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JP7735449B2 - solar cells - Google Patents
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JP7735449B2 - solar cells - Google Patents

solar cells

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JP7735449B2 JP2024023591A JP2024023591A JP7735449B2 JP 7735449 B2 JP7735449 B2 JP 7735449B2 JP 2024023591 A JP2024023591 A JP 2024023591A JP 2024023591 A JP2024023591 A JP 2024023591A JP 7735449 B2 JP7735449 B2 JP 7735449B2
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Description

本開示は、基体における一方側の面の側に第1電極と機能層と第2電極とがこの順で配置されて基体における一方側の面の側に形成された層が複数のセル形成構造により形成された複数の太陽電池セルを有する太陽電池に関する。
The present disclosure relates to a solar cell having a plurality of solar cell cells in which a first electrode, a functional layer, and a second electrode are arranged in this order on one side of a substrate, and the layer formed on one side of the substrate is formed by a plurality of cell formation structures.

太陽電池を製造する場合、先ず、基体における一方側の面の側に第1電極を形成し、次に、第1電極の基体とは反対側の面の側に機能層(例えば電子輸送層と光吸収層とホール輸送層とを含む機能層)を形成し、さらに、機能層に対してメカニカル加工(メカニカルスクライブ)やレーザー加工(レーザースクライブ)などの切削加工により第1電極と第2電極とを接続する第2セル形成構造(電極接続用の分離溝)を形成する(例えば、特許文献1,2参照)。 When manufacturing a solar cell, first a first electrode is formed on one surface of a substrate, then a functional layer (e.g., a functional layer including an electron transport layer, a light absorption layer, and a hole transport layer) is formed on the surface of the first electrode opposite the substrate, and then a second cell formation structure (electrode connection separation groove) that connects the first electrode and second electrode is formed in the functional layer by cutting, such as mechanical processing (mechanical scribing) or laser processing (laser scribing) (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2011-077104号公報JP 2011-077104 A 特開2013-149698号公報JP 2013-149698 A

ところが、このような従来の太陽電池の製造では、切削加工により第2セル形成構造を形成する場合、成膜した各層(例えば機能層)の性状(膜質や膜厚、例えば硬さ)にばらつきが大きく、安定して切削加工を行うことが困難である。すなわち、太陽電池を効率よく発電させるために、第2セル形成構造を所望の深さ(例えば第1電極の基体とは反対側の面に接する位置)まで切削すべきところ、個々の太陽電池間において、同じ切削条件(切削強度)で処理を行っても、成膜した各層に対して切削強度が強すぎたり、弱すぎたりして、所望の深さとなるように第2セル形成構造を安定して形成することができず、切削深さにばらつきが生じる。 However, in the manufacture of such conventional solar cells, when the second cell formation structure is formed by cutting, there is significant variation in the properties (film quality, film thickness, hardness, etc.) of each deposited layer (e.g., functional layer), making it difficult to perform the cutting process stably. In other words, to enable efficient power generation from solar cells, the second cell formation structure should be cut to the desired depth (e.g., the position where it contacts the surface of the first electrode opposite the substrate). However, even when the same cutting conditions (cutting strength) are used for each solar cell, the cutting strength may be too strong or too weak for each deposited layer, making it impossible to consistently form the second cell formation structure to the desired depth, resulting in variation in the cutting depth.

例えば、切削強度が強すぎると、第1電極が切断されることがある。そうすると、第1電極と第2電極とが略電気的に接続されなくなる。また、切削強度が弱すぎると、第2セル形成構造が第1電極に到達しないことがある(所謂、機能層の膜残りが発生することがある)。そうすると、第1電極と第2電極との間の抵抗値が高くなる。何れにしても、太陽電池の特性のばらつきが大きくなる。 For example, if the cutting strength is too strong, the first electrode may be cut off. As a result, the first electrode and the second electrode will no longer be electrically connected. Furthermore, if the cutting strength is too weak, the second cell formation structure may not reach the first electrode (residual film of the functional layer may remain). This will increase the resistance between the first electrode and the second electrode. In either case, the variation in the characteristics of the solar cell will increase.

このように、従来の太陽電池の製造では、第1電極と第2電極との電気的接続を良好にとることができず、ひいては、太陽電池の良好な発電効率を得ることができない。このことは、機能層が有機材料を含む光吸収層を有し、有機材料がペロブスカイトを含んでいる場合又はペロブスカイトが有機材料を含んでいる場合に、特に顕著となる。 As such, conventional solar cell manufacturing methods fail to achieve good electrical connection between the first electrode and the second electrode, and as a result, the solar cell cannot achieve good power generation efficiency. This is particularly noticeable when the functional layer has a light-absorbing layer containing an organic material, and the organic material contains a perovskite, or when the perovskite contains an organic material.

そこで、本開示は、発電効率を向上させることができる太陽電池を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present disclosure is to provide a solar cell that can improve power generation efficiency.

前記課題を解決するために、次の第1態様及び第2態様の太陽電池を提供する。
In order to solve the above problems, the following solar cells of the first and second aspects are provided.

(1)第1態様の太陽電
本開示に係る第1態様の太陽電池は、基体における一方側の面の側に第1電極と機能層と第2電極とがこの順で配置されて前記基体における前記一方側の面の側に形成された層が複数のセル形成構造により形成された複数の太陽電池セルを有し、前記複数のセル形成構造が前記第1電極と前記第2電極とを接続する第2セル形成構造を含む太陽電池であって、前記第2セル形成構造は、島状に深い複数の島状部のみからなり、かつ前記第2セル形成構造における島状部の底部以外の溝部の底部を有さず、前記複数の島状部は、前記第1電極及び前記機能層を一貫して突き抜ける島状部を含み、前記複数のセル形成構造は、前記第1電極を切断する第1分離溝である第1セル形成構造を含み、前記第2セル形成構造と前記第1セル形成構造は、平行に形成され、前記複数の島状部は、2以上の前記第1電極を突き抜ける島状部が前記第1セル形成構造と平行な平行方向に間隔をおいて並設された前記第1電極を突き抜ける島状部列が前記第1セル形成構造と垂直な垂直方向に間隔をおいて複数列設された前記第1電極を突き抜ける島状部を含む、ことを特徴とする。
(1) Solar Cell of First Aspect
A solar cell according to a first aspect of the present disclosure is a solar cell having a plurality of solar cells formed by a plurality of cell formation structures in which a first electrode, a functional layer, and a second electrode are arranged in this order on one surface of a base, and the layer formed on the one surface of the base is formed by a plurality of cell formation structures, and the plurality of cell formation structures include a second cell formation structure that connects the first electrode and the second electrode , wherein the second cell formation structure is made up of only a plurality of deep island-shaped portions and does not have a groove bottom other than the bottom of the island-shaped portions in the second cell formation structure, and the plurality of island-shaped portions are The plurality of cell forming structures include an island-shaped portion that penetrates consistently through a first electrode and the functional layer, the plurality of cell forming structures include a first cell forming structure that is a first separation groove that cuts the first electrode, the second cell forming structure and the first cell forming structure are formed in parallel, and the plurality of island-shaped portions include island-shaped portions that penetrate two or more of the first electrodes, arranged in a parallel direction parallel to the first cell forming structure and spaced apart, and a row of island-shaped portions that penetrate the first electrode, arranged in a vertical direction perpendicular to the first cell forming structure and spaced apart, in multiple rows .

(2)第2態様の太陽電池
本開示に係る第2態様の太陽電池は、基体における一方側の面の側に第1電極と機能層と第2電極とがこの順で配置されて前記基体における前記一方側の面の側に形成された層が複数のセル形成構造により形成された複数の太陽電池セルを有し、前記複数のセル形成構造が前記第1電極と前記第2電極とを接続する第2セル形成構造を含む太陽電池であって、前記第2セル形成構造は、島状に深い複数の島状部を有し、前記複数のセル形成構造は、前記第1電極を切断する第1分離溝である第1セル形成構造を含み、前記第2セル形成構造と前記第1セル形成構造は、平行に形成され、前記複数の島状部は、2以上の島状部が前記第1セル形成構造と平行な平行方向に間隔をおいて並設された島状部列が前記第1セル形成構造と垂直な垂直方向に間隔をおいて複数列設された島状部を含み、前記第2セル形成構造は、前記複数列の前記島状部列のうち、前記第1セル形成構造と前記第1セル形成構造に最も近い島状部列との間に前記平行方向に前記第1電極を切断するように連続した直線溝を有する、ことを特徴とする。
(2) Solar Cell of Second Aspect A solar cell of a second aspect according to the present disclosure is a solar cell having a plurality of solar cells formed by a plurality of cell formation structures on one surface side of a base, in which a first electrode, a functional layer, and a second electrode are arranged in this order, and the layer formed on the one surface side of the base is formed by a plurality of cell formation structures, and the plurality of cell formation structures include a second cell formation structure that connects the first electrode and the second electrode, and the second cell formation structure has a plurality of deep island-shaped portions, and the plurality of cell formation structures include a first cell formation structure that is a first separation groove that cuts the first electrode. the second cell forming structure and the first cell forming structure are formed in parallel, the plurality of island-shaped portions include island-shaped portions arranged in a plurality of rows spaced apart in a vertical direction perpendicular to the first cell forming structure, each row including two or more island-shaped portions arranged in parallel with each other in a parallel direction parallel to the first cell forming structure, the second cell forming structure having a continuous linear groove between the first cell forming structure and the island-shaped portion row closest to the first cell forming structure among the plurality of island-shaped portion rows so as to cut the first electrode in the parallel direction .

本開示によると、太陽電池の発電効率を向上させることが可能となる。 This disclosure makes it possible to improve the power generation efficiency of solar cells.

第1実施形態に係る太陽電池の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a schematic configuration of a solar cell according to a first embodiment. 太陽電池の製造方法の一例の工程図である。1 is a process diagram of an example of a method for manufacturing a solar cell. 第1実施形態に係る太陽電池及び従来の太陽電池に共通する製造工程(第1工程)において第1のオーバーコート層を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a step of forming a first overcoat layer in the manufacturing process (first step) common to the solar cell according to the first embodiment and a conventional solar cell. 第1実施形態に係る太陽電池及び従来の太陽電池に共通する製造工程(第1工程)において第1セル形成構造(第1分離溝)を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。10 is a cross-sectional view schematically showing an example of a step of forming a first cell formation structure (first separation groove) in a manufacturing process (first step) common to the solar cell according to the first embodiment and a conventional solar cell. FIG. 第1実施形態に係る太陽電池及び従来の太陽電池に共通する製造工程(第1工程)において光吸収層及び第2のオーバーコート層を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a step of forming a light absorbing layer and a second overcoat layer in a manufacturing process (first step) common to the solar cell according to the first embodiment and a conventional solar cell. FIG. 従来の太陽電池の製造工程(第2工程)において第2セル形成構造を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an example of a step of forming a second cell formation structure in a conventional solar cell manufacturing process (second step). 従来の太陽電池の製造工程(第2工程)において第2電極を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a step of forming a second electrode in a conventional solar cell manufacturing process (second step). 従来の太陽電池の製造工程(第3工程)において第3セル形成構造(第3分離溝)を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an example of a step of forming a third cell formation structure (third separation groove) in a conventional solar cell manufacturing process (third step). 第2セル形成構造が所望の深さに形成された従来の太陽電池の発電状態を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the power generation state of a conventional solar cell in which a second cell formation structure is formed to a desired depth. 従来の太陽電池の構成例において第2セル形成構造が所望の深さよりも深い状態を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the second cell formation structure is deeper than a desired depth in a configuration example of a conventional solar cell. 従来の太陽電池の構成例において第2セル形成構造が所望の深さよりも浅い状態を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the second cell formation structure is shallower than a desired depth in a configuration example of a conventional solar cell. 第1実施形態に係る太陽電池の製造工程(第2工程)において第2セル形成構造を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。10 is a cross-sectional view schematically showing an example of a step of forming a second cell formation structure in the manufacturing process (second step) of the solar cell according to the first embodiment. FIG. 第1実施形態に係る太陽電池の製造工程(第2工程)において第2電極を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a step of forming a second electrode in the manufacturing process (second step) of the solar cell according to the first embodiment. 第1実施形態に係る太陽電池の製造工程(第3工程)において第3セル形成構造(第3分離溝)を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an example of a step of forming a third cell formation structure (third separation groove) in the manufacturing process (third step) of the solar cell according to the first embodiment. 第1実施形態において図1に示すα1部分を平面から視た平面図である。FIG. 2 is a plan view of the α1 portion shown in FIG. 1 in the first embodiment. 図1に示す太陽電池のα1部分の図8Aに示すB-B線に沿った断面図である。8B is a cross-sectional view of the α1 portion of the solar cell shown in FIG. 1 taken along the line BB shown in FIG. 8A. 第2実施形態に係る太陽電池の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of the general configuration of a solar cell according to a second embodiment. 第2実施形態に係る太陽電池の製造工程(第2工程)において溝部を形成する第1切削工程の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a first cutting step for forming a groove in the manufacturing process (second step) of the solar cell according to the second embodiment. 第2実施形態に係る太陽電池の製造工程(第2工程)において島状部を形成する第2切削工程の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a second cutting step for forming island-shaped portions in the manufacturing process (second step) of the solar cell according to the second embodiment. 第2実施形態に係る太陽電池の製造工程(第2工程)において第2電極を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a step of forming a second electrode in the manufacturing process (second step) of the solar cell according to the second embodiment. 第2実施形態に係る太陽電池の製造工程(第3工程)において第3セル形成構造(第3分離溝)を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a step of forming a third cell formation structure (third separation groove) in the manufacturing process (third step) of the solar cell according to the second embodiment. 第2実施形態において図9に示すα2部分を平面から視た平面図である。FIG. 10 is a plan view of the α2 portion shown in FIG. 9 in the second embodiment. 図9に示す太陽電池のα2部分の図11Aに示すB-B線に沿った断面図である。11B is a cross-sectional view of the α2 portion of the solar cell shown in FIG. 9 taken along line BB shown in FIG. 11A. 第3実施形態に係る太陽電池の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of the general configuration of a solar cell according to a third embodiment. 第3実施形態において図12に示すα3部分を平面から視た平面図である。FIG. 13 is a plan view of the α3 portion shown in FIG. 12 in the third embodiment. 図12に示す太陽電池のα3部分の図13Aに示すB-B線に沿った断面図である。13B is a cross-sectional view of the α3 portion of the solar cell shown in FIG. 12 taken along line BB shown in FIG. 13A. 第1実施形態の他の例である第4実施形態-1に係る太陽電池の概略構成を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the general configuration of a solar cell according to a fourth embodiment-1, which is another example of the first embodiment. 第4実施形態-1において図14に示すα4部分を平面から視た平面図である。FIG. 15 is a plan view of the α4 portion shown in FIG. 14 in the fourth embodiment-1. 図14に示す太陽電池のα4部分の図15Aに示すB-B線に沿った断面図である。15B is a cross-sectional view of the α4 portion of the solar cell shown in FIG. 14 taken along line BB shown in FIG. 15A. 第2実施形態の他の例である第4実施形態-2に係る太陽電池の概略構成を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the general configuration of a solar cell according to a fourth embodiment-2, which is another example of the second embodiment. 第4実施形態-2において図16に示すα5部分を平面から視た平面図である。FIG. 17 is a plan view of the α5 portion shown in FIG. 16 in the fourth embodiment-2. 図16に示す太陽電池のα5部分の図17Aに示すB-B線に沿った断面図である。17B is a cross-sectional view of the α5 portion of the solar cell shown in FIG. 16 taken along line BB shown in FIG. 17A. 第3実施形態の他の例である第4実施形態-3に係る太陽電池の概略構成を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the general configuration of a solar cell according to a fourth embodiment-3, which is another example of the third embodiment. 第4実施形態-3において図18に示すα6部分を平面から視た平面図である。FIG. 19 is a plan view of the α6 portion shown in FIG. 18 in the fourth embodiment-3. 図18に示す太陽電池のα6部分の図19Aに示すB-B線に沿った断面図である。19B is a cross-sectional view of the α6 portion of the solar cell shown in FIG. 18 taken along line BB shown in FIG. 19A. 第1実施形態のさらに他の例である第5実施形態-1に係る太陽電池の概略構成を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the general configuration of a solar cell according to a fifth embodiment-1, which is yet another example of the first embodiment. 第5実施形態-1において図20に示すα7部分を平面から視た平面図である。FIG. 21 is a plan view of the α7 portion shown in FIG. 20 in the fifth embodiment-1. 図20に示す太陽電池のα7部分の図21Aに示すB-B線に沿った断面図である。21B is a cross-sectional view of the α7 portion of the solar cell shown in FIG. 20 taken along line BB shown in FIG. 21A. 第2実施形態のさらに他の例である第5実施形態-2に係る太陽電池の概略構成を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the general configuration of a solar cell according to a fifth embodiment-2, which is yet another example of the second embodiment. 第5実施形態-2において図22に示すα8部分を平面から視た平面図である。FIG. 23 is a plan view of the α8 portion shown in FIG. 22 in the fifth embodiment-2. 図22に示す太陽電池のα8部分の図23Aに示すB-B線に沿った断面図である。23B is a cross-sectional view of the α8 portion of the solar cell shown in FIG. 22 taken along line BB shown in FIG. 23A. 第3実施形態のさらに他の例である第5実施形態-3に係る太陽電池の概略構成を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the general configuration of a solar cell according to a fifth embodiment-3, which is yet another example of the third embodiment. 第5実施形態-3において図24に示すα9部分を平面から視た平面図である。FIG. 25 is a plan view of the α9 portion shown in FIG. 24 in the fifth embodiment-3. 図24に示す太陽電池のα9部分の図25Aに示すB-B線に沿った断面図である。25B is a cross-sectional view of the α9 portion of the solar cell shown in FIG. 24 taken along line BB shown in FIG. 25A. 第4実施形態-1から第4実施形態-3の他の例である第6実施形態-1に係る太陽電池の概略構成を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the general configuration of a solar cell according to a sixth embodiment-1, which is another example of the fourth embodiments-1 to 4th embodiments-3. 第6実施形態-1において図26に示すα10部分を平面から視た平面図である。FIG. 27 is a plan view of the α10 portion shown in FIG. 26 in the sixth embodiment-1. 図26に示す太陽電池のα10部分の図27Aに示すB-B線に沿った断面図である。27B is a cross-sectional view of the α10 portion of the solar cell shown in FIG. 26 taken along line BB shown in FIG. 27A. 第5実施形態-1から第5実施形態-3の他の例である第6実施形態-2に係る太陽電池の概略構成を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the general configuration of a solar cell according to a sixth embodiment-2, which is another example of the fifth embodiments-1 to 5th embodiments-3. 第6実施形態-2において図28に示すα11部分を平面から視た平面図である。FIG. 29 is a plan view of the α11 portion shown in FIG. 28 in the sixth embodiment-2. 図28に示す太陽電池のα11部分の図29Aに示すB-B線に沿った断面図である。29B is a cross-sectional view of the α11 portion of the solar cell shown in FIG. 28 taken along line BB shown in FIG. 29A. 第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池を第2電極側から視た平面図である。FIG. 2 is a plan view of the solar cell according to the first to sixth embodiments, viewed from the second electrode side. 第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池の線状の形状を有する島状部の一例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an example of linear island portions of solar cells according to the first to sixth embodiments. 第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池の線状の形状を有する島状部の他の例を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing another example of linear island portions of the solar cells according to the first to sixth embodiments. 第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池の島状部の形状のさらに他の例を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing still another example of the shape of the island-shaped portions of the solar cells according to the first to sixth embodiments. 第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池の島状部の形状のさらに他の例を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing still another example of the shape of the island-shaped portions of the solar cells according to the first to sixth embodiments. 第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池の第2セル形成構造の他の例を模式的に示す平面図である。FIG. 10 is a plan view schematically showing another example of the second cell formation structure of the solar cell according to the first to sixth embodiments.

以下、本開示に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同じである。従って、それらについての詳細な説明は繰り返さない。例示として、基体側を下側、その反対側を上側として表現するが、便宜上のものであり、設置の向きや設置を推奨する向きに関わるものではなく、矛盾がない限り上下を反対にしても、左右に言い換えても適用できるものである。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In the following description, identical components are assigned the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed descriptions thereof will not be repeated. As an example, the base side will be referred to as the lower side and the opposite side as the upper side, but this is for convenience and does not relate to the installation orientation or recommended installation orientation. As long as there is no contradiction, the top and bottom can be reversed or the left and right can be used interchangeably.

[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る太陽電池25の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。
[First embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of the general configuration of a solar cell 25 according to the first embodiment.

図1に示すように、太陽電池25は、基体2(基材又は基板と同じもの又はそれらを含むもの。本開示において同様。)と、基体2における一方側の面の側(基体2上)に設けられた第1電極3(図示例では3a~3c)と、第1電極3の基体2とは反対側の面の側(第1電極3上)に設けられた機能層4(図示例では4a~4c)と、機能層4の第1電極3とは反対側の面の側(機能層4上)に設けられた第2電極8(図示例では8a~8c)と、を備えている。すなわち、太陽電池25は、基体2における一方側の面の側(基体2上)に第1電極3と機能層4と第2電極8とがこの順で配置されている。太陽電池25は、基体2における一方側の面の側に形成された層が複数のセル形成構造P~P(この例ではP1~P3)により形成された複数の太陽電池セルを有している。太陽電池25は、複数のセル形成構造P~Pが第2セル形成構造P2を含んでいる。この例では、太陽電池25は、基体2上に第1電極3と機能層4と第2電極8とがこの順で配置又は積層されている。なお、ここでは基体2と第1電極3と機能層4と第2電極8とが順に接して配置されている場合で説明しているが、必ずしも接して配置される必要はない。それぞれの間に別のものが存在することを除外するものでもない。つまり、基体2と第1電極3と機能層4と第2電極8とはこの順で配置されてよい。また、4つのものに代替できるものがあれば、4つのものが必ずしも必要なものでもない。 As shown in FIG. 1, the solar cell 25 comprises a base 2 (the same as or including a substrate or base material; the same applies throughout this disclosure), a first electrode 3 (3a-3c in the illustrated example) provided on one surface of the base 2 (on the base 2), a functional layer 4 (4a-4c in the illustrated example) provided on the surface of the first electrode 3 opposite the base 2 (on the first electrode 3), and a second electrode 8 (8a-8c in the illustrated example) provided on the surface of the functional layer 4 opposite the first electrode 3 (on the functional layer 4). That is, the solar cell 25 has the first electrode 3, the functional layer 4, and the second electrode 8 arranged in this order on one surface of the base 2 (on the base 2). The solar cell 25 has multiple solar cell cells, each of which is formed by multiple cell formation structures P-P (P1-P3 in this example) on one surface of the base 2. In the solar cell 25, the multiple cell formation structures P-P include a second cell formation structure P2. In this example, the solar cell 25 has a first electrode 3, a functional layer 4, and a second electrode 8 arranged or stacked in this order on a base 2. Note that while the explanation here is of the case where the base 2, first electrode 3, functional layer 4, and second electrode 8 are arranged in contact with each other in this order, they do not necessarily have to be arranged in contact with each other. This does not exclude the presence of something else between them. In other words, the base 2, first electrode 3, functional layer 4, and second electrode 8 may be arranged in this order. Furthermore, if there are alternatives to these four, the four items are not necessarily required.

