(57)【要約】【課題】封止の際に発電層と導電層とが剥離しにくい太陽電池及び太陽電池の製造方法。【解決手段】絶縁性基材１の一方の面Ａに、第一導電層４ａと、光電変換層を含む発電層５と、第二導電層６とがこの順に積層された１以上の発電部１０を備え、絶縁性基材１は、任意の端部が絶縁性基材１の他方の面Ｂの方向に折り曲げられた第一折曲部１４を有し、第一導電層４ａは発電部１０の外側に向かって延び、かつ、第一折曲部１４の表面に追随して形成された第一延設導電層４ｂを有し、第一延設導電層４ｂと電気的に接合された第一取出し配線２４を備える太陽電池１００。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基材の一方の面に、第一導電層と、光電変換層を含む発電層と、第二導電層とがこの順に積層された１以上の発電部を備え、
前記絶縁性基材は、任意の端部が前記絶縁性基材の他方の面の方向に折り曲げられた第一折曲部を有し、
前記第一導電層は前記発電部の外側に向かって延び、かつ、前記第一折曲部の表面に追随して形成された第一延設導電層を有し、
前記第一延設導電層と電気的に接合された第一取出し配線を備える太陽電池。
【請求項２】
前記発電部の上面を含む仮想面と、前記第一取出し配線とは、交差していない、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記第一折曲部は、前記絶縁性基材の他方の面の方向に折り曲げられ、次いで前記発電部を挟んで前記第一折曲部の反対側の端部に近づくように折り曲げられた、請求項１又は２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記第一取出し配線は、前記絶縁性基材の他方の面に位置し、
前記第一取出し配線が前記第一延設導電層と電気的に接合され、かつ、前記第一取出し配線が前記他方の面に固定されている、請求項３に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記第一取出し配線が前記第一折曲部により形成された第一折曲縁に沿って延び、かつ、前記第一取出し配線の少なくとも一端が、平面視において前記絶縁性基材の外側に突出している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記絶縁性基材は、前記発電部を挟んで前記第一折曲部の反対側の端部が前記他方の面の方向に折り曲げられた第二折曲部を有し、
前記第一導電層は前記発電部の外側に向かって延び、かつ、前記第二折曲部の表面に追随して形成された第二延設導電層を有し、
前記第二延設導電層と電気的に接合された第二取出し配線を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記発電部の上面を含む仮想面と、前記第二取出し配線とは、交差していない、請求項６に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記第二折曲部は、前記絶縁性基材の他方の面の方向に折り曲げられ、次いで前記第一折曲部に近づくように折り曲げられた、請求項６又は７に記載の太陽電池。
【請求項９】
前記第二取出し配線は、前記絶縁性基材の他方の面に位置し、
前記第二取出し配線が前記第二延設導電層と電気的に接合され、かつ、前記第二取出し配線が前記他方の面に固定されている、請求項８に記載の太陽電池。
【請求項１０】
前記第二取出し配線が前記第二折曲部により形成された第二折曲縁に沿って延び、かつ、前記第二取出し配線の少なくとも一端が、平面視において前記絶縁性基材の外側に突出している、請求項６〜９のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項１１】
前記絶縁性基材が平面視矩形であり、前記第一折曲部により形成された第一折曲縁と、前記第二折曲部により形成された第二折曲縁とが、前記発電部を挟んで位置する、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項１２】
前記発電部を覆う封止材を備えた、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項１３】
前記絶縁性基材の前記一方の面に前記第一導電層が形成された電極形成基材における任意の端部を前記他方の面の臨む方向に折り曲げて、前記第一折曲部と前記第一延設導電層とを形成し、
前記第一延設導電層と前記第一取出し配線とを電気的に接合する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１４】
前記第一取出し配線を前記他方の面に固定する工程をさらに有する、請求項１３に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１５】
前記絶縁性基材の前記一方の面に前記第一導電層が形成された電極形成基材における前記発電部を挟んで前記第一折曲部の反対側の端部を前記他方の面の方向に折り曲げて、前記第二折曲部と前記第二延設導電層とを形成し、
前記第二延設導電層と前記第二取出し配線とを電気的に接合する、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１６】
前記第二取出し配線を前記他方の面に固定する工程をさらに有する、請求項１５に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１７】
前記発電部を封止材で覆い、前記封止材を加熱プレスして封止する工程をさらに有する、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池及び太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機無機ハイブリッドのペロブスカイト化合物を含む光電変換層を備えた太陽電池が高い光電変換効率を示すことの報告がなされている（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】“Efficient, durable and flexible perovskite photovoltaic devices with Ag-embedded ITO as the top electrode on a metal substrate”J.Mater.Chem.A,２０１５，３，ｐ１４５９２−１４５９７．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、太陽電池において、発電部と、発電部から電気を取り出す取出し配線とは、基材の一方の面に設けられていた。これを、ペロブスカイト化合物を含む光電変換層（発電層）を備えた太陽電池に適用した場合、取出し配線設置後の太陽電池を、封止樹脂材料（封止材）によって加熱プレスして封止すると、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）等の透明電極層（導電層）が、光電変換層から剥離してしまうという問題が生じた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、封止の際に発電層と導電層とが剥離しにくい太陽電池及び太陽電池の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は、発電部の表面と、発電部の近傍に設けられた取出し配線との間に、格段に大きな段差が形成されていることに着目し、検討した。
その結果、発電部の表面と、発電部の近傍に設けられた取出し配線との間に、格段に大きな段差が形成されないように、基材に折曲部を形成することで、封止の際の光電変換層と第二導電層との剥離を抑制できることを見出した。
さらに、本発明者等は、基材の端部を基材裏面に折り返し、かつ取出し配線を基材の基材裏面に設け、基材表面の導通部（第一導電層）と取出し配線とを接合し、かつ、前記取出し配線と基材裏面の絶縁部とを固定することが好適であることを見出した。
即ち、本発明は以下の態様を有する。
【０００６】
［１］絶縁性基材の一方の面に、第一導電層と、光電変換層を含む発電層と、第二導電層とがこの順に積層された１以上の発電部を備え、
前記絶縁性基材は、任意の端部が前記絶縁性基材の他方の面の方向に折り曲げられた第一折曲部を有し、
前記第一導電層は前記発電部の外側に向かって延び、かつ、前記第一折曲部の表面に追随して形成された第一延設導電層を有し、
前記第一延設導電層と電気的に接合された第一取出し配線を備える太陽電池。
［２］前記発電部の上面を含む仮想面と、前記第一取出し配線とは、交差していない、［１］に記載の太陽電池。
［３］前記第一折曲部は、前記絶縁性基材の他方の面の方向に折り曲げられ、次いで前記発電部を挟んで前記第一折曲部の反対側の端部に近づくように折り曲げられた、［１］又は［２］に記載の太陽電池。
［４］前記第一取出し配線は、前記絶縁性基材の他方の面に位置し、
前記第一取出し配線が前記第一延設導電層と電気的に接合され、かつ、前記第一取出し配線が前記他方の面に固定されている、［３］に記載の太陽電池。
［５］前記第一取出し配線が前記第一折曲部により形成された第一折曲縁に沿って延び、かつ、前記第一取出し配線の少なくとも一端が、平面視において前記絶縁性基材の外側に突出している、［１］〜［４］のいずれかに記載の太陽電池。
［６］前記絶縁性基材は、前記発電部を挟んで前記第一折曲部の反対側の端部が前記他方の面の方向に折り曲げられた第二折曲部を有し、
前記第一導電層は前記発電部の外側に向かって延び、かつ、前記第二折曲部の表面に追随して形成された第二延設導電層を有し、
前記第二延設導電層と電気的に接合された第二取出し配線を備える、［１］〜［５］のいずれかに記載の太陽電池。
［７］前記発電部の上面を含む仮想面と、前記第二取出し配線とは、交差していない、［６］に記載の太陽電池。
［８］前記第二折曲部は、前記絶縁性基材の他方の面の方向に折り曲げられ、次いで前記第一折曲部に近づくように折り曲げられた、［６］又は［７］に記載の太陽電池。
［９］前記第二取出し配線は、前記絶縁性基材の他方の面に位置し、
前記第二取出し配線が前記第二延設導電層と電気的に接合され、かつ、前記第二取出し配線が前記他方の面に固定されている、［８］に記載の太陽電池。
［１０］前記第二取出し配線が前記第二折曲部により形成された第二折曲縁に沿って延び、かつ、前記第二取出し配線の少なくとも一端が、平面視において前記絶縁性基材の外側に突出している、［６］〜［９］のいずれかに記載の太陽電池。
［１１］前記絶縁性基材が平面視矩形であり、前記第一折曲部により形成された第一折曲縁と、前記第二折曲部により形成された第二折曲縁とが、前記発電部を挟んで位置する、［６］〜［１０］のいずれかに記載の太陽電池。
［１２］前記発電部を覆う封止材を備えた、［１］〜［１１］のいずれかに記載の太陽電池。
【０００７】
［１３］前記絶縁性基材の前記一方の面に前記第一導電層が形成された電極形成基材における任意の端部を前記他方の面の臨む方向に折り曲げて、前記第一折曲部と前記第一延設導電層とを形成し、
前記第一延設導電層と前記第一取出し配線とを電気的に接合する、［１］〜［５］のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
［１４］前記第一取出し配線を前記他方の面に固定する工程をさらに有する、［１３］に記載の太陽電池の製造方法。
［１５］前記絶縁性基材の前記一方の面に前記第一導電層が形成された電極形成基材における前記発電部を挟んで前記第一折曲部の反対側の端部を前記他方の面の方向に折り曲げて、前記第二折曲部と前記第二延設導電層とを形成し、
前記第二延設導電層と前記第二取出し配線とを電気的に接合する、［６］〜［１０］のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
［１６］前記第二取出し配線を前記他方の面に固定する工程をさらに有する、［１５］に記載の太陽電池の製造方法。
［１７］前記発電部を封止材で覆い、前記封止材を加熱プレスして封止する工程をさらに有する、［１３］〜［１６］のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、封止の際に発電層と導電層とが剥離しにくい太陽電池及び太陽電池の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一実施形態に係る太陽電池の概略平面図である。
【図２】図１に示すＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】（ａ）本発明の第一実施形態に係る発電部の積層構造の一例を示す概略断面図である。（ｂ）本発明の第一実施形態に係る発電部の積層構造の他の一例を示す概略断面図である。（ｃ）本発明の第一実施形態に係る発電部の積層構造の他の一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る太陽電池の概略断面図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係る太陽電池の概略平面図である。
【図６】本発明の第三実施形態に係る太陽電池の概略平面図である。
【図７】本発明の第四実施形態に係る太陽電池の概略断面図である。
【図８】従来の太陽電池の封止プロセスを模式的に表した拡大断面図である。
【図９】比較例１の発電部表面の拡大写真である。
【図１０】比較例１の発電部表面の拡大写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の太陽電池は、絶縁性基材の一方の面に１以上の発電部を備え、前記絶縁性基材の任意の端部に第一折曲部を備える。
以下、好適な実施の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明するが、本発明はかかる実施形態に限定されない。
【００１１】
［第一実施形態］
図２に示すように、本発明の第一実施形態に係る太陽電池１００は、絶縁性基材１の一方の面（表面）Ａに、第一導電層４ａと、発電層５と、第二導電層６とがこの順に積層された発電部１０を備える太陽電池である。太陽電池１００は、絶縁性基材１の他方の面Ｂに第一取出し配線２４と第二取出し配線２６とを備える。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態の太陽電池１００は、平面視矩形である。発電部１０は、平面視矩形に形成されている。第一導電層４ａは、発電部１０の外側に向かって延びている。
【００１３】
図２に示すように、絶縁性基材１は、発電部１０を挟んで位置する両端部に、第一折曲部１４と第二折曲部１６とを有する。
平面視において、第一折曲部１４は、第一折曲縁Ｐ１を形成している。平面視において、第二折曲部１６は、第二折曲縁Ｐ２を形成している。
第一折曲部１４は、絶縁性基材１の一方の端部が他方の面Ｂの臨む方向に折り曲げられ、次いで、第二折曲縁Ｐ２の方向に折り曲げられている。即ち、第一折曲部１４は、絶縁性基材１の他方の面Ｂに折り返されている。
第二折曲部１６は、絶縁性基材１の他方の端部が他方の面Ｂの臨む方向に折り曲げられ、次いで、第一折曲縁Ｐ１の方向に折り曲げられている。即ち、第二折曲部１６は、絶縁性基材１の他方の面Ｂに折り返されている。
第一導電層４ａは、発電部１０の外側に向かって延び、かつ、第一折曲部１４の表面に追随して形成された第一延設導電層４ｂを備える。
第一導電層４ａは、発電部１０の外側に向かって延び、かつ、第二折曲部１６の表面に追随して形成された第二延設導電層４ｃを備える。
【００１４】
第一導電層４ａは、分断部１２によって、第一延設導電層４ｂを含む領域と、第二延設導電層４ｃを含む領域とに分断されている。分断部１２は、第一導電層４ａを貫通している。この構成により、第一延設導電層４ｂを含む領域と、第二延設導電層４ｃを含む領域とは、電気的に独立している。絶縁性基材１は、分断部１２によっては分断されていない。
分断部１２は、図１のＹ方向に延びており、平面視矩形に形成された絶縁性基材１におけるＸ方向に沿った両辺に亘っている。
【００１５】
第二導電層６は、第一延設導電層４ｂを含む領域において、第一導電層４ａと電気的に接合されており、かつ、第二延設導電層４ｃを含む領域において、第一導電層４ａと電気的に接合されていない。
【００１６】
第一取出し配線２４は、第一延設導電層４ｂに接合されている。即ち、第一取出し配線２４は、第一延設導電層４ｂと電気的に接合されている。加えて、第一取出し配線２４は、絶縁性基材１の他方の面Ｂに固定されている。
第二取出し配線２６は、第二延設導電層４ｃに接合されている。即ち、第二取出し配線２６は、第二延設導電層４ｃと電気的に接合している。加えて、第二取出し配線２６は、絶縁性基材１の他方の面Ｂに固定されている。
本実施形態において、第一取出し配線２４及び第二取出し配線２６は、絶縁性基材１の他方の面Ｂに設けられている。このため、第一取出し配線２４及び第二取出し配線２６は、発電部１０の上面Ｅ０を含む仮想面Ｑと交差していない。即ち、発電部１０の上面Ｅ０の臨む方向（Ｚ方向）を上方とした場合、第一取出し配線２４の上端Ｅ１及び第二取出し配線２６の上端Ｅ２は、いずれも発電部１０の上面Ｅ０よりも下方に位置している。
【００１７】
＜絶縁性基材＞
絶縁性基材１は絶縁性を有する。絶縁性基材１としては、例えば、従来の太陽電池に使用される基材が挙げられる。前記基材としては、例えば、合成樹脂製の可撓性を有するフィルム、金属箔が絶縁性材料で被覆された基材が挙げられる。
【００１８】
絶縁性基材１としては、例えば、図２に示すように、金属箔２の全面に絶縁層３が形成された形態が挙げられる。絶縁性基材１が金属箔２を有すると、絶縁性基材１の端部を折り曲げたときに、折り曲げられた形状を保持しやすいため好ましい。
【００１９】
金属箔２の種類は特に限定されず、ステンレス箔のほか、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、タングステン、ニッケル及びクロムからなる群から選択される何れか１種以上の金属が好適である。
【００２０】
金属箔２の厚みは、例えば１μｍ〜５００μｍが好ましく、２μｍ〜２００μｍがより好ましく、５μｍ〜１００μｍがさらに好ましい。
金属箔２の厚みが、上記範囲の下限値以上であると、太陽電池１００の強度を十分に保つことができる。
金属箔２の厚みが、上記範囲の上限値以下であると、絶縁性基材１の端部を他方の面Ｂの臨む方向に折り曲げやすい。
【００２１】
絶縁層３は、特に限定されず、公知の絶縁体が適用可能であり、絶縁性樹脂のほか、例えば、従来の電子デバイスの絶縁層を構成する金属酸化物が挙げられる。具体的には、二酸化ジルコニウム、二酸化珪素、酸化アルミニウム（ＡｌＯ、Ａｌ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）等が例示できる。これらのうち、特に酸化アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌ２Ｏ３）が好ましい。
絶縁層３を形成する絶縁体は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。
【００２２】
絶縁層３は、金属箔２の全面を絶縁処理することにより得られる。金属箔２の全面を絶縁処理する方法としては、例えば、酸化処理、アルマイト処理、絶縁材料を塗布する方法等が挙げられる。
【００２３】
絶縁性基材１の材料が合成樹脂である場合、その合成樹脂としては、例えば、ポリアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリエステル樹脂、特にポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が、薄く、軽く、かつフレキシブルな太陽電池を製造する観点から好ましい。
【００２４】
絶縁性基材１の厚みは特に限定されず、例えば、０．０１ｍｍ〜３ｍｍが好ましい。
【００２５】
＜第一導電層＞
第一導電層４ａは、絶縁性基材１の一方の面Ａに積層されている。
第一導電層４ａは、発電部１０の外側に向かって延び、かつ、第一折曲部１４の表面に追随して形成されている。即ち、第一折曲部１４の表面には、第一導電層４ａから延設された第一延設導電層４ｂが形成されている。第一導電層４ａは、発電部１０の外側に向かって延び、かつ、第二折曲部１６の表面に追随して形成されている。即ち、第二折曲部１６の表面には、第一導電層４ａから延設された第二延設導電層４ｃが形成されている。
第一導電層４ａにおいて、第一延設導電層４ｂを含む領域と、第二延設導電層４ｃを含む領域とは、電気的に独立している。そのため、それぞれの領域が電極として機能しうる。
【００２６】
第一延設導電層４ｂと第二延設導電層４ｃとは、それぞれ表出している。第一延設導電層４ｂ及び第二延設導電層４ｃの各々に後述する取出し配線を接合することにより、外部回路へと電流を取り出すことができる。
【００２７】
第一導電層４ａの材料は特に限定されず、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、タングステン、ニッケル、チタン、ニオブ、モリブデン、コバルト、ルテニウム、インジウム、スズ及びクロムからなる群から選択される何れか１種以上の金属のほか、これらの合金類または酸化物、あるいはその積層膜が好適である。
第一導電層４ａの厚みは特に限定されず、例えば、１０ｎｍ〜１０００ｎｍが好ましい。
【００２８】
＜発電層＞
発電層５は、光電変換層を含む層である。図３に本実施形態の発電部１０の積層構造を示す。図３（ａ）に示すように、発電部１０の積層構造は、絶縁性基材１の一方の面に第一導電層４ａと、電子輸送層７と、光電変換層８と、正孔輸送層９と、第二導電層６とが、この順に積層されて構成される。
本実施形態の発電層５は、電子輸送層７と、光電変換層８と、正孔輸送層９とから構成される。光電変換層８は、ペロブスカイト化合物を含む。光照射によってペロブスカイト化合物で生じた電子は、正孔を遮蔽する電子輸送層７を介して第一導電層４ａへと輸送される。一方、光照射によってペロブスカイト化合物で生じた正孔は、電子を遮蔽する正孔輸送層９を介して第二導電層６へと輸送される。
以下に、発電層５を構成する各層について詳細に説明する。
【００２９】
（光電変換層）
光電変換層８は、受光した光を電気エネルギーに変換し、光電変換を行う層である。光電変換層８は、ペロブスカイト化合物を含む。
光電変換層８は、図２に示すように、分断部１２においては、絶縁性基材１の上にも積層されている。
【００３０】
ペロブスカイト化合物の種類は、特に限定されず、公知の太陽電池に使用されるペロブスカイト化合物が適用可能であり、結晶構造を有し、典型的な化合物半導体と同様にバンドギャップ励起による光吸収を示すものが好ましい。例えば、公知のペロブスカイト化合物であるＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３は、色素増感太陽電池の増感色素と比べて、単位厚み当たりの吸光係数（ｃｍ−１）が１桁高いことが知られている。
【００３１】
光電変換層８の厚みは特に限定されず、例えば、１０ｎｍ〜１００００ｎｍが好ましく、５０ｎｍ〜１０００ｎｍがより好ましく、１００ｎｍ〜５００ｎｍがさらに好ましい。
光電変換層８の厚みが、上記範囲の下限値以上であると、光電変換層８における光の吸収効率が高まり、より優れた光電変換効率が得られる。
光電変換層８の厚みが、上記範囲の上限値以下であると、光電変換層８内で発生した光電子が第一導電層４ａに到達する効率が高まり、より優れた光電変換効率が得られる。
【００３２】
（電子輸送層）
電子輸送層７は、光電変換層８で発生した電子を、第一導電層４ａへと輸送する層として機能する。
電子輸送層７は、第一導電層４ａと光電変換層８との間に配置されていることが好ましい。
電子輸送層７が配置されていると、起電力の損失が抑制され、光電変換効率が向上する。電子輸送層７は、上記効果を得る観点から、非多孔性の緻密層であることが好ましい。
【００３３】
電子輸送層７の材料は特に限定されず、有機材料であってもよく、無機材料であってもよく、例えば、公知の太陽電池の電子輸送層のＮ型半導体が適用できる。前記有機材料として、例えば、Poly(benzimidazobenzophenanthroline)（略称：ＢＢＬ）などのＮ型高分子半導体、[6.6] Diphenyl C62 bis(butyric acid methyl ester)（略称：ビス-ＰＣＢＭ)などのフラーレン誘導体が挙げられる。
前記無機材料としては、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、等の電子伝導性に優れた金属酸化物半導体が例示できる。また、５価の元素がドープされたＳｉ、Ｃｄ、ＺｎＳなどの化合物半導体も適用できる場合がある。これらのうち、特に酸化チタンが電子伝導性に優れるので好ましい。
電子輸送層７を構成する材料の種類は、１種類でもよく、２種類以上でもよい。
【００３４】
電子輸送層７の層数は、１層であってもよく、２層以上であってもよい。
電子輸送層７の合計の厚みは特に限定されないが、例えば５ｎｍ〜５００ｎｍ程度が挙げられる。５ｎｍ以上であると上記損失を抑制する効果が充分に得られ、５００ｎｍ以下であると内部抵抗を低く抑えることができる。
【００３５】
（正孔輸送層）
正孔輸送層９は、光電変換層８で発生した正孔を、第二導電層６へと輸送する層として機能する。
正孔輸送層９は、第二導電層６と光電変換層８との間に配置されていることが好ましい。
正孔輸送層９が配置されていると、起電力の損失が抑制され、光電変換効率が向上する。正孔輸送層９は、上記効果を得る観点から、非多孔性の緻密層であることが好ましい。
正孔輸送層９が光電変換層８と第二導電層６との間に配置されていると、逆電流の発生を抑制することができ、第二導電層６から光電変換層８へ電子が移動する効率が高められる。この結果、光電変換効率及び電圧が高められる。
【００３６】
正孔輸送層９の材料は特に限定されず、有機材料であってもよく、無機材料であってもよく、例えば、公知の太陽電池の正孔輸送層のＰ型半導体が適用できる。前記有機材料として、例えば、2,2',7,7'-tetrakis(N,N-di-p-methoxyphenilamine)-9,9'-spirobifluorene（略称：ｓｐｉｒｏ−ＯＭｅＴＡＤ）、Poly(3-hexylthiophene)（略称：Ｐ３ＨＴ）、polytriarylamine（略称：ＰＴＡＡ）等が挙げられる。
前記無機材料としては、例えば、ＣｕＩ、ＣｕＳＣＮ、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ等の銅化合物やＮｉＯ等のニッケル化合物等が挙げられる。
正孔輸送層９を構成する材料の種類は、１種類でもよく、２種類以上でもよい。
【００３７】
正孔輸送層９の層数は、１層であってもよく、２層以上であってもよい。
正孔輸送層９の合計の厚みは特に限定されず、例えば、１ｎｍ〜１０００ｎｍが好ましく、５ｎｍ〜５００ｎｍがより好ましく、３０ｎｍ〜５００ｎｍがさらに好ましい。
上記範囲の下限値以上であると、高い起電力を得ることができる。
上記範囲の上限値以下であると、内部抵抗をより低減することができる。
【００３８】
発電層５の厚みは特に限定されず、例えば、１０ｎｍ〜１０μｍが好ましく、５０ｎｍ〜１μｍがより好ましく、１００ｎｍ〜１μｍがさらに好ましい。
発電層５の厚みが上記範囲の下限値以上であると、高い起電力を得ることができる。
発電層５の厚みが上記範囲の上限値以下であると、内部抵抗をより低減することができる。
【００３９】
太陽電池１００において、光電変換層８が光を吸収すると、層内で電子及び正孔が発生する。電子は電子輸送層７に受容され、第一導電層４ａが構成する作用極（負極）に移動する。一方、正孔は正孔輸送層９を介して第二導電層６が構成する対極（正極）に移動する。
太陽電池１００によって発電された電流は、第一取出し配線２４及び第二取出し配線２６を介して外部回路へ取り出され得る。
【００４０】
電子輸送層７及び正孔輸送層９の配置は、図３（ａ）のような配置に限られず、図３（ｂ）に示すように、電子輸送層７が第二導電層６と光電変換層８との間に配置され、かつ、正孔輸送層９が第一導電層４ａと光電変換層８との間に配置されていてもよい。
この場合、太陽電池１００における正極と負極とが入れ替わった太陽電池が得られる。
【００４１】
本実施形態の太陽電池１００によれば、光電変換層８の両面に電子輸送層７及び正孔輸送層９が配置されていることにより、起電力の損失が抑制され、光電変換効率がより向上する。
【００４２】
発電層５の層構成は、上述した例に限定されず、図３（ｂ）に示すように、絶縁性基材１の一方の面に第一導電層４ａと、正孔輸送層９と、光電変換層８と、電子輸送層７と、第二導電層６とが、この順に積層されていてもよい。
また、図３（ｃ）に示すように、正孔輸送層９を含まず、絶縁性基材１の一方の面に第一導電層４ａと、電子輸送層７と、光電変換層８と、第二導電層６とが、この順に積層されていてもよい。
光電変換効率をより向上させる観点から、発電層５の層構成は、図３（ａ）に示す電子輸送層７と、光電変換層８と、正孔輸送層９とが、この順に積層された構成であることが好ましい。
【００４３】
＜第二導電層＞
第二導電層６の材料は、導電性を有する層であれば特に限定されず、透明層を形成し得る材料が好ましい。第二導電層６としては、例えば、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）、二酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの金属酸化物が好適である。この他、ガリウム添加酸化亜鉛（ＧＺＯ）、アルミニウム添加酸化亜鉛（ＡＺＯ）、インジウム、ガリウム、亜鉛、酸素から構成されるアモルファス半導体（ＩＧＺＯ）等の無機透明導電膜、グラフェン等の導電性カーボン膜、光透過可能な極薄金属膜やこれらの積層膜が挙げられる。極薄金属膜としては、金、銀、銅、アルミニウム、タングステン、ニッケル及びクロムからなる群から選択される何れか１種以上の金属が適用できる。
第二導電層６を構成する材料の種類は、１種類でもよく、２種類以上でもよい。
【００４４】
第二導電層６の厚みは特に限定されず、例えば、１０ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【００４５】
本実施形態において、第一導電層４ａと発電層５と第二導電層６との積層体が、発電部１０である。
発電部１０の厚みは特に限定されず、例えば、１００ｎｍ〜５０００ｎｍが好ましい。
【００４６】
＜取出し配線＞
第一取出し配線２４は、第一折曲縁Ｐ１に沿って延び、第一取出し配線２４の一端が絶縁性基材１のＹ方向の外側に突出している。第二取出し配線２６は、第二折曲縁Ｐ２に沿って延び、第二取出し配線２６の一端が絶縁性基材１のＹ方向の外側に突出している。
第一取出し配線２４と、第二取出し配線２６とは、導電性である。本実施形態の太陽電池１００は、第一取出し配線２４と、第二取出し配線２６とを備えることにより、発電層５で発生した電気を外部回路へと取り出すことが可能となる。
【００４７】
第一取出し配線２４と、第二取出し配線２６とは、絶縁性基材１の他方の面Ｂにおいて離間している。
第一取出し配線２４と、第二取出し配線２６とが、離間していることにより、第一取出し配線２４と、第二取出し配線２６とが接触して、第一折曲部１４と第二折曲部１６とが短絡しない。
【００４８】
図１において、第一取出し配線２４は、一端が絶縁性基材１のＹ方向の外側に突出している。第一取出し配線２４の一端が絶縁性基材１のＹ方向の外側に突出していることにより、発電部１０を覆う封止材を設けた後も、太陽電池１００から容易に電流を取り出すことができる。
第一取出し配線２４は、両端が絶縁性基材１のＹ方向の外側に突出していてもよい。第一取出し配線２４の両端が絶縁性基材１のＹ方向の外側に突出していることにより、発電部１０を覆う封止材を設けた後も、太陽電池１００からより容易に電流を取り出すことができる。加えて、太陽電池１００を他の太陽電池と電気的に接続することにより、複数の太陽電池が接続された太陽電池モジュールを形成することができる。
【００４９】
図１において、第二取出し配線２６は、一端が絶縁性基材１のＹ方向の外側に突出している。第二取出し配線２６の一端が絶縁性基材１のＹ方向の外側に突出していることにより、発電部１０を覆う封止材を設けた後も、太陽電池１００から容易に電流を取り出すことができる。
第二取出し配線２６は、両端が絶縁性基材１のＹ方向の外側に突出していてもよい。第二取出し配線２６の両端が絶縁性基材１のＹ方向の外側に突出していることにより、発電部１０を覆う封止材を設けた後も、太陽電池１００からより容易に電流を取り出すことができる。加えて、太陽電池１００を他の太陽電池と電気的に接続することにより、複数の太陽電池が接続された太陽電池モジュールを形成することができる。
【００５０】
第一取出し配線２４の材料は、導電性を有していればよく、特に限定されない。第一取出し配線２４の材料としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、タングステン、ニッケル及びクロムからなる群から選択される何れか１種以上の金属が好適である。第一取出し配線２４としては、アルミニウム、銅、ニッケル等の配線材が好ましい。
第一延設導電層４ｂとの接合方法については、特に限定されない。第一延設導電層４ｂとの接合方法としては、導電性接着剤を用いた貼り付け、ハンダ接合、超音波接合、抵抗接合、導電性接着剤を介した圧着接合、加熱接合等が挙げられる。
絶縁性基材１の他方の面Ｂに固定する観点から、導電性接着剤付配線テープが好ましく、導電性が良好な銅リボンテープが特に好ましい。
【００５１】
第一取出し配線２４の厚みは、特に限定されず、例えば、０．０５ｍｍ〜１ｍｍが好ましい。
第一取出し配線２４は、電気抵抗を低減するために、幅広であることが好ましい。第一取出し配線２４の幅は、例えば、２ｍｍ〜５０ｍｍが好ましい。
第二取出し配線２６の材料、接合方法、厚み及び幅は、第一取出し配線２４と同様である。第二取出し配線２６の材料と第一取出し配線２４の材料とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。第二取出し配線２６の接合方法と第一取出し配線２４の接合方法とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。第二取出し配線２６の厚み及び幅と、第一取出し配線２４の厚み及び幅とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００５２】
＜封止材＞
太陽電池１００は、発電部１０が封止材で封止されていてもよい。
図４の太陽電池４００は、太陽電池１００の絶縁性基材１及び発電部１０を覆う封止材３０を備える。
太陽電池４００の第一取出し配線２４は、絶縁性基材１の外側に突出していている。このため、第一取出し配線２４は、封止材３０の外部に突出している。なお、第一取出し配線２４が絶縁性基材１の外側に突出していない場合、第一取出し配線２４と電気的に接合され、かつ封止材３０の外側に突出する他の配線を設ける。
前記他の取出し配線は、絶縁性基材１を封止材３０で覆った後に、封止材３０を穿孔して第一取出し配線２４と接合してもよい。
太陽電池４００の第二取出し配線２６は、絶縁性基材１の外側に突出していている。このため、第二取出し配線２６は、封止材３０の外部に突出している。なお、第二取出し配線２６が絶縁性基材１の外側に突出していない場合、第二取出し配線２６と電気的に接合され、かつ封止材３０の外側に突出する他の配線を設ける。
前記他の取出し配線は、絶縁性基材１を封止材３０で覆った後に、封止材３０を穿孔して第二取出し配線２６と接合してもよい。
【００５３】
太陽電池４００は、封止材３０を備えることで、物理的ダメージ、酸化、吸湿等を抑えることができる。
封止材３０の種類は特に限定されず、公知の太陽電池で使用されている封止樹脂を適用できる。封止樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ビニルエステル樹脂、アルキド樹脂等の紫外線硬化性樹脂；エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等の熱硬化性樹脂；ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ポリオレフィン、ポリスチレン、アイオノマー樹脂、イソブチレン系エラストマー等の熱可塑性樹脂等が挙げられる。太陽電池４００が屋外で使用されることを考慮して、耐候性に優れるシリコーン樹脂、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）が好ましい。
【００５４】
封止材３０の厚みは特に限定されず、絶縁性基材１の一方の面Ａの側では、発電部１０を覆うような厚みであればよい。絶縁性基材１の他方の面Ｂの側では、第一取出し配線２４及び第二取出し配線２６を覆うような厚みであればよい。
一方の面Ａの封止材３０の厚みは、例えば、０．１μｍ〜１０００μｍが好ましく、１μｍ〜８００μｍがより好ましく、１０μｍ〜６００μｍがさらに好ましい。
封止材３０の厚みが上記下限値以上であると、発電部１０の劣化を抑制しやすい。上記上限値以下であると、封止の際の発電層５と導電層（第一導電層４ａ又は第二導電層６、あるいはその両方）との剥離を生じにくくしやすい。
他方の面Ｂ及び側面の封止材３０の厚みは特に限定されず、例えば、０．１μｍ〜１０００μｍが好ましい。
封止材３０の厚みは、備える封止材３０の体積量等により調整できる。
【００５５】
＜作用・効果＞
図８に、従来の太陽電池９００における封止プロセスを模式的に表した拡大断面図を示す。太陽電池９００は、絶縁性基材１の一方の面に発電部１０を備え、発電部１０の近傍に取出し配線９２４が設けられている。太陽電池９００には、発電部１０を構成する第二導電層６の表面と、取出し配線９２４との間に、大きな段差Ｄが形成される。前記の段差Ｄが大きいと、絶縁性基材１を封止材３０で覆い、封止材３０を加熱プレスして封止する際、大きな圧力が必要となる。このため、加圧解放時に大きな復元力Ｆが働き、前記の段差Ｄの近傍にある第二導電層６が復元力Ｆによって発電層５から剥がされやすくなる。
なお、この復元力Ｆによって、発電層５と第一導電層４ａとの界面においても剥離が生じ得る。
本実施形態の太陽電池によれば、絶縁性基材の両端部が、他方の面に折り返されているため、取出し配線を他方の面に設けることができる。
図４の太陽電池４００のように、第一取出し配線２４及び第二取出し配線２６を絶縁性基材１の他方の面Ｂに設けることで、絶縁性基材１の一方の面Ａの発電部１０の近傍に大きな段差は形成されない。このため、太陽電池１００を封止する際の圧力は小さくなり、加圧解放時の復元力Ｆは小さくなる。その結果、封止の際の発電層５と導電層（第一導電層４ａ又は第二導電層６、あるいはその両方）との剥離を生じにくくすることができる。
【００５６】
本実施形態によれば、第一取出し配線２４が絶縁性基材１の他方の面Ｂに固定されている。このため、折り曲げられた第一折曲部１４が第一取出し配線２４によって固定されるので、第一折曲部１４の形状を維持しやすい。
本実施形態によれば、第二取出し配線２６が絶縁性基材１の他方の面Ｂに固定されている。このため、折り曲げられた第二折曲部１６が第二取出し配線２６によって固定されるので、第二折曲部１６の形状を維持しやすい。
【００５７】
［第二実施形態］
図５に、本発明の第二実施形態に係る太陽電池２００の概略断面図を示す。第一実施形態と同じ構成には、同じ符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の太陽電池２００は、発電部群１０ａを有する。発電部群１０ａは、２以上の発電部１０で構成される。
絶縁性基材１は、発電部群１０ａを挟んで互いに対向する位置の端部が、絶縁性基材１の他方の面Ｂの臨む方向に折り曲げられている。
【００５８】
発電部群１０ａは、２以上の発電部１０がＸ方向に並んで形成されている。但し、発電部群１０ａは、２以上の発電部１０が図１のＹ方向に並んで形成されていてもよい。また、発電部群１０ａは、Ｘ方向、Ｙ方向ともに２以上の発電部１０が並んで形成されていてもよい。
【００５９】
発電部群１０ａにおいて、各々の発電部１０の間は、第一導電層４ａ及び第二導電層６で電気的に接合されている。各々の発電部１０における第一導電層４ａは、分断部１２によって分断されている。
【００６０】
発電部群１０ａにおいて、各々の発電部１０は、平面視短冊状や平面視碁盤の目状に配置されている。各々の発電部１０の配置は、平面視短冊状や平面視碁盤の目状の配置に限らず、平面視円環状に配置されてもよく、不規則に配置されてもよい。
【００６１】
本実施形態において、各々の発電部１０の第二導電層６は、相互に電気的に独立している。つまり、各々の発電部１０は、異なる電位を有する。太陽電池２００において、第一折曲部１４と第二折曲部１６とを電極端子とした場合、各々の発電部１０は電極端子に対して、直列つなぎで接合されていることになる。このため、本実施形態の太陽電池２００によれば、太陽電池２００の出力電圧を高めることができる。
【００６２】
太陽電池２００は、発電部群１０ａが封止材で封止されていてもよい。
太陽電池２００は、封止材を備えることで、物理的ダメージ、酸化、吸湿等を抑えることができる。
本実施形態では、上述した第一実施形態の封止材３０と同様の封止材を適用できる。
【００６３】
［第三実施形態］
図６の太陽電池３００は、絶縁性基材１の両端部が他方の面Ｂの臨む方向に折り曲げられた第一折曲部３１４及び第二折曲部３１６を備える。第一折曲部３１４及び第二折曲部３１６は、他方の面Ｂの臨む方向に延びるに従い、両端部が互いに離れる。
第一導電層４ａは、発電部１０の外側に向かって延び、かつ第一折曲部３１４の表面に追随して形成された第一延設導電層３０４ｂを備える。
第一導電層４ａは、発電部１０の外側に向かって延び、かつ第二折曲部３１６の表面に追随して形成された第二延設導電層３０４ｃを備える。
【００６４】
太陽電池３００は、第一延設導電層３０４ｂ上に第一取出し配線３２４を備える。太陽電池３００は、第二延設導電層３０４ｃ上に第二取出し配線３２６を備える。
本実施形態において、第一取出し配線３２４及び第二取出し配線３２６は、絶縁性基材１の一方の面Ａに設けられている。
第一取出し配線３２４及び第二取出し配線３２６は、発電部１０の上面Ｅ０を含む仮想面Ｑと交差していない。即ち、発電部１０の上面Ｅ０の臨む方向（Ｚ方向）を上方とした場合、第一取出し配線３２４の上端Ｅ３及び第二取出し配線３２６の上端Ｅ４は、いずれも発電部１０の上面Ｅ０よりも下方に位置している。
【００６５】
第一折曲部３１４の折曲角θ１は、１８０°未満であればよく、１５０°以下が好ましく、１２０°以下がより好ましく、１００°以下がさらに好ましい。折曲角θ１が上記上限値以下であると、第一取出し配線３２４の上端Ｅ３の位置を低くできる。折曲角θ１の下限は特に限定されず、９０°超が好ましい。
第二折曲部３１６の折曲角θ２は、折曲角θ１と同様である、折曲角θ１と折曲角θ２とは、同じでもよいし、異なっていてもよい。
【００６６】
本実施形態の太陽電池３００によれば、第一折曲部３１４を備えることで、第一取出し配線３２４を絶縁性基材１の一方の面Ａに取り付けた場合でも、第一取出し配線３２４の上端Ｅ３の位置を低くできる。このため、発電部１０と第一取出し配線３２４との間の大きな段差の形成を抑制でき、発電部１０の上面Ｅ０に働く復元力を小さくできる。その結果、封止の際の発電層５と導電層（第一導電層４ａ又は第二導電層６、あるいはその両方）との剥離を生じにくくすることができる。
加えて、本実施形態の太陽電池３００によれば、第二折曲部３１６を有することで、第二取出し配線３２６を絶縁性基材１の一方の面Ａに取り付けた場合でも、第二取出し配線３２６の上端Ｅ４の位置を低くできる。
【００６７】
第一取出し配線３２４の材質は、第一取出し配線２４と同様である。第二取出し配線３２６の材質は、第二取出し配線２６と同様である。第二取出し配線３２６の材質は、第一取出し配線３２４の材質と同じでもよいし、異なっていてもよい。
【００６８】
本実施形態の太陽電池３００において、第一取出し配線３２４の上端Ｅ３及び第二取出し配線３２６の上端Ｅ４の双方又はいずれか一方が、発電部１０の上面Ｅ０の上方に位置していてもよい。即ち、上端Ｅ３及び上端Ｅ４の双方又はいずれか一方が、仮想面Ｑの上方に位置していてもよい。
導電層の剥離を抑制する観点から、第一取出し配線３２４の上端Ｅ３は、仮想面Ｑに対し、同等又は下方に位置することが好ましい。上端Ｅ３が仮想面Ｑの上方に位置する場合、上端Ｅ３と仮想面Ｑとの距離は、第一導電層４ａの表面から上面Ｅ０までの距離の０％超５０％以下が好ましく、０％超２０％以下がより好ましい。
導電層の剥離を抑制する観点から、第二取出し配線３２６の上端Ｅ４は、仮想面Ｑに対し、同等又は下方に位置することが好ましい。上端Ｅ４が仮想面Ｑの上方に位置する場合、上端Ｅ４と仮想面Ｑとの距離は、上端Ｅ３と仮想面Ｑとの距離と同様である。
本実施形態の太陽電池３００において、第一取出し配線３２４及び第二取出し配線３２６の双方又はいずれか一方は、さらに、他方の面Ｂに固定されていてもよい。
【００６９】
太陽電池３００は、発電部１０が封止材で封止されていてもよい。
太陽電池３００は、封止材を備えることで、物理的ダメージ、酸化、吸湿等を抑えることができる。
本実施形態では、上述した第一実施形態の封止材３０と同様の封止材を適用できる。
【００７０】
［第四実施形態］
第四実施形態の太陽電池５００について、図面を参照して説明する。
第一〜第三実施形態と同じ構成には同じ符号を付してその説明を省略する。
図７の太陽電池５００は、第一折曲部５１４と第二折曲部５１６とを備える。
第一導電層４ａは、発電部１０の外側に向かって延び、かつ第一折曲部５１４に追随する第一延設導電層５０４ｂを備える。
第一導電層４ａは、発電部１０の外側に向かって延び、かつ第二折曲部５１６に追随する第二延設導電層５０４ｃを備える。
【００７１】
第一折曲部５１４及び第二折曲部５１６は、絶縁性基材１の端部が他方の面Ｂの臨む方向に折れ曲げられ、次いで、仮想面Ｑと平行に延びている。
【００７２】
太陽電池５００は、第一延設導電層５０４ｂ上に第一取出し配線５２４を備える。太陽電池５００は、第二延設導電層５０４ｃ上に第二取出し配線５２６を備える。
本実施形態において、第一取出し配線５２４及び第二取出し配線５２６は、絶縁性基材１の一方の面Ａに設けられている。
本実施形態において、第一取出し配線５２４及び第二取出し配線５２６は、発電部１０の上面Ｅ０を含む仮想面Ｑと交差していない。即ち、発電部１０の上面Ｅ０の臨む方向（Ｚ方向）を上方とした場合、第一取出し配線５２４の上端Ｅ５及び第二取出し配線５２６の上端Ｅ６とは、いずれも発電部１０の上面Ｅ０よりも下方に位置している。
本実施形態の太陽電池５００において、第一取出し配線５２４の上端Ｅ５及び第二取出し配線５２６の上端Ｅ６の双方又はいずれか一方が、発電部１０の上面Ｅ０の上方に位置していてもよい。即ち、上端Ｅ５及び上端Ｅ６の双方又はいずれか一方が、仮想面Ｑの上方に位置していてもよい。
導電層の剥離を抑制する観点から、第一取出し配線５２４の上端Ｅ５は、仮想面Ｑに対し、同等又は下方に位置することが好ましい。上端Ｅ５が仮想面Ｑの上方に位置する場合、上端Ｅ５と仮想面Ｑとの距離は、第一導電層４ａの表面から上面Ｅ０までの距離の０％超５０％以下が好ましく、０％超２０％以下がより好ましい。
導電層の剥離を抑制する観点から、第二取出し配線５２６の上端Ｅ６は、仮想面Ｑに対し、同等又は下方に位置することが好ましい。上端Ｅ６が仮想面Ｑの上方に位置する場合、上端Ｅ６と仮想面Ｑとの距離は、上端Ｅ５と仮想面Ｑとの距離と同様である。
【００７３】
太陽電池５００は、発電部１０が封止材で封止されていてもよい。
太陽電池５００は、封止材を備えることで、物理的ダメージ、酸化、吸湿等を抑えることができる。
本実施形態では、上述した第一実施形態の封止材３０と同様の封止材を適用できる。
【００７４】
［その他の実施形態］
第一〜第四実施形態は、平面視矩形の太陽電池である。しかし、太陽電池の平面視の形状は矩形に限られず、５角形等の多角形であってもよいし、円形、楕円形であってもよい。
第一〜第四実施形態は、平面視矩形の発電部が形成されているが、発電部の平面視の形状は矩形に限られず、５角形等の多角形であってもよいし、円形、楕円形であってもよい。
第一、第三、第四実施形態は、発電部の数が一つであるが、発電部の数は一つに限られず、２以上であってもよい。
第一〜第四実施形態は、発電部を挟んだ両側に、折曲部を備える。本発明はこれに限定されず、第一折曲部及び第二折曲部のいずれか一方を備えればよい。ただし、本発明の効果をさらに高めるためには、第一折曲部及び第二折曲部の双方を備えることが好ましい。
第一〜第二実施形態は、絶縁性基材の他方の面Ｂに第一取出し配線及び第二取出し配線が取り付けられている。取出し配線は、第一取出し配線だけでもよい。
第三〜第四実施形態は、絶縁性基材の一方の面Ａに第一取出し配線及び第二取出し配線が取り付けられている。取出し配線は、第一取出し配線だけでもよい。
第一〜第四の実施形態は、光電変換層が第一導電層の分断部をまたぐように積層されている。光電変換層の第一折曲部の側の端部は、第一導電層の分断部にあってもよい。
第一〜第四の実施形態は、第二導電層が光電変換層の第一折曲部の側の端部を覆って第一導電層と電気的に接合されている。第二導電層は、光電変換層を貫通して第一導電層と電気的に接合されていてもよい。
【００７５】
以上説明してきた太陽電池は、１つが単独で使用されてもよく、２以上の太陽電池が組み合わされて使用されてもよい。この場合、それぞれの太陽電池は、結線ユニット等を介して電気的に接合されていてもよい。
【００７６】
≪太陽電池の製造方法≫
本発明の太陽電池の製造方法は、電極形成基材の任意の端部を他方の面Ｂの臨む方向に折り曲げて、第一折曲部１４と第一延設導電層４ｂとを形成する工程（第一折曲工程）と、第一延設導電層４ｂと第一取出し配線２４とを電気的に接合する工程（第一取付工程）とを有する。電極形成基材は、絶縁性基材１の一方の面Ａに、第一導電層４ａが形成されたものである。
図２に基づき、本発明の太陽電池の製造方法の一例について説明する。
【００７７】
まず、絶縁性基材１の一方の面Ａに、第一導電層４ａを形成することにより電極形成基材を得る。絶縁性基材１の一方の面Ａに、第一導電層４ａを形成する方法は特に限定されず、例えば、スパッタ法、蒸着法等の公知の成膜方法が適用できる。
続いて、電極形成基材の第一導電層４ａを分断して、分断部１２を形成する（分断処理）。分断処理の方法は、特に限定されず、例えば、レーザースクライブによって分断部１２を形成する方法が挙げられる。
【００７８】
次に、第一導電層４ａの上に発電層５を形成する。発電層５を形成する方法は特に限定されず、例えば、スパッタ法、塗布法、蒸着法等の公知の成膜方法が挙げられる。
【００７９】
次に、発電層５の上に第二導電層６を形成する。第二導電層６を形成する方法は特に限定されず、例えば、スパッタ法、蒸着法等の公知の成膜方法が挙げられる。
【００８０】
以上の工程により、絶縁性基材１の一方の面Ａに第一導電層４ａと、発電層５と、第二導電層６とをこの順に積層した発電部１０が得られる。
【００８１】
次に、電極形成基材の端部を折り曲げ、第一折曲部を形成する。
電極形成基材の任意の端部を他方の面Ｂの臨む方向に折り曲げる方法は、特に限定されず、第一導電層４ａ及び絶縁性基材１が破断しない程度の外力を加えて折り曲げればよい。
また、電極形成基材の任意の端部を他方の面Ｂの臨む方向に折り曲げる際は、発電部１０を損傷しないように留意する。
電極形成基材の任意の端部が折り曲げられることにより、第一折曲部１４が形成される。第一折曲部１４の表面には、第一導電層４ａから延設された第一延設導電層４ｂが形成される（第一折曲工程）。
【００８２】
次に、電極形成基材の発電部１０を挟んで第一折曲部１４の反対側の端部を他方の面Ｂの臨む方向に折り曲げて、第二折曲部１６と第二延設導電層４ｃとを形成する（第二折曲工程）。
第二折曲工程では、第一折曲工程と同様に、電極形成基材の発電部１０を挟んで第一折曲部１４の反対側の端部を、第一導電層４ａ及び絶縁性基材１が破断しない程度の外力を加えて折り曲げる。電極形成基材の発電部１０を挟んで第一折曲部１４の反対側の端部が折り曲げられることにより、第二折曲部１６が形成される。第二折曲部１６の表面には、第一導電層４ａから延設された第二延設導電層４ｃが形成される。
【００８３】
本実施形態の第一取付工程は、第一取出し配線２４を第一延設導電層４ｂと電気的に接合する操作（第一接合操作）と、第一取出し配線２４を絶縁性基材１の他方の面Ｂに固定する操作（第一固定操作）とを有する。
【００８４】
第一接合操作では、第一取出し配線２４を絶縁性基材１の他方の面Ｂの側で第一延設導電層４ｂと電気的に接合する。第一取出し配線２４を第一延設導電層４ｂと接合する方法は、電気的に接合されれば特に限定されない。例えば、導電性接着剤を用いた貼り付け、ハンダ接合、超音波接合、抵抗接合、導電性接着剤を介した圧着接合、加熱接合等が挙げられる。発電層５を熱劣化させない観点から、導電性接着剤を用いた貼り付けや導電性接着剤を介した圧着接合が好ましい。
なお、第一接合操作では、導電性の部材を介して、第一取出し配線２４を第一延設導電層４ｂと電気的に接合してもよい。
【００８５】
続いて、第一取出し配線２４を絶縁性基材１の他方の面Ｂに固定する（第一固定操作）。第一取出し配線２４を絶縁性基材１の他方の面Ｂに固定する方法は、特に限定されず、絶縁性接着剤を用いても良く、第一接合操作で導電性接着剤を用いた場合には前記導電性接着剤をそのまま利用しても良い。
絶縁性基材１の他方の面Ｂは、導電性を有しないため、第一取出し配線２４を固定しても、絶縁性基材１の他方の面Ｂと第一延設導電層４ｂとが短絡することはない。
加えて、折り曲げられた第一折曲部１４が、第一取出し配線２４によって固定されるため、第一折曲縁Ｐ１にかかる負荷を軽減することができる。
【００８６】
本実施形態の第二取付工程は、第二取出し配線２６を第二延設導電層４ｃと電気的に接合する操作（第二接合操作）と、第二取出し配線２６を絶縁性基材１の他方の面Ｂに固定する操作（第二固定操作）とを有する。
【００８７】
第二接合操作は、第二取出し配線２６を絶縁性基材１の他方の面Ｂの側で第二延設導電層４ｃと電気的に接合すること以外は、第一接合操作と同様である。
第二固定操作は、第二取出し配線２６を絶縁性基材１の他方の面Ｂに固定すること以外は、第一固定操作と同様である。
第二取付工程では、第二取出し配線２６を第一取出し配線２４や第一延設導電層４ｂと導通させないように留意する。第一折曲部１４と第二折曲部１６とが短絡すると、太陽電池としての機能を失うからである。
【００８８】
第一接合操作では、第一取出し配線２４が絶縁性基材１の一方の面Ａの側で第一延設導電層４ｂと電気的に接合してもよい。
また、第二接合操作では、第二取出し配線２６が絶縁性基材１の一方の面Ａの側で第二延設導電層４ｃと電気的に接合してもよい。
封止の際に発電層５と導電層との剥離を生じにくくする観点から、第一取出し配線２４及び第二取出し配線２６は、絶縁性基材１の他方の面Ｂの側で接合されることが好ましい。
【００８９】
以上の工程により、絶縁性基材１の他方の面Ｂに第一取出し配線２４及び第二取出し配線２６を備える太陽電池１００を得る。
【００９０】
次に、発電部１０を封止材３０で覆い、封止材３０を加熱プレスして封止する工程（封止工程）について、図４に基づいて説明する。
絶縁性基材１の一方の面Ａに形成された発電部１０が封止されることにより、本態様の太陽電池は、物理的ダメージ、酸化、吸湿等が抑制される。
封止材としては、上述した封止樹脂を用いることができる。
【００９１】
発電部１０を封止材３０で覆う。この際、絶縁性基材１の一方の面Ａ及び他方の面Ｂ、第一取出し配線２４及び第二取出し配線２６を封止材３０で覆う。さらに、第一折曲縁Ｐ１及び第二折曲縁Ｐ２も封止材３０で覆う。即ち、発電部１０、絶縁性基材１、第一取出し配線２４、第二取出し配線２６、第一折曲縁Ｐ１及び第二折曲縁Ｐ２が封止材３０で覆われる。
【００９２】
次に、封止材３０で覆った太陽電池１００を加熱プレス機等に投入し、任意の時間、任意の温度及び任意の圧力で加熱プレスして封止材３０を硬化させる。
加熱プレスする時間は、５分〜６０分が好ましい。加熱プレスする時間が上記下限値以上であると、封止材３０を十分に硬化させることができる。上記上限値以下であると、発電層５等の劣化を抑制することができる。
加熱プレスするときの温度は、８０℃〜１８０℃が好ましい。加熱プレスするときの温度が上記下限値以上であると、封止材３０を十分に軟化及び熱硬化させることができる。上記上限値以下であると、発電層５等の劣化を抑制することができる。
加熱プレスするときの圧力は、０．１ＭＰａ〜２ＭＰａが好ましい。加熱プレスするときの圧力が上記下限値以上であると、封止材３０を十分に充填させることができる。上記上限値以下であると、加熱プレス解放時の発電層５と導電層（第一導電層４ａ又は第二導電層６、あるいはその両方）との剥離を抑制することができる。
その後、加温及び加圧を停止し、任意の時間冷却することにより、発電部１０、絶縁性基材１、第一取出し配線２４及び第二取出し配線２６を覆う封止材３０を備えた太陽電池４００を得る。
【００９３】
封止工程は、発電層５等の酸化、吸湿等を抑えるために、酸素及び水分を除去したドライルームまたはグローブボックス環境下において行うことが好ましい。
ドライルームまたはグローブボックスは、公知の設備を利用することができる。
【００９４】
封止工程においては、一方の面Ａの段差をなくし、封止材３０の厚みを小さくすることにより、加熱プレス後の封止材３０が発電部１０から離れようとする復元力Ｆを小さくすることができる。
【００９５】
本発明の太陽電池の製造方法は、上述した製造方法に限定されない。図５に示す太陽電池２００を得る場合、例えば、次のような方法が挙げられる。絶縁性基材１の一方の面Ａに形成した第一導電層４ａの複数の部分に分断処理を施す。その後、発電層５を積層し、発電層５の複数の部分を除去して発電層５を複数の部分に分ける。さらに、第二導電層６を積層し、第二導電層６の複数の部分を除去して第二導電層６を複数の部分に分ける。このようにして、２以上の発電部１０からなる発電部群１０ａを備える太陽電池２００を得ることができる。
発電層５又は第二導電層６を複数の部分に分ける方法は、特に限定されず、レーザースクライブやメカニカルスクライブによって分けることができる。また、予め複数の開口部を有するマスク等を用いて製膜することによって行ってもよい。
【００９６】
光電変換層８の両側に電子輸送層７及び正孔輸送層９を備える太陽電池を得る場合は、次のような方法が挙げられる。
【００９７】
第一導電層４ａの上に電子輸送層７を形成する。
電子輸送層７の形成方法は特に限定されず、所望の厚みでＮ型半導体からなる緻密層を形成可能な公知方法として、例えば、スパッタ法、蒸着法、Ｎ型半導体の前駆体を含む分散液を塗布するゾルゲル法等が挙げられる。
【００９８】
Ｎ型半導体の前駆体としては、例えば、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）、ペルオキソチタン酸（ＰＴＡ）や、チタンエトキシド、チタンイソプロポキシド（ＴＴＩＰ）等のチタンアルコキシド、亜鉛アルコキシド、アルコキシシラン、ジルコニウムアルコキシド等の金属アルコキシドが挙げられる。
【００９９】
本態様の太陽電池において、電子輸送層７と光電変換層８との間には、下地層（不図示）を形成してもよい。
光電変換層８を支持する下地層を形成する場合、その方法は特に限定されず、例えば、従来の色素増感太陽電池の増感色素を担持する多孔質半導体層の形成方法が適用できる。具体例として、例えば、Ｎ型半導体又は絶縁体からなる微粒子及びバインダーを含むペーストをドクターブレード法で電子輸送層７の表面に塗布し、乾燥し、焼成することによって、微粒子からなる多孔質の下地層を形成することができる。また、微粒子を電子輸送層７の表面に吹き付けることによって、当該微粒子からなる多孔質又は非多孔質の下地層を成膜することができる。
【０１００】
前記下地層の表面にペロブスカイト化合物からなる光電変換層８を形成する。光電変換層８を形成する方法は、特に限定されず、例えば、次の方法が挙げられる。即ち、ペロブスカイト化合物又はペロブスカイト化合物の前駆体を溶解した原料溶液を前記下地層の表面に塗布し、前記下地層内部に含浸させるとともに、表面に所望の厚みの溶液からなる溶液層がある状態で、溶媒を乾燥する方法である。
【０１０１】
前記下地層に塗布した前記原料溶液の少なくとも一部は前記下地層の多孔質膜内に浸透し、溶媒の乾燥とともに結晶化が進行し、多孔質膜内にペロブスカイト化合物が付着及び堆積する。また、充分量の前記原料溶液を塗布することにより、多孔質膜内に浸透しなかった前記原料溶液は、溶媒の乾燥とともに前記下地層の表面にペロブスカイト化合物からなるアッパー層が形成される。前記アッパー層を構成するペロブスカイト化合物と前記下地層内部のペロブスカイト化合物は、一体的に形成されており、光電変換層８を一体的に構成する。
【０１０２】
本実施形態で使用するペロブスカイト化合物は、光吸収により起電力を発生させ得るものであれば特に限定されず、公知のペロブスカイト化合物が適用可能である。
【０１０３】
光電変換層８の形成において、前記原料溶液に含まれる前記前駆体としては、例えば、鉛のハロゲン化物が挙げられる。
鉛のハロゲン化物が含まれた単一の原料溶液を前記下地層に塗布してもよいし、２種のハロゲン化物が個別に含まれた混合原料溶液を前記下地層に塗布してもよい。
【０１０４】
前記原料溶液の溶媒は、原料を溶解し、前記下地層を損なわない溶媒であれば特に限定されず、例えば、エステル、ケトン、エーテル、アルコール、グリコールエーテル、アミド、ニトリル、カーボネート、ハロゲン化炭化水素、炭化水素、スルホン、スルホキシド、ホルムアミド等の化合物が挙げられる。
【０１０５】
前記原料溶液中の原料の濃度は特に限定されず、充分に溶解され、多孔質膜内に当該原料溶液が浸透可能な程度の粘度を呈する濃度であることが好ましい。
【０１０６】
前記下地層に塗布する前記原料溶液の塗布量は特に限定されず、例えば、多孔質膜内の全体又は少なくとも一部に浸透するとともに、多孔質膜の表面に厚み１ｎｍ〜１μｍ程度の前記アッパー層が形成される程度の塗布量が好ましい。
【０１０７】
前記下地層に対する前記原料溶液の塗布方法は特に限定されず、グラビア塗布法、バー塗布法、印刷法、スプレー法、スピンコーティング法、ディップ法、ダイコート法等の公知方法を適用できる。
【０１０８】
前記下地層に塗布した前記原料溶液を乾燥する方法は特に限定されず、自然乾燥、減圧乾燥、温風乾燥等の公知方法を適用できる。
前記下地層に塗布した前記原料溶液の乾燥温度は、ペロブスカイト化合物の結晶化が充分に進行する温度であればよく、例えば４０〜１５０℃の範囲が挙げられる。
【０１０９】
正孔輸送層９の形成方法は特に限定されず、例えば、光電変換層８を構成するペロブスカイト化合物を溶解しにくい溶媒に、Ｐ型半導体を溶解又は分散した溶液を調製し、この溶液を光電変換層８の表面に塗布し、乾かすことにより、正孔輸送層９を得る方法が挙げられる。
以上の工程により、電子輸送層７、光電変換層８及び正孔輸送層９をこの順で備える層を形成することができる。
【実施例】
【０１１０】
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【０１１１】
［実施例１］
＜薄膜太陽電池の作成＞
東洋アルミニウム（株）製のアルミ箔（材質Ａ５０５２、厚み５０μｍ、大きさ５×５ｃｍ）に絶縁層として厚み３μｍの硫酸処理アルマイトを施した絶縁性基材を準備した。この絶縁性基材の一方の面上にスパッタ装置（自社製）を用いて、アルミ（厚み５００ｎｍ）、モリブデン（厚み５０ｎｍ）の積層膜を成膜して第一導電層とした。この第一導電層をレーザー装置（日本オプテル（株）製：ＰＦＬ１０）を用いて切削加工した。その後、薄膜太陽電池の外部配線接合箇所へ他の膜が付着しないようテープでマスキング処置を施し、スパッタ法により膜厚約５０ｎｍの酸化チタン薄膜を積層して電子輸送層とした。
次に、ヨウ化鉛（ＰｂＩ２）とジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）をモル比１：１の割合でＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に１Ｍ濃度となるよう溶解し、ヨウ化鉛のＤＭＦ溶液を調整した。このヨウ化鉛のＤＭＦ溶液を、スピンコーター（ミカサ（株）製：ＭＳ-Ｂ１００）を用いて前記電子輸送層を形成した基材面上に塗布し、連続して、ヨウ化メチルアミン（ＣＨ３ＮＨ３Ｉ）の８０ｍＭ濃度となる２-プロパノール（ＩＰＡ）溶液をスピンコート塗布した。その後、１００℃のオーブンで５分間の加熱乾燥を行うことで、前記ヨウ化鉛にヨウ化メチルアミンを前記基材面上で反応させ、厚さ約３００ｎｍのペロブスカイト化合物（ＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３）からなる光電変換層を形成した。
【０１１２】
続いて、７０ｍＭ濃度の2,2',7,7'-Tetrakis-(N,N-di-4-methoxyphenylamino)-9,9'-spirobifluorene（略称：ｓｐｉｒｏ−ＯＭｅＴＡＤ）を溶解したクロロベンゼン溶液に、添加剤としてTris(2-(1H-pyrazol-1-yl)-4-tert-butylpyridine)cobalt(III)Tris(bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)]（略称：ＦＫ２０９）と、Bis(trifluoromethanesulfonyl)imide Lithium Salt（略称：Ｌｉ−ＴＦＳＩ）と4-tert-Butylpyridine（略称：ｔＢＰ）とを加え、ｓｐｉｒｏ−ＯＭｅＴＡＤのクロロベンゼン溶液を調整した。このｓｐｉｒｏ−ＯＭｅＴＡＤのクロロベンゼン溶液を、前記スピンコーターを用いて前記の光電変換層を形成した基材面上に塗布した後、マスキングテープを除去し、１００℃のオーブンで１０分間の加熱乾燥を行って、厚さ約２００ｎｍの正孔輸送層を形成した。その後、第一導電層が表出している両端部のうちの片方の端部にのみ重なる形状に打ち抜き加工したＳＵＳ製マスク板（厚み０．１ｍｍ）を重ね合わせ、スパッタを用いて厚さ１００ｎｍのＩＴＯ膜を形成し、第二導電層とした。
【０１１３】
続いて、第一導電層が表出している両端部を裏面側へ折り曲げた後、形成された第一延設導電層の表出面に掛かるように導電性接着剤付き銅リボンテープ（厚み１００μｍ、幅６ｍｍ）を貼り付けて第一取出し配線とした。形成された第二延設導電層についても、その表出面に掛かるように前記導電性接着剤付き銅リボンテープを貼り付けて、薄膜太陽電池を作成した。
【０１１４】
＜薄膜太陽電池のラミネート封止＞
まず、封止樹脂として平均分子量１２０,０００のポリイソブチレン樹脂（ＢＡＳＦ社製：Ｏｐｐａｎｏｌ  Ｂ５０）をヘキサンに溶解させ、透明な塗工液を調整した。次に、ラミネート評価用のシート基材としてのＰＥＴフィルム（厚み１２５μｍ、１０×１０ｃｍ）の面上に、乾燥後の樹脂膜厚が１００μｍとなるように上記塗工液をアプリケータにより全面塗工した。その後、オーブンにより１００℃で３分間乾燥させてヘキサンを除去し、封止樹脂付きシート基材を準備した。最後に、この封止樹脂付きシート基材の一対を用意し、封止樹脂面で挟み込むように前記薄膜太陽電池を設置した後、加熱プレスして、ラミネート評価サンプルを得た。この加熱プレスは、ロールラミネーター（（株）ラミーコーポレーション製：Ｌｅｏｎ１３ＤＸ）を用い、ロール温度：１００℃、ロール速度：５００ｍｍ／分の条件で行った。
【０１１５】
［比較例１］
第二導電層の形成までは実施例１と同様に行い、第一導電層が表出している両端部を裏面側へ折り曲げることなく、第一導電層の表出面に掛かるように前記導電性接着剤付き銅リボンテープを貼り付けて、薄膜太陽電池を作成した。
ラミネート封止も実施例１と同様に行い、ラミネート評価サンプルを得た。
【０１１６】
＜剥離性の評価＞
ラミネート評価サンプルを光学顕微鏡で観察したところ、実施例１では第二導電層の剥離は認められなかった。
一方、発電部と同じ面上に銅リボンテープを配した比較例１では、銅リボンテープ近傍において図９、１０のような発電部を構成する部材の剥離が観測された。分析の結果から、剥離は、正孔輸送層（ｓｐｉｒｏ−ＯＭｅＴＡＤ）と第二導電層（ＩＴＯ）との界面で発生していることが分かった。剥離が発生した箇所は、本太陽電池の構成において界面接合強度が最も懸念される箇所である。
【０１１７】
本発明の太陽電池は、第一導電層と取出し配線の接合部が絶縁性基材の他方の面の側に折り曲げられている。この構造により、発電部の第二導電層近傍に取出し配線による大きな段差が生じない。このため、加熱プレスによる封止ラミネート工程において発電層と導電層（第一導電層又は第二導電層、あるいはその両方）との界面にかかる応力を大きく低減し、導電層の剥離が生じ難い太陽電池を提供できる。
【符号の説明】
【０１１８】
１・・・絶縁性基材、２・・・金属箔、３・・・絶縁層、４ａ・・・第一導電層、４ｂ、３０４ｂ、５０４ｂ・・・第一延設導電層、４ｃ、３０４ｃ、５０４ｃ・・・第二延設導電層、５・・・発電層、６・・・第二導電層、７・・・電子輸送層、８・・・光電変換層、９・・・正孔輸送層、１０・・・発電部、１０ａ・・・発電部群、１２・・・分断部、１４、３１４、５１４・・・第一折曲部、１６、３１６、５１６・・・第二折曲部、２４、３２４、５２４・・・第一取出し配線、２６、３２６、５２６・・・第二取出し配線、９２４・・・取出し配線、３０・・・封止材、１００〜５００、９００・・・太陽電池、Ａ・・・一方の面、Ｂ・・・他方の面、Ｐ１・・・第一折曲縁、Ｐ２・・・第二折曲縁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019029573.tif 000009
【図８】
2019029573.tif 000010
【図９】
2019029573.tif 000011
【図１０】
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