説明

ナノソーラー インコーポレイテッドにより出願された特許

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本発明により高効率の太陽電池のための方法とデバイスが提供される。一実施形態では、前記デバイスは高効率の背部電極の構成を有する太陽電池を備え、該太陽電池は少なくとも一つの透明導電体、一つの光起電性層、少なくとも一つの下部電極、および少なくとも一つの背部電極を備える。前記デバイスは前記太陽電池の透明導電体に取り付けられた複数の電気伝導フィンガーを含むことができる。前記デバイスは前記複数の電気伝導フィンガーに連結された複数の充填されたビアを含むことができ、前記ビアは前記少なくとも一つの透明導電体、一つの光起電性層、少なくとも一つの下部電極を貫通して延伸し、前記ビアは、前記透明導電体から前記背部電極に電荷を伝導する導電性のコアを持ち、前記ビア内の絶縁層は、ビアのエアロゾルによるコーティング等の各種の技術を用いて形成されることができる。
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一実施形態において、光電池装置の製造の方法は、少なくとも一つの導電性アルミ箔担体、少なくとも一つの導電性拡散障壁層、および拡散障壁層上の少なくとも一つの導電性電極層からなる担体の提供を備える。拡散障壁層は、アルミ箔担体と電極層との間の化学的な相互作用を防止することもできる。吸収層は、担体上に形成されてもよい。一実施形態において、吸収層は非シリコン吸収層であってもよい。別の実施形態において、吸収層は(ドープした、またはドープしていない)非晶質シリコン吸収層であってもよい。任意で、吸収層は有機材料および無機材料、もしくは有機材料または無機材料にもとづいてもよい。
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化合物膜は、IB、IIIAおよび任意でVIAグループの元素から構成された、総合組成が制御された元素ナノ粒子の混合物を形成することによって形成されることができる。分散剤を形成するために、このナノ粒子の混合物とガリウムのナノ球体の懸濁液が結合される。この分散剤を基板に付着させ、基板の上に層を形成することができる。次に、この層を適切な雰囲気中で反応させることによって化合物膜を形成することができる。この化合物膜を、光起電力デバイスの光吸収層として使用することができる。任意で、光起電力デバイスの活性層のための化合物膜を、複数の副層の中に形成することができる。第1の工程を使用して、活性層の第1の成分を有する第1の副層を基板の上に形成することができる。次に、第2の工程を使用して、活性層の第2の成分を含有した第2の副層を形成することができる。この第2の副層は、第2の副層と基板の間に第1の副層が配置されるように形成される。第2の成分は、第1の成分とは異なる化学組成を有することができる。第1および/または第2の副層は、粒子および/または球体の形態の1つまたは複数の成分を含有することができる。この手順は、活性層を連続的に構築することができるよう、任意の数の副層に対して任意の回数にわたって繰り返すことができる。副層の成分の化学組成を異なる化学組成にすることにより、階段状のバンドギャップを備えた活性層を提供することができる。
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光電子デバイスモジュール、光電子デバイスアレイ、光電子デバイスモジュールの製造方法が開示される。デバイスモジュールは、可撓性バルク導電体より形成された下部電極と導電性バックプレーンとの間に挟まれた絶縁体層を備えたスタート基板を使用して作られる。下部電極と透明導電層との間に活性層が配置される。透明導電層とバックプレーンとの間には、透明導電層、活性層、可撓性バルク導電体および絶縁層を貫通して1または複数の電気接点が形成される。電気接点は活性層、下部電極および絶縁層から電気的に絶縁される。
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本発明は光起電力装置の製造に関し、より具体的には光起電力装置用光吸収層の加工およびアニール処理に関する。本発明の実施形態により、アルミニウム箔基板上でのCIGS光吸収層の製造が可能となる。例えば、光起電力装置は、アルミニウム箔基板(102)、任意選択の基部電極(104)、ならびにIB族、IIIA族、および(任意選択で)VIA族の元素を含有する材料を含む初期の光吸収体(106)を備える。
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無機/有機ハイブリッドナノラミネートバリアフィルム100は複数の有機材料の層104と交互に配置された複数の無機材料の層102を有する。そのようなバリアフィルムは、ゾル−ゲル化学に基づいたナノ複合体の自己集合技術を用いて製造される。
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