DE19533850A1 - Photovoltaische Zelle - Google Patents
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Description
Aufgrund des weltweit steigenden Bedarfs an elektrischer Energie und der
begrenzten Vorräte an Kohle, Öl und Gas, die bei ihrer Verbrennung zudem das
Treibhausgas CO₂ freisetzen, hat die Erzeugung von elektronischem Strom aus
Sonnenlicht in den letzten Jahre erhöhtes Interesse gefunden.
Unter einer photovoltaischen Zelle versteht man ein Bauelement in dem Licht
direkt in elektrische Energie umgewandelt wird. Handelt es sich um Sonnenlicht,
spricht man von einer Solarzelle.
Obwohl der photovoltaische Effekt, d. h. das Auftreten einer Spannung über
einem pn-Übergang bei Einstrahlung von Licht, bereits 1893 von Becquerel
beobachtet wurde, gelang es erst mit der Entwicklung der Halbleitertechnik in
den vierziger und fünfziger Jahren dieses Jahrhunderts, die ersten
funktionsfähigen Solarzellen herzustellen.
Die heute verwendeten Solarzellen enthalten als lichtabsorbierendes
Halbleitermaterial in den meisten Fällen Silicium, das für diese Anwendung
allerdings höchsten Ansprüchen an die Reinheit und Qualität der Verarbeitung
genügen muß. Dadurch sind Solarzellen heute bei vielen Anwendungen aus
Kostengründen nicht konkurrenzfähig.
Demgegenüber wird in einer Farbstoff-sensibilisierten Solarzelle, wie sie in den
sechziger Jahren von H. Tributsch entwickelt wurde, als Halbleiter ein Material
mit sehr großer Bandlücke, wie Titandioxid, verwendet. Ein solcher Halbleiter
absorbiert das Sonnenlicht nur wenig, hierfür wird auf den Halbleiter ein
Farbstoff (Chromophor) aufgetragen.
Wird in einem Farbstoffmolekül ein Photon absorbiert, so bewirkt dieses die
Anregung eines Elektrons in den niedrigsten unbesetzten Molekülzustand. Aus
diesem kann es dann in das Leitungsband des Halbleiters injiziert werden. Der
Halbleiter dient also überwiegend dem Transport von Elektronen. Hierfür ist
keine besondere Reinheit und Perfektion des Materials notwendig. Es kann z. B.
aus einer Pulversuspension einfach auf leitfähiges Glas gestrichen werden.
In der EP-A 0 333 641 ist eine photoelektrochemische Zelle beschrieben, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einen nanoporösen, d. h. eine extrem
aufgerauhte und damit vergrößerte Oberfläche aufweisenden Metalloxid-
Halbleiter enthält. Der Ladungstransport zwischen Halbleiter/Chromophor-
Schicht und Gegenelektrode erfolgt in dieser Zelle durch eine Elektrolytlösung.
Obwohl mit solchen Zellen gute Ergebnisse erzielt werden, ist das
Eigenschaftsprofil einer solchen Vorrichtung noch deutlich verbesserungsfähig.
Insbesondere nachteilig ist, daß das Elektron durch die Diffusion von Ionen an
den Farbstoff zurückgeführt werden muß. Dadurch kommen nur Redoxsysteme
in Frage, die klein genug sind, um in die Poren der nanokristallinen
Halbleiterschicht einzudringen. Selbst bei dem bisher besten Redox-System,
I₂/I₃⁻ geht ungefähr 40% der theoretisch zur Verfügung stehenden Energie als
Wärme verloren, und der Wirkungsgrad für die Energiekonversion ist auf ca.
10% im Sonnenlicht begrenzt. Zudem muß im Elektrolyt stets ein Kompromiß
zwischen Viskosität und Mobilität der Ionen gefunden werden, der keiner der
beiden Anforderungen ideal genügt.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß sich die oben beschriebenen
Nachteile zumindest verringern lassen, wenn die Elektrolytschicht in der oben
diskutierten Zelle durch eine Ladungstransportschicht aus einem
Lochleitermaterial ersetzt wird.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine photovoltaische Zelle, gekennzeichnet
durch eine Ladungstransportschicht, die ein Lochleitermaterial enthält.
Durch die Verwendung des Lochleitermaterials anstelle des Elektrolyten ist der
Landungstransport nicht mehr durch die Diffusion der Ionen begrenzt. Zusätzlich
können die relevanten Energieniveaus der Schicht so angepaßt werden, daß der
Wirkung für Sonnenlicht auf 18% verbessert werden kann.
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zelle 1
dargestellt (nicht maßstabsgetreu).
Auf einem leitenden Träger 11, der als Kontakt dienen kann und beispielsweise
aus einem Metall oder Indium-Zinn-Oxid (ITO) besteht, ist ein Halbleiter 12
aufgebracht, der vorzugsweise eine Oberfläche mit einem Rauheitsfaktor < 1
hat. Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäße Zelle auf der Oberfläche des
Halbleiters einen Chromophor, hier als Chromophorschicht 13 dargestellt. Daran
schließt sich die Ladungstransportschicht 14 an, die erfindungsgemäß ein
Lochleitermaterial enthält. Sie wird auf der einen Seite durch die Gegenelektrode
15 begrenzt, die beispielsweise aus einem leitfähigen Glas, leitfähig
beschichteter Kunststoff, aus Metall oder einem leitfähigen, vorzugsweise
lichtdurchlässigen Material, bestehen kann. Die Zelle 1 ist vorzugsweise oben
und unten durch je eine isolierende Schicht 16 bzw. 17 abgeschlossen. Sie kann
einen, in der Figur nicht gezeigten seitlichen Abschluß enthalten, beispielsweise
einen Rahmen aus einem elektrisch isolierendem Material, wie Kunststoff oder
Glas. Durch die Verwendung eines Lochleitermaterials anstelle des flüssigen
Elektrolyten ist solch ein seitlicher Rahmen aber nicht grundsätzlich notwendig.
Zumindest eine Seite der Zelle muß für das in elektrische Energie zu wandelnde
Licht durchlässig sein, so daß dieses zu dem Chromophor bzw. dem Halbleiter
gelangen kann.
Die erfindungsgemäße Zelle enthält darüberhinaus in der Figur nicht gezeigte
Vorrichtungen zur Abnahme des von der Zelle erzeugten elektrischen Stroms.
Als Lochleitermaterial im Sinne der Erfindung gilt ein Material, das eine positive
Ladung leiten kann, die durch das Fehlen eines Elektrons zustande kommt, wobei
Massentransport und Ladungstransport entkoppelt sind.
Allgemein eignen sich elektronenreiche, vorzugsweise organische Verbindungen,
die, vorzugsweise reversibel, oxidierbar sind.
Bevorzugt sind Lochleitermaterialien, bei denen kein Massentransport
stattfindet.
Weiterhin bevorzugt sind feste, insbesondere amorphe Lochleitermaterialien.
Besonders bevorzugt sind Lochleitermaterialien, bei denen der Spannungsabfall
über die Lochleiterschicht bei Bestrahlung mit Sonnenlicht 500 mV,
vorzugsweise 50 mV, besonders bevorzugt 20 mV, beträgt.
Die Lochleiterschicht weist dabei im allgemeinen eine Dicke von 1 bis 20,
vorzugsweise 1 bis 15, mm auf.
Ganz besonders bevorzugt als Lochleitermaterialien sind Spiro- und
Heterospiroverbindungen der Formel (I),
wobei
ψ C, Si, Ge oder Sn, vorzugsweise C, Si, Ge, besonders bevorzugt C, Si und insbesondere C, und
K¹ und K² unabhängig voneinander konjugierte Systeme bedeuten.
ψ C, Si, Ge oder Sn, vorzugsweise C, Si, Ge, besonders bevorzugt C, Si und insbesondere C, und
K¹ und K² unabhängig voneinander konjugierte Systeme bedeuten.
Bevorzugte Verbindungen der Formel (I) sind 9,9′-Spirobifluorenderivate der
Formel (II),
wobei ψ, die oben angegebenen Bedeutungen hat und wobei die Benzogruppen
unabhängig voneinander substituiert und/oder anelliert sein können.
Besonders bevorzugt Spirobifluorenderivate sind solche der Formel (III),
wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutungen haben:
ψ ist C, Si, vorzugsweise C,
K, L, M, N sind gleich oder verschieden
ψ ist C, Si, vorzugsweise C,
K, L, M, N sind gleich oder verschieden
R kann, gleich oder verschieden, die gleichen Bedeutungen wie K, L, M, N
haben oder ist -H, eine lineare oder verzweigte Alkyl, Alkoxy oder
Estergruppe mit 1 bis 22, vorzugsweise 1 bis 15, besonders bevorzugt 1
bis 12 C-Atomen, -CN, -NR²R³, -Ar oder -O-Ar;
Ar ist Phenyl, Biphenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl, 2-Thienyl, 2-Furanyl, 9-Anthryl, wobei jede dieser Gruppen einen oder zwei Reste R tragen kann;
m, n, p sind 0, 1, 2 oder 3;
X, Y sind gleich oder verschieden CR oder Stickstoff;
Z ist -O-, -S-, -NR¹-, -CR¹R⁴-, -CH=CH-, -CH=N-;
R¹, R⁴ können, gleich oder verschieden, die gleichen Bedeutungen wie R haben;
R², R³ sind gleich oder verschieden H, eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 22 C-Atomen, -Ar, 3-Methylphenyl.
Ar ist Phenyl, Biphenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl, 2-Thienyl, 2-Furanyl, 9-Anthryl, wobei jede dieser Gruppen einen oder zwei Reste R tragen kann;
m, n, p sind 0, 1, 2 oder 3;
X, Y sind gleich oder verschieden CR oder Stickstoff;
Z ist -O-, -S-, -NR¹-, -CR¹R⁴-, -CH=CH-, -CH=N-;
R¹, R⁴ können, gleich oder verschieden, die gleichen Bedeutungen wie R haben;
R², R³ sind gleich oder verschieden H, eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 22 C-Atomen, -Ar, 3-Methylphenyl.
Bevorzugte Verbindungen der Formel (III) sind solche der Formel (IIIa)-(IIId)
IIIa) K = L = M = N und ist aus der Gruppe:
IIIa) K = L = M = N und ist aus der Gruppe:
IIIb) K = M = H und N = L und ist aus der Gruppe:
IIIc) K = M und ist aus der Gruppe:
und N = L und ist aus der Gruppe:
IIId) K = L und ist aus der Gruppe:
und M = N und ist aus der Gruppe:
Ganz besonders bevorzugte Spiroverbindungen sind solche der Formel (IV),
wobei die Symbole folgende Bedeutungen haben:
ψ, ist C oder Si, vorzugsweise C;
K, L, M, N, R⁵, R⁶ sind gleich oder verschieden eine der Gruppen G1 bis G14:
ψ, ist C oder Si, vorzugsweise C;
K, L, M, N, R⁵, R⁶ sind gleich oder verschieden eine der Gruppen G1 bis G14:
und R⁵, R⁶ können auch gleich oder verschieden Wasserstoff oder eine lineare
oder verzweigte Alkyl-, Alkyloxy- oder Estergruppe mit 1 bis 22
C-Atomen, -CN oder -NO₂ bedeuten.
Insbesondere bevorzugte Spiroverbindungen der Formel (IV) sind
2,2′,4,4′,7,7′-Hexakis(biphenylyl)-9,9′-spirobifluoren,
2,2′,4,4′,7,7′-Hexakis(terphenylyl)-9,9′-spirobifluoren,
2,2′,4,4′,7,7′-Hexakis(biphenylyl)-9,9′-spirobi-9-silafluoren und
2,2′,4,4′,7,7′-Hexakis(terphenylyl)-9,9′-spirobi-9-silafluoren.
2,2′,4,4′,7,7′-Hexakis(biphenylyl)-9,9′-spirobifluoren,
2,2′,4,4′,7,7′-Hexakis(terphenylyl)-9,9′-spirobifluoren,
2,2′,4,4′,7,7′-Hexakis(biphenylyl)-9,9′-spirobi-9-silafluoren und
2,2′,4,4′,7,7′-Hexakis(terphenylyl)-9,9′-spirobi-9-silafluoren.
Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Spiro- und
Heterospiroverbindungen erfolgt nach an sich literaturbekannten Methoden, wie
sie in Standardwerken zur Organischen Synthese, z. B. Houben-Weyl, Methoden
der Organischen Chemie, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart und in den
entsprechenden Bänden der Serie "The Chemistry of Heterocyclic Compounds"
von A. Weissberger und
E. C. Taylor (Herausgeber) beschrieben werden.
Die Herstellung erfolgt dabei unter Reaktionsbedingungen, die für die genannten
Umsetzungen bekannt und geeignet sind. Dabei kann auch von an sich
bekannten, hier nicht näher erwähnten Varianten Gebrauch gemacht werden.
Verbindungen der Formel (III) werden beispielsweise ausgehend vom
9,9′-Spirobifluoren erhalten, dessen Synthese z. B. von R. G. Clarkson,
M. Gomberg, J.Am.Chem.Soc. 52 (1930) 2881, beschrieben ist.
Die Herstellung von Verbindungen der Formel (IIIa) kann beispielsweise
ausgehend von einer Tetrahalogenierung in den Positionen 2,2′,7,7′ des 9,9′-
Spirobifluorens und anschließender Substitutionsreaktion erfolgen (siehe z. B.
US 5,026,894) oder über eine Tetraacetylierung der Positionen 2,2′,7,7′ des
9,9′-Spirobifluorens mit anschließender C-C-Verknüpfung nach Umwandlung der
Acetylgruppen in Aldehydgruppen oder Heterocyclenaufbau nach Umwandlung
der Acetylgruppen in Carbonsäuregruppen erfolgen.
Die Herstellung von Verbindungen der Formel (IIIb) kann beispielsweise analog
zu denen der Formel IIIa erfolgen, wobei die stöchiometrischen Verhältnisse bei
der Umsetzung so gewählt werden, daß die Positionen 2,2′ bzw. 7,7′
funktionalisiert werden (siehe z. B. J. H. Weisburger, E. K. Weisburger,
F. E. Ray, J. Am. Chem. Soc. 72 (1959) 4253; F. K. Sutcliffe, H. M. Shahidi,
D. Paterson, J. Soc. Dyers Colour 94 (1978) 306 und G. Haas, V. Prelog, Helv.
Chim. Acta 52 (1969) 1202).
Die Herstellung von Verbindungen der Formel (IIIc) kann beispielsweise über eine
Dibromierung in 2,2′-Stellung und anschließender Diacetylierung in 7,7′-Stellung
des 9,9′-Spirobifluorens und anschließende Umsetzung analog zu der der
Verbindungen IIIa erfolgen.
Verbindungen der Formeln (IIIe)-(IIId) sind beispielsweise durch Wahl geeignet
substituierter Ausgangsverbindungen beim Aufbau des Spirobifluorens
herstellbar, z. B. kann 2,7-Dibromspirobifluoren aus 2,7-Dibromfluorenon und
2,7-Dicarbethoxy-9,9-spirobifluoren durch Einsatz von
2,7-Dicarbethoxyfluorenon aufgebaut werden. Die freien 2,′7′-Positionen des
Spirobifluorens können dann unabhängig weiter substituiert werden.
Für die Synthese der Gruppen K, L, M, N, sei beispielsweise verwiesen auf
DE-A 23 44 732, 24 50 088, 24 29 093, 25 02 904, 26 36 684, 27 01 591
und 27 52 975 für Verbindungen mit 1,4-Phenylen-Gruppen;
DE-A 26 41 724 für Verbindungen mit Pyrimidin-2,5-diyl-Gruppen;
DE-A 40 26 223 und EP-A 03 91 203 für Verbindungen mit Pyridin-2,5-diyl- Gruppen;
DE-A 32 31 462 für Verbindungen mit Pyridazin-3,6-diyl-Gruppen; N. Miyaura, T. Yanagi und A. Suzuki in Synthetic Communications 11(1981) 513 bis 519, DE-A-39 30 663, M. J. Sharp, W. Cheng, V. Snieckus in Tetrahedron Letters 28 (1987), 5093; G. W. Gray in J. Chem. Soc. Perkin Trans II (1989) 2041 und Mol. Cryst. Liq. Cryst. 172 (1989)165, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 204 (1991) 43 und 91; EP-A 0 449 015; WO 89/12039; WO 89/03821; EP-A 0 354 434 für die direkte Verknüpfung von Aromaten und Heteroaromaten;
Die Herstellung disubstituierter Pyridine, disubstituierter Pyrazine, disubstituierter Pyrimidine und disubstituierter Pyridazine findet sich beispielsweise in den entsprechenden Bänden der Serie "The Chemistry of Heterocyclic Compounds" von A. Weissberger und E. C. Taylor (Herausgeber).
DE-A 26 41 724 für Verbindungen mit Pyrimidin-2,5-diyl-Gruppen;
DE-A 40 26 223 und EP-A 03 91 203 für Verbindungen mit Pyridin-2,5-diyl- Gruppen;
DE-A 32 31 462 für Verbindungen mit Pyridazin-3,6-diyl-Gruppen; N. Miyaura, T. Yanagi und A. Suzuki in Synthetic Communications 11(1981) 513 bis 519, DE-A-39 30 663, M. J. Sharp, W. Cheng, V. Snieckus in Tetrahedron Letters 28 (1987), 5093; G. W. Gray in J. Chem. Soc. Perkin Trans II (1989) 2041 und Mol. Cryst. Liq. Cryst. 172 (1989)165, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 204 (1991) 43 und 91; EP-A 0 449 015; WO 89/12039; WO 89/03821; EP-A 0 354 434 für die direkte Verknüpfung von Aromaten und Heteroaromaten;
Die Herstellung disubstituierter Pyridine, disubstituierter Pyrazine, disubstituierter Pyrimidine und disubstituierter Pyridazine findet sich beispielsweise in den entsprechenden Bänden der Serie "The Chemistry of Heterocyclic Compounds" von A. Weissberger und E. C. Taylor (Herausgeber).
Solche Verbindungen der Formel (III) werden beispielsweise ausgehend vom Bis-
[biphenyl-2,2′-diyl]silan (= 9,9′-Spirobi(9H-)-silafluoren)) (V) erhalten, dessen
Synthese z. B. von H. Gilman, R.D. Gorsich, J.Am.Chem.Soc. 1958, 80, 3243,
beschrieben ist.
Die Herstellung von Verbindungen der Formel (IIIa) kann beispielsweise
ausgehend von einer Tetrahalogenierung in den Positionen 2,2′,7,7′ des
9,9′-Spirobi-9-silafluorens und anschließender Substitutionsreaktion erfolgen, die
von analogen C-Spiroverbindungen bekannt sind (siehe z. B. US 5,026,894)
oder über eine Tetraacetylierung der Positionen 2,2′,7,7′ des 9,9′-Spirobi-9-
silafluorens mit anschließender C-C-Verknüpfung nach Umwandlung der
Acetylgruppen in Aldehydgruppen oder Heterocyclenaufbau nach Umwandlung
der Acetylgruppen in Carbonsäuregruppen erfolgen.
Die Herstellung von Verbindungen der Formel (IIIb) kann beispielsweise analog
zu denen der Formel (IIIa) erfolgen, wobei die stöchiometrischen Verhältnisse bei
der Umsetzung so gewählt werden, daß die Positionen 2,2′ bzw. 7,7′
funktionalisiert werden (siehe z. B. J. H. Weisburger, E. K. Weisburger,
F. E. Ray, J. Am. Chem. Soc. 1959, 72, 4253; F. K. Sutcliffe, H. M. Shahidi,
D. Paterson, J. Soc. Dyers Colour 1978, 94, 306 und G. Haas, V. Prelog, Helv.
Chim. Acta 1969, 52, 1202).
Die Herstellung von Verbindungen der Formel (IIIc) kann beispielsweise über eine
Dibromierung in 2,2′-Stellung mit anschließender Diacetylierung in 7,7′-Stellung
des 9,9′-Spirobi-9-silafluorens und anschließender Umsetzung analog zu der der
Verbindungen (IIIa) erfolgen.
Verbindungen der Formel (IIIe)-(IIIg) sind beispielsweise herstellbar durch Wahl
geeignet substituierter Ausgangsverbindungen beim Aufbau des
Spirosilabifluorens z. B.:
und, z. B.:
Darüber hinaus sind die dem Fachmann geläufigen Synthesesequenzen wie
Nitrierung, Reduzierung, Diazotierung und Sandmeyer-Reaktion einzusetzen.
Für die Synthese der Gruppen K, L, M, Q sei auf die entsprechenden
Spiroverbindungen verwiesen.
Grundsätzlich ist es auch möglich, Oligo- oder Polymere mit den entsprechenden
Spiroeinheiten einzusetzen, solange die Verbindungen in der Lage sind, in die
Poren des nanokristallinen Halbleiters einzudringen. Solche Verbindungen sind in
den deutschen Patentanmeldungen P 44 42 050.1 und P 44 42 052.8
beschrieben.
Als Halbleiter eignen sich vorzugsweise Metalloxyd-Halbleiter, insbesondere die
Oxyde der Übergangsmetalle, sowie der Elemente der dritten Hauptgruppe und
der vierten, fünften und sechsten Nebengruppe (des periodischen Systems der
Elemente) von Titan, Zirkon, Hafnium, Strontium, Zink, Indium, Yttrium,
Lanthan, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfram, aber auch Oxyde
von Zink, Eisen, Nickel oder Silber, Perovskite wie SrTiO₃, CaTiO₃ oder Oxyde
von anderen Metallen der zweiten und dritten Hauptgruppe oder Mischoxyde
oder Oxydgemische dieser Metalle. Es kann aber auch jedes andere Metalloxyd
mit Halbleitereigenschaften und großem Energieabstand (Bandlücke) zwischen
Valenzband und Leitungsband verwendet werden.
Der Halbleiter weist vorzugsweise einen Rauheitsfaktor von größer als 1,
besonders bevorzugt von größer als 20, ganz besonders von größer als 150 auf.
Der Rauheitsfaktor ist definiert als das Verhältnis einer wirklichen/effektiven
Oberfläche zur Fläche der Prolektion dieser Oberfläche eines Körpers, in unserem
Fall also der Oberfläche des Halbleiters.
Ein Verfahren zum Herstellen von polykristallinen Metalloxyd-Halbleiterschichten
mit dem SOL-GEL-Verfahren (beschrieben in Einzelheiten z. B. in Stalder und
Augustynski, J. Electrochem. Soc. 1979, 126, 2007), wo beim
Verfahrensschritt der Hydrolyse des Metall-Alkoholats die prozentuale relative
Feuchtigkeit der Umgebungsatmosphäre in einem Bereich von 30% bis 80%
liegen kann und innerhalb von ± 5%, vorzugsweise ± 1%, konstant gehalten
wird, ergibt Metalloxyd-Halbleiterschichten, mit denen in erfindungsgemäßen
photovoltaischen Zellen eine besonders hohe elektronische Ausbeute erzielt
werden kann.
Die rauhe Oberfläche mit polykristalliner Struktur bietet eine um den
Rauheitsfaktor größere Fläche für eine monomolekulare Oberflächenschicht des
Chromophors. Damit wird erreicht, daß das auf eine Fläche bestimmter Größe
einfallende Licht mit bedeutend höherer Ausbeute in elektrische Energie
gewandelt wird. Der Halbleiter kann als für den einfallenden Lichtstrom
durchsichtig betrachtet werden. Licht wird aber teilweise auf der Oberfläche
reflektiert und gelangt z. T. auf benachbarte Oberflächen. Das in den Halbleiter
eindringende und nicht absorbierte bzw. gewandelte Licht trifft z. T. direkt und
zu einem anderen Teil indirekt und zu einem weiteren Teil indirekt, nach
Totalreflexion an der Oberfläche auf der Austrittsseite auf Chromophormoleküle,
womit es gelingt, eine bedeutend höhere Lichtausbeute zu erzielen.
Als Beispiel für die Herstellung einer Titanoxydschicht (TiO₂) mit hohem
Rauheitsfaktor auf einem Titansubstrat, wird nachfolgend das SOL-GEL-
Verfahren beschrieben.
Das Titansubstrat aus reinem Titanium von etwa 99,5% Reinheit wird zuerst
während etwa 30 Minuten in etwa 18%iger kochender HCl gereinigt. Die Titan-
Ethoxyd-Lösung kann z. B. durch die Lösung von 21 mMol TiCl₄ in 10 ml sehr
reinem Ethanol (puriss.) erhalten werden. Diese Lösung wird dann mit sehr
reinem Methanol (puriss.) verdünnt, um eine Titankonzentration im Bereich von
etwa 25 bis 50 mg/ml zu erhalten. Auf das Titansubstrat gibt man einen
Tropfen der Lösung und das Titan-Alkoxyd wird bei Raumtemperatur während
ca. 30 Minuten bei einer Feuchtigkeit von 48 ± 1% hydrolisiert. Danach wird
das Substrat mit der hydrolysierten Schicht während ca. 15 Minuten auf ca.
450°C erhitzt. Dieser Prozeß wird mehrmals wiederholt. Nach 10- bis 15-
maliger Wiederholung hat die TiO₂-Schicht eine Dicke von etwa 20 µ erreicht.
Danach wird das Substrat mit der Schicht bei etwa 500°C während etwa 30
Minuten in einer Rein-Argon-Atmosphäre (z. B. 99,997%) ausgeheizt. Die so
hergestellte TiO₂-Schicht hat einen Rauheitsfaktor im Bereich von 200.
Derartige Metalloxyd-Halbleiter-Schichten (auch anderer Metalle) können nach
analogen Verfahren auf anderen Substraten erzeugt werden. Die oberen
Schichten des Halbleiters können gegebenenfalls, wie z. B. in der WO-A
91/16719 beschrieben, mit einem divalenten oder trivalenten Metall dotiert sein.
Die Empfindlichkeit, d. h. die photoelektronische Ausbeute für sichtbares Licht,
also auch für Sonnenlicht, kann erhöht werden, indem auf der Oberfläche des
Halbleiters sog. Chromophore, auch Sensibilatoren oder Dyes genannt, als
Ladungsträger chemisch an- oder eingelagert (chemisorbiert) werden. Die beiden
Funktionen der Lichtabsorption und der Ladungsträger-Trennung sind bei diesen
photoelektronischen Systemen getrennt. Die Lichtabsorption wird vom
Chromophor im Oberflächenbereich übernommen, und die Trennung der
Ladungsträger erfolgt an der Grenzschicht Halbleiter/Chromophor.
Verschiedene Chromophore haben unterschiedliche spektrale Empfindlichkeiten.
Die Wahl des Chromophors kann somit der spektralen Zusammensetzung des
Lichts der Lichtquelle angepaßt werden, um die Ausbeute möglichst zu
vergrößern. Als Chromophore, d. h. Sensibilisatoren, eigenen sich insbesondere
die Komplexe von Übergangsmetallen vom Typ Metall (L₃), Metall (L₂) von
Ruthenium und Osmium (z. B. Ruthenium tris(2,2′-bipyridyl-4,4′-dicarboxylate),
Ruthenium cis diaqua bipyridyl Komplexe, wie Ruthenium cis-diaqua
bis(2,2′-bipyridyl-4,4′-dicarboxylate) sowie Prophyrine (z. B. Zink tetra
(4-carboxyphenyl) Porphyrin) und Cyanide (z. B. Eisen-Hexacyanid-Komplexe)
und Phthalocyanine.
Die Chromophore können im Bereich der Oberfläche des Metalloxyd-Halbleiters
chemisorbiert, adsorbiert oder sonstwie fest angelagert sein. Günstige Resultate
wurden beispielsweise mit Chromophoren erzielt, die mit Carbonsäure- oder
Phosphonsäure-Liganden an die Oberfläche des Metalloxyd-Halbleiters gebunden
sind.
Geeignete Chromophore sind beispielsweise auch in Chem. Rev. 1995, 49-68
beschrieben.
Besonders bevorzugt sind die Chromophore (VIII) und (IX),
deren Synthese und Eigenschaften in J. Chem. Soc. Chem. Comm. 1995, 65
beschrieben sind.
Das Aufbringen des Chromophors, beispielsweise RuL₃4-, erfolgt z. B. durch
Eintauchen des Substrats mit der Oxydschicht in eine ethanolische Lösung von
2 × 10-4M RuL₃4-, während etwa einer Stunde. Andere Chromophore lassen
sich nach analogen Verfahren auf Titanoxyd oder andere Metalloxyd-Halbleiter
aufbringen.
Als Elektrode (15) eignen sich stabile, metallisch leitende Substanzen, z. B. Au,
Ag, Pt, Cu, oder andere Metalle. Es können aber auch, für einige Anwendungen
vorzugsweise lichtdurchlässige leitfähige Substanzen, wie dotierte Metalloxide,
z. B. Indium-Zinn-Oxid, Sb-dotiertes Zinnoxid oder Al-dotiertes Zinkoxid,
verwendet werden. Dabei kann die Austrittsarbeit des verwendeten
Elektrodenmaterials vorzugsweise an das Ionisationspotential des verwendeten
Lochtransportmaterials angepaßt werden.
Die Elektrode kann, wie in der EP-A 0 333 641 beschrieben, auf ein
transparentes Substrat, z. B. Glas aufgebracht werden, und mit der
Lochtransportschicht verbunden sein. Vorzugsweise kann sie in der in dieser
Erfindung beschriebenen Zelle durch physikalische Abscheidemethoden, z. B.
Aufdampfen oder Zerstäubern (Sputtern) direkt auf die Lochtransportschicht
aufgebracht werden, ohne daß eine zweite Glasplatte notwendig ist. Dieses
Verfahren ist in Anwendungen zu bevorzugen, wenn das Gewicht der Zelle
vermindert werden soll.
Gegebenenfalls kann die Elektrode auch, wie in der WO-A 93/19479
beschrieben, mit einem weiteren Halbleiter beschichtet sein.
Als elektrisch isolierende Materialien 16 und 17 bzw. gegebenenfalls als
seitlicher Rahmen für die erfindungsgemäße Zelle eignen sich beispielsweise
Kunststoff oder Glas.
Falls gewünscht kann die Zelle z. B. mit einem Kleber oder einer Folie versiegelt
werden.
Die erfindungsgemäße photovoltaische Zelle hat im allgemeinen eine Dicke von
5 bis 20 mm (mit Substrat).
Sie kann zur Vermeidung von Reflexionsverlusten mit einer ein-, zwei- oder
mehrlagigen Antireflexschicht versehen sein.
Zur Erhöhung der Lichtausbeute kann die Rückseite der Zelle so konstruiert sein,
daß Licht diffus in die Zelle zurückreflektiert wird.
Eine weiter Erhöhung der Lichtausbeute kann beispielsweise dadurch erzielt
werden, daß das einfallende Sonnenlicht beispielsweise durch Spiegel oder
Fresnellinsen konzentriert wird.
Die erfindungsgemäße Zelle kann auch Teil einer Tandemzelle sein; bei solchen
Vorrichtungen wandeln mehrere Teilzellen Licht aus unterschiedlichen
Spektralbereichen in elektrische Energie um.
Die erfindungsgemäße Zelle wird als Photozelle verwendet, d. h., sie dient zum
Erzeugen von elektrischer Energie aus Licht. Vorzugsweise handelt es sich um
eine Solarzelle, d. h. eine Vorrichtung zum Erzeugen elektrischer Energie aus
Sonnenlicht.
Die Erfindung wird durch die Beispiele näher erläutert.
Zu einer Lösung von 3.16 g (10 mmol) 9,9′-Spirobifluoren in 20 ml
Methylenchlorid werden 200 mg wasserfreies FeCl₃ gegeben und mit Ultraschall
behandelt. Der Reaktionskolben wird mit Al-Folie vor Lichtzutritt geschützt.
Anschließend werden in der Siedehitze 9.85 g (3.15 ml, 62 mmol) Brom in 5 ml
Methylenchlorid innerhalb von 15 min zugetropft. Die Lösung wird weitere 20 h
am Rückfluß gekocht und mit Ultraschall behandelt. Nach Abkühlung wird
Petrolether versetzt und abgesaugt. Zur weiteren Reinigung wird aus THF/Methanol
umkristallisiert und 5 h bei 80°C getrocknet. Ausbeute 6.15 g (77%)
farblose Kristalle.
In einem 250 ml Zweihalskolben mit Rückflußkühler, KPG-Rührer werden 1.6 g
Hexabromspirobifluoren und 3 g Biphenylboronsäure in einer Mischung aus 50
ml Toluol und 50 ml 1 M Kaliumcarbonatlösung aufgeschlämmt. Die Mischung
wird unter Stickstoff am Rückfluß gekocht und 115 mg
Tetrakis(triphenylphosphin)palladium in 5 ml Toluol zugegeben. Die Mischung
wird unter Rühren 7 h am Rückfluß gekocht. Nach Beendigung der Reaktion
wird die abgekühlte Lösung abfiltriert und das Filtrat 2 × mit Wasser
ausgeschüttelt (zur besseren Phasentrennung wird Chloroform zugesetzt. Die
Organische Phase wird über Natriumsulfat getrocknet, über eine kurze Säule mit
Kieselgel filtriert und anschließend das Lösungsmittel am Rotationsdampfer
abgezogen. Zur weiteren Reinigung wird aus Dichlormethan/Pentan
umkristallisiert. Man erhält 2 g (80%) farblose, unter UV-Beleuchtung blau
fluoreszierende Kristalle.
Die in Beispiel 2 beschriebene Verbindung 1 wurde bei einer Konzentration von
50 g/l in Tetrahydrofuran gelöst. Durch Eintauchen in die Lösung wurde ein
Substrat beschichtet, das aus leitfähigem SnO₂-beschichtetem Glas bestand,
auf dem auf einer Seite eine glatte Schicht aus Nb-dotiertem Titandioxid
aufgebracht worden war (Substrat I). Durch ein Tauchverfahren wurden beide
Seiten des Substrats beschichtet. Auf der mit Titandioxid beschichteten Seite
wurde anschließend durch thermisches Aufdampfen eine dünne Schicht aus
Gold abgeschieden. Die mit Titandioxid und Gold beschichtete Seite wird im
folgenden als die aktive Seite, die andere als die inaktive Seite bezeichnet.
Die so präparierte Probe wurde in einem optischen Aufbau montiert, der aus
einer Hochdrucklampe, optischen Filtern, Linsen und Halterungen bestand.
Durch den Einsatz von Filtern und das Verschieben der Linsen konnte die
Intensität variiert werden. Ferner wurde das Licht mit Wellenlänge unterhalb von
380 nm im wesentlichen ausgefiltert, um eine direkte Anregung von Verbindung
1 durch Licht zu verhindern. Die Probe wurde mit der inaktiven Seite zur Lampe
gerichtet montiert, so daß das Restlicht im Bereich des Absorptionsspektrums
von Verbindung 1 von der sich auf der inaktiven Seite befindenden Schicht
absorbiert wurde. Durch die Dotierung mit Nb wies die Titandioxidschicht eine
geringe Absorption zwischen 400 und 450 nm auf, so daß diese von der Lampe
angeregt wurde.
Die Gold- und SnO₂-Schichten wurden kontaktiert und an ein Strommeßgerät
angeschlossen, während die Probe belichtet wurde. Es wurde keine externe
Spannung angelegt. Während der Belichtung der Probe wurde ein Strom
beobachtet, der nach Abblenden der Lichtquelle wieder verschwand. Bei
Vergleich mit einer thermischen Behandlung der Probe zeigte, daß der
beobachtete Strom ein echter Photostrom war, der durch Injektion von positiven
Ladungsträgern (Löchern) in die Schicht aus Verbindung 1 und Transport der
Löcher durch diese Schicht entsteht. Die Intensität der Belichtung wurde über
einen Faktor zehn variiert; über diesen Bereich wuchs der Photostrom linear mit
der Intensität.
Die Verbindung 1 wurde bei einer Konzentration von 50 g/l in Tetrahydrofuran
gelöst. Durch Eintauchen in die Lösung wurde ein Substrat beschichtet, das aus
leitfähigem SnO₂-beschichtetem Glas bestand, auf dem auf der einen Seite eine
nanoporöse Schicht aus Titandioxid aufgebracht worden war, wobei der Anteil
der oberhalb 400 nm noch schwach absorbierenden Rutilphase etwa 30%
betrug und die Oberfläche einen Rauheitsfaktor von 700-1000 aufwies
(Substrat II). Durch ein Tauchverfahren wurden beide Seiten des Substrats
beschichtet. Auf der mit Titandioxid beschichteten Seite wurde anschließend
durch thermisches Aufdampfen eine dünne Schicht aus Gold aufgebracht. Die
mit Titandioxid und Gold beschichtete Seite wird im folgenden als die aktive
Seite, die andere als die inaktive Seite bezeichnet.
Die so präparierte Probe wurde in dem in Beispiel 3 beschriebenen optischen
Aufbau montiert. Die Probe wurde mit der inaktiven Seite zur Lampe gerichtet
montiert, so daß das Restlicht im Bereich des Absorptionsspektrums von
Verbindung 1 von der sich auf der inaktiven Seite befindenden Schicht absorbiert
wurde. Durch den Anteil an der Rutilphase wies die Titandioxidschicht eine
geringe Absorption zwischen 400 und 430 nm auf, so daß diese von der Lampe
angeregt wurde.
Die Gold- und SnO₂-Schichten wurden kontaktiert und an einem Strommeßgerät
angeschlossen, während die Probe belichtet wurde. Es wurde keine externe
Spanung angelegt. Während der Belichtung der Probe wurde ein Strom
beobachtet, der nach Abblenden der Lichtquelle wieder verschwand. Bei
Vergleich der thermischen Behandlung der Probe zeigte sich, daß der
beobachtete Strom ein echter Photostrom war, der durch Injektion von positiven
Ladungsträgern (Löchern) in die Schicht aus Verbindung 1 und Transport der
Löcher durch diese Schicht entsteht. Die Intensität der Belichtung wurde über
einen Faktor zehn variiert; über diesen Bereich wuchs der Photostrom linear mit
der Intensität. Der Photostrom war um ein Vielfaches höher als der Photostrom
der im Anwendungsbeispiel 1 beschriebenen Probe, was darauf hinweist, daß
Verbindung 1 in die Poren der Schicht eindringt (siehe Fig. 2).
Die in Beispiel 3 beschriebene Probe wurde in einem optischen Aufbau montiert,
der aus einem gepulsten, durchstimmbaren Laser, einer Weißlichtquelle, einem
Monochromator und Abbildungs- und Detektionsoptik bestand. Der Laser lieferte
bei 30 Hz Pulse mit einer Dauer von ca. 2 ns bei 420 nm, d. h. außerhalb der
Absorption von Verbindung 1, aber noch innerhalb der Absorption der Nb-dotierten
Titandioxidschicht. Während die Probe so bestrahlt wurde, wurde die
Transientenabsorption des Radikalkations von Verbindung 1 bei 500 nm
beobachtet. Der Anstieg der Absorption fand innerhalb der Zeitauflösung des
Experiments statt. Dies weist auf eine sehr effektive und schnelle Injektion der
Ladungsträger in die Schicht aus Verbindung 1 hin.
Claims (10)
1. Photovoltaische Zelle, gekennzeichnet durch eine
Ladungstransportschicht, die ein Lochleitermaterial enthält.
2. Photovoltaische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Lochleitermaterial ein amorpher Feststoff ist.
3. Photovoltaische Zelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Spannungsabfall über der Ladungstransportschicht nicht mehr als
500 mV beträgt.
4. Photovoltaische Zelle nach einem oder mehreren der Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß als Lochleitermaterial eine oder mehrere
Spiroverbindung der Formel (I)
wobei
ψ C, Si, Ge oder Sn, vorzugsweise C, Si, Ge, besonders bevorzugt C, Si und insbesondere C, und
K¹ und K² unabhängig voneinander konjugierte Systeme bedeuten, verwendet werden.
ψ C, Si, Ge oder Sn, vorzugsweise C, Si, Ge, besonders bevorzugt C, Si und insbesondere C, und
K¹ und K² unabhängig voneinander konjugierte Systeme bedeuten, verwendet werden.
5. Photovoltaische Zelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als
Lochleitermaterial ein oder mehrere 9,9′-Spirobifluorenderivate der
Formel (II)
wobei ψ in Formel (I) in Anspruch 4 angegebenen Bedeutungen hat und
die Benzogruppen unabhängig voneinander substituiert und/oder anelliert
sein können,
verwendet wird.
6. Photovoltaische Zelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als
Lochleitermaterial ein oder mehrere Spirobifluorenderivate der Formel (III),
wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutungen haben:
ψ ist C, Si, vorzugsweise C,
K, L, M, N sind gleich oder verschieden R kann, gleich oder verschieden, die gleichen Bedeutungen wie K, L, M, N haben oder ist -H, eine lineare oder verzweigte Alkyl, Alkoxy oder Estergruppe mit 1 bis 22, vorzugsweise 1 bis 15, besonders bevorzugt 1 bis 12 C-Atomen, -CN, -NR²R³₁ -Ar oder -O-Ar;
Ar ist Phenyl, Biphenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl, 2-Thienyl, 2-Furanyl, 9-Anthryl, wobei jede dieser Gruppen einen oder zwei Reste R tragen kann;
m, n, p sind 0, 1, 2 oder 3;
X, Y sind gleich oder verschieden CR oder Stickstoff;
Z ist -O-, -S-, -NR¹-, -CR¹R⁴-, -CH=CH-, -CH=N-;
R¹, R⁴ können, gleich oder verschieden, die gleichen Bedeutungen wie R haben;
R², R³ sind gleich oder verschieden H, eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 22 C-Atomen, -Ar, 3-Methylphenyl,
verwendet werden.
ψ ist C, Si, vorzugsweise C,
K, L, M, N sind gleich oder verschieden R kann, gleich oder verschieden, die gleichen Bedeutungen wie K, L, M, N haben oder ist -H, eine lineare oder verzweigte Alkyl, Alkoxy oder Estergruppe mit 1 bis 22, vorzugsweise 1 bis 15, besonders bevorzugt 1 bis 12 C-Atomen, -CN, -NR²R³₁ -Ar oder -O-Ar;
Ar ist Phenyl, Biphenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl, 2-Thienyl, 2-Furanyl, 9-Anthryl, wobei jede dieser Gruppen einen oder zwei Reste R tragen kann;
m, n, p sind 0, 1, 2 oder 3;
X, Y sind gleich oder verschieden CR oder Stickstoff;
Z ist -O-, -S-, -NR¹-, -CR¹R⁴-, -CH=CH-, -CH=N-;
R¹, R⁴ können, gleich oder verschieden, die gleichen Bedeutungen wie R haben;
R², R³ sind gleich oder verschieden H, eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 22 C-Atomen, -Ar, 3-Methylphenyl,
verwendet werden.
7. Photovoltaische Zelle nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Farbstoff als
Sensibilisator enthält.
8. Photovoltaische Zelle nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiteroberfläche einen
Rauhigkeitsfaktor von < 20 aufweist.
9. Verfahren zur Herstellung einer photovoltaischen Zelle nach einem oder
mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man auf
einem leitfähigen festen Träger
- a) ein Halleiterkolloid aufbringt,
- b) darauf, vorzugsweise aus Lösung, einen Farbstoff aufbringt,
- c) darauf, vorzugsweise durch Tauchen, Spincoating oder Rakeln, eine Transportschicht, enthaltend ein Lochleitermaterial, aufbringt,
- d) darauf, vorzugsweise durch Aufdampfen oder Sputtern, die Gegenelektrode aufbringt, und auf diese
- e) eine isolierende Schicht aufbringt.
10. Verwendung von photovoltaischen Zellen nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 8 zur Erzeugung von Strom aus Sonnenlicht.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19808936A1 (de) * | 1998-03-03 | 1999-09-16 | Aventis Res & Tech Gmbh & Co | Photodetektor und seine Verwendung |
DE10249246B4 (de) * | 2002-10-23 | 2013-01-17 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Farbstoffsensibilisierte photovoltaische Zelle, ein Verfahren zur Herstellung dieser photovoltaischen Zellen sowie deren Verwendung |
Families Citing this family (71)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4174842B2 (ja) * | 1996-12-16 | 2008-11-05 | 富士ゼロックス株式会社 | 光半導体電極、光電変換装置及び光電変換方法 |
US6822094B2 (en) | 1997-03-20 | 2004-11-23 | Aventis Research & Technologies, Gmbh & Co. Kg | Spiro compounds and their use |
DE19711714A1 (de) * | 1997-03-20 | 1998-10-01 | Hoechst Ag | Spiroverbindungen und deren Verwendung |
DE19711713A1 (de) * | 1997-03-20 | 1998-10-01 | Hoechst Ag | Photovoltaische Zelle |
DE19711568A1 (de) | 1997-03-20 | 1998-10-01 | Hoechst Ag | Spiroverbindungen und deren Verwendung |
DE29706857U1 (de) * | 1997-04-16 | 1997-12-11 | Gauss Edmund | Stromerzeugungseinheit, u.a. bestehend aus Elektronenüberschuß erzeugender Farbe oder Folie und Stromspeicher |
JPH11144773A (ja) * | 1997-09-05 | 1999-05-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光電変換素子および光再生型光電気化学電池 |
US7088757B1 (en) | 1998-02-04 | 2006-08-08 | Semiconductors Gmbh | Use of spiro compounds as laser dyes |
DE19804310A1 (de) * | 1998-02-04 | 1999-08-05 | Aventis Res & Tech Gmbh & Co | Spiroverbindungen und deren Verwendung |
US6861567B2 (en) | 1998-02-04 | 2005-03-01 | Covion Organic Semiconductors Gmbh | Spiro compounds, and their use |
US6444189B1 (en) * | 1998-05-18 | 2002-09-03 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for making and using titanium oxide particles |
JP2000100483A (ja) * | 1998-09-22 | 2000-04-07 | Sharp Corp | 光電変換素子及びその製造方法及びこれを用いた太陽電池 |
EP1009043A3 (de) * | 1998-12-09 | 2002-07-03 | Eastman Kodak Company | Elektrolumineszente Vorrichtung mit Polyphenyl-Kohlenwasserstoff Ladungslöchertransportschicht |
JP3966638B2 (ja) * | 1999-03-19 | 2007-08-29 | 株式会社東芝 | 多色色素増感透明半導体電極部材とその製造方法、多色色素増感型太陽電池、及び表示素子 |
US6300559B1 (en) * | 1999-03-25 | 2001-10-09 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Dye-sensitization-type photoelectric conversion element |
US6291763B1 (en) * | 1999-04-06 | 2001-09-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Photoelectric conversion device and photo cell |
ATE531722T1 (de) | 1999-04-26 | 2011-11-15 | Fujifilm Corp | Rutheniumkomplex-farbstoff |
JP2001085076A (ja) * | 1999-09-10 | 2001-03-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光電変換素子および光電池 |
US6649824B1 (en) * | 1999-09-22 | 2003-11-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion device and method of production thereof |
JP4477729B2 (ja) * | 2000-01-19 | 2010-06-09 | シャープ株式会社 | 光電変換素子及びそれを用いた太陽電池 |
US7205473B2 (en) * | 2002-01-25 | 2007-04-17 | Konarka Technologies, Inc. | Photovoltaic powered multimedia greeting cards and smart cards |
US6706963B2 (en) | 2002-01-25 | 2004-03-16 | Konarka Technologies, Inc. | Photovoltaic cell interconnection |
US20030192585A1 (en) * | 2002-01-25 | 2003-10-16 | Konarka Technologies, Inc. | Photovoltaic cells incorporating rigid substrates |
US6913713B2 (en) | 2002-01-25 | 2005-07-05 | Konarka Technologies, Inc. | Photovoltaic fibers |
US6900382B2 (en) | 2002-01-25 | 2005-05-31 | Konarka Technologies, Inc. | Gel electrolytes for dye sensitized solar cells |
US20050284513A1 (en) * | 2002-08-08 | 2005-12-29 | Christoph Brabec | Chip card comprising an integrated energy converter |
US20030192584A1 (en) * | 2002-01-25 | 2003-10-16 | Konarka Technologies, Inc. | Flexible photovoltaic cells and modules formed using foils |
US7414188B2 (en) * | 2002-01-25 | 2008-08-19 | Konarka Technologies, Inc. | Co-sensitizers for dye sensitized solar cells |
US7186911B2 (en) * | 2002-01-25 | 2007-03-06 | Konarka Technologies, Inc. | Methods of scoring for fabricating interconnected photovoltaic cells |
US6949400B2 (en) * | 2002-01-25 | 2005-09-27 | Konarka Technologies, Inc. | Ultrasonic slitting of photovoltaic cells and modules |
EP1160888A1 (de) * | 2000-05-29 | 2001-12-05 | Sony International (Europe) GmbH | Lochleitermaterial und Verwendung in einer (Farbstoff-)Solarzelle |
US6919119B2 (en) * | 2000-05-30 | 2005-07-19 | The Penn State Research Foundation | Electronic and opto-electronic devices fabricated from nanostructured high surface to volume ratio thin films |
WO2002005354A1 (fr) * | 2000-07-06 | 2002-01-17 | Mitsubishi Chemical Corporation | Element de conversion photo-electrique solide, son procede de production, pile solaire pourvue d'un tel element de conversion photo-electrique solide, et dispositif d'alimentation en courant |
EP1176646A1 (de) * | 2000-07-28 | 2002-01-30 | Ecole Polytechnique Féderale de Lausanne (EPFL) | Festkörper-Heteroübergang und sensibilisierte Festkörper photovoltaische Zelle |
US7042029B2 (en) * | 2000-07-28 | 2006-05-09 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) | Solid state heterojunction and solid state sensitized photovoltaic cell |
ATE342573T1 (de) * | 2000-08-15 | 2006-11-15 | Fuji Photo Film Co Ltd | Photoelektrische zelle und herstellungsmethode |
JP4278080B2 (ja) | 2000-09-27 | 2009-06-10 | 富士フイルム株式会社 | 高感度受光素子及びイメージセンサー |
US6677516B2 (en) * | 2001-01-29 | 2004-01-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Photovoltaic cell and process for producing the same |
US7157788B2 (en) * | 2001-02-21 | 2007-01-02 | Showa Denko K.K. | Metal oxide dispersion for dye-sensitized solar cells, photoactive electrode and dye-sensitized solar cell |
JP2002289360A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-04 | Univ Toyama | 有機電界発光素子 |
EP1422782B1 (de) * | 2001-07-06 | 2011-01-12 | Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha | Mit methinfarbstoffen sensibilisierte photoelektrische zelle |
JP4967211B2 (ja) * | 2001-09-26 | 2012-07-04 | 日本電気株式会社 | 光電気化学デバイス |
DE10155346C1 (de) | 2001-11-10 | 2003-06-12 | Fraunhofer Ges Forschung | Solarzelle sowie Verfahren zu deren Herstellung |
SG124249A1 (en) * | 2001-12-07 | 2006-08-30 | Sumitomo Chemical Co | New polymer and polymer light-emitting device using the same |
US7989695B2 (en) * | 2001-12-18 | 2011-08-02 | Steven Allen Carlson | Organic photovoltaic cells |
WO2003065472A2 (en) * | 2002-01-25 | 2003-08-07 | Konarka Technologies, Inc. | Structures and materials for dye sensitized solar cells |
JP4644427B2 (ja) * | 2002-01-25 | 2011-03-02 | コナルカ テクノロジーズ インコーポレイテッド | 太陽電池に用いるための感光性ナノ粒子を低温で相互に結合させる方法及び該方法において用いられるポリマー連結剤溶液 |
WO2003065393A2 (en) * | 2002-01-25 | 2003-08-07 | Konarka Technologies, Inc. | Displays with integrated photovoltaic cells |
US7800194B2 (en) | 2002-04-23 | 2010-09-21 | Freedman Philip D | Thin film photodetector, method and system |
JP4563697B2 (ja) * | 2003-04-04 | 2010-10-13 | シャープ株式会社 | 色素増感太陽電池およびその製造方法 |
US7645934B1 (en) * | 2003-04-29 | 2010-01-12 | Nanosolar, Inc. | Nanostructured layer and fabrication methods |
US7208437B2 (en) * | 2004-01-16 | 2007-04-24 | T/J Technologies, Inc. | Catalyst and method for its manufacture |
DE102004021989A1 (de) | 2004-05-04 | 2005-12-15 | Covion Organic Semiconductors Gmbh | Organische elektronische Vorrichtungen |
EP1917558B1 (de) * | 2005-08-22 | 2018-07-25 | Merck Patent GmbH | Anzeigen mit integrierten photovoltaischen zellen |
US20070079867A1 (en) * | 2005-10-12 | 2007-04-12 | Kethinni Chittibabu | Photovoltaic fibers |
EP1837929A1 (de) * | 2006-03-23 | 2007-09-26 | Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) | Flüssiges Ladungstransportmaterial |
KR100921476B1 (ko) * | 2007-08-29 | 2009-10-13 | 한국과학기술연구원 | 전기방사에 의한 금속산화물 나노입자를 포함하는금속산화물층을 구비한 염료감응형 태양전지 및 그 제조방법 |
KR101696939B1 (ko) | 2008-10-29 | 2017-01-16 | 후지필름 가부시키가이샤 | 색소, 이것을 사용한 광전 변환 소자, 광전기 화학 전지, 및 색소의 제조 방법 |
US8529802B2 (en) * | 2009-02-13 | 2013-09-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Solution composition and method of forming thin film and method of manufacturing thin film transistor using the solution composition |
US8319300B2 (en) * | 2009-04-09 | 2012-11-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Solution composition for forming oxide thin film and electronic device including the oxide thin film |
GB0909818D0 (en) * | 2009-06-08 | 2009-07-22 | Isis Innovation | Device |
JP5620081B2 (ja) | 2009-09-28 | 2014-11-05 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子の製造方法 |
JP5524557B2 (ja) | 2009-09-28 | 2014-06-18 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子の製造方法、光電変換素子、および光電気化学電池 |
JP5471352B2 (ja) * | 2009-11-24 | 2014-04-16 | コニカミノルタ株式会社 | 光電変換素子及び太陽電池 |
JP5418172B2 (ja) * | 2009-11-24 | 2014-02-19 | コニカミノルタ株式会社 | 光電変換素子及び太陽電池 |
TWI394309B (zh) * | 2009-12-30 | 2013-04-21 | Ind Tech Res Inst | 染料敏化太陽能電池 |
US9431621B2 (en) | 2012-03-13 | 2016-08-30 | The Regents Of The University Of Michigan | Metal oxide charge transport material doped with organic molecules |
JP5972811B2 (ja) | 2013-02-22 | 2016-08-17 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子、光電変換素子の製造方法および色素増感太陽電池 |
CN106463624A (zh) | 2014-04-16 | 2017-02-22 | 株式会社理光 | 光电转换元件 |
US11085111B2 (en) * | 2018-10-11 | 2021-08-10 | The Boeing Company | Laminate composite structural components and methods for the same |
US10923680B2 (en) * | 2018-10-11 | 2021-02-16 | The Boeing Company | Multifunctional composite panels and methods for the same |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2018513B (en) * | 1978-02-28 | 1982-05-06 | Snia Viscosa | Process and cell for directly converting radiant energy toelectrical energy |
CH674596A5 (de) * | 1988-02-12 | 1990-06-15 | Sulzer Ag | |
US5026894A (en) * | 1990-03-12 | 1991-06-25 | University Of South Carolina | Compound for use in the synthesis of semiconducting polymers with perpendicularly arranged cores and method of synthesizing said compound |
CA2039945C (en) * | 1990-04-10 | 1996-07-30 | Haruki Kawada | Polyimide, organic film comprising the polyimide, and photoconductive device comprising the organic film |
JPH06122277A (ja) * | 1992-08-27 | 1994-05-06 | Toshiba Corp | アモルファス有機薄膜素子およびアモルファス有機ポリマー組成物 |
-
1995
- 1995-09-13 DE DE19533850A patent/DE19533850A1/de not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-09-09 EP EP96931054A patent/EP0850492B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-09-09 CN CN96196958A patent/CN1126184C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1996-09-09 AU AU69885/96A patent/AU708210B2/en not_active Expired
- 1996-09-09 WO PCT/EP1996/003944 patent/WO1997010617A1/de active IP Right Grant
- 1996-09-09 JP JP51164197A patent/JP4121148B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-09-09 DE DE59610223T patent/DE59610223D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-09-11 US US08/712,426 patent/US5885368A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19808936A1 (de) * | 1998-03-03 | 1999-09-16 | Aventis Res & Tech Gmbh & Co | Photodetektor und seine Verwendung |
DE10249246B4 (de) * | 2002-10-23 | 2013-01-17 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Farbstoffsensibilisierte photovoltaische Zelle, ein Verfahren zur Herstellung dieser photovoltaischen Zellen sowie deren Verwendung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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Breddels et al. | Photoelectrochemical studies of thin films of several tetraphenylporphyrins deposited on tin (IV) oxide electrodes |
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