JP2009009851A - Photoelectric conversion device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a W-type photoelectric conversion device (with photoelectric conversion elements arranged and connected like W letter of an alphabet) having high photoelectric conversion efficiency, in which adjacent cells (photoelectric conversion elements) are connected in series. <P>SOLUTION: The photoelectric conversion device is equipped with a translucent substrate 2 having a translucent conductive layer 3a formed on one main surface; a substrate 8 faced to one main surface of the translucent substrate 2 and having a conductive layer (a second translucent conductive layer 3b) formed on one main surface on the translucent substrate 2 side; and first and second photoelectric conversion elements 1a, 1b arranged between the translucent substrate 2 and the substrate 8 so as to adjacent in the lateral direction, connected in series with the translucent conductive layer 3a and the conductive layer, and the direction of current is opposite each other. The first and second photoelectric conversion elements 1a, 1b have photoelectric converters having different output current per area, and the photo acceptance area of the photoelectric conversion element 1a having the photoelectric converter in which output current per area is low is larger than that of the photoelectric conversion element 1b having the photoelectric converter in which output current per area is high. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、分光感度が異なる光電変換体を交互に直列接続した光電変換装置であって、受光面積が広く取れ、高い光電変換効率が得られ、耐候性に優れ、しかも低コストに製造できる光電変換装置に関する。   The present invention is a photoelectric conversion device in which photoelectric conversion bodies having different spectral sensitivities are alternately connected in series. The photoelectric conversion device has a large light receiving area, high photoelectric conversion efficiency, excellent weather resistance, and can be manufactured at low cost. The present invention relates to a conversion device.

透光性導電層を集電極として用いた太陽電池は、ITO層から成る透光性導電層の抵抗が高いために、1つの基板内に個々のセル(光電変換素子)を電気的に分離して形成し、セルを直列に接続することによって、高電圧−低電流化する構成がある。また、太陽電池の大面積化に伴う抵抗ロスを低減できる構成が提案されている。   A solar cell using a light-transmitting conductive layer as a collector electrode has a high resistance of the light-transmitting conductive layer made of an ITO layer, so that individual cells (photoelectric conversion elements) are electrically separated in one substrate. There is a configuration in which a high voltage and a low current are achieved by connecting the cells in series. Moreover, the structure which can reduce the resistance loss accompanying the enlargement of a solar cell is proposed.

特許文献1には、図2に示すように、複数の色素増感型太陽電池のセル41aとセル41bを直列接続した色素増感型太陽電池モジュール(以下、W型モジュールともいう)が記載されている。セル41aとセル41bは、横方向に交互に、逆向きの積層構造(逆向きの電流方向)として形成されている。   Patent Document 1 describes a dye-sensitized solar cell module (hereinafter also referred to as a W-type module) in which cells 41a and 41b of a plurality of dye-sensitized solar cells are connected in series as shown in FIG. ing. The cells 41a and the cells 41b are alternately formed in a reverse stacked structure (reverse current direction) in the horizontal direction.

具体的には以下のように作製される。まず、パターニングされた透光性導電層43上に、酸化チタン層46と、触媒層である白金層44とを交互に形成した透明ガラス基板42を2枚用意する。次に、各セルの間に電解質層45を封止するように絶縁性封止部材47を配置し、2枚の透明ガラス基板42を、酸化チタン層46と白金層44が対向するように配置し、絶縁性封止部材47より接着する。次に、透明ガラス基板42に形成された貫通孔(図示せず)から電解質層45となる電解質液を注入し、貫通孔を封止する。これにより、色素増感型太陽電池モジュールが作製される。   Specifically, it is produced as follows. First, two transparent glass substrates 42 in which titanium oxide layers 46 and platinum layers 44 as catalyst layers are alternately formed on the patterned light-transmitting conductive layer 43 are prepared. Next, an insulating sealing member 47 is disposed so as to seal the electrolyte layer 45 between the cells, and the two transparent glass substrates 42 are disposed so that the titanium oxide layer 46 and the platinum layer 44 face each other. Then, the insulating sealing member 47 is adhered. Next, an electrolyte solution to be the electrolyte layer 45 is injected from a through hole (not shown) formed in the transparent glass substrate 42 to seal the through hole. Thereby, a dye-sensitized solar cell module is produced.

また、特許文献2には、各セルの電流方向が同じであり、隣接するセル間を電気的に接続する引き回し構造の接続配線や接続タブを用いたZ型モジュールが提案されている。このZ型モジュールはW型モジュールに比べ各セルの光電変換効率(以下、変換効率ともいう)が高いため、モジュール全体の光電変換効率も高い。   Patent Document 2 proposes a Z-type module using connection wirings and connection tabs of a lead structure in which the current directions of the cells are the same and the adjacent cells are electrically connected. Since this Z-type module has higher photoelectric conversion efficiency (hereinafter also referred to as conversion efficiency) of each cell than the W-type module, the photoelectric conversion efficiency of the entire module is also high.

しかしながら、Z型モジュールは、隣接するセル間を電気的に接続する接続構造が複雑であることから、製造時の作業性が悪く、また、多くの製造工程を要するのでコスト高となる。また、複雑な接続構造が原因して、発電に寄与しない部位の面積が比較的大きくなってしまうために、モジュール全体としての光電変換効率は予想したほどには高くならない。   However, since the connection structure for electrically connecting adjacent cells is complicated, the Z-type module has poor workability at the time of manufacturing and requires many manufacturing steps, resulting in high cost. Moreover, since the area of the site | part which does not contribute to electric power generation becomes comparatively large due to a complicated connection structure, the photoelectric conversion efficiency as the whole module does not become high as expected.

一方、W型モジュールは、隣接するセル間は連続的に直列接続されているため、各セル間の接続部が短く、簡易的な接続構造である。従って、隣接するセル間における電解質層の分離及び封止のための部位の面積を極めて小さくできるため、モジュール全体としての光電変換効率の低下を抑えることができる。
国際再公表特許WO2002/052654号パンフレット 特開平8−306399号公報
On the other hand, since the W-type module is continuously connected in series between adjacent cells, the connection part between each cell is short and has a simple connection structure. Accordingly, the area of the part for separating and sealing the electrolyte layer between the adjacent cells can be extremely reduced, so that a decrease in the photoelectric conversion efficiency of the entire module can be suppressed.
International republished patent WO2002 / 052654 pamphlet JP-A-8-306399

特許文献1のW型モジュールは、光電変換部である色素が吸着した酸化チタン層が、入射光側の透明ガラス基板42に形成されたセルと、入射光と反対側の透明ガラス基板42に形成されたセルとでは、光電変換効率が異なる。即ち、酸化チタン層が入射光と反対側の透明ガラス基板42に形成されたセルは、電解質層45により入射光が減光するためである。   In the W-type module of Patent Document 1, a titanium oxide layer to which a dye serving as a photoelectric conversion unit is adsorbed is formed on a cell formed on the transparent glass substrate 42 on the incident light side and on the transparent glass substrate 42 on the opposite side to the incident light. The photoelectric conversion efficiency is different from the formed cell. That is, in the cell in which the titanium oxide layer is formed on the transparent glass substrate 42 opposite to the incident light, the incident light is attenuated by the electrolyte layer 45.

そのため、隣接するセルを直列接続したW型モジュールは、各セルの電流が一定になるように、隣接したセルの面積を変える必要がある。このため、光電変換効率の低いセルに電流が律速され、モジュール全体の光電変換効率が低くなるという問題点があった。   Therefore, in the W-type module in which adjacent cells are connected in series, it is necessary to change the area of the adjacent cells so that the current of each cell becomes constant. For this reason, there is a problem in that the current is rate-limited to the cell having low photoelectric conversion efficiency, and the photoelectric conversion efficiency of the entire module is lowered.

従って、本発明は、上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、隣接するセルを直列接続した、高い光電変換効率を有する光電変換装置を得ることである。   Accordingly, the present invention has been completed in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to obtain a photoelectric conversion device having high photoelectric conversion efficiency in which adjacent cells are connected in series.

本発明の光電変換装置は、一主面に透光性導電層が形成された透光性基板と、前記透光性基板の前記一主面に対向配置されるとともに前記透光性基板側の一主面に導電層が形成された基板と、前記透光性基板と前記基板との間に横方向で互いに隣接するように配置されるとともに前記透光性導電層及び前記導電層によって直列接続され、電流方向が互いに逆向きの第1及び第2の光電変換素子とを具備しており、前記第1及び第2の光電変換素子は、それぞれ単位面積出力電流が異なる光電変換体を有するとともに、単位面積出力電流の低い光電変換体を有する前記光電変換素子の受光面積が、単位面積出力電流の高い光電変換体を有する前記光電変換素子の受光面積よりも大きいことを特徴とするものである。   The photoelectric conversion device of the present invention includes a light-transmitting substrate having a light-transmitting conductive layer formed on one main surface, and the one light-transmitting substrate on the light-transmitting substrate side while being opposed to the one main surface. A substrate having a conductive layer formed on one main surface, and the translucent substrate and the substrate are arranged so as to be adjacent to each other in the lateral direction and connected in series by the translucent conductive layer and the conductive layer. And first and second photoelectric conversion elements having current directions opposite to each other, and the first and second photoelectric conversion elements each have a photoelectric conversion body having a different unit area output current. The light receiving area of the photoelectric conversion element having a photoelectric conversion element having a low unit area output current is larger than the light receiving area of the photoelectric conversion element having a photoelectric conversion element having a high unit area output current. .

また、本発明の光電変換装置は好ましくは、前記第1及び第2の光電変換素子が交互に3つ以上配置されていることを特徴とするものである。   The photoelectric conversion device of the present invention is preferably characterized in that three or more of the first and second photoelectric conversion elements are alternately arranged.

また、本発明の光電変換装置は好ましくは、前記第1及び第2の光電変換素子は、単位面積出力電流の低い光電変換体を有する方が非単結晶の半導体層を含む透光性の薄膜型光電変換体を有するものであり、単位面積出力電流の高い光電変換体を有する方が色素増感型光電変換体を有するものであることを特徴とするものである。   In the photoelectric conversion device of the present invention, preferably, the first and second photoelectric conversion elements each include a non-single-crystal semiconductor layer having a photoelectric conversion body having a lower unit area output current. It is a thing which has a type photoelectric conversion body, and the direction which has a photoelectric conversion body with a high unit area output current has a dye-sensitized photoelectric conversion body, It is characterized by the above-mentioned.

また、本発明の光電変換装置は好ましくは、単位面積出力電流の低い光電変換体を有する方の前記光電変換素子は、非単結晶の半導体層を含む透光性の薄膜型光電変換体と色素増感型光電変換体を積層した積層型光電変換素子であることを特徴とするものである。   In the photoelectric conversion device of the present invention, preferably, the photoelectric conversion element having a photoelectric conversion body having a low unit area output current is a translucent thin film photoelectric conversion body and a dye including a non-single-crystal semiconductor layer. It is a stacked photoelectric conversion element in which sensitized photoelectric conversion bodies are stacked.

また、本発明の光電変換装置は好ましくは、前記積層型光電変換素子は、前記色素増感型光電変換体が前記薄膜型光電変換体の透過光に対して分光感度を有していることを特徴とするものである。   In the photoelectric conversion device of the present invention, preferably, in the stacked photoelectric conversion element, the dye-sensitized photoelectric conversion body has a spectral sensitivity with respect to the transmitted light of the thin film photoelectric conversion body. It is a feature.

また、本発明の光電変換装置は好ましくは、単位面積出力電流の高い光電変換体を有する方の前記光電変換素子における前記色素増感型光電変換体が、前記透光性基板側に配置されていることを特徴とするものである。   In the photoelectric conversion device of the present invention, preferably, the dye-sensitized photoelectric conversion body in the photoelectric conversion element having a photoelectric conversion body having a high unit area output current is disposed on the light-transmitting substrate side. It is characterized by being.

また、本発明の光電変換装置は好ましくは、前記第1及び第2の光電変換素子は、それぞれの出力電流が同じであることを特徴とするものである。   In the photoelectric conversion device of the present invention, preferably, the first and second photoelectric conversion elements have the same output current.

本発明の光電変換装置は、一主面に透光性導電層が形成された透光性基板と、透光性基板の一主面に対向配置されるとともに透光性基板側の一主面に導電層が形成された基板と、透光性基板と基板との間に横方向で互いに隣接するように配置されるとともに透光性導電層及び導電層によって直列接続され、電流方向が互いに逆向きの第1及び第2の光電変換素子とを具備しており、第1及び第2の光電変換素子は、それぞれ単位面積出力電流が異なる光電変換体を有するとともに、単位面積出力電流(A1)の低い光電変換体を有する光電変換素子の受光面積(S1)が、単位面積出力電流(A2)の高い光電変換体を有する光電変換素子の受光面積(S2)よりも大きい(A1<A2,S1>S2)ことから、単位面積出力電流(A1)の低い光電変換体を有する光電変換素子の出力電流(I1=A1×S1)と、単位面積出力電流(A2)の高い光電変換体を有する光電変換素子の出力電流(I2=A2×S2)を調整して、出力電流I1,I2を近似させたり、同じにすることができる。その結果、光電変換装置全体の出力電流(I)が、単位面積出力電流A1の低い光電変換体を有する光電変換素子の出力電流I1に律速されることがなくなり、光電変換装置全体の出力電流Iを高めることができる。   The photoelectric conversion device of the present invention includes a light-transmitting substrate having a light-transmitting conductive layer formed on one main surface, and a main surface on the light-transmitting substrate side that is disposed opposite to the one main surface of the light-transmitting substrate. Are disposed adjacent to each other in the lateral direction between the transparent substrate and the substrate, and are connected in series by the transparent conductive layer and the conductive layer, and the current directions are opposite to each other. 1st and 2nd photoelectric conversion element of direction, and the 1st and 2nd photoelectric conversion element has a photoelectric conversion body from which unit area output current differs, respectively, and unit area output current (A1) The light receiving area (S1) of a photoelectric conversion element having a low photoelectric conversion body is larger than the light receiving area (S2) of a photoelectric conversion element having a photoelectric conversion body having a high unit area output current (A2) (A1 <A2, S1). > S2) Therefore, the unit area output current (A1) Output current (I1 = A1 × S1) of a photoelectric conversion element having a large photoelectric conversion body and output current (I2 = A2 × S2) of a photoelectric conversion element having a high unit area output current (A2) Thus, the output currents I1 and I2 can be approximated or the same. As a result, the output current (I) of the entire photoelectric conversion device is not limited by the output current I1 of the photoelectric conversion element having the photoelectric conversion body having a low unit area output current A1, and the output current I of the entire photoelectric conversion device is reduced. Can be increased.

また、本発明の光電変換装置は好ましくは、第1及び第2の光電変換素子が交互に3つ以上配置されていることから、縦方向に重ねて配置した構成に比べて、入射光の損失が極めて小さくなり、変換効率を大幅に高くできる。   Further, in the photoelectric conversion device of the present invention, preferably, three or more first and second photoelectric conversion elements are alternately arranged, and therefore, compared to a configuration in which the photoelectric conversion devices are arranged in the vertical direction, the loss of incident light is reduced. Becomes extremely small, and the conversion efficiency can be greatly increased.

また、本発明の光電変換装置は好ましくは、第1及び第2の光電変換素子は、単位面積出力電流の低い光電変換体を有する方が非単結晶の半導体層を含む透光性の薄膜型光電変換体を有するものであり、単位面積出力電流の高い光電変換体を有する方が色素増感型光電変換体を有するものであることから、単位面積出力電流の低い光電変換体を有する薄膜型光電変換体について、入射光を電解質液等により減光させないように薄膜型光電変換体を透光性基板(入射光側の基板)に形成することができ、高効率の光電変換素子を形成できる。   In the photoelectric conversion device of the present invention, preferably, the first and second photoelectric conversion elements each include a non-single-crystal semiconductor layer having a photoelectric conversion body having a lower unit area output current. A thin film type having a photoelectric conversion body having a photoelectric conversion body and having a photoelectric conversion body having a low unit area output current since the one having a photoelectric conversion body having a higher unit area output current has a dye-sensitized photoelectric conversion body. As for the photoelectric conversion body, the thin film photoelectric conversion body can be formed on a light-transmitting substrate (incident light side substrate) so that incident light is not dimmed by an electrolyte solution or the like, and a highly efficient photoelectric conversion element can be formed. .

また、本発明の光電変換装置は好ましくは、単位面積出力電流の低い光電変換体を有する方の光電変換素子は、非単結晶の半導体層を含む透光性の薄膜型光電変換体と色素増感型光電変換体を積層した積層型光電変換素子であることから、単位面積出力電流の低い光電変換体である薄膜型光電変換体について、入射光を電解質液等により減光させないように薄膜型光電変換体を透光性基板(入射光側の基板)に形成することができ、また、電解質液を介して対極側に色素増感型光電変換体も形成することができるので、薄膜型光電変換体を透過した入射光を色素増感型光電変換体によって利用した高効率の光電変換素子を形成できる。   In the photoelectric conversion device of the present invention, it is preferable that the photoelectric conversion element having a photoelectric conversion body having a low unit area output current includes a light-transmitting thin film photoelectric conversion body including a non-single-crystal semiconductor layer and a dye sensitizer. Since it is a stacked photoelectric conversion element with a photosensitive photoelectric conversion layer stacked, it is a thin film type photoelectric conversion body that is a photoelectric conversion body with a low unit area output current so that incident light is not dimmed by an electrolyte solution or the like. The photoelectric conversion body can be formed on a translucent substrate (substrate on the incident light side), and a dye-sensitized photoelectric conversion body can also be formed on the counter electrode side through the electrolyte solution. It is possible to form a highly efficient photoelectric conversion element using incident light transmitted through the conversion body by a dye-sensitized photoelectric conversion body.

また、本発明の光電変換装置は好ましくは、積層型光電変換素子は、色素増感型光電変換体が薄膜型光電変換体の透過光に対して分光感度を有していることから、入射光の広い波長範囲を光電変換できる光電変換素子を形成できる。   In the photoelectric conversion device of the present invention, it is preferable that the stacked photoelectric conversion element has an incident light because the dye-sensitized photoelectric conversion body has spectral sensitivity to the transmitted light of the thin film photoelectric conversion body. A photoelectric conversion element capable of performing photoelectric conversion over a wide wavelength range can be formed.

また、本発明の光電変換装置は好ましくは、単位面積出力電流の高い光電変換体を有する方の光電変換素子における色素増感型光電変換体が、透光性基板側に配置されていることから、電解質層等を介さずに外部からの入射光を直接的に受光できるため、高い出力電流を得ることができる。   In the photoelectric conversion device of the present invention, preferably, the dye-sensitized photoelectric conversion body in the photoelectric conversion element having the photoelectric conversion body with a high unit area output current is disposed on the translucent substrate side. Since the incident light from the outside can be directly received without passing through the electrolyte layer or the like, a high output current can be obtained.

また、本発明の光電変換装置は好ましくは、第1及び第2の光電変換素子は、それぞれの出力電流が同じであることから、光電変換装置全体の出力電流が、単位面積出力電流の低い光電変換体を有する光電変換素子の出力電流に律速されることがなくなり、光電変換装置全体の出力電流をより高めることができる。   In the photoelectric conversion device of the present invention, it is preferable that the first and second photoelectric conversion elements have the same output current. Therefore, the output current of the entire photoelectric conversion device is low in unit area output current. It is no longer limited by the output current of the photoelectric conversion element having the converter, and the output current of the entire photoelectric conversion device can be further increased.

以下、本発明の光電変換装置の実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明の光電変換装置について実施の形態の1例の断面図である。   Hereinafter, embodiments of the photoelectric conversion device of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of an embodiment of the photoelectric conversion device of the present invention.

本発明の光電変換装置は、一主面に透光性導電層3aが形成された透光性基板2と、透光性基板2の一主面に対向配置されるとともに透光性基板2側の一主面に導電層(第2の透光性導電層3b)が形成された基板8と、透光性基板2と基板8との間に横方向(透光性基板2の一主面の面方向)で互いに隣接するように配置されるとともに透光性導電層3a及び導電層によって直列接続され、電流方向が互いに逆向きの第1及び第2の光電変換素子1a,1bとを具備しており、第1及び第2の光電変換素子1a,1bは、それぞれ単位面積出力電流が異なる光電変換体を有するとともに、単位面積出力電流A1の低い光電変換体を有する光電変換素子1aの受光面積S1が、単位面積出力電流A2の高い光電変換体を有する光電変換素子1bの受光面積S2よりも大きい構成である(A1<A2,S1>S2)。   The photoelectric conversion device of the present invention includes a light-transmitting substrate 2 having a light-transmitting conductive layer 3a formed on one main surface, and a light-transmitting substrate 2 side that is disposed opposite to one main surface of the light-transmitting substrate 2. Between the substrate 8 on which a conductive layer (second translucent conductive layer 3b) is formed on one main surface and the translucent substrate 2 and the substrate 8 (one main surface of the translucent substrate 2). The first and second photoelectric conversion elements 1a and 1b are arranged so as to be adjacent to each other in the plane direction and are connected in series by the translucent conductive layer 3a and the conductive layer, and the current directions are opposite to each other. Each of the first and second photoelectric conversion elements 1a and 1b includes photoelectric conversion elements having different unit area output currents, and receives light of the photoelectric conversion element 1a having a photoelectric conversion element having a low unit area output current A1. Photoelectric conversion element 1 having a photoelectric conversion body with an area S1 having a high unit area output current A2 Is larger configuration than the light receiving area S2 of (A1 <A2, S1> S2).

本発明の図1の光電変換装置は、透光性基板2上に第1の光電変換素子1aと第2の光電変換素子1bを交互に隣接して配置した構造である。   The photoelectric conversion device of FIG. 1 of the present invention has a structure in which first photoelectric conversion elements 1 a and second photoelectric conversion elements 1 b are alternately arranged adjacent to each other on a light-transmitting substrate 2.

第1の光電変換素子1aは、透光性基板2側から第1の透光性導電層3a、非単結晶の半導体層5、中間層6a、電解質層7a、色素を吸着させた多孔質の半導体層4a、第2の透光性導電層3b、基板8がこの順で積層されており、多孔質の半導体層4aに電解質層7aの電解質液が含浸している。   The first photoelectric conversion element 1a includes a first light-transmitting conductive layer 3a, a non-single-crystal semiconductor layer 5, an intermediate layer 6a, an electrolyte layer 7a, and a porous material in which a dye is adsorbed from the light-transmitting substrate 2 side. The semiconductor layer 4a, the second translucent conductive layer 3b, and the substrate 8 are laminated in this order, and the porous semiconductor layer 4a is impregnated with the electrolyte solution of the electrolyte layer 7a.

第2の光電変換素子1bは、透光性基板2側から第1の透光性導電層3a、色素を吸着させた多孔質の半導体層4b、電解質層7b、中間層6b、第2の透光性導電層3b、基板8がこの順で積層されており、色素を吸着した多孔質の半導体層4bに電解質層7bの電解質液が含浸している。   The second photoelectric conversion element 1b includes a first translucent conductive layer 3a, a porous semiconductor layer 4b on which a dye is adsorbed, an electrolyte layer 7b, an intermediate layer 6b, and a second translucent substrate 2 from the translucent substrate 2 side. The photoconductive layer 3b and the substrate 8 are laminated in this order, and the electrolyte solution of the electrolyte layer 7b is impregnated in the porous semiconductor layer 4b that has adsorbed the dye.

第1の光電変換素子1aは、太陽光等の入射光が、非単結晶の半導体層5、中間層6a、電解質層7aを透過するため、非単結晶の半導体層5、中間層6a、電解質層7aにより太陽光の短波長側(波長700nm以下)の光が吸収されるので、長波長感度を有する色素を吸着させた多孔質の半導体層4aを形成している。   In the first photoelectric conversion element 1a, since incident light such as sunlight is transmitted through the non-single-crystal semiconductor layer 5, the intermediate layer 6a, and the electrolyte layer 7a, the non-single-crystal semiconductor layer 5, the intermediate layer 6a, and the electrolyte Since the light on the short wavelength side of sunlight (wavelength 700 nm or less) is absorbed by the layer 7a, the porous semiconductor layer 4a in which a dye having long wavelength sensitivity is adsorbed is formed.

第2の光電変換素子1bは、電解液を介さずに入射光の全波長(波長350nm〜1100nm)を利用することができるため、広い波長範囲を吸収し、光電変換できる色素を吸着させた多孔質の半導体層4bを形成しても良い。また、長波長感度(波長600nm〜1100nm)を有する色素を吸着させた多孔質の半導体層4bを有し、短波長光(波長600nm以下)も利用することができるので、長波長感度を有する色素と短波長感度を有する色素を吸着させた多孔質の半導体層4bを形成しても良い。   Since the second photoelectric conversion element 1b can use all wavelengths of incident light (wavelength 350 nm to 1100 nm) without using an electrolytic solution, the second photoelectric conversion element 1b absorbs a dye that can absorb a wide wavelength range and photoelectrically convert it. A quality semiconductor layer 4b may be formed. Moreover, since it has the porous semiconductor layer 4b which adsorb | sucked the pigment | dye which has long wavelength sensitivity (wavelength 600nm-1100nm) and short wavelength light (wavelength 600nm or less) can also be utilized, the pigment | dye which has long wavelength sensitivity Alternatively, a porous semiconductor layer 4b in which a dye having a short wavelength sensitivity is adsorbed may be formed.

第1及び第2の光電変換素子1a,1bは、横方向に交互に3つ以上配置されていることが好ましい。第1の光電変換素子1aと第2の光電変換素子1bは、横方向に交互に配置されていることにより、第1の透光性導電層3aと第2の透光性導電層3bよって容易に直列接続できる。   It is preferable that three or more first and second photoelectric conversion elements 1a and 1b are alternately arranged in the horizontal direction. Since the first photoelectric conversion element 1a and the second photoelectric conversion element 1b are alternately arranged in the horizontal direction, the first light-transmitting conductive layer 3a and the second light-transmitting conductive layer 3b make it easy. Can be connected in series.

また、直列接続して各光電変換素子1a,1bの電流マッチングをすることによって効率よく発電するために、各光電変換素子1a,1bの出力電流が同じになるようにする。即ち、単位面積出力電流A1の低い光電変換体を有する第1の光電変換素子1aの受光面積S1が、単位面積出力電流A2の高い光電変換体を有する第2の光電変換素子1bの受光面積S2よりも大きくなっている。例えば、第1の光電変換素子1aの短絡電流密度(単位面積出力電流)が10mA/cm2、第2の光電変換素子1bの短絡電流密度(単位面積出力電流)が20mA/cm2である場合、第1の光電変換素子1aの受光面積を第2の光電変換素子1bの受光面積の2倍にする(A1×S1=A2×S2)。なお、光電変換装置全体の電圧は各光電変換素子(セル)の電圧の和となる。 Moreover, in order to generate electric power efficiently by connecting in series and performing current matching between the photoelectric conversion elements 1a and 1b, the output currents of the photoelectric conversion elements 1a and 1b are made the same. That is, the light receiving area S1 of the first photoelectric conversion element 1a having a photoelectric conversion body having a low unit area output current A1 is equal to the light receiving area S2 of the second photoelectric conversion element 1b having a photoelectric conversion body having a high unit area output current A2. Is bigger than. For example, when the short circuit current density (unit area output current) of the first photoelectric conversion element 1a is 10 mA / cm 2 and the short circuit current density (unit area output current) of the second photoelectric conversion element 1b is 20 mA / cm 2. The light receiving area of the first photoelectric conversion element 1a is made twice the light receiving area of the second photoelectric conversion element 1b (A1 × S1 = A2 × S2). In addition, the voltage of the whole photoelectric conversion apparatus becomes the sum of the voltage of each photoelectric conversion element (cell).

さらに、第1の光電変換素子1aと第2の光電変換素子1bとの間は絶縁性封止部材9で分離されており、光電変換装置の周囲は同じく絶縁性封止部材9で封止されている。   Further, the first photoelectric conversion element 1a and the second photoelectric conversion element 1b are separated by an insulating sealing member 9, and the periphery of the photoelectric conversion device is also sealed by the insulating sealing member 9. ing.

また、第1及び第2の光電変換素子1a,1bは、単位面積出力電流の低い光電変換体を有する方が非単結晶の半導体層5を含む透光性の薄膜型光電変換体を有するものであり、単位面積出力電流の高い光電変換体を有する方が色素増感型光電変換体を有するものであることがよい。この場合、単位面積出力電流の低い光電変換体である薄膜型光電変換体について、入射光を電解質液により減光させずに薄膜型光電変換体を透光性基板2(入射光側基板)に形成することができ、高効率の光電変換素子を形成できる。   The first and second photoelectric conversion elements 1a and 1b each have a translucent thin-film photoelectric converter including a non-single-crystal semiconductor layer 5 when the photoelectric converter having a lower unit area output current is included. It is preferable that the one having a photoelectric conversion body having a high unit area output current has a dye-sensitized photoelectric conversion body. In this case, with respect to the thin film type photoelectric conversion body which is a photoelectric conversion body having a low unit area output current, the thin film type photoelectric conversion body is applied to the translucent substrate 2 (incident light side substrate) without dimming incident light with the electrolyte solution. Therefore, a highly efficient photoelectric conversion element can be formed.

また、単位面積出力電流の低い光電変換体を有する方の光電変換素子1aは、非単結晶の半導体層5を含む透光性の薄膜型光電変換体と色素増感型光電変換体を積層した積層型光電変換素子であることがよい。この場合、単位面積出力電流の低い光電変換体である薄膜型光電変換体について、入射光を電解質液により減光させずに薄膜型光電変換体を透光性基板2(入射光側基板)に形成することができ、また、電解質液を介して対極側に色素増感型光電変換体も形成することができるので、薄膜型光電変換体を透過した入射光を色素増感型光電変換体によって利用した高効率の光電変換素子を形成できる。   The photoelectric conversion element 1a having a photoelectric conversion body with a lower unit area output current is formed by laminating a light-transmitting thin film photoelectric conversion body including a non-single-crystal semiconductor layer 5 and a dye-sensitized photoelectric conversion body. A stacked photoelectric conversion element is preferable. In this case, with respect to the thin film type photoelectric conversion body which is a photoelectric conversion body having a low unit area output current, the thin film type photoelectric conversion body is applied to the translucent substrate 2 (incident light side substrate) without dimming incident light with the electrolyte solution. In addition, since a dye-sensitized photoelectric conversion body can be formed on the counter electrode side through the electrolyte solution, incident light transmitted through the thin-film photoelectric conversion body is converted by the dye-sensitized photoelectric conversion body. A highly efficient photoelectric conversion element can be formed.

また、積層型光電変換素子は、色素増感型光電変換体が薄膜型光電変換体の透過光に対して分光感度を有していることがよい。この場合、短波長光(波長700nm以下)に分光感度を有するアモルファスシリコン薄膜等から成る薄膜型光電変換体の透過光(波長500nm以上の長波長光)に対して、色素増感型光電変換体が分光感度を有することから、広い波長帯域の光を光電変換できる。   In the stacked photoelectric conversion element, it is preferable that the dye-sensitized photoelectric conversion body has a spectral sensitivity to the transmitted light of the thin film photoelectric conversion body. In this case, a dye-sensitized photoelectric converter for transmitted light (long wavelength light having a wavelength of 500 nm or more) of a thin film photoelectric converter made of an amorphous silicon thin film having spectral sensitivity to short wavelength light (wavelength 700 nm or less). Has a spectral sensitivity, it can photoelectrically convert light in a wide wavelength band.

また、単位面積出力電流の高い光電変換体を有する方の光電変換素子1bにおける色素増感型光電変換体が、透光性基板2側に配置されていることがよい。この場合、電解質層7b等を介さずに外部からの入射光を直接的に受光できるため、高い出力電流を得ることができる。   Moreover, it is preferable that the dye-sensitized photoelectric conversion body in the photoelectric conversion element 1b having the photoelectric conversion body having a higher unit area output current is disposed on the light-transmitting substrate 2 side. In this case, since the incident light from the outside can be directly received without passing through the electrolyte layer 7b or the like, a high output current can be obtained.

また、第1及び第2の光電変換素子1a,1bは、それぞれの出力電流が同じであることがよい。この場合、光電変換装置全体の出力電流が、単位面積出力電流の低い光電変換体を有する光電変換素子1aの出力電流に律速されることがなくなり、光電変換装置全体の出力電流をより高めることができる。   Further, the first and second photoelectric conversion elements 1a and 1b may have the same output current. In this case, the output current of the entire photoelectric conversion device is not limited by the output current of the photoelectric conversion element 1a having the photoelectric conversion body having a low unit area output current, and the output current of the entire photoelectric conversion device can be further increased. it can.

非単結晶の半導体層5は、例えば、第1の透光性導電層3a上に、第1導電型(p型)非晶質シリコン半導体層、真性型(i型)非晶質シリコン半導体層、第2導電型(n型)非晶質シリコン半導体層が積層されたpin接合構造の非晶質シリコン半導体層である。ここで、第1導電型(p型)非晶質シリコン半導体層としては、アモルファスシリコンだけでなく、ワイドバンドギャップ材料であるアモルファスシリコンカーバイトを用いても良い。さらに、第2導電型(n型)非晶質シリコン半導体層としては、アモルファスシリコンだけでなく、微結晶シリコンを用いても良い。   The non-single-crystal semiconductor layer 5 includes, for example, a first conductivity type (p-type) amorphous silicon semiconductor layer and an intrinsic type (i-type) amorphous silicon semiconductor layer on the first light-transmitting conductive layer 3a. , An amorphous silicon semiconductor layer having a pin junction structure in which second conductive type (n-type) amorphous silicon semiconductor layers are stacked. Here, as the first conductivity type (p-type) amorphous silicon semiconductor layer, not only amorphous silicon but also amorphous silicon carbide which is a wide band gap material may be used. Furthermore, as the second conductivity type (n-type) amorphous silicon semiconductor layer, not only amorphous silicon but also microcrystalline silicon may be used.

非単結晶の半導体層5の代わりに、Cu(In,Ga)Se2層を有するCIGS型光電変換体等の化合物半導体型光電変換体を用いてもよい。 Instead of the non-single-crystal semiconductor layer 5, a compound semiconductor photoelectric converter such as a CIGS photoelectric converter having a Cu (In, Ga) Se 2 layer may be used.

非単結晶の半導体層5は、pin接合型、pn接合型、ショットキー接合型、ヘテロ接合型等の内部電界を生じるものであればよい。非晶質シリコン系、ナノサイズ結晶を含む非晶質シリコン系、微結晶シリコン系等がよく、特に短波長感度を有する非晶質シリコン系や光劣化が抑制されるナノサイズ結晶を含む非晶質シリコン系がよい。非晶質シリコン系としては、非晶質シリコンカーバイト,非晶質シリコンナイトライド等の合金系のものを含む。   The non-single-crystal semiconductor layer 5 may be any material that generates an internal electric field such as a pin junction type, a pn junction type, a Schottky junction type, or a hetero junction type. Amorphous silicon, amorphous silicon containing nanosize crystals, microcrystalline silicon, etc. are good, especially amorphous silicon with short wavelength sensitivity and amorphous containing nanosize crystals with reduced photodegradation Quality silicon system is good. Amorphous silicon-based materials include alloy-based materials such as amorphous silicon carbide and amorphous silicon nitride.

以下、光電変換装置の各構成部分について詳細に説明する。   Hereinafter, each component of the photoelectric conversion device will be described in detail.

<透光性基板>
図1の構成においては、透光性基板2は太陽光等を損失なく透過させる基板であり、無機基板、プラスチック基板等である。例えば、透光性基板2の材料は、フッ素樹脂,シリコンポリエステル樹脂,高耐候性ポリエステル樹脂,ポリ塩化ビニル樹脂,金属屋根に塗布利用されるシリコーンウレタン樹脂,アクリルウレタン樹脂等から成る樹脂等が耐候性に優れ、特によい。他の材料としては、PET(ポリエチレンテレフタレート),PEN(ポリエチレンナフタレート),ポリイミド,ポリカーボネート等から成る樹脂シート、または白板ガラス,ソーダガラス,硼珪酸ガラス,セラミックス等から成る無機シート、有機無機ハイブリッドシート等がよい。
<Translucent substrate>
In the configuration of FIG. 1, the translucent substrate 2 is a substrate that transmits sunlight or the like without loss, and is an inorganic substrate, a plastic substrate, or the like. For example, the material of the translucent substrate 2 is weather resistant resin such as fluororesin, silicon polyester resin, high weather resistance polyester resin, polyvinyl chloride resin, silicone urethane resin applied to metal roof, acrylic urethane resin, etc. Excellent in properties and particularly good. Other materials include resin sheets made of PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), polyimide, polycarbonate, etc., inorganic sheets made of white plate glass, soda glass, borosilicate glass, ceramics, etc., organic-inorganic hybrid sheets Etc. are good.

透光性基板2の厚みは0.1μm〜6mmがよく、より好ましくは1μm〜4mmがよい。0.1μm未満では、被覆率、引っかき強度が低下し易くなり、6mmを超えると、透過率が低下し易くなる。   The thickness of the translucent substrate 2 is preferably 0.1 μm to 6 mm, more preferably 1 μm to 4 mm. If it is less than 0.1 μm, the covering rate and the scratch strength tend to decrease, and if it exceeds 6 mm, the transmittance tends to decrease.

また、透光性基板2に、遮熱性,耐熱性,低汚染性,抗菌性,防かび性,意匠性,高加工性,帯電防止性,遠赤外線放射性,耐酸性,耐食性,環境対応性等を付与することにより、信頼性や商品性をより高めることができる。   In addition, the translucent substrate 2 is provided with heat shielding, heat resistance, low contamination, antibacterial, antifungal, design, high workability, antistatic, far infrared radiation, acid resistance, corrosion resistance, environmental compatibility, etc. By imparting, reliability and merchantability can be further improved.

<第1の透光性導電層>
第1の透光性導電層3aは、低温成長のスパッタリング法や低温スプレー熱分解法で形成した、スズドープ酸化インジウム層(ITO層)、不純物ドープの酸化インジウム層(In23層)、アンチモンドープ酸化スズ(SnO2:Sb(ATO)層)等がよい。なお、「SnO2:Sb」は「SbドープSnO2」を意味する。
<First translucent conductive layer>
The first translucent conductive layer 3a is formed of a tin-doped indium oxide layer (ITO layer), an impurity-doped indium oxide layer (In 2 O 3 layer), antimony formed by a low-temperature growth sputtering method or a low-temperature spray pyrolysis method. Doped tin oxide (SnO 2 : Sb (ATO) layer) or the like is preferable. “SnO 2 : Sb” means “Sb-doped SnO 2 ”.

また、熱CVD法やスプレー蒸着法で形成したフッ素ドープの酸化スズ層(SnO2:F層)等でもよく、他には、溶液成長法で形成した不純物ドープの酸化亜鉛層(ZnO層)等でもよい。また、これらの層を積層したものでもよい。第1の透光性導電層3aは、レーザアブレーション法、サンドブラスト法、エッチング法等により図1のようにパターンを形成できる。 Further, it may be a fluorine-doped tin oxide layer (SnO 2 : F layer) formed by a thermal CVD method or a spray vapor deposition method. In addition, an impurity-doped zinc oxide layer (ZnO layer) formed by a solution growth method, etc. But you can. Moreover, what laminated | stacked these layers may be used. The first translucent conductive layer 3a can be formed with a pattern as shown in FIG. 1 by a laser ablation method, a sand blast method, an etching method, or the like.

<非単結晶の半導体層>
非単結晶の半導体層5としては、プラズマCVD法によって連続堆積したpin接合構造の水素化非晶質シリコン半導体層がよい。即ち、非単結晶の半導体層5は、第1の透光性導電層3a側から、第1導電型(p型)非晶質シリコン半導体層、真性型(i型)非晶質シリコン半導体層、第2導電型(n型)非晶質シリコン半導体層が順次積層されたpin接合構造であるが、逆接合であるnip接合構造でも構わない。この接合方向は、対極側の色素増感型光電変換体の接合方向、すなわち電流方向と同じであることがより好ましい。
<Non-single crystal semiconductor layer>
The non-single-crystal semiconductor layer 5 is preferably a hydrogenated amorphous silicon semiconductor layer having a pin junction structure continuously deposited by plasma CVD. That is, the non-single-crystal semiconductor layer 5 includes the first conductive type (p-type) amorphous silicon semiconductor layer and the intrinsic type (i-type) amorphous silicon semiconductor layer from the first translucent conductive layer 3a side. A pin junction structure in which the second conductivity type (n-type) amorphous silicon semiconductor layers are sequentially stacked, but a nip junction structure that is a reverse junction may also be used. The bonding direction is more preferably the same as the bonding direction of the dye-sensitized photoelectric conversion body on the counter electrode side, that is, the current direction.

非単結晶の半導体層5は、上記の非晶質シリコン半導体層に限らず、i型半導体層が非晶質であれば、p型半導体層とn型半導体層は少なくとも一方が微結晶を有するもの、または水素化非晶質シリコン合金層でも構わない。例えば、光入射側のp型半導体層は、水素化非晶質シリコンカーバイド層であることが、透光性が高く、光損失が少なくより好ましい。   The non-single-crystal semiconductor layer 5 is not limited to the amorphous silicon semiconductor layer described above. If the i-type semiconductor layer is amorphous, at least one of the p-type semiconductor layer and the n-type semiconductor layer has microcrystals. Or a hydrogenated amorphous silicon alloy layer. For example, it is more preferable that the p-type semiconductor layer on the light incident side is a hydrogenated amorphous silicon carbide layer because it has high translucency and low light loss.

非単結晶の半導体層5は、触媒CVD法等で形成してもよい。また、プラズマCVD法と触媒CVD法を組み合わせると、光劣化が抑制できて信頼性が高まる。第1導電型非晶質シリコン半導体層、真性型非晶質シリコン半導体層、第2導電型非晶質シリコン半導体層は、CVD法によりそれぞれの成膜条件で連続堆積できるので、低コストに短時間で形成でき、好適である。   The non-single-crystal semiconductor layer 5 may be formed by a catalytic CVD method or the like. In addition, when the plasma CVD method and the catalytic CVD method are combined, photodegradation can be suppressed and reliability is improved. Since the first conductive type amorphous silicon semiconductor layer, the intrinsic type amorphous silicon semiconductor layer, and the second conductive type amorphous silicon semiconductor layer can be continuously deposited under the respective film forming conditions by the CVD method, the cost is low. It can be formed in time and is suitable.

例えば、第1導電型非晶質シリコン半導体層であるp型a−Si:H層(「a−Si」はアモルファスシリコンを意味し、「:H」は水素ドープを意味する。)は、原料ガスとしてSiH4ガス,H2ガス,B26ガス(H2ガスで500ppmに希釈したもの)を用い、これらのガスの流量をそれぞれ最適化して形成する。p型a−Si:H層の厚みは50Å〜200Åがよく、より好適には80Å〜120Åがよい。50Åより薄いと、半導体層5に内部電界が形成できず、200Åより厚いと、p型a−Si:H層における光量損失が増える。また、第1導電型非晶質シリコン半導体層として、p型a−Siに比べバンドギャップが大きいp型a−Sixy(x+y=1)、p型a−Sixy(x+y=1)、p型a−Sixyz(x+y+z=1)のいずれか、あるいはp型a−Siに比べ光吸収係数が小さいp型μc−Si(マイクロクリスタルSi)、p型nc−Si(ナノクリスタルSi)のいずれでも良い。 For example, a p-type a-Si: H layer (“a-Si” means amorphous silicon and “: H” means hydrogen dope) which is a first conductivity type amorphous silicon semiconductor layer is a raw material. SiH 4 gas, H 2 gas, and B 2 H 6 gas (diluted to 500 ppm with H 2 gas) are used as gases, and the flow rates of these gases are optimized respectively. The thickness of the p-type a-Si: H layer is preferably 50 to 200 mm, more preferably 80 to 120 mm. When the thickness is less than 50 mm, an internal electric field cannot be formed in the semiconductor layer 5, and when the thickness is more than 200 mm, the light amount loss in the p-type a-Si: H layer increases. Further, the first conductive type amorphous silicon semiconductor layer, p-type band gap than the a-Si is larger p-type a-Si x C y (x + y = 1), p -type a-Si x N y (x + y = 1), p-type a-Si x C y N z (x + y + z = 1) or either p-type smaller than optical absorption coefficient in a-Si p-type [mu] c-Si (microcrystalline Si in), p-type nc- Any of Si (nanocrystal Si) may be used.

真性型非晶質シリコン半導体層であるi型a−Si:H層は、原料ガスとしてSiH4ガス,H2ガスを用い、これらのガスの流量を最適化して形成する。i型a−Si:H層の厚みは500Å〜5000Åがよく、より好適には1000Å〜2500Å(0.15μm〜0.25μm)がよい。500Åより薄いと充分な光電流が得られず、5000Åより厚いと色素増感型光電変換体に光を透過できないからである。 The i-type a-Si: H layer, which is an intrinsic type amorphous silicon semiconductor layer, is formed by using SiH 4 gas and H 2 gas as source gases and optimizing the flow rates of these gases. The thickness of the i-type a-Si: H layer is preferably 500 to 5000 mm, more preferably 1000 to 2500 mm (0.15 μm to 0.25 μm). When the thickness is less than 500 mm, sufficient photocurrent cannot be obtained, and when the thickness is more than 5000 mm, light cannot be transmitted to the dye-sensitized photoelectric conversion body.

第2導電型非晶質シリコン半導体層であるn型a−Si:H層は、原料ガスとしてSiH4ガス,H2ガス,PH3ガス(H2ガスで1000ppmに希釈したもの)を用い、これらのガスの流量をそれぞれ最適化して形成する。n型a−Si:H層の厚みは50Å〜200Åがよく、より好適には80Å〜120Åがよい。50Åより薄いと半導体層23に内部電界が形成できず、200Åより厚いとn型a−Si:H層における光量損失が増える。また、第2導電型非晶質シリコン半導体層として、n型a−Siに比べバンドギャップが大きいn型a−Sixy(x+y=1)、n型a−Sixy(x+y=1)、n型a−Sixyz(x+y+z=1)のいずれか、あるいはn型a−Siに比べ光吸収係数が小さいn型μc−Si、n型nc−Siのいずれでも良い。 The n-type a-Si: H layer that is the second conductive type amorphous silicon semiconductor layer uses SiH 4 gas, H 2 gas, and PH 3 gas (those diluted to 1000 ppm with H 2 gas) as source gases, The flow rates of these gases are optimized and formed. The thickness of the n-type a-Si: H layer is preferably 50 to 200 mm, more preferably 80 to 120 mm. If it is thinner than 50 mm, an internal electric field cannot be formed in the semiconductor layer 23, and if it is thicker than 200 mm, the light quantity loss in the n-type a-Si: H layer increases. As the second conductivity type amorphous silicon semiconductor layer, a band gap than the n-type a-Si is larger n-type a-Si x C y (x + y = 1), n -type a-Si x N y (x + y = 1), any of the n-type a-Si x C y n z (x + y + z = 1), or n-type than light absorption coefficient is small a-Si n-type [mu] c-Si, may be either n-type nc-Si .

第1導電型非晶質シリコン半導体層、真性型非晶質シリコン半導体層、第2導電型非晶質シリコン半導体層の形成時の温度は、いずれの場合にも150℃〜300℃がよく、より好適には180℃〜240℃がよい。150℃〜300℃の範囲より低くても、また高くても、光半導体として良好な特性のものが得られ難い。   The temperature during the formation of the first conductive type amorphous silicon semiconductor layer, the intrinsic type amorphous silicon semiconductor layer, and the second conductive type amorphous silicon semiconductor layer is preferably 150 ° C. to 300 ° C. in any case, More preferably, the temperature is 180 ° C to 240 ° C. Even if the temperature is lower or higher than the range of 150 ° C. to 300 ° C., it is difficult to obtain an optical semiconductor having good characteristics.

<中間層>
中間層6aとしては、半導体層5と電解質層7aとの間の電荷の授受を容易にするための層(触媒層)である。一方、中間層6bは電解質層7aと第2の透光性導電層3bとの間の電荷の授受を容易にするための層である。中間層6a,6bは、白金,パラジウム,ロジウム,カーボン等から成り、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、塗布した錯体を熱分解する熱分解法、スピンコート法、電着法等によって、Pt,Pd等の白金族元素から成る中間層6a,6bが形成される。
<Intermediate layer>
The intermediate layer 6a is a layer (catalyst layer) for facilitating transfer of charges between the semiconductor layer 5 and the electrolyte layer 7a. On the other hand, the intermediate layer 6b is a layer for facilitating transfer of charges between the electrolyte layer 7a and the second light-transmissive conductive layer 3b. The intermediate layers 6a and 6b are made of platinum, palladium, rhodium, carbon, and the like. For example, the intermediate layers 6a and 6b are made of Pt, Pt, by a vacuum evaporation method, a sputtering method, a thermal decomposition method that thermally decomposes the applied complex, a spin coating method, an electrodeposition method, Intermediate layers 6a and 6b made of a platinum group element such as Pd are formed.

また、スピンコート法によっては、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)(ポリスチレンスルホナートやトルエンスルホネート等をドーピングしてもよい)から成る中間層6a,6bを形成することができる。   Further, depending on the spin coating method, intermediate layers 6a and 6b made of polyethylene dioxythiophene (PEDOT) (which may be doped with polystyrene sulfonate, toluene sulfonate, or the like) can be formed.

電着法によっては、ポリビニルカルバゾール等の有機半導体材料あるいはカーボン等から成る中間層6a,6bを形成することができる。   Depending on the electrodeposition method, intermediate layers 6a and 6b made of an organic semiconductor material such as polyvinyl carbazole or carbon can be formed.

中間層6aは、複数層を積層したものであってもよい。また、半導体層5と電解質層7aとの屈折率差による光損失(反射等)を低減するために、中間層6aの上に透明誘電体層、中間層を順番に積層させてもよい。透明誘電体層は、酸化チタン,酸化亜鉛,酸化スズ、あるいはこれらに不純物を添加した金属酸化物がよい。透明誘電体層の屈折率は、半導体層5と電解質層7aの屈折率の間がよい。さらに、透明誘電体層の上には上記の中間層6aを積層させた方が良い。この場合、透明誘電体層と電解質層7aとの間の電荷の授受を容易にするという効果がある。   The intermediate layer 6a may be a laminate of a plurality of layers. Further, in order to reduce light loss (reflection, etc.) due to a difference in refractive index between the semiconductor layer 5 and the electrolyte layer 7a, a transparent dielectric layer and an intermediate layer may be sequentially laminated on the intermediate layer 6a. The transparent dielectric layer is preferably titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, or a metal oxide obtained by adding impurities to these. The refractive index of the transparent dielectric layer is preferably between the refractive index of the semiconductor layer 5 and the electrolyte layer 7a. Furthermore, the intermediate layer 6a is preferably laminated on the transparent dielectric layer. In this case, there is an effect of facilitating transfer of charges between the transparent dielectric layer and the electrolyte layer 7a.

<電解質層>
電解質層7aとしては、p型半導体、液体電解質、固体電解質、電解塩、ゲル電解質等の正孔輸送体がよい。電解質層7aの材料としては、その他、透明導電性酸化物、有機正孔輸送剤、極薄膜型金属層等がる。
<Electrolyte layer>
The electrolyte layer 7a is preferably a hole transporter such as a p-type semiconductor, a liquid electrolyte, a solid electrolyte, an electrolytic salt, or a gel electrolyte. Other examples of the material for the electrolyte layer 7a include a transparent conductive oxide, an organic hole transport agent, and an ultrathin metal layer.

浸透性を有する電解質層7aは、色素を吸着させた多孔質の半導体層4aの空孔を埋めるように機能するものであり、液状の電解質層7aが最もよいキャリア移動を示すが、液漏れ等の問題があるので、その点ではゲル電解質や固体電解質が好ましい。   The permeable electrolyte layer 7a functions to fill the pores of the porous semiconductor layer 4a on which the dye is adsorbed, and the liquid electrolyte layer 7a exhibits the best carrier movement, but liquid leakage, etc. In this respect, gel electrolytes and solid electrolytes are preferable.

上記の透明導電性酸化物としては、一価の銅を含む化合物半導体,GaP,NiO,CoO,FeO,Bi23,MoO2,Cr23等がよく、中でも一価の銅を含む半導体がよい。好適な化合物半導体としては、CuI,CuInSe2,Cu2O,CuSCN,CuS,CuInS2,CuAlSe2等がよく、この中ではCuI,CuSCNがよく、CuIが製造しやすく最も好ましい。 The transparent conductive oxide is preferably a compound semiconductor containing monovalent copper, GaP, NiO, CoO, FeO, Bi 2 O 3 , MoO 2 , Cr 2 O 3, etc. A semiconductor is good. Suitable compound semiconductors include CuI, CuInSe 2 , Cu 2 O, CuSCN, CuS, CuInS 2 , and CuAlSe 2 , and among these, CuI and CuSCN are preferred, and CuI is most preferred because it is easy to manufacture.

上記の液体電解質としては、第4級アンモニウム塩やLi塩等を用いる。液体電解質の組成としては、例えば、炭酸エチレン,炭酸プロピレン,ジメチルスルホキシド,アセトニトリル,イオン性液体,γ−ブチロラクトンまたはメトキシプロピオニトリル等の有機溶媒に、ヨウ化テトラプロピルアンモニウム,ヨウ化リチウム等のヨウ化物,ヨウ素等を混合し調製したものを用いることができる。   As the liquid electrolyte, a quaternary ammonium salt, a Li salt, or the like is used. The composition of the liquid electrolyte is, for example, an organic solvent such as ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, ionic liquid, γ-butyrolactone or methoxypropionitrile, and iodine such as tetrapropylammonium iodide or lithium iodide. A compound prepared by mixing a compound, iodine or the like can be used.

上記のゲル電解質としては、大別して化学ゲルと物理ゲルに分けられる。化学ゲルは、架橋反応等により化学結合でゲルを形成しているものであり、物理ゲルは、物理的な相互作用により室温付近でゲル化しているものである。ゲル電解質の材料としては、アセトニトリル,エチレンカーボネート,プロピレンカーボネートまたはそれらの混合物に対し、ポリエチレンオキサイド,ポリアクリロニトリル,ポリフッ化ビニリデン,ポリビニルアルコール,ポリアクリル酸,ポリアクリルアミド等のホストポリマーを混入して重合させたゲル電解質が好ましい。   The gel electrolyte is roughly classified into a chemical gel and a physical gel. A chemical gel is a gel formed by a chemical bond by a cross-linking reaction or the like, and a physical gel is gelled near room temperature by a physical interaction. As a material for the gel electrolyte, a host polymer such as polyethylene oxide, polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, or polyacrylamide is mixed into acetonitrile, ethylene carbonate, propylene carbonate or a mixture thereof for polymerization. A gel electrolyte is preferred.

なお、電解質層7aとしてゲル電解質や固体電解質を使用する場合、低粘度の前駆体を多孔質の半導体層4aに含有させ、加熱、紫外線照射、電子線照射等の手段によって二次元、三次元の架橋反応を起こさせることにより、ゲル化または固体化できる。   When a gel electrolyte or a solid electrolyte is used as the electrolyte layer 7a, a low-viscosity precursor is contained in the porous semiconductor layer 4a, and is two-dimensional or three-dimensional by means of heating, ultraviolet irradiation, electron beam irradiation, or the like. It can be gelled or solidified by causing a crosslinking reaction.

イオン伝導性の上記の固体電解質としては、ポリエチレンオキサイド,ポリエチレンオキサイドもしくはポリエチレン等の高分子鎖に、スルホンイミダゾリウム塩,テトラシアノキノジメタン塩,ジシアノキノジイミン塩等の塩をもつ固体電解質が好ましい。   Examples of the solid electrolyte having ion conductivity include solid electrolytes having a polymer chain such as polyethylene oxide, polyethylene oxide, or polyethylene, and a salt such as sulfonimidazolium salt, tetracyanoquinodimethane salt, and dicyanoquinodiimine salt. preferable.

上記の液体電解質、ゲル電解質に用いられるヨウ化物の溶融塩としては、イミダゾリウム塩,第4級アンモニウム塩,イソオキサゾリジニウム塩,イソチアゾリジニウム塩,ピラゾリジウム塩,ピロリジニウム塩,ピリジニウム塩等のヨウ化物を用いることができる。さらに、ヨウ化物の溶融塩としては、1,1−ジメチルイミダゾリウムアイオダイド、1,メチル−3−エチルイミダゾリウムアイオダイド、1−メチル−3−ペンチルイミダゾリウムアイオダイド、1−メチル−3−イソペンチルイミダゾリウムアイオダイド、1−メチル−3−ヘキシルイミダゾリウムアイオダイド、1−メチル−3−エチルイミダゾリウムアイオダイド、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾールアイオダイド、1−エチル−3−イソプロピルイミダゾリウムアイオダイド、ピロリジニウムアイオダイド等を挙げることができる。   Examples of the molten salt of iodide used in the above liquid electrolyte and gel electrolyte include imidazolium salt, quaternary ammonium salt, isoxazolidinium salt, isothiazolidinium salt, pyrazolidium salt, pyrrolidinium salt, pyridinium salt, etc. The iodide can be used. Further, as a molten salt of iodide, 1,1-dimethylimidazolium iodide, 1, methyl-3-ethylimidazolium iodide, 1-methyl-3-pentylimidazolium iodide, 1-methyl-3- Isopentylimidazolium iodide, 1-methyl-3-hexylimidazolium iodide, 1-methyl-3-ethylimidazolium iodide, 1,2-dimethyl-3-propylimidazole iodide, 1-ethyl-3- Examples thereof include isopropyl imidazolium iodide and pyrrolidinium iodide.

上記の有機正孔輸送剤としては、トリフェニルジアミン(TPD1,TPD2,TPD3),チオフェン誘導体とそのポリマー,ペンタセン等のポリアセン,ルブレン,フタロシアニン誘導体,金属フタロシアニンやOMeTAD(2,2’,7,7’−テトラキス(N,Nジ−P−メトキシフェニルアミンス)9,9’−ピロバイフルオレン)等が挙げられる。   Examples of the organic hole transporting agent include triphenyldiamine (TPD1, TPD2, TPD3), thiophene derivatives and polymers thereof, polyacene such as pentacene, rubrene, phthalocyanine derivatives, metal phthalocyanine, OMeTAD (2, 2 ′, 7, 7 '-Tetrakis (N, N di-P-methoxyphenylamines) 9,9'-pyrobifluorene) and the like.

<多孔質の半導体層>
色素を吸着した多孔質の半導体層4aとしては、多孔質の酸化チタン層等の電子輸送体(n型金属酸化物半導体)層が特によく、第2の透光性導電層3b上に多孔質の半導体層4aを形成する。
<Porous semiconductor layer>
As the porous semiconductor layer 4a adsorbing the dye, an electron transporter (n-type metal oxide semiconductor) layer such as a porous titanium oxide layer is particularly good, and the porous layer is formed on the second light-transmitting conductive layer 3b. The semiconductor layer 4a is formed.

多孔質の半導体層4aは好ましくは、n型金属酸化物半導体から成るものが用いられ、より好適には粒状体または線状体(針状体,チューブ状体,柱状体等)の多数が集合して成るものがよい。多孔質の半導体層4aは、第2の透光性導電層3bとの接合面積が向上し、また色素を担持する表面積が増えて、変換効率を高めることができる。また、多孔質の半導体層4aの表面が凹凸形状となり、光閉じ込め効果をもたらして、変換効率をより高めることができる。   The porous semiconductor layer 4a is preferably made of an n-type metal oxide semiconductor, and more preferably a large number of granular or linear bodies (needle bodies, tube bodies, columnar bodies, etc.) are gathered. It is good that In the porous semiconductor layer 4a, the bonding area with the second light-transmissive conductive layer 3b is improved, and the surface area for supporting the dye is increased, so that the conversion efficiency can be increased. In addition, the surface of the porous semiconductor layer 4a has a concavo-convex shape, which brings about a light confinement effect and can further increase the conversion efficiency.

金属酸化物半導体の材料や組成としては、酸化チタン(TiO2)が最適であり、他には、チタン(Ti),亜鉛(Zn),スズ(Sn),ニオブ(Nb),インジウム(In),イットリウム(Y),ランタン(La),ジルコニウム(Zr),タンタル(Ta),ハフニウム(Hf),ストロンチウム(Sr),バリウム(Ba),カルシウム(Ca),バナジウム(V)等の金属元素のうちの少なくとも1種以上から成る金属酸化物半導体がよい。また、金属酸化物半導体は、窒素(N),炭素(C),弗素(F),硫黄(S),塩素(Cl),リン(P)等の非金属元素の1種以上を含有していてもよい。 As the material and composition of the metal oxide semiconductor, titanium oxide (TiO 2 ) is optimal, and in addition, titanium (Ti), zinc (Zn), tin (Sn), niobium (Nb), indium (In) , Yttrium (Y), lanthanum (La), zirconium (Zr), tantalum (Ta), hafnium (Hf), strontium (Sr), barium (Ba), calcium (Ca), vanadium (V), etc. A metal oxide semiconductor composed of at least one of them is preferable. In addition, the metal oxide semiconductor contains one or more of non-metallic elements such as nitrogen (N), carbon (C), fluorine (F), sulfur (S), chlorine (Cl), and phosphorus (P). May be.

これらの金属酸化物半導体は、いずれも電子エネルギーバンドギャップが可視光のエネルギーより大きい2eV〜5eVの範囲にあり、且つ電子エネルギー準位において伝導帯が色素の伝導帯より低いn型のものである。   All of these metal oxide semiconductors are of the n-type whose electron energy band gap is in the range of 2 eV to 5 eV, which is larger than the energy of visible light, and whose conduction band is lower than the conduction band of the dye at the electron energy level. .

多孔質の半導体層4aは、空孔率が20%〜80%がよく、より好適には40%〜60%がよい。この程度の空孔率の多孔質化により、多孔質の半導体層4aの表面積を、空孔がない場合の1000倍以上に高めることができ、光吸収と発電と電子伝導を効率よく行うことができる。   The porosity of the porous semiconductor layer 4a is preferably 20% to 80%, and more preferably 40% to 60%. By making the porosity of this degree of porosity, the surface area of the porous semiconductor layer 4a can be increased to 1000 times or more of the case where there are no holes, and light absorption, power generation and electron conduction can be performed efficiently. it can.

多孔質の半導体層4aの形状は、その表面積が大きくなり且つ電気抵抗が小さい形状がよく、微細粒子もしくは微細線状体から成るのがよい。その平均粒径もしくは平均線径は5nm〜500nmがよく、より好適には10nm〜200nmがよい。5nm未満では、材料の微細化ができず、500nmを超えると、基板8との接合面積が小さくなり光電流が著しく小さくなる。   The shape of the porous semiconductor layer 4a is preferably a shape having a large surface area and a small electric resistance, and is preferably composed of fine particles or fine linear bodies. The average particle diameter or average line diameter is preferably 5 nm to 500 nm, and more preferably 10 nm to 200 nm. If the thickness is less than 5 nm, the material cannot be miniaturized. If the thickness exceeds 500 nm, the junction area with the substrate 8 is reduced and the photocurrent is significantly reduced.

また、多孔質の半導体層4aの厚みは0.1μm〜50μmがよく、より好適には1μm〜20μmがよい。0.1μm未満では、光電変換作用が著しく小さくなって実用に適さず、50μmを超えると、光が多孔質の半導体層4aを透過し難くなって多孔質の半導体層4a内部に光が入射し難くなる。   The thickness of the porous semiconductor layer 4a is preferably 0.1 μm to 50 μm, more preferably 1 μm to 20 μm. If the thickness is less than 0.1 μm, the photoelectric conversion action is extremely small and is not suitable for practical use. If the thickness exceeds 50 μm, it is difficult for light to pass through the porous semiconductor layer 4a and light enters the porous semiconductor layer 4a. It becomes difficult.

多孔質の半導体層4aが酸化チタンから成る場合、以下のようにして製造される。まず、TiO2のアナターゼ粉末にアセチルアセトンを添加した後、脱イオン水とともに混練し、界面活性剤で安定化させた酸化チタンのペーストを作製する。次に、作製したペーストをドクターブレード法で第2の透光性導電層3b上に、一定の速度で塗布し、大気中において300℃〜600℃、好適には400℃〜500℃で、10分〜60分、好適には20分〜40分処理することにより、多孔質の半導体層4aを形成する。この方法は簡便であり、図1のように、耐熱性を有する第2の透光性導電層3b上に予め形成できる場合に有効である。 When the porous semiconductor layer 4a is made of titanium oxide, it is manufactured as follows. First, acetylacetone is added to TiO 2 anatase powder, and then kneaded with deionized water to prepare a titanium oxide paste stabilized with a surfactant. Next, the prepared paste is applied onto the second light-transmitting conductive layer 3b by a doctor blade method at a constant rate, and is 300 to 600 ° C., preferably 400 to 500 ° C. in the atmosphere. The porous semiconductor layer 4a is formed by treating for min-60 min, preferably 20 min-40 min. This method is simple and effective when it can be formed in advance on the second light-transmitting conductive layer 3b having heat resistance as shown in FIG.

なお、多孔質の半導体層4bも、多孔質の半導体層4aと同様の材料、同様の形成方法によって形成できる。   The porous semiconductor layer 4b can also be formed by the same material and the same formation method as the porous semiconductor layer 4a.

<色素>
色素としては、入射光に対する光電流効率(Incident Photon to Current Efficiency;IPCE)、所謂感度が、非単結晶の半導体層5と電解質層7aの吸収限界波長より長波長側へ伸びている特性を有する色素であれば有効である。真性型非晶質シリコン半導体層あるいはヨウ素系電解液の吸収限界波長は約700nmであり、約700nm以上にIPCEを示す色素であれば良い。
<Dye>
The dye has a characteristic that the photocurrent efficiency (IPCE) with respect to incident light, so-called sensitivity, extends to the longer wavelength side than the absorption limit wavelength of the non-single-crystal semiconductor layer 5 and the electrolyte layer 7a. Any pigment is effective. The intrinsic limiting amorphous silicon semiconductor layer or iodine-based electrolyte has an absorption limit wavelength of about 700 nm, and any dye that exhibits IPCE above about 700 nm may be used.

従って、できるだけ長波長側に感度を有する色素、非単結晶の半導体層5のピーク感度より長波長側にピーク感度を有する色素、真性型非晶質シリコン半導体層のピーク感度より長波長側にピーク感度を有する色素、真性型非晶質シリコン半導体層の吸収限界波長の約700nmより長波長側にピーク感度を有する色素等が良い。   Therefore, a dye having a sensitivity as long as possible, a dye having a peak sensitivity longer than the peak sensitivity of the non-single-crystal semiconductor layer 5, and a peak longer than the peak sensitivity of the intrinsic amorphous silicon semiconductor layer. A dye having sensitivity, a dye having a peak sensitivity at a wavelength longer than about 700 nm of the absorption limit wavelength of the intrinsic type amorphous silicon semiconductor layer, and the like are preferable.

そのような色素として、ビス型スクアリリウムシアニン色素が、IPCEのピーク波長が800nm近くにあり好ましい。他に、波長700nm以上に高い感度(IPCE)をもつアズレニウム塩化合物,スクワリン酸誘導体,トリアリルピラゾリン,ヒドラゾン誘導体,ビフェニルジアミン誘導体,トリ−p−トリルアミン(TPTA),トリスアゾ顔料,τ型無金属フタロシアニン,チタニルフタロシアニン,スクアリリウムシアニン,ブラック・ダイ(ソラロニクス社製、商品名「ブラック・ダイ」),クマリン,βジケトナート,Re錯体,Os錯体,Ni錯体,Pd錯体,Pt錯体,フタロシアニン誘導体,ポルフィリン誘導体等の色素が有効である。   As such a dye, a bis-type squarylium cyanine dye is preferable because the peak wavelength of IPCE is close to 800 nm. Azurenium salt compounds, squalinic acid derivatives, triallylpyrazoline, hydrazone derivatives, biphenyldiamine derivatives, tri-p-tolylamine (TPTA), trisazo pigments, τ-type non-metals with high sensitivity (IPCE) at wavelengths of 700 nm or more Phthalocyanine, titanyl phthalocyanine, squarylium cyanine, black dye (product name “Black dye” manufactured by Solaronics), coumarin, β-diketonate, Re complex, Os complex, Ni complex, Pd complex, Pt complex, phthalocyanine derivative, porphyrin derivative And other pigments are effective.

多孔質の半導体層4bに色素を吸着させる方法としては、多孔質の半導体層4bを形成した第2の透光性導電層3bを、色素を溶解した溶液に浸漬する方法が挙げられる。このとき、溶液及び雰囲気の温度は特に限定されるものではなく、例えば、大気圧下、室温がよく、浸漬時間は色素、溶媒の種類、溶液の濃度等により適宜調整することができる。   Examples of the method for adsorbing the dye on the porous semiconductor layer 4b include a method of immersing the second light-transmissive conductive layer 3b on which the porous semiconductor layer 4b is formed in a solution in which the dye is dissolved. At this time, the temperature of the solution and the atmosphere is not particularly limited, and for example, room temperature is good under atmospheric pressure, and the immersion time can be appropriately adjusted depending on the dye, the type of solvent, the concentration of the solution, and the like.

色素を溶解させるために用いる溶媒は、エタノール等のアルコール類,アセトン等のケトン類,ジエチルエーテル等のエーテル類,アセトニトリル等の窒素化合物等を1種または2種以上混合したものが挙げられる。   Examples of the solvent used for dissolving the dye include a mixture of one or more alcohols such as ethanol, ketones such as acetone, ethers such as diethyl ether, nitrogen compounds such as acetonitrile, and the like.

また、溶液中の色素濃度は5×10-5〜2×10-3mol/l(l(リットル);1l=1000cm3)程度が好ましい。 Further, the dye concentration in the solution is preferably about 5 × 10 −5 to 2 × 10 −3 mol / l (l (liter); 1l = 1000 cm 3 ).

色素の他の材料は、金属錯体色素,有機色素,有機顔料,無機色素,無機顔料,無機系半導体等でよい。また、1個の色素の形状は、分子、厚みがバンドギャップに影響を与えるナノメートルオーダーの超薄膜、微粒子、粒径がバンドギャップに影響を与えるナノメートルオーダーの超微粒子、量子ドットの少なくとも一種からなっていてもよい。特に、半導体超微粒子の場合、もはやバンドギャップは材料固有の値で無くなり、サイズに依るようになり、バンドギャップがかなり小さい(1eV以下)材料でも、ナノサイズ化でバンドギャップを大きくできる。その結果、色素の吸収波長を選択でき、積層型光電変換素子の分光感度の制御もし易い。半導体超微粒子としては、CdS,CdSe,PbS,PbSe,CdTe,Bi,InP,Si,Ge,CIGS(Cu(In,Ga)Se2),CIS(CuInS2),FeS2,Ag2S,Sb23,ZnS,Fe23等がある。 Other materials of the dye may be metal complex dyes, organic dyes, organic pigments, inorganic dyes, inorganic pigments, inorganic semiconductors, and the like. In addition, the shape of one dye is at least one of ultra-thin films of nanometer order in which the molecule and thickness affect the band gap, fine particles, ultra-fine particles in the nanometer order in which the particle diameter affects the band gap, and quantum dots It may consist of In particular, in the case of semiconductor ultrafine particles, the band gap is no longer a value specific to the material, and it depends on the size. Even with a material having a very small band gap (1 eV or less), the band gap can be increased by nano-sizing. As a result, the absorption wavelength of the dye can be selected, and the spectral sensitivity of the stacked photoelectric conversion element can be easily controlled. Examples of the semiconductor ultrafine particles include CdS, CdSe, PbS, PbSe, CdTe, Bi 2 S 3 , InP, Si, Ge, CIGS (Cu (In, Ga) Se 2 ), CIS (CuInS 2 ), FeS 2 , Ag 2. S, Sb 2 S 3 , ZnS, Fe 2 O 3 and the like.

<第2の透光性導電層>
第2の透光性導電層3bは、耐蝕性が高い透光性導電層である。低温成長のスパッタリング法や低温スプレー熱分解法で形成した、スズドープ酸化インジウム層(ITO層)、不純物ドープの酸化インジウム層(In23層)、アンチモンドープ酸化スズ(SnO2:Sb(ATO)層)等がよい。また、熱CVD法やスプレー蒸着法で形成したフッ素ドープの酸化スズ層(SnO2:F層)等でもよい。また、溶液成長法で形成した不純物ドープの酸化亜鉛層(ZnO層)等でもよい。また、耐食性の高いニッケル(Ni),チタン(Ti),プラチナ(Pt)等の金属層でもよい。また、これらの層を積層したものでもよい。さらに、耐蝕性の低い銀(Ag),アルミニウム(Al),ステンレス(SUS)等の金属層であっても、耐食性の高い上記材料の層を積層させればよい。
<Second translucent conductive layer>
The second light transmissive conductive layer 3b is a light transmissive conductive layer having high corrosion resistance. Tin-doped indium oxide layer (ITO layer), impurity-doped indium oxide layer (In 2 O 3 layer), antimony-doped tin oxide (SnO 2 : Sb (ATO)) formed by low-temperature growth sputtering method or low-temperature spray pyrolysis method Layer). Alternatively, a fluorine-doped tin oxide layer (SnO 2 : F layer) formed by a thermal CVD method or a spray deposition method may be used. Further, an impurity-doped zinc oxide layer (ZnO layer) formed by a solution growth method may be used. Further, a metal layer such as nickel (Ni), titanium (Ti), platinum (Pt) having high corrosion resistance may be used. Moreover, what laminated | stacked these layers may be used. Furthermore, even a metal layer such as silver (Ag), aluminum (Al), and stainless steel (SUS) having low corrosion resistance may be formed by laminating layers of the above materials having high corrosion resistance.

第2の透光性導電層3bは、レーザアブレーション法やサンドブラスト法やエッチング法により図1のようにパターン形成できる。   The second translucent conductive layer 3b can be patterned as shown in FIG. 1 by a laser ablation method, a sand blast method, or an etching method.

<基板>
基板8としては、図1の構成の場合、第1及び第2の光電変換素子1a,2bが第1及び第2の透光性導電層3a,3bによって互いに直列接続できるように、第1及び第2の透光性導電層3a,3bを表面に形成した、無機基板、ガラス基板、プラスチック基板等の絶縁基板がよい。絶縁基板の材料は、PET(ポリエチレンテレフタレート),PEN(ポリエチレンナフタレート),ポリイミド,ポリカーボネート等の樹脂、青板ガラス,ソーダガラス,硼珪酸ガラス,セラミックス等の無機材料、または導電性樹脂,有機無機ハイブリッド材料等がよい。
<Board>
In the configuration of FIG. 1, the first and second photoelectric conversion elements 1a and 2b can be connected in series by the first and second light-transmitting conductive layers 3a and 3b. An insulating substrate such as an inorganic substrate, a glass substrate, or a plastic substrate on which the second light-transmitting conductive layers 3a and 3b are formed is preferable. The material of the insulating substrate is a resin such as PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), polyimide, polycarbonate, inorganic materials such as blue plate glass, soda glass, borosilicate glass, ceramics, or conductive resin, organic-inorganic hybrid. Good materials.

基板8の厚みは0.01mm〜5mmがよく、より好ましくは0.02mm〜3mmがよい。0.01mm未満では、機械強度が不足し易く、5mmを超えると、重量が増加する傾向がある。   The thickness of the substrate 8 is preferably 0.01 mm to 5 mm, more preferably 0.02 mm to 3 mm. If it is less than 0.01 mm, the mechanical strength tends to be insufficient, and if it exceeds 5 mm, the weight tends to increase.

<絶縁性封止部材>
絶縁性封止部材9は、電解質層7a,7bから電解質液が漏洩せず、第1の透光性導電層3a,3bを電気的に絶縁できる無機材料,プラスチック材料から成るのがよい。無機材料としては、ガラスフリット,低温硬化ガラス,半田がよい。プラスチック材料としては、熱可塑性樹脂(デュポン社製、商品名:「ハイミラン」、「バイネル」等)、熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂,アクリル樹脂,シリコーン樹脂,ポリイソブチレン樹脂,ウレタン樹脂等)、光硬化性樹脂(エポキシ樹脂,アクリル樹脂,シリコーン樹脂,ポリイソブチレン樹脂,ウレタン樹脂等)等がよい。
<Insulating sealing member>
The insulating sealing member 9 is preferably made of an inorganic material or a plastic material that does not leak electrolyte solution from the electrolyte layers 7a and 7b and can electrically insulate the first light-transmitting conductive layers 3a and 3b. As the inorganic material, glass frit, low-temperature cured glass, and solder are preferable. Plastic materials include thermoplastic resins (manufactured by DuPont, trade names: “Hi-Milan”, “Binell”, etc.), thermosetting resins (epoxy resins, acrylic resins, silicone resins, polyisobutylene resins, urethane resins, etc.), optical A curable resin (epoxy resin, acrylic resin, silicone resin, polyisobutylene resin, urethane resin, or the like) is preferable.

本発明の光電変換装置の実施例について以下に説明する。図1の構成の光電変換装置を以下のようにして作製した。   Examples of the photoelectric conversion device of the present invention will be described below. A photoelectric conversion device having the configuration of FIG. 1 was produced as follows.

<多孔質の半導体層4bの形成工程>
透光性基板2として、シート抵抗10Ω/□(スクエア)のSnO2:F層(FドープSnO2層(FTO層))から成る第1の透光性導電層3aがレーザアブレーション法によりパターン形成されたガラス基板を準備した。
<Formation process of porous semiconductor layer 4b>
As the translucent substrate 2, a first translucent conductive layer 3a composed of a SnO 2 : F layer (F-doped SnO 2 layer (FTO layer)) having a sheet resistance of 10Ω / □ (square) is formed by laser ablation. A prepared glass substrate was prepared.

次に、第1の透光性導電層3a上に多孔質の酸化チタンから成る半導体層4bを形成した。多孔質の半導体層4bは以下のようにして形成した。まず、酸化チタン(TiO2)のアナターゼ粉末にアセチルアセトンを添加した後、脱イオン水とともに混練し、界面活性剤で安定化させた酸化チタンのペーストを作製した。作製したペーストを印刷法によって、FTO層から成る第1の透光性導電層3a上にパターン印刷し、大気中において450℃で20分焼成し、多孔質の半導体層4bを形成した。 Next, a semiconductor layer 4b made of porous titanium oxide was formed on the first translucent conductive layer 3a. The porous semiconductor layer 4b was formed as follows. First, acetylacetone was added to anatase powder of titanium oxide (TiO 2 ) and then kneaded with deionized water to prepare a titanium oxide paste stabilized with a surfactant. The produced paste was pattern-printed on the first light-transmitting conductive layer 3a made of the FTO layer by a printing method, and baked at 450 ° C. for 20 minutes in the air to form a porous semiconductor layer 4b.

<非単結晶の半導体層5の形成工程>
次に、プラズマCVD装置を用いて、第1の透光性導電層3a上にマスクを架け、非単結晶の半導体層5として第1導電型非晶質シリコン半導体層としてのp型a−Si:H層(Hドープアモルファスシリコン(a−Si)層)、真性型非晶質シリコン半導体層としてのi型a−Si:H層、第2導電型非晶質シリコン半導体層としてのn型a−Si:H層を順次連続して真空中で形成した。
<Formation Step of Non-Single Crystal Semiconductor Layer 5>
Next, using a plasma CVD apparatus, a mask is placed on the first light-transmitting conductive layer 3a, and p-type a-Si as the first conductive type amorphous silicon semiconductor layer is formed as the non-single-crystal semiconductor layer 5. : H layer (H-doped amorphous silicon (a-Si) layer), i-type a-Si as intrinsic type amorphous silicon semiconductor layer: n-type a as second conductivity type amorphous silicon semiconductor layer -Si: H layers were successively formed in a vacuum.

p型a−Si:H層は、原料ガスとしてSiH4ガス、H2ガス、B26ガス(H2ガスで500ppmに希釈したもの)を用い、これらのガスの流量をそれぞれ3sccm、10sccm、2sccmとし、厚みを90Å(9nm)として形成した。 The p-type a-Si: H layer uses SiH 4 gas, H 2 gas, and B 2 H 6 gas (diluted to 500 ppm with H 2 gas) as source gases, and the flow rates of these gases are 3 sccm and 10 sccm, respectively. The thickness was 2 sccm and the thickness was 90 mm (9 nm).

i型a−Si:H層は、原料ガスとしてSiH4ガス、H2ガスを用い、これらのガスの流量をそれぞれ30sccm、80sccmとし、厚みを2000Å(200nm)として形成した。 The i-type a-Si: H layer was formed using SiH 4 gas and H 2 gas as source gases, the flow rates of these gases being 30 sccm and 80 sccm, respectively, and the thickness being 2000 mm (200 nm).

n型a−Si:H層は、原料ガスとしてSiH4ガス、H2ガス、PH3ガス(H2ガスで1000ppmに希釈したもの)を用い、これらのガスの流量をそれぞれ3sccm、30sccm、6sccmとし、厚みを100Å(10nm)として形成した。 The n-type a-Si: H layer uses SiH 4 gas, H 2 gas, and PH 3 gas (diluted to 1000 ppm with H 2 gas) as source gases, and the flow rates of these gases are 3 sccm, 30 sccm, and 6 sccm, respectively. And a thickness of 100 mm (10 nm).

p型a−Si:H層、i型a−Si:H層、n型a−Si:H層の形成時のガラス基板の温度は、何れの場合にも220℃とした。   The temperature of the glass substrate during the formation of the p-type a-Si: H layer, i-type a-Si: H layer, and n-type a-Si: H layer was 220 ° C. in all cases.

また、p型a−Si:H層はワイドバンドギャップ材料であるp型a−SiC層でもよい。その場合、光吸収を低減でき、400nm付近の分光感度を向上することができ、変換効率を向上することができる。   The p-type a-Si: H layer may be a p-type a-SiC layer that is a wide band gap material. In that case, light absorption can be reduced, spectral sensitivity in the vicinity of 400 nm can be improved, and conversion efficiency can be improved.

ここで、200℃以下の低温焼成で多孔質の半導体層4bを形成できる場合、先に非単結晶の半導体層5を形成した後、多孔質の半導体層4bを形成してもよい。   Here, when the porous semiconductor layer 4b can be formed by low-temperature baking at 200 ° C. or lower, the porous semiconductor layer 4b may be formed after the non-single-crystal semiconductor layer 5 is formed first.

<中間層6aの形成工程>
次に、中間層6aとしてのPt層を、非単結晶の半導体層5上に厚み5nmとしてスパッタリング法によって形成した。
<Formation process of intermediate layer 6a>
Next, a Pt layer as the intermediate layer 6a was formed on the non-single-crystal semiconductor layer 5 with a thickness of 5 nm by a sputtering method.

<多孔質の半導体層4aの形成工程>
基板8として、シート抵抗10Ω/□(スクエア)のSnO2:F層(FドープSnO2層(FTO層))から成る第2の透光性導電層3bがパターン形成されたガラス基板を準備した。
<Formation process of porous semiconductor layer 4a>
As the substrate 8, a glass substrate was prepared in which a second light-transmitting conductive layer 3 b composed of a SnO 2 : F layer (F-doped SnO 2 layer (FTO layer)) having a sheet resistance of 10Ω / □ (square) was patterned. .

第2の透光性導電層3b上に酸化チタンから成る多孔質の半導体層4aを形成した。多孔質の半導体層4aは以下のようにして形成した。まず、TiO2のアナターゼ粉末にアセチルアセトンを添加した後、脱イオン水とともに混練し、界面活性剤で安定化させた酸化チタンのペーストを作製した。作製したペーストを印刷法によって、第2の透光性導電層3b上にパターン印刷し、大気中において450℃で20分焼成し、多孔質の半導体層4aを形成した。 A porous semiconductor layer 4a made of titanium oxide was formed on the second translucent conductive layer 3b. The porous semiconductor layer 4a was formed as follows. First, acetylacetone was added to TiO 2 anatase powder, and then kneaded with deionized water to prepare a titanium oxide paste stabilized with a surfactant. The produced paste was pattern-printed on the second light-transmitting conductive layer 3b by a printing method and baked at 450 ° C. for 20 minutes in the air to form a porous semiconductor layer 4a.

<中間層6bの形成工程>
次に、中間層6bとしてのPt層を、第2の透光性導電層3b上に厚み5nmとしてスパッタリング法によって形成した。
<Process for forming intermediate layer 6b>
Next, a Pt layer as the intermediate layer 6b was formed on the second light-transmitting conductive layer 3b with a thickness of 5 nm by a sputtering method.

<第1の光電変換素子1aおよび第2の光電変換素子1bの製造工程>
上記の各工程により各層を形成した透光性基板2および基板8について、熱可塑性樹脂(デュポン社製、商品名:「ハイミラン」)から成る絶縁性封止部材9を用いて、第1及び第2の光電変換素子1a,1bを電気的に分離するとともに、透光性基板2および基板8の外周部を接着し、封止した。
<The manufacturing process of the 1st photoelectric conversion element 1a and the 2nd photoelectric conversion element 1b>
About the translucent board | substrate 2 and the board | substrate 8 which formed each layer by said each process, the insulating sealing member 9 which consists of a thermoplastic resin (the Du Pont company make, brand name: "High Milan") is used, and the 1st and 1st The two photoelectric conversion elements 1a and 1b were electrically separated, and the outer peripheral portions of the translucent substrate 2 and the substrate 8 were bonded and sealed.

次に、図示していない透光性基板2および基板8の貫通孔より、第2の光電変換素子1bには、レッドダイ色素(Ru錯体)(ソラロニクス社製、製品名「レッドダイ」)を溶解させたエタノール溶液を注入し循環させ、色素を多孔質の半導体層4bの表面に担持させた。   Next, a red dye (Ru complex) (manufactured by Solaronics, product name “Red Die”) is dissolved in the second photoelectric conversion element 1b from the through holes of the light-transmitting substrate 2 and the substrate 8 (not shown). The ethanol solution was injected and circulated, and the dye was supported on the surface of the porous semiconductor layer 4b.

また、第1の光電変換素子1aには、前記貫通孔より、非単結晶の半導体層5のi型a−Si:H層、電解質層7aの吸収よりも長波長において感度を有するブラックダイ色素(Ru錯体)(ソラロニクス社製、製品名「ブラック・ダイ」)を溶解させたエタノール溶液を注入し循環させ、色素を多孔質の半導体層4aの表面に担持させた。   Also, the first photoelectric conversion element 1a has a black dye dye having sensitivity at a longer wavelength than the absorption of the i-type a-Si: H layer of the non-single-crystal semiconductor layer 5 and the electrolyte layer 7a from the through hole. An ethanol solution in which (Ru complex) (manufactured by Solaronics, product name “Black Die”) was dissolved was injected and circulated, and the dye was supported on the surface of the porous semiconductor layer 4a.

次に、図示していない基板8の貫通孔より、第2の光電変換素子1bのレッドダイ色素に適した電解質層7bとして、沃素(I2)と沃化リチウム(LiI)とアセトニトリル溶液にイミダゾリル等の添加剤を混合したものを注入した。 Next, as an electrolyte layer 7b suitable for the red dye of the second photoelectric conversion element 1b from the through hole of the substrate 8 (not shown), imidazolyl or the like is added to iodine (I 2 ), lithium iodide (LiI), and acetonitrile solution. A mixture of these additives was injected.

また、第1の光電変換素子1aには、ブラックダイ色素に適した電解質層7aとして、沃素(I2)と沃化リチウム(LiI)とアセトニトリル溶液にイミダゾリウム等の添加剤を混合したものを注入した。 In the first photoelectric conversion element 1a, an electrolyte layer 7a suitable for a black dye is obtained by mixing iodine (I 2 ), lithium iodide (LiI), and an acetonitrile solution with an additive such as imidazolium. Injected.

次に、透光性基板2および基板8の貫通孔を光硬化性エポキシ樹脂によって封止した。   Next, the through holes of the translucent substrate 2 and the substrate 8 were sealed with a photocurable epoxy resin.

このようにして作製した実施例のW型光電変換装置に対して、AM1.5、100mW/cm2擬似太陽光を照射して太陽電池動作特性を調べた結果、短絡電流密度11mA/cm2が得られた。なお、短絡電流密度は、光電変換装置を構成する単一の光電変換素子の面積を用いて、算出している。 As a result of examining the solar cell operating characteristics by irradiating AM1.5, 100 mW / cm 2 pseudo-sunlight to the W-type photoelectric conversion device of the example manufactured as described above, the short-circuit current density was 11 mA / cm 2. Obtained. Note that the short-circuit current density is calculated using the area of a single photoelectric conversion element constituting the photoelectric conversion device.

(比較例)
図2の構成の従来の光電変換装置を以下のようにして作製した。
(Comparative example)
A conventional photoelectric conversion device having the configuration shown in FIG. 2 was produced as follows.

<酸化チタン層46の形成工程>
透明ガラス基板42として、シート抵抗10Ω/□(スクエア)のSnO2:F層(FドープSnO2層(FTO層))から成る透光性導電層43が形成されたガラス基板を準備した。その一主面に多孔質の酸化チタン層46を以下のようにして形成した。まず、酸化チタン(TiO2)のアナターゼ粉末にアセチルアセトンを添加した後、脱イオン水とともに混練し、界面活性剤で安定化させた酸化チタンのペーストを作製した。作製したペーストを印刷法によって、第1の透光性導電層43上にパターン印刷し、大気中において450℃で20分焼成し、多孔質の酸化チタン層46を形成した。
<Step of forming titanium oxide layer 46>
As the transparent glass substrate 42, a glass substrate on which a light-transmitting conductive layer 43 composed of a SnO 2 : F layer (F-doped SnO 2 layer (FTO layer)) having a sheet resistance of 10Ω / □ (square) was prepared. A porous titanium oxide layer 46 was formed on one main surface as follows. First, acetylacetone was added to anatase powder of titanium oxide (TiO 2 ) and then kneaded with deionized water to prepare a titanium oxide paste stabilized with a surfactant. The produced paste was pattern-printed on the first light-transmitting conductive layer 43 by a printing method and baked at 450 ° C. for 20 minutes in the air to form a porous titanium oxide layer 46.

<白金層44の形成工程>
次に、白金層44を、透光性導電層43上に厚み5nmとしてスパッタリング法によって形成した。
<Formation process of platinum layer 44>
Next, the platinum layer 44 was formed on the translucent conductive layer 43 with a thickness of 5 nm by a sputtering method.

さらに、上記酸化チタン層46及び白金層44を有する、もう一枚の透明ガラス基板42を準備した。   Furthermore, another transparent glass substrate 42 having the titanium oxide layer 46 and the platinum layer 44 was prepared.

<第1及び第2の光電変換素子41a,41bの製造工程>
上記の各工程により作製した2枚の透明ガラス基板42について、熱可塑性樹脂(デュポン社製、商品名:「ハイミラン」)から成る絶縁性封止部材47を用いて、第1及び第2の光電変換素子41a,41bを電気的に分離するとともに、2枚の透明ガラス基板42の外周部を接着し、封止した。
<The manufacturing process of the 1st and 2nd photoelectric conversion elements 41a and 41b>
With respect to the two transparent glass substrates 42 produced by the above steps, the first and second photoelectric substrates are formed using the insulating sealing member 47 made of a thermoplastic resin (manufactured by DuPont, trade name: “High Milan”). The conversion elements 41a and 41b were electrically separated, and the outer peripheral portions of the two transparent glass substrates 42 were bonded and sealed.

次に、第1及び第2の光電変換素子41a,41bのそれぞれについて、図示していない透明ガラス基板42の貫通孔より、レッドダイ色素(Ru錯体)(ソラロニクス社製、製品名「レッドダイ」)を溶解させたエタノール溶液を注入し循環させ、色素を酸化チタン層46の表面に吸着し、担持させた。   Next, with respect to each of the first and second photoelectric conversion elements 41a and 41b, a red dye (Ru complex) (product name “Red Dye”, manufactured by Solaronics Co., Ltd.) is inserted from a through-hole of the transparent glass substrate 42 (not shown). The dissolved ethanol solution was injected and circulated, and the dye was adsorbed and supported on the surface of the titanium oxide layer 46.

次に、上記貫通孔より、レッドダイ色素に適した電解質層45として、沃素(I2)と沃化リチウム(LiI)とアセトニトリル溶液にイミダゾリル等の添加剤を混合したものを注入した。 Next, a mixture of iodine (I 2 ), lithium iodide (LiI), and an acetonitrile solution mixed with an additive such as imidazolyl was injected as an electrolyte layer 45 suitable for the red dye dye from the through hole.

次に、上記貫通孔を図示していない光硬化エポキシ樹脂によって封止した。   Next, the through hole was sealed with a photocurable epoxy resin (not shown).

このようにして作製した比較例のW型光電変換装置に対して、AM1.5、100mW/cm2擬似太陽光を照射して太陽電池動作特性を調べた結果、短絡電流密度6mA/cm2が得られた。なお、短絡電流密度は、光電変換装置を構成する単一の光電変換素子の面積を用いて、算出している。 The W-type photoelectric conversion device of the comparative example thus manufactured was irradiated with AM1.5 and 100 mW / cm 2 pseudo-sunlight and the solar cell operating characteristics were examined. As a result, the short-circuit current density was 6 mA / cm 2. Obtained. Note that the short-circuit current density is calculated using the area of a single photoelectric conversion element constituting the photoelectric conversion device.

本発明の光電変換装置について実施の形態の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of embodiment about the photoelectric conversion apparatus of this invention. 従来の光電変換装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional photoelectric conversion apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1a:第1の光電変換素子
1b:第2の光電変換素子
2:透光性基板
3a:第1の透光性導電層
3b:第2の透光性導電層
4a,4b:多孔質の半導体層
5:非単結晶の半導体層
6a,6b:中間層
7a,7b:電解質層
8:基板
9:絶縁性封止部材
1a: 1st photoelectric conversion element 1b: 2nd photoelectric conversion element 2: Translucent substrate 3a: 1st translucent conductive layer 3b: 2nd translucent conductive layer 4a, 4b: Porous semiconductor Layer 5: Non-single-crystal semiconductor layers 6a and 6b: Intermediate layers 7a and 7b: Electrolyte layer 8: Substrate 9: Insulating sealing member

Claims (7)

一主面に透光性導電層が形成された透光性基板と、前記透光性基板の前記一主面に対向配置されるとともに前記透光性基板側の一主面に導電層が形成された基板と、前記透光性基板と前記基板との間に横方向で互いに隣接するように配置されるとともに前記透光性導電層及び前記導電層によって直列接続され、電流方向が互いに逆向きの第1及び第2の光電変換素子とを具備しており、前記第1及び第2の光電変換素子は、それぞれ単位面積出力電流が異なる光電変換体を有するとともに、単位面積出力電流の低い光電変換体を有する前記光電変換素子の受光面積が、単位面積出力電流の高い光電変換体を有する前記光電変換素子の受光面積よりも大きいことを特徴とする光電変換装置。   A light-transmitting substrate having a light-transmitting conductive layer formed on one main surface, and a conductive layer formed on one main surface of the light-transmitting substrate and disposed opposite to the one main surface of the light-transmitting substrate Are disposed adjacent to each other in the lateral direction between the transparent substrate and the transparent substrate, and are connected in series by the transparent conductive layer and the conductive layer, and the current directions are opposite to each other. The first and second photoelectric conversion elements have photoelectric converters having different unit area output currents, and have a low unit area output current. A photoelectric conversion device, wherein a light receiving area of the photoelectric conversion element having a converter is larger than a light receiving area of the photoelectric conversion element having a photoelectric converter having a high unit area output current. 前記第1及び第2の光電変換素子が交互に3つ以上配置されていることを特徴とする請求項1記載の光電変換装置。   The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein three or more of the first and second photoelectric conversion elements are alternately arranged. 前記第1及び第2の光電変換素子は、単位面積出力電流の低い光電変換体を有する方が非単結晶の半導体層を含む透光性の薄膜型光電変換体を有するものであり、単位面積出力電流の高い光電変換体を有する方が色素増感型光電変換体を有するものであることを特徴とする請求項1または2記載の光電変換装置。   Said 1st and 2nd photoelectric conversion element has a translucent thin film type photoelectric conversion body which has a non-single-crystal semiconductor layer in the direction which has a photoelectric conversion body with low unit area output current, and unit area 3. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion device having a higher output current has a dye-sensitized photoelectric conversion device. 単位面積出力電流の低い光電変換体を有する方の前記光電変換素子は、非単結晶の半導体層を含む透光性の薄膜型光電変換体と色素増感型光電変換体を積層した積層型光電変換素子であることを特徴とする請求項3記載の光電変換装置。   The photoelectric conversion element having a photoelectric conversion body with a low unit area output current is a stacked photoelectric film in which a translucent thin film photoelectric conversion body including a non-single-crystal semiconductor layer and a dye-sensitized photoelectric conversion body are stacked. The photoelectric conversion device according to claim 3, wherein the photoelectric conversion device is a conversion element. 前記積層型光電変換素子は、前記色素増感型光電変換体が前記薄膜型光電変換体の透過光に対して分光感度を有していることを特徴とする請求項4記載の光電変換装置。   5. The photoelectric conversion device according to claim 4, wherein in the stacked photoelectric conversion element, the dye-sensitized photoelectric conversion body has a spectral sensitivity to the transmitted light of the thin film photoelectric conversion body. 単位面積出力電流の高い光電変換体を有する方の前記光電変換素子における前記色素増感型光電変換体が、前記透光性基板側に配置されていることを特徴とする請求項3記載の光電変換装置。   The photoelectric according to claim 3, wherein the dye-sensitized photoelectric conversion body in the photoelectric conversion element having a photoelectric conversion body having a high unit area output current is disposed on the translucent substrate side. Conversion device. 前記第1及び第2の光電変換素子は、それぞれの出力電流が同じであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか記載の光電変換装置。   The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the first and second photoelectric conversion elements have the same output current.
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