(57)【要約】【課題】高信頼性を有する太陽電池が提供される。【解決手段】太陽電池は、第１面、及び第１面に対向する第２面を含む光電変換素子、光電変換素子の第１面に連結された第１電極、光電変換素子の第２面に連結された第２電極、及び第１電極、及び第２電極の中に何れか１つの電極と接触するアルカリ金属含有膜を含み、光電変換素子はＣｕＩｎＧａＳｅである。【選択図】図１Ａ
2014042083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面、及び前記第１面に対向する第２面を含む光電変換素子と、
前記光電変換素子の前記第１面に連結された第１電極と、
前記光電変換素子の前記第２面に連結された第２電極と、
前記第１電極、及び前記第２電極の中の何れか１つの電極と接触するアルカリ金属含有膜と、を有し、
前記光電変換素子はＣｕＩｎＧａＳｅである太陽電池。
【請求項２】
前記アルカリ金属含有膜は、前記第２電極の上に配置され、反射防止膜の機能を行い、
前記第２電極は、前記アルカリ金属含有膜と前記光電変換素子との間に介在された請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記アルカリ金属含有膜の上に配置されたガラス基板と、
前記ガラス基板の上に配置された反射防止膜と、をさらに含み、
前記アルカリ金属含有膜は、前記ガラス基板と前記第２電極との間に配置され、
前記ガラス基板は、前記反射防止膜と前記アルカリ金属含有膜との間に配置され、
前記アルカリ金属含有膜の屈折率は、前記ガラス基板の屈折率より大きく、前記第２電極の屈折率より小さい請求項２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記第１電極は、前記光電変換素子と接触する第１面、及び前記第１面に対向する第２面を含み、
前記第１電極の前記第２面を覆う基板と、
前記アルカリ金属含有膜を貫通して前記第２電極と接触する金属格子と、をさらに含む請求項２に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記アルカリ金属含有膜の上に配置された反射防止膜をさらに含み、
前記金属格子は、前記反射防止膜をさらに貫通する請求項４に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記第１電極は、前記光電変換素子と接触する第１面、及び前記第１面に対向する第２面を含み、
前記アルカリ金属含有膜は、前記第１電極の前記第２面を覆う請求項１に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記第２電極の上に配置されたガラス基板と、
前記ガラス基板の上に配置された反射防止膜と、をさらに含み、
前記ガラス基板は、前記第２電極と前記反射防止膜との間に配置された請求項６に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記アルカリ金属含有膜を貫通して前記第１電極と接触する金属格子をさらに含む請求項７に記載の太陽電池。
【請求項９】
前記アルカリ金属含有膜は、入射された光の第１波長帯域に対する反射率が第２波長帯域に対する反射率より高く、
前記第１波長帯域と前記第２波長帯域とが相異なる請求項６に記載の太陽電池。
【請求項１０】
前記第２波長帯域は、可視光線を含む請求項９に記載の太陽電池。
【請求項１１】
前記第２電極の上に配置された追加アルカリ金属含有膜をさらに含み、
前記第２電極は、前記追加アルカリ金属含有膜と前記光電変換素子との間に配置された請求項６に記載の太陽電池。
【請求項１２】
前記アルカリ金属含有膜は、前記光電変換素子の上部面を覆い、反射防止膜の機能を行い、
前記第２電極は、前記アルカリ金属含有膜を貫通して前記光電変換素子に連結された金属格子である請求項１に記載の太陽電池。
【請求項１３】
前記第１電極は、前記光電変換素子と接触する第１面、及び前記第１面に対向する第２面を含み、
前記第１電極の前記第２面を覆う追加アルカリ金属含有膜をさらに含む請求項１２に記載の太陽電池。
【請求項１４】
前記アルカリ金属含有膜は、前記光電変換素子の前記第１面と前記第１電極との間に配置され、前記光電変換素子と前記第１電極を電気的に連結する請求項１に記載の太陽電池。
【請求項１５】
前記アルカリ金属含有膜と接触された電極は、ハロゲン元素、及び６族元素を含む請求項１に記載の太陽電池。
【請求項１６】
前記アルカリ金属含有膜内のアルカリ金属は、酸素、ホウ素、水素、又はフッ素と結合された請求項１に記載の太陽電池。
【請求項１７】
前記アルカリ金属含有膜は、ＮａＦ、ＮａＯ、ＮａＡｌＯ２、Ｎａ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ｎＳｉＯ２（ｎは、整数）、ＮａＢＯ２、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、ＮａＢＨ４、Ｎａ２Ｃ２、ＮａＢＨ４、Ｎａ２Ｏ２、Ｎａ２Ｓｉ２Ｏ５、Ｎａ２ＳｉＯ３、及びＮａ４ＳｉＯ４の化合物状態において、何れか１つであるアルカリ金属を含む請求項１に記載の太陽電池。
【請求項１８】
前記アルカリ金属含有膜の内のアルカリ金属の量は、５〜２０ｗｔ％である請求項１に記載の太陽電池。
【請求項１９】
前記アルカリ金属含有膜の内のアルカリ金属の一部は、前記アルカリ金属含有膜と接触する電極を貫通して前記光電変換素子に拡散された請求項１に記載の太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、太陽から放出される光エネルギーを電気エネルギーに転換する光電エネルギー変換システム（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｅｎｅｒｇｙ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）である。太陽電池は、入射される光によって半導体の内部で電子と正孔の対が生成され、ｐｎ接合で発生した電場によって電子は、ｎ形半導体へ移動し、正孔は、ｐ形半導体へ移動することによって電力を生産することができる。
【０００３】
太陽電池は、無限な太陽光源をソースに使用して電力を発生し、電力の発生の時、公害が発生しないので、代表的な未来の親環境エネルギー源として脚光を浴びている。しかし、太陽電池は、光電エネルギー変換効率が低いので、実用化に多くの問題がある。その故に、太陽電池を実用化させるために光電エネルギー変換効率を増加させるための多くの研究が進行中である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０２９５８８４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、高い信頼性を有する太陽電池を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、高効率を有する太陽電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記技術的課題を達成するために本発明は、太陽電池を提供する。前記太陽電池は、第１面、及び前記第１面に対向する第２面を含む光電変換素子と、前記光電変換素子の前記第１面に連結された第１電極、前記光電変換素子の前記第２面に連結された第２電極と、前記第１電極、及び前記第２電極の中に何れか１つの電極と接触するアルカリ金属含有膜と、を含む。
【０００８】
前記アルカリ金属含有膜は、前記第２電極の上に配置され、反射防止膜の機能を行い、前記第２電極は、前記アルカリ金属含有膜と前記光電変換素子との間に介在され得る。
【０００９】
前記太陽電池は、前記アルカリ金属含有膜の上に配置されたガラス基板と、前記ガラス基板の上に配置された反射防止膜と、をさらに含み、前記アルカリ金属含有膜は、前記ガラス基板と前記第２電極との間に配置され、前記ガラス基板は、前記反射防止膜と前記アルカリ金属含有膜との間に配置され、前記アルカリ金属含有膜の屈折率は、前記ガラス基板の屈折率より大きく、前記第２電極の屈折率より小さいことがあり得る。
【００１０】
前記第１電極は、前記光電変換素子と接触する第１面、及び前記第１面に対向する第２面を含み、前記太陽電池は、前記第１電極の前記第２面を覆う基板と、前記アルカリ金属含有膜を貫通して前記第２電極と接触する金属格子（ｇｒｉｄ）と、をさらに含むことができる。
【００１１】
前記太陽電池は、前記アルカリ金属含有膜の上に配置された反射防止膜をさらに含み、前記金属格子（ｇｒｉｄ）は、前記反射防止膜をさらに貫通することができる。
【００１２】
前記第１電極は、前記光電変換素子と接触する第１面、及び前記第１面に対向する第２面を含み、前記アルカリ金属含有膜は、前記第１電極の前記第２面を覆うことができる。
【００１３】
前記太陽電池は、前記第２電極の上に配置されたガラス基板、及び前記ガラス基板の上に配置された反射防止膜をさらに含み、前記ガラス基板は、前記第２電極と前記反射防止膜との間に配置されることができる。
【００１４】
前記太陽電池は、前記アルカリ金属含有膜を貫通して前記第１電極と接触する金属格子（ｇｒｉｄ）をさらに含むことができる。
【００１５】
前記アルカリ金属含有膜は、入射された光の第１波長帯域に対する反射率が第２波長帯域に対する反射率より高く、前記第１波長帯域と前記第２波長帯域とは、相異なることができる。
【００１６】
前記第２波長帯域は、可視光線を含むことができる。
【００１７】
前記太陽電池は、前記第２電極の上に配置された追加アルカリ金属含有膜をさらに含み、前記第２電極は、前記追加アルカリ金属含有膜と前記光電変換素子との間に配置されることができる。
【００１８】
前記アルカリ金属含有膜は、前記光電変換素子の上部面を覆い、反射防止膜の機能を行い、前記第２電極は、前記アルカリ金属含有膜を貫通して前記光電変換素子に連結された金属格子（ｇｒｉｄ）であり得る。
【００１９】
前記第１電極は、前記光電変換素子と接触する第１面、及び前記第１面に対向する第２面を含み、前記太陽電池は、前記第１電極の前記第２面を覆う追加アルカリ金属含有膜をさらに含むことができる。
【００２０】
前記アルカリ金属含有膜と接触された電極は、ハロゲン元素、及び６族元素を含むことができる。
【００２１】
前記アルカリ金属含有膜の内のアルカリ金属は、酸素、又はフッ素と結合されることができる。前記アルカリ金属含有膜は、ＮａＦ、ＮａＯ、ＮａＡｌＯ２、Ｎａ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ｎＳｉＯ２（ｎは、整数）、ＮａＢＯ２、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、ＮａＢＨ４、Ｎａ２Ｃ２、ＮａＢＨ４、Ｎａ２Ｏ２、Ｎａ２Ｓｉ２Ｏ５、Ｎａ２ＳｉＯ３、及びＮａ４ＳｉＯ４の化合物状態において、何れか１つであるアルカリ金属を含むことができる。
【００２２】
前記アルカリ金属含有膜の内の前記アルカリ金属の量は、５〜２０ｗｔ％であり得る。
【００２３】
前記第１電極、及び前記第２電極は、透明であり、伝導性を有する物質を含むことができる。
【００２４】
前記光電変換素子は、複数のＰＩＮダイオードを含むことができる。
【００２５】
前記光電変換素子は、複数のＰＮダイオードを含むことができる。
【００２６】
前記光電変換素子は、Ｓｉ、ＳｉＧｅ、ＣｕＩｎＳｅ、ＣｕＩｎＳ、ＣｕＩｎＧａＳｅ、ＣｕＩｎＧａＳ、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＣｕＺｎＳｎＳ、ＣｕＺｎＳｎＳｅ、Ｃｕ２Ｏ、ＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＧａＩｎＡｌＡｓ、又はＩｎＰのなかで、何れか１つであるアルカリ金属を含むことができる。
【００２７】
前記アルカリ金属含有膜の内の前記アルカリ金属の一部は、前記アルカリ金属含有膜と接触する電極を貫通して前記光電変換素子に拡散されることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の実施形態によると、光電変換素子に連結された電極とアルカリ金属含有膜とが接触し、アルカリ金属含有膜に含まれたアルカリ金属が光電変換素子に拡散して光電変換素子の光電変換効率を増加させられる。これ故に、高効率に最適化された太陽電池が提供されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【図１Ｃ】本発明の第１実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【図１Ｄ】本発明の第１実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【図２Ａ】本発明の第２実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【図２Ｂ】本発明の第２実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【図２Ｃ】本発明の第２実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【図３Ａ】本発明の第３実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【図３Ｂ】本発明の第３実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【図３Ｃ】本発明の第３実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【図４Ａ】本発明の第４実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【図４Ｂ】本発明の第４実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【図５Ａ】本発明の実施形態による光電変換素子を説明するための図面である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態による光電変換素子を説明するための図面である。
【図６Ａ】本発明の実施形態による金属格子を説明するための図面である。
【図６Ｂ】本発明の実施形態による金属格子を説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。しかし、本発明は、ここで説明される実施形態に限定されるのではなく、他の形態で具体化され得る。むしろ、ここで紹介される実施形態は、開示された内容が徹底かつ完全になるようにそして当業者に本発明の思想が十分に伝えられることができるように提供されているものである。又は、望ましい実施形態に従うものであるために、説明の順序によって提示される参照符号は、その順序に必ず限定されない。図面において、膜、及び領域の厚さは、明確性を図るために誇張されたものである。又は、膜が他の膜、又は基板の上にあると言及される場合にそれは、他の膜、又は基板の上に直接形成されるか、或いはその間に第３の膜が介在され得る。本明細書で「及び／又は」という表現は、前後羅列された構成要素の中に少なくとも１つを含む意味で使われる。
【００３１】
本発明の第１実施形態による太陽電池が説明される。図１Ａは、本発明の第１実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【００３２】
図１Ａを参照すると、光電変換素子１２０が提供される。前記光電変換素子１２０は、入射された太陽光によってキャリア（例えば、ホール、及び電子）を発生させられる。前記光電変換素子１２０は、第１面、及び前記第１面に対向する第２面を含むことができる。前記光電変換素子１２０は、第１導電型の半導体層、第２導電型半導体層、及び真性状態の半導体層を含むことができる。第１導電型の半導体層、及び第２導電型半導体層は、Ｎタイプの半導体層であり得る。前記真性状態の半導体層は、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層との間に介在され得る。前記第１導電型の半導体層は、前記第２導電型の半導体層と離隔され得る。前記第１導電型と前記第２導電型とは、相異なる導電型であり得る。前記光電変換素子１２０は、第１導電型の半導体層、及び第２導電型半導体層を含むことができる。第１導電型の半導体層は、Ｐタイプの半導体層であり、第２導電型半導体層は、Ｎタイプの半導体層であり得る。
【００３３】
前記光電変換素子１２０の前記第１面及び前記第２面は、相異なる導電型の半導体層に含まれた面（ｓｕｒｆａｃｅ）であり得る。例えば、前記光電変換素子１２０の前記第１面は、Ｎ形半導体層に含まれた面（ｓｕｒｆａｃｅ）であり、前記光電変換素子１２０の前記第２面は、Ｐ形半導体層に含まれた面（ｓｕｒｆａｃｅ）であり得る。前記光電変換素子１２０は、Ｓｉ、ＳｉＧｅ、ＣｕＩｎＳｅ、ＣｕＩｎＳ、ＣｕＩｎＧａＳｅ又はＣｕＩｎＧａＳである、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＣｕＺｎＳｎＳ、ＣｕＺｎＳｎＳｅ、Ｃｕ２Ｏ、ＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＧａＩｎＡｌＡｓ、又はＩｎＰの中に少なくとも何れか１つを含むことができる。前記光電変換素子１２０は、有機物半導体材料を含むことができる。前記光電変換素子１２０は、多重接合構造、及びＨＩＴ（ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ  ｔｈｉｎ  ｌａｙｅｒ）構造を有することができる。
【００３４】
前記光電変換素子１２０の前記第１面は、第１電極１１０に連結され得る。前記第１電極１１０は、前記光電変換素子１２０の前記第１面を覆うことができる。前記第１電極１１０は、前記光電変換素子１２０の前記第１面と直接接触することができる。前記光電変換素子１２０の前記第２面は、第２電極１３０に連結され得る。前記第２電極１３０は、前記光電変換素子１２０の前記第２面を覆うことができる。前記第２電極１３０は、前記光電変換素子１２０の前記第２面と直接接触することができる。
【００３５】
前記第１電極１１０は、金属を含むことができる。例えば、前記第１電極１１０は、銀Ａｇ、金Ａｕ、白金Ｐｔ、ニッケルＮｉ、クロムＣｒ、アルミニウムＡｌ、チタニウムＴｉ、モリブデンＭｏ、又はタングステンＷを含むことができる。これと異なり、前記第１電極１１０は、透明な導電物質を含むことができる。例えば、前記第１電極１１０は、ＺｎＯ：Ａｌ、ＺｎＯ：Ｇａ、ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＳｎＯ：Ｆ、ＲｕＯ２、ＩｒＯ２、又はＣｕ２Ｏの中に何れか１つを含むことができる。
【００３６】
前記第２電極１３０は、透明な導電物質を含むことができる。例えば、前記第２電極１３０は、ＺｎＯ：Ａｌ、ＺｎＯ：Ｇａ、ＺｎＯ：Ｂ、ＺｎＯ：Ｃｄ、ＩｎＯ、ＩｎＳｎＯ，ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＳｎＯ：Ｆ、ＲｕＯ２、ＩｒＯ２、又はＣｕ２Ｏの中に何れか１つを含むことができる。前記第２電極１３０は、電荷補償剤を含むことができる。前記電荷補償剤は、ハロゲン元素、又は６族元素であり得る。例えば、前記第２電極１３０は、フッ素Ｆ、塩素Ｃｌ、臭素Ｂｒ、ヨードＩ、酸素Ｏ、硫黄Ｓ、セレニウムＳｅ、又はテルルＴｅの中の何れか１つを含むことができる。前記電荷補償剤は、前記第２電極１３０の伝導性を増加させられる。
【００３７】
アルカリ金属含有膜１４０は、反射防止膜１６０がコーティングされたガラス基板１５０の上に形成できる。前記アルカリ金属含有膜１４０は、前記第２電極１３０と直接接触することができる。前記第２電極１４０は、前記アルカリ金属含有膜１４０、及び前記光電変換素子１２０との間に配置されることができる。前記アルカリ金属含有膜１４０は、アルカリ金属を含むことができる。例えば、前記アルカリ金属は、ナトリウムＮａであり得る。前記アルカリ金属含有膜１４０内にアルカリ金属化合物の量は、５〜２０ｗｔ％であり得る。前記アルカリ金属は、酸素Ｏ、ホウ素Ｂ、水素Ｈ、又はフッ素Ｆと結合された形態に前記アルカリ金属含有膜１４０内に存在することができる。前記アルカリ金属がナトリウムＮａである場合、前記アルカリ金属含有膜１４０は、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＴｉＯ、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｎ４、ＳｉＯＮ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＭｇＯ、ＣｕＯ、又はＴａ２Ｏ５薄膜の中少なくとも何れか１つを含む薄膜に前記アルカリ金属がＮａＦ、Ｎａ２Ｏ、ＮａＡｌＯ２、Ｎａ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ｎＳｉＯ２（ｎは、整数）、ＮａＢＯ２、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、ＮａＢＨ４、Ｎａ２Ｃ２、ＮａＢＨ４、Ｎａ２Ｏ２、Ｎａ２Ｓｉ２Ｏ５、Ｎａ２ＳｉＯ３、又はＮａ４ＳｉＯ４中少なくとも何れか１つの形態に存在することができる。これと異なり、前記アルカリ金属含有膜１４０は、ＮａＦ、Ｎａ２Ｏ、ＮａＡｌＯ２、Ｎａ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ｎＳｉＯ２（ｎは、整数）、ＮａＢＯ２、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、ＮａＢＨ４、Ｎａ２Ｃ２、ＮａＢＨ４、Ｎａ２Ｏ２、Ｎａ２Ｓｉ２Ｏ５、Ｎａ２ＳｉＯ３、又はＮａ４ＳｉＯ４中から少なくとも何れか１つを前駆体にして製造された物質の状態であり得る。前記アルカリ金属含有膜１４０は、電気的連結の必要性可否によって伝導性が調節され得る。前記アルカリ金属含有膜１４０は、溶液前駆体を使用して、ゾル−ゲル（ｓｏｌ−ｇｅｌ）方法、スピンコーティング（ｓｐｉｎ−ｃｏａｔｉｎｇ）方法、インプリンティング方法、スプレー（ｓｐｒａｙ）方法、ディッピング（ｄｉｐｐｉｎｇ）方法、又はスクリーン印刷法の中の何れか１つの方法を使用して形成されることができる。これと異なり、前記アルカリ金属含有膜１４０は、スパッタ（ｓｐｕｔｔｅｒ）方法、蒸発蒸着法、又は化学蒸着法の中の何れか１つの方法を使用して形成されることができる。
【００３８】
一実施形態において、前記アルカリ金属含有膜１４０は、１つの粒子が互いに孤立されたナノ粒子を含むことができる。一実施形態において、前記アルカリ金属含有膜１４０は、薄膜形態に供給され得る。
【００３９】
前記アルカリ金属含有膜１４０の屈折率は、前記ガラス基板１５０の屈折率より大きく、前記第２電極１３０の屈折率より小さいことがあり得る。前記アルカリ金属含有膜１４０の屈折率は、前記ガラス基板１５０の屈折率と前記第２電極１３０の屈折率との乗算の平方根であり得る。前記アルカリ金属含有膜１４０は、入射された光の反射を減少させる反射防止膜の役割を遂行することができる。前記アルカリ金属含有膜１４０内の前記アルカリ金属は、前記第２電極１３０を通して前記光電変換素子１２０に拡散できる。前記光電変換素子１２０に拡散された前記アルカリ金属は、前記光電変換素子１２０内の欠陥を除去して、前記光電変換素子１２０の光電変換効率を増加させられる。したがって、高効率に最適化された太陽電池が提供されることができる。アルカリ金属は、前記光電変換素子１２０に拡散され、前記光電変換素子１２０の欠陥を不動態化（ｐａｓｓｉｖａｔｅ）し、前記光電変換素子１２０の光電変換効率を増加させることができ、高効率の太陽電池が提供され得る。前記ガラス基板１５０は、ソーダライム（ｓｏｄａｌｉｍｅ）ガラス基板であり得る。これと異なり、前記ガラス基板１５０は、ナトリウムＮａを含まないガラス基板であり得る。
【００４０】
前記反射防止膜１６０は、光源ＬＳから光が入射する入射面を含むことができる。前記光源ＬＳは、太陽であり得る。前記反射防止膜１６０を通して入射された光は、前記反射防止膜１６０、前記ガラス基板１５０、前記アルカリ金属含有膜１４０、及び前記第２電極１３０を貫通して前記光電変換素子１２０に入射され得る。前記反射防止膜１６０は、光源ＬＳから入射された光が前記ガラス基板１５０の表面で反射されることを最小化することができる。前記反射防止膜１６０は、アルミニウムチタニウム酸化物、シリコンチタニウム酸化物、アルミニウムジルコニウム酸化物、ジルコニウムチタニウム酸化物、ハフニウムチタニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、チタニウム酸化物、マグネシウム  フッ化物、マグネシウム酸化物、ハフニウム酸化物、アルミニウム酸化物、シリコン酸化物、窒化シリコン酸化物の中で少なくとも何れか１つを含むことができる。
【００４１】
本発明の第１実施形態による光電変換素子１２０の変形実施形態が説明される。図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の第１実施形態による光電変換素子の変形実施形態を説明するための図面である。
【００４２】
図５Ａを参照すると、光電変換素子１２１は、積層された複数のＰＩＮダイオード５１０、５２０、５３０を含む多重接合構造であり得る。第１ＰＩＮダイオード５１０は、第１導電型の第１半導体層５１２、前記第１半導体層５１２の上の真性状態の第２半導体層５１４、及び前記第２半導体層５１４の上の第２導電型の第３半導体層５１６を含むことができる。前記第１ＰＩＮダイオード５１０の前記第３半導体層５１６の上に第２ＰＩＮダイオード５２０が配置されることができる。前記第２ＰＩＮダイオード５２０は、前記第３半導体層５１６の上に順に積層された第１導電型の第４半導体層５２２、真性状態の第５半導体層５２４、及び第２導電型の第６半導体層５２６を含むことができる。前記第２ＰＩＮダイオード５２０の前記第６半導体層５２６の上に第３ＰＩＮダイオードが配置されることができる。前記第３ＰＩＮダイオードは、前記第６半導体層５２６の上に順に積層された第１導電型の第７半導体層５３２、真性状態の第８半導体層５３４、及び第２導電型の第９半導体層５３６を含むことができる。前記ダイオード５１０、５２０、５３０は、前記第１導電型の半導体層及び前記第２導電型の半導体層のように２つのタイプ半導体層を含むことができる。即ち、前記ダイオード５１０、５２０、５３０は、ＰＮダイオードであり得る。図面には、３個のＰＩＮダイオード５１０、５２０、５３０が図示されているが、前記光電変換素子１２１は、２つ、又は４つ以上のＰＩＮダイオードを含むことができる。
【００４３】
図５Ｂを参照すると、光電変換素子１２３は、単結晶シリコン層、及び非晶質シリコン層が混合されたＨＩＴ（ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ  ｔｈｉｎ  ｌａｙｅｒ）構造を有することができる。前記光電変換素子１２３は、順に積層された第１導電型の第１非晶質シリコン層６１２、真性状態の第２非晶質シリコン層６１４、第１導電型の単結晶シリコン層６２０、真性状態の第３非晶質シリコン層６１６、及び第２導電型の第４非晶質シリコン層６１８を含むことができる。前記第１導電型は、Ｎ形であり得る。前記非晶質シリコン層６１２、６１４、６１６、６１８は、前記単結晶シリコン層６２０に比べて厚さが薄いことがあり得る。
【００４４】
本発明の第１実施形態の変形実施形態による太陽電池が説明される。図１Ｂは、本発明の第１実施形態の変形実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【００４５】
図１Ｂを参照すると、図１Ａを参照して説明された第１電極１１０、及び第２電極１３０が提供され得る。図１Ａ、図５Ａ、及び図５Ｂを参照して説明された光電変換素子１２０、１２１、１２３の中の何れか１つが提供され得る。前記第２電極１３０は、ガラス基板１５０の上に配置されることができる。前記第２電極１３０は、前記ガラス基板１５０と前記光電変換素子１２０との間に介在され得る。前記ガラス基板１５０の上に反射防止膜１６０が配置されることができる。前記ガラス基板１５０は、前記第２電極１３０と前記反射防止膜１６０との間に介在され得る。前記ガラス基板１５０、及び前記反射防止膜１６０は、図１Ａを参照して説明されたガラス基板１５０、及び反射防止膜１６０と同じ物質を含むことができる。
【００４６】
前記第１電極１１０は、前記光電変換素子１２０と接触する第１面、及び前記第１面に対向する第２面を含むことができる。前記第１電極１１０の前記第２面の上にアルカリ金属含有膜１４０が配置されることができる。前記アルカリ金属含有膜１４０は、前記第１電極１１０の前記第２面を覆うことができる。前記第１電極１１０は、前記アルカリ金属含有膜１４０と前記光電変換素子１２０との間に配置されることができる。前記アルカリ金属含有膜１４０は、図１Ａを参照して説明されたアルカリ金属含有膜１４０と同じ物質を含むことができる。前記アルカリ金属含有膜１４０に含まれたアルカリ金属は、前記第１電極１１０を通して前記光電変換素子１２０に拡散され得る。
【００４７】
本発明の第１実施形態の他の変形実施形態による太陽電池が説明される。図１Ｃは、本発明の第１実施形態の他の変形実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【００４８】
図１Ｃを参照すると、図１Ｂを参照して説明された第２電極１３０、ガラス基板１５０、及び反射防止膜１６０が提供され得る。図１Ａ、図５Ａ、及び図５Ｂを参照して説明された光電変換素子１２０、１２１、１２３の中の何れか１つが提供され得る。前記光電変換素子１２０は、第１面、及びこれに対向する第２面を含むことができる。前記光電変換素子１２０の前記第２面は、前記第２電極１３０と接触することができる。前記光電変換素子１２０の前記第１面の上に前記第１電極１１０が配置されることができる。前記第１電極１１０と前記光電変換素子１２０との間にアルカリ金属含有膜１４０が介在され得る。前記アルカリ金属含有膜１４０は、伝導性を有する物質を含むことができる。前記アルカリ金属含有膜１４０は、前記光電変換素子１２０の前記第１面、及び前記第１電極１１０を電気的に連結され得る。前記アルカリ金属含有膜１４０は、前記光電変換素子１２０を貫通した光を反射させる反射膜の役割をすることができる。前記アルカリ金属含有膜１４０で反射された光は、前記光電変換素子１２０に再入射され得る。前記アルカリ金属含有膜１４０は、図１Ａを参照して説明されたアルカリ金属含有膜１４０と同じ物質を含むことができる。
【００４９】
本発明の第１実施形態のもう１つの変形実施形態による太陽電池が説明される。図１Ｄは、本発明の第１実施形態のもう１つの変形実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【００５０】
図１Ｄを参照すると、図１Ａを参照して説明された第２電極１３０、アルカリ金属含有膜１４０、ガラス基板１５０、及び反射防止膜１６０が提供され得る。図１Ａ、図５Ａ、及び図５Ｂを参照して説明された光電変換素子１２０、１２１、１２３の中の何れか１つが提供され得る。
【００５１】
前記光電変換素子１２０は、第１面、及びこれに対向する第２面を含むことができる。前記光電変換素子１２０の前記第２面は、前記第２電極１３０と接触することができる。前記光電変換素子１２０の前記第１面の上に前記第１電極１１０が配置されることができる。前記第１電極１１０と前記光電変換素子１２０との間に第１追加アルカリ金属含有膜１４２が介在され得る。前記第１追加アルカリ金属含有膜１４２は、図１Ｃを参照して説明されたアルカリ金属含有膜１４０であり得る。
【００５２】
前記第１電極１１０は、前記第１追加アルカリ金属含有膜１４２と接触する第１面、及び前記第１面に対向する第２面を含むことができる。前記第１電極１１０の前記第２面の上に第２追加アルカリ金属含有膜１４４が配置されることができる。前記第１電極１１０は、前記第２追加アルカリ金属含有膜１４４と前記第１追加アルカリ金属含有膜１４２との間に配置されることができる。前記第２追加アルカリ金属含有膜１４４は、前記アルカリ金属含有膜１４０と同じ物質を含むことができる。
【００５３】
本発明の第２実施形態による太陽電池が説明される。図２Ａは、本発明の第２実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【００５４】
図２Ａを参照すると、基板２５０の上に順に積層された第１電極２１０、光電変換素子２２０、及び第２電極２３０が提供されている。前記光電変換素子２２０は、図１Ａ、図５Ａ、及び図５Ｂを参照して説明された光電変換素子１２０、１２１、１２３中の何れかの１つであり得る。前記第１電極２１０、及び前記第２電極２３０は、図１Ａを参照して説明された第１電極１１０、及び第２電極１３０であり得る。
【００５５】
前記第１電極２１０は、前記光電変換素子２２０に接触する第１面、及び前記第１面に対向する第２面を有することができる。前記基板２５０は、前記第１電極２１０の前記第２面と直接接触することができる。前記基板２５０は、図１Ａを参照して説明されたガラス基板１５０と同じことであり得る。これと異なり、前記基板２５０は、不透明な基板であり得る。例えば、前記基板２５０は、ステンレス鋼（ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  ｓｔｅｅｌ）、銅、プラスチック、セラミック基板、柔軟性を有する高分子膜、又は柔軟性を有する金属膜の中の何れか１つであり得る。
【００５６】
前記第２電極２３０の上にアルカリ金属含有膜２４０が配置されることができる。前記アルカリ金属含有膜２４０は、図１Ａを参照して説明されたアルカリ金属含有膜１４０と同じ物質を含むことができる。前記アルカリ金属含有膜２４０は、光源ＬＳから光が入射される入射面を含むことができる。前記アルカリ金属含有膜２４０の屈折率は、前記第２電極２３０の屈折率より小さいことがあり得る。前記アルカリ金属含有膜２４０は、前記光源ＬＳから入射された光の反射を最小化させられる。
【００５７】
前記アルカリ金属含有膜２４０を貫通して、前記第２電極２３０と接触する金属格子２４６（ｍｅｔａｌ  ｇｒｉｄ）が配置されることができる。前記金属格子２４６は、前記アルカリ金属含有膜２４０から突出され得る。前記金属格子２４６は、銀Ａｇ、金Ａｕ、白金Ｐｔ、ニッケルＮｉ、銅Ｃｕ、炭素Ｃ、クロムＣｒ、アルミニウムＡｌ、チタニウムＴｉ、モリブデンＭｏ、又はタングステンＷの中の少なくとも何れか１つを含むことができる。前記金属格子２４６の伝導性は、前記第２電極２３０の伝導性より高いことがあり得る。前記金属格子２４６の低い抵抗のため、光源ＬＳによって前記光電変換素子２２０の内に形成されたキャリアが少なく消耗され、前記第２電極２３０に収集され、ＤＣ、又はＡＣロード素子に伝達できる。前記第２電極２３０の上に前記アルカリ金属含有膜２４０を形成した後、前記金属格子２４６が形成されることができる。この場合、前記金属格子２４６を形成した後、熱処理を通し前記金属格子２４６内の金属が前記アルカリ金属含有膜２４０に拡散され、前記第２電極２３０と前記金属格子２４６が電気的に連結され得る。
【００５８】
本発明の第２実施形態による金属格子が説明される。図６Ａは、本発明の第２実施形態による金属格子を説明するための平面図である。図２Ａは、図６ＡのＩ−Ｉ’に沿って切取した断面図である。
【００５９】
図２Ａ、及び図６Ａを参照すると、前記金属格子２４６は、前記光電変換素子２２０の前記第２面と平行した第１方向に延長され得る。前記金属格子２４６は、前記光電変換素子２２０の前記第２面と平行して、前記第１方向と交差する第２方向に延長され得る。前記第２方向は、前記第１方向と直角に交差することができる。反面、前記金属格子２４６は、前記第１方向に延長する複数の導電ラインで構成され得る。
【００６０】
本発明の第２実施形態の変形実施形態による金属格子が説明される。図６Ｂは、本発明の第２実施形態の変形実施形態による金属格子を説明するための斜視図である。
【００６１】
図６Ｂを参照すると、前記金属格子２４６は、前記アルカリ金属含有膜２４０、及び前記第２電極２３０との間に介在されながら、前記金属格子２４６は、前記光電変換素子２２０の前記第２面と平行した第１方向に延長され得る。前記金属格子２４６は、前記光電変換素子２２０の前記第２面と平行して、前記第１方向と交差する第２方向に延長され得る。前記第２方向は、前記第１方向と直角に交差することができる。この場合、前記金属格子２４６が前記第２電極２３０の上に形成されて、その後に前記アルカリ金属含有膜２４０が形成されることができる。反面、前記金属格子２４６は、前記第１方向に延長する複数の導電ラインで構成され得る。
【００６２】
本発明の第２実施形態の変形実施形態による太陽電池が説明される。図２Ｂは、本発明の第２実施形態の変形実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【００６３】
図２Ｂを参照すると、図２Ａを参照して説明された光電変換素子２２０、第２電極２３０、アルカリ金属含有膜２４０、及び金属格子２４６が提供され得る。前記光電変換素子２２０は、第１面、及びこれに対向する第２面を含むことができる。前記光電変換素子２２０の前記第２面は、前記第２電極２３０と接触することができる。前記光電変換素子２２０の前記第１面の上に前記第１電極２１０が配置されることができる。前記第１電極２１０は、図２Ａを参照して説明された第１電極２１０と同じ物質を含むことができる。
【００６４】
前記第１電極２１０と前記光電変換素子２２０との間に追加アルカリ金属含有膜２４２が介在され得る。前記第１電極２１０は、前記追加アルカリ金属含有膜２４２に接触する第１面、及び前記第１面に対向する第２面を有することができる。前記第１電極２１０の前記第２面の上に基板２５０が配置されることができる。前記基板２５０は、図２Ａを参照して説明された基板２５０であり得る。
【００６５】
前記追加アルカリ金属含有膜２４２は、伝導性を有する物質を含むことができる。前記追加アルカリ金属含有膜２４２は、前記光電変換素子２２０の前記第１面、及び前記第１電極２１０を電気的に連結され得る。前記追加アルカリ金属含有膜２４２は、前記光電変換素子２２０を貫通した光を反射させる反射膜の役割をすることができる。前記追加アルカリ金属含有膜２４２で反射された光は、前記光電変換素子２２０に再入射され得る。前記追加アルカリ金属含有膜２４２は、図１Ａを参照して説明されたアルカリ金属含有膜１４０と同じ物質を含むことができる。
【００６６】
本発明の第２実施形態の他の変形実施形態による太陽電池が説明される。図２Ｃは、本発明の第２実施形態の他の変形実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【００６７】
図２Ｃを参照すると、図２Ｂを参照して説明された基板２５０、第１電極２１０、追加アルカリ金属含有膜２４２、光電変換素子２２０、第２電極２３０、及びアルカリ金属含有膜２４０が提供され得る。図２Ａ、及び図６Ａを参照して説明された金属格子２４６が提供され得る。
【００６８】
前記アルカリ金属含有膜２４０の上に反射防止膜２６０が提供され得る。前記反射防止膜２６０は、前記アルカリ金属含有膜２４０を覆うことができる。前記アルカリ金属含有膜２４０は、前記反射防止膜２６０と前記第２電極２３０との間に配置されることができる。前記反射防止膜２６０は、図１Ａを参照して説明された反射防止膜２６０と同じ物質を含むことができる。前記反射防止膜２６０は、光源ＬＳから光が入射される入射面を含むことができる。前記反射防止膜２６０は、前記光源ＬＳから入射された光の反射を最小化させられる。
【００６９】
前記金属格子２４６は、前記アルカリ金属含有膜２４０、及び前記反射防止膜２６０を貫通して、前記第２電極２４０と接触することができる。これと異なり、図６Ｂを参照して説明されたように、前記金属格子２４６は、前記第２電極２３０と前記アルカリ金属含有膜２４０との間に提供され得る。
【００７０】
本発明の第３実施形態による太陽電池が説明される。図３Ａは、本発明の第３実施形態による太陽電池を説明するための図面である。本発明の第３実施形態による太陽電池は、透明な太陽電池であり得る。
【００７１】
図３Ａを参照すると、順に積層された第１電極３１０、光電変換素子３２０、及び第２電極３３０が提供され得る。前記第１電極３１０、及び前記第２電極３３０は、透明で伝導性を有する物質を含むことができる。例えば、前記第１電極３１０、及び前記第２電極３３０は、ＺｎＯ：Ａｌ、ＺｎＯ：Ｇａ、ＺｎＯ：Ｂ、ＺｎＯ：Ｃｄ、ＩｎＳｎＯ、ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＳｎＯ：Ｆ、ＲｕＯ２、ＩｒＯ２、又はＣｕ２Ｏの中に何れか１つを含むことができる。前記光電変換素子３２０は、図１Ａ、図５Ａ、及び図５Ｂを参照して説明された光電変換素子１２０、１２１、１２３中の何れか１つであり得る。
【００７２】
前記アルカリ金属含有膜３４０は、ガラス基板３５０の上に形成され、ガラス基板３５０の反対面は、前記反射防止膜３６０でコーティングされ得る。前記アルカリ金属含有膜３４０は、前記ガラス基板３５０、及び前記第２電極３３０との間に配置されることができる。前記ガラス基板３５０は、前記反射防止膜３６０と前記アルカリ金属含有膜３４０との間に配置されることができる。前記アルカリ金属含有膜３４０、前記ガラス基板３５０、及び前記反射防止膜３６０は、各々図１Ａを参照して説明されたアルカリ金属含有膜１４０、ガラス基板１５０、及び反射防止膜１６０であり得る。
【００７３】
前記第１電極３１０は、前記光電変換素子３２０と接触する第１面、及び前記第１面に対向する第２面を含むことができる。前記第１電極３１０の前記第２面に金属格子３１６が配置されることができる。前記金属格子３１６は、前記第１電極３１０の前記第２面から突出され得る。前記金属格子３１６は、図６Ａを参照して説明された金属格子２４６のように前記光電変換素子３２０の前記第２面と平行した第１方向、及び前記光電変換素子３２０の前記第２面と平行して前記第１方向と交差する第２方向に延長され得る。前記第２方向は、前記第１方向と直角に交差することができる。反面、前記金属格子３１６は、前記第１方向に延長する複数の導電ラインで構成され得る。
【００７４】
前記金属格子３１６は、図２Ａを参照して説明された金属格子２４６と同じ物質を含むことができる。前記金属格子３１６の伝導性は、前記第１電極３１０の伝導性より高いことがあり得る。
【００７５】
金属格子３１６の高い導電性のため、光源ＬＳによって前記光電変換素子３２０の内に形成されたキャリアが少なく消耗され、前記第１電極３１０に収集され、ＤＣ、又はＡＣロード素子に伝達できる。
【００７６】
本発明の第３実施形態の変形実施形態による太陽電池が説明される。図３Ｂは、本発明の第３実施形態の変形実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【００７７】
図３Ｂを参照すると、図３Ａを参照して説明された第１電極３１０、光電変換素子３２０、及び第２電極３３０が提供され得る。前記第１電極３１０は、電荷補償剤を含むことができる。前記電荷補償剤は、ハロゲン元素、又は６族元素であり得る。例えば、前記第２電極１３０は、フッ素Ｆ、塩素Ｃｌ、臭素Ｂｒ、ヨードＩ、酸素Ｏ、硫黄Ｓ、セレニウムＳｅ、又はテルルＴｅの中の何れか１つを含むことができる。前記電荷補償剤は、前記第１電極３１０の伝導性を増加させられる。
【００７８】
前記第２電極３３０の上にガラス基板３５０が配置されることができる。前記第２電極３３０は、前記ガラス基板３５０、及び前記光電変換素子３２０との間に配置されることができる。前記ガラス基板３５０の上に反射防止膜３６０が配置されることができる。前記ガラス基板３５０は、前記反射防止膜３６０と前記第２電極３３０との間に配置されることができる。前記ガラス基板３５０、及び前記反射防止膜３６０は、図３Ａを参照して説明されたガラス基板３５０、及び反射防止膜３６０と各々同じ物質を含むことができる。
【００７９】
前記第１電極３１０は、前記光電変換素子３２０と接触する第１面、及び前記第１面に対向する第２面を含むことができる。前記第１電極３１０の前記第２面の上にアルカリ金属含有膜３４２が配置されることができる。前記第１電極３１０は、前記アルカリ金属含有膜３４２と前記光電変換素子３２０との間に配置されることができる。前記アルカリ金属含有膜３４２は、入射された光の第１波長帯域に対する反射率が第２波長帯域に対する反射率より高いことがあり得る。前記第１波長帯域と前記第２波長帯域とは、相異なる波長帯域であり得る。例えば、前記第１波長帯域は、赤外線、又は紫外線を含み、前記第２波長帯域は、可視光線を含むことができる。前記アルカリ金属含有膜３４２で反射された第１波長帯域の光は、前記光電変換素子３２０に入射して、また前記アルカリ金属含有膜３４２で反射され、再入射された光によって前記光電変換素子３２０内にキャリア（例えば、ホール、又は電子）を発生させられる。
【００８０】
前記第１波長帯域、及び前記第２波長帯域は、前記アルカリ金属含有膜３４２の光学的厚さにより調節され得る。前記光学的厚さは、媒質の屈折率と媒質の物理的厚さとの乗算である。前記アルカリ金属含有膜３４２の屈折率は、前記アルカリ金属含有膜３４２を構成する物質の組成比によって変わることができる。前記アルカリ金属含有膜３４２は、図１Ａを参照して説明されたアルカリ金属含有膜１４０と同じ物質を含むことができる。
【００８１】
前記アルカリ金属含有膜３４２を貫通して、前記第１電極３１０と接触する金属格子３１６が配置されることができる。前記金属格子３１６は、図６Ａを参照して説明された金属格子２４６のように前記光電変換素子３２０の前記第２面と平行した第１方向、及び前記光電変換素子３２０の前記第２面と平行して前記第１方向と交差する第２方向に延長され得る。前記第２方向は、前記第１方向と直角に交差することができる。反面、前記金属格子３１６は、前記第１方向に延長する複数の導電ラインで構成され得る。前記金属格子３１６は、図３Ａを参照して説明された金属格子３１６と同じ物質を含むことができる。前記金属格子３１６は、前記アルカリ金属含有膜３４２、及び前記第１電極３１０から突出され得る。これと異なり、前記金属格子３１６は、図６Ｂを参照して説明されたように前記アルカリ金属含有膜３４２と前記第１電極３１０との間に介在され得る。
【００８２】
本発明の第３実施形態の他の変形実施形態による太陽電池が説明される。図３Ｃは、本発明の第３実施形態の他の変形実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【００８３】
図３Ｃを参照すると、図３Ａを参照して説明された第１電極３１０、光電変換素子３２０、第２電極３３０、アルカリ金属含有膜３４０、ガラス基板３５０、反射防止膜３６０、及び金属格子３１６が提供され得る。前記第１電極３１０は、前記光電変換素子３２０と接触する第１面、及び前記第１面に対向する第２面を含むことができる。前記第１電極３１０の前記第２面の上に追加アルカリ金属含有膜３４２が配置されることができる。前記第１電極３１０は、前記追加アルカリ金属含有膜３４２と前記光電変換素子３２０との間に配置されることができる。前記追加アルカリ金属含有膜３４２は、図３Ｂを参照して説明されたアルカリ金属含有膜３４０であり得る。前記金属格子３１６は、前記追加アルカリ金属含有膜３４２を貫通して、前記第１電極３１０と接触することができる。
【００８４】
本発明の第４実施形態による太陽電池が説明される。図４Ａは、本発明の第４実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【００８５】
図４Ａを参照すると、光電変換素子４２０が提供され得る。前記光電変換素子４２０は、入射された太陽光によってキャリア（例えば、ホール、又は電子）を発生させられる。前記光電変換素子４２０は、第１面、及び前記第１面に対向する第２面を含むことができる。前記光電変換素子４２０は、第１導電型の半導体層、及び前記第１導電型半導体層の上の第２導電型半導体層を含むことができる。前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層とは、互いに接触することができる。前記第１導電型と前記第２導電型とは、相異なる導電型であり得る。前記光電変換素子４２０の前記第１面と前記第２面とは、相異なる導電型の半導体層に含まれた面（ｓｕｒｆａｃｅ）であり得る。例えば、前記光電変換素子４２０の前記第１面は、Ｎ形半導体層に含まれた面（ｓｕｒｆａｃｅ）であり、前記光電変換素子４２０の前記第２面は、Ｐ形半導体層に含まれた面（ｓｕｒｆａｃｅ）であり得る。前記光電変換素子４２０は、Ｓｉ、ＳｉＧｅ、ＣｕＩｎＳｅ、ＣｕＩｎＳ、ＣｕＩｎＧａＳｅ又はＣｕＩｎＧａＳである、ＣｄＳ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＣｕＺｎＳｎＳ、ＣｕＺｎＳｎＳｅ、Ｃｕ２Ｏ、ＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＧａＩｎＡｌＡｓ、又はＩｎＰの中の何れか１つを含むことができる。前記光電変換素子４２０は、有機物半導体材料を含むことができる。
【００８６】
前記光電変換素子４２０の前記第１面は、第１電極４１０に連結され得る。前記第１電極４１０は、図１Ａを参照して説明された第１電極１１０であり得る。
【００８７】
前記光電変換素子４２０の前記第１面の上にアルカリ金属含有膜４４０が配置されることができる。前記アルカリ金属含有膜４４０は、前記光電変換素子４２０の前記第１面と直接接続することができる。前記光電変換素子４２０は、前記アルカリ金属含有膜４４０と前記第１電極４１０との間に配置されることができる。前記アルカリ金属含有膜４４０は、光源ＬＳから入射された光の反射を減少させる反射防止膜の機能を遂行することができる。前記アルカリ金属含有膜４４０は、図１Ａを参考して説明されたアルカリ金属含有膜１４０と同じ物質を含むことができる。前記アルカリ金属含有膜４４０に含まれたアルカリ金属は、直接的に前記光電変換素子４２０に拡散され、前記光電変換素子４２０の光電変換効率を増加させられる。前記アルカリ金属含有膜４４０と接続する前記光電変換素子４２０の部分は、薄膜蒸着法を利用して形成された非晶質、マイクロ結晶質、又は多結晶質膜であり得る。
【００８８】
前記光電変換素子４２０の前記第２面は、第２電極４３０に連結され得る。前記第２電極４３０は、前記光電変換素子４２０と接触する金属格子（Ｇｒｉｄ）の形態であり得る。前記第２電極４３０は、前記アルカリ金属含有膜４４０を貫通して前記光電変換素子４２０と直接接触することができる。前記第２電極４３０は、前記アルカリ金属含有膜４４０から突出され得る。前記第２電極４３０は、図６を参照して説明された金属格子２４６のように前記光電変換素子４２０の前記第２面と平行した第１方向、及び前記光電変換素子４２０の前記第２面と平行して前記第１方向と交差する第２方向に延長され得る。前記第２方向は、前記第１方向と直角に交差することができる。反面、前記第２電極４３０は、前記第１方向に延長する複数の導電ラインで構成され得る。
【００８９】
前記第２電極４３０は、図２Ａを参照して説明された金属格子２４６と同じ物質を含むことができる。
【００９０】
本発明の第４実施形態の変形実施形態による太陽電池が説明される。図４Ｂは、本発明の第４実施形態の変形実施形態による太陽電池を説明するための図面である。
【００９１】
図４Ｂを参照すると、図４Ａを参照して説明された第１電極４１０、光電変換素子４２０、第２電極４３０、及びアルカリ金属含有膜４４０が提供されている。前記第１電極４１０は、前記光電変換素子４２０と接触する第１面、及び前記第１面に対向する第２面を含むことができる。前記第１電極４１０の前記第２面の上に追加アルカリ金属含有膜４４２が配置されることができる。前記第１電極４１０は、前記追加アルカリ金属含有膜４４２と前記光電変換素子４２０との間に配置されることができる。前記追加アルカリ金属含有膜４４２は、図１Ａを参照して説明されたアルカリ金属含有膜１４０と同じ物質を含むことができる。
【００９２】
前記アルカリ金属含有膜４４０内のアルカリ金属は、直接的に前記光電変換素子４２０に拡散でき、前記追加アルカリ金属含有膜４４２内のアルカリ金属は、前記第１電極４１０を通して前記光電変換素子４２０に拡散することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１１０、２１０、３１０、４１０    第１電極
１２０、２２０、３２０、４２０    光電変換素子
１３０、２３０、３３０、４３０    第２電極
１４０、２４０、３４０、４４０    アルカリ金属含有膜
１５０、２５０、３５０、４５０    ガラス基板
１６０、２６０、３６０、４６０    反射防止膜
２４６、３１６    金属格子
【図１Ａ】
2014042083.tif 000003
【図１Ｂ】
2014042083.tif 000004
【図１Ｃ】
2014042083.tif 000005
【図１Ｄ】
2014042083.tif 000006
【図２Ａ】
2014042083.tif 000007
【図２Ｂ】
2014042083.tif 000008
【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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