CN101263588A - 制备电极的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了制备电极的方法以及相关的器件、部件、系统和方法。

Description

制备电极的方法
相关申请的交叉参考
本申请要求2005年6月24日提交的美国临时申请序列No.60/693,829的优先权，其内容通过参考并入这里。
技术领域
本公开内容涉及制备电极的方法以及相关的器件、部件、系统和方法。
背景技术
光伏电池通常用于将光形式的能量转换成电形式的能量。典型的光伏电池包括设置在两个电极之间的光活性材料。通常地，光穿过所述电极之一或两者以与光活性材料相互作用。结果，所述电极之一或两者的传输光(例如，在被光活性材料吸收的一个或多个波长下的光)的能力可限制光伏电池的整体效率。在许多光伏电池中，半导体材料(例如氧化铟锡)膜用于形成光穿过其中的电极，因为尽管半导体材料可具有比导电材料低的导电率，但是半导体材料可比许多导电材料传输更多的光。
发明内容
一方面，本发明特征在于一种方法，包括将印模与承载金属层的第一层接触，使得金属层的至少一部分转移到第二层以形成光伏电池电极。
另一方面，本发明特征在于一种方法，包括使用冲压形成光伏电池的电极。
再一方面，本发明特征在于一种方法，包括使用冲压形成多层器件的电极。
实施方式可包括如下方面的一个或多个。
该方法可进一步包括加热印模到至少约100℃(例如，至少约150℃、至少约200℃、至少约250℃、或至少约300℃)。
接触步骤可包括向印模施加至少约100psi(例如至少约1000psi或至少约5000psi)的压力。
该方法可进一步包括在金属层和第一层之间设置脱模层。在一些实施方式中，脱模层包括选自聚酯(例如脂肪族聚酯)或聚乙烯(例如低分子重量聚乙烯)的材料。
金属层可包括铝、铁、金、银、铜、镍、钯、铂、钛或其合金。
电极可以是网状电极。
网状电极可包括多个开口区域，至少一些开口区域具有矩形、方形、圆形、半圆形、三角形、菱形、椭圆形、梯形或不规则形状。在一些实施例中，至少一些开口区域具有波浪形、斜面形、弧形、尖角状、条状或方格形。
第二层可以是光伏电池的衬底。在一些实施方式中，该方法可进一步包括将光活性材料施加到衬底上。在一些实施方式中，光活性材料可包括电子供体材料和电子受体材料。在其他的实施方式中，光活性材料可包括光敏化的互联纳米颗粒材料。
电子受体材料可包括选自球碳、无机纳米颗粒、噁二唑、碟状液晶、碳纳米棒、无机纳米棒、包括CN基团的聚合物、包括CF3基团的聚合物及其组合的材料。
电子供体材料可包括选自碟状液晶、聚噻吩、聚亚苯基、聚苯基亚乙烯基、聚硅烷、聚噻吩基亚乙烯基、聚异硫茚(polyisothianaphthalene)和其组合的材料。
光敏化的互联纳米颗粒材料可包括选自硒化物、硫化物、碲化物、氧化钛、氧化钨、氧化锌、氧化锆以及其组合的材料。
印模可包括具有网状图案的表面。在一些实施方案中，该表面的至少一部分是平面或弯曲的。印模可附加旋转加工或固定加工。
第一或第二层可包括柔性衬底。在一些实施方式中，第一或第二层可包括选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚合烃、纤维素聚合物、聚碳酸酯、聚酰胺、聚醚、聚醚酮以及其组合的聚合物。
多层器件可包括液晶显示器、发光二极管或光伏组件。液晶显示器可以是背照明或反射式的。
实施方式可提供如下的优点的一个或多个。
电极可以是高度导电的和/或高度透明的。
该方法可用在任何适当的发光或吸收光的器件中，其中该器件的一个表面需要是导电的和透明的。
该方法可用于连续的工艺中，例如卷装进出(rpll-to-roll)工艺。
从说明书、附图以及权利要求中将使得其他特征和优点明晰。
附图说明
图1(a)是具有多个涂有光活性材料的区域的衬底的顶视图。
图1(b)是涂有金属层的衬底的前面视图。
图1(c)是在表面上具有网状图案的印模的顶视图。
图1(d)是具有形成在其上的网状电极的图1(a)的衬底的顶视图。
图2是有机光伏电池的横截面图。
