染料敏化太阳能电池模块及染料敏化太阳能电池制造技术

技术编号:18428163 阅读:46 留言:0更新日期:2018-07-12 02:25
本发明专利技术涉及染料敏化太阳能电池模块及染料敏化太阳能电池,所述染料敏化太阳能电池模块由多个电池单元构成,所述电池单元包括工作电极、对电极及电解液,所述电解液位于所述工作电极和所述对电极之间,其特征在于,所述电池单元所含的气泡数在10个以下。特别是涉及通过防止电解液内产生气泡,使气泡引起的染料敏化太阳能电池模块的破裂现象尽可能减少,防止吸附在性氧化物半导体的染料脱落,从而确保可靠性的染料敏化太阳能电池模块及具有该染料敏化太阳能电池模块的染料敏化太阳能电池。

【技术实现步骤摘要】
染料敏化太阳能电池模块及染料敏化太阳能电池
本专利技术涉及一种染料敏化太阳能电池模块,特别是涉及通过防止电解液内产生气泡来确保可靠性的染料敏化太阳能电池模块及具有该染料敏化太阳能电池模块的染料敏化太阳能电池。
技术介绍
下述内容只提供本专利技术相关的背景信息,并不构成现有技术。染料敏化太阳能电池模块具有电解液位于工作电极和对电极这两个玻璃基板之间的结构。工作电极基板具有蒸镀有多孔性氧化物半导体的结构,多孔性氧化物半导体上吸附有染料,如果电解液没有充分填充多孔性氧化物半导体的气孔(气孔大小具有约20nm的直径),则由多个电池单元(Cell)构成的模块100的电池单元(Cell)的电解液内产生气泡,当注入完电解液后,在用密封剂密封电解液注入通路的密封工序中,实施热压时,模块内的温度上升,由此,如图1所示,电解液体积膨胀引发模块破裂,模块内部中的电解液的一部分通过电解液注入通路流向外部。向外流出的电解液导致密封剂的界面粘着力降低,成为染料敏化太阳能电池的模块劣化(模块特性下降)的原因,如果不消除上述劣化因子,就无法确保染料敏化太阳能电池的耐久性。另外,多孔性氧化物半导体周围的气泡会使吸附在多孔性氧化物半导体的染料脱落,导致染料敏化太阳能电池效率降低,影响可靠性。
技术实现思路
所要解决的问题为解决如上所述的现有技术问题,本专利技术的目的在于提供一种通过防止染料敏化太阳能电池模块的电解液内产生气泡来确保可靠性的染料敏化太阳能电池模块及具有该染料敏化太阳能电池模块的染料敏化太阳能电池。解决问题的手段为达到所述目的,本专利技术提供一种染料敏化太阳能电池模块,由多个电池单元构成,所述电池单元包括工作电极、对电极及电解液,所述电解液位于所述工作电极和所述对电极之间,其特征在于,所述电池单元所含的气泡数在10个以下。另外,本专利技术提供一种染料敏化太阳能电池模块,由多个电池单元构成,所述电池单元包括工作电极、对电极及电解液,所述电解液位于所述工作电极和所述对电极之间,其特征在于,所述电池单元的体积为V1,所述电池单元内的电解液的体积为V2,所述V1和V2满足1<V2/V1≤1.5。另外,本专利技术提供一种染料敏化太阳能电池模块,由多个电池单元构成,所述电池单元包括工作电极、对电极及电解液,所述电解液位于所述工作电极和所述对电极之间,其特征在于,所述对电极具有电解液注入通路;所述电池单元还具有用于覆盖所述电解液注入通路的盖玻片;在所述电解液注入通路的直径2倍以内范围残留有所述电解液;在所述电解液残留区域以外的区域,所述对电极和所述盖玻片与密封剂接触。专利技术效果根据本专利技术,通过防止染料敏化太阳能电池模块的电解液内产生气泡,使气泡引起的染料敏化太阳能电池模块的破裂现象尽可能减少,防止吸附在多孔性氧化物半导体的染料脱落,从而确保可靠性。附图说明图1是表示由染料敏化太阳能电池模块的气泡导致电解液泄漏的破裂现象的照片。图2是表示本专利技术一实施例的常温下无气泡的染料敏化太阳能电池模块的图。图3是表示将本专利技术一实施例的染料敏化太阳能电池模块在85℃烤箱中存放2小时后,电解液内没有气泡产生的照片。图4是表示钻探(drilling)测试后的结果的照片,钻探测试用于确认是否为本专利技术一实施例的染料敏化太阳能电池模块。图5是表示在本专利技术一实施例的染料敏化太阳能电池模块内注入电解液的图。图6是表示将本专利技术一实施例的染料敏化太阳能电池模块的电解液注入通路用结合有密封剂的盖玻片利用加热棒进行粘接密封的步骤的图。附图标记说明100:染料敏化太阳能电池模块110:工作电极111:工作电极基板112:吸附有染料(未图示)的氧化物半导体120:对电极121:电解液注入通路130:电解液140:Ag电极150:密封剂160:盖玻片具体实施方式下面通过附图来详细说明本专利技术的实施例,以使本领域技术人员能够容易实施。但是,本专利技术可以体现为各种不同的方案,并不限于此处说明的实施例。在整篇说明书中,在没有特别说明的情况下,某些部分“包括”某些组件意旨进一步包括其他组件,并非排除其他组件。图2是表示本专利技术一实施例的染料敏化太阳能电池模块100的图。在下述未进行说明的部分可适用公知的染料敏化太阳能电池模块的结构及与制造相关的内容。本专利技术的一实施例的染料敏化太阳能电池模块100包括:工作电极110;对电极120;Ag电极140,用于连接工作电极110和对电极120;填充在工作电极110和对电极120之间的空间的电解液130。详细地,工作电极110可通过在基板111上蒸镀氧化物半导体112来构成,其中,基板111是涂布有导电膜的基板,氧化物半导体112是吸附有染料(未图示)的氧化物半导体。基板111可以是透明钠钙玻璃也可以是表面涂布FTO(掺杂氟的SnO2)而能够导电的导电基板,起到电子传输通路的作用。蒸镀在基板111上部的氧化物半导体112由多孔金属形成,吸附在所述多孔金属的染料吸收光而生成的电子向工作电极110的基板111传输。对电极120位于与工作电极110相向的位置,通过在透明钠钙玻璃上涂布TCO后形成利用铂金的催化层来构成所述对电极120。对电极120起到对染料传输不足的电子的作用。Ag电极140起到将工作电极和对电极进行电连接的作用,在工作电极110和对电极120上使用Ag膏(paste)通过丝网印刷工序来形成Ag电极。电解液130由碘物质形成,起到当染料产生的电子经由工作电极110流向外部导线后,通过对电极120将工作电极的染料重新还原的作用。本专利技术一实施例的染料敏化太阳能电池模块100由多个电池单元(Cell)构成,电池单元(Cell)所含的气泡数在10个以下,优选地,在5个以下,更优选地,没有气泡。从而,本专利技术的染料敏化太阳能电池模块100可以防止气泡引起的模块内部染料脱落及破裂。本专利技术一实施例的染料敏化太阳能电池模块100的电池单元(Cell)中的电解液的体积可以比在常温的1个大气压下填充于染料敏化太阳能电池的电解液的体积大。具体地,在模块100的电池单元(Cell)内通过电解液注入通路121同时进行真空形成、压力增加或者温度调整中的两个以上工序并注入电解液130,因此填充在电池单元(Cell)内的电解液130的体积会比常温的1个大气压下的填充在染料敏化太阳能电池模块100的电池单元(Cell)的电解液的体积大。将其具体地数学化来表示则如下。将常温的1个大气压下的模块100的电池单元(Cell)的体积设为V1,将本专利技术一实施例的模块100的电池单元(Cell)内的电解液的体积设为V2时,V1和V2满足下述式1。[式1]1<V2/V1≤1.5即,对本专利技术一实施例的染料敏化太阳能电池模块100同时进行真空形成、压力增加或者温度调整中的两个以上的工序并填充电解液,因此电池单元(Cell)内存在有内压。从而,如图4所示,在电池单元(Cell)内的特定位置上用钻孔机来钻孔600即钻探(drilling)测试时,如圆圈表示的部分,呈现为电解液130向爆米花一样向外部喷出。用于填充在电池单元(Cell)内的电解液130以0.8g/ml至1.8g/ml的密度进行填充,具体地具有1.2g/ml的密度值。将密度值按溶剂种类划分的话,当为有机溶剂电解液时,以0.90g/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种染料敏化太阳能电池模块,由多个电池单元构成,所述电池单元包括工作电极、对电极及电解液,所述电解液位于所述工作电极和所述对电极之间,其特征在于,所述电池单元所含的气泡数在10个以下。

