JP2001176565A - 色素増感型太陽電池 - Google Patents
色素増感型太陽電池Info
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- JP2001176565A JP2001176565A JP35225599A JP35225599A JP2001176565A JP 2001176565 A JP2001176565 A JP 2001176565A JP 35225599 A JP35225599 A JP 35225599A JP 35225599 A JP35225599 A JP 35225599A JP 2001176565 A JP2001176565 A JP 2001176565A
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- Japan
- Prior art keywords
- dye
- sensitized solar
- solar cell
- colors
- transparent
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
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- Photovoltaic Devices (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 各種異なる色の色素を用いることにより、任
意の色を用いて、文字、パターン、及びイラストを表現
することのできる色素増感型太陽電池を提供すること。 【解決手段】 色素増感型太陽電池１００は、２枚のガ
ラス製（またはプラスチック製）透明基板１及び５、透
明半導体微粒子２、色素３、及び電解溶液（または固体
電解質）４で構成されている。色素３には２色以上の色
素（青、赤など）が使用されている。
意の色を用いて、文字、パターン、及びイラストを表現
することのできる色素増感型太陽電池を提供すること。 【解決手段】 色素増感型太陽電池１００は、２枚のガ
ラス製（またはプラスチック製）透明基板１及び５、透
明半導体微粒子２、色素３、及び電解溶液（または固体
電解質）４で構成されている。色素３には２色以上の色
素（青、赤など）が使用されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池に関するも
のであり、より具体的には、色素増感型太陽電池に関す
る。
のであり、より具体的には、色素増感型太陽電池に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ｎ型・ｐ型とよばれる２種類
の半導体を接合するシリコン系太陽電池の研究開発は進
められており、一般的にも知られている。しかし、シリ
コン系太陽電池の弱点をカバーする次世代太陽電池とし
て、１９９１年にスイス・ローザンヌ工科大学のグレッ
ツェル教授が考案した色素増感型太陽電池も注目されつ
つある。上記いずれの太陽電池の開発段階においても、
効率性を重要視することが従来からの傾向であり、色素
増感型太陽電池に用いる色素も広範囲の光を吸収できる
濃い紫色のものが主流であった。
の半導体を接合するシリコン系太陽電池の研究開発は進
められており、一般的にも知られている。しかし、シリ
コン系太陽電池の弱点をカバーする次世代太陽電池とし
て、１９９１年にスイス・ローザンヌ工科大学のグレッ
ツェル教授が考案した色素増感型太陽電池も注目されつ
つある。上記いずれの太陽電池の開発段階においても、
効率性を重要視することが従来からの傾向であり、色素
増感型太陽電池に用いる色素も広範囲の光を吸収できる
濃い紫色のものが主流であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、効率性を
最優先させた場合、一般的な半導体太陽電池の色は黒、
また、色素増感型太陽電池のそれは濃い紫色が主流とな
る。よって、これら従来の太陽電池を住宅用の壁や屋根
に設置する場合、限られた色しか使用できないことが壁
や屋根のデザインにまで制約を与えてしまっていた。特
に、シリコン系太陽電池の場合、その主要素であるシリ
コンが、任意の色にすること、さらに鮮明な色にするこ
との妨げとなっている。本発明は、各種異なる色の色素
を用いることにより、任意の色を用いて、文字、パター
ン、及びイラストを表現することのできる色素増感型太
陽電池を提供することを目的とする。
最優先させた場合、一般的な半導体太陽電池の色は黒、
また、色素増感型太陽電池のそれは濃い紫色が主流とな
る。よって、これら従来の太陽電池を住宅用の壁や屋根
に設置する場合、限られた色しか使用できないことが壁
や屋根のデザインにまで制約を与えてしまっていた。特
