JP6962770B2 - Manufacturing method of solar cells and solar cells - Google Patents

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Description

本発明は、電極の切削加工時の切削残りの発生を抑制し、安定して絶縁性を確保することができる太陽電池の製造方法に関する。また、本発明は、該太陽電池の製造方法により得られた太陽電池に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a solar cell capable of suppressing the generation of cutting residue during the cutting process of electrodes and ensuring stable insulation. The present invention also relates to a solar cell obtained by the method for manufacturing the solar cell.

従来、太陽電池として、対向する電極間にN型半導体層とP型半導体層とを配置した積層体が盛んに開発されており、上記N型、P型半導体として主にシリコン等の無機半導体が用いられている。しかしながら、このような無機太陽電池は、製造にコストがかかるうえ大型化が困難であり、利用範囲が限られてしまうという問題があった。
そこで、近年、中心金属に鉛、スズ等を用いたペロブスカイト構造を有する有機無機ペロブスカイト化合物を光電変換層に用いた、ペロブスカイト太陽電池が注目されている(例えば、特許文献1、非特許文献1)。ペロブスカイト太陽電池は、高い光電変換効率が期待できるうえに、印刷法によって製造できることから製造コストを大幅に削減することができる。
Conventionally, as a solar cell, a laminate in which an N-type semiconductor layer and a P-type semiconductor layer are arranged between facing electrodes has been actively developed, and as the N-type and P-type semiconductors, inorganic semiconductors such as silicon are mainly used. It is used. However, such an inorganic solar cell has a problem that it is costly to manufacture, it is difficult to increase the size, and the range of use is limited.
Therefore, in recent years, a perovskite solar cell using an organic-inorganic perovskite compound having a perovskite structure using lead, tin or the like as a central metal for a photoelectric conversion layer has been attracting attention (for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). .. The perovskite solar cell can be expected to have high photoelectric conversion efficiency and can be manufactured by a printing method, so that the manufacturing cost can be significantly reduced.

一方、近年、ポリイミド、ポリエステル系の耐熱高分子材料や金属箔を基材とするフレキシブルな太陽電池が注目されるようになってきている。フレキシブル太陽電池は、薄型化や軽量化による運搬、施工の容易さや、衝撃に強い等の利点があり、例えば、フレキシブル基材上に、光が照射されると電流を生じる機能を有する光電変換層等の複数の層を薄膜状に積層することにより製造される。更に、必要に応じてフレキシブル太陽電池の上下面を、太陽電池封止シートを積層して封止する。
例えば、特許文献2には、シート状のアルミニウム基材を含む半導体装置用基板、及び、この半導体装置用基板を含む有機薄膜太陽電池が記載されている。
On the other hand, in recent years, flexible solar cells based on polyimide, polyester-based heat-resistant polymer materials and metal foils have been attracting attention. Flexible solar cells have advantages such as ease of transportation, ease of construction, and impact resistance due to thinning and weight reduction. For example, a photoelectric conversion layer having a function of generating an electric current when light is irradiated on a flexible base material. It is manufactured by laminating a plurality of layers such as, etc. in a thin film form. Further, if necessary, the upper and lower surfaces of the flexible solar cell are sealed by laminating a solar cell sealing sheet.
For example, Patent Document 2 describes a substrate for a semiconductor device including a sheet-shaped aluminum base material, and an organic thin-film solar cell including the substrate for the semiconductor device.

特開2014−72327号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-72227 特開2013−253317号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-253317

M.M.Lee,et al,Science,2012,338,643M. M. Lee, et al, Science, 2012, 338, 643

太陽電池の製造時には、一般的に、基材上に電極(下部電極)の製膜を行い、その製膜した電極を一部切削加工する。
切削加工方法として、例えば、レーザーパターニングが用いられるが、レーザーパターニングでは、形成された切削溝のエッジ部分に突起が形成され、突起が光電変換層を貫通して透明電極(上部電極)と導通することがあるという問題があった。切削溝のエッジ部分に形成される突起は、電極(特に金属電極)がレーザーエネルギーにより溶融したのち、冷却されて凝固し、塊り(バリ)となったものである。特に電極の厚みが大きい場合には、切削溝のエッジ部分に形成される突起も大きくなり、不良が発生しやすかった。
When manufacturing a solar cell, generally, a film of an electrode (lower electrode) is formed on a base material, and a part of the formed electrode is cut.
As a cutting method, for example, laser patterning is used. In laser patterning, protrusions are formed on the edge portion of the formed cutting groove, and the protrusions penetrate the photoelectric conversion layer and conduct with the transparent electrode (upper electrode). There was a problem that there was something. The protrusions formed on the edge portion of the cutting groove are lumps (burrs) formed by melting the electrodes (particularly metal electrodes) by laser energy and then cooling and solidifying them. In particular, when the thickness of the electrode is large, the protrusions formed at the edge portion of the cutting groove also become large, and defects are likely to occur.

別の切削加工方法として、切削ツールを用いたメカニカルパターニングが用いられている。しかしながら、メカニカルパターニングでは、基材を大きく損傷させない程度の切削圧力で切削を行おうとすると、切削残りが発生し、絶縁不良が発生するという問題があった。特に基材の表面に凹凸がある場合には、切削ツールの刃先が凹部に追従できず、切削残りが発生しやすかった。
図1に、従来の太陽電池の製造方法におけるメカニカルパターニングによる電極の切削加工の一例を模式的に示す断面図を示す。図1に示すように、基材2(金属箔21と絶縁層22とを有する)上に製膜した電極3をメカニカルパターニングにより切削加工すると、形成された切削溝の底に切削残り31が発生する。
As another cutting method, mechanical patterning using a cutting tool is used. However, in mechanical patterning, if cutting is performed at a cutting pressure that does not significantly damage the base material, there is a problem that cutting residue is generated and insulation failure occurs. In particular, when the surface of the base material is uneven, the cutting edge of the cutting tool cannot follow the concave portion, and cutting residue is likely to occur.
FIG. 1 shows a cross-sectional view schematically showing an example of electrode cutting by mechanical patterning in a conventional solar cell manufacturing method. As shown in FIG. 1, when the electrode 3 formed on the base material 2 (having the metal foil 21 and the insulating layer 22) is machined by mechanical patterning, a cutting residue 31 is generated at the bottom of the formed cutting groove. do.

なお、太陽電池の製造時には、次いで、切削加工された電極上に光電変換層の製膜を行い、その製膜した光電変換層を更に一部切削加工し、更に、切削加工された光電変換層上に透明電極の製膜を行い、その製膜した透明電極を更に一部切削加工する。このようにして、基材上にパターニングされた複数の層を積層していくことが一般的である。 At the time of manufacturing a solar cell, a photoelectric conversion layer is then formed on the cut electrode, a part of the formed photoelectric conversion layer is further cut, and then the cut photoelectric conversion layer is further formed. A transparent electrode is formed on the film, and a part of the formed transparent electrode is further cut. In this way, it is common to stack a plurality of patterned layers on the base material.

本発明は、電極の切削加工時の切削残りの発生を抑制し、安定して絶縁性を確保することができる太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、該太陽電池の製造方法により得られた太陽電池を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a solar cell, which can suppress the generation of uncut residue during the cutting process of an electrode and can stably secure the insulating property. Another object of the present invention is to provide a solar cell obtained by the method for manufacturing the solar cell.

本発明は、基材上に複数の太陽電池セルを有する太陽電池の製造方法であって、前記複数の太陽電池セルは、それぞれ、電極と、透明電極と、前記電極と前記透明電極との間に配置された光電変換層とを有する積層体からなり、かつ、隣接する太陽電池セル同士が直列に接続しており、前記基材上に前記電極を製膜する工程(1A)と、前記電極をメカニカルパターニングにより切削加工し、前記電極に複合切削溝を形成する工程(1B)と、前記切削加工された電極上に前記光電変換層を製膜し、前記光電変換層の切削加工を行う工程(2)と、前記切削加工された光電変換層上に前記透明電極を製膜し、前記透明電極の切削加工を行う工程(3)とを有しており、前記工程(1B)の前記切削加工において、切削溝が重なるように2回以上メカニカルパターニングにより切削加工し、前記電極に削り幅Wの第1切削溝から削り幅Wの第n切削溝(nは2以上の整数)までが重なった複合切削溝を形成する太陽電池の製造方法である。
以下、本発明を詳述する。
The present invention is a method for manufacturing a solar cell having a plurality of solar cell cells on a substrate, wherein the plurality of solar cell cells are located between an electrode, a transparent electrode, and the electrode and the transparent electrode, respectively. A step (1A) of forming the electrode on the base material, which is composed of a laminate having a photoelectric conversion layer arranged in the above, and adjacent solar cells are connected in series to each other, and the electrode. Is cut by mechanical patterning to form a composite cutting groove on the electrode (1B), and the photoelectric conversion layer is formed on the cut electrode and the photoelectric conversion layer is cut. It has (2) and a step (3) of forming the transparent electrode on the machined photoelectric conversion layer and cutting the transparent electrode, and the cutting of the step (1B). in machining, and cutting by the mechanical patterning two or more times so that the cutting groove overlaps, to the n cut groove width W n sharpener from first cutting groove width W 1 scraping the electrodes (n is an integer of 2 or more) This is a method for manufacturing a solar cell that forms a composite cutting groove in which the two are overlapped.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明者らは、基材上に複数の太陽電池セルを有し、該複数の太陽電池セルは、電極と、透明電極と、上記電極と上記透明電極との間に配置された光電変換層とを有する積層体からなり、かつ、隣接する太陽電池セル同士が直列に接続している太陽電池を検討した。本発明者らは、このような太陽電池の製造方法における電極の切削加工として特定の工程を行うことにより、切削残りの発生を抑制し、安定して絶縁性を確保することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。 The present inventors have a plurality of solar cells on a substrate, and the plurality of solar cells are a photoelectric conversion layer arranged between an electrode, a transparent electrode, and the electrode and the transparent electrode. A solar cell composed of a laminated body having the above and in which adjacent solar cell cells are connected in series was examined. The present inventors have found that by performing a specific step as a cutting process of an electrode in such a method for manufacturing a solar cell, it is possible to suppress the generation of uncut residue and stably secure the insulating property. The present invention has been completed.

本発明の太陽電池の製造方法は、基材上に複数の太陽電池セルを有する太陽電池の製造方法である。
上記複数の太陽電池セルは、それぞれ、電極と、透明電極と、上記電極と上記透明電極との間に配置された光電変換層とを有する積層体からなり、かつ、隣接する太陽電池セル同士が直列に接続している。
The method for manufacturing a solar cell of the present invention is a method for manufacturing a solar cell having a plurality of solar cells on a base material.
Each of the plurality of solar cells is composed of a laminate having an electrode, a transparent electrode, and a photoelectric conversion layer arranged between the electrode and the transparent electrode, and adjacent solar cells are adjacent to each other. Connected in series.

上記基材は特に限定されず、例えば、ポリイミド、ポリエステル系の耐熱性高分子からなる樹脂フィルム、金属箔、薄板ガラス等を有するものが挙げられる。なかでも、金属箔が好ましい。
上記金属箔を用いることにより、耐熱性高分子を用いる場合と比べてコストを抑えられるとともに、高温処理を行うことができる。即ち、有機無機ペロブスカイト化合物を含む光電変換層形成時において耐光性(光劣化に対する耐性)を付与する目的で80℃以上の温度で熱アニール(加熱処理)を行っても、歪みの発生を最小限に抑えて、高い光電変換効率を得ることができる。
The base material is not particularly limited, and examples thereof include those having a resin film made of polyimide or a polyester-based heat-resistant polymer, a metal foil, and thin glass. Of these, metal foil is preferable.
By using the metal foil, the cost can be suppressed as compared with the case of using the heat-resistant polymer, and the high temperature treatment can be performed. That is, even if thermal annealing (heat treatment) is performed at a temperature of 80 ° C. or higher for the purpose of imparting light resistance (resistance to photodegradation) when forming a photoelectric conversion layer containing an organic-inorganic perovskite compound, the occurrence of distortion is minimized. It is possible to obtain high photoelectric conversion efficiency.

上記金属箔は特に限定されず、例えば、アルミニウム、チタン、銅、金等の金属や、ステンレス鋼(SUS)等の合金からなる金属箔が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。なかでも、アルミニウム箔が好ましい。上記アルミニウム箔を用いることにより、他の金属箔を用いる場合と比べてもコストを抑えられ、柔軟性があることから作業性を向上できる。 The metal foil is not particularly limited, and examples thereof include a metal foil made of a metal such as aluminum, titanium, copper, and gold, and a metal foil made of an alloy such as stainless steel (SUS). These may be used alone or in combination of two or more. Of these, aluminum foil is preferable. By using the aluminum foil, the cost can be suppressed as compared with the case where other metal foils are used, and the workability can be improved because of the flexibility.

上記基材は、更に、上記金属箔上に形成された絶縁層を有していてもよい。即ち、上記基材は、金属箔と上記金属箔上に形成された絶縁層とを有するものであってもよい。 The base material may further have an insulating layer formed on the metal foil. That is, the base material may have a metal foil and an insulating layer formed on the metal foil.

上記絶縁層は特に限定されず、例えば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛等からなる無機絶縁層、エポキシ樹脂、ポリイミド等からなる有機絶縁層が挙げられる。なかでも、上記金属箔がアルミニウム箔である場合には、上記絶縁層が酸化アルミニウム被膜であることが好ましい。
上記絶縁層として上記酸化アルミニウム被膜を用いることにより、有機絶縁層の場合と比べて、大気中の水分が絶縁層を透過して光電変換層(特に、有機無機ペロブスカイト化合物を含む光電変換層)を劣化させることを抑制することができる。上記絶縁層として上記酸化アルミニウム被膜を用いることにより、上記アルミニウム箔と接することで時間の経過とともに有機無機ペロブスカイト化合物を含む光電変換層に変色が生じ、腐食が起きるという現象を抑制することができる。
なお、一般的な他の太陽電池では光電変換層がアルミニウムと反応して変色が生じること等は報告されておらず、上記のような腐食が起きるという現象は、光電変換層が有機無機ペロブスカイト化合物を含むペロブスカイト太陽電池に特有の問題として本発明者らが見出したものである。
The insulating layer is not particularly limited, and examples thereof include an inorganic insulating layer made of aluminum oxide, silicon oxide, zinc oxide and the like, and an organic insulating layer made of epoxy resin, polyimide and the like. Among them, when the metal foil is an aluminum foil, it is preferable that the insulating layer is an aluminum oxide film.
By using the aluminum oxide film as the insulating layer, moisture in the atmosphere permeates the insulating layer to form a photoelectric conversion layer (particularly, a photoelectric conversion layer containing an organic-inorganic perovskite compound) as compared with the case of the organic insulating layer. Deterioration can be suppressed. By using the aluminum oxide film as the insulating layer, it is possible to suppress the phenomenon that the photoelectric conversion layer containing the organic-inorganic perovskite compound is discolored and corroded with the passage of time when it comes into contact with the aluminum foil.
It has not been reported that the photoelectric conversion layer reacts with aluminum to cause discoloration in other general solar cells, and the phenomenon that the above-mentioned corrosion occurs is that the photoelectric conversion layer is an organic-inorganic perovskite compound. It was discovered by the present inventors as a problem peculiar to the perovskite solar cell including.

上記酸化アルミニウム被膜の厚みは特に限定されないが、好ましい下限が0.1μm、好ましい上限が20μmであり、より好ましい下限が0.5μm、より好ましい上限が10μmである。上記酸化アルミニウム被膜の厚みが0.5μm以上であれば、上記酸化アルミニウム被膜が上記アルミニウム箔の表面を充分に覆うことができ、上記アルミニウム箔と電極との間の絶縁性が安定する。上記酸化アルミニウム被膜の厚みが10μm以下であれば、上記基材を湾曲させても上記酸化アルミニウム被膜にクラックが生じにくい。有機無機ペロブスカイト化合物を含む光電変換層形成時に加熱処理を行う際に、上記アルミニウム箔との熱膨張係数の差によって上記酸化アルミニウム被膜及び/又はその上に形成された層にクラックが生じることを抑制することができる。
上記酸化アルミニウム被膜の厚みは、例えば、上記基材の断面を電子顕微鏡(例えば、S−4800、HITACHI社製等)で観察し、得られた写真のコントラストを解析することにより測定することができる。
The thickness of the aluminum oxide film is not particularly limited, but a preferable lower limit is 0.1 μm, a preferable upper limit is 20 μm, a more preferable lower limit is 0.5 μm, and a more preferable upper limit is 10 μm. When the thickness of the aluminum oxide film is 0.5 μm or more, the aluminum oxide film can sufficiently cover the surface of the aluminum foil, and the insulating property between the aluminum foil and the electrode is stable. When the thickness of the aluminum oxide film is 10 μm or less, cracks are unlikely to occur in the aluminum oxide film even if the base material is curved. When heat treatment is performed when forming a photoelectric conversion layer containing an organic-inorganic perovskite compound, it is possible to prevent cracks from occurring in the aluminum oxide film and / or the layer formed on the aluminum oxide film due to the difference in thermal expansion coefficient from the aluminum foil. can do.
The thickness of the aluminum oxide film can be measured, for example, by observing the cross section of the base material with an electron microscope (for example, S-4800, manufactured by Hitachi, Ltd.) and analyzing the contrast of the obtained photographs. ..

上記酸化アルミニウム被膜の厚みの比率は特に限定されないが、上記基材の厚み100%に対する好ましい下限が0.1%、好ましい上限が15%である。上記比率が0.1%以上であれば、上記酸化アルミニウム被膜の硬度が上がり、上記電極を切削加工する際に上記酸化アルミニウム被膜の剥離を抑制しつつ切削加工を良好に行うことができ、絶縁不良及び導通不良の発生を抑制することができる。上記比率が15%以下であれば、有機無機ペロブスカイト化合物を含む光電変換層形成時に加熱処理を行う際に、上記アルミニウム箔との熱膨張係数の差によって上記酸化アルミニウム被膜及び/又はその上に形成された上記電極にクラックが生じることを抑制することができる。これにより、太陽電池の抵抗値が上昇してしまったり、上記アルミニウム箔が露出して有機無機ペロブスカイト化合物を含む光電変換層に腐食が起きたりすることを抑制することができる。上記比率のより好ましい下限は0.5%、より好ましい上限は5%である。 The ratio of the thickness of the aluminum oxide film is not particularly limited, but the preferable lower limit is 0.1% and the preferable upper limit is 15% with respect to the thickness of the base material of 100%. When the ratio is 0.1% or more, the hardness of the aluminum oxide film is increased, and when the electrode is cut, the cutting process can be performed satisfactorily while suppressing the peeling of the aluminum oxide film, and insulation is provided. It is possible to suppress the occurrence of defects and poor continuity. When the above ratio is 15% or less, when the heat treatment is performed at the time of forming the photoelectric conversion layer containing the organic-inorganic perovskite compound, it is formed on the aluminum oxide film and / or on the aluminum oxide film due to the difference in the coefficient of thermal expansion from the aluminum foil. It is possible to suppress the occurrence of cracks in the above-mentioned electrodes. As a result, it is possible to prevent the resistance value of the solar cell from increasing and the aluminum foil from being exposed to corrode the photoelectric conversion layer containing the organic-inorganic perovskite compound. The more preferable lower limit of the above ratio is 0.5%, and the more preferable upper limit is 5%.

上記酸化アルミニウム被膜を製膜する方法は特に限定されず、例えば、上記アルミニウム箔に陽極酸化を施す方法、上記アルミニウム箔の表面にアルミニウムのアルコキシド等を塗布する方法、上記アルミニウム箔の表面に熱処理による自然酸化被膜を形成する方法等が挙げられる。なかでも、上記アルミニウム箔の表面全体を均一に酸化させることができ、大量生産に適していることから、上記アルミニウム箔に陽極酸化を施す方法が好ましい。即ち、上記酸化アルミニウム被膜は、陽極酸化被膜であることが好ましい。
上記アルミニウム箔に陽極酸化を施す場合には、陽極酸化における処理濃度、処理温度、電流密度、処理時間等を変更することにより、上記酸化アルミニウム被膜の厚みを調整することができる。上記処理時間は特に限定されないが、上記基材の作製の容易さの観点から、好ましい下限は5分、好ましい上限は120分であり、より好ましい上限は60分である。
The method for forming the aluminum oxide film is not particularly limited, and for example, a method of anodizing the aluminum foil, a method of applying an aluminum alkoxide or the like to the surface of the aluminum foil, or a heat treatment on the surface of the aluminum foil. Examples thereof include a method of forming a natural oxide film. Among them, the method of anodizing the aluminum foil is preferable because the entire surface of the aluminum foil can be uniformly oxidized and suitable for mass production. That is, the aluminum oxide film is preferably an anodized film.
When anodizing the aluminum foil, the thickness of the aluminum oxide film can be adjusted by changing the treatment concentration, treatment temperature, current density, treatment time, etc. in the anodization. The treatment time is not particularly limited, but from the viewpoint of ease of preparation of the base material, the preferable lower limit is 5 minutes, the preferable upper limit is 120 minutes, and the more preferable upper limit is 60 minutes.

上記基材の厚みは特に限定されないが、好ましい下限が5μm、好ましい上限が500μmである。上記基材の厚みが5μm以上であれば、充分な機械的強度を持つ、取扱い性に優れた太陽電池とすることができる。上記基材の厚みが500μm以下であれば、フレキシブル性に優れた太陽電池とすることができる。上記基材の厚みのより好ましい下限は10μm、より好ましい上限は100μmである。
上記基材の厚みとは、上記基材が上記金属箔と上記金属箔上に形成された絶縁層とを有する場合、上記金属箔と上記絶縁層とを含む上記基材全体の厚みを意味する。
The thickness of the base material is not particularly limited, but a preferable lower limit is 5 μm and a preferable upper limit is 500 μm. When the thickness of the base material is 5 μm or more, a solar cell having sufficient mechanical strength and excellent handleability can be obtained. When the thickness of the base material is 500 μm or less, a solar cell having excellent flexibility can be obtained. A more preferable lower limit of the thickness of the base material is 10 μm, and a more preferable upper limit is 100 μm.
The thickness of the base material means the thickness of the entire base material including the metal foil and the insulating layer when the base material has the metal foil and the insulating layer formed on the metal foil. ..

上述したように上記基材が上記金属箔と上記金属箔上に形成された絶縁層とを有する場合、上記電極は、上記基材の上記絶縁層側に配置される。
上記電極及び上記透明電極は、どちらが陰極になってもよく、陽極になってもよい。上記電極及び上記透明電極の材料として、例えば、FTO(フッ素ドープ酸化スズ)、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム、マグネシウム、アルミニウム、マグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金、Al/Al混合物、Al/LiF混合物、金等の金属、CuI等が挙げられる。更にITO(インジウムスズ酸化物)、SnO、AZO(アルミニウム亜鉛酸化物)、IZO(インジウム亜鉛酸化物)、GZO(ガリウム亜鉛酸化物)等の導電性透明材料、導電性透明ポリマー等が挙げられる。これらの材料は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
As described above, when the base material has the metal foil and the insulating layer formed on the metal foil, the electrodes are arranged on the insulating layer side of the base material.
Either of the electrode and the transparent electrode may be a cathode or an anode. Materials for the electrode and the transparent electrode include, for example, FTO (fluorine-doped tin oxide), sodium, sodium-potassium alloy, lithium, magnesium, aluminum, magnesium-silver mixture, magnesium-indium mixture, aluminum-lithium alloy, Al / Examples thereof include Al 2 O 3 mixture, Al / LiF mixture, metal such as gold, CuI and the like. Further, conductive transparent materials such as ITO (indium tin oxide), SnO 2 , AZO (aluminum zinc oxide), IZO (indium zinc oxide), GZO (gallium zinc oxide), conductive transparent polymers and the like can be mentioned. .. These materials may be used alone or in combination of two or more.

上記電極は、金属電極であってもよい。本発明の太陽電池の製造方法では、電極の切削加工においてレーザーパターニングではなくメカニカルパターニングが用いられるため、上記電極が、レーザーエネルギーにより溶融して切削溝のエッジ部分の突起となりやすい金属電極であっても、突起が形成されることがない。
上記金属電極を構成する金属として、例えば、上述したようなアルミニウム等に加えて、チタン、モリブデン、銀、ニッケル、タンタル、金、SUS、銅等も挙げられる。これらの金属は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
The electrode may be a metal electrode. In the method for manufacturing a solar cell of the present invention, mechanical patterning is used instead of laser patterning in the electrode cutting process. Therefore, the electrode is a metal electrode that is easily melted by laser energy and becomes a protrusion at an edge portion of a cutting groove. However, no protrusions are formed.
Examples of the metal constituting the metal electrode include titanium, molybdenum, silver, nickel, tantalum, gold, SUS, copper and the like in addition to aluminum and the like as described above. These metals may be used alone or in combination of two or more.

上記電極の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は10nm、好ましい上限は1000nmである。上記厚みが10nm以上であれば、上記電極を電極として機能させたうえで抵抗を抑えることができ、良好に切削加工を行うことができる。上記厚みが1000nm以下であれば、上記電極を切削加工する際に割れ又はクラックのない良好な形状で切削加工を行うことができる。上記電極の厚みのより好ましい下限は20nm、より好ましい上限は500nmである。 The thickness of the electrode is not particularly limited, but the preferred lower limit is 10 nm and the preferred upper limit is 1000 nm. When the thickness is 10 nm or more, the electrode can function as an electrode and the resistance can be suppressed, so that the cutting process can be performed satisfactorily. When the thickness is 1000 nm or less, the electrode can be cut in a good shape without cracks or cracks. The more preferable lower limit of the thickness of the electrode is 20 nm, and the more preferable upper limit is 500 nm.

上記光電変換層は、一般式R−M−X(但し、Rは有機分子、Mは金属原子、Xはハロゲン原子又はカルコゲン原子である。)で表される有機無機ペロブスカイト化合物を含むことが好ましい。
上記光電変換層に上記有機無機ペロブスカイト化合物を用いることにより、太陽電池の光電変換効率を向上させることができる。
なお、本明細書中、「層」とは、明確な境界を有する層だけではなく、含有元素が徐々に変化する濃度勾配のある層をも意味する。なお、層の元素分析は、例えば、太陽電池の断面のFE−TEM/EDS線分析測定を行い、特定元素の元素分布を確認する等によって行うことができる。本明細書中、層とは、平坦な薄膜状の層だけではなく、他の層と一緒になって複雑に入り組んだ構造を形成しうる層をも意味する。
The photoelectric conversion layer may contain an organic-inorganic perovskite compound represented by the general formula R-MX 3 (where R is an organic molecule, M is a metal atom, and X is a halogen atom or a chalcogen atom). preferable.
By using the organic-inorganic perovskite compound in the photoelectric conversion layer, the photoelectric conversion efficiency of the solar cell can be improved.
In the present specification, the “layer” means not only a layer having a clear boundary but also a layer having a concentration gradient in which the contained elements gradually change. The elemental analysis of the layer can be performed, for example, by performing FE-TEM / EDS line analysis measurement of the cross section of the solar cell and confirming the elemental distribution of the specific element. In the present specification, the layer means not only a flat thin film layer but also a layer capable of forming a complicated and intricate structure together with other layers.

上記Rは有機分子であり、C(l、m、nはいずれも正の整数)で示されることが好ましい。
上記Rは、具体的には例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、エチルメチルアミン、メチルプロピルアミン、ブチルメチルアミン、メチルペンチルアミン、ヘキシルメチルアミン、エチルプロピルアミン、エチルブチルアミン、イミダゾール、アゾール、ピロール、アジリジン、アジリン、アゼチジン、アゼト、イミダゾリン、カルバゾール、メチルカルボキシアミン、エチルカルボキシアミン、プロピルカルボキシアミン、ブチルカルボキシアミン、ペンチルカルボキシアミン、ヘキシルカルボキシアミン、ホルムアミジニウム、グアニジン、アニリン、ピリジン及びこれらのイオン(例えば、メチルアンモニウム(CHNH)等)やフェネチルアンモニウム等が挙げられる。なかでも、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、プロピルカルボキシアミン、ブチルカルボキシアミン、ペンチルカルボキシアミン、ホルムアミジニウム、グアニジン及びこれらのイオンが好ましく、メチルアミン、エチルアミン、ペンチルカルボキシアミン、ホルムアミジニウム、グアニジン及びこれらのイオンがより好ましい。なかでも、高い光電変換効率が得られることから、メチルアミン、ホルムアミジニウム及びこれらのイオンが更に好ましい。
The above R is an organic molecule, and is preferably represented by C l N m H n (all l, m, and n are positive integers).
Specifically, the R is, for example, methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, pentylamine, hexylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, trimethylamine, triethylamine, tripropyl. Amines, tributylamines, tripentylamines, trihexylamines, ethylmethylamines, methylpropylamines, butylmethylamines, methylpentylamines, hexylmethylamines, ethylpropylamines, ethylbutylamines, imidazoles, azoles, pyrroles, aziridines, azirins, Azetidine, azeto, imidazoline, carbazole, methylcarboxyamine, ethylcarboxyamine, propylcarboxyamine, butylcarboxyamine, pentylcarboxyamine, hexylcarboxyamine, formamidinium, guanidine, aniline, pyridine and their ions (eg, methylammonium). (CH 3 NH 3 ), etc.) and phenethylammonium, etc. can be mentioned. Among them, methylamine, ethylamine, propylamine, propylcarboxyamine, butylcarboxyamine, pentylcarboxyamine, formamidinium, guanidine and their ions are preferable, and methylamine, ethylamine, pentylcarboxyamine, formamidinium, guanidine and the like. These ions are more preferred. Of these, methylamine, formamidinium and ions thereof are more preferable because high photoelectric conversion efficiency can be obtained.

上記Mは金属原子であり、例えば、鉛、スズ、亜鉛、チタン、アンチモン、ビスマス、ニッケル、鉄、コバルト、銀、銅、ガリウム、ゲルマニウム、マグネシウム、カルシウム、インジウム、アルミニウム、マンガン、クロム、モリブデン、ユーロピウム等が挙げられる。なかでも、電子軌道の重なりの観点から、鉛又はスズが好ましい。これらの金属原子は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。 The above M is a metal atom, for example, lead, tin, zinc, titanium, antimony, bismuth, nickel, iron, cobalt, silver, copper, gallium, germanium, magnesium, calcium, indium, aluminum, manganese, chromium, molybdenum, Europium and the like can be mentioned. Of these, lead or tin is preferable from the viewpoint of overlapping electron orbits. These metal atoms may be used alone or in combination of two or more.

上記Xはハロゲン原子又はカルコゲン原子であり、例えば、塩素、臭素、ヨウ素、硫黄、セレン等が挙げられる。これらのハロゲン原子又はカルコゲン原子は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。なかでも、構造中にハロゲンを含有することで、上記有機無機ペロブスカイト化合物が有機溶媒に可溶になり、安価な印刷法等への適用が可能になることから、ハロゲン原子が好ましい。更に、上記有機無機ペロブスカイト化合物のエネルギーバンドギャップが狭くなることから、ヨウ素がより好ましい。 The X is a halogen atom or a chalcogen atom, and examples thereof include chlorine, bromine, iodine, sulfur and selenium. These halogen atoms or chalcogen atoms may be used alone or in combination of two or more. Among them, a halogen atom is preferable because the inclusion of halogen in the structure makes the organic-inorganic perovskite compound soluble in an organic solvent and can be applied to an inexpensive printing method or the like. Further, iodine is more preferable because the energy band gap of the organic-inorganic perovskite compound is narrowed.

上記有機無機ペロブスカイト化合物は、体心に金属原子M、各頂点に有機分子R、面心にハロゲン原子又はカルコゲン原子Xが配置された立方晶系の構造を有することが好ましい。
図4は、体心に金属原子M、各頂点に有機分子R、面心にハロゲン原子又はカルコゲン原子Xが配置された立方晶系の構造である、有機無機ペロブスカイト化合物の結晶構造の一例を示す模式図である。詳細は明らかではないが、上記構造を有することにより、結晶格子内の八面体の向きが容易に変わることができるため、上記有機無機ペロブスカイト化合物中の電子の移動度が高くなり太陽電池の光電変換効率が向上すると推定される。
The organic-inorganic perovskite compound preferably has a cubic structure in which a metal atom M is arranged at the body center, an organic molecule R is arranged at each apex, and a halogen atom or a chalcogen atom X is arranged at the face center.
FIG. 4 shows an example of the crystal structure of an organic-inorganic perovskite compound, which is a cubic structure in which a metal atom M is arranged at the body center, an organic molecule R is arranged at each apex, and a halogen atom or a chalcogen atom X is arranged at the face center. It is a schematic diagram. Although the details are not clear, the orientation of the octahedron in the crystal lattice can be easily changed by having the above structure, so that the mobility of electrons in the organic-inorganic perovskite compound becomes high and the photoelectric conversion of the solar cell is performed. It is estimated that efficiency will improve.

上記有機無機ペロブスカイト化合物は、結晶性半導体であることが好ましい。結晶性半導体とは、X線散乱強度分布を測定し、散乱ピークが検出できる半導体を意味している。
上記有機無機ペロブスカイト化合物が結晶性半導体であれば、上記有機無機ペロブスカイト化合物中の電子の移動度が高くなり、太陽電池の光電変換効率が向上する。上記有機無機ペロブスカイト化合物が結晶性半導体であれば、太陽電池に光を照射し続けることによる光電変換効率の低下(光劣化)、特に短絡電流の低下に起因する光劣化が抑制されやすくなる。
The organic-inorganic perovskite compound is preferably a crystalline semiconductor. The crystalline semiconductor means a semiconductor capable of measuring the X-ray scattering intensity distribution and detecting the scattering peak.
If the organic-inorganic perovskite compound is a crystalline semiconductor, the mobility of electrons in the organic-inorganic perovskite compound is increased, and the photoelectric conversion efficiency of the solar cell is improved. If the organic-inorganic perovskite compound is a crystalline semiconductor, a decrease in photoelectric conversion efficiency (photodegradation) due to continuous irradiation of the solar cell with light, particularly a decrease in photodegradation due to a decrease in short-circuit current can be easily suppressed.

結晶化の指標として結晶化度を評価することもできる。結晶化度は、X線散乱強度分布測定により検出された結晶質由来の散乱ピークと非晶質部由来のハローとをフィッティングにより分離し、それぞれの強度積分を求めて、全体のうちの結晶部分の比を算出することにより求めることができる。
上記有機無機ペロブスカイト化合物の結晶化度の好ましい下限は30%である。上記結晶化度が30%以上であれば、上記有機無機ペロブスカイト化合物中の電子の移動度が高くなり、太陽電池の光電変換効率が向上する。上記結晶化度が30%以上であれば、太陽電池に光を照射し続けることによる光電変換効率の低下(光劣化)、特に短絡電流の低下に起因する光劣化が抑制されやすくなる。上記結晶化度のより好ましい下限は50%、更に好ましい下限は70%である。
上記有機無機ペロブスカイト化合物の結晶化度を上げる方法として、例えば、熱アニール(加熱処理)、レーザー等の強度の強い光の照射、プラズマ照射等が挙げられる。
The degree of crystallization can also be evaluated as an index of crystallization. The crystallinity is determined by separating the scattering peak derived from the crystalline substance and the halo derived from the amorphous part detected by the X-ray scattering intensity distribution measurement by fitting, and obtaining the intensity integration of each to obtain the crystal part of the whole. It can be obtained by calculating the ratio of.
The preferable lower limit of the crystallinity of the organic-inorganic perovskite compound is 30%. When the crystallinity is 30% or more, the mobility of electrons in the organic-inorganic perovskite compound is high, and the photoelectric conversion efficiency of the solar cell is improved. When the degree of crystallinity is 30% or more, a decrease in photoelectric conversion efficiency (photodegradation) due to continuous irradiation of the solar cell with light, particularly photodegradation due to a decrease in short-circuit current is likely to be suppressed. The more preferable lower limit of the crystallinity is 50%, and the more preferable lower limit is 70%.
Examples of the method for increasing the crystallinity of the organic-inorganic perovskite compound include thermal annealing (heat treatment), irradiation with strong light such as a laser, and plasma irradiation.

他の結晶化の指標として結晶子径を評価することもできる。結晶子径は、X線散乱強度分布測定により検出された結晶質由来の散乱ピークの半値幅からhalder−wagner法で算出することができる。
上記有機無機ペロブスカイト化合物の結晶子径の好ましい下限は5nmである。上記結晶子径が5nm以上であれば、太陽電池に光を照射し続けることによる光電変換効率の低下(光劣化)、特に短絡電流の低下に起因する光劣化が抑制される。上記有機無機ペロブスカイト化合物中の電子の移動度が高くなり、太陽電池の光電変換効率が向上する。上記結晶子径のより好ましい下限は10nm、更に好ましい下限は20nmである。
The crystallite diameter can also be evaluated as another index of crystallization. The crystallite diameter can be calculated by the holder-wagner method from the half width of the scattering peak derived from the crystalline substance detected by the X-ray scattering intensity distribution measurement.
The preferable lower limit of the crystallite diameter of the organic-inorganic perovskite compound is 5 nm. When the crystallite diameter is 5 nm or more, a decrease in photoelectric conversion efficiency (photodegradation) due to continuous irradiation of the solar cell with light, particularly photodegradation due to a decrease in short-circuit current is suppressed. The mobility of electrons in the organic-inorganic perovskite compound is increased, and the photoelectric conversion efficiency of the solar cell is improved. The more preferable lower limit of the crystallite diameter is 10 nm, and the more preferable lower limit is 20 nm.

