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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet organischer Halbleiterbauelemente.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung das Gebiet der Photovoltaik
bzw. der Photovoltaik basierend auf organischen Bauelementen.
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Mit
der Photovoltaik, insbesondere in Form der so genannten Solarzelle,
steht ein geräuschlose und
emissionslose Verfahren zur Erzeugung elektrischer Energie zur Verfügung. Eine
weite Verbreitung von Photovoltaikanlagen zur Erzeugung von Elektrizität scheiterte
lange Zeit an den hohen Herstellungskosten insbesondere von Photovoltaiksystemen
der so genannten ersten Generation. Photovoltaiksystemen bzw. Solarzellen
der ersten Generation basieren auf kristallinen Silizium-Wafern,
deren Herstellung und Bearbeitung aufwändig und somit teuer ist. Typische
Photovoltaiksystemen der ersten Generation erreichte einen Wirkungsgrad
von ungefähr
15%. Die zweite Generation, so genannte Dünnfilm-Solarzellen, nutzen
Halbleiterschichten mit einer Dicke von wenigen Mikrometern und
sind somit im Vergleich zu denen der ersten Generation kostengünstiger
herzustellen. Allerdings erreichen Photovoltaiksysteme der zweiten
Generation bisher nicht den Wirkungsgrad der ersten Generation,
sondern weisen einen Wirkungsgrad in einem Bereich von ungefähr 3% bis
7% auf.
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Neben
den Herstellungskosten und dem Wirkungsgrad sind ebenso die mechanischen
Eigenschaften von Photovoltaiksystemen von Interesse, um möglichst
zahlreiche Anwendungsbereiche für deren
Einsatz zu erschließen.
Die Systeme der ersten und zweiten Generation müssen auf einem im wesentlichen
mechanisch starren Substrat zumeist Glas aufgebracht werden. Die
derzeit in Entwicklung befindlichen Systeme der dritten Generation
tragen diesem Wunsch Rechnung. Die Systeme der dritten Gene ration
weisen ein geringes Eigengewicht auf und können auf mechanisch flexiblem
Substrat aufgebracht werden, so dass diese Systeme neue und erfolg
versprechende Anwendungsgebiete erschließen. Als Substrate kommen hierbei
insbesondere Polymerfolien zum Einsatz. Eine möglichst kostengünstige Herstellung
der Systeme der dritten Generation kann ferner dazu beitragen, dass
derartige Systeme konkurrenzfähig
im Sinne von Leistung und Energiekosten zu derzeit genutzten Stromversorgungen
erlangen können.
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Die
bisher bekannten Herstellungsverfahren von Solarzellen bzw. Solarzellmodulen,
insbesondere organische Solarzellen bzw. Solarzellmodulen, unterliegen
zahlreichen Einschränkungen,
die aufwändige
und kostenintensive Fertigungsverfahren aber auch prinzipielle physikalische
bzw. schaltungstechnische Nachteile bedingen.
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Typischerweise
wurden bisher Indium/Zinn-Oxid (ITO) Elektroden verwendet, die ebenfalls
als Substrat für
die organischen Solarzellen dienen. Indium/Zinn-Oxid (ITO) Elektroden
sind teuer, weisen eine im Vergleich zu ansonsten üblichen
Leitern wie zum Beispile metallische Leiter eine gringe eletrische
Leitfähigkeit
auf, die insbesondere bei der Realisierung großflächiger organischer Solarzellen nachteilig
bzw. zu gering sein kann, und die Bearbeitung von Indium/Zinn-Oxid
(ITO) Elektroden, insbesondere deren Strukturierung, kann nur mittels
nasschemischer Ätzprozesse
erfolgen.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Alternative
zu der üblichen
Strukturierung der Elektroden bereitzustellen, die sich sowohl kostengünstig realisieren
lässt als
auch eine Auswahl auf einer Vielzahl an Substanzen für die Realisierung der
Elektroden gestattet. Insbesondere sind kostengünstige Substrate von Interesse.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine die
elektrische Leitfähigkeit der
Elektroden zu erhöhen,
so dass alternative Substanzen mit geringerer elektrischer Leitfähigkeit
verwendet werden können.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht weiterhin darin,
die Strukturierung der Elektroden derart zu ermöglichen, dass sowohl Parallel-
als auch Serienverschaltung einzelner organischer Solarzellenmodule
möglich
ist.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch in Anspruch 1 bzw. Anspruch 13
mittels einer passivierten Elektrode bzw. Elektrodenschicht definierten
Gegenstand der Erfindung gelöst.
