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1、(10)申请公布号 CN 102947965 A (43)申请公布日 2013.02.27 C N 1 0 2 9 4 7 9 6 5 A *CN102947965A* (21)申请号 201180030117.9 (22)申请日 2011.03.16 2010-142990 2010.06.23 JP H01L 51/42(2006.01) (71)申请人大日本印刷株式会社 地址日本东京都 (72)发明人铃木裕行 (74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人金仙华 (54) 发明名称 有机薄膜太阳能电池模块 (57) 摘要 本发明的主要目的在于,提供使用吸收波长 区。
2、域不同的多种光电转换层提高设计性、并且可 以稳定地显示出良好的太阳能电池性能的有机薄 膜太阳能电池模块。本发明提供一种有机薄膜太 阳能电池模块,其特征在于,具有:基板;第一电 极层,其形成于上述基板上;光电转换层,其以图 案状形成于上述第一电极层上并具有吸收波长区 域不同的多种光电转换部;第二电极层,其形成 为覆盖上述光电转换层;绝缘层,其以图案状形 成于上述第一电极层与上述第二电极层之间、并 配置于上述光电转换部之间,在上述光电转换部 与上述第一电极层或上述第二电极层之间,与上 述光电转换部的种类对应地形成有缓冲层。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.12.18。
3、 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2011/056268 2011.03.16 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/161991 JA 2011.12.29 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书22页 附图11页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 22 页 附图 11 页 1/1页 2 1.一种有机薄膜太阳能电池模块,其特征在于,具有: 基板; 第一电极层,其形成于所述基板上; 光电转换层,其以图案状形成于所述第一电极层上并具有吸收波长区域不同的多种光 电转换部; 第二电极层,其形成为覆盖所述光电转换层;以及 绝。
4、缘层,其以图案状形成于所述第一电极层与所述第二电极层之间、并配置于所述光 电转换部之间, 其中,在所述光电转换部与所述第一电极层之间以及所述光电转换部与所述第二电极 层之间中的至少任意一方中,与所述光电转换部的种类对应地形成有缓冲层。 2.根据权利要求1所述的有机薄膜太阳能电池模块,其特征在于, 针对每种所述光电转换部形成有含有不同的材料的所述缓冲层。 3.根据权利要求1所述的有机薄膜太阳能电池模块,其特征在于, 在一种所述光电转换部上不形成所述缓冲层,而在其他种类的所述光电转换部上形成 有所述缓冲层。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的有机薄膜太阳能电池模块,其特征在于, 在将设有一个所述。
5、光电转换部的区域设为一个太阳能电池单元的情况下,所述缓冲层 含有使所述太阳能电池单元的开路电压比在所述第一电极层与所述第二电极层之间仅夹 持所述光电转换部的基准太阳能电池单元的开路电压更低的材料。 权 利 要 求 书CN 102947965 A 1/22页 3 有机薄膜太阳能电池模块 技术领域 0001 本发明涉及一种具有设计性的有机薄膜太阳能电池模块。 背景技术 0002 以往,通常太阳能电池的受光面是由1种颜色来构成。近年来,对太阳能电池模块 的开发正在积极地进行,基于设计性的提高、与景观的和谐等目的,尝试显示文字、标识、图 形、花纹等,使之具有设计性。 0003 例如,在色素敏化太阳能电。
6、池模块中,开发出如下的技术,即,使多孔氧化物半导 体层担载不同种类的色素而制作具有2种以上的颜色的单元太阳能电池元件,通过将该具 有2种以上的颜色的单元太阳能电池元件以形成特定的文字、标识、图形的图案的方式排 成马赛克状,而使之具有设计性(参照专利文献1)。 0004 在先技术文献 0005 专利文献 0006 专利文献1:日本特开2006-179380号公报 发明内容 0007 发明所要解决的课题 0008 在有机系太阳能电池模块中,通过在同一基板上使用吸收波长区域不同的多种有 机材料形成多种光电转换层,将这些多种光电转换层以显示文字、标识、图形、花纹等任意 的图案的方式配置,就可以形成设计。
