JP2009099805A - Hot-melt type member for organic thin film solar cell and organic thin film solar cell case sealing panel - Google Patents
Hot-melt type member for organic thin film solar cell and organic thin film solar cell case sealing panel Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009099805A JP2009099805A JP2007270541A JP2007270541A JP2009099805A JP 2009099805 A JP2009099805 A JP 2009099805A JP 2007270541 A JP2007270541 A JP 2007270541A JP 2007270541 A JP2007270541 A JP 2007270541A JP 2009099805 A JP2009099805 A JP 2009099805A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- organic thin
- film solar
- cell element
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
- H10K30/88—Passivation; Containers; Encapsulations
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
【課題】長期にわたって水分や酸素の影響がなく安定した太陽電池特性(光電変換特性)を維持できる有機薄膜太陽電池素子を提供する。
【解決手段】1)基板、2)前記基板上に形成された有機薄膜太陽電池素子及び3)前記有機薄膜太陽電池素子を封止する筐体を含む有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルであって、前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体との間に水分捕捉剤及びワックスを含むホットメルト型部材が配置されてなる有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネル。
【選択図】なしAn organic thin film solar cell element capable of maintaining stable solar cell characteristics (photoelectric conversion characteristics) without being affected by moisture and oxygen over a long period of time.
An organic thin film solar cell element casing sealing panel including 1) a substrate, 2) an organic thin film solar cell element formed on the substrate, and 3) a casing for sealing the organic thin film solar cell element. An organic thin film solar cell element casing sealing panel in which a hot melt type member containing a moisture scavenger and wax is disposed between the organic thin film solar cell element and the casing.
[Selection figure] None
Description
本発明は、ホットメルト型部材及び有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルに関する。特に長期にわたって水分や酸素の影響がなく安定した発電特性を維持できる有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを高い信頼性で量産可能とした改良技術に関する。 The present invention relates to a hot melt type member and an organic thin film solar cell element casing sealing panel. In particular, the present invention relates to an improved technology that enables mass production of an organic thin-film solar cell element casing sealing panel that can maintain stable power generation characteristics without being affected by moisture and oxygen over a long period of time.
現在主流のシリコン系太陽電池は高い光電変換効率を誇るが、資源量や製作時の二酸化炭素の排出、コスト等の面から環境負荷が大きい。そこで、よりクリーンで資源の制約の少ない太陽電池として、有機薄膜太陽電池の研究が世界的になされている。しかしながら、現段階の有機薄膜太陽電池は光電変換効率が低く、寿命が短いため、実用段階には至っていない。現在報告されている有機薄膜太陽電池の最高値は、2004年にForrestらが製作したCuPcとC60の共蒸着を用いたタンデム型のセルで、光電変化効率5.7%である(非特許文献1)。また、2005年にHeegerらは、ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBMブレンド膜/Al型のセルで、光電変換効率5%を達成している(非特許文献2)。 The mainstream silicon-based solar cells currently have high photoelectric conversion efficiency, but they have a large environmental impact in terms of resources, carbon dioxide emissions during production, costs, etc. Therefore, organic thin film solar cells have been studied worldwide as solar cells that are cleaner and have less resource constraints. However, the organic thin-film solar cell at the present stage has not yet reached the practical stage because of its low photoelectric conversion efficiency and short lifetime. Maximum value of the organic thin-film solar cells currently reported, in tandem cells using co-evaporation of CuPc and C 60 to Forrest et al. Produced in 2004, a photoelectric change Efficiency 5.7% (Non-patent Reference 1). In 2005, Heeger et al. Achieved a photoelectric conversion efficiency of 5% in an ITO / PEDOT: PSS / P3HT: PCBM blend film / Al type cell (Non-patent Document 2).
有機薄膜太陽電池素子は、例えばガラス基板上にITO(Indium Tin Oxide)透明電極(陽極)、有機膜(光電変換層)、金属電極(陰極)が形成されて構成される。有機薄膜太陽電池素子において、有機膜あるいは金属電極は、水分や酸素あるいは熱及び構成部材から発生する有機ガス(以後「アウトガス」ともいう。)に対して弱いことが知られており、有機薄膜太陽電池素子の長寿命化のために、有機薄膜太陽電池素子を水分や酸素を排除した雰囲気に置いたり、構成部材からのアウトガスを極力少なくしたり、有機薄膜太陽電池素子の駆動時に発生する熱が効率よく逃げ得る構造を採用したりして、水分や酸素や熱及びアウトガスによる劣化を防止する必要がある。 The organic thin film solar cell element is configured, for example, by forming an ITO (Indium Tin Oxide) transparent electrode (anode), an organic film (photoelectric conversion layer), and a metal electrode (cathode) on a glass substrate. In an organic thin film solar cell element, an organic film or a metal electrode is known to be weak against moisture, oxygen, heat, or an organic gas generated from a component (hereinafter also referred to as “outgas”). In order to extend the life of the battery element, the organic thin film solar cell element is placed in an atmosphere excluding moisture and oxygen, the outgas from the components is reduced as much as possible, and the heat generated when the organic thin film solar cell element is driven It is necessary to prevent deterioration due to moisture, oxygen, heat, and outgas by adopting a structure that can efficiently escape.
具体的には、図1に示すようなガラス等の基板1の上に有機薄膜太陽電池素子(陽極2、有機層3、陰極4)を積層し、基板1上の有機薄膜太陽電池素子側からガラスや金属等で構成された封止キャップ5を被せて基板1にシール剤6で貼り合せてシールし、基板1と封止キャップ5で構成した密封容器内に有機薄膜太陽電池素子を封入する。そして、この密封容器内には、水分を捉えるための酸化バリウム(BaO)、酸化カルシウム(CaO)又はこれらを用いたシート状の水分捕捉剤7を封入する方法が採られている。
Specifically, an organic thin film solar cell element (
このような水分捕捉剤を用いた電子デバイスとしては、例えば透明な基板表面に透明な電極材料により形成された透明電極と、この透明電極に積層され、EL材料からなる発光層と、この発光層に積層され、上記透明電極に対向して形成された背面電極と、上記発光層と背面電極の全面を被覆した撥水膜と、この撥水膜とともに上記発光層を封止する絶縁性の保護部材とからなることを特徴とする有機EL表示パネルが知られている(特許文献1)。
特許文献1に記載された有機EL表示パネルを有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルに応用した態様を、図1を用いて説明する。図1では、基板1上の有機薄膜太陽電池素子を封止する封止キャップ5に水分捕捉剤である粉末状のBaOやCaO又はこれらを用いたシート状の水分捕捉剤7を設けることとされている。ここで、必要量の前記水分捕捉剤を封止キャップ5内に充填すると、その厚さは最低でも0.2mm程度となるため、封止キャップ5の凹部深さは0.3〜0.5mmは必要である。従って、封止キャップ5の厚みは0.7〜1.0mmは必要となり、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルとしての厚さが大きくなるという問題がある。
The aspect which applied the organic electroluminescent display panel described in
また、封止キャップ5を用いた有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルでは、有機層のサイズを大きくすると、密封容器が中空構造であるために有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルとしての強度が低下したり、封止キャップ5がたわみ易くなって陰極に接触するおそれが生じ、光電変換素子としての信頼性が低下するという問題がある。 Moreover, in the organic thin film solar cell element casing sealing panel using the sealing cap 5, when the size of the organic layer is increased, since the sealed container has a hollow structure, the organic thin film solar cell element casing sealing panel There is a problem that the strength is lowered or the sealing cap 5 is easily bent and may come into contact with the cathode, and the reliability as a photoelectric conversion element is lowered.
また、透明な水分吸収物質(有機系水分捕捉剤)による薄膜コーティングの例としては、オーレドライ(双葉電子工業)が知られている。しかし、この薄膜は、水分の吸収量が多くなってくると徐々にクラック(ひび割れ)を起こし、有機薄膜太陽電池素子にダメージを与えるという物理的な問題がある。また、特殊な液のため、特別な塗工技術を必要としている。 As an example of thin film coating with a transparent moisture absorbing material (organic moisture scavenger), Auredry (Futaba Electronics Co., Ltd.) is known. However, this thin film has a physical problem that it gradually cracks (cracks) as the amount of moisture absorbed increases and damages the organic thin film solar cell element. Also, because of the special liquid, special coating technology is required.
さらに、前記の特許文献1は、有機EL素子上に、ワックス、フッ素系撥水剤、シリコン系撥水剤等の単一成分からなる撥水膜を形成することにより、水分の付着を防ぎ、有機EL素子の劣化防止を目的としたものである。水分捕捉剤と併用する場合は、粒子径100〜500μmという比較的大きな粒子径の粒子を用いたり、また、撥水皮膜を形成した後、粒子を振りかけたりと、水分捕捉剤層の形成を主としたものではない。このように、特許文献1においては、水分捕捉剤を併用し、かつ、厚みの薄い有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルに関しては検討されていない。
Furthermore,
また、前記の特許文献1では、粒子径100〜500μmという比較的大きな水分捕捉剤を粉末のまま使用しているため、実際の工程では使用できないという問題がある。しかも、特許文献1では、撥水層をワックスの蒸着により形成しているので、使用するワックスによっては蒸発したワックスにより有機EL素子の性能が低下してしまうおそれもある。
Moreover, in the said
従って、本発明の主な目的は、上述した課題を克服するためになされたものであり、特に、長期にわたって水分や酸素の影響がなく安定した発光特性を維持できる有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを提供することにある。 Accordingly, the main object of the present invention is to overcome the above-mentioned problems, and in particular, the organic thin-film solar cell element casing that can maintain stable light emission characteristics without being affected by moisture and oxygen over a long period of time. It is to provide a stop panel.
本発明者は、従来技術の問題点に鑑みて研究を重ねた結果、特定の組成をもつ部材が上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of repeated studies in view of the problems of the prior art, the present inventor has found that a member having a specific composition can achieve the above object, and has completed the present invention.
すなわち、本発明は、下記のホットメルト型部材及び有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルに関する。
1.水分捕捉剤及びワックスを含む有機薄膜太陽電池用ホットメルト型部材。
2.水分捕捉剤が1)有機金属化合物及び/又は2)平均粒子径90μm以下の粉末状無機酸化物である、上記項1に記載のホットメルト型部材。
3.水分捕捉剤が前記ホットメルト型部材中50〜99重量%含まれる、上記項1又は2に記載のホットメルト型部材。
4.ワックスが前記ホットメルト型部材中1〜50重量%含まれる、上記項1〜3のいずれかに記載のホッメルト型部材。
5.真空下150℃で4時間にわたり減圧乾燥した後の重量減少が0.1%以下である、上記項1〜4のいずれかに記載のホットメルト型部材。
6.前記ホットメルト型部材の厚みが100μm以下である、上記項1〜5のいずれかに記載のホットメルト型部材。
7.筐体で封止された有機薄膜太陽電池素子の前記筐体内部で用いられる、上記項1〜6のいずれかに記載のホットメルト型部材。
8.離型性基材上に上記項1〜7のいずれかに記載のホットメルト型部材を積層した転写フィルム。
9.1)基板、2)前記基板上に形成された有機薄膜太陽電池素子及び3)前記有機薄膜太陽電池素子を封止する筐体を含む有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルであって、前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体との間に上記項1〜7のいずれかに記載のホットメルト型部材が配置されてなる有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネル。
10.前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体との間の空間のすべてが実質的に前記ホットメルト型部材により占められている、上記項9に記載の有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネル。
11.前記有機薄膜太陽電池素子又は前記筐体上に前記ホットメルト型部材を複数枚並べて配置し、前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体とを前記ホットメルト型部材を介して貼り合わせることにより得られる、上記項10に記載の有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネル。
12.筐体に上記項1〜7のいずれかに記載のホットメルト型部材を積層した封止部材。
13.1)基板、2)前記基板上に形成された有機薄膜太陽電池素子及び3)前記有機薄膜太陽電池素子を封止する筐体を含む有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルの製造方法であって、前記有機薄膜太陽電池素子又は前記筐体上に上記項1〜7のいずれかに記載のホットメルト型部材を複数枚並べて配置し、前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体とを前記ホットメルト型部材を介して貼り合わせる工程を有する製造方法。
14.前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体との間の空間のすべてが実質的に前記ホットメルト型部材により占められるように前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体とを貼り合わせる、上記項13に記載の製造方法。
That is, this invention relates to the following hot-melt type member and organic thin-film solar cell element housing sealing panel.
1. A hot-melt type member for organic thin-film solar cells comprising a moisture scavenger and a wax.
2.
3. Item 3. The hot melt type member according to
4).
5). Item 5. The hot melt member according to any one of
6).
7). Item 7. The hot-melt member according to any one of
8). The transfer film which laminated | stacked the hot-melt-type member in any one of said claim | item 1-7 on the releasable base material.
9.1) a substrate, 2) an organic thin film solar cell element formed on the substrate, and 3) an organic thin film solar cell housing sealing panel including a housing for sealing the organic thin film solar cell element, The organic thin-film solar cell element housing sealing panel in which the hot-melt type member according to any one of
10. The organic thin-film solar cell housing sealing panel according to
11. It is obtained by arranging a plurality of the hot-melt type members on the organic thin-film solar cell element or the casing, and bonding the organic thin-film solar cell element and the casing through the hot-melt type member. Item 11. The organic thin-film solar cell element housing sealing panel according to
12 The sealing member which laminated | stacked the hot-melt type member in any one of said item 1-7 on the housing | casing.
13.1) Substrate, 2) Organic thin film solar cell element formed on the substrate, and 3) Method for producing organic thin film solar cell casing sealing panel including casing for sealing the organic thin film solar cell element The plurality of hot melt members according to any one of
14 In the above item 13, the organic thin film solar cell element and the casing are bonded so that the entire space between the organic thin film solar cell element and the casing is substantially occupied by the hot-melt member. The manufacturing method as described.
