JP2023550753A - ペロブスカイト太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、ペロブスカイト太陽電池モジュール及びその製造方法に関するもので、第１電極、第１電極上に順次積層される第１電荷輸送層、ペロブスカイト結晶構造からなる光活性層、第２電荷輸送層、及び第２電荷輸送層上に積層される第２電極を含んでなるペロブスカイト太陽電池セルが基板上に多数配置されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、それぞれのセルに含まれている第２電極は、最も隣接するペプロブスカイ太陽電池セルの第１電極に連結されて電気的に直接接続されることにより、ペロブスカイト太陽電池モジュールの光電変換効率を向上させることができる。【選択図】図１
Description
本発明は、ペロブスカイト太陽電池モジュール及びその製造方法に関し、より詳細には、ペロブスカイト太陽電池モジュールの信頼性を向上させるための発明に関する。
ペロブスカイト（Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ）は、六面体の特別な構造を持つ半導体物質であり、光を電気に変えたり（光電）電気を光に変えたりする（発光）特性を持っており、低い生産コストと高い効率で次世代太陽電池材料として注目されている。また、半永久的な環境調和型エネルギーで、既存の化石燃料から引き起こされる埋蔵量限界及び環境汚染問題を解決することができる次世代エネルギー源として脚光を浴びている。
その中でも、現在研究されているペロブスカイト太陽電池は、従来のシリコン太陽電池に比べて価格対効率が高いため、多くの研究が行われてきた。しかし、光変換効率が高いにも拘らず、小さなペロブスカイト太陽電池１つが得ることが可能な電圧と電流の値は限定的であり、一般的に使用している携帯電話やＬＥＤ電子機器に発電用として適用するには困難がある。このため、ペロブスカイトの商用化のために大面積のモジュール化が必須的であるが、太陽電池の面積が増加するにつれてシート抵抗の増加による効率が減少するなどの様々な問題点がある。
したがって、実際に使用可能な電力を生産するためには、小さい大きさの太陽電池セルを多数接続したモジュール化が必ずしも行われなければならない。
しかし、ペロブスカイトの特性上、水分及び酸素が浸透すると、ペロブスカイトの結晶構造に変形が起こり、太陽電池の界面が変形及び損傷して性能が低下するおそれがある。
そこで、従来のペロブスカイト太陽電池モジュール化に対する問題点を解決するために、外部からの水分及び酸素を効果的に遮断するとともに、モジュールを構成する小さな太陽電池を直列接続して発生する接触抵抗及び界面抵抗を最小限に抑えることができる様々なペロブスカイト太陽電池モジュールが切実に求められている。
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、ペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて外部から水分及び酸素の浸透を遮断してモジュールの安定性を向上させ、小さな太陽電池を直列接続して発生する接触抵抗及び界面抵抗を最小限に抑えることにより、性能低下を防止するための様々な形態のペロブスカイト太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することにある。
本発明の一態様によるペロブスカイト太陽電池モジュールは、第１電極と、前記第１電極上に積層された第１電荷輸送層と、前記第１電荷輸送層上に積層され、ペロブスカイト物質からなる光活性層と、前記光活性層上に積層される第２電荷輸送層と、第２電荷輸送層上に積層された第２電極とを含んでなるペロブスカイト太陽電池セルが基板上に多数配置されることができる。
前記それぞれのセルに含まれている第２電極は、各セルの最も隣接するペロブスカイト太陽電池セルの第１電極と電気的に直列接続されるように構成されることができる。
好ましくは、前記それぞれのセルに含まれている第２電極は、前記第２電荷輸送層の上面、及び最も隣接するセルの第１電極と接触するように積層され、最も隣接するセルに含まれている第２電極とは分離されるようにパターン化できる。
好ましくは、前記それぞれのセルは、前記第２電荷輸送層と第２電極との間、並びに第２電極が最も隣接するセルの第１電極と接触することができるようにパターン化された第１電荷輸送層、光活性層及び電荷輸送層の間のうちの少なくとも１つに積層されて外部からの水分及び酸素の浸透を遮断する機能性層をさらに含むことができる。
好ましくは、前記それぞれのセルは、前記第２電極の上面、及び分離されるようにパターン化された第２電極同士の間のうちの少なくとも１つに積層される機能性層をさらに含むことができる。
好ましくは、前記それぞれのセルに含まれている第２電極は、前記第２電荷輸送層の上面、及び最も隣接するセルの第１電極と接触するように積層され、前記それぞれのセルに含まれている第１電荷輸送層、光活性層、第２電荷輸送層、機能性層及び第２電極は、第１電極上に分離されるようにエッチングしてパターン化できる。
好ましくは、前記それぞれのセルは、前記第２電極の上面、並びに分離されるようにパターン化された第１電荷輸送層、光活性層、第２電荷輸送層、機能性層及び第２電極の間のうちの少なくとも１つに積層される機能性層をさらに含むことができる。
好ましくは、前記それぞれのセルは、前記第２電極の上面、及び分離されるようにパターン化された第２電極同士の間のうちの少なくとも１つに積層される機能性層をさらに含むことができる。
好ましくは、前記それぞれのセルに含まれている第２電極は、前記第２電荷輸送層の上面、及び最も隣接するセルの第１電極と接触するように積層され、前記それぞれのセルに含まれている第１電荷輸送層、光活性層、第２電荷輸送層及び第２電極は、第１電極上に分離されるようにエッチングしてパターン化できる。
好ましくは、前記それぞれのセルは、前記第２電極の上面、及び分離されるようにパターン化された第１電荷輸送層、光活性層、第２電荷輸送層及び第２電極の間のうちの少なくとも１つに積層される機能性層をさらに含むことができる。
本発明の他の態様によるペロブスカイト太陽電池モジュールの製造方法は、請求項１に記載のペロブスカイト太陽電池セルが基板上に多数配置されることができる。
前記基板上に第１電極、第１電荷輸送層、光活性層及び第２電荷輸送層が順次積層され、前記第２電極が最も隣接するセルの第１電極と接触するよう前記第１電荷輸送層、光活性層及び第２電荷輸送層に所定の間隔が形成されるようにパターン化される第１パターン形成段階を含むことができる。
好ましくは、前記第２電荷輸送層の上面、及び電荷輸送層と第２電極との間に機能性層が積層され、第２電極が最も隣接するセルの第１電極と電気的に直列接続されるように機能性層の一部がパターン化される第２パターン形成段階をさらに含むことができる。
好ましくは、第２電極が最も隣接するセルに含まれている第２電極とは分離されるようにパターン化される第３パターン形成段階をさらに含むことができる。
本発明の別の態様によるペロブスカイト太陽電池モジュールは、基板と、前記基板の上面に互いに離隔して形成されるか、或いは、基板の上面に積層され、互いに離隔して所定の間隔が形成されるようにパターン化された第１電極と、前記第１電極の上面に積層される第１電荷輸送層と、前記第１電荷輸送層の上面に積層される光活性層と、前記光活性層の上面に積層される第２電荷輸送層と、前記第１電荷輸送層、光活性層及び第２電荷輸送層は互いに離隔して所定の間隔が形成されるようにパターン化され、前記第２電荷輸送層の上面、並びに少なくとも互いに離隔して所定の間隔が形成された前記第１電荷輸送層、光活性層及び第２電荷輸送層の間に積層されて界面抵抗を低減し、外部から水分及び酸素の浸透を遮断する機能性層と、前記機能性層の上面に形成され、互いに分離されて所定の間隔が形成されるようにパターン化される第２電極と、を含むことができる。
好ましくは、前記第２電極は、隣接する第１電極と隣接又は接触するように形成され、前記第２電極に隣接する第１電極を介して電気的に接続されることができる。
好ましくは、前記機能性層は、第２電極の一面に形成されるが、少なくとも互いに分離されて所定の間隔が形成されるようにパターン化された第２電極同士の間に積層されることができる。
好ましくは、前記第１電荷輸送層、光活性層、第２電荷輸送層、機能性層及び第２電極は、前記第１電極の上部と互いに分離されて所定の間隔を形成するようにパターン化できる。
好ましくは、前記機能性層は、少なくとも第１電極の上部に互いに分離されて所定の間隔が形成されるようにパターン化された前記第１電荷輸送層、光活性層、第２電荷輸送層、機能性層、及び第２電極の間に形成されることができる。
本発明の別の態様によるペロブスカイト太陽電池モジュールは、基板と、前記基板の上面に互いに離隔して形成されるか、或いは互いに離隔するようにパターン化された第１電極と、前記第１電極の上面に積層される第１電荷輸送層と、前記第１電荷輸送層の上面に積層される光活性層と、前記光活性層の上面に積層される第２電荷輸送層と、前記第１電荷輸送層、光活性層及び第２電荷輸送層は互いに離隔して所定の間隔が形成されるようにパターン化され、互いに離隔して所定の間隔が形成された前記第１電荷輸送層、光活性層及び第２電荷輸送層の間に積層されて界面抵抗を低減し、外部から水分及び酸素の浸透を遮断する機能性層と、前記第２電荷輸送層及び機能性層の上面に形成され、互いに分離されて所定の間隔が形成されるようにパターン化される第２電極と、を含むことができる。
好ましくは、前記第２電極は、隣接する第１電極と隣接または接触するように形成され、前記第２電極に隣接する第１電極を介して電気的に接続されることができる。
好ましくは、前記機能性層は、第２電極の一面に形成されるが、少なくとも互いに分離されて所定の間隔が形成されるようにパターン化された第２電極同士の間に積層されることができる。
好ましくは、前記第１電荷輸送層、光活性層、第２電荷輸送層、機能性層及び第２電極は、前記第１電極の上部に互いに分離されて所定の間隔を形成するようにパターン化できる。
好ましくは、前記機能性層は、少なくとも第１電極の上部に互いに分離されて所定の間隔が形成されるようにパターン化された前記第１電荷輸送層、光活性層、第２電荷輸送層、機能性層及び第２電極の間に形成できる。
本発明の別の態様によるペロブスカイト太陽電池モジュールは、基板と、前記基板の上面に互いに離隔して形成されるか、或いは互いに離隔するようにパターン化された第１電極と、前記第１電極の上面に積層される第１電荷輸送層と、前記第１電荷輸送層の上面に積層される光活性層と、前記光活性層の上面に積層される第２電荷輸送層と、前記第１電荷輸送層、光活性層及び第２電荷輸送層は互いに離隔して所定の間隔が形成されるようにパターン化され、前記第２電荷輸送層の上面、並びに互いに離隔して所定の間隔が形成された第１電荷輸送層、光活性層及び第２電荷輸送層の間に積層され、互いに分離されるようにパターン化される第２電極と、前記第２電極の一面に形成され、少なくとも互いに分離されるようにパターン化された第２電極同士の間に積層されて界面抵抗を低減し、外部から水分及び酸素の浸透を遮断する機能性層と、を含むことができる。
好ましくは、前記第２電極は、隣接する第１電極と接触するように形成され、第２電極に隣接する第１電極を介して互いに電気的に接続されることができる。
好ましくは、前記第１電荷輸送層、光活性層、第２電荷輸送層、機能性層及び第２電極は、前記第１電極の上部に互いに分離されて所定の間隔を形成するようにパターン化できる。
好ましくは、前記機能性層は、前記第２電極の一面に形成され、少なくとも互いに分離されて所定の間隔が形成されるようにパターン化された第１電荷輸送層、光活性層、第２電荷輸送層、機能性層及び第２電極の間に形成されることができる。
本発明によれば、基板、第１電極、第１電荷輸送層、光活性層、第２電荷輸送層及び第２電極から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて少なくとも第１電極の上に離隔して所定の間隔が形成されるようにパターン化された第１電荷輸送層、光活性層及び第２電荷輸送層の間に機能性層を積層することにより、外部からの水分及び酸素の浸透を防止し、界面間の抵抗、及び電気的に接続して発生する接触抵抗を減少させて光電効率を向上させることができる。
以下、添付図面を参照して、本発明のペロブスカイト太陽電池モジュール及びその製造方法を詳細に説明する。以下に紹介される図面は、当業者に本発明の思想が十分に伝達できるようにするために例として提供される。したがって、本発明は、以下に提示される図面に限定されず、他の形態で具体化されてもよく、以下に提示される図面は、本発明の思想を明確にするために誇張して示されてもよい。このとき、使用される技術用語及び科学用語において他の定義がなければ、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が通常理解している意味を有し、下記の説明及び添付図面において本発明の要旨を不要に不明確にするおそれのある公知の機能及び構成についての説明は省略する。
