an organic thin-film solar cell that can improve the electrode take-out structure, can form a connection point at an arbitrary position without causing a large structural change in appearance, and can be reduced in weight and thickness. Can be provided.
任意のパターンを配色し、文字を埋め込んだ有機薄膜太陽電池モジュールの例については後述する(図34〜図29を参照)。 An example of the organic thin-film solar cell module in which an arbitrary pattern is colored and characters are embedded will be described later (see FIGS. 34 to 29).
(動作原理)
有機薄膜太陽電池1Aの動作原理を説明する模式図は、図2に示すように表される。また、図2に示された有機薄膜太陽電池1Aの各種材料のエネルギーバンド構造は、図3に示すように表される。図2および図3を参照して、実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1Aの原理的な構成と、その動作について説明する。
(Operating principle)
A schematic diagram illustrating the operating principle of the organic thin-film
図2の左図に示すように、有機薄膜太陽電池1Aは、基板10と、基板10上に配置された透明電極層11と、透明電極層11上に配置された正孔輸送層12と、正孔輸送層12上に配置されたバルクへテロ接合有機活性層14と、バルクへテロ接合有機活性層14上に配置された第2電極層16とを備える。第2電極層16は、例えば、アルミニウム(Al)で形成され、カソード電極層となる。
As shown in the left diagram of FIG. 2, the organic thin film
ここで、バルクへテロ接合有機活性層14は、図2の右図に示すように、p型有機活性層領域とn型有機活性層領域が混在し、複雑なバルクへテロpn接合を形成している。ここで、p型有機活性層領域は、例えば、P3HT(poly(3-hexylthiophene-2,5diyl))で形成され、n型有機活性層領域は、例えば、PCBM(6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester)で形成されている。
Here, as shown in the right diagram of FIG. 2, the bulk heterojunction organic
(a)まず、光を吸収すると、バルクへテロ接合有機活性層14内で、励起子が生成される。
(A) First, when light is absorbed, excitons are generated in the bulk heterojunction organic
(b)次に、励起子は、バルクへテロ接合有機活性層14内のpn接合界面において、自発分極によって、電子(e−)と正孔(h+)の自由キャリアに解離する。
(B) Next, excitons dissociate into free carriers of electrons (e−) and holes (h +) by spontaneous polarization at the pn junction interface in the bulk heterojunction organic
(c)次に、解離した正孔(h+)は、アノード電極となる透明電極層11に向けて走行し、解離した電子(e−)は、カソード電極層16に向けて走行する。
(C) Next, the dissociated holes (h +) travel toward the
(d)結果として、カソード電極層16・透明電極層11間には、逆方向電流が導通して、開放電圧Vocが発生し、有機薄膜太陽電池1Aが得られる。
(D) As a result, a reverse current is conducted between the
有機薄膜太陽電池1Aにおいて、正孔輸送層12に適用するPEDOT:PSSの内、PEDOTの化学構造式は、図4(a)に示すように表され、PSSの化学構造式は、図4(b)に示すように表される。
In the organic thin film
有機薄膜太陽電池1Aにおいて、バルクヘテロ接合有機活性層14に適用されるP3HTの化学構造式は、図5(a)に示すように表され、バルクヘテロ接合有機活性層14に適用されるPCBMの化学構造式は、図5(b)に示すように表される。
In the organic thin film
有機薄膜太陽電池1Aにおいて、真空蒸着で使用する材料の化学構造式の例は、以下の通りである。すなわち、フタロシアニン(Pc:Phthalocyanine)の例は、図6(a)に示すように表され、亜鉛フタロシアニン(ZnPc:Zinc- phthalocyanine)の例は、図6(b)に示すように表され、Me−Ptcdi(N,N’-dimethyl perylene-3,4,9,10-dicarboximide)の例は、図6(c)に示すように表され、フラーレン(C 60 :Buckminster fullerene)の例は、図6(d)に示すように表される。
In the organic thin film
有機薄膜太陽電池1Aにおいて、溶液プロセスで使用する材料の化学構造式の例は、以下の通りである。すなわち、MDMO-PPV(poly[2-methoxy-5-(3,7-dimethyl octyloxy)]-1,4-phenylene vinylene)の例は、図7(a)に示すように表される。PFB(poly (9,9’-dioctylfluorene-co-bis-N,N’-(4-butylphenyl)-bis-N,N’-phenyl-1,4-phenylenediamine)の例は、図7(b)に示すように表される。CN-MDMO-PPV (poly-[2-methoxy-5-(2’-ethylhexyloxy)-1,4-(1-cyanovinylene)-phenylene]) の例は、図7(c)に示すように表される。PFO-DBT (poly[2,7-(9,9-dioctyl-fluorene)-alt-5,5-(4,7’-di-2-thienyl-2’,1’,3’-benzothiadiazole)])の例は、図7(d)に示すように表される。
In the organic thin film
また、F8BT(poly(9,9’-dioctyl fluoreneco-benzothiadiazole))の例は、図7(e)に示すように表され、PCDTBT(poly[N-9’-hepta-decanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(4’,7’-di-thienyl-2’1’,3’-b3nzothiadizaole)])の例は、図7(f)に示すように表される。 An example of F8BT (poly (9,9′-dioctyl fluoreneco-benzothiadiazole)) is represented as shown in FIG. 7 (e), and PCDTBT (poly [N-9′-hepta-decanyl-2,7- An example of carbazole-alt-5,5- (4 ′, 7′-di-thienyl-2′1 ′, 3′-b3nzothiadizaole)]) is represented as shown in FIG.
また、PC60BM (6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester)の例は、図7(g)に示すように表され、PC70BM(6,6-phenyl-C71-butyric acid methyl ester)の例は、図7(h)に示すように表される。 An example of PC 60 BM (6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester) is represented as shown in FIG. 7 (g), and PC 70 BM (6,6-phenyl-C71-butyric acid methyl ester). An example of ester) is represented as shown in FIG.
不動態膜24は、第2電極層16の酸化膜で構成される。また、第2電極層16の酸化膜は、第2電極層16の表面を酸素プラズマ処理することによって、形成可能である。不動態膜24の厚さは、例えば、約10オングストローム〜約100オングストロームである。なお、図示は省略するが、不動態膜24上に配置されたパッシベーション膜を備えていても良い。このパッシベーション膜は、例えば、SiN膜若しくはSiON膜で構成可能である。
The
第2電極層16は、Al、W、Mo、Mn、Mgの何れかの金属で構成されていても良い。第2電極層16をAlで形成する場合には、不動態膜24は、アルミナ(Al2O3)膜となる。
The
第2電極層16の表面に不動態膜24を備える有機薄膜太陽電池1は、バルクヘテロ接合有機活性層14内に水分や酸素が侵入した場合であっても、第2電極層16がその水分・酸素によって酸化する事態を防止することができる。これにより、有機太陽電池の劣化を抑制することができ、耐久性を高めることができる。
In the organic thin-film
(製造方法)
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池の製造方法の一工程であって、基板10上に透明電極層11をパターン形成したITO基板を準備する工程は、図8(a)に示すように表され、透明電極層11をパターニング後、透明電極層11上に正孔輸送層12をパターン形成する工程は、図8(b)に示すように表され、正孔輸送層12上にバルクへテロ接合有機活性層14をパターン形成する工程は、図8(c)に示すように表され、バルクへテロ接合有機活性層14上に第2電極層16をパターン形成する工程は、図8(d)に示すように表される。
(Production method)
FIG. 8A shows a process of preparing an ITO substrate in which the
また、実施の形態に係る有機薄膜太陽電池の製造方法の一工程であって、第2電極層16表面に不動態膜(酸化膜)24を形成する工程は、図9(a)に示すように表され、デバイス全面にパッシベーション層26を形成する工程は、図9(b)に示すように表され、パッシベーション層26上にカラー化バリア層28を形成する工程は、図9(c)に示すように表される。
In addition, a process of forming the passive film (oxide film) 24 on the surface of the
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池の製造方法の一工程であって、カラー化バリア層28上にバックシートパッシベーション層30を形成する工程は、図10(a)に示すように表され、基板10に対して面直方向に、バックシートパッシベーション層30・カラー化バリア層28・パッシベーション層26・バルクへテロ接合有機活性層14・正孔輸送層12を貫通し、第1電極層11まで到達する第1貫通孔361を形成し、かつ基板10に対して面直方向に、バックシートパッシベーション層30・カラー化バリア層28・パッシベーション層26を貫通して、第2電極層16まで到達する第2貫通孔362を形成する工程は、図10(b)に示すように表され、第1貫通孔361・第2貫通孔362を介して、第1電極層11・第2電極層16と接続された第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382を形成する工程は、図10(c)に示すように表される。
A step of forming the
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1の製造方法は、図8〜図10および図1(a)に示すように、基板10上に第1電極層11をパターン形成する工程と、第1電極層11上に正孔輸送層12をパターン形成する工程と、正孔輸送層12上にバルクヘテロ接合有機活性層14をパターン形成する工程と、バルクヘテロ接合有機活性層14上に第2電極層16をパターン形成する工程と、第2電極層16上にパッシベーション層26を形成する工程と、パッシベーション層26上にカラー化バリア層28を形成する工程と、カラー化バリア層28上にバックシートパッシベーション層30を形成する工程とを有する。
The manufacturing method of the organic thin-film
図8〜図10および図1(a)を参照して、実施の形態に係る有機薄膜太陽電池の製造方法について説明する。 With reference to FIGS. 8-10 and FIG. 1 (a), the manufacturing method of the organic thin-film solar cell concerning embodiment is demonstrated.
(a)まず、図8(a)に示すように、基板10上に、例えば、ITOからなる透明電極層11をパターン形成する。透明電極層11のパターニングには、ウエットエッチング技術、酸素プラズマエッチング技術、レーザパターニング技術、ナノインプリント技術などを適用可能である。
(A) First, as shown in FIG. 8A, the
(b)次に、図8(b)に示すように、パターニングされた透明電極層11上に正孔輸送層12をパターン形成する。正孔輸送層12の形成には、スピンコート技術、スプレー技術、スクリーン印刷技術などを適用可能である。ここで、正孔輸送層12の形成工程では、例えば、PEDOT:PSSをスピンコートによって形成し、水分除去のために、アニ−ルを120℃で約10分間行うと良い。
(B) Next, as shown in FIG. 8B, the
(c)次に、図8(c)に示すように、正孔輸送層12上に、発電層となるバルクヘテロ接合有機活性層14を形成する。バルクヘテロ接合有機活性層14の形成工程においては、例えば、P3HTをスピンコートによって形成する。また、バルクへテロ接合有機活性層14の形成においては、インクジェット法を用いてフィルム状に形成した後、有機溶剤を乾燥させるために、約100℃〜120℃で約10分〜30分加熱する。
(C) Next, as shown in FIG. 8C, a bulk heterojunction organic
(d)次に、図8(d)に示すように、バルクヘテロ接合有機活性層14上に、カソード電極層16をパターン形成する。カソード電極層16の形成には、例えばAl、W、Mo、Mn、Mgなどの金属層を真空加熱蒸着法により形成可能である。また、スクリーン印刷技術を適用しても良い。
(D) Next, as shown in FIG. 8D, the
(e)次に、図9(a)に示すように、第2電極層16の表面に酸化膜(不動態膜)24を形成する。この不動態膜24は、第2電極層16を酸素プラズマ処理することによって形成することができる。酸素プラズマにより、余分な有機層を除去するとともに、アルミニウムの再表面に対して酸化被膜処理を行う。
(E) Next, as shown in FIG. 9A, an oxide film (passive film) 24 is formed on the surface of the
(f)次に、図9(b)に示すように、第2電極層16上にパッシベーション層26を形成する。ここで、パッシベーション層26は、シリコン窒化膜・シリコン酸窒化膜などをCVD法で形成しても良い。シリコン窒化膜・シリコン酸窒化膜の厚さは、例えば、約0.5μm〜1.5μm程度である。大気中の水分と酸素による劣化を抑えるため、CVDにより形成したSiN膜・SiON膜による封止を行うことで、さらに耐久性を向上可能である。
(F) Next, as shown in FIG. 9B, a
(g)次に、図9(c)に示すように、パッシベーション層26上にカラー化バリア層28を形成する。ここでは、SiN膜で形成されたパッシベーション層26のスポットなどの不良を無くし、モジュールの背面を平滑化するために、UV硬化樹脂素材をスピンコート法などで塗布し、UV照射により硬化させる。なお、ここで、カラー化バリア層28には着色剤を添加した保護膜を用いることで、薄層化された素子構造で、モジュールに任意の着色を可能にしている。
(G) Next, as shown in FIG. 9C, a
(h)次に、図10(a)に示すように、カラー化バリア層28上にバックシートパッシベーション層30を形成する。バックシートパッシベーション層30は、例えば、シリコン窒化膜などをCVD法で形成しても良い。シリコン窒化膜の厚さは、例えば、約0.5μm〜1.5μm程度である。大気中の水分と酸素による劣化を抑えるため、CVDにより形成したSiN膜による封止を行うことで、さらに耐久性を向上可能である。
(H) Next, as shown in FIG. 10A, a
(i)次に、図10(b)に示すように、基板10に対して面直方向に、バックシートパッシベーション層30・カラー化バリア層28・パッシベーション層26・バルクへテロ接合有機活性層14・正孔輸送層12を貫通し、第1電極層11まで到達する第1貫通孔361を形成し、かつ基板10に対して面直方向に、バックシートパッシベーション層30・カラー化バリア層28・パッシベーション層26を貫通して、第2電極層16まで到達する第2貫通孔362を形成する。第1貫通孔361・第2貫通孔362の形成には、レーザビアシング、若しくはレーザアブレーションなどのメカニカルカットを用いて形成する。第1電極層11と接触させるために必要なバックシートパッシベーション層30・カラー化バリア層28・パッシベーション層26・バルクへテロ接合有機活性層14・正孔輸送層12への第1貫通孔361は、直径約5μm程度のレーザ光(例えば、波長532nm)を用いて形成可能である。同様に、第2電極層16と接触させるために必要なバックシートパッシベーション層30・カラー化バリア層28・パッシベーション層26への第2貫通孔362は、直径約5μm程度のレーザ光(例えば、波長532nm)を用いて形成可能である。また、これらの第1貫通孔361・第2貫通孔362は1個に限定されるそれぞれ抵抗値に応じて、複数個形成しても良い。
(I) Next, as shown in FIG. 10B, the
(j)次に、図10(c)に示すように、第1貫通孔361内において第1電極層11と接続された第1取り出し端子電極381を形成し、第2貫通孔362内において第2電極層16と接続された第2取り出し端子電極382を形成する。第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382と第1電極層11・第2電極層16とのボンディング接合には、例えば、カーボンペースト、Agペーストなどを用いる。第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382は、例えば、金ワイヤなどで形成可能である。
(J) Next, FIG. 10 (c), the first take-out terminal electrodes 38 1 connected to the
(k)最後に、図10(c)に示すように、水分・酸素などが浸入しないように、UV硬化樹脂で第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382付近を保護する。 (K) Finally, as shown in FIG. 10C, the vicinity of the first extraction terminal electrode 38 1 and the second extraction terminal electrode 38 2 is protected with UV curable resin so that moisture, oxygen and the like do not enter.
このように、基板10に対して面直方向に第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382を形成することで、外観を損なうことなく、接触抵抗を低減化可能であり、良好な接合を形成可能である。
In this way, by forming the first extraction terminal electrode 38 1 and the second extraction terminal electrode 38 2 in a direction perpendicular to the
以上の工程により、実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1を完成することができる。
The organic thin-film
尚、要求するモジュール耐久性に応じて、シリコン窒化膜などのパッシベーション層26を形成する工程(図9(b))・パッシベーション層26上にカラー化バリア層28を形成する工程(図9(c))を繰り返し、多重積層保護膜を形成しても良い。
Depending on the required module durability, a step of forming a
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池において、カラー化バリア層421、422によって、パッシベーション層411、412に形成されるスポット41Hを被覆する様子を説明する模式的断面構造は、図11(a)に示すように表され、パッシベーション層411、412、413、414とカラー化バリア層421、422、423、424を複数層繰り返し積層化形成した多重積層保護膜の模式的断面構造は、図11(b)に示すように表される。
In the organic thin-film solar cell according to the embodiment, a schematic cross-sectional structure for explaining how the
また、セルの開口部分は、インクジェット法などによって、任意にパターニングされる。また、色素を添加したカラー化バリア層28(樹脂保護膜)もインクジェット法などを用いることで任意のパターニングを実現可能である。ここで、セルの開口部分とは、例えば、ディスプレイ領域2や文字形成領域6(図34〜図37参照)に対応する。
Moreover, the opening part of a cell is arbitrarily patterned by the inkjet method etc. In addition, the coloring barrier layer 28 (resin protective film) to which a dye is added can also be subjected to arbitrary patterning by using an inkjet method or the like. Here, the opening portion of the cell corresponds to, for example, the
(複数個直列配置構成)
複数個(図の例では3個)直列に配置された実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1の模式的平面パターン構成は、図12(a)に示すように表され、図12(a)のII−II線に沿う模式的断面構造は、図12(b)に示すように表され、回路表現は、図12(c)に示すように表される。
(Multiple arrangement configuration)
A schematic planar pattern configuration of the organic thin-film
(製造方法)
複数個(図の例では3個)直列に配置された実施の形態に係る有機薄膜太陽電池の製造方法について説明する。
(Production method)
A method for manufacturing an organic thin-film solar cell according to an embodiment in which a plurality (three in the example in the figure) are arranged in series will be described.
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池の製造方法の一工程であって、基板10上に透明電極層11を形成した状態を示す模式的平面パターン構成は、図13(a)に示すように表され、図13(a)のIII−III線に沿う模式的断面構造は、図13(b)に示すように表される。
A schematic planar pattern configuration showing a state in which the
また、透明電極層11上に正孔輸送層12を製膜した状態を示す模式的平面パターン構成は、図14(a)に示すように表され、図14(a)のIV−IV線に沿う模式的断面構造は、図14(b)に示すように表される。
Moreover, the schematic plane pattern structure which shows the state which formed the positive
また、正孔輸送層12上にバルクへテロ接合有機活性層14を製膜した状態を示す模式的平面パターン構成は、図15(a)に示すように表され、図15(a)のV−V線に沿う模式的断面構造は、図15(b)に示すように表される。
Further, a schematic planar pattern configuration showing a state in which the bulk heterojunction organic
また、バルクへテロ接合有機活性層14上に第2電極層16を形成した状態を示す模式的平面パターン構成は、図16(a)に示すように表され、図16(a)のVI−VI線に沿う模式的断面構造は、図16(b)に示すように表される。
Further, a schematic planar pattern configuration showing a state in which the
また、酸素プラズマ処理によって、正孔輸送層12、バルクへテロ接合有機活性層14の内、パターン上において、余分な有機層をエッチングすると共に、第2電極層16の表面に不動態膜(酸化膜)24を形成した状態を示す模式的平面パターン構成は、図17(a)に示すように表され、図17(a)のVII−VII線に沿う模式的断面構造は、図17(b)に示すように表される。
In addition, by oxygen plasma treatment, an excess organic layer is etched on the pattern in the
また、デバイス全面にパッシベーション層26を形成した状態を示す模式的平面パターン構成は、図18(a)に示すように表され、図18(a)のVIII−VIII線に沿う模式的断面構造は、図18(b)に示すように表される。
Further, a schematic plane pattern configuration showing a state in which the
また、パッシベーション層26上にカラー化バリア層28を形成した状態を示す模式的平面パターン構成は、図19(a)に示すように表され、図19(a)のIX−IX線に沿う模式的断面構造は、図19(b)に示すように表される。
Further, a schematic planar pattern configuration showing a state in which the
また、カラー化バリア層28上にバックシートパッシベーション層30を形成した状態を示す模式的平面パターン構成は、図20(a)に示すように表され、図20(a)のX−X線に沿う模式的断面構造は、図20(b)に示すように表される。
Further, a schematic planar pattern configuration showing a state in which the back
また、第1貫通孔361および第2貫通孔362を形成した状態を示す模式的平面パターン構成は、図21(a)に示すように表され、図21(a)のXI−XI線に沿う模式的断面構造は、図21(b)に示すように表される。 The schematic planar pattern configuration showing a state of forming a first through-hole 36 1 and the second through-hole 36 2 is expressed as shown in FIG. 21 (a), XI-XI line shown in FIG. 21 (a) A schematic cross-sectional structure along the line is represented as shown in FIG.
図12〜図21を参照して、複数個(図の例では3個)直列に配置された実施の形態に係る有機薄膜太陽電池の製造方法について説明する。 With reference to FIGS. 12-21, the manufacturing method of the organic thin-film solar cell based on Embodiment arrange | positioned in series (three in the example of a figure) is demonstrated.
(a)まず、純水、アセトン、エタノールで洗浄したガラス基板10(例えば、長さ約50mm×幅約50mm×厚さ約10.4mm)をICPエッチャ−に入れ、O2プラズマにより、表面の付着物を取り除く(ガラス基板表面処理)。なお、基板10をガラス基板で形成し、有機活性層へ光を効率的に誘導するために、ガラス表面に反射防止処理を実施しても良い。
(A) First, a glass substrate 10 (for example, length of about 50 mm × width of about 50 mm × thickness of about 10.4 mm) washed with pure water, acetone, and ethanol is placed in an ICP etcher, and the surface of the
(b)次に、図13(a)および図13(b)に示すように、ガラス基板10上に、例えば、ITOからなる透明電極層11を形成する。図13(a)および図13(b)に示すように、透明電極層11は溝部を挟んだストライプパターンで複数形成される。溝部の形成には、酸素プラズマエッチング技術、レーザパターニング技術、ナノインプリント技術などを適用することができる。
(B) Next, as shown in FIGS. 13A and 13B, a
(c)次に、図14(a)および図14(b)に示すように、各透明電極層11上に、正孔輸送層12を形成する。正孔輸送層12の形成には、スピンコート技術、スプレー技術、スクリーン印刷技術などを適用することができる。ここで、正孔輸送層12の形成工程では、例えば、PEDOT:PSSをスピンコートによって製膜を行い、水分除去のために、アニ−ルを120℃で約10分間行う。溝部の形成には、酸素プラズマエッチング技術、レーザパターニング技術、ナノインプリント技術などを適用することができる。
(C) Next, as shown in FIGS. 14A and 14B, the
(d)次に、図15(a)および図15(b)に示すように、各正孔輸送層12上に、バルクヘテロ接合有機活性層14を形成する。バルクヘテロ接合有機活性層14の形成工程においては、例えば、P3HTをスピンコートによって製膜を行う。
(D) Next, as shown in FIGS. 15A and 15B, a bulk heterojunction organic
(e)次に、図16(a)および図16(b)に示すように、各バルクヘテロ接合有機活性層14上に、カソード電極層16をパターン形成する。カソード電極層16の形成には、例えばAl、W、Mo、Mn、Mgなどの金属層を真空加熱蒸着法により堆積することによって行われる。真空加熱蒸着法の代わりに、スクリーン印刷技術を適用しても良い。カソード電極層16には、図16(a)および図16(b)に示すように、開口部を設けて、スルーホール34を形成する。
(E) Next, as shown in FIGS. 16A and 16B, the
(f)次に、図17(a)および図17(b)に示すように、バルクヘテロ接合有機活性層14および正孔輸送層12をエッチング処理した後、カソード電極層16の表面に酸化膜(不動態膜)24を形成する。バルクヘテロ接合有機活性層14および正孔輸送層12をエッチング処理することによって、各セルを分離することができる。また、不動態膜24は、第2電極層16を酸素プラズマ処理することによって形成することができる。不動態膜24の形成は、例えば、高密度プラズマエッチング装置を用いて行うことができる。なお、第2電極層16を酸素プラズマ処理することによって不動態膜24を形成すると同時に、バルクヘテロ接合有機活性層14および正孔輸送層12をエッチング処理することも可能である。
(F) Next, as shown in FIGS. 17A and 17B, after the bulk heterojunction organic
(g)次に、図18(a)および図18(b)に示すように、デバイス全面にパッシベーション層26を形成する。ここで、パッシベーション層26は、シリコン窒化膜などをCVD法で形成しても良い。シリコン窒化膜の厚さは、例えば、約0.5μm〜1.5μm程度である。大気中の水分と酸素による劣化を抑えるため、CVDにより形成したSiN膜による封止を行うことで、さらに耐久性を向上可能である。
(G) Next, as shown in FIGS. 18A and 18B, a
(h)次に、図19(a)および図19(b)に示すように、パッシベーション層26上にカラー化バリア層28を形成する。ここでは、SiN膜で形成されたパッシベーション層26のスポットなどの不良を無くし、モジュールの背面を平滑化するために、UV硬化樹脂素材をスピンコート法などで塗布し、UV照射により硬化させる。なお、ここで、カラー化バリア層28には着色剤を添加した保護膜を用いることで、薄層化された素子構造で、モジュールに任意の着色を可能にしている。
(H) Next, as shown in FIGS. 19A and 19B, a
(i)次に、図20(a)および図20(b)に示すように、カラー化バリア層28上にバックシートパッシベーション層30を形成する。バックシートパッシベーション層30は、例えば、シリコン窒化膜などをCVD法で形成しても良い。シリコン窒化膜の厚さは、例えば、約0.5μm〜1.5μm程度である。大気中の水分と酸素による劣化を抑えるため、CVDにより形成したSiN膜による封止を行うことで、さらに耐久性を向上可能である。
(I) Next, as shown in FIGS. 20A and 20B, a
(j)次に、図21(a)および図21(b)に示すように、基板10に対して面直方向に、バックシートパッシベーション層30・カラー化バリア層28・パッシベーション層26・バルクへテロ接合有機活性層14・正孔輸送層12を貫通し、第1電極層11まで到達する第1貫通孔361を形成し、かつ基板10に対して面直方向に、バックシートパッシベーション層30・カラー化バリア層28・パッシベーション層26を貫通して、第2電極層16まで到達する第2貫通孔362を形成する。第1貫通孔361・第2貫通孔362の形成には、レーザビアシング、若しくはレーザアブレーションなどのメカニカルカットを用いて形成する。第1貫通孔361は、直径約5μm程度のレーザ光(例えば、波長532nm)を用いて形成可能である。同様に、第2貫通孔362も、直径約5μm程度のレーザ光(例えば、波長532nm)を用いて形成可能である。また、これらの第1貫通孔361・第2貫通孔362は1個に限定されるそれぞれ抵抗値に応じて、複数個形成しても良い。
(J) Next, as shown in FIGS. 21 (a) and 21 (b), the back
(k)次に、図12(a)および図12(b)に示すように、第1貫通孔361内において第1電極層11と接続された第1取り出し端子電極381を形成し、第2貫通孔362内において第2電極層16と接続された第2取り出し端子電極382を形成する。第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382と第1電極層11・第2電極層16とのボンディング接合には、例えば、カーボンペースト、Agペーストなどを用いる。第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382は、例えば、金ワイヤなどで形成可能である。
(K) Next, as shown in FIGS. 12A and 12B, the first lead-out terminal electrode 38 1 connected to the
(l)最後に、図12(a)および図12(b)に示すように、水分・酸素などが浸入しないように、UV硬化樹脂で第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382付近を保護する。 (L) Finally, as shown in FIGS. 12A and 12B, the first extraction terminal electrode 38 1 and the second extraction terminal electrode 38 are made of UV curable resin so that moisture, oxygen, etc. do not enter. Protect the vicinity of 2 .
このように、基板10に対して面直方向に第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382を形成することで、外観を損なうことなく、接触抵抗を低減化可能であり、良好な接合を形成可能である。
In this way, by forming the first extraction terminal electrode 38 1 and the second extraction terminal electrode 38 2 in a direction perpendicular to the
以上の工程により、複数個(図の例では3個)直列に配置された実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1を完成することができる。
Through the above steps, a plurality (three in the illustrated example) of the organic thin-film
(有機薄膜太陽電池の作成手順)
図22に示すフローチャートに基づいて、実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1の作成手順について説明する。
(Procedure for making organic thin-film solar cells)
Based on the flowchart shown in FIG. 22, the preparation procedure of the organic thin-film
(a)ステップS1では、基板10上に、PEDOT:PSSを塗布する。例えば、0.45μmPTFEメンブレンフィルターでPEDOT:PSS水溶液を濾過し、溶け残りや不純物を取り除き、PEDOT:PSS水溶液をITO基板10上に塗布し、スピンコート(例えば、4000rpm,30sec)する。
(A) In step S <b> 1, PEDOT: PSS is applied on the
(b)ステップS2では、PEDOT:PSSを焼結する。即ち、製膜後、水分除去のために120℃、10分間加熱処理をする。なお、基板10全体に熱が伝わるように予めホットプレートで温めておいたシャーレを被せると良い。
(B) In step S2, PEDOT: PSS is sintered. That is, after film formation, heat treatment is performed at 120 ° C. for 10 minutes to remove moisture. In addition, it is good to cover the petri dish previously warmed with the hot plate so that heat may be transmitted to the
(c)ステップS3では、P3HT:PCBMを塗布する。具体的には、例えば、ジクロロベンゼン(o-dichlorobenzen)にP3HT16mgとPCBM16mgを溶解させる。溶液は、窒素雰囲気中の50℃で一晩攪拌を行った後に、50℃で1分間超音波処理を行う。溶液は窒素置換されたグローブボックス(<1ppmO2、H2O)内で洗浄処理したITO基板10上にスピンコートを行う。回転数は例えば550rpm・60secの後に2000rpm・1secである。
(C) In step S3, P3HT: PCBM is applied. Specifically, for example, 16 mg of P3HT and 16 mg of PCBM are dissolved in dichlorobenzene (o-dichlorobenzen). The solution is stirred overnight at 50 ° C. in a nitrogen atmosphere and then sonicated at 50 ° C. for 1 minute. The solution is spin-coated on the
(d)ステップS4では、プレアニールを行う。即ち、ステップS3の塗布の後、120℃で10分間加熱を行う。なお、基板10全体に熱が伝わるように予めホットプレートで温めておいたシャーレを被せると良い。
(D) In step S4, pre-annealing is performed. That is, after the application in step S3, heating is performed at 120 ° C. for 10 minutes. In addition, it is good to cover the petri dish previously warmed with the hot plate so that heat may be transmitted to the
(e)ステップS5では、LiF真空蒸着を行う。具体的には、LiF(純度:99.98%)は、真空度:1.1×10−6torr・蒸着レートが0.1Å/secで真空加熱蒸着を行う。 (E) In step S5, LiF vacuum deposition is performed. Specifically, LiF (purity: 99.98%) is subjected to vacuum heating vapor deposition at a degree of vacuum of 1.1 × 10 −6 torr / deposition rate of 0.1 kg / sec.
(f)ステップS6では、Al真空蒸着を行って第2電極層16を形成する。具体的には、Al(純度:99.999%)は、真空度:1.1×10−6torrで蒸着レートが〜2Å/secで真空加熱蒸着を行う。
(F) In step S6, the
(g)ステップS7では、第2電極層16について、電極酸化被膜処理を行う。具体的には、高密度プラズマエッチング装置を用いて酸素プラズマにより第2電極層16表面を酸化し、酸化膜24を形成する。
(G) In step S7, an electrode oxide film treatment is performed on the
(h)ステップS8では、封止を行う。具体的には、デバイス全体に、パッシベーション層26・カラー化バリア層28・バックシートパッシベーション層30を順次積層化形成して、素子を封止する。
(H) In step S8, sealing is performed. Specifically, a
(i)ステップS9では、貫通孔を形成する。具体的には、第1電極層11・第2電極層16に接触するための第1貫通孔361・第2貫通孔362のコンタクトホールをレーザビアシング、若しくはレーザアブレーションなどのメカニカルカットを用いて形成する。
(I) In step S9, a through hole is formed. Specifically, the first through-hole 36 1, the second through hole 36 second contact hole laser vias Thing for contacting a
(j)ステップS10では、端子電極を形成する。具体的には、第1貫通孔361・第2貫通孔362を介して、第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382と第1電極層11・第2電極層16とをボンディング接合を用いて接続する。第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382は、金ワイヤなどで形成可能である。第1取り出し端子電極381と第1電極層11とのボンディング接合部および第2取り出し端子電極382と第2電極層16とのボンディング接合部には、カーボンペースト、Agペーストなどを用いる。
(J) In step S10, a terminal electrode is formed. Specifically, the first extraction terminal electrode 38 1 , the second extraction terminal electrode 38 2 , the
(k)ステップS11では、封止を行う。具体的には、水分・酸素などが浸入しないように、UV硬化樹脂等の樹脂層40で第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382の周辺部を保護する。
(K) In step S11, sealing is performed. Specifically, the peripheral portions of the first extraction terminal electrode 38 1 and the second extraction terminal electrode 38 2 are protected by a
(量産化工程)
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池は、図23〜図27に示すように、複数のセルをマトリックス状に配置し、量産化工程によって製造することもできる。
(Mass production process)
As shown in FIGS. 23 to 27, the organic thin-film solar cell according to the embodiment can be manufactured by arranging a plurality of cells in a matrix and performing a mass production process.
以下、図23〜図27を参照して説明する。 Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS.
(a)まず、純水、アセトン、エタノールで洗浄したガラス基板10をICPエッチャ−に入れ、O2プラズマにより、表面の付着物を取り除く(ガラス基板表面処理)。なお、有機活性層へ光を効率的に誘導するために、ガラス基板10の表面に反射防止処理を実施しても良い。
(A) First, a
(b)次に、図23に示すように、基板10上に、例えば、ITOからなる透明電極層11を形成する。図23に示す例では、透明電極層11は隙間を挟んだ2本のストライプパターンで形成される。隙間の形成には、酸素プラズマエッチング技術、レーザパターニング技術、ナノインプリント技術などを適用することができる。
(B) Next, as shown in FIG. 23, a
(c)次に、図24に示すように、基板10および透明電極層11上に、正孔輸送層12を形成する。正孔輸送層12の形成には、スピンコート技術、スプレー技術、スクリーン印刷技術などを適用することができる。ここで、正孔輸送層12の形成工程では、例えば、PEDOT:PSSをスピンコートによって製膜を行い、水分除去のために、アニ−ルを120℃で約10分間行う。
(C) Next, as shown in FIG. 24, the
(d)次に、図25に示すように、正孔輸送層12上に、バルクヘテロ接合有機活性層14を形成する。バルクヘテロ接合有機活性層14の形成工程においては、例えば、P3HT:PCBMをスピンコートによって製膜を行う。バルクヘテロ接合有機活性層14の厚さは、例えば、約100nm〜約200nmである。
(D) Next, as shown in FIG. 25, a bulk heterojunction organic
(e)次に、図26に示すように、バルクへテロ接合有機活性層14上に、2本のストライプパターンのカソード電極層16を透明電極層11と直交させて形成する。
(E) Next, as shown in FIG. 26, two stripe pattern cathode electrode layers 16 are formed on the bulk heterojunction organic
カソード電極層16の形成には、例えばAl、W、Mo、Mn、Mgなどを真空加熱蒸着法により堆積することによって行われる。真空加熱蒸着法の代わりに、スクリーン印刷技術を適用しても良い。
The
(f)次に、図示は省略するが、カソード電極層16の表面に酸化膜(不動態膜)を形成する。不動態膜は、カソード電極層16を酸素プラズマに暴露させて形成することができる。酸素プラズマによる酸化膜の形成は、例えば、プラズマエッチング装置を用いて行うことができる。
(F) Next, although not shown, an oxide film (passive film) is formed on the surface of the
(g)次に、図示は省略するが、デバイス全体に、パッシベーション層26・カラー化バリア層28・バックシートパッシベーション層30を順次積層化形成して、第1貫通孔361・第2貫通孔362を形成し、第1貫通孔361・第2貫通孔362を介して、第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382と第1電極層11・第2電極層16とをボンディング接合を用いて接続し、最後に、水分・酸素などが浸入しないように、UV硬化樹脂等の樹脂層40で第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382の周辺部を保護する。
(G) Next, although not shown, a
以上の工程により、実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1を量産化することができる。
Through the above steps, the organic thin-film
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池において、複数のセルCijをマトリックス状に配置した模式的平面パターン構成例は、図28に示すように表される。アノード電極層11で形成されるアノード電極パターン…,Aj, Aj+1,…と、アノード電極パターン…, Aj, Aj+1,…と直交し、カソード電極層16で形成されるカソード電極パターン…,Ki-1, Ki, Ki+1,…の交差部にセル…Cij…が配置されている。アノード電極パターン…, Aj, Aj+1,…と、カソード電極パターン…, Ki-1, Ki, Ki+1,…を選択することによって、交差部に配置されたセル…Cij…の特性をそれぞれ別個に測定することもできる。
In the organic thin-film solar cell according to the embodiment, a schematic planar pattern configuration example in which a plurality of cells C ij are arranged in a matrix is expressed as shown in FIG. An anode electrode pattern formed by the
(スピンコート法)
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池の製造方法において、正孔輸送層12およびバルクへテロ接合有機活性層14を形成する際のスピンコート法を示す概略は図28(a)に示すように表され、形成された正孔輸送層12およびバルクへテロ接合有機活性層14の例を示す模式的鳥瞰構成は、図28(b)に示すように表される。
(Spin coating method)
In the method of manufacturing an organic thin film solar cell according to the embodiment, an outline showing a spin coating method when forming the
例えば、実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1において、比較的小面積の素子を作成する場合には、図28(a)に示すようなスピンコート法を適用することができる。
For example, in the organic thin film
即ち、図28(a)に示すように、モータ等の駆動源に接続される高速回転可能なスピンドル62と、スピンドル62に固設され基板10を載置するテーブル63とを備えるスピンコーターが用いられる。
That is, as shown in FIG. 28A, a spin coater including a
そして、テーブル63上に基板10を載置し、モータ等の駆動源を稼働させてテーブル63を例えば2000〜4000rpmで矢印A、B方向に高速回転させる。次いで、スポイト60を用いて、正孔輸送層12やバルクへテロ接合有機活性層14を形成する溶液の液滴64を落下させる。これにより、液滴64は遠心力により基板10上に均一な厚さの正孔輸送層12およびバルクへテロ接合有機活性層14(図28(b)参照)を形成することができる。
Then, the
(変形例1)
実施の形態の変形例1に係る有機薄膜太陽電池1の模式的平面パターン構成は、図29(a)に示すように表され、図29(a)のXII−XII線に沿う模式的断面構造は、図29(b)に示すように表され、回路表現は、図29(c)に示すように表される。
(Modification 1)
A schematic planar pattern configuration of the organic thin-film
実施の形態の変形例1に係る有機薄膜太陽電池1は、図29(a)〜図29(c)に示すように、基板10と、基板10上に配置された第1電極層11と、第1電極層11上に配置された正孔輸送層12と、正孔輸送層12上に配置されたバルクへテロ接合有機活性層14と、バルクへテロ接合有機活性層14上に配置された第2電極層16と、第2電極層16上に配置されたパッシベーション層26と、基板10に対して面直方向に配置され、パッシベーション層26・バルクへテロ接合有機活性層14・正孔輸送層12を貫通して、第1電極層11と接続された第1取り出し端子電極381と、基板10に対して面直方向に配置され、パッシベーション層26を貫通して、第2電極層16と接続された第2取り出し端子電極382とを備える。
As shown in FIGS. 29A to 29C, the organic thin-film
第1取り出し端子電極381は、第1電極層11の任意の位置に接続可能である。
The first extraction terminal electrode 38 1 can be connected to any position of the
第2取り出し端子電極382は、第2電極層16の任意の位置に接続可能である。
Second extraction terminal electrodes 38 2 are connectable to an arbitrary position of the
また、実施の形態の変形例1に係る有機薄膜太陽電池1は、図29(a)〜図29(c)に示すように、パッシベーション層26上に配置されたカラー化バリア層28と、カラー化バリア層28上に配置されたバックシートパッシベーション層30と、バックシートパッシベーション層30上に配置され、第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382を封止する樹脂層40とを備えていても良い。
In addition, as shown in FIGS. 29A to 29C, the organic thin-film
また、カラー化バリア層28は、例えば、紫外線硬化樹脂で形成可能である。
The
また、カラー化バリア層28には、着色剤を添加しても良い。着色剤としては、黒色では、例えば、カーボンブラック、青色では、例えば、フタロシアニン塗料、赤色では、例えば、アリザリン塗料などを適用可能である。
Further, a coloring agent may be added to the
また、パッシベーション層26は、例えば、SiN膜若しくはSiON膜で形成可能である。
The
カラー化バリア層28は、パッシベーション層26に形成されるスポットを被覆可能である。
The
また、パッシベーション層26とカラー化バリア層28は、複数層繰り返し積層化されて、多重積層保護膜を形成しても良い。
Further, the
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池の製造方法の一工程であって、基板ぬわ上に透明電極層11をパターン形成した状態を示す模式的断面構造は、図30(a)に示すように表され、透明電極層11上に正孔輸送層12を製膜した状態を示す模式的断面構造は、図30(b)に示すように表され、正孔輸送層12上にバルクへテロ接合有機活性層14を製膜した状態を示す模式的断面構造は、図30(c)に示すように表され、バルクへテロ接合有機活性層14上に第2電極層16をパターン形成した状態を示す模式的断面構造は、図30(d)に示すように表される。
A schematic cross-sectional structure showing a state in which the
また、実施の形態に係る有機薄膜太陽電池の製造方法の一工程であって、酸素プラズマ処理によって、第2電極層16の表面に酸化膜24を形成した状態を示す模式的断面構造は、図31(a)に示すように表され、デバイス全面にパッシベーション層26を形成した状態を示す模式的断面構造は、図31(b)に示すように表され、パッシベーション層26上にカラー化バリア層28を形成した状態を示す模式的断面構造は、図31(c)に示すように表される。
In addition, a schematic cross-sectional structure showing a state in which the
また、実施の形態に係る有機薄膜太陽電池の製造方法の一工程であって、カラー化バリア層28上にバックシートパッシベーション層30を形成した状態を示す模式的断面構造は、図32(a)に示すように表され、基板10に対して面直方向に、バックシートパッシベーション層30・カラー化バリア層28・パッシベーション層26・バルクへテロ接合有機活性層14・正孔輸送層12を貫通して、第1電極層11まで到達した第1貫通孔361と、基板10に対して面直方向に配置され、バックシートパッシベーション層30・カラー化バリア層28・パッシベーション層26を貫通して、第2電極層16まで到達した第2貫通孔362を形成した状態を示す模式的断面構造は、図32(b)に示すように表される。
Further, FIG. 32A shows a schematic cross-sectional structure showing a state in which the back
また、実施の形態に係る有機薄膜太陽電池の製造方法の一工程であって、第1貫通孔361を介して、第1電極層11と接続された第1取り出し端子電極381と、第2貫通孔362を介して、第2電極層16と接続された第2取り出し端子電極382を形成した状態を示す模式的断面構造は、図33(a)に示すように表され、図33(a)のA部分の拡大図は、図33(b)に示すように表される。
Further, a step in the method of manufacturing the organic thin film solar cell according to the embodiment, the first through the through-hole 36 1, the first take-out terminal electrodes 38 1 connected to the
第1電極層11・第2電極層16に接触するための第1貫通孔361・第2貫通孔362のコンタクトホールは、実施の形態と同様に、レーザビアシング、若しくはレーザアブレーションなどのメカニカルカットを用いて形成可能である。
As in the embodiment, the contact holes of the first through hole 36 1 and the second through hole 36 2 for contacting the
また、第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382は、金ワイヤなどで形成可能である。 The first extraction terminal electrode 38 1 and the second extraction terminal electrode 38 2 can be formed of a gold wire or the like.
第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382と第1電極層11・第2電極層16とのボンディング接合には、カーボンペースト、Agペーストなどを用いる。第1取り出し端子電極381と第1電極層11とのボンディング接合部には、カーボンペースト、Agペーストなどを用いる。第2取り出し端子電極382と第2電極層16とのボンディング接合部42には、カーボンペースト、Agペーストなどを用いる。ここで、特に、第2電極層16をAgMgで形成する場合には、ボンディング接合部42には、Agペーストを用いることで良好な接合を得ることができる。また、水分・酸素などが浸入しないように、UV硬化樹脂等の樹脂層40で第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382の周辺部を保護している。
Carbon paste, Ag paste, or the like is used for bonding bonding of the first extraction terminal electrode 38 1 / second extraction terminal electrode 38 2 and the
(電子機器)
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池においては、有機薄膜太陽電池のセルの内側から第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382の取り出しが可能であることから、端面取り出しでは難しかったモバイル端末機器等の電子機器への搭載が容易になる。特にスマートホンやタブレット端末に代表される電子機器は、外観が重要であるため表示パネルのべゼル(ディスプレイの周辺部)や背面に有機薄膜太陽電池のセルを搭載するに当たり、第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382が目立たない方が良い。第1電極層11(TCO)と接触させるために必要な有機層(12・14)へのビアホールには、直径約5μm程度のレーザ光(例えば、波長532nm)を用いて第1貫通孔361を形成可能である。第1貫通孔361は複数形成しても良い。第2貫通孔362についても同様である。この手法を用いることで、外観を損なうことなく、接触抵抗を低減化可能であり、良好な接合を形成可能である。
(Electronics)
In the organic thin film solar cell according to the embodiment, the first extraction terminal electrode 38 1 and the second extraction terminal electrode 38 2 can be extracted from the inside of the cell of the organic thin film solar cell, so that it is difficult to extract the end face. It becomes easy to mount on electronic devices such as mobile terminal devices. Electronic devices such as smartphones and tablet terminals, in particular, have an important appearance, so the first extraction terminal electrode is used when mounting organic thin-film solar cells on the display panel bezel (periphery of the display) or on the back. 38 1 · The second extraction terminal electrode 38 2 should not be noticeable. The via holes of the organic layer to the (12, 14) required for contacting with the first electrode layer 11 (TCO), a first through-hole 36 with a diameter of about 5μm about laser light (e.g., wavelength 532 nm) 1 Can be formed. The first through-hole 36 1 may be a plurality of forms. The same applies to the second through-hole 36 2. By using this method, the contact resistance can be reduced without deteriorating the appearance, and a good bond can be formed.
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1を適用した電子機器200の模式的平面構成は、図34に示すように表される。実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1を適用した電子機器200は、図34に示すように、ディスプレイ領域2の周辺部に有機薄膜太陽電池形成領域4および文字形成領域6を備える。
A schematic planar configuration of an
また、図34のXIII−XIII線に沿う模式的断面構造は、図35に示すように表され、図34のXIV−XIV線に沿う模式的断面構造は、図36に示すように表され、図34のXV−XV線に沿う模式的断面構造は、図37に示すように表される。 Moreover, the schematic cross-sectional structure along the XIII-XIII line of FIG. 34 is represented as shown in FIG. 35, and the schematic cross-sectional structure along the XIV-XIV line of FIG. 34 is represented as shown in FIG. A schematic cross-sectional structure taken along line XV-XV in FIG. 34 is expressed as shown in FIG.
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1を適用した電子機器200において、有機薄膜太陽電池形成領域4は、図34〜図37に示すように、基板10と、基板10上に配置された透明電極層(第1電極層)11と、第1電極層11上に配置された正孔輸送層12と、正孔輸送層12上に配置されたバルクヘテロ接合有機活性層14と、バルクヘテロ接合有機活性層14上に配置されたカソード電極層(第2電極層)16と、第2電極層16上に配置されたパッシベーション層26と、パッシベーション層26上に配置されたカラー化バリア層28と、カラー化バリア層28上に配置されたバックシートパッシベーション層30とを備える。カソード電極層(第2電極層)16表面には、図35〜図37に示すように、不動態膜24が形成されていても良い。
In the
一方、ディスプレイ領域2および文字形成領域6は、図34〜図36に示すように、基板10と、基板10上に配置された透明電極層(第1電極層)11と、第1電極層11上に配置されたパッシベーション層26と、パッシベーション層26上に配置されたカラー化バリア層28と、カラー化バリア層28上に配置されたバックシートパッシベーション層30とを備える。
On the other hand, as shown in FIGS. 34 to 36, the
ここで、図示は省略されているが、例えば、図37のC領域・D領域には、複数の第1貫通孔361・第2貫通孔362を介して第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382が目立たないように形成可能である。すなわち、基板10に対して面直方向に配置され、バックシートパッシベーション層30・カラー化バリア層28・パッシベーション層26・バルクへテロ接合有機活性層14・正孔輸送層12を貫通して、第1電極層と接続された第1取り出し端子電極と、基板10に対して面直方向に配置され、バックシートパッシベーション層30・カラー化バリア層28・パッシベーション層26を貫通して、第2電極層16と接続された第2取り出し端子電極とを備えていても良い。
Here, although not shown, for example, in the C region and D region of FIG. 37, the first extraction terminal electrode 38 1 ... Is provided via the plurality of first through holes 36 1 and second through holes 36 2. second extraction terminal electrodes 38 2 can be formed so as inconspicuous. That is, it is arranged in a direction perpendicular to the
同様に、実施の形態の変形例2(後述:図39)に係る有機薄膜太陽電池1を適用した電子機器200において、有機薄膜太陽電池形成領域4は、図34〜図37と同様に、基板10と、基板10上に配置された透明電極層(第1電極層)11と、第1電極層11上に配置された正孔輸送層12と、正孔輸送層12上に配置されたバルクヘテロ接合有機活性層14と、バルクヘテロ接合有機活性層14上に配置されたカソード電極層(第2電極層)16と、基板10に対して面直方向に、正孔輸送層12、バルクへテロ接合有機活性層14を貫通し、第1電極層11まで到達する第3貫通孔363を介して第1電極層11に接続されたVIA電極層16Pと、第2電極層16NおよびVIA電極層16P上に配置されたパッシベーション層26と、パッシベーション層26上に配置されたカラー化バリア層28と、カラー化バリア層28上に配置されたバックシートパッシベーション層30とを備える。カソード電極層(第2電極層)16表面には、図35〜図37に示すように、不動態膜24が形成されていても良い。
Similarly, in the
また、ディスプレイ領域2および文字形成領域6は、図34〜図36に示すように、基板10と、基板10上に配置された第1電極層11と、第1電極層11上に配置された前記パッシベーション層と、パッシベーション層26上に配置されたカラー化バリア層28と、カラー化バリア層28上に配置されたバックシートパッシベーション層30とを備える。
Further, as shown in FIGS. 34 to 36, the
ここで、図示は省略されているが、例えば、複数の第1貫通孔361・第2貫通孔362を介して第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382が目立たないように形成可能である。すなわち、基板10に対して面直方向に配置され、バックシートパッシベーション層30・カラー化バリア層28・パッシベーション層26・バルクへテロ接合有機活性層14・正孔輸送層12を貫通して、VIA電極層16Pと接続された第1取り出し端子電極381と、基板10に対して面直方向に配置され、バックシートパッシベーション層30・カラー化バリア層28・パッシベーション層26を貫通して、第2電極層16Nと接続された第2取り出し端子電極382とを備えていても良い。
Although illustration is omitted here, for example, the first extraction terminal electrode 38 1 and the second extraction terminal electrode 38 2 are not conspicuous through the plurality of first through holes 36 1 and second through holes 36 2. Can be formed. That is, it is arranged in a direction perpendicular to the
有機薄膜太陽電池形成領域4のカラー化バリア層28は、例えば、ブラックDyeによって、黒色に着色され、文字形成領域6のカラー化バリア層28は、文字を配置するため、黒色とは異なる色、例えば、赤色に着色される。
The
尚、図示は省略するが、ディスプレイ領域2に対応した基板10には、例えば、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、若しくは有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイなどを形成可能である。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the liquid crystal display (LCD: Liquid Crystal Display) or an organic EL (Electro Luminescence) display etc. can be formed in the board |
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池を適用したタンデム構造の電子機器300は、図38(a)に示すように、基板10と、基板10上に接着層150を介して配置された有機薄膜太陽電池形成領域4を備える。ディスプレイ領域2は、基板10内に形成されている。すなわち、実施の形態に係る有機薄膜太陽電池を適用したタンデム構造の電子機器300は、基板10と、有機薄膜太陽電池形成領域4とが別々に形成され、それらを接着層150を介してタンデム構造の縦型に配置している。
An electronic device 300 having a tandem structure to which the organic thin-film solar cell according to the embodiment is applied includes a
また、実施の形態に係る有機薄膜太陽電池を適用したインセル構造の電子機器300は、図38(b)に示すように、基板10と、基板10上に配置された有機薄膜太陽電池形成領域4とを備える。すなわち、実施の形態に係る有機薄膜太陽電池を適用したインセル構造の電子機器300は、基板10上に有機薄膜太陽電池形成領域4がインセル構造に形成され、基板10には、例えば、LCD、若しくは有機ELディスプレイなどを形成可能である。
Moreover, the in-cell structure electronic device 300 to which the organic thin film solar cell according to the embodiment is applied includes a
実施の形態に係る有機薄膜太陽電池1を適用した電子機器200は、図34〜図37、および図38(b)に示すように、インセル構造の電子機器300に対応している。
The
(変形例2)
実施の形態の変形例2に係る有機薄膜太陽電池1の模式的平面パターン構成は、図39(a)に示すように表され、図39(a)のXVI−XVI線に沿う模式的断面構造は、図29(b)に示すように表される。
(Modification 2)
A schematic planar pattern configuration of the organic thin-film
実施の形態の変形例2に係る有機薄膜太陽電池1は、図39(a)および図39(b)に示すように、基板10と、基板10上に配置された第1電極層11と、第1電極層11上に配置された正孔輸送層12と、正孔輸送層12上に配置されたバルクへテロ接合有機活性層14と、バルクへテロ接合有機活性層14上に配置された第2電極層16Nと、基板10に対して面直方向に、正孔輸送層12、バルクへテロ接合有機活性層14を貫通し、第1電極層11まで到達する第3貫通孔を介して第1電極層11に接続されたVIA電極層16Pと、第2電極層16NおよびVIA電極層16P上に配置されたパッシベーション層26と、基板10に対して面直方向に配置され、パッシベーション層26を貫通して、VIA電極層16Pと接続された第1取り出し端子電極381と、パッシベーション層26を貫通して、第2電極層16Nと接続された第2取り出し端子電極382とを備える。
As shown in FIGS. 39A and 39B, the organic thin-film
第1取り出し端子電極381は、第1電極層11の任意の位置に接続可能である。
The first extraction terminal electrode 38 1 can be connected to any position of the
第2取り出し端子電極382は、第2電極層の16Nの任意の位置に接続可能である。
Second extraction terminal electrodes 38 2 are connectable to any
実施の形態の変形例2に係る有機薄膜太陽電池1は、図39(a)および図39(b)に示すように、パッシベーション層26上に配置されたカラー化バリア層28と、カラー化バリア層28上に配置されたバックシートパッシベーション層30と、バックシートパッシベーション層30上に配置され、第1取り出し端子電極381・第2取り出し端子電極382を封止する樹脂層40とを備えていても良い。
As shown in FIGS. 39A and 39B, the organic thin-film
カラー化バリア層28は、紫外線硬化樹脂で形成可能である。
The
また、カラー化バリア層28には、着色剤を添加しても良い。
Further, a coloring agent may be added to the
パッシベーション層26は、SiN膜若しくはSiON膜で形成可能である。
The
ここで、カラー化バリア層28は、パッシベーション層26に形成されるスポットを被覆可能である。
Here, the
また、パッシベーション層26とカラー化バリア層28は、複数層繰り返し積層化されて、多重積層保護膜を形成しても良い。
Further, the
また、第2電極層16NおよびVIA電極層16Pの表面に不動態膜24を備えていても良い。ここで、不動態膜24は、第2電極層16NおよびVIA電極層16Pの酸化膜で形成可能である。ここで、この酸化膜は、第2電極層16NおよびVIA電極層16Pの表面を酸素プラズマ処理により形成可能である。
Further, a
実施の形態の変形例2に係る有機薄膜太陽電池1の製造方法の一工程であって、基板10上に透明電極層11をパターン形成した状態を示す模式的断面構造は、図40(a)に示すように表され、透明電極層11上に正孔輸送層12を製膜した状態を示す模式的断面構造は、図40(b)に示すように表され、正孔輸送層12上にバルクへテロ接合有機活性層14を製膜した状態を示す模式的断面構造は、図40(c)に示すように表され、基板10に対して面直方向に、正孔輸送層12、バルクへテロ接合有機活性層14を貫通し、第1電極層11まで到達する第3貫通孔363を形成した状態を示す模式的断面構造は、図40(d)に示すように表される。
FIG. 40A is a schematic cross-sectional structure showing a state in which the
実施の形態の変形例2に係る有機薄膜太陽電池1の製造方法の一工程であって、バルクへテロ接合有機活性層14上に第2電極層16Nをパターン形成するとともに、第3貫通孔363を介して第1電極層11に接続されたVIA電極層16Pを形成した状態を示す模式的断面構造は、図41(a)に示すように表され、酸素プラズマ処理によって、第2電極層16NおよびVIA電極層16Pの表面に酸化膜24を形成後、第2電極層16NおよびVIA電極層16P上にパッシベーション層26・カラー化バリア層28・バックシートパッシベーション層30を形成した状態を示す模式的断面構造は、図41(b)に示すように表される。
It is one process of the manufacturing method of the organic thin film
実施の形態の変形例2に係る有機薄膜太陽電池1の製造方法の一工程であって、基板10に対して面直方向に、バックシートパッシベーション層30・カラー化バリア層28・パッシベーション層26を貫通し、VIA電極層16Pまで到達する第4貫通孔364・第2電極層16Nまで到達する第2貫通孔362を形成した状態を示す模式的断面構造は、図42に示すように表される。
It is one process of the manufacturing method of the organic thin film
さらに、第1電極層11に接続されたVIA電極層16Pに対して、第4貫通孔364を介して、取り出し端子電極381を接続形成すると共に、第2電極層16Nに対して、第2貫通孔362を介して、取り出し端子電極381を接続形成した状態を示す模式的断面構造は、図39(a)および図39(b)に示すように表される。
Further, with respect to
実施の形態の変形例2に係る有機薄膜太陽電池1の製造方法は、図40〜図42、および図39に示すように、基板19上に第1電極11を形成する工程と、第1電極層11上に正孔輸送層12を形成する工程と、正孔輸送層12上にバルクへテロ接合有機活性層14を形成する工程と、基板10に対して面直方向に、正孔輸送層12、バルクへテロ接合有機活性層14を貫通し、第1電極層11まで到達する第3貫通孔363を形成する工程と、バルクへテロ接合有機活性層14上に第2電極層16Nをパターン形成するとともに、第3貫通孔363を介して第1電極層11に接続されたVIA電極層16Pをパターン形成する工程と、第2電極層16NおよびVIA電極層16P上にパッシベーション層26・カラー化バリア層28・バックシートパッシベーション層30を形成する工程と、基板10に対して面直方向に、パッシベーション層26・カラー化バリア層28・バックシートパッシベーション層30を貫通し、VIA電極層16Pまで到達する第4貫通孔364を形成する工程と、基板10に対して面直方向に、パッシベーション層26・カラー化バリア層28・バックシートパッシベーション層30を貫通して、第2電極層16Nまで到達する第2貫通孔362を形成する工程と、第4貫通孔364内においてVIA電極層16Pと接続された第1取り出し端子電極381を形成する工程と、第2貫通孔362内において第2電極層16Nと接続された第2取り出し端子電極382を形成する工程とを有する。
As shown in FIGS. 40 to 42 and FIG. 39, the method of manufacturing the organic thin-film
上記以外の詳細な製造工程の説明は、実施の形態およびその変形例1に係る有機薄膜太陽電池1の製造方法と重複するため、説明が省略する。
Since the description of the detailed manufacturing process other than the above overlaps with the method of manufacturing the organic thin-film
以上説明したように、本実施の形態によれば、電極の取り出し構造を改善し、外観の大きな構造変化を伴うこと無く、任意の位置に接続点を形成可能で、かつ軽量化・薄層化可能な有機薄膜太陽電池およびその製造方法、および電子機器を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, the electrode take-out structure is improved, the connection point can be formed at any position without accompanying a large structural change in appearance, and the weight and thickness are reduced. A possible organic thin film solar cell, a manufacturing method thereof, and an electronic device can be provided.
[その他の実施の形態]
上記のように、実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
[Other embodiments]
As described above, the embodiments have been described. However, it should be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure are illustrative and do not limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。 As described above, the present invention includes various embodiments not described herein.
本発明の有機薄膜太陽電池は、太陽光発電パネル、モバイル端末向け充電器など幅広い分野に適用可能である。 The organic thin film solar cell of the present invention can be applied to a wide range of fields such as a solar power generation panel and a charger for mobile terminals.
1、 1A…有機薄膜太陽電池
2…ディスプレイ領域
4…有機薄膜太陽電池形成領域
6…文字形成領域
10…基板(ITO基板)
11…第1電極層(アノード電極層、透明電極層)
12…正孔輸送層
14…バルクヘテロ接合有機活性層
16、16N…第2電極層(カソード電極層)
16P…VIA電極層
24…不動態膜(酸化膜)
26、31、41、411、412、413、414…パッシベーション層
28、29、421、422、423、424…(カラー化)バリア層
30…バックシートパッシベーション層
33…バックシート層
34…スルーホール
36、361、362、363、364…貫通孔
38、381、382…取り出し端子電極
40…樹脂層
41H…スポット
42…
60…スポイト
62…スピンドル
63…テーブル
64…液滴
150…接着層
200、300…電子機器
DESCRIPTION OF
11 ... 1st electrode layer (anode electrode layer, transparent electrode layer)
12 ...
16P ...
26, 31, 41, 41 1 , 41 2 , 41 3 , 41 4 ...
60 ...
Claims (39)
前記基板上に配置された第1電極層と、
前記第1電極層上に配置された正孔輸送層と、
前記正孔輸送層上に配置されたバルクへテロ接合有機活性層と、
前記バルクへテロ接合有機活性層上に配置された第2電極層と、
前記第2電極層上に配置されたパッシベーション層と、
前記基板に対して面直方向に配置され、前記パッシベーション層、前記バルクへテロ接合有機活性層、および前記正孔輸送層を貫通して、前記第1電極層と接続された第1取り出し端子電極と、
前記第1取り出し端子電極と、前記正孔輸送層、前記バルクヘテロ接合有機活性層、および前記第2電極層と、の間に形成された樹脂層と、
前記基板に対して面直方向に配置され、前記パッシベーション層を貫通して、前記第2電極層と接続された第2取り出し端子電極と
を備えることを特徴とする有機薄膜太陽電池。 A substrate,
A first electrode layer disposed on the substrate;
A hole transport layer disposed on the first electrode layer;
A bulk heterojunction organic active layer disposed on the hole transport layer;
A second electrode layer disposed on the bulk heterojunction organic active layer;
A passivation layer disposed on the second electrode layer;
A first lead terminal electrode disposed in a direction perpendicular to the substrate and penetrating the passivation layer, the bulk heterojunction organic active layer, and the hole transport layer and connected to the first electrode layer When,
A resin layer formed between the first extraction terminal electrode, the hole transport layer, the bulk heterojunction organic active layer, and the second electrode layer;
An organic thin-film solar cell, comprising: a second extraction terminal electrode that is disposed in a direction perpendicular to the substrate, penetrates the passivation layer, and is connected to the second electrode layer.
前記基板上に配置された第1電極層と、
前記第1電極層上に配置された正孔輸送層と、
前記正孔輸送層上に配置されたバルクへテロ接合有機活性層と、
前記バルクへテロ接合有機活性層上に配置された第2電極層と、
前記基板に対して面直方向に、前記正孔輸送層、前記バルクへテロ接合有機活性層を貫通し、前記第1電極層まで到達する第3貫通孔を介して前記第1電極層に接続された貫通接続電極と、
前記第2電極層および前記貫通接続電極上に配置されたパッシベーション層と、
前記基板に対して面直方向に配置され、前記パッシベーション層を貫通して、前記貫通接続電極と接続された第1取り出し端子電極と、
前記パッシベーション層を貫通して、前記第2電極層と接続された第2取り出し端子電極と
を備えることを特徴とする有機薄膜太陽電池。 A substrate,
A first electrode layer disposed on the substrate;
A hole transport layer disposed on the first electrode layer;
A bulk heterojunction organic active layer disposed on the hole transport layer;
A second electrode layer disposed on the bulk heterojunction organic active layer;
Connected to the first electrode layer through a third through hole that penetrates the hole transport layer and the bulk heterojunction organic active layer in a direction perpendicular to the substrate and reaches the first electrode layer The through-connection electrode formed,
A passivation layer disposed on the second electrode layer and the through-connection electrode ;
A first lead terminal electrode disposed in a direction perpendicular to the substrate, penetrating the passivation layer and connected to the through connection electrode ;
An organic thin-film solar cell comprising: a second extraction terminal electrode penetrating the passivation layer and connected to the second electrode layer.
前記カラー化バリア層上に配置されたバックシートパッシベーション層と
を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機薄膜太陽電池。 A colored barrier layer disposed on the passivation layer;
The organic thin-film solar cell according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a backsheet passivation layer disposed on the colored barrier layer.