7、性优异的产品。 0009 此种有机系太阳能电池模块中,形成在同一基板上的相面对的电极间将多种光电 转换层平面地排列而夹持的构成,可以作为将多种太阳能电池单元并联的等效电路来处 置。这些太阳能电池单元中,因各光电转换层中所用的有机材料的氧化还原电位不同,而使 作为太阳能电池的电流-电压特性不同。 0010 太阳能电池具有固有的电流-电压特性,作为电流-电压特性曲线上的坐标、并且 相当于电压/电流的值与外部负载的电阻值一致的坐标的电流及电压成为工作电流及工 作电压。在有机薄膜太阳能电池的情况下,在将多个太阳能电池单元并联的太阳能电池模 块中,作为太阳能电池模块的电流-电压特性曲线上的坐标、并且相当。
8、于电压/电流的值与 外部负载的电阻值一致的坐标的电压是太阳能电池模块的工作电压。此外,在各太阳能电 池单元的电流-电压特性曲线上的坐标中,太阳能电池模块的工作电压时的电流是各太阳 能电池单元的工作电流。由此,在将电流-电压特性不同的多种太阳能电池单元并联的情 况下,具有不同的电流-电压特性的太阳能电池单元中,相对于相同外部负载的电阻值,太 阳能电池模块的工作电压时的太阳能电池单元的工作电流就会不一致。 0011 所以,在将电流-电压特性不同的多种太阳能电池单元并联的情况下,在某个外 部电阻时的太阳能电池模块的工作电压下,因太阳能电池单元的工作电流不一致,而会有 引起在某种太阳能电池单元中沿正方。
9、向流过电流、在其他种类的太阳能电池单元中沿反方 说 明 书CN 102947965 A 2/22页 4 向流过电流的问题的情况。该情况下,因存在沿反方向流过电流的太阳能电池单元,沿正方 向流过电流的太阳能电池单元的工作电流减少,从而会有太阳能电池模块整体的输出特性 降低的问题。另外,因沿反方向流过电流,还会有发热着火的危险、导致短路破坏的可能 性。 0012 另外,在将电流-电压特性不同的多种太阳能电池单元并联的情况下,在某个外 部电阻时的太阳能电池模块的工作电压下,因太阳能电池单元的工作电流不一致,而会有 在某种太阳能电池单元中输出非常小的情况。其结果是,全部的太阳能电池单元的总输出 变小,。
10、产生太阳能电池模块整体的输出特性降低的问题。另外,经常有如下的情况,即,以在 全部的太阳能电池单元中输出变大的方式使太阳能电池模块工作是非常困难的。 0013 此外,在将电流-电压特性不同的多种太阳能电池单元并联的情况下,因电流-电 压特性不同的太阳能电池单元相互干扰,而会有太阳能电池性能劣化的问题。 0014 本发明是鉴于上述问题而完成的,其主要目的在于,提供使用吸收波长区域不同 的多种光电转换层提高设计性、并且可以稳定地显示出良好的太阳能电池性能的有机薄膜 太阳能电池模块。 0015 用于解决课题的手段 0016 为了实现上述目的,本发明提供一种有机薄膜太阳能电池模块,其特征在于,具 有:。
11、基板;第一电极层,其形成于上述基板上;光电转换层,其以图案状形成于上述第一电 极层上并具有吸收波长区域不同的多种光电转换部;第二电极层,其形成为覆盖上述光电 转换层;以及绝缘层,其以图案状形成于上述第一电极层与上述第二电极层之间,并配置于 上述光电转换部之间,其中在上述光电转换部与上述第一电极层之间以及上述光电转换部 与上述第二电极层之间中的至少任意一方中,与上述光电转换部的种类对应地形成有缓冲 层。 0017 根据本发明,由于具有吸收波长区域不同的多种光电转换部,因此通过将这些多 种光电转换部以显示出文字、标识、图形、花纹等任意的图案的方式配置,就可以形成设计 性优异的产品。另外,根据本发明。
12、,在将设有一个光电转换部的区域设为一个太阳能电池单 元的情况下,通过与光电转换部的种类对应地形成有给定的缓冲层,可以调整太阳能电池 单元的电流-电压特性。所以,在某个外部电阻时的有机薄膜太阳能电池模块的工作电压 下,在全部的太阳能电池单元中可以防止沿反方向流过电流、增大全部的太阳能电池单元 的输出总量。此外,还可以防止因电流-电压特性不同的太阳能电池单元相互干扰而使太 阳能电池性能劣化,从而能够稳定地发挥太阳能电池特性。 0018 在上述发明中,也可以针对每种上述光电转换部形成有含有不同的材料的上述缓 冲层。这是因为,可以利用缓冲层的材料的差别来调整各太阳能电池单元的电流-电压特 性,在某个外。
13、部电阻时的有机薄膜太阳能电池模块的工作电压下,在全部的太阳能电池单 元中可以防止沿反方向流过电流、增大全部的太阳能电池单元的输出总量。 0019 另外,在上述发明中,也可以在一种上述光电转换部上不形成有上述缓冲层,而在 其他种类的上述光电转换部上形成有上述缓冲层。这是因为,可以利用有无形成缓冲层来 调整太阳能电池单元的电流-电压特性,在某个外部电阻时的有机薄膜太阳能电池模块的 工作电压下,在全部的太阳能电池单元中可以防止沿反方向流过电流、增大全部的太阳能 电池单元的输出总量。 说 明 书CN 102947965 A 3/22页 5 0020 此外,在本发明中,在将设有一个上述光电转换部的区域设。
14、为一个太阳能电池单 元的情况下,优选上述缓冲层含有使上述太阳能电池单元的开路电压比在上述第一电极层 与上述第二电极层之间仅夹持上述光电转换部的基准太阳能电池单元的开路电压低的材 料。这是因为,缓冲层的材料的选择容易。 0021 发明效果 0022 在本发明中,起到如下的效果,即,可以实现设计性优异、附加有能够用于宣传或 广告等中的各种显示功能的多功能的有机薄膜太阳能电池模块。另外,还起到如下的效果, 即,在具备具有吸收波长区域不同的多种光电转换部的光电转换层的有机薄膜太阳能电池 模块中,可以稳定地发挥太阳能电池特性。 附图说明 0023 图1是表示本发明的有机薄膜太阳能电池模块的一例的概略俯视。
15、图及剖面图。 0024 图2是表示本发明的有机薄膜太阳能电池模块中的第一电极层的一例的概略俯 视图。 0025 图3是表示本发明的有机薄膜太阳能电池模块中的绝缘层的一例的概略俯视图。 0026 图4是表示本发明的有机薄膜太阳能电池模块中的光电转换层的一例的概略俯 视图。 0027 图5是表示本发明的有机薄膜太阳能电池模块中的缓冲层的一例的概略俯视图。 0028 图6是表示本发明的有机薄膜太阳能电池模块的其他例子的概略俯视图及剖面 图。 0029 图7是表示本发明的有机薄膜太阳能电池模块中的第一电极层、绝缘层、光电转 换层及缓冲层的其他例子的概略俯视图。 0030 图8是表示本发明的有机薄膜太阳。
16、能电池模块的其他例子的概略剖面图。 0031 图9是表示本发明的有机薄膜太阳能电池模块的其他例子的概略剖面图。 0032 图10是表示本发明的有机薄膜太阳能电池模块的其他例子的概略剖面图。 0033 图11是表示本发明的有机薄膜太阳能电池模块的其他例子的概略剖面图。 0034 图12是表示本发明的有机薄膜太阳能电池模块的电流-电压特性的一例的曲线 图。 0035 图13是表示本发明的有机薄膜太阳能电池模块的电流-电压特性的其他例子的 曲线图。 0036 图14是表示本发明的有机薄膜太阳能电池模块的其他例子的概略剖面图。 0037 其中,1.有机薄膜太阳能电池模块,2.基板,3.第一电极层,4.。
17、绝缘层, 5.光电转换层,5a.第一光电转换部,5b.第二光电转换部,5c.第三光电转换部, 6a、7a.第一光电转换部用缓冲层,6b、7b.第二光电转换部用缓冲层,6c、7c.第三光 电转换部用缓冲层,8.第二电极层,10.太阳能电池单元 具体实施方式 0038 下面,对本发明的有机薄膜太阳能电池模块进行详细说明。 0039 本发明的有机薄膜太阳能电池模块的特征在于,具有:基板;第一电极层,其形成 说 明 书CN 102947965 A 4/22页 6 于上述基板上;光电转换层,其以图案状形成于上述第一电极层上并具有吸收波长区域不 同的多种光电转换部;第二电极层,其形成为覆盖上述光电转换层;。
18、绝缘层,其以图案状形 成于上述第一电极层与上述第二电极层之间,并配置于上述光电转换部之间,其中在上述 光电转换部与上述第一电极层之间以及上述光电转换部与上述第二电极层之间中的至少 任意一方中,与上述光电转换部的种类对应地形成有缓冲层。 0040 在参照附图的同时对本发明的有机薄膜太阳能电池模块进行说明。 0041 图1(a)、(b)是表示本发明的有机薄膜太阳能电池模块的一例的概略俯视图及剖 面图,图1(b)是图1(a)的A-A线剖面图。 0042 图1(a)、(b)所示的有机薄膜太阳能电池模块1具有基板2;第一电极层3,其形 成于基板2上;绝缘层4,其以格子状形成于第一电极层3上,并具有开口部。
