湿式太阳能电池模块制造技术

本发明专利技术的湿式太阳能电池模块(1)，其特征在于，是2个以上的光电转换元件(30)相离地配置且夹持于第1绝缘性基板(10)与第2绝缘性基板(20)之间的湿式太阳能电池模块，光电转换元件(30)在第1绝缘性基板(10)上依次层叠有第1电极(11)、光电转换部(40)和第2电极(21)，包含在光电转换元件(30)中的第1电极(11)或第2电极(21)中的至少一个具有贯通部(50)，相邻的2个光电转换元件(30)的光电转换部(40)之间具有将贯通部(50)贯通的单元间绝缘部(15)，由第1绝缘性基板(10)、第2绝缘性基板(20)和单元间绝缘部(15)围成的空间设有载流子输送部(8)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及湿式太阳能电池模块，特别是涉及耐久性优异的湿式太阳能电池模块。
技术介绍
将太阳光能量直接转化为电能的太阳能电池由于给地球环境带来的负担少，所以作为代替化石燃料的下一代的能源，近年特别受到关注。目前实用化的太阳能电池中，使用了结晶系硅基板的太阳能电池和薄膜硅太阳能电池这2种形态的太阳能电池是主流。在这2种形态太阳能电池中，均一直努力通过将光电转换高效化而降低平均发电输出功率的成本。但是，使用了结晶系硅基板的太阳能电池由于制作结晶系硅基板的成本高，所以存在难以普及的问题。另一方面，薄膜硅太阳能电池由于在其制造过程中需要使用多种半导体制造用气体、复杂的装置，所以存在制造成本升高的问题。因此，目前在任意形态的太阳能电池中，均无法解决制造成本升高的问题。于是，作为与上述2个形态的太阳能电池不同类型的太阳能电池而提出了湿式太阳能电池。日本特开平1-220380号公报(以下记作“专利文献1”)中提出了作为应用了金属配位化合物的光诱导电子转移的湿式太阳能电池之一的色素增感太阳能电池。该色素增感太阳能电池是具有光电转换层和电介质层的结构的电池，所述光电转换层是准备在表面上形成有多孔电极的玻璃基板和对极，使光增感色素吸附于多孔电极，从而在可见光区域具有吸收光谱。对该色素增感太阳能电池从透明的电极侧向光电转换层照射光时，光电转换层所含的光增感色素吸收光而产生电子。在这里产生的电子从一侧电极通过外部电路移动到对置的电极。并且，移动的电子由电解质中的离子运输而回到光电转换层。通过这样的一连的电子移动，可以从色素增感太阳能电池连续地获取电能。另外，日本特开2008-16369号公报(以下记作“专利文献2”)中，作为湿式太阳能电池的其它事例，公开了量子点增感太阳能电池。该量子点增感太阳能电池担载于多孔性半导体层的不是色素而是无机材料的量子点。构成量子点增感太阳能电池的光电转换元件(以下有时简称为“单元”)的构造是与上述专利文献1的色素增感太阳能电池相同的构造。日本特开2008-16351号公报(以下记作“专利文献3”)提出了将多个上述光电转换元件串联连接的色素增感太阳能电池模块。图13是表示专利文献3所示的色素增感太阳能电池模块的构造的示意性剖视图。专利文献3的色素增感太阳能电池模块101如图13所示，在第1绝缘性基板110上形成有第1电极111，在其上依次形成有光电转换层141、多孔性绝缘层142、催化剂层143和第2电极121。并且，多个光电转换元件之间设有用于将单元间绝缘的单元间绝缘体116，色素增感太阳能电池模块内的光电转换元件的外周设有外周部119。并且，相邻的2个光电转换元件中的一个光电转换元件的第2电极121与另一个光电转换元件的第1电极111连接，从而形成相邻的光电转换元件电串联连接的构造。另外，单元间绝缘体116上的第2电极121与第2绝缘性基板120之间形成有单元间密封部117，该单元间密封部117的材料的一部分渗入第2电极121而到达单元间绝缘体116。利用该单元间绝缘体116和单元间密封部117，电解质108密封在色素增感太阳能电池模块内的各色素增感太阳能电池中。该构造的色素增感太阳能电池模块101在单元间不会发生短路，可以提高集成率，是可以提高光电转换效率的构造。这样的色素增感太阳能电池模块101中，从第2电极121向第1电极111的电流的流动方向为Z型，所以也称为Z型的色素增感太阳能电池模块。作为除了上述Z型的色素增感太阳能电池模块以外的构造的色素增感太阳能电池模块，例如日本特开2005-235725号公报(以下记作“专利文献4”)中提出了W型的色素增感太阳能电池模块。应予说明，由于电子的流动的方向呈W形，所以称为W型的色素增感太阳能电池模块。图14是表示专利文献4所示的色素增感太阳能电池模块的构造的示意性的剖视图。如图14所示，专利文献4的色素增感太阳能电池模块202的构造是在第1绝缘性基板210和第2绝缘性基板220之间第1光电转换元件230a与第2光电转换元件230b夹持单元间绝缘部215而交替设置、且其最外形成有外周密封层219。在这里，图14所示的色素增感太阳能电池模块202设有3个第1光电转换元件230a和2个第2光电转换元件230b。在这里，第1光电转换元件230a从第1绝缘性基板210侧依次层叠有第1电极211、光电转换层241、电解质层242、催化剂层243、第2电极221。另一方面，第2光电转换元件230b从第1绝缘性基板210侧依次层叠有第1电极211、催化剂层243、电解质层242、光电转换层241、第2电极221。即，第1光电转换元件230a和第2光电转换元件230b的构造是构成第1电极211和第2电极221之间的各层上下颠倒地形成。并且，第1光电转换元件230a和第2光电转换元件230b通过共同使用第1电极211或第2电极221中的任一方而电串联连接。另外，作为与专利文献4的色素增感太阳能电池模块类似构造的W型的色素增感太阳能电池模块，在日本特开2005-228614号公报(以下记作“专利文献5”)中提出了将不同类型的光电转换元件多个串联连接的色素增感太阳能电池模块。图15是表示专利文献5所示的色素增感太阳能电池模块的构造的示意性的剖视图。如图15所示，专利文献5的色素增感太阳能电池模块302在第2绝缘性基板320下设有2单元大小且透明性的第2电极321和1单元大小且透明性的第2电极321a。2单元大小的第2电极321设有1单元大小的色素增感半导体电极341和1单元大小的具有光透射性的对置电极343。另一方面，第1绝缘性基板310上设有1单元大小的第1电极311a和2单元大小的第1电极311。该1单元大小的第1电极311a与在第2绝缘性基板320上形成的色素增感半导体电极341对置而配置。并且，相邻的单元之间形成有隔壁316，从而密封电解液308，在色素增感太阳能电池模块302的外周形成有液密封件319。像这样，在图15所示的色素增感太阳能电池模块中，相邻的光电转换元件是光电转换部的上下颠倒地形成的构造。在这种构造的色素增感太阳能电池模块中可以由第2电极321a和第1电极311a获取输出电压。专利文献1：日本特开平1-220380号公报专利文献2：日本特开2008-16369号公报专利文献3：日本特开200本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.29 JP 2009-1536801.一种湿式太阳能电池模块(1)，其特征在于，是2个以上的光电
转换元件(30)相离地配置且被夹持于第1绝缘性基板(10)与第2绝
缘性基板(20)之间的湿式太阳能电池模块(1)，
所述各光电转换元件(30)由第1电极(11)、光电转换部(40)
和第2电极(21)构成，
相离且被狭持配置的所述光电转换元件(30)之间设有单元间绝缘
部(15)，
所述第1电极(11)或所述第2电极(21)中的至少一个设有贯通
部(50)，
所述贯通部(50)中填充有所述单元间绝缘部(15)的部件，
所述第1绝缘性基板(10)与所述第2绝缘性基板(20)之间的至
少一部分不介由所述第1电极(11)或所述第2电极(21)而通过所述
单元间绝缘部(15)进行连接。
2.根据权利要求1所述的湿式太阳能电池模块(1)，其中，所述贯
通部(50)在其内部填充有构成所述单元间绝缘部(15)的部件。
3.根据权利要求1或2所述的湿式太阳能电池模块(1)，其中，所
述光电转换部(40)与所述单元间绝缘部(15)连接。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的湿式太阳能电池模块(1)，
其中，所述光电转换元件(30)在所述第1绝缘性基板(10)上依次层
叠有第1电极(11)、光电转换部(40)和第2电极(21)，
所述光电转换部(40)由光电转换层(41)、含有载流子输送部(8)
的多孔性绝缘层(42)、以及催化剂层(43)构成，
所述光电转换层(41)是在多孔性半导体层担载有色素的层，
从所述第1电极(11)侧依次层叠有所述光电转换层(41)、所述
含有载流子输送部(8)的多孔性绝缘层(42)、以及所述催化剂层(43)，
在由所述第1绝缘性基板(10)、所述第2绝缘性基板(20)和所
述单元间绝缘部(15)围成的空间设有载流子输送部(8)。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的湿式太阳能电池模块(1)，
其中，相邻的2个所述光电转换元件(30)中，一个光电转换元件(30)
的所述第2电极(21)与另一个光电转...

【专利技术属性】
技术研发人员：千叶恭男，福家信洋，福井笃，古宫良一，山中良亮，片山博之，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：