CN107408461A - 染料太阳能板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种染料太阳能板，其包括一组含光敏染料的太阳能电池(1)，所述太阳能电池包括一种封闭在两个透明导电(TCO)玻璃板(8和9)之间的电子供体型电解质。这些太阳能电池呈条状，彼此平行排列。每个电池条的一端包括一个凹槽(4)，其能够使电解质(7)在升温膨胀时延伸。
Description
本发明的目的在于一种染料太阳能板，其包括一组含光敏染料的太阳能电池(或DSSC：染料敏化太阳能电池)，所述太阳能电池包括一种封闭在两个透明导电玻璃板(TCO：透明导电氧化物)之间的电子供体型电解质，并以平行条的形式排列。
太阳能板是现有技术中已知的，其包括含光敏染料的太阳能电池，所述太阳能电池包括封闭在两个透明导电玻璃板(TCO：透明导电氧化物)之间的电子供体型电解质并呈平行条状排列，特别是格莱才尔电池。这些装置存在重大的缺陷，这是因为其对于温差较为敏感。而实际上，这些太阳能板应被置于阳光下。因此，当这些太阳能板被置于阳光下的时候，电解质发热并膨胀，这导致电池内部产生压力。
人们试图克服这一问题，例如通过不完全填充电池中为电解质所保留的空间。然而，这一解决方案有降低所述电池效率的作用。另外，在大多数情况下，此类电池板不具有持续密封性。
人们还尝试使电池包含一种内部压力调节装置，例如在专利文献JP2009099409中，公开了一种与电解质溶液存储装置连接的电池。所述存储装置是一种能够容纳可变容量的塑料容器，该可变容量是由于电解液的温度变化引起的容量变化导致的。这一解决方案难以实现。
本发明的主要目的在于提供一种不具有上文中提出的缺陷的太阳能板，即一种太阳能板，其包括能够在可变气候条件下工作的太阳能电池，而没有由于电解质的热膨胀而导致胶合接头的爆炸或断裂的风险。
这些目的通过由权利要求1限定的根据本发明的太阳能板来实现。
通过仅作为示例形式给出的实施方式的描述，并结合附图，将能够更清楚地理解本发明及其优势，其中所述附图包括：
图1所示为根据本发明的电池板的一种实施方式的平面图，该电池板包括多个彼此平行排列的电池。
图2所示为图1中标记A的细节图。
图3所示为图2中标记B-B的截面。
图4所示为图3中标记C的细节图。
图5所示为电解质完全膨胀时图3中标记C的细节图。
应当注意的是，在所有附图中，相同的参照标记用于指代相同的特征。
在示出的该实施方式中，示出了一种染料太阳能板，其包括一组含光敏染料(或DSSC：染料敏化太阳能电池)的太阳能电池(1)，它们为串联的平行条状，包括：
-一个具有掺氟氧化锡金属膜的导电透明上玻璃基板(8)
-其上固定有一个TIO2半导体薄膜。该薄膜浸渍有
-一种称作染料的光敏染料，其在阳光照射的激发作用下失去一个电子。
-一种碘化物/三碘化物电解质，其封闭电流并通过同样由导电透明玻璃TCO构成的下隔板(9)来保证导电性。
参照图1，可以看到根据本发明的电池板的一种实施方式。该电池板呈矩形并具有一个上部2和一个下部3。太阳能电池1从上部和下部之间伸出并排列在两侧。这些电池是由两个透明TCO玻璃板制成的，由密封隔板11分隔开，此类构造对于本领域技术人员是完全已知的。密封隔板11用于将两个TCO玻璃板保持在一起并使电解质置于每个分开的电池中。这些电池在电池板中的宽度为8mm至30mm之间，长度在30cm至100cm之间，并且两个透明TCO玻璃板之间存在几十微米的空间，这一空间被电解质所填充。连接到电池板顶部的每个电池的上部有一个凹槽4，细节图参见附图2，其是细节A的放大图。
通过上述内容，可以理解的是，在示出的实施方式中，根据本发明的电池板具有以下尺寸：宽度在30cm至100cm之间，高度在30cm至100cm之间，另外这些电池板仅能够在垂直或倾斜角度下使用，(也就是说用于立面或屋顶)，但在任何情况下不能在水平角度下使用。实际上，如图1和图2所示，凹槽4被设置在所述电池板顶部，这使得电解质7膨胀时，电解质能够沿着所述凹槽4延伸，如图5细节E所示，并且由于温度降低而导致的电解质7收缩时，所述电解质能够在重力作用下缩回，如图4细节C所示。以此目的，凹槽4具有一个相对于电池板8的正面倾斜的表面6。
图1中可以注意到，每个电池在其上部的凹槽4上方具有环形孔5，在其下部同样具有一个环形孔10。这些孔的作用是使电解质填充电池，本发明中的所述电解质是一种由本领域技术人员所选择的电解质，其属性能满足规定用途，特别是较小的膨胀系数和良好的流动性。一旦电池被电解质充满，孔5和10则被封闭。另外，在孔5封闭前，在电池中产生低于大气压的负压，这使得电解质能够重新填满凹槽4而不产生过压，所述过压会造成透明TCO玻璃板爆炸的风险。
如图3、4、5所示，电池的填充将在预设温度进行，这时一定量的电解质7刚好达到凹槽4下方，如图4C所示。两个透明TCO玻璃板8和9通过本领域技术人员已知的装置固定在一起，孔5和10封闭。在图5中，示出了由于加热而导致电解质膨胀的情况，电解质几乎完全填充凹槽4，十分清楚的是在这些图中孔5是封闭的，而并未在图中示出，这是因为在本领域技术人员的能力范围内存在多种解决方案。
Claims (5)
1.一种染料太阳能板，其包括一组含光敏染料的太阳能电池(1)，所述太阳能电池包括封闭在两个透明导电(TCO)玻璃板(8和9)之间的电子供体型电解质，并且太阳能电池呈条状，彼此平行排列，其特征在于每个电池条的一端包括一个凹槽(4)，电解质(7)在升温膨胀时可以填充所述凹槽。
2.根据权利要求1所述的电池板，其特征在于，每个电池条的两端均包括一个凹槽，电解质(7)在升温膨胀时可以填充所述凹槽。
3.根据权利要求1和2中任意一项所述的电池板，其特征在于，每个凹槽(4)具有至少一个相对于透明玻璃板(8和9)倾斜的表面(6)。
4.根据权利要求1和3中任意一项所述的电池板，其特征在于，每个凹槽都是在一个透明玻璃板中形成的。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的电池板，其特征在于，每个太阳能电池(1)的内部压强均低于大气压。
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