色素增感型太阳能电池制造技术

一种色素增感型太阳能电池，该色素增感型太阳能电池具备两端具有封固部的透光性的管状容器；以及该色素增感型太阳能电池在该管状容器的内部具备由担载增感色素的半导体层所构成的光电极、接触在该光电极上而形成的集电极、和对置于该集电极的对置电极；在上述集电极和上述对置电极上分别电连接着外部导体，该外部导体分别从上述封固部突出到外部；在上述管状容器的内部填充有电解液；该色素增感型太阳能电池的特征在于，上述外部导体的至少一方由金属管构成，该金属管封固在上述封固部中，并且该金属管的突出端部被密封。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种色素增感型太阳能电池，在两端具有封固部的透光性的管状容器中，具备光电极、集电极和对置电极，在上述集电极和上述对置电极上分别电连接着外部导体，在上述管状容器的内部填充有电解液，在该色素增感型太阳能电池中，提供一种在电解液填充后在将管状容器密封时，避免电解液蒸发而气泡残留、能得到良好的发电效率的构造。其特征在于，上述外部导体的至少一方由金属管构成，该金属管封固在上述封固部中，并且该金属管的突出端部被密封。【专利说明】色素增感型太阳能电池
本专利技术涉及将光能变换为电能的色素增感型太阳能电池，特别涉及在透光性的管状容器内封入有电解液的色素增感型太阳能电池。
技术介绍
以往以来，将光能变换为电能的太阳能电池作为对环境友好、清洁的能源而被推进了积极的研究开发。其中，色素增感型太阳能电池作为光电变换效率高、成本低的太阳能电池受:到关注，有各种提案。其一例是特许第4840540号公报(专利文献1)，在该色素增感型太阳能电池中，在透光性的管状容器内封入电解液，在该容器内配设有由吸附了色素的多孔质半导体构成的光电极、和对置于它的对置电极，通过使太阳光入射到上述光电极中、将其激励而释放电子，作为电能被取出。这种色素增感型太阳能电池在其制造中不需要真空的腔室等，设备方面的负担较少，有能够便宜地制造的优点，受到广泛关注。在图5中表示这样的构造 的太阳能电池的概略构造，图5 (A)是电解液的封入工序图，图5 (B)是封固完成图。在图中，色素增感型太阳能电池构成为:在由透明的玻璃构成的管状容器I的主体部2的内面上，层叠形成有由透明导电膜构成的集电极3、以及由吸附了增感色素的半导体层构成的光电极4，在上述管状容器I内，与光电极4离开而配置线圈状的对置电极5，并且在上述管状容器I内密封具备电解质物质的电解液6。上述管状容器I的主体部2的两端如灯技术中的挤压密封那样，通过将构成管状容器I的玻璃加热?熔融并将其压扁，形成扁平的封固部21、22而密封。并且，在该一端侧的封固部21内埋设金属箔31，将来自对置电极5的内部导体11、以及从封固部21向外方突出的外部导体13连接在该金属箔31上，带来导电状态。此外，同样在另一端侧的封固部22内也埋设金属箔32，在该金属箔32上，连接着经由绝缘部件15连接在上述对置电极5上的内部导体12、以及从封固部22突出的外部导体14。并且，形成在上述管状容器I的主体部2的内面上的集电极3延伸到该封固部22内，将上述内部导体12、金属箔32及外部导体14覆盖而挤压密封,与它们电连接。通过这样的结构，在一个封固部31中，以对置电极5—内部导体11 一金属箔31 —外部导体13形成电连接，在另一个封固部32中，以光电极4 一集电极3 —内部导体12 —金属箔32 —外部导体14形成电连接。在上述结构中，管状容器I的主体部2的两端部的封固部21、22如上述那样是采用灯技术的挤压密封构造的，通过将主体部2的两端部加热熔融、将其压扁，做成在内部中埋设有金属箔31、32的扁平状的封固部21、22的结构。说明向这样形成的管状容器I内封入电解液6的工序。如图5 (A)所示，在管状容器I的圆筒状主体部2中，在内面上没有形成集电极3及光电极4的端部区域上焊接注入管23，与管状容器I的内部连通。从该注入管23向管状容器I内注入电解液6。在管状容器I内填充电解液6后，将该注入管23熔融并封管。通过该熔融封管，如图5 (B)所示，在管状容器I的主体部2上形成封固片残留部23a。可是，根据上述以往技术，在通过注入管23的加热熔融进行封固时，该注入管23的附近的电解液6被加热，通过该加热，电解液6蒸发，有在管状容器I内作为气泡残留的问题。管状容器I内部的电解液6是从对置电极5向光电极4交接电子的媒体，承担将光电极4中的增感色素还原的作用。但是，如果在管状容器I内部中残留气泡，则在光电极4与电解液6的界面中夹着残留气泡，光电极4与电解液6的接触变得不充分，担载在光电极4上的增感色素没有被充分还原，发生发电效率下降的不良状况。专利文献1:特许第4840540号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的课题是，鉴于上述以往技术的问题，在两端具有封固部的管状容器的内部中具备由担载增感色素的半导体层构成的光电极、接触在该光电极上而形成的集电极、以及对置于该集电极的对置电极、在上述集电极和上述对置电极上分别电连接着外部导体、在上述管状容器的内部中填充有电解液的色素增感型太阳能电池中，提供使得在将电解液封入到管状容器内后将电解液注入管密封时电解液不会蒸发、在填充到管状容器内后的电解液中不残留气泡的构造。为了解决上述课题，在有关本专利技术的色素增感型太阳能电池中，其特征在于，与上述对置电极电连接的外部导体由金属管构成，该金属管封固在上述封固部中，并且该金属管的突出端部被密封。此外，该色素增感型太阳能电池的特征在于，上述金属管的突出端部通过压接被密封。此外，该色素增感型太阳能电池的特征在于，上述金属管与上述封固部熔接。此外，该色素增感型太阳能电池的特征在于，与上述集电极电连接的外部导体由金属管构成，并且上述对置电极的一端经由绝缘部件连接在该金属管上，该绝缘部件被插入支承在上述金属管内。此外，该色素增感型太阳能电池的特征在于，上述金属管与上述管状容器是线膨胀率α的差处于±5X10 —7/°C的范围中的材料。此外，该色素增感型太阳能电池的特征在于，上述电解液含有碘，上述金属管由钛材料、或表面被钛涂层的材料构成。根据本专利技术的色素增感型太阳能电池，由于用金属管构成从管状容器的至少一个封固部突出的外部导体，所以该金属管起到对电极的导电功能，并且也作为电解液的注入管发挥功能，而且，由于该突出端部通过压接等密封，所以不会如以往技术那样发生由于热产生电解液的蒸发，在填充在管状容器内的电解液中不会存在气泡。因此，光电极与电解液的良好的接触状态被保持，能得到发电效率良好的色素增感型太阳能电池。【专利附图】【附图说明】图1 (A)是本专利技术的色素增感型太阳能电池的侧剖视图。图1 (B)是本专利技术的色素增感型太阳能电池的A — A剖视图。图2 (A)是本专利技术的色素增感型太阳能电池的制造工序图。图2 (B)是本专利技术的色素增感型太阳能电池的制造工序图。图2 (C)是本专利技术的色素增感型太阳能电池的制造工序图。图3 (A)是本专利技术的色素增感型太阳能电池的电解液填充工序图。图3 (B)是本专利技术的色素增感型太阳能电池的电解液填充工序图。图3 (C)是本专利技术的色素增感型太阳能电池的电解液填充工序图。图4是本专利技术的另一实施例。图5 (A)是有关以往技术的色素增感型太阳能电池的电解液的填充工序图。图5 (B)是有关以往技术的色素增感型太阳能电池的电解液的填充工序图。附图符号的说明I管状容器2主体部21、22 封固部31、32 金属箔3集电极4光电极5对置电极6电解液8、9金属制金属管(外部导体)12内部导体14外部导体15绝缘部件16玻璃料M电极装配体【具体实施方式】图1 (A)是表示本专利技术的色素增感型太阳能电池的整体的侧剖视图，图1 (B)是其A — A首I]视图。在管状容器I的主体部2的内面上，设有由透明导电膜构成的集电极3、和层叠在其上的光电极4。该集电极3设置为，从主体部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种色素增感型太阳能电池，该色素增感型太阳能电池具备两端具有封固部的透光性的管状容器；以及该色素增感型太阳能电池在该管状容器的内部具备由担载增感色素的半导体层所构成的光电极、接触在该光电极上而形成的集电极、和对置于该集电极的对置电极；在上述集电极和上述对置电极上分别电连接着外部导体，该外部导体分别从上述封固部突出到外部；在上述管状容器的内部填充有电解液；该色素增感型太阳能电池的特征在于，上述外部导体的至少一方由金属管构成，该金属管封固在上述封固部中，并且该金属管的突出端部被密封。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：森和之，
申请(专利权)人：优志旺电机株式会社，
类型：发明
国别省市：