功能性器件及其製造方法

2024-04-10 13:08:05

專利名稱：功能性器件及其製造方法
技術領域：
本發明涉及適用於染料敏化太陽能電池等的功能性器件及其製造方法，具體涉及 用於密封功能性器件的技術。
背景技術：
作為替代礦物燃料的能源，利用陽光的太陽能電池已受到關注，人們對其進行了 各種研究。太陽能電池是一種將光能轉化成電能的光電換能器，它使用陽光作為能源，所以 對地球環境影響很小，因而期望得到進一步普及。作為替代矽(Si)基太陽能電池等的下一代太陽能電池，通過染料敏化並利用光 誘導電子轉移的染料敏化太陽能電池近年來受到關注，人們已對其進行了廣泛研究。可使 用例如釕絡合物等能有效吸收可見光附近的光的材料作為敏化染料。染料敏化太陽能電池 光電轉換效率高，並且不需要例如真空設備等大型加工設備，利用如氧化鈦等廉價的半導 體材料就可以容易地高產率製造染料敏化太陽能電池，因而希望它能作為下一代太陽能電 池。通常，長時間保持穩定的光電轉換特性被認為是太陽能電池所必需具備的特性。 染料敏化太陽能電池通常包括液態電解質組分作為組成部分。為了實現在長時間內保持穩 定的光電轉換特性，密封技術成為重要問題，該密封技術用於防止電解質成分的蒸發或洩 漏以及溼氣、氧氣和其它成分從空氣進入電解液所致的性能降低等。為了解決該問題，人們 已研究出各種方法，例如以下方法。首先，後文所述的題為「用於染料敏化太陽能電池的密封材料」的專利文獻1說明 如下。專利文獻1發明的用於染料敏化太陽能電池的密封材料介於兩個相對的電極基 板之間形成空間，電解液被密封在兩個電極基板之間，該密封材料配置為包括與電解液接 觸的耐電解液層和與該耐電解液層接觸的防透氣層，耐電解液層由氟碳聚合物形成，該防 透氣層由聚二氯乙烯(PVDC)、乙烯乙烯醇共聚物(EvOH)和聚乙烯醇(PVA)中的至少一個形 成。圖9對應於專利文獻1的圖1和圖2，圖9 (A)是表示使用染料敏化太陽能電池用 密封材料的染料敏化太陽能電池示例的剖面圖，圖9(B)是表示染料敏化太陽能電池的制 造過程的剖面圖。如圖9(A)所示，專利文獻1發明的用於染料敏化太陽能電池的密封材料(下文簡 稱為「密封材料」)109設有耐電解液層107和與耐電解液層107接觸的防透氣層108。該密 封材料的特徵在於，耐電解液層107由氟碳聚合物形成，防透氣層108由PVDC、EvOH和PVA 中的至少一個形成。通常以圖9(A)所示的形式使用密封材料109。此外，在圖9㈧中，附圖標記101 和101'各自表示由玻璃等構成的透明基板，附圖標記102和102'各自表示透明導電膜， 附圖標記103表示多孔膜，附圖標記104表示敏化染料，附圖標記115表示電解液。
這裡，例如可按以下步驟形成圖9(A)所示的染料敏化太陽能電池。即，如圖9(B) 所示，首先，在透明基板101的一個表面上形成透明導電膜102，在透明導電膜102上均勻地 塗覆氧化鈦微粒，然後加熱這些微粒以提供多孔膜103，之後在多孔膜103上吸附例如釕絡 合物等敏化染料104，於是形成用作陰極的電極基板111，以與上述相同的方式在透明基板 101'的一個表面上形成透明導電膜102'，於是形成用作陽極的電極基板110。之後，如圖所示，在電極基板111的敏化染料104表面上以邊框的形式塗覆(布 置)用於形成耐電解液層的組合物107'。此外，為了提高組合物107'對敏化染料104表 面的粘附性，優選利用打底劑適當處理粘附表面。之後，如圖所示，將由例如PVDC、EvOH或 PVA等材料製成的薄片(防透氣層108)粘在邊框形組合物107'的外圍表面，然後，如圖所 示，使電極基板111與電極基板110相對，通過設於兩個基板之間的邊框形組合物107'使 電極基板111與電極基板110結合，於是由兩個基板和邊框形組合物107'形成封閉空間。 然後，通過加熱(通常80°C 150°C持續30 60分鐘)使組合物107'硬化。之後，從電 極基板110上鑽出的注入孔112注入電解液115，然後封住注入孔112，就得到了如圖9(A) 所示的染料敏化太陽能電池。在後文所述的題為「染料敏化太陽能電池模塊」的專利文獻2中，期望將紫外線固 化密封材料(三鍵有限公司(Three Bond Co.，Ltd.)生產的31X-101)塗覆到電解液注入 孔，然後使該密封材料硬化。引用列表專利文獻專利文獻1 未審查的日本專利申請公開文本2007-294387號(0010 0011段、 0017 0018段、0043 0044段、圖1和圖2)專利文獻2 未審查的日本專利申請公開文本2007-220606號(0017 0022段、 0101 0102段、圖1和圖2)

發明內容
技術問題作為溼式器件的以染料敏化太陽能電池為代表的功能性器件的壽命受到密封技 術的極大影響。在許多溼式器件中，液體被注入到對置基板之間的空間中，通常，器件的外 緣在液體注入之前被密封(主密封)，然後液體從另外設置的注入孔被注入。可以在將液體注入到所述空間之前對外緣進行密封，密封劑在不與液體直接接觸 的狀態下被硬化，因而如果硬化的密封劑對液體的滲透性低且具有耐蝕性，就可以長時間 封住液體，於是具有高密封性。另外，在將液體注入到所述空間中之後的注入孔的最終密封 (所謂的端密封)存在的問題是，由於在注入孔附近進行硬化處理之前注入到所述空間中 的液體與密封劑之間的接觸而大大降低了粘附強度。此外，在先技術也沒有記載例如具有利用兩種不同的紫外光固化樹脂的雙密封結 構的太陽能電池等功能性器件結構。本發明就是為解決上述問題而提出的，本發明的目的是提供一種功能性器件，其 具有高隔離性和耐用性，能夠穩定工作，同時長時間保持高性能，還提供了該器件的製造方 法。
技術方案S卩，本發明涉及一種功能性器件，其包括第一基板(例如，以下所述實施例中的 光電極側透明基板12a)，其上形成有第一導電電極(例如，以下所述實施例中的光電極側 透明導電膜13a)；第二基板(例如，以下所述實施例中的對置電極側基板12b)，其上形成 有第二導電電極(例如，以下所述實施例中的對置電極側導電膜13b)；填充在所述第一基 板和所述第二基板之間的功能性材料(例如，以下所述實施例中的電解液16)；第一密封部 (例如，以下所述實施例中的內部主密封15a)，其由第一紫外光固化樹脂形成，設於所述第 一基板和所述第二基板之間，用來密封所述功能性材料和使所述第一基板和所述第二基板 粘結在一起；以及第二密封部(例如，以下所述實施例中的外部主密封17a)，其由第二紫外 光固化樹脂形成，設於所述第一基板和所述第二基板之間，用來使所述第一基板和所述第 二基板在所述第一密封部外部粘結在一起。並且，本發明涉及功能性器件的製造方法，該方法包括以下步驟第一步，將第一 紫外光固化樹脂以環形塗覆到其上形成有第一導電電極(例如，以下所述實施例中的光電 極側透明導電膜13a)的第一基板(例如，以下所述實施例中的光電極側透明基板12a)的 表面；第二步，使其上形成有第二導電電極(例如，以下所述實施例中的對置電極側導電膜 13b)的第二基板(例如，以下所述實施例中的對置電極側基板12b)與所述第一基板相對， 通過使所述第一紫外光固化樹脂硬化所形成的環形第一密封部(例如，以下所述實施例中 的內部主密封15a)將所述第一基板和所述第二基板粘結在一起；第三步，在所述第一密封 部外部將第二紫外光固化樹脂填充在所述第一基板和所述第二基板之間，然後使其硬化， 形成第二密封部(例如，以下所述實施例中的外部主密封17a)，所述第一基板和所述第二 基板粘結在一起；第四步，從設於所述第一基板中的開口(例如，以下所述實施例中的電解 液注入孔18a和18b)向由所述第一基板和所述第二基板以及所述第一密封部形成的內部
空間中填充功能性材料(例如，以下所述實施例中的電解液16)；以及第五步，密封所述開□。技術效果根據本發明，通過利用形成於所述第一基板和所述第二基板之間的所述第一密封 部以及形成於所述第一密封部外部的所述第二密封部，形成雙密封結構的主密封來密封所 述功能性材料，該雙密封結構的主密封由紫外光固化樹脂構成，於是可防止所述功能性材 料洩漏到外部，可使所述功能性材料與外部氣體隔離，由此提供隔離性高、耐用性好、能夠 穩定工作、同時長時間保持性能的功能性器件。並且，根據本發明，將第一紫外光固化樹脂以環形塗覆到所述第一基板的表面；使 所述第二基板與所述第一基板相對，兩個基板通過由所述第一紫外光固化樹脂硬化所形成 的環形第一密封部粘結在一起；在所述第一基板和所述第二基板之間填充第二紫外光固化 樹脂，然後使該樹脂硬化，形成第二密封部，兩個基板粘結在一起；從設於所述第一基板中 的開口向由兩個基板和所述第一密封部形成的內部空間中填充功能性材料，密封所述開口 以使所述功能性材料密封在所述內部空間中，由此通過利用所述第一密封部和形成於所述 第一密封部外部的第二密封部，形成由紫外光固化樹脂構成的雙密封結構的主密封，密封 所述功能性材料。因此，可防止所述功能性材料洩漏到外部，可使所述功能性材料與外部氣 體隔離，由此提供隔離性高、耐用性好、能夠穩定工作、同時長時間保持性能的功能性器件的製造方法。


圖1是示意性示出本發明實施例的染料敏化太陽能電池的結構示例的剖面圖。圖2是表示本發明實施例的染料敏化太陽能電池的製造步驟示例的圖。圖3是表示本發明示例中敏化染料示例的圖。圖4是表示本發明示例中電解液的組分示例的圖。圖5是表示本發明示例中染料敏化太陽能電池的結構示例的圖。圖6是表示本發明示例中染料敏化太陽能電池的密封結構的圖。圖7是表示本發明示例的圖6所示的染料敏化太陽能電池的密封結構和特性惡化 之間關係的圖。圖8是本發明示例的圖7所示數據的曲線圖。圖9是表示相關技術的染料敏化太陽能電池的圖。
具體實施例方式本發明的功能性器件優選配置為包括開口，其形成於第二基板中，用來向第一基 板和第二基板之間填充功能性材料；第三密封部，其由第三紫外光固化樹脂形成，形成為至 少封閉所述開口以及密封所述功能性材料；第四密封部，其由第四紫外光固化樹脂形成，設 於所述第三密封部外部；以及第三基板，其通過所述第三密封部和所述第四密封部與所述 第二基板粘結。根據該結構，第三基板通過形成為至少封閉所述開口的所述第三密封部以 及形成於所述第三密封部外部的第四密封部與第二基板粘結，通過形成由紫外光固化樹脂 形成的雙密封結構的端密封來密封功能性材料，於是主密封和端密封可以防止所述功能性 材料洩漏到外部，可使功能性材料與外部氣體隔離，由此提供隔離性高、耐用性好、能夠穩 定工作、同時長時間保持性能的功能性器件。此外，優選的結構為，所述第一紫外光固化樹脂對所述功能性材料的滲透性低，所 述第二紫外光固化樹脂比所述第一紫外光固化樹脂對水、氧氣和有機溶劑的滲透性低，於 是所述第一密封部和所述第二密封部能夠防止所述功能性材料洩漏到外部，使所述功能性 材料與外部氣體隔離。根據該結構，所述第一紫外光固化樹脂即便在硬化後與所述功能性 材料接觸的情況下也不會被分解或性能變化，該樹脂對所述功能性材料的滲透性低，能防 止所述功能性材料洩漏，所述第二紫外光固化樹脂硬化後比所述第一紫外光固化樹脂對 水、氧氣和有機溶劑的滲透性低，於是所述第一密封部和所述第二密封部可防止所述功能 性材料洩漏到外部，形成與外部氣體隔離的屏障，由此提供耐用性好、能夠穩定工作、同時 長時間保持性能的功能性器件。此外，優選的結構為，所述第一紫外光固化樹脂和所述第三紫外光固化樹脂相同， 所述第二紫外光固化樹脂和所述第四紫外光固化樹脂相同。根據該結構，可利用兩種不同 的紫外光固化樹脂形成所述主密封和所述端密封。此外，優選的結構為，所述第一基板由透光材料構成，該器件具有光電轉換功能、 調光功能或圖像顯示功能。根據該結構，能夠實現具有光電轉換功能的電池，光電轉換功能 即從所述第一基板側入射的光被光電轉換，作為電流輸出到外部；能夠實現例如光傳感器等功能性器件；能夠實現例如液晶顯示器等具有調光功能的功能性器件，所述調光功能即 為控制透光率；或者能夠實現有機電致發光元件等具有圖像顯示功能的功能性器件，所述 圖像顯示功能即為控制顏色顯示。此外，優選的結構為，所述染料敏化光電換能器包括半導體電極層，該半導體電極 層形成於第一導電電極的表面上，用於保持敏化染料；電解液作為功能性材料填充在所述 第一基板和所述第二基板之間，通過吸收光而受激的敏化染料的電子進入所述半導體電極 層，且所述失去電子的敏化染料被所述電解液中的還原劑還原。根據該結構，能夠實現這樣 的功能性器件，在該功能性器件中，以高轉換效率對從第一基板側入射的光進行光電轉換， 然後作為電流輸出到外部。本發明的功能性器件的製造方法優選包括所述第五步，該步驟包括通過塗覆第 三紫外光固化樹脂並使其硬化，形成第三密封部，至少封閉所述開口和密封所述功能性材 料，所述第三基板和第二基板粘結在一起；以及在所述第三密封部外部將第四紫外光固化 樹脂填充在所述第二基板和所述第三基板之間然後使之硬化，形成第四密封部，所述第二 基板和所述第三基板粘結在一起。根據該結構，所述第三基板與所述第二基板通過形成為 至少封閉所述開口的所述第三密封部粘結，並且所述第二基板通過所述第三密封部外部的 所述第四密封部與所述第三基板粘結在一起，通過形成由紫外光固化樹脂構成的雙密封結 構的端密封來密封所述功能性材料。因此，所述主密封和所述端密封可防止所述功能性材 料洩漏到外部，使所述功能性材料與外部氣體隔離，由此提供隔離性高、耐用性好、能夠穩 定工作、同時長時間保持性能的功能性器件的製造方法。此外，優選的結構為，所述第一紫外光固化樹脂對所述功能性材料的滲透性低，所 述第二紫外光固化樹脂比所述第一紫外光固化樹脂對水、氧氣和有機溶劑的滲透性低，於 是所述第一密封部和所述第二密封部能夠防止所述功能性材料洩漏到外部，使所述功能性 材料與外部氣體隔離。根據該結構，所述第一紫外光固化樹脂即便在硬化後與所述功能性 材料接觸的情況下也不會被分解或性能變化，該樹脂對所述功能性材料的滲透性低，能防 止所述功能性材料洩漏，所述第二紫外光固化樹脂硬化後比所述第一紫外光固化樹脂對 水、氧氣和有機溶劑的滲透性低，於是所述第一密封部和所述第二密封部可防止所述功能 性材料洩漏到外部，形成與外部氣體隔離的屏障，由此提供耐用性好、能夠穩定工作、同時 長時間保持性能的功能性器件的製造方法。此外，優選的結構為，所述第一紫外光固化樹脂和所述第三紫外光固化樹脂相同， 所述第二紫外光固化樹脂和所述第四紫外光固化樹脂相同。根據該結構，可利用兩種不同 的紫外光固化樹脂形成所述主密封和所述端密封。此外，優選的結構為，作為所述染料敏化光電換能器，所述第一基板由透光材料構 成，該換能器的製造方法包括以下步驟在第一導電電極的表面上形成半導體電極層，該半 導體電極層保持敏化染料，將電解液作為功能性材料填充在所述第一基板和所述第二基板 之間，使通過吸收光而受激的敏化染料的電子進入所述半導體電極層，所述失去電子的敏 化染料被所述電解液中的還原劑還原。根據該結構，能夠實現這樣的功能性器件的製造方 法，在該功能性器件中，以高轉換效率對從第一基板側入射的光進行光電轉換，然後作為電 流輸出到外部。本發明的功能性器件具有兩個基板，各基板上形成有導電電極，使得功能性材料與外部氣體隔離並被密封在兩個基板之間，該功能性器件具有由性質不同的紫外線固化密 封劑所形成的雙密封結構。對於用於形成部分與密封在兩個基板之間的功能性材料接觸的內部主密封以及 內部端密封的紫外線固化密封劑(主密封劑)，選擇使用的紫外線固化密封劑(主密封劑) 為，使得功能性材料起不到聚合抑制劑的作用，由此可防止兩個基板之間的粘合強度降低 和功能性材料洩漏。此外，利用紫外線固化密封劑(次密封劑)，比所述內部密封對氧氣、水和有機溶 劑等滲透性低的所述外部主密封和所述外部端密封形成於所述內部主密封和所述內部端 密封外部，由此可防止功能性材料的洩漏，並防止氧氣、水等從外部氣體進入到密封有功能 性材料的內部空間中。因此，能夠實現耐用性極好且能夠長時間保持性能的功能性器件。在本發明中，通過使用特性不同的紫外線固化密封劑(密封劑)的雙密封結構密 封功能性材料，由此改善耐用性，能夠根據操作環境和耐蝕性形成耐用性極好的功能性器 件。以下以染料敏化光電換能器(染料敏化太陽能電池)作為功能性器件的示例，參 照附圖詳細說明本發明的實施例。
實施例[染料敏化太陽能電池的結構示例]圖1是示意性示出本發明實施例的染料敏化太陽能電池的結構示例的剖面圖。先簡要說明染料敏化太陽能電池(下文稱為「DSC」)。DSC的結構為，光電極設於 太陽光11入射的一側，對置電極與光電極相對，電解液16保持在兩個電極之間。所述光電 極由形成於光電極側透明基板12a上的光電極側透明導電膜13a構成，支撐敏化染料的納 米級二氧化鈦(Ti02)半導體多孔膜14形成於光電極側透明導電膜13a上。該敏化染料例 如是釕聯吡啶絡合物。對置電極由形成於對置電極側基板12b上的對置電極側導電膜13b 構成，對置電極側基板12b中形成有電解液注入孔18a和18b。使用內部主密封(由紫外線固化粘合劑構成的密封劑)15a的環形內部主密封部 (第一密封部)形成於光電極側透明導電膜13a上，包圍多孔膜14，光電極側透明基板12a 和對置電極側基板12b隔著內部密封部層疊在一起，紫外線固化粘合劑被硬化後，將光電 極側透明基板12a和對置電極側基板12b粘結在一起。外部主密封(由紫外線固化粘合劑組成的密封劑)17a從外圍被注入到光電極側 透明基板12a和對置電極側基板12b之間的空間中，之後紫外線固化粘合劑被硬化，形成外 部主密封部(第二密封部)，由此光電極側透明基板12a和對置電極側基板12b在內部主密 封15a的外部粘結在一起。形成於對置電極側基板12b中的電解液注入孔18a和18b中的一個用作排氣孔， 電解液16從電解液注入孔18a和18b中的另一個被注入到兩個基板(即光電極側透明基 板12a和對置電極側基板12b)和內部主密封15a所形成的內部空間中。端部密封板(覆蓋板)19隔著內部端密封(由紫外線固化粘合劑構成的密封 劑)15b和15c層疊於對置電極側基板12b上，內部端密封15b和15c被塗覆成包圍電解液 注入孔18a和18b，從而至少密 電解液注入孔18a和18b，然後紫外線固化粘合劑被硬化，對置電極側基板12b和端部密封板19粘結在一起，形成內部次密封部(第三密封部)。外部端密封(由紫外線固化粘合劑構成的密封劑)17b從外圍被注入到對置電極 側基板12b和端部密封板19之間的空間中，之後紫外線固化粘合劑被硬化，對置電極側基 板12b和端部密封板19在內部端密封15b和15c外部粘結在一起，形成外部次密封部(第 四密封部)。這樣，電解液16置於光電極側透明導電膜13a和對置電極側導電膜13b之間，且 置於內部主密封(密封劑)15a、外部主密封(密封劑)17a、內部端密封15b和15c以及外 部端密封所形成內部空間中，該電解液16例如由將碘_碘離子氧化還原體系溶解在腈溶劑 中所製備的溶液組成。當太陽光11照射於DSC的光電極時，敏化染料的基態電子受激而躍遷到激發態， 激發態的電子通過敏化染料和氧化鈦半導體之間的電連接被注入到氧化鈦半導體的導帶 中，到達光電極。另外，失去電子的敏化染料根據下列反應式從例如碘化物離子r等電解質溶液的 還原劑得到電子2F — I2+2e"I2+F — If在電解質溶液中形成例如碘三離子13_(12和r結合)等氧化劑。所得的氧化劑由 於擴散而到達對置電極，根據以上反應的逆反應從對置電極得到電子If — I2+rI2+2e" 2F被還原成原來的還原劑。從透明導電層轉移到外部電路的電子在外部電路中作出電功後回到對置電極。這 樣，光能轉換為電能，而敏化染料和電解質溶液沒有任何改變。重複該步驟，使光轉化成電 流，由此把電能輸出到外部。作為光電極側透明基板12a，優選的基板為對可見光透射性高，對水、氧氣等各種 氣體和有機溶劑阻斷性好，耐溶劑性和耐蝕性好，這種基板的示例包括例如石英、藍寶石和 玻璃等透明無機基板，以及例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、 聚丙烯、聚苯硫醚、聚偏氟乙烯、聚醯亞胺、聚碸、聚烯烴等透明塑料基板。這些基板也可用 作對置電極側基板12b和端部密封板19。例如可使用銦錫複合氧化物(IT0)、摻氟Sn02 (FT0)、摻銻Sn02 (AT0)、Sn02等作為 光電極側透明導電膜13a。構成半導體多孔膜14的半導體材料優選n型半導體材料，優選銳鈦型二氧化鈦 Ti02，在n型半導體材料中，導電帶電子在光激發下作為載流子產生陽極電流。除此之外， 例如也可使用 MgO、ZnO、Sn02、W03、Fe203、ln203、Bi203、Nb205、SrTi03、BaTi03、ZnS、CdS、CdSe、 CdTe、PbS、CuInS、InP 等。可使用具有例如釕(Ru)、鋅(Zn)、鉬(Pt)、鈀(Pd)等金屬的絡合物作為支撐於半 導體微粒上的敏化染料，因為Ru-聯吡啶絡合化合物量子產額高，所以是特別優選的。也可 使用表現出敏化功能的其它染料，例如氧雜蒽染料、花青染料、嚇啉染料、蒽醌染料、多環醌 染料等。
通過使能可逆地帶來氧化/還原變化的至少一個氧化還原體系(氧化還原對)溶 解在溶劑中，製得電解液16。氧化還原對的示例包括例如1_/13_、Br7Br2等滷素，例如醌/ 氫醌、3〔/(3〔幻2等擬滷素、亞鐵離子(2價)/鐵離子(3價)、亞銅離子(1價)/銅離子 (2價)等。更具體地，例如，可使用碘(12)與金屬碘化物或有機碘化物的組合、或者溴(Br2) 與金屬溴化物或有機溴化合物的組合作為電解質。組成金屬滷化物鹽的陽離子優選為Li+、 Na+、K+、CS+、Mg2+、Ca2+等，組成有機滷化物鹽的陽離子優選為例如四烷基銨離子、吡啶離子、 咪唑離子等季銨離子。除此之外，還可使用亞鐵氰化物與鐵氰化物的組合、二茂鐵與二茂鐵離子的組合、 以及多硫化鈉或烷基硫醇與烷基二硫化物的組合等作為電解質。其中，優選碘(12)與碘化 鋰(Lil)、碘化鈉(Nal)或例如碘化咪唑等咪唑化合物結合所得的電解質。通常使用水、各種有機溶劑和離子性液體作為電解液16的溶劑。更具體地，可使 用例如乙腈等腈，例如碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯等碳酸酯，丁內酯，吡啶，二甲基乙醯 胺，其他極性溶劑，例如甲基丙基咪唑鐺-碘(MPII)等離子性液體，或者它們的混合物。此外，為了防止電解液中的反向電子轉移以及改善開路電壓和短路電流，可加入 添加劑。可使用叔丁基吡啶、1-甲氧基苯並咪唑、具有約13個碳原子長鏈烷基的羧酸等作 為添加劑。此外，例如碘化鋰、碘化鈉等無機鹽，例如咪唑鹽、季銨鹽等熔鹽可作為支持電解 質被加入到電解液中。此外，可使膠凝劑、聚合物、交聯單體等溶解在電解液中，從而能夠以膠凝化電解 質組合物的形式使用電解液，因而可減少電解質組合物的洩漏和揮發。對置電極側導電膜13b優選電化學穩定，例如可使用鉬、金、碳、導電聚合體等。優選使用符合下述條件的紫外光固化樹脂(粘合劑)作為內部主密封15a以及內 部端密封15b和15c，該紫外光固化樹脂在硬化前後與電解液16接觸的情況下性質也不會 變化，硬化後粘合強度不會降低，耐碘性好，可在較低溫度下硬化，以防止電解液16和敏化 染料在密封樹脂硬化過程中由於暴露在高溫下而變壞。並且，更優選地是，硬化之後對電解 液16的溶劑、水和氧氣的滲透性低。使用與內部主密封15a以及內部端密封15b和15c不同的紫外光固化樹脂(粘合 劑)(可在較低溫下硬化)作為外部主密封17a和外部端密封17b。外部主密封17a和外部 端密封17b硬化後具有比內部主密封15a以及內部端密封15b和15c對水、氧氣和有機溶 劑更低的滲透性。此外，外部主密封17a的寬度大於內部主密封15a的寬度，使得外部主密 封17a有效地作為水、氧氣和有機溶劑滲透的屏障。這裡，密封的寬度是在平行於基板12a 和12b表面方向上的尺寸。如上述密封結構中所述，使用耐碘性好的內部主密封15a以及內部端密封15b和 15c可防止電解液16變壞，外部主密封17a和外部端密封17b可防止電解液16的電解質和 溶劑洩漏，還可防止空氣中的水和氧氣進入到電解液16中，由此保證DSC的性能並延長壽 命。此外，內部主密封15a以及內部端密封15b和15c也可由其它的紫外光固化樹脂 (粘合劑)製成，只要該紫外光固化樹脂硬化後的耐碘性好即可。同樣，外部主密封17a和外部端密封17b也可由其它的紫外光固化樹脂(粘合劑)製成，只要該紫外光固化樹脂具 有比內部主密封15a以及內部端密封15b和15c對水、氧氣和有機溶劑更低的滲透性即可。[染料敏化太陽能電池的製造步驟的示例]圖2包括表示本發明實施例的染料敏化太陽能電池的製造步驟示例的立體圖以 及SS部分的剖面圖。如圖2所示，染料敏化太陽能電池的製造步驟包括(A)、⑶、(C)、⑶和(E)。如圖2㈧所示，在光電極側透明導電膜13a上形成光掩模，使得包圍支撐敏化染 料的Ti02多孔膜14，然後塗覆環形的內部主密封(內部主密封劑)15a。如圖2(B)所示，對置電極側基板12b和光電極側透明基板12a隔著內部主密封 15a層疊，形成於基板12a和12b上的導電膜13a和13b彼此相對，通過照射紫外線使內部 主密封15a硬化，將基板12a和12b粘結在一起。如圖2(C)所示，利用毛細現象將低粘度的外部主密封(外部主密封劑)17a注入 到相連的兩個基板12a和12b邊緣之間的空間中，然後通過照射紫外線使其硬化，基板12a 和12b在邊緣處粘結在一起。因此，由兩個基板12a和12b以及內部主密封15a形成了具 有以電解液注入孔18a和18b為開口的內部空間。如圖2⑶所示，電解液注入孔18a和18b中的一個用作排氣孔，將含碘的電解液 16從電解液注入孔18a和18b中的另一個注入到內部空間中。如圖2(E)所示，在對置電極側基板12b上形成光掩模，塗覆內部端密封(內部次 密封劑)15b和15c，使得至少密封電解液注入孔18a和18b的開口。內部端密封15b和15c 也可以彼此相連。然後，隔著內部端密封15b和15c在對置電極側基板12b上層疊端部密封板19，通 過照射紫外線使內部端密封15b和15c硬化，對置電極側基板12和端部密封板19粘結在一起。之後，利用毛細現象將低粘度的外部端密封(外部次密封劑)17b注入到相連的對 置電極側基板12和端部密封板19的邊緣之間的空間中，然後通過照射紫外線使其硬化，對 置電極側基板12和端部密封板19在邊緣處粘結在一起。因此，端部密封板19通過內部端密封15b和15c以及外部端密封17b與對置電極 側基板12b粘結，電解液注入孔18a和18b被封住，電解液16與外部氣體隔離，使電解液16 密封在內部空間中。此外，優選使用符合下述條件的紫外光固化樹脂(粘合劑)作為內部主密封15a 以及內部端密封15b和15c，該紫外光固化樹脂在硬化前後與電解液16接觸的情況下性質 不會變化，硬化後粘合強度不會降低，耐碘性好，對碘的滲透性低，並且，更優選地是，硬化 之後對電解液16的電解質、溶劑、水和氧氣的滲透性低。此外，使用與內部主密封15a以及內部端密封15b和15c不同的紫外光固化樹脂 (粘合劑)作為外部主密封17a和外部端密封17b。外部主密封17a和外部端密封17b硬 化後具有比內部主密封15a以及內部端密封15b和15c對水、氧氣和有機溶劑更低的滲透性。而且，內部主密封15a以及內部端密封15b和15c也可由其它的紫外光固化樹脂 (粘合劑)製成，只要該紫外光固化樹脂硬化後的耐碘性好且對碘的滲透性低即可。此外，
12外部主密封17a和外部端密封17b也可由其它的紫外光固化樹脂(粘合劑)製成，只要該 紫外光固化樹脂具有比內部主密封15a以及內部端密封15b和15c對水、氧氣和有機溶劑 更低的滲透性即可。如上所述，在本實施例的DSC中，對於形成與電解液16部分接觸的內部主密封15a 以及內部端密封15b和15c的紫外線固化密封劑(主密封劑)，選擇使用的紫外線固化密封 劑使得例如碘等電解液16中所含的成分起不到聚合抑制劑的作用，由此可防止粘合強度 降低和電解液16洩漏。此外，在內部主密封15a以及內部端密封15b和15c外部，利用紫外線固化密封劑 (次密封劑)形成具有比內部密封對水、氧氣和有機溶劑等更低滲透性的外部主密封17a和 外部端密封17b (次密封劑)，由此防止電解液16的溶劑等洩漏，並防止水、氧氣等從外部氣 體進入到其中密封有電解液16的內部空間中。總結本實施例的DSC中電解液16的密封，使用具有耐碘性且對碘滲透性低的樹脂 作為內部密封的紫外光固化密封樹脂，該內部密封構成與電解液16接觸的內部密封15a、 15b 和 15c。此外，使用具有耐水性、耐氧性、耐有機溶劑性以及對水、氧氣和有機溶劑滲透性 低的樹脂作為外部密封的紫外光固化密封樹脂，該外部密封構成不與電解液16接觸的外 部密封17a和17b。在本實施例中，可使用不同性質的紫外線固化密封劑(密封劑)密封電解液16和 提高耐用性。在本實施例中，可根據操作環境和耐蝕性形成耐用性很好的DSC。本實施例不限於DSC，本實施例也可應用於其它功能性器件，該功能性器件需要在 長時間內保持特性且各自包括兩個形成有導電電極的基板，功能性材料密封在兩個基板之 間以與外部氣體隔離，例如為DSC之外的光電換能器(例如光學傳感器)、化學電池、有機和 無機電致發光元件、使用有機或無機電致發光元件的顯示裝置、生物傳感器、電容器等。示例下面說明染料敏化太陽能電池的密封結構。按照圖2所示的製造步驟形成染料敏 化太陽能電池。[光電極]光電極包括由玻璃板製成的光電極側透明基板12a以及光電極側透明導電膜 13a，該光電極側透明導電膜13a為利用FT0材料在光電極側透明基板12a上形成的透明 導電膜，可使用日本板硝子株式會社(NipponSheet Glass Co. , Ltd.)生產的FTO材料
(訓)。[半導體多孔膜]利用絲網印刷機在光電極的FT0層上塗覆二氧化鈦，以510°C燒結30分鐘，形成二 氧化鈦(Ti02)半導體多孔膜14作為半導體多孔膜。[敏化染料]圖3是表示本發明示例中敏化染料示例的圖。可使用三氰硫基(4，4'，4〃 -三羧基_2，2' 6'，2〃 -三聯吡啶)釕(2價) 三(四丁基銨)絡合物(Solaronix株式會社生產的Ru 620-1H3TBA)(黑色染料，通常稱為 N749)作為敏化染料。該染料為用於染料敏化太陽能電池的典型敏化染料，其吸收峰值在可見光(600nm)附近，並可吸收延伸至800nm(近紅外線)的光。另外，在圖3中，TBA表示四 丁基銨(N((CH2)3CH3)4)。使二氧化鈦(Ti02)半導體多孔膜14浸入在含有叔丁醇乙腈=1 1的混合溶 液作為溶劑的0. 2mM染料溶液中96小時，用來支撐二氧化鈦(Ti02)上的染料。[對置電極]使用包括玻璃板和濺射於其上的Cr (厚度為500 A )/Pt (厚度為1000 A )的玻 璃/Cr/Pt(從吉奧馬科技(Geomatec)公司購買的)作為對置電極，其中對置電極側導電膜 13b形成於對置電極側基板12b上。[光電極與對置電極通過內部主密封15a粘結]如圖2㈧所示，在光電極側透明導電膜13a上形成光掩模，使得該光掩模包圍 支撐敏化染料的Ti02多孔膜14，使用紫外光固化樹脂(由Three Bond有限公司生產的 31X-101樹脂，具有甲基丙烯酸酯基團的聚丁二烯聚合物)作為內部主密封(內部主密封 劑)15a，以環形塗覆該樹脂。如圖2(B)所示，對置電極側基板12b和光電極側透明基板12a隔著內部主密封 15a層疊，形成於兩個基板上的導電膜13a和13b彼此相對，通過照射紫外線使內部主密封 15a硬化，兩個基板12a和12b粘結在一起。[光電極與對置電極通過外部主密封17a粘結]如圖2(C)所示，利用毛細現象將低粘度的紫外光固化樹脂(由ThreeBond有限公 司生產的TB3042，單組分無溶劑自由基固化樹脂)作為外部主密封(外部主密封劑)17a注 入到相連的兩個基板12a和12b的邊緣之間的空間中，然後通過照射紫外線使其硬化，基板 12a和12b在邊緣處粘結在一起。因此，由兩個基板12a和12b以及內部主密封15a形成了 其中密封有電解液16的內部空間。[電解液的注入]如圖2(D)所示，形成於對置電極側基板12b中的電解液注入孔18a和18b中的一 個用作排氣孔，將含碘等的電解液16從電解液注入孔18a和18b中的另一個注入到內部空 間中。圖4是表示本發明示例中電解液的組成示例的圖。將具有圖4所示各成分的電解液16從電解液注入孔18a和18b中的一個注入到 內部空間中。此外，圖4中所示的DMPIml表示1，2- 二甲基-3-丙基-1H-咪唑-3-鐺碘化 物(C8H15N2)。[對置電極與端部密封板通過內部端密封15b和15c粘結]如圖2(E)所示，在對置電極側基板12b上形成光掩模，使用紫外光固化樹脂(由 Three Bond有限公司生產的31X-101樹脂)作為內部端密封(內部次密封劑)15b和15c， 塗覆該樹脂，使得至少密封電解液注入孔18a和18b的開口。此外，與圖2所示的示例不同， 內部端密封15b和15c形成為彼此相連。之後，隔著內部端密封15b和15c在對置電極側基板12上層疊端部密封板19，通 過照射紫外線使內部端密封15b和15c硬化，對置電極側基板12和端部密封板19粘結在一起。[對置電極與端部密封板通過外部端密封17b粘結]
然後，如圖2(E)所示，利用毛細現象將低粘度的紫外光固化樹脂(由Three Bond 有限公司生產的TB3042)作為外部端密封(外部主密封劑)17b注入到相連的對置電極側 基板12和端部密封板19的邊緣之間的空間中，之後通過照射紫外線使其硬化，對置電極側 基板12和端部密封板19在邊緣處粘結在一起。因此，端部密封板19通過內部端密封15b和15c以及外部端密封17b與對置電極 側基板12b粘結，電解液注入孔18a和18b被封住，使電解液16密封在內部空間中，與外部 氣體隔離。上述紫外光固化樹脂TB3042(由Three Bond有限公司生產)即使在存在碘的情 況下也能通過紫外光被硬化，即便在與含有碘的電解液16接觸的狀態下也能被硬化。此 外，上述紫外光固化樹脂TB3042(由Three Bond有限公司生產)在耐水性和耐氧氣方面比 31X-101樹脂更好，粘度比31X-101樹脂更低，可利用毛細現象容易地使該樹脂TB3042進入 和注入到兩個玻璃之間的狹窄空間中。在本示例的DSC中，對於用來形成部分與電解液16接觸的內部主密封15a以及內 部端密封15b和15c的紫外線固化密封劑(主密封劑，31X-101樹脂)，電解液16中所含的 碘起不到聚合抑制劑的作用，由此可防止粘合強度降低和電解液16的洩漏。還沒有發現 31X-101樹脂之外的樹脂可作為使碘起不到聚合抑制劑作用的商用紫外線固化密封劑。此外，比主密封劑(31X-101樹脂)的耐水性和耐氧性更好的外部主密封17a和外 部端密封17b在內部主密封15a以及內部端密封15b和15c的外部由次密封劑(TB3042) 形成，由此可防止組成電解液16的碘和有機溶劑洩漏，並可防止水、氧氣等從外部氣體進 入到其中密封有電解液16的內部空間中，在長時間內保持光電轉換效率，改善耐用性。[染料敏化太陽能電池的結構]圖5是表示本發明示例中染料敏化太陽能電池的結構示例的圖，圖5(A)是平面 圖，圖5⑶是A-A部分的剖面圖，圖5(C)是B-B部分的剖面圖。圖5示出了上述示例中形成的染料敏化太陽能電池的結構和尺寸。在光電極側透 明基板12a和對置電極側基板12b彼此不相對粘結的區域中，圖中未示出的光電極側導電 膜13a和對置電極側導電膜13b暴露在外部，外部終端與該暴露部分相連，於是DSC中產生 的電流被輸出到外部。內部主密封15a的寬度為1mm，外部主密封17a的寬度為15mm，外部主密封17a的 寬度大於內部主密封15a的寬度，外部主密封17a有效地作為水、氧氣和有機溶劑滲透的屏 障。這裡，密封的寬度是在平行於基板12a和12b表面方向上的尺寸。圖5中未示出，電解液注入孔18a和18b的孔直徑為0. 3mmcj5。端部密封板19由 低透水性的玻璃基板構成，端密封15b、15c和17b夾在對置電極側基板12b和端部密封板 19之間，於是可通過端部密封板19防止在垂直於對置電極側基板12b方向上的洩漏。比較例為了證實如上所述的由使用不同紫外光固化樹脂的各自具有雙密封結構的主密 封和端密封所形成的DSC優於使用一種紫外光固化樹脂的各自具有雙密封結構的主密封 和端密封所形成的DSC，形成比較例，通過進行用於估計性能惡化的試驗，對比較例的耐用 性和示例的DSC進行比較。[密封結構]
在以下說明中，紫外線固化密封劑(主密封劑(31X-101樹脂，由ThreeBond有限 公司生產))由a表示，紫外線固化密封劑(次密封劑(TB3042，由Three Bond有限公司生 產))由0表示。圖6是表示本發明示例中染料敏化太陽能電池的密封結構示例的圖。在圖6中，(A)表示(雙主密封+雙端密封)結構，(B)表示(雙主密封+單端密 封)結構，(C)表示(單主密封+雙端密封)結構，(D)表示(單主密封+單端密封)結構， (A)示出了上述示例中的雙密封結構，(B)、(C)和(D)各自示出比較例的密封結構。在圖6所示的結構(A)和⑶中，主密封具有由a和3製成的雙密封結構，內部 密封15a由a製成，外部密封17a由0製成。在圖6所示的結構(C)和⑶中，主密封具有由a製成的單密封結構，內部密封 15a和外部密封17a由a製成。在圖6所示的結構(A)和(C)中，端密封具有由a和3製成的雙密封結構，內部 密封15b和15c由a製成，外部密封17b由0製成。在圖6所示的結構⑶和⑶中，端密封具有由a製成的單密封結構，內部密封 15b和15c以及外部密封17b由a製成。[染料敏化太陽能電池的密封結構和性能惡化之間的關係]圖7是表示圖6所示的染料敏化太陽能電池的密封結構和特性惡化之間關係的 圖。在圖7中，通過以下參數表示特性惡化，所述參數為，從第一次測量(經過的天數=0) 光電轉換效率起經過的天數，以及標準化從第一次測量光電轉換效率起經過一些天后測得 的光電轉換效率而得到的光電轉換效率(％，相對光電轉換效率)。在圖7中，(A)-1、(A)_2和(A)-3各自表示圖6中所示的(雙主密封+雙端密封) 結構，(B)-l和(B)-2各自表示圖6中所示的(雙主密封+單端密封)結構，(C)-l、(C)-2 和(C)-3各自表示圖6中所示的(單主密封+雙端密封)結構，(D)-l、(D)-2和(D)-3各 自表示圖6中所示的(單主密封+單端密封)結構。在如上所述形成的染料敏化太陽能電池中，測量在擬太陽光(AM1.5，100mW/cm2) 照射下的1(電流)電壓)曲線的開路電壓(Voc)、短路電流(Jsc)、佔空因數(ff)和光 電轉換效率。圖8是圖7所示數據的曲線圖，圖8(1)示出了由a和3製成的具有雙密封結構 的主密封，圖8 (2)示出了由a製成的具有單密封結構的主密封。在圖8(1)中，(A)示出了圖7所示的(A)-l、(A)-2和(A)_3的數據，(B)示出了 圖7所示的(B)-l和(B)-2的數據。在圖8(2)中，(C)示出了圖7所示的(C)_1、(C)_2和 (C)-3的數據，⑶示出了圖7所示的(D)-l、(D)-2和0))-3的數據。如圖8(1)所示，在主密封由a和0製成的雙密封結構中，可看出特性基本上沒 有惡化，然而，如圖8(2)所示，在主密封由a製成的單密封結構中，在經過3天之後，特性 明顯惡化。圖8(1)和圖8(2)之間的比較表明，由a和0製成的具有雙密封結構的主密封 的特性惡化(圖8(1))明顯小於由a製成的具有單密封結構的主密封(圖8(2))，由a和 3製成的具有雙密封結構的主密封極好，可在長時間內保持光電轉換效率的初始值。由a製成的具有單密封結構的主密封的明顯的特性惡化表明，在與電解液接觸面積大且電解液和外部氣體之間距離小的主密封中，僅由具有耐碘性的a製成的密封結 構不能防止由於例如乙腈等有機溶劑、水、氧氣等的滲透而產生特性惡化。根據該結果，由a和0製成的具有雙密封結構的主密封基本上特性不惡化，在該 雙密封結構中，認為由0製成的被加入到由具有耐碘性的a製成的密封結構中的密封結 構極大地防止了例如乙腈等有機溶劑、水、氧氣等的滲透，極其有助於防止特性惡化。圖8(1)中(A)和(B)之間的比較表明，在由a和日製成的具有雙密封結構的主 密封的情況下，兩種端密封結構之間，即由a和0製成的雙密封結構與由a製成的單密 封結構之間基本上沒有區別。由於端密封與電解液接觸面積小且電解液和外部氣體之間的距離大，並且端密封 15b、15c和17b被低透水性玻璃製成的端部密封板19覆蓋，所以端密封對特性惡化的貢獻 可能取決於電解液和外部氣體之間的距離，而不是用於端密封的密封樹脂的性能。因此，認 為在圖8(1)的(A)和(B)中，端密封的密封結構之間在特性惡化方面基本上沒有區別。此外，在圖7和圖8所示的經過天數的範圍內，0對電解液成分(從含量的角度 按甲氧基乙腈估計)的隔離性比a高，而不是在耐水性和耐氧性方面，因此認為，在圖8(1) 的(A)和(B)中，端密封的密封結構之間在特性惡化方面基本上沒有區別。從上述說明中可看出，在該示例中，利用具有耐碘性的紫外線固化密封劑(主密 封劑(31X-101樹脂))形成部分與電解液16接觸的內部密封15a、15b和15c以密封碘，利 用比內部密封15a、15b和15c的耐水性、耐氧性和機械強度更好的紫外線固化密封劑(次 密封劑(TB3042))在內部密封15a、15b和15c外部形成外部密封17a和17b，於是可提高密 封性，改善耐用性。儘管以上參照實施例和示例說明了本發明，但本發明不限於上述實施例和示例， 可根據本發明的技術觀點作出各種變化。例如，DSC等功能性器件中所使用的基板12a和12b以及端密封基板19的材料、 導電膜13a和13b的材料、敏化染料的種類、多孔膜1的材料、電解液16的組分都可根據需 要任意改變。此外，也可適當使用其它紫外線固化密封樹脂，只要形成與電解液16接觸的 內部密封15a、15b和15c的內部密封用紫外線固化密封樹脂具有耐碘性即可，形成不與電 解液16接觸的外部密封17a和17b的外部密封用紫外光固化樹脂具有耐水性、耐氧性和耐 有機溶劑性即可。工業應用本發明能提供密封性好且能夠長時間保持高效率的例如染料敏化太陽能電池等 功能性器件。附圖標記表11…太陽光，12a…光電極側透明基板，12b…對置電極側基板，13a…光電極側透明導電膜，13b…對置電極側導電膜，14…打02多孔膜，15a…內部主密封，
15b，15c...內部端密封，16…電解液，17a…外部主密封，17b…外部端密封，18a，18b...電解液注入孑L，19…端部密封板
權利要求
一種功能性器件，其包括第一基板，其上形成有第一導電電極；第二基板，其上形成有第二導電電極；功能性材料，其填充在所述第一基板和所述第二基板之間；第一密封部，其由第一紫外光固化樹脂構成，設於所述第一基板和所述第二基板之間，用來密封所述功能性材料，使所述第一基板和所述第二基板粘結在一起；以及第二密封部，其由第二紫外光固化樹脂構成，設於所述第一基板和所述第二基板之間，使所述第一基板和所述第二基板在所述第一密封部之外粘結在一起。
2.如權利要求1所述的功能性器件，其包括開口，該開口形成於所述第二基板中，用 來向所述第一基板和所述第二基板之間填充所述功能性材料；第三密封部，其由第三紫外 光固化樹脂構成，形成為至少封閉所述開口以及密封所述功能性材料；第四密封部，其由第 四紫外光固化樹脂構成，設於所述第三密封部外部；以及第三基板，其通過所述第三密封部 和所述第四密封部與所述第二基板粘結。
3.如權利要求1或2所述的功能性器件，其中，所述第一紫外光固化樹脂對所述功能 性材料的滲透性低，所述第二紫外光固化樹脂比所述第一紫外光固化樹脂對水、氧氣和有 機溶劑的滲透性低，使得所述第一密封部和所述第二密封部防止所述功能性材料洩漏到外 部，使所述功能性材料與外部氣體隔離。
4.如權利要求3所述的功能性器件，其中，所述第一紫外光固化樹脂和所述第三紫外 光固化樹脂相同，所述第二紫外光固化樹脂和所述第四紫外光固化樹脂相同。
5.如權利要求3所述的功能性器件，其中，所述第一基板由透光材料構成，所述功能性 器件配置為具有光電轉換功能、調光功能或圖像顯示功能的器件。
6.如權利要求5所述的功能性器件，其中，所述功能性器件配置為具有光電轉換功能 的染料敏化光電換能器，該染料敏化光電換能器包括半導體電極層，該半導體電極層形成 於所述第一導電電極的表面上，用於保持敏化染料；電解液作為功能性材料填充在所述第 一基板和所述第二基板之間，通過吸收光而受激的所述敏化染料的電子進入所述半導體電 極層，所述失去電子的敏化染料被所述電解液中的還原劑還原。
7.一種功能性器件的製造方法，該方法包括以下步驟第一步，將第一紫外光固化樹脂以環形塗覆到其上形成有第一導電電極的第一基板的 表面；第二步，使其上形成有第二導電電極的第二基板與所述第一基板相對，通過使所述第 一紫外光固化樹脂硬化所形成的環形第一密封部將所述第一基板和所述第二基板粘結在 一起；第三步，在所述第一密封部外部將第二紫外光固化樹脂填充在所述第一基板和所述第 二基板之間，然後使所述第二紫外光固化樹脂硬化，形成第二密封部，所述第一基板和所述 第二基板粘結在一起；第四步，從設於所述第一基板中的開口向由所述第一基板和所述第二基板以及所述第 一密封部形成的內部空間中填充功能性材料；以及第五步，密封所述開口。
8.如權利要求7所述的功能性器件的製造方法，其中，所述第五步包括以下步驟，通過塗覆第三紫外光固化樹脂並使其硬化，形成第三密封部，至少封閉所述開口和密封所述功 能性材料，所述第三基板和所述第二基板粘結在一起；以及在所述第三密封部外部將第四 紫外光固化樹脂填充在所述第二基板和所述第三基板之間並使其硬化，形成第四密封部， 所述第二基板和所述第三基板粘結在一起。
9.如權利要求7或8所述的功能性器件的製造方法，其中，所述第一紫外光固化樹脂對 所述功能性材料的滲透性低，所述第二紫外光固化樹脂比所述第一紫外光固化樹脂對水、 氧氣和有機溶劑的滲透性低，使得所述第一密封部和所述第二密封部防止所述功能性材料 洩漏到外部，使所述功能性材料與外部氣體隔離。
10.如權利要求9所述的功能性器件的製造方法，其中，所述第一紫外光固化樹脂和所 述第三紫外光固化樹脂相同，所述第二紫外光固化樹脂和所述第四紫外光固化樹脂相同。
11.如權利要求7或8所述的功能性器件的製造方法，其中，所述第一基板由透光材料 構成，所述方法包括以下步驟在所述第一導電電極的表面上形成保持敏化染料的半導體 電極層，使得所述功能性器件配置為染料敏化光電換能器，在該染料敏化光電換能器中，電 解液作為功能性材料填充在所述第一基板和所述第二基板之間，通過吸收光而受激的所述 敏化染料的電子進入所述半導體電極層，所述失去電子的敏化染料被所述電解液中的還原 劑還原。
全文摘要
本發明涉及功能性器件，提供了能夠保持高性能的例如染料敏化太陽能電池等功能性器件及其製造方法。作為功能性器件的染料敏化太陽能電池包括形成有透明導電膜(13a)的透明基板(12a)；形成有導電膜(13b)的基板(12b)；填充在兩個基板之間的電解液(16)；由第一紫外光固化樹脂構成的內部主密封(15a)，用來密封電解液和使兩個基板粘結在一起；以及由第二紫外光固化樹脂構成的外部主密封(17a)，用來使兩個基板在內部主密封外部粘結在一起。所述太陽能電池包括端密封板(19)，其通過內部端密封(15b)和(15c)與基板(12b)粘結，內部端密封(15b)和(15c)由第一紫外光固化樹脂構成，封閉電解液注入孔(18a)和(18b)的開口以密封電解液，電解液注入孔(18a)和(18b)形成於基板(12b)中用於填充電解液；以及外部端密封(17b)，其設於內部端密封外部，由第二紫外光固化樹脂構成。
文檔編號H01M14/00GK101889366SQ20098010129
公開日2010年11月17日 申請日期2009年10月9日 優先權日2008年10月9日
發明者折橋正樹, 米屋麗子, 諸岡正浩, 鈴木祐輔 申請人:索尼公司