19、;光电转换层 5,其以图案状形成于第一电极层3上,并具有配置于绝缘层4的开口部、且吸收波长区域不 同的多种光电转换部(5a、5b、5c);缓冲层(6a、6b、6c),其分别形成于光电转换部(5a、5b、 5c)上,并针对每种光电转换部(5a、5b、5c)含有不同的材料;第二电极层8,其形成于缓冲 层(6a、6b、6c)及绝缘层4上。而且,在图1(a)中,省略了第二电极层的一部分,将缓冲层 的一部分用虚线表示。 0043 图2图5是表示构成图1(a)、(b)所示的有机薄膜太阳能电池模块1的各构件 的概略俯视图。 0044 如图2所示,第一电极层3在基板2上形成于一面。同样地,如图1(a)所示,第。
20、二 电极层8也覆盖光电转换层5及缓冲层(6a、6b、6c)地形成于一面。另外,如图3所示,绝 缘层4以格子状形成于第一电极层3上,如图1(b)所示将第一电极层3与第二电极层8绝 缘。 0045 如图4所示,光电转换层5具有吸收波长区域不同的3种第一光电转换部5a、第二 光电转换部5b及第三光电转换部5c。各光电转换部(5a、5b、5c)规则地排列,第一光电转 换部5a、第二光电转换部5b、第三光电转换部5c以显示出任意的图样的方式配置。 0046 如图1(b)、图4及图5所示,在光电转换部(5a、5b、5c)上分别形成有针对每种光 电转换部(5a、5b、5c)含有不同的材料的缓冲层(6a、6b。
21、、6c)。在第一光电转换部5a上形 成有第一光电转换部用缓冲层6a,在第二光电转换部5b上形成有第二光电转换部用缓冲 层6b,在第三光电转换部5c上形成有第三光电转换部用缓冲层6c。与光电转换部(5a、5b、 5c)的种类对应地选择这些缓冲层(6a、6b、6c)的材料。 0047 图1(a)、(b)所示的有机薄膜太阳能电池模块1中,在基板2及第一电极层3具有 透明性的情况下基板2侧成为受光面,另一方面,在第二电极层8具有透明性的情况下第二 电极层8侧成为受光面,在受光面中可以显示由如图4所示的多种光电转换部(5a、5b、5c) 构成的任意的图样,从而可以形成色彩丰富的有机薄膜太阳能电池模块。此。
22、外,在基板2、第 一电极层3及第二电极层8都具有透明性的情况下,可以形成色彩鲜艳且可以透视的有机 薄膜太阳能电池模块。 0048 另外,由于在光电转换部(5a、5b、5c)上针对每种光电转换部(5a、5b、5c)层叠有 给定的缓冲层(6a、6b、6c),因此在将设有一个光电转换部(5a、5b或5c)的区域设为一个 太阳能电池单元10的情况下,可以利用缓冲层(6a、6b、6c)来调整各太阳能电池单元10的 电流-电压特性。所以,在某个外部电阻时的有机薄膜太阳能电池模块的工作电压下,在全 说 明 书CN 102947965 A 5/22页 7 部的太阳能电池单元中可以防止沿反方向流过电流、增大全部。
23、的太阳能电池单元的输出总 量。此外,还可以防止因电流-电压特性不同的太阳能电池单元相互干扰而使太阳能电池 性能劣化。 0049 图6(a)、(b)是表示本发明的有机薄膜太阳能电池模块的其他例子的概略俯视图 及剖面图,图6(b)是图6(a)的B-B线剖面图。图6(a)、(b)所示的有机薄膜太阳能电池模 块1具有:基板2;第一电极层3,其形成于基板2上;绝缘层4,其以图案状形成于第一电极 层3上并具有开口部;光电转换层5,其以图案状形成于第一电极层3上,并具有配置于绝 缘层4的开口部且吸收波长区域不同的多种光电转换部(5a、5b);缓冲层(6a、6b),其分别 形成于各光电转换部(5a、5b)上,。
24、针对每种光电转换部(5a、5b)含有不同的材料;第二电极 层8,其形成于缓冲层(6a、6b)及绝缘层4上。而且,图6(a)中,省略了第二电极层的一部 分,将缓冲层的一部分以虚线表示。 0050 图7(a)(d)是表示构成图6(a)、(b)所示的有机薄膜太阳能电池模块1的各构 件的概略俯视图。 0051 如图7(a)所示,第一电极层3在基板2上形成于一面。同样地,第二电极层8也如 图6(a)所示,覆盖光电转换层5及缓冲层(6a、6b)地形成于一面。另外,如图7(b)所示, 绝缘层4以图案状形成于第一电极层3上,如图6(b)所示将第一电极层3与第二电极层8 绝缘。 0052 如图7(c)所示,光电。
25、转换层5具有吸收波长区域不同的第一光电转换部5a及第 二光电转换部5b这2种,第一光电转换部5a及第二光电转换部5b以显示出文字“A”的方 式配置。 0053 如图6(b)及图7(c)、(d)所示,在光电转换部(5a、5b)上分别形成有针对每种光 电转换部(5a、5b)含有不同的材料的缓冲层(6a、6b)。在第一光电转换部5a上形成有第一 光电转换部用缓冲层6a,在第二光电转换部5b上形成有第二光电转换部用缓冲层6b。与 光电转换部(5a、5b)的种类对应地选择这些缓冲层(6a、6b)的材料。 0054 图6(a)、(b)所示的有机薄膜太阳能电池模块1中,在基板2及第一电极层3具有 透明性的情。
26、况下,基板2侧成为受光面,另一方面,在第二电极层8具有透明性的情况下,第 二电极层8侧成为受光面,在受光面中可以用多样的色彩来显示如图7(c)所示的文字“A”。 此外,在基板2、第一电极层3及第二电极层8都具有透明性的情况下,可以形成色彩鲜艳且 可以透视的有机薄膜太阳能电池模块。 0055 另外,由于在光电转换部(5a、5b)上针对每种光电转换部(5a、5b)层叠有给定的 缓冲层(6a、6b),在将设有一个光电转换部(5a或5b)的区域设为一个太阳能电池单元10 的情况下,可以利用缓冲层(6a、6b)来调整各太阳能电池单元10的电流-电压特性。所以, 在某个外部电阻时的有机薄膜太阳能电池模块的。
27、工作电压下,在全部的太阳能电池单元中 可以防止沿反方向流过电流、增大全部的太阳能电池单元的输出总量。此外,还可以防止因 电流-电压特性不同的太阳能电池单元相互干扰而使太阳能电池性能劣化。 0056 像这样,在本发明中,通过将吸收波长区域不同的多种光电转换部以显示出文字、 标识、图形、花纹等任意的图案的方式配置,就可以在受光面中以多样的色彩来显示文字、 标识、图形、花纹等任意的图案。所以,可以形成色彩丰富、具有显示功能、设计性优异的有 机薄膜太阳能电池模块。 说 明 书CN 102947965 A 6/22页 8 0057 另外,由于与光电转换部的种类对应地层叠有给定的缓冲层,因此可以利用缓冲 。
28、层来调整太阳能电池单元的电流-电压特性,在某个外部电阻时的有机薄膜太阳能电池模 块的工作电压下,在全部的太阳能电池单元中可以防止沿反方向流过电流、增大全部的太 阳能电池单元的输出总量,从而可以改善有机薄膜太阳能电池模块的输出特性。此外,还可 以防止因电流-电压特性不同的太阳能电池单元相互干扰而使太阳能电池性能劣化,可以 稳定地维持太阳能电池特性。另外,还可以确保有机薄膜太阳能电池模块的安全性。 0058 而且,所谓“将设有一个光电转换部的区域设为一个太阳能电池单元”是指,在本 发明的有机薄膜太阳能电池模块中,由于将多个光电转换部平面地排列,因此可以作为将 多个太阳能电池单元并联的等效电路来处置。
29、,所以将设有一个光电转换部的区域看作一个 太阳能电池单元。 0059 例如图1(a)、(b)所示的有机薄膜太阳能电池模块1中,可以作为并联了25个太 阳能电池单元10的等效电路来处置。另外,图6(a)、(b)所示的有机薄膜太阳能电池模块 1中,可以作为并联了3个太阳能电池单元10的等效电路来处置。 0060 下面,对本发明的有机薄膜太阳能电池模块的各构成进行说明。 0061 1.缓冲层 0062 本发明的缓冲层在光电转换部与第一电极层之间及光电转换部与第二电极层之 间中的至少任意一方中,与光电转换部的种类对应地形成。 0063 作为缓冲层的配置,只要是与光电转换部的种类对应地形成缓冲层即可,例。
30、如既 可以在全部种类的光电转换部上形成有缓冲层,也可以在一种光电转换部上不形成有缓冲 层而在其他种类的光电转换部上形成有缓冲层。具体来说,图1(b)中,在全部种类的光电 转换部(5a、5b、5c)上形成有缓冲层(6a、6b、6c)。另外,图8中,在第二光电转换部5b及第 三光电转换部5c上形成有缓冲层(6G、6B),在第一光电转换部5a上未形成缓冲层。 0064 在全部种类的光电转换部上形成缓冲层的情况下,通过形成针对每种光电转换部 含有不同的材料的缓冲层,可以利用缓冲层的材料的差别来调整各太阳能电池单元的电 流-电压特性。另外,在全部种类的光电转换部上形成缓冲层的情况下,通过针对每种光电 转。
31、换部形成厚度不同的缓冲层,可以利用缓冲层的厚度的差别来调整各太阳能电池单元的 电流-电压特性。 0065 另一方面,在一种光电转换部上不形成缓冲层而在其他种类的光电转换部上形成 缓冲层的情况下,可以利用有无形成缓冲层来调整太阳能电池单元的电流-电压特性。 0066 另外,作为缓冲层的形成位置,只要在光电转换部与第一电极层之间及光电转换 部与第二电极层之间中的至少任意一方中形成缓冲层即可,既可以仅在光电转换部与第一 电极层之间形成有缓冲层,也可以仅在光电转换部与第二电极层之间形成有缓冲层,还可 以在光电转换部与第一电极层之间及光电转换部与第二电极层之间的双方形成有缓冲层。 例如,既可以如图1(b。
32、)所示,在光电转换部(5a、5b、5c)与第二电极层8之间形成有缓冲层 (6a、6b、6c),也可以如图9所示,在光电转换部(5a、5b、5c)与第一电极层3之间形成有缓 冲层(7a、7b、7c),还可以如图10所示,在光电转换部(5a、5b、5c)与第二电极层8之间形 成有缓冲层(6a、6b、6c),还在光电转换部(5a、5b、5c)与第一电极层3之间形成有缓冲层 (7a、7b、7c)。 0067 另外,虽然在图1(b)、图9及图10中,在全部种类的光电转换部上在相同一侧形成 说 明 书CN 102947965 A 7/22页 9 有缓冲层,然而对于每种光电转换部来说形成缓冲层的一侧既可以相。
33、同也可以不同。例如, 虽然未图示,然而也可以在一种光电转换部上仅在光电转换部与第二电极层之间形成缓冲 层,在其他种类的光电转换部上仅在光电转换部与第一电极层之间形成缓冲层。 0068 在将设有一个光电转换部的区域设为一个太阳能电池单元的情况下,以在各太阳 能电池单元中得到所需的电流-电压特性的方式,与光电转换部的种类对应地形成缓冲 层。 0069 在2种以上的光电转换部上分别与光电转换部的种类对应地形成缓冲层的情况 下,既可以针对每种光电转换部形成有含有不同的材料的缓冲层,也可以针对每种光电转 换部形成有厚度不同的缓冲层。在针对每种光电转换部形成有含有不同的材料的缓冲层的 情况下,如上所述,可。
34、以利用缓冲层的材料的差别来调整各太阳能电池单元的电流-电压 特性。另外,在针对每种光电转换部形成有厚度不同的缓冲层的情况下,如上所述,可以利 用缓冲层的厚度的差别来调整各太阳能电池单元的电流-电压特性。 0070 另外,在一种光电转换部上不形成缓冲层而在其他种类的光电转换部上形成缓冲 层的情况下,如上所述,可以利用有无形成缓冲层来调整太阳能电池单元的电流-电压特 性。 0071 作为太阳能电池单元的电流-电压特性的调整,可以举出如下的方法,即,在将设 有一个光电转换部的区域设为一个太阳能电池单元的情况下,以在某个外部电阻时的有机 薄膜太阳能电池模块的工作电压下,在全部的太阳能电池单元中不沿反方。
35、向流过电流的方 式,利用缓冲层来调整太阳能电池单元的电流-电压特性(以下设为第一方式。)。 0072 另外,作为太阳能电池单元的电流-电压特性的调整,还可以举出如下的方法, 即,在将设有一个光电转换部的区域设为一个太阳能电池单元的情况下,在某个外部电阻 时的有机薄膜太阳能电池模块的工作电压下,以使全部的太阳能电池单元的输出总量变大 的方式,利用缓冲层来调整太阳能电池单元的电流-电压特性(以下设为第二方式。)。 0073 以下,分为各方式地进行说明。 0074 (第一方式的太阳能电池单元的电流-电压特性的调整) 0075 本方式中,在将设有一个光电转换部的区域设为一个太阳能电池单元的情况下, 以。
36、在某个外部电阻时的有机薄膜太阳能电池模块的工作电压下,在全部的太阳能电池单元 中不沿反方向流过电流的方式,与光电转换部的种类对应地形成缓冲层。 0076 对于本方式,以如图11(a)所示的、光电转换层5具有2种光电转换部(5a、5b)且 仅在第二光电转换部5b上形成有缓冲层6b的有机薄膜太阳能电池模块1为例举出进行 说明。图11(a)中,将设有一个第一光电转换部5a的区域设为一个第一太阳能电池单元 10a,将设有一个第二光电转换部5b的区域设为一个第二太阳能电池单元10b。另外,将如 图11(b)所示在第一电极层3与第二电极层8之间仅夹持第一光电转换部5a的设为第一 基准太阳能电池单元20a,。
37、将如图11(c)所示在第一电极层3与第二电极层8之间仅夹持第 二光电转换部5b的设为第二基准太阳能电池单元20b。 0077 图12(a)是表示图11(b)(c)所示的第一基准太阳能电池单元20a及第二基准 太阳能电池单元20b的各自的电流-电压特性、以及将这些第一基准太阳能电池单元20a 及第二基准太阳能电池单元20b并联而得的基准有机薄膜太阳能电池模块的电流-电压特 性的一例的曲线图。如图12(a)所示,在某个外部电阻R m 时的基准有机薄膜太阳能电池模 说 明 书CN 102947965 A 8/22页 10 块的工作电压V m 下,第二基准太阳能电池单元中工作电流I2沿正方向流动,而第。
38、一基准太 阳能电池单元中工作电流I1沿反方向流动。 0078 图12(b)是表示图11(a)所示的第一太阳能电池单元10a及第二太阳能电池单元 10b的各自的电流-电压特性、以及图11(a)所示的有机薄膜太阳能电池模块1的电流-电 压特性的一例的曲线图。如图12(b)所示,在某个外部电阻R m 时的有机薄膜太阳能电池模 块的工作电压V m 下,在第一太阳能电池单元中也是工作电流I 1 沿正方向流动,在第二太阳 能电池单元中也是工作电流I 2 沿正方向流动。 0079 如果比较图11(a)、(c)所示的第二太阳能电池单元10b及第二基准太阳能电池单 元20b,则在第二太阳能电池单元10b中在第二。
39、光电转换部5b上形成有缓冲层6b。由此, 如图12(a)(b)所示,可以从第二基准太阳能电池单元的电流-电压特性变为第二太阳 能电池单元的电流-电压特性,其结果是,可以从基准有机薄膜太阳能电池模块的电流-电 压特性变为有机薄膜太阳能电池模块的电流-电压特性。这样,就可以在全部的太阳能电 池单元中不使工作电流沿反方向流动。 0080 像这样,在本方式中,在将设有一个光电转换部的区域设为一个太阳能电池单元, 另外将在第一电极层与第二电极层之间仅夹持光电转换部的设为基准太阳能电池单元,将 对每种光电转换部的基准太阳能电池单元进行并联而得的构件设为基准有机薄膜太阳能 电池模块时,在某个外部电阻时的基准。
40、有机薄膜太阳能电池模块的工作电压下存在沿反方 向流过工作电流的基准太阳能电池单元的情况下,通过与光电转换部的种类对应地形成有 缓冲层,可以调整太阳能电池单元的电流-电压特性,从而在该外部电阻时的有机薄膜太 阳能电池模块的工作电压下,在所有的太阳能电池单元中都可以防止沿反方向流过电流。 0081 在有机薄膜太阳能电池模块中,有时根据其用途等预先确定外部电阻,因此利用 缓冲层来调整太阳能电池单元的电流-电压特性,在该外部电阻时的有机薄膜太阳能电池 模块的工作电压下,在所有的太阳能电池单元中都防止沿反方向流过电流是非常有用的。 0082 另外,虽然如果可以利用缓冲层的选择使各太阳能电池单元的电流-电。
41、压特性完 全一致,则在某个外部电阻时的有机薄膜太阳能电池模块的工作电压下,在所有的太阳能 电池单元中都可以防止沿反方向流过电流,然而可以认为,使电流-电压特性完全一致十 分困难。所以,本方式中,利用缓冲层的选择,以在某个外部电阻时的有机薄膜太阳能电池 模块的工作电压下在全部的太阳能电池单元中不沿反方向流过电流的方式,来调整太阳能 电池单元的电流-电压特性。 0083 在某个外部电阻时的有机薄膜太阳能电池模块的工作电压下,在所有的太阳能电 池单元中为防止沿反方向流过电流,如图12(b)所示,以使某个外部电阻R m 时的有机薄膜 太阳能电池模块的工作电压V m 比各太阳能电池单元的开路电压V 1o。
42、c 、V 2oc 的最小值(这里是 V 1oc )低的方式来调整太阳能电池单元的电流-电压特性。只要有机薄膜太阳能电池模块的 工作电压比各太阳能电池单元的开路电压的最小值略低,就可以在全部的太阳能电池单元 中沿正方向流过工作电流。另一方面,图12(a)中,由于某个外部电阻R m 时的基准有机薄 膜太阳能电池模块的工作电压V m 比第一基准太阳能电池单元的开路电压V 1oc 高,因此就会 在显示出比基准有机薄膜太阳能电池模块的工作电压V m 低的开路电压V 1oc 的第一基准太阳 能电池单元中沿反方向流过工作电流I 1 。 0084 其中,优选以使某个外部电阻时的有机薄膜太阳能电池模块的工作电压。
43、与各太阳 说 明 书CN 102947965 A 10 9/22页 11 能电池单元的开路电压的最小值相比足够低的方式,来调整太阳能电池单元的电流-电压 特性。这是因为,这样就可以增大各太阳能电池单元的工作电流。 0085 此时,在将显示出最小的开路电压的太阳能电池单元的曲线因子假定为作为太阳 能电池的曲线因子来说是最小值的0.25的情况下,以使显示出最小的开路电压的太阳能 电池单元的工作电流可以达到该太阳能电池单元的短路电流的二成为目标,特别优选有机 薄膜太阳能电池模块的工作电压与各太阳能电池单元的开路电压的最小值相比低到相当 于各太阳能电池单元的开路电压的最小值的二成。这是因为,这样就会使。
44、某个外部电阻时 的有机薄膜太阳能电池模块的工作电压与各太阳能电池单元的开路电压的最小值相比足 够低,从而可以增大各太阳能电池单元的工作电流。 0086 为使某个外部电阻时的有机薄膜太阳能电池模块的工作电压比各太阳能电池单 元的开路电压的最小值低,可以举出如下的做法,即,降低该外部电阻时的有机薄膜太阳能 电池模块的工作电压、或者提高显示出最小的开路电压的太阳能电池单元的开路电压。 0087 为降低该外部电阻时的有机薄膜太阳能电池模块的工作电压,例如只要降低显示 出最小的开路电压的太阳能电池单元以外的太阳能电池单元的开路电压即可。 0088 而且,太阳能电池单元的电流-电压特性(工作电压、工作电流。
45、、开路电压、曲线因 子等)可以通过对每种光电转换部分别制作测定用太阳能电池单元,测定出各测定用太阳 能电池单元的电流-电压特性来求出。例如,对于图1(a)、(b)所示的有机薄膜太阳能电池 模块1,分别制作在基板上依次层叠有第一电极层、第一光电转换部、第一光电转换部用缓 冲层及第二电极层的第一测定用太阳能电池单元、在基板上依次层叠有第一电极层、第二 光电转换部、第二光电转换部用缓冲层及第二电极层的第二测定用太阳能电池单元、和在 基板上依次层叠有第一电极层、第三光电转换部、第三光电转换部用缓冲层及第二电极层 的第三测定用太阳能电池单元,测定出各测定用太阳能电池单元的电流-电压特性。 0089 另外。
46、,基准太阳能电池单元的电流-电压特性(工作电压、工作电流、开路电压、 曲线因子等)可以通过对每种光电转换部分别制作在第一电极层与第二电极层之间仅夹 持有各光电转换部的基准太阳能电池单元,测定出各基准太阳能电池单元的开路电压而求 出。例如,对于图1(a)、(b)所示的有机薄膜太阳能电池模块1,分别制作在基板上依次层 叠有第一电极层、第一光电转换部及第二电极层的第一基准太阳能电池单元、在基板上依 次层叠有第一电极层、第二光电转换部及第二电极层的第二基准太阳能电池单元、和在基 板上依次层叠有第一电极层、第三光电转换部及第二电极层的第三基准太阳能电池单元, 测定各基准太阳能电池单元的电流-电压特性。 。
47、0090 (第二方式的太阳能电池单元的电流-电压特性的调整) 0091 本方式中,在将设有一个光电转换部的区域设为一个太阳能电池单元的情况下, 以在某个外部电阻时的有机薄膜太阳能电池模块的工作电压下,使全部的太阳能电池单元 的输出总量变大的方式,与光电转换部的种类对应地形成缓冲层。 0092 对于本方式,以如图11(a)所示的、光电转换层5具有2种光电转换部(5a、5b)且 仅在第二光电转换部5b上形成有缓冲层6b的有机薄膜太阳能电池模块1为例举出进行 说明。图11(a)中,将设有一个第一光电转换部5a的区域设为一个第一太阳能电池单元 10a,将设有一个第二光电转换部5b的区域设为一个第二太阳。
48、能电池单元10b。另外,将如 图11(b)所示在第一电极层3与第二电极层8之间仅夹持有第一光电转换部5a的设为第 说 明 书CN 102947965 A 11 10/22页 12 一基准太阳能电池单元20a,将如图11(c)所示在第一电极层3与第二电极层8之间仅夹持 有第二光电转换部5b的设为第二基准太阳能电池单元20b。 0093 图13(a)是表示图11(b)(c)所示的第一基准太阳能电池单元20a及第二基准 太阳能电池单元20b的各自的电流-电压特性、以及将这些第一基准太阳能电池单元20a 及第二基准太阳能电池单元20b并联而得的基准有机薄膜太阳能电池模块的电流-电压特 性的一例的曲线图。
49、。如图13(a)所示,在某个外部电阻R m 时的基准有机薄膜太阳能电池模 块的工作电压V m 下,第一基准太阳能电池单元中工作电流I 1 大、输出大(图中表示出输出 点P 1 。),而第二基准太阳能电池单元中工作电流I 2 小,输出小(图中表示出输出点P 2 。)。 由此,第一基准太阳能电池单元及第二基准太阳能电池单元的输出总量变小,基准有机薄 膜太阳能电池模块整体的输出变小。 0094 图13(b)是表示图11(a)所示的第一太阳能电池单元10a及第二太阳能电池单元 10b的各自的电流-电压特性、以及图11(a)所示的有机薄膜太阳能电池模块1的电流-电 压特性的一例的曲线图。如图13(b)所示,在某个外部电阻R m 时的有机薄膜太阳能电池模 块的工作电压V m 下,第一太阳能电池单元及第二太阳能电池单元都是工作电流I 1 、I 2 不小, 输出不小(图中表示出输出点P 1 、P 2 。)。由此,第一。