JP2010015761A - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010015761A JP2010015761A JP2008173327A JP2008173327A JP2010015761A JP 2010015761 A JP2010015761 A JP 2010015761A JP 2008173327 A JP2008173327 A JP 2008173327A JP 2008173327 A JP2008173327 A JP 2008173327A JP 2010015761 A JP2010015761 A JP 2010015761A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- dye
- conductive layer
- solar cell
- sensitized solar
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 85
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 84
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 57
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 58
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims description 49
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 15
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 9
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 5
- RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N indium tin Chemical compound [In].[Sn] RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 47
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 46
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 45
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 34
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 21
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 17
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 13
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 13
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 8
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 5
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M lithium iodide Chemical compound [Li+].[I-] HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000000434 metal complex dye Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 4
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 4
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- UUIMDJFBHNDZOW-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butylpyridine Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=CC=N1 UUIMDJFBHNDZOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- SOSAUKRKGXFQKS-UHFFFAOYSA-N 4,5-dimethyl-2-propyl-1H-imidazole hydroiodide Chemical compound I.CCCC1=NC(C)=C(C)N1 SOSAUKRKGXFQKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 2
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 2
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 150000001244 carboxylic acid anhydrides Chemical group 0.000 description 2
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000005329 float glass Substances 0.000 description 2
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 2
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide 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
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 2
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 2
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M sodium;oxocalcium;hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+].[Ca]=O HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 2
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 2
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 2
- DPKBAXPHAYBPRL-UHFFFAOYSA-M tetrabutylazanium;iodide Chemical compound [I-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC DPKBAXPHAYBPRL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VRKHAMWCGMJAMI-UHFFFAOYSA-M tetrahexylazanium;iodide Chemical compound [I-].CCCCCC[N+](CCCCCC)(CCCCCC)CCCCCC VRKHAMWCGMJAMI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- GKXDJYKZFZVASJ-UHFFFAOYSA-M tetrapropylazanium;iodide Chemical compound [I-].CCC[N+](CCC)(CCC)CCC GKXDJYKZFZVASJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 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 2
- QGKMIGUHVLGJBR-UHFFFAOYSA-M (4z)-1-(3-methylbutyl)-4-[[1-(3-methylbutyl)quinolin-1-ium-4-yl]methylidene]quinoline;iodide Chemical compound [I-].C12=CC=CC=C2N(CCC(C)C)C=CC1=CC1=CC=[N+](CCC(C)C)C2=CC=CC=C12 QGKMIGUHVLGJBR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KYQMVJMRQHQYAW-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-1h-imidazole;hydroiodide Chemical compound I.CCC1=NC=CN1 KYQMVJMRQHQYAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IVWKJTGJQQFCEW-UHFFFAOYSA-N 5-ethyl-2-methyl-1H-imidazole hydroiodide Chemical compound I.CCC1=CN=C(C)N1 IVWKJTGJQQFCEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SVCFEDVHGLNKKX-UHFFFAOYSA-N 5-hexyl-2-methyl-1H-imidazole hydroiodide Chemical compound I.CCCCCCC1=CN=C(C)N1 SVCFEDVHGLNKKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OALVBGJCXUWRJQ-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-2-propyl-1H-imidazole hydroiodide Chemical compound I.CCCC1=NC=C(C)N1 OALVBGJCXUWRJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UNMYWSMUMWPJLR-UHFFFAOYSA-L Calcium iodide Chemical compound [Ca+2].[I-].[I-] UNMYWSMUMWPJLR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N Carbazole Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000000177 Indigofera tinctoria Nutrition 0.000 description 1
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical class C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M Thiocyanate anion Chemical compound [S-]C#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000005456 alcohol based solvent Substances 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000987 azo dye Substances 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L calcium dibromide Chemical compound [Ca+2].[Br-].[Br-] WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940046413 calcium iodide Drugs 0.000 description 1
- 229910001640 calcium iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 1
- GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L copper;diiodide Chemical compound I[Cu]I GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LCUOIYYHNRBAFS-UHFFFAOYSA-N copper;sulfanylideneindium Chemical compound [Cu].[In]=S LCUOIYYHNRBAFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000002001 electrolyte material Substances 0.000 description 1
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006015 heat resistant resin Polymers 0.000 description 1
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 1
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N hydrogen thiocyanate Natural products SC#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000687 hydroquinonyl group Chemical class C1(O)=C(C=C(O)C=C1)* 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 125000002768 hydroxyalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 1
- 150000004693 imidazolium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229940097275 indigo Drugs 0.000 description 1
- COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N indigo powder Natural products N1C2=CC=CC=C2C(=O)C1=C1C(=O)C2=CC=CC=C2N1 COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005355 lead glass Substances 0.000 description 1
- 229910052981 lead sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940056932 lead sulfide Drugs 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- DZVCFNFOPIZQKX-LTHRDKTGSA-M merocyanine Chemical compound [Na+].O=C1N(CCCC)C(=O)N(CCCC)C(=O)C1=C\C=C\C=C/1N(CCCS([O-])(=O)=O)C2=CC=CC=C2O\1 DZVCFNFOPIZQKX-LTHRDKTGSA-M 0.000 description 1
- 229910001509 metal bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001511 metal iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- LKKPNUDVOYAOBB-UHFFFAOYSA-N naphthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC4=CC=CC=C4C=C3C(N=C3C4=CC5=CC=CC=C5C=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=C2C(C=CC=C2)=C2)C2=C1N=C1C2=CC3=CC=CC=C3C=C2C4=N1 LKKPNUDVOYAOBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002979 perylenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000013034 phenoxy resin Substances 0.000 description 1
- 229920006287 phenoxy resin Polymers 0.000 description 1
- 125000005499 phosphonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002165 photosensitisation Effects 0.000 description 1
- 239000001007 phthalocyanine dye Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920000233 poly(alkylene oxides) Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001088 polycarbazole Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001008 quinone-imine dye Substances 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M sodium iodide Chemical compound [Na+].[I-] FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052713 technetium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005621 tetraalkylammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- CBXCPBUEXACCNR-UHFFFAOYSA-N tetraethylammonium Chemical compound CC[N+](CC)(CC)CC CBXCPBUEXACCNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- AAAQKTZKLRYKHR-UHFFFAOYSA-N triphenylmethane Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 AAAQKTZKLRYKHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000001018 xanthene dye Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 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
- H01G9/2059—Light-sensitive devices comprising an organic dye as the active light absorbing material, e.g. adsorbed on an electrode or dissolved in solution
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B57/00—Other synthetic dyes of known constitution
- C09B57/10—Metal complexes of organic compounds not being dyes in uncomplexed form
-
- 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
- H01G9/0029—Processes of manufacture
-
- 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
- H01G9/0029—Processes of manufacture
- H01G9/0036—Formation of the solid electrolyte layer
-
- 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
- H01G9/2004—Light-sensitive devices characterised by the electrolyte, e.g. comprising an organic electrolyte
- H01G9/2018—Light-sensitive devices characterised by the electrolyte, e.g. comprising an organic electrolyte characterised by the ionic charge transport species, e.g. redox shuttles
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- H01G9/2068—Panels or arrays of photoelectrochemical cells, e.g. photovoltaic modules based on photoelectrochemical cells
- H01G9/2077—Sealing arrangements, e.g. to prevent the leakage of the electrolyte
-
- 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
- H01G9/2068—Panels or arrays of photoelectrochemical cells, e.g. photovoltaic modules based on photoelectrochemical cells
- H01G9/2081—Serial interconnection of cells
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
- H10K2102/10—Transparent electrodes, e.g. using graphene
- H10K2102/101—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO]
- H10K2102/102—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO] comprising tin oxides, e.g. fluorine-doped SnO2
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
- H10K85/344—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising ruthenium
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
【解決手段】光透過性の材料からなる支持体上に、導電層と、多孔質半導体層に色素を吸着させかつキャリア輸送材料を充填させた光電変換層と、多孔質絶縁層と、触媒層および対極導電層からなる対極とが積層されてなる色素増感太陽電池であり、触媒層および対極導電層のうち対極導電層が受光面である支持体に近い側に積層されていることを特徴とする色素増感太陽電池およびそれを用いた太陽電池モジュールに関する。
【選択図】図1
Description
前記対極導電層の孔の径が0.1μm〜100μmであり、該対極導電層の孔の間隔が1μm〜200μmで形成されていることが好ましい。
本発明は、2つ以上の色素増感太陽電池が直列に接続されている色素増感太陽電池モジュールであって、色素増感太陽電池の少なくとも1つが、本発明に係る色素増感太陽電池であり、色素増感太陽電池の触媒層または対極導電層と、隣接する色素増感太陽電池の導電層とが電気的に接続されている、色素増感太陽電池モジュールに関する。
図1は、本発明の色素増感太陽電池(以下、「太陽電池」ともいう)の層構成を示す要部の概略断面図である。
支持体1は、太陽電池の受光面となる部分では光透過性が必要となるため、少なくとも光透過性の材料からなり、厚さ0.2〜5mm程度のものが好ましい。
導電層2は、太陽電池の受光面となり、光透過性が必要となるため、光透過性の材料からなる。但し、少なくとも後述する増感色素に実効的な感度を有する波長の光を実質的に透過させる材料であればよく、必ずしもすべての波長領域の光に対して透過性を有する必要はない。
金属リード線の材料としては、例えば、白金、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、チタンなどが挙げられる。
スクライブライン3は、導電膜をレーザースクライブにより切断して形成する。
光電変換層4は、多孔性半導体層に色素を吸着させかつキャリア輸送材料を充填させてなる。
多孔性半導体層は、半導体から構成され、その形態は、粒子状、多数の微細孔を有する膜状など、種々の形態のものを用いることができるが、膜状の形態が好ましい。
多孔性半導体層に吸着して光増感剤として機能する色素としては、種々の可視光領域および/または赤外光領域に吸収をもつ有機色素、金属錯体色素などが挙げられ、これらの色素を1種または2種以上を選択的に用いることができる。
多孔性半導体層と対極との間に絶縁層を設けるのが一般的である。絶縁層材料としてはガラスや、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ニオブ、チタン酸ストロンチウムなどの伝導帯準位の高い材料が用いられる。
蒸着法による製膜など、白金など触媒層の膜強度が弱い場合には、多孔性絶縁層上に形成された触媒層上に対極導電層を形成した場合に、対極導電層が触媒層から剥離する。そこで、本発明では多孔性絶縁層5上に先に対極導電層6が設けられ、その上に触媒層7が形成され、通常の色素増感太陽電池とは積層順序が逆になる。この積層順序により、対極導電層6の触媒層7上からの剥離を防止することができる。
触媒層7を構成する材料は、一般に太陽電池に使用可能で、かつ本発明の効果を発揮し得る材料であれば、特に限定されない。このような材料としては、例えば、白金、カーボンが好ましい。カーボンの形態としては、カーボンブラック、グラファイト、ガラス炭素、アモルファス炭素、ハードカーボン、ソフトカーボン、カーボンホイスカー、カーボンナノチューブ、フラーレン等が好ましい。
カバー層8は、電解液の揮発と電池内への水などの浸入を防止するために重要である。
封止材9は、電解液の揮発と電池内への水などの浸入を防止するために重要である。
本発明において、「キャリア輸送層」とは、キャリア輸送材料が注入された、封止材9の内側の導電層2とカバー層8との間に挟持され、封止材9により担持される領域を意味する。したがって、光電変換層4および多孔性絶縁層5にはキャリア輸送材料が充填される。
ゲル化剤としては、例えば、架橋ポリアクリル樹脂誘導体や架橋ポリアクリロニトリル誘導体、ポリアルキレンオキシド誘導体、シリコーン樹脂類、側鎖に含窒素複素環式四級化合物塩構造を有するポリマーなどの高分子ゲル化剤などが挙げられる。
常温型溶融塩としては、例えば、ピリジニウム塩類、イミダゾリウム塩類などの含窒素複素環式四級アンモニウム塩化合物類などが挙げられる。
このような添加剤としては、t-ブチルピリジン(TBP)などの含窒素芳香族化合物、ジメチルプロピルイミダゾールアイオダイド(DMPII)、メチルプロピルイミダゾールアイオダイド(MPII)、エチルメチルイミダゾールアイオダイド(EMII)、エチルイミダゾールアイオダイド(EII)、ヘキシルメチルイミダゾールアイオダイド(HMII)などのイミダゾール塩が挙げられる。
対極導電層6には、必要に応じて、取り出し電極が設けられる。
本発明の色素増感太陽電池の製造方法について、図1および図2を用いて説明する。
図2において、12は透明電極基板、3はスクライブライン、4は多孔性半導体層、5は多孔性絶縁層、6は対極導電層、7は触媒層である。
図3は、本発明の太陽電池モジュールの層構成を示す要部の概略断面図である。
<実施例1>
実施例1について、図2を用いて説明する。
さらに図2(E)に示すように所定のパターンが形成されたマスクおよび蒸着装置(アネルバ株式会社製、型番:EVD500A)を用いて蒸着速度4Å/sで、対極導電層6上にPtを成膜して、触媒層7を得た。なお触媒層の大きさ、位置は多孔性半導体層と同じとした。
実施例1において対極導電層6を形成した後、レーザーを用いて対極導電層6に孔を形成した。なお孔はマス目状に並べて、孔の径が50μm、間隔がX方向Y方向それぞれ150μmになるように形成した。また孔は多孔性半導体層が投影される部分にのみ形成した。それ以外は実施例1に準じて色素増感太陽電池を作製した。
実施例1において蒸着装置を用いて形成した対極導電層6の作成方法を、印刷法により形成した。まず市販のITOペースト(DX−400、住友金属鉱山株式会社製)を、蒸着により形成したものと同じパターンを有するスクリーン版とスクリーン印刷機(ニューロング精密工業株式会社製、型番:LS−150)を用いて市販のITOペースト(Solaronix社製、商品名:D/SP)を塗布し、室温で1時間レベリングを行った。その後、得られた塗膜を80℃に設定したオーブンで20分間乾燥し、さらに500℃に設定した焼成炉(株式会社デンケン製、型番:KDF P−100)を用いて空気中で60分間焼成して、膜厚5μmの対極導電層6を得た。それ以外は実施例1に準じて色素増感太陽電池を作製した。
実施例1において対極導電層6の膜厚を150μmとした以外は実施例1に準じて色素増感太陽電池を作製した。
実施例1において対極導電層の膜厚を500μmとした以外は実施例1に準じて色素増感太陽電池を作製した。
実施例1において多孔性絶縁層の上に触媒層を形成し、さらに触媒層の上に対極導電層を形成した以外は、実施例1に準じて色素増感太陽電池を作製したが、対極導電層が剥離していることが確認された。
実施例1〜5および比較例1の太陽電池の受光面に、開口部の面積が1.0cm2である黒色のマスクを設置して、この太陽電池に1kW/m2の強度の光(AM1.5ソーラーシミュレータ)を照射して、光電変換効率を測定した。その結果を表1に示す。
<実施例6>
図3に示す色素増感太陽電池モジュールの作製を行った。
次に、実施例1に準じて対極導電層36上にPtを成膜して、触媒層37を得た。なお触媒層の大きさ、位置は多孔性半導体層34と同じとした。
実施例6において対極導電層36を形成した後、レーザーを用いて前記対極導電層に孔を形成した。なお孔はマス目状に並べて、孔の径が50μm、間隔がX方向Y方向それぞれ150μmになるように形成した。また孔は多孔性半導体層が投影される部分にのみ形成した。それ以外は実施例1に準じて色素増感太陽電池を作製した。
実施例6において対極導電層36を実施例3に準じて作製した以外は、実施例6に準じてモジュールを作製した。
実施例6において多孔性絶縁層の上に触媒層を形成し、さらに触媒層の上に対極導電層を形成した以外は、実施例6に準じてモジュールを作製したが、対極導電層が剥離していることが確認された。
実施例6〜8および比較例2の太陽電池モジュールの受光面に、開口部の面積が13cm2である黒色のマスクを設置して、この太陽電池に1kW/m2の強度の光(AM1.5ソーラーシミュレータ)を照射して、光電変換効率を測定した。その結果を表2に示す。
Claims (9)
- 光透過性の材料からなる支持体と、
前記支持体の一方の面に形成された導電層、多孔性半導体層に色素を吸着させた光電変換層、多孔性絶縁層、対極導電層、触媒層が前記の順に積層される積層体と、
前記積層体の外周に形成される封止材と、
前記触媒層とある距離だけ離されて対向配置され、前記封止材に支持されるカバー層と、
前記封止材の内側の前記導電層と前記カバー層との間に挟持され、前期封止材により担持されるキャリア輸送層
を有する色素増感太陽電池。 - 前記対極導電層に孔が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の色素増感太陽電池。
- 前記対極導電層の孔の径が0.1μm〜100μmであり、該対極導電層の孔の間隔が1μm〜200μmで形成される請求項2に記載の色素増感太陽電池。
- 前記対極導電層が、チタン、タングステンおよびニッケルからなる群から選ばれる1種の材料から形成される請求項1〜3のいずれかに記載の色素増感太陽電池。
- 前記対極導電層がインジウム錫複合酸化物、フッ素をドープされた酸化錫および酸化亜鉛からなる群から選ばれる1種の材料からなる請求項1〜3のいずれかに記載の色素増感太陽電池。
- 光透過性の材料からなる支持体の一方の面に導電層、多孔性半導体層に色素を吸着させた光電変換層、多孔性絶縁層、対極導電層、触媒層が前記の順に積層された積層体を形成する工程と、
前記積層体の外周に封止材を形成する工程と、
前記導電層とある距離だけ離されて、前記封止材に支持されるカバー層を対向配置する工程と、
前記封止材の内側の前記導電層と前記カバー層との間に挟持され、前期封止材により担持される空間内にキャリア輸送材料を注入する工程と
を有する色素増感太陽電池の製造方法であって、
前記対極導電層を蒸着法にて形成する工程を有する色素増感太陽電池の製造方法。 - 光透過性の材料からなる支持体の一方の面に導電層、多孔性半導体層に色素を吸着させた光電変換層、多孔性絶縁層、対極導電層、触媒層が前記の順に積層された積層体を形成する工程と、
前記積層体の外周に封止材を形成する工程と、
前記導電層とある距離だけ離されて、前記封止材に支持されるカバー層を対向配置する工程と、
前記封止材の内側の前記導電層と前記カバー層との間に挟持され、前期封止材により担持される空間内にキャリア輸送材料を注入する工程と
を有する色素増感太陽電池の製造方法であって、
前記対極導電層に孔を形成する工程を有する色素増感太陽電池の製造方法。 - 前記対極導電層の孔がレーザーを用いて形成される請求項7に記載の色素増感太陽電池の製造方法。
- 2つ以上の色素増感太陽電池が直列に接続されている色素増感太陽電池モジュールであって、色素増感太陽電池の少なくとも1つが、請求項1〜5のいずれかに記載の色素増感太陽電池であり、色素増感太陽電池の触媒層または対極導電層と、隣接する色素増感太陽電池の導電層とが電気的に接続されている、色素増感太陽電池モジュール。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008173327A JP5273709B2 (ja) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | 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 |
CN2009801254712A CN102077410B (zh) | 2008-07-02 | 2009-06-30 | 染料敏化太阳能电池、其制造方法以及染料敏化太阳能电池组件 |
EP09773455.2A EP2296216B1 (en) | 2008-07-02 | 2009-06-30 | Dye-sensitized solar cell, method for manufacturing dye-sensitized solar cell, and dye-sensitized solar cell module |
US13/002,070 US9406446B2 (en) | 2008-07-02 | 2009-06-30 | Dye-sensitized solar cell, method of producing the same, and dye-sensitized solar cell module |
PCT/JP2009/061911 WO2010001877A1 (ja) | 2008-07-02 | 2009-06-30 | 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 |
US15/194,490 US20160307705A1 (en) | 2008-07-02 | 2016-06-27 | Dye-Sensitized Solar Cell, Method of Producing The Same, and Dye-Sensitized Solar Cell Module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008173327A JP5273709B2 (ja) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | 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 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010015761A true JP2010015761A (ja) | 2010-01-21 |
JP5273709B2 JP5273709B2 (ja) | 2013-08-28 |
Family
ID=41465972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008173327A Active JP5273709B2 (ja) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | 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 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US9406446B2 (ja) |
EP (1) | EP2296216B1 (ja) |
JP (1) | JP5273709B2 (ja) |
CN (1) | CN102077410B (ja) |
WO (1) | WO2010001877A1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012243721A (ja) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Nsk Ltd | 光電変換素子 |
JP2013522868A (ja) * | 2010-03-11 | 2013-06-13 | アイシス イノベーション リミティド | 感光性固体状態ヘテロ結合デバイス |
JP2013171722A (ja) * | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Rohm Co Ltd | 色素増感光電変換素子およびその製造方法 |
JP2013200958A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Nippon Steel & Sumikin Chemical Co Ltd | 太陽電池 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5956929B2 (ja) * | 2010-11-24 | 2016-07-27 | シャープ株式会社 | 光電変換素子およびその製造方法 |
EP2752936A4 (en) * | 2011-08-31 | 2015-07-29 | Fujikura Ltd | PHOTOELECTRIC CONVERSION ELEMENT |
ITRM20110465A1 (it) * | 2011-09-08 | 2013-03-09 | Dyepower | Procedimento di fabbricazione dello strato catalitico dei controelettrodi di celle fotoelettrochimiche. |
TWI483408B (zh) * | 2012-08-30 | 2015-05-01 | Giga Solar Materials Corp | 摻有玻璃粉末之染料敏化太陽能電池及其製作方法 |
EP2894708B1 (en) * | 2012-09-07 | 2017-11-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion element, method for producing same, photoelectric conversion element module, and method for manufacturing photoelectric conversion element module |
US20150020863A1 (en) * | 2013-07-22 | 2015-01-22 | International Business Machines Corporation | Segmented thin film solar cells |
TWI496298B (zh) * | 2013-09-30 | 2015-08-11 | Univ Nat Central | 太陽能電池及其工作電極 |
JP5882507B1 (ja) * | 2015-01-19 | 2016-03-09 | 株式会社フジクラ | 光電変換素子 |
WO2016117598A1 (ja) * | 2015-01-20 | 2016-07-28 | 積水化学工業株式会社 | 光電変換素子及び光電変換素子の製造方法 |
WO2016125846A1 (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-11 | 株式会社フジクラ | 光電変換素子 |
TWI560900B (en) * | 2015-07-17 | 2016-12-01 | Formosa Plastics Corp | A method of manufacturing a dye-sensitized solar cells |
CN106090804A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-11-09 | 杨炳 | 一种具备自发电功能的户外照明装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH674596A5 (ja) * | 1988-02-12 | 1990-06-15 | Sulzer Ag | |
JP4087445B2 (ja) | 1995-10-31 | 2008-05-21 | エコール ポリテクニーク フェデラル ドゥ ローザンヌ | 光起電力セル電池及びその製造方法 |
WO2000048212A1 (de) * | 1999-02-08 | 2000-08-17 | Kurth Glas + Spiegel Ag | Photovoltaische zelle und verfahren zu deren herstellung |
US6291763B1 (en) * | 1999-04-06 | 2001-09-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Photoelectric conversion device and photo cell |
JP5050301B2 (ja) | 2001-06-12 | 2012-10-17 | アイシン精機株式会社 | 色素増感型太陽電池及びその製造方法 |
TWI234885B (en) * | 2002-03-26 | 2005-06-21 | Fujikura Ltd | Electroconductive glass and photovoltaic cell using the same |
JPWO2003103085A1 (ja) * | 2002-06-04 | 2005-10-06 | 新日本石油株式会社 | 光電変換素子 |
JP4493921B2 (ja) | 2003-02-13 | 2010-06-30 | 株式会社豊田中央研究所 | 色素増感型太陽電池 |
EP1513171A1 (en) * | 2003-09-05 | 2005-03-09 | Sony International (Europe) GmbH | Tandem dye-sensitised solar cell and method of its production |
JP2005166313A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-23 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 色素増感型太陽電池 |
JP2005196982A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 色素増感型太陽電池 |
JP2005302499A (ja) | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 色素増感型太陽電池 |
JP4443323B2 (ja) | 2004-06-23 | 2010-03-31 | 日本化薬株式会社 | ガス発生器の点火装置 |
