光電池模塊和光電池模塊的製造方法
2023-10-11 23:15:59
專利名稱：光電池模塊和光電池模塊的製造方法
技術領域：
本發明涉及光電池模塊和用於光電池模塊的製造方法，並例如適當地應用于敏化型太陽能電池模塊。
背景技術：
傳統地，已經提出了一種應用了通過染料而敏化的光誘導電子轉移的敏化型太陽能電池模塊。敏化型太陽能電池模塊是其中電解液填充在電池單元中的溼式電池模塊。作為敏化型太陽能電池模塊，已知一種具有單片結構的模塊，其中，所有電極形成在一個襯底上(例如，參照專利文件1)。在具有單片結構的敏化型太陽能電池模塊中，如在圖1中所示，通常，在兩個襯底 (電極側玻璃襯底2和蓋玻璃(cover glass)襯底；3)之間形成多個電池單元，並用電解液充滿電池單元的內部。由於具有單片結構的敏化型太陽能電池模塊的材料和製造成本較低，期望作為下一代的太陽能電池的實用化。專利文件專利文件1 日本專利公開No. 2004-171827專利文件2 日本專利公開No. 2007-20079
發明內容
此外，在以上所述的這種構造的敏化型太陽能電池模塊中，通常使用這樣一種方法，在兩個襯底貼合併且將電池單元彼此分離之後，從真空電池單元中預形成的細孔填充電解液。以此方式，由於在敏化型太陽能電池模塊中需要在電池單元形成之後將電池單元的內部置於真空狀態，並將電解液填充到電池單元中，存在製造處理複雜的問題。考慮到前述觀點而進行本發明，並打算提出一種能簡化處理的光電池模塊和該光電池模塊的製造方法。為了解決以上所述的主題，根據本發明的光電池模塊包括透明襯底；透明導電層， 其設置在透明襯底上；多孔半導體層，其設置在透明導電層上；對電極層，其以與多孔半導體層分離的關係設置；電解液，其浸漬多孔半導體層和對電極層；電池單元分隔壁，其設置在透明襯底上，並圍繞多孔半導體層和對電極層的周圍；以及密封劑層，其以液體狀材料的狀態配置在與透明襯底相反一側覆蓋電池單元分隔壁而密封電解液，液體狀材料被固化。因此，在光電池模塊中，通過在將電解液填充到由電池單元分隔壁和透明襯底形成的電池單元中的空間中之後將液體狀材料配置成覆蓋電池單元分隔壁，然後使液體狀材料固化而將電解液密封在電池中。根據本發明的光電池模塊的製造方法包括如下步驟透明導電層形成步驟在透明襯底上設置透明導電層；多孔半導體層形成步驟在透明導電層上設置多孔半導體層； 對電極層和電池單元分隔壁形成步驟以與多孔半導體層分離的狀態設置對電極層，並設置電池單元分隔壁，電池單元分隔壁被設置在透明襯底上，並圍繞多半導體層的周圍；電解液浸沒步驟將電解液浸漬多孔半導體層和對電極層；液體樹脂配置步驟將液體狀材料配置成在與透明襯底相反一側覆蓋電池單元分隔壁，以密封電解液；以及固化步驟固化液體狀材料。因此，在光電池模塊的製造方法中，通過在將電解液填充到由電池單元分隔壁和透明襯底形成的電池單元中的空間之後將液體狀材料配置成覆蓋電池單元分隔壁，然後固化液體狀材料，而將電解液密封在電池中。根據本發明，通過在將電解液填充到由電池單元分隔壁和透明襯底形成的電池單元中的空間之後將液體狀材料配置成覆蓋電池單元分隔壁，然後固化液體狀材料，而將電解液密封在電池中。因而，利用本發明，能實施能簡化處理的光電池模塊和光電池模塊的制
造方法。
圖1是示出傳統的敏化型太陽能電池模塊的構造的示意圖。圖2是示出根據本實施例的敏化型太陽能電池模塊的構造的示意圖。圖3是圖示製造方法的流程圖。圖4是圖示電極形成的示意圖。圖5是圖示電池單元分隔壁的形成的示意圖。圖6是圖示電解液的填充的示意圖。圖7是圖示液體狀態密封劑的填充的示意圖。圖8是示出根據另一實施例的敏化型太陽能電池模塊的構造的示意圖。
具體實施例方式以下，將參照附圖詳細描述本發明的實施例。要注意，以下列順序給出描述。1.實施例2.其他實施例1.實施例1-1.敏化型太陽能電池的構造參照圖2，附圖標記11 一般性地表示敏化型太陽能電池模塊，與傳統構造類似的元件用類似的附圖標記來表示。敏化型太陽能電池11通過在電極側襯底12和覆蓋膜14之間形成彼此串聯連接的八個電池單元構造而成。在圖2的⑶中，示出了敏化型太陽能電池模塊的剖視圖。要注意，為了便於圖示，在圖2的(B)中僅僅示出四個電池單元。在圖2的(B)後續的附圖中也同樣如此，並且僅僅在剖視圖中示出四個電池單元，實際上設置八個電池單元。敏化型太陽能電池模塊11包括電極側襯底12、透明導電層5、電池單元分隔壁6、 多孔半導體層7、多孔絕緣層8、對電極層9、電解液10 (未示出)、密封劑層13和覆蓋膜14。 要注意，電解液10被置於其浸漬多孔半導體層7、多孔絕緣層8和對電極層9的狀態。光通過電極側襯底12進入。光經過電極側襯底12和透明導電層5，並照射在多孔半導體層7上。多孔半導體層7吸收光，並離子化，以放出電子。放出的電子傳送到透明導電層5。另一方面，透明導電層5將電子通過對電極層9供應到電解液10。電解液10通過還原反應接收電子。此處，電解液10浸漬多孔半導體層7、多孔絕緣層8和對電極層9。因而，電解液10將接收到的電子供應到多孔半導體層7。結果，多孔半導體層7能接收電極， 並返回到其中其未被離子化的通常狀態。具體地，敏化型太陽能電池模塊11能用作響應於光而產生電流並且其中對電極9 用作正電極而透明導電層5用作負電極的電池。電極側襯底12可以由任何材料構成，只要其使得具有用於光電轉換的波長的光以高透過率通過並具有電絕緣即可，例如，玻璃、樹脂等用於電極側襯底12。在大多數情況下，玻璃用於電極側襯底12，因為其具有高的耐熱性。在使用樹脂的情況下，優選地，使用耐熱性和透明性優良的材料，例如，聚碳酸酯樹脂、環氧樹脂等。透明導電層5形成在電極側襯底12上，並被圖案化以將電池單元15串聯連接。透明導電層5可以由使得具有用於光電轉換的波長的光以高透過率通過並具有導電性的材料形成，並且可以適當地使用氧化錫或者氧化銦。此外，通過摻雜其他原子，可以提高透明導電層5的導電性。作為要被摻雜的原子，氟、銻等可用於氧化錫，並且錫等可用於氧化銦。具體地，對於透明導電層5，使用銦-錫複合氧化物(ITO)、用氟摻雜的氧化錫(IV) (FTO)、氧化錫(IV)、氧化鋅(II)、銦-鋅複合氧化物(IZO)等。多孔半導體層7設置成與透明導電層5相鄰。對於多孔半導體層7，適當地使用諸如二氧化鈦、氧化鋅、氧化鎢、氧化鈮、鈦酸鍶或者氧化鋅的η型金屬氧化物的半導體微粒、 具有鈣鈦礦結構的材料等。作為多孔半導體層7的材料，特別優選銳鈦礦型的二氧化鈦。優選地，半導體細微粒吸附有敏化染料，以確保高光電轉換效率。儘管敏化染料不受具體地限制，但是適當地使用有機染料、金屬絡合物等，並且從性能方面，特別適合地使用釕基金屬絡合物。多孔絕緣層8設置成與多孔半導體層7和對電極層9相鄰，並將多孔半導體層7 和對電極層9彼此分離和隔離。優選地，多孔絕緣層8通過電極側襯底12將入射到其的光擴散和反射。這是因為想要提高多孔半體層8對光的吸收率。對於多孔絕緣層8，能使用已知的具有電絕緣的材料，並且例如，適當地使用二氧
化矽、金紅石二氧化鈦、氧化鋁、二氧化鋯等。對於對電極層9，能使用已知的具有導電性的材料。用於對電極層9的材料優選地具有電穩定性，並且適合地使用鉬、金、碳、導電性聚合物等。優選地，對電極層9具有大的表面面積，以促進電解液的還原反應。電解液10是包括氧化還原製劑(氧化還原劑)的溶液。儘管對氧化還原製劑沒有限制，但是使用碘化物和金屬或有機物碘化鹽的組合、溴和金屬或有機物碘化鹽的組合等。電解液10是液體或凝膠的形式。從防止液體洩露的觀點，優選地使用凝膠形式的電解液。儘管對用於電解液的凝膠化的方法沒有具體的限制，特別優選纖維狀無機基體材料來保持電解液。這是因為小量的無機基體材料能保持更大量的電解液，並可以抑制通過添加基體材料而產生的內部抵抗，並防止光電效率的降低。通過將無機材料(例如，二氧化鈦)粉末分散到氫氧化鉀溶液中並在高壓釜中發生水熱反應之後對該溶液進行乾燥來製備。此外，無機基體材料添加到具有溶解在其中的氧化還原製劑的電解液，並通過超聲波處理等分散以製備電解液10 (參照專利文件2)。優選地，電解液10僅具有其浸漬在多孔半導體層7、多孔絕緣層8和對電極層9中的量，並且不形成僅由電解液10構成的層。這是因為意在維持密封劑層13的良好特性。電池單元分隔壁6包圍多孔半導體層7、多孔絕緣層8和對電極層9的周圍，並將電池單元15彼此分開。換言之，電池單元分隔壁6構造電池單元15的外周。電池單元分隔壁6形成為其高度比對電極層9的高度高出的厚度大致等於密封劑層13的厚度，並與密封劑層13協作密封電池單元15。作為用於電池單元分隔壁6的分隔壁材料，能使用公知的具有電絕緣性的材料。 具體地，適當地使用各種樹脂材料。具體地，例如，適當地使用響應於紫外線而固化的紫外線固化型樹脂、在與固化劑混合之後開始固化的兩液體固化型樹脂、通過加熱而固化的熱硬化型樹脂、高溫液化的熱熔樹脂、低熔點玻璃熔塊等。對於電池單元分隔壁6，特別優選紫外線固化型樹脂或者兩液體固化型樹脂。這是因為在吸收之後沒有必要將熱施加到敏化染料。作為樹脂材料，能使用諸如例如環氧樹脂、聚氨酯樹脂、矽樹脂、聚酯樹脂、酚樹月旨、聚氨酯樹脂和氨基樹脂的各種樹脂材料。由於樹脂材料與電解液10接觸，能適當地使用對電解液10具有高化學抵抗的材料。密封劑層13覆蓋電池單元分隔壁6的覆蓋側，以密封電池單元15中的電解液10。 換言之，密封劑層13與電池單元分隔壁6協作以圍繞電池單元15並覆蓋電池單元15。優選地，密封劑層13與對電極層9接觸。換言之，優選地，在對電極層9和密封劑層13之間不形成電解液10的層。這是因為，如果固化之前電解液10與液體狀態的密封劑層13接觸 (處於此狀態中的密封劑層以下稱為液體狀密封材料)，則這阻礙了液體狀密封材料的固化並對作為密封劑層13的特性有不良的影響。密封劑層13是液體狀密封材料的固化物質。對於液體狀密封材料，能使用公知的具有電絕緣的材料。例如，響應於紫外線射線而固化的紫外線固化型樹脂、在與固化劑混合之後開始固化的兩液體固化型樹脂、通過加熱而固化的熱硬化性型樹脂、高溫液化的熱熔樹脂、低熔點玻璃熔塊等適合地用作液體狀態密封材料。在紫外線固化型樹脂用作液體狀密封材料的情況下，液體狀密封材料通過紫外線的照射而固化。在兩液體固化型樹脂用作液體狀態密封材料的情況下，液體狀密封材料通過在室溫下保持液體狀密封材料達預定的時間段(例如，幾分鐘到幾小時)而固化。在熱硬化型樹脂用作液體狀密封材料的情況下，液體狀材料通過用爐子等將液體狀材料以預定的加熱溫度(例如，80[°C ]至200[°C ])加熱而固化。熱熔樹脂和玻璃熔塊在受熱的狀態下液化，並用作液體狀材料。在施加了液體狀密封材料之後，其通過冷卻而固化。對於液體狀密封材料，特別優選紫外線固化型樹脂和兩液體固化型樹脂的固化。 這是因為在固化時幾乎不需要施加熱，並且不需要對電解液10施加熱。作為此樹脂材料， 具有低透溼性的樹脂材料是優選地，這是為了防止電解液10的蒸發。可以使用諸如例如環氧樹脂、聚氨酯樹脂、矽樹脂、聚酯樹脂、酚樹脂、聚氨酯樹脂和氨基樹脂的各種樹脂材料。覆蓋膜14被設置以保護電池單元15，並具有抑制外部環境(尤其是溼度)的影響的作用，並且將串聯連接的八個電池單元15與外部屏蔽。覆蓋膜14至少通過將八個電池單元15的周圍粘接到電極側襯底12或透明導電層5或者兩者而固定到電極側襯底12。對粘接方法沒有限制，並且例如，能使用熱層疊、接合劑等。此外，覆蓋膜14可以不僅粘接到電池單元15的周圍，而且還可以粘接到電池單元15的覆蓋側的整個面。儘管覆蓋膜14不受具體限制，但是適當地使用具有低透溼度的膜。例如，適合地使用聚醯胺樹脂膜、蒸發金屬膜、其中金屬箔和樹脂膜預先層疊的層疊膜等。儘管對覆蓋膜 14的厚度沒有限制，但是優選地使用厚度大於20[um](特別是大於50[um])的彩色膜，以降低透溼性。1-2.製造方法現在，參照圖3的流程圖，描述敏化型太陽能電池模塊11的製造方法。首先，例如如圖4所示通過濺射方法、氣相沉積方法等在電極側襯底12上形成透明導電層5(步驟SPl)。要注意，在圖4至圖7中，為了便於圖示，覆蓋側示出在空間的上側，並且上下方向與圖2所示的相反。然後，將電極(多孔半導體層7、多孔絕緣層8和對電極層9)形成在透明導電層5 上(步驟SP》。通過塗覆漿料形式的多孔半導體材料(例如，通過絲網印刷、光刻等)然後通過加熱而燒結多孔半導體材料，來形成多孔半導體層7。然後，多孔絕緣層8和對電極層9依次形成在多孔半導體層7上。多孔絕緣層8 和對電極層9類似於多孔半導體層7而形成。然後，電極側襯底12受到敏化染料溶液浸漬以吸收染料，並在去除過量的敏化染料之後，乾燥電極側襯底12。如圖5所示，電池單元分隔壁6形成為使得將電池單元15彼此分開(步驟SP3)。 電池單元分隔壁6通過例如用分配器、絲網印刷、光刻等施加液體狀的分隔壁材料，然後固化分隔壁材料而形成。然後，如圖6所示，將電解液10填充到電池單元15中(步驟SP4)。在低粘度液體狀的電解液用作電解液10並且電解液10通過分配器簡單填充的情況下，例如，電解液10 通過表面張力或者毛細管現象而擴散通過電池單元15的內部，並且電解液10浸漬於多孔半導體層7、多孔絕緣層8和對電極層9。在凝膠形式的電解液用作電解液10的情況下，在電解液10通過分配器填充到電池單元15之後，例如，電解液10通過表面張力、毛細管現象等擴散通過電池單元15的內部，並且電解液10浸漬於多孔半導體層7、多孔絕緣層8和對電極層9。此外，通過將電解液10放置在對電極層9上然後通過刮刀等將電解液10推入對電極層9的內部，電解液10 可以浸漬於多孔半導體層7、多孔絕緣層8和對電極層9中。為了促進電解液10浸潤到電池單元15的內部中，可以對電解液10執行振動處理、超聲波處理等。如圖7所示，液體狀的密封材料施加到對電極層(步驟SPQ。對施加方法沒有限制，並且根據液體狀的密封材料的特性而適當地選擇施加方法。在液體狀的密封材料具有比較高的粘度(在10[rpm]下為IOOOOpa 以上)的情況下，例如通過分配器施加一定量的填充電池單元15的內部(從對電極層9的表面到電池單元分隔壁6的上面)的液體狀的密封材料。此外，在施加了過量的液體形式的密封材料之後，可以使用刮刀去除過量的液體狀的密封材料。還可以使用諸如絲網印刷或者光刻的方法。在液體狀的密封材料具有比較低的粘度(在10[rpm]下低於IOOOOpa *s])的情況下，如果例如通過分配器、絲網印刷、光刻等施加液體狀的密封材料，則覆蓋側的表面通過重力而變平。
然後，液體狀的密封材料根據液體狀的密封材料的特性而固化以形成密封劑層 13(步驟 SP6)。最後，覆蓋膜14粘接到電極側襯底12以用覆蓋膜14覆蓋電池單元15 (步驟SP7)。 此時，覆蓋膜14和電池單元15之間的空間可以例如通過抽空而置於真空狀態。以此方式，通過設置圍繞多孔半導體層7、多孔絕緣層8和對電極層9的電池單元分隔壁6，將電解液10填充到它們中，用液體狀密封材料覆蓋電池單元分隔壁6的覆蓋側， 然後固化液體狀密封材料，使得敏化型太陽能電池模塊11設置有密封劑層13。結果，在敏化型太陽能電池模塊11中，電解液10可以填充到電池單元分隔壁6 中，電池單元分隔壁6在覆蓋側開口較大。因而，利用敏化型太陽能電池模塊11，與其中在有意形成電池使得其內部空間具有密封狀態之後將電解液10通過在電池中預先形成的小孔注入的傳統的方法相比，能使得填充電解液10的處理得到顯著簡化。1-3.操作和效果在以上所述的構造中，敏化型太陽能電池模塊11具有電極側襯底12作為透明襯底、設置在電極側襯底12上的透明導電層5、設置在透明導電層5上的多孔半導體層7、和以與多孔半導體層7分離的關係設置且使得多孔絕緣層8置於其間的對電極層9。敏化型太陽能電池模塊11具有浸漬在多孔半導體層7和對電極層9中的電解液10、以及設置在電極側襯底12上並圍繞多孔半導體層7和對電極層9的周圍的電池單元分隔壁6。此外， 敏化型太陽能電池模塊11具有密封劑層13，其以處於液體狀材料(液體形式的密封材料) 的狀態設置成覆蓋電池單元分隔壁6的覆蓋側(其是與電極側襯底12相反的一側)以密封電解液10，並通過液體狀密封材料的固化而形成。結果，由於通過在填充電解液10之後使用具有高粘性的液體狀的密封材料覆蓋電池單元分隔壁6以密封電解液10而形成敏化型太陽能電池模塊11，能簡化填充電解液 10的處理。此處，在電池單元15中，優選地，最大程度地不允許空氣進入電池單元15的內部， 以提高對熱循環等的耐環境性。例如，在使用固態膜和接合劑密封電池單元15的情況下， 接合劑必須硬化，同時電池單元分隔壁6、對電極層9和膜在真空下充分地接合，並且處理變得複雜。此外，在此情況下，由於必須使膜變形，建立其中正常地施加固定應力的狀態，並且進入膜很可能片狀脫落的狀態。相反，在敏化型太陽能電池模塊11中，通過使用液體形式的可變形密封材料，通過單個步驟能合理地施加液體狀的密封材料。由於塗覆的液體狀的密封材料以此方式固化，電池單元15能被穩定地密封，同時變形應力不施加到電池單元15。同時，在專利文件1公開的敏化型太陽能電池中，由於沒有設置電池單元分隔壁， 電解液必須由電極保持，並且不能避免由於高熱或者振動帶來的電解液的液體洩漏的風險。此外，必須將電解液固化到接近固體的狀態，並且通過增大內部抵抗而使光電轉換效率降低。相反，在敏化型太陽能電池模塊11中，由於電池單元15被電極側襯底12、電池單元分隔壁6和密封劑層13密封，液體洩漏的風險較低，並且對於電解液10，電解液能從液體形式到凝膠形式當中自由地選擇。因而，能維持高的光電轉換效率。密封劑層13從紫外線固化型樹脂或者兩液體固化型樹脂形成。結果，由於避免了電解液10填充之後所需的加熱步驟，電解液10不需要加熱，並且能防止由於電解液加熱而引起的特性降低等。密封劑層13與對電極層9接觸而得到保持。結果，由於液體狀的密封材料幾乎不與電解液10接觸，能避免由電解液10對液體狀的密封材料的固化反應的抑制和由於該抑制而引起的特性降低。電解液10具有凝膠形式。結果，與電解液10是低粘性的溶液的情況相比，能有效地防止電解液10從小間隙等進行的液體洩漏。電解液10由纖維狀無機基體保持。結果，僅僅通過小量的無機基體而使電解液10 凝膠化，電解液10能在一定程度上保持其內部流動性，並且能最大程度地抑制通過凝膠化而引起的光電轉換效率的降低。電池單元分隔壁6由樹脂形成。結果，與使用無機材料的情況相比，能消除燒結或者熔化而對高溫加熱的需要。多孔半導體層7吸收有敏化染料，並且電池單元分隔壁6由紫外線固化型樹脂或者兩液體固化型樹脂形成。結果，在敏化染料的吸收之後不需要執行加熱步驟，並且能防止由于敏化染料的加熱引起的特性的降低。敏化型太陽能電池模塊11還具有覆蓋膜14，其粘接到電極側襯底12或者透明導電層5，並覆蓋各具有電池單元15，每個電池單元15具有多孔半導體層7、對電極層9、電解液10、電池單元分隔壁6和密封劑層13。結果，在敏化型太陽能電池模塊11中，電池單元15能被電極側襯底12和覆蓋膜 14密封，並因而能降低來自外部環境的溼度等的影響，並提高耐久性。利用以上所述的構造，在敏化型太陽能電池模塊11中，透明導電層5設置在電極側襯底12上；多孔半導體層7設置在透明導電層5上；設置處於與多孔半導體層7分離狀態中的對電極層9 ；並設置電池單元分隔壁6，其設置在電極側襯底12上，並圍繞多孔半導體層7的周圍。在敏化型太陽能電池11中，電解液10浸漬於多孔半導體層7和對電極層 9中，並且液體狀密封材料的方式設置成覆蓋電池壁6的上部以密封電解液10，然後液體狀的密封材料被固化。結果，在敏化型太陽能電池模塊11中，通過僅僅將電解液10填充到電池單元分隔壁6的內部的簡單和容易的處理而填充電解液10，電池單元分隔壁6的內部對其覆蓋側較大地開口。因而，本發明能實施通過簡化處理而製造的光電池模塊和用於光電池模塊的制
造方法。2.其他實施例要注意，以上所述的實施例涉及敏化的太陽能電池模塊11具有覆蓋膜14的情況。 本發明不限於此，並且例如，在圖8所示的敏化型太陽能電池模塊21中不必要求覆蓋膜14。此外，以上所述的實施例涉及密封劑層13以埋置電池單元分隔壁6的從對電極層 9突起的部分的方式而形成。本發明不限於此，但是密封劑層23可以以從覆蓋側覆蓋對電極層9和電池單元分隔壁6的方式形成，例如如在圖8所示的敏化型太陽能電池模塊21的情況那樣。在此情況下，電池單元分隔壁6不需要從對電極層9突出，而是形成為具有大致相等的高度。此密封劑層23通過諸如染料塗覆的各種塗覆方法形成。儘管在圖8中，密封劑層23設置到八個電池單元15的周圍，但是密封劑層23可以至少覆蓋電池單元分隔壁6 的覆蓋側，而不需要形成到八個電池單元15的周圍。結果，由於不針對每個電池單元15填充液體形式的密封樹脂而是針對每個敏化型太陽能電池模塊21進行塗覆，所以能簡化處理。此外，儘管沒有在前述實施例的描述中具體地提及，例如，使電解液10與液體狀的密封材料的相溶性很低，並且使液體狀的密封材料的粘性較低(例如，在10[rpm]下 500[Pa-s]或者更低)。結果，在不允許空氣進入電解液10和液體形式的密封材料之間的空間的情況下還能防止電解液10和液體形式的密封材料彼此相混。此外，由於液體狀材料的密封材料沿著電解液10擴展，能簡單、容易和可靠地密封電解液10。此外，以上所述的實施例涉及對電極層9和密封劑層13彼此接觸的情況。本發明不限於此，而是對電極層9和密封劑層13不必彼此接觸。例如，如果將固化不受電解液10 阻礙的材料用於密封劑層13，則即使形成電解液10的層，也沒有問題。還可以在電解液10 和密封劑層13之間形成用將它們彼此分離的分離層。對於分離層，可以使用液體、膜等。此外，以上所述的實施例涉及其中多孔半導體層7和對電極層9隔著多孔絕緣層8 而彼此分離的情況。本發明不限於此，而是僅僅需要將多孔半導體層7和對電極層9彼此分離，並且不一定需要多孔絕緣層8。此外，以上所述的實施例涉及通過將漿料形式的物質在將其塗覆之後進行燒結而形成多孔半導體層7、多孔絕緣層8和對電極層9的情況。本發明不限於此，並且漿料形式的物質不必進行燒結。在敏化染料不受破壞的範圍內通過乾燥步驟而形成多孔絕緣層8和對電極層9的情況下，可以在敏化染料被多孔半導體層7吸收之後形成多孔絕緣層8和對電極層9。此外，在此情況下，可以在形成電池單元分隔壁6之後形成多孔絕緣層8和對電極層9。此外，以上所述的實施例涉及光電池模塊是敏化型太陽能電池，其中敏化染料被多孔半導體層7吸收的情況。本發明不限於此，而是不必吸收敏化染料，並且本發明能應用到所有溼型的光電池模塊。此外，以上所述的實施例涉及其中作為光電池模塊的敏化型太陽能電池模塊由作為透明襯底的電極側襯底12、作為透明導電層的透明導電層5、作為多孔半導體層的多孔半導體層7、作為對電極層的對電極層9、作為電解液的電解液10、作為電池單元分隔壁的電池單元分隔壁6和作為密封層的密封劑層13而構造。本發明不限於此，而是本發明的光電池模塊可以由透明襯底、透明導電層、多孔半導體層、對電極層、電解液、電極分隔壁和密封層構造。工業應用性本發明能用於例如結合在各種電子設備中的光電池模塊。附圖標記的說明1、11、21...敏化型太陽能電池模塊，5...透明導電層，6...電池單元分隔壁， 7...多孔半導體層，8...多孔絕緣層，9...對電極層，10...電解液，12...電極側襯底，13， 23...密封劑層，14...覆蓋膜，15...電池單元
權利要求
1.一種光電池模塊，其包括 透明襯底；透明導電層，其設置在所述透明襯底上； 多孔半導體層，其設置在所述透明導電層上； 對電極層，其以與所述多孔半導體層分離的關係設置； 電解液，其浸漬於所述多孔半導體層和所述對電極層中；電池單元分隔壁，其設置在所述透明襯底上，並圍繞所述多孔半導體層和所述對電極層的周圍；以及密封層，其由在與所述透明襯底相反一側覆蓋所述電池單元分隔壁而密封所述電解液的液體狀材料固化而成。
2.根據權利要求1所述的光電池模塊，其中，所述密封層由紫外線固化型樹脂或者兩液體硬化型樹脂構造。
3.根據權利要求2所述的光電池模塊，其中，所述密封層與所述對電極層接觸。
4.根據權利要求3所述的光電池模塊，其中，所述電解液是凝膠的形式。
5.根據權利要求4所述的光電池模塊，其中，所述電解液由纖維狀無機基體保持。
6.根據權利要求5所述的光電池模塊，其中，所述電池單元分隔壁由樹脂構造。
7.根據權利要求6所述的光電池模塊，其中所述多孔半導體層吸收有敏化染料；並且所述電池單元分隔壁由紫外線固化型樹脂或者兩液體硬化型樹脂構造。
8.根據權利要求7所述的光電池模塊，還包括覆蓋膜，其粘接到所述透明襯底或所述透明導電層，並覆蓋具有所述多孔半導體層、所述對電極層、所述電解液、所述電池單元分隔壁和所述密封層的電池單元。
9.一種光電池模塊的製造方法，包括以下步驟 透明導電層形成步驟在透明襯底上設置透明導電層；多孔半導體層形成步驟在所述透明導電層上設置多孔半導體層； 對電極層和電池單元分隔壁形成步驟以與所述多孔半導體層分離的狀態設置對電極層，並設置電池單元分隔壁，所述電池單元分隔壁被設置在所述透明襯底上，並圍繞所述多半導體層的周圍；電解液浸漬步驟將電解液浸漬於所述多孔半導體層和所述對電極層中； 液體樹脂配置步驟將液體狀材料配置成在與所述透明襯底相反一側覆蓋所述電池單元分隔壁，以密封所述電解液；固化步驟固化所述液體狀材料。
全文摘要
在敏化型太陽能電池模塊(11)中，透明導電層(5)設置在電極側襯底(12)上，多孔半導體層(7)設置在透明導電層(5)上，對電極層(9)與多孔半導體層(7)分離地設置，並且圍繞多孔半導體層(7)的電池單元分隔壁(6)設置在電極側襯底(12)上。在敏化型太陽能電池模塊(11)中，用電解液(10)浸漬多孔半導體層(7)和對電極層(9)，液體狀密封材料布置成覆蓋電池分隔件(6)的上部，以達到密封電解液(10)的目的，並且液體密封材料被固化。在敏化型太陽能電池模塊(11)中，處理能得到簡化。
文檔編號H01M2/08GK102473989SQ201080036180
公開日2012年5月23日 申請日期2010年8月12日 優先權日2009年8月21日
發明者小峰徹也, 諸岡正浩, 長野安則, 高田晴美 申請人:索尼公司