JP2017168798A - 有機薄膜太陽電池モジュール、電子機器および有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

有機薄膜太陽電池モジュール、電子機器および有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 破損を抑制することが可能な有機薄膜太陽電池モジュール、電子機器および有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を提供すること。
【解決手段】 有機薄膜太陽電池モジュールＡ１は、透明な支持基板４１と、支持基板４１に積層された透明な第１導電層１と、第２導電層２と、第１導電層１および第２導電層２に挟まれた有機薄膜からなる光電変換層３と、を備え、第２導電層２は、光電変換層３よりも厚い。
【選択図】 図４

Description

本発明は、有機薄膜太陽電池モジュール、電子機器および有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法に関する。
太陽電池は、太陽光をはじめとする光を電力に変換する光電変換機能を備えており、いわゆる再生可能エネルギーを利用した発電手段として開発が進められている。有機薄膜太陽電池は、太陽電池の一種である。特許文献１には、有機薄膜からなる光電変換層と、この光電変換層を挟む第１導電層および第２導電層を備える構成が開示されている。第１導電層は、たとえばＩＴＯなどの透明導電層とされている。
有機薄膜太陽電池モジュールにおいては、光電変換層の形成時に突起が生じたり、光電変換層上に粒子が付着する場合がある。これによって、第２導電層の形状がいびつとなる虞があり、外気が進入する等の問題が生じうる。
また、太陽電池は、太陽光をはじめとする光を電力に変換する光電変換機能を備えており、いわゆる再生可能エネルギーを利用した発電手段として開発が進められている。有機薄膜太陽電池は、太陽電池の一種である。特許文献１には、有機薄膜からなる光電変換層と、この光電変換層を挟む第１導電層および第２導電層を備える構成が開示されている。第１導電層は、たとえばＩＴＯなどの透明導電層とされている。同文献の図３４〜図３６には、開口を有する有機薄膜太陽電池が開示されている。この開口は、液晶ディスプレイなどの表示部を外観に表すために設けられている。このため、光電変換層および第２電極層に、同形状および同サイズの開口が設けられている。
上述した表示部などの他に、電子機器においては、製造メーカー、製品名、使用に際して表示されることが望ましい文字や図柄、などの意匠を付することが求められる。この実現ためには、意匠が施された意匠板を有機薄膜太陽電池モジュールに積層させたり、有機薄膜太陽電池モジュールに印刷を施すなど、追加の部材や素材が必要となってしまう。
また、太陽電池は、太陽光をはじめとする光を電力に変換する光電変換機能を備えており、いわゆる再生可能エネルギーを利用した発電手段として開発が進められている。有機薄膜太陽電池は、太陽電池の一種である。特許文献１には、有機薄膜からなる光電変換層と、この光電変換層を挟む第１導電層および第２導電層を備える構成が開示されている。第１導電層は、たとえばＩＴＯなどの透明導電層とされている。また、同文献においては、第１導電層、第２導電層および光電変換層を保護するパッシベーション膜が設けられている。同文献の図３４〜図３６には、開口を有する有機薄膜太陽電池が開示されている。この開口は、液晶ディスプレイなどの表示部を外観に表すために設けられている。このため、光電変換層および第２電極層に、同形状および同サイズの開口が設けられている。
しかしながら、上述した開口は、第１導電層およびパッシベーション膜によって覆われている。第１導電層およびパッシベーション膜は、それぞれが果たすべき機能を具備させると、開口が透光性を有するものの、第１導電層やパッシベーション膜の色が開口に着色されるという問題があった。
また、太陽電池は、太陽光などの光を電力に変換する光電変換機能を備えており、いわゆる再生可能エネルギーを利用した発電手段として開発が進められている。特許文献１には、有機薄膜からなる光電変換層と、この光電変換層を挟む第１電極層および第２電極層を備えるといった有機薄膜太陽電池の基本構成が開示されている。
ところで、電子機器は、その筐体の表面にメーカ名、製品名、文字、図柄等、外部から視認できる意匠を付すことが求められる。このような意匠は印刷や刻印、シール貼着等の手法によって筐体表面に付されるのが一般的であるが、筐体表面の多くの領域に有機薄膜太陽電池を配置する場合、このような有機薄膜太陽電池が占める筐体表面にも意匠を付すことができれば便利である。
しかしながら、有機薄膜太陽電池の表面、すなわち、受光面に意匠を印刷したり、シールを貼着する等といった手法を採用したのでは、意匠を付すための部材が増え、外物との接触や摩擦によって意匠の品位が低下したり消失するといった不具合が懸念されるし、光電変換層が意匠に隠れて光電変換効率が実質的に減じられるので好ましくない。
また、上述した開口は、第１導電層およびパッシベーション層によって覆われている。第１導電層およびパッシベーション層は、それぞれが果たすべき機能を具備させると、開口が透光性を有するものの、第１導電層やパッシベーション層の色が開口に着色されるという問題があった。
また、有機薄膜太陽電池モジュールにおいては、光電変換層のうち実際に発電に寄与する部分の割合を高めることが求められる。
また、光電変換機能によって得られた電力が通電する際、第２導電層よりも第１導電層において、より大きな損失が生じる。このような損失は、有機薄膜太陽電池モジュール全体としての発電効率を低下させるものであり、好ましくない。
また、有機薄膜太陽電池モジュールにおいては、光電変換層のうち実際に発電に寄与する部分の割合の低減を抑制することが求められる。
特開２０１４−１９２１９６号公報
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、破損を抑制することが可能な有機薄膜太陽電池モジュール、電子機器および有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を提供することをその課題とする。また、追加の部材等を要することなく意匠を外観に表すことが可能な有機薄膜太陽電池モジュールおよび電子機器を提供することをその課題とする。また、より透明な表面を有する有機薄膜太陽電池モジュール、電子機器、有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を提供することをその課題とする。また、追加の部材等を要することなく、意匠を外観に表すことが可能な有機薄膜太陽電池を提供することをその課題とする。また、より透明な表面を有する有機薄膜太陽電池モジュール、電子機器、有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を提供することをその課題とする。また、光電変換層のうち実際に発電に寄与する部分の割合を高めることが可能な有機薄膜太陽電池および電子機器を提供することをその課題とする。また、通電部分の劣化を回避しつつ通電損失を抑制することが可能な有機薄膜太陽電池モジュールおよび電子機器を提供することをその課題とする。また、光電変換層のうち実際に発電に寄与する部分の低減を抑制することが可能な有機薄膜太陽電池および電子機器を提供することをその課題とする。
本発明の第１の側面によって提供される有機薄膜太陽電池モジュールは、透明な支持基板と、前記支持基板に積層された透明な第１導電層と、第２導電層と、前記第１導電層および前記第２導電層に挟まれた有機薄膜からなる光電変換層と、を備え、前記第２導電層は、前記光電変換層よりも厚い。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、前記支持基板の一部が前記第１導電層から露出した基板露出領域を介して隣り合う２つの第１区画部を有しており、前記第２導電層は、前記基板露出領域の一部を挟んで隣り合う２つの第２区画部を有しており、前記光電変換層は、平面視において前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部および前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部の双方と重なる光電変換層接続部に、厚さ方向に貫通する光電変換層貫通部を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光電変換層は、平面視において前記光電変換層貫通部を囲む突起を有し、前記突起は、前記第２導電層に覆われている。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部は、平面視において前記光電変換層接続部と重ならず且つ前記第２導電層と重なる第１電極部を有し、前記隣り合う２つのうち一方の前記第２区画部は、平面視において前記第１電極部と一致する第２電極部を有し、前記光電変換層は、平面視において前記第１電極部および前記第２電極部と一致する光電変換層発電部を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部は、平面視において前記光電変換層接続部と一致する第１接続部を有し、前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部は、平面視において前記光電変換層接続部と一致する第２接続部を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光電変換層貫通部は、平面視円形状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部の前記第１接続部は、平面視において前記光電変換層貫通部に内包され且つ厚さ方向に貫通する第１貫通部を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１貫通部の内端縁は、平面視において前記光電変換層貫通部の内端縁から離間している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部の前記第１接続部は、平面視における前記光電変換層貫通部に内包される領域において前記支持基板を覆っている。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、ＩＴＯからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、金属からなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、Ａｌからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層を覆うパッシベーション層を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション層は、ＳｉＮまたはＳｉＯＮからなる。
本発明の第２の側面によって提供される電子機器は、本発明の第１の側面によって提供される有機薄膜太陽電池モジュールと、前記有機薄膜太陽電池モジュールからの給電によって駆動する駆動部と、を備える。
本発明の第３の側面によって提供される有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法は、透明な支持基板に透明な第１導電層を積層する工程と、前記第１導電層に有機薄膜からなる光電変換層を積層する工程と、前記光電変換層に第２導電層を積層する工程と、を備え、前記第２導電層を積層する工程においては、前記光電変換層よりも厚く前記第２導電層を積層する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層を積層する工程においては、蒸着法によって金属を積層させる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光電変換層を積層する工程においては、前記光電変換層を貫通する光電変換層貫通部を形成し、前記第２導電層を積層する工程においては、前記第２導電層によって前記光電変換層貫通部を覆う。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光電変換層を積層する工程においては、前記光電変換層貫通部とともに平面視において前記光電変換層貫通部に内包され且つ厚さ方向に貫通する第１貫通部を前記第１導電層に形成する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光電変換層貫通部の形成は、ＩＲレーザによって行う。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、ＩＴＯからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、金属からなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、Ａｌからなる。
本発明の第４の側面によって提供される有機薄膜太陽電池モジュールは、透明な第１導電層と、第２導電層と、前記第１導電層および前記第２導電層に挟まれた有機薄膜からなる光電変換層と、を備え、前記光電変換層は、前記第１導電層を透して外観に表れる意匠を構成する１以上の意匠表示部を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層が積層された、透明な支持基板を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層を覆うパッシベーション膜を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション膜は、前記意匠表示部を覆っている。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション膜は、前記意匠表示部を覆う部分と前記光電変換層のうち前記意匠表示部に隣接する部位を覆う部分とが、平坦に形成されている。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション膜の厚さは、前記光電変換層の厚さよりも厚い。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション膜に積層された保護層を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション膜と前記保護層とを接合する接合層を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、ＩＴＯからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、金属からなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、Ａｌからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記意匠表示部は、前記光電変換層を厚さ方向に貫通する貫通部によって構成されている。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記意匠表示部は、周囲よりも薄肉とされた薄肉部によって構成されている。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、第１電極部を有し、前記第２導電層は、平面視において前記第１電極部と一致する第２電極部を有し、前記光電変換層は、前記第１電極部および前記第２電極部に挟まれ、且つ光電変換機能を発揮することにより発電に寄与する発電領域を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光電変換層は、平面視において前記第１電極部および前記第２電極部とは重ならず、且つ発電に寄与しない非発電領域を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、平面視において前記意匠表示部を内包し、且つ厚さ方向に貫通するスリットによって囲まれた第１区画部を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光電変換層の前記非発電領域は、前記第１導電層の前記第１区画部に重なる領域である区画領域を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光電変換層の前記区画領域に含まれる前記意匠表示部を通じて前記第１導電層と前記第２導電層とが接している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、スリットを挟んで隣り合う２つの前記第１電極部を有し、前記第２導電層は、平面視において前記２つの第１電極部と一致する２つの前記第２電極部を有し、前記光電変換層は、前記２つの第１電極部および前記２つの第２電極部に挟まれた２つの前記発電領域を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記２つの発電領域は、互いに直列に接続されている。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記２つの発電領域は、互いに並列に接続されている。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、前記２つの第１電極部の一方に繋がり、且つ前記スリットを挟んで前記２つの第１電極部の他方に隣り合う第１連絡部を有し、前記第２導電層は、前記２つの第１電極部の他方と平面視において一致する前記第２電極部に繋がり、且つ前記スリットを挟んで前記２つの第２電極部のもう一方に隣り合うとともに、前記第１連絡部と接する第２連絡部を有し、前記光電変換層の前記非発電領域は、前記第１連絡部および前記第２連絡部に挟まれた連絡領域を含む。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記連絡領域は、前記意匠表示部を含んでおり、前記第１連絡部と前記第２連絡部とは、前記連絡領域に含まれた前記意匠表示部を通じて接している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、同心円状に配置された複数の前記第１電極部と前記第１連絡部とを有し、前記第２導電層は、同心円状に配置された複数の前記第２電極部と前記第２連絡部とを有し、前記光電変換層は、同心円状に配置された複数の前記発電領域と複数の前記連絡領域とを有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、前記第１電極部のいずれか１の第１電極部から、平面視において前記光電変換層の外方に延出する第１延出部を有している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、前記第１延出部に繋がる前記第１電極部と該第１電極部に隣り合う前記第１電極部とにスリットを介して挟まれた第１端部を有し、前記光電変換層は、平面視において前記第１端部に内包される前記意匠表示部を含み、且つ前記第１端部に重なる端部領域を有し、前記第２導電層は、平面視において第１端部に一致し、且つ隣接する第２電極部に繋がるとともに、前記端部領域の前記意匠表示部を通じて前記第１端部に接する第２端部を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、前記第１端部から、平面視において前記光電変換層の外方に延出する第２延出部を有している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記連絡領域に含まれる前記意匠表示部は、時刻を特定ための文字を表す。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記区画領域に含まれる前記意匠表示部は、時刻を特定ための文字を表す。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、平面視において前記意匠表示部を内包する開口を有しており、前記光電変換層のうち前記第１導電層の前記開口に一致する部位が前記非発電領域とされている。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記開口に内包される前記意匠表示部は、時刻を特定するための図形を表す。
本発明の第５の側面によって提供される電子機器は、本発明の第４の側面によって提供される有機薄膜太陽電池モジュールと、前記有機薄膜太陽電池モジュールからの給電によって駆動する駆動部と、を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記駆動部によって駆動される長針および短針を備えており、時計として構成されている。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記駆動部は、演算機能を有しており、
前記駆動部による演算結果を表示する表示部を備えており、
電子計算機として構成されている。
本発明の第６の側面によって提供される有機薄膜太陽電池モジュールは、透明な支持基板と、前記支持基板に積層された透明な第１導電層と、第２導電層と、前記第１導電層および前記第２導電層に挟まれた有機薄膜からなる光電変換層と、前記第２導電層を覆うパッシベーション膜と、を備え、前記パッシベーション膜は、第１端縁を有し、前記第１端縁に隣接する領域において、前記支持基板が露出している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、平面視において前記第１端縁と一致する第３端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第３内方退避端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第４内方退避端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光電変換層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第５内方退避端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第４内方退避端縁は、平面視において前記第５内方退避端縁よりも内方に退避している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第３端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第３内方退避端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第４内方退避端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第５内方退避端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、ＩＴＯからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、金属からなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、Ａｌからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション膜は、ＳｉＮからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション膜を覆う保護樹脂層を備えており、前記保護樹脂層は、平面視において前記第１端縁と一致する第２端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２端縁と前記第１端縁とは、連続した面をなす。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護樹脂層は、紫外線硬化樹脂からなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護樹脂層は、平面視において前記光電変換層の少なくとも一部を挟んで前記第２端縁と反対側に位置する第２外方端縁を有し、前記パッシベーション膜は、平面視において前記第２外方端縁と一致する第１外方端縁を有し、前記第１導電層は、前記第２外方端縁および前記第１外方端縁から外方に延出する延出部を有し、前記延出部の少なくとも一部を覆い、且つ前記第１導電層の材料よりも低抵抗の材料からなるバイパス導電部を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２外方端縁と前記第１外方端縁とは、連続した面をなす。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記バイパス導電部は、前記第２外方端縁および前記第１外方端縁を覆う。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記バイパス導電部は、Ａｇまたはカーボンを含む。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、平面視において前記第２外方端縁および前記第１外方端縁よりも内方に退避した第４外方退避端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光電変換層は、平面視において前記第２外方端縁および前記第１外方端縁よりも内方に退避した第５外方退避端縁を有する。
本発明の第７の側面によって提供される電子機器は、本発明の第６の側面によって提供される有機薄膜太陽電池モジュールと、前記有機薄膜太陽電池モジュールからの給電によって駆動する駆動部と、を備える。
本発明の第８の側面によって提供される有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法は、透明な支持基板に透明な第１導電層を積層する工程と、前記第１導電層に有機薄膜からなる光電変換層を積層する工程と、前記光電変換層に第２導電層を積層する工程と、前記第２導電層を覆うパッシベーション膜を形成する工程と、前記パッシベーション膜に第２端縁を有する保護樹脂層を積層する工程と、前記第２端縁を境界として、前記パッシベーション膜を部分的に除去することにより平面視において前記第２端縁と一致する第１端縁を前記パッシベーション膜に形成する工程と、前記第１導電層を部分的に除去することにより、前記第２端縁および前記第１端縁に隣接する領域において、前記支持基板を露出させる工程と、を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記支持基板を露出させる工程において、平面視において前記第２端縁および前記第１端縁と一致する第３端縁を前記第１導電層に形成する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２端縁および前記第１端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第３端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、ＩＴＯからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、金属からなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、Ａｌからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション膜は、ＳｉＮからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護樹脂層は、紫外線硬化樹脂からなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護樹脂層を積層する工程において、平面視において前記光電変換層の少なくとも一部を挟んで前記第２端縁と反対側に位置する第２外方端縁を形成し、前記第２端縁を境界として、前記パッシベーション膜を部分的に除去することにより平面視において前記第２外方端縁と一致する第１外方端縁を前記パッシベーション膜に形成する工程と、前記第１導電層のうち前記第２外方端縁および前記第１外方端縁から外方に延出する延出部の少なくとも一部を覆い、且つ前記第１導電層の材料よりも低抵抗の材料からなるバイパス導電部を形成する工程と、を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記バイパス導電部を形成する工程においては、前記バイパス導電部によって前記第２外方端縁および前記第１外方端縁を覆う。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記バイパス導電部は、Ａｇまたはカーボンを含む。
本発明の第９の側面によって提供される有機薄膜太陽電池は、第１面およびこれと反対側の第２面を有する透明な支持基板と、前記支持基板の第２面側に配置された透明な第１電極層と、前記第１電極層の前記支持基板とは反対側に積層された、有機薄膜からなる光電変換層と、前記光電変換層の前記支持基板とは反対側に積層された第２電極層と、を含み、前記第１電極層は、表面に開口部を含んでおり、この開口部が前記支持基板の第１面側に意匠を表す。
好ましい実施の形態では、前記開口部は、その平面視の外縁が、表すべき意匠の外縁の一部を構成している。
好ましい実施の形態では、前記開口部は、平面視が所定形状のドットの集合として形成されている。
好ましい実施の形態では、前記ドッドの集合が、表すべき意匠の一部を構成している。
好ましい実施の形態では、前記開口部は、所定幅で所定方向に延びる複数のラインが所定間隔で配列されたものとして形成されている。
好ましい実施の形態では、前記複数のラインの集合が、表すべき意匠の一部を構成している。
好ましい実施の形態では、前記開口部は、支持基板の第１面の外部から見たとき、ホログラムを発生する。
好ましい実施の形態では、前記開口部としての複数のラインは、幅が５〜２０μｍであり、３０〜５０μｍ間隔で配列されている。
好ましい実施の形態では、前記第１電極層の前記開口部以外の部分の厚みは、１００〜２００ｎｍである。
好ましい実施の形態では、前記開口部は、前記第１電極層を前記支持基板とは反対側の表面から所定深さ凹入させて形成されている。
好ましい実施の形態では、前記開口部は、前記第１電極層を前記支持基板側の表面から所定深さ凹入させて形成されている。
好ましい実施の形態では、前記開口部の除去深さは、厚み５０〜１００ｎｍの薄肉部が残る深さである。
好ましい実施の形態では、前記開口部は、前記第１電極層を厚み方向に貫通させて形成されている。
好ましい実施の形態では、前記第２電極層を前記光電変換層とは反対側において覆うパッシベーション層を備える。
好ましい実施の形態では、前記パッシベーション層を前記第２電極層とは反対側において覆う保護層を備える。
好ましい実施の形態では、前記パッシベーション層と前記保護層とを接合する接合層を備える。
好ましい実施の形態では、前記第１電極層は、ＩＴＯからなる。
好ましい実施の形態では、前記光電変換層の厚みは、１００〜２００ｎｍである。
好ましい実施の形態では、前記第２電極層の厚みは、１００〜２００ｎｍである。
好ましい実施の形態では、前記第２電極層は、金属からなる。
好ましい実施の形態では、前記第２電極層は、Ａｌからなる。
好ましい実施の形態では、前記第１電極層、前記光電変換層、前記第２電極層および前記パッシペーション層の合計厚みは、１．０〜２．０μｍである。
本発明の第１０の側面によって提供される有機薄膜太陽電池の製造方法は、第１面およびこれと反対側の第２面を有する透明な支持基板の前記第２面側に所定の厚みを有し、かつ表面に開口を備えた透明な第１電極層を形成するステップ、前記第１電極層上に光電変換層を形成するステップ、および、前記光電変換層上に第２電極層を形成するステップ、を含む。
好ましい実施形態では、前記第１電極層を形成するステップは、前記第１電極層をその厚み方向に除去して前記開口部を形成するステップを含む。
好ましい実施の形態では、前記開口部を形成するステップは、前記第１電極層をその厚み方向に所定深さ除去して行う。
好ましい実施の形態では、前記開口部を形成するステップは、厚み１００〜２００ｎｍの前記第１電極層を厚み５０〜１００ｎｍの薄肉部が残るようにして行う。
好ましい実施の形態では、前記開口部を形成するステップは、前記支持基板とは反対側から前記第１電極層を除去して行う。
好ましい実施の形態では、前記開口部を形成するステップは、前記開口部を形成する以前の第１電極層を形成した後に行う。
好ましい実施の形態では、前記開口部を形成するステップは、前記支持基板の第１面側から前記第１電極層を除去して行う。
好ましい実施の形態では、前記開口部を形成するステップは、前記開口部を形成する以前の第１電極層に対し、前記第２電極層を形成するステップよりも後に行う。
好ましい実施の形態では、前記開口部を形成するステップは、前記第１電極層をその厚み方向に貫通する貫通部を形成することにより行う。
好ましい実施の形態では、前記開口部を形成するステップは、５〜２０μｍの幅で所定方向に延びる複数のラインが３０〜５０μｍ間隔で配列されたものとして形成する。
好ましい実施の形態では、前記開口部を形成するステップは、レーザを照射することにより行う。
本発明の第１１の側面によって提供される電子機器は、筐体を有し、当該筐体の表面に前記支持基板の前記第１面が臨むようにして前記第９の側面に係る有機薄膜太陽電池を備える。
本発明の第１２の側面によって提供される有機薄膜太陽電池モジュールは、透明な支持基板と、前記支持基板に積層された透明な第１導電層と、第２導電層と、前記第１導電層および前記第２導電層に挟まれた有機薄膜からなる光電変換層と、前記第２導電層を覆うパッシベーション層と、を備え、前記パッシベーション層は、第１端縁を有し、前記第１端縁に隣接する領域において、前記支持基板が露出している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、平面視において前記第１端縁と一致する第３端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第３内方退避端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第４内方退避端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光電変換層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第５内方退避端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第４内方退避端縁は、平面視において前記第５内方退避端縁よりも内方に退避している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第３端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第３内方退避端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第４内方退避端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第５内方退避端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、ＩＴＯからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、金属からなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、Ａｌからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション層は、ＳｉＮからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション層を覆う保護樹脂層を備えており、前記保護樹脂層は、平面視において前記第１端縁と一致する第２端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２端縁と前記第１端縁とは、連続した面をなす。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護樹脂層は、紫外線硬化樹脂からなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護樹脂層は、平面視において前記光電変換層の少なくとも一部を挟んで前記第２端縁と反対側に位置する第２外方端縁を有し、前記パッシベーション層は、平面視において前記第２外方端縁と一致する第１外方端縁を有し、前記第１導電層は、前記第２外方端縁および前記第１外方端縁から外方に延出する延出部を有し、前記延出部の少なくとも一部を覆い、且つ前記第１導電層の材料よりも低抵抗の材料からなるバイパス導電部を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２外方端縁と前記第１外方端縁とは、連続した面をなす。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記バイパス導電部は、前記第２外方端縁および前記第１外方端縁を覆う。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記バイパス導電部は、Ａｇまたはカーボンを含む。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション層は、平面視において前記光電変換層の少なくとも一部を挟んで前記第１端縁と反対側に位置する第１外方端縁を有し、前記第１導電層は、前記第１外方端縁から外方に延出する延出部を有し、前記延出部の少なくとも一部を覆い、且つ前記第１導電層の材料よりも低抵抗の材料からなるバイパス導電部と、前記バイパス導電部を覆う保護樹脂層と、を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記バイパス導電部は、前記第１外方端縁を覆う。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記バイパス導電部は、Ａｇまたはカーボンを含む。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護樹脂層は、平面視において前記バイパス導電部と重なり、且つ前記第１端縁よりも前記第１外方端縁側の領域に設けられた非透光部を含む。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記非透光部は、白色である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、平面視において前記第２外方端縁および前記第１外方端縁よりも内方に退避した第４外方退避端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光電変換層は、平面視において前記第２外方端縁および前記第１外方端縁よりも内方に退避した第５外方退避端縁を有する。
本発明の第１３の側面によって提供される電子機器は、本発明の第１２の側面によって提供される有機薄膜太陽電池モジュールと、前記有機薄膜太陽電池モジュールからの給電によって駆動する駆動部と、を備える。
本発明の第１４の側面によって提供される有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法は、透明な支持基板に透明な第１導電膜を積層する工程と、前記第１導電膜に有機薄膜からなる光電変換層を積層する工程と、前記光電変換層に第２導電層を積層する工程と、前記第２導電層を覆う絶縁膜を積層する工程と、前記絶縁膜を部分的に除去することによる第１端縁を有するパッシベーション層の形成および前記第１導電膜の部分的な除去による第１導電層の形成を含み、前記第１端縁に隣接する領域において、前記支持基板を露出させる工程と、を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記絶縁膜を形成する工程の後、前記支持基板を露出させる工程の前に、前記絶縁膜に第２端縁を有する保護樹脂層を積層する工程を備え、前記支持基板を露出させる工程は、前記第２端縁を境界として、前記絶縁膜を部分的に除去することにより平面視において前記第２端縁と一致する前記第１端縁を有する前記パッシベーション層を形成する工程と、前記第１導電膜のうち前記第１端縁および前記第２端縁から露出する部分除去することにより前記第１導電層を形成する工程と、を含む。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記支持基板を露出させる工程において、平面視において前記第２端縁および前記第１端縁と一致する第３端縁を有する前記第１導電層を形成する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２端縁および前記第１端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第３端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、ＩＴＯからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、金属からなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、Ａｌからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション層は、ＳｉＮからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護樹脂層は、紫外線硬化樹脂からなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護樹脂層を積層する工程において、平面視において前記光電変換層の少なくとも一部を挟んで前記第２端縁と反対側に位置する第２外方端縁を形成し、前記第２端縁を境界として、前記絶縁膜を部分的に除去することにより平面視において前記第２外方端縁と一致する第１外方端縁を有する前記パッシベーション層に形成する工程と、前記第１導電層のうち前記第２外方端縁および前記第１外方端縁から外方に延出する延出部の少なくとも一部を覆い、且つ前記第１導電層の材料よりも低抵抗の材料からなるバイパス導電部を形成する工程と、を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記バイパス導電部を形成する工程においては、前記バイパス導電部によって前記第２外方端縁および前記第１外方端縁を覆う。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記バイパス導電部は、Ａｇまたはカーボンを含む。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記支持基板を露出させる工程は、前記絶縁膜を透して前記第１導電膜にレーザー光を照射することにより、前記第１導電膜および前記絶縁膜を部分的に除去する処理を含む。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記支持基板を露出させる工程は、前記部分的に除去する処理により前記絶縁膜のうち平面視において前記レーザー光が照射された領域に隣接する領域が除去されることにより、前記第１導電膜のうち前記レーザー光が照射されていない部分を前記パッシベーション層から露出する延出部とする処理を含み、前記延出部の少なくとも一部を覆い、且つ前記第１導電層の材料よりも低抵抗の材料からなるバイパス導電部を形成する工程と、前記バイパス導電部を覆う保護樹脂層を形成する工程と、を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記バイパス導電部は、Ａｇまたはカーボンを含む。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護樹脂層を形成する工程においては、平面視において前記バイパス導電部と重なり、且つ前記第１端縁よりも前記第１外方端縁側の領域に非透光部形成する。
本発明の第１５の側面によって提供される有機薄膜太陽電池モジュールは、透明な支持基板と、前記支持基板に積層された透明な第１導電層と、第２導電層と、前記第１導電層および前記第２導電層に挟まれた有機薄膜からなる光電変換層と、前記第２導電層を覆うパッシベーション層と、を備え、前記第１導電層は、平面視において前記パッシベーション層から延出する延出部と、当該延出部の端縁に両端が到達したスリットと、当該スリットによって区画され且つ前記スリットの前記両端に繋がる接続部端縁を有する接続部と、を有し、前記光電変換層は、平面視において前記第１導電層の前記接続部に内包され且つ厚さ方向に貫通する導通用貫通部を有し、前記第２導電層と前記第１導電層の前記接続部とは、前記光電変換層の前記導通用貫通部を介して導通しており、前記接続部のうち前記パッシベーション層から延出する接続延出部の少なくとも一部を覆う第１バスバー部と、当該第１バスバー部に導通する第１集極部とを有するバイパス導電部を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記導通用貫通部は、平面視において円形状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記導通用貫通部は、前記接続部端縁と平行である方向を長手方向とする平面視細長形状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１集極部は、平面視において前記第２導電層および前記光電変換層と重なり、前記支持基板の厚さ方向において、前記第１集極部と前記第２導電層との間に前記パッシベーション層が介在する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記バイパス導電部は、前記第１導電層の前記延出部の少なくとも一部を覆う第２バスバー部と、当該第２バスバー部に導通する第２集極部とを有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２集極部は、平面視において前記第２導電層および前記光電変換層と重なり、前記支持基板の厚さ方向において、前記第２集極部と前記第２導電層との間に前記パッシベーション層が介在する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２バスバー部は、前記第１導電層の前記延出部のうち前記接続部を挟む部分に両端が繋がり、且つ平面視において前記第１集極部を迂回する迂回部を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光電変換層は、厚さ方向に貫通し且つ外観に表れる意匠表示部を構成する意匠表示用貫通部を有し、前記意匠表示用貫通部は、前記導通用貫通部に対して前記接続部端縁とは反対側に位置している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、表示領域を構成するための表示用開口と、当該表示用開口を区画する第３端縁と、前記パッシベーション層から前記表示用開口側に延出する第１延出部と、を有し、前記接続部は、前記第３端縁に両端が到達した前記スリットによって区画されている。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、表示領域を構成するための表示用開口と、当該表示用開口を区画する第３端縁と、当該第３端縁とは反対側に位置する第３外方端縁と、前記パッシベーション層から前記表示用開口側に延出する第１延出部と、前記パッシベーション層から前記表示用開口とは反対側に延出する第２延出部と、を有し、前記接続部は、前記第３外方端縁に両端が到達した前記スリットによって区画されている。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記バイパス導電部を覆う保護樹脂層を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション層は、平面視において前記表示用開口と対向する第１端縁を有し、前記保護樹脂層は、前記パッシベーション層を覆う第１保護樹脂層と、当該第１保護樹脂層に積層され且つ前記バイパス導電部を覆う第２保護樹脂層と、を含み、前記第１保護樹脂層は、平面視において前記第１端縁と一致する第２端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１端縁と前記第２端縁とは、連続した面をなす。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記バイパス導電部は、平面視において前記第３端縁と一致する第７端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２保護樹脂層は、平面視において前記第３端縁および前記第７端縁に対して前記第１端縁とは反対側に位置する第６端縁を有し且つ前記支持基板に接している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第４内方退避端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光電変換層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第５内方退避端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第４内方退避端縁は、平面視において前記第５内方退避端縁よりも内方に退避している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション層は、平面視において前記表示用開口と対向する第１端縁を有し、前記バイパス導電部は、平面視において前記第３端縁に対して前記第１端縁とは反対側に位置する第７端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護樹脂層は、平面視において前記第７端縁に対して前記第１端縁とは反対側に位置する第２端縁を有し且つ前記支持基板に接している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第４内方退避端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光電変換層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第５内方退避端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第４内方退避端縁は、平面視において前記第５内方退避端縁よりも内方に退避している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第３端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第４内方退避端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第５内方退避端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第７端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第６端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、ＩＴＯからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、金属からなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、Ａｌからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション層は、ＳｉＮからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護樹脂層は、紫外線硬化樹脂からなる。
本発明の第１６の側面によって提供される電子機器は、本発明の第１５の側面によって提供される有機薄膜太陽電池モジュールと、前記有機薄膜太陽電池モジュールからの給電によって駆動する駆動部と、を備える。
本発明の第１７の側面によって提供される有機薄膜太陽電池モジュールは、透明な支持基板と、前記支持基板に積層された透明な第１導電層と、第２導電層と、前記第１導電層および前記第２導電層に挟まれた有機薄膜からなる光電変換層と、前記第２導電層を覆うパッシベーション層と、を備え、前記第１導電層は、平面視において前記パッシベーション層から延出する延出部を有し、前記延出部の少なくとも一部を覆い、且つ前記第１導電層の材料よりも低抵抗の材料からなるバイパス導電部と、前記バイパス導電部を覆う保護樹脂層と、を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション層は、第１端縁を有し、前記第１端縁に隣接する領域において、前記支持基板が露出している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層の前記延出部は、前記第１端縁から露出する第１延出部を含み、前記第１延出部は、平面視において前記第１端縁から離間する第３端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護樹脂層は、前記パッシベーション層を覆う第１保護樹脂層と、当該第１保護樹脂層に積層され且つ前記バイパス導電部を覆う第２保護樹脂層と、を含み、前記第１保護樹脂層は、平面視において前記第１端縁と一致する第２端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１端縁と前記第２端縁とは、連続した面をなす。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記バイパス導電部は、平面視において前記第３端縁と一致する第７端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２保護樹脂層は、平面視において前記第３端縁および前記第７端縁に対して前記第１端縁とは反対側に位置する第６端縁を有し且つ前記支持基板に接している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第４内方退避端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光電変換層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第５内方退避端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第４内方退避端縁は、平面視において前記第５内方退避端縁よりも内方に退避している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション層は、平面視において前記光電変換層の少なくとも一部を挟んで前記第１端縁と反対側に位置する第１外方端縁を有し、前記延出部は、前記第１外方端縁から延出する第２延出部を含み、前記第２延出部は、平面視において前記第１外方端縁から離間する第３外方端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１保護樹脂層は、平面視において前記第１外方端縁と一致する第２外方端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１外方端縁と前記第２外方端縁とは、連続した面をなす。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記バイパス導電部は、平面視において前記第３外方端縁と一致する第７外方端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２保護樹脂層は、平面視において前記第３外方端縁および前記第７外方端縁に対して前記第１外方端縁とは反対側に位置する第６外方端縁を有し且つ前記支持基板に接している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２保護樹脂層は、平面視において前記バイパス導電部と重なり且つ前記第１端縁よりも前記第１外方端縁側の領域に設けられた非透光部を含む。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記非透光部は、白色である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記バイパス導電部は、平面視において前記第３端縁に対して前記第１端縁とは反対側に位置する第７端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護樹脂層は、平面視において前記第７端縁に対して前記第１端縁とは反対側に位置する第２端縁を有し且つ前記支持基板に接している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第４内方退避端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光電変換層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第５内方退避端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第４内方退避端縁は、平面視において前記第５内方退避端縁よりも内方に退避している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション層は、平面視において前記光電変換層の少なくとも一部を挟んで前記第１端縁と反対側に位置する第１外方端縁を有し、前記延出部は、前記第１外方端縁から延出する第２延出部を含み、前記第２延出部は、平面視において前記第１外方端縁から離間する第３外方端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記バイパス導電部は、平面視において前記第３外方端縁に対して前記第１外方端縁とは反対側に位置する第７外方端縁を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護樹脂層は、平面視において第７外方端縁に対して前記第１外方端縁とは反対側に位置する第２外方端縁を有し且つ前記支持基板に接している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護樹脂層は、平面視において前記バイパス導電部と重なり且つ前記第１端縁よりも前記第１外方端縁側の領域に設けられた非透光部を含む。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記非透光部は、白色である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第３端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第４内方退避端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第５内方退避端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第６端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第７端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２端縁は、平面視環状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、ＩＴＯからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、金属からなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、Ａｌからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション層は、ＳｉＮからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護樹脂層は、紫外線硬化樹脂からなる。
本発明の第１８の側面によって提供される電子機器は、本発明の第１７の側面によって提供される有機薄膜太陽電池モジュールと、前記有機薄膜太陽電池モジュールからの給電によって駆動する駆動部と、を備える。
本発明の第１９の側面によって提供される有機薄膜太陽電池モジュールは、透明な支持基板と、前記支持基板に積層された透明な第１導電層と、第２導電層と、前記第１導電層および前記第２導電層に挟まれた有機薄膜からなる光電変換層と、を備え、前記第１導電層は、前記支持基板の一部が前記第１導電層から露出した基板露出領域を介して隣り合う２つの第１区画部を有しており、前記第２導電層は、前記基板露出領域の一部を挟んで隣り合う２つの第２区画部を有しており、前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部は、前記基板露出領域を規定する第１区画部第１端縁を有し、前記隣り合う２つのうち他方の前記第１区画部は、前記基板露出領域を規定する第１区画部第２端縁を有し、前記隣り合う２つのうち一方の前記第２区画部は、平面視において前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部に重なっているとともに、前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部の前記第１区画部第１端縁に対して前記隣り合う２つのうち他方の前記第１区画部の前記第１区画部第２端縁とは反対側に位置する第２区画部第１端縁を有し、前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部は、平面視において前記隣り合う２つのうち一方の前記第２区画部第１端縁と対向する第２区画部第２端縁を有し、前記光電変換層は、平面視において前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部および前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部の双方と重なる部分であって前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部の前記第１区画部第１端縁のうち前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部に重なる第１被覆部および前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部の前記第２区画部第２端縁によって区画された光電変換層接続部に、厚さ方向に貫通する光電変換層貫通部を有し、前記基板露出領域は、前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部の前記第２区画部第２端縁と交差する１以上の交差部を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部は、平面視において前記光電変換層接続部と重ならず且つ前記第２導電層と重なる第１電極部を有し、前記隣り合う２つのうち一方の前記第２区画部は、平面視において前記第１電極部と一致する第２電極部を有し、前記光電変換層は、平面視において前記第１電極部および前記第２電極部と一致する光電変換層発電部を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部は、平面視において前記光電変換層接続部と一致する第１接続部を有し、前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部は、平面視において前記光電変換層接続部と一致する第２接続部を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、平面視における前記２つの第１区画部が並ぶ方向と交差する方向において、前記光電変換層接続部と前記光電変換層発電部の一部とが隣り合っている。
本発明の好ましい実施の形態においては、平面視における前記２つの第１区画部が並ぶ方向と交差する方向において、前記光電変換層接続部の両側に前記光電変換層発電部が位置する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光電変換層貫通部は、平面視円形状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部の前記第１接続部は、平面視において前記光電変換層貫通部に内包され且つ厚さ方向に貫通する第１貫通部を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１貫通部の内端縁は、平面視において前記光電変換層貫通部の内端縁から離間している。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部の前記第１接続部は、平面視における前記光電変換層貫通部に内包される領域において前記支持基板を覆っている。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部は、前記第２区画部第２端縁に繋がり且つ前記隣り合う２つのうち一方の前記第２区画部から離間する側に延びる第２区画部第３端縁を有し、前記基板露出領域は、前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部の前記第２区画部第２端縁と前記第２区画部第３端縁との一箇所ずつと交差する２つの前記交差部を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記基板露出領域は、前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部の前記第２区画部第２端縁の二箇所と交差する２つの前記交差部を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、平面視において前記２つの第２区画部と重ならない領域において、前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部の前記第１区画部第１端縁は、第１辺を有し、前記隣り合う２つのうち他方の前記第１区画部の前記第１区画部第２端縁は、前記第１辺と平行である第２辺を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１辺および前記第２辺は、直線状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記隣り合う２つのうち一方の前記第２区画部の前記第２区画部第１端縁と前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部の前記第２区画部第２端縁とは、互いに平行である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記隣り合う２つのうち一方の前記第２区画部の前記第２区画部第１端縁と前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部の前記第２区画部第２端縁は、直線状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部の前記第１辺、前記隣り合う２つのうち他方の前記第１区画部の前記第２辺、前記隣り合う２つのうち一方の前記第２区画部の前記第２区画部第１端縁および前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部の前記第２区画部第２端縁は、互いに平行である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１辺、前記第２辺、前記第２区画部第１端縁および前記第２区画部第２端縁は、直線状である。
本発明の好ましい実施の形態においては、隣り合う３以上の前記第１区画部および隣り合う３以上の前記第２区画部が、配列されている。
本発明の好ましい実施の形態においては、隣り合う３以上の前記第１区画部および隣り合う３以上の前記第２区画部が、一直線上に配列されている。