ペロブスカイト太陽電池モジュールは、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａ、１５０ｂを含み、それぞれの実施形態において変形した構造、機能性層１５０ａ、１５０ｂの位置、形態に応じて変形するペロブスカイト太陽電池モジュールを提供する。
図１は、一実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの製造手順を示す模式図である。
図１に示すように、ペロブスカイト太陽電池モジュールの製造手順は、基板１１０の上面に第１電極１２０を形成し、第１電極１２０が互いに離隔して第１間隔ａ１を成すようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
第１電極１２０をパターン化した後、第１電極１２０の上面に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０を順次積層し、第１電極１２０の上面に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０が互いに離隔して第２間隔ａ２を成すようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０をパターン化した後、第２電極１６０が積層できる。このとき、第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面、及び第１電極１２０の上部に互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層されることができ、第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面に互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
ここで、第１間隔ａ１、第２間隔ａ２、第３間隔ａ３は、０．０１μｍ～１５０μｍであり得る。
互いに分離された第２電極１６０は、隣接する第１電極１２０の上面に隣接するように形成されて電気的に接続された形態のペロブスカイト太陽電池モジュールが形成できる。
ここで、基板１１０は、ガラス（Ｇｌａｓｓ）、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＥＮ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＥＳ（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）、ＰＩ（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、結晶質及び非晶質シリコンよりなる群から選択できるが、これに限定されるものではない。
第１電極１２０及び第２電極１６０は、少なくとも１つの層で構成でき、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＦＴＯ（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ－ｄｏｐｅｄ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＭｏＯ３（Ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ ｔｒｉｏｘｉｄｅ）、ＷｏＯ３（ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｔｒｉｏｘｉｄｅ）、ＩＧＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｇａｌｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ－ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、Ｍｅｔａｌ ＮＷｓ（Ｓｉｌｖｅｒ ｎａｎｏｗｉｒｅｓ、Ｃｕｐｐｅｒ ｎａｎｏｗｉｒｅｓ等）、Ｃａｒｂｏｎ、ｇｒａｐｈｅｎｅ、ｒ－ＧＯ（ｒｅｄｕｃｅｄ ｇｒａｐｈｅｍｅ ｏｘｉｄｅ）、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、Ａｌ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ）、Ａｇ（Ｓｉｌｖｅｒ）、Ｃｕ（Ｃｕｐｐｅｒ）及びＡｕ（Ｇｏｌｄ）の中から選択できるが、素材が必ずしも上述の物質に限定されるものではない。
第１電荷輸送層１３０及び第２電荷輸送層１５０は、少なくとも１つの層で構成でき、電子輸送、正孔輸送、電子遮断及び正孔遮断の機能を有する物質のうちのいずれかで形成できる。このとき、電子輸送、電子遮断、正孔輸送及び正孔遮断の機能を有する物質は、物質が有するエネルギー準位（Ｅｎｅｒｇｙ ｌｅｖｅｌ）による役割として定義し、第１電荷輸送層１３０と第２電荷輸送層１５０は、互いに相反する機能の物質で構成できる。
例えば、第１電荷輸送層１３０と第２電荷輸送層１５０が単層で構成される場合に、第１電荷輸送層１３０が、電子輸送の機能を有する物質で形成されれば、第２電荷輸送層１５０は、正孔輸送の機能を有する物質で形成できるが、これに限定されるものではなく、第１電荷輸送層１３０が正孔輸送の機能、第２電荷輸送層１５０が電子輸送の機能を有する物質で形成できる。
また、第１電荷輸送層１３０と第２電荷輸送層１５０が少なくとも１つの層で構成される場合に、第１電荷輸送層１３０が、電子輸送の機能を有する物質で形成されれば、正孔遮断の機能を有する物質がさらに含まれることができ、第２電荷輸送層１５０は、正孔輸送の機能を有する物質で構成されれば、電子遮断の機能を有する物質がさらに含まれることができる。
光活性層１４０は、ＡＭＸ３の化学組成を有する物質で形成され、Ａは金属元素または有機化合物の少なくとも１つ、Ｍは金属原子のいずれか、Ｘは酸化物またはＣｌ（Ｃｈｌｏｒｉｎｅ）、Ｂｒ（Ｂｒｏｍｉｎｅ）及びＩ（ヨウ素）のハロゲン原子のうちの少なくとも一つにして組み合わせて形成できる。Ａ原子は、立方単位格子の各頂点に位置し、Ｍ原子は体心（Ｂｏｄｙ－ｃｅｎｔｅｒ）位置、すなわち中心に位置し、Ｘ原子は面心（Ｆａｃｅ－ｃｅｎｔｅｒ）位置、すなわち各面の中心に存在する。代表的な例として、ＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３（Ｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｌｅａｄ ｉｏｄｉｄｅ、ＭＡＰｂＩ３）とＨＣ（ＮＨ２）２ＰｂＩ３（Ｆｏｒｍａｍｉｄｉｎｉｕｍ ｌｅａｄ ｉｏｄｉｄｅ、ＦＡＰｂＩ３）がある。また、ペロブスカイトは、太陽光が光活性層１４０に吸収されると、光活性層１４０において安定状態を維持していた電子が励起（ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ）し、励起した電子、及び励起した電子により形成された正孔のそれぞれは、隣接する電荷輸送層へ移動する。このとき、電子は、電子輸送の機能を有する電荷輸送層へ移動し、正孔は、正孔輸送の機能を有する電荷輸送層へ移動し、それぞれの電荷輸送層は、物質が有するエネルギー準位に応じた役割として定義される。
以下に説明するペロブスカイト太陽電池モジュールは、それぞれの実施形態によって基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０を含む構成において機能性層１５０ａ、１５０ｂをさらに含むことができる。
ここで、機能性層１５０ａ、１５０ｂは、水素（Ｈ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フルオリン（Ｆ）、ネオン（Ｎｅ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、塩素（Ｃｌ）、アルゴン（Ａｒ）、セレン（Ｓｅ）、ブロミン（Ｂｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、ヨウ素（Ｉ）、キセノン（Ｘｅ）、ラドン（Ｒｎ）及びアスタチン（Ａｔ）の元素のうちの少なくとも１つを組み合わせて形成される非金属系の物質から構成できるが、必ずしも上述した物質に限定されるものではない。
ペロブスカイト太陽電池モジュールは、第１実施形態～第６実施形態によって変形した形態に分けられることができる。また、第１実施形態～第４実施形態は、それぞれ１つの模式図と２３個の例示図を含み、第５実施形態と第６実施形態は、それぞれ１つの模式図と７つの例示図を含むことで実施形態による変形構造を説明している。各実施形態による変形構造は、上述した第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０を含むペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて構造の変化、機能性層１５０ａ、１５０ｂの位置、及び形態に応じて変わり得る。
すなわち、図２～図１１３まで各実施形態の変形構造を含めて説明し、図２～図２５までは第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュール、図２６～図４９までは第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュール、図５０～図７３までは第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュール、図７４～図９７までは第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュール、図９８～図１０５までは第５実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュール、図１０６～図１１３までは第６実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールについて説明する。
第１実施形態
図２は、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの模式図である。
図２に示すように、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュール１００の構造は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０を含む。
ここで、第１電極１２０は、基板１１０の上面に積層された後、ドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によって互いに離隔して第１間隔ａ１が形成されるようにパターン化できる。
第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に順次積層できる。
ここで、第１電極１２０の上部に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、及び第２電荷輸送層１５０は、互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
機能性層１５０ａは、第２電荷輸送層１５０の上面、並びに、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０の互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層できる。
第２電極１６０は、機能性層１５０ａの上面に積層できる。このとき、第２電極１６０は、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
以下で説明する第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールは、図２で上述した内容と類似の方法で構成されるので、具体的な説明は省略する。ただし、構造的に変更、変形及び変動がある場合、その内容を詳述することとする。
図３～図２５は、図２に示された第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの他の例示図である。
図３は、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１例示図である。
図３に示すように、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に形成されるが、第２電極１６０の上面と互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図４は、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第２例示図である。
図４に示すように、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第２例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に形成されるが、互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図５は、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第３例示図である。
図５に示すように、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第４例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成できる。
ここで、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第３例示図の第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第１間隔ａ１と第２間隔ａ２との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０の第１ギャップｇ１が存在するようにパターン化できる。
図６及び図７は、図５で上述した第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第３例示図のペロブスカイト太陽電池モジュールに基づいて説明する。
図６は、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第４例示図である。
図６に示すように、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第４例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に形成されるが、第２電極１６０の上面と互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図７は、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第５例示図である。
図７に示すように、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第５例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に形成されるが、互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図８は、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第６例示図である。
図８に示すように、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第６例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成できる。
ここで、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第６例示図の第２電極１６０は、機能性層１５０ａの上面に互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにパターン化できる。このとき、第２間隔ａ２と第３間隔ａ３との間に第２電極１６０の第２ギャップｇ２が存在するようにパターン化できる。
図９及び図１０は、図８で上述した第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第６例示図のペロブスカイト太陽電池モジュールに基づいて説明する。
図９は、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第７例示図である。
図９に示すように、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第７例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に形成されるが、第２電極１６０の上面と互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図１０は、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第８例示図である。
図１０に示すように、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第８例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に形成されるが、互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図１１は、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第９例示図である。
図１１に示すように、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第９例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上部に互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング及びレーザー加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第１間隔ａ１と第２間隔ａ２との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０の第１ギャップｇ１が存在するようにパターン化できる。また、第２電極１６０は、機能性層１５０ｂの上面に分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第２間隔ａ２と第３間隔ａ３との間に第２電極１６０の第２ギャップｇ２が存在するようにパターン化できる。
図１２及び図１３は、図１１で上述した第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第９例示図に基づいて説明する。
図１２は、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１０例示図である。
図１２に示すように、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１０例示図は、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の上面と互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図１３は、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１１例示図である。
図１３に示すように、第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１１例示図は、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図１４～図２５は、上述した第１ペロブスカイト太陽電池モジュールの第１例示図～第１１例示図の構造において、第２電極１６０が隣接する第１電極１２０と接触するように機能性層１５０ｂをドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化することにより、第２電極１６０と第１電極１２０によって電気的に接続されるように形成できる。
第２実施形態
図２６は、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの模式図である。
図２６に示すように、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュール１００の構造は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０を含む。
ここで、第１電極１２０は、基板１１０の上面に互いに離隔して第１間隔ａ１が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に順次積層できる。
ここで、第１電極１２０の上部に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにパターン化できる。
機能性層１５０ａは、第２電荷輸送層１５０の上面と互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層できる。
第２電極１６０は、機能性層１５０ａの上面に積層できる。このとき、第１電極１２０の上部に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０は、互いに分離されて第３間隔ａ３を形成するようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
以下で説明する第１実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールは、図２６で上述した内容と同様の方法で構成されるので、具体的な説明は省略する。ただし、構造的に変更、変形及び変動がある場合、その内容を詳述することとする。
図２７～図４９は、図２６に示された第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの他の例示図である。
図２７は、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１例示図である。
図２７に示すように、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第２電極１６０の上面と第１電極１２０の上部に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図２８は、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第２例示図である。
図２８に示すように、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第２例示図は、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第１電極１２０の上部に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図２９は、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第３例示図である。
図２９に示すように、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第３例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第１間隔ａ１と第２間隔ａ２との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０の第１ギャップｇ１が存在するようにパターン化できる。
図３０及び図３１は、図２９で上述した第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第３例示図のペロブスカイト太陽電池モジュールに基づいて説明する。
図３０は、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第４例示図である。
図３０に示すように、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第４例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第２電極１６０の上面と第１電極１２０の上部に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図３１は、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第５例示図である。
図３１に示すように、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第５例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第１電極１２０の上部に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図３２は、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第６例示図である。
図３２に示すように、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第６例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０は、第１電極１２０の上部に互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第２間隔ａ２と第３間隔ａ３との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０の第２ギャップｇ２が存在するようにパターン化できる。