機能層4は、中間層(オーバーコート層を含む。また、電子輸送層5、ホール輸送層7を含む。)と光吸収層6(図示例では6a~6c)で構成されている。オーバーコート層としては、電子輸送層5、ホール輸送層7(図示例では7a~7c)などを例示できる。この例では、太陽電池25は、基体2上に第1電極3と電子輸送層5(図示例では5a~5c)と光吸収層6(図示例では6a~6c)とホール輸送層7と第2電極8とがこの順で積層されている。なお、太陽電池25は、基体2上に第1電極3とホール輸送層7と光吸収層6と電子輸送層5と第2電極8とがこの順で積層されていてもよい。 The functional layer 4 is composed of an intermediate layer (including an overcoat layer, and also including an electron transport layer 5 and a hole transport layer 7) and a light absorption layer 6 (6a-6c in the illustrated example). Examples of overcoat layers include the electron transport layer 5 and the hole transport layer 7 (7a-7c in the illustrated example). In this example, the solar cell 25 has a first electrode 3, an electron transport layer 5 (5a-5c in the illustrated example), a light absorption layer 6 (6a-6c in the illustrated example), a hole transport layer 7, and a second electrode 8 stacked in this order on the base 2. The solar cell 25 may also have a first electrode 3, a hole transport layer 7, a light absorption layer 6, an electron transport layer 5, and a second electrode 8 stacked in this order on the base 2.

太陽電池25は、複数の太陽電池セル20~20(図示例では20a~20c)を有している。太陽電池25は、基体2上に形成された層が複数のセル形成構造P~P(この例ではP1~P3)により複数の太陽電池セル20~20が形成されている。 The solar cell 25 has multiple solar cell cells 20-20 (20a-20c in the illustrated example). The solar cell 25 has multiple cell formation structures P-P (P1-P3 in this example) formed on the base 2, forming multiple solar cell cells 20-20.

太陽電池25において、電子輸送層5、光吸収層6及びホール輸送層7で機能層4を構成し、複数の第1電極3~3(3a~3c)と複数の機能層4~4(4a~4c)と第2電極8~8(8a~8c)とで複数の太陽電池セル20~20(20a~20c)を構成している。太陽電池25は、隣り合う太陽電池セル20,20が電気的に直列に接続されている。従って、太陽電池25は、直列接続の太陽電池とされている。太陽電池25において、直列接続される太陽電池セル20~20の数は、複数であれば特に限定されない。 In the solar cell 25, the functional layer 4 is made up of an electron transport layer 5, a light absorption layer 6, and a hole transport layer 7, and multiple first electrodes 3-3 (3a-3c), multiple functional layers 4-4 (4a-4c), and second electrodes 8-8 (8a-8c) make up multiple solar cell cells 20-20 (20a-20c). In the solar cell 25, adjacent solar cell cells 20, 20 are electrically connected in series. Therefore, the solar cell 25 is considered a series-connected solar cell. There is no particular limit to the number of solar cell cells 20-20 connected in series in the solar cell 25, as long as there is more than one.

基体2は、太陽電池セルもしくは太陽電池の基体又は太陽電池セル及び太陽電池の基体であり、基板又は基材と同じもの又はそれらを含む。基体2は、硬質、剛性の高いものでもよく、可撓性のあるもの、剛性の低いものでもよい。基体2として用いることができる材料としては、例えば、ガラスや有機フィルムを挙げることができる。有機フィルムの材料としては、具体的にはポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリフェニレンスルファイド(PPS)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などを例示できるが、要件を満たす限りこれ以外の樹脂も使用できる。基体2となる有機フィルムの膜厚としては、50μm~100μm程度であることが望ましい。 The base 2 is a solar cell or a base for a solar cell, or a base for a solar cell and a solar cell, and is the same as or includes the substrate or base material. The base 2 may be hard and highly rigid, or it may be flexible and low in rigidity. Materials that can be used for the base 2 include glass and organic films. Specific examples of organic film materials include polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyphenylene sulfide (PPS), polyetherimide (PEI), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyamideimide (PAI), and polyethylene naphthalate (PEN), but other resins can also be used as long as they meet the requirements. The thickness of the organic film that will become the base 2 is preferably approximately 50 μm to 100 μm.

第1電極3は、導電性を有する部材である。第1電極3は、基体2上に設けられ、太陽電池セル20の光吸収層6の光起電力により生じる電流を取り出すための電極である。基体2が光入射側(受光側とも呼ばれる)となる場合、第1電極3は透明導電膜とすることができる。透明導電膜は、例えば、アルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、ガリウムドープ酸化亜鉛(GZO)、酸化錫(SnO )、フッ
素ドーピングされた酸化錫(FTO)、インジウム錫酸化物(ITO)などの導電性透明材料から構成することができる。透明導電膜は、透明導電酸化物(TCO)を含むものである。また、第1電極3は、導電性透明材料などの酸化物に銀などの導電性金属又はその細線がパターンニングされた構成であってもよい。なお、透明とは、光を透過することを意味するが、少しでも反射又は吸収するものを除外するものではなく、太陽電池セルの受光面側(光が入射する部位を含む、本開示において同様。)に設けられていることを意味するものであり、従って、少なくとも受光面側に設けられていることをもって透明であるとすることができる。すなわち、透明導電膜とは、太陽電池セルの受光面側に設けられている導電膜を意味する。膜とは、厚みや幅を規定するものではなく、パターン状又は島状のものや厚みの異なる部分を有するものも含む。膜とは、好適には略一定の厚みのあるものがよい。なお、特に言及しない限り、略又は程度とは、製造誤差の幅を意味し、優先的には、その数値のプラス15%及びマイナス15%のばらつきを許容することを示す。
The first electrode 3 is a conductive member. The first electrode 3 is provided on the base 2 and is an electrode for extracting current generated by photovoltaic power of the light absorption layer 6 of the solar cell 20. When the base 2 is the light incident side (also called the light receiving side), the first electrode 3 can be a transparent conductive film. The transparent conductive film can be made of a conductive transparent material such as aluminum-doped zinc oxide (AZO), indium zinc oxide (IZO), gallium-doped zinc oxide (GZO), tin oxide (SnO 2 ), fluorine-doped tin oxide (FTO), or indium tin oxide (ITO). The transparent conductive film includes a transparent conductive oxide (TCO). Alternatively, the first electrode 3 may be made of an oxide of a conductive transparent material, on which a conductive metal such as silver or thin wires thereof are patterned. Note that "transparent" means that light passes through, but does not exclude even slight reflection or absorption. It means that the film is provided on the light-receiving side of the solar cell (including the portion where light is incident, the same applies in this disclosure). Therefore, a film can be considered transparent simply by being provided on the light-receiving side. In other words, a transparent conductive film refers to a conductive film provided on the light-receiving side of the solar cell. The term "film" does not specify thickness or width, and includes patterned or island-shaped films and films with portions of different thickness. A film preferably has a substantially constant thickness. Unless otherwise specified, "approximately" or "approximately" refers to the range of manufacturing error, and preferably indicates that a variation of plus or minus 15% of the numerical value is allowed.

第1電極3のシート抵抗が10Ω/sq以下であるのことが好ましい。第1電極3の光の透過率が80%以上であることがさらに好ましい。第1電極3の形成方法としては、例えば、スパッタ成膜方法、真空蒸着方法、導電性ペーストの塗工/印刷技術と低温焼成技術とによる形成方法などを挙げることができる。 It is preferable that the sheet resistance of the first electrode 3 is 10 Ω/sq or less. It is even more preferable that the light transmittance of the first electrode 3 is 80% or more. Examples of methods for forming the first electrode 3 include sputtering, vacuum deposition, and methods that combine conductive paste coating/printing and low-temperature firing.

基体2上に透明導電膜が形成されている場合、基体2上に形成された透明導電膜は、太陽電池セル20毎に分割されている。例えば、図1に示す太陽電池25は3つの太陽電池セル20(20a~20c)を含むため、透明導電膜は第1セル形成構造P1(第1電極切断用の第1分離溝)により分割され、3つの第1電極3(3a~3c)が形成されている。第1セル形成構造P1(第1分離溝)は、光吸収層6などで満たされていてもよい。なお、透明導電膜が太陽電池セル毎に分離されているとは、図1に示すように、太陽電池の任意の一断面の観察結果において、透明導電膜が第1セル形成構造P1(すなわち第1電極切断用の第1分離溝)によって分割されていることが確認できればよく、太陽電池の複数の断面にて観察する必要はない。また、同様に、太陽電池の何れかの膜もしくは層が太陽電池セル毎に分離されているとは、太陽電池の任意の一断面の観察結果において、その膜もしくは層が分離されていることを確認できればよく、太陽電池の複数の断面にて観察する必要はない。また、ある太陽電池セルの膜又は層が隣り合う太陽電池セルに接続されているとは、太陽電池の任意の一断面の観察結果において、その膜もしくは層が隣り合う太陽電池セル間で接続されていることを確認できればよく、太陽電池の複数の断面にて観察する必要はない。 When a transparent conductive film is formed on the substrate 2, the transparent conductive film formed on the substrate 2 is divided into individual solar cell cells 20. For example, the solar cell 25 shown in FIG. 1 includes three solar cell cells 20 (20a-20c), and therefore the transparent conductive film is divided by a first cell formation structure P1 (first separation grooves for first electrode separation), and three first electrodes 3 (3a-3c) are formed. The first cell formation structure P1 (first separation grooves) may be filled with a light-absorbing layer 6 or the like. Note that "the transparent conductive film is separated into individual solar cell cells" refers to the fact that, as shown in FIG. 1, observation of any cross-section of the solar cell confirms that the transparent conductive film is divided by the first cell formation structure P1 (i.e., the first separation grooves for first electrode separation). It is not necessary to observe multiple cross-sections of the solar cell. Similarly, "any film or layer of the solar cell is separated into individual solar cell cells" refers to the fact that, as shown in FIG. 1, observation of any cross-section of the solar cell confirms that the film or layer is separated. It is not necessary to observe multiple cross-sections of the solar cell. Furthermore, when a film or layer of a solar cell is said to be connected to an adjacent solar cell, it is sufficient to confirm that the film or layer is connected between adjacent solar cells when observing any one cross-section of the solar cell; it is not necessary to observe multiple cross-sections of the solar cell.

機能層4は、光吸収層を含む層である。電子輸送層又はホール輸送層を含んでもよい。機能層4は、第1電極3上に設けられる。この例では、機能層4は、電子輸送層5と、電子輸送層5上に設けられた光吸収層6と、光吸収層6上に設けられたホール輸送層7と、を有する。機能層は、光吸収層のみで形成されてもよい。また、機能層は、電子輸送層又はホール輸送層を含んでもよい。 The functional layer 4 is a layer that includes a light-absorbing layer. It may also include an electron transport layer or a hole transport layer. The functional layer 4 is provided on the first electrode 3. In this example, the functional layer 4 includes an electron transport layer 5, a light-absorbing layer 6 provided on the electron transport layer 5, and a hole transport layer 7 provided on the light-absorbing layer 6. The functional layer may be formed solely of a light-absorbing layer. Alternatively, the functional layer may also include an electron transport layer or a hole transport layer.

機能層は、多孔質絶縁層の孔部分に光吸収層が設けられてもよい。さらに詳しくは、機能層は、多孔質絶縁層の孔部分に光吸収層で用いる材料を有する光吸収部が設けられてもよい。なお、本開示において、光吸収部とは、光吸収層で用いられる材料を有する部分からなるものを意味する。機能層は、多孔質の電子輸送層又は多孔質のホール輸送層の孔部に光吸収層又は光吸収部が設けられてもよい。機能層は、多孔質の絶縁層、多孔質の電子輸送層又は多孔質のホール輸送層の少なくとも1層又はそれらの混合した層の孔部に光吸収層又は光吸収部が設けられてもよい。また、機能層は、光吸収層、電子輸送層(緻密電子輸送層を含む)、ホール輸送層(緻密ホール輸送層を含む)、多孔質の絶縁層、多孔質の電子輸送層、多孔質のホール輸送層の少なくとも1層又はそれらの混合した層の孔部に光吸収層又は光吸収部が設けられてもよい。多孔質とは、孔部に光吸収部(一例としてペロブスカイト化合物)を含むことができるものをいう。緻密とは、緻密である層の一方側(一例として上側)に光吸収部が存在しても、もう一方の側(一例として下側)には光吸収部が存在しない状態であるものをいう。緻密な層はその層を貫いて光吸収部が存在するのを防止することができる。 The functional layer may have a light-absorbing layer provided in the pores of the porous insulating layer. More specifically, the functional layer may have a light-absorbing portion provided in the pores of the porous insulating layer, the light-absorbing portion comprising a material used in the light-absorbing layer. In this disclosure, the light-absorbing portion refers to a portion comprising a material used in the light-absorbing layer. The functional layer may have a light-absorbing layer or a light-absorbing portion provided in the pores of a porous electron transport layer or a porous hole transport layer. The functional layer may have a light-absorbing layer or a light-absorbing portion provided in the pores of at least one of a porous insulating layer, a porous electron transport layer, or a porous hole transport layer, or a combination thereof. The functional layer may also have a light-absorbing layer or a light-absorbing portion provided in the pores of at least one of a light-absorbing layer, an electron transport layer (including a dense electron transport layer), a hole transport layer (including a dense hole transport layer), a porous insulating layer, a porous electron transport layer, or a porous hole transport layer, or a combination thereof. Porous refers to a layer that can contain light-absorbing portions (e.g., a perovskite compound) in the pores. "Dense" refers to a state in which, even if light-absorbing portions are present on one side of the dense layer (for example, the upper side), no light-absorbing portions are present on the other side (for example, the lower side). A dense layer can prevent light-absorbing portions from being present throughout the layer.

電子輸送層5は、光吸収層6において発生した電子を第1電極3に輸送する機能を有する層である。なお、太陽電池が太陽電池として機能する限り、光吸収層より電子輸送側又は光吸収層の電子輸送側にある電子輸送層が電子輸送する機能を有することは自明の理であり、確認は要さない。すなわち、太陽電池が太陽電池として機能する限り、光吸収層より電子輸送側又は光吸収層の電子輸送側にある層を電子輸送層という。電子輸送層5は、光吸収層6で生成した電子が電子輸送層5に容易に移動することができ、電子輸送層5の電子が容易に第1電極3に移動することができるような材料からなる。また、電子輸送層5は、光吸収層6を配向成長させるためのシード層であってもよい。このことにより、光吸収層6を構成するペロブスカイト化合物の結晶品質を向上させることができる。電子輸送層5は、例えば、酸化チタン(TiO)層とすることがでる。また、この酸化チタン層に含まれる酸化チタンの表面には、TiN層又はTiO-xNx層が形成されていてもよい。電子輸送層5の膜厚は、例えば、100nm以上250nm以下程度を挙げることができる。 The electron transport layer 5 is a layer that has the function of transporting electrons generated in the light absorbing layer 6 to the first electrode 3. It is self-evident that an electron transport layer located on the electron transport side of the light absorbing layer or on the electron transport side of the light absorbing layer has the function of transporting electrons, so long as the solar cell functions as a solar cell, and no confirmation is required. In other words, as long as the solar cell functions as a solar cell, any layer located on the electron transport side of the light absorbing layer or on the electron transport side of the light absorbing layer is referred to as an electron transport layer. The electron transport layer 5 is made of a material that allows electrons generated in the light absorbing layer 6 to easily move to the electron transport layer 5 and that allows electrons in the electron transport layer 5 to easily move to the first electrode 3. The electron transport layer 5 may also be a seed layer for oriented growth of the light absorbing layer 6. This can improve the crystalline quality of the perovskite compound that constitutes the light absorbing layer 6. The electron transport layer 5 can be, for example, a titanium oxide (TiO 2 ) layer. Furthermore, a TiN layer or a TiO 2 -xNx layer may be formed on the surface of the titanium oxide contained in this titanium oxide layer. The thickness of the electron transport layer 5 is, for example, about 100 nm or more and 250 nm or less.

例えば、第1電極3となる透明導電膜上に、第1の中間層として電子輸送層5を構成する酸化チタン(TiO)層を膜厚100nm~250nm程度で形成することができる。中間層の形成方法としては、スパッタ成膜方法、真空蒸着方法、導電性ペーストの塗工/印刷技術と低温焼成技術とによる形成方法などを挙げることができる。例えば、低温焼成用の酸化チタン(TiO)ペーストを透明導電膜上に塗工し150℃以下の焼成によりシード層を形成することができる。TiO層に含まれるTiOの結晶構造はルチル構造が望ましい。また、TiOの表面を窒素プラズマによる表面改質処理することで、TiOの表面に5nm~30nm程度の膜厚のTiN(NaCl構造)層が形成されていてもよい。 For example, a titanium oxide (TiO 2 ) layer constituting the electron transport layer 5 as the first intermediate layer can be formed on a transparent conductive film that will become the first electrode 3 with a thickness of approximately 100 nm to 250 nm. Examples of methods for forming the intermediate layer include sputtering, vacuum deposition, and a method using a conductive paste coating/printing technique and a low-temperature firing technique. For example, a seed layer can be formed by applying a titanium oxide (TiO 2 ) paste for low-temperature firing to the transparent conductive film and firing it at 150°C or less. The crystalline structure of the TiO 2 contained in the TiO 2 layer is preferably a rutile structure. Furthermore, a TiN (NaCl structure) layer with a thickness of approximately 5 nm to 30 nm can be formed on the surface of the TiO 2 by surface-modifying the surface of the TiO 2 with nitrogen plasma.

TiO(ルチル構造)とTiN(NaCl構造)との格子定数の整合性が比較的よく、TiOで構成されるTiO層と、TiNで構成されるTiN層と、の間には欠陥の少ない良好な界面が形成される。界面付近で、混晶物質TiO-xNxが形成されることで、格子定数が連続的に変化し、界面欠陥の発生を抑止することができる。TiN層は窒素プラズマによる表面改質処理後に大気に曝されると表面に再酸化層が厚さ数nm形成されるが、形成したTiO層が薄いため格子定数の構造緩和が起こらず、下地のTiN層の格子定数が維持される。 The lattice constants of TiO 2 (rutile structure) and TiN (NaCl structure) are relatively well matched, and a good interface with few defects is formed between the TiO 2 layer made of TiO 2 and the TiN layer made of TiN. The formation of the mixed crystal material TiO 2 -xNx near the interface causes a continuous change in the lattice constant, making it possible to suppress the occurrence of interface defects. When the TiN layer is exposed to the atmosphere after surface modification treatment using nitrogen plasma, a re-oxidation layer several nanometers thick is formed on the surface, but because the formed TiO 2 layer is thin, structural relaxation of the lattice constant does not occur, and the lattice constant of the underlying TiN layer is maintained.

電子輸送層は、例えば、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム(In )又は酸化スズ(SnO)など、適宜電子を輸送可能な材料を採用することができる。また、電子輸送層は、正孔の輸送を阻害(正孔ブロック)することができてもよい。また、電子輸送層は別途正孔ブロック層を伴っていてもよい。また、電子輸送層がなく、その代わりに正孔ブロック層があってもよい。
The electron transport layer may be made of a suitable material capable of transporting electrons, such as zinc oxide (ZnO), indium oxide (In 2 O 3 ), or tin oxide (SnO 2 ). The electron transport layer may also be capable of inhibiting the transport of holes (hole blocking). The electron transport layer may also be accompanied by a separate hole blocking layer. Alternatively, the electron transport layer may be omitted, and a hole blocking layer may be provided instead.

光吸収層6(6a~6c)は、光を吸収する機能を有する層である。太陽電池に入射した光を吸収し、電子と正孔とを発生させることができる層であり、その意味では光電変換層とも呼ばれる。この電子は電子輸送層5に移動し、正孔はホール輸送層7に移動する。光吸収層が光を吸収し電子と正孔を発生することは、太陽電池が太陽電池として機能する限り自明の理であり、確認を要さない。光吸収の機能を有する材料が含まれている限り光吸収層が光を吸収し電子と正孔を発生しているとみなすことができる。 The light-absorbing layer 6 (6a-6c) is a layer with the function of absorbing light. It is a layer that can absorb light incident on the solar cell and generate electrons and holes, and in that sense is also called a photoelectric conversion layer. These electrons move to the electron transport layer 5, and the holes move to the hole transport layer 7. That the light-absorbing layer absorbs light and generates electrons and holes is self-evident as long as the solar cell functions as a solar cell, and does not require confirmation. As long as it contains a material with light-absorbing function, it can be considered that the light-absorbing layer absorbs light and generates electrons and holes.

また、光吸収層は、一定の領域を占有する部材であってもよいが、それに限定するものではない。また、一定の厚みで、占有する部材であってもよいが、それに限定するものではない。光吸収層は、多孔質の材料の層の中に光吸収層又は光吸収部が設けられるものであってもよい。言い換えると、光吸収層は、多孔質の材料の孔の部分に光吸収層又は光吸収部が設けられるものであってもよい。なお、光吸収層と表現しているが、より適切に表現するなら光吸収層と同様の材料で構成できる光吸収部と表現してもよい。すなわち、より適切に表現するなら、光吸収層は、多孔質の材料の層の中又は多孔質材料の孔に光吸収部が設けられるものであってもよい。この場合は、中間層すなわち電子輸送層又は/及びホール輸送層も多孔質材料であってもよい。言い換えれば、光吸収層は、多孔質材料からなる中間層の孔の部分に光吸収部が設けられる部分を有していてもよい。光吸収層は、多孔質材料からなる絶縁体又は絶縁層の孔の部分に光吸収部が設けられる部分を有していてもよい。また、光吸収層は、電子輸送層及びホール輸送層の間に設けられてもよい。又は、電子輸送層と多孔質電極との間に設けられてもよい。この場合は、多孔質電極の孔の部分にも光吸収部が設けられてもよい。 The light-absorbing layer may be a component occupying a certain area, but is not limited to this. It may also be a component occupying a certain thickness, but is not limited to this. The light-absorbing layer may be a layer of porous material in which a light-absorbing layer or a light-absorbing portion is provided. In other words, the light-absorbing layer may be a layer of porous material in which a light-absorbing layer or a light-absorbing portion is provided in the pores of the porous material. Although the term "light-absorbing layer" is used, a more appropriate term would be a light-absorbing portion that can be made of the same material as the light-absorbing layer. In other words, a more appropriate term would be a layer of porous material in which a light-absorbing portion is provided in the pores of the porous material. In this case, the intermediate layer, i.e., the electron transport layer and/or hole transport layer, may also be made of a porous material. In other words, the light-absorbing layer may have a portion in which a light-absorbing portion is provided in the pores of an intermediate layer made of a porous material. The light-absorbing layer may have a portion in which a light-absorbing portion is provided in the pores of an insulator or insulating layer made of a porous material. The light-absorbing layer may also be provided between the electron transport layer and the hole transport layer. Alternatively, it may be provided between the electron transport layer and the porous electrode. In this case, the light absorbing portion may also be provided in the pores of the porous electrode.

絶縁層の空隙には、光吸収部が設けられてもよい。光吸収部は、光吸収層と同じ部材を意味するが、部材の形状の誤解を避けるために、より具体的な「部」という名称を用いたものである。「層」は、好ましくは一定の膜厚からなる部材を示すがそれに限定されるものではなく、厚みの異なる部分があってもよく、パターン状又は島状のものであってもよい。但し、概ね、「層」は主に一定の方向に配置される部分を有しているものを意味するのに対して、「部」はある一定の領域に配置される部分を有しているだけのものを意味する。すなわち、「層」は、好ましくは一定方向に連続する一定の膜厚からなる部材であり、一定方向に連続するが膜厚の異なる部分を有する部材であり、又は、離散的なパターン状もしくは島状の1つ1つの部分が主に一定の方向に配置される部分を有する部材である。「部」は「層」におけるある一定の領域である一部分を意味することができる。離散して配置されるパターン状もしくは島状の「層」の内の1つ1つのパターン又は島の部分を「部」と示すことができる。つまり、絶縁層の空隙には、絶縁層の主に一定の方向に配置されるその方向と主に同じ方向に離散的な光吸収部の1つ1つが配置されてなる光吸収層が設けられる。なお、パターン又は島状の部分は、立体的観察が可能な場合に、必ずしも離散する複数の部分を有する必要はなく、全てのパターンが繋がる1つのパターンを有していてもよい。通常観察可能なのは任意の一断面を観察した平面での観察になるため、その場合は往々にしてパターン又は島状の部分は離散的な複数の部分に分かれるものである。すなわち、断面で絶縁層を観察した場合、絶縁層の空隙の部分には光吸収部が設けられ、概ね絶縁層が延在する方向と同じ方向に離散して配置される光吸収部が配置され、それらの光吸収部をある一定の部分をまとめて光吸収層と呼ぶことができる。 A light-absorbing portion may be provided in the voids of the insulating layer. The light-absorbing portion refers to the same component as the light-absorbing layer, but the more specific term "portion" is used to avoid misunderstandings about the component's shape. A "layer" preferably refers to a component having a uniform thickness, but is not limited to this. It may have portions of varying thickness, or may be patterned or island-like. However, generally, a "layer" refers to something having portions primarily arranged in a uniform direction, while a "portion" refers to something having portions arranged in a specific region. In other words, a "layer" is preferably a component having a uniform thickness that is continuous in a uniform direction, a component having portions that are continuous in a uniform direction but with different thicknesses, or a component having discrete pattern-like or island-like portions, each of which is primarily arranged in a specific direction. A "portion" can refer to a portion that is a specific region of a "layer." Each individual pattern or island portion of a discretely arranged pattern-like or island-like "layer" can be referred to as a "portion." In other words, a light-absorbing layer is provided in the gaps of the insulating layer, with discrete light-absorbing portions arranged primarily in the same direction as the insulating layer's primarily fixed orientation. Note that, when three-dimensional observation is possible, the pattern or island-like portions do not necessarily have to have multiple discrete portions; they may have a single pattern in which all of the patterns are connected. Observation is usually performed on a plane in which an arbitrary cross section is observed, and in such cases, the pattern or island-like portions are often divided into multiple discrete portions. In other words, when the insulating layer is observed in cross section, light-absorbing portions are provided in the gaps of the insulating layer, and the light-absorbing portions are arranged discretely in roughly the same direction as the insulating layer extends. A certain portion of these light-absorbing portions can be collectively referred to as the light-absorbing layer.

光吸収層6は、ペロブスカイト化合物又は有機無機ハイブリッド化合物を含むことが好ましい。この化合物が光吸収層6に電子と正孔とを発生させることができる。光吸収層6の膜厚は500nm~1000nm程度の範囲内であることが望ましい。 The light-absorbing layer 6 preferably contains a perovskite compound or an organic-inorganic hybrid compound. This compound can generate electrons and holes in the light-absorbing layer 6. The film thickness of the light-absorbing layer 6 is preferably in the range of approximately 500 nm to 1000 nm.

例えば、後述する図3Bに示すように、メカニカル加工やレーザー加工などの切削加工により切り込み〔第1セル形成構造P1(第1分離溝)〕を入れた後、第1の中間層(電子輸送層5)上にペロブスカイト化合物を形成することにより光吸収層6を形成することができる。 For example, as shown in Figure 3B (described below), a cut [first cell formation structure P1 (first separation groove)] can be made by cutting, such as mechanical processing or laser processing, and then a perovskite compound can be formed on the first intermediate layer (electron transport layer 5), thereby forming the light absorption layer 6.

ペロブスカイト化合物は、一般式:ABX・・・(1)で表される化合物で構成される。但し、それぞれの組成比は1:1:3であることが好ましいが、必ずしも1:1:3でなくてもよく、それぞれの元素の含有率が適宜上下してもよく、それぞれの構成元素が1種類である必要もなく、太陽電池が光電変換機能を有する限り説明したような構成の自由度を有すものである。一般式(1)中、Aは有機分子(有機基又は有機カチオンを含む、本開示において同様。)又は無機原子もしくは分子(無機基又は無機カチオンを含む、本開示において同様。)又はそれらの組合せであり、Bは金属原子もしくは分子(金属カチオンを含む、本開示において同様。)であり、Xはハロゲン原子もしくは分子又はカルコゲン原子もしくは分子(ハロゲンアニオン又はカルコゲンアニオンを含む、本開示において同様。)である。一般式(1)中、3つのXは、互いに同一でも異なっていてもよい。ペロブスカイト化合物は光吸収層に含まれることにより、光を吸収し電気に変換することが可能であり、そのことを合わせて考慮すべきであり、すなわちペロブスカイト化合物であることは、例えば、有機分子、金属原子及びハロゲン原子を有していることが分かればよい。さらに、ペロブスカイト化合物であることは、太陽電池が光電変換機能を有する限りにおいて、A、B及びXに該当する元素が検出されればよい。例えば、有機分子としては炭素、窒素、水素を含む分子が好適であり、それゆえ、炭素、窒素、水素、金属元素、及び、ハロゲン元素もしくはカルコゲン元素が検出されればよい。又は、ペロブスカイト化合物であることは、A、B及びXを有していればよく、例えば、無機原子、金属原子及びハロゲン原子を有していることが分かればよい。さらに、ペロブスカイト化合物であることは、太陽電池が光電変換機能を有する限りにおいて、A、B及びXに該当する元素が検出されれば確認できる。例えば、無機原子としてはセシウム又はルビジウムが好適であり、それゆえ、セシウム又はルビジウム、金属元素、及び、ハロゲンもしくはカルコゲンが検出されればよい。また、ペロブスカイト化合物であることは、太陽電池が光電変換機能を有するためには結晶構造を有していることは当然の帰結であることに基づき、結晶構造を有していることの確認を要するものではない。光吸収層にはペロブスカイト化合物以外を含むことを除外しない。 The perovskite compound is composed of a compound represented by the general formula: ABX3 (1). While the composition ratio of each element is preferably 1:1:3, it does not necessarily have to be 1:1:3. The content of each element may vary as appropriate, and each constituent element does not necessarily have to be a single type. As long as the solar cell has photoelectric conversion functionality, there is a degree of freedom in the configuration as described above. In general formula (1), A is an organic molecule (including an organic group or an organic cation, the same applies in the present disclosure) or an inorganic atom or molecule (including an inorganic group or an inorganic cation, the same applies in the present disclosure), or a combination thereof; B is a metal atom or molecule (including a metal cation, the same applies in the present disclosure); and X is a halogen atom or molecule or a chalcogen atom or molecule (including a halogen anion or a chalcogen anion, the same applies in the present disclosure). In general formula (1), the three Xs may be the same or different from one another. By being contained in a light absorption layer, a perovskite compound can absorb light and convert it into electricity, and this fact should also be taken into consideration. That is, a perovskite compound can be confirmed by, for example, detecting organic molecules, metal atoms, and halogen atoms. Furthermore, a perovskite compound can be confirmed by detecting elements corresponding to A, B, and X, so long as the solar cell has a photoelectric conversion function. For example, molecules containing carbon, nitrogen, and hydrogen are suitable as organic molecules, and therefore, carbon, nitrogen, hydrogen, a metal element, and a halogen element or chalcogen element can be detected. Alternatively, a perovskite compound can be confirmed by detecting A, B, and X, for example, detecting inorganic atoms, a metal atom, and a halogen atom. Furthermore, a perovskite compound can be confirmed by detecting elements corresponding to A, B, and X, so long as the solar cell has a photoelectric conversion function. For example, cesium or rubidium is suitable as the inorganic atom, and therefore, cesium or rubidium, a metal element, and a halogen or chalcogen can be detected. Furthermore, the fact that a compound is a perovskite compound does not necessarily mean that it has a crystalline structure, since it is a natural consequence that a solar cell must have a crystalline structure in order to have a photoelectric conversion function.The light absorption layer may contain compounds other than perovskite compounds.

なお、光吸収層は有機無機ハイブリッド化合物を含んでもよい。有機無機ハイブリッド化合物とは、無機と有機とを含む化合物を意味する。有機無機ハイブリッド化合物に含まれるペロブスカイト化合物を用いた太陽電池セルは、有機無機ハイブリッド太陽電池セルとも呼ばれる。有機とは、典型的には、複数の炭素を要素として構成される材料を意味する。なお、グラファイト、グラフェンや、カーボンナノワイヤ―、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブや、電極として機能する炭素やカーボンブラック等の炭素材料は特に有機とは考えない。すなわち、有機とは、前記のグラファイト等の炭素材料を除き、複数の炭素を構成の要素の一つとされるもののことである。無機とは、有機ではないものを意味する。 The light-absorbing layer may also contain an organic-inorganic hybrid compound. An organic-inorganic hybrid compound is a compound containing both inorganic and organic elements. Solar cells using perovskite compounds contained in organic-inorganic hybrid compounds are also called organic-inorganic hybrid solar cells. "Organic" typically refers to a material composed of multiple carbon elements. Graphite, graphene, carbon nanowires, carbon nanofibers, carbon nanotubes, and carbon materials such as carbon and carbon black that function as electrodes are not considered to be organic. In other words, "organic" refers to materials that contain multiple carbon elements, excluding carbon materials such as graphite. "Inorganic" refers to materials that are not organic.

一般式(1)中、Aで表される有機分子としては、例えば、アルキルアミン、アルキルアンモニウム、及び含窒素複素環式化合物等を挙げることができる。ペロブスカイト化合物(1)において、Aで表される有機分子は、1種の有機分子のみであってもよく、2種以上の有機分子であってもよい。 In general formula (1), examples of organic molecules represented by A include alkylamines, alkylammoniums, and nitrogen-containing heterocyclic compounds. In perovskite compound (1), the organic molecule represented by A may be only one type of organic molecule, or two or more types of organic molecules.

アルキルアミンとしては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、エチルメチルアミン、メチルプロピルアミン、ブチルメチルアミン、メチルペンチルアミン、ヘキシルメチルアミン、エチルプロピルアミン、及びエチルブチルアミン等を挙げることができる。 Examples of alkylamines include methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, pentylamine, hexylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, ethylmethylamine, methylpropylamine, butylmethylamine, methylpentylamine, hexylmethylamine, ethylpropylamine, and ethylbutylamine.

アルキルアンモニウムは、前述のアルキルアミンのイオン化物である。アルキルアンモニウムとしては、例えば、メチルアンモニウム(CHNH)、エチルアンモニウム、プロピルアンモニウム、ブチルアンモニウム、ペンチルアンモニウム、ヘキシルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、ジプロピルアンモニウム、ジブチルアンモニウム、ジペンチルアンモニウム、ジヘキシルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、トリプロピルアンモニウム、トリブチルアンモニウム、トリペンチルアンモニウム、トリヘキシルアンモニウム、エチルメチルアンモニウム、メチルプロピルアンモニウム、ブチルメチルアンモニウム、メチルペンチルアンモニウム、ヘキシルメチルアンモニウム、エチルプロピルアンモニウム、及びエチルブチルアンモニウム等を挙げることができる。 The alkylammonium is an ionized product of the alkylamine. Examples of the alkylammonium include methylammonium ( CH3NH3 ), ethylammonium, propylammonium, butylammonium, pentylammonium, hexylammonium, dimethylammonium, diethylammonium, dipropylammonium, dibutylammonium, dipentylammonium, dihexylammonium, trimethylammonium, triethylammonium, tripropylammonium, tributylammonium, tripentylammonium, trihexylammonium, ethylmethylammonium, methylpropylammonium, butylmethylammonium, methylpentylammonium, hexylmethylammonium, ethylpropylammonium, and ethylbutylammonium.

含窒素複素環式化合物としては、例えば、イミダゾール、アゾール、ピロール、アジリジン、アジリン、アゼチジン、アゼト、アゾール、イミダゾリン、及びカルバゾール等を挙げることができる。含窒素複素環式化合物は、イオン化物であってもよい。イオン化物である含窒素複素環式化合物としては、フェネチルアンモニウムが好ましい。 Examples of nitrogen-containing heterocyclic compounds include imidazole, azole, pyrrole, aziridine, azirine, azetidine, azeto, azole, imidazoline, and carbazole. The nitrogen-containing heterocyclic compound may be an ionized compound. A preferred example of an ionized nitrogen-containing heterocyclic compound is phenethylammonium.

一般式(1)中、Aで表される有機分子としては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、メチルアンモニウム、エチルアンモニウム、プロピルアンモニウム、ブチルアンモニウム、ペンチルアンモニウム、ヘキシルアンモニウム又はフェネチルアンモニウムが好ましく、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、メチルアンモニウム、エチルアンモニウム、又はプロピルアンモニウムがより好ましく、メチルアンモニウムがさらに好ましい。 In general formula (1), the organic molecule represented by A is preferably methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, pentylamine, hexylamine, methylammonium, ethylammonium, propylammonium, butylammonium, pentylammonium, hexylammonium, or phenethylammonium, more preferably methylamine, ethylamine, propylamine, methylammonium, ethylammonium, or propylammonium, and even more preferably methylammonium.

一般式(1)中、Bで表される金属原子としては、例えば、鉛、スズ、亜鉛、チタン、アンチモン、ビスマス、ニッケル、鉄、コバルト、銀、銅、ガリウム、ゲルマニウム、マグネシウム、カルシウム、インジウム、アルミニウム、マンガン、クロム、モリブデン、及びユーロピウム等を挙げることができる。ペロブスカイト化合物において、Bで表される金属原子は、1種の金属原子のみであってもよく、2種以上の金属原子であってもよい。ペロブスカイト化合物の光吸収特性及び電荷発生特性を向上させる観点から、Bで表される金属原子としては、鉛原子又はスズ原子が好ましい。鉛を削減する観点からはスズ原子が好ましい。 In general formula (1), examples of metal atoms represented by B include lead, tin, zinc, titanium, antimony, bismuth, nickel, iron, cobalt, silver, copper, gallium, germanium, magnesium, calcium, indium, aluminum, manganese, chromium, molybdenum, and europium. In the perovskite compound, the metal atom represented by B may be a single type of metal atom, or two or more types of metal atoms. From the perspective of improving the light absorption and charge generation properties of the perovskite compound, the metal atom represented by B is preferably a lead atom or a tin atom. From the perspective of reducing lead, a tin atom is preferred.

また、一般式(1)中、Xで表されるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子等、並びにカルコゲン原子としては、例えば酸素原子、硫黄原子、セレン原子及びテルル原子を挙げることができる。ペロブスカイト化合物において、Xで表されるハロゲン原子又はカルコゲン原子は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。Xで表されるハロゲン原子としては、ペロブスカイト化合物が広い波長帯の光を利用できるようにする観点から、ヨウ素原子が好ましい。詳しくは、3つのXのうち、少なくとも1つのXがヨウ素原子を表すことが好ましく、3つのXがヨウ素原子を表すことがより好ましい。 Furthermore, in general formula (1), examples of halogen atoms represented by X include fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, and iodine atoms, and examples of chalcogen atoms include oxygen atoms, sulfur atoms, selenium atoms, and tellurium atoms. In the perovskite compound, the halogen atoms or chalcogen atoms represented by X may be one type or two or more types. The halogen atom represented by X is preferably an iodine atom, from the viewpoint of enabling the perovskite compound to utilize light in a wide wavelength range. Specifically, of the three Xs, it is preferable that at least one X represents an iodine atom, and it is more preferable that all three Xs represent iodine atoms.

光吸収層6に含まれるペロブスカイト化合物は、CHNHPbX(ただし、Xはハロゲン原子である)で表される化合物であることが好ましく、該式CHNHPbXにおいて、Xはヨウ素原子である化合物(すなわち、CHNHPbIで示される化合物)であることがより好ましい。 The perovskite compound contained in the light-absorbing layer 6 is preferably a compound represented by CH 3 NH 3 PbX 3 (wherein X is a halogen atom), and more preferably a compound in which X in the formula CH 3 NH 3 PbX 3 is an iodine atom (i.e., a compound represented by CH 3 NH 3 PbI 3 ).

光吸収層6の形成に使用することができるペロブスカイト化合物は、AXで示される化合物とBXで示される化合物とを原料として用いることによって合成することができる。具体的には、ペロブスカイト化合物は、AX溶液とBX溶液とを混合して加熱撹拌することによって合成することができる(1段階法)。また、ペロブスカイト化合物は、BX溶液を例えば第1の中間層(電子輸送層5)上に塗布して塗布膜を形成し、該塗布膜上にAX溶液を塗布し、BXとAXとを反応させることで合成することができる(2段階法)。1段階法及び2段階法のいずれの方法も光吸収層6(ペロブスカイト化合物の層)の形成に利用することができる。塗布方法としては、特に限定されないが、スクリーン印刷法、浸漬塗布法、インクジェット印刷法などを例示できる。 The perovskite compound that can be used to form the light-absorbing layer 6 can be synthesized by using a compound represented by AX and a compound represented by BX2 as raw materials. Specifically, the perovskite compound can be synthesized by mixing an AX solution and a BX2 solution, heating and stirring (one-step method). Alternatively, the perovskite compound can be synthesized by applying a BX2 solution, for example, to the first intermediate layer (electron transport layer 5) to form a coating film, applying an AX solution to the coating film, and reacting BX2 with AX (two-step method). Both the one-step method and the two-step method can be used to form the light-absorbing layer 6 (perovskite compound layer). The coating method is not particularly limited, but examples include screen printing, dip coating, and inkjet printing.

光吸収層6を形成するための塗布法に用いる有機溶剤(塗布液に含まれる)としては、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、ジフェニルメタン、ジメトキシベンゼン、ジクロルベンゼンなどの芳香族炭化水素類;ジクロロメタン、ジクロロエタン、テトラクロロプロパンなどのハロゲン化炭化水素;テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン、ジベンジルエーテル、ジメトキシメチルエーテル、1,2-ジメトキシエタンなどのエーテル類;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン、イソホロンなどのケトン類;安息香酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類;ジフェニルスルフィドなどの含イオウ溶剤;ヘキサフロオロイソプロパノールなどのフッ素系溶剤;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドなどの非プロトン性極性溶剤;メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類;エチレングルコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテルなどのグライム系溶剤;などを挙げることができ、これらは単独又は混合溶剤として使用することができる。これらの溶剤に、水が混入していてもよい。これらの溶剤の中でも、地球環境に対する配慮から、非ハロゲン系有機溶剤を好適に用いることができる。 Examples of organic solvents (contained in the coating solution) used in the coating method for forming the light-absorbing layer 6 include aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, mesitylene, tetralin, diphenylmethane, dimethoxybenzene, and dichlorobenzene; halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, dichloroethane, and tetrachloropropane; ethers such as tetrahydrofuran (THF), dioxane, dibenzyl ether, dimethoxymethyl ether, and 1,2-dimethoxyethane; ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, acetophenone, and isophorone; esters such as methyl benzoate, ethyl acetate, and butyl acetate; sulfur-containing solvents such as diphenyl sulfide; fluorine-based solvents such as hexafluoroisopropanol; aprotic polar solvents such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, and dimethyl sulfoxide; alcohols such as methanol, ethanol, and isopropanol; and glyme-based solvents such as ethylene glycol and diethylene glycol monomethyl ether. These can be used alone or in combination. These solvents may contain water. Of these solvents, non-halogen organic solvents are preferred due to considerations for the global environment.

また、これとは別に、塗布液は、酸化防止剤、粘弾性調整剤、防腐剤、硬化触媒などの添加剤を含んでいてもよい。 In addition to this, the coating liquid may also contain additives such as antioxidants, viscoelasticity modifiers, preservatives, and curing catalysts.

光吸収層6を構成するペロブスカイト化合物の膜を成膜する際に、成膜時の基体2の温度が低い場合に、ペロブスカイト化合物が針状結晶となる場合がある。針状結晶は長さが10μm~20μm程度であり、幅が1μm~5μm程度であることが望ましく、特に笹の葉状の形状であることが望ましい。針状結晶の間の空間には、充填剤として有機バインダ樹脂が塗布されていてもよい。有機バインダ樹脂は、透明性を有し、非晶質で絶縁性の高い材料が好ましい。有機バインダ樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルなどのビニル系樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエステルカーボネート、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリアミド、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテル、ポリアクリルアミド、ポリフェニレンオキサイドなどの熱可塑性樹脂;エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマールなどの熱硬化樹脂、これらの樹脂の部分架橋物、これらの樹脂に含まれる構成単位のうちの2つ以上を含む共重合樹脂(塩化ビニル―酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル―酢酸ビニル―無水マレイン酸共重合体樹脂、アクリロニトリル―スチレン共重合体樹脂などの絶縁性樹脂)などを挙げることができる。これらの成膜性のある樹脂は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができるが、要件を満たす限りこれ以外の樹脂も使用することができる。 When forming the perovskite compound film that constitutes the light absorption layer 6, if the temperature of the substrate 2 is low during film formation, the perovskite compound may form needle-like crystals. The needle-like crystals are preferably approximately 10 μm to 20 μm in length and 1 μm to 5 μm in width, with a bamboo leaf shape being particularly desirable. An organic binder resin may be applied as a filler to the spaces between the needle-like crystals. The organic binder resin is preferably a transparent, amorphous, and highly insulating material. Examples of organic binder resins include vinyl resins such as polymethyl methacrylate, polystyrene, and polyvinyl chloride; thermoplastic resins such as polycarbonate, polyester, polyester carbonate, polysulfone, polyarylate, polyamide, methacrylic resin, acrylic resin, polyether, polyacrylamide, and polyphenylene oxide; thermosetting resins such as epoxy resin, silicone resin, polyurethane, phenolic resin, alkyd resin, melamine resin, phenoxy resin, polyvinyl butyral, and polyvinyl formal; partially crosslinked products of these resins; and copolymer resins containing two or more of the structural units contained in these resins (insulating resins such as vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer resin, and acrylonitrile-styrene copolymer resin). These film-forming resins can be used alone or in combination, but other resins can also be used as long as they meet the requirements.

また、有機バインダ樹脂にホール輸送材料を含有させてもよい。ホール輸送材料としては、例えば、ピラゾリン化合物、アリールアミン化合物、スチルベン化合物、エナミン化合物、ポリピロール化合物、ポリビニルカルバゾール化合物、ポリシラン化合物、ブタジエン化合物、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン化合物、ポリアニリン化合物、ポリフェニレンビニレン化合物、ポリチエニネンビニレン化合物、ポリチオフェン化合物などを用いることができるが、特にブタジエン化合物、ビスブタジエン化合物を用いることが好ましく、また、カーボンナノファイバーなどの導電性微粒子、PEDOT/PSSなどの導電性ポリマーなどを用いることができる。ホール輸送材料は、結晶化を起こし難い化合物であることが好ましいが、ホール輸送材料の結晶化を確実に防止するために有機バインダ樹脂又は可塑剤などの結晶化防止材料を含ませた構成とされてもよい。なお、針状結晶上に塗布する場合の有機溶媒は、針状結晶を乱さない溶剤であることが好ましい。具体的には、クロロベンゼンやトルエンなどを好適に用いることがある。また、塗布方法は特に限定されないが、例えば、浸漬塗布法、スプレー塗布法、スライドホッパー塗布法などを採用することが好ましい。 The organic binder resin may also contain a hole transport material. Examples of hole transport materials that can be used include pyrazoline compounds, arylamine compounds, stilbene compounds, enamine compounds, polypyrrole compounds, polyvinylcarbazole compounds, polysilane compounds, butadiene compounds, polysiloxane compounds having aromatic amines in the side chain or main chain, polyaniline compounds, polyphenylenevinylene compounds, polythienenevinylene compounds, and polythiophene compounds. However, butadiene compounds and bisbutadiene compounds are particularly preferred. Conductive particles such as carbon nanofibers and conductive polymers such as PEDOT/PSS can also be used. The hole transport material is preferably a compound that is resistant to crystallization. However, to ensure crystallization of the hole transport material, the organic binder resin or a plasticizer may be incorporated to prevent crystallization. When applying the organic solvent to the needle-shaped crystals, it is preferable to use a solvent that does not disturb the needle-shaped crystals. Specifically, chlorobenzene or toluene may be used. The coating method is not particularly limited, but it is preferable to use methods such as dip coating, spray coating, and slide hopper coating.

ペロブスカイト化合物の針状結晶の表面と、剥き出しになっている第1の中間層(電子輸送層5)の表面を前述の充填剤でコーティングすることで、第1電極3と第2電極8との間での電流リークを防止することができる。また、針状結晶間が充填剤で固められるため、ペロブスカイト結晶の剛性が改善する。また、充填剤で針状結晶がコーティングされているため、機能層4に入射した光が多重散乱することで光の吸収効率を向上させることができる。これにより、太陽電池セル20のキャリア取り出し量(短絡電流)を増やすことができる。さらに、機能層4の膜厚を薄くすることで、高い開放電圧も得ることができる。 By coating the surfaces of the needle-shaped crystals of the perovskite compound and the exposed surface of the first intermediate layer (electron transport layer 5) with the aforementioned filler, current leakage between the first electrode 3 and the second electrode 8 can be prevented. Furthermore, the filler solidifies the spaces between the needle-shaped crystals, improving the rigidity of the perovskite crystals. Furthermore, because the needle-shaped crystals are coated with the filler, light incident on the functional layer 4 is multiple-scattered, improving the light absorption efficiency. This increases the amount of carrier extraction (short-circuit current) from the solar cell 20. Furthermore, by reducing the film thickness of the functional layer 4, a high open-circuit voltage can be obtained.

第2の中間層(ホール輸送層7)は、光吸収層6で生じた正孔を第2電極8に移動させる機能を有する層である。なお、太陽電池が太陽電池として機能する限り、光吸収層よりホール輸送側又は光吸収層のホール輸送側にあるホール輸送層がホール輸送する機能を有することは自明の理であり、確認は要さない。すなわち、太陽電池が太陽電池として機能する限り、光吸収層よりホール輸送側又は光吸収層のホール輸送側にある層をホール輸送層という。ホール輸送層7は、光吸収層6(6a~6c)上に形成される。ホール輸送層7は、例えば、バンドギャップが2eV以上で、イオン化ポテンシャルが-5.3eVよりも大きい(浅い)無機材料で構成される。ホール輸送層7の厚さとしては、例えば、30nm以上100nm以下程度を挙げることができる。ホール輸送層7を構成する具体的な材料としては、酸化銅(CuO)、硫化亜鉛(ZnS)などの酸化物、硫化物などを挙げることができる。また、ホール輸送層は、電子の輸送を阻害(電子ブロック)することができてもよい。また、ホール輸送層は別途電子ブロック層を伴っていてもよい。また、ホール輸送層がなく、その代わりに電子ブロック層があってもよい。 The second intermediate layer (hole transport layer 7) functions to transport holes generated in the light-absorbing layer 6 to the second electrode 8. It is self-evident that the hole transport layer located on the hole transport side of the light-absorbing layer or on the hole transport side of the light-absorbing layer has the function of transporting holes, so long as the solar cell functions as a solar cell, and no further confirmation is required. In other words, as long as the solar cell functions as a solar cell, any layer located on the hole transport side of the light-absorbing layer or on the hole transport side of the light-absorbing layer is referred to as a hole transport layer. The hole transport layer 7 is formed on the light-absorbing layer 6 (6a-6c). The hole transport layer 7 is composed of, for example, an inorganic material having a band gap of 2 eV or more and an ionization potential greater (shallow) than −5.3 eV. The thickness of the hole transport layer 7 can be, for example, approximately 30 nm to 100 nm. Specific materials for the hole transport layer 7 include oxides and sulfides such as copper oxide (Cu 2 O) and zinc sulfide (ZnS). The hole transport layer may also be capable of inhibiting electron transport (electron blocking). The hole transport layer may be accompanied by a separate electron blocking layer, or the hole transport layer may be omitted and an electron blocking layer may be provided instead.

第2の中間層(ホール輸送層7)が形成された後、隣接する2つの太陽電池セル20,20(20a,20b),(20b,20c)のうち一方の太陽電池セル20(20a又は20b)の第1電極3を、他方の太陽電池セル20(20b又は20c)のホール輸送層7及び第2電極8に接続するために、メカニカル加工やレーザー加工などの切削加工により、基体2上に形成された層〔第1電極3、機能層4(電子輸送層5、光吸収層6、ホール輸送層7)〕に対して第2セル形成構造P2を形成する。第2セル形成構造P2は、第1電極3と第2電極8との電気的な接続を確保するためのものであり、第1電極3と第2電極8とを接続する。 After the second intermediate layer (hole transport layer 7) is formed, a second cell formation structure P2 is formed on the layers formed on the substrate 2 (first electrode 3, functional layer 4 (electron transport layer 5, light absorption layer 6, hole transport layer 7)) by cutting processes such as mechanical processing and laser processing to connect the first electrode 3 of one solar cell 20 (20a or 20b) of two adjacent solar cells 20, 20 (20a, 20b), (20b, 20c) to the hole transport layer 7 and second electrode 8 of the other solar cell 20 (20b or 20c). The second cell formation structure P2 ensures electrical connection between the first electrode 3 and second electrode 8 and connects the first electrode 3 and second electrode 8.

ここで、第2セル形成構造P2が第1電極3と第2電極8とを接続する態様としては、例えば、第2セル形成構造P2を通じて第1電極3と第2電極8が物理的に接触している場合だけでなく、第2セル形成構造P2を通じて第1電極3と第2電極8とが物理的に接触していなくても、第1電極3と第2電極8とが第2セル形成構造P2を通じて電気的に接続している場合も含まれる。例えば、別の導電材料を介して第1電極3と第2電極8とが第2セル形成構造P2を通じて電気的に接続している場合も含まれる。この場合、第2セル形成構造P2に設けられた別の導電材料及び第2電極8を含んで第2電極8と呼ぶこともできる。 Here, examples of how the second cell formation structure P2 connects the first electrode 3 and the second electrode 8 include not only cases where the first electrode 3 and the second electrode 8 are in physical contact through the second cell formation structure P2, but also cases where the first electrode 3 and the second electrode 8 are electrically connected through the second cell formation structure P2 even if they are not in physical contact through the second cell formation structure P2. For example, it also includes cases where the first electrode 3 and the second electrode 8 are electrically connected through the second cell formation structure P2 via a separate conductive material. In this case, the separate conductive material provided in the second cell formation structure P2 and the second electrode 8 can be referred to as the second electrode 8.

第1電極3と、第2セル形成構造P2内に埋め込まれた第2電極8と、は電気的に直接接続することが望ましい。第2セル形成構造P2については、後ほど詳しく説明する。 It is desirable to electrically connect the first electrode 3 and the second electrode 8 embedded in the second cell formation structure P2 directly. The second cell formation structure P2 will be described in more detail later.

なお、層とは、厚みや幅を規定するものではなく、パターン状又は島状のものや厚みの異なる部分を有するものも含む。層とは、好適には略一定の厚みのあるものが望ましい。 Note that the term "layer" does not specify thickness or width, and includes patterned or island-shaped layers, as well as layers with portions of varying thickness. It is preferable for a layer to have a roughly uniform thickness.

第2電極8(8a~8c)は、第2の中間層(ホール輸送層7)上に設けられ、太陽電池セル20(20a~20c)の機能層4(4a~4c)の光起電力により生じる電流を取り出すための電極である。なお、必ずしも第2の中間層(ホール輸送層7)上に設けられる必要はなく、機能層上であってもよい。第2の中間層(ホール輸送層7)がある場合が好適である。第2電極8としては、例えば、仕事関数が5eV以上の金属膜を挙げることができる。第2電極8が仕事関数の深い(5eV以上)金属で構成されることで、ホール輸送層7と第2電極8との界面では、ホールの流れがスムーズになるバンド構造の曲がりが発生する。第2電極8の材料としては、例えば、Ni、Pt、Pdなどの金属を挙げることができる。第2電極8の膜厚としては、50nm~150nm程度が望ましい。ホール輸送層7又は第2電極8は、例えば、スパッタ成膜方法や真空蒸着方法などにより形成することができる。また、グラファイト、グラフェンや、カーボンナノワイヤ―、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ、カーボンブラックなどの導電性を有する材料を用いることができる。材料としては、基本的に導電性を有するものであれば適用を除外するものではない。 The second electrode 8 (8a-8c) is disposed on the second intermediate layer (hole transport layer 7) and is used to extract current generated by photovoltaic power from the functional layer 4 (4a-4c) of the solar cell 20 (20a-20c). It does not necessarily have to be disposed on the second intermediate layer (hole transport layer 7) and can be disposed on the functional layer. The presence of the second intermediate layer (hole transport layer 7) is preferred. Examples of the second electrode 8 include a metal film with a work function of 5 eV or greater. By forming the second electrode 8 from a metal with a high work function (5 eV or greater), a band structure bending occurs at the interface between the hole transport layer 7 and the second electrode 8, allowing for smooth hole flow. Examples of materials for the second electrode 8 include metals such as Ni, Pt, and Pd. The film thickness of the second electrode 8 is preferably approximately 50 nm to 150 nm. The hole transport layer 7 or the second electrode 8 can be formed by, for example, sputtering or vacuum deposition. Additionally, conductive materials such as graphite, graphene, carbon nanowires, carbon nanofibers, carbon nanotubes, and carbon black can be used. Basically, any material that is conductive is not excluded from application.

ホール輸送層7と光吸収層6との間の界面では、光吸収層6で生成されたホールは、ホール輸送層7を介して第2電極8に流れ、ホールの取り出しが行われる。電子については、ホール輸送層7が第2電極8への電子の流れをブロックするため、ホール輸送層7と光吸収層6の間の界面でのキャリアの再結合を抑止する効果がある。 At the interface between the hole transport layer 7 and the light absorption layer 6, holes generated in the light absorption layer 6 flow through the hole transport layer 7 to the second electrode 8, where they are extracted. As for electrons, the hole transport layer 7 blocks the flow of electrons to the second electrode 8, which has the effect of suppressing carrier recombination at the interface between the hole transport layer 7 and the light absorption layer 6.

第2電極8が形成された後、基体2上の隣接する太陽電池セル20(20a~20c)の直列接続回路に形成するために、切削加工により、基体2上に形成された層(電子輸送層5、光吸収層6、ホール輸送層7、第2電極8)に対して切り込み〔第3セル形成構造P3(第2電極切断用の第3分離溝)〕を入れる(後述する図4C及び図7C参照)。 After the second electrode 8 is formed, a cut [third cell formation structure P3 (third separation groove for cutting the second electrode)] is made in the layers formed on the base 2 (electron transport layer 5, light absorption layer 6, hole transport layer 7, second electrode 8) by cutting to form a series-connected circuit of adjacent solar cell 20 (20a-20c) on the base 2 (see Figures 4C and 7C, described below).

なお、光吸収層の基体側に電子輸送層を設ける構造にて説明を行ったが、光吸収層の基体側にホール輸送層を設ける構造であっても問題ない。 Note that although the above description is based on a structure in which an electron transport layer is provided on the substrate side of the light absorbing layer, a structure in which a hole transport layer is provided on the substrate side of the light absorbing layer may also be used.

また、光吸収層の基体側に透明導電膜を設ける構造にて説明を行ったが、光吸収層の基体側の反対側に透明導電膜を設ける構造であっても問題ない。また、光吸収層の基体側及び基体の反対側に透明導電膜を設ける構造であっても問題ない。 In addition, although the above description is based on a structure in which a transparent conductive film is provided on the substrate side of the light absorbing layer, there is no problem with a structure in which a transparent conductive film is provided on the side opposite the substrate side of the light absorbing layer. There is also no problem with a structure in which a transparent conductive film is provided on the substrate side of the light absorbing layer and on the opposite side of the substrate.

[太陽電池の製造方法について]
図2は、太陽電池25,25Xの製造方法の一例の工程図である。
[About the manufacturing method of solar cells]
FIG. 2 is a process diagram of an example of a method for manufacturing the solar cells 25, 25X.

図2に示すように、本実施の形態に係る太陽電池25及び従来の太陽電池25Xの製造方法は、第1工程S1から第3工程S3を含んでいる。 As shown in Figure 2, the manufacturing method for the solar cell 25 according to this embodiment and the conventional solar cell 25X includes the first step S1 to the third step S3.

(本実施の形態に係る太陽電池及び従来の太陽電池に共通する製造方法)
図3Aから図3Cは、それぞれ、第1実施形態に係る太陽電池25及び従来の太陽電池25Xに共通する製造工程(第1工程S1)において第1のオーバーコート層(電子輸送層5)を形成する工程の一例、第1セル形成構造P1(第1分離溝)を形成する工程の一例、光吸収層6及び第2のオーバーコート層(ホール輸送層7)を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。
(Manufacturing method common to the solar cell according to the present embodiment and the conventional solar cell)
3A to 3C are cross-sectional views that schematically show an example of a step of forming a first overcoat layer (electron transport layer 5), an example of a step of forming a first cell formation structure P1 (first separation groove), and an example of a step of forming a light absorption layer 6 and a second overcoat layer (hole transport layer 7), respectively, in the manufacturing process (first step S1) common to the solar cell 25 according to the first embodiment and the conventional solar cell 25X.

<第1工程>
図3Aから図3Cに示すように、第1工程S1(図2参照)では、基体2における一方側の面の側(基体2上)に形成された第1電極3の基体2とは反対側の面の側(第1電極3上)に機能層4を配置(積層)する。
<First step>
As shown in Figures 3A to 3C, in the first step S1 (see Figure 2), a functional layer 4 is arranged (laminated) on the side of the first electrode 3 opposite the substrate 2 (on the first electrode 3) formed on one side of the substrate 2 (on the substrate 2).

具体的には、第1工程S1では、先ず、基体2上の第1電極3〔透明導電膜、ここでは特に酸化物からなる透明導電体、すなわち透明導電酸化物:TCO(Transparent Conductive Oxide)〕上に第1のオーバーコート膜として電子輸送層5(ETL:Electron Transport Layer)を形成する。電子輸送材料(ETM:Electron Transport Material)でもよい。又は、第1電極3上に第1のオーバーコート膜としてホール輸送層7(HTL:Hole Transport Layer)を形成する。ホール輸送材料(HTM:Hole Transport Material)でもよい。この例では電子輸送層5を形成する(S1-1:図3A参照)。 Specifically, in the first step S1, an electron transport layer 5 (ETL: Electron Transport Layer) is formed as a first overcoat film on a first electrode 3 (transparent conductive film, specifically a transparent conductor made of an oxide, i.e., a transparent conductive oxide (TCO)) on a substrate 2. This may be an electron transport material (ETM: Electron Transport Material). Alternatively, a hole transport layer 7 (HTL: Hole Transport Layer) is formed as a first overcoat film on the first electrode 3. This may be a hole transport material (HTM: Hole Transport Material). In this example, the electron transport layer 5 is formed (S1-1: see Figure 3A).

次に、第1のオーバーコート層(ここでは電子輸送層5)に対してメカニカル加工やレーザー加工などの切削加工により第1セル形成構造P1(第1分離溝)を形成する(S1-2:図3B参照)。ここで、メカニカル加工及びレーザー加工は、従来公知の加工手法であり、それぞれ、切削用刃を用いた加工及び切削用レーザー光を用いた加工である。この切削加工は、後述する第2セル形成構造P2及び第3セル形成構造P3(第3分離溝)を形成する際の切削加工も同様である。 Next, the first overcoat layer (here, the electron transport layer 5) is subjected to cutting processing such as mechanical processing or laser processing to form the first cell formation structure P1 (first separation groove) (S1-2: see Figure 3B). Here, mechanical processing and laser processing are conventionally known processing techniques, and involve processing using a cutting blade and cutting laser light, respectively. This cutting processing is also the same as the cutting processing used to form the second cell formation structure P2 and third cell formation structure P3 (third separation groove), which will be described later.

次に、第1セル形成構造P1(第1分離溝)内及び第1のオーバーコート層(電子輸送層5)上にペロブスカイトを含む光吸収層6(PVSK:PeroVSKite)を形成し、さらに、光吸収層6上に第2のオーバーコート膜としてホール輸送層7又は電子輸送層5(この例ではホール輸送層7)を形成する(S1-3:図3C参照)。 Next, a light-absorbing layer 6 containing perovskite (PVSK: PeroVSKite) is formed within the first cell formation structure P1 (first separation groove) and on the first overcoat layer (electron transport layer 5), and then a hole transport layer 7 or electron transport layer 5 (hole transport layer 7 in this example) is formed on the light-absorbing layer 6 as a second overcoat film (S1-3: see Figure 3C).

(従来の太陽電池の製造方法)
図4Aは、従来の太陽電池25Xの製造工程(第2工程S2)において第2セル形成構造P2を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。図4Bは、従来の太陽電池25Xの製造工程(第2工程S2)において第2電極8を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。図4Cは、従来の太陽電池25Xの製造工程(第3工程S3)において第3セル形成構造P3(第3分離溝)を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。図5は、第2セル形成構造P2Xが所望の深さに形成された従来の太陽電池25Xの発電状態を模式的に示す断面図である。
(Conventional solar cell manufacturing method)
Fig. 4A is a cross-sectional view schematically showing an example of a step of forming a second cell formation structure P2 in the manufacturing process (second step S2) of a conventional solar cell 25X. Fig. 4B is a cross-sectional view schematically showing an example of a step of forming a second electrode 8 in the manufacturing process (second step S2) of a conventional solar cell 25X. Fig. 4C is a cross-sectional view schematically showing an example of a step of forming a third cell formation structure P3 (third separation groove) in the manufacturing process (third step S3) of a conventional solar cell 25X. Fig. 5 is a cross-sectional view schematically showing a power generation state of a conventional solar cell 25X in which a second cell formation structure P2X is formed to a desired depth.

<第2工程>
第2工程S2(図2参照)では、図4Aに示すように、基体2上に形成された層(電子輸送層5、光吸収層6、ホール輸送層7)に対してメカニカル加工やレーザー加工などの切削加工により第2セル形成構造P2X(第2分離溝)を形成する(S2-1)。
<Second process>
In the second step S2 (see FIG. 2), as shown in FIG. 4A, a second cell formation structure P2X (second separation groove) is formed by cutting the layers (electron transport layer 5, light absorption layer 6, hole transport layer 7) formed on the base 2 using mechanical processing, laser processing, or other cutting processes (S2-1).

また、第2工程S2(図2参照)では、図4Bに示すように、第2セル形成構造P2X内及びホール輸送層7上に第2電極8を形成する(S2-2)。 In addition, in the second step S2 (see Figure 2), as shown in Figure 4B, a second electrode 8 is formed in the second cell formation structure P2X and on the hole transport layer 7 (S2-2).

<第3工程>
第3工程S3(図2参照)では、図4Cに示すように、基体2上に形成された層(電子輸送層5、光吸収層6、ホール輸送層7、第2電極8)に対してメカニカル加工やレーザー加工などの切削加工により第3セル形成構造P3(第3分離溝)を形成する。
<3rd process>
In the third step S3 (see FIG. 2 ), as shown in FIG. 4C , a third cell formation structure P3 (third separation groove) is formed by cutting the layers (electron transport layer 5, light absorption layer 6, hole transport layer 7, and second electrode 8) formed on the base 2 by mechanical processing, laser processing, or other cutting process.

図6Aは、従来の太陽電池25Xの構成例において第2セル形成構造P2Xが所望の深さよりも深い状態を模式的に示す断面図である。また、図6Bは、従来の太陽電池25Xの構成例において第2セル形成構造P2Xが所望の深さよりも浅い状態を模式的に示す断面図である。 Figure 6A is a cross-sectional view schematically showing a state in which the second cell formation structure P2X is deeper than the desired depth in an example configuration of a conventional solar cell 25X. Also, Figure 6B is a cross-sectional view schematically showing a state in which the second cell formation structure P2X is shallower than the desired depth in an example configuration of a conventional solar cell 25X.

ところで、従来の太陽電池25Xの製造では、機能層4に対してメカニカル加工やレーザー加工などの切削加工により第2セル形成構造P2Xを形成する場合、成膜した各層(例えば機能層4)の性状(膜質や膜厚、例えば硬さ)にばらつきが大きく、安定して切削加工を行うことが困難である。すなわち、太陽電池25Xを効率よく発電させるために(図5参照)、第2セル形成構造P2Xを所望の深さ(例えば第1電極3の上面に接する位置)まで切削すべきところ(図4C参照)、個々の太陽電池25X~25X間において、同じ切削条件(切削強度)で処理を行っても、基体2上に成膜した各層(電子輸送層5、光吸収層6、ホール輸送層7、第2電極8)に対して切削強度が強すぎたり、弱すぎたりして、所望の深さとなるように第2セル形成構造P2Xを安定して形成することができず、切削深さにばらつきが生じる(図6A、図6B参照)。 In conventional solar cell 25X manufacturing, when the second cell formation structure P2X is formed by cutting the functional layer 4 using mechanical processing, laser processing, or other cutting processes, there is significant variation in the properties (film quality, thickness, e.g., hardness) of each deposited layer (e.g., functional layer 4), making it difficult to perform the cutting process stably. In other words, to enable efficient power generation from the solar cell 25X (see FIG. 5), the second cell formation structure P2X should be cut to the desired depth (e.g., a position contacting the top surface of the first electrode 3) (see FIG. 4C). However, even when the same cutting conditions (cutting strength) are used for each solar cell 25X, the cutting strength may be too strong or too weak for each layer (electron transport layer 5, light absorption layer 6, hole transport layer 7, second electrode 8) deposited on the base 2, preventing the second cell formation structure P2X from being consistently formed to the desired depth, resulting in variation in the cutting depth (see FIGS. 6A and 6B).

例えば、切削強度が強すぎると(図6A参照)、第1電極3が第2セル形成構造P2Xにより切断され易くなって第2電極8との良好な電気的な接続がなくなり易い。一方、切削強度が弱すぎると(図6B参照)、第2セル形成構造P2Xが第1電極3に到達し難く(所謂、機能層4の膜残りが発生し易く)、第1電極3と第2電極8との間の抵抗値が高くなり易い。何れにしても、太陽電池25Xの特性ばらつきが大きくなる。 For example, if the cutting strength is too strong (see Figure 6A), the first electrode 3 is likely to be cut by the second cell formation structure P2X, and good electrical connection with the second electrode 8 is likely to be lost. On the other hand, if the cutting strength is too weak (see Figure 6B), the second cell formation structure P2X will have difficulty reaching the first electrode 3 (so-called film residue of the functional layer 4 is likely to occur), and the resistance between the first electrode 3 and the second electrode 8 will likely increase. In either case, the characteristics of the solar cell 25X will vary greatly.

このように、従来の太陽電池25Xの製造では、第1電極3と第2電極8とを電気的に確実に接続させることができず、ひいては、太陽電池25Xの発電効率が低下する。このことは、機能層4が有機材料を含む光吸収層6を有している場合に、特に顕著となり、有機材料がペロブスカイトを含んでいる場合に、さらに顕著となる。 As such, conventional manufacturing methods for solar cell 25X fail to ensure reliable electrical connection between the first electrode 3 and the second electrode 8, ultimately resulting in reduced power generation efficiency for solar cell 25X. This is particularly pronounced when the functional layer 4 includes a light-absorbing layer 6 containing an organic material, and even more pronounced when the organic material contains perovskite.

この点、本実施の形態に係る太陽電池25の製造方法では、太陽電池25を次のように製造している。 In this regard, in the manufacturing method of the solar cell 25 according to this embodiment, the solar cell 25 is manufactured as follows.

次に、本実施の形態に係る太陽電池25の製造方法について、図7Aから図8Bを参照しながら以下に説明する。なお、第1工程S1は、前述した通り、従来の太陽電池25Xの製造工程と同様であり、ここでは説明を省略する。 Next, a method for manufacturing the solar cell 25 according to this embodiment will be described below with reference to Figures 7A to 8B. Note that, as mentioned above, the first step S1 is the same as the manufacturing process for the conventional solar cell 25X, and therefore a description thereof will be omitted here.

図7Aは、第1実施形態に係る太陽電池25の製造工程(第2工程S2)において第2セル形成構造P2を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。図7Bは、第1実施形態に係る太陽電池25の製造工程(第2工程S2)において第2電極8を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。図7Cは、第1実施形態に係る太陽電池25の製造工程(第3工程S3)において第3セル形成構造P3(第3分離溝)を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。 Figure 7A is a cross-sectional view schematically showing an example of a step of forming a second cell formation structure P2 in the manufacturing process (second step S2) of a solar cell 25 according to the first embodiment. Figure 7B is a cross-sectional view schematically showing an example of a step of forming a second electrode 8 in the manufacturing process (second step S2) of a solar cell 25 according to the first embodiment. Figure 7C is a cross-sectional view schematically showing an example of a step of forming a third cell formation structure P3 (third separation trench) in the manufacturing process (third step S3) of a solar cell 25 according to the first embodiment.

図8Aは、第1実施形態において図1に示すα1部分を平面から視た平面図である。すなわち図8Aは、α1部分を、基体2の面に垂直な方向から、基体2における一方側(成膜側又は上側)から基体2におけるもう一方側(非成膜側又は下側)に向かって視た平面図である。図8Bは、図1に示す太陽電池25のα1部分の図8Aに示すB-B線に沿った断面図である。 Figure 8A is a plan view of the α1 portion shown in Figure 1 in the first embodiment. That is, Figure 8A is a plan view of the α1 portion viewed from a direction perpendicular to the surface of the base 2, from one side of the base 2 (the film-formed side or upper side) to the other side of the base 2 (the non-film-formed side or lower side). Figure 8B is a cross-sectional view of the α1 portion of the solar cell 25 shown in Figure 1, taken along line B-B in Figure 8A.

<第2工程>
第2工程S2(図2参照)では、図7Aに示すように、基体2における一方側の面の側(基体2上)に形成された層(図示例では電子輸送層5、光吸収層6、ホール輸送層7)に対してメカニカル加工やレーザー加工などの切削加工により島状に深い複数の島状部Pb~Pbを有する第2セル形成構造P2を形成する。
<Second process>
In the second step S2 (see FIG. 2), as shown in FIG. 7A, a second cell formation structure P2 having a plurality of deep island-like portions Pb to Pb is formed by cutting the layers (in the illustrated example, the electron transport layer 5, the light absorption layer 6, and the hole transport layer 7) formed on one surface of the base 2 (on the base 2) using mechanical processing, laser processing, or other cutting processes.

また、第2工程S2(図2参照)では、図7Bに示すように、第2セル形成構造P2内及びホール輸送層7上に第2電極8を形成する(S2-2)。 In addition, in the second step S2 (see Figure 2), as shown in Figure 7B, a second electrode 8 is formed in the second cell formation structure P2 and on the hole transport layer 7 (S2-2).

例えば、第2工程S2では、基体2における一方側の面の側に形成された層(図示例では電子輸送層5、光吸収層6、ホール輸送層7)に対してメカニカル加工(メカニカルスクライブ)又はレーザー加工(レーザースクライブ)といった切削加工により第2セル形成構造P2を形成する。メカニカル加工としては、例えば、スクライビングホイールによる加工などを挙げることができる。また、レーザー加工としては、例えば、レーザー光を点状(スポット状)に照射する加工、レーザー光のスポットを重ねて連続的に線状に照射する加工などを挙げることができる。 For example, in the second step S2, the layers formed on one surface of the substrate 2 (electron transport layer 5, light absorption layer 6, and hole transport layer 7 in the illustrated example) are cut using mechanical processing (mechanical scribing) or laser processing (laser scribing) to form the second cell formation structure P2. Examples of mechanical processing include processing using a scribing wheel. Examples of laser processing include processing in which laser light is irradiated in a dotted (spotted) manner, and processing in which overlapping spots of laser light are irradiated continuously in a linear manner.

<第3工程>
第3工程S3(図2参照)では、図7Cに示すように、基体2上に形成された層(図示例では電子輸送層5、光吸収層6、ホール輸送層7)に対してメカニカル加工やレーザー加工などの切削加工により第3セル形成構造P3(第3分離溝)を形成する。ここで、第3セル形成構造P3(第3分離溝)は、第1電極3を切断することなく、かつ、第2電極8を切断する溝である。
<3rd process>
7C , in the third step S3 (see FIG. 2 ), a third cell formation structure P3 (third separation groove) is formed by cutting, such as mechanical processing or laser processing, in the layers (electron transport layer 5, light absorption layer 6, and hole transport layer 7 in the illustrated example) formed on the base 2. Here, the third cell formation structure P3 (third separation groove) is a groove that cuts the second electrode 8 without cutting the first electrode 3.

本実施の形態に係る太陽電池25において、図1、図8A及び図8Bに示すように、第2セル形成構造P2は、島状に深い複数の島状部Pb~Pbを有している。 In the solar cell 25 according to this embodiment, as shown in Figures 1, 8A, and 8B, the second cell formation structure P2 has multiple deep island-shaped portions Pb-Pb.

本実施の形態によれば、第2セル形成構造P2は、島状に深い複数の島状部Pb~Pbを有し、個々の島状部Pb~Pbが孤立しているので、第1電極3が切断されることがなく、しかも、個々の太陽電池25~25間において、たとえ成膜した各層(例えば機能層4)の性状(膜質や膜厚、例えば硬さ)にばらつきが大きかったとしても、第2セル形成構造P2の複数の島状部Pb~Pbの何れかを第1電極3に到達させることができる。これにより、第1電極3と第2電極8とを電気的に確実に接続させることができ、それだけ、太陽電池25の発電効率を向上させることができる。このことは、機能層4が有機材料を含む光吸収層6を有している場合に、特に有効となり、有機材料がペロブスカイトを含んでいる場合に、さらに有効となる。 According to this embodiment, the second cell formation structure P2 has multiple deep island-shaped portions Pb-Pb, each of which is isolated. This prevents the first electrode 3 from being cut. Furthermore, even if there is significant variation in the properties (film quality, film thickness, hardness, etc.) of each layer (e.g., functional layer 4) formed among the individual solar cells 25-25, any of the multiple island-shaped portions Pb-Pb of the second cell formation structure P2 can reach the first electrode 3. This ensures reliable electrical connection between the first electrode 3 and the second electrode 8, thereby improving the power generation efficiency of the solar cell 25. This is particularly effective when the functional layer 4 has a light-absorbing layer 6 containing an organic material, and even more effective when the organic material contains perovskite.

複数の島状部Pb~Pbの形状としては、例えば、円形状、正方形状といった点状、楕円形状、長方形状、角を丸くした方形状といった線状などを挙げることができる。 The shapes of the multiple island portions Pb-Pb can be, for example, circular, square, or other dot-like shapes, or linear shapes such as oval, rectangular, or square with rounded corners.

例えば、メカニカル加工の場合、スクライビングホイールを用いて線状に切削を行う態様を例示でき、レーザー加工を行う場合、所定数のレーザー走査(スキャン)毎にレーザー光を各スポット(パルス)が重なるように照射して線状に切削を行う態様を例示できる。また、レーザー加工を行う場合、レーザー光の照射と非照射とを交互に行って点状に切削を行う態様を例示できる。 For example, in the case of mechanical processing, a scribing wheel can be used to perform linear cutting. In the case of laser processing, a linear cutting can be performed by irradiating laser light so that each spot (pulse) overlaps after each predetermined number of laser scans. In addition, in the case of laser processing, a dot-like cutting can be performed by alternating between irradiation and non-irradiation of laser light.

本実施の形態において、第2工程S2では、基体2における一方側の面の側に形成された層(図示例では電子輸送層5、光吸収層6、ホール輸送層7)を切削して複数の島状部Pb~Pbのみからなる第2セル形成構造P2を形成する。第2セル形成構造P2は、複数の島状部Pb~Pbのみからなっている。 In this embodiment, in the second step S2, the layers formed on one surface of the base 2 (in the illustrated example, the electron transport layer 5, light absorption layer 6, and hole transport layer 7) are cut to form a second cell formation structure P2 consisting only of a plurality of island-shaped portions Pb-Pb. The second cell formation structure P2 consists only of a plurality of island-shaped portions Pb-Pb.

この場合、第2セル形成構造P2が複数の島状部Pb~Pbからなっているので、第2セル形成構造P2を容易に作製することができる。 In this case, since the second cell formation structure P2 consists of multiple island-shaped portions Pb-Pb, the second cell formation structure P2 can be easily fabricated.

[第2実施形態]
図9は、第2実施形態に係る太陽電池25の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。図10Aは、第2実施形態に係る太陽電池25の製造工程(第2工程S2)において溝部Paを形成する第1切削工程S2-1-1の一例を模式的に示す断面図である。図10Bは、第2実施形態に係る太陽電池25の製造工程(第2工程S2)において島状部Pb~Pbを形成する第2切削工程S2-1-2の一例を模式的に示す断面図である。図10Cは、第2実施形態に係る太陽電池25の製造工程(第2工程S2)において第2電極8を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。図10Dは、第2実施形態に係る太陽電池25の製造工程(第3工程S3)において第3セル形成構造P3(第3分離溝)を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。また、図11Aは、第2実施形態において図9に示すα2部分を平面から視た平面図である。図11Bは、図9に示す太陽電池25のα2部分の図11Aに示すB-B線に沿った断面図である。
Second Embodiment
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of the overall configuration of a solar cell 25 according to the second embodiment. FIG. 10A is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a first cutting step S2-1-1 for forming grooves Pa in the manufacturing process (second step S2) for a solar cell 25 according to the second embodiment. FIG. 10B is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a second cutting step S2-1-2 for forming island portions Pb-Pb in the manufacturing process (second step S2) for a solar cell 25 according to the second embodiment. FIG. 10C is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a step for forming a second electrode 8 in the manufacturing process (second step S2) for a solar cell 25 according to the second embodiment. FIG. 10D is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a step for forming a third cell formation structure P3 (third separation groove) in the manufacturing process (third step S3) for a solar cell 25 according to the second embodiment. FIG. 11A is a plan view of the α2 portion shown in FIG. 9 according to the second embodiment. FIG. 11B is a cross-sectional view of the α2 portion of the solar cell 25 shown in FIG. 9 taken along the line BB shown in FIG. 11A.

ところで、第1実施形態のように、第2セル形成構造P2が複数の島状部Pb~Pbからなる場合、基体2上に形成された層(図示例では電子輸送層5、光吸収層6、ホール輸送層7)にそのまま複数の島状部Pb~Pbを形成するので、第1電極3と第2電極8との導通を安定的に確保することが困難な場合がある。 However, when the second cell formation structure P2 consists of multiple island portions Pb-Pb, as in the first embodiment, the multiple island portions Pb-Pb are formed directly on the layers formed on the base 2 (in the illustrated example, the electron transport layer 5, light absorption layer 6, and hole transport layer 7), which can make it difficult to stably ensure electrical continuity between the first electrode 3 and the second electrode 8.

-太陽電池の製造方法1-
この点、本実施の形態において、第2工程S2は、第1切削工程S2-1-1と、第2切削工程S2-1-2と、含んでいる。第1切削工程S2-1-1では、基体2における一方側の面の側に形成された層(図示例では光吸収層6、ホール輸送層7)を切削して溝部Paを形成する。第2切削工程S2-1-2では、溝部Paの底部Pa1(底面)を切削して複数の島状部Pb~Pbを形成する。ここで、溝部Paの幅としては、例えば、20μm~200μmを例示できる。なお、複数の島状部Pb~Pbは、溝部Paの縁部にかかっていてもよい。
-Solar cell manufacturing method 1-
In this regard, in this embodiment, the second step S2 includes a first cutting step S2-1-1 and a second cutting step S2-1-2. In the first cutting step S2-1-1, layers (in the illustrated example, the light absorption layer 6 and the hole transport layer 7) formed on one surface of the base 2 are cut to form the grooves Pa. In the second cutting step S2-1-2, the bottoms Pa1 (bottom surfaces) of the grooves Pa are cut to form the plurality of island portions Pb-Pb. Here, the width of the grooves Pa can be, for example, 20 μm to 200 μm. The plurality of island portions Pb-Pb may overlap the edges of the grooves Pa.

この場合、第2工程S2において、第1切削工程S2-1-1で、基体2における一方側の面の側に形成された層(図示例では光吸収層6、ホール輸送層7)に対して、第1電極3を切削しない程度(第1電極3が残る程度)の切削強度に、メカニカル加工によるスクライブを行って、或いは、レーザー加工によるレーザー走査を行って、溝部Paの切削を行う。ここで、切削強度は、第1電極3を切削しない程度の強度であるが、光吸収層6の仕上がりで、光吸収層6、電子輸送層5又はホール輸送層7の掘り込み量が変わることを考慮して、想定する値よりも弱めに設定しておくことが好ましい。従って、第1切削工程S2-1-1における切削は、場合によって、ホール輸送層7の途中までしか切削できずホール輸送層7が薄く残る場合もあり、また、光吸収層6の途中までしか切削できず光吸収層6が薄く残る場合もあり、また、電子輸送層5の途中までしか切削できず電子輸送層5が薄く残る場合もある。次に、第2切削工程S2-1-2で、溝部Paの底部Pa1(底面)に対して、第1電極3に到達できる程度の切削強度に、メカニカル加工によるスクライブを行って、或いは、レーザー加工によるレーザー走査を行って、複数の島状部Pb~Pbの切削を行う。これにより、第1切削工程S2-1-1だけでは第1電極3に達する溝を形成できず、最終的に太陽電池セル同士の電気的接続が不十分である場合であっても、第2切削工程S2-1-2により、確実に第1電極3に達する溝、島状部又は穴を形成できるため、最終的に太陽電池セル同士の電気的接続を向上させることができる。 In this case, in the second step S2, the layers (light absorbing layer 6 and hole transport layer 7 in the illustrated example) formed on one surface of the substrate 2 in the first cutting step S2-1-1 are scribed by mechanical processing or laser scanned by laser processing to cut grooves Pa at a cutting strength sufficient to avoid cutting through the first electrode 3 (enough to leave the first electrode 3). Here, the cutting strength is sufficient to avoid cutting through the first electrode 3, but it is preferable to set the cutting strength weaker than expected, taking into account that the amount of excavation of the light absorbing layer 6, electron transport layer 5, or hole transport layer 7 will change depending on the finished light absorbing layer 6. Therefore, in the first cutting step S2-1-1, cutting may only be performed partway through the hole transport layer 7, leaving a thin layer of the hole transport layer 7; or only partway through the light absorbing layer 6, leaving a thin layer of the light absorbing layer 6; or only partway through the electron transport layer 5, leaving a thin layer of the electron transport layer 5. Next, in the second cutting process S2-1-2, the bottom Pa1 (bottom surface) of the groove Pa is scribed using mechanical processing or laser scanning using laser processing with enough cutting strength to reach the first electrode 3, cutting out multiple island portions Pb-Pb. As a result, even if the first cutting process S2-1-1 alone is unable to form grooves that reach the first electrode 3, resulting in insufficient electrical connection between the solar cell cells, the second cutting process S2-1-2 can reliably form grooves, island portions, or holes that reach the first electrode 3, ultimately improving the electrical connection between the solar cell cells.

