[发明专利]有机薄膜太阳能电池模块的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在同一基板上集成多个有机光电转换元件而得的有机薄膜太阳能电池模块的制造方法。

背景技术

有机薄膜太阳能电池模块通常利用如下的制造方法来制造，即，包括：(1)准备基板的工序、(2)在基板上形成第一电极的工序、(3)在第一电极上形成第一电荷传输层的工序、(4)在第一电荷传输层上形成活性层的工序、(5)在活性层上形成第二电荷传输层的工序、(6)在第二电荷传输层上形成第二电极的工序。

即，有机薄膜太阳能电池模块是通过将电荷传输层、活性层等多层的功能层依次成膜而制造的。各功能层被利用与其材料等对应的任意适当的图案处理工序图案处理为所期望的形状。

以往，为将活性层制成所期望的形状，(i)实施印刷法等直接图案处理工序，或者(ii)在成膜工序后与成膜工序另外地实施除去不要部分而图案处理为所期望的形状的、湿式蚀刻工序、干式蚀刻工序、激光图案处理工序、机械图案处理工序。

作为有机薄膜太阳能电池(有机光电转换元件)的薄膜形成过程中所用的直接图案处理工序，已知有包括凹版印刷法、丝网印刷法、喷墨印刷法等的印刷法(参照非专利文献1)。

作为有机薄膜太阳能电池的制造工序中的激光图案处理工序，已知有使用波长532nm的Nd:YAG激光器对活性层(MDMO-PPV：PCBM层)进行层分离的例子(参照非专利文献2)。

[非专利文献]

[非专利文献1]Solar Energy Materials and Solar Cells 93(2009)394-412

[非专利文献2]Journal of Materials Research.，20(2005)3224

发明内容

但是，在作为直接图案处理工序例如使用涂布法的情况下，所涂布的涂布液渗漏而溢出到不希望的区域，其结果是，相邻的有机光电转换元件之间发生电短路，从而会有引起动作不良的情况。另外，在使用湿式蚀刻工序、干式蚀刻工序、激光图案处理工序的情况下，不仅工序数增加，而且还需要像真空系统那样的大规模并且昂贵的设备。

本发明人等对有机薄膜太阳能电池模块及其制造方法进行了深入研究，结果发现，通过设置疏液性图案，就可以解决上述问题，从而完成了本发明。

即，本发明提供下述的有机薄膜太阳能电池模块的制造方法及有机薄膜太阳能电池模块。

〔1〕一种有机薄膜太阳能电池模块的制造方法，是在基板上配置多个具备由第一电极及第二电极构成的一对电极、以及夹持于所述一对电极间的活性层的有机光电转换元件而成的有机薄膜太阳能电池模块的制造方法，包括：在基板上形成多个第一电极的工序、和在多个第一电极各自的一部分上形成疏液性图案的工序。

〔2〕一种有机薄膜太阳能电池模块的制造方法，是在基板上配置多个具备由第一电极及第二电极构成的一对电极、以及夹持于所述一对电极间的活性层的有机光电转换元件而成的有机薄膜太阳能电池模块的制造方法，包括：在基板上形成多个第一电极的工序、和在多个第一电极之外的基板上形成疏液性图案的工序。

〔3〕根据〔1〕或〔2〕所述的有机薄膜太阳能电池模块的制造方法，其中，形成疏液性图案的工序包括：在形成有多个第一电极的基板上整面地形成疏液性部的工序；形成将形成有第一电极的基板上的一部分覆盖的掩模图案，以该掩模图案作为掩模对形成有第一电极的基板整面进行亲液性处理，除去该掩模图案而形成疏液性图案的工序。

〔4〕一种有机薄膜太阳能电池模块的制造方法，具备：在基板上形成多个第一电极的工序；在形成有第一电极的基板上整面地形成疏液性部的工序；形成将设有第一电极的基板上的一部分覆盖的掩模图案，以该掩模图案作为掩模对形成有第一电极的基板整面进行亲液化处理，除去该掩模图案而形成疏液性图案的工序；在形成有该疏液性图案的基板上整面地涂布被疏液性图案排斥的涂布液，形成具有露出疏液性图案的第一露出部的第一电荷传输层、将该第一电荷传输层上覆盖的活性层、将该活性层上覆盖的第二电荷传输层的工序；贯穿第二电荷传输层、活性层及第一电荷传输层，形成将属于疏液性图案之外的第一电极的一部分露出的第二露出部的工序；涂布涂布液而形成第二电极的工序，该第二电极将第二电荷传输层上覆盖，嵌入第二露出部，并且将疏液性图案设为非覆盖；贯穿第二电极、第二电荷传输层及活性层，形成将属于疏液性图案之外的第一电荷传输层的一部分露出的第三露出部，分离为多个有机光电转换元件的工序。