JP4881600B2 (ja) | 2004-10-08 | 2012-02-22 | シャープ株式会社 | 色素増感太陽電池およびその製造方法ならびに色素増感太陽電池モジュール |
KR20070056581A (ko) * | 2005-11-30 | 2007-06-04 | 삼성전자주식회사 | 태양전지용 전극, 그의 제조방법 및 그를 포함하는태양전지 |
JP4523549B2 (ja) * | 2006-01-18 | 2010-08-11 | シャープ株式会社 | 色素増感太陽電池および色素増感太陽電池モジュール |
EP2043190B1 (en) * | 2006-07-06 | 2021-01-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Dye-sensitized solar cell module and method for fabricating same |
JP4914660B2 (ja) | 2006-07-06 | 2012-04-11 | シャープ株式会社 | 色素増感太陽電池モジュールおよびその製造方法 |
KR100825731B1 (ko) * | 2006-09-29 | 2008-04-29 | 한국전자통신연구원 | 염료감응 태양전지 및 그 제조 방법 |
EP1936644A3 (en) * | 2006-12-22 | 2011-01-05 | Sony Deutschland Gmbh | A photovoltaic cell |
US20110048525A1 (en) | 2008-11-26 | 2011-03-03 | Sony Corporation | Functional device and method for producing the same |
-
2008
- 2008-07-02 JP JP2008173327A patent/JP5273709B2/ja active Active
-
2009
- 2009-06-30 EP EP09773455.2A patent/EP2296216B1/en active Active
- 2009-06-30 US US13/002,070 patent/US9406446B2/en active Active
- 2009-06-30 CN CN2009801254712A patent/CN102077410B/zh active Active
- 2009-06-30 WO PCT/JP2009/061911 patent/WO2010001877A1/ja active Application Filing
-
2016
- 2016-06-27 US US15/194,490 patent/US20160307705A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013522868A (ja) * | 2010-03-11 | 2013-06-13 | アイシス イノベーション リミティド | 感光性固体状態ヘテロ結合デバイス |
JP2012243721A (ja) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Nsk Ltd | 光電変換素子 |
JP2013171722A (ja) * | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Rohm Co Ltd | 色素増感光電変換素子およびその製造方法 |
JP2013200958A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Nippon Steel & Sumikin Chemical Co Ltd | 太陽電池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2296216A4 (en) | 2017-09-20 |
US20160307705A1 (en) | 2016-10-20 |
US9406446B2 (en) | 2016-08-02 |
EP2296216B1 (en) | 2020-10-21 |
CN102077410A (zh) | 2011-05-25 |
WO2010001877A1 (ja) | 2010-01-07 |
EP2296216A1 (en) | 2011-03-16 |
JP5273709B2 (ja) | 2013-08-28 |
US20110094561A1 (en) | 2011-04-28 |
CN102077410B (zh) | 2013-08-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5273709B2 (ja) | 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 | |
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 | |
JP5002595B2 (ja) | 色素増感太陽電池モジュールおよびその製造方法 | |
JP4761327B2 (ja) | 湿式太陽電池および湿式太陽電池モジュール | |
WO2010044445A1 (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 | |
JP5714005B2 (ja) | 湿式太陽電池および湿式太陽電池モジュール | |
JP5118233B2 (ja) | 光電変換素子および光電変換素子モジュール | |
JP2012009374A (ja) | 色素増感太陽電池およびその製造方法、並びに色素増感太陽電池モジュール | |
JP5922242B2 (ja) | 光電変換素子、その製造方法、光電変換素子モジュールおよびその製造方法 | |
JP6029982B2 (ja) | 光電変換素子 | |
WO2013164967A1 (ja) | 光電変換素子および光電変換モジュール | |
JP2014238969A (ja) | 太陽電池 | |
JP5930970B2 (ja) | 光電変換素子および光電変換素子モジュール | |
JP6050247B2 (ja) | 湿式太陽電池および湿式太陽電池モジュール | |
JP6104177B2 (ja) | 光電変換素子 | |
JP5956929B2 (ja) | 光電変換素子およびその製造方法 | |
JP6009204B2 (ja) | 光電変換素子、光電変換素子の製造方法および光電変換素子モジュール | |
WO2013161557A1 (ja) | 光電変換素子モジュールおよびその製造方法 | |
JPWO2013094445A1 (ja) | 光電変換素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100826 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121030 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130122 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130318 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130416 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130509 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5273709 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |