色素敏化型光电转换元件制造技术

本发明专利技术公开了一种色素敏化型光电转换元件，其具有至少1个色素敏化型光电转换单元。色素敏化型光电转换单元具备：具有透明基板和设置于透明基板上的透明导电层的导电性基板、与导电性基板对置并包含金属基板的对置基板、设置于导电性基板或对置基板上的氧化物半导体层、使导电性基板与对置基板接合的环状的密封部、将至少1根配线材料的一端与金属基板连接的第一连接部、与配线材料的另一端连接的被连接部，第一连接部含有第一导电粒子、无机填料和粘结剂树脂，配线材料含有第二导电粒子和粘结剂树脂，第一导电粒子和第二导电粒子含有共同的元素，在第一连接部中，第一导电粒子的平均粒径大于无机填料的平均粒径，第一连接部中的无机填料的含有率大于配线材料中的无机填料的含有率。

Dye-sensitized photoelectric conversion element

The invention discloses a dye-sensitized photoelectric conversion element, which is provided with at least 1 dye-sensitized photoelectric conversion units. A dye-sensitized photoelectric conversion unit comprises a transparent substrate and a transparent substrate is arranged on the transparent conductive layer of the conductive substrate, and a conductive substrate and includes opposed metal substrate, an opposite substrate arranged on the conductive substrate and the opposite substrate of the oxide semiconductor layer and the conductive substrate and the opposite substrate engagement ring the sealing part, at least 1 wiring material and metal substrate is connected to the first connecting part, and the other end is connected with the wiring material are connected, the first connecting part comprises a first conductive particles, inorganic filler and binder resin, the wiring material contains second conductive particles and a binder resin, a first conductive particle and second conductive particles containing common elements in the first connecting part, the average particle average particle size greater than the first conductive particle size of inorganic filler, the first connection The rate of inclusion of inorganic fillers in the part is greater than that of inorganic fillers in the wiring material.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种色素敏化型光电转换元件。
技术介绍
作为光电转换元件，色素敏化型光电转换元件由于价格低廉且得到高的光电转换效率而受到关注，对色素敏化型光电转换元件进行了各种开发。色素敏化型光电转换元件一般具备至少1个色素敏化型光电转换单元，色素敏化型光电转换单元具备导电性基板、对电极等对置基板、和连接导电性基板与对置基板的环状的密封部。而且，导电性基板具有透明基板和在其上形成的透明导电层，在导电性基板与对置基板之间设置氧化物半导体层。作为这样的色素敏化型光电转换元件，例如已知有下述专利文献1中记载的色素敏化型光电转换元件。下述专利文献1中公开了一种色素敏化太阳电池模块，其将设置在具有透明基板和透明导电层的透明导电性基板上的多个光电转换单元用将银糊料固化而成的导电材料等配线材料进行连接。更具体而言，专利文献1中公开了例如配线材料的一端与相邻的2个光电转换单元中的一个光电转换单元的对电极的金属板直接连接，配线材料的另一端与另一个光电转换单元的透明导电性基板上的连接端子连接。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-49358号公报
技术实现思路
但是，上述专利文献1中记载的色素敏化太阳电池模块具有以下所示的课题。即，上述专利文献1中记载的色素敏化太阳电池模块在耐久性方面有改善的余地。本专利技术是鉴于上述情况而进行的，目的在于提供一种具有优异的耐久性的色素敏化型光电转换元件。本专利技术人等为了解决上述课题，反复进行了深入研究。首先注意到配线材料与各种部件接触，这些部件随着温度变化而伸缩，从而有时配线材料伸缩较大。而且，本专利技术人等认为此时如果配线材料中除了导电粒子以外含有大量无机填料，则在配线材料随着温度变化而伸缩时，在其无机填料的周边形成空隙，存在以该空隙为起点在配线材料中产生龟裂、配线材料断线的情况。另一方面，认为如果配线材料中的无机填料的含有率过小，则配线材料中的导电粒子与金属基板之间的密合性降低，配线材料随着温度变化而伸缩时，配线材料从金属基板剥离。因此，本专利技术人等认为可以在配线材料与金属基板之间设置将它们连接的连接部，使该连接部中的无机填料的含有率大于配线材料中的无机填料的含有率。但是，实际上，仅设置这样的连接部时，存在在色素敏化太阳电池模块的耐久性方面仍有改善的余地的情况。因此，本专利技术人等进一步反复进行了深入研究，结果注意到：连接部中的导电粒子的平均粒径与无机填料的平均粒径的关系在改善色素敏化太阳电池模块的耐久性方面是重要的。由此本专利技术人等完成了本专利技术。即，本专利技术是一种色素敏化型光电转换元件，具有至少1个色素敏化型光电转换单元，上述色素敏化型光电转换单元具备：导电性基板，具有透明基板和设置在上述透明基板上的透明导电层，对置基板，与上述导电性基板对置且包含金属基板，氧化物半导体层，设置在上述导电性基板或上述对置基板上，环状的密封部，使上述导电性基板和上述对置基板接合，第一连接部，将至少1根配线材料的一端与上述金属基板连接，和被连接部，与上述配线材料的另一端连接；上述第一连接部含有第一导电粒子、无机填料和粘结剂树脂，上述配线材料含有第二导电粒子和粘结剂树脂，上述第一导电粒子和上述第二导电粒子含有共同的元素，在上述第一连接部中，上述第一导电粒子的平均粒径大于上述无机填料的平均粒径，上述第一连接部中的上述无机填料的含有率大于上述配线材料中的无机填料的含有率。根据该色素敏化型光电转换元件，即使配线材料随着温度变化而伸缩，配线材料中的无机填料的含有率也小于第一连接部中的无机填料的含有率，因此在配线材料中，在无机填料的周边不易进一步形成空隙，能够充分抑制以该空隙为起点在配线材料中产生龟裂而配线材料断线的情况。另一方面，因为可以在第一连接部中增加无机填料的含有率，所以能够使第一连接部的第一导电粒子与金属基板之间的密合性相对于配线材料与金属基板之间的密合性提高，能够充分抑制第一连接部从金属基板剥离。此外在第一连接部中，通过使第一导电粒子的平均粒径大于无机填料的平均粒径，能够增加第一导电粒子与金属基板的接触面积，从而即使随着温度变化而第一连接部受到应力，也能够充分抑制金属基板与第一连接部之间的导电性降低。此外，因为第一导电粒子和第二导电粒子含有共同的元素，所以在第一连接部与配线材料的界面的粘接力提高而不易剥离。因此，根据本专利技术的色素敏化型光电转换元件，能够具有优异的耐久性。在上述色素敏化型光电转换元件中，优选上述第一连接部中的上述第一导电粒子的平均粒径与上述第一连接部中的上述无机填料的平均粒径之差为0.5～5μm。此时，同第一连接部中的第一导电粒子的平均粒径与第一连接部中的无机填料的平均粒径之差超过5μm的情况相比，在第一连接部中的无机填料周边出现的空隙的合计的体积变得更大，第一连接部与金属基板的密合性进一步提高。另外，同第一连接部中的第一导电粒子的平均粒径与第一连接部中的无机填料的平均粒径之差小于0.5μm的情况相比，第一导电粒子彼此的接触面积增加，第一连接部的电阻率更小。在上述色素敏化型光电转换元件中，上述第一导电粒子的平均粒径优选为0.02～10μm。此时，与第一导电粒子的平均粒径超过10μm的情况相比，能够进一步减小第一连接部与金属基板之间的电阻。另外，与第一导电粒子的平均粒径小于0.02μm的情况相比，第一连接部中的空隙进一步减少，第一连接部的电阻率更小。在上述色素敏化型光电转换元件中，上述第一连接部中的上述第一导电粒子的含有率优选为60～95质量％。此时，与第一连接部中的第一导电粒子的含有率超过95质量％的情况相比，相对于第一导电粒子的粘结剂树脂的比率进一步增加，第一连接部与金属基板的密合性进一步提高。另外，与第一连接部中的第一导电粒子的含有率小于60质量％的情况相比，第一导电粒子彼此的接触面积进一步增加，第一连接部的电阻率更小。在上述色素敏化型光电转换元件中，上述配线材料中的上述第二导电粒子的含有率优选为50～95质量％。此时，与配线材料中的第二导电粒子的含有率超过95质量％的情况相比，相对于第二导电粒子的粘结剂树脂的比率进一步增加，配线材料与第一连接部的密合性进一步提高。另外，与配线材料中的第二导电粒子的含有率小于50质量％的情况相比，第二导电粒子彼此的接触面积进一步增加，配线材料的电阻率更小。在上述色素敏化型光电转换元件中，优选上述第一导电粒子和上述第二导电粒子为相同的金属粒子。此时，因为第一导电粒子和第二导电粒子为相同的金属粒子，所以第一连接部与配线材料的接触电阻更小。在上述色素敏化型光电转换元件中，优选上述无机填料为导电性材料。此时，因为无机填料为导电性材料，所以能够进一步减小第一连接部与金属基板之间的电阻，能够进一步提高色素敏化型光电转换元件的光电转换特性。在上述色素敏化型光电转换元件中，优选上述无机填料的平均粒径为0.01～2μm。此时，与无机填料的平均粒径超过2μm的情况相比，能够进一步减小第一连接部与金属基板之间的电阻。另外，与无机填料的平均粒径小于0.01μm的情况相比，能够在金属基板与第一连接部之间得到更优异的粘接性。在上述色素敏化型光电转换元件中，优选上述第一连接部中的上述无机填料的含有率为0.1～6质量％。此时，与第一连接部中的无机填料的含有率超过6质量％的情况相比，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种色素敏化型光电转换元件，具有至少1个色素敏化型光电转换单元，所述色素敏化型光电转换单元具备：导电性基板，具有透明基板和设置在所述透明基板上的透明导电层，对置基板，与所述导电性基板对置并包含金属基板，氧化物半导体层，设置于所述导电性基板或所述对置基板上，环状的密封部，使所述导电性基板与所述对置基板接合，第一连接部，将至少1根配线材料的一端与所述金属基板连接，和被连接部，与所述配线材料的另一端连接；所述第一连接部含有第一导电粒子、无机填料和粘结剂树脂，所述配线材料含有第二导电粒子和粘结剂树脂，所述第一导电粒子和所述第二导电粒子含有共同的元素，在所述第一连接部中，所述第一导电粒子的平均粒径大于所述无机填料的平均粒径，所述第一连接部中的所述无机填料的含有率大于所述配线材料中的无机填料的含有率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.30 JP 2014-1998801.一种色素敏化型光电转换元件，具有至少1个色素敏化型光电转换单元，所述色素敏化型光电转换单元具备：导电性基板，具有透明基板和设置在所述透明基板上的透明导电层，对置基板，与所述导电性基板对置并包含金属基板，氧化物半导体层，设置于所述导电性基板或所述对置基板上，环状的密封部，使所述导电性基板与所述对置基板接合，第一连接部，将至少1根配线材料的一端与所述金属基板连接，和被连接部，与所述配线材料的另一端连接；所述第一连接部含有第一导电粒子、无机填料和粘结剂树脂，所述配线材料含有第二导电粒子和粘结剂树脂，所述第一导电粒子和所述第二导电粒子含有共同的元素，在所述第一连接部中，所述第一导电粒子的平均粒径大于所述无机填料的平均粒径，所述第一连接部中的所述无机填料的含有率大于所述配线材料中的无机填料的含有率。2.根据权利要求1所述的色素敏化型光电转换元件，其中，所述第一连接部中的所述第一导电粒子的平均粒径与所述第一连接部中的所述无机填料的平均粒径之差为0.5～5μm。3.根据权利要求1或2所述的色素敏化型光电转换元件，其中，所述第一导电粒子的平均粒径为0.02～10μm。4.根据权利要求1～3中任一项所述的色素敏化型光电转换元件，其中，所述第一连接部中的所述第一导电粒子的含有率为60～95质量％。5.根据权利要求1～4中任一项所述的色素...

【专利技术属性】
技术研发人员：远藤克佳，西胁功，
申请(专利权)人：株式会社藤仓，
类型：发明
国别省市：日本;JP