上記光電変換層は、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、上記有機無機ペロブスカイト化合物に加えて、更に、有機半導体又は無機半導体を含んでいてもよい。
上記有機半導体として、例えば、ポリ(3−アルキルチオフェン)等のチオフェン骨格を有する化合物等が挙げられる。更に例えば、ポリパラフェニレンビニレン骨格、ポリビニルカルバゾール骨格、ポリアニリン骨格、ポリアセチレン骨格等を有する導電性高分子等も挙げられる。更に、例えば、フタロシアニン骨格、ナフタロシアニン骨格、ペンタセン骨格、ベンゾポルフィリン骨格等のポルフィリン骨格、スピロビフルオレン骨格等を有する化合物や、表面修飾されていてもよいカーボンナノチューブ、グラフェン、フラーレン等のカーボン含有材料も挙げられる。
The photoelectric conversion layer may further contain an organic semiconductor or an inorganic semiconductor in addition to the organic-inorganic perovskite compound as long as the effects of the present invention are not impaired.
Examples of the organic semiconductor include compounds having a thiophene skeleton such as poly (3-alkylthiophene). Further, for example, a conductive polymer having a polyparaphenylene vinylene skeleton, a polyvinylcarbazole skeleton, a polyaniline skeleton, a polyacetylene skeleton and the like can be mentioned. Further, for example, a compound having a porphyrin skeleton such as a phthalocyanine skeleton, a naphthalocyanine skeleton, a pentacene skeleton, a benzoporphyrin skeleton, a spirobifluorene skeleton, and carbon-containing materials such as carbon nanotubes, graphene, and fullerene which may be surface-modified. Can also be mentioned.

上記無機半導体として、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化スズ、酸化ガリウム、硫化スズ、硫化インジウム、硫化亜鉛、CuSCN、CuO、CuI、MoO、V、WO、MoS、MoSe、CuS等が挙げられる。 Examples of the inorganic semiconductor include titanium oxide, zinc oxide, indium oxide, tin oxide, gallium oxide, tin sulfide, indium sulfide, zinc sulfide, CuSCN, Cu 2 O, CuI, MoO 3 , V 2 O 5 , WO 3 , and so on. Examples thereof include MoS 2 , MoSe 2 , and Cu 2 S.

上記光電変換層は、上記有機無機ペロブスカイト化合物と上記有機半導体又は上記無機半導体とを含む場合、薄膜状の有機半導体又は無機半導体部位と薄膜状の有機無機ペロブスカイト化合物部位とを積層した積層体であってもよいし、有機半導体又は無機半導体部位と有機無機ペロブスカイト化合物部位とを複合化した複合膜であってもよい。製法が簡便である点では積層体が好ましく、上記有機半導体又は上記無機半導体中の電荷分離効率を向上させることができる点では複合膜が好ましい。 When the organic-inorganic perovskite compound and the organic semiconductor or the inorganic semiconductor are contained, the photoelectric conversion layer is a laminate in which a thin-film organic semiconductor or an inorganic semiconductor moiety and a thin-film organic-inorganic perovskite compound moiety are laminated. It may be a composite film in which an organic semiconductor or an inorganic semiconductor moiety and an organic-inorganic perovskite compound moiety are composited. A laminated body is preferable in terms of simple manufacturing method, and a composite film is preferable in that the charge separation efficiency in the organic semiconductor or the inorganic semiconductor can be improved.

上記薄膜状の有機無機ペロブスカイト化合物部位の厚みは、好ましい下限が5nm、好ましい上限が5000nmである。上記厚みが5nm以上であれば、充分に光を吸収することができるようになり、光電変換効率が高くなる。上記厚みが5000nm以下であれば、電荷分離できない領域が発生することを抑制できるため、光電変換効率の向上につながる。上記厚みのより好ましい下限は10nm、より好ましい上限は1000nmであり、更に好ましい下限は20nm、更に好ましい上限は500nmである。 The thickness of the thin-film organic-inorganic perovskite compound moiety has a preferable lower limit of 5 nm and a preferable upper limit of 5000 nm. When the thickness is 5 nm or more, light can be sufficiently absorbed and the photoelectric conversion efficiency becomes high. When the thickness is 5000 nm or less, it is possible to suppress the occurrence of a region where charge separation is not possible, which leads to an improvement in photoelectric conversion efficiency. The more preferable lower limit of the thickness is 10 nm, the more preferable upper limit is 1000 nm, the further preferable lower limit is 20 nm, and the further preferable upper limit is 500 nm.

上記光電変換層が、有機半導体又は無機半導体部位と有機無機ペロブスカイト化合物部位とを複合化した複合膜である場合、上記複合膜の厚みの好ましい下限は30nm、好ましい上限は3000nmである。上記厚みが30nm以上であれば、充分に光を吸収することができるようになり、光電変換効率が高くなる。上記厚みが3000nm以下であれば、電荷が電極に到達しやすくなるため、光電変換効率が高くなる。上記厚みのより好ましい下限は40nm、より好ましい上限は2000nmであり、更に好ましい下限は50nm、更に好ましい上限は1000nmである。 When the photoelectric conversion layer is a composite film in which an organic semiconductor or an inorganic semiconductor moiety and an organic-inorganic perovskite compound moiety are composited, the preferable lower limit of the thickness of the composite film is 30 nm, and the preferable upper limit is 3000 nm. When the thickness is 30 nm or more, light can be sufficiently absorbed and the photoelectric conversion efficiency becomes high. When the thickness is 3000 nm or less, the electric charge easily reaches the electrode, so that the photoelectric conversion efficiency is high. A more preferable lower limit of the thickness is 40 nm, a more preferable upper limit is 2000 nm, a further preferable lower limit is 50 nm, and a further preferable upper limit is 1000 nm.

上記光電変換層は、光電変換層形成後に熱アニール(加熱処理)が施されていることが好ましい。熱アニール(加熱処理)を施すことにより、光電変換層中の有機無機ペロブスカイト化合物の結晶化度を充分に上げることができ、光を照射し続けることによる光電変換効率の低下(光劣化)をより抑制することができる。
なお、耐熱性高分子からなる樹脂フィルムを用いた太陽電池にこのような熱アニール(加熱処理)を行うと、樹脂フィルムと光電変換層等との熱膨張係数の差により、アニール時に歪みが生じ、その結果、高い光電変換効率を達成することが難しくなることがある。上記金属箔を用いた場合には、熱アニール(加熱処理)を行っても、歪みの発生を最小限に抑えて、高い光電変換効率を得ることができる。
The photoelectric conversion layer is preferably heat-annealed (heat-treated) after the photoelectric conversion layer is formed. By performing thermal annealing (heat treatment), the crystallinity of the organic-inorganic perovskite compound in the photoelectric conversion layer can be sufficiently increased, and the decrease in photoelectric conversion efficiency (photodegradation) due to continuous irradiation with light can be further reduced. It can be suppressed.
When such a thermal annealing (heat treatment) is performed on a solar cell using a resin film made of a heat-resistant polymer, distortion occurs during annealing due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the resin film and the photoelectric conversion layer or the like. As a result, it may be difficult to achieve high photoelectric conversion efficiency. When the above metal foil is used, even if thermal annealing (heat treatment) is performed, the occurrence of distortion can be minimized and high photoelectric conversion efficiency can be obtained.

上記熱アニール(加熱処理)を行う場合、上記光電変換層を加熱する温度は特に限定されないが、100℃以上、250℃未満であることが好ましい。上記加熱温度が100℃以上であれば、上記有機無機ペロブスカイト化合物の結晶化度を充分に上げることができる。上記加熱温度が250℃未満であれば、上記有機無機ペロブスカイト化合物を熱劣化させることなく加熱処理を行うことができる。より好ましい加熱温度は、120℃以上、200℃以下である。加熱時間は特に限定されないが、3分以上、2時間以内であることが好ましい。上記加熱時間が3分以上であれば、上記有機無機ペロブスカイト化合物の結晶化度を充分に上げることができる。上記加熱時間が2時間以内であれば、上記有機無機ペロブスカイト化合物を熱劣化させることなく加熱処理を行うことができる。
これらの加熱操作は真空又は不活性ガス下で行われることが好ましく、露点温度は10℃以下が好ましく、7.5℃以下がより好ましく、5℃以下が更に好ましい。
When the thermal annealing (heat treatment) is performed, the temperature at which the photoelectric conversion layer is heated is not particularly limited, but is preferably 100 ° C. or higher and lower than 250 ° C. When the heating temperature is 100 ° C. or higher, the crystallinity of the organic-inorganic perovskite compound can be sufficiently increased. When the heating temperature is less than 250 ° C., the heat treatment can be performed without thermally deteriorating the organic-inorganic perovskite compound. More preferable heating temperatures are 120 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. The heating time is not particularly limited, but is preferably 3 minutes or more and 2 hours or less. When the heating time is 3 minutes or more, the crystallinity of the organic-inorganic perovskite compound can be sufficiently increased. If the heating time is within 2 hours, the heat treatment can be performed without thermally deteriorating the organic-inorganic perovskite compound.
These heating operations are preferably performed under vacuum or an inert gas, and the dew point temperature is preferably 10 ° C. or lower, more preferably 7.5 ° C. or lower, still more preferably 5 ° C. or lower.

上記複数の太陽電池セルにおける、電極と、透明電極と、上記電極と上記透明電極との間に配置された光電変換層とを有する積層体は、上記電極及び上記透明電極のうちの陰極となる側と、上記光電変換層との間に、電子輸送層を有してもよい。
上記電子輸送層の材料は特に限定されず、例えば、N型導電性高分子、N型低分子有機半導体、N型金属酸化物、N型金属硫化物、ハロゲン化アルカリ金属、アルカリ金属、界面活性剤等が挙げられる。具体的には例えば、シアノ基含有ポリフェニレンビニレン、ホウ素含有ポリマー、バソキュプロイン、バソフェナントレン、ヒドロキシキノリナトアルミニウム、オキサジアゾール化合物、ベンゾイミダゾール化合物等が挙げられる。更に、ナフタレンテトラカルボン酸化合物、ペリレン誘導体、ホスフィンオキサイド化合物、ホスフィンスルフィド化合物、フルオロ基含有フタロシアニン、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化スズ、酸化ガリウム、硫化スズ、硫化インジウム、硫化亜鉛等が挙げられる。
In the plurality of solar cells, the laminate having an electrode, a transparent electrode, and a photoelectric conversion layer arranged between the electrode and the transparent electrode serves as a cathode among the electrode and the transparent electrode. An electron transport layer may be provided between the side and the photoelectric conversion layer.
The material of the electron transport layer is not particularly limited, and for example, N-type conductive polymer, N-type low-molecular-weight organic semiconductor, N-type metal oxide, N-type metal sulfide, alkali metal halide, alkali metal, and surface activity. Agents and the like can be mentioned. Specific examples thereof include cyano group-containing polyphenylene vinylene, boron-containing polymer, vasocuproin, vasofenanthrene, hydroxyquinolinatoaluminum, oxadiazole compound, benzimidazole compound and the like. Further, naphthalene tetracarboxylic acid compound, perylene derivative, phosphine oxide compound, phosphine sulfide compound, fluorogroup-containing phthalocyanine, titanium oxide, zinc oxide, indium oxide, tin oxide, gallium oxide, tin sulfide, indium sulfide, zinc sulfide and the like can be mentioned. Be done.

上記電子輸送層は、薄膜状の電子輸送層(バッファ層)のみからなっていてもよいが、多孔質状の電子輸送層を含むことが好ましい。特に、上記光電変換層が、有機半導体又は無機半導体部位と有機無機ペロブスカイト化合物部位とを複合化した複合膜である場合、より複雑な複合膜(より複雑に入り組んだ構造)が得られ、光電変換効率が高くなることから、多孔質状の電子輸送層上に複合膜が製膜されていることが好ましい。 The electron transport layer may be composed of only a thin-film electron transport layer (buffer layer), but preferably includes a porous electron transport layer. In particular, when the photoelectric conversion layer is a composite film in which an organic semiconductor or an inorganic semiconductor moiety and an organic-inorganic perovskite compound moiety are composited, a more complicated composite film (more complicated structure) can be obtained, and photoelectric conversion can be obtained. Since the efficiency is high, it is preferable that the composite film is formed on the porous electron transport layer.

上記電子輸送層の厚みは、好ましい下限が1nm、好ましい上限が2000nmである。上記厚みが1nm以上であれば、充分にホールをブロックできるようになる。上記厚みが2000nm以下であれば、電子輸送の際の抵抗になり難く、光電変換効率が高くなる。上記電子輸送層の厚みのより好ましい下限は3nm、より好ましい上限は1000nmであり、更に好ましい下限は5nm、更に好ましい上限は500nmである。 The preferred lower limit of the thickness of the electron transport layer is 1 nm, and the preferred upper limit is 2000 nm. When the thickness is 1 nm or more, holes can be sufficiently blocked. When the thickness is 2000 nm or less, it is unlikely to become a resistance during electron transport, and the photoelectric conversion efficiency becomes high. The more preferable lower limit of the thickness of the electron transport layer is 3 nm, the more preferable upper limit is 1000 nm, the further preferable lower limit is 5 nm, and the further preferable upper limit is 500 nm.

上記複数の太陽電池セルにおける、電極と、透明電極と、上記電極と上記透明電極との間に配置された光電変換層とを有する積層体は、上記光電変換層と、上記電極及び上記透明電極のうちの陽極となる側との間に、ホール輸送層を有してもよい。
上記ホール輸送層の材料は特に限定されず、例えば、P型導電性高分子、P型低分子有機半導体、P型金属酸化物、P型金属硫化物、界面活性剤等が挙げられる。具体的には例えば、ポリ(3−アルキルチオフェン)等のチオフェン骨格を有する化合物等が挙げられる。、例えば、トリフェニルアミン骨格、ポリパラフェニレンビニレン骨格、ポリビニルカルバゾール骨格、ポリアニリン骨格、ポリアセチレン骨格等を有する導電性高分子等も挙げられる。更に、例えば、フタロシアニン骨格、ナフタロシアニン骨格、ペンタセン骨格、ベンゾポルフィリン骨格等のポルフィリン骨格、スピロビフルオレン骨格等を有する化合物等が挙げられる。更に、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化ニッケル、酸化銅、酸化スズ、硫化モリブデン、硫化タングステン、硫化銅、硫化スズ等、フルオロ基含有ホスホン酸、カルボニル基含有ホスホン酸、CuSCN、CuI等の銅化合物、カーボンナノチューブ、グラフェン等のカーボン含有材料等が挙げられる。
In the plurality of solar cells, the laminate having the electrode, the transparent electrode, and the photoelectric conversion layer arranged between the electrode and the transparent electrode is the photoelectric conversion layer, the electrode, and the transparent electrode. A hole transport layer may be provided between the two and the side to be the anode.
The material of the hole transport layer is not particularly limited, and examples thereof include a P-type conductive polymer, a P-type low molecular weight organic semiconductor, a P-type metal oxide, a P-type metal sulfide, and a surfactant. Specific examples thereof include compounds having a thiophene skeleton such as poly (3-alkylthiophene). For example, a conductive polymer having a triphenylamine skeleton, a polyparaphenylene vinylene skeleton, a polyvinylcarbazole skeleton, a polyaniline skeleton, a polyacetylene skeleton and the like can also be mentioned. Further, for example, a compound having a porphyrin skeleton such as a phthalocyanine skeleton, a naphthalocyanine skeleton, a pentacene skeleton, a benzoporphyrin skeleton, a spirobifluorene skeleton and the like can be mentioned. Further, molybdenum oxide, vanadium oxide, tungsten oxide, nickel oxide, copper oxide, tin oxide, molybdenum sulfide, tungsten sulfide, copper sulfide, tin sulfide, etc., fluorogroup-containing phosphonic acid, carbonyl group-containing phosphonic acid, CuSCN, CuI, etc. Examples thereof include carbon-containing materials such as copper compounds, carbon nanotubes, and graphene.

上記ホール輸送層は、その一部が上記光電変換層に浸漬していてもよい(上記光電変換層と入り組んだ構造を形成していてもよい)し、上記光電変換層上に薄膜状に配置されてもよい。上記ホール輸送層が薄膜状に存在する時の厚みは、好ましい下限は1nm、好ましい上限は2000nmである。上記厚みが1nm以上であれば、充分に電子をブロックできるようになる。上記厚みが2000nm以下であれば、ホール輸送の際の抵抗になり難く、光電変換効率が高くなる。上記厚みのより好ましい下限は3nm、より好ましい上限は1000nmであり、更に好ましい下限は5nm、更に好ましい上限は500nmである。 A part of the hole transport layer may be immersed in the photoelectric conversion layer (may form a complicated structure with the photoelectric conversion layer), and may be arranged in a thin film on the photoelectric conversion layer. May be done. When the hole transport layer is present as a thin film, the preferable lower limit is 1 nm and the preferable upper limit is 2000 nm. When the thickness is 1 nm or more, electrons can be sufficiently blocked. When the thickness is 2000 nm or less, it is unlikely to become a resistance during hole transportation, and the photoelectric conversion efficiency becomes high. The more preferable lower limit of the thickness is 3 nm, the more preferable upper limit is 1000 nm, the further preferable lower limit is 5 nm, and the further preferable upper limit is 500 nm.

上記複数の太陽電池セルは、上記透明電極上を覆うバリア層で封止されていてもよい。
上記バリア層の材料としてはバリア性を有していれば特に限定されないが、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂又は無機材料等が挙げられる。上記バリア層の材料は、上記熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂と、上記無機材料との組み合わせでもよい。
The plurality of solar cells may be sealed with a barrier layer that covers the transparent electrodes.
The material of the barrier layer is not particularly limited as long as it has a barrier property, and examples thereof include a thermosetting resin, a thermoplastic resin, and an inorganic material. The material of the barrier layer may be a combination of the thermosetting resin or the thermoplastic resin and the inorganic material.

上記熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ブチルゴム、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ABS樹脂、ポリブタジエン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリイソブチレン等が挙げられる。 Examples of the thermosetting resin or thermoplastic resin include epoxy resin, acrylic resin, silicone resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, butyl rubber, polyester, polyurethane, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyvinyl alcohol, and poly. Examples thereof include vinyl acetate, ABS resin, polybutadiene, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyisobutylene and the like.

上記バリア層の材料が熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂である場合、バリア層(樹脂層)の厚みは、好ましい下限が100nm、好ましい上限が100000nmである。上記厚みのより好ましい下限は500nm、より好ましい上限は50000nmであり、更に好ましい下限は1000nm、更に好ましい上限は20000nmである。 When the material of the barrier layer is a thermosetting resin or a thermoplastic resin, the thickness of the barrier layer (resin layer) has a preferable lower limit of 100 nm and a preferable upper limit of 100,000 nm. A more preferable lower limit of the thickness is 500 nm, a more preferable upper limit is 50,000 nm, a further preferable lower limit is 1000 nm, and a further preferable upper limit is 20000 nm.

上記無機材料としては、Si、Al、Zn、Sn、In、Ti、Mg、Zr、Ni、Ta、W、Cu若しくはこれらを2種以上含む合金の酸化物、窒化物又は酸窒化物が挙げられる。なかでも、上記バリア層に水蒸気バリア性及び柔軟性を付与するために、Zn、Snの両金属元素を含む金属元素の酸化物、窒化物又は酸窒化物が好ましい。 Examples of the inorganic material include oxides, nitrides or oxynitrides of Si, Al, Zn, Sn, In, Ti, Mg, Zr, Ni, Ta, W, Cu or alloys containing two or more of them. .. Of these, oxides, nitrides or oxynitrides of metal elements containing both Zn and Sn metal elements are preferable in order to impart water vapor barrier properties and flexibility to the barrier layer.

上記バリア層の材料が無機材料である場合、バリア層(無機層)の厚みは、好ましい下限が30nm、好ましい上限が3000nmである。上記厚みが30nm以上であれば、上記無機層が充分な水蒸気バリア性を有することができ、太陽電池の耐久性が向上する。上記厚みが3000nm以下であれば、上記無機層の厚みが増した場合であっても、発生する応力が小さいため、上記無機層と上記積層体との剥離を抑制することができる。上記厚みのより好ましい下限は50nm、より好ましい上限は1000nmであり、更に好ましい下限は100nm、更に好ましい上限は500nmである。
なお、上記無機層の厚みは、光学干渉式膜厚測定装置(例えば、大塚電子社製のFE−3000等)を用いて測定することができる。
When the material of the barrier layer is an inorganic material, the thickness of the barrier layer (inorganic layer) has a preferable lower limit of 30 nm and a preferable upper limit of 3000 nm. When the thickness is 30 nm or more, the inorganic layer can have a sufficient water vapor barrier property, and the durability of the solar cell is improved. When the thickness is 3000 nm or less, even when the thickness of the inorganic layer is increased, the stress generated is small, so that peeling between the inorganic layer and the laminated body can be suppressed. The more preferable lower limit of the thickness is 50 nm, the more preferable upper limit is 1000 nm, the further preferable lower limit is 100 nm, and the further preferable upper limit is 500 nm.
The thickness of the inorganic layer can be measured using an optical interferometry film thickness measuring device (for example, FE-3000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).

上記複数の太陽電池セルは、更に、上記バリア層が、例えば樹脂フィルム、無機材料を被覆した樹脂フィルム等のその他の材料で覆われていてもよい。即ち、上記積層体と上記その他の材料との間を、上記バリア層によって封止、充填又は接着している構成であってもよい。これにより、仮に上記バリア層にピンホールがあった場合にも充分に水蒸気をブロックすることができ、太陽電池の耐久性をより向上させることができる。 In the plurality of solar cells, the barrier layer may be further covered with another material such as a resin film or a resin film coated with an inorganic material. That is, the structure may be such that the laminate and the other material are sealed, filled, or adhered by the barrier layer. As a result, even if there is a pinhole in the barrier layer, water vapor can be sufficiently blocked, and the durability of the solar cell can be further improved.

本発明の太陽電池の製造方法は、上述したような基材上に複数の太陽電池セルを有し、該複数の太陽電池セルは、それぞれ、電極と、透明電極と、これらの間に配置された光電変換層とを有する積層体からなり、かつ、隣接する太陽電池セル同士が直列に接続している太陽電池を製造するものである。 The method for manufacturing a solar cell of the present invention has a plurality of solar cell cells on a substrate as described above, and the plurality of solar cell cells are arranged between an electrode and a transparent electrode, respectively. A solar cell is manufactured which is composed of a laminated body having a photoelectric conversion layer and in which adjacent solar cells are connected in series.

本発明の太陽電池の製造方法では、まず、上記基材上に上記電極を製膜する工程(1A)を行う。
図2に、本発明の太陽電池の製造方法における工程(1A)(図2(a))、及び、工程(1B)(図2(b)及び(c))の一例を模式的に示す断面図を示す。図2(a)に示すように、工程(1A)では、基材2(金属箔21と絶縁層22とを有する)上に電極3を製膜する。
In the method for manufacturing a solar cell of the present invention, first, a step (1A) of forming a film of the electrode on the base material is performed.
FIG. 2 is a cross section schematically showing an example of steps (1A) (FIG. 2 (a)) and steps (1B) (FIGS. 2 (b) and (c)) in the method for manufacturing a solar cell of the present invention. The figure is shown. As shown in FIG. 2A, in the step (1A), the electrode 3 is formed on the base material 2 (having the metal foil 21 and the insulating layer 22).

上記電極を製膜する方法は特に限定されず、例えば、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等が挙げられる。 The method for forming the film on the electrode is not particularly limited, and examples thereof include vapor deposition, sputtering, ion plating, and the like.

本発明の太陽電池の製造方法では、次いで、上記電極をメカニカルパターニングにより切削加工し、上記電極に複合切削溝を形成する工程(1B)を行う。上記工程(1B)の上記切削加工においては、切削溝が重なるように2回以上メカニカルパターニングにより切削加工し、上記電極に削り幅Wの第1切削溝から削り幅Wの第n切削溝(nは2以上の整数)までが重なった複合切削溝を形成する。
図2に、本発明の太陽電池の製造方法における工程(1A)(図2(a))、及び、工程(1B)(図2(b)及び(c))の一例を模式的に示す断面図を示す。図2(b)に示すように、工程(1B)では、まず、電極3を、刃先61により切削加工し、電極3に削り幅Wの第1切削溝を形成する(1回目の切削加工)。次いで、図2(c)に示すように、電極3を、切削溝が重なるように刃先62により切削加工し、電極3に削り幅Wの第2切削溝を形成する(2回目の切削加工)。刃先61及び62は、同じものであっても異なるものであってもよい。このようにして、第n回目の切削加工までを行う。これにより、電極3に削り幅Wの第1切削溝から削り幅Wの第n切削溝(nは2以上の整数)までが重なった複合切削溝を形成する。切削加工の回数は、2回以上であれば特に限定されず、3回以上であってもよい。
上記工程(1B)により2回以上の切削加工を行うことにより、上記基材を大きく損傷させない程度の切削圧力で切削を行いつつ、切削残りの発生を抑制し、安定して絶縁性を確保することができる。
In the method for manufacturing a solar cell of the present invention, the electrode is then machined by mechanical patterning to form a composite cutting groove in the electrode (1B). In the cutting processing of the step (1B), and cutting by the mechanical patterning two or more times so that the cutting groove overlaps the n cutting groove width W n sharpener from first cutting groove width W 1 sharpener to the electrode A composite cutting groove in which (n is an integer of 2 or more) overlaps is formed.
FIG. 2 is a cross section schematically showing an example of steps (1A) (FIG. 2 (a)) and steps (1B) (FIGS. 2 (b) and (c)) in the method for manufacturing a solar cell of the present invention. The figure is shown. As shown in FIG. 2 (b), the step (1B), first, an electrode 3, and cutting by the cutting edge 61, cutting the electrode 3 to form the first cutting groove width W 1 (1 st cutting ). Next, as shown in FIG. 2C, the electrode 3 is cut by the cutting edge 62 so that the cutting grooves overlap, and a second cutting groove having a cutting width W 2 is formed on the electrode 3 (second cutting process). ). The cutting edges 61 and 62 may be the same or different. In this way, the nth cutting process is performed. Thus, the n cutting groove width W n sharpener from first cutting groove width W 1 sharpener to the electrode 3 (n is an integer of 2 or more) to form a composite cutting grooves overlap up. The number of cutting operations is not particularly limited as long as it is two or more, and may be three or more.
By performing the cutting process two or more times in the above step (1B), the cutting is performed at a cutting pressure that does not significantly damage the base material, while the occurrence of uncut parts is suppressed to ensure stable insulation. be able to.

上記削り幅W、上記削り幅Wのそれぞれは特に限定されないが、好ましい下限は20μm、好ましい上限は500μmである。上記それぞれの削り幅が20μm以上であれば、安定して絶縁性を確保することができる。上記それぞれの削り幅が500μm以下であれば、太陽電池における非発電領域の割合を減らすことができ、光電変換効率の低下を抑制できる。上記それぞれの削り幅のより好ましい下限は30μm、より好ましい上限は100μmである。 Each of the above-mentioned cutting width W 1 and the above-mentioned cutting width W 2 is not particularly limited, but the preferable lower limit is 20 μm and the preferable upper limit is 500 μm. When each of the above cutting widths is 20 μm or more, stable insulation can be ensured. When each of the above cutting widths is 500 μm or less, the proportion of the non-power generation region in the solar cell can be reduced, and the decrease in photoelectric conversion efficiency can be suppressed. The more preferable lower limit of each of the above-mentioned cutting widths is 30 μm, and the more preferable upper limit is 100 μm.

上記複合切削溝は、上記第1切削溝から上記第n切削溝(nは2以上の整数)までが重なったものであり、上記工程(1B)において2回以上の切削加工を行うことにより形成されたものである。
上記複合切削溝の幅は特に限定されないが、好ましい下限は30μm、好ましい上限は1000μmであり、より好ましい上限は500μmである。
The composite cutting groove is formed by overlapping the first cutting groove to the nth cutting groove (n is an integer of 2 or more) and is formed by performing cutting work twice or more in the step (1B). It was done.
The width of the composite cutting groove is not particularly limited, but a preferable lower limit is 30 μm, a preferable upper limit is 1000 μm, and a more preferable upper limit is 500 μm.

上記第1切削溝から上記第n切削溝(nは2以上の整数)までは、それぞれ、隣接する切削溝との重なり部分を有している。
重なり部分の幅は特に限定されないが、例えば、第1切削溝と第2切削溝とが重なる場合、上記第1切削溝と上記第2切削溝との重なり部分の幅は、上記第1切削溝の削り幅Wの3/10〜9/10倍が好ましい。上記重なり部分の幅が3/10倍以上であれば、太陽電池における非発電領域の割合を減らすことができ、光電変換効率の低下を抑制できる。上記重なり部分の幅が9/10倍以下であれば、ほぼ同じ位置に複数回の切削加工を行うことで上記基材が大きく損傷してしまうことを、抑制することができる。上記重なり部分の幅は、より好ましい下限が上記第1切削溝の削り幅Wの5/10倍、より好ましい上限が8/10倍であり、更に好ましい下限が6/10倍である。
例えば、3回の切削加工を行い第2切削溝と第3切削溝とが重なる場合、上記第2切削溝と上記第3切削溝との重なり部分の幅も、上記第1切削溝と上記第2切削溝との重なり部分の幅と同様である。4回以上の切削加工を行う場合も同様である。
Each of the first cutting groove to the nth cutting groove (n is an integer of 2 or more) has an overlapping portion with an adjacent cutting groove.
The width of the overlapping portion is not particularly limited, but for example, when the first cutting groove and the second cutting groove overlap, the width of the overlapping portion between the first cutting groove and the second cutting groove is the first cutting groove. 3 / 10-9 / 10 times the width W 1 cut is preferred. When the width of the overlapping portion is 3/10 times or more, the proportion of the non-power generation region in the solar cell can be reduced, and the decrease in photoelectric conversion efficiency can be suppressed. When the width of the overlapping portion is 9/10 times or less, it is possible to prevent the base material from being significantly damaged by performing the cutting process a plurality of times at substantially the same position. The width of the overlapping portion is more preferred lower limit is 5/10 times the width W 1 sharpener of the first cutting grooves, a more preferred upper limit is 8/10 times, still more preferred lower limit is 6/10 times.
For example, when the second cutting groove and the third cutting groove overlap after performing three cutting processes, the width of the overlapping portion between the second cutting groove and the third cutting groove is also the width of the first cutting groove and the first cutting groove. 2 The width is the same as the width of the overlapping portion with the cutting groove. The same applies when cutting four or more times.

上記削り幅Wから上記削り幅W、上記複合切削溝の幅及び上記重なり部分の幅は、例えば、マイクロスコープ(例えば、キーエンス製VN−8010)による三次元画像解析により測定することができる。
この際、必ずしも1回の切削加工ごとに解析を行う必要はなく、2回以上の全ての切削加工が終わってから解析を行えばよい。上記複合切削溝には切削加工に起因する筋が観察されるため、2回以上の全ての切削加工が終わってから解析をしたとしても、上記削り幅Wから上記削り幅W及び上記重なり部分の幅であっても測定することができる。上記複合切削溝に観察される筋は、例えば、上記基材の表面の微細な傷、上記電極の微細な切削残り等であると考えられる。
The cutting width W 1 to the cutting width W n , the width of the composite cutting groove, and the width of the overlapping portion can be measured by, for example, three-dimensional image analysis using a microscope (for example, VN-8010 manufactured by KEYENCE). ..
At this time, it is not always necessary to perform the analysis for each cutting process, and the analysis may be performed after all the cutting processes for two or more times are completed. Since streaks caused by cutting are observed in the composite cutting groove, even if the analysis is performed after all the cuttings are completed two or more times, the cutting width W 1 to the cutting width W n and the overlap Even the width of the part can be measured. The streaks observed in the composite cutting groove are considered to be, for example, fine scratches on the surface of the base material, fine cutting residues of the electrodes, and the like.

上記削り幅Wから上記削り幅W、上記複合切削溝の幅及び上記重なり部分の幅を調整する方法として、例えば、メカニカルスクライブ機(例えば、三星ダイヤモンド工業社製、KMPD100等)の切削ツール(刃先)の寸法を変更したり、切削ツール(刃先)を押し付ける位置を調整したりする方法等が挙げられる。また、切削圧力を調整する方法等が挙げられる。
上記切削圧力は特に限定されないが、上記基材を大きく損傷させない程度の切削圧力であることが好ましい。具体的には、例えば、直径3mmのエアーシリンダを使用する場合において、5〜500kPaが好ましく、10〜200kPaがより好ましい。
As a method of adjusting the cutting width W 1 to the cutting width W n , the width of the composite cutting groove, and the width of the overlapping portion, for example, a cutting tool of a mechanical scribe machine (for example, manufactured by Samsung Diamond Industry Co., Ltd., KMPD100, etc.) Examples include changing the dimensions of the (cutting edge) and adjusting the position where the cutting tool (cutting edge) is pressed. Further, a method of adjusting the cutting pressure and the like can be mentioned.
The cutting pressure is not particularly limited, but it is preferable that the cutting pressure is such that the base material is not significantly damaged. Specifically, for example, when an air cylinder having a diameter of 3 mm is used, 5 to 500 kPa is preferable, and 10 to 200 kPa is more preferable.

本発明の太陽電池の製造方法では、次いで、上記切削加工された電極上に上記光電変換層を製膜し、上記光電変換層の切削加工を行う工程(2)を行う。
上記光電変換層を製膜する方法は特に限定されず、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、気相反応法(CVD)、電気化学沈積法、印刷法等が挙げられる。なかでも、印刷法を採用することで、高い光電変換効率を発揮できる太陽電池を大面積で簡易に形成することができる。印刷法として、例えば、スピンコート法、キャスト法等が挙げられ、印刷法を用いた方法としてロール−to−ロール法等が挙げられる。
In the method for manufacturing a solar cell of the present invention, a step (2) is then performed in which the photoelectric conversion layer is formed on the cut electrode and the photoelectric conversion layer is cut.
The method for forming the photoelectric conversion layer is not particularly limited, and examples thereof include a vacuum deposition method, a sputtering method, a vapor phase reaction method (CVD), an electrochemical deposition method, and a printing method. In particular, by adopting the printing method, it is possible to easily form a solar cell capable of exhibiting high photoelectric conversion efficiency in a large area. Examples of the printing method include a spin coating method, a casting method, and the like, and examples of the method using the printing method include a roll-to-roll method and the like.

上記光電変換層を切削加工する方法は特に限定されず、例えば、メカニカルパターニング、レーザーパターニング等が挙げられるが、比較的安価であることから、メカニカルパターニングが好ましい。メカニカルパターニングの場合、上記電極と同様に、上記光電変換層を、切削溝が重なるように2回以上メカニカルパターニングにより切削加工し、上記光電変換層に複合切削溝を形成してもよい。
なお、上記電子輸送層及び/又は上記ホール輸送層を設ける場合には、上記電子輸送層及び/又は上記ホール輸送層と上記光電変換層とを合わせた層に対してまとめて切削加工を行ってもよい。
The method of cutting the photoelectric conversion layer is not particularly limited, and examples thereof include mechanical patterning and laser patterning, but mechanical patterning is preferable because it is relatively inexpensive. In the case of mechanical patterning, similarly to the electrode, the photoelectric conversion layer may be cut by mechanical patterning twice or more so that the cutting grooves overlap each other to form a composite cutting groove in the photoelectric conversion layer.
When the electron transport layer and / or the hole transport layer is provided, the electron transport layer and / or the combined layer of the hole transport layer and the photoelectric conversion layer is collectively cut. May be good.

本発明の太陽電池の製造方法では、次いで、上記切削加工された光電変換層上に上記透明電極を製膜し、上記透明電極の切削加工を行う工程(3)を行う。
上記透明電極を製膜する方法は特に限定されず、例えば、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等が挙げられる。
In the method for manufacturing a solar cell of the present invention, the step (3) of forming the transparent electrode on the machined photoelectric conversion layer and cutting the transparent electrode is then performed.
The method for forming the transparent electrode is not particularly limited, and examples thereof include vapor deposition, sputtering, and ion plating.

上記透明電極を切削加工する方法は特に限定されず、例えば、メカニカルパターニング、レーザーパターニング等が挙げられるが、比較的安価であることから、メカニカルパターニングが好ましい。メカニカルパターニングの場合、上記電極と同様に、上記透明電極を、切削溝が重なるように2回以上メカニカルパターニングにより切削加工し、上記透明電極に複合切削溝を形成してもよい。 The method for cutting the transparent electrode is not particularly limited, and examples thereof include mechanical patterning and laser patterning, but mechanical patterning is preferable because it is relatively inexpensive. In the case of mechanical patterning, similarly to the electrode, the transparent electrode may be cut by mechanical patterning twice or more so that the cutting grooves overlap each other to form a composite cutting groove on the transparent electrode.

本発明の太陽電池の製造方法では、更に、上記複数の太陽電池セルを上記バリア層で封止する工程を行ってもよい。
上記バリア層の材料のうち、上記熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂で上記複数の太陽電池セルを封止する方法は特に限定されず、例えば、シート状のバリア層の材料を用いて上記複数の太陽電池セルをシールする方法等が挙げられる。バリア層の材料を有機溶媒に溶解させた溶液を上記複数の太陽電池セルに塗布する方法、バリア層となる液状モノマーを上記複数の太陽電池セルに塗布した後、熱又はUV等で液状モノマーを架橋又は重合させる方法、バリア層の材料に熱をかけて融解させた後に冷却させる方法等が挙げられる。
In the method for manufacturing a solar cell of the present invention, a step of sealing the plurality of solar cells with the barrier layer may be further performed.
Among the materials of the barrier layer, the method of sealing the plurality of solar cells with the thermosetting resin or the thermoplastic resin is not particularly limited, and for example, the plurality of materials of the barrier layer in the form of a sheet are used. Examples thereof include a method of sealing a solar cell. A method of applying a solution in which the material of the barrier layer is dissolved in an organic solvent to the plurality of solar cells, a method of applying a liquid monomer to be a barrier layer to the plurality of solar cells, and then applying the liquid monomer by heat or UV or the like. Examples thereof include a method of cross-linking or polymerizing, a method of heating the material of the barrier layer to melt it, and then cooling it.

上記バリア層の材料のうち、上記無機材料で上記積層体を封止する方法として、真空蒸着法、スパッタリング法、気相反応法(CVD)、イオンプレーティング法が好ましい。なかでも、緻密な層を形成するためにはスパッタリング法が好ましく、スパッタリング法のなかでもDCマグネトロンスパッタリング法がより好ましい。
上記スパッタリング法においては、金属ターゲット、及び、酸素ガス又は窒素ガスを原料とし、上記複数の太陽電池セル上に原料を堆積して製膜することにより、無機材料からなる無機層を形成することができる。
Among the materials for the barrier layer, a vacuum deposition method, a sputtering method, a vapor phase reaction method (CVD), and an ion plating method are preferable as a method for sealing the laminate with the inorganic material. Among them, the sputtering method is preferable for forming a dense layer, and the DC magnetron sputtering method is more preferable among the sputtering methods.
In the sputtering method, a metal target and oxygen gas or nitrogen gas are used as raw materials, and the raw materials are deposited on the plurality of solar cells to form a film to form an inorganic layer made of an inorganic material. can.

本発明の太陽電池の製造方法は、生産性の観点から、ロール−to−ロール方式であることが好ましい。上記ロール−to−ロール方式は、サンプルを連続的に搬送する方式であってもよいし、サンプルを断続的に搬送するステップ送り方式であってもよい。なお、上記ロール−to−ロール方式以外にも、例えば、枚葉方式等を用いることができる。 From the viewpoint of productivity, the method for manufacturing a solar cell of the present invention is preferably a roll-to-roll method. The roll-to-roll method may be a method of continuously transporting the sample or a step feed method of intermittently transporting the sample. In addition to the roll-to-roll method, for example, a single-wafer method or the like can be used.

本発明の太陽電池の製造方法により得られた太陽電池もまた、本発明の1つである。
即ち、基材上に複数の太陽電池セルを有する太陽電池であって、前記複数の太陽電池セルは、それぞれ、電極と、透明電極と、前記電極と前記透明電極との間に配置された光電変換層とを有する積層体からなり、かつ、隣接する太陽電池セル同士が直列に接続しており、前記複数の太陽電池セルにおいて、前記電極は、削り幅Wの第1切削溝から削り幅Wの第n切削溝(nは2以上の整数)までが重なった複合切削溝により隔てられている太陽電池もまた、本発明の1つである。
このような本発明の太陽電池は、電極の切削加工時の切削残りの発生が抑制されていることから、絶縁性が安定しており、優れた光電変換効率を発揮することができる。
The solar cell obtained by the method for manufacturing a solar cell of the present invention is also one of the present inventions.
That is, it is a solar cell having a plurality of solar cells on a base material, and the plurality of solar cells are photoelectrics arranged between an electrode, a transparent electrode, and the electrode and the transparent electrode, respectively. composed of a multilayer structure including a conversion layer, and has between the adjacent solar cells are connected in series in said plurality of solar cells, the electrode has a width scraped from the first cutting groove of cutting width W 1 A solar cell in which the nth cutting groove of W n (n is an integer of 2 or more) is separated by an overlapping composite cutting groove is also one of the present inventions.
In such a solar cell of the present invention, since the generation of uncut residue during the electrode cutting process is suppressed, the insulating property is stable and excellent photoelectric conversion efficiency can be exhibited.

図3に、本発明の太陽電池の一例を模式的に示す断面図を示す。
図3に示すように、太陽電池1は、基材2(金属箔21と絶縁層22とを有する)上に複数の太陽電池セルを有する。上記複数の太陽電池セルは、それぞれ、電極3と、透明電極4と、電極3と透明電極4との間に配置された光電変換層5とを有する積層体からなる。上記複数の太陽電池セルは、電極3と、隣接する太陽電池セルの透明電極4とが接続することで、隣接する太陽電池セル同士が直列に接続している。
上記複数の太陽電池セルにおいて、電極3は、削り幅Wの第1切削溝、削り幅Wの第2切削溝及び削り幅Wの第3切削溝が重なった複合切削溝により隔てられている。図3に示す太陽電池1において、複合切削溝は、削り幅Wの第1切削溝から削り幅Wの第3切削溝までが重なったものであるが、本発明の太陽電池はこのような態様に限定されない。
図示しないが、複合切削溝には切削加工に起因する筋が観察される。このような筋は、基材2の表面の微細な傷、電極3の微細な切削残り等であると考えられる。
FIG. 3 shows a cross-sectional view schematically showing an example of the solar cell of the present invention.
As shown in FIG. 3, the solar cell 1 has a plurality of solar cells on a base material 2 (having a metal foil 21 and an insulating layer 22). Each of the plurality of solar cells is composed of a laminate having an electrode 3, a transparent electrode 4, and a photoelectric conversion layer 5 arranged between the electrode 3 and the transparent electrode 4. In the plurality of solar cells, the electrodes 3 and the transparent electrodes 4 of the adjacent solar cells are connected, so that the adjacent solar cells are connected in series.
In the plurality of solar cells, the electrode 3 is separated by a composite cutting groove in which a first cutting groove having a cutting width W 1 and a second cutting groove having a cutting width W 2 and a third cutting groove having a cutting width W 3 overlap. ing. In the solar cell 1 shown in FIG. 3, the composite cutting groove is formed by overlapping the first cutting groove having a cutting width W 1 to the third cutting groove having a cutting width W 3. The mode is not limited to the above.
Although not shown, streaks caused by cutting are observed in the composite cutting groove. Such streaks are considered to be fine scratches on the surface of the base material 2, fine uncut residue of the electrode 3, and the like.

本発明によれば、電極の切削加工時の切削残りの発生を抑制し、安定して絶縁性を確保することができる太陽電池の製造方法を提供することができる。本発明によれば、該太陽電池の製造方法により得られた太陽電池を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a solar cell capable of suppressing the generation of uncut residue during the cutting process of an electrode and stably ensuring the insulating property. According to the present invention, it is possible to provide a solar cell obtained by the method for manufacturing the solar cell.

従来の太陽電池の製造方法におけるメカニカルパターニングによる電極の切削加工の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the electrode cutting process by mechanical patterning in the conventional manufacturing method of a solar cell. 本発明の太陽電池の製造方法における工程(1A)、及び、工程(1B)の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the process (1A) and the process (1B) in the manufacturing method of the solar cell of this invention. 本発明の太陽電池の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the solar cell of this invention. 有機無機ペロブスカイト化合物の結晶構造の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the crystal structure of an organic-inorganic perovskite compound.

以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
アルミニウム箔(UACJ社製、汎用アルミ材A1N30グレード、厚み100μm)に硫酸アルマイト処理により処理時間30分で陽極酸化を施すことにより、アルミニウム箔の表面に酸化アルミニウム被膜(厚み5μm、厚みの比率5%)を形成し、基材を得た。
(Example 1)
Aluminum foil (manufactured by UACJ, general-purpose aluminum material A1N30 grade, thickness 100 μm) is anodized by alumite sulfate treatment in a treatment time of 30 minutes to form an aluminum oxide film (thickness 5 μm, thickness ratio 5%) on the surface of the aluminum foil. ) Was formed to obtain a base material.

酸化アルミニウム被膜上に、蒸着機によって、厚み100nmのAl膜を形成し、更に、Al膜上に厚み100nmのTi膜をスパッタリング法によって形成した。更に、Ti膜上にTiO膜をスパッタリング法によって形成した(工程(1A))。
メカニカルスクライブ機(三星ダイヤモンド工業社製、KMPD100)を用いて切削圧力100kPaでメカニカルパターニングにより陰極のパターニング(第1切削溝、削り幅W100μm)を行った。次いで、メカニカルスクライブ機(三星ダイヤモンド工業社製、KMPD100)を用いて切削圧力100kPaでメカニカルパターニングにより第1切削溝と重なるように陰極のパターニング(第2切削溝、削り幅W100μm、第1切削溝との重なり部分の幅50μm)を行った。次いで、メカニカルスクライブ機(三星ダイヤモンド工業社製、KMPD100)を用いて切削圧力50Paでメカニカルパターニングにより第2切削溝と重なるように陰極のパターニング(第3切削溝、削り幅W100μm、第2切削溝との重なり部分の幅50μm)を行った。これにより、第1切削溝、第2切削溝及び第3切削溝が重なった複合切削溝(幅200μm)を形成した(工程(1B))。
なお、削り幅W、削り幅W、削り幅W、複合切削溝の幅及び重なり部分の幅は、マイクロスコープ(キーエンス製VN−8010)による三次元画像解析により測定した。
An Al film having a thickness of 100 nm was formed on the aluminum oxide film by a vapor deposition machine, and a Ti film having a thickness of 100 nm was further formed on the Al film by a sputtering method. Further, a TiO 2 film was formed on the Ti film by a sputtering method (step (1A)).
Cathode patterning (first cutting groove, cutting width W 1 100 μm) was performed by mechanical patterning at a cutting pressure of 100 kPa using a mechanical scribe machine (KMPD100, manufactured by Samsung Diamond Industry Co., Ltd.). Next, using a mechanical scribe machine (KMPD100 manufactured by Samsung Diamond Industry Co., Ltd.), the cathode is patterned so as to overlap the first cutting groove by mechanical patterning at a cutting pressure of 100 kPa (second cutting groove, cutting width W 2 100 μm, first cutting). The width of the overlapping portion with the groove was 50 μm). Then, mechanical scribing machine (Mitsuboshi Diamond Industrial Co., KMPD100) patterning of the cathode so as to overlap with the second cut groove by the mechanical patterning the cutting pressure 50Pa with (third cutting grooves, cutting width W 3 100 [mu] m, the second cutting The width of the overlapping portion with the groove was 50 μm). As a result, a composite cutting groove (width 200 μm) in which the first cutting groove, the second cutting groove, and the third cutting groove overlap was formed (step (1B)).
The cutting width W 1 , the cutting width W 2 , the cutting width W 3 , the width of the composite cutting groove and the width of the overlapping portion were measured by three-dimensional image analysis using a microscope (VN-8010 manufactured by KEYENCE).

陰極の上に、有機バインダとしてのポリイソブチルメタクリレートと酸化チタン(平均粒子径10nmと30nmとの混合物)とを含有する酸化チタンペーストをスピンコート法により塗布した後、200℃で30分間焼成し、厚み500nmの多孔質状の電子輸送層を形成した。 A titanium oxide paste containing polyisobutyl methacrylate as an organic binder and titanium oxide (a mixture of an average particle diameter of 10 nm and 30 nm) is applied onto the cathode by a spin coating method, and then fired at 200 ° C. for 30 minutes. A porous electron transport layer having a thickness of 500 nm was formed.

