太阳能电池模块及其制备方法

文档序号:8947561阅读:294来源:国知局
太阳能电池模块及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及太阳能电池模块及其制备方法,更详细地,涉及在构成太阳能电池模 块的个别太阳能电池单元之间的相对电极之间形成导电通道,来使个别太阳能电池单元之 间串联的结构及性能得到改善的太阳能电池模块及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着有机太阳能电池的单位元件(或单元,cell)效率增加至足以商用化的程度, 目前正在活跃地进行着对连续地连接太阳能电池单元的有机太阳能电池模块的研究。
[0003] 并且,由于可进行有机物的溶液工序的优点,因而在制备有机太阳能电池模块的 过程中导入印刷工序来制备廉价的有机太阳能电池模块的研究尤其受人瞩目。
[0004] 最为普遍使用的现有的有机太阳能电池模块为依次层叠在基板(Substrate)上 图案化的第一电极、图案化的第一电荷输送层(空穴输送层或电子输送层)、图案化的光活 性层(Activelayer)、图案化的第二电荷输送层(电子输送层或空穴输送层)及图案化的 第二电极的形态。
[0005] 在现有的有机太阳能电池模块中,为了连续地连接各太阳能电池单元的相反单 元,需要稍微移动(Shift)各层来形成薄膜。此时,若各太阳能电池单元自身所具有的相对 电极相接触,则无法作为模块来工作。
[0006] 因此,现有的有机太阳能电池模块不仅需要使第一电极及第二电极图案化,而且 还需要使第一电荷输送层、光活性层及第二电荷输送层图案化,而这意味着第一有机太阳 能电池单元的第一电极和第二有机太阳能电池单元的第二电极在没有其他层的障碍的状 态下相接触。
[0007] 然而,在制备这种现有模块的过程中,由于需要一边逐渐移动各个层,一边使薄膜 图案化,因此在制备这种图案化薄膜时,需要用于校正(Align)薄膜的高度的图案化技术, 使得模块的制备变得困难,最终可增加有机太阳能电池模块的价格。
[0008] 并且,随着这种图案化工序的数量增加,减少作为各太阳能电池单元的第一电极 和第二电极的重叠部分的活性区域(ActiveArea:实际上可产生电能的区域),并增加作 为电极未重叠部分的非活性区域(InactiveArea)。
[0009] 因此,具有在整个太阳能电池面积中因增加死区(DeadZone:实际上不能够产生 电能的区域)而导致减少太阳能电池模块效率的问题。

【发明内容】

[0010] 本发明要解决的抟术问题
[0011] 本发明所要解决的技术问题在于,提供不需要用于校正薄膜的高度的图案化技术 的太阳能电池模块。
[0012] 本发明所要解决的再一技术问题在于,提供增加各太阳能电池单元的活性区域, 来提高模块效率的太阳能电池模块。
[0013] 本发明所要解决的另一技术问题在于,提供这种太阳能电池模块的制备方法。
[0014] 抟术方案
[0015] 为了解决上述问题,本发明的一实施方式提供太阳能电池模块。这种太阳能电池 模块可包括:基板;以及多个太阳能电池单元,位于上述基板上,包括第一电极、第二电极 及位于上述第一电极和上述第二电极之间的光活性层。此时,上述第二电极的至少一部分 可位于相邻的太阳能电池单元的光活性层上,可在上述第二电极和相邻的太阳能电池单元 的第一电极之间设有导电通道。
[0016] 这种导电通道可位于第二电极和相邻的太阳能电池单元的第一电极之间的层的 内部。
[0017] 并且,为了引导导电通道的有效形成,光活性层的内部还可包括纳米结构体。
[0018] 为了实现上述问题,本发明的另一实施方式提供太阳能电池模块的制备方法。
[0019] 这种太阳能电池模块的制备方法可包括:在基板上形成隔开配置的多个第一电极 的步骤;在形成有上述第一电极的基板上全部形成光活性层的步骤;在上述光活性层上形 成隔开配置的多个第二电极,来形成多个太阳能电池单元,并使上述第二电极的至少一部 分位于相邻的太阳能电池单元的光活性层上的步骤;以及向上述第二电极和相邻的太阳能 电池单元的第一电极施加电场来形成导电通道的步骤。
[0020] 有益效果
[0021] 根据本发明,与现有的太阳能电池模块不同,本发明可提供具有在除电极之外的 所有层全部形成薄膜的结构的太阳能电池模块。
[0022] 因此,可提供减少图案化工序所需的非活性区域,增加各太阳能电池单元的活性 区域,来提高模块效率的太阳能电池模块。
[0023] 并且,可提供不需要用于校正薄膜的高度的图案化技术的太阳能电池模块的制备 方法。
[0024] 本发明的技术效果不局限于以上所提及的内容,并且本发明所属技术领域的普通 技术人员可通过以下记载来明确地理解未提及的其他技术效果。
【附图说明】
[0025]图1为表示本发明一实施例的太阳能电池模块的剖视图。
[0026]图2为表示本发明再一实施例的太阳能电池模块的剖视图。
[0027]图3至图5为根据工序步骤表示本发明一实施例的太阳能电池模块的制备方法的 剖视图。
[0028] 图6为本发明的制备例1的太阳能电池模块的电流-电压曲线图。
[0029]图7为本发明的制备例2的太阳能电池模块的电流-电压曲线图。
【具体实施方式】
[0030] 以下,参照附图对本发明的实施例进行详细说明如下。
[0031] 本发明允许多种修改及变形,并以附图形式例示出其特定实施例,以下进行详细 说明。然而,本发明并非局限于已公开的特殊形态,本发明包括与由发明要求保护范围定义 的本发明的思想一致的所有修改、等同及代替技术方案。
[0032] 可以理解的是,当提及到层、区域或基板等要素存在于另一结构要素"上(on) "时, 上述要素可直接存在于另一要素上或可在它们之间存在中间要素。
[0033] 需要理解的是,虽然第一、第二等术语可用于说明多个要素、成分、区域、层和/或 地区,但这些要素、成分、区域、层和/或地区并不局限于这种术语。
[0034]图1为表示本发明一实施例的太阳能电池模块的剖视图。
[0035] 参照图1,太阳能电池模块包括:基板100 ;以及多个太阳能电池单元,位于上述基 板100上,包括第一电极200、第二电极600及位于第一电极200和第二电极600之间的光 活性层400。
[0036] 此时,本发明的特征在于,第二电极600的至少一部分位于相邻的太阳能电池单 元的光活性层400上,在第二电极600和相邻的太阳能电池单元的第一电极200之间设有 导电通道700。
[0037] 另一方面,以第一电极的区域为基准来区分各太阳能电池单元。并且,将各太阳 能电池单元的第一电极和第二电极重叠的部分定义为活性区域,将上述太阳能电池单元的 第一电极和相邻的太阳能电池单元的第二电极重叠的部分定义为连接区域(connective area)〇
[0038] 并且,在整个太阳能电池模块中,除各太阳能电池单元的活性区域之外的区域被 定义为非活性区域。
[0039] 另一方面,本发明还可包括位于第一电极200及光活性层400之间的第一电荷输 送层300。并且,本发明还可包括位于光活性层400及第二电极600之间的第二电荷输送层 500。只是,根据情况,可省略第一电荷输送层300或第二电荷输送层500。
[0040]基板100可以为选自玻璃、石英(quartz)、Al2O3或SiC等透明无机物基板 或选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,polyethyleneterephthlate)、聚醚砜(PES, polyethersulfone)、聚苯乙稀(PS,polystyrene)、聚碳酸
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