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Erfindungsgemäß wird ein
Organisches Photovoltaik-Bauelement, insbesondere eine organische Solarzelle
bereitgestellt, deren Elektrode unstrukturiert ausgebildet ist und
mit einer Passivierungsschicht versehen ist, derart dass funktionell
eine strukturierte Elektrode resultiert.
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Vorzugsweise
ist die Passivierungsschicht selektiv und ausgebildet ist. Insbesondere
kann die selektive Passivierungsschicht die Elektrode bereichsweise
abdecken und/oder variierende Schichtdicken aufweisen. Vorteilhafterweise
weist die Passivierungsschicht eine Schichtdicke in einem Bereich von
100 nm bis zu einige 10 μm
auf. Bevorzugt ist die Passivierungsschicht ein Dielektrikum.
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Gemäß einer
Ausführungsform
ist die Elektrode mit zusätzlichen
Leiterbahnen versehen, um die elektrische Leitfähigkeit der Elektrode zu erhöhen. Vorteilhafterweise
sind die Leiterbahnen ebenfalls durch die Passivierungsschicht bedeckt
sind.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform dient
die Elektrode zugleich als Substrat.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
sind einzelne Bereiche des Photovoltaik-Bauelements, insbesondere
der organischen Solarzelle, miteinander in einem Randbereich verschaltet.
Vorteilhafterweise erfolgt die Verschaltung seriell oder parallel. Vorzugsweise
werden die einzelnen Bereiche mittels mechanischer Strukturierung
erzeugt.
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Erfindungsgemäß wird ein
Verfahren zum Herstellen eines organisches Photovoltaik-Bauelements,
insbesondere einer organischen Solarzelle, bereitgestellt. Zunächst wird
eine unstrukturierten Elektrodenschicht zur Verfügung gestellt. Auf der unstrukturierten
Elektrodenschicht wird anschließend eine
Passivierungsschicht abgeschieden, so dass eine passivierte Elektrodenschicht
erhalten wird, die im wesentlichen in ihrer funktionellen Natur
einer strukturierte Elektrodenschicht entspricht.
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Einzelheiten
und bevorzugte Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Gegenstands
ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen
sowie den Zeichnungen, anhand deren im folgenden Ausführungsbeispiele
detailliert erläutert
werden, so dass der erfindungsgemäße Gegenstand klar ersichtlich wird.
In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
auf einem Substrat aufgebrachte unstrukturierte Elektrodenschicht
(Bottom-Elektrode) in einer Schnittansicht gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung;
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2 in
Fortbildung von 1, zusätzliche auf der Elektrode aufgebrachte
Leiterstege gemäß der Ausführungsform
der Erfindung:
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3 in
Fortbildung von 2, selektiv passivierte Bereiche
der unstrukturierten Elektrode bzw. der Leitestege mittels einer
Passivierung gemäß der Ausführungsform
der Erfindung;
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4 in
Fortbildung von 3, eine strukturiert aufgebrachte
Halbleiterschicht gemäß der Ausführungsform
der Erfindung; und
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5 in
Fortbildung von 4, eine strukturiert aufgebrachte
Elektrodenschicht (Top-Elektrode) gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
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1 bis 5 zeigen
beispielhaft den Forschrittsverlauf der Schichtaufbringung während des Herstellungsprozesses
einer organischen Solarzelle, die als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung dient.
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Organische
Bauelemente, insbesondere organische Halbleiter-Bauelemente, definieren sich im allgemeinen
darin, dass zumindest eine funktionale Einheit zumindest teilweise
organischer Natur ist. Unter Bezugnahme auf organische Halbleiter-Bauelemente ist entsprechend
zu verstehen, dass eine zumindest eine der funktionalen Schichten,
wie zum Beispiel Substrat, Bottom-Elektrodenschicht, Halbleiterschicht,
Top-Elektrodenschicht,
Durchkontakte, Leiterbahnelemente, etc. zumindest überwiegend aus
einer organischen Substanz gebildet ist. Mögliche organische Substanzen,
insbesondere polymere Substanzen, werden im weiteren Verlauf der
detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung
beispielhaft benannt. Es soll jedoch verstanden werden, dass die
vorliegenden Erfindung nicht auf die nachfolgend aufgeführte organische
Substanzen und gegebenenfalls anorganischen Substanzen beschränkt ist.
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Unter
dem Begriff "organische
Materialien" sollen
alle Arten von organischen, metallorganischen und/oder anorganischen
Kunststoffen unter Ausnahme der klassischen auf Germanium, Silizium
usw, basierenden Halbleitermaterialien verstanden werden. Ferner
soll der Begriff "organisches
Material" ebenfalls
nicht auf kohlenstoffhaltiges Material beschränkt sein, vielmehr sind ebenfalls
Materialien wie Silicone möglich.
Weiterhin sind neben polymere und oligomere Substanzen sowie ebenso "small molecules" verwendbar.
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Bezugnehmend
auf 1 ist auf ein Substrat 1 eine erste Elektrodenschicht
aufgebracht, die nachfolgend als Bottom-Elektrodenschicht bezeichnet wird.
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Das
Substrat 1, das als Träger
für die
als Ausführungsform
beispielhaft beschriebene organische Solarzelle dient, ist bevorzugt
aus einem flexiblen Material d.h. einem mechanisch flexiblen Material gebildet.
Hierfür
kommen zum Beispiel dünne
Gläser als
auch Polymerfolien in Betracht. Aus dem Bereich der Polymerfolien
bzw. Kunststofffolien kommen ferner zum Beispiel Polyethylenterephthalat-,
Polyimid- und Polyesterfolien zum Einsatz. Die Dicke des Substrats
bestimmt im wesentlichen die Gesamtdicke des Bauelements, da die
Schichtdicken bzw. Schichthöhen
der auf das Substrat 1 aufgebrachten funktionellen Schichten
um Größenordungen
geringer sind. Typischerweise liegt die Dicke des Substrats 1 im
Bereich von 0,05 bis 0,5 mm. Die Substratdicke kann natürlich je
nach Anwendungsbereich unterhalb bzw. oberhalb des vorstehend beschriebenen
Bereichs liegen. Insbesondere, wenn mechanisch beanspruchbare organische
Bauelemente, Schaltungen bzw. Systeme zu realisieren sind, kann
die Verwendung von hohen Substratdicken empfehlenswert sein.
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Die
Bottom-Elektrodenschicht 2 ist unstrukturiert auf dem Substrat 1 aufgetragen.
Die Elektrodenschicht kann aus verschiedensten Substanzen realisiert
werden, d.h. je nach Wahl des Herstellungsprozesses und Anforderungen
an die Elektrodenschicht kommen sowohl organische als auch metallische
Substanzen in Betracht. Zu nennen sind in diesem Zusammenhang insbesondere
Indium/Zinn-Oxid (ITO), dotiertes Polyethylen (PEDOT), Polyanilin
(PANI), Silber (Ag), Gold (Au) und weitere inerte Metalle, organische
Halbleiter, nanopartikuläre Lösungen (zum
Beispiel Indium/Zinn-Oxid (ITO) Nanoteilchen, Zinkoxid (ZnO) Nanoteilchen)
etc. Die Aufzählung
ist als nicht abschließend
zu betrachten.
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Herkömmlicherweise
erfordert die Herstellung einer organischen Solarzelle eine Strukturierung der
Bottom-Elektrodenschicht 2,
um die Funktion der organischen Solarzelle zu ermöglichen.
Die Strukturierung erfolgt durch selektives Abtragen der Bottom-Elektrodenschicht 2 in
vorbestimmten Bereichen. Derartiges Strukturieren erfolgt typischerweise mittels
nasschemischem Ätzen,
das einen aufwendigen Prozessschritt darstellt, dessen Durchführung zumeist
die Handhabung von hochreaktiven und umweltpolitisch unerwünschten
Chemikalien erfordert.
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Das
Konzept der vorliegenden Erfindung sieht keine Strukturierung der
Bottom-Elektrodenschicht vor. Anstatt die Bottom Elektrode zu strukturieren
also, das leitfähige
Material an den nicht erwünschten
Bereichen abzutragen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das leitfähige Material
zu passivieren. Unter Passivierung ist hierbei zu verstehen, dass
eine additive, isolierende Schicht auf die Elektrodenschicht, d.h,
hier die Bottom-Elektrodenschicht 2 aufgetragen wird, so
dass es zu einer Abdeckung gegenüber
den nachfolgend auf die Bottom-Elektrodenschicht aufgetragene Schicht
kommt. Die Passivierung erfolgt selektiv, d.h. in bzw. auf vorbestimmten
Bereichen der Elektrodenschicht und mit individuell angepassten
Schichtdicken für
jeden der vorbestimmten Bereiche, die mit einer Passivierungsschicht
bedeckt werden. Vorteilhafterweise wird die Passivierungsschicht
soll aus der Lösung
aufgetragen werden, insbesondere durch kostengünstige Druck- oder Coatingverfahren.
Die Schichtdicken der Passivierungschicht ist individuell einstellbar
und kann beispielsweise in einem Bereich von wenigen 100 nm (Nanometer)
bis hin zu einigen 10 μm
(Mirkometer) liegen.
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Funktional
entscheident ist die elektrisch isolierende Eigenschaft der Passivierungsschicht
gegenüber
einer darauf aufgebrachten elektisch leitfähigen Schicht, d.h. einer Elektrodenschicht
zum Beispiel einer Top-Elektrodenschicht. Als Substanz für die Passivierungsschicht
wird smoit ein geeignetes Dielektrikum verwendet. Das Dielektrikum
kann beispielsweise anorganisch oder organisch bzw. polymerer Natur
sein.
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Die
erfindungsgemäß vorgeschlagene
Passivierung weist gegenüber
der herkömmlich
vorgesehenen strukturierten Elektrodenschicht noch weitere Vorteil
auf.
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Unebenheiten,
Ungleichmäßigkeiten
der Elektrodenschicht, die eventuell zu Kurzschlüssen führen können, lassen sich ebenfalls
gezielt abdecken. Dies ermöglicht
in einer Weiterbildung dass elektrisch leitfähige Stege aber auch komplexer strukturierte
Leiteranodnungen, wie zum Beispiel gitterförmige Leiteranordnungen, aus
hochleitfähigem Material
auf die Elektrodenschicht aufgebracht werden können, wie dies unter Bezugnahme
auf 2 am Beispiel zweier Leiterstege 3a und 3b dargestellt ist.
Derartige Strukturen aus leitfähigen
Stegen, die auf einer Elektrodenschicht aufgebracht sind, ermöglichen
die Gesamtleitfähigkeit
der Elektrodenschicht, hier der Bottom-Elektrodenschicht 2,
deutlich zu verbessern. Diese leitfähigen Stegen, die Schichthöhen in einem
Bereich von einigen 10 nm bis einigen oder mehreren Mikrometern
haben aufweisen können, können sowohl
aufgedampft, d.h. mittels physikalischer Gasphasenabscheidung von
zum Beispiel Silber (Ag), Kupfer (Cu), als auch aufgedruckt, d.h.
Mittel zum Beispiel eines Siebdruckverfahrens, das Silber-(Ag)-Siebdruckpaste verwendet,
werden.
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Da
diese Stege nachträglich
durch eine isolierende Schicht, d.h. die Passivierungsschicht, passiviert
werden, können
Sie mit einer weitgehend beliebigen Höhe bzw. Schichtdickte beispielsweise
in einem Bereich von wenigen 10 nm bis einigen 10 μm hergestellt
werden.
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In 4 ist
die selektiv passivierte Bottom-Elektrodenschicht 2 mit
Leitstegen 3a und 3b beispielhaft dargestellt.
In Entsprechnung ihrer Selektivität setzts sich die auf der Bottom-Elektodenschicht 2 angeordnete
strukturierte Passivierungsschicht aus individuellen Passivierunqsstrukturen bzw.
Passivierungsbereichen 4a bis 4d zusammen, die
in individuellen Bereichen auf der Bottom-Elektrodenschicht angeordnet sind und
die jeweils individuelle Schichtdicken bzw. Schichthöhen aufweisen.
Die Leitstege 3a und 3b mit Passivierungsstrukturen 4b und 4c geringer
Schichtdicke relativ zu den Passivierungsstrukturen 4a und 4d,
die hier beispielhaft für die
Bereitstellung bzw. Realisierung von Kontakten vorgesehen sind (vgl. 5 und
nachfolgende Beschreibung).
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Es
sollte beachtet werden, dass die Kanten einer gedruckten Passivierungsschicht
bzw. der Ausbildung nicht aufgrund des Mushroom-Effekts zu einer
Separation einer oberhalb der Passivierungsschicht angeordneten
Elektrodenschicht wie zum Beispiel der Top-Elektrodenschicht führen.
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Zusammenfassend
kann zunächst
bemerkt werden, dass die erfindungsgemäß vorgeschlagene unstrukturierte
Elektrodenschicht mit selektiver Passivierung funktionale äquivalent
eine strukturierte Elektrodenschicht realisiert. Der Herstellungsprozess einer
derartigen unstrukturierten Elektrodenschicht mit selektiver Passivierung
ist vorteilhaft gegenüber der
Herstellungsprozess einer strukturierten Elektrodenschicht. Die
selektive Passivierung weist weiterhin ergänzende Vorteile auf, insbesondere
sowohl die vorstehend beschriebenen als auch nachfolgend beschriebene.
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Bezugnehmend
auf 4 ist nachfolgend eine die Bottom-Elektrodenschicht 2 zumindest
teilweise bedeckende Halblei terschicht 5 dargestellt. Die
Halbleiterschicht 5 bedeckt ebenfalls die passivierten
Leitstege 3a und 3b. Das heist, dass die Gesamtschichthöhe der Leitstege 3a, 3b und
die darauf aufgebrachte Passivierungsschicht (Passivierungsstrukturen 4b und 4c)
hier beispielsweise derart ausgebildet ist, dass diese Gesamtschichthöhe geringer ist
als die Schichtdicke der Halbleiterschicht 5. Dies hat
zur Folge, dass die Leitstege 3a und 3b mit zugehöriger Passivierungsschicht
vollständig
in der Halbleiterschicht 5 eingebetten sind.
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Die
beispielhaft illustrierte Halbleiterschicht 5 bedeckt insbesondere
einen Bereich der Bottom-Elektrodenschicht 2, der durch
die Passivierungsstrukturen 4a und 4d der auf
der Bottom-Elektrodenschicht 2 aufgebrachten Passivierungsschicht begrenzt
wird.
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Die
Halbleiterschicht 5 kann als sowohl anorganische als auch
bevorzugt organische Halbleiterschicht ausgebildet sein. Bekannte
organische Halbleiterschicht bestehen beispielsweise aus Polythiophenen,
Polyalkylthiophen, Poly-Di-Hexyl-Ter-Thiophen (PDHTT), Polythienylenvinylenen,
Polyfluoren-Derivaten
oder konjugierten Polymeren, um lediglich eine nicht begrenzende
Auswahl an möglichen
organischen Substanzen zu nennen. Die Halbleiterschicht 5 kann
typischerweise aus Lösung
durch Aufschleudern (spin-coating), Rakeln oder Bedrucken verarbeitet.
