JP5530386B2 - 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、より詳細には、基板上のエッジに沿って形成される集電部を持つ光電変換モジュールに関する。
光電変換モジュールは、光を電気に変換するモジュールである。代表的なものには、太陽光熱を利用する太陽電池がある。
一般的な光電変換モジュールは、半導体のｐ−ｎ接合を利用するウェーハ形態のシリコンまたは結晶質太陽電池である。しかし、シリコン太陽電池は高純度の半導体材料を利用せねばならないので、コストが高い。
シリコン太陽電池とは異なって、染料感応型太陽電池（Ｄｙｅ−Ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄ Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌｓ、ＤＳＳＣ）は、可視光線の波長を持つ光が入射すれば、これを受光して励起電子を生成できる感光性染料と、励起された電子を受け取ることができる半導体物質と、外部回路で働いてから戻る電子に対して反応する電解質とを含む。染料感応型太陽電池は、シリコン太陽電池に比べて飛躍的に高い光電変換効率を持っているので、次世代太陽電池として期待されている。
そこで、本発明では、基板上のエッジに沿って形成される集電部によって電子移動抵抗を低減させることができて、太陽電池の効率を向上させた光電変換モジュールを提供することを主な課題とする。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、受光基板と、前記受光基板上に形成された第１機能層と、前記受光基板の少なくとも２つのエッジに形成され、前記第１機能層と電気的に連結された第１バス電極と、第２機能層を持つ相対基板と、前記相対基板の少なくとも２つのエッジに形成され、前記第２機能層と電気的に連結された第２バス電極と、前記第１機能層と前記第２機能層との間に配された電解質層と、前記第２バス電極と電気的に連結された第１接続ラインと、前記第１バス電極と電気的に連結された第２接続ラインと、を備える光電変換モジュールが提供される。
前記第１機能層は受光基板上に形成された光電極と、前記光電極上に形成された半導体層と、を含んでもよい。
感光性染料が半導体層内に吸着されてもよい。
前記光電極は、前記受光基板上に形成された第１透明導電膜と、前記第１透明導電膜上に形成された第１グリッドと、を含んでもよい。
前記第１バス電極の側壁は前記第１グリッドの端部に電気的に連結され、前記第１グリッドは、メッシュ状、ストライプ状、ドット状パターンのうちいずれか一つであってもよい。
第１保護層が前記第１グリッドの少なくとも一部分上に形成されてもよい。
前記第２機能層は、相対基板上に形成された相対電極と、前記相対電極上に形成された触媒層と、を含でもよい。
前記相対電極は、前記相対基板上に形成された第２透明導電膜と、前記第２透明導電膜上に形成された第２グリッドと、を含んでもよい。
前記第２バス電極の側壁は、前記第２グリッドの端部に電気的に連結されてもよい。
第２保護層は前記第２グリッドの少なくとも一部分上に形成され、前記第２グリッドはメッシュ状パターンであってもよい。
前記触媒層は、前記第２透明導電膜と前記第２グリッドとの間に配されてもよい。
前記第１接続ラインは、前記受光基板の第１領域上に配されてもよい。
前記第１領域は前記受光基板上に形成された一部分と対応し、前記第１接続ラインは、前記第１バス電極と電気的に連結されないように前記受光基板の第１領域上に配されてもよい。
前記第１領域は、前記受光基板を一部切開して形成された空間と対応し、前記第１接続ラインは、前記第１バス電極と電気的に連結されないように前記受光基板の第１領域上に配されてもよい。
前記第２接続ラインは、前記相対基板の第２領域上に配されてもよい。
前記第２領域は前記相対基板上に形成された一部分と対応し、前記第２接続ラインは、前記第２バス電極と電気的に連結されないように前記相対基板の第２領域上に配されてもよい。
前記第２領域は、前記相対基板を一部切開して形成された空間と対応し、前記第２接続ラインは、前記第２バス電極と電気的に連結されないように前記相対基板の第２領域上に配されてもよい。
前記第２接続ラインは、隣接した光電セルや、外部端子に電気的に連結されてもよい。
前記第１接続ラインは、隣接した光電セルや、外部端子に電気的に連結されてもよい。
前記第１接続ラインと前記第２接続ラインとは、それぞれスペーサーとして形成されてもよい。
以上説明したように本発明によれば、基板上のエッジに沿って形成される集電部によって電子移動抵抗を低減させることができる。
本発明は多様な変換を加えることができ、かつ色々な実施形態を持つことができるところ、特定の実施形態を図面に例示して、明細書で詳細に説明しようとする。しかし、これは本発明を特定の実施形態のみに限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物ないし代替物を含むと理解されねばならない。本発明を説明する際、関連する公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
第１、第２などの用語は、多様な構成要素を説明するのに使われうるが、構成要素は用語によって限定されてはならない。用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的だけで使われる。
本出願で使用した用語は単に特定の実施形態を説明するために使われためのものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上別途に表現しない限り、複数の表現を含む。本出願で、“含む”または“持つ”などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在するということを示すものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在、または付加可能性を予め排除するものではないということを理解せねばならない。
以下、添付した図面を参照して本発明による望ましい実施形態を詳細に説明する。なお、本発明の実施形態の主な課題は以下のとおりである。
・基板上のエッジに沿って形成される集電部によって電子移動抵抗を低減させることができて、太陽電池の効率を向上させた光電変換モジュールを提供すること。
・集電部に対する接続ラインの連結を容易にする光電変換モジュールを提供すること。
・上部基板と下部基板との整合の容易な光電変換モジュールを提供すること。
・基板上のエッジに沿って形成される集電部によって電子移動抵抗を低減させることができて、太陽電池の効率を向上させた光電変換モジュールを提供すること。
・集電部に対する接続ラインの連結を容易にする光電変換モジュールを提供すること。
・上部基板と下部基板との整合の容易な光電変換モジュールを提供すること。
図１は、本発明の一実施形態による光電変化モジュール１００を図示した分離斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切開図示した結合断面図である。
図１及び図２を参照すれば、前記光電変換モジュール１００は、対向して配された受光基板１１０と、相対基板１２０とを備える。前記受光基板１１０及び相対基板１２０上には、光電変換を行うための第１機能層１３０と第２機能層１４０とがそれぞれ形成されている。
前記第１機能層１３０は、光電極１３１と半導体層１３２とを含む。前記第２機能層１４０は、相対電極１４１と触媒層１４２とを含む。前記第１機能層１３０と第２機能層１４０との間には、電解質層１５０が介在されている。
前記受光基板１１０は、透明な素材で形成されうる。前記受光基板１１０は、高い光透過率を持つ素材で形成されることが望ましい。例えば、前記受光基板１１０は、ガラスや樹脂フィルムで構成できる。樹脂フィルムは柔軟性を持っているので、柔軟性が求められる光電モジュールに適しているといえる。
前記光電極１３１は、前記受光基板１１０上に形成された第１透明導電膜１３４と、前記第１透明導電膜１３４上に形成された第１グリッド１３５とを含む。
前記第１透明導電膜１３４は、透明性と電気伝導性とを持つ素材で形成される。例えば、前記第１透明導電膜１３４は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＦＴＯ（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＡＴＯ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ−ｄｏｐｅｄ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などのＴＣＯ（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｏｘｉｄｅ）が望ましい。
前記第１グリッド１３５は、第１透明導電膜１３４の電気抵抗を低めるために形成される。前記第１グリッド１３５は、光電変換作用によって生成された電子を受け取って（ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）低抵抗の電流パスを提供する配線である。例えば、前記第１グリッド１３５は、電気伝導性に優れた金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属素材で形成できる。本実施形態の第１グリッド１３５のパターンはメッシュパターンであるが、いずれか一つのパターンに限定されるものではない。
前記光電極１３１は光電変換モジュール１００の負極として作用し、高い開口率を持つことが望ましい。前記光電極１３１を通じて入射された光ＶＬは、半導体層１３２に吸着された感光性染料の励起源として作用する。したがって、光電変換効率は、入射された光ＶＬの量を増大させることで改善できる。
前記第１グリッド１３５の外面には、第１保護層１３３がさらに形成されうる。前記第１保護層１３３は、第１グリッド１３５が電解質層１５０に対して接触して反応することで、第１グリッド１３５の腐食など電極損傷の発生を防止させる。前記第１保護層１３３は、電解質層１５０に対して反応しない物質で構成できる。例えば、前記第１保護層１３３は硬化性樹脂物質で構成できる。
前記半導体層１３２は、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｍｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｓｒ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｃｒなどの金属化合物で形成される。前記半導体層１３２は、感光性染料を吸着することで光電変換効率を高めることができる。
たとえば、前記半導体層１３２は、５ｎｍないし１０００ｎｍ粒径の半導体粒子を分散させたペーストを前記光電極１３１が形成された受光基板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できる。
前記半導体層１３２は、光ＶＬによって励起される感光性染料を吸着したものである。前記半導体層１３２に吸着された感光性染料は、受光基板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１３２との電気的な接触を利用して半導体層１３２の伝導帯に転移された後、半導体層１３２を通過して光電極１３１に到達し、前記光電極１３１を通じて外部に引出されることで、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１３２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１３２への電子移動を引き起こす分子で構成される。前記感光性染料は、液状、半固体のゲル状、固体状のうちいずれか一つの形状を持つことができる。例えば、前記半導体層１３２に吸着される感光性染料としては、ルテニウム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１３２が形成された受光基板１１０を浸漬させる方式で、感光性染料を吸着した半導体層１３２を得ることができる。
前記受光基板１１０と対向して配された相対基板１２０は透明性を必ずしも要求するものではないが、光電変換効率を高めるための目的で、両側から光ＶＬを受けるように透明な素材で形成されることが望ましい。さらに望ましくは、前記相対基板１２０は、受光基板１１０と同じ素材で形成されることである。
前記相対電極１４１は、相対基板１２０上に形成された第２透明導電膜１４４と、前記第２透明導電膜１４４上に形成された触媒層１４２を介して形成された第２グリッド１４５とを備える。代案としては、前記第２グリッド１４５は、前記第２透明導電膜１４４上に直接的に形成されうる。前記第２グリッド１４５の外面には第２保護層１４３がさらに形成されうる。
前記第２透明導電膜１４４は、透明性と電気伝導性とを持つ素材で形成される。例えば、前記第２透明導電膜１４４は、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＡＴＯのようなＴＣＯ（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｏｘｉｄｅ）が望ましい。
前記相対電極１４１は光電変換モジュール１００の正極として作用し、前記電解質層１５０に電子を提供する還元触媒の機能を行う。前記半導体層１３２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１３１を通じて外部に引出される。
一方、電子を失った感光性染料は、電解質層１５０の酸化によって提供される電子を受け取って再び還元され、酸化された電解質層１５０は、外部回路を経て相対電極１４１に到達した電子によって再び還元されて、光電変換モジュール１００の作動過程が完成される。
前記触媒層１４２は、電解質層１５０に電子を提供する還元触媒機能を行う素材で形成される。例えば、前記触媒層１４２は、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、同（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属や、酸化スズなどの金属酸化物や、グラファイトなどのカーボン系素材で構成される。
前記電解質層１５０は、一対の酸化体及び還元体を含むレドックス（Ｒｅｄｏｘ）電解質が適用されうる。例えば、前記電解質層１５０は、固体型電解質、ゲル状電解質、液体電解型電解質などがいずれも使われうる。
一方、前記電解質層１５０の周囲にはシーリング材２１０が設置されている。前記シーリング材２１０は、電解質が外部に漏れないように電解質層１５０を密閉させ、モジュール内部の光電変換領域とモジュール外部の周辺領域とを区切る。
ここで、前記光電変換モジュール１００が大型化しつつ光電変化効率が急激に落ちて、その結果として電子の移動が円滑でないことを防止するために、電子の移動経路を最大限短くするための集電部を形成させる。
さらに詳細には、前記受光基板１１０のエッジには、少なくとも２領域上に複数の第１グリッド１３５に対して電気的に連結される第１バス電極１６０が形成されている。前記相対基板１２０のエッジには、少なくとも２領域上に複数の第２グリッド１４５に対して電気的に連結される第２バス電極１７０が形成されている。前記第１バス電極１６０と第２バス電極１７０とは、集電電極の役割を行う電極である。
さらに、前記受光基板１１０のエッジには、前記第１バス電極１６０に対して電気的に連結されず、前記第２バス電極１７０に対して電気的に連結される第１接続ライン１８０が位置できる第１領域１Ａが形成されている。前記相対基板１２０のエッジには、前記第２バス電極１７０に対して電気的に連結されず、前記第１バス電極１６０に対して電気的に連結される第２接続ライン１９０が位置できる第２領域２Ａが形成されている。
第１バス電極１６０及び第２接続ライン１９０の接続と、第２バス電極１７０及び第１接続ライン１８０の接続は、さらに詳細に説明すれば、次の通りである。
前記相対基板１２０と対向する前記受光基板１１０の表面には、第１透明導電膜１３４がパターン化されている。前記第１透明導電膜１３４は、前記受光基板１１０の表面に全体的に形成されている。
前記第１透明導電膜１３４上には、第１グリッド１３５がパターン化されている。本実施形態で、前記第１グリッド１３５はメッシュ型のパターンである。代案としては、前記第１グリッド１３５はストライプ状のパターンであるが、ドット状のパターンでもあり得、いずれか一つに限定されるものではない。
前記第１グリッド１３５はＸ方向に沿って延び、Ｙ方向に沿って所定間隔離隔する第１グリッド１３５の第１部分１３５ａと、Ｙ方向に沿って延びて前記第１グリッド１３５の第１部分１３５ａと交差しつつ、Ｘ方向に沿って所定間隔離隔する第１グリッド１３５の第２部分１３５ｂとを備える。
前記受光基板１１０のエッジには、第１グリッド１３５に対して電気的に連結される第１バス電極１６０が形成されている。前記第１バス電極１６０は、前記受光基板１１０のＸ方向の両エッジに形成された複数の第１バス電極１６０の第１部分１６１と、前記受光基板１００のＹ方向の両エッジに形成された複数の第１バス電極１６０の第２部分１６２とを備える。
前記第１バス電極１６０の第１部分１６１は、前記第１グリッド１３５の第１部分１３５ａに対して電気的に連結され、前記第１バス電極１６０の第２部分１６２は、前記第１グリッド１３５の第２部分１３５ｂに対して電気的に連結される。
本実施形態では、前記第１バス電極１６０が前記受光基板１１０のエッジに沿って４領域上に形成されているが、前記第１バス電極１６０が前記受光基板１１０のエッジに沿って少なくとも２領域以上形成されるならば、いずれか一つに限定されるものではない。
前記相対基板１２０には第２グリッド１４５がパターン化されている。前記第２グリッド１４５はメッシュ型のパターンである。代案としては、前記第２グリッド１４５はストライプ状のパターンであるが、ドット状のパターンでもあり得、いずれか一つに限定されるものではない。
