JP4841574B2 - 色素増感太陽電池モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
色素増感太陽電池モジュールおよびその製造方法 Download PDFInfo
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Description
100mm角透明ガラス基板5(コーニング製1737)上に、12mm×90mmの矩形状のセル領域7個のマスキングをして銀ペースト(藤倉化成製XA−9053)で1mm幅の集電線6のパターンを形成し(図2参照)、この透明基板5を200℃で30min加熱し、格子状の集電線6を形成した。
150mm角透明ガラス基板5(コーニング製1737)上に、12mm×142mmの矩形状のセル領域を11個設け、実施例1と同様にして格子状のAgの集電線6を形成した後、さらにこの集電線6を形成した透明基板5上に、膜厚750nmのFTO膜を形成した。この上に寸法9mm×137mmで膜厚12μmの酸化物チタン膜13を形成し、他は実施例1と同様にして作用極2を作製した。また、150mm基板(市販ソーダ石灰ガラス)上に、スパッタリング装置(アネルバ製)により、膜厚700nmのニッケル膜、膜厚200nmのチタン膜および5nmの白金分散層をこの順で形成し、他は実施例1と同様にして対向極3を得た。この対向極3と作用極2を使用し、実施例1と同様にして色素増感太陽電池モジュール1を作製した。
100mm角透明ガラス基板5(コーニング製1737)上に、17mm×90mmの矩形状のセル領域を5個設けて実施例1と同様にして銀の集電線6を形成した後、透明導電膜7としてインジウムアセチルアセトナートおよびジブチルすずアセテートを所定量混合し、これをアセチルアセトンに溶かして原料溶液を調製し、スプレー熱分解(SPD)法によりこの溶液を集電線6を形成した透明基板5上に、520℃の基板温度で噴霧し、膜厚800nmのITO膜を形成した。この上に寸法14mm×85mmで膜厚15μmの酸化チタンの半導体膜8を形成し、他は実施例1と同様にして作用極2を作製した。また、100mm角基板9(市販ソーダ石灰ガラス)上に、スパッタリング装置(アネルバ製)により、膜厚800nmの銅膜、膜厚300nmのジルコニウム膜および5nmの白金分散層をこの順で形成し、他は実施例1と同様にして対向極3を得た。この対向極3と作用極2を使用し、実施例1と同様にして色素増感太陽電池モジュール1を作製した。
150mm角透明ガラス基板5(コーニング製1737)上に、12mm×142mmの矩形状のセル領域を11個設けて銀の集電線6を形成した後、実施例1と同様にして膜厚800nmのFTO膜を形成した。この上に寸法9mm×137mmで膜厚13μmの酸化チタンの半導体膜8を形成し、他は実施例1と同様にして作用極2を作製した。また、150mm基板(市販ソーダ石灰ガラス)上に、スパッタリング装置(アネルバ製)により、膜厚700nmのクロム膜、膜厚200nmのチタン膜および20nmの白金膜をこの順で形成し、他は実施例1と同様にして対向極3を得た。この対向極3と作用極2を使用し、実施例1と同様にして色素増感太陽電池モジュール1を作製した。
100mm角透明ガラス基板5(コーニング製1737)上に、17mm×90mmの矩形状のセル領域を5個設けて銀の集電線6を形成した後、透明導電膜7として塩化アルミニウムおよび塩化亜鉛を所定量混合し、これをエタノールに溶かして原料溶液を調製し、スプレー熱分解(SPD)法によりこの溶液を集電線6を形成した透明基板5上に、520℃の基板温度で噴霧し、膜厚800nmのアルミニウムドープ酸化亜鉛膜を形成した。この上に寸法14mm×85mmで膜厚15μmの酸化チタンの半導体膜8を形成し、他は実施例1と同様にして作用極2を作製した。また、100mm角基板9(市販ソーダ石灰ガラス)上に、スパッタリング装置(アネルバ製)により、膜厚800nmのクロム膜、膜厚300nmのチタン膜および20nmの白金膜をこの順で形成し、他は実施例1と同様にして対向極3を得た。この対向極3と作用極2を使用し、実施例1と同様にして色素増感太陽電池モジュール1を作製した。
