本发明专利技术涉及一种色素增感太阳能电池，特别是提供一种通过混合电解液的多种氧化还原电解质制作而成的电解质来实现电压提高，从而提高性能的色素增感太阳能电池。所述色素增感太阳能电池包括：第一基板20；第一电极10，配置在第一基板20上；多孔质半导体层12，配置在第一电极10上，且包含半导体微粒2和色素分子4；电解液14，与多孔质半导体层12接触，且将氧化还原电解质溶解在溶剂中而成；第二电极18，与电解液14接触；第二基板22，配置在第二电极18上；以及密封剂16，配置在第一基板20与第二基板22之间，且将电解液14密封；氧化还原电解质包含混合多种氧化还原电解质制作而成的电解质。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种色素增 感太阳能电池(DSC :Dye_sensitized Solar Cells),特别是涉及一种通过混合多种氧化还原电解质制作而成的电解质来实现电压提高，从而提高色素增感性能的色素增感太阳能电池。
技术介绍
近年来，DSC作为廉价且高性能的太阳能电池而受到关注。DSC是瑞士洛桑(Suisse Lausanne)工科大学的Graetzel所开发的,通过使用表面搭载着增感色素的氧化钛，而具有光电转换效率高，制造成本便宜等优点，因此期待作为下一代太阳能电池。DSC包括工作电极，具有表面搭载着增感色素的多孔质氧化钛层；对电极，与エ作电极的氧化钛层相对而配置；以及电解质溶液，填充在工作电极与对电极之间(例如參照专利文献I)。已经掲示了通过将表面搭载着增感色素的多孔质氧化物半导体层的透明电极侧的表面设为凹凸结构而増大表面积，从而可获得更多的光，其结果，能够提高光电转换效率的DSC的工作电极及包含该工作电极的DSC以及DSC的工作电极的制造方法(例如參照专利文献2) ο而且，也已经掲示了在以往的DSC的构成中，通过在透明基板的未设置透明电极ー侧的表面形成抗反射膜而能够提高光电转换效率的DSC (例如參照专利文献3)。先行技术文献专利文献专利文献I :日本专利特开平11-135817号公报专利文献2 :日本专利特开2007-115514号公报专利文献3 :日本专利特开2003-123859号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种通过混合电解液的多种氧化还原电解质制作而成的电解质来实现电压提高，从而提高性能的色素增感太阳能电池。根据本专利技术的一形态，提供ー种色素增感太阳能电池，包括第一基板；第ー电极，设置在所述第一基板上；多孔质半导体层，配置在所述第一电极上；以及电荷输送层，与所述多孔质半导体层接触，且具有溶剂和多种氧化还原电解质。根据本专利技术的其他形态，提供ー种色素增感太阳能电池，包括第一基板；第ー电扱，配置在所述第一基板上；多孔质半导体层，配置在所述第一电极上，且包含半导体微粒和色素分子；电解液，与所述多孔质半导体层接触，且将氧化还原电解质溶解在溶剂中而成；第二电极，与所述电解液接触；第二基板，配置在所述第二电极上；以及密封剂，配置在所述第一基板与所述第二基板之间，且将所述电解液密封；所述氧化还原电解质包含混合多种氧化还原电解质制作而成的电解质。根据本专利技术，可以提供一种通过混合电解液的多种氧化还原电解质制作而成的电解质来实现电压提高，从而提高性能的色素增感太阳能电池。附图说明图I是第一实施方式的色素增感太阳能电池的模式性截面结构图。图2是图I的多孔质半导体层的半导体微粒的模式性结构图。图3是第一实施方式的色素增感太阳能电池的工作原理说明图。图4是第一实施方式的色素增感太阳能电池基于电解液中的电荷交換反应的エ作原理说明图。图5是在第一实施方式的色素增感太阳能电池中，多孔质半导体层(12)/色素分 子(32)/电解液(14)间的势能图表。图6是在第一实施方式的色素增感太阳能电池中，色素分子(32)/电解液(14)间的势能图表，是图5的J部分的放大图。图7是在第一实施方式的色素增感太阳能电池中，表示开放端电压Voc与LiBr投入量[LiI投入量]的关系的图。图8是在第一实施方式的色素增感太阳能电池中，表示短路电流密度Jsc与LiBr投入量[LiI投入量]的关系的图。图9是在第一实施方式的色素增感太阳能电池中，表示将LiBr投入量[LiI投入量]作为參数的电流密度与电压的关系的图。图10是在第一实施方式的色素增感太阳能电池中，表示最大发电量与LiBr投入量[LiI投入量]的关系的图。图11是在第一实施方式的色素增感太阳能电池中，表示短路电流密度Jsc与TBABr浓度的关系的图。图12是在第一实施方式的色素增感太阳能电池中，表示开放端电压Voc与TBABr浓度的关系的图。图13是第二实施方式的色素增感太阳能电池的模式性截面结构图。图14是第二实施方式的色素增感太阳能电池的模式性平面图案构成图。图15是沿着图14的I-I线的模式性截面结构图。图16是第二实施方式的变形例的色素增感太阳能电池的模式性平面图案构成图。图17是沿着图16的II-II线的模式性截面结构图。图18是沿着图16的III-III线的模式性截面结构图。图19(a)是在比较例的色素增感太阳能电池中，工作电极的平面图案构成图，图19(b)是沿着(a)的IV-IV线的模式性截面结构图。图20(a)是在第二实施方式的色素增感太阳能电池中，通过压印转录技术而形成的工作电极的模式性平面图案构成图(压印结构例I)，图20(b)是(a)的P部分的放大图。图21(a)是在第二实施方式的色素增感太阳能电池中，通过压印转录技术而形成的工作电极的模式性平面图案构成图(压印结构例2)，图21(b)是(a)的Q部分的放大图，图21 (c)是沿着(a)的V-V线的模式性截面结构图。图22(a)是在第二实施方式的色素增感太阳能电池中，通过压印转录技术而形成的工作电极的模式性平面图案构成图(压印结构例3)，图22(b)是(a)的Q部分的放大图。图23(a)是在比较例的色素增感太阳能电池中，多孔质半导体层的最深部离表面的距离的说明图，图23(b)是在第二实施方式的色素增感太阳能电池中，经加工的多孔质半导体层的最深部离表面的距离的说明图。图24(a)是在比较例的色素增感太阳能电池中，浸溃时间t内的多孔质半导体层的色素渗入区域12p (浸溃长度d)的说明图，图24(b)是在比较例的色素增感太阳能电池中，浸溃时间t' >セ时的多孔质半导体层的浸溃长度d'的说明图。图25(a)是在第二实施方式的色素增感太阳能电池中，浸溃时间t内的多孔质半 导体层的色素渗入区域12p (浸溃长度d)的说明图，图25(b)是在第二实施方式的色素增感太阳能电池中，浸溃时间t' > t时的多孔质半导体层12a的说明图。图26(a)是在第二实施方式的色素增感太阳能电池中，图案截面与各部结构的尺寸的说明图，图26(b)是在第二实施方式的色素增感太阳能电池中，伴随色素吸附的必要浸溃长度c/2的说明图。图27是在表示第二实施方式的色素增感太阳能电池中，将凸部占有率X作为參数的用以获得必要浸溃长度c/2的浸溃时间t与间距P的关系的图。图28是在比较例的色素增感太阳能电池中，多孔质半导体层附近的截面SEM(Scanning Electron Microscope,扫描式电子显微镜)照片例。图29是在第二实施方式的色素增感太阳能电池中，表示将浸溃时间t作为參数的EDX (Energy Dispersive X-ray spectroscope,能量分散型X射线分析装置)的C信号强度与深度的关系的图。图30是在第二实施方式的色素增感太阳能电池中，表示将浸溃时间t作为參数的色素密度与深度的关系的图。图31是在第二实施方式的色素增感太阳能电池中，表示浸溃时间t与浸溃长度d的关系的图。图32是在第二实施方式的色素增感太阳能电池中，表示将浸溃时间t作为參数的由多孔质半导体层中的扩散所产生的色素分子的浓度与空间X的关系的模拟結果。图33是在第二实施方式的色素增感太阳能电池中，表示浸溃时间t与浸溃长度d的关系本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2011.03.17 JP 2011-059349;2011.10.25 JP 2011-233901.一种色素增感太阳能电池，其特征在于包括 第一基板； 第一电极，设置在所述第一基板上； 多孔质半导体层，配置在所述第一电极上；以及 电荷输送层，与所述多孔质半导体层接触，且具有溶剂和多种氧化还原电解质。2.一种色素增感太阳能电池，其特征在于包括 第一基板； 第一电极，配置在所述第一基板上； 多孔质半导体层，配置在所述第一电极上，且包含半导体微粒和色素分子； 电解液，与所述多孔质半导体层接触，且将氧化还原电解质溶解在溶剂中而成； 第二电极，与所述电解液接触； 第二基板，配置在所述第二电极上；以及 密封剂，配置在所述第一基板与所述第二基板之间，且将所述电解液密封； 所述氧化还原电解质包含混合多种氧化还原电解质制作而成的电解质。3.根据权利要求I或2所述的色素增感太阳能电池，其特征在于 所述氧化还原电解质包含由碘氧化还原电解质、溴氧化还原电解质、氯氧化还原电解质或二茂铁的任意组合所组成的混合系。4.根据权利要求2所述的色素增感太阳能电池，其特征在于 所述电解液包含I级 4级的铵离子及溴离子、碘离子。5.根据权利要求4所述的色素增感太阳能电池，其特征在于 所述电解液中的溴离子的浓度低于碘离子的浓度。6.根据权利要求5所述的色素增感太阳能电池，其特征在于 所述电解液中的溴离子的浓度为碘离子浓度的二分之一以下。7.根据权利要求4至6中任一项所述的色素增感太阳能电池，其特征在于 作为所述I级 4级的铵离子，包含四丁基铵、四甲基铵、三甲基甲烷铵、十六烷基三甲基铵、三甲基苯铵或三甲基苯铵的任一者。8.根据权利要求I或2所述的色素增感太阳能电池，其特征在于 所述多孔质半导体层在未与所述第一电极接触的面上具有槽部。9.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：有村 聡一郎，辻村 裕纪，古濑 骏介，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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