本発明の好ましい実施の形態においては、隣り合う３以上の前記第１区画部および隣り合う３以上の前記第２区画部が、環状に配列されている。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記隣り合う３以上の第２区画部のうち２つの前記第２区画部の間にある前記第２区画部は、前記第２区画部第１端縁および前記第２区画部第２端縁と、前記第２区画部第１端縁および前記第２区画部第２端縁の両端同士を繋ぐ２つの第２区画部第３端縁と、を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記隣り合う３以上の第２区画部のうち２つの前記第２区画部の間にある前記第２区画部の前記第２区画部第１端縁と前記第２区画部第２端縁とは、互いに平行である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記隣り合う３以上の第２区画部のうち２つの前記第２区画部の間にある前記第２区画部の前記２つの第２区画部第３端縁は、互いに平行である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記隣り合う３以上の第２区画部のうち２つの前記第２区画部の間にある前記第２区画部の前記第２区画部第１端縁および前記第２区画部第２端縁と前記２つの第２区画部第３端縁とは、互いに直角である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、平面視において前記光電変換層接続部に一致する外部接続部と、当該外部接続部に繋がり且つ前記第２導電層および前記光電変換層から露出する外部電極部と、を有する第３区画部を有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１導電層は、ＩＴＯからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、金属からなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層は、Ａｌからなる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２導電層を覆うパッシベーション層を備える。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記パッシベーション層は、ＳｉＮまたはＳｉＯＮからなる。
本発明の第２０の側面によって提供される電子機器は、本発明の第１９の側面によって提供される有機薄膜太陽電池モジュールと、前記有機薄膜太陽電池モジュールからの給電によって駆動する駆動部と、を備える。
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
本発明の第１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 本発明の第１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部拡大平面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う要部拡大断面図である。 図３のＶ−Ｖ線に沿う要部拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部拡大平面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールおよび電子機器を示すシステム構成図である。 本発明の第１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す要部拡大平面図である。 本発明の第１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す要部拡大平面図である。 本発明の第１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す要部拡大平面図である。 本発明の第１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す要部拡大平面図である。 図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う要部拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの変形例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に基づく電子機器を示す平面図である。 図１８の電子機器を示すシステム構成図である。 本発明の第２実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す平面図である。 図２０の有機薄膜太陽電池モジュールを示す分解斜視図である。 図２０のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。 図２０のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。 図２０のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線に沿う要部拡大断面図である。 図２０のＸＸＶ−ＸＸＶ線に沿う要部拡大断面図である。 図２０の有機薄膜太陽電池モジュールの第１導電層を示す平面図である。 図２０の有機薄膜太陽電池モジュールの第２導電層を示す平面図である。 図２０の有機薄膜太陽電池モジュールの光電変換層を示す平面図である。 図２０の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す要部拡大断面図である。 図２０の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す要部拡大断面図である。 図２０の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す要部拡大断面図である。 図２０の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの変形例を示す平面図である。 図３３の有機薄膜太陽電池モジュールの第１導電層を示す平面図である。 図３３の有機薄膜太陽電池モジュールの第２導電層を示す平面図である。 図３３の有機薄膜太陽電池モジュールの光電変換層を示す平面図である。 本発明の第３実施形態に基づく電子機器を示す平面図である。 図３７の電子機器を示すシステム構成図である。 本発明の第３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す平面図である。 図３９の有機薄膜太陽電池モジュールの第１導電層を示す平面図である。 図３９の有機薄膜太陽電池モジュールの第２導電層を示す平面図である。 図３９の有機薄膜太陽電池モジュールの光電変換層を示す平面図である。 本発明の第４実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部拡大断面図である。 本発明の第５および第６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールおよびこれらを用いた電子機器を示す平面図である。 図４４の有機薄膜太陽電池モジュールおよび電子機器を示す底面図である。 図４４のＸＬＶＩ−ＸＬＶＩ線に沿う模式的な断面図である。 図４４のＸＬＶＩＩ−ＸＬＶＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。 図４４の電子機器を示すシステム構成図である。 本発明の第５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部分解斜視図である。 本発明の第５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの第１導電層を示す平面図である。 本発明の第５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの光電変換層を示す平面図である。 本発明の第５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの第２導電層を示す平面図である。 本発明の第５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの保護樹脂層およびバイパス導電部を示す平面図である。 本発明の第６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの第１導電層を示す平面図である。 本発明の第６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの光電変換層を示す平面図である。 本発明の第６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの第２導電層を示す平面図である。 本発明の第６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの保護樹脂層およびバイパス導電部を示す平面図である。 本発明の第５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの変形例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの他の変形例を示す要部拡大断面図である。 本発明の有機薄膜太陽電池が用いられる電子機器の一例を示す平面図である。 本発明の第７〜第９実施形態に係る有機薄膜太陽電池の平面図である。 本発明の第７実施形態に係る有機薄膜太陽電池の構造を示し、図６９のＬＸＸ−ＬＸＸ線に沿う拡大断面図に相当する図である。 図７０に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図７０に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図７０に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図７０に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図７０に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図７０に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図７０に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 本発明の第７実施形態に係る有機薄膜太陽電池の裏面図である。 本発明の第８実施形態に係る有機薄膜太陽電池の構造を示し、図６９のＬＸＸ−ＬＸＸ線に沿う拡大断面図に相当する図である。 図７９示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図７９に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図７９に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図７９に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図７９に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図７９に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図７９に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 本発明の第９実施形態に係る有機薄膜太陽電池の構造を示し、図６９のＬＸＸ−ＬＸＸ線に沿う拡大断面図に相当する図である。 図８６に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図８６に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図８６に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図８６に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図８６に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図８６に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図８６に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 本発明の第１０実施形態に係る有機薄膜太陽電池の平面図である。 本発明の第１０実施形態に係る有機薄膜太陽電池の構造を示し、図９５のＸＣＶＩ−ＸＣＶＩ線に沿う拡大断面図である。 図９６に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図９６に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図９６に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図９６に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図９６に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図９６に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 図９６に示す有機薄膜太陽電池の製造工程の一例の説明図である。 本発明の第１１、第１２実施形態に係る有機薄膜太陽電池の平面図である。 本発明の第１１形態に係る有機薄膜太陽電池の構造を示し、図１０４のＣＶ−ＣＶ線に沿う拡大断面図に相当する図である。 本発明の第１２形態に係る有機薄膜太陽電池の構造を示し、図１０４のＣＶ−ＣＶ線に沿う拡大断面図に相当する図である。 本発明の有機薄膜太陽電池が用いられる電子機器の他の例を示す平面図である。 図１０７のＣＶＩＩＩ−ＣＶＩＩＩ線に沿う拡大断面図である。 図１０７のＣＩＸ−ＣＩＸ線に沿う拡大断面図である。 本発明の有機薄膜太陽電池が用いられる電子機器のさらに他の例を示す平面図である。 図１１０の要部拡大図である。 図１１１のＣＸＩＩ−ＣＸＩＩ線に沿う拡大断面図である。 本発明の第１３および第１４実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールおよびこれらを用いた電子機器を示す平面図である。 図１１３の有機薄膜太陽電池モジュールおよび電子機器を示す底面図である。 図１１３のＣＸＶ−ＣＸＶ線に沿う模式的な断面図である。 図１１３のＣＸＶＩ−ＣＸＶＩ線に沿う要部拡大断面図である。 図１１３の電子機器を示すシステム構成図である。 本発明の第１３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部分解斜視図である。 本発明の第１３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの第１導電層を示す平面図である。 本発明の第１３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの光電変換層を示す平面図である。 本発明の第１３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの第２導電層を示す平面図である。 本発明の第１３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの保護樹脂層およびバイパス導電部を示す平面図である。 本発明の第１４実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの第１導電層を示す平面図である。 本発明の第１４実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの光電変換層を示す平面図である。 本発明の第１４実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの第２導電層を示す平面図である。 本発明の第１４実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの保護樹脂層およびバイパス導電部を示す平面図である。 本発明の第１３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの変形例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの他の変形例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部拡大断面図である。 本発明の第１５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部平面図である。 本発明の第１５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部拡大平面図である。 本発明の第１５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの変形例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールおよびこれらを用いた電子機器を示す平面図である。 図１４６のＣＸＬＶＩＩ−ＣＸＬＶＩＩ線に沿う模式的な断面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュール示す要部拡大底面図である。 図１４８のＣＸＬＩＸ−ＣＸＬＩＸ線に沿う要部拡大断面図である。 図１４８のＣＬ−ＣＬ線に沿う要部拡大断面図である。 図１４６の電子機器を示すシステム構成図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部分解斜視図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの第１導電層を示す平面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの光電変換層を示す平面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの第２導電層を示す平面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの保護樹脂層およびバイパス導電部を示す底面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの保護樹脂層およびバイパス導電部を示す平面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大底面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大底面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大底面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの変形例を示す要部拡大平面図である。 本発明の第１７実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部拡大平面図である。 図１７２のＣＬＸＸＩＩＩ−ＣＬＸＸＩＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。 図１７２のＣＬＸＸＩＶ−ＣＬＸＸＩＶ線に沿う要部拡大断面図である。 本発明の第１７実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部拡大平面図である。 本発明の第１７実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大底面図である。 本発明の第１７実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大底面図である。 本発明の第１７実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１７実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１７実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１７実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１７実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１８実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部拡大底面図である。 本発明の第１９および第２０実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールおよびこれらを用いた電子機器を示す平面図である。 図１８４の有機薄膜太陽電池モジュールおよび電子機器を示す底面図である。 図１８４のＣＬＸＸＸＶＩ−ＣＬＸＸＸＶＩ線に沿う模式的な断面図である。 図１８４のＣＬＸＸＸＶＩＩ−ＣＬＸＸＸＶＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。 図１８４の電子機器を示すシステム構成図である。 本発明の第１９実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部分解斜視図である。 本発明の第１９実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの第１導電層を示す平面図である。 本発明の第１９実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの光電変換層を示す平面図である。 本発明の第１９実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの第２導電層を示す平面図である。 本発明の第１９実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの保護樹脂層およびバイパス導電部を示す平面図である。 本発明の第１９実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの保護樹脂層およびバイパス導電部を示す平面図である。 本発明の第２０実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの第１導電層を示す平面図である。 本発明の第２０実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの光電変換層を示す平面図である。 本発明の第２０実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの第２導電層を示す平面図である。 本発明の第２０実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの保護樹脂層およびバイパス導電部を示す平面図である。 本発明の第２０実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの保護樹脂層およびバイパス導電部を示す平面図である。 本発明の第１９実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１９実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１９実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１９実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１９実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１９実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１９実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１９実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１９実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの変形例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１９実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの他の変形例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第１９実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの他の変形例を示す要部拡大断面図である。 図２１０に示す変形例の第１導電層を示す平面図である。 本発明の第２１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部拡大断面図である。 本発明の第２１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部拡大平面図である。 本発明の第２１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第２１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第２１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第２１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第２１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す要部拡大断面図である。 本発明の第２１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの変形例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第２２実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部平面図である。 図２２０のＣＣＸＸＩ−ＣＣＸＸＩ線に沿う断面図である。 本発明の第２２実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部拡大平面図である。 図２２２のＣＣＸＸＩＩＩ−ＣＣＸＸＩＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。 図２２２のＣＣＸＸＩＶ−ＣＣＸＸＩＶ線に沿う要部拡大断面図である。 本発明の第２２実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部拡大平面図である。 図２２５のＣＣＸＸＶＩ−ＣＣＸＸＶＩ線に沿う要部拡大断面図である。 本発明の第２２実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールおよび電子機器を示すシステム構成図である。 本発明の第２２実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す要部拡大平面図である。 本発明の第２２実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第２２実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す要部拡大平面図である。 本発明の第２２実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第２２実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す要部拡大平面図である。 本発明の第２２実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第２２実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの変形例を示す要部拡大平面図である。 図２３４のＣＣＸＸＸＶ−ＣＣＸＸＸＶ線に沿う要部拡大断面図である。 本発明の第２２実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールの変形例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第２３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部平面図である。 本発明の第２３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部拡大平面図である。 図２３８のＣＣＸＸＸＩＸ−ＣＣＸＸＸＩＸ線に沿う要部拡大断面図である。 図２３８のＣＣＸＬ−ＣＣＸＬ線に沿う要部拡大断面図である。 本発明の第２４実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部拡大平面図である。 本発明の第２５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示す要部拡大平面図である。 本発明の第２６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールおよび電子機器を示す要部平面図である。 本発明の第２７実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールおよび電子機器を示す要部平面図である。
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
［第１実施形態］
第１実施形態および図１〜図１７における符号は、これらの実施形態および図において有効であり、他の実施形態および図における符号とは独立している。ただし、第１実施形態の具体的構成と他の実施形態の具体的構成とは、相互に適宜組合せ可能である。
本発明において、「透明」とは、透過率が約５０％以上であるものと定義する。また「透明」とは、可視光線に対して、無色透明という意味でも使用する。可視光線は波長約３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ程度、エネルギー約３．４５ｅＶ〜１．４９ｅＶ程度に相当し、この領域で透過率が５０％以上あれば透明である。
図１〜図７は、本発明の第１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュール示している。図８は、本発明の第１実施形態に基づく電子機器を示している。
図１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１を示す要部平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１を示す要部拡大平面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う要部拡大断面図である。図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿う要部拡大断面図である。図６は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１を示す要部拡大平面図である。図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。図８は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１および電子機器Ｂ１を示すシステム構成図である。なお、以降の説明において、「ｚ方向視」は、平面視を意味し、「ｚ方向」は支持基板４１等の厚さ方向を意味する。
図８に示すように、電子機器Ｂ１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１および駆動部７１を備える。有機薄膜太陽電池モジュールＡ１は、電子機器Ｂ１における電源モジュールであり、太陽光などの光を電力に変換する。
駆動部７１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１からの給電によって駆動するものである。駆動部７１の具体的な構成や機能は特に限定されず、電子機器Ｂ１の機能を実現しうる様々な構成が採用され得る。駆動部７１の一例を挙げると、電子計算機器としての電子機器Ｂ１を実現する電子計算処理部、無線通信モジュールとしての電子機器Ｂ１を実現する無線通信部、腕時計としての電子機器Ｂ１を実現しうる計時処理部、携帯型電子端末機器としての電子機器Ｂ１を実現しうる入出力演算処理部、等が挙げられる。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ１は、支持基板４１、第１導電層１、第２導電層２、光電変換層３およびパッシベーション層４２を備える。本実施形態においては、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１は、ｚ方向視矩形状とされているが、これは有機薄膜太陽電池モジュールＡ１の形状の一例であり、様々な形状に設定されうる。図１、図３および図６においては、理解の便宜上、パッシベーション層４２を省略している。
支持基板４１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１の土台となるものである。支持基板４１は、たとえば透明なガラスあるいは樹脂等から適宜選択される材質からなる、単層もしくは複数層を有する。支持基板４１の厚さは、たとえば０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍである。支持基板４１の形状や大きさは特に限定されず、本実施形態においては、ｚ方向視矩形状とされている。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ１には、図１および図３に示すように、複数の基板露出領域４１０および基板露出領域４１２が形成され、図１に示すように基板露出領域４１１が形成されている。複数の基板露出領域４１０、基板露出領域４１１および基板露出領域４１２は、支持基板４１のうち第１導電層１から露出した領域である。
第１導電層１は、支持基板４１上に形成されている。第１導電層１は、透明であり、本実施形態においてはＩＴＯからなる。第１導電層１は、複数の第１区画部１１および第３区画部１５を有する。第１導電層１の形状は、様々な形状に設定されうる。第１導電層１の厚さは、たとえば１００ｎｍ〜３００ｎｍである。
複数の第１区画部１１は、基板露出領域４１０を介して隣り合っている。本実施形態においては、４つの第１区画部１１が３つの基板露出領域４１０を介して隣り合っている。また、４つの第１区画部１１は、ｘ方向に沿って一直線上に配列されている。なお、以下においては、４つの第１区画部１１を、理解の便宜上、第１区画部１１−１、第１区画部１１−２、第１区画部１１−３および第１区画部１１−４と必要に応じて区別して説明する。
第１区画部１１は、第１区画部第１端縁１１０、第１区画部第２端縁１２０および２つの第１区画部第３端縁１３０を有する。
第１区画部第１端縁１１０は、基板露出領域４１０の一部を区画する端縁である。第１区画部第２端縁１２０は、基板露出領域４１０の一部を区画する端縁である。すなわち、基板露出領域４１０は、一方の第１区画部１１（図中ｘ方向右側、図３における第１区画部１１−２）の第１区画部第１端縁１１０と他方の第１区画部１１（図中ｘ方向左側、図３における第１区画部１１−３）の第１区画部第２端縁１２０とによって既定されている。
本実施形態においては、第１区画部１１−１〜３の第１区画部第１端縁１１０は、第１辺１１１を有し、第１区画部１１−２〜４の第１区画部第２端縁１２０は、第２辺１２１を有する。同一の基板露出領域４１０を区画する第１辺１１１（図３における第１区画部１１−２の第１辺１１１）と第２辺１２１（図３における第１区画部１１−３の第２辺１２１）とは、互いに平行である。また、本実施形態においては、第１辺１１１と第２辺１２１とは、いずれもｙ方向に沿う直線状である。これに対応して、本実施形態においては、基板露出領域４１０のうち第１辺１１１および第２辺１２１に規定されている部分は、ｙ方向に沿う直線状である。
２つの第１区画部第３端縁１３０は、第１区画部第１端縁１１０の両端と第１区画部第２端縁１２０の両端とをそれぞれ繋いでいる。本実施形態においては、第１区画部第３端縁１３０は、ｘ方向に沿う直線状である。第１区画部第３端縁１３０は、基板露出領域４１２の一部を規定している。本実施形態の１１は、第１区画部第１端縁１１０の第１辺１１１、第１区画部第２端縁１２０の第２辺１２１および２つの第１区画部第３端縁１３０によって構成されたｘ方向視略矩形状とされている。
図１および図６に示すように、図中ｘ方向において最も右側に位置する第１区画部１１−１と第３区画部１５とは、基板露出領域４１１を介して隣り合っている。第３区画部１５は、第３区画部端縁１６０を有する。第３区画部１５の第３区画部端縁１６０と第３区画部１５に隣り合う第１区画部１１−１の第１区画部第２端縁１２０とによって、基板露出領域４１１が規定されている。第３区画部端縁１６０は、第３区画部平行部１６１を有する。第３区画部平行部１６１は、第１区画部１１−１の第２辺１２１と平行な部分である。本実施形態においては、第３区画部平行部１６１は、ｙ方向に沿う直線状である。
光電変換層３は、支持基板４１および第１導電層１上に積層されており、第１導電層１と第２導電層２とに挟まれている。光電変換層３は、有機薄膜からなる層であり、受けた光を電力に変換する光電変換機能を発揮する。光電変換層３の具体的構成は特に限定されないが、その一例を挙げると、バルクヘテロ接合有機活性層と、このバルクヘテロ接合有機活性層に対して第１導電層１側に積層された正孔輸送層とからなる。本実施形態においては、光電変換層３は、平面視円形状とされているが、これは一例であり、光電変換層３は、様々な形状とされうる。光電変換層３の厚さは、たとえば５０ｎｍ〜３００ｎｍである。
バルクヘテロ接合有機活性層は、ｐ型有機活性層領域とｎ型有機活性層領域が混在し、複雑なバルクへテロｐｎ接合を形成している。ｐ型有機活性層領域は、例えば、Ｐ３ＨＴ（poly(3-hexylthiophene-2,5diyl)）で形成され、ｎ型有機活性層領域は、例えば、ＰＣＢＭ（6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester）で形成されている。正孔輸送層は、たとえばＰＥＤＯＴ：ＰＳＳで形成されている。
光電変換層３の形成に用いられる材質を例示すると、フタロシアニン（Ｐｃ:Phthalocyanine）、亜鉛フタロシアニン（ＺｎＰｃ:Zinc- phthalocyanine）、Ｍｅ−Ｐｔｃｄｉ（N,N’-dimethyl perylene-3,4,9,10-dicarboximide）、フラーレン（C 60 :Buckminster fullerene）が挙げられる。これらの材質は、たとえば真空蒸着に使用される。
また、光電変換層３の形成に用いられる他の材質を例示すると、ＭＤＭＯ−ＰＰＶ（poly[2-methoxy-5-(3,7-dimethyl octyloxy)]-1,4-phenylene vinylene）、ＰＣＤＴＢＴ（poly[N-9’-hepta-decanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(4’,7’-di-thienyl-2’1’,3’-b3nzothiadizaole)]）、ＰＣ６０ＢＭ（6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester）、ＰＣ７０ＢＭ（6,6-phenyl-C71-butyric acid methyl ester）が挙げられる。これらの材質は、たとえば溶液プロセスに使用される。
第２導電層２は、その大部分が光電変換層３を介して第１導電層１上に積層されている。また、第２導電層２の一部は、第１導電層１に直接接している。第２導電層２の材質は特に限定されず、透明であっても不透明であってもよいが、本実施形態においては、第２導電層２は、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｍｇに代表される金属からなる。以下においては、第２導電層２がＡｌからなる場合を例に説明する。したがって、第２導電層２は、不透明である。またこの場合、第２導電層２の支持基板４１とは反対側の表面に、Ａｌ２Ｏ３からなる不動態皮膜（図示略）が形成されてもよい。第２導電層２の厚さは、光電変換層３の厚さよりも厚く、たとえば１μｍ〜５μｍである。
図１に示すように、第２導電層２は、複数の第２区画部２１を有する。複数の第２区画部２１は、基板露出領域４１０の一部ずつを挟んで隣り合っている。本実施形態の場合、より具体的には、隣り合う第２区画部２１は、第１区画部第１端縁１１０の第１辺１１１と第１区画部第２端縁１２０の第２辺１２１とを間に挟んで隣り合っている。本実施形態においては、４つの第２区画部２１が３つの基板露出領域４１０の一部ずつを挟んで隣り合っている。また、４つの第２区画部２１は、ｘ方向に沿って一直線上に配列されている。なお、以下においては、４つの第２区画部２１を、理解の便宜上、第２区画部２１−１、第２区画部２１−２、第２区画部２１−３および第２区画部２１−４と必要に応じて区別して説明する。
図１および図３に示すように、第２区画部２１は、ｚ方向視において第１区画部１１と重なっている。第２区画部２１は、第２区画部第１端縁２１０、第２区画部第２端縁２２０および２つの第２区画部第３端縁２３０を有する。
第２区画部２１−１〜３（図３における第２区画部２１−２）の第２区画部第１端縁２１０は、基板露出領域４１０を規定する第１区画部１１−１〜３（図３における１１−２）の第１区画部第１端縁１１０に対して当該基板露出領域４１０を規定する第１区画部１１−２〜４（図３における第１区画部１１−３）の第１区画部第２端縁１２０とは反対側に位置する。第２区画部第２端縁２２０は、ｚ方向視において基板露出領域４１０の一部を挟んで隣り合う第２区画部２１の第２区画部第１端縁２１０と対向している。
本実施形態においては、第２区画部第１端縁２１０（図３における第２区画部２１−２の第２区画部第１端縁２１０）と第２区画部第２端縁２２０（図３における第２区画部２１−３の第２区画部第２端縁２２０）とは、互いに平行である。また、第２区画部第１端縁２１０および第２区画部第２端縁２２０は、ｙ方向に沿う直線状である。すなわち、本実施形態においては、第１辺１１１、第２辺１２１、第２区画部第１端縁２１０および第２区画部第２端縁２２０が、互いに平行であり、ｙ方向に沿う直線状である。
２つの第２区画部第３端縁２３０は、第２区画部第１端縁２１０の両端と第２区画部第２端縁２２０の両端とをそれぞれ繋いでいる。２つの第２区画部第３端縁２３０は、互いに平行であり、ｘ方向に沿う直線状である。これらの第２区画部第１端縁２１０、第２区画部第２端縁２２０および２つの第２区画部第３端縁２３０を有する第２区画部２１は、ｚ方向視矩形状である。
図２、図４、図５および図７に示すように、パッシベーション層４２は、第２導電層２上に積層されており、第２導電層２および光電変換層３を覆っている。パッシベーション層４２は、たとえばＳｉＮまたはＳｉＯＮからなる。パッシベーション層４２の厚さは、たとえば０．５μｍ〜２．０μｍであり、本実施形態においては、たとえば１．５μｍ程度とされる。パッシベーション層４２が光電変換層３を覆っていることにより、光電変換層３に外部から水やパーティクル等が進入することを防止できる。また、パッシベーション層４２は、光電変換層３よりも厚く構成されていることにより、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１の強度を向上させることができる。なお、上述のような平坦なパッシベーション層４２は、例えばパッシベーション層４２が光電変換層３に対して厚い層とすること、また後述するＣＶＤを用いた手法によって形成されることにより形成することができ、これに限られない。また、パッシベーション層４２上に、さらに他の層が積層された構成であってもよい。たとえば、電子機器Ｂ１の他の構成要素と有機薄膜太陽電池モジュールＡ１とを接合するための接合層が設けられていてもよい。あるいは、パッシベーション層４２を保護する保護層が設けられていてもよい。
図３〜図５に示すように、第１区画部１１−１〜３（図３における第１区画部１１−２）の第１区画部第１端縁１１０は、第１辺１１１に加えて２つの第１被覆部１１２を有する。第１被覆部１１２は、第１区画部第１端縁１１０のうちｚ方向視において第２区画部２１と重なっており、ｚ方向視において第２区画部２１に被覆されている部分である。本実施形態においては、２つの第１被覆部１１２が、それぞれ第１辺１１１のｙ方向両端部に接続されて設けられている。第１被覆部１１２の形状は特に限定されず、本実施形態においては、第１被覆部１１２は、第１辺１１１に対してｘ方向に突出する形状とされており、第１辺１１２１、第２辺１１２２および第３辺１１２３を有する。第１辺１１２１は、第１区画部第３端縁１３０と平行でありｘ方向に沿う辺である。第２辺１１２２は、第１辺１１２１と交差する方向に沿う辺であり、ｙ方向に沿っている。第３辺１１２３は、第１辺１１２１と第２辺１１２２とを繋ぐ辺であり、図示された例においては、湾曲形状とされている。また、図示された第１被覆部１１２は、一端が第２区画部第２端縁２２０に到達し、他端が第２区画部第３端縁２３０にｚ方向視において交差している。
図３〜図５に示すように、第１区画部１１−２〜４（図３における第１区画部１１−３）の第１区画部第２端縁１２０は、第２辺１２１に加えて２つの第２被覆部１２２を有する。第２被覆部１２２は、第１区画部第２端縁１２０のうちｚ方向視において第２区画部２１と重なる部分である。本実施形態においては、２つの第２被覆部１２２が、第２辺１２１のｙ方向両端部に接続されて設けられている。第２被覆部１２２の形状は特に限定されず、本実施形態においては、第２被覆部１２２は、第２辺１２１に対してｘ方向に凹んだ形状とされており、第１辺１２２１、第２辺１２２２および第３辺１２２３を有する。第１辺１２２１は、第１区画部第３端縁１３０と平行でありｘ方向に沿う辺である。第２辺１２２２は、第１辺１２２１と交差する方向に沿う辺であり、ｙ方向に沿っている。第３辺１２２３は、第１辺１２２１と第２辺１２２２とを繋ぐ辺であり、図示された例においては、湾曲形状とされている。また、図示された第２被覆部１２２は、一端が第２区画部第２端縁２２０に到達し、他端が第２区画部第３端縁２３０に到達している。
上述した第１被覆部１１２および第２被覆部１２２の形状に対応して、本実施形態の
基板露出領域４１０は、ｚ方向視において第２区画部２１と重なっており、交差部４１５および交差部４１６を有する。交差部４１５は、基板露出領域４１０が第２区画部第２端縁２２０と交差する部分である。交差部４１６は、基板露出領域４１０が第２区画部第３端縁２３０と交差する部分である。
図１〜図５に示すように、光電変換層３は、複数の光電変換層接続部３３を有する。図３〜図５に示すように、光電変換層接続部３３は、ｚ方向視において基板露出領域４１０の一部（図３に示す部位の場合、第１区画部１１−２の第１辺１１１と第１区画部１１−３の第２辺１２１とによって規定された部分）を挟んで隣り合う第１導電層１の第１区画部１１（図３に示す部位の場合、第１区画部１１−２）と第２導電層２の第２区画部２１（図３に示す部位の場合、第２区画部２１−３）の双方と重なる部分であって、当該第１区画部１１の第１被覆部１１２および当該第２区画部２１の第２区画部第２端縁２２０によって区画された部分である。また、本実施形態においては、光電変換層接続部３３は、第２区画部第３端縁２３０（図３に示す部位の場合、第２区画部２１−３の第２区画部第３端縁２３０）によって区画されている。すなわち、本実施形態の光電変換層接続部３３は、ｚ方向視において矩形状とされた第２区画部２１（図３に示す部位の場合、第２区画部２１−３）の角部に重なる位置に設けられている。さらに、本実施形態においては、図１に示すように、１つの第２区画部２１に対して、２つの光電変換層接続部３３が、ｙ方向に離間した２つの角部に重なる位置に設けられている。
光電変換層接続部３３には、光電変換層貫通部３３１が形成されている。光電変換層貫通部３３１は、光電変換層３をｚ方向に貫通する貫通孔によって構成されている。光電変換層貫通部３３１の形状や大きさは特に限定されず、図示された例においては、ｚ方向視円形状とされている。また、この光電変換層貫通部３３１の直径は、たとえば４０μｍ程度である。また、光電変換層接続部３３には、突起３３２が形成されている。突起３３２は、図４に示すように、光電変換層３の周辺部分よりもｚ方向に突出した部位である。図３に示すように、突起３３２は、ｚ方向視において光電変換層貫通部３３１を囲んでいる。
第１区画部１１−１〜３は、第１接続部１３を有する。第１接続部１３は、ｚ方向視において光電変換層接続部３３と一致する部分である。第２区画部２１は、第２接続部２３を有する、第２接続部２３は、ｚ方向視において光電変換層接続部３３と一致する部分である。第１区画部１１−１〜３の第１接続部１３と第２区画部２１−２〜４第２接続部２３とは、光電変換層貫通部３３１を通じて互いに接触しており、互いに導通している。このため、第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３は、発電を行わない部分となっている。
本実施形態においては、第１区画部１１の第１接続部１３に第１貫通部１３１が設けられている。本実施形態においては、第１導電層１をｚ方向に貫通する貫通孔を第１貫通部１３１と称する。第１貫通部１３１は、ｚ方向視において光電変換層貫通部３３１に内包されている。また、第１貫通部１３１の内端縁は、ｚ方向視において光電変換層貫通部３３１の内端縁から離間している。これにより、第１区画部１１の第１接続部１３の一部が、ｚ方向視において光電変換層貫通部３３１から露出している。この露出した部分に第２導電層２の第２区画部２１−２〜４の第２接続部２３が接触している。また、第２区画部２１−２〜４の第２接続部２３は、第１貫通部１３１を介して支持基板４１に接している。
光電変換層３は、複数の光電変換層発電部３２を有している。また、第１導電層１の第１区画部１１は、第１電極部１２を有しており、第２導電層２の第２区画部２１は、第２電極部２２を有している。図１、図３および図６においては、第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２に、複数の離散点からなるハッチングを付している。第１電極部１２は、ｚ方向視において光電変換層接続部３３と重ならず且つ第２導電層２の第２区画部２１と重なる部分である。言い換えれば第２区画部２１は、ｚ方向視において、第１電極部１２と一致する部分である。光電変換層発電部３２は、ｚ方向視において、第１電極部１２および第２電極部２２と一致する部分である。本実施形態においては、第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２は、ｚ方向視において第２区画部第１端縁２１０、第２区画部第２端縁２２０、２つの第２区画部第３端縁２３０および２つの第２被覆部１２２によって規定された部分である。第１電極部１２および第２電極部２２は、光電変換層発電部３２を介して積層されており、互いに接触していない。これにより、第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２は、発電を行う部分となっている。
本実施形態においては、ｚ方向視において、光電変換層接続部３３と光電変換層発電部３２の一部とが、ｙ方向において隙間を介して隣り合っている。すなわち、光電変換層接続部３３は、ｘ方向における位置が、光電変換層発電部３２の一部のｘ方向位置と同じである。また、第１接続部１３は、基板露出領域４１０を介して隣り合う第１区画部１１の第１電極部１２の一部とｙ方向において隣り合っている。すなわち、当該第１接続部１３は、ｘ方向における位置が、当該第１電極部１２の一部のｘ方向位置と重なっている。
図１、図２、図６および図７に示すように、第３区画部１５は、外部電極部１５１および外部接続部１５３を有する。外部接続部１５３は、ｚ方向視において第２区画部２１−１の第２接続部２３および光電変換層接続部３３と一致する部分である。外部接続部１５３は、光電変換層貫通部３３１を通じて第２区画部２１−１の第２接続部２３と接触している。本実施形態においては、外部接続部１５３には、外部接続部貫通部１５３１が設けられている。本実施形態においては、第１導電層１の外部接続部１５３をｚ方向に貫通する貫通孔を外部接続部貫通部１５３１と称する。外部接続部貫通部１５３１は、ｚ方向視において光電変換層貫通部３３１に内包されている。また、外部接続部貫通部１５３１の内端縁は、ｚ方向視において光電変換層貫通部３３１の内端縁から離間している。これにより、第３区画部１５の外部接続部１５３の一部が、ｚ方向視において光電変換層貫通部３３１から露出している。この露出した部分に第２導電層２の第２区画部２１−１の第２接続部２３が接触している。また、第２接続部２３は、外部接続部貫通部１５３１を介して支持基板４１に接している。外部電極部１５１は、第２導電層２、光電変換層３およびパッシベーション層４２から露出した部分である。外部電極部１５１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１において発電された電力を出力する部位であり、たとえば電子機器Ｂ１の端子に導通する。
また、本実施形態においては、図１および図２に示すように、ｘ方向において第３区画部１５とは反対側に設けられた第１区画部１１−４が、外部電極部１４１を有している。外部電極部１４１は、第１区画部１１−４のうち第２導電層２、光電変換層３およびパッシベーション層４２から露出した部分である。外部電極部１４１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１において発電された電力を出力する部位であり、たとえば電子機器Ｂ１の端子に導通する。
図１、図２および図８から理解されるように、本実施形態においては、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１において、４組の第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２が、６組の第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３を介して互いに直接に接続されている。直列接続された４組の第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２において発電された電力は、外部電極部１４１および外部電極部１５１から出力される。この電力は、電子機器Ｂ１の駆動部７１の駆動に用いられる。
次に、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１の製造方法の一例について、図９〜図１６を参照しつつ、以下に説明する。なお、図９、図１１、図１３および図１５は、図３と同様の部分を示す要部拡大平面図であり、図１０、図１２、図１４および図１６は、図４と同様の部分を示す要部拡大断面図である。
まず、図９および図１０に示すように、支持基板４１の片面にたとえばスパッタ法などの一般的な手法によりＩＴＯを成膜することにより、第１導電膜１０を形成する。次いで、第１導電膜１０をパターニングすることにより、基板露出領域４１０、基板露出領域４１１および基板露出領域４１２形成し、複数の第１区画部１１および第３区画部１５が得られる。第１導電膜１０へのパターニング手法としては、たとえばウエットエッチングを用いた手法、Ｇｒｅｅｎレーザー光やＩＲレーザー光等のレーザーパターニングを用いた手法が適宜採用される。本実施形態においては、レーザー光Ｌｚ１として、ＩＲレーザー光が用いられる。なお、図９においては、後述する工程を経ることにより第１被覆部１１２および第２被覆部１２２となる部位に理解の便宜上、符号を付している。
次いで、図１１および図１２に示すように、有機膜３０を形成する。有機膜３０の形成は、たとえば、スピンコート塗布により支持基板４１上および第１導電膜１０上に有機膜を成膜することによりなされる。次いで、有機膜３０に対して光電変換層貫通部３３１を形成する。光電変換層貫通部３３１の形成は、たとえばレーザーパターニングによってなされる。このレーザーパターニングに用いられるレーザー光Ｌｚ２は、光電変換層貫通部３３１を部分的に除去可能であるものが適宜選択される。本実施形態においては、レーザー光Ｌｚ２としてＩＲレーザー光を用いたレーザーパターニングを行った場合を例に説明する。この場合、レーザー光Ｌｚ２は、有機膜３０と第１導電膜１０との一部ずつを除去する。このため、有機膜３０に光電変換層貫通部３３１が形成されるとともに、第１導電膜１０に第１貫通部１３１が形成される。このパターニングを経ることにより、図１３および図１４に示すように、第１導電層１および光電変換層３が得られる。また、レーザー光Ｌｚ２による光電変換層貫通部３３１および第１貫通部１３１の形成に伴い、光電変換層３には、突起３３２が形成される。
次いで、図１５および図１６に示すように、第２導電層２を形成する。第２導電層２の形成は、たとえば上述した金属をたとえば電子ビーム蒸着法などの蒸着法によって支持基板４１、第１導電層１および光電変換層３上に金属膜を成膜する。この際の成膜厚さは、光電変換層３の厚さよりも厚く、たとえば１μｍ〜５μｍである。次に、該金属膜に例えばマスク層を用いたエッチングを行うことによりパターニングを施す。このパターニングにより、第１導電層１上および光電変換層３上に複数の第２区画部２１を有する第２導電層２を形成する。この後は、たとえばプラズマＣＶＤ法によってＳｉＮまたはＳｉＯＮを支持基板４１、第１導電層１、光電変換層３および第２導電層２上に成膜することにより、パッシベーション層４２を形成する。以上の工程を経ることにより、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１が得られる。
次に、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１および電子機器Ｂ１の作用について説明する。
本実施形態によれば、図４および図５に示すように、第２導電層２の厚さは、光電変換層３の厚さよりも厚い。このため、たとえば光電変換層３に光電変換層貫通部３３１を形成する際に突起３３２が生じたとしても、この突起３３２を第２導電層２によってより確実に覆うことができる。これにより、突起３３２の存在によって、たとえばパッシベーション層４２に微細な亀裂が生じることなどを回避することができる。これは、外気が光電変換層３等に進入することを阻止するのに適している。したがって、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１および電子機器Ｂ１の意図しない破損を防止することができる。
光電変換層３の厚さが、５０ｎｍ〜３００ｎｍであるのに対し、第２導電層２の厚さが、１μｍ〜５μｍとされている。このような厚さ関係とすることにより、製造時等に光電変換層３に生じうる光電変換層貫通部３３１等のいびつな部分を適切に覆うことができる。また、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１の製造時に光電変換層３の表面に付着しうる、たとえばシリカ粒子等を、第２導電層２によって覆うことが可能である。
図３に示すように、光電変換層接続部３３を区画する第１区画部１１−２の第１被覆部１１２によってその一部が規定された基板露出領域４１０は、第２区画部２１−３の第２区画部第２端縁２２０と交差する交差部４１５を有する。これにより、第２区画部２１−３の第２区画部第２端縁２２０に沿って光電変換層接続部３３が部分的に設けられる構成となり、第２区画部２１−３の第２区画部第２端縁２２０の全長にわたって光電変換層接続部３３が設けられる構成とはならない。したがって、光電変換層３のうち非発電の部分である光電変換層接続部３３の面積割合を減少させることが可能であり、実際に発電に寄与する部分である光電変換層発電部３２の減少を抑制することができる。
また、図３に示す例においては、基板露出領域４１０は、１の交差部４１５と１つの交差部４１６とを有している。すなわち、光電変換層接続部３３を区画する基板露出領域４１０は、第２区画部２１−３の第２区画部第２端縁２２０から延びて第２区画部２１−３の第２区画部第３端縁２３０と交差している。たとえば、本例とは異なり、基板露出領域４１０が第２区画部２１−３の第２区画部第２端縁２２０と２箇所で交差する場合、本例と比べてｚ方向視において第２区画部２１−３と重なる基板露出領域４１０が長くなる。基板露出領域４１０は、非発電の部分であるため、このような非発電の部分の面積割合を縮小するのに適している。
光電変換層貫通部３３１は、たとえば直径が４０μｍ程度の貫通孔によって構成されている。このため、光電変換層貫通部３３１を含む光電変換層接続部３３の面積をより縮小させることができる。
第１貫通部１３１は、図１２に示すレーザー光Ｌｚ２としてたとえばＩＲレーザー光を用いた場合に、光電変換層貫通部３３１と一括して形成される。このＩＲレーザー光は、ＩＴＯからなる第１導電層１を部分的に除去可能であるため、図１０に示す第１導電膜１０のレーザーパターニングにおけるレーザー光Ｌｚ１として用いることができる。これにより、図９〜図１６に示す有機薄膜太陽電池モジュールＡ１の製造方法において、レーザー光Ｌｚ１およびレーザー光Ｌｚ２として、１種類のレーザー光（ＩＲレーザー光）を用いれば済む。これは、製造方法および製造装置の簡略化に好ましく、制造時間の短縮に寄与する。
第２区画部２１の２つの角部に重なる位置に２組の第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３を設けることにより、隣り合う２組の第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２の間の抵抗をより低くすることができる。また、仮に一方の組の第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３における導通が不適切な状態となったとしても、他方の組の第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３によって隣り合う２組の第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２を適切に接続することができる。
図１７は、本発明の変形例を示している。なお、本変形例において、上述した例と同一または類似の要素には、上述した例と同一の符号を付している。
図１７は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１の変形例を示している。本変形例においては、第１区画部１１（図１７における第１区画部１１−２）の第１接続部１３に、上述した第１貫通部１３１が形成されていない。すなわち、ｚ方向視において光電変換層貫通部３３１に内包される領域においては、支持基板４１は、第１導電層１の第１接続部１３（図１７における第１区画部１１−２の第１接続部１３）によって覆われている。このような構成は、たとえば、有機膜３０に光電変換層貫通部３３１を形成するためのレーザーパターニングにおいて、レーザー光Ｌｚ２としてＧｒｅｅｎレーザー光を用いるとともに、出力や照射時間を適切に設定することによって実現しうる。また、本変形例においては、光電変換層３に突起３３２が形成されていない。
このような変形例によっても、実際に発電に寄与する部分である光電変換層発電部３２の減少を抑制することができる。
本発明に係る有機薄膜太陽電池モジュール、電子機器および有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る電子機器および有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
［第２−第４実施形態］
第２ないし第４実施形態および図１８〜図４３における符号は、これらの実施形態および図において有効であり、他の実施形態および図における符号とは独立している。ただし、第２ないし第４実施形態の具体的構成と他の実施形態の具体的構成とは、相互に適宜組合せ可能である。
本発明において、「透明」とは、透過率が約５０％以上であるものと定義する。また「透明」とは、可視光線に対して、無色透明という意味でも使用する。可視光線は波長約３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ程度、エネルギー約３．４５ｅＶ〜１．４９ｅＶ程度に相当し、この領域で透過率が５０％以上あれば透明である。
図１８および図１９は、本発明の第２実施形態に基づく電子機器を示している。本実施形態の電子機器Ｂ２は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２、ケース６１、バンド６２、駆動部７１、長針７２および短針７３を備えている。
図１８は、電子機器Ｂ２を示す平面図である。図１９は、電子機器Ｂ２を示すシステム構成図である。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ２は、電子機器Ｂ２における電源モジュールであり、太陽光などの光を電力に変換する。
駆動部７１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２からの給電によって駆動する。長針７２および短針７３は、長針７２によって駆動される。駆動部７１は、計時機能を備えている。また、駆動部７１は、時刻に対応した角度（位置）に長針７２および短針７３を駆動する。さらに、駆動部７１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２から取得した電力を計時機能を備えたＩＣにて使用できるようにその電圧や電流のレベルを調整する回路や、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２から取得した電力を蓄電する二次電池、が設けられていても良い。光電変換層３は、後述する複数の意匠表示部３５が外観に表れている。複数の意匠表示部３５は、時刻を特定するための意匠とされている。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ２、駆動部７１、長針７２および短針７３は、金属製または樹脂製などのケース６１に収容されている。バンド６２は、ケース６１を使用者の手首に固定するためのものである。このような構成により、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２は時計（腕時計）として構成されている。
図２０〜図２５は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２を示している。有機薄膜太陽電池モジュールＡ２は、第１導電層１、第２導電層２、光電変換層３、支持基板４１、パッシベーション膜４２、接合層４３および保護層４４を備えている。本実施形態においては、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２は、平面視円形状とされているが、これは有機薄膜太陽電池モジュールＡ２の形状の一例であり、様々な形状に設定されうる。
図２０は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２を示す平面図である。図２１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２を示す分解斜視図である。図２２は、図２０のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。図２３は、図２０のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。図２４は、図２０のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線に沿う要部拡大断面図である。図２５は、図２０のＸＸＶ−ＸＸＶ線に沿う要部拡大断面図である。なお、理解の便宜上、図２０においては、第１導電層１を実線且つ透過するものとして表しており、第２導電層２を隠れ線（点線）で表している。また、光電変換層３の非貫通部分に、複数の離散点からなるハッチングを付している。また、図２２〜図２５においては、図中上方から太陽光が向かってくる。
支持基板４１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２の土台となる部材である。支持基板４１は、たとえば透明なガラスあるいは樹脂からなる。支持基板４１の厚さは、たとえば
０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍである。
第１導電層１は、支持基板４１上に形成されている。第１導電層１は、透明であり、本実施形態においてはＩＴＯからなる。図２６は、第１導電層１を示す平面図である。同図に示すように、第１導電層１は、複数の第１電極部１１、複数の第１区画部１２、複数の第１連絡部１３、第１端部１４、第１延出部１５、第２延出部１６、複数の開口１８および複数のスリット１９を有する。本実施形態においては、第１導電層１は、第１延出部１５および第２延出部１６を除く部分が平面視略円形状をなす構成とされているが、これは第１導電層１の形状の一例である。第１導電層１の形状は、様々な形状に設定されうる。第１導電層１の厚さは、たとえば１００ｎｍ〜３００ｎｍである。なお、図２６においては、第１導電層１の第１電極部１１、第１区画部１２、第１連絡部１３、第１端部１４、第１延出部１５および第２延出部１６に、斜線からなるハッチングを付している。
なお、平面視において、隣り合う第１電極部１１同士、隣り合う第１電極部１１と第１区画部１２、隣り合う第１電極部１１と第１連絡部１３、隣り合う第１電極部１１と第１端部１４は、互いに離間して形成されていが、スリット１９は、これらが離間することで生じた領域を示している。
複数の第１電極部１１は、光電変換層３によって生じた正孔が集約される層であり、いわゆるアノード電極として機能する。本実施形態においては、６つの第１電極部１１が同心円状に配置されている。本実施形態の第１電極部１１は、第１導電層１の中心寄りに位置する円弧端縁１１１を有している。６つの第１電極部１１の円弧端縁１１１によって、第１導電層１の中心において平面視円形の開口が区画されている。また、第１電極部１１は、円弧端縁１１１の両端から径方向外方に向けて延びる一対の直線端縁１１２と、これらの直線端縁１１２に繋がり且つ内方に凹む一対の略半円形状の円弧端縁１１３を有する。なお、図２６においては、理解の便宜上、後述する第１連絡部１３の形状のうち第２導電層２の形状によって定義される部分を想像線（二点鎖線）によって示しており、一対の円弧端縁１１３の一方がこれにあたる。第２導電層２の形状によって定義される部分は、第１電極部１１を定義するための境界であり、第１導電層１に形成された物理的な端縁ではないが、本実施形態においては、この境界を円弧端縁１１３と称する。また、第１電極部１１は、一対の円弧端縁１１３に対して径方向外方に位置する円弧端縁１１４を有する。６つの第１電極部１１の円弧端縁１１４によって第１導電層１の平面視略円形部分の外形線が構成されている。さらに第１電極部１１は、円弧端縁１１４の中心付近から内方に凹む端縁を有している。この内方に凹む端縁は、径方向に対して傾斜した一対の直線部分１１５と、これらの直線部分１１５に繋がる略円形状の円形部分１１６とからなり、第１区画部１２を囲んでいる。また、第１電極部１１は、一部が開口されており、この開口部分を開口１８と称する。隣り合う第１電極部１１同士は、スリット１９を挟んで配置されている。なお、本実施形態では、第１電極部１１が自身の径方向外方に位置する円弧端縁の中心付近から内方に凹む端縁を有している例を示したが、第１電極部１１は、径方向外方に位置する円弧端縁が円弧状に連なっており、該端縁を有さない構成としても良い。
複数の第１区画部１２は、各々がスリット１９を介して第１電極部１１によって囲まれた部分である。第１電極部１１と第１区画部１２とが平面視においてスリット１９を隔てて離間していることにより、第１電極部１１と第１区画部１２とは互いに絶縁されている。後述する意匠表示部３５（貫通部３５０）を介して、第１区画部１２が第２導電層２の一部と接触する。このため、第１区画部１２は、光電変換層３における発電の電極としては機能しない。一方、第１電極部１１は、第１区画部１２とは絶縁されていることにより、発電の電極としての機能が担保されている。また、第１区画部１２は、後述する光電変換層３の意匠表示部３５を平面視において内包している。本実施形態においては、複数の第１区画部１２は、複数の第１電極部１１に囲まれた配置とされており、第１導電層１の平面視における前記略円形状部分の径方向において、中心よりも外周に近い位置に配置されている。第１区画部１２は、たとえば平面視において略円形状の部分と、この略円形状部分から径方向外方に突出するくさび状の部分とを有する形状とされている。
複数の第１連絡部１３は、隣り合う２つの第１電極部１１の一方に繋がり、且つスリット１９を挟んで隣り合う２つの第１電極部１１の他方に隣接する。本実施形態においては、第１連絡部１３は、スリット１９によって半円状に区画された突出部分と、この突出部分に繋がり、且つ第１電極部１１内方に入り込む半円状の部分（図２６における想像線で示された部分）と、からなる平面視円形状の部分と、この円形状の部分から径方向外方に突出するくさび状の部分とを有する形状とされている。なお、第１連絡部１３のうち第１電極部１１内方に入り込む半円状の部分は、後述する第２導電層２の形状によって規定される。また、第１連絡部１３は、後述する光電変換層３の意匠表示部３５を平面視において内包している。本実施形態においては、第１連絡部１３は、第１区画部１２と同様に第１導電層１の平面視における前記略円形状部分の径方向において、中心よりも外周に近い位置に配置されている。
第１延出部１５は、複数の第１電極部１１のいずれか１の第１電極部１１に繋がっている。より具体的には、図２６において図中下側左方の第１電極部１１の円弧端縁１１４の図中右方部分から第１導電層１の径方向外方に延出している。本実施形態の第１延出部１５は、平面視略矩形状であるが、第１延出部１５の形状はこれに限定されず、様々な形状を採用できる。
第１端部１４は、第１延出部１５に繋がる第１電極部１１とこの第１電極部１１に隣り合う第１電極部１１とにスリット１９を介して挟まれた部分である。本実施形態においては、第１端部１４は、第１延出部１５に繋がる第１電極部１１と、図２６においてこの第１電極部１１に対して右側に隣接する第１電極部１１とに挟まれている。第１端部１４は、たとえば平面視円形状の部分と、この円形状の部分から径方向外方に突出するくさび状の部分とを有する形状とされている。本実施形態においては、第１端部１４は、第１区画部１２および第１連絡部１３と同様に光電変換層３の平面視における前記略円形状部分の径方向において、中心よりも外周に近い位置に配置されている。
第２延出部１６は、第１端部１４に繋がっており、第１端部１４および第１端部１４に隣り合う第１電極部１１から第１導電層１の径方向外方に延出している。本実施形態の第２延出部１６は、平面視略矩形状であるが、第２延出部１６の形状はこれに限定されず、様々な形状を採用できる。本実施形態においては、図２６における図中下側右方に位置する第１電極部１１の図中下方に第２延出部１６が配置されている。また、第１延出部１５と第２延出部１６とが図中左右方向において隣り合う配置とされている。また、第１端部１４の図中左側部分は、第１延出部１５の一部と図中左右方向の位置が一致し、第１端部１４の図中右側部分は、第２延出部１６の一部と図中左右方向の位置が一致する。
複数の開口１８は、厚さ方向に第１導電層１を貫通している。本実施形態においては、開口１８は、たとえば第１区画部１２、第１連絡部１３および第１端部１４などと比較して相対的に平面視において面積が小さい矩形状であるが、これは開口１８の大きさおよび形状の一例であり、開口１８は、第１区画部１２等と比較して平面視において面積が大きく形成されていてもよく、円形状等であってもよく、これらに限られず種々実現可能である。複数の開口１８は、平面視において第１区画部１２、第１連絡部１３および第１端部１４の中心よりも径方向外方に配置されている。
第２導電層２は、その大部分が光電変換層３を介して第１導電層１上に積層されている。また、第２導電層２の一部は、第１導電層１に直接接している。第２導電層２の材質は特に限定されないが、本実施形態においては、第２導電層２は、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｍｇに代表される金属からなる。以下においては、第２導電層２がＡｌからなる場合を例に説明する。したがって、第２導電層２は、不透明である。またこの場合、第２導電層２の支持基板４１とは反対側の表面に、Ａｌ２Ｏ３からなる不動態皮膜（図示略）が形成されてもよい。第２導電層２の厚さは、たとえば３０ｎｍ〜１５０ｎｍである。
図２７は、第２導電層２を示す平面図である。同図に示すように、第２導電層２は、複数の第２電極部２１、複数の第２区画部２２、複数の第２連絡部２３、第２端部２４および複数のスリット２９を有する。本実施形態においては、第２導電層２は、平面視略円形状とされているが、これは第２導電層２の形状の一例である。第２導電層２の形状は、様々な形状に設定されうる。なお、図２７においては、第２導電層２の第２電極部２１、第２区画部２２、第２連絡部２３および第２端部２４に、斜線からなるハッチングを付している。
なお、平面視において、隣り合う第２電極部２１同士、隣り合う第２電極部２１と第２連絡部２３は、互いに離間して形成されているが、スリット２９は、これらが離間することで生じた領域を示している。
複数の第２電極部２１は、光電変換層３によって生じた電子が集約される層であり、いわゆるカソード電極として機能する。第２電極部２１は、平面視において、第１電極部１１と一致する。すなわち、本実施形態の第２電極部２１は、平面視略円形状とされた第２導電層２の中心寄りに位置する円弧端縁２１１を有している。６つの第２電極部２１の円弧端縁２１１によって、第２導電層２の中心において平面視円形の開口が形成されている。また、第２電極部２１は、円弧端縁２１１の両端から径方向外方に向けて延びる一対の直線端縁２１２と、これらの直先端縁２１２に繋がり且つ内方に凹む一対の略半円形状の円弧端縁２１３を有する。なお、図２７においては、理解の便宜上、第２連絡部２３のうち第１導電層１の第１連絡部１３の形状によって定義される部分を想像線（二点鎖線）によって示しており、一対の円弧端縁２１３の一方がこれにあたる。第１連絡部１３の形状によって定義される部分は、第２電極部２１を定義するための境界であり、第２導電層２に形成された物理的な端縁ではないが、本実施形態においては、この境界を円弧端縁２１３と称する。また、第２電極部２１は、一対の円弧端縁２１３に対して径方向外方に位置する円弧端縁２１４を有する。６つの第２電極部２１の円弧端縁２１４によって第２導電層２の平面視外形線が構成されている。なお、第２電極部２１には、円弧端縁２１４の中心付近から内方に凹む端縁を定義付けることができる。この内方に凹む端縁は、第１導電層１の第１区画部１２の形状によって定義される境界であり、第２導電層２に形成された物理的な端縁ではないが、本実施形態においては、この境界を便宜上、端縁と称する。この端縁は、径方向に対して傾斜した一対の直線部分２１５と、これらの直線部分２１５に繋がる略円形状の円形部分２１６とからなり、第２区画部２２を囲んでいる。本実施形態においては、６つの第２電極部２１が同心円状に配置されている。隣り合う第２電極部２１同士は、スリット２９を挟んで配置されている。
複数の第２区画部２２は、図２０に示すように、平面視において第１導電層１の複数の第１区画部１２に重なる部位である。第２区画部２２は、後述する光電変換層３の意匠表示部３５を平面視において内包している。第２区画部２２は、意匠表示部３５を通じて第１区画部１２と導通しており、第１区画部１２と同様に光電変換層３における発電の電極としては機能しない。本実施形態においては、複数の第２区画部２２は、複数の第２電極部２１に囲まれた配置とされており、平面視において略円形状とされた第２導電層２の中心よりも外周に近い位置に配置されている。第２区画部２２は、たとえば平面視において略円形状の部分と、この略円形状部分から径方向外方に突出するくさび状の部分とを有する形状とされている。
複数の第２連絡部２３は、隣り合う２つの第２電極部２１の一方に繋がり、且つスリット２９を挟んで隣り合う２つの第２電極部２１の他方に隣接する。本実施形態においては、第２連絡部２３は、平面視において、スリット２９によって半円状に区画された突出部分と、この突出部分に繋がり、且つ第２電極部２１内方に入り込む半円状の部分（図２７における想像線で示された部分）と、からなる平面視円形状の部分と、この円形状の部分から径方向外方に突出するくさび状の部分とを有する形状とされている。なお、第２連絡部２３のうち第２電極部２１内方に入り込む半円状の部分は、図２６に示す第１導電層１の第１連絡部１３によって規定される。また、上述した第１連絡部１３のうち第１電極部１１内包に入り込む半円状部分は、第２連絡部２３によって規定されている。すなわち、図２０から理解されるように、第１連絡部１３と第２連絡部２３とは、平面視において略円形状とされている。また、第２連絡部２３は、後述する光電変換層３の意匠表示部３５を平面視において内包している。本実施形態においては、第２連絡部２３は、第２区画部２２と同様に平面視において略円形状とされた第２導電層２の中心よりも外周に近い位置に配置されている。
第２端部２４は、平面視において第１導電層１の第１端部１４に一致し、且つ隣接する第２電極部２１に繋がっている。図２０に示すように、第２端部２４は、第１端部１４と同様に平面視略円形状の部分と、この円形状の部分から径方向外方に突出するくさび状の部分とを有する形状とされている。本実施形態においては、第２端部２４は、第２区画部２２および第２連絡部２３と同様に平面視略円形状とされた第２導電層２の径方向において、中心よりも外周に近い位置に配置されている。
光電変換層３は、第１導電層１と第２導電層２とに挟まれて、支持基板４１に積層されている。光電変換層３は、有機薄膜からなる層であり、受けた光を電力に変換する光電変換機能を発揮する。光電変換層３の具体的構成は特に限定されないが、その一例を挙げると、バルクヘテロ接合有機活性層と、このバルクヘテロ接合有機活性層に対して第１導電層１側に積層された正孔輸送層とからなる。本実施形態においては、光電変換層３は、平面視円形状とされているが、これは一例であり、光電変換層３は、様々な形状とされうる。光電変換層３の厚さは、たとえば５０ｎｍ〜３００ｎｍである。
バルクヘテロ接合有機活性層は、ｐ型有機活性層領域とｎ型有機活性層領域が混在し、複雑なバルクへテロｐｎ接合を形成している。ｐ型有機活性層領域は、例えば、Ｐ３ＨＴ（poly(3-hexylthiophene-2,5diyl)）で形成され、ｎ型有機活性層領域は、例えば、ＰＣＢＭ（6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester）で形成されている。正孔輸送層は、たとえばＰＥＤＯＴ：ＰＳＳで形成されている。
光電変換層３の形成に用いられる材質を例示すると、フタロシアニン（Ｐｃ:Phthalocyanine）、亜鉛フタロシアニン（ＺｎＰｃ:Zinc- phthalocyanine）、Ｍｅ−Ｐｔｃｄｉ（N,N’-dimethyl perylene-3,4,9,10-dicarboximide）、フラーレン（C 60 :Buckminster fullerene）が挙げられる。これらの材質は、たとえば真空蒸着に使用される。
また、光電変換層３の形成に用いられる他の材質を例示すると、ＭＤＭＯ−ＰＰＶ（poly[2-methoxy-5-(3,7-dimethyl octyloxy)]-1,4-phenylene vinylene）、ＰＣＤＴＢＴ（poly[N-9’-hepta-decanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(4’,7’-di-thienyl-2’1’,3’-b3nzothiadizaole)]）、ＰＣ６０ＢＭ（6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester）、ＰＣ７０ＢＭ（6,6-phenyl-C71-butyric acid methyl ester）が挙げられる。これらの材質は、たとえば溶液プロセルに使用される。
図２８は、光電変換層３を示す平面図である。図２０および図２８に示すように、光電変換層３は、複数の非発電領域３０、複数の発電領域３１および複数の意匠表示部３５を有している。なお、図２８においては、非発電領域３０および発電領域３１の境界を想像線（二点鎖線）によって便宜上示している。また、光電変換層３の非貫通部分に、複数の離散点からなるハッチングを付している。
意匠表示部３５は、第１導電層１を透して外観に表れる意匠を構成する部位である。意匠表示部３５が構成する意匠とは、使用者等が目視することによって、文字、記号、図柄などの視覚的特異部分として視認されうるものを指す。
本実施形態においては、意匠表示部３５は、貫通部３５０によって構成されている。貫通部３５０は、光電変換層３を厚さ方向に貫通する態様の部位である。このような貫通部３５０は、第１導電層１を透して外観に表れる。また、本実施形態においては、貫通部３５０は、第２導電層２を第１導電層１側に露出させている。すなわち、貫通部３５０を通じて第２導電層２の一部が外観に表れている。
本実施形態においては、計１２個の貫通部３５０（意匠表示部３５）が時刻を特定するためのローマ数字を表す態様とされている。また、ローマ数字の態様とされた計１２個の貫通部３５０に対して径方向外方に隣接する計１２個の貫通部３５０（意匠表示部３５）が菱型とされている。また、計２４個の貫通部３５０（意匠表示部３５）が、時刻を特定するための比較的小サイズの矩形状とされており、平面視円形状とされた光電変換層３の外周に沿って配置されている。
図２０および図２２に示すように、発電領域３１は、第１導電層１の第１電極部１１および第２導電層２の第２電極部２１に挟まれ、且つ光電変換機能を発揮することにより発電に寄与する領域である。また、発電領域３１の形状は、平面視において、第１電極部１１および第２電極部２１に一致する。本実施形態においては、６つの発電領域３１が同心円状に配置されている。
非発電領域３０は、光電変換層３のうち平面視において第１導電層１の第１電極部１１および第２導電層２の第２電極部２１とは重ならない領域であり、第１区画部１２、第１連絡部１３、第１端部１４、開口１８およびスリット１９と重なっている。第１区画部１２、第１連絡部１３および第１端部１４は、第２導電層２の一部とそれぞれが接しており、集約された正孔と電子とが即座に結合してしまう。また、光電変換層３のうち開口１８およびスリット１９と重なる領域においては、光電変換の結果得られた正孔が第１導電層１には集約されない。このため、非発電領域３０は、発電に寄与しない。すなわち、光電変換層３のうち複数の発電領域３１以外の領域が、非発電領域３０とされている。
また、図２０に示すように、複数の非発電領域３０は、複数の区画領域３２、複数の連絡領域３３および端部領域３４を含む。
図２０および図２３に示すように、区画領域３２は、第１導電層１の第１区画部１２および第２導電層２の第２区画部２２に重なる領域である。区画領域３２は、貫通部３５０（意匠表示部３５）を有する。本実施形態においては、区画領域３２に含まれる貫通部３５０（意匠表示部３５）は、上述したローマ数字を表すものである。区画領域３２の貫通部３５０を通じて、第１導電層１の第１区画部１２と第２導電層２の第２区画部２２とは互いに接している。
図２０および図２４に示すように、複数の連絡領域３３は、第１導電層１の複数の第１連絡部１３および第２導電層２の複数の第２連絡部２３に挟まれた領域である。連絡領域３３は、貫通部３５０（意匠表示部３５）を有する。本実施形態においては、連絡領域３３に含まれる貫通部３５０（意匠表示部３５）は、上述したローマ数字を表すものである。連絡領域３３の貫通部３５０を通じて、第１導電層１の第１連絡部１３と第２導電層２の第２連絡部２３とは互いに接している。
図２０および図２５に示すように、端部領域３４は、平面視において第１導電層１の第１端部１４に内包される貫通部３５０（意匠表示部３５）を含み、且つ第１導電層１の第１端部１４に重なっている。また、端部領域３４は、第２導電層２の第２端部２４と重なっている。第１導電層１の第１端部１４と第２導電層２の第２端部２４とは、端部領域３４の貫通部３５０を通じて接している。本実施形態においては、端部領域３４に含まれる貫通部３５０（意匠表示部３５）は、上述したローマ数字を表すものである。
また、図２０に示すように、光電変換層３のうち第１導電層１の開口１８に内包された領域は、非発電領域３０とされている。
第１導電層１の第１延出部１５および第２延出部１６は、平面視において光電変換層３から径方向外方に延出している。
上述した構成により、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２は、６つの発電領域３１が互いに直列に接続された構成となっている。連結された経路を順に説明する。まず、第１延出部１５が１つの第１電極部１１に繋がっている。この第１電極部１１に対して発電領域３１を挟んで第２電極部２１が配置されている。この第２電極部２１に繋がる第２連絡部２３は、連絡領域３３の貫通部３５０を通じて第１連絡部１３に接している。この第１連絡部１３が繋がる第１電極部１１に対して、発電領域３１を挟んで次の第２電極部２１が配置されている。すなわち、第１連絡部１３、第２連絡部２３、連絡領域３３を挟んで、隣り合う発電領域３１同士が直列に接続されている。したがって、図中下方左側の発電領域３１から図中下方右側の発電領域３１までが直列に接続されている。そして、図中下方右側の発電領域３１と重なる第２電極部２１には、第２端部２４が繋がっている。第２端部２４は、端部領域３４の貫通部３５０を通じて第１端部１４と接している。第１端部１４には、第２延出部１６が繋がっている。この結果、第１延出部１５と第２延出部１６とが有機薄膜太陽電池モジュールＡ２の出力端子として機能する。第１延出部１５と第２延出部１６とは、図１９において駆動部７１に接続されている。
図２２〜図２５に示すように、パッシベーション膜４２は、第２導電層２上に積層されており、第２導電層２および光電変換層３を保護している。パッシベーション膜４２は、たとえばＳｉＮまたはＳｉＯＮからなる。パッシベーション膜４２の厚さは、たとえば０．５μｍ〜２．０μｍであり、本実施形態においては、たとえば１．５μｍ程度とされる。すなわち、パッシベーション膜４２は、光電変換層３よりも厚く構成されている。これにより、光電変換層３に外部から水やパーティクル等が進入することを防止でき、且つ有機薄膜太陽電池モジュールＡ２の強度を向上させることができる。また、図２３〜図２５に示すように、パッシベーション膜４２のうち意匠表示部３５を覆う部分と、光電変換層３のうち意匠表示部３５に隣接する部位を覆う部分とは、平坦に形成されている。これにより、パッシベーション膜４２に発生しうるクラック等の破壊をより防止でき、ひいては第２導電層２、光電変換層３、第１導電層１の破壊をより防止できる。なお、上述のような平坦なパッシベーション膜４２は、例えばパッシベーション膜４２が光電変換層３に対して厚い層とすること、また後述するＣＶＤを用いた手法によって形成されることにより形成することができ、これに限られない。
接合層４３は、パッシベーション膜４２と保護層４４とを接合する層であり、たとえば樹脂系の接着剤層である。
保護層４４は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２を支持基板４１とは反対側から保護するためのものである。保護層４４は、好ましくはガラスからなるが、その他有機薄膜太陽電池モジュールＡ２を保護しうる透明な材質を適宜採用できる。保護層４４の厚さは、たとえば３０μｍ〜１００μｍであり、本実施形態においては、たとえば５０μｍ程度とされる。
次に、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２の製造方法について、図２９〜図３２を参照しつつ以下に説明する。なお、これらの図においては、理解の便宜上、図２２〜図２５とは、天地逆に表されている。また、図２２〜図２５においては、図２０に示した有機薄膜太陽電池モジュールＡ２のＸＸＶ−ＸＸＶ線における断面構造を生成する過程を示している。
まず、図２９に示すように支持基板４１を用意する。そして、支持基板４１の片面にたとえばスパッタ法などの一般的な手法によりＩＴＯを成膜する。次いで、図３０に示すように、該ＩＴＯにパターニングを行うことにより第１導電層１を形成する。図２９と図３０とに示す行程を別々に行ってもよいし、一括して行ってもよい。ここで、ＩＴＯへのパターニング手法としては、たとえばウエットエッチングを用いた手法、酸素プラズマエッチングを用いた手法、レーザパターニングを用いた手法が適宜採用される。なお、第１導電層１は、上記に限られず、例えばナノインプリントを用いた手法によって、支持基板４１上に直接的にＩＴＯをパターニングすることで形成するようにしても良い。
次いで、図３１に示すように、光電変換層３を形成する。光電変換層３の形成は、たとえば、スピンコート塗布により支持基板４１上および第１導電層１上に有機膜を成膜した後に、酸素プラズマエッチング、レーザパターニングを用いることによって、所望の貫通部３５０（意匠表示部３５）を有する構成に仕上げることにより行う。なお、光電変換層３は、上記に限定されず、スリットコート法、キャピラリーコート法、グラビア印刷などの手法によって、支持基板４１上および第１導電層１上に直接的に有機膜をパターニングすることで形成するようにしても良い。
次いで、図３２に示すように、第２導電層２を形成する。第２導電層２の形成は、たとえば上述した金属を真空加熱蒸着法によって支持基板４１、第１導電層１および光電変換層３上に金属膜を成膜する。次に、該金属膜に例えばマスク層を用いたエッチングを行うことによりパターニングを施す。このパターニングにより、第１導電層１上および光電変換層３上に第２導電層２を形成する。この後は、たとえばプラズマＣＶＤ法によってＳｉＮまたはＳｉＯＮを支持基板４１、第１導電層１、光電変換層３および第２導電層２上に成膜することにより、パッシベーション膜４２を形成する。そして、パッシベーション膜４２に接合層４３を用いて保護層４４を接合する。以上の工程を経ることにより、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２が得られる。
次に、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２および電子機器Ｂ２の作用について説明する。
本実施形態に係る有機薄膜太陽電池モジュールＡ２および電子機器Ｂ２によれば、光電変換層３に意匠表示部３５を形成し、第１導電層１を透して外観に表れるようにしたので、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２に追加の部材を積層させることや外側に印刷を施すことなどをすることなく、意匠表示部３５によって外観に表れる意匠を付与することができる。
また、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池モジュールＡ２および電子機器Ｂ２によれば、意匠表示部３５を貫通部３５０によって構成するようにしたので、意匠をより明瞭に表すことができる。特に、貫通部３５０を通じて第２導電層２が外観に表れていることにより、第２導電層２と光電変換層３とのコントラストによって、意匠の鮮明化を図ることができる。
また、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池モジュールＡ２および電子機器Ｂ２によれば、第１導電層１においてスリット１９により第１電極部１１と第１区画部１２を離間させ、平面視において第１区画部１２に重なる非発電領域３０に意匠表示部３５を形成するようにしたので、光電変換層３を貫通させた貫通部３５０により意匠表示部３５を構成するようにした場合に、第１電極部１１と第２電極部２１とが意図せずしてショートすることを防止することができる。
第１連絡部１３、第２連絡部２３および連絡領域３３を設けることにより、隣り合う発電領域３１を直列に接続することが可能である。これにより、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２から出力する電圧を所望の値に高めることができる。また、連絡領域３３に内包された貫通部３５０は、時刻を特定するためのローマ数字とされている。このため、連絡領域３３およびこれに含まれる貫通部３５０は、複数の発電領域３１を直列に接続する機能を果たしつつ、時計として用いられる場合に必須となる意匠を表す領域を兼ねており、合理的である。
第１端部１４、第２端部２４および端部領域３４を設けることにより、直列に接続された複数の発電領域３１のうち一端の発電領域３１と他端の３１とを隣接して設けることが可能である。また、第１延出部１５および第２延出部１６を備えることにより、発電領域３１の面積を不当に減少させることなく、発電領域３１からの電力を取り出すことができる。
図３３〜図４２は、本発明の変形例および他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
図３３〜図３５は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２の変形例を示している。本変形例においては、光電変換層３に設けられた発電領域３１の個数が１つである場合を示している。図３３は、本変形例の有機薄膜太陽電池モジュールＡ２を示す平面図であり、図３４は、本変形例の第１導電層１を示す平面図であり、図３５は、本変形例の第２導電層２を示す平面図であり、図３６は、本変形例の光電変換層３を示す平面図である。
第１導電層１は、１つの第１電極部１１、１１個の第１区画部１２、第１端部１４、第１延出部１５および第２延出部１６を有している。第１導電層１は、上述した例における第１連絡部１３を有していない。
第２導電層２は、第１導電層１の構成に対応して、１つの第２電極部２１、１１個の第２区画部２２および第２端部２４を有する。
光電変換層３は、１つの発電領域３１、１１個の区画領域３２、端部領域３４を有する。
このような構成の有機薄膜太陽電池モジュールＡ２においては、１つの発電領域３１が発電した電力が第１延出部１５および第２延出部１６から出力される。
このような変形例によっても、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２に追加の部材を積層させることや外側に印刷を施すことなどをすることなく、意匠表示部３５によって外観に表れる意匠を付与することができる。
なお、１つの発電領域３１が設けられた構成に代えて、複数の発電領域３１が並列に接続された構成を採用してもよい。この場合、たとえば複数の第１電極部１１が互いに導通し、且つ複数の第２電極部２１が互いに導通する構成とすればよい。
図３７および図３８は、本発明の第３実施形態に基づく電子機器を示している。本実施形態のＢ３は、いわゆる電子計算機として構成されている。
電子機器Ｂ３は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ３、ケース６１、駆動部７１、表示部７４および入力部７５を備えている。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ３は、電子機器Ｂ３の発電装置である。ケース６１は、薄型の矩形状部材であり、有機薄膜太陽電池モジュールＡ３、駆動部７１、表示部７４および入力部７５を収容する。
駆動部７１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ３から給電されることにより、演算機能を果たす。また、入力部７５からの入力信号を演算機能に反映させる。また、演算機能に係る情報を表示部７４に表示させる。
表示部７４は、演算機能に係る情報が表示される部位であり、たとえば液晶ディスプレイである。入力部７５は、演算を行うための入力がなされる部位であり、たとえばタッチセンサ等からなる。また、本実施形態においては、入力部７５を目視によって識別するために、意匠表示部３５が入力部７５を構成している。
図３９は、本実施形態の有機薄膜太陽電池モジュールＡ３を示している。有機薄膜太陽電池モジュールＡ３は、１つの発電領域３１において発電された電力を第１延出部１５および第２延出部１６から出力する構成とされている。
図４０は、本実施形態の第１導電層１を示す平面図である。図４１は、本実施形態の第２導電層２を示す平面図である。図４２は、本実施形態の光電変換層３を示す平面図である。
第１導電層１には、矩形状の開口１８が形成され、第２導電層２には、矩形状の開口２８が形成され、光電変換層３には、矩形状の開口３８が形成されている。これらの開口１８、開口２８および開口３８は、表示部７４を外観に表すためのものである。なお、開口１８および開口２８は、開口３８よりも若干大とされている。この結果、光電変換層３のうち開口１８および開口２８に内包された領域は、非発電領域３０とされている。
図４２に示すように、光電変換層３には、複数の貫通部３５０（意匠表示部３５）が形成されている。図中下方に設けられた複数の貫通部３５０は、各々が数字や算術記号を表しており、入力部７５の各部に対応するように配置されている。図４０に示すように、第１導電層１には、図中下方に位置する複数の開口１８が形成されている。これらの開口１８は、数字や算術記号を表す複数の３５０を内包する大きさおよび形状とされている。この結果、光電変換層３のうちこれらの開口１８に内包された領域は、非発電領域３０とされている。
また、図４２に示すように、図中上方右側に複数の貫通部３５０（意匠表示部３５）が設けられている。これらの貫通部３５０は、文字や記号あるいは図柄を表している。このような態様の貫通部３５０は、たとえば企業名や製品名などを表すために用いられる。
図３９および図４０に示すように、第１導電層１は、図中上方右側に第１端部１４が設けられている。上述した光電変換層３の図中上方右側の複数の貫通部３５０は、平面視において第１端部１４に内包されている。これにより、光電変換層３のうち第１端部１４に重なる領域が端部領域３４とされている。また、第２導電層２のうち第１端部１４に重なる領域が第２端部２４とされている。
このような実施形態によっても、有機薄膜太陽電池モジュールＡ３に追加の部材を積層させることや外側に印刷を施すことなどをすることなく、意匠表示部３５によって外観に表れる意匠を付与することができる。
図４３は、本発明の第４実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示している。本実施形態の有機薄膜太陽電池モジュールＡ４は、光電変換層３の意匠表示部３５が薄肉部３５１によって構成されたものを含む。
薄肉部３５１は、周辺よりも薄肉とされた部位である。薄肉部３５１が設けられることによって生じる段差が、目視によって視認可能な形状を実現し、意匠表示部３５が表示させるべき意匠を構成する。
光電変換層３のうち支持基板４１側の面は平坦であり、薄肉部３５１による段差は、支持基板４１とは反対側に設けられる。このため、本実施形態においては、支持基板４１に第２導電層２が形成され、光電変換層３を介して第１導電層１が積層されている。そして、本実施形態においては、太陽光は図中下側から向かってくる。
このような実施形態によっても、有機薄膜太陽電池モジュールＡ４に追加の部材を積層させることや外側に印刷を施すことなどをすることなく、意匠表示部３５によって外観に表れる意匠を付与することができる。
本発明に係る有機薄膜太陽電池モジュールおよび電子機器は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る有機薄膜太陽電池モジュールおよび電子機器の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
以下に、本発明の技術的特徴について付記する。
〔付記１Ａ〕
透明な第１導電層と、
第２導電層と、
前記第１導電層および前記第２導電層に挟まれた有機薄膜からなる光電変換層と、を備え、
前記光電変換層は、前記第１導電層を透して外観に表れる意匠を構成する１以上の意匠表示部を有する、有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２Ａ〕
前記第１導電層が積層された、透明な支持基板を備える、付記１Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３Ａ〕
前記第２導電層を覆うパッシベーション膜を備える、付記１Ａまたは２Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記４Ａ〕
前記パッシベーション膜は、前記意匠表示部を覆っている、付記３Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記５Ａ〕
前記パッシベーション膜は、前記意匠表示部を覆う部分と前記光電変換層のうち前記意匠表示部に隣接する部位を覆う部分とが、平坦に形成されている、付記４Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記６Ａ〕
前記パッシベーション膜の厚さは、前記光電変換層の厚さよりも厚い、付記３Ａないし５Ａのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記７Ａ〕
前記パッシベーション膜に積層された保護層を備える、付記３Ａないし６Ａのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記８Ａ〕
前記パッシベーション膜と前記保護層とを接合する接合層を備える、付記７Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記９Ａ〕
前記第１導電層は、ＩＴＯからなる、付記１Ａないし８Ａのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１０Ａ〕
前記第２導電層は、金属からなる、付記１Ａないし９Ａのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１１Ａ〕
前記第２導電層は、Ａｌからなる、付記１０Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１２Ａ〕
前記意匠表示部は、前記光電変換層を厚さ方向に貫通する貫通部によって構成されている、付記１Ａないし１１Ａのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１３Ａ〕
前記意匠表示部は、周囲よりも薄肉とされた薄肉部によって構成されている、付記１Ａないし１１Ａのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１４Ａ〕
前記第１導電層は、第１電極部を有し、
前記第２導電層は、平面視において前記第１電極部と一致する第２電極部を有し、
前記光電変換層は、前記第１電極部および前記第２電極部に挟まれ、且つ光電変換機能を発揮することにより発電に寄与する発電領域を有する、付記１２Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１５Ａ〕
前記光電変換層は、平面視において前記第１電極部および前記第２電極部とは重ならず、且つ発電に寄与しない非発電領域を有する、付記１４Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１６Ａ〕
前記第１導電層は、平面視において前記意匠表示部を内包し、且つ厚さ方向に貫通するスリットによって囲まれた第１区画部を有する、付記１５Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１７Ａ〕
前記光電変換層の前記非発電領域は、前記第１導電層の前記第１区画部に重なる領域である区画領域を有する、付記１６Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１８Ａ〕
前記光電変換層の前記区画領域に含まれる前記意匠表示部を通じて前記第１導電層と前記第２導電層とが接している、付記１７Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１９Ａ〕
前記第１導電層は、スリットを挟んで隣り合う２つの前記第１電極部を有し、
前記第２導電層は、平面視において前記２つの第１電極部と一致する２つの前記第２電極部を有し、
前記光電変換層は、前記２つの第１電極部および前記２つの第２電極部に挟まれた２つの前記発電領域を有する、付記１５Ａないし１８Ａのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２０Ａ〕
前記２つの発電領域は、互いに直列に接続されている、付記１９Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２１Ａ〕
前記２つの発電領域は、互いに並列に接続されている、付記１９Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２２Ａ〕
前記第１導電層は、前記２つの第１電極部の一方に繋がり、且つ前記スリットを挟んで前記２つの第１電極部の他方に隣り合う第１連絡部を有し、
前記第２導電層は、前記２つの第１電極部の他方と平面視において一致する前記第２電極部に繋がり、且つ前記スリットを挟んで前記２つの第２電極部のもう一方に隣り合うとともに、前記第１連絡部と接する第２連絡部を有し、
前記光電変換層の前記非発電領域は、前記第１連絡部および前記第２連絡部に挟まれた連絡領域を含む、付記２０Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２３Ａ〕
前記連絡領域は、前記意匠表示部を含んでおり、
前記第１連絡部と前記第２連絡部とは、前記連絡領域に含まれた前記意匠表示部を通じて接している、付記２２Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２４Ａ〕
前記第１導電層は、同心円状に配置された複数の前記第１電極部と前記第１連絡部とを有し、
前記第２導電層は、同心円状に配置された複数の前記第２電極部と前記第２連絡部とを有し、
前記光電変換層は、同心円状に配置された複数の前記発電領域と複数の前記連絡領域とを有する、付記２３Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２５Ａ〕
前記第１導電層は、前記第１電極部Ａのいずれか１の第１電極部から、平面視において前記光電変換層の外方に延出する第１延出部を有している、付記１５Ａないし２４Ａのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２６Ａ〕
前記第１導電層は、前記第１延出部に繋がる前記第１電極部と該第１電極部に隣り合う前記第１電極部とにスリットを介して挟まれた第１端部を有し、
前記光電変換層は、平面視において前記第１端部に内包される前記意匠表示部を含み、且つ前記第１端部に重なる端部領域を有し、
前記第２導電層は、平面視において第１端部に一致し、且つ隣接する第２電極部に繋がるとともに、前記端部領域の前記意匠表示部を通じて前記第１端部に接する第２端部を有する、付記２５Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２７Ａ〕
前記第１導電層は、前記第１端部から、平面視において前記光電変換層の外方に延出する第２延出部を有している、付記２６Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２８Ａ〕
前記連絡領域に含まれる前記意匠表示部は、時刻を特定ための文字を表す、付記２２Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２９Ａ〕
前記区画領域に含まれる前記意匠表示部は、時刻を特定ための文字を表す、付記１８Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３０Ａ〕
前記第１導電層は、平面視において前記意匠表示部を内包する開口を有しており、
前記光電変換層のうち前記第１導電層の前記開口に一致する部位が前記非発電領域とされている、付記１５Ａないし２９Ａのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３１Ａ〕
前記開口に内包される前記意匠表示部は、時刻を特定するための図形を表す、付記３０Ａに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３２Ａ〕
付記１Ａないし３１Ａのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールと、
前記有機薄膜太陽電池モジュールからの給電によって駆動する駆動部と、
を備える、電子機器。
〔付記３３Ａ〕
前記駆動部によって駆動される長針および短針を備えており、
時計として構成された、付記３２Ａに記載の電子機器。
〔付記３４Ａ〕
前記駆動部は、演算機能を有しており、
前記駆動部による演算結果を表示する表示部を備えており、
電子計算機として構成された、付記３２Ａに記載の電子機器。
［第５−第６実施形態］
第５および第６実施形態および図４４〜図６７における符号は、これらの実施形態および図において有効であり、他の実施形態および図における符号とは独立している。ただし、第５および第６実施形態の具体的構成と他の実施形態の具体的構成とは、相互に適宜組合せ可能である。
本発明において、「透明」とは、透過率が約５０％以上であるものと定義する。また「透明」とは、可視光線に対して、無色透明という意味でも使用する。可視光線は波長約３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ程度、エネルギー約３．４５ｅＶ〜１．４９ｅＶ程度に相当し、この領域で透過率が５０％以上あれば透明である。
図４４〜図４８は、本発明の第５実施形態に基づく電子機器および本発明の第５および第６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示している。本実施形態の電子機器Ｂ５は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５、有機薄膜太陽電池モジュールＡ６、ケース６１、制御部７０１、表示部７０２、入力部７０３、マイク７０４、スピーカ７０５、無線通信部７０６およびバッテリ７０７を備えており、携帯型電話端末として構成されている。
ケース６１は、電子機器Ｂ５のその他の構成要素を収容するものであり、金属、樹脂、ガラスなどの材質からなる。
図４４は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５，Ａ６およびこれらを用いた電子機器Ｂ５を示す平面図である。図４５は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５，Ａ６および電子機器Ｂ５を示す底面図である。図４６は、図４４のＸＬＶＩ−ＸＬＶＩ線に沿う模式的な断面図である。図４７は、図４４のＸＬＶＩＩ−ＸＬＶＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。図４８は、電子機器Ｂ５を示すシステム構成図である。なお、図４６においては、理解の便宜上、ケース６１、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５、有機薄膜太陽電池モジュールＡ６、制御部７０１、表示部７０２およびバッテリ７０７のみを模式的に示している。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ５および有機薄膜太陽電池モジュールＡ６は、電子機器Ｂ５における電源モジュールであり、太陽光などの光を電力に変換する。具体的構成は、後述する。
制御部７０１は、本発明でいう駆動部の一例に相当し、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５および有機薄膜太陽電池モジュールＡ６からの給電によって駆動する。なお、制御部７０１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５および有機薄膜太陽電池モジュールＡ６からｎ直接給電されてもよいし、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５および有機薄膜太陽電池モジュールＡ６からの電力がバッテリ７０７に一旦充電された後に、このバッテリ７０７からの給電によって駆動されてもよい。制御部７０１は、たとえばＣＰＵ、メモリおよびインターフェースなどを具備して構成されている。
表示部７０２は、各種の情報を電子機器Ｂ５の外観に表示するためのものである。表示部７０２は、たとえば液晶表示パネルあるいは有機ＥＬ表示パネルなどである。本実施形態においては、表示部７０２は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５を透して外観に情報を表す。
入力部７０３は、使用者の操作を電気信号として制御部７０１に出力するためのものである。入力部７０３は、たとえば表示部７０２に積層されたタッチパネルである。なお、表示部７０２と入力部７０３とが一体的に構成されていてもよい。
マイク７０４は、使用者の音声を電気信号に変換するデバイスである。スピーカ７０５は、通話相手の音声や各種の通知音などを出力するデバイスである。
無線通信部７０６は、無線通信規格に準拠した双方向無線通信を行うデバイスである。
バッテリ７０７は、電子機器Ｂ５を駆動する電力を蓄えるデバイスである。バッテリ７０７は、充放電が適宜可能に構成されている。バッテリ７０７の充電は、図示しないアダプタを用いた商用電力からの給電、または有機薄膜太陽電池モジュールＡ５および有機薄膜太陽電池モジュールＡ６からの給電によってなされる。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ５および有機薄膜太陽電池モジュールＡ６は、第１導電層１、第２導電層２、光電変換層３、支持基板４１、パッシベーション膜４２、保護樹脂層４５およびバイパス導電部５を備えている。本実施形態においては、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５および有機薄膜太陽電池モジュールＡ６は、平面視矩形状とされているが、これは一例であり、それぞれは様々な形状とされうる。有機薄膜太陽電池モジュールＡ５と有機薄膜太陽電池モジュールＡ６とは、互いの構成が一部を除き共通する。以下においては、まず有機薄膜太陽電池モジュールＡ５について説明する。
図４９は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５のうち第１導電層１、第２導電層２、光電変換層３、支持基板４１および保護樹脂層４５を示す要部分解斜視図である。なお、理解の便宜上,支持基板４１は想像線（二点鎖線）で示している。図５０は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５の第１導電層１を示す平面図である。図５１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５の光電変換層３を示す平面図である。図５２は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５の第２導電層２を示す平面図である。図５３は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５の保護樹脂層４５およびバイパス導電部５を示す平面図である。
支持基板４１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５の土台となる部材である。支持基板４１は、たとえば透明なガラスあるいは樹脂からなる。支持基板４１の厚さは、たとえば
０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍである。
第１導電層１は、支持基板４１上に形成されている。第１導電層１は、透明であり、本実施形態においてはＩＴＯからなる。図４９および図５０に示すように、第１導電層１は、第１電極部１１、第１端部１４、第１延出部１５、第２延出部１６、複数の開口１８およびスリット１９、第３端縁１０１および延出部１０３を有する。本実施形態においては、第１導電層１は、平面視略矩形状とされているが、これは第１導電層１の形状の一例である。第１導電層１の形状は、様々な形状に設定されうる。第１導電層１の厚さは、たとえば１００ｎｍ〜３００ｎｍである。なお、図５０において、第１電極部１１、第１端部１４、第１延出部１５および第２延出部１６には、斜線のハッチングを付している。
第１電極部１１は、光電変換層３によって生じた正孔が集約される層であり、いわゆるアノード電極として機能する。本実施形態においては、第１導電層１の大部分が１つの第１電極部１１とされている。
第１延出部１５は、第１電極部１１から、平面視において光電変換層３の外方に延出する部分である。図５０においては、第１電極部１１と第１延出部１５との境界を想像線（二点鎖線）で示している。第１延出部１５を設けることにより、光電変換層３における発電によって集約された正孔を、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５外に導くことができる。
第１端部１４は、スリット１９によって第１電極部１１と隔離された部分である。本実施形態においては、第１端部１４は、たとえば平面視円形状とされている。本実施形態においては、第１端部１４は、略円形状とされた部分と矩形状の部分とが組み合わされた形状とされている。
第２延出部１６は、第１端部１４から、平面視において光電変換層３の外方に延出している。図５０においては、第１端部１４と第２延出部１６との境界を想像線（二点鎖線）で示している。本実施形態においては、第１延出部１５と第２延出部１６とが隣り合う配置とされている。第２延出部１６を設けることにより、光電変換層３における発電によって集約された電子を、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５外に導くことができる。
複数の開口１８は、厚さ方向に第１導電層１を貫通した開口部分である。本実施形態においては、２つの開口１８が設けられている。図５０における図中上方の開口１８は、たとえばスピーカ７０５を機能させるために設けられたものである。一方、図中中央の最も大である開口１８は、表示部７０２によって表示された情報を外観に表すために設けられたものである。
第３端縁１０１は、図中中央の開口１８を規定する端縁である。本実施形態においては、第３端縁１０１は、開口１８を四方から囲む端縁となっており、平面視矩形環状である。なお、第３端縁１０１は、開口１８を四方から囲む形状に限定されない。たとえば、第３端縁１０１が開口１８に三方から隣接することにより、開口１８が第１電極部１１から平面視において外方に開いた構成であってもよい。あるいは、第３端縁１０１は、開口１８に対して二方あるいは一方のみから隣接するものであってもよい。第３端縁１０１に隣接する領域、すなわち図中中央の１８からは、支持基板４１が露出している。また、第３端縁１０１は、後述する保護樹脂層４５の第２端縁４５１およびパッシベーション膜４２の第１端縁４２１から延出する第１導電層１の部分の内端縁とされている。
延出部１０３は、パッシベーション膜４２および保護樹脂層４５から外方に延出する部位である。本実施形態においては、第１導電層１の略全外周端縁に、延出部１０３が設けられている。
第２導電層２は、その大部分が光電変換層３を介して第１導電層１上に積層されている。また、第２導電層２の一部は、第１導電層１に直接接している。第２導電層２の材質は特に限定されないが、本実施形態においては、第２導電層２は、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｍｇに代表される金属からなる。以下においては、第２導電層２がＡｌからなる場合を例に説明する。したがって、第２導電層２は、透明ではない。またこの場合、第２導電層２の支持基板４１とは反対側の表面に、Ａｌ２Ｏ３からなる不動態皮膜（図示略）が形成されてもよい。第２導電層２の厚さは、たとえば３０ｎｍ〜１５０ｎｍである。
図５２に示すように、第２導電層２は、第２電極部２１、第２端部２４および複数の開口２８を有する。本実施形態においては、第２導電層２は、平面視略矩形状とされているが、これは第２導電層２の形状の一例である。第２導電層２の形状は、様々な形状に設定されうる。なお、図５２においては、第２電極部２１および第２端部２４に、斜線のハッチングを付している。
第２電極部２１は、光電変換層３によって生じた電子が集約される層であり、いわゆるカソード電極として機能する。第２電極部２１は、平面視において、第１電極部１１と一致する。本実施形態においては、第２導電層２の大部分が第２電極部２１とされている。
第２端部２４は、平面視において第１導電層１の第１端部１４に一致し、且つ第２電極部２１に繋がっている。図５２においては、理解の便宜上、第２端部２４の形状を想像線（二点鎖線）で示している。第２端部２４は、第１端部１４と同様に平面視略円形状の部分と平面視矩形状の部分とが組み合わされたとされている。
複数の開口２８は、厚さ方向に第２導電層２を貫通する開口部分である。本実施形態においては、２つの開口２８が設けられている。図５２における図中上方の開口２８は、たとえばスピーカ７０５を機能させるために設けられたものである。一方、図中中央の最も大である開口２８は、表示部７０２によって表示された情報を外観に表すために設けられたものである。
第４内方退避端縁２０１は、図中中央の開口２８を規定する端縁である。本実施形態においては、第４内方退避端縁２０１は、開口２８を四方から囲む端縁となっており、平面視矩形環状である。なお、第４内方退避端縁２０１は、開口２８を四方から囲む形状に限定されない。たとえば、第４内方退避端縁２０１が開口２８を三方から隣接することにより、開口２８が第２電極部２１から平面視において外方に開いた構成であってもよい。あるいは、第４内方退避端縁２０１は、開口２８に対して二方あるいは一方のみから隣接するものであってもよい。また、図４７に示すように、第４内方退避端縁２０１は、第３端縁１０１よりも内方（開口１８内に延出する方向とは反対側）に退避している。
第４外方退避端縁２０２は、図４７に示すように、後述するパッシベーション膜４２の第１外方端縁４２２および保護樹脂層４５の第２外方端縁４５２よりも平面視において内方（図４７における右方）に退避している。本実施形態においては、第４外方退避端縁２０２は、平面視環状である。
光電変換層３は、第１導電層１と第２導電層２とに挟まれて、支持基板４１に積層されている。光電変換層３は、有機薄膜からなる層であり、受けた光を電力に変換する光電変換機能を発揮する。光電変換層３の具体的構成は特に限定されないが、その一例を挙げると、バルクヘテロ接合有機活性層と、このバルクヘテロ接合有機活性層に対して第１導電層１側に積層された正孔輸送層とからなる。本実施形態においては、光電変換層３は、平面視矩形状とされているが、これは一例であり、光電変換層３は、様々な形状とされうる。光電変換層３の厚さは、たとえば５０ｎｍ〜３００ｎｍである。
バルクヘテロ接合有機活性層は、ｐ型有機活性層領域とｎ型有機活性層領域が混在し、複雑なバルクへテロｐｎ接合を形成している。ｐ型有機活性層領域は、例えば、Ｐ３ＨＴ（poly(3-hexylthiophene-2,5diyl)）で形成され、ｎ型有機活性層領域は、例えば、ＰＣＢＭ（6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester）で形成されている。正孔輸送層は、たとえばＰＥＤＯＴ：ＰＳＳで形成されている。
光電変換層３の形成に用いられる材質を例示すると、フタロシアニン（Ｐｃ:Phthalocyanine）、亜鉛フタロシアニン（ＺｎＰｃ:Zinc- phthalocyanine）、Ｍｅ−Ｐｔｃｄｉ（N,N’-dimethyl perylene-3,4,9,10-dicarboximide）、フラーレン（C 60 :Buckminster fullerene）が挙げられる。これらの材質は、たとえば真空蒸着に使用される。
また、光電変換層３の形成に用いられる他の材質を例示すると、ＭＤＭＯ−ＰＰＶ（poly[2-methoxy-5-(3,7-dimethyl octyloxy)]-1,4-phenylene vinylene）、ＰＣＤＴＢＴ（poly[N-9’-hepta-decanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(4’,7’-di-thienyl-2’1’,3’-b3nzothiadizaole)]）、ＰＣ６０ＢＭ（6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester）、ＰＣ７０ＢＭ（6,6-phenyl-C71-butyric acid methyl ester）が挙げられる。これらの材質は、たとえば溶液プロセルに使用される。
図５１に示すように、光電変換層３は、非発電領域３０、発電領域３１および意匠表示部３５、複数の開口３８、第５内方退避端縁３０１および第５外方退避端縁３０２を有している。なお、図５１においては、非発電領域３０および発電領域３１に、複数の離散点からなるハッチングを付している。
意匠表示部３５は、第１導電層１を透して外観に表れる意匠を構成する部位である。意匠表示部３５が構成する意匠とは、使用者等が目視することによって、文字、記号、図柄などの視覚的特異部分として視認されうるものを指す。本実施形態においては、意匠表示部３５は、円環形状を表している。
本実施形態においては、意匠表示部３５は、貫通部３５０によって構成されている。貫通部３５０は、光電変換層３を厚さ方向に貫通する態様の部位である。このような貫通部３５０は、第１導電層１を透して外観に表れる。また、本実施形態においては、貫通部３５０は、第２導電層２を第１導電層１側に露出させている。すなわち、貫通部３５０を通じて第２導電層２の一部が外観に表れている。
発電領域３１は、第１導電層１の第１電極部１１および第２導電層２の第２電極部２１に挟まれ、且つ光電変換機能を発揮することにより発電に寄与する領域である。また、発電領域３１の形状は、平面視において、第１電極部１１および第２電極部２１に一致する。
非発電領域３０は、光電変換層３のうち平面視において第１導電層１の第１電極部１１および第２導電層２の第２電極部２１とは重ならない領域であり、第１導電層１の第１端部１４と重なっている。第１端部１４は、第２導電層２の第２端部２４と接しており、集約された正孔と電子とが即座に結合してしまう。このため、非発電領域３０は、且つ発電に寄与しない。すなわち、光電変換層３のうち複数の発電領域３１以外の領域が、非発電領域３０とされている。
本実施形態においては、非発電領域３０は、端部領域３４とされている。端部領域３４は、貫通部３５０（意匠表示部３５）を有している。端部領域３４は、平面視において第１導電層１の第１端部１４に内包される貫通部３５０（意匠表示部３５）を含み、且つ第１導電層１の第１端部１４に重なっている。また、端部領域３４は、第２導電層２の第２端部２４と重なっている。第１導電層１の第１端部１４と第２導電層２の第２端部２４とは、端部領域３４の貫通部３５０を通じて接している。
複数の開口３８は、光電変換層３を厚さ方向に貫通する開口部分である。本実施形態においては、２つの開口３８が設けられている。図５１における図中上方の開口３８は、たとえばスピーカ７０５を機能させるために設けられたものである。一方、図中中央の最も大である開口３８は、表示部７０２によって表示された情報を外観に表すために設けられたものである。
第５内方退避端縁３０１は、図中中央の開口３８を規定する端縁である。本実施形態においては、第５内方退避端縁３０１は、開口３８を四方から囲む端縁となっており、平面視矩形環状である。なお、第５内方退避端縁３０１は、開口３８を四方から囲む形状に限定されない。たとえば、第５内方退避端縁３０１が開口３８を三方から隣接することにより、開口３８が発電領域３１から平面視において外方に開いた構成であってもよい。あるいは、第５内方退避端縁３０１は、開口３８に対して二方あるいは一方のみに設けられたものであってもよい。また、図４７に示すように、第５内方退避端縁３０１は、第３端縁１０１よりも内方（開口１８内に延出する方向とは反対側）に退避している。
第５外方退避端縁３０２は、図４７に示すように、後述するパッシベーション膜４２の第１外方端縁４２２および保護樹脂層４５の第２外方端縁４５２よりも平面視において内方（図４７における右方）に退避している。本実施形態においては、第５外方退避端縁３０２は、平面視環状である。
上述した構成により、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５においては、第１延出部１５が第１電極部１１に繋がっている。また、第２電極部２１には、第２端部２４が繋がっている。第２端部２４は、端部領域３４の貫通部３５０を通じて第１端部１４と接している。第１端部１４には、第２延出部１６が繋がっている。この結果、第１延出部１５と第２延出部１６とが有機薄膜太陽電池モジュールＡ５の出力端子として機能する。
パッシベーション膜４２は、第２導電層２上に積層されており、第２導電層２および光電変換層３を保護している。パッシベーション膜４２は、たとえばＳｉＮまたはＳｉＯＮからなる。パッシベーション膜４２の厚さは、たとえば０．５μｍ〜２．０μｍであり、本実施形態においては、たとえば１．５μｍ程度とされる。
保護樹脂層４５は、パッシベーション膜４２を覆っている層である。保護樹脂層４５は、たとえば紫外線硬化樹脂からなる。保護樹脂層４５の厚さは、たとえば３μｍ〜２０μｍであり、本実施形態においては、たとえば１０μｍ程度とされる。
図５３に示すように、保護樹脂層４５は、複数の開口４５８、第２端縁４５１および第２外方端縁４５２を有する。なお、図５３においては、保護樹脂層４５に斜線のハッチングを付している。
複数の開口４５８は、保護樹脂層４５の一部が削除された態様であり、保護樹脂層４５を貫通している。本実施形態においては、２つの開口４５８が設けられている。図５３における図中上方の開口４５８は、たとえばスピーカ７０５を機能させるために設けられたものである。一方、図中中央の最も大である開口４５８は、表示部７０２によって表示された情報を外観に表すために設けられたものである。
第２端縁４５１は、図中中央の開口４５８を規定する端縁である。本実施形態においては、第２端縁４５１は、開口４５８を四方から囲む端縁となっており、平面視矩形環状である。なお、第２端縁４５１は、開口４５８を四方から囲む形状に限定されない。たとえば、第２端縁４５１が開口４５８を三方から隣接することにより、開口４５８が保護樹脂層４５から平面視において外方に開いた構成であってもよい。あるいは、第２端縁４５１は、開口４５８に対して二方あるいは一方のみ設けられたものであってもよい。
第２外方端縁４５２は、平面視において光電変換層３の少なくとも一部を挟んで第２端縁４５１と反対側に位置しており、本実施形態においては、保護樹脂層４５の外周端縁である。
パッシベーション膜４２は、第１端縁４２１および第１外方端縁４２２を有している。
第１端縁４２１は、平面視において第２端縁４５１と一致している。また、本実施形態においては、第１端縁４２１は、第２端縁４５１と連続した面をなしている。第１外方端縁４２２は、平面視において第２外方端縁４５２と一致している。また、本実施形態においては、第１外方端縁４２２は、第２外方端縁４５２と連続した面をなしている。
図４７に示すように、第２端縁４５１および第１端縁４２１によって囲まれた領域である開口４５８から、支持基板４１の一部が露出領域４１１として露出している。また、露出領域４１１は、第１導電層１等によって覆われておらず、支持基板４１の表面が直接露出している。
バイパス導電部５は、第１導電層１に到達した正孔を集電するための、第１導電層１より低抵抗な経路を構成するためのものである。本実施形態においては、バイパス導電部５は、２つのバスバー部５１、複数の連絡部５２および２つの集極部５３を有する。バイパス導電部５は、第１導電層１よりも低抵抗な材質からなり、たとえばＡｇまたはカーボンを含む。
図４７および図５３に示すように、１つのバスバー部５１は、第２端縁４５１および第１端縁４２１を全長にわたって覆っている。このバスバー部５１は、第１導電層１のうち第３端縁１０１と第１端縁４２１（第２端縁４５１）との間に位置する部分を覆っている。また、このバスバー部５１の内端縁は、平面視において第３端縁１０１と一致している。他方のバスバー部５１は、第２外方端縁４５２および第１外方端縁４２２を全長にわたって覆っている。このバスバー部５１は、第１導電層１の延出部１０３を覆っている。このような構成により、２つのバスバー部５１は、それぞれが第１導電層１と導通している。
複数の連絡部５２は、保護樹脂層４５上に形成された部分であり、図５３における図中内側のバスバー部５１と図中外側の連絡部５２とを連結している。２つの集極部５３は、一方が第１導電層１に導通しており、他方が第２導電層２に導通している。
図５４は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ６の第１導電層１を示す平面図である。図５５は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ６の光電変換層３を示す平面図である。図５６は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ６の第２導電層２を示す平面図である。図５７は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ６の保護樹脂層４５およびバイパス導電部５を示す平面図である。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ６においては、表示部７０２を外観に表すための開口１８、開口２８、開口３８、開口４５８等が設けられていない。このため、第３端縁１０１、第４内方退避端縁２０１、第５内方退避端縁３０１、第１端縁４２１および第２端縁４５１は設けられていない。また、バイパス導電部５は、外周に沿うバスバー部５１を有し、連絡部５２は、有していない。
本実施形態においては、図５５に示すように、光電変換層３に複数の貫通部３５０（３５）が設けられている。これらの貫通部３５０は、それぞれがアルファベットを表している。この貫通部３５０を利用して、第１導電層１の第１端部１４と第２導電層２の第２端部２４とが接している点は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５と同様である。
次いで、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５の製造方法の一例について、図５８〜図６５を参照しつつ、以下に説明する。なお、これらの図においては、理解の便宜上、図４７とは、天地逆に表されている。また、図５８〜図６５においては、図４４に示した電子機器Ｂ５のＸＬＶＩＩ−ＸＬＶＩＩ線における断面構造を生成する過程を示している。
まず、図５８に示すように支持基板４１を用意する。そして、図５９に示すように、支持基板４１の片面にたとえばスパッタ法などの一般的な手法によりＩＴＯからなる第１導電層１を成膜する。次に、該ＩＴＯにパターニングを施し、開口１８、スリット１９等のパターンを形成するためのパターニングを行う。ここで、ＩＴＯへのパターニング手法としては、たとえばウエットエッチングを用いた手法、酸素プラズマエッチングを用いた手法、レーザパターニングを用いた手法が適宜採用される。なお、第１導電層１は、上記に限られず、例えばナノインプリントを用いた手法によって、支持基板４１上に直接的にＩＴＯをパターニングすることで形成するようにしても良い。
次いで、図６０に示すように、光電変換層３を形成する。光電変換層３の形成は、たとえば、スピンコート塗布により支持基板４１上および第１導電層１上に有機膜を成膜した後に、酸素プラズマエッチング、レーザパターニングを用いることによって、第５内方退避端縁３０１、第５外方退避端縁３０２、開口３８、貫通部３５０（意匠表示部３５）を有する構成に仕上げることにより行う。なお、光電変換層３は、上記に限定されず、スリットコート法、キャピラリーコート法、グラビア印刷などの手法によって、支持基板４１上および第１導電層１上に直接的に有機膜をパターニングすることで形成するようにしても良い。
次いで、図６１に示すように、第２導電層２を形成する。第２導電層２の形成は、たとえば上述した金属を真空加熱蒸着法によって支持基板４１、第１導電層１および光電変換層３上に金属膜を成膜する。次に、該金属膜に例えばマスク層を用いたエッチングを行うことによりパターニングを施す。このパターニングにより、光電変換層３上に第４内方退避端縁２０１および第４外方退避端縁２０２を有する第２導電層２を形成する。
次いで、図６２に示すように、パッシベーション膜４２を形成する。パッシベーション膜４２の形成は、たとえばプラズマＣＶＤ法によってＳｉＮまたはＳｉＯＮなどの膜を支持基板４１、第１導電層１、光電変換層３および第２導電層２上に形成することにより行う。
次いで、図６３に示すように、保護樹脂層４５を形成する。保護樹脂層４５の形成は、たとえば紫外線硬化樹脂を含む液体樹脂材料をスクリーン印刷によってパッシベーション膜４２上に塗布し、紫外線を照射することによって硬化させる。これにより、第２端縁４５１および第２外方端縁４５２を有する保護樹脂層４５が得られる。
次いで、図６４に示すように、保護樹脂層４５をマスクとして用いたパターニングをパッシベーション膜４２に施す。このパターニングは、たとえばフッ化水素を０．５５％〜４．５％含むフッ化水素酸を用いたウエットエッチングによって行う。このようなフッ化水素酸は、紫外線硬化樹脂からなる保護樹脂層４５をほとんど溶解しない一方、ＳｉＮ等からなるパッシベーション膜４２を選択的に溶解する。また、フッ化水素酸は、ＩＴＯ等からなる第１導電層１はほとんど溶解しない。この結果、パッシベーション膜４２に第１端縁４２１および第１外方端縁４２２が形成される。第１端縁４２１は、平面視において第２端縁４５１と一致する。第１端縁４２１と第２端縁４５１とは、連続した面をなす。また、第１外方端縁４２２は、平面視において第２外方端縁４５２と一致する。第１外方端縁４２２と第２外方端縁４５２とは、連続した面をなす。
次いで、図６５に示すように、バイパス導電部５を形成する。バイパス導電部５の形成は、たとえばＡｇまたはカーボンを含むペーストを塗布した後に、たとえば乾燥などの手法によってこのペーストを硬化させることによって行う。
次いで、第１導電層１にパターニングを施す。このパターニングは、たとえば濃塩酸と濃硝酸とが３：１の比率で混合された王水を用いて行う。このパターニングにより、第１導電層１のうちバイパス導電部５や保護樹脂層４５から露出した部分が選択的に除去される。この結果、第１導電層１に第３端縁１０１等が形成される。以上の工程を経ることにより、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５が得られる。有機薄膜太陽電池モジュールＡ６の製造も同様に行うことができる。
次に、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５および電子機器Ｂ５の作用について説明する。
本実施形態によれば、第２端縁４５１および第２外方端縁４５２に隣接する領域において支持基板４１が露出している。この部位には、パッシベーション膜４２や保護樹脂層４５が形成されていない。したがって、この部位をより透明に仕上げることが可能であり、表示部７０２をより鮮明に外観に表すことができる。
第２端縁４５１および第１端縁４２１に隣接する領域のうちバスバー部５１によって覆われた僅かな領域を除いて、支持基板４１には第１導電層１が形成されていない。第１導電層１は、ＩＴＯからなるものの、光線のあたり具合によっては、うっすらと着色されたものとして視認される。本実施形態においては、表示部７０２を外観に表すための領域をことさらに透明に仕上げることが可能であり、より美麗な外観を実現することができる。
光電変換層３の第５内方退避端縁３０１および第２導電層２の第４内方退避端縁２０１が、第１端縁４２１および第２端縁４５１と離間していることにより、第２導電層２および光電変換層３がバイパス導電部５と不当に導通することを回避することができる。また、第４内方退避端縁２０１および第５内方退避端縁３０１と第１端縁４２１および第２端縁４５１との間にパッシベーション膜４２が介在していることにより、第２導電層２および光電変換層３とバイパス導電部５のバスバー部５１とがショートすることをより確実に防止可能である。
保護樹脂層４５をマスクとして用いたパターニングをパッシベーション膜４２に施すことにより、保護樹脂層４５と同形状のパッシベーション膜４２を形成することができる。すなわち、紫外線硬化樹脂などの形状形成に優れた材質を用いて保護樹脂層４５を形成すれば、必ずしも形状形成に優れていない材質からなるパッシベーション膜４２を所望の形状に仕上げることができる。なお、保護樹脂層４５は、パッシベーション膜４２を形成した後に除去してもよい。ただし、保護樹脂層４５を残存させた場合、水分やパーティクル等の第１導電層１、第２導電層２および光電変換層３等への侵入を防止する効果や、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５の強度向上を図る効果が期待できる。
バイパス導電部５を設けることにより、第１導電層１に拡散してきた正孔を、バスバー部５１を経由して集極部５３へと導くことができる。バイパス導電部５は、第１導電層１よりも低抵抗であるため、電力が熱に変換されてしまうことを抑制することができる。これは、有機薄膜太陽電池モジュールＡ５および有機薄膜太陽電池モジュールＡ６の発電損失を低減するとともに、より大面積の発電領域３１による発電に適している。
バイパス導電部５を形成した後に第１導電層１にパターニングを施すことにより、バイパス導電部５の連絡部５２は、第１導電層１の端面ではなく、第１導電層１のうち平面視において有意な面積を有する部分（延出部１０３など）に接する構成となる。これは、第１導電層１とバイパス導電部５との接触抵抗を低下させるとともに、確実な導通に有利である。
図６６および図６７は、本発明の変形例を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
図６６は、電子機器Ｂ５および有機薄膜太陽電池モジュールＡ５の変形例を示している。本変形例においては、第１導電層１の第３端縁１０１が平面視において第１端縁４２１および第２端縁４５１と一致している。また、上述した例における内側のバスバー部５１は設けられていない。このような変形例は、保護樹脂層４５をマスクとして王水を用いたパターニングを第１導電層１に施すことによって形成される。
本変形例によっても、第１端縁４２１および第２端縁４５１に隣接する部位をより透明に仕上げることが可能であり、表示部７０２をより鮮明に外観に表すことができる。
図６７は、電子機器Ｂ５および有機薄膜太陽電池モジュールＡ５の変形例を示している。本変形例においては、第１導電層１は、第３端縁１０１に代えて、第３内方退避端縁１０２を有している。第３内方退避端縁１０２は、平面視において第１端縁４２１および第２端縁４５１よりも内方に退避している。また、上述した例における内側のバスバー部５１は設けられていない。このような変形例は、支持基板４１に第１導電層１を成膜した後に、スリット１９等とともに第３内方退避端縁１０２を形成しておくことによって製造される。
本変形例によっても、第１端縁４２１および第２端縁４５１に隣接する部位をより透明に仕上げることが可能であり、表示部７０２をより鮮明に外観に表すことができる。
本発明に係る有機薄膜太陽電池モジュール、電子機器、有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る有機薄膜太陽電池モジュール、電子機器、有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
本発明に係る電子機器は、携帯型電話端末をはじめ、太陽光発電を利用可能な様々な電子機器に適用することが可能であり、たとえば腕時計、電子計算機などが挙げられる。
以下に、本発明の技術的特徴について付記する。
〔付記１Ｂ〕
透明な支持基板と、
前記支持基板に積層された透明な第１導電層と、
第２導電層と、
前記第１導電層および前記第２導電層に挟まれた有機薄膜からなる光電変換層と、
前記第２導電層を覆うパッシベーション膜と、
を備え、
前記パッシベーション膜は、第１端縁を有し、
前記第１端縁に隣接する領域において、前記支持基板が露出している、有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２Ｂ〕
前記第１導電層は、平面視において前記第１端縁と一致する第３端縁を有する、付記１Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３Ｂ〕
前記第１導電層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第３内方退避端縁を有する、付記１Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記４Ｂ〕
前記第２導電層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第４内方退避端縁を有する、付記２Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記５Ｂ〕
前記光電変換層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第５内方退避端縁を有する、付記４Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記６Ｂ〕
前記第４内方退避端縁は、平面視において前記第５内方退避端縁よりも内方に退避している、付記５Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記７Ｂ〕
前記第１端縁は、平面視環状である、付記４Ｂないし６Ｂのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記８Ｂ〕
前記第３端縁は、平面視環状である、付記７Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記９Ｂ〕
前記第３内方退避端縁は、平面視環状である、付記３Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１０Ｂ〕
前記第４内方退避端縁は、平面視環状である、付記８Ｂまたは９Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１１Ｂ〕
前記第５内方退避端縁は、平面視環状である、付記１０Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１２Ｂ〕
前記第１導電層は、ＩＴＯからなる、付記１Ｂないし１１Ｂのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１３Ｂ〕
前記第２導電層は、金属からなる、付記１Ｂないし１２Ｂのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１４Ｂ〕
前記第２導電層は、Ａｌからなる、付記１３Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１５Ｂ〕
前記パッシベーション膜は、ＳｉＮからなる、付記１Ｂないし１４Ｂのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１６Ｂ〕
前記パッシベーション膜を覆う保護樹脂層を備えており、
前記保護樹脂層は、平面視において前記第１端縁と一致する第２端縁を有する、付記１Ｂないし１５Ｂのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１７Ｂ〕
前記第２端縁と前記第１端縁とは、連続した面をなす、付記１６Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１８Ｂ〕
前記第２端縁は、平面視環状である、付記１６Ｂまたは１７Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１９Ｂ〕
前記保護樹脂層は、紫外線硬化樹脂からなる、付記１６Ｂないし１８Ｂのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２０Ｂ〕
前記保護樹脂層は、平面視において前記光電変換層の少なくとも一部を挟んで前記第２端縁と反対側に位置する第２外方端縁を有し、
前記パッシベーション膜は、平面視において前記第２外方端縁と一致する第１外方端縁を有し、
前記第１導電層は、前記第２外方端縁および前記第１外方端縁から外方に延出する延出部を有し、
前記延出部の少なくとも一部を覆い、且つ前記第１導電層の材料よりも低抵抗の材料からなるバイパス導電部を備える、付記１６Ｂないし１９Ｂのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２１Ｂ〕
前記第２外方端縁と前記第１外方端縁とは、連続した面をなす、付記２０Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２２Ｂ〕
前記バイパス導電部は、前記第２外方端縁および前記第１外方端縁を覆う、付記２０Ｂまたは２１Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２３Ｂ〕
前記バイパス導電部は、ＡｇＢまたはカーボンを含む、付記２０Ｂないし２２Ｂのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２４Ｂ〕
前記第２導電層は、平面視において前記第２外方端縁および前記第１外方端縁よりも内方に退避した第４外方退避端縁を有する、付記２０Ｂないし２３Ｂのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２５Ｂ〕
前記光電変換層は、平面視において前記第２外方端縁および前記第１外方端縁よりも内方に退避した第５外方退避端縁を有する、付記２０Ｂないし２４Ｂのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２６Ｂ〕
付記１Ｂないし２５Ｂのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールと、
前記有機薄膜太陽電池モジュールからの給電によって駆動する駆動部と、
を備えることを特徴とする、電子機器。
〔付記２７Ｂ〕
透明な支持基板に透明な第１導電層を積層する工程と、
前記第１導電層に有機薄膜からなる光電変換層を積層する工程と、
前記光電変換層に第２導電層を積層する工程と、
前記第２導電層を覆うパッシベーション膜を形成する工程と、
前記パッシベーション膜に第２端縁を有する保護樹脂層を積層する工程と、
前記第２端縁を境界として、前記パッシベーション膜を部分的に除去することにより平面視において前記第２端縁と一致する第１端縁を前記パッシベーション膜に形成する工程と、
前記第１導電層を部分的に除去することにより、前記第２端縁および前記第１端縁に隣接する領域において、前記支持基板を露出させる工程と、を備える、有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記２８Ｂ〕
前記支持基板を露出させる工程において、平面視において前記第２端縁および前記第１端縁と一致する第３端縁を前記第１導電層に形成する、付記２７Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記２９Ｂ〕
前記第２端縁および前記第１端縁は、平面視環状である、付記２８Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記３０Ｂ〕
前記第３端縁は、平面視環状である、付記２９Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記３１Ｂ〕
前記第１導電層は、ＩＴＯからなる、付記２７Ｂないし３０Ｂのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記３２Ｂ〕
前記第２導電層は、金属からなる、付記２７Ｂないし３１Ｂのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記３３Ｂ〕
前記第２導電層は、Ａｌからなる、付記３２Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記３４Ｂ〕
前記パッシベーション膜は、ＳｉＮからなる、付記２７Ｂないし３３Ｂのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記３５Ｂ〕
前記保護樹脂層は、紫外線硬化樹脂からなる、付記２７Ｂないし３４Ｂのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記３６Ｂ〕
前記保護樹脂層を積層する工程において、平面視において前記光電変換層の少なくとも一部を挟んで前記第２端縁と反対側に位置する第２外方端縁を形成し、
前記第２端縁を境界として、前記パッシベーション膜を部分的に除去することにより平面視において前記第２外方端縁と一致する第１外方端縁を前記パッシベーション膜に形成する工程と、
前記第１導電層のうち前記第２外方端縁および前記第１外方端縁から外方に延出する延出部の少なくとも一部を覆い、且つ前記第１導電層の材料よりも低抵抗の材料からなるバイパス導電部を形成する工程と、を備える、付記２７Ｂないし３５Ｂのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記３７Ｂ〕
前記バイパス導電部を形成する工程においては、前記バイパス導電部によって前記第２外方端縁および前記第１外方端縁を覆う、付記３６Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記３８Ｂ〕
前記バイパス導電部は、ＡｇＢまたはカーボンを含む、付記３６Ｂまたは３７Ｂに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
［第７−第１２実施形態］
第７ないし第１２実施形態および図６８〜図１１２における符号は、これらの実施形態および図において有効であり、他の実施形態および図における符号とは独立している。ただし、第７ないし第１２実施形態の具体的構成と他の実施形態の具体的構成とは、相互に適宜組合せ可能である。
本発明において、「透明」とは、透過率が約５０％以上であるものと定義する。また「透明」とは、可視光線に対して、無色透明という意味でも使用する。可視光線は波長約３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ程度、エネルギー約３．４５ｅＶ〜１．４９ｅＶ程度に相当し、この領域で透過率が５０％以上あれば透明である。
図６８は、本発明に係る有機薄膜太陽電池１０を装備する電子機器１００の一例を示している。この電子機器１００は、卓上電子計算機（電卓）である。この電子機器１００は、筐体１１０の表面に配置された表示部１２０と、入力部１３０と、有機薄膜太陽電池１０とを有する。表示部１２０は、たとえば、液晶表示器である。入力部１３０は、いわゆるテン・キーである。この電子機器１００は、入力部１３０からの入力にしたがって演算された結果が表示部１２０に表示される。演算および表示のための電力は、有機薄膜太陽電池１０によって発電された電力が使用される。有機薄膜太陽電池１０は、その受光面１１が筐体１１０の表面に臨むようにして組み込まれている。この有機薄膜太陽電池１０は、矩形のセル１２が横方向に複数並んだ形態を有しており、各セル１２の表面には、本発明によって特徴づけられた以下に説明する構成により、外部から視認できる所望の意匠Ｄが表される。
図６９は本発明の第７〜第９実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ａ〜１０Ｃの平面図を示し、図７０は第７実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ａの構造を示す、図６９のＬＸＸ−ＬＸＸ線に沿う断面図である。なお、図７０は、受光面１１が下方を向くようにして表している。
この有機薄膜太陽電池１０Ａは、支持基板２００、第１電極層３１０、光電変換層４００、第２電極層５１０、パッシベーション層６１０、接合層６２０および保護層６３０を有している。
支持基板２００は、第１面２０１と、その反対側の第２面２０２とを有し、たとえば、透明なガラスあるいは樹脂からなる。支持基板２００の厚さは、たとえば０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍであるが、これに限られない。
第１電極層３１０は、支持基板２００の第２面２０２上に形成されている。第１電極層３１０は、透明であり、本実施形態においてはＩＴＯからなる。この第１電極層３１０は、厚み方向に貫通するスリット３１１によってセル１２ごとに分離されている。第１電極層３１０にはまた、支持基板２００と反対側の表面に凹入部（開口部）３２０を設けることにより、薄肉部３１２が形成されている。薄肉部３１２の詳細および技術的意義については後述するが、この第１電極層３１０の一般部３１３の厚みは、たとえば、１００〜２００ｎｍであり、薄肉部３１２の厚みは、たとえば、５０〜１００ｎｍである。この第１電極層３１０は、光電変換層４００で生じたキャリアが集約される層である。
光電変換層４００は、第１電極層３１０の支持基板２００と反対側に積層されている。光電変換層４００は、第１電極層３１０に設けたスリット３１１と平面的に一致するスリット４０１により、セル１２ごとに分離されている。これにより、上記スリット３１１に臨む第１電極層３１０の端面と、上記スリット４０１に臨む光電変換層４００の端面は、面一となっている。光電変換層４００は、有機薄膜からなる層であり、受けた光を電力に変換する光電変換機能を発揮する。光電変換層４００の具体的構成は特に限定されないが、その一例を挙げると、バルクヘテロ接合有機活性層と、このバルクヘテロ接合有機活性層に対して第１電極層３１０側に積層された正孔輸送層とからなる。光電変換層４００の厚さは、たとえば１００〜２００ｎｍである。光電変換層４００には、第１電極層３１０に形成した凹入部３２０の形態が反映された凹凸４１１が形成されている。なお、光電変換層４００にこのような凹凸４１１が形成されていなくてもよい。
バルクヘテロ接合有機活性層は、ｐ型有機活性層領域とｎ型有機活性層領域が混在し、複雑なバルクへテロｐｎ接合を形成している。ｐ型有機活性層領域は、例えば、Ｐ３ＨＴ（poly(3-hexylthiophene-2,5diyl)）で形成され、ｎ型有機活性層領域は、例えば、ＰＣＢＭ（6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester）で形成されている。正孔輸送層は、たとえばＰＥＤＯＴ：ＰＳＳで形成されている。
光電変換層４００の形成に用いられる材質を例示すると、フタロシアニン（Ｐｃ:Phthalocyanine）、亜鉛フタロシアニン（ＺｎＰｃ:Zinc- phthalocyanine）、Ｍｅ−Ｐｔｃｄｉ（N,N'-dimethyl perylene-3,4,9,10-dicarboximide）、フラーレン（C 60 :Buckminster fullerene）が挙げられる。これらの材質は、たとえば真空蒸着に使用される。
また、光電変換層３の形成に用いられる他の材質を例示すると、ＭＤＭＯ−ＰＰＶ（poly[2-methoxy-5-(3,7-dimethyl octyloxy)]-1,4-phenylene vinylene）、ＰＣＤＴＢＴ（poly[N-9'-hepta-decanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(4',7'-di-thienyl-2'1',3'-b3nzothiadizaole)]）、ＰＣ６０ＢＭ（6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester）、ＰＣ７０ＢＭ（6,6-phenyl-C71-butyric acid methyl ester）が挙げられる。これらの材質は、たとえば溶液プロセルに使用される。
第２電極層５１０は、各セル１２ごとに、第１電極層３１０と共に支持基板２００の第２面２０２と厚み方向において光電変換層４００を挟むようにして光電変換層４００上に積層されている。本実施形態においては、第２電極層５１０は、たとえばＡｌにより形成されるが、材質は限定されず、Ｗ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ａｕ、Ａｇに代表される電極性金属により形成することができる。したがって、第２電極層２は、本願の定義において透明ではなく、不透明である。またこの場合、第２電極層５１０の支持基板２００と反対側の表面に、Ａｌ2Ｏ3からなる不動態皮膜（図示略）が形成されていてもよい。第２電極層２の厚さは、たとえば１００〜２００ｎｍである。第２電極層５１０は、光電変換層によって生じたキャリアが集約される層である。この第２電極層５１０には、光電変換層４００と同様、第１電極層３１０に形成した凹入部３２０の形態が反映された凹凸５１１が形成されている。なお、第２電極層５１０にこのような凹凸５１１が形成されていなくてもよい。
パッシベーション層６１０は、第２電極層５１０上に積層されており、第２電極層５１０および光電変換層４００を保護するとともに、各セル１２を分離するためのスリット３１１内にも進入し、スリット３１１の底部において支持基板２００に密着している。パッシベーション層６１０は、たとえばＳｉＮ、ＳｉＯ2、またはＳｉＯＮからなる。パッシ
ベーション層４２の厚さは、たとえば０．５μｍ〜２．０μｍであり、第１電極層３１０、光電変換層４００および第２電極層５１０の各厚みよりも厚い厚みを有しており、これにより、光電変換層４００に外部から水やパーティクル等が進入することを防止し、有機薄膜太陽電池１０Ａの耐久性を向上させることができる。なお、このパッシベーション層６１０は、第１電極層３１０に設けた凹入部３２０の影響を受けずに表面が平坦となる程度の厚みに形成することが好ましい。
接合層６２０は、パッシベーション層６１０と保護層６３０とを接合する層であり、たとえば樹脂系の接着剤層である。
保護層６３０は、有機薄膜太陽電池１０Ａを支持基板２００と反対側から保護するために設けられる。保護層６３０は、好ましくはガラス、もしくはフィルムからなるが、その他有機薄膜太陽電池１０Ａを保護しうる透明な材質を適宜採用することができる。保護層４４の厚さは、たとえば３０μｍ〜１００μｍである。
上記したように、第１電極層３１０には、支持基板２００と反対側に凹入部（開口部）３２０を設けることにより、薄肉部３１２が形成されている。この薄肉部３１２は、支持基板２００の第１面２０１側から視認できる意匠Ｄを表すためのものであり、本実施形態では、図７０に詳示するように、第１電極層３１０の支持基板２００と反対側の面に、幅ｗがたとえば５〜２０μｍで直線的に延びる複数の微細なライン状の凹溝３２１をたとえば３０〜５０μｍの微細なピッチ間隔ｐで形成することにより、形成している。このような凹溝３２１を形成することにより、支持基板２００の第１面２０１側から見たとき、微細な凹溝３２１における段差部での光の回折作用により、凹溝３２１を設けた領域をホログラムとして視認することができる。したがって、上記のような複数の微細な凹溝３２１を設ける領域の平面的な形状を選択することにより、図６９に示すように、上記支持基板２００の第１面２０１側、すなわち、有機薄膜太陽電池１０Ａの受光面１１に、文字や図柄などの意匠Ｄをホログラムとして表すことが可能となる。なお、上記したように、光電変換層４００および第２電極層５１０には、第１電極層３１０に設けた凹入部３２０の形態が反映された凹凸４１１，５１１が形成されている。そのため、パッシベーション層６１０、接合層６２０および保護層６３０が透明性を有している場合、この有機薄膜太陽電池１０Ａを裏面から観察した場合においても、図７８に示すように、ホログラムとしての意匠Ｄが表れる。
次に、有機薄膜太陽電池１０Ａの製造方法について、図７１〜図７７を参照して以下に説明する。
まず、図７１に示すように支持基板２００を用意し、そして、支持基板２００の第２面２０２にたとえばスパッタ法などの一般的な手法によりＩＴＯ３００を成膜する。次いで、図７２に示すように、該ＩＴＯ３００にパターニングを行うことにより矩形のセル１２ごとに分離された第１電極層３１０を形成する。各第１電極層３１０は、互いに独立しており、隣り合う第１電極層３１０間は、スリット３１１により分離された格好となる。ＩＴＯに対するパターニング手法としては、たとえばウエットエッチングを用いた手法、ドライエッチングを用いた手法、レーザパターニングを用いた手法が適宜採用される。なお、第１電極層３１０は、上記に限られず、印刷法によって、支持基板２００の第２面２０２上に直接的にＩＴＯをパターニングすることで形成するようにしてもよい。
次に、図７３に示すように、第１電極層３１０に、その露出表面（支持基板２００と反対側の面）に凹溝（開口部）３２１を設けることにより、薄肉部３１２を形成する。具体的には、第１電極層３１０上の意匠Ｄを表すべき領域に複数の凹溝３２１を形成する。上記したように、本実施形態では、第１電極層３１０の厚さ１００〜２００ｎｍであり、複数の凹溝３２１は、幅ｗがたとえば５〜２０μｍのライン状であり、配列ピッチｐが３０〜５０μｍである。また、薄肉部３１２の厚さは５０〜１００ｎｍであるから、上記凹溝３２１の深さは５０〜１００ｎｍである。このような微細な幅ｗの凹溝３２１を微細なピッチ間隔ｐで、しかも、微小厚さの第１電極層３１０上に形成する手法としては、所定出力のレーザスポットを第１電極層３１０上に走査することにより行うことが適当である。なお、ＩＴＯ３００にスリット３１１を設けてセル１２ごとに分離した第１電極層３１０を形成する工程（図７２）と、第１電極層３１０に凹溝３２１を設けて薄肉部３１２を形成する工程（図７３）は、順序を逆にしてもよい。
また、第１電極層３１０に凹溝３２１を設ける工程は、ＩＴＯ３００にスリット３１１を設ける工程と同時にドライエッチングによって行うことが可能である。その場合、レジストにおける凹溝３２１のための開口幅をスリット３１１のための開口幅より小とすることにより、エッチングレートを互いに異ならせ、除去深さの異なる凹溝３２１とスリット３１１とを同時に形成することができる。
次に、図７４に示すように、光電変換層４００を形成する。光電変換層４００の形成は、たとえば、スピンコート塗布により支持基板２００上および第１電極層３１０上に有機膜を成膜した後に、酸素プラズマエッチング、あるいはレーザパターニングを用いることによって、矩形の第１電極層３１０の平面形状と一致した平面形状に仕上げることにより行う。なお、光電変換層４００は、上記に限定されず、スリットコート法、キャピラリーコート法、グラビア印刷やスクリーン印刷などの印刷法によって、支持基板２００上および第１電極層３１０上に直接的に有機膜をパターニングすることで形成するようにしてもよい。
次に、図７５に示すように、第２電極層５１０を形成する。第２電極層５１０の形成は、たとえば上述した金属を真空加熱蒸着法によって支持基板２００、第１電極層３１０および光電変換層４００上に金属膜を成膜した後、この金属膜にたとえばマスク層を用いたエッチングを行うことによりパターニングを施すことにより行う。このパターニングにより、光電変換層４００上に第２電極層５１０を形成する。この後は、図７６に示すように、たとえばプラズマＣＶＤ法によってＳｉＮ、ＳｉＯ2、またはＳｉＯＮを支持基板２００、第１電極層３１０、光電変換層４００および第２電極層５１０上に亙って成膜することにより、パッシベーション層６１０を形成する。そして、パッシベーション層６１０に接合層６２０（図７７）を介して保護層４４を接合する。以上の工程を経ることにより、図７０に示した有機薄膜太陽電池１０Ａが得られる。
次に、有機薄膜太陽電池１０Ａの作用について説明する。
本実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ａによれば、支持基板２００と光電変換層４００との間の第１電極層３１０に凹入部（開口部）３２０を形成することにより薄肉部３１２を設けて意匠Ｄを構成し、この意匠Ｄを支持基板２００側から視認できる構成としたので、有機薄膜太陽電池１０に追加の部材を積層させることや外側に印刷を施すことなどをすることなく、当該有機薄膜太陽電池１０Ａの受光面１１に意匠Ｄを表すことができる。また、このようにして表される意匠Ｄが外物との接触や摩擦によって品位低下を招いたり、消失したりすることもなく、意匠Ｄ表示の品位を保つことができる。
また、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ａによれば、第１電極層３１０に対する加工により受光面１１から視認できるようにホログラムとしての意匠Ｄを表すことができるので、当該有機薄膜太陽電池１０Ａまたはこれを備える電子機器１００の模造品対策に役立つ。
さらに、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ａによれば、第１電極層３１０にこれを貫通しない薄肉部３１２を設けて意匠Ｄを構成しているので、意匠Ｄを構成することによっても光電変換層４００の有効発電面積を減じる必要がない。このため、意匠Ｄを構成した場合であっても有機薄膜太陽電池１０Ａとしての発電効率の低減を抑制することができる。
図７９は本発明の第８実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ｂの構造を示し、図６９のＬＸＸ−ＬＸＸ線に沿う拡大断面に相当する図である。同図において、図７０に示した第７実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ａと同一または同等の部材または部分には、同一の符号を付してある。
この有機薄膜太陽電池１０Ｂは、支持基板２００、第１電極層３１０、光電変換層４００、第２電極層５１０、パッシベーション層６１０、接合層６２０および保護層６３０を有している。
支持基板２００は、第１面２０１と、その反対側の第２面２０２とを有し、たとえば、透明なガラスあるいは樹脂からなる。支持基板２００の厚さは、たとえば０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍであるがこれに限定されない。
第１電極層３１０は、支持基板２００の第２面２０２上に形成されている。第１電極層３１０は、透明であり、本実施形態においてはＩＴＯからなる。この第１電極層３１０は、厚み方向に貫通するスリット３１１によってセル１２ごとに分離されている。第１電極層３１０にはまた、支持基板２００側の表面に凹入部（開口部）３２０を設けることにより、薄肉部３１２が形成されている。薄肉部３１２の詳細および技術的意義については後述するが、この第１電極層３１０の一般部３１３の厚みは、たとえば、１００〜２００ｎｍであり、薄肉部３１２の厚みは、たとえば、５０〜１００ｎｍである。この第１電極層３１０は、光電変換層４００で生じたキャリアが集約される層である。
光電変換層４００は、第１電極層３１０の支持基板２００と反対側に積層されている。光電変換層４００は、第１電極層３１０に設けたスリット３１１と平面的に一致するスリット４０１により、セル１２ごとに分離されている。これにより、上記スリット３１１に臨む第１電極層３１０の端面と、上記スリット４０１に臨む光電変換層４００の端面は、面一となっている。光電変換層４００は、有機薄膜からなる層であり、受けた光を電力に変換する光電変換機能を発揮する。光電変換層４００の具体的構成については、第７実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ａについて上述したのと同様である。光電変換層４００の厚さは、たとえば１００〜２００ｎｍである。
第２電極層５１０は、各セル１２ごとに、第１電極層３１０と共に支持基板２００の第２面２０２と厚み方向において光電変換層４００を挟むようにして光電変換層４００上に積層されている。本実施形態においては、第２電極層５１０は、たとえばＡｌにより形成されるが、材質は限定されず、第７実施形態について上述したのと同様、Ｗ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ａｕ、Ａｇに代表される電極性金属により形成することができる。したがって、第２電極層２は、本願の定義において透明ではなく、不透明である。またこの場合、第２電極層５１０の支持基板２００と反対側の表面に、Ａｌ2Ｏ3からなる不動態皮膜（図示略）が形成されていてもよい。第２電極層２の厚さは、たとえば１００〜２００ｎｍである。第２電極層５１０は、光電変換層によって生じたキャリアが集約される層である。
パッシベーション層６１０は、第２電極層５１０上に積層されており、第２電極層５１０および光電変換層４００を保護するとともに、各セル１２を分離するためのスリット３１１内にも進入し、スリット３１１の底部において支持基板２００に密着している。パッシベーション層６１０は、たとえばＳｉＮ、ＳｉＯ2、またはＳｉＯＮからなる。パッシ
ベーション層６１０の厚さは、たとえば０．５μｍ〜２．０μｍであり、第１電極層３１０、光電変換層４００および第２電極層５１０の各厚みよりも厚い厚みを有しており、これにより、光電変換層４００に外部から水やパーティクル等が進入することを防止し、有機薄膜太陽電池１０Ｂの耐久性を向上させることができる。
接合層６２０は、パッシベーション層６１０と保護層６３０とを接合する層であり、たとえば樹脂系の接着剤層である。
保護層６３０は、有機薄膜太陽電池１０Ｂを支持基板２００と反対側から保護するために設けられる。保護層６３０は、好ましくはガラス、もしくはフィルムからなるが、その他有機薄膜太陽電池１０Ｂを保護しうる透明な材質を適宜採用することができる。保護層６３０の厚さは、たとえば３０μｍ〜１００μｍである。
上記したように、第１電極層３１０には、支持基板２００側の表面に凹入部（開口部）３２０を設けることにより、薄肉部３１２が形成されている。この薄肉部３１２は、後記するように、支持基板２００の第１面２０１側から視認できる意匠Ｄを表すためのものであり、本実施形態では、図７８に詳示するように、第１電極層３１０の支持基板２００側に、幅ｗがたとえば５〜２０μｍで直線的に延びる複数の微細な凹溝３２１をたとえば３０〜５０μｍの微細なピッチ間隔ｐで形成することにより、形成している。このような凹溝を形成することにより、支持基板２００の第１面側から見たとき、微細な凹溝３２１における段差部での光の回折作用により、凹溝３２１を設けた領域をホログラムとして視認することができる。したがって、上記のような複数の微細な凹溝３２１を設ける領域の平面的な形状を選択することにより、図７０に示すように、上記支持基板２００の第１面側、すなわち、有機薄膜太陽電池１０Ｂの受光面１１に、文字や図柄などの意匠Ｄをホログラムとして表すことが可能となる。また、この有機薄膜太陽電池１０Ｂにおいては、第１電極層３１０の支持基板２００側に凹溝３２１を設けているので、第１電極層３１０の支持基板２００と反対側の面を平坦にすることができ、これに伴い、光電変換層４００および第２電極層６１０の表面を平坦にすることができる。
次に、有機薄膜太陽電池１０Ｂの製造方法について、図８０〜図８６を参照して以下に説明する。
まず、図８０に示すように支持基板２００を用意し、支持基板２００の第２面２０２にたとえばスパッタ法などの一般的な手法によりＩＴＯ３００を成膜する。次いで、図８１に示すように、該ＩＴＯ３００にパターニングを行うことにより矩形のセル１２ごとに分離された第１電極層３１０を形成する。各第１電極層３１０は、互いに独立しており、隣り合う第１電極層３１０間は、スリット３１１により分離された格好となる。ＩＴＯに対するパターニング手法としては、たとえばウエットエッチングを用いた手法、ドライエッチングを用いた手法、レーザパターニングを用いた手法が適宜採用される。なお、第１電極層３１０は、上記に限られず、印刷法によって、支持基板２００の第２面２０２上に直接的にＩＴＯをパターニングすることで形成するようにしてもよい。
次に、図８２に示すように、光電変換層４００を形成する。光電変換層４００の形成は、たとえば、スピンコート塗布により支持基板２００上および第１電極層３１０上に有機膜を成膜した後に、酸素プラズマエッチング、あるいはレーザパターニングを用いることによって、矩形の第１電極層３１０の平面形状と一致した平面形状に仕上げることにより行う。なお、光電変換層４００は、上記に限定されず、スリットコート法、キャピラリーコート法、グラビア印刷やスクリーン印刷などの印刷法によって、支持基板２００上および第１電極層３１０上に直接的に有機膜をパターニングすることで形成するようにしてもよい。
次に、図８３に示すように、第２電極層５１０を形成する。第２電極層５１０の形成は、たとえば上述した金属を真空加熱蒸着法によって支持基板２００、第１電極層３１０および光電変換層４００上に金属膜を成膜する。次に、この金属膜にたとえばマスク層を用いたエッチングを行うことによりパターニングを施すことにより行う。このパターニングにより、光電変換層４００上に第２電極層５１０を形成する。この後は、図８４に示すように、たとえばプラズマＣＶＤ法によってＳｉＮ、ＳｉＯ2またはＳｉＯＮを支持基板２
００、第１電極層３１０、光電変換層４００および第２電極層５１０上に亙って成膜することにより、パッシベーション層６１０を形成する。
次に、図８５に示すように、第１電極層３１０に、支持基板２００側の表面に凹溝（開口部）３２１を設けることにより、薄肉部３１２を形成する。具体的には、第１電極層３１０上の意匠Ｄを表すべき領域に複数の凹溝３２１を形成する。上記したように、本実施形態では、第１電極層３１０の厚さ１００〜２００ｎｍであり、複数の凹溝３２１は、幅ｗがたとえば５〜２０μｍであり、配列ピッチｐが３０〜５０μｍである。また、薄肉部３１２の厚さは５０〜１００ｎｍであるから、上記凹溝３２１の深さは５０〜１００ｎｍである。このような微細な幅ｗの凹溝３２１を微細なピッチ間隔ｐで、しかも、微小厚さの第１電極層３１０上に形成する手法としては、所定出力のレーザを透明な支持基板２００の第１面２０１側から第１電極層３１０上に照射し、レーザスポットを走査することにより行うことが適当である。
そして、パッシベーション層６１０に接合層６２０（図８６）を介して保護層６３０を接合する。以上の工程を経ることにより、図７９に示した有機薄膜太陽電池１０Ｂが得られる。
なお、第１電極層３１０にその支持基板２００側の表面に凹溝（開口部）３２１を設けて薄肉部３１２を形成するにあたっては、上記したように、支持基板２００の第１面側からレーザを照射し、かつレーザスポットを走査するが、かかるステップは、上記第１電極層３１０を形成した後、上記光電変換層４００を形成した後、上記第２電極層５１０を形成した後、あるいは、保護層６３０まで形成した後、のいずれか時点で行ってもよい。保護層６３０を形成した後に第１電極層３１０に支持基盤２００側の凹溝３２１を設ける場合には、製造工程において太陽電池１０Ｂを保護層６３０によりさらに強化した状態で凹溝３２１を設けることができるので、太陽電池１０Ｂの製造信頼性が向上する。
次に、有機薄膜太陽電池１０Ｂの作用について説明する。
本実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ｂによれば、支持基板２００と光電変換層４００との間の第１電極層３１０に凹溝（開口部）３２１を形成することによる薄肉部３１２を設けて意匠Ｄを構成し、この意匠Ｄを支持基板２００側から視認できる構成としたので、有機薄膜太陽電池１０Ｂに追加の部材を積層させることや外側に印刷を施すことなどをすることなく、当該有機薄膜太陽電池１０Ｂの受光面１１に意匠Ｄを表すことができる。また、このようにして表される意匠Ｄが外物との接触や摩擦によって品位低下を招いたり、消失したりすることもなく、意匠表示の品位を保つことができる。
また、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ｂによれば、第１電極層３１０に対する加工により受光面１１から視認できるようにホログラムとして意匠Ｄを表すことができるので、当該有機薄膜太陽電池１０Ｂまたはこれを備える電子機器１００の模造品対策に役立つ。
さらに、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ｂによれば、第１電極層３１０にこれを貫通しない薄肉部３１２を設けて意匠Ｄを構成しているので、意匠Ｄを構成することによっても光電変換層４００の有効発電面積を減じる必要がない。このため、意匠Ｄを構成した場合であっも有機薄膜太陽電池１０Ｂとしての発電効率の低減を抑制することができる。
さらに、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ｂによれば、第１電極層３１０の支持基板２００側の表面に凹溝（開口部）３２１を設けているので、支持基盤２００と凹溝３２１で囲まれた空間において、支持基板２００側から入射する光を散乱させることができる。これにより、光電変換層４００に入射する光量を増加させ、発電効率を向上させることができる。
図８７は、本発明の第９実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ｃの断面図を示し、当該断面図は、図６９のIII-II線に沿う断面図に相当する。同図において、図７０に示した第７実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ａと同一または同等の部材または部分には、同一の符号を付してある。
この有機薄膜太陽電池１０Ｃは、支持基板２００、第１電極層３１０、光電変換層４００、第２電極層５１０、パッシベーション層６１０、接合層６２０および保護層６３０を有している。
支持基板２００は、第１面２０１と、その反対側の第２面２０２とを有し、たとえば、透明なガラスあるいは樹脂からなる。支持基板２００の厚さは、たとえば０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍであるがこれに限定されない。
第１電極層３１０は、支持基板２００の第２面２０２上に形成されている。第１電極層３１０は、透明であり、本実施形態においてはＩＴＯからなる。この第１電極層３１０は、厚み方向に貫通するスリット３１１によってセル１２ごとに分離されている。第１電極層３１０にはまた、その厚み方向に貫通する貫通部（開口部）３３０が形成されている。貫通部３３０の詳細および技術的意義については後述するが、この第１電極層３１０の一般部３１３の厚みは、たとえば、１００〜２００ｎｍである。この第１電極層３１０は、光電変換層４００で生じたキャリアが集約される層である。
光電変換層４００は、第１電極層３１０の支持基板２００とは反対側に積層されている。光電変換層４００は、第１電極層３１０に設けたスリット３１１と平面的に一致するスリット４０１により、セル１２ごとに分離されている。これにより、上記スリット３１１に臨む第１電極層３１０の端面と、上記スリット４０１に臨む光電変換層４００の端面は、面一となっている。光電変換層４００は、有機薄膜からなる層であり、受けた光を電力に変換する光電変換機能を発揮する。光電変換層４００の具体的構成については、第７実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０について上述したのと同様である。光電変換層４００の厚さは、たとえば１００〜２００ｎｍである。光電変換層４００には、第１電極層３１０に形成した凹入部３２０の形態が反映された凹凸４１１が形成されている。なお、光電変換層４００にこのような凹凸４１１が形成されていなくてもよい。
第２電極層５１０は、各セル１２ごとに、第１電極層３１０と共に支持基板００の第２面２０２と厚み方向において光電変換層４００を挟むようにして光電変換層４００上に積層されている。本実施形態においては、第２電極層５１０は、たとえばＡｌにより形成されるが、材質は限定されず、第７実施形態について上述したのと同様、Ｗ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ａｕ、Ａｇに代表される導電性金属により形成することができる。したがって、第２電極層２は、本願の定義において透明ではなく、不透明である。またこの場合、第２電極層５１０の支持基板２００と反対側の表面に、Ａｌ2Ｏ3からなる不動態皮膜（図示略）が形成されていてもよい。第２電極層２の厚さは、たとえば１００〜２００ｎｍである。第２電極層５１０は、光電変換層によって生じたキャリアが集約される層である。この第２電極層５１０には、光電変換層４００と同様、第１電極層３１０に形成した貫通部３３０の形態が反映された凹凸５１１が形成されている。なお第２電極層５１０にこのような凹凸５１１が形成されていなくてもよい。
パッシベーション層６１０は、第２電極層５１０上に積層されており、第２電極層５１０および光電変換層４００を保護するとともに、各セル１２を分離するためのスリット３１１内にも進入し、スリット３１１の底部において支持基板２００に密着している。パッシベーション層６１０は、たとえばＳｉＮ、ＳｉＯ2、またはＳｉＯＮからなる。パッシベーション層４２の厚さは、たとえば０．５μｍ〜２．０μｍであり、第１電極層３１０、光電変換層４００および第２電極層５１０の各厚みよりも厚い厚みを有しており、これにより、光電変換層４００に外部から水やパーティクル等が進入することを防止し、有機薄膜太陽電池１０の耐久性を向上させることができる。なお、このパッシベーション層６１０は、第１電極層３１０に設けた凹入部３２０の影響を受けずに表面が平坦となる程度の厚みに形成することが好ましい。
接合層６２０は、パッシベーション層６１０と保護層６３０とを接合する層であり、たとえば樹脂系の接着剤層である。
保護層６３０は、有機薄膜太陽電池１０Ｃを支持基板２００と反対側から保護するために設けられる。保護層６３０は、好ましくはガラス、もしくはフィルムからなるが、その他有機薄膜太陽電池１０Ｃを保護しうる透明な材質を適宜採用することができる。保護層の厚さは、たとえば３０μｍ〜１００μｍである。
上記したように、第１電極層３１０には、厚さ方向に貫通する貫通部（開口部）３３０が形成されている。この貫通部３３０は、支持基板２００の第１面２０１側から視認できる意匠Ｄを表すためのものであり、本実施形態では、図８７に詳示するように、幅ｗがたとえば５〜２０μｍで直線的に延びる複数の微細なライン状のスリット３３１をたとえば３０〜５０μｍの微細なピッチ間隔ｐで形成することにより、形成している。このようなスリット３３１を形成することにより、支持基板２００の第１面側から見たとき、微細なスリット３３１における光の回折作用により、スリット３３１を設けた領域をホログラムとして視認することができる。したがって、上記のような複数の微細なスリット３３１を設ける領域の平面的な形状を選択することにより、図６９に示すように、上記支持基板２００の第１面側、すなわち、有機薄膜太陽電池１０Ｃの受光面１１に、文字や図柄などの意匠Ｄをホログラムとして表すことが可能となる。なお、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ｃについても、これを裏面から観察した場合、ホログラムとしての意匠が表れることは、第１の実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ａについて上述したのと同様である。
次に、有機薄膜太陽電池１０Ｃの製造方法について、図８８〜図９４を参照して以下に説明する。
まず、図８８に示すように支持基板２００を用意し、そして、支持基板２００の第２面２０２にたとえばスパッタ法などの一般的な手法によりＩＴＯ３００を成膜する。次いで、図８９に示すように、該ＩＴＯ３００にパターニングを行うことにより矩形のセル１２ごとに分離された第１電極層３１０を形成する。各第１電極層３１０は、互いに独立しており、隣り合う第１電極層３１０間は、スリット３１１により分離された格好となる。ＩＴＯに対するパターニング手法としては、たとえばウエットエッチングを用いた手法、ドライエッチングを用いた手法、レーザパターニングを用いた手法が適宜採用される。なお、第１電極層３１０は、上記に限られず、印刷法によって、支持基板２００の第２面２０２上に直接的にＩＴＯをパターニングすることで形成するようにしてもよい。
次に、図９０に示すように、第１電極層３１０に、複数の微細なスリット３３１を形成する。具体的には、第１電極層３１０上の意匠Ｄを表すべき領域に複数のスリット３３１を形成する。上記したように、本実施形態では、第１電極層３１０の厚さ１００〜２００ｎｍであり、複数のスリット３３１は、幅ｗがたとえば５〜２０μｍであり、配列ピッチｐが３０〜５０μｍである。このような微細な幅ｗのスリット３３１を微細なピッチ間隔ｐで形成する手法としては、所定出力のレーザスポットを第１電極層３１０上に走査することにより行うことが適当である。なお、ＩＴＯ３００にスリット３１１を設けてセル１２ごとに分離した第１電極層３１０を形成する工程（図８９）と、第１電極層３１０にスリット３３１を形成する工程（図９０）は、順序を逆にしてもよい。
また、第１電極層３１０にスリット３３１を設ける工程は、ＩＴＯ３００にスリット３１１を設ける工程と同時にドライエッチングによって行うことが可能である。
次に、図９１に示すように、光電変換層４００を形成する。光電変換層４００の形成は、たとえば、スピンコート塗布により支持基板２００上および第１電極層３１０上に有機膜を成膜した後に、酸素プラズマエッチング、あるいはレーザパターニングを用いることによって、矩形の第１電極層３１０の平面形状と一致した平面形状に仕上げることにより行う。なお、光電変換層４００は、上記に限定されず、スリットコート法、キャピラリーコート法、グラビア印刷やスクリーン印刷などの印刷法によって、支持基板２００上および第１電極層３１０上に直接的に有機膜をパターニングすることで形成するようにしてもよい。
次に、図９２に示すように、第２電極層５１０を形成する。第２電極層５１０の形成は、たとえば上述した金属を真空加熱蒸着法によって支持基板２００、第１電極層３１０および光電変換層４００上に金属膜を成膜した後、この金属膜にたとえばマスク層を用いたエッチングを行うことによりパターニングを施すことにより行う。このパターニングにより、光電変換層４００上に第２電極層５１０を形成する。この後は、図９３に示すように、たとえばプラズマＣＶＤ法によってＳｉＮ、ＳｉＯ2、またはＳｉＯＮを支持基板２００、第１電極層３１０、光電変換層４００および第２電極層５１０上に成膜することにより、パッシベーション層６１０を形成する。そして、パッシベーション層６１０に接合層６２０を介して保護層６２０を接合する（図９４）。以上の工程を経ることにより、図９６に示した有機薄膜太陽電池１０Ｃが得られる。
次に、有機薄膜太陽電池１０Ｃの作用について説明する。
本実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ｃによれば、支持基板２００と光電変換層４００との間の第１電極層３１０に貫通部（開口部）３３０を設けて意匠Ｄを構成し、この意匠Ｄを支持基板２００側から視認できる構成としたので、有機薄膜太陽電池１０Ｃに追加の部材を積層させることや外側に印刷を施すことなどをすることなく、当該有機薄膜太陽電池１０の受光面１１に意匠Ｄを表すことができる。また、このようにして表される意匠Ｄが外物との接触や摩擦によって品位低下を招いたり、消失したりすることもなく、意匠Ｄ表示の品位を保つことができる。
また、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ｃによれば、第１電極層３１０に対する加工により、受光面１１から視認できるようにホログラムとして意匠Ｄを表すことができるので、当該有機薄膜太陽電池１０Ｃまたはこれを備える電子機器１００の模造品対策に役立つ。
上記した各実施形態では、第１電極層３１０に設ける薄肉部３１２またはスリット３３１として、支持基板２００の第１面２０１側から見た場合にホログラムを生じさせるように構成したが、本発明は、薄肉部３１２またはスリット３３１は、それ自体の平面形状は限定されないし、あるいは、これら薄肉部３１２またはスリット３３１の集合としてホログラムを生じさせるものに限定されない。
図９５は、本発明の第１０実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ｄの平面図を示し、図９６は図９５のＸＣＶＩ−ＸＣＶＩ線に沿う拡大断面図である。同図において、同図において、図７０
に示した第７実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ａと同一または同等の部材または部分には、同一の符号を付してある。
この有機薄膜太陽電池１０Ｄでは、第１電極層３１０の支持基板２００と反対側に、表すべき意匠Ｄの輪郭と対応した凹部（開口部）３４０を設けることにより、薄肉部３１２を形成している。たとえば、光電変換層４００の着色を弱め、第１電極層３１０に着色を施すことにより、薄肉部３１２の平面的形状が色のトーン差として支持基板２００の第１面から視認することができ、これにより所望の意匠Ｄを表すことができる。
次に、有機薄膜太陽電池１０Ｄの製造方法について、図９７〜図１０３を参照して以下に説明する。
まず、図９７に示すように支持基板２００を用意し、そして、支持基板２００の第２面２０２にたとえばスパッタ法などの一般的な手法によりＩＴＯ３００を成膜する。次いで、図９８に示すように、該ＩＴＯにパターニングを行うことにより矩形のセル１２ごとに分離された第１電極層３１０を形成する。各第１電極層３１０は、互いに独立しており、隣り合う第１電極層３１０間は、スリット３１１により分離された格好となる。ＩＴＯに対するパターニング手法としては、たとえばウエットエッチングを用いた手法、酸素プラズマエッチングを用いた手法、レーザパターニングを用いた手法が適宜採用される。なお、第１電極層３１０は、上記に限られず、印刷法によって、支持基板２００の第２面２０２上に直接的にＩＴＯ３００をパターニングすることで形成するようにしてもよい。
次に、図９９に示すように、第１電極層３１０に、表すべき意匠Ｄの輪郭と対応した凹部（開口部）３４０を設けることにより、薄肉部３１２を形成する。このような薄肉部３１２を形成する手法としては、所定出力のレーザスポットを第１電極層３１０上に走査することにより行うことが適当である。
次に、図１００に示すように、光電変換層４００を形成する。光電変換層４００の形成は、たとえば、スピンコート塗布により支持基板２００上および第１電極層３１０上に有機膜を成膜した後に、ドライエッチング、あるいはレーザパターニングを用いることによって、矩形の第１電極層３１０の平面形状と一致した平面形状に仕上げることにより行う。なお、光電変換層４００は、上記に限定されず、スリットコート法、キャピラリーコート法、グラビア印刷やスクリーン印刷などの印刷法によって、支持基板２００上および第１電極層３１０上に直接的に有機膜をパターニングすることで形成するようにしてもよい。
次に、図１０１に示すように、第２電極層５１０を形成する。第２電極層５１０の形成は、たとえば上述した金属を真空加熱蒸着法によって支持基板２００、第１電極層３１０および光電変換層４００上に金属膜を成膜する。次に、この金属膜にたとえばマスク層を用いたエッチングを行うことによりパターニングを施す。このパターニングにより、光電変換層４００上に第２電極層５１０を形成する。この後は、図１０１に示すように、たとえばプラズマＣＶＤ法によってＳｉＮ、ＳｉＯ2、またはＳｉＯＮを支持基板２００、第１電極層３１０、光電変換層４００および第２電極層５１０上に成膜することにより、パッシベーション層６１０を形成する。そして、パッシベーション層６１０に接合層６２０（図１０３）を介して保護層４４を接合する。以上の工程を経ることにより、図９６に示した有機薄膜太陽電池１０Ｄが得られる。
図１０４は、本発明の第１１、第１２実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ｅ、１０Ｆの平面図を示し、図１０５は第１１実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ｅの構造を示す、図１０４のＣＶ−ＣＶ線に沿う拡大断面図である。同図において、図７０に示した第７実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ａと同一または同等の部材または部分には、同一の符号を付してある。
この有機薄膜太陽電池１０Ｅでは、第１電極層３１０の支持基板２００と反対側に、多数のドットとしての凹部（開口部）３４０を設けることにより多数の薄肉部３１２を設け、この多数のドットの集合が表すべき意匠Ｄの平面的形状と対応するようにしている。このような構成によっても、有機薄膜太陽電池１０Ｅの受光面１１から視認できる意匠Ｄを表すことができる。この場合、ドットを形成する凹部３４０を着色材で埋めることにより、より明確に意匠Ｄを表すことができる。
図１０６は、第１２実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ｆを示す、図１０４のＣＶ−ＣＶ線に沿う拡大断面図に相当する図である。この有機薄膜太陽電池１０Ｆでは、第１電極層３１０に、多数のドットとしての貫通部（開口部）３３０を設け、この多数のドットの集合が表すべき意匠Ｄの平面的形状と対応するようにしている。このような構成によっても、有機薄膜太陽電池１０Ｆの受光面１１から視認できる意匠Ｄを表すことができる。この場合、ドットを形成する貫通部を着色材で埋めることにより、より明確に意匠Ｄを表すことができる。
図１０７ないし図１０９は、電子機器１００としての時計に、本発明に係る有機薄膜太陽電池１０Ｇ，１０Ｈを組み込み、その受光面に文字盤もしくは図柄としての意匠Ｄを表すようにした例を示す。図１０７は、電子機器１００としての時計の平面図、図１０８は図１０７のＣＶＩＩＩ−ＣＶＩＩＩ線に沿う拡大断面図、図１０９は図１０７のＣＩＸ−ＣＩＸ線に沿う拡大断面図である。これらの図において、図７０に示した第７実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ａと同一または同等の部材または部分には、同一の符号を付してある。なお、図１０８および図１０９は、受光面１１が上方になるように表している。
有機薄膜太陽電池１０Ｇでは、適宜の形状に区切られたセル１２に、時刻を表すローマ数字を意匠Ｄとして表している。有機薄膜太陽電池１０Ｇの構造としては、たとえば，図９６に示した第１０実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ｄのものを採用すればよいが、その他の実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ａ〜１０Ｃ，１０Ｅ，１０Ｆのものを採用することもできる。
有機薄膜太陽電池１０Ｈでは、適宜の形状に区切られたセル１２に、ハートの図柄の所定幅の輪郭を意匠Ｄとして表している。有機薄膜太陽電池１０Ｈの構造としても、たとえば、図９６に示した第１０実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ｄのものを採用すればよいが、その他の実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ａ〜１０Ｃ，１０Ｅ，１０Ｆのものを採用することもできる。また、時計を含む電子機器において、本発明にかかる有機薄膜太陽電池１０により表現可能な図柄がハート型に限られないことはいうまでもない。
図１１０〜図１１２は、電子機器１００としてのスマートフォンの表面に有機薄膜太陽電池１０Ｉを配置し、これに意匠Ｄを表すようにした例を示す。図１０７は、電子機器１００としてのスマートフォンの平面図を、図１０８は有機薄膜太陽電池１０Ｉの拡大平面図を、図１１２は、図１１１のＣＸＩＩ−ＣＸＩＩ線に沿う拡大断面図である。これらの図において、図７０に示した第７実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ａと同一または同等の部材または部分には、同一の符号を付してある。なお、図１１２は、受光面１１が上になるように表している。
有機薄膜太陽電池１０Ｉでは、スマートフォンの表面のうち、表示部１２０や操作ボタン１３０を除く全域に形成した有機薄膜太陽電池のうち、適宜の形状に区切られたセル１２に、文字からなる意匠Ｄをホログラムとして表すようにしている。有機薄膜太陽電池１０Ｉの構造としては、図７０に示した第７実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ａのものを採用しているが、その他の実施形態に係る有機薄膜太陽電池１０Ｂ〜１０Ｆのものを採用することもできる。
本発明に係る有機薄膜太陽電池は、上記した各実施形態および変形例に記載の材料や数値等に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々変更可能であることはいうまでもない。
以下に、本発明の技術的特徴について付記する。
〔付記１Ｃ〕
第１面およびこれと反対側の第２面を有する透明な支持基板と、
前記支持基板の第２面側に配置された透明な第１電極層と、
前記第１電極層の前記支持基板とは反対側に積層された、有機薄膜からなる光電変換層と、
前記光電変換層の前記支持基板とは反対側に積層された第２電極層と、を含む有機薄膜太陽電池であって、
前記第１電極層は、表面に開口部を含んでおり、この開口部が前記支持基板の第１面側に意匠を表す、有機薄膜太陽電池。
〔付記２Ｃ〕
前記開口部は、その平面視の外縁が、表すべき意匠の外縁の一部を構成している、付記１Ｃに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記３Ｃ〕
前記開口部は、平面視が所定形状のドットの集合として形成されている、付記１Ｃに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記４Ｃ〕
前記ドッドの集合が、表すべき意匠の一部を構成している、付記３Ｃに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記５Ｃ〕
前記開口部は、所定幅で所定方向に延びる複数のラインが所定間隔で配列されたものとして形成されている、付記１Ｃに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記６Ｃ〕
前記複数のラインの集合が、表すべき意匠の一部を構成している、付記５Ｃに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記７Ｃ〕
前記開口部は、支持基板の第１面の外部から見たとき、ホログラムを発生する、付記５Ｃまたは６Ｃに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記８Ｃ〕
前記開口部としての複数のラインは、幅が５〜２０μｍであり、３０〜５０μｍ間隔で配列されている、付記７Ｃに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記９Ｃ〕
前記第１電極層の前記開口部以外の部分の厚みは、１００〜２００ｎｍである、付記１Ｃないし８Ｃのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記１０Ｃ〕
前記開口部は、前記第１電極層を前記支持基板とは反対側の表面から所定深さ凹入させて形成されている、付記９Ｃに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記１１Ｃ〕
前記開口部は、前記第１電極層を前記支持基板側の表面から所定深さ凹入させて形成されている、付記９Ｃに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記１２Ｃ〕
前記開口部の深さは、厚み５０〜１００ｎｍの薄肉部が残る深さである、付記１０Ｃまたは１１Ｃに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記１３Ｃ〕
前記開口部は、前記第１電極層を厚み方向に貫通させて形成されている、付記１Ｃないし７Ｃのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記１４Ｃ〕
前記第２電極層を前記光電変換層とは反対側において覆うパッシベーション層を備える、付記９Ｃないし１３Ｃのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記１５Ｃ〕
前記パッシベーション層を前記第２電極層とは反対側において覆う保護層を備える、付記１４Ｃに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記１６Ｃ〕
前記パッシベーション層と前記保護層とを接合する接合層を備える、付記１５Ｃに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記１７Ｃ〕
前記第１電極層は、ＩＴＯからなる、付記９Ｃないし１６Ｃのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記１８Ｃ〕
前記光電変換層の厚みは、１００〜２００ｎｍである、付記９Ｃないし１７Ｃのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記１９Ｃ〕
前記第２電極層の厚みは、１００〜２００ｎｍである、付記９Ｃないし１８Ｃのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記２０Ｃ〕
前記第２電極層は、金属からなる、付記１９Ｃに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記２１Ｃ〕
前記第２電極層は、Ａｌからなる、付記２０Ｃに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記２２Ｃ〕
前記第１電極層、前記光電変換層、前記第２電極層および前記パッシペーション層の合計厚みは、１．０〜２．０μｍである、付記９Ｃないし２１Ｃのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池。
〔付記２３Ｃ〕
第１面およびこれと反対側の第２面を有する透明な支持基板の前記第２面側に所定の厚みを有し、かつ表面に開口部を備えた透明な第１電極層を形成するステップ、
前記第１電極層上光電変換層を形成するステップ、および、
前記光電変換層上第２電極層を形成するステップ、
を含む、有機薄膜太陽電池の製造方法。
〔付記２４Ｃ〕
前記第１電極層を形成するステップは、前記第１電極層をその厚み方向に除去して前記開口部を形成するステップを含む、付記２３Ｃに記載の有機薄膜太陽電池の製造方法。
〔付記２５Ｃ〕
前記開口部を形成するステップは、前記第１電極層をその厚み方向に所定深さ除去して行う、付記２４Ｃに記載の有機薄膜太陽電池の製造方法。
〔付記２６Ｃ〕
前記開口部を形成するステップは、厚み１００〜２００ｎｍの前記第１電極層を厚み５０〜１００ｎｍの薄肉部が残るようにして行う、付記２５Ｃに記載の有機薄膜太陽電池の製造方法。
〔付記２７Ｃ〕
前記開口部を形成するステップは、前記支持基板とは反対側から前記第１電極層を除去して行う、付記２５Ｃまたは２６Ｃに記載の有機薄膜太陽電池の製造方法。
〔付記２８Ｃ〕
前記開口部を形成するステップは、前記開口部を形成する以前の第１電極層を形成した後に行う、付記２７Ｃに記載の有機薄膜太陽電池の製造方法。
〔付記２９Ｃ〕
前記開口部を形成するステップは、前記支持基板の第１面側から前記第１電極層を除去して行う、付記２６Ｃに記載の有機薄膜太陽電池の製造方法。
〔付記３０Ｃ〕
前記開口部を形成するステップは、前記開口部を形成する以前の第１電極層に対し、前記第２電極層を形成するステップよりも後に行う、付記２９Ｃに記載の有機薄膜太陽電池の製造方法。
〔付記３１Ｃ〕
前記開口部を形成するステップは、前記第１電極層をその厚み方向に貫通する貫通部を形成することにより行う、付記２４Ｃに記載の有機薄膜太陽電池の製造方法。
〔付記３２Ｃ〕
前記開口部を形成するステップは、５〜２０μｍの幅で所定方向に延びる複数のラインが３０〜５０μｍ間隔で配列されたものとして形成する、付記２４Ｃないし３１Ｃのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池の製造方法。
〔付記３３Ｃ〕
前記開口部を形成するステップは、レーザを照射することにより行う、付記２４Ｃないし３１Ｃのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池の製造方法。
〔付記３４Ｃ〕
筐体を有し、当該筐体の表面に前記支持基板の前記第１面が臨むようにして付記１Ｃないし２２Ｃのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池を備える、電子機器。
［第１３−第１５実施形態］
第１３ないし第１５実施形態および図１１３〜図１４５における符号は、これらの実施形態および図において有効であり、他の実施形態および図における符号とは独立している。ただし、第１３ないし第１５実施形態の具体的構成と他の実施形態の具体的構成とは、相互に適宜組合せ可能である。
本発明において、「透明」とは、透過率が約５０％以上であるものと定義する。また「透明」とは、可視光線に対して、無色透明という意味でも使用する。可視光線は波長約３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ程度、エネルギー約３．４５ｅＶ〜１．４９ｅＶ程度に相当し、この領域で透過率が５０％以上あれば透明である。
図１１３〜図１１７は、本発明の第１３実施形態に基づく電子機器および本発明の第１３および第１４実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示している。本実施形態の電子機器Ｂ１３は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１４、ケース６１、制御部７０１、表示部７０２、入力部７０３、マイク７０４、スピーカ７０５、無線通信部７０６およびバッテリ７０７を備えており、携帯型電話端末として構成されている。
ケース６１は、電子機器Ｂ１３のその他の構成要素を収容するものであり、金属、樹脂、ガラスなどの材質からなる。
図１１３は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３，Ａ１４およびこれらを用いた電子機器Ｂ１３を示す平面図である。図１１４は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３，Ａ１４および電子機器Ｂ１３を示す底面図である。図１１５は、図１１３のＣＸＶ−ＣＸＶ線に沿う模式的な断面図である。図１１６は、図１１３のＣＸＶＩ−ＣＸＶＩ線に沿う要部拡大断面図である。図１１７は、電子機器Ｂ１３を示すシステム構成図である。なお、図１１５においては、理解の便宜上、ケース６１、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１４、制御部７０１、表示部７０２およびバッテリ７０７のみを模式的に示している。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３および有機薄膜太陽電池モジュールＡ１４は、電子機器Ｂ１３における電源モジュールであり、太陽光などの光を電力に変換する。具体的構成は、後述する。
制御部７０１は、本発明でいう駆動部の一例に相当し、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３および有機薄膜太陽電池モジュールＡ１４からの給電によって駆動する。なお、制御部７０１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３および有機薄膜太陽電池モジュールＡ１４からｎ直接給電されてもよいし、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３および有機薄膜太陽電池モジュールＡ１４からの電力がバッテリ７０７に一旦充電された後に、このバッテリ７０７からの給電によって駆動されてもよい。制御部７０１は、たとえばＣＰＵ、メモリおよびインターフェースなどを具備して構成されている。
表示部７０２は、各種の情報を電子機器Ｂ１３の外観に表示するためのものである。表示部７０２は、たとえば液晶表示パネルあるいは有機ＥＬ表示パネルなどである。本実施形態においては、表示部７０２は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３を透して外観に情報を表す。
入力部７０３は、使用者の操作を電気信号として制御部７０１に出力するためのものである。入力部７０３は、たとえば表示部７０２に積層されたタッチパネルである。なお、表示部７０２と入力部７０３とが一体的に構成されていてもよい。
マイク７０４は、使用者の音声を電気信号に変換するデバイスである。スピーカ７０５は、通話相手の音声や各種の通知音などを出力するデバイスである。
無線通信部７０６は、無線通信規格に準拠した双方向無線通信を行うデバイスである。
バッテリ７０７は、電子機器Ｂ１３を駆動する電力を蓄えるデバイスである。バッテリ７０７は、充放電が適宜可能に構成されている。バッテリ７０７の充電は、図示しないアダプタを用いた商用電力からの給電、または有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３および有機薄膜太陽電池モジュールＡ１４からの給電によってなされる。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３および有機薄膜太陽電池モジュールＡ１４は、第１導電層１、第２導電層２、光電変換層３、支持基板４１、パッシベーション層４２、保護樹脂層４５およびバイパス導電部５を備えている。本実施形態においては、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３および有機薄膜太陽電池モジュールＡ１４は、平面視矩形状とされているが、これは一例であり、それぞれは様々な形状とされうる。有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３と有機薄膜太陽電池モジュールＡ１４とは、互いの構成が一部を除き共通する。以下においては、まず有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３について説明する。
図１１８は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３のうち第１導電層１、第２導電層２、光電変換層３、支持基板４１および保護樹脂層４５を示す要部分解斜視図である。なお、理解の便宜上,支持基板４１は想像線（二点鎖線）で示している。図１１９は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３の第１導電層１を示す平面図である。図１２０は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３の光電変換層３を示す平面図である。図１２１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３の第２導電層２を示す平面図である。図１２２は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３の保護樹脂層４５およびバイパス導電部５を示す平面図である。
支持基板４１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３の土台となる部材である。支持基板４１は、たとえば透明なガラスあるいは樹脂からなる。支持基板４１の厚さは、たとえば０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍである。
第１導電層１は、支持基板４１上に形成されている。第１導電層１は、透明であり、本実施形態においてはＩＴＯからなる。図１１８および図１１９に示すように、第１導電層１は、第１電極部１１、第１端部１４、第１延出部１５、第２延出部１６、複数の開口１８およびスリット１９、第３端縁１０１および延出部１０３を有する。本実施形態においては、第１導電層１は、平面視略矩形状とされているが、これは第１導電層１の形状の一例である。第１導電層１の形状は、様々な形状に設定されうる。第１導電層１の厚さは、たとえば１００ｎｍ〜３００ｎｍである。なお、図１１９において、第１電極部１１、第１端部１４、第１延出部１５および第２延出部１６には、斜線のハッチングを付している。
第１電極部１１は、光電変換層３によって生じた正孔が集約される層であり、いわゆるアノード電極として機能する。本実施形態においては、第１導電層１の大部分が１つの第１電極部１１とされている。
第１延出部１５は、第１電極部１１から、平面視において光電変換層３の外方に延出する部分である。図１１９においては、第１電極部１１と第１延出部１５との境界を想像線（二点鎖線）で示している。第１延出部１５を設けることにより、光電変換層３における発電によって集約された正孔を、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３外に導くことができる。
第１端部１４は、スリット１９によって第１電極部１１と隔離された部分である。本実施形態においては、第１端部１４は、たとえば平面視円形状とされている。本実施形態においては、第１端部１４は、略円形状とされた部分と矩形状の部分とが組み合わされた形状とされている。
第２延出部１６は、第１端部１４から、平面視において光電変換層３の外方に延出している。図１１９においては、第１端部１４と第２延出部１６との境界を想像線（二点鎖線）で示している。本実施形態においては、第１延出部１５と第２延出部１６とが隣り合う配置とされている。第２延出部１６を設けることにより、光電変換層３における発電によって集約された電子を、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３外に導くことができる。
複数の開口１８は、厚さ方向に第１導電層１を貫通した開口部分である。本実施形態においては、２つの開口１８が設けられている。図１１９における図中上方の開口１８は、たとえばスピーカ７０５を機能させるために設けられたものである。一方、図中中央の最も大である開口１８は、表示部７０２によって表示された情報を外観に表すために設けられたものである。
第３端縁１０１は、図中中央の開口１８を規定する端縁である。本実施形態においては、第３端縁１０１は、開口１８を四方から囲む端縁となっており、平面視矩形環状である。なお、第３端縁１０１は、開口１８を四方から囲む形状に限定されない。たとえば、第３端縁１０１が開口１８に三方から隣接することにより、開口１８が第１電極部１１から平面視において外方に開いた構成であってもよい。あるいは、第３端縁１０１は、開口１８に対して二方あるいは一方のみから隣接するものであってもよい。第３端縁１０１に隣接する領域、すなわち図中中央の１８からは、支持基板４１が露出している。また、第３端縁１０１は、後述する保護樹脂層４５の第２端縁４５１およびパッシベーション層４２の第１端縁４２１から延出する第１導電層１の部分の内端縁とされている。
延出部１０３は、パッシベーション層４２および保護樹脂層４５から外方に延出する部位である。本実施形態においては、第１導電層１の略全外周端縁に、延出部１０３が設けられている。
第２導電層２は、その大部分が光電変換層３を介して第１導電層１上に積層されている。また、第２導電層２の一部は、第１導電層１に直接接している。第２導電層２の材質は特に限定されないが、本実施形態においては、第２導電層２は、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｍｇに代表される金属からなる。以下においては、第２導電層２がＡｌからなる場合を例に説明する。したがって、第２導電層２は、透明ではない。またこの場合、第２導電層２の支持基板４１とは反対側の表面に、Ａｌ２Ｏ３からなる不動態皮膜（図示略）が形成されてもよい。第２導電層２の厚さは、たとえば３０ｎｍ〜１５０ｎｍである。
図１２１に示すように、第２導電層２は、第２電極部２１、第２端部２４および複数の開口２８を有する。本実施形態においては、第２導電層２は、平面視略矩形状とされているが、これは第２導電層２の形状の一例である。第２導電層２の形状は、様々な形状に設定されうる。なお、図１２１においては、第２電極部２１および第２端部２４に、斜線のハッチングを付している。
第２電極部２１は、光電変換層３によって生じた電子が集約される層であり、いわゆるカソード電極として機能する。第２電極部２１は、平面視において、第１電極部１１と一致する。本実施形態においては、第２導電層２の大部分が第２電極部２１とされている。
第２端部２４は、平面視において第１導電層１の第１端部１４に一致し、且つ第２電極部２１に繋がっている。図１２１においては、理解の便宜上、第２端部２４の形状を想像線（二点鎖線）で示している。第２端部２４は、第１端部１４と同様に平面視略円形状の部分と平面視矩形状の部分とが組み合わされたとされている。
複数の開口２８は、厚さ方向に第２導電層２を貫通する開口部分である。本実施形態においては、２つの開口２８が設けられている。図１２１における図中上方の開口２８は、たとえばスピーカ７０５を機能させるために設けられたものである。一方、図中中央の最も大である開口２８は、表示部７０２によって表示された情報を外観に表すために設けられたものである。
第４内方退避端縁２０１は、図中中央の開口２８を規定する端縁である。本実施形態においては、第４内方退避端縁２０１は、開口２８を四方から囲む端縁となっており、平面視矩形環状である。なお、第４内方退避端縁２０１は、開口２８を四方から囲む形状に限定されない。たとえば、第４内方退避端縁２０１が開口２８を三方から隣接することにより、開口２８が第２電極部２１から平面視において外方に開いた構成であってもよい。あるいは、第４内方退避端縁２０１は、開口２８に対して二方あるいは一方のみから隣接するものであってもよい。また、図１１６に示すように、第４内方退避端縁２０１は、第３端縁１０１よりも内方（開口１８内に延出する方向とは反対側）に退避している。
第４外方退避端縁２０２は、図１１６に示すように、後述するパッシベーション層４２の第１外方端縁４２２および保護樹脂層４５の第２外方端縁４５２よりも平面視において内方（図１１６における右方）に退避している。本実施形態においては、第４外方退避端縁２０２は、平面視環状である。
光電変換層３は、第１導電層１と第２導電層２とに挟まれて、支持基板４１に積層されている。光電変換層３は、有機薄膜からなる層であり、受けた光を電力に変換する光電変換機能を発揮する。光電変換層３の具体的構成は特に限定されないが、その一例を挙げると、バルクヘテロ接合有機活性層と、このバルクヘテロ接合有機活性層に対して第１導電層１側に積層された正孔輸送層とからなる。本実施形態においては、光電変換層３は、平面視矩形状とされているが、これは一例であり、光電変換層３は、様々な形状とされうる。光電変換層３の厚さは、たとえば５０ｎｍ〜３００ｎｍである。
バルクヘテロ接合有機活性層は、ｐ型有機活性層領域とｎ型有機活性層領域が混在し、複雑なバルクへテロｐｎ接合を形成している。ｐ型有機活性層領域は、例えば、Ｐ３ＨＴ（poly(3-hexylthiophene-2,5diyl)）で形成され、ｎ型有機活性層領域は、例えば、ＰＣＢＭ（6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester）で形成されている。正孔輸送層は、たとえばＰＥＤＯＴ：ＰＳＳで形成されている。
光電変換層３の形成に用いられる材質を例示すると、フタロシアニン（Ｐｃ:Phthalocyanine）、亜鉛フタロシアニン（ＺｎＰｃ:Zinc- phthalocyanine）、Ｍｅ−Ｐｔｃｄｉ（N,N’-dimethyl perylene-3,4,9,10-dicarboximide）、フラーレン（C 60 :Buckminster fullerene）が挙げられる。これらの材質は、たとえば真空蒸着に使用される。
また、光電変換層３の形成に用いられる他の材質を例示すると、ＭＤＭＯ−ＰＰＶ（poly[2-methoxy-5-(3,7-dimethyl octyloxy)]-1,4-phenylene vinylene）、ＰＣＤＴＢＴ（poly[N-9’-hepta-decanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(4’,7’-di-thienyl-2’1’,3’-b3nzothiadizaole)]）、ＰＣ６０ＢＭ（6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester）、ＰＣ７０ＢＭ（6,6-phenyl-C71-butyric acid methyl ester）が挙げられる。これらの材質は、たとえば溶液プロセスに使用される。
図１２０に示すように、光電変換層３は、非発電領域３０、発電領域３１および意匠表示部３５、複数の開口３８、第５内方退避端縁３０１および第５外方退避端縁３０２を有している。なお、図１２０においては、非発電領域３０および発電領域３１に、複数の離散点からなるハッチングを付している。
意匠表示部３５は、第１導電層１を透して外観に表れる意匠を構成する部位である。意匠表示部３５が構成する意匠とは、使用者等が目視することによって、文字、記号、図柄などの視覚的特異部分として視認されうるものを指す。本実施形態においては、意匠表示部３５は、円環形状を表している。
本実施形態においては、意匠表示部３５は、貫通部３５０によって構成されている。貫通部３５０は、光電変換層３を厚さ方向に貫通する態様の部位である。このような貫通部３５０は、第１導電層１を透して外観に表れる。また、本実施形態においては、貫通部３５０は、第２導電層２を第１導電層１側に露出させている。すなわち、貫通部３５０を通じて第２導電層２の一部が外観に表れている。
発電領域３１は、第１導電層１の第１電極部１１および第２導電層２の第２電極部２１に挟まれ、且つ光電変換機能を発揮することにより発電に寄与する領域である。また、発電領域３１の形状は、平面視において、第１電極部１１および第２電極部２１に一致する。
非発電領域３０は、光電変換層３のうち平面視において第１導電層１の第１電極部１１および第２導電層２の第２電極部２１とは重ならない領域であり、第１導電層１の第１端部１４と重なっている。第１端部１４は、第２導電層２の第２端部２４と接しており、集約された正孔と電子とが即座に結合してしまう。このため、非発電領域３０は、且つ発電に寄与しない。すなわち、光電変換層３のうち複数の発電領域３１以外の領域が、非発電領域３０とされている。
本実施形態においては、非発電領域３０は、端部領域３４とされている。端部領域３４は、貫通部３５０（意匠表示部３５）を有している。端部領域３４は、平面視において第１導電層１の第１端部１４に内包される貫通部３５０（意匠表示部３５）を含み、且つ第１導電層１の第１端部１４に重なっている。また、端部領域３４は、第２導電層２の第２端部２４と重なっている。第１導電層１の第１端部１４と第２導電層２の第２端部２４とは、端部領域３４の貫通部３５０を通じて接している。
複数の開口３８は、光電変換層３を厚さ方向に貫通する開口部分である。本実施形態においては、２つの開口３８が設けられている。図１２０における図中上方の開口３８は、たとえばスピーカ７０５を機能させるために設けられたものである。一方、図中中央の最も大である開口３８は、表示部７０２によって表示された情報を外観に表すために設けられたものである。
第５内方退避端縁３０１は、図中中央の開口３８を規定する端縁である。本実施形態においては、第５内方退避端縁３０１は、開口３８を四方から囲む端縁となっており、平面視矩形環状である。なお、第５内方退避端縁３０１は、開口３８を四方から囲む形状に限定されない。たとえば、第５内方退避端縁３０１が開口３８を三方から隣接することにより、開口３８が発電領域３１から平面視において外方に開いた構成であってもよい。あるいは、第５内方退避端縁３０１は、開口３８に対して二方あるいは一方のみに設けられたものであってもよい。また、図１１６に示すように、第５内方退避端縁３０１は、第３端縁１０１よりも内方（開口１８内に延出する方向とは反対側）に退避している。
第５外方退避端縁３０２は、図１１６に示すように、後述するパッシベーション層４２の第１外方端縁４２２および保護樹脂層４５の第２外方端縁４５２よりも平面視において内方（図１１６における右方）に退避している。本実施形態においては、第５外方退避端縁３０２は、平面視環状である。
上述した構成により、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３においては、第１延出部１５が第１電極部１１に繋がっている。また、第２電極部２１には、第２端部２４が繋がっている。第２端部２４は、端部領域３４の貫通部３５０を通じて第１端部１４と接している。第１端部１４には、第２延出部１６が繋がっている。この結果、第１延出部１５と第２延出部１６とが有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３の出力端子として機能する。
パッシベーション層４２は、第２導電層２上に積層されており、第２導電層２および光電変換層３を保護している。パッシベーション層４２は、たとえばＳｉＮまたはＳｉＯＮからなる。パッシベーション層４２の厚さは、たとえば０．５μｍ〜２．０μｍであり、本実施形態においては、たとえば１．５μｍ程度とされる。
保護樹脂層４５は、パッシベーション層４２を覆っている層である。保護樹脂層４５は、たとえば紫外線硬化樹脂からなる。保護樹脂層４５の厚さは、たとえば３μｍ〜２０μｍであり、本実施形態においては、たとえば１０μｍ程度とされる。
図１２２に示すように、保護樹脂層４５は、複数の開口４５８、第２端縁４５１および第２外方端縁４５２を有する。なお、図１２２においては、保護樹脂層４５に斜線のハッチングを付している。
複数の開口４５８は、保護樹脂層４５の一部が削除された態様であり、保護樹脂層４５を貫通している。本実施形態においては、２つの開口４５８が設けられている。図１２２における図中上方の開口４５８は、たとえばスピーカ７０５を機能させるために設けられたものである。一方、図中中央の最も大である開口４５８は、表示部７０２によって表示された情報を外観に表すために設けられたものである。
第２端縁４５１は、図中中央の開口４５８を規定する端縁である。本実施形態においては、第２端縁４５１は、開口４５８を四方から囲む端縁となっており、平面視矩形環状である。なお、第２端縁４５１は、開口４５８を四方から囲む形状に限定されない。たとえば、第２端縁４５１が開口４５８を三方から隣接することにより、開口４５８が保護樹脂層４５から平面視において外方に開いた構成であってもよい。あるいは、第２端縁４５１は、開口４５８に対して二方あるいは一方のみ設けられたものであってもよい。
第２外方端縁４５２は、平面視において光電変換層３の少なくとも一部を挟んで第２端縁４５１と反対側に位置しており、本実施形態においては、保護樹脂層４５の外周端縁である。
パッシベーション層４２は、第１端縁４２１および第１外方端縁４２２を有している。
第１端縁４２１は、平面視において第２端縁４５１と一致している。また、本実施形態においては、第１端縁４２１は、第２端縁４５１と連続した面をなしている。第１外方端縁４２２は、平面視において第２外方端縁４５２と一致している。また、本実施形態においては、第１外方端縁４２２は、第２外方端縁４５２と連続した面をなしている。
図１１６に示すように、第２端縁４５１および第１端縁４２１によって囲まれた領域である開口４５８から、支持基板４１の一部が露出領域４１１として露出している。また、露出領域４１１は、第１導電層１等によって覆われておらず、支持基板４１の表面が直接露出している。
バイパス導電部５は、第１導電層１に到達した正孔を集電するための、第１導電層１より低抵抗な経路を構成するためのものである。本実施形態においては、バイパス導電部５は、２つのバスバー部５１、複数の連絡部５２および２つの集極部５３を有する。バイパス導電部５は、第１導電層１よりも低抵抗な材質からなり、たとえばＡｇまたはカーボンを含む。
図１１６および図１２２に示すように、１つのバスバー部５１は、第２端縁４５１および第１端縁４２１を全長にわたって覆っている。このバスバー部５１は、第１導電層１のうち第３端縁１０１と第１端縁４２１（第２端縁４５１）との間に位置する部分を覆っている。また、このバスバー部５１の内端縁は、平面視において第３端縁１０１と一致している。他方のバスバー部５１は、第２外方端縁４５２および第１外方端縁４２２を全長にわたって覆っている。このバスバー部５１は、第１導電層１の延出部１０３を覆っている。このような構成により、２つのバスバー部５１は、それぞれが第１導電層１と導通している。
複数の連絡部５２は、保護樹脂層４５上に形成された部分であり、図１２２における図中内側のバスバー部５１と図中外側の連絡部５２とを連結している。２つの集極部５３は、一方が第１導電層１に導通しており、他方が第２導電層２に導通している。
図１２３は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１４の第１導電層１を示す平面図である。図１２４は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１４の光電変換層３を示す平面図である。図１２５は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１４の第２導電層２を示す平面図である。図１２６は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１４の保護樹脂層４５およびバイパス導電部５を示す平面図である。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ１４においては、表示部７０２を外観に表すための開口１８、開口２８、開口３８、開口４５８等が設けられていない。このため、第３端縁１０１、第４内方退避端縁２０１、第５内方退避端縁３０１、第１端縁４２１および第２端縁４５１は設けられていない。また、バイパス導電部５は、外周に沿うバスバー部５１を有し、連絡部５２は、有していない。
本実施形態においては、図１２４に示すように、光電変換層３に複数の貫通部３５０（３５）が設けられている。これらの貫通部３５０は、それぞれがアルファベットを表している。この貫通部３５０を利用して、第１導電層１の第１端部１４と第２導電層２の第２端部２４とが接している点は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３と同様である。
次いで、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３の製造方法の一例について、図１２７〜図１３４を参照しつつ、以下に説明する。なお、これらの図においては、理解の便宜上、図１１６とは、天地逆に表されている。また、図１２７〜図１３４においては、図１１３に示した電子機器Ｂ１３のＣＸＶＩ−ＣＸＶＩ線における断面構造を生成する過程を示している。
まず、図１２７に示すように支持基板４１を用意する。そして、図１２８に示すように、支持基板４１の片面にたとえばスパッタ法などの一般的な手法によりＩＴＯからなる第１導電膜１０を積層する。次に、該ＩＴＯにパターニングを施し、開口１８、スリット１９等のパターンを形成するためのパターニングを行う。ここで、ＩＴＯへのパターニング手法としては、たとえばウエットエッチングを用いた手法、酸素プラズマエッチングを用いた手法、Ｇｒｅｅｎレーザー光等のレーザパターニングを用いた手法が適宜採用される。なお、第１導電膜１０は、上記に限られず、例えばナノインプリントを用いた手法によって、支持基板４１上に直接的にＩＴＯをパターニングすることで形成するようにしても良い。
次いで、図１２９に示すように、光電変換層３を形成する。光電変換層３の形成は、たとえば、スピンコート塗布により支持基板４１上および第１導電膜１０上に有機膜を成膜した後に、酸素プラズマエッチング、レーザパターニングを用いることによって、第５内方退避端縁３０１、第５外方退避端縁３０２、開口３８、貫通部３５０（意匠表示部３５）を有する構成に仕上げることにより行う。なお、光電変換層３は、上記に限定されず、スリットコート法、キャピラリーコート法、グラビア印刷などの手法によって、支持基板４１上および第１導電膜１０上に直接的に有機膜をパターニングすることで形成するようにしても良い。
次いで、図１３０に示すように、第２導電層２を形成する。第２導電層２の形成は、たとえば上述した金属を真空加熱蒸着法によって支持基板４１、第１導電膜１０および光電変換層３上に金属膜を成膜する。次に、該金属膜に例えばマスク層を用いたエッチングを行うことによりパターニングを施す。このパターニングにより、光電変換層３上に第４内方退避端縁２０１および第４外方退避端縁２０２を有する第２導電層２を形成する。
次いで、図１３１に示すように、絶縁膜４２０を形成する。絶縁膜４２０の形成は、たとえばプラズマＣＶＤ法によってＳｉＮまたはＳｉＯＮなどの膜を支持基板４１、第１導電層１、光電変換層３および第２導電層２上に形成することにより行う。
次いで、図１３２に示すように、保護樹脂層４５を形成する。保護樹脂層４５の形成は、たとえば紫外線硬化樹脂を含む液体樹脂材料をスクリーン印刷によって絶縁膜４２０上に塗布し、紫外線を照射することによって硬化させる。これにより、第２端縁４５１および第２外方端縁４５２を有する保護樹脂層４５が得られる。
次いで、図１３３に示すように、保護樹脂層４５をマスクとして用いたパターニングを絶縁膜４２０に施す。このパターニングは、たとえばフッ化水素を０．５５％〜４．５％含むフッ化水素酸を用いたウエットエッチングによって行う。このようなフッ化水素酸は、紫外線硬化樹脂からなる保護樹脂層４５をほとんど溶解しない一方、ＳｉＮ等からなる絶縁膜４２０を選択的に溶解する。また、フッ化水素酸は、ＩＴＯ等からなる第１導電膜１０はほとんど溶解しない。この結果、第１端縁４２１および第１外方端縁４２２を有するパッシベーション層４２が形成される。第１端縁４２１は、平面視において第２端縁４５１と一致する。第１端縁４２１と第２端縁４５１とは、連続した面をなす。また、第１外方端縁４２２は、平面視において第２外方端縁４５２と一致する。第１外方端縁４２２と第２外方端縁４５２とは、連続した面をなす。
次いで、図１３４に示すように、バイパス導電部５を形成する。バイパス導電部５の形成は、たとえばＡｇまたはカーボンを含むペーストを塗布した後に、たとえば乾燥などの手法によってこのペーストを硬化させることによって行う。
次いで、第１導電膜１０にパターニングを施す。このパターニングは、たとえば濃塩酸と濃硝酸とが３：１の比率で混合された王水を用いて行う。このパターニングにより、第１導電膜１０のうちバイパス導電部５や保護樹脂層４５から露出した部分が選択的に除去される。この結果、第３端縁１０１等を有する第１導電層１が形成される。以上の工程を経ることにより、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３が得られる。有機薄膜太陽電池モジュールＡ１４の製造も同様に行うことができる。
次に、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３および電子機器Ｂ１３の作用について説明する。
本実施形態によれば、第２端縁４５１および第２外方端縁４５２に隣接する領域において支持基板４１が露出している。この部位には、パッシベーション層４２や保護樹脂層４５が形成されていない。したがって、この部位をより透明に仕上げることが可能であり、表示部７０２をより鮮明に外観に表すことができる。
第２端縁４５１および第１端縁４２１に隣接する領域のうちバスバー部５１によって覆われた僅かな領域を除いて、支持基板４１には第１導電層１が形成されていない。第１導電層１は、ＩＴＯからなるものの、光線のあたり具合によっては、うっすらと着色されたものとして視認される。本実施形態においては、表示部７０２を外観に表すための領域をことさらに透明に仕上げることが可能であり、より美麗な外観を実現することができる。
光電変換層３の第５内方退避端縁３０１および第２導電層２の第４内方退避端縁２０１が、第１端縁４２１および第２端縁４５１と離間していることにより、第２導電層２および光電変換層３がバイパス導電部５と不当に導通することを回避することができる。また、第４内方退避端縁２０１および第５内方退避端縁３０１と第１端縁４２１および第２端縁４５１との間にパッシベーション層４２が介在していることにより、第２導電層２および光電変換層３とバイパス導電部５のバスバー部５１とがショートすることをより確実に防止可能である。
保護樹脂層４５をマスクとして用いたパターニングを絶縁膜４２０に施すことにより、保護樹脂層４５と同形状のパッシベーション層４２を形成することができる。すなわち、紫外線硬化樹脂などの形状形成に優れた材質を用いて保護樹脂層４５を形成すれば、必ずしも形状形成に優れていない材質からなるパッシベーション層４２を所望の形状に仕上げることができる。なお、保護樹脂層４５は、パッシベーション層４２を形成した後に除去してもよい。ただし、保護樹脂層４５を残存させた場合、水分やパーティクル等の第１導電層１、第２導電層２および光電変換層３等への侵入を防止する効果や、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３の強度向上を図る効果が期待できる。
バイパス導電部５を設けることにより、第１導電層１に拡散してきた正孔を、バスバー部５１を経由して集極部５３へと導くことができる。バイパス導電部５は、第１導電層１よりも低抵抗であるため、電力が熱に変換されてしまうことを抑制することができる。これは、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３および有機薄膜太陽電池モジュールＡ１４の発電損失を低減するとともに、より大面積の発電領域３１による発電に適している。
バイパス導電部５を形成した後に第１導電層１にパターニングを施すことにより、バイパス導電部５の連絡部５２は、第１導電層１の端面ではなく、第１導電層１のうち平面視において有意な面積を有する部分（延出部１０３など）に接する構成となる。これは、第１導電層１とバイパス導電部５との接触抵抗を低下させるとともに、確実な導通に有利である。
図１３５〜図１４５は、本発明の変形例および他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。
図１３５は、電子機器Ｂ１３および有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３の変形例を示している。本変形例においては、第１導電層１の第３端縁１０１が平面視において第１端縁４２１および第２端縁４５１と一致している。また、上述した例における内側のバスバー部５１は設けられていない。このような変形例は、保護樹脂層４５をマスクとして王水を用いたパターニングを上述した第１導電膜１０に施すことによって形成される。
本変形例によっても、第１端縁４２１および第２端縁４５１に隣接する部位をより透明に仕上げることが可能であり、表示部７０２をより鮮明に外観に表すことができる。
図１３６は、電子機器Ｂ１３および有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３の変形例を示している。本変形例においては、第１導電層１は、第３端縁１０１に代えて、第３内方退避端縁１０２を有している。第３内方退避端縁１０２は、平面視において第１端縁４２１および第２端縁４５１よりも内方に退避している。また、上述した例における内側のバスバー部５１は設けられていない。このような変形例は、支持基板４１に第１導電膜１０を積層した後に、スリット１９等とともに第３内方退避端縁１０２を形成しておくことによって製造される。
本変形例によっても、第１端縁４２１および第２端縁４５１に隣接する部位をより透明に仕上げることが可能であり、表示部７０２をより鮮明に外観に表すことができる。
図１３７〜図１３９は、本発明の第１５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示している。本実施形態の有機薄膜太陽電池モジュールＡ１５は、第１導電層１、第２導電層２、光電変換層３、支持基板４１、パッシベーション層４２、保護樹脂層４５およびバイパス導電部５を備えている。有機薄膜太陽電池モジュールＡ１５の平面視形状は特に限定されず、図示された例は、上述した有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３と同様の平面視形状である場合の例である。図１３７は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３における図１１６に相当する要部拡大断面図である。図１３８は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１５の保護樹脂層およびバイパス導電部を示す要部平面図である。図１３９は、保護樹脂層４５およびバイパス導電部５を省略した要部拡大平面図である。
本実施形態のパッシベーション層４２の第１端縁４２１および第１外方端縁４２２は、図１３７に示すように、凹凸形状の端面となっている。また、第１端縁４２１は全体として、支持基板４１の厚さ方向において支持基板４１から離間するほど平面視において第３端縁１０１から離間する向きに傾いている。また、第１外方端縁４２２は全体として、支持基板４１の厚さ方向において支持基板４１から離間するほど第１導電層１の延出部１０３から離間する向きに傾いている。また、本実施形態の第１端縁４２１は、図１３９に示すように、平面視において第３端縁１０１から離間した非直線状の形状である。第１端縁４２１は、たとえば複数の折れ線や曲線が結合された形状である。第１外方端縁４２２も同様に、平面視において被直線状の形状である。
バイパス導電部５は、２つのバスバー部５１および連絡部５２を有する。バイパス導電部５は、第１導電層１よりも低抵抗な材質からなり、たとえばＡｇまたはカーボンを含む。
１つのバスバー部５１は、パッシベーション層４２の第１端縁４２１を全長にわたって覆っている。このバスバー部５１は、第１導電層１のうち第３端縁１０１と第１端縁４２１との間に位置する部分を覆っている。また、このバスバー部５１の内端縁は、平面視において第３端縁１０１からはみ出している。これにより、このバスバー部５１は、支持基板４１に直接接している。他方のバスバー部５１は、パッシベーション層４２の第１外方端縁４２２を全長にわたって覆っている。このバスバー部５１は、第１導電層１の延出部１０３を覆っている。また、このバスバー部５１は、支持基板４１に直接接している。このような構成により、２つのバスバー部５１は、それぞれが第１導電層１と導通している。
連絡部５２は、パッシベーション層４２の表面４２３上に形成された部分である。連絡部５２は、たとえば２つのバスバー部５１同士や、バイパス導電部５のうちバスバー部５１および連絡部５２以外の部位とバスバー部５１を連結している。
保護樹脂層４５は、図１３７および図１３８に示すように、パッシベーション層４２およびバイパス導電部５を覆っており、たとえば紫外線硬化樹脂からなる。また、保護樹脂層４５は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１５と上述した表示部７０２とを接合するための透明な接合層を兼ねていてもよい。図示された例においては、保護樹脂層４５の第２端縁４５１および第２外方端縁４５２は、平面視においてパッシベーション層４２の表面４２３のうちバスバー部５１から露出した部分から延びて、パッシベーション層４２の第１端縁４２１および第１外方端縁４２２とバイパス導電部５とを超えている。これにより、保護樹脂層４５は、支持基板４１に直接接する部分を有する。また、保護樹脂層４５は、パッシベーション層４２の表面４２３のうちバイパス導電部５から露出した部分と密着している。
次に、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１５の製造方法の一例について以下に説明する。なお、以下の説明において参照する図においては、理解の便宜上、図１３７とは、天地逆に表されている。
まず、図１２７に示した支持基板４１を用意する。そして、図１２８に示したように、支持基板４１の片面にたとえばスパッタ法などの一般的な手法によりＩＴＯからなる第１導電膜１０を積層する。次いで、図１２９に示したように光電変換層３を形成し、図１３０に示したように第２導電層２を形成する。
次に図１４０に示すように、レーザー光Ｌｚ１を用いたレーザパターニングを用いた手法によって、第１導電膜１０にパターニングを施す。これにより、第１導電膜１０には、スリット１９１およびスリット１９２が形成される。レーザー光Ｌｚ１は、第１導電膜１０をレーザパターニング可能なものであれば特に限定されず、たとえばＩＲレーザー光を用いることができる。スリット１９１を構成する第１導電膜１０の端縁のうち図示された第２導電層２および光電変換層３側に位置するものは、第３端縁１０１となる。また、第１導電膜１０のうちスリット１９２と光電変換層３の第５外方退避端縁３０２との間の部分は、延出部１０３となる。
なお、光電変換層３の形成に先立って、第１導電膜１０にスリット１９１およびスリット１９２を形成するためのパターニングを施してもよい。当該パターニングに用いられる手法としては、たとえばウエットエッチングを用いた手法、酸素プラズマエッチングを用いた手法等が適宜採用される。また、第１導電膜１０は、上記に限られず、たとえばナノインプリントを用いた手法によって、支持基板４１上に直接的にＩＴＯをパターニングすることで形成するようにしても良い。
次いで、図１４１に示すように、絶縁膜４２０を形成する。絶縁膜４２０の形成は、たとえばプラズマＣＶＤ法によってＳｉＮまたはＳｉＯＮなどの膜を支持基板４１、第１導電膜１０、光電変換層３および第２導電層２上に形成することにより行う。
次いで、絶縁膜４２０を部分的に除去することによる第１端縁４２１を有するパッシベーション層４２の形成および第１導電膜１０の部分的な除去による第１導電層１の形成を含み、第１端縁４２１に隣接する領域において支持基板４１を露出させる工程を行う。本実施形態においては、支持基板４１を露出させる工程は、図１４２に示すように、絶縁膜４２０を透して第１導電膜１０にレーザー光Ｌｚ２を照射することにより、第１導電膜１０および絶縁膜４２０を部分的に除去する処理を含む。同図において、第１導電膜１０のうち相対的に濃い複数の離散点からなるハッチングが付された部分は、レーザー光Ｌｚ２が照射される部分を表している。また、絶縁膜４２０のうち相対的に薄い複数の離散点からなるハッチングが付された部分は、レーザー光Ｌｚ２の照射に起因して除去される部分を表している。なお、レーザー光Ｌｚ２を用いた手法に限定されず、たとえばエッチングを用いた手法を選択してもよい。
より具体的には、絶縁膜４２０を透して、第１導電膜１０のうちスリット１９１およびスリット１９２を挟んで図示された第２導電層２および光電変換層３とは反対側に位置する部分に、レーザー光Ｌｚ２を照射する。レーザー光Ｌｚ２としては、たとえば波長が１，０６４ｎｍ程度のＩＲレーザー光が選択される。このレーザー光Ｌｚ２が照射された第１導電膜１０の部分は、顕著なエネルギー投入によって瞬時に揮発する挙動を示す。
一方、上述したレーザー光Ｌｚ２の波長は、第１導電膜１０に比べて絶縁膜４２０が吸収しづらいものが選択されている。このため、絶縁膜４２０は、レーザー光Ｌｚ２によって直接に破壊されるものではない。しかし、絶縁膜４２０のうち第１導電膜１０と接する部分は、第１導電膜１０を介して支持基板４１によって支持されている。第１導電膜１０がレーザー光Ｌｚ２の照射によって揮発すると、絶縁膜４２０の一部は、支持基板４１によって支持されないものとなる。また、レーザー光Ｌｚ２が照射された第１導電膜１０の部分（図中において相対的に濃い複数の離散点からなるハッチングが付された部分）に重なっている絶縁膜４２０は、第１導電膜１０が揮発したことによる圧力によってその一部が飛散する。
また、発明者の研究の結果、絶縁膜４２０のうち、レーザー光Ｌｚ２が照射された第１導電膜１０の部分に隣接する部分は、第１導電膜１０の揮発の影響によって飛散することが判明した。図１４２においては、絶縁膜４２０のうちレーザー光Ｌｚ２の照射に起因して飛散する部分を、相対的に薄い複数の離散点からなるハッチングを付している。本実施形態においては、絶縁膜４２０のうち飛散する部分は、スリット１９１およびスリット１９２を超えて、第２導電層２および光電変換層３側に存在する。ただし、第２導電層２および光電変換層３の一部を露出させる程度にパッシベーション層４２が破壊されないように、スリット１９１およびスリット１９２の大きさや位置、およびレーザー光Ｌｚ２の照射範囲や出力等を適宜調節している。この結果、絶縁膜４２０のうちスリット１９１側に位置する端縁が第１端縁４２１となり、スリット１９２側に位置する端縁が第１外方端縁４２２となる。また、第１導電膜１０のうちスリット１９１に隣接する複数の離散点からなるハッチング部分は、レーザー光Ｌｚ２の照射により除去される。このため、第１導電膜１０のうちスリット１９１に対して平面視において光電変換層３側に位置する端縁が、第３端縁１０１となる。また、第１導電膜１０のうちスリット１９２に隣接する複数の離散点からなるハッチング部分は、レーザー光Ｌｚ２の照射により除去される。また、スリット１９２に隣接する絶縁膜４２０の一部がレーザー光Ｌｚ２の照射に伴って飛散することにより、第１導電膜１０のうちスリット１９２に隣接する一部が、パッシベーション層４２０から露出する。この部分が、延出部１０３となる。
以上に述べたレーザー光Ｌｚ２の照射によって、第１導電膜１０および絶縁膜４２０の部分的な除去を行うことにより、図１４３に示すように、第１端縁４２１および第１外方端縁４２２を有するパッシベーション層４２が形成される。また、第１端縁４２１および第１外方端縁４２２から延出する部分を有する第１導電層１が形成される。ものとなり、第３端縁１０１および延出部１０３が形成される。なお、図１４２に示した工程の後に、支持基板４１上に残存した第１導電膜１０等の除去を目的として、たとえば王水を用いた洗浄処理を行ってもよい。
次いで、図１４４に示すようにバイパス導電部５を形成する。バイパス導電部５を形成する。バイパス導電部５の形成は、たとえばＡｇまたはカーボンを含むペーストを塗布した後に、たとえば乾燥などの手法によってこのペーストを硬化させることによって行う。バイパス導電部５の形成は、第１導電層１のうちパッシベーション層４２から延出した部分を覆うようにして行う。また、バイパス導電部５は、支持基板４１に直接触れるように形成されることが好ましい。これにより、バスバー部５１および連絡部５２を有するバイパス導電部５が得られる。
この後は、バイパス導電部５およびパッシベーション層４２を覆うように、保護樹脂層４５を形成する。保護樹脂層４５の形成は、たとえば紫外線硬化樹脂を含む液体樹脂材料をスクリーン印刷によってパッシベーション層４２上に塗布し、紫外線を照射することによって硬化させる。以上の工程を経ることにより、図１３７に示す有機薄膜太陽電池モジュールＡ１５が完成する。なお、上述した有機薄膜太陽電池モジュールＡ１３および有機薄膜太陽電池モジュールＡ１４において、バイパス導電部５を覆う保護樹脂層４５をさらに設けてもよい。
このような実施形態によっても、第１端縁４２１に隣接する部位をより透明に仕上げることが可能であり、表示部７０２をより鮮明に外観に表すことができる。
また、バイパス導電部５が保護樹脂層４５によって覆われていることにより、バイパス導電部５が外気に曝されることを回避することが可能である。これにより、バイパス導電部５が腐食すること等を抑制可能であり、バイパス導電部５による低抵抗化をより長期間にわたって維持することができる。
第１端縁４２１および第１外方端縁４２２が、凹凸形状であることにより、第１端縁４２１および第１外方端縁４２２とバイパス導電部５のバスバー部５１との接合強度を高めることが可能である。
図１４２に示したように、第１導電層１にレーザー光Ｌｚ２を照射することによって生じる第１導電層１の揮発を利用して、パッシベーション層４２を除去している。このため、パッシベーション層４２を除去するための専用のレーザー光や薬剤等は不要である。これは、製造コストの低減や制造時間の短縮に好ましい。レーザー光Ｌｚ２としてＩＲレーザー光を用いることにより、絶縁膜４２０を透過して第１導電膜１０へとレーザー光Ｌｚ２を効率よく照射することが可能である。また、レーザー光Ｌｚ２としてＩＲレーザー光を用いることにより、パッシベーション層４２の第１端縁４２１および第１外方端縁４２２を凹凸形状に仕上げることができるという利点がある。なお、絶縁膜４２０の材質の一例であるＳｉＮは、４００ｎｍより長波長の光を透過させる。このため、絶縁膜４２０がＳｉＮからなる場合、レーザー光Ｌｚ２として波長が５３２ｎｍであるＧｒｅｅｎレーザー光を用いてもよい。一方で、レーザー光Ｌｚ２として波長が３５５ｎｍであるＵＶレーザー光を用いた場合には、絶縁膜４２０と第１導電膜１０とがレーザー光Ｌｚ２を吸収するため、これらを一括して除去することができる。
パッシベーション層４２および第１導電層１の部分的な除去は、レーザー光Ｌｚ２を用いて行う。レーザー光Ｌｚ２は、照射する領域をより正確に制御することが可能である。したがって、パッシベーション層４２および第１導電層１のうち所望の箇所を除去するのに適している。
第１導電層１のうちレーザー光Ｌｚ２が照射された領域に隣接するパッシベーション層４２が破壊される挙動を利用する。これにより、図１４３においてパッシベーション層４２から露出する第１導電層１の部分は、レーザー光Ｌｚ２が照射されていないにもかかわらず、当該部分を覆っていたパッシベーション層４２の部分が除去されている。このため、第１導電層１のちパッシベーション層４２から露出する部分を不当に破壊することを回避しつつ、パッシベーション層４２を適切に除去することができる。
第１導電層１にスリット１９１およびスリット１９２を設けておくことにより、第１導電層１の揮発の影響を受けるパッシベーション層４２の領域が、不当に広域にわたってしまうことを回避することが可能である。また、スリット１９１およびスリット１９２を設けておくことにより、図１４２および図１４３に示した第１導電膜１０を部分的に除去する工程において、除去されるべき領域に第１導電膜１０の一部が残存したとしても、この残存部分と第１導電層１とが意図せず導通してしまうことを回避することができる。また、第１導電膜１０のうちスリット１９２を挟んで光電変換層３とは反対側に位置する部分は、除去されることなく、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１５の一部として残存してもよい。この部分は、スリット１９２が設けられていることにより、第１導電層１と導通することが防止されている。また、この部分の除去を省略すれば、製造時間を短縮することができる。なお、スリット１９１およびスリット１９２を設ける構成は好適例であり、これらを設けない構成であってもよい。
図１４５は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１５の変形例を示している。本変形例においては、保護樹脂層４５は、非透光部４５４および透光部４５５を有する。非透光部４５４は、平面視においてバイパス導電部５と重なり、且つ第１端縁４２１よりも第１外方端縁４２２側の領域に設けられている。非透光部４５４は、非透光の材質からなり、たとえば白色の樹脂からなる。透光部４５５は、第１端縁４２１に対して第１外方端縁４２２とは反対側に位置する領域を含む領域に設けられている。図示された例においては、透光部４５５は、図中右方のバスバー部５１を跨ぐようにして形成されている。また、透光部４５５は、その一部が支持基板４１に接している。本変形例によっても、バイパス導電部５を保護することができる。また、非透光部４５４を有することにより、紫外線等の光を受けることによってバイパス導電部５が劣化すること等を抑制することができる。
本発明に係る有機薄膜太陽電池モジュール、電子機器、有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る有機薄膜太陽電池モジュール、電子機器、有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
本発明に係る電子機器は、携帯型電話端末をはじめ、太陽光発電を利用可能な様々な電子機器に適用することが可能であり、たとえば腕時計、電子計算機などが挙げられる。
以下に、本発明の技術的特徴について付記する。
〔付記１Ｄ〕
透明な支持基板と、
前記支持基板に積層された透明な第１導電層と、
第２導電層と、
前記第１導電層および前記第２導電層に挟まれた有機薄膜からなる光電変換層と、
前記第２導電層を覆うパッシベーション層と、
を備え、
前記パッシベーション層は、第１端縁を有し、
前記第１端縁に隣接する領域において、前記支持基板が露出している、有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２Ｄ〕
前記第１導電層は、平面視において前記第１端縁と一致する第３端縁を有する、付記１Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３Ｄ〕
前記第１導電層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第３内方退避端縁を有する、付記１Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記４Ｄ〕
前記第２導電層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第４内方退避端縁を有する、付記２Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記５Ｄ〕
前記光電変換層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第５内方退避端縁を有する、付記４Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記６Ｄ〕
前記第４内方退避端縁は、平面視において前記第５内方退避端縁よりも内方に退避している、付記５Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記７Ｄ〕
前記第１端縁は、平面視環状である、付記４Ｄないし６Ｄのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記８Ｄ〕
前記第３端縁は、平面視環状である、付記７Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記９Ｄ〕
前記第３内方退避端縁は、平面視環状である、付記３Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１０Ｄ〕
前記第４内方退避端縁は、平面視環状である、付記８Ｄまたは９Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１１Ｄ〕
前記第５内方退避端縁は、平面視環状である、付記１０Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１２Ｄ〕
前記第１導電層は、ＩＴＯからなる、付記１Ｄないし１１Ｄのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１３Ｄ〕
前記第２導電層は、金属からなる、付記１Ｄないし１２Ｄのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１４Ｄ〕
前記第２導電層は、Ａｌからなる、付記１３Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１５Ｄ〕
前記パッシベーション層は、ＳｉＮからなる、付記１Ｄないし１４Ｄのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１６Ｄ〕
前記パッシベーション層を覆う保護樹脂層を備えており、
前記保護樹脂層は、平面視において前記第１端縁と一致する第２端縁を有する、付記１Ｄないし１５Ｄのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１７Ｄ〕
前記第２端縁と前記第１端縁とは、連続した面をなす、付記１６Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１８Ｄ〕
前記第２端縁は、平面視環状である、付記１６Ｄまたは１７Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１９Ｄ〕
前記保護樹脂層は、紫外線硬化樹脂からなる、付記１６Ｄないし１８Ｄのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２０Ｄ〕
前記保護樹脂層は、平面視において前記光電変換層の少なくとも一部を挟んで前記第２端縁と反対側に位置する第２外方端縁を有し、
前記パッシベーション層は、平面視において前記第２外方端縁と一致する第１外方端縁を有し、
前記第１導電層は、前記第２外方端縁および前記第１外方端縁から外方に延出する延出部を有し、
前記延出部の少なくとも一部を覆い、且つ前記第１導電層の材料よりも低抵抗の材料からなるバイパス導電部を備える、付記１６Ｄないし１９Ｄのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２１Ｄ〕
前記第２外方端縁と前記第１外方端縁とは、連続した面をなす、付記２０Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２２Ｄ〕
前記バイパス導電部は、前記第２外方端縁および前記第１外方端縁を覆う、付記２０Ｄまたは２１Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２３Ｄ〕
前記バイパス導電部は、Ａｇまたはカーボンを含む、付記２０Ｄないし２２Ｄのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２４Ｄ〕
前記パッシベーション層は、平面視において前記光電変換層の少なくとも一部を挟んで前記第１端縁と反対側に位置する第１外方端縁を有し、
前記第１導電層は、前記第１外方端縁から外方に延出する延出部を有し、
前記延出部の少なくとも一部を覆い、且つ前記第１導電層の材料よりも低抵抗の材料からなるバイパス導電部と、
前記バイパス導電部を覆う保護樹脂層と、を備える、付記１Ｄないし１５Ｄのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２５Ｄ〕
前記バイパス導電部は、前記第１外方端縁を覆う、付記２４Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２６Ｄ〕
前記バイパス導電部は、Ａｇまたはカーボンを含む、付記２４Ｄまたは２５Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２７Ｄ〕
前記保護樹脂層は、平面視において前記バイパス導電部と重なり、且つ前記第１端縁よりも前記第１外方端縁側の領域に設けられた非透光部を含む、付記２４Ｄないし２６Ｄのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２８Ｄ〕
前記非透光部は、白色である、付記２７Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２９Ｄ〕
前記第２導電層は、平面視において前記第２外方端縁および前記第１外方端縁よりも内方に退避した第４外方退避端縁を有する、付記２０Ｄないし２８Ｄのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３０Ｄ〕
前記光電変換層は、平面視において前記第２外方端縁および前記第１外方端縁よりも内方に退避した第５外方退避端縁を有する、付記２０Ｄないし２９Ｄのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３１Ｄ〕
付記１Ｄないし３０Ｄのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールと、
前記有機薄膜太陽電池モジュールからの給電によって駆動する駆動部と、
を備える、電子機器。
〔付記３２Ｄ〕
透明な支持基板に透明な第１導電膜を積層する工程と、
前記第１導電膜に有機薄膜からなる光電変換層を積層する工程と、
前記光電変換層に第２導電層を積層する工程と、
前記第２導電層を覆う絶縁膜を積層する工程と、
前記絶縁膜を部分的に除去することによる第１端縁を有するパッシベーション層の形成および前記第１導電膜の部分的な除去による第１導電層の形成を含み、前記第１端縁に隣接する領域において、前記支持基板を露出させる工程と、を備える、有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記３３Ｄ〕
前記絶縁膜を形成する工程の後、前記支持基板を露出させる工程の前に、
前記絶縁膜に第２端縁を有する保護樹脂層を積層する工程を備え、
前記支持基板を露出させる工程は、
前記第２端縁を境界として、前記絶縁膜を部分的に除去することにより平面視において前記第２端縁と一致する前記第１端縁を有する前記パッシベーション層を形成する工程と、
前記第１導電膜のうち前記第１端縁および前記第２端縁から露出する部分除去することにより前記第１導電層を形成する工程と、を含む、付記３２Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記３４Ｄ〕
前記支持基板を露出させる工程において、平面視において前記第２端縁および前記第１端縁と一致する第３端縁を有する前記第１導電層を形成する、付記３３Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記３５Ｄ〕
前記第２端縁および前記第１端縁は、平面視環状である、付記３４Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記３６Ｄ〕
前記第３端縁は、平面視環状である、付記３５Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記３７Ｄ〕
前記第１導電層は、ＩＴＯからなる、付記３３Ｄないし３６Ｄのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記３８Ｄ〕
前記第２導電層は、金属からなる、付記３３Ｄないし３７Ｄのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記３９Ｄ〕
前記第２導電層は、Ａｌからなる、付記３８Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記４０Ｄ〕
前記パッシベーション層は、ＳｉＮからなる、付記３３Ｄないし３９Ｄのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記４１Ｄ〕
前記保護樹脂層は、紫外線硬化樹脂からなる、付記３３Ｄないし４０Ｄのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記４２Ｄ〕
前記保護樹脂層を積層する工程において、平面視において前記光電変換層の少なくとも一部を挟んで前記第２端縁と反対側に位置する第２外方端縁を形成し、
前記第２端縁を境界として、前記絶縁膜を部分的に除去することにより平面視において前記第２外方端縁と一致する第１外方端縁を有する前記パッシベーション層に形成する工程と、
前記第１導電層のうち前記第２外方端縁および前記第１外方端縁から外方に延出する延出部の少なくとも一部を覆い、且つ前記第１導電層の材料よりも低抵抗の材料からなるバイパス導電部を形成する工程と、を備える、付記３３Ｄないし４１Ｄのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記４３Ｄ〕
前記バイパス導電部を形成する工程においては、前記バイパス導電部によって前記第２外方端縁および前記第１外方端縁を覆う、付記４２Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記４４Ｄ〕
前記バイパス導電部は、Ａｇまたはカーボンを含む、付記４２Ｄまたは４３Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記４５Ｄ〕
前記支持基板を露出させる工程は、前記絶縁膜を透して前記第１導電膜にレーザー光を照射することにより、前記第１導電膜および前記絶縁膜を部分的に除去する処理を含む、付記３２Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記４６Ｄ〕
前記支持基板を露出させる工程は、前記部分的に除去する処理により前記絶縁膜のうち平面視において前記レーザー光が照射された領域に隣接する領域が除去されることにより、前記第１導電膜のうち前記レーザー光が照射されていない部分を前記パッシベーション層から露出する延出部とする処理を含み、
前記延出部の少なくとも一部を覆い、且つ前記第１導電層の材料よりも低抵抗の材料からなるバイパス導電部を形成する工程と、
前記バイパス導電部を覆う保護樹脂層を形成する工程と、を備える、付記４５Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記４７Ｄ〕
前記バイパス導電部は、Ａｇまたはカーボンを含む、付記４６Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
〔付記４８Ｄ〕
前記保護樹脂層を形成する工程においては、平面視において前記バイパス導電部と重なり、且つ前記第１端縁よりも前記第１外方端縁側の領域に非透光部形成する、付記４６Ｄまたは４７Ｄに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
［第１６−第１８実施形態］
第１６ないし第１８実施形態および図１４６〜図１８３における符号は、これらの実施形態および図において有効であり、他の実施形態および図における符号とは独立している。ただし、第１６ないし第１８実施形態の具体的構成と他の実施形態の具体的構成とは、相互に適宜組合せ可能である。
本発明において、「透明」とは、透過率が約５０％以上であるものと定義する。また「透明」とは、可視光線に対して、無色透明という意味でも使用する。可視光線は波長約３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ程度、エネルギー約３．４５ｅＶ〜１．４９ｅＶ程度に相当し、この領域で透過率が５０％以上あれば透明である。
図１４６〜図１５１は、本発明の第１６実施形態に基づく電子機器および本発明の第１６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示している。本実施形態の電子機器Ｂ１６は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６、ケース６１、制御部７０１、表示部７０２、入力部７０３、マイク７０４、スピーカ７０５、無線通信部７０６およびバッテリ７０７を備えており、携帯型電話端末として構成されている。
ケース６１は、電子機器Ｂ１６のその他の構成要素を収容するものであり、金属、樹脂、ガラスなどの材質からなる。
図１４６は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６およびこれを用いた電子機器Ｂ１６を示す平面図である。図１４７は、図１４６のＣＸＬＶＩＩ−ＣＸＬＶＩＩ線に沿う模式的な断面図である。図１４８は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６を示す要部拡大底面図である。図１４９は、図１４８のＣＸＬＩＸ−ＣＸＬＩＸ線に沿う要部拡大断面図である。図１５０は、図１４８のＣＬ−ＣＬ線に沿う要部拡大断面図である。図１５１は、電子機器Ｂ１６を示すシステム構成図である。なお、図１４７においては、理解の便宜上、ケース６１、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１７、制御部７０１、表示部７０２およびバッテリ７０７のみを模式的に示している。また、図１４８においては、理解の便宜上、第１導電層１および光電変換層３のみを実践で表しており、バイパス導電部５を想像線で示している。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６は、電子機器Ｂ１６における電源モジュールであり、太陽光などの光を電力に変換する。具体的構成は、後述する。
制御部７０１は、本発明でいう駆動部の一例に相当し、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６からの給電によって駆動する。なお、制御部７０１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６から直接給電されてもよいし、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６からの電力がバッテリ７０７に一旦充電された後に、このバッテリ７０７からの給電によって駆動されてもよい。制御部７０１は、たとえばＣＰＵ、メモリおよびインターフェースなどを具備して構成されている。
表示部７０２は、各種の情報を電子機器Ｂ１６の外観に表示するためのものである。表示部７０２は、たとえば液晶表示パネルあるいは有機ＥＬ表示パネルなどである。本実施形態においては、表示部７０２は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６を透して外観に情報を表す。
入力部７０３は、使用者の操作を電気信号として制御部７０１に出力するためのものである。入力部７０３は、たとえば表示部７０２に積層されたタッチパネルである。なお、表示部７０２と入力部７０３とが一体的に構成されていてもよい。
マイク７０４は、使用者の音声を電気信号に変換するデバイスである。スピーカ７０５は、通話相手の音声や各種の通知音などを出力するデバイスである。
無線通信部７０６は、無線通信規格に準拠した双方向無線通信を行うデバイスである。
バッテリ７０７は、電子機器Ｂ１６を駆動する電力を蓄えるデバイスである。バッテリ７０７は、充放電が適宜可能に構成されている。バッテリ７０７の充電は、図示しないアダプタを用いた商用電力からの給電、または有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６からの給電によってなされる。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６は、第１導電層１、第２導電層２、光電変換層３、支持基板４１、パッシベーション層４２、保護樹脂層４およびバイパス導電部５を備えている。本実施形態においては、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６は、平面視略矩形状とされているが、これは一例であり、それぞれは様々な形状とされうる。
図１５２は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６のうち第１導電層１、第２導電層２、光電変換層３、支持基板４１および保護樹脂層４を示す要部分解斜視図である。なお、理解の便宜上,支持基板４１は想像線（二点鎖線）で示している。図１５３は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６の第１導電層１を示す平面図である。図１５４は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６の光電変換層３を示す平面図である。図１５５は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６の第２導電層２を示す平面図である。図１５６は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６の保護樹脂層４の後述する第１保護樹脂層４５およびバイパス導電部５を示す底面図である。図１５７は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６の保護樹脂層４の後述する第２保護樹脂層４６を示す平面図である。
支持基板４１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６の土台となる部材である。支持基板４１は、たとえば透明なガラスあるいは樹脂からなる。支持基板４１の厚さは、たとえば０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍである。
第１導電層１は、支持基板４１上に形成されている。第１導電層１は、透明であり、本実施形態においてはＩＴＯからなる。図１４９、図１５０および図１５３に示すように、第１導電層１は、第１電極部１１、接続部１３、スリット１７、表示用開口１８１、開口１８、スリット１９３、第３端縁１０１、第３外方端縁１０５、第１延出部１０４および第２延出部１０３を有する。本実施形態においては、第１導電層１は、平面視略矩形状とされているが、これは第１導電層１の形状の一例である。第１導電層１の形状は、様々な形状に設定されうる。第１導電層１の厚さは、たとえば１００ｎｍ〜３００ｎｍである。
第１電極部１１は、光電変換層３によって生じた正孔が集約される層であり、いわゆるアノード電極として機能する。本実施形態においては、第１導電層１の大部分が１つの第１電極部１１とされている。
開口１８は、厚さ方向に第１導電層１を貫通した開口部分である。開口１８は、たとえばスピーカ７０５を機能させるために設けられたものである。なお、第１導電層１は、複数の開口１８を有してもよい。また、開口１８の用途は特に限定されず、通話実現ための部位やカメラモジュール等の機能を発揮させるために用いられてもよい。表示用開口１８１は、表示部７０２によって表示された情報を外観に表すために設けられたものである。本実施形態においては表示用開口１８１は、平面視矩形状である。
スリット１９３は、環状のスリットであり、第１電極部１１から第１導電層１の一部を区画している。
第３端縁１０１は、表示用開口１８１を規定する端縁である。本実施形態においては、第３端縁１０１は、表示用開口１８１を四方から囲む端縁となっており、平面視矩形環状である。なお、第３端縁１０１は、表示用開口１８１を四方から囲む形状に限定されない。たとえば、第３端縁１０１が表示用開口１８１に三方から隣接することにより、表示用開口１８１が第１電極部１１から平面視において外方に開いた構成であってもよい。あるいは、第３端縁１０１は、表示用開口１８１に対して二方あるいは一方のみから隣接するものであってもよい。第３端縁１０１に隣接する領域、すなわち表示用開口１８１からは、支持基板４１が露出している。また、第３端縁１０１は、後述する第１保護樹脂層４５の第２端縁４５１およびパッシベーション層４２の第１端縁４２１から延出する第１導電層１の部分の内端縁とされている。
第１延出部１０４は、パッシベーション層４２から内方（表示用開口１８１）に延出する部位である。本実施形態においては、第１導電層１の略全内周部分に、第２延出部１０３が設けられている。
第２延出部１０３は、パッシベーション層４２から外方に延出する部位である。本実施形態においては、第１導電層１の略全外周部分に、第２延出部１０３が設けられている。第３外方端縁１０５は、第２延出部１０３の外周端縁である。
図１４８および図１４９に示すように、接続部１３は、スリット１７によって区画されており、スリット１７によって第１電極部１１とは絶縁された部分である。スリット１７は、その両端１７１が第３外方端縁１０５に到達している。接続部１３は、接続部端縁１３１および接続延出部１３２を有する。接続部端縁１３１は、接続部１３のうちスリット１７には対向しない部分の端縁である。図示された例においては、接続部端縁１３１は、隣り合う第３外方端縁１０５の略延長線上に形成されている。スリット１７の平面視形状は特に限定されず、図示された例においては、接続部端縁１３１（第３外方端縁１０５）が延びる方向を長手方向とする細長形状であり、より具体的には略長矩形状である。接続延出部１３２は、接続部１３のうち平面視において光電変換層３から露出する部分である。接続部１３は、たとえば光電変換層３における発電によって集約された電子を、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６外に導くために用いられる。
第２導電層２は、その大部分が光電変換層３を介して第１導電層１上に積層されている。また、第２導電層２の一部は、第１導電層１に直接接している。第２導電層２の材質は特に限定されないが、本実施形態においては、第２導電層２は、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｍｇに代表される金属からなる。以下においては、第２導電層２がＡｌからなる場合を例に説明する。したがって、第２導電層２は、透明ではない。またこの場合、第２導電層２の支持基板４１とは反対側の表面に、Ａｌ２Ｏ３からなる不動態皮膜（図示略）が形成されてもよい。第２導電層２の厚さは、たとえば３０ｎｍ〜１５０ｎｍである。
図１５５に示すように、第２導電層２は、第２電極部２１および開口２８を有する。本実施形態においては、第２導電層２は、平面視略矩形状とされているが、これは第２導電層２の形状の一例である。第２導電層２の形状は、様々な形状に設定されうる。
第２電極部２１は、光電変換層３によって生じた電子が集約される層であり、いわゆるカソード電極として機能する。
複数の開口２８は、厚さ方向に第２導電層２を貫通する開口部分である。図１５５における図中上方の４つの開口２８は、たとえばスピーカ７０５を機能させるために設けられたものである。一方、図中中央の最も大である開口２８は、表示部７０２によって表示された情報を外観に表すために設けられたものである。
第４内方退避端縁２０１は、図中中央の開口２８を規定する端縁である。本実施形態においては、第４内方退避端縁２０１は、開口２８を四方から囲む端縁となっており、平面視矩形環状である。なお、第４内方退避端縁２０１は、開口２８を四方から囲む形状に限定されない。たとえば、第４内方退避端縁２０１が開口２８を三方から隣接することにより、開口２８が第２電極部２１から平面視において外方に開いた構成であってもよい。あるいは、第４内方退避端縁２０１は、開口２８に対して二方あるいは一方のみから隣接するものであってもよい。また、図１４９に示すように、第４内方退避端縁２０１は、第３端縁１０１よりも内方（表示用開口１８１内に延出する方向とは反対側）に退避している。
第４外方退避端縁２０２は、図１４９に示すように、後述するパッシベーション層４２の第１外方端縁４２２および第１保護樹脂層４５の第２外方端縁４５２よりも平面視において内方（図１４９における右方）に退避している。本実施形態においては、第４外方退避端縁２０２は、平面視環状である。
光電変換層３は、第１導電層１と第２導電層２とに挟まれて、支持基板４１に積層されている。光電変換層３は、有機薄膜からなる層であり、受けた光を電力に変換する光電変換機能を発揮する。光電変換層３の具体的構成は特に限定されないが、その一例を挙げると、バルクヘテロ接合有機活性層と、このバルクヘテロ接合有機活性層に対して第１導電層１側に積層された正孔輸送層とからなる。本実施形態においては、光電変換層３は、平面視矩形状とされているが、これは一例であり、光電変換層３は、様々な形状とされうる。光電変換層３の厚さは、たとえば５０ｎｍ〜３００ｎｍである。
バルクヘテロ接合有機活性層は、ｐ型有機活性層領域とｎ型有機活性層領域が混在し、複雑なバルクへテロｐｎ接合を形成している。ｐ型有機活性層領域は、例えば、Ｐ３ＨＴ（poly(3-hexylthiophene-2,5diyl)）で形成され、ｎ型有機活性層領域は、例えば、ＰＣＢＭ（6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester）で形成されている。正孔輸送層は、たとえばＰＥＤＯＴ：ＰＳＳで形成されている。
光電変換層３の形成に用いられる材質を例示すると、フタロシアニン（Ｐｃ:Phthalocyanine）、亜鉛フタロシアニン（ＺｎＰｃ:Zinc- phthalocyanine）、Ｍｅ−Ｐｔｃｄｉ（N,N’-dimethyl perylene-3,4,9,10-dicarboximide）、フラーレン（C 60 :Buckminster fullerene）が挙げられる。これらの材質は、たとえば真空蒸着に使用される。
また、光電変換層３の形成に用いられる他の材質を例示すると、ＭＤＭＯ−ＰＰＶ（poly[2-methoxy-5-(3,7-dimethyl octyloxy)]-1,4-phenylene vinylene）、ＰＣＤＴＢＴ（poly[N-9’-hepta-decanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(4’,7’-di-thienyl-2’1’,3’-b3nzothiadizaole)]）、ＰＣ６０ＢＭ（6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester）、ＰＣ７０ＢＭ（6,6-phenyl-C71-butyric acid methyl ester）が挙げられる。これらの材質は、たとえば溶液プロセスに使用される。
図１５４に示すように、光電変換層３は、非発電領域３０、発電領域３１、意匠表示部３５、開口３８、第５内方退避端縁３０１、第５外方退避端縁３０２および導通用貫通部３５１を有している。なお、図１５４においては、非発電領域３０および発電領域３１に、複数の離散点からなるハッチングを付している。意匠表示部３５は、平面視において第１導電層１のスリット１９３に囲まれた領域と重なっている。
意匠表示部３５は、外観に表れる意匠を構成する部位である。意匠表示部３５が構成する意匠とは、使用者等が目視することによって、文字、記号、図柄などの視覚的特異部分として視認されうるものを指す。本実施形態においては、意匠表示部３５は、円環形状を表している。
本実施形態においては、意匠表示部３５は、意匠表示用貫通部３５０によって構成されている。意匠表示用貫通部３５０は、光電変換層３を厚さ方向に貫通する態様の部位である。このような意匠表示用貫通部３５０は、外観に表れる。また、本実施形態においては、意匠表示用貫通部３５０は、第２導電層２を第１導電層１側に露出させている。すなわち、意匠表示用貫通部３５０を通じて第２導電層２の一部が外観に表れている。意匠表示用貫通部３５０の形状等は特に限定されず、図示された例においては、アルファベットを表す形状が採用されている。
発電領域３１は、第１導電層１の第１電極部１１および第２導電層２の第２電極部２１に挟まれ、且つ光電変換機能を発揮することにより発電に寄与する領域である。また、発電領域３１の形状は、平面視において、第１電極部１１および第２電極部２１に一致する。
図１４８、図１４９および図１５４に示すように、導通用貫通部３５１は、光電変換層３を貫通する孔によって構成されている。導通用貫通部３５１は、平面視において第１導電層１の接続部１３に内包される位置に設けられている。図示された例においては、複数の導通用貫通部３５１が設けられている。導通用貫通部３５１の形状および配置は特に限定されない。図示された例においては、導通用貫通部３５１は、平面視円形であり、その直径がたとえば４０μｍ程度である。また、複数の導通用貫通部３５１は、接続部１３の長手方向に沿って配列されている。第１導電層１の接続部１３と第２導電層２とは、導通用貫通部３５１を介して互いに導通している。
非発電領域３０は、光電変換層３のうち平面視において第１導電層１の第１電極部１１および第２導電層２の第２電極部２１とは重ならない領域であり、第１導電層１の接続部１３およびスリット１９３に囲まれた領域と重なっている領域である。接続部１３は、第２導電層２と接している。このため、接続部１３と平面視において重なる非発電領域３０は、発電に寄与しない。また、意匠表示部３５と平面視において重なるスリット１９３に囲まれた領域と平面視において一致する光電変換層３の部分は、非発電領域３０となっている。すなわち、光電変換層３のうち複数の発電領域３１以外の領域が、非発電領域３０とされている。
複数の開口３８は、光電変換層３を厚さ方向に貫通する開口部分である。図１５４における図中上方の開口３８は、たとえばスピーカ７０５を機能させるために設けられたものである。一方、図中中央の最も大である開口３８は、表示部７０２によって表示された情報を外観に表すために設けられたものである。
第５内方退避端縁３０１は、図中中央の開口３８を規定する端縁である。本実施形態においては、第５内方退避端縁３０１は、開口３８を四方から囲む端縁となっており、平面視矩形環状である。なお、第５内方退避端縁３０１は、開口３８を四方から囲む形状に限定されない。たとえば、第５内方退避端縁３０１が開口３８を三方から隣接することにより、開口３８が発電領域３１から平面視において外方に開いた構成であってもよい。あるいは、第５内方退避端縁３０１は、開口３８に対して二方あるいは一方のみに設けられたものであってもよい。また、図１４９に示すように、第５内方退避端縁３０１は、第３端縁１０１よりも内方（表示用開口１８１内に延出する方向とは反対側）に退避している。
第５外方退避端縁３０２は、図１４８および図１４９に示すように、後述するパッシベーション層４２の第１外方端縁４２２よりも平面視において内方（図１４９における右方）に退避している。本実施形態においては、第５外方退避端縁３０２は、平面視環状である。
パッシベーション層４２は、第２導電層２上に積層されており、第２導電層２および光電変換層３を保護している。パッシベーション層４２は、たとえばＳｉＮまたはＳｉＯＮからなる。パッシベーション層４２の厚さは、たとえば０．５μｍ〜２．０μｍであり、本実施形態においては、たとえば１．５μｍ程度とされる。
保護樹脂層４は、パッシベーション層４２を覆っている層である。また、保護樹脂層４は、バイパス導電部５を覆っている。保護樹脂層４は、たとえば紫外線硬化樹脂からなる。保護樹脂層４の厚さは、たとえば３μｍ〜２０μｍであり、本実施形態においては、たとえば１０μｍ程度とされる。
本実施形態においては、保護樹脂層４は、第１保護樹脂層４５および第２保護樹脂層４６を有する。第１保護樹脂層４５は、パッシベーション層４２を覆う層である。第２保護樹脂層４６は、第１保護樹脂層４５に積層されており、バイパス導電部５を覆う層である。
図１４８、図１４９および図１５６に示すように、第１保護樹脂層４５は、複数の開口４５８、第２端縁４５１および第２外方端縁４５２を有する。
複数の開口４５８は、第１保護樹脂層４５の一部が削除された態様であり、第１保護樹脂層４５を貫通している。図１５６における図中上方の３つの開口４５８は、たとえばスピーカ７０５を機能させるために設けられたものである。一方、図中中央の最も大である開口４５８は、表示部７０２によって表示された情報を外観に表すために設けられたものである。
第２端縁４５１は、図中中央の開口４５８を規定する端縁である。本実施形態においては、第２端縁４５１は、開口４５８を四方から囲む端縁となっており、平面視矩形環状である。なお、第２端縁４５１は、開口４５８を四方から囲む形状に限定されない。たとえば、第２端縁４５１が開口４５８を三方から隣接することにより、開口４５８が第１保護樹脂層４５から平面視において外方に開いた構成であってもよい。あるいは、第２端縁４５１は、開口４５８に対して二方あるいは一方のみ設けられたものであってもよい。
第２外方端縁４５２は、平面視において光電変換層３の少なくとも一部を挟んで第２端縁４５１と反対側に位置しており、本実施形態においては、第１保護樹脂層４５の外周端縁である。
図１５７に示すように、第２保護樹脂層４６は、複数の開口４６８、第６端縁４６１および第６外方端縁４６２を有する。また、第２保護樹脂層４６は、後述する第１集極部５３１および第２集極部５３２を露出させる開口または切り欠きが適宜形成されてもよい。
複数の開口４６８は、第２保護樹脂層４６の一部が削除された態様であり、第２保護樹脂層４６を貫通している。図１５７における図中上方の３つの開口４６８は、たとえばスピーカ７０５を機能させるために設けられたものである。一方、図中中央の最も大である開口４６８は、表示部７０２によって表示された情報を外観に表すために設けられたものである。
第６端縁４６１は、図中中央の開口４６８を規定する端縁である。本実施形態においては、第６端縁４６１は、開口４６８を四方から囲む端縁となっており、平面視矩形環状である。なお、第６端縁４６１は、開口４６８を四方から囲む形状に限定されない。たとえば、第６端縁４６１が開口４６８を三方から隣接することにより、開口４６８が第２保護樹脂層４６から平面視において外方に開いた構成であってもよい。あるいは、第６端縁４６１は、開口４６８に対して二方あるいは一方のみ設けられたものであってもよい。
第６外方端縁４６２は、平面視において光電変換層３の少なくとも一部を挟んで第６端縁４６１と反対側に位置しており、本実施形態においては、第２保護樹脂層４６の外周端縁である。
図１４８〜図１５０に示すようにパッシベーション層４２は、第１端縁４２１および第１外方端縁４２２を有している。
第１端縁４２１は、平面視において第２端縁４５１と一致している。また、本実施形態においては、第１端縁４２１は、第２端縁４５１と連続した面をなしている。第１外方端縁４２２は、平面視において第２外方端縁４５２と一致している。また、本実施形態においては、第１外方端縁４２２は、第２外方端縁４５２と連続した面をなしている。
バイパス導電部５は、第１導電層１に到達した正孔と第２導電層２に到達した電子とを集電するための、少なくとも第１導電層１より低抵抗な経路を構成するためのものである。本実施形態においては、バイパス導電部５は、第１バスバー部５１３、２つの第２バスバー部５１４、第１集極部５３１、第２集極部５３２、連絡部５２、第７端縁５１１および第７外方端縁５１２を有する。バイパス導電部５は、少なくとも第１導電層１よりも低抵抗な材質からなり、たとえばＡｇまたはカーボンを含む。
図１４８〜図１５０および図１５６に示すように、１つの第２バスバー部５１４は、第２端縁４５１および第１端縁４２１を全長にわたって覆っている。この第２バスバー部５１４は、第１導電層１のうち第３端縁１０１と第１端縁４２１（第２端縁４５１）との間に位置する第１延出部１０４を覆っている。また、この第２バスバー部５１４の第７端縁５１１は、平面視において第３端縁１０１と一致している。他方の第２バスバー部５１４は、第２外方端縁４５２および第１外方端縁４２２の一部を除く略全長にわたって覆っている。この第２バスバー部５１４は、第１導電層１の第２延出部１０３を覆っている。このバスバー部５１の第７外方端縁５１２は、平面視において第３外方端縁１０５と一致している。このような構成により、２つのバスバー部５１は、それぞれが第１導電層１と導通している。
第２集極部５３２は、第２バスバー部５１４に導通する部分であり、第１導電層１によって集約された正孔を、たとえば電子機器Ｂ１６に設けられた正孔用端子に出力するための部分である。本実施形態においては、第２集極部５３２は、保護樹脂層４の第１保護樹脂層４５上に形成されている。第２集極部５３２は、平面視において第２導電層２および光電変換層３と重なっている。支持基板４１の厚さ方向において、光電変換層３と第２集極部５３２との間には、パッシベーション層４２および第１保護樹脂層４５が介在している。第２集極部５３２の平面視形状は特に限定されず、図示された例においては、略半楕円形状とされている。また、図示された例においては、第２集極部５３２は、一方の第２バスバー部５１４に直接つながっている。
連絡部５２は、第１保護樹脂層４５上に形成された部分であり、図１５６における図中内側のバスバー部５１と第２集極部５３２とを連結している。これにより、２つの第２バスバー部５１４に集約された正孔が第２集極部５３２へと導かれる。
図１４８、図１４９および図１５６に示すように、第１バスバー部５１３は、第２バスバー部５１４から離間しており、接続部１３の接続延出部１３２の一部を覆っている。より具体的には、第１バスバー部５１３は、図１４８における図中左右方向（接続部１３の長手方向）において接続延出部１３２の一部を覆っている。図１４９に示すように、第１バスバー部５１３の第７端縁５１１は、平面視において接続部１３の接続部端縁１３１と一致している。第２バスバー部５１４には、迂回部５１４１が設けられている。迂回部５１４１は、第２バスバー部５１４のうち第１バスバー部５１３の両側に位置する部分に繋がっており、平面視において第１バスバー部５１３および第１集極部５３１を迂回するように形成されている。
第１集極部５３１は、第１バスバー部５１３に導通する部分であり、第２導電層２によって集約された電子を、たとえば電子機器Ｂ１６に設けられた電子用端子に出力するための部分である。本実施形態においては、第１集極部５３１は、保護樹脂層４の第１保護樹脂層４５上に形成されている。第１集極部５３１は、平面視において第２導電層２および光電変換層３と重なっている。支持基板４１の厚さ方向において、光電変換層３と第１集極部５３１との間には、パッシベーション層４２および第１保護樹脂層４５が介在している。第１集極部５３１の平面視形状は特に限定されず、図示された例においては、略半楕円形状とされている。また、図示された例においては、第１集極部５３１は、第１バスバー部５１３に直接つながっている。
図１４８に示すように、本実施形態においては、意匠表示部３５（意匠表示用貫通部３５０）は、平面視において導通用貫通部３５１に対して接続部端縁１３１とは反対側に位置している。言い換えると、導通用貫通部３５１は、平面視において接続部端縁１３１と意匠表示部３５との間に位置している。
図１４８〜図１５０に示すように、第２端縁４５１および第１端縁４２１に対して第２バスバー部５１４および第２保護樹脂層４６を間に挟んで隣接する領域から、支持基板４１の一部が露出領域４１１として露出している。また、露出領域４１１は、第１導電層１等によって覆われておらず、支持基板４１の表面が直接露出している。
次いで、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６の製造方法の一例について、図１５８〜図１７０を参照しつつ、以下に説明する。なお、これらの図においては、理解の便宜上、図１４９および図１５０とは、天地逆に表されている。また、図１５８〜図１６８においては、図１４８に示したＣＸＬＩＸ−ＣＸＬＩＸ線における断面構造を生成する過程を示している。
まず、図１５８に示すように、支持基板４１を用意する。そして、支持基板４１の片面にたとえばスパッタ法などの一般的な手法によりＩＴＯからなる第１導電膜１０を積層する。
次に、図１５９および図１６０に示すように、該ＩＴＯにパターニングを施し、開口１８、表示用開口１８１、スリット１９３、スリット１７等のパターンを形成するためのパターニングを行う。ここで、ＩＴＯへのパターニング手法としては、たとえばウエットエッチングを用いた手法、Ｇｒｅｅｎレーザー光等のレーザーパターニングを用いた手法が適宜採用される。
次いで、図１６１に示すように、有機膜３Ａを形成する。有機膜３Ａの形成は、たとえば、スピンコート塗布により支持基板４１上および第１導電膜１０上に有機膜を成膜することによって行う。
次いで、図１６２および図１６３に示すように、有機膜３Ａにパターニングを施すことにより、光電変換層３を形成する。有機膜３Ａのパターニングは、たとえば酸素プラズマエッチング、レーザーパターニングを用いることによって、第５内方退避端縁３０１、第５外方退避端縁３０２、開口３８、意匠表示用貫通部３５０（意匠表示部３５）、導通用貫通部３５１を有する構成に仕上げることにより行う。なお、光電変換層３は、上記に限定されず、スリットコート法、キャピラリーコート法、グラビア印刷などの手法によって、支持基板４１上および第１導電膜１０上に直接的に有機膜をパターニングすることで形成するようにしても良い。ただし、図示された例においては、導通用貫通部３５１は、比較的小径の円形貫通孔である。このような導通用貫通部３５１の形成は、レーザー光Ｌｚ０を用いたパターニングが適している。レーザー光Ｌｚ０としては、有機膜３Ａを除去しつつ、第１導電膜１０を残存させる波長のレーザー光を選択することが好ましく、たとえばＧｒｅｅｎレーザー光が選択される。
次いで、図１６４に示すように、第２導電層２を形成する。第２導電層２の形成は、たとえば上述した金属を真空加熱蒸着法によって支持基板４１、第１導電膜１０および光電変換層３上に金属膜を成膜する。次に、該金属膜に例えばマスク層を用いたエッチングを行うことによりパターニングを施す。このパターニングにより、光電変換層３上に第４内方退避端縁２０１および第４外方退避端縁２０２を有する第２導電層２を形成する。また、当該工程において、光電変換層３の導通用貫通部３５１が第２導電層２によって埋められる。これにより、第１導電層１と第２導電層２とが、導通用貫通部３５１を介して導通する。
次いで、図１６５に示すように、絶縁膜４２０を形成する。絶縁膜４２０の形成は、たとえばプラズマＣＶＤ法によってＳｉＮまたはＳｉＯＮなどの膜を支持基板４１、第１導電層１、光電変換層３および第２導電層２上に形成することにより行う。
次いで、図１６６に示すように、第１保護樹脂層４５を形成する。第１保護樹脂層４５の形成は、たとえば紫外線硬化樹脂を含む液体樹脂材料をスクリーン印刷によって絶縁膜４２０上に塗布し、紫外線を照射することによって硬化させる。これにより、第２端縁４５１および第２外方端縁４５２を有する第１保護樹脂層４５が得られる。
次いで、図１６７に示すように、第１保護樹脂層４５をマスクとして用いたパターニングを絶縁膜４２０に施す。このパターニングは、たとえばフッ化水素を０．５５％〜４．５％含むフッ化水素酸を用いたウエットエッチングによって行う。このようなフッ化水素酸は、紫外線硬化樹脂からなる第１保護樹脂層４５をほとんど溶解しない一方、ＳｉＮ等からなる絶縁膜４２０を選択的に溶解する。また、フッ化水素酸は、ＩＴＯ等からなる第１導電膜１０はほとんど溶解しない。この結果、第１端縁４２１および第１外方端縁４２２を有するパッシベーション層４２が形成される。第１端縁４２１は、平面視において第２端縁４５１と一致する。第１端縁４２１と第２端縁４５１とは、連続した面をなす。また、第１外方端縁４２２は、平面視において第２外方端縁４５２と一致する。第１外方端縁４２２と第２外方端縁４５２とは、連続した面をなす。
次いで、図１６８および図１６９に示すように、バイパス導電部５を形成する。バイパス導電部５の形成は、たとえばＡｇまたはカーボンを含むペーストを塗布した後に、たとえば乾燥などの手法によってこのペーストを硬化させることによって行う。
次いで、図１７０に示すように、第１導電膜１０にパターニングを施す。このパターニングは、たとえば濃塩酸と濃硝酸とが３：１の比率で混合された王水を用いて行う。このパターニングにより、第１導電膜１０のうちバイパス導電部５や第１保護樹脂層４５から露出した部分が選択的に除去される。この結果、第３端縁１０１等を有する第１導電層１が形成される。次いで、第２保護樹脂層４６を形成する。第２保護樹脂層４６の形成は、たとえば紫外線硬化樹脂を含む液体樹脂材料をスクリーン印刷によって絶縁膜４２０上に塗布し、紫外線を照射することによって硬化させる。これにより、第６端縁４６１および第６外方端縁４６２を有する第２保護樹脂層４６が得られ、保護樹脂層４が形成される。以上の工程を経ることにより、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６が得られる。
次に、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６および電子機器Ｂ１６の作用について説明する。
本実施形態によれば、図１４８および図１４９に示すように、第３外方端縁１０５に沿う光電変換層３の第５外方退避端縁３０２に近い位置に導通用貫通部３５１が設けられている。このため、導通用貫通部３５１を含み且つ接続部１３と重なる非発電領域３０は、第３外方端縁１０５に近接する比較的小面積の領域となり、たとえば意匠表示部３５と比べて小さい領域である。したがって、光電変換層３のうち発電に寄与する発電領域３１の面積割合を高めることができる。
本実施形態においては、導通用貫通部３５１は、平面視円形状の貫通孔であり、その直径がたとえば４０μｍ程度である。これにより、導通用貫通部３５１やこれを含む発電領域３１を、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６および電子機器Ｂ１６の外観において目視によってほとんど確認できない程度の部位とすることが可能である。これは、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６および電子機器Ｂ１６の外観をより美麗に仕上げるのに適している。
第１集極部５３１および第２集極部５３２は、平面視において第２導電層２および光電変換層３と重なる位置に設けられている。このため、第１集極部５３１および第２集極部５３２は、第３外方端縁１０５から平面視において外方へと延出していない。これは、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６の接地面積を縮小するのに適している。
導通用貫通部３５１を利用して、第１集極部５３１へと電子を集約する構造であるため、意匠表示部３５を構成する意匠表示用貫通部３５０は、電子の集約に利用する必要が無い。このため、意匠表示部３５から電子を集約するための導通経路をたとえば第１導電層１に確保する必要が無い。これにより、意匠表示部３５から第３外方端縁１０５等に至る導通経路を省略することが可能である。したがって、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６および電子機器Ｂ１６の外観において、意匠表示部３５から第３外方端縁１０５が存在する端部へと延びる線が表れてしまうことを防止することができる。特に、意匠表示部３５は、外観において目立つ位置に設けられる場合が多く、第３外方端縁１０５等の端部から離間していることが一般的である。このような場合に、上述した外観に表れる線を省略できることは、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６および電子機器Ｂ１６の外観をより美麗に仕上げるのに好ましい。
バイパス導電部５を設けることにより、第１導電層１に拡散してきた正孔を、第２バスバー部５１４を経由して第２集極部５３２へと導くことができる。バイパス導電部５は、第１導電層１よりも低抵抗の材料からなる。このため、バイパス導電部５によって、より低抵抗な導通経路が構成される。このような導通経路に光電変換層３によって発電された電力を導くことにより、通電による損失を抑制することができる。また、バイパス導電部５は、保護樹脂層４によって覆われている。このため、保護樹脂層４が外気等との反応によって劣化することを回避することができる。したがって、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６および電子機器Ｂ１６の通電部分の劣化を回避しつつ通電損失を抑制することができる。
図１４９に示すように、第７端縁５１１および第７外方端縁５１２は、第６端縁４６１および第６外方端縁４６２の内側に位置している。すなわち、バイパス導電部５は、保護樹脂層４によって完全に覆われている。これは、バイパス導電部５の保護に好ましい。
第２端縁４５１および第２外方端縁４５２に隣接する領域において支持基板４１が露出している。この部位には、パッシベーション層４２や第１保護樹脂層４５が形成されていない。したがって、この部位をより透明に仕上げることが可能であり、表示部７０２をより鮮明に外観に表すことができる。
第２端縁４５１および第１端縁４２１に隣接する領域のうち第２バスバー部５１４によって覆われた僅かな領域を除いて、支持基板４１には第１導電層１が形成されていない。第１導電層１は、ＩＴＯからなるものの、光線のあたり具合によっては、うっすらと着色されたものとして視認される。本実施形態においては、表示部７０２を外観に表すための領域をことさらに透明に仕上げることが可能であり、より美麗な外観を実現することができる。
光電変換層３の第５内方退避端縁３０１および第２導電層２の第４内方退避端縁２０１が、第１端縁４２１および第２端縁４５１と離間していることにより、第２導電層２および光電変換層３がバイパス導電部５と不当に導通することを回避することができる。また、第４内方退避端縁２０１および第５内方退避端縁３０１と第１端縁４２１および第２端縁４５１との間にパッシベーション層４２が介在していることにより、第２導電層２および光電変換層３とバイパス導電部５の第２バスバー部５１４とがショートすることをより確実に防止可能である。
第１保護樹脂層４５をマスクとして用いたパターニングを絶縁膜４２０に施すことにより、第１保護樹脂層４５と同形状のパッシベーション層４２を形成することができる。すなわち、紫外線硬化樹脂などの形状形成に優れた材質を用いて第１保護樹脂層４５を形成すれば、必ずしも形状形成に優れていない材質からなるパッシベーション層４２を所望の形状に仕上げることができる。なお、４５は、パッシベーション層４２を形成した後に除去してもよい。ただし、４を残存させた場合、水分やパーティクル等の第１導電層１、第２導電層２および光電変換層３等への侵入を防止する効果や、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６の強度向上を図る効果が期待できる。
図１７１〜図１８３は、本発明の変形例および他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。
図１７１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６の変形例を示している。本変形例においては、導通用貫通部３５１が、平面視において細長形状とされている。導通用貫通部３５１の長手方向は、接続部端縁１３１と略平行であり、接続部１３の長手方向と一致している。このような変形例によっても、光電変換層３のうち発電に寄与する面積割合を高める事ができる。
図１７２〜図１７５は、本発明の第１８実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示している。本実施形態の有機薄膜太陽電池モジュールＡ１７は、第１導電層１、第２導電層２、光電変換層３、支持基板４１、パッシベーション層４２、保護樹脂層４およびバイパス導電部５を備えている。有機薄膜太陽電池モジュールＡ１７の平面視形状は特に限定されず、図示された例は、上述した有機薄膜太陽電池モジュールＡ１６と同様の平面視形状である場合の例である。図１７２は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１７を示す要部拡大底面図である。図１７３は、図１７２のＣＬＸＸＩＩＩ−ＣＬＸＸＩＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。図１７４は、図１７２のＣＬＸＸＩＶ−ＣＬＸＸＩＶ線に沿う要部拡大断面図である。図１７５は、第１保護樹脂層４５およびバイパス導電部５を省略した要部拡大平面図である。
本実施形態のパッシベーション層４２の第１端縁４２１および第１外方端縁４２２は、図１７３および図１７４に示すように、凹凸形状の端面となっている。また、第１端縁４２１は全体として、支持基板４１の厚さ方向において支持基板４１から離間するほど平面視において第３端縁１０１から離間する向きに傾いている。また、第１外方端縁４２２は全体として、支持基板４１の厚さ方向において支持基板４１から離間するほど第１導電層１の第２延出部１０３から離間する向きに傾いている。また、本実施形態の第１端縁４２１は、図１７５に示すように、平面視において第３端縁１０１から離間した非直線状の形状である。第１端縁４２１は、たとえば複数の折れ線や曲線が結合された形状である。第１外方端縁４２２も同様に、平面視において被直線状の形状である。
バイパス導電部５の１つの第２バスバー部５１４は、パッシベーション層４２の第１端縁４２１を一部を除き、略全長にわたって覆っている。この第２バスバー部５１４は、第１導電層１のうち第３端縁１０１と第１端縁４２１との間に位置する第１延出部１０４を覆っている。また、この第２バスバー部５１４の第７端縁５１１は、平面視において第３端縁１０１に対して第１端縁４２１とは反対側に位置している。これにより、この第２バスバー部５１４は、支持基板４１に直接接している。他方の第２バスバー部５１４は、パッシベーション層４２の第１外方端縁４２２を全長にわたって覆っている。この第２バスバー部５１４は、第１導電層１の第２延出部１０３を覆っている。また、この第２バスバー部５１４の第７外方端縁５１２は、平面視において第３外方端縁１０５に対して第１外方端縁４２２とは反対側に位置している。これにより、この第２バスバー部５１４は、支持基板４１に直接接している。このような構成により、２つの第２バスバー部５１４は、それぞれが第１導電層１と導通している。
第１バスバー部５１３は、第１導電層１の接続部１３の接続延出部１３２を覆っている。また、第１バスバー部５１３の第７端縁５１１は、平面視において第３端縁１０１に対して、第１端縁４２１とは反対側に位置している。これにより、第１バスバー部５１３は、支持基板４１に直接接している。
本実施形態の保護樹脂層４は、第１保護樹脂層４５のみを有している。図１７３および図１７４に示すように、第１保護樹脂層４５は、パッシベーション層４２およびバイパス導電部５を覆っており、たとえば紫外線硬化樹脂からなる。また、第１保護樹脂層４５は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１７と上述した表示部７０２とを接合するための透明な接合層を兼ねていてもよい。図示された例においては、第２端縁４５１の第２端縁４５１は、平面視において第７端縁５１１に対して第１端縁４２１とは反対側に位置している。第１保護樹脂層４５の第２外方端縁４５２は、平面視において第７外方端縁５１２に対して第１外方端縁４２２とは反対側に位置している。これにより、第１保護樹脂層４５は、支持基板４１に直接接する部分を有する。また、第１保護樹脂層４５は、パッシベーション層４２の表面４２３のうちバイパス導電部５から露出した部分を覆っている。
次に、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１７の製造方法の一例について以下に説明する。なお、以下の説明において参照する図においては、理解の便宜上、図１７３および図１７４とは、天地逆に表されている。
まず、図１５８に示した支持基板４１を用意する。そして、支持基板４１の片面にたとえばスパッタ法などの一般的な手法によりＩＴＯからなる第１導電膜１０を積層する。次に、図１７６に示すように、第１導電膜１０にパターニングを施す。これにより、第１導電膜１０には、スリット１７、スリット１９１、スリット１９２、スリット１９３等が形成される。第１導電膜１０のパターニングは、たとえばレーザーパターニングよってなされる。このレーザーパターニングに用いられるレーザー光Ｌｚ１は、第１導電膜１０をレーザーパターニング可能なものであれば特に限定されず、たとえばＩＲレーザー光を用いることができる。スリット１９１を構成する第１導電膜１０の端縁のうち図示された第２導電層２および光電変換層３側に位置するものは、第３端縁１０１となる。第１導電膜１０のうち第５内方退避端縁３０１とスリット１９１との間の部分は、第１延出部１０４となる。スリット１９２を構成する第１導電膜１０の端縁のうち図示された第２導電層２および光電変換層３側に位置するものは、第３外方端縁１０５となる。第１導電膜１０のうちスリット１９２と光電変換層３の第５外方退避端縁３０２との間の部分は、第２延出部１０３となる。スリット１７とスリット１９２とによって区画された部分は、接続部１３となる。
次いで、第１導電膜１０上に有機膜を形成し、この有機膜にたとえばＧｒｅｅｎレーザー光を用いたレーザーパターニングを施すことにより、図１７７に示す、光電変換層３を形成する。
次いで、図１７８に示すように、第２導電層２を形成し、図１７９に示すように、絶縁膜４２０を形成する。絶縁膜４２０の形成は、たとえばプラズマＣＶＤ法によってＳｉＮまたはＳｉＯＮなどの膜を支持基板４１、第１導電膜１０、光電変換層３および第２導電層２上に形成することにより行う。
次いで、図１７９に示すように、第１導電膜１０、第２導電層２および光電変換層３を覆う絶縁膜４２０を形成する。次いで、絶縁膜４２０を部分的に除去することによる第１端縁４２１を有するパッシベーション層４２の形成および第１導電膜１０の部分的な除去による第１導電層１の形成を含み、第１端縁４２１に隣接する領域において支持基板４１を露出させる工程を行う。本実施形態においては、支持基板４１を露出させる工程は、図１８０に示すように、絶縁膜４２０を透して第１導電膜１０にレーザー光Ｌｚ２を照射することにより、第１導電膜１０および絶縁膜４２０を部分的に除去する処理を含む。同図において、第１導電膜１０のうち相対的に濃い複数の離散点からなるハッチングが付された部分は、レーザー光Ｌｚ２が照射される部分を表している。また、絶縁膜４２０のうち相対的に薄い複数の離散点からなるハッチングが付された部分は、レーザー光Ｌｚ２の照射に起因して除去される部分を表している。なお、レーザー光Ｌｚ２を用いた手法に限定されず、たとえばエッチングを用いた手法を選択してもよい。
より具体的には、絶縁膜４２０を透して、第１導電膜１０のうちスリット１９１およびスリット１９２を挟んで図示された第２導電層２および光電変換層３とは反対側に位置する部分に、レーザー光Ｌｚ２を照射する。レーザー光Ｌｚ２としては、たとえば波長が１，０６４ｎｍ程度のＩＲレーザー光が選択される。このレーザー光Ｌｚ２が照射された第１導電膜１０の部分は、顕著なエネルギー投入によって瞬時に揮発する挙動を示す。
一方、上述したレーザー光Ｌｚ２の波長は、第１導電膜１０に比べて絶縁膜４２０が吸収しづらいものが選択されている。このため、絶縁膜４２０は、レーザー光Ｌｚ２によって直接に破壊されるものではない。しかし、絶縁膜４２０のうち第１導電膜１０と接する部分は、第１導電膜１０を介して支持基板４１によって支持されている。第１導電膜１０がレーザー光Ｌｚ２の照射によって揮発すると、絶縁膜４２０一部は、支持基板４１によって支持されないものとなる。また、レーザー光Ｌｚ２が照射された第１導電膜１０の部分（図中において相対的に濃い複数の離散点からなるハッチングが付された部分）に重なっている絶縁膜４２０は、第１導電膜１０が揮発したことによる圧力によってその一部が飛散する。
また、発明者の研究の結果、絶縁膜４２０のうち、レーザー光Ｌｚ２が照射された第１導電膜１０の部分に隣接する部分は、第１導電膜１０の揮発の影響によって飛散することが判明した。図１８０においては、絶縁膜４２０のうちレーザー光Ｌｚ２の照射に起因して飛散する部分を、相対的に薄い複数の離散点からなるハッチングを付している。本実施形態においては、絶縁膜４２０のうち飛散する部分は、スリット１９１およびスリット１９２を超えて、第２導電層２および光電変換層３側に存在する。ただし、第２導電層２および光電変換層３の一部を露出させる程度に、パッシベーション層４２が破壊されないように、スリット１９１およびスリット１９２の大きさや位置、およびレーザー光Ｌｚ２の照射範囲や出力等を適宜調節している。この結果、絶縁膜４２０のうちスリット１９１側に位置する端縁が第１端縁４２１となり、スリット１９２側に位置する端縁が第１外方端縁４２２となる。また、第１導電膜１０のうちスリット１９１に隣接する複数の離散点からなるハッチング部分は、レーザー光Ｌｚ２の照射により除去される。このため、第１導電膜１０のうちスリット１９１に対して平面視において光電変換層３側に位置する端縁が、第３端縁１０１となり、第１導電膜１０のうちスリット１９２に対して平面視において光電変換層３側に位置する端縁が、第３外方端縁１０５となる。また、第１導電膜１０のうちスリット１９２に隣接する複数の離散点からなるハッチング部分は、レーザー光Ｌｚ２の照射により除去される。また、スリット１９１およびスリット１９２に隣接する絶縁膜４２０の一部がレーザー光Ｌｚ２の照射に伴って飛散することにより、第１導電膜１０のうちスリット１９１およびスリット１９２に隣接する一部が、パッシベーション層４２から露出する。この部分が、第１延出部１０４および第２延出部１０３となる。
以上に述べたレーザー光Ｌｚ２の照射によって、第１導電膜１０および絶縁膜４２０の部分的な除去を行うことにより、図１８１に示すように、第１端縁４２１および第１外方端縁４２２を有するパッシベーション層４２が形成される。また、第１端縁４２１および第１外方端縁４２２から延出する部分を有する第１導電層１が形成される。第１導電層１には、第３端縁１０１および第２延出部１０３が形成される。また、スリット１７によって区画された接続部１３が形成される。なお、図１８０に示した工程の後に、支持基板４１上に残存した第１導電膜１０等の除去を目的として、たとえば王水を用いた洗浄処理を行ってもよい。
次いで、図１８２に示すようにバイパス導電部５を形成する。バイパス導電部５の形成は、第１導電層１のうちパッシベーション層４２から延出した部分と、パッシベーション層４２の第１端縁４２１および第１外方端縁４２２とを覆うようにして行う。また、バイパス導電部５は、支持基板４１に直接触れるように形成されることが好ましい。これにより、バスバー部５１および連絡部５２を有するバイパス導電部５が得られる。
この後は、バイパス導電部５およびパッシベーション層４２を覆うように、第１保護樹脂層４５（保護樹脂層４）を形成する。第１保護樹脂層４５の形成は、たとえば紫外線硬化樹脂を含む液体樹脂材料をスクリーン印刷によってパッシベーション層４２上に塗布し、紫外線を照射することによって硬化させる。以上の工程を経ることにより、図１７２〜図１７４に示す有機薄膜太陽電池モジュールＡ１７が完成する。
このような実施形態によっても、光電変換層３の発電領域３１の面積割合を高めることができる。また、図１７３および図１７４に示すように、バイパス導電部５の第２バスバー部５１４は、第１導電層１の第１延出部１０４および第２延出部１０３を覆っている。また、第１バスバー部５１３は、第１導電層１の接続延出部１３２を覆っている。これにより、第１導電層１とバイパス導電部５との導通面積を拡大することが可能であり、低抵抗化に好ましい。第１端縁４２１および第１外方端縁４２２が、凹凸形状であることにより、第１端縁４２１および第１外方端縁４２２とバイパス導電部５の第１バスバー部５１３および第２バスバー部５１４との接合強度を高めることが可能である。
図１８０に示したように、第１導電層１にレーザー光Ｌｚ２を照射することによって生じる第１導電層１の揮発を利用して、パッシベーション層４２を除去している。このため、パッシベーション層４２を除去するための専用のレーザー光や薬剤等は不要である。これは、製造コストの低減や制造時間の短縮に好ましい。レーザー光Ｌｚ２としてＩＲレーザー光を用いることにより、絶縁膜４２０を透過して第１導電膜１０へとレーザー光Ｌｚ２を効率よく照射することが可能である。また、レーザー光Ｌｚ２としてＩＲレーザー光を用いることにより、パッシベーション層４２の第１端縁４２１および第１外方端縁４２２を凹凸形状に仕上げることができるという利点がある。なお、絶縁膜４２０の材質の一例であるＳｉＮは、４００ｎｍより長波長の光を透過させる。このため、絶縁膜４２０がＳｉＮからなる場合、レーザー光Ｌｚ２として波長が５３２ｎｍであるＧｒｅｅｎレーザー光を用いてもよい。一方で、レーザー光Ｌｚ２として波長が３５５ｎｍであるＵＶレーザー光を用いた場合には、絶縁膜４２０と第１導電膜１０とがレーザー光Ｌｚ２を吸収するため、これらを一括して除去することができる。
絶縁膜４２０および第１導電膜１０の部分的な除去は、レーザー光Ｌｚ２を用いて行う。レーザー光Ｌｚ２は、照射する領域をより正確に制御することが可能である。したがって、絶縁膜４２０および第１導電膜１０のうち所望の箇所を除去するのに適している。
絶縁膜４２０の部分的な除去は、レーザー光Ｌｚ２が照射された第１導電膜１０に隣接する絶縁膜４２０が破壊される挙動を利用する。これにより、図１８１においてパッシベーション層４２から露出する第１導電層１の部分は、レーザー光Ｌｚ２が照射されていないにもかかわらず、当該部分を覆っていた絶縁膜４２０の部分が除去されている。このため、第１導電層１のうちパッシベーション層４２から露出する部分を不当に破壊することを回避しつつ、絶縁膜４２０を適切に除去することができる。
第１導電膜１０にスリット１９１およびスリット１９２を設けておくことにより、第１導電膜１０の揮発の影響を受ける絶縁膜４２０の領域が、不当に広域にわたってしまうことを回避することが可能である。また、スリット１９１およびスリット１９２を設けておくことにより、図１８０および図１８１に示した第１導電膜１０を部分的に除去する工程において、除去されるべき領域に第１導電膜１０の一部が残存したとしても、この残存部分と第１導電層１とが意図せず導通してしまうことを回避することができる。また、第１導電膜１０のうちスリット１９２を挟んで光電変換層３とは反対側に位置する部分は、除去されることなく、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１７の一部として残存してもよい。この部分は、スリット１９２が設けられていることにより、第１導電層１と導通することが防止されている。また、この部分の除去を省略すれば、製造時間を短縮することができる。なお、スリット１９１およびスリット１９２を設ける構成は好適例であり、これらを設けない構成であってもよい。
図１８３は、本発明の第１８実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示している。本実施形態の有機薄膜太陽電池モジュールＡ１８においては、スリット１７の両端１７１は、第１導電層１の第３端縁１０１に到達している。すなわち、接続部１３は、表示用開口１８１に対向する位置に設けられている。言い換えると、接続部１３は、平面視において表示用開口１８１と意匠表示部３５との間に配置されている。表示用開口１８１に対向する第２バスバー部５１４には、迂回部５１４１が設けられている。また、本実施形態のバイパス導電部５は、連絡部５２１を有する。連絡部５２１は、第１バスバー部５１３と第１集極部５３１とを繋いでいる。これにより、第１集極部５３１は、第１バスバー部５１３から離間した位置に配置されている。図示された例においては、第２集極部５３２は、表示用開口１８１からの距離が第１集極部５３１と同じとなるように配置されている。
本実施形態によっても、光電変換層３の発電領域３１の面積割合を高めることができる。また、接続部１３が表示用開口１８１に対向する位置に設けられているものの、第１集極部５３１は、平面視において第２導電層２および光電変換層３と重なる位置に配置されている。このため、第１集極部５３１は、表示用開口１８１に延出しておらず、表示部７０２の表示を妨げる事態を回避することができる。
本発明に係る有機薄膜太陽電池モジュールおよび電子機器は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る有機薄膜太陽電池モジュールおよび電子機器の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
本発明に係る電子機器は、携帯型電話端末をはじめ、太陽光発電を利用可能な様々な電子機器に適用することが可能であり、たとえば腕時計、電子計算機などが挙げられる。
以下に、本発明の技術的特徴について付記する。
〔付記１Ｅ〕
透明な支持基板と、
前記支持基板に積層された透明な第１導電層と、
第２導電層と、
前記第１導電層および前記第２導電層に挟まれた有機薄膜からなる光電変換層と、
前記第２導電層を覆うパッシベーション層と、
を備え、
前記第１導電層は、平面視において前記パッシベーション層から延出する延出部と、当該延出部の端縁に両端が到達したスリットと、当該スリットによって区画され且つ前記スリットの前記両端に繋がる接続部端縁を有する接続部と、を有し、
前記光電変換層は、平面視において前記第１導電層の前記接続部に内包され且つ厚さ方向に貫通する導通用貫通部を有し、
前記第２導電層と前記第１導電層の前記接続部とは、前記光電変換層の前記導通用貫通部を介して導通しており、
前記接続部のうち前記パッシベーション層から延出する接続延出部の少なくとも一部を覆う第１バスバー部と、当該第１バスバー部に導通する第１集極部とを有するバイパス導電部を備える、有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２Ｅ〕
前記導通用貫通部は、平面視において円形状である、付記１Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３Ｅ〕
前記導通用貫通部は、前記接続部端縁と平行である方向を長手方向とする平面視細長形状である、付記１Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記４Ｅ〕
前記第１集極部は、平面視において前記第２導電層および前記光電変換層と重なり、
前記支持基板の厚さ方向において、前記第１集極部と前記第２導電層との間に前記パッシベーション層が介在する、付記１Ｅないし３Ｅのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記５Ｅ〕
前記バイパス導電部は、前記第１導電層の前記延出部の少なくとも一部を覆う第２バスバー部と、当該第２バスバー部に導通する第２集極部とを有する、付記１Ｅないし４Ｅのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記６Ｅ〕
前記第２集極部は、平面視において前記第２導電層および前記光電変換層と重なり、
前記支持基板の厚さ方向において、前記第２集極部と前記第２導電層との間に前記パッシベーション層が介在する、付記５Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記７Ｅ〕
前記第２バスバー部は、前記第１導電層の前記延出部のうち前記接続部を挟む部分に両端が繋がり、且つ平面視において前記第１集極部を迂回する迂回部を有する、付記６Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記８Ｅ〕
前記光電変換層は、厚さ方向に貫通し且つ外観に表れる意匠表示部を構成する意匠表示用貫通部を有し、
前記意匠表示用貫通部は、前記導通用貫通部に対して前記接続部端縁とは反対側に位置している、付記１Ｅないし７Ｅのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記９Ｅ〕
前記第１導電層は、表示領域を構成するための表示用開口と、当該表示用開口を区画する第３端縁と、前記パッシベーション層から前記表示用開口側に延出する第１延出部と、を有し、
前記接続部は、前記第３端縁に両端が到達した前記スリットによって区画されている、付記１Ｅないし８Ｅのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１０Ｅ〕
前記第１導電層は、表示領域を構成するための表示用開口と、当該表示用開口を区画する第３端縁と、当該第３端縁とは反対側に位置する第３外方端縁と、前記パッシベーション層から前記表示用開口側に延出する第１延出部と、前記パッシベーション層から前記表示用開口とは反対側に延出する第２延出部と、を有し、
前記接続部は、前記第３外方端縁に両端が到達した前記スリットによって区画されている、付記１Ｅないし８Ｅのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１１Ｅ〕
前記バイパス導電部を覆う保護樹脂層を備える、付記９Ｅまたは１０Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１２Ｅ〕
前記パッシベーション層は、平面視において前記表示用開口と対向する第１端縁を有し、
前記保護樹脂層は、前記パッシベーション層を覆う第１保護樹脂層と、当該第１保護樹脂層に積層され且つ前記バイパス導電部を覆う第２保護樹脂層と、を含み、
前記第１保護樹脂層は、平面視において前記第１端縁と一致する第２端縁を有する、付記１１Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１３Ｅ〕
前記第１端縁と前記第２端縁とは、連続した面をなす、付記１２Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１４Ｅ〕
前記バイパス導電部は、平面視において前記第３端縁と一致する第７端縁を有する、付記１３Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１５Ｅ〕
前記第２保護樹脂層は、平面視において前記第３端縁および前記第７端縁に対して前記第１端縁とは反対側に位置する第６端縁を有し且つ前記支持基板に接している、付記１４Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１６Ｅ〕
前記第２導電層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第４内方退避端縁を有する、付記１５Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１７Ｅ〕
前記光電変換層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第５内方退避端縁を有する、付記１６Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１８Ｅ〕
前記第４内方退避端縁は、平面視において前記第５内方退避端縁よりも内方に退避している、付記１７Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１９Ｅ〕
前記パッシベーション層は、平面視において前記表示用開口と対向する第１端縁を有し、
前記バイパス導電部は、平面視において前記第３端縁に対して前記第１端縁とは反対側に位置する第７端縁を有する、付記１１Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２０Ｅ〕
前記保護樹脂層は、平面視において前記第７端縁に対して前記第１端縁とは反対側に位置する第２端縁を有し且つ前記支持基板に接している、付記１９Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２１Ｅ〕
前記第２導電層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第４内方退避端縁を有する、付記２０Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２２Ｅ〕
前記光電変換層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第５内方退避端縁を有する、付記２１Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２３Ｅ〕
前記第４内方退避端縁は、平面視において前記第５内方退避端縁よりも内方に退避している、付記２２Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２４Ｅ〕
前記第１端縁は、平面視環状である、付記１８Ｅまたは２３Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２５Ｅ〕
前記第３端縁は、平面視環状である、付記２４Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２６Ｅ〕
前記第４内方退避端縁は、平面視環状である、付記２５Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２７Ｅ〕
前記第５内方退避端縁は、平面視環状である、付記２６Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２８Ｅ〕
前記第７端縁は、平面視環状である、付記２７Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２９Ｅ〕
前記第２端縁は、平面視環状である、付記２８Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３０Ｅ〕
前記第６端縁は、平面視環状である、付記１８Ｅに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３１Ｅ〕
前記第１導電層は、ＩＴＯからなる、付記１１Ｅないし３０Ｅのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３２Ｅ〕
前記第２導電層は、金属からなる、付記１１Ｅないし３１Ｅのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３３Ｅ〕
前記第２導電層は、Ａｌからなる、付記１１Ｅないし３２Ｅのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３４Ｅ〕
前記パッシベーション層は、ＳｉＮからなる、付記１１Ｅないし３３Ｅのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３５Ｅ〕
前記保護樹脂層は、紫外線硬化樹脂からなる、付記１１Ｅないし３４Ｅのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３６Ｅ〕
付記１Ｅないし３５Ｅのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールと、
前記有機薄膜太陽電池モジュールからの給電によって駆動する駆動部と、
を備える、電子機器。
［第１９−第２１実施形態］
第１９ないし第２１実施形態および図１８４〜図２１９における符号は、これらの実施形態および図において有効であり、他の実施形態および図における符号とは独立している。ただし、第１９ないし第２１実施形態の具体的構成と他の実施形態の具体的構成とは、相互に適宜組合せ可能である。
本発明において、「透明」とは、透過率が約５０％以上であるものと定義する。また「透明」とは、可視光線に対して、無色透明という意味でも使用する。可視光線は波長約３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ程度、エネルギー約３．４５ｅＶ〜１．４９ｅＶ程度に相当し、この領域で透過率が５０％以上あれば透明である。
図１８４〜図１８８は、本発明の第１９実施形態に基づく電子機器および本発明の第１９および第２０実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示している。本実施形態の電子機器Ｂ１９は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２０、ケース６１、制御部７０１、表示部７０２、入力部７０３、マイク７０４、スピーカ７０５、無線通信部７０６およびバッテリ７０７を備えており、携帯型電話端末として構成されている。
ケース６１は、電子機器Ｂ１９のその他の構成要素を収容するものであり、金属、樹脂、ガラスなどの材質からなる。
図１８４は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９，Ａ２０およびこれらを用いた電子機器Ｂ１９を示す平面図である。図１８５は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９，Ａ２０および電子機器Ｂ１９を示す底面図である。図１８６は、図１８４のＣＬＸＸＸＶＩ−ＣＬＸＸＸＶＩ線に沿う模式的な断面図である。図１８７は、図１８４のＣＬＸＸＸＶＩＩ−ＣＬＸＸＸＶＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。図１８８は、電子機器Ｂ１９を示すシステム構成図である。なお、図１８６においては、理解の便宜上、ケース６１、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２０、制御部７０１、表示部７０２およびバッテリ７０７のみを模式的に示している。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９および有機薄膜太陽電池モジュールＡ２０は、電子機器Ｂ１９における電源モジュールであり、太陽光などの光を電力に変換する。具体的構成は、後述する。
制御部７０１は、本発明でいう駆動部の一例に相当し、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９および有機薄膜太陽電池モジュールＡ２０からの給電によって駆動する。なお、制御部７０１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９および有機薄膜太陽電池モジュールＡ２０から直接給電されてもよいし、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９および有機薄膜太陽電池モジュールＡ２０からの電力がバッテリ７０７に一旦充電された後に、このバッテリ７０７からの給電によって駆動されてもよい。制御部７０１は、たとえばＣＰＵ、メモリおよびインターフェースなどを具備して構成されている。
表示部７０２は、各種の情報を電子機器Ｂ１９の外観に表示するためのものである。表示部７０２は、たとえば液晶表示パネルあるいは有機ＥＬ表示パネルなどである。本実施形態においては、表示部７０２は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９を透して外観に情報を表す。
入力部７０３は、使用者の操作を電気信号として制御部７０１に出力するためのものである。入力部７０３は、たとえば表示部７０２に積層されたタッチパネルである。なお、表示部７０２と入力部７０３とが一体的に構成されていてもよい。
マイク７０４は、使用者の音声を電気信号に変換するデバイスである。スピーカ７０５は、通話相手の音声や各種の通知音などを出力するデバイスである。
無線通信部７０６は、無線通信規格に準拠した双方向無線通信を行うデバイスである。
バッテリ７０７は、電子機器Ｂ１９を駆動する電力を蓄えるデバイスである。バッテリ７０７は、充放電が適宜可能に構成されている。バッテリ７０７の充電は、図示しないアダプタを用いた商用電力からの給電、または有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９および有機薄膜太陽電池モジュールＡ２０からの給電によってなされる。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９および有機薄膜太陽電池モジュールＡ２０は、第１導電層１、第２導電層２、光電変換層３、支持基板４１、パッシベーション層４２、保護樹脂層４およびバイパス導電部５を備えている。本実施形態においては、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９および有機薄膜太陽電池モジュールＡ２０は、平面視矩形状とされているが、これは一例であり、それぞれは様々な形状とされうる。有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９と有機薄膜太陽電池モジュールＡ２０とは、互いの構成が一部を除き共通する。以下においては、まず有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９について説明する。
図１８９は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９のうち第１導電層１、第２導電層２、光電変換層３、支持基板４１および保護樹脂層４を示す要部分解斜視図である。なお、理解の便宜上,支持基板４１は想像線（二点鎖線）で示している。図１９０は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９の第１導電層１を示す平面図である。図１９１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９の光電変換層３を示す平面図である。図１９２は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９の第２導電層２を示す平面図である。図１９３は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９の保護樹脂層４の後述する第１保護樹脂層４５およびバイパス導電部５を示す平面図である。図１９４は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９の保護樹脂層４の後述する第２保護樹脂層４６を示す平面図である。
支持基板４１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９の土台となる部材である。支持基板４１は、たとえば透明なガラスあるいは樹脂からなる。支持基板４１の厚さは、たとえば０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍである。
第１導電層１は、支持基板４１上に形成されている。第１導電層１は、透明であり、本実施形態においてはＩＴＯからなる。図１８９および図１９０に示すように、第１導電層１は、第１電極部１１、第１端部１４、第３延出部１５、第４延出部１６、複数の開口１８およびスリット１９、第３端縁１０１、第３外方端縁１０５、第１延出部１０４および第２延出部１０３を有する。本実施形態においては、第１導電層１は、平面視略矩形状とされているが、これは第１導電層１の形状の一例である。第１導電層１の形状は、様々な形状に設定されうる。第１導電層１の厚さは、たとえば１００ｎｍ〜３００ｎｍである。なお、図１９０において、第１電極部１１、第１端部１４、第３延出部１５および第４延出部１６には、斜線のハッチングを付している。
第１電極部１１は、光電変換層３によって生じた正孔が集約される層であり、いわゆるアノード電極として機能する。本実施形態においては、第１導電層１の大部分が１つの第１電極部１１とされている。
第３延出部１５は、第１電極部１１から、平面視において光電変換層３の外方に延出する部分である。図１９０においては、第１電極部１１と第３延出部１５との境界を想像線（二点鎖線）で示している。第３延出部１５を設けることにより、光電変換層３における発電によって集約された正孔を、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９外に導くことができる。
第１端部１４は、スリット１９によって第１電極部１１と隔離された部分である。本実施形態においては、第１端部１４は、たとえば平面視円形状とされている。本実施形態においては、第１端部１４は、略円形状とされた部分と矩形状の部分とが組み合わされた形状とされている。
第４延出部１６は、第１端部１４から、平面視において光電変換層３の外方に延出している。図１９０においては、第１端部１４と第４延出部１６との境界を想像線（二点鎖線）で示している。本実施形態においては、第３延出部１５と第４延出部１６とが隣り合う配置とされている。第４延出部１６を設けることにより、光電変換層３における発電によって集約された電子を、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９外に導くことができる。
複数の開口１８は、厚さ方向に第１導電層１を貫通した開口部分である。本実施形態においては、２つの開口１８が設けられている。図１９０における図中上方の開口１８は、たとえばスピーカ７０５を機能させるために設けられたものである。一方、図中中央の最も大である開口１８は、表示部７０２によって表示された情報を外観に表すために設けられたものである。
第３端縁１０１は、図中中央の開口１８を規定する端縁である。本実施形態においては、第３端縁１０１は、開口１８を四方から囲む端縁となっており、平面視矩形環状である。なお、第３端縁１０１は、開口１８を四方から囲む形状に限定されない。たとえば、第３端縁１０１が開口１８に三方から隣接することにより、開口１８が第１電極部１１から平面視において外方に開いた構成であってもよい。あるいは、第３端縁１０１は、開口１８に対して二方あるいは一方のみから隣接するものであってもよい。第３端縁１０１に隣接する領域、すなわち図中中央の開口１８からは、支持基板４１が露出している。また、第３端縁１０１は、後述する第１保護樹脂層４５の第２端縁４５１およびパッシベーション層４２の第１端縁４２１から延出する第１導電層１の部分の内端縁とされている。
第１延出部１０４は、パッシベーション層４２から内方（開口１８）に延出する部位である。本実施形態においては、第１導電層１の略全内周部分に、第２延出部１０３が設けられている。
第２延出部１０３は、パッシベーション層４２から外方に延出する部位である。本実施形態においては、第１導電層１の略全外周部分に、第２延出部１０３が設けられている。第３外方端縁１０５は、第２延出部１０３の外周端縁である。
第２導電層２は、その大部分が光電変換層３を介して第１導電層１上に積層されている。また、第２導電層２の一部は、第１導電層１に直接接している。第２導電層２の材質は特に限定されないが、本実施形態においては、第２導電層２は、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｍｇに代表される金属からなる。以下においては、第２導電層２がＡｌからなる場合を例に説明する。したがって、第２導電層２は、透明ではない。またこの場合、第２導電層２の支持基板４１とは反対側の表面に、Ａｌ２Ｏ３からなる不動態皮膜（図示略）が形成されてもよい。第２導電層２の厚さは、たとえば３０ｎｍ〜１５０ｎｍである。
図１９２に示すように、第２導電層２は、第２電極部２１、第２端部２４および複数の開口２８を有する。本実施形態においては、第２導電層２は、平面視略矩形状とされているが、これは第２導電層２の形状の一例である。第２導電層２の形状は、様々な形状に設定されうる。なお、図１９２においては、第２電極部２１および第２端部２４に、斜線のハッチングを付している。
第２電極部２１は、光電変換層３によって生じた電子が集約される層であり、いわゆるカソード電極として機能する。第２電極部２１は、平面視において、第１電極部１１と一致する。本実施形態においては、第２導電層２の大部分が第２電極部２１とされている。
第２端部２４は、平面視において第１導電層１の第１端部１４に一致し、且つ第２電極部２１に繋がっている。図１９２においては、理解の便宜上、第２端部２４の形状を想像線（二点鎖線）で示している。第２端部２４は、第１端部１４と同様に平面視略円形状の部分と平面視矩形状の部分とが組み合わされたとされている。
複数の開口２８は、厚さ方向に第２導電層２を貫通する開口部分である。本実施形態においては、２つの開口２８が設けられている。図１９２における図中上方の開口２８は、たとえばスピーカ７０５を機能させるために設けられたものである。一方、図中中央の最も大である開口２８は、表示部７０２によって表示された情報を外観に表すために設けられたものである。
第４内方退避端縁２０１は、図中中央の開口２８を規定する端縁である。本実施形態においては、第４内方退避端縁２０１は、開口２８を四方から囲む端縁となっており、平面視矩形環状である。なお、第４内方退避端縁２０１は、開口２８を四方から囲む形状に限定されない。たとえば、第４内方退避端縁２０１が開口２８を三方から隣接することにより、開口２８が第２電極部２１から平面視において外方に開いた構成であってもよい。あるいは、第４内方退避端縁２０１は、開口２８に対して二方あるいは一方のみから隣接するものであってもよい。また、図１８７に示すように、第４内方退避端縁２０１は、第３端縁１０１よりも内方（開口１８内に延出する方向とは反対側）に退避している。
第４外方退避端縁２０２は、図１８７に示すように、後述するパッシベーション層４２の第１外方端縁４２２および第１保護樹脂層４５の第２外方端縁４５２よりも平面視において内方（図１８７における右方）に退避している。本実施形態においては、第４外方退避端縁２０２は、平面視環状である。
光電変換層３は、第１導電層１と第２導電層２とに挟まれて、支持基板４１に積層されている。光電変換層３は、有機薄膜からなる層であり、受けた光を電力に変換する光電変換機能を発揮する。光電変換層３の具体的構成は特に限定されないが、その一例を挙げると、バルクヘテロ接合有機活性層と、このバルクヘテロ接合有機活性層に対して第１導電層１側に積層された正孔輸送層とからなる。本実施形態においては、光電変換層３は、平面視矩形状とされているが、これは一例であり、光電変換層３は、様々な形状とされうる。光電変換層３の厚さは、たとえば５０ｎｍ〜３００ｎｍである。
バルクヘテロ接合有機活性層は、ｐ型有機活性層領域とｎ型有機活性層領域が混在し、複雑なバルクへテロｐｎ接合を形成している。ｐ型有機活性層領域は、例えば、Ｐ３ＨＴ（poly(3-hexylthiophene-2,5diyl)）で形成され、ｎ型有機活性層領域は、例えば、ＰＣＢＭ（6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester）で形成されている。正孔輸送層は、たとえばＰＥＤＯＴ：ＰＳＳで形成されている。
光電変換層３の形成に用いられる材質を例示すると、フタロシアニン（Ｐｃ:Phthalocyanine）、亜鉛フタロシアニン（ＺｎＰｃ:Zinc- phthalocyanine）、Ｍｅ−Ｐｔｃｄｉ（N,N’-dimethyl perylene-3,4,9,10-dicarboximide）、フラーレン（C 60 :Buckminster fullerene）が挙げられる。これらの材質は、たとえば真空蒸着に使用される。
また、光電変換層３の形成に用いられる他の材質を例示すると、ＭＤＭＯ−ＰＰＶ（poly[2-methoxy-5-(3,7-dimethyl octyloxy)]-1,4-phenylene vinylene）、ＰＣＤＴＢＴ（poly[N-9’-hepta-decanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(4’,7’-di-thienyl-2’1’,3’-b3nzothiadizaole)]）、ＰＣ６０ＢＭ（6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester）、ＰＣ７０ＢＭ（6,6-phenyl-C71-butyric acid methyl ester）が挙げられる。これらの材質は、たとえば溶液プロセスに使用される。
図１９１に示すように、光電変換層３は、非発電領域３０、発電領域３１および意匠表示部３５、複数の開口３８、第５内方退避端縁３０１および第５外方退避端縁３０２を有している。なお、図１９１においては、非発電領域３０および発電領域３１に、複数の離散点からなるハッチングを付している。
意匠表示部３５は、第１導電層１を透して外観に表れる意匠を構成する部位である。意匠表示部３５が構成する意匠とは、使用者等が目視することによって、文字、記号、図柄などの視覚的特異部分として視認されうるものを指す。本実施形態においては、意匠表示部３５は、円環形状を表している。
本実施形態においては、意匠表示部３５は、貫通部３５０によって構成されている。貫通部３５０は、光電変換層３を厚さ方向に貫通する態様の部位である。このような貫通部３５０は、第１導電層１を透して外観に表れる。また、本実施形態においては、貫通部３５０は、第２導電層２を第１導電層１側に露出させている。すなわち、貫通部３５０を通じて第２導電層２の一部が外観に表れている。
発電領域３１は、第１導電層１の第１電極部１１および第２導電層２の第２電極部２１に挟まれ、且つ光電変換機能を発揮することにより発電に寄与する領域である。また、発電領域３１の形状は、平面視において、第１電極部１１および第２電極部２１に一致する。
非発電領域３０は、光電変換層３のうち平面視において第１導電層１の第１電極部１１および第２導電層２の第２電極部２１とは重ならない領域であり、第１導電層１の第１端部１４と重なっている。第１端部１４は、第２導電層２の第２端部２４と接しており、集約された正孔と電子とが即座に結合してしまう。このため、非発電領域３０は、発電に寄与しない。すなわち、光電変換層３のうち複数の発電領域３１以外の領域が、非発電領域３０とされている。
本実施形態においては、非発電領域３０は、端部領域３４とされている。端部領域３４は、貫通部３５０（意匠表示部３５）を有している。端部領域３４は、平面視において第１導電層１の第１端部１４に内包される貫通部３５０（意匠表示部３５）を含み、且つ第１導電層１の第１端部１４に重なっている。また、端部領域３４は、第２導電層２の第２端部２４と重なっている。第１導電層１の第１端部１４と第２導電層２の第２端部２４とは、端部領域３４の貫通部３５０を通じて接している。
複数の開口３８は、光電変換層３を厚さ方向に貫通する開口部分である。本実施形態においては、２つの開口３８が設けられている。図１９１における図中上方の開口３８は、たとえばスピーカ７０５を機能させるために設けられたものである。一方、図中中央の最も大である開口３８は、表示部７０２によって表示された情報を外観に表すために設けられたものである。
第５内方退避端縁３０１は、図中中央の開口３８を規定する端縁である。本実施形態においては、第５内方退避端縁３０１は、開口３８を四方から囲む端縁となっており、平面視矩形環状である。なお、第５内方退避端縁３０１は、開口３８を四方から囲む形状に限定されない。たとえば、第５内方退避端縁３０１が開口３８を三方から隣接することにより、開口３８が発電領域３１から平面視において外方に開いた構成であってもよい。あるいは、第５内方退避端縁３０１は、開口３８に対して二方あるいは一方のみに設けられたものであってもよい。また、図１８７に示すように、第５内方退避端縁３０１は、第３端縁１０１よりも内方（開口１８内に延出する方向とは反対側）に退避している。
第５外方退避端縁３０２は、図１８７に示すように、後述するパッシベーション層４２の第１外方端縁４２２よりも平面視において内方（図１８７における右方）に退避している。本実施形態においては、第５外方退避端縁３０２は、平面視環状である。
上述した構成により、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９においては、第３延出部１５が第１電極部１１に繋がっている。また、第２電極部２１には、第２端部２４が繋がっている。第２端部２４は、端部領域３４の貫通部３５０を通じて第１端部１４と接している。第１端部１４には、第４延出部１６が繋がっている。この結果、第３延出部１５と第４延出部１６とが有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９の出力端子として機能する。
パッシベーション層４２は、第２導電層２上に積層されており、第２導電層２および光電変換層３を保護している。パッシベーション層４２は、たとえばＳｉＮまたはＳｉＯＮからなる。パッシベーション層４２の厚さは、たとえば０．５μｍ〜２．０μｍであり、本実施形態においては、たとえば１．５μｍ程度とされる。
保護樹脂層４は、パッシベーション層４２を覆っている層である。また、保護樹脂層４は、バイパス導電部５を覆っている。保護樹脂層４は、たとえば紫外線硬化樹脂からなる。保護樹脂層４の厚さは、たとえば３μｍ〜２０μｍであり、本実施形態においては、たとえば１０μｍ程度とされる。
本実施形態においては、保護樹脂層４は、第１保護樹脂層４５および第２保護樹脂層４６を有する。第１保護樹脂層４５は、パッシベーション層４２を覆う層である。第２保護樹脂層４６は、第１保護樹脂層４５に積層されており、バイパス導電部５を覆う層である。
図１９３に示すように、第１保護樹脂層４５は、複数の開口４５８、第２端縁４５１および第２外方端縁４５２を有する。なお、図１９３においては、第１保護樹脂層４５に斜線のハッチングを付している。
複数の開口４５８は、第１保護樹脂層４５の一部が削除された態様であり、第１保護樹脂層４５を貫通している。本実施形態においては、２つの開口４５８が設けられている。図１９３における図中上方の開口４５８は、たとえばスピーカ７０５を機能させるために設けられたものである。一方、図中中央の最も大である開口４５８は、表示部７０２によって表示された情報を外観に表すために設けられたものである。
第２端縁４５１は、図中中央の開口４５８を規定する端縁である。本実施形態においては、第２端縁４５１は、開口４５８を四方から囲む端縁となっており、平面視矩形環状である。なお、第２端縁４５１は、開口４５８を四方から囲む形状に限定されない。たとえば、第２端縁４５１が開口４５８を三方から隣接することにより、開口４５８が第１保護樹脂層４５から平面視において外方に開いた構成であってもよい。あるいは、第２端縁４５１は、開口４５８に対して二方あるいは一方のみ設けられたものであってもよい。
第２外方端縁４５２は、平面視において光電変換層３の少なくとも一部を挟んで第２端縁４５１と反対側に位置しており、本実施形態においては、第１保護樹脂層４５の外周端縁である。
図１９４に示すように、第２保護樹脂層４６は、複数の開口４６８、第６端縁４６１および第６外方端縁４６２を有する。
複数の開口４６８は、第２保護樹脂層４６の一部が削除された態様であり、第２保護樹脂層４６を貫通している。本実施形態においては、２つの開口４６８が設けられている。図１９４における図中上方の開口４６８は、たとえばスピーカ７０５を機能させるために設けられたものである。一方、図中中央の最も大である開口４６８は、表示部７０２によって表示された情報を外観に表すために設けられたものである。
第６端縁４６１は、図中中央の開口４６８を規定する端縁である。本実施形態においては、第６端縁４６１は、開口４６８を四方から囲む端縁となっており、平面視矩形環状である。なお、第６端縁４６１は、開口４６８を四方から囲む形状に限定されない。たとえば、第６端縁４６１が開口４６８を三方から隣接することにより、開口４６８が第２保護樹脂層４６から平面視において外方に開いた構成であってもよい。あるいは、第６端縁４６１は、開口４６８に対して二方あるいは一方のみ設けられたものであってもよい。また、開口４６８は、平面視において矩形状以外のたとえば円形であってもよい。
第６外方端縁４６２は、平面視において光電変換層３の少なくとも一部を挟んで第６端縁４６１と反対側に位置しており、本実施形態においては、第２保護樹脂層４６の外周端縁である。
パッシベーション層４２は、第１端縁４２１および第１外方端縁４２２を有している。
第１端縁４２１は、平面視において第２端縁４５１と一致している。また、本実施形態においては、第１端縁４２１は、第２端縁４５１と連続した面をなしている。第１外方端縁４２２は、平面視において第２外方端縁４５２と一致している。また、本実施形態においては、第１外方端縁４２２は、第２外方端縁４５２と連続した面をなしている。
バイパス導電部５は、第１導電層１に到達した正孔を集電するための、第１導電層１より低抵抗な経路を構成するためのものである。本実施形態においては、バイパス導電部５は、２つのバスバー部５１、複数の連絡部５２および２つの集極部５３を有する。バイパス導電部５は、第１導電層１よりも低抵抗な材質からなり、たとえばＡｇまたはカーボンを含む。
図１８７および図１９３に示すように、１つのバスバー部５１は、第２端縁４５１および第１端縁４２１を全長にわたって覆っている。このバスバー部５１は、第１導電層１のうち第３端縁１０１と第１端縁４２１（第２端縁４５１）との間に位置する部分を覆っている。また、このバスバー部５１の第７端縁５１１は、平面視において第３端縁１０１と一致している。他方のバスバー部５１は、第２外方端縁４５２および第１外方端縁４２２を全長にわたって覆っている。このバスバー部５１は、第１導電層１の第２延出部１０３を覆っている。このバスバー部５１の第７外方端縁５１２は、平面視において第３外方端縁１０５と一致している。このような構成により、２つのバスバー部５１は、それぞれが第１導電層１と導通している。
複数の連絡部５２は、第１保護樹脂層４５上に形成された部分であり、図１９３における図中内側のバスバー部５１と図中外側の連絡部５２とを連結している。２つの集極部５３は、一方が第１導電層１に導通しており、他方が第２導電層２に導通している。
図１８７に示すように、第２端縁４５１および第１端縁４２１に対してバスバー部５１および第２保護樹脂層４６を間に挟んで隣接する領域から、支持基板４１の一部が露出領域４１１として露出している。また、露出領域４１１は、第１導電層１等によって覆われておらず、支持基板４１の表面が直接露出している。
図１９５は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２０の第１導電層１を示す平面図である。図１９６は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２０の光電変換層３を示す平面図である。図１９７は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２０の第２導電層２を示す平面図である。図１９８は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２０の第１保護樹脂層４５およびバイパス導電部５を示す平面図である。図１９９は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２０の第２保護樹脂層４６を示す平面図である。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ２０においては、表示部７０２を外観に表すための開口１８、開口２８、開口３８、開口４５８、開口４６８等が設けられていない。このため、第３端縁１０１、第４内方退避端縁２０１、第５内方退避端縁３０１、第１端縁４２１、第２端縁４５１および第６端縁４６１は設けられていない。また、バイパス導電部５は、外周に沿うバスバー部５１を有し、連絡部５２は、有していない。
本実施形態においては、図１９６に示すように、光電変換層３に複数の貫通部３５０（３５）が設けられている。これらの貫通部３５０は、それぞれがアルファベットを表している。この貫通部３５０を利用して、第１導電層１の第１端部１４と第２導電層２の第２端部２４とが接している点は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９と同様である。
次いで、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９の製造方法の一例について、図２００〜図２０７を参照しつつ、以下に説明する。なお、これらの図においては、理解の便宜上、図１８７とは、天地逆に表されている。また、図２００〜図２０７においては、図１８４に示した電子機器Ｂ１９のＣＬＸＸＸＶＩＩ−ＣＬＸＸＸＶＩＩ線における断面構造を生成する過程を示している。
まず、図２００に示すように支持基板４１を用意する。そして、図２０１に示すように、支持基板４１の片面にたとえばスパッタ法などの一般的な手法によりＩＴＯからなる第１導電膜１０を積層する。次に、該ＩＴＯにパターニングを施し、開口１８、スリット１９等のパターンを形成するためのパターニングを行う。ここで、ＩＴＯへのパターニング手法としては、たとえばウエットエッチングを用いた手法、Ｇｒｅｅｎレーザー光等のレーザパターニングを用いた手法が適宜採用される。
次いで、図２０２に示すように、光電変換層３を形成する。光電変換層３の形成は、たとえば、スピンコート塗布により支持基板４１上および第１導電膜１０上に有機膜を成膜した後に、酸素プラズマエッチング、レーザパターニングを用いることによって、第５内方退避端縁３０１、第５外方退避端縁３０２、開口３８、貫通部３５０（意匠表示部３５）を有する構成に仕上げることにより行う。なお、光電変換層３は、上記に限定されず、スリットコート法、キャピラリーコート法、グラビア印刷などの手法によって、支持基板４１上および第１導電膜１０上に直接的に有機膜をパターニングすることで形成するようにしても良い。
次いで、図２０３に示すように、第２導電層２を形成する。第２導電層２の形成は、たとえば上述した金属を真空加熱蒸着法によって支持基板４１、第１導電膜１０および光電変換層３上に金属膜を成膜する。次に、該金属膜に例えばマスク層を用いたエッチングを行うことによりパターニングを施す。このパターニングにより、光電変換層３上に第４内方退避端縁２０１および第４外方退避端縁２０２を有する第２導電層２を形成する。
次いで、図２０４に示すように、絶縁膜４２０を形成する。絶縁膜４２０の形成は、たとえばプラズマＣＶＤ法によってＳｉＮまたはＳｉＯＮなどの膜を支持基板４１、第１導電層１、光電変換層３および第２導電層２上に形成することにより行う。
次いで、図２０５に示すように、第１保護樹脂層４５を形成する。第１保護樹脂層４５の形成は、たとえば紫外線硬化樹脂を含む液体樹脂材料をスクリーン印刷によって絶縁膜４２０上に塗布し、紫外線を照射することによって硬化させる。これにより、第２端縁４５１および第２外方端縁４５２を有する第１保護樹脂層４５が得られる。
次いで、図２０６に示すように、第１保護樹脂層４５をマスクとして用いたパターニングを絶縁膜４２０に施す。このパターニングは、たとえばフッ化水素を０．５５％〜４．５％含むフッ化水素酸を用いたウエットエッチングによって行う。このようなフッ化水素酸は、紫外線硬化樹脂からなる第１保護樹脂層４５をほとんど溶解しない一方、ＳｉＮ等からなる絶縁膜４２０を選択的に溶解する。また、フッ化水素酸は、ＩＴＯ等からなる第１導電膜１０はほとんど溶解しない。この結果、第１端縁４２１および第１外方端縁４２２を有するパッシベーション層４２が形成される。第１端縁４２１は、平面視において第２端縁４５１と一致する。第１端縁４２１と第２端縁４５１とは、連続した面をなす。また、第１外方端縁４２２は、平面視において第２外方端縁４５２と一致する。第１外方端縁４２２と第２外方端縁４５２とは、連続した面をなす。
次いで、図２０７に示すように、バイパス導電部５を形成する。バイパス導電部５の形成は、たとえばＡｇまたはカーボンを含むペーストを塗布した後に、たとえば乾燥などの手法によってこのペーストを硬化させることによって行う。
次いで、第１導電膜１０にパターニングを施す。このパターニングは、たとえば濃塩酸と濃硝酸とが３：１の比率で混合された王水を用いて行う。このパターニングにより、第１導電膜１０のうちバイパス導電部５や第１保護樹脂層４５から露出した部分が選択的に除去される。この結果、第３端縁１０１等を有する第１導電層１が形成される。次いで、第２保護樹脂層４６を形成する。第２保護樹脂層４６の形成は、たとえば紫外線硬化樹脂を含む液体樹脂材料をスクリーン印刷によって絶縁膜４２０上に塗布し、紫外線を照射することによって硬化させる。これにより、第６端縁４６１および第６外方端縁４６２を有する第２保護樹脂層４６が得られ、保護樹脂層４が形成される。以上の工程を経ることにより、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９が得られる。有機薄膜太陽電池モジュールＡ２０の製造も同様に行うことができる。
次に、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９および電子機器Ｂ１９の作用について説明する。
本実施形態によれば、バイパス導電部５を設けることにより、第１導電層１に拡散してきた正孔を、バスバー部５１を経由して集極部５３へと導くことができる。バイパス導電部５は、第１導電層１よりも低抵抗の材料からなる。このため、バイパス導電部５によって、より低抵抗な導通経路が構成される。このような導通経路に光電変換層３によって発電された電力を導くことにより、通電による損失を抑制することができる。また、バイパス導電部５は、保護樹脂層４によって覆われている。このため、保護樹脂層４が外気等との反応によって劣化することを回避することができる。したがって、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９，Ａ２０および電子機器Ｂ１９の通電部分の劣化を回避しつつ通電損失を抑制することができる。
図１８７に示すように、第７端縁５１１および第７外方端縁５１２は、第６端縁４６１および第６外方端縁４６２の内側に位置している。すなわち、バイパス導電部５は、保護樹脂層４によって完全に覆われている。これは、バイパス導電部５の保護に好ましい。
第２端縁４５１および第２外方端縁４５２に隣接する領域において支持基板４１が露出している。この部位には、パッシベーション層４２や第１保護樹脂層４５が形成されていない。したがって、この部位をより透明に仕上げることが可能であり、表示部７０２をより鮮明に外観に表すことができる。
第２端縁４５１および第１端縁４２１に隣接する領域のうちバスバー部５１によって覆われた僅かな領域を除いて、支持基板４１には第１導電層１が形成されていない。第１導電層１は、ＩＴＯからなるものの、光線のあたり具合によっては、うっすらと着色されたものとして視認される。本実施形態においては、表示部７０２を外観に表すための領域をことさらに透明に仕上げることが可能であり、より美麗な外観を実現することができる。
光電変換層３の第５内方退避端縁３０１および第２導電層２の第４内方退避端縁２０１が、第１端縁４２１および第２端縁４５１と離間していることにより、第２導電層２および光電変換層３がバイパス導電部５と不当に導通することを回避することができる。また、第４内方退避端縁２０１および第５内方退避端縁３０１と第１端縁４２１および第２端縁４５１との間にパッシベーション層４２が介在していることにより、第２導電層２および光電変換層３とバイパス導電部５のバスバー部５１とがショートすることをより確実に防止可能である。
第１保護樹脂層４５をマスクとして用いたパターニングを絶縁膜４２０に施すことにより、第１保護樹脂層４５と同形状のパッシベーション層４２を形成することができる。すなわち、紫外線硬化樹脂などの形状形成に優れた材質を用いて第１保護樹脂層４５を形成すれば、必ずしも形状形成に優れていない材質からなるパッシベーション層４２を所望の形状に仕上げることができる。なお、４５は、パッシベーション層４２を形成した後に除去してもよい。ただし、４を残存させた場合、水分やパーティクル等の第１導電層１、第２導電層２および光電変換層３等への侵入を防止する効果や、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９の強度向上を図る効果が期待できる。
バイパス導電部５を形成した後に第１導電層１にパターニングを施すことにより、バイパス導電部５の連絡部５２は、第１導電層１の端面ではなく、第１導電層１のうち平面視において有意な面積を有する部分（第２延出部１０３など）に接する構成となる。これは、第１導電層１とバイパス導電部５との接触抵抗を低下させるとともに、確実な導通に有利である。
図２０８〜図２１９は、本発明の変形例および他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。
図２０８は、電子機器Ｂ１９および有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９の変形例を示している。本変形例においては第２保護樹脂層４６が、非透光部４６４および透光部４６５を有する。非透光部４６４は、平面視においてバイパス導電部５と重なり、且つ第１端縁４２１よりも第１外方端縁４２２側の領域に設けられている。非透光部４６４は、非透光の材質からなり、たとえば白色の樹脂からなる。透光部４６５は、非透光部４６４に対して第１外方端縁４２２とは反対側に位置する領域を含む領域に設けられている。図示された例においては、透光部４６５は、図中右方のバスバー部５１を跨ぐようにして形成されている。また、透光部４６５は、その一部が支持基板４１に接している。本変形例によっても、バイパス導電部５を保護することができる。また、非透光部４６４を有することにより、紫外線等の光を受けることによってバイパス導電部５が劣化すること等を抑制することができる。
図２０９は、電子機器Ｂ１９および有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９の変形例を示している。本変形例においては、保護樹脂層４の第２保護樹脂層４６が有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９と表示部７０２とを接合する接合層を兼ねている。この場合、第２保護樹脂層４６は、透明な材質からなる。
図２１０は、電子機器Ｂ１９および有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９の変形例を示している。図２１１は、本変形例の第１導電層１を示す平面図である。本変形例においては、第１導電層１は、上述した第３端縁１０１および第３端縁１０１によって規定される開口１８を有していない。すなわち、本変形例においては、第１導電層１は、平面視において表示部７０２と重なっている。
図２１２および図２１３は、本発明の第２１実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示している。本実施形態の有機薄膜太陽電池モジュールＡ２１は、第１導電層１、第２導電層２、光電変換層３、支持基板４１、パッシベーション層４２、保護樹脂層４およびバイパス導電部５を備えている。有機薄膜太陽電池モジュールＡ２１の平面視形状は特に限定されず、図示された例は、上述した有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９と同様の平面視形状である場合の例である。図２１２は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９における図１８７に相当する要部拡大断面図である。図２１３は、第１保護樹脂層４５およびバイパス導電部５を省略した要部拡大平面図である。
本実施形態のパッシベーション層４２の第１端縁４２１および第１外方端縁４２２は、図２１２に示すように、凹凸形状の端面となっている。また、第１端縁４２１は全体として、支持基板４１の厚さ方向において支持基板４１から離間するほど平面視において第３端縁１０１から離間する向きに傾いている。また、第１外方端縁４２２は全体として、支持基板４１の厚さ方向において支持基板４１から離間するほど第１導電層１の第２延出部１０３から離間する向きに傾いている。また、本実施形態の第１端縁４２１は、図２１３に示すように、平面視において第３端縁１０１から離間した非直線状の形状である。第１端縁４２１は、たとえば複数の折れ線や曲線が結合された形状である。第１外方端縁４２２も同様に、平面視において被直線状の形状である。
バイパス導電部５の１つのバスバー部５１は、パッシベーション層４２の第１端縁４２１を全長にわたって覆っている。このバスバー部５１は、第１導電層１のうち第３端縁１０１と第１端縁４２１との間に位置する第１延出部１０４を覆っている。また、このバスバー部５１の第７端縁５１１は、平面視において第３端縁１０１に対して第１端縁４２１とは反対側に位置している。これにより、このバスバー部５１は、支持基板４１に直接接している。他方のバスバー部５１は、パッシベーション層４２の第１外方端縁４２２を全長にわたって覆っている。このバスバー部５１は、第１導電層１の第２延出部１０３を覆っている。また、このバスバー部５１の第７外方端縁５１２は、平面視において第３外方端縁１０５に対して第１外方端縁４２２とは反対側に位置している。これにより、このバスバー部５１は、支持基板４１に直接接している。このような構成により、２つのバスバー部５１は、それぞれが第１導電層１と導通している。
連絡部５２は、パッシベーション層４２の表面４２３上に形成された部分である。連絡部５２は、たとえば２つのバスバー部５１同士や、バイパス導電部５のうちバスバー部５１および連絡部５２以外の部位とバスバー部５１を連結している。
本実施形態の保護樹脂層４は、第１保護樹脂層４５のみを有している。図２１２に示すように、第１保護樹脂層４５は、パッシベーション層４２およびバイパス導電部５を覆っており、たとえば紫外線硬化樹脂からなる。また、第１保護樹脂層４５は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２１と上述した表示部７０２とを接合するための透明な接合層を兼ねていてもよい。図示された例においては、第２端縁４５１の第２端縁４５１は、平面視において第７端縁５１１に対して第１端縁４２１とは反対側に位置している。第１保護樹脂層４５の第２外方端縁４５２は、平面視において第７外方端縁５１２に対して第１外方端縁４２２とは反対側に位置している。これにより、第１保護樹脂層４５は、支持基板４１に直接接する部分を有する。また、第１保護樹脂層４５は、パッシベーション層４２の表面４２３のうちバイパス導電部５から露出した部分を覆っている。
次に、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２１の製造方法の一例について以下に説明する。なお、以下の説明において参照する図においては、理解の便宜上、図２１２とは、天地逆に表されている。
まず、図２００に示した支持基板４１を用意する。そして、図２０１に示したように、支持基板４１の片面にたとえばスパッタ法などの一般的な手法によりＩＴＯからなる第１導電膜１０を積層する。次いで、図２０２に示したように光電変換層３を形成し、図２０３に示したように第２導電層２を形成する。
次に図２１４に示すように、レーザー光Ｌｚ１を用いたレーザパターニングを用いた手法によって、第１導電膜１０にパターニングを施す。これにより、第１導電膜１０には、スリット１９１およびスリット１９２が形成される。レーザー光Ｌｚ１は、第１導電膜１０をレーザパターニング可能なものであれば特に限定されず、たとえばＩＲレーザー光を用いることができる。スリット１９１を構成する第１導電膜１０の端縁のうち図示された第２導電層２および光電変換層３側に位置するものは、第３端縁１０１となる。第１導電膜１０のうち第５内方退避端縁３０１とスリット１９１との間の部分は、第１延出部１０４となる。スリット１９２を構成する第１導電膜１０の端縁のうち図示された第２導電層２および光電変換層３側に位置するものは、第３外方端縁１０５となる。第１導電膜１０のうちスリット１９２と光電変換層３の第５外方退避端縁３０２との間の部分は、第２延出部１０３となる。
なお、光電変換層３の形成に先立って、第１導電膜１０にスリット１９１およびスリット１９２を形成するためのパターニングを施してもよい。当該パターニングに用いられる手法としては、たとえばウエットエッチングを用いた手法、酸素プラズマエッチングを用いた手法等が適宜採用される。また、第１導電膜１０は、上記に限られず、たとえばナノインプリントを用いた手法によって、支持基板４１上に直接的にＩＴＯをパターニングすることで形成するようにしても良い。
次いで、図２１５に示すように、絶縁膜４２０を形成する。絶縁膜４２０の形成は、たとえばプラズマＣＶＤ法によってＳｉＮまたはＳｉＯＮなどの膜を支持基板４１、第１導電膜１０、光電変換層３および第２導電層２上に形成することにより行う。
次いで、絶縁膜４２０を部分的に除去することによる第１端縁４２１を有するパッシベーション層４２の形成および第１導電膜１０の部分的な除去による第１導電層１の形成を含み、第１端縁４２１に隣接する領域において支持基板４１を露出させる工程を行う。本実施形態においては、支持基板４１を露出させる工程は、図２１６に示すように、絶縁膜４２０を透して第１導電膜１０にレーザー光Ｌｚ２を照射することにより、第１導電膜１０および絶縁膜４２０を部分的に除去する処理を含む。同図において、第１導電膜１０のうち相対的に濃い複数の離散点からなるハッチングが付された部分は、レーザー光Ｌｚ２が照射される部分を表している。また、絶縁膜４２０のうち相対的に薄い複数の離散点からなるハッチングが付された部分は、レーザー光Ｌｚ２の照射に起因して除去される部分を表している。なお、レーザー光Ｌｚ２を用いた手法に限定されず、たとえばエッチングを用いた手法を選択してもよい。
より具体的には、絶縁膜４２０を透して、第１導電膜１０のうちスリット１９１およびスリット１９２を挟んで図示された第２導電層２および光電変換層３とは反対側に位置する部分に、レーザー光Ｌｚ２を照射する。レーザー光Ｌｚ２としては、たとえば波長が１，０６４ｎｍ程度のＩＲレーザー光が選択される。このレーザー光Ｌｚ２が照射された第１導電膜１０の部分は、顕著なエネルギー投入によって瞬時に揮発する挙動を示す。
一方、上述したレーザー光Ｌｚ２の波長は、第１導電膜１０に比べて絶縁膜４２０が吸収しづらいものが選択されている。このため、絶縁膜４２０は、レーザー光Ｌｚ２によって直接に破壊されるものではない。しかし、絶縁膜４２０のうち第１導電膜１０と接する部分は、第１導電膜１０を介して支持基板４１によって支持されている。第１導電膜１０がレーザー光Ｌｚ２の照射によって揮発すると、絶縁膜４２０一部は、支持基板４１によって支持されないものとなる。また、レーザー光Ｌｚ２が照射された第１導電膜１０の部分（図中において相対的に濃い複数の離散点からなるハッチングが付された部分）に重なっている絶縁膜４２０は、第１導電膜１０が揮発したことによる圧力によってその一部が飛散する。
また、発明者の研究の結果、絶縁膜４２０のうち、レーザー光Ｌｚ２が照射された第１導電膜１０の部分に隣接する部分は、第１導電膜１０の揮発の影響によって飛散することが判明した。図２１６においては、絶縁膜４２０のうちレーザー光Ｌｚ２の照射に起因して飛散する部分を、相対的に薄い複数の離散点からなるハッチングを付している。本実施形態においては、絶縁膜４２０のうち飛散する部分は、スリット１９１およびスリット１９２を超えて、第２導電層２および光電変換層３側に存在する。ただし、第２導電層２および光電変換層３の一部を露出させる程度に、パッシベーション層４２が破壊されないように、スリット１９１およびスリット１９２の大きさや位置、およびレーザー光Ｌｚ２の照射範囲や出力等を適宜調節している。この結果、絶縁膜４２０のうちスリット１９１側に位置する端縁が第１端縁４２１となり、スリット１９２側に位置する端縁が第１外方端縁４２２となる。また、第１導電膜１０のうちスリット１９１に隣接する複数の離散点からなるハッチング部分は、レーザー光Ｌｚ２の照射により除去される。このため、第１導電膜１０のうちスリット１９１に対して平面視において光電変換層３側に位置する端縁が、第３端縁１０１となり、第１導電膜１０のうちスリット１９２に対して平面視において光電変換層３側に位置する端縁が、第３外方端縁１０５となる。また、第１導電膜１０のうちスリット１９２に隣接する複数の離散点からなるハッチング部分は、レーザー光Ｌｚ２の照射により除去される。また、スリット１９１およびスリット１９２に隣接する絶縁膜４２０の一部がレーザー光Ｌｚ２の照射に伴って飛散することにより、第１導電膜１０のうちスリット１９１およびスリット１９２に隣接する一部が、パッシベーション層４２から露出する。この部分が、第１延出部１０４および第２延出部１０３となる。
以上に述べたレーザー光Ｌｚ２の照射によって、第１導電膜１０および絶縁膜４２０の部分的な除去を行うことにより、図２１７に示すように、第１端縁４２１および第１外方端縁４２２を有するパッシベーション層４２が形成される。また、第１端縁４２１および第１外方端縁４２２から延出する部分を有する第１導電層１が形成される。第１導電層１には、第３端縁１０１および第２延出部１０３が形成される。なお、図２１６に示した工程の後に、支持基板４１上に残存した第１導電膜１０等の除去を目的として、たとえば王水を用いた洗浄処理を行ってもよい。
次いで、図２１８に示すようにバイパス導電部５を形成する。バイパス導電部５を形成する。バイパス導電部５の形成は、たとえばＡｇまたはカーボンを含むペーストを塗布した後に、たとえば乾燥などの手法によってこのペーストを硬化させることによって行う。バイパス導電部５の形成は、第１導電層１のうちパッシベーション層４２から延出した部分を覆うようにして行う。また、バイパス導電部５は、支持基板４１に直接触れるように形成されることが好ましい。これにより、バスバー部５１および連絡部５２を有するバイパス導電部５が得られる。
この後は、バイパス導電部５およびパッシベーション層４２を覆うように、第１保護樹脂層４５（保護樹脂層４）を形成する。第１保護樹脂層４５の形成は、たとえば紫外線硬化樹脂を含む液体樹脂材料をスクリーン印刷によってパッシベーション層４２上に塗布し、紫外線を照射することによって硬化させる。以上の工程を経ることにより、図２１２に示す有機薄膜太陽電池モジュールＡ２１が完成する。
このような実施形態によっても、有機薄膜太陽電池モジュールＡ１９および電子機器Ｂ１９の通電部分の劣化を回避しつつ通電損失を抑制することができる。また、図２１２に示すように、バイパス導電部５のバスバー部５１は、第１導電層１の第１延出部１０４および第２延出部１０３を覆っている。これにより、第１導電層１とバイパス導電部５との導通面積を拡大することが可能であり、低抵抗化に好ましい。第１端縁４２１および第１外方端縁４２２が、凹凸形状であることにより、第１端縁４２１および第１外方端縁４２２とバイパス導電部５のバスバー部５１との接合強度を高めることが可能である。
図２１６に示したように、第１導電層１にレーザー光Ｌｚ２を照射することによって生じる第１導電層１の揮発を利用して、パッシベーション層４２を除去している。このため、パッシベーション層４２を除去するための専用のレーザー光や薬剤等は不要である。これは、製造コストの低減や制造時間の短縮に好ましい。レーザー光Ｌｚ２としてＩＲレーザー光を用いることにより、絶縁膜４２０を透過して第１導電膜１０へとレーザー光Ｌｚ２を効率よく照射することが可能である。また、レーザー光Ｌｚ２としてＩＲレーザー光を用いることにより、パッシベーション層４２の第１端縁４２１および第１外方端縁４２２を凹凸形状に仕上げることができるという利点がある。なお、絶縁膜４２０の材質の一例であるＳｉＮは、４００ｎｍより長波長の光を透過させる。このため、絶縁膜４２０がＳｉＮからなる場合、レーザー光Ｌｚ２として波長が５３２ｎｍであるＧｒｅｅｎレーザー光を用いてもよい。一方で、レーザー光Ｌｚ２として波長が３５５ｎｍであるＵＶレーザー光を用いた場合には、絶縁膜４２０と第１導電膜１０とがレーザー光Ｌｚ２を吸収するため、これらを一括して除去することができる。
絶縁膜４２０および第１導電膜１０の部分的な除去は、レーザー光Ｌｚ２を用いて行う。レーザー光Ｌｚ２は、照射する領域をより正確に制御することが可能である。したがって、絶縁膜４２０および第１導電膜１０のうち所望の箇所を除去するのに適している。
絶縁膜４２０の部分的な除去は、レーザー光Ｌｚ２が照射された第１導電膜１０に隣接する絶縁膜４２０が破壊される挙動を利用する。これにより、図２１９においてパッシベーション層４２から露出する第１導電層１の部分は、レーザー光Ｌｚ２が照射されていないにもかかわらず、当該部分を覆っていた絶縁膜４２０の部分が除去されている。このため、第１導電層１のうちパッシベーション層４２から露出する部分を不当に破壊することを回避しつつ、絶縁膜４２０を適切に除去することができる。
第１導電膜１０にスリット１９１およびスリット１９２を設けておくことにより、第１導電膜１０の揮発の影響を受ける絶縁膜４２０の領域が、不当に広域にわたってしまうことを回避することが可能である。また、スリット１９１およびスリット１９２を設けておくことにより、図２１８および図２１９に示した第１導電膜１０を部分的に除去する工程において、除去されるべき領域に第１導電膜１０の一部が残存したとしても、この残存部分と第１導電層１とが意図せず導通してしまうことを回避することができる。また、第１導電膜１０のうちスリット１９２を挟んで光電変換層３とは反対側に位置する部分は、除去されることなく、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２０の一部として残存してもよい。この部分は、スリット１９２が設けられていることにより、第１導電層１と導通することが防止されている。また、この部分の除去を省略すれば、製造時間を短縮することができる。なお、スリット１９１およびスリット１９２を設ける構成は好適例であり、これらを設けない構成であってもよい。
図２１９は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２１の変形例を示している。本変形例においては、第１保護樹脂層４５は、非透光部４５４および透光部４５５を有する。非透光部４５４は、平面視においてバイパス導電部５と重なり、且つ第１端縁４２１よりも第１外方端縁４２２側の領域に設けられている。非透光部４５４は、非透光の材質からなり、たとえば白色の樹脂からなる。透光部４５５は、非透光部４５４に対して第１外方端縁４２２とは反対側に位置する領域を含む領域に設けられている。図示された例においては、透光部４５５は、図中右方のバスバー部５１を跨ぐようにして形成されている。また、透光部４５５は、その一部が支持基板４１に接している。本変形例によっても、バイパス導電部５を保護することができる。また、非透光部４５４を有することにより、紫外線等の光を受けることによってバイパス導電部５が劣化すること等を抑制することができる。
本発明に係る有機薄膜太陽電池モジュールおよび電子機器は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る有機薄膜太陽電池モジュールおよび電子機器の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
本発明に係る電子機器は、携帯型電話端末をはじめ、太陽光発電を利用可能な様々な電子機器に適用することが可能であり、たとえば腕時計、電子計算機などが挙げられる。
以下に、本発明の技術的特徴について付記する。
〔付記１Ｆ〕
透明な支持基板と、
前記支持基板に積層された透明な第１導電層と、
第２導電層と、
前記第１導電層および前記第２導電層に挟まれた有機薄膜からなる光電変換層と、
前記第２導電層を覆うパッシベーション層と、
を備え、
前記第１導電層は、平面視において前記パッシベーション層から延出する延出部を有し、
前記延出部の少なくとも一部を覆い、且つ前記第１導電層の材料よりも低抵抗の材料からなるバイパス導電部と、
前記バイパス導電部を覆う保護樹脂層と、を備える、有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２Ｆ〕
前記パッシベーション層は、第１端縁を有し、
前記第１端縁に隣接する領域において、前記支持基板が露出している、付記１Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３Ｆ〕
前記第１導電層の前記延出部は、前記第１端縁から露出する第１延出部を含み、
前記第１延出部は、平面視において前記第１端縁から離間する第３端縁を有する、付記２Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記４Ｆ〕
前記保護樹脂層は、前記パッシベーション層を覆う第１保護樹脂層と、当該第１保護樹脂層に積層され且つ前記バイパス導電部を覆う第２保護樹脂層と、を含み、
前記第１保護樹脂層は、平面視において前記第１端縁と一致する第２端縁を有する、付記３Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記５Ｆ〕
前記第１端縁と前記第２端縁とは、連続した面をなす、付記４Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記６Ｆ〕
前記バイパス導電部は、平面視において前記第３端縁と一致する第７端縁を有する、付記５Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記７Ｆ〕
前記第２保護樹脂層は、平面視において前記第３端縁および前記第７端縁に対して前記第１端縁とは反対側に位置する第６端縁を有し且つ前記支持基板に接している、付記６Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記８Ｆ〕
前記第２導電層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第４内方退避端縁を有する、付記７Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記９Ｆ〕
前記光電変換層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第５内方退避端縁を有する、付記８Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１０Ｆ〕
前記第４内方退避端縁は、平面視において前記第５内方退避端縁よりも内方に退避している、付記９Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１１Ｆ〕
前記パッシベーション層は、平面視において前記光電変換層の少なくとも一部を挟んで前記第１端縁と反対側に位置する第１外方端縁を有し、
前記延出部は、前記第１外方端縁から延出する第２延出部を含み、
前記第２延出部は、平面視において前記第１外方端縁から離間する第３外方端縁を有する、付記１０Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１２Ｆ〕
前記第１保護樹脂層は、平面視において前記第１外方端縁と一致する第２外方端縁を有する、付記１１Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１３Ｆ〕
前記第１外方端縁と前記第２外方端縁とは、連続した面をなす、付記１２Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１４Ｆ〕
前記バイパス導電部は、平面視において前記第３外方端縁と一致する第７外方端縁を有する、付記１３Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１５Ｆ〕
前記第２保護樹脂層は、平面視において前記第３外方端縁および前記第７外方端縁に対して前記第１外方端縁とは反対側に位置する第６外方端縁を有し且つ前記支持基板に接している、付記１４Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１６Ｆ〕
前記第２保護樹脂層は、平面視において前記バイパス導電部と重なり且つ前記第１端縁よりも前記第１外方端縁側の領域に設けられた非透光部を含む、付記１５Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１７Ｆ〕
前記非透光部は、白色である、付記１６Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１８Ｆ〕
前記バイパス導電部は、平面視において前記第３端縁に対して前記第１端縁とは反対側に位置する第７端縁を有する、付記３Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１９Ｆ〕
前記保護樹脂層は、平面視において前記第７端縁に対して前記第１端縁とは反対側に位置する第２端縁を有し且つ前記支持基板に接している、付記１８Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２０Ｆ〕
前記第２導電層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第４内方退避端縁を有する、付記１９Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２１Ｆ〕
前記光電変換層は、平面視において前記第１端縁よりも内方に退避した第５内方退避端縁を有する、付記２０Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２２Ｆ〕
前記第４内方退避端縁は、平面視において前記第５内方退避端縁よりも内方に退避している、付記２１Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２３Ｆ〕
前記パッシベーション層は、平面視において前記光電変換層の少なくとも一部を挟んで前記第１端縁と反対側に位置する第１外方端縁を有し、
前記延出部は、前記第１外方端縁から延出する第２延出部を含み、
前記第２延出部は、平面視において前記第１外方端縁から離間する第３外方端縁を有する、付記２２Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２４Ｆ〕
前記バイパス導電部は、平面視において前記第３外方端縁に対して前記第１外方端縁とは反対側に位置する第７外方端縁を有する、付記２３Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２５Ｆ〕
前記保護樹脂層は、平面視において第７外方端縁に対して前記第１外方端縁とは反対側に位置する第２外方端縁を有し且つ前記支持基板に接している、付記２４Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２６Ｆ〕
前記保護樹脂層は、平面視において前記バイパス導電部と重なり且つ前記第１端縁よりも前記第１外方端縁側の領域に設けられた非透光部を含む、付記２５Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２７Ｆ〕
前記非透光部は、白色である、付記２６Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２８Ｆ〕
前記第１端縁は、平面視環状である、付記１５Ｆまたは２５Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２９Ｆ〕
前記第３端縁は、平面視環状である、付記２８Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３０Ｆ〕
前記第４内方退避端縁は、平面視環状である、付記２９Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３１Ｆ〕
前記第５内方退避端縁は、平面視環状である、付記３０Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３２Ｆ〕
前記第６端縁は、平面視環状である、付記３１Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３３Ｆ〕
前記第７端縁は、平面視環状である、付記３２Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３４Ｆ〕
前記第２端縁は、平面視環状である、付記１５Ｆに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３５Ｆ〕
前記第１導電層は、ＩＴＯからなる、付記１Ｆないし３４Ｆのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３６Ｆ〕
前記第２導電層は、金属からなる、付記１Ｆないし３５Ｆのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３７Ｆ〕
前記第２導電層は、Ａｌからなる、付記１Ｆないし３６Ｆのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３８Ｆ〕
前記パッシベーション層は、ＳｉＮからなる、付記１Ｆないし３７Ｆのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３９Ｆ〕
前記保護樹脂層は、紫外線硬化樹脂からなる、付記１Ｆないし３８Ｆのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記４０Ｆ〕
付記１Ｆないし３９Ｆのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールと、
前記有機薄膜太陽電池モジュールからの給電によって駆動する駆動部と、
を備える、電子機器。
［第２２−第２７実施形態］
本発明において、「透明」とは、透過率が約５０％以上であるものと定義する。また「透明」とは、可視光線に対して、無色透明という意味でも使用する。可視光線は波長約３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ程度、エネルギー約３．４５ｅＶ〜１．４９ｅＶ程度に相当し、この領域で透過率が５０％以上あれば透明である。
図２２０〜図２２６は、本発明の第２２実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュール示している。図２２７は、本発明の第２２実施形態に基づく電子機器を示している。
図２２０は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２を示す要部平面図である。図２２１は、図２２０のＣＣＸＸＩ−ＣＣＸＸＩ線に沿う断面図である。図２２２は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２を示す要部拡大平面図である。図２２３は、図２２２のＣＣＸＸＩＩＩ−ＣＣＸＸＩＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。図２２４は、図２２２のＣＣＸＸＩＶ−ＣＣＸＸＩＶ線に沿う要部拡大断面図である。図２２５は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２を示す要部拡大平面図である。図２２６は、図２２５のＣＣＸＸＶＩ−ＣＣＸＸＶＩ線に沿う要部拡大断面図である。図２２７は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２および電子機器Ｂ２２を示すシステム構成図である。なお、以降の説明において、「ｚ方向視」は、平面視を意味し、「ｚ方向」は支持基板４１等の厚さ方向を意味する。
図２２７に示すように、電子機器Ｂ２２は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２および駆動部７１を備える。有機薄膜太陽電池モジュールＡ２５は、電子機器Ｂ２２における電源モジュールであり、太陽光などの光を電力に変換する。
駆動部７１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２からの給電によって駆動するものである。駆動部７１の具体的な構成や機能は特に限定されず、電子機器Ｂ２２の機能を実現しうる様々な構成が採用され得る。駆動部７１の一例を挙げると、電子計算機器としての電子機器Ｂ２２を実現する電子計算処理部、無線通信モジュールとしての電子機器Ｂ２２を実現する無線通信部、腕時計としての電子機器Ｂ２２を実現しうる計時処理部、携帯型電子端末機器としての電子機器Ｂ２２を実現しうる入出力演算処理部、等が挙げられる。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２は、支持基板４１、第１導電層１、第２導電層２、光電変換層３およびパッシベーション層４２を備える。本実施形態においては、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２は、ｚ方向視矩形状とされているが、これは有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２の形状の一例であり、様々な形状に設定されうる。図２２０、図２２２および図２２５においては、理解の便宜上、パッシベーション層４２を省略している。
支持基板４１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２の土台となるものである。支持基板４１は、たとえば透明なガラスあるいは樹脂等から適宜選択される材質からなる、単層もしくは複数層を有する。支持基板４１の厚さは、たとえば０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍである。支持基板４１の形状や大きさは特に限定されず、本実施形態においては、ｚ方向視矩形状とされている。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２には、図２２０および図２２２に示すように、複数の基板露出領域４１０および基板露出領域４１２が形成され、図２２０に示すように基板露出領域４１１が形成されている。複数の基板露出領域４１０、基板露出領域４１１および基板露出領域４１２は、支持基板４１のうち第１導電層１から露出した領域である。
第１導電層１は、支持基板４１上に形成されている。第１導電層１は、透明であり、本実施形態においてはＩＴＯからなる。第１導電層１は、複数の第１区画部１１および第３区画部１５を有する。第１導電層１の形状は、様々な形状に設定されうる。第１導電層１の厚さは、たとえば１００ｎｍ〜３００ｎｍである。
複数の第１区画部１１は、基板露出領域４１０を介して隣り合っている。本実施形態においては、４つの第１区画部１１が３つの基板露出領域４１０を介して隣り合っている。また、４つの第１区画部１１は、ｘ方向に沿って一直線上に配列されている。なお、以下においては、４つの第１区画部１１を、理解の便宜上、第１区画部１１−１、第１区画部１１−２、第１区画部１１−３および第１区画部１１−４と必要に応じて区別して説明する。
第１区画部１１は、第１区画部第１端縁１１０、第１区画部第２端縁１２０および２つの第１区画部第３端縁１３０を有する。
第１区画部第１端縁１１０は、基板露出領域４１０の一部を区画する端縁である。第１区画部第２端縁１２０は、基板露出領域４１０の一部を区画する端縁である。すなわち、基板露出領域４１０は、一方の第１区画部１１（図中ｘ方向右側、図２２２における第１区画部１１−２）の第１区画部第１端縁１１０と他方の第１区画部１１（図中ｘ方向左側、図２２２における第１区画部１１−３）の第１区画部第２端縁１２０とによって既定されている。
本実施形態においては、第１区画部１１−１〜３の第１区画部第１端縁１１０は、第１辺１１１を有し、第１区画部１１−２〜４の第１区画部第２端縁１２０は、第２辺１２１を有する。同一の基板露出領域４１０を区画する第１辺１１１（図２２２における第１区画部１１−２の第１辺１１１）と第２辺１２１（図２２２における第１区画部１１−３の第２辺１２１）とは、互いに平行である。また、本実施形態においては、第１辺１１１と第２辺１２１とは、いずれもｙ方向に沿う直線状である。これに対応して、本実施形態においては、基板露出領域４１０のうち第１辺１１１および第２辺１２１に規定されている部分は、ｙ方向に沿う直線状である。
２つの第１区画部第３端縁１３０は、第１区画部第１端縁１１０の両端と第１区画部第２端縁１２０の両端とをそれぞれ繋いでいる。本実施形態においては、第１区画部第３端縁１３０は、ｘ方向に沿う直線状である。第１区画部第３端縁１３０は、基板露出領域４１２の一部を規定している。本実施形態の１１は、第１区画部第１端縁１１０の第１辺１１１、第１区画部第２端縁１２０の第２辺１２１および２つの第１区画部第３端縁１３０によって構成されたｘ方向視略矩形状とされている。
図２２０および図２２５に示すように、図中ｘ方向において最も右側に位置する第１区画部１１−１と第３区画部１５とは、基板露出領域４１１を介して隣り合っている。第３区画部１５は、第３区画部端縁１６０を有する。第３区画部１５の第３区画部端縁１６０と第３区画部１５に隣り合う第１区画部１１−１の第１区画部第２端縁１２０とによって、基板露出領域４１１が規定されている。第３区画部端縁１６０は、第３区画部平行部１６１を有する。第３区画部平行部１６１は、第１区画部１１−１の第２辺１２１と平行な部分である。本実施形態においては、第３区画部平行部１６１は、ｙ方向に沿う直線状である。
光電変換層３は、支持基板４１および第１導電層１上に積層されており、第１導電層１と第２導電層２とに挟まれている。光電変換層３は、有機薄膜からなる層であり、受けた光を電力に変換する光電変換機能を発揮する。光電変換層３の具体的構成は特に限定されないが、その一例を挙げると、バルクヘテロ接合有機活性層と、このバルクヘテロ接合有機活性層に対して第１導電層１側に積層された正孔輸送層とからなる。本実施形態においては、光電変換層３は、平面視円形状とされているが、これは一例であり、光電変換層３は、様々な形状とされうる。光電変換層３の厚さは、たとえば５０ｎｍ〜３００ｎｍである。
バルクヘテロ接合有機活性層は、ｐ型有機活性層領域とｎ型有機活性層領域が混在し、複雑なバルクへテロｐｎ接合を形成している。ｐ型有機活性層領域は、例えば、Ｐ３ＨＴ（poly(3-hexylthiophene-2,5diyl)）で形成され、ｎ型有機活性層領域は、例えば、ＰＣＢＭ（6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester）で形成されている。正孔輸送層は、たとえばＰＥＤＯＴ：ＰＳＳで形成されている。
光電変換層３の形成に用いられる材質を例示すると、フタロシアニン（Ｐｃ:Phthalocyanine）、亜鉛フタロシアニン（ＺｎＰｃ:Zinc- phthalocyanine）、Ｍｅ−Ｐｔｃｄｉ（N,N’-dimethyl perylene-3,4,9,10-dicarboximide）、フラーレン（C 60 :Buckminster fullerene）が挙げられる。これらの材質は、たとえば真空蒸着に使用される。
また、光電変換層３の形成に用いられる他の材質を例示すると、ＭＤＭＯ−ＰＰＶ（poly[2-methoxy-5-(3,7-dimethyl octyloxy)]-1,4-phenylene vinylene）、ＰＣＤＴＢＴ（poly[N-9’-hepta-decanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(4’,7’-di-thienyl-2’1’,3’-b3nzothiadizaole)]）、ＰＣ６０ＢＭ（6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester）、ＰＣ７０ＢＭ（6,6-phenyl-C71-butyric acid methyl ester）が挙げられる。これらの材質は、たとえば溶液プロセスに使用される。
第２導電層２は、その大部分が光電変換層３を介して第１導電層１上に積層されている。また、第２導電層２の一部は、第１導電層１に直接接している。第２導電層２の材質は特に限定されず、透明であっても不透明であってもよいが、本実施形態においては、第２導電層２は、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｍｇに代表される金属からなる。以下においては、第２導電層２がＡｌからなる場合を例に説明する。したがって、第２導電層２は、不透明である。またこの場合、第２導電層２の支持基板４１とは反対側の表面に、Ａｌ２Ｏ３からなる不動態皮膜（図示略）が形成されてもよい。第２導電層２の厚さは、たとえば３０ｎｍ〜１５０ｎｍである。
図２２０に示すように、第２導電層２は、複数の第２区画部２１を有する。複数の第２区画部２１は、基板露出領域４１０の一部ずつを挟んで隣り合っている。本実施形態の場合、より具体的には、隣り合う第２区画部２１は、第１区画部第１端縁１１０の第１辺１１１と第１区画部第２端縁１２０の第２辺１２１とを間に挟んで隣り合っている。本実施形態においては、４つの第２区画部２１が３つの基板露出領域４１０の一部ずつを挟んで隣り合っている。また、４つの第２区画部２１は、ｘ方向に沿って一直線上に配列されている。なお、以下においては、４つの第２区画部２１を、理解の便宜上、第２区画部２１−１、第２区画部２１−２、第２区画部２１−３および第２区画部２１−４と必要に応じて区別して説明する。
図２２０および図２２２に示すように、第２区画部２１は、ｚ方向視において第１区画部１１と重なっている。第２区画部２１は、第２区画部第１端縁２１０、第２区画部第２端縁２２０および２つの第２区画部第３端縁２３０を有する。
第２区画部２１−１〜３（図２２２における第２区画部２１−２）の第２区画部第１端縁２１０は、基板露出領域４１０を規定する第１区画部１１−１〜３（図２２２における１１−２）の第１区画部第１端縁１１０に対して当該基板露出領域４１０を規定する第１区画部１１−２〜４（図２２２における第１区画部１１−３）の第１区画部第２端縁１２０とは反対側に位置する。第２区画部第２端縁２２０は、ｚ方向視において基板露出領域４１０の一部を挟んで隣り合う第２区画部２１の第２区画部第１端縁２１０と対向している。
本実施形態においては、第２区画部第１端縁２１０（図２２２における第２区画部２１−２の第２区画部第１端縁２１０）と第２区画部第２端縁２２０（図２２２における第２区画部２１−３の第２区画部第２端縁２２０）とは、互いに平行である。また、第２区画部第１端縁２１０および第２区画部第２端縁２２０は、ｙ方向に沿う直線状である。すなわち、本実施形態においては、第１辺１１１、第２辺１２１、第２区画部第１端縁２１０および第２区画部第２端縁２２０が、互いに平行であり、ｙ方向に沿う直線状である。
２つの第２区画部第３端縁２３０は、第２区画部第１端縁２１０の両端と第２区画部第２端縁２２０の両端とをそれぞれ繋いでいる。２つの第２区画部第３端縁２３０は、互いに平行であり、ｘ方向に沿う直線状である。これらの第２区画部第１端縁２１０、第２区画部第２端縁２２０および２つの第２区画部第３端縁２３０を有する第２区画部２１は、ｚ方向視矩形状である。
図２２１、図２２３、図２２４および図２２６に示すように、パッシベーション層４２は、第２導電層２上に積層されており、第２導電層２および光電変換層３を覆っている。パッシベーション層４２は、たとえばＳｉＮまたはＳｉＯＮからなる。パッシベーション層４２の厚さは、たとえば０．５μｍ〜２．０μｍであり、本実施形態においては、たとえば１．５μｍ程度とされる。パッシベーション層４２が光電変換層３を覆っていることにより、光電変換層３に外部から水やパーティクル等が進入することを防止できる。また、パッシベーション層４２は、光電変換層３よりも厚く構成されていることにより、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２の強度を向上させることができる。なお、上述のような平坦なパッシベーション層４２は、例えばパッシベーション層４２が光電変換層３に対して厚い層とすること、また後述するＣＶＤを用いた手法によって形成されることにより形成することができ、これに限られない。また、パッシベーション層４２上に、さらに他の層が積層された構成であってもよい。たとえば、電子機器Ｂ２２の他の構成要素と有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２とを接合するための接合層が設けられていてもよい。あるいは、パッシベーション層４２を保護する保護層が設けられていてもよい。
図２２２〜図２２４に示すように、第１区画部１１−１〜３（図２２２における第１区画部１１−２）の第１区画部第１端縁１１０は、第１辺１１１に加えて２つの第１被覆部１１２を有する。第１被覆部１１２は、第１区画部第１端縁１１０のうちｚ方向視において第２区画部２１と重なっており、ｚ方向視において第２区画部２１に被覆されている部分である。本実施形態においては、２つの第１被覆部１１２が、それぞれ第１辺１１１のｙ方向両端部に接続されて設けられている。第１被覆部１１２の形状は特に限定されず、本実施形態においては、第１被覆部１１２は、第１辺１１１に対してｘ方向に突出する形状とされており、第１辺１１２１、第２辺１１２２および第３辺１１２３を有する。第１辺１１２１は、第１区画部第３端縁１３０と平行でありｘ方向に沿う辺である。第２辺１１２２は、第１辺１１２１と交差する方向に沿う辺であり、ｙ方向に沿っている。第３辺１１２３は、第１辺１１２１と第２辺１１２２とを繋ぐ辺であり、図示された例においては、湾曲形状とされている。また、図示された第１被覆部１１２は、一端が第２区画部第２端縁２２０に到達し、他端が第２区画部第３端縁２３０にｚ方向視において交差している。
図２２２〜図２２４に示すように、第１区画部１１−２〜４（図２２２における第１区画部１１−３）の第１区画部第２端縁１２０は、第２辺１２１に加えて２つの第２被覆部１２２を有する。第２被覆部１２２は、第１区画部第２端縁１２０のうちｚ方向視において第２区画部２１と重なる部分である。本実施形態においては、２つの第２被覆部１２２が、第２辺１２１のｙ方向両端部に接続されて設けられている。第２被覆部１２２の形状は特に限定されず、本実施形態においては、第２被覆部１２２は、第２辺１２１に対してｘ方向に凹んだ形状とされており、第１辺１２２１、第２辺１２２２および第３辺１２２３を有する。第１辺１２２１は、第１区画部第３端縁１３０と平行でありｘ方向に沿う辺である。第２辺１２２２は、第１辺１２２１と交差する方向に沿う辺であり、ｙ方向に沿っている。第３辺１２２３は、第１辺１２２１と第２辺１２２２とを繋ぐ辺であり、図示された例においては、湾曲形状とされている。また、図示された第２被覆部１２２は、一端が第２区画部第２端縁２２０に到達し、他端が第２区画部第３端縁２３０に到達している。
上述した第１被覆部１１２および第２被覆部１２２の形状に対応して、本実施形態の
基板露出領域４１０は、ｚ方向視において第２区画部２１と重なっており、交差部４１５および交差部４１６を有する。交差部４１５は、基板露出領域４１０が第２区画部第２端縁２２０と交差する部分である。交差部４１６は、基板露出領域４１０が第２区画部第３端縁２３０と交差する部分である。
図２２０〜図２２４に示すように、光電変換層３は、複数の光電変換層接続部３３を有する。図２２２〜図２２４に示すように、光電変換層接続部３３は、ｚ方向視において基板露出領域４１０の一部（図２２２に示す部位の場合、第１区画部１１−２の第１辺１１１と第１区画部１１−３の第２辺１２１とによって規定された部分）を挟んで隣り合う第１導電層１の第１区画部１１（図２２２に示す部位の場合、第１区画部１１−２）と第２導電層２の第２区画部２１（図２２２に示す部位の場合、第２区画部２１−３）の双方と重なる部分であって、当該第１区画部１１の第１被覆部１１２および当該第２区画部２１の第２区画部第２端縁２２０によって区画された部分である。また、本実施形態においては、光電変換層接続部３３は、第２区画部第３端縁２３０（図２２２に示す部位の場合、第２区画部２１−３の第２区画部第３端縁２３０）によって区画されている。すなわち、本実施形態の光電変換層接続部３３は、ｚ方向視において矩形状とされた第２区画部２１（図２２２に示す部位の場合、第２区画部２１−３）の角部に重なる位置に設けられている。さらに、本実施形態においては、図２２０に示すように、１つの第２区画部２１に対して、２つの光電変換層接続部３３が、ｙ方向に離間した２つの角部に重なる位置に設けられている。
光電変換層接続部３３には、光電変換層貫通部３３１が形成されている。光電変換層貫通部３３１は、光電変換層３をｚ方向に貫通する貫通孔によって構成されている。光電変換層貫通部３３１の形状や大きさは特に限定されず、図示された例においては、ｚ方向視円形状とされている。また、この光電変換層貫通部３３１の直径は、たとえば４０μｍ程度である。
第１区画部１１−１〜３は、第１接続部１３を有する。第１接続部１３は、ｚ方向視において光電変換層接続部３３と一致する部分である。第２区画部２１は、第２接続部２３を有する、第２接続部２３は、ｚ方向視において光電変換層接続部３３と一致する部分である。第１区画部１１−１〜３の第１接続部１３と第２区画部２１−２〜４第２接続部２３とは、光電変換層貫通部３３１を通じて互いに接触しており、互いに導通している。このため、第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３は、発電を行わない部分となっている。
本実施形態においては、第１区画部１１の第１接続部１３に第１貫通部１３１が設けられている。本実施形態においては、第１導電層１をｚ方向に貫通する貫通孔を第１貫通部１３１と称する。第１貫通部１３１は、ｚ方向視において光電変換層貫通部３３１に内包されている。また、第１貫通部１３１の内端縁は、ｚ方向視において光電変換層貫通部３３１の内端縁から離間している。これにより、第１区画部１１の第１接続部１３の一部が、ｚ方向視において光電変換層貫通部３３１から露出している。この露出した部分に第２導電層２の第２区画部２１−２〜４の第２接続部２３が接触している。また、第２区画部２１−２〜４の第２接続部２３は、第１貫通部１３１を介して支持基板４１に接している。
光電変換層３は、複数の光電変換層発電部３２を有している。また、第１導電層１の第１区画部１１は、第１電極部１２を有しており、第２導電層２の第２区画部２１は、第２電極部２２を有している。図２２０、図２２２および図２２５においては、第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２に、複数の離散点からなるハッチングを付している。第１電極部１２は、ｚ方向視において光電変換層接続部３３と重ならず且つ第２導電層２の第２区画部２１と重なる部分である。言い換えれば第２区画部２１は、ｚ方向視において、第１電極部１２と一致する部分である。光電変換層発電部３２は、ｚ方向視において、第１電極部１２および第２電極部２２と一致する部分である。本実施形態においては、第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２は、ｚ方向視において第２区画部第１端縁２１０、第２区画部第２端縁２２０、２つの第２区画部第３端縁２３０および２つの第２被覆部１２２によって規定された部分である。第１電極部１２および第２電極部２２は、光電変換層発電部３２を介して積層されており、互いに接触していない。これにより、第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２は、発電を行う部分となっている。
本実施形態においては、ｚ方向視において、光電変換層接続部３３と光電変換層発電部３２の一部とが、ｙ方向において隙間を介して隣り合っている。すなわち、光電変換層接続部３３は、ｘ方向における位置が、光電変換層発電部３２の一部のｘ方向位置と同じである。また、第１接続部１３は、基板露出領域４１０を介して隣り合う第１区画部１１の第１電極部１２の一部とｙ方向において隣り合っている。すなわち、当該第１接続部１３は、ｘ方向における位置が、当該第１電極部１２の一部のｘ方向位置と重なっている。
図２２０、図２２１、図２２５および図２２６に示すように、第３区画部１５は、外部電極部１５１および外部接続部１５３を有する。外部接続部１５３は、ｚ方向視において第２区画部２１−１の第２接続部２３および光電変換層接続部３３と一致する部分である。外部接続部１５３は、光電変換層貫通部３３１を通じて第２区画部２１−１の第２接続部２３と接触している。本実施形態においては、外部接続部１５３には、外部接続部貫通部１５３１が設けられている。本実施形態においては、第１導電層１の外部接続部１５３をｚ方向に貫通する貫通孔を外部接続部貫通部１５３１と称する。外部接続部貫通部１５３１は、ｚ方向視において光電変換層貫通部３３１に内包されている。また、外部接続部貫通部１５３１の内端縁は、ｚ方向視において光電変換層貫通部３３１の内端縁から離間している。これにより、第３区画部１５の外部接続部１５３の一部が、ｚ方向視において光電変換層貫通部３３１から露出している。この露出した部分に第２導電層２の第２区画部２１−１の第２接続部２３が接触している。また、第２接続部２３は、外部接続部貫通部１５３１を介して支持基板４１に接している。外部電極部１５１は、第２導電層２、光電変換層３およびパッシベーション層４２から露出した部分である。外部電極部１５１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２において発電された電力を出力する部位であり、たとえば電子機器Ｂ２２の端子に導通する。
また、本実施形態においては、図２２０および図２２１に示すように、ｘ方向において第３区画部１５とは反対側に設けられた第１区画部１１−４が、外部電極部１４１を有している。外部電極部１４１は、第１区画部１１−４のうち第２導電層２、光電変換層３およびパッシベーション層４２から露出した部分である。外部電極部１４１は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２において発電された電力を出力する部位であり、たとえば電子機器Ｂ２２の端子に導通する。
図２２０、図２２１および図２２７から理解されるように、本実施形態においては、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２において、４組の第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２が、６組の第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３を介して互いに直接に接続されている。直列接続された４組の第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２において発電された電力は、外部電極部１４１および外部電極部１５１から出力される。この電力は、電子機器Ｂ２２の駆動部７１の駆動に用いられる。
次に、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２の製造方法の一例について、図２２８〜図２３５を参照しつつ、以下に説明する。なお、図２２８、図２３０、図２３２および図２３４は、図２２２と同様の部分を示す要部拡大平面図であり、図２２９、図２３１、図２３３および図２３５は、図２２３と同様の部分を示す要部拡大断面図である。
まず、図２２８および図２２９に示すように、支持基板４１の片面にたとえばスパッタ法などの一般的な手法によりＩＴＯを成膜することにより、第１導電膜１０を形成する。次いで、第１導電膜１０をパターニングすることにより、基板露出領域４１０、基板露出領域４１１および基板露出領域４１２形成し、複数の第１区画部１１および第３区画部１５が得られる。第１導電膜１０へのパターニング手法としては、たとえばウエットエッチングを用いた手法、Ｇｒｅｅｎレーザー光やＩＲレーザー光等のレーザーパターニングを用いた手法が適宜採用される。本実施形態においては、レーザー光Ｌｚ１として、ＩＲレーザー光が用いられる。なお、図２２８においては、後述する工程を経ることにより第１被覆部１１２および第２被覆部１２２となる部位に理解の便宜上、符号を付している。
次いで、図２３０および図２３１に示すように、有機膜３０を形成する。有機膜３０の形成は、たとえば、スピンコート塗布により支持基板４１上および第１導電膜１０上に有機膜を成膜することによりなされる。次いで、有機膜３０に対して光電変換層貫通部３３１を形成する。光電変換層貫通部３３１の形成は、たとえばレーザーパターニングによってなされる。このレーザーパターニングに用いられるレーザー光Ｌｚ２は、光電変換層貫通部３３１を部分的に除去可能であるものが適宜選択される。本実施形態においては、レーザー光Ｌｚ２としてＩＲレーザー光を用いたレーザーパターニングを行った場合を例に説明する。この場合、レーザー光Ｌｚ２は、有機膜３０と第１導電膜１０との一部ずつを除去する。このため、有機膜３０に光電変換層貫通部３３１が形成されるとともに、第１導電膜１０に第１貫通部１３１が形成される。このパターニングを経ることにより、図２３２および図２３３に示すように、第１導電層１および光電変換層３が得られる。
次いで、図２３４および図２３５に示すように、第２導電層２を形成する。第２導電層２の形成は、たとえば上述した金属を真空加熱蒸着法によって支持基板４１、第１導電層１および光電変換層３上に金属膜を成膜する。次に、該金属膜に例えばマスク層を用いたエッチングを行うことによりパターニングを施す。このパターニングにより、第１導電層１上および光電変換層３上に複数の第２区画部２１を有する第２導電層２を形成する。この後は、たとえばプラズマＣＶＤ法によってＳｉＮまたはＳｉＯＮを支持基板４１、第１導電層１、光電変換層３および第２導電層２上に成膜することにより、パッシベーション層４２を形成する。以上の工程を経ることにより、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２が得られる。
次に、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２および電子機器Ｂ２２の作用について説明する。
本実施形態によれば、図２２２に示すように、光電変換層接続部３３を区画する第１区画部１１−２の第１被覆部１１２によってその一部が規定された基板露出領域４１０は、第２区画部２１−３の第２区画部第２端縁２２０と交差する交差部４１５を有する。これにより、第２区画部２１−３の第２区画部第２端縁２２０に沿って光電変換層接続部３３が部分的に設けられる構成となり、第２区画部２１−３の第２区画部第２端縁２２０の全長にわたって光電変換層接続部３３が設けられる構成とはならない。したがって、光電変換層３のうち非発電の部分である光電変換層接続部３３の面積割合を減少させることが可能であり、実際に発電に寄与する部分である光電変換層発電部３２の減少を抑制することができる。
また、図２２２に示す例においては、基板露出領域４１０は、１の交差部４１５と１つの交差部４１６とを有している。すなわち、光電変換層接続部３３を区画する基板露出領域４１０は、第２区画部２１−３の第２区画部第２端縁２２０から延びて第２区画部２１−３の第２区画部第３端縁２３０と交差している。たとえば、本例とは異なり、基板露出領域４１０が第２区画部２１−３の第２区画部第２端縁２２０と２箇所で交差する場合、本例と比べてｚ方向視において第２区画部２１−３と重なる基板露出領域４１０が長くなる。基板露出領域４１０は、非発電の部分であるため、このような非発電の部分の面積割合を縮小するのに適している。
光電変換層貫通部３３１は、たとえば直径が４０μｍ程度の貫通孔によって構成されている。このため、光電変換層貫通部３３１を含む光電変換層接続部３３の面積をより縮小させることができる。
第１貫通部１３１は、図２３１に示すレーザー光Ｌｚ２としてたとえばＩＲレーザー光を用いた場合に、光電変換層貫通部３３１と一括して形成される。このＩＲレーザー光は、ＩＴＯからなる第１導電層１を部分的に除去可能であるため、図２２９に示す第１導電膜１０のレーザーパターニングにおけるレーザー光Ｌｚ１として用いることができる。これにより、図２２８〜図２３５に示す有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２の製造方法において、レーザー光Ｌｚ１およびレーザー光Ｌｚ２として、１種類のレーザー光（ＩＲレーザー光）を用いれば済む。これは、製造方法および製造装置の簡略化に好ましく、制造時間の短縮に寄与する。
第２区画部２１の２つの角部に重なる位置に２組の第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３を設けることにより、隣り合う２組の第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２の間の抵抗をより低くすることができる。また、仮に一方の組の第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３における導通が不適切な状態となったとしても、他方の組の第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３によって隣り合う２組の第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２を適切に接続することができる。
図２３６〜図２４４は、本発明の変形例および他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
図２３６は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２２の変形例を示している。本変形例においては、第１区画部１１（図２３６における第１区画部１１−２）の第１接続部１３に、上述した第１貫通部１３１が形成されていない。すなわち、ｚ方向視において光電変換層貫通部３３１に内包される領域においては、支持基板４１は、第１導電層１の第１接続部１３（図２３６における第１区画部１１−２の第１接続部１３）によって覆われている。このような構成は、たとえば、有機膜３０に光電変換層貫通部３３１を形成するためのレーザーパターニングにおいて、レーザー光Ｌｚ２としてＧｒｅｅｎレーザー光を用いるとともに、出力や照射時間を適切に設定することによって実現しうる。
このような変形例によっても、実際に発電に寄与する部分である光電変換層発電部３２の減少を抑制することができる。なお、以降の実施形態においては、光電変換層貫通部３３１が設けられた領域において、第１貫通部１３１を形成してもよいし、第１貫通部１３１を形成しなくてもよい。
図２３８〜図２４０は、本発明の第２３実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールを示している。本実施形態の有機薄膜太陽電池モジュールＡ２３においては、第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３の構成が、上述した実施形態と異なっている。図２３７は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２３を示す要部平面図である。図２３８は、有機薄膜太陽電池モジュールＡ２３を示す要部拡大平面図である。図２３９は、図２３８のＣＣＸＸＸＩＸ−ＣＣＸＸＸＩＸ線に沿う要部拡大断面図である。図２４０は、図２３８のＣＣＸＬ−ＣＣＸＬ線に沿う要部拡大断面図である。
本実施形態においては、図２３７に示すように、ｙ方向に離間する第２区画部２１の２つの角部に対応した位置に設けられた２組の第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３配置の間に１組の第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３が設けられている。図２３８〜図２４０に示すように、ｚ方向視においてこの第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３を区画する基板露出領域４１０は、第２区画部２１−３の第２区画部第２端縁２２０と交差する２つの交差部４１５を有している。２つの交差部４１５は、ｙ方向に互いに離間している。また、この第１区画部１１−２の第１接続部１３、第２区画部２１−３の第２接続部２３および光電変換層接続部３３のｙ方向両側に、第１区画部１１−３の第１電極部１２、第２区画部２１−３の第２電極部２２および光電変換層発電部３２が位置している。すなわち、この第１区画部１１−２の第１接続部１３、第２区画部２１−３の第２接続部２３および光電変換層接続部３３は、ｙ方向において第１区画部１１−２の第１電極部１２、第２区画部２１−３第２電極部２２および光電変換層発電部３２に挟まれている。本実施形態においては、第１被覆部１１２は、２つの第１辺１１２１、第２辺１１２２および２つの第３辺１１２３を有する。また、第２被覆部１２２は、２つの第１辺１２２１、第２辺１２２２および２つの第３辺１２２３を有する。
このような実施形態によっても、実際に発電に寄与する部分である光電変換層発電部３２の減少を抑制することができる。また、図２３８に示す光電変換層接続部３３は、非発電の領域であるものの、これを区画する基板露出領域４１０が、第２区画部２１−３の第２区画部第２端縁２２０と交差する２つの交差部４１５を有する構成となっている。言い換えると、光電変換層接続部３３のｙ方向両側には、光電変換層発電部３２が位置している。これにより、第２区画部第２端縁２２０の全長にわたって光電変換層接続部３３が設けられている構成と比べて、光電変換層発電部３２減少を抑制することができる。また、図２３８に示す第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３を設けることにより、隣り合う２組の第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２の間の抵抗をより低くするとともに、より確実に導通させることができる。
図２４１は、本発明の第２４実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールＡ２４を示す要部拡大平面図である。本実施形態においては、上述した有機薄膜太陽電池モジュールＡ２３と同様の第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３を有するものの、第１区画部第１端縁１１０、第１区画部第２端縁１２０、第２区画部第１端縁２１０、第２区画部第２端縁２２０および基板露出領域４１０の形状が、上述した実施形態と異なっている。
本実施形態においては、図２２２における第１区画部１１−２の第１辺１１１および第１区画部１１−３の第２辺１２１が、いずれも曲線状とされている。ただし、これらの第１辺１１１と第２辺１２１とは、互いに平行である。また、第２区画部２１−２の第２区画部第１端縁２１０および第２区画部２１−３の第２区画部第２端縁２２０が、いずれも曲線状とされている。ただし、これらの第２区画部第１端縁２１０と第２区画部第２端縁２２０とは、互いに平行である。また、これらの第１辺１１１、第２辺１２１、第２区画部第１端縁２１０および第２区画部第２端縁２２０は、互いに平行である。
このような実施形態によっても、実際に発電に寄与する部分である光電変換層発電部３２の減少を抑制することができる。また、本実施形態から理解されるように、第１辺１１１および第２辺１２１は、直線状の構成に限定されず、曲線状や折れ線状など様々な形状に設定することができる。また、第２区画部第１端縁２１０および第２区画部第２端縁２２０は、直線状の構成に限定されず、曲線状や折れ線状など様々な形状に設定することができる。
図２４２は、本発明の第２５実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールＡ２５を示す要部拡大平面図である。本実施形態においては、上述した有機薄膜太陽電池モジュールＡ２３および有機薄膜太陽電池モジュールＡ２４と同様の第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３を有するものの、第１区画部１１−２の第１区画部第１端縁１１０、第１区画部１１−３の第１区画部第２端縁１２０、第２区画部２１−２の第２区画部第１端縁２１０、第２区画部２１−３の第２区画部第２端縁２２０および基板露出領域４１０の形状が、上述した実施形態と異なっている。
本実施形態においては、第１区画部１１−２の第１区画部第１端縁１１０および第１区画部１１−３の第１区画部第２端縁１２０が第１被覆部１１２および第２被覆部１２２以外の部分において、いずれも曲線状の部分を有している。これらの曲線状の部分は、ｚ方向視において互いにｘ方向反対側に凸である形状であり、互いに平行ではない。また、第２区画部２１−２の第２区画部第１端縁２１０および第２区画部２１−３の第２区画部第２端縁２２０は、ｚ方向視において互いにｘ方向反対側に凸である形状であり、互いに平行ではない。ただし、第１区画部１１−２の第１区画部第１端縁１１０の曲線状の部分と第２区画部２１−２の第２区画部第１端縁２１０とは、互いに平行である。また、第１区画部１１−３の第１区画部第２端縁１２０の曲線状の部分と第２区画部２１−３の第２区画部第２端縁２２０とは、互いに平行である。
このような実施形態によっても、実際に発電に寄与する部分である光電変換層発電部３２の減少を抑制することができる。また、第１区画部第１端縁１１０と第１区画部第２端縁１２０とは、ｚ方向視において第２区画部２１と重ならない部分において、互いに平行ではない構成であってもよい。また、第２区画部第１端縁２１０と第２区画部第２端縁２２０とは、互いに平行ではない構成であってもよい。
図２４３は、本発明の第２６実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールＡ２６および電子機器Ｂ２６を示している。本実施形態においては、第１導電層１が８つの第１区画部１１−１〜８を有しており、第２導電層２が、８つの第２区画部２１−１〜８を有している。また、８組の第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２が、１４組の第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３によって互いに直列に接続されており、外部電極部１４１および外部電極部１５１から電力が出力される。また、本実施形態においては、８組の第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２が、ｚ方向視において環状に配列されている。
ｚ方向視において８組の第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２に囲まれた領域は、支持基板４１が存在しており、第１導電層１の一部が存在しうる。ただし、前記領域においては、支持基板４１のみが存在することが好ましい。このような領域は、駆動部７１のうちたとえば液晶表示パネル等によって構成された表示部を、電子機器Ｂ２６の外観に露出させる領域として用いられる。このような電子機器Ｂ２６としては、たとえば液晶型腕時計や携帯型電子端末が挙げられる。
本実施形態においては、交差部４１５を区画する基板露出領域４１１は、第２区画部２１の第２区画部第３端縁２３０と交差する２つの交差部４１５を有する。これにより、交差部４１５は、ｘ方向に沿った直線状である第２区画部第３端縁２３０の中間に位置している。
このような実施形態によっても、実際に発電に寄与する部分である光電変換層発電部３２の減少を抑制することができる。
図２４４は、本発明の第２７実施形態に基づく有機薄膜太陽電池モジュールＡ２７および電子機器Ｂ２７を示している。同図を参照した説明においては、点Ｏを通る軸を中心とする円筒座標系を用いる。ｒ方向は径方向であり、θ方向は周方向である。本実施形態においては、第１導電層１が６つの第１区画部１１−１〜６を有しており、第２導電層２が、６つの第２区画部２１−１〜６を有している。また、６組の第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２が、１０組の第１接続部１３、第２接続部２３および光電変換層接続部３３によって互いに直列に接続されており、外部電極部１４１および外部電極部１５１から電力が出力される。また、本実施形態においては、６組の第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２が、ｚ方向視においてθ方向に沿った環状に配列されている。
有機薄膜太陽電池モジュールＡ２６および電子機器Ｂ２６と同様に、ｚ方向視において６組の第１電極部１２、第２電極部２２および光電変換層発電部３２に囲まれた領域は、支持基板４１が存在しており、第１導電層１の一部が存在しうる。ただし、前記領域においては、支持基板４１のみが存在することが好ましい。このような電子機器Ｂ２７としては、たとえば液晶型腕時計が挙げられる。
このような実施形態によっても、実際に発電に寄与する部分である光電変換層発電部３２の減少を抑制することができる。
本発明に係る有機薄膜太陽電池モジュールおよび電子機器は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る有機薄膜太陽電池モジュールおよび電子機器の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
以下に、本発明の技術的特徴について付記する。
〔付記１Ｇ〕
透明な支持基板と、
前記支持基板に積層された透明な第１導電層と、
第２導電層と、
前記第１導電層および前記第２導電層に挟まれた有機薄膜からなる光電変換層と、
を備え、
前記第１導電層は、前記支持基板の一部が前記第１導電層から露出した基板露出領域を介して隣り合う２つの第１区画部を有しており、
前記第２導電層は、前記基板露出領域の一部を挟んで隣り合う２つの第２区画部を有しており、
前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部は、前記基板露出領域を規定する第１区画部第１端縁を有し、
前記隣り合う２つのうち他方の前記第１区画部は、前記基板露出領域を規定する第１区画部第２端縁を有し、
前記隣り合う２つのうち一方の前記第２区画部は、平面視において前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部に重なっているとともに、前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部の前記第１区画部第１端縁に対して前記隣り合う２つのうち他方の前記第１区画部の前記第１区画部第２端縁とは反対側に位置する第２区画部第１端縁を有し、
前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部は、平面視において前記隣り合う２つのうち一方の前記第２区画部第１端縁と対向する第２区画部第２端縁を有し、
前記光電変換層は、平面視において前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部および前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部の双方と重なる部分であって前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部の前記第１区画部第１端縁のうち前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部に重なる第１被覆部および前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部の前記第２区画部第２端縁によって区画された光電変換層接続部に、厚さ方向に貫通する光電変換層貫通部を有し、
前記基板露出領域は、前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部の前記第２区画部第２端縁と交差する１以上の交差部を有する、有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２Ｇ〕
前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部は、平面視において前記光電変換層接続部と重ならず且つ前記第２導電層と重なる第１電極部を有し、
前記隣り合う２つのうち一方の前記第２区画部は、平面視において前記第１電極部と一致する第２電極部を有し、
前記光電変換層は、平面視において前記第１電極部および前記第２電極部と一致する光電変換層発電部を有する、付記１Ｇに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３Ｇ〕
前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部は、平面視において前記光電変換層接続部と一致する第１接続部を有し、
前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部は、平面視において前記光電変換層接続部と一致する第２接続部を有する、付記２Ｇに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記４Ｇ〕
平面視における前記２つの第１区画部が並ぶ方向と交差する方向において、前記光電変換層接続部と前記光電変換層発電部の一部とが隣り合っている、付記３Ｇに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記５Ｇ〕
平面視における前記２つの第１区画部が並ぶ方向と交差する方向において、前記光電変換層接続部の両側に前記光電変換層発電部が位置する、付記３Ｇに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記６Ｇ〕
前記光電変換層貫通部は、平面視円形状である、付記３Ｇないし５Ｇのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記７Ｇ〕
前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部の前記第１接続部は、平面視において前記光電変換層貫通部に内包され且つ厚さ方向に貫通する第１貫通部を有する、付記３Ｇないし６Ｇのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記８Ｇ〕
前記第１貫通部の内端縁は、平面視において前記光電変換層貫通部の内端縁から離間している、付記７Ｇに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記９Ｇ〕
前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部の前記第１接続部は、平面視における前記光電変換層貫通部に内包される領域において前記支持基板を覆っている、付記３Ｇないし６Ｇのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１０Ｇ〕
前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部は、前記第２区画部第２端縁に繋がり且つ前記隣り合う２つのうち一方の前記第２区画部から離間する側に延びる第２区画部第３端縁を有し、
前記基板露出領域は、前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部の前記第２区画部第２端縁と前記第２区画部第３端縁との一箇所ずつと交差する２つの前記交差部を有する、付記３Ｇないし９Ｇのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１１Ｇ〕
前記基板露出領域は、前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部の前記第２区画部第２端縁の二箇所と交差する２つの前記交差部を有する、付記３Ｇないし９Ｇのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１２Ｇ〕
平面視において前記２つの第２区画部と重ならない領域において、前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部の前記第１区画部第１端縁は、第１辺を有し、前記隣り合う２つのうち他方の前記第１区画部の前記第１区画部第２端縁は、前記第１辺と平行である第２辺を有する、付記３Ｇないし１１Ｇのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１３Ｇ〕
前記第１辺および前記第２辺は、直線状である、付記１２Ｇに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１４Ｇ〕
前記隣り合う２つのうち一方の前記第２区画部の前記第２区画部第１端縁と前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部の前記第２区画部第２端縁とは、互いに平行である、付記１２Ｇまたは１３Ｇに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１５Ｇ〕
前記隣り合う２つのうち一方の前記第２区画部の前記第２区画部第１端縁と前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部の前記第２区画部第２端縁は、直線状である、付記１４Ｇに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１６Ｇ〕
前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部の前記第１辺、前記隣り合う２つのうち他方の前記第１区画部の前記第２辺、前記隣り合う２つのうち一方の前記第２区画部の前記第２区画部第１端縁および前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部の前記第２区画部第２端縁は、互いに平行である、付記１２Ｇに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１７Ｇ〕
前記第１辺、前記第２辺、前記第２区画部第１端縁および前記第２区画部第２端縁は、直線状である、付記１６Ｇに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１８Ｇ〕
隣り合う３以上の前記第１区画部および隣り合う３以上の前記第２区画部が、配列されている、付記３Ｇないし１７Ｇのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記１９Ｇ〕
隣り合う３以上の前記第１区画部および隣り合う３以上の前記第２区画部が、一直線上に配列されている、付記１８Ｇに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２０Ｇ〕
隣り合う３以上の前記第１区画部および隣り合う３以上の前記第２区画部が、環状に配列されている、付記１９Ｇに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２１Ｇ〕
前記隣り合う３以上の第２区画部のうち２つの前記第２区画部の間にある前記第２区画部は、前記第２区画部第１端縁および前記第２区画部第２端縁と、前記第２区画部第１端縁および前記第２区画部第２端縁の両端同士を繋ぐ２つの第２区画部第３端縁と、を有する、付記１８Ｇないし２０Ｇのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２２Ｇ〕
前記隣り合う３以上の第２区画部のうち２つの前記第２区画部の間にある前記第２区画部の前記第２区画部第１端縁と前記第２区画部第２端縁とは、互いに平行である、付記２１Ｇに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２３Ｇ〕
前記隣り合う３以上の第２区画部のうち２つの前記第２区画部の間にある前記第２区画部の前記２つの第２区画部第３端縁は、互いに平行である、付記２２Ｇに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２４Ｇ〕
前記隣り合う３以上の第２区画部のうち２つの前記第２区画部の間にある前記第２区画部の前記第２区画部第１端縁および前記第２区画部第２端縁と前記２つの第２区画部第３端縁とは、互いに直角である、付記２３Ｇに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２５Ｇ〕
前記第１導電層は、平面視において前記光電変換層接続部に一致する外部接続部と、当該外部接続部に繋がり且つ前記第２導電層および前記光電変換層から露出する外部電極部と、を有する第３区画部を有する、付記３Ｇないし２４Ｇのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２６Ｇ〕
前記第１導電層は、ＩＴＯからなる、付記１Ｇないし２５Ｇのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２７Ｇ〕
前記第２導電層は、金属からなる、付記１Ｇないし２６Ｇのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２８Ｇ〕
前記第２導電層は、Ａｌからなる、付記１Ｇないし２７Ｇのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記２９Ｇ〕
前記第２導電層を覆うパッシベーション層を備える、付記１Ｇないし２８Ｇのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３０Ｇ〕
前記パッシベーション層は、ＳｉＮまたはＳｉＯＮからなる、付記２９Ｇに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
〔付記３１Ｇ〕
付記１Ｇないし３０Ｇのいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールと、
前記有機薄膜太陽電池モジュールからの給電によって駆動する駆動部と、
を備える、電子機器。
Ａ１ ：有機薄膜太陽電池モジュール
Ｂ１ ：電子機器
１ ：第１導電層
２ ：第２導電層
３ ：光電変換層
１０ ：第１導電膜
１１ ：第１区画部
１１−１ ：第１区画部
１１−２ ：第１区画部
１１−３ ：第１区画部
１１−４ ：第１区画部
１２ ：第１電極部
１３ ：第１接続部
１５ ：第３区画部
２１ ：第２区画部
２１−１ ：第２区画部
２１−２ ：第２区画部
２１−３ ：第２区画部
２１−４ ：第２区画部
２２ ：第２電極部
２３ ：第２接続部
３０ ：有機膜
３２ ：光電変換層発電部
３３ ：光電変換層接続部
４１ ：支持基板
４２ ：パッシベーション層
７１ ：駆動部
１１０ ：第１区画部第１端縁
１１１ ：第１辺
１１２ ：第１被覆部
１２０ ：第１区画部第２端縁
１２１ ：第２辺
１２２ ：第２被覆部
１３０ ：第１区画部第３端縁
１３１ ：第１貫通部
１４１ ：外部電極部
１５１ ：外部電極部
１５３ ：外部接続部
１６０ ：第３区画部端縁
１６１ ：第３区画部平行部
２１０ ：第２区画部第１端縁
２２０ ：第２区画部第２端縁
２３０ ：第２区画部第３端縁
３３１ ：光電変換層貫通部
３３２ ：突起
４１０ ：基板露出領域
４１１ ：基板露出領域
４１２ ：基板露出領域
４１５ ：交差部
４１６ ：交差部
１１２１ ：第１辺
１１２２ ：第２辺
１１２３ ：第３辺
１２２１ ：第１辺
１２２２ ：第２辺
１２２３ ：第３辺
１５３１ ：外部接続部貫通部
Ｌｚ１，Ｌｚ２ ：レーザー光
Ａ２〜Ａ４ 有機薄膜太陽電池モジュール
Ｂ２，Ｂ３ 電子機器
１ 第１導電層
１１ 第１電極部
１２ 第１区画部
１３ 第１連絡部
１４ 第１端部
１５ 第１延出部
１６ 第２延出部
１９ スリット
１８ 開口
２ 第２導電層
２１ 第２電極部
２２ 第２区画部
２３ 第２連絡部
２４ 第２端部
２８ 開口
２９ スリット
３ 光電変換層
３１ 発電領域
３０ 非発電領域
３２ 区画領域
３３ 連絡領域
３４ 端部領域
３５ 意匠表示部
３５０ 貫通部
３５１ 薄肉部
３８ 開口
４１ 支持基板
４２ パッシベーション膜
４３ 接合層
４４ 保護層
６１ ケース
６２ バンド
７１ 駆動部
７２ 長針
７３ 短針
７４ 表示部
７５ 入力部
Ａ５，Ａ６ 有機薄膜太陽電池モジュール
Ｂ５ 電子機器
４１ 支持基板
４１１ 露出領域
１ 第１導電層
１１ 第１電極部
１４ 第１端部
１５ 第１延出部
１６ 第２延出部
１９ スリット
１８ 開口
１０１ 第３端縁
１０２ 第３内方退避端縁
１０３ 延出部
２ 第２導電層
２１ 第２電極部
２４ 第２端部
２８ 開口
２０１ 第４内方退避端縁
２０２ 第４外方退避端縁
３ 光電変換層
３１ 発電領域
３０ 非発電領域
３４ 端部領域
３０１ 第５内方退避端縁
３０２ 第５外方退避端縁
３５ 意匠表示部
３５０ 貫通部
３８ 開口
４２ パッシベーション膜
４２１ 第１端縁
４２２ 第１外方端縁
４５ 保護樹脂層
４５１ 第２端縁
４５２ 第２外方端縁
４５８ 開口
５ バイパス導電部
５１ バスバー部
５２ 連絡部
５３ 集極部
６１ ケース
７０１ 制御部
７０２ 表示部
７０３ 入力部
７０４ マイク
７０５ スピーカ
７０６ 無線通信部
７０７ バッテリ
１０ 太陽電池
１０Ａ 有機薄膜太陽電池
１０Ｂ 有機薄膜太陽電池
１０Ｃ 有機薄膜太陽電池
１０Ｄ 有機薄膜太陽電池
１０Ｅ 有機薄膜太陽電池
１０Ｆ 有機薄膜太陽電池
１０Ｇ 有機薄膜太陽電池
１０Ｈ 有機薄膜太陽電池
１０Ｉ 有機薄膜太陽電池
１１ 受光面
１２ セル
１００ 電子機器
１１０ 筐体
１２０ 表示部
１３０ 入力部
２００ 支持基板
２０１ 第１面
２０２ 第２面
３１０ 第１電極層
３１１ スリット
３１２ 薄肉部
３１３ 一般部
３２０ 凹入部（開口部）
３２１ 凹溝（開口部）
３３０ 貫通部（開口部）
４００ 光電変換層
４０１ スリット５１０ 第２電極層
６１０ パッシベーション層
６２０ 接合層
６３０ 保護層
Ｄ 意匠
Ａ１３〜Ａ１５ 有機薄膜太陽電池モジュール
Ｂ１３ 電子機器
４１ 支持基板
４１１ 露出領域
１０ 第１導電膜
１ 第１導電層
１１ 第１電極部
１４ 第１端部
１５ 第１延出部
１６ 第２延出部
１９ スリット
１８ 開口
１０１ 第３端縁
１０２ 第３内方退避端縁
１０３ 延出部
２ 第２導電層
２１ 第２電極部
２４ 第２端部
２８ 開口
２０１ 第４内方退避端縁
２０２ 第４外方退避端縁
３ 光電変換層
３１ 発電領域
３０ 非発電領域
３４ 端部領域
３０１ 第５内方退避端縁
３０２ 第５外方退避端縁
３５ 意匠表示部
３５０ 貫通部
３８ 開口
４２０ 絶縁膜
４２ パッシベーション層
４２１ 第１端縁
４２２ 第１外方端縁
４２３ 表面
４５ 保護樹脂層
４５１ 第２端縁
４５２ 第２外方端縁
４５４ 非透光部
４５５ 透光部
４５８ 開口
５ バイパス導電部
５１ バスバー部
５２ 連絡部
５３ 集極部
６１ ケース
７０１ 制御部
７０２ 表示部
７０３ 入力部
７０４ マイク
７０５ スピーカ
７０６ 無線通信部
７０７ バッテリ
Ａ１６〜Ａ１８ ：有機薄膜太陽電池モジュール
Ｂ１６ ：電子機器
１ ：第１導電層
２ ：第２導電層
３ ：光電変換層
３Ａ ：有機膜
４ ：保護樹脂層
５ ：バイパス導電部
１０ ：第１導電膜
１１ ：第１電極部
１３ ：接続部
１７ ：スリット
１８ ：開口
２１ ：第２電極部
２８ ：開口
３０ ：非発電領域
３１ ：発電領域
３５ ：意匠表示部
３８ ：開口
４１ ：支持基板
４２ ：パッシベーション層
４５ ：第１保護樹脂層
４６ ：第２保護樹脂層
５１ ：バスバー部
５２ ：連絡部
６１ ：ケース
１０１ ：第３端縁
１０３ ：第２延出部
１０４ ：第１延出部
１０５ ：第３外方端縁
１３１ ：接続部端縁
１３２ ：接続延出部
１７１ ：両端
１８１ ：表示用開口
１９１，１９２，１９３ ：スリット
２０１ ：第４内方退避端縁
２０２ ：第４外方退避端縁
３０１ ：第５内方退避端縁
３０２ ：第５外方退避端縁
３５０ ：意匠表示用貫通部
３５１ ：導通用貫通部
４１１ ：露出領域
４２０ ：絶縁膜
４２１ ：第１端縁
４２２ ：第１外方端縁
４２３ ：表面
４５１ ：第２端縁
４５２ ：第２外方端縁
４５８ ：開口
４６１ ：第６端縁
４６２ ：第６外方端縁
４６８ ：開口
５１１ ：第７端縁
５１２ ：第７外方端縁
５１３ ：第１バスバー部
５１４ ：第２バスバー部
５２１ ：連絡部
５３１ ：第１集極部
５３２ ：第２集極部
７０１ ：制御部
７０２ ：表示部
７０３ ：入力部
７０４ ：マイク
７０５ ：スピーカ
７０６ ：無線通信部
７０７ ：バッテリ
５１４１ ：迂回部
Ｌｚ０，Ｌｚ１，Ｌｚ２ ：レーザー光
Ａ１９〜Ａ２１：有機薄膜太陽電池モジュール
Ｂ１９ ：電子機器
１ ：第１導電層
２ ：第２導電層
３ ：光電変換層
４ ：保護樹脂層
５ ：バイパス導電部
１０ ：第１導電膜
１１ ：第１電極部
１４ ：第１端部
１５ ：第３延出部
１６ ：第４延出部
１８ ：開口
１９ ：スリット
２１ ：第２電極部
２４ ：第２端部
２８ ：開口
３０ ：非発電領域
３１ ：発電領域
３４ ：端部領域
３５ ：意匠表示部
３８ ：開口
４１ ：支持基板
４２ ：パッシベーション層
４５ ：第１保護樹脂層
４６ ：第２保護樹脂層
５１ ：バスバー部
５２ ：連絡部
５３ ：集極部
６１ ：ケース
１０１ ：第３端縁
１０３ ：第２延出部
１０４ ：第１延出部
１０５ ：第３外方端縁
１９１ ：スリット
１９２ ：スリット
２０１ ：第４内方退避端縁
２０２ ：第４外方退避端縁
３０１ ：第５内方退避端縁
３０２ ：第５外方退避端縁
３５０ ：貫通部
４１１ ：露出領域
４２０ ：絶縁膜
４２１ ：第１端縁
４２２ ：第１外方端縁
４２３ ：表面
４５１ ：第２端縁
４５２ ：第２外方端縁
４５４ ：非透光部
４５５ ：透光部
４５８ ：開口
４６１ ：第６端縁
４６２ ：第６外方端縁
４６４ ：非透光部
４６５ ：透光部
４６８ ：開口
５１１ ：第７端縁
５１２ ：第７外方端縁
７０１ ：制御部
７０２ ：表示部
７０３ ：入力部
７０４ ：マイク
７０５ ：スピーカ
７０６ ：無線通信部
７０７ ：バッテリ
Ｌｚ１，Ｌｚ２ ：レーザー光
Ａ２２〜Ａ２７ ：有機薄膜太陽電池モジュール
Ｂ２２，Ｂ２６，Ｂ２７ ：電子機器
１ ：第１導電層
２ ：第２導電層
３ ：光電変換層
１０ ：第１導電膜
１１，１１−１〜８ ：第１区画部
１２ ：第１電極部
１３ ：第１接続部
１５ ：第３区画部
２１，１１−１〜８ ：第２区画部
２２ ：第２電極部
２３ ：第２接続部
３０ ：有機膜
３２ ：光電変換層発電部
３３ ：光電変換層接続部
４１ ：支持基板
４２ ：パッシベーション層
７１ ：駆動部
１１０ ：第１区画部第１端縁
１１１ ：第１辺
１１２ ：第１被覆部
１１２１ ：第１辺１１２１
１１２２ ：第２辺１１２２
１１２３ ：第３辺１１２３
１２０ ：第１区画部第２端縁
１２１ ：第２辺
１２２ ：第２被覆部
１２２１ ：第１辺１２２１
１２２２ ：第２辺１２２２
１２２３ ：第３辺１２２３
１３０ ：第１区画部第３端縁
１３１ ：第１貫通部
１４１ ：外部電極部
１５１ ：外部電極部
１５３ ：外部接続部
１６０ ：第３区画部端縁
１６１ ：第３区画部平行部
２１０ ：第２区画部第１端縁
２２０ ：第２区画部第２端縁
２３０ ：第２区画部第３端縁
３３１ ：光電変換層貫通部
４１０ ：基板露出領域
４１１ ：基板露出領域
４１２ ：基板露出領域
４１５ ：交差部
４１６ ：交差部
１５３１ ：外部接続部貫通部
Ｌｚ１Ｌ，ｚ２ ：レーザー光

Claims (23)

  1. 透明な支持基板と、
    前記支持基板に積層された透明な第１導電層と、
    第２導電層と、
    前記第１導電層および前記第２導電層に挟まれた有機薄膜からなる光電変換層と、
    を備え、
    前記第２導電層は、前記光電変換層よりも厚い、有機薄膜太陽電池モジュール。
  2. 前記第１導電層は、前記支持基板の一部が前記第１導電層から露出した基板露出領域を介して隣り合う２つの第１区画部を有しており、
    前記第２導電層は、前記基板露出領域の一部を挟んで隣り合う２つの第２区画部を有しており、
    前記光電変換層は、平面視において前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部および前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部の双方と重なる光電変換層接続部に、厚さ方向に貫通する光電変換層貫通部を有する、請求項１に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
  3. 前記光電変換層は、平面視において前記光電変換層貫通部を囲む突起を有し、
    前記突起は、前記第２導電層に覆われている、請求項２に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
  4. 前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部は、平面視において前記光電変換層接続部と重ならず且つ前記第２導電層と重なる第１電極部を有し、
    前記隣り合う２つのうち一方の前記第２区画部は、平面視において前記第１電極部と一致する第２電極部を有し、
    前記光電変換層は、平面視において前記第１電極部および前記第２電極部と一致する光電変換層発電部を有する、請求項２または３に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
  5. 前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部は、平面視において前記光電変換層接続部と一致する第１接続部を有し、
    前記隣り合う２つのうち他方の前記第２区画部は、平面視において前記光電変換層接続部と一致する第２接続部を有する、請求項４に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
  6. 前記光電変換層貫通部は、平面視円形状である、請求項５に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
  7. 前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部の前記第１接続部は、平面視において前記光電変換層貫通部に内包され且つ厚さ方向に貫通する第１貫通部を有する、請求項６に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
  8. 前記第１貫通部の内端縁は、平面視において前記光電変換層貫通部の内端縁から離間している、請求項７に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
  9. 前記隣り合う２つのうち一方の前記第１区画部の前記第１接続部は、平面視における前記光電変換層貫通部に内包される領域において前記支持基板を覆っている、請求項５ないし８のいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
  10. 前記第１導電層は、ＩＴＯからなる、請求項１ないし９のいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
  11. 前記第２導電層は、金属からなる、請求項１ないし１０のいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
  12. 前記第２導電層は、Ａｌからなる、請求項１１に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
  13. 前記第２導電層を覆うパッシベーション層を備える、請求項１ないし１２のいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
  14. 前記パッシベーション層は、ＳｉＮまたはＳｉＯＮからなる、請求項１３に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
  15. 請求項１ないし１４のいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールと、
    前記有機薄膜太陽電池モジュールからの給電によって駆動する駆動部と、
    を備える、電子機器。
  16. 透明な支持基板に透明な第１導電層を積層する工程と、
    前記第１導電層に有機薄膜からなる光電変換層を積層する工程と、
    前記光電変換層に第２導電層を積層する工程と、を備え、
    前記第２導電層を積層する工程においては、前記光電変換層よりも厚く前記第２導電層を積層する、有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
  17. 前記第２導電層を積層する工程においては、蒸着法によって金属を積層させる、請求項１６に記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
  18. 前記光電変換層を積層する工程においては、前記光電変換層を貫通する光電変換層貫通部を形成し、
    前記第２導電層を積層する工程においては、前記第２導電層によって前記光電変換層貫通部を覆う、請求項１６または１７に記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
  19. 前記光電変換層を積層する工程においては、前記光電変換層貫通部とともに平面視において前記光電変換層貫通部に内包され且つ厚さ方向に貫通する第１貫通部を前記第１導電層に形成する、請求項１８に記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
  20. 前記光電変換層貫通部の形成は、ＩＲレーザーによって行う、請求項１９に記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
  21. 前記第１導電層は、ＩＴＯからなる、請求項１６ないし２０のいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
  22. 前記第２導電層は、金属からなる、請求項１６ないし２１のいずれかに記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
  23. 前記第２導電層は、Ａｌからなる、請求項２２に記載の有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
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