100mm角透明ガラス基板5(コーニング製1737)上に、17mm×90mmの矩形状のセル領域を5個設けて銀の集電線6を形成した後、実施例1と同様にして膜厚800nmのFTO膜を形成した。この上に寸法14mm×85mmで膜厚13μmの酸化すずの半導体膜8を形成し、他は実施例1と同様にして作用極2を作製した。また、100mm角基板9(市販ソーダ石灰ガラス)上に、スパッタリング装置(アネルバ製)により、膜厚700nmのクロム膜、膜厚200nmのチタン膜および20nmの白金膜をこの順で形成し、他は実施例1と同様にして対向極3を得た。この対向極3と作用極2を使用し、実施例1と同様にして色素増感太陽電池モジュール1を作製した。
透明基板5上に集電線6を形成せずに作用極2を作製したこと以外は実施例1と同様にして色素増感太陽電池モジュール1を作製した。
シール部11でセルを分割せずに、90mm×90mmで膜厚13μmの半導体膜8からなる単セルを透明導電膜7上に形成し、作用極2を作製したこと以外は実施例1と同様にして色素増感太陽電池モジュール1を作製した。
2 作用極
3 対向極
4 セル部
5 透明基板
6 集電線
7 透明導電膜
8 酸化物半導体膜
9 基板
10 導電膜
11 シール部
12 電解質
13 注入口
14 カバーガラス
15 高導電性膜
16 高耐食性膜
17 白金分散層
Claims (9)
- 集電線を設けた透明基板上に透明導電膜を形成し、前記集電線で区分された透明導電膜上に色素を吸着させた酸化物半導体膜を形成した作用極と、基板上に形成された導電膜からなる対向極とを、前記集電線上の透明導電膜上に設けられたシール部により接着させてセル部を設け、そのセル部に電解質層を封入したことを特徴とする色素増感太陽電池モジュール。
- 酸化物半導体膜が酸化チタン、酸化すず、酸化亜鉛あるいは酸化ニオブのうちから選ばれた少なくとも1つ以上の膜であることを特徴とする請求項1記載の色素増感太陽電池モジュール。
- 作用極の透明導電膜がフッ素ドープ酸化すず、酸化インジウム・すずあるいはアルミニウムドープ酸化亜鉛のうちから選ばれた少なくとも1つ以上の膜であることを特徴とする請求項1記載の色素増感太陽電池モジュール。
- 作用極の集電線が銀、銅、アルミニウム、タングステン、ニッケル、クロムのうちから選ばれた少なくとも1つ以上の金属からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の色素増感太陽電池モジュール。
- もっとも好ましい組み合わせとしては、作用極の集電線が銀であり、透明導電膜がフッ素ドープ酸化すず膜であり、さらに酸化物半導体膜が酸化チタン膜であることを特徴とする請求項1記載の色素増感太陽電池モジュール。
- 対向極の導電膜がクロム、銅、アルミニウム、ニッケル、タングステンおよび亜鉛から選ばれた少なくとも1つ以上の金属を含む導電膜とその上に形成したチタン、モリブデン、バナジウム、ジルコニウムから選ばれた少なくとも1つ以上の金属を含む耐蝕膜、およびその上に膜状あるいは分散状に形成させた白金よりなる触媒層からなる積層膜であることを特徴とする請求項1または2記載の色素増感太陽電池モジュール。
- 対向極の導電膜が好ましくはクロム、銅、あるいはタングステンであり、耐蝕膜が好ましくはチタンあるいはジルコニウムであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の色素増感太陽電池。
- 集電線が透明基板上に格子状に形成されたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の色素増感太陽電池モジュール。
- 集電線を設けた透明基板上に透明導電膜を形成し、前記集電線で区分された透明導電膜上に多孔質半導体膜を形成し、その多孔質半導体に色素を吸着させて作用極を作製する工程と、基板上に導電膜を形成し対向極を作製する工程と、前記集電線上の透明導電膜上にシール部を形成し前記作用極と対向極を接着してセル部を形成する工程と、そのセル部に電解質を封入する工程からなることを特徴とする色素増感太陽電池モジュールの製造方法。
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