CN107408630A - 太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种阻气性优异、且不易产生布线的劣化的太阳能电池。一种太阳能电池(1),其具备:第一电极(2);第二电极(7),其以与第一电极(2)对置的方式配置;光电变换层(5),配置于第一电极(2)和第二电极(7)之间,包含有机无机钙钛矿化合物;多个辅助布线(8),其设置于第二电极(7)上;树脂层(9),其设置于第二电极(7)上,且以对多条辅助布线(8)之间进行填埋的方式设置;无机层(10),其以覆盖多条辅助布线(8)及树脂层(9)的方式设置。
Description
技术领域
本发明涉及一种具备包含有机无机钙钛矿化合物的光电变换层的太阳能电池。
背景技术
一直以来,已知具有包含有机无机钙钛矿化合物的光电变换层的太阳能电池。例如下述的专利文献1中公开有一种该种太阳能电池的一个例子。该太阳能电池中,在由玻璃等形成的基板上设有第一电极。在第一电极上设有光电变换层,其含有以有机无机钙钛矿化合物为主体的层。在该光电变换层上形成第二电极。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-72327号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
使用有有机无机钙钛矿化合物等有机类光电变换层的太阳能电池中,通过使用柔软的基材,可以提高挠性。另一方面,这种太阳能电池暴露于外部环境时劣化,其结果,有时水分从电极面浸入至内部。另外,存在用于与外部电极连接的布线由于腐蚀而劣化的问题。
本发明的目的在于,提供一种阻气性优异,且不易产生布线劣化的太阳能电池。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的太阳能电池具备:第一电极;第二电极,其以与所述第一电极对置的方式配置;光电变换层,其配置于所述第一电极和所述第二电极之间,包含有机无机钙钛矿化合物;多条辅助布线,其设置于所述第二电极上;树脂层,其设置于所述第二电极上,且以对所述多条辅助布线之间进行填埋的方式设置,无机层,其以覆盖所述多条辅助布线及所述树脂层的方式设置。
在本发明的太阳能电池的某个特定方面,所述多条辅助布线的厚度比所述树脂层的厚度厚。
在本发明的太阳能电池的其它特定方面,所述的太阳能电池还具备:与所述第一电极连接的第一端子,和与所述多条辅助布线连接的第二端子。
在本发明的太阳能电池的其它特定方面,所述无机层由导电性材料构成,在所述无机层上设置有所述第二端子。
在本发明的太阳能电池的进一步其它特定方面,所述太阳能电池形成有所述第二电极直接或间接叠层于所述光电转换层上的叠层结构,所述太阳能电池还具备以覆盖所述叠层结构的外周面的方式设置的绝缘层。
在本发明的太阳能电池的进一步其它特定方面,所述多条辅助布线中的一部分辅助布线到达所述绝缘层的上表面,在所述绝缘层上隔着所述辅助布线设置有所述第二端子。
在本发明的太阳能电池的进一步其它特定方面,所述有机无机钙钛矿化合物由通式R-M-X3表示(式中,R为有机分子,M为金属原子,X为卤原子或硫属原子。)。
在本发明的太阳能电池的进一步其它特定方面,所述树脂层含有布线腐蚀防止剂。
在本发明的太阳能电池的进一步其它特定方面,所述第一电极由金属箔构成。
在本发明的太阳能电池的进一步其它特定方面,还具备配置于所述第一电极及所述光电变换层之间的电子输送层,和配置于所述光电变换层及所述第二电极之间的空穴输送层。
发明的效果
根据本发明,可以提供一种阻气性优异,且不易产生布线的劣化的太阳能电池。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的太阳能电池的示意性剖面图。
图2是将本发明的第1实施方式的太阳能电池的辅助布线部分放大表示的示意性平面图。
图3是表示本发明的第2实施方式的太阳能电池的示意性剖面图。
图4是表示本发明的第3实施方式的太阳能电池的示意性剖面图。
图5是表示本发明的第1实施方式的太阳能电池的变形例中的辅助布线部分的示意性平面图。
符号说明
1、21、31…太阳能电池
2…第一电极
3…第1电子输送层
4…第2电子输送层
5…光电变换层
6…空穴输送层
7…第二电极
8、8A、8B…辅助布线
9…树脂层
10…无机层
11、12…第一、第二端子
13…绝缘层
具体实施方式
下面,一边参照附图,一边说明本发明的具体实施方式,由此使本发明清楚。
(第1实施方式)
图1是表示本发明第1实施方式中太阳能电池的示意性剖面图。另外,图2是将本发明第1实施方式中太阳能电池的辅助布线部分放大表示的示意性平面图。
如图1所示,太阳能电池1具备:第一电极2及第二电极7、第一电子输送层3及第二电子输送层4、光电变换层5、空穴输送层6、辅助布线8、树脂层9及无机层10。
第一电极2由金属箔构成。构成金属箔的金属没有特别限定,可以使用不锈钢、Al、Cu、Ni或Ti等适当的金属或合金。使用金属箔的情况下,可以提高太阳能电池1的挠性。
需要说明的是,第一电极2不限于金属箔,例如可以为在树脂膜或金属基板上设置有金属电极的物质。作为构成树脂膜的材料,可列举例如PET、PEN、聚酰亚胺或聚碳酸酯等。作为构成金属电极的材料,可列举Al、Cu、Mo、Ni、Ti、Fe或这些叠层体等。在金属基板上设置金属电极的情况下,优选在金属基板和金属电极之间设置绝缘部。作为绝缘部使用的材料可以使用与后述的绝缘材料相同的材料。此外,关于其他可以使用的材料,进行后述。
在第一电极2上设置有第一电子输送层3及第二电子输送层4。可以不设置第一电子输送层3及第二电子输送层4,但通过设置第一电子输送层3及第二电子输送层4,可以提高光电变换效率。
在第2电子输送层4上设置有光电变换层5。光电变换层5包含有机无机钙钛矿化合物。太阳能电池1中,利用该有机无机钙钛矿化合物进行光电变换,并获取电功率。
在光电变换层5上设置有空穴输送层6。需要说明的是,可以不使用空穴输送层6。
在空穴输送层6上设置有第二电极7。第二电极7以与第一电极2对置的方式配置。因此,第一电子输送层3及第二电子输送层4、光电变换层5及空穴输送层6配置于第一电极2及第二电极7之间。从第一电极2侧依次对第一电子输送层3及第二电子输送层4、光电变换层5及空穴输送层6进行叠层。需要说明的是,各层的详细稍后进行说明。
在第二电极7上设置有辅助布线8及树脂层9。辅助布线8的下端与第二电极7的上表面抵接从而实现电连接。
如图2所示,辅助布线8通过在X方向延伸的多条辅助布线和在与X方向垂直的Y方向延伸的多条辅助布线交叉而形成,在俯视图中,作为整体形成格子状的形状。需要说明的是,辅助布线8的形状没有特别限定,例如可以为线状的多条辅助布线。
作为构成辅助布线8的材料,只要是导电性材料,就没有特别限定。最优选使用Cu、Al、Ag等金属或合金。通过使用该种金属或合金,可以降低成本。另外,可以降低电连接部分的电阻,获得更大的电功率。
树脂层9以对沿上述X方向及Y方向延伸的多条辅助布线8之间进行填埋的方式设置。通过对多条辅助布线8进行设置,使其埋入于树脂层9(树脂层9被区域化),即使水分从异物等影响产生的缺陷部浸入至树脂层,水分也不易到达至下方的太阳能电池单元部(特别是含有后述的有机无机钙钛矿化合物的光电变换层5)。
更具体而言,从无机层10的缺陷部等浸入至树脂层9的水分扩散到树脂层9内,但利用辅助布线8对树脂层9进行区域化,因此,不易扩散至邻接的树脂层9。因此,只要在与具有缺陷的无机层10同一区域的第二电极7中没有缺陷,则水分不易浸入至太阳能电池单元部(光电变换层5)。
由于水分不易浸入至太阳能电池单元部(光电变换层5),因此,可以提高太阳能电池1的耐久性。即,可以有效地提高水分等阻隔性。树脂层9的厚度比辅助布线8的厚度薄。树脂层9的厚度可以为与辅助布线8相同的厚度,也可以比辅助布线8厚,但如本实施方式那样,优选比辅助布线8的厚度薄。该情况下,可以更进一步容易地将树脂层9区域化。
设置有无机层10,其覆盖辅助布线8及树脂层9。更具体而言,无机层10覆盖辅助布线8的上表面、辅助布线8的侧面的一部分及树脂层9的上表面。无机层10在水分等阻隔性方面优异。因此,可以有效地抑制对水蒸气等向内部的浸入。
作为无机层10的水蒸气阻隔性,水蒸气透过度(WVTR:Water vapor transmissionrate)优选为低于10-1g/m2/day。作为构成无机层10的材料,没有特别限定,例如优选含有金属氧化物、金属氮化物或金属氧氮化物。金属氧化物、金属氮化物或金属氧化物中的金属没有特别限定,可以列举例如Si、Al、Zn、Sn、In、Ti、Mg、Zr、Ni、Ta、W、Cu或以这些金属为主体的合金。其中,由于水蒸气阻隔性及柔软性优异,因此优选含有Zn及Sn这两者的金属氧化物、金属氮化物。
太阳能电池1中,通过设置无机层10,可以可靠地抑制水分向下部的太阳能电池单元部的浸入。
另外,太阳能电池1中,辅助布线8由无机层10覆盖,因此,可以抑制辅助布线8的腐蚀导致的劣化。
特别是如本实施方式那样,在从辅助布线8的上表面及侧面的至少一部分由无机层10覆盖的情况下,可以更进一步抑制辅助布线8的劣化。
图5是表示本发明的第1实施方式的太阳能电池的变形例中的辅助布线部分的示意性平面图。本变形例中,设置有多种辅助布线8、辅助布线8A、辅助布线8B。即,与第1实施方式同样地,以格子状配置有宽度较细的辅助布线8。而且,设置与上述辅助布线8相比宽度较粗的辅助布线8A,使其在图5中沿横方向延伸。另外,进一步在与上述辅助布线8A交叉的方向,延伸有宽度较粗的多条辅助布线8B。
如上所述,在本发明中,可以设置宽度不同的多种辅助布线8、辅助布线8A、辅助布线8B。该情况下,不限于粗度,可以使用高度不同的多种辅助布线。并且,可以使用高度或厚度、以及粗度这两者不同的多种辅助布线。
(第2实施方式)
图3是表示本发明的第2实施方式的太阳能电池的示意性剖面图。如图3所示,就太阳能电池21而言,在无机层10接合有第二端子12。第二端子12设置于下述部分的上方,所述部分设有辅助布线8及树脂层9的一部分。第一端子11设置于下述部分的下方,所述部分设置有第二端子12。第一端子11与第一电极2进行电接合。该情况下,第一端子可以被延长而作为所连接的其它太阳能电池中的第二端子。第一端子11可以不设置,可以将第一电极2自身与外部进行电连接。
在太阳能电池21中,无机层10由导电性材料构成。作为上述导电性材料,没有特别限定,可列举掺杂有ITO、ZnO、Al,Ga或In的ZnO、SnO或ZnSnO等。这些物质可以单独使用,也可以组合使用多种。其它方面与第1实施方式同样。
在第2实施方式中,第二电极7被树脂层9及无机层10覆盖,因此,水分难以浸入太阳能电池21的内部。因此,太阳能电池21在阻气性等阻隔性方面优异。
另外,太阳能电池21中,辅助布线8由无机层10覆盖。因此,在太阳能电池21中,可以抑制辅助布线8的腐蚀导致的劣化。
并且,在第2实施方式中,无机层10由导电性材料构成,且在无机层10上设置有第二端子12。因此,第二端子12和辅助布线8进行电连接。另外,由于第二端子12设置于辅助布线8的上方,因此,不易屏蔽光,可以将充分的光导入至光电变换层5。
(第3实施方式)
图4是表示本发明的第3实施方式的太阳能电池的示意性剖面图。
如图4所示,就太阳能电池31而言,设置绝缘层13,对太阳能电池31的外侧侧面进行密封。如上所述,就太阳能电池31而言,由于密封材料优异,因此即使有机无机钙钛矿化合物含有Pb,Pb离子也不易产生向外部的溶出。因此,绝缘层13至少覆盖光电变换层5即可。
构成绝缘层13的绝缘性材料没有特别限定。即,可以使用有机绝缘性材料。另外,可以使用无机绝缘性材料。作为这种无机绝缘性材料,可以列举SiO2、Al2O3、ZrO等无机氧化物、玻璃、粘土(CLAIST)等。另外,如果耐热性充分良好,则可以使用机绝缘性材料。作为这种有机绝缘性材料,可以列举例如热固化性聚酰亚胺等。
如图4所示,在本实施方式中,设置了辅助布线8,使其一部分到达绝缘层13的上端以及侧面。而且,如图4所示,辅助布线8的下端与第二电极7的上表面抵接从而进行电连接。
另外,在设置于绝缘层13上端的辅助布线8的一部分中,除去了无机层10。除去该无机层10而露出辅助布线8的部分与第二端子12接合。需要说明的是,第二电极7可以配置于绝缘层13和辅助布线8之间。
另一方面,如图4所示,在设置有第二端子12的部分的下方设置有第一端子11。第一端子11与第一电极2进行电接合。其它方面与第1实施方式相同。
在第3实施方式中,第二电极7被树脂层9及无机层10覆盖,因此,水分难以从电极面浸入至内部。因此,太阳能电池31在阻气性等阻隔性方面优异。
另外,太阳能电池31中,辅助布线8由无机层10覆盖。因此,可以抑制辅助布线8腐蚀导致的劣化。
并且,在第3实施方式中,在绝缘层13的上端设置有辅助布线8的一部分,在辅助布线8上设置有第二端子12。因此,即使设置第二端子12,光也不会被遮断,可以将充分的光导入至光电变换层5。
下面,对构成本发明的太阳能电池的各层的各构成部件的详细进行说明。
第一电极及第二电极:
第一电极及第二电极只要使用适当的导电性材料形成即可。作为这种材料,可列举例如:FTO(氟掺杂氧化锡)、钠、钠-钾合金、锂、镁、铝、镁-银混合物、镁-铟混合物、铝-锂合金、Al/Al2O3混合物、Al/LiF混合物、金等金属、CuI、ITO(铟锡氧化物)、SnO2、AZO(铝锌氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、GZO(镓锌氧化物)等导电性透明材料、导电性透明聚合物、金属箔等。这些材料可以单独使用,也可以组合使用两种以上。第一电极优选为金属箔。
需要说明的是,第二电极优选为透明。由此可以将充分的光导入至光电变换层。因此,关于第二电极,优选使用ITO等透明性优异的电极材料。
第1电子输送层及第2电子输送层:
第1电子输送层及第2电子输送层的材料没有特别限定,可列举例如:N型导电性高分子、N型低分子有机半导体、N型金属氧化物、N型金属硫化物、卤化碱金属、碱金属、表面活性剂等,具体而言,可列举例如:含氰基的聚苯撑乙烯、含硼聚合物、浴铜灵、红菲绕啉、羟基喹啉铝、噁二唑化合物、苯并咪唑化合物、萘四羧酸化合物、苝衍生物、氧化膦化合物、膦硫醚化合物、含氟基的酞菁、氧化钛、氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化镓、硫化锡、硫化铟、硫化锌等。
另外,可以使用第1电子输送层,但更进一步优选设置多孔状的第2电子输送层。特别是上述光电变换层为对有机无机钙钛矿化合物部位、和有机半导体或无机半导体部位进行复合化而形成的复合膜时,可得到进一步复杂的复合膜(更复杂地互相交错的结构),光电变换效率升高,因此,优选在多孔状的第2电子输送层上使复合膜成膜。
就电子输送层的厚度而言,优选的下限为1nm,优选的上限为2000nm。需要说明的是,就电子输送层的厚度而言,在仅使用第1电子输送层的情况下,是指第1电子输送层的厚度,在使用第2电子输送层的情况下,是指第1及第2电子输送层的总厚度。
如果上述电子输送层的厚度为1nm以上,则可以充分地阻碍空穴。如果上述厚度为2000nm以下,则不易形成电子输送时的电阻,光电变换效率升高。上述电子输送层的厚度的更优选的下限为3nm,更优选的上限为1000nm,进一步优选下限为5nm,进一步优选上限为500nm。
光电变换层:
光电变换层包含通式R-M-X3(其中,R为有机分子,M为金属原子,X为卤原子或硫属原子)表示的有机无机钙钛矿化合物。通过在光电变换层上使用上述有机无机钙钛矿化合物,可以提高太阳能电池1的光电变换效率。
上述R为有机分子,优选用ClNmHn(l、m、n均为正的整数)表示。
上述R具体而言,可列举例如:甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、二丁基胺、二戊基胺、二己基胺、三甲基胺、三乙基胺、三丙基胺、三丁基胺、三戊基胺、三己基胺、乙基甲基胺、甲基丙基胺、丁基甲基胺、甲基戊基胺、己基甲基胺、乙基丙基胺、乙基丁基胺、咪唑、噁唑、吡咯、环乙亚胺、吖丙因、吖丁啶、吖丁、噁唑、咪唑啉、咔唑及这些离子(例如、甲基铵(CH3NH3)等)或苯乙基铵等。其中,优选甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺及这些离子或苯乙基铵,更优选甲胺、乙胺、丙胺及这些离子。
上述M为金属原子,可列举例如:铅、锡、锌、钛、锑、铋、镍、铁、钴、银、铜、镓、镍、镁、钙、铟、铝、锰、铬、钼、铕等。这些金属原子可以单独使用,也可以组合使用两种以上。
上述X为卤原子或硫属原子,可列举例如氯、溴、碘、硫、硒等。这些卤原子或硫属原子可以单独使用,也可以组合使用两种以上。其中,通过在结构中含有卤素,上述有机无机钙钛矿化合物在有机溶剂中变得可溶,可以适用于廉价的印刷法等,因此,优选卤原子。并且,由于上述有机无机钙钛矿化合物的能量带隙变窄,因此,更优选碘。
上述有机无机钙钛矿化合物优选在体心具有金属原子M、在各顶点具有有机分子R、在面心具有配置有卤原子或硫属原子X的立方晶系的结构。
上述光电变换层只要是不损害本发明的效果的范围内,则除上述有机无机钙钛矿化合物之外,可以进一步含有有机半导体或无机半导体。需要说明的是,在此所说的有机半导体或无机半导体可以发挥作为电子输送层或空穴输送层的作用。
作为上述有机半导体,可列举例如具有聚(3-烷基噻吩)等噻吩骨架的化合物等。另外,可列举例如具有聚苯撑乙烯骨架、聚乙烯咔唑骨架、聚苯胺骨架、聚乙炔骨架等的导电性高分子等。并且,可列举例如具有酞菁骨架、萘酞菁骨架、戊省骨架、苯并卟啉骨架等卟啉骨架、螺双芴骨架等的化合物、或可以进行表面修饰的碳纳米管、石墨烯、富勒烯等含碳材料。
作为上述无机半导体,可列举例如:氧化钛、氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化镓、硫化锡、硫化铟、硫化锌、CuSCN、Cu2O、CuI、MoO3、V2O5、WO3、MoS2、MoSe2、Cu2S等。
光电变换层在含有上述有机半导体或上述无机半导体的情况下,可以为对薄膜状的有机无机钙钛矿化合物部位、和薄膜状的有机半导体或无机半导体部位进行叠层形成叠层体,也可以为对有机无机钙钛矿化合物部位、和有机半导体或无机半导体部位进行了复合化形成的复合膜。在制备方法简便方面,优选叠层体,在可以提高上述有机半导体或上述无机半导体中的电荷分离效率方面,优选复合膜。
就上述薄膜状的有机无机钙钛矿化合物部位的厚度而言,优选的下限为5nm,优选的上限为5000nm。如果上述厚度为5nm以上,则可以充分地吸收光,光电转换效率升高。如果上述厚度为5000nm以下,则可以抑制产生不能进行电荷分离的区域,因此,导致光电变换效率的提高。上述厚度更优选的下限为10nm,更优选的上限为1000nm,进一步优选的下限为20nm,进一步优选的上限为500nm。
空穴输送层:
空穴输送层的材料没有特别限定,可列举例如:P型导电性高分子、P型低分子有机半导体、P型金属氧化物、P型金属硫化物、表面活性剂等,具体而言,可列举例如:聚亚乙基二氧基噻吩的聚苯乙烯磺酸加成物、含羧基的聚噻吩、酞菁、卟啉、氧化钼、氧化钒、氧化钨、氧化镍、氧化铜、氧化锡、硫化钼、硫化钨、硫化铜、硫化锡等、含氟基的膦酸、含羰基的膦酸、CuSCN、CuI等铜化合物、可以进行表面修饰的碳纳米管、石墨烯等含碳材料等。
就空穴输送层的厚度而言,优选的下限为1nm,优选的上限为2000nm。如果上述厚度为1nm以上,则可以充分地阻碍电子。如果上述厚度为2000nm以下,则不易形成空穴输送时的电阻,光电变换效率升高。上述厚度的更优选的下限为3nm,更优选的上限为1000nm,进一步优选的下限为5nm,进一步优选的上限为500nm。
树脂层:
树脂层是为了使太阳能电池的上表面平坦化而设置的平坦化层。构成树脂层的树脂没有特别限定,可以为热塑性树脂,也可以为热固化性树脂,还可以为光固化性树脂。
作为上述热塑性树脂,可列举例如:丁基橡胶、聚酯、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、ABS树脂、聚丁二烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚异丁烯或环烯烃树脂等。
作为上述热固化性树脂,可列举例如:环氧树脂、丙烯酸类树脂、聚硅氧烷树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂或脲树脂等。
作为上述光固化性树脂,可列举例如环氧树脂、丙烯酸类树脂、乙烯基树脂或烯-硫醇树脂等。优选为具有脂环式骨架的树脂。
作为树脂层的形成方法,没有特别限定,可以通过丝网印刷、凹版印刷、胶版凹版或柔性印刷来形成。
树脂层的厚度没有特别限定,优选比辅助布线的厚度薄。树脂层的厚度例如可以设为0.1μm~5μm。
另外,树脂层可以含有布线腐蚀防止剂。该情况下,可以更进一步抑制辅助布线的腐蚀。作为布线腐蚀防止剂,没有特别限定,例如可以使用咪唑类、三噁唑类、四唑类、噁唑类、噻二噁唑类等噁唑类、烷基硫醇类、硫代乙醇酸衍生物类、巯基丙酸衍生物类等硫醇类、硫醚类、四氮杂茚(tetrazaindene,テトラザインデン)类、嘧啶类、三嗪类等化合物。
无机层:
无机层为用于抑制水蒸气向内部浸入的阻隔层。作为构成无机层的材料,没有特别限定,例如优选含有金属氧化物、金属氮化物或金属氧氮化物。
金属氧化物、金属氮化物或金属氧化物中的金属没有特别限定,可以列举例如以Si、Al、Zn、Sn、In、Ti、Mg、Zr、Ni、Ta、W、Cu或这些金属为主体的合金。其中,优选含有Si、Al、Zn或Sn的金属氧化物、金属氮化物。
使用含有Si或Al的金属氧化物、金属氮化物的情况下,可以更进一步提高阻气性。另外,使用含有Zn及Sn的金属氧化物、金属氮化物的情况下,可以更进一步提高柔软性。
因此,作为构成无机层的材料,更优选使用Si及Al中的至少一个、及含有Zn和Sn的金属氧化物、金属氮化物。
另外,从抑制光线透过率的降低的观点出发,作为无机层,可以使用从一个面向另一个面折射率从n1至n2(n1<n2)连续地变化的折射率梯度膜。作为折射率梯度膜,可列举例如可以使折射率从n1=1.51至n2=1.91变化的SiZnSnO。
作为无机层的形成方法,没有特别限定,可列举溅射法、蒸镀法、离子喷镀法、CVD法、ALD法、喷雾CVD法或雾化CVD法等。
作为无机层的厚度,没有特别限定,优选设为30nm~3μm,更优选设为50nm~1μm。
辅助布线、第一端子及第二端子:
作为构成辅助布线以及第一端子及第二端子的材料,只要是导电性材料即可,没有特别限定。但是,优选使用Cu或Ag等金属或合金。通过使用该种金属或合金,可以降低成本并降低电连接部分的电阻,可以得到更大的电功率。
作为辅助布线以及第一端子及第二端子的形成方法,没有特别限定,例如可以利用筛网印刷、凹版印刷、胶版凹版、柔性印刷、光刻法、喷墨或点胶机而形成。
作为辅助布线的厚度,没有特别限定,例如可以设为1~10μm。
