JP5417304B2 - 光電変換モジュール - Google Patents
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Description
本発明は、光電変換モジュールに係り、さらに具体的には、電解質の密封構造が改善された光電変換モジュールに関する。
最近、化石燃料を代替するエネルギー源として、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換素子について多様な研究が進められており、太陽光熱を利用する太陽電池が多くの注目を集めている。
多様な駆動原理を有する太陽電池に係わる研究が進められ、そのうちで、半導体のｐ−ｎ接合を利用するウェーハ状のシリコンまたは結晶質太陽電池が最も多く普及しているが、高純度の半導体材料の形成及び取扱いを行うという工程の特性上、製造コストが高いという問題がある。
シリコン太陽電池とは異なり、染料感応型太陽電池は、可視光線の波長を有する光が入射されれば、これを受けて励起電子を生成できる感光性染料、励起された電子を受け入れることができる半導体物質、及び外部回路から戻ってくる電子と反応する電解質を主な構成として、従来の太陽電池に比べて、飛躍的に高い光電変換効率を有しており、次世代太陽電池として期待されている。
本発明の光電変換モジュールは、耐久性及び信頼性が向上しつつも、量産性が改善される光電変換モジュールを提供することを目的とする。
本発明の目的及びそれ以外の目的を達成するための本発明の一実施形態による光電変換モジュールは、第１基板と、前記第１基板から第１方向に離隔されている第２基板と、前記第１基板と第２基板との間に介在され、それぞれ電解質を含む複数の光電セルと、前記第１基板と第２基板との間に介在されて複数の光電セルを取り囲み、隣接した光電セル間に延びるシーリング部材と、を含み、前記シーリング部材は、電解質を光電セルに注入するための少なくとも１つの電解質注入部を含む。
例えば、前記シーリング部材は、前記光電セル内の電解質を密封する。
例えば、前記光電セルは、前記第１基板上の第１電極と、前記第２基板上の第２電極と、を含む。
このとき、前記光電セルは、前記第１電極上の半導体層をさらに含むことができる。
例えば、前記半導体層は、感光性染料を含む。
例えば、前記光電セルは、前記第２電極上の触媒層をさらに含む。
一実施形態で、前記シーリング部材は、複数の光電セルを取り囲む第１部分と、隣接した光電セル間で、前記第１方向と交差する第２方向に沿って延びる少なくとも１つの第２部分と、を有する。
このとき、隣接した光電セルは、接続部材を介して互いに電気的に連結されうる。
例えば、前記接続部材は、隣接する光電セルのうち第１光電セルの電極と第２光電セルの電極とを連結させる。
例えば、前記接続部材は、前記シーリング部材の少なくとも１つの第２部分内で、前記第２方向に沿って延びる。
例えば、前記接続部材は、導電性ペーストから形成される。
一実施形態で、前記少なくとも１つの電解質注入部は、複数の電解質注入部を含み、各電解質注入部は、電解質を各光電セルに注入するために、シーリング部材の一端を介して形成され、各光電セルと連通するオープニングを含む。
例えば、前記少なくとも１つの電解質注入部は、電解質を複数の光電セルに注入するために、シーリング部材の一端を介して形成された少なくとも１つのオープニングを密封する少なくとも１つの注入部密封材を含む。
一実施形態による光電変換モジュールは、前記少なくとも１つの注入部密封材と共に、光電セル内の電解質を密封するために、前記少なくとも１つの電解質注入部と隣接したシーリング部材に結合される封入用ブロックをさらに含む。
例えば、前記光電変換モジュールは、前記封入用ブロックとシーリング部材との間に介在されるシーリング材をさらに含む。
例えば、前記シーリング材は、前記封入用ブロックを第１基板及び第２基板のうち少なくとも一つに対して付着させる接着シートと、前記接着シートに隣接して光電セルから電解質の漏れを遮断させるための遮断シートと、を含む。
例えば、前記シーリング材は、他の接着シートをさらに含み、前記遮断シートは、接着シートと他の接着シートとの間に介在された金属プレートを含む。
一実施形態で、前記第２基板は、前記第１方向と交差する第２方向に沿って、前記第１基板の端部面を越えて延びる部分を含み、前記封入用ブロックは、第２基板の延びた部分上に位置し、第１基板の端部面をカバーする。
例えば、前記光電変換モジュールは、前記封入用ブロックと第１基板の端部面との間に配されるシーリング材と、前記封入用ブロックと第２基板の延びた部分との間に配されるシーリング材と、をさらに含む。
例えば、前記封入用ブロックと第１基板の端部面との間のシーリング材と、前記封入用ブロックと第２基板の延びた部分との間のシーリング材は、連続的に形成される。
本発明の光電変換モジュールによれば、電解質注入のための基板のホール加工が要求されないので、ホール形成のための加工費が節減され、加工工程が単純化されて製品収率が向上する。また、ホール形成による基板の強度低下が基本的に防止され、製品の耐久性が向上する。
本発明の光電変換モジュールによれば、電解質注入部が形成された基板の一辺部に沿って封入用ブロックを密着させることによって、注入部密封材と共に二重の密封構造を導入する。従って、外部有害物質の侵入が遮断され、電解質の変質や漏れが効果的に防止されうる。
以下、本発明の望ましい実施形態についての光電変換モジュールについて説明する。図１には、光電変換モジュール１００の平面構造が図示されている。図面を参照すれば、光電変換モジュール１００は、多数の光電セルＳを含んで構成され、隣接した光電セルＳ間には、シーリング部材１３０が配され、各光電セルＳを互いに対して区画する。例えば、各光電セルＳは、接続部材（図示せず）を介して隣接する光電セルＳと直列接続または並列接続をなし、受光面基板１１０及び相対基板１２０間で物理的に支持されることによって、モジュール化されうる。
光電セルＳの内部には、電解質１５０が充填されており、光電変換モジュール１００の枠に沿って配される一方、隣接した光電セルＳ間に沿って形成されたシーリング部材１３０によって、内部に充填された電解質１５０が密封される。前記シーリング部材１３０は、電解質１５０を包囲するように電解質１５０周囲に形成され、電解質１５０を外部に漏らさないように密封している。
前記受光面基板１１０は、互いに平行に延びる長辺部１１０ａと、前記長辺部１１０ａと垂直方向に平行に延びる短辺部１１０ｂとを有するほぼ長方形に形成されうる。このとき、前記受光面基板１１０のいずれか一辺、例えば、短辺部１１０ｂに沿っては、シーリング部材１３０の一部が開放されて電解質注入部１３０’を提供し、各光電セルＳに対応するように電解質注入部１３０’が形成される。電解質注入部１３０’を介して、光電変換モジュール１００の内部に電解質１５０を注入し、注入が完了した後に、注入部１３０’を密封用ペーストで充填して封入することによって、注入部密封材１４０を形成できる。電解質注入部１３０’を利用して電解質１５０を注入し、電解質注入が完了した後には、注入部密封材１４０で封入することによって、従来、電解質注入のために必要とされていた特殊な加圧設備、例えば、シリンジ（syringe）などが要求されずに、電解質注入が容易になされうる。また、電解質注入が完了した後には、電解質注入部１３０’を注入部密封材１４０で封入することによって、注入部１３０’の密封が容易になされうる。
前記注入部密封材１４０は、電解質１５０を密封できるものであるならば十分であり、例えば、樹脂素材（resin）やガラスフリット（glass frit）などから形成できる。さらに具体的には、前記注入部密封材１４０は、温度環境によって、選択的に流動性を帯びる物質によって選択されうる。例えば、高温環境では、電解質注入部１３０’に塗布されるのに十分な流動性を有し、一般的な作動温度範囲では硬化され、電解質注入部１３０’を密封できる物質から構成されうる。さらに具体的には、前記注入部密封材１４０は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、オレフィン系樹脂、オレフィン−アクリレート系樹脂などの樹脂素材やガラスフリットから形成されうる。ただし、前記注入部密封材１４０は、温度環境によって、流動性に違いを示す温度感応型素材だけではなく、例えば、光照射によって流動性に違いを示す光感応型素材が適用されもする。
前記注入部密封材１４０の外側には、封入用ブロック１６０が配される。前記封入用ブロック１６０は、電解質注入部１３０’が形成された短辺部１１０ｂに沿って配され、電解質注入部１３０’を封止する。すなわち、前記封入用ブロック１６０は、受光面基板１１０の短辺部１１０ｂに対面接触することによって、電解質注入部１３０’を封止する。前記封入用ブロック１６０は、注入部密封材１４０と共に、二重の密封構造を形成する。
図２には、図１のＩＩ−ＩＩ’線に沿って切り取った垂直断面図が図示されている。図面を参照すれば、前記光電変換モジュール１００は、互いに対向して配される受光面基板１１０及び相対基板１２０を含み、該両基板１１０，１２０間には、シーリング部材１３０によって区画される多数の光電セルＳが形成される。隣接した光電セルＳ間には、接続部材１８０が設けられ、隣接した光電セルＳを互いに接続させ、例えば、前記接続部材１８０は、光電セルＳを直列接続させることができる。
前記受光面基板１１０と相対基板１２０との上には、それぞれ光電極１１１と相対電極１２１とが形成され、受光面基板１１０と相対基板１２０は、シーリング部材１３０を介在して所定の間隙を間に置いて合着される。前記光電極１１０上には、光によって励起される感光性染料を吸着した半導体層１１３が形成され、前記半導体層１１３と相対電極１２１との間には、電解質１５０が介在される。
前記受光面基板１１０は、透明素材によって形成され、高い透光率を有する素材から形成されることが望ましい。例えば、前記受光面基板１１０は、ガラス素材のガラス基板や樹脂フィルムから構成されうる。樹脂フィルムは、一般的に可撓性を有するために、柔軟性が要求される用途に適している。
前記光電極１１１は、光電変換モジュール１００の負極（negative electrode）として機能する。さらに具体的には、前記光電極１１１は、光電変換作用によって生成された電子を受け取って電流パスを提供する。光電極１１１を介して入射された光ＶＬは、半導体層１１３に吸着された感光性染料の励起源として作用する。前記光電極１１１は、電気伝導性と共に、光透明性を備えたインジウム錫酸化物（indium tin oxide：ＩＴＯ）、フッ素添加酸化錫（fluorine doped tin oxide：ＦＴＯ）、アンチモン添加酸化錫（antimony doped tin oxide：ＡＴＯ）などの透明導電酸化物（transparent conducting oxide：ＴＣＯ）から形成されうる。前記光電極１１１は、電気伝導性にすぐれる銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属電極をさらに含むこともできる。かような金属電極は、光電極１１１の電気抵抗を下げるために導入されたものであり、ストライプ・パターン（stripe pattern）やメッシュ・パターン（mesh pattern）によって形成されうる。
前記半導体層１１３自体は、従来、光電変換素子として使われた半導体素材を利用して形成され、例えば、Ｃｄ（cadmium）、Ｚｎ（zinc）、Ｉｎ（indium）、Ｐｂ（lead）、Ｍｏ（molybdenum）、Ｗ（tungsten）、Ｓｂ（antimony）、Ｔｉ（titanium）、Ａｇ（silver）、Ｍｎ（manganese）、Ｓｎ（tin）、Ｚｒ（zirconium）、Ｓｒ（strontium）、Ｇａ（gallium）、Ｓｉ（silicon）、Ｃｒ（chromium）などの金属酸化物から形成されうる。前記半導体層１１３は、感光性染料を吸着することによって、光電変換効率を高めることができる。例えば、前記半導体層１１３は、５ｎｍ〜１，０００ｎｍ粒径の半導体粒子を分散させたペーストを、電極１１１が形成された基板１１０上に塗布した後、所定の熱または圧力を適用する加熱処理または加圧処理を経て形成されうる。
前記半導体層１１３に吸着された感光性染料は、受光面基板１１０を透過して入射された光ＶＬを吸収し、感光性染料の電子は、基底状態から励起状態に励起される。励起された電子は、感光性染料と半導体層１１３との電気的な結合を利用し、半導体層１１３の伝導帯に転移した後、半導体層１１３を通過して光電極１１１に達し、光電極１１１を介して外部に引き出されることによって、外部回路を駆動する駆動電流を形成する。
例えば、前記半導体層１１３に吸着される感光性染料は、可視光帯域で吸収を示し、光励起状態から速かに、半導体層１１３への電子移動を引き起こす分子から構成される。前記感光性染料は、液相、半固体のゲル相、固相のうちいずれか１つの形態を取ることができる。例えば、前記半導体層１１３に吸着される感光性染料としては、ルテニウム（ruthenium）系の感光性染料が使われうる。所定の感光性染料を含む溶液中に、半導体層１１３が形成された基板１１０を浸漬させる方式で、感光性染料を吸着した半導体層１１３を得ることができる。
前記電解質１５０としては、１対の酸化体と還元体とを含むレドックス（redox）電解質が適用され、固体型電解質、ゲル状電解質、液体型電解質などがいずれも使われうる。
受光面基板１１０と対向して配される相対基板１２０は、透明性を取り立てて要求されるものではないが、光電変換効率を上げるための目的として、両側から光ＶＬを受けることができるように透明素材によって形成され、受光面基板１１０と同じ素材で形成されうる。特に、前記光電変換モジュール１００が窓枠などの構造物に設置される建物一体型太陽光発電（building integrated photovoltaic：ＢＩＰＶ）用途に活用される場合には、室内に入り込む光ＶＬを遮断しないように、光電変換モジュール１００の両側に透明性を有することが望ましい。
前記相対電極１２１は、光電変換モジュール１００の正極（positive electrode）として機能する。半導体層１１３に吸着された感光性染料は、光ＶＬを吸収して励起され、励起された電子は、光電極１１１を介して外部に引き出される。一方、電子を失った感光性染料は、電解質１５０の酸化によって提供される電子を受け取って還元され、酸化された電解質１５０は、外部回路を経て相対電極１２１に達した電子によって還元され、光電変換の作動過程が完成する。
例えば、前記相対電極１２１は、電気伝導性と共に光透明性を備えたＩＴＯ、ＦＴＯ、ＡＴＯなどのＴＣＯによって形成されうる。前記相対電極１２１は、電気伝導性にすぐれる銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属電極をさらに含むことができる。前記金属電極は、相対電極１２１の電気抵抗を下げるために導入されたものであり、ストライプ・パターンやメッシュ・パターンによって形成されうる。
前記相対電極１２１上には、触媒層１２３が形成されうる。前記触媒層１２３は、電子を提供する還元触媒機能を有する素材から形成され、例えば、白金（Ｐｔ）、金（Ａｇ）、銀（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属や、酸化スズのような金属酸化物、またはグラファイト（graphite）などのカーボン系物質から構成されうる。
前記受光面基板１１０と相対基板１２０との間に形成されたシーリング部材１３０は、受光面基板１１０と相対基板１２０との間の一定間隔を維持すると共に、両基板１１０，１２０間に平面的に配列された多数の光電セルＳを区画する。また、前記シーリング部材１３０は、光電変換モジュール１００内に注入された電解質１５０を包囲して電解質１５０を密封する機能を行う。前記シーリング部材１３０は、エポキシなどの熱硬化性樹脂、イオノマー（ionomer）などの熱可塑性樹脂、ＵＶ（ultraviolet）硬化性エポキシなどの光硬化性樹脂などから形成されうる。
シーリング部材１３０と隣接した位置には、光電セルＳを電気的に接続させる接続部材１８０が配される。例えば、前記接続部材１８０は、シーリング部材１３０によって定義された収容空間内に形成され、シーリング部材１３０を貫通して形成されうる。前記接続部材１８０は、接続部材１８０の上下に配された光電極１１１と相対電極１２１とに当接するように垂直に延長しており、隣接した光電セルＳ間の光電極１１１と相対電極１２１とを接続して、それらを直列接続させることができる。前記接続部材１８０は、優秀な導電性を有する金属素材から形成され、例えば、シーリング部材１３０に定義された収容空間内に導電性ペーストを充填させることによって接続部材１８０を形成できる。
図３及び図４は、封入用ブロック１６０の組立て状態を示す図面である。理解の便宜のために、同図面で、受光面基板１１０及び相対基板１２０上に形成され、光電変換作用を行う機能層１１５，１２５（図）、例えば、光電極１１１、相対電極１２１、半導体層１１３、触媒層１２３の図示は省略してある。図面を参照すれば、受光面基板１１０及び相対基板１２０は、シーリング部材１３０を介在して互いに対向するように合着される。このとき、相対基板１２０の１つのエッジが、受光面基板１１０の外部に露出されるように、受光面基板１１０と相対基板１２０とは、互いにずれて結合される。そして、受光面基板１１０の外部に露出された相対基板１２０上に、封入用ブロック１６０を配する。封入用ブロック１６０は、受光面基板１１０と相対基板１２０との露出された面１１０ｂ，１２０ａに沿って面接触をなし、さらに具体的には、受光面基板の側面１１０ｂ及び相対基板の上面１２０ａに沿って接触をなす。前記封入用ブロック１６０は、受光面基板１１０及び相対基板１２０の露出面１１０ｂ，１２０ａに密着するように、四角柱状となりうる。ただし、前記封入用ブロック１６０は、電解質注入部１３０’を密封できるものであるならば十分であり、多様な形状及び素材から形成されうる。例えば、前記封入用ブロック１６０は、プラスチック材質、ガラス素材、金属素材などから形成されうる。
前記受光面基板１１０及び相対基板１２０の露出面１１０ｂ，１２０ａに沿っては、シーリング材１７０が配され、前記シーリング材１７０を介在して、封入用ブロック１６０が結合されうる。前記シーリング材１７０は、基板の露出面１１０ｂ，１２０ａと、封入用ブロック１６０との結合を媒介する接着シート１７１を含むことができ、必要によっては、電解質１５０の漏れを防止する遮断シート１７２をさらに含むこともできる。前記接着シート１７１は、粘着性を有する樹脂フィルムから形成され、前記遮断シート１７２は、金属プレート、例えば、アルミニウム・プレートから形成され、金属薄板などの適正な素材から形成されうる。例えば、前記遮断シート１７２は、両側に配される接着シート１７１間に介在しうる。
図５には、シーリング部材１３０の平面構造を示す図面が図示されている。図面を参照すれば、前記シーリング部材１３０は、受光面基板１１０の長辺部１１０ａ及び短辺部１１０ｂに沿って延びることによって、電解質１５０が収容される空間を形成し、基板１１０の内部領域に延長することによって、受光面基板１１０及び相対基板１２０間に平面的に配列された多数の光電セルＳを区画する。さらに具体的には、前記シーリング部材１３０は、長辺部１１０ａ及び短辺部１１０ｂを取り囲むように延びる第１部分１３１と、基板１１０の内部領域に形成され、互いに隣接した光電セルＳを区画する第２部分１３２とを有する。前記シーリング部材１３０の第２部分１３２は、隣接した光電セルＳから光電セルＳを個別化させる。
長辺部１１０ａと短辺部１１０ｂとに沿って延びる第１部分１３１のいずれか１つの辺部、例えば、短辺部１１０ｂに沿っては、その一部が開放された形態の電解質注入部１３０’が形成される。電解質注入が完了した後には、注入部密封材１４０が形成され、電解質１５０の漏れが防止される。一方、前記第２部分１３２には、隣接する光電セルＳを電気的に連結する接続部材１８０が収容される収容空間１８１が形成されうる。
図６Ａないし図６Ｃは、光電変換モジュール１００の製造工程を段階別に図示して説明するための図面である。まず、図６Ａから分かるできるように、光電変換を行うための機能層１１５，１２５がそれぞれ形成された、受光面基板１１０と相対基板１２０とを準備する。例えば、前記機能層１１５は、光を受光して励起電子を生成するための半導体層１１３と、生成された電子の電流パスを形成するための光電極１１１を含み、前記機能層１２５は、相対電極１２１と、電解質１５０の触媒作用を行う触媒層１２３とを含む。
次に、受光面基板１１０及び相対基板１２０を互いに対向するように配し、両基板１１０，１２０間にシーリング部材１３０を配した後、所定の熱と圧力とを加え、両基板１１０，１２０を互いに対して封着させる。このとき、前記シーリング部材１３０は、一辺に沿って形成されたオープニングを介して電解質注入部１３０’を提供する。
次に、電解質注入部１３０’を介して電解質１５０を注入する。例えば、図６Ｂに図示されたように、合着された受光面基板１１０及び相対基板１２０を含む基板組立て体１００’を直立姿勢に配し、電解質注入部１３０’が下方を向くように、電解質溶液１５０’が充填された浴槽Ｂ中に、基板組立て体１００’を浸す。このとき、電解質１５０の注入作業は、密閉チャンバＣ内でなされ、例えば、所定のガス圧Ｐで非活性ガスが充填された雰囲気で行われる。このとき、ガス圧Ｐによって、浴槽Ｂ内の電解質溶液１５０’が基板組立て体１００’内に注入されうる。
次に、電解質注入が完了することによって、電解質注入部１３０’に対する封入が進められる。例えば、図６Ｃに図示されているように、電解質注入部１３０’に注入部密封材１４０を形成し、注入部１３０’を封入する。そして、注入部密封材１４０の外側に、封入用ブロック１６０を付着する。例えば、受光面基板１１０の下方に露出された相対基板１２０上に、封入用ブロック１６０を付着する。このとき、封入用ブロック１６０は、シーリング材１７０を介在して、受光面基板１１０の側面と相対基板１２０の上面とに対して付着されうる。
図７には、本発明と対照される比較例による光電変換モジュール２００の平面構造が図示されている。図面を参照すれば、前記光電変換モジュール２００は、互いに対向するように合着される第１基板２１０及び第２基板２２０を含み、１基板２１０及び第２基板２２０間には、多数の光電セルＳ’が配列される。第１基板２１０及び第２基板２２０間には、シーリング部材２３０が配され、前記シーリング部材２３０は、第１基板２１０及び第２基板２２０の枠に沿って延び、電解質２５０が注入される空間を形成し、第１基板２１０及び第２基板２２０間の内部領域に延長されることによって、各光電セルＳ’を区画する。
第１基板２１０には、電解質注入のための電解質注入口２１０’が形成される。前記電解質注入口２１０’は、第１基板２１０の各光電セルＳ’に対応する位置ごとに形成され、例えば、各光電セルＳ’ごとに対をなして形成されうる。電解質注入が完了した後には、電解質注入口２１０’に密封栓２４０が挿入され、１列の電解質注入口２１０’にわたって延びる密封キャップ２７０によって、注入口２１０’が密閉されうる。
比較例の光電変換モジュール２００では、相対的に狭く設けられる電解質注入口２１０’を介して電解質２５０が注入されるので、電解質注入のために、シリンジ（syringe）のような別途の加圧手段が要求される。また、基板２１０上に、多数の電解質注入口２１０’を形成するので、基板加工費がかさみ、基板強度が低下するという問題が生じる。また、各電解質注入口２１０’に対する個別的な密封作業により、作業工程数が増加してしまうという問題もある。
図１に図示された光電変換モジュールでは、短辺部１１０ｂに沿って開放された形態の電解質注入部１３０’を介して電解質１５０を注入することによって、別途の加圧手段が要求されず、電解質の注入が容易になされうる。また、基板上のホール加工が要求されずに高剛性の基板強度を維持できる。
本発明は、添付された図面に図示された実施例を参考にして説明したが、それらは例示的なものに過ぎず、本発明が属する技術分野で当業者であるならば、それらから多様な変形及び均等な他実施例が可能であるという点を理解することができるであろう。よって、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決まるものである。
１００，２００ 光電変換モジュール
１００’ 基板組立て体
１１０ 受光面基板
１１０ａ 受光面基板の長辺部
１１０ｂ 受光面基板の短辺部
１１１ 光電極
１１３ 半導体層
１１５，１２５ 機能層
１２０ 相対基板
１２０ａ 相対基板の上面
１２１ 相対電極
１２３ 触媒層
１３０，２３０ シーリング部材
１３０’，２１０’ 電解質注入部
１３１ シーリング部材の第１部分
１３２ シーリング部材の第２部分
１４０ 注入部密封材
１５０，２５０ 電解質
１５０’ 電解質溶液
１６０ 封入用ブロック
１７０ シーリング材
１７１ 接着シート
１７２ 遮断シート
１８０ 接続部材
１８１ 接続部材の収容空間
２１０ 第１基板
２２０ 第２基板
２４０ 密封栓
２７０ 密封キャップ
Ｂ 電解質浴槽
Ｃ 密閉チャンバ
Ｐ ガス圧
Ｓ，Ｓ’ 光電セル
ＶＬ 光
１００’ 基板組立て体
１１０ 受光面基板
１１０ａ 受光面基板の長辺部
１１０ｂ 受光面基板の短辺部
１１１ 光電極
１１３ 半導体層
１１５，１２５ 機能層
１２０ 相対基板
１２０ａ 相対基板の上面
１２１ 相対電極
１２３ 触媒層
１３０，２３０ シーリング部材
１３０’，２１０’ 電解質注入部
１３１ シーリング部材の第１部分
１３２ シーリング部材の第２部分
１４０ 注入部密封材
１５０，２５０ 電解質
１５０’ 電解質溶液
１６０ 封入用ブロック
１７０ シーリング材
１７１ 接着シート
１７２ 遮断シート
１８０ 接続部材
１８１ 接続部材の収容空間
２１０ 第１基板
２２０ 第２基板
２４０ 密封栓
２７０ 密封キャップ
Ｂ 電解質浴槽
Ｃ 密閉チャンバ
Ｐ ガス圧
Ｓ，Ｓ’ 光電セル
ＶＬ 光
Claims (16)
- 第１基板と、
前記第１基板から第１方向に離隔されている第２基板と、
前記第１基板と第２基板との間に介在され、それぞれ電解質を含む複数の光電セルと、
前記第１基板と第２基板との間に介在されて複数の光電セルを取り囲み、隣接した光電セル間に延びるシーリング部材と、を含み、
前記シーリング部材は、電解質を光電セルに注入するための少なくとも１つの電解質注入部を含み、前記光電セル内の電解質を密封するものであり、
前記少なくとも１つの電解質注入部は、複数の電解質注入部を含み、各電解質注入部は、電解質を各光電セルに注入するために、シーリング部材の一端を介して形成され、各光電セルと連通するオープニングを含み、前記複数の電解質注入部は前記第１基板の一辺部に沿って形成され、
前記少なくとも１つの電解質注入部は、電解質を複数の光電セルに注入するために、シーリング部材の一端を介して形成された少なくとも１つのオープニングを密封する少なくとも１つの注入部密封材を含み、
前記少なくとも１つの注入部密封材と共に、光電セル内の電解質を密封するために、前記少なくとも１つの電解質注入部と隣接したシーリング部材に結合される封入用ブロックをさらに含むことを特徴とする光電変換モジュール。 - 前記光電セルは、前記第１基板上の第１電極と、前記第２基板上の第２電極と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の光電変換モジュール。
- 前記光電セルは、前記第１電極上の半導体層をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の光電変換モジュール。
- 前記半導体層は、感光性染料を含むことを特徴とする請求項３に記載の光電変換モジュール。
- 前記光電セルは、前記第２電極上の触媒層をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の光電変換モジュール。
- 前記シーリング部材は、複数の光電セルを取り囲む第１部分と、隣接した光電セル間で、前記第１方向と交差する第２方向に沿って延びる少なくとも１つの第２部分と、を有することを特徴とする請求項１に記載の光電変換モジュール。
- 隣接した光電セルは、接続部材を介して互いに電気的に連結されることを特徴とする請求項６に記載の光電変換モジュール。
- 前記接続部材は、隣接する光電セルのうち、第１光電セルの電極と第２光電セルの電極とを連結させることを特徴とする請求項７に記載の光電変換モジュール。
- 前記接続部材は、前記シーリング部材の少なくとも１つの第２部分内で、前記第２方向に沿って延びることを特徴とする請求項７に記載の光電変換モジュール。
- 前記接続部材は、導電性ペーストから形成されることを特徴とする請求項９に記載の光電変換モジュール。
- 前記封入用ブロックとシーリング部材との間に介在されるシーリング材をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の光電変換モジュール。
- 前記シーリング材は、前記封入用ブロックを第１基板及び第２基板のうち少なくとも一つに対して付着させる接着シートと、前記接着シートに隣接して光電セルから電解質の漏れを遮断させるための遮断シートと、を含むことを特徴とする請求項１１に記載の光電変換モジュール。
- 前記シーリング材は、他の接着シートをさらに含み、
前記遮断シートは、接着シートと他の接着シートとの間に介在された金属プレートを含むことを特徴とする請求項１２に記載の光電変換モジュール。 - 前記第２基板は、前記第１方向と交差する第２方向に沿って、前記第１基板の一辺部の端部面を越えて延びる部分を含み、
前記封入用ブロックは、第２基板の延びた部分上に位置し、前記端部面をカバーすることを特徴とする請求項１に記載の光電変換モジュール。 - 前記封入用ブロックと前記端部面との間に配されるシーリング材と、前記封入用ブロックと第２基板の延びた部分との間に配されるシーリング材と、をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の光電変換モジュール。
- 前記封入用ブロックと前記端部面との間のシーリング材と、前記封入用ブロックと第２基板の延びた部分との間のシーリング材は、連続的に形成されることを特徴とする請求項１５に記載の光電変換モジュール。
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