CN205645889U - 曲面有机高分子光电转换复合层结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型有关于一种曲面有机高分子光电转换复合层结构，是以将具有一有机高分子光电转换材料层、一封合胶及至少一透明塑料层组成平面片材的有机高分子光电转换复合层结构后，将该有机高分子光电转换复合层结构经模具热压形成具有曲面有机高分子光电转换复合层结构，该曲面有机高分子光电转换复合层结构上具有一立体的凹陷部。
Description
技术领域
本实用新型有关一种有机高分子光电转换结构，尤其是一种曲面有机高分子光电转换(OPV)复合层结构。
背景技术
太阳能电池的研究是再生能源中受众人期待的一个方向。虽然现今已商业化的多数产品是以硅为其主要材料，不过使用高分子材料所开发的有机太阳能电池因其制程简单、造价便宜、材质轻盈、可挠曲等特性而受到业界与学术界的瞩目。
目前在制备有机高分子光电转换(OPV)机能的太阳能电池时，其多是通过涂布(Coating)为制备太阳能电池薄膜的技术手段，其优点在于能够使得该薄膜具有较佳的平整性与均匀性。而进一步可以R2R(Roll-to-Roll,R2R)制程即是一种具有潜力用以大面积制备有机太阳能电池的技术，其在产业界已有配合可挠性显示器(flexible display)的制备，基于可挠性显示器“软”的特性，R2R制程即可良好地配合其运作，得以在较低成本之下生产这些具有可塑性、重量轻、耐冲击等优点。
进一步配合相关产品需求，相关应用也不将局限于平面结构，大至如建材应用的曲面的玻璃窗，或配合造景的装饰玻璃等环境节能发电的应用，或小至如穿戴装置或充电器的随身可以进一步发电应用的产品，该等曲率如果是单轴向弯曲以软性透明导电基板封装的OPV复合层配合简单弯曲使用，可是如果为二轴以上曲率变化需求，则该等OPV复合层相关材料则需要进一步进行设计。
实用新型内容
因此，本实用新型主要目的，在于将一组构成平面片材的有机高分子光电转换(OPV)复合层结构，经热压模(molding)形成立体状的曲面OPV复合层结构。
为达上述的目的，本实用新型提供一种曲面有机高分子光电转换复合层结构，是以有机高分子光电转换复合层结构经热压形成具有曲面有机高分子光电转换复合层结构，包括：一有机高分子光电转换材料层、一封合胶及一透明塑料层。该封合胶设于该有机高分子光电转换材料层的一侧面上。该透明塑料层设于该封合胶的一侧面上。其中，该曲面有机高分子光电转换复合层结构上具有一凹陷部。
为达上述的目的，本实用新型提供另一种曲面有机高分子光电转换复合层结构，是以有机高分子光电转换复合层结构经热压形成具有曲面有机高分子光电转换复合层结构，包括：一有机高分子光电转换材料层、一封合胶及二透明塑料层。该封合胶用来封装该有机高分子光电转换材料层。该二透明塑料层设于该封合胶的二侧面上。其中，该曲面有机高分子光电转换复合层结构上具有一凹陷部。
在本实用新型的一实施例中，该凹陷部周围具有一弯曲区域，该弯曲区域侧边具有一垂直深度。
在本实用新型的一实施例中，该有机高分子光电转换复合层结构的厚度为25um～1000um。
在本实用新型的一实施例中，该封合胶的厚度为25um～1000um。
在本实用新型的一实施例中，该透明塑料层厚度为10um～1000um。
在本实用新型的一实施例中，该有机高分子光电转换材料层包含有一透明导电膜，该透明导电膜具有一塑料基板及一透明导电层。
在本实用新型的一实施例中，该透明导电层设于该硬化层的一侧面上，该透明导电层具有多个下导电层。
在本实用新型的一实施例中，该透明导电层厚度在10nm～500nm之间，其该透明导电层厚度为10nm～100nm表面电阻率100～300Ω/□。
在本实用新型的一实施例中，该纳米碳管、纳米银为直径5～100nm，长度小于20um。
在本实用新型的一实施例中，该有机高分子光电转换材料层更包含有多个光电转换单元，该些光电转换单元设于该透明导电膜的一侧，每一该光电转换单元包含有一电子传递层、一主动层、一电洞传递层及一上导电层。该电子传递层设于该透明导电层及该塑料基板上。该主动层设于该电子传递层的一侧面上。该电洞传递层设于该主动层的一侧面上。该上导电层设于该电洞传递层的一侧面上，并电性连结该电洞传递层。
附图说明
图1，是本实用新型的有机高分子光电转换材料层结构局部侧剖视示意图。
图2，是本实用新型的有机高分子光电转换复合层结构侧视示意图。
图3，是图2的局部放大示意图。
图4，是本实用新型的另一有机高分子光电转换复合层结构侧视示意图。
图5，是本实用新型的曲面有机高分子光电转换复合层结构经模具压模示意图。
图6，是本实用新型的曲面有机高分子光电转换复合层结构经模具压模成型示意图。
图7，是图6的侧剖视示意图。
其中，附图标记：
有机高分子光电转换材料层10
透明导电膜1
塑料基板11
硬化层111
透明导电层12
下导电层121
光电转换单元2
电子传递层21
主动层22
电洞传递层23
上导电层24
有机高分子光电转换复合层结构20、50
封合胶30
透明塑料层40
模具60
母模模仁601
公模模仁602
曲面有机高分子光电转换复合层结构70
凹陷部701
弯曲区域702
垂直深度703
具体实施方式
兹有关本实用新型的技术内容及详细说明，现配合图式说明如下：
请参阅图1，是本实用新型的有机高分子光电转换材料层的结构侧剖视示意图。如图所示：本实用新型的有机高分子光电转换材料层10的结构，包括：一透明导电膜1及多个设于该透明导电膜1上的光电转换单元2。
该透明导电膜1，包含有一塑料基板11、一透明导电层12。该塑料基板11为聚乙烯对苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚乙烯(Polyethylene，PE)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)材质，其厚度为125um。另，于该塑料基板11的一侧面上以紫外线(UV)硬化形压克力胶涂料经过硬化处理后，于该塑料基板11的一侧面上形成有一硬化层111，以增加该塑料基板11的挺性，该硬化层111厚度在1um～10um之间，该硬化层111厚度为3um，表面硬度1H～3H。该透明导电层12，是以一具延展性的有机导电涂料经涂覆于该硬化层111的一侧面上，并以干式或湿式蚀刻在硬化层111的一侧面上形成有多个下导电层121。该透明导电层12厚度在10nm～500nm之间，其该透明导电层12厚度为10nm～100nm表面电阻率100～300Ω/□。在本图式中，该透明导电层12为有机导电涂料、无机导电涂料或以上两种材料的组合。该有机导电涂料为聚3,4-乙撑二氧噻吩(Poly-3,4-Ethylenedioxythiophene，PEDOT)为主成分的PEDOT:PSS(Poly(3,4-Ethylenedioxythiophene)polystyrene sulfonate)、纳米碳管、纳米银或两种或两种以上材料的组合。有机导体涂料的纳米碳管、纳米银为直径5～100nm，长度小于20um。该无机导电涂料为金属或金属氧化物，该金属氧化物为氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)或氧化铟锡锑(Antimony TinOxide，ATO)，该金属为纳米银。
该多个光电转换单元2，是以设于该透明导电膜1的一侧，每一该光电转换单元2包含有一电子传递层21、一主动层22、一电洞传递层23及一上导电层24。该电子传递层2设于该下导电层121及该塑料基板11的硬化层11上。该主动层22设于该电子传递层21的一侧面上。该电洞传递层23设于该主动层23的一侧面上。该上导电层24设于该电洞传递层24的一侧面上，并电性连结该电洞传递层23。在本图式中，该上导电层24为银材料。
请参阅图2、3，是本实用新型的有机高分子光电转换复合层结构侧视及图2的局部放大示意图。如图所示：本实用新型的有机高分子光电转换复合层结构20，是将上述的有机高分子光电转换材料层10藉一封合胶30并于该封合胶30的两侧面上封贴有二可塑性的光学的透明塑料层40以构成平面片材，该封合胶30的厚度为25um～1000um。在本图式中，该透明塑料层40为聚乙烯对苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚乙烯(Polyethylene，PE)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，PMMA)材质，其厚度为10um～1000um。
在上述的该有机高分子光电转换材料层10、该封合胶30及该透明塑料层40封装为有机高分子光电转换(OPV)复合层结构20后，该OPV复合层结构20的平面片材厚度为50um～1000um。
请参阅图4，是本实用新型的另一有机高分子光电转换复合层结构侧视示意图。如图所示：本实用新型的另一种的有机高分子光电转换复合层结构50，是将上述的有机高分子光电转换材料层10的一侧面上封合有一封合胶30，该封合胶30的厚度为25um～1000um，于该封合胶30的一侧面上贴合有一可塑性的光学的透明塑料层40，以构成平面片材。在本图式中，该透明塑料层40为聚乙烯对苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚乙烯(Polyethylene，PE)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)材质，其厚度为10um～1000um。
在上述的该有机高分子光电转换材料层10、该封合胶30及该透明塑料层40封装为有机高分子光电转换(OPV)复合层结构50后，该OPV复合层结构50的平面片材厚度为50um～1000um。
请参阅图5，是本实用新型的曲面有机高分子光电转换复合层结构经模具压模示意图。如图所示：在本实用新型的有机高分子电转换复合层结构20或50在热压时，先备有一模具60，该模具60具有一母模模仁601及一公模模仁602，将该有机高分子光电转换复合层结构20或50置于该母模模仁601及该公模模仁602之间，在加热模压(molding)过程中以模具60热压条件加温度100度～200度，压力8～15Bar，加压时间10～60秒后，进行脱模，再脱模后形成一3D形状的曲面有机高分子光电转换复合层结构70。
其中经过热压塑型后的曲面有机高分子光电转换复合层结构70上具有一凹陷部701(如图6所示)，该凹陷部701的该上导电层24与该透明导电层12表面电阻变化率仍可维持在10％内。而前述该透明塑料层40及该透明导电膜1其延伸率大于0.1％，小于10％为佳。
请参阅图6、7，是本实用新型的曲面有机高分子光电转换复合层结构经模具压模成型及图6的侧剖视示意图。如图所示：在上述经过热压处理后具有3D形状的曲面有机高分子光电转换复合层结构70立体结构中具有一凹陷部701，该凹陷部701周围具有一弯曲区域702，该弯曲区域702侧边具有一垂直深度703，该弯曲区域702面积小于5mm2倒角为1R或该弯曲区域702面积大于5mm2倒角为大于2R。在本图式中，有关倒角R，R指的是圆角(Radius)，指的是该倒角的圆度角定义，R的前面代表数字表示单位mm的半径，1R表示半径1mm的圆角，2R表示半径2mm的圆角。
当曲面有机高分子光电转换复合层结构70的厚度小于150um，该曲面有机高分子光电转换复合层结构70的弯曲区域702的侧边的垂直深度703小于30mm。
当曲面有机高分子光电转换复合层结构70的厚度小于250um，该曲面有机高分子光电转换复合层结构70的弯曲区域702的侧边的垂直深度703小于50mm。
惟以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，非意欲局限本实用新型的专利保护范围，故举凡运用本实用新型说明书或图式内容所为的等效变化，均同理皆包含于本实用新型的权利保护范围内，合予陈明。
Claims (18)
1.一种曲面有机高分子光电转换复合层结构，以将平面的有机高分子光电转换复合层结构经热压形成具有曲面有机高分子光电转换复合层结构，其特征在于，包括：
一有机高分子光电转换材料层；
一封合胶，设于该有机高分子光电转换材料层的一侧面上；
一透明塑料层，设于该封合胶的一侧面上；
其中，该曲面有机高分子光电转换复合层结构上具有一凹陷部。
2.根据权利要求1所述的曲面有机高分子光电转换复合层结构，其特征在于，该凹陷部周围具有一弯曲区域，该弯曲区域侧边具有一垂直深度。
3.根据权利要求1所述的曲面有机高分子光电转换复合层结构，其特征在于，该有机高分子光电转换复合层结构的厚度为50um～1000um。
4.根据权利要求1所述的曲面有机高分子光电转换复合层结构，其特征在于，该封合胶的厚度为25um～1000um。
5.根据权利要求1所述的曲面有机高分子光电转换复合层结构，其特征在于，该透明塑料层厚度为10um～1000um。
6.根据权利要求1所述的曲面有机高分子光电转换复合层结构，其特征在于，该有机高分子光电转换材料层包含有一透明导电膜，该透明导电膜具有一塑料基板及一透明导电层，于该塑料基板的一侧面上形成有一硬化层。
7.根据权利要求6所述的曲面有机高分子光电转换复合层结构，其特征在于，该透明导电层设于该硬化层的一侧面上，该透明导电层具有多个下导电层。
8.根据权利要求6所述的曲面有机高分子光电转换复合层结构，其特征在于，该透明导电层厚度在10nm～500nm之间，其该透明导电层厚度为10nm～100nm表面电阻率100～300Ω/□。
9.根据权利要求6所述的曲面有机高分子光电转换复合层结构，其特征在于，该有机高分子光电转换材料层更包含有多个光电转换单元，该些光电转换单元设于该透明导电膜的一侧，每一该光电转换单元包含有：
一电子传递层，设于该透明导电层及该塑料基板上；
一主动层，设于该电子传递层的一侧面上；
一电洞传递层，设于该主动层的一侧面上；
一上导电层，设于该电洞传递层的一侧面上，并电性连结该电洞传递层。
10.一种曲面有机高分子光电转换复合层结构，是以将平面的有机高分子光电转换复合层结构经热压形成具有曲面有机高分子光电转换复合层结构，其特征在于，包括：
一有机高分子光电转换材料层；
一封合胶，以封装该有机高分子光电转换材料层；
二透明塑料层，设于该封合胶的二侧面上；
其中，该曲面有机高分子光电转换复合层结构上具有一凹陷部。
11.根据权利要求10所述的曲面有机高分子光电转换复合层结构，其特征在于，该凹陷部周围具有一弯曲区域，该弯曲区域侧边具有一垂直深度。
12.根据权利要求10所述的曲面有机高分子光电转换复合层结构，其特征在于，该有机高分子光电转换复合层结构的厚度为50um～1000um。
13.根据权利要求10所述的曲面有机高分子光电转换复合层结构，其特征在于，该封合胶的厚度为25um～1000um。
14.根据权利要求10所述的曲面有机高分子光电转换复合层结构，其特征在于，该透明塑料层厚度为10um～1000um。
15.根据权利要求10所述的曲面有机高分子光电转换复合层结构，其特征在于，该有机高分子光电转换材料层包含有一透明导电膜，该透明导电膜具有一塑料基板及一透明导电层，于该塑料基板的一侧面上形成有一硬化层。
16.根据权利要求15所述的曲面有机高分子光电转换复合层结构，其特征在于，该透明导电层设于该硬化层的一侧面上，该透明导电层具有多个下导电层。
17.根据权利要求15所述的曲面有机高分子光电转换复合层结构，其特征在于，该透明导电层厚度在10nm～500nm之间，其该透明导电层厚度为10nm～100nm表面电阻率100～300Ω/□。
18.根据权利要求15所述的曲面有机高分子光电转换复合层结构，其特征在于，该有机高分子光电转换材料层更包含有多个光电转换单元，该些光电转换单元设于该透明导电膜的一侧，每一该光电转换单元包含有：
一电子传递层，设于该透明导电层及该塑料基板上；
一主动层，设于该电子传递层的一侧面上；
一电洞传递层，设于该主动层的一侧面上；
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| CN106313835A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-01-11 | 衡山县佳诚新材料有限公司 | 一种柔性电子显示盖板 |
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