制备电极的方法技术

公开了制备电极的方法以及相关的器件、部件、系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
^^开内容涉及以及相关的器件、部件、系统和方法。
技术介绍
光伏电池通常用于将光形式的能量转换成电形式的能量。典型的光伏电池包 拾没置在两个电极之间的光活性材料。通常地，光穿过所述电极之一或两者以与 光活性材料相互作用。结果，所述电极之一或两者的传输光(例如，在被光活性材 料吸收的一个或多个波长下的光)的能力可P艮制光伏电池的M效率。在许多光伏 电池中，半导体材^(例如氧化铟锡)膜用于形成光穿过其中的电极，因为尽管半导 体材料可具有比导电材料低的导电率，但是半导体材料可比许多导电材料传输更 多的光。
技术实现思路
一方面，本专利技术特征在于一种方法，包括将印模与承载金属层的第一 层接触，使得金属层的至少 一部分转移到第二层以形成光伏电池电极。 另一方面，本专利技术特44于一种方法，包括使用冲压形成光伏电池的电极。 再一方面，本专利技术特征在于一种方法，包括使用冲压形成多层器件的电极。 实施方式可包括如下方面的一个或多个。该方法可进一步包4舌加热印才莫到至少约100。C(例如，至少约150°C、至少约 200°C、至少约250。C、或至少约300。C)。接触步骤可包括向印模施加至少约100psi(例如至少约1000psi或至少约 5000psi)的压力。该方法可进一步包括在金属层和第一层之间设置脱模层。在一些实施方式中，M^莫层包括选自聚酯(例如脂肪族聚酯)或聚乙烯(例如低分子重量聚乙烯)的材料。 金属层可包括铝、铁、金、银、铜、镍、钯、柏、钬或其合金。 电极可以是网状电极。网状电极可包括多个开口区域，至少一些开口区域具有矩形、方形、圓形、 半圓形、三角形、菱形、椭圆形、梯形或不规则形状。在一些实施例中，至少一 些开口区域具有波浪形、斜面形、弧形、尖角状、条状或方格形。第二层可以是光伏电池的衬底。在一些实施方式中，该方法可进一步包括将 光活性材料 口到衬底上。在一些实施方式中，光活性材料可包括电子M材料 和电子受体材料。在其他的实施方式中，光活性材料可包括光敏化的互联纳米颗 粒材料。电子受体材料可包括选自球碳、无机纳米颗粒、噁二唑、碟状液晶、碳纳米棒、无才;ii内米棒、包括CN基团的聚^4勿、包括CF3基团的聚^4勿及其组合的材料。 电子M材料可包括选自碟状液晶、聚瘗吩、聚亚苯基、聚苯基亚乙烯基、聚石主院、聚p塞吩基亚乙烯基、聚异硫茚(polyisothianaphthalene)和其组合的材料。 光敏化的互联纳米颗粒材料可包括选自竭化物、硫化物、碲化物、氧化钬、氧化鴒、氧化锌、氧^4告以及其组合的材料。印模可包括具有网状图案的表面。在一些实施方案中，该表面的至少一部分是平面或弯曲的。印模可附加旋转加工或固定加工。第一或第二层可包括柔性衬底。在一些实施方式中，第一或第二层可包括选自^t苯二曱酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚合烂、纤维素聚合物、聚石友酸酯、聚g^、聚醚、聚醚酮以及其组合的聚合物。多层器件可包括液晶显示器、发光j^及管或光^Ua件。液晶显示器可以是背照明il^射式的。实施方式可提供如下的优点的一个或多个。电极可以是高yl导电的和/或高yl透明的。该方法可用在任何适当的发光或吸收光的器件中，其中该器件的一个表面需 ^是导电的和透明的。该方法可用于连续的工艺中，例如巻装进出(roll-to-roll)工艺。 从说明书、附图以及权利要求中#(吏得其他特征和优点明晰。附图说明图1问是具有多个涂有光活'1±#料的区域的衬底的顶视图。图1(b)是涂有^r属层的衬底的前面^L图。图l(c)是在表面上具有网状图案的印模的顶视图。图l(d)是具有形成在其上的网状电极的图l(a)的衬底的顶视图。图2 ^L有才几光Y犬电'池的^黄截面图。图3是网状电极的实施方式的iL^见图；图4是图3的网状电才及的4黄截面图；图5是网状电极的部分的横截面图；图6是另 一有机光伏电池的横截面图；图7是包括多个串联电连接的光伏电池的系统的示意图；以及 图8是包括多个并联电连接的光伏电池的系统的示意图。 图9是染料敏化的太阳能电池的横截面图。 在不同附图中的相同的附图标i化示相同的元件。具体实施方式总体上，4^Hf涉;^制备电才及的方法。在一些实施方式中，网状电极可通过下面的方法压印在层上。具有才几加工至 其表面中的图案(例如，网状图案)的印才幾例如热冲压印模)可与第一层(例如柔性衬 底)的后表面接触。第一层的前表面可涂连续的金属层。然后可使第一层的前表 面与用作接4^的第二层接触。当向印才莫 。压力时，第一层的前表面上的金属层转移并粘附到第二层。^>到印模的压力可为至少约100psi(例如至少约1000psi 或至少约5000psi)。在一些实施方式中，在印才對妄触第一层的后表面之前可使第一 层的前表面与第二层接触。在一些实施方式中，可加热印才莫到适当的温yl(例如至少约100。C,至少约150°C: 至少约200。C,至少约250。C或至少约300。C)以便于金属层从第一层的前表面向 第二层的转移。在一些实施方式中，脱4莫层可包括在金属层和第一层之间以有助于金属层的 脱模。脱模层可包括在冲压过程中在印模的温度以下液化的材料。这些材料的实 例包括具有低溶点的蜡或聚合物(例如脂肪族聚酯或低分子量聚乙烯)。在一些实施方式中，可使用上述方法制备多层器件的电极，例如液晶显示器、 发it^4及管或光伏组件。光伏组件可包括一个或多个光伏电池，例如有机光伏电6池、染料敏化的太阳能电申ssc)和/或串联式电池。在一些实施方式中，可用上述方法制备光伏电池的电极。例如，图l(a)示出包 括多个涂有光活性材料的区域lll的接收村底110的顶视图。接收村底110可用作 光伏电池中的衬底。图l(b)示出涂有金属层122的转移衬底120的前面-见图。图 1(c)为在表面上具有网状图案133的印模130的顶视图。在冲压过程中，可使印模 130与转移村底120的后表面接触，且转移衬底120的前表面可与接收衬底110接 触。当向印模施加压力时，转移衬底120上的金属层122转移并粘附到接收村底 110上。图1(d)示出具有网状电极144的衬底140的顶视图。如图l(d)所示，网状 电极144形成在衬底140上，使得光活性材料位于网状电极144的开口区域中。在一些实施方式中，上述方法可用于在衬底上印制电极供有机光伏电地之用。 图2示出有机光伏电池200的横截面图，其包括透明衬底210、网状阴极220、空 穴载流子层230、光活性层(包括电子受体材料和电子M材料)240、空穴阻挡层 250、阳才及260和4t底270。图3和4分别示出网状电才及的正#见图和4黄截面图。如图3和4所示，网状阴 极220包括实心区域222和开口区域224。通常，区域222由导电材料形成，使得如图3和4所示，网状阴极220包括实心区域222和开口区域224。通常，区 域222由导电材#^成，使得网状阴极220可允许光经由区域224穿过并且经由 区域222传导电子。可自由:Nkit择由开口区域224占据的网状阴极220的面积(网状阴极220的开 口面积)。通常，网状阴极220的开口面积是网状阴极220总面积的至少约10%(例 如至少约20%、至少约30%、至少约40%、至少约本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：　　　　将印模接触第一层，该第一层承载金属层，使得该金属层的至少一部分转移到第二层以形成光伏电池电极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-6-24 60/693,8291、一种方法，包括将印模接触第一层，该第一层承载金属层，使得该金属层的至少一部分转移到第二层以形成光伏电池电极。2、 权利要求1的方法，进一步包括将该印模加热到至少约100。C。3、 权利要求l的方法，进一步包括将该印模加热到至少约300。C。4、 权利要求1的方法，其中该接触步骤包括向该印模施加至少约100psi的压力。5、 权利要求1的方法，其中该接触步骤包括向该印模施加至少约1000psi的 压力。6、 权利要求1的方法，其中该接触步骤包括向该印模 。至少约5000psi的 压力。7、 权利要求1的方法，进一步包括在该金属层和第一层之间设置脱模层。8、 权利要求7的方法，其中该f^莫层包括聚酯或聚乙烯。9、 权利要求1的方法，其中该金属层包括铝、铁、金、银、铜、镍、把、柏、 钛、或其*。10、 权利要求l的方法，其中该电极是网状电极。11、 权利要求10的方法，其中该网状电极包括多个开口区域，至少一 些所述开口区域具有矩形、方形、圆形、半圆形、三角形、菱形、椭圓形、 梯形或不规则形状。12、 权利要求10的方法，其中该网状电极包括多个开口区域，至少一 些所述开口区域具有波浪形、斜面形、弧形、尖角状、条状或方格形。13、 权利要求l的方法，其中该第二层是光伏电池的衬底。14、 权利要求13的方法，进一步包括向该村底施加光活性材料。15、 权利要求14的方法，其中该光活性材料包括电子供体材料和电子 受体材料。16、 权利要求15的方法，其中该电子受体材料包括选自球碳、无机纳 米颗粒、噁二唑、碟状液晶、碳纳米棒、无机纳米棒、包含CN基团的聚合 物、包含CF3基团的聚合物、和其组合的材料。17、 权利要求15的方法，其中该电子供体材料包...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉塞尔高迪安纳，艾伦蒙特洛，埃德蒙蒙特洛，
申请(专利权)人：科纳卡技术股份有限公司，伦哈德库兹基金两合公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]