次いで、ハロゲン化金属化合物としてヨウ化鉛をN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)に溶解させて1Mの溶液を調製し、多孔質状の電子輸送層上にスピンコート法によって製膜した。更に、アミン化合物としてヨウ化メチルアンモニウムを2−プロパノールに溶解させて1Mの溶液を調製した。この溶液内に上記のヨウ化鉛を製膜したサンプルを浸漬させることによって有機無機ペロブスカイト化合物であるCHNHPbIを含む層を形成した。その後、得られたサンプルに対して120℃にて30分間アニール処理を行った。 Next, lead iodide as a metal halide compound was dissolved in N, N-dimethylformamide (DMF) to prepare a 1 M solution, and a film was formed on the porous electron transport layer by a spin coating method. Further, methylammonium iodide as an amine compound was dissolved in 2-propanol to prepare a 1M solution. A layer containing CH 3 NH 3 PbI 3 , which is an organic-inorganic perovskite compound, was formed by immersing the above-mentioned lead iodide-formed sample in this solution. Then, the obtained sample was annealed at 120 ° C. for 30 minutes.

次いで、クロロベンゼン25μLにSpiro−OMeTAD(スピロビフルオレン骨格を有する)を68mM、t−ブチルピリジンを55mM、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド・銀塩を9mM溶解させた溶液を調製した。この溶液を光電変換層上にスピンコート法によって塗布し、厚み150nmのホール輸送層を形成した。 Next, a solution was prepared in which 25 μL of chlorobenzene was dissolved with 68 mM of Spiro-OMeTAD (having a spirobifluorene skeleton), 55 mM of t-butylpyridine, and 9 mM of bis (trifluoromethylsulfonyl) imide / silver salt. This solution was applied onto the photoelectric conversion layer by a spin coating method to form a hole transport layer having a thickness of 150 nm.

その後、メカニカルパターニングにより電子輸送層、光電変換層及びホール輸送層を合わせた層のパターニングを行った(工程(2))。 Then, the electron transport layer, the photoelectric conversion layer, and the hole transport layer were combined and patterned by mechanical patterning (step (2)).

得られたホール輸送層上に、陽極(透明電極)としてスパッタリング法により厚み100nmのITO膜を形成した。メカニカルパターニングによりITO膜のパターニングを行った(工程(3))。 On the obtained hole transport layer, an ITO film having a thickness of 100 nm was formed as an anode (transparent electrode) by a sputtering method. The ITO film was patterned by mechanical patterning (step (3)).

得られた陽極上に、スパッタリング法により100nmのZnSnOからなるバリア層を形成し、太陽電池を得た。 A barrier layer made of ZnSnO having a diameter of 100 nm was formed on the obtained anode by a sputtering method to obtain a solar cell.

(実施例2〜3)
削り幅W、削り幅W、削り幅W、複合切削溝の幅及び重なり部分の幅を表1に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして、太陽電池を得た。
(Examples 2 to 3)
A solar cell was obtained in the same manner as in Example 1 except that the cutting width W 1 , the cutting width W 2 , the cutting width W 3 , the width of the composite cutting groove and the width of the overlapping portion were changed as shown in Table 1. ..

(比較例1)
工程(1B)の代わりに、メカニカルスクライブ機(三星ダイヤモンド工業社製、KMPD100)を用いて切削圧力100kPaでメカニカルパターニングにより陰極のパターニング(削り幅50μm)を1回だけ行ったこと以外は実施例1と同様にして、太陽電池を得た。
(Comparative Example 1)
Example 1 except that the cathode was patterned (cutting width 50 μm) only once by mechanical patterning at a cutting pressure of 100 kPa using a mechanical scribing machine (KMPD100 manufactured by Samsung Diamond Industry Co., Ltd.) instead of the step (1B). A solar cell was obtained in the same manner as above.

(比較例2)
工程(1B)の代わりに、メカニカルスクライブ機(三星ダイヤモンド工業社製、KMPD100)を用いて切削圧力250kPaでメカニカルパターニングにより陰極のパターニング(削り幅200μm)を1回だけ行ったこと以外は実施例1と同様にして、太陽電池を得た。
(Comparative Example 2)
Example 1 except that the cathode was patterned (cutting width 200 μm) only once by mechanical patterning at a cutting pressure of 250 kPa using a mechanical scribing machine (KMPD100 manufactured by Samsung Diamond Industry Co., Ltd.) instead of the step (1B). A solar cell was obtained in the same manner as above.

<評価>
実施例及び比較例で得られた太陽電池について、下記の評価を行った。結果を表1に示した。
<Evaluation>
The solar cells obtained in Examples and Comparative Examples were evaluated as follows. The results are shown in Table 1.

(光電変換効率の測定)
太陽電池の電極間に電源(KEITHLEY社製、236モデル)を接続し、強度100mW/cmのソーラーシミュレーション(山下電装社製)を用い、露光面積1cmで光電変換効率を測定した。
実施例1で得られた太陽電池の光電変換効率を1.0として、実施例及び比較例で得られた太陽電池の光電変換効率を規格化した。規格化した値が0.9以上であった場合を「◎」、0.9未満0.7以上であった場合を「○」、0.7未満0.6以上であった場合を「△」、0.6未満であった場合を「×」とした。
(Measurement of photoelectric conversion efficiency)
A power source (236 model manufactured by KEITHLEY) was connected between the electrodes of the solar cell, and the photoelectric conversion efficiency was measured with an exposure area of 1 cm 2 using a solar simulation (manufactured by Yamashita Denso Co., Ltd.) having an intensity of 100 mW / cm 2.
The photoelectric conversion efficiency of the solar cells obtained in Example 1 was set to 1.0, and the photoelectric conversion efficiencies of the solar cells obtained in Examples and Comparative Examples were standardized. When the standardized value is 0.9 or more, it is "◎", when it is less than 0.9 and 0.7 or more, it is "○", and when it is less than 0.7 and 0.6 or more, it is "△". , And the case where it was less than 0.6 was regarded as "x".

Figure 0006962770
Figure 0006962770

本発明によれば、電極の切削加工時の切削残りの発生を抑制し、安定して絶縁性を確保することができる太陽電池の製造方法を提供することができる。本発明によれば、該太陽電池の製造方法により得られた太陽電池を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a solar cell capable of suppressing the generation of uncut residue during the cutting process of an electrode and stably ensuring the insulating property. According to the present invention, it is possible to provide a solar cell obtained by the method for manufacturing the solar cell.

1 太陽電池
2 基材
21 金属箔
22 絶縁層
3 電極
31 切削残り
4 透明電極
5 光電変換層
61、62 刃先
1 Solar cell 2 Base material 21 Metal foil 22 Insulation layer 3 Electrode 31 Cutting remaining 4 Transparent electrode 5 Photoelectric conversion layer 61, 62 Cutting edge

Claims (8)

基材上に複数の太陽電池セルを有する太陽電池の製造方法であって、
前記複数の太陽電池セルは、それぞれ、電極と、透明電極と、前記電極と前記透明電極との間に配置された光電変換層とを有する積層体からなり、かつ、隣接する太陽電池セル同士が直列に接続しており、
前記基材上に前記電極を製膜する工程(1A)と、
前記電極をメカニカルパターニングにより切削加工し、前記電極に複合切削溝を形成する工程(1B)と、
切削加工された前記電極上に前記光電変換層を製膜し、前記光電変換層の切削加工を行う工程(2)と、
切削加工された前記光電変換層上に前記透明電極を製膜し、前記透明電極の切削加工を行う工程(3)とを有しており、
前記工程(1B)の前記切削加工において、切削溝が重なるように2回以上メカニカルパターニングにより切削加工し、前記電極に削り幅Wの第1切削溝から削り幅Wの第n切削溝(nは2以上の整数)までが重なった複合切削溝を形成し、
前記第1切削溝と前記第2切削溝との重なり部分の幅が、前記第1切削溝の削り幅Wの3/10〜9/10倍である
ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
A method for manufacturing a solar cell having a plurality of solar cells on a base material.
Each of the plurality of solar cells is composed of a laminate having an electrode, a transparent electrode, and a photoelectric conversion layer arranged between the electrode and the transparent electrode, and adjacent solar cells are connected to each other. Connected in series,
The step (1A) of forming the electrode on the base material and
The step (1B) of cutting the electrode by mechanical patterning to form a composite cutting groove on the electrode, and
To form a film of the photoelectric conversion layer on the cutting processed the upper electrode, performing cutting of the photoelectric conversion layer process (2),
To form a film of the transparent electrode on the cutting processed the photoelectric conversion layer has a step (3) to perform the cutting of the transparent electrode,
In the cutting of the step (1B), the cutting groove is machined by mechanical patterning two or more times so as to overlap, the n cutting groove width W n sharpener from first cutting groove width W 1 scraping the electrodes ( n is an integer of 2 or more) to form a composite cutting groove in which up to 2) are overlapped.
The width of the overlapping portion between the first cut grooves and the second cutting grooves, the method for manufacturing the solar cell, which is a 3 / 10-9 / 10 times the width W 1 cutting of the first cutting grooves ..
前記光電変換層は、一般式R−M−X(但し、Rは有機分子、Mは金属原子、Xはハロゲン原子又はカルコゲン原子である。)で表される有機無機ペロブスカイト化合物を含むことを特徴とする請求項1記載の太陽電池の製造方法。 The photoelectric conversion layer contains an organic-inorganic perovskite compound represented by the general formula R-MX 3 (where R is an organic molecule, M is a metal atom, and X is a halogen atom or a chalcogen atom). The method for manufacturing a solar cell according to claim 1, wherein the solar cell is characterized. 基材上に複数の太陽電池セルを有する太陽電池であって、
前記複数の太陽電池セルは、それぞれ、電極と、透明電極と、前記電極と前記透明電極との間に配置された光電変換層とを有する積層体からなり、かつ、隣接する太陽電池セル同士が直列に接続しており、
前記複数の太陽電池セルにおいて、前記電極は、削り幅Wの第1切削溝から削り幅Wの第n切削溝(nは2以上の整数)までが重なった複合切削溝により隔てられており、
前記第n切削溝は前記第n切削溝の隣の切削溝と一部が重なっており、
前記第1切削溝と前記第2切削溝との重なり部分の幅が、前記第1切削溝の削り幅Wの3/10〜9/10倍である
ことを特徴とする太陽電池。
A solar cell having a plurality of solar cells on a base material.
Each of the plurality of solar cells is composed of a laminate having an electrode, a transparent electrode, and a photoelectric conversion layer arranged between the electrode and the transparent electrode, and adjacent solar cells are connected to each other. Connected in series,
In the plurality of solar cells, the electrodes are separated by a composite cutting groove in which a first cutting groove having a cutting width W 1 and an nth cutting groove having a cutting width W n (n is an integer of 2 or more) overlap. Ori,
The nth cutting groove partially overlaps with the cutting groove next to the nth cutting groove.
The solar cell width of the overlapping portion between the first cut grooves and the second cutting grooves, characterized in that it is a 3 / 10-9 / 10 times the cutting width W 1 of the first cutting grooves.
前記電極は、金属電極であることを特徴とする請求項3記載の太陽電池。 The solar cell according to claim 3, wherein the electrode is a metal electrode. 前記基材は、金属箔と前記金属箔上に形成された絶縁層とを有することを特徴とする請求項3又は4記載の太陽電池。 The solar cell according to claim 3 or 4, wherein the base material has a metal foil and an insulating layer formed on the metal foil. 前記金属箔は、アルミニウム箔であり、前記絶縁層は、酸化アルミニウム被膜であることを特徴とする請求項5記載の太陽電池。 The metal foil is aluminum foil, the insulating layer, the solar cell according to claim 5, wherein the aluminum oxide film. 前記酸化アルミニウム被膜は、陽極酸化被膜であることを特徴とする請求項6記載の太陽電池。 The solar cell according to claim 6, wherein the aluminum oxide film is an anodized film. 前記光電変換層は、一般式R−M−X(但し、Rは有機分子、Mは金属原子、Xはハロゲン原子又はカルコゲン原子である。)で表される有機無機ペロブスカイト化合物を含むことを特徴とする請求項3、4、5、6又は7記載の太陽電池。 The photoelectric conversion layer contains an organic-inorganic perovskite compound represented by the general formula R-MX 3 (where R is an organic molecule, M is a metal atom, and X is a halogen atom or a chalcogen atom). The solar cell according to claim 3, 4, 5, 6 or 7.
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