JP2008192603A - 光電池 - Google Patents
光電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008192603A JP2008192603A JP2007330847A JP2007330847A JP2008192603A JP 2008192603 A JP2008192603 A JP 2008192603A JP 2007330847 A JP2007330847 A JP 2007330847A JP 2007330847 A JP2007330847 A JP 2007330847A JP 2008192603 A JP2008192603 A JP 2008192603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- porous
- layer
- electrode
- semiconductor layer
- spacer layer
- Prior art date
- 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.)
- Pending
Links
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 129
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 94
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 48
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 40
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 29
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 18
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- -1 Sb 2 O 5 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 5
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 claims description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 4
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 claims description 3
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 3
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 claims description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 claims description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 2
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 2
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims description 2
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 claims description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000707 layer-by-layer assembly Methods 0.000 claims description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 2
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 2
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 4
- 238000010351 charge transfer process Methods 0.000 description 4
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NPNMHHNXCILFEF-UHFFFAOYSA-N [F].[Sn]=O Chemical compound [F].[Sn]=O NPNMHHNXCILFEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007783 nanoporous material Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001935 peptisation Methods 0.000 description 1
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 1
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 239000001044 red dye Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N stibanylidynetin;hydrate Chemical compound O.[Sn].[Sb] SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2027—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode
- H01G9/2031—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode comprising titanium oxide, e.g. TiO2
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2022—Light-sensitive devices characterized by he counter electrode
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
【課題】圧力や曲げに対して強い太陽電池を提供する。
【解決手段】第1基板と、第1基板上の第1電極と、第1電極上の光活性な層である多孔質半導体層と、多孔質半導体層上の多孔質スペーサ層と、多孔質スペーサ層上にあり、多孔質スペーサ層と物理的に接しており、多孔質スペーサ層を覆う層状の第2電極と、第2電極上の第2基板とを備え、多孔質半導体層は、多孔質半導体層の孔によって形成される第1格子間空間を有し、多孔質スペーサ層は、多孔質スペーサ層の孔によって形成される第2格子間空間を有し、第1および第2格子間空間は互いに流体結合し、電解質で満たされており、多孔質スペーサ層は、片側で第2電極に物理的に接しており、もう一方の片側で多孔質半導体層に物理的に接している光電池。
【選択図】図1
【解決手段】第1基板と、第1基板上の第1電極と、第1電極上の光活性な層である多孔質半導体層と、多孔質半導体層上の多孔質スペーサ層と、多孔質スペーサ層上にあり、多孔質スペーサ層と物理的に接しており、多孔質スペーサ層を覆う層状の第2電極と、第2電極上の第2基板とを備え、多孔質半導体層は、多孔質半導体層の孔によって形成される第1格子間空間を有し、多孔質スペーサ層は、多孔質スペーサ層の孔によって形成される第2格子間空間を有し、第1および第2格子間空間は互いに流体結合し、電解質で満たされており、多孔質スペーサ層は、片側で第2電極に物理的に接しており、もう一方の片側で多孔質半導体層に物理的に接している光電池。
【選択図】図1
Description
本発明は、光電池、光電池の製造方法、および光電池の使用方法に関する。
単結晶の太陽電池は、約25%の高さのエネルギー変換効率を示す。Siベースの結晶は、単結晶ではなく多結晶であり、最も高い効率は約18%の範囲であり、非結晶Siを用いると効率は約12%である。しかし、Siベースの太陽電池は、非結晶Siの場合でも製造するのがかなり高価である。したがって、代替となるものが、有機化合物および/または有機化合物と無機化合物の混合物に基づいて開発されてきた。後者の太陽電池は、しばしばハイブリッド太陽電池(hybrid solar cell)と称される。有機太陽電池およびハイブリッド太陽電池は、より安価に製造できることが分かっているが、非結晶Si太陽電池(amorphous Si cell)と比較すると、比較的効率が低いようである。
例えば軽量、広範囲での低コストな製造、環境に配慮した物質、または、フレキシブルな基板(flexible substrate)等の、それらに潜在的で特有の利点に起因して、効果的な有機デバイスは、技術的および商業的に有用な“プラスチック太陽電池(plastic solar cell)”であることが分かってきた。色素増感ナノ結晶チタニウムジオキサイド(dye−sensitised nanocrystalline titanium dioxide)(多孔質TiO2)半導体および酸化還元電解液に基づく近年の太陽電池の進歩は、有機物質における高いエネルギー交換効率の可能性を実証した。(B.O−ReganとM.Graetzel,Nature353(1991,737))
