[发明专利]染料敏化型太阳能电池模块

说明书

本发明提供一种能够表现出高功率的染料敏化型太阳能电池模块。染料敏化型太阳能电池模块中，光电极与对电极隔着电解质层以T字形对置配置。

技术领域

本发明涉及一种染料敏化型太阳能电池模块。

背景技术

染料敏化型太阳能电池的制造方法简便。染料敏化型太阳能电池能够廉价地制造，并能够得到高的光电转换效率，因此受到关注。实施了与染料敏化太阳能电池相关的各种开发。

在染料敏化型太阳能电池中，现有的光电极是通过以下的方法制造的。

首先，在形成有ITO(Indium Tin Oxide，铟锡氧化物)、FTO(Fluorine Tin Oxide，氟锡氧化物)等透明导电膜的玻璃基板即透明导电性玻璃的表面涂敷含有氧化钛微粒的糊剂。接着，在400～500℃的温度下对得到的涂层物进行热处理，由此制作具有多孔质状的氧化钛层的电极。接着，在含有钌系染料、吲哚啉系染料等染料敏化剂的有机溶液中浸渍得到的电极，由此制作在多孔质状的氧化钛的表面吸附有染料敏化剂的光电极。

接着，通过溅射等方法，在形成有透明导电膜的玻璃基板或薄膜上形成发挥电化学还原作用的铂层，由此制作对电极。

但是，在现有的染料敏化型太阳能电池中，构成光电极和对电极的透明导电膜的电阻较大。因此，若增大氧化钛的涂敷面积(透明导电膜的面积)，则所得到的染料敏化型太阳能电池的光电转换效率会显著降低。

另外，在现有的染料敏化型太阳能电池中，若在制作多孔质状的氧化钛层(氧化钛烧结体)时进行加热处理，则透明导电膜的电阻会变大。因此，导致染料敏化型太阳能电池的光电转换效率的降低。

在这种情形下，研究了使用金属钛作为光电极的基板的技术。该技术与现有的形成有透明导电膜的玻璃基板相比，电阻值低。该技术与现有的使用了透明导电膜的染料敏化型太阳能电池相比，特别是在氧化钛的涂敷面积大时，光电转换效率变高。该技术对染料敏化型太阳能电池所使用的电解液中含有的碘等具有耐腐蚀性。

在此，在用多个染料敏化型太阳能电池制作模块的情况下，需要使多个染料敏化型太阳能电池绝缘。而且，在使多个染料敏化型太阳能电池绝缘后，需要将设置于光电极和对电极的导电膜电连接。

此时，为了使染料敏化型太阳能电池绝缘，对透明导电膜进行蚀刻加工。这些透明导电膜以作为绝缘材料的玻璃或塑料为基材。因此，当在玻璃或塑料等透明基材的平面上使多个染料敏化型太阳能电池电连接时，模块的每单位面积的染料敏化型太阳能电池的数量和面积会变少。其结果为，模块的发电量变少。

在专利文献1中，各个染料敏化太阳能电池使用形成有图案形成为细长方形的透明导电膜的玻璃基板。在这种技术中，相邻的各染料敏化太阳能电池需要隔开一定的间隙形成以便不接触。在该结构中，无助于发电的间隙的面积变大，模块的电流量降低，发电量降低。

串联连接这些染料敏化太阳能电池得到的模块的发电量取决于构成模块的染料敏化型太阳能电池的数量。由于该模块的每单位面积的染料敏化型太阳能电池的数量变少，因此在模块中无法获得高电压值。

在这些现有技术中，存在改善的余地。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第WO97/16838号

发明内容

发明所要解决的问题

在光电极使用钛材料，对电极使用透明导电膜玻璃或透明导电膜薄膜来制作模块的情况下，需要使对电极绝缘化。该绝缘化可通过对透明导电膜进行蚀刻加工而简单地进行。

但是，构成光电极的金属钛材料由于材料整体为导体，因此难以绝缘化。例如，在切断构成光电极的金属钛材料后，需要设法使该金属钛材料彼此不接触。