[发明专利]光电转换元件及其制造方法

说明书

实施方式的光电转换元件(1)具备：第1光电转换部(3A)，具备下部电极(4A)、光电转换部(5A)及上部电极(6A)；以及第2光电转换部(3B)，具备下部电极(4B)、光电转换部(5B)及上部电极(6B)。在下部电极(4B)上形成有导电层(14)。上部电极(6A)与下部电极(4B)通过由被嵌入第1槽(11)内的上部电极(6A)的一部分构成的导电部和导电层(14)而电连接，该第1槽(11)使导电层(14)的表面暴露，且将光电转换层(5A)和光电转换层(5B)分离。上部电极(6A)与上部电极(6B)被第2槽(12)分离，该第2槽(12)被设置为使设置于光电转换层(5B)的阶梯部(17)的台面暴露，且底面与导电层(14)的表面重合。

技术领域

本发明的实施方式涉及光电转换元件及其制造方法。

背景技术

在用于太阳能电池、发光元件、光学传感器等的光电转换元件中，光电转换部具有以两个电极夹着光电转换层的构造，作为两个电极中的至少1个使用了透明电极。当前，实用级别的透明电极由于导电性不足，因此越使光电转换部的面积变大，则将生成电荷提取到外部的效率越降低。于是，通常并排形成多个条状的光电转换部，并且将多个光电转换部之间串联连接。具有多个光电转换部的太阳能电池模块等光电转换元件模块例如通过以下所示的方法而形成。

首先，将光电转换层成膜于形成有多个条状的透明电极等下部电极的透明基板等基板的整个表面。根据光电转换部的设置数量对光电转换层进行构图，使下部电极的一部分暴露。这被称为P2构图。接下来，使作为对置电极等上部电极的电极膜成膜于基板的整个表面。对光电转换层和电极膜的层叠膜进行构图，根据光电转换部的设置数量将电极膜分割为多个。这被称为P3构图。P3构图基本上只要能够分割电极膜即可，在光电转换层的导电性比较高、或P3构图的宽度窄的情况下，为了防止邻接的光电转换层的导通以提高光电转换特性，优选将光电转换层的厚度方向上的至少一部分与电极膜一同去除。

P3构图例如通过使用刀具的机械刻划来实施。例如，通过在将刻划刀压靠于电极膜和光电转换层的层叠膜的同时进行扫描来对层叠膜进行构图。此时，构成上部电极的电极膜的毛刺在刻划刀的压靠方向上被按压，有可能与下部电极接触。当被刻划槽分割的上部电极的两个毛刺中的该光电转换部的毛刺与下部电极接触时，在该光电转换部的电极间产生短路，光电转换特性降低。上部电极的脆性越低或延展性越高则越容易产生毛刺，越容易产生电极间的短路。例如，与氧化铟锡(ITO)这样的金属氧化物相比，金、银这样的金属、银浆这样的有机物复合材料容易产生毛刺。

另外，在下部电极的脆性高时或为软质时，由于在压靠刻划刀的同时进行扫描，下部电极产生破裂或刮擦而导电性降低，从而光电转换特性降低。例如，与金、银这样的金属相比，ITO这样的金属氧化物容易破裂，另外聚(3，4-乙烯二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)这样的导电性高分子容易刮擦。而且，在使用了软质基板的情况下，在压靠刻划刀时下部电极容易在基板变形的同时也变形，因此变得更容易破裂。另一方面，在降低刻划刀的压靠压力以避免下部电极产生破裂或刮擦的情况下，无法充分去除上部电极、光电转换层而产生残留，无法充分防止邻接的光电转换部之间的导通，因此光电转换特性降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5715795号

专利文献2：日本特许第6030176号

发明内容

发明所要解决的技术课题

本发明想要解决的技术课题是提供一种光电转换元件及其制造方法，通过当串联连接多个光电转换部时抑制上部电极与下部电极之间的短路等，从而提高光电转换特性。

用于解决技术课题的技术方案