專利名稱：有機(jī)光伏電池和包含這種電池的模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)光伏電池領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光伏電池是當(dāng)暴露于光時(shí)產(chǎn)生電的電子元件。一般而言，可以區(qū)分出三代光伏電池?！暗谝淮彪姵匕▋蓚€(gè)電極，在它們之間插入有塊狀半導(dǎo)體晶片(通常由硅制成)，該塊狀半導(dǎo)體晶片具有一百微米量級的厚度，并且具有P型摻雜區(qū)和n型摻雜區(qū)以創(chuàng)建p-n結(jié)。該半導(dǎo)體形成所謂的光敏介質(zhì)，其內(nèi)部吸收光，因此創(chuàng)建電子空穴對。這些電子和空穴朝向它們各自電極的運(yùn)動(dòng)在電極兩端產(chǎn)生電勢，并且因此成為電流源。 接收的太陽能與產(chǎn)生的電能之間的比率稱為電池效率，對于最好的電池來說該比率大約為25%。然而，用于生產(chǎn)硅晶片的工藝是非常能源密集型的。此外，硅是稀少的。因此，找到使用較少硅的較少能源密集型的制造工藝具有很大的優(yōu)勢?！暗诙彪姵鼐哂惺褂幂^少材料的主要優(yōu)點(diǎn)。它們利用“薄膜”。材料的薄膜(厚度為微米量級)沉積在諸如玻璃襯底的襯底上。薄膜用于形成電極和半導(dǎo)體層。該半導(dǎo)體例如為非晶硅(a-Si)、銅銦硒(CIS)、或碲化鎘(CdTe)。生產(chǎn)第二代電池的成本較低。雖然它們的效率低于第一代電池的效率，在CIS電池的情況下該效率可以達(dá)到19%，但是它們的效率與它們的制造成本之間的比率是更好的?！暗谌惫夥姵刂荚谶M(jìn)一步改善這個(gè)比率。在第三代電池中，所謂的有機(jī)光伏電池尤其引人注目。這些電池利用基于有機(jī)(聚合物或“小分子”)半導(dǎo)體的光敏介質(zhì)。這些電池尤其具有兩大優(yōu)點(diǎn)?？梢酝ㄟ^使用廉價(jià)工藝的溶液涂覆來沉積光敏介質(zhì)，并且選擇的襯底可以是柔性的，從而允許使用特別經(jīng)濟(jì)的諸如卷對卷(roll-to-roll)處理的生產(chǎn)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明尤其涉及一種有機(jī)光伏電池，其包括-襯底；-在襯底上形成的第一電極；-包括電子供體和電子受體的有機(jī)光敏介質(zhì)；以及-包括可導(dǎo)網(wǎng)格的第二電極，所述第一電極位于襯底和第二電極之間。參照W0-A-2007/002376的圖2，描述了一種光伏電池，該光伏電池包括在其上沉積由連續(xù)膜形成的陽極的襯底，在該陽極上沉積了電子阻擋材料的膜，陽極自身由光敏介質(zhì)、空穴阻擋材料膜、網(wǎng)格陰極、膠膜以及襯底連續(xù)覆蓋。為了制造這樣的電池，例如在第一制造點(diǎn)將第一電極和阻擋層沉積在襯底之上。裝備有第一電極的襯底隨后例如被送到另一制造點(diǎn)，以使得通過溶液涂覆沉積光敏介質(zhì)，接著在已沉積光敏介質(zhì)之后沉積第二電極。在光敏介質(zhì)沉積之前，第二電極甚至不能在襯底上進(jìn)行部分沉積。尤其是由于溶液涂覆沉積的簡易和使用少量材料，因此光敏介質(zhì)具有廉價(jià)的優(yōu)點(diǎn)，但是電池的成本仍然相對較高，尤其是由于用于生產(chǎn)兩種電極的工藝。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有相對較低的制造成本的有機(jī)光伏電池，以具有在其能量效率與其制造成本之間的良好比率。為此，本發(fā)明的一個(gè)主題是前述類型的光伏電池，其特征在于該電池包括形成在第一電極上的絕緣網(wǎng)格，并且可導(dǎo)網(wǎng)格形成在絕緣網(wǎng)格上，絕緣網(wǎng)格和可導(dǎo)網(wǎng)格共同限定了用于容納光敏介質(zhì)的孔，所述孔能夠在第一電極、絕緣網(wǎng)格和可導(dǎo)網(wǎng)格已沉積在襯底上之后容納光敏介質(zhì)。絕緣網(wǎng)格形成在第一電極上以將第二電極與第一電極電隔離。
由于絕緣網(wǎng)格以及絕緣網(wǎng)格與可導(dǎo)網(wǎng)格的這個(gè)特別的布置，因此這樣的電池允許第一電極和至少部分第二電極在光敏介質(zhì)沉積之前沉積在給定的襯底上。因此，在光敏介質(zhì)沉積之前的襯底的附加值更高。此外，制造工藝容易實(shí)施并且電極的生產(chǎn)成本可以最優(yōu)化，例如通過在同一沉積室中形成第一電極和可導(dǎo)網(wǎng)格。此外，根據(jù)本發(fā)明的光伏電池允許通過使用廉價(jià)工藝的溶液涂覆來沉積光敏介質(zhì)，并且所選擇的襯底可以為柔性的，從而允許使用諸如卷對卷處理的特別經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)技術(shù)。因此這樣的電池的制造成本相對較低。根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例，電池包括以下特征的一個(gè)或多個(gè)，這些特征可以單獨(dú)應(yīng)用或以任意技術(shù)上可能的組合來應(yīng)用-容納孔由第一電極或由插入在第一電極和絕緣網(wǎng)格之間的膜來隔離；-可導(dǎo)網(wǎng)格由至少一個(gè)導(dǎo)電模形成；-可導(dǎo)網(wǎng)格具有允許其通過由掩模沉積而獲得的特征；-絕緣網(wǎng)格和可導(dǎo)網(wǎng)格具有允許它們通過由同一掩模沉積而獲得的特征；-絕緣網(wǎng)格和可導(dǎo)網(wǎng)格限定了為不規(guī)則和隨機(jī)的孔的圖案；-由可導(dǎo)網(wǎng)格限定的容納孔延伸到由絕緣網(wǎng)格限定的容納孔；-容納孔是不連續(xù)并間隔開的；-絕緣網(wǎng)格以及可導(dǎo)網(wǎng)格中的孔所具有的平均直徑在5和IOOiim之間，優(yōu)選在6和20 u m之間；-界定絕緣網(wǎng)格和可導(dǎo)網(wǎng)格中的孔的網(wǎng)格線所具有的平均寬度在500nm和IOiim之間，優(yōu)選在600nm和2 y m之間；-絕緣網(wǎng)格的網(wǎng)格線具有平均高度，以及絕緣網(wǎng)格的一個(gè)或多個(gè)膜具有適于獲得對于絕緣網(wǎng)格的網(wǎng)格線的厚度來說足以防止第一電極與第二電極之間短路的電阻的一個(gè)或多個(gè)電阻率；-孔的平均直徑、網(wǎng)格線的平均寬度、網(wǎng)格線的平均高度以及可導(dǎo)網(wǎng)格的一個(gè)或多個(gè)可導(dǎo)膜的一個(gè)或多個(gè)電阻率例如選擇為使得可導(dǎo)網(wǎng)格所具有的薄層電阻在I和20 Q/口之間，優(yōu)選在5和15 Q/ □之間，以及更優(yōu)選在8和IOQ/ □之間；
-其中第二電極包括至少一個(gè)由導(dǎo)電有機(jī)材料制成的可導(dǎo)有機(jī)膜，該可導(dǎo)有機(jī)膜覆蓋光敏介質(zhì)；-可導(dǎo)有機(jī)膜至少部分填充可導(dǎo)網(wǎng)格中的孔；-可導(dǎo)有機(jī)膜至少部分填充絕緣網(wǎng)格中的孔；-光敏介質(zhì)至少部分填充絕緣網(wǎng)格中的孔；-光敏介質(zhì)甚至并未部分填充可導(dǎo)網(wǎng)格中的孔；-如果第二電極是陰極，則電池包括在光敏介質(zhì)和可導(dǎo)網(wǎng)格之間的空穴阻擋膜，或者如果第二電極是陽極，則電池包括在光敏介質(zhì)和可導(dǎo)網(wǎng)格之間的電子阻擋膜；
-第二電極包括至少一個(gè)由導(dǎo)電體制成的可導(dǎo)膜，可導(dǎo)網(wǎng)格包括所述至少一個(gè)可導(dǎo)膜；-第一電極包括至少一個(gè)由導(dǎo)電體制成的可導(dǎo)膜；-可導(dǎo)網(wǎng)格的一個(gè)或多個(gè)可導(dǎo)膜所具有的一個(gè)或多個(gè)電阻率例如低于或等于1(T3 Q . cm,例如低于或等于1(T5 Q . cm ；-可導(dǎo)網(wǎng)格的厚度例如為在IOOnm和2000nm之間；-絕緣網(wǎng)格包括至少一個(gè)由電介質(zhì)制成的絕緣膜；-絕緣網(wǎng)格的一個(gè)或多個(gè)絕緣膜所具有的電阻率高于或等于IO5Q.cm，例如高于或等于IO7Q. cm ;以及-所述至少一個(gè)第一電極的可導(dǎo)膜是連續(xù)的。 本發(fā)明的另一個(gè)主題是一種包括多個(gè)串聯(lián)連接的光伏電池的光伏模塊，其特征在于光伏電池如上所描述，光伏電池k的第二電極與緊鄰的光伏電池k+1的第一電極電接觸，并且光伏電池k+1的第二電極與緊鄰的光伏電池k+2的第一電極電接觸，其中k是在I和N-2之間的數(shù)值，N是模塊中光伏電池的數(shù)量。本發(fā)明的另一個(gè)主題是一種用于制造光伏電池的工藝，其包括以下連續(xù)步驟-在襯底上沉積至少一個(gè)由導(dǎo)電材料制成的第一可導(dǎo)膜，以形成第一電極；-在所述至少一個(gè)第一膜上形成掩模；-通過所述掩模沉積至少一個(gè)由電介質(zhì)制成的絕緣膜，以形成絕緣網(wǎng)格；-通過所述掩模沉積至少一個(gè)由可導(dǎo)材料制成的第二可導(dǎo)膜，以形成第二電極的可導(dǎo)網(wǎng)格；-去除掩模；以及-通過溶液涂覆沉積光敏介質(zhì)，以至少部分填充由絕緣網(wǎng)格和可導(dǎo)網(wǎng)格共同限定的孔。根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例，該工藝包括以下特征的一個(gè)或多個(gè)，這些特征可以單獨(dú)應(yīng)用或以任意技術(shù)上可能的組合來應(yīng)用 形成掩模的步驟包括〇沉積基于散布在溶劑中穩(wěn)定的膠狀顆粒溶液的膜的步驟；以及〇干燥所述膜，直到獲得形成用于沉積網(wǎng)格的掩模的裂縫的網(wǎng)絡(luò)的步驟， 該膠狀顆粒溶液通過浸涂來沉積；以及 該工藝包括步驟為在光敏介質(zhì)上和可導(dǎo)網(wǎng)格上沉積至少一個(gè)由可導(dǎo)材料制成的可導(dǎo)有機(jī)膜，以由所述至少一個(gè)第二可導(dǎo)膜形成第二電極。
本發(fā)明的另一個(gè)主題是用于制造光伏模塊的工藝，該工藝包括以下連續(xù)步驟-在襯底上沉積至少一個(gè)由導(dǎo)電材料制成的第一可導(dǎo)膜，以形成第一電極；-在所述至少一個(gè)第一可導(dǎo)膜上形成掩模；-通過所述掩模沉積至少一個(gè)由電介質(zhì)制成的絕緣膜，以形成絕緣網(wǎng)格；-通過所述掩模沉積至少一個(gè)由可導(dǎo)材料制成的第二可導(dǎo)膜，以形成第二電極的可導(dǎo)網(wǎng)格；-去除所述掩模；以及-通過溶液涂覆沉積光敏介質(zhì)，以至少部分填充由絕緣網(wǎng)格和可導(dǎo)網(wǎng)格共同限定的孔。
根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例，該工藝包括以下特征的一個(gè)或多個(gè)，這些特征可以單獨(dú)應(yīng)用或以任意技術(shù)上可能的組合來應(yīng)用-此外，該工藝還包括的步驟為在光敏介質(zhì)上以及在可選的可導(dǎo)網(wǎng)格上沉積至少一個(gè)由可導(dǎo)材料制成的可導(dǎo)有機(jī)膜，以由可導(dǎo)網(wǎng)格形成第二電極；以及-此外，該工藝還包括〇在已沉積所述至少一個(gè)第二可導(dǎo)膜之后并且在沉積光敏介質(zhì)之前，沿著襯底長度的多個(gè)第一平行線，進(jìn)行激光器燒蝕先前已沉積的膜的第一步驟，以便將模塊分成多個(gè)光伏電池；激光器配置為沿第一線去除所述至少一個(gè)第一可導(dǎo)膜、所述至少一個(gè)絕緣膜以及所述至少一個(gè)第二可導(dǎo)膜，所述光敏介質(zhì)填充由沿第一線的第一激光器燒蝕而形成的狹縫；〇在已沉積光敏介質(zhì)之后并且在沉積至少一個(gè)可導(dǎo)有機(jī)膜之前，沿與第一線相鄰的第二平行線，進(jìn)行第二激光器燒蝕步驟，激光器配置為沿第二線去除光敏介質(zhì)、所述至少一個(gè)絕緣膜、以及所述至少一個(gè)第二可導(dǎo)膜，但不移除所述至少一個(gè)第一可導(dǎo)膜，所述至少一個(gè)可導(dǎo)有機(jī)膜填充由沿第二線的所述第二激光器燒蝕而形成的狹縫；以及〇在已沉積所述至少一個(gè)可導(dǎo)有機(jī)膜之后，沿與所述第一線相對側(cè)的所述第二線相鄰的第三平行線，進(jìn)行第三激光器燒蝕步驟，激光器配置為沿第三線去除所述至少一個(gè)可導(dǎo)有機(jī)膜、所述光敏介質(zhì)、所述至少一個(gè)第二可導(dǎo)膜以及所述至少一個(gè)絕緣膜，但不去除所述至少一個(gè)第一可導(dǎo)膜。


根據(jù)閱讀以下僅通過示例的方式給出的描述，以及參照附圖，將能夠更好地理解本發(fā)明，其中-圖I是根據(jù)本發(fā)明的光伏電池的局部橫截面示意圖；-圖2至圖4和圖5至圖9是類似于圖I的示出在電池制造工藝中的各個(gè)步驟的視圖；-圖4a至圖4b是示例性的掩模的頂視圖；以及-圖10至圖15是示出光伏模塊的制造的局部橫截面示意圖，該光伏模塊包括多個(gè)串聯(lián)連接在一起的如圖I中所示的光伏電池。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本發(fā)明的光伏電池I為有機(jī)光伏電池。表述“有機(jī)光伏電池”通常理解為表示具有有機(jī)光敏介質(zhì)，即主要包括機(jī)半導(dǎo)體的光敏介質(zhì)的光伏電池。然而，當(dāng)然本發(fā)明不限于下列有機(jī)和無機(jī)半導(dǎo)體。有機(jī)半導(dǎo)體的特征為單鍵和雙鍵之間的規(guī)則(regular)交替，這實(shí)現(xiàn)了沿主干的電子離域它們被稱為共軛體系統(tǒng)?？梢詫⒂袡C(jī)半導(dǎo)體分類為兩個(gè)類別通常稱作“小分子”的低摩爾質(zhì)量的分子；以及聚合體。表述“有機(jī)半導(dǎo)體”理解為除了基于鍺、硅等的傳統(tǒng)無機(jī)半導(dǎo)體之外，不僅表示所有有機(jī)半導(dǎo)體，而且表示混合的有機(jī)/無機(jī)半導(dǎo)體，尤其是有機(jī)金屬半導(dǎo)體。如圖I所不,根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)光伏電池I包括襯底2、第一電極4、第二電極6、將第一電極4和第二電極6隔離的絕緣網(wǎng)格8、以及布置為與第一電極4和第二電極6電接觸的有機(jī)光敏介質(zhì)10。因?yàn)橐r底2與其它膜4、6、8、10之間的厚度差為例如大約500倍的差別，因此視圖 并不是按比例的，以便使它們更加清楚。此外，視圖是示意性的，并且電池和模塊的網(wǎng)格當(dāng)然包括更多的網(wǎng)格線(strands)。襯底2用作對于沉積形成電池I的各種元件的材料膜的支撐。襯底2具有頂面2A，各種沉積膜在頂面2A上形成與頂面2A的平面平行的膜。第一電極4由導(dǎo)電材料的連續(xù)膜12形成，該連續(xù)膜12要么直接沉積在襯底2上，要么采用插入一個(gè)或多個(gè)諸如Si3N4或SnZno的膜而沉積在襯底2上。表述“膜A形成(或沉積)在膜B上”在上下文中應(yīng)理解為表示膜A要么直接形成在膜B上，并且因此與膜B接觸，要么采用在膜A和膜B之間插入一個(gè)或多個(gè)膜而形成在膜B上。膜12在其整個(gè)范圍上是連續(xù)的。絕緣網(wǎng)格8通過在第一電極4上沉積由電介質(zhì)制成并且呈網(wǎng)格的形式的絕緣膜13來獲得。如以下將更詳細(xì)地描述，該沉積通過掩模來實(shí)現(xiàn)。第一電極4因此位于襯底2和絕緣網(wǎng)格8之間。應(yīng)該注意，術(shù)語“網(wǎng)格”應(yīng)理解為表示由網(wǎng)格線形成的給定材料的陣列，網(wǎng)格線之間界定有通孔并且彼此連接。當(dāng)兩個(gè)網(wǎng)格線彼此連接時(shí)，每個(gè)網(wǎng)格線要么直接連接至網(wǎng)格的任意其它網(wǎng)格線，要么經(jīng)由該網(wǎng)格的其它網(wǎng)格線連接至網(wǎng)格的任意其它網(wǎng)格線。第二電極6包括可導(dǎo)網(wǎng)格14和可選的通過溶液涂覆沉積的可導(dǎo)有機(jī)膜16。通過在絕緣網(wǎng)格8上使用用于形成絕緣網(wǎng)格8的同一掩模，沉積由導(dǎo)電材料制成的膜15或多層疊置體來獲得可導(dǎo)網(wǎng)格14。絕緣網(wǎng)格8和可導(dǎo)網(wǎng)格14對齊設(shè)置并且沉積在第一電極4上。絕緣網(wǎng)格8夾置在第一電極4和可導(dǎo)網(wǎng)格14之間。在已沉積可導(dǎo)網(wǎng)格14之后并且在沉積可導(dǎo)有機(jī)膜16之前，沉積光敏介質(zhì)10。通過將光敏介質(zhì)10沉積穿過可導(dǎo)網(wǎng)格14中的孔14A，而布置在絕緣網(wǎng)格8中的孔8A中。因此孔8A與孔14A限定出在已沉積第一電極4、絕緣網(wǎng)格8和可導(dǎo)網(wǎng)格14之后用于容納光敏介質(zhì)10的光敏介質(zhì)容納孔?？蓪?dǎo)有機(jī)膜16沉積在光敏介質(zhì)10和可導(dǎo)網(wǎng)格14上。可導(dǎo)有機(jī)膜16因此覆蓋光敏介質(zhì)10以及提供了光敏介質(zhì)10和可導(dǎo)網(wǎng)格14之間的導(dǎo)電介質(zhì)。
