光发电器件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种光发电器件，其是将2层以上的具备至少一个光电转换元件的有机光电转换模块基板叠层并连接而成的，所述有机光电转换模块基板的面积的20～80％为所述光电转换元件部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将2层以上有机光电转换模块基板叠层并连接而成的光发电器件及其制造方法。
技术介绍
以往，作为将太阳能等光能转变为电能的光电转换模块，已知有使用太阳能电池(电池单元)作为光电转换元件的光电转换模块。其中，作为太阳能电池，已被使用的是硅(Si)系太阳能电池等。在此，作为近年来替代Si系太阳能电池等的太阳能电池，染料敏化太阳能电池、有机薄膜太阳能电池这样的有机太阳能电池备受瞩目。其中，染料敏化太阳能电池相比于Si系太阳能电池等，可期待轻质化，且能够在宽照度范围内稳定地发电、无需大型设备、能够使用较为廉价的材料制造，因此尤其受到瞩目。该染料敏化太阳能电池通常具有如图1所示的由光电极10、电解质层20及对电极30依次排列而成的结构。这样，当染料敏化太阳能电池的光电极10中的敏化染料受光而被激发时，敏化染料的电子将被导出，而被导出的电子形成如下的机制：从光电极10流出后，经由外部的电路40迁移至对电极30，进而迁移至电解质层20。需要说明的是，图1中，符号10a为光电极基板、10b为多孔性半导体微粒层、10c为敏化染料层、10d及30a为支承体、10e及30c为导电膜、30b为催化剂层。然而，与Si系太阳能电池等相比，染料敏化太阳能电池的光电转换效率低、发电效率不良。因此，已进行了将多个染料敏化太阳能电池相互连接来提高发电量的尝试。作为这样的技术，例如在专利文献1及2中，公开了将多个染料敏化太阳能电池叠层、并将沿叠层方向邻接的染料敏化太阳能电池彼此相互电连接而成的垂直叠层型的染料敏化太阳能电池组件。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-130547号公报专利文献2：日本特开2013-098005号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，在专利文献1及2中公开的垂直叠层型的染料敏化太阳能电池组件中，作为光电转换元件的染料敏化太阳能电池单元相互重叠，而由于该电池单元的透光率一般较低，因此，光在通过一个电池单元后，无法充分抵达其他电池单元。因此，在该其他电池单元中，无法进行充分的光电转换，在上述组件中，有助于光电转换的电池单元的有效面积变小，因此在使发电量提高的这一方面上存在进一步改善的余地。本专利技术是为了解决上述问题而开发的技术，目的在于提供一种具有高发电量的光发电器件。另外，本专利技术的其它目的在于提供这样的光发电器件的有效的制造方法。解决问题的方法于是，专利技术人等为了开发出具有高发电量的光发电器件而进行了深入研究。其结果，获得了下述见解：在将2层以上有机光电转换模块基板叠层来提高发电量时，通过将各有机光电转换模块基板的面积的20～80％作为光电转换元件部、并以使透过上部模块基板而来的光被下侧的模块基板捕获而实现光电转换的方式进行连接，可提高发电量。即，本专利技术主要方案如下所述。1.一种光发电器件，其是将2层以上具备至少一个光电转换元件的有机光电转换模块基板叠层并连接而成的，上述有机光电转换模块基板的面积的20～80％为上述光电转换元件部。2.上述1所述的光发电器件，其中，上述有机光电转换模块基板还具备开口部，在沿叠层方向相互邻接的有机光电转换模块基板间，位于叠层方向的一侧的有机光电转换模块基板的开口部的至少一部分和位于叠层方向的另一侧的有机光电转换模块基板的光电转换元件部的至少一部分在叠层方向上重叠。3.光发电器件的制造方法，其包括在透明基材上形成2个以上的相互连接的有机光电转换模块基板单元之后，在邻接的单元间折叠而将两单元叠合的工序，上述单元具备至少一个光电转换元件，并且，该单元的面积的20～80％为上述光电转换元件部。4.上述3所述的光发电器件的制造方法，其中，上述单元还具备开口部，邻接的各单元以下述方式具备开口部和光电转换元件部：在邻接的单元间折叠而将两单元叠合时，在沿叠层方向相互邻接的单元间，位于叠层方向的一侧的单元的开口部的至少一部分和位于叠层方向的另一侧的单元的光电转换元件部的至少一部分在叠层方向上重叠。专利技术的效果根据本专利技术，可获得具有高发电量的光发电器件。附图说明[图1]示出了传统的染料敏化太阳能电池的一例的简略构成的图。[图2]示出了本专利技术的光发电器件的例子的剖视图。[图3]构成本专利技术的光发电器件的有机光电转换模块基板的俯视图。[图4]示出了本专利技术的光发电器件的制造方法的一例的工序图。符号说明10光电极10a光电极基板10b多孔性半导体微粒层10c敏化染料层10d支承体10e导电膜20电解质层30对电极30a支承体30b催化剂层30c导电膜40外部的电路50光发电器件50a侧壁部60有机光电转换模块基板60a基材60b光电转换元件60c集电布线60d开口部具体实施方式以下，对本专利技术进行具体说明。首先，针对本专利技术的光发电器件的结构等进行说明。<光发电器件>本专利技术的光发电器件是将2层以上的有机光电转换模块基板叠层并进行电连接而成的器件，所述有机光电转换模块基板具备至少1个光电转换元件。图2中示出了显示本专利技术的光发电器件的例子的剖视图。如图2所示，本专利技术的光发电器件中，作为有机光电转换模块基板的叠层形态，通常，根据集电布线的位置不同而存在3种方式。如图2所示，集电布线通常以仅连接于有机光电转换模块基板的上下基材中的一者的状态存在，但也可以连接于两基材，这种情况下，由集电布线的位置引起的差异消失，有机光电转换模块基板的叠层形态成为1种方式。需要说明的是，图2中，符号50为光发电器件、50a为侧壁部、60为有机光电转换模块基板、60a为基材、60b为光电转换元件、60c为集电布线、60d为开口部。如图2所示，通常，未配置光电转换元件的基板区域为开口部(包含集电布线部)。开口部也可以为空腔，但通常优选为被如后所述的透明树脂密封。在这样的开口部，其透光性比配置有光电转换元件的区域高，因此，在沿叠层方向相互邻接的有机光电转换模块基板间，优选以使位于叠层方向的一侧的有机光电转换模块基板的开口部的至少一部分和位于叠层方向的另一侧的有机光电转换模块基板的光电转换元件的至少一部分在叠层方向上相互重叠的方式叠层。由此，能够使所照射的光有效地到达下侧的模块基板，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光发电器件，其是将2层以上的具备至少一个光电转换元件的有机光电转换模块基板叠层并连接而成的，所述有机光电转换模块基板的面积的20～80％为所述光电转换元件部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.26 JP 2013-1750041.一种光发电器件，其是将2层以上的具备至少一个光电转换元件的有
机光电转换模块基板叠层并连接而成的，
所述有机光电转换模块基板的面积的20～80％为所述光电转换元件部。
2.根据权利要求1所述的光发电器件，其中，所述有机光电转换模块基
板还具备开口部，
在沿叠层方向相互邻接的有机光电转换模块基板间，位于叠层方向的一
侧的有机光电转换模块基板的开口部的至少一部分和位于叠层方向的另一
侧的有机光电转换模块基板的光电转换元件部的至少一部分在叠层方向上
重叠。
3.一种光发电器件的制造方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：儿岛清茂，
申请(专利权)人：日本瑞翁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP