KR102276767B1 - Photoelectric conversion element and method for manufacturing photoelectric conversion element - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제1 전극 기판에 반도체층이 형성된 광 전극과, 상기 제1 전극 기판에 대향 배치되는 제2 전극 기판을 구비한 대향 전극과, 상기 광 전극과 상기 대향 전극 사이를 밀봉하는 밀봉재와, 이 밀봉재의 내측에 배치되는 전해질을 구비하고, 상기 제1 전극 기판 및 상기 제2 전극 기판 중 적어도 어느 한쪽에는, 서로 대향하는 상기 제1 전극 기판의 표면과 상기 제2 전극 기판의 표면의 이격 치수를 확대하는 공간 확대 벽부가 설치되어, 상기 밀봉재의 내측에 확대 공간을 형성하고, 상기 전해질은 상기 확대 공간의 내측에서 상기 제1 전극 기판과 상기 제2 전극 기판 사이에 유지되고, 상기 밀봉재에 상기 전해질과 접촉하지 않는 비접촉부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광전 변환 소자에 관한 것이다.The present invention provides a counter electrode comprising a photoelectrode having a semiconductor layer formed on a first electrode substrate, a second electrode substrate facing the first electrode substrate, and a sealing material sealing between the photoelectrode and the counter electrode; an electrolyte disposed inside the sealing material, and on at least one of the first electrode substrate and the second electrode substrate, a distance between the surfaces of the first electrode substrate and the second electrode substrate facing each other A space expanding wall portion for enlarging is provided to form an enlarged space inside the sealing material, and the electrolyte is held between the first electrode substrate and the second electrode substrate inside the enlarged space, and the sealing material is provided with the It relates to a photoelectric conversion element characterized in that a non-contact portion not in contact with an electrolyte is formed.
Description
본 발명은 광전 변환 소자 및 광전 변환 소자의 제조 방법에 관한 것이다. 본원은 2013년 8월 22일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2013-172561호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.The present invention relates to a photoelectric conversion element and a method for manufacturing the photoelectric conversion element. This application claims priority on August 22, 2013 based on Japanese Patent Application No. 2013-172561 for which it applied to Japan, The content is used here.
최근, 화석 연료를 대신하는 클린 에너지의 발전 장치로서 태양 전지가 주목받고 있고, 실리콘(Si)계 태양 전지 및 색소 증감형 태양 전지의 개발이 진행되고 있다. 특히, 색소 증감형 태양 전지는 저렴하고 양산하기 쉬운 것으로서, 그의 구조 및 제조 방법이 널리 연구 개발되고 있다(예를 들어, 하기 특허문헌 1).In recent years, a solar cell has been attracting attention as a power generation device of clean energy replacing fossil fuel, and development of a silicon (Si)-based solar cell and a dye-sensitized solar cell is progressing. In particular, dye-sensitized solar cells are inexpensive and easy to mass-produce, and their structures and manufacturing methods have been widely researched and developed (eg, Patent Document 1 below).
도 7에 도시한 바와 같이, 특허문헌 1에 기재된 색소 증감 태양 전지(100)는 투명 기판(101)의 판면에 투명 도전막(102)이 성막되고, 투명 도전막(102)의 표면에 색소를 담지시킨 반도체층(103)이 형성된 광 전극(104)과, 대향 기판(105)에, 투명 도전막(102)에 대향하도록 설치된 대향 도전막(106)이 성막된 대향 전극(107)과, 반도체층(103)을 둘러쌈과 함께, 광 전극(104)의 외주 벽부와 대향 전극(107)의 외주 벽부를 접합하여 내부 공간(S)을 형성하고 이 내부 공간(S)을 밀봉하는 밀봉재(108)와, 상기 내부 공간(S)에 주입된 전해액(109)을 구비하고 있다.As shown in FIG. 7 , in the dye-sensitized
그런데, 색소 증감 태양 전지(100)에서는, 내부 공간(S)에 전해액(109)이 주입된 경우에, 밀봉재(108)와 전해액(109)이 접촉하여, 밀봉재(108)를 열화시켜 태양 전지(100)의 품질을 저하시켜 버린다는 문제가 있었다. 밀봉재(108)가 열화되면, 밀봉재(108)의 배리어성 저하에 의해 전해액(109)이 밀봉재(108)의 내부에 침투하거나, 또는 밀봉재(108)의 접착 강도 저하에 의해 밀봉재(108)와 반도체층(103) 등의 계면이 박리되는 등, 단락이 발생할 우려가 있다.However, in the dye-sensitized
따라서, 본 발명은 상기 과제를 감안하여, 밀봉재와 전해액이 접촉하는 것을 억제 가능한 광전 변환 소자를 제공하는 것을 과제로 한다.Therefore, this invention makes it a subject to provide the photoelectric conversion element which can suppress that a sealing material and electrolyte solution contact in view of the said subject.
본 발명의 광전 변환 소자는 제1 전극 기판에 반도체층이 형성된 광 전극과, 상기 제1 전극 기판에 상기 반도체층을 통해 대향 배치되는 제2 전극 기판을 구비한 대향 전극과, 상기 광 전극과 상기 대향 전극 사이를 밀봉하는 밀봉재와, 이 밀봉재의 내측에 배치되는 전해질을 구비하고, 상기 제1 전극 기판 및 상기 제2 전극 기판 중 적어도 어느 한쪽에는, 상기 제1 전극 기판과 상기 제2 전극 기판의 이격 치수를 확대하는 공간 확대 벽부가 설치되어, 상기 밀봉재의 내측에 확대 공간을 형성하고, 상기 전해질은 상기 확대 공간의 내측에서 상기 제1 전극 기판과 상기 제2 전극 기판 사이에 유지되고, 상기 밀봉재에 상기 전해질과 접촉하지 않는 비접촉부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The photoelectric conversion element of the present invention includes a counter electrode including a photoelectrode having a semiconductor layer formed on a first electrode substrate, and a second electrode substrate facing the first electrode substrate through the semiconductor layer, the photoelectrode and the photoelectric conversion element A sealing material for sealing between the counter electrodes, and an electrolyte disposed inside the sealing material, wherein at least one of the first electrode substrate and the second electrode substrate is formed of the first electrode substrate and the second electrode substrate. A space expansion wall portion for enlarging the separation dimension is provided to form an enlarged space inside the sealing material, the electrolyte is held between the first electrode substrate and the second electrode substrate inside the enlarged space, and the sealing material It is characterized in that a non-contact portion not in contact with the electrolyte is formed.