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5 zeigt
schließlich
die organische Solarzelle gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform
mit einer die Halbleiterschicht 5 bedeckenden Elektrodenschicht,
die nachfolgend aufgrund ihrer Anordnung bezüglich des Substrats 1 als
Top-Elektrodenschicht 6 bezeichnet
wird. Die Elektrodenschicht kann aus verschiedensten Substanzen
realisiert werden, d.h. je nach Wahl des Herstellungsprozesses und
Anforderungen an die Elektrodenschicht kommen sowohl organische
als auch metallische Substanzen in Betracht. Der Vollständigkeit
halber soll auf die vorstehenden Beispiele für mögliche beispielhaften Substanzen,
die unter Bezug auf die Bottom-Elektrodenschicht aufgeführt sind,
verwiesen werden.
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Die
Top-Elektrodenschicht 6 ist in dem illustrierten Ausführungsbeispiel
derart ausgebildet, dass die Passivierungsstruktur 4a der
Passivierungsschicht, die nicht von der Halbleiterschicht 5 bedeckt wird,
von der Top-Elektrodenschicht 6 zumindest partiell bedeckt
wird. Im Gegensatz hierzu wird die Passivierungsstruktur 4d der
Passivierungsschicht, die ebenfalls nicht von der Halbleiterschicht 5 bedeckt wird,
auch nicht von der Top-Elektrodenschicht 6 bedeckt. Mittels
der Passivierungsstruktur 4d, die als Isolatorelement gegenüber der
Top-Elektrodenschicht 6 in deren Schichtebene geeignet
ist, kann ein Kontakt 20 realisiert werden, der mit dem
Bottom-Elektrodenschicht 2 verbunden ist und gegenüber der
Top-Elektrodenschicht
isoliert ist. Zur Realisierung eines vertikalen Kontaktelements
zur Bottom-Elektrodenschicht 2 kann beispielsweise die elektrisch
leitfähige
Substanz, aus der sich die Top-Elektrodenschicht 6 zusammensetzt,
verwendet werden. Ein derartiges vertikales Kontaktelement für den Kontakt 20 kann
zeitgleich mit der Aufbringung der Top-Elektrodenschicht 6 realisiert
werden.
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Ein
entsprechender Kontakt 10, der mit der Top-Elektrodenschicht 6 verbindet,
wird vorteilhafterweise in einem Bereich der Top-Elektrodenschicht 6 realisiert,
in dem die Top-Elektrodenschicht 6 die Passivierungsstruktur 4a überdeckt.
Wie vorstehend beschrieben isoliert die Passivierungsstruktur 4a die Elektrodenschichten 2 und 6 gegeneinander
elektrisch ab.
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Unter
Bezugnahme auf mehrteilig modular ausgeführte organische Photovoltaik-Bauelemente bzw.
organische Solarzellen kann aufgrund des erfindungsgemäßen Konzepts
eine vorteilhaft einfach zu realisierende Strukturierung der Elektroden
für die Modulverschaltung
gewählt
werden.
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Um
einzelne aktive Bereiche auf dem Substrat 1 zu erhalten,
die miteinander seriell verschaltet werden können, ist eine Trennung der
Bottom-Elektrodenschicht 2 notwendig. Bei einer Parallelverschaltung
ist eine deratige Trennung nicht erforderlich. Diese Trennung wird
herkömmlicherweise
mit Hilfe von nasslithographischen Verfahren durchgeführt. Im
Zusammenhang mit dem vorgeschlagenen erfinderischen Konzept kann
die Trennung der Elektrodenschicht vorteilhafterweise mittels einer
mechanischen Strukturierung erhalten werden. Insbesondere sind für die mechanischen
Strukturierung zwei Verfahren geeignet: (i) eine Laserstrukturierung
und (ii) ein mechanisches Ritzen oder Schneiden. Da diese Trennbereiche
nachträglich
wieder durch die Passivierungsschicht (Dielektrikum) passiviert
und eventuelle Kanten abgedeckt werden, ist keine besondere Sorgfalt
und Genauigkeit an die Güte
der Trennung zu stellen..
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Im
Gegensatz zu anorganischen Solarzellen, die herkömmlicherweise mittels einer
Z- Verschaltung seriell zu Modulen gekoppelt werden, wird weiterhin
erfindungsgemäß ein vorteilhaftes
einfacheres Verschaltungsschema vorgeschlagen, das insbesondere
geringere Ansprüche
an die Produktionsgenauigkeit hat. Bei der Herstellung der organischen
Solarzelle mittels Coatingverfahren kann mühelos der Randbereich von gedruckten
Schichten freihalten. Hierbei werden lediglich geringe (bzw. geringste) Auflösungsansprüche an das
Drucken gestellt. In diesem Randbereich kann während der Auftragung der Top-Elektrodeschicht,
die zu Beispiel entweder aus der Gasphase abgeschieden oder gedruckt
wird, die Verschaltung durchgeführt
werden. Da die restlichen Elektrodenbereiche durch das Dielektrikum passiviert
sind, sind bei der Verschaltung nur geringe (bzw. geringste) Anforderungen
an die Präzision
zu stellen.
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Folgende
Ausführungsformen
sind mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Passivierung der Bottom-Elektrodenschicht 2 realisierbar.
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Die
erste Ausführungsform
einer organischen Solarzelle ist in 5 detailliert
dargestellt. Diese Ausführungsform
der organische Solarzelle weist zusätzlichen Leiterstege auf, die
beispielhaft in Form der Leiterstege 3a und 3b illustriuert
sind, die ebenfalls passiviert sind, d.h. mit der aufgebarchten Passivierungsschicht
abgedeckt sind.
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Eine
zweite Ausführung
einer organischen Solarzellle entspricht im wesentlichen der in 5 darstellten
Ausführungsform.
Diese Ausführungsform
der organische Solarzelle ist mit passivierter Bottom-Elektrodeschicht
versehen, weist jedoch keine zusätzlichen
Leiterstege auf, d.h. die beispielhaft in Form der Leiterstege 3a und 3b in 5 illustriuerten
Leiterstege sind in dieser Ausführungsform
nicht vorhanden.
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Eine
dritte Ausführung
einer organischen Solarzelle weist ebenfalls eine passivierte Bottom-Elektrodenschicht
auf, die sowohl mit als auch ohne passivieret Leiterstege versehen
sein kann. Die einzelnen Elemente der organischen Solarzelle sind
parallel verschaltet. Die Bottom-Elektrodenschicht kann daher großflächig ausgebildet
sein oder struturiert in einzelne Bereiche getrennt ausgelidet werden.
Die Ausbildung der einzelnen Bereich ist mit Hilfe der vorstehend
beschriebenen mechanischen Strukturierunqsverfahren durchführbar.
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Eine
vierte Ausführungsform
einer organischen Solarzelle sieht weiterhin ebenfalls eine passivierte
Bottom-Elektrodenschicht
vor, die ebenfalls sowohl mit als auch ohne passivierte Leiterstege
versehen sein kann. Die einzelnen Elemente der organischen Solarzelle
sind hierbei bevorzugt seriell verschaltet. Folglich ist die Bottom- Elektrodenschicht großflächig in
einzelne Bereiche getrennt ausgebildet. Die Ausbildung der einzelnen
Bereich ist mit Hilfe der vorstehend beschriebenen mechanischen
Strukturierungsverfahren durchführbar.
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Eine
fünfte
Ausführungsform
einer organischen Solarzelle sieht im wesentlichen eine der vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen
vor, bei denen die Verschaltung der einzelnen Elemente im nicht
bedruckten Randbereich der Elemente erfolgt.
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Im
Rahen einer sechsten Ausführungsform einer
organischen Solarzelle wird eine metallisches Substrat 1 erfindungsgemäß vorgeschlagen,
das entsprechend einer elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften zugleich
als Bottom-Elektrodenschicht dienen kann. Als metallisches Substrat 1 kann
zum Beispiel eine Metallfolie, ein Stahlblech, eine mit einer dünnen Metallschicht
versehene Folie, etc verwendet werden. Die Folie, insbesondere eine
organische Folie wie zum Beispiel eine Polymerfolie, könnte zum Beispiel
durch Aufdampfen von beispeilsweise Kupfer (Cu) mit der dünnen Metallschicht
versehen werden. Derartige metallisierte Folien sind zum Beispiel auf
dem Gebiet der flexible gedrukckte Leiterplatten bekannt.