本発明のホットメルト型部材はホットメルト性を有しているため、筐体(以下「封止用筐体」ともいう。)上又は有機薄膜太陽電池素子上に任意の厚み及びパターンで配置できる。そのため、ホットメルト型部材を介して有機薄膜太陽電池素子と封止用筐体とを貼り合わせることにより、有機薄膜太陽電池素子に密着して空間のない水分捕捉剤を含むホットメルト型部材層を形成することがでる。また、アウトガスの発生も抑制することから長期にわたり水分や酸素、アウトガスの影響がなく安定した光電変換特性を維持する有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを提供できる。 Since the hot-melt member of the present invention has hot-melt properties, it can be arranged in any thickness and pattern on the housing (hereinafter also referred to as “sealing housing”) or on the organic thin-film solar cell element. . Therefore, by bonding the organic thin-film solar cell element and the sealing housing through the hot-melt type member, a hot-melt type member layer containing a moisture trapping agent that is in close contact with the organic thin-film solar cell element and has no space is formed. It can be formed. Moreover, since generation | occurrence | production of outgas is also suppressed, it can provide the organic thin-film solar cell element housing sealing panel which does not have the influence of a water | moisture content, oxygen, and outgas over a long term, and maintains the stable photoelectric conversion characteristic.
特に、有機系水分捕捉剤を単独で用いる場合とは異なり、本発明のホットメルト型部材ではひび割れ等の問題も緩和ないしは解消することができる。この点においても、光電変換特性の長期安定性に寄与することが可能となる。 In particular, unlike the case where the organic moisture scavenger is used alone, the hot melt type member of the present invention can alleviate or eliminate problems such as cracks. In this respect as well, it is possible to contribute to the long-term stability of the photoelectric conversion characteristics.
好ましい形態として、粒子径の小さな粉末状のBaO、CaO等の粉末状無機酸化物又は有機金属化合物(有機金属錯体を含む。以下同じ。)あるいはこれらを用いたシート状(薄膜状)ホットメルト型部材を用いるために凹部を有する厚い封止キャップ(封止用筐体)5を用いる必要がなく、平坦な薄板状の封止板を封止用筺体として用いることができる。 As a preferred form, powdered inorganic oxides or organometallic compounds (including organometallic complexes, such as BaO and CaO) having a small particle size, or a sheet-like (thin film) hot-melt type using these. In order to use a member, it is not necessary to use a thick sealing cap (sealing housing) 5 having a recess, and a flat thin plate-shaped sealing plate can be used as a sealing casing.
また、さらに好ましい形態として、有機薄膜太陽電池素子と封止用筐体との間の空間の全てが実質的にホットメルト型部材により占められていることにより、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルとしての厚さを薄くでき、大型化にも問題なく対応することができる。 Further, as a more preferable form, the entire space between the organic thin film solar cell element and the sealing housing is substantially occupied by the hot-melt type member, so that the organic thin film solar cell device housing is sealed. The thickness of the panel can be reduced, and it is possible to cope with an increase in size without problems.
1.ホットメルト型部材
本発明のホットメルト型部材は、水分捕捉剤(以下「水分ゲッター剤」ともいう。)及びワックスを含むことを特徴とする。
(水分捕捉剤)
水分捕捉剤は、いわゆる水分捕捉剤として知られているものであれば、無機系水分捕捉剤又は有機系水分捕捉剤のいずれでも良く、特に限定されるものではない。例えば、酸化バリウム(BaO)、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)等の粉末状無機酸化物のほか、透明な水分ゲッター剤として知られている有機金属化合物が使用可能である。また、これらの水分捕捉剤は1種又は2種以上を配合して使用することができる。これら水分捕捉剤は、市販品を使用することもできる。
1. Hot Melt Type Member The hot melt type member of the present invention is characterized by containing a moisture scavenger (hereinafter also referred to as “moisture getter agent”) and wax.
(Moisture scavenger)
The moisture trapping agent may be either an inorganic moisture trapping agent or an organic moisture trapping agent as long as it is known as a so-called moisture trapping agent, and is not particularly limited. For example, in addition to powdered inorganic oxides such as barium oxide (BaO), calcium oxide (CaO), and strontium oxide (SrO), organometallic compounds known as transparent moisture getter agents can be used. These moisture scavengers can be used alone or in combination of two or more. A commercial item can also be used for these moisture scavengers.
また、上記の粉末状無機酸化物のように、粉末形態の水分捕捉剤を用いる場合、その平均粒子径は通常100μm未満の範囲とすれば良く、好ましくは90μm以下、より好ましくは50μm以下、さらに好ましくは0.01μm以上10μm以下とすれば良い。平均粒子径が100μm未満であれば、有機薄膜太陽電池素子にダメージを与える可能性が低くなり、また、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを製造する際に封止用筐体に凹部を設ける必要がなくなる。なお、粒子径が0.01μm未満となると、粒子が飛散したり、粒子製造コストが高くなることがある。 In addition, when using a powder-form moisture scavenger as in the case of the powdered inorganic oxide, the average particle diameter may be usually within a range of less than 100 μm, preferably 90 μm or less, more preferably 50 μm or less, Preferably, it may be 0.01 μm or more and 10 μm or less. If the average particle diameter is less than 100 μm, the possibility of damaging the organic thin film solar cell element is reduced, and when the organic thin film solar cell element casing sealing panel is manufactured, a recess is formed in the sealing casing. There is no need to provide it. When the particle diameter is less than 0.01 μm, the particles may be scattered or the particle production cost may be increased.
これらの水分捕捉剤のうち、本発明では、1)有機金属化合物及び/又は2)平均粒子径90μm以下の粉末状無機酸化物を用いることが望ましい。特に、ワックスとの混合及び有機薄膜太陽電池素子等との密着性の観点からは、水分捕捉剤としてワックスと同一の溶剤に溶解する有機金属化合物が好ましい。太陽光を有機層に効率的に到達させるためには、透明な水分捕捉剤を用いることが好ましく、粒子径が100nm以下の微粉末のほか、有機金属化合物を例示することができる。有機金属化合物としては、特開2005−298598号公報に記載されている有機金属化合物等を好適に用いることができる。 Among these moisture scavengers, in the present invention, it is desirable to use 1) an organometallic compound and / or 2) a powdered inorganic oxide having an average particle size of 90 μm or less. In particular, from the viewpoint of mixing with a wax and adhesion to an organic thin film solar cell element or the like, an organometallic compound that dissolves in the same solvent as the wax is preferable as a moisture scavenger. In order to make sunlight reach the organic layer efficiently, it is preferable to use a transparent moisture scavenger, and examples thereof include organic metal compounds in addition to fine powder having a particle size of 100 nm or less. As the organometallic compound, organometallic compounds described in JP-A-2005-298598 can be suitably used.
水分捕捉剤の含有量は、用いる水分捕捉剤の種類等に応じて適宜設定できるが、通常は本発明のホットメルト型部材中50〜99重量%程度、特に80〜99重量%とすることが好ましい。水分捕捉剤の含有量が50重量%を下回ると水分捕捉性能が不足する可能性があり、99重量%を上回るとホットメルト型部材の有機薄膜太陽電池素子との密着性・接着性の低下のほか、水分捕捉剤の保持性が低下してしまうおそれがある。
(ワックス)
ワックスとしては、本発明のホットメルト型部材にホットメルト機能を付与できるものであれば限定されず、公知又は市販のワックスから適宜選択することができる。例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等を使用することができる。これらは1種又は2種以上を配合して用いても良い。これらのワックスは、製造工程等の見地より融点が60〜100℃であるものが好ましい。ワックスの融点が60℃を下回ると有機薄膜太陽電池素子を溶解、膨潤させる可能性があり、融点が100℃を超えるとホットメルト型部材を軟化又は溶融させるときに100℃以上の熱が必要となり、有機薄膜太陽電池素子にも100℃以上の熱がかかる可能性が生じ、有機物を劣化させるおそれがある。
The content of the water scavenger can be appropriately set according to the type of the water scavenger to be used, etc., but is usually about 50 to 99% by weight, particularly 80 to 99% by weight in the hot melt type member of the present invention. preferable. If the content of the moisture scavenger is less than 50% by weight, the moisture trapping performance may be insufficient, and if it exceeds 99% by weight, the adhesion / adhesiveness of the hot-melt type member to the organic thin film solar cell element may be reduced. In addition, the retention of the moisture scavenger may be reduced.
(wax)
The wax is not limited as long as it can impart a hot melt function to the hot melt type member of the present invention, and can be appropriately selected from known or commercially available waxes. For example, paraffin wax, microcrystalline wax or the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. These waxes preferably have a melting point of 60 to 100 ° C. from the standpoint of the production process and the like. If the melting point of the wax is lower than 60 ° C, the organic thin film solar cell element may be dissolved and swollen. If the melting point exceeds 100 ° C, heat of 100 ° C or higher is required when softening or melting the hot-melt type member. Further, there is a possibility that heat of 100 ° C. or higher is applied to the organic thin film solar cell element, and there is a possibility that the organic matter is degraded.
また、本発明では、特に、有機薄膜太陽電池素子に悪影響を及ぼすアウトガスの発生を防止できること及びガラス基板等の基板、封止用筐体、有機薄膜太陽電池素子との密着性に優れることからマイクロクリスタリンワックスを用いることが好ましい。 Further, in the present invention, in particular, it is possible to prevent the occurrence of outgas having an adverse effect on the organic thin film solar cell element, and it is excellent in adhesion with a substrate such as a glass substrate, a sealing housing, and the organic thin film solar cell element. It is preferable to use crystallin wax.
ワックスの含有量は、用いるワックスの種類等に応じて適宜設定できるが、通常は本発明のホットメルト型部材中1〜50重量%程度、特に1〜10重量%とすることが好ましい。ワックスの含有量が50重量%を超える場合には、水分の捕捉性が不足する可能性がある。また、1重量%未満の場合は、基板等との密着性、接着性や有機金属化合物を水分捕捉剤として用いた際の水分の捕捉に伴う経時的なクラックを抑制する効果が低下するおそれがある。透明なホットメルト型部材との観点らは、ホットメルト型部材中のワックスの配合量は10重量%以下が好ましい。 The content of the wax can be appropriately set according to the type of wax to be used and the like, but is usually about 1 to 50% by weight, particularly preferably 1 to 10% by weight in the hot melt type member of the present invention. When the content of the wax exceeds 50% by weight, the moisture trapping property may be insufficient. Moreover, when it is less than 1% by weight, there is a risk that the effect of suppressing cracks with time due to moisture trapping when using an organic metal compound as a moisture trapping agent may deteriorate. is there. From the viewpoint of a transparent hot melt type member, the amount of wax in the hot melt type member is preferably 10% by weight or less.
また、太陽光を有機層に効率的に到達させるためには、透明なワックスを用いることが好ましい。その他、ホットメルト型部材中のワックスの配合量やホットメルト型部材を用いて得られる層の厚みを薄くしてもよい。
(ホットメルト型部材)
本発明のホットメルト型部材は、上記の水分捕捉剤及びワックスの2成分系であっても良いが、その他の成分として必要に応じて各種の添加剤が含まれていても良い。
Moreover, in order to make sunlight reach | attain an organic layer efficiently, it is preferable to use transparent wax. In addition, the blending amount of the wax in the hot melt type member or the thickness of the layer obtained using the hot melt type member may be reduced.
(Hot melt type member)
The hot-melt type member of the present invention may be a two-component system of the above-described moisture scavenger and wax, but may contain various additives as necessary as other components.
本発明のホットメルト型部材の形状は限定されず、所望の用途に応じて形状を採用することができる。例えば、薄膜状、板状、不定形状等のいずれであっても良い。特に、本発明では、薄膜状として用いることが好ましい。この場合の厚みは限定されないが、一般的には100μm以下、特に5〜50μm程度とすることが好ましい。 The shape of the hot melt type member of the present invention is not limited, and the shape can be adopted according to a desired application. For example, any of a thin film shape, a plate shape, an indefinite shape, and the like may be used. In particular, in the present invention, it is preferably used as a thin film. Although the thickness in this case is not limited, it is generally preferably 100 μm or less, particularly about 5 to 50 μm.
本発明のホットメルト型部材は、乾燥後(溶剤希釈タイプ)または冷却後(無溶剤タイプ)は通常固形状で有機薄膜太陽電池素子用部材として用いられるものであるが、例えば有機薄膜太陽電池素子、封止用筐体、離型性基材等の上への積層作業等の使用時には粘調な状態で使用すれば良い。すなわち、使用時に加熱により軟化又は溶融させて使用したり、有機溶媒に溶解して使用することができる。このため本発明のホットメルト型部材を有機薄膜太陽電池素子、封止用筐体等の上に密着して積層することができるため、水分捕捉剤が有機薄膜太陽電池素子等に密着し、密封容器内に侵入した水分、有機薄膜太陽電池素子等が含んでいる水分、アウトガス等から有機薄膜太陽電池素子等を保護することができる。なお、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルが太陽電池として太陽光に照射されている際は、ホットメルト型部材は液体状になっていてもよい。 The hot melt type member of the present invention is usually solid and used as a member for an organic thin film solar cell element after drying (solvent dilution type) or after cooling (no solvent type). In addition, it may be used in a viscous state at the time of use such as a laminating operation on a sealing housing, a releasable base material or the like. That is, it can be used by being softened or melted by heating at the time of use, or dissolved in an organic solvent. For this reason, since the hot-melt type member of the present invention can be adhered and laminated on an organic thin film solar cell element, a casing for sealing, etc., the moisture scavenger is adhered to the organic thin film solar cell element and sealed. The organic thin film solar cell element and the like can be protected from the moisture that has penetrated into the container, the moisture contained in the organic thin film solar cell element and the like, and outgas. In addition, when the organic thin-film solar cell element casing sealing panel is irradiated with sunlight as a solar cell, the hot-melt member may be in a liquid state.
使用時に加熱により軟化又は溶融させて粘着又は塗布する場合、軟化又は溶融するまで加熱してホットメルト型部材を基板(有機薄膜太陽電池素子積層面)、封止用筐体等に貼着又は塗布することにより、薄膜状等の所望の形状にて上記部材を形成することが可能である。また、前記のような薄膜状のホットメルト型部材の場合は、一部を軟化又は溶融させれば基板等に接着(融着)させることができる。 When it is softened or melted by heating at the time of use for adhesion or coating, it is heated until it is softened or melted, and the hot melt type member is adhered or coated on a substrate (organic thin film solar cell element laminated surface), a sealing housing, etc. By doing so, it is possible to form the member in a desired shape such as a thin film. Further, in the case of the thin film hot melt type member as described above, if a part is softened or melted, it can be adhered (fused) to a substrate or the like.
加熱により軟化又は溶融させて使用する方法は、例えば塗布(コーティング)により薄膜を形成する場合、コーティングヘッドを約70〜80℃程度に加熱することにより効率的に薄膜を得ることができる。また、コーティング後の乾燥時間を短縮することができる結果、生産性をより高めることができることに加え、アウトガスの発生の危険性を低下させる点からも好ましい。 For example, when a thin film is formed by coating (coating), for example, the method of softening or melting by heating can be used to efficiently obtain the thin film by heating the coating head to about 70 to 80 ° C. In addition, since the drying time after coating can be shortened, productivity can be further increased, and the risk of outgas generation is also reduced.
アウトガスの発生を抑制する観点からは、下記無溶剤ホットメルト型部材を用いて加熱により軟化溶融させ、有機薄膜太陽電池素子、封止用筐体等の上への積層作業を行うと良い。
(転写フィルム)
特に、本発明では、離型性基材(離型フィルム)上に薄膜状のホットメルト型部材を積層したものは、転写フィルムとして用いることができるので好ましい。すなわち、転写フィルムとして用いれば、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネル、有機EL照明パネル、有機EL表示パネル、有機半導体等の電子デバイスを作製する場合に、転写フィルムとして在庫しておき、必要なときに転写フィルムを取り出し、離型性基材上のホットメルト型部材を離型性基材から有機薄膜太陽電池素子等の電子デバイス側に転写することにより、容易に上記部材を有機薄膜太陽電池素子等の電子デバイスに取り付けることが可能となる。
From the viewpoint of suppressing the generation of outgas, the following solvent-free hot-melt type member is used for softening and melting by heating, and stacking work on an organic thin film solar cell element, a sealing housing, or the like is preferable.
(Transfer film)
In particular, in the present invention, a laminate in which a thin hot-melt member is laminated on a releasable substrate (release film) is preferable because it can be used as a transfer film. In other words, if used as a transfer film, it is necessary to stock it as a transfer film when producing electronic devices such as organic thin-film solar cell element housing sealing panels, organic EL lighting panels, organic EL display panels, and organic semiconductors. When the transfer film is taken out and the hot melt type member on the releasable substrate is transferred from the releasable substrate to the electronic device side such as an organic thin film solar cell element, the above-mentioned member can be easily removed It can be attached to an electronic device such as a battery element.
離型フィルム上のホットメルト型部材の厚みは、100μm以下、特に5〜50μm程度とすることが好ましい。 The thickness of the hot-melt member on the release film is preferably 100 μm or less, particularly about 5 to 50 μm.
離型性基材は、公知又は市販のものを使用することができるが、好ましくは樹脂フィルム上にアルキッドタイプの離型剤を塗布してあるものが良い。また、離型フィルム上のホットメルト型部材を離型性基材から封止用筺体に転写し、それを封止部材として用いてもよい。 As the releasable substrate, a known or commercially available substrate can be used, but preferably, an alkyd type release agent is applied on a resin film. Moreover, the hot melt type member on the release film may be transferred from the releasable base material to the sealing case and used as the sealing member.
転写フィルムの製造方法は、離型性基材上に加熱又は有機溶剤の使用により溶解した液状のホットメルト型部材を塗布し、冷却又は加熱によって有機溶剤を揮発させることにより、離型性基材上に薄膜状のホットメルト型部材を積層することができる。 The transfer film is produced by applying a liquid hot-melt type member dissolved by heating or using an organic solvent on the releasable substrate, and volatilizing the organic solvent by cooling or heating, thereby releasing the releasable substrate. A thin film hot melt type member can be laminated thereon.
転写フィルムをロール状にて保管する場合には、ホットメルト型部材が離型フィルムの裏面に貼り付かないように、離型フィルム上のホットメルト型部材の上にさらにカバーフィルムを積層してもよい。カバーフィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル製などのフィルムを用いることができる。より好ましくは、カバーフィルムのホットメルト型部材と接する面に、微粘着性を有しているものが好ましい。具体的には、粘着性を有するフィルムや粘着剤の残渣が少ない粘着剤が付与されたカバーフィルムを用いると、転写フィルムとカバーフィルムの貼り合せ時のズレの防止や保管中や輸送中の転写フィルムとカバーフィルムのズレ防止との観点から好ましい。 When storing the transfer film in roll form, a cover film may be laminated on the hot melt mold member on the release film so that the hot melt mold member does not stick to the back surface of the release film. Good. As the cover film, a film made of polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyester, or the like can be used. More preferably, the surface of the cover film that is in contact with the hot melt type member has a slight adhesiveness. Specifically, if a film with adhesive or a cover film with a small amount of adhesive residue is used, it is possible to prevent misalignment when the transfer film and the cover film are bonded, and to transfer during storage or transportation. It is preferable from a viewpoint of prevention of deviation between the film and the cover film.
転写フィルムとカバーフィルムの貼り合わせは、ゴムロール等で押さえながら接線方向でフィルムを貼り合わせる接線貼り合わせを行えばよい。 The transfer film and the cover film may be bonded by tangential bonding in which the film is bonded in the tangential direction while being pressed with a rubber roll or the like.
転写フィルムは、離型シート、ホットメルト型部材、カバーフィルムの三層構造とし、ロール状に巻き取って保管、輸送等を行うとよい。 The transfer film has a three-layer structure of a release sheet, a hot melt type member, and a cover film, and is preferably wound into a roll and stored, transported, or the like.
また、窒素ガスにて置換されたグローブボックスなどの雰囲気下から大気中に出して、転写フィルム(カバーフィルムの有無に関係なく)を保管及び/又は輸送する場合には、転写フィルムは、ガスバリア性の高いもので密封包装されていることが好ましく、例えば、アルミ箔フィルム(アルミ箔とポリエステルフィルムを積層したもの)製の窒素置換した袋に密封包装したものがよい。 In addition, when storing and / or transporting a transfer film (regardless of the presence or absence of a cover film) from the atmosphere such as a glove box substituted with nitrogen gas to the atmosphere, the transfer film has a gas barrier property. It is preferable that it is hermetically sealed and packaged, and for example, hermetically packaged in a nitrogen-substituted bag made of an aluminum foil film (a laminate of an aluminum foil and a polyester film) is preferable.
封止用筐体や有機薄膜太陽電池素子などにホットメルト型部材を転写する際には、再度、窒素ガスで置換されたグローブボックス内に包装された転写シートを入れ、転写作業を行う。 When transferring the hot-melt type member to a sealing housing or an organic thin-film solar cell element, the transfer sheet wrapped in a glove box substituted with nitrogen gas is put again and the transfer operation is performed.
離型性基材へのホットメルト型部材の積層、カバーフィルムの積層及び密封包装は、酸素が存在しない窒素ガス雰囲気や真空下で行う。
(ホットメルト型部材の製造方法)
本発明のホットメルト型部材の製造方法は、水分捕捉剤、ワックス、さらに必要に応じて他の添加剤を均一に混合すれば良い。混合方法としては、ヘプタン、トリエタノールアミン等の有機溶剤を添加し混合を行ったり、有機溶剤を用いずに加熱し、ワックスを溶融させて混合したりすることも可能である。混合の観点からは、水分捕捉剤、ワックスをともに溶解する溶剤を用いて混合することが好ましい。
Lamination of a hot-melt type member on a releasable substrate, lamination of a cover film, and hermetic packaging are performed in a nitrogen gas atmosphere in which oxygen is not present or in a vacuum.
(Method for producing hot melt type member)
In the method for producing a hot melt type member of the present invention, a water scavenger, wax, and other additives may be mixed uniformly as required. As a mixing method, an organic solvent such as heptane or triethanolamine can be added and mixed, or heating can be performed without using the organic solvent, and the wax can be melted and mixed. From the viewpoint of mixing, it is preferable to mix using a solvent that dissolves both the moisture scavenger and the wax.
混合機としては、例えば、攪拌機、ニーダー等の公知の混合装置又は混練装置を用いることができる。各成分を均一に混合した後は、必要に応じて所望の形状に成形することができる。 As a mixer, well-known mixing apparatuses or kneading apparatuses, such as a stirrer and a kneader, can be used, for example. After mixing each component uniformly, it can shape | mold into a desired shape as needed.
本発明のホットメルト型部材は混合した後、加熱乾燥することにより溶剤成分を除去しておくことが望ましい。その除去程度は、上記部材を真空下150℃で4時間にわたり減圧乾燥した後の重量減少が0.1%以下となるレベルとすることが好ましい。すなわち、真空下150℃で4時間にわたり減圧乾燥した後の重量減少が0.1%以下であるホットメルト型部材が本発明のホットメルト型部材(無溶剤ホットメルト型部材)としてより好ましい。減圧乾燥した後の重量減少が0.1%を超えると、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルに用いた場合、アウトガスが発生し、有機薄膜太陽電池素子を劣化させるおそれがある。 It is desirable to remove the solvent component by heating and drying the hot melt type member of the present invention after mixing. The degree of removal is preferably set to a level at which the weight loss after drying the above member under reduced pressure at 150 ° C. for 4 hours is 0.1% or less. That is, a hot-melt type member having a weight loss of 0.1% or less after drying under reduced pressure at 150 ° C. for 4 hours under vacuum is more preferable as the hot-melt type member (solvent-free hot-melt type member) of the present invention. When the weight reduction after drying under reduced pressure exceeds 0.1%, when used for an organic thin film solar cell element casing sealing panel, outgas is generated and the organic thin film solar cell element may be deteriorated.
本発明のホットメルト型部材は、特に有機薄膜太陽電池素子用として好適に用いることができる。より具体的には、上記ホットメルト型部材は、筐体で封止された有機薄膜太陽電池素子の前記筐体内部で用いられる。本発明のホットメルト型部材は、いわゆる水分捕捉剤とワックスとを混合したものであり、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネル等の電子デバイスの密封容器内に有機薄膜太陽電池素子を封止するための密封用材料として使用することができるほか、密封容器を構成する基板等の構成部材を組立・固着するための接着材料としても使用することができる。また、密封容器内に侵入した水分、有機薄膜太陽電池素子等に含まれる水分等を吸着する水分捕捉剤としても機能する。本発明のホットメルト型部材は、これらの機能を併せ持つ多機能材料である。 The hot melt type member of the present invention can be suitably used particularly for an organic thin film solar cell element. More specifically, the hot melt type member is used inside the casing of the organic thin film solar cell element sealed with the casing. The hot melt type member of the present invention is a mixture of a so-called moisture scavenger and wax, and the organic thin film solar cell element is sealed in a sealed container of an electronic device such as an organic thin film solar cell housing sealing panel. In addition to being used as a sealing material, it can also be used as an adhesive material for assembling and fixing components such as a substrate constituting a sealed container. It also functions as a moisture trapping agent that adsorbs moisture that has entered the sealed container, moisture contained in the organic thin film solar cell element, and the like. The hot melt type member of the present invention is a multifunctional material having both of these functions.
2.有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネル
本発明は、1)基板、2)前記基板上に形成された有機薄膜太陽電池素子及び3)前記有機薄膜太陽電池素子を封止する筐体(部材)を含む有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルであって、前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体との間に本発明のホットメルト型部材が配置されてなる有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを包含する。
2. TECHNICAL FIELD The present invention relates to 1) a substrate, 2) an organic thin film solar cell element formed on the substrate, and 3) a housing (member) for sealing the organic thin film solar cell element. An organic thin-film solar cell element casing sealing panel comprising a hot-melt type member of the present invention disposed between the organic thin-film solar cell element and the casing. Includes stop panels.
なお、本発明において、基板とは、有機薄膜太陽電池素子を形成するためのガラス板等をいう。有機薄膜太陽電池素子とは、陽極と陰極との間に少なくとも有機層(有機光電変換層)を挟むようにして形成された積層体をいう。また、本発明において、筐体は、有機薄膜太陽電池素子を外気から封止できる部材であれば良く、例えば箱型、プレート型等のいずれでも良く、その形状は特に問われない。得られる有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルの厚さを薄くする観点からは、平坦な薄板状のガラス板が好ましい。 In addition, in this invention, a substrate means the glass plate etc. for forming an organic thin film solar cell element. The organic thin film solar cell element refers to a laminate formed by sandwiching at least an organic layer (organic photoelectric conversion layer) between an anode and a cathode. In the present invention, the casing may be any member that can seal the organic thin film solar cell element from the outside air, and may be any of a box type, a plate type, and the like, and the shape is not particularly limited. From the viewpoint of reducing the thickness of the obtained organic thin-film solar cell element casing sealing panel, a flat thin glass plate is preferable.
本発明の有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルでは、前記ホットメルト型部材が有機薄膜太陽電池素子と封止用筐体の間に配置されている。また、有機薄膜太陽電池素子は、公知の有機薄膜太陽電池素子と同様の構成・構造を採用することができる。従って、基本的には、本発明のホットメルト型部材は、従来から知られているすべての構造の有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルにおいて利用可能である。 In the organic thin film solar cell element sealing panel of the present invention, the hot melt type member is disposed between the organic thin film solar cell element and the sealing casing. Moreover, the organic thin film solar cell element can employ | adopt the structure and structure similar to a well-known organic thin film solar cell element. Therefore, basically, the hot-melt type member of the present invention can be used in organic thin-film solar cell casing encapsulating panels of all structures conventionally known.