이 구성에 의하면, 밀봉재에 전해질과 접촉하지 않는 비접촉부가 형성되어 있으므로, 전해질에 의한 밀봉재의 열화를 방지할 수 있고, 그것에 의해 단락의 발생을 억제할 수 있다.According to this structure, since the non-contact part which does not contact with electrolyte is formed in the sealing material, deterioration of the sealing material by electrolyte can be prevented, and generation|occurrence|production of a short circuit can be suppressed by it.
또한, 본원에 있어서 나타내는 「전해질」에는 전해액, 겔상의 전해질 및 고체상의 전해질이 포함된다.In addition, the "electrolyte" shown in this application contains electrolyte solution, a gel electrolyte, and a solid electrolyte.
상기 확대 공간 또는 상기 밀봉재의 내부에는 제1 전극 기판 및 제2 전극 기판으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 전극 기판 상에 배치되는 배선이 설치되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that a wiring arranged on at least one electrode substrate selected from the group consisting of a first electrode substrate and a second electrode substrate is provided in the expanded space or the sealing material.
이 구성에 의하면, 확대 공간에 단면적이 큰 상기 배선을 배치할 수 있다.According to this configuration, the wiring having a large cross-sectional area can be arranged in the expanded space.
본 발명의 상기 공간 확대 벽부는 상기 이격 치수를 상기 밀봉재를 향해 점차 확대시키는 경사면을 구비한 것이어도 된다.The space expanding wall portion of the present invention may have an inclined surface that gradually enlarges the separation dimension toward the sealing material.
이 구성에 의하면, 공간 확대 벽부에 의해 형성되는 확대 공간에 전해질을 유지하여 밀봉재에 전해질이 접촉하는 것을 방지할 수 있다.According to this configuration, it is possible to prevent the electrolyte from coming into contact with the sealing material by holding the electrolyte in the expanded space formed by the space expanding wall portion.
본 발명은 상기 밀봉재의 두께(연직 방향의 높이) 치수와, 상기 반도체층이 형성된 영역의 상기 제1 전극 기판의 표면 및 상기 제2 전극 기판의 표면 사이의 치수의 차가 30㎛ 이상 200㎛ 이하로 되어 있는 것이 바람직하다.In the present invention, the difference between the thickness (height in the vertical direction) of the sealing material and the surface of the first electrode substrate and the surface of the second electrode substrate in the region where the semiconductor layer is formed is 30 μm or more and 200 μm or less. It is preferable to be
이 구성에 의하면, 밀봉재의 내부에 단면적을 가급적 크게 한 배선을 매립할 수 있어, 배선 저항을 저하시킬 수 있다. 또한, 200㎛ 이하로 함으로써, 밀봉재 주변에 데드 스페이스가 많아지는 것에 의한 발전 유효 면적의 저하를 초래하는 것을 방지할 수 있다.According to this structure, the wiring with the cross-sectional area as large as possible can be embedded in the inside of the sealing material, and wiring resistance can be reduced. Moreover, by setting it as 200 micrometers or less, it can prevent from causing the fall of the effective power generation area by the dead space increasing around the sealing material.
본 발명의 광전 변환 소자의 제조 방법은 광 전극에 구비된 제1 전극 기판 상의 반도체층에 전해질을 배치하는 전해질 배치 공정과, 상기 제1 전극 기판의 단부 및 제2 전극 기판의 단부 중 적어도 어느 하나에 밀봉재를 배치하는 밀봉재 배치 공정과, 상기 광 전극에, 제2 전극 기판을 구비한 대향 전극을 적층하는 적층 공정과, 상기 광 전극과 상기 대향 전극을 가압하고, 상기 전해질을 상기 반도체층에 배치하면서 상기 제1 전극 기판과 상기 제2 전극 기판 사이에서 유지시키고, 또한 상기 밀봉재의 근방에 있어서의 상기 제1 전극 기판과 상기 제2 전극 기판의 이격 치수를 확대하는 공간 확대 벽부를 형성하고, 상기 밀봉재에 상기 전해질과 접촉하지 않는 비접촉부를 형성하는 전해질 연신 공정과, 상기 광 전극과 상기 대향 전극을 밀봉하는 밀봉 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing a photoelectric conversion device of the present invention includes an electrolyte disposing process of disposing an electrolyte in a semiconductor layer on a first electrode substrate provided in a photoelectrode, and at least one of an end of the first electrode substrate and an end of the second electrode substrate a sealing material disposing step of disposing a sealing material on the substrate; a laminating step of laminating a counter electrode including a second electrode substrate on the photoelectrode; and pressing the photoelectrode and the counter electrode, and disposing the electrolyte in the semiconductor layer while forming a space expanding wall portion that is held between the first electrode substrate and the second electrode substrate and enlarges the separation dimension between the first electrode substrate and the second electrode substrate in the vicinity of the sealing material, It is characterized by comprising: an electrolyte stretching step of forming a non-contact portion not in contact with the electrolyte in a sealing material; and a sealing step of sealing the photoelectrode and the counter electrode.
이 구성에 의하면, 상기에 기재된 광전 변환 소자를 간편하게 제조할 수 있다.According to this structure, the photoelectric conversion element described above can be manufactured simply.
본 발명은 상기 적층 공정과 상기 전해질 연신 공정과 상기 밀봉 공정이, 상기 광 전극과 상기 대향 전극의 가압에 의해 동시에 행해지는 것이 바람직하다.In this invention, it is preferable that the said lamination|stacking process, the said electrolyte stretching process, and the said sealing process are performed simultaneously by pressurization of the said photoelectrode and the said counter electrode.
이 구성에 의하면, 상기에 기재된 광전 변환 소자의 제조 공정이 한층 더 심플해진다.According to this structure, the manufacturing process of the photoelectric conversion element described above becomes further simpler.
본 발명의 상기 공간 확대 벽부는 상기 제1 전극 기판 및 상기 제2 전극 기판 중 적어도 한쪽에 가요성이 있는 수지 기재를 사용하고, 상기 광 전극과 상기 대향 전극을 가압할 때에 상기 가요성이 있는 수지 기재를 변형시켜 형성하는 것이 바람직하다.The space expansion wall portion of the present invention uses a flexible resin substrate for at least one of the first electrode substrate and the second electrode substrate, and the flexible resin when pressing the photoelectrode and the counter electrode It is preferably formed by deforming the substrate.
이 구성에 의하면, 광 전극과 대향 전극의 적층 및 가압을 동시에 행할 수 있고, 나아가 밀봉재에 전해질을 접촉시키지 않는 비접촉부를 형성하는 구성을 가압 시에 성형할 수 있다.According to this structure, lamination|stacking and pressurization of a photoelectrode and a counter electrode can be performed simultaneously, and also the structure which forms the non-contact part which does not contact electrolyte with a sealing material can be shape|molded at the time of pressurization.
본 발명에 따르면, 밀봉재와 전해질이 접촉하는 것을 억제하여 광전 변환 소자의 품질 열화를 방지할 수 있다는 효과를 발휘한다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it suppresses contact of a sealing material and electrolyte, and exhibits the effect that quality deterioration of a photoelectric conversion element can be prevented.
또한, 본 발명의 광전 변환 소자의 제조 방법에 의하면, 본 발명의 광전 변환 소자를 간편하고 효율적으로 제조할 수 있다는 효과를 발휘한다.Moreover, according to the manufacturing method of the photoelectric conversion element of this invention, the effect that the photoelectric conversion element of this invention can be manufactured simply and efficiently is exhibited.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 광전 변환 소자를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태의 광전 변환 소자의 제조 공정의 일부를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태의 광전 변환 소자의 제조 공정의 일부를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태의 광전 변환 소자의 제조 공정을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에서 도시한 본 발명의 일 실시 형태의 광전 변환 소자의 제조 공정을 Y1-Y2선에서 화살표 방향으로 본 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태의 광전 변환 소자의 다른 예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 종래의 광전 변환 소자를 도시한 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows typically the photoelectric conversion element of one Embodiment of this invention.
2 is a cross-sectional view schematically showing a part of a manufacturing process of a photoelectric conversion element according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view schematically showing a part of a manufacturing process of a photoelectric conversion element according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram schematically illustrating a manufacturing process of a photoelectric conversion element according to an embodiment of the present invention.
Fig. 5 is a cross-sectional view taken along the line Y1-Y2 in the direction of the arrow of the photoelectric conversion element of the embodiment of the present invention shown in Fig. 4;
6 is a cross-sectional view schematically showing another example of the photoelectric conversion element according to the embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view showing a conventional photoelectric conversion element.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 광전 변환 소자의 각 실시 형태에 대해, 광전 변환 소자가 색소 증감 태양 전지인 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 전해질로서 전해액을 사용하여 광전 변환 소자가 제조된 경우를 예로 들어 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, each embodiment of the photoelectric conversion element of this invention is described with reference to drawings, taking the case where a photoelectric conversion element is a dye-sensitized solar cell as an example and demonstrating. In addition, the case where a photoelectric conversion element is manufactured using electrolyte solution as electrolyte is taken as an example and demonstrated.
(제1 실시 형태)(First embodiment)
도 1에 도시한 바와 같이, 색소 증감 태양 전지(광전 변환 소자)(이하, 「태양 전지」라고 칭함)(1A)는 제1 전극 기판(2) 상에 반도체층(4)이 형성된 광 전극(5)과, 제1 전극 기판(2)에 간격을 두고 대향 배치된 제2 전극 기판(6)을 구비한 대향 전극(8)을 구비하고 있다.As shown in Fig. 1, a dye-sensitized solar cell (photoelectric conversion element) (hereinafter referred to as "solar cell") 1A is a photoelectrode ( 5) and the
그리고, 광 전극(5)과 대향 전극(8) 사이가, 제1 전극 기판(2)의 외측 단부(2p)와 제2 전극 기판(6)의 외측 단부(6p)에 있어서 밀봉재(10) 및 초음파 용착 등에 의해 광 전극(5) 및 대향 전극(8)의 외주를 둘러싸도록 프레임 형상으로 밀봉되고, 밀봉된 내부 공간(S) 및 반도체층(4) 내의 공극(도시하지 않음)에 전해액(11)이 충전되어 있다. 도 1에 있어서는, 상기와 같은 구성을 갖는 태양 전지가 단위 셀로서 좌우에 연속해서 형성되어 있다. 상기 단위 셀의 형상은 특별히 제한되지 않고, 삼각형, 사각형, 이들 이외의 다각형, 원형, 타원형 등을 예시할 수 있지만, 제조 효율 등의 관점에서 도 4에 도시한 바와 같이 띠상인 것이 바람직하다.Then, between the
상기 밀봉재(10)는 단위 셀(태양 전지)의 테두리부의 적어도 일부에 설치된다. 즉, 상기 밀봉재(10)는 단위 셀을 완전히 둘러싸도록 설치되어 있어도 되고, 본 발명에서 목적으로 하는 효과를 달성할 수 있는 한, 단위 셀의 테두리부의 일부에만 설치하고 테두리부의 나머지 부분을 다른 수단으로 밀봉해도 된다. 또한, 상기 밀봉재(10)를 단위 셀의 테두리부의 일부에만 설치하는 경우, 복수의 상기 밀봉재(10)가 단속적으로 단위 셀의 테두리부에 설치되어 있어도 된다.The sealing
예를 들어, 단위 셀이 도 4에 도시한 바와 같이 띠상의 형상인 경우에 있어서의 밀봉재(10)의 배치 방법의 구체예로서는 이하의 것을 들 수 있다: (1) 밀봉재(10)를, 단위 셀이 대향하는 한 쌍의 긴 변부의 한쪽에만 설치하고, (2) 밀봉재(10)를, 단위 셀이 대향하는 한 쌍의 긴 변부의 양쪽에 설치하고, (3) 밀봉재(10)를, 단위 셀이 대향하는 한 쌍의 긴 변부의 양쪽과, 다른 한 쌍의 짧은 변부의 한쪽에도 설치함으로써, 밀봉재(10)를 역ㄷ자형으로 배치하고, (4) 밀봉재(10)를, 단위 셀의 4변 모두에 설치하여 단위 셀을 밀봉재(10)로 완전히 둘러싼다.For example, as a specific example of the arrangement method of the sealing
여기서, 제1 전극 기판(2)은 밀봉재(10)가 배치된 외측 단부(2p)의 내측에 있어서 경사면(15a)을 구비한 공간 확대 벽부(15)를 갖고 있다.Here, the
또한, 제2 전극 기판(6)도 제1 전극 기판(2)과 마찬가지로, 외측 단부(6p)의 내측에 있어서 경사면(15a)을 갖는 공간 확대 벽부(15)를 갖고 있다. 그리고, 이 공간 확대 벽부(15, 15)는 밀봉재(10)의 근방에 있어서, 제1 전극 기판(2)의 표면과 제2 전극 기판(6)의 표면의 이격 거리(L1)를 외측 단부(2p)의 내측으로부터 외측, 즉 밀봉재(10)를 향해 점차 크게 하여, 내부 공간(S)의 일부가 넓어진 확대 공간(E)을 형성하고 있다.Further, the
그 사이 확대 벽부(15, 15)에 끼인 영역(X2)에 위치하는 확대 공간(E)은 반도체층(4) 및 그 근방의 영역(X1)으로부터 비어져나온 전해액(11)을 충분히 유지할 수 있고, 전해액(11)과 밀봉재(10) 사이를 가급적 밀어내어 분리할 수 있도록 되어 있다.In the meantime, the enlarged space E located in the region X2 sandwiched between the enlarged
또한, 전해액(11)과 밀봉재(10) 사이에, 밀봉재(10)의 열화 방지 부재(도시하지 않음)를 설치하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 광 전극(5)과 대향 전극(8) 사이의 전해액(11)이 존재하는 공간과 상기 확대 공간(E)과 구획하도록 열화 방지 부재를 설치하는 것이 바람직하다. 이 열화 방지 부재는, 예를 들어 내용매성 및/또는 내요오드성을 갖는 불소 수지 등의 고체에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 열화 방지 부재를 설치함으로써, 태양 전지에 위로부터 압력이 가해짐으로써 상기 전해액(11)이 존재하는 공간이 압축되어도, 전해액(11)이 밀봉재(10)에 접촉하는 것을 방지할 수 있다.In addition, it is preferable to provide a deterioration preventing member (not shown) of the sealing
제1 전극 기판(2) 및 제2 전극 기판(6)은, 각각 예를 들어, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 투명한 열가소성 수지 재료를 주재료로 하는 수지 기재(P1, P2)의 표면에 도전막(3, 7)이 성막된 것이다. 또한, 수지 기재(P1, P2)는 필름상으로 형성된 것이어도 된다.The
제1 전극 기판(2) 및 제2 전극 기판(6)(수지 기재(P1 및 P2))의 형상에 대해서는, 특별히 제한은 없지만, 도 4에 도시한 바와 같은 띠상인 것이 바람직하다.Although there is no restriction|limiting in particular about the shape of the
제1 전극 기판(2)에 구비된 도전막(3) 또는 제2 전극 기판(6)에 구비된 도전막(7) 중 어느 한쪽 또는 양쪽은 투명 도전막에 의해 형성되어 있다.Either or both of the
도전막(3, 7)의 재료로는, 예를 들어 주석 도핑 산화인듐(ITO), 산화아연, 불소 도핑 산화주석(FTO), 알루미늄 도핑 산화아연(AZO), 산화주석(SnO), 안티몬 도핑 산화주석(ATO), 산화인듐/산화아연(IZO), 갈륨 도핑 산화아연(GZO) 등이 사용되어 있다.Examples of the material of the
반도체층(4)은 후술하는 증감 색소로부터 전자를 수취하여 수송하는 기능을 갖는 것이고, 금속 산화물을 포함하는 반도체에 의해 도전막(3)의 표면에 성막되어 있다. 금속 산화물로서는, 예를 들어 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2) 등이 사용된다.The
반도체층(4)은 증감 색소를 담지하고 있다. 증감 색소는 유기 색소 또는 금속 착체 색소로 구성되어 있다. 유기 색소로서는, 예를 들어 쿠마린계, 폴리엔계, 시아닌계, 헤미시아닌계, 티오펜계 등의 각종 유기 색소를 사용할 수 있다. 금속 착체 색소로서는, 예를 들어 루테늄 착체 등이 적절하게 사용된다.The
이와 같이, 제1 전극 기판(2)의 한쪽의 판면에 형성된 반도체층(4)을 설치하여 광 전극(5)이 구성되어 있다.In this way, the
제2 전극 기판(6)에 구비된 도전막(7)으로서는, 촉매층의 역할을 갖지 않고 도전막으로서의 역할을 갖는 재료나, 촉매층 및 도전막의 양쪽의 역할을 할 수 있는 재료 중 어느 하나가 채용되어 있다. 전자의 경우에는 도전막(7) 상에 촉매층이 더 성막되어 있고, 후자의 경우에는 도전막(7)만이 수지 기재(P2)에 성막되어 있다.As the
또한, 도전막(7)의 표면에 성막되는 촉매층으로서는, 카본 페이스트, 플라티나 등이 채용되어 있다.In addition, as a catalyst layer formed into a film on the surface of the
이와 같이 구성된 제2 전극 기판(6)을 구비하여 대향 전극(8)이 구성되어 있다.The
이 대향 전극(8)은 도전막(7)을 도전막(3)에 대향시켜 광 전극(5)과 대향 배치되어 있다.The
밀봉재(10)로서는, 핫 멜트 수지 등이 사용되어 있다.As the sealing
이 밀봉재(10)는 한 쌍의 외측 단부(2p, 2p) 및/또는 한 쌍의 외측 단부(6p, 6p)에 배치되고, 가열 프레스되어 광 전극(5)과 대향 전극(8) 사이를 접착하고 있다. 또한, 밀봉재(10)가 배치된 외측 단부(2p, 6p)에 교차하는 단부(지면 전방측 및 안측에 설치되는 단부)는 밀봉재(10)를 사용하지 않고 초음파 용착 등에 의해 밀봉되어 있다.This
배선(20)은 도전막(3)의 표면에 배치되어 태양 전지(1A)에서 발생하는 전기를 집전하여 인출할 수 있도록 되어 있다. 이 배선(20)은 확대 공간(E)에 있어서 두껍게 배치된 밀봉재(10) 내에 단면적을 크게 하여 매설되어 있다. 그리고, 단면적이 크게 형성된 배선(20)이 배치되어 있음으로써, 태양 전지(1A)에 설치된 배선(20)의 저저항화가 도모되어 있다.The
또한, 배선(20)의 단면 형상은 가늘고 길게 형성되고, 제1 전극 기판(2)과 제2 전극 기판(6)의 사이 방향으로 두껍고, 이것에 교차하는 방향(밀봉재(10, 10)끼리의 사이 방향)으로 얇아지도록 배치되어 있다. 배선(20)이 이와 같이 배치되어 있음으로써, 밀봉재(10) 내에 매설되기 쉽게 되어 있다.In addition, the cross-sectional shape of the
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 확대되는 경사면의 높이는 밀봉재 내부의 배선의 높이의 쪽보다도 큰(즉, 상기 밀봉재의 연직 방향의 높이가 상기 배선의 연직 방향의 높이분보다 큰) 것이 바람직하다. 그것에 의해, 두께 방향으로 압축되는 힘이 가해진 경우에, 밀봉제 부분이 우선적으로 변형되어, 배선부의 변형을 억제하는 효과가 얻어진다. 이에 의해, 두께 방향으로 압축되는 힘이 가해진 경우에 있어서, 발전 전력의 공급을 계속하는 것이 가능해진다.Also, as shown in Fig. 1, it is preferable that the height of the inclined surface to be enlarged is larger than the height of the wiring inside the sealing material (that is, the height of the sealing material in the vertical direction is greater than the height of the wiring in the vertical direction). . Thereby, when a compressive force in the thickness direction is applied, the sealant portion is preferentially deformed, and an effect of suppressing deformation of the wiring portion is obtained. Thereby, in the case where the force to compress in the thickness direction is applied, it becomes possible to continue the supply of the generated electric power.
전해액(11)은 반도체층(4)의 내부에 침투하여, 대략 그 표면 전체에 도공되어 있음과 함께, 확대 공간(E)을 통해 밀봉재(10)보다도 내측의 영역(X1) 부근에 유지되어 있다.The
이 전해액(11)은 소정의 점성을 갖고 있음과 함께 표면 장력을 갖고 있으므로, 제1 전극 기판(2)과 제2 전극 기판(6)의 각각에 밀착되어 있다. 따라서, 전해액(11)은 영역(X1) 및 그 근방으로부터 밀봉재(10)측으로 용이하게 유동하지 않도록 되어 있다.Since this
그리고 이것에 의해, 전해액(11)과 밀봉재(10) 사이에는 이들 사이를 이격시키는 확대 공간(E)이 밀봉재(10)의 내측에 형성되고, 밀봉재(10)에 전해액(11)이 접촉하지 않는 비접촉부(N)를 형성하고 있다.And by this, between the
이 비접촉부(N)에 대해서는, 전해질에 대향하는 상기 밀봉재(10)의 표면 전체가 전해질과 접촉하지 않는 비접촉부(N)로 되어 있는 것이 바람직하다.About this non-contact part N, it is preferable that the whole surface of the said
또한, 상기 확대 공간(E)의 체적(a)은 상기 전해액(11)(전해질)의 체적(b)에 대한 비(a/b)로서, 1/3보다 큰 것이 바람직하고, 1/2 이상인 것이 더욱 바람직하고, 1 이상인 것이 특히 바람직하다.In addition, the volume a of the expanded space E is a ratio (a/b) to the volume b of the electrolyte 11 (electrolyte), preferably greater than 1/3, and not less than 1/2. It is more preferable, and it is especially preferable that it is 1 or more.
또한 전해액(11)으로서는, 예를 들어 아세토니트릴, 프로피오니트릴 등의 비수계 용제; 요오드화디메틸프로필이미다졸륨 또는 요오드화부틸메틸이미다졸륨 등의 이온 액체 등의 액체 성분에, 요오드화리튬 등의 지지 전해액과 요오드가 혼합된 용액 등이 사용되어 있다. 또한, 전해액(11)은 역전자 이동 반응을 방지하기 위해, t-부틸피리딘을 포함하는 것이어도 된다.Moreover, as
다음에, 태양 전지(1A)의 제조 방법에 대해 도 2∼도 5를 사용하여 설명한다. 또한, 본 발명의 제조 방법에 사용할 수 있는 부품이나 재료 등에 관해서는, 광전 변환 소자에 관하여 상술한 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.Next, a method for manufacturing the
제1 실시 형태의 태양 전지(1A)의 제조 방법은, (I) 광 전극(5)에 구비된 제1 전극 기판(2) 상의 반도체층(4)에 전해액(11)을 배치하는 전해질 배치 공정과, (II) 제1 전극 기판(2)의 외측 단부(2p, 2p) 및 제2 전극 기판(6)의 외측 단부(6p, 6p) 중 어느 한쪽에 밀봉재(10)를 배치하는 밀봉재 배치 공정과, (III) 광 전극(5)에 대향 전극(8)을 적층하는 적층 공정과, (IV) 광 전극(5)과 대향 전극(8)을 가압하여, 전해액(11)을 반도체층(4)에 침투시키면서 제1 전극 기판(2)과 제2 전극 기판(6) 사이에서 유지시키고, 또한 반도체층(4)과 밀봉재(10) 사이에 있어서의 제1 전극 기판(2)과 제2 전극 기판(6)의 이격 치수를 확대시키는 공간 확대 벽부(15)를 형성하여 밀봉재(10)에 전해액(11)과 접촉하지 않는 비접촉부(N)를 형성하는 전해질 연신 공정과, (V) 광 전극(5)과 대향 전극(8)을 밀봉하는 밀봉 공정을 구비하고 있다. In the manufacturing method of the
이하, 각 공정에 대해 설명한다.Hereinafter, each process is demonstrated.
<광 전극(5) 및 대향 전극(8)의 준비><Preparation of the
도 4에 도시한 바와 같이, 전해질 배치 공정 전에, 먼저, 롤 형상으로 권회해 둔 수지 기재(P1)를 일 방향(화살표 L 방향)으로 인출하고, 그 한쪽의 판면에 도전막(3)을 성막하여 제1 전극 기판(2)으로 하고, 도전막(3)의 표면에 반도체층(4)을 형성하고 색소를 담지시켜 광 전극(5)으로 한다. 반도체층(4)으로의 색소의 담지는, 예를 들어 스프레이 도포에 의해 행할 수 있다. 또한, 미리, 수지 기재(P1)의 한쪽의 판면에 도전막(3)이 형성된 롤 형상의 수지 기재를 사용해도 된다.As shown in Fig. 4, before the electrolyte disposing step, first, the resin substrate P1 wound in a roll shape is drawn out in one direction (arrow L direction), and a
또한, 롤 형상으로 권회해 둔 수지 기재(P2)를, 예를 들어 제1 전극 기판(2)의 위쪽에서 일 방향과 반대의 방향으로 인출하고, 그 한쪽의 판면에 도전막(7)을 성막하여 대향 전극(8)으로 한다. 그 후, 대향 전극(8)의 판면을 반전시키고 도전막(7)을 도전막(3)에 대향시켜, 광 전극(5)과 동일 방향으로 연장시킨다.Furthermore, the resin base material P2 wound in roll shape is taken out, for example in one direction and the opposite direction from the upper side of the
(I) <전해질 배치 공정>(I) <Electrolyte batch process>
도 2에 도시한 바와 같이, 전해질 배치 공정에서는 인출된 광 전극(5)의 반도체층(4)의 표면에 전해액(11)을 적하한다. 이때, 전해액(11)의 총 용량은 반도체층(4)의 표면을 충분히 덮음과 함께 태양 전지(1A)의 내부 공간(S)의 용적보다도 작게 해 둔다.As shown in FIG. 2 , in the electrolyte arrangement step, the
(II) 밀봉재 배치 공정(II) sealing material placement process
도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, 밀봉재 배치 공정에서는 반도체층(4)의 외측 단부로부터 간격을 둔 외측 단부(2p, 2p)의 위치에서 반도체층(4)을 사이에 두고 밀봉재(10)를 배치한다. 이때, 밀봉재(10)는, 집전을 행하는 단부에 있어서, 단면적이 큰 배선(20)을 배치한 후에 배선(20) 상에 배치하고, 밀봉재(10) 내에 배선(20)을 매설시켜도 된다.3 and 4, in the sealing material arrangement step, the sealing
또한, 전해질 배치 공정과 밀봉재 배치 공정이란, 어떤 것을 먼저 행하든 상관없다.In addition, the electrolyte disposing process and the sealing material disposing process do not matter which one is performed first.