前記第２グリッド１４５はＸ方向に沿って延び、Ｙ方向に沿って所定間隔離隔する第２グリッド１４５の第１部分１４５ａと、Ｙ方向に沿って延びて前記第２グリッド１４５の第１部分１４５ａと交差しつつ、Ｘ方向に沿って所定間隔離隔する第２グリッド１４５の第２部分１４５ｂとを備える。
前記相対基板１２０のエッジには、第２グリッド１４５に対して電気的に連結される第２バス電極１７０が形成されている。前記第２バス電極１７０は、前記相対基板１２０のＸ方向の両エッジに形成された複数の第２バス電極１７０の第１部分１７１と、前記相対基板１２０のＹ方向の両エッジに形成された複数の第２バス電極１７０の第２部分１７２と、を備える。
前記第２バス電極１７０の第１部分１７１は、前記第２グリッド１４５の第１部分１４５ａに対して電気的に連結され、前記第２バス電極１７０の第２部分１７２は、前記第２グリッド１４５の第２部分１４５ｂに対して電気的に連結される。
本実施形態では、前記第２バス電極１７０が前記相対基板１２０の４領域上に形成されるが、前記第２バス電極１７０が前記相対基板１２０のエッジに沿って少なくとも２領域以上に形成されるならば、いずれか一つに限定されるものではない。
図３は、図１の一部を拡大図示したものである。以下、本実施形態では、第１バス電極１６０に対して第２接続ライン１９０が接続される部分について説明するが、第２バス電極１７０に対して、第１接続ライン１８０が接続する部分も同一に適用できるということはいうまでもない。
図面を参照すれば、前記第１バス電極１６０の第１部分１６１の一側壁１６１ａは、前記第１グリッド１３５の第１部分１３５ａの端部に電気的に連結されている。前記第１バス電極１６０の第１部分１６１は複数の第１グリッド１３５の第１部分１３５ａと連結されており、共通的な集電部の役割を行う。
前記第２バス電極１７０の第１部分１７１の一側壁１７１ａは、前記第２グリッド１４５の第１部分１４５ａの端部に電気的に連結されている。前記第２バス電極１７０の第１部分１７１は、複数の第２グリッド１４５の第１部分１４５ａと連結されており、共通的な集電部の役割を担う。
前記第２バス電極１７０の第１部分１７１はストリップ型である。この時、前記第２バス電極１７０の第１部分１７１の一部分には、第２バス電極１７０のパターンが形成されていない第２領域２Ａが形成されている。前記第２領域２Ａは、前記第２バス電極１７０の第１部分１７１の一部領域を除去することで半円型をなしている。前記第２領域２Ａの形状は、前記第２バス電極１７０の第１部分１７１のパターンの一部が形成されていない空いている空間ならば、いずれか一つの形状に限定されるものではない。
前記第２領域２Ａには第２接続ライン１９０が位置する。前記第２接続ライン１９０は、前記第２バス電極１７０の第１部分１７１に対して電気的に連結されない。一方、前記第２接続ライン１９０は、前記受光基板１１０と相対基板１２０との結合時に、前記第２接続ライン１９０と対応する領域に位置する第１バス電極１６０の第１部分１６１に対して電気的に連結される。
一方、前記第２接続ライン１９０は導電性を持つ素材、例えば、銅ラインであって、光電変換モジュール１００の隣接する他のセルと連結させるか、または外部端子などと電気的に連結させることができる。
このように、本実施形態の受光基板１１０や相対基板１２０には、パターン化されたバス電極のうち一部の領域に前記バス電極のパターンが形成されず、バス電極パターンが形成されていない領域には、対向して配された相対基板１２０や受光基板１１０のパターン化されたバス電極に対して電気的に連結される接続ラインが位置する。
また、前記接続ラインは、前記受光基板１１０と相対基板１２０との間に位置して、前記受光基板１１０と相対基板１２０との間隔を維持するスペースの役割も行う。
さらに、本実施形態のパターン化されたバス電極に対して接続ラインが電気的に連結される部分を除いて、パターン化されたバス電極を保護膜層に埋め込むことができる。パターン化されたバス電極が保護膜層によって埋め込まれることによってショートをさらに防止できる。
図４は、本発明の他の実施形態による光電変換モジュール４００を図示した分離斜視図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿って切開図示した結合断面図である。
図４及び図５を参照すれば、前記光電変換モジュール４００は、互いに対向して配された受光基板４１０と相対基板４２０とを備える。前記受光基板４１０上には第１機能層４３０が形成され、前記相対基板４２０上には第２機能層４４０が形成されている。