図３３及び図３４は、図３２で上述した第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第６例示図のペロブスカイト太陽電池モジュールに基づいて説明する。
図３３は、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第７例示図である。
図３３に示すように、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第７例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０を含むペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第２電極１６０の上面と第１電極１２０の上部に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図３４は、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第８例示図である。
図３４に示すように、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第８例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０を含むペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第１電極１２０の上部に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図３５は、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第９例示図である。
図３５に示すように、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第９例示図は、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第１間隔ａ１と第２間隔ａ２との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０の第１ギャップｇ１が存在するようにパターン化できる。また、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０は、第１電極１２０の上面に互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第２間隔ａ２と第３間隔ａ３との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０の第２ギャップｇ２が存在するようにパターン化できる。
図３６及び図３７は、図３５で上述した第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第９例示図のペロブスカイト太陽電池モジュールに基づいて説明する。
図３６は、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１０例示図である。
図３６に示すように、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１０例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０を含むペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ａが第２電極１６０の一面に積層されるが、第２電極１６０の上面と第１電極１２０の上部に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図３７は、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１１例示図である。
図３７に示すように、第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１１例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０を含むペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第１電極１２０の上部に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図３８～図４９は、上述した第２実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１例示図～第１１例示図の構造において、第２電極１６０は、隣接する第１電極１２０と接触するように機能性層１５０ａをドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化することで、第２電極１６０と第１電極１２０により電気的に接続されるように形成できる。
第３実施形態
図５０は、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの模式図である。
図５０に示すように、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュール１００の構造は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０を含む。
ここで、第１電極１２０は、基板１１０の上面に形成され、互いに離隔して第１間隔ａ１が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に順次積層できる。
ここで、第１電極１２０の上部に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにパターン化できる。
機能性層１５０ａは、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０が互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層できる。
第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面と機能性層１５０ａの上面に積層できる。このとき、第２電極１６０は、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
以下で説明するペロブスカイト太陽電池モジュールは、図５０で上述した第３実施形態による基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第１電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０を含むペロブスカイト太陽電池モジュールの構成と同様の方法で構成されるので、具体的な説明は省略する。ただし、構造的に変更、変形及び変動がある場合、その内容を詳述することとする。
図５１及び図５２は、図５０に示された第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの他の例示図である。
図５１は、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１例示図である。
図５１に示すように、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第２電極１６０の上面と第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図５２は、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第２例示図である。
図５２に示すように、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第２例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図５３は、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第３例示図である。
図５３に示すように、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第３例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第１間隔ａ１と第２間隔ａ２との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０の第１ギャップｇ１が存在するようにパターン化できる。
図５４及び図５５は、図５３で上述した第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第３例示図のペロブスカイト太陽電池モジュールに基づいて説明する。
図５４は、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第４例示図である。
図５４に示すように、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第４例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第２電極１６０の上面と第２電極１６０とが互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図５５は、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第５例示図である。
図５５に示すように、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第５例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図５６は、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第６例示図である。
図５６に示すように、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第６例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成できる。
ここで、第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０と機能性層１５０ａの上面に積層されるが、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第２間隔ａ２と第３間隔ａ３との間に第２電極１６０の第２ギャップｇ２が存在するようにパターン化できる。
図５７及び図５８は、図５６で上述した第６実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第６例示図のペロブスカイト太陽電池モジュールに基づいて説明する。
図５７は、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第７例示図である。
図５７に示すように、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第７例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第２電極１６０の上面と第２電極１６０とが互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図５８は、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第８例示図である。
図５８に示すように、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第８例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図５９は、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第９例示図である。
図５９に示すように、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第９例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第１間隔ａ１と第２間隔ａ２との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０の第１ギャップｇ１が存在するようにパターン化できる。
また、第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０と機能性層１５０ａの上面に積層されるが、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第２間隔ａ２と第３間隔ａ３との間に第２電極１６０の第２ギャップｇ２が存在するようにパターン化できる。
図６０及び図６１は、図５９で上述した第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第９例示図のペロブスカイト太陽電池モジュールに基づいて説明する。
図６０は、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１０例示図である。
図６０に示すように、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１０例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の上面と第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図６１は、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１１例示図である。
図６１に示すように、第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１１例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図６２～図７３は、上述した第３実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１例示図～第１１例示図の構造において、第２電極１６０が隣接する第１電極１２０と接触するように機能性層１５０ａをドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化することで、第２電極１６０と第１電極１２０により電気的に接続されるように形成できる。
第４実施形態
図７４は、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの概略図である。
図７４に示すように、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュール１００の構造は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０を含む。
ここで、第１電極１２０は、基板１１０の上面に形成され、互いに離隔して第１間隔ａ１が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
第１電荷輸送層１３０は、第１電極１２０の上面と第１電極１２０とが互いに離隔して形成された第１間隔ａ１に積層できる。
第１電荷輸送層１３０の上面に光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０が順次積層できる。ここで、第１電極１２０の上部に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにパターン化できる。
機能性層１５０ａは、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０が互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層できる。
第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面と機能性層１５０ａの上面に積層できる。このとき、第１電極１２０の上部に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０は、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
以下で説明するペロブスカイト太陽電池モジュールは、図７４で上述した第４実施形態による基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０を含むペロブスカイト太陽電池モジュールの構成と同様の方法で構成されるので、具体的な説明は省略する。ただし、構造的に変更、変形及び変動がある場合、その内容を詳述することとする。
図７５及び図７６は、図７４に示された第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの他の例示図である。
図７５は、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１例示図である。
図７５に示すように、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第２電極１６０の上面と第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０とが互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図７６は、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第２例示図である。
図７６に示すように、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第２例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図７７は、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第３例示図である。
図７７に示すように、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第３例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に互いに離隔して所定の間隔が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第１間隔ａ１と第２間隔ａ２との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０の第１ギャップｇ１が存在するようにパターン化できる。
図７８及び図７９は、図７７で上述した第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第３例示図のペロブスカイト太陽電池モジュールに基づいて説明する。
図７８は、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第４例示図である。
図７８に示すように、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第４例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第２電極１６０の上面と第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０とが互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図７９は、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第５例示図である。
図７９に示すように、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第５例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図８０は、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第６例示図である。
図８０に示すように、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第６例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成できる。
ここで、第１電極１２０の上部に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０は、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第２間隔ａ２と第３間隔ａ３との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０の第２ギャップｇ２が存在するようにパターン化できる。
図８１及び図８２は、図８０で上述した第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第６例示図のペロブスカイト太陽電池モジュールに基づいて説明する。
図８１は、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第７例示図である。
図８１に示すように、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第７例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第２電極１６０の上面と第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０とが互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図８２は、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第８例示図である。
図８２に示すように、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第８例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図８３は、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第９例示図である。
図８３に示すように、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第９例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第１間隔ａ１と第２間隔ａ２との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０の第１ギャップｇ１が存在するようにパターン化できる。
また、第１電極１２０の上面に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０は、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第２間隔ａ２と第３間隔ａ３との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０の第２ギャップｇ２が存在するようにパターン化できる。
図８４及び図８５は、図８３で上述した第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第９例示図のペロブスカイト太陽電池モジュールに基づいて説明する。
図８４は、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１０例示図である。
図８４に示すように、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１０例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第２電極１６０の上面と第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０とが互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図４８は、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１１例示図である。
図４８に示すように、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１１例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図８６～図９７は、上述した第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１例示図～第１１例示図の構造において、第２電極１６０が隣接の第１電極１２０と接触するように機能性層１５０ａをドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化することで、第２電極１６０と第１電極１２０によって電気的に接続されるように形成できる。
第５実施形態
図９８は、第５実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの模式図である。
図９８に示すように、第５実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュール１００の構造は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａを含む。
ここで、第１電極１２０は、基板１１０の上面に積層されるが、互いに離隔して第１間隔ａ１が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
第１電荷輸送層１３０は、第１電極１２０の上面と第１電極１２０とが互いに離隔して形成された第１間隔ａ１に積層できる。
第１電荷輸送層１３０の上面に光活性層１４０と第２電荷輸送層１５０が順次積層できる。ここで、第１電極１２０の上部に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにパターン化できる。
第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面と第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０とが互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層できる。このとき、第２電極１６０は、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
機能性層１５０ａは、第２電極１６０が互いに離隔して形成された第３間隔ａ３に積層できる。
以下で説明するペロブスカイト太陽電池モジュールは、図９８で上述した第５実施形態による基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａを含むペロブスカイト太陽電池モジュールの構成と同様の方法で構成されるので、具体的な説明は省略する。ただし、構造的に変更、変形及び変動がある場合、その内容を詳述することとする。
図９９～図１０５は、ペロブスカイト太陽電池モジュールの第５実施形態による例示図である。
図９９は、第５実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１例示図である。
図９９に示すように、第５実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａから構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第１間隔ａ１と第２間隔ａ２との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０の第１ギャップｇ１が存在するようにパターン化できる。
第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面と第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０とが互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層され、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
機能性層１５０ａは、第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図１００は、第５実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第２例示図である。
図１００に示すように、第５実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第２例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａから構成できる。
ここで、第１電極１２０の上面に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０は、互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。また、第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面と第１電極１２０の上部に互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層され、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第２間隔ａ２と第３間隔ａ３との間に第２電極１６０の第２ギャップｇ２が存在するようにパターン化できる。
機能性層１５０ａは、互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図１０１は、第５実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第３例示図である。
図１０１に示すように、第５実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第３例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａから構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及び物理的加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第１間隔ａ１と第２間隔ａ２との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０の第１ギャップｇ１が存在するようにパターン化できる。
また、第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面と第１電極１２０の上部に互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層され、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第２間隔ａ２と第３間隔ａ３との間に第２電極１６０の第２ギャップｇ２が存在するようにパターン化できる。
機能性層１５０ａは、第２電極１６０の互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図１０２は、第５実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第４例示図である。
図１０２に示すように、第５実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第４例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａから構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第２電極１６０の上面と第２電極１６０とが互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図１０３は、第５実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第５例示図である。
図１０３に示すように、第５実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第５例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａから構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第１間隔ａ１と第２間隔ａ２との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０の第１ギャップｇ１が存在するようにパターン化できる。
第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面と第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０とが互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層され、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
機能性層１５０ａは、第２電極１６０の上面と第２電極１６０とが互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図１０４は、第５実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第６例示図である。
図１０４に示すように、第５実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第６例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａから構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
また、第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面と第１電極１２０の上部に互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層され、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第２間隔ａ２と第３間隔ａ３との間に第２電極１６０の第２ギャップｇ２が存在するようにパターン化できる。
機能性層１５０ａは、第２電極１６０の上面と第２電極１６０とが互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図１０５は、第５実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第７例示図である。
図１０５に示すように、第５実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第７例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａから構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第１間隔ａ１と第２間隔ａ２との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０の第１ギャップｇ１が存在するようにパターン化できる。
また、第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面と第１電極１２０の上部に互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層され、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第２間隔ａ２と第３間隔ａ３との間に第２電極１６０の第２ギャップｇ２が存在するようにパターン化できる。
機能性層１５０ａは、第２電極１６０の上面と第２電極１６０とが互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
第６実施形態
図１０６は、第６実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの模式図である。
図１０６に示すように、第６実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの構造は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａを含む。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面と第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０とが互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層できる。ここで、第１電極１２０の上部に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０は、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
機能性層１５０ａは、第１電極１２０の上部に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
以下で説明するペロブスカイト太陽電池モジュールは、図１０６で上述した第６実施形態による基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａを含むペロブスカイト太陽電池モジュールの構成と同様の方法で構成されるので、具体的な説明は省略する。ただし、構造的に変更、変形及び変動がある場合、その内容を詳述することとする。
図１０７～図１１３は、図１０６に示された第６実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの他の例示図である。
図１０７は、第６実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１例示図である。
図１０７に示すように、第６実施形態のフェロップスカイト太陽電池モジュールの第１例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａから構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第１間隔ａ１と第２間隔ａ２との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０の第１ギャップｇ１が存在するようにパターン化できる。
第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面と第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０とが互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層できる。ここで、第１電極１２０の上部に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０は、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
機能性層１５０ａは、第１電極１２０の上部に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図１０８は、第６実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第２例示図である。
図１０８に示すように、第６実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第２例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａから構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面と第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０とが互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層できる。このとき、第１電極１２０の上部に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０は、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第２間隔ａ２と第３間隔ａ３との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０の第２ギャップｇ２が存在するようにパターン化できる。
機能性層１５０ａは、互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図１０９は、第６実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第３例示図である。
図１０９に示すように、第６実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第３例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａから構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第１間隔ａ１と第２間隔ａ２との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０の第１ギャップｇ１が存在するようにパターン化できる。
第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面と互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層できる。このとき、第１電極１２０の上部に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０は、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第２間隔ａ２と第３間隔ａ３との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０の第２ギャップｇ２が存在するようにパターン化できる。
機能性層１５０ａは、第１電極１２０の上部に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図１１０は、第６実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第４例示図である。
図１１０に示すように、第６実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第４例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａから構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面と第１電荷輸送層１３０、光活性層０１４０及び第２電荷輸送層１５０とが互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層できる。このとき、第１電極１２０の上部に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０は、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
機能性層１５０ａは、第２電極１６０の上面と第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０とが互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図１１１は、第６実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第５例示図である。
図１１１に示すように、第６実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第５例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａから構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第１間隔ａ１と第２間隔ａ２との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０の第１ギャップｇ１が存在するようにパターン化できる。
第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面と第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０とが互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層できる。このとき、第１電極１２０の上部に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０は、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
機能性層１５０ａは、第２電極１６０の上面と第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０とが互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図１１２は、第６実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第６例示図である。
図１１２に示すように、第６実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第６例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａから構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面と第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０とが互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層できる。このとき、第１電極１２０の上部に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０は、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第２間隔ａ２と第３間隔ａ３との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０の第２ギャップｇ２が存在するようにパターン化できる。
機能性層１５０ａは、第２電極１６０の上面と第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０とが互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図１１３は、第６実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第７例示図である。
図１１３に示すように、第６実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第７例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａから構成できる。
ここで、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０は、第１電極１２０の上面に互いに離隔して第２間隔ａ２が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第１間隔ａ１と第２間隔ａ２との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０の第１ギャップｇ１が存在するようにパターン化できる。
第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面と第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０とが互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層できる。このとき、第１電極１２０の上部に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０は、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。このとき、第２間隔ａ２と第３間隔ａ３との間に第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０の第２ギャップｇ２が存在するようにパターン化できる。
機能性層１５０ａは、第２電極１６０の上面と第１電極１２０の上面に互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図１１４は、一実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの製造フローチャートである。
図１１４に示すように、一実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの製造手順は、基板形成段階（Ｓ１００）、第１電極形成段階（Ｓ２００）、第１電荷輸送層形成段階（Ｓ３００）、光活性層形成段階（Ｓ４００）、第２電荷輸送層形成段階（Ｓ５００）、機能性層形成段階（Ｓ６００）、及び第２電極形成段階（Ｓ７００）を含む。図１１４に示されたペロブスカイト太陽電池モジュールの製造手順は、一実施形態に限って説明するものであるので、これに限定されて解釈されてはならない。
基板形成段階（Ｓ１００）は、ガラス（Ｇｌａｓｓ）、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＥＮ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＥＳ（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）、ＰＩ（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、結晶質及び非晶質シリコンよりなる群から選択できる。
第１電極形成段階（Ｓ２００）は、第１電極の素材としてＩＴＯ、ＦＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＺｎＯ、ＭｏＯ３、ＣｏＯ、ＷｏＯ３、ＩＧＺＯ、ＩＺＴＯ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ及びＡｕの中から選択できるが、その素材が必ずしも上述の物質に限定されるものではない。スパッタ（Ｓｐｕｔｔｅｒ）法、熱蒸着（Ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）法、及び化学気相成長（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）法を用いて形成できるが、これらに限定されるものではない。また、第１電極１２０の形成後、互いに離隔して第１間隔ａ１が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
第１電荷輸送層形成段階（Ｓ３００）では、第１電荷輸送層が、電子輸送、正孔輸送、電子遮断及び正孔遮断の機能を有する物質のいずれかで形成でき、少なくとも１つの層から構成できる。ここで、電子輸送、正孔輸送、電子遮断及び正孔遮断の機能を有する物質は、物質が有するエネルギー準位に応じた役割として定義する。第１電荷輸送層１３０は、第１電極１２０の上面、及び互いに離隔して所定の間隔が形成された第１電極１２０同士の間に積層でき、第１電荷輸送層１３０は、熱蒸着、スピンコーティング（Ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）、スロットダイコーティング（Ｓｌｏｔ ｄｉｅ ｃｏａｔｉｎｇ）、スプレーコーティング（Ｓｐｒａｙ ｃｏａｔｉｎｇ）、インクジェットコーティング（Ｉｎｋ－ｊｅｔ ｃｏａｔｉｎｇ）、シアリングコーティング（Ｓｈｅａｒｉｎｇ ｃｏａｔｉｎｇ）などを用いて形成できるが、これに限定されるものではない。
光活性層形成段階（Ｓ４００）では、光活性層は、第１電荷輸送層１３０の上面に積層され、ＡＭＸ３の化学組成を有する物質で形成でき、ＡはＭＡ、ＦＡ、Ｃｓ、Ｒｂの金属元素または有機化合物の少なくとも１つ、Ｍは金属カチオンのいずれか、Ｘは酸化物またはＣＬ（Ｃｈｌｏｒｉｎｅ）、Ｂｒ（Ｂｒｏｍｉｎｅ）、及びＩ（Ｉｏｄｉｎｅ）のハロゲン原子のうちの少なくとも１つにして組み合わせて形成され、太陽光を吸収して物質の内部に安定状態を維持していた電子を励起させ、励起した電子、及び励起した電子により生成された正孔をそれぞれの電荷輸送層へ伝達することができる。また、光活性層１４０は、熱蒸着、スピンコーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、インクジェットコーティング、シアリングコーティングなどを用いて形成できるが、これに限定されるものではない。
第２電荷輸送層形成段階（Ｓ５００）では、第２電荷輸送層が、光活性層１４０の上面に積層され、少なくとも１つの層で構成でき、電子輸送、正孔輸送、電子遮断及び正孔遮断の機能を有する物質のいずれかで形成できる。また、熱蒸着、スピンコーティング、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、インクジェットコーティング、シアリングコーティングなどを用いて第２電荷輸送層１５０が形成できるが、これに限定されるものではない。第１電荷輸送層１３０と第２電荷輸送層１５０は、互いに相反する機能の物質で形成できる。
第１パターン形成段階（Ｓ６００）では、第２電荷輸送層１５０が積層された後、第１電極１２０の上面に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０に、第２電極１６０が最も隣接するセルの第１電極１２０と電気的に直列接続できる第２間隔ａ２がドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
機能性層形成段階（Ｓ７００）では、機能性層が、水素（Ｈ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フルオリン（Ｆ）、ネオン（Ｎｅ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、塩素（Ｃｌ）、アルゴン（Ａｒ）、セレン（Ｓｅ）、ブロミン（Ｂｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、ヨウ素（Ｉ）、キセノン（Ｘｅ）、ラドン（Ｒｎ）、及びアスタチン（Ａｔ）の元素のうちの少なくとも１つを組み合わせた非金属類の物質で形成できるが、必ずしも上述の物質に限定されるものではない。機能性層１５０ａは、第２電荷輸送層１５０の上面と第１電極１２０の上面に互いに離隔して所定の間隔が形成された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、及び第２電荷輸送層１５０の間に積層されて界面抵抗を低減し、外部から水分及び酸素の浸透を遮断することができる。
第２パターン形成段階（Ｓ８００）では、機能性層１５０ａが積層された後、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０の間である第２間隔ａ２に積層された機能性層１５０ａの一部を、ドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化することで、第２電極１６０が最も隣接する第１電極１２０と接触することが可能な所定の間隔が形成できる。
第２電極形成段階（Ｓ９００）では、第２電極が、機能性層１５０ａの上面にＩＴＯ、ＦＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｏＯ３、ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＷｏＯ３、ＴｉＯ２、ＩＧＺＯ、ＩＺＴＯ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ及びＡｕのうちの少なくとも１つで形成できるが、素材が必ずしも上述の物質に限定されるものではない。
第３パターン形成段階（Ｓ１０００）では、第２電極１６０は、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
以上、代表的な実施形態によって本発明を詳細に説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、上述した実施形態について本発明の範囲から逸脱することなく様々な変形が可能であることを理解するであろう。したがって、本発明の権利範囲は、説明した実施形態に局限されて定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、特許請求の範囲と均等概念から導出される全ての変更または変形形態によって定められなければならない。
図８５は、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１１例示図である。
図８５に示すように、第４実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第１１例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、機能性層１５０ａ及び第２電極１６０から構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ｂは、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０が互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
図１０２に示すように、第５実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの第４例示図は、基板１１０、第１電極１２０、第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０、第２電極１６０及び機能性層１５０ａから構成されるペロブスカイト太陽電池モジュールにおいて、機能性層１５０ａは、第２電極１６０の一面に積層されるが、第２電極１６０の上面と第２電極１６０とが互いに分離されて形成された第３間隔ａ３に積層できる。
第２電極１６０は、第２電荷輸送層１５０の上面と第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０及び第２電荷輸送層１５０とが互いに離隔して形成された第２間隔ａ２に積層できる。このとき、第１電極１２０の上部に積層された第１電荷輸送層１３０、光活性層１４０、第２電荷輸送層１５０及び第２電極１６０は、互いに分離されて第３間隔ａ３が形成されるようにドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工及びメカニカル加工などの物理的及び化学的除去によってパターン化できる。
図１１４に示すように、一実施形態によるペロブスカイト太陽電池モジュールの製造手順は、基板形成段階（Ｓ１００）、第１電極形成段階（Ｓ２００）、第１電荷輸送層形成段階（Ｓ３００）、光活性層形成段階（Ｓ４００）、第２電荷輸送層形成段階（Ｓ５００）、機能性層形成段階（Ｓ７００）、及び第２電極形成段階（Ｓ９００）を含む。図１１４に示されたペロブスカイト太陽電池モジュールの製造手順は、一実施形態に限って説明するものであるので、これに限定されて解釈されてはならない。
Claims (12)
- 第１電極と、前記第１電極上に積層された第１電荷輸送層と、前記第１電荷輸送層上に積層され、ペロブスカイト物質からなる光活性層と、前記光活性層上に積層される第２電荷輸送層と、第２電荷輸送層上に積層された第２電極とを含んでなるペロブスカイト太陽電池セルが基板上に多数配置されるペロブスカイト太陽電池モジュールであって、
前記それぞれのセルに含まれている第２電極は、各セルの最も隣接するペロブスカイト太陽電池セルの第１電極と電気的に直列接続されるように構成されることを特徴とする、ペロブスカイト太陽電池モジュール。 - 前記それぞれのセルに含まれている第２電極は、
前記第２電荷輸送層の上面、及び最も隣接するセルの第１電極と接触するように積層され、最も隣接するセルに含まれている第２電極とは分離されるようにパターン化されることを特徴とする、請求項１に記載のペロブスカイト太陽電池モジュール。 - 前記それぞれのセルは、
前記第２電荷輸送層と第２電極との間、並びに第２電極が最も隣接するセルの第１電極と接触することができるようにパターン化された第１電荷輸送層、光活性層及び電荷輸送層の間のうちの少なくとも１つに積層されて外部からの水分及び酸素の浸透を遮断する機能性層をさらに含む、請求項２に記載のペロブスカイト太陽電池モジュール。 - 前記それぞれのセルは、
前記第２電極の上面、及び分離されるようにパターン化された第２電極同士の間のうちの少なくとも１つに積層される機能性層をさらに含む、請求項３に記載のペロブスカイト太陽電池モジュール。 - 前記それぞれのセルに含まれている第２電極は、
前記第２電荷輸送層の上面、及び最も隣接するセルの第１電極と接触するように積層され、
前記それぞれのセルに含まれている第１電荷輸送層、光活性層、第２電荷輸送層、機能性層及び第２電極は、第１電極上に分離されるようにエッチングしてパターン化されることを特徴とする、請求項３に記載のペロブスカイト太陽電池モジュール。 - 前記それぞれのセルは、
前記第２電極の上面、並びに分離されるようにパターン化された第１電荷輸送層、光活性層、第２電荷輸送層、機能性層及び第２電極の間のうちの少なくとも１つに積層される機能性層をさらに含む、請求項５に記載のペロブスカイト太陽電池モジュール。 - 前記それぞれのセルは、
前記第２電極の上面、及び分離されるようにパターン化された第２電極同士の間のうちの少なくとも１つに積層される機能性層をさらに含む、請求項２に記載のペロブスカイト太陽電池モジュール。 - 前記それぞれのセルに含まれている第２電極は、
前記第２電荷輸送層の上面、及び最も隣接するセルの第１電極と接触するように積層され、
前記それぞれのセルに含まれている第１電荷輸送層、光活性層、第２電荷輸送層及び第２電極は、第１電極上に分離されるようにエッチングしてパターン化されることを特徴とする、請求項２に記載のペロブスカイト太陽電池モジュール。 - 前記それぞれのセルは、
前記第２電極の上面、並びに分離されるようにパターン化された第１電荷輸送層、光活性層、第２電荷輸送層及び第２電極の間のうちの少なくとも１つに積層される機能性層をさらに含む、請求項８に記載のペロブスカイト太陽電池モジュール。 - 請求項１に記載のペロブスカイト太陽電池セルが基板上に多数配置されるペロブスカイト太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記基板上に第１電極、第１電荷輸送層、光活性層及び第２電荷輸送層が順次積層され、前記第２電極が最も隣接するセルの第１電極と接触するよう前記第１電荷輸送層、光活性層及び第２電荷輸送層に所定の間隔が形成されるようにパターン化される第１パターン形成段階を含む、ペロブスカイト太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記第２電荷輸送層の上面、及び電荷輸送層と第２電極との間に機能性層が積層され、第２電極が最も隣接するセルの第１電極と電気的に直列接続されるように機能性層の一部がパターン化される第２パターン形成段階をさらに含む、請求項１０に記載のペロブスカイト太陽電池モジュールの製造方法。
- 前記第２電極が最も隣接するセルに含まれている第２電極とは分離されるようにパターン化される第３パターン形成段階をさらに含む、請求項１１に記載のペロブスカイト太陽電池モジュールの製造方法。
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