(III) 적층 공정(III) lamination process
적층 공정에서는, 도 4에 도시한 바와 같이 광 전극(5)과 대향 전극(8)을 롤러(R, R)로 중첩되도록 유도하고, 반도체층(4)과 도전막(7)을 대향시켜 광 전극(5)과 대향 전극(8)을 적층한다.In the lamination process, as shown in FIG. 4 , the
(IV) <전해질 연신 공정>(IV) <Electrolyte drawing process>
전해질 연신 공정은 상기한 적층 공정과 대략 동시에 행해진다. 구체적으로는, 적층 공정에서 서로 중첩되도록 유도된 광 전극(5)과 대향 전극(8)을 중첩하는 것과 동시에, 도 5에 도시한 바와 같이 제1 전극 기판(2)의 외측의 표면(2b)과 제2 전극 기판(6)의 외측의 표면(6b)의 양쪽으로부터 롤러(R, R)에 의해 가압한다. 여기서, 롤러(R)로서는, 예를 들어 그 표층부(R1)가 탄성 변형 가능한 고무 등의 재료에 의해 형성되고, 소정의 압 이상의 가압력으로 탄성 변형되고, 소정의 압 이하의 가압력으로 탄성 복귀할 수 있는 것을 사용한다.The electrolytic stretching process is performed substantially simultaneously with the above-described lamination process. Specifically, the
그렇게 하면, 밀봉재(10)는 소정의 두께(연직 방향의 높이) 치수를 갖고 있어 거의 탄성 변형되지 않으므로, 롤러(R, R)의 표층부(R1)에 소정의 압 이상의 가압력이 가해져 표층부(R1)가 탄성 변형된다. 따라서, 밀봉재(10)가 배치된 외측 단부(2p, 6p)에 있어서, 밀봉재(10)의 두께 치수를 대략 유지하여 제1 전극 기판(2)과 제2 전극 기판(6)을 평행하게 연장시킨다.Then, since the sealing
한편, 밀봉재(10)의 내측에 있어서는, 수지 기재(P1, P2)가 가요성을 가지므로, 제1 전극 기판(2)과 제2 전극 기판(6)이 롤러(R, R) 사이를 진행하는 과정에서 롤러(R, R)에 상대적으로 소정의 압 이하의 가압력이 가해진다. 따라서, 롤러(R, R)의 표층부(R1)는 제1 전극 기판(2)과 제2 전극 기판(6)을 서로 접근시키는 방향으로 변형(즉, 경사)시켜 공간 확대 벽부(15)를 형성한다. 그 결과, 제1 전극 기판(2) 및 제2 전극 기판(6)에는, 도 5에 도시한 바와 같이 밀봉재(10)의 근방에서 서로 확대 개방하는 경사면(15a, 15a)을 가진 공간 확대 벽부(15, 15)가 형성되고, 이 공간 확대 벽부(15, 15)에 의해 내부 공간(S)이 확대된 확대 공간(E)이 형성된다. 그리고 또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 영역(X1)에서는 반도체층(4)의 두께보다도 약간 큰 이격 거리(L1)를 갖고 제1 전극 기판(2)과 제2 전극 기판(6)을 평행하게 연장시킨다.On the other hand, inside the sealing
또한 이때, 도 4에 도시한 바와 같이 소정의 간격으로 적하된 전해액(11)은 광 전극(5) 및 대향 전극(8)이 롤러(R, R) 사이를 진행하는 것에 따라서 점차 진행 방향으로 연신되고, 반도체층(4)의 표면 및 근방에서 표면 장력을 갖고 공기를 배제하면서 제1 전극 기판(2)과 제2 전극 기판(6)에 밀착하면서 반도체층(4)의 전체에 도공된다.Also, at this time, as shown in FIG. 4 , the
또한, 전해액(11)은 제1 전극 기판(2)과 제2 전극 기판(6)과 밀봉재(10)에 의해 형성되는 내부 공간(S) 및 반도체층(4) 내에 형성된 공극의 용적보다도 적은 총 용량으로 적하된다. 따라서, 연신된 전해액(11)은 공간 확대 벽부(15)에 의해 형성된 확대 공간(E)의 도중에서 연신이 멈추고, 확대 공간(E) 내에 거의 침입하지 않고 반도체층(4)의 근방에 머문다. 그 결과, 밀봉재(10)와 전해액(11)이 분리되어, 밀봉재(10)에 전해액(11)이 접촉하지 않는 비접촉부(N)(도 1 참조)가 형성된다.In addition, the
(V) <밀봉 공정>(V) <Sealing process>
전해질 연신 공정 후, 밀봉 공정에서는 밀봉재(10)가 배치된 개소를 가열함으로써 광 전극(5)과 대향 전극(8)을 접착시키고, 또한 도 4에 도시한 바와 같이, 광 전극(5)과 대향 전극(8)의 반송 방향(화살표 L1 방향)에 교차하는 방향에 있어서 초음파 용착 장치(50)에 의해 접착되어 도 1에 도시하는 태양 전지(1A)를 얻는다.After the electrolytic stretching step, in the sealing step, the
이상과 같이, 도 1에 도시하는 태양 전지(1A)에 의하면, 전해액(11)을 확대 공간(E) 내의 영역(X1)에 있어서 제1 전극 기판(2)과 제2 전극 기판(6) 사이에 밀착시켜 유동하지 않도록 유지시킴과 함께, 밀봉재(10)에 전해액(11)의 비접촉부(N)를 형성하도록 가급적 분리시켜 배치하고 있다. 따라서, 전해액(11)이 밀봉재(10)를 열화시키는 것을 가급적 억제하고, 그것에 의해 높은 성능을 장기간에 걸쳐 유지 가능한 태양 전지(1A)를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the
또한, 종래의 태양 전지는 수지 기재(P1, P2)가 평탄한 판상재에 의해 형성되어 있었으므로, 전해액(11)에 의한 전자의 수송 저항이 증대할 수 있는 것을 고려하여, 수지 기재(P1, P2) 사이의 간격이 수십 마이크로미터 이하로 억제되어 있었다. 즉, 수지 기재(P1, P2) 사이의 간격을 넓히면 전지의 성능이 대폭으로 저하되는 문제가 있었으므로, 종래는, 수지 기재(P1, P2) 사이의 거리를 30㎛ 정도로 하는 것이 한계로 되어 있었다. 따라서, 수지 기재(P1, P2) 사이에 삽입되는 배선 부재 등도 수지 기재(P1, P2) 사이의 거리에 수용되는 범위로 제한되어 있었다.In addition, in the conventional solar cell, since the resin substrates P1 and P2 were formed of a flat plate-like material, considering that the electron transport resistance by the
이에 대해, 태양 전지(1A)에 의하면, 도 1에 도시한 바와 같이 전해액(11)이 배치되는 영역(X1)을 가급적 박형으로 형성하면서도, 밀봉재(10)가 배치되는 외측 단부(2p, 6p) 사이의 이격 거리(L2)는 영역(X1)에 있어서의 제1 전극 기판(2)과 제2 전극 기판(6) 사이의 거리(L1)의 20배 이상 크게 채용할 수 있고(단, 도 1은 모식도이므로 L2의 거리는 L1의 거리의 20배 이상이 되도록 표시되어 있지 않음), 이 밀봉재(10) 내 혹은 밀봉재(10)에 인접하는 확대 공간(E)에 단면적이 큰 집전용 배선(20)을 배치할 수 있다. 따라서, 배선(20)의 저항을 저감한 고품질의 태양 전지(1A)로 할 수 있다는 효과가 얻어진다.On the other hand, according to the
또한, 배선(20)의 단면 형상이 가늘고 길게 형성되고, 제1 전극 기판(2)과 제2 전극 기판(6)의 사이 방향으로 두껍고, 이것에 교차하는 방향(밀봉재(10, 10)끼리의 사이 방향)으로 얇아지도록 배치되어 있다. 따라서, 밀봉재(10) 내에 매설되기 쉽고, 또한 반도체층(4)에 있어서의 발전 유효 면적이 되는 면적을 가급적 넓게 취할 수 있어 광전 변화 효율을 가급적 높일 수 있다는 효과가 얻어진다.Further, the cross-sectional shape of the
또한, 밀봉재(10)의 두께(연직 방향의 높이)를 가급적 크게 하면서도 그 두께를 200㎛ 이하로 함으로써, 밀봉재(10)의 주변에 데드 스페이스가 많아지는 것에 의한 반도체층(4)에 있어서의 발전 유효 면적의 저하를 초래하는 것을 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다.Further, by making the thickness (height in the vertical direction) of the sealing
또한, 태양 전지(1A)는 도전막(3)과 도전막(7)이 근접하고 있는 부분에 있어서는 도전성이 낮은 반도체층(4)이 개재되고, 그 이외의 부분에서는 제1 전극 기판(2)과 제2 전극 기판(6)이 서로 이격되는 방향으로 휘어 점차 이격되는 방향으로 형성되어 있다. 따라서, 도전막(3)과 도전막(7) 사이에 부직포 등을 포함하는 세퍼레이터를 개재 장착시키지 않아도 단락의 가능성이 낮은 태양 전지(1A)로 할 수 있다는 효과가 얻어진다.In the
또한, 세퍼레이터에 필요로 하는 비용 및 세퍼레이터를 개재 장착시키는 공정을 생략한 저비용의 태양 전지(1A)로 할 수 있다는 효과가 얻어진다. 또한, 세퍼레이터는 광 전극(5)과 대향 전극(8) 사이에 개재 장착되어 있어도 상관없다.Moreover, the effect that it can be set as 1 A of low-cost solar cells which abbreviate|omitted the cost required for a separator and the process of interposing a separator is acquired. In addition, the separator may be interposed between the
또한, 내부 공간(S) 내에 충전하는 전해액(11)을 최소한으로 할 수 있으므로, 제조 비용을 억제한 태양 전지(1A)를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.Moreover, since the
또한, 상기 실시 형태의 본 발명의 태양 전지(1A)의 제조 방법은, 도 4에 도시한 바와 같이 광 전극(5)과 대향 전극(8) 사이를 밀봉하기 전에 반도체층(4)에 전해액(11)을 적하하고, 그 후 광 전극(5)과 대향 전극(8)을 접합하는 구성으로 되어 있다. 또한, 그때에 사용하는 전해액(11)은 내부 공간(S)으로부터 넘치지 않는다. 따라서, 태양 전지(1A)의 제조에 있어서, 접착시킨 광 전극(5)과 대향 전극(8)을 진공 분위기 하에 둘 필요가 없고, 또한 광 전극(5)과 대향 전극(8)을 접합한 상태에서 전해액(11)에 침지하는 경우가 없으므로, 태양 전지(1A)의 외표면의 전해액(11)을 닦아내는 작업을 생략할 수 있다. 따라서, 고가의 진공 설비를 사용하지 않고, 제조 공정을 간략하게 하여 태양 전지(1A)를 제조할 수 있다는 효과가 얻어진다.Moreover, in the manufacturing method of the
또한, 상기 실시 형태의 태양 전지(1A)의 제조 방법에 의하면, 광 전극(5)과 대향 전극(8)을 롤러(R, R)로 가압하면서, 적층 공정, 전해액 연신 공정을 동시에 행할 수 있다.Moreover, according to the manufacturing method of the
또한, 이 방법은 각 제조 공정을 일 방향으로 송출하면서, 밀봉재(10, 10‥)에 의해 길이 방향(화살표 L 방향)으로 연장되는 외측 단부(2p, 6p)를 접착하고, 밀봉재(10)에 교차하는 방향의 밀봉을, 태양 전지(1A)의 선단으로부터 임의의 위치에서 초음파 용착 등을 함으로써 밀봉 및 절단할 수 있다. 즉, 광 전극(5) 및 대향 전극(8)을 띠상으로 형성하여 그 길이 방향으로 반송하면서 태양 전지(1A)를 제조하는, 소위 롤 투 롤(Roll to Roll) 제조를 이용하여, 광 전극(5)과 대향 전극(8)의 접합 위치를 고려하지 않고, 극히 간편하고, 효율적이고 또한 빠르게 태양 전지(1A)를 제조할 수 있다는 유리한 효과가 얻어진다.Further, in this method, while sending each manufacturing process in one direction, the outer ends 2p and 6p extending in the longitudinal direction (arrow L direction) are adhered by the sealing
또한, 상기 실시 형태에 있어서, 태양 전지(1A)는 제1 전극 기판(2) 및 제2 전극 기판(6) 모두에 가요성을 갖는 수지 기재(P1, P2)를 사용한 구성으로 하였지만, 본 발명은 이 실시 형태의 구성으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 전극 기판(2)과 제2 전극 기판(6) 중 어느 한쪽에만 가요성을 갖는 수지 기재를 적용해도, 확대 공간(E)과 밀봉재(10)에 비접촉부(N)를 형성할 수 있다. 따라서, 상기와 대략 동일한 작용, 기능 및 효과가 얻어진다.In addition, in the said embodiment, although 1 A of solar cells were set as the structure using the resin base material P1, P2 which has flexibility for both the
또한, 상기 실시 형태 및 그 변형예에 있어서, 반도체층(4)은 밀봉재(10)에 접촉하지 않도록 성막된 구성으로 되어 있지만, 본 발명은 이와 같은 구성으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 전해액(11)이 확대 공간(E)을 통해 밀봉재(10)와 간격을 두고 배치되어 있는 한, 반도체층(4)은 밀봉재(10)에 접하도록 배치되어 있어도 된다.In addition, in the said embodiment and its modification, although the
또한, 상기 실시 형태에 있어서, 배선(20)은 밀봉재(10)에 매설된 구성으로 되어 있지만, 이 배선(20)은 확대 공간(E) 내에 배치되어 있어도 된다. 배선(20)을 확대 공간(E) 내에 배치하는 경우에도, 배선(20)의 두께를 제1 전극 기판(2)과 제2 전극 기판(6) 사이의 방향으로 두껍게 하여 배선(20)의 저항을 저감함과 함께, 밀봉재(10, 10) 사이 방향을 얇게 하여 세선화함으로써, 반도체층(4)의 발전 유효 면적(즉, 반도체층(4)을 평면에서 보았을 때의 표면적)을 가급적 크게 할 수 있다는 효과가 얻어진다.Moreover, in the said embodiment, although the
또한, 상기 실시 형태에 있어서, 광 전극(5)과 대향 전극(8) 사이에 전해액(11)을 배치한 예를 이용하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 겔상 또는 고체상의 전해질을 사용해도 적절하게 실시할 수 있다. 또한, 겔상 또는 고체상의 전해질을 사용하는 경우에는, 반도체층(4)에 겔상 또는 고체상의 전해질을 배치하고, 그 후 광 전극(5)과 대향 전극(8)을 적층시킨 후에, 가열 및 가압을 하여 겔상 또는 고체의 전해질을 반도체층(4) 내에 침투시키면 된다.Further, in the above embodiment, the present invention has been described using an example in which the
또한, 상기 실시 형태에 있어서는 밀봉재(10, 10)가 배치된 외측 단부(2p, 6p)에 교차하는 외측 단부를 초음파 용착으로 밀봉한 구성으로 되어 있지만, 초음파 용착 이외의 밀봉 방법에 의해 적절히 밀봉하는 것이어도 된다.Further, in the above embodiment, the outer ends intersecting the outer ends 2p and 6p on which the sealing
또한, 상기 실시 형태는 반도체층(4)이 제1 전극 기판(2)의 폭 방향으로 2열 배열되어 성막된 구성을 예로서 설명하였지만, 본 발명의 구성은 이와 같은 구성으로 한정되는 것은 아니고, 반도체층(4)은 1열 또는 3열 이상 성막된 것이어도 된다.In addition, although the above embodiment described the configuration in which the semiconductor layers 4 are arranged in two rows in the width direction of the
1A : 태양 전지(광전 변환 소자)
2 : 제1 전극 기판
3 : 도전막
4 : 반도체층
5 : 광 전극
6 : 제2 전극 기판
7 : 도전막
8 : 대향 전극
11 : 전해액(전해질)
15 : 공간 확대 벽부
15a : 경사면
E : 확대 공간
L1, L2 : 이격 치수
N : 비접촉부
X1 : 반도체층이 형성된 영역1A: Solar cell (photoelectric conversion element)
2: first electrode substrate
3: conductive film
4: semiconductor layer
5: photoelectrode
6: second electrode substrate
7: conductive film
8: counter electrode
11: electrolyte (electrolyte)
15: space expansion wall
15a: slope
E: magnification space
L1, L2: spacing dimension
N: non-contact part
X1: region where the semiconductor layer is formed
Claims (11)
상기 제1 전극 기판 및 상기 제2 전극 기판 중 적어도 어느 한쪽에는, 서로 대향하는 상기 제1 전극 기판의 표면과 상기 제2 전극 기판의 표면의 이격 치수를 확대하는 공간 확대 벽부가 설치되어, 상기 밀봉재의 내측에 확대 공간을 형성하고,
상기 전해질은 상기 확대 공간의 내측에서 상기 제1 전극 기판과 상기 제2 전극 기판 사이에 유지되고,
상기 밀봉재에 상기 전해질과 접촉하지 않는 비접촉부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광전 변환 소자.A counter electrode comprising a photoelectrode in which a semiconductor layer is formed on a first electrode substrate, a second electrode substrate facing the first electrode substrate, a sealing material sealing between the photoelectrode and the counter electrode; An electrolyte disposed on the inside,
At least one of the first electrode substrate and the second electrode substrate is provided with a space expanding wall portion that enlarges the distance between the surfaces of the first electrode substrate and the second electrode substrate facing each other, and the sealing material to form an enlarged space on the inner side of the
The electrolyte is maintained between the first electrode substrate and the second electrode substrate inside the enlarged space,
A photoelectric conversion element, wherein a non-contact portion not in contact with the electrolyte is formed in the sealing material.
상기 제1 전극 기판의 단부 및 제2 전극 기판의 단부 중 적어도 어느 하나에 밀봉재를 배치하는 밀봉재 배치 공정과,
상기 광 전극에 제2 전극 기판을 구비한 대향 전극을 적층하는 적층 공정과,
상기 광 전극과 상기 대향 전극을 가압하고, 상기 전해질을 상기 반도체층에 배치하면서 상기 제1 전극 기판과 상기 제2 전극 기판 사이에서 유지시키고, 또한 상기 밀봉재의 근방에 있어서의 상기 제1 전극 기판과 상기 제2 전극 기판의 이격 치수를 확대하는 공간 확대 벽부를 형성하고, 상기 밀봉재에 상기 전해질과 접촉하지 않는 비접촉부를 형성하는 전해질 연신 공정과,
상기 광 전극과 상기 대향 전극을 밀봉하는 밀봉 공정
을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 광전 변환 소자의 제조 방법.An electrolyte disposing process of disposing an electrolyte in a semiconductor layer on a first electrode substrate provided in the photoelectrode;
a sealing material arrangement step of disposing a sealing material on at least one of an end portion of the first electrode substrate and an end portion of the second electrode substrate;
a lamination process of laminating a counter electrode provided with a second electrode substrate on the photoelectrode;
The photoelectrode and the counter electrode are pressed, and the electrolyte is held between the first electrode substrate and the second electrode substrate while arranging the semiconductor layer, and the first electrode substrate in the vicinity of the sealing material; an electrolyte stretching step of forming a space expanding wall portion that enlarges the separation dimension of the second electrode substrate and forming a non-contact portion not in contact with the electrolyte in the sealing material;
A sealing process of sealing the photoelectrode and the counter electrode
A method for manufacturing a photoelectric conversion element comprising:
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