[发明专利]检查方法和检查设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于检查染料敏化太阳能电池的品质的检查方法和设备。

背景技术

与当前主流的硅基太阳能电池相比，染料敏化太阳能电池具有能够以较低的成本生产的优点。由于这样的优点，近年来，染料敏化太阳能电池作为取代硅基太阳能电池的下一代太阳能电池而引起关注，并且各种染料敏化太阳能电池被提出(参见例如，日本专利申请公开No.2006-236960(下文称为专利文件1)以及日本专利申请公开No.2009-110796(下文称为专利文件2))。

对于染料敏化太阳能电池，已知单片型(参见专利文件1的图1和专利文件2的图1)、W型(参见专利文件下1的图7)、Z型(参见专利文件1的图8)以及面向型染料敏化太阳能电池。

对于检查染料敏化太阳能电池的品质的方法，通常已知通过对染料敏化太阳能电池(完成品)照射太阳光或伪太阳光并且测量光电转换特性来检查品质的方法。

发明内容

然而，在使用测量光电转换特性的品质检查方法的情况下，虽然能够检查染料敏化太阳能电池作为完成品的品质，但是很难在染料敏化太阳能电池的生产过程中检查染料敏化太阳能电池的品质。

因此，在上述检查方法的情况下，虽然能够防止有缺陷的产品进入市场，但是很难抑制由于工艺波动造成的有缺陷的产品的产生。结果，存在这样的问题，即不能充分发挥染料敏化太阳能电池能够以较低的成本生产的优点。

在如上所述的情况下，需要能够在染料敏化太阳能电池的生产过程中检查染料敏化太阳能电池的品质的检查方法和设备。

根据本公开的实施例，提供了一种检查方法，其包括测量检查对象的单元结构的阻抗，其中检查对象包括一个或多个串联连接的单元结构，单元结构各个均包括形成在衬底上的透明电极层、形成在所述透明电极层上的多孔半导体层、形成在所述多孔半导体层上的多孔绝缘层以及形成在所述多孔绝缘层上的对电极层。

基于所测量的单元结构的阻抗判断检查对象的品质。

通过所述检查方法，能够在单片式染料敏化太阳能电池的生产中检查染料敏化太阳能电池(检查对象)的品质。因此，能够在生产过程中对于前面的工序做出迅速的反馈，并且能够抑制由于工艺波动而造成的缺陷产品的产生。结果，能够提高生产量并且实现成本的削减。

在所述检查方法中，对检查对象的品质的判断可以包括将标准阻抗与所测量的单元结构的阻抗作比较，并且当标准阻抗与所测量的阻抗之间的差等于或小于预定阈值时、判断检查对象是无缺陷产品，其中标准阻抗是作为品质判断基准的单元结构的阻抗。

在单片式染料敏化太阳能电池的情况下，在单元结构中，由多孔半导体层和多孔绝缘层构成的介电层能够看作为插入在透明电极层和对电极层之间的电容器。当在单元结构的标准电容量与单元结构的电容量之间存在差别时，在标准阻抗与阻抗之间产生差别。因此，当标准阻抗与阻抗之间的差等于或小于预定阈值时能够将检测对象判断为无缺陷产品。

在上述检查方法中，阻抗的测量包括利用两个或更多个不同的频率测量单元结构的两个或更多个阻抗。

在这种情况下，对检查对象的品质的判断可以包括，当所测量的两个或更多个阻抗之间的差等于或大于预定阈值时、判断检查对象是无缺陷产品。

在其中单元结构的透明电极层和对电极层之间没有发生短路的单元结构的情况下，阻抗随着频率的增大而减小。另一方面，在单元结构的透明电极层和对电极层之间发生了短路的情况下，具有在低于预定频率(约1MHz)的频率范围内阻抗变得几乎恒定的特性。

在上述检查方法中使用了该特性。具体而言，当利用两个或更多个不同的频率测量单元结构的阻抗并且所测量的两个或更多个阻抗之间的差等于或大于预定阈值时，能够判断在透明电极层和对电极层之间没有发生短路(即，无缺陷产品)。

在上述检查方法中，阻抗的测量可以包括利用大于等于10Hz的频率测量单元结构的阻抗。

当利用小于等于10Hz的频率测量单元结构的阻抗时，单元结构的阻抗变成取决于多孔半导体层和多孔绝缘层的粒子界面的阻抗。另一方面，当利用大于等于10Hz的频率测量单元结构的阻抗时，单元结构的阻抗变成取决于多孔半导体层和多孔绝缘层的粒子(体)的阻抗。

因此，通过如上所述利用大于等于10Hz的频率测量单元结构的阻抗，能够测量取决于多孔半导体层和多孔绝缘层的粒子(体)的阻抗。

在上述检查方法中，阻抗的测量可以包括利用大于等于1kHz的频率测量单元结构的阻抗。