【技术特征摘要】
2016.12.30 KR 10-2016-0183921;2017.10.13 KR 10-2011.一种染料敏化太阳能电池模块,由多个电池单元构成,所述电池单元包括工作电极、对电极及电解液,所述电解液位于所述工作电极和所述对电极之间,其特征在于,所述电池单元所含的气泡数在10个以下。2.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池模块,其特征在于,将所述染料敏化太阳能电池模块存放在85℃烤箱中2小时时,电解液内产生的气泡大小在5mm以下,所述电池单元所含的气泡数在10个以下。3.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池模块,其特征在于,将所述染料敏化太阳能电池模块存放在85℃烤箱中2小时时,电解液内产生的气泡大小在5mm以下,所述电池单元所含的气泡数在5个以下。4.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池模块,其特征在于,将所述染料敏化太阳能电池模块存放在85℃烤箱中2小时时,所述电池单元没有气泡产生。5.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池模块,其特征在于,所述染料敏化太阳能电池模块内的电解液的体积比常温的1个大气压下填充于染料敏化太阳能电池的电解液的体积大。6.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池模块,其特征在于,填充在所述染料敏化太阳能电池模块的电解液具有0.8g/ml至1.8g/ml的密度值。7.一种染料敏化太阳能电池模块,由多个电池单元构成,所述电池单元包括工作电极、对电极及电解液,所述电解液位于所述工作电极和所述对电极之间,其特征在于,所述电池单元的体积为V1,所述电池单元内的电解液的体积为V2,所述V1和V2满足1<V2/V1≤1.5。8.根据权利要求7所述的染料敏化太阳能电池模块,其特征在于,所述电池单元所含的气泡数在10个以下。9.根据权利要求7所述的染料敏化太阳能电池模块,其特征在于,将所述染料敏化太阳能电池模块存放在85℃烤箱中2小时时,电解液内产生的气泡大小在5mm以下,所述电池单元所含的气泡数在10个以下。10.根据权利要求7所述的染料敏化...

【专利技术属性】
技术研发人员:金龙洙金钟福杨会泽申圭淳
申请(专利权)人:株式会社东进世美肯
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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