(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に第一光起電力ユニットを配置し、前記第一光起電力ユニット上に、前記第一光起電力ユニットと並列に接続された第二光起電力ユニットを配置した複合式光起電力構造であって、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットにおいて、上表層および下表層は、一方が透明電子伝達層であり、他方が透明正孔伝達層であり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットにおいて、前記上表層および前記下表層の間には透明主動層が配置されており、
前記透明基板の表面上には第一透明電極層および第二透明電極層を設置し、前記第一透明電極層および前記第二透明電極層は互いに絶縁されており、前記第一光起電力ユニットは前記下表層を前記第二透明電極層に接触する形態で前記第二透明電極層上に設置し、
前記第一光起電力ユニットの前記上表層箇所には前記第一透明電極層と電気的に接続した第一透明導電層を被覆設置し、
前記第二光起電力ユニットは前記下表層を前記第一透明導電層と接触する形態で前記第一透明導電層上に設置し、
前記第二光起電力ユニットの前記上表層箇所には前記第二透明電極層と電気的に接続した第二透明導電層を被覆設置し、
前記第一透明導電層は前記第一光起電力ユニット側面に沿って前記第一透明電極層まで延び、前記第一光起電力ユニット側面と前記第一透明導電層の間は第一絶縁層を設置し、
前記第二透明導電層は前記第二光起電力ユニット側面、前記第一透明導電層側面および前記第一光起電力ユニット側面に沿って前記第二透明電極層まで延び、前記第二光起電力ユニット側面、前記第一透明導電層側面および前記第一光起電力ユニット側面と前記第二透明導電層の間には、第二絶縁層を設置する、
複合式光起電力構造。
【請求項２】
前記透明基板の表面において、前記第一透明電極層および前記第二透明電極層との間に光学硬化層を設置する、
請求項１記載の複合式光起電力構造。
【請求項３】
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットである、
請求項１または２記載の複合式光起電力構造。
【請求項４】
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットである、
請求項１または２記載の複合式光起電力構造。
【請求項５】
前記第一光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、前記第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットである、
請求項１または２記載の複合式光起電力構造。
【請求項６】
前記第一光起電力ユニットは、ペロブスカイト光起電力ユニットであり、前記第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットである、
請求項１または２記載の複合式光起電力構造。
【請求項７】
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はＰＥＩまたはＰＥＩＥであり、厚みは０.５〜１０ｎｍであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層はＰＥＤＯＴおよびＰＳＳを混合したものであり、厚みは１００〜５００ｎｍであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明主動層はＰ３ＨＴおよびＰＣＢＭを混合したもの、またはＰＣＰＤＴＢＴおよびＰＣＢＭを混合したものであり、厚みは１００〜５００ｎｍである、
請求項１または２記載の複合式光起電力構造。
【請求項８】
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はＰＥＤＯＴおよびＰＳＳに依る混合か、またはＰ３ＨＴまたはＰＴＡＡから構成され、厚みは１００〜５００ｎｍであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層はＰＤＰＰ３ＴおよびＰＣＢＭを含み混合したものであり、厚みは１〜１００ｎｍであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明主動層はＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３、ＣｓＰｂＢｒ３、ＣｓＰｂＩ３、ＦＡＰｂＩ３、ＦＡＰｂＢｒ３のうちの一つ、またはそれらを組合せて混ぜたもので構成され、厚みは２００〜８００ｎｍである、
請求項１または２記載の複合式光起電力構造。
【請求項９】
前記第一光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、前記第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はＰＥＩまたはＰＥＩＥであり、厚みは０.５〜１０ｎｍであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層はＰＥＤＯＴおよびＰＳＳを混合したものであり、厚みは１００〜５００ｎｍであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明主動層はＰ３ＨＴおよびＰＣＢＭを混合したもの、またはＰＣＰＤＴＢＴおよびＰＣＢＭを混合したものであり、厚みは１００〜５００ｎｍであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はＰＥＤＯＴおよびＰＳＳを混合したもの、またはＰ３ＨＴまたはＰＴＡＡから構成され、厚みは１００〜５００ｎｍであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層はＰＤＰＰ３ＴおよびＰＣＢＭを含み混合したものであり、厚みは１〜１００ｎｍであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明主動層はＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３、ＣｓＰｂＢｒ３、ＣｓＰｂＩ３、ＦＡＰｂＩ３、ＦＡＰｂＢｒ３のうちの一つ、またはそれらを組合せて混ぜたものから構成され、厚みは２００〜８００ｎｍである、
請求項１または２記載の複合式光起電力構造。
【請求項１０】
前記第一光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットであり、前記第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はＰＥＤＯＴおよびＰＳＳを混合したもの、またはＰ３ＨＴおよびＰＣＢＭを混合したものであり、厚みは１００〜５００ｎｍであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層はＰＤＰＰ３ＴおよびＰＣＢＭを含み混合したものであり、厚みは１〜１００ｎｍであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明主動層はＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３、ＣｓＰｂＢｒ３、ＣｓＰｂＩ３、ＦＡＰｂＩ３、ＦＡＰｂＢｒ３のうちの一つ、またはそれらを組合せて混ぜたものから構成され、厚みは２００〜８００ｎｍであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はＰＥＩまたはＰＥＩＥであり、厚みは０.５〜１０ｎｍであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層はＰＥＤＯＴおよびＰＳＳを混合したものであり、厚みは１００〜５００ｎｍであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明主動層はＰ３ＨＴおよびＰＣＢＭを混合したもの、またはＰＣＰＤＴＢＴおよびＰＣＢＭを混合したものであり、厚みは１００〜５００ｎｍである、
請求項１または２記載の複合式光起電力構造。
【請求項１１】
前記第一透明電極層および前記第二透明電極層は、ＩＴＯ、ＩＺＯまたはＡＺＯであり、厚みは５０〜２００ｎｍである、
請求項１または２記載の複合式光起電力構造。
【請求項１２】
前記第一透明導電層はＡｇ、Ａｕ、ＰｔまたはＰｄであり、厚みは５０〜２００ｎｍである、
請求項１または２記載の複合式光起電力構造。
【請求項１３】
前記第二透明導電層はＡｇ、Ａｕ、ＰｔまたはＰｄで、厚みは５０〜２００ｎｍである、
請求項１または２記載の複合式光起電力構造。
【請求項１４】
前記光学硬化層はアクリル、エポキシ樹脂、二酸化ケイ素のうちの一つ、またはその組合せであり、厚みは１μm〜５μmである、
請求項２記載の複合式光起電力構造。
【請求項１５】
前記第一絶縁層および前記第二絶縁層はポリエステルポリマー（Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒｓ  ｐｏｌｙｍｅｒ）である、
請求項１または２記載の複合式光起電力構造。
【請求項１６】
以下のステップを包含する複合式光起電力構造の製造方法であって、前記ステップは、
透明電極層材を設置し、それは透明基板を提供し、前記透明基板の表面に予め設定した厚みの前記透明電極層材を設置するａステップと、
第一光起電力ユニットを設置し、それは前記透明電極層材上に前記第一光起電力ユニットの各層の材料を順番に設置し、前記第一光起電力ユニットの上表層および下表層は、それぞれ透明電子伝達層および透明正孔伝達層であり、且つ前記第一光起電力ユニットの前記上表層および前記下表層の間には透明主動層を設置するｂステップと、
第一絶縁層を設置し、それは前記第一光起電力ユニットの上表層に前記透明電極層材を貫通する少なくとも一第一絶縁材通路を成形し、且つ各前記第一絶縁材通路に絶縁材を充填し、各前記第一絶縁材通路に前記第一絶縁層を成形し、そして前記透明電極層材エリアを、各前記第一絶縁層で前記第一光起電力ユニット下方に相対する第一透明電極層および前記第一光起電力ユニット外部に相対する第二透明電極層に仕切るｃステップと、
第一透明導電層を設置し、それは各前記第一絶縁層の側面位置に前記第一光起電力ユニットの前記上表層から前記透明電極層材まで貫通する第一透明導電材通路を成形し、且つ前記第一光起電力ユニットの前記上表層表面および各前記第一透明導電材通路に透明導電材を被覆し、前記第一光起電力ユニットの前記上表層で被覆設置し且つ前記第一絶縁層の各側面に沿って前記第一透明電極層と電気的に接続した第一透明導電層を成形するｄステップと、
第二光起電力ユニットを設置し、それは前記第一光起電力ユニット最上面の前記第一透明導電層上に前記第二光起電力ユニットの各層の材料を順番に設置し、前記第二光起電力ユニットの上表層および下表層は、それぞれ透明電子伝達層および透明正孔伝達層であり、且つ前記第二光起電力ユニットの前記上表層および前記下表層の間に透明主動層を設置するｅステップと、
第二絶縁層を設置し、前記第二光起電力ユニットの前記上表層に前記透明電極層材へ貫通する少なくとも一つの第二絶縁材通路を成形し、且つ各前記第二絶縁材通路を絶縁材で被覆し、各前記第二絶縁材通路内に前記第二絶縁層を成形するｆステップと、
第二透明導電層を設置し、それは前記第二絶縁層の各側面位置に前記第二光起電力ユニットの前記上表層から前記透明電極層材へ貫通する第二透明導電材通路を成形し、且つ前記第二光起電力ユニットの前記上表層表面および各前記第二透明導電材通路内に透明導電材を被覆設置し、前記第二光起電力ユニットの前記上表層で被覆設置し且つ前記第二絶縁層の各側面に沿って前記第二透明電極層と電気的に接続した第二透明導電層を成形するｇステップと、
完成品エリアを仕切り、それは前記第二透明導電層表面に前記透明電極層材へ貫通するカッティング通路を成形し、さらに複合式光起電力構造は前記透明基板上で、前記第一光起電力ユニットと重置並列配置した少なくとも一つの前記第二光起電力ユニットに仕切るｈステップと、
である、
複合式光起電力構造の製造方法。
【請求項１７】
前記複合式光起電力構造の製造方法は前記透明基板の表面に光学硬化層を設置し、前記透明電極層材は前記光学硬化層の上に設置する、
請求項１６記載の複合式光起電力構造の製造方法。
【請求項１８】
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットである、
請求項１６または１７記載の複合式光起電力構造の製造方法。
【請求項１９】
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットである、
請求項１６または１７記載の複合式光起電力構造の製造方法。
