JP4467879B2 - Preparation of dye-sensitized solar cells - Google Patents

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    • Y02P70/52Manufacturing of products or systems for producing renewable energy
    • Y02P70/521Photovoltaic generators

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
この発明は、色素増感太陽電池を製造する方法、特に色素増感太陽電池を構成する 2枚の基板を高い耐久性を持って接合、封止する方法に関する。 This invention relates to a method of manufacturing a dye-sensitized solar cell, in particular bonding with high durability two substrates constituting the dye-sensitized solar cell, to a method of sealing.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
色素増感太陽電池は、スイスのグレツェルらが開発したもので、光電変換効率が高く、製造コストが安く、環境に優しいなどの利点があり、新しいタイプの太陽電池として注目を浴びている(特許文献1参照)。 Dye-sensitized solar cell, in which Swiss Guretsueru et al. Have developed, high photoelectric conversion efficiency, low manufacturing cost, there are advantages such as friendly to the environment, it is attracting attention as a new type of solar cells (patent references 1).
【0003】 [0003]
図3は、この色素増感太陽電池の例を示すものである。 Figure 3 shows an example of the dye-sensitized solar cell. 図中符号1は、作用極をなす第1の基板を示す。 Reference numeral 1 denotes a first substrate constituting the working electrode. この第1の基板1は、ガラス板、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネイト、ポリエーテルスルホンなどの透明樹脂などのシートからなるものである。 Substrate 1 of the first, the glass plate, polyethylene terephthalate, is made of a sheet such as polyethylene naphthalate, polycarbonate, a transparent resin such as polyether sulfone.
【0004】 [0004]
この第1の基板1上には、スズドープ酸化インジウム(ITO)、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)などの透明導電膜2が形成されいる。 This on the first substrate 1 is, indium tin oxide (ITO), a transparent conductive film 2, such as fluorine-doped tin oxide (FTO) is formed. この透明導電膜2上には集電用の格子状の金属配線層3が光透過性を損ねないように形成されている。 On the transparent conductive film 2 is formed so that the grid-like metal wiring layer 3 for current collection does not impair the optical transparency.
【0005】 [0005]
この金属配線層3上には、酸化チタン、酸化スズ、酸化タングステン、酸化亜鉛、酸化ネオジムなどの金属酸化物半導体からなる酸化物半導体多孔膜4が形成され、この酸化物半導体多孔膜4にはビピリジン系、ターピリジン系などの光増感用色素が担持されており、第1の基板1上に透明導電膜2、金属配線層3、酸化物半導体多孔膜4および光増感用色素が設けられて、作用極を構成している。 On the metal wiring layer 3, titanium oxide, tin oxide, tungsten oxide, zinc oxide, the oxide semiconductor porous film 4 made of a metal oxide semiconductor such as neodymium oxide is formed, and the oxide semiconductor porous film 4 bipyridine-based, dye for a photosensitizer, such as terpyridine system and is carried, the transparent conductive film 2 on the first substrate 1, the metal wiring layer 3, the oxide semiconductor porous film 4 and the photosensitizing dye is provided Te, constitute the working electrode.
【0006】 [0006]
また、図中符号5は、対極をなす第2の基板を示す。 Further, reference numeral 5 denotes a second substrate forming a counter electrode. この第2の基板5は、ガラス板、樹脂シート、金属シートなどからなるもので、ガラス板、樹脂シートなどの絶縁性材料からなるものでは、この上に白金などの金属薄膜やFTO、ITOなどを単独あるいは複合して用いた導電膜6が形成されたものである。 The second substrate 5, a glass plate, in which a resin sheet, made of a metal sheet, a glass plate, is made of an insulating material such as a resin sheet, a metal thin film or FTO such as platinum on the, ITO, etc. the it is alone or that the conductive film 6 used in combination is formed.
