TW201340431A - 有機薄膜太陽能電池元件 - Google Patents

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Yuji Yoshida
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Abstract

一種有機薄膜太陽能電池元件,係具備:基材;有機薄膜太陽能電池構成部,設於該基材上且至少依序積層透明電極層、有機薄膜光電轉換層及金屬電極層;接著層,以被覆該有機薄膜光電轉換層全體的方式設置於該有機薄膜太陽能電池構成部上;以及封裝基材,設於該接著層上,其中該接著層係使混合有含光硬化性樹脂或熱硬化性樹脂的接著劑、與物理吸附系乾燥劑之接著層形成用組成物硬化所得到。

Description

有機薄膜太陽能電池元件
本發明係有關於一種有機薄膜太陽能電池元件。
本案係基於2012年2月16日於日本所申請之日本特願2012-031834號,主張其優先權,將其內容援用於此。
近來,對於地球環境保護或暖化防止的意識極度高漲。為了抑制公認對地球暖化影響最大的二氧化碳的排放,最重要的是減少石油、媒、天然氣等化石燃料的利用。另一方面,隨著人類生活活動的擴大,對能源的需求逐漸增加,然而,一般認為目前作為能源而普及的化石燃料或鈾等皆為有限之資源,將來其資源量將會逐漸減少。為確保能源,則必須進行可再生之能源的開發,來代替此等枯竭性能源。
利用潔淨且取之不盡之太陽光的太陽光能係作為可再生能源而備受矚目,太陽光發電市場近來急遽擴大。
目前作為太陽光發電所使用的太陽能電池,已實用化者有光電轉換層使用單晶矽、多晶矽、非晶矽 、化合物半導體等無機半導體者。惟,使用無機半導體的太陽能電池,相較於火力發電或核能發電等製造成本較高。為了廣泛普及於一般家庭,而要求開發可更低價地製造的太陽能電池。
作為可降低成本的太陽能電池,已對染料敏化太陽能電池(dye-sensitized solar cell)及有機薄膜太陽能電池之類的有機系太陽能電池進行研究。此等當中,染料敏化太陽能電池存有電解液固化之課題。相對於此,使用低分子電子給予性有機半導體及低分子電子接受性有機半導體、或使用共軛系導電性聚合物的有機薄膜太陽能電池由於不需要電解液,可用輥對輥(roll-to-roll)法等廉價的製程以大面積進行製作,可望作為製造成本低、輕量且低發電成本的次世代太陽能電池。尤其是使用共軛系導電性聚合物的高分子型有機薄膜太陽能電池因毋需採用蒸鍍製程,可利用濕式塗布來製造,一般認為可進一步降低太陽能電池的製造成本。然而,相較於使用無機半導體的太陽能電池,有機薄膜太陽能電池之光電轉換效率較低,所以為達實用化而要求光電轉換效率的提升。因此,便對構成有機薄膜太陽能電池之光電轉換層(有機薄膜光電轉換層)的構造或材料進行各種研究。
就有機薄膜太陽能電池的最初試作而言,在C.W.Tang,Appl.Phys.Lett.,48(1986),p183-185中,1986年Tang等人發表:其設計出使用作為電子給予性有機半導體(p型有機半導體、予體)之銅酞青、及作為電子接受 性有機半導體(n型有機半導體、受體)之苝的平面pn接面型構造,並獲得大於1%的轉換效率。然而,在此種平面pn接面型的有機薄膜太陽能電池中,光電轉換僅於pn界面進行,僅有照射光的極小部分轉換成電能。其後,N.S.Sariciftci,etc.,Appl.Phys.Lett.,62(1993),p585-587中提出一種可進一步提升轉換效率之摻合p型有機半導體與n型有機半導體而成的混摻異質接面型(bulk-heterojunction)有機薄膜太陽能電池,目前,混摻異質接面型有機薄膜太陽能電池已成為有機薄膜太陽能電池的主流。
有機薄膜太陽能電池係至少具備包含透明電極(陽極)、金屬電極(陰極)、及配置於該等之間的有機膜的有機薄膜太陽能電池構成部。該有機膜則至少包含有機薄膜光電轉換層。然而,此等有機膜或金屬電極容易因水分、氧氣、由構件產生之氣體、熱等而劣化。因此,為延長有機薄膜太陽能電池的使用期限,則需提高有機薄膜太陽能電池構成部對水分、氧氣、由構件產生之氣體、熱等的耐久性。作為此類方法,已思考出將有機薄膜太陽能電池構成部置於水分或氧氣經去除的氣體環境中之方法、極力減少由構件產生之氣體之方法、採用可使有機薄膜太陽能電池元件驅動時所產生的熱有效逸散至外部的構造之方法等。
上述中,作為將有機薄膜太陽能電池構成部置於水分或氧氣經去除的氣體環境中之方法,可考量在有機EL顯示面板領域中既經使用的氣罩(cap)方式。氣罩 方式中,係將有機薄膜太陽能電池構成部封入於由基材及封裝氣罩所構成的密閉容器內。然而,在此種有機薄膜太陽能電池元件中,通常在密封容器內的有機薄膜太陽能電池構成部與封裝氣罩之間存有間隙,於是便有存在於該間隙之水分或氧氣致使有機膜或金屬電極劣化之虞。
為去除上述存在於密封容器內之間隙的水分,而提出一種封入乾燥劑之方法。
將封入有乾燥劑之有機薄膜太陽能電池元件的一例顯示在第2圖。第2圖所示之有機薄膜太陽能電池元件20係於基材21上,依序積層透明電極層22、有機薄膜光電轉換層23、金屬電極層24而形成有機薄膜太陽能電池構成部25,再於其上覆蓋由玻璃或金屬等構成的封裝氣罩26。封裝氣罩26係以密封劑27固定於基材21,與基材21共同形成密閉容器。封裝氣罩26的內側表面設有片狀的乾燥劑層28。
然而,此方法中必需對封裝氣罩26進行加工使其形成包覆有機薄膜太陽能電池構成部25及乾燥劑層28的空間,因而有製造步驟繁瑣、成本較高等問題。且,亦難以使有機薄膜太陽能電池元件20呈薄型、輕量化、大面積化。
針對上述問題,日本特開2009-99805號公報(以下稱為「專利文獻1」)提出一種隔著含有水分捕捉劑及蠟的熱熔型構件,將有機薄膜太陽能電池元件與殼體隔著該熱熔型構件予以貼合之方法。作為水分捕捉劑, 係使用氧化鋇、氧化鈣等粉末狀無機氧化物或有機金屬化合物等藉由化學反應捕捉水分者。
然而,專利文獻1所記載之方法由於使用蠟,以致耐熱性或接著性不充分。因此,在隔著熱熔型構件予以貼合後,需於其周圍塗布密封劑並使之固化,存有製造步驟繁瑣之問題。又因耐久性不充分,亦有封裝之有機薄膜太陽能電池元件的耐久性不夠充分的問題。
本發明係鑑於上述實情而開發者,茲以提供一種耐久性優良,亦能容易製造的有機薄膜太陽能電池元件為目的。
解決上述課題之本發明一形態之有機薄膜太陽能電池元件係具有以下構成:
[1]具備:基材;有機薄膜太陽能電池構成部,設於該基材上且至少依序積層透明電極層、有機薄膜光電轉換層及金屬電極層;接著層,以被覆該有機薄膜光電轉換層全體的方式設置於該有機薄膜太陽能電池構成部上;以及設於該接著層上之封裝基材;其中該接著層係使混合有含光硬化性樹脂或熱硬化性樹脂的接著劑、與物理吸附系乾燥劑之接著層形成用組成物硬化所得到。
[2]在上述[1]中,該乾燥劑可為選自包含活性碳、沸石、硫酸鎂、硫酸鈉、氯化鈣及二氧化矽凝膠之群組中的至少1種。
[3]在上述[1]中,該乾燥劑可為沸石。
[4]在上述[1]中,該乾燥劑可內包於微膠囊中。
[5]在上述[1]中,該接著劑可含有選自包含丙烯酸樹脂、環氧系樹脂、氟系樹脂、矽氧系樹脂、氯丁二烯系樹脂、丁基橡膠系樹脂及苯乙烯丁二烯橡膠系樹脂之群組中的至少1種。
[6]在上述[1]中,該接著劑可含有環氧樹脂。
[7]在上述[1]中,該封裝基材可為玻璃板、金屬板、金屬箔或阻氣性薄膜。
根據上述本發明之形態,可提供一種耐久性優良,亦能容易製造的有機薄膜太陽能電池元件。
1‧‧‧基材
2‧‧‧透明電極層
3‧‧‧有機薄膜光電轉換層
4‧‧‧金屬電極層
5‧‧‧有機薄膜太陽能電池構成部
6‧‧‧接著層
6a‧‧‧基質部
6b‧‧‧乾燥劑
7‧‧‧封裝基材
10‧‧‧有機薄膜太陽能電池元件
20‧‧‧有機薄膜太陽能電池元件
21‧‧‧基材
22‧‧‧透明電極層
23‧‧‧有機薄膜光電轉換層
24‧‧‧金屬電極層
25‧‧‧有機薄膜太陽能電池構成部
26‧‧‧封裝氣罩
27‧‧‧密封劑
28‧‧‧乾燥劑層
第1圖係表示本發明一實施形態之有機薄膜太陽能電池元件的一例的示意剖面圖。
第2圖係表示習知有機薄膜太陽能電池元件的一例的示意剖面圖。
[所欲的實施態樣]
以下,就本發明一實施形態之有機薄膜太陽能電池元件的一例,一面參照附圖同時加以說明。惟,本發明不限於以下實施形態。
第1圖係說明本實施形態之有機薄膜太陽能電池元件10之構造的示意剖面圖。
有機薄膜太陽能電池元件10具備:基材1;設於基材1上的有機薄膜太陽能電池構成部5;設於有機薄 膜太陽能電池構成部5上的接著層6;以及設於接著層6上之呈連續薄膜狀或板片狀的封裝基材7。
有機薄膜太陽能電池構成部5係由基材1側起依序積層透明電極層2、有機薄膜光電轉換層3及金屬電極層4而具有多層構造。透明電極層2係作為陽極之功能、金屬電極層4則作為陰極之功能。
透明電極層2係以部分被覆基材1的方式設置。有機薄膜光電轉換層3係以部分被覆透明電極層2、及基材1之未經透明電極層2被覆之部分的方式設置。金屬電極層4則以被覆有機薄膜光電轉換層3、及基材1之未經透明電極層2及有機薄膜光電轉換層3被覆之部分的方式設置。
接著層6係以被覆有機薄膜光電轉換層3全體的方式設置於金屬電極層4上。因此,與有機薄膜光電轉換層3相接的是基材1、透明電極層2、金屬電極層4、接著層6。
接著層6係使混合有含光硬化性樹脂或熱硬化性樹脂的接著劑、與物理吸附系乾燥劑之接著層形成用組成物硬化所得到,且係具有由硬化之接著劑構成的基質部6a內分散有粒狀乾燥劑6b的構造。
本實施形態之有機薄膜太陽能電池元件10中,太陽光由基材1側入射,通過透明電極層2在有機薄膜光電轉換層3將該光能轉換成電力。因此,就基材1而言,使用使太陽光穿透的透明基材。
在有機薄膜太陽能電池元件10中,係將接著 層6以被覆有機薄膜光電轉換層3全體的方式設置於金屬電極層4上來封裝有機薄膜太陽能電池構成部。因此,金屬電極層4、有機薄膜光電轉換層3便長期不易受到水分或氧氣的影響。由此,有機薄膜太陽能電池構成部5可長期維持穩定的光電轉換特性。故而,使用有機薄膜太陽能電池元件10的有機薄膜太陽能電池即可長期維持穩定的發電特性。茲認為此係接著層6之基質部6a由樹脂硬化物構成,且接著層6含有物理吸附系乾燥劑6b,由此接著層6即具有優良的阻隔性、接著強度、耐熱性、耐久性等,不易發生熱或時間經過所產生的阻隔性降低或層間密接性降低,得以長期抑制來自外部之水分、氧氣等的滲入、通過之故。
此外,本實施形態中,由於毋需如習知封裝氣罩般被覆有機薄膜太陽能電池構成部的側面,僅積層片狀的封裝基材7即可,可刪減加工所需之步驟及成本。因此,與以往相比可達有機薄膜太陽能電池元件之製造步驟的減少及成本的刪減。又,亦可使有機薄膜太陽能電池元件薄型化。
<基材1>
本實施形態之有機薄膜太陽能電池元件10中,太陽光由基材1側入射,通過透明電極層2在有機薄膜光電轉換層3將該光能轉換成電力。因此,作為基材1,係使用可使太陽光穿透的透明基材。
作為基材1,可列舉例如玻璃基材、石英基材、塑膠基材等。
作為構成塑膠基材之塑膠,可列舉聚丙烯、聚醚碸、聚碳酸酯、環烯烴聚合物、聚芳香酯、聚醯胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等。可單獨使用此等當中的任1種,亦可併用2種以上。
塑膠基材可呈板狀或薄膜狀。由可製造可撓式有機薄膜太陽能電池,並可廉價地提供元件言之,較佳為塑膠薄膜。若使用塑膠薄膜時,薄膜之厚度較佳為10~1000μm,更佳為50~250μm。
作為基材1,可於如上述之塑膠基材之未形成透明電極層2的一側設置無機金屬化合物之塗布層、或使用積層有阻氣性薄膜者。作為無機金屬化合物,可列舉氧化矽、氧化鋁等金屬氧化物;氟化鋁、氟化鎂等金屬氟化物;氮化矽、氮化鋁等金屬氮化物等。作為阻氣性薄膜,可列舉聚偏二氯乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化物薄膜等。
<透明電極層2>
作為透明電極層2,可單層或積層使用金屬複合氧化物膜、金屬膜、金屬氧化物或金屬微粒分散於環氧樹脂或丙烯酸樹脂等的微粒分散膜等的導電膜。作為金屬複合氧化物,可列舉ITO(銦錫複合氧化物)、銦鋅複合氧化物、鋅鋁複合氧化物等。作為金屬則可列舉金、鉑等。導電膜可經圖案化。
為降低透明電極層2之配線電阻,亦可在導電膜附設輔助電極。作為輔助電極之材料,可列舉銅或鋁 等金屬材料。
透明電極層2之厚度並不特別限定,只要處於5μm以上,較佳為50μm至150μm之範圍則無特別問題。若為5μm以下時,電阻變大,致導電性顯著下降。另一方面,厚度為150μm以上時則材料成本增加,於實用上不佳。
透明電極層2之電阻,以表面電阻率(片電阻)計較佳為200Ω/□以下,更佳為50Ω/□以下。透明電極層2之電阻可利用市售之電阻率計,基於JISK7194:1994來測定。單位Ω/□的□為無因次量(dimensionless quantity)。
<有機薄膜光電轉換層3>
作為有機薄膜光電轉換層3,由轉換效率較高、可用塗布法成膜等觀點言之,較佳為混合p型有機半導體材料與n型有機半導體材料,即所謂異質接面型的有機薄膜光電轉換層。惟本發明不限定於此,可由周知有機薄膜光電轉換層當中適當選擇。
作為該p型有機半導體材料,可列舉例如聚噻吩(PT)、聚對苯乙炔(PPV,polyphenylenevinylene)、其衍生物等導電性高分子材料。作為PT衍生物,可列舉例如聚(3-己基噻吩)(P3HT)、聚(3-辛基噻吩)(P3OT)等。尤其較佳為具有區域規則(regioregular)立體結構的PT衍生物。作為PPV衍生物,可列舉例如聚(2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)-1,4-苯乙炔)(MEHPPV)等。又可為此等衍生物之共聚物。
作為該n型有機半導體材料,可列舉例如C60、C70等富勒烯或其衍生物。作為富勒烯衍生物,則可列舉例如PCBM([6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯,[6,6]-Phenyl-C61-Butyric acid Methyl ester)等。
混摻異質接面型有機薄膜光電轉換層之上述p型高分子材料與n型有機半導體材料的混合比(質量比)並不特別限定,一般只要處於10/90~90/10之範圍則無特別問題。
有機薄膜光電轉換層3之厚度較佳為5~1000nm,更佳為10~100nm。有機薄膜光電轉換層3之厚度可利用市售之膜厚計來測定。
<金屬電極層4>
將金屬電極層4作為陰極使用時,作為構成金屬電極層4之材料,可使用電子注入效率高、功函數低的物質,可列舉例如Mg、Al、Yb等。
金屬電極層4之厚度較佳為50~100nm。金屬電極層4之厚度可利用市售之膜厚計來測定。
<接著層6>
接著層6係使混合有含光硬化性樹脂或熱硬化性樹脂的接著劑、與物理吸附系乾燥劑之接著層形成用組成物硬化所得到。
物理吸附系乾燥劑由於係以物理方式吸附水分或氧氣,使其含於接著層6,便可達有機薄膜太陽能電池元件10的薄型化、製造步驟的簡化。
作為物理吸附系乾燥劑,可列舉例如活性碳 、沸石、硫酸鎂、硫酸鈉、氯化鈣、活性氧化鋁、二氧化矽凝膠等。此等乾燥劑可單獨使用任1種,亦可併用2種以上。
以物理吸附系乾燥劑而言,上述當中,由吸濕力強言之,較佳為選自包含活性碳、沸石、硫酸鎂、硫酸鈉、氯化鈣及二氧化矽凝膠之群組中的至少1種。其中,由吸濕量多、吸濕持續時間長而言,尤佳為沸石。
該乾燥劑係呈粒狀。乾燥劑粒子之大小或形狀並不特別限制。較佳的是使用平均粒徑為1μm~100μm左右之大小者。平均粒徑若為100μm以下時,容易獲得充分的吸濕力。若為1μm以上時,則操作處理性良好。
該乾燥劑係以內包於微膠囊中為佳。乾燥劑粒子有強度上較脆弱之傾向,藉由在與接著劑混合前預先加以微膠囊化,與接著劑混合時即具有防止碎裂之效果。於此,「微膠囊化」係指將乾燥劑封入微膠囊中。
作為微膠囊化之手法無特別限制,可採用界面聚合法、液中乾燥法、噴霧乾燥法、乾式混合法等既知之方法。
接著劑可含有光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂任一者。
作為光硬化性樹脂,只要是照射紫外線或可見光後可硬化者則不特別限定,可使用周知之光硬化性樹脂,可列舉例如丙烯酸樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂等。
作為熱硬化性樹脂不特別限定,可使用周知 之熱硬化性樹脂。因硬化中的熱會引起材料的劣化、結晶化,較佳為硬化溫度為150℃以下者,更佳為硬化溫度為100℃以下者。
作為熱硬化性樹脂之較佳具體例,可列舉例如丙烯酸樹脂、環氧系樹脂、氟系樹脂、矽氧系樹脂、氯丁二烯系樹脂、丁基橡膠系樹脂及苯乙烯丁二烯橡膠系樹脂等。此等可單獨使用任1種,亦可併用2種以上。
接著劑亦可含有光硬化性樹脂及熱硬化性樹脂以外的其他成分。作為該其他成分,可列舉例如光起始劑、熱硬化觸媒、反應性單體等添加劑、有機溶劑等。
藉由混合上述接著劑與乾燥劑便可獲得接著層形成用組成物。
接著劑與乾燥劑的混合比並不特別限制,若設接著劑所含之光硬化性樹脂或熱硬化性樹脂與乾燥劑的合計量為100質量%時,乾燥劑的比例較佳為1~50質量%,更佳為5~25質量%。
使用上述接著層形成用組成物之接著層6之形成方法係於後說明。
較佳為極力減少接著層6所含有的水分。
接著層6之厚度並不特別限制,只要為1~100μm,較佳為5~20μm,因作為接著層6之接著強度、阻絕水分或氧氣之效果等優良而較佳。
<封裝基材7>
封裝基材7係供保護有機薄膜太陽能電池元件10而 設置。
封裝基材7較佳為具有對水蒸氣或氧氣等的阻隔性。作為此種封裝基材7可列舉例如玻璃板、金屬板、金屬箔、阻氣性薄膜等。
為提升與接著劑之密接性等,可對封裝基材7之與接著層6相接的面施予紫外線、電子束、電暈等的表面處理。
<有機薄膜太陽能電池元件10之製造方法>
有機薄膜太陽能電池元件10之製造方法並不特別限定,例如可採用包含以下步驟(1)~(3)之製造方法來製造。
(1)於基材1上,依序積層透明電極層2、有機薄膜光電轉換層3及金屬電極層4而形成有機薄膜太陽能電池構成部5之步驟。
(2)混合含光硬化性樹脂或熱硬化性樹脂的接著劑、及物理吸附系乾燥劑以調製接著層形成用組成物,並將該接著層形成用組成物,以被覆有機薄膜光電轉換層3全體的方式塗布於設有該有機薄膜太陽能電池構成部5的基材1上之步驟。
(3)於塗布之接著層形成用組成物上積層封裝基材7後,使該接著層形成用組成物硬化之步驟。
步驟(1)中,作為透明電極層2之形成方法,可列舉例如在基材1形成導電膜,並視需求加以圖案化之方法。
作為導電膜之成膜方法,可視材料而定採用 周知之成膜方法,例如電阻加熱蒸鍍(deposition)法、電子束蒸鍍法、反應性蒸鍍法、離子電鍍法、濺鍍法等乾式成膜法、或凹版印刷法、網版印刷法等濕式成膜法等。
作為導電膜之圖案化方法,可視材料或成膜方法而定採用光罩蒸鍍法、光微影法、濕式蝕刻法、乾式蝕刻法等既有之圖案化法。
作為有機薄膜光電轉換層3之成膜方法,不特別限定,可視有機薄膜光電轉換層3的構成或使用材料而定採用塗布法或蒸鍍法等周知方法。
尤其由能以大面積、低成本製造言之,較佳為塗布法。
採用塗布法之有機薄膜光電轉換層3的成膜例如可藉由將上述p型高分子材料與n型有機半導體材料溶解於溶劑而調製塗布液,再將該塗布液塗布於基材1並加熱來實施。
上述成膜所使用之溶劑只要是可溶解所使用之p型高分子材料及n型有機半導體材料者則不特別限制。作為溶劑,較佳為可溶解p型高分子材料及n型有機半導體材料各達0.1質量%以上之濃度者。
作為溶劑具體可列舉例如甲苯、二甲苯、三甲苯(mesitylene)、四氫萘(tetralin)、十氫萘、聯環己烷、正丁基苯、二級丁基苯、三級丁基苯等烴系溶劑、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、氯丁烷、溴丁烷、氯戊烷、溴戊烷、氯己烷、溴己烷、氯環己烷、溴環 己烷等鹵化飽和烴系溶劑、氯苯、二氯苯、三氯苯等鹵化不飽和烴系溶劑、四氫呋喃、四氫吡喃等醚類系溶劑等。
作為上述塗布液之塗布方法,可列舉旋轉塗布法、流延法、微凹版塗布法、凹版塗布法、棒式塗布法、輥塗布法、線棒式塗布法、浸漬塗布法、噴射塗布法、網版印刷法、柔版印刷法、平版印刷法、噴墨印刷法、分配器印刷法、噴嘴塗布法、毛細管塗布法等。此等當中,較佳為旋轉塗布法、柔版印刷法、噴墨印刷法、分配器印刷法。
對藉由上述塗布液之塗布所形成的塗膜以80~150℃加熱進行退火,即形成有機薄膜光電轉換層3。加熱時間較佳為1~20分鐘左右。加熱方法並不特別限定,只要使用例如烘箱、紅外線等即可。
作為金屬電極層4之成膜方法,可視材料而定採用濺鍍法或電阻加熱法等的真空蒸鍍法等周知成膜方法。
步驟(2)中,作為接著層形成用組成物之塗布方法,可視材料而定採用輥塗布、旋轉塗布、網版印刷法、噴射塗布等塗布法、印刷法等。
步驟(3)中,接著層形成用組成物之硬化方法可視接著劑所含之樹脂而定,採用照射紫外線、可見光等使其光硬化之方法或使其加熱硬化之方法。
將封裝基材7積層於接著層形成用組成物上之前,可對封裝基材7之積層面(與接著層6相接之一側的 表面)實施紫外線、電子束、電暈等的表面處理,以便提升與接著劑的密接性。
據以上方式,便可得到有機薄膜太陽能電池元件10。
以上已對本發明實施形態詳細說明,惟本發明不限定於此,只要不悖離本發明之技術思想,則可加以設計變更等。
舉例言之,上述實施形態中,作為有機薄膜太陽能電池構成部係示出最簡單的層構成(透明電極/有機薄膜光電轉換層/金屬電極),惟本發明不限定於此,可採用周知之層構成。
譬如說,可視需求在透明電極與金屬電極之間積層有機薄膜光電轉換層以外的功能性層。作為有機薄膜光電轉換層以外的功能性層,可列舉例如電洞轉移層、電子轉移層、正極緩衝層、負極緩衝層等。例如作為電洞轉移層,可使用積層PEDOT:PSS(聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸))達膜厚50~100nm者。作為電子轉移層,可使用積層LiF、Li或氧化鋰等達膜厚數nm者。此等功能性層可視材料而定,採用電阻加熱蒸鍍法、電子束蒸鍍法、反應性蒸鍍法、離子電鍍法、濺鍍法等乾式成膜法、或旋轉塗布凹版印刷法、網版印刷法等濕式成膜法等來形成。
1‧‧‧基材
2‧‧‧透明電極層
3‧‧‧有機薄膜光電轉換層
4‧‧‧金屬電極層
5‧‧‧有機薄膜太陽能電池構成部
6‧‧‧接著層
6a‧‧‧基質部
6b‧‧‧乾燥劑
7‧‧‧封裝基材
10‧‧‧有機薄膜太陽能電池元件

Claims (7)

  1. 一種有機薄膜太陽能電池元件,係具備:基材;有機薄膜太陽能電池構成部,設於該基材上且至少依序積層透明電極層、有機薄膜光電轉換層及金屬電極層;接著層,以被覆該有機薄膜光電轉換層全體的方式設置於該有機薄膜太陽能電池構成部上;以及封裝基材,設於該接著層上;其中該接著層係使混合有含光硬化性樹脂或熱硬化性樹脂的接著劑、與物理吸附系乾燥劑之接著層形成用組成物硬化所得到。
  2. 如申請專利範圍第1項之有機薄膜太陽能電池元件,其中該乾燥劑為選自包含活性碳、沸石、硫酸鎂、硫酸鈉、氯化鈣及二氧化矽凝膠之群組中的至少1種。
  3. 如申請專利範圍第1項之有機薄膜太陽能電池元件,其中該乾燥劑為沸石。
  4. 如申請專利範圍第1項之有機薄膜太陽能電池元件,其中該乾燥劑係內包於微膠囊中。
  5. 如申請專利範圍第1項之有機薄膜太陽能電池元件,其中該接著劑係含有選自包含丙烯酸樹脂、環氧系樹脂、氟系樹脂、矽氧系樹脂、氯丁二烯系樹脂、丁基橡膠系樹脂及苯乙烯丁二烯橡膠系樹脂之群組中的至少1種。
  6. 如申請專利範圍第1項之有機薄膜太陽能電池元件,其 中該接著劑係含有環氧樹脂。
  7. 如申請專利範圍第1項之有機薄膜太陽能電池元件,其中該封裝基材為玻璃板、金屬板、金屬箔或阻氣性薄膜。
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