CN102947966A - 有机系太阳能电池模块及有机系太阳能电池面板 - Google Patents

Abstract

本发明的主要目的在于，提供使用吸收波长区域不同的多种光电转换层提高设计性、并且可以稳定地显示出良好的太阳能电池性能的有机系太阳能电池模块及有机系太阳能电池面板。本发明通过提供如下的有机系太阳能电池模块来解决上述问题，即，其特征在于包括：透明基板；透明电极层，其形成于上述透明基板上；光电转换层，其以图案状形成于上述透明电极层上并具有吸收波长区域不同的多种光电转换部；多个背面电极层，其分别形成于上述光电转换部上；绝缘层，其形成为覆盖上述多个背面电极层并针对每个上述光电转换部具有开口部；和多根集电配线，其形成于上述绝缘层上，并配置为针对每种所述光电转换部与位于所述绝缘层的开口部处的所述背面电极层连接。

Description

有机系太阳能电池模块及有机系太阳能电池面板

技术领域

本发明涉及具有设计性的有机系太阳能电池模块及有机系太阳能电池面板。

背景技术

以往，通常太阳能电池的受光面是由1种颜色来构成。近年来，对太阳能电池模块及太阳能电池面板的开发正在积极地进行，基于设计性的提高、与景观的和谐等目的，尝试显示文字、标识、图形、花纹等，使之具有设计性。

例如，在色素敏化太阳能电池模块中，开发出如下的技术，即，使多孔氧化物半导体层担载不同种类的色素而制作具有2种以上颜色的单元太阳能电池元件。通过将该具有2种以上颜色的单元太阳能电池元件以形成特定的文字、标识、图形的图案的方式排成马赛克状，而使之具有设计性(参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-179380号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在有机系太阳能电池模块及有机系太阳能电池面板中，通过在同一基板上使用吸收波长区域不同的多种有机材料形成多种光电转换层，将这些多种光电转换层以显示文字、标识、图形、花纹等任意的图案的方式配置，就可以形成设计性优异的产品。

此种有机系太阳能电池模块及有机系太阳能电池面板中，形成在同一基板上的相面对的电极间将多种光电转换层平面地排列而夹持的构成，可以作为多个太阳能电池单元并联的等效电路来处置。这些太阳能电池单元中，因各光电转换层中所用的有机材料的氧化还原电位不同，而使作为太阳能电池的电流-电压特性不同。

太阳能电池具有固有的电流-电压特性，作为电流-电压特性曲线上的坐标、并且相当于电压/电流的值与外部负载的电阻值一致的坐标的电流及电压成为工作电流及工作电压。在有机薄膜太阳能电池的情况下，在将多个太阳能电池单元并联的太阳能电池模块中，作为太阳能电池模块的电流-电压特性曲线上的坐标、并且相当于电压/电流的值与外部负载的电阻值一致的坐标的电压是太阳能电池模块的工作电压。此外，在各太阳能电池单元的电流-电压特性曲线上的坐标中，太阳能电池模块的工作电压时的电流是各太阳能电池单元的工作电流。由此，在将电流-电压特性不同的多种太阳能电池单元并联的情况下，具有不同的电流-电压特性的太阳能电池单元中，相对于相同外部负载的电阻值，太阳能电池模块的工作电压时的太阳能电池单元的工作电流就会不一致。

所以，在电流-电压特性不同的多种太阳能电池单元并联的情况下，在某个外部电阻时的太阳能电池模块的工作电压下，因太阳能电池单元的工作电流不一致，而会有引起在某种太阳能电池单元中沿正方向流过电流、在其他种类的太阳能电池单元中沿反方向流过电流的问题的情况。该情况下，因存在沿反方向流过电流的太阳能电池单元，沿正方向流过电流的太阳能电池单元的工作电流减少，从而会有太阳能电池模块整体的输出特性降低的问题。另外，因沿反方向流过电流，还会有发热·着火的危险、或导致短路破坏的可能性。

此外，在电流-电压特性不同的多种太阳能电池单元并联的情况下，因电流-电压特性不同的太阳能电池单元相互干扰，而会有太阳能电池性能劣化的问题。

用于解决问题的手段

本发明是鉴于上述问题而完成的，其主要目的在于，提供使用吸收波长区域不同的多种光电转换层提高设计性、并且可以稳定地显示出良好的太阳能电池性能的有机系太阳能电池模块及有机系太阳能电池面板。

为了实现上述目的，本发明提供一种有机系太阳能电池模块，具有：透明基板；透明电极层，其形成于所述透明基板上；光电转换层，其以图案状形成于所述透明电极层上并具有吸收波长区域不同的多种光电转换部；多个背面电极层，其分别形成于所述光电转换部上；绝缘层，其形成为覆盖所述多个背面电极层并针对每个所述光电转换部具有开口部；以及多根集电配线，其形成于所述绝缘层上，并配置为针对每种所述光电转换部，集电配线与位于所述绝缘层的开口部处的所述背面电极层连接。

根据本发明，由于具有吸收波长区域不同的多种光电转换部，因此通过将这些多种光电转换部以显示出文字、标识、图形、花纹等任意的图案的方式配置，就可以形成设计性优异的产品。另外，根据本发明，由于在针对每个光电转换部在背面电极层上形成具有开口部的绝缘层，并针对每种光电转换部按照与位于绝缘层的开口部处的背面电极层连接的方式配置多根集电配线，因此每种光电转换部都可以向外部电路输出电力，从而可以稳定地发挥太阳能电池特性。

在上述发明中，优选上述光电转换层具有多个同一种类的上述光电转换部，将上述绝缘层的开口部配置为可以将形成于上述同一种类的光电转换部上的上述背面电极层之间利用上述集电配线连接，将上述集电配线配置为将位于设在上述同一种类的光电转换部上的上述绝缘层的开口部处的上述背面电极层之间连接。在光电转换层具有同一种类的光电转换部的情况下，通过设为此种构成，每种光电转换部都可以向外部电路输出电力。

在上述的情况下，优选将上述光电转换部规则地排列，将上述绝缘层的开口部配置为针对每种上述光电转换部在上述光电转换部内的位置一致，将上述多根集电配线以条纹状排列。这是因为，绝缘层的开口部及集电配线的设计会变得容易。

另外，本发明中，优选上述有机系太阳能电池模块为有机薄膜太阳能电池模块或色素敏化型太阳能电池模块。这是因为，通过使光电转换部为具有多彩的配色的有机薄膜太阳能电池模块或色素敏化型太阳能电池模块，就可以形成设计性优异的有机系太阳能电池模块。

此外，本发明还提供一种有机系太阳能电池面板，其特征在于，具有上述的有机系太阳能电池模块、和针对上述有机系太阳能电池模块的每种光电转换部，与集电配线连接的多个电压转换部。

根据本发明，由于具有上述的有机系太阳能电池模块，因此可以形成设计性优异的产品，并且每种光电转换部都可以向外部电路输出电力，从而可以稳定地发挥太阳能电池特性。

发明效果

本发明起到如下的效果，即，可以实现设计性优异、附加有能够用于宣传或广告等中的各种显示功能的多功能的有机系太阳能电池模块。另外，还起到如下的效果，即，在具备具有吸收波长区域不同的多种光电转换部的光电转换层的有机系太阳能电池模块中，可以稳定地发挥太阳能电池特性。

附图说明

图1是表示本发明的有机系太阳能电池模块的一例的概略俯视图。

图2是图1的A-A线剖面图及B-B线剖面图。

图3是表示本发明的有机系太阳能电池模块的光电转换层的一例的概略俯视图。

图4是表示本发明的有机系太阳能电池模块的背面电极层的一例的概略俯视图。

图5是表示本发明的有机系太阳能电池模块的绝缘层的一例的概略俯视图。

图6是表示本发明的有机系太阳能电池模块的其他例子的概略俯视图及剖面图。

图7是表示本发明的有机系太阳能电池模块的其他例子的概略俯视图及剖面图。

图8是表示本发明的有机系太阳能电池模块的光电转换层及背面电极层的其他例子的概略俯视图。

图9是表示本发明的有机薄膜太阳能电池模块的一例的概略剖面图。

图10是表示本发明的有机系太阳能电池模块的其他例子的概略剖面图。

图11是表示本发明的有机系太阳能电池面板的一例的示意图。

其中，1...有机系太阳能电池模块，2...透明基板，3...透明电极层，4...光电转换层，4a...第一光电转换部，4b...第二光电转换部，4c...第三光电转换部，5...背面电极层，6...绝缘层，7a...第一光电转换部用集电配线，7b...第二光电转换部用集电配线，7c...第三光电转换部用集电配线，10...开口部，10a...第一光电转换部用开口部，10b...第二光电转换部用开口部，10c...第三光电转换部用开口部，11...空穴取出层，12...电子取出层，20...有机系太阳能电池面板

