太阳能电池模块的制作方法

本发明涉及一种太阳能电池模块。

背景技术：

近年来，正在进行太阳能电池的研究开发，该太阳能电池将用amx3表示的具有钙钛矿型晶体结构及其类似的晶体结构的化合物(以下称之为“钙钛矿型化合物”)用作光吸收材料。在本说明书中，将使用了钙钛矿型化合物的太阳能电池称为“钙钛矿型太阳能电池”。

例如在日本特开2016-092293号公报中公开了钙钛矿型太阳能电池。

另外，在国际公开第2013/031978号中，公开了在基板上串联连接有多个钙钛矿型太阳能电池的太阳能电池模块。

技术实现要素：

本发明的一方式涉及一种太阳能电池模块，其具有基板、配置于所述基板上且包含单元电池的元件部、用于封装所述元件部的封装体以及第1材料；其中，所述元件部以及所述第1材料位于被所述封装体所封装的空间内；所述单元电池包含具有导电性的一对电极、以及位于所述一对电极之间且将光转换为电荷的光吸收层；所述光吸收层含有用组成式amx3表示的钙钛矿型化合物，a为1价阳离子，m为2价阳离子，x为1价阴离子；所述第1材料为用组成式(q1q2q3-n-h)y表示的胺衍生物，q1、q2以及q3分别为含有选自碳、氢、氮以及氧之中的至少1个元素的官能团，y为卤素。

附图说明

图1是示意表示实施方式的太阳能电池模块的一个例子的剖视图。

图2是表示太阳能电池模块的元件部的一个例子的示意剖视图。

图3a是表示第1变形例的太阳能电池模块的示意剖视图。

图3b是表示第2变形例的太阳能电池模块的示意剖视图。

图3c是表示第3变形例的太阳能电池模块的示意剖视图。

图4是表示实施例1以及比较例1的太阳能电池模块的输出维持率的图。

图5是表示聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]的结构式的图。

图6是表示实施例2以及比较例2的太阳能电池模块的输出维持率的图。

图7是表示实施例3以及比较例3的太阳能电池模块的输出维持率的图。

符号说明：

1基板2元件部

3、7封装体4封装的空间

5第1材料6电源线

12第1电极膜13第1半导体膜

14第2半导体膜15第3半导体膜

16第2电极膜17第1分割沟槽

18第2分割沟槽19第3分割沟槽

20单元电池22第1电极

23电子传输层24光吸收层

25空穴传输层26第2电极

31第1部分32第2部分

71第1板状构件72密封构件

73第2板状构件100、200、300、400太阳能电池模块

具体实施方式

成为本发明基础的见解如下所述。

本发明人进行了研究，结果可知：如果使具有钙钛矿型太阳能电池的以前的太阳能电池模块长时间工作，或者在光照射的环境下长时间保管，则钙钛矿型太阳能电池的性能降低。可以认为这是因为钙钛矿型化合物即amx3(a⁺b²⁺x^-3)因温度上升或者光照射而发生分解。在a为胺衍生物氢化物的情况下，如果amx3发生分解，则如下述式(1)所示的那样，卤素盐ax以气体的形式释放。因此，可以推测作为光吸收材料的钙钛矿型化合物减少，从而电池性能降低。卤素盐ax为胺衍生物氢卤酸盐。

与此相对照，本发明人发现了以下内容。将钙钛矿型太阳能电池封装，并在封装的空间内，预先配置例如ax等胺衍生物氢卤酸盐。由此，可以使上述式(1)所示的分解反应的平衡向左方向移动。其结果是，可以抑制钙钛矿型化合物的分解。此外，填充在封装的空间内的材料只要是能够使式(1)的平衡向左方向移动的材料即可。例如，也可以是与由钙钛矿型化合物分解而释放的ax不同的胺衍生物。

本发明的一实施方式是以上述见解为基础的，其包括在以下的项目中记载的太阳能电池模块。

[项目1]

本发明的项目1涉及一种太阳能电池模块，其具有：

基板、

配置于所述基板上且包含单元电池的元件部、

用于封装所述元件部的封装体、以及

第1材料；其中，

所述元件部以及所述第1材料位于被所述封装体所封装的空间内；

所述单元电池包含具有导电性的一对电极、以及位于所述一对电极之间且将光转换为电荷的光吸收层；

所述光吸收层含有用组成式amx3表示的钙钛矿型化合物，a为1价阳离子，m为2价阳离子，x为1价阴离子；

所述第1材料为用组成式(q1q2q3-n-h)y表示的胺衍生物，q1、q2以及q3分别为含有选自碳、氢、氮以及氧之中的至少1个元素的官能团，y为卤素。

[项目2]

根据项目1所述的太阳能电池模块，其中，也可以是选自所述q1、q2以及q3之中的至少1个含有碳原子，所述碳原子的数量为4以下。

[项目3]

根据项目1或2所述的太阳能电池模块，其中，所述第1材料也可以在所述空间内，与所述封装体的内表面或者所述元件部的表面接触。

[项目4]

根据项目1～3中任一项所述的太阳能电池模块，其中，所述封装体也可以包括：

第1部分，其空出间隔而与所述基板相对置；和

第2部分，其配置于所述基板和所述第1部分之间，且包围所述空间。

[项目5]

根据项目4所述的太阳能电池模块，其中，

也可以是所述第1部分为玻璃，

所述第2部分为树脂。

[项目6]

根据项目1～3中任一项所述的太阳能电池模块，其中，所述封装体也可以进一步将所述基板封装。

[项目7]

根据项目1～6中任一项所述的太阳能电池模块，其中，所述太阳能电池模块也可以进一步具有配置于所述空间内的填充剂。

[项目8]

根据项目7所述的太阳能电池模块，其中，所述第1材料也可以位于所述填充剂的内部。

[项目9]

根据项目1～8中任一项所述的太阳能电池模块，其中，所述第1材料也可以含有用组成式ax表示的化合物。

下面参照附图，就本发明的实施方式进行说明。此外，本发明并不局限于以下的实施方式。在以下的说明中，有时例示出特定的数值以及特定的材料，但只要可以得到本发明的效果，也可以适用其它数值以及其它材料。

图1是示意表示实施方式的太阳能电池模块100的一个例子的剖视图。

太阳能电池模块100具有基板1、元件部2、封装体3和第1材料5。

元件部2配置于基板1上。元件部2包含作为单元电池的至少1个钙钛矿型太阳能电池。元件部2也可以包含串联连接的多个单元电池。各单元电池包含具有导电性的一对电极、以及位于一对电极之间且将光转换为电荷的光吸收层。各单元电池也可以在电极的一者或两者与光吸收层之间进一步具有载流子传输层。光吸收层含有用组成式amx3表示的钙钛矿型化合物作为光吸收材料。a为1价阳离子，m为2价阳离子，x为1价阴离子。

第1材料5为用于抑制钙钛矿型化合物amx3的分解反应的分解抑制剂。第1材料5为用组成式(q1q2q3-n-h)y表示的胺衍生物。q1、q2以及q3分别主要由碳、氢、氮以及氧之中的1个或者多个元素构成。在q1、q2或者q3含有碳原子的情况下，该碳原子的数量也可以为4以下。y为卤素。第1材料5也可以含有用组成式ax表示的化合物。第1材料5也可以在常温下为固体。第1材料5的饱和蒸气压在室温下也可以为0.2pa～100pa，例如为1pa左右。

封装体3被配置为从外部将元件部2封装。在该例子中，形成有通过基板1和封装体3而封装的空间4。

封装体3也可以包括：第1部分31，其被配置为空出间隔而与基板1相对置；以及第2部分32，其被配置为包围基板1和第1部分31之间的空间。也可以是第1部分31为板状构件，第2部分32为密封构件。基板1和第1部分31的间隔例如也可以为0.1mm～5mm。此外，封装体3也可以具有使第1部分31以及第2部分32一体化的结构。

元件部2以及第1材料5位于封装的空间4的内部。在封装的空间4的内部的第1材料5的设置位置并没有特别的限定。例如，在封装的空间4内，对于混入了第1材料5的涂料，既可以将其涂布于封装体3的第1部分31或者第2部分32的内表面，也可以涂布于元件部2的表面(例如，各单元电池的在基板1的相反侧配置的电极的上表面)。或者，也可以封入封装有粉末状第1材料5的空间4内。

为了提高太阳能电池模块100的机械强度，也可以在封装的空间4的一部分或者全部中配置填充剂。在此情况下，第1材料5也可以位于填充剂的内部。例如，第1材料5也可以分散于填充剂内。由此，即使在封装的空间4用填充剂充满的情况下，也可以在封装的空间4内配置第1材料5。填充剂也可以含有乙烯-醋酸乙烯酯共聚(eva)树脂、有机硅树脂等树脂。

根据本实施方式，在封装的空间4内预先配置第1材料5。因此，可以抑制因使太阳能电池模块100长时间工作而可能产生的钙钛矿型化合物的热分解。具体地说，可以使下述式(1)的钙钛矿型化合物的分解反应的平衡向左方向移动。由此，可以抑制因钙钛矿型化合物的分解而产生的太阳能电池性能的降低。

太阳能电池模块100也可以构成为利用从基板1侧向元件部2入射的光而进行发电。或者，太阳能电池模块100也可以构成为利用从第1部分31向元件部2入射的光而进行发电。在基板1以及第1部分31中，只要至少位于光入射侧的一方具有光透射性即可。

下面就太阳能电池模块100的各构成要素进行说明。

[基板1]

太阳能电池模块100在吸收从基板1侧入射的光而进行发电的情况下，可以使用具有光透射性的基板作为基板1。基板1例如对波长400nm～1000nm的太阳光具有透射性。另外，还具有与玻璃基板同等程度地不通过水的性质。作为基板1的材料，例如可以使用透光性绝缘材料。作为这样的材料的例子，可以列举出玻璃、氧化铝、丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)树脂。

另一方面，在太阳能电池模块100吸收从封装体3的第1部分31侧入射的光而进行发电的情况下，基板1只要具有在玻璃基板这种程度上不通过水的性质即可，也可以不具有光透射性。在此情况下，作为基板1，可以使用不锈钢板等金属基板、陶瓷板等绝缘基板等。

[光吸收层]

构成元件部2的各单元电池的光吸收层包含具有用组成式amx3表示的钙钛矿型结构的化合物作为光吸收材料。a为一价阳离子。作为a的例子，可以列举出碱金属阳离子或者有机阳离子之类的一价阳离子。

a也可以含有用r1r2r3-n-h表示的胺衍生物氢化物。胺衍生物氢化物中的官能团r1、r2、r3的一部分也可以用rb、cs等第1族元素置换。在此情况下，置换成第1族元素的比例即置换率例如为20％以下。

官能团r1、r2、r3也可以主要由碳、氢、氮以及氧之中的1个或者2个以上的元素构成。在各官能团r1、r2、r3含有碳原子的情况下，该碳原子的数量也可以为4以下。由此，amx3可以取得钙钛矿型结构或者与其类似的结构。作为一个例子，r1、r2、r3也可以分别为h、ch3或者nh2。例如在r1以及r2为h、r3为ch3的情况下，a成为甲基铵的氢化物ch3nh3。

作为其它的r1、r2、r3的结构，可以列举出下述的例子。作为由碳、氢以及氮之中的1个或者多个元素构成的化合物，可以列举出ch3、c2h5、c3h7、c4h9、nh2、nh2ch2、(nh2)2ch、(nh2)3c、nh2c2h4、(nh2)2c2h3、(nh2)3c2h2、(nh2)4c2h、(nh2)5c2、nh2c3h6、(nh2)2c3h5、(nh2)3c3h4、(nh2)4c3h3、(nh2)5c3h2、(nh2)6c3h、nh2c4h8、(nh2)2c4h7、(nh2)3c4h6、(nh2)4c4h5、(nh2)5c4h4、(nh2)6c4h3、(nh2)7c4h2、(nh2)8c4h等。r1、r2、r3也可以是它们的同分异构体。r1、r2、r3也可以是由氧产生的醇氧化体(oxidant)。作为r1、r2、r3为醇氧化体时的例子，可以列举出ch2oh、c2h4oh、c3h6oh、c4h8oh、nh2oh、nh2choh、nhohch2、(nh2)2coh、nhohnh2ch、nhohnh2coh、(nh2)3c、nhoh(nh2)2c、(nh2)3c、nh2c2h3oh、nh2c2h2(oh)2、nh2c2h(oh)3、nh2c2(oh)4、(nh2)2c2h2oh、(nh2)2c2h(oh)2、(nh2)2c2(oh)3、(nh2)3c2hoh、(nh2)3c2(oh)2、(nh2)4c2oh、nh2c3h5oh、nh2c3h4(oh)2、nh2c3h3(oh)3、nh2c3h2(oh)4、nh2c3h(oh)5、nh2c3(oh)6、(nh2)2c3h4oh、(nh2)2c3h3(oh)2、(nh2)2c3h2(oh)3、(nh2)2c3h(oh)4、(nh2)2c3(oh)5、(nh2)3c3h3oh、(nh2)3c3h2(oh)2、(nh2)3c3h(oh)3、(nh2)3c3(oh)4、(nh2)4c3h2oh、(nh2)4c3h(oh)2、(nh2)4c3(oh)3、(nh2)5c3hoh、(nh2)5c3(oh)2、(nh2)6c3oh、nh2c4h7oh、nh2c4h6(oh)2、nh2c4h5(oh)3、nh2c4h4(oh)4、nh2c4h3(oh)5、nh2c4h2(oh)6、nh2c4h(oh)7、nh2c4(oh)8、(nh2)2c4h6oh、(nh2)2c4h5(oh)2、(nh2)2c4h4(oh)3、(nh2)2c4h3(oh)4、(nh2)2c4h2(oh)5、(nh2)2c4h(oh)6、(nh2)2c4(oh)7、(nh2)3c4h5oh、(nh2)3c4h4(oh)2、(nh2)3c4h3(oh)3、(nh2)3c4h2(oh)4、(nh2)3c4h(oh)5、(nh2)3c4(oh)6、(nh2)4c4h4oh、(nh2)4c4h3(oh)2、(nh2)4c4h2(oh)3、(nh2)4c4h(oh)4、(nh2)4c4(oh)5、(nh2)5c4h3oh、(nh2)5c4h2(oh)2、(nh2)5c4h(oh)3、(nh2)5c4(oh)4、(nh2)6c4h2oh、(nh2)6c4h(oh)2、(nh2)6c4(oh)3、(nh2)7c4hoh、(nh2)7c4(oh)2、(nh2)8c4oh。虽然以上进行了举例，但r1、r2、r3另外也可以是酮型以及二酮型氧化体、酯型氧化体。再者，作为r1、r2、r3为环状化合物时的例子，可以列举出吡咯c4h4nh、呋喃c4h4o、咪唑c3h3nnh、吡唑c3h3nnh、吡唑啉c3h5nnh、吡唑烷c3h6nhnh、噁唑c3h3on、异噁唑c3h3on、吡嗪c4h4n2、嘧啶c4h4n2、三嗪c3h3n3以及它们的醇型氧化体。

b为2价阳离子。b例如为过渡金属或者第13族元素～第15族元素的2价阳离子。进一步具体地说，作为b的例子，可以列举出pb²⁺、ge²⁺、sn²⁺。作为一个例子，b也可以是pb²⁺、sn²⁺或者它们的混合。在b为pb²⁺、sn²⁺、以及pb²⁺和sn²⁺的混合之中的任一种的情况下，pb²⁺以及sn²⁺的至少一方的一部分也可以置换成其它元素。作为置换元素，可以列举出bi、sb、in、ge、ni等。

x为卤素阴离子等1价阴离子。x也可以是cl、br、i之中的任一种阴离子或者它们中的2种以上的阴离子的混合。

a、m、x各自的位点也可以被多种离子所占有。作为具有钙钛矿型结构的化合物的具体例子，可以列举出ch3nh3pbi3、ch3ch2nh3pbi3、nh2chnh2pbi3、ch3nh3pbbr3、ch3nh3pbcl3、cspbi3、cspbbr3。

[封装体3的第1部分31]

第1部分31例如是被配置为空出间隔而与基板1相对置的板状构件。

在太阳能电池模块100吸收从基板1侧入射的光而进行发电的情况下，板状构件只要具有在玻璃基板这种程度上不通过水的性质即可，也可以不具有光透射性。作为板状构件，例如可以列举出不锈钢板等金属基板、和玻璃基板、陶瓷板等绝缘基板。

在太阳能电池模块100吸收从基板1的相反侧入射的光而进行发电的情况下，板状构件具有光透射性、和与玻璃基板同等程度地不通过水的性质。板状构件例如也可以对波长400nm～1000nm的太阳光具有透射性。另外，作为板状构件，可以列举出玻璃基板、塑料基板等透明基板。

[封装体3的第2部分32]

第2部分32例如为位于基板1和第1部分31之间的密封构件。

也可以是密封构件的上端以及下端的一方与基板1的周缘部相接，另一方与作为第1部分31的板状构件的周缘部相接。由此，可以利用基板1、以及包括板状构件和密封构件的封装体3在太阳能电池模块100内形成从外部封装的空间4。

密封构件例如具有不通过气体的性质即气体阻挡性。另外，密封构件例如对于基板1和第1部分31两者具有较高的粘接性。作为密封构件的材料，可以列举出聚异丁烯、异丁烯与异戊二烯的共聚物等树脂材料。

密封构件也可以具有层叠结构。密封构件也可以具有2层结构，例如其包括第1树脂层、和配置于第1树脂层的内侧且气体阻挡性比第1树脂层更高的第2树脂层。由此，可以进一步提高密封构件的气体阻挡性。作为第1树脂层的材料，例如可以列举出聚异丁烯、异丁烯与异戊二烯的共聚物等粘接性高的材料。作为第2树脂层的材料，例如也可以使用粘接性比第1树脂层的材料更差但气体阻挡性优良的树脂材料。作为这样的树脂材料，例如可以列举出聚四氟乙烯、聚氟氯乙烯、氯化天然橡胶等。

[第1材料5]

第1材料5为用组成式(q1q2q3-n-h)y表示的胺衍生物氢卤酸盐。y为卤素。y例如也可以是碘、溴或者氯。官能团q1、q2、q3主要由碳、氢、氮以及氧之中的1个或者2个以上的元素构成。在q1、q2、q3含有碳原子的情况下，该碳原子的数量也可以为4以下。作为q1、q2、q3的结构，可以列举出h、ch3、c2h5、c3h7、c4h9、nh2、nh2ch2、(nh2)2ch、(nh2)3c、nh2c2h4、(nh2)2c2h3、(nh2)3c2h2、(nh2)4c2h、(nh2)5c2、nh2c3h6、(nh2)2c3h5、(nh2)3c3h4、(nh2)4c3h3、(nh2)5c3h2、(nh2)6c3h等。或者，也可以有它们的同分异构体。再者，作为q1、q2、q3为由氧产生的醇氧化体时的例子，可以列举出ch2oh、c2h4oh、c3h6oh、c4h8oh、nh2oh、nh2choh、nhohch2、(nh2)2coh、nhohnh2ch、nhohnh2coh、(nh2)3c、nhoh(nh2)2c、(nh2)3c、nh2c2h3oh、nh2c2h2(oh)2、nh2c2h(oh)3、nh2c2(oh)4、(nh2)2c2h2oh、(nh2)2c2h(oh)2、(nh2)2c2(oh)3、(nh2)3c2hoh、(nh2)3c2(oh)2、(nh2)4c2oh、nh2c3h5oh、nh2c3h4(oh)2、nh2c3h3(oh)3、nh2c3h2(oh)4、nh2c3h(oh)5、nh2c3(oh)6、(nh2)2c3h4oh、(nh2)2c3h3(oh)2、(nh2)2c3h2(oh)3、(nh2)2c3h(oh)4、(nh2)2c3(oh)5、(nh2)3c3h3oh、(nh2)3c3h2(oh)2、(nh2)3c3h(oh)3、(nh2)3c3(oh)4、(nh2)4c3h2oh、(nh2)4c3h(oh)2、(nh2)4c3(oh)3、(nh2)5c3hoh、(nh2)5c3(oh)2、(nh2)6c3oh、nh2c4h7oh、nh2c4h6(oh)2、nh2c4h5(oh)3、nh2c4h4(oh)4、nh2c4h3(oh)5、nh2c4h2(oh)6、nh2c4h(oh)7、nh2c4(oh)8、(nh2)2c4h6oh、(nh2)2c4h5(oh)2、(nh2)2c4h4(oh)3、(nh2)2c4h3(oh)4、(nh2)2c4h2(oh)5、(nh2)2c4h(oh)6、(nh2)2c4(oh)7、(nh2)3c4h5oh、(nh2)3c4h4(oh)2、(nh2)3c4h3(oh)3、(nh2)3c4h2(oh)4、(nh2)3c4h(oh)5、(nh2)3c4(oh)6、(nh2)4c4h4oh、(nh2)4c4h3(oh)2、(nh2)4c4h2(oh)3、(nh2)4c4h(oh)4、(nh2)4c4(oh)5、(nh2)5c4h3oh、(nh2)5c4h2(oh)2、(nh2)5c4h(oh)3、(nh2)5c4(oh)4、(nh2)6c4h2oh、(nh2)6c4h(oh)2、(nh2)6c4(oh)3、(nh2)7c4hoh、(nh2)7c4(oh)2、(nh2)8c4oh等。另外，虽然以上进行了举例，但第1材料5也可以是酮型氧化体、酯型氧化体等。再者，作为q1、q2、q3为环状化合物时的例子，可以列举出吡咯c4h4nh、呋喃c4h4o、咪唑c3h3nnh、吡唑c3h3nnh、吡唑啉c3h5nnh、吡唑烷c3h6nhnh、噁唑c3h3on、异噁唑c3h3on、吡嗪c4h4n2、嘧啶c4h4n2、三嗪c3h3n3以及它们的醇型氧化体。

第1材料5可以含有至少1种上述例示的胺衍生物，也可以含有2种以上的胺衍生物氢卤酸盐。第1材料5例如也可以含有因钙钛矿型化合物amx3的分解而产生的胺衍生物ax。

[元件部2]

元件部2只要具有单元电池即钙钛矿型太阳能电池即可，其构成并没有特别的限定。下面就元件部2的构成的一个例子进行说明。

图2是表示本实施方式的元件部2的一个例子的示意剖视图。

元件部2被支撑在基板1上，含有串联连接的多个单元电池20。在图2中，为容易理解，将1个单元电池20用虚线表示。在此，示出了3个单元电池20，但单元电池20的个数并没有特别的限定。

元件部2包括依次层叠于基板1上的第1电极膜12、第1半导体膜13、第2半导体膜14、第3半导体膜15以及第2电极膜16。第1半导体膜13、第2半导体膜14和第3半导体膜15形成产生光电动势的结。

在该例子中，基板1具有光透射性，吸收从基板1侧向元件部2入射的光而进行发电。在此情况下，例如，可以由第1半导体膜13形成各单元电池20的电子传输层23，可以由第2半导体膜14形成各单元电池20的光吸收层24，可以由第3半导体膜15形成各单元电池20的空穴传输层25。具体地说，第1电极膜12以及第1半导体膜13通过第1分割沟槽17而分别分割成多个第1电极22以及多个电子传输层23。第2半导体膜14以及第3半导体膜15通过第2分割沟槽18而分别分割成多个光吸收层24以及多个空穴传输层25。第2电极膜16通过第3分割沟槽19而分割成多个第2电极26。此外，第3分割沟槽19也可以还形成于第2半导体膜14以及第3半导体膜15上。第1分割沟槽17、第2分割沟槽18、第3分割沟槽19例如也能够以条纹状延伸。这些沟槽也能够以相互大致平行的方式形成。

多个单元电池20各自如图2的虚线所示，具有在基板1上依次层叠第1电极22、电子传输层23、光吸收层24、空穴传输层25以及第2电极26的结构。从基板1的法线方向上看，以与第1电极22和电子传输层23重叠的方式配置第2分割沟槽18。在第2分割沟槽18内，配置有相邻的单元电池的第2电极26。第1电极22在第2分割沟槽18内，经由电子传输层23而与相邻的单元电池20的第2电极26电连接。也就是说，第2分割沟槽18作为单元电池连接用沟槽发挥作用。

这样一来，各单元电池20为具有形成结的电子传输层23、光吸收层24和空穴传输层25、以及作为输出端子的第1电极22和第2电极26的独立的太阳能电池。某一单元电池20的第1电极22与在两侧相邻的单元电池20中的一个单元电池20的第2电极26电连接，该单元电池20的第2电极26与相邻的单元电池20中的另一个单元电池20的第1电极22电连接。这样一来，多个单元电池20串联连接在一起。

另外，元件部2与用于取出电力的一对电源线6连接。一对电源线6中的一根与处在由多个单元电池20构成的连接体的一个端部的单元电池20的第1电极22例如经由第2电极膜16而进行电连接。另一根电源线6与处在上述连接体的另一个端部的单元电池20的第2电极26电连接。这些电源线6从被封装体封装的空间4的内部向外部延伸。

第1电极22具有导电性以及光透射性。作为第1电极22的材料，可以列举出氟掺杂氧化锡、铟锡氧化物等透明导电材料。第1电极22的方块电阻(sheetresistance)例如可以为40ω/□以下，也可以为10ω/□以下。另外，在使用玻璃基板作为基板1的情况下，基板1和第1电极22的层叠体的光线透过率在波长450nm～900nm的范围也可以为85％以上。

通过提高第1电极22的雾度(hazerate)，便可以进一步提高太阳能电池性能。虽然也取决于电子传输层23的厚度，但第1电极22的雾度也可以为10％左右(例如8％～15％)。由此，可以一面确保太阳能电池性能，一面可以用电子传输层23更切实地覆盖第1电极22的凹凸。

第2电极26具有导电性。第2电极26也可以不具有光透射性。作为第2电极26的材料，除了与第1电极22同样的透明导电材料以外，也可以使用au、c、al等导电材料。

电子传输层23、光吸收层24以及空穴传输层25的材料并没有特别的限定。作为电子传输层23的材料，例如可以列举出锐钛矿型氧化钛、氧化锡等。作为光吸收层24的材料，可以列举出上述的含有钙钛矿型化合物的光吸收材料。作为空穴传输层25的材料，例如可以列举出2,2',7,7'-四[n,n-二(对甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(spiro-ometad)等。

第1分割沟槽17通过除去第1电极膜12和第1半导体膜13的一部分而形成。第1分割沟槽17可以通过使用第1电极膜12和第1半导体膜13所吸收的波长的光的划线而形成。例如，也可以通过在第1电极膜12和第1半导体膜13上照射yag激光(波长为165nm)来形成第1分割沟槽17。第1分割沟槽17的宽度例如也可以为20μm～150μm。

第2分割沟槽18通过除去第2半导体膜14和第3半导体膜15的一部分而形成。第1半导体膜13在第2分割沟槽18的底面露出。在第2分割沟槽18内，第1半导体膜13和第2电极膜16直接接触而进行电连接。作为形成第2分割沟槽18的方法，有使激光聚焦而进行照射的激光划线、和采用硬化处理过的金属刀刃进行削除的机械划线等。作为一个例子，也可以采用机械划线进行吸收更长波长的光的第2半导体膜14以及第3半导体膜15的除去，采用激光划线进行其后的向第1半导体膜13添加杂质的处理等。第2分割沟槽18的宽度例如为150μm～300μm。

第3分割沟槽19也可以通过除去第2半导体膜14、第3半导体膜15以及第2电极膜16的一部分而形成。此外，第3分割沟槽19只要分割第2电极膜16即可，第2半导体膜14、第3半导体膜15或其两者也可以不被第3分割沟槽19所分割。第3分割沟槽19可以采用与第1分割沟槽或者第2分割沟槽同样的手法来形成。第3分割沟槽19的宽度例如为30μm～50μm。

此外，第2电极26通过使用具有导电性以及光透射性的材料，也可以将元件部2构成为利用从第2电极26侧入射的光而进行发电。在此情况下，也可以由第1半导体膜13形成各单元电池20的空穴传输层，也可以由第2半导体膜14形成各单元电池20的光吸收层，也可以由第3半导体膜15形成各单元电池20的电子传输层。

元件部2例如可以采用如下的方法而进行制造。

首先，在基板1上依次形成第1电极膜12以及第1半导体膜13。然后，采用基于激光划线的处理，在第1电极膜12以及第1半导体膜13上形成第1分割沟槽17，由此将第1电极膜12以及第1半导体膜13切断成长条状。接着，在第1半导体膜13上，依次形成第2半导体膜14以及第3半导体膜15。然后，采用机械划线，在第2半导体膜14以及第3半导体膜15上形成第2分割沟槽18。接着，在第3半导体膜15上形成第2电极膜16。接着，在第2半导体膜14、第3半导体膜15以及第2电极膜16上形成第3分割沟槽19。然后，将电源线6粘结在第2电极膜16上。这样一来，便形成元件部2。

[太阳能电池模块的变形例]

图3a以及图3b分别例示出本实施方式的第1变形例以及第2变形例的太阳能电池模块200、300的示意剖视图。

太阳能电池模块200、300在具有用于将元件部2所生成的电力取出到外部的一对电源线6这一点上，与图1所示的太阳能电池模块100不同。图3a以及图3b仅示出了一对电源线6中的一根。一根电源线6与处在元件部2的串联连接的多个单元电池中的一个端部的单元电池的正极连接。另一根电源线6与处在串联连接的多个单元电池中的另一个端部的单元电池的负极连接。

各电源线6从封装的空间4内延伸至太阳能电池模块200、300的外部。如图3a所示，电源线6也可以穿透第2部分(例如密封构件)32而延伸至外部。或者，如图3b所示，电源线6也可以通过设置于第1部分(例如板状构件)31的开口部而延伸至外部。在此情况下，为了保持封装的空间4的气密性，也可以用树脂等将开口部的周边部封装。例如，也可以将接线盒以覆盖开口部的方式粘接在板状构件的外侧，并用树脂进行灌注(potting)。

电源线6具有导电性。作为电源线6的材料，可以列举出cu、al等金属材料。

图3c是例示出本实施方式的第3变形例的太阳能电池模块400的示意剖视图。

太阳能电池模块400在封装体7不仅封装元件部2、而且也封装支撑元件部2的基板1这一点上，与太阳能电池模块100不同。在太阳能电池模块400中，基板1、元件部2以及第1材料5位于用封装体7形成的封装的空间4内。

这样的封装体7例如也可以包括被配置为空出间隔而相互对置的第1板状构件71和第2板状构件73、以及密封构件72。密封构件72以包围封装的空间4的方式配置在第1板状构件71和第2板状构件73之间。也可以是密封构件72的上端以及下端的一方与第1板状构件71的周缘部相接，另一方与第2板状构件73的周缘部相接。

＜实施例1以及比较例1＞

制作出实施例1以及比较例1的太阳能电池模块，就太阳能电池模块的工作时间与输出特性之间的关系进行了调查。

[实施例1]

首先，就实施例1的太阳能电池的构成以及制作方法进行说明。

实施例1的太阳能电池模块具有与图3a所示的太阳能电池模块200实质上相同的结构。另外，元件部2具有一面参照图2一面进行过说明的结构。实施例1的太阳能电池模块的各构成要素的材料以及厚度如以下所示。

基板1：玻璃基板：200×200mm，厚度：1mm

第1电极22：氟掺杂sno2层(表面电阻：8ω/□)，厚度：800nm

电子传输层23：锐钛矿型tio2，厚度：10nm

光吸收层24：ch3nh3pbi3，厚度：500nm

空穴传输层25：spiro-ometad，厚度：500nm

第2电极26：au，厚度：200nm

封装体3的第1部分31：玻璃基板

封装体3的第2部分32：丁基橡胶(异戊二烯-异丁烯共聚物，平均分子量大约为10000)

电源线6：al，厚度200μm，宽度3mm

实施例1的太阳能电池的制作方法如下所述。

首先，在作为基板1的玻璃基板的表面，采用溅射法形成作为第1电极膜12的氟掺杂氧化锡膜、以及作为第1半导体膜13的tio2膜。接着，采用激光划线(波长：16μm)，在第1电极膜12以及第1半导体膜13上形成宽度为50μm的第1分割沟槽17。

接着，分别称量成为钙钛矿型化合物即ch3nh3pbi3的原材料的0.07摩尔的甲基铵氢碘酸盐ch3nh3i和0.07摩尔的碘化铅pbi2，使其溶解于100ml的二甲亚砜(以下记为dmso)中，从而制作出第1涂布液。采用旋转涂布法(2000rpm、2分钟)，将10ml得到的第1涂布液涂布在第1半导体膜13即tio2膜的上表面。接着，浸渍于甲苯中，在120℃下加热60分钟，从而形成厚度为500nm的ch3nh3pbi3膜作为第2半导体膜14。

再者，在0.06mol/l-spiro-ometad的氯苯溶液82ml中，添加1.8mol/l双(三氟甲磺酰)亚胺锂(以下记为litfsi)的乙腈溶液0.4ml、1.6mol/l-copf6的乙腈溶液0.4ml、以及叔丁基吡啶2.5ml，从而制作出第2涂布液。采用旋转涂布(1500rpm、30秒)，将5ml第2涂布液涂布在第2半导体膜14的上表面。由此，便形成厚度为500nm的以spiro-ometad为主成分的膜作为第3半导体膜15。

接着，采用机械划线，在第2半导体膜14以及第3半导体膜15上形成宽度为200μm的第2分割沟槽18。

接着，采用真空蒸镀法，形成厚度为200nm的au膜作为第2电极膜16。

然后，采用机械划线，在第2半导体膜14、第3半导体膜15以及第2电极膜16上形成宽度为50μm的第3分割沟槽19，从而得到元件部2。

此外，这里，在作为基板1的玻璃基板(200×200mm)上，形成尺寸为175×175mm的元件部2。元件部2形成于玻璃基板的周缘部(宽度为：12.5mm)的内侧。另外，元件部2形成有各分割沟槽，以便具有串联连接的35个单元电池。

接着，用银浆料将由铝构成的电源线6粘接在元件部2的端部。这样一来，便在基板1上形成实施例1的太阳能电池元件。

接着，使形成有元件部2的基板1和成为第1部分31的板状构件即玻璃基板空出大约1mm的间隔而对置。在确保1mm的间隔的状态下，在基板1和板状构件的间隔中盛入作为第1材料5的甲基铵氢碘酸盐ch3nh3i的粉末100mg。

接着，作为成为第2部分32的密封构件，在基板1和板状构件之间注入热熔丁基橡胶，以便包围元件部2。密封构件被配置为将基板1的周缘部和板状构件的周缘部接合在一起。密封构件的宽度设定为5mm。这样一来，便形成由基板1、板状构件以及密封构件密封而成的封装的空间4。电源线6从封装的空间4的内部贯通密封构件而取出到外部。这样一来，便制作出实施例1的太阳能电池模块。

[比较例1]

在基板1和封装体3的第1部分31之间没有配置甲基铵氢碘酸盐ch3nh3i作为第1材料5，除此以外，采用与实施例1同样的方法制作出比较例1的太阳能电池模块。第1材料5以外的构成要素设定为与实施例1同样。

[光电转换特性的评价]

各制作2个实施例1以及比较例1的太阳能电池模块，对它们的光电转换特性进行了评价。在此，将太阳能电池模块在室温的大气中放置400天，在光强度为1kw/m²的模拟太阳光照射的条件下，对太阳能电池模块的输出变化进行了测量。

图4是表示实施例1以及比较例1的太阳能电池模块的输出维持率的图。图4所示的实施例1以及比较例1的输出维持率分别为2个太阳能电池模块的输出维持率的平均值。在此，“输出维持率”是经过规定时间后的太阳能电池模块的输出相对于制作太阳能电池模块之后不久的输出的比例。

由图4所示的结果可知：在封装的空间4没有配置第1材料5的比较例1的太阳能电池模块在经过400天后，输出降低至50％左右。与此相对照，在封装的空间4配置有第1材料5的实施例1的太阳能电池模块在经过400天后，还几乎不能看到输出的降低。可以认为其原因在于：通过事先往配置有元件部2的封装的空间4内盛入第1材料5，可以抑制因使太阳能电池模块长时间工作或者将其长时间保管而引起的钙钛矿型化合物的分解。

＜实施例2以及比较例2＞

接着，制作出实施例2以及比较例2的太阳能电池模块，就太阳能电池模块的工作时间与输出特性之间的关系进行了调查。实施例2以及比较例2的太阳能电池模块在光吸收层24以及空穴传输层25的材料方面，分别与实施例1以及比较例1的太阳能电池模块不同。

在实施例2以及比较例2的太阳能电池模块中，吸收层24的材料是用(cs0.05rb0.025(nh2chnh2)0.768(ch3nh3)0.157)pb(i0.975br0.025)3的化学式表示的钙钛矿型化合物，空穴传输层25的材料是聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](以下记为ptaa)。ptaa的结构式如图5所示。

[实施例2]

首先，就实施例2的太阳能电池的构成以及制作方法进行说明。

实施例2的太阳能电池模块具有与图3a所示的太阳能电池模块200实质上相同的结构。另外，元件部2具有一面参照图2一面进行过说明的结构。实施例2的太阳能电池模块的各构成要素的材料以及厚度如以下所示。

基板1：玻璃基板：200×200mm，厚度：1mm

第1电极22：氟掺杂sno2层(表面电阻：8ω/□)，厚度：800nm

电子传输层23：锐钛矿型tio2，厚度：10nm

光吸收层24：(cs0.05rb0.025(nh2chnh2)0.768(ch3nh3)0.157)pb(i0.975br0.025)3，厚度：500nm

空穴传输层25：ptaa，厚度：50nm

第2电极26：au，厚度：200nm

封装体3的第1部分31：玻璃基板

封装体3的第2部分32：丁基橡胶(异戊二烯-异丁烯共聚物，平均分子量大约为10000)

电源线6：al，厚度200μm，宽度3mm

实施例2的太阳能电池的制作方法如下所述。

首先，在作为基板1的玻璃基板的表面，采用溅射法形成作为第1电极膜12的氟掺杂氧化锡膜、以及作为第1半导体膜13的tio2膜。接着，采用激光划线(波长：16μm)，在第1电极膜12以及第1半导体膜13上形成宽度为50μm的第1分割沟槽17。

接着，称量成为钙钛矿型化合物即(cs0.05rb0.025(nh2chnh2)0.768(ch3nh3)0.157)pb(i0.975br0.025)3的原材料的0.005摩尔的碘化铯csi、0.0025摩尔的碘化铷rbi、0.0768摩尔的甲脒鎓氢碘酸盐nh2chnh2i、0.0157摩尔的甲基铵氢碘酸盐ch3nh3i、0.0025摩尔的甲基铵氢溴酸盐ch3nh3br，将其溶解于130ml的dmso中，从而制作出第1涂布液。采用旋转涂布法(2000rpm、2分钟)，将10ml得到的第1涂布液涂布在第1半导体膜13即tio2膜的上表面。接着，浸渍于甲苯中，在120℃下加热60分钟，从而形成厚度为500nm的(cs0.05rb0.025(nh2chnh2)0.768(ch3nh3)0.157)pb(i0.975br0.025)3膜作为第2半导体膜14。

再者，将ptaa粉1g溶解于甲苯溶液100ml中，并添加1.8mol/l的litfsi的乙腈溶液4.8ml、叔丁基吡啶0.6ml，从而制作出第2涂布液。采用旋转涂布(1500rpm、30秒)，将5ml第2涂布液涂布在第2半导体膜14的上表面。由此，便形成厚度为50nm的以ptaa为主成分的膜作为第3半导体膜15。

接着，采用机械划线，在第2半导体膜14以及第3半导体膜15上形成宽度为200μm的第2分割沟槽18。

接着，采用真空蒸镀法，形成厚度为200nm的au膜作为第2电极膜16。

然后，采用机械划线，在第2半导体膜14、第3半导体膜15以及第2电极膜16上形成宽度为50μm的第3分割沟槽19，从而得到元件部2。

此外，这里，在作为基板1的玻璃基板(200×200mm)上，形成尺寸为175×175mm的元件部2。元件部2形成于玻璃基板的周缘部(宽度为：12.5mm)的内侧。另外，元件部2形成有各分割沟槽，以便具有串联连接的35个单元电池。

接着，用银浆料将由铝构成的电源线6粘接在元件部2的端部。这样一来，便在基板1上形成实施例2的太阳能电池元件。

接着，使形成有元件部2的基板1和成为第1部分31的板状构件即玻璃基板空出大约1mm的间隔而对置。在确保1mm的间隔的状态下，在基板1和板状构件的间隔中盛入作为第1材料5的甲基铵氢碘酸盐ch3nh3i的粉末100mg。

接着，作为成为第2部分32的密封构件，在基板1和板状构件之间注入热熔丁基橡胶，以便包围元件部2。密封构件被配置为将基板1的周缘部和板状构件的周缘部接合在一起。密封构件的宽度设定为5mm。这样一来，便形成由基板1、板状构件以及密封构件密封而成的封装的空间4。电源线6从封装的空间4的内部贯通密封构件而取出到外部。这样一来，便制作出实施例2的太阳能电池模块。

[比较例2]

在基板1和封装体3的第1部分31之间没有配置甲基铵氢碘酸盐ch3nh3i作为第1材料5，除此以外，采用与实施例2同样的方法制作出比较例2的太阳能电池模块。第1材料5以外的构成要素设定为与实施例2同样。

[光电转换特性的评价]

各制作1个实施例2以及比较例2的太阳能电池模块，对它们的光电转换特性进行了评价。在此，将太阳能电池模块在室温的大气中放置26天，在光强度为1kw/m²的模拟太阳光照射的条件下，对太阳能电池模块的输出变化进行了测量。

图6是表示实施例2以及比较例2的太阳能电池模块的输出维持率的图。

由图6所示的结果可知：在封装的空间4没有配置第1材料5的比较例2的太阳能电池模块在经过26天后，输出降低至90％左右。与此相对照，在封装的空间4配置有第1材料5的实施例2的太阳能电池模块在经过26天后，还几乎不能看到输出的降低。可以认为其原因在于：通过事先往配置有元件部2的封装的空间4内盛入第1材料5，可以抑制因使太阳能电池模块长时间工作或者将其长时间保管而引起的钙钛矿型化合物的分解。

＜实施例3以及比较例3＞

接着，对于实施例2以及比较例2，制作出在封装空间4填充有机硅树脂的实施例3以及比较例3的太阳能电池模块，就太阳能电池模块的工作时间与输出特性之间的关系进行了调查。实施例3以及比较例3的太阳能电池模块在将有机硅树脂填充于封装的空间4内这一点上，分别与实施例2以及比较例2的太阳能电池模块不同。实施例3以及比较例3的太阳能电池模块除此以外的结构由于与实施例2以及比较例2的太阳能电池模块相同，因而将其说明予以省略。

[实施例3]

下面就实施例3的太阳能电池模块的制作方法进行说明。但是，由于直至用银浆料将由铝构成的电源线6粘接在元件部2的端部而形成太阳能电池元件的工序与实施例2同样，因而将其说明予以省略。

在封装体3的成为第1部分31的板状构件即玻璃基板的中央，放置18cm见方、18cm见方、厚度为0.5mm的低温交联型有机硅树脂(信越シリコーン株式会社生产)的片材。

再者，在低温交联型有机硅树脂的片材上撒上100mg作为第1材料5的甲基铵氢碘酸盐ch3nh3i的粉末，然后在低温交联型有机硅树脂的片材上放置太阳能电池元件，以便使元件部2和低温交联型有机硅树脂的片材相接触。

使用真空层叠装置(株式会社エヌ·ピー·シー生产lm30×30)，在真空中于60℃下，对板状构件、低温交联型有机硅树脂的片材、以及太阳能电池元件加热10分钟，从而使低温交联型有机硅树脂交联而进行固定。

接着，作为封装体3的第2部分32即密封构件，在基板1和板状构件之间注入热熔丁基橡胶，以便包围元件部2。密封构件被配置为将基板1的周缘部和板状构件的周缘部接合在一起。密封构件的宽度设定为5mm。这样一来，便形成由基板1、板状构件以及密封构件密封而成的封装的空间4。电源线6从封装的空间4的内部贯通密封构件而取出到外部。这样一来，便制作出实施例3的太阳能电池模块。

[比较例3]

没有在低温交联型有机硅树脂的片材上撒上作为第1材料5的甲基铵氢碘酸盐ch3nh3i的粉末100mg，除此以外，采用与实施例3同样的方法制作出比较例3的太阳能电池模块。第1材料5以外的构成要素设定为与实施例3同样。

[光电转换特性的评价]

各制作1个实施例3以及比较例3的太阳能电池模块，对它们的光电转换特性进行了评价。在此，将太阳能电池模块在室温的大气中放置26天，在光强度为1kw/m²的模拟太阳光照射的条件下，对太阳能电池模块的输出变化进行了测量。

图7是表示实施例3以及比较例3的太阳能电池模块的输出维持率的图。

由图7所示的结果可知：在封装的空间4没有配置第1材料5的比较例3的太阳能电池模块在经过26天后，输出降低至94％左右。与此相对照，在封装空间4配置有第1材料5的实施例3的太阳能电池模块在经过26天后，还几乎不能看到输出的降低。可以认为其原因在于：通过事先往配置有元件部2的封装的空间4内盛入第1材料5，可以抑制因使太阳能电池模块长时间工作或者将其长时间保管而引起的钙钛矿型化合物的分解。