【請求項２０】
前記第一光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、前記第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットである、
請求項１６または１７記載の複合式光起電力構造の製造方法。
【請求項２１】
前記第一光起電力ユニットは、ペロブスカイト光起電力ユニットであり、前記第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットである、
請求項１６または１７記載の複合式光起電力構造の製造方法。
【請求項２２】
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はＰＥＩまたはＰＥＩＥをスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の熱で３分間乾燥させて成形され、厚みは０.５〜１０ｎｍであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層は溶媒で希釈したＰＥＤＯＴおよびＰＳＳを混合したもので、それはアルコール類で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形され、厚みは１００〜５００ｎｍであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明主動層は溶媒で希釈したＰ３ＨＴおよびＰＣＢＭを混合するか、またはＰＣＰＤＴＢＴおよびＰＣＢＭを混合し、オルトキシレンで希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において３分間乾燥させて成形され、厚みは１００〜５００ｎｍである、
請求項１６または１７記載の複合式光起電力構造の製造方法。
【請求項２３】
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はＰＥＤＯＴおよびＰＳＳを混合するか、またはＰ３ＨＴまたはＰＴＡＡから構成され、スロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形され、厚みは１００〜５００ｎｍであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層はＰＤＰＰ３ＴおよびＰＣＢＭを含み混合したもので溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形され、厚みは１〜１００ｎｍであり、
前記第一光起電力ユニットおよび前記第二光起電力ユニットの前記透明主動層はＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３、ＣｓＰｂＢｒ３、ＣｓＰｂＩ３、ＦＡＰｂＩ３、ＦＡＰｂＢｒ３のうちの一つ、またはそれらを組合せて混ぜたものを溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形され、厚みは２００〜８００ｎｍである、
請求項１６または１７記載の複合式光起電力構造の製造方法。
【請求項２４】
前記第一光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、前記第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットであり、
前記第一光起電力ユニットの透明電子伝達層はＰＥＩまたはＰＥＩＥをスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の熱で３分間乾燥させた後、成形され、厚みは０.５〜１０ｎｍであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層は溶媒で希釈したＰＥＤＯＴおよびＰＳＳを混合したもので、それはアルコール類で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形され、厚みは１００〜５００ｎｍであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明主動層は溶媒で希釈したＰ３ＨＴおよびＰＣＢＭを混合するか、またはＰＣＰＤＴＢＴおよびＰＣＢＭを混合し、オルトキシレンで希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において３分間乾燥させて成形され、厚みは１００〜５００ｎｍであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はＰＥＤＯＴおよびＰＳＳを混合するか、またはＰ３ＨＴまたはＰＴＡＡをスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形され、厚みは１００〜５００ｎｍであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層はＰＤＰＰ３ＴおよびＰＣＢＭを含み混合したもので溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形され、厚みは１〜１００ｎｍであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明主動層はＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３、ＣｓＰｂＢｒ３、ＣｓＰｂＩ３、ＦＡＰｂＩ３、ＦＡＰｂＢｒ３のうちの一つ、またはそれらを組合せて混ぜたものを溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形され、厚みは２００〜８００ｎｍである、
請求項１６または１７記載の複合式光起電力構造の製造方法。
【請求項２５】
前記第一光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットであり、前記第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はＰＥＤＯＴおよびＰＳＳを混合するか、またはＰ３ＨＴまたはＰＴＡＡをスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形され、厚みは１００〜５００ｎｍであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層はＰＤＰＰ３ＴおよびＰＣＢＭを含み混合したもので溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形され、厚みは１〜１００ｎｍであり、
前記第一光起電力ユニットの前記透明主動層はＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３、ＣｓＰｂＢｒ３、ＣｓＰｂＩ３、ＦＡＰｂＩ３、ＦＡＰｂＢｒ３のうちの一つ、またはそれらを組合せて混ぜたものを溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形され、厚みは２００〜８００ｎｍであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明電子伝達層はＰＥＩまたはＰＥＩＥをスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の熱で３分間乾燥させた後、成形され、厚みは０.５〜１０ｎｍであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明正孔伝達層は溶媒で希釈したＰＥＤＯＴおよびＰＳＳを混合したもので、それはアルコール類で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形され、厚みは１００〜５００ｎｍであり、
前記第二光起電力ユニットの前記透明主動層は溶媒で希釈したＰ３ＨＴおよびＰＣＢＭを混合するか、またはＰＣＰＤＴＢＴおよびＰＣＢＭを混合したもので、オルトキシレンで希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において３分間乾燥させて成形され、厚みは１００〜５００ｎｍである、
請求項１６または１７記載の複合式光起電力構造の製造方法。
【請求項２６】
前記透明電極層材はＩＴＯ、ＩＺＯまたはＡＺＯであり、厚みは５０〜２００ｎｍである、
請求項１６または１７記載の複合式光起電力構造の製造方法。
【請求項２７】
前記第一透明導電層はＡｇ、Ａｕ、ＰｔまたはＰｄであり、厚みは５０〜２００ｎｍである、
請求項１６または１７記載の複合式光起電力構造の製造方法。
【請求項２８】
前記第二透明導電層は、Ａｇ、Ａｕ、ＰｔまたはＰｄであり、厚みは５０〜２００ｎｍである、
請求項１６または１７記載の複合式光起電力構造の製造方法。
【請求項２９】
前記光学硬化層は、アクリル、エポキシ樹脂、二酸化ケイ素のうちの一つ、またはその組合せであり、厚みは１μｍ〜５μｍである、
請求項１７記載の複合式光起電力構造の製造方法。
【請求項３０】
前記第一絶縁層および前記第二絶縁層は、ポリエステルポリマーを９０〜１４０℃の熱でプリントコーティングして１０分間乾燥させて成形する、
請求項１６または１７記載の複合式光起電力構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電技術に関し、特に全方向の集光ゲイン光電反応面積を大幅に高めて有効に電流量を増やし、構造全体の厚みに影響を与えず、且つ工程コストが低い複合式光起電力構造およびそれに関連する複合式光起電力構造の製造方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜電池の研究は、再生可能エネルギーの中で人々が注目する一つの方向である。しかし、現在の商品化されている太陽電池の殆どはシリコンを主要材料にしており、薄膜電池はその工程が簡単で、材質が軽量、可撓性がある等の特性によって、業界や学術界に於いて注目を集める。
【０００３】
現在、薄膜電池を製造する時、太陽電池フィルムを製造するための技術手段として、コーティング（Ｃｏａｔｉｎｇ）を用いることができ、該薄膜は良好な平坦性と均一性を有することを長所とする。また更にＲ２Ｒ（ロール・ツー・ロール、Ｒｅｅｌ−ｔｏ−Ｒｅｅｌ、またはＲｏｌｌ−ｔｏ−Ｒｏｌｌ）工程でもよく、それは即ち潜在力を備えた大面積で太陽電池を製造する技術を用い、フレキシブルディスプレイ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｄｉｓｐｌａｙ）の製造のように、産業界では既に対応しており、フレキシブルディスプレイ「軟性」の特性にもとづいており、Ｒ２Ｒ工程は即ち良好に運用され、低コストの下でこれら可塑性、軽量、耐衝撃性等を有する長所を形成することができる。
【０００４】
薄膜電池の光電変換装置は、多くの構造があり、そのうち一種は有機ポリマー光起電力構造、またはペロブスカイト光起電力構造と呼ばれており、その関連構造は、図１に示すとおりである。それは主に透明基板１１上に光起電力ユニット１２を設置し、該光起電力ユニット１２の上表層１２３および下表層１２１は、それぞれ透明電子伝達層および透明正孔伝達層であり、且つ該上表層１２３および該下表層１２１の間には透明主動層１２２を設置する。
【０００５】
そのうち、該透明基板１１の表面上には絶縁状態にした第一透明電極層１３１および第二透明電極層１３２を設置し、該光起電力ユニット１２は該第二透明電極層１３２上に設置し、該光起電力ユニット１２の該上表層１２３箇所に該第一透明電極層１３１と電気的に接続した透明導電層１４１を被せ、該光起電力ユニット１２側面と該透明導電層１４１の間に絶縁層１４２を設置する。
【０００６】
図１のような公知の光起電力構造において、光電変換は光周波数帯の広さが適し、構造が薄く、１８０℃以下の工程条件で作業でき、更に前述の低照度で光電変換できる等という多くの長所を備えるものの、低照度環境下において入射光源照度が低いために制限を受け、たとえ実効的な高光電変換効率でも、変換の電流出力が低いという短所がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、全方向の集光ゲイン光電反応面積を大幅に広げることができ、有効に電流量を増やし、全体構造の厚みに影響を与えず、且つ工程コストが低い複合式光起電力構造およびそれに関連する複合式光起電力構造の製造方法を提供することを本発明の主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の複合式光起電力構造は、透明基板上に第一光起電力ユニットを設置し、該第一光起電力ユニット上に該第一光起電力ユニットと並列配置した第二光起電力ユニットを重置する。該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットの上表層および下表層は、それぞれ透明電子伝達層および透明正孔伝達層であり、該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニット且つ各々に属する上表層および下表層の間には、透明主動層を設置する。そのうち、該透明基板の表面上には絶縁状態の第一透明電極層および第二透明電極層を設置し、該第一光起電力ユニットは、その下表層と該第二透明電極層を接触させる形態で該第二透明電極層上に設置するものである。該第一光起電力ユニットの上表層箇所には該第一透明電極層と電気的に接続した第一透明導電層を被覆設置する。該第二光起電力ユニットは、その下表層と該第一透明導電層を接触させる形態で該第一透明導電層上に設置したものである。該第二光起電力ユニットの上表層箇所には、該第二透明電極層と電気的に接続した第二透明導電層を被覆設置する。該第一透明導電層は該第一光起電力ユニット側面に沿って該第一透明電極層まで延び、該第一光起電力ユニット側面と該第一透明導電層の間は第一絶縁層を設置する。該第二透明導電層は該第二光起電力ユニット側面、該第一透明導電層側面および該第一光起電力ユニット側面に沿って該第二透明電極層まで延び、該第二光起電力ユニット側面、該第一透明導電層側面および該第一光起電力ユニット側面と該第二透明導電層の間は第二絶縁層を設置する。
【０００９】
上述技術的特徴を利用し、全方向の集光ゲイン光電反応面積を大幅に広げることができ、更に有効に電流量を増やし、全体構造の厚みに影響を与えず、且つ工程コストが低い複合式光起電力構造を提供できる。
【００１０】
上述の技術的特徴によると、該複合式光起電力構造は該透明基板の表面と該第一透明電極層および該第二透明電極層の間に光学硬化層を設置する。
【００１１】
上述の技術的特徴によると、該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットである。
【００１２】
上述の技術的特徴によると、該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットである。
【００１３】
上述の技術的特徴によると、該第一光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、該第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットである。
【００１４】
上述の技術的特徴によると、該第一光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットであり、該第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットである。
【００１５】
上述の技術的特徴によると、該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットである。該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットの透明電子伝達層はＰＥＩ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｉｍｉｎｅ）、ＰＥＩＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｉｍｉｎｅ  ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅｄ）を主成分としてスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の熱で３分間乾燥させた後成形する時、厚みは０.５〜１０ｎｍが良い。該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットの透明正孔伝達層は、溶媒で希釈したＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（Ｐｏｌｙ（３、４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）−ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））を主成分（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）として、複数のＥＤＯＴ（３、４-エチレンジオキシチオフェンモノマー）のポリマーおよび複数のポリスチレンスルホン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ−ｐ−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ、ＰＳＳ）を混合したものを含み、アルコール類または極性溶媒（例えばエタノール）で希釈した後スロットダイコーティングし９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットの透明主動層は溶媒で希釈したＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭ、ＰＣＰＤＴＢＴ/ＰＣＢＭ（ｐｏｌｙ［２、６−（４、４−ｂｉｓ−（２−ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ）−４Ｈ−ｃｙｃｌｏｐｅｎｔａ［２、１−ｂ；３、４−ｂ′］ｄｉｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）−ａｌｔ−４、７−（２、１、３−ｂｅｎｚｏｔｈｉａｄｉＡＺＯｌｅ）］：ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ  ａｃｉｄ  ｍｅｔｈｙｌ  ｅｓｔｅｒ）でもよく、そのうちＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭは複数のポリ（３-ヘキシルチオフェン）（ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、 Ｐ３ＨＴ（ｐ型材料））半導体ポリマーおよび複数のフェニル-Ｃ６１-酪酸メチル（ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ  ａｃｉｄ  ｍｅｔｈｙｌ  ｅｓｔｅｒ、 ＰＣＢＭ（ｎ型材料））を混合したもので、オルトキシレンで希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において３分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。
【００１６】
上述の技術的特徴によると、該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットである。該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットの透明電子伝達層はＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、Ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（Ｐ３ＨＴ）およびＰｏｌｙ（ｂｉｓ（４−ｐｈｅｎｙｌ）（２、４、６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｅ）（ＰＴＡＡ）によってスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットの透明正孔伝達層はＰＤＰＰ３Ｔ：ＰＣＢＭを含む主成分を溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１〜１００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットの透明主動層はＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３、ＣｓＰｂＢｒ３、ＣｓＰｂＩ３、ＦＡＰｂＩ３（Ｆｏｒｍａｍｉｄｉｎｉｕｍ  Ｌｅａｄ  Ｉｏｄｉｄｅ）、ＦＡＰｂＢｒ３（Ｆｏｒｍａｍｉｄｉｎｉｕｍ  Ｌｅａｄ  Ｂｒｏｍｉｄｅ）のうちの一つ、またはその組合せを溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは２００〜８００ｎｍが良い。
【００１７】
上述の技術的特徴によると、該第一光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、該第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットである。該第一光起電力ユニットの透明電子伝達層はＰＥＩ、ＰＥＩＥを主成分としてスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の熱で３分間乾燥させた後、成形する時、厚みは０.５〜１０ｎｍが良い。該第一光起電力ユニットの透明正孔伝達層は溶媒で希釈したＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを主成分（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）としてもよく、それは複数のＥＤＯＴ（３、４-エチレンジオキシチオフェンモノマー）のポリマー（ＰＥＤＯＴ）および複数のポリスチレンスルホン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ−ｐ−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ、ＰＳＳ）を混合したものを含み、アルコール類または極性溶媒（例えばエタノール）で希釈した後スロットダイコーティングし９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニットの透明主動層は溶媒で希釈したＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭ、ＰＣＰＤＴＢＴ/ＰＣＢＭでもよく、そのうちＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭは複数のポリ（３-ヘキシルチオフェン）（ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、Ｐ３ＨＴ（ｐ型材料））半導体ポリマーおよび複数のフェニル−Ｃ６１−酪酸メチル（ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ  ａｃｉｄ  ｍｅｔｈｙｌ  ｅｓｔｅｒ、 ＰＣＢＭ（ｎ型材料））を混合したもので、オルトキシレンで希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において３分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニットの透明電子伝達層はＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、Ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（Ｐ３ＨＴ）およびＰｏｌｙ（ｂｉｓ（４−ｐｈｅｎｙｌ）（２、４、６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｅ）（ＰＴＡＡ）で スロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニットの透明正孔伝達層はＰＤＰＰ３Ｔ：ＰＣＢＭを含む主成分を溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１〜１００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニットの透明主動層はＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３、ＣｓＰｂＢｒ３、ＣｓＰｂＩ３、ＦＡＰｂＩ３、ＦＡＰｂＢｒ３のうちの一つ、またはその組合せを溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは２００〜８００ｎｍが良い。
【００１８】
上述の技術的特徴によると、該第一光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットであり、該第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットである。該第一光起電力ユニットの透明電子伝達層はＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、Ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（Ｐ３ＨＴ）およびＰｏｌｙ（ｂｉｓ（４−ｐｈｅｎｙｌ）（２、４、６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｅ）（ＰＴＡＡ）で スロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニットの透明正孔伝達層はＰＤＰＰ３Ｔ：ＰＣＢＭを含む主成分を溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１〜１００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニットの透明主動層はＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３、ＣｓＰｂＢｒ３、ＣｓＰｂＩ３、ＦＡＰｂＩ３、ＦＡＰｂＢｒ３のうちの一つ、またはその組合せを溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは２００〜８００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニットの透明電子伝達層はＰＥＩ、ＰＥＩＥを主成分としてスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の熱で３分間乾燥させた後、成形する時、厚みは０.５〜１０ｎｍが良い。該第二光起電力ユニットの透明正孔伝達層は溶媒で希釈したＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを主成分（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）としてもよく、それは複数のＥＤＯＴ（３、４-エチレンジオキシチオフェンモノマー）のポリマーおよび複数のポリスチレンスルホン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ−ｐ−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ、 ＰＳＳ）を混合したものを含み、アルコール類または極性溶媒（例えばエタノール）で希釈した後スロットダイコーティングし９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニットの透明主動層は溶媒で希釈したＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭ、ＰＣＰＤＴＢＴ/ＰＣＢＭでもよく、そのうちＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭは複数のポリ（３−ヘキシルチオフェン）（ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、Ｐ３ＨＴ（ｐ型材料））半導体ポリマーおよび複数のフェニル−Ｃ６１−酪酸メチル（ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ  ａｃｉｄ  ｍｅｔｈｙｌｅｓｔｅｒ、 ＰＣＢＭ（ｎ型材料））を混合したもので、オルトキシレンで希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において３分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。
【００１９】
上述の技術的特徴によると、該第一透明電極層および該第二透明電極層はＩＴＯ（酸化インジウムスズ、Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｄｏｐｅｄ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）またはＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｄｏｐｅｄ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）で該透明基板に蒸着、またはスパッタリングする時、厚みは５０〜２００ｎｍが良い。
【００２０】
上述の技術的特徴によると、該第一透明導電層は、Ａｇ、Ａｕ、ＰｔまたはＰｄで蒸着する時、厚みは５０〜２００ｎｍが良い。
【００２１】
上述の技術的特徴によると、該第二透明導電層は、Ａｇ、Ａｕ、ＰｔまたはＰｄで蒸着する時、厚みは５０〜２００ｎｍが良い。
【００２２】
上述の技術的特徴によると、該光学硬化層はアクリル、エポキシ樹脂、二酸化ケイ素のうちの一つ、またはその組合せの時、厚みは１μm〜５μmが良い。
【００２３】
上述の技術的特徴によると、該第一絶縁層および該第二絶縁層は、ポリエステルポリマー（Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒｓ  ｐｏｌｙｍｅｒ）を９０〜１４０℃の熱でプリントコーティングして１０分間乾燥させて成形する。
【００２４】
本発明の複合式光起電力構造の製造方法は以下のステップを含む。
ａ．透明電極層材を設置する。透明基板を提供し、該透明基板の表面に予め設定した厚みの透明電極層材を設置する。
ｂ．第一光起電力ユニット３０を設置する。該透明電極層材上に第一光起電力ユニットの各層の材料を順番に設置する。該第一光起電力ユニットの上表層および下表層は、それぞれ透明電子伝達層および透明正孔伝達層であり、且つ該第一光起電力ユニットの上表層および下表層の間に透明主動層を設置する。
ｃ．第一絶縁層を設置する。該第一光起電力ユニットの上表層に該透明電極層材を貫通する少なくとも一第一絶縁材通路を成形し、且つ各該第一絶縁材通路に絶縁材を充填し、各該第一絶縁材通路に第一絶縁層を形成する。そして該透明電極層材エリアを各該第一絶縁層で該第一光起電力ユニット下方に相対する第一透明電極層と、該第一光起電力ユニット外部に相対する第二透明電極層に仕切る。
ｄ．第一透明導電層を設置する。各該第一絶縁層の側面位置に該第一光起電力ユニットの上表層から該透明電極層材まで貫通する第一透明導電材通路を成形し、且つ該第一光起電力ユニットの上表層表面および各該第一透明導電材通路に透明導電材を被覆し、該第一光起電力ユニットの上表層で被覆設置し且つ該第一絶縁層の各側面に沿って該第一透明電極層と電気的に接続した第一透明導電層を成形する。
e.第二光起電力ユニットを設置する。該第一光起電力ユニット最上面の第一透明導電層上に第二光起電力ユニットの各層の材料を順番に設置する。使該第二光起電力ユニットの上表層および下表層は、それぞれ透明電子伝達層および透明正孔伝達層であり、且つ該第二光起電力ユニットの上表層および下表層の間に透明主動層を設置する。
f.第二絶縁層を設置する。該第二光起電力ユニットの上表層に該透明電極層材へ貫通する少なくとも一つの第二絶縁材通路を成形し、且つ各該第二絶縁材通路を絶縁材で被覆し、各該第二絶縁材通路内に第二絶縁層を成形する。
g.第二透明導電層を設置する。各該第二絶縁層の側面位置に該第二光起電力ユニットの上表層から該透明電極層材へ貫通する第二透明導電材通路を成形し、且つ該第二光起電力ユニットの上表層表面および各該第二透明導電材通路内に透明導電材を被覆設置し、該第二光起電力ユニットの上表層で被覆設置し且つ該第二絶縁層の各側面に沿って該第二透明電極層と電気的に接続した第二透明導電層を成形する。
h.完成品エリアを仕切る。該第二透明導電層表面に該透明電極層材へ貫通するカッティング通路を成形し、更に複合式光起電力構造は、該透明基板上に、第一光起電力ユニット上方に重置並列配置した少なくとも一つの第二光起電力ユニットで仕切る。
【００２５】
上述の技術的特徴によると、該複合式光起電力構造の製造方法は該透明基板の表面に光学硬化層を設置し、該透明電極層材は該光学硬化層の上に設置する。
【００２６】
上述の技術的特徴によると、該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットである。
【００２７】
上述の技術的特徴によると、該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットである。
【００２８】
上述の技術的特徴によると、該第一光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、該第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットである。
【００２９】
上述の技術的特徴によると、該第一光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットであり、該第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットである。
【００３０】
上述の技術的特徴によると、該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットである。該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットの透明電子伝達層はＰＥＩ、ＰＥＩＥを主成分としてスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の熱で３分間乾燥させた後、成形する時、厚みは０.５〜１０ｎｍが良い。該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットの透明正孔伝達層は溶媒で希釈したＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを主成分（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）としてもよく、それは複数のＥＤＯＴ（３、４-エチレンジオキシチオフェンモノマー）のポリマーおよび複数のポリスチレンスルホン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ−ｐ−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ、ＰＳＳ）を混合したものを含み、アルコール類または極性溶媒（例えばエタノール）で希釈した後スロットダイコーティングし９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットの透明主動層は溶媒で希釈したＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭ、ＰＣＰＤＴＢＴ/ＰＣＢＭでもよく、そのうちＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭは複数のポリ（３-ヘキシルチオフェン）（ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、Ｐ３ＨＴ（ｐ型材料））半導体ポリマーおよび複数のフェニル−Ｃ６１−酪酸メチル（ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ  ａｃｉｄ  ｍｅｔｈｙｌｅｓｔｅｒ、ＰＣＢＭ（ｎ型材料））を混合したもので、オルトキシレンで希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において３分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。
【００３１】
上述の技術的特徴によると、該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットである。該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットの透明電子伝達層はＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、Poly（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（Ｐ３ＨＴ）およびＰｏｌｙ（ｂｉｓ（４−ｐｈｅｎｙｌ）（２、４、６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｅ）（ＰＴＡＡ）で スロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットの透明正孔伝達層はＰＤＰＰ３Ｔ：ＰＣＢＭを含む主成分を溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１〜１００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニットおよび該第二光起電力ユニットの透明主動層はＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３、ＣｓＰｂＢｒ３、ＣｓＰｂＩ３、ＦＡＰｂＩ３、ＦＡＰｂＢｒ３のうちの一つ、またはその組合せを溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは２００〜８００ｎｍが良い。
【００３２】
上述の技術的特徴によると、該第一光起電力ユニットは有機光起電力ユニットであり、該第二光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットである。該第一光起電力ユニットの透明電子伝達層はＰＥＩ、ＰＥＩＥを主成分としてスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の熱で３分間乾燥させた後、成形する時、厚みは０.５〜１０ｎｍが良い。該第一光起電力ユニットの透明正孔伝達層は溶媒で希釈したＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを主成分（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）としてもよく、それは複数のＥＤＯＴ（３、４-エチレンジオキシチオフェンモノマー）のポリマーおよび複数のポリスチレンスルホン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ−ｐ−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ、 ＰＳＳ）を混合したものを含み、アルコール類または極性溶媒（例えばエタノール）で希釈した後スロットダイコーティングし９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニットの透明主動層は溶媒で希釈したＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭ、ＰＣＰＤＴＢＴ/ＰＣＢＭでもよく、そのうちＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭは複数のポリ（３-ヘキシルチオフェン）（ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、Ｐ３ＨＴ（ｐ型材料））半導体ポリマーおよび複数のフェニル-C６１-酪酸メチル（ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ  ａｃｉｄ  ｍｅｔｈｙｌｅｓｔｅｒ、  ＰＣＢＭ（ｎ型材料））を混合したもので、オルトキシレンで希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において３分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニットの透明電子伝達層はＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、Ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（Ｐ３ＨＴ）およびＰｏｌｙ（ｂｉｓ（４−ｐｈｅｎｙｌ）（２、４、６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｅ）（ＰＴＡＡ） でスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニットの透明正孔伝達層はＰＤＰＰ３Ｔ：ＰＣＢＭを含む主成分を溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１〜１００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニットの透明主動層はＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３、ＣｓＰｂＢｒ３、ＣｓＰｂＩ３、ＦＡＰｂＩ３、ＦＡＰｂＢｒ３のうちの一つ、またはその組合せを溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは２００〜８００ｎｍが良い。
【００３３】
上述の技術的特徴によると、該第一光起電力ユニットはペロブスカイト光起電力ユニットであり、該第二光起電力ユニットは有機光起電力ユニットである。該第一光起電力ユニットの透明電子伝達層はＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、Ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（Ｐ３ＨＴ）およびＰｏｌｙ（ｂｉｓ（４−ｐｈｅｎｙｌ）（２、４、６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｅ）（ＰＴＡＡ）でスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニットの透明正孔伝達層はＰＤＰＰ３Ｔ：ＰＣＢＭを含む主成分を溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１〜１００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニットの透明主動層はＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３、ＣｓＰｂＢｒ３、ＣｓＰｂＩ３、ＦＡＰｂＩ３、ＦＡＰｂＢｒ３のうちの一つ、またはその組合せを溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは２００〜８００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニットの透明電子伝達層はＰＥＩ、ＰＥＩＥを主成分としてスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の熱で３分間乾燥させた後、成形する時、厚みは０.５〜１０ｎｍが良い。該第二光起電力ユニットの透明正孔伝達層は溶媒で希釈したＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを主成分（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）としてもよく、それは複数のＥＤＯＴ（３、４-エチレンジオキシチオフェンモノマー）のポリマーおよび複数のポリスチレンスルホン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ−ｐ−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ、  ＰＳＳ）を混合したものを含み、アルコール類または極性溶媒（例えばエタノール）で希釈した後スロットダイコーティングし９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニットの透明主動層は溶媒で希釈したＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭ、ＰＣＰＤＴＢＴ/ＰＣＢＭでもよく、そのうちＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭは複数のポリ（３-ヘキシルチオフェン）（ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、Ｐ３ＨＴ（ｐ型材料））半導体ポリマーおよび複数のフェニル-C６１-酪酸メチル（ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ  ａｃｉｄ  ｍｅｔｈｙｌ  ｅｓｔｅｒ、 ＰＣＢＭ（ｎ型材料））を混合したもので、オルトキシレンで希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において３分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。
【００３４】
上述の技術的特徴によると、該透明電極層材はＩＴＯ、ＩＺＯまたはＡＺＯによって該透明基板に蒸着、またはスパッタリングでき、厚みは５０〜２００ｎｍが良い。
【００３５】
上述の技術的特徴によると、該第一透明導電層は、Ａｇ、Ａｕ、ＰｔまたはＰｄで蒸着する時、厚みは５０〜２００ｎｍが良い。
【００３６】
上述の技術的特徴によると、該第二透明導電層は、Ａｇ、Ａｕ、ＰｔまたはＰｄで蒸着する時、厚みは５０〜２００ｎｍが良い。
【００３７】
上述の技術的特徴によると、該光学硬化層はアクリル、エポキシ樹脂、二酸化ケイ素のうちの一つ、またはその組合せの時、厚みは１μm〜５μmが良い。
【００３８】
上述の技術的特徴によると、該第一絶縁層および該第二絶縁層は、ポリエステルポリマー（Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒｓ  ｐｏｌｙｍｅｒ）を９０〜１４０℃の熱でプリントコーティングして１０分間乾燥させて成形する。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の複合式光起電力構造およびその製造方法は、主に透明基板上に並列に配置した第一、第二光起電力ユニットの技術特徴を利用し、全体構造の厚みに影響を与えない条件下で、全方向の集光ゲイン光電反応面積を大幅に広げることができ、有効に電流量を増やし、工程コストを下げるだけでなく、更に小さい体積製品のアプリケーションニーズにも対応できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】公知の光起電力構造の断面図である。
【図２】本発明第一実施例の複合式光起電力構造の断面図である。
【図３】本発明第二実施例の複合式光起電力構造の断面図である。
【図４】本発明の複合式光起電力構造の製造方法の基本フローチャート図である。
【図５】本発明の透明電極層材の設置完成図である。
【図６】本発明の第一光起電力ユニットの設置完成図である。
【図７】本発明の第一絶縁層完成図である。
【図８】本発明の第一透明導電層の設置完成図である。
【図９】本発明の第二光起電力ユニットの設置完成図である。
【図１０】本発明の第二絶縁層の設置完成図である。
【図１１】本発明の第二透明導電層の設置完成図である。
【図１２】本発明の第一透明電極層および第二透明電極層分割完成図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００４１】
本発明は、主に全方向の集光ゲイン光電反応面積を大幅に広げることができ、有効に電流量を増やし、全体構造の厚みに影響を与えず、且つ工程コストが低い複合式光起電力構造を提供する。図２に示すとおり、本発明の複合式光起電力構造は、透明基板２０上に第一光起電力ユニット３０を設置し、該第一光起電力ユニット３０上に該第一光起電力ユニット３０と並列配置した第二光起電力ユニット４０を重置する。該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０の上表層３３、４３および下表層３１、４１は、それぞれ透明電子伝達層および透明正孔伝達層であり、該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０且つ各々に属する上表層３３、４３および下表層３１、４１の間には透明主動層３２、４２を設置する。
【００４２】
該透明基板２０の表面上には絶縁状態にした第一透明電極層５１および第二透明電極層５２を設置し、該第一光起電力ユニット３０は、その下表層３１と該第二透明電極層５２を接触させる形態で該第二透明電極層上５２に設置するものである。該第一光起電力ユニット３０の上表層３３箇所には該第一透明電極層５１と電気的に接続した第一透明導電層６１を被覆して設置する。
【００４３】
該第二光起電力ユニット４０は、その下表層４１と該第一透明導電層６１を接触させる形態で該第一透明導電層６１上に設置したものである。該第二光起電力ユニット４０の上表層４３箇所には該第二透明電極層５２と電気的に接続した第二透明導電層６２を被覆して設置する。
【００４４】
更に該第一透明導電層６１は該第一光起電力ユニット３０側面に沿って該第一透明電極層５１まで延び、該第一光起電力ユニット３０側面と該第一透明導電層６１の間は第一絶縁層７１を設置する。該第二透明導電層６２は該第二光起電力ユニット４０の側面、該第一透明導電層６１側面および該第一光起電力ユニット３０側面に沿って該第二透明電極層５２まで延び、該第二光起電力ユニット４０側面、該第一透明導電層６１側面および該第一光起電力ユニット３０側面と該第二透明導電層６２の間には第二絶縁層７２を設置する。
【００４５】
原則的に、本発明の複合式光起電力構造は、実際に応用する時、数が異なる複合式光起電力構造を太陽電池組体に直列接続でき、更にＡＬＤ（原子層堆積法、ａｔｏｍｉｃ  ｌａｙｅｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で酸化アルミニウムまたは二酸化ケイ素を噴霧して堆積を遮り、蒸気閉塞でパッケージングを達成するか、またはガラス基板または透明プラスチック板等の透明パッケージング材を用い蒸気閉塞でパッケージングする。即ち透明基板２０上に相互に重置並列配置した第一、第二光起電力ユニット３０、４０を設置する設計によって、全体構造の厚みに影響を与えない条件下において、全方向の集光ゲイン光電反応面積を大幅に広げることができ、有効に電流量を増やし、工程コストを下げるだけでなく、更に小さい体積製品のアプリケーションニーズにも対応できる。該透明基板２０は、例として透明ＰＥＴ（ポリエステル）フィルムのような透明ガラス、または透明プラスチックフィルムでもよい。
【実施例２】
【００４６】
また本発明の複合式光起電力構造は、図３に示すとおり、更に該透明基板２０の表面と該第一透明電極層５１および該第二透明電極層５２の間に光学硬化層８０を設置する。実施時、該光学硬化層８０はアクリル、エポキシ樹脂、二酸化ケイ素のうちの一つ、またはその組合せの時、厚みは１μm〜５μmが良く、光学硬化層８０を設置することで、複合式光起電力構造全体の機械構造強度を高める。
【００４７】
本発明の複合式光起電力構造を実施する時、該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０は有機光起電力ユニットを実施形態として提示するか、または該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０はペロブスカイト光起電力ユニットを実施形態として提示するか、または該第一光起電力ユニット３０は有機光起電力ユニットとして該第二光起電力ユニット４０はペロブスカイト光起電力ユニットの実施形態として提示するか、または該第一光起電力ユニット３０はペロブスカイト光起電力ユニットとして該第二光起電力ユニット４０は有機光起電力ユニットを実施形態として提示する。
【００４８】
該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０の上表層３１、４１は、それぞれが透明電子伝達層または透明正孔伝達層であり、実際の電極配置は、それに対応して調整することができる。
【００４９】
本発明の複合式光起電力構造は、該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０が有機光起電力ユニットの実施形態とする。該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０の透明電子伝達層は、ＰＥＩまたはＰＥＩＥを主成分としてスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の熱で３分間乾燥させて成形する時、厚みは０.５〜１０ｎｍが良い。該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０の透明正孔伝達層は主成分を溶媒希釈したＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ （つまりＰＥＤＯＴおよびＰＳＳを混合したもの）としてもよく、それは複数のＥＤＯＴ（３、４−エチレンジオキシチオフェンモノマー）のポリマー（複数のポリスチレンスルホン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ−ｐ−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ、 ＰＳＳ）を混合したものを含み、アルコール類または極性溶媒（例えばエタノール）で希釈した後スロットダイコーティングし９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０の透明主動層３２、４２は、溶媒で希釈したＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭ（Ｐ３ＨＴおよびＰＣＢＭを混合する）、ＰＣＰＤＴＢＴ/ＰＣＢＭ（ＰＣＰＤＴＢＴおよびＰＣＢＭを混合する）でもよく、そのうちＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭは複数のポリ（３-ヘキシルチオフェン）（ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、Ｐ３ＨＴ（ｐ型材料））半導体ポリマーおよび複数のフェニル-C６１-酪酸メチル（ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ  ａｃｉｄ  ｍｅｔｈｙｌ  ｅｓｔｅｒ、 ＰＣＢＭ（ｎ型材料））を混合したものであり、オルトキシレンで希釈した後、スロットダイコーティングし、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において３分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。
【００５０】
本発明の複合式光起電力構造は、該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０をペロブスカイト光起電力ユニットの実施形態とする。該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０の透明電子伝達層はＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ＰＥＤＯＴおよびＰＳＳの混合）、Ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（Ｐ３ＨＴ）またはＰｏｌｙ（ｂｉｓ（４−ｐｈｅｎｙｌ）（２、４、６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｅ）（ＰＴＡＡ）で スロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０の透明正孔伝達層はＰＤＰＰ３Ｔ：ＰＣＢＭ（ＰＤＰＰ３ＴおよびＰＣＢＭを混合する）を含んだものを主成分として溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１〜１００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０の透明主動層３２、４２はＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３、ＣｓＰｂＢｒ３、ＣｓＰｂＩ３、ＦＡＰｂＩ３、ＦＡＰｂＢｒ３のうちの一つ、またはそれらを組合せて混ぜたものを溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは２００〜８００ｎｍが良い。
【００５１】
本発明の複合式光起電力構造は、該第一光起電力ユニット３０を有機光起電力ユニットにして、該第二光起電力ユニット４０をペロブスカイト光起電力ユニットにした実施形態とする。該第一光起電力ユニット３０の透明電子伝達層はＰＥＩまたはＰＥＩＥを主成分としてスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の熱で３分間乾燥させて成形する時、厚みは０.５〜１０ｎｍが良い。該第一光起電力ユニット３０の透明正孔伝達層は溶媒で希釈したＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを主成分（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）としたものでもよく、それは複数のＥＤＯＴ（３、４-エチレンジオキシチオフェンモノマー）のポリマーおよび複数のポリスチレンスルホン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ−ｐ−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ、ＰＳＳ）を混合したものを含み、アルコール類または極性溶媒（例えばエタノール）で希釈した後スロットダイコーティングし９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニット３０の透明主動層３２は溶媒で希釈したＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭ、ＰＣＰＤＴＢＴ/ＰＣＢＭでもよく、そのうちＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭは複数のポリ（３-ヘキシルチオフェン）（ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、Ｐ３ＨＴ（ｐ型材料））半導体ポリマーおよび複数のフェニル−Ｃ６１−酪酸メチル（ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ  ａｃｉｄ  ｍｅｔｈｙｌ  ｅｓｔｅｒ、 ＰＣＢＭ（ｎ型材料））を混合したもので、オルトキシレンで希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において３分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニット４０の透明電子伝達層はＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、Ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（Ｐ３ＨＴ）またはＰｏｌｙ（ｂｉｓ（４−ｐｈｅｎｙｌ）（２、４、６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｅ）（ＰＴＡＡ）でスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニット４０の透明正孔伝達層はＰＤＰＰ３Ｔ：ＰＣＢＭ（ＰＤＰＰ３ＴおよびＰＣＢＭを混合する）を含んだものを主成分として溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１〜１００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニット４０の透明主動層４２はＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３、ＣｓＰｂＢｒ３、ＣｓＰｂＩ３、ＦＡＰｂＩ３、ＦＡＰｂＢｒ３のうちの一つ、またはその組合せを溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは２００〜８００ｎｍが良い。
【００５２】
本発明の複合式光起電力構造は、該第一光起電力ユニット３０をペロブスカイト光起電力ユニットとし、該第二光起電力ユニット４０を有機光起電力ユニットとした実施形態とする。該第一光起電力ユニット３０の透明電子伝達層は、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、Ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（Ｐ３ＨＴ）またはＰｏｌｙ（ｂｉｓ（４−ｐｈｅｎｙｌ）（２、４、６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｅ）（ＰＴＡＡ）でスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニット３０の透明正孔伝達層は、ＰＤＰＰ３Ｔ：ＰＣＢＭを含む主成分として溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１〜１００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニット３０の透明主動層３２は、ＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３、ＣｓＰｂＢｒ３、ＣｓＰｂＩ３、ＦＡＰｂＩ３、ＦＡＰｂＢｒ３のうちの一つ、またはそれらを組合せて混ぜたものを溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは２００〜８００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニット４０の透明電子伝達層は、ＰＥＩ、ＰＥＩＥを主成分としてスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の熱で３分間乾燥させた後、成形する時、厚みは０.５〜１０ｎｍが良い。該第二光起電力ユニット４０の透明正孔伝達層は、溶媒で希釈したＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを主成分（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）としてもよく、それは複数のＥＤＯＴ（３、４-エチレンジオキシチオフェンモノマー）のポリマーおよび複数のポリスチレンスルホン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ−ｐ−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ、ＰＳＳ）を混合したものを含み、アルコール類または極性溶媒（例えばエタノール）で希釈した後スロットダイコーティングし９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニット４０の透明主動層４２は溶媒で希釈したＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭ、ＰＣＰＤＴＢＴ/ＰＣＢＭでもよく、そのうちＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭは複数のポリ（３-ヘキシルチオフェン）（ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、Ｐ３ＨＴ（ｐ型材料））半導体ポリマーおよび複数のフェニル-C６１-酪酸メチル（ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ  ａｃｉｄ  ｍｅｔｈｙｌ  ｅｓｔｅｒ、ＰＣＢＭ（ｎ型材料））を混合したもので、オルトキシレンで希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において３分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。
【００５３】
本発明の複合式発電構造の実施時、該第一透明電極層５１および該第二透明電極層５２は、ＩＴＯ、ＩＺＯまたはＡＺＯによって該透明基板２０に蒸着するか、またはスパッタリングする時、厚みは５０〜２００ｎｍが良い。
【００５４】
本発明の複合式発電構造の実施時、該第一透明導電層６１は、Ａｇ、Ａｕ、ＰｔまたはＰｄで蒸着する時、厚みは５０〜２００ｎｍが良い。
【００５５】
本発明の複合式発電構造の実施時、該第二透明導電層６２は、Ａｇ、Ａｕ、ＰｔまたはＰｄで蒸着する時、厚みは５０〜２００ｎｍが良い。
【００５６】
本発明の複合式発電構造の実施時、該第一絶縁層７１および該第二絶縁層７２は、ポリエステルポリマー（Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒｓ  ｐｏｌｙｍｅｒ）でプリントコーティングし、９０〜１４０℃の熱風で１０分間乾燥させて成形する。
【００５７】
本発明では更に複合式光起電力構造の製造方法を提示し、例として、図４から図１２に示すとおり、本発明の複合式光起電力構造の製造方は以下のステップを含む。
【００５８】
ａ．透明電極層材５０を設置する。透明基板２０を提供し、該透明基板２０の表面に予め設定した厚みの透明電極層材５０を設置する。
【００５９】
ｂ．第一光起電力ユニット３０を設置する。該透明電極層材５０上に第一光起電力ユニット３０の各層の材料を順番に設置する。該第一光起電力ユニット３０の上表層３３および下表層３１は、それぞれ透明電子伝達層および透明正孔伝達層であり、且つ該第一光起電力ユニット３０の上表層３３および下表層３１の間に透明主動層３２を設置する。
【００６０】
ｃ．第一絶縁層７１を設置する。該第一光起電力ユニット３０の上表層にスクライビング手段で該透明電極層材５０を貫通する少なくとも一つの第一絶縁材通路２１を成形し、且つ各該第一絶縁材通路２１に絶縁材を充填し、各該第一絶縁材通路２１に第一絶縁層７１を形成する。そして各該第一絶縁層７１で該透明電極層材５０エリアを該第一光起電力ユニット３０下方に相対する第一透明電極層５１および該第一光起電力ユニット３０外部に相対する第二透明電極層５２に仕切る。そのうち、該スクライビング手段は雷射方式でエッチングし、例として該第一光起電力ユニット３０の上表層にレーザー方式でエッチングし該透明電極層材５０を貫通する少なくとも一つの該第一絶縁材通路２１を成形する。
【００６１】
ｄ．第一透明導電層６１を設置する。各該第一絶縁層７１の側面位置に該スクライビング手段で該第一光起電力ユニット３０の上表層３３から該透明電極層材５０まで貫通する第一透明導電材通路２２を成形し、且つ該第一光起電力ユニット３０の上表層３３表面および各該第一透明導電材通路２２に透明導電材を被覆し、該第一光起電力ユニット３０の上表層で被覆設置し且つ該第一絶縁層７１の各側面に沿って該第一透明電極層５１と電気的に接続した第一透明導電層６１を成形する。
【００６２】
ｅ．第二光起電力ユニット４０を設置する。該第一光起電力ユニット３０最上面の第一透明導電層６１上に第二光起電力ユニット４０の各層の材料を順番に設置する。該第二光起電力ユニット４０の上表層４３および下表層４１は、それぞれ透明電子伝達層および透明正孔伝達層であり、且つ該第二光起電力ユニット４０の上表層４３および下表層４１の間に透明主動層４２を設置する。
【００６３】
ｆ．第二絶縁層７２を設置する。該第二光起電力ユニット４０の上表層４３に該スクライビング手段で該透明電極層材５０へ貫通する少なくとも一つの第二絶縁材通路２３を成形し、且つ各該第二絶縁材通路２３を絶縁材で被覆し、各該第二絶縁材通路２３内に第二絶縁層７２を成形する。
【００６４】
ｇ．第二透明導電層６２を設置する。該第二絶縁層７２の各側面位置に該スクライビング手段で該第二光起電力ユニット４０の上表層４３から該透明電極層材５０へ貫通する第二透明導電材通路２４を成形し、且つ該第二光起電力ユニット４０の上表層４３表面および各該第二透明導電材通路２４内に透明導電材を被覆設置し、該第二光起電力ユニット４０の上表層４３で被覆設置し且つ該第二絶縁層７２の各側面に沿って該第二透明電極層５２と電気的に接続した第二透明導電層６２を成形する。
【００６５】
ｈ．完成品エリアを仕切る。該第二透明導電層６２表面に該スクライビング手段で該透明電極層材５０へ貫通するカッティング通路２５を成形し、さらに複合光起電力構造は透明基板２０上で、第一光起電力ユニット３０と重置並列配置した少なくとも一つの第二光起電力ユニット４０に仕切る（図２参照）。
【００６６】
同様に、本発明の複合式光起電力構造の製造方法は、実施時は、更に該透明基板２０の表面に光学硬化層８０を設置する（図３参照）。該透明電極層材５０は該光学硬化層８０の上に設置する。実施時、該光学硬化層８０はアクリル、エポキシ樹脂、二酸化ケイ素のうちの一つ、またはその組合せの時、厚みは１μm〜５μmが良く、光学硬化層８０の設置によって、複合式光起電力構造全体の機械構造強度が向上する。
【００６７】
本発明の複合式光起電力構造の製造方法を実施する時、該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０は有機光起電力ユニットを実施形態として提示するか、または該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０はペロブスカイト光起電力ユニットを実施形態として提示するか、または該第一光起電力ユニット３０は有機光起電力ユニットとして該第二光起電力ユニット４０はペロブスカイト光起電力ユニットを実施形態として提示するか、または該第一光起電力ユニット３０はペロブスカイト光起電力ユニットとして該第二光起電力ユニット４０は有機光起電力ユニットを実施形態として提示する。
【００６８】
本発明の複合式光起電力構造の製造方法は、該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０において、有機光起電力ユニットの実施形態を以下のとおりに示す。該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０の透明電子伝達層はＰＥＩ、ＰＥＩＥを主成分としてスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の熱で３分間乾燥させた後成形する時、厚みは０.５〜１０ｎｍが良い。該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０の透明正孔伝達層は溶媒で希釈したＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを主成分（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）としてもよく、それは複数のＥＤＯＴ（３、４-エチレンジオキシチオフェンモノマー）のポリマーおよび複数のポリスチレンスルホン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ−ｐ−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ、ＰＳＳ）を混合したものを含み、アルコール類または極性溶媒（例えばエタノール）で希釈した後スロットダイコーティングし９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０の透明主動層３２、４２は溶媒で希釈したＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭ、ＰＣＰＤＴＢＴ/ＰＣＢＭでもよく、そのうちＰ３ＨＴ／ＰＣＢＭは複数のポリ（３−ヘキシルチオフェン）（ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、Ｐ３ＨＴ（ｐ型材料））半導体ポリマーおよび複数のフェニル-C６１-酪酸メチル（ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ  ａｃｉｄ  ｍｅｔｈｙｌ  ｅｓｔｅｒ、ＰＣＢＭ（ｎ型材料））を混合したもので、オルトキシレンで希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において３分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。
【００６９】
本発明の複合式光起電力構造の製造方法は、該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０において、ペロブスカイト光起電力ユニットの実施形態を以下のように示す。該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０の透明電子伝達層はＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、Ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（Ｐ３ＨＴ）またはＰｏｌｙ（ｂｉｓ（４−ｐｈｅｎｙｌ）（２、４、６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｅ）（ＰＴＡＡ） でスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０の透明正孔伝達層はＰＤＰＰ３Ｔ：ＰＣＢＭを含む主成分を溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１〜１００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０の透明主動層３２、４２はＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３、ＣｓＰｂＢｒ３、ＣｓＰｂＩ３、ＦＡＰｂＩ３、ＦＡＰｂＢｒ３のうちの一つ、またはそれらを組合せて混ぜたものを溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは２００〜８００ｎｍが良い。
【００７０】
本発明の複合式光起電力構造の製造方法において、該第一光起電力ユニット３０を有機光起電力ユニットとして、該第二光起電力ユニット４０はペロブスカイト光起電力ユニットとする実施形態を示す。該第一光起電力ユニット３０の透明電子伝達層はＰＥＩまたはＰＥＩＥを主成分としてスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の熱で３分間乾燥させて成形する時、厚みは０.５〜１０ｎｍが良い。該第一光起電力ユニット３０の透明正孔伝達層は溶媒で希釈したＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを主成分（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）としてもよく、それは複数のＥＤＯＴ（３、４-エチレンジオキシチオフェンモノマー）のポリマーおよび複数のポリスチレンスルホン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ−ｐ−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ、  ＰＳＳ）を混合したものを含み、アルコール類または極性溶媒（例えばエタノール）で希釈した後スロットダイコーティングし９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニット３０の透明主動層３２は溶媒で希釈したＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭ、ＰＣＰＤＴＢＴ/ＰＣＢＭでもよく、そのうちＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭは複数のポリ（３-ヘキシルチオフェン）（ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、Ｐ３ＨＴ（ｐ型材料））半導体ポリマーおよび複数のフェニル−Ｃ６１-酪酸メチル（ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ  ａｃｉｄ  ｍｅｔｈｙｌ  ｅｓｔｅｒ、ＰＣＢＭ（ｎ型材料））を混合したもので、オルトキシレンで希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において３分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニット４０の透明電子伝達層はＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、Ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（Ｐ３ＨＴ）またはＰｏｌｙ（ｂｉｓ（４−ｐｈｅｎｙｌ）（２、４、６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｅ）（ＰＴＡＡ）で スロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニット４０の透明正孔伝達層はＰＤＰＰ３Ｔ：ＰＣＢＭを含む主成分を溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１〜１００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニット４０の透明主動層４２はＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３、ＣｓＰｂＢｒ３、ＣｓＰｂＩ３、ＦＡＰｂＩ３、ＦＡＰｂＢｒ３のうちの一つ、またはそれらを組合せて混ぜたものを溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは２００〜８００ｎｍが良い。
【００７１】
本発明の複合式光起電力構造の製造方法は、該第一光起電力ユニット３０をペロブスカイト光起電力ユニットとして、該第二光起電力ユニット４０は有機光起電力ユニットにした実施形態を示す。該第一光起電力ユニット３０の透明電子伝達層はＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、Ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（Ｐ３ＨＴ）またはＰｏｌｙ（ｂｉｓ（４−ｐｈｅｎｙｌ）（２、４、６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｅ）（ＰＴＡＡ）で スロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニット３０の透明正孔伝達層はＰＤＰＰ３Ｔ：ＰＣＢＭを含む主成分で溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１〜１００ｎｍが良い。該第一光起電力ユニット３０の透明主動層３２はＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３、ＣｓＰｂＢｒ３、ＣｓＰｂＩ３、ＦＡＰｂＩ３、ＦＡＰｂＢｒ３のうちの一つ、またはそれらを組合せて混ぜたものを溶媒で希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは２００〜８００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニット４０の透明電子伝達層はＰＥＩ、ＰＥＩＥを主成分としてスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の熱で３分間乾燥させた後、成形する時、厚みは０.５〜１０ｎｍが良い。該第二光起電力ユニット４０の透明正孔伝達層は溶媒で希釈したＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを主成分（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）としてもよく、それは複数のＥＤＯＴ（３、４-エチレンジオキシチオフェンモノマー）のポリマーおよび複数のポリスチレンスルホン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ−ｐ−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ、ＰＳＳ）を混合したものを含み、アルコール類または極性溶媒（例えばエタノール）で希釈した後スロットダイコーティングし９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において５分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。該第二光起電力ユニット４０の透明主動層４２は溶媒で希釈したＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭ、ＰＣＰＤＴＢＴ/ＰＣＢＭでもよく、そのうちＰ３ＨＴ/ＰＣＢＭは複数のポリ（３-ヘキシルチオフェン）（ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、Ｐ３ＨＴ（ｐ型材料））半導体ポリマーおよび複数のフェニル-C６１-酪酸メチル（ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ  ａｃｉｄ  ｍｅｔｈｙｌ  ｅｓｔｅｒ、 ＰＣＢＭ（ｎ型材料））を混合したもので、オルトキシレンで希釈してスロットダイコーティングした後、９０〜１４０℃の窒素雰囲気下において３分間乾燥させて成形する時、厚みは１００〜５００ｎｍが良い。
【００７２】
本発明の複合式光起電力構造の製造方法は実施する時、該透明電極層材５０はＩＴＯ、ＩＺＯまたはＡＺＯによって該透明基板２０に蒸着、またはスパッタリングでき、厚みは５０〜２００ｎｍが良い。
【００７３】
本発明の複合式光起電力構造の製造方法は実施する時、該第一透明導電層６１は、Ａｇ、Ａｕ、ＰｔまたはＰｄで蒸着したもので、厚みは５０〜２００ｎｍが良い。
【００７４】
本発明の複合式光起電力構造の製造方法は実施する時、該第二透明導電層６２は、Ａｇ、Ａｕ、ＰｔまたはＰｄで蒸着したもので、厚みは５０〜２００ｎｍが良い。
【００７５】
本発明の複合式光起電力構造の製造方法は実施する時、該第一絶縁層７１および該第二絶縁層７２は、ポリエステルポリマー（Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒｓ  ｐｏｌｙｍｅｒ）を９０〜１４０℃の熱でプリントコーティングして１０分間乾燥させて成形する。
【００７６】
実施例１〜３、比較例１およびテスト結果は以下のとおりである。前述の複合式光起電力構造および複合式光起電力構造の製造方法は、実施例１〜３に対応する１０個の複合式光起電力構造（長２．５ｃｍ、幅０．５ｃｍ）で直列成形した太陽電池組体、他に公知技術の図１に示す構造を採用した１０個の比較例１が直列成形された太陽電池組体をそれぞれ作製する。電池組体を蒸気閉塞フィルムでパッケージングした後、基板両側/面に置いて光源照射し、開回路電圧（Ｖ）と変換した単位面積の短絡回路電流（Ｉ／ｃｍ２）を測定して１０００ｌｕｘの照明環境を提供する。テスト結果は表一に示すとおりである。
【００７７】
表１。
0006825053.tif 000002
0006825053.tif 000003
0006825053.tif 000004
0006825053.tif 000005
【００７８】
実施例１において、該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０は有機光起電力ユニットである。実施例２において、該第一光起電力ユニット３０および該第二光起電力ユニット４０はペロブスカイト光起電力ユニットである。実施例３において、該第一光起電力ユニット３０は有機光起電力ユニットであり、該第二光起電力ユニット４０はペロブスカイト光起電力ユニットである。比較例１として、有機光起電力ユニットを公知の光起電力構造とする。明らかな点として、本発明の複合式光起電力構造の実施例１〜３の開回路電圧と単位変換面積の短絡回路電流はすべて公知の光起電力構造の比較例１より優れる。
【００７９】
具体的には、本発明が提示する複合式光起電力構造は、主に透明基板上に相互に重置並列配置した第一、第二光起電力ユニットを設置した技術特徴を用いることで、全体構造の厚みに影響を与えない条件下で、全方向の集光ゲイン光電反応面積を大幅に広げることができ、有効に電流量を増やし、工程コストを下げるだけでなく、更に小さい体積製品のアプリケーションニーズにも対応できる。
【００８０】
以上の実施例は、本発明の技術思想および特徴を説明するためだけであり、当領域に習熟した人が本発明の内容を理解して実施することを目的とする。拠って、本発明の請求範囲を制限するものではなく、本発明が提示する精神に基づくすべての変化または修飾は、本発明の請求範囲に属するものとする。
【符号の説明】
【００８１】
[公知技術]
１１          透明基板
１２          光起電力ユニット
１２１          下表層
１２２          透明主動層
１２３          上表層
１３１          第一透明電極層
１３２          第二透明電極層
１４１          透明導電層
１４２          絶縁層
[本発明]
２０        透明基板
２１        第一絶縁材通路
２２        第一透明導電材通路
２３        第二絶縁材通路
２４        第二透明導電材通路
２５        カッティング通路
３０        第一光起電力ユニット
３１        下表層
３２        透明主動層
３３        上表層
４０        第二光起電力ユニット
４１        下表層
４２        透明主動層
４３        上表層
５０        透明電極層材
５１        第一透明電極層
５２        第二透明電極層
６１        第一透明導電層
６２        第二透明導電層
７１        第一絶縁層
７２        第二絶縁層
８０        光学硬化層
【図１】
0006825053.tif 000006
【図２】
0006825053.tif 000007
【図３】
0006825053.tif 000008
【図４】
0006825053.tif 000009
【図５】
0006825053.tif 000010
【図６】
0006825053.tif 000011
【図７】
0006825053.tif 000012
【図８】
0006825053.tif 000013
【図９】
0006825053.tif 000014
【図１０】
0006825053.tif 000015
【図１１】
0006825053.tif 000016
【図１２】
0006825053.tif 000017