太阳能电池制造技术

本发明专利技术提供一种太阳能电池。本发明专利技术的太阳能电池在支撑体上具有透明的负极、与所述负极相接触的辅助金属配线、与所述负极对置的正极、及所述负极与所述正极之间的光电转换层，在所述太阳能电池中，在所述负极与所述光电转换层之间具有包含电子传输材料和绝缘材料的电子传输层，所述绝缘材料为具有多个交联性官能团的化合物，且为对交联性高分子进行交联而成的交联高分子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种太阳能电池。
技术介绍
太阳能电池通常具备设置于支撑体上的一对电极、以及该一对电极之间的电荷阻挡层(空穴传输层和电子传输层)及光电转换层。近年来，尤其对于轻质化且能够灵活地应用于各种情况且降低了成本的太阳能电池的需要增加。例如在专利文献1中，作为负极用辅助配线，记载有具有网格图案的金属电极(网格电极)的光电池(有机薄膜太阳能电池)，而且记载着该网格电极具有充分地挠性的内容(＜0019＞段)。关于形成在太阳能电池的负极与光电转换层之间设置的电子传输层的方法及材料也正在进行研究。例如，在专利文献2中，提出有形成涂布分散有二氧化钛粒子的分散液的电子传输层的方法。并且，作为形成电荷阻挡层(空穴传输层及电子传输层)的材料，还提出有使用无机氧化物、无机氟化物或无机氮化物(专利文献1及3)或者粘合剂树脂(专利文献4～6)等绝缘性材料及导电性材料的内容。以往技术文献专利文献专利文献1：日本专利公表2006-521700号公报专利文献2：美国专利申请公开第2011/0049504号说明书专利文献3：日本专利公开2009-182095号公报专利文献4：日本专利公开2008-74813号公报专利文献5：日本专利公开2003-332075号公报专利文献6：日本专利公开2004-119555号公报专利技术的概要专利技术要解决的技术课题在柔性的太阳能电池中，要求光电转换效率不因其使用方式，尤其不因折弯前后而发生变化。而且，可知在设置有如专利文献1的网格电极或辅助金属配线的太阳能电池中，光电转换效率因折弯而下降。关于相对于这种折弯的耐久性的下降的防止，即使以专利文献2中所记载的方法成膜电子传输层，或者如专利文献3～6中所记载那样并用绝缘材料和导电性材料来作为电子传输层的材料，仍然不充分，有改善的余地。本专利技术的课题在于提供一种相对于折弯的耐久性优异的太阳能电池。用于解决技术课题的手段本专利技术人发现，若折弯柔性的太阳能电池，则折弯应力易在辅助金属配线的角部附近的负极或者电子传输层集中，并产生龟裂(裂纹)或层间剥离。进一步进行研究发现，若并用电子传输材料和特定的交联高分子来形成电子传输层，则挠性增大，即使电子传输层与辅助金属配线或负极相接触，也不易产生裂纹或发生层间剥离。本专利技术是基于这些见解而完成的。即，上述课题通过以下方式解决。＜1＞一种太阳能电池，其在支撑体上具有透明的负极、与负极相接触的辅助金属配线、与负极对置的正极、及负极与正极之间的光电转换层，在所述太阳能电池中，在负极与光电转换层之间，具有包含电子传输材料和绝缘材料的电子传输层，绝缘材料为具有多个交联性官能团的化合物，且为对交联性高分子进行交联而成的交联高分子。＜2＞根据＜1＞所记载的太阳能电池，其中，交联性官能团兼作和形成与电子传输层相接触的负极或辅助金属配线的材料化学键合的反应性基团。＜3＞根据＜1＞或＜2＞所记载的太阳能电池，其中，负极含有导电性高分子。＜4＞根据＜1＞～＜3＞中任一个所记载的太阳能电池，其中，负极含有具有多个交联性官能团的化合物的聚合体。＜5＞根据＜1＞～＜4＞中任一个所记载的太阳能电池，其中，电子传输材料为金属氧化物。＜6＞根据＜1＞～＜5＞中任一个所记载的太阳能电池，其中，在电子传输层与光电转换层之间具有多孔层。＜7＞根据＜1＞～＜6＞中任一个所记载的太阳能电池，其中，光电转换层含有给电子性的有机化合物。＜8＞根据＜1＞～＜6＞中任一个所记载的太阳能电池，其中，光电转换层含有具有钙钛矿结构的化合物。＜9＞根据＜1＞～＜8＞中任一个所记载的太阳能电池，其中，支撑体为挠性。＜10＞根据＜1＞～＜9＞中任一个所记载的太阳能电池，其在与支撑体相反的一侧贴合第二支撑体而成。在本说明书中关于化合物的表示，用作除了表示该化合物本身，还包含其盐、其离子的含义。并且意味着包含在起到目标效果的范围内改变了结构的一部分的化合物。而且，关于未明确标记取代/未取代的化合物，意味着在起到所希望的效果的范围内可具有任意的取代基。另外，在本说明书中使用“～”来表示的数值范围意味着将记载于“～”前后的数值作为下限值及上限值而包含在内的范围。专利技术效果通过本专利技术，能够提供一种相对于折弯的耐久性优异的太阳能电池。