(57)【要約】  本発明は、第１の基板及び第２の基板を備える太陽電池シートであって、第１の基板及び第２の基板は、可撓性であるとともにロールツーロール印刷に適しており、太陽電池シートは、一つ以上の自己完結型太陽電池ユニットを更に備え、自己完結型太陽電池ユニットの各々は、一つ以上の太陽電池モジュールを備え、太陽電池モジュールの各々は、複数の直列に接続された太陽電池を備え、太陽電池モジュールの各々は、可撓性の第１の基板の第１の基板部分及び第２の基板の第２の基板部分と、第１の基板部分と第２の基板部分の間に配置された複数の第１の電極及び複数の第２の電極と、複数の第１の電極と複数の第２の電極との間に配置された少なくとも一つの有機活性層と、を備え、第１の接着剤の連続又は不連続部分は、太陽電池ユニットの各々を取り囲む、太陽電池シートに関する。また、本発明は、一つ以上の自己完結型太陽電池ユニットを備える太陽電池シートの製造方法に関する。
2022500855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板及び第２の基板を備える太陽電池シートであって、前記第１の基板及び前記第２の基板は、可撓性であるとともにロールツーロール印刷に適しており、前記太陽電池シートは、一つ以上の自己完結型の太陽電池ユニットを更に備え、自己完結型の前記太陽電池ユニットの各々は、一つ以上の太陽電池モジュールを備え、前記太陽電池モジュールの各々は、複数の直列に接続された太陽電池を備え、
前記太陽電池モジュールの各々は、
可撓性の前記第１の基板の第１の基板部分及び前記第２の基板の第２の基板部分と、
前記第１の基板部分と前記第２の基板部分の間に配置された複数の第１の電極及び複数の第２の電極と、
前記複数の第１の電極と前記複数の第２の電極との間に配置された少なくとも一つの有機活性層と、
を備え、
第１の接着剤の連続又は不連続部分は、前記太陽電池ユニットの各々を取り囲み、前記第１の接着剤の厚さは、最大で１０μｍである、太陽電池シート。
【請求項２】
非導電性の第２の接着剤の複数の不連続部分を、前記太陽電池モジュールの各々の内に空間的に配置した、請求項１に記載の太陽電池シート。
【請求項３】
前記第１の接着剤は、導電性又は非導電性であり、及び／又は、前記第１の接着剤は、少なくとも部分的に外側の線及び内側の線を備え、前記外側の線と前記内側の線のうちの任意選択の一方は、他方より高い疎水性を有し、前記外側の線と前記内側の線のうちの任意選択の他方は、一方より高い酸素透過性を有する、請求項１又は２に記載の太陽電池シート。
【請求項４】
前記第１の接着剤及び／又は前記第２の接着剤は、疎水性接着剤である、請求項２又は３に記載の太陽電池シート。
【請求項５】
前記第１の接着剤の厚さは、少なくとも１０ｎｍである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池シート。
【請求項６】
前記第１の接着剤は、少なくとも１０μｍ及び／又は最大０．１ｍｍの幅を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池シート。
【請求項７】
前記少なくとも一つの太陽電池モジュールの各々は、前記第１の接着剤の連続部分又は非連続部分によって囲まれる／区切られる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の太陽電池シート。
【請求項８】
前記第２の接着剤の層は、不連続であり、前記太陽電池モジュール内の被覆された領域と被覆されていない領域との間の比率は、少なくとも１％又は少なくとも１０％又は少なくとも２０％である、及び／又は、最大４０％又は最大３０％又は最大２５％である、請求項２〜７のいずれか一項に記載の太陽電池シート。
【請求項９】
前記第２の接着剤は、前記少なくとも一つの有機活性層の波長範囲内で光学的に透明又は半透明である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池シート。
【請求項１０】
太陽電池シートの製造方法であって、前記太陽電池シートは、一つ以上の自己完結型の太陽電池ユニットを備え、自己完結型の前記太陽電池ユニットの各々は、一つ以上の太陽電池モジュールを備え、
ロールツーロール堆積に適した可撓性の第１の基板部分及び第２の基板部分を設けることと、
前記太陽電池モジュールの各々に対して、
前記第１の基板の所定の部分に第１の電極のセットを設けることと、
前記第２の基板の所定の部分に第２の電極のセットを設けることと、
前記第１の電極のセットと前記第２の電極のセットのうちの一方に第１の有機活性層を設け、任意選択で、前記第１の電極のセットと前記第２の電極のセットのうちの他方に第２の有機活性層を設けることと、
を有することと、
前記第１の基板及び／又は前記第２の基板の上に接着剤の第１の層を設け、前記接着剤の第１の層は、連続的又は不連続であり、前記一つ以上の太陽電池ユニットの各々を取り囲むことと、
前記第１の基板部分及び前記第２の基板部分を、ロールツーロール方式で一緒に加熱及び加圧することによって積層して、
前記接着剤の第１の層は、前記第１の基板及び前記第２の基板を互いに接着し、
前記太陽電池モジュールの各々に対して、
前記活性層を、複数の前記第１の電極と複数の前記第２の電極の間に電気的に接触するように空間的に配置することと、
を備える、太陽電池シートの製造方法。
【請求項１１】
前記第１の接着剤の厚さは、前記積層の後に最大で１０μｍである、請求項１０に記載の太陽電池シートの製造方法。
【請求項１２】
前記少なくとも一つの太陽電池モジュールの各々に、前記太陽電池モジュール内に空間的に配置された非導電性の第２の接着剤の複数の不連続部分を設けることを更に備える、請求項１０又は１１に記載の太陽電池シートの製造方法。
【請求項１３】
太陽電池モジュールの各々について、非導電性の前記第２の接着剤の不連続部分のうちの一つが前記太陽電池モジュールの二つの対向する部分を互いに接着するように、前記第１の基板部分及び前記第２の基板部分を、ロールツーロール方式で一緒に加熱及び加圧することによって積層することを更に備える、請求項１２に記載の太陽電池シートの製造方法。
【請求項１４】
乾燥後の前記第１の接着剤及び／又は前記第２の接着剤は、少なくとも１０ｎｍ及び／又は最大１ｍｍの幅を有する、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の太陽電池シート。
【請求項１５】
前記第１の接着剤の層を不連続に塗布し、前記第１の接着剤の層の最長延在部に沿った被覆領域と非被覆領域との比率が１％〜４０％である、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の太陽電池シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層太陽電池シート及び積層太陽電池シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化を緩和するために、エネルギー生成は、化石燃料によって支配されていたものから気候への影響が少ないエネルギー源に変える必要がある。光エネルギーを直接電気エネルギーに変換する太陽電池は、将来のエネルギーシステムの主要な電力源になると期待されている。太陽電池は、通常、溶融され、精製され、かつ、シリコン結晶に成長する酸化ケイ素から製造される。これは、非常にエネルギーを消費するプロセスであるので、エネルギーをあまり必要としない製造プロセスを備えた多くの薄膜技術が開発されてきた。一般的に、薄膜太陽電池は、二つの電極の間に挟まれた光活性半導体を含む。有機太陽電池は、二つ以上の有機半導体の微細な混合物で構成される光活性層を備えた薄膜太陽電池の例である。この種の太陽電池の大きな利点は、ロールツーロール方式で印刷できるために大面積の太陽電池又は太陽電池モジュールを製造できることである。さらに、材料の使用及びプロセスエネルギーが非常に低いので、気候への影響を最小限に抑えることができる。これらの材料は、拡散光を電気に変換するのにも効率的である。これにより、壁等の垂直面にも有機太陽電池を配置することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、太陽電池モジュール内の材料の経年劣化及び劣化の問題は、既知の問題であり、時間の経過と共に太陽電池の機能に影響を及ぼし、効率の低下及び短絡につながり、さらに悪い場合には、太陽電池モジュールの誤動作につながる。したがって、特に、経時的な太陽電池ユニットの機能を改善する必要がある。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、現在の最先端技術を改善するとともに上記の欠点の少なくともいくつかを軽減することである。これらの目的及び他の目的は、強化太陽電池シート及び添付の特許請求の範囲で定義されるような強化太陽電池シートを製造するための方法を提供することによって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
例示的な用語は、本文脈において、例、実例、又は例示として理解されるべきである。
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、第１の基板及び第２の基板を備える太陽電池シートであって、第１の基板及び第２の基板は、可撓性であるとともにロールツーロール印刷に適しており、太陽電池シートは、一つ以上の自己完結型の太陽電池ユニットを更に備え、自己完結型の太陽電池ユニットの各々は、一つ以上の太陽電池モジュールを備え、太陽電池モジュールの各々は、複数の直列に接続された太陽電池を備え、太陽電池モジュールの各々は、
可撓性の第１の基板の第１の基板部分及び第２の基板の第２の基板部分と、
第１の基板部分と第２の基板部分の間に配置された複数の第１の電極及び複数の第２の電極と、
複数の第１の電極と複数の第２の電極との間に配置された少なくとも一つの有機活性層と、
を備え、第１の接着剤の連続又は不連続部分は、太陽電池ユニットの各々を取り囲む及び／又は区切る、太陽電池シートを提供する。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、太陽電池シートの製造方法であって、太陽電池シートは、一つ以上の自己完結型の太陽電池ユニットを備え、自己完結型の太陽電池ユニットの各々は、一つ以上の太陽電池モジュールを備え、
ロールツーロール堆積に適した可撓性の第１の基板部分及び第２の基板部分を設けることと、
太陽電池モジュールの各々に対して、
第１の基板の所定の部分に第１の電極のセットを設けることと、
第２の基板の所定の部分に第２の電極のセットを設けることと、
第１の電極のセットと第２の電極のセットのうちの一方に第１の有機活性層を設け、任意選択で、第１の電極のセットと第２の電極のセットのうちの他方に第２の有機活性層を設けることと、
を有することと、
第１の基板及び／又は第２の基板の上に接着剤の第１の層を設け、接着剤の第１の層は、連続的又は不連続であり、一つ以上の太陽電池ユニットの各々を取り囲む及び／又は区切ることと、
第１の基板部分及び第２の基板部分を、ロールツーロール方式で一緒に加熱及び加圧することによって積層して、
太陽電池モジュールの各々に対して、
活性層を、複数の第１の電極と複数の第２の電極の間に電気的に接触するように空間的に配置し、
接着剤の第１の層は、第１の基板及び第２の基板を互いに接着することと、
を備える、太陽電池シートの製造方法を提供する。
【０００８】
第２の態様に挙げられている動作を任意の論理的な順序で実行でき、例えば、第１の基板又は第２の基板の所定の部分に第１の電極のセット又は代替的な第２の電極のセットを設ける前に第１の基板及び／又は第２の基板の上に接着剤の第１の層を設けることを強調する。
【０００９】
本発明のこれらの第１の態様及び第２の態様の効果及び特徴は、大部分が類似している。後に説明するほとんどの実施形態は、本発明のこれらの二つの態様の両方に適合する。
【００１０】
太陽電池モジュールの目的及び拡張を、以下で説明し、座標系を使用する同一出願人からの別の特許出願である欧州特許出願公開第３３６４４７４号明細書でも詳細に説明している。本質的に、ｙ方向は、第１の基板及び第２の基板に直交する又は垂直である。ｚ方向は、電極の最も長い延在部に平行である。ｘ方向は、ｙ方向とｚ方向の両方に直交する。ｘ方向は、基板部分の最も長い延在部に平行であってもよいが、基板部分の最も長い延在部を横切る方向であってもよい。基板部分の最も長い方向は、ロールツーロール堆積のコーティング方向に平行であってもよい。基板部分の最も長い方向は、ロールツーロール堆積中の前記基板の移動方向に平行であってもよい。
【００１１】
第１の複数のギャップは、典型的には、前記第１の複数の電極内の個々の電極を互いに分離し、第２の複数のギャップは、典型的には、前記第２の複数の電極内の個々の電極を互いに分離する。更に詳しくは、複数の第１のギャップは、電極をｘ方向に互いに分離してもよい。
【００１２】
前記第１の複数の電極及び第２の複数の電極の各電極が前記電極の最も長い延在部に沿って配置された第１の端部及び第２の端部を有することを理解すべきである。
【００１３】
一例によれば、太陽電池モジュールは、同一出願人からの欧州特許出願公開第３３６４４７４号明細書で説明されたものと同一の構成を有し、参照により本明細書に組み込まれるが、後に更に詳しく説明するように、他の多くの構成が可能である。一つの一般的な例によれば、太陽電池モジュールは、第１の基板上に配置された電極ストライプの第１のセットと、第２の基板上に配置された電極ストライプの第２のセットとを備え、各セットのストライプは、ギャップによって互いに離間されている。最終モジュールでは、電極は、基板の間に挟まれ、活性層は、電極の第１のセットと第２のセットの間に挟まれ、使用中の太陽電池モジュールは、アノード電極とカソード電極の両方を備える。
【００１４】
本発明の第１の態様及び第２の態様における太陽電池及び太陽電池モジュールの形状、構成要素の拡張、適切な材料、処理、製造、積層及び配置の詳細な例及び説明は、欧州特許出願公開第３３６４４７４号明細書に記載されている。したがって、太陽電池及び太陽電池モジュールの処理に関するそのような詳細は、簡潔のために、この説明の残りの部分では省略されている。
【００１５】
一例によれば、太陽電池シートは、大面積薄膜太陽電池モジュールの寿命を改善し、ロールツーロール方式によって製造された薄膜印刷大面積太陽電池シートの機械的安定性及び耐久性を更に高めるように配置される。
【００１６】
基板間の分離を追加し、それによって、層間の不十分な接触の可能性が高くなるが、本発明者は、太陽電池シートの下側基板及び／又は上側基板に接着剤を設けることにより、通常、特に経時的な太陽電池ユニットの機能が改善されることを実現した。
【００１７】
太陽電池ユニットとは、自己完結型のシステムとして動作するように配置された太陽電池シート上の領域を意味することを理解されたい。さらに、太陽電池ユニットは、接着剤によって区切られる及び／又は囲まれるとともに少なくとも一つの太陽電池モジュールを備える。太陽電池ユニットは、太陽電池シートの下側基板上に配置された下部と、上側基板上に配置された上部と、を有してもよい。複数の太陽電池モジュールを、太陽電池ユニットの下部及び／又は上部に配置してもよい。太陽電池ユニットは、下側基板と上側基板の積層又は接着によって形成される。さらに、切断等によって太陽電池ユニットを他の太陽電池ユニット又はシートの残りの部分から分離できることを理解されたい。
【００１８】
例えば、太陽電池ユニットを取り囲む又は区切る接着剤は、好適には、動作中の接着剤の接着特性を破壊することなく太陽電池ユニットを分離又は切断する動作を実行できるように十分に広い。
【００１９】
接着剤の厚さが薄くなるに従って太陽電池ユニットへの通路は小さくなる。接着剤の幅が広くなるに従って接着特性が向上する。さらに、接着剤の二つの隣接する線の間の分離を行うことができ、これによって、接着剤の線の間の切断を更に容易にする。接着剤の近くで切断することの利点は、ユニットの面積が減少し、それによって、環境フットプリントが減少することである。接着剤から更に離れて切断することの利点は、積層物の機械的安定性が向上することである。
【００２０】
太陽電池ユニットのサイズ、厚さ、面積又は形状を適切に変えてもよいことも理解されたい。例えば、太陽電池ユニットは、長方形、三角形、円形等の任意の幾何学的形状を有してもよい又は他の任意の若しくはねじれた（ｃｏｎｔｏｒｔｅｄ）レイアウトで配置してもよい。
【００２１】
したがって、本発明者は、上側電極と下側電極の間又は接触点の間の適切な接触を実現しながら基板間の結合を行うために太陽電池シートの下側基板及び／又は上側基板の上に接着剤の適切に薄い層を設けることが有利であることに気付いた。
【００２２】
非限定的な例として、第１の接着剤の層及び／又は第２の接着剤の層を、接着剤溶媒として又は転写印刷によって堆積してもよい。
【００２３】
一例によれば、第１の接着剤の層及び／又は第２の接着剤の層の厚さは、基板の表面粗さを超える、又は、少なくとも１０ｎｍ若しくは少なくとも１００ｎｍ若しくは少なくとも１μｍ若しくは少なくとも１０μｍ若しくは少なくとも１００μｍである、又は、基板に塗布された層のスタックと少なくとも同一の厚さを有する。追加的又は代替的には、第１の接着剤の層及び／又は第２の接着剤の層の厚さは、基板に塗布された層のスタックの厚さの最大で５倍若しくは最大で３倍若しくは最大で２倍である、又は、最大で１ｍｍ若しくは最大で１００μｍ若しくは最大で１０μｍである。上記の測定値は、接着剤の層が塗布された後であるが二つの基板の積層前の接着剤の層の厚さを示す。
【００２４】
本発明の少なくとも一つの例示的な実施形態によれば、基板部分及び／又は第２の基板部分の厚さは、少なくとも１０μｍ又は少なくとも５０μｍ又は少なくとも１００μｍである。追加的又は代替的に、基板部分及び／又は第２の基板部分の厚さは、最大で５０μｍ又は最大で１００μｍ又は最大で２００μｍである。
【００２５】
本発明の例示的な実施形態によれば、積層又は接着工程の後の接着剤の幅は、少なくとも１０μｍ又は少なくとも１００μｍ又は少なくとも１ｍｍ及び／又は最大５ｍｍ又は最大１ｍｍ又は最大０．１μｍである。
【００２６】
厚い層は、下側電極と上側電極の間又は接触点との間に分離を生じさせるおそれがあり、これによって、太陽電池シートの一部又は全体に亘る電気回路の破損につながるおそれがある。
【００２７】
本発明の例示的な実施形態によれば、積層又は接着工程の後の接着剤の厚さは、少なくとも１０ｎｍ又は５０ｎｍ又は１００ｎｍ又は０．５μｍ又は１μｍ又は１０μｍ又は１００μｍ又は１ｍｍであってもよい。任意選択により又は代替的には、積層又は接着工程の後の接着剤の厚さは、最大で５０ｎｍ又は最大で１００ｎｍ又は最大で０．５μｍ又は最大で１μｍ若しくは１０μｍ又は最大で１００μｍ又は最大１ｍｍであってもよい。一実施形態によれば、これらの測定値は、積層後及び接着剤の乾燥後の接着剤の層の厚さを指す。一例によれば、前記第１の接着剤の厚さは、前記積層後及び前記接着剤からの溶媒の蒸発後に決定される。
【００２８】
接着剤の乾燥を溶媒の蒸発を受ける接着剤組成物として理解すべきである。したがって、乾燥は、接着剤中の乾燥物質の量の増加を伴う。
【００２９】
「前記接着剤からの溶媒の蒸発後」を、乾燥の工程が完了した時点、すなわち、加熱乾燥の工程の後の太陽電池シートの温度が１５〜４０℃の間である時点又は少なくとも太陽電池シートの製造が完了した時点と理解すべきである。通常、溶媒は、最初に更に急速に減少し、その後、更なる定常状態になる。溶媒の蒸発後の接着剤層の厚さは、好適には、このような更なる定常状態で決定される。
【００３０】
乾燥を、太陽電池シートの加熱を含む別の工程で実現してもよい。乾燥を、室温での積層後に実現してもよい。
【００３１】
第１の接着剤に関して本明細書に記載されていることは、例えば、厚さ及び塗布手順に関して第２の接着剤にも適用されることを理解すべきである。
【００３２】
本発明の更に別の例示的な実施形態によれば、積層又は接着工程の後の接着剤は、接着剤の圧縮率に応じて厚さが変化する可能性がある。積層製品の接着剤の寸法に影響を及ぼすおそれある別の要因は、例えば、蒸気圧と、基板上の接着剤の濡れと、それに関連する影響と、である。
【００３３】
複数の第１の電極及び複数の第２の電極の厚さが少なくとも２０ｎｍ又は５０ｎｍ及び／又は最大で３００ｎｍ又は２０００ｎｍとなる可能性があることに留意されたい。さらに、活性層の組合せた厚さは、少なくとも３０ｎｍ又は８０ｎｍ及び／又は最大で３５０ｎｍ又は１０００ｎｍであってもよい。
【００３４】
更に厚い接着剤の層は、更に良い接着を提供し、更に薄い接着剤の層は、太陽電池シートの基板の積層又は接着を行うときに接着剤があふれるのを防止する。さらに、十分に薄い接着剤層を設けることによって、作業領域が更に広くなるとともに電気的接触の障害がなくなる。
【００３５】
本発明の一つの例示的な実施形態によれば、積層又は接着工程の前の接着材料は、少なくとも０．５ｍｍ及び／又は最大１ｍｍ又は最大５ｍｍの幅を有してもよい。接着剤の層は、接着又は積層工程で幅及び厚さが変化する可能性がある。
【００３６】
一実施形態によれば、第１の接着剤及び／又は第２の接着剤は、部分的に又は完全に疎水性接着剤から構成される。これは、太陽電池ユニットの内部を外部の湿気から保護する又は太陽電池ユニットの内部を周囲の湿度と比べて僅かに高い湿度若しくは僅かに低い湿度に保つという利点がある。太陽電池ユニットの内部のこのように調整された作業湿度は、異なる気候条件及び熱サイクルで用いられる太陽電池シートを製造するために有利となることがある。
【００３７】
一実施形態によれば、第１の接着剤及び／又は第２の接着剤は、部分的に又は完全に低酸素透過性を有する接着剤から構成される。
【００３８】
さらに、接着剤は、太陽電池ユニットの内部と外部環境に直ちにさらされることがある太陽電池ユニットの外部との間の隔離層として機能してもよい。したがって、接着剤は、太陽電池ユニットの機能を妨げる可能性のある望ましくない湿気、酸素、ほこり粒子又は任意のタイプのエアロゾル粒子の浸透から太陽電池ユニットを保護することができる。
【００３９】
一例によれば、第１の接着剤及び／又は第２の接着剤は、太陽電池ユニットを取り囲む及び／又は区切る第１の線又はストライプを含む。この第１の線／ストライプに加えて、接着剤は、太陽電池ユニットを取り囲む及び／又は区切る第２の線又はストライプも含み、この第２の線／ストライプは、好適には、前記第１の線／ストライプの近くに配置される。一実施形態によれば、線／ストライプの各々は、太陽電池ユニットを部分的にのみ取り囲み、それらが一緒になって太陽電池ユニットを完全に取り囲む。別の実施形態によれば、線の一方又は両方が太陽電池ユニットを完全に取り囲む。第１のライン／ストライプ及び第２のライン／ストライプは、同一の又は異なる接着材料のものであってもよい。線/ストライプの一方は、例えば、湿気の通過を減らすように設計された疎水性接着剤で構成され、ラインの他方は、例えば、酸素の通過を減らすように設計された酸素透過性の低い接着剤で構成される。ラインは、疎水性接着剤とラインの延在部に沿った低酸素透過性を有する接着剤との交互配置された又は交互に生じる部分も備えてもよい。
【００４０】
本発明の更に別の実施形態によれば、第１の接着剤は、導電性又は非導電性であってもよい。これは、短絡の発生を防止するために接着剤が特定の方向で絶縁体として機能するという利点を有する。
【００４１】
本発明の例示的な実施形態によれば、太陽電池シートは、太陽電池モジュール内の各々に空間的に配置された非導電性の接着剤の複数の不連続部分を更に設けてもよい。
【００４２】
太陽電池は、第１の基板の上に配置された第１の電極のセットと、第２の基板の上に配置された第２の電極のセットと、を備える。最も外側の電極の最も外側の縁は、実質的に電極の延在部に沿った方向に太陽電池モジュールの内側領域の外側の縁を規定し、ｙ方向の電極の延在部は、電極の延在部を実質的に横切る方向の内側領域の外縁を規定する。
【００４３】
用語「太陽電池モジュール内」は、例えば、前記第１の基板及び／又は第２の基板の上又は内部領域の内側及び前記第１の基板及び第２の基板の間の太陽電池モジュールの内部領域内の空間であると理解すべきである。
【００４４】
太陽電池モジュールの各々及び／又はいくつかに、太陽電池モジュール内の各々に空間的に配置された非導電性の第２の接着剤の追加の不連続部分を更に設けることによって、太陽電池シートの寿命及び機械的耐久性は、更に向上する。これは、太陽電池シートの上側基板及び下側基板の破損が機械的ひずみ又は周囲の温度条件及び湿度条件のために更に頻繁に発生する可能性がある可撓性の太陽電池シートの広い領域を作成する場合に特に興味深い。
【００４５】
本発明の別の例示的な実施形態では、接着剤は、美的外観を備えた第１の基板又は第２の基板の上に装飾又は容易に観察できる境界を形成するために、任意の色、例えば、黒、赤、白、又は緑で着色してもよい。
【００４６】
材料
複数の第１の電極及び第２の電極は、電極材料を含み、その電極材料は、導電性有機化合物、金属、金属酸化物、又はそれらの組み合わせであってもよい。導電性有機化合物は、例えば、導電性有機小分子又は導電性ポリマーであってもよい。導電性ポリマーは、例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴＰＳＳ）又はその変異体、例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ  ＰＨ１０００であってもよい。金属を、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）及び銀（Ａｇ）を含むがこれらに限定されないリストから選択してもよい。金属酸化物は、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）及びアルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）であってもよい。本発明の少なくとも一つの例示的な実施形態によれば、電極は、一つ以上の層を備えてもよい。例えば、電極は、ＩＴＯの第１の層、金属の第２の層及びＩＴＯの第３の層を備えるＩＴＯ／金属／ＩＴＯ（ＩＭＩ）電極であってもよい。電極は、例えば、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯを備えてもよい。
【００４７】
複数の第１の電極及び複数の第２の電極が基板部分の上で任意の方向に延在してもよく、かつ、複数の第１の電極及び複数の第２の電極が任意の延在部、例えば、直線及び/又は曲線を有してもよいことを理解すべきである。複数の第１の電極及び複数の第２の電極は、平行又は非平行であってもよい。さらに、複数の第１の電極及び複数の第２の電極が全長に亘って略同一の幅を有してもよい又は全長に亘って異なる幅を有してもよいことを理解すべきである。複数の第１の電極及び複数の第２の電極の全てが同一の幅を有してもよい又は互いに異なる電極が互いに異なる幅を有してもよい。
【００４８】
複数の第１の電極及び複数の第２の電極を、様々な堆積技術によって設けてもよく、例えば、複数の第１の電極及び複数の第２の電極を、熱蒸発、スパッタリング、スプレーコーティング、印刷又はコーティング、例えば、スロットダイコーティングによって設けてもよい。本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、複数の第１の電極及び複数の第２の電極を、同一の堆積技術によって設けてもよい。本発明の少なくとも別の例示的な実施形態によれば、複数の第１の電極及び複数の第２の電極を、異なる技術によって設けてもよい。
【００４９】
第１の接触電極及び第２の接触電極は、例えば、蒸着、スプレーコーティング、又は印刷によって設けられる電極材料の第１の層と、それに接続されるバスバーと、を備えてもよい。バスバーは、例えば、グラファイト又は銀から製造してもよく、スクリーン印刷されてもよい。任意選択で、バスバーの代わりに又はバスバーに加えて、接続電極は、更に印刷又は積層された層を備えてもよい。接触電極を、二つの部分に分割してもよく、一方の部分を、太陽電池モジュールに備えられた一つの太陽電池の電極の一つとして用いてもよく、他方の部分を、太陽電池モジュールを用いるときに電気を収集するユニットに太陽電池モジュールを接続するために用いてもよい。太陽電池モジュールを接続するために用いられる接触電極の部分は、通常、活性層によって被覆されない。
【００５０】
接着剤
第１の接着剤及び／又は第２の接着剤は、熱可塑性ポリマー、例えば、熱可塑性ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリビニルブチラール、エチルビニルアセテート、ポリスチレンブタジエンコポリマー又はエチレンビニルアルコールコポリマー及びその組み合わせを含んでもよい。
【００５１】
追加的又は代替的には、第１の接着剤及び／又は第２の接着剤は、アクリル及び/又はエポキシベースのＵＶ硬化ポリマーのようなＵＶ硬化性ポリマーを含んでもよい。
【００５２】
電極材料への接触
接触電極は、導電性有機化合物、導電性炭素化合物、金属、金属酸化物又はそれらの組合せを含んでもよい電極材料を含む。導電性有機化合物は、例えば、導電性有機小分子又は導電性ポリマーであってもよい。導電性ポリマーは、例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）又はその変異体、例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳＰＨ１０００であってもよい。導電性炭素化合物を、炭素ペーストとして又はグラファイト又はグラフェンとして設けてもよい。金属を、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）及び銀（Ａｇ）を含むがこれらに限定されないリストから選択してもよい。金属酸化物を、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）及びアルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）を含むがこれらに限定されないリストから選択してもよい。本発明の少なくとも一つの例示的な実施形態によれば、金属をインクとして設け、この場合、金属を、ナノ粒子、例えば、ナノ球又はナノロッドとして設ける。本発明の少なくとも一つの例示的な実施形態によれば、電極は、一つ以上の層を備えてもよい。例えば、電極は、ＩＴＯの第１の層、金属の第２の層及びＩＴＯの第３の層を備えるＩＴＯ／金属／ＩＴＯ（ＩＭＩ）電極であってもよい。電極は、例えば、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯを備えてもよい。電極材料は、複数の第１の電極又は第２の電極の場合と同一の電極材料であってもよい又は異なる電極材料であってもよい。
【００５３】
活性層材料
連続又は不連続活性層、又は、第１の連続又は不連続活性層及び第２の連続又は不連続活性層は、３５０〜９５０ｎｍの範囲内の波長を吸収する化合物を含んでもよく、例えば、視覚スペクトル内の光、すなわち、４００ｎｍから７００ｎｍまでの範囲内の波長を吸収してもよい。さらに、前記化合物は、そのような光の吸収のために電荷を供給できるようにする必要がある。
【００５４】
連続活性層は、光活性領域すなわち太陽電池モジュールの光が吸収される領域が増大するように電極間の複数のギャップとｘ方向及びｚ方向の両方で複数の第１の電極又は第２の電極との両方を被覆する活性層である。さらに、第１の連続活性層が複数の第１の電極とそれらの電極間の複数のギャップとの両方を被覆することを理解すべきである。同様に、第２の連続活性層は、複数の第２の電極とそれらの間の複数のギャップとの両方を被覆する。換言すれば、連続活性層又は第１の連続活性層及び第２の連続活性層が複数の第１の電極及び第２の電極並びに複数の第１の電極及び第２の電極の各々の間のギャップに亘って全体的に設けられることを理解すべきである。少なくとも一つの例示的な実施形態によれば、連続活性層又は第１の連続活性層及び／又は第２の連続活性層は、有機活性層であってもよく、ドナー材料及び／又はアクセプター材料を含んでもよい。少なくとも一つの例示的な実施形態によれば、太陽電池シート内の全ての活性層は、有機活性層である。ドナー材料は、半導体ポリマー又は半導体の小さな有機分子であってもよい。半導体ポリマーは、例えば、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリカルバゾール、ポリビニルカルバゾール、ポリフェニレン、ポリフェニルビニレン、ポリシラン、ポリチエニレンビニレン、ポリイソチアナフタネン、ポリシクロペンタジチオフェン、ポリシラシクロペンタジチオフェン、ポリシクロペンタジアゾール、ポリチアゾロチアゾール、ポリチアゾール、ポリベンゾチアジアゾール、ポリ（チオフェンオキシド）、ポリ（シクロペンタジチオフェンオキシド）、ポリチアジアゾロキノキサリン、ポリベンゾイソチアゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリチエノチオフェン、ポリ（チエノチオフェンオキシド）、ポリジチエノチオフェン、ポリ（ジチエノチオフェンオキシド）、ポリテトラヒドロ磯インドール及びその共重合体を含むがこれらに限定されない任意の半導体ポリマー及びそれらの誘導体であってもよい。半導体ポリマーは、イソインジゴベースのポリマーであってもよい。更に詳しくは、半導体ポリマーは、例えば、Ｐ３ＨＴ、ＰＴＢ７、ＴＱ１、Ｐ３ＴＩ、ＰＣＤＴＢＴ又はＰｆｆＢＴ４Ｔ−２ＯＤであってもよい。半導体小分子は、少なくとも一つのベンゾジチオフェン基を含む分子、例えば、ＤＲＴＢ−Ｔ又はＢＤＴ３ＴＲであってもよい。アクセプター材料は、例えば、半導体ポリマー又は半導体小分子であってもよい。半導体ポリマーは、例えば、Ｎ２２００又はＰＮＤＩ−Ｔ１０であってもよい。半導体小有機分子は、例えば、フラーレン、フラーレン誘導体、又は（５Ｚ，５’Ｚ）−５,５’−｛（９，９−ジオクチル−９Ｈ−フラーレン−２,７−ジイル）ビス［２，１，３−ベンゾチアジアゾール−７,４−ジイル（Ｚ）メチリリデン］｝ビス（３−エチル−２−チオキソ−１,３−チアゾリジン-4-オン）（ＦＢＲ）又は３，９−ビス（２−メチレン−（３−（１，１−ジシアノメチレン）−インダノン））−５,５,１１,１１−テトラキス（４−ヘキシルフェニル）−ジチエノ［２，３− ｄ：２’；３’−ｄ］−ｓ−インダセノ［１，２−ｂ：５，６−ｂ］ジチオフェン）（ＩＴＩＣ）等の任意の他の半導体小分子であっても���い。フラーレン誘導体は、フェニル−Ｃ６１−酪酸メチルエステル（ＰＣ６１ ＢＭ）、フェニル−Ｃ７１−酪酸メチルエステル（ＰＣ７１ＢＭ）、インデン−Ｃ６０−二付加物（ＩＣＢＡ）、Ｏ−ＩＤＴＢＲ又はＩＣ−Ｃ６ＩＤＴ−ＩＣであってもよい。
【００５５】
発明の少なくとも一つの例示的な実施形態によれば、ドナー材料及びアクセプター材料の混合物をバルクヘテロ接合として設けてもよい。
【００５６】
さらに、電極、接触電極及び活性層を、上述したもの以外の材料及び堆積技術を設けてもよく、その詳細を、参照により本明細書に組み込まれる欧州特許出願公開第３３６４４７４号明細書で見つけることができる。
【００５７】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、少なくとも一つの太陽電池モジュールの各々は、前記第１の接着剤の連続部分又は不連続部分によって囲まれる／区切られる。
【００５８】
本発明の更に別の例示的な実施形態によれば、第１の接着剤層は不連続であってもよく、第２の接着剤層の延在部の一方向に沿って、太陽電池モジュール内の被覆された領域と被覆されていない領域との間の比率は、少なくとも１％又は少なくとも１０％又は少なくとも２０％及び／又は最大４０％又は最大３０％又は最大２５％であってもよい。
【００５９】
本発明の更に別の例示的な実施形態によれば、第２の接着剤は、少なくとも一つの有機活性層の波長範囲内で光学的に透明であることがある。
【００６０】
本発明の更に別の例示的な実施形態によれば、太陽電池シートの製造方法は、少なくとも一つの太陽電池モジュールの各々に、太陽電池モジュール内に空間的に配置された非導電性の第２の接着剤の複数の不連続部分を設けることを更に備えてもよい。
【００６１】
本発明の更に別の例示的な実施形態によれば、太陽電池シートの製造方法は、熱及び圧力によって、第１基板部分及び第２の基板部分を、ロールツーロール方式で一緒に加熱及び加圧することによって積層して、太陽電池モジュールの各々に対して、非導電性の第２の接着剤の複数の不連続部分が太陽電池モジュールの二つの対向する部分を互いに接着することを更に備えてもよい。
【００６２】
本発明の更に別の例示的な実施形態によれば、第１の接着剤及び第２の接着剤は、ＵＶ接着剤／ＵＶ硬化性接着剤であることがある。
【００６３】
本発明のこれらの特徴及び他の特徴は、後に説明する実施形態を参照しながら後に更に明らかになる。
【００６４】
本発明の上記の目的、追加の目的、特徴及び利点は、添付図面と併せて解釈される場合、本発明の実施形態の以下の例示的かつ非限定的な詳細な説明を参照することによってより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１ａ】本発明の少なくとも一つの実施形態による太陽電池ユニットを有する太陽電池シートの概略及び断面上面図を示す。
【図１ｂ】発明の少なくとも一つの実施形態による図１ａの太陽電池ユニットのうちの一つの概略図及び上面断面図を示す。
【図１ｃ】発明の少なくとも一つの実施形態による図１ａの太陽電池ユニットのうちの一つの概略図及び上面断面図を示す。
【図１ｄ】発明の少なくとも一つの実施形態による図１ａの太陽電池ユニットのうちの一つの概略図及び上面断面図を示す。
【図２】本発明の少なくとも一つの実施形態による図１ａの太陽電池ユニットの上部及び下部の概略及び上部断面図を示す。
【図３ａ】本発明の少なくとも一つの実施形態による複数の太陽電池ユニットの概略図及び上面断面図を示す。
【図３ｂ】本発明の少なくとも一つの実施形態による複数の太陽電池ユニットの概略図及び上面断面図を示す。
【図３ｃ】本発明の少なくとも一つの実施形態による複数の太陽電池ユニットの概略図及び上面断面図を示す。
【図３ｄ】本発明の少なくとも一つの実施形態による複数の太陽電池ユニットの概略図及び上面断面図を示す。
【図４】本発明の少なくとも一つの実施形態による様々な接着剤レイアウトの概略図及び上面断面図を示す。
【図５ａ】本発明の少なくとも一つの実施形態による複数の太陽電池の概略図及び上面断面図及び側面断面図を示す。
【図５ｂ】本発明の少なくとも一つの実施形態による複数の太陽電池の概略図及び上面断面図及び側面断面図を示す。
【図５ｃ】本発明の少なくとも一つの実施形態による複数の太陽電池の概略図及び上面断面図及び側面断面図を示す。
【図５ｄ】本発明の少なくとも一つの実施形態による複数の太陽電池の概略図及び上面断面図及び側面断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
本発明の詳細な説明において、本発明の実施形態を、添付図面を用いて説明する。これは、本発明の範囲を決して限定するものではなく、他の状況、例えば、添付図面に示す実施形態以外の太陽電池モジュールを積層するための他のタイプ若しくは変形の方法又は太陽電池モジュールの他のタイプ若しくは変形にも適用可能であることに留意されたい。さらに、本発明の実施形態に関連して言及される特定の特徴は、それらの構成要素を本発明の他の実施形態と一緒に有利に使用できないことを意味するものではない。
【００６７】
以下の説明では、「上側」、「下側」、「外側」等の用語を用いる。これらの用語は、一般的には、図面に示されている視界及び方向を指す。これらの用語は、読者の便宜のためにのみ用いられ、限定するものではない。
【００６８】
図１ａは、第１の基板の上に配置された電極ストライプ５２の第１のセットと、第２の基板の上に配置された電極ストライプの第２のセットと、を備える太陽電池モジュール６を概略的に示し、各セットのストライプは、ギャップ５４によって互いに分離されている。さらに、電極は、第１の基板と第２の基板の間に挟まれ、活性層は、第１の電極のセットと第２の電極のセットの間に挟まれる。さらに、太陽電池モジュールは、生成されたエネルギーを抽出するための第１の電極及び第２の電極又はバスバー５７ａ、５７ｂを備える。
【００６９】
図１ｂは、太陽電池ユニット４の領域を取り囲む／区切る導電性の接着剤又は非導電性の接着剤であってもよい接着剤５によって囲まれるとともに区切られた太陽電池モジュールの一例を示す。接着剤５は、基板を内側部分４ａと外側部分４ｂに分割する。内側部分４ａは、図１ｂに示すように少なくとも一つの太陽電池モジュール６を備える。
【００７０】
図５ｂ〜５ｄにおいて、太陽電池モジュール６は、複数の第１の電極５２が配置された可撓性の第１の基板部分１０と、連続又は不連続の第１の活性層５３と、を備える。第１の基板部分１０は、透明又は半透明であってもよい。第１の基板部分１０及び第１の複数の電極５２は、ロールツーロール方式、例えば、ロールツーロール印刷、ロールツーロールコーティング及びロールツーロール積層に適している。
【００７１】
複数の第１の電極５２を、第１の基板部分１０の上に略平行なストライプとして設ける。複数の第１の電極５２は、基板に沿ってｚ方向に延在する。換言すれば、ストライプの最長の延在部は、ここではz方向になる。図５ａに示すように、第１の基板部分１０及び複数の第１の電極５２の最長の延在部は、ここでは同一方向である。複数の第１の電極５２は、ｘ方向に互いに空間的に分離されるように配置され、その分離は、前記第１の電極５２の間に複数のギャップ５４を形成する。代替の実施形態では、ストライプの最長の延在部は、基板の最長の延在部に対して横方向又は直交する方向であってもよい。更に詳しくは、基板の最長の延在部がｚ方向である場合、複数の第１の電極５２の最長方向は、ｘ方向又はｘとｚの間の任意の方向であってもよい。
【００７２】
太陽電池モジュール６は、特に明記しない限り、第１の基板に関して説明したのと同一構成を有する可撓性の第２の基板部分２０を更に備えてもよい。換言すれば、複数の第２の電極５２２及び第２の連続又は不連続の活性層５３が存在してもよい。
【００７３】
太陽電池モジュール６は、任意選択で各々の第１のバスバー５７ａ及び第２のバスバー５７ｂ又は接触点を備える第１の接触電極５６ａ及び第２の接触電極５６ｂを更に備えてもよい。
【００７４】
種々の層の厚さ、例えば、第１の活性層及び第２の活性層５３又は複数の第１の電極５２又は第２の電極５２が一定の縮尺で描かれていないことに留意されたい。
【００７５】
代替的には、太陽電池モジュール６を、欧州特許出願公開第３３６４４７４号明細書に記載されているように配置してもよい。
【００７６】
図１ｃに示すような別の例では、太陽電池ユニット４は、二つ以上の太陽電池モジュール６を備えてもよい。
【００７７】
図１ｄ及び図１ｅに示す別の例によれば、太陽電池ユニットは、論理回路又はフラットＰＣＢ等の別のタイプの構成要素１０２を更に備える。コンポーネントは、任意選択で接触点１０１に取り付けられる、電子導体１００ａによって太陽電池に接続される又は他のデバイスに接続するための更なる電極１００ｂを備えてもよい。図１ｄでは、太陽電池ユニットは、接着剤が上に塗布されていない状態で示され、図１ｅでは、（好適には、少なくとも電子部品を覆う部分が非導電性である場合に）接着剤が塗布されたときに第２の基板に積層する前の太陽電池ユニットを示す。
【００７８】
図２は、太陽電池シート１の上に太陽電池ユニット４を形成する一例を示しており、太陽電池モジュール６は、下部基板２の上に配置され、上部基板３には、接着剤５が設けられている。
【００７９】
この例の配置では、接着剤５は、ｚ方向に連続的に延在するストライプ７及びｘ方向に延在する交差する連続部分８となるように下側基板２に塗布される。更に詳しくは、ｘ方向及びｚ方向に延在する接着剤の延在部が交わる交差点は、はしご状の外観で太陽電池ユニットの区切られた内部領域４ａを作成する。接着部分５を各々の基板の上に位置合わせしながら上側基板２及び下側基板３を一緒に積層することにより、完成した太陽電池シートが作成される。
【００８０】
一実施形態によれば、接着剤は、太陽電池モジュールの近く（太陽電池から１０ｎｍ〜１ｍｍ以内）に又は太陽電池モジュールの上側に印刷される。その理由は、内面のギャップの最小化が完成品のエアポケットの減少を容易にするからである。
【００８１】
別の実施形態によれば、太陽電池ユニット４の各々を、図３ａに示すように接着剤によって個別に区切ってもよい。この実施形態では、太陽電池ユニット４の各々は、太陽電池ユニットの各々の一つを取り囲む接着境界線によって定義され、境界線は、二つの隣接する太陽電池ユニット４の間にギャップ３１を作成し、接着剤の接着特性を維持しながら太陽電池ユニット４の切断を容易にすることができる。さらに、太陽電池の基板１の接着に必要な接着剤の量を減らすことができる。さらに、図３ｂ及び図３ｃに示すように、太陽電池シート１は、例えば、太陽電池シート１の全領域に亘って完全に又は十分に延在する単一の太陽電池ユニット３３を備えてもよい。単一の太陽電池ユニット３３は、図３ｂに示すように複数の太陽電池モジュール６を備えてもよい又は図３ｃに示すようにユニット全体に亘って延在する単一の太陽電池モジュール６を備えてもよい。太陽電池ユニット４、３３内の各々の太陽電池モジュール６を、接触電極又はバスバー接触点に個別に接続してもよい又は太陽電池モジュールの拡張ネットワークを形成するために直列若しくは並列に電気的に接続してもよい。
【００８２】
太陽電池シート１を製造するために、接着剤の層を、下側基板２と上側基板３の両方に、又は基板の一方のみに設けてもよい。接着剤５を、任意の幾何学的形状又は輪郭で設けてもよく、この場合、円形、三角形又は長方形が基本的な例である。図４に示すように、接着剤５を、例えば、連続線４１、破線４２又は製造プロセスに望まれる他の任意のレイアウト４３で連続的に塗布してもよい。接着剤層を、図４に見えるように、互いに対して決定された分離ギャップで配置した個別の部分４３として基板の上に塗布してもよい。しかしながら、下側基板２及び上側基板３の接着又は積層の工程の後に上記の方法のいずれかで塗布された接着剤５が太陽電池ユニット４を区切る連続境界４４を形成することが有利である。区切り境界４４は、太陽電池モジュール４の内側部分４ａと外側部分４ｂの間の障壁として機能し、太陽電池ユニットと外部環境の間の分離を維持するように機能してもよい。例えば、ユニット内の湿度条件を、周囲湿度に対して特定のレベルに保たれるように設定してもよい。さらに、障壁は、太陽電池モジュールに侵入して破壊する可能性のあるほこり粒子等の外部汚染物質又はスモッグ、煤等の大気粒子状物質からユニットを保護する。換言すれば、接着剤層は、太陽電池シート１の機械的安定性を改善することに加えて太陽電池ユニット４を外部環境から保護する防護壁として機能する。
【００８３】
一例によれば、境界４４は、太陽電池ユニットを取り囲む及び／又は区切る第１のラインを備える。この第１のラインに加えて、境界は、太陽電池ユニットを取り囲む及び／又は区切る第２のラインも備え、この第２のラインは、好適には、前記第１のラインの近くに配置される。一実施形態によれば、ラインの各々は、太陽電池ユニットを部分的にしか取り囲まないが、それらは、一緒になって太陽電池ユニットを完全に取り囲む。別の実施形態によれば、ラインの一方又は両方は、太陽電池ユニットを完全に取り囲む。第１のライン及び第２のラインは、同一の又は異なる接着剤であってもよい。ラインの一方は、例えば、湿気の通過を減少させるように設計された疎水性接着剤から構成され、ラインの他方は、例えば、酸素の通過を減少させるように設計された酸素透過性の低い接着剤で構成される。ラインは、疎水性の接着剤と、ラインの延在部に沿った低酸素透過性を有する接着剤との交互配置された又は交互に生じる部分も備えてもよい。
【００８４】
ラインは、設計された透過性、すなわち、疎水性の接着剤に対する透湿性があってもよい。この第２のラインは太陽電池ユニットを部分的又は完全に取り囲むのに対し、第１のラインは太陽電池ユニットを完全に取り囲む。第１のライン及び第２のラインをｄｉで配置してもよい。
【００８５】
図５ａの太陽電池モジュールの上面断面図に示すような別の例示的な実施形態では、太陽電池モジュール６は、太陽電池モジュール内の各々に配置された接着剤の個別の部分５１を有してもよい。そのような部分を、基板部分１０、２０の上に様々な空間分布で配置してもよい。例えば、図５ｂに、下側基板部分に五つの太陽電池を有する図５ａの同一の太陽電池モジュール６の断面側面図を示す。この実施形態では、接着剤の部分５１は、隣接する電極５２、５２２の間に作成されたギャップ５４内に配置される。この例の不連続接着剤は、非導電性材料である。上述したように、太陽電池モジュール６は、任意選択で、第２の基板部分の上の連続又は不連続の活性層５３を有してもよい又は有しなくてもよい。この例では、活性層５３は、第１の基板部分１０の上にのみ設けられる。
【００８６】
図５ｃ〜ｄに示す別の例示的な実施形態では、活性層５３は、不連続であってもよく、第１の電極及び第２の電極を、第１の基板部分１０及び第２の基板部分２０の上の隣接する電極のギャップ５４内に配置された導電体５５を介して接続してもよい。この場合、接着剤を、第１の基板部分１０及び第２の基板部分２０の第１の活性層５３１及び／又は第２の活性層（図示せず）の上に配置してもよい。任意選択で、接着剤は、モジュールの機能に影響を及ぼさないようにするために太陽電池の動作波長内で透明である。
【００８７】
図５ｄに示す更に別の例では、図５ｃの同一の太陽電池モジュール６において、接着剤の不連続部分５１を、接触電極５６ａ、６６ｂの間のギャップ５４内、第１の活性層とバスバー接触点５７ａ、５７ｂの間のギャップ５４内又は接触電極５６ａ、６６ｂとバスバー接触点５７ａ、５７ｂの間のギャップ５４内に配置してもよい。
【００８８】
当業者は、本明細書に記載の実施形態の多くの変更が添付の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲から逸脱することなく可能であることを理解している。例えば、用いられる複数の接着剤のストライプを、上記例で説明した位置並びに幾何学形状及び配置で基板の上に設けてもよい。さらに、第１の電極及び第２の電極のような太陽電池ユニットの他の構成要素は、例えば、図に示した曲率以外の任意の曲率であってもよい。それらを、最長の延在部がｘ方向とｚ方向との間の任意の方向になるように堆積してもよい。したがって、それらを、基板の最長の延在部に平行にする必要も垂直にする必要もない。当業者は他の導電材料又は半導体材料を太陽電池モジュールの電極と活性層のいずれかとして用いてもよいことも理解している。
【図１ａ−１ｆ】
2022500855.tif 000003
【図２】
2022500855.tif 000004
【図３ａ−３ｄ】
2022500855.tif 000005
【図４】
2022500855.tif 000006
【図５ａ−５ｄ】
2022500855.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和2年7月13日(2020.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板及び第２の基板（２，３）を備える太陽電池シート（１）であって、前記第１の基板及び前記第２の基板（２，３）は、可撓性であるとともにロールツーロール印刷に適しており、前記太陽電池シート（１）は、一つ以上の自己完結型の太陽電池ユニット（４）を更に備え、自己完結型の前記太陽電池ユニット（４）の各々は、一つ以上の太陽電池モジュール（６）を備え、前記太陽電池モジュール（６）の各々は、複数の直列に接続された太陽電池を備え、
前記太陽電池モジュール（６）の各々は、
可撓性の前記第１の基板（２）の第１の基板部分（１０）及び前記第２の基板（３）の第２の基板部分（２０）と、
前記第１の基板部分と前記第２の基板部分（１０，２０）の間に配置された複数の第１の電極（５２）及び複数の第２の電極（５２２）と、
前記複数の第１の電極（５２）と前記複数の第２の電極（５２２）との間に配置された少なくとも一つの有機活性層（５３）と、
を備える太陽電池シート（１）において、
少なくとも一つの第１の接着剤（５）の連続ライン又はストライプは、前記太陽電池ユニット（４）の各々を取り囲み、前記少なくとも一つの第１の接着剤の連続ライン又はストライプの厚さは、前記第１の基板及び前記第２の基板に直交する方向で最大で１０μｍである、太陽電池シート（１）。
【請求項２】
非導電性の第２の接着剤の複数の不連続部分を、前記太陽電池モジュール（６）の各々の内に空間的に配置した、請求項１に記載の太陽電池シート（１）。
【請求項３】
前記第１の接着剤（５）は、導電性又は非導電性であり、及び／又は、前記第１の接着剤（５）は、少なくとも部分的に外側の線及び内側の線を形成し、前記外側の線と前記内側の線のうちの任意選択の一方は、他方より高い疎水性を有し、前記外側の線と前記内側の線のうちの任意選択の他方は、一方より高い酸素透過性を有する、請求項１又は２に記載の太陽電池シート（１）。
【請求項４】
前記第１の接着剤及び／又は前記第２の接着剤は、疎水性接着剤である、請求項２又は３に記載の太陽電池シート（１）。
【請求項５】
前記少なくとも一つの第１の接着剤のライン又はストライプの前記厚さは、少なくとも１０ｎｍである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池シート（１）。
【請求項６】
前記少なくとも一つの第１の接着剤の連続ライン又はストライプは、前記第１の基板及び前記第２の基板に平行な方向で少なくとも１０μｍ及び／又は最大０．１ｍｍの幅を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池シート（１）。
【請求項７】
前記少なくとも一つの太陽電池モジュール（６）の各々は、前記第１の接着剤（５）の連続部分又は非連続部分によって囲まれる／区切られる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の太陽電池シート（１）。
【請求項８】
前記第２の接着剤の層は、不連続であり、前記太陽電池モジュール内の前記第２の接着剤によって被覆された領域と前記第２の接着剤によって被覆されていない領域との間の比率は、少なくとも１％又は少なくとも１０％又は少なくとも２０％である、及び／又は、最大４０％又は最大３０％又は最大２５％である、請求項２又は任意選択的な請求項３〜７のいずれか一項に記載の太陽電池シート（１）。
【請求項９】
前記第２の接着剤は、前記少なくとも一つの有機活性層（５３）の波長範囲内で光学的に透明又は半透明である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池シート（１）。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の太陽電池シート（１）の製造方法であって、前記太陽電池シート（１）は、一つ以上の自己完結型の太陽電池ユニット（４）を備え、自己完結型の前記太陽電池ユニット（４）の各々は、一つ以上の太陽電池モジュール（６）を備え、
ロールツーロール堆積に適した可撓性の第１の基板部分及び第２の基板部分（１０，２０）を設けることと、
前記太陽電池モジュール（６）の各々に対して、
前記第１の基板の所定の部分に第１の電極（５２）のセットを設けることと、
前記第２の基板の所定の部分に第２の電極（５２２）のセットを設けることと、
前記第１の電極のセットと前記第２の電極のセットのうちの一方（５２，５２２）に第１の有機活性層（５３）を設け、任意選択で、前記第１の電極のセットと前記第２の電極のセットのうちの他方（５２，５２２）に第２の有機活性層を設けることと、
を有することと、
前記第１の基板及び／又は前記第２の基板（２，３）の上に接着剤（５）の少なくとも一つの層を設け、前記接着剤の少なくとも一つの層は、連続的又は不連続であり、前記一つ以上の太陽電池ユニット（４）の各々を取り囲むことと、
前記第１の基板部分及び前記第２の基板部分（２，３）を、ロールツーロール方式で一緒に加熱及び加圧することによって積層して、
前記接着剤（５）の第１の層は、前記第１の基板及び前記第２の基板（２，３）を互いに接着し、
前記太陽電池モジュール（６）の各々に対して、
前記活性層（５３）を、複数の前記第１の電極と複数の前記第２の電極（５２，５２２）の間に電気的に接触するように空間的に配置することと、
を備え、
前記積層の後、前記接着剤（５）の少なくとも一つの層は、少なくとも一つの連続ライン又はストライプを形成し、前記少なくとも一つの連続ライン又はストライプは、太陽電池ユニット（４）の各々を取り囲み、前記少なくとも一つの連続ライン又はストライプの厚さは、前記基板に直交する方向で最大で１０μｍである、太陽電池シート（１）の製造方法。
【請求項１１】
前記第１の接着剤の厚さは、前記積層の後に最大で１０μｍである、請求項１０に記載の太陽電池シート（１）の製造方法。
【請求項１２】
前記少なくとも一つの太陽電池モジュール（６）の各々に、前記太陽電池モジュール内に空間的に配置された非導電性の第２の接着剤の複数の不連続部分を設けることを更に備える、請求項１０又は１１に記載の太陽電池シート（１）の製造方法。
【請求項１３】
太陽電池モジュールの各々について、非導電性の前記第２の接着剤の不連続部分のうちの一つが前記太陽電池モジュールの二つの対向する部分を互いに接着するように、前記第１の基板部分及び前記第２の基板部分（１０，２０）を、ロールツーロール方式で一緒に加熱及び加圧することによって積層することを更に備える、請求項１２に記載の太陽電池シート（１）の製造方法。
【請求項１４】
乾燥後の前記第１の接着剤及び／又は前記第２の接着剤は、前記第１の基板及び前記第２の基板に平行な方向で少なくとも１０ｎｍ及び／又は最大１ｍｍの幅を有する、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の太陽電池シート（１）。
【国際調査報告】
2022500855.tif 000008
2022500855.tif 000009