-太陽電池の製造方法2-
本実施の形態において、第2工程S2では、基体2における一方側の面の側に形成された層(図示例では光吸収層6、ホール輸送層7)を切削して溝部Paを形成しながら溝部Paの底部Pa1に複数の島状部Pb~Pbを形成する。
-Solar cell manufacturing method 2-
In this embodiment, in the second step S2, the layers (the light absorption layer 6 and the hole transport layer 7 in the illustrated example) formed on one surface of the base 2 are cut to form the groove portion Pa, while forming a plurality of island portions Pb to Pb at the bottom Pa1 of the groove portion Pa.

この場合、第2工程S2において、レーザー加工によるレーザー走査で所定の第1切削強度のレーザー光を照射して溝部Paを形成しながら第1切削強度よりも大きい所定の第2切削強度で第1実施形態と同様にレーザー光を照射して複数の島状部Pb~Pbを形成する態様を例示できる。つまり、レーザー加工の場合、1回のレーザー走査内で各スポット(パルス)毎にレーザー光の切削強度を変更可能な切削強度可変加工を行う。詳しくは、各レーザー走査の各スポット(走査箇所)において、溝部Paを形成すべきスポットには第1切削強度でレーザー光を照射し、島状部Pbを形成すべきスポットには第2切削強度でレーザー光を照射する。なお、メカニカル加工の場合、基体2における一方側の面の側に形成された層(図示例では光吸収層6、ホール輸送層7)に対して、溝部Pa及び複数の島状部Pb~Pbを形成するスクライビングホイールを用いることができる。 In this case, an example of an embodiment in which, in the second step S2, laser processing involves irradiating laser light at a predetermined first cutting intensity to form groove portion Pa, while irradiating laser light at a predetermined second cutting intensity greater than the first cutting intensity, as in the first embodiment, to form multiple island portions Pb-Pb. In other words, in the case of laser processing, variable cutting intensity processing is performed, in which the cutting intensity of the laser light can be changed for each spot (pulse) within a single laser scan. Specifically, for each spot (scanning location) of each laser scan, laser light is irradiated at a first cutting intensity to the spot where groove portion Pa is to be formed, and laser light is irradiated at a second cutting intensity to the spot where island portion Pb is to be formed. Note that in the case of mechanical processing, a scribing wheel can be used to form groove portion Pa and multiple island portions Pb-Pb on layers (in the illustrated example, light absorption layer 6 and hole transport layer 7) formed on one surface of the substrate 2.

このように、基体2における一方側の面の側に形成された層(図示例では光吸収層6、ホール輸送層7)を切削して溝部Paを形成しながら溝部Paの底部Pa1を切削して複数の島状部Pb~Pbを形成することで、溝部Paと複数の島状部Pb~Pbとを有する第2セル形成構造P2を効率よく作製することができる。 In this way, by cutting the layers formed on one surface of the base 2 (in the illustrated example, the light absorption layer 6 and the hole transport layer 7) to form the groove portion Pa, and then cutting the bottom portion Pa1 of the groove portion Pa to form multiple island portions Pb-Pb, the second cell formation structure P2 having the groove portion Pa and multiple island portions Pb-Pb can be efficiently produced.

本実施の形態に係る太陽電池25において、第2セル形成構造P2は、溝部Paを有し、複数の島状部Pb~Pbは、溝部Paの底部Pa1において島状に深い。 In the solar cell 25 according to this embodiment, the second cell formation structure P2 has a groove portion Pa, and the multiple island-shaped portions Pb-Pb are deep and island-like at the bottom Pa1 of the groove portion Pa.

第2実施形態によれば、溝部Paの底部Pa1において複数の島状部Pb~Pbが形成されているので、第1電極3と第2電極8との導通を安定的に確保することができる。 According to the second embodiment, multiple island portions Pb-Pb are formed at the bottom Pa1 of the groove portion Pa, thereby ensuring stable conduction between the first electrode 3 and the second electrode 8.

ところで、切削加工がレーザー加工である場合、複数の島状部Pb~Pbのサイズがレーザー径よりも大きいと、個々の島状部Pb~Pbにおいてレーザー光を複数回レーザー走査する必要がある。ここで、複数の島状部Pb~Pbのサイズとは、特に指定しない限り、島状部Pb~Pbの形状が円形状の場合は直径、島状部Pb~Pbの形状が正方形状の場合は一辺の長さ、島状部Pb~Pbの形状が楕円形状の場合は短径、島状部Pb~Pbの形状が長方形状の場合は短辺の長さをいう。 When laser cutting is used, if the size of the island portions Pb-Pb is larger than the laser diameter, it is necessary to scan the laser beam multiple times on each of the island portions Pb-Pb. Here, unless otherwise specified, the size of the island portions Pb-Pb refers to the diameter if the island portions Pb-Pb are circular, the length of one side if the island portions Pb-Pb are square, the minor axis if the island portions Pb-Pb are elliptical, or the length of the short side if the island portions Pb-Pb are rectangular.

この点、本実施の形態において、第2工程S2では、複数の島状部Pb~Pbのサイズがレーザー径と同じサイズになるように複数の島状部Pb~Pbを形成する。複数の島状部Pb~Pbのサイズとしては、10μm~20μmを例示できる。この場合、複数の島状部Pb~Pbは、10μm~20μmの幅の島状部Pbを含む。 In this regard, in the present embodiment, in the second step S2, the multiple island-shaped portions Pb-Pb are formed so that the size of the multiple island-shaped portions Pb-Pb is the same as the laser diameter. The size of the multiple island-shaped portions Pb-Pb can be, for example, 10 μm to 20 μm. In this case, the multiple island-shaped portions Pb-Pb include island-shaped portions Pb with widths of 10 μm to 20 μm.

こうすることで、複数の島状部Pb~Pbを形成するために個々の島状部Pb~Pbにおいて1回のレーザー走査を行うだけで済む。ここで、島状部Pb~Pbの「幅」とは、特に指定しない限り、島状部Pb~Pbの形状が円形状の場合は直径、島状部Pb~Pbの形状が正方形状の場合は一辺の長さ、島状部Pb~Pbの形状が楕円形状の場合は短径、島状部Pb~Pbの形状が長方形状の場合は短辺の長さをいう。 By doing this, it is possible to form multiple island portions Pb-Pb by performing a single laser scan on each island portion Pb-Pb. Here, unless otherwise specified, the "width" of the island portions Pb-Pb refers to the diameter if the island portions Pb-Pb are circular, the length of one side if the island portions Pb-Pb are square, the minor axis if the island portions Pb-Pb are elliptical, or the length of the short side if the island portions Pb-Pb are rectangular.

本実施の形態において、第1工程S1では、第1電極3上における電子輸送層5又はホール輸送層7(図示例では電子輸送層5)に到達して電子輸送層又はホール輸送層(図示例では電子輸送層5)の全部又は一部(図示例では全部)が残るように溝部Paを形成する。機能層4は、第1電極3上に形成された電子輸送層5又はホール輸送層7(図示例では電子輸送層5)を含み、溝部Paは、第1電極3上における電子輸送層又はホール輸送層(図示例では電子輸送層5)に到達して電子輸送層又はホール輸送層(図示例では電子輸送層5)の全部又は一部(図示例では全部)が残るように掘り込まれている。 In this embodiment, in the first step S1, grooves Pa are formed so that they reach the electron transport layer 5 or hole transport layer 7 (electron transport layer 5 in the illustrated example) on the first electrode 3, leaving all or a portion (all of the electron transport layer in the illustrated example) of the electron transport layer or hole transport layer (electron transport layer 5 in the illustrated example). The functional layer 4 includes the electron transport layer 5 or hole transport layer 7 (electron transport layer 5 in the illustrated example) formed on the first electrode 3, and grooves Pa are dug so that they reach the electron transport layer or hole transport layer (electron transport layer 5 in the illustrated example) on the first electrode 3, leaving all or a portion (all of the electron transport layer in the illustrated example) of the electron transport layer or hole transport layer (electron transport layer 5 in the illustrated example).

この構成では、溝部Paを第1電極3まで到達しないようにすることができる。 With this configuration, the groove portion Pa can be prevented from reaching the first electrode 3.

[第3実施形態]
図12は、第3実施形態に係る太陽電池25の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。図13Aは、第3実施形態において図12に示すα3部分を平面から視た平面図である。図13Bは、図12に示す太陽電池25のα3部分の図13Aに示すB-B線に沿った断面図である。
[Third embodiment]
Fig. 12 is a cross-sectional view schematically showing an example of the general configuration of a solar cell 25 according to the third embodiment. Fig. 13A is a plan view of the α3 portion shown in Fig. 12 in the third embodiment. Fig. 13B is a cross-sectional view of the α3 portion of the solar cell 25 shown in Fig. 12 taken along line B-B shown in Fig. 13A.

本実施の形態において、第1工程S1では、光吸収層6に到達して光吸収層6の全部又は一部(図示例では一部)が残るように溝部Paを形成する。機能層4は、第1電極3上に形成された電子輸送層5又はホール輸送層7(図示例では電子輸送層5)と、電子輸送層5又はホール輸送層7(図示例では電子輸送層5)上に形成された光吸収層6と、を含み、溝部Paは、光吸収層6に到達して光吸収層6の全部又は一部(図示例では一部)が残るように掘り込まれている。 In this embodiment, in the first step S1, grooves Pa are formed so as to reach the light absorbing layer 6 and leave all or part of the light absorbing layer 6 (part in the illustrated example). The functional layer 4 includes an electron transport layer 5 or hole transport layer 7 (electron transport layer 5 in the illustrated example) formed on the first electrode 3, and a light absorbing layer 6 formed on the electron transport layer 5 or hole transport layer 7 (electron transport layer 5 in the illustrated example), and grooves Pa are dug so as to reach the light absorbing layer 6 and leave all or part of the light absorbing layer 6 (part in the illustrated example).

この構成では、溝部Paを第1電極3まで到達しないようにすることができる。 With this configuration, the groove portion Pa can be prevented from reaching the first electrode 3.

第1実施形態から第3実施形態において、第2工程S2では、少なくとも第1電極3(図示例では第1電極3の機能層4との界面)まで達する1又は2以上の島状部Pb~Pbを含むように複数の島状部Pb~Pbを形成する。複数の島状部Pb~Pbは、少なくとも第1電極3(図示例では第1電極3の機能層4との界面)まで達する1又は2以上の島状部Pb~Pbを含む。 In the first to third embodiments, in the second step S2, multiple island portions Pb-Pb are formed so that they include one or more island portions Pb-Pb that reach at least the first electrode 3 (in the illustrated example, the interface of the first electrode 3 with the functional layer 4). The multiple island portions Pb-Pb include one or more island portions Pb-Pb that reach at least the first electrode 3 (in the illustrated example, the interface of the first electrode 3 with the functional layer 4).

こうすることで、少なくとも第1電極3まで達する島状部Pb~Pbにより、第1電極3と第2電極8との導通を確実に確保することができる。この例では、島状部Pb~Pbの基体2に沿った面(すなわち基体における面に平行な面)β1~β1(図8B、図11B、図13B参照)で第1電極3と導通することができる。 By doing so, the island portions Pb-Pb, which reach at least as far as the first electrode 3, can reliably ensure electrical continuity between the first electrode 3 and the second electrode 8. In this example, electrical continuity with the first electrode 3 can be achieved through the surfaces β1-β1 of the island portions Pb-Pb that run along the base 2 (i.e., surfaces parallel to the surface of the base) (see Figures 8B, 11B, and 13B).

[第4実施形態]
図14は、第1実施形態の他の例である第4実施形態-1に係る太陽電池25の概略構成を模式的に示す断面図である。図15Aは、第4実施形態-1において図14に示すα4部分を平面から視た平面図である。図15Bは、図14に示す太陽電池25のα4部分の図15Aに示すB-B線に沿った断面図である。
[Fourth embodiment]
Fig. 14 is a cross-sectional view schematically showing the general configuration of a solar cell 25 according to a fourth embodiment-1, which is another example of the first embodiment. Fig. 15A is a plan view of the α4 portion shown in Fig. 14 in the fourth embodiment-1. Fig. 15B is a cross-sectional view of the α4 portion of the solar cell 25 shown in Fig. 14 taken along line B-B shown in Fig. 15A.

図16は、第2実施形態の他の例である第4実施形態-2に係る太陽電池25の概略構成を模式的に示す断面図である。図17Aは、第4実施形態-2において図16に示すα5部分を平面から視た平面図である。図17Bは、図16に示す太陽電池25のα5部分の図17Aに示すB-B線に沿った断面図である。 Figure 16 is a cross-sectional view schematically illustrating the general configuration of a solar cell 25 according to a fourth embodiment-2, which is another example of the second embodiment. Figure 17A is a plan view of the α5 portion shown in Figure 16 in the fourth embodiment-2. Figure 17B is a cross-sectional view of the α5 portion of the solar cell 25 shown in Figure 16 taken along line B-B in Figure 17A.

また、図18は、第3実施形態の他の例である第4実施形態-3に係る太陽電池25の概略構成を模式的に示す断面図である。図19Aは、第4実施形態-3において図18に示すα6部分を平面から視た平面図である。図19Bは、図18に示す太陽電池25のα6部分の図19Aに示すB-B線に沿った断面図である。 Furthermore, Figure 18 is a cross-sectional view schematically illustrating the general configuration of a solar cell 25 according to a fourth embodiment-3, which is another example of the third embodiment. Figure 19A is a plan view of the α6 portion shown in Figure 18 in the fourth embodiment-3. Figure 19B is a cross-sectional view of the α6 portion of the solar cell 25 shown in Figure 18 taken along line B-B in Figure 19A.

第4実施形態-1から第4実施形態-3に係る太陽電池25の製造方法では、それぞれ、第1実施形態から第3実施形態に係る太陽電池25の製造方法の第2工程S2において、第1電極3の内部に達する(内部にとどまる)1又は2以上の島状部Pb~Pbを含むように複数の島状部Pb~Pbを形成する。第4実施形態-1から第4実施形態-3に係る太陽電池25では、それぞれ、第1実施形態から第3実施形態に係る太陽電池25の複数の島状部Pb~Pbは、第1電極3の内部に達する(内部にとどまる)1又は2以上の島状部Pb~Pbを含む。 In the manufacturing methods of the solar cell 25 according to the fourth embodiment-1 to the fourth embodiment-3, in the second step S2 of the manufacturing methods of the solar cell 25 according to the first embodiment to the third embodiment, the multiple island portions Pb-Pb are formed so as to include one or more island portions Pb-Pb that reach (remain inside) the first electrode 3. In the solar cell 25 according to the fourth embodiment-1 to the fourth embodiment-3, the multiple island portions Pb-Pb of the solar cell 25 according to the first embodiment to the third embodiment each include one or more island portions Pb-Pb that reach (remain inside) the first electrode 3.

この構成では、島状部Pb~Pbの基体2に沿った面β1~β1(図15B、図17B、図19B参照)の第1電極3との導通に加え、島状部Pb~Pbの基体2に垂直な側面β2~β2(図15B、図17B、図19B参照)で第1電極3と導通することができ、これにより、第1電極3と第2電極8との低電気抵抗化を実現させることができる。 With this configuration, in addition to electrical continuity with the first electrode 3 at the faces β1-β1 of the island-shaped portions Pb-Pb that are aligned with the base 2 (see Figures 15B, 17B, and 19B), electrical continuity with the first electrode 3 is also achieved at the side faces β2-β2 of the island-shaped portions Pb-Pb that are perpendicular to the base 2 (see Figures 15B, 17B, and 19B), thereby achieving low electrical resistance between the first electrode 3 and the second electrode 8.

[第5実施形態]
図20は、第1実施形態のさらに他の例である第5実施形態-1に係る太陽電池25の概略構成を模式的に示す断面図である。図21Aは、第5実施形態-1において図20に示すα7部分を平面から視た平面図である。図21Bは、図20に示す太陽電池25のα7部分の図21Aに示すB-B線に沿った断面図である。
Fifth Embodiment
Fig. 20 is a cross-sectional view schematically showing the general configuration of a solar cell 25 according to a fifth embodiment-1, which is yet another example of the first embodiment. Fig. 21A is a plan view of the α7 portion shown in Fig. 20 in the fifth embodiment-1. Fig. 21B is a cross-sectional view of the α7 portion of the solar cell 25 shown in Fig. 20 taken along line B-B shown in Fig. 21A.

図22は、第2実施形態のさらに他の例である第5実施形態-2に係る太陽電池25の概略構成を模式的に示す断面図である。図23Aは、第5実施形態-2において図22に示すα8部分を平面から視た平面図である。図23Bは、図22に示す太陽電池25のα8部分の図23Aに示すB-B線に沿った断面図である。 Figure 22 is a cross-sectional view schematically illustrating the general configuration of a solar cell 25 according to a fifth embodiment-2, which is yet another example of the second embodiment. Figure 23A is a plan view of the α8 portion shown in Figure 22 in the fifth embodiment-2. Figure 23B is a cross-sectional view of the α8 portion of the solar cell 25 shown in Figure 22 taken along line B-B in Figure 23A.

また、図24は、第3実施形態のさらに他の例である第5実施形態-3に係る太陽電池25の概略構成を模式的に示す断面図である。図25Aは、第5実施形態-3において図24に示すα9部分を平面から視た平面図である。図25Bは、図24に示す太陽電池25のα9部分の図25Aに示すB-B線に沿った断面図である。 Furthermore, Figure 24 is a cross-sectional view schematically illustrating the general configuration of a solar cell 25 according to a fifth embodiment-3, which is yet another example of the third embodiment. Figure 25A is a plan view of the α9 portion shown in Figure 24 in the fifth embodiment-3. Figure 25B is a cross-sectional view of the α9 portion of the solar cell 25 shown in Figure 24 taken along line B-B shown in Figure 25A.

第5実施形態-1から第5実施形態-3に係る太陽電池25の製造方法では、それぞれ、第1実施形態から第3実施形態に係る太陽電池25の製造方法の第2工程S2において、第1電極3を突き抜ける(基体2の第1電極3との界面に到達する)1又は2以上の島状部Pb~Pbを含むように複数の島状部Pb~Pbを形成する。第5実施形態-1から第5実施形態-3に係る太陽電池25では、それぞれ、第1実施形態から第3実施形態に係る太陽電池25の複数の島状部Pb~Pbは、第1電極3を突き抜ける(基体2の第1電極3との界面に到達する)1又は2以上の島状部Pb~Pbを含む。 In the manufacturing methods of solar cells 25 according to fifth embodiment-1 to fifth embodiment-3, in step S2 of the manufacturing methods of solar cells 25 according to the first to third embodiments, multiple island portions Pb-Pb are formed so as to include one or more island portions Pb-Pb that penetrate the first electrode 3 (reaching the interface with the first electrode 3 of the base 2). In the solar cells 25 according to fifth embodiment-1 to fifth embodiment-3, the multiple island portions Pb-Pb of the solar cells 25 according to the first to third embodiments each include one or more island portions Pb-Pb that penetrate the first electrode 3 (reaching the interface with the first electrode 3 of the base 2).

この構成では、島状部Pb~Pbの基体2に垂直な側面β2~β2(図21B、図23B、図25B参照)の第1電極3との導通面積を最大にすることができ、それだけ、第1電極3と第2電極8との電気抵抗を低く抑えることができる。 With this configuration, the conductive area between the first electrode 3 and the side surfaces β2-β2 (see Figures 21B, 23B, and 25B) of the island portions Pb-Pb that are perpendicular to the base 2 can be maximized, thereby keeping the electrical resistance between the first electrode 3 and the second electrode 8 low.

[第6実施形態]
図26は、第4実施形態-1から第4実施形態-3の他の例である第6実施形態-1に係る太陽電池25の概略構成を模式的に示す断面図である。図27Aは、第6実施形態-1において図26に示すα10部分を平面から視た平面図である。図27Bは、図26に示す太陽電池25のα10部分の図27Aに示すB-B線に沿った断面図である。
Sixth Embodiment
Fig. 26 is a cross-sectional view schematically showing the general configuration of a solar cell 25 according to a sixth embodiment-1, which is another example of the fourth embodiments-1 to 4th embodiments-3. Fig. 27A is a plan view of the α10 portion shown in Fig. 26 in the sixth embodiment-1. Fig. 27B is a cross-sectional view of the α10 portion of the solar cell 25 shown in Fig. 26 taken along line B-B shown in Fig. 27A.

また、図28は、第5実施形態-1から第5実施形態-3の他の例である第6実施形態-2に係る太陽電池25の概略構成を模式的に示す断面図である。図29Aは、第6実施形態-2において図28に示すα11部分を平面から視た平面図である。図29Bは、図28に示す太陽電池25のα11部分の図29Aに示すB-B線に沿った断面図である。 Furthermore, Figure 28 is a cross-sectional view schematically showing the general configuration of a solar cell 25 according to a sixth embodiment 2, which is another example of the fifth embodiment 1 to the fifth embodiment 3. Figure 29A is a plan view of the α11 portion shown in Figure 28 in the sixth embodiment 2. Figure 29B is a cross-sectional view of the α11 portion of the solar cell 25 shown in Figure 28 taken along line B-B shown in Figure 29A.

第6実施形態-1に係る太陽電池25の製造方法において、第1工程S1では、第1電極3に到達して第1電極3の全部又は一部(図示例では全部)が残るように溝部Paを形成する。第6実施形態-1に係る太陽電池25の溝部Paは、第1電極3に到達して第1電極3の全部又は一部(図示例では全部)が残るように掘り込まれている。 In the manufacturing method of the solar cell 25 according to the sixth embodiment-1, in the first step S1, the groove Pa is formed so that it reaches the first electrode 3 and all or a portion (all of the first electrode 3 in the illustrated example) remains. The groove Pa of the solar cell 25 according to the sixth embodiment-1 is dug so that it reaches the first electrode 3 and all or a portion (all of the first electrode 3 in the illustrated example) remains.

この構成では、溝部Paを基体2まで到達しないようにすることができる。 With this configuration, the groove portion Pa can be prevented from reaching the base body 2.

図26から図27Bに示すように、第6実施形態-1に係る太陽電池25の製造方法では、第2工程S2において、第1電極3の内部に達する(内部にとどまる)1又は2以上の島状部Pb~Pbを含むように複数の島状部Pb~Pbを形成する。第6実施形態-1に係る太陽電池25の複数の島状部Pb~Pbは、第1電極3の内部に達する(内部にとどまる)1又は2以上の島状部Pb~Pbを含む。 As shown in Figures 26 to 27B, in the manufacturing method of the solar cell 25 according to the sixth embodiment-1, in the second step S2, multiple island portions Pb-Pb are formed so as to include one or more island portions Pb-Pb that reach (remain inside) the first electrode 3. The multiple island portions Pb-Pb of the solar cell 25 according to the sixth embodiment-1 include one or more island portions Pb-Pb that reach (remain inside) the first electrode 3.

この構成では、島状部Pb~Pbの基体2に沿った面β1~β1(図27B参照)の第1電極3との導通に加え、島状部Pb~Pbの基体2に垂直な側面β2~β2(図27B参照)で第1電極3と導通することができ、これにより、第1電極3と第2電極8との低電気抵抗化を実現させることができる。加えて、この構成では、基体2に沿った面β1~β1は、島状部Pb~Pbの島状部の底部に相当する面β1~β1と、溝部Paの底部に相当する面β1~β1と、で構成されており、よって溝部Paの底部に相当する面β1~β1でも第1電極3と導通することができ、これにより、第1電極3と第2電極8とのさらなる低電気抵抗化を実現させることができる。 With this configuration, in addition to electrical continuity with the first electrode 3 at the surfaces β1-β1 (see FIG. 27B) of the island portions Pb-Pb along the base 2, electrical continuity with the first electrode 3 is also achieved at the side surfaces β2-β2 (see FIG. 27B) of the island portions Pb-Pb perpendicular to the base 2, thereby achieving low electrical resistance between the first electrode 3 and the second electrode 8. In addition, with this configuration, the surfaces β1-β1 along the base 2 are composed of surfaces β1-β1 corresponding to the bottoms of the island portions Pb-Pb and surfaces β1-β1 corresponding to the bottoms of the groove portions Pa. Therefore, electrical continuity with the first electrode 3 is also achieved at the surfaces β1-β1 corresponding to the bottoms of the groove portions Pa, thereby achieving even lower electrical resistance between the first electrode 3 and the second electrode 8.

図28から図29Bに示すように、第6実施形態-2に係る太陽電池25の製造方法では、第2工程S2において、第1電極3を突き抜ける(基体2の第1電極3との界面に到達する)1又は2以上の島状部Pb~Pbを含むように複数の島状部Pb~Pbを形成する。第6実施形態-2に係る太陽電池25の複数の島状部Pb~Pbは、第1電極3を突き抜ける(基体2の第1電極3との界面に到達する)1又は2以上の島状部Pb~Pbを含む。 As shown in Figures 28 to 29B, in the manufacturing method of the solar cell 25 according to the sixth embodiment, in the second step S2, a plurality of island portions Pb-Pb are formed so as to include one or more island portions Pb-Pb that penetrate the first electrode 3 (reaching the interface with the first electrode 3 of the base 2). The plurality of island portions Pb-Pb of the solar cell 25 according to the sixth embodiment includes one or more island portions Pb-Pb that penetrate the first electrode 3 (reaching the interface with the first electrode 3 of the base 2).

この構成では、島状部Pb~Pbの基体2に垂直な側面β2~β2(図29B参照)の第1電極3との導通面積を最大にすることができ、それだけ、第1電極3と第2電極8との電気抵抗を低く抑えることができる。加えて、この構成では、基体2に沿った面β1~β1は、溝部Paの底部に相当する面β1~β1で構成されており、よって溝部Paの底部に相当する面β1~β1でも第1電極3と導通することができ、これにより、第1電極3と第2電極8との電気抵抗をさらに低く抑えることができる。 With this configuration, the conductive area between the first electrode 3 and the side surfaces β2-β2 (see Figure 29B) of the island portions Pb-Pb perpendicular to the base 2 can be maximized, thereby reducing the electrical resistance between the first electrode 3 and the second electrode 8. In addition, with this configuration, the surfaces β1-β1 along the base 2 are made up of the surfaces β1-β1 corresponding to the bottom of the groove portion Pa, so that the surfaces β1-β1 corresponding to the bottom of the groove portion Pa can also be conductive with the first electrode 3, thereby further reducing the electrical resistance between the first electrode 3 and the second electrode 8.

ところで、機能層4のうち光吸収層6〔特に有機材料(ペロブスカイト)を含む光吸収層〕が基準層厚よりも厚く仕上がり、切削強度が基準強度よりも強くないと切れにくい場合があり、そうすると、第1電極3と第2電極8との導通幅(マージン)が小さくなる。 However, if the light-absorbing layer 6 of the functional layer 4 [particularly a light-absorbing layer containing an organic material (perovskite)] is finished thicker than the standard layer thickness, it may be difficult to cut unless the cutting strength is stronger than the standard strength, which will reduce the conduction width (margin) between the first electrode 3 and the second electrode 8.

この点、本実施の形態では、複数の島状部Pb~Pbが第1電極3を突き抜ける島状部Pb~Pbを含むことで、たとえ機能層4のうち光吸収層6〔特に有機材料(ペロブスカイト)を含む光吸収層〕が基準層厚よりも厚く仕上がり、切削強度が基準強度よりも強くないと切れにくい場合でも、切削強度を基準強度よりも強い条件にしておけるので、光吸収層6〔特に有機材料(ペロブスカイト)を含む光吸収層〕が容易に切削することができ、第1電極3と第2電極8との導通幅(マージン)を向上させることができる。 In this regard, in this embodiment, the multiple island portions Pb-Pb include island portions Pb-Pb that penetrate the first electrode 3. Therefore, even if the light-absorbing layer 6 (particularly the light-absorbing layer containing an organic material (perovskite)) of the functional layer 4 is finished thicker than the reference layer thickness and is difficult to cut unless the cutting strength is stronger than the reference strength, the cutting strength can be set to be stronger than the reference strength, making it easy to cut the light-absorbing layer 6 (particularly the light-absorbing layer containing an organic material (perovskite)) and improving the conduction width (margin) between the first electrode 3 and the second electrode 8.

[第1実施形態から第6実施形態の共通な構成]
図30は、第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池25を第2電極8側から視た平面図である。
[Configuration common to the first to sixth embodiments]
FIG. 30 is a plan view of the solar cell 25 according to the first to sixth embodiments, viewed from the second electrode 8 side.

複数のセル形成構造P~Pは、第1電極3を切断する第1分離溝である第1セル形成構造P1と、第2電極8を切断する第3分離溝である第3セル形成構造P3と、をさらに含んでいる。図30に示すように、第1セル形成構造P1(第1分離溝)、第2セル形成構造P2及び第3セル形成構造P3(第3分離溝)は、この順に互いに平行に形成されている。 The multiple cell forming structures P-P further include a first cell forming structure P1, which is a first separation groove that cuts the first electrode 3, and a third cell forming structure P3, which is a third separation groove that cuts the second electrode 8. As shown in Figure 30, the first cell forming structure P1 (first separation groove), second cell forming structure P2, and third cell forming structure P3 (third separation groove) are formed parallel to one another in this order.

第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池25の製造方法において、第2工程S2では、第1セル形成構造P1(第1分離溝)及び第3セル形成構造P3(第3分離溝)と平行な平行方向Wに第1電極3を切断し切らず(第1電極3を切断しない状態で)、第1電極3と第2電極8との間の導通路を有する第2セル形成構造P2を形成する。第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池25において、第2セル形成構造P2は、平行方向Wに第1電極3を切断し切らず(第1電極3を切断しない状態で)、第1電極3と第2電極8との導通路を有する。 In the manufacturing method of the solar cell 25 according to the first to sixth embodiments, in the second step S2, the first electrode 3 is not completely cut in the parallel direction W parallel to the first cell formation structure P1 (first separation groove) and the third cell formation structure P3 (third separation groove) (with the first electrode 3 not cut), to form a second cell formation structure P2 having a conductive path between the first electrode 3 and the second electrode 8. In the solar cell 25 according to the first to sixth embodiments, the second cell formation structure P2 has a conductive path between the first electrode 3 and the second electrode 8 by not completely cutting the first electrode 3 in the parallel direction W (with the first electrode 3 not cut).

こうすることで、平行方向Wに第1電極3を切断し切らない導通路により第1電極3と第2電極8との導通を確保することができる。 By doing this, electrical continuity between the first electrode 3 and the second electrode 8 can be ensured by a conductive path that does not completely cut through the first electrode 3 in the parallel direction W.

<島状部の形状>
図1から図29Bに示す第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池25の製造方法において、第2工程S2では、2以上の島状部Pb~Pbが平行方向Wに間隔をおいて並設された島状部列Q(1)~Q(n)(nは2以上の整数、この例ではn=3)が第1セル形成構造P1(第1分離溝)及び第3セル形成構造P3(第3分離溝)と垂直な垂直方向Vに間隔をおいて複数列設された島状部Pb~Pbを含むように複数の島状部Pb~Pbを形成する。第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池25において、複数の島状部Pb~Pbは、2以上の島状部Pb~Pbが平行方向Wに間隔をおいて並設された島状部列Q(1)~Q(n)が垂直方向Vに間隔をおいて複数列設された島状部Pb~Pbを含んでいる。
<Shape of island>
1 to 29B , in the second step S2, a plurality of island-shaped portions Pb-Pb are formed so that an island-shaped portion row Q(1) to Q(n) (n is an integer of 2 or more, n=3 in this example) in which two or more island-shaped portions Pb-Pb are juxtaposed at intervals in the parallel direction W includes a plurality of island-shaped portions Pb-Pb arranged at intervals in a vertical direction V perpendicular to the first cell forming structure P1 (first separation groove) and the third cell forming structure P3 (third separation groove). In the solar cell 25 according to the first to sixth embodiments, the plurality of island-shaped portions Pb-Pb include a plurality of island-shaped portions Pb-Pb arranged at intervals in the vertical direction V, each of which is an island-shaped portion row Q(1) to Q(n) in which two or more island-shaped portions Pb-Pb are juxtaposed at intervals in the parallel direction W.

島状部Pb~Pbは、隣り合う島状部列〔Q(1),Q(2)〕,~,〔Q(n-1),Q(n)〕間において、平行方向Wにおける島状部Pb~Pbの位置が揃うように(後述する図31A参照)、或いは、互い違いになるように(図8Aから図29B、後述する図31B参照)、配置される態様を例示できる。 The island portions Pb-Pb may be arranged such that the positions of the island portions Pb-Pb in the parallel direction W between adjacent island portion rows [Q(1), Q(2)], ..., [Q(n-1), Q(n)] are aligned (see Figure 31A described below) or alternate (see Figures 8A to 29B and Figure 31B described below).

<点状の形状>
第1実施形態から第6実施形態において、平行方向Wに沿って並設されるように点状の形状を有する島状部Pb~Pbを形成する。第1実施形態から第6実施形態において、点状の形状を有する2以上の島状部Pb~Pbは、平行方向Wに沿って並設されている。こうすることで、第1電極3と第2電極8とをより確実に接続させることができる。
<Dot-like shape>
In the first to sixth embodiments, the island-shaped portions Pb to Pb each having a dot-like shape are formed so as to be aligned in parallel along the parallel direction W. In the first to sixth embodiments, two or more island-shaped portions Pb to Pb each having a dot-like shape are aligned in parallel along the parallel direction W. This allows the first electrode 3 and the second electrode 8 to be connected more reliably.

<線状の形状>
図31A及び図31Bは、それぞれ、第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池25の線状の形状を有する島状部Pb~Pbの一例及び他の例を示す平面図である。
<Linear shape>
31A and 31B are plan views showing an example and another example of linear island portions Pb-Pb of the solar cell 25 according to the first to sixth embodiments, respectively.

第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池25の製造方法において、線状の形状を有する2以上の島状部Pb~Pbを含む複数の島状部Pb~Pbを形成する。第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池25において、複数の島状部Pb~Pbは、線状の形状を有する2以上の島状部Pb~Pbを含んでいる。 In the manufacturing method of the solar cell 25 according to the first to sixth embodiments, a plurality of island portions Pb-Pb are formed, each of which includes two or more linear island portions Pb-Pb. In the solar cell 25 according to the first to sixth embodiments, the plurality of island portions Pb-Pb includes two or more linear island portions Pb-Pb.

この構成では、2以上の島状部Pb~Pbが線状の形状とされていることで、島状部Pb~Pbと第1電極3との電気的な接触面積を増やすことができ、それだけ、第1電極と第2電極との低電気抵抗化を実現させることができる。 In this configuration, two or more island portions Pb-Pb are linearly shaped, which increases the electrical contact area between the island portions Pb-Pb and the first electrode 3, thereby achieving lower electrical resistance between the first electrode and the second electrode.

第1実施形態から第6実施形態において、線状の形状を有する2以上の島状部Pb~Pbは、平行方向Wに沿っている。 In the first to sixth embodiments, two or more linear island portions Pb-Pb are aligned along the parallel direction W.

こうすることで、第1電極3と第2電極8とをより確実に接続させることができる。ここで、平行方向Wに沿った2以上の島状部Pb~Pbは、メカニカル加工及びレーザー加工により好適に形成することができる。 This allows for a more reliable connection between the first electrode 3 and the second electrode 8. Here, the two or more island-shaped portions Pb-Pb along the parallel direction W can be suitably formed by mechanical processing and laser processing.

図32は、第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池25の島状部Pb~Pbの形状のさらに他の例を示す平面図である。 Figure 32 is a plan view showing yet another example of the shape of the island portions Pb-Pb of the solar cell 25 according to the first to sixth embodiments.

第1実施形態から第6実施形態において、線状の形状を有する2以上の島状部Pb~Pbは、垂直方向Vに沿っている。 In the first to sixth embodiments, two or more linear island portions Pb-Pb are aligned along the vertical direction V.

こうすることで、第1電極3と第2電極8とをより確実に接続させることができる。ここで、垂直方向Vに沿った2以上の島状部Pb~Pbは、レーザー加工により好適に形成することができる。例えば、レーザー光の切削強度の強弱を周期的に繰り返す態様を挙げることができる。 This allows for a more secure connection between the first electrode 3 and the second electrode 8. The two or more island-shaped portions Pb-Pb along the vertical direction V can be suitably formed by laser processing. For example, one possible method is to periodically vary the cutting strength of the laser light.

図33は、第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池25の島状部Pb~Pbの形状のさらに他の例を示す平面図である。 Figure 33 is a plan view showing yet another example of the shape of the island portions Pb-Pb of the solar cell 25 according to the first to sixth embodiments.

第1実施形態から第6実施形態において、線状の形状を有する2以上の島状部Pb~Pbは、第1セル形成構造P1(第1分離溝)及び第3セル形成構造P3(第3分離溝)に対して斜め方向に沿っている。 In the first to sixth embodiments, two or more linear island portions Pb-Pb are arranged obliquely relative to the first cell formation structure P1 (first separation groove) and the third cell formation structure P3 (third separation groove).

こうすることで、第1電極3と第2電極8とをより確実に接続させることができる。第1セル形成構造P1(第1分離溝)及び第3セル形成構造P3(第3分離溝)に対して斜め方向に沿った2以上の島状部Pb~Pbは、レーザー加工により好適に形成することができる。例えば、レーザー光の切削強度の強弱を1レーザー走査毎に所定のスポット数ずつずらす態様を挙げることができる。 This allows for a more reliable connection between the first electrode 3 and the second electrode 8. Two or more island-shaped portions Pb-Pb arranged diagonally relative to the first cell formation structure P1 (first separation groove) and the third cell formation structure P3 (third separation groove) can be suitably formed by laser processing. For example, one possible approach is to shift the cutting strength of the laser light by a predetermined number of spots per laser scan.

ここで、島状部列Q(1)~Q(n)の列数(n)には限定されないが、島状部列Q(1)~Q(n)の列数(n)が多くなると、第1電極3と第2電極8との電気抵抗が低くなる一方、第2セル形成構造P2の幅が大きくなり、それだけ機能層4の受光面積(発電面積)が減少する。そうすると、太陽電池25の発電効率が低下する。このため、太陽電池25の発電効率を維持する第2セル形成構造P2の幅で、島状部列Q(1)~Q(n)の列数(n)を適宜設定することができる。 Here, the number (n) of island-shaped portion rows Q(1) to Q(n) is not limited, but as the number (n) of island-shaped portion rows Q(1) to Q(n) increases, the electrical resistance between the first electrode 3 and the second electrode 8 decreases, while the width of the second cell formation structure P2 increases, correspondingly reducing the light-receiving area (power generation area) of the functional layer 4. This in turn reduces the power generation efficiency of the solar cell 25. For this reason, the number (n) of island-shaped portion rows Q(1) to Q(n) can be appropriately set to a width of the second cell formation structure P2 that maintains the power generation efficiency of the solar cell 25.

図34は、第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池25の第2セル形成構造P2の他の例を模式的に示す平面図である。 Figure 34 is a plan view schematically illustrating another example of the second cell formation structure P2 of the solar cell 25 according to the first to sixth embodiments.

第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池25の製造方法において、第2工程S2では、複数列の島状部列Q(1)~Q(n)のうち、第1セル形成構造P1(第1分離溝)と第1セル形成構造P1(第1分離溝)に最も近い島状部列Q(n)との間に平行方向Wに第1電極3を切断するように連続した切断用溝Pcを有する第2セル形成構造P2を形成する。第1実施形態から第6実施形態に係る太陽電池25において、第2セル形成構造P2は、複数列の島状部列Q(1)~Q(n)のうち、第1セル形成構造P1(第1分離溝)と第1セル形成構造P1(第1分離溝)に最も近い島状部列Q(n)との間に平行方向Wに第1電極3を切断するように連続した切断用溝Pcを有する。 In the manufacturing method of the solar cell 25 according to the first to sixth embodiments, the second step S2 involves forming a second cell formation structure P2 having a continuous cutting groove Pc between the first cell formation structure P1 (first separation groove) and the island portion row Q(n) closest to the first cell formation structure P1 (first separation groove) among the multiple rows of island portion rows Q(1) to Q(n), so as to cut the first electrode 3 in the parallel direction W. In the solar cell 25 according to the first to sixth embodiments, the second cell formation structure P2 has a continuous cutting groove Pc between the first cell formation structure P1 (first separation groove) and the island portion row Q(n) closest to the first cell formation structure P1 (first separation groove) among the multiple rows of island portion rows Q(1) to Q(n), so as to cut the first electrode 3 in the parallel direction W.

このように、第1セル形成構造P1(第1分離溝)側の切断用溝Pcが第1電極3を切断しても、切断用溝Pcの第3セル形成構造P3(第3分離溝)側の側面で第1電極3と第2電極8とを導通させることができる。 In this way, even if the cutting groove Pc on the first cell formation structure P1 (first separation groove) side cuts the first electrode 3, the first electrode 3 and the second electrode 8 can be made conductive at the side of the cutting groove Pc on the third cell formation structure P3 (third separation groove) side.

本開示において、分離溝、溝部又は島状に深い島状部における側面もしくは側面の一部は、基体に対して(すなわち基体における面に対して)垂直に形成される態様で説明しているが、必ずしも垂直である必要はなく、略垂直であってもよい。また、本開示において、分離溝、溝部又は島状に深い島状部における側面もしくは側面の一部は、基体に対して傾いていてもよい。また、本開示において、分離溝、溝部又は島状に深い島状部における向かい合う側面もしくは側面の一部は、基体に対して傾いており、向かい合う面が断面で見た場合に逆ハの字型に(すなわち溝、島状部もしくは穴の底部より上端部の方が広くなる形に)なっていてもよい。 In the present disclosure, the side surfaces or portions of the side surfaces of the separation grooves, groove portions, or deep island-like portions are described as being formed perpendicular to the substrate (i.e., relative to the surface of the substrate), but they do not necessarily have to be perpendicular and may be approximately perpendicular. Also, in the present disclosure, the side surfaces or portions of the side surfaces of the separation grooves, groove portions, or deep island-like portions may be inclined relative to the substrate. Also, in the present disclosure, opposing side surfaces or portions of the side surfaces of the separation grooves, groove portions, or deep island-like portions may be inclined relative to the substrate, and the opposing surfaces may be inverted V-shaped when viewed in cross section (i.e., the top end of the groove, island-like portion, or hole is wider than the bottom).

本開示において、分離溝、溝部又は島状に深い島状部における底面、底部もしくはそれらの一部は、基体に対して(すなわち基体における面に対して)平行に形成される態様で説明しているが、必ずしも平行である必要はなく、略平行であってもよい。また、本開示において、分離溝、溝部又は島状に深い島状部における底面、底部もしくはそれらの一部は、基体に対して傾いていてもよい。また、本開示において、分離溝、溝部又は島状に深い島状部における底面、底部もしくはそれらの一部は、基体に対して傾いており、断面で見た場合に逆ハの字型又はすり鉢状に(すなわち溝、島状部もしくは穴の中心付近が深く端部がそれよい浅くなる形に)なっていてもよい。 In the present disclosure, the bottom surface, bottom portion, or portion thereof of the separation groove, groove portion, or deep island-shaped portion is described as being formed parallel to the substrate (i.e., to the surface of the substrate), but it does not necessarily have to be parallel and may be approximately parallel. Also, in the present disclosure, the bottom surface, bottom portion, or portion thereof of the separation groove, groove portion, or deep island-shaped portion may be tilted relative to the substrate. Also, in the present disclosure, the bottom surface, bottom portion, or portion thereof of the separation groove, groove portion, or deep island-shaped portion may be tilted relative to the substrate, and may have an inverted V-shape or a bowl-shape when viewed in cross section (i.e., the groove, island-shaped portion, or hole is deeper near the center and shallower at the ends).

〔付記〕
(1)本開示の第1態様に係る太陽電池の製造方法は、基体における一方側の面の側に第1電極と機能層と第2電極とがこの順で配置されて前記基体における前記一方側の面の側に形成された層が複数のセル形成構造により形成された複数の太陽電池セルを有し、前記複数のセル形成構造が前記第1電極と前記第2電極とを接続する第2セル形成構造を含む太陽電池の製造方法であって、前記基体における一方側の面の側に形成された前記第1電極の前記基体とは反対側の面の側に前記機能層を配置する第1工程と、前記基体における前記一方側の面の側に形成された層に対して切削加工により島状に深い複数の島状部を有する前記第2セル形成構造を形成する第2工程と、を含む。
[Note]
(1) A method for manufacturing a solar cell according to a first aspect of the present disclosure is a method for manufacturing a solar cell in which a first electrode, a functional layer, and a second electrode are arranged in this order on one side of a substrate, and a layer formed on the one side of the substrate has a plurality of solar cell cells formed by a plurality of cell formation structures, and the plurality of cell formation structures include a second cell formation structure that connects the first electrode and the second electrode, and includes a first step of arranging the functional layer on the side of the first electrode formed on the one side of the substrate opposite the substrate, and a second step of forming the second cell formation structure having a plurality of deep island-like portions by cutting the layer formed on the one side of the substrate.

(2)本開示の第2態様に係る太陽電池の製造方法は、前記第1態様の太陽電池の製造方法において、前記第2工程では、前記基体における前記一方側の面の側に形成された層を切削して前記複数の島状部のみからなる前記第2セル形成構造を形成する。 (2) A second aspect of the present disclosure relates to a solar cell manufacturing method according to the first aspect, wherein in the second step, the layer formed on the one surface of the substrate is cut to form the second cell formation structure consisting only of the plurality of island-shaped portions.

(3)本開示の第3態様に係る太陽電池の製造方法は、前記第1態様の太陽電池の製造方法において、前記第2工程は、前記基体における前記一方側の面の側に形成された層を切削して溝部を形成する第1切削工程と、前記溝部の底部を切削して前記複数の島状部を形成する第2切削工程と、含む。 (3) A third aspect of the present disclosure relates to a solar cell manufacturing method according to the first aspect, wherein the second step includes a first cutting step of cutting a layer formed on the one surface of the base to form grooves, and a second cutting step of cutting the bottoms of the grooves to form the plurality of island-shaped portions.

(4)本開示の第4態様に係る太陽電池の製造方法は、前記第1態様の太陽電池の製造方法において、前記第2工程では、前記基体における前記一方側の面の側に形成された層を切削して溝部を形成しながら前記溝部の底部に前記複数の島状部を形成する。 (4) A fourth aspect of the present disclosure relates to a solar cell manufacturing method according to the first aspect, wherein in the second step, a layer formed on the one surface of the base is cut to form grooves, while the plurality of island-shaped portions are formed at the bottom of the grooves.

(5)本開示の第5態様に係る太陽電池の製造方法は、前記第1態様から前記第4態様までの何れか1つの太陽電池の製造方法において、前記第2工程では、前記切削加工がレーザー加工であり、前記複数の島状部のサイズがレーザー径と同じサイズになるように前記複数の島状部を形成する。 (5) A fifth aspect of the present disclosure relates to a method for manufacturing a solar cell according to any one of the first to fourth aspects, wherein in the second step, the cutting process is laser processing, and the island portions are formed so that the size of the island portions is the same as the laser diameter.

(6)本開示の第6態様に係る太陽電池は、基体における一方側の面の側に第1電極と機能層と第2電極とがこの順で配置されて前記基体における前記一方側の面の側に形成された層が複数のセル形成構造により形成された複数の太陽電池セルを有し、前記複数のセル形成構造が前記第1電極と前記第2電極とを接続する第2セル形成構造を含む太陽電池であって、前記第2セル形成構造は、島状に深い複数の島状部を有している。 (6) A solar cell according to a sixth aspect of the present disclosure is a solar cell having a first electrode, a functional layer, and a second electrode arranged in this order on one surface of a base, and a layer formed on the one surface of the base having a plurality of solar cell cells formed by a plurality of cell formation structures, the plurality of cell formation structures including a second cell formation structure connecting the first electrode and the second electrode, and the second cell formation structure having a plurality of deep island-shaped portions.

(7)本開示の第7態様に係る太陽電池は、前記第6態様の太陽電池において、前記第2セル形成構造は、前記複数の島状部のみからなる。 (7) A solar cell according to a seventh aspect of the present disclosure is the solar cell according to the sixth aspect, wherein the second cell formation structure consists only of the plurality of island-shaped portions.

(8)本開示の第8態様に係る太陽電池は、前記第6態様の太陽電池において、前記第2セル形成構造は、溝部を有し、前記複数の島状部は、前記溝部の底部において島状に深い。 (8) A solar cell according to an eighth aspect of the present disclosure is the solar cell according to the sixth aspect, wherein the second cell formation structure has a groove, and the plurality of island-shaped portions are deep and island-like at the bottom of the groove.

(9)本開示の第9態様に係る太陽電池は、前記第6態様から前記第8態様までの何れか1つの太陽電池において、前記複数の島状部は、少なくとも前記第1電極まで達する島状部を含む。 (9) A solar cell according to a ninth aspect of the present disclosure is the solar cell of any one of the sixth to eighth aspects, wherein the plurality of island-shaped portions includes an island-shaped portion that reaches at least the first electrode.

(10)本開示の第10態様に係る太陽電池は、前記第9態様の太陽電池において、前記複数の島状部は、前記第1電極の内部に達する島状部を含む。 (10) A solar cell according to a tenth aspect of the present disclosure is the solar cell of the ninth aspect, wherein the plurality of island-shaped portions includes an island-shaped portion that reaches the interior of the first electrode.

(11)本開示の第11態様に係る太陽電池は、前記第9態様の太陽電池において、前記複数の島状部は、前記第1電極を突き抜ける島状部を含む。 (11) A solar cell according to an eleventh aspect of the present disclosure is the solar cell of the ninth aspect, wherein the plurality of island-shaped portions include island-shaped portions that penetrate the first electrode.

(12)本開示の第12態様に係る太陽電池は、前記第6態様から前記第11態様までの何れか1つの太陽電池において、前記複数のセル形成構造は、前記第1電極を切断する第1分離溝である第1セル形成構造と、前記第2電極を切断する第3分離溝である第3セル形成構造と、をさらに含み、前記第1セル形成構造、前記第2セル形成構造及び前記第3セル形成構造は、この順に互いに平行に形成され、前記第2セル形成構造は、前記第1セル形成構造及び前記第3セル形成構造と平行な平行方向に前記第1電極を切断し切らず、前記第1電極と前記第2電極との導通路を有する。 (12) A solar cell according to a twelfth aspect of the present disclosure is a solar cell according to any one of the sixth to eleventh aspects, wherein the plurality of cell formation structures further include a first cell formation structure that is a first separation groove that cuts the first electrode, and a third cell formation structure that is a third separation groove that cuts the second electrode, and the first cell formation structure, the second cell formation structure, and the third cell formation structure are formed parallel to one another in this order, and the second cell formation structure does not completely cut the first electrode in a parallel direction parallel to the first cell formation structure and the third cell formation structure, and has a conductive path between the first electrode and the second electrode.

(13)本開示の第13態様に係る太陽電池は、前記第6態様から前記第12態様までの何れか1つの太陽電池において、前記複数の島状部は、10μm又は20μm~200μmの幅、好ましくは、10μm又は20μm~100μmの幅の島状部を含む。 (13) A solar cell according to a thirteenth aspect of the present disclosure is a solar cell according to any one of the sixth to twelfth aspects, wherein the plurality of island-shaped portions include island-shaped portions having a width of 10 μm or 20 μm to 200 μm, preferably 10 μm or 20 μm to 100 μm.

(14)本開示の第14態様に係る太陽電池は、前記第6態様から前記第13態様までの何れか1つの太陽電池において、前記複数の島状部は、線状の形状を有する2以上の島状部を含む。 (14) A solar cell according to a fourteenth aspect of the present disclosure is the solar cell of any one of the sixth to thirteenth aspects, wherein the plurality of island-shaped portions includes two or more linear island-shaped portions.

(15)本開示の第15態様に係る太陽電池は、前記第14態様の太陽電池において、前記複数のセル形成構造は、前記第1電極を切断する第1分離溝である第1セル形成構造と、前記第2電極を切断する第3分離溝である第3セル形成構造と、をさらに含み、前記第1セル形成構造、前記第2セル形成構造及び前記第3セル形成構造は、この順に互いに平行に形成され、前記線状の形状を有する前記2以上の島状部は、前記第1セル形成構造及び前記第3セル形成構造と平行な平行方向に沿っている。 (15) A solar cell according to a fifteenth aspect of the present disclosure is the solar cell of the fourteenth aspect, wherein the plurality of cell formation structures further include a first cell formation structure that is a first separation groove that cuts the first electrode, and a third cell formation structure that is a third separation groove that cuts the second electrode, and the first cell formation structure, the second cell formation structure, and the third cell formation structure are formed parallel to one another in this order, and the two or more linear island portions are aligned in a direction parallel to the first cell formation structure and the third cell formation structure.

(16)本開示の第16態様に係る太陽電池は、前記第14態様の太陽電池において、前記複数のセル形成構造は、前記第1電極を切断する第1分離溝である第1セル形成構造と、前記第2電極を切断する第3分離溝である第3セル形成構造と、をさらに含み、前記第1セル形成構造、前記第2セル形成構造及び前記第3セル形成構造は、この順に互いに平行に形成され、前記線状の形状を有する前記2以上の島状部は、前記第1セル形成構造及び前記第3セル形成構造と垂直な垂直方向に沿っている。 (16) A solar cell according to a sixteenth aspect of the present disclosure is the solar cell of the fourteenth aspect, wherein the plurality of cell formation structures further include a first cell formation structure that is a first separation groove that cuts the first electrode, and a third cell formation structure that is a third separation groove that cuts the second electrode, and the first cell formation structure, the second cell formation structure, and the third cell formation structure are formed parallel to one another in this order, and the two or more linear island portions are aligned along a vertical direction perpendicular to the first cell formation structure and the third cell formation structure.

(17)本開示の第17態様に係る太陽電池は、前記第14態様の太陽電池において、前記複数のセル形成構造は、前記第1電極を切断する第1分離溝である第1セル形成構造と、前記第2電極を切断する第3分離溝である第3セル形成構造と、をさらに含み、前記第1セル形成構造、前記第2セル形成構造及び前記第3セル形成構造は、この順に互いに平行に形成され、前記線状の形状を有する前記2以上の島状部は、前記第1セル形成構造及び前記第3セル形成構造に対して斜め方向に沿っている。 (17) A solar cell according to a seventeenth aspect of the present disclosure is the solar cell of the fourteenth aspect, wherein the plurality of cell formation structures further include a first cell formation structure that is a first separation groove that cuts the first electrode, and a third cell formation structure that is a third separation groove that cuts the second electrode, and the first cell formation structure, the second cell formation structure, and the third cell formation structure are formed parallel to one another in this order, and the two or more linear island portions are aligned obliquely relative to the first cell formation structure and the third cell formation structure.

(18)本開示の第18態様に係る太陽電池は、前記第6態様から前記第17態様までの何れか1つの太陽電池において、前記複数のセル形成構造は、前記第1電極を切断する第1分離溝である第1セル形成構造と、前記第2電極を切断する第3分離溝である第3セル形成構造と、をさらに含み、前記第1セル形成構造、前記第2セル形成構造及び前記第3セル形成構造は、この順に互いに平行に形成され、前記複数の島状部は、2以上の島状部が前記第1セル形成構造及び前記第3セル形成構造と平行な平行方向に間隔をおいて並設された島状部列が前記第1セル形成構造及び前記第3セル形成構造と垂直な垂直方向に間隔をおいて複数列設された島状部を含み、前記第2セル形成構造は、前記複数列の前記島状部列のうち、前記第1セル形成構造と前記第1セル形成構造に最も近い島状部列との間に前記平行方向に前記第1電極を切断するように連続した直線溝を有する。 (18) A solar cell according to an eighteenth aspect of the present disclosure is a solar cell according to any one of the sixth to seventeenth aspects, wherein the plurality of cell formation structures further include a first cell formation structure that is a first separation groove that cuts the first electrode, and a third cell formation structure that is a third separation groove that cuts the second electrode, and the first cell formation structure, the second cell formation structure, and the third cell formation structure are formed parallel to one another in this order, and the plurality of island portions include island portion rows arranged in a vertical direction perpendicular to the first cell formation structure and the third cell formation structure, with two or more island portions arranged side by side at intervals in a parallel direction parallel to the first cell formation structure and the third cell formation structure, and the second cell formation structure has a continuous linear groove between the first cell formation structure and the island portion row closest to the first cell formation structure among the plurality of island portion rows so as to cut the first electrode in the parallel direction.

(19)本開示の第19態様に係る太陽電池は、前記第8態様の太陽電池において、前記機能層は、前記第1電極上に形成された電子輸送層又はホール輸送層を含み、前記溝部は、前記第1電極上における前記電子輸送層又は前記ホール輸送層に到達して前記電子輸送層又は前記ホール輸送層の全部又は一部が残るように掘り込まれている。 (19) A solar cell according to a 19th aspect of the present disclosure is the solar cell of the 8th aspect, wherein the functional layer includes an electron transport layer or a hole transport layer formed on the first electrode, and the grooves are dug so as to reach the electron transport layer or the hole transport layer on the first electrode, leaving all or part of the electron transport layer or the hole transport layer.

(20)本開示の第20態様に係る太陽電池は、前記第8態様の太陽電池において、前記機能層は、前記第1電極上に形成された電子輸送層又はホール輸送層と、前記電子輸送層又は前記ホール輸送層上に形成された光吸収層と、を含み、前記溝部は、前記光吸収層に到達して前記光吸収層の全部又は一部が残るように掘り込まれている。 (20) A solar cell according to a twentieth aspect of the present disclosure is the solar cell of the eighth aspect, wherein the functional layer includes an electron transport layer or a hole transport layer formed on the first electrode, and a light absorbing layer formed on the electron transport layer or the hole transport layer, and the grooves are dug so as to reach the light absorbing layer and leave all or part of the light absorbing layer.

(21)本開示の第21態様に係る太陽電池は、前記第8態様の太陽電池において、前記溝部は、前記第1電極に到達して前記第1電極の全部又は一部が残るように掘り込まれている。 (21) A solar cell according to a 21st aspect of the present disclosure is the solar cell of the 8th aspect, wherein the groove is dug so as to reach the first electrode and leave all or part of the first electrode.

本開示は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、係る実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。 The present disclosure is not limited to the embodiments described above and can be implemented in various other forms. Therefore, the embodiments are merely illustrative in all respects and should not be interpreted as limiting. The scope of the present disclosure is defined by the claims and is not bound by the text of the specification. Furthermore, all modifications and variations that fall within the equivalent scope of the claims are within the scope of the present disclosure.

2 基体
20 太陽電池セル
25 太陽電池
3 第1電極
4 機能層
5 電子輸送層
6 光吸収層
7 ホール輸送層
8 第2電極
P~P 複数のセル形成構造
P1 第1セル形成構造(第1分離溝)
P2 第2セル形成構造
P3 第3セル形成構造(第3分離溝)
Pa 溝部
Pa1 底部
Pb~Pb 複数の島状部
Pc 切断用溝
Q(1)~Q(n) 島状部列
S1 第1工程
S2 第2工程
S2-1-1 第1切削工程
S2-1-2 第2切削工程
S3 第3工程
V 垂直方向
W 平行方向
β1 基体に沿った面
β2 基体に垂直な側面
2 Base 20 Solar cell 25 Solar cell 3 First electrode 4 Functional layer 5 Electron transport layer 6 Light absorption layer 7 Hole transport layer 8 Second electrodes P to P Multiple cell formation structures P1 First cell formation structure (first separation groove)
P2: Second cell formation structure P3: Third cell formation structure (third separation groove)
Pa: Groove Pa1; Bottom Pb-Pb: Multiple island-shaped portions Pc; Cutting grooves Q(1)-Q(n): Row of island-shaped portions S1; First step S2; Second step S2-1-1: First cutting step S2-1-2; Second cutting step S3: Third step V: Vertical direction W; Parallel direction β1: Surface along the base body; β2: Side surface perpendicular to the base body

Claims (5)

基体における一方側の面の側に第1電極と機能層と第2電極とがこの順で配置されて前記基体における前記一方側の面の側に形成された層が複数のセル形成構造により形成された複数の太陽電池セルを有し、前記複数のセル形成構造が前記第1電極と前記第2電極とを接続する第2セル形成構造を含む太陽電池であって、
前記第2セル形成構造は、島状に深い複数の島状部のみからなり、かつ
前記第2セル形成構造における島状部の底部以外の溝部の底部を有さず、
前記複数の島状部は、前記第1電極及び前記機能層を一貫して突き抜ける島状部を含み、
前記複数のセル形成構造は、前記第1電極を切断する第1分離溝である第1セル形成構造を含み、
前記第2セル形成構造と前記第1セル形成構造は、平行に形成され、
前記複数の島状部は、2以上の前記第1電極を突き抜ける島状部が前記第1セル形成構造と平行な平行方向に間隔をおいて並設された前記第1電極を突き抜ける島状部列が前記第1セル形成構造と垂直な垂直方向に間隔をおいて複数列設された前記第1電極を突き抜ける島状部を含む、ことを特徴とする太陽電池。
A solar cell comprising: a first electrode, a functional layer, and a second electrode arranged in this order on one surface of a base; a layer formed on the one surface of the base has a plurality of solar cell cells formed by a plurality of cell formation structures; and the plurality of cell formation structures includes a second cell formation structure connecting the first electrode and the second electrode,
the second cell-forming structure is composed only of a plurality of deep island-shaped portions, and
the second cell formation structure does not have a bottom of a groove portion other than a bottom of an island-shaped portion,
the plurality of island-shaped portions include island-shaped portions that penetrate the first electrode and the functional layer consistently;
the plurality of cell forming structures includes a first cell forming structure that is a first separation groove that cuts the first electrode;
the second cell forming structure and the first cell forming structure are formed in parallel,
The solar cell is characterized in that the plurality of island-shaped portions include a row of island-shaped portions that penetrate two or more of the first electrodes, the island-shaped portions being arranged in parallel with intervals in a parallel direction parallel to the first cell forming structure, and island-shaped portions that penetrate the first electrodes being arranged in multiple rows with intervals in a vertical direction perpendicular to the first cell forming structure .
請求項1に記載の太陽電池であって、
前記複数の島状部は、線状の形状を有する島状部を含み、
前記線状の形状を有する島状部は、前記第1セル形成構造と垂直な垂直方向に沿っているか、
或いは、
前記線状の形状を有する島状部は、前記第1セル形成構造に対して斜め方向に沿っている、ことを特徴とする太陽電池。
The solar cell according to claim 1 ,
the plurality of island-shaped portions include island-shaped portions having a linear shape,
the linear island-shaped portion is aligned along a vertical direction perpendicular to the first cell-forming structure;
Or,
The solar cell , wherein the linear island-shaped portion is aligned obliquely with respect to the first cell formation structure .
請求項1に記載の太陽電池であって、
前記機能層は、前記第1電極上に設けられた、少なくとも1層の、電子輸送層又はホール輸送層を含み、
前記第1セル形成構造の前記第1分離溝は、前記第1電極上に設けられた、少なくとも1層目の、前記電子輸送層又は前記ホール輸送層を切断するものである、ことを特徴とする太陽電池。
The solar cell according to claim 1 ,
the functional layer includes at least one electron transport layer or hole transport layer provided on the first electrode;
a first separation groove of the first cell formation structure that cuts at least a first layer of the electron transport layer or the hole transport layer provided on the first electrode ;
請求項1に記載の太陽電池であって、
前記複数の島状部は、前記第1電極を突き抜け、かつ、線状の形状を有する2以上の島状部を含む、ことを特徴とする太陽電池。
The solar cell according to claim 1 ,
The solar cell , wherein the plurality of island-shaped portions include two or more island-shaped portions that penetrate through the first electrode and have a linear shape .
基体における一方側の面の側に第1電極と機能層と第2電極とがこの順で配置されて前記基体における前記一方側の面の側に形成された層が複数のセル形成構造により形成された複数の太陽電池セルを有し、前記複数のセル形成構造が前記第1電極と前記第2電極とを接続する第2セル形成構造を含む太陽電池であって、
前記第2セル形成構造は、島状に深い複数の島状部を有し、
前記複数のセル形成構造は、前記第1電極を切断する第1分離溝である第1セル形成構造を含み、
前記第2セル形成構造と前記第1セル形成構造は、平行に形成され、
前記複数の島状部は、2以上の島状部が前記第1セル形成構造と平行な平行方向に間隔をおいて並設された島状部列が前記第1セル形成構造と垂直な垂直方向に間隔をおいて複数列設された島状部を含み、
前記第2セル形成構造は、前記複数列の前記島状部列のうち、前記第1セル形成構造と前記第1セル形成構造に最も近い島状部列との間に前記平行方向に前記第1電極を切断するように連続した直線溝を有する、ことを特徴とする太陽電池。
A solar cell comprising: a first electrode, a functional layer, and a second electrode arranged in this order on one surface of a base; a layer formed on the one surface of the base has a plurality of solar cell cells formed by a plurality of cell formation structures; and the plurality of cell formation structures includes a second cell formation structure connecting the first electrode and the second electrode,
the second cell formation structure has a plurality of deep island-shaped portions,
the plurality of cell forming structures includes a first cell forming structure that is a first separation groove that cuts the first electrode;
the second cell forming structure and the first cell forming structure are formed in parallel,
the plurality of island-shaped portions include island-shaped portions arranged in a plurality of rows at intervals in a vertical direction perpendicular to the first cell-forming structure, each row including two or more island-shaped portions arranged in parallel with each other in a parallel direction parallel to the first cell-forming structure,
a second cell forming structure having a continuous linear groove between the first cell forming structure and the island-shaped portion row closest to the first cell forming structure among the plurality of island-shaped portion rows, so as to cut the first electrode in the parallel direction .
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