【0007】 [0007]
さらに、作用極を構成する第1の基板1と対極を構成する第2の基板5との間の隙間には、電解液7が充填されている。 Further, the gap between the second substrate 5 constituting the first substrate 1 and the counter electrode constituting the working electrode, the electrolytic solution 7 is filled. この電解液7には、溶媒としてアセトニトリル、プロピオニトリル、プロピレンカーボネイトなど揮発性溶媒や1−エチル−3−メチルイミダゾリウムカチオンとビス(トリフロロメチルスルホニル)イミドアニオンからなる塩などのイオン性液体等に、レドックス対としてヨウ素イオン/ヨウ素、臭素イオン/臭素などを溶解したもの、あるいはこれら電解液をゲル化した固体状の電解液などが用いられる。 The electrolytic solution 7, acetonitrile as a solvent, propionitrile, ionic liquids such as propylene volatile solvent and 1-ethyl-like carbonate-3-methyl imidazolium cation and bis (trifluoromethylsulfonyl) an imide anion salt etc, iodide ion / iodine as a redox pair, those were dissolved bromine ion / bromine, or the like of these electrolytes gelled solid electrolyte used. また、電解液7にかわりに、ヨウ化銅、チオシアン化銅などのp型半導体などを電荷移送層として用いることもできる。 Further, the changes to the electrolytic solution 7 can be used copper iodide, etc. p-type semiconductors such as thiocyanate copper as a charge transport layer.
【0008】 [0008]
また、第1の基板1と第2の基板5とは、その周縁部において、エポキシ樹脂、紫外線硬化型樹脂、オレフィン系樹脂などの樹脂からなる封止材8で接合、封止されており、セル内部の電解液7の外部への漏洩や外部からの異物、水分の内部への侵入が防止されるように構成されている。 The first substrate 1 and the second substrate 5, at its periphery, an epoxy resin, an ultraviolet curable resin, bonded with a sealing material 8 made of a resin such as olefin resin, is sealed, foreign matter from leaking or external to the outside of the cell interior of the electrolytic solution 7, from entering the interior of the water is adapted to be prevented.
【0009】 [0009]
このような構造の色素増感太陽電池にあっては、主に屋外で使用されることになるが、その場合には、その表面温度が80℃を越える高温に曝されることになる。 In the dye-sensitized solar cell of this structure are mainly becomes to be used outdoors, in that case, will be exposed to high temperature the surface temperature exceeds 80 ° C.. また、長期間風雨にさらされることにもなる。 In addition, it is to be a long period of time exposed to the elements. このような使用条件下では、基板1、5の封止が樹脂からなる封止材8によってなされているので、耐久性や安全性などの不安が残る。 In such operating conditions, since the sealing of the substrate 1 and 5 have been made by a sealing member 8 made of a resin remains anxiety such as durability and safety.
【0010】 [0010]
このような問題点を解決するため、色素増感太陽電池を構成する基板を無機材料のガラスフリットを用い、これを溶融することで基板間を接合、封止する方法が提案されている(特許文献2参照)。 To solve this problem, the substrate constituting the dye-sensitized solar cell using a glass frit of the inorganic material, the bonding between the substrates by melting the same, a method of sealing has been proposed (Patent references 2).
しかしながら、この方法は、ガラスフリットを溶融するため、セル全体を400℃程度に加熱する必要がある。 However, this method is for melting glass frit, it is necessary to heat the entire cell to about 400 ° C.. 基板をこのような高温に曝すと、酸化物半導体多孔膜に担持した光増感用色素が熱劣化することになる。 When exposing the substrate to such a high temperature, an oxide semiconductor porous film loaded with photosensitizing dye is thermally degraded. このため、この方法では、基板を封止する際に、小穴を形成しておき、この小穴を利用して色素溶液をセル内部に導入、循環する操作がとられており、製造工程が複雑になり、コストが嵩む欠点があった。 Therefore, in this method, when sealing the substrate, previously formed a small hole, introducing a dye solution inside the cell by utilizing the small holes, an operation of the circulation has been taken, the manufacturing process is complicated now, there is a disadvantage that costly.
【0011】 [0011]
【特許文献1】 [Patent Document 1]
特許第2664194号公報【特許文献2】 Japanese Patent No. 2664194 [Patent Document 2]
特開2001−185244号公報【0012】 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-185244 Publication [0012]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
よって、この発明における課題は、色素増感太陽電池をなす基板を接合、封止する際に、簡単な操作により、耐久性、安全性等に優れた封止が行われるようにすることにある。 Thus, problems in the invention, bonding the substrate to form a dye-sensitized solar cell, when the sealing, by a simple operation, is to make it durable, has excellent sealing safety or the like from the .
