低照度用色素增感太陽電池元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種低照度用色素增感太陽電池元件,其具有:至少一個色素增感太陽電池;第1電流獲取部,其用于從至少一個色素增感太陽電池獲取電流;第2電流獲取部,其用于從至少一個色素增感太陽電池獲取電流,色素增感太陽電池具備:第1電極,其具有透明基板、以及設置在透明基板之上的透明導電膜;第2電極,其與第1電極對置,并具有金屬基板;氧化物半導體層,其設置在第1電極或者第2電極上;以及環(huán)狀的密封部,其使第1電極以及第2電極接合,第1電流獲取部包含在至少一個色素增感太陽電池中的一個色素增感太陽電池的透明導電膜,第2電流獲取部與至少一個色素增感太陽電池中的一個色素增感太陽電池的第2電極的金屬基板電連接,第1電流獲取部以及第2電流獲取部以相互相鄰的方式配置。
【專利說明】低照度用色素增感太陽電池元件
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及低照度用色素增感太陽電池元件。
【背景技術】
[0002] 作為光電轉換元件,從得到廉價且高光電轉換效率的光電轉換元件來看,關注色 素增感太陽電池元件,關于色素增感太陽電池元件,進行著各種開發(fā)。
[0003] 色素增感太陽電池元件一般具備至少一個色素增感太陽電池,各色素增感太陽電 池具備工作電極、對電極、以及將工作電極與對電極連結的環(huán)狀的密封部。而且,工作電極 具有透明基板、在其上形成的透明導電膜、以及設置在透明導電膜之上的氧化物半導體層。
[0004] 作為這種色素增感太陽電池元件,例如公知有下述專利文獻1所記載的元件。在 下述專利文獻1中,公開了一種具有多個串聯(lián)連接的色素增感太陽電池的色素增感太陽電 池模塊。在下述專利文獻1的色素增感太陽電池模塊中,多個色素增感太陽電池的兩端的 色素增感太陽電池的中的一方的色素增感太陽電池的對電極與獲取電極連接,另一方的色 素增感太陽電池的導電膜與獲取電極連接。這里,2個獲取電極以朝向相反方向的方式配 置。
[0005] 另外,作為色素增感太陽電池元件,例如公知有下述專利文獻2所記載的元件。在 下述專利文獻2中,公開了如下色素增感太陽電池模塊:在相鄰的2個色素增感太陽電池 中,從一方的色素增感太陽電池的對電極延伸的導電部件與另一方的色素增感太陽電池的 透明導電膜連接在相鄰的密封部之間。
[0006] 專利文獻1 :日本特開2012-9374號公報
[0007] 專利文獻2 :國際公開第2009/133689號
[0008] 然而,近年,不僅在屋外使用,有時也在屋內那樣的低照度下使用色素增感太陽電 池元件,從而也進行與低照度下的使用相適的色素增感太陽電池元件的開發(fā)。由于打算主 要在屋內使用低照度用的色素增感太陽電池元件,所以對于低照度用的色素增感太陽電池 元件而言,實現(xiàn)省空間化是極其重要的。
[0009] 但是,在上述專利文獻1所記載的色素增感太陽電池模塊中,2個獲取電極以朝向 相反方向的方式配置。因此,在上述專利文獻1所記載的色素增感太陽電池模塊中,為了從 獲取電極獲取電流而需要準備2個連接器,并且將各連接器與2個獲取電極分別連接。因 此,在設置色素增感太陽電池模塊時,需要用于收容2個連接器的空間。因此,對于上述專 利文獻1所記載的色素增感太陽電池模塊而言,在打算在低照度下使用的情況下,在省空 間化這一點上存在改善的余地。
[0010] 另一方面,在低照度用的色素增感太陽電池模塊中,也要求具有優(yōu)良的光電轉換 特性。
[0011] 另外,存在色素增感太陽電池模塊收納于具有開口的殼體的情況。在該情況下,色 素增感太陽電池模塊以在開口的內側收納全部的色素增感太陽電池的受光面的方式配置。 因此,占據(jù)開口的內側的面積的受光面的總面積越大,則開口率越高。
[0012] 這樣,具有高開口率不僅是在屋外使用的色素增感太陽電池模塊中要求的,當然 也是在如一個色素增感太陽電池的發(fā)電電流低于500mA那樣的尺寸較小的色素增感太陽 電池模塊、屋內等照度比較低的場所中利用的色素增感太陽電池模塊等中要求的。特別是 尺寸較小的色素增感太陽電池模塊、照度比較低的場所中利用的色素增感太陽電池模塊與 在屋外使用的色素增感太陽電池模塊相比,受光面積較小,受光量較少。因此,在色素增感 太陽電池模塊中,特別要求具有高開口率,以便高效地進行發(fā)電。
[0013] 但是,在上述專利文獻2所記載的色素增感太陽電池模塊中,從相鄰的2個色素增 感太陽電池中的一方的色素增感太陽電池的對電極延伸的導電部件與另一方的色素增感 太陽電池的透明導電膜連接在相鄰的密封部之間。即,對電極的邊緣部與透明導電膜連接 的連接位置存在于上述殼體的開口的內側的受光區(qū)域內。因此,以連接位置的面積的大小 不助于發(fā)電,開口率低。特別是連接位置所需要的面積通常不論在受光面積較大的色素增 感太陽電池模塊還是在受光面積較小的色素增感太陽電池模塊中都幾乎不變。因此,若相 鄰的2個色素增感太陽電池之間的連接位置位于受光區(qū)域內,則受光面積越小的色素增感 太陽電池模塊,開口率越低。這里,為了得到高開口率,考慮縮小連接位置的面積。但是,在 該情況下,連接位置的接合強度會降低,連接可靠性會降低。因此,在上述專利文獻1所記 載的色素增感太陽電池模塊中,難以得到更高的開口率。
[0014] 這樣,對于上述專利文獻2所記載的色素增感太陽電池模塊而言,在開口率提高 這一點上存在改善的余地。
[0015] 另外,在上述專利文獻2所記載的色素增感太陽電池模塊中,在相鄰的密封部彼 此之間,進行相鄰的色素增感太陽電池彼此的連接。因此,在相鄰的2個密封部之間存在間 隙,并且相鄰的2個密封部分別從該間隙露出。因此,大氣中的水分、空氣容易侵入色素增 感太陽電池的內部。因此,對于專利文獻2所記載的色素增感太陽電池模塊而言,在耐久性 這一點上也存在改善的余地。
【發(fā)明內容】
[0016] 本發(fā)明是鑒于上述狀況而提出的,其第1目的在于,提供一種既具有優(yōu)良的光電 轉換特性又能夠實現(xiàn)省空間化的低照度用色素增感太陽電池元件。
[0017] 另外,本發(fā)明的第2目的在于,提供一種能夠提高開口率且具有優(yōu)良的耐久性的 色素增感太陽電池元件。
[0018] 本
【發(fā)明者】們,為了實現(xiàn)上述第1目的而反復地進行了深刻研究。首先,為了實現(xiàn)色 素增感太陽電池元件的省空間化,考慮將與獲取電極連接的連接器的數(shù)量減小為一個。為 此,以相互相鄰的方式配置色素增感太陽電池元件的2個獲取電極即可。但是,在上述專利 文獻1所記載的色素增感太陽電池模塊中,為了以相互相鄰的方式配置2個獲取電極,將多 個色素增感太陽電池的兩端的色素增感太陽電池中的一方的色素增感太陽電池的透明導 電膜的一部分拉長,并在該拉長的部分的前端設置獲取電極,并且將該獲取電極配置為鄰 接于與多個色素增感太陽電池的兩端的色素增感太陽電池中的另一方的色素增感太陽電 池連接的獲取電極。在該情況下,即使發(fā)電電流量變大,只要能夠降低拉長的部分的電阻, 就沒有特別的問題。但是,若發(fā)電電流過大,則即使欲降低透明導電膜的電阻也存在極限。 其結果是,光電轉換特性會降低。因此,認為在現(xiàn)實上難以以相互相鄰的方式配置2個獲取 電極。但是,本
【發(fā)明者】們認為在低照度下使用色素增感太陽電池模塊的情況下,發(fā)電電流足 夠小,所以即使以相互相鄰的方式配置色素增感太陽電池模塊中的2個獲取電極,也能夠 充分地抑制光電轉換特性的降低。這樣,本
【發(fā)明者】們完成了本發(fā)明。
[0019] 即本發(fā)明涉及一種低照度用色素增感太陽電池元件,其具有:至少一個色素增感 太陽電池;第1電流獲取部,其用于從上述至少一個色素增感太陽電池獲取電流;以及第2 電流獲取部,其用于從上述至少一個色素增感太陽電池獲取電流,上述色素增感太陽電池 具備:第1電極,其具有透明基板、以及設置在上述透明基板的一面上的透明導電膜;第2 電極,其與上述第1電極對置,并具有金屬基板;氧化物半導體層,其設置在上述第1電極或 者上述第2電極上;以及環(huán)狀的密封部,其使上述第1電極以及上述第2電極接合,上述第 1電流獲取部包含在上述至少一個色素增感太陽電池中的一個色素增感太陽電池的上述透 明導電膜,上述第2電流獲取部與上述至少一個色素增感太陽電池中的一個色素增感太陽 電池的上述第2電極的上述金屬基板電連接,上述第1電流獲取部以及上述第2電流獲取 部以相互相鄰的方式配置。
[0020] 根據(jù)該低照度用色素增感太陽電池元件,第1電流獲取部以及第2電流獲取部以 相互相鄰的方式配置。因此,能夠使用于從第1電流獲取部以及第2電流獲取部向外部取 出電流的連接器的數(shù)量為一個。換言之,能夠使用于從第1電流獲取部以及第2電流獲取 部向外部取出電流的連接器一體化。因此,根據(jù)本發(fā)明的低照度用色素增感太陽電池元件, 能夠實現(xiàn)省空間化。另外,若在低照度下使用本發(fā)明的低照度用色素增感太陽電池元件,則 發(fā)電電流較小。因此,即使將至少一個色素增感太陽電池中的一個色素增感太陽電池的透 明導電膜的一部分作為第1電流獲取部,而配置于與至少一個色素增感太陽電池中的一個 色素增感太陽電池的第2電極的金屬基板電連接的第2電流獲取部的鄰近位置,也能夠充 分地抑制光電轉換性能的降低。
[0021] 上述低照度用色素增感太陽電池元件還可以具備后板,該后板在上述透明基板的 上述一面?zhèn)雀采w上述至少一個色素增感太陽電池。
[0022] 在上述低照度用色素增感太陽電池元件中,優(yōu)選,在上述后板的周緣部整周上設 置有絕緣性的連結部,還具有分離部,該分離部將上述透明基板與上述連結部連接,且該分 離部設置為包圍至少一個色素增感太陽電池的透明導電膜并且在該分離部與上述透明導 電膜之間形成間隙,上述分離部設置為與上述第1電流獲取部以及上述第2電流獲取部一 起形成環(huán)狀構造,上述間隙的一部分配置于上述連結部的內側。
[0023] 在該情況下,利用后板,防止水分侵入一部分的間隙。因此,充分地防止因侵入至 該一部分的間隙的水分而使透明導電膜附著水分的情況。因此,充分地防止在色素增感太 陽電池中產生短路的情況。
[0024] 在上述低照度用色素增感太陽電池元件中,也可以構成為,上述第1電流獲取部 以及上述第2電流獲取部配置于上述至少一個色素增感太陽電池中的一個色素增感太陽 電池的周圍,上述至少一個色素增感太陽電池中的一個色素增感太陽電池的上述第2電極 的上述金屬基板與上述第2電流獲取部通過第2連接部而連接。
[0025] 在該情況下,例如低照度用色素增感太陽電池元件具有沿恒定方向排列成一列的 多個色素增感太陽電池的情況,與使多個色素增感太陽電池的一部分的色素增感太陽電池 在中途折返,并以相互相鄰的方式配置多個色素增感太陽電池的兩端的色素增感太陽電池 中的一端側的色素增感太陽電池與另一端側的色素增感太陽電池的情況相比,能夠縮短為 了將相鄰的2個色素增感太陽電池彼此連接而沿多個色素增感太陽電池設置的連接端子 的設置區(qū)域,從而能夠進一步實現(xiàn)省空間化。另外,作為色素增感太陽電池的數(shù)量,既能夠 選擇偶數(shù)又能夠選擇奇數(shù),而能夠自由地決定色素增感太陽電池的數(shù)量,由此能夠提高設 計的自由度。另外,根據(jù)本發(fā)明的低照度用色素增感太陽電池元件,由于在低照度環(huán)境下使 用該低照度用色素增感太陽電池元件的情況下,通常發(fā)電電流較小,所以即使本發(fā)明的低 照度用色素增感太陽電池元件還具有將另一端側的色素增感太陽電池的第2電極的金屬 基板與第2電流獲取部連接的第2連接部,也能夠充分地抑制光電轉換特性的降低。
[0026] 優(yōu)選,上述低照度用色素增感太陽電池元件還具備第2集電布線,該第2集電布線 設置在上述第2連接部上并具有比上述第2連接部低的電阻。
[0027] 在該情況下,由于第2集電布線具有比第2連接部低的電阻,所以即使發(fā)電電流變 大,也能夠充分地抑制光電轉換特性的降低。
[0028] 在上述低照度用色素增感太陽電池元件中,優(yōu)選,上述第2集電布線以不與上述 后板的周緣部交叉的方式配置。
[0029] 在該情況下,集電布線一般為多孔質,因此具有通氣性,而能夠使水蒸氣等氣體透 過,但是若第2集電布線以不與后板的周緣部交叉的方式配置,則能夠防止水蒸氣等從外 部通過第2集電布線而侵入后板的內側的空間。其結果是,色素增感太陽電池元件能夠具 有優(yōu)良的耐久性。另外,由于第2集電布線具有比透明導電膜低的電阻,所以即使發(fā)電電流 變大,也能夠充分地抑制光電轉換特性的降低。
[0030] 在上述低照度用色素增感太陽電池元件中,優(yōu)選,上述第2連接部配置于比上述 后板的周緣部更靠內側的位置。
[0031] 在該情況下,充分地抑制水分從后板的外側侵入后板的內側。因此,充分地防止水 分附著于第2連接部,從而充分地防止第2連接部的電阻的增加、第2連接部與色素增感太 陽電池的透明導電膜之間的短路。
[0032] 在上述低照度用色素增感太陽電池元件中,也可以構成為,上述第1電流獲取部 以及上述第2電流獲取部配置于上述至少一個色素增感太陽電池中的一個色素增感太陽 電池的周圍,上述至少一個色素增感太陽電池中的一個色素增感太陽電池的上述透明導電 膜還具有:主體部,其設置于上述環(huán)狀的密封部的內側;以及第1連接部,其將上述主體部 與上述第1電流獲取部連接。
[0033] 在該情況下,例如低照度用色素增感太陽電池元件具有沿恒定方向排列成一列的 多個色素增感太陽電池的情況,與使多個色素增感太陽電池的一部分的色素增感太陽電池 在中途折返、并以相互相鄰的方式配置多個色素增感太陽電池的兩端的色素增感太陽電池 中的一端側的色素增感太陽電池與另一端側的色素增感太陽電池的情況相比,能夠進一步 縮短為了將相鄰的2個色素增感太陽電池彼此連接而沿多個色素增感太陽電池設置的連 接端子的設置區(qū)域,而能夠進一步實現(xiàn)省空間化。另外,作為色素增感太陽電池的數(shù)量,既 能夠選擇偶數(shù)又能夠選擇奇數(shù),而能夠自由地決定色素增感太陽電池的數(shù)量,由此能夠提 高設計的自由度。另外,根據(jù)本發(fā)明的低照度用色素增感太陽電池元件,由于在低照度環(huán)境 下使用該低照度用色素增感太陽電池元件的情況下,通常發(fā)電電流較小,所以即使本發(fā)明 的低照度用色素增感太陽電池元件還具有將主體部與第1電流獲取部連接的第1連接部, 也能夠充分地抑制光電轉換特性的降低。
[0034] 優(yōu)選上述低照度用色素增感太陽電池元件還具備第1集電布線,該第1集電布線 在上述至少一個色素增感太陽電池中的一個色素增感太陽電池的至少上述第1連接部上, 沿著上述第1連接部設置,并具有比上述第1連接部低的電阻。
[0035] 在該情況下,由于第1集電布線具有比第1連接部低的電阻,所以即使發(fā)電電流變 大,也能夠充分地抑制光電轉換特性的降低。
[0036] 在上述低照度用色素增感太陽電池元件中,優(yōu)選上述第1集電布線以不與上述后 板的周緣部交叉的方式配置。
[0037] 在該情況下,集電布線一般為多孔質,因此具有通氣性,從而能夠使水蒸氣等氣體 透過,但是若第1集電布線以不與后板的周緣部交叉的方式配置,則能夠防止水蒸氣等從 外部通過第1集電布線而侵入后板的內側的空間。其結果是,色素增感太陽電池元件能夠 具有優(yōu)良的耐久性。另外,由于第1集電布線具有比透明導電膜低的電阻,所以即使發(fā)電電 流變大,也能夠充分地抑制光電轉換特性的降低。
[0038] 另外,優(yōu)選上述低照度用色素增感太陽電池元件具有多個上述色素增感太陽電 池,上述透明基板由上述多個色素增感太陽電池的共用的透明基板構成,相鄰的2個色素 增感太陽電池的上述第2電極彼此相互分離,上述密封部具有設置在上述第1電極以及上 述第2電極之間的環(huán)狀的第1密封部,相鄰的2個色素增感太陽電池的上述第1密封部彼 此一體化而構成第1 一體化密封部,上述第1 一體化密封部具有環(huán)狀部、以及分隔上述環(huán)狀 部內的開口的分隔部,上述第1 一體化密封部的上述分隔部與上述第2電極中的上述第1 電極側的面的粘合部的寬度,比上述第1 一體化密封部的上述環(huán)狀部與上述第2電極中的 上述第1電極側的面的粘合部的寬度窄。
[0039] 根據(jù)該色素增感太陽電池元件,第1 一體化密封部的分隔部與第2電極中的第1 電極側的面的粘合部的寬度比第1一體化密封部的環(huán)狀部與第2電極中的第1電極側的面 的粘合部的寬度窄。因此,能夠更加充分地提高色素增感太陽電池元件的開口率。另外,在 本發(fā)明的色素增感太陽電池元件中,相鄰的2個色素增感太陽電池的第1密封部一體化而 構成第1 一體化密封部。這里,若相鄰的2個色素增感太陽電池的第1密封部彼此沒有一 體化,則在相鄰的色素增感太陽電池之間,相對于大氣露出的第1密封部為2處。與此相 對,在色素增感太陽電池元件中,由于相鄰的第1密封部彼此一體化而構成第1 一體化密封 部,所以在相鄰的色素增感太陽電池之間,相對于大氣露出的第1密封部為1處。即,在相 鄰的色素增感太陽電池之間,相對于大氣露出的密封部僅為第1 一體化密封部的分隔部這 1處。另外,由于第1密封部彼此一體化,從而使從大氣到電解質的水分等的侵入距離延長。 因此,在相鄰的色素增感太陽電池間,能夠充分地減少從色素增感太陽電池的外部侵入的 水分、空氣的量。即,能夠充分地提高色素增感太陽電池元件的密封性能。另外,根據(jù)色素 增感太陽電池元件,相鄰的第1密封部彼此一體化。因此,即使第1 一體化密封部的分隔部 與第2電極中的第1電極側的面的粘合部的寬度比第1一體化密封部的環(huán)狀部與第2電極 中的第1電極側的面的粘合部的寬度窄,也能夠在該分隔部確保足夠的密封寬度。即,根據(jù) 本發(fā)明的色素增感太陽電池元件,既能夠提高開口率,又能夠充分地增大第1密封部與第1 電極的粘合強度、第1密封部與第2電極的粘合強度。其結果是,能夠提高開口率,并且即 使在高溫下使用色素增感太陽電池元件的情況下,電解質膨脹而施加從第1密封部的內側 朝向外側的過大的應力,也能夠充分地抑制第1密封部從第1電極以及第2電極剝離,從而 能夠具有優(yōu)良的耐久性。
[0040] 在上述色素增感太陽電池元件中,優(yōu)選上述分隔部的寬度在上述環(huán)狀部的寬度的 100%以上且不足200%。
[0041] 在該情況下,由于在第1 一體化密封部的分隔部中,分隔部的寬度在環(huán)狀部的寬 度的100%以上,所以與分隔部的寬度不足環(huán)狀部的寬度的100%的情況相比,從大氣到電 解質的水分等的侵入距離進一步延長。因此,能夠進一步充分地抑制水分從外部通過過位 于相鄰的色素增感太陽電池之間的分隔部而侵入。另一方面,與分隔部的寬度超過環(huán)狀部 的寬度的200%的情況相比,能夠進一步提高開口率。
[0042] 在上述色素增感太陽電池元件中,優(yōu)選上述多個色素增感太陽電池的上述密封部 還具有環(huán)狀的第2密封部,該第2密封部以與上述第1密封部重疊的方式設置并與上述第1 密封部一起夾持上述第2電極的邊緣部,上述第2密封部一體化而構成第2 -體化密封部。
[0043] 在該情況下,即使對第2電極作用遠離第1電極的方向上的應力,也利用第2密封 部或者第2 -體化密封部而充分地抑制它的剝離。
[0044] 另外,優(yōu)選上述低照度用色素增感太陽電池元件具有多個上述色素增感太陽電 池,并且上述多個色素增感太陽電池串聯(lián)且電連接,上述多個色素增感太陽電池中的與鄰 近的色素增感太陽電池連接的上述色素增感太陽電池還具備連接端子,該連接端子設置在 上述透明導電膜上,上述透明導電膜具有:主體部,其設置于上述環(huán)狀的密封部的內側;以 及突出部,其從上述主體部突出至上述密封部的外側,并設置有上述連接端子,相鄰的2個 色素增感太陽電池中的一方的色素增感太陽電池的上述連接端子與另一方的色素增感太 陽電池的上述第2電極的上述金屬基板經由導電件而連接,上述連接端子具有:導電件連 接部,其與上述導電件連接,并在上述密封部的外側沿恒定方向延伸;以及導電件非連接 部,其在上述密封部的外側從上述導電件連接部沿恒定方向延伸,上述導電件非連接部的 寬度比上述導電件連接部的寬度窄。
[0045] 在將色素增感太陽電池元件置于溫度變化較大的環(huán)境的情況下,設置在透明導電 膜的突出部上的連接端子的寬度越寬,連接端子越容易從透明導電膜的突出部剝離。關于 這一點,在本發(fā)明的色素增感太陽電池元件中,連接端子中的導電件非連接部具有比與導 電件連接的導電件連接部窄的寬度。因此,連接端子中的導電件非連接部難以從透明導電 膜的突出部剝離。因此,即使導電件連接部從透明導電膜的突出部剝離,導電件非連接部也 不從透明導電膜的突出部剝離,而能夠維持相對于突出部的連接。另外,即使導電件連接部 從透明導電膜的突出部剝離,色素增感太陽電池元件也能夠正常地執(zhí)行動作。因此,根據(jù)本 發(fā)明的色素增感太陽電池元件,能夠提高連接可靠性。另外,相鄰的2個色素增感太陽電池 中的一方的色素增感太陽電池的連接于第2電極的金屬基板的導電件與另一方的色素增 感太陽電池的突出部上的導電件連接部連接,導電件連接部在突出部上設置于密封部的外 偵k即,在密封部的外側進行相鄰的2個色素增感太陽電池彼此的連接。因此,根據(jù)本發(fā)明 的色素增感太陽電池元件,能夠提高開口率。
[0046] 另外,本
【發(fā)明者】們?yōu)榱藢崿F(xiàn)上述第2目的而反復地進行了深刻研究,其結果是發(fā) 現(xiàn),通過以下的發(fā)明能夠實現(xiàn)上述第2目的。
[0047] S卩,本發(fā)明涉及一種由色素增感太陽電池模塊構成的色素增感太陽電池元件,其 具有多個色素增感太陽電池,上述色素增感太陽電池具備:第1電極;第2電極,其與上述 第1電極對置;氧化物半導體層,其設置在上述第1電極或者上述第2電極上;環(huán)狀的密封 部,其使上述第1電極以及上述第2電極接合;以及電解質,其配置在由上述第1電極、上述 第2電極以及上述密封部圍成的空間內,上述透明基板由上述多個色素增感太陽電池的共 用的透明基板構成,相鄰的2個色素增感太陽電池的上述第2電極彼此相互分離,上述密封 部具有設置在上述第1電極以及上述第2電極之間的環(huán)狀的第1密封部,相鄰的2個色素 增感太陽電池的上述第1密封部一體化而構成第1 一體化密封部,上述第1 一體化密封部 具有環(huán)狀部、以及分隔上述環(huán)狀部內的開口的分隔部,上述第1 一體化密封部的上述分隔 部與上述第2電極中的上述第1電極側的面的粘合部的寬度,比上述第1 一體化密封部的 上述環(huán)狀部與上述第2電極中的上述第1電極側的面的粘合部的寬度窄。
[0048] 根據(jù)該色素增感太陽電池元件,第1 一體化密封部的分隔部與第2電極中的第1 電極側的面的粘合部的寬度比第1一體化密封部的環(huán)狀部與第2電極中的第1電極側的面 的粘合部的寬度窄。因此,能夠進一步充分地提高色素增感太陽電池元件的開口率。另外, 在本發(fā)明的色素增感太陽電池元件中,相鄰的2個色素增感太陽電池的第1密封部一體化 而構成第1 一體化密封部。這里,若相鄰的2個色素增感太陽電池的第1密封部彼此沒有 一體化,則在相鄰的色素增感太陽電池之間,相對于大氣露出的第1密封部為2處。與此相 對,在色素增感太陽電池元件中,由于相鄰的第1密封部彼此一體化而構成第1 一體化密封 部,所以在相鄰的色素增感太陽電池之間,相對于大氣露出的第1密封部為1處。即,在相 鄰的色素增感太陽電池之間,相對于大氣露出的密封部僅為第1 一體化密封部的分隔部這 1處。另外,由于第1密封部彼此一體化,從而使從大氣到電解質的水分等的侵入距離延長。 因此,在相鄰的色素增感太陽電池間,能夠充分地減少從色素增感太陽電池的外部侵入的 水分、空氣的量。即,能夠充分地提高色素增感太陽電池元件的密封性能。另外,根據(jù)色素增 感太陽電池元件,相鄰的第1密封部彼此一體化。因此,即使第1 一體化密封部的分隔部與 第2電極中的第1電極側的面的粘合部的寬度,比第1 一體化密封部的環(huán)狀部與第2電極 中的第1電極側的面的粘合部的寬度窄,也能夠在該分隔部確保足夠的密封寬度。即,根據(jù) 本發(fā)明的色素增感太陽電池元件,既能夠提高開口率,又能夠充分地增大第1密封部與第1 電極的粘合強度、第1密封部與第2電極的粘合強度。其結果是,能夠提高開口率,并且即 使在高溫下使用色素增感太陽電池元件的情況下,電解質膨脹而施加從第1密封部的內側 朝向外側的過大的應力,也能夠充分地抑制第1密封部從第1電極以及第2電極剝離,從而 能夠具有優(yōu)良的耐久性。
[0049] 在上述色素增感太陽電池元件中,優(yōu)選上述分隔部的寬度在上述環(huán)狀部的寬度的 100%以上且不足200%。
[0050] 在該情況下,由于在第1 一體化密封部的分隔部中,分隔部的寬度在環(huán)狀部的寬 度的100%以上,所以與分隔部的寬度不足環(huán)狀部的寬度的100%的情況相比,從大氣到電 解質的水分等的侵入距離進一步延長。因此,能夠進一步充分地抑制水分從外部穿過位于 相鄰的色素增感太陽電池之間的分隔部而侵入。另一方面,與分隔部的寬度超過環(huán)狀部的 寬度的200%的情況相比,能夠進一步提高開口率。
[0051] 在上述色素增感太陽電池元件中,優(yōu)選上述多個色素增感太陽電池的上述密封部 還具有環(huán)狀的第2密封部,該第2密封部以與上述第1密封部重疊的方式設置,并與上述第 1密封部一起夾持上述第2電極的邊緣部,上述第2密封部一體化而構成第2 -體化密封 部。
[0052] 在該情況下,即使對第2電極作用遠離第1電極的方向上的應力,也利用第2密封 部或者第2 -體化密封部而充分地抑制它的剝離。
[0053] 在上述色素增感太陽電池元件中,優(yōu)選上述第1 一體化密封部的上述分隔部與上 述第2電極中的上述第1電極側的面的粘合部的寬度,在上述第1 一體化密封部的上述環(huán) 狀部與上述第2電極中的上述第1電極側的面的粘合部的寬度的25%以上且不足100%。
[0054] 在該情況下,與粘合部的寬度P不足粘合部的寬度Q的25 %的情況相比,能夠具有 更加優(yōu)良的耐久性。
[0055] 此外,在本發(fā)明中,"低照度"是指10000勒克斯以下的照度。
[0056] 根據(jù)本發(fā)明,提供一種既具有優(yōu)良的光電轉換特性又能夠實現(xiàn)省空間化的低照度 用色素增感太陽電池元件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0057] 圖1是表示本發(fā)明的色素增感太陽電池元件的第1實施方式的截面端面圖。
[0058] 圖2是表示本發(fā)明的色素增感太陽電池元件的第1實施方式的一部分的俯視圖。
[0059] 圖3是表示圖1的色素增感太陽電池元件的透明導電膜的圖案的俯視圖。
[0060] 圖4是表示圖1的第1 一體化密封部的俯視圖。
[0061] 圖5是表示圖1的第2 -體化密封部的俯視圖。
[0062] 圖6是沿著圖2的VI-VI線的截面端面圖。
[0063] 圖7是表不形成了用于固定后板的連結部的工作電極的俯視圖。
[0064] 圖8是表示用于形成圖4的第1 一體化密封部的第1 一體化密封部形成體的俯視 圖。
[0065] 圖9是表示本發(fā)明的色素增感太陽電池元件的第2實施方式的一部分的俯視圖。 [0066] 圖10是表示本發(fā)明的色素增感太陽電池元件的第3實施方式的一部分的俯視圖。 [0067] 圖11是表示本發(fā)明的色素增感太陽電池元件的第4實施方式的一部分的俯視圖。
[0068] 圖12是表示本發(fā)明的色素增感太陽電池元件的第5實施方式的一部分的俯視圖。
【具體實施方式】
[0069] 以下,參照圖1?圖6,對本發(fā)明的色素增感太陽電池元件的優(yōu)選的實施方式進行 詳細說明。圖1是表示本發(fā)明的色素增感太陽電池元件的第1實施方式的截面端面圖,圖2 是表示本發(fā)明的色素增感太陽電池元件的第1實施方式的一部分的俯視圖,圖3是表示圖1 的色素增感太陽電池元件的透明導電膜的圖案的俯視圖,圖4是表示圖1的第1 一體化密 封部的俯視圖,圖5是表示圖1的第2 -體化密封部的俯視圖,圖6是沿著圖2的VI-VI線 的截面端面圖。
[0070] 如圖1所示,作為色素增感太陽電池元件的低照度用色素增感太陽電池模塊(以 下,有時稱為"DSC模塊")100具有:具有透明基板11的多個(在圖1中為4個)色素增感 太陽電池(以下,有時稱為"DSC") 50 ;以及以在透明基板11的一面Ila側覆蓋DSC50的方 式設置的后板(back sheet) 80。在后板80的周緣部80a的整周上設置有絕緣性的連結部 14。如圖2所示,多個DSC50通過導電件60P而串聯(lián)地連接。以下,為了便于說明,有時將 DSC 模塊 100 的 4 個 DSC50 稱為 DSC50A ?50D。
[0071] 如圖1所示,多個DSC50分別具備:工作電極10 ;與工作電極10對置的對電極20 ; 使工作電極10以及對電極20接合的環(huán)狀的密封部30A。在由工作電極10、對電極20以及 環(huán)狀的密封部30A形成的單元空間中填充有電解質40。
[0072] 對電極20具備:金屬基板21 ;以及設置于金屬基板21的工作電極10側并促進催 化反應的催化劑層22。另外,在相鄰的2個DSC50中,對電極20彼此相互分離。在本實施 方式中,由對電極20構成第2電極。
[0073] 如圖1以及圖2所示,工作電極10具有:具有透明基板11、設置于透明基板11的 一面Ila上的透明導電膜12以及設置于透明基板11的一面Ila上的絕緣件33的透明導 電性基板15 ;設置于透明導電性基板15的透明導電膜12之上的至少一個氧化物半導體層 13 ;以及設置于透明導電膜12上的連接端子16。氧化物半導體層13配置于環(huán)狀的密封部 30A的內側。透明基板11作為DSC50A?50D的共用的透明基板來使用。此外,在本實施方 式中,由透明導電性基板15構成第1電極。
[0074] 如圖2以及圖3所示,透明導電膜12由以相互絕緣的狀態(tài)設置的透明導電膜 12A?12F構成。即,透明導電膜12A?12F以相互夾著槽90的方式配置。這里,透明導電 膜12A?12D分別構成多個DSC50A?50D的透明導電膜12。另外,透明導電膜12E以沿著 密封部30A彎折的方式配置。透明導電膜12F是用于固定后板80的周緣部80a的環(huán)狀的 透明電極膜12,其構成分離部(參照圖2)。
[0075] 如圖3所示,透明導電膜12A?12D中的任一個都具有:具有側緣部12b的四邊形 狀的主體部12a ;以及從主體部12a的側緣部12b向側方突出的突出部12c。
[0076] 如圖2所示,透明導電膜12A?12D中的透明導電膜12C的突出部12c具有:相對 于DSC50A?50D的排列方向X向側方伸出的伸出部12d ;以及從伸出部12d延伸并隔著槽 90而與鄰近的DSC50D的主體部12a對置的對置部12e。
[0077] 在DSC50B中,透明導電膜12B的突出部12c也具有伸出部12d以及對置部12e。 并且在DSC50A中,透明導電膜12A的突出部12c也具有伸出部12d以及對置部12e。
[0078] 此外,DSC50D已經與DSC50C連接,并且不存在其他應連接的DSC50。因此,在 DSC50D中,透明導電膜12D的突出部12c不具有對置部12e。即透明導電膜12D的突出部 12c僅由伸出部12d構成。
[0079] 但是,透明導電膜12D還具有:用于將DSC模塊100所產生的電流向外部取出的第 1電流獲取部12f ;以及將第1電流獲取部12f與主體部12a連接并沿透明導電膜12A? 12C的側緣部12b延伸的第1連接部12g。第1電流獲取部12f在DSC50A的周圍并且相對 于透明導電膜12A與透明導電膜12B相反的一側配置。
[0080] 另一方面,透明導電膜12E也具有用于將DSC模塊100所產生的電流向外部取出 的第2電流獲取部12h,第2電流獲取部12h在DSC50A的周圍并且相對于透明導電膜12A 與透明導電膜12B相反的一側配置。另外,透明導電膜12E還具有將第2電流獲取部12h 與DSC50A的對電極20的金屬基板21連接的第2連接部12i。在本實施方式中,第2連接 部12i在環(huán)狀的連結部14與DSC50A的透明導電膜12A的主體部12a之間呈L字狀地配 置。而且,第1電流獲取部12f以及第2電流獲取部12h在DSC50A的周圍以隔著槽90相 鄰的方式配置。這里,槽90具有:沿著環(huán)狀的密封部30A的外形形成的第1槽90A、以及沿 著透明導電膜12中的除去主體部12a的部分的邊緣部形成并且與后板80的周緣部80a交 叉的第2槽90B。對于第1槽90A而言,由于沿著環(huán)狀的密封部30A的外形形成,所以除了 沿著透明導電膜12的主體部12a的邊緣部形成的槽之外,還包括沿著透明導電膜12中的 除去主體部12a的部分的邊緣部形成的槽。另外,在DSC模塊100具有后板80的情況下, 第1槽90A是指在比環(huán)狀的連結部14的內周緣更靠內側的位置形成的槽,第2槽90B是指 在比環(huán)狀的連結部14的內周緣更靠外側的位置形成的槽。此外,上述透明導電膜12F與第 1電流獲取部12f以及第2電流獲取部12h -起形成環(huán)狀構造。
[0081] 另外,在透明導電膜12A?12C的各突出部12c以及透明導電膜12E之上設置有 連接端子16。在本實施方式中,在透明導電膜12A?12C中,連接端子16中的至少導電件 連接部16A設置于突出部12c的對置部12e上,并且與所連接的鄰近的DSC50的主體部12a 對置。在透明導電膜12E中,連接端子16中的導電件連接部16A與所連接的鄰近的DSC50A 的主體部12a對置。各連接端子16具有:與導電件60P連接并且在密封部30A的外側沿密 封部30A延伸的導電件連接部16A ;以及不與導電件60P連接并且從導電件連接部16A開始 在密封部30A的外側沿密封部30A延伸的導電件非連接部16B。而且,導電件非連接部16B 的寬度比導電件連接部16A的寬度窄。這里,導電件連接部16A以及導電件非連接部16B 的寬度分別為恒定。此外,導電件連接部16A的寬度是指與導電件連接部16A的延伸方向 正交的方向的長度并且是導電件連接部16A的寬度中的最窄的寬度,導電件非連接部16B 的寬度是指與導電件非連接部16B的延伸方向正交的方向的長度并是導電件非連接部16B 的寬度中的最窄的寬度。
[0082] 而且,DSC50C的設置于透明導電膜12C的突出部12c上的連接端子16的導電件 連接部16A、與鄰近的DSC50D的對電極20的金屬基板21經由導電件60P而連接。導電件 60P以通過密封部30A之上的方式配置。同樣地,DSC50B的連接端子16的導電件連接部 16A、與鄰近的DSC50C的對電極20的金屬基板21經由導電件60P而連接,DSC50A的連接 端子16的導電件連接部16A、與鄰近的DSC50B的對電極20的金屬基板21經由導電件60P 而連接。另外,透明導電膜12E上的連接端子16的導電件連接部16A、與鄰近的DSC50A的 對電極20的金屬基板21經由導電件60P而連接。即,透明導電膜12E的第2連接部12i、 與鄰近的DSC50A的對電極20的金屬基板21經由連接端子16以及導電件60P而連接。
[0083] 另外,分別在第1電流獲取部12f、第2電流獲取部12h上設置有外部連接端子 18a、18b。
[0084] 如圖1所示,密封部30A具有:設置于透明導電性基板15與對電極20之間的環(huán)狀 的第1密封部31A ;以及以與第1密封部31A重疊的方式設置并與第1密封部31A-起夾 持對電極20的邊緣部20a的第2密封部32A。而且,如圖4所示,相鄰的第1密封部3IA彼 此一體化,而構成第1 一體化密封部31。換言之,第1 一體化密封部31由未設置在相鄰的 2個對電極20之間的環(huán)狀的部分(以下,稱為"環(huán)狀部")31a、以及設置在相鄰的2個對電 極20之間且分隔環(huán)狀的部分31a的內側開口 31c的部分(以下,稱為"分隔部")31b構成。 另外,如圖5所不,第2密封部32A彼此在相鄰的對電極20之間一體化而構成第2 -體化 密封部32。第2 -體化密封部32由未設置在相鄰的2個對電極20之間的環(huán)狀的部分(以 下,稱為"環(huán)狀部")32a、以及設置在相鄰的2個對電極20之間且分隔環(huán)狀的部分32a的內 側開口 32c的部分(以下,稱為"分隔部")32b構成。
[0085] 另外,如圖1所示,在第1密封部31A與槽90之間,以進入相鄰的透明導電膜 12A?12F彼此間的槽90且跨越相鄰的透明導電膜12的方式,設置有由玻璃粉構成的絕緣 件33。詳述而言,絕緣件33進入槽90中的沿著透明導電膜12的主體部12a的邊緣部形成 的第1槽90A,并且也覆蓋形成有第1槽90A的主體部12的邊緣部。但是,在本實施方式 中,第1槽90A中的沿著透明導電膜12中的除去主體部12a的部分的邊緣部形成的槽不被 絕緣件33覆蓋。
[0086] 如圖6所示,對電極20中的透明導電性基板15側的面與第1 一體化密封部31的 分隔部31b的粘合部的寬度P,比對電極20中的透明導電性基板15側的面與第1 一體化密 封部31的環(huán)狀部31a的粘合部的寬度Q窄。并且,第1 一體化密封部31的分隔部31b的 寬度R在第1 一體化密封部31的環(huán)狀部31a的寬度T的100%以上且不足200%。
[0087] 另外,第2 -體化密封部32具有:設置于對電極20中的與工作電極10相反的一 側的主體部32d ;以及設置在相鄰的對電極20彼此之間的粘合部32e。第2 -體化密封部 32通過粘合部32e而粘合于第1 一體化密封部31。
[0088] 如圖1所不,在透明導電性基板15之上設置有后板80。后板80包括:含有耐候性 層、金屬層的層疊體80A ;以及相對于層疊體80A設置于與金屬層相反的一側、并經由連結 部14而與透明導電性基板15粘合的粘合部80B。這里,粘合部80B是用于使后板80與透 明導電性基板15粘合的部件,并如圖1所示那樣形成于層疊體80A的周緣部即可。但是, 粘合部80B也可以設置于層疊體80A中的DSC50側的面整體。后板80的周緣部80a通過 粘合部80B,經由連結部14而與透明導電膜12中的透明導電膜12D、12E、12F連接。這里, 粘合部80B與DSC50的密封部30A分離。另外,連結部14也與密封部30A分離。并且,透 明導電膜12E的第2連接部12i配置于環(huán)狀的連結部14的內偵彳。另外,透明導電膜12F設 置為:將透明基板11與連結部14連接,并包圍DSC50的透明導電膜12A?12D,并且在與 透明導電膜12A?12D之間形成槽90 (間隙)的一部分。這里,作為槽90的一部分的第1 槽90A配置于環(huán)狀的連結部14的內周緣的內側,第2槽90B配置于環(huán)狀的連結部14的內 周緣的外側。此外,在比后板80更靠內側的位置且在密封部30A的外側的空間未填充有電 解質40。
[0089] 另外,在透明導電膜12D中,以通過主體部12a、第1連接部12g以及電流獲取部 12f的方式,延伸著具有比透明導電膜12D低的電阻的第1集電布線17。該第1集電布線 17以不與后板80和透明導電性基板15的連結部14交叉的方式配置。換言之,第1集電布 線17配置于比連結部14更靠內側的位置。
[0090] 此外,如圖2所示,各DSC50A?50D分別與旁路二極管70A?70D并聯(lián)地連接。 具體而言,旁路二極管70A固定在DSC50A與DSC50B之間的第2 -體化密封部32的分隔 部32b上,旁路二極管70B固定在DSC50B與DSC50C之間的第2 -體化密封部32的分隔部 32b上,旁路二極管70C固定在DSC50C與DSC50D之間的第2 -體化密封部32的分隔部32b 上。旁路二極管70D固定在DSC50D的密封部30A上。而且,以通過旁路二極管70A?70D 的方式在對電極20的金屬基板21固定有導電件60Q。另外,導電件60P分別從旁路二極管 70A、70B間、旁路二極管70B、70C間、以及旁路二極管70C、70D間的導電件60Q分支,并分別 與透明導電膜12A上的導電件連接部16A、透明導電膜12B上的導電件連接部16A、以及透 明導電膜12C上的導電件連接部16A連接。另外,在DSC50A的對電極20的金屬基板21也 固定有導電件60P,該導電件60P將旁路二極管70A與透明導電膜12E上的連接端子16的 導電件連接部16A連接。并且,旁路二極管70D經由導電件60P而與透明導電膜12D連接。
[0091] 另外,如圖1所示,在各DSC50的對電極20上設置有干燥劑95。
[0092] 根據(jù)上述DSC模塊100,沿著透明導電膜12的邊緣部形成有槽90,該槽90具有沿 著在環(huán)狀的密封部30A的內側配置的透明導電膜12的主體部12a的邊緣部而形成的第1槽 90A。而且,由玻璃粉構成的絕緣件33進入該第1槽90A,并且,該絕緣件33也覆蓋形成有 第1槽90A的主體部12a的邊緣部。因此,即使在透明基板11的內部且在槽90的下方的 位置沿著槽90而形成裂縫,并且該裂縫連接至主體部12a的邊緣部,也能夠利用絕緣件33 來充分地抑制水分從密封部30A的外部經由該裂縫侵入。特別是,在DSC模塊100中,由于 覆蓋形成第1槽90A的主體部12a的邊緣部并且進入第1槽90A的絕緣件33由玻璃粉構 成,所以與絕緣件33為樹脂的情況相比,具有較高的密封性能。因此,根據(jù)DSC模塊100,能 夠具有優(yōu)良的耐久性。
[0093] 另外,在DSC模塊100中,密封部30A與絕緣件33以重疊的方式配置。因此,與絕 緣件33配置為不和密封部30A重疊的情況相比,能夠使從DSC模塊100的受光面?zhèn)扔^察的 有助于發(fā)電的部分的面積進一步增加。因此,能夠進一步提高開口率。
[0094] 另外,在DSC模塊100中,第1電流獲取部12f以及第2電流獲取部12h配置于 DSC50A的周圍且相對于透明導電膜12A配置于與透明導電膜12B相反的一側,并且透明導 電膜12A的第1電流獲取部12f以及透明導電膜12E的第2電流獲取部12h以相互隔著槽 90而相鄰的方式配置。因此,在DSC模塊100中,能夠以相鄰的方式分別在第1電流獲取部 12f以及第2電流獲取部12h配置外部連接端子18a、18b。因此,能夠將用于從外部連接端 子18a、18b向外部取出電流的連接器的數(shù)量設為一個。即,假設在第1電流獲取部12f相 對于透明導電膜12D配置于與透明導電膜12c相反的一側的情況下,由于第1電流獲取部 12f以及第2電流獲取部12h配置為相互分離較大,所以外部連接端子18a、18b也配置為分 離較大。在該情況下,為了從DSC模塊100獲取電流,而需要與外部連接端子18a連接的連 接器、以及與外部連接端子18b連接的連接器這2個連接器。但是,根據(jù)DSC模塊100,由于 能夠以相鄰的方式配置外部連接端子18a、18b,所以連接器為一個即可。因此,根據(jù)DSC模 塊100,能夠實現(xiàn)省空間化。另外,若在低照度下使用DSC模塊100,則發(fā)電電流較小。具體 而言,發(fā)電電流在2mA以下。因此,即使將DSC50A?50D的兩端的DSC50A、50D中的一端側 的DSC50D的透明導電膜12D的一部分作為第1電流獲取部12f,并隔著槽90而配置于與另 一端側的DSC50A的對電極20的金屬基板21電連接的第2電流獲取部12h的鄰近位置,也 能夠充分抑制DSC模塊100的光電轉換性能的降低。
[0095] 另外,在DSC模塊100中,DSC50A?50D沿X方向排列成一列,并且DSC50A?50D 的兩端的DSC50A、50D中的一端側的DSC50D的透明導電膜12D具有:設置于密封部30A的 內側的主體部12a ;第1電流獲取部12f ;以及將主體部12a與第1電流獲取部12f連接的 第1連接部12g。因此,與使作為DSC50A?50D的一部分的DSC50C、50D在中途折返,并 以相互相鄰的方式配置DSC50A和DSC50D的情況相比,能夠進一步縮短為了將相鄰的2個 DSC50彼此連接而沿DSC50A?50D的排列方向(圖2的X方向)設置的連接端子16的設 置區(qū)域,從而能夠進一步實現(xiàn)省空間化。另外,根據(jù)DSC模塊100,由于在低照度環(huán)境下使用 該DSC模塊100的情況下,通常發(fā)電電流較小,所以即使DSC模塊100還具有將主體部12a 與第1電流獲取部12f連接的第1連接部12g,也能夠充分地抑制光電轉換特性的降低。
[0096] 并且,在DSC模塊100中,第1集電布線17以不與后板80和透明導電性基板15 的連結部14交叉的方式配置。集電布線一般為多孔質,因此具有通氣性,而能夠使水蒸氣 等氣體透過,但是若第1集電布線17以不與后板80和透明導電性基板15的連結部14交 叉的方式配置,則能夠防止水蒸氣等從外部通過第1集電布線17而侵入后板80與透明導 電性基板15之間的空間。其結果是,DSC模塊100能夠具有優(yōu)良的耐久性。另外,由于第1 集電布線17具有比透明導電膜12D低的電阻,所以即使發(fā)電電流變大,也能夠充分地抑制 光電轉換特性的降低。
[0097] 并且,在將DSC模塊100置于溫度變化較大的環(huán)境的情況下,連接端子16的寬度 越窄,則連接端子16越難從透明導電膜12的突出部12c剝離。關于這一點,在DSC模塊100 中,連接端子16中的導電件非連接部16B具有比與導電件60P連接的導電件連接部16A窄 的寬度。因此,連接端子16中的導電件非連接部16B難以從透明導電膜12的突出部12c剝 離。因此,即使導電件連接部16A從透明導電膜12的突出部12c剝離,導電件非連接部16B 也不從透明導電膜12剝離,而能夠維持相對于透明導電膜12的連接。另外,即使導電件連 接部16A從透明導電膜12的突出部12c剝離,DSC模塊100也能夠正常地執(zhí)行動作。因此, 根據(jù)DSC模塊100,能夠提高連接可靠性。另外,和相鄰的2個DSC50中的一方的DSC50的 對電極20的金屬基板21連接的導電件60P、與另一方的DSC50的突出部12c上的導電件連 接部16A連接,并且導電件連接部16A在突出部12c上設置于密封部30A的外側。即,在密 封部30A的外側進行相鄰的2個DSC50彼此的連接。因此,根據(jù)DSC模塊100,能夠提高開 口率。
[0098] 另外,在DSC模塊100中,在DSC50A?50D中的與鄰近的DSC50連接的DSC50中, 突出部12c具有從主體部12a向側方伸出的伸出部12d、以及從伸出部12d延伸并與鄰近的 DSC50的主體部12a對置的對置部12e,連接端子16中的至少導電件連接部16A設置在對 置部12e上。
[0099] 在該情況下,由于連接端子16中的至少導電件連接部16A設置在與鄰近的DSC50 的主體部12a對置的對置部12e上,所以與連接端子16中的至少導電件連接部16A未設置 在和鄰近的DSC50的主體部12a對置的對置部12e上的情況不同,能夠充分地防止與導電 件連接部16A連接的導電件60P橫穿鄰近的DSC50的對電極20的金屬基板21。其結果是, 能夠充分地防止相鄰的DSC50彼此間的短路。
[0100] 另外,在DSC模塊100中,導電件連接部16A以及導電件非連接部16B都沿著密封 部30A配置。因此,與沿著遠離密封部30A的方向配置導電件連接部16A以及導電件非連 接部16B的情況相比,能夠節(jié)省連接端子16所需的空間。
[0101] 并且,在DSC模塊100中,后板80的粘合部80B與DSC50的密封部30A分離。因 此,充分地抑制因粘合部80B在低溫時收縮從而拉動密封部30A,由此對密封部30A與透明 導電性基板15或者對電極20的界面施加過大的應力的情況。另外,即使在高溫時,也充分 地抑制粘合部80B膨脹從而按壓密封部30A,由此對密封部30A與透明導電性基板15或者 電極20的界面施加過大的應力的情況。即,不論在高溫時還是低溫時,都充分地抑制對密 封部30A與透明導電性基板15或者電極20的界面施加過大的應力。因此,DSC模塊100能 夠具有優(yōu)良的耐久性。
[0102] 并且,在DSC模塊100中,對電極20中的透明導電性基板15側的面與第1 一體化 密封部31的分隔部31b的粘合部的寬度P,比對電極20中的透明導電性基板15側的面與 第1 一體化密封部31的環(huán)狀部31a的粘合部的寬度Q窄。因此,能夠充分地提高DSC模 塊100的開口率。另外,在DSC模塊100中,相鄰的第1密封部31A彼此、以及相鄰的第2 密封部32A彼此在相鄰的對電極20之間一體化。這里,若相鄰的第1密封部31A彼此沒 有一體化,則在相鄰的DSC50之間,相對于大氣露出的密封部為2處。與此相對,在DSC模 塊100中,由于相鄰的第1密封部31A彼此一體化,所以在相鄰的DSC50之間,相對于大氣 露出的密封部為1處。即,由于第1 一體化密封部31由環(huán)狀部31a與分隔部31b構成,所 以在相鄰的DSC50之間,相對于大氣露出的密封部僅為分隔部31b這1處。另外,由于第1 密封部31A彼此一體化,從而使從大氣到電解質40的水分等的侵入距離延長。因此,在相 鄰的DSC50之間,能夠充分地減少從DSC50的外部侵入的水分、空氣的量。即,能夠充分地 提高DSC模塊100的密封性能。另外,根據(jù)DSC模塊100,相鄰的第1密封部31A彼此一體 化。因此,即使對電極20中的透明導電性基板15側的面與第1 一體化密封部31的分隔部 31b的粘合部的寬度P,比對電極20中的透明導電性基板15側的面與第1 一體化密封部31 的環(huán)狀部31a的粘合部的寬度Q窄,也能夠在該分隔部31b確保充分的密封寬度。即,根據(jù) DSC模塊100,既能夠提高開口率,又能夠充分地增大第1密封部31A與透明導電性基板15 的粘合強度、以及第1密封部31A與對電極20的粘合強度。其結果是,能夠提高開口率,并 且即使在高溫下使用DSC模塊100的情況下,電解質40膨脹而施加從第1密封部31A的內 側朝向外側的過大的應力,也能夠充分地抑制第1密封部31A從透明導電性基板15以及對 電極20剝離,從而能夠具有優(yōu)良的耐久性。
[0103] 并且,在DSC模塊100中,對電極20與第1 一體化密封部31的分隔部31b的寬度 R在第1 一體化密封部31的環(huán)狀部31a的寬度T的100%以上且不足200%。在該情況下, 由于在第1 一體化密封部31的分隔部31b中,分隔部31b的寬度在環(huán)狀部31a的寬度T的 100%以上,所以與在第1 一體化密封部31的分隔部31b中,分隔部31b的寬度R不足環(huán)狀 部31a的寬度T的100%的情況相比,從大氣到電解質40的水分等的侵入距離進一步延長。 因此,能夠進一步充分地抑制水分從外部通過位于相鄰的DSC50之間的分隔部31b而侵入。 另一方面,與分隔部31b的寬度R超過環(huán)狀部31a的寬度T的200%的情況相比,能夠進一 步提商開口率。
[0104] 另外,在DSC模塊100中,第2密封部32A與第1密封部31A粘合,并且利用第1 密封部31A以及第2密封部32A來夾持對電極20的邊緣部20a。因此,即使對對電極20作 用遠離工作電極10的方向上的應力,也能夠利用第2密封部32A而充分地抑制它的剝離。 另外,由于第2 -體化密封部32的分隔部32b通過相鄰的對電極20彼此間的間隙S而與 第1密封部31A粘合,所以可靠地防止相鄰的DSC50的對電極20彼此接觸。
[0105] 接下來,對工作電極10、連結部14、光增感色素、對電極20、密封部30A、電解質40、 導電件60P、60Q、后板80以及干燥劑95進行詳細說明。
[0106] (工作電極)
[0107] 構成透明基板11的材料例如為透明的材料即可,作為這種透明的材料,例如舉出 了硼硅酸玻璃、鈉鈣玻璃、白玻璃、石英玻璃等玻璃、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二 甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、以及聚醚砜(PES)等。透明基板11的厚度可根據(jù)DSC 模塊100的尺寸適當?shù)貨Q定,沒有特別地限定,但是例如處于50?IOOOOiim的范圍即可。
[0108] 作為透明導電膜12所含有的材料,例如舉出了摻錫氧化銦(Indium-Tin-Oxide : IT0)、氧化錫(Sn02)、摻氟氧化錫(Fluorine-doped_Tin-〇xide:FTO)等導電性金屬氧化 物。透明導電膜12可以由單層構成,也可以由包含不同導電性金屬氧化物的多層層疊體構 成。在透明導電膜12由單層構成的情況下,從具有高耐熱性以及耐藥性來看,優(yōu)選透明導 電膜12含有FT0。透明導電膜12也可以還含有玻璃粉。透明導電膜12的厚度例如處于 0. 01?2 u m的范圍即可。
[0109] 另外,透明導電膜12中的透明導電膜12D的第1連接部12g的電阻值雖然沒有特 別地限制,但是優(yōu)選在由下述式(1)表示的電阻值以下。
[0110] 電阻值=串聯(lián)連接的DSC50的數(shù)量X120Q (1)
[0111] 在該情況下,與第1連接部12g的電阻值超過由上述式(1)表示的電阻值的情況 相比,能夠充分地抑制DSC模塊100的性能降低。在本實施方式中,DSC50的數(shù)量為4,從而 由上述式(1)表示的電阻值為480 Q,因此優(yōu)選第1連接部12g的電阻值在480 Q以下。
[0112] 絕緣件33的厚度通常為10?30 iim,優(yōu)選為15?25 iim。
[0113] 連接端子16含有金屬材料。作為金屬材料,例如舉出了銀、銅以及銦等。也可以 以單獨或者將2種以上進行組合的方式使用上述金屬材料。
[0114] 另外,連接端子16可以由與導電件60P相同的材料構成,也可以由與導電件60P 不同的材料構成,但是優(yōu)選由相同的材料構成。
[0115] 在該情況下,由于連接端子16以及導電件60P由相同的材料構成,所以能夠進一 步充分地提高連接端子16與導電件60P的緊貼性。因此,能夠進一步提高DSC模塊100的 連接可靠性。
[0116] 在連接端子16中,導電件非連接部16B的寬度只要比導電件連接部16A的寬度 窄,就沒有特別地限制,但是優(yōu)選在導電件連接部16A的寬度的1/2以下。
[0117] 在該情況下,與導電件非連接部16B的寬度超過導電件連接部16A的寬度的1/2 的情況相比,能夠進一步提高DSC模塊100的連接可靠性。
[0118] 導電件連接部16A的寬度雖然沒有特別地限制,但是優(yōu)選為0. 5?5mm,更優(yōu)選為 0. 8 ?2mm。
[0119] 連接端子16中的設置在透明導電膜12E所包含的第2連接部12i上的連接端子 16也可以具有比透明導電膜12E低的電阻。在該情況下,設置在第2連接部12i上的連接 端子16作為第2集電布線而發(fā)揮功能。在該情況下,由于第2集電布線具有比第2連接 部12i低的電阻,所以即使發(fā)電電流變大,也能夠充分地抑制光電轉換特性的降低。另外, 連接端子16以不與后板80的周緣部80a交叉的方式配置。即,第2集電布線以不與后板 80的周緣部80a交叉的方式配置。在該情況下,集電布線一般為多孔質,因此具有通氣性, 而能夠使水蒸氣等氣體透過,但是若第2集電布線以不與后板80的周緣部80a交叉的方式 配置,則能夠防止水蒸氣等從外部通過第2集電布線而侵入后板80的內側的空間。其結果 是,DSC模塊100能夠具有優(yōu)良的耐久性。
[0120] 氧化物半導體層13由氧化物半導體粒子構成。氧化物半導體粒子例如由氧化鈦 (TiO2)、氧化硅(SiO2)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎢(WO3)、氧化鈮(Nb 2O5)、鈦酸鍶(SrTiO3)、氧化 錫(SnO2)、氧化銦(In3O3)、氧化锫(ZrO2)、氧化銘(Ta 2O5)、氧化鑭(La2O3)、氧化釔(Y2O 3)、氧 化欽(Ho2O3)、氧化鉍(Bi2O3)、氧化鈰(CeO 2)、氧化鋁(Al2O3)或者2種以上上述氧化物構成。
[0121] 氧化物半導體層13通常由用于吸收光的吸收層構成,但是也可以由吸收層以及 使透過了吸收層光反射而回到吸收層的反射層構成。
[0122] 氧化物半導體層13的厚度例如為0. 5?50 ii m即可。
[0123] (連結部)
[0124] 構成連結部14的材料只要能夠使后板80與透明導電膜12粘合,就沒有特別地限 制,作為構成連結部14的材料,例如能夠使用玻璃粉、與用于密封部31A的樹脂材料相同的 樹脂材料等。其中,優(yōu)選連結部14為玻璃粉。由于玻璃粉具有比樹脂材料高的密封性能, 所以能夠有效地抑制水分等從后板80的外側的侵入。
[0125] (光增感色素)
[0126] 作為光增感色素,例如舉出了具有包含聯(lián)吡啶構造、三聯(lián)吡啶構造等在內的配體 的釕配合物、或卟啉、曙紅、羅丹明、部花青等有機色素。
[0127] (對電極)
[0128] 如上所述,對電極20具備:金屬基板21 ;以及設置于金屬基板21中的工作電極10 側并促進對電極20的表面的還原反應的導電性的催化劑層22。
[0129] 金屬基板21例如由鈦、鎳、白金、鑰、鎢、鋁、不銹鋼等耐腐蝕性的金屬材料構成。 金屬基板21的厚度可根據(jù)DSC模塊100的尺寸適當?shù)貨Q定,沒有特別地限定,但是例如為 0? 005 ?0? Imm 即可。
[0130] 催化劑層22由白金、碳系材料或者導電性高分子等構成。這里,作為碳系材料,優(yōu) 選使用碳納米管。
[0131] (密封部)
[0132] 密封部30A由第1密封部3IA與第2密封部32A構成。
[0133] 作為構成第1密封部31A的材料,例如舉出了含有離聚物、乙烯-乙烯基乙酸酐共 聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物等在內的改性聚烯烴樹脂、紫外線固 化樹脂、以及乙烯醇聚合物等樹脂。
[0134] 第1密封部3IA的厚度通常為40?90 iim,優(yōu)選為60?80 iim。
[0135] 優(yōu)選對電極20與分隔部31b的粘合部的寬度P在對電極20與第1 一體化密封部 31的環(huán)狀部31a的粘合部的寬度Q的25%以上且不足100%。在該情況下,與粘合部的寬 度P不足粘合部的寬度Q的25 %的情況相比,能夠具有更加優(yōu)良的耐久性。更優(yōu)選粘合部 的寬度P在粘合部的寬度Q的30%以上,進一步優(yōu)選在40%以上。
[0136] 在DSC模塊100中,優(yōu)選第1 一體化密封部31的分隔部31b的寬度R在第1 一體 化密封部31的環(huán)狀部31a的寬度T的100%以上且不足200%,更優(yōu)選為120?180%。
[0137] 在該情況下,能夠使大的開口率與優(yōu)良的耐久性平衡。
[0138] 作為構成第2密封部32A的材料,與第1密封部3IA相同,例如舉出了包含離聚物、 乙烯-乙烯基乙酸酐共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物等在內的改性 聚烯烴樹脂、紫外線固化樹脂、以及乙烯醇聚合物等樹脂。
[0139] 第2密封部32A的厚度通常為20?45 ii m,優(yōu)選為30?40 ii m。
[0140] (電解質)
[0141] 電解質4〇例如含有r/i3^等氧化還原對與有機溶劑。作為有機溶劑,能夠使用乙 腈、甲氧基乙腈、甲氧基丙腈、丙腈、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、Y- 丁內酯、戊腈 (valeronitrile)、三甲基乙腈、戊二腈、甲基丙烯腈、異丁腈、苯乙腈、丙烯腈、丁二腈、乙二 腈、戊腈(pentane nitrile)、己二腈等。作為氧化還原對,除了 r/If之外,例如還舉出了 溴/溴化物離子、鋅配合物、鐵配合物、鈷配合物等氧化還原電對。另外,對于電解質40而 言,也可以代替有機溶劑地,使用離子液體。作為離子液體,例如使用吡啶爾.鹽、咪唑It鹽、 三唑儒.鹽等的已知碘鹽且在室溫附近處于熔融狀態(tài)的常溫熔融鹽。作為這種常溫熔融鹽, 例如,優(yōu)選使用1-己基-3-甲基咪唑鑛:碘化物、1-乙基-3-丙基咪唑碘化物、二甲基咪唑 It碘化物、乙基甲基咪唑碘化物、二甲基丙基咪唑鑛碘化物、丁基甲基咪唑If碘化物或 者甲基丙基咪唑鑛碘化物。
[0142] 另外,對于電解質40而言,也可以代替上述有機溶劑地,使用上述離子液體與上 述有機溶劑的混合物。
[0143] 另外,能夠將添加劑添加到電解質40中。作為添加劑,舉出了 Lil、I2、4-t_叔丁 基吡啶、硫氰酸胍、1-甲基苯并咪唑、1-丁基苯并咪唑等。
[0144] 并且,作為電解質40,可以使用向上述電解質中混勻Si02、TiO2、碳納米管等納米 粒子而變成凝膠樣的準固態(tài)電解質亦即納米復合凝膠電解質,另外,也可以使用聚偏氟乙 烯、聚氧化乙烯衍生物、氨基酸衍生物等有機系凝膠化劑凝膠化而成的電解質。
[0145] 此外,電解質40含有由I7V構成的氧化還原對,并且優(yōu)選V的濃度在 0. 006mol/升以下,更優(yōu)選為0?6X lCr6mol/升,進一步優(yōu)選為0?6X lCT8mol/升。在該 情況下,由于運送電子的13_的濃度較低,所以能夠進一步減少漏電流。因此,能夠進一步增 加開路電壓,從而能夠進一步提高光電轉換特性。
[0146] (導電件)
[0147] 作為導電件60P、60Q,例如使用金屬膜。作為構成金屬膜的金屬材料,例如能夠使 用銀或者銅等。
[0148] (后板)
[0149] 如上所述,后板80包括:包含耐候性層、金屬層在內的層疊體80A;以及設置于層 疊體80A的DSC50側的面并將層疊體80A與連結部14粘合的粘合部80B。
[0150] 耐候性層例如由聚對苯二甲酸乙二醇酯或者聚對苯二甲酸丁二醇酯構成即可。
[0151] 耐候性層的厚度例如為50?300 ii m即可。
[0152] 金屬層例如由含有鋁的金屬材料構成。金屬材料通常由鋁單體構成,但是也可以 是鋁和其他金屬的合金。作為其他金屬,例如舉出了銅、錳、鋅、鎂、鉛、以及鉍。具體而言, 優(yōu)選為在98%以上的純鋁中微量添加其他金屬而成的1000系鋁。這是因為該1000系鋁與 其他鋁合金相比,廉價且加工性優(yōu)良。
[0153] 金屬層的厚度雖然沒有特別地限制,但是例如為12?30i!m即可。
[0154] 層疊體80A也可以還含有樹脂層。作為構成樹脂層的材料,例如舉出了丁基橡膠、 丁腈橡膠、熱塑性樹脂等。能夠以單獨或者將2種以上進行組合的方式使用上述材料。樹 脂層可以形成于金屬層中的與耐候性層相反的一側的表面整體,也可以僅形成于周緣部。
[0155] 作為構成粘合部80B的材料,例如舉出了丁基橡膠、丁腈橡膠、熱塑性樹脂等。能 夠以單獨或者將2種以上進行組合的方式使用上述材料。粘合部80B的厚度雖然沒有特別 地限制,但是例如為300?IOOOiim即可。
[0156] (干燥劑)
[0157] 干燥劑95可以為片狀,也可以為粒狀。干燥劑95例如是吸收水分的物質即可,作 為干燥劑95,例如舉出了硅膠、氧化鋁、沸石等。
[0158] 接下來,參照圖3、圖7以及圖8,對DSC模塊100的制造方法進行說明。圖7是表 示形成了用于固定后板的連結部的工作電極的俯視圖,圖8是表示用于形成圖4的第1 一 體化密封部的第1一體化密封部形成體的俯視圖。
[0159] 首先準備層疊體,該層疊體是通過在一個透明基板11之上形成透明導電膜而成 的。
[0160] 作為透明導電膜的形成方法,使用濺射法、蒸鍍法、噴霧熱分解法(SH) :Spray Pyrolysis Deposition)或者 CVD 法等。
[0161] 接下來,如圖3所示,相對于透明導電膜形成槽90,并形成以相互夾著槽90的方式 以絕緣狀態(tài)配置的透明導電膜12A?12F。具體而言,與DSC50A?50D對應的4個透明導 電膜12A?12D形成為:具有四邊形狀的主體部12a以及突出部12c。此時,與DSC50A? 50C對應的透明導電膜12A?12C形成為:突出部12c不僅具有伸出部12d,還具有從伸出 部12d延伸并與鄰近的DSC50的主體部12a對置的對置部12e。另外,透明導電膜12D形 成為:不僅具有四邊形狀的主體部12a以及伸出部12d,還具有第1電流獲取部12f、以及將 第1電流獲取部12f?與主體部12a連接的第1連接部12g。此時,第1電流獲取部12f形 成為:相對于透明導電膜12A配置于與透明導電膜12B相反的一側。并且,透明導電膜12E 形成為:形成有第2電流獲取部12h以及第2連接部12i。此時,第2電流獲取部12h形成 為:相對于透明導電膜12A配置于與透明導電膜12B相反的一側,并且隔著槽90而配置于 第1電流獲取部12f的鄰近位置。
[0162] 槽90例如能夠通過將YAG激光或者CO2激光等用作光源的激光劃線法而形成。
[0163] 這樣,得到通過在透明基板11之上形成透明導電膜12而成的透明導電性基板15。
[0164] 接下來,在透明導電膜12A?12C中的突出部12c上,形成由導電件連接部16A與 導電件非連接部16B構成的連接端子16的前體。具體而言,連接端子16的前體形成為,導 電件連接部16A設置在對置部12e上。另外,也在透明導電膜12E形成連接端子16的前體。 并且導電件非連接部16B的前體形成為,比導電件連接部16A的寬度窄。連接端子16的前 體例如能夠通過涂覆銀糊劑并使其干燥而形成。
[0165] 并且,在透明導電膜12D的第1連接部12g之上,形成第1集電布線17的前體。第 1集電布線17的前體例如能夠通過涂覆銀糊劑并使其干燥而形成。
[0166] 另外,分別在透明導電膜12A的第1電流獲取部12f、第2電流獲取部12h上,形成 用于向外部取出電流的外部連接用端子18a、18b的前體。外部連接用端子的前體例如能夠 通過涂覆銀糊劑并使其干燥而形成。
[0167] 并且,以進入第1槽90A中的沿著主體部12a的邊緣部形成的第1槽90A并且也 覆蓋主體部12a的邊緣部的方式,形成由玻璃粉構成的絕緣件33的前體。絕緣件33例如 能夠通過涂覆含有玻璃粉的糊劑并使其干燥而形成。
[0168] 另外,為了固定后板80,與絕緣件33相同地,以包圍絕緣件33的方式且以通過透 明導電膜12D、透明導電膜12E、以及透明導電膜12F的方式,形成環(huán)狀的連結部14的前體。
[0169] 并且,在透明導電膜12A?12D的各自的主體部12a之上,形成氧化物半導體層13 的前體。氧化物半導體層13的前體能夠通過在印刷包含氧化物半導體粒子的多孔質氧化 物半導體層形成用糊劑后使其干燥而形成。
[0170] 氧化物半導體層形成用糊劑除了氧化物半導體粒子之外,還含有聚乙二醇等樹脂 以及松油醇等溶劑。
[0171] 作為氧化物半導體層形成用糊劑的印刷方法,例如能夠使用絲網(wǎng)印刷法、刮刀法 或者棒涂法等。
[0172] 然后,一并燒成連接端子16的前體、絕緣件33的前體、連結部14的前體、以及氧 化物半導體層13的前體,從而形成連接端子16、絕緣件33、連結部14、以及氧化物半導體層 13。
[0173] 此時,燒成溫度因氧化物半導體粒子、玻璃粉的種類而不同,但是通常為350? 600°C,燒成時間也因氧化物半導體粒子、玻璃粉的種類而不同,但是通常為1?5小時。
[0174] 這樣,如圖7所示,得到形成了用于固定后板80的連結部14的工作電極10。
[0175] 接下來,使光增感色素擔載于工作電極10的氧化物半導體層13。為此,將工作電 極10浸泡于含有光增感色素的溶液之中,并使該光增感色素吸附于氧化物半導體層13,之 后用上述溶液的溶劑成分洗掉多余的光增感色素,并進行干燥,從而使光增感色素吸附于 氧化物半導體層13即可。但是,將含有光增感色素的溶液涂覆于氧化物半導體層13,之后 進行干燥,從而使光增感色素吸附于氧化物半導體層13,也能夠使光增感色素擔載于氧化 物半導體層13。
[0176] 接下來,在氧化物半導體層13之上配置電解質40。
[0177] 接下來,如圖8所示,準備用于形成第1 一體化密封部31的第1 一體化密封部形 成體131。準備一張由構成第1 一體化密封部31的材料構成的密封用樹脂膜,并在該密封 用樹脂膜形成與DSC50的數(shù)量對應的四邊形狀的開131a,從而能夠得到第1 一體化密封部 形成體131。第1 一體化密封部形成體131具有使多個第1密封部形成體131A-體化而成 的構造。
[0178] 然后,使該第1 一體化密封部形成體131粘合在工作電極10之上。此時,第1 一 體化密封部形成體131以與絕緣件33重疊的方式粘合于工作電極10。第1 一體化密封部 形成體131的向工作電極10的粘合能夠通過使第1 一體化密封部形成體131加熱熔融來 進行。另外,第1 一體化密封部形成體131以使透明導電膜12的主體部12a配置于第1 一 體化密封部形成體131的內側的方式,粘合于工作電極10。
[0179] 另一方面,準備與DSC50數(shù)量相同的數(shù)量的對電極20。
[0180] 在金屬基板21上形成促進對電極20的表面的還原反應的導電性的催化劑層22, 從而能夠得到對電極20。
[0181] 接下來,準備另一個上述第1 一體化密封部形成體131。然后,以塞住第1 一體化 密封部形成體131的各開口 131a的方式貼合多個對電極20中的每一個。
[0182] 接下來,使粘合于對電極20的第1 一體化密封部形成體131與粘合于工作電極10 的第1 一體化密封部形成體131重疊,并且邊對第1 一體化密封部形成體131進行加壓并 使其加熱熔融。這樣,在工作電極10與對電極20之間形成第1 一體化密封部31。此時,以 使對電極20中的透明導電性基板15側的面與第1 一體化密封部31的分隔部31b的粘合 部的寬度P,比對電極20中的透明導電性基板15側的面與第1 一體化密封部31的環(huán)狀部 31a的粘合部的寬度Q窄的方式,形成第1 一體化密封部31。另外,以使第1 一體化密封部 31的分隔部31b的寬度R在第1 一體化密封部31的環(huán)狀部31a的寬度T的100%以上且 不足200%的方式,形成第1 一體化密封部31。第1 一體化密封部31的形成可以在大氣壓 下進行,也可以在減壓下進行,但是優(yōu)選在減壓下進行。
[0183] 接下來,準備第2 -體化密封部32 (參照圖5)。第2 -體化密封部32具有使多 個第1密封部32A -體化而成的構造。準備一張密封用樹脂膜,并在該密封用樹脂膜形成 與DSC50的數(shù)量對應的四邊形狀的開口 32c,從而能夠得到第2 -體化密封部32。第2 - 體化密封部32以與第1 一體化密封部31 -起夾持對電極20的邊緣部20a的方式貼合于 對電極20。第2 -體化密封部32的向對電極20的粘合能夠通過使第2 -體化密封部32 加熱烙融來進行。
[0184] 作為密封用樹脂膜,例如舉出了含有離聚物、乙烯_乙烯基乙酸酐共聚物、乙 烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物等在內的改性聚烯烴樹脂、紫外線固化樹脂、 以及乙烯醇聚合物等樹脂。優(yōu)選用于第2 -體化密封部32的形成的密封用樹脂膜的構成 材料具有比用于第1 一體化密封部31的形成的密封用樹脂膜的構成材料高的熔點。在該 情況下,由于第2密封部32A比第1密封部31A硬,所以能夠有效地防止相鄰的DSC50的對 電極20彼此的接觸。另外,由于第1密封部31A比第2密封部32A軟,所以能夠有效地緩 和施加于密封部30A的應力。
[0185] 接下來,在第2密封部32的分隔部32b固定旁路二極管7(^、7(?、70(:。另外,也在 DSC50D的密封部30A上固定旁路二極管70D。
[0186] 然后,以通過旁路二極管70A?70D的方式將導電件60Q固定于DSC50B?50C的 對電極20的金屬基板21。并且以分別將旁路二極管70A、70B間、旁路二極管70B、70C間、 旁路二極管70C、70D間的各導電件60Q、與透明導電膜12A上的導電件連接部16A、透明導 電膜12B上的導電件連接部16A、透明導電膜12C上的導電件連接部16A連接的方式,形成 導電件60P。另外,以將透明導電膜12E的第2連接部12i上的導電件連接部16A與旁路二 極管70A連接的方式,在DSC50A的對電極20的金屬基板21固定導電件60P。并且,利用導 電件60P而連接透明導電膜12D與旁路二極管70A。
[0187] 此時,對于導電件60P而言,準備含有構成導電件60P的金屬材料的糊劑,并在從 對電極20到鄰近的DSC50的連接端子16的導電件連接部16A的范圍涂覆該糊劑,并使其 固化。對于導電件60Q而言,準備含有構成導電件60Q的金屬材料的糊劑,并在各對電極20 上以連結相鄰的旁路二極管的方式涂覆該糊劑,并使其固化。此時,作為上述糊劑,從避免 對光增感色素的惡劣影響的觀點來看,優(yōu)選使用能夠在90°C以下的溫度下進行固化的低溫 固化型的糊劑。
[0188] 最后,準備后板80,并使該后板80的周緣部80a粘合于連結部14。此時,以使后 板80的粘合部80B與DSC50的密封部30A分離的方式配置后板80。
[0189] 通過以上步驟,得到DSC模塊100。
[0190] 此外,在上述說明中,為了形成連接端子16、絕緣件33、連結部14、以及氧化物半 導體層13,使用一并燒成連接端子16的前體、絕緣件33的前體、連結部14的前體、以及氧 化物半導體層13的前體的方法,但是也可以通過分別獨立地燒成前體來形成連接端子16、 絕緣件33、連結部14、以及氧化物半導體層13。
[0191] 本發(fā)明并不限定于上述實施方式。例如在上述實施方式中,DSC50A?50D沿著圖 2的X方向排列成一列,但是也可以如圖9所示的DSC模塊200那樣,使作為DSC50A?50D 的一部分的DSC50C、50D在中途折返,并以相互相鄰的方式配置DSC50A與DSC50D。此外,在 圖9中,省略后板80。在該情況下,對于透明導電膜12D而言,與DSC模塊100不同,無需在 主體部12a與第1電流獲取部12f之間設置第1連接部12g。因此,也無需設置第1集電布 線17。
[0192] 另外,在上述實施方式中,第1槽90A中的沿著透明導電膜12的除去主體部12a 的部分的邊緣部形成的槽、以及與后板80和透明導電性基板15的粘合部14交叉的第2槽 90B不被由玻璃粉構成的絕緣件33覆蓋,但是優(yōu)選如圖10所示的DSC模塊300那樣,至少 第2槽90B被由玻璃粉構成的絕緣件33覆蓋。此外,在圖10中,省略后板80。如圖10所 示,若至少第2槽90B與粘合部14交叉,則水分能夠通過該第2槽90B而侵入后板80與透 明導電性基板15之間的空間。在該情況下,由于絕緣件33至少進入第2槽90B,并覆蓋形 成第2槽90B的透明導電膜12的邊緣部,從而充分地抑制水分從后板80的外側向內側的 侵入。因此,充分地抑制侵入至后板80與透明導電性基板15之間的空間的水分通過密封 部30A而進入電解質40中。因此,能夠充分地抑制DSC模塊300的耐久性的降低。
[0193] 并且,在上述實施方式中,第1電流獲取部12f以及第2電流獲取部12h配置于 DSC50A側的周圍,但是從實現(xiàn)上述第2目的的觀點來看,也可以如圖11所示的DSC模塊400 那樣,第1電流獲取部12f以及第2電流獲取部ia配置于DSC50D側的周圍。在該情況下, 第1電流獲取部12f設置為,相對于透明導電膜12D的主體部12a在與DSC50C相反的一側 突出至密封部30A的外側。另一方面,第2電流獲取部12h相對于透明導電膜12D的主體 部12a設置于與DSC50C相反的一側。另外,沿著透明導電膜12A?12D而延伸有第2連接 部12i,該第2連接部12i將第2電流獲取部12h與DSC50A的對電極20的金屬基板21連 接。具體而言,在第2連接部12i之上,沿著第2連接部12i設置有第2集電布線417,該第 2集電布線417與從旁路二極管70A延伸的導電件60P連接。根據(jù)該DSC模塊400,也是既 具有優(yōu)良的光電轉換特性又能夠實現(xiàn)省空間化。此外,在這種情況下,與上述實施方式相同 的點在于,優(yōu)選第2連接部12i的電阻值在由下述式(1)表示的電阻值以下。
[0194] 電阻值=串聯(lián)連接的DSC50的數(shù)量X120Q (1)
[0195] 另外,在上述實施方式中,連接端子16的導電件連接部16A以及導電件連接部16B 的寬度為恒定,但是導電件連接部16A以及導電件連接部16B的寬度也可以分別沿連接端 子16的延伸方向變化。例如也可以構成為,隨著從導電件非連接部16B中的離導電件連接 部16A最遠一側的端部朝向最近一側的端部而使寬度單調增加,隨著從導電件連接部16A 中的導電件非連接部16B側的端部朝向離導電部件非連接部16B最遠一側的端部而使寬度 單調增加。但是,對于導電件非連接部16B與導電件連接部16A的寬度各自恒定的情況而 言,在導電件非連接部16B與導電件連接部16A的分界線上,連接端子16的寬度急劇地變 化,因此導電件非連接部16B更難剝離。
[0196] 另外,在上述實施方式中,導電件連接部16A以及導電件連接部16B分別沿著密封 部30A設置,但是上述連接部也可以以沿遠離密封部30A的方向延伸的方式形成。其中,在 該情況下,優(yōu)選導電件連接部16A配置于比導電件非連接部16B更靠密封部30A的位置。在 該情況下,能夠進一步縮短導電件60P。
[0197] 或者,在形成于透明導電膜12A?12C上的連接端子16中,導電件非連接部16B 也可以以與導電件連接部16A正交的方式配置。
[0198] 另外,在上述實施方式中,第2密封部32A粘合于第1密封部31A,但是第2密封部 32A也可以不與第1密封部31A粘合。
[0199] 并且,在上述實施方式中,密封部30A由第1密封部31A與第2密封部32A構成, 但是也可以省略第2密封部32A。
[0200] 另外,在上述實施方式中,對電極20與第1 一體化密封部31的分隔部31b的粘合 部的寬度P,比對電極20與第1 一體化密封部31的環(huán)狀部31a的粘合部的寬度Q窄,但是 從實現(xiàn)上述第1目的的觀點來看,粘合部的寬度P也可以在粘合部的寬度Q以上。
[0201] 并且,在上述實施方式中,第1 一體化密封部31的分隔部31b的寬度R在第1 一 體化密封部31的環(huán)狀部31a的寬度T的100%以上且不足200%,但是分隔部31b的寬度 R可以不足第1 一體化密封部31的環(huán)狀部31a的寬度T的100%,也可以在200%以上。
[0202] 并且,在上述實施方式中,相鄰的DSC50的環(huán)狀的第1密封部31A彼此一體化,但 是相鄰的DSC50的環(huán)狀的第1密封部31A彼此也可以不必一體化。即,環(huán)狀的第1密封部 31A彼此也可以相互分離。
[0203] 并且,在上述實施方式中,設置有后板80,但是也可以不必設置后板80。在該情況 下,也不設置連結部14。
[0204] 另外,在上述實施方式中,后板80與透明導電膜12經由連結部14而粘合,但是后 板80與透明導電膜12不必經由連結部14而粘合。
[0205] 并且,在上述實施方式中,作為分離部與透明導電膜12A?12D之間的間隙,使用 第1槽90A中的沿著透明導電膜12的除去主體部12a的部分的邊緣部形成的槽以及第2 槽90B,但是不必由槽構成間隙。
[0206] 另外,在上述實施方式中,槽90具有第2槽90B,但是也可以不必形成第2槽90B。 換言之,也可構成為,作為分離部的透明導電膜12F與透明導電膜12A?12D之間的間隙的 全部配置于連結部14的內周緣的內側。
[0207] 并且,在上述實施方式中,作為包圍透明導電膜12A?12D的分離部,使用透明導 電膜12F,但是分離部無需如透明導電膜12F那樣由導電體構成,也可以由絕緣體構成。
[0208] 并且,在上述實施方式中,未必需要透明導電膜12F等分離部,而能夠省略。
[0209] 并且,在上述實施方式中,連結部14與密封部30A相互分離,但是它們也可以相互 粘合。
[0210] 并且,在上述實施方式中,透明導電性基板15具有透明基板11以及透明導電膜 12,對電極20具有金屬基板21,但是從實現(xiàn)第2目的的觀點來看,也可以構成為,對電極20 具有透明基板11以及透明導電膜12來代替金屬基板21,并且透明導電性基板15由金屬基 板21構成。或者也可以構成為,對電極20具有透明基板11以及透明導電膜12來代替金 屬基板21,并且透明導電性基板15具有透明基板11以及透明導電膜12。
[0211] 另外,在上述實施方式中,連結部14與絕緣件33分離,但是優(yōu)選它們中的任一個 都由玻璃粉構成并且一體化。在該情況下,即使水分侵入后板80與透明導電性基板15之 間的空間,也不存在連結部14與透明導電性基板15之間的界面、密封部30A與透明導電性 基板15之間的界面。另外,絕緣件33與連結部14都由玻璃粉構成,從而具有比樹脂高的 密封性能。因此,能夠充分地抑制通過了連結部14與透明導電性基板15之間的界面、絕緣 件33與透明導電性基板15之間的界面的水分的侵入。
[0212] 另外,在上述實施方式中,絕緣件33由玻璃粉構成,但是構成絕緣件33的材料只 要具有比構成第1密封部30A的材料高的熔點即可。因此,作為這種材料,除了玻璃粉之外, 例如還舉出了聚酰亞胺樹脂等熱固性樹脂以及熱塑性樹脂。其中,優(yōu)選使用熱固性樹脂。在 該情況下,即使密封部30A在高溫時具有流動性,絕緣件33也與由玻璃粉構成的情況相同 地,與由熱塑性樹脂構成的情況相比在高溫時也難以流動化。因此,能夠充分地抑制透明導 電性基板15與對電極20的接觸,從而能夠充分地抑制透明導電性基板15與對電極20之 間的短路。
[0213] 另外,在上述實施方式中,透明導電性基板15具有絕緣件33,但是也可以不具有 絕緣件33。
[0214] 并且,在上述實施方式中,多個DSC50串聯(lián)連接,但是也可以并列連接。
[0215] 并且,在上述實施方式中,使用多個DSC50,但是從實現(xiàn)上述第1目的的觀點來看, 也可以如圖12所示的色素增感太陽電池元件500那樣,僅使用一個DSC50。此外,對于圖 12所示的色素增感太陽電池元件500而言,省略DSC50A?DSC50C,并且設置在第2連接部 12i上的連接端子16與DSC50D的對電極20的金屬基板21經由導電件60P而電連接。另 夕卜,在色素增感太陽電池元件500中,連接端子16僅由導電件連接部16A構成,并且該導電 件連接部16A配置在密封部30A與連結部14之間。即,導電件連接部16A不配置于DSC50D 的透明導電膜12D中的與主體部12a的側緣部12b對置的位置。因此,能夠將氧化物半導體 層13擴大至第1實施方式的DSC模塊100中配置有導電件連接部16A的部分的空間。在 該情況下,能夠有效利用無用的空間并能夠擴大發(fā)電面積。
[0216] 實施例
[0217] 以下,通過舉出實施例而對本發(fā)明的內容進行具體說明,但是本發(fā)明并不限定于 下述的實施例。
[0218] (實施例1)
[0219] 首先,準備層疊體,上述層疊體是通過在由玻璃構成的厚度Imm的透明基板之上 形成厚度Ium的由FTO構成的透明導電膜而成的。接下來,如圖3所示,利用0)2激光 (Universal system社制V-460)而在透明導電膜12形成槽90,并形成透明導電膜12A? 12F。此時,槽90的寬度為1mm。另外,透明導電膜12A?12C分別形成為,具有4. 6cmX2. Ocm 的四邊形狀的主體部、以及從主體部的單側側緣部突出的突出部。另外,透明導電膜12D 形成為,具有4. 6cmX2. Icm的四邊形狀的主體部、以及從主體部的單側側緣部突出的突出 部。另外,透明導電膜12A?12D中的3個透明導電膜12A?12C的突出部12c由從主體 部12a的單側緣部12b伸出的伸出部12d、以及從伸出部12d延伸并與鄰近的透明導電膜 12的主體部12a對置的對置部12e構成。另外,透明導電膜12D的突出部12c僅由從主體 部12a的單側緣部12b伸出的伸出部12d構成。此時,伸出部12d的伸出方向(與圖2的X 方向正交的方向)的長度為2. 1mm,伸出部12d的寬度為9. 8mm。另外,對置部12e的寬度 為2. 1mm,對置部12e的延伸方向的長度為9. 8mm。
[0220] 另外,透明導電膜12D形成為,不僅具有主體部12a以及突出部12c,還具有第1電 流獲取部12f、以及將第1電流獲取部12f與主體部12a連接的第1連接部12g。透明導電 膜12E形成為,具有第2電流獲取部12h以及第2連接部12i。此時,第1連接部12g的寬 度為I. 3臟,長度為59mm。另外,利用四端子法測量了第1連接部12g的電阻值,為100Q。
[0221] 接下來,在透明導電膜12A?12C中的突出部12c上,形成了由導電件連接部16A 與導電件非連接部16B構成的連接端子16的前體。具體而言,連接端子16的前體以使導 電件連接部16A的前體設置在對置部12e上并使導電件非連接部16B的前體設置在伸出部 12d上的方式形成。此時,導電件非連接部16B的前體形成為,比導電件連接部16A的寬度 窄。通過絲網(wǎng)印刷而涂覆銀糊劑(福田金屬箔粉工業(yè)社制"GL-6000X16")并使其干燥,由 此形成了連接端子16的前體。
[0222] 并且,在透明導電膜12D的第1連接部12g之上形成了第1集電布線17的前體。 通過絲網(wǎng)印刷而涂覆銀糊劑并使其干燥,由此形成了第1集電布線17的前體。
[0223] 另外,分別在透明導電膜12D的第1電流獲取部12f、第2電流獲取部12h上形成 了用于向外部取出電流的外部連接用端子18a、18b的前體。通過絲網(wǎng)印刷而涂覆銀糊劑并 使其干燥,由此形成外部連接用端子的前體。
[0224] 并且,以進入第1槽90A且覆蓋形成有第1槽90A的主體部12a的邊緣部的方式 形成了由玻璃粉構成的絕緣件33的前體。通過絲網(wǎng)印刷而涂覆含有玻璃粉的糊劑并使其 干燥,從而形成了絕緣件33。此時,被絕緣件33覆蓋的透明導電膜的邊緣部為從槽90離開 0. 2mm的部分。
[0225] 另外,為了固定后板80,與絕緣件33相同地,以包圍絕緣件33的方式且以通過透 明導電膜12D、透明導電膜12E、以及透明導電膜12F的方式,形成了由玻璃粉構成的環(huán)狀的 連結部14的前體。并且此時,連結部14的前體形成為,在其內側配置第1集電布線17的 前體。另外,連結部14形成為,在其外側配置第1電流獲取部以及第2電流獲取部。通過 絲網(wǎng)印刷而涂覆含有玻璃粉的糊劑并使其干燥,從而形成了連結部14。
[0226] 并且,在透明導電膜12A?12D的各自的主體部12a之上,形成了氧化物半導體層 13的前體。通過絲網(wǎng)印刷涂覆3次含有二氧化鈦的多孔質氧化物半導體層形成用糊劑(日 揮觸媒化成社制"PST-21NR"),并使其干燥,然后進一步通過絲網(wǎng)印刷涂覆含有二氧化鈦的 多孔質氧化物半導體層形成用糊劑(日揮觸媒化成社制"PST-400C"),然后進行干燥,從而 形成了氧化物半導體層13的前體。
[0227] 接下來,在500°C下將連接端子16的前體、第1集電布線17的前體、外部連接用端 子18a、18b的前體、絕緣件33的前體、連結部14的前體、絕緣件33的前體、以及氧化物半 導體層13的前體燒成15分鐘,從而形成了連接端子16、第1集電布線17、外部連接用端子 18a、18b、連結部14、絕緣件33以及氧化物半導體層13。此時,連接端子16中的導電件連 接部的寬度為1. 〇_,導電件非連接部的寬度為〇. 3_。另外,導電件連接部的沿著延伸方 向的長度為7. 0_,導電件非連接部的沿著延伸方向的長度為7. 0_。另外,第1集電布線 17、外部連接用端子18a、18b、連結部14、以及氧化物半導體層13的尺寸分別如下所述。
[0228] 第1集電布線17 :厚度4iim,寬度200iim,沿著圖2的X方向的長度79mm,沿著與 圖2的X方向正交的方向的長度21mm
[0229] 外部連接用端子18a、18b :厚度20 ii m,寬度2mm,長度7mm
[0230] 連結部14 :厚度50 ii m,寬度3_
[0231] 氧化物半導體層13 :厚度13 iim,圖2的X方向的長度17mm,與圖2的X方向正交 的方向的長度42. Imm
[0232] 接下來,使工作電極在含有0. 2mM由N719構成的光增感色素且以將乙腈與叔丁醇 按I : 1的體積比混合而成的混合溶劑為溶劑的色素溶液中浸泡一晝夜,之后取出并進行 干燥,從而使光增感色素擔載于氧化物半導體層。
[0233] 接下來,在氧化物半導體層之上,涂覆在由3-甲氧基丙腈構成的溶劑中由2M的己 基甲基咪唑碘化物、0. 3M的n-甲基苯并咪唑、以及0. IM的硫氰酸胍構成的電解質,并使其 干燥,從而配置電解質。
[0234] 接下來,準備用于形成第1密封部的第1 一體化密封部形成體。準備一張由 8. OcmX 4. 6cmX 50 um的乙烯-甲基丙烯酸共聚物(商品名:NUCREL,DuPont-Mitsui Polychemicals社制)構成的密封用樹脂膜,并在該密封用樹脂膜形成4個四邊形狀的開 口,從而得到第1 一體化密封部形成體。此時,以使各開口為1.7cmX4. 4cmX50iim的大小 且使環(huán)狀部的寬度為2mm、分隔環(huán)狀部的內側開口的分隔部的寬度為2. 6mm的方式,制造第 1 一體化密封部形成體。
[0235] 然后,使該第1 一體化密封部形成體與工作電極的絕緣件33重疊,之后使第1 一 體化密封部形成體加熱熔融,從而將其粘合于工作電極的絕緣件33。
[0236] 接下來,準備了 4個對電極。在4. 6cmX I. 9cmX40 ii m的鈦箔之上通過溉射法 而形成厚度5nm的由白金構成的催化劑層,從而準備了 4個對電極中的2個對電極。在 4. 61cmX2. 0cmX40 ii m的鈦箔之上通過溉射法而形成厚度5nm的由白金構成的催化劑層, 從而準備了 4個對電極中的剩余的2個對電極。另外,準備另一個上述第1 一體化密封部 形成體,并使該第1一體化密封部形成體與上述相同地粘合于對電極中的與工作電極對置 的面。
[0237] 然后,使粘合于工作電極的第1 一體化密封部形成體、與粘合于對電極的第1 一體 化密封部形成體對置,而使第1 一體化密封部形成體彼此重疊。然后,在該狀態(tài)下,邊對第1 一體化密封部形成體進行加壓并使第1一體化密封部形成體加熱熔融。這樣,在工作電極 與對電極之間形成了第1密封部。此時,第1 一體化密封部的分隔部與對電極中的透明導 電性基板側的面的粘合部的寬度P、第1 一體化密封部中的環(huán)狀部與對電極中的透明導電 性基板側的面的粘合部的寬度Q、第1 一體化密封部的分隔部的寬度R以及環(huán)狀部的寬度T 分別如下所述。
[0238] P = I. Omm
[0239] Q = 2. Omm
[0240] R = 2. 6mm
[0241] T = 2. 2mm
[0242] 接下來,準備了第2 -體化密封部。準備一張由8. OcmX4. 6cmX50 u m的馬 來酸酐改性聚乙烯(商品名:Bynel,DuPont社制)構成的密封用樹脂膜,并在該密封 用樹脂膜形成4個四邊形狀的開口,從而得到第2-體化密封部。此時,以使各開口為 I. 7cmX4.4cmX 50 um的大小且使環(huán)狀部的寬度為2mm、分隔環(huán)狀部的內側開口的分隔部 的寬度為2. 6mm的方式,制造了第2 -體化密封部。第2 -體化密封部以與第1 一體化密 封部一起夾持對電極的邊緣部的方式貼合于對電極。此時,邊將第2-體化密封部按壓于 對電極邊使第1 一體化密封部以及第2 -體化密封部加熱熔融,從而將其貼合于對電極以 及第1 一體化密封部。
[0243] 接下來,在各對電極的金屬基板上,用雙面膠帶貼上干燥劑片。干燥劑片的尺寸為 厚度ImmX縱3cmX橫lcm,作為干燥劑片,使用Zeoshito(商品名,品川化成社制)。
[0244] 接下來,如圖2所示,以從旁路二極管的兩端的端子連接至對電極20的金屬基板 21的方式涂覆低溫固化型的銀糊劑(藤倉化成公司制,DOTITE D500),從而分別在第2-體 化密封部的3個分隔部固定旁路二極管70A?70C。另外,以從二極管的兩端的端子中的一 方的端子連接至對電極的方式涂覆上述低溫固化型的銀糊劑,從而在4個DSC50A?50D中 的DSC50D的第2 -體化密封部的環(huán)狀部上固定旁路二極管70D。這樣,以相對于4個旁路 二極管70A?70D連結相鄰的2個旁路二極管彼此的方式形成導電件60Q。此時,在30°C 下使上述低溫固化型的銀糊劑固化12小時,從而形成了導電件60Q。作為旁路二極管,使用 ROHM 社制的 RB751V-40。
[0245] 另外,以分別將旁路二極管間的各導電件60Q、與3個透明導電膜12A?12C上的 導電件連接部連接的方式,涂覆低溫固化型的銀糊劑(藤倉化成社制,DOTITE D-500),并使 其固化,從而形成了導電件60P。并且,以使旁路二極管70A與透明導電膜12E的第2連接 部12i上的導電件連接部連接的方式涂覆上述低溫固化型的銀糊劑,并使其固化,從而形 成了導電件60P。此時,在30°C下使上述低溫固化型的銀糊劑固化12小時,從而形成了導 電件60P。
[0246] 接下來,邊在200°C下對丁基橡膠(Aica Kogyo社制"Aica Melt")進行加熱,邊用 分送器(dispenser)在連結部14上進行涂覆,從而形成粘合部的前體。另一方面,準備了使 聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)樹脂膜(厚度50 ii m)、鋁箔(厚度25 ii m)、以及由Bynel (商 品名,DuPont公司制)構成的薄膜(厚度50i!m)按此順序層疊而成的層疊體。然后,使該 層疊體80A的周緣部重疊在粘合部80B的前體之上,并加壓10秒鐘。這樣,在連結部14得 到由粘合部80B與層疊體80A構成的后板80。通過上述步驟得到DSC模塊。
[0247] (實施例2)
[0248] 除了未形成第1集電布線17之外,與實施例1相同地制造了 DSC模塊。
[0249] (實施例3)
[0250] 除了未形成連結部14之外,與實施例1相同地制造了 DSC模塊。
[0251] (實施例4)
[0252] 以在形成連結部14前從透明導電膜12D的主體部12a通過第1連接部12g以及 第1電流獲取部12f而與外部連接端子18a連接的方式形成第1集電布線17,并以使第1 集電布線17與連結部14交叉的方式形成連結部14,除此之外,與實施例1相同地制造了 DSC模塊。
[0253] (實施例5)
[0254] 在工作電極與對電極之間形成第1 一體化密封部時,分別使第1 一體化密封部的 分隔部與對電極中的透明導電性基板側的面的粘合部的寬度P、第1 一體化密封部的環(huán)狀 部與對電極中的透明導電性基板側的面的粘合部的寬度Q、第1 一體化密封部的分隔部的 寬度R以及第1一體化密封部的環(huán)狀部的寬度T如下所述,除此之外,與實施例1相同地制 造了 DSC模塊。
[0255] P=L 4mm
[0256] Q = 2. Omm
[0257] R = 0. 4mm
[0258] T = 3. 2mm
[0259] (實施例6)
[0260] 在工作電極與對電極之間形成第I 一體化密封部時,分別使第I 一體化密封部的 分隔部與對電極中的透明導電性基板側的面的粘合部的寬度P、第1 一體化密封部的環(huán)狀 部與對電極中的透明導電性基板側的面的粘合部的寬度Q、第1 一體化密封部的分隔部的 寬度R以及第1一體化密封部的環(huán)狀部的寬度T如下所述,除此之外,與實施例1相同地制 造了 DSC模塊。
[0261] P = 0.8mm
[0262] Q=L 5mm
[0263] R = 0. 8mm
[0264] T = 2. 4mm
[0265] (實施例7)
[0266] 除了未在對電極以及第I 一體化密封部貼合第2 -體化密封部之外,與實施例I 相同地制造了 DSC模塊。
[0267] (實施例8)
[0268] 在工作電極與對電極之間形成第1 一體化密封部時,分別使第1 一體化密封部的 分隔部與對電極中的透明導電性基板側的面的粘合部的寬度P、第1 一體化密封部的環(huán)狀 部與對電極中的透明導電性基板側的面的粘合部的寬度Q、以及第1 一體化密封部的分隔 部的寬度R如下所述,除此之外,與實施例1相同地制造了 DSC模塊。
[0269] P = 0. 5mm
[0270] Q = 0. 5mm
[0271] R = 0. 6mm
[0272] T=L 6mm
[0273] (實施例9)
[0274] 除了使導電件非連接部的寬度為導電件連接部的寬度的1/3倍之外,與實施例I 相同地制造了 DSC模塊。
[0275] (實施例 10)
[0276] 除了使導電部件非連接部16的寬度與導電部件連接部16的寬度相同之外,與實 施例1相同地制造了 DSC模塊。
[0277] (特性評價)
[0278] (光電轉換特性)
[0279] 對于實施例1?4所得到的DSC模塊,在200勒克斯的照度之下,測量了光電轉換 效率n (%)。另外,對于實施例1?4所得到的DSC,也在20000勒克斯的照度之下,與上 述相同地測量了光電轉換效率n (%)。在表1中示出了結果。
[0280] (開 口率)
[0281] 對于實施例I、實施例5?8所得到的DSC模塊,測量了開口率。在表2中示出了 結果。
[0282] (耐久性)
[0283] 對于實施例1以及實施例5?8所得到的DSC模塊,測量了光電轉換效率(nQ)。 接著,對于實施例1以及實施例5?8所得到的DSC模塊,也測量了在大氣壓下、并在85°C、 85% RH的高溫高濕環(huán)境下放置IOOOh后的光電轉換效率(n)。然后,根據(jù)下述式子,計算 了光電轉換效率的保持率(光電轉換保持率)。在表2中示出了結果。
[0284] 光電轉換效率的保持率(% ) = n/nQxioo
[0285] (連接可靠性)
[0286] 對于實施例1以及實施例9?10所得到的DSC模塊,進行以JIS C 8938為基準 的熱循環(huán)試驗,并調查連接端子從透明導電膜剝離的有無,從而對連接可靠性進行了評價。 在表3中示出了結果。此外,對于熱循環(huán)試驗1而言,在將環(huán)境溫度從-40°C到90°C上升或 者下降的循環(huán)作為1次循環(huán)的情況下,進行了 200次循環(huán)。
[0287] 表 1
[0288]
【權利要求】
1. 一種低照度用色素增感太陽電池元件,其中,具有: 至少一個色素增感太陽電池; 第1電流獲取部,其用于從所述至少一個色素增感太陽電池獲取電流;以及 第2電流獲取部,其用于從所述至少一個色素增感太陽電池獲取電流, 所述色素增感太陽電池具備: 第1電極,其具有透明基板、以及設置在所述透明基板的一面上的透明導電膜; 第2電極,其與所述第1電極對置,并具有金屬基板; 氧化物半導體層,其設置在所述第1電極或者所述第2電極上;以及 環(huán)狀的密封部,其使所述第1電極以及所述第2電極接合, 所述第1電流獲取部包含在所述至少一個色素增感太陽電池中的一個色素增感太陽 電池的所述透明導電膜, 所述第2電流獲取部與所述至少一個色素增感太陽電池中的一個色素增感太陽電池 的所述第2電極的所述金屬基板電連接, 所述第1電流獲取部以及所述第2電流獲取部以相互相鄰的方式配置。
2. 根據(jù)權利要求1所述的低照度用色素增感太陽電池元件,其中, 還具備后板,該后板在所述透明基板的所述一面?zhèn)雀采w所述至少一個色素增感太陽電 池。
3.根據(jù)權利要求2所述的低照度用色素增感太陽電池元件,其中, 在所述后板的周緣部整周上設置有絕緣性的連結部, 還具有分離部,該分離部將所述透明基板與所述連結部連接,且該分離部設置為包圍 至少一個色素增感太陽電池的透明導電膜并且在該分離部與所述透明導電膜之間形成間 隙, 所述分離部設置為與所述第1電流獲取部以及所述第2電流獲取部一起形成環(huán)狀構 造, 所述間隙的一部分配置于所述連結部的內側。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的低照度用色素增感太陽電池元件,其中, 所述第1電流獲取部以及所述第2電流獲取部配置于所述至少一個色素增感太陽電池 中的一個色素增感太陽電池的周圍, 所述至少一個色素增感太陽電池中的一個色素增感太陽電池的所述第2電極的所述 金屬基板與所述第2電流獲取部通過第2連接部而連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的低照度用色素增感太陽電池元件,其中, 還具備第2集電布線,該第2集電布線設置在所述第2連接部上并具有比所述第2連 接部低的電阻。
6.根據(jù)權利要求5所述的低照度用色素增感太陽電池元件,其中, 所述第2集電布線以不與所述后板的周緣部交叉的方式配置。
7.根據(jù)權利要求4?6中任一項所述的低照度用色素增感太陽電池元件,其中, 所述第2連接部配置于比所述后板的周緣部更靠內側的位置。
8.根據(jù)權利要求2?7中任一項所述的低照度用色素增感太陽電池元件,其中, 所述第1電流獲取部以及所述第2電流獲取部配置于所述至少一個色素增感太陽電池 中的一個色素增感太陽電池的周圍, 所述至少一個色素增感太陽電池中的一個色素增感太陽電池的所述透明導電膜還具 有: 主體部,其設置于所述環(huán)狀的密封部的內側;以及 第1連接部,其將所述主體部與所述第1電流獲取部連接。
9. 根據(jù)權利要求8所述的低照度用色素增感太陽電池元件,其中, 還具備第1集電布線,該第1集電布線在所述至少一個色素增感太陽電池中的一個色 素增感太陽電池的至少所述第1連接部上,沿著所述第1連接部設置,并具有比所述第1連 接部低的電阻。
10. 根據(jù)權利要求9所述的低照度用色素增感太陽電池元件,其中, 所述第1集電布線以不與所述后板的周緣部交叉的方式配置。
11. 根據(jù)權利要求1?10中任一項所述的低照度用色素增感太陽電池元件,其中, 具有多個所述色素增感太陽電池, 所述透明基板由所述多個色素增感太陽電池的共用的透明基板構成, 相鄰的2個色素增感太陽電池的所述第2電極彼此相互分離, 所述密封部具有設置在所述第1電極以及所述第2電極之間的環(huán)狀的第1密封部, 相鄰的2個色素增感太陽電池的所述第1密封部彼此一體化而構成第1一體化密封 部, 所述第1 一體化密封部具有環(huán)狀部、以及分隔所述環(huán)狀部內的開口的分隔部, 所述第1一體化密封部的所述分隔部與所述第2電極中的所述第1電極側的面的粘合 部的寬度,比所述第1一體化密封部的所述環(huán)狀部與所述第2電極中的所述第1電極側的 面的粘合部的寬度窄。
12. 根據(jù)權利要求11所述的低照度用色素增感太陽電池元件,其中, 在所述第1 一體化密封部,所述分隔部的寬度在所述環(huán)狀部的寬度的100%以上且不 足 200%。
13. 根據(jù)權利要求11或12所述的低照度用色素增感太陽電池元件,其中, 所述多個色素增感太陽電池的所述密封部還具有環(huán)狀的第2密封部,該第2密封部以 與所述第1密封部重疊的方式設置并與所述第1密封部一起夾持所述第2電極的邊緣部, 所述第2密封部一體化而構成第2 -體化密封部。
14. 根據(jù)權利要求1?13中任一項所述的低照度用色素增感太陽電池元件,其中, 具有多個所述色素增感太陽電池,并且所述多個色素增感太陽電池串聯(lián)且電連接, 所述多個色素增感太陽電池中的與鄰近的色素增感太陽電池連接的所述色素增感太 陽電池還具備連接端子,該連接端子設置在所述透明導電膜上, 所述透明導電膜具有: 主體部,其設置于所述環(huán)狀的密封部的內側;以及 突出部,其從所述主體部突出至所述密封部的外側,并設置有所述連接端子, 相鄰的2個色素增感太陽電池中的一方的色素增感太陽電池的所述連接端子與另一 方的色素增感太陽電池的所述第2電極的所述金屬基板經由導電件而連接, 所述連接端子具有: 導電件連接部,其與所述導電件連接,并在所述密封部的外側沿恒定方向延伸;以及 導電件非連接部,其在所述密封部的外側從所述導電件連接部沿恒定方向延伸, 所述導電件非連接部的寬度比所述導電件連接部的寬度窄。
【文檔編號】H01G9/022GK104380407SQ201380032260
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月31日 優(yōu)先權日:2012年9月1日
【發(fā)明者】岡田顯一, 山田直, 遠藤克佳, 臼井弘紀 申請人:株式會社藤倉