CN102339672A - 染料敏化太阳能电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种染料敏化太阳能电池。该染料敏化太阳能电池可包括彼此面对设置的第一基底和第二基底以及布置在第一基底和第二基底之间的多个单元电池。每个单元电池可分别包括形成在第一基底和第二基底的内表面上的第一导电透明电极和第二导电透明电极。染料敏化太阳能电池还可包括形成在第一导电透明电极上并包括吸附有染料的氧化物半导体层的第一电极和位于第二导电透明电极上并与第一电极相对的第二电极。染料敏化太阳能电池还可包括设置在第一电极和第二电极之间的电解质。第二电极可包括开口。

Description

染料敏化太阳能电池

技术领域

本公开涉及一种太阳能电池，更具体地讲，涉及一种染料敏化太阳能电池。

背景技术

已经对作为代替化石燃料的能源的将光能转化为电能的光电转换元件进行了研究。特别是作为这种替代性能源的太阳能电池已经吸引了很多关注。太阳能电池具有各种驱动原理。例如，晶片型硅太阳能电池或晶体硅太阳能电池使用半导体p-n结。然而，由高纯度半导体材料形成的太阳能电池具有高制造成本。

与硅太阳能电池不同，染料敏化太阳能电池具有光敏染料。光击打光敏染料产生穿过半导体材料的受激电子。染料敏化太阳能电池还包括电连接到外部电路的电解质。当与传统的太阳能电池相比时，染料敏化太阳能电池具有高得多的光电转换效率。由此，染料敏化太阳能电池被认为是下一代太阳能电池。

发明内容

在一个方面，提供了一种染料敏化太阳能电池，通过增大电极的开口率，该染料敏化太阳能电池具有增大的光使用效率和提高的短路电流密度。

在另一方面，染料敏化太阳能电池包括例如彼此面对形成的第一基底和第二基底以及布置在第一基底和第二基底之间的多个单元电池。

在一些实施例中，每个单元电池分别包括位于第一基底和第二基底的内表面上的第一导电透明电极和第二导电透明电极。在一些实施例中，染料敏化太阳能电池包括形成在第一导电透明电极上并包括氧化物半导体层的第一电极，氧化物半导体层包括例如吸附染料。在一些实施例中，染料敏化太阳能电池包括位于第二导电透明电极上并与第一电极相对的第二电极。在一些施例中，染料敏化太阳能电池包括设置在第一电极和第二电极之间的电解质。在一些实施例中，第二电极包括开口。

在一些实施例中，第二电极的开口率等于或小于大约50％。在一些实施例中，第二电极的宽度等于或小于大约500μm。在一些实施例中，多个单元电池串联电连接，其中，相邻的单元电池通过密封材料彼此分开。在一些实施例中，相对于第一基底交替地布置多个单元电池的第一极性和第二极性。在一些实施例中，染料敏化太阳能电池还包括用于将一个单元电池的第一导电透明电极和与所述一个单元电池相邻的单元电池的第二导电透明电极电连接的连接电极。在一些实施例中，密封材料从连接电极延伸到与连接电极相对地布置的第一基底或者第二基底。在一些实施例中，密封材料包含绝缘材料。在一些实施例中，染料敏化太阳能电池还包括被构造为将一个单元电池的第一导电透明电极和与所述一个单元电池相邻的单元电池的第二导电透明电极电连接的连接电极。在一些实施例中，相对于第一基底布置多个单元电池，从而面对相同的方向。在一些实施例中，染料敏化太阳能电池还包括覆盖连接电极的绝缘材料。在一些实施例中，染料敏化太阳能电池还包括设置为覆盖连接电极的密封体。在一些实施例中，染料敏化太阳能电池还包括在第一基底或第二基底的外表面上并与第二电极对应的UV阻挡层。在一些实施例中，UV阻挡层包括例如部分透明的材料。在一些实施例中，第二电极包括碳纳米管片。

附图说明

当结合附图来考虑时，本公开的特征将通过权利要求和下面的描述变得更加明显。应理解的是，这些附图仅描绘了根据本公开的特定实施例，因此不认为它们限制本公开的范围；将通过使用附图以另外的特征和细节来描述本公开。根据一些所描述的实施例的设备、系统或方法可具有多个方面，没有单独哪一方面必然地单独产生所述设备、系统或方法的所期望的性质。在考虑本讨论之后，特别是在阅读标题为“具体实施方式”的部分之后，本领域技术人员将理解的是所示出的特征如何起到解释本公开的特定原理的作用。

图1是示出根据本公开实施例的染料敏化太阳能电池的示意性分解透视图。

图2是示出沿图1的线II-II截取的染料敏化太阳能电池的示意性局部剖视图。

图3是示出图2的第二电极的平面图。

图4是示出根据本公开另一实施例的包括格子状开口的第二电极的平面图。

图5是示出根据对比示例和本公开实施例的根据光的波长带的第二电极的透光率的曲线图。

图6是示出根据本公开另一实施例的染料敏化太阳能电池的示意性局部剖视图。

图7是示出根据本公开另一实施例的染料敏化太阳能电池的示意性局部剖视图。

图8是示出根据本公开另一实施例的染料敏化太阳能电池的示意性局部剖视图。

图9是示出根据本公开另一实施例的染料敏化太阳能电池的示意性剖视图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，仅以说明的方式示出并描述了特定示例性实施例。如本领域的技术人员将认识到的，在全部不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对所描述的实施例以各种不同方式进行修改。因此，附图和说明将被看作本质上是描述性的而非限制性的。此外，当元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在另一元件上，或者可以通过介于它们之间的一个或多个中间元件而间接地在另一元件上。此外，当元件被称作“连接到”另一元件时，该元件可以直接连接到另一元件，或者可以通过介于它们之间的一个或多个中间元件而间接地连接到另一元件。相似地，当元件被描述为“结合”到另一元件时，该另一元件可以“直接结合”到该元件，或者可以通过第三元件而“间接结合”到该元件。为清楚起见将省略与描述不相关的部件。下文中，相同的附图标号表示相同的元件。将参照附图更详细地描述特定实施例，使得本领域的普通技术人员可以容易地制作和使用本公开的方面。

图1是示出根据本公开一个实施例的染料敏化太阳能电池100的示意性分解透视图。图2是示出沿图1的线II-II截取的染料敏化太阳能电池100的示意性局部剖视图。图3是示出图2的第二电极122A的平面图。

参照图1和图2，染料敏化太阳能电池100包括第一基底110、第二基底120、密封材料130、多个电解质140以及第一单元电池100A、第二单元电池100B和第三单元电池100C。下文中，为方便描述，将描述第一单元电池100A和与第一单元电池100A相邻的第二单元电池100B。然而，单元电池100A、100B和100C的数量和结构布置不限于此。

参照图1，第一基底110和第二基底120可具有近似矩形形状，但是本发明不限于此。第一基底110可设置在第二基底120的第一侧。第二基底120可由与第一基底110的材料相同的材料形成。第一基底110或第二基底120可由具有高透光率的材料(例如，透明材料)形成。也就是说，第一基底110或第二基底120可由玻璃基底或树脂膜形成。由于树脂膜通常是柔性的，所以当要求柔性时通常使用树脂膜。

在图2中，第一基底110和第二基底120彼此面对，第一单元电池100A和第二单元电池100B可设置在第一基底110和第二基底120之间。在一些实施例中，第一单元电池100A和第二单元电池100B可通过密封材料130彼此分开。如图2所示，第一基底110和第二基底120可根据发光源L的运动来交替地接收光VL。发光源L可包括太阳发射的光。

第一单元电池100A和第二单元电池100B可包括用来执行光电转换的多个功能层11A、11B、12A和12B以及多个电解质140。例如，第一单元电池100A可包括作为第一功能层的功能层11A和作为第二功能层的功能层12A。在这点上，第一功能层11A可包括第一导电透明电极111A和第一电极112A。第二功能层12A可包括第二导电透明电极121A和第二电极122A。第二单元电池100B可与第一单元电池100A相邻地设置。

关于第一功能层11A，第一电极112A可包括具有光敏染料的氧化物半导体层(未示出)。可将光敏染料构造为吸收光VL并激发电子。第一导电透明电极111A可用作染料敏化太阳能电池100的负极，并可用作接收因光电转换而产生的电子的电流路径。入射在第一导电透明电极111A上的光VL用作光敏染料的激发源，光敏染料吸附在氧化物半导体层中。第一导电透明电极111A可由导电的透明导电氧化物(TCO)形成，例如，由氧化铟锡(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)或者掺锑氧化锡(ATO)形成。第一导电透明电极111A还可包括由例如金(Au)、银(Ag)或铝(Al)形成的金属电极。用来降低第一导电透明电极111A的电阻的金属电极可形成为带状图案或网格图案。

第一电极112A可包括氧化物半导体层。氧化物半导体层可包括染料敏化太阳能电池100中的半导体材料和/或具有氧化物的半导体材料。氧化物可包括例如镉(Cd)、锌(Zn)、铟(In)、铅(Pb)、钼(Mo)、钨(W)、锑(Sb)、钛(Ti)、Ag、锰(Mn)、锡(Sn)、锆(Zr)、锶(Sr)、镓(Ga)、硅(Si)或铬(Cr)的氧化物。所述氧化物可以是金属氧化物。光敏染料被吸附在氧化物半导体层中以提高染料敏化太阳能电池100的光电转换效率。例如，通过将其中分散有具有大约5nm至大约1000nm的尺寸的半导体颗粒的糊涂覆到其上形成有电极的第一基底110上，然后对糊施加预定量的热和压力来形成氧化物半导体层。

当光VL穿过第一基底110或第二基底120并被光敏染料(吸附在氧化物半导体层中)吸收时，光敏染料中的电子从基态被激发到激发态。受激电子可通过光敏染料和氧化物半导体层之间的电结合而被传递到氧化物半导体层的导带。然后，电子可通过氧化物半导体层被传递到第一导电透明电极111A。然后，电子可穿过第一导电透明电极111A被排出染料敏化太阳能电池100，由此形成用来驱动外部电路的驱动电流。

可将光敏染料构造为吸收可见光。光敏染料可由将激发态的电子快速传递到第一电极112A的分子形成。光敏染料可以是液体型、半固体凝胶型和/或固体型。例如，光敏材料可以包括钌基光敏染料。

填充在第一单元电池100A和第二单元电池100B中的电解质140可以是包括氧化还原对的还原-氧化电解质。电解质140的类型可以是固体型、凝胶型、液体型等。

第二功能层12A包括第二导电透明电极121A和第二电极122A。第二导电透明电极121A可用作染料敏化太阳能电池100的正极。吸附到第一电极112A中的光敏染料中的电子通过吸收光VL而被激发，并且受激电子穿过第一导电透明电极111A被排出染料敏化太阳能电池100。在通过第一导电透明电极111A失去电子的同时，光敏染料通过接收由于电解质140的氧化而提供的电子而被还原。被氧化的电解质140被已经穿过外部电路并到达第二导电透明电极121A的电子还原，从而完成了电路和光电转换。

与第一导电透明电极111A相似，第二导电透明电极121A可由导电的TCO形成。此外，第二导电透明电极121A还可包括金属电极以具有高导电性。金属电极可由例如Ag、Au或Al形成。第二电极122A可形成在第二导电透明电极121A上。第二电极122A可由构造为用来提供电子并执行还原催化剂功能的材料形成。例如，第二电极122A可由诸如Pt、Au、Ag、Al等的金属、诸如氧化锡之类的金属氧化物或者诸如石墨之类的碳基材料形成。可选择地，第二电极122A可由碳纳米管片形成。

当光VL可入射在染料敏化太阳能电池100的两个基底上时，如果第二电极122A形成为固体膜阻挡物，并且如果发光源L如图2所示那样朝着第二基底120运动，则染料敏化太阳能电池100的光电转换效率可由于入射在第一单元电池100A上的光VL的量的减少而降低。例如，太阳相对于染料敏化太阳能电池100的位置会由于太阳的每日运动而改变，或者当染料敏化太阳能电池100被翻转时，入射在染料敏化太阳能电池100上的光VL的量可减少。

参照图3，第二电极122A可包括多个图案122A1，每个图案122A1具有第一线宽度W1并按带状延伸。多个开口O形成在图案122A1之间。第一线宽度W1的尺寸和开口O的尺寸可影响染料敏化太阳能电池100的透光率和光电转换效率。

参照图2和图3，光VL可穿过形成在第二电极122A中的开口O。由此，当发光源L相对于第一单元电池100A朝着第二基底120移动时，通过开口O入射在第一单元电池100A上的光VL的量可增加。

将参照表1来描述根据图案122A1的第一线宽度W₁的尺寸的变化和与开口O的尺寸对应的开口率的变化的染料敏化太阳能电池100的透光率和光电转换效率的变化。就这点来说，开口率是开口O的尺寸相对于第二电极122A的整体尺寸的比值。在表1中，对比示例与没有图案形成在第二电极122A中的情况对应，即，与第二电极122A的开口率为0％的情况对应。实施例1至5与图案122A1包括在第二电极122A中的情况对应，其中，在每个实施例中第一线宽度W₁和开口率具有不同的值。实施例6是图4中示出的其中形成有多个栅格图案开口的第二电极123A，其中，第二电极123A具有1mm的第二线宽度W₂和50％的开口率。图案123A1与开口O一起形成在第二电极123A中。

表1

图5是示出根据对比示例和实施例1至6中的光的波长带的第二电极122A的透光率的曲线图。图5示出了根据光的波长带的掺氟氧化锡(FTO)透明电极的透光率。由此，图5对FTO透明电极的透光率和实施例1至6的第二电极122A的透光率进行比较。就这点来说，FTO透明电极是其中没有形成图案的矩形电极。

相反，与对比示例相比，第二电极122A中形成了图案的实施例1至6表现出在整个波长带中的高透光率。此外，在实施例1至6中，实施例3(具有70％的最大开口率)表现出最高的透光率。这表示了透光率与开口率之间的相关性。由此，为了获得相对高的透光率，开口率可相对大。然而，当开口率相对大时，第二电极122A的图案122A1之间的开口O的尺寸也相对地大。当第二电极122A的图案122A1之间的开口O的尺寸相对大时，氧化的电解质离子的浓度梯度增大，从而降低了染料敏化太阳能电池100的整体光电转换效率。因此，为了将染料敏化太阳能电池100的透光率和光电转换效率保持在适当的水平，可修改第二电极122A的开口率和第一线宽度W₁。

表2示出了通过第二电极122A执行的电解质140的还原。在这种情况下，通过在前表面和后表面上施加掩模(W/M，利用掩模)使光仅发射到有效区域上。如表2所示，当考虑到前表面和后表面的效率时，实施例1表现出最高的效率。这里，参照图2，前表面可以是第一基底110，后表面可以是第二基底120。

表2

就这点来说，可通过式1来获得效率。效率可根据电池温度、辐射强度和/或光谱辐照度分布而受到影响。当辐射强度是1000W/m²，光谱辐照度分布是AM 1.5G(ASTM G173)，电池温度是25℃时获得实验值。在这点上，P_in表示入射辐射强度，FF表示填充因子，J_sc表示短路电流密度，V_oc表示开路电压。

式1

效率(％)＝(FF×V_oc×J_sc)/P_in

如图5和表2所示，当开口率不超过大约50％且第一线宽度不超过大约0.5mm时，短路电流密度和光电转换效率是高的。也就是说，尽管具有高开口率的实施例表现出如图5所示的高透光率，但是随着开口率增大，图案122A1之间的开口O的尺寸也增大，从而用于执行还原反应的电解质离子之间的浓度梯度产生差异。即，随着图案122A1之间的开口O的尺寸增大，电解质离子之间的浓度梯度差异增大。电解质离子之间的浓度梯度差异的这种增大会通过增加电解质140中的氧化的离子的量来逐渐减少染料敏化太阳能电池100的操作。因此，当透光率增大时，图案122A1之间的开口O的尺寸可不增大。参照表2，实施例1的光电转换效率是最高的，实施例2(60％的开口率)和实施例3(70％的开口率)具有低的光电转换效率。该数据表明开口率可小于大约50％。

此外，甚至当开口率是大约50％时，实施例1的光电转换效率高于实施例5的光电转换效率。也就是说，对于相同的开口率，如果第一线宽度W₁相对宽，则图案122A1之间的开口O的尺寸相对大，因此电解质离子之间的浓度梯度的差异相对大，由此降低了染料敏化太阳能电池100的光电转换效率。因此，可通过将第一线宽度W₁保持在预定的值以下来减小电解质离子之间的浓度梯度差异。

第一线宽度是大约0.5mm的实施例1的光电转换效率高于第一线宽度是大约2mm的实施例5的光电转换效率。此外，实施例4的光电转换效率高于实施例5的光电转换效率，由此第二电极122A的第一线宽度W₁可小于大约0.5mm。

当开口O形成在第二电极122A中时，第二电极122A的有效区域可减小。因此，实施例1至6的前表面的效率可小于对比示例的前表面的效率。然而，由于开口O形成在第二电极122A中，所以实施例1至6的后表面的效率可高于对比示例的后表面的效率。参照表2，第一线宽度W₁是大约0.5mm的实施例1的后表面的效率可高于对比示例的后表面的效率。因此，当第一线宽度W₁小或等于大约0.5mm且开口率小于或等于大约50％时，光电转换效率相对高。

此时，将实施例1和对比示例进行比较，实施例1的前表面的效率(6.1％)低于对比示例的前表面的效率(6.4％)，实施例1的后表面的效率(4.5％)高于对比示例的后表面的效率(4.1％)。此外，与对比示例相比，在实施例1中，后表面的短路电流密度增加了大约16％。如此，如果开口O形成在第二电极122A中且第一线宽度W₁和开口率根据如上所述的那样形成，则实施例1的前表面的效率可保持得与未形成图案122A1的对比示例的前表面的效率相似，并且后表面的效率也可得以提高。因此，当光可入射在其两个表面上的染料敏化太阳能电池100包括其中形成有图案122A1的第二电极122A时，后表面的效率可以增大。由此，在染料敏化太阳能电池100的至少一个侧面上具有开口的结构可适用于W形结构。

再次参照图2，染料敏化太阳能电池100包括第一单元电池100A和第二单元电池100B。在该实施例中，可以并联或串联地连接彼此相邻的第一单元电池100A和第二单元电池100B。当第一单元电池100A和第二单元电池100B串联连接时，第一单元电池100A和第二单元电池100B的第一极性和第二极性可以交替布置。即，当第一单元电池100A的负极设置成面对第一基底110时，可将第二单元电池100B的正极设置成面对第一基底110。在该实施例中，例如，彼此相邻设置的第一单元电池100A的第一导电透明电极111A和第二单元电池100B的第二导电透明电极121B可彼此电连接。在图2中，为了便于描述，分开示出第一导电透明电极111A和第二导电透明电极121B的附图标号。然而，仅一个标号可以指示导电透明电极。在该实施例中，第一单元电池100A的正极和第二单元电池100B的负极可以通过密封材料130彼此分开。可以交替地形成彼此串联电连接的第一单元电池100A和第二单元电池100B。即，在图2中，第二单元电池100B的负极和第三单元电池100C的正极可以相对于第二基底120彼此电和/或机械连接，其中，第三单元电池100C与第一单元电池100A相同。即，设置在第二单元电池100B的负极上的第一导电透明电极111B可电连接到设置在第三单元电池100C的正极上的第二导电透明电极121C，由此第一导电透明电极111B和第二导电透明电极121C可形成为一个整体。

在W形染料敏化太阳能电池100中，光VL可入射在染料敏化太阳能电池100的相对的表面上，由此，前表面的效率和后表面的效率变得重要。因此，包括多个第一单元电池100A和第二单元电池100B的W形染料敏化太阳能电池模块具有有着高透光率和高效率的后表面，其中，每个第一单元电池100A包括第二电极122A，第二电极122A的开口率不超过大约50％并且第一线宽度W₁不超过大约0.5mm。由此，可有效地使用W形染料敏化太阳能电池模块。

图6和图7分别示出了根据本公开实施例的染料敏化太阳能电池101和102。参照图6，第一单元电池100A和形成得与第一单元电池100A相邻的第二单元电池100B通过密封材料130彼此分开。绝缘材料160可形成在密封材料130内部。第一单元电池100A的第一导电透明电极111A和第二单元电池100B的第二导电透明电极121B彼此相邻地形成。第一导电透明电极111A和第二导电透明电极121B可通过连接电极150彼此电连接。连接电极150可由诸如导电糊的高导电材料形成。由此，第一单元电池100A的第一导电透明电极111A可电连接到第二单元电池100B的第二导电透明电极121B。第一导电透明电极111A和第二导电透明电极121B可交替地形成在第一基底110或第二基底120上。

参照图7，紫外(UV)阻挡层170可形成在第一基底110或第二基底120的外表面上，从而与多个第二电极122A、122B和122C对应。例如，当光VL入射在多个第二电极122A、122B和122C上时，多个电解质140可由于UV线而受到损坏。入射在多个第一电极112A、112B和112C上的UV线可被吸收到第一电极112A、112B和112C中，由此，UV线不会损坏染料和电解质140。然而，由于第二电极122A、122B和122C具有低的UV线吸收特性且包括开口O，所以第二电极122A、122B和122C具有低的UV线阻挡特性。由透明材料或部分透明的材料形成的UV阻挡层170可形成为覆盖一个或多个第二电极122A、122B和122C，或者覆盖第一基底100，或者覆盖整个第二基底120。

图8是示出根据本公开另一实施例的染料敏化太阳能电池的示意性局部剖视图。在图8中，染料敏化太阳能电池200可具有Z字形模块结构。即，可形成多个单元电池200A、200B和200C，使得它们的相同极性面对第一基底210或第二基底220。在该实施例中，单元电池200A、200B和200C的设置得彼此相对的不同极性可通过多个连接电极250串联电连接。例如，第一单元电池200A的第一导电透明电极211A和与第一单元电池200A相邻定位的第二单元电池200B的第二导电透明电极221B可通过一个连接电极250电连接。就这点来说，可设置密封材料230以覆盖每个连接电极250。尽管未在图8中示出，但是密封材料230可被密封体(未示出)覆盖。在该实施例中，密封材料230和密封体可形成为一个整体。可将这样的Z字形模块结构用在安装在光伏建筑一体化(BIPV)中的诸如窗户框架之类的结构中。此时，可将具有Z字形模块结构的染料敏化太阳能电池200用在光仅入射在一个表面上的产品中而不是光入射在相对的表面上的产品中。在这种情况下，图案形成在多个第二电极222A、222B和222C中，从而提高了染料敏化太阳能电池200的透明度和可视性。例如，当将具有Z字形模块结构的染料敏化太阳能电池200用在窗户中时，太阳光仅直射在窗户的一个表面上而不入射在另一表面上。由此，窗户的后表面的效率不需要像光入射的表面那样高。然而，窗户的透明度可由于形成在第二电极222A、222B和222C中的图案的开口而增大，由此为使用者提供了高的可视性。

在图2、图6、图7和图8中，染料敏化太阳能电池100、101、102和200包括单元电池100A、100B、100C、200A、200B和200C，但是本公开不限于此。例如，参照图9，染料敏化太阳能电池300可包括在第一基底310和第二基底320之间的导电透明电极311和321。第一电极312可设置在导电透明电极311上，第二电极322可设置在导电透明电极321上。此外，密封材料330可密封电解质340。此时，第二电极322可包括图案以具有开口。因此，染料敏化太阳能电池300可用在光将要入射在其相对的表面上的产品中。此外，当染料敏化太阳能电池300被用在光将要入射在单个表面上的产品中时，可增大染料敏化太阳能电池300的透明度和可视性。在图8和图9中，未示出UV阻挡层，但是UV阻挡层可形成在第二电极222A、222B、222C和322中的任意一个上。

尽管已经结合目前被认为是实用的示例性实施例描述了本公开，但是本领域技术人员应该清楚，可以在不脱离本公开的范围的情况下做出各种修改和改变。本领域技术人员还应清楚的是，与一个实施例有关的部件可以与其他实施例互换；来自所描述的实施例的一个或更多个部件可以以任意组合而与其他描述的实施例包括在一起。例如，可将这里描述的和/或附图中描绘的各种组件中的任何组件与其他实施例组合、互换或者从其他实施例中排除。针对这里基本上任意的复数和/或单数术语的使用，如对于上下文和/或申请而言是合适的，则本领域技术人员可以将复数转变为单数和/或将单数转变为复数。在此表达的各种单数/复数改变是为了清楚起见。由此，尽管本公开已经描述了特定示例性实施例，但是要理解的是本公开不限于所公开的实施例，而是相反，本公开意图覆盖包括在权利要求书及其等同物的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (15)

1.一种染料敏化太阳能电池，所述染料敏化太阳能电池包括：

第一基底和第二基底，彼此面对地形成；

多个单元电池，所述多个单元电池布置在所述第一基底和所述第二基底之间，其中，所述多个单元电池中的每个单元电池分别包括位于所述第一基底的内表面上和所述第二基底的内表面上的第一导电透明电极和第二导电透明电极；

第一电极，形成在所述第一导电透明电极上并包括含有吸附染料的氧化物半导体层；

第二电极，位于所述第二导电透明电极上并与所述第一电极相对；

电解质，设置在所述第一电极和所述第二电极之间，其中，所述第二电极包括开口。

2.如权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，其中，所述第二电极的开口率等于或小于50％。

3.如权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，其中，所述第二电极的宽度等于或小于500μm。

4.如权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，其中，所述多个单元电池串联电连接，相邻的单元电池通过密封材料彼此分开。

5.如权利要求4所述的染料敏化太阳能电池，其中，相对于所述第一基底交替地布置所述多个单元电池的第一极性和第二极性。

6.如权利要求5所述的染料敏化太阳能电池，所述染料敏化太阳能电池还包括用于将一个单元电池的第一导电透明电极和与所述一个单元电池相邻的单元电池的第二导电透明电极电连接的连接电极。

7.如权利要求6所述的染料敏化太阳能电池，其中，所述密封材料从所述连接电极延伸到与所述连接电极相对地布置的第一基底或者第二基底。

8.如权利要求7所述的染料敏化太阳能电池，其中，所述密封材料包含绝缘材料。

9.如权利要求4所述的染料敏化太阳能电池，所述染料敏化太阳能电池还包括被构造为将一个单元电池的第一导电透明电极和与所述一个单元电池相邻的单元电池的第二导电透明电极电连接的连接电极。

10.如权利要求4所述的染料敏化太阳能电池，其中，相对于所述第一基底布置所述多个单元电池，从而面对相同的方向。

11.如权利要求9所述的染料敏化太阳能电池，所述染料敏化太阳能电池还包括覆盖所述连接电极的绝缘材料。

12.如权利要求9所述的染料敏化太阳能电池，所述染料敏化太阳能电池还包括设置为覆盖所述连接电极的密封体。

13.如权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，所述染料敏化太阳能电池还包括在所述第一基底或所述第二基底的外表面上并与所述第二电极对应的紫外阻挡层。

14.如权利要求13所述的染料敏化太阳能电池，其中，所述紫外阻挡层包括部分透明的材料。

15.如权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，其中，所述第二电极包括碳纳米管片。

Images