JP2007273200A - Dye-sensitized solar cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、耐久性が高められた色素増感型太陽電池に関するものである。 The present invention relates to a dye-sensitized solar cell with improved durability.
色素増感型太陽電池は、主として可視光により発電するものであり、それ以外の波長については発電に寄与しないだけでなく、色素増感型太陽電池を構成する各々の材料を劣化させることに繋がるものである。とりわけ紫外線はその劣化させる度合いが大きいことから、フッ素系樹脂シ−トと無機酸化物の蒸着薄膜を有する樹脂フィルムとを積層し、更に、該フッ素系樹脂シ−トと無機酸化物の蒸着薄膜を有する樹脂フィルムとからなる積層体のいずれかの一方の面または両面に、防汚層および/または紫外線吸収剤層を設けた太陽電池モジュ−ル用表面保護シ−トの片面に、充填剤層、光起電力素子としての太陽電池素子、充填剤層、および、裏面保護シ−ト層を順次に積層し、これらを真空吸引して加熱圧着ラミネ−ション法等により一体成形体とすることで、紫外線を遮へいして耐久性を高めた太陽電池モジュ−ルが開示されている。 The dye-sensitized solar cell generates power mainly by visible light, and does not contribute to power generation for other wavelengths, but also leads to deterioration of each material constituting the dye-sensitized solar cell. Is. In particular, since ultraviolet rays are highly degraded, a fluorine resin sheet and a resin film having an inorganic oxide vapor-deposited thin film are laminated, and the fluorine resin sheet and an inorganic oxide vapor-deposited thin film. A filler on one side of a surface protection sheet for a solar cell module provided with an antifouling layer and / or an ultraviolet absorber layer on one or both sides of a laminate comprising a resin film having Layer, a solar cell element as a photovoltaic element, a filler layer, and a back surface protection sheet layer are sequentially laminated, and these are vacuum-sucked to form an integrally formed body by a thermocompression lamination method or the like. Thus, a solar cell module is disclosed in which ultraviolet rays are shielded and durability is improved.
しかしながら、特許文献1に記載のような従来の太陽電池では、紫外線吸収剤層を設けるのに、紫外線吸収剤を配合したフィルムを貼着したり、紫外線吸収剤を配合した塗料を塗装したりする必要であり、形成に係わる作業が繁雑なものとなっていた。また紫外線吸収剤層が劣化したり剥離したりした場合には簡単に耐久性を高める効果が失われるものであった。
However, in the conventional solar cell as described in
本発明は上記の如き課題に鑑みてなされたものであり、形成に係わる作業が簡便であり、耐久性を高める効果を持続的に発揮させることができる色素増感型太陽電池を提供せんとするものである。 The present invention has been made in view of the problems as described above, and is intended to provide a dye-sensitized solar cell in which the work related to formation is simple and the effect of enhancing durability can be continuously exhibited. Is.
上記目的を達成するため、本発明は以下のような構成としている。すなわち、本発明に係わる色素増感型太陽電池は、半導体材料に増感色素を担持させた光電極層の光入射側に透光性の保護部材が設けられ、該保護部材は熱可塑性合成樹脂に紫外線吸収剤を配合し、熱成形により形成されたものであることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, in the dye-sensitized solar cell according to the present invention, a translucent protective member is provided on the light incident side of a photoelectrode layer in which a sensitizing dye is supported on a semiconductor material, and the protective member is a thermoplastic synthetic resin. It is characterized in that it is formed by thermoforming with a UV absorber.
本発明に係わる色素増感型太陽電池によれば、保護部材が熱可塑性合成樹脂を用いて熱成形により形成されることで種々の形状に対応することが容易となるが、その熱可塑性合成樹脂に紫外線吸収剤が配合されていることで、紫外線吸収剤を含む部分のみが劣化したり剥離したりする恐れがなく、紫外線量の低減効果による耐久性を持続的に発揮させることができる。 According to the dye-sensitized solar cell of the present invention, the protective member is easily formed by thermoforming using a thermoplastic synthetic resin, so that it becomes easy to cope with various shapes. Since the ultraviolet absorber is blended in, there is no fear that only the portion containing the ultraviolet absorber is deteriorated or peeled off, and the durability due to the effect of reducing the amount of ultraviolet rays can be continuously exhibited.
また前記保護部材は、射出成形により光入射側から外層及び内層の少なくとも二層が形成され、該外層のみに紫外線吸収剤が配合されていれば、配合する紫外線吸収剤の量を節減でき、また紫外線吸収剤のブリードによる光電極層や電解質層への悪影響の発生をなくすることができ好ましい。 Further, if the protective member is formed by injection molding, at least two layers of an outer layer and an inner layer are formed from the light incident side, and an ultraviolet absorber is blended only in the outer layer, the amount of the ultraviolet absorber to be blended can be reduced. It is preferable because the occurrence of adverse effects on the photoelectrode layer and the electrolyte layer due to bleeding of the ultraviolet absorber can be eliminated.
本発明に係わる色素増感型太陽電池によれば、保護部材が熱可塑性合成樹脂を用いて熱成形により形成されることで種々の形状に対応することが容易となるが、その熱可塑性合成樹脂に紫外線吸収剤が配合されていることで、紫外線吸収剤を含む部分のみが劣化したり剥離したりする恐れがなく、紫外線量の低減効果による耐久性を持続的に発揮させることができる。 According to the dye-sensitized solar cell of the present invention, the protective member is easily formed by thermoforming using a thermoplastic synthetic resin, so that it becomes easy to cope with various shapes. Since the ultraviolet absorber is blended in, there is no fear that only the portion containing the ultraviolet absorber is deteriorated or peeled off, and the durability due to the effect of reducing the amount of ultraviolet rays can be continuously exhibited.
本発明に係わる最良の実施の形態について、図面に基づき以下に具体的に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best embodiment according to the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
図1は、本発明に係わる色素増感型太陽電池の、実施の一形態における厚みを誇張して表現した縦断面図である。色素増感型太陽電池10は、多孔質の半導体材料に増感色素を担持させた光電極層2より光入射側αに透光性の保護部材1が設けられている。保護部材1と光電極層2との間にはITO(スズドープ酸化インジウム)からなる導電性被膜31が設けられ、対向基板33に設けられた同じくカーボンからなる導電性被膜31と、光電極層1との間には、ヨウ素水溶液である電解質層32が設けられている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a dye-sensitized solar cell according to the present invention, exaggerating the thickness in one embodiment. The dye-sensitized
ここで保護部材1は、透明な熱可塑性合成樹脂に紫外線吸収剤を配合して射出成形することで、紫外線吸収機能が具備されている。光入射側αから入射される光は、保護部材1及び導電性被膜31を透過して光電極層2に入射されるが、保護部材1に紫外線吸収剤が配合されていることで、保護部材1側の導電性被膜31より下方に入射される光は紫外線量が低減されたものとなり、紫外線によるこれら部材への悪影響を低減することができる。また保護部材1に紫外線吸収剤が配合された上で熱成形されていることで、紫外線吸収剤が熱可塑性合成樹脂材料中に練り込まれることとなり、保護部材1の表面付近の劣化や、降雨等の外的条件によって紫外線吸収剤が脱落することがなく、長期に亘って紫外線量を低減することができる。
Here, the
図2は、本発明に係わる色素増感型太陽電池の、他の実施形態を示す厚みを誇張して表現した縦断面図である。保護部材1は、光入射側αから外層11及び内層12の二層射出成形により形成されたものであり、本実施形態においては外層11のみに紫外線吸収剤が配合されている。紫外線吸収剤が外層11のみに配合されていることで、紫外線吸収剤を配合する対象となる熱可塑性合成樹脂の量が減ぜられ、紫外線吸収剤の量を低減できると共に、同じ量の紫外線吸収剤を配合した場合でも紫外線吸収剤の存在密度が高められることで、紫外線吸収剤の粒子間を紫外線が透過する恐れを小さくして紫外線の低減効果をより高めることに繋げることもできる。また外層11と内層12とが一体に成形されることで、外層11の剥離等が発生する恐れがなく、長期に亘って紫外線量の低減効果を持続させることができる。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view exaggerating the thickness showing another embodiment of the dye-sensitized solar cell according to the present invention. The