に、シリコン系太陽電池の場合、その主要素であるシリ
コンが、任意の色にすること、さらに鮮明な色にするこ
との妨げとなっている。本発明は、各種異なる色の色素
を用いることにより、任意の色を用いて、文字、パター
ン、及びイラストを表現することのできる色素増感型太
陽電池を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、２枚の透明導
電性ガラス基板の間に透明半導体微粒子、色素、及び電
解質を挟みこんだ色素増感型太陽電池において、２色以
上の色素を１つの基板上に有したことを特徴とする色素
増感型太陽電池を提供する。さらに、本発明は、２枚の
透明導電性プラスチック基板の間に透明半導体微粒子、
色素、及び電解質を挟みこんだ色素増感型太陽電池にお
いて、２色以上の色素を１つの基板上に有したことを特
徴とする色素増感型太陽電池を提供する。さらに、本発
明は上記２色以上の色素を用いて、文字、パターン、及
びイラストのうちいずれか１つ以上を描いたことを特徴
とする色素増感型太陽電池を提供する。
電性ガラス基板の間に透明半導体微粒子、色素、及び電
解質を挟みこんだ色素増感型太陽電池において、２色以
上の色素を１つの基板上に有したことを特徴とする色素
増感型太陽電池を提供する。さらに、本発明は、２枚の
透明導電性プラスチック基板の間に透明半導体微粒子、
色素、及び電解質を挟みこんだ色素増感型太陽電池にお
いて、２色以上の色素を１つの基板上に有したことを特
徴とする色素増感型太陽電池を提供する。さらに、本発
明は上記２色以上の色素を用いて、文字、パターン、及
びイラストのうちいずれか１つ以上を描いたことを特徴
とする色素増感型太陽電池を提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、図１〜２を参照して本発明
による色素増感型太陽電池の実施の形態を詳細に説明す
る。図１は本発明を適用した色素増感型太陽電池の断面
図であり、図２は本発明を適用した太陽電池パネルの外
観斜視図である。図１に示した色素増感型太陽電池１０
０は、２枚のガラス製（またはプラスチック製）透明基
板１及び５、透明半導体微粒子２、色素３、及び電解溶
液（または固体電解質）４で構成されている。ここで、
透明基板１と透明基板５とは電極の役割を果たしてい
る。透明半導体微粒子２はナノメートルサイズの微粒子
であり、広大な表面積を持つ。図１では、透明半導体微
粒子２には酸化物半導体である二酸化チタンを、電解溶
液４にはヨウ素を主成分とした酸化還元電解質溶液を使
用したとする。
による色素増感型太陽電池の実施の形態を詳細に説明す
る。図１は本発明を適用した色素増感型太陽電池の断面
図であり、図２は本発明を適用した太陽電池パネルの外
観斜視図である。図１に示した色素増感型太陽電池１０
０は、２枚のガラス製（またはプラスチック製）透明基
板１及び５、透明半導体微粒子２、色素３、及び電解溶
液（または固体電解質）４で構成されている。ここで、
透明基板１と透明基板５とは電極の役割を果たしてい
る。透明半導体微粒子２はナノメートルサイズの微粒子
であり、広大な表面積を持つ。図１では、透明半導体微
粒子２には酸化物半導体である二酸化チタンを、電解溶
液４にはヨウ素を主成分とした酸化還元電解質溶液を使
用したとする。
【０００６】次に、光の入射から発電に至る一連の動作
を説明する。透明基板１に光が当たると、色素３が光エ
ネルギーを吸収して電子を放出する。放出された電子
は、半導体微粒子２（二酸化チタン）にすばやく移動
し、電極（透明基板１）を伝わる。このとき、半導体微
粒子２の広大な表面積が、飛び出した電子を効率良くと
らえる。さらに、電子（ｅ-）は対極（透明基板５）に
回り、ヨウ素イオンを還元する。このとき、ヨウ素イオ
ンはＩ-からＩ3 -へと変化する。還元されたヨウ素イオ
ンは、色素３中で再び電子を受けて酸化され、両極間
（透明基板１及び５）をサイクルする。これらの光電気
化学反応式で光を電気にかえることができる。従来の色
素増感型太陽電池では、出来る限り広範囲の光を吸収で
きるように色素３には濃い紫色の色素を用いていた。本
発明を適用した図１の色素３は濃い紫色以外の色（青、
赤など）をもつ。
を説明する。透明基板１に光が当たると、色素３が光エ
ネルギーを吸収して電子を放出する。放出された電子
は、半導体微粒子２（二酸化チタン）にすばやく移動
し、電極（透明基板１）を伝わる。このとき、半導体微
粒子２の広大な表面積が、飛び出した電子を効率良くと
らえる。さらに、電子（ｅ-）は対極（透明基板５）に
回り、ヨウ素イオンを還元する。このとき、ヨウ素イオ
ンはＩ-からＩ3 -へと変化する。還元されたヨウ素イオ
ンは、色素３中で再び電子を受けて酸化され、両極間
（透明基板１及び５）をサイクルする。これらの光電気
化学反応式で光を電気にかえることができる。従来の色
素増感型太陽電池では、出来る限り広範囲の光を吸収で
きるように色素３には濃い紫色の色素を用いていた。本
発明を適用した図１の色素３は濃い紫色以外の色（青、
赤など）をもつ。
【０００７】図１の色素３を適用した太陽電池パネルの
外観斜視図が図２である。半透明または透明な太陽電池
パネル６（図２では半透明）の表面上に色素３（赤・青
などの色付きの色素）で、「Ｓａｍｐｌｅ」という６つ
の文字列７が描かれている。なお、図２のように太陽電
池パネル６を半透明にする場合には色素３の吸着量を減
らすか、同時に、または半導体微粒子２の層を薄くする
などして光の一部を透過させる。一方、太陽電池パネル
６を透明にした場合、可視光は通過する。このときの色
素３には赤外線を吸収するものを使用する。色素３に関
しては、例えば、赤の色素を使用した場合には青・緑を
吸収して赤・赤外は透過する。文字列７は「Ｓ」が青
色、「ａ」が赤色、「ｍ」が緑色…というように互いに
異なる色であってもよいし、文字列７「Ｓａｍｐｌｅ」
を全て同じ色で統一してもよい。
外観斜視図が図２である。半透明または透明な太陽電池
パネル６（図２では半透明）の表面上に色素３（赤・青
などの色付きの色素）で、「Ｓａｍｐｌｅ」という６つ
の文字列７が描かれている。なお、図２のように太陽電
池パネル６を半透明にする場合には色素３の吸着量を減
らすか、同時に、または半導体微粒子２の層を薄くする
などして光の一部を透過させる。一方、太陽電池パネル
６を透明にした場合、可視光は通過する。このときの色
素３には赤外線を吸収するものを使用する。色素３に関
しては、例えば、赤の色素を使用した場合には青・緑を
吸収して赤・赤外は透過する。文字列７は「Ｓ」が青
色、「ａ」が赤色、「ｍ」が緑色…というように互いに
異なる色であってもよいし、文字列７「Ｓａｍｐｌｅ」
を全て同じ色で統一してもよい。
【０００８】図２に示した太陽電池パネル６の製造方法
には一般の印刷技術、例えばインクジェットプリンタや
オフセット印刷などが考えられる。以上、本発明の実施
の形態を説明したが、本発明は上記説明に限定されず、
例えば、色素によってイラストを描いてもよい。さら
に、色に関しては単色のみでなく、色素を混ぜて違う色
にしてもよい。
には一般の印刷技術、例えばインクジェットプリンタや
オフセット印刷などが考えられる。以上、本発明の実施
の形態を説明したが、本発明は上記説明に限定されず、
例えば、色素によってイラストを描いてもよい。さら
に、色に関しては単色のみでなく、色素を混ぜて違う色
にしてもよい。
【０００９】
【発明の効果】このように本発明によれば、各種異なる
色の色素を用いることにより、任意の色を用いて、文
字、パターン、及びイラストを表現することのできる色
素増感型太陽電池を提供することを目的とする。
色の色素を用いることにより、任意の色を用いて、文
字、パターン、及びイラストを表現することのできる色
素増感型太陽電池を提供することを目的とする。
【図１】本発明を適用した色素増感型太陽電池の断面
図。
図。
【図２】本発明を適用した色素増感型太陽電池の外観斜
視図。
視図。
１，５ 透明基板 ２ 透明半導体微粒子 ３ 色素 ４ 電解溶液（または固体電解質）
Claims (4)
- 【請求項１】 ２枚の透明導電性ガラス基板の間に透明
半導体微粒子、色素、及び電解質を挟みこんだ色素増感
型太陽電池において、 ２色以上の色素を１つの基板上に有したことを特徴とす
る色素増感型太陽電池。 - 【請求項２】 請求項１に記載の色素増感型太陽電池に
おいて、 前記２色以上の色素を用いて文字、パターン、及びイラ
ストのうちいずれか１つ以上を描いたことを特徴とする
色素増感型太陽電池。 - 【請求項３】 ２枚の透明導電性プラスチック基板の間
に透明半導体微粒子、色素、及び電解質を挟みこんだ色
素増感型太陽電池において、 ２色以上の色素を１つの基板上に有したことを特徴とす
る色素増感型太陽電池。 - 【請求項４】 請求項３に記載の色素増感型太陽電池に
おいて、 前記２色以上の色素を用いて文字、パターン、及びイラ
ストのうちいずれか１つ以上を描いたことを特徴とする
色素増感型太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35225599A JP2001176565A (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | 色素増感型太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35225599A JP2001176565A (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | 色素増感型太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001176565A true JP2001176565A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18422817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35225599A Withdrawn JP2001176565A (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | 色素増感型太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001176565A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004055934A1 (ja) * | 2002-12-16 | 2004-07-01 | Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo | 光電気化学太陽電池 |
| JP2006179488A (ja) | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Konarka Technologies Inc | パターン化された光起電力セル |
| JP2006221965A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Sekisui Jushi Co Ltd | 太陽電池付き表示装置 |
| JP2008181688A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Toyota Motor Corp | 太陽電池装置及びそれを備えた建物 |
| WO2009157461A1 (ja) * | 2008-06-24 | 2009-12-30 | ソニー株式会社 | 電子装置 |
| JP2011124053A (ja) * | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Nissha Printing Co Ltd | 意匠性を備えた色素増感太陽電池の製造方法 |
| JP2016139628A (ja) * | 2015-01-26 | 2016-08-04 | 田中貴金属工業株式会社 | 色素増感型太陽電池及びその製造方法 |
-
1999
- 1999-12-10 JP JP35225599A patent/JP2001176565A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004055934A1 (ja) * | 2002-12-16 | 2004-07-01 | Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo | 光電気化学太陽電池 |
| JPWO2004055934A1 (ja) * | 2002-12-16 | 2006-04-20 | 株式会社林原生物化学研究所 | 光電気化学太陽電池 |
| JP2006179488A (ja) | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Konarka Technologies Inc | パターン化された光起電力セル |
| JP2006221965A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Sekisui Jushi Co Ltd | 太陽電池付き表示装置 |
| JP2008181688A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Toyota Motor Corp | 太陽電池装置及びそれを備えた建物 |
| WO2009157461A1 (ja) * | 2008-06-24 | 2009-12-30 | ソニー株式会社 | 電子装置 |
| JP2011124053A (ja) * | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Nissha Printing Co Ltd | 意匠性を備えた色素増感太陽電池の製造方法 |
| JP2016139628A (ja) * | 2015-01-26 | 2016-08-04 | 田中貴金属工業株式会社 | 色素増感型太陽電池及びその製造方法 |
| WO2016121554A1 (ja) * | 2015-01-26 | 2016-08-04 | 田中貴金属工業株式会社 | 色素増感型太陽電池及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070306 |