[发明专利]紧固基板和包装容器

说明书

技术领域

本发明涉及紧固基板和包装容器，并且更具体地涉及能够使得太阳能电池的发电特性的劣化尽可能小的紧固基板和包装容器。

背景技术

近年来对于太阳能电池(即，适于将太阳光转换成电能的光电转换元件)的广泛使用的期望日益增长，这是因为太阳能电池通过利用太阳光作为能量源而使得其可以对于全球环境产生极小的影响。

目前主要使用采用单晶或多晶硅的结晶硅基太阳能电池以及非晶硅基太阳能电池。

相反，由Gratzel等人在1991年提出的染料增感太阳能电池引起关注，因为这样的太阳能电池提供高的光电转换效率，而且与相关技术的硅基太阳能电池不同，不需要任何大规模制造系统，因此允许低成本制造(例如参见Nature，353，p.737(1991))。

另外，该染料增感太阳能电池使用包含氧化还原物质的电解质层(液体或固体)，所述电解质层由例如有机溶剂、离子液体或胶体。因此，存在如下的可能性：尽管光被照射到太阳能电池上，与染料增感太阳能电池的集电部分连接的外部电路将被开路断开，或在其中电力没有被大量消耗的使用条件下(即，在集电部分之间存在开路)染料增感太阳能电池的电解质层可能发生极化。这样的极化可能导致染料增感太阳能电池的发电特性变劣。

更具体地，已知如果光被照射染料增感太阳能电池上并且如果该电池的外部电路是开路，则电子在传导透明电极(例如FTO或ITO电极)、半导体电极和TiO₂之间的界面处累积。

作为电子供应源的染料不仅在太阳光下而且在室内荧光灯下被激发。结果，电子被持续供应，由此导致电子累积。

如果电子在传导透明电极的界面处持续累积，则电池中发生极化。更具体地，电子从传导透明电极和TiO₂之间的界面泄漏，导致电解质层的氧化还原组分的还原并且导致其氧化剂和还原剂之间的组成不平衡。

对于反向电子传输存在三种可能的反应，即：(1)染料从激发状态失活；(2)从TiO₂到染料或从TiO₂到氧化还原组分的电子传输或(3)从传导透明电极到氧化还原组分的电子传输。在这三种可能的反应中，第三种(3)反应是最快的。因此，上述反应可能在先发生，由此导致极化。

具体地，染料增感太阳能电池的面积越大(染料增感太阳能电池产生的电流越大)，染料每次激发生产的电子越多，并且发生极化的可能性越大。

对于使用由例如有机溶剂、离子液体或胶体制成的包含氧化还原物质的电解质层(液体或固体)的染料增感太阳能电池，这样的极化是典型的。对于相关技术的硅基太阳能电池(例如，单晶硅或非晶硅)，这样的劣化模式是不可想像的。

因此，业已设计了一种方法来减小所产生的极化并且将已劣化的发电特性恢复到初始状态(例如参见日本专利早期公开No.2008-192441)。此方法包括在染料增感太阳能电池中设置用于施加电流的单独电极，并且利用外部电源施加从电极到染料增感太阳能电池的反向电流。

发明内容

但是，一般来说，在染料增感太阳能电池被使用(安装)之前，在制造、存储和运输过程中，染料增感太阳能电池被单独处置，而不连接到用作负载电路的外部电路或第二电池。这可能导致染料增感太阳能电池在紧接其制造之后的极化，由此导致在染料增感太阳能电池的使用之前发电特性的劣化。就是说，染料增感太阳能电池可能不能释放其完全的发电特性。

鉴于上述问题完成了本发明，本发明的一个目的在于使得太阳能电池的发电特性的劣化尽可能小。

本发明的一种方式是紧固基板，其包括封壳和短接电路。封壳被形成为将染料增感太阳能电池相对于所述封壳以预定姿态紧固在预定位置处的形状。短接电路把紧固到封壳的染料增感太阳能电池的两极短接。

紧固基板可以紧固多个染料增感太阳能电池。

所述封壳由导电材料形成，并且还充当所述短接电路。

所述短接电路可以包含具有预定电阻的电阻器，在不会损坏染料增感太阳能电池的程度内，所述预定电阻允许流过尽可能大的电流。

本发明的另一方式是包装容器，其包括封壳和短接电路。封壳由光屏蔽构件形成并且容纳染料增感太阳能电池。短接电路把容纳在封壳中的染料增感太阳能电池的两极短接。

所述封壳可以具有用于容纳染料增感太阳能电池的中空区域。

所述封壳可以被形成为将容纳在中空区域中的染料增感太阳能电池以预定姿态紧固在预定位置处的形状。

所述封壳可以由导电材料形成，并且还充当所述短接电路。