[发明专利]染料太阳能电池结构以及其光吸收反应层的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种染料太阳能电池结构以及染料太阳能电池结构的光吸收 反应层的制造方法，尤指利用以扩大光波长吸收范围的染料太阳能电池结构以 及其光吸收反应层的制造方法。

背景技术

以染料感光来产生电流的染料太阳能电池，是近来被开发出来的一种崭新 的太阳能电池，利用染料分子吸收光线产生电位差，进而产生电流。

染料太阳能电池的基板通常是采用玻璃基板，上、下分别有两层，基板也 可以是透明且可弯曲的聚合箔(polymer foil)；玻璃上有一层透明导电的氧化 层，通常是使用二氧化锡(SnO₂)，导电的氧化层结合在玻璃上即成为透明导电 玻璃(transparent conducting oxide；TCO)，此氧化层可作为电流传输的底 层。

一侧的透明导电玻璃上长有一层高能隙金属氧化物如二氧化钛(TiO₂)、氧 化锌(ZnO)、氧化铁(Fe₂O₃)、氧化钨WO₃等；以二氧化钛(TiO₂)为例，是以二氧 化钛粒子作为一侧的工作电极，然后涂上一层染料分子附着于二氧化钛的粒子 上，染料分子对可见光具有很好的吸收特性，受光后的染料分子具有足够的激 发态氧化还原电位，使得激发态染料分子的电子可注入高能隙金属氧化物如二 氧化钛(TiO₂)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe₂O₃)、氧化钨WO₃等；另一侧透明导电 玻璃上的电极进丨步镀上一层铂，来当作电解质反应的催化物，两侧电极上都 有银导线来传输电流；二层电极间，则注入填满电解质(electrolyte)。

以往一般的二氧化钛为单层结构，后来为增加染料太阳能电池的转换效 率，有多层二氧化钛结构的技术出现，但是其都为一致的结构大小以及一样的 染料分子，虽然大幅增加了染料分子的总体数量，但完全一致的染料分子却仅 会吸收一样波长范围的光线。

当前染料太阳能电池的成本比硅晶太阳能电池低很多，但转换效率约仅硅 晶太阳能电池的一半，若能突破更高的转换效率，在未来将极有可能成为太阳 能电池的主流，非常值得深入开发。

因此，本发明的主要目的在于提供一种利用以扩大光波长吸收范围的染料 太阳能电池结构以及其光吸收反应层的制造方法，以改善上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种染料太阳能电池结构以及其光吸收反应层的 制造方法，能扩大光波长吸收范围以及增加光线的吸收量，借此以提高此染料 太阳能电池整体的光电转换效率。

本发明关于一种染料太阳能电池结构以及其光吸收反应层的制造方法，能 扩大光线吸收率以及扩大光线吸收的频谱范围，进而增加整体的光电转换效 率。