具体实施方式

下面，对本发明的有机系太阳能电池模块及有机系太阳能电池面板进行详细说明。

I.有机系太阳能电池模块

本发明的有机系太阳能电池模块的特征在于，透明基板；透明电极层，其形成于所述透明基板上；光电转换层，其以图案状形成于所述透明电极层上并具有吸收波长区域不同的多种光电转换部；多个背面电极层，其分别形成于所述光电转换部上；绝缘层，其形成为覆盖所述多个背面电极层并针对每个所述光电转换部具有开口部；以及多根集电配线，其形成于所述绝缘层上，并配置为针对每种所述光电转换部与位于所述绝缘层的开口部处的所述背面电极层连接。

在参照附图的同时，对本发明的有机系太阳能电池模块进行说明。

图1是表示本发明的有机系太阳能电池模块的一例的概略俯视图，图2(a)是图1的A-A线剖面图，图2(b)是图1的B-B线剖面图。图1及图2(a)、(b)中所示的有机系太阳能电池模块1具有透明基板2；透明电极层3，其形成于透明基板2上；光电转换层4，其以图案状形成于透明电极层3上，具有吸收波长区域不同的多种光电转换部(4a、4b、4c)；多个背面电极层5，其分别形成于光电转换部(4a、4b、4c)上；绝缘层6，其覆盖多个背面电极层5地形成，针对每个光电转换部(4a、4b、4c)具有开口部(10a、10b、10c)；和多根集电配线(7a、7b、7c)，其形成于绝缘层6上，针对每种光电转换部(4a、4b、4c)与位于绝缘层6的开口部(10a、10b、10c)处的背面电极层5连接地配置。而且，图1中，省略了背面电极层，以虚线表示光电转换部。

如图3所示，光电转换层4具有吸收波长区域不同的3种第一光电转换部4a、第二光电转换部4b及第三光电转换部4c，各光电转换部(4a、4b、4c)被规则地排列，第一光电转换部4a、第二光电转换部4b及第三光电转换部4c以显示出任意的图样的方式配置。

如图4中例示所示，背面电极层5分别形成于光电转换部(4a、4b、4c)上。

如图5所示，绝缘层6针对每个光电转换部(4a、4b、4c)具有开口部10，如图1、图2(a)及图5所示，在第一光电转换部4a上配置有第一光电转换部用开口部10a，在第二光电转换部4b上配置有第二光电转换部用开口部10b，在第三光电转换部4c上配置有第三光电转换部用开口部10c。这些绝缘层的开口部(10a、10b、10c)以针对每种光电转换部在光电转换部内的位置一致的方式配置，图1、图2(a)及图5中，在第一光电转换部4a中以将正方形的左侧部分开口的方式配置长方形的第一光电转换部用开口部10a，在第二光电转换部4b中以将正方形的右侧部分开口的方式配置长方形的第二光电转换部用开口部10b，在第三光电转换部4c中以将正方形的中央部分开口的方式配置长方形的第三光电转换部用开口部10c。而且，图5中，以虚线表示光电转换部。

集电配线(7a、7b、7c)以将位于设在同一种类的光电转换部上的绝缘层的开口部处的背面电极层之间连接的方式配置，在图1及图2(a)中，在第一光电转换部4a中，以将位于设在纵向一列的第一光电转换部4a上的第一光电转换部用开口部10a处的背面电极层5之间连接的方式，配置第一光电转换部用集电配线7a，在第二光电转换部4b中，以将位于设在纵向一列的第二光电转换部4b上的第二光电转换部用开口部10b处的背面电极层5之间连接的方式，配置第二光电转换部用集电配线7b，在第三光电转换部4c中，以将位于设在纵向一列的第三光电转换部4c上的第三光电转换部用开口部10c处的背面电极层5之间连接的方式，配置第三光电转换部用集电配线7c。这样，如图1所示，在光电转换部(4a、4b、4c)的每个纵向一列中，在光电转换部(4a、4b、4c)上以条纹状配置有与光电转换部的种类(图1中是3种)相同数目(图1中是3根)集电配线(7a、7b、7c)。

由于光电转换部吸收的光与透过的光彼此处于互补色关系，因此如果光电转换部的吸收波长区域不同，则透过波长区域不同，所观察到的颜色不同。所以，在图1及图2(a)、(b)中所示的有机系太阳能电池模块1中，在受光面(透明基板2侧)可以显示如图3所示的由多种光电转换部(4a、4b、4c)构成的任意的图样，从而可以形成色彩丰富的有机系太阳能电池，可以形成设计性优异的产品。另外，每种光电转换部(4a、4b、4c)都可以向外部电路输出电力。

图6(a)、(b)是表示本发明的有机系太阳能电池模块的其他例子的概略俯视图及剖面图，图6(b)是图6(a)的C-C线剖面图。图6(a)、(b)所示的有机系太阳能电池模块1具有：透明基板2；透明电极层3，其形成于透明基板2上；光电转换层4，其以图案状形成于透明电极层3上，具有吸收波长区域不同的多种光电转换部(4a、4b、4c)；多个背面电极层5，其分别形成于光电转换部(4a、4b、4c)上；绝缘层6，其覆盖多个背面电极层5地形成，针对每个光电转换部(4a、4b、4c)具有开口部(10a、10b、10c)；和多根集电配线(7a、7b、7c)，其形成于绝缘层6上，针对每种光电转换部(4a、4b、4c)与位于绝缘层6的的开口部(10a、10b、10c)处的背面电极层5连接地配置。而且，图6(a)中，省略了背面电极层，以虚线表示光电转换部。

如图3所示，光电转换层4具有吸收波长区域不同的第一光电转换部4a、第二光电转换部4b、第三光电转换部4c这3种，各光电转换部(4a、4b、4c)规则地排列，第一光电转换部4a、第二光电转换部4b、第三光电转换部4c以显示出任意的图样的方式配置。

如图4中例示，背面电极层5分别形成于光电转换部(4a、4b、4c)上。

绝缘层6针对每个光电转换部(4a、4b、4c)具有开口部(10a、10b、10c)，如图6(a)、(b)所示，在第一光电转换部4a上配置有第一光电转换部用开口部10a，在第二光电转换部4b上配置有第二光电转换部用开口部10b，在第三光电转换部4c上配置有第三光电转换部用开口部10c。这些开口部(10a、10b、10c)以针对每个光电转换部在光电转换部内的位置一致的方式配置，各光电转换部中以将正方形的中央部分开口的方式配置有正方形的开口部(10a、10b、10c)。

集电配线(7a、7b、7c)以将位于设在同一种类的光电转换部上的绝缘层的开口部处的背面电极层之间连接的方式配置，第一光电转换部4a中以将位于设在第一光电转换部4a上的第一光电转换部用开口部10a处的全部的背面电极层5之间连接的方式配置有1根第一光电转换部用集电配线7a，第三光电转换部4c中以将位于设在第三光电转换部4c上的第三光电转换部用开口部10c处的全部的背面电极层5之间连接的方式配置有1根第三光电转换部用集电配线7c，第二光电转换部4b中如下所示地配置2根第二光电转换部用集电配线7b，即，对于配置在有机系太阳能电池模块1的右侧的第二光电转换部4b，将位于其上的第二光电转换部用开口部10b处的背面电极层5之间连接，另外对于配置在有机系太阳能电池模块1的左侧的第二光电转换部4b，将位于其上的第二光电转换部用开口部10b处的背面电极层5之间连接。

图6(a)、(b)所示的有机系太阳能电池模块1中，也与图1所示的有机系太阳能电池模块1相同，在受光面(透明基板2侧)可以显示由如图3所示的多种光电转换部(4a、4b、4c)构成的任意的图样，从而可以形成设计性优异的产品。另外，每种光电转换部(4a、4b、4c)都可以向外部电路输出电力。

图7(a)、(b)是表示本发明的有机系太阳能电池模块的其他例子的概略俯视图及剖面图，图7(b)是图7(a)的D-D线剖面图。图7(a)、(b)所示的有机系太阳能电池模块1具有：透明基板2；透明电极层3，其形成于透明基板2上；光电转换层4，其以图案状形成于透明电极层3上，具有吸收波长区域不同的多种光电转换部(4a、4b)；多个背面电极层5，其分别形成于光电转换部(4a、4b)上；绝缘层6，其覆盖多个背面电极层5地形成，针对每个光电转换部(4a、4b)具有开口部(10a、10b)；和多根集电配线(7a、7b)，其形成于绝缘层6上，针对每种光电转换部(4a、4b)与位于绝缘层6的开口部(10a、10b)处的背面电极层5连接地配置。而且，图7(a)中，省略了背面电极层，以虚线表示光电转换部。

如图8(a)所示，光电转换层4具有吸收波长区域不同的第一光电转换部4a及第二光电转换部4b这2种，第一光电转换部4a及第二光电转换部4b以显示出文字“A”的方式配置。

如图8(b)中例示所示，背面电极层5分别形成于光电转换部(4a、4b)上。

如图7(a)、(b)所示，绝缘层6针对每个光电转换部(4a、4b)具有开口部(10a、10b)，在第一光电转换层4a上配置有第一光电转换部用开口部10a，在第二光电转换层4b上配置有第二光电转换部用开口部10b。

如图7(a)、(b)所示，针对每种光电转换部以与位于绝缘层的开口部处的背面电极层连接的方式配置有集电配线(7a、7b)，第一光电转换部4a中以与位于设在第一光电转换部4a上的第一光电转换部用开口部10a处的背面电极层5连接的方式配置有第一光电转换部用集电配线7a，第二光电转换部4b中以将位于设在2个第二光电转换部4b上的第二光电转换部用开口部10b处的背面电极层5之间连接的方式配置有第二光电转换部用集电配线7b。

如上所述，由于光电转换部所吸收的光与所透过的光彼此处于互补色关系，因此如果光电转换部的吸收波长区域不同，则透过波长区域不同，所显示的颜色不同。所以，图7(a)、(b)所示的有机系太阳能电池模块1中，可以在受光面(透明基板2侧)以多样的色彩显示如图8(a)所示的文字“A”，从而可以形成设计性优异的产品。另外，每种光电转换部(4a、4b)都可以向外部电路输出电力。

像这样，在本发明中，通过将吸收波长区域不同的多种光电转换部以显示文字、标识、图形、花纹等任意的图案的方式配置，就可以在受光面(透明基板侧)以多样的色彩显示文字、标识、图形、花纹等任意的图案，可以赋予显示功能。所以，就可以形成色彩丰富、具有显示功能、设计性优异的有机系太阳能电池模块。

另外，由于在背面电极层上形成针对每个光电转换部具有开口部的绝缘层，针对每种光电转换部以与位于绝缘层的开口部处的背面电极层连接的方式配置有多根集电配线，因此可以在每种光电转换部中向外部电路输出电力，从而可以防止电流-电压特性不同的太阳能电池单元相互干扰，稳定地发挥太阳能电池特性。另外，还可以确保有机系太阳能电池模块的安全性。

另外，在硅系太阳能电池中，由于带隙被固定化，因此很难使用吸收波长区域不同的多种光电转换部来赋予设计性。与之不同，有机系太阳能电池中，通过利用光电转换部中所用的有机材料的化学结构来附加、删除、取代吸电子基、给电子基，可以调整吸收波长区域，可以赋予优异的设计性。

作为本发明的有机系太阳能电池模块，只要是在光电转换层中使用了有机材料的太阳能电池模块，就没有特别限定，然而具体来说，优选有机薄膜太阳能电池模块或色素敏化型太阳能电池模块。下面，分为本发明的有机系太阳能电池模块为有机薄膜太阳能电池模块的方式(以下称作第一方式。)、和本发明的有机系太阳能电池模块为色素敏化型太阳能电池模块的方式(以下称作第二方式。)来分别进行说明。

A.第一方式

本发明的有机系太阳能电池模块是有机薄膜太阳能电池模块。

下面，对本方式的有机薄膜太阳能电池模块的各构成进行说明。

1.绝缘层

本方式的绝缘层以将多个背面电极层覆盖的方式形成，针对每个光电转换部具有开口部。

而且，所谓“绝缘层针对每个光电转换部具有开口部”是指，在构成光电转换层的全部的光电转换部上分别设有开口部。

作为绝缘层的开口部的配置，只要是针对每个光电转换部设有开口部，以使与形成于不同种类的光电转换部上的背面电极层连接的集电配线之间不接触的方式配置，就没有特别限定，可以根据显示所需的文字、标识、图形、花纹等任意的图案的光电转换部的形状、大小、配置等适当地选择。例如，既可以如图1及图6(a)所示规则地设置绝缘层的开口部(10a、10b、10c)，也可以如图7(a)所示不规则地设置绝缘层的开口部(10a、10b)。

其中，在光电转换层具有多个同一种类的光电转换部的情况下，绝缘层的开口部优选以将形成于同一种类的光电转换部上的背面电极层之间利用集电配线连接的方式配置。例如在图1及图2(a)、(b)中，光电转换层4分别具有多个第一光电转换部4a、第二光电转换部4b、第三光电转换部4c，第一光电转换部用开口部10a以可以将形成于第一光电转换部4a上的背面电极层5之间利用第一光电转换部用集电配线7a连接的方式配置，第二光电转换部用开口部10b以可以将形成于第二光电转换部4b上的背面电极层5之间利用第二光电转换部用集电配线7b连接的方式配置，第三光电转换部用开口部10c以可以将形成于第三光电转换部4c上的背面电极层5之间利用第三光电转换部用集电配线7c连接的方式配置。图6(a)、(b)中也是，光电转换层4分别具有多个第一光电转换部4a、第二光电转换部4b、第三光电转换部4c，第一光电转换部用开口部10a以可以将形成于第一光电转换部4a上的背面电极层5之间利用第一光电转换部用集电配线7a连接的方式配置，第二光电转换部用开口部10b以可以将形成于第二光电转换部4b上的背面电极层5之间利用第二光电转换部用集电配线7b连接的方式配置，第三光电转换部用开口部10c以可以将形成于第三光电转换部4c上的背面电极层5之间利用第三光电转换部用集电配线7c连接的方式配置。另外，例如在图7(a)、(b)中，光电转换层4具有多个第二光电转换部4b，第二光电转换部用开口部10b以可以将形成于第二光电转换部4b上的背面电极层5之间利用第二光电转换部用集电配线7b连接的方式配置。像这样，通过以可以将形成于同一种类的光电转换部上的背面电极层之间利用集电配线连接的方式配置绝缘层的开口部，每种光电转换部就都可以向外部电路输出电力。

在上述的情况下，作为绝缘层的开口部的配置，只要是以可以将形成于同一种类的光电转换部上的背面电极层之间利用集电配线连接的方式配置绝缘层的开口部，使与形成于不同种类的光电转换部上的背面电极层连接的集电配线之间不接触的方式配置绝缘层的开口部，就没有特别限定。例如，既可以如图1所示针对每种光电转换部(4a、4b、4c)规则地设置绝缘层的开口部(10a、10b、10c)，也可以如图6(a)所示针对每种光电转换部(4a、4b、4c)规则地设置绝缘层的开口部(10a、10b、10c)，还可以如图7(a)所示不规则地设置绝缘层的开口部(10a、10b)。

另外，在光电转换层具有多个同一种类的光电转换部的情况下，且在光电转换部规则地排列的情况下，作为绝缘层的开口部的配置，如上所述，只要是以可以将形成于同一种类的光电转换部上的背面电极层之间利用集电配线连接的方式配置绝缘层的开口部，使与形成于不同种类的光电转换部上的背面电极层连接的集电配线之间不接触的方式配置绝缘层的开口部，就没有特别限定。例如，也可以如图1所示，以针对每种光电转换部(4a、4b、4c)在光电转换部(4a、4b、4c)内的位置一致的方式配置绝缘层的开口部(10a、10b、10c)。图1中，第一光电转换部4a中以将正方形的左侧部分开口的方式配置有长方形的第一光电转换部用开口部10a，第二光电转换部4b中以将正方形的右侧部分开口的方式配置有长方形的第二光电转换部用开口部10b，第三光电转换部4c中以将正方形的中央部分开口的方式配置有长方形的第三光电转换部用开口部10c。另外，例如也可以如图6(a)所示，以针对每种光电转换部(4a、4b、4c)在光电转换部(4a、4b、4c)内的位置的一致方式配置有绝缘层的开口部(10a、10b、10c)。图6中，以在所有的光电转换部(4a、4b、4c)中将正方形的中央部分开口的方式配置有正方形的开口部(10a、10b、10c)。

其中，在规则地排列有光电转换部的情况下，优选以针对每种光电转换部在光电转换部内的位置一致的方式配置绝缘层的开口部。该情况下，特别是，优选将绝缘层的开口部配置于将光电转换部沿与集电配线的长度方向垂直的方向分割为与光电转换部的种类相同数目的区域时的一个区域内，此外，更优选以成为将光电转换部沿与集电配线的长度方向垂直的方向分割为与光电转换部的种类相同数目的区域时的一个区域的方式配置。例如，在图1中，光电转换层4具有3种光电转换部(4a、4b、4c)，绝缘层的开口部(10a、10b、10c)以成为将各光电转换部(4a、4b、4c)沿与集电配线(7a、7b、7c)的长度方向(图1中是纵向)垂直的方向(图1中是横向)分割为三个区域时的一个区域的方式配置。通过将绝缘层的开口部设为此种配置，就可以在每种光电转换部中将集电配线以直线状配置。从而，使得绝缘层的开口部及集电配线的设计变得容易。

在将光电转换部沿与集电配线的长度方向垂直的方向分割为与光电转换部的种类相同数目的区域时，为了使绝缘层的开口部及集电配线的设计更加容易，优选进行平均分割。

作为绝缘层的开口部的大小，只要是可以实现开口部在光电转换部上的配置，可以实现位于绝缘层的开口部处的背面电极层与集电配线的电连接，可以以使与形成于不同种类的光电转换部上的背面电极层连接的集电配线之间不接触的方式配置开口部，就没有特别限定，可以根据绝缘层的开口部的配置、以及显示所需的任意的图案的光电转换部的形状、大小、配置等适当地选择。如果绝缘层的开口部大，则会有集电配线的配置变得困难的情况，如果绝缘层的开口部小，则虽然集电配线的配置变得容易，然而有可能使背面电极层及集电配线的电连接的可靠性降低。

对于绝缘层的开口部的大小，每个光电转换部既可以相同也可以不同。例如在图1及图6(a)中，绝缘层的开口部(10a、10b、10c)的大小在全部的光电转换部(4a、4b、4c)中都相同。另一方面，在图7(a)中，绝缘层的开口部(10a、10b)的大小在每个光电转换部(4a、4b)中不同。

其中，在光电转换部规则地排列的情况下，绝缘层的开口部的大小优选为与将光电转换部沿与集电配线的长度方向垂直的方向分割为与光电转换部的种类相同数目的区域时的一个区域的大小相同的程度，或者为上述一个区域的大小以下，特别是优选为与上述一个区域的大小相同的程度。这是因为，通过如上所述地将绝缘层的开口部设为此种大小，就可以在每种光电转换部中将集电配线以直线状配置，绝缘层的开口部及集电配线的设计变得容易。

在将光电转换部沿与集电配线的长度方向垂直的方向分割为与光电转换部的种类相同数目的区域时，为了如上所述地使绝缘层的开口部及集电配线的设计更为容易，优选进行平均分割。

作为绝缘层的开口部的形状，没有特别限定，例如可以设为矩形、多边形、圆形等。

作为绝缘层中所用的材料，只要是具有绝缘性、可以形成具有所需的开口部的绝缘层的材料，就没有特别限定，可以使用普通的绝缘材料。绝缘材料既可以具有透明性，也可以不具有透明性。作为绝缘材料，例如可以举出聚酯、环氧树脂、蜜胺树脂、酚树脂、聚氨酯、硅酮树脂、聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯酸树脂、卡多(cardo)树脂等有机绝缘材料、以及氧化硅、氮化硅等无机绝缘材料。

作为绝缘层的形成方法，只要是可以形成具有所需的开口部的绝缘层的方法，就没有特别限定，可以使用湿式法及干式法的任意一种，例如可以举出凹版涂布、丝网印刷等印刷法、蒸镀法、光刻法等。

作为绝缘层的膜厚，只要是可以借助绝缘层将背面电极层与集电配线绝缘的厚度，就没有特别限定。

2.集电配线

本方式的集电配线形成于上述绝缘层上，针对每种光电转换部以与位于绝缘层的开口部处的背面电极层连接的方式配置，形成有多根。

而且，所谓“集电配线针对每种光电转换部以与位于绝缘层的开口部处的背面电极层连接的方式配置”是指，在绝缘层上至少形成有与光电转换部的种类相同数目的集电配线，这些集电配线针对每种光电转换部以与位于设在光电转换部上的绝缘层的开口部处的背面电极层连接的方式配置。

作为集电配线的配置，只要是将集电配线针对每种光电转换部以与位于绝缘层的开口部处的背面电极层连接的方式配置，以使与形成于不同种类的光电转换部上的背面电极层连接的集电配线之间不接触的方式配置，就没有特别限定，可以根据显示所需的任意的图案的光电转换部的形状、大小、配置等、以及绝缘层的开口部的形状、大小、配置等适当地选择。例如，既可以如图1所示地将集电配线(7a、7b、7c)规则地配置，也可以如图6(a)及图7(a)所示地将集电配线(7a、7b、7c或7a、7b)不规则地配置。

其中，在光电转换层具有多个同一种类的光电转换部的情况下，优选将集电配线以将位于设在同一种类的光电转换部上的绝缘层的开口部处的背面电极层之间连接的方式配置。例如在图1及图2(a)、(b)中，光电转换层4分别具有多个第一光电转换部4a、第二光电转换部4b、第三光电转换部4c，将第一光电转换部用集电配线7a以将位于设在第一光电转换部4a上的第一光电转换部用开口部10a处的背面电极层5之间连接的方式配置，将第二光电转换部用集电配线7b以将位于设在第二光电转换部4b上的第二光电转换部用开口部10b处的背面电极层5之间连接的方式配置，将第三光电转换部用集电配线7c以将位于设在第三光电转换部4c上的第三光电转换部用开口部10c处的背面电极层5之间连接的方式配置。图6(a)、(b)中也是，光电转换层4分别具有多个第一光电转换部4a、第二光电转换部4b、第三光电转换部4c，将第一光电转换部用集电配线7a以将位于设在第一光电转换部4a上的第一光电转换部用开口部10a处的背面电极层5之间连接的方式配置，将第二光电转换部用集电配线7b以将位于设在第二光电转换部4b上的第二光电转换部用开口部10b处的背面电极层5之间连接的方式配置，将第三光电转换部用集电配线7c以将位于设在第三光电转换部4c上的第三光电转换部用开口部10c处的背面电极层5之间连接的方式配置。另外，例如在图7(a)、(b)中，光电转换层4具有多个第二光电转换部4b，将第二光电转换部用集电配线7b以将位于设在第二光电转换部4b上的第二光电转换部用开口部10b处的背面电极层5之间连接的方式配置。通过像这样将集电配线以将位于设在同一种类的光电转换部上的绝缘层的开口部处的背面电极层之间连接的方式配置，每种光电转换部就都可以向外部电路输出电力。

在上述的情况下，作为集电配线的配置，只要是将集电配线以将位于设在同一种类的光电转换部上的绝缘层的开口部处的背面电极层之间连接的方式配置，以使与形成于不同种类的光电转换部上的背面电极层连接的集电配线之间不接触的方式配置，就没有特别限定。例如，既可以如图1所示地将集电配线(7a、7b、7c)规则地配置，也可以如图6(a)及图7(a)所示地将集电配线(7a、7b、7c或7a、7b)不规则地配置。

另外，在光电转换层具有多个同一种类的光电转换部的情况下，且在光电转换部规则地排列的情况下，作为集电配线的配置，只要是如上所述，将集电配线以将位于设在同一种类的光电转换部上的绝缘层的开口部处的背面电极层之间连接的方式配置，以使与形成于不同种类的光电转换部上的背面电极层连接的集电配线之间不接触的方式配置，就没有特别限定。例如，既可以如图1所示地将集电配线(7a、7b、7c)规则地配置，也可以如图6(a)所示地将集电配线(7a、7b、7c)不规则地配置。例如在图1及图2(a)、(b)中，以将位于设在纵向一列的第一光电转换部4a上的第一光电转换部用开口部10a处的背面电极层5之间连接的方式配置第一光电转换部用集电配线7a，以将位于设在纵向一列的第二光电转换部4b上的第二光电转换部用开口部10b处的背面电极层5之间连接的方式配置第二光电转换部用集电配线7b，以将位于设在纵向一列的第三光电转换部4c上的第三光电转换部用开口部10c处的背面电极层5之间连接的方式配置第三光电转换部用集电配线7c，在光电转换部(4a、4b、4c)的每个纵向一列中，以条纹状排列着第一光电转换部用集电配线7a、第二光电转换部用集电配线7b、第三光电转换部用集电配线7c的3根集电配线。

其中，在光电转换部规则地排列的情况下，优选将集电配线以条纹状排列。该情况下，特别是优选在光电转换部上分别配置与光电转换部的种类相同数目的集电配线。例如在图1及图2(a)、(b)中，光电转换层4具有3种光电转换部(4a、4b、4c)，因而在各光电转换部(4a、4b、4c)上以条纹状排列3根集电配线(7a、7b、7c)。通过将集电配线设为此种配置，就可以在每种光电转换部中以直线状配置集电配线，绝缘层的开口部及集电配线的设计变得容易。

作为集电配线的宽度，只要是可以实现集电配线在绝缘层的开口部上的配置，可以实现位于绝缘层的开口部处的背面电极层与集电配线的电连接，可以以使与形成于不同种类的光电转换部上的背面电极层连接的集电配线之间不接触的方式配置集电配线，就没有特别限定，可以根据显示所需的任意的图案的光电转换部的形状、大小、配置等、绝缘层的开口部的形状、大小、配置等、以及集电配线的配置适当地选择。具体来说，如果集电配线的宽度过大，则会有集电配线的配置变得困难的情况，如果集电配线的宽度过小，则虽然集电配线的配置变得容易，然而有可能使集电配线难以形成、或背面电极层与集电配线的电连接的可靠性降低。

在光电转换部规则地排列的情况下，集电配线的宽度通常在每种光电转换部中设为相同。

作为集电配线中所用的材料，只要是具有导电性的材料，就没有特别限定，可以使用在普通的配线中所用的导电性材料。例如，可以举出银、铝、铜、金等。

作为集电配线的形成方法，可以使用普通的配线的形成方法，可以应用湿式法及干式法中的任意一种，例如可以举出凹版涂布、丝网印刷等印刷法、蒸镀法、光刻法等。

作为集电配线的厚度，只要是可以实现位于绝缘层的开口部处的背面电极层与集电配线的电连接的厚度，就没有特别限定，可以根据集电配线中所用的材料等适当地选择。

3.光电转换层

本方式的光电转换层配置于透明电极层与背面电极层之间，在透明电极层上以图案状形成，具有吸收波长区域不同的多种光电转换部。而且，所谓“光电转换层”及“光电转换部”是指参与有机薄膜太阳能电池的电荷分离、具有将所产生的电子及空穴分别向相反方向的电极传输的功能的构件。

作为光电转换部的种类的数目，只要是2种以上即可，例如可以设为2种、3种。

各种光电转换部的吸收波长区域只要不同即可，可以根据利用光电转换部显示的任意的图案、以及光电转换部吸收的光的互补色(所观察到的透过光的颜色)适当地选择。

作为光电转换部的配置，可以根据利用光电转换部显示的任意的图案适当地选择。例如，既可以如图1及图6(a)所示地将光电转换部(4a、4b、4c)规则地配置，也可以如图7(a)所示地将光电转换部(4a、4b)不规则地配置。另外，既可以如图1及图6(a)所示地以利用点(dot)显示任意的图案的方式配置光电转换部(4a、4b、4c)，也可以如图7(a)所示地以利用面显示任意的图案的方式配置光电转换部(4a、4b)。

其中，优选将光电转换部规则地排列。这是因为，如上所述，可以利用点(dot)显示任意的图案。

在光电转换部规则地排列的情况下，作为光电转换部的排列，可以设为与普通的像素的排列相同，例如，可以设为条纹排列、马赛克排列、三角形排列等。

作为光电转换部的大小，可以根据利用光电转换部显示的任意的图案、绝缘层的开口部的形状、大小、配置等、以及集电配线的宽度、配置等适当地选择。在光电转换部规则地排列的情况下，光电转换部的大小可以设为1mm见方～30mm见方左右。在光电转换部规则地排列的情况下，如果光电转换部小，则会有难以配置集电配线的情况，如果光电转换部大，则会有难以利用点(dot)显示任意的图案的情况。

在光电转换部规则地排列的情况下，光电转换部的大小在每个光电转换部中既可以相同也可以不同。在每个光电转换部中光电转换部的大小不同的情况下，也可以利用光电转换部的大小的差别来表现浓淡。

作为光电转换部的形状，可以根据利用光电转换部显示的任意的图案、绝缘层的开口部的形状、大小、配置等、以及集电配线的宽度、配置等适当地选择。在光电转换部规则地排列的情况下，光电转换部的形状例如可以设为矩形、多边形、圆形等。

光电转换部既可以是具有受电子性及给电子性两种功能的单一的层(A方式)，另外也可以是将具有受电子性的功能的受电子性层和具有给电子性的功能的给电子性层层叠而成的(B方式)。下面，对各方式进行说明。

(1)A方式

本发明的光电转换部的A方式是具有受电子性及给电子性两种功能的单一的层，含有给电子性材料及受电子性材料。该光电转换部中，由于利用在光电转换部内形成的pn结产生电荷分离，因此单独地具有光电转换功能。

作为给电子性材料，只要是具有作为给电子体的功能的材料，就没有特别限定，然而尤其优选为给电子性的导电性高分子材料。

导电性高分子是所谓的π共轭高分子，由包含碳-碳或杂原子的双键或三键与单键交替地相连的π共轭体系构成，显示出半导体的性质。导电性高分子材料由于在高分子主链内π共轭十分发达，因此在主链方向的电荷传输基本上是有利的。另外，由于导电性高分子的电子传递机理主要是借助π堆积的分子间的跳跃传递，因此不仅是高分子的主链方向，在光电转换部的膜厚方向的电荷传输也是有利的。此外，由于导电性高分子材料可以通过使用在溶剂中溶解或分散有导电性高分子材料的涂布液利用湿式法容易地成膜，因此具有可以不需要高价的设备地以低成本制造大面积的有机薄膜太阳能电池的优点。

作为给电子性的导电性高分子材料，例如可以举出聚亚苯基、聚亚苯基亚乙烯基、聚硅烷、聚噻吩、聚咔唑、聚乙烯基咔唑、卟啉、聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚芴、聚乙烯基芘、聚乙烯基蒽、及它们的衍生物、以及它们的共聚物、或者含有酞菁的聚合物、含有咔唑的聚合物、有机金属聚合物等。

在上述当中，优选使用噻吩-芴共聚物、聚烷基噻吩、亚苯基亚乙炔基-亚苯基亚乙烯基共聚物、亚苯基亚乙炔基-噻吩共聚物、亚苯基亚乙炔基-芴共聚物、芴-亚苯基亚乙烯基共聚物、噻吩-亚苯基亚乙烯基共聚物等。这是因为，它们相对于大多的受电子性材料来说能级差合适。

而且，例如对于亚苯基亚乙炔基-亚苯基亚乙烯基共聚物(Poly[1，4-phenyleneethynylene-1，4-(2，5-dioctadodecyloxyphenylene)-1，4-phenyleneethene-1，2-diyl-1，4-(2，5-dioctadodecyloxyphenylene)ethene-1，2-diyl])的合成方法，详见Macromolecules，35，3825(2002)、或Mcromol.Chem.Phys.，202，2712(2001)中。

另外，作为受电子性材料，只要是具有作为受电子体的功能的材料，就没有特别限定，然而尤其优选为受电子性的导电性高分子材料。这是因为，导电性高分子材料具有如上所述的优点。

作为受电子性的导电性高分子材料，例如可以举出聚亚苯基亚乙烯基、聚芴、及它们的衍生物、以及它们的共聚物、或者碳纳米管、富勒烯衍生物、含有CN基或CF₃基的聚合物及它们的-CF₃取代聚合物等。作为聚亚苯基亚乙烯基衍生物的具体例，可以举出CN-PPV(Poly[2-Methoxy-5-(2’-ethylhexyloxy)-1，4-(1-cyanovinylene)phenylene])、MEH-CN-PPV(Poly[2-Methoxy-5-(2’-ethylhexyloxy)-1，4-(1-cyanovinylene)phenylene])等。

另外，也可以使用掺杂了给电子性化合物的受电子性材料、或掺杂了受电子性化合物的给电子性材料等。其中，优选使用掺杂了给电子性化合物或受电子性化合物的导电性高分子材料。这是因为，导电性高分子材料由于在高分子主链内π共轭十分发达，因此在主链方向的电荷传输基本上是有利的，另外，通过掺杂给电子性化合物或受电子性化合物，在π共轭主链中产生电荷，可以大幅度增大电导率。

作为掺杂给电子性化合物的受电子性的导电性高分子材料，可以举出上述的受电子性的导电性高分子材料。作为所掺杂的给电子性化合物，例如可以使用Li、K、Ca、Cs等碱金属或碱土类金属之类的路易斯碱。而且，路易斯碱作为给电子体进行作用。

另外，作为掺杂受电子性化合物的给电子性的导电性高分子材料，可以举出上述的给电子性的导电性高分子材料。作为所掺杂的受电子性化合物，例如可以使用FeCl₃(III)、AlCl₃、AlBr₃、AsF₆或卤素化合物之类的路易斯酸。而且，路易斯酸作为受电子体进行作用。

作为光电转换部的膜厚，可以采用在本体异质结型有机薄膜太阳能电池中普遍采用的膜厚。具体来说，可以在0.2nm～3000nm的范围内设定，优选为1nm～600nm的范围内。这是因为，如果膜厚比上述范围大，则会有光电转换部的体积电阻变高的情况。另一方面，如果膜厚比上述范围小，则会有无法充分地吸收光的情况。

给电子性材料与受电子性材料的混合比可以根据所用的材料的种类适当地调整为最佳的混合比。

作为形成光电转换部的方法，只要是可以以图案状形成光电转换部、可以均匀地制成给定的膜厚的方法，就没有特别限定，可以使用湿式法及干式法中的任意一种。湿式法中，可以在大气中形成光电转换部，实现成本的削减，并且易于大面积化。

在湿式法的情况下，作为光电转换部用涂布液的涂布方法，只要是可以以图案状形成光电转换部、可以均匀地涂布光电转换部用涂布液的方法，就没有特别限定，例如可以举出模涂法、旋涂法、浸涂法、辊涂法、微珠涂布法、喷涂法、棒涂法、凹版涂布法、喷墨法、丝网印刷法、胶版印刷法等。

在光电转换部用涂布液的涂布后，也可以实施将所形成的涂膜干燥的干燥处理。这是因为，通过将光电转换部用涂布液中所含的溶剂等尽早地除去，可以提高生产性。

作为干燥处理的方法，例如可以使用加热干燥、鼓风干燥、真空干燥、红外线加热干燥等普通的方法。

(B方式)

本发明的光电转换部的B方式是将具有受电子性的功能的受电子性层与具有给电子性的功能的给电子性层层叠而成的层。下面，对受电子性层及给电子性层进行说明。

(受电子性层)

本方式中所用的受电子性层是具有受电子性的功能的层，含有受电子性材料。

作为受电子性材料，只要是具有作为受电子体的功能的材料，就没有特别限定，然而尤其优选为受电子性的导电性高分子材料。这是因为，导电性高分子材料具有如上所述的优点。具体来说，可以举出与上述A方式的光电转换部中所用的受电子性的导电性高分子材料相同的材料。

作为受电子性层的膜厚，可以采用在双层型有机薄膜太阳能电池中普遍采用的膜厚。具体来说，可以在0.1nm～1500nm的范围内设定，优选为1nm～300nm的范围内。这是因为，如果膜厚比上述范围大，则有可能使受电子性层的体积电阻变高。另一方面，如果膜厚比上述范围小，则会有无法充分地吸收光的情况。

作为受电子性层的形成方法，可以设为与上述A方式的光电转换部的形成方法相同。

(给电子性层)

本方式中所用的给电子性层是具有给电子性的功能的层，含有给电子性材料。

作为给电子性材料，只要是具有作为给电子体的功能的材料，就没有特别限定，然而尤其优选为给电子性的导电性高分子材料。这是因为，导电性高分子材料具有如上所述的优点。具体来说，可以举出与上述A方式的光电转换部中所用的给电子性的导电性高分子材料相同的材料。

作为给电子性层的膜厚，可以采用在双层型有机薄膜太阳能电池中普遍采用的膜厚。具体来说，可以在0.1nm～1500nm的范围内设定，优选为1nm～300nm的范围内。这是因为，如果膜厚比上述范围大，则有可能使给受电子性层的体积电阻变高。另一方面，如果膜厚比上述范围小，则会有无法充分地吸收光的情况。

作为给电子性层的形成方法，可以设为与上述A方式的光电转换部的形成方法相同。

4.透明电极层

本方式的透明电极层是在透明基板上形成于一面的层。透明电极层通常来说被设为用于取出在光电转换层中产生的空穴的电极(空穴取出电极)。本发明中，透明电极层侧为受光面。

作为透明电极层的构成材料，只要是具有导电性及透明性的材料，就没有特别限定，例如可以举出In-Zn-O(IZO)、In-Sn-O(ITO)、ZnO-Al、Zn-Sn-O等。

透明电极层的总光线透过率优选为85％以上，尤其优选为90％以上，特别优选为92％以上。这是因为，通过使透明电极层的总光线透过率为上述范围，就可以在透明电极层中充分地透过光，可以在光电转换层中有效地吸收光。

而且，上述总光线透过率是在可见光区域中使用Suga试验机株式会社制SM Colour Computer(型号：SM-C)测定出的值。

透明电极层既可以是单层的，也可以是使用不同功函数的材料层叠而成的。

作为该透明电极层的膜厚，在单层的情况下是其膜厚，在由多层构成的情况下是其总膜厚，优选为0.1nm～500nm的范围内，尤其优选为1nm～300nm的范围内。这是因为，如果膜厚比上述范围小，则透明电极层的薄层电阻过大，有可能无法将所产生的电荷充分地向外部电路传递，另一方面，如果膜厚比上述范围大，则总光线透过率降低，从而有可能降低光电转换效率。

作为透明电极层的形成方法，可以使用普通的电极的形成方法。

5.背面电极层

本方式的背面电极层分别形成于上述光电转换部上，形成有多个。背面电极层被设为与上述透明电极层相面对的电极，通常是用于取出在光电转换层中产生的电子的电极(电子取出电极)。

作为背面电极层的构成材料，只要是具有导电性的材料，就没有特别限定，然而优选考虑上述透明电极层的构成材料的功函数等后适当地选择。例如在将透明电极层的构成材料设为功函数高的材料的情况下，背面电极层的构成材料优选为功函数低的材料。特别是，背面电极层的构成材料优选具有反射性。这是因为，可以提高利用光电转换部显示的任意的图案的可见性。具体来说，可以举出Al、Ag、Cu、Au等。

背面电极层既可以是单层的，也可以是使用不同的功函数的材料层叠而成的。

对于背面电极层的膜厚，在单层的情况下是其膜厚，在由多层构成的情况下是将各层相加的总膜厚，优选为0.1nm～500nm的范围内，尤其优选为1nm～300nm的范围内。这是因为，在膜厚比上述范围小的情况下，则背面电极层的薄层电阻过大，有可能无法将所产生的电荷充分地向外部电路传递。

作为背面电极层的形成方法，只要是可以在上述光电转换部上分别形成背面电极层的方法，就没有特别限定，可以使用普通的电极的形成方法。

6.透明基板

本方式中所用的透明基板是支承上述的透明电极层、光电转换层、背面电极层及绝缘层等的基板。

作为透明基板，没有特别限定，例如可以举出石英玻璃、Pyrex(注册商标)、合成石英板等没有挠曲性的透明的刚性材料、或者透明树脂薄膜、光学用树脂板等具有挠曲性的透明的柔性材料。

其中，优选透明基板为透明树脂薄膜等柔性材料。这是因为，透明树脂薄膜加工性优异，在降低制造成本和实现轻质化、难以破裂的有机薄膜太阳能电池方面十分有用，在曲面中的适用性等对于各种应用的可适用性宽。

7.空穴取出层

本方式中，也可以如图9中例示所示，在光电转换层4与透明电极层3之间形成空穴取出层11。空穴取出层是为了容易地进行从光电转换层向空穴取出电极的空穴的取出而设置的层。这样，由于从光电转换层向空穴取出电极的空穴取出效率得到提高，因此可以提高光电转换效率。

作为空穴取出层中所用的材料，只要是使从光电转换层向空穴取出电极的空穴的取出稳定化的材料，就没有特别限定。具体来说，可以举出掺杂了的聚苯胺、聚亚苯基亚乙烯基、聚噻吩、聚吡咯、聚对苯撑、聚乙炔、三苯基二胺(TPD)等导电性有机化合物、或者形成由四硫富瓦烯、四甲基苯二胺等给电子性化合物和四氰基醌二甲烷、四氰基乙烯等受电子性化合物构成的电荷转移络合物的有机材料等。另外，还可以使用Au、In、Ag、Pd等金属等的薄膜。此外，金属等的薄膜既可以单独形成，也可以与上述的有机材料组合使用。

它们当中，特别优选使用聚乙撑二氧噻吩(PEDOT)、三苯基二胺(TPD)。

作为空穴取出层的膜厚，在使用了上述有机材料的情况下，优选为10nm～200nm的范围内，在上述金属薄膜的情况下，优选为0.1nm～5nm的范围内。

8.电子取出层

本方式中，也可以如图9中例示所示，在光电转换层4与背面电极层5之间形成电子取出层12。电子取出层是为了容易进行从光电转换层向电子取出电极的电子的取出而设置的层。这样，由于从光电转换层向电子取出电极的电子取出效率得到提高，因此可以提高光电转换效率。

作为电子取出层中所用的材料，只要是使从光电转换层向电子取出电极的电子的取出稳定化的材料，就没有特别限定。具体来说，可以举出掺杂了的聚苯胺、聚亚苯基亚乙烯基、聚噻吩、聚吡咯、聚对苯撑、聚乙炔、三苯基二胺(TPD)等导电性有机化合物、或者形成由四硫富瓦烯、四甲基苯二胺等给电子性化合物和四氰基醌二甲烷、四氰基乙烯等受电子性化合物构成的电荷转移络合物的有机材料等。另外，还可以举出与碱金属或碱土类金属的金属掺杂层。作为合适的材料，可以举出浴铜灵(BCP)或红菲绕啉(Bphen)与Li、Cs、Ba、Sr等的金属掺杂层。

9.着色层

本方式中，也可以在透明基板与透明电极层之间，与上述光电转换部的种类对应地形成着色层。这是因为，可以实现提高了色纯度的鲜明的显示。

着色层既可以配置于全部种类的光电转换部上，也可以配置于任意的种类的光电转换部上。在将着色层配置于全部种类的光电转换部上的情况下，可以进一步提高色纯度。例如在图10中，在透明基板2与透明电极层3之间形成有多种颜色的着色层(9a、9b、9c)，在第一光电转换部4a上形成有第一着色层9a，在第二光电转换部4b上形成有第二着色层9b，在第三光电转换部4c上形成有第三着色层9c，针对每种光电转换部(4a、4b、4c)形成有颜色不同的着色层(9a、9b、9c)。

形成于光电转换部上的着色层的颜色可以根据光电转换部的吸收波长区域适当地选择。

另外，作为形成于光电转换部上的着色层的大小、形状、配置等，设为与光电转换部的大小、形状、配置等相同。

而且，对于着色层，由于可以设为与普通的滤色片相同，因此省略这里的说明。

10.其他的构成

本方式的有机薄膜太阳能电池模块也可以在上述的构成构件以外，根据需要还具有后述的构成构件。例如，本方式的有机薄膜太阳能电池模块也可以具有保护片、填充材料层、屏蔽层、保护硬涂层、强度支持层、防污层、高光反射层、光封入层、密封材料层等功能层。另外，也可以与层构成对应地在各功能层间形成有粘接层。

而且，对于这些功能层，可以设为与日本特开2007-73717号公报等中记载的内容相同。

B.第二方式

本方式的有机系太阳能电池模块是色素敏化型太阳能电池模块。

下面，对本方式的色素敏化型太阳能电池模块的各构成进行说明。

而且，对于本方式的绝缘层、集电配线、透明电极层、背面电极层、透明基板、着色层，由于可以设为与“A.第一方式”一项中记载的内容相同，因此省略这里的说明。

1.光电转换层

本方式的光电转换层以图案状形成于背面电极层上，具有吸收波长区域不同的多种光电转换部。

而且，对于上述光电转换部的配置、大小、形状，由于可以设为与“A.第一方式3.光电转换层”一项中记载的内容相同，因此省略这里的说明。

光电转换部是具有在表面担载有敏化色素的金属氧化物半导体微粒的构件。下面，对本方式的金属氧化物半导体微粒、敏化色素进行说明。

(a)金属氧化物半导体微粒

作为本方式中所用的金属氧化物半导体微粒，只要是由具备半导体特性的金属氧化物构成的微粒，就没有特别限定。作为构成本方式中所用的金属氧化物半导体微粒的金属氧化物，例如可以举出TiO₂、ZnO、SnO₂、ITO、ZrO₂、MgO、Al₂O₃、CeO₂、Bi₂O₃、Mn₃O₄、Y₂O₃、WO₃、Ta₂O₅、Nb₂O₅、La₂O₃等。其中，在本方式中，最优选使用由TiO₂构成的金属氧化物半导体微粒。这是因为，TiO₂的半导体特性特别优异。

(b)敏化色素

作为本方式中所用的敏化色素，只要是可以吸收光而产生电动势的色素，就没有特别限定。作为此种敏化色素，可以举出有机色素或金属络合物色素。作为上述有机色素，可以举出吖啶系、偶氮系、靛蓝系、醌系、香豆素系、部花青系、苯基咕吨、吲哚、咔唑系的色素。本方式中，在这些有机色素当中，优选使用香豆素系色素。另外，作为上述金属络合物色素优选使用钌系色素，特别优选使用作为钌络合物的联吡啶钌色素及三联吡啶钌色素。这是因为，此种钌络合物所吸收的光的波长范围宽，因此可以大幅度拓宽能够光电转换的光的波长区域。

(c)任意的成分

在本方式中所用的光电转换层中，也可以在上述以外还含有任意的成分。作为本方式中所用的任意的成分，例如可以举出树脂。这是因为，通过在上述光电转换层中含有树脂，可以改善本方式中所用的光电转换层的脆性。

2.电解质层

对本方式中所用的电解质层进行说明。本方式中所用的电解质层形成于上述的光电转换层上，含有氧化还原对。

作为本方式的电解质层中所用的氧化还原对，只要是普遍用于色素敏化型太阳能电池的电解质层中的，就没有特别限定。其中，本方式中所用的氧化还原对优选为碘与碘化物的组合、溴与溴化物的组合。

作为在本方式中用作上述氧化还原对的碘与碘化物的组合，例如可以举出LiI、NaI、KI、CaI₂等金属碘化物与I₂的组合。此外，作为上述溴与溴化物的组合，例如可以举出LiBr、NaBr、KBr、CaBr₂等金属溴化物与Br₂的组合。

在本方式的电解质层中，作为上述氧化还原对以外的其他的化合物，也可以含有交联剂、光聚合引发剂、增稠剂、常温熔融盐等添加剂。

电解质层可以是由凝胶状、固体状或液体状的任意形态构成的电解质层。在将电解质层设为凝胶状的情况下，可以是物理凝胶和化学凝胶中的任意一种。这里，物理凝胶是通过物理的相互作用在室温附近凝胶化的材料，化学凝胶是通过交联反应等以化学键形成凝胶的材料。另外，在将电解质层设为液体状的情况下，例如可以将乙腈、甲氧基乙腈、碳酸亚丙酯等设为溶剂，可以将含有氧化还原对的物质、或同样地以咪唑鎓盐作为阳离子的离子性液体设为溶剂。此外，在将电解质层设为固体状的情况下，只要是不含有氧化还原对而其自身作为空穴传输剂发挥作用的材料即可，例如也可以是含有CuI、聚吡咯、聚噻吩等的空穴传输剂。

3.其他的构成

本方式的色素敏化型太阳能电池模块也可以在上述的构成构件以外，还根据需要具有催化剂层。上述催化剂层形成于电解质层与透明电极层或背面电极层之间。

通过形成上述催化剂层，可以使本方式的色素敏化型太阳能电池模块在发电效率方面更为优异。作为此种催化剂层的例子，例如可以举出在上述透明电极层上蒸镀了Pt的形态；或由聚乙撑二氧噻吩(PEDOT)、聚苯乙烯磺酸(PSS)、聚苯胺(PA)、对甲苯磺酸(PTS)及它们的混合物形成催化剂层的形态，然而并不限定于此。

作为此种催化剂层的膜厚，优选为5nm～500nm的范围内，尤其优选为10nm～300nm的范围内，特别优选为15nm～100nm的范围内。

而且，对于催化剂层以外的构成构件，由于可以设为与“A.第一方式10.其他构件”一项中记载的内容相同，因此省略这里的说明。

II.有机系太阳能电池面板

本发明的有机系太阳能电池面板的特征在于，具有：上述的有机系太阳能电池模块、和针对上述有机系太阳能电池模块的每种光电转换部与集电配线连接的多个电压转换部。

图11是表示本发明的有机系太阳能电池面板的一例的示意图。图11所示的有机系太阳能电池面板10具有：图1及图2(a)、(b)所示的有机系太阳能电池模块1、和针对有机系太阳能电池模块1的每种光电转换部与多根集电配线(7a、7b、7c)连接的多个电压转换部(21a、21b、21c)。

电压转换部(21a、21b、21c)针对每种光电转换部与集电配线连接，如图1、图2(a)、(b)及图11中所示，第一光电转换部4a中，在与形成于第一光电转换部4a上的背面电极层5连接的全部第一光电转换部用集电配线7a处连接有第一光电转换部用电压转换部21a，第二光电转换部4b中，在与形成于第二光电转换部4b上的背面电极层5连接的全部第二光电转换部用集电配线7b处连接有第二光电转换部用电压转换部21b，第三光电转换部4c中，在与形成于第三光电转换部4c上的背面电极层5连接的全部第三光电转换部用集电配线7c处连接有第三光电转换部用电压转换部21c。此外，如图11所示，有机薄膜太阳能电池面板10具有与光电转换部的种类(图11中是3种)相同数目(图11中是3个)的电压转换部(21a、21b、21c)。

根据本发明，由于具有上述的有机系太阳能电池模块，因此可以形成具有显示功能、设计性优异的有机系太阳能电池面板。另外，每种光电转换部都可以向外部电路输出电力，可以稳定地发挥太阳能电池特性，还可以确保有机系太阳能电池模块的安全性。

而且，对于有机系太阳能电池模块，由于详细记载于“I.有机系太阳能电池模块”一项中，因此省略这里的说明。下面，对有机系太阳能电池面板的其他构成进行说明。

1.电压转换部

本发明中所用的电压转换部针对有机系太阳能电池模块的每种光电转换部与集电配线连接，形成有多个。

而且，所谓“电压转换部针对每种光电转换部与集电配线连接”是指，有机系太阳能电池面板具有与光电转换部的种类相同数目的电压转换部，这些电压转换部针对每种光电转换部与集电配线连接。

作为电压转换部，例如可以使用普通的升压DC-DC转换器或降压DC-DC转换器。在将设有一个光电转换部的区域设为一个太阳能电池单元的情况下，在与照射光时产生于各太阳能电池单元的透明电极层与背面电极层之间的电压相比有机系太阳能电池面板的输出电压更大的情况下，使用升压DC-DC转换器。另一方面，在与照射光时产生于各太阳能电池单元的透明电极层与背面电极层之间的电压相比有机系太阳能电池面板的输出电压更小的情况下，使用降压DC-DC转换器。

本发明并不限定于上述实施方式。上述实施方式是例示，具有与本发明的技术方案的范围中记载的技术思想实质上相同的构成、起到相同的作用效果的方式无论是何种方式，都包含于本发明的技术范围中。

实施例

下面，举出实施例而对本发明进行具体说明。

[实施例1]

在厚125μm的PET薄膜基板上利用溅射法形成ITO层(透明电极层)。

然后，将聚噻吩(P3HT：poly(3-hexylthiophene-2，5-diyl))和C60PCBM([6，6]-phenyl-C61-butyric acid mettric ester：Nano-C公司制)溶解于溴苯中，准备了固体成分浓度为1.4wt％的第一光电转换部用涂布液。然后，将第一光电转换部用涂布液在上述PET薄膜基板上利用凹版涂布法进行图案涂布后，在100℃下干燥10分钟而形成第一光电转换部。该第一光电转换部的吸收波长区域是绿色光区域，第一光电转换部中透过红色的光，看起来为红色。另外，第一光电转换部的图案设为如图3所示的第一光电转换部4a的图案，第一光电转换部的大小设为12mm×12mm。

然后，将MDMO-PPV(Poly[2-methoxy-5-(3’，7’-dimethyloctyloxy)-1，4-phenylenevinylene])和C60PCBM溶解于氯苯中，准备了固体成分浓度为1.4wt％的第二光电转换部用涂布液。然后，将第二光电转换部用涂布液在上述PET薄膜基板上利用凹版涂布法进行图案涂布后，在100℃下干燥10分钟而形成第二光电转换部。该第二光电转换部的吸收波长区域是蓝色光区域，第二光电转换部中透过橙色的光，看起来为橙色。另外，第二光电转换部的图案设为如图3所示的第二光电转换部4b的图案，第二光电转换部的大小设为与上述第一光电转换部的大小相同。

然后，将芴-噻吩共聚物(Poly[(9，9-dihexylfluorenyl-2，7-diyl)-co-(bithiophene)])和C60PCBM溶解于氯苯中，准备了固体成分浓度为0.5wt％的第三光电转换部用涂布液。然后，将第三光电转换部用涂布液在上述PET薄膜基板上利用凹版涂布法进行图案涂布后，在100℃下干燥10分钟而形成第三光电转换部。该第三光电转换部的吸收波长区域是紫色光区域，第二光电转换部中透过黄色的光，看起来为黄色。另外，第三光电转换部的图案设为如图3所示的第三光电转换部4c的图案，第三光电转换部的大小设为与上述第一光电转换部的大小相同。

然后，在各光电转换部上分别利用真空蒸镀法形成铝层(背面电极层)。

然后，在形成有上述的3种光电转换部及背面电极层的PET薄膜基板上，利用凹版涂布法图案涂布环氧树脂，利用加热处理使之固化，形成如图1所示的针对每个光电转换部具有开口部、并且具有针对每种光电转换部在光电转换部内的位置一致的开口部的绝缘层。绝缘层的开口部的大小设为10mm×10mm。

然后，以将位于设在同一种类的光电转换部上的绝缘层的开口部处的背面电极层之间连接的配置，利用凹版涂布法图案涂布银膏剂，形成如图1所示的集电配线。

进行了有机薄膜太阳能电池的连续工作试验，其结果是，稳定地进行工作。

[实施例2]

(对电极基板的制作)

在厚125μm的PET薄膜基板上利用溅射法形成ITO层(透明电极层)。然后，通过在上述ITO层上以

(透过率72％)层叠铂而形成催化剂层。这样，就得到对电极基板。

(第一氧化物半导体电极基板的制作)

然后，作为第一金属层使用厚50μm的不锈钢基板(SUS304、电阻率0.7×10^-6Ω·m)，在上述不锈钢基板上，作为第二金属层利用真空蒸镀形成厚15nm的Cr层，得到背面电极层基板。

然后，向用乙醇分散了TiO₂微粒(日本Aerosil公司制P25)的墨液中，以固体成分比添加聚乙烯基吡咯烷酮(日本催化剂公司制K-90)5％，得到多孔层形成用涂布液。然后，在背面电极层基板的Cr层上，利用刮刀法涂布上述多孔层形成用涂布液后，在120℃下干燥，得到厚7μm的多孔层形成用层。然后，对上述多孔层形成用层用冲压机施加0.1t/cm的压力，将冲压后的多孔层形成用层在500℃下烧成30分钟。

然后，将敏化色素(三菱制纸公司制D358)用乙腈/叔丁醇＝1/1的混合溶液以达到3.0×10^-4mol/1的浓度的方式溶解而制备出色素敏化剂溶液。然后，在上述多孔层上粘接仅将想要着色的部位开口的掩模胶带后，将上述多孔层在该色素敏化剂溶液中浸渍3小时。浸渍后，从色素敏化剂溶液中提起，用乙腈清洗附着在多孔层上的色素敏化剂溶液，风干后剥离掩模胶带。这样，就形成了仅将给定的部位选择性地着色为紫色的第一光电转换部。像这样，得到第一氧化物半导体电极基板。

(第二氧化物半导体电极基板的制作)

与第一氧化物半导体电极基板的制作相同地，在背面电极层基板上形成多孔层。

然后，使用敏化色素(三菱制纸公司制D131)，利用与使用敏化色素(三菱制纸公司制D358)时相同的工序，形成仅将给定的部位着色为橙色的第二光电转换部。像这样，得到第二氧化物半导体电极基板。

(第三氧化物半导体电极基板的制作)

与第一氧化物半导体电极基板的制作相同地，在背面电极层基板上形成多孔层。

然后，使用敏化色素(三菱制纸公司制D102)，利用与使用敏化色素(三菱制纸公司制D358)时相同的工序，形成仅将给定的部位着色为红色的第三光电转换部。像这样，得到第三氧化物半导体电极基板。

(电解质层的形成)

然后，向在乙醇2.72g中溶解有阳离子性羟基纤维素(Daicel化学公司制JELLNER QH200)0.14g的溶液中，加入0.043g的碘化钾，搅拌后溶解。向该溶液中，加入1-乙基-3-甲基咪唑鎓四氰基硼酸盐(EMIm-B(CN)4)0.18g、1-丙基-3-甲基咪唑鎓碘盐(PMIm-I)0.5g、碘(I)20.025g，搅拌后使之溶解。这样，就制备出可以涂布的电解质溶液。在3种氧化物半导体电极基板的各光电转换部上，利用刮刀法涂布电解质溶液，其后在100℃下干燥，形成电解质层。

(贴合)

将形成有电解质层的3种氧化物半导体电极基板裁割为给定的大小。其后，以使各氧化物半导体电极基板的电解质层与对电极基板的催化剂层相面对的方式对齐位置，在对电极基板上用粘接剂贴合裁割出的各氧化物半导体电极基板。

(绝缘层的形成)

然后，在背面电极层上，利用凹版涂布法图案涂布环氧树脂，利用加热处理使之固化，形成如图1所示的针对每个光电转换部具有开口部并且具有针对每种光电转换部在光电转换部内的位置一致的开口部的绝缘层。

(集电配线的形成)

然后，以将位于设在同一种类的光电转换部上的绝缘层的开口部处的背面电极层之间连接的配置，利用凹版涂布法图案涂布银膏剂，形成如图1所示的集电配线。

进行了色素敏化型太阳能电池的连续工作试验，其结果是，稳定地进行工作。

Claims (5)

1.一种有机系太阳能电池模块，其特征在于，具有：

透明基板；

透明电极层，其形成于所述透明基板上；

光电转换层，其以图案状形成于所述透明电极层上并具有吸收波长区域不同的多种光电转换部；

多个背面电极层，其分别形成于所述光电转换部上；

绝缘层，其形成为覆盖所述多个背面电极层并针对每个所述光电转换部具有开口部；以及

多根集电配线，其形成于所述绝缘层上，并配置为针对每种所述光电转换部与位于所述绝缘层的开口部处的所述背面电极层连接。

2.根据权利要求1所述的有机系太阳能电池模块，其特征在于，

所述光电转换层具有多个同一种类的所述光电转换部，

所述绝缘层的开口部被配置为，能够利用所述集电配线将形成于所述同一种类的光电转换部上的所述背面电极层之间进行连接，

所述集电配线被配置为，将位于设在所述同一种类的光电转换部上的所述绝缘层的开口部处的所述背面电极层之间连接。

3.根据权利要求2所述的有机系太阳能电池模块，其特征在于，

所述光电转换部被规则地排列，

所述绝缘层的开口部被配置为，针对每种所述光电转换部，在所述光电转换部内的位置一致，

所述多根集电配线以条纹状排列。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的有机系太阳能电池模块，其特征在于，

所述有机系太阳能电池模块为有机薄膜太阳能电池模块或色素敏化型太阳能电池模块。

5.一种有机系太阳能电池面板，其特征在于，具有：

权利要求1至3中任一项所述的有机系太阳能电池模块；以及

针对所述有机系太阳能电池模块的每种光电转换部，与集电配线连接的多个电压转换部。

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