【0013】 [0013]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
かかる課題を解決するため、 In order to solve such a problem,
請求項1にかかる発明は、 透明導電膜および酸化物半導体多孔膜が形成された第1の基板に対して、その酸化物半導体多孔膜に光増感用色素を担持して作用極とし、 The invention according to claim 1, the first substrate having a transparent conductive film and the oxide semiconductor porous film is formed, and the oxide semiconductor porous film act carries a photosensitizing dye to the electrode,
ついでこの第1の基板と、対極となる第2の基板とを重ね合わせ、その周縁部において封止する際に、 Then overlay and the first substrate and a second substrate serving as a counter electrode, at the time of sealing at its periphery,
いずれか一方もしくは両方の基板の周縁部にガラスフリット層を配し、いずれかの基板を透過して該ガラスフリット層にレーザ光を照射し、ガラスフリット層を溶融して第1および第2の基板を接合、封止することを特徴とする色素増感太陽電池の製法である。 Arranged glass frit layer on the periphery of one or both of the substrate, passes through one of the substrate is irradiated with laser light to the glass frit layer, the first and second melting the glass frit layer bonding the substrate, a manufacturing method of a dye-sensitized solar cell, characterized in that the sealing.
【0014】 [0014]
請求項2にかかる発明は、ガラスフリットを含むペーストを塗布してガラスフリット層を形成す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の製法である。 The invention according to claim 2 is the method of the dye-sensitized solar cell according to claim 1, characterized in that a paste containing a glass frit is applied to form a glass frit layer.
請求項3にかかる発明は、レーザ光の波長が、いずれかの基板における透過率が50%以上となるような波長域にあることを特徴とする請求項1または2に記載の色素増感太陽電池の製法である。 Invention, the wavelength of the laser light, the dye-sensitized solar according to claim 1 or 2 transmittance in any of the substrate is characterized in that a wavelength range such that 50% or more according to claim 3 it is a process for the preparation of the battery.
【0016】 [0016]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、本発明を詳しく説明する。 The present invention will be described in detail.
図1および図2は、この発明の色素増感太陽電池の一例を模式的に示すものである。 Figures 1 and 2 show an example of a dye-sensitized solar cell of the present invention schematically. 図1および図2において、符号1は、第1の基板を、符号5は第2の基板をそれぞれ示す。 1 and 2, reference numeral 1 is a first substrate, reference numeral 5 denotes a second substrate, respectively.
【0017】 [0017]
なお、図1および図2には、説明の簡略化のために、第1の基板1上の透明導電膜2、金属配線層3、光増感用色素担持酸化物半導体多孔膜4および第2の基板5上の導電膜6の図示を省略してあり、これらの各構成部材は、第1の基板1おとび第2の基板5を含めて先に説明した図3に示したものと同様のものでありその説明は省略する。 Incidentally, in FIGS. 1 and 2, for simplicity of explanation, the transparent conductive film 2 of the first substrate 1, the metal wiring layer 3, a photosensitizing dye supported oxide semiconductor porous film 4 and the second are omitted the illustration of the conductive film 6 on the substrate 5, each of these components is similar to that shown, including a first substrate 1 Otobi second substrate 5 in FIG. 3 described above the description is what will be omitted.
【0018】 [0018]
これら第1の基板1および第2の基板5は、所定の間隔を配して重ね合わせられ、基板の周縁部にはガラスフリット層11が配されている。 The first substrate 1 and second substrate 5 is superimposed by arranging a predetermined interval, the peripheral portion of the substrate glass frit layer 11 is disposed. このガラスフリット層11は、図2に示すようにいずれか一方もしくは両方の基板1、5の周縁部に帯状に配置されている。 The glass frit layer 11 is arranged in a band shape on the periphery of either one or both of the substrates 1,5 as shown in FIG. このガラスフリット層11は、ガラスフリットを含むペーストを印刷などの塗布手段により基板に塗布し、加熱して、乾燥または仮焼成して形成されたものである。 The glass frit layer 11, the paste containing glass frit is coated on a substrate by a coating means such as printing, heated, and is formed by drying or calcination.
【0019】 [0019]
ここで使用されるガラスフリットとしては、酸化鉛、酸化ホウ素、酸化ナトリウム、酸化バリウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタンなどのガラスを1種以上混合して溶融し、冷却後、粉砕した粒径0.1〜10μmの粉末が用いられる。 Here, as the glass frit used is lead oxide, boron oxide, sodium oxide, barium oxide, silicon oxide, aluminum oxide, iron oxide, calcium oxide, magnesium oxide, a glass such as titanium oxide by mixing one or more fused and, after cooling, the particle size 0.1~10μm of powder ground is used. このガラスフリットは、またその溶融温度が600℃以下の低温溶融タイプのものが好ましい。 The glass frit is also the melting temperature preferably has a low melt type 600 ° C. or less.
【0020】 [0020]
この粉末状のガラスフリットに、バインダとなるアクリル樹脂などの樹脂分と、必要に応じて加えられる溶媒とを加えて混練りすることで、上記ペーストとされる。 The powdered glass frit, a resin component such as an acrylic resin as a binder, by kneading by adding a solvent to be added as needed, are the paste. また、このペースト中に高融点の無機材料からなる粒径の大きな粒子を混入しておき、ガラスフリット層11が基板1、5を所定の間隔に保つスペーサとしても機能するようにすることもできる。 It is also possible to make this in the paste leave mixing large particles having a particle size made of a refractory inorganic material, the glass frit layer 11 also functions as a spacer to keep the substrates 1 and 5 to a predetermined distance .
【0021】 [0021]
ガラスフリット層11の幅、厚さは、特に限定されず、基板の寸法、使用環境等によって適宜選択されるが、幅は最小0.5mm、厚さは上記色素担持酸化物半導体多孔膜4と少なくとも同じ高さ以上となるように決められる。 The width of the glass frit layer 11, the thickness is not particularly limited, the size of the substrate is appropriately selected according to the use environment and the like, the width is minimum 0.5 mm, the thickness and the dye-supported oxide semiconductor porous film 4 It is determined to be at least the same or higher level. また、その基板上の形成位置も特に限定されず、仕様等に応じて適宜決めればよい。 Further, the formation position on the substrate is not particularly limited and may be suitably determined in accordance with the specifications.
【0022】 [0022]
ついで、ガラスフリット層11を配して重ね合わされた第1および第2の基板1、5には、いずれかの基板1(5)を透過してガラスフリット層11を目標としてレーザ光12が照射される。 Then, the first and second substrates 1 and 5 superimposed by arranging a glass frit layer 11, the laser beam 12 is irradiated with the goal of glass frit layer 11 passes through one of the substrate 1 (5) It is.
【0023】 [0023]
ここで使用されるレーザ光12としては、いずれかの基板1(5)での透過率が50%以上となる波長域にある波長のレーザ光が用いられ、具体的には、ガリウムヒ素系半導体レーザ、ガリウムヒ素アルミニウム系半導体レーザ、YAGレーザなどからのレーザ光が用いられる。 As the laser beam 12 used here, transmittance at either substrate 1 (5) is used is laser light having a wavelength in the wavelength region of 50% or more, specifically, gallium arsenide-based semiconductor laser, gallium arsenide aluminum-based semiconductor laser, the laser light from a YAG laser is used. 基板での透過率が50%未満ではガラスフリット層11に届くレーザ光が減少し、逆に基板1(5)が加熱されて不都合となる。 Transmission at substrate reduces the laser beam to reach the glass frit layer 11 is less than 50%, the substrate 1 (5) is disadvantageous is heated reversed.
【0024】 [0024]
レーザ光の強度は、ガラスフリット層11を溶融するに十分なものであればよく、レーザ光の照射スポットの大きさ、その移動速度などを適宜決めて行えばよい。 The intensity of the laser beam may be one sufficient to melt the glass frit layer 11, the size of the irradiation spot of the laser beam, the moving speed of the may be performed appropriately determined. レーザ光の照射軌跡としては、ガラスフリット層11が十分加熱されるものであれば良く、例えばワブリング方式あるいは塗りつぶし方式が好ましい。 The irradiation trajectory of a laser beam, as long as the glass frit layer 11 is sufficiently heated, for example, wobbling method or filling system is preferred.
【0025】 [0025]
ワブリング方式とは、レーザ光の照射スポットの中心を旋回させながら、ガラスフリット層11の長手方向に沿って進行させてゆくものである。 The wobbling method, while turning the center of the irradiation spot of the laser beam, in which Yuku is allowed to proceed in the longitudinal direction of the glass frit layer 11. また、塗りつぶし方式とは、多数の平行線を描く軌跡により照射予定領域を埋め尽くすものである。 Also, the fill method, in which the locus drawn a number of parallel lines fill the irradiation schedule area.
以上のようなレーザ光の照射は、市販の走査型レーザマーカ装置などを用いて実施できる。 Irradiation of above-described laser light can be performed using a commercially available scanning laser marker apparatus.
【0026】 [0026]
このレーザ光12のいずれかの基板1(5)を透過しての照射により、ガラスフリット層11が加熱され、その熱でガラスフリット層11が溶融し、この溶融されたガラスフリットにより2枚の基板1、5が接合、封止される。 By irradiation of passes through one of the substrate 1 of the laser beam 12 (5), the glass frit layer 11 is heated, the glass frit layer 11 is melted by the heat, the two by the molten glass frit substrate 1,5 is bonded, sealed.
【0027】 [0027]
ついで、電解液を2枚の基板1、5間の間隙に充填、封入することで、色素増感太陽電池が完成する。 Then, filling the electrolyte into the gap between the two substrates 1, 5, to encapsulate, dye-sensitized solar cell is completed. この電解液の充填は、予めガラスフリット層11に細いパイプを通して、ガラスフリット層11を溶融し、2枚の基板を接合しておき、その後にこのパイプを介して電解液を注入する方法や対極となる第2の基板5に予め形成しておいた小穴を介して注入する方法などで行われる。 Filling of the electrolyte through a thin pipe to the glass frit layer 11 in advance, melting the glass frit layer 11 in advance by bonding two substrates, followed by the method and the counter electrode for injecting an electrolyte solution through the pipe performed by a method of injecting through a small hole previously formed in the second substrate 5 to be. 電解液が高粘度であれば、セル内を減圧排気しておき、これによって形成される圧力差を利用してセル内部に注入することができる。 If the electrolyte is high viscosity, in the cell leave evacuation, it can be injected into the cell by utilizing a pressure difference to be formed thereby.
【0028】 [0028]
このような製造方法によれば、基板1、5間の封止部分が無機材料のガラスフリットで構成されているので、その封止部分は強固に接合され、化学的、機械的、熱的に高い特性を有し、優れた耐久性、安全性を示すものとなり、この色素増感太陽電池を長期間屋外において過酷な使用条件の下で使用しても、その封止部分から電解液が漏洩したり、水分や異物が侵入したりすることがない。 According to this manufacturing method, since the sealing portion between the substrate 1 and 5 is formed of a glass frit of the inorganic material, the sealing portion is strongly bonded, chemically, mechanically, thermally It has high properties, excellent durability, will show the safety, the use of this dye-sensitized solar cell under harsh conditions in long-term outdoor, electrolyte leakage from the sealing portion or, moisture and foreign matter is not able to or invasion.
【0029】 [0029]
また、基板1、5の周縁部のみにレーザ光12を照射しているので、第1の基板1上に形成した酸化物半導体多孔膜4に担持されている光増感用色素が加熱されて劣化することがなく、該色素が担持された第1の基板1を接合、封止できることになり、製造操作が簡便となる。 Also, since the irradiating laser beam 12 only on the periphery of the substrate 1 and 5, a photosensitizer is supported on the oxide semiconductor porous film 4 formed on the first substrate 1 dye is heated without being degraded, the first bonding substrate 1 dye is supported, will be able sealing, manufacturing operation becomes easy.
【0030】 [0030]
本発明の製法では、上述の封止方法と、従来の樹脂を用いる封止方法などの種々の封止方法とを併用することができる。 The method of the present invention can be used in combination with a sealing method described above, and various sealing methods such as sealing method using a conventional resin.
【0031】 [0031]
以下、具体例を示す。 Hereinafter, a specific example.
(例1) (Example 1)
市販のソーダガラス板の周縁部に、ガラスフリット層を形成した。 A peripheral portion of a commercially available soda glass plate to form a glass frit layer. このガラスフリット層は、溶融温度が500℃、粒子径5μm以下のガラスフリットとアクリル樹脂とα−ターピネルオールからなるペーストを印刷し、300℃で加熱焼成して得られた幅4mm、厚さ20μmのものである。 The glass frit layer, the melting temperature of 500 ° C., by printing a paste consisting of a glass frit and acrylic resin and α- terpolymers Pinel ol particle size 5 [mu] m, width 4mm obtained by firing at 300 ° C., the thickness it is those of 20μm.
【0032】 [0032]
ついで、このガラス板を2枚重ね合わせ、一方のガラス板を透過してレーザ光を照射した。 Then, the glass plates superposed 2 sheets was irradiated with laser light by being transmitted through one of the glass plates. レーザ光には、ガリウムヒ素系半導体レーザがらの波長840nmのレーザ光を使用し、走査しながら照射した。 The laser beam, using a laser beam of a gallium arsenide-based semiconductor laser grounds of wavelength 840 nm, and irradiated while scanning.
これにより、2枚のガラス板は、強固に接合されていた。 Thus, two glass plates had been strongly bonded.
【0033】 [0033]
この接合されたガラス板を紫外線テスターにより連続300時間紫外線を照射した。 The bonded glass plates was irradiated with a continuous 300-hour ultraviolet rays UV tester. 照射後のガラス板の接合面の引き剥がし試験を行ったが、接着強度の大きな低下は認められなかった。 It was peeling test of the joint surface of the glass plate after irradiation, but a large reduction in bond strength was observed.
比較のため、接合材としてオレフィン系樹脂(「ハイミラン」三井化学社製)を使用して、接合、封止したガラス板では、紫外線照射後では接着強度が著しく低下した。 For comparison, using the olefin resin ( "Himilan" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) as the bonding material, bonding, in sealed glass plates, adhesive strength after UV irradiation is severely degraded.
【0034】 [0034]
(例2) (Example 2)
フッ素添加酸化スズからなる透明導電膜を有するガラス板上に、平均粒径25nmの酸化チタン分散液を塗布、乾燥し、450℃で1時間加熱焼結した。 On a glass plate having a transparent conductive film made of fluorine-doped tin oxide, titanium oxide dispersion liquid having an average particle diameter of 25nm coated, dried and heated for 1 hour sintering at 450 ° C.. このれをルテニウムビピリジン錯体(N3色素)のエタノール溶液に8時間浸漬して、色素担持して、作用極とした。 The Les was immersed for 8 hours in an ethanol solution of ruthenium bipyridine complex (N3 dye), and dye-supported, and a working electrode.
【0035】 [0035]
また、フッ素添加酸化スズからなる透明導電膜を有するガラス板上にスパッタ法により白金薄膜を形成して、対極とした。 Further, by forming a platinum film was a counter electrode by sputtering on a glass plate having a transparent conductive film made of fluorine-doped tin oxide.
これらガラス板を対向して貼り合わせた。 It was bonded to face these glass plates. ここでの貼り合わせは、例1に示したガラスフリットを用い、レーザ光を照射する方法と同様にして行った。 Bonding here is a glass frit shown in Example 1 was performed in the same manner as the method of irradiating a laser beam.
電解液として、0.5モル/リットルのヨウ化物塩と0.05モル/リットルのヨウ素を溶解したメトキシアセトニトリル溶液を用い、予め対極に形成した注入孔を介して、ガラス板間の間隙に注入して、サイズ10mm×10mmの試験セルを作製した。 As the electrolytic solution, using the methoxy acetonitrile solution of 0.5 mol / liter of iodide salt and 0.05 mol / liter of iodine, via an injection hole formed in advance in the counter electrode, injected into the space between the glass sheets to, to prepare a test cell size 10 mm × 10 mm.
【0036】 [0036]
この試験セルに対して、サンシャインウェザオメータを用いた連続光照射試験(300時間)と高温保持試験(300時間)を行った。 For this test cell was carried out continuous light irradiation test using a sunshine weatherometer meter and (300 hours) high-temperature holding test (300 hours). 連続光照射試験および高温保持試験の前後での試験セルの光電変換効率の変化を見たところ、初期値の80%以上の値を保持していた。 Apparently the change in photoelectric conversion efficiency of the test cells before and after continuous light irradiation test and high-temperature holding test, had retained more than 80% of the value of the initial value.
【0037】 [0037]
比較のため、同様の構成のセルであって、ガラス板の接合をオレフィン系樹脂(「ハイミラン」三井化学社製)を使用して、接合、封止した比較セルについて、同様の試験を施したところ、その光電変換効率は初期値の50%以下の値にまで低下していた。 For comparison, a cell having the same structure, the bonding of the glass plate by using the olefin resin ( "Himilan" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), bonding, comparative cell sealed, subjected to a similar test where, the photoelectric conversion efficiency was reduced to less than 50% of the value of the initial value. この比較セルを試験後に観察したところ、内部に多くの気泡が存在することが確認された。 Observation of the reference cell after the test, that many bubbles exist was confirmed therein. これは、封止材が劣化し、電解液が揮発し、これによりセル特性が大幅に低下してものと考えられる。 This deteriorated sealing material, the electrolytic solution is volatilized, thereby cell characteristics are considered to significantly reduced.
【0038】 [0038]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上説明したように、本発明によれば、基板間の接合、封止を無機材料のガラスフリットによって行うので、長期間にわたり高い耐久性、安全性を有する色素増感太陽電池を製造することができる。 As described above, according to the present invention, bonding between the substrates, since the sealing by the glass frit of the inorganic material, can be produced high durability over a long period of time, the dye-sensitized solar cell having a safety it can.
【0039】 [0039]
また、レーザ光を照射してガラスフリットを溶融し、接合するようにしているので、基板に形成された酸化物半導体多孔膜が加熱されないので、酸化物半導体多孔膜に光増感用色素が担持された基板を対象とすることができるので、製造操作が面倒になることもない。 Further, by irradiating a laser beam to melt the glass frit, since the so joined, since the oxide semiconductor porous film formed on the substrate is not heated, the oxide semiconductor porous film photosensitizing dye is supported it is possible to target the substrate which is, nor manufacturing operation becomes troublesome.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明の製法の一例を示す概略構成図である。 1 is a schematic configuration diagram showing an example of the process of the present invention.
【図2】本発明の製法の一例を示す概略構成図である。 2 is a schematic diagram showing an example of the process of the present invention.
【図3】本発明における光電変換素子としての色素増感太陽電池を示す概略断面図である。 3 is a schematic sectional view showing a dye-sensitized solar cell as a photoelectric conversion element in the present invention.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1・・・第1の基板、5・・・第2の基板、11・・・ガラスフリット層、12・・・レーザ光。 1 ... first substrate, 5 ... second substrate, 11 ... glass frit layer, 12 ... laser light.

Claims (3)

  1. 透明導電膜および酸化物半導体多孔膜が形成された第1の基板に対して、その酸化物半導体多孔膜に光増感用色素を担持して作用極とし、 The first substrate having a transparent conductive film and the oxide semiconductor porous film is formed, and the oxide semiconductor porous film act carries a photosensitizing dye to the electrode,
    ついでこの第1の基板と、対極となる第2の基板とを重ね合わせ、その周縁部において封止する際に、 Then overlay and the first substrate and a second substrate serving as a counter electrode, at the time of sealing at its periphery,
    いずれか一方もしくは両方の基板の周縁部にガラスフリット層を配し、いずれかの基板を透過して該ガラスフリット層にレーザ光を照射し、ガラスフリット層を溶融して第1および第2の基板を接合、封止することを特徴とする色素増感太陽電池の製法。 Arranged glass frit layer on the periphery of one or both of the substrate, passes through one of the substrate is irradiated with laser light to the glass frit layer, the first and second melting the glass frit layer bonding the substrate, preparation of a dye-sensitized solar cell characterized by sealing.
  2. ガラスフリットを含むペーストを塗布してガラスフリット層を形成す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の製法。 Preparation of the dye-sensitized solar cell of claim 1, a paste containing glass frit was coated and forming a glass frit layer.
  3. レーザ光の波長が、いずれかの基板における透過率が50%以上となるような波長域にあることを特徴とする請求項1または2に記載の色素増感太陽電池の製法。 The wavelength of laser light, either method of the dye-sensitized solar cell according to claim 1 or 2 transmittance at the substrate is characterized in that it is in a wavelength range such that 50% or more.
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