JP2016219657A - 光電変換装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
項1.光電変換装置の製造方法であって、
(1)透光性基板の上に透光性導電層を積層する工程、
(2)前記透光性導電層に溝を形成する工程、
(3)前記溝に導電バス形成用組成物の塗布及び加熱により導電バスを形成する工程、
(4)前記透光性導電層及び前記金属線の上に、電子輸送層形成用組成物の塗布及び加熱により電子輸送層を積層する工程、
(5)前記電子輸送層の細孔内及び上に、光吸収層形成用組成物の塗布により光吸収層を形成する工程、
(6)前記光吸収層の上に対向電極を積層する工程
を備える、光電変換装置の製造方法。
項2.前記工程(4)が、前記透光性導電層及び前記金属線の上に、緻密電子輸送層形成用組成物の塗布及び加熱により緻密電子輸送層を積層する工程を備える、項1に記載の光電変換装置の製造方法。
項3.前記透光性基板が、ガラス又はプラスチックを含有する、項1又は2に記載の光電変換装置の製造方法。
項4.前記透光性導電層が、フッ素ドープ錫酸化物、インジウム錫酸化物、ガリウムドープ亜鉛酸化物、アルミニウムドープ亜鉛酸化物、及びニオブドープチタン酸化物よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する、項1〜3のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
項5.前記導電バスが、金、銀、銅、アルミニウム、インジウム合金、及びカーボンよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する、項1〜4のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
項6.前記電子輸送層が、酸化チタン、酸化タングステン、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化イットリウム、及びチタン酸ストロンチウムよりなる群から選ばれる少なくとも1種の透光性電子輸送材料を含有する、項1〜5のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
項7.前記光吸収層が、鉛ハロゲンペロブスカイト化合物を含有する、項1〜6のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
項8.前記鉛ハロゲンペロブスカイト化合物が、一般式(1):
(HOOCR1NH3)xA1−xPbX2 3
[式中、R1は炭化水素基;AはR2NH3(R2は炭化水素基)、K、Rb、Cs、又はFr;X2は同じか又は異なり、それぞれハロゲン原子;xは0以上1未満である。]
で示される化合物である、項7に記載の光電変換装置の製造方法。
項9.前記対向電極が、カーボン電極及び金属背面電極からなり、
前記カーボン電極が前記光吸収層の上に積層され、
前記金属背面電極が前記カーボン電極の上に積層される、項1〜8のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
項10.前記カーボン電極が、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、カーボンブラック、及びカーボンナノチューブよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する、項9に記載の光電変換装置の製造方法。
項11.前記金属背面電極が、アルミニウム、銅、銀、金、白金、パラジウム、ロジウム、タングステン、モリブデン、タンタル、チタン、ニオビウム、インジウム、ニッケル、及びスズよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する、項9又は10に記載の光電変換装置の製造方法。
本発明の光電変換装置の製造方法は、
(1)透光性基板の上に透光性導電層を積層する工程、
(2)前記透光性導電層に溝を形成する工程、
(3)前記溝に導電バス形成用組成物の塗布及び加熱により導電バスを形成する工程、
(4)前記透光性導電層及び前記金属線の上に、電子輸送層形成用組成物の塗布及び加熱により電子輸送層を積層する工程、
(5)前記電子輸送層の細孔内及び上に、光吸収層形成用組成物の塗布により光吸収層を形成する工程、
(6)前記光吸収層の上に対向電極を積層する工程
を備える。
本発明では、上記透光性基板は、光照射側の最表面に配置される。
本発明では、透光性導電層は、前記透光性基板の上に積層される。
本発明では、導電バスは、透光性導電層の透光性基板とは反対側表面に形成される。
本発明では、電子輸送層は、上記透光性導電層及び導電バスの上に積層される。この電子輸送層は、緻密電子輸送層から構成されていてもよいし、緻密電子輸送層と多孔質電子輸送層との積層体であってもよい。電子輸送層が緻密電子輸送層と多孔質電子輸送層との積層体である場合は、上記透光性導電層及び導電バスの上に緻密電子輸送層を形成し、さらにその上に多孔質電子輸送層を形成することが好ましい。このため、上記透光性導電層及び導電バスの上には緻密電子輸送層が形成されることが好ましい。
緻密電子輸送層は、平滑構造を有するものである。
本発明では、多孔質電子輸送層を形成する場合は、多孔質電子輸送層は、上記緻密電子輸送層の上に形成されることが好ましい。
本発明では、光吸収層は、上記電子輸送層の上に形成される。なお、多孔質電子輸送層を形成しない場合は、光吸収層は、緻密電子輸送層の上に形成されることが好ましく、多孔質電子輸送層を形成する場合は、多孔質電子輸送層の細孔内及び上に形成されることが好ましい。
(HOOCR1NH3)xA1−xPbX2 3
[式中、R1は炭化水素基;AはR2NH3(R2は炭化水素基)、K、Rb、Cs、又はFr;X2は同じか又は異なり、それぞれハロゲン原子;xは0以上1未満である。]
で示されるペロブスカイト化合物を含有すること(特に一般式(1)で示される化合物からなること)がより好ましい。
(HOOC(CH2)nNH3)x1A1−x1PbX2 3
[式中、A及びX2は前記に同じ;nは3〜10の整数;x1は0.01以上1未満である。]
で示されるペロブスカイト化合物が好ましい。
本発明では、光吸収層の上に、対向電極を備える。この対向電極は、特に制限されないが、カーボン電極及び金属背面電極からなり、カーボン電極が光吸収層の上に積層され、金属背面電極がカーボン電極の上に積層されることが好ましい。
本発明の光電変換装置を、発電手段として用い、発電手段の発電電力を負荷へ供給するように成した構成とすることで、様々な用途に適用可能である。具体的には、本発明の光電変換装置を、本発明の光電変換装置から出力された直流電流を交流電流に変換するインバータ装置、電気モーター、照明装置等の負荷等を有する構成の光電変換装置とすることができる。その用途としては、例えば、建築物の屋根、壁面等に設置される太陽電池等として使用することができる。
吐出ガラス(日本板硝子(株)製)を透光性基板として用いて、その上に、常圧化学蒸気析出法(ACVD)により、透光性導電層であるフッ素ドープ酸化スズからなる薄膜を製膜した。
透光性導電層であるフッ素ドープ酸化スズからなる薄膜を、常圧化学蒸気析出法(ACVD)ではなく噴霧により製膜したこと以外は実施例1と同様の処理を行い、実施例2の光電変換装置を得た。
透光性導電層であるフッ素ドープ酸化スズからなる薄膜を、常圧化学蒸気析出法(ACVD)ではなくインクジェットにより製膜したこと以外は実施例1と同様の処理を行い、実施例3の光電変換装置を得た。
製膜したフッ素ドープ酸化スズからなる薄膜に対して、レーザースクライブではなくメカニカルドリルにより溝を形成すること以外は実施例1と同様の処理を行い、実施例4の光電変換装置を得た。
製膜したフッ素ドープ酸化スズからなる薄膜に対して、レーザースクライブではなくメカニカルソーにより溝を形成すること以外は実施例1と同様の処理を行い、実施例5の光電変換装置を得た。
導電バスの材質としてカーボンブラックではなく金を使用すること以外は実施例1と同様の処理を行い、実施例6の光電変換装置を得た。
緻密電子輸送層を、スプレーではなくバーコートにより製膜したこと以外は実施例1と同様の処理を行い、実施例7の光電変換装置を得た。
緻密電子輸送層を、チタンジイソプロポキシドアセチルアセトナートのスプレーではなくフルウチ化学(株)製のタスファインのバーコートにより製膜したこと以外は実施例1と同様の処理を行い、実施例8の光電変換装置を得た。
緻密電子輸送層を、チタンジイソプロポキシドアセチルアセトナートのスプレーではなく酸化チタンナノ粒子のバーコートにより製膜したこと以外は実施例1と同様の処理を行い、実施例9の光電変換装置を得た。
Claims (11)
- 光電変換装置の製造方法であって、
(1)透光性基板の上に透光性導電層を積層する工程、
(2)前記透光性導電層に溝を形成する工程、
(3)前記溝に導電バス形成用組成物の塗布及び加熱により導電バスを形成する工程、
(4)前記透光性導電層及び前記金属線の上に、電子輸送層形成用組成物の塗布及び加熱により電子輸送層を積層する工程、
(5)前記電子輸送層の細孔内及び上に、光吸収層形成用組成物の塗布により光吸収層を形成する工程、
(6)前記光吸収層の上に対向電極を積層する工程
を備える、光電変換装置の製造方法。 - 前記工程(4)が、前記透光性導電層及び前記金属線の上に、緻密電子輸送層形成用組成物の塗布及び加熱により緻密電子輸送層を積層する工程を備える、請求項1に記載の光電変換装置の製造方法。
- 前記透光性基板が、ガラス又はプラスチックを含有する、請求項1又は2に記載の光電変換装置の製造方法。
- 前記透光性導電層が、フッ素ドープ錫酸化物、インジウム錫酸化物、ガリウムドープ亜鉛酸化物、アルミニウムドープ亜鉛酸化物、及びニオブドープチタン酸化物よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項1〜3のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
- 前記導電バスが、金、銀、銅、アルミニウム、インジウム合金、及びカーボンよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項1〜4のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
- 前記電子輸送層が、酸化チタン、酸化タングステン、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化イットリウム、及びチタン酸ストロンチウムよりなる群から選ばれる少なくとも1種の透光性電子輸送材料を含有する、請求項1〜5のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
- 前記光吸収層が、鉛ハロゲンペロブスカイト化合物を含有する、請求項1〜6のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
- 前記鉛ハロゲンペロブスカイト化合物が、一般式(1):
(HOOCR1NH3)xA1−xPbX2 3
[式中、R1は炭化水素基;AはR2NH3(R2は炭化水素基)、K、Rb、Cs、又はFr;X2は同じか又は異なり、それぞれハロゲン原子;xは0以上1未満である。]
で示される化合物である、請求項7に記載の光電変換装置の製造方法。 - 前記対向電極が、カーボン電極及び金属背面電極からなり、
前記カーボン電極が前記光吸収層の上に積層され、
前記金属背面電極が前記カーボン電極の上に積層される、請求項1〜8のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。 - 前記カーボン電極が、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、カーボンブラック、及びカーボンナノチューブよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項9に記載の光電変換装置の製造方法。
- 前記金属背面電極が、アルミニウム、銅、銀、金、白金、パラジウム、ロジウム、タングステン、モリブデン、タンタル、チタン、ニオビウム、インジウム、ニッケル、及びスズよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項9又は10に記載の光電変換装置の製造方法。
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CN108493341A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-04 | 苏州大学 | 以五氧化二钽作为电子传输层的钙钛矿太阳能电池的制备 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004228449A (ja) * | 2003-01-24 | 2004-08-12 | Seiko Epson Corp | 光電変換素子 |
JP2004319872A (ja) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Tdk Corp | 色素増感型光電変換素子 |
JP2005109033A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Toshiba Corp | 光増感型太陽電池及びその製造方法 |
JP2006523369A (ja) * | 2003-03-24 | 2006-10-12 | コナルカ テクノロジーズ インコーポレイテッド | メッシュ電極を利用した光電セル |
JP2013214672A (ja) * | 2012-04-04 | 2013-10-17 | Sharp Corp | 光電変換素子 |
CN103682153A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-26 | 中国科学院物理研究所 | 用于钙钛矿型有机卤化铅薄膜太阳能电池的金属-绝缘层-半导体背接触界面结构及其制备方法 |
WO2014097299A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Ltd. | Perovskite schottky type solar cell |
JP2015046582A (ja) * | 2013-07-31 | 2015-03-12 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子および太陽電池 |
-
2015
- 2015-05-22 JP JP2015104682A patent/JP2016219657A/ja active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004228449A (ja) * | 2003-01-24 | 2004-08-12 | Seiko Epson Corp | 光電変換素子 |
JP2006523369A (ja) * | 2003-03-24 | 2006-10-12 | コナルカ テクノロジーズ インコーポレイテッド | メッシュ電極を利用した光電セル |
JP2004319872A (ja) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Tdk Corp | 色素増感型光電変換素子 |
JP2005109033A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Toshiba Corp | 光増感型太陽電池及びその製造方法 |
JP2013214672A (ja) * | 2012-04-04 | 2013-10-17 | Sharp Corp | 光電変換素子 |
WO2014097299A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Ltd. | Perovskite schottky type solar cell |
JP2015046582A (ja) * | 2013-07-31 | 2015-03-12 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子および太陽電池 |
CN103682153A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-26 | 中国科学院物理研究所 | 用于钙钛矿型有机卤化铅薄膜太阳能电池的金属-绝缘层-半导体背接触界面结构及其制备方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108493341A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-04 | 苏州大学 | 以五氧化二钽作为电子传输层的钙钛矿太阳能电池的制备 |
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