因?yàn)榫W(wǎng)格8和網(wǎng)格14通過同一掩模沉積，因此網(wǎng)格8和網(wǎng)格14具有相同的橫截面，即它們在穿過與襯底2的頂面2A的平面平行的表面的橫截面上是相同的，并且網(wǎng)格8和網(wǎng)格14相對齊以使得它們各自的孔8A和孔14A彼此面對并彼此延伸。網(wǎng)格8和網(wǎng)格14各自具有許多定義為容納孔的孔，分別為8A和14A。容納孔8A、容納孔14A是非鄰接并間隔開的。它們由第一電極4隔離，即第一電極界定了孔的底部。然而，作為變形，容納孔8A、14A由插入在絕緣網(wǎng)格8和第一電極4之間的連續(xù)膜隔離開來?？蓪?dǎo)有機(jī)膜16在與第一電極4相對側(cè)將容納孔8A、14A隔離。作為變形，也可以插入中間膜。應(yīng)該注意，在已沉積光敏介質(zhì)和可導(dǎo)有機(jī)膜16之前，容納孔8A、14A是盲孔(blind apertures)。然后通過沉積可導(dǎo)有機(jī)膜16或中間膜將它們隔離。網(wǎng)格8、14各自的網(wǎng)格線8B、14B沿著電池I的厚度“h”延伸。網(wǎng)格8和網(wǎng)格14因此一起形成了沿厚度“h”的連續(xù)網(wǎng)格圖案。如以下更詳細(xì)的說明，因?yàn)檠谀Ｍㄟ^干燥和開裂膠狀懸浮體而形成，因此由網(wǎng)格8和網(wǎng)格14的網(wǎng)格線8B、14B形成的圖案是不規(guī)則和隨機(jī)的?？?A、14A所具有的平均直徑“D”例如在5和100 u m之間，優(yōu)選在6和20 y m之間。網(wǎng)格線8B和網(wǎng)格線14B所具有的平均寬度“L”例如在500nm和IOiim之間，優(yōu)選在600nm和2 y m之間(應(yīng)該注意，在整個(gè)說明書中，范圍包括它們的極限值)?？椎钠骄睆紻和網(wǎng)格線的平均寬度L之間的比率例如是在5和20之間，優(yōu)選在10和20之間。絕緣網(wǎng)格8例如具有在50nm和2 y m之間的厚度?？蓪?dǎo)網(wǎng)格14例如具有在IOOnm和m之間的厚度?？?A、14A的平均直徑D的大小與網(wǎng)格線8B、14B的平均寬度L和平均高度H的大小來自于以下若干參數(shù)之間的折衷電極6的能量傳遞、第二電極6的電阻、對于絕緣網(wǎng)格8的網(wǎng)格線8B的厚度的電阻、以及制造成本。最大化孔的平均直徑D與網(wǎng)格線的平均寬度L之間的比率，來最大化通過第二電極6的能量傳遞。然而，第二電極6的電阻隨網(wǎng)格線寬度L的減小而增大。然后可以通過增加網(wǎng)格線的平均高度H，即可導(dǎo)網(wǎng)格14的厚度來減小該電阻，以增加網(wǎng)格線的橫截面積，并從而減小電阻。然而，網(wǎng)格線的平均高度H的增加會(huì)導(dǎo)致(取決于使用的生產(chǎn)技術(shù))可導(dǎo)網(wǎng)格14的生產(chǎn)成本的增加，因?yàn)槌练e該可導(dǎo)網(wǎng)格14所花費(fèi)的時(shí)間會(huì)增加。電極參數(shù)最優(yōu)化的這個(gè)示例說明了在網(wǎng)格的各種幾何參數(shù)之間的必要折衷。絕緣網(wǎng)格8的網(wǎng)格線SB具有平均高度H，并且絕緣網(wǎng)格8的一個(gè)或多個(gè)膜具有適于獲得對于絕緣網(wǎng)格8的網(wǎng)格線SB的厚度來說足以防止第一電極4與第二電極6之間的短路的電阻的電阻率。絕緣網(wǎng)格8的一個(gè)或多個(gè)絕緣膜所具有的電阻率例如高于或等于IO5 Q.cm，例如高于或等于IO7 Q ■ cm?？?4A的平均直徑D、網(wǎng)格線14B的平均寬度L、網(wǎng)格線14B的平均高度H、以及可導(dǎo)網(wǎng)格14的一個(gè)或多個(gè)可導(dǎo)膜15的一個(gè)或多個(gè)電阻率例如選擇為使得可導(dǎo)網(wǎng)格14所具、有的薄層電阻在I和20 Q / □之間，優(yōu)選在5和15 Q / □之間，以及更優(yōu)選在8和10 Q / 口之間。(應(yīng)該注意，該薄層電阻被定義為平行于襯底2來測量)?？蓪?dǎo)網(wǎng)格14的一個(gè)或多個(gè)可導(dǎo)膜15所具有的一個(gè)或多個(gè)電阻率例如低于或等于1(T3 Q . cm,例如低于或等于1(T5 Q . cm。在所說明的示例中，光敏介質(zhì)10布置在絕緣網(wǎng)格8的孔8A中并且部分填充網(wǎng)格8的孔8A。如上所述，可導(dǎo)有機(jī)膜16確保了光敏介質(zhì)10和可導(dǎo)網(wǎng)格14之間的電接觸。然而，作為變形，光敏介質(zhì)完全填充絕緣網(wǎng)格8中的孔8A，并且至少部分填充可導(dǎo)網(wǎng)格14中的孔14A。然后因?yàn)楣饷艚橘|(zhì)與可導(dǎo)網(wǎng)格14接觸，因此可導(dǎo)有機(jī)膜16是可選的。通常來說，光伏電池I配置為使得光敏介質(zhì)10與第一電極4和第二電極6電接觸。
應(yīng)該注意，表述“電接觸”不一定意味“接觸”，例如插入在光敏介質(zhì)10和電極4、6之間的空穴阻擋膜和/或電子阻擋膜。光敏介質(zhì)10這里由包括電子供體和電子受體的混合物的單個(gè)光敏膜形成。然而，作為變形，可以例如為兩個(gè)膜，一個(gè)是電子供體而另一個(gè)是電子受體。第二電極6的可導(dǎo)有機(jī)膜16至少部分填充絕緣網(wǎng)格8和可導(dǎo)網(wǎng)格14的孔8A、14A的剩余體積。如上所述，可導(dǎo)膜16因此布置為電連接光敏介質(zhì)10和可導(dǎo)網(wǎng)格14。該特征具有提高電荷提取的效果，這尤其具有的優(yōu)點(diǎn)為允許第二電極6相對于不具有可導(dǎo)有機(jī)膜16的變形將更加透明?？蓪?dǎo)有機(jī)膜16例如足夠厚以完全填充可導(dǎo)網(wǎng)格14中的孔并且覆蓋可導(dǎo)網(wǎng)格14。然后它界定了在整個(gè)電池I的范圍上連續(xù)的頂面18?，F(xiàn)在將更加詳細(xì)地描述用于制造根據(jù)本發(fā)明的電池I的優(yōu)選材料以及膜的某些特性。意欲將光從襯底2的相對側(cè)穿透所示出的電池I。第一電極4因此被選擇為“反射的”，而第二電極6被選擇為“透明的”。然而，對于某些應(yīng)用，第一電極4和第二電極6兩者均可以選擇為透明，例如在包括光伏電池的玻璃窗單元(glazing unit)中，期望這個(gè)玻璃窗單元是半透明的。在示出的示例中，第一電極4為陰極，而第二電極6為陽極。然后，第一電極4由具有比第二電極6低的逸出功的金屬制成。這可以例如為Al(鋁)、Ag (銀)、Mg (鎂)、或 Ca (鈣)。示出的第一電極4由單個(gè)膜12形成，但是作為變形，它包括多于一個(gè)膜(例如從以上提到的金屬中選擇的各種金屬的多層)的多層疊置體(也稱作多層)。第一電極4例如具有在0.01和IQ / □之間的薄層電阻。第一電極4的一個(gè)或多個(gè)膜例如由磁控濺射沉積。絕緣網(wǎng)格8優(yōu)選由可以通過磁控濺射沉積的電介質(zhì)制成。這可以例如為SiO2 (二氧化硅)或Si3N4 (氮化硅)。示出的絕緣網(wǎng)格8包括單個(gè)膜13，但是作為變形，絕緣網(wǎng)格8由多于一個(gè)膜的多層來組成。絕緣網(wǎng)格8的一個(gè)或多個(gè)膜13例如由諸如反應(yīng)磁控濺射的磁控濺射來沉積。
可導(dǎo)網(wǎng)格14例如由諸如由ITO (氧化銦錫)制成的單個(gè)膜組成，或甚至由多于一個(gè)膜的多層制成，例如基于Ag的多層?？蓪?dǎo)網(wǎng)格14的厚度例如在IOOnm和2000nm之間。可導(dǎo)網(wǎng)格14的一個(gè)或多個(gè)膜例如由諸如反應(yīng)磁控濺射的磁控濺射來沉積。可導(dǎo)有機(jī)膜16例如為PEDOT (聚(3,4-乙烯二氧噻吩))膜或ITO納米顆粒膠狀溶液。可導(dǎo)膜16例如通過狹縫(slot)涂覆來沉積。這也可以為由磁控濺射沉積的并具有諸如ITO或ZnO A1的高逸出功的透明可導(dǎo)膜(或多層)，或可以為具有諸如ITO或ZnO A1的高逸出功材料的膜的基于銀的多層，該膜作為與光敏介質(zhì)10直接接觸的子層。作為變形，電池I包括多于一個(gè)有機(jī)膜16的多層?？蓪?dǎo)有機(jī)膜16 (或可導(dǎo)有機(jī)膜的多層)例如具有在10和2000nm之間的厚度。 有機(jī)光敏介質(zhì)10例如為電子供體和電子受體的混合物的溶液。這可以例如為P3HT (聚(3-己基噻吩))和PCBM ([6. 6]-苯基-C61 丁酸甲酯)的溶液。有機(jī)光敏介質(zhì)10的厚度例如在Inm和2000nm之間,例如在I和300nm之間。襯底2就其本身而言例如由玻璃、塑料或金屬制成。襯底2優(yōu)選為柔性的。襯底2例如由PET (聚乙烯對苯二酸酯)或PI (聚酰亞胺)制成。作為一種變形，襯底2包括多個(gè)材料膜。在期望光伏電池I為透明的應(yīng)用中，襯底2例如被選擇為透明的并與透明的電極
4、6相關(guān)聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)光伏電池具有大量優(yōu)點(diǎn)。如上所述，光伏電池I允許在有機(jī)光敏介質(zhì)10已沉積之前沉積全部或部分第二電極6。因此第一電極4，、絕緣膜8以及至少部分第二電極6可以在給定的沉積室內(nèi)沉積，從而減少了所需工具的數(shù)量并降低了制造成本。應(yīng)該注意，第二電極6的第二部分，即可導(dǎo)有機(jī)膜16 (該可導(dǎo)有機(jī)膜16為可選的)的沉積并不需要磁控濺射，該沉積可通過溶液涂覆來實(shí)現(xiàn)。還應(yīng)該注意，單獨(dú)的可導(dǎo)有機(jī)膜16即不具有可導(dǎo)網(wǎng)格將是不足的，其導(dǎo)電率不夠聞。這也具有增加襯底2的附加值的優(yōu)點(diǎn)，光敏介質(zhì)10隨后將在該襯底2上沉積。第二電極6的結(jié)構(gòu)也能夠因?yàn)榈诙姌O6的結(jié)構(gòu)以及絕緣網(wǎng)格8的孔中的光敏介質(zhì)10的布置而得到良好的透明度以及良好的導(dǎo)電性，該第二電極6的結(jié)構(gòu)至少部分是網(wǎng)格。所測量的薄層電阻事實(shí)上小于9 Q / □,并且在發(fā)光體D65下的光透射率大于85%?？蓪?dǎo)有機(jī)膜16增大了在第二電極6和光敏介質(zhì)10之間的接觸面積。這改善了電荷提取。在另一變形中，電池I包括在陽極4和光敏介質(zhì)10(例如基于PEDOT :PSS或MoO3)之間的電子阻擋材料的一個(gè)或多個(gè)膜，和/或在陰極6和光敏介質(zhì)10 (例如基于TiO2或ZnO)之間的空穴阻擋材料的一個(gè)或多個(gè)膜。然而，應(yīng)該注意，只有在光敏介質(zhì)10并未與可導(dǎo)網(wǎng)格14接觸的情況下才預(yù)先在第二電極6和光敏介質(zhì)之間插入阻擋膜。當(dāng)插入空穴阻擋膜和/或電子阻擋膜時(shí)，光敏介質(zhì)10則不與第一電極4和第二電極6直接接觸。如上所述，通常而言，僅僅必要的是電池I配置為允許電子從光敏介質(zhì)10流向并流入陰極中并且允許空穴從光敏介質(zhì)10流向并流入陽極中，即光敏介質(zhì)與第一電極和第二電極“電接觸”。作為變形，第一電極4為陽極，而第二電極6為陰極。陽極隨后例如選擇為透明的，意欲將光例如從襯底側(cè)透過電池。根據(jù)該變形，第一電極優(yōu)選為膜或多層，以使得最后的膜具有諸如ITO或ZnO A1的高逸出功。電極也可以由基于Ag (或任何其它可導(dǎo)金屬)的多層構(gòu)成并且端接所述高逸出功的膜，在該多層中，在Ag膜和高逸出功膜之間的膜均是可導(dǎo)的。根據(jù)該變形，第二電極可以由諸如Al或Mg的低逸出功金屬構(gòu)成。因?yàn)橛米麝帢O的金屬網(wǎng)格的覆蓋度足夠的低，因此光伏電池為半透明的，以致光可以通過。作為另一變形，網(wǎng)格8和網(wǎng)格14中的至少一個(gè)并非通過掩模沉積而獲得。例如可以使用絲網(wǎng)印刷蝕刻技術(shù)以將對應(yīng)于絕緣網(wǎng)格8和對應(yīng)于可導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)14的材料沉積在整個(gè)表面，并隨后例如通過絲網(wǎng)印刷將蝕刻膏沉積在將并不由絕緣網(wǎng)格8和可導(dǎo)網(wǎng)格14的材料 覆蓋的區(qū)域上。另外作為變形，第一電極的可導(dǎo)膜12并非連續(xù)的。本發(fā)明的另一主題是用于制造光伏電池的工藝。如圖2至圖9所示，該工藝包括第一步驟將襯底2放置到位，并且在襯底2上沉積由導(dǎo)電材料制成的可導(dǎo)膜12，以便形成第一電極4 (圖2)。該膜要么直接沉積在襯底2的頂面2A上，要么在襯底2和第一電極4之間插入多個(gè)膜。接下來，通過溶液涂覆來沉積基于散布在溶劑中的穩(wěn)定膠狀顆粒的溶液的膜，該膜被設(shè)計(jì)為形成掩模20，該掩模20允許通過掩模沉積形成網(wǎng)格。這可以例如為旋涂、幕式淋涂、浸涂或噴涂，例如在水中穩(wěn)定的基于丙烯酸酯共聚物的膠狀顆粒的簡單乳狀液的旋涂。這些可以例如為具有80和IOOnm之間的特征尺寸的膠狀顆粒，例如由DSM出售的商標(biāo)為NeoNeocryl XK 52的膠狀顆粒。讀者例如可以參考描述了適合的掩模示例的W0-A-2008/132397。接下來，干燥結(jié)合有膠狀顆粒的膜，以蒸發(fā)溶劑(圖4)。可以使用任意適合的工藝(例如熱空氣干燥)來進(jìn)行該干燥。在該干燥步驟期間，系統(tǒng)自設(shè)置，以形成圖4a和圖4b中示出的圖案實(shí)施例。在未退火的情況下，可以獲得具有以網(wǎng)格線的寬度和網(wǎng)格線之間的間隔為特征的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定掩模20。網(wǎng)格線的圖案是不規(guī)則和隨機(jī)的。接下來，該工藝包括通過掩模20(圖5)，即在由掩模20中的裂紋限定的裂縫22中沉積絕緣網(wǎng)格8的步驟。這些裂縫22例如被填充到等于或小于掩模20厚度的50%。該沉積相可以例如通過諸如反應(yīng)磁控濺射的磁控濺射或者通過蒸發(fā)來實(shí)現(xiàn)。沉積在掩模20上的材料部分將與掩模一起被去除，并且因此不會(huì)形成絕緣網(wǎng)格8的一部分。接下來，該工藝包括的步驟為類似于絕緣網(wǎng)絡(luò)8，通過掩模20沉積由可導(dǎo)材料制成的第二可導(dǎo)膜15，以便形成第二電極6 (圖6)的第一部分。接下來，為了顯露出絕緣網(wǎng)格8以及絕緣網(wǎng)格14的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，剝離掩模20(圖7)。該操作由于由弱范德華力導(dǎo)致的膠體的內(nèi)聚力(由于退火而導(dǎo)致無粘合劑或無粘合)的事實(shí)而變得容易。然后將膠狀掩模20浸入到含有水以及丙酮的溶液中(取決于膠狀顆粒的屬性來選擇清洗液)，并且隨后進(jìn)行沖洗，以清除涂覆有膠體的所有部分。可以通過使用超聲振動(dòng)以降解膠狀顆粒掩模并且允許出現(xiàn)網(wǎng)格8、網(wǎng)格14符合的補(bǔ)充部分(填充有該材料的裂縫22的網(wǎng)絡(luò))來加速該工藝。在已去除掩模20之后，通過溶液涂覆來沉積光敏介質(zhì)10，以至少部分填充由絕緣網(wǎng)格8和可導(dǎo)網(wǎng)格14 (圖8)共同限定的孔。這可以例如為旋涂。接下來，該工藝包括的步驟為在光敏介質(zhì)10和可導(dǎo)網(wǎng)格14上沉積由可導(dǎo)有機(jī)材料制成的可導(dǎo)有機(jī)膜16，以形成第二電極6的第二部分。接下來，如本身已知的，電池I例如通過采用一個(gè)或多個(gè)熱固化乙烯基乙?；?EVA)膜的層壓結(jié)構(gòu)來封裝。
本發(fā)明的另一主題為光伏模塊30和其制造工藝，該光伏模塊30包括多個(gè)串聯(lián)連接的如上所述的光伏電池I。圖10至圖15示出了在用于制造根據(jù)本發(fā)明的模塊30的工藝中的各個(gè)步驟。首先，在單個(gè)襯底2上進(jìn)行圖2至圖7中所示的步驟，以形成第一電極4、絕緣網(wǎng)格8以及可導(dǎo)網(wǎng)格14 (參見圖10)。因此該工藝包括以下連續(xù)步驟-在襯底2上沉積由導(dǎo)電材料制成的可導(dǎo)膜12，以形成第一電極4；-在第一膜12上形成掩模20；-通過掩模20沉積由電介質(zhì)制成的絕緣膜13，以形成絕緣網(wǎng)格8；-通過掩模20沉積由可導(dǎo)材料制成的膜15，以形成可導(dǎo)網(wǎng)格14;以及-去除掩模20。接下來，該工藝包括對先前沉積的膜12、13、15的第一燒蝕步驟，該第一燒蝕步驟沿著襯底2的長度的多條第一平行線例如使用激光器，以便將模塊30分成多個(gè)光伏電池I(參見圖11和圖12)。激光器配置為沿第一線去除第一電極4、絕緣網(wǎng)格8以及可導(dǎo)網(wǎng)格14的各個(gè)層
12、13、15。這可以例如為以532nm倍頻發(fā)射的1064nm的Nd :YAG激光器。接下來，通過溶液涂覆沉積光敏介質(zhì)10，以至少部分填充由絕緣網(wǎng)格8中的孔8A和可導(dǎo)網(wǎng)格14中的孔14A共同限定的容納孔(圖12)。光敏介質(zhì)10填充在第一電極4中由沿第一線的第一激光器燒蝕形成的狹縫。接下來，沿與第一線相鄰的第二平行線進(jìn)行第二激光器燒蝕(圖12和圖13)。激光器配置為沿第二線去除光敏介質(zhì)10、絕緣網(wǎng)格8以及可導(dǎo)網(wǎng)格14的各個(gè)膜，但并不去除第一可導(dǎo)膜12。這可以例如為532nmNd :YAG激光器。接下來，在光敏介質(zhì)10和可導(dǎo)網(wǎng)格14上沉積可導(dǎo)有機(jī)膜16，以由可導(dǎo)網(wǎng)格14形成第二電極6?？蓪?dǎo)有機(jī)膜16填充由沿第二線的第二激光器燒蝕形成的狹縫。接下來，該工藝包括沿與第一線相對側(cè)的第二線相鄰的第三平行線的第三激光器燒蝕步驟。激光器配置為類似于第二激光器燒蝕(例如532nmNd :YAG激光器)，以沿第三線去除可導(dǎo)膜16、光敏介質(zhì)10以及可導(dǎo)網(wǎng)格4和絕緣網(wǎng)格8的各個(gè)膜13、15，但并不移除第一可導(dǎo)膜12。根據(jù)本發(fā)明的工藝具有的優(yōu)點(diǎn)在于以降低的成本實(shí)現(xiàn)了在模塊30上形成各個(gè)光伏電池1，同時(shí)將它們串聯(lián)連接。因此制造出了包括多個(gè)串聯(lián)連接的光伏電池的光伏模塊30，在該光伏模塊30中，光伏電池k的第二電極與緊鄰的光伏電池k+1的第一電極電接觸，并且光伏電池k+1的第二電極與緊鄰的光伏電池k+2的第一電極電接觸，其中k是在I和N-2之間的數(shù)值，N是模塊中光伏電池的數(shù)量。根據(jù)本發(fā)明的模塊具有與對電池I的以上描述相同的優(yōu)點(diǎn)。
此外，根據(jù)本發(fā)明的模塊和電池適于使用卷對卷處理來生產(chǎn)，即它們可以在能夠繞成卷的柔性襯底上生產(chǎn)。這是在生產(chǎn)率和物流方便性方面的主要優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)光伏電池(I),包括 -襯底(2)； -形成在所述襯底(2)上的第一電極(4); -包括電子供體和電子受體的有機(jī)光敏介質(zhì)(10);以及 -包括可導(dǎo)網(wǎng)格(14)的第二電極(6)，所述第一電極(4)位于所述襯底(2)和所述第二電極(6)之間； 其特征在于，所述電池(I)包括形成在所述第一電極(4)上的絕緣網(wǎng)格(8)，并且其特征在于，所述可導(dǎo)網(wǎng)格(14)形成在所述絕緣網(wǎng)格(8)上，所述絕緣網(wǎng)格(8)和所述可導(dǎo)網(wǎng)格(14)共同限定用于容納所述光敏介質(zhì)(10)的孔(8A，14A)，所述孔能夠在所述第一電極(4)、所述絕緣網(wǎng)格(8)和所述可導(dǎo)網(wǎng)格(14)已沉積在所述襯底(2)上之后容納所述光敏介質(zhì)(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光伏電池(1)，其中所述容納孔(8A，14A)由所述第一電極(4)或由插入在所述第一電極(4)和所述絕緣網(wǎng)格(8)之間的膜來隔離。
3.根據(jù)權(quán)利要求I和2中任一項(xiàng)所述的光伏電池(1)，其中所述絕緣網(wǎng)格(8)和所述可導(dǎo)網(wǎng)格(14)具有允許它們通過由同一掩模(20)沉積來獲得的特征。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光伏電池(1)，其中所述絕緣網(wǎng)格(8)和所述可導(dǎo)網(wǎng)格(14)限定出不規(guī)則和隨機(jī)的孔(8A，14A)的圖案。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光伏電池(1)，其中所述絕緣網(wǎng)格(8)中和所述可導(dǎo)網(wǎng)格(14)中的所述孔(8A，14A)所具有的平均直徑在5和IOOiim之間，優(yōu)選在6和20 u m之間。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光伏電池(1)，其中界定所述絕緣網(wǎng)格(8)和所述可導(dǎo)網(wǎng)格(14)中的所述孔(8A，14A)的網(wǎng)格線(8B，14B)所具有的平均寬度在500nm和10ii m之間,優(yōu)選在600nm和2 y m之間。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光伏電池(1)，其中所述第二電極(6)包括至少一個(gè)由導(dǎo)電有機(jī)材料制成的可導(dǎo)有機(jī)膜(16),所述可導(dǎo)有機(jī)膜(16)覆蓋所述光敏介質(zhì)(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光伏電池(1)，其中所述可導(dǎo)有機(jī)膜(16)至少部分填充所述可導(dǎo)網(wǎng)格(14)中的所述孔(14A)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光伏電池(I)，其中所述可導(dǎo)有機(jī)膜(16)至少部分填充所述絕緣網(wǎng)格(8)中的所述孔(8A)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光伏電池(I)，其中所述光敏介質(zhì)(10)至少部分填充所述絕緣網(wǎng)格(8)中的所述孔(8A)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光伏電池(1)，其中所述光敏介質(zhì)(10)甚至并未部分填充所述可導(dǎo)網(wǎng)格(14)中的所述孔(14A)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光伏電池(1)，如果所述第二電極(6)是陰極，則所述光伏電池(I)包括在所述光敏介質(zhì)(10)和所述可導(dǎo)網(wǎng)格(14)之間的空穴阻擋膜，或者如果所述第二電極(6)是所述陽極，則所述光伏電池(I)包括在所述光敏介質(zhì)(10)和所述可導(dǎo)網(wǎng)格(14)之間的電子阻擋膜。
13.一種光伏模塊(30)，包括多個(gè)串聯(lián)連接的光伏電池(1)，其特征在于所述光伏電池(I)為前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光伏電池，光伏電池k的所述第二電極(6)與緊鄰的光伏電池k+1的所述第一電極(4)電接觸，并且所述光伏電池k+1的所述第二電極(6)與緊鄰的光伏電池k+2的所述第一電極(4)電接觸，其中k是在I和N-2之間的數(shù)值，N是所述模塊(30)中光伏電池的數(shù)量。
14.一種用于制造光伏電池(I)的工藝，包括以下連續(xù)步驟 -在襯底(2)上沉積至少一個(gè)由導(dǎo)電材料制成的第一可導(dǎo)膜(12),以形成第一電極(4)； -在所述至少一個(gè)第一膜(12)上形成掩模(20)； -通過所述掩模(20)沉積至少一個(gè)由電介質(zhì)制成的絕緣膜(13)，以形成絕緣網(wǎng)格(8);-通過所述掩模(20)沉積至少一個(gè)由可導(dǎo)材料制成的第二可導(dǎo)膜(15)，以形成第二電極(6)的可導(dǎo)網(wǎng)格(14)； -去除所述掩模(20);以及 -通過溶液涂覆沉積光敏介質(zhì)(10)，以至少部分填充由所述絕緣網(wǎng)格(8)和所述可導(dǎo)網(wǎng)格(14)共同限定的孔(8A，14A)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造工藝，其中形成所述掩模(20)的步驟包括 -沉積基于散布在溶劑中穩(wěn)定的膠狀顆粒溶液的膜的步驟；以及 -干燥所述膜，直到獲得形成用于沉積網(wǎng)格的掩模(20)的裂縫(22)的網(wǎng)絡(luò)的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的工藝，其中所述膠狀顆粒溶液通過浸涂來沉積。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)所述的制造工藝，包括步驟在所述光敏介質(zhì)(10)上和所述可導(dǎo)網(wǎng)格(14)上沉積至少一個(gè)由可導(dǎo)材料制成的可導(dǎo)有機(jī)膜(16)，以由所述至少一個(gè)第二可導(dǎo)膜(15)形成所述第二電極(4)。
18.一種用于制造光伏模塊(30)的工藝，包括以下連續(xù)步驟 -在襯底(2)上沉積至少一個(gè)由導(dǎo)電材料制成的第一可導(dǎo)膜(12),以形成第一電極(4)； -在所述至少一個(gè)第一可導(dǎo)膜(12)上形成掩模(20)； -通過所述掩模(20)沉積至少一個(gè)由電介質(zhì)制成的絕緣膜(13)，以形成絕緣網(wǎng)格(8);-通過所述掩模(20)沉積至少一個(gè)由可導(dǎo)材料制成的第二可導(dǎo)膜(15)，以形成第二電極(6)的可導(dǎo)網(wǎng)格(14)； -去除所述掩模(20);以及 -通過溶液涂覆沉積光敏介質(zhì)(10)，以至少部分填充由所述絕緣網(wǎng)格(8)和所述可導(dǎo)網(wǎng)格(14)共同限定的孔(8A，14A)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的制造工藝，還包括步驟在所述光敏介質(zhì)(10)上以及在可選的所述可導(dǎo)網(wǎng)格(14)上沉積至少一個(gè)由可導(dǎo)材料制成的可導(dǎo)有機(jī)膜，以由所述可導(dǎo)網(wǎng)格(14)形成所述第二電極(6)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的制造工藝，包括 -在已沉積所述至少一個(gè)第二可導(dǎo)膜(15)之后并且在沉積所述光敏介質(zhì)(10)之前，沿著所述襯底(2)長度的多個(gè)第一平行線，進(jìn)行激光器燒蝕先前沉積的膜(12，13，15)的第一步驟，以便將所述模塊(30)分成多個(gè)光伏電池(I);所述激光器配置為沿第一線去除所述至少一個(gè)第一可導(dǎo)膜(12)、所述至少一個(gè)絕緣膜(13)以及所述至少一個(gè)第二可導(dǎo)膜(15)，所述光敏介質(zhì)(10)填充由沿所述第一線的所述第一激光器燒蝕而形成的所述狹縫； -在已沉積所述光敏介質(zhì)(10)之后并且在沉積所述至少一個(gè)可導(dǎo)有機(jī)膜(16)之前，沿與所述第一線相鄰的第二平行線，進(jìn)行第二激光器燒蝕步驟，所述激光器配置為沿第二線去除所述光敏介質(zhì)(10)、所述至少一個(gè)絕緣膜(13)以及所述至少一個(gè)第二可導(dǎo)膜(15)，但不移除所述至少一個(gè)第一可導(dǎo)膜(12)，所述至少一個(gè)可導(dǎo)有機(jī)膜(16)填充由沿所述第二線的所述第二激光器燒蝕而形成的所述狹縫；以及 -在已沉積所述至少一個(gè)可導(dǎo)有機(jī)膜(16)之后，沿與所述第一線相對側(cè)的所述第二線相鄰的第三平行線，進(jìn)行第三激光器燒蝕步驟，所述激光器配置為沿所述第三線去除所述至少一個(gè)可導(dǎo)有機(jī)膜(16)、所述光敏介質(zhì)(10)、所述至少一個(gè)第二可導(dǎo)膜(15)以及所述至少一個(gè)絕緣膜(13)，但不去除所述至少一個(gè)第一可導(dǎo)膜(12)。
全文摘要
一種有機(jī)光伏電池，其包括襯底、形成在所述襯底上的第一電極、包括電子供體和電子受體的有機(jī)光敏介質(zhì)、以及包括可導(dǎo)網(wǎng)格的第二電極，所述第一電極位于襯底和第二電極之間。該電池包括形成在第一電極上的絕緣網(wǎng)格。該可導(dǎo)網(wǎng)格形成在絕緣網(wǎng)格上。該絕緣網(wǎng)格和該可導(dǎo)網(wǎng)格共同限定了用于容納光敏介質(zhì)的孔，所述孔能夠在第一電極、絕緣網(wǎng)格以及可導(dǎo)網(wǎng)格沉積在襯底上之后容納光敏介質(zhì)。
文檔編號H01L51/44GK102763236SQ201080062533
公開日2012年10月31日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者F·倫哈特, M·于里安 申請人:法國圣-戈班玻璃公司