前記第１機能層４３０は、光電極４３１と半導体層４３２とを備える。前記第２機能層４４０は、相対電極４４１と触媒層４４２とを備える。前記第１機能層４３０と第２機能層４４０との間には電解質層４５０が介在されている。
前記電解質層４５０の周囲にはシーリング材５１０が設置されており、前記シーリング材５１０は、モジュール４００の内部の光電変換領域と、モジュール４００の外部の周辺領域とを区切る。
前記光電極４３１は、前記受光基板４１０上に形成された第１透明導電膜４３４と、前記第１透明導電膜４３４上に形成された第１グリッド４３５と、を備える。前記第１グリッド４３５の外面には第１保護層４３３がさらに形成されうる。
前記相対電極４４１は、前記相対基板４２０上に形成された第２透明導電膜４４４と、前記第２透明導電膜４４４上に形成された触媒層４４２を介して形成される第２グリッド４４５と、を備える。前記第２グリッド４４５は、前記第２透明導電膜４４４上に直接的に形成できる。前記第２グリッド４４５の外面には第２保護層４４３がさらに形成されうる。
この時、前記受光基板４１０のエッジには、少なくとも２領域上に複数の第１グリッド４３５に対して電気的に連結される第１バス電極４６０が形成されている。前記相対基板４２０のエッジには、少なくとも２領域上に複数の第２グリッド４４５に対して電気的に連結される第２バス電極４７０が形成されている。前記第１グリッド４３５はメッシュ型のパターンである。代案としては、前記第１グリッド４３５はストライプ状のパターンであるが、ドット状のパターンでもあり得、いずれか一つに限定されるものではない。
前記第１グリッド４３５はＸ方向に沿って延び、Ｙ方向に沿って所定間隔離隔する第１グリッド４３５の第１部分４３５ａと、Ｙ方向に沿って延びて前記第１グリッド４３５の第１部分４３５ａと交差しつつ、Ｘ方向に沿って所定間隔離隔する第１グリッド４３５の第２部分４３５ｂと、を備える。
前記第１バス電極４６０は、前記受光基板４１０のＸ方向の両エッジに沿って形成された複数の第１バス電極４６０の第１部分４６１と、前記受光基板４１０のＹ方向の両エッジに沿って形成された複数の第１バス電極４６０の第２部分４６２とを備える。
前記第１バス電極４６０の第１部分４６１は、前記第１グリッド４３５の第１部分４３５ａに対して電気的に連結され、前記第１バス電極４６０の第２部分４６２は、前記第１グリッド４３５の第２部分４３５ｂに電気的に連結される。
前記第２グリッド４４５はメッシュ型のパターンである。代案としては、前記第２グリッド４４５はストライプ状のパターンであるが、ドット状のパターンでもあり得、いずれか一つに限定されるものではない。
前記第２グリッド４４５はＸ方向に沿って延び、Ｙ方向に沿って所定間隔離隔する第２グリッド４４５の第１部分４４５ａと、Ｙ方向に沿って延びて前記第２グリッド４４５の第１部分４４５ａと交差しつつ、Ｘ方向に沿って所定間隔離隔する第２グリッド４４５の第２部分４４５ｂとを備える。
前記第２バス電極４７０は、前記相対基板４２０のＸ方向の両エッジに形成された複数の第２バス電極４７０の第１部分４７１と、前記相対基板４２０のＹ方向の両エッジに形成された複数の第２バス電極４７０の第２部分４７２と、を備える。
前記第２バス電極４７０の第１部分４７１は、前記第２グリッド４４５の第１部分４４５ａに対して電気的に連結され、前記第２バス電極４７０の第２部分４７２は、前記第２グリッド４４５の第２部分４４５ｂに対して電気的に連結される。
ここで、前記受光基板４１０のエッジには、前記第１バス電極４６０に対して電気的に連結されず、前記第２バス電極４７０に対して電気的に連結される第１接続ライン４８０が位置できるように第１領域１Ａが形成されている。
前記第１領域１Ａは、前記受光基板４１０の一部を厚さ方向に切開して形成させる。前記第１領域１Ａは横断面が半円型をなしているが、前記第１接続ライン４８０が前記第１領域１Ａを通じて前記第２バス電極４７０に電気的に連結される構造ならば、いずれか一つの形状に限定されるものではない。また、前記第１領域１Ａに対して重なるパターン化された第１バス電極４６０の一部分には、第１バス電極４６０のパターンが形成されていない。
前記相対基板４２０のエッジには、前記第２バス電極４７０に対して電気的に連結されず、前記第１バス電極４６０に対して電気的に連結される第２接続ライン４９０が位置できる第２領域２Ａが形成されている。
前記第２領域２Ａは、前記相対基板４２０の一部を厚さ方向に切開して形成させる。前記第２領域２Ａは横断面が半円型をなしているが、前記第２接続ライン４９０が前記第２領域２Ａを通じて前記第１バス電極４６０に電気的に連結される構造ならば、いずれか一つの形状に限定されるものではない。また、前記第２領域２Ａに対して重なるパターン化された第２バス電極４７０の一部分には、第２バス電極４７０のパターンが形成されていない。
このように、本実施形態の受光基板１１０には厚さ方向に一部領域を切開して第１領域１Ａが形成され、前記第１領域１Ａを通じて第１接続ライン４８０が位置し、前記第１接続ライン４８０は前記第１バス電極４６０に対して電気的に連結されず、前記第１接続ライン４８０は前記第２バス電極４７０に対して電気的に連結されている。
さらに、相対基板４２０には厚さ方向に一部領域を切開して第２領域２Ａが形成され、前記第２領域２Ａを通じて第２接続ライン４９０が位置し、前記第２接続ライン４９０は、前記第２バス電極４７０に対して電気的に連結されず、前記第２接続ライン４９０は、前記第１バス電極４６０に対して電気的に連結されている。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
１００ 光電変換モジュール
１１０ 受光基板
１２０ 相対基板
１３０ 第１機能層
１３１ 光電極
１３２ 半導体層
１３４ 第１透明導電膜
１３５ 第１グリッド
１４０ 第２機能層
１４１ 相対電極
１４２ 触媒層
１４５ 第２グリッド
１５０ 電解質層
１６０ 第１バス電極
１７０ 第２バス電極
１８０ 第１接続ライン
１９０ 第２接続ライン
１１０ 受光基板
１２０ 相対基板
１３０ 第１機能層
１３１ 光電極
１３２ 半導体層
１３４ 第１透明導電膜
１３５ 第１グリッド
１４０ 第２機能層
１４１ 相対電極
１４２ 触媒層
１４５ 第２グリッド
１５０ 電解質層
１６０ 第１バス電極
１７０ 第２バス電極
１８０ 第１接続ライン
１９０ 第２接続ライン
Claims (11)
- 受光基板と、
前記受光基板上に形成された第１機能層と、
前記受光基板の少なくとも２つのエッジに形成され、前記第１機能層と電気的に連結された第１バス電極と、
第２機能層を持つ相対基板と、
前記相対基板の少なくとも２つのエッジに形成され、前記第２機能層と電気的に連結された第２バス電極と、
前記第１機能層と前記第２機能層との間に配された電解質層と、
前記受光基板の、当該受光基板を一部切開して形成された空間と対応する第１領域上に、前記第１バス電極と電気的に連結されないように配され、前記第２バス電極と、隣接した光電セルまたは外部端子とを電気的に連結させる第１接続ラインと、
前記第１バス電極と、隣接した光電セルまたは外部端子とを電気的に連結させる第２接続ラインと、
を備え、
前記第２機能層は、
前記相対基板上に形成され、前記相対基板上に形成された第２透明導電膜と、前記第２透明導電膜上に形成された第２グリッドと、を含む相対電極と、
前記相対電極上に形成され、前記第２透明導電膜と前記第２グリッドとの間に配された触媒層と、を含む、
光電変換モジュール。 - 前記第１機能層は受光基板上に形成された光電極と、前記光電極上に形成された半導体層と、を含む請求項１に記載の光電変換モジュール。
- 感光性染料が半導体層内に吸着された請求項２に記載の光電変換モジュール。
- 前記光電極は、前記受光基板上に形成された第１透明導電膜と、前記第１透明導電膜上に形成された第１グリッドと、を含む請求項２または３に記載の光電変換モジュール。
- 前記第１バス電極の側壁は前記第１グリッドの端部に電気的に連結され、前記第１グリッドは、メッシュ状、ストライプ状、ドット状パターンのうちいずれか一つである請求項４に記載の光電変換モジュール。
- 第１保護層が前記第１グリッドの少なくとも一部分上に形成された請求項４または５に記載の光電変換モジュール。
- 前記第２バス電極の側壁は、前記第２グリッドの端部に電気的に連結された請求項１〜６のいずれか一項に記載の光電変換モジュール。
- 第２保護層は前記第２グリッドの少なくとも一部分上に形成され、前記第２グリッドはメッシュ状パターンである請求項１〜７のいずれか一項に記載の光電変換モジュール。
- 前記第２接続ラインは、前記相対基板の第２領域上に配された請求項１に記載の光電変換モジュール。
- 前記第２領域は前記相対基板上に形成された一部分と対応し、前記第２接続ラインは、前記第２バス電極と電気的に連結されないように前記相対基板の第２領域上に配された請求項９に記載の光電変換モジュール。
- 前記第２領域は、前記相対基板を一部切開して形成された空間と対応し、前記第２接続ラインは、前記第２バス電極と電気的に連結されないように前記相対基板の第２領域上に配された請求項９に記載の光電変換モジュール。
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