分子色素(molecular dyes)によるナノ結晶TiO2の増感作用(sensitisation)に基づく光電池(色素増感太陽電池、DSSC:Dye−Sensitized Solar Cell)は、効果的な光デバイスとして最初に発表されたときから非常に大きな注目を集めている(B.O’ReganとM.Graetzel,上記参照;WO91/16719)。現在行われている研究の一部は、フレキシブルな基板上へのそのような電池の潜在的な適用性、および、これと共にフレキシブルな太陽電池の製造の可能性を開発するためのものである。
色素増感太陽電池は、TiO2のような、ナノポーラスネットワーク(nanoporous network)の半導体粒子に付着した色素分子内の電子の光励起に基づいている。電子は、半導体の導電帯(conduction band)に投入され、電荷再結合(charge recombination)が抑えられた場合は、電子は1つの電極に集められる。一方、色素分子は、対極(counter electrode)から電荷導電物質(charge−conducting agent)を介して再生される。今まで散発的にしか扱われなかった問題は、活性な多孔質半導体層と対極との分離である。この問題を解決するための標準的な方法は、今まで、スペーサ箔(spacer foil)の使用であった。スペーサ箔は、例えばプラスチックから作られており、図1aに示されるように活性な多孔質層の隣に配置された(located beside)。しかし、今までのところ、このことは満足な結果につながっていない。このような方法で構成された太陽電池は非常に圧力に敏感で、特に圧力によって活性な層を効果的に圧縮する対極に圧力がかけられた場合、または、逆の電極に圧力がかけられた場合も同様で、多数のショートカットを引き起こす。さらに、従来技術のスペーサ箔は、電荷転送プロセスに使われるエリアを妨害する。したがって、そのエリアは活性な層に使用可能ではない。最近、フレキシブルな色素増感太陽電池はますます注目されている。これまでのところ、これらは通常、活性な多孔質層の隣に配置されるスペーサ箔で構成されてきた。さらに、そのようなフレキシブルな色素増感太陽電池は、非常に圧力に敏感であり、非常に曲げに対して敏感である。これらの影響の両方によって、最終的には対極が第1の電極と電気的に接続され、そのことによって、ショートカットが再び発生する。前述の問題は、太陽電池が所定の領域に広がった場合さらに悪化する。
したがって、本発明の目的は、1つの電極で圧力が加わることに対して敏感でない改良された太陽電池を提供することである。さらに、太陽電池の電極の曲げに対してそれほど敏感でない改良された太陽電池を提供することは、本発明の目的である。その上さらに、従来技術に従って構成された従来の太陽電池ほど多くのショートカットを示さない太陽電池を提供することは、本発明の目的である。
これらの目的は、第1基板、および、好ましくは前記第1基板を覆う層状でありより好ましくは透明な導電酸化物で構成される層状である前記第1基板上の第1電極、または、前記第1基板および前記第1電極の代わりに第1の基板および第1の電極として働く第1の金属箔と、前記第1電極上の光活性な層である多孔質半導体層と、前記多孔質半導体層上の多孔質スペーサ層と、前記多孔質スペーサ層上にあり、前記多孔質スペーサ層と物理的に接しており、好ましくは前記多孔質スペーサ層を覆う層状である、対極としての第2電極と、前記第2電極上の第2基板と、を備え、前記多孔質半導体層は、前記多孔質半導体層の孔によって形成される第1格子間空間を有し、前記多孔質スペーサ層は、前記多孔質スペーサ層の孔によって形成される第2格子間空間を有し、前記第1および第2格子間空間は互いに流体結合し、電解質で満たされており、前記多孔質スペーサ層は、片側で前記第2電極に物理的に接しており、もう一方の片側で前記多孔質半導体層に物理的に接していることを特徴とする光電池、によって達成される。
一実施形態では、前記多孔質スペーサ層は、片側で、前記多孔質スペーサ層の全域で前記第2電極と物理的に接しており、前記多孔質スペーサ層は、もう一方の片側で、前記多孔質スペーサ層の全域で前記多孔質半導体層と物理的に接している。
一実施形態では、前記多孔質スペーサ層と前記第2電極との間に、前記第2格子間空間以外に電解質の空間容量が存在しない。
前記多孔質スペーサ層は、半導体性である(semiconducting)か、または、電気的に絶縁である、光学的に透明な物質で構成されていることが好ましい。
一実施形態では、前記多孔質スペーサ層は、孔の大きさが5nm〜100μm、好ましくは5nm〜1μm、より好ましくは5nm〜500nm、最も好ましくは10nm〜100nmの範囲である孔を有する。
一実施形態では、前記多孔質スペーサ層は、平均直径が10nm〜100μm、好ましくは10nm〜1μmの範囲である孔を有する箔である。
別の一実施形態では、前記多孔質スペーサ層は、1nm〜1μmで1μmより小さい範囲(from 1 nm to < 1 μm)、好ましくは1nm〜500nm、より好ましくは1nm〜300nm、さらに好ましくは1nm〜200nm、最も好ましくは10nm〜100nmの範囲の大きさを有する粒子からできている。
一実施形態では、前記粒子は半導体粒子または絶縁体粒子であり、前記半導体粒子または絶縁体粒子は、TiO2、SnO2、Sb2O5、CdTe、CdSe、CdS、ZnO、Nb2O5、ZrO2、CeO2、WO3、SiO2、Al2O3、CuAlO2、SrTiO3、SrCu2O2、および、SiO2(好ましくはシリカビーズまたはガラスビーズ)、架橋(crosslinked)シリコン樹脂、架橋ポリスチレン、架橋アクリル樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド−イミド樹脂、および、架橋ポリエステル等の耐熱性ポリマー、炭酸マグネシウムおよび炭酸カルシウム等の金属炭酸塩、硫酸カルシウムおよび硫酸バリウム等の金属硫酸塩より選択される物質、または、物質の組み合わせ(combination)から構成されていることが好ましい。
一実施形態では、前記多孔質半導体層は、色素増感性であり、前記多孔質スペーサ層は色素増感性でない。
前記多孔質スペーサ層は前記多孔質半導体層を前記多孔質半導体層の全域で覆っており、そのことによって前記多孔質半導体層を前記第2電極から絶縁することが好ましい。
一実施形態では、前記電池は、前記第1電極と前記第2電極の間に配置されて前記多孔質半導体層を前記第2電極から電気的に絶縁し、前記多孔質半導体層の隣に配置される、スペーサ箔等のスペーサ構成要素を備えない。
前記電池は、前記多孔質半導体層を前記第2電極から絶縁するために、唯一のスペーサ構成要素として前記多孔質スペーサ層を備えることが好ましい。
一実施形態では、前記多孔質スペーサ層は、5nm〜100μm、好ましくは5nm〜1μm、より好ましくは5nm〜500nm、最も好ましくは10nm〜100nmの範囲で分布する、または単分散する孔の大きさを有する。
一実施形態では、前記多孔質スペーサ層の前記粒子は、1nm〜1μmで1μmより小さい範囲、好ましくは1nm〜500nm、より好ましくは1nm〜300nm、さらに好ましくは1nm〜200nm、最も好ましくは10nm〜100nmの範囲で分布する、または単分散する粒子の大きさを有する。
前記多孔質スペーサ層は、100nm〜100μm、好ましくは1μm〜10μmの範囲の厚みを有することが好ましい。
一実施形態では、前記多孔質スペーサ層は、前記多孔質半導体層の領域を部分的に覆い、前記多孔質半導体層の領域の他の部分は覆わず、前記多孔質半導体層の被覆領域は、前記多孔質半導体層の全域の50%を超える。
一実施形態では、前記多孔質スペーサ層内で、ギャップサイズと孔の大きさとの間の比は、1〜1000、好ましくは10〜100の範囲である。
前記多孔質スペーサ層は、スクリーン印刷、ドクターブレーディング、インクジェット印刷、ドロップキャスティング、スピンコーティング、噴射、静電気による層ごとの組み立て(electrostatic layer−by−layer−assembling)、リフトオフプロセス、無機化(mineralization)、および陽極酸化より選択される方法を介して生成されることが好ましい。
一実施形態では、第1金属箔は、前記第1基板および前記第1電極を同時に用いる代わりに用いられ、前記第2電極は、半透明なプラチナ層等の半透明な金属層であり、前記電池は、透明な基板である前記第2基板より構成され、前記第2基板と前記第2電極との間に、随意に透明な導電酸化物が存在する。
本発明の目的は以下のステップから構成される、本発明の一実施形態にかかる電池の組み立て方法によっても達成される。
A:
a: 第1基板および前記第1基板上の第1電極を提供するか、
または、その代わりに、第1金属箔を提供するステップ
b: ステップaの生成物上、すなわち前記第1電極上または前記第1金属箔上に、多孔質半導体層を適用する、
または、その代わりに、ステップaの生成物上、すなわち前記第1金属箔上に、半導体ブロッキング層(blocking layer)を適用した後、前記半導体ブロッキング層上に多孔質半導体層を適用するステップ
c: ステップbの生成物を300℃より高温で焼結するステップ
d: ステップcの生成物内で前記多孔質半導体層を色素増感し、電解質で満たすステップ
B:(ステップAとは分けて実施されるステップ)
a’: 第2基板および前記第2基板上の第2電極を提供するか、
または、その代わりに、ステップAで第1金属箔が提供されない場合のみ、前記第2金属箔を提供するステップ
b’: ステップa’の生成物上、すなわち前記第2電極上または前記第2金属箔上に、多孔質半導体層を適用するステップ
c’: ステップb’の生成物を乾燥させるステップ
d’: ステップc’の生成物の多孔質半導体層を電解質で満たすステップ、
C:(ステップAおよびステップBの完了後に実施されるステップ)
a’’: 焼結され色素増感され電解質を満たされたステップd)の多孔質半導体層、および、乾燥され、電解質を満たされたステップd’の多孔質半導体層が、互いに物理的に接触させられ、前記ステップdの多孔質半導体層、および、前記ステップd’の多孔質半導体層を介して、AおよびBの生成物を接触させるステップ
A:
a: 第1基板および前記第1基板上の第1電極を提供するか、
または、その代わりに、第1金属箔を提供するステップ
b: ステップaの生成物上、すなわち前記第1電極上または前記第1金属箔上に、多孔質半導体層を適用する、
または、その代わりに、ステップaの生成物上、すなわち前記第1金属箔上に、半導体ブロッキング層(blocking layer)を適用した後、前記半導体ブロッキング層上に多孔質半導体層を適用するステップ
c: ステップbの生成物を300℃より高温で焼結するステップ
d: ステップcの生成物内で前記多孔質半導体層を色素増感し、電解質で満たすステップ
B:(ステップAとは分けて実施されるステップ)
a’: 第2基板および前記第2基板上の第2電極を提供するか、
または、その代わりに、ステップAで第1金属箔が提供されない場合のみ、前記第2金属箔を提供するステップ
b’: ステップa’の生成物上、すなわち前記第2電極上または前記第2金属箔上に、多孔質半導体層を適用するステップ
c’: ステップb’の生成物を乾燥させるステップ
d’: ステップc’の生成物の多孔質半導体層を電解質で満たすステップ、
C:(ステップAおよびステップBの完了後に実施されるステップ)
a’’: 焼結され色素増感され電解質を満たされたステップd)の多孔質半導体層、および、乾燥され、電解質を満たされたステップd’の多孔質半導体層が、互いに物理的に接触させられ、前記ステップdの多孔質半導体層、および、前記ステップd’の多孔質半導体層を介して、AおよびBの生成物を接触させるステップ
本発明の目的は、前述された光電池内の多孔質スペーサ層を、光活性な半導体層と前記電池の対極との間の短絡を防ぐため、および、光活性な半導体層と前記電池の対極とを互いに絶縁するため、のいずれかまたは両方の目的で使用することによっても達成される。
本稿で用いられるように、「活性な層(active layer)」という用語は、光吸収(light absorption)、電荷分離(charge separation)、および電荷転送プロセスに伴って生じる光電池内の層を示す。「活性」は、本稿では「光活性(photoactive)」と同じ意味で用いられる。そのような光活性な層は、多くの場合光活性な多孔質層であり、より詳細には、光活性な多孔質半導体層(porous semiconductor layer)である。
本稿で用いられるように、電極が一面で層に接触している場合、電極は、層に「物理的に接している(in physical contact with)」と称される。この用語は、例えば多孔質スペーサ層等の他の層の上に位置してその層に1つの表面で接触する、透明な導電酸化物の層または金属の層等の、層状の電極を示すことが好ましい。本質的に、そのような配置は、互いに重なった2つの層の積層板(laminate)として示される。いくつかの実施形態では、電極(例えば第1または第2の電極)は金属箔であってもよい。
本稿で用いられるように、「格子間空間(interstitial space)」という用語は、多孔質層内の孔によって作り出され、形成される空間のことを示す。格子間空間は、本質的には結合された(link together)孔のネットワークである。2つの格子間空間は、本稿では互いに「流体結合される(in fluid connection with)」と称されている。ある格子間空間に気体または液体のような流体が存在すれば、流体は、2つの格子間空間の間の物理的な障壁なく、他の格子間空間に移動できる。すなわち、2つの格子間空間は互いに連通しており、格子間空間内の化学種(例えば、溶媒分子または電解質等)の移動は、拡散によってのみ制限され、固体の物理的な障壁によっては制限されない。
本稿で用いられるように、「電解質の空間容量(void volume)」という用語は、格子間空間でない電解質によって占められるあらゆる盛り込み体積(bulk volume)を示す。
本稿で用いられるように、「ギャップサイズ(gap size)」という用語は、光活性な多孔質層の表面から対極(counter electrode)までの距離を示す(例えば、図1aおよび図1bを参照)。光活性な多孔質層または光活性な多孔質半導体層は、光活性な電極の一部を形成しているとみなされてもよい。
本稿で用いられるように、多孔質粒子層に関して用いられる「焼結(sintering)」という用語は、例えば半導体粒子層等の熱処理段階を示し、その過程では、1または複数の後述されるプロセスが発生する。焼結ブリッジ(sinter−bridge)の形成によって接触する粒子が増加し、元の粒子はもはや識別可能である必要がなくなる多孔質ネットワークが形成され、さらに孔を円滑にする。概して、本発明の一実施形態にかかるあらゆる焼結プロセスは、半導体層に適用される場合、300℃より高い温度を伴う。
本稿で用いられるように、「焼結」は半導体層の「乾燥(drying)」と対照をなす。そのような「乾燥」は、主として、例えば溶媒等の、あらかじめ半導体層に存在するあらゆる液体構成要素または低い沸点を有する物質/固体の除去を含む。通常、そのような「乾燥」は、250℃より低い温度で起こる。
多孔質スペーサ層(porous spacer layer)が対極と第1の電極または光活性な層との間に、効果的に、電気的に絶縁する障壁(insulating barrier)を作ることは、本発明の基礎をなす本質的な考え方である。一方、同時に、多孔質スペーサ層は、対極と直接接し、そうすることによって、多孔質スペーサ層と対極との間に存在するギャップ体積または盛り込み体積の形成を不可能とする。そのようなギャップ体積によって、電池は、再び、対極または前面電極(front electrode)上の加圧に対して敏感になる結果となる。
本明細書で、時々、別の層によって接触されるまたは覆われる層の「全域(entire area)」が参照される。本稿で用いられるように、この用語は、接触が起こる面の表面上にあり、そのような面に平行な架空の平面(fictitious plane)の領域を示す。言い換えれば、その層は、表面が平坦な平面であるかのように扱われる。そして、そのような平坦な平面の領域が、「全域」という用語が示す領域である。「全域」の「一部分」または「複数の部分」だけが覆われているかまたは接触されている場合、このことは、通常、そのような架空の平面の領域の割合で示される。本稿で用いられるように、「前述の多孔質半導体層の被覆領域(covered area)が多孔質半導体層全域の50%を越える」という表現は、多孔質半導体層の表面の架空の平面の領域の50%を超える領域が覆われていることを示す。このように、特に断りがない限り、「全域」または「領域」という用語は、通常、前述されたような架空の平面の領域のことを示し、粒子の特性によってさらに大きな表面領域を有する場合がある多孔質半導体層/多孔質スペーサ層の、実際の表面領域を示すのではない。
本稿で用いられるように、「耐熱性ポリマー(heat resistant polymer)」という用語は、熱影響下で位置的に安定(dimensionally stable)なポリマーのことを示す。好適には、光電池の作動温度(operating temperature)の温度領域で位置的に安定なポリマーのことを示す。さらに好適には、「耐熱性ポリマー」は、80℃以上(up to and including 80)の温度領域で位置的に安定なポリマーである。
本稿で用いられるように、1nm〜1μmで1μmより小さい範囲の大きさを有する粒子は、時々「ナノ粒子」と称されることもある。
多孔質スペーサ層の半導体粒子または絶縁体粒子は、前述のあらゆる半導体物質または絶縁体物質、あるいは、前述のあらゆる物質の組み合わせ(combination)で構成されてもよい。同様に、それぞれが異なる半導体物質または絶縁体物質で構成される異なる粒子、または、コアシェル構造を有する異なる粒子が存在してもよいという意味で、2以上の種類の粒子が存在してもよい。ナノ粒子のそのようなコアシェル構造は、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者にとって既知である。
本発明にかかる電池の組み立て方法では、ステップCは、ステップAおよびステップBの生成物の重ね合わせ(sandwiching)を含む。そのような重ね合わせは、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者にとって既知であり、例えば、2つの生成物を互いに物理的に接触させて配置し、接着剤(glue)またはガラスシール(glass seal)等で、それらを一緒に固定(clampling)または密封(sealing)等することによって、それらを一緒に保持することで達成される。
本稿で用いられているように、色素増感光電池は時々「色素増感太陽電池(DSSC:Dye−Sensitized Solar Cell)」とも称される。
本発明に関して用いられる基板は、ガラス、プラスチック、例えばポリメチルメタクリレート(PMMA:PolyMethylMethacrylAte)、および他の物質等のような透明な基板である。基板は、硬くてもよいし、フレキシブルでもよい。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、フレキシブルな基板には多くの種類があることは明白である。例えば、フレキシブルな基板には、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルフォン(PES)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリイミド(カプトン:kapton)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド(PEI)、OHP(オーバーヘッドトランスペアレンシ:overhead transparency)、およびTi箔、Pt箔、Al箔、ステンレススチールのような金属箔等が用いられてもよい。しかし、これらの例に限定される訳ではない。
本発明で使用できる電極は、基板上に層として適用される金属電極、および/または、ITO(インジウム錫酸化物:Indium tin oxide)、FTO(フッ素錫酸化物:fluorine tin oxide)、ATO(アンチモン錫酸化物:antimony tin oxide)、または酸化亜鉛(ZnO)のような透明な導電酸化物(TCO:Transparent Conductive Oxide)である。フレキシブルな太陽電池の場合、一方の、または、もう一方の基板およびその基板上に存在する電極は、要求される導電性のみでなく、基板の支えとして機能するために十分な硬さを有する金属箔によって置き換えられることができる。フレキシブルな太陽電池が裏から光を照射される色素増感太陽電池であった場合、表の電極および基板は前述された金属箔で形成される。一方、もう一方の電極は、単独の、または、透明な導電酸化物と組み合わされたPtのような、半透明な金属層で形成され、その上にはさらに透明な基板が置かれる。そのような裏面照射DSSC(backside illuminated DSSC)の概略図は、図4に示されている。
基板または電極上の多孔質半導体層のような多孔質層を適用する方法は多数存在する。例えば、スクリーン印刷(screen−printing)、ドクターブレーディング(doctor blading)、インクジェット印刷(ink−jet printing)、ドロップキャスティング(drop casting)、スピンコーティング(spin coating)、噴射(spraying)、層ごとの組み立て(layer−by−layer−assembling)、リフトオフプロセス(lift−off−process)、および陽極酸化(anodic oxidation)等の方法であり、それらは、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には良く知られた方法である。
本稿で用いられる「光活性な層である多孔質半導体層」は、光吸収、電荷分離、および電荷転送プロセスに伴って生じる半導体粒子の層である。通常、半導体粒子の層は、半導体粒子からできており、半導体粒子は、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に知られている物質または物質の組み合わせ(combination)で構成される。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者にとって、そのような光活性な多孔質半導体層を製造するために各種の半導体粒子が用いられることは明らかである。そのような物質の例は、TiO2、SnO2、Sb2O5、CdTe、CdSe、CdS、ZnO、Nb2O5、ZrO2、CeO2、WO3、SiO2、Al2O3、CuAlO2、SrTiO3、および、SrCu2O2等であるが、これらに限定はされない。
発明者は、従来技術のスペーサ箔を避けることによって、効果的に電荷分離、および電荷転送プロセスのために利用可能な光活性な領域が拡大され、一方、同時に、短絡(short circuiting)の頻度は減じられることを発見した。このことは、光活性な層と対極とのセパレータ、および/または、絶縁体として働く光活性な層ではない多孔質スペーサ層の存在によって、本発明に基づいて達成される。発明者は、そのような多孔質スペーサ層の使用は、作動中の色素増感太陽電池で短絡が発生する確立を低下するという利点を有することを発見した。
そのような多孔質スペーサ層から構成されるフレキシブルな光電池の製品は、短絡に関して0%の失敗率を引き起こす。一方、そのような多孔質スペーサ層を備えないフレキシブルな光電池は、短絡が原因で50%以上の失敗率を引き起こす。
基本概念は、図1bに示されている。それは、(i)活性な多孔質層の全域または大部分、および、対極の全域または大部分、の少なくともいずれかの上で、光活性な多孔質層と対極との間の電気的な分離を可能とし、(ii)電解質中のイオンが光活性な多孔質層と対極との間を自由に移動することを可能とする、物質を使用する。これらの課題(task)は、2つの電極間のギャップ(すなわち、光活性な層の表面と対極との間の領域)を大部分、または完全に満たすチャネルを有する多孔質物質によって実現される。孔の大きさは、ギャップサイズ程度であるか、または、2つの電極の間より小さい必要がある。例えば、1つのチャネル間の距離がギャップを横断する拡散経路より大きい場合、この余分な距離は、電池の性能に悪影響を与える可能性があり、特に、小さな電流密度および電池の充填率に制限された拡散を引き起こす可能性がある。
これら全ての要件をすべて満たすことが分かった物質の一例は、ナノポーラスTiO2である。ナノポーラスTiO2は、通常、単一の粒子間の良好な電気的接触を確実にするために、400℃より高温で焼結される。ナノポーラスTiO2が対極に適用され、粒子が低音で良好に機械的に接触させられると、このTiO2層は活性な多孔質層に直接接触させられ、電流(electrical current)は、活性な多孔質層と対極との間で、多孔質物質を介して流れない。物質の多孔率(porosity)を十分に高くすることを確実とするために、すなわち、活性な多孔質層と対極との間に十分に接触されたチャネルが存在することを確実にするために、通常、有機物質がナノ粒子に加えられる。その後、有機物質を高温で燃焼した後に残された空間は、多孔質層の多孔率を決定する。多孔質スペーサ層の処理温度が低い場合は、TiO2の有機フリー懸濁液(organic−free suspension)が使用され、多孔率は、高い焼結温度でなく、粒子の大きさおよびナノ粒子の集合度(degree of aggregation)によって単に調整されてもよい。
次に、図を参照する。図1には、標準的なスペーサ箔を使用した光電池(図1a)と本発明にかかる光電池の実施形態(図1bおよび図1c)との比較が示されている。標準的なスペーサ箔を使用した光電池は、活性な多孔質層と電極との間に空間体積(void volume)を有している。一方、本発明にかかる光電池には、そのような空間体積が存在せず、したがって、圧力の影響に対して感度が低いことが分かる。多孔質スペーサ層のナノ粒子の直径は、光活性な多孔質層のナノ粒子の直径と同一であってもよいし(図1c)、異なってもよい(図1b)。全ての孔は電解質で満たされている。
図2には、標準的なスペーサを用いた電池、および、多孔質スペーサ層を用いた本発明にかかる電池のJ−V特性が示されている。
図3には、スペーサ箔を用いた電池、および、本発明にかかる電池の光起電変数(photovoltaic parameter)が示されている。
図4には、多孔質スペーサ層を用いる裏面照射色素増感太陽電池(backside illuminated DSSC:Dye−Sensitized Solar Cell)の概略図が示されている。
図5には、外部からフレキシブルな電池に圧力が掛けられたときの、標準的なスペーサ箔を使用した従来技術に基づいたフレキシブルな電池が示されている。加圧による光活性な半導体層と電極との間の接触(丸で囲まれた部分)は、短絡を引き起こし、その結果、フレキシブルな電池は故障する。
図6には、標準的なスペーサを用いた電池であって内部で光活性な多孔質層がスペーサ箔によって部分的に覆われた電池、および、多孔質スペーサ層を用いた本発明にかかる電池のJ−V特性が示されている。
図7には、スペーサ箔(「標準的なスペーサ」)を用いた電池であって内部で光活性な多孔質層がスペーサ箔によって部分的に覆われた(光活性な多孔質層の1/4が標準的なスペーサによって覆われている)電池、および、本発明にかかる電池(すなわち多孔質スペーサ層を用いた電池)の光起電変数(photovoltaic parameter)が示されている。
本発明は、説明のために示される以下の実施例を参照してさらに詳細に記載される。しかし、これらの実施例は、本発明を限定はしない。
TiO2を一例に挙げると、TiO2懸濁液は、以下のように合成される。チタン(IV)イソプロポキシドは、同じモル量の酢酸と反応させられる。水を加えると、白色固体が沈殿する。白色沈殿は、再び分散させられ、溶液に硝酸が加えられる。溶液は、ぺプチゼーションを完了させるために加熱される。その後、190℃で6時間、密閉されたチタン圧力容器内で水熱合成が行われる。超音波洗浄処理を行い、TiO2含有量の調整を行い、1−プロパノールおよびエタノールを追加して、合成は完了する。
多孔質スペーサを有するDSSCは、以下のように組み立てられる。30nmの厚みを有するバルクTiO2のブロッキング層がFTO上に形成される(ガラス上で約100nm)。10μmの厚みを有する半導体粒子の多孔質層がブロッキング層上にスクリーン印刷され、450℃で30分間焼結される。赤色色素分子(N3 bis−TBA)はエタノール(0.3mM)内の溶体(solution)から自己集合性(self−assembling)を介して粒子に吸収され、多孔質層は、I−/I3 −を酸化還元偶(redox couple)として含む電解質(15mM)で満たされる。多孔質TiO2スペーサ層は、反射プラチナ裏面電極(reflective platinum back electrode)上に、TiO2を水に懸濁させた懸濁液(water based TiO2 suspension)をドクターブレーディングする方法によって適用される。多孔質スペーサ層は、150℃で乾燥され、約5μmの厚さになる。この対極も、前述された電解質で満たされ、その後に直接的に活性な多孔質層に重ね合わされる。
対応するJ−V特性および光起電変数(photovoltaic parameter)は、それぞれ、図2および図3に示されている。標準的なスペーサと多孔質スペーサとでほぼ同じ効率が得られるが、多孔質スペーサは、作動中DSSCのショートカットの可能性を消滅させる利点を有する。この場合では使用されているナノポーラス物質が不透明であるため、非常に低い短絡電流密度(short circuit current density)が観測される。結果として、活性な多孔質層を通る第1の行程(travel)で獲得されなかった光は、主に散乱プロセス(scattering process)によって失われる。一方、標準的なスペーサの場合、光のこの部分は、対極で反射され、光活性な多孔質層を2度通る。
しかし、更なる利点は、ナノポーラスTiO2の光学特性は、粒子の大きさおよび集合度(degree of aggregation)によって調整可能な点である。低い集合度および小さい粒子サイズば、透明なフィルムをもたらす。裏面照射DSSCの場合、透明な多孔質スペーサ層は利点を増す(図4)。
TiO2懸濁液の合成は、実施例1に記載された手順に従って行われる。
多孔質スペーサを有するDSSCは、以下のように組み立てられる。色素吸収物質と同様、ブロッキング層および多孔質層も実施例1で記載されたのと同様の手順に従って準備される。多孔質層は、酸化還元偶としてのI−/I3 −と共に、ポリエチレンオキサイド(3重量%)、プロピレンカーボネート、およびエチレンカーボネートの混合物(mixture)に基づくポリマーゲル状電解質によって浸透される。I3 −の濃度は、15mMであり、プロピレンカーボネートのエチレンカーボネートに対する比率は1に等しい。
多孔質TiO2スペーサ層は、反射プラチナ裏面電極上に、TiO2を水に懸濁させた懸濁液をドクターブレーディングする方法によって適用される。多孔質スペーサ層は、150℃で乾燥され、約2μmの厚さになる。この対極も、前述された電解質で満たされ、その後に直接的に活性な多孔質層に重ね合わされる。標準的なスペーサとして2μmの厚みを有する箔が用いられる。
対応するJ−V特性および光起電変数は、それぞれ、図6および図7に示されている。標準的なスペーサと多孔質スペーサとでほぼ同じ効率が得られる。電池内では活性な多孔質領域の1/4が標準的なスペーサ層で覆われており、効率において劇的な減少が存在し、結果として電流密度においても劇的な減少が存在する。
図6には、標準的なスペーサを用いた電池であって内部で光活性な多孔質層がスペーサ箔によって部分的に覆われた電池、および、多孔質スペーサ層を用いた本発明にかかる電池のJ−V特性が示されている。
図7には、スペーサ箔を用いた電池であって内部で光活性な多孔質層がスペーサ箔によって部分的に覆われた電池、および、本発明にかかる電池の光起電変数が示されている。
明細書、特許請求の範囲、および/または添付図面で開示された本発明の特徴は、単独であっても、それらの組み合わせであっても、様々な形において本発明を理解するための構成要素でありうる。
Claims (22)
- 第1基板、および、好ましくは前記第1基板を覆う層状でありより好ましくは透明な導電酸化物で構成される層状である前記第1基板上の第1電極、
または、前記第1基板および前記第1電極の代わりに第1の基板および第1の電極として働く第1の金属箔と、
前記第1電極上の光活性な層である多孔質半導体層と、
前記多孔質半導体層上の多孔質スペーサ層と、
前記多孔質スペーサ層上にあり、前記多孔質スペーサ層と物理的に接しており、好ましくは前記多孔質スペーサ層を覆う層状である、対極としての第2電極と、
前記第2電極上の第2基板と、
を備え、
前記多孔質半導体層は、前記多孔質半導体層の孔によって形成される第1格子間空間を有し、
前記多孔質スペーサ層は、前記多孔質スペーサ層の孔によって形成される第2格子間空間を有し、
前記第1および第2格子間空間は互いに流体結合し、電解質で満たされており、
前記多孔質スペーサ層は、片側で前記第2電極に物理的に接しており、もう一方の片側で前記多孔質半導体層に物理的に接していることを特徴とする光電池。 - 前記多孔質スペーサ層は、片側で、前記多孔質スペーサ層の全域で前記第2電極と物理的に接しており、前記多孔質スペーサ層は、もう一方の片側で、前記多孔質スペーサ層の全域で前記多孔質半導体層と物理的に接していることを特徴とする、請求項1に記載の光電池。
- 前記多孔質スペーサ層と前記第2電極との間に、前記第2格子間空間以外に電解質の空間容量が存在しないことを特徴とする、請求項1または2に記載の光電池。
- 前記多孔質スペーサ層は、半導体性であるか、または、電気的に絶縁である、光学的に透明な物質で構成されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の光電池。
- 前記多孔質スペーサ層は、孔の大きさが5nm〜100μm、好ましくは5nm〜1μm、より好ましくは5nm〜500nm、最も好ましくは10nm〜100nmの範囲である孔を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の光電池。
- 前記多孔質スペーサ層は、平均直径が10nm〜100μm、好ましくは10nm〜1μmの範囲である孔を有する箔であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の光電池。
- 前記多孔質スペーサ層は、1nm〜1μmで1μmより小さい範囲、好ましくは1nm〜500nm、より好ましくは1nm〜300nm、さらに好ましくは1nm〜200nm、最も好ましくは10nm〜100nmの範囲の大きさを有する粒子からできていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の光電池。
- 前記粒子は半導体粒子または絶縁体粒子であることを特徴とする、請求項7に記載の光電池。
- 前記半導体粒子または絶縁体粒子は、
TiO2、SnO2、Sb2O5、CdTe、CdSe、CdS、ZnO、Nb2O5、ZrO2、CeO2、WO3、SiO2、Al2O3、CuAlO2、SrTiO3、SrCu2O2、および、SiO2(好ましくはシリカビーズまたはガラスビーズ)、
架橋シリコン樹脂、架橋ポリスチレン、架橋アクリル樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド−イミド樹脂、および、架橋ポリエステル等の耐熱性ポリマー、
炭酸マグネシウムおよび炭酸カルシウム等の金属炭酸塩、
硫酸カルシウムおよび硫酸バリウム等の金属硫酸塩
より選択される物質、または、物質の組み合わせから構成されていることを特徴とする、請求項8に記載の光電池。 - 前記多孔質半導体層は、色素増感性であり、前記多孔質スペーサ層は色素増感性でないことを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載の光電池。
- 前記多孔質スペーサ層は前記多孔質半導体層を前記多孔質半導体層の全域で覆っており、そのことによって前記多孔質半導体層を前記第2電極から絶縁することを特徴とする、請求項1〜10のいずれかに記載の光電池。
- 前記電池は、前記第1電極と前記第2電極の間に配置されて前記多孔質半導体層を前記第2電極から電気的に絶縁し、前記多孔質半導体層の隣に配置される、スペーサ箔等のスペーサ構成要素を備えないことを特徴とする、請求項1〜11のいずれかに記載の光電池。
- 前記電池は、前記多孔質半導体層を前記第2電極から絶縁するために、唯一のスペーサ構成要素として前記多孔質スペーサ層を備えることを特徴とする、請求項1〜12のいずれかに記載の光電池。
- 前記多孔質スペーサ層は、5nm〜100μm、好ましくは5nm〜1μm、より好ましくは5nm〜500nm、最も好ましくは10nm〜100nmの範囲で分布する、または単分散する孔の大きさを有することを特徴とする、請求項5〜13のいずれかに記載の光電池。
- 前記多孔質スペーサ層の前記粒子は、1nm〜1μmで1μmより小さい範囲、好ましくは1nm〜500nm、より好ましくは1nm〜300nm、さらに好ましくは1nm〜200nm、最も好ましくは10nm〜100nmの範囲で分布する、または単分散する粒子の大きさを有することを特徴とする、請求項7〜17のいずれかに記載の光電池。
- 前記多孔質スペーサ層は、100nm〜100μm、好ましくは1μm〜10μmの範囲の厚みを有することを特徴とする、請求項1〜15のいずれかに記載の光電池。
- 前記多孔質スペーサ層は、前記多孔質半導体層の領域を部分的に覆い、前記多孔質半導体層の領域の他の部分は覆わず、前記多孔質半導体層の被覆領域は、前記多孔質半導体層の全域の50%を超えることを特徴とする、請求項1〜10、および請求項12〜15のいずれかに記載の光電池。
- 前記多孔質スペーサ層内で、ギャップサイズと孔の大きさとの間の比は、1〜1000、好ましくは10〜100の範囲であることを特徴とする、請求項1〜17のいずれかに記載の光電池。
- 前記多孔質スペーサ層は、スクリーン印刷、ドクターブレーディング、インクジェット印刷、ドロップキャスティング、スピンコーティング、噴射、静電気による層ごとの組み立て、リフトオフプロセス、無機化、および陽極酸化より選択される方法を介して生成されることを特徴とする、請求項1〜18のいずれかに記載の光電池。
- 第1金属箔は、前記第1基板および前記第1電極を同時に用いる代わりに用いられ、
前記第2電極は、半透明なプラチナ層等の半透明な金属層であり、
前記電池は、透明な基板である前記第2基板より構成され、
前記第2基板と前記第2電極との間に、随意に透明な導電酸化物が存在することを特徴とする、請求項1〜19のいずれかに記載の光電池。 - 請求項1〜20のいずれかに基づいて電池を組み立てる方法であって、
A:
a: 第1基板および前記第1基板上の第1電極を提供するか、
または、その代わりに、第1金属箔を提供するステップ、
b: ステップaの生成物上、すなわち前記第1電極上または前記第1金属箔上に、多孔質半導体層を適用する、
または、その代わりに、ステップaの生成物上、すなわち前記第1金属箔上に、半導体ブロッキング層を適用した後、前記半導体ブロッキング層上に多孔質半導体層を適用するステップ、
c: ステップbの生成物を300℃より高温で焼結するステップ、
d: ステップcの生成物内で前記多孔質半導体層を色素増感し、電解質で満たすステップ、
B:(ステップAとは分けて実施されるステップ)
a’: 第2基板および前記第2基板上の第2電極を提供するか、
または、その代わりに、ステップAで第1金属箔が提供されない場合のみ、前記第2金属箔を提供するステップ、
b’: ステップa’の生成物上、すなわち前記第2電極上または前記第2金属箔上に、多孔質半導体層を適用するステップ、
c’: ステップb’の生成物を乾燥させるステップ、
d’: ステップc’の生成物の多孔質半導体層を電解質で満たすステップ、
C:(ステップAおよびステップBの完了後に実施されるステップ)
a’’: 焼結され色素増感され電解質を満たされたステップd)の多孔質半導体層、および、乾燥され、電解質を満たされたステップd’の多孔質半導体層が、互いに物理的に接触させられ、前記ステップdの多孔質半導体層、および、前記ステップd’の多孔質半導体層を介して、AおよびBの生成物を接触させるステップ、
より構成される方法。 - 請求項1〜20のいずれかに記載の光電池内の多孔質スペーサ層を、光活性な半導体層と前記電池の対極との間の短絡を防ぐため、および、光活性な半導体層と前記電池の対極とを互いに絶縁するため、のいずれかまたは両方の目的で使用すること。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP06026773 | 2006-12-22 | ||
EP07002646A EP1936644A3 (en) | 2006-12-22 | 2007-02-07 | A photovoltaic cell |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008192603A true JP2008192603A (ja) | 2008-08-21 |
Family
ID=39305328
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007330847A Pending JP2008192603A (ja) | 2006-12-22 | 2007-12-21 | 光電池 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8193443B2 (ja) |
EP (1) | EP1936644A3 (ja) |
JP (1) | JP2008192603A (ja) |
AU (1) | AU2007254620B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009009740A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Kyushu Institute Of Technology | 色素増感太陽電池 |
KR101074577B1 (ko) | 2009-09-29 | 2011-10-17 | 재단법인대구경북과학기술원 | 유무기 하이브리드 태양전지 및 이의 제조방법 |
KR101112701B1 (ko) | 2010-04-27 | 2012-02-16 | 주식회사 엘 앤 에프 | 금속염과 금속탄산염이 도입된 유무기 하이브리드 태양전지 및 그 제조방법 |
JP2012113942A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Ricoh Co Ltd | 多層型光電変換素子およびその製造方法 |
JP2013196948A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Osaka Gas Co Ltd | 正極セパレータ一体型電極及び光電変換素子 |
JP2013206825A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Osaka Gas Co Ltd | 光電変換素子用多孔質酸化物半導体層及びその製造方法 |
WO2015129608A1 (ja) * | 2014-02-26 | 2015-09-03 | 住友大阪セメント株式会社 | 多孔質光反射絶縁層用ペースト、多孔質光反射絶縁層、及び色素増感型太陽電池 |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2015325A3 (en) * | 2006-12-13 | 2009-11-25 | Sony Deutschland GmbH | A porous semiconductor film on a substrate |
US8067763B2 (en) | 2007-12-19 | 2011-11-29 | Honeywell International Inc. | Quantum dot solar cell with conjugated bridge molecule |
US8106388B2 (en) | 2007-12-19 | 2012-01-31 | Honeywell International Inc. | Quantum dot solar cell with rigid bridge molecule |
US8710354B2 (en) | 2007-12-19 | 2014-04-29 | Honeywell International Inc. | Solar cell with hyperpolarizable absorber |
US8089063B2 (en) | 2007-12-19 | 2012-01-03 | Honeywell International Inc. | Quantum dot solar cell with electron rich anchor group |
US8288649B2 (en) | 2008-02-26 | 2012-10-16 | Honeywell International Inc. | Quantum dot solar cell |
US8299355B2 (en) | 2008-04-22 | 2012-10-30 | Honeywell International Inc. | Quantum dot solar cell |
US8373063B2 (en) | 2008-04-22 | 2013-02-12 | Honeywell International Inc. | Quantum dot solar cell |
US8283561B2 (en) | 2008-05-13 | 2012-10-09 | Honeywell International Inc. | Quantum dot solar cell |
JP5273709B2 (ja) * | 2008-07-02 | 2013-08-28 | シャープ株式会社 | 色素増感太陽電池、その製造方法および色素増感太陽電池モジュール |
GB2462700B (en) * | 2008-07-08 | 2010-12-01 | Honeywell Int Inc | Solar cell with porous insulating layer |
US8148632B2 (en) | 2008-07-15 | 2012-04-03 | Honeywell International Inc. | Quantum dot solar cell |
US8455757B2 (en) | 2008-08-20 | 2013-06-04 | Honeywell International Inc. | Solar cell with electron inhibiting layer |
US8227687B2 (en) | 2009-02-04 | 2012-07-24 | Honeywell International Inc. | Quantum dot solar cell |
US8227686B2 (en) | 2009-02-04 | 2012-07-24 | Honeywell International Inc. | Quantum dot solar cell |
AU2010210488A1 (en) | 2009-02-05 | 2011-08-18 | The Research Foundation Of State University Of New York | Energy conversion cell having a dielectrically graded region to alter transport, and methods thereof |
JP4683396B2 (ja) * | 2009-04-30 | 2011-05-18 | シャープ株式会社 | 多孔質電極、色素増感太陽電池、および色素増感太陽電池モジュール |
GB0909818D0 (en) * | 2009-06-08 | 2009-07-22 | Isis Innovation | Device |
US8426728B2 (en) | 2009-06-12 | 2013-04-23 | Honeywell International Inc. | Quantum dot solar cells |
KR20110016072A (ko) * | 2009-08-11 | 2011-02-17 | 주식회사 동진쎄미켐 | 염료감응 태양전지 및 이로부터 구성되는 모듈 |
US8372678B2 (en) | 2009-12-21 | 2013-02-12 | Honeywell International Inc. | Counter electrode for solar cell |
JP4935910B2 (ja) * | 2010-01-07 | 2012-05-23 | 大日本印刷株式会社 | 有機薄膜太陽電池 |
TWI396292B (zh) * | 2010-01-11 | 2013-05-11 | Tatung Co | 太陽能電池及其製造方法 |
GB201004106D0 (en) * | 2010-03-11 | 2010-04-28 | Isis Innovation | Device |
JP4858652B2 (ja) * | 2010-03-30 | 2012-01-18 | 大日本印刷株式会社 | 色素増感型太陽電池 |
US20110220192A1 (en) * | 2010-05-23 | 2011-09-15 | Fariba Tajabadi | Single-sided dye-sensitized solar cells having a vertical patterned structure |
AU2011267765B2 (en) * | 2010-06-17 | 2013-10-03 | Polymers Crc Ltd. | Electrode and dye-sensitized solar cell |
KR101305119B1 (ko) | 2010-11-05 | 2013-09-12 | 현대자동차주식회사 | 잉크젯 인쇄용 반도체 산화물 잉크 조성물과 이의 제조방법 및 이를 이용한 광전변환 소자의 제조방법 |
KR101234239B1 (ko) * | 2011-01-21 | 2013-02-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 염료감응 태양전지 및 그 제조방법 |
CN102237200B (zh) * | 2011-03-04 | 2013-04-17 | 中国科学院物理研究所 | 用于敏化太阳能电池的金属硫化物对电极及其制备方法 |
TWI542023B (zh) * | 2011-03-11 | 2016-07-11 | Internat Frontier Tech Lab Inc | Silicon dioxide solar cells |
FR2972841A1 (fr) * | 2011-03-17 | 2012-09-21 | Saint Gobain | Cellule photovoltaique a colorant et son procede de fabrication |
WO2013077209A1 (ja) * | 2011-11-21 | 2013-05-30 | シャープ株式会社 | 湿式太陽電池および湿式太陽電池モジュール |
JP2013232362A (ja) * | 2012-05-01 | 2013-11-14 | Sharp Corp | 光電変換素子および光電変換モジュール |
US10121601B2 (en) | 2012-05-22 | 2018-11-06 | International Frontier Technology Laboratory, Inc. | Photoelectrode material and photocell material |
JP2014017238A (ja) * | 2012-06-11 | 2014-01-30 | Rohm Co Ltd | 色素増感太陽電池およびその製造方法 |
KR101689982B1 (ko) * | 2012-09-18 | 2016-12-26 | 도쿄 유니버시티 오브 사이언스 에듀케이셔널 파운데이션 애드미니스트레이티브 오거니제이션 | 색소 증감 태양 전지용 대향 전극 및 색소 증감 태양 전지 |
WO2014064965A1 (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-01 | 学校法人東京理科大学 | 色素増感太陽電池用光電極および色素増感太陽電池 |
US9947884B1 (en) * | 2013-04-22 | 2018-04-17 | Pison Stream Solutions, Llc | Solar active powder for fusion powder coating |
JP6773944B2 (ja) * | 2016-01-06 | 2020-10-21 | inQs株式会社 | 光発電素子 |
CN105895736B (zh) * | 2016-03-15 | 2017-06-23 | 深圳市金耀辉科技有限公司 | 一种耐高温柔性衬底微晶硅薄膜的制备方法 |
JP2018152411A (ja) * | 2017-03-10 | 2018-09-27 | 株式会社フジコー | バックコンタクト型ペロブスカイト光電変換素子 |
CN111662550B (zh) * | 2019-03-07 | 2021-11-23 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 导热硅胶组合物、导热硅胶材料及制备方法 |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6069313A (en) * | 1995-10-31 | 2000-05-30 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne | Battery of photovoltaic cells and process for manufacturing same |
JP2000294306A (ja) * | 1999-04-06 | 2000-10-20 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光電変換素子および光電気化学電池 |
JP2001102104A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光電変換素子および光電池 |
JP2001102101A (ja) * | 1999-09-29 | 2001-04-13 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 光電気セル |
US6291763B1 (en) * | 1999-04-06 | 2001-09-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Photoelectric conversion device and photo cell |
JP2001357897A (ja) * | 2000-06-14 | 2001-12-26 | Fuji Xerox Co Ltd | 光電変換モジュール |
JP2002134178A (ja) * | 2000-10-23 | 2002-05-10 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 光電気セル |
US20040112422A1 (en) * | 2002-12-11 | 2004-06-17 | Spivack James L. | Structured micro-channel semiconductor electrode for photovoltaic cells |
JP2005093406A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Kuramoto Ryuji | 光電変換素子およびその光電変換効率を向上する方法 |
JP2005142087A (ja) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | Dainippon Printing Co Ltd | 色素増感型太陽電池用電極基板及びその製造方法並びに色素増感型太陽電池 |
JP2005268107A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | 色素増感型太陽電池とその製造方法 |
JP2006269168A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Kyocera Corp | 光電変換装置およびその製造方法ならびに光発電装置 |
WO2007026927A1 (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-08 | Kyocera Corporation | 光電変換装置及びその製造方法並びに光発電装置 |
WO2007043533A1 (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-19 | Kyocera Corporation | 光電変換装置及びその製造方法並びに光発電装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19980031200A (ko) * | 1996-10-31 | 1998-07-25 | 배순훈 | 브이씨알(vcr)의 화면 탐색 방법 |
US7586035B2 (en) * | 2004-02-19 | 2009-09-08 | Konarka Technologies, Inc. | Photovoltaic cell with spacers |
JP4461656B2 (ja) * | 2000-12-07 | 2010-05-12 | セイコーエプソン株式会社 | 光電変換素子 |
EP1463073A1 (en) | 2003-03-24 | 2004-09-29 | Sony International (Europe) GmbH | Porous film having a gradient of light scattering strength |
EP1513171A1 (en) | 2003-09-05 | 2005-03-09 | Sony International (Europe) GmbH | Tandem dye-sensitised solar cell and method of its production |
EP1589548A1 (en) | 2004-04-23 | 2005-10-26 | Sony Deutschland GmbH | A method of producing a porous semiconductor film on a substrate |
CN100481521C (zh) | 2004-07-08 | 2009-04-22 | 住友化学株式会社 | 多孔电极、包含该多孔电极的设备及其制备方法 |
KR100659831B1 (ko) * | 2005-10-19 | 2006-12-19 | 삼성전자주식회사 | 염료감응형 태양 전지 및 그 태양 전지용 전극기판의제조방법 |
-
2007
- 2007-02-07 EP EP07002646A patent/EP1936644A3/en not_active Ceased
- 2007-12-21 AU AU2007254620A patent/AU2007254620B2/en not_active Ceased
- 2007-12-21 JP JP2007330847A patent/JP2008192603A/ja active Pending
- 2007-12-21 US US11/963,090 patent/US8193443B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6069313A (en) * | 1995-10-31 | 2000-05-30 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne | Battery of photovoltaic cells and process for manufacturing same |
JP2000294306A (ja) * | 1999-04-06 | 2000-10-20 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光電変換素子および光電気化学電池 |
US6291763B1 (en) * | 1999-04-06 | 2001-09-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Photoelectric conversion device and photo cell |
JP2001102101A (ja) * | 1999-09-29 | 2001-04-13 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 光電気セル |
JP2001102104A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光電変換素子および光電池 |
JP2001357897A (ja) * | 2000-06-14 | 2001-12-26 | Fuji Xerox Co Ltd | 光電変換モジュール |
JP2002134178A (ja) * | 2000-10-23 | 2002-05-10 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 光電気セル |
US20040112422A1 (en) * | 2002-12-11 | 2004-06-17 | Spivack James L. | Structured micro-channel semiconductor electrode for photovoltaic cells |
JP2005093406A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Kuramoto Ryuji | 光電変換素子およびその光電変換効率を向上する方法 |
JP2005142087A (ja) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | Dainippon Printing Co Ltd | 色素増感型太陽電池用電極基板及びその製造方法並びに色素増感型太陽電池 |
JP2005268107A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | 色素増感型太陽電池とその製造方法 |
JP2006269168A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Kyocera Corp | 光電変換装置およびその製造方法ならびに光発電装置 |
WO2007026927A1 (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-08 | Kyocera Corporation | 光電変換装置及びその製造方法並びに光発電装置 |
WO2007043533A1 (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-19 | Kyocera Corporation | 光電変換装置及びその製造方法並びに光発電装置 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009009740A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Kyushu Institute Of Technology | 色素増感太陽電池 |
KR101074577B1 (ko) | 2009-09-29 | 2011-10-17 | 재단법인대구경북과학기술원 | 유무기 하이브리드 태양전지 및 이의 제조방법 |
KR101112701B1 (ko) | 2010-04-27 | 2012-02-16 | 주식회사 엘 앤 에프 | 금속염과 금속탄산염이 도입된 유무기 하이브리드 태양전지 및 그 제조방법 |
JP2012113942A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Ricoh Co Ltd | 多層型光電変換素子およびその製造方法 |
JP2013196948A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Osaka Gas Co Ltd | 正極セパレータ一体型電極及び光電変換素子 |
JP2013206825A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Osaka Gas Co Ltd | 光電変換素子用多孔質酸化物半導体層及びその製造方法 |
WO2015129608A1 (ja) * | 2014-02-26 | 2015-09-03 | 住友大阪セメント株式会社 | 多孔質光反射絶縁層用ペースト、多孔質光反射絶縁層、及び色素増感型太陽電池 |
JPWO2015129608A1 (ja) * | 2014-02-26 | 2017-03-30 | 住友大阪セメント株式会社 | 多孔質光反射絶縁層用ペースト、多孔質光反射絶縁層、及び色素増感型太陽電池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1936644A3 (en) | 2011-01-05 |
AU2007254620A1 (en) | 2008-07-10 |
US20080245410A1 (en) | 2008-10-09 |
AU2007254620B2 (en) | 2013-03-07 |
US8193443B2 (en) | 2012-06-05 |
EP1936644A2 (en) | 2008-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008192603A (ja) | 光電池 | |
JP4523549B2 (ja) | 色素増感太陽電池および色素増感太陽電池モジュール | |
CN102549835B (zh) | 色素敏化型太阳能电池 | |
EP1589548A1 (en) | A method of producing a porous semiconductor film on a substrate | |
JP5422645B2 (ja) | 色素増感太陽電池および色素増感太陽電池モジュール | |
JP6031657B2 (ja) | ペロブスカイト化合物を用いた光電変換素子およびその製造方法 | |
JP5033813B2 (ja) | 光電変換素子 | |
JP2007095682A (ja) | 積層型光起電素子およびその製造方法 | |
JP2005516364A (ja) | 太陽電池の相互接続 | |
JP2005235725A (ja) | 色素増感型太陽電池モジュール | |
JP6069991B2 (ja) | ペロブスカイト化合物を用いた光電変換素子の製造方法 | |
US20070119499A1 (en) | Solar cell | |
JP2014049551A (ja) | ペロブスカイト化合物を用いた光電変換素子およびその製造方法 | |
JP4448478B2 (ja) | 色素増感型太陽電池モジュール | |
JP2006134870A (ja) | 色素増感太陽電池およびその製造方法ならびに色素増感太陽電池モジュール | |
CN100587972C (zh) | 光电池 | |
JP2005302509A (ja) | 色素増感太陽電池 | |
JP5346457B2 (ja) | 光電変換素子 | |
JP5292549B2 (ja) | 色素増感型太陽電池モジュールおよびその製造方法 | |
JP6201317B2 (ja) | 色素増感型光電変換素子および色素増感型太陽電池 | |
JP5651887B2 (ja) | 色素増感型光電変換素子および色素増感型太陽電池 | |
JP5485793B2 (ja) | 太陽電池モジュールの接続電極および太陽電池モジュール | |
JP5303207B2 (ja) | 光電変換素子の製造方法および光電変換素子 | |
JP2009218152A (ja) | 光電変換素子およびその製造方法 | |
JP2015191984A (ja) | 色素増感太陽電池およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100910 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121113 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130213 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140617 |