CN102282681A - 串/并联组合型染料敏化太阳能电池模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种串并联染料敏化太阳能电池模块。所述串并联染料敏化太阳能电池模块包括：多个并联模块，每一并联模块包括在正电极基板的透明导电薄膜上对齐的多个正电极、在负电极基板的透明导电薄膜上对齐的多个负电极、填充在正电极和负电极之间的氧化还原电解质、在正电极基板的透明导电薄膜上形成的用以将电子分配给正电极的正电极栅和在负电极基板的透明导电薄膜上形成的用以捕获从负电极产生的电子的负电极栅；以及被设置成将所述多个并联模块彼此隔开的绝缘体。在此，包括在所述多个并联模块的任一并联模块中的负电极栅通过表面接触而与包括在所述多个并联模块的所述任一并联模块旁的相邻并联模块中的所述正电极栅连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种染料敏化太阳能电池模块，且更具体地，本发明涉及一种串并联染料敏化太阳能电池模块，在所述太阳能电池模块中，多个单位条形电池串并联连接以产生高电压和高电流。
背景技术
太阳能电池是将太阳光转化为电能的光电转换元件，与其它能量来源不同，太阳能取之不尽且绿色环保，因此太阳能电池重要性随时间而越来越高。
传统上，单晶硅或多晶硅太阳能电池被广泛用作太阳能电池。然而，由于在制造硅太阳能电池中使用的大型设备和原材料昂贵，硅太阳能电池的制造成本很高，因此对提高太阳能转化为电能的转化效率造成限制。出于这些原因，人们已寻求新的替代品。
作为硅太阳能电池的替代品，使用有机材料的太阳能电池是研究重点，其可以以低成本制备，更具体地，制造成本很低的染料敏化太阳能电池引起了人们的浓厚兴趣。下文中，将参照图1描述染料敏化太阳能电池的单位电池的结构。图1是示出染料敏化太阳能电池的单位电池的常规结构的横截面图。
通常，染料敏化太阳能电池的单位电池包括对电极10、氧化物半导体负电极50和填充在所述的两个电极之间的空间中的氧化还原电解质90。负电极50包括透明基板52、连接到透明基板52的底面的导电透明薄膜54和连接到导电透明薄膜54的底面的多孔薄膜56。多孔薄膜56由吸附有光敏染料的金属氧化物纳米颗粒组成。对电极10包括透明基板14、连接到透明基板14的顶面的导电透明薄膜16和连接到导电透明薄膜16的顶面的导电层12，导电层12由例如为铂、碳纳米管(CNT)或导电聚合物的导电金属组成。电解质90由设置在负电极50和对电极10之间的隔板92气密密封。隔板92由热塑性树脂或热固性树脂构成。
当太阳光照射到如上文所形成的染料敏化太阳能电池的单位电池上时，光量子首先被吸收到光敏染料中，因此光敏染料的价带中的电子激发到导带中。受到激发的电子通过导电透明薄膜54转移到外电路中。同时，从光敏染料释放出的电子的位置以这样的方式被填充：使液态电解质90中的离子通过氧化/还原反应来接收来自导电层12的电子且将电子转移到光敏染料中。
染料敏化太阳能电池制造成模块型，如上所述，其中多个单位电池串并联连接以产生充分的电能。公开号为10-2005-0102854的韩国专利公开了一种通过串并联连接单位电池而形成的染料敏化太阳能电池模块。
根据以上提及的公开专利，在一个基板上形成负电极和对电极。因此，与在一个基板上只形成负电极和对电极中的一个电极相比较，公开专利中的在一个基板上形成正电极和对电极两个电极的染料敏化太阳能电池相对复杂和不方便。
此外，根据以上提及的公开专利，使用导线将并联连接的单位电池串联起来。因此，在完成制造该模块之后需要执行配备导线的附加步骤，这是不方便的。
发明内容
本发明针对提供一种串并联染料敏化太阳能电池模块，其中单位条形电池在将正电极基板与负电极基板连接期间串并联连接，而不需额外步骤。
在一个方面中，一种串并联染料敏化太阳能电池模块包括：多个并联模块，每一并联模块包括在正电极基板的透明导电层上对齐的多个正电极、在负电极基板的透明导电层上对齐的多个负电极、填充在所述正电极和所述负电极之间的氧化还原电解质、在所述正电极基板的所述透明导电层上形成的且用以将电子分配给所述正电极的正电极栅和在所述负电极基板的所述透明导电层上形成的且用以捕获从所述负电极产生的电子的负电极栅；以及绝缘体，所述绝缘体设置成将所述多个并联模块彼此隔开。所述多个并联模块的任一并联模块中包括的所述负电极栅通过表面接触而与紧挨着所述多个并联模块的所述任一并联模块的相邻并联模块中包括的所述正电极栅连接。
所述并联模块可包括密封物，所述密封物防止所述正电极栅和所述负电极栅被所述氧化还原电解质腐蚀并将所述正电极栅和所述负电极栅隔开。
所述正电极栅可包括沿着所述正电极的对齐方向延伸的正电极汇流条和自所述正电极汇流条延伸于所述多个正电极之间的分配器，所述负电极栅可包括沿着所述负电极的对齐方向延伸的负电极汇流条和自所述负电极汇流条延伸于所述多个负电极之间的捕获器。所述正电极汇流条和所述负电极汇流条可以设置在基于所述并联模块的相对的两侧且沿相反方向延伸。
在此，所述多个并联模块中的任一并联模块中包括的所述负电极栅的所述负电极汇流条和所述相邻并联模块中包括的所述正电极栅的所述正电极汇流条可以被设置在基于所述并联模块的同一侧。所述正电极汇流条和所述负电极汇流条中的一个汇流条优选地具有能够穿过所述绝缘体且与另一汇流条重叠的长度。
所述绝缘体可包括通过蚀刻所述正电极基板的所述透明导电层而形成的正电极槽和通过蚀刻所述负电极基板的所述透明导电层而形成的负电极槽，负电极槽面向所述正电极槽，且在所述正电极栅和所述负电极栅连接的位置处不形成所述绝缘体。在此，所述正电极槽可包括从所述正电极基板的左端延伸到右端的水平槽和从所述正电极基板的顶端延伸到底端的竖直槽。所述水平槽优选地形成于所述并联模块的所述顶部和底部，且所述竖直槽优选地形成于所述并联模块之间
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明的示例性实施方式，本发明的上述和其他目的、特征和优势对于本领域的普通技术人员而言将更明显，其中：
图1是示出染料敏化太阳能电池的单位电池的常规结构的横截面图；
图2是示出根据本发明的串并联染料敏化太阳能电池模块的示例性实施方式的投影平面图；
图3是示出图2的串并联染料敏化太阳能电池模块的负电极基板和在负电极基板上形成的元件的投影平面图；
图4是示出图2的串并联染料敏化太阳能电池模块的正电极基板和在正电极基板上形成的元件的平面图；
图5是沿着图2的线A-A’所作的局部横截面图；以及
图6是沿着图2的线B-B’所作的局部横截面图。
具体实施方式
下文将参照附图详细描述根据本发明的串并联染料敏化太阳能电池模块的示例性实施方式。在描述之前，应当理解，说明书和所附权利要求中使用的技术术语或技术词语不应当用限制性(比如，常规或字典)意思解释，根据发明人能够恰当地定义术语的概念以用极端方法描述其发明，应当用与本发明的范围相对应的意思和概念理解本发明。由于本文的示例性实施方式和附图中所示的结构仅是最优选的实施方式，并不代表本发明的范围，应当理解，在实现本发明的同时，可能有能够替代这些结构的各种等同和改动。
图2是根据本发明的示例性实施方式的串并联染料敏化太阳能电池模块的投影平面图，图3是示出图2的串并联染料敏化太阳能电池模块的负电极基板和在负电极基板上形成的元件的投影平面图，图4是示出图2的串并联染料敏化太阳能电池模块的正电极基板和在正电极基板上形成的元件的平面图，图5是沿着图2的线A-A’所作的局部横截面图，以及图6是沿着图2的线B-B’所作的局部横截面图。
根据本发明的串并联染料敏化太阳能电池模块100包括彼此相对的负电极基板130和正电极基板140。如图5所示，负电极基板130包括透明基板132和透明导电层134，正电极基板140包括透明基板142和透明导电层144。透明基板132或142可以是由例如钠钙玻璃或硼硅玻璃构成的透明玻璃基板、由例如聚对苯二甲酸二乙醇酯(PET)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚酰亚胺(PI)或三聚氰酸三烯丙酯(TAC)构成的透明塑料基板。透明导电层134或144可以由掺锡氧化铟(ITO)、掺氟二氧化锡(FTO)、氧化锌(ZnO)、掺锑二氧化锡(ATO)或二氧化锡(TO)构成。透明导电层134或144通过诸如以下的工艺涂到透明基板132或142上：化学气相沉积(CVD)或喷雾热分解沉积(SPD)。
多个并联模块150、250和350平行地排列在负电极基板130和正电极基板140之间，且通过绝缘体彼此隔离。图2仅示出了三个并联模块150、250和350，但并联模块的数目大于3或小于3也是可行的。下文将详细描述并联模块150、250和350的结构。在此，并联模块150、250和350的结构彼此相同，因此将仅描述并联模块150。
并联模块150包括多个负电极152、多个正电极154、氧化还原电解质156、负电极栅158、正电极栅160、内部密封物162和外部密封物164。
多个负电极152平行地排列在负电极基板130的透明导电层134上，如图3和图5所示，且由金属氧化物(二氧化钛等)的纳米颗粒和吸附到纳米颗粒表面的光敏染料组成。例如以下材料可以用作光敏染料：以铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)，铕(Eu)、铅(Pb)或铱(Ir)的金属配合物或钌(Ru)配合物的形式形成的化合物。通过以下形成负电极152：利用比如为刮片法或丝网印刷术的工艺将分散有金属氧化物的纳米颗粒的糊剂涂覆到负电极基板130的透明导电层134上，接着对该糊剂进行热处理。
如图4和图5所示，多个正电极154平行地排列在正电极基板140的透明导电层144上以面向负电极152，且由例如为Pt、碳纳米管(CNT)的导电金属或导电聚合物构成。正电极154通过以下形成：利用比如为电镀、溅镀或刮片法的工艺将导电金属、CNT或导电聚合物涂覆到正电极基板140的透明导电层144上，之后对导电金属、CNT或导电聚合物进行热处理。
图2到图5示出了包括三个负电极152和三个正电极154的并联模块150。然而，并联模块150包括更多或更少的负电极152和正电极154也是可行的。
氧化还原电解质156填充在负电极152和正电极154之间。电解质156用于通过氧化/还原反应接收来自正电极154的电子并将电子转移到负电极152的光敏染料中。
负电极152、正电极154和电解质156构成了单位条形电池。因此，并联模块150包括多个单位条形电池，所述的多个单位条形电池在并联模块150中具有电并联关系。然而，当并联模块150仅包括多个单位条形电池时，则存在着并联模块150产生高电流的限制。因此，并联模块150包括负电极栅158和正电极栅160。
负电极栅158连接到负电极基板130的透明导电层134以捕获从负电极152产生的电子并引导电子离开并联模块150。如图3所示，负电极栅158包括捕获器158a和负电极汇流条158b，且由导电材料构成。负电极汇流条158b自并联模块150的外部沿着负电极152的对齐方向延伸。捕获器158a自负电极汇流条158b延伸于多个负电极152之间。如图3所示，负电极汇流条158b和紧挨着所述并联模块150的相邻并联模块250的负电极汇流条258b被设置在基于多个负电极152的相对的两侧。例如，负汇流条158b设置在多个负电极152的下方，负汇流条258b设置在多个负电极152的上方。捕获器158a获取的电子被转移到负汇流条158b。
正电极栅160连接到正电极基板140的透明导电层144上，以将自并联模块150的外部提供的电子分配给正电极154。正电极栅160包括分配器160a和正电极汇流条160b，如图4所示，且由导电材料构成。正电极汇流条160b沿着正电极154的对齐方向延伸，且分配器160a自正电极汇流条160b延伸于多个正电极154之间。在此，如图2所示，正电极汇流条160b被设置在基于并联模块150的与负电极汇流条158b相对的一侧，且其沿着与负电极汇流条158b的延伸方向相反的方向延伸。
并联模块150旁的相邻并联模块250的正电极汇流条260b被设置在基于多个正电极154的与负电极汇流条160b相对的侧，如图4所示。例如，正电极汇流条160b设置在多个正电极154的上方，正电极汇流条260b设置在多个正电极154的下方。通过正电极汇流条160b转移到分配器160a的电子分配给正电极154。
同时，负电极汇流条158b与包括在并联模块150旁的相邻并联模块250中的正电极栅260的正电极汇流条260b电连接，如图2所示。此外，相邻并联模块250与和并联模块250相邻的另一并联模块350以上述相同的方式连接。因此，多个并联模块150、250和350彼此串联地电连接。在此，负电极汇流条158b和正电极汇流条260b可以通过表面接触而连接，如图2和图6所示。为此，正电极汇流条260b穿过绝缘体且延伸到正汇流条260b可以与负电极汇流条158b重叠的点。在此情况下，由于负电极汇流条158b和正电极汇流条260b之间的连接是通过在负电极基板130连接到正电极基板140时施加热和压力而自然形成的，因此在完成制造模块100后，不需要单独执行配备导线以将多个并联模块150、250和350彼此串联连接的步骤。即，可以很容易地制造串并联染料敏化太阳能电池模块。
如图5所示，内部密封物162设置在捕获器158a和分配器160a之间以防止捕获器158a和分配器160a被电解质156腐蚀，并将捕获器158a和分配器160a隔开。利用其他已知的方法实现防止腐蚀捕获器158a和分配器160a以及将捕获器158a和分配器160a隔开也是可行的。此外，外部密封物164设置在负电极基板130的透明导电层134的边沿和正电极基板140的透明导电层144的边沿之间以防止电解质156从并联模块150泄露出来，如图5所示。内部密封物162和外部密封物164由热塑性树脂或热固性树脂构成。
绝缘体包括通过蚀刻负电极基板130的透明导电层134形成的负电极槽172和通过蚀刻正电极基板140的透明导电层144形成的正电极槽174。槽172和槽174是通过比如为激光蚀刻、干蚀刻或湿蚀刻的工艺形成的。
正电极槽174包括从正电极基板140的左端延伸到右端的水平槽和从正电极基板的顶部延伸到底部的竖直槽，如图4所示。水平槽在并联模块150、250和350的顶部和底部形成。具体而言，水平槽形成于并联模块150、250和350和正电极栅160的正电极汇流条160b和260b之间。竖直槽形成在并联模块150、250和350之间。
形成负电极槽172以对应正电极槽174，如图3所示。在栅158和栅160连接到的位置处分别没有形成槽172和槽174。当槽172和槽174如上文所述的那样以相同样式形成时，由于样式简单，很容易形成绝缘体。
同时，如图2所示，正电极基板140和负电极基板130被移位。与外部电路连接的正电极汇流条160b比另一正电极汇流条360b相对靠近正电极基板140的端部，且与外部电路连接的负电极汇流条358b比另一负电极汇流条158b相对靠近负电极基板130的端部。因此，尽管完成了将正电极基板140连接到负电极基板130，分别与外部电路连接的正电极汇流条160b和负电极汇流条358b暴露在外部，且因此模块100可以很容易地连接到外部电路。
下文将描述串并联染料敏化太阳能电池模块100的制造步骤。
首先，通过蚀刻负电极基板130的透明导电层134来形成绝缘体，接着在透明导电层134上形成负电极栅158和负电极152。此时或上述步骤之后，通过蚀刻正电极基板140的透明导电层144来形成绝缘体，接着在透明导电层144上形成正电极栅160和正电极154。
在完成上述步骤之后，将糊剂状态或薄膜状态的内部密封物162或外部密封物164涂覆到负电极基板130或正电极基板140的表面上，接着将基板130和基板140对齐。之后，在热处理期间，按压负电极基板130和正电极基板140的侧面。在热压期间，在包括在并联模块150中的负电极栅158的负电极汇流条158b和包括在相邻并联模块250中的正电极栅260的正电极汇流条260b之间进行表面接触，且因此在并联模块150和相邻的并联模块250之间产生电串联关系。在完成热压之后，将电解质插入到负电极152和正电极154之间，然后进行密封。
根据本发明，由于以单位条形电池并联连接的方式形成的多个并联模块在负电极基板和正电极基板彼此连接时自然地串联连接，因此在完成将负电极基板和正电极基板连接后，不需要执行配备导线以完成单位条形电池之间的串并联连接的步骤。即，可以很容易地制造串并联染料敏化太阳能电池模块。
尽管已参照本发明的预定示例性实施方式示出并描述本发明，但本领域的技术人员应当理解，可对其作各种形式和细节上的改变而不脱离所附权利要求所限定的本发明的范围。
Claims (6)
1.一种串并联染料敏化太阳能电池模块，所述串并联染料敏化太阳能电池模块包括：
多个并联模块，每一并联模块包括在正电极基板的透明导电层上对齐的多个正电极、在负电极基板的透明导电层上对齐的多个负电极、填充在所述正电极和所述负电极之间的氧化还原电解质、在所述正电极基板的所述透明导电层上形成的用以将电子分配给所述正电极的正电极栅和在所述负电极基板的所述透明导电层上形成的用以捕获从所述负电极产生的电子的负电极栅；以及
绝缘体，所述绝缘体设置成将所述多个并联模块彼此隔开，
其中包括在所述多个并联模块的任一并联模块中的所述负电极栅通过表面接触而与包括在所述多个并联模块的所述任一并联模块旁的相邻并联模块中的所述正电极栅连接。
2.如权利要求1所述的串并联染料敏化太阳能电池模块，其中所述并联模块包括密封物，所述密封物不仅用于防止所述正电极栅和所述负电极栅被所述氧化还原电解质腐蚀，还用于将所述正电极栅和所述负电极栅绝缘隔开。
3.如权利要求1所述的串并联染料敏化太阳能电池模块，其中所述正电极栅包括沿着所述正电极的对齐方向延伸的正电极汇流条和自所述正电极汇流条在所述多个正电极之间延伸的分配器，
所述负电极栅包括沿着所述负电极的对齐方向延伸的负电极汇流条和自所述负电极汇流条在所述多个负电极之间延伸的捕获器，以及
所述正电极汇流条和所述负电极汇流条被设置在相对于所述并联模块的相对的两侧且沿相反方向延伸。
4.如权利要求3所述的串并联染料敏化太阳能电池模块，其中包括在所述多个并联模块中的任一并联模块中的所述负电极栅的所述负电极汇流条和包括在所述相邻并联模块中的所述正电极栅的所述正电极汇流条彼此被设置在相对于所述并联模块的同一侧，且所述正电极汇流条和负电极汇流条中的一个汇流条具有能够穿过所述绝缘体且与另一汇流条重叠的长度。
5.如权利要求1所述的串并联染料敏化太阳能电池模块，其中所述绝缘体包括通过蚀刻所述正电极基板的所述透明导电层而形成的正电极槽和通过蚀刻所述负电极基板的所述透明导电层而形成的负电极槽，所述负电极槽朝向所述正电极槽，且在连接所述正电极栅和所述负电极栅的位置处不形成所述绝缘体。
6.如权利要求5所述的串并联染料敏化太阳能电池模块，其中所述正电极槽包括从所述正电极基板的左端延伸到右端的水平槽和从所述正电极基板的顶端延伸到底端的竖直槽，且所述水平槽形成于所述并联模块的顶部和底部，且所述竖直槽形成于所述并联模块之间。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102592850A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-07-18 | 上海联孚新能源科技有限公司 | 一种染料敏化太阳能电池及其制备方法 |
| CN103680989A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-03-26 | 营口奥匹维特新能源科技有限公司 | 光阳极、对电极及其形成的染料敏化太阳能电池 |
| CN103972394A (zh) * | 2013-01-25 | 2014-08-06 | 株式会社理光 | 固体染料敏化型太阳能电池和固体染料敏化型太阳能电池模块 |
| CN105304331A (zh) * | 2014-06-10 | 2016-02-03 | 现代自动车株式会社 | 染料敏化太阳能电池的串/并联混合模块及其制造方法 |
| CN105830243A (zh) * | 2013-11-26 | 2016-08-03 | 株式会社理光 | 染料敏化太阳能电池 |
| CN111883658A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-03 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种钙钛矿太阳能电池模块及其制备方法 |
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Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101314790B1 (ko) * | 2010-12-06 | 2013-10-08 | 삼성코닝정밀소재 주식회사 | 태양전지 모듈 |
| KR101137380B1 (ko) * | 2011-03-07 | 2012-04-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 광전변환소자 및 그 제조방법 |
| JP5267608B2 (ja) * | 2011-04-07 | 2013-08-21 | 大日本印刷株式会社 | 色素増感型太陽電池素子モジュール |
| KR101119044B1 (ko) * | 2011-06-16 | 2012-03-16 | 주식회사 티모테크놀로지 | 병렬형 염료감응 태양전지 모듈 |
| KR101119043B1 (ko) * | 2011-06-16 | 2012-03-16 | 주식회사 티모테크놀로지 | 직병렬 겸용 염료감응 태양전지 모듈 |
| GB201117112D0 (en) * | 2011-10-03 | 2011-11-16 | Solarprint Ltd | Dye-sensitised solar cell module, component for a dye-sensitised solar cell module and method of manufacturing the same |
| KR101219351B1 (ko) | 2011-11-30 | 2013-01-22 | 현대자동차주식회사 | 염료감응 태양전지 모듈 및 그 제조방법 |
| US20130152991A1 (en) * | 2011-12-19 | 2013-06-20 | Hyun-Chul Kim | Photoelectric module |
| KR101417524B1 (ko) * | 2012-12-28 | 2014-07-09 | 현대자동차주식회사 | 염료감응 태양전지 루프패널 |
| KR20150061391A (ko) * | 2013-11-27 | 2015-06-04 | 주식회사 오리온 | 염료감응형 태양전지 |
| KR20160073627A (ko) | 2014-12-17 | 2016-06-27 | 주식회사 오리온 | 염료감응형 태양전지 |
| KR20170002873A (ko) | 2015-06-30 | 2017-01-09 | 주식회사 오리온 | 염료감응형 태양전지 |
| CN105957914B (zh) * | 2016-06-23 | 2017-04-19 | 唐松 | 一种基于磁吸扩展电路的无限扩展太阳能电池模块 |
| CN106847517A (zh) * | 2017-03-20 | 2017-06-13 | 四川虹欧显示器件有限公司 | 一种染料敏化太阳能电池及其电池模块、栅电极和电池模块制造工艺方法 |
| CN111162171B (zh) * | 2018-11-08 | 2023-04-07 | 杭州纤纳光电科技有限公司 | 并联结构的钙钛矿太阳能电池及制备方法 |
| CN113632240A (zh) * | 2019-04-10 | 2021-11-09 | 日本瑞翁株式会社 | 太阳能电池模块 |
| KR102363048B1 (ko) | 2020-03-05 | 2022-02-15 | 고려대학교 산학협력단 | 병렬 및 직렬 연결 구조를 갖는 태양전지 모듈 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005310787A (ja) * | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Samsung Sdi Co Ltd | 染料感応太陽電池のモジュール |
| CN1731591A (zh) * | 2004-08-04 | 2006-02-08 | 韩国电子通信研究院 | 染料敏化太阳能电池的垒高型模块 |
| US20080264482A1 (en) * | 2005-11-30 | 2008-10-30 | Korea Electrotechnology Research Institute | Dye-sensitized solar cell module and the manufacturing method using carbon nanotube electrode |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11243224A (ja) * | 1997-12-26 | 1999-09-07 | Canon Inc | 光起電力素子モジュール及びその製造方法並びに非接触処理方法 |
| US20020092558A1 (en) * | 2001-01-18 | 2002-07-18 | Kim Seong Bae | Integrated thin film cell and fabrication method thereof |
| KR100384893B1 (ko) * | 2001-04-09 | 2003-05-23 | 한국전자통신연구원 | 나노입자 산화물 태양전지 및 그 제조 방법과 그를 이용한태양전지 모듈 및 투명 전기창 |
| JP2005216663A (ja) | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Optrex Corp | 色素増感型太陽電池 |
| JP4696485B2 (ja) * | 2004-06-29 | 2011-06-08 | パナソニック電工株式会社 | 光電変換モジュールおよびその製造方法 |
| KR100654103B1 (ko) | 2005-11-30 | 2006-12-06 | 한국전기연구원 | 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈 |
| JP2009194177A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Hitachi Maxell Ltd | 発電体、接続体及び接続体の製造方法 |
-
2009
- 2009-01-19 KR KR1020090004262A patent/KR101002398B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2010
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- 2010-01-18 CN CN2010800049588A patent/CN102282681A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005310787A (ja) * | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Samsung Sdi Co Ltd | 染料感応太陽電池のモジュール |
| CN1731591A (zh) * | 2004-08-04 | 2006-02-08 | 韩国电子通信研究院 | 染料敏化太阳能电池的垒高型模块 |
| US20080264482A1 (en) * | 2005-11-30 | 2008-10-30 | Korea Electrotechnology Research Institute | Dye-sensitized solar cell module and the manufacturing method using carbon nanotube electrode |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102592850A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-07-18 | 上海联孚新能源科技有限公司 | 一种染料敏化太阳能电池及其制备方法 |
| CN103972394A (zh) * | 2013-01-25 | 2014-08-06 | 株式会社理光 | 固体染料敏化型太阳能电池和固体染料敏化型太阳能电池模块 |
| CN103972394B (zh) * | 2013-01-25 | 2017-10-10 | 株式会社理光 | 固体染料敏化型太阳能电池和固体染料敏化型太阳能电池模块 |
| CN103680989A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-03-26 | 营口奥匹维特新能源科技有限公司 | 光阳极、对电极及其形成的染料敏化太阳能电池 |
| CN105830243A (zh) * | 2013-11-26 | 2016-08-03 | 株式会社理光 | 染料敏化太阳能电池 |
| CN105304331A (zh) * | 2014-06-10 | 2016-02-03 | 现代自动车株式会社 | 染料敏化太阳能电池的串/并联混合模块及其制造方法 |
| CN111883658A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-03 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种钙钛矿太阳能电池模块及其制备方法 |
| CN111883658B (zh) * | 2020-07-31 | 2023-10-20 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种钙钛矿太阳能电池模块及其制备方法 |
| CN115207147A (zh) * | 2021-04-09 | 2022-10-18 | 凌巨科技股份有限公司 | 太阳能电池模块与太阳能电池显示装置 |
| CN115207147B (zh) * | 2021-04-09 | 2023-05-02 | 凌巨科技股份有限公司 | 太阳能电池模块与太阳能电池显示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20111214 |