图3是网状电极的实施方式的正视图；
图4是图3的网状电极的横截面图；
图5是网状电极的部分的横截面图；
图6是另一有机光伏电池的横截面图；
图7是包括多个串联电连接的光伏电池的系统的示意图；以及
图8是包括多个并联电连接的光伏电池的系统的示意图。
图9是染料敏化的太阳能电池的横截面图。
在不同附图中的相同的附图标记表示相同的元件。
具体实施方式
总体上，本公开涉及制备电极的方法。
在一些实施方式中，网状电极可通过下面的方法压印在层上。具有机加工至其表面中的图案(例如，网状图案)的印模(例如热冲压印模)可与第一层(例如柔性衬底)的后表面接触。第一层的前表面可涂有连续的金属层。然后可使第一层的前表面与用作接收层的第二层接触。当向印模施加压力时，第一层的前表面上的金属层转移并粘附到第二层。施加到印模的压力可为至少约100psi(例如至少约1000psi或至少约5000psi)。在一些实施方式中，在印模接触第一层的后表面之前可使第一层的前表面与第二层接触。
在一些实施方式中，可加热印模到适当的温度(例如至少约100℃，至少约150℃，至少约200℃，至少约250℃或至少约300℃)以便于金属层从第一层的前表面向第二层的转移。
在一些实施方式中，脱模层可包括在金属层和第一层之间以有助于金属层的脱模。脱模层可包括在冲压过程中在印模的温度以下液化的材料。这些材料的实例包括具有低熔点的蜡或聚合物(例如脂肪族聚酯或低分子量聚乙烯)。
在一些实施方式中，可使用上述方法制备多层器件的电极，例如液晶显示器、发光二极管或光伏组件。光伏组件可包括一个或多个光伏电池，例如有机光伏电池、染料敏化的太阳能电池(DSSC)和/或串联式电池。
在一些实施方式中，可用上述方法制备光伏电池的电极。例如，图1(a)示出包括多个涂有光活性材料的区域111的接收衬底110的顶视图。接收衬底110可用作光伏电池中的衬底。图1(b)示出涂有金属层122的转移衬底120的前面视图。图1(c)为在表面上具有网状图案133的印模130的顶视图。在冲压过程中，可使印模130与转移衬底120的后表面接触，且转移衬底120的前表面可与接收衬底110接触。当向印模施加压力时，转移衬底120上的金属层122转移并粘附到接收衬底110上。图1(d)示出具有网状电极144的衬底140的顶视图。如图1(d)所示，网状电极144形成在衬底140上，使得光活性材料位于网状电极144的开口区域中。
在一些实施方式中，上述方法可用于在衬底上印制电极供有机光伏电池之用。图2示出有机光伏电池200的横截面图，其包括透明衬底210、网状阴极220、空穴载流子层230、光活性层(包括电子受体材料和电子供体材料)240、空穴阻挡层250、阳极260和衬底270。
图3和4分别示出网状电极的正视图和横截面图。如图3和4所示，网状阴极220包括实心区域222和开口区域224。通常，区域222由导电材料形成，使得网状阴极220可允许光经由区域224穿过并且经由区域222传导电子。
如图3和4所示，网状阴极220包括实心区域222和开口区域224。通常，区域222由导电材料形成，使得网状阴极220可允许光经由区域224穿过并且经由区域222传导电子。
可自由地选择由开口区域224占据的网状阴极220的面积(网状阴极220的开口面积)。通常，网状阴极220的开口面积是网状阴极220总面积的至少约10％(例如至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％)和/或至多约99％(例如至多约95％、至多约90％、至多约85％)。
网状阴极220可用多种方法制备。在一些实施方式中，网状电极可如上所述压印到层上(例如衬底)。在一些实施方式中，网状阴极220是通过编织形成实心区域222的材料的线而形成的编织网。该线可使用例如平织、荷兰(Dutch)编织、斜织、荷兰斜织或其组合来编织。在某些实施方式中，网状阴极220由焊接金属丝网形成。在一些实施方式中，网状阴极220是成形的多孔网(expanded mesh)。例如，可通过从材料片(例如导电材料，如金属)上去除区域224(例如经过激光去除、经由化学刻蚀、经由穿孔)，接下来拉伸该片(例如在二维上拉伸该片)而制备多孔金属网。在某些实施方式中，网状阴极220是通过如下形成的金属片：去除区域224(例如经由激光去除、经由化学刻蚀、经由穿孔)，而没有随后拉伸该片。
在某些实施方式中，实心区域222整个由导电材料形成(例如，区域222由导电的基本均质的材料形成)。可用于区域222的导电材料的实例包括导电金属、导电合金以及导电聚合物。示例性的导电金属包括金、银、铜、铝、镍、钯、铂和钛。示例性的导电合金包括不锈钢(例如332不锈钢、316不锈钢)、金合金、银合金、铜合金、铝合金、镍合金、钯合金、铂合金以及钛合金。示例性的导电聚合物包括聚噻吩(例如聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)(PEDOT))、聚苯胺(例如掺杂的聚苯胺)、聚吡咯(例如掺杂的聚吡咯)。在一些实施方式中，使用导电材料的组合。在一些实施方式中，实心区域222可具有小于约3欧姆/平方(ohm per square)的电阻率。
如图5所示，在一些实施方式中，实心区域222由涂有不同材料304(例如使用金属化、使用汽相沉积)的材料302形成。通常，材料302可由任何需要的材料(例如电绝缘材料、导电材料或半导体材料)形成，且材料304是导电材料。可形成材料302的电绝缘材料的实例包括纺织品、光纤材料、聚合物材料(例如尼龙)和天然材料(例如亚麻、棉花、羊毛、丝绸)。可形成材料302的导电材料的实例包括以上公开的导电材料。可形成材料302的半导体材料的实例包括氧化铟锡、氟化的氧化锡、氧化锡和氧化锌。在一些实施方式中，材料302是纤维的形式，并且材料304是涂在材料302上的导电材料。在某些实施方式中，材料302是网的形式(参见上面的讨论)，其在形成网之后，用材料304涂布。例如，材料302可以是多孔金属网，且材料304可以是涂在多孔金属网上的PEDOT。
通常地，网状阴极220的最大厚度(即在与网状阴极220接触的衬底210的表面基本垂直的方向上网状阴极220的最大厚度)应小于空穴载流子层230的总厚度。典型地，网状阴极220的最大厚度为至少0.1微米(例如，至少约0.2微米、至少约0.3微米、至少约0.4微米、至少约0.5微米、至少约0.6微米、至少约0.7微米、至少约0.8微米、至少约0.9微米、至少约1微米)和/或至多约10微米(例如，至多约9微米、至多约8微米、至多约7微米、至多约6微米、至多约5微米、至多约4微米、至多约3微米、至多约2微米)。
尽管如图3所示具有矩形形状，但是开口区域224通常可具有任何需要的形状(例如方形、圆形、半圆形、三角形、菱形、椭圆形、梯形、不规则形状)。在一些实施方式中，网状阴极220中的不同的开口区域224可具有不同的形状。
尽管如图4所示具有方形横截面形状，但是实心区域222通常可具有任何需要的形状(例如矩形、圆形、半圆形、三角形、菱形、椭圆形、梯形、不规则形状)。在一些实施方式中，网状阴极220中的不同实心区域222可具有不同形状。在其中实心区域222具有圆形横截面的实施方式中，横截面可具有约5微米到约200微米的直径。在其中实心区域222具有梯形横截面的实施方式中，横截面可具有约0.1微米到约5微米的高度以及约5微米到约200微米的宽度。
在一些实施方式中，网状阴极220是柔性的(例如，足够的柔性以使用连续的卷装进出制造工艺引入光伏电池200中)。在某些实施方式中，网状阴极220是半刚性或不可弯曲的。在一些实施方式中，网状阴极220的不同区域可以是柔性的、半刚性的或不可弯曲的(例如，一个或多个区域柔性且一个或多个不同的区域半刚性，一个或多个区域柔性且一个或多个不同区域不可弯曲)。
通常，网状电极220可设置在衬底210上。在一些实施方式中，网状电极220可部分的嵌入到衬底210中。
衬底210通常由透明材料形成。这里所用的透明材料是在用于光伏电池200中的厚度下传输在光伏电池运行过程中使用的波长或波长范围内的入射光的至少约60％(例如至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％、至少约95％)的材料。可形成衬底210的示例性的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚合烃、纤维素聚合物、聚碳酸酯、聚酰胺、聚醚、聚醚酮以及其组合。在某些实施方式中，聚合物可以是氟化的聚合物。在一些实施方式中，使用聚合材料的组合。在某些实施方式中，衬底210的不同区域可由不同材料形成。
通常，衬底210可以是柔性的、半刚性的或刚性的(例如玻璃)。在一些实施方式中，衬底210具有小于约5,000兆帕斯卡的弯曲模量。在某些实施方式中，衬底210的不同区域可以是柔性的、半刚性的或不可弯曲的(例如一个或多个区域是柔性的且一个或多个不同区域是半刚性的，一个或多个区域是柔性的且一个或多个不同区域是不可弯曲的)。
典型地，衬底210为至少约1微米(例如至少约5微米、至少约10微米)厚和/或至多约1000微米(例如至多约500微米厚、至多约300微米厚、至多约200微米厚、至多约100微米、至多约50微米)厚。
通常，衬底210可以是着色的或非着色的。在一些实施方式中，衬底210的一个或多个部分是着色的，而衬底210的一个或多个不同部分是非着色的。
衬底210可具有一个平面表面(例如光撞击其上的表面)、两个平面表面(例如光撞击其上的表面和相反表面)、或没有平面表面。衬底210的非平面表面可为例如弯曲的或阶梯状的。在一些实施方式中，衬底210的非平面表面是图案化的(例如，具有图案化的阶梯以形成菲涅耳透镜、双凸透镜或双凸棱镜)。
空穴载流子层230通常由在用于光伏电池200中的厚度下向网状阴极220传输空穴并基本上阻挡电子传输到网状阴极220的材料形成。可形成层230的材料的实例包括聚噻吩(例如PEDOT)、聚苯胺、聚乙烯基咔唑、聚亚苯基、聚苯基亚乙烯基、聚硅烷、聚亚噻吩基亚乙烯基和/或聚异硫茚(polyisothianaphthanene)。在一些实施方式中，空穴载流子层230可包括空穴载流子材料的组合。
通常，空穴载流子层230的上表面(即与活性层240接触的空穴载流子层230的表面)和衬底210的上表面(即与网状电极220接触的衬底210的表面)之间的距离可自由地变化。典型地，空穴载流子层230的上表面和网状阴极220的上表面之间的距离为至少0.01微米(例如至少约0.05微米、至少约0.1微米、至少约0.2微米、至少约0.3微米、至少约0.5微米)和/或至多约5微米(例如至多约3微米、至多约2微米、至多约1微米)。在一些实施方式中，空穴载流子层230的上表面和网状阴极220的上表面之间的距离为约0.01微米到约0.5微米。
活性层240通常包括电子受体材料和电子供体材料。
电子受体材料的实例包括球碳、噁二唑、碳纳米棒、碟状液晶、无机纳米颗粒(例如由氧化锌、氧化钨、磷化铟、硒化镉和/或硫化铅形成的纳米颗粒)、无机纳米棒(例如由氧化锌、氧化钨、磷化铟、硒化镉和/或硫化铅形成的纳米棒)、或包含能接受电子或形成稳定阴离子的部分的聚合物(例如包括CN基团的聚合物、包括CF3基团的聚合物)。在一些实施方式中，电子受体材料是取代的球碳(例如C61-苯基-丁酸甲基酯；PCBM)。在一些实施方式中，活性层240可包括电子受体材料的组合。
电子供体材料的实例包括碟状液晶、聚噻吩、聚亚苯基、聚苯基亚乙烯基、聚硅烷、聚噻吩基亚乙烯基、聚异硫茚以及其组合。在一些实施方式中，电子供体材料是聚(3-己基噻吩)。在某些实施方式中，活性层240可包括电子供体材料的组合。
通常，活性层240足够厚以相对有效地吸收撞击在其上的光子以形成相应的电子和空穴，并且足够薄以相对有效地分别向层230和250传输空穴和电子。在某些实施方式中，层240为至少0.05微米(例如至少约0.1微米、至少约0.2微米、至少约0.3微米)厚和/或至多约1微米(例如至多约0.5微米、至多约0.4微米)厚。在一些实施方式中，层140为约0.1微米到约0.2微米厚。
空穴阻挡层250通常由在用于光伏电池200中的厚度下向阳极260传输电子且基本上阻挡空穴向阳极260传输的材料形成。可形成层250的材料的实例包括LiF和金属氧化物(例如氧化锌、氧化钛)。
典型地，空穴阻挡层250为至少0.02微米(例如至少约0.03微米、至少约0.04微米、至少约0.05微米)厚和/或至多约0.5微米(例如至多约0.4微米、至多约0.3微米、至多约0.2微米、至多约0.1微米)厚。
阳极260通常由导电材料形成，例如上述导电材料的一种或多种。在一些实施方式中，阳极260由导电材料的组合形成。
通常，衬底270可与衬底220相同。在一些实施方式中，衬底270可不同于衬底220(例如，具有不同形状或由不同材料或非透明材料形成)。
图6示出在衬底210和空穴载流子层230之间包括粘附层410的光伏电池400的横截面图。
通常，在粘附层410中可使用能保持网状阴极230在原位的任何材料。通常，粘附层410由在用于光伏电池400中的厚度下透明的材料形成。粘附剂的实例包括环氧树脂和聚氨酯。可用于粘附层410的可商购的材料的实例包括BynelTM粘合剂(DuPont)和615粘合剂(3M)。在一些实施方式中，层410可包括氟化的粘合剂。在某些实施方式中，层410包括导电粘合剂。导电粘合剂可由例如固有导电的聚合物形成，例如上面公开的导电聚合物(例如PEDOT)。导电粘合剂还可由包含一种或多种导电材料(例如导电颗粒)的聚合物(例如，非固有导电的聚合物)形成。在一些实施方式中，层410包括包含一种或多种导电材料的固有导电的聚合物。
在一些实施方式中，层410的厚度(即在与层410接触的衬底210的表面基本垂直的方向上层410的厚度)小于网状阴极220的最大厚度。在一些实施方式中，层410的厚度为网状阴极220最大厚度的至多约90％(例如至多约80％、至多约70％、至多约60％、至多约50％、至多约40％、至多约30％、至多约20％)。然而，在某些实施方式中，层410的厚度大约与网状阴极220的最大厚度相同或更大。
通常，可根据需要制作具有网状阴极的光伏电池。
在一些实施方式中，可如下制备光伏电池。使用常规技术将电极260形成在衬底270上，并且在电极260上形成空穴阻挡层250(例如，使用真空沉积发或溶液涂布法)。活性层240形成在空穴阻挡层250上(例如，使用溶液涂布法如缝隙涂布、旋涂或凹版涂布)。空穴载流子层230形成在活性层240上(例如使用溶液涂布法如缝隙涂布、旋涂或凹版涂布)。网状阴极220部分地布置在空穴载流子层230中(例如，通过上述的冲压方法)。然后使用常规方法在网状阴极220和空穴载流子层230上形成衬底210。
在某些实施方式中，可如下制备光伏电池。使用常规技术在衬底270上形成电极260，并且在电极260上形成空穴阻挡层250(例如，使用真空沉积或溶液涂布法)。活性层240形成在空穴阻挡层250上(例如，使用溶液涂布法如缝隙涂布、旋涂或凹版涂布)。空穴载流子层230形成在活性层240上(例如，使用溶液涂布法如缝隙涂布、旋涂或凹版涂布)。使用常规方法将粘附层410布置在空穴载流子层230上。网状电极220部分地布置在粘附层410和空穴载流子层230中(例如，通过在粘附层410的表面上布置网状阴极220，并压制网状阴极220)。然后使用常规方法在网状阴极220和粘附层410上形成衬底210。
虽然前述方法包括在空穴载流子层230中部分地布置网状阴极220，但在一些实施方式中，网状阴极220通过如下形成：在空穴载流子层230或粘附层的表面上印刷阴极材料，以提供如图所示的具有开口结构的电极。例如，网状阴极220可使用冲压、浸涂、挤出涂布、喷涂、喷墨印刷、丝网印刷和版印刷而印制。阴极材料可布置在加热或辐射(例如UV辐射、可见光辐射、IR辐射、电子束辐射)时固化的糊料中。例如阴极材料可通过丝网真空沉积成网状图案或可在沉积之后通过光刻法图案化。
可电连接多个光伏电池以形成光伏系统。例如，图7是具有包括光伏电池520的组件510的光伏系统500的示意图。电池520串联电连接，且系统500电连接到负载。作为另一个实例，图8是具有包括光伏电池620的组件610的光伏系统600的示意图。电池620并联电连接，且系统600电连接到负载。在一些实施方式中，光伏系统中的一些(例如全部)光伏电池可具有一个或多个公共衬底。在某些实施方式中，光伏系统中的一些光伏电池串联电连接，且光伏系统中的一些光伏电池并联电连接。
在一些实施方式中，包含多个光伏电池的光伏系统可使用连续制造工艺制造，例如卷装进出或丝网(web)工艺。在一些实施方式中，连续制造方法包括：在第一前进衬底上形成一组光伏电池部分；在第一衬底上电池部分的至少两个之间布置电绝缘材料；在第一衬底上至少两个光伏电池部分之间的电绝缘材料中嵌入导线；在第二前进衬底上形成一组光伏电池部分；合并第一和第二衬底以及光伏电池部分以形成多个光伏电池，其中至少两个光伏电池通过导线串联电连接。在一些实施方式中，第一和第二衬底可连续前进、周期性地前进或不规则地前进。
在一些实施方式中，上述的冲压方法可用于在衬底上印刷电极供DSSC之用。图9是DSSC 700的横截面图，其包括衬底710、电极720、催化剂层730、电荷载流子层740、光活性层750、电极760、衬底770以及外部负载780。DSSC的实例在2005年12月19日提交的美国专利申请序列号No.11/311,805和2005年11月9日提交的No.11/269,956中讨论，其内容通过参考并入到这里。
在一些实施方式中，上述的冲压方法可用于在衬底上印刷电极供串联式电池之用。串联式光伏电池的实例在美国专利申请序列号No.10/558,878和美国临时申请序列号No.60/790,606、60/792,635、60/792,485、60/793,442、60/795,103、60/797,881和60/798,258中讨论，其内容通过参考并入这里。
虽然已公开了某些实施方式，但是其它的实施方式也是可能的。
作为一个实例，虽然已描述了由网形成的阴极，但在一些实施方式中可使用网状阳极。例如当使用通过阳极传输的光时，则这是期望的。在某些实施方式中，使用网状阴极和网状阳极两者。例如当使用通过阴极和阳极两者传输的光时，则这是期望的。
作为另一实例，虽然已经大体描述使用其中经由电池的阴极侧传输的光的实施方式，但是在某些实施方式中，使用经由电池的阳极侧传输的光(例如当使用网状阳极时)。在一些实施方式中，使用经由电池阴极和阳极侧两者传输的光(当使用网状阴极和网状阳极时)。
作为再一实例，虽然已经描述电极(例如网状电极、非网状电极)由导电材料形成，但是在一些实施方式中，光伏电池可包括一个或多个由半导体材料形成的电极(例如一个或多个网状电极，一个或多个非网状电极)。半导体材料的实例包括氧化铟锡、氟化的氧化锡、氧化锡和氧化锌。
作为额外的实例，在一些实施方式中，一个或多个半导体材料可布置在网状电极的开口区域中(例如，网状阴极的开口区域中，网状阳极的开口区域中，网状阴极的开口区域和网状阳极的开口区域中)。半导体材料的实例包括氧化锡、氟化的氧化锡、氧化锡和氧化锌。其他的半导体材料例如部分透明的半导体聚合物也可布置在网状电极的开口区域中。例如，部分透明的聚合物可以是在用于光伏电池中的厚度下传输在光伏电池运行过程中使用的波长或波长范围内的入射光的至少约60％(例如至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％、至少约95％)的聚合物。典型地，布置在网状电极的开口区域中的半导体材料在用于光伏电池的厚度下是透明的。
作为另一实例，在某些实施方式中，保护层可施加到衬底之一或两者上。例如，保护层可用于保持光伏电池免受污染(例如，污物、水分、氧气、化学物质)和/或使电池耐用。在某些实施方式中，保护层可由聚合物(例如氟化聚合物)形成。
作为再一实例，虽然已经描述了具有一个或多个网状电极的某些类型的光伏电池，但是一个或多个网状电极(网状阴极、网状阳极、网状阴极和网状阳极)还可用在其它类型的光伏电池中。这些光伏电池的实例包括具有由无定形硅、硒化镉、碲化镉、硫化铟铜和砷化镓铟铜形成的活性材料的光伏电池。
作为额外的实例，虽然已经描述材料302和304由不同的材料形成，但是在一些实施方式中材料302和304由相同材料形成。
作为另一实例，虽然如图5所示实心区域222由一种材料涂覆在不同材料上形成，但是在一些实施方式中，实心区域222可由多于两种的涂覆材料(例如三种涂覆材料、四种涂覆材料、五种涂覆材料、六种涂覆材料)形成。
其它实施方式在权利要求中。

Claims (34)

1、一种方法，包括：
将印模接触第一层，该第一层承载金属层，使得该金属层的至少一部分转移到第二层以形成光伏电池电极。
2、权利要求1的方法，进一步包括将该印模加热到至少约100℃。
3、权利要求1的方法，进一步包括将该印模加热到至少约300℃。
4、权利要求1的方法，其中该接触步骤包括向该印模施加至少约100psi的压力。
5、权利要求1的方法，其中该接触步骤包括向该印模施加至少约1000psi的压力。
6、权利要求1的方法，其中该接触步骤包括向该印模施加至少约5000psi的压力。
7、权利要求1的方法，进一步包括在该金属层和第一层之间设置脱模层。
8、权利要求7的方法，其中该脱模层包括聚酯或聚乙烯。
9、权利要求1的方法，其中该金属层包括铝、铁、金、银、铜、镍、钯、铂、钛、或其合金。
10、权利要求1的方法，其中该电极是网状电极。
11、权利要求10的方法，其中该网状电极包括多个开口区域，至少一些所述开口区域具有矩形、方形、圆形、半圆形、三角形、菱形、椭圆形、梯形或不规则形状。
12、权利要求10的方法，其中该网状电极包括多个开口区域，至少一些所述开口区域具有波浪形、斜面形、弧形、尖角状、条状或方格形。
13、权利要求1的方法，其中该第二层是光伏电池的衬底。
14、权利要求13的方法，进一步包括向该衬底施加光活性材料。
15、权利要求14的方法，其中该光活性材料包括电子供体材料和电子受体材料。
16、权利要求15的方法，其中该电子受体材料包括选自球碳、无机纳米颗粒、噁二唑、碟状液晶、碳纳米棒、无机纳米棒、包含CN基团的聚合物、包含CF3基团的聚合物、和其组合的材料。
17、权利要求15的方法，其中该电子供体材料包括选自碟状液晶、聚噻吩、聚亚苯基、聚苯基亚乙烯基、聚硅烷、聚噻吩基亚乙烯基、和聚异硫茚的材料。
18、权利要求14的方法，其中该光活性材料包括光敏化的互连纳米颗粒材料。
19、权利要求18的方法，其中该光敏化的互连纳米颗粒材料包括选自硒化物、硫化物、碲化物、氧化钛、氧化钨、氧化锌、氧化锆、和其组合的材料。
20、权利要求1的方法，其中该印模包括具有网状图案的表面。
21、权利要求19的方法，其中该表面的至少一部分是平面或弯曲的。
22、权利要求1的方法，其中该第一或第二层包括柔性的衬底。
23、权利要求1的方法，其中该第一或第二层包括选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚合烃、纤维素聚合物、聚碳酸酯、聚酰胺、聚醚、聚醚酮、和其组合的聚合物。
24、一种方法，包括：
使用冲压形成光伏电池的电极。
25、权利要求24的方法，其中该形成步骤包括将印模接触第一层，该第一层承载金属层，使得该金属层的至少一部分转移到第二层以形成电极。
26、权利要求25的方法，进一步包括将该印模加热到至少约100℃。
27、权利要求25的方法，其中该接触步骤包括向该印模施加至少约100psi的压力。
28、权利要求24的方法，其中该电极是网状电极。
29、一种方法，包括：
使用冲压形成多层器件的电极。
30、权利要求29的方法，其中该形成步骤包括将印模与第一层接触，该第一层承载金属层，使得该金属层的至少一部分转移到第二层形成电极。
31、权利要求30的方法，进一步包括将该印模加热到至少约100℃。
32、权利要求30的方法，其中该接触步骤包括向该印模施加至少约100psi的压力。
33、权利要求29的方法，其中该电极是网状电极。
34、权利要求29的方法，其中该多层器件包括液晶显示器、发光二极管或光电组件。
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