辅助布线的平面形状优选为格子状。该情况下,辅助布线的线宽度优选设为10μm~5mm,各辅助布线间的间隔优选设为50μm~20mm。
绝缘层:
构成绝缘层的绝缘性材料没有特别限定。即,可以使用有机绝缘性材料。另外,可以使用无机绝缘性材料。作为这种无机绝缘性材料,可以列举SiO2、Al2O3、ZrO等无机氧化物、玻璃、粘土(CLAIST)等。另外,如果耐热性充分良好,则可以使用有机绝缘性材料。作为这种有机绝缘性材料,可以列举例如热固化性聚酰亚胺等。
另外,绝缘层可以通过印刷从而镀敷在绝缘性材料在第一电极上而形成。尤其是绝缘层的形成方法并不限定于此。但是,作为上述印刷方法,可以使用筛网印刷、凹版印刷、胶版凹版印刷、柔性印刷等适当的印刷方法。
作为绝缘层的尺寸,没有特别限定。绝缘层的高度优选设为1μm~10μm左右,宽度优选调整为50μm~5mm,更优选设为100μm~3mm左右。
如上所述,本发明具有的特征在于以太阳能电池单元的辅助布线填埋于树脂层的方式设置方面,因此,上述各太阳能电池单元部的叠层形态及各层的材料没有特别限定。因此,本发明的太阳能电池中的太阳能电池单元部自身的构成可以适当变形。
Claims (10)
1.一种太阳能电池,其具备:
第一电极;
第二电极,其以与所述第一电极对置的方式配置;
光电转换层,其配置于所述第一电极和所述第二电极之间,包含有机无机钙钛矿化合物;
多条辅助布线,其设置于所述第二电极上;
树脂层,其设置于所述第二电极上,且以对所述多条辅助布线之间进行填埋的方式设置;
无机层,其以覆盖所述多条辅助布线及所述树脂层的方式设置。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其中,
所述多条辅助布线的厚度比所述树脂层的厚度厚。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池,其还具备:与所述第一电极连接的第一端子,和与所述多条辅助布线连接的第二端子。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池,其中,
所述无机层由导电性材料构成,在所述无机层上设置有所述第二端子。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的太阳能电池,其形成有所述第二电极直接或间接叠层于所述光电转换层上的叠层结构,
所述太阳能电池还具备以覆盖所述叠层结构的外周面的方式设置的绝缘层。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池,其中,
所述多条辅助布线中的一部分辅助布线到达所述绝缘层的上表面,
在所述绝缘层上隔着所述辅助布线设置有所述第二端子。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的太阳能电池,其中,
所述有机无机钙钛矿化合物由通式R-M-X3表示,式中,R为有机分子,M为金属原子,X为卤素原子或硫属原子。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的太阳能电池,其中,
所述树脂层含有布线腐蚀防止剂。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的太阳能电池,其中,
所述第一电极由金属箔构成。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的太阳能电池,其还具备:配置于所述第一电极及所述光电转换层之间的电子输送层,和配置于所述光电转换层及所述第二电极之间的空穴输送层。
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