JP2012182040A - Dye-sensitized solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、色素増感太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a dye-sensitized solar cell module.
光電変換素子モジュールとして、安価で、高い光電変換効率が得られることから色素増感太陽電池モジュールが注目されており、色素増感太陽電池モジュールに関して種々の開発が行われている。 As a photoelectric conversion element module, a dye-sensitized solar cell module has attracted attention because it is inexpensive and has high photoelectric conversion efficiency, and various developments have been made on the dye-sensitized solar cell module.
色素増感太陽電池モジュールは一般に、複数個の直列に接続された色素増感太陽電池を備えており、各色素増感太陽電池は、作用極と、対極と、作用極と対極とを連結する環状の封止部とを備えている。そして、作用極は、透明基板と、その上に形成された透明導電膜と、透明導電膜の上に設けられる酸化物半導体層とを有している。このような色素増感太陽電池モジュールとして、例えば下記特許文献1記載のものが知られている。下記特許文献1には、隣り合う2つの色素増感太陽電池において、一方の色素増感太陽電池の対極から延びる導電部材と、他方の色素増感太陽電池の透明導電膜とが、隣り合う封止部の間で接続されている色素増感太陽電池モジュールが開示されている。 A dye-sensitized solar cell module generally includes a plurality of dye-sensitized solar cells connected in series, and each dye-sensitized solar cell connects a working electrode, a counter electrode, and a working electrode and a counter electrode. And an annular sealing portion. The working electrode includes a transparent substrate, a transparent conductive film formed thereon, and an oxide semiconductor layer provided on the transparent conductive film. As such a dye-sensitized solar cell module, the thing of the following patent document 1 is known, for example. In Patent Document 1 below, in two adjacent dye-sensitized solar cells, a conductive member extending from the counter electrode of one dye-sensitized solar cell and a transparent conductive film of the other dye-sensitized solar cell are adjacent to each other. A dye-sensitized solar cell module connected between stops is disclosed.
ところで、色素増感太陽電池モジュールは通常、開口を有するケースに収納される。この場合、色素増感太陽電池モジュールは、開口の縁部に沿って設けられた外枠部材の内側に全ての色素増感太陽電池の受光面が収まるように配置される。従って、外枠部材の内側の面積に占める受光面の総面積が大きいほど開口率が高くなる。 By the way, the dye-sensitized solar cell module is usually housed in a case having an opening. In this case, the dye-sensitized solar cell module is disposed so that the light-receiving surfaces of all the dye-sensitized solar cells are accommodated inside the outer frame member provided along the edge of the opening. Accordingly, the larger the total area of the light receiving surface in the area inside the outer frame member, the higher the aperture ratio.
近年、1つの色素増感太陽電池の発電電流が500mAを下回るようなサイズの小さい色素増感太陽電池モジュールや、屋内などの比較的照度の小さい場所で利用する色素増感太陽電池モジュールが、センサなどの用途に使用されるようになっている。このような用途に使用される色素増感太陽電池モジュールでは通常、屋外で使用される色素増感太陽電池モジュールに比べて受光面積が小さく、受光量が少ない。このため、色素増感太陽電池モジュールにおいては、効率的に発電が行われるよう、特に高い開口率を有することが求められている。 In recent years, a dye-sensitized solar cell module having a small size such that the power generation current of one dye-sensitized solar cell is less than 500 mA, and a dye-sensitized solar cell module used in a place with relatively low illuminance such as indoors are sensors. It is used for such purposes. A dye-sensitized solar cell module used for such applications usually has a smaller light receiving area and a smaller amount of light received than a dye-sensitized solar cell module used outdoors. For this reason, in a dye-sensitized solar cell module, it is calculated | required to have especially high aperture ratio so that electric power generation may be performed efficiently.
しかし、上記特許文献1に記載の色素増感太陽電池モジュールにおいては、隣り合う2つの色素増感太陽電池における一方の色素増感太陽電池の対極から延びる導電部材と、他方の色素増感太陽電池の透明導電膜とが、隣り合う封止部の間で接続されている。すなわち、対極の縁部と透明導電膜とが接続される接続箇所は、上述した外枠部材の内側領域などの受光エリア内に存在することになる。このため、接続箇所の面積分だけ発電に寄与しなくなり、開口率が低くなる。特に、接続箇所に必要な面積は通常、受光面積の大きい色素増感太陽電池モジュールでも小さい色素増感太陽電池モジュールでもほとんど変わらない。このため、隣り合う2つの色素増感太陽電池間の接続箇所が受光エリア内にあると、受光面積の小さい色素増感太陽電池モジュールほど開口率が低くなる。ここで、高い開口率を得るためには、接続箇所の面積を小さくすることが考えられる。しかし、この場合、接続箇所における接合強度が低下し、接続信頼性が低下してしまう。従って、上記特許文献1に記載の色素増感太陽電池モジュールでは、より高い開口率を得ることは困難であった。 However, in the dye-sensitized solar cell module described in Patent Document 1, a conductive member extending from the counter electrode of one dye-sensitized solar cell in two adjacent dye-sensitized solar cells and the other dye-sensitized solar cell. The transparent conductive film is connected between the adjacent sealing portions. That is, the connection location where the edge of the counter electrode and the transparent conductive film are connected exists in the light receiving area such as the inner region of the outer frame member described above. For this reason, it does not contribute to power generation by the area of the connection location, and the aperture ratio becomes low. In particular, the area required for the connection site is usually almost the same for a dye-sensitized solar cell module having a large light receiving area and a small dye-sensitized solar cell module. For this reason, when the connection location between two adjacent dye-sensitized solar cells is within the light receiving area, the dye-sensitized solar cell module having a smaller light receiving area has a lower aperture ratio. Here, in order to obtain a high aperture ratio, it is conceivable to reduce the area of the connection portion. However, in this case, the bonding strength at the connection location is lowered, and the connection reliability is lowered. Therefore, in the dye-sensitized solar cell module described in Patent Document 1, it is difficult to obtain a higher aperture ratio.
このように特許文献1に記載の色素増感太陽電池モジュールは、開口率向上の点で改善の余地があった。 Thus, the dye-sensitized solar cell module described in Patent Document 1 has room for improvement in terms of improving the aperture ratio.
ここで、色素増感太陽電池の対極に金属基板を使用する場合、対極に対して作用極と反対側の面にジャンパー線の一端を接続し、隣りの色素増感太陽電池の透明導電膜から、封止部の外側で且つその封止部の側方に張り出す張出し部を設け、この張出し部にジャンパー線の他端を接続することによって、隣り合う色素増感太陽電池同士を受光エリア外で電気的に接続し、開口率の向上を図ることも考えられる。 Here, when using a metal substrate for the counter electrode of the dye-sensitized solar cell, one end of the jumper wire is connected to the surface opposite to the working electrode with respect to the counter electrode, and from the transparent conductive film of the adjacent dye-sensitized solar cell By providing an overhanging portion that protrudes to the outside of the sealing portion and to the side of the sealing portion, and by connecting the other end of the jumper wire to this overhanging portion, the adjacent dye-sensitized solar cells are outside the light receiving area. It is also conceivable to improve the aperture ratio by electrically connecting the two.
しかし、この場合、ジャンパー線は、一方の色素増感太陽電池の対極と、他方の色素増感太陽電池の透明導電膜における張出し部とを接続するため、長くなる傾向にある。このため、例えば色素増感太陽電池モジュールを取り扱う際に作業者の手がジャンパー線に引っ掛かると、ジャンパー線と対極との接続箇所や、ジャンパー線と透明導電膜の張出し部との接続箇所に過大な応力が加わり易い。その結果、接続信頼性が損なわれるおそれがある。 However, in this case, the jumper wire tends to be long because it connects the counter electrode of one dye-sensitized solar cell and the overhanging portion of the transparent conductive film of the other dye-sensitized solar cell. For this reason, for example, when an operator's hand gets caught in a jumper wire when handling a dye-sensitized solar cell module, the connection location between the jumper wire and the counter electrode or the connection location between the jumper wire and the overhanging portion of the transparent conductive film is excessive. Easy to be stressed. As a result, connection reliability may be impaired.
ここで、ジャンパー線に代えて金属膜を用いることも考えられる。金属膜が用いられる場合、作業者の手がジャンパー線に引っ掛かる心配は少ない。しかし、一方の色素増感太陽電池の対極と、他方の色素増感太陽電池の透明導電膜における張出し部とを金属膜を用いて接続すると、金属膜が他方の色素増感太陽電池の対極に接触するおそれがある。その結果、色素増感太陽電池モジュールに動作不良が生じる。 Here, it is conceivable to use a metal film instead of the jumper wire. When a metal film is used, the operator's hand is less likely to get caught on the jumper wire. However, when the counter electrode of one dye-sensitized solar cell and the overhanging portion of the transparent conductive film of the other dye-sensitized solar cell are connected using a metal film, the metal film becomes the counter electrode of the other dye-sensitized solar cell. There is a risk of contact. As a result, a malfunction occurs in the dye-sensitized solar cell module.
本発明は上記事項に鑑みてなされたものであり、開口率を向上させながら接続信頼性を十分に向上させることができ且つ動作不良を十分に防止できる色素増感太陽電池モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described matters, and provides a dye-sensitized solar cell module that can sufficiently improve connection reliability while improving an aperture ratio and can sufficiently prevent malfunction. Objective.
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、以下の発明により上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by the following invention, and have completed the present invention.
すなわち、本発明は、直列且つ電気的に接続される複数の色素増感太陽電池を有する色素増感太陽電池モジュールにおいて、前記色素増感太陽電池が、透明基板、及び前記透明基板の上に設けられ、本体部を有する透明導電膜を有する第1電極と、前記第1電極に対向し金属基板を有する第2電極と、前記第1電極又は前記第2電極上に設けられる酸化物半導体層と、第1電極及び前記第2電極を接合させる環状の封止部とを備えており、前記透明基板が、前記複数の色素増感太陽電池の共通の透明基板で構成され、隣り合う2つの色素増感太陽電池において、一方の色素増感太陽電池における前記透明導電膜が、前記本体部から前記複数の色素増感太陽電池の配列方向に対して側方に前記封止部を越えて張り出す張出し部と、前記張出し部から、前記他方の色素増感太陽電池の前記封止部の外側で且つ前記他方の色素増感太陽電池の前記本体部の側方の位置まで延出する延出部とを有し、前記延出部と他方の色素増感太陽電池における前記第2電極の前記金属基板とが導電材を介して接続されている、色素増感太陽電池モジュールである。 That is, the present invention provides a dye-sensitized solar cell module having a plurality of dye-sensitized solar cells connected in series and electrically, wherein the dye-sensitized solar cell is provided on the transparent substrate and the transparent substrate. A first electrode having a transparent conductive film having a main body, a second electrode having a metal substrate facing the first electrode, and an oxide semiconductor layer provided on the first electrode or the second electrode, And an annular sealing portion for joining the first electrode and the second electrode, and the transparent substrate is composed of a common transparent substrate of the plurality of dye-sensitized solar cells, and two adjacent dyes In the sensitized solar cell, the transparent conductive film in one dye-sensitized solar cell protrudes beyond the sealing portion laterally with respect to the arrangement direction of the plurality of dye-sensitized solar cells from the main body portion. Overhang portion and the overhang portion An extension portion extending to a position outside the sealing portion of the other dye-sensitized solar cell and to the side of the main body portion of the other dye-sensitized solar cell, In the dye-sensitized solar cell module, the projecting portion and the metal substrate of the second electrode in the other dye-sensitized solar cell are connected via a conductive material.
この色素増感太陽電池モジュールによれば、一方の色素増感太陽電池における透明導電膜が、本体部から複数の色素増感太陽電池の配列方向に対して側方に封止部を越えて張り出す張出し部と、張出し部から他方の色素増感太陽電池の封止部の外側で且つ他方の色素増感太陽電池の本体部の側方の位置まで延出する延出部とを有し、延出部と他方の色素増感太陽電池における第2電極の金属基板とが導電材を介して接続されている。すなわち、本発明の色素増感太陽電池モジュールでは、隣り合う2つの色素増感太陽電池において、一方の色素増感太陽電池の透明導電膜と、他方の色素増感太陽電池の第2電極とが、全ての色素増感太陽電池の封止部を含む受光エリアの外側で接続されている。言い換えると色素増感太陽電池モジュールにおいて発電に寄与しない接続箇所が受光エリアの外側に設けられている。従って、開口率を向上させることが可能となる。また、一方の色素増感太陽電池の透明導電膜と、他方の色素増感太陽電池の第2電極とが封止部の外側で接続されているため、透明導電膜と導電材との接続箇所、及び、第2電極と導電材との接続箇所の面積を大きくすることも可能となる。さらに、一方の色素増感太陽電池における透明導電膜の延出部が、張出し部から、他方の色素増感太陽電池の封止部の外側で且つ他方の色素増感太陽電池の本体部の側方の位置まで延出している。すなわち、色素増感太陽電池の透明導電膜が、隣の色素増感太陽電池の第2電極のすぐ近くに設けられている。このため、導電材を短くすることが可能となり、導電材に作業者の手が引っ掛かりにくくなる。その結果、導電材と第2電極との接続箇所、又は導電材と透明導電膜との接続箇所に過大な応力が加わることを防止することができ、色素増感太陽電池モジュールにおける接続信頼性を十分に向上させることができる。また導電材が、隣の色素増感太陽電池の第2電極と接触することが十分に防止されるため、隣り合う第2電極同士が導電材によって電気的に接続されることが十分に防止される。その結果、色素増感太陽電池モジュールの動作不良を十分に防止することも可能となる。 According to this dye-sensitized solar cell module, the transparent conductive film in one of the dye-sensitized solar cells extends from the main body side to the side of the arrangement direction of the plurality of dye-sensitized solar cells beyond the sealing portion. An overhang portion that extends, and an extension portion that extends from the overhang portion to the outside of the sealing portion of the other dye-sensitized solar cell and to the side of the main body portion of the other dye-sensitized solar cell, The extension part and the metal substrate of the second electrode in the other dye-sensitized solar cell are connected via a conductive material. That is, in the dye-sensitized solar cell module of the present invention, in two adjacent dye-sensitized solar cells, the transparent conductive film of one dye-sensitized solar cell and the second electrode of the other dye-sensitized solar cell are And connected outside the light receiving area including the sealing portion of all the dye-sensitized solar cells. In other words, a connection location that does not contribute to power generation in the dye-sensitized solar cell module is provided outside the light receiving area. Therefore, the aperture ratio can be improved. Moreover, since the transparent conductive film of one dye-sensitized solar cell and the second electrode of the other dye-sensitized solar cell are connected on the outside of the sealing portion, the connection point between the transparent conductive film and the conductive material It is also possible to increase the area of the connection location between the second electrode and the conductive material. Furthermore, the extending part of the transparent conductive film in one dye-sensitized solar cell is outside the sealing part of the other dye-sensitized solar cell from the overhanging part and on the side of the main part of the other dye-sensitized solar cell It extends to the position. That is, the transparent conductive film of the dye-sensitized solar cell is provided in the immediate vicinity of the second electrode of the adjacent dye-sensitized solar cell. For this reason, it becomes possible to shorten a conductive material, and it becomes difficult for an operator's hand to be caught in a conductive material. As a result, it is possible to prevent an excessive stress from being applied to the connection portion between the conductive material and the second electrode, or the connection portion between the conductive material and the transparent conductive film, and to improve the connection reliability in the dye-sensitized solar cell module. It can be improved sufficiently. Further, since the conductive material is sufficiently prevented from coming into contact with the second electrode of the adjacent dye-sensitized solar cell, the adjacent second electrodes are sufficiently prevented from being electrically connected by the conductive material. The As a result, it is possible to sufficiently prevent malfunction of the dye-sensitized solar cell module.
上記色素増感太陽電池モジュールにおいて、前記導電材が金属膜であることが好ましい。 In the dye-sensitized solar cell module, the conductive material is preferably a metal film.
この場合、第2電極の裏面側における凹凸を小さくすることが可能となる。その結果、色素増感太陽電池モジュールを平坦面上に安定して設置することが可能となる。 In this case, the unevenness on the back surface side of the second electrode can be reduced. As a result, the dye-sensitized solar cell module can be stably installed on the flat surface.
本発明によれば、開口率を向上させながら接続信頼性を十分に向上させることができ且つ動作不良を十分に防止できる色素増感太陽電池モジュールが提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the dye-sensitized solar cell module which can fully improve connection reliability while improving an aperture ratio, and can fully prevent a malfunctioning is provided.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の色素増感太陽電池モジュールの一実施形態を示す底面図、図2は、図1のII−II線に沿った断面図、図3は、図1の一部切欠き部分平面図である。 FIG. 1 is a bottom view showing an embodiment of the dye-sensitized solar cell module of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, and FIG. It is a partial top view.
図1に示すように、色素増感太陽電池モジュール(以下、「DSCモジュール」と呼ぶことがある)100は、複数(図1では4つ)の色素増感太陽電池(以下、「DSC」と呼ぶことがある)50を有し、複数のDSC50は直列に接続されている。以下、説明の便宜上、DSCモジュール100における4つのDSC50をDSC50A〜50Dと呼ぶことがある。
As shown in FIG. 1, a dye-sensitized solar cell module (hereinafter sometimes referred to as “DSC module”) 100 includes a plurality (four in FIG. 1) of dye-sensitized solar cells (hereinafter referred to as “DSC”). The plurality of
図2に示すように、複数のDSC50の各々は、作用極10と、作用極10に対向し、金属基板21を有する対極20と、作用極10及び対極20を接合させる封止部30Aとを備えており、作用極10、対極20及び環状の封止部30Aによって形成されるセル空間には電解質40が充填されている。
As shown in FIG. 2, each of the plurality of
作用極10は、透明基板11及び透明基板11の上に設けられる透明導電膜12を有する透明導電性基板15と、透明導電性基板15の透明導電膜12の上に設けられる少なくとも1つの酸化物半導体層13とを有している。酸化物半導体層13は、環状の封止部30Aの内側に配置されている。透明基板11は、DSC50A〜50Dの共通の透明基板として使用されている。また透明基板11と封止部30Aとの間には絶縁材14が設けられている。以下、説明の便宜上、DSC50A〜50Dに対応する透明導電膜12を透明導電膜12A〜12Dと呼ぶことがある。
The working
DSCモジュール100において、各DSC50の透明導電膜12A〜12Dはいずれも、四角形状の本体部12aを有している(図1参照)。本体部12aは、複数の色素増感太陽電池50A〜50Dの配列方向Xに沿った2つの側縁部12bを有している。そして、図3に示すように、例えば隣り合う2つのDSC50A,50Bにおいて、一方のDSC50Bにおける透明導電膜12Bは、本体部12aの両側縁部12bから色素増感太陽電池50A〜50Dの配列方向に対して側方に張り出す2つの張出し部12cと、張出し部12cから、隣のDSC50A側に延出する延出部12dとを有している。ここで、延出部12dは、DSC50Aの封止部30Aの外側で且つDSC50Aの本体部12aの側縁部12bに対して側方の位置まで延出している。具体的には、延出部12dは、DSC50Bの封止部30A、及び他方のDSC50Aの封止部30Aに沿って配置されている。そして、2つの延出部12dは、隣のDSC50Aにおける透明導電膜12Aの本体部12aを挟むように配置されている。
In the
そして、延出部12dと他方のDSC50Aにおける対極20の金属基板21とが導電材60を介して接続されている。導電材60は、封止部30Aの上を通るように配置されている。導電材60としては、本実施形態では金属膜が用いられる。金属膜を構成する金属材料としては、例えば銀又は銅などを用いることができる。
The extending
DSC50Cにおいても、透明導電膜12Cが、本体部12aのほか、張出し部12cと延出部12dとを有している。またDSC50Dにおいても、透明導電膜12Dが、本体部12aのほか、張出し部12cと延出部12dとを有している。
In the
但し、DSC50Aは、既にDSC50Bと接続されており、他に接続されるべきDSCが存在しない。このため、DSC50Aにおいて、透明導電膜12Aは延出部12dを有していない。
However,
図2に示すように、対極20は、金属基板21と、金属基板21の作用極10側に設けられて触媒反応を促進する触媒層22とを備えている。また隣り合う2つのDSCにおいて、対極20同士は互いに離間している。本実施形態では、対極20によって第2電極が構成されている。
As shown in FIG. 2, the
封止部30Aは、透明導電性基板15と対極20との間に、絶縁材14と重なるように設けられる環状の第1封止部31Aと、第1封止部31Aと重なるように設けられ、第1封止部31Aと共に対極20の縁部20aを挟持する第2封止部32Aとを有している。そして、図4に示すように、隣り合う第1封止部31A同士が一体化されて第1封止部31を構成している。また図5に示すように、第1封止部31を構成して第2封止部32A同士は、隣り合う対極20の間で一体化されて第2封止部32を構成している。なお、絶縁材14の厚さは、透明導電膜12の厚さよりも大きくなっており、絶縁材14の融点は、第1封止部31Aの融点よりも高くなっている。
The sealing
また図2に示すように、DSCモジュール100においては、第2封止部32は、接着部32cを有しており、接着部32cによって第1封止部31に接着されている。
As shown in FIG. 2, in the
上記DSCモジュール100によれば、隣り合う第1封止部31A同士、及び、隣り合う第2封止部32A同士が、隣り合う対極20の間で一体化されている。ここで、隣り合う第1封止部31A同士が一体化されなければ、隣り合うDSC50の間においては、大気に対して露出される封止部が2箇所となる。これに対し、DSCモジュール100においては、隣り合う第1封止部31A同士が一体化されているため、隣り合うDSC50の間において、大気に対して露出される封止部が1箇所となる。また第1封止部31A同士が一体化されることで、大気から電解質40までの水分等の侵入距離が延びる。このため、隣り合うDSC50間において、DSC50の外部から侵入する水分や空気の量を十分に低減することができる。すなわち、DSCモジュール100の封止能を十分に向上させることができる。またDSCモジュール100によれば、隣り合う第1封止部31A同士が一体化されている。このため、一体化されない第1封止部31Aより封止幅を小さくした状態で第1封止部31A同士を一体化しても十分な封止幅を確保することが可能となる。すなわち、開口率を向上させながら、第1封止部31Aと透明導電性基板15との接着強度、及び、第1封止部31Aと対極20との接着強度を十分に大きくすることが可能となる。その結果、DSCモジュール100が高温下で使用される場合に電解質40が膨張して第1封止部31Aの内側から外側に向かう過大な応力が加えられても、透明導電性基板15及び対極20からの第1封止部31Aの剥離を十分に抑制することができる。
According to the
またDSCモジュール100においては、第2封止部32Aが、隣り合う対極20同士間の隙間Sを通って第1封止部31Aと接着されており、対極20の縁部20aが第1封止部31Aと第2封止部32Aとによって挟持されている。このため、対極20に対して作用極10から離れる方向の応力が作用しても、その剥離が第2封止部32Aによって十分に抑制される。また、第2封止部32Aは、隣り合う対極20同士間の隙間Sを通って第1封止部31Aに接着されているため、隣り合うDSC50の対極20同士が接触することが確実に防止される。
In the
さらに絶縁材14の厚さは透明導電膜12の厚さよりも大きくなっており、絶縁材14は、第1封止部31Aよりも高い融点を有している。この場合、第1封止部31Aが絶縁材14よりも高い融点を有する。このため、例えば色素増感太陽電池モジュール100が高温下で使用されて第1封止部31Aが軟化し、透明導電性基板15と対極20との間隔が縮まることがある。このとき、対極20が透明導電膜12に接近しようとしても、絶縁材14の厚さが透明導電膜12の厚さよりも大きくなっており、且つ絶縁材14が、第1封止部31Aよりも高い融点を有するため、対極20と透明導電膜12との接触が十分に防止される。
Furthermore, the thickness of the insulating
またDSCモジュール100においては、一方のDSC50における透明導電膜12が、2つの張出し部12cと、張出し部12cの各々から、他方のDSC50側に延出する延出部12dとを有し、延出部12dは、DSC50Aの封止部30Aの外側で且つDSC50Aの本体部12aの側縁部12bに対して側方の位置まで延出している。そして、延出部12dと他方のDSC50における対極20の金属基板21とが導電材60を介して接続されている。すなわち、DSCモジュール100では、隣り合う2つのDSC50において、一方のDSC50の透明導電膜12と、他方のDSC50の対極20とが、全ての色素増感太陽電池50A〜50Dの封止部30Aを含む受光エリアの外側で接続されている。言い換えると、DSCモジュール100において発電に寄与しない接続箇所が受光エリアの外側に設けられている。従って、開口率を向上させることが可能となる。また、一方のDSC50の透明導電膜12と、他方のDSC50の対極20とが受光エリア外で接続されているため、透明導電膜12と導電材60との接続箇所、及び、対極20と導電材60との接続箇所の面積を大きくすることも可能となる。さらに、一方のDSC50における透明導電膜12の延出部12dが、張出し部12cから他方のDSC50Aの封止部30Aの外側で且つDSC50Aの本体部12aの側縁部12bに対して側方の位置まで延出している。すなわち、DSC50Bの透明導電膜12Aが、隣のDSC50Aの対極20のすぐ近くに設けられている。このため、導電材60を短くすることが可能となり、導電材60に作業者の手が引っ掛かりにくくなる。その結果、導電材60と対極20との接続箇所、又は導電材60と透明導電膜12との接続箇所に過大な応力が加わることを防止することができ、DSCモジュール100における接続信頼性を十分に向上させることができる。
In the
さらにDSCモジュール100においては、隣り合う2つのDSC50において、一方のDSC50の対極20と、他方のDSC50の透明導電膜12の延出部12dとが金属膜からなる導電材60によって接続されている。このため、対極20の作用極1と反対側の面における凹凸を小さくすることが可能となり、DSCモジュール100をケースの内壁面などの平坦面上に安定して設置することが可能となる。
Further, in the
次に、上記DSCモジュール100の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
まず1つの透明基板11の上に、透明導電膜12を形成してなる透明導電性基板15を用意する。
First, a transparent
透明基板11を構成する材料は、例えば透明な材料であればよく、このような透明な材料としては、例えばホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、白板ガラス、石英ガラスなどのガラス、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、ポリエーテルスルフォン(PES)などが挙げられる。透明基板11の厚さは、DSCモジュール100のサイズに応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、例えば50μm〜10000μmの範囲にすればよい。
The material which comprises the
透明導電膜12を構成する材料としては、例えばスズ添加酸化インジウム(Indium−Tin−Oxide:ITO)、酸化スズ(SnO2)、フッ素添加酸化スズ(Fluorine−doped−Tin−Oxide:FTO)などの導電性金属酸化物が挙げられる。透明導電膜12は、単層でも、異なる導電性金属酸化物で構成される複数の層の積層体で構成されてもよい。透明導電膜12が単層で構成される場合、透明導電膜12は、高い耐熱性及び耐薬品性を有することから、FTOで構成されることが好ましい。また透明導電膜12として、複数の層で構成される積層体を用いると、各層の特性を反映させることが可能となることから好ましい。中でも、ITOで構成される層と、FTOで構成される層との積層体を用いることが好ましい。この場合、高い導電性、耐熱性及び耐薬品性を持つ透明導電膜12が実現できる。透明導電膜12の厚さは例えば0.01μm〜2μmの範囲にすればよい。
As a material constituting the transparent
透明導電膜12の形成方法としては、スパッタ法、蒸着法、スプレー熱分解法(SPD:Spray Pyrolysis Deposition)及びCVD法などが用いられる。これらのうちスプレー熱分解法が装置コストの点から好ましい。
As a method for forming the transparent
次に、透明導電膜12に対し、例えばYAGレーザ又はCO2レーザ等で以下のようにパターニングを行う。すなわち、DSC50A〜50Dに対応する4つの透明導電膜12A〜12Dが四角形状の本体部12a及び張出し部12cを有するようにパターニングを行う。このとき、DSC50B〜50Dに対応する透明導電膜12B〜12Dについては、四角形状の本体部12a及び張出し部12cのみならず、張出し部12cから、隣のDSC50側に延出する延出部12dが形成されるようにパターニングを行う。
Next, patterning is performed on the transparent
次に、透明導電膜12の本体部12aの上に、酸化物半導体層13を形成する。酸化物半導体層13は、酸化物半導体粒子を含む多孔質酸化物半導体層形成用ペーストを印刷した後、焼成して形成する。
Next, the
酸化物半導体層形成用ペーストは、酸化物半導体粒子のほか、ポリエチレングリコールなどの樹脂及び、テレピネオールなどの溶媒を含む。酸化物半導体粒子は、例えば酸化チタン(TiO2)、シリカ(SiO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化タングステン(WO3)、酸化ニオブ(Nb2O5)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、酸化スズ(SnO2)、酸化インジウム(In3O3)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化タリウム(Ta2O5)、酸化ランタン(La2O3)、酸化イットリウム(Y2O3)、酸化ホルミウム(Ho2O3)、酸化ビスマス(Bi2O3)、酸化セリウム(CeO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)又はこれらの2種以上で構成される。 The oxide semiconductor layer forming paste contains a resin such as polyethylene glycol and a solvent such as terpineol in addition to the oxide semiconductor particles. Examples of the oxide semiconductor particles include titanium oxide (TiO 2 ), silica (SiO 2 ), zinc oxide (ZnO), tungsten oxide (WO 3 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), Tin oxide (SnO 2 ), indium oxide (In 3 O 3 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), thallium oxide (Ta 2 O 5 ), lanthanum oxide (La 2 O 3 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), It consists of holmium oxide (Ho 2 O 3 ), bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), or two or more thereof.
酸化物半導体層13の厚さは、例えば0.5〜50μmとすればよい。
The thickness of the
酸化物半導体層形成用ペーストの印刷方法としては、例えばスクリーン印刷法、ドクターブレード法、バーコート法などを用いることができる。 As a method for printing the oxide semiconductor layer forming paste, for example, a screen printing method, a doctor blade method, a bar coating method, or the like can be used.
焼成温度は酸化物半導体粒子の材質により異なるが、通常は350℃〜600℃であり、焼成時間も、酸化物半導体粒子の材質により異なるが、通常は1〜5時間である。 The firing temperature varies depending on the material of the oxide semiconductor particles, but is usually 350 ° C. to 600 ° C., and the firing time also varies depending on the material of the oxide semiconductor particles, but is usually 1 to 5 hours.
次に、隣り合うDSC50の間に配置される絶縁材14を透明基板11上に固定する。絶縁材14は、透明基板11上の透明導電膜12と、対極20とが接触してショートすることを防止するために設けられるものである。従って、絶縁材14は、第1封止部31Aより、融点が高いものであれば良い。
Next, the insulating
絶縁材14としては、例えば低融点ガラス等の無機物や、ポリイミド、紫外線硬化樹脂、熱可塑性樹脂などが用いられる。中でも、電解質40の漏洩を効果的に防ぐことから、無機物が好ましい。
As the insulating
絶縁材14の厚さは通常、1〜200μmであり、好ましくは3〜10μmである。
The thickness of the insulating
こうして作用極10が得られる。
Thus, the working
次に、作用極10の酸化物半導体層13に光増感色素を担持させる。このためには、作用極10を、光増感色素を含有する溶液の中に浸漬させ、その色素を酸化物半導体層13に吸着させた後に上記溶液の溶媒成分で余分な色素を洗い流し、乾燥させることで、光増感色素を酸化物半導体層13に吸着させればよい。但し、光増感色素を含有する溶液を酸化物半導体層13に塗布した後、乾燥させることによって光増感色素を酸化物半導体層13に吸着させても、光増感色素を酸化物半導体層13に担持させることが可能である。
Next, a photosensitizing dye is supported on the
光増感色素としては、例えばビピリジン構造、ターピリジン構造などを含む配位子を有するルテニウム錯体や、ポルフィリン、エオシン、ローダミン、メロシアニンなどの有機色素が挙げられる。 Examples of the photosensitizing dye include a ruthenium complex having a ligand containing a bipyridine structure, a terpyridine structure, and the like, and organic dyes such as porphyrin, eosin, rhodamine, and merocyanine.
次に、酸化物半導体層13の上に電解質40を配置する。
Next, the
電解質40は例えばI−/I3 −などの酸化還元対と有機溶媒とを含んでいる。有機溶媒としては、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、メトキシプロピオニトリル、プロピオニトリル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンなどを用いることができる。酸化還元対としては、例えばI−/I3 −のほか、臭素/臭化物イオンなどの対が挙げられる。なお、上記揮発性溶媒にはゲル化剤を加えてもよい。また電解質40は、イオン液体と揮発性成分との混合物からなるイオン液体電解質で構成されてもよい。イオン液体としては、例えばピリジニウム塩、イミダゾリウム塩、トリアゾリウム塩等の既知のヨウ素塩であって、室温付近で溶融状態にある常温溶融塩が用いられる。このような常温溶融塩としては、例えば1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドが好適に用いられる。また揮発性成分としては、上記の有機溶媒や、1−メチル−3−メチルイミダゾリウムヨーダイド、LiI、I2、4−t−ブチルピリジンなどが挙げられる。
The
次に、図6に示すように、第1封止部31を形成するための第1封止部形成体131を準備する。第1封止部形成体131は、1枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムにDSC50の数に応じた四角形状の開口131aを形成することによって得ることができる。第1封止部形成体131は、複数の第1封止部形成体131Aを一体化させた構造を有する。
Next, as shown in FIG. 6, the 1st sealing
封止用樹脂フィルムとしては、例えばアイオノマー、エチレン−ビニル酢酸無水物共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、紫外線硬化樹脂、及び、ビニルアルコール重合体などの樹脂が挙げられる。 Examples of the sealing resin film include resins such as ionomer, ethylene-vinyl acetic anhydride copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, ultraviolet curable resin, and vinyl alcohol polymer. Is mentioned.
そして、この第1封止部形成体131を、作用極10の上に接着させる。このとき、第1封止部形成体131は、絶縁材14と重なるように作用極10に接着する。第1封止部形成体131の作用極10への接着は、第1封止部形成体131を加熱溶融させることによって行うことができる。また第1封止部形成体131は、本体部12aが第1封止部形成体131の内側に配置されるように作用極1に接着する。
Then, the first sealing
次に、複数の対極20を用意する。
Next, a plurality of
対極20は、上述したように、金属基板21と、金属基板21のうち作用極10側に設けられて対極20の表面における還元反応を促進する導電性の触媒層22とを備えるものである。
As described above, the
金属基板21は、例えばチタン、ニッケル、白金、モリブデン、タングステン等の耐食性の金属材料や、上述した透明基板11にITO、FTO等の導電性酸化物からなる膜を形成したもので構成される。金属基板21の厚さは、DSCモジュール100のサイズに応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、例えば0.005mm〜0.1mmとすればよい。
The
触媒層22は、白金、炭素系材料又は導電性高分子などから構成される。ここで、炭素系材料としては、カーボンナノチューブが好適に用いられる。
The
次に、上述した第1封止部形成形成体131をもう1つ用意する。そして、複数の対極20の各々を、第1封止部形成体131の各開口131aを塞ぐように貼り合わせる。
Next, another first sealing
次に、対極20に接着した第1封止部形成体131と、作用極10に接着した第1封止部形成体131とを重ね合わせ、第1封止部形成体131を加圧しながら加熱溶融させる。こうして作用極10と対極20との間に第1封止部31が形成される。第1封止部31の形成は、大気圧下で行っても減圧下で行ってもよいが、減圧下で行うことが好ましい。
Next, the first sealing
次に、図5に示すように、第2封止部32を準備する。第2封止部32は、複数の第1封止部32Aを一体化させた構造を有する。第2封止部32は、1枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムにDSC50の数に応じた四角形状の開口32aを形成することによって得ることができる。第2封止部32は、第1封止部31と共に対極20の縁部20aを挟むように対極20に貼り合わせる。第2封止部32の対極20への接着は、第2封止部32を加熱溶融させることによって行うことができる。
Next, as shown in FIG. 5, a
封止用樹脂フィルムとしては、例えばアイオノマー、エチレン−ビニル酢酸無水物共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、紫外線硬化樹脂、及び、ビニルアルコール重合体などの樹脂が挙げられる。第2封止部形成のための封止用樹脂フィルムの構成材料は、第1封止部の形成のための封止用樹脂フィルムの構成材料よりも高い粘性を有することが好ましい。この場合、DSCモジュールの耐久性をより向上させることができる。 Examples of the sealing resin film include resins such as ionomer, ethylene-vinyl acetic anhydride copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, ultraviolet curable resin, and vinyl alcohol polymer. Is mentioned. The constituent material of the sealing resin film for forming the second sealing portion preferably has a higher viscosity than the constituent material of the sealing resin film for forming the first sealing portion. In this case, the durability of the DSC module can be further improved.
最後に、導電材60を構成する金属材料を含むペーストを用意し、このペーストを、対極20から、隣りのDSC50の透明導電膜12の延出部12dにわたって塗布し、硬化させる。このとき、光増感色素への悪影響を避ける観点から、ペーストとして、90℃以下の温度で硬化させることが可能な低温硬化型のペーストを用いることが好ましい。こうして、対極20と、隣のDSC50の透明導電膜12とを接続する導電材60が得られる(図1参照)。
Finally, a paste containing a metal material constituting the
以上のようにしてDSCモジュール100が得られる。
The
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば第2封止部32Aが第1封止部31Aに接着されているが、第2封止部32Aは第1封止部31Aに接着されていなくてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the
また上記実施形態では第2封止部32Aが設けられているが、第2封止部32Aは必ずしも必要なものではない。
In the above embodiment, the
さらに、隣り合うDSC50の環状の第1封止部31A同士は必ずしも一体化されていなくてもよい。すなわち、環状の第1封止部31A同士は互いに離間されていてもよい。
Furthermore, the annular
また上記実施形態では、透明導電膜12B〜12Dの各々が2つの張出し部12cを有しているが、透明導電膜12B〜12Dは張出し部12cを2つ有する必要はなく、1つのみ有していてもよい。この場合、透明導電膜12B〜12Dは延出部12dを1つのみ有することになる。
In the above embodiment, each of the transparent
さらに上記実施形態では、導電材60が金属膜で構成されているが、導電材60は金属膜に限られず、ジャンパー線等で構成されてもよい。
Furthermore, in the said embodiment, although the electrically
さらにまた上記実施形態では、酸化物半導体層13は、透明導電膜12の上に設けられているが、金属基板21の上に設けられてもよい。この場合、酸化物半導体層13と金属基板21とで作用極が構成され、透明基板11と透明導電膜12とで対極が構成される。
Furthermore, in the above embodiment, the
以下、本発明の内容を、実施例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1)
まずガラスからなる厚さ1mmの透明基板の上に、厚さ1μmのFTOからなる透明導電膜を形成してなる透明導電性基板を準備した。そして、CO2レーザ(ユニバーサルシステム社製V−460)によって1列に配列された4つの透明導電膜が形成されるようにパターニングを行った。パターニングは、4つの透明導電膜は、3cm×5cmの矩形状の本体部を有するように形成し、本体部同士間の間隔が0.5mmとなるようにした。また、4つの透明導電膜のうち3つの透明導電膜については、本体部の側縁部から張り出す2つの張出し部と、2つの張出し部の各々から、隣のDSCに対応する透明導電膜の本体部の側縁部に対して側方の位置まで延びる延出部とが形成されるようにした。このとき、張出し部の長さは1cmとし、張出し方向の幅は3mmとした。また延出部の幅は2mmとし、延出部の延出方向の長さは2cmとなるようにした。
Example 1
First, a transparent conductive substrate was prepared by forming a transparent conductive film made of FTO having a thickness of 1 μm on a transparent substrate made of glass having a thickness of 1 mm. Then, patterning was performed so that four transparent conductive films arranged in a row were formed by a CO 2 laser (V-460 manufactured by Universal System). In the patterning, the four transparent conductive films were formed so as to have 3 cm × 5 cm rectangular main body portions, and the interval between the main body portions was 0.5 mm. Of the four transparent conductive films, three transparent conductive films are formed of two protruding portions that protrude from the side edge portion of the main body portion and the transparent conductive film corresponding to the adjacent DSC from each of the two protruding portions. An extension portion extending to a side position with respect to the side edge portion of the main body portion is formed. At this time, the length of the overhang portion was 1 cm, and the width in the overhang direction was 3 mm. Further, the width of the extending part was 2 mm, and the length of the extending part in the extending direction was 2 cm.
次に、透明導電膜の本体部の上に、チタニアを含む酸化物半導体層形成用ペーストを塗布し乾燥した後、500℃で1時間焼成した。こうして酸化物半導体層13を有する作用極を得た。
Next, an oxide semiconductor layer forming paste containing titania was applied onto the main body of the transparent conductive film and dried, followed by baking at 500 ° C. for 1 hour. Thus, a working electrode having the
次に、低融点ガラスからなる絶縁材を、スクリーン印刷後焼成して隣り合う本体部同士間に形成した。 Next, an insulating material made of low-melting glass was baked after screen printing and formed between adjacent main body portions.
次に、作用極を、N719からなる光増感色素を0.3mmol含み、溶媒を、アセトニトリルとtertブタノールとを1:1の体積比で混合してなる混合溶媒とした色素溶液中に一昼夜浸漬させた後、取り出して乾燥させ、酸化物半導体層に光増感色素を担持させた。 Next, the working electrode is immersed overnight in a dye solution containing 0.3 mmol of a photosensitizing dye composed of N719 and a solvent in which acetonitrile and tert-butanol are mixed at a volume ratio of 1: 1. Then, it was taken out and dried, and a photosensitizing dye was supported on the oxide semiconductor layer.
次に、酸化物半導体層の上に、ヨウ素レドックスからなる電解質を塗布し乾燥させて電解質を配置した。 Next, an electrolyte made of iodine redox was applied on the oxide semiconductor layer and dried to place the electrolyte.
次に、第1封止部を形成するための第1封止部形成体を準備した。各第1封止部形成体は、12cm×5cm×50μmのエチレン−メタクリル酸共重合体(商品名:ニュクレル、三井・デュポンポリケミカル社製)からなる1枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムに、4つの四角形状の開口を形成することによって得た。このとき、各開口は、2.8cm×4.8cm×50μmの大きさとなるようにした。その結果、幅が1mmの第1封止部形成体を得た。 Next, the 1st sealing part formation body for forming a 1st sealing part was prepared. Each of the first sealing portion forming bodies is prepared with a single sealing resin film made of a 12 cm × 5 cm × 50 μm ethylene-methacrylic acid copolymer (trade name: Nucrel, Mitsui / DuPont Polychemical). The resin film for sealing was obtained by forming four rectangular openings. At this time, each opening was set to have a size of 2.8 cm × 4.8 cm × 50 μm. As a result, a first sealing portion forming body having a width of 1 mm was obtained.
そして、この第1封止部形成体を、作用極の上に載せた後、第1封止部形成体を加熱溶融させることによって作用極に接着させた。 And after mounting this 1st sealing part formation body on a working electrode, the 1st sealing part formation body was adhere | attached on the working electrode by heat-melting.
次に、4枚の対極を用意した。各対極は、2.95cm×5cm×40μmのチタン箔の上にスパッタリング法によって厚さ10nmの白金からなる触媒層を形成することによって用意した。また、上記第1封止部形成体をもう1つ準備し、この第1封止部形成体を、対極のうち作用極と対向する面に、上記と同様にして接着させた。 Next, four counter electrodes were prepared. Each counter electrode was prepared by forming a catalyst layer made of platinum having a thickness of 10 nm on a 2.95 cm × 5 cm × 40 μm titanium foil by sputtering. In addition, another first sealing portion forming body was prepared, and this first sealing portion forming body was adhered to the surface of the counter electrode facing the working electrode in the same manner as described above.
そして、作用極に接着させた第1封止部形成体と、対極に接着させた第1封止部形成体とを対向させ、第1封止部形成体同士を重ね合わせた。そして、この状態で第1封止部形成体を加圧しながら第1封止部形成体を加熱溶融させた。こうして作用極と対極との間に第1封止部を形成した。 And the 1st sealing part formation object adhered to the working electrode and the 1st sealing part formation object adhered to the counter electrode were made to oppose, and the 1st sealing part formation object was piled up. And in this state, the 1st sealing part formation body was heat-melted, pressing the 1st sealing part formation body. Thus, the first sealing portion was formed between the working electrode and the counter electrode.
次に、第2封止部を準備した。第2封止部は、13cm×6cm×50μmの無水マレイン酸変性ポリエチレン(商品名:バイネル、デュポン社製)からなる1枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムに、4つの四角形状の開口を形成することによって得た。このとき、各開口は、2.8cm×4.8cm×50μmの大きさとなるようにした。その結果、外周部の幅が1.5mmで、外周部の内側開口を仕切る仕切部の幅が1mmである第2封止部を得た。第2封止部は、第1封止部と共に対極の縁部を挟むように対極に貼り合わせた。このとき、第2封止部を対極に押しつけながら第1封止部及び第2封止部を加熱溶融させることによって対極及び第1封止部に貼り合せた。 Next, the 2nd sealing part was prepared. The second sealing portion prepares one sealing resin film made of maleic anhydride-modified polyethylene (trade name: Binnel, manufactured by DuPont) having a size of 13 cm × 6 cm × 50 μm. It was obtained by forming four rectangular openings. At this time, each opening was set to have a size of 2.8 cm × 4.8 cm × 50 μm. As a result, a second sealing portion having a width of the outer peripheral portion of 1.5 mm and a width of the partition portion partitioning the inner opening of the outer peripheral portion of 1 mm was obtained. The second sealing part was bonded to the counter electrode so as to sandwich the edge of the counter electrode together with the first sealing part. At this time, the first sealing portion and the second sealing portion were bonded to the counter electrode and the first sealing portion by heating and melting while pressing the second sealing portion against the counter electrode.
最後に、低温硬化型の銀ペースト(藤倉化成社製、D−500)を用意し、対極から、隣のDSCに対応する透明導電膜の延出部にわたって塗布し、30℃で12時間硬化させた。こうして、7mm×10mm×10μmの銀からなる導電材を形成した。こうしてDSCモジュールを得た。 Finally, a low temperature curing type silver paste (Fujikura Kasei Co., Ltd., D-500) is prepared, applied from the counter electrode over the extended portion of the transparent conductive film corresponding to the adjacent DSC, and cured at 30 ° C. for 12 hours. It was. Thus, a conductive material made of silver of 7 mm × 10 mm × 10 μm was formed. A DSC module was thus obtained.
(比較例1)
透明導電膜として、延出部を有しないものを形成するとともに、第2封止部を使用せず、第1封止部を、幅1mmで、2.8mm×4.8mmの開口を有する4つの四角環状の封止部とし、隣り合うDSCの封止部の間隔を2mmとし、封止部の間において対極の縁部と隣のDSCの透明導電膜をジャンパ線を介して接続したこと以外は実施例1と同様にしてDSCモジュールを作製した。
(Comparative Example 1)
A transparent conductive film that does not have an extending part is formed, and the second sealing part is not used, and the first sealing part has a width of 1 mm and an opening of 2.8 mm × 4.8 mm 4 Other than having two square annular sealing parts, the interval between the sealing parts of adjacent DSCs is 2 mm, and the edge of the counter electrode and the transparent conductive film of the adjacent DSC are connected via a jumper wire between the sealing parts Produced a DSC module in the same manner as in Example 1.
(比較例2)
4つのDSCの一端側にある1番目のDSCから2番目及び4番目のDSCの封止部及び対極をそれぞれ、4つのDSCの配列方向に対して側方に2mmずらして2番目及び4番目のDSCの透明導電膜を露出させ、露出した透明導電膜と、隣のDSCの対極とを実施例1と同様の導電材を介して接続したこと以外は比較例1と同様にしてDSCモジュールを作製した。
(Comparative Example 2)
The sealing part and the counter electrode of the second and fourth DSCs from the first DSC on one end side of the four DSCs are shifted by 2 mm laterally with respect to the arrangement direction of the four DSCs, respectively. A DSC module was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the transparent conductive film of DSC was exposed, and the exposed transparent conductive film was connected to the counter electrode of the adjacent DSC through the same conductive material as in Example 1. did.
実施例1、比較例1及び比較例2で得られたDSCモジュールについて、開口率を測定した。結果を表1に示す。
表1に示すように、実施例1で得られたDSCモジュールの開口率は、比較例1及び2で得られたDSCモジュールよりも大きいことが分かった。 As shown in Table 1, it was found that the DSC module obtained in Example 1 had a larger aperture ratio than the DSC modules obtained in Comparative Examples 1 and 2.
また実施例1のDSCモジュールは、隣り合う2つのDSCにおいて、一方のDSCの対極と他方のDSCの透明導電膜の延出部とが金属膜で接続されている。このため、作業者の手が引っ掛かる心配がなくなり、接続信頼性を十分に向上させることができるものと考えられる。また金属膜が、隣の色素増感太陽電池の対極と接触することが十分に防止されているため、隣り合う対極同士が金属膜によって電気的に接続されることが十分に防止される。その結果、DSCモジュールの動作不良を十分に防止することも可能となると考えられる。 In the DSC module of Example 1, in two adjacent DSCs, the counter electrode of one DSC and the extending portion of the transparent conductive film of the other DSC are connected by a metal film. For this reason, it is considered that there is no worry that the operator's hand will be caught, and the connection reliability can be sufficiently improved. Further, since the metal film is sufficiently prevented from contacting the counter electrode of the adjacent dye-sensitized solar cell, the adjacent counter electrodes are sufficiently prevented from being electrically connected by the metal film. As a result, it is considered possible to sufficiently prevent malfunction of the DSC module.
10…作用極
11…透明基板
12…透明導電膜
12a…本体部
12c…張出し部
12d…延出部
13…酸化物半導体層
15…透明導電性基板(第1電極)
20…対極(第2電極)
21…金属基板
30,30A…封止部
50…色素増感太陽電池
60…導電材
100…色素増感太陽電池モジュール。
DESCRIPTION OF
20 ... Counter electrode (second electrode)
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記色素増感太陽電池が、
透明基板、及び前記透明基板の上に設けられ、本体部を有する透明導電膜を有する第1電極と、
前記第1電極に対向し金属基板を含む第2電極と、
前記第1電極又は前記第2電極上に設けられる酸化物半導体層と、
前記第1電極及び前記第2電極を接合させる環状の封止部とを備えており、
前記透明基板が、前記複数の色素増感太陽電池の共通の透明基板で構成され、
隣り合う2つの色素増感太陽電池において、一方の色素増感太陽電池における前記透明導電膜が、
前記本体部から前記複数の色素増感太陽電池の配列方向に対して側方に前記封止部を越えて張り出す張出し部と、
前記張出し部から前記他方の色素増感太陽電池の前記封止部の外側で且つ前記他方の色素増感太陽電池の前記本体部の側方の位置まで延出する延出部とを有し、
前記延出部と他方の色素増感太陽電池における前記第2電極の前記金属基板とが導電材を介して接続されている、
色素増感太陽電池モジュール。 In a dye-sensitized solar cell module having a plurality of dye-sensitized solar cells connected in series,
The dye-sensitized solar cell is
A first electrode having a transparent conductive film provided on the transparent substrate and the transparent substrate and having a main body;
A second electrode facing the first electrode and including a metal substrate;
An oxide semiconductor layer provided on the first electrode or the second electrode;
An annular sealing portion for joining the first electrode and the second electrode,
The transparent substrate is composed of a common transparent substrate of the plurality of dye-sensitized solar cells,
In two adjacent dye-sensitized solar cells, the transparent conductive film in one dye-sensitized solar cell is
An overhanging portion that protrudes beyond the sealing portion laterally with respect to the arrangement direction of the plurality of dye-sensitized solar cells from the main body portion;
An extension portion extending from the overhang portion to the outside of the sealing portion of the other dye-sensitized solar cell and to a position on the side of the main body portion of the other dye-sensitized solar cell;
The extension part and the metal substrate of the second electrode in the other dye-sensitized solar cell are connected via a conductive material,
Dye-sensitized solar cell module.
The dye-sensitized solar cell module according to claim 1, wherein the conductive material is a metal film.
Priority Applications (1)
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