[发明专利]制备电极的方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2005年6月24日提交的美国临时申请序列No.60/693,829的优先权，其内容通过参考并入这里。

技术领域

本公开内容涉及制备电极的方法以及相关的器件、部件、系统和方法。

背景技术

光伏电池通常用于将光形式的能量转换成电形式的能量。典型的光伏电池包括设置在两个电极之间的光活性材料。通常地，光穿过所述电极之一或两者以与光活性材料相互作用。结果，所述电极之一或两者的传输光(例如，在被光活性材料吸收的一个或多个波长下的光)的能力可限制光伏电池的整体效率。在许多光伏电池中，半导体材料(例如氧化铟锡)膜用于形成光穿过其中的电极，因为尽管半导体材料可具有比导电材料低的导电率，但是半导体材料可比许多导电材料传输更多的光。

发明内容

一方面，本发明特征在于一种方法，包括将印模与承载金属层的第一层接触，使得金属层的至少一部分转移到第二层以形成光伏电池电极。

另一方面，本发明特征在于一种方法，包括使用冲压形成光伏电池的电极。

再一方面，本发明特征在于一种方法，包括使用冲压形成多层器件的电极。

实施方式可包括如下方面的一个或多个。

该方法可进一步包括加热印模到至少约100℃(例如，至少约150℃、至少约200℃、至少约250℃、或至少约300℃)。

接触步骤可包括向印模施加至少约100psi(例如至少约1000psi或至少约5000psi)的压力。

该方法可进一步包括在金属层和第一层之间设置脱模层。在一些实施方式中，脱模层包括选自聚酯(例如脂肪族聚酯)或聚乙烯(例如低分子重量聚乙烯)的材料。

金属层可包括铝、铁、金、银、铜、镍、钯、铂、钛或其合金。

电极可以是网状电极。

网状电极可包括多个开口区域，至少一些开口区域具有矩形、方形、圆形、半圆形、三角形、菱形、椭圆形、梯形或不规则形状。在一些实施例中，至少一些开口区域具有波浪形、斜面形、弧形、尖角状、条状或方格形。

第二层可以是光伏电池的衬底。在一些实施方式中，该方法可进一步包括将光活性材料施加到衬底上。在一些实施方式中，光活性材料可包括电子供体材料和电子受体材料。在其他的实施方式中，光活性材料可包括光敏化的互联纳米颗粒材料。

电子受体材料可包括选自球碳、无机纳米颗粒、噁二唑、碟状液晶、碳纳米棒、无机纳米棒、包括CN基团的聚合物、包括CF₃基团的聚合物及其组合的材料。

电子供体材料可包括选自碟状液晶、聚噻吩、聚亚苯基、聚苯基亚乙烯基、聚硅烷、聚噻吩基亚乙烯基、聚异硫茚(polyisothianaphthalene)和其组合的材料。

光敏化的互联纳米颗粒材料可包括选自硒化物、硫化物、碲化物、氧化钛、氧化钨、氧化锌、氧化锆以及其组合的材料。

印模可包括具有网状图案的表面。在一些实施方案中，该表面的至少一部分是平面或弯曲的。印模可附加旋转加工或固定加工。

第一或第二层可包括柔性衬底。在一些实施方式中，第一或第二层可包括选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚合烃、纤维素聚合物、聚碳酸酯、聚酰胺、聚醚、聚醚酮以及其组合的聚合物。

多层器件可包括液晶显示器、发光二极管或光伏组件。液晶显示器可以是背照明或反射式的。

实施方式可提供如下的优点的一个或多个。

电极可以是高度导电的和/或高度透明的。

该方法可用在任何适当的发光或吸收光的器件中，其中该器件的一个表面需要是导电的和透明的。

该方法可用于连续的工艺中，例如卷装进出(rpll-to-roll)工艺。

从说明书、附图以及权利要求中将使得其他特征和优点明晰。

附图说明

图1(a)是具有多个涂有光活性材料的区域的衬底的顶视图。

图1(b)是涂有金属层的衬底的前面视图。

图1(c)是在表面上具有网状图案的印模的顶视图。

图1(d)是具有形成在其上的网状电极的图1(a)的衬底的顶视图。

图2是有机光伏电池的横截面图。

图3是网状电极的实施方式的正视图；

图4是图3的网状电极的横截面图；

图5是网状电极的部分的横截面图；

图6是另一有机光伏电池的横截面图；

图7是包括多个串联电连接的光伏电池的系统的示意图；以及

图8是包括多个并联电连接的光伏电池的系统的示意图。