JP2023182814A - 光起電力デバイスおよび製作方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】光起電力デバイスおよびそれを製作する方法を提供する。
【解決手段】光起電力デバイス１００は、複数の電気的に接続された光起電力セルであり、光起電力セルが、第１の表面および第２の表面を有する導電層を含み、第１の表面が吸収体層に面している、光起電力セルと、光起電力セルのうちの少なくとも１つの上の第２の表面に配置された絶縁材料と、絶縁材料上の導電性部材であり、絶縁材料が、導電性部材を第２の表面から電気的に絶縁するように構成される、導電性部材と、複数の光起電力セルのうちの１つと、導電性部材とに電気的に結合されたバス部材と、複数の光起電力セルのうちの１つの少なくとも一部分の上に延びるシーラント材料を含むエッジシール３２０とを含み、バス部材は、エッジシールと複数の光起電力セルとの間に配置されている。
【選択図】図１１Ｅ

Description

[0001]光起電力デバイスは、光起電力効果を示す半導体材料を使用して光を電気に変換することによって電力を生成する。光起電力デバイスは、複数の光起電力セルに分割されるいくつかの層を含む。各光起電力セルは、太陽光などの光源を電力に変換することができ、１つまたは複数の隣接するセルと直列に接続され得る。したがって、隣接するセルによって生成された電流は、光起電力セルの各々を通って流れることができる。
[0002]光起電力デバイスの集電部分間の接触を改善することは、デバイスの効率的で耐久性のある動作にとって重要である。
例えば、導電性部材とバス部材との間の電気的接合は、光起電力デバイスの機能を維持するために重要な集電接触である。接合が損なわれたかまたは故障した場合、開回路が作り出され得、光起電力デバイスは作動不能になることになる。したがって、業界では、光起電力デバイスの性能を高めることができる、導電性部材とバス部材の間の改善された、より堅牢な、およびより信頼性の高い電気接触が継続的に必要とされている。
[0003]本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 [0004]本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による図１の光起電力デバイスの２－２に沿った断面を概略的に示す図である。 [0005]本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による基板を概略的に示す図である。 [0006]本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 [0007]本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による図１の光起電力デバイスの５－５に沿った断面を概略的に示す図である。 [0008]本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 [0009]図６の光起電力デバイスの７－７に沿った図を示す、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスの集電部分間のＴ接続形状接触を概略的に示す図である。 [0010]光起電力デバイスの裏面図を概略的に示す図である。 [0011]製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 [0012]製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 [0013]製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 [0014]製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 [0015]製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 [0016]製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。 製造プロセスの逐次ステップ中の、本明細書に示され記載される１つまたは複数の実施形態による光起電力デバイスを概略的に示す図である。
[0017]光起電力デバイスは、ガラス基板上の薄い（一般に当技術分野では１０ミクロン未満と認識されている）フィルム層として様々な半導体材料および電極層を堆積させることによって形成され得る。次いで、基板は、レーザスクライビングプロセスを含む様々な処理ステップを経て、個々の光起電力セルに画定および分離され、光起電力セルのまわりの周囲エッジゾーンが画定され、光起電力セルが直列に接続され得る。これらのステップは、基板の物理的エッジ内に画定された複数の個々の光起電力セルの生成をもたらすことができる。
[0018]光起電力デバイスから電流を収集するための１つの方法は、光起電力セルを横切ってデバイスに沿って長手方向に絶縁材料（例えば、絶縁テープ）を取り付けることである。次いで、導電性部材（例えば、導電性フォイルテープまたはリボン）が位置合わせされ、絶縁材料に取り付けられ得る。次いで、バス部材（例えば、接着性バステープの形態のバスバー）が、最初と最後のセルにそれぞれ位置合わせされて、デバイスの反対側の長手方向端部に取り付けられ得る。バス部材は、導電性部材と交差して付着し、セルから電流を収集し、電流を導電性部材に移送することができる。導電性部材は、リードが導電性部材の分離された端部に接続される接続ボックス内で分離され得る。リードは、光起電力デバイスを負荷、他のセル、グリッドなどに接続する手段を提供することができる。
[0019]本技術は、光起電力デバイスの電流収集部分の信頼性および耐久性を改善して、光起電力デバイスの性能を改善する。例えば、光起電力デバイスからの電流は、光起電力セルを横切ってデバイスに沿って長手方向に絶縁材料（例えば、絶縁テープ）を取り付け、導電性部材（例えば、導電性フォイルテープまたはリボン）を絶縁材料に位置合わせして取り付けることによって収集され得る。次いで、バス部材（例えば、接着性バステープの形態のバスバー）が、光起電力デバイスの最初と最後のセルにそれぞれ位置合わせされて、光起電力デバイスの反対側の長手方向端部に取り付けられ得る。特定の構成では、バス部材は、導電性部材と交差して付着し、セルから電流を収集し、電流を導電性部材に移送することができる。バス部材が導電性部材の端部の近くで交差する場合、接続は、Ｔ字形接合またはＴ接続と記載され得る。Ｔ接続は、光起電力デバイスからの電流が蓄積できる場所であり、したがって、その場所の低く安定した接触抵抗が、良好なデバイス性能を維持するために重要であり得る。しかしながら、様々な製造ステップ中に、バス部材は、製造に関連する力によって物理的に変位させられ得る可能性があり、そのため、製造の間バス部材を保護することが有利である。
[0020]次に、図１を参照すると、光起電力デバイス１００の一実施形態が概略的に示される。光起電力デバイス１００は、光を受け取り、光を電気信号に変換するように構成され得る、例えば、光子が、光から吸収され、光起電力効果によって電気信号に変換され得る。したがって、光起電力デバイス１００は、例えば太陽などの光源にさらされるように構成されたエネルギー側１０２を画定することができる。光起電力デバイス１００は、さらに、例えば、複数の材料層によってなど、エネルギー側１０２からオフセットされた反対側１０４を画定することができる。「光」という用語は、限定はしないが、電磁スペクトルの紫外線（ＵＶ）、赤外線（ＩＲ）、および可視部分の波長などの電磁スペクトルの様々な波長を指すことができることに留意されたい。本明細書で使用される「太陽光」は、太陽によって放出された光を指す。
[0021]光起電力デバイス１００は、エネルギー側１０２と反対側１０４との間に配置された複数の層を含むことができる。本明細書で使用される「層（ｌａｙｅｒ）」という用
語は、ある表面上に設けられた、ある厚さの材料を意味する。各層は、表面のすべてまたはいずれかの一部分を覆うことができる。いくつかの実施形態では、光起電力デバイス１００の層は、並んだ多数の光起電力セル２００に分割され得る。例えば、光起電力デバイス１００は、複数のシリアルスクライブ２０２および複数のパラレルスクライブ２０４に従ってスクライブされ得る。シリアルスクライブ２０２は、光起電力デバイス１００の長さＹに沿って延び、光起電力デバイス１００の長さＹに沿って光起電力セル２００の境界を定めることができる。シリアルスクライブ２０２は、光起電力デバイス１００の幅Ｘに沿って、光起電力セル２００の近隣のセルを連続的に接続するように構成され得る。シリアルスクライブ２０２は、近隣のセル、すなわち、シリアルスクライブ２０２に隣接するセルのモノリシック相互接続を形成することができる。パラレルスクライブ２０４は、光起電力デバイス１００の幅Ｘに沿って延び、光起電力デバイス１００の幅Ｘに沿って光起電力セル２００の境界を定めることができる。動作下で、電流２０５は、主に、シリアルスクライブ２０２によって直列に接続された光起電力セル２００を通って幅Ｘに沿って流れることができる。動作下で、パラレルスクライブ２０４は、電流２０５が長さＹに沿って流れる機能を制限することができる。パラレルスクライブ２０４は、任意であり、直列に接続された光起電力セル２００を、長さＹに沿って配置されたグループ２０６に分離するように構成され得る。したがって、シリアルスクライブ２０２およびパラレルスクライブ２０４は、並んだ多数の光起電力セル２００の境界を定めることができる。
[0022]依然として図１を参照すると、パラレルスクライブ２０４は、直列に接続された光起電力セル２００のグループ２０６を電気的に分離することができる。いくつかの実施形態では、光起電力セル２００のグループ２０６は、例えば、電気的バス接続（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｂｕｓｓｉｎｇ）を介してなど、並列に接続され得る。任意に、パラレルスクライブ２０４の数は、光起電力セル２００の各々のグループ２０６によって生成される最大電流を制限するように構成され得る。いくつかの実施形態では、各々のグループ２０６によって生成される最大電流は、約２００ミリアンペア（ｍＡ）以下、例えば、１つの実施形態では約１００ｍＡ以下、別の実施形態では約７５ｍＡ以下、またはさらなる実施形態では約５０ｍＡ以下などであり得る。
[0023]図１および図２をまとめて参照すると、光起電力デバイス１００の層は、光起電力デバイス１００への光の透過を容易にするように構成された基板１１０を含むことができる。基板１１０は、光起電力デバイス１００のエネルギー側１０２に配置され得る。次に、図２および図３を参照すると、基板１１０は、光起電力デバイス１００のエネルギー側１０２に実質的に面している第１の表面１１２と、光起電力デバイス１００の反対側１０４に実質的に面している第２の表面１１４とを有することができる。１つまたは複数の材料層が、基板１１０の第１の表面１１２と第２の表面１１４との間に配置され得る。
[0024]基板１１０は、光起電力デバイス１００のエネルギー側１０２に実質的に面している第１の表面１２２と、光起電力デバイス１００の反対側１０４に実質的に面している第２の表面１２４とを有する透明層１２０を含むことができる。いくつかの実施形態では、透明層１２０の第２の表面１２４は、基板１１０の第２の表面１１４を形成することができる。透明層１２０は、例えば、ガラスなどの実質的に透明な材料から形成され得る。適切なガラスは、ソーダ石灰ガラス、または鉄含有量が少ないいずれかのガラスを含むことができる。透明層１２０は、ある実施形態では約２５０ｎｍから約１３００ｎｍ、または他の実施形態では約２５０ｎｍから約９５０ｎｍを含む、適切な透過率を有することができる。透明層１２０はまた、例えば、１つの実施形態では約５０％超、別の実施形態では約６０％超、さらなる別の実施形態では約７０％超、さらなる実施形態では約８０％超、またはなお一層さらなる実施形態では約８５％超を含むいずれかの適切な透過率を有することができる。１つの実施形態では、透明層１２０は、約９０％以上の透過率をもつガラスから形成することができる。任意に、基板１１０は、透明層１２０の第１の表面１２２に施されたコーティング１２６を含むことができる。コーティング１２６は、光と相互作用するように、または基板１１０の耐久性を改善するように構成され得、例えば、限定はしないが、反射防止コーティング、汚れ防止コーティング、またはそれらの組合せなどである。
[0025]図２を再び参照すると、光起電力デバイス１００は、劣化または層間剥離をもたらすことがある基板１１０からの汚染物質（例えば、ナトリウム）の拡散を軽減するように構成されたバリア層１３０を含むことができる。バリア層１３０は、光起電力デバイス１００のエネルギー側１０２に実質的に面している第１の表面１３２と、光起電力デバイス１００の反対側１０４に実質的に面している第２の表面１３４とを有することができる。いくつかの実施形態では、バリア層１３０は、基板１１０に隣接して設けられ得る。例えば、バリア層１３０の第１の表面１３２は、基板１００の第２の表面１１４上に設けられ得る。本明細書で使用される「に隣接する」という語句は、２つの層が、連続して配置され、層の少なくとも一部分の間にいかなる介在材料もないことを意味する。
[0026]一般に、バリア層１３０は、実質的に透明であり、熱的に安定であり、ピンホールの数が少なく、高いナトリウム阻止能力と良好な接着特性とを有することができる。代替としてまたは追加として、バリア層１３０は、光に色抑制を適用するように構成され得る。バリア層１３０は、限定はしないが、酸化スズ、二酸化ケイ素、アルミニウムドープ酸化ケイ素、酸化ケイ素、窒化ケイ素、または酸化アルミニウムを含む適切な材料の１つまたは複数の層を含むことができる。バリア層１３０は、例えば、１つの実施形態では約１００Å超、別の実施形態では約１５０Å超、またはさらなる実施形態では約２００Å未満を含む、第１の表面１３２と第２の表面１３４によって境界をつけられた適切な厚さを有することができる。
[0027]依然として図２を参照すると、光起電力デバイス１００は、光起電力デバイス１００によって生成された電荷キャリアを移送するために電気接触を行うように構成された透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層１４０を含むことができる。ＴＣＯ層１４０は、光起電力デバイス１００のエネルギー側１０２に実質的に面している第１の表面１４２と、光起電力デバイス１００の反対側１０４に実質的に面している第２の表面１４４とを有することができる。いくつかの実施形態では、ＴＣＯ層１４０は、バリア層１３０に隣接して設けられ得る。例えば、ＴＣＯ層１４０の第１の表面１４２は、バリア層１３０の第２の表面１３４上に設けられ得る。一般に、ＴＣＯ層１４０は、実質的に透明であり、広いバンドギャップを有するｎ型半導体材料の１つまたは複数の層から形成され得る。具体的には、広いバンドギャップは、光の光子のエネルギーと比較してより大きいエネルギー値を有することができ、それにより、望ましくない光の吸収が軽減され得る。ＴＣＯ層１４０は、限定はしないが、二酸化スズ、ドープされた二酸化スズ（例えば、Ｆ－ＳｎＯ２）、インジウムスズ酸化物、またはカドミウムスズ酸塩を含む適切な材料の１つまたは複数の層を含むことができる。
[0028]光起電力デバイス１００は、ＴＣＯ層１４０と、隣接する半導体層との間に絶縁層を設けるように構成されたバッファ層１５０を含むことができる。バッファ層１５０は、光起電力デバイス１００のエネルギー側１０２に実質的に面している第１の表面１５２と、光起電力デバイス１００の反対側１０４に実質的に面している第２の表面１５４とを有することができる。いくつかの実施形態では、バッファ層１５０は、ＴＣＯ層１４０に隣接して設けられ得る。例えば、バッファ層１５０の第１の表面１５２は、ＴＣＯ層１４０の第２の表面１４４上に設けられ得る。バッファ層１４０は、限定はしないが、真性二酸化スズ、亜鉛酸化マグネシウム（例えば、Ｚｎ１－ｘＭｇｘＯ）、二酸化ケイ素（ＳｎＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、亜鉛酸化スズ、酸化亜鉛、スズ酸化ケイ素、またはそれらのいずれかの組合せを含む、ＴＣＯ層１４０よりも高い抵抗率を有する材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、バッファ層１４０の材料は、隣接する半導体層（例えば、吸収体）のバンドギャップと実質的に一致するように構成され得る。バッファ層１５０は、例えば、１つの実施形態では約１００Å超、別の実施形態では約１００Åと約８００Åとの間、またはさらなる実施形態では約１５０Åと約６００Åとの間を含む、第１の表面１５２と第２の表面１５４の間の適切な厚さを有することができる。
[0029]依然として図２を参照すると、光起電力デバイス１００は、別の層と協同し、光起電力デバイス１００内にｐｎ接合を形成するように構成された吸収体層１６０を含むことができる。したがって、吸収された光の光子は、電子－正孔対を解放し、キャリアの流れを生成し、それは電力を生み出すことができる。吸収体層１６０は、光起電力デバイス１００のエネルギー側１０２に実質的に面している第１の表面１６２と、光起電力デバイス１００の反対側１０４に実質的に面している第２の表面１６４とを有することができる。吸収体層１６０の厚さは、第１の表面１６２と第２の表面１６４との間で画定され得る。吸収体層１６０の厚さは、約０．５μｍから約１０μｍの間、例えば、１つの実施形態では約１μｍから約７μｍの間、または別の実施形態では約１．５μｍから約４μｍの間などとすることができる。
[0030]本明細書に記載の実施形態によれば、吸収体層１６０は、過剰な正電荷キャリア、すなわち、正孔またはアクセプタを有するｐ型半導体材料から形成され得る。吸収体層１６０は、ＩＩ－ＶＩ族半導体などの適切なｐ型半導体材料を含むことができる。具体的な例は、限定はしないが、カドミウム、テルル、セレン、またはそれらのいずれかの組合せを含む半導体材料を含む。適切な例は、限定はしないが、カドミウム、セレン、およびテルルの三元のもの（例えば、ＣｄＳｅｘＴｅ１－ｘ）、またはカドミウム、セレン、テルル、および１つまたは複数の追加の元素を含む化合物を含む。吸収体層１６０は、１つまたは複数のドーパントをさらに含むことができる。光起電力デバイスは、複数の吸収体材料を含むことができる。
[0031]吸収体層１６０がテルルとカドミウムとを含む実施形態では、テルルの原子パーセントは、約２５原子パーセント以上および約５０原子パーセント以下、例えば、１つの実施形態では約３０原子パーセント超および約５０原子パーセント未満、さらなる実施形態では約４０原子パーセント超および約５０原子パーセント未満、またはさらなる別の実施形態では約４７原子パーセント超および約５０原子パーセント未満などとすることができる。代替としてまたは追加として、吸収体層１６０のテルルの原子パーセントは、約４５原子パーセント超、例えば、１つの実施形態では約４９％超とすることができる。本明細書に記載の原子パーセントは、吸収体層１６０の全体を表しており、吸収体層１６０内の特定の場所の材料の原子パーセントは、吸収体層１６０の全体的な組成と比較して、厚さとともに変化し得ることに留意されたい。
[0032]吸収体層１６０がセレンとテルルとを含む実施形態では、吸収体層１６０のセレンの原子パーセントは、約０原子パーセント超および約２５原子パーセント未満、例えば、１つの実施形態では約１原子パーセント超および約２０原子パーセント未満、別の実施形態では約１原子パーセント超および約１５原子パーセント未満、またはさらなる実施形態では約１原子パーセント超および約８原子パーセント未満などとすることができる。テルル、セレン、または両方の濃度は、吸収体層１６０の厚さにより変化し得ることに留意されたい。例えば、吸収体層１６０が、モル分率がｘのセレンと、モル分率が１－ｘのテルルとを含む化合物（ＳｅｘＴｅ１－ｘ）を含む場合、ｘは、吸収体層１６０において、吸収体層１６０の第１の表面１６２からの距離とともに変化し得る。
[0033]依然として図２を参照すると、吸収体層１６０は、電荷キャリア濃度を操作する
ように構成されたドーパントでドープされ得る。いくつかの実施形態では、吸収体層１６０は、例えば、銅、ヒ素、リン、アンチモン、またはそれらの組合せなどのＩ族またはＶ族ドーパントでドープされ得る。吸収体層１６０内のドーパントの総密度は制御され得る。代替としてまたは追加として、ドーパントの量は、吸収体層１６０の第１の表面１６２からの距離とともに変化し得る。いくつかの実施形態では、ドーパントは、製造プロセスのパッシベーションステップ中に導入される。パッシベーションは、例えば、ＣｄＣｌ２または他のハロゲン化物化合物による処理を含むことができ、結果として生じるドーパントは、塩素または他のハロゲンを含むことができる。追加として、選択されたドーパントの量は、吸収体層１６０の第１の表面１６２からの距離とともに変化し得る。
[0034]本明細書で提供される実施形態によれば、ｐｎ接合は、過剰な負電荷キャリア、すなわち、電子またはドナーを有する光起電力デバイス１００の部分の十分に近くに吸収体層１６０を設けることによって形成され得る。いくつかの実施形態では、吸収体層１６０は、ｎ型半導体材料に隣接して設けられ得る。代替として、１つまたは複数の介在層が、吸収体層１６０とｎ型半導体材料との間に設けられてもよい。いくつかの実施形態では、吸収体層１６０は、バッファ層１５０に隣接して設けられ得る。例えば、吸収体層１６０の第１の表面１６２は、バッファ層１５０の第２の表面１５４上に設けられ得る。
[0035]次に、図４を参照すると、いくつかの実施形態では、光起電力デバイス２１０は、ｎ型半導体材料を含む窓層１７０を含むことができる。吸収体層１６０は、窓層１７０に隣接して形成され得る。窓層１７０は、光起電力デバイス１００のエネルギー側１０２に実質的に面している第１の表面１７２と、光起電力デバイス１００の反対側１０４に実質的に面している第２の表面１７４とを有することができる。いくつかの実施形態では、窓層１７０は、吸収体層１６０とＴＣＯ層２０との間に位置づけられ得る。１つの実施形態では、窓層１７０は、吸収体層１６０とバッファ層１５０との間に位置づけられ得る。窓層１７０は、例えば、硫化カドミウム、硫化亜鉛、カドミウム硫化亜鉛、亜鉛酸化マグネシウム、またはそれらのいずれかの組合せを含む適切な材料を含むことができる。窓層１７０の材料は、ドーパントを含むことができる。
[0036]図２および図４をまとめて参照すると、光起電力デバイス１００、２１０は、ドーパントの望ましくない変化を緩和し、吸収体層１６０と電気接触するように構成された裏面接触層１８０を含むことができる。裏面接触層１８０は、光起電力デバイス１００のエネルギー側１０２に実質的に面している第１の表面１８２と、光起電力デバイス１００の反対側１０４に実質的に面している第２の表面１８４とを有することができる。裏面接触層１８０の厚さは、第１の表面１８２と第２の表面１８４との間で画定され得る。裏面接触層１８０の厚さは、約５ｎｍから約２００ｎｍの間、例えば、１つの実施形態では約１０ｎｍから約５０ｎｍの間などとすることができる。
[0037]いくつかの実施形態では、裏面接触層１８０は、吸収体層１６０に隣接して設けられ得る。例えば、裏面接触層１８０の第１の表面１８２は、吸収体層１６０の第２の表面１６４上に設けられ得る。いくつかの実施形態では、裏面接触層１８０は、Ｉ族、ＩＩ族、ＶＩ族からの材料の二元または三元の組合せ、例えば、亜鉛、銅、カドミウム、テルルを様々な組成で含む１つまたは複数の層などを含むことができる。さらなる例示的な材料は、限定はしないが、テルル化銅がドープされたテルル化亜鉛、またはテルル化銅と合金化されたテルル化亜鉛を含む。
[0038]光起電力デバイス１００は、吸収体層１６０と電気接触するように構成された導電層１９０を含むことができる。導電層１９０は、光起電力デバイス１００のエネルギー側１０２に実質的に面している第１の表面１９２と、光起電力デバイス１００の反対側１０４に実質的に面している第２の表面１９４とを有することができる。いくつかの実施形態では、導電層１９０は、裏面接触層１８０に隣接して設けられ得る。例えば、導電層１９０の第１の表面１９２は、裏面接触層１８０の第２の表面１８４上に設けられ得る。導電層１９０は、例えば、窒素含有金属、銀、ニッケル、銅、アルミニウム、チタン、パラジウム、クロム、モリブデン、金などの１つまたは複数の層などの適切な導電性材料を含むことができる。窒素含有金属層の適切な例は、窒化アルミニウム、窒化ニッケル、窒化チタン、窒化タングステン、窒化セレン、窒化タンタル、または窒化バナジウムを含むことができる。
[0039]光起電力デバイス１００、２１０は、光起電力デバイス１００のハウジングを形成するために、基板１１０と協同するように構成された裏面支持体１９６を含むことができる。裏面支持体１９６は、光起電力デバイス１００の反対側１０２に配置され得る。例えば、裏面支持体１９６は、導電層１９０に隣接して形成され得る。裏面支持体１９６は、例えば、ガラス（例えば、ソーダ石灰ガラス）を含むいずれかの適切な材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、カプセル封じ層が、裏面支持体１９６として機能することもできる。
[0040]図２、図４、および図５をまとめて参照すると、光起電力デバイス１００、２１０の製造は、一般に、限定はしないが、スパッタリング、スプレー、蒸着、分子線蒸着、熱分解、密閉空間昇華（ＣＳＳ）、パルスレーザ堆積（ＰＬＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、電気化学堆積（ＥＣＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、または蒸気輸送堆積（ＶＴＤ）を含む１つまたは複数の薄膜堆積プロセスにより機能層または層前駆体を層の「スタック」に順次配置することを含む。いくつかの実施形態では、ＶＴＤが、スループット品質にとって好ましい場合がある。製造は、アニーリングおよびパッシベーティングのステップをさらに含むことができる。
[0041]光起電力デバイス１００、２１０の製造は、光起電力デバイス１００、２１０を複数の光起電力セル２００に分割するために、層のスタックの特定の層の選択除去、すなわち、スクライビングをさらに含むことができる。例えば、シリアルスクライブ２０２は、第１の分離スクライブ２１２（Ｐ１スクライブとも呼ばれる）、直列接続スクライブ２１４（Ｐ２スクライブとも呼ばれる）、および第２の分離スクライブ２１６（Ｐ３スクライブとも呼ばれる）を含むことができる。第１の分離スクライブ２１２は、ＴＣＯ層１４０がセル２００間で電気的に分離されることを確実するために形成され得る。具体的には、第１の分離スクライブ２１２は、光起電力デバイス１００のＴＣＯ層１４０、バッファ層１５０、および吸収体層１６０を通して、または光起電力デバイス２１０のＴＣＯ層１４０、バッファ層１５０、窓層１７０、および吸収体層１６０を通して形成され得る。逆動作セル２０８の境界をつける第１の分離スクライブ２１２は、誘電体材料１９８で充填され得る。
[0042]図２および図４を再び参照すると、直列接続スクライブ２１４は、光起電力セル２００を電気的に直列に接続するために形成され得る。例えば、直列接続スクライブ２１４は、光起電力セル２００のうちの１つのものの導電層１９０から光起電力セル２００の別のもののＴＣＯ層１４０までの導電性経路を設けるために利用され得る。直列接続スクライブ２１４は、光起電力デバイス１００の吸収体層１６０および裏面接触層１８０を通して、または光起電力デバイス２１０の窓層１７０、吸収体層１６０、および裏面接触層１８０を通して形成され得る。任意に、直列接続スクライブ２１４は、バッファ層１５０の一部またはすべてを通して形成され得る。したがって、直列接続スクライブ２１４は、裏面接触層１８０が堆積された後、形成され得る。次いで、直列接続スクライブ２１４は、限定はしないが、導電層１９０の材料などの導電性材料で充填され得る。いくつかの実施形態では、導電性材料は、順バイアスと比較して逆方向バイアスでより大きい導電性とすることができる。
[0043]第２の分離スクライブ２１６は、裏面接触部１９０を個々のセル２００に分離するために形成され得る。第２の分離スクライブ２１６は、導電層１９０、裏面接触層１８０、および吸収体層１６０の少なくとも一部分を通して形成され得る。第２の分離スクライブ２１６は、誘電体材料２１８で充填され得る。
[0044]図１および図５をまとめて参照すると、パラレルスクライブ２０４（Ｐ４スクライブとも呼ばれる）が、セル２００のグループ２０６を互いに分離するために形成され得る。いくつかの実施形態では、各グループ２０６は、例えば、直列接続スクライブ２１４を介してなど、直列に接続された多数の光起電力セル２００を含むことができる。パラレルスクライブ２０４は、導電層１９０、裏面接触層１８０、吸収体層１６０、バッファ層１５０、ＴＣＯ層１４０、バリア層１３０、および窓層１７０（存在する場合）を通して形成され得る。本明細書で提供される実施形態によれば、パラレルスクライブ２０４、第１の分離スクライブ２１２、直列接続スクライブ２１４、および第２の分離スクライブ２１６の各々は、レーザカッティングまたはレーザスクライビングによって形成され得る。いくつかの実施形態では、パラレルスクライブ２０４は、誘電体材料で充填され得る。
[0045]次に、図５～図７を参照すると、光起電力デバイス１００、２１０の一実施形態が示される。複数の光起電力セル２００が基板１１０上に形成され、光起電力セル２００の各々は吸収体層１６０および導電層１９０を含み、導電層１９０は第１の表面１９２および第２の表面１９４を有し、導電層１９０の第１の表面１９２は吸収体層１６０に面している。バス部材２２４が、複数の光起電力セル２００のうちの少なくとも１つの導電層１９０の第２の表面１９４に電気的に結合され、バス部材２２４は、複数の光起電力セル２００によって生成された電流を収集するように動作可能である。導電性部材２２６が設けられ、導電性部材２２６は、導電性部材２２６とバス部材２２４との間に接続領域２３２を画定するために、バス部材２２４の一部分２３０に隣接する一部分２２８を有する。導電性部材２２６は、接続領域２３２から複数の光起電力セル２００の一部分にわたって延びる。絶縁材料２３４が、複数の光起電力セル２００の一部分の導電層１９０の第２の表面１９４から導電性部材２２６を電気的に絶縁する。導電性接着剤層が、接続領域２３２内でバス部材２２４と導電性部材２２６との間に配置される。接続領域２３２内の導電性接着剤層によってバス部材２２４と導電性部材２２６との間の直接接触が行われる。
[0046]図７を再び参照すると、導電性部材２２６とバス部材２２４との間に接続領域２３２を画定する、バス部材２２４の一部分２３０に隣接する導電性部材２２６の一部分２２８は、バス部材２２４の一部分２３０を導電性部材２２６の一部分２２８に重ねることによって設けられることが分かる。バス部材２２４は、接続領域２３２において導電性部材２２６と交差し得ることがさらに分かる。このようにして、バス部材２２４は、導電性部材２２６の各側で、１つまたは複数の光起電力セル２００の導電層１９０の第２の表面１９４に電気的に結合することができ、したがって、バス部材２２４は、導電性部材２２６の各側で光起電力セル２００によって生成された電流を収集するように動作可能である。
[0047]スクライブをもつ層スタックが形成された後、バス接続が、上述に記載されたようにおよび以下に詳細に記載されるように、追加され得、光起電力デバイスが組み立てられ得る。カプセル封じ層が適用され得、半導体層は雨、雪、および他の計測要素に対して密閉され得る。次に、図８を参照すると、基板１１０および裏面支持体１９６は、光起電力セル２００をカプセル化するために一緒にラミネートされ得る。基板１１０は、幅および長さを有し、裏面支持体１９６は、基板１１０と実質的に同じ幅および長さを有することができる。基板１１０および裏面支持体１９６の各々は、例えば、ホウケイ酸ガラス、フロートガラス、ソーダ石灰ガラス、炭素繊維、またはポリカーボネートなどの適切な保
護材料を含むことができる。代替として、裏面支持体１９６は、ポリマーベースの裏面シートなどのいずれかの適切な材料とすることができる。裏面支持体１９６および基板１１０は、光起電力デバイス１００の様々な層が湿気および他の環境危険にさらされることから保護することができる。図８は、完成したモジュールの一例の裏面の斜視図を示す。モジュールアセンブリ４００は、図１～図５に記載および示された層、ならびにバス接続、カプセル封じ、および電気コネクタを含むことができる。光起電力モジュールアセンブリ４００は、接続ボックス４４０を通り抜ける電気コネクタにより負荷に接続するように構成され得る。電気コネクタは、第１の端子４１０をもつ第１のケーブル４１５と、第２の端子４２０をもつ第２のケーブル４２５とを含むことができる。モジュールアセンブリ４００は、支持フレーム、ブラケット、またはマウント４３０をさらに含むことができる。
[0048]次に、図５～図７および図９～図１４を参照すると、バス接続が、様々な方法および構成で追加され得る。バス部材２２４は、光起電力セル２００によって生成された直流電流を伝導するために、光起電力デバイス１００の正面および裏面に追加され得る金属ストリップとすることができる。一般に、２つのバス部材２２４が、以下に記載され、図６に示されるように、光起電力セル２００によって生成された直流電流を伝導するために、光起電力デバイス１００に追加され得る。バス部材２２４はまた、バスバー、バス導体、共通導体、光起電力リボン、またはバスと呼ばれることもある。各バス部材２２４は、例えば、直列に最初のセル２００または直列に最後のセル２００に電気的に接続された共通の正および負導体の一方として機能することができる。
[0049]図９～図１４は周辺エッジ３４０の近くのバス接続構成を示しているが、光起電力デバイス１００は、反対側の第２の周辺エッジと、第２の周辺エッジの近くの対応するバス接続構成とを有することができることが理解されよう。そのような実施形態では、周辺エッジ３４０の近くのバス部材２２４は正のバスとして機能することができ、第２の周辺エッジの近くの第２のバス部材は負のバスとして機能することができる。例えば、次に、図６を参照すると、光起電力デバイス１００は、長さＹに沿って延びる第１のバス部材２２４ａおよび幅Ｘに沿って延びる第１の導電性部材２２６ａをもつ第１の側２０７の第１の周辺エッジ３４０ａと、長さＹに沿って延びる第２のバス部材２２４ｂおよび幅Ｘに沿って延びる第２の導電性部材２２６ｂをもつ反対側の第２の側２０９の第２の周辺エッジ３４０ｂとを有することができる。光起電力デバイス１００は、長さＹの対向した側に、幅Ｘに沿って延びる第１の側のエッジ３０６および第２の側のエッジ３０８を有することができ、第１の側のエッジ３０６および第２の側のエッジ３０８の各々は、各周辺エッジ３４０ａ、３４０ｂと同様の不感区域を含むことができる。しかしながら、図示および説明を容易にするために、単に、１つの周辺エッジ３４０と、バス部材２２４および導電性部材２２６の１つのセットとが、図９～図１４に示され、言及される。図９～図１４は、バス接続構成要素の１つのセットを示しており、それは、光起電力デバイス１００の反対側で複製され得る。したがって、例えば、図９～図１４を参照するとき、第１の光起電力セル２００ａが、代替として、最後の光起電力セルとなり得ることが理解されよう。
[0050]次に、図９Ａ～図９Ｅを参照すると、光起電力デバイス１００が、製造プロセスの特定の逐次段階で示される。光起電力セル２００は、光起電力セル２００の中で不感区域３０１に最も近い第１のセル２００ａを含むことができ、不感区域３０１は、適切なアブレーション方法によって、光起電力デバイス１００の周辺エッジ３４０から内側に延びる光起電力デバイス１００の領域に形成される。第１の光起電力セル２００ａは、光起電力デバイス１００の周辺エッジ３４０に最も近い光起電力セル２００である。この実施形態では、第１の光起電力セル２００ａは、以下でより詳細に記載されるように、近隣の光起電力セル２００ｂ、２００ｃ、２００ｄの各々よりも大きい。光起電力セル２００は、パラレルスクライブ２０４によって分離される。
[0051]次に、図９Ａを参照すると、絶縁材料２３４が、第１の光起電力セル２００ａの少なくとも一部分の上に延びる、光起電力セル２００の上に追加され得る。絶縁材料２３４は、複数の光起電力セル２００の上に延びる。図９Ａは、第１の光起電力セル２００ａ、第２の光起電力セル２００ｂ、第３の光起電力セル２００ｃ、および第４の光起電力セル２００ｄを示しているが、絶縁材料２３４は、いずれかの数の光起電力セル２００の上に追加され得ることが理解されよう。さらに、絶縁材料２３４は、第１の光起電力セル２００ａ全体の上に延びる必要はない。むしろ、図９Ａに見られるように、絶縁材料２３４は、第１のセル２００ａの一部分のみの上に延びることができ、その場合、絶縁材料２３４は不感区域３０１に接触しない。
[0052]絶縁材料２３４は、例えば、両面テープとすることができる。しかしながら、他の電気絶縁材料が可能である。絶縁材料２３４は、絶縁材料２３４が接触する光起電力セル２００の導電層１９０の第２の表面１９４から導電性部材２２６を電気的に絶縁することができ、さらに、導電性部材２２６を所定の位置に保持することができる。
[0053]次に、図９Ｂを参照すると、導電性部材２２６が、絶縁材料２３４の上に追加され得、その結果、導電性部材２２６は、光起電力セル２００に直接接触しない。むしろ、導電性部材２２６は、絶縁材料２３４に直接接触することができる。このようにして、絶縁材料２３４は、導電性部材２２６を光起電力セル２００から電気的に絶縁することができる。導電性部材２２６は、限定はしないが、金属などのいずれかの導電性材料とすることができる。
[0054]次に、図９Ｃを参照すると、バス部材２２４が、第１の光起電力セル２００ａを横切って延び、導電性部材２２６と重なるように、導電性部材２２６の上に追加され得る。バス部材２２４は、第１の光起電力セル２００ａの導電層１９０の第２の表面１９４に電気的に結合され得、その結果、バス部材２２４は、複数の光起電力セル２００によって生成された電流を収集するように動作可能である。バス部材２２４は、第１の光起電力セル２００ａに直接接触することができ、またはバス部材２２４は、代替として、導電性材料もしくは導電性接着剤を通して第１の光起電力セル２００ａに結合され得る。図６を参照すると、バス部材２２４は、長さＹに沿って、光起電力デバイス１００の第１の側のエッジ３０６の不感区域の近くの場所から光起電力デバイス１００の第２の側のエッジ３０８の不感区域の近くの場所まで延びることができる。バス部材２２４は、その全体が導電性部材２２６の上におよび第１の光起電力セル２００ａの上に延びる幅Ｗを有することができる。上記のように、バス部材２２４は、導電性接着剤層によって導電性部材２２６に接続され得る。他の実施形態では、バス部材２２４は、導電性部材２２６に直接接触することができる。バス部材２２４は、生成された光電流をセル２００から導電性部材２２６まで運ぶように動作可能である。導電性部材２２６は、その結果として、光電流を接続ボックス４４０に運ぶように動作可能にすることができる。
[0055]図９Ｃを再び参照すると、導電性部材２２６上へのバス部材２２４の重なりは、Ｔ接続３１２として知られている構成を形成する。バス部材２２４は、実質的に直交して導電性部材２２６と交差することができる。しかしながら、導電性部材２２６上へのバス部材２２４の重なりは、実質的に直交である必要はない。
[0056]次に、図９Ｄを参照すると、エッジシール３２０が、バス部材２２４を追加した後、光起電力デバイス１００の一部分の上に追加され得る。エッジシール３２０は、長さＹに沿って、第１の側のエッジ３０６の不感区域の近くの場所から第２の側のエッジ３０８の不感区域の近くの場所まで延びることができ、光起電力デバイス１００の周辺エッジ３４０に、またはその近くに存在し得る。エッジシール３２０は、第１の光起電力セル２００ａの一部分を覆うことができる。不感区域３０１の一部分は、光起電力デバイス１００のエッジシール３２０と周辺エッジ３４０との間に残ることができる。しかしながら、他の実施形態では、エッジシール３２０は、エッジシール３２０によって覆われない不感区域３０１が存在しないように周辺エッジ３４０まで延びる。図９Ｄに示された実施形態では、エッジシール３２０は、バス部材２２４を覆っていない。したがって、この実施形態では、エッジシール３２０は、Ｔ接続３１２を覆っていない。
[0057]エッジシール３２０は湿気の侵入、異物、および他の環境危険から光起電力デバイス１００を保護することができる。エッジシール３２０はまた、デバイス１００を一緒に接合する接着剤として機能することができる。ブチルゴムとしても知られるポリイソブチレン（ＰＩＢ）は、エッジシール３２０のための可能なシーラント材料であるが、エッジシール材料の他の例は、限定はしないが、不透明な高分子化合物を含む。エッジシール材料はまた、いずれかの所望の色に染色され得、いずれかの着色剤を含むことができる。エッジシール３２０を形成するエッジシール材料は、液体ホットメルト形態で、テープ形態で、またはいずれかの他の知られている技術によって施され得る。液体ホットメルトエッジシール材料は、基板１１０および裏面支持体１９６が製造中に組み合わされるとき、固体状態まで冷却し得る。硬化されるエッジシール材料は、液体ホットメルト形態で、製造中に、例えば、ホットメルトディスペンシングデバイスを含むことができるホットメルトプロセスを使用して施され得る。ホットメルトディスペンシングデバイスは、ホースに取り付けられたアプリケータによって液体エッジシール材料をディスペンスすることができ、その結果、液体エッジシール材料は、エッジシール材料容器に接続されたディスペンシングポンプから送られる。エッジシール材料は、乾燥剤材料をさらに含むことができる。
[0058]次に、図９Ｅを参照すると、中間層３１４が、光起電力デバイス１００に追加され得る。中間層３１４は、長さＹに沿って、光起電力デバイス１００の第１の側のエッジ３０６の不感区域の近くの場所から第２の側のエッジ３０８の不感区域の近くの場所まで延びることができる。中間層３１４は、第１の光起電力セル２００ａの一部分の上に延びるように施され得、バス部材２２４を、第１の側のエッジ３０６の不感区域の近くの場所から第２の側のエッジ３０８の不感区域の近くの場所まで完全に覆うことができる。このようにして、バス部材２２４は、後続の製造プロセスの間中間層３１４によって保護され、それゆえに、後続の製造ステップに関連する力による移動を受けにくくなる。第１の光起電力セル２００ａ、絶縁部材２３４、および導電性部材２２６の一部分は、中間層３１４とエッジシール３２０の両方によって覆われないままであり得る。
[0059]中間層３１４は、多数の機能を供することができる。第１に、中間層３１４は、裏面支持体１９６と複数の光起電力セル２００との間の防湿バリアとして機能することができる。防湿バリアであることによって、中間層３１４は、湿気により引き起こされる腐食が光起電力デバイス１００内で発生するのを防止することができる。その結果として、これは、デバイスの推定耐用寿命を向上させることができる。第２に、中間層３１４は、光起電力デバイス１００の導電性コアと光起電力デバイス１００の外部のいずれかのアクセス可能ポイントとの間の電気絶縁体として機能することができる。例えば、中間層３１４は、漏洩電流が光起電力デバイス１００の裏面接触部から裏面支持体１９６に通過するのを制限または防止することができる。第３に、中間層３１４は、裏面支持体１９６を光起電力デバイス１００の残りの部分に取り付ける接合剤として機能することができる。製造中、ラミネーションプロセスは、真空下で中間層３１４を加熱して、材料が、隣接する接着面に浸潤し、場合によっては、架橋反応を開始することを可能にすることができる。このプロセスは、中間層３１４と裏面支持体１９６との間の接合、ならびに中間層３１４と導電層１９０との間の接合を促進することができる。それゆえに、中間層３１４は、光起電力デバイス１００内の接合剤として機能することができる。
[0060]中間層３１４は、例えば、エチレン（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ポリオレフィン、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリウレタン、エポキシ、シリコーン、アイオノマー、またはそれらの組合せなどのいずれかの適切な材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、中間層３１４は、ベース材料およびフィラー材料を含むことができる。ベース材料は、エチレン（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ポリオレフィン、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリウレタン、エポキシ、シリコーン、アイオノマー、またはそれらの組合せのうちのいずれかとすることができる。フィラー材料は、難燃性材料、乾燥剤材料、顔料、不活性材料、またはそれらのいずれかの組合せを含むことができる。
[0061]上記のように、図９Ａ～図９Ｅに示された光起電力デバイスは、近隣の光起電力セル２００ｂ、２００ｃ、２００ｄよりもサイズが大きい第１の光起電力セル２００ａを含むことができる。具体的には、第１の光起電力セル２００ａは、第２の光起電力セル２００ｂが延びる距離ｄ２、第３の光起電力セル２００ｃが延びる距離ｄ３、および第４の光起電力セル２００ｄが延びる距離ｄ４の各々よりも大きい距離ｄ１にわたって延びることができる。これは、環境からの湿気進入を防止するのに重要であるエッジシール幅を犠牲にすることなしに、バス部材２２４を中間層３１４で覆うことを可能にする。第１の光起電力セル２００ａが他の光起電力セル２００ｂ、２００ｃ、２００ｄよりも大きくない場合、中間層３１４およびエッジシール３２０は、エッジシール３２０幅が減少しない限り、製造プロセス中に互いの上に延びることがあり、両方とも防湿バリアとしてのエッジシール３２０の効果を低下させることになる。さらに、第１の光起電力セル２００ａが他の光起電力セル２００ｂ、２００ｃ、２００ｄよりも大きくない場合、中間層３１４は、直列に接続された電力セル２００のすべてから生成された電流を収集するために第１の光起電力セル２００ａにわたって延びて電気的に結合されたバス部材２２４に達して覆うために、光起電力デバイス１００のより大きい区域にわたって堆積される（それゆえに、大量の中間層材料を必要とする）ことになる。したがって、図９Ｅに見られるように、中間層３１４は、バス部材２２４を覆うことができ、そうするために第１の光起電力セル２００ａの一部分を覆うことができる。その結果、中間層３１４は、そうでなければバス部材２２４が物理的に取り除かれる可能性がある後続の製造ステップの間バス部材２２４を保護することができる。しかしながら、光起電力セル２００は直列に接続されるので、第１の光起電力セル２００ａのセルサイズが大きくても、より大きい電流が光起電力セル２００からバス部材２２４を通過することにならない。それゆえに、デバイス効率の改善は、依然としてバス部材２２４を保護しながら、第１の光起電力セル２００ａのサイズを減少させるバス接続構成により達成され得る。製造の間依然としてバス部材２２４を保護しながら、第１の光起電力セルサイズの減少を可能にし、それゆえに、より高いデバイス効率を実現するバス接続構成を有する光起電力デバイスが本明細書で提供される。
[0062]次に、図１０Ａ～図１０Ｅを参照すると、製造プロセスの特定の逐次ステップでの光起電力デバイス１００が示される。図１０Ａに見られるように、光起電力デバイス１００の周辺エッジ３４０に当接する不感区域３０１が、適切なアブレーション方法によって作り出され得る。光起電力デバイス１００は、シリアルスクライブ２０２によって分離された、不感区域３０１に隣接する第１の光起電力セル２００ａ、第２の光起電力セル２００ｂ、第３の光起電力セル２００ｃ、および第４の光起電力セル２００ｄを含むことができる。４つの光起電力セル２００が、例証のために示されているが、光起電力セル２００の数は特に限定されないことが理解されよう。この実施形態では、第１の光起電力セル２００ａは、図９Ａ～図９Ｅに示された実施形態のものと比較して、小さいサイズを有する。第１の光起電力セル２００ａが延びる距離ｄ１は、依然として、近隣の光起電力セル２００ｄ、２００ｃ、および２００ｄが延びる距離ｄ２、ｄ３、ｄ４の各々よりも大きくし得るが、第１の光起電力セル２００ａが延びる距離ｄ１は、図９Ａ～図９Ｅに示された実施形態における第１の光起電力セル２００ａが延びる距離ｄ１よりも小さくし得る。
[0063]次に、図１０Ａを参照すると、絶縁材料２３４が、前に記載されたものと同じ方法で光起電力セル２００の上に追加され得る。絶縁材料２３４は、絶縁材料２３４が第１の光起電力セル２００ａの少なくとも一部にわたって延びるという条件で、いずれかの数の光起電力セル２００を覆うことができる。絶縁材料２３４は不感区域３０１まで延びることができるが、絶縁材料２３４は不感区域３０１まで延びる必要はない。
[0064]次に、図１０Ｂを参照すると、導電性部材２２６が、絶縁材料２３４上に堆積され得る。導電性部材２２６は、光起電力セル２００に直接接触してはいけないが、絶縁材料２３４に直接接触することができる。このようにして、絶縁材料２３４は、導電性部材２２６を光起電力セル２００の導電層１９０の第２の表面１９４から電気的に絶縁するように機能することができる。絶縁材料２３４はまた、後続の製造ステップの間導電性部材２２６を所定の位置に保持することができる。
[0065]次に、図１０Ｃを参照すると、バス部材２２４が、導電性部材２２６、絶縁材料２３４、および第１の光起電力セル２００ａの上に追加され得る。バス部材２４４は、長さＹに沿って、光起電力デバイス１００の第１の側のエッジ３０６の不感区域の近くの場所から光起電力デバイス１００の第２の側のエッジ３０８の不感区域の近くの場所まで延びることができる。バス部材２２４は、その全体が導電性部材２２６の上におよび第１の光起電力セル２００ａの上に延びる幅Ｗを有することができる。Ｔ接続３１２は、バス部材２２４が導電性部材２２６と重なることによって形成され、実質的に直交したものとする（したがって、「Ｔ」形状に類似する）ことができる。しかしながら、バス部材２２４が導電性部材２２６上に延長する部分は、実質的に直交である必要はない。
[0066]次に、図１０Ｄを参照すると、エッジシール３２０が、Ｔ接続３１２を完全に覆うように、第１の側のエッジ３０６の不感区域の近くの場所から第２の側のエッジ３０８の不感区域の近くの場所まで不感区域３０１およびＴ接続３１２の上に追加され得る。エッジシール３２０は、周辺エッジ３４０までずっと延びる必要はない。むしろ、不感区域３０１の一部分は、エッジシール３２０によって覆われないままであり得る。しかしながら、実施形態によっては、エッジシール３２０は、周辺エッジ３４０までずっと延びることができ、エッジシール３２０によって覆われない不感区域３０１を残さない。有利には、図１０Ｄに示された実施形態では、エッジシール３２０は、後続の製造ステップ（ラミネーションプロセスなどの）の間完全にバス部材２２４を覆い、それによって、後続の製造ステップの間バス部材２２４を保護する。
[0067]次に、図１０Ｅを参照すると、中間層３１４が、光起電力セル２００ｂ、２００ｃ、２００ｄと、第１の光起電力セル２００ａの一部分との上に追加され得る。絶縁材料２３４の対向した側の第１の光起電力セル２００ａの２つの領域３１６ａ、３１６ｂは、エッジシール３２０によって覆われず、そして中間層３１４によって覆われないままであり得る。同様に、導電性部材２２６の領域３１８および絶縁材料２３４の２つの領域３２２ａ、３２２ｂは、エッジシール３２０によって覆われず、そして中間層３１４によって覆われないままであり得る。この実施形態では、エッジシール３２０がバス部材２２４を覆うので、中間層３１４はバス部材２２４を覆うために使用されない。したがって、使用される中間層材料は、中間層３１４がバス部材２２４を覆わなければならない場合よりも少ない可能性がある。
[0068]図１０Ｃに見られるように、バス部材２２４は、図９Ａ～図９Ｅに示された実施形態よりも光起電力デバイス１００の周辺エッジ３４０に近い区域で、導電性部材２２６および絶縁材料２３４の上に堆積され得る。この理由は、図１０Ａ～図１０Ｅに示された
実施形態では、バス部材２２４（およびＴ接続３１２）が、中間層３１４の代わりにエッジシール３２０によって完全に覆われ、それゆえに、バス部材２２４を覆うために必要とされる中間層材料の量が、バス部材２２４の位置づけを決定するための要因ではないからである。その結果、第１の光起電力セル２００ａは、図９Ａ～図９Ｅに示された実施形態のものよりも小さくなり得るが、その理由は、中間層３１４がバス部材２２４に達する必要がなく、それゆえに、望ましくない量の中間層材料を使用する必要がないからである。この実施形態により、Ｔ接続３１２を周辺エッジ３４０に近づけるとともに、後続の製造ステップの間依然として覆って保護することが可能になるので、第１の光起電力セル２００ａが延びる距離ｄ１は、第２の光起電力セル２００ｂが延びる距離ｄ２、または近隣の光起電力セル２００ｃ、２００ｄが延びる距離にサイズがより近くなるように減少され得る。このようにして、光起電力デバイス１００の総合効率が改善され得る。
[0069]次に、図１１Ａ～図１１Ｅを参照すると、製造プロセス中の特定の逐次ステップでの光起電力デバイス１００の代替実施形態が示される。この実施形態では、Ｔ接続３１２は、エッジシール３２０によって覆われるが、図１０Ａ～図１０Ｅに示された実施形態と比較して使用されるエッジシール材料が少ない。
[0070]次に、図１１Ａを参照すると、絶縁材料２３４が、前述と同じ方法で光起電力セル２００の上に追加され、第１の光起電力セル２００ａの少なくとも一部の上に延びることができる。不感区域３０１は、適切なアブレーション方法によって、光起電力デバイス１００の周辺エッジ３４０に隣接して作り出され得る。不感区域３０１は、長さＹに沿って第１の側のエッジ３０６から第２の側のエッジ３０８まで延びることができる。第１の光起電力セル２００ａは不感区域３０１に隣接する。
[0071]次に、図１１Ｂを参照すると、導電性部材２２６が、前に記載されたように絶縁材料２３４の上に追加され得る。導電性部材２２６は、第１の光起電力セル２００ａの少なくとも一部の上に位置づけられ得る。導電性部材２２６は、複数の光起電力セル２００の上に延びることができる。導電性部材２２６は、不感区域３０１に接触することができる。他の実施形態では、導電性部材２２６と不感区域３０１とは互いに接触しない。
[0072]次に、図１１Ｃを参照すると、バス部材２２４を導電性部材２２６の上に追加して、バス部材２２４が導電性部材２２６に重なっているＴ接続３１２を形成することができる。バス部材２２４は、光起電力デバイス１００の第１の側のエッジ３０６の不感区域の近くの場所から第２の側のエッジ３０８の不感区域の近くの場所まで延びることができる。バス部材２２４は、その全体が導電性部材２２６の上におよび第１の光起電力セル２００ａの上に延びる幅Ｗを有することができる。バス部材２２４は、第１の光起電力セル２００ａに電気的に結合され、導電性部材２２６に電気的に結合され得る。バス部材２２４は、第１の光起電力セル２００ａに直接接触することができ、または、代替として、導電性金属もしくは導電性接着剤を介して第１の光起電力セル２００ａに電気的に結合され得る。バス部材２２４は、導電性部材２２６に直接接触することができ、または、代替として、導電性接着剤によって導電性部材２２６に電気的に結合され得る。
[0073]次に、図１１Ｄを参照すると、エッジシール３２０が、Ｔ接続３１２の上に延びるタブ３２４を含む形状で形成され得る。エッジシール３２０は、周辺エッジ３４０に沿ってまたはその近くに配置され得るが、周辺エッジ３４０までずっと延びる必要はない。むしろ、図１１Ｄに見られるように、不感区域３０１の一部は、エッジシール３４０によって覆われないままであり得る。エッジシール３２０の一部は、長さＹに沿って、第１の側のエッジ３０６の不感区域の近くの場所から第２の側のエッジ３０８の不感区域の近くの場所まで延びることができ、一方、そのとき、タブ３２４は、長さＹに沿って、同じ範囲まで延びない。むしろ、タブ３２４は、残りのエッジシール３２０の長さｌ１と比較して短い長さｌ２を有することができる。エッジシール３２０は、長い長さｌ１を有するエッジシール３２０の領域３２１から短い長さｌ２を有するタブ３２４まで延びる側部部分３６０、３６２を含むことができる。側部部分３６０、３６２は、図１１Ｄに見られるように、角張っていてもよく、または、代替として、第１の側のエッジ３０６および第２の側のエッジ３０８と実質的に平行であってもよい。
[0074]エッジシール３２０のタブ３２４は、第１の光起電力セル２００ａを第２の光起電力セル２００ｂから分離させるシリアルスクライブライン２０２の上の位置まで延びることができる。タブ３２４と周辺エッジ３４０との間のエッジシール３２０の残りの部分は、第１の光起電力セル２００ａの一部分のみを覆うことができる。この実施形態では、エッジシール３２０は、第１の長さｌ１を有し、周辺エッジ３４０からシリアルスクライブライン２０２まで内側に延びる第１の側のエッジ３２０から側部部分３６０までの領域３２１と、次いで、Ｔ接続３１２の上の側部部分３６０から、第１の長さｌ１を有する領域３２１まで戻って延びる側部部分３６２までの第２の長さｌ２を有するタブ３２４とによって画定される。エッジシール３２０は、不感区域３０１の上の第１の長さｌ１と、Ｔ接続３１２の上の第２の長さｌ２とを有することができ、ここで、第１の長さｌ１は第２の長さｌ２よりも大きい。
[0075]図１１Ｄを参照すると、タブ３２４は、バス部材２２４の上に、絶縁材料２３４の第１の側のエッジ３５０から絶縁材料２３４の第２の側のエッジ３５２まで延びることができる。他の実施形態では、タブ３２４は、バス部材２２４の上に、導電性部材２２６の第１の側のエッジ３５４から導電性部材２２６の第２の側のエッジ３５６まで延びることができる。タブ３２４は、シリアルスクライブライン２０２の上に延びることができ、第１の光起電力セル２００ａのいくつかの部分の上に、絶縁材料２３４の側面まで延びることができる。しかしながら、これは必要ではない。
[0076]有利には、図１１Ｄ～図１１Ｅに見られるように、Ｔ接続３１２はエッジシール３２０によって覆われ得る。しかしながら、エッジシール３２０は、光起電力デバイス１００の長さＹを横切ってバス部材２２４全体を覆わない。むしろ、バス部材２２４は、Ｔ接続３１２の各側の一部分２２５ａ、２２５ｂで、エッジシール３２０によって覆われないままである。
[0077]次に、図１１Ｅを参照すると、中間層３１４が、前に記載されたように追加され得る。中間層３１４が追加された後、バス部材２２４の一部分２２５ａ、２２５ｂは、中間層３１４によって覆われなくてもよく、それゆえに、エッジシール３２０と中間層３１４の両方によって覆われなくてもよい。その上、Ｔ接続３１２の対向した側の第１の光起電力セル２００ａの区域はまた、エッジシール３２０によって覆われず、そして中間層３１４によって覆われなくてもよい。どんな場合も、バス部材２２４が導電性部材２２６にオーバーラップする場所で、バス部材２２４はエッジシール３２０によって覆われるので、Ｔ接続３１２は、より堅牢であり、後続の製造ステップの間保護される。有利には、この実施形態は、エッジシール３２０を形成するのに図１０Ａ～図１０Ｅに示された実施形態ほど多くの材料を必要としない。この実施形態はまた、中間層３１４がＴ接続３１２を覆って保護するために使用されないので、第１の光起電力セル２００ａのサイズの減少を可能にする。
[0078]次に、図１２Ａ～図１２Ｆを参照すると、製造プロセスの特定の逐次ステップでの光起電力デバイス１００の代替実施形態が示される。図１２Ａ～図１２Ｂに示されるように、前に記載されたように、絶縁材料２３４が光起電力セル２００の上に追加され得、導電性部材２２６が絶縁材料２３４の上に追加され得る。不感区域３０１が、光起電力デバイス１００の周辺エッジ３４０から内側に延びることができ、適切なアブレーション方
法によって形成される。絶縁材料２３４は、周辺エッジ３３４を有し、周辺エッジ３３４は、第１の光起電力セル２００ａの上にあり得、不感区域３０１の近くにあり得る。他の実施形態では、絶縁材料２３４の周辺エッジ３３４は、不感区域３０１上にあり得る。導電性部材２２６は、不感区域３０１から見て周辺エッジ３３４の向い側にあり得る周辺エッジ３５８を有するが、依然として第１の光起電力セル２００ａの上にある。
[0079]次に、図１２Ｃを参照すると、ブリッジ３３２が、絶縁材料２３４および導電性部材２２６の上に形成され得る。ブリッジ３３２は、導電性部材２２６の周辺エッジ３５８を覆うことができ、絶縁材料２３４の隣接部分の上に延びることができる。ブリッジ３３２は、絶縁材料２３４の周辺エッジ３３４の上に延びることができる。ブリッジ３３２は、例えば、導電性接着剤を有する幅広い導電性金属から形成され得、バス部材２２４と導電性部材２２６をブリッジするように機能することができる。いくつかの実施形態では、ブリッジ３３２は、１つまたは複数の導電性金属層および１つまたは複数の導電性接着剤層によって構成された多層構造である。いくつかの実施形態では、ブリッジ３３２は、ライナー、導電性金属の１つまたは複数の層、および導電性接着剤の１つまたは複数の層によって構成された多層構造である。いくつかの実施形態では、ブリッジ３３２は、２つ以上の導電性金属層および２つ以上の導電性接着剤層によって構成された多層構造である。
[0080]次に、図１２Ｄを参照すると、バス部材２２４が、ブリッジ３３２の上に追加され得る。バス部材２２４は、長さＹに沿って、光起電力デバイス１００の第１の側のエッジ３０６の不感区域の近くの場所から第２の側のエッジ３０８の不感区域の近くの場所まで延びることができる。バス部材２２４は、完全に第１の光起電力セル２００ａにわたって存在する幅Ｗを有することができる。バス部材２２４は、例えば、第１の光起電力セル２００ａに直接接触することによって、または導電性金属もしくは導電性接着剤を介して第１の光起電力セル２００ａに電気的に結合され得る。追加として、バス部材２２４は、ブリッジ３３２に直接接触することができる。ブリッジ３３２は、導電性部材２２６とバス部材２２４との間に配置され得る。ブリッジ３３２は導電性部材２２６をバス部材２２４に電気的に結合させるように構成され得る。ブリッジ３３２は、バス部材２２４と導電性部材２２６との間の電流の伝導を増強するように機能することができる。
[0081]次に、図１２Ｅを参照すると、エッジシール３２０が、バス部材２２４と、ブリッジ３３２および絶縁材料２２４の一部分との上に形成され得る。エッジシール３４０はバス部材２２４全体を覆うことができる。エッジシール３２０は、光起電力デバイス１００の第１の側のエッジ３０６の不感区域の近くの場所から第２の側のエッジ３０８の不感区域の近くの場所まで延びることができる。エッジシール３２０は、光起電力デバイス１００の周辺エッジ３４０にまたはその近くに、覆われないままの不感区域３０１の一部を残すことができる。代替実施形態では、エッジシール３２０は、不感区域３０１がエッジシール３２０によって覆われないままにならないように周辺エッジ３４０まで延びることができる。
[0082]次に、図１２Ｆを参照すると、中間層３１４が、ブリッジ３３２の露出した区域３３６と、絶縁材料２３４の露出した区域３３８ａ、３３８ｂとを残すように形成され得、そのような区域３３６、３３８ａ、３３８ｂは、エッジシール３２０によって覆われず、そして中間層３１４によって覆われない。さらに、導電性部材２２６は、ブリッジ３３２によって部分的に覆われ、中間層３１４によって部分的に覆われ得る。この実施形態では、バス部材２２４は、エッジシール３２０によって完全に覆われ、それゆえに、後続の製造ステップの間エッジシール３２０によって保護され得る。したがって、有利には、この実施形態はまた、中間層３１４がバス部材２２４を保護するためには使用されないので、第１の光起電力セル２００ａのサイズの減少を可能にする。
[0083]次に、図１３Ａ～図１３Ｅを参照すると、ブリッジ３３２が、バス部材２２４と導電性部材２２６との間ではなくバス部材２２４の上に形成される代替実施形態が示される。図１３Ａ～図１３Ｂに示されるように、絶縁材料２３４および次いで導電性部材２２６が、前に記載されたように光起電力セル２００の上に施され得る。絶縁材料２３４は、第１の光起電力セル２００ａの少なくとも一部分の上に延びることができる。光起電力デバイス１００の周辺エッジ３４０から内側に延びる不感区域３０１が、適切なアブレーション方法によって形成され得る。
[0084]次に、図１３Ｃを参照すると、導電性部材２２６の上におよび第１光起電力セル２００ａの上に、光起電力１００の第１の側のエッジ３０６の不感区域の近くの場所から第２の側のエッジ３０８の不感区域の近くの場所まで長さＹに沿って延びるバス部材２２４が前述同様に施され得る。バス部材２２４は、完全に第１の光起電力セル２００ａの上に存在する幅Ｗを有することができる。バス部材２２４は、例えば、直接接触によって、または導電性金属もしくは導電性接着剤を介して第１の光起電力セル２００ａに電気的に結合され得る。しかしながら、この実施形態では、図１２Ａ～図１２Ｆに示された実施形態とは対照的に、バス部材２２４は、ブリッジ３３２の前に施される。
[0085]次に、図１３Ｄを参照すると、ブリッジ３３２が、バス部材２２４の上に施され得、導電性部材２２６の周辺エッジ３５８および絶縁材料２３４の周辺エッジ３３４で所定の場所に延ばされ得る。前の実施形態におけるように、ブリッジ３３２は、導電性接着剤をもつ幅広い導電性金属から形成され得、バス部材２２４と導電性部材２２６をブリッジするように機能することができる。いくつかの実施形態では、ブリッジ３３２は、１つまたは複数の導電性金属層および１つまたは複数の導電性接着剤層によって構成された多層構造である。いくつかの実施形態では、ブリッジ３３２は、ライナー、導電性金属の１つまたは複数の層、および導電性接着剤の１つまたは複数の層によって構成された多層構造である。いくつかの実施形態では、ブリッジ３３２は、２つ以上の導電性金属層および２つ以上の導電性接着剤層によって構成された多層構造である。しかしながら、前の実施形態とは対照的に、ブリッジ３３２は、バス部材２２４の一部分が絶縁材料２３４とブリッジ３３２との間に配置され、導電性部材２２６の一部分が絶縁材料２３４とブリッジ３３２との間に配置されるように、バス部材２２４および導電性部材２２６の上に配置され得る。バス部材２２４は、導電性部材２２６に直接接触しなくてもよいが、ブリッジ３３２を介して導電性部材２２６に電気的に結合される。この実施形態では、バス部材２２４は、電気通信を容易にするために両面で導電性である。すなわち、バス部材２２４は、導電性材料を含んでいて第１の光起電力セル２００ａに面している第１の表面と、導電性材料を含んでいてブリッジ３３２に面している第２の表面とを含むことができる。
[0086]次に、図１３Ｅ～図１３Ｆを参照すると、エッジシール３２０および中間層３１４の適用は、前に記載されたものと同じにすることができる。エッジシール３２０は、長さＹに沿って、第１の側のエッジ３０６の不感区域の近くの場所から第２の側のエッジ３０８の不感区域の近くの場所まで延び、光起電力デバイス１００の周辺エッジ３４０に隣接する不感区域３０１の一部を覆わないままにすることができる。代替として、エッジシール３２０は、不感区域３０１のどこもエッジシール３２０によって覆われないままにならないように周辺エッジ３４０まで延びることができる。エッジシール３２０は、幅Ｘに沿って、ブリッジ３３２によって覆われていないバス部材２２４の露出した部分を覆うように延びることができる。したがって、この実施形態では、ブリッジ３３２およびエッジシール３２０は、後続の製造ステップの間バス部材２２４を保護することができる。
[0087]中間層３１４は、長さＹに沿って、光起電力デバイス１００の第１の側のエッジ３０６の不感区域の近くの場所から第２の側のエッジ３０８の不感区域の近くの場所まで
延びることができる。中間層３１４は、エッジシール３２０によって覆われていないブリッジ３３２、導電性部材２２６、および絶縁材料２３４の部分を覆うことができる。したがって、この実施形態では、バス部材２２４は、再び、エッジシール３２０によって完全に覆われ、それゆえに、後続の製造ステップの間エッジシール３２０によって保護され得る。それゆえに、この実施形態は、有利には、バス部材２２４を覆って保護するために中間層３１４が使用されていないので、第１の光起電力セル２００ａのサイズの減少を可能にする。
[0088]次に、図１４Ａ～図１４Ｅを参照すると、製造プロセスの特定の逐次段階での光起電力デバイス１００の代替実施形態が示される。図１４Ａ～図１４Ｂに示されるように、絶縁材料２３４および次いで導電性部材２２６が、前に記載されたように光起電力セル２００の上に追加され得る。絶縁材料２３４および導電性部材２２６は、第１の光起電力セル２００ａの少なくとも一部分の上に延びることができる。不感区域３０１は、適切なアブレーション方法によって、光起電力デバイス１００の周辺エッジ３４０に隣接して形成され得る。
[0089]次に、図１４Ｃを参照すると、パッチ３４２が、絶縁材料２３４および導電性部材２２６の上に追加され得る。パッチ３４２は、導電性材料によって構成され得、光起電力デバイス１００上に印刷され得る。しかしながら、パッチ３４２は、印刷導体である必要はない。パッチ３４２は、光起電力セル２００から生成された電気のバス部材２２４への伝導を強化するように機能することができる。
[0090]依然として図１４Ｃを参照すると、パッチ３４２は、上部部分３４４および下部部分３４６を含むことができる。下部部分３４６は、導電性部材２２６の幅ＷＣを覆うには十分な広さであるが、絶縁材料２３４の全幅ＷＩを覆うほど十分な広さでなくてもよく、上部部分３４４は、絶縁材料２３４の全幅ＷＩよりも大きい距離にわたって第１の光起電力セル２００ａを横切って延びるのに十分な広さとすることができる。上部部分３４４は、絶縁材料２３４または導電性部材２２６を覆わなくてもよい。下部部分３４６は、導電性部材２２６の全幅ＷＣにわたる導電性部材２２６のセグメント、ならびに絶縁材料２３４の周囲を覆うことができる。パッチ３４２は、絶縁材料２３４の周辺エッジ３３４および導電性部材２２６の周辺エッジ３５８を覆うことができ、上部部分３４４は、絶縁材料２３４の周辺エッジ３３４を越えて、不感区域３０１の方に、ならびに光起電力デバイス１００の第１の側のエッジ３０６および／または光起電力デバイス１００の第２の側のエッジ３０８の方に延びることができる。
[0091]次に、図１４Ｄを参照すると、バス部材２２４が、パッチ３４２の上部部分３４４を横切って追加され、長さＹに沿って、光起電力デバイス１００の第１の側のエッジ３０６の不感区域の近くの場所から第２の側のエッジ３０８の不感区域の近くの場所まで延びることができる。バス部材２２４は、第１の光起電力セル２００ａを完全に覆う幅Ｗを有することができる。バス部材２２４は、例えば、直接接触によって、または導電性金属もしくは導電性接着剤を介して第１の光起電力セル２００ａに電気的に結合され得る。バス部材２２４は、パッチ３４２を通して導電性部材２２６に電気的に結合され得る。
[0092]次に、図１４Ｅを参照すると、エッジシール３２０および中間層３１４が、前に記載されたように追加され、長さＹに沿って、光起電力デバイス１００の第１の側のエッジ３０６の不感区域の近くの場所から第２の側のエッジ３０８の不感区域の近くの場所まで延びることができる。エッジシール３２０は、バス部材２２４を完全に覆い、それゆえに、後続の製造ステップの間バス部材２２４を保護することができる。パッチ３４２のそれぞれの側の絶縁材料２３４の区域３４８ａ、３４８ｂ、およびパッチ３４２の区域３５１は、エッジシール３２０によって覆われず、そして中間層３１４によって覆われないままであり得る。しかしながら、バス部材２２４は、エッジシール３２０によって完全に覆われ得る。それゆえに、この実施形態はまた、中間層３１４が後続の製造ステップの間バス部材２２４を覆って保護するために使用されないので、第１の光起電力セル２００ａのサイズの減少を可能にする。その上、パッチ３４２は、光起電力セル２００からバス部材２２４を通って導電性部材２２６までの電気伝導を強化しながら、さらに、バス部材２２４に堅牢性を与えることができる。
[0093]有利には、本明細書に記載の光起電力デバイス１００は、末端セルからの不感区域損失をほぼゼロまで低減し、それによって、デバイス効率を改善するバス接続構成を有することができる。その上、本明細書に記載の光起電力デバイス１００は、良好なデバイス性能にとって重要であるＴ接続３１２の低く安定した接触抵抗を可能にするバス接続構成を有することができる。
[0094]絶縁材料２３４、導電性部材２２６、ブリッジ３３２、パッチ３４２、エッジシール３２０、および中間層３１４などの本明細書に記載のバス接続構成要素は、各々、いずれかの適切な方法で堆積され得、１つまたは複数のステーションまたはチャンバを使用するコンベア式システムで逐次追加され得る。パッチ３４２などのいくつかの構成要素は、光起電力デバイス１００上に印刷され得る。しかしながら、パッチ３４２は、印刷される必要はなく、他の方法によって施されてもよい。
[0095]本明細書に記載の実施形態によれば、光起電力デバイスは、エッジシールの下に完全に覆われるバス部材を含むことができる。エッジシールは、特定の製造ステップの間バス部材を保護することができる。本明細書に記載の実施形態によれば、光起電力デバイスは、Ｔ接続を画定するために導電性部材に重なっているバス部材を含むことができ、Ｔ接続は、エッジシールの下に完全に覆われる。しかしながら、いくつかの実施形態では、バス部材の少なくとも一部分は、エッジシールによって覆われないが、導電性部材に重なっているバス部材の部分（すなわち、Ｔ接続）は、エッジシールによって覆われる。例えば、いくつかの実施形態では、Ｔ接続の対向した側のバス部材の２つの部分は、エッジシールによって覆われない。「覆われる」とは、バス部材またはその一部分が、エッジシールと光起電力セルとの間に配置されることを意味する。
[0096]本明細書に記載の実施形態によれば、光起電力デバイスは、導電性部材の上へのバス部材の重なりによって画定されるＴ接続のトレランスを克服し、堅牢性を改善する導電性材料のパッチを含むことができる。
[0097]本明細書に記載の実施形態によれば、光起電力デバイスは、導電性金属と、バス部材を導電性部材に電気的に結合させる導電性接着剤とによって構成されたブリッジを含むことができる。本明細書に記載の実施形態によれば、ブリッジは、導電性金属の２つ以上の層および導電性接着剤の２つ以上の層によって構成された多層構造とすることができる。本明細書に記載の実施形態によれば、ブリッジは、１つまたは複数の導電性金属層および１つまたは複数の導電性接着剤層によって構成された多層構造とすることができる。本明細書に記載の実施形態によれば、ブリッジは、ライナー、導電性金属の１つまたは複数の層、および導電性接着剤の１つまたは複数の層によって構成された多層構造とすることができる。
[0098]本明細書に記載の実施形態によれば、エッジシールと複数の光起電力セルとの間に配置されたバス部材を有する光起電力デバイスは、バス部材を導電性部材に電気的に結合させる導電性接着剤を含むブリッジをさらに含むことができる。特定の実施形態では、ブリッジは、絶縁材料とバス部材との間に配置される。特定の実施形態では、ブリッジは、バス部材とエッジシールとの間に配置される。
[0099]本明細書に記載の実施形態によれば、エッジシールと複数の光起電力セルとの間に配置されたバス部材を有する光起電力デバイスは、導電性部材とバス部材との間に配置された導電性パッチをさらに含むことができる。
[00100]本明細書に記載の実施形態によれば、本明細書に記載のようなブリッジまたは
パッチを有する光起電力デバイスはまた、エッジシールによって完全には覆われていないバス部材を有することができる。むしろ、バス部材は、エッジシールと光起電力セルとの間に配置されていない１つまたは複数の部分を含むことができる。
[00101]本明細書に記載の実施形態によれば、本明細書に記載のようなブリッジまたは
パッチを有する光起電力デバイスはまた、第１の長さと第２の長さとが異なる第１の長さと第２の長さとをもつエッジシールと、第１の長さのエッジシール材料と第２の長さのエッジシール材料とを接続する側部部分とを有することができる。
[00102]本明細書に記載の実施形態によれば、本明細書に記載のようなブリッジまたは
パッチを有する光起電力デバイスには、導電性部材の上へのバス部材の重なりによって画定されたＴ接続の上に配置され、バス部材の少なくとも一部分の上に配置されないエッジシールがさらに含まれ得る。代替実施形態では、エッジシールは、バス部材全体の上に配置される。
[00103]本明細書に記載の実施形態によれば、光起電力デバイスは、ライナー、金属、
および導電性接着剤を含む多層構造によって構成されたバス部材を有することができる。そのようなバス部材は、本明細書に記載のようなパッチまたはブリッジを有する光起電力デバイスに利用され得る。そのようなバス部材はまた、バス部材の一部またはすべてを覆うエッジシールを有する光起電力デバイスに利用され得る。
[00104]本明細書に記載の実施形態によれば、光起電力デバイスは、不感区域の上の第
１の長さと、導電性部材の上へのバス部材の重なりによって画定されたＴ接続の上の第２の長さとを有するエッジシールを含むことができ、ここで、第１の長さは第２の長さよりも大きい。いくつかの実施形態では、そのような光起電力デバイスのバス部材は、エッジシールによって覆われない２つの部分を含む。いくつかの実施形態では、光起電力デバイスは、本明細書に記載のようなブリッジをさらに含む。いくつかの実施形態では、光起電力デバイスは、本明細書に記載のようなパッチをさらに含む。
[00105]本明細書で開示されるデバイスおよび方法の特定の実施形態が、上述の例において定義されている。これらの例は、特定の実施形態を示しているが、単に例証として与えられていることを理解されたい。上述の議論およびこれらの例から、当業者は、本開示の本質的な特徴を確認することができ、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書に記載のデバイスおよび方法を様々な使用法および条件に適合させるために様々な変更および変形を行うことができる。様々な変更が行われてもよく、均等物が、本開示の本質的な範囲から逸脱することなくその要素の代わりに使用されてもよい。加えて、多くの変形が、本開示の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本開示の教示に適合させるために行われてもよい。
［発明の態様］
［１］
複数の電気的に接続された光起電力セル、前記光起電力セルは、第１の表面および第２の表面を有する導電層を含み、前記第１の表面が吸収体層に面している、、
前記光起電力セルのうちの少なくとも１つの上の前記第２の表面に配置された絶縁材料、
前記絶縁材料上の導電性部材、前記絶縁材料は、前記導電性部材を前記第２の表面から電気的に絶縁するように構成されている、
前記複数の光起電力セルのうちの１つと前記導電性部材とに電気的に結合されたバス部材、
前記複数の光起電力セルのうちの前記１つの少なくとも一部分の上に延びるシーラント材料を含むエッジシール
を含む光起電力デバイスであって、
前記バス部材は、前記エッジシールと前記複数の光起電力セルとの間に配置されている、
光起電力デバイス。
［２］
前記バス部材が前記導電性部材に重なって、Ｔ接続を画定しており、
前記Ｔ接続が、前記エッジシールと前記複数の光起電力セルとの間に配置され、
前記バス部材の少なくとも一部分が、前記エッジシールと前記複数の光起電力セルとの間に存在しない、１に記載の光起電力デバイス。
［３］
前記バス部材の２つの部分が、前記エッジシールと前記複数の光起電力セルとの間に存在しない、２に記載の光起電力デバイス。
［４］
前記複数の光起電力セルのうちの少なくとも一部に配置された中間層をさらに含む、１に記載の光起電力デバイス。
［５］
前記バス部材全体が、前記エッジシールと前記複数の光起電力セルとの間に存在する、１に記載の光起電力デバイス。
［６］
前記バス部材が、前記エッジシールと前記導電性部材との間に存在する、１に記載の光起電力デバイス。
［７］
前記導電性部材が、前記バス部材と前記絶縁材料との間に存在する、６に記載の光起電力デバイス。
［８］
前記導電性部材および前記絶縁材料の上に形成されたブリッジをさらに含み、前記ブリッジが、導電性接着剤を含み、前記導電性部材を前記バス部材に電気的に結合させる、１に記載の光起電力デバイス。
［９］
前記ブリッジの第１の部分が、前記エッジシールの下に配置され、前記ブリッジの第２の部分が、前記エッジシールによって覆われず、そして前記中間層によって覆われず、前記ブリッジの第３の部分が、前記中間層の下に配置される、８に記載の光起電力デバイス。
［１０］
前記ブリッジが、ライナー、導電性金属の１つまたは複数の層、および前記導電性接着剤の１つまたは複数の層を含む多層構造を含む、８に記載の光起電力デバイス。
［１１］
前記ブリッジが、導電性金属の２つ以上の層および前記導電性接着剤の２つ以上の層を含む多層構造を含む、８に記載の光起電力デバイス。
［１２］
前記ブリッジが、１つまたは複数の導電性金属層および１つまたは複数の導電性接着剤層を含む多層構造を含む、８に記載の光起電力デバイス。
［１３］
複数の電気的に接続された光起電力セル、前記光起電力セルは、第１の表面および第２の表面を有する導電層を含み、前記第１の表面が吸収体層に面している、
前記光起電力セルのうちの少なくとも１つの上の前記第２の表面に配置された絶縁材料、
前記絶縁材料上の導電性部材、前記絶縁材料は、前記導電性部材を前記第２の表面から電気的に絶縁するように構成されている、
前記絶縁材料および前記導電性部材上のブリッジ、前記ブリッジは、導電性金属および導電性接着剤を含む、
前記複数の光起電力セルのうちの１つと、前記導電性部材とに電気的に結合されたバス部材、前記ブリッジは、前記バス部材を前記導電性部材に電気的に結合させている、
を含む光起電力デバイス。
［１４］
前記複数の光起電力セルのうちの前記１つの少なくとも一部分の上に延びるシーラント材料を含むエッジシール
をさらに含み、
前記バス部材が、前記エッジシールと前記光起電力セルとの間に配置されている、１３に記載の光起電力デバイス。
［１５］
前記ブリッジが、前記エッジシールと前記バス部材との間に配置されている、１４に記載の光起電力デバイス。
［１６］
前記ブリッジが、前記バス部材と前記絶縁材料との間に配置されている、１３に記載の光起電力デバイス。
［１７］
前記バス部材が、前記ブリッジ上に直接存在し、前記導電性部材に隣接している、１３に記載の光起電力デバイス。
［１８］
前記ブリッジが、ライナー、１つまたは複数の金属層、および１つまたは複数の導電性接着剤層を含む多層構造を含む、１３に記載の光起電力デバイス。
［１９］
前記ブリッジが、導電性金属の２つ以上の層および導電性接着剤の２つ以上の層によって構成された多層構造を含む、１３に記載の光起電力デバイス。
［２０］
前記ブリッジが、１つまたは複数の導電性金属層および１つまたは複数の導電性接着剤層を含む多層構造を含む、１３に記載の光起電力デバイス。
［２１］
前記バス部材が、導電性材料を含んでいて前記複数の光起電力セルのうちの前記１つに面している第１の表面と、導電性材料を含んでいて前記ブリッジに面している第２の表面とを有する、１３に記載の光起電力デバイス。
［２２］
前記ブリッジが、前記導電性部材と前記バス部材との間に配置されている、１３に記載の光起電力デバイス。
［２３］
複数の電気的に接続された光起電力セル、前記光起電力セルは、第１の表面および第２の表面を有する導電層を含み、前記第１の表面が吸収体層に面している、
前記光起電力セルのうちの少なくとも１つの上の前記第２の表面に配置された絶縁材料、
前記絶縁材料上の導電性部材、前記絶縁材料は、前記導電性部材を前記第２の表面から電気的に絶縁するように構成されている、
前記導電性部材の周辺エッジおよび前記絶縁材料の周辺エッジ上に導電性材料を含むパッチ、
前記複数の光起電力セルのうちの前記１つと前記パッチとの上のバス部材であり、前記バス部材が、前記複数の光起電力セルのうちの前記１つに電気的に結合され、前記パッチが、前記バス部材を前記導電性部材に電気的に結合させている、
前記複数の光起電力セルのうちの前記１つの少なくとも一部分の上に延びるシーラント材料を含むエッジシールと
を含む光起電力デバイスであって、
前記バス部材が、前記エッジシールと前記パッチとの間に配置されている、光起電力デバイス。
［２４］
前記パッチが、印刷導体である、２３に記載の光起電力デバイス。
［２５］
前記パッチが、上部部分および下部部分を含み、前記上部部分が、前記複数の光起電力セルのうちの前記１つに接触している、２３に記載の光起電力デバイス。
［２６］
前記上部部分が、前記バス部材と前記複数の光起電力セルとの間に配置されている、２５に記載の光起電力デバイス。
［２７］
前記複数の光起電力セルのうちの少なくとも一部の上に延びる中間層をさらに含み、前記下部部分が、前記中間層と前記導電性部材との間に少なくとも部分的に配置されている、２５に記載の光起電力デバイス。
［２８］
複数の電気的に接続された光起電力セル、前記光起電力セルは、第１の表面および第２の表面を有する導電層を含み、前記第１の表面が吸収体層に面している、
前記光起電力セルのうちの少なくとも１つの上の前記第２の表面に配置された絶縁材料、
前記絶縁材料上の導電性部材、前記絶縁材料は、前記導電性部材を前記第２の表面から電気的に絶縁するように構成されている、
前記複数の光起電力セルのうちの前記１つと前記導電性部材とに電気的に結合されたバス部材、前記バス部材は前記導電性部材の上に延びて、Ｔ接続を画定している、
前記Ｔ接続の上に延びるシーラント材料を含むエッジシール
を含む光起電力デバイス。
［２９］
前記複数の光起電力セルのうちの少なくとも一部の上に配置された中間層をさらに含む、２８に記載の光起電力デバイス。
［３０］
前記光起電力デバイスの周辺エッジに当接する不感区域をさらに含み、前記エッジシールが、前記不感区域の上の第１の長さと、前記Ｔ接続の上の第２の長さとを含み、前記第１の長さが前記第２の長さよりも大きい、２８に記載の光起電力デバイス。
［３１］
前記バス部材が、前記エッジシールによって覆われない２つの部分を含む、２８に記載の光起電力デバイス。
［３２］
前記中間層が、エチレン（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ポリオレフィン、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリウレタン、エポキシ、シリコーン、アイオノマー、またはそれらの組合せを含む、１から３１のいずれかに記載の光起電力デバイス。
［３３］
前記中間層が、ベース材料およびフィラー材料を含み、前記ベース材料が、エチレン（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ポリオレフィン、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリウレタン、エポキシ、シリコーン、アイオノマー、またはそれらの組合せを含み、前記フィラー材料が、難燃性材料、乾燥剤材料、顔料、不活性材料、またはそれらのいずれかの組合せを含む、１から３２のいずれかに記載の光起電力デバイス。
［３４］
前記シーラント材料が、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、乾燥剤材料、またはそれらの組合せを含む、１から３３のいずれかに記載の光起電力デバイス。
［３５］
前記吸収体層が、カドミウム、テルル、およびセレンを含む、１から３４のいずれかに記載の光起電力デバイス。
［３６］
前記絶縁材料が両面テープを含む、１から３５のいずれかに記載の光起電力デバイス。
［３７］
前記導電性部材がリードフォイルを含む、１から３６のいずれかに記載の光起電力デバイス。
［３８］
前記複数の電気的に接続された光起電力セルが、基板と裏面支持体との間に配置され、前記基板が、前記光起電力デバイスの上部外面を画定し、前記裏面支持体が、前記光起電力デバイスの下部外面を画定している、１から３７のいずれかに記載の光起電力デバイス。
［３９］
前記光起電力セルが、前記光起電力デバイスの第１の側のエッジおよび前記光起電力デバイスの第２の側のエッジを画定し、前記光起電力デバイスが、前記第１の側のエッジと前記第２の側のエッジとの間に延びる周辺エッジを有し、前記バス部材が、前記第１の側のエッジの不感区域の近くの場所から前記第２の側のエッジの不感区域の近くの場所まで延びている、１から３８のいずれかに記載の光起電力デバイス。
［４０］
前記光起電力セルが、前記光起電力デバイスの第１の側のエッジおよび光起電力デバイスの第２の側のエッジを画定し、前記光起電力デバイスが、前記第１の側のエッジと前記第２の側のエッジとの間に延びる周辺エッジを有し、前記エッジシールが、前記第１の側のエッジの不感区域の近くの場所から前記第２の側のエッジの不感区域の近くの場所まで延びている、１から３９のいずれかに記載の光起電力デバイス。
［４１］
前記光起電力セルが、前記光起電力デバイスの第１の側のエッジおよび光起電力デバイスの第２の側のエッジを画定し、前記光起電力デバイスが、前記第１の側のエッジと前記第２の側のエッジとの間に延びる周辺エッジを有し、光起電力セルを含まない不感区域が、前記周辺エッジから延びている、１から４０のいずれかに記載の光起電力デバイス。
［４２］
前記バス部材が、ライナーと金属と導電性接着剤とを含む多層構造を含む、１から４１のいずれかに記載の光起電力デバイス。

Claims (15)

  1. 複数の電気的に接続された光起電力セル、前記光起電力セルは、第１の表面および第２の表面を有する導電層を含み、前記第１の表面が吸収体層に面している、
    前記光起電力セルのうちの少なくとも１つの上の前記第２の表面に配置された絶縁材料、
    前記絶縁材料上の導電性部材、前記絶縁材料は、前記導電性部材を前記第２の表面から電気的に絶縁するように構成されている、
    前記導電性部材の周辺エッジおよび前記絶縁材料の周辺エッジ上に導電性材料を含むパッチ、
    前記複数の光起電力セルのうちの前記１つと前記パッチとの上のバス部材であり、前記バス部材が、前記複数の光起電力セルのうちの前記１つに電気的に結合され、前記パッチが、前記バス部材を前記導電性部材に電気的に結合させている、
    前記複数の光起電力セルのうちの前記１つの少なくとも一部分の上に延びるシーラント材料を含むエッジシールと
    を含む光起電力デバイスであって、
    前記バス部材が、前記エッジシールと前記パッチとの間に配置されている、光起電力デバイス。
  2. 前記パッチが、印刷導体である、請求項１に記載の光起電力デバイス。
  3. 前記パッチが、上部部分および下部部分を含み、前記上部部分が、前記複数の光起電力セルのうちの前記１つに接触している、請求項１に記載の光起電力デバイス。
  4. 前記上部部分が、前記バス部材と前記複数の光起電力セルとの間に配置されている、請求項３に記載の光起電力デバイス。
  5. 前記複数の光起電力セルのうちの少なくとも一部の上に延びる中間層をさらに含み、前記下部部分が、前記中間層と前記導電性部材との間に少なくとも部分的に配置されている、請求項３に記載の光起電力デバイス。
  6. 前記中間層が、エチレン（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ポリオレフィン、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリウレタン、エポキシ、シリコーン、アイオノマー、またはそれらの組合せを含む、請求項５に記載の光起電力デバイス。
  7. 前記中間層が、ベース材料およびフィラー材料を含み、前記ベース材料が、エチレン（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ポリオレフィン、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリウレタン、エポキシ、シリコーン、アイオノマー、またはそれらの組合せを含み、前記フィラー材料が、難燃性材料、乾燥剤材料、顔料、不活性材料、またはそれらのいずれかの組合せを含む、請求項５に記載の光起電力デバイス。
  8. 前記シーラント材料が、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、乾燥剤材料、またはそれらの組合せを含む、請求項１から７のいずれかに記載の光起電力デバイス。
  9. 前記吸収体層が、カドミウム、テルル、およびセレンを含む、請求項１から８のいずれかに記載の光起電力デバイス。
  10. 前記絶縁材料が両面テープを含む、請求項１から９のいずれかに記載の光起電力デバイス。
  11. 前記導電性部材がリードフォイルを含む、請求項１から１０のいずれかに記載の光起電力デバイス。
  12. 前記複数の電気的に接続された光起電力セルが、基板と裏面支持体との間に配置され、前記基板が、前記光起電力デバイスの上部外面を画定し、前記裏面支持体が、前記光起電力デバイスの下部外面を画定している、請求項１から１１のいずれかに記載の光起電力デバイス。
  13. 前記光起電力セルが、前記光起電力デバイスの第１の側のエッジおよび前記光起電力デバイスの第２の側のエッジを画定し、前記光起電力デバイスが、前記第１の側のエッジと前記第２の側のエッジとの間に延びる周辺エッジを有し、前記バス部材が、前記第１の側のエッジの不感区域の近くの場所から前記第２の側のエッジの不感区域の近くの場所まで延びている、請求項１から１２のいずれかに記載の光起電力デバイス。
  14. 前記光起電力セルが、前記光起電力デバイスの第１の側のエッジおよび光起電力デバイスの第２の側のエッジを画定し、前記光起電力デバイスが、前記第１の側のエッジと前記第２の側のエッジとの間に延びる周辺エッジを有し、前記エッジシールが、前記第１の側のエッジの不感区域の近くの場所から前記第２の側のエッジの不感区域の近くの場所まで延びている、請求項１から１３のいずれかに記載の光起電力デバイス。
  15. 前記光起電力セルが、前記光起電力デバイスの第１の側のエッジおよび光起電力デバイスの第２の側のエッジを画定し、前記光起電力デバイスが、前記第１の側のエッジと前記第２の側のエッジとの間に延びる周辺エッジを有し、光起電力セルを含まない不感区域が、前記周辺エッジから延びている、請求項１から１４のいずれかに記載の光起電力デバイス。
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