前記透明基板上に形成された透明な第1電極層と、A transparent first electrode layer formed on the transparent substrate;
前記第1電極層上に形成された有機層と、An organic layer formed on the first electrode layer;
前記有機層上に形成された第2電極層と、A second electrode layer formed on the organic layer;
前記第1電極層の表面から前記有機層の側面と前記第2電極層の側面とに跨って形成された絶縁層と、An insulating layer formed across the side surface of the organic layer and the side surface of the second electrode layer from the surface of the first electrode layer;
前記第1電極層に接続され、かつ前記絶縁層を介して前記有機層の側面と前記第2電極層の側面とに跨って密着形成された第3電極層とA third electrode layer connected to the first electrode layer and formed in close contact with the side surface of the organic layer and the side surface of the second electrode layer via the insulating layer;
を備えることを特徴とする有機薄膜太陽電池。An organic thin film solar cell comprising:
前記ディスプレイ領域の周辺部に配置された有機薄膜太陽電池形成領域および文字形成領域とAn organic thin film solar cell forming region and a character forming region disposed in a peripheral portion of the display region;
を備え、With
前記有機薄膜太陽電池形成領域は、基板と、前記基板上に配置された第1電極層と、前記第1電極層上に配置された正孔輸送層と、前記正孔輸送層上に配置されたバルクヘテロ接合有機活性層と、前記バルクヘテロ接合有機活性層上に配置された第2電極層と、前記第2電極層上に配置されたパッシベーション層と、前記基板に対して面直方向に配置され、前記パッシベーション層、前記バルクへテロ接合有機活性層、および前記正孔輸送層を貫通して、前記第1電極層と接続された第1取り出し端子電極と、前記第1取り出し端子電極と、前記正孔輸送層、前記バルクヘテロ接合有機活性層、および前記第2電極層と、の間に形成された樹脂層と、前記基板に対して面直方向に配置され、前記パッシベーション層を貫通して、前記第2電極層と接続された第2取り出し端子電極とを備え、The organic thin film solar cell formation region is disposed on a substrate, a first electrode layer disposed on the substrate, a hole transport layer disposed on the first electrode layer, and the hole transport layer. A bulk heterojunction organic active layer, a second electrode layer disposed on the bulk heterojunction organic active layer, a passivation layer disposed on the second electrode layer, and disposed in a direction perpendicular to the substrate. The first extraction terminal electrode connected to the first electrode layer through the passivation layer, the bulk heterojunction organic active layer, and the hole transport layer, the first extraction terminal electrode, A resin layer formed between a hole transport layer, the bulk heterojunction organic active layer, and the second electrode layer, and disposed in a direction perpendicular to the substrate, penetrating the passivation layer, The second electrode And a second lead terminal electrode connected to the,
前記ディスプレイ領域および前記文字形成領域は、前記基板と、前記基板上に配置された前記第1電極層と、前記第1電極層上に配置された前記パッシベーション層とを備えることを特徴とする電子機器。The display area and the character forming area include the substrate, the first electrode layer disposed on the substrate, and the passivation layer disposed on the first electrode layer. machine.
前記ディスプレイ領域の周辺部に配置された有機薄膜太陽電池形成領域および文字形成領域とAn organic thin film solar cell forming region and a character forming region disposed in a peripheral portion of the display region;
を備え、With
前記有機薄膜太陽電池形成領域は、基板と、前記基板上に配置された第1電極層と、前記第1電極層上に配置された正孔輸送層と、前記正孔輸送層上に配置されたバルクへテロ接合有機活性層と、前記バルクへテロ接合有機活性層上に配置された第2電極層と、前記基板に対して面直方向に、前記正孔輸送層、前記バルクへテロ接合有機活性層を貫通し、前記第1電極層まで到達する第3貫通孔を介して前記第1電極層に接続された貫通接続電極と、前記第2電極層および前記貫通接続電極上に配置されたパッシベーション層と、前記基板に対して面直方向に配置され、前記パッシベーション層を貫通して、前記貫通接続電極と接続された第1取り出し端子電極と、前記パッシベーション層を貫通して、前記第2電極層と接続された第2取り出し端子電極とを備え、The organic thin film solar cell formation region is disposed on a substrate, a first electrode layer disposed on the substrate, a hole transport layer disposed on the first electrode layer, and the hole transport layer. A bulk heterojunction organic active layer, a second electrode layer disposed on the bulk heterojunction organic active layer, the hole transport layer and the bulk heterojunction in a direction perpendicular to the substrate A through connection electrode connected to the first electrode layer through a third through hole penetrating the organic active layer and reaching the first electrode layer; and disposed on the second electrode layer and the through connection electrode. A passivation layer, a first lead terminal electrode disposed in a direction perpendicular to the substrate, penetrating the passivation layer and connected to the through-connection electrode, penetrating the passivation layer, and Second take connected with two electrode layers And a terminal electrode,
前記ディスプレイ領域および前記文字形成領域は、前記基板と、前記基板上に配置された前記第1電極層と、前記第1電極層上に配置された前記パッシベーション層とを備えることを特徴とする電子機器。The display area and the character forming area include the substrate, the first electrode layer disposed on the substrate, and the passivation layer disposed on the first electrode layer. machine.
前記パッシベーション層上に配置されたカラー化バリア層と、前記カラー化バリア層上に配置されたバックシートパッシベーション層とを備え、A colored barrier layer disposed on the passivation layer, and a backsheet passivation layer disposed on the colored barrier layer,
前記ディスプレイ領域および前記文字形成領域は、The display area and the character formation area are:
前記パッシベーション層上に配置された前記カラー化バリア層と、前記カラー化バリア層上に配置された前記バックシートパッシベーション層とを備え、The colored barrier layer disposed on the passivation layer, and the backsheet passivation layer disposed on the colored barrier layer,
前記有機薄膜太陽電池形成領域に対応した前記カラー化バリア層および前記文字形成領域に対応した前記カラー化バリア層は、着色されていることを特徴とする請求項21〜24のいずれか1項に記載の電子機器。The colored barrier layer corresponding to the organic thin film solar cell forming region and the colored barrier layer corresponding to the character forming region are colored. The electronic device described.
前記第1電極層上に正孔輸送層を形成する工程と、Forming a hole transport layer on the first electrode layer;
前記正孔輸送層上にバルクへテロ接合有機活性層を形成する工程と、Forming a bulk heterojunction organic active layer on the hole transport layer;
前記バルクへテロ接合有機活性層上に第2電極層を形成する工程と、Forming a second electrode layer on the bulk heterojunction organic active layer;
前記第2電極層上にパッシベーション層を形成する工程と、Forming a passivation layer on the second electrode layer;
前記基板に対して面直方向に、前記パッシベーション層、前記バルクへテロ接合有機活性層、および前記正孔輸送層を貫通し、前記第1電極層まで到達する第1貫通孔を形成する工程と、Forming a first through hole penetrating through the passivation layer, the bulk heterojunction organic active layer, and the hole transport layer in a direction perpendicular to the substrate and reaching the first electrode layer; ,
前記基板に対して面直方向に、前記パッシベーション層を貫通して、前記第2電極層まで到達する第2貫通孔を形成する工程と、Forming a second through hole penetrating the passivation layer and reaching the second electrode layer in a direction perpendicular to the substrate;
前記第1貫通孔内において前記第1電極層と接続された第1取り出し端子電極を形成する工程と、Forming a first lead terminal electrode connected to the first electrode layer in the first through hole;
前記第2貫通孔内において前記第2電極層と接続された第2取り出し端子電極を形成する工程と、Forming a second lead terminal electrode connected to the second electrode layer in the second through hole;
前記第1取り出し端子電極と、前記正孔輸送層、前記バルクヘテロ接合有機活性層、および前記第2電極層と、の間に樹脂層を形成する工程とForming a resin layer between the first extraction terminal electrode, the hole transport layer, the bulk heterojunction organic active layer, and the second electrode layer;
を有することを特徴とする有機薄膜太陽電池の製造方法。The manufacturing method of the organic thin-film solar cell characterized by having.
前記第1電極層上に正孔輸送層を形成する工程と、Forming a hole transport layer on the first electrode layer;
前記正孔輸送層上にバルクへテロ接合有機活性層を形成する工程と、Forming a bulk heterojunction organic active layer on the hole transport layer;
前記基板に対して面直方向に、前記正孔輸送層、前記バルクへテロ接合有機活性層を貫通し、前記第1電極層まで到達する第3貫通孔を形成する工程と、Forming a third through hole penetrating the hole transport layer and the bulk heterojunction organic active layer in a direction perpendicular to the substrate and reaching the first electrode layer;
前記バルクへテロ接合有機活性層上に第2電極層を形成するとともに、前記第3貫通孔を介して前記第1電極層に接続された貫通接続電極を形成する工程と、Forming a second electrode layer on the bulk heterojunction organic active layer and forming a through-connection electrode connected to the first electrode layer through the third through-hole;
前記第2電極層および前記貫通接続電極上にパッシベーション層を形成する工程と、Forming a passivation layer on the second electrode layer and the through-connection electrode;
前記基板に対して面直方向に、前記パッシベーション層を貫通し、前記貫通接続電極まで到達する第4貫通孔を形成する工程と、Forming a fourth through hole penetrating the passivation layer in a direction perpendicular to the substrate and reaching the through connection electrode;
前記基板に対して面直方向に、前記パッシベーション層を貫通して、前記第2電極層まで到達する第2貫通孔を形成する工程と、Forming a second through hole penetrating the passivation layer and reaching the second electrode layer in a direction perpendicular to the substrate;
前記第4貫通孔内において前記貫通接続電極と接続された第1取り出し端子電極を形成する工程と、Forming a first lead terminal electrode connected to the through connection electrode in the fourth through hole;
前記第2貫通孔内において前記第2電極層と接続された第2取り出し端子電極を形成する工程とForming a second lead terminal electrode connected to the second electrode layer in the second through hole;
を有することを特徴とする有機薄膜太陽電池の製造方法。The manufacturing method of the organic thin-film solar cell characterized by having.
前記カラー化バリア層上にバックシートパッシベーション層を形成する工程とForming a backsheet passivation layer on the colored barrier layer;
を有することを特徴とする請求項36または37に記載の有機薄膜太陽電池の製造方法。38. The method for producing an organic thin-film solar cell according to claim 36 or 37, wherein:
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