附图说明图1是示意地表示本专利技术的太阳能电池的结构的图。图2是示意地表示本专利技术的太阳能电池的另一结构的图。图3是示意地表示本专利技术的太阳能电池的又一结构的图。具体实施方式＜太阳能电池＞本专利技术的太阳能电池在支撑体上具有透明的负极、与负极相接触的辅助金属配线、与负极对置的正极、设置于负极与正极之间的光电转换层、及设置于负极与光电转换层之间的电子传输层。关于本专利技术的太阳能电池，若至少具有这种结构，则对于其他结构没有特别的限定。另外，在本专利技术中，太阳能电池还包含构成太阳能电池的光电转换单元(光电转换元件)。根据附图来对本专利技术的太阳能电池的优选结构进行说明。另外，关于各图中所示的太阳能电池，是用于容易理解本专利技术的示意图，有时为了方便说明而对各部件的尺寸乃至相对大小关系等的大小进行了改变，并不原样示出实际关系。并且，除了在本专利技术中规定的事项以外，并不限定于这些附图中所示的外形、形状。图1～图3分别为示意地表示太阳能电池的优选结构的纵剖视图。在图1～图3中，11表示支撑体，12表示负极，13表示辅助金属配线，14表示电子传输层，15表示光电转换层，16表示正极，17表示多孔层。并且，21表示阻气层，22表示空穴传输层，23表示保护层，24表示粘接层，25表示密封膜(第二支撑体)。图1中所示的太阳能电池1A中，在支撑体11上依次设置有阻气层21、负极12、辅助金属配线13、覆盖辅助金属配线13及负极12的电子传输层14、光电转换层15、空穴传输层22、正极16、保护层23、粘接层24及密封膜25。图2中所示的太阳能电池1B中，辅助金属配线13在支撑体11上设置于负极12的内部，在支撑体11的另一侧的表面上经由粘接层24设置有密封膜25，除此以外与太阳能电池1A相同。图3中所示的太阳能电池1C中，在电子传输层14与光电转换层15之间设置有多孔层17，除此以外与太阳能电池1B相同。太阳能电池1A～1C可分别以负极12和正极16利用外部电路使动作机构(电动马达或各种(光)电装置)工作的电池用途来使用。本专利技术的太阳能电池具有挠性。挠性能够根据目的、支撑体的材质、制造方法等来适当地选择。例如，以即使因制造时、制造后的操作、加热、冷却等而变形也不会导致光电转换特性下降为目的，优选能够进行曲率半径2cm以下的弯曲，更优选能够进行曲率半径1cm以下的弯曲。本专利技术的太阳能电池具有如上所述的挠性，有时也折弯并使用。即使在这种使用方式中，并且即使具有辅助金属配线13，电子传输层14仍具有挠性，不易因折弯而在电子传输层14产生裂纹，也不易发生与负极12的层间剥离。＜支撑体＞支撑体11只要能够保持由在其上形成的各层构成的太阳能电池则没有特别的限定，例如能够根据目的来适当地选择玻璃、塑料薄膜等。在本专利技术中，从柔性的太阳能电池这一观点来看，支撑体11优选塑料薄膜等具有挠性的物质。优选塑料薄膜(支撑体11)所具有的挠性与上述本专利技术的太阳能电池的挠性的含义相同。以下，作为支撑体的代表性例子，对于塑料薄膜进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，其在支撑体上具有透明的负极、与所述负极相接触的辅助金属配线、与所述负极对置的正极、及所述负极与所述正极之间的光电转换层，在所述太阳能电池中，在所述负极与所述光电转换层之间具有包含电子传输材料和绝缘材料的电子传输层，所述绝缘材料为具有多个交联性官能团的化合物，且为对交联性高分子进行交联而成的交联高分子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.27 JP 2014-0659381.一种太阳能电池，其在支撑体上具有透明的负极、与所述负极相接触的辅助金属配线、与所述负极对置的正极、及所述负极与所述正极之间的光电转换层，在所述太阳能电池中，在所述负极与所述光电转换层之间具有包含电子传输材料和绝缘材料的电子传输层，所述绝缘材料为具有多个交联性官能团的化合物，且为对交联性高分子进行交联而成的交联高分子。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述交联性官能团兼作与如下材料进行化学键合的反应性基团，该材料为形成与所述电子传输层相接触的所述负极或所述辅助金属配线的材料。3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其中，所述负极含有导电性高分子。...

【专利技术属性】
技术研发人员：前原佳纪，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP