色素增敏型太阳能电池制造技术

本发明专利技术的课题是提供一种色素增敏型太阳能电池，具备：管状容器，在封入有电解液的主体部的两端，通过压封形成有扁平的封固部；透明导电膜，设置在上述管状容器的主体部的内表面上；光电极，设置在该透明导电膜上，具备保持色素的氧化物半导体层；以及对置电极，在上述主体部内与上述光电极对置配置，光电极和外部引线的电连接不依靠封固部内的透明导电膜而能够切实地进行电导通。上述透明导电膜和上述封固部的金属箔经由上述主体部内所设置的由导电性部件构成的集电端子电连接，上述光电极和上述外部引线电连接。

【技术实现步骤摘要】
色素增敏型太阳能电池
本专利技术涉及用于将光能转换为电能的色素增敏型太阳能电池。
技术介绍
将太阳光能转换为电能的太阳能电池不污染环境，作为绿色能源，目前积极推进有关太阳能电池的研发。其中，作为光电转换效率较高、低成本的太阳能电池，色素增敏型太阳能电池受到瞩目，已提出了各种方案。在该色素增敏型太阳能电池中，在半导体层上保持增敏色素来作为负电极，在与对置的正电极之间封入电解液，再向该负电极入射太阳光进行激励，从而得到电能，国际公开WO2011/068058号公报（专利文献1）等示出了这种技术。在图3的结构的太阳能电池中，（A）为整体截面图，（B）为其一部分俯视截面图。在图中，色素增敏型太阳能电池在由透明玻璃构成的管状容器1的主体部2的内表面，层叠形成透明导电膜5和由吸附了增敏色素的半导体层构成的光电极6，在上述管状容器1内，与光电极6隔着间隔配置线圈状的对置电极8，并且，在上述管状容器1内密封了具备电解质物质的电解液7。上述管状容器1的主体部2的两端形成如灯泡技术中的压封那样玻璃被加热/熔融而压溃形成的扁平的封固部3、4，从而被密闭，在其一端侧的封固部3内埋设金属箔11，从对置电极8引出的内部引线9和外部引线13连接到该金属箔11。此外，同样，在另一端侧的封固部4内也埋设金属箔12，在该金属箔12上连接内部引线10和外部引线14。此外，形成于上述管状容器1的主体部2的内表面的透明导电膜5延伸到该封固部4内，以覆盖上述内部引线10、金属箔12及外部引线14的方式进行压封，将这些进行电连接。在此，上述内部引线10经由绝缘部件15以电绝缘的状态连接到对置电极8。根据该结构，在一个封固部3，形成对置电极8－内部引线9－金属箔11－外部引线13的电连接，在另一个封固部4，形成光电极6－透明导电膜5－金属箔12－外部引线14的电连接。在上述结构中，如前所述，管状容器1的两端部的封固部3、4采用灯泡技术中的压封结构，加热熔融管状容器1的两端部以使其压溃，从而作成扁平状的封固部3、4。根据图4，简单说明该制造方法。1．在构成管状容器1的透明玻璃制的管1a的内表面形成透明导电膜5，在该导电膜5之上层叠多孔质的氧化物半导体层，从而形成光电极6。（A）2．将由对置电极8及内外部引线等构成的电极安装结构（mount）M插入上述管1a的内部。对置电极8是将由金属构成的线材卷绕成线圈状来构成的，该线圈状的对置电极8的一端部依次按内部引线9－金属箔11－外部引线13的顺序电导通而连接。另一方面，另一端侧依次按绝缘部件15－内部引线10－金属箔12－外部引线14的顺序电绝缘地连接。（B）3．之后，用燃烧器将管1a的两端部加热到超过玻璃的软化点。通过从金属箔11、12的上下方向压溃在两端部软化的部分，形成所谓的压封部，形成液密性地封固的封固部3、4。（C）4．在这样形成的管状容器1上安装排气管16，通过该排气管16注入电解液7。最后，封固排气管16进行封闭。（C）（D）在这样形成的封固部4，如图5所示，在管状容器1的主体部2内表面形成的透明导电膜5延伸到上述封固部4内，其以夹住外部引线14及金属箔12的方式被压封，形成透明导电膜5－金属箔12－外部引线14的电连接。但是，在该现有技术中，在压封封固部3、4时，需要将管状容器1加热到高温来进行软化/熔融，因该高温加热，时常发生透明导电膜5蒸发、引起断裂的不良情况。尤其是，实施了液密性密封固的金属箔12部分被加热到最高温，所以该金属箔12部分的透明导电膜5的蒸发/破损很严重。图6示出了该状态，透明导电膜5蒸发、局部断裂而不能充分确保电导通，产生不能向外部引线14导出电荷的问题。专利文献1：国际公开WO2011/068058号公报
技术实现思路
鉴于上述现有技术的问题，本专利技术所要解决的问题是提供一种色素增敏型太阳能电池，具备玻璃制的管状容器，在两端具有压封的封固部，确保管状容器内的光电极和从封固部导出到外部的外部引线之间的电连接，能够将来自光电极的电荷可靠地导出到外部引线。为了解决上述问题，本专利技术的色素增敏型太阳能电池的特征在于，层叠形成在上述光电极上的透明导电膜和封固部内的金属箔经由上述管状容器的主体部内所设置的由导电性部件构成的集电端子电连接，上述光电极和外部引线电连接。此外，其特征在于，配设在上述主体内的对置电极与内部引线连接，该内部引线分别与上述两端的封固部中的上述金属箔连接，上述集电端子设在与上述封固部的一个上述金属箔连接的上述内部引线上。此外，其特征在于，上述集电端子由螺旋弹簧构成，该螺旋弹簧的外周与上述透明导电膜抵接。专利技术效果根据本专利技术的色素增敏型太阳能电池，在管状容器的主体部内，由与金属箔电连接的集电端子实现与从透明导电膜电导通，不依赖于封固部内的透明导电膜，具有能够切实地确保光电极和外部引线的电连接的效果。此外，通过由螺旋弹簧构成集电端子，能够通过螺旋弹簧的发射方向的施力，确保与透明导电膜之间的连接，并且该螺旋弹簧还起到作为线圈状对置电极的支撑构件的作用。附图说明图1是本专利技术的太阳能电池的截面图。图2是另一实施例的截面图（A）及局部详细图（B）。图3是现有的太阳能电池的整体截面图（A）及部分俯视截面图（B）。图4是其制造工序的说明图。图5是图4的X部分的放大截面图。图6是其不良情况的说明图。附图标记说明1管状容器1a管（管状容器成形用）2主体部3、4封固部5透明导电膜5a露出端部6光电极7电解液8对置电极9、10内部引线11、12金属箔13、14外部引线15绝缘部件20集电端子21螺旋弹簧（集电端子）22平板弹簧（集电端子）M电极安装结构具体实施方式图1是示出本专利技术的色素增敏型太阳能电池的整体的截面图。在管状容器1的主体部2的内表面上所设置的透明导电膜5不延伸到封固部4，而只形成在主体部2内。此外，在该透明导电膜5上层叠了光电极6，但是在上述透明导电膜5的该封固部4侧的端部5a没有设置光电极6，而露出了上述透明导电膜5。此外，在管状容器1的主体部2内，以不与光电极6抵接的形式配设了线圈状的对置电极8。该对置电极8在一端部与内部引线9连接，该内部引线9与上述封固部3中所埋设的金属箔11电连接，并且，该对置电极8在另一端部经由绝缘部件15与内部引线10电绝缘地连接，该内部引线10与上述封固部4中所埋设的金属箔12连接。此外，在上述管状容器1的主体部2内，在上述内部引线10设置了集电端子20，该集电端子20与上述透明导电膜5的露出端部5a抵接。在该实施例中，上述集电端子20由形成于上述内部引线8的一部分的螺旋弹簧21构成，通过弹簧向半径方向的施力，该螺旋弹簧21的外周与透明导电膜5抵接。此外，虽然示出了该螺旋弹簧21一体地形成在内部引线10的一部分的情形，但是也可以是将与内部引线10分开而独立形成的螺旋弹簧21固定在该内部引线10上的结构。通过上述结构，从上述对置电极8通过内部引线9－金属箔11－外部引线13这一路径实现电连接，另一方面，从光电极6通过透明导电膜5－螺旋弹簧21（集电端子20）－内部引线10－金属箔12－外部引线14这一路径实现电连接。在图2示出了集电端子20的其他实施例，（A）是整体截面图，（B）是集电端子的放大立体图。在图中，集电端子20由旋涡状卷绕的平板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种色素增敏型太阳能电池，具备：管状容器，在封入有电解液的主体部的两端，通过压封形成有扁平的封固部；金属箔，埋设于上述封固部，连接有外部引线；透明导电膜，设置在上述管状容器的主体部的内表面上；光电极，设置在该透明导电膜上，具备保持色素的氧化物半导体层；以及对置电极，在上述主体部内与上述光电极对置配置，该对置电极与一个上述封固部中所埋设的上述金属箔电连接，并且经由绝缘部件与另一个上述封固部中所埋设的上述金属箔电绝缘地连接，上述色素增敏型太阳能电池的特征在于，上述透明导电膜和另一个上述封固部中所埋设的上述金属箔经由上述主体部内所设置的由导电性部件构成的集电端子电连接，上述光电极和上述外部引线电连接。

【技术特征摘要】
2012.03.13 JP 2012-0553391.一种色素增敏型太阳能电池，具备：管状容器，在封入有电解液的主体部的两端，通过压封形成有扁平的封固部；金属箔，埋设于上述封固部，连接有外部引线；透明导电膜，与上述管状容器的主体部的内表面相接触地配置；光电极，设置在该透明导电膜上，具备保持色素的氧化物半导体层；以及对置电极，在上述主体部内与上述光电极内侧对置配置，该对置电极与一个上述封固部中所埋设的上述金属箔电连接，并且经由绝缘部件与另一个上述封固部中所埋设的上述金属箔电绝缘地连接，上述色素增敏型太阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田浩辅，
申请(专利权)人：优志旺电机株式会社，
类型：发明
国别省市：