保護部材1に配合される紫外線吸収剤としては、適宜紫外線を吸収可能なものを選択して配合することができるが、色素増感型太陽電池10の発電効率を低下させないようにするためには保護部材1の透光性を妨げないものを選択するのが好ましく、例えばサリチル酸系のもの、ベンゾフェノン系のもの、ベンゾトリアゾール系のもの、シアノアクリレート系のもの等の、配合して熱成形した際に光の透過性を低下させる度合いの小さいものを好適に用いることができる。
As the ultraviolet absorber to be blended in the
また保護部材1についても、透光性で射出成形等の熱成形が可能なものであれば特に限定されるものではないが、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリメタクリレート、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ABS等の透光性を有する熱可塑性合成樹脂を用いることができるが、電解質層4を形成するヨウ素溶液等に対する耐性の高い環状ポリオレフィン系樹脂が最も好適に用いることができる。また透光性及び紫外線量の低減効果を発揮させる最適な組合せは、環状ポリオレフィン系樹脂に紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系のものを配合したものである。
The
保護部材1を形成する熱可塑性合成樹脂に対する紫外線吸収剤の配合量としては、熱可塑性合成樹脂100重量部に対して0.1〜3重量部程度配合するのが好ましく、より好ましくは0.3〜0.5重量部である。かかる紫外線吸収剤の配合により、波長400nm以下の光の透過率が10%以下とできれば、上述の如き部材に対する悪影響を効果的に低減することができる。
As a compounding quantity of the ultraviolet absorber with respect to the thermoplastic synthetic resin which forms the
図3は、本発明に係わる色素増感型太陽電池を形成する保護部材の一例を示す斜視図である。保護部材1は、外縁から突出された電極部13や、角部14周辺に設けられた凸部15及び凹部16が形成されたものであり、二枚の保護部材1が相対向して重ね合わされた際に凸部15に凹部16が嵌着されるようになされたものである。かかる複雑な形状を有する保護部材1であっても、上述の実施形態に示した如く射出成形等の熱成形によって成形することで容易に成形することができ、また紫外線量の低減効果を具備させるのも極めて容易に行うことができる。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a protective member forming the dye-sensitized solar cell according to the present invention. The
本発明に係わる色素増感型太陽電池の、紫外線量の低減効果について、以下の実施例により説明する。 The effect of reducing the amount of ultraviolet rays of the dye-sensitized solar cell according to the present invention will be described with reference to the following examples.
(実施例1)
環状ポリオレフィン系樹脂(三菱化学社製「アペル(登録商標)」)100重量部に対し、紫外線吸収剤(ベンゾフェノン系紫外線吸収剤)を0.5重量部配合し、厚み2.0mmの本発明に係わる実施例1の、色素増感型太陽電池に用いる保護部材を得た。
Example 1
0.5 parts by weight of an ultraviolet absorber (benzophenone-based ultraviolet absorber) is blended with 100 parts by weight of a cyclic polyolefin resin (“Apel (registered trademark)” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and the present invention has a thickness of 2.0 mm. The protection member used for the dye-sensitized solar cell of Example 1 concerned was obtained.
(実施例2)
環状ポリオレフィン系樹脂(三菱化学社製「アペル(登録商標)」)を用いて二層成形を行い、内層は環状ポリオレフィン系樹脂のみ、外層は環状ポリオレフィン系樹脂100重量部に対し、紫外線吸収剤(ベンゾフェノン系紫外線吸収剤)を0.5重量部配合し、外層0.5mm、内層1.5mmの、合計厚み2.0mmの本発明に係わる実施例2の、色素増感型太陽電池に用いる保護部材を得た。
(Example 2)
Two-layer molding is performed using a cyclic polyolefin-based resin (“Apel (registered trademark)” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), the inner layer is only the cyclic polyolefin-based resin, and the outer layer is an ultraviolet absorber (100 parts by weight with respect to the cyclic polyolefin-based resin). Benzophenone-based UV absorber) 0.5 parts by weight, protection for the dye-sensitized solar cell of Example 2 according to the present invention having an outer layer of 0.5 mm and an inner layer of 1.5 mm and a total thickness of 2.0 mm A member was obtained.
(比較例1)
環状ポリオレフィン系樹脂(三菱化学社製「アペル(登録商標)」)のみを用いて厚み2.0mmの、比較例1の色素増感型太陽電池に用いる保護部材を得た。
(Comparative Example 1)
A protective member used for the dye-sensitized solar cell of Comparative Example 1 having a thickness of 2.0 mm was obtained using only a cyclic polyolefin-based resin (“Apel (registered trademark)” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
これらの実施例及び比較例の色素増感型太陽電池に用いる保護部材の、350nm、400nm及び450nmのそれぞれ波長の光の透過率を測定したところ、実施例1は0.02%、0.1%及び83%、実施例2は0.2%、1.8%及び86%、比較例1は63%、85%及び89%となり、実施例は紫外線量の低減効果が顕著に得られていると共に可視光線の透過性にも優れていることが表されている。 When the transmittance of light having wavelengths of 350 nm, 400 nm, and 450 nm of the protective members used in the dye-sensitized solar cells of these Examples and Comparative Examples was measured, Example 1 was 0.02%, 0.1% % And 83%, Example 2 was 0.2%, 1.8% and 86%, Comparative Example 1 was 63%, 85% and 89%, and the Examples showed a remarkable effect of reducing the amount of ultraviolet rays. It is also shown that it has excellent visible light transmission.
1 保護部材
2 光電極層
10 色素増感型太陽電池
α 光入射側
DESCRIPTION OF
Claims (2)
The dye-sensitized dye according to claim 1, wherein the protective member is formed by injection molding at least two layers of an outer layer and an inner layer from the light incident side, and an ultraviolet absorber is blended only in the outer layer. Solar cell.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017047614A1 (en) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 株式会社フジクラ | Dye-sensitized photoelectric conversion element |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11345991A (en) * | 1998-06-02 | 1999-12-14 | Ricoh Co Ltd | Solar battery |
JP2002025634A (en) * | 2000-07-03 | 2002-01-25 | Mitsubishi Chemicals Corp | Photoelectric transducer |
JP2002134178A (en) * | 2000-10-23 | 2002-05-10 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | Photoelectric cell |
JP2003068373A (en) * | 2001-08-24 | 2003-03-07 | Aisin Seiki Co Ltd | Dye-sensitized solar cell |
JP2003100358A (en) * | 2001-09-21 | 2003-04-04 | Aisin Seiki Co Ltd | Dye-sensitized solar cell |
JP2003255125A (en) * | 2002-03-04 | 2003-09-10 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Optical member and photoelectrode, dye-sensitized solar cell, photoelectric converter and electrooptic converter |
JP2004227843A (en) * | 2003-01-21 | 2004-08-12 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Acrylic resin film for protecting dye-sensitized solar cell |
JP2004349129A (en) * | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Dye-sensitized solar cell |
-
2006
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11345991A (en) * | 1998-06-02 | 1999-12-14 | Ricoh Co Ltd | Solar battery |
JP2002025634A (en) * | 2000-07-03 | 2002-01-25 | Mitsubishi Chemicals Corp | Photoelectric transducer |
JP2002134178A (en) * | 2000-10-23 | 2002-05-10 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | Photoelectric cell |
JP2003068373A (en) * | 2001-08-24 | 2003-03-07 | Aisin Seiki Co Ltd | Dye-sensitized solar cell |
JP2003100358A (en) * | 2001-09-21 | 2003-04-04 | Aisin Seiki Co Ltd | Dye-sensitized solar cell |
JP2003255125A (en) * | 2002-03-04 | 2003-09-10 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Optical member and photoelectrode, dye-sensitized solar cell, photoelectric converter and electrooptic converter |
JP2004227843A (en) * | 2003-01-21 | 2004-08-12 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Acrylic resin film for protecting dye-sensitized solar cell |
JP2004349129A (en) * | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Dye-sensitized solar cell |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017047614A1 (en) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 株式会社フジクラ | Dye-sensitized photoelectric conversion element |
JP2017059559A (en) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 株式会社フジクラ | Dye-sensitized photoelectric conversion device |
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