JP2021002635A - 複合式光起電力構造およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a.透明電極層材を設置する。透明基板を提供し、該透明基板の表面に予め設定した厚みの透明電極層材を設置する。
b.第一光起電力ユニット30を設置する。該透明電極層材上に第一光起電力ユニットの各層の材料を順番に設置する。該第一光起電力ユニットの上表層および下表層は、それぞれ透明電子伝達層および透明正孔伝達層であり、且つ該第一光起電力ユニットの上表層および下表層の間に透明主動層を設置する。
c.第一絶縁層を設置する。該第一光起電力ユニットの上表層に該透明電極層材を貫通する少なくとも一第一絶縁材通路を成形し、且つ各該第一絶縁材通路に絶縁材を充填し、各該第一絶縁材通路に第一絶縁層を形成する。そして該透明電極層材エリアを各該第一絶縁層で該第一光起電力ユニット下方に相対する第一透明電極層と、該第一光起電力ユニット外部に相対する第二透明電極層に仕切る。
d.第一透明導電層を設置する。各該第一絶縁層の側面位置に該第一光起電力ユニットの上表層から該透明電極層材まで貫通する第一透明導電材通路を成形し、且つ該第一光起電力ユニットの上表層表面および各該第一透明導電材通路に透明導電材を被覆し、該第一光起電力ユニットの上表層で被覆設置し且つ該第一絶縁層の各側面に沿って該第一透明電極層と電気的に接続した第一透明導電層を成形する。
e.第二光起電力ユニットを設置する。該第一光起電力ユニット最上面の第一透明導電層上に第二光起電力ユニットの各層の材料を順番に設置する。使該第二光起電力ユニットの上表層および下表層は、それぞれ透明電子伝達層および透明正孔伝達層であり、且つ該第二光起電力ユニットの上表層および下表層の間に透明主動層を設置する。
f.第二絶縁層を設置する。該第二光起電力ユニットの上表層に該透明電極層材へ貫通する少なくとも一つの第二絶縁材通路を成形し、且つ各該第二絶縁材通路を絶縁材で被覆し、各該第二絶縁材通路内に第二絶縁層を成形する。
g.第二透明導電層を設置する。各該第二絶縁層の側面位置に該第二光起電力ユニットの上表層から該透明電極層材へ貫通する第二透明導電材通路を成形し、且つ該第二光起電力ユニットの上表層表面および各該第二透明導電材通路内に透明導電材を被覆設置し、該第二光起電力ユニットの上表層で被覆設置し且つ該第二絶縁層の各側面に沿って該第二透明電極層と電気的に接続した第二透明導電層を成形する。
h.完成品エリアを仕切る。該第二透明導電層表面に該透明電極層材へ貫通するカッティング通路を成形し、更に複合式光起電力構造は、該透明基板上に、第一光起電力ユニット上方に重置並列配置した少なくとも一つの第二光起電力ユニットで仕切る。
11 透明基板
12 光起電力ユニット
121 下表層
122 透明主動層
123 上表層
131 第一透明電極層
132 第二透明電極層
141 透明導電層
142 絶縁層
[本発明]
20 透明基板
21 第一絶縁材通路
22 第一透明導電材通路
23 第二絶縁材通路
24 第二透明導電材通路
25 カッティング通路
30 第一光起電力ユニット
31 下表層
32 透明主動層
33 上表層
40 第二光起電力ユニット
41 下表層
42 透明主動層
43 上表層
50 透明電極層材
51 第一透明電極層
52 第二透明電極層
61 第一透明導電層
62 第二透明導電層
71 第一絶縁層
72 第二絶縁層
80 光学硬化層
Claims (30)
- 透明基板上に第一光起電力ユニットを配置し、前記第一光起電力ユニット上に、前記第一光起電力ユニットと並列に接続された第二光起電力ユニットを配置した複合式光起電力構造であって、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットにおいて、上表層および下表層は、一方が透明電子伝達層であり、他方が透明正孔伝達層であり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットにおいて、前記上表層および前記下表層の間には透明主動層が配置されており、
前記透明基板の表面上には絶縁状態にした第一透明電極層および第二透明電極層を設置し、前記第一光起電力ユニットは前記下表層を前記第二透明電極層に接触する形態で前記第二透明電極層上に設置し、
前記第一光起電力ユニットの前記上表層箇所には前記第一透明電極層と電気的に接続した第一透明導電層を被覆設置し、
前記第二光起電力ユニットは前記下表層を前記第一透明導電層と接触する形態で前記第一透明導電層上に設置し、
前記第二光起電力ユニットの前記上表層箇所には前記第二透明電極層と電気的に接続した第二透明導電層を被覆設置し、
前記第一透明導電層は前記第一光起電力ユニット側面に沿って前記第一透明電極層まで延び、前記第一光起電力ユニット側面と前記第一透明導電層の間は第一絶縁層を設置し、
前記第二透明導電層は前記第二光起電力ユニット側面、前記第一透明導電層側面および前記第一光起電力ユニット側面に沿って前記第二透明電極層まで延び、前記第二光起電力ユニット側面、前記第一透明導電層側面および前記第一光起電力ユニット側面と前記第二透明導電層の間には、第二絶縁層を設置する、
複合式光起電力構造。 - 前記透明基板の表面において、前記第一透明電極層および前記第二透明電極層との間に光学硬化層を設置する、
請求項1記載の複合式光起電力構造。 - 前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットである、
請求項1または2記載の複合式光起電力構造。 - 前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットである、
請求項1または2記載の複合式光起電力構造。 - 前記第一光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、前記第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットである、
請求項1または2記載の複合式光起電力構造。 - 前記第一光起電力ユニットは、ペロブスカイト光起電力ユニットであり、前記第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットである、
請求項1または2記載の複合式光起電力構造。 - 前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はPEIまたはPEIEである時、厚みは0.5〜10nmであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層はPEDOTおよびPSSを混合したものである時、厚みは100〜500nmであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明主動層はP3HTおよびPCBMを混合したもの、またはPCPDTBTおよびPCBMを混合したものである時、厚みは100〜500nmである、
請求項1または2記載の複合式光起電力構造。 - 前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はPEDOTおよびPSSに依る混合か、またはP3HTまたはPTAAから構成される時、厚みは100〜500nmであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層はPDPP3TおよびPCBMを含み混合したものである時、厚みは1〜100nmであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明主動層はCH3NH3PbI3、CsPbBr3、CsPbI3、FAPbI3、FAPbBr3のうちの一つ、またはそれらを組合せて混ぜたもので構成される時、厚みは200〜800nmである、
請求項1または2記載の複合式光起電力構造。 - 前記第一光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、前記第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はPEIまたはPEIEである時、厚みは0.5〜10nmであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層はPEDOTおよびPSSを混合したものである時、厚みは100〜500nmが良く、
前記第一光起電力ユニットの前記透明主動層はP3HTおよびPCBMを混合したもの、またはPCPDTBTおよびPCBMを混合したものである時、厚みは100〜500nmであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はPEDOTおよびPSSを混合したもの、またはP3HTまたはPTAAから構成される時、厚みは100〜500nmであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層はPDPP3TおよびPCBMを含み混合したものである時、厚みは1〜100nmであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明主動層はCH3NH3PbI3、CsPbBr3、CsPbI3、FAPbI3、FAPbBr3のうちの一つ、またはそれらを組合せて混ぜたものから構成される時、厚みは200〜800nmである、
請求項1または2記載の複合式光起電力構造。 - 前記第一光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットであり、前記第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はPEDOTおよびPSSを混合したもの、またはP3HTおよびPCBMを混合したものである時、厚みは100〜500nmであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層はPDPP3TおよびPCBMを含み混合したものである時、厚みは1〜100nmであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明主動層はCH3NH3PbI3、CsPbBr3、CsPbI3、FAPbI3、FAPbBr3のうちの一つ、またはそれらを組合せて混ぜたものから構成される時、厚みは200〜800nmであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はPEIまたはPEIEである時、厚みは0.5〜10nmであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層はPEDOTおよびPSSを混合したものである時、厚みは100〜500nmであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明主動層42はP3HTおよびPCBMを混合したもの、またはPCPDTBTおよびPCBMを混合したものである時、厚みは100〜500nmである、
請求項1または2記載の複合式光起電力構造。 - 前記第一透明電極層および前記第二透明電極層は、ITO、IZOまたはAZOである時、厚みは50〜200nmである、
請求項1または2記載の複合式光起電力構造。 - 前記第一透明導電層はAg、Au、PtまたはPdである時、厚みは50〜200nmである、
請求項1または2記載の複合式光起電力構造。 - 前記第二透明導電層はAg、Au、PtまたはPdで、厚みは50〜200nmである、
請求項1または2記載の複合式光起電力構造。 - 前記光学硬化層はアクリル、エポキシ樹脂、二酸化ケイ素のうちの一つ、またはその組合せの時、厚みは1μm〜5μmである、
請求項2記載の複合式光起電力構造。 - 前記第一絶縁層および前記第二絶縁層はポリエステルポリマー(Polyesters polymer)である、
請求項1または2記載の複合式光起電力構造。 - 以下のステップを包含する複合式光起電力構造の製造方法であって、前記ステップは、
透明電極層材を設置し、それは透明基板を提供し、前記透明基板の表面に予め設定した厚みの前記透明電極層材を設置するaステップと、
第一光起電力ユニットを設置し、それは前記透明電極層材上に前記第一光起電力ユニットの各層の材料を順番に設置し、前記第一光起電力ユニットの上表層および下表層は、それぞれ透明電子伝達層および透明正孔伝達層であり、且つ前記第一光起電力ユニットの前記上表層および前記下表層の間には透明主動層を設置するbステップと、
第一絶縁層を設置し、それは前記第一光起電力ユニットの上表層に前記透明電極層材を貫通する少なくとも一第一絶縁材通路を成形し、且つ各前記第一絶縁材通路に絶縁材を充填し、各前記第一絶縁材通路に前記第一絶縁層を成形し、そして前記透明電極層材エリアを、各前記第一絶縁層で前記第一光起電力ユニット下方に相対する第一透明電極層および前記第一光起電力ユニット外部に相対する第二透明電極層に仕切るcステップと、
第一透明導電層を設置し、それは各前記第一絶縁層の側面位置に前記第一光起電力ユニットの前記上表層から前記透明電極層材まで貫通する第一透明導電材通路を成形し、且つ前記第一光起電力ユニットの前記上表層表面および各前記第一透明導電材通路に透明導電材を被覆し、前記第一光起電力ユニットの前記上表層で被覆設置し且つ前記第一絶縁層の各側面に沿って前記第一透明電極層と電気的に接続した第一透明導電層を成形するdステップと、
第二光起電力ユニットを設置し、それは前記第一光起電力ユニット最上面の前記第一透明導電層上に前記第二光起電力ユニットの各層の材料を順番に設置し、前記第二光起電力ユニットの上表層および下表層は、それぞれ透明電子伝達層および透明正孔伝達層であり、且つ前記第二光起電力ユニットの前記上表層および前記下表層の間に透明主動層を設置するeステップと、
第二絶縁層を設置し、前記第二光起電力ユニットの前記上表層に前記透明電極層材へ貫通する少なくとも一つの第二絶縁材通路を成形し、且つ各前記第二絶縁材通路を絶縁材で被覆し、各前記第二絶縁材通路内に前記第二絶縁層を成形するfステップと、
第二透明導電層を設置し、それは前記第二絶縁層の各側面位置に前記第二光起電力ユニットの前記上表層から前記透明電極層材へ貫通する第二透明導電材通路を成形し、且つ前記第二光起電力ユニットの前記上表層表面および各前記第二透明導電材通路内に透明導電材を被覆設置し、前記第二光起電力ユニットの前記上表層で被覆設置し且つ前記第二絶縁層の各側面に沿って前記第二透明電極層と電気的に接続した第二透明導電層を成形するgステップと、
完成品エリアを仕切り、それは前記第二透明導電層表面に前記透明電極層材へ貫通するカッティング通路を成形し、さらに複合式光起電力構造は前記透明基板上で、前記第一光起電力ユニットと重置並列配置した少なくとも一つの前記第二光起電力ユニットに仕切るhステップと、
である、
複合式光起電力構造の製造方法。 - 前記複合式光起電力構造の製造方法は前記透明基板の表面に光学硬化層を設置し、前記透明電極層材は前記光学硬化層の上に設置する、
請求項16記載の複合式光起電力構造の製造方法。 - 前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットである、
請求項16または17記載の複合式光起電力構造の製造方法。 - 前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットである、
請求項16または17記載の複合式光起電力構造の製造方法。 - 前記第一光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、前記第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットである、
請求項16または17記載の複合式光起電力構造の製造方法。 - 前記第一光起電力ユニットは、ペロブスカイト光起電力ユニットであり、前記第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットである、
請求項16または17記載の複合式光起電力構造の製造方法。 - 前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はPEIまたはPEIEをスロットダイコーティングした後、90〜140℃の熱で3分間乾燥させて成形する時、厚みは0.5〜10nmであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層は溶媒で希釈したPEDOTおよびPSSを混合したもので、それはアルコール類で希釈してスロットダイコーティングした後、90〜140℃の窒素雰囲気下において5分間乾燥させて成形する時、厚みは100〜500nmであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明主動層は溶媒で希釈したP3HTおよびPCBMを混合するか、またはPCPDTBTおよびPCBMを混合し、オルトキシレンで希釈してスロットダイコーティングした後、90〜140℃の窒素雰囲気下において3分間乾燥させて成形する時、厚みは100〜500nmである、
請求項16または17記載の複合式光起電力構造の製造方法。 - 前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はPEDOTおよびPSSを混合するか、またはP3HTまたはPTAAから構成され、スロットダイコーティングした後、90〜140℃の窒素雰囲気下において5分間乾燥させて成形する時、厚みは100〜500nmであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層はPDPP3TおよびPCBMを含み混合したもので溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、90〜140℃の窒素雰囲気下において5分間乾燥させて成形する時、厚みは1〜100nmであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明主動層はCH3NH3PbI3、CsPbBr3、CsPbI3、FAPbI3、FAPbBr3のうちの一つ、またはそれらを組合せて混ぜたものを溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、90〜140℃の窒素雰囲気下において5分間乾燥させて成形する時、厚みは200〜800nmである、
請求項16または17記載の複合式光起電力構造の製造方法。 - 前記前記第一光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、前記第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットであり、
前記第一光起電力ユニットの透明電子伝達層はPEIまたはPEIEをスロットダイコーティングした後、90〜140℃の熱で3分間乾燥させた後、成形する時、厚みは0.5〜10nmであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層は溶媒で希釈したPEDOTおよびPSSを混合したもので、それはアルコール類で希釈してスロットダイコーティングした後、90〜140℃の窒素雰囲気下において5分間乾燥させて成形する時、厚みは100〜500nmであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明主動層は溶媒で希釈したP3HTおよびPCBMを混合するか、またはPCPDTBTおよびPCBMを混合し、オルトキシレンで希釈してスロットダイコーティングした後、90〜140℃の窒素雰囲気下において3分間乾燥させて成形する時、厚みは100〜500nmであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はPEDOTおよびPSSを混合するか、またはP3HTまたはPTAAをスロットダイコーティングした後、90〜140℃の窒素雰囲気下において5分間乾燥させて成形する時、厚みは100〜500nmであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層はPDPP3TおよびPCBMを含み混合したもので溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、90〜140℃の窒素雰囲気下において5分間乾燥させて成形する時、厚みは1〜100nmであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明主動層はCH3NH3PbI3、CsPbBr3、CsPbI3、FAPbI3、FAPbBr3のうちの一つ、またはそれらを組合せて混ぜたものを溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、90〜140℃の窒素雰囲気下において5分間乾燥させて成形する時、厚みは200〜800nmである、
請求項16または17記載の複合式光起電力構造の製造方法。 - 前記第一光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットであり、前記第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はPEDOTおよびPSSを混合するか、またはP3HTまたはPTAAをスロットダイコーティングした後、90〜140℃の窒素雰囲気下において5分間乾燥させて成形する時、厚みは100〜500nmであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層はPDPP3TおよびPCBMを含み混合したもので溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、90〜140℃の窒素雰囲気下において5分間乾燥させて成形する時、厚みは1〜100nmであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明主動層はCH3NH3PbI3、CsPbBr3、CsPbI3、FAPbI3、FAPbBr3のうちの一つ、またはそれらを組合せて混ぜたものを溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、90〜140℃の窒素雰囲気下において5分間乾燥させて成形する時、厚みは200〜800nmであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はPEIまたはPEIEをスロットダイコーティングした後、90〜140℃の熱で3分間乾燥させた後、成形する時、厚みは0.5〜10nmであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層は溶媒で希釈したPEDOTおよびPSSを混合したもので、それはアルコール類で希釈してスロットダイコーティングした後、90〜140℃の窒素雰囲気下において5分間乾燥させて成形する時、厚みは100〜500nmであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明主動層は溶媒で希釈したP3HTおよびPCBMを混合するか、またはPCPDTBTおよびPCBMを混合したもので、オルトキシレンで希釈してスロットダイコーティングした後、90〜140℃の窒素雰囲気下において3分間乾燥させて成形する時、厚みは100〜500nmである、
請求項16または17記載の複合式光起電力構造の製造方法。 - 前記透明電極層材はITO、IZOまたはAZOによって前記透明基板に蒸着、またはスパッタリングでき、厚みは50〜200nmである、
請求項16または17記載の複合式光起電力構造の製造方法。 - 前記第一透明導電層はAg、Au、PtまたはPdである時、厚みは50〜200nmである、
請求項16または17記載の複合式光起電力構造の製造方法。 - 前記第二透明導電層は、Ag、Au、PtまたはPdで蒸着して構成する時、厚みは50〜200nmである、
請求項16または17記載の複合式光起電力構造の製造方法。 - 前記光学硬化層は、アクリル、エポキシ樹脂、二酸化ケイ素のうちの一つ、またはその組合せの時、厚みは1μm〜5μmである、
請求項17記載の複合式光起電力構造の製造方法。 - 前記第一絶縁層および前記第二絶縁層は、ポリエステルポリマーを90〜140℃の熱でプリントコーティングして10分間乾燥させて成形する、
請求項16または17記載の複合式光起電力構造の製造方法。
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