上述したワックスと水分捕捉剤を混合・攪拌することにより、本発明のホットメルト型部材を得ることができるが、このホットメルト型部材を用いた有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルの具体的構造について図2に基づき説明する。 The hot melt type member of the present invention can be obtained by mixing and stirring the wax and the moisture scavenger described above. Specific examples of the organic thin film solar cell case sealing panel using this hot melt type member The structure will be described with reference to FIG.
図2において、基板1の上には、有機薄膜太陽電池素子として陽極2と有機層3と陰極4が積層され、さらにショート防止層8が積層されている。さらに有機薄膜太陽電池素子上には、ワックスに水分捕捉剤を加えたホットメルト型部材9が接着剤層として設けられ、固化されて封止用筺体10を接着している。
In FIG. 2, an
本発明では、必要に応じてショート防止層を設けることもできる。ショート防止層は、陰極と陽極とのショート(短絡)を防止するために形成されるものであり、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素等の無機材料、ポリパラキシレン等の有機材料を用いることができる。本発明では、特にポリパラキシレンによるショート防止層(ポリパラシキレン系絶縁層)が好ましい。 In the present invention, an anti-shorting layer can be provided as necessary. The short prevention layer is formed to prevent a short circuit between the cathode and the anode, and is made of an inorganic material such as silicon oxide, aluminum oxide, silicon nitride, silicon carbide, or an organic material such as polyparaxylene. Can be used. In the present invention, a short prevention layer (polyparaxylene-based insulating layer) made of polyparaxylene is particularly preferable.
ポリパラシキレン系絶縁層は、ポリパラキシレン及び/又はその誘導体により構成される。前記誘導体としては、パラキシレンを基本単位とするものであれば限定されず、公知又は市販のものを使用することができる。好ましい市販品としては、例えば製品名「diX C」、「diX D」、「diX F」、「diX N」(いずれも第三化成(株)製品)等が挙げられる。 The polyparaxylene-based insulating layer is composed of polyparaxylene and / or a derivative thereof. The derivative is not limited as long as it has para-xylene as a basic unit, and a known or commercially available derivative can be used. Preferable commercially available products include, for example, product names “diX C”, “diX D”, “diX F”, “diX N” (all are products from Daisei Kasei Co., Ltd.).
ポリパラシキレン系絶縁層は、少なくとも陰極上に形成されている。この場合、少なくとも陰極の上面を覆うようにポリパラシキレン誘導体層を形成すれば良い。特に、陰極の上面及び側面を覆うようにポリパラシキレン系絶縁層を形成することが望ましい。すなわち、陰極がすべて覆われるようにポリパラシキレン系絶縁層を形成することが望ましい。また、陰極及び有機層(有機光電変換層)のすべてを覆うようにポリパラシキレン系絶縁層を形成することもできる。 The polyparaxylene-based insulating layer is formed on at least the cathode. In this case, the polyparaxylene derivative layer may be formed so as to cover at least the upper surface of the cathode. In particular, it is desirable to form a polyparaxylene-based insulating layer so as to cover the upper surface and side surfaces of the cathode. That is, it is desirable to form the polyparasylene-based insulating layer so as to cover all the cathode. In addition, a polyparaxylene-based insulating layer can be formed so as to cover all of the cathode and the organic layer (organic photoelectric conversion layer).
ポリパラシキレン系絶縁層の厚みは、用いるポリパラシキレン又はその誘導体の種類、有機薄膜太陽電池素子の種類・形式等に応じて適宜設定できるが、通常は20nm〜10μm程度、特に50nm〜1μm、さらには50nm〜900nmとすることが好ましい。かかる範囲に設定することにより、効果的に短絡の発生を防止することができる結果、素子の長寿命化を図ることができる。 The thickness of the polyparasylene-based insulating layer can be appropriately set according to the type of polyparasylene or a derivative thereof used, the type and type of the organic thin film solar cell element, etc. The thickness is preferably 900 nm. By setting to such a range, it is possible to effectively prevent the occurrence of a short circuit, and as a result, the lifetime of the element can be extended.
ポリパラシキレン系絶縁層の形成方法は、上記のような構成が形成できる限り特に制限されず、気相法、液相法又は固相法のいずれも採用することができる。例えば、ポリパラキシレン系絶縁層を形成するための原料(例えばパラキシレン(モノマー)及び/又はパラキシレンオリゴマー)を用い、気相法により形成する方法が好ましい。すなわち、本発明では、ポリパラシキレン系絶縁層として、ポリパラキシレン誘導体の原料(例えばパラキシレン(モノマー)及び/又はパラキシレンオリゴマー)を用い、気相法により形成されてなるポリパラキシレン系絶縁層が好ましい。特に、パラキシレンオリゴマー(好ましくはパラキシレンダイマー)を原料として用い、気相法により形成されてなるポリパラキシレン系絶縁層がより好適である。 The method for forming the polyparaxylene-based insulating layer is not particularly limited as long as the above configuration can be formed, and any of a gas phase method, a liquid phase method, and a solid phase method can be employed. For example, a method of forming by a vapor phase method using a raw material (for example, paraxylene (monomer) and / or paraxylene oligomer) for forming a polyparaxylene insulating layer is preferable. That is, in the present invention, a polyparaxylene insulating layer formed by a vapor phase method using a raw material of a polyparaxylene derivative (for example, paraxylene (monomer) and / or paraxylene oligomer) is used as the polyparaxylene-based insulating layer. preferable. In particular, a polyparaxylene insulating layer formed by a vapor phase method using paraxylene oligomer (preferably paraxylene dimer) as a raw material is more preferable.
気相法は、例えばCVD法、PVD法等が採用できる。この中でも、CVD法、特に熱CVD法を好ましく採用することができる。この場合の熱分解温度条件は600〜700℃程度とすることが好ましい。また、雰囲気は1.0Pa以下の真空雰囲気とすることが好ましい。堆積速度は1〜2nm/分程度とすれば良い。熱CVD法は、公知又は市販の装置を用いて実施することができる。 As the vapor phase method, for example, a CVD method, a PVD method, or the like can be adopted. Among these, the CVD method, particularly the thermal CVD method can be preferably employed. The thermal decomposition temperature condition in this case is preferably about 600 to 700 ° C. The atmosphere is preferably a vacuum atmosphere of 1.0 Pa or less. The deposition rate may be about 1-2 nm / min. The thermal CVD method can be performed using a known or commercially available apparatus.
なお、前記の原料あるいはポリパラキシレン又はその誘導体は、公知又は市販の製品を用いることができる。 In addition, a well-known or commercially available product can be used for the said raw material or polyparaxylene or its derivative (s).
ホットメルト型部材の周囲にはUV硬化型シール剤6が設けられて固化されている。なお、ホットメルト型部材の周囲に設けられるシール剤は、UV硬化型シール剤に限定されず、熱硬化エポキシシール剤、シート状接着フィルム、低融点ガラス粉体ペースト等の公知のシール剤も用いることができる。
A UV
ホットメルト型部材は、封止用筺体10に直接塗布、又は離型フィルム上にシート状(薄膜状)に塗布した転写フィルムを用いて封止用筺体10に転写し、有機薄膜太陽電池素子を積層した基板1(基板の有機薄膜太陽電池素子形成面)と封止用筐体上のホットメルト型部材とを真空貼り合せを行うことにより、高信頼性で量産可能な薄型の有機薄膜太陽電池素子筺体封止パネルを製造できる。また、ホットメルト型部材は、有機薄膜太陽電池素子上に直接塗布、又は離型フィルム上にシート状(薄膜状)に塗布した転写フィルムを用いて有機薄膜太陽電池素子上に転写し、封止用筐体と有機薄膜太陽電池素子上のホットメルト型部材とを真空貼り合わせを行うことによっても有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを製造できる。
The hot melt type member is directly applied to the sealing
また、図2に示すように、この構造の場合には、封止用筺体10の上にホットメルト型部材を適量塗布又は離型フィルム上の薄膜状のホットメルト型部材を転写し、さらに有機薄膜太陽電池素子と真空貼り合せすることによりホットメルト型部材が有機薄膜太陽電池素子を覆い、有機薄膜太陽電池素子と封止用筺体10(例えばガラス板)の間に空間が生じないようにすることもできる。すなわち、有機薄膜太陽電池素子と筐体との間の空間のすべてが実質的に前記ホットメルト型部材により占められている構成とすることが望ましい。ホットメルト型部材が基板と封止用筐体10の間に隙間なく有機薄膜太陽電池素子に直接密着して配置されていることにより、水分、酸素、アウトガスと有機薄膜太陽電池素子との接触を防ぎ、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルの強度を高めることができる。この際、密着性を上げるために封止用筐体として用いるガラス板等を加温して真空貼り合せを行う。さらに、ホットメルト型部材の周囲にUV硬化型シール剤(エポキシシール剤)を設けて固化させれば、有機薄膜太陽電池素子の密封状態をさらに向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 2, in the case of this structure, an appropriate amount of hot melt type member is applied on the sealing
有機薄膜太陽電池素子と筐体との間の空間の全てが実質的にホットメルト型部材により占められている有機薄膜太陽電池筐体封止パネルは、1枚の(フィルム状)ホットメルト型部材を筐体又は有機薄膜太陽電池素子上に積層した後、有機薄膜太陽電池素子と筐体とを(ホットメルト型部材を介して)貼り合わせることにより得ることができる。任意の大きさ、例えば、大型の有機薄膜太陽電池筐体封止パネルを得る場合には、本発明のホットメルト型部材からなるフィルムを、筐体又は有機薄膜太陽電池素子上に間隔をあけて並べて貼り合わせた後、筐体と有機薄膜太陽電池素子をホットメルト型部材を介して貼り合わせることにより、筐体と有機薄膜太陽電池素子との間の空間の全てが実質的にホットメルト型部材により占められている有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルが容易に得られる。すなわち、有機薄膜太陽電池素子又は筐体上に(フィルム状)ホットメルト型部材を複数枚並べて配置し、有機薄膜太陽電池素子と筐体とをホットメルト型部材を介して貼り合わせることにより、有機薄膜太陽電池素子と筐体との間の空間の全てが実質的にホットメルト型部材により占められている有機薄膜太陽電池筐体封止パネルを簡便に得ることができる。 An organic thin film solar cell casing sealing panel in which the entire space between the organic thin film solar cell element and the casing is substantially occupied by the hot melt type member is a single (film-like) hot melt type member Can be obtained by laminating the organic thin film solar cell element and the casing (via a hot-melt type member). When obtaining an arbitrary size, for example, a large-sized organic thin film solar cell casing sealing panel, the film made of the hot melt type member of the present invention is spaced on the casing or the organic thin film solar cell element. After bonding together, the housing and the organic thin film solar cell element are bonded together via a hot melt type member, so that substantially all of the space between the case and the organic thin film solar cell element is hot melt type member. The organic thin-film solar cell element casing sealing panel occupied by is easily obtained. In other words, a plurality of (film-like) hot-melt type members are arranged side by side on an organic thin-film solar cell element or casing, and the organic thin-film solar cell element and the casing are bonded together via the hot-melt type member. An organic thin-film solar cell casing sealing panel in which the entire space between the thin-film solar cell element and the casing is substantially occupied by the hot-melt type member can be easily obtained.
ホットメルト型部材からなるフィルムを並べて貼り合わせる間隔(フィルムとフィルムとの隙間)は、ホットメルト型部材からなるフィルムの厚みにもよるが、10mm以下が好ましい。より好ましくは3mm以下がよい。10mmを超えると筐体と有機薄膜太陽電池素子との間の空間の全てがホットメルト型部材により占められないおそれがある。また、ホットメルト型部材からなるフィルムを並べて貼り合わせる間隔の下限は小さい程好ましい。 The interval (the gap between the films) in which the films made of the hot melt type members are laminated and bonded depends on the thickness of the film made of the hot melt type members, but is preferably 10 mm or less. More preferably, it is 3 mm or less. If it exceeds 10 mm, the entire space between the housing and the organic thin-film solar cell element may not be occupied by the hot melt type member. Moreover, the lower limit of the space | interval which bonds the film which consists of a hot-melt-type member side by side is so preferable that it is small.
本発明では、筐体と有機薄膜太陽電池素子を貼り合せ時の加熱処理により、ホットメルト型部材が軟化し、間隔を空けて並べて貼り合わせたホットメルト型部材の隙間を軟化したホットメルト型部材で埋めることができる。 In the present invention, the hot-melt type member is softened by the heat treatment at the time of bonding the casing and the organic thin-film solar cell element, and the gap between the hot-melt type members bonded together with a gap therebetween is softened. Can be filled with.
このように、ホットメルト型部材からなるフィルムを複数枚使用することで、大面積の有機薄膜太陽電池素子を容易に封止することができる。 Thus, by using a plurality of films made of hot melt type members, a large-area organic thin film solar cell element can be easily sealed.
なお、ホットメルト型部材からなるフィルムとは、本発明の転写フィルムを用いて形成された薄膜状のホットメルト型部材が好ましく用いられる。 In addition, the film consisting of a hot melt type member is preferably a thin film hot melt type member formed using the transfer film of the present invention.
本発明のホットメルト型部材及び有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルについて、実施例及び比較例を示して説明する。但し、本発明は実施例に限定されない。例えば、ホットメルト型部材の大きさは実施例に記載の大きさに限定されず、10mm×10mm〜1000mm×1000mmをはじめ、10mm×10mm以下又は1000mm×1000mm以上の大きさのものを作製し、用いることができる。 The hot melt type member and organic thin film solar cell element housing sealing panel of the present invention will be described with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the examples. For example, the size of the hot melt type member is not limited to the size described in the examples, and 10 mm × 10 mm to 1000 mm × 1000 mm and other sizes of 10 mm × 10 mm or less or 1000 mm × 1000 mm or more are produced, Can be used.
実施例及び比較例で作製する有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルは、図2に示すように、基板1上に陽極であるITO透明電極2が形成され、この透明電極2上に有機膜3(有機光電変換層)が形成され、さらに有機膜3上には陰極として金属電極4が形成されている。有機膜3は、例えば有機正孔輸送層と有機光電変換層との積層から構成され、あるいは、有機光電変換層と金属電極4との間に更に電子輸送層が設けられた積層膜である。金属電極4は、MgAg層やLiF層とAl層とを積層したものが用いられている。ショート防止層8としては、酸化ケイ素SiO2、酸化アルミニウムAl2O3、炭化ケイ素SiC、窒化ケイ素Si3N4等のほか、ポリパラキシレン等を用いることができる。
As shown in FIG. 2, the organic thin film solar cell element sealing panel produced in the examples and comparative examples has an ITO
具体的には、次のような工程により、基板上に有機薄膜太陽電池素子を形成し、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを作製した。なお、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルの作製にあたっては、清浄度がクラス1000(1000個/フィート3)程度のクリーンな環境下で実施した。有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルの製造工程中においては、素子要素は、大気には曝さずに全て高真空中又は窒素雰囲気下で搬送を行った。 Specifically, an organic thin film solar cell element was formed on a substrate by the following steps to produce an organic thin film solar cell element housing sealing panel. The production of the organic thin-film solar cell casing encapsulated panel was performed in a clean environment with a cleanliness degree of about 1000 (1000 pieces / ft 3 ). During the manufacturing process of the organic thin-film solar cell element casing sealing panel, all element elements were transported in a high vacuum or nitrogen atmosphere without being exposed to the atmosphere.
また、本実施例では、有機薄膜太陽電池素子として、バルクヘテロジャンクション型有機薄膜太陽電池素子を用いた。バルクヘテロジャンクション型有機薄膜太陽電池素子は、基板上に陽極、有機正孔輸送層、有機光電変換層及び陰極から構成される。 Moreover, in the present Example, the bulk heterojunction type organic thin film solar cell element was used as the organic thin film solar cell element. A bulk heterojunction type organic thin film solar cell element is composed of an anode, an organic hole transport layer, an organic photoelectric conversion layer, and a cathode on a substrate.
有機正孔輸送層を形成する材料としては、PEDOT:PSSを用いて、有機光電変換層を形成する材料としてポリチオフェン誘導体及びフラーレン誘導体を用いており、このような電荷輸送性に優れた材料を組み合わせることにより、エネルギー変換効率の高い有機薄膜太陽電池素子とすることができる。 PEDOT: PSS is used as the material for forming the organic hole transport layer, and polythiophene derivatives and fullerene derivatives are used as the material for forming the organic photoelectric conversion layer, and such materials having excellent charge transport properties are combined. Thereby, it can be set as an organic thin-film solar cell element with high energy conversion efficiency.
使用した試薬を以下に示す。
(1)Poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl)(Aldrich, Mw〜87000)(以下、P3HT)
(2)[6,6]-phenyl C61 butyric acid methyl ester(フロンティアカーホ゛ン(株)、E-100)(以下、PCBM)
(3)Poly(styrenesulfonate)/Poly(2,3-dihydrothieno[3,4-b]1,4-dioxin)、1.3wt.%、dispersion in water (Aldrich)(以下、PEDOT:PSS)
The reagents used are shown below.
(1) Poly (3-hexylthiophene-2,5-diyl) (Aldrich, Mw-87000) (hereinafter P3HT)
(2) [6,6] -phenyl C61 butyric acid methyl ester (Frontier Carbon Co., E-100) (PCBM)
(3) Poly (styrenesulfonate) / Poly (2,3-dihydrothieno [3,4-b] 1,4-dioxin), 1.3wt.%, Dispersion in water (Aldrich) (PEDOT: PSS)
1)工程1
有機薄膜太陽電池素子を形成するための有機薄膜太陽電池素子基板1としては、陽極2となるITOが既にパターニングされているガラス基板を用いた。陽極2のシート抵抗が20Ω/□以下、中でも10Ω/□以下、特に5Ω/□以下であることが好ましい。シート抵抗が上記範囲より大きい場合、発生した光電荷を十分に外部回路に伝達できない可能性があるからである。本例では、フルウチ化学(株)製のITOネサガラスIN−100 10Ω/cm2(1t×100×100mm)基板のITO薄膜をパターニングし、50mm角にカットした基板を使用した。
1)
As the organic thin film solar
上記陽極2は、単層からなる場合であってもよく、また異なる仕事関数の材料を用い、積層されてなる場合であってもよい。このような陽極2の膜厚としては、単層からなる場合はその膜厚が、複数層からなる場合は総膜厚が0.1〜500nmの範囲内、その中でも1nm〜300nmの範囲内であることが好ましい。膜厚が上記範囲より薄い場合は、陽極2のシート抵抗が大きくなりすぎ、発生した光電荷を十分に外部回路へ伝達できない可能性があり、一方、膜厚が上記範囲より厚い場合には、全光線透過率が低下し、エネルギー変換効率を低下させる可能性があるからである。今回は200nmとした。
The
この有機薄膜太陽電池素子基板1を有機アルカリ洗浄剤「セミコクリーン56(フルウチ化学(株)製)」、超純水、アセトン、イソプロピルアルコールをこの順に用いて超音波洗浄した後、有機薄膜太陽電池素子基板1を窒素ブロー後、真空保管にて乾燥した。
The organic thin film solar
2)工程2
その後、ITO透明電極2の表面の有機汚染物質を除去するために、UVオゾン洗浄処理を行い、すばやく予備排気室にセットした。次に真空蒸着装置に補助電極用シャドウマスクを設置し、基板1をセットした。真空チャンバ内を、4×10−4Pa以下の圧力(真空中)にまで、ロータリーポンプ並びにターボ分子ポンプを用いて真空引きした。アルミナ坩堝を抵抗加熱し、補助電極としてアルミニウムを、100nm成膜した。成膜速度は10〜15nm/minとし、成膜は4×10−4Pa以下の圧力(真空中)で行った。また、上記補助電極を作製した基板1を大気圧に開放し、真空チャンバ内より窒素雰囲気中に取り出した。
2)
Thereafter, in order to remove organic contaminants on the surface of the ITO
3)工程3
次に、有機薄膜太陽電池素子基板1を窒素雰囲気状態にしたグローブボックス中に搬送し、ここで有機薄膜太陽電池素子基板1の上に有機膜用のマスキング用保護テープを貼り付けた。有機膜を成膜する部分が開口し、その他の部分に有機膜が成膜されることを防ぐための保護テープである。保護テープには、粘着剤が基板1に残留しない低粘着型の保護テープを使用した。例えば、日東電工株式会社のIP−300は、低粘着で耐溶剤性が高く、100℃の耐熱性があり、フィルム厚みが30μmと薄く、マスキングテープとして適切である。IP−300を用いてマスキングを行った基板1をスピンコータにセットした。
(有機正孔輸送層の形成)
上記ITOパターンが形成された基板1上に、有機正孔輸送層形成用塗工液PEDOT:PSSの水分散体(Aldrich)をスピンコート法にて塗布し、100℃で10分間乾燥させて有機正孔輸送層(膜厚:約100nm)を形成した。
(有機光電変換層の形成)
ポリチオフェン誘導体(P3HT、Aldrich)1.3重量%と、フラーレン誘導体(PCBM)の0.1重量%のクロロベンゼン(脱水)溶液を調合し、有機光電変換層用塗工液を調製した。この塗工液を上記有機正孔輸送層上にスピンコート法にて塗布し、室温にて約10分間乾燥させて有機光電変換層(膜厚:約100nm)を形成した。なお、上記有機光電変換層の吸収極大波長は、P3HT由来の540nmであり、PCBM由来のピークも340nmに観察された。
3) Step 3
Next, the organic thin film solar
(Formation of organic hole transport layer)
An organic hole transport layer forming coating solution PEDOT: PSS aqueous dispersion (Aldrich) is applied on the
(Formation of organic photoelectric conversion layer)
A polythiophene derivative (P3HT, Aldrich) 1.3 wt% and a fullerene derivative (PCBM) 0.1 wt% chlorobenzene (dehydrated) solution were prepared to prepare an organic photoelectric conversion layer coating solution. This coating solution was applied onto the organic hole transport layer by a spin coating method and dried at room temperature for about 10 minutes to form an organic photoelectric conversion layer (film thickness: about 100 nm). The absorption maximum wavelength of the organic photoelectric conversion layer was 540 nm derived from P3HT, and a peak derived from PCBM was also observed at 340 nm.
その後、基板1の表面からマスキングテープを剥離し、金属電極4を真空蒸着するために予備排気室にセットした。
Thereafter, the masking tape was peeled off from the surface of the
4)工程4
真空蒸着装置に陰極用シャドウマスクを設置し、基板1をセットした。真空チャンバ内を、4×10−4Pa以下の圧力(真空中)にまで、ロータリーポンプ並びにターボ分子ポンプを用いて真空引きした。アルミナ坩堝を抵抗加熱し、陰極4としてアルミニウムを100nm成膜した。成膜速度は10〜15nm/minとし、成膜は4×10−4Pa以下の圧力(真空中)で行った。また、上記陽極2、有機膜3(有機正孔輸送層+有機光電変換層)及び陰極4の積層構造からなる有機薄膜太陽電池素子の光電変換部の面積は、4mm×25mmの光電変換部のセルが4つ形成する基板仕様とした。真空蒸着を終えた基板1は、大気圧に開放したチャンバより、大気雰囲気に晒すことなく、窒素雰囲気のグローブボックス内に移動した。更に、露点−80℃の窒素雰囲気下にて、基板1をホットプレート上にて、150℃×60秒の加熱処理を行い、有機薄膜太陽電池素子とした。作製した太陽電池素子の構造を図3に示す。
4)
A cathode shadow mask was installed in a vacuum deposition apparatus, and the
実施例1
(1)無機酸化物水分捕捉剤含有ホットメルト型部材の作製
無機酸化物水分捕捉剤として酸化バリウム(粒径50μm以下)、ワックスとしてマイクロクリスタリンワックス(製品名「Hi−Mic−1070」日本精鑞(株)製、融点79℃、炭素数30〜60程度、分子量500〜800程度)を用いた。これらを酸化バリウム:70重量%に対し、マイクロクリスタンワックス:30重量%で混合し、ホットメルト型部材とした。
(2)封止用筐体(凹部を有していない平坦なガラス板)への塗布
窒素ガスで露点−70℃まで置換したグローブボックス内にて、予め洗浄しUVオゾン洗浄を行った封止用筐体(ガラス板、42mm×42mm)に本例のホットメルト型部材を50μm(乾燥後)の厚み(幅36mm×36mm(乾燥後))でディスペンサーを用いて塗工し乾燥した。塗工の方法としては封止用筐体に枚葉方式で塗工できれば良い。さらに、封止用筐体の外周部分にUV硬化型シール剤(UV RESIN XNR 5570−B1 ナガセケムテックス(株)製)を塗布した。
(3)有機薄膜太陽電池素子を積層した基板と封止用筐体の貼り合せ
前記有機薄膜太陽電池素子基板を大気に曝すことなく、窒素ガスで露点−70℃まで置換したグローブボックス内に移動させ、大気圧下で前記封止用筐体と密着させ、有機薄膜太陽電池素子基板側から150WのUVランプで紫外線を照射し、UV硬化型エポキシシール剤(UV RESIN XNR 5570−Bl ナガセケムテックス(株)製)を硬化させたのち、100℃オーブンにて1時聞加熱処理する事で封止を行うことにより有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを得た。
Example 1
(1) Production of inorganic oxide moisture scavenger-containing hot melt type member Barium oxide (particle size of 50 μm or less) as inorganic oxide moisture scavenger and microcrystalline wax (product name “Hi-Mic-1070” Nippon Seiki as wax Co., Ltd., melting point 79 ° C., carbon number of about 30-60, molecular weight of about 500-800) were used. These were mixed at 30% by weight of microcrystalline wax with respect to 70% by weight of barium oxide to obtain a hot melt type member.
(2) Application to a sealing housing (flat glass plate having no recesses) Sealing that has been pre-cleaned and UV ozone cleaned in a glove box that has been replaced with nitrogen gas to a dew point of -70 ° C. The hot melt type member of this example was applied to a housing (glass plate, 42 mm × 42 mm) with a thickness of 50 μm (after drying) (width 36 mm × 36 mm (after drying)) using a dispenser and dried. Any coating method may be used as long as it can be applied to the sealing casing by a single wafer method. Furthermore, a UV curable sealant (UV RESIN XNR 5570-B1 manufactured by Nagase ChemteX Corporation) was applied to the outer peripheral portion of the sealing casing.
(3) Bonding of the organic thin film solar cell element laminated substrate and the sealing housing The organic thin film solar cell element substrate is moved to a glove box substituted with nitrogen gas to a dew point of −70 ° C. without being exposed to the atmosphere. Then, it is brought into close contact with the sealing housing under atmospheric pressure, and irradiated with UV light from a UV lamp of 150 W from the organic thin film solar cell element substrate side, and UV curable epoxy sealant (UV RESIN XNR 5570-Bl Nagase ChemteX After curing, the organic thin-film solar cell element casing sealing panel was obtained by performing heat treatment in a 100 ° C. oven for 1 hour.
UV硬化型シール剤を硬化させ封止を行うことにより有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを得た。 An organic thin-film solar cell element casing sealing panel was obtained by curing the UV curable sealant and sealing.
有機薄膜太陽電池素子基板と封止用筐体の間にホットメルト型部材が空間無く配置され有機薄膜太陽電池素子に直接充填密着している。 A hot melt type member is disposed between the organic thin film solar cell element substrate and the sealing casing without any space, and is directly in close contact with the organic thin film solar cell element.
実施例2
(1)透明水分捕捉剤含有ホットメルト型部材の作製
透明水分捕捉剤として双葉電子工業(株)製のオーレドライ(商標)(有機金属化合物)、ワックスとして日本精鑞(株)製のマイクロクリスタリンワックス(製品名「Hi−Mic−1070」、融点79℃、炭素数30〜60程度、分子量500〜800程度)を用いた。これらをオーレドライ:85重量%に対し、へプタン13重量%、マイクロクリスタリンワックス:2重量%の割合で混合してホットメルト型部材とした。
(2)封止用筐体(凹部を有さない平坦なガラス板)への塗布
窒素ガスで露点−70℃まで置換したグローブボックス内にて、予め洗浄しUVオゾン洗浄を行ったガラス製の封止用筐体(42mm×42mm)にホットメルト型部材を30μm(乾燥後)の厚み(幅36mm×36mm(乾燥後))でスロットダイにて塗工した。塗工の方法としては封止用筐体上に枚葉方式でパターン塗工できればよい。他にはグラビアコーティングやスクリーンプリント等が挙げられる。その後、ホットプレートで乾燥し、更に封止用筐体上のホットメルト型部材の外周にUV硬化型シール剤(UV RESIN XNR 5570−Bl ナガセケムテックス(株)製)を塗布した。
(3)有機薄膜太陽電池素子を積層した基板と封止用筐体(凹部を有していない平坦なガラス板)の貼り合せ
前記有機薄膜太陽電池素子基板を大気に曝すことなく、窒素ガスで露点−70℃まで置換したグローブボックス内に移動させ、予め60℃まで加熱しておいた前記封止用筐体と真空貼り合せを行った。その後、有機薄膜太陽電池素子基板側から150WのUVランプで紫外線を照射し、UV硬化型エポキシシール剤(UV RESIN XNR 5570−B1ナガセケムテックス(株)製)を硬化させたのち、100℃オーブンにて1時間加熱処理する事で封止を行うことにより有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを得た。
Example 2
(1) Production of a transparent water scavenger-containing hot melt type member Oledry (trademark) (organometallic compound) manufactured by Futaba Electronics Co., Ltd. as a transparent water scavenger, and microcrystalline manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd. as a wax Wax (product name “Hi-Mic-1070”, melting point 79 ° C., carbon number of about 30 to 60, molecular weight of about 500 to 800) was used. These were mixed at a ratio of 13% by weight of heptane and 2% by weight of microcrystalline wax to 85% by weight of ole dry to form a hot melt type member.
(2) Application to a sealing housing (flat glass plate having no recess) Made of glass that has been pre-cleaned and UV ozone cleaned in a glove box that has been replaced with nitrogen gas to a dew point of -70 ° C. A hot melt type member was applied to a sealing casing (42 mm × 42 mm) with a slot die having a thickness of 30 μm (after drying) (width 36 mm × 36 mm (after drying)). As a coating method, it suffices if the pattern coating can be performed on the sealing housing by the single wafer method. Other examples include gravure coating and screen printing. Then, it dried with the hotplate and apply | coated UV hardening type sealing agent (UV RESIN XNR 5570-Bl Nagase ChemteX Co., Ltd. product) to the outer periphery of the hot-melt-type member on the housing | casing for sealing.
(3) Bonding of a substrate on which organic thin-film solar cell elements are laminated and a casing for sealing (a flat glass plate not having a recess) with nitrogen gas without exposing the organic thin-film solar cell element substrate to the atmosphere It moved into the glove box substituted to dew point -70 degreeC, and vacuum bonding was performed with the said housing | casing for sealing previously heated to 60 degreeC. Then, after irradiating ultraviolet rays from the organic thin film solar cell element substrate side with a 150 W UV lamp to cure the UV curable epoxy sealant (UV RESIN XNR 5570-B1 manufactured by Nagase ChemteX Corporation), a 100 ° C. oven The organic thin-film solar cell element housing sealing panel was obtained by sealing by heat-treating for 1 hour.
有機薄膜太陽電池素子基板と封止用筐体の間にホットメルト型部材が空間無く充填配置され有機薄膜太陽電池素子に直接密着している。 A hot-melt type member is filled and disposed between the organic thin film solar cell element substrate and the sealing casing without any space, and is in direct contact with the organic thin film solar cell element.
実施例3
(1)透明水分捕捉剤含有ホットメルト型部材の作製
実施例2と同様にした。
(2)封止用筐体(凹部を有していない平坦なガラス板)への転写(離型フィルム使用)
窒素ガスで露点−70℃まで置換したグローブボックス内にて、離型フィルム(PET100FDリンテック株式会社)上に本例のホットメルト型部材を10μm(乾燥後)の厚み(幅36mm×36mm(乾燥後))でスロットダイにて塗工した。塗工の方法としては離型フィルム上に連続的にパターン塗工できればよい。他の塗工方法としては、グラビアコーティング、スクリーンプリント等が例示される。その後、ホットプレートで乾燥することによりホットメルト型部材付離型フィルム(転写フィルム)とした。更に離型フィルム上のホットメルト型部材の上にカバーフィルムを接線貼り合わせにより貼り合わせた。カバーフィルムとしては、微粘着性を有するポリエチレン製フィルム(積水化学工業株式会社製)を用いた(カバーフィルムの粘着面とホットメルト型部材面を貼り合わせ)。
Example 3
(1) Production of transparent water scavenger-containing hot melt type member The same procedure as in Example 2 was performed.
(2) Transfer to a sealing case (flat glass plate not having a recess) (using a release film)
In a glove box substituted with a dew point of −70 ° C. with nitrogen gas, the hot melt type member of this example is 10 μm (after drying) on a release film (PET100FD Lintec Corporation) (width 36 mm × 36 mm (after drying) )) And coated with a slot die. As a coating method, it is sufficient that the pattern coating can be continuously performed on the release film. Examples of other coating methods include gravure coating and screen printing. Then, it was set as the release film (transfer film) with a hot-melt type member by drying with a hotplate. Further, a cover film was bonded to the hot melt type member on the release film by tangential bonding. As the cover film, a polyethylene film having a slight adhesiveness (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) was used (the adhesive surface of the cover film and the hot melt type member surface were bonded together).
カバーフィルムを貼り合わせた転写フィルムをロール状に巻き、窒素置換されたガスバリア性の高いアルミ箔フィルムの袋で密封包装した。 The transfer film on which the cover film was bonded was wound into a roll and hermetically packaged with a bag of aluminum foil film having a high gas barrier property that was purged with nitrogen.
大気中の倉庫にて一時保管を行った。 Temporary storage was performed in an atmospheric warehouse.
再度、カバーフィルムを貼り合わせた転写フィルムを上記の条件で窒素置換されたグローブボックス中に入れた後、以下の転写作業を行った。 The transfer film bonded with the cover film was again placed in a glove box purged with nitrogen under the above conditions, and the following transfer operation was performed.
ロール状の転写フィルムを一部取り出し、カバーフィルムを剥離し、ホットメルト型部材付き離型フィルムとした。離型フィルムを更に60℃に加熱しながら、予め洗浄しUVオゾン洗浄を行ったガラス製の封止用筐体に離型フィルム上のホットメルト型部材を接線貼り合わせで転写し、20℃以下に冷却後、離型フィルムを剥離した。更に封止用筐体のホットメルト型部材の外周にUV硬化型シール剤(UV RESIN XNR 5570−B1 ナガセケムテックス(株)製)を塗布した。
(3)有機薄膜太陽電池素子を積層した基板と封止用筐体(凹部を有していない平坦なガラス板)の貼り合せ
前記有機薄膜太陽電池素子基板を大気に曝すことなく、窒素ガスで露点−70℃まで置換したグローブボックス内に移動させ、予め60℃まで加熱しておいた前記封止用筐体(凹部を有していない平坦なガラス板、42mm×42mm)と真空貼り合せを行った。その後、有機薄膜太陽電池素子基板側から150WのUVランプで紫外線を照射し、UV硬化型エポキシシール剤(UV RESIN XNR 5570−Bl ナガセケムテックス(株)製)を硬化させたのち、100℃オーブンにて1時間加熱処理する事で封止を行うことにより有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを得た。
A part of the roll-shaped transfer film was taken out, the cover film was peeled off, and a release film with a hot melt type member was obtained. While the release film is further heated to 60 ° C., the hot-melt type member on the release film is transferred by tangential bonding to a glass sealing case that has been cleaned in advance and subjected to UV ozone cleaning. After cooling, the release film was peeled off. Further, a UV curable sealant (UV RESIN XNR 5570-B1 manufactured by Nagase ChemteX Corporation) was applied to the outer periphery of the hot melt type member of the casing for sealing.
(3) Bonding of a substrate on which organic thin-film solar cell elements are laminated and a casing for sealing (a flat glass plate not having a recess) with nitrogen gas without exposing the organic thin-film solar cell element substrate to the atmosphere Move into the glove box replaced to a dew point of -70 ° C and vacuum-bond with the sealing housing (flat glass plate with no recess, 42mm x 42mm) that has been heated to 60 ° C in advance. went. Then, after irradiating ultraviolet rays with a 150 W UV lamp from the organic thin-film solar cell element substrate side to cure the UV curable epoxy sealant (UV RESIN XNR 5570-Bl manufactured by Nagase ChemteX Corp.), oven at 100 ° C. The organic thin-film solar cell element housing sealing panel was obtained by sealing by heat-treating for 1 hour.
有機薄膜太陽電池素子基板と封止用筐体の間にホットメルト型部材が空間無く配置され有機薄膜太陽電池素子に直接充填密着している。 A hot melt type member is disposed between the organic thin film solar cell element substrate and the sealing casing without any space, and is directly in close contact with the organic thin film solar cell element.
実施例4
(1)透明水分捕捉剤含有ホットメルト型部材の作製
実施例2と同様にした。
(2)封止用筐体(凹部を有していない平坦なガラス板)への塗布
実施例2と同様にした。
(3)素子基板と封止用筐体(凹部を有していない平坦なガラス板)の貼り合せ
前記有機薄膜太陽電池素子基板を大気に曝すことなく、熱CVD装置にセットし、ポリパラキシレン系絶縁層をショート対策層として陰極4を覆う(図2)ように形成した。続いて、窒素ガスで露点−70℃まで置換したグローブボックス内に移動させ、あらかじめ60℃まで加熱しておいた前記封止用筐体と真空貼り合せを行った。
その後、素子基板側から150WのUVランプで紫外線を照射し、UV硬化型エポキシシール剤(UV RESIN XNR 5570−Bl ナガセケムテックス(株)製)を硬化させたのち、100℃オーブンにて1時間加熱処理する事で封止を行うことにより有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを得た。
Example 4
(1) Production of transparent water scavenger-containing hot melt type member The same procedure as in Example 2 was performed.
(2) Application to sealing housing (flat glass plate having no recess) The same procedure as in Example 2 was performed.
(3) Bonding of element substrate and sealing casing (flat glass plate having no recess) The organic thin film solar cell element substrate is set in a thermal CVD apparatus without exposing to the atmosphere, and polyparaxylene The system insulating layer was formed to cover the
Then, after irradiating ultraviolet rays from the element substrate side with a 150 W UV lamp to cure the UV curable epoxy sealant (UV RESIN XNR 5570-Bl Nagase ChemteX Corp.), it is heated in an oven at 100 ° C. for 1 hour. The organic thin-film solar cell element enclosure sealing panel was obtained by sealing by heat-processing.
有機薄膜太陽電池素子基板と封止用筐体の間にホットメルト型部材が空間無く配置されポリパラキシレン系絶縁層で覆われた有機薄膜太陽電池素子に充填密着している。 A hot melt type member is disposed between the organic thin film solar cell element substrate and the sealing casing without any space, and is in close contact with the organic thin film solar cell element covered with the polyparaxylene-based insulating layer.
実施例5
(1)透明水分捕捉剤含有ホットメルト型部材の調製(無溶剤タイプ)
水分捕捉剤として市販の透明水分捕捉剤「オーレドライ(商標)」(双葉電子工業(株)製)を用い、ワックスとして日本精鑞(株)製のマイクロクリスタリンワックス(製品名「Hi−Mic−1070」、融点79℃、炭素数30〜60程度、分子量500〜800程度)を用いた。前記透明水分ゲッター剤97重量%に対してマイクロクリスタリンワックス3重量%の割合で混合した後、得られた混合物の溶剤をほぼ完全に除去することによってホットメルト型部材(無溶剤)を得た。
(2)封止用筐体(凹部を有していない平坦なガラス板)への塗布
窒素ガスで露点−70℃まで置換したグローブボックス内にて、予め洗浄しUVオゾン洗浄を行ったガラス製の封止用筐体(42mm×42mm)にホットメルト型部材(無溶剤)を80℃に加熱しながらスロットダイにて30μmの厚み(幅36mm×36mm)で塗工した。塗工の方法としては封止用筐体上に枚葉方式で塗工できればよい。他にはグラビアコーティングやスクリーンプリント等が挙げられる。その後、ホットプレートを用い150℃で10分間乾燥した。乾燥後のホットメルト型部材を真空下150℃、4時間にわたり減圧乾燥した後の重量減少は0.05%以下であった。更に封止用筐体上のホットメルト型部材の外周にUV硬化型シール剤を塗布した。
(3)素子基板と封止用筐体(凹部を有していない平坦なガラス板)の貼り合せ
前記有機薄膜太陽電池素子基板を大気に曝すことなく、窒素ガスで露点−70℃まで置換したグローブボックス内に移動させ、予め60℃まで加熱しておいた前記封止用筐体と真空貼り合わせを行った。その後、有機薄膜太陽電池素子基板側から150WのUVランプで紫外線を照射し、UV硬化型エポキシシール剤(UV RESIN XNR 5570−Bl ナガセケムテックス(株)製)を硬化させたのち、100℃オーブンにて1時間加熱処理する事で封止を行うことにより有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを得た。
Example 5
(1) Preparation of transparent water scavenger-containing hot melt type member (solvent-free type)
A commercially available transparent water scavenger “Oredry (trademark)” (manufactured by Futaba Denshi Kogyo Co., Ltd.) is used as the water scavenger, and microcrystalline wax (product name “Hi-Mic-” manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.) is used as the wax. 1070 ", melting point 79 ° C, carbon number of about 30 to 60, molecular weight of about 500 to 800). After mixing at a ratio of 3% by weight of microcrystalline wax to 97% by weight of the transparent moisture getter agent, the solvent of the obtained mixture was almost completely removed to obtain a hot melt type member (no solvent).
(2) Application to a sealing housing (flat glass plate having no recesses) Glass made by pre-cleaning and UV ozone cleaning in a glove box substituted with dew point -70 ° C with nitrogen gas A hot melt type member (solvent-free) was applied to a sealing casing (42 mm × 42 mm) with a thickness of 30 μm (width 36 mm × 36 mm) with a slot die while heating to 80 ° C. As a coating method, it suffices that the coating can be performed on a sealing casing by a single wafer method. Other examples include gravure coating and screen printing. Then, it dried for 10 minutes at 150 degreeC using the hotplate. The weight loss after drying the hot-melt member after drying under reduced pressure at 150 ° C. for 4 hours under vacuum was 0.05% or less. Further, a UV curable sealant was applied to the outer periphery of the hot melt type member on the sealing casing.
(3) Bonding of element substrate and sealing housing (flat glass plate having no recess) The organic thin film solar cell element substrate was replaced with nitrogen gas to a dew point of −70 ° C. without being exposed to the atmosphere. It moved to the glove box and vacuum-bonded with the said housing | casing for sealing previously heated to 60 degreeC. Then, after irradiating ultraviolet rays with a 150 W UV lamp from the organic thin-film solar cell element substrate side to cure the UV curable epoxy sealant (UV RESIN XNR 5570-Bl manufactured by Nagase ChemteX Corp.), oven at 100 ° C. The organic thin-film solar cell element housing sealing panel was obtained by sealing by heat-treating for 1 hour.
有機薄膜太陽電池素子基板と封止用筐体の間にホットメルト型部材が空間無く配置され有機薄膜太陽電池素子に直接充填密着している。 A hot melt type member is disposed between the organic thin film solar cell element substrate and the sealing casing without any space, and is directly in close contact with the organic thin film solar cell element.
実施例6
(1)透明水分捕捉剤含有ホットメルト型部材の作製
実施例5と同様にした。
(2)封止用筐体(凹部を有していない平坦なガラス板)への転写(離型フィルム使用)
窒素ガスで露点−70℃まで置換したグローブボックス内にて、離型フィルム上にホットメルト型部材を80℃に加熱しながら30μmの厚み(幅25mm×80mm)でスロットダイにて塗工した。塗工の方法としては離型フィルム上に連続的にパターン塗工できれば良い。他の塗工方法にはグラビアコーティングやスクリーンプリント等が挙げられる。その後ホットプレートを用いて150℃で10分間、乾燥することによりホットメルト型部材付離型フィルム(転写フィルム)とした。さらに60℃にて予備加熱しながら予め洗浄しUVオゾン洗浄を行ったガラス製の封止用筐体(90mm×90mm)に、接線貼り合せでホットメルト型部材からなるフィルム(25mm×80mm)を3枚並べ合わせて転写し(フィルムとフィルムの間隔は約2mm)、離型フィルムを剥離した。さらに封止用筐体上の並べ合わせた3枚のホットメルト型部材の外周にUV硬化型シール剤を塗布した。
(3)素子基板と封止用筐体(凹部を有していない平坦なガラス板)の貼り合せ
前記有機薄膜太陽電池素子基板(基板サイズを100mm×100mmにスケールアップしたもの)を大気に曝すことなく、熱CVD装置にセットし、ポリパラキシレン系絶縁系薄膜層をショート対策層として陰極4を覆う(図2)ように形成した。続いて、窒素ガスで露点−70℃まで置換したグローブボックス内に移動させ、予め60℃まで加熱しておいた前記封止用筐体と真空貼り合わせを行った。その後、素子基板側から150WのUVランプで紫外線を照射し、UV硬化型エポキシシール剤(UV RESIN XNR 5570−Bl ナガセケムテックス(株)製)を硬化させたのち、100℃オーブンにて1時間加熱処理することで封止を行うことにより有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを得た。3枚の並び合わせたホットメルト型部材は、相互に融着、密着し、有機薄膜太陽電池素子基板と封止用筐体の間にホットメルト型部材が空間なく充填配置され有機薄膜太陽電池素子に直接充填密着している。
Example 6
(1) Production of transparent water scavenger-containing hot melt type member The same procedure as in Example 5 was performed.
(2) Transfer to a sealing case (flat glass plate not having a recess) (using a release film)
In a glove box substituted with a dew point of −70 ° C. with nitrogen gas, a hot melt type member was coated on a release film with a slot die at a thickness of 30 μm (width 25 mm × 80 mm) while heating to 80 ° C. As a coating method, it is only necessary that pattern coating can be continuously performed on the release film. Other coating methods include gravure coating and screen printing. Thereafter, the film was dried at 150 ° C. for 10 minutes using a hot plate to obtain a release film with a hot melt type member (transfer film). Further, a film (25 mm × 80 mm) made of a hot melt type member is tangentially bonded to a glass sealing case (90 mm × 90 mm) which has been pre-cleaned while being preheated at 60 ° C. and subjected to UV ozone cleaning. Three sheets were arranged and transferred (the distance between the films was about 2 mm), and the release film was peeled off. Further, a UV curable sealant was applied to the outer periphery of three hot-melt members arranged on the sealing casing.
(3) Bonding of element substrate and sealing housing (flat glass plate having no recess) The organic thin film solar cell element substrate (the substrate size is scaled up to 100 mm × 100 mm) is exposed to the atmosphere. Without setting, it was set in a thermal CVD apparatus, and a polyparaxylene-based insulating thin film layer was formed to cover the
比較例1
(1)透明水分捕捉剤含有樹脂部材の作製
透明水分捕捉剤として双葉電子工業(株)のオーレドライ(商標)、ベース樹脂としてアクリル変性ウレタンを使用した。これらをオーレドライ:50重量%に対し、アクリル変性ウレタン:25重量%、MEK:25重量%の割合で混合し、樹脂部材とした。
(2)封止用筐体(凹部を有していない平坦なガラス板)への塗布
実施例2と同様にした。
(3)素子基板と封止用筐体(凹部を有していない平坦なガラス板)の貼り合せ
前記有機薄膜太陽電池素子基板(50mm×50mm)を大気に曝すことなく、窒素ガスで露点−70℃まで置換したグローブボックス内に移動させ、前記封止用筐体(42mm×42mm)と真空貼り合せを行った。
Comparative Example 1
(1) Production of transparent moisture scavenger-containing resin member As a transparent moisture scavenger, Futaba Electronics Co., Ltd. Auredry (trademark) was used, and acrylic modified urethane was used as the base resin. These were mixed at a ratio of 25% by weight of acrylic-modified urethane and 25% by weight of MEK with respect to 50% by weight of ole dry to obtain a resin member.
(2) Application to sealing housing (flat glass plate having no recess) The same procedure as in Example 2 was performed.
(3) Bonding of element substrate and sealing housing (flat glass plate having no recesses) Dew point with nitrogen gas without exposing the organic thin film solar cell element substrate (50 mm × 50 mm) to the atmosphere It moved in the glove box substituted to 70 degreeC, and vacuum bonding was performed with the said housing | casing for sealing (42 mm x 42 mm).
その後、素子基板側から150WのUVランプで紫外線を照射し、UV硬化型エポキシシール剤(UV RESIN XNR 5570−Bl ナガセケムテックス(株)製)を硬化させたのち、100℃オーブンにて1時聞加熱処理する事で封止を行うことにより有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを得た。 Then, after irradiating ultraviolet rays from the element substrate side with a 150 W UV lamp to cure the UV curable epoxy sealant (UV RESIN XNR 5570-Bl Nagase ChemteX Co., Ltd.), 1 hour in a 100 ° C. oven. The organic thin-film solar cell element casing sealing panel was obtained by sealing by performing the heat treatment.
比較例2
(1)封止を行わない太陽電池の作製
作製した太陽電池素子を封止せずに、パネルとした。
Comparative Example 2
(1) Production of solar cell without sealing The panel was made without sealing the produced solar cell element.
比較例3
(1)キャビティーガラス(封止キャップ:42mm×42mm)を用いて水分捕捉剤シートを使用した太陽電池の作製
水分捕捉剤としてダイニック(株)製の水分ゲッターシートをキャビティーガラス内に添付し封止用筐体とした。
(2)キャビティーガラスを用いた封止用筐体(ガラス板に0.4mmのザグリを行い凹形状とした封止キャップ)への凹み部分に、水分ゲッター剤を貼り付けた。キャビティーガラスの外周部分(額縁の土手形状部分)にUV硬化型シール剤を塗布した。
(3)素子基板と封止用筐体の貼り合せ
前記有機薄膜太陽電池素子基板(50mm×50mm)を大気に曝すことなく、窒素ガスで露点−70℃まで置換したグローブボックス内に移動させ、大気圧中にて前記封止用筐体と貼り合せを行った。その後、素子基板側から150WのUVランプで紫外線を照射し、UV硬化型エポキシシール剤(UV RESIN XNR 5570−Bl ナガセケムテックス(株)製)を硬化させたのち、100℃オーブンにて1時間加熱処理する事で封止を行うことにより有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを得た。
Comparative Example 3
(1) Production of solar cell using moisture scavenger sheet using cavity glass (sealing cap: 42 mm × 42 mm) A moisture getter sheet manufactured by Dynic Co., Ltd. is attached to the cavity glass as a moisture scavenger. A casing for sealing was obtained.
(2) A moisture getter agent was affixed to a recessed portion of a sealing case using cavity glass (a sealing cap having a concave shape formed by carrying out 0.4 mm counterbore on a glass plate). A UV curable sealant was applied to the outer peripheral part (the bank-shaped part of the frame) of the cavity glass.
(3) Bonding of element substrate and sealing housing Move the organic thin film solar cell element substrate (50 mm × 50 mm) into a glove box substituted with nitrogen gas to a dew point of −70 ° C. without exposing it to the atmosphere. The sealing casing was bonded in an atmospheric pressure. Then, after irradiating ultraviolet rays from the element substrate side with a 150 W UV lamp to cure the UV curable epoxy sealant (UV RESIN XNR 5570-Bl Nagase ChemteX Co., Ltd.), 1 hour in a 100 ° C. oven. The organic thin-film solar cell element enclosure sealing panel was obtained by sealing by heat-processing.
試験例1
各実施例及び比較例で作製した有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルの加速放置試験前後の太陽電池特性を調べた。
(1)太陽電池特性(光電変換特性)の評価
1)電流電圧曲線
作製したセルの電流電圧特性から性能を評価した。
Test example 1
The solar cell characteristics before and after the accelerated standing test of the organic thin-film solar cell element housing sealing panel produced in each example and comparative example were examined.
(1) Evaluation of solar cell characteristics (photoelectric conversion characteristics) 1) Current-voltage curve The performance was evaluated from the current-voltage characteristics of the fabricated cells.
太陽電池を電気化学測定器(Hokuto Dennko Co.Ltd.HZ-5000)に直列に接続し、電圧−1.0〜+1.0Vまで5000mVmin−1で掃引しながら暗電流を測定した。光電流測定には、光源として太陽光シミュレーター(KansaiKagakukikai,XES-502S)を使用し、AMl.5 100mWcm−2の擬似太陽光をITO電極側から照射して測定を行った。なお、光強度は全天候日射計MS−601(英弘精機(株))を用いて校正した。光電流電圧曲線より、短絡光電流:Jsc、開放光電圧=Voc、フィルファクター:FF、光電変換効率:ηを求めた。
2)フィルファクター(FF)の算出
FF=(Jmax×Vmax)/(Jsc×Voc)
Jmax:最大電気出力を与えるときの光電流(mA・cm−2)
Vmax:最大電気出力を与えるときの光電圧(V)
Jsc:短絡光電流(mA・cm−2)
Voc:開放光電圧(V)
光照射時の電流電圧曲線において、電圧と電流がゼロのところがそれぞれJscとVocである。また、曲線上の点と原点を結んだ線を対角線とする長方形を描いたときに、その面積が最大になる長方形の二辺の長さがJmaxとVmaxになる(図4参照)。
3)光電変換効率(η)の算出
光電変換効率:ηは入射光強度に対する最大電気出力の割合で定義される(図4)。
η=P/E=(Jmax×Vmax)/E=(Jsc×Voc)×FF/E
P:有機薄膜電池の最大電気出力(W・cm−2)
E:入射光のエネルギー(W・cm−2)
(2)次に、各有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネル(実施例1〜6及び比較例1〜3)を、60℃×90%Rhの高湿環境下に置き、加速放置試験を行った。加速放置試験の結果を表1に示す。
The solar cell was connected in series to an electrochemical measuring instrument (Hokuto Dennko Co. Ltd. HZ-5000), and the dark current was measured while sweeping at a voltage of -1.0 to +1.0 V at 5000 mVmin- 1 . For photocurrent measurement, a solar simulator (KansaiKagakukikai, XES-502S) was used as a light source. 5 Measurement was performed by irradiating 100 mWcm −2 of simulated sunlight from the ITO electrode side. The light intensity was calibrated using an all-weather solarimeter MS-601 (Eihiro Seiki Co., Ltd.). From the photocurrent voltage curve, the short circuit photocurrent: Jsc, the open photovoltage = Voc, the fill factor: FF, and the photoelectric conversion efficiency: η were determined.
2) Calculation of fill factor (FF) FF = (Jmax × Vmax) / (Jsc × Voc)
Jmax: Photocurrent when the maximum electric output is given (mA · cm −2 )
Vmax: Photovoltage (V) when giving the maximum electrical output
Jsc: short circuit photocurrent (mA · cm −2 )
Voc: Open photovoltage (V)
In the current-voltage curve during light irradiation, the places where the voltage and current are zero are Jsc and Voc, respectively. In addition, when a rectangle having a diagonal line connecting a point on the curve and the origin is drawn, the lengths of two sides of the rectangle having the largest area are Jmax and Vmax (see FIG. 4).
3) Calculation of photoelectric conversion efficiency (η) Photoelectric conversion efficiency: η is defined by the ratio of the maximum electrical output to the incident light intensity (FIG. 4).
η = P / E = (Jmax × Vmax) / E = (Jsc × Voc) × FF / E
P: Maximum electrical output of organic thin film battery (W · cm −2 )
E: Energy of incident light (W · cm −2 )
(2) Next, each organic thin film solar cell element casing sealing panel (Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3) is placed in a high humidity environment of 60 ° C. × 90% Rh, and an accelerated standing test is performed. went. Table 1 shows the results of the accelerated standing test.
60℃×90%Rhの高温高湿環境上では、実施例l〜6の加速放置試験100時間経過後の発電状態は、加速放置試験前に比べ、およそ10%低下であった。実施例3の素子の初期の光電変換効率ηは2.34%に対し、加速放置試験100時間経過後の光電変換効率ηは2.18%であった。ホットメルト型部材が十分に機能していることが確認された。これに対し、比較例1〜3は、アウトガス等の大気中の水分、酸素の影響で100時間経過後にすでに太陽電池特性が認められなかった。実施例では、透明水分捕捉剤のひび割れによるダメージも全く発生していないことが確認された。また、実施例6の結果より、ホットメルト型部材の大きさに関わらず、ホットメルト型部材を複数枚並び合わせる事で、より大型の有機薄膜太陽電池素子を密着充填封止することが可能であることが分かった。 In a high-temperature and high-humidity environment of 60 ° C. × 90% Rh, the power generation state after 100 hours of the accelerated standing test of Examples 1 to 6 was about 10% lower than that before the accelerated standing test. The initial photoelectric conversion efficiency η of the device of Example 3 was 2.34%, and the photoelectric conversion efficiency η after 100 hours from the accelerated standing test was 2.18%. It was confirmed that the hot melt type member was functioning sufficiently. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, solar cell characteristics were not recognized after 100 hours due to the influence of moisture and oxygen in the atmosphere such as outgas. In the examples, it was confirmed that no damage due to cracking of the transparent moisture scavenger occurred at all. In addition, from the results of Example 6, it is possible to seal, fill, and seal larger organic thin-film solar cell elements by arranging a plurality of hot-melt members, regardless of the size of the hot-melt members. I found out.
以上の結果から、本発明のホットメルト型部材によれば、封止用筐体上又は、離型フィルム上に任意の厚み及びパターンのホットメルト型部材を形成することができ、特に長期にわたって水分や酸素の影響がなく安定した太陽電池特性(光電変換特性)を維持できる大面積の有機薄膜太陽電池素子を高い信頼性で量産可能な薄型の有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルとして構成することができることが確認された。また、実施例3のように離型フィルム上にホットメルト型部材のみを製膜する(転写フィルムを用いる)ことにより、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルが連続生産可能になり生産性の向上が見込める。また、ホットメルト型部材のユーザーへの輸送が簡易的にできることやサイズの変更が比較的容易である事、ユーザーでの使用を含めて柔軟な対応が可能となる。 From the above results, according to the hot-melt type member of the present invention, a hot-melt type member having an arbitrary thickness and pattern can be formed on the sealing housing or the release film. A large-area organic thin-film solar cell element that can maintain stable solar cell characteristics (photoelectric conversion characteristics) without the influence of oxygen and oxygen is configured as a thin organic thin-film solar cell element casing sealing panel that can be mass-produced with high reliability It was confirmed that it was possible. Further, by forming only a hot melt type member on the release film as in Example 3 (using a transfer film), the organic thin film solar cell casing sealing panel can be continuously produced, and productivity is improved. Improvement can be expected. In addition, the hot melt type member can be easily transported to the user, the size can be changed relatively easily, and a flexible response including use by the user can be realized.
*)加速放置試験 60℃×90%Rh×100時間後の光電変換特性 *) Accelerated standing test Photoelectric conversion characteristics after 60 ° C x 90% Rh x 100 hours
1 有機薄膜太陽電池素子基板
2 陽極又はITO透明電極
3 有機層又は有機膜
4 陰極又は金属電極
5 封止キャップ
6 UV硬化型シール剤
7 水分捕捉剤(水分ゲッターシート)
8 ショート防止層
9 ホットメルト型部材
10 封止用筺体
DESCRIPTION OF
8
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007270541A JP5594930B2 (en) | 2007-10-17 | 2007-10-17 | Hot-melt type member for organic thin film solar cell and organic thin film solar cell case sealing panel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007270541A JP5594930B2 (en) | 2007-10-17 | 2007-10-17 | Hot-melt type member for organic thin film solar cell and organic thin film solar cell case sealing panel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009099805A true JP2009099805A (en) | 2009-05-07 |
| JP5594930B2 JP5594930B2 (en) | 2014-09-24 |
Family
ID=40702518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007270541A Expired - Fee Related JP5594930B2 (en) | 2007-10-17 | 2007-10-17 | Hot-melt type member for organic thin film solar cell and organic thin film solar cell case sealing panel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5594930B2 (en) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007123039A1 (en) * | 2006-04-18 | 2009-09-03 | 小松精練株式会社 | Hot melt type member and organic EL display panel |
| WO2010150759A1 (en) * | 2009-06-24 | 2010-12-29 | 三菱化学株式会社 | Organic electronic device and method for producing the same |
| WO2011052572A1 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | 住友化学株式会社 | Organic photoelectric conversion element |
| JP2011119705A (en) * | 2009-10-30 | 2011-06-16 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Organic photoelectric conversion element and production method therefor |
| WO2012039437A1 (en) | 2010-09-22 | 2012-03-29 | ダイセル・エボニック株式会社 | Powdered sealant and sealing method |
| JP2012195575A (en) * | 2011-02-28 | 2012-10-11 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Material of organic photoelectric conversion element and manufacturing method of organic photoelectric conversion element |
| WO2013118864A1 (en) | 2012-02-09 | 2013-08-15 | ダイセル・エボニック株式会社 | Powdered sealing agent, and sealing method |
| WO2013122199A1 (en) * | 2012-02-16 | 2013-08-22 | 凸版印刷株式会社 | Organic thin film solar cell element |
| WO2013137130A1 (en) | 2012-03-16 | 2013-09-19 | ダイセル・エボニック株式会社 | Sealant paste and sealing method |
| WO2014136359A1 (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-12 | ローム株式会社 | Organic thin film solar cell, method for producing same, and electronic apparatus |
| JP2014175380A (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Rohm Co Ltd | Organic thin-film solar cell and method of manufacturing the same |
| JP2014192196A (en) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Rohm Co Ltd | Organic thin film solar cell, method for manufacturing the same, and electronic apparatus |
| JP2014192188A (en) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Rohm Co Ltd | Organic thin film solar cell, method for manufacturing the same, and electronic apparatus |
| US9127186B2 (en) | 2010-09-22 | 2015-09-08 | Daicel-Evonik Ltd. | Film sealant and sealing method |
| JP2016122768A (en) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | Organic thin film solar battery and detection device for oxygen concentration in organic thin film solar battery |
| KR20160083892A (en) | 2013-11-07 | 2016-07-12 | 다이셀에보닉 주식회사 | Sealing member, sealed substrate sealed by sealing member, and method for manufacturing same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000195661A (en) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Tdk Corp | Organic EL device |
| JP2007214017A (en) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Kokusai Kiban Zairyo Kenkyusho:Kk | Capture agent sheet for organic electronic device, and organic electronic device |
-
2007
- 2007-10-17 JP JP2007270541A patent/JP5594930B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000195661A (en) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Tdk Corp | Organic EL device |
| JP2007214017A (en) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Kokusai Kiban Zairyo Kenkyusho:Kk | Capture agent sheet for organic electronic device, and organic electronic device |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007123039A1 (en) * | 2006-04-18 | 2009-09-03 | 小松精練株式会社 | Hot melt type member and organic EL display panel |
| JP5382119B2 (en) * | 2009-06-24 | 2014-01-08 | 三菱化学株式会社 | Organic electronic device and manufacturing method thereof |
| WO2010150759A1 (en) * | 2009-06-24 | 2010-12-29 | 三菱化学株式会社 | Organic electronic device and method for producing the same |
| KR20120111944A (en) | 2009-06-24 | 2012-10-11 | 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 | Organic electronic device and method for producing the same |
| WO2011052572A1 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | 住友化学株式会社 | Organic photoelectric conversion element |
| JP2011119684A (en) * | 2009-10-30 | 2011-06-16 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Organic photoelectric conversion element |
| JP2011119705A (en) * | 2009-10-30 | 2011-06-16 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Organic photoelectric conversion element and production method therefor |
| WO2012039437A1 (en) | 2010-09-22 | 2012-03-29 | ダイセル・エボニック株式会社 | Powdered sealant and sealing method |
| US9127186B2 (en) | 2010-09-22 | 2015-09-08 | Daicel-Evonik Ltd. | Film sealant and sealing method |
| JP2012195575A (en) * | 2011-02-28 | 2012-10-11 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Material of organic photoelectric conversion element and manufacturing method of organic photoelectric conversion element |
| WO2013118864A1 (en) | 2012-02-09 | 2013-08-15 | ダイセル・エボニック株式会社 | Powdered sealing agent, and sealing method |
| JP2013168572A (en) * | 2012-02-16 | 2013-08-29 | Toppan Printing Co Ltd | Organic thin-film solar cell element |
| WO2013122199A1 (en) * | 2012-02-16 | 2013-08-22 | 凸版印刷株式会社 | Organic thin film solar cell element |
| WO2013137130A1 (en) | 2012-03-16 | 2013-09-19 | ダイセル・エボニック株式会社 | Sealant paste and sealing method |
| WO2014136359A1 (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-12 | ローム株式会社 | Organic thin film solar cell, method for producing same, and electronic apparatus |
| JP2014175380A (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Rohm Co Ltd | Organic thin-film solar cell and method of manufacturing the same |
| US9496513B2 (en) | 2013-03-07 | 2016-11-15 | Rohm Co., Ltd. | Organic thin film photovoltaic device, fabrication method thereof, and electronic apparatus |
| US9728736B2 (en) | 2013-03-07 | 2017-08-08 | Rohm Co., Ltd. | Organic thin film photovoltaic device, fabrication method thereof, and electronic apparatus |
| JP2014192196A (en) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Rohm Co Ltd | Organic thin film solar cell, method for manufacturing the same, and electronic apparatus |
| JP2014192188A (en) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Rohm Co Ltd | Organic thin film solar cell, method for manufacturing the same, and electronic apparatus |
| KR20160083892A (en) | 2013-11-07 | 2016-07-12 | 다이셀에보닉 주식회사 | Sealing member, sealed substrate sealed by sealing member, and method for manufacturing same |
| JP2016122768A (en) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | Organic thin film solar battery and detection device for oxygen concentration in organic thin film solar battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5594930B2 (en) | 2014-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5594930B2 (en) | Hot-melt type member for organic thin film solar cell and organic thin film solar cell case sealing panel | |
| JP5348869B2 (en) | Hot melt type member for organic electronic device, barrier film sealing member, organic electronic device sealing panel using them | |
| Khan et al. | Advancements in the stability, protection and lead-free strategies of perovskite solar cells: a critical review | |
| Dennler et al. | A new encapsulation solution for flexible organic solar cells | |
| JP5676848B2 (en) | Hot melt type member and organic EL display panel | |
| Feng et al. | Governing PbI 6 octahedral frameworks for high-stability perovskite solar modules | |
| Lei et al. | Flexible perovskite solar modules with functional layers fully vacuum deposited | |
| US20080142079A1 (en) | Photovoltaic cell | |
| WO2010059240A1 (en) | Doped interfacial modification layers for stability enhancement for bulk heterojunction organic solar cells | |
| WO2007029750A1 (en) | Organic thin film photoelectric converter and method for manufacturing same | |
| WO2013122199A1 (en) | Organic thin film solar cell element | |
| JP7116904B2 (en) | Electronic device manufacturing method | |
| EP1909341A1 (en) | Organic power generating device | |
| KR101033304B1 (en) | Organic solar cell having luminescent properties and manufacturing method | |
| JP2010103205A (en) | Method of manufacturing organic photoelectric conversion element | |
| KR101098792B1 (en) | Organic Solar Cells with biphenyl compounds | |
| JP2014029904A (en) | Organic thin-film solar cell and method of manufacturing the same | |
| CN102576810A (en) | Organic photoelectric conversion element and manufacturing method thereof | |
| JP2015032736A (en) | Laminated organic thin film solar cell and method for producing the same | |
| WO2011052572A1 (en) | Organic photoelectric conversion element | |
| JP4955954B2 (en) | Stacked organic solar cell | |
| TWI688637B (en) | Active layer of solar cells and polymer solar cells | |
| Karak et al. | The effects of different atmospheric conditions on device stability of organic small-molecule solar cells under constant illumination | |
| WO2013175874A1 (en) | Production method for organic thin-film solar cell module | |
| Sun et al. | A simple encapsulation method for organic optoelectronic devices |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100914 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110727 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120814 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121009 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20121106 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130122 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20130129 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20130222 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140425 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140805 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5594930 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |