CN108352256A - 具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块、以及具备太阳能电池模块的结构物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块,该色素增感型太阳能电池具有在一个面上形成有透明电极的透明基板、以及在一个面上形成有对置电极的对极基板,其特征在于,透明基板及对极基板以所述透明电极与所述对置电极对置的方式配置,所述透明基板在与形成有所述透明电极的面相反的面被具有光透射性的保护构件覆盖。

Description

具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块、以及具备太 阳能电池模块的结构物
技术领域
本发明涉及具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块、以及具备太阳能电池模块的结构物。本申请基于2015年12月7日在日本申请的日本特愿2015-238965号而主张优先权,并在此援引其内容。
背景技术
以往,作为色素增感型太阳能电池,例如如专利文献1、2所示那样,已知有具备如下构件的结构:即,形成透明电极的透明基板;形成对置电极的对极基板;形成在所述透明电极上、且通过使增感色素担载于多孔质的半导体材料而形成的半导体层;在所述半导体层与对置电极之间设置的液状或仿液状的电解质;以及以密封所述电解质的方式使所述透明基板与所述对极基板固接的密封件。
在这样的色素增感型太阳能电池中,若向色素增感型太阳能电池照射光,则吸附于半导体层的增感色素吸收光,使色素分子内的电子受到激励,该电子向半导体转移。而且,在透明电极侧产生电子,该电子通过电路向对置电极移动,移动到对置电极的电子通过电解质层返回到透明电极。通过这样的过程反复进行,成为产生电能的结构。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-258514号公报
专利文献2:日本特开2013-97920号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在将上述那样的色素增感型太阳能电池装配于所希望的构件进行使用的情况下,存在以下问题。
例如,在向椅子的座面或靠背等场所装配色素增感型太阳能电池时,因人的载荷引起的物理性的冲击载荷施加于色素增感型太阳能电池,因此,存在发生破损或受到划痕、从而丧失作为电池的功能这一问题。
另外,在色素增感型太阳能电池的设置部位处于高热环境的条件或涉水的条件的情况下,电池的功能也降低,因此,设置部位受到限制,在这一点存在改善的余地。
此外,例如存在因向建筑物的内装件装配色素增感型太阳能电池而引起的外观性降低的可能性。另外,在向房间的玻璃窗装配色素增感型太阳能电池的情况下,存在室内变暗这样的课题。
本发明是鉴于上述问题点而完成的,其目的在于,提供一种具备能够提高耐久性且能够维持电池的功能的色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块、以及具备太阳能电池模块的结构物。
技术方案
为了实现上述目的,在本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块中,该色素增感型太阳能电池(太阳能电池单元)具有在一个面上形成有透明电极的透明基板以及在一个面上形成有对置电极的对极基板,其特征在于,透明基板及对极基板以所述透明电极与所述对置电极对置的方式配置,所述透明基板在与形成有所述透明电极的面相反的面被具有光透射性的保护构件覆盖。所述太阳能电池模块通过多个所述色素增感型太阳能电池(太阳能电池单元)电连接而成。色素增感型太阳能电池彼此的连接能够通过公知的布线而进行。
另外,在本发明的具备太阳能电池模块的结构物中,其特征在于,装配有上述的太阳能电池模块。
在本发明中,物品等不与透明基板直接接触,因此,能够提高色素增感型太阳能电池中的对物理性的冲击载荷或热等的耐性。即,能够使保护构件具有冲击吸收性能,能够防止或降低色素增感型太阳能电池受到的载荷的负担,因此,能够提高耐载荷性。另外,通过设置保护构件,能够提高太阳能电池模块的防水性、绝缘性、耐磨损性及耐延烧性。
另外,在本发明中,由于是以覆盖透明基板的方式设置保护构件的结构,因此,通过对保护构件使用与周围的色调一致的半透明膜,能够提高外观性。而且,通过将保护构件的颜色例如设为白色,能够使室内成为明亮的氛围。
另外,优选的是,在本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块中,所述保护构件具有挠性。
在该情况下,能够使保护构件具有冲击吸收性能,能够降低色素增感型太阳能电池受到的来自外部的物理性的冲击载荷的负担。
另外,优选的是,在本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块中,所述保护构件以与所述透明基板分离的状态被支承。
通过像这样在透明基板与保护构件之间设置分离部,能够在保护构件受到物理性的冲击载荷而发生变形时,抑制该变形了的保护构件与透明基板接触。由此,能够降低透明基板受到的物理性的冲击载荷,能够提高色素增感型太阳能电池的耐久性。
另外,在该情况下,透明基板与保护构件分离,因此,能够防止保护构件的热直接传递至透明基板。
另外,优选的是,在本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块中,在所述保护构件被从外部以任意的力按压的状态下,维持所述保护构件与所述透明基板分离的状态。
在该情况下,通过与保护构件的变形量匹配地设定分离,即便保护构件受到物理性的冲击载荷而发生变形,也能够将透明基板与保护构件之间维持为分离的状态,因此,能够可靠地防止该变形了的保护构件与透明基板接触。
另外,优选的是,在本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块中,所述保护构件设置为,还覆盖所述对极基板的与形成有所述对置电极的面相反的面。
在该情况下,装配于结构物的对极基板也被保护构件覆盖,因此,也能够提高对极基板侧的耐久性。
而且,在本发明中,能够不将对极基板直接粘合于结构物的被装配部,而是经由保护构件装配于结构物的被装配部。
另外,优选的是,在本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块中,所述保护构件经由柱构件支承于支承所述对极基板的基底构件。在此,基底构件是指支承所述对极基板的平面或曲面材料,通过设置所述柱构件,能够使其作为基底构件发挥功能。
在该情况下,保护构件受到的冲击载荷或热等经由柱构件传递至基底构件。即,能够抑制冲击载荷或热等从保护构件直接向色素增感型太阳能电池传递。
另外,由于采用不使柱构件支承于色素增感型太阳能电池的简单结构,因此,容易向色素增感型太阳能电池设置保护构件。而且,例如通过将基底构件粘合于结构物的被装配部,能够将太阳能电池模块简单地装配于结构物进行使用。
另外,通过将基底构件设为暗色,能够将从透明基板侧观察色素增感型太阳能电池自身时的颜色的变化抑制得较小,能够提高作为太阳能电池模块的外观性。
另外,优选的是,在本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块中,所述保护构件由设置于所述色素增感型太阳能电池的柱构件支承。
在该情况下,由于在色素增感型太阳能电池设置柱构件,由该柱构件对保护构件进行支承,因此,能够设置多个柱构件。即,作为柱构件对保护构件支承的支承位置,不仅能够设置于俯视下的外周缘,也能够设置于中间位置,因此,能够可靠地支承保护构件。
另外,在本发明中,通过构成为预先经由柱构件向透明基板作用按压力,在将太阳能电池模块以纵置的方式配置于壁面等的被装配面的情况下,在作用所述按压力的部分形成堤部,从而能够在纵向上划分电解质的区域。因此,能够抑制色素增感型太阳能电池内的电解质沉入到该电解质区域的最下部而发生电解质积存。
另外,优选的是,在本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块中,所述色素增感型太阳能电池具有密封电解质的密封件,所述柱构件具有作为所述密封件的功能或者与所述密封件相邻设置。
在该情况下,保护构件受到的冲击载荷经由柱构件由密封件的配置部分承受,能够防止向封入了电解质的部分施加载荷。因此,能够防止电解质伴随着透明基板的破损而流出。
另外,在该情况下,采用在色素增感型太阳能电池的电极部分未配置柱构件的结构,因此,发电面积不会减小,能够抑制发电量的降低。
另外,优选的是,在本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块中,所述保护构件在整周范围内以密封状态覆盖所述色素增感型太阳能电池。
在该情况下,色素增感型太阳能电池整体被保护构件围绕,因此,能够抑制水和热的影响,能够提高耐久性。
另外,优选的是,在本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块中,所述保护构件由具有疏水性或防水性的构件形成。
在该情况下,能够使保护构件具有防水性、疏水性,即便水附着于太阳能电池模块,水也不会与色素增感型太阳能电池直接接触,因此,能够维持电池的功能。
另外,优选的是,在本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块中,所述保护构件由具有绝缘性的构件形成。
在该情况下,采用使覆盖透明基板的保护构件具有绝缘性的多层结构,因此,成为将色素增感型太阳能电池与外部电隔离的结构,所以能够抑制触电的产生等。
另外,优选的是,在本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块中,所述保护构件的至少覆盖所述透明基板的区域由半透明膜形成。
在该情况下,通过将保护构件的色调设为白色半透明或蓝色半透明,能够提高外观性,难以视觉辨认变色,防止室内变暗。
另外,优选的是,在本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块中,所述保护构件由具有阻燃性的构件形成。
在该情况下,通过对保护构件使用例如阻燃性膜,能够提高太阳能电池模块的阻燃性,因此,能够抑制在高热环境下太阳能电池模块着火的危险性。
另外,优选的是,在本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块中,所述保护构件与所述色素增感型太阳能电池以具有大致相同的曲率的方式弯曲形成。
在该情况下,例如针对圆柱、窗帘等的被装配面具有曲面的结构物,能够使色素增感型太阳能电池以及保护构件沿着该曲面弯曲而装配。
而且,根据本发明,通过将色素增感型太阳能电池设为曲面,能够增大电池的面积,能够较大地获取受光面积而增加发电量。
另外,在本发明的情况下,即便向色素增感型太阳能电池入射的光的入射角度发生变化,色素增感型太阳能电池的一部分要素也容易与所入射的光对置,因此,能够抑制发电量因光的入射角度而变化。
另外,优选的是,在本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块中,所述保护构件具有曲面状的形状,所述色素增感型太阳能电池具有平面状的形状,所述柱构件设置有多个,且分别设定为与所述保护构件的曲面对应的高度尺寸。
在该情况下,能够不使色素增感型太阳能电池弯曲,仅利用保护构件形成曲面。因此,色素增感型太阳能电池能够在不受到保护构件的弯曲的影响的状态下装配于由曲面构成的被装配部。
另外,优选的是,在本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块中,所述保护构件被一体设置为供该太阳能电池模块装配的被装配部的构件。
在该情况下,例如能够将椅子的具有缓冲性的座面(被装配部的构件)形成为保护构件,使保护构件一体地设置成该座面部分的一部分。这样,能够将太阳能电池模块一体地组装成结构物的一部分而进行利用。
发明效果
根据本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块及具备太阳能电池模块的结构物,能够提高耐久性,能够维持电池的功能。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块的局部剖切的立体图。
图2是图1所示的太阳能电池模块的剖视图。
图3是图2所示的色素增感型太阳能电池的结构的剖视图。
图4是第二实施方式的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块的剖视图,且是与图2对应的图。
图5是将图4所示的太阳能电池模块组装到椅子的座面的状态下的立体图。
图6是将图4所示的太阳能电池模块装配于壁面的状态下的纵剖视图。
图7是第三实施方式的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块的剖视图,且是与图4对应的图。
图8是将图7所示的太阳能电池模块组装到椅子的座面的状态下的立体图。
图9是第四实施方式的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块的剖视图。
图10是第五实施方式的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块的剖视图。
图11是第六实施方式的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块的剖视图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块以及具备太阳能电池模块的结构物进行说明。需要说明的是,以下的说明所使用的图是示意图,长度、宽度以及厚度的比例、电池的结构、构造等不一定与实际相同,能够适当变更。
(第一实施方式)
如图1及图2所示,本实施方式的太阳能电池模块1具备多个色素增感型太阳能电池(太阳能电池单元)2、以及具有用于保护色素增感型太阳能电池2的保护构件31的保护框3。
作为具有用于装配本实施方式的太阳能电池模块1的被装配部的结构物,例如具有室内用家具或内装件等,具体而言,能够应用于椅子、搁板、桌子、隔断(分隔件)、壁纸、窗帘、遮光帘、防雨门板、顶棚、地板、柱子、照明、海报等。
如图3所示,色素增感型太阳能电池2具有由层叠在透明基板21上的透明导电膜22及半导体层23构成的透明电极24、层叠在对极基板25上的对置电极26、以及电解质27,在构成透明电极24的半导体层23的表面预先吸附有增感色素及锂离子或者锌离子。
在此,半导体层23的表面是指与电解质27接触的表面,在所述表面上也包含构成多孔结构的内表面(内壁)。
透明基板21具有例如通过卷对卷方式等连续生产而能够应用的适度的柔软性,只要是能够形成为大面积膜状的材质,则不特别限定。作为这样的材质,优选采用具有可见光的透过性的材质,例如举出聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、丙烯酸、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺等透明的树脂材料。
通过溅射法或印刷法,使透明导电膜22成膜在透明基板21上。作为透明导电膜22,例如使用氧化锡(ITO)、氧化锌等。
在透明导电膜22之上层叠有半导体层23。半导体层23与透明导电膜22一起构成透明电极24。半导体层23例如由具有从增感色素接受并输送电子的功能的金属氧化物构成。作为这样的金属氧化物,例如举出氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)等。
在半导体层23担载有未图示的增感色素。增感色素由有机色素或金属络合物色素构成。作为有机色素,例如能够使用香豆素系、多烯系、花菁系、半花菁系、噻吩系等各种有机色素。作为金属络合物色素,例如优选使用钌络合物等。
在透明导电膜22之上且与半导体层23彼此之间,经由密封件28设置有布线(省略图示)。需要说明的是,在色素增感型太阳能电池2的布线图案中不需要布线的位置,在透明导电膜22与半导体层23之间仅设置有密封件28。
布线例如为铜等导电材料或者包含所述导电材料的膏料。
密封件28举出包括热可塑性树脂、热固化性树脂、紫外线固化性树脂的树脂中的至少一种的树脂材料,但不特别局限于此。
对极基板25与透明基板21同样地由透明的膜状的树脂材料等构成。通过溅射法或印刷法,使对置电极26成膜于对极基板25的板面。作为对置电极26,例如使用氧化锡(ITO)、铂、聚苯胺、聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)、碳等,但不特别局限于此。
另外,透明电极24的透明导电膜22及对置电极26所成膜的部分也是进行绝缘处理的部分,因此,也可以非连续地成膜。
需要说明的是,作为填充于半导体层23与对置电极26之间的电解质27,例如举出在乙腈、二甲基丙基咪唑鎓碘化物或丁基甲基咪唑鎓碘化物等离子液体等的液体成分混合了碘化锂等支持电解质和碘而成的溶液(丙腈等非水系溶剂)等的液体,但不特别局限于此。这样的电解质27例如能够通过真空注入、ODF工艺(液晶滴下工艺)等进行填充。
密封件28以包围半导体层23的方式形成由透明电极24、对置电极26及电解质27构成的发电部(单元),设置为将相邻的单元彼此分割(分离)并进行密封。利用密封件28,在透明电极24与对置电极26之间形成间隙,在该间隙内密封有电解质27。
需要说明的是,透明基板21及对极基板25不局限于膜状的树脂,也可以为玻璃制的基板。作为所述玻璃,优选采用具有可见光的透过性的玻璃,举出钠钙玻璃、石英玻璃、硼硅酸盐玻璃、维克玻璃、无碱玻璃、青板玻璃、白板玻璃等。
保护框3具备:以覆盖透明基板21的方式设置且具有光透射性及挠性的保护构件31;以及经由柱构件32对保护构件31进行支承的基底构件33。基底构件33以与对极基板25相接的状态进行支承。柱构件32的高度尺寸设定得比色素增感型太阳能电池2的厚度尺寸大。保护构件31以与透明基板21分离的状态(在电池的厚度方向上形成了分离部10的状态)被支承。在保护构件31从外部被任意的力按压的状态下,维持保护构件31与透明基板21分离的状态。将此时的保护构件31与透明基板21之间称为分离部10。分离部10的厚度方向的尺寸根据保护构件31的按压状态(保护构件31的位置)而变化。
保护框3的外形设定为比色素增感型太阳能电池2大的尺寸。
太阳能电池模块1通过如下方式制造:首先,将色素增感型太阳能电池2的对极基板25与基底构件33粘合,在基底构件33的适当位置处设置柱构件32。然后,将保护构件31固接于柱构件32的端部。需要说明的是,也可以在基底构件33与色素增感型太阳能电池2粘合之前,在基底构件33预先设置柱构件32。
作为保护构件31的材质,例如举出塑料、硬质、弹性材料(橡胶)、布、半透膜、树脂、金属网、纸、玻璃、阻燃填充塑料、疏水性塑料涂料、偏光塑料、氟加工树脂、凝胶状的材料、木头等。
另外,作为保护构件31的形状,例如举出网状物、单片结构(片状或板状的形状)、多孔质(海绵)、形成有压花的形状、凹凸(形成为条纹状的形状)、曲面等。
需要说明的是,作为基底构件33,能够采用与保护构件31同样的材质。
作为柱构件32的材质,例如举出硬质塑料、树脂、绝缘材料(橡胶)、金属、玻璃等。
另外,作为柱构件32的形状,例如,举出弹簧、柱状等。
而且,从耐载荷性的观点出发,柱构件32的高度尺寸被设定为,当保护构件31在因从外部施加力而引起的按压下发生挠曲时,维持不与色素增感型太阳能电池2相接的程度的绝缘性。需要说明的是,柱构件32的高度尺寸也根据柱构件32的配置间隔、电压(电压与空气的绝缘距离)而适当设定。例如,以5V的电压确保20~30μm的绝缘距离即可。
接着,针对具备上述色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块、及具备太阳能电池模块的结构物的作用,使用附图进行详细说明。
如图1及图2所示,在本实施方式中,由于物品等不直接接触透明基板21,因此,能够提高色素增感型太阳能电池2对物理性的冲击载荷或热等的耐性。即,能够使保护构件31具有冲击吸收性能,能够防止或降低色素增感型太阳能电池2受到的载荷的负担,因此,能够提高耐载荷性。另外,通过设置保护构件31,能够提高作为太阳能电池模块1的防水性、绝缘性、耐磨损性及耐延烧性。
另外,在本实施方式中,采用以覆盖透明基板的方式设置保护构件的结构,因此,通过对保护构件使用与周围色调一致的半透明膜,能够提高外观性。而且,通过将保护构件的颜色设为例如白色,能够使室内成为明亮的氛围。
另外,在本实施方式中,保护构件31具有挠性,因此,能够使保护构件31具有冲击吸收性能,能够降低色素增感型太阳能电池2所受到的来自外部的物理性的冲击载荷的负担。
另外,在本实施方式的太阳能电池模块1中,通过在透明基板21与保护构件31之间设置分离部10,能够在保护构件31受到物理性的冲击载荷而发生了弹性变形时,抑制该变形了的保护构件31与透明基板21接触。由此,能够降低透明基板21所受到的物理性的冲击载荷,能够提高色素增感型太阳能电池2的耐久性。
另外,在该情况下,由于透明基板21与保护构件31分离,因此,能够防止保护构件31的热直接传递至透明基板21。
另外,在本实施方式中,通过与保护构件31的变形量匹配地设定分离部10,即便保护构件31受到物理性的冲击载荷而发生变形,透明基板21与保护构件31之间也能够维持分离的状态,因此,能够可靠地防止该变形了的保护构件31与透明基板21接触。
另外,在本实施方式中,保护构件31经由柱构件32由支承对极基板25的基底构件33支承,因此,保护构件31受到的冲击载荷、热等经由柱构件32传递至基底构件33。即,能够抑制冲击载荷、热等从保护构件31直接传递至色素增感型太阳能电池2。
另外,在本实施方式中,采用使柱构件32不支承于色素增感型太阳能电池2的简单结构,因此,能够容易在色素增感型太阳能电池2设置保护构件31。而且,例如通过将基底构件33粘合于结构物的被装配部,能够简单地将太阳能电池模块1装配于结构物而进行使用。
此外,通过将基底构件33设为暗色,能够将从透明基板21侧观察色素增感型太阳能电池2自身时的颜色的变化抑制得较小,能够提高作为太阳能电池模块1的外观性。
另外,在本实施方式的太阳能电池模块1中,能够由具有疏水性或防水性的构件形成保护构件31。在该情况下,能够使保护构件31具有防水性、疏水性,即便水附着于太阳能电池模块1,水也不会与色素增感型太阳能电池2直接接触,因此,能够维持电池的功能。
此外,在本实施方式的太阳能电池模块1中,能够由具有绝缘性的构件形成保护构件31。在该情况下,采用使覆盖透明基板21的保护构件31具有绝缘性的多层结构,因此,成为将色素增感型太阳能电池2与外部电隔离的结构,所以能够抑制触电的产生等。
另外,在本实施方式的太阳能电池模块1中,能够由例如白色半透明或蓝色半透明的半透明膜形成保护构件31的覆盖透明基板21的区域的色调。在该情况下,能够提高外观性,难以视觉辨认变色,防止室内变暗。尤其是通过对保护构件31采用蓝色半透明膜,能够将发电量的降低抑制到最低限度。
另外,作为保护构件31,通过使用例如形成有网眼或多个小孔的白色膜,还能够改变背面的色素增感型太阳能电池2的色调以使其能够观察到。
另外,在本实施方式的太阳能电池模块1中,能够由具有阻燃性的构件形成保护构件31。在该情况下,通过对保护构件31使用例如阻燃性膜,能够提高太阳能电池模块1的阻燃性,因此,能够抑制在高热环境下太阳能电池模块着火的危险性。
而且,能够采用将本实施方式的太阳能电池模块1装配于例如建筑物的壁面或家具(椅子或搁板)等未图示的被装配部的结构物。
在如上所述本实施方式的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块、及具备太阳能电池模块的结构物中,能够提高耐久性,能够维持电池的功能。
由太阳能电池产生的电力例如能够利用于USB电源、照明、应急灯、温度调节、传感器用电源、显示器的电源等。
接着,针对本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块、及具备太阳能电池模块的结构物的其他实施方式,基于附图进行说明,但对于与上述第一实施方式相同或同等的构件、部分,使用相同的附图标记并省略说明,针对与第一实施方式不同的结构进行说明。
(第二实施方式)
图4所示的第二实施方式的太阳能电池模块1A具备覆盖色素增感型太阳能电池2中的透明基板21的第一保护构件31、以及覆盖对极基板25的第二保护构件34,各个保护构件31、34成为由设置于色素增感型太阳能电池2的柱构件32支承的结构。柱构件32设置在图3所示的色素增感型太阳能电池2中的密封电解质27的密封件28(图4所示的虚线部分)的配置部分。在透明基板21与第二保护构件31之间以及对极基板25与第二保护构件34之间设置有分离部10。
图5是示出将第二实施方式的太阳能电池模块1A应用于椅子5(结构物)的一例的图。
椅子5具有俯视呈矩形的木制的座部51(被装配部)、以及从座部51的四个角朝向下方延伸的腿部52。太阳能电池模块1A以一体组装于座部51的状态装配于座部51。在此,设置于透明基板21侧的保护构件31采用具有光透射性的玻璃。
图6是将第二实施方式的太阳能电池模块1A应用于例如壁面、绘画、或者海报等的铅垂面4(结构物的被装配部)的图。
需要说明的是,此外,也能够同样地应用于窗、窗帘、搁板、隔断等的铅垂面。另外,不一定局限于铅垂面,也可以应用于与铅垂方向交叉的倾斜面或弯曲面。
这样,在第二实施方式的太阳能电池模块1A中,装配于结构物的对极基板25也被第二保护构件34覆盖,因此,也能够提高对极基板25侧的耐久性。
而且,在该情况下,能够不将对极基板25直接粘合于结构物的被装配部,而是经由第二保护构件34装配于结构物的被装配部。
另外,在本实施方式中,在色素增感型太阳能电池2设置柱构件32,由该柱构件32对保护构件31进行支承,因此,能够设置多个柱构件32。即,作为柱构件32对保护构件31支承的支承位置,不仅能够设置在俯视下的外周缘,也可以设置在中间位置,因此,能够可靠地支承保护构件31。
而且,通过构成为预先经由柱构件32向透明基板21作用按压力,如
图6所示,在将太阳能电池模块1以纵置的方式配置于壁面等的被装配面的情况下,在作用按压力的部分形成堤部,从而能够在纵向上划分电解质27(参照图3)的区域。因此,能够抑制色素增感型太阳能电池2内的电解质27沉入到该电解质区域的最下部而发生电解质积存。
另外,在本实施方式中,柱构件32在俯视下设置于色素增感型太阳能电池2的密封电解质27(参照图3)的密封件28的配置部分,因此,保护构件31受到的冲击载荷经由柱构件32被密封件28的配置部分承受,能够防止对封入了电解质27的部分施加载荷。因此,能够防止电解质27伴随着透明基板21的破损而流出。
另外,在该情况下,采用在色素增感型太阳能电池2的电极部分未配置柱构件32的结构,因此,发电面积不会减小,能够抑制发电量的降低。需要说明的是,在此,也可以使柱构件32具有作为密封件28的功能,还可以将密封件28与柱构件32分开相邻设置。
(第三实施方式)
图7所示的第三实施方式的太阳能电池模块1B是将上述的第二实施方式的太阳能电池模块1A整体地弯曲成适当的形状而得到的。即,太阳能电池模块1B以使保护构件31、34与色素增感型太阳能电池2具有大致相同的曲率的方式弯曲而形成。
在该情况下,例如针对圆柱、窗帘、椅子等的被装配面具有曲面的结构物,能够使色素增感型太阳能电池2以及保护构件31、34沿着该曲面弯曲而装配。
对此,根据本第三实施方式,通过将色素增感型太阳能电池2设为曲面,能够增大电池的面积,能够较大地获取受光面积而增加发电量。
另外,在本实施方式中,即便向色素增感型太阳能电池2入射的光的入射角度发生变化,色素增感型太阳能电池2的一部分要素也容易与所入射的光对置,因此,能够抑制发电量因光的入射角度而变化。
图8示出第三实施方式的太阳能电池模块1B应用于由一条腿部62支承座部61(被装配部)的所谓的办公椅6(结构物)的一例。
座部61形成为在俯视下中央部分61a凹陷的曲面,以便容易就座,将具有缓冲性的座面61b(被装配部的构件)形成为第一保护构件31,使第一保护构件31一体地设置成该座面部分的一部分。因此,太阳能电池模块1B整体沿着座部61的曲面弯曲。
作为此时的构成座面61a的第一保护构件31,能够采用金属网、半透明的弹性材料(橡胶)、半透明的缓冲材料等。作为第二保护构件34,能够采用硬质塑料。而且,作为第一保护构件31与色素增感型太阳能电池2之间的上侧的柱构件32,优选使用弹簧,以提高第一保护构件31的缓冲性。另外,作为第二保护构件34与色素增感型太阳能电池2之间的下侧的柱构件32,优选采用金属,以牢固地支承硬质的第二保护构件34。
需要说明的是,在这种办公椅6的情况下,通过取出由色素增感型太阳能电池2发电的微弱电压并赋给靠背,还能够具有电动按摩器的功能。
(第四实施方式)
图9所示的第四实施方式的太阳能电池模块1C中,保护构件31形成为曲面状,色素增感型太阳能电池2形成为平面状,柱构件32设置有多个,分别设定为与保护构件31的曲面对应的高度尺寸。在该情况下,位于保护构件31的中央的柱构件32A的高度尺寸小于设置于两侧的柱构件32B的高度尺寸,能够利用粘合材料,沿着透明的圆柱7(结构物的被装配部,图9所示的双点划线)的周面对保护构件31进行装配。
在本第四实施方式中,不使色素增感型太阳能电池2弯曲,仅能够利用保护构件31来形成曲面。因此,色素增感型太阳能电池2能够在不受到保护构件31的弯曲的影响的状态下装配于由曲面构成的圆柱7。
需要说明的是,在本第四实施方式中,将保护构件31形成为曲面状,将色素增感型太阳能电池2形成为平面状,但也可以相反。即,也可以将保护构件31形成为平面状,将色素增感型太阳能电池2形成为曲面状。在该情况下,能够较大地获取色素增感型太阳能电池2中的受光面积而增加发电量,并且,色素增感型太阳能电池2容易与所入射的光对置,因此,能够抑制发电量因光的入射角度而变化。
(第五实施方式)
图10所示的第五实施方式的太阳能电池模块1D构成为保护构件35经由柱构件32在整周范围内以密封状态覆盖色素增感型太阳能电池2。保护构件35采用具有防水性或疏水性的构件。
在该情况下,色素增感型太阳能电池2整体被保护构件35围绕,因此,能够抑制水和热的影响,能够提高耐久性。
(第六实施方式)
图11所示的第六实施方式的太阳能电池模块1E构成为将覆盖色素增感型太阳能电池2的整周的外周密封件29作为保护构件31、34的柱构件。即,第一保护构件31经由外周密封件29设置于透明基板21,第二保护构件34经由外周密封件29设置于对极基板25。
在该情况下,外周密封件29兼作柱构件,因此,无需设置柱构件,能够省略柱构件,因此,能够实现成本的降低。
以上,对本发明的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块、及具备太阳能电池模块的结构物的实施方式进行了说明,但本发明不局限于上述的实施方式,在不脱离其宗旨的范围内能够适当变更。
例如,在上述的本实施方式中,在第二实施方式中构成为在色素增感型太阳能电池2的两侧设置有保护构件31、34,但不局限于此,也可以仅将覆盖透明基板21的第一保护构件31经由柱构件32来设置。
另外,在本实施方式中构成为,保护构件31借助柱构件32而支承于色素增感型太阳能电池2或基底构件33,但也可以省略柱构件32。
此外,在不脱离本发明的宗旨的范围内,能够适当将上述实施方式中的构成要素置换为众所周知的构成要素。
附图标记说明:
1、1A~1E 太阳能电池模块;
2 色素增感型太阳能电池;
3 保护框;
4 铅垂面(结构物的被装配部);
5 椅子(结构物);
6 办公椅(结构物);
7 圆柱(结构物的被装配部);
10 分离部;
21 透明基板;
24 透明电极;
25 对极基板;
26 对置电极;
27 电解质;
28 密封件;
31、34、35 保护构件;
32 柱构件;
33 基底构件。

Claims (17)

1.一种具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块,该色素增感型太阳能电池具有在一个面上形成有透明电极的透明基板以及在一个面上形成有对置电极的对极基板,该具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块的特征在于,
透明基板及对极基板以所述透明电极与所述对置电极对置的方式配置,
所述透明基板在与形成有所述透明电极的面相反的面被具有光透射性的保护构件覆盖。
2.根据权利要求1所述的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块,其特征在于,
所述保护构件具有挠性。
3.根据权利要求1或2所述的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块,其特征在于,
所述保护构件以与所述透明基板分离的状态被支承。
4.根据权利要求3所述的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块,其特征在于,
在所述保护构件被从外部以任意的力按压的状态下,维持所述保护构件与所述透明基板分离的状态。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块,其特征在于,
所述保护构件设置为,还覆盖所述对极基板的与形成有所述对置电极的面相反的面。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块,其特征在于,
所述保护构件经由柱构件支承于支承所述对极基板的基底构件。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块,其特征在于,
所述保护构件由设置于所述色素增感型太阳能电池的柱构件支承。
8.根据权利要求7所述的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块,其特征在于,
所述色素增感型太阳能电池具有密封电解质的密封件,所述柱构件具有作为所述密封件的功能或者与所述密封件相邻设置。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块,其特征在于,
所述保护构件在整周范围内以密封状态覆盖所述色素增感型太阳能电池。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块,其特征在于,
所述保护构件由具有疏水性或防水性的构件形成。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块,其特征在于,
所述保护构件由具有绝缘性的构件形成。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块,其特征在于,
所述保护构件的至少覆盖所述透明基板的区域由半透明膜形成。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块,其特征在于,
所述保护构件由具有阻燃性的构件形成。
14.根据权利要求2至13中任一项所述的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块,其特征在于,
所述透明基板及所述对极基板由具有挠性的膜材料形成,
所述保护构件与所述色素增感型太阳能电池以具有大致相同的曲率的方式弯曲形成。
15.根据权利要求6或7所述的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块,其特征在于,
所述保护构件具有曲面状的形状,
所述色素增感型太阳能电池具有平面状的形状,
所述柱构件设置有多个,且分别设定为与所述保护构件的曲面对应的高度尺寸。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的具备色素增感型太阳能电池的太阳能电池模块,其特征在于,
所述保护构件被一体设置为供该太阳能电池模块装配的被装配部的构件。
17.一种具备太阳能电池模块的结构物,其特征在于,
在该结构物装配有权利要求1至15中任一项所述的太阳能电池模块。
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