KR20180090786A - 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈, 및 태양 전지 모듈을 구비한 구조물 - Google Patents
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Abstract
한쪽의 면 상에 투명 전극을 형성시킨 투명 기판과, 한쪽의 면 상에 대향 전극을 형성시킨 대극 기판을 갖는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈로서, 투명 기판 및 대극 기판은 상기 투명 전극과 상기 대향 전극이 대향하도록 배치되어 있고, 상기 투명 기판은 상기 투명 전극이 형성된 면과 반대의 면에 있어서, 광 투과성을 갖는 보호 부재로 덮여 있는 것을 특징으로 하는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
Description
본 발명은 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈, 및 태양 전지 모듈을 구비한 구조물에 관한 것이다. 본원은, 2015년 12월 7일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2015-238965호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그의 내용을 여기에 원용한다.
종래, 색소 증감형 태양 전지로서, 예를 들어 특허문헌 1, 2에 도시된 바와 같이 투명 전극을 형성시킨 투명 기판과, 대향 전극을 형성시킨 대극 기판과, 상기 투명 전극 위에 형성시키고 다공질의 반도체 재료에 증감 색소를 담지시켜 형성시킨 반도체층과, 상기 반도체층과 대향 전극 사이에 설치되는 액상 또는 유사 액상의 전해질과, 상기 전해질을 밀봉하여 상기 투명 기판과 상기 대극 기판을 고착시키는 밀봉재를 구비한 구조가 알려져 있다.
이러한 색소 증감 태양 전지에서는, 색소 증감 태양 전지에 광이 조사되면, 반도체층에 흡착된 증감 색소가 광을 흡수하고, 색소 분자 내의 전자가 여기되어, 그 전자가 반도체에 전달된다. 그리고, 투명 전극측에서 전자가 발생하고, 이 전자가 전기 회로를 통해 대향 전극으로 이동하여, 대향 전극으로 이동한 전자는, 전해질층을 통하여 투명 전극으로 복귀된다. 이러한 과정이 반복됨으로써, 전기 에너지가 발생하는 구성으로 되어 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 색소 증감 태양 전지를 원하는 부재에 장착하여 사용하는 경우에는, 이하와 같은 문제가 있었다.
예를 들어, 의자의 좌면이나 의자 등받이 등의 장소에 색소 증감 태양 전지를 장착하면, 사람의 하중에 의한 물리적인 충격 하중이 색소 증감 태양 전지에 가해지기 때문에, 파손되거나 흠집이 생기고, 전지로서 기능하지 않게 된다는 문제가 있었다.
또한, 색소 증감 태양 전지의 설치 장소가 고열 환경의 조건이거나, 물이 튀는 조건의 경우에도 전지의 기능이 저하되므로, 설치 장소가 제한되어 있고, 그 점에서 개선의 여지가 있었다.
또한, 예를 들어 건물의 내장재에 색소 증감 태양 전지를 장착하는 것에 의한 의장성이 저하될 우려가 있었다. 또한, 방의 유리 창에 색소 증감 태양 전지를 장착하는 경우에는, 실내가 어두워진다는 과제가 있었다.
본 발명은 상술하는 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 내구성을 향상시킬 수 있고, 전지의 기능을 유지시킬 수 있는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈, 및 태양 전지 모듈을 구비한 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈은 한쪽의 면 상에 투명 전극을 형성시킨 투명 기판과, 한쪽의 면 상에 대향 전극을 형성시킨 대극 기판을 갖는 색소 증감 태양 전지(태양 전지 단위 셀)를 구비한 태양 전지 모듈이며, 투명 기판 및 대극 기판은 상기 투명 전극과 상기 대향 전극이 대향하도록 배치되어 있고, 상기 투명 기판은 상기 투명 전극이 형성된 면과 반대의 면에 있어서, 광 투과성을 갖는 보호 부재로 덮여 있는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 태양 전지 모듈은, 상기 색소 증감 태양 전지(태양 전지 단위 셀)가 복수 전기적으로 접속되어 이루어진다. 색소 증감 태양 전지끼리의 접속은, 공지된 배선에 의해 행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈을 구비한 구조물에서는, 상술한 태양 전지 모듈이 장착되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에서는, 투명 기판에 대하여 물품 등이 직접 접하는 경우가 없기 때문에, 색소 증감 태양 전지에 있어서의 물리적인 충격 하중이나 열 등에 대한 내성을 향상시킬 수 있다. 즉, 보호 부재에 충격 흡수 성능을 가지게 할 수 있고, 색소 증감 태양 전지가 받는 하중의 부담을 방지하거나, 또는 저감할 수 있으므로, 내하중성을 향상시킬 수 있다. 또한, 보호 부재를 설치함으로써, 태양 전지 모듈로서 방수성, 절연성, 내마모성, 및 내연소성을 높이는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에서는 투명 기판을 덮도록 보호 부재를 설치하는 구성이므로, 보호 부재에 주위의 색조에 맞는 반투명 필름을 사용함으로써 의장성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 보호 부재의 색을 예를 들어 백색으로 함으로써, 실내를 밝은 분위기로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈에서는 상기 보호 부재는 가요성을 갖는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 보호 부재에 충격 흡수 성능을 가지게 할 수 있고, 색소 증감 태양 전지가 받는 외부로부터의 물리적인 충격 하중의 부담을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈에서는, 상기 보호 부재는 상기 투명 기판과 이격된 상태에서 지지되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 투명 기판과 보호 부재의 사이에 이격부를 설치함으로써, 보호 부재가 물리적인 충격 하중을 받아서 변형되었을 때, 그 변형된 보호 부재가 투명 기판에 접촉되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 투명 기판이 받는 물리적인 충격 하중을 저감시킬 수 있고, 색소 증감 태양 전지의 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 경우에는, 투명 기판과 보호 부재가 이격되어 있기 때문에, 보호 부재의 열이 직접적으로 투명 기판에 전해지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈에서는, 상기 보호 부재가 외부로부터 임의의 힘으로 압박된 상태에서, 상기 보호 부재와 상기 투명 기판의 이격된 상태가 유지되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 보호 부재의 변형량에 맞춰서 이격을 설정함으로써, 보호 부재가 물리적인 충격 하중을 받아서 변형되어도, 투명 기판과 보호 부재의 사이가 이격된 상태로 유지되므로, 그 변형된 보호 부재가 투명 기판에 접촉되는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈에서는, 상기 보호 부재는 또한 상기 대극 기판의 상기 대향 전극이 형성된 면과 반대의 면을 덮도록 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 구조물에 장착하는 대극 기판도 보호 부재에 의해 덮여 있으므로, 대극 기판측의 내구성도 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 발명에서는, 대극 기판을 직접, 구조물의 피장착부에 접착하지 않고 보호 부재를 통하여 장착할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈에서는, 상기 보호 부재는 상기 대극 기판을 지지하는 하지 부재에 대하여 기둥재를 통하여 지지되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 하지 부재라 함은 상기 대극 기판을 지지하는 평면 또는 곡면재이며, 상기 기둥재를 설치함으로써, 하지 부재로서 기능시킬 수 있다.
이 경우에는, 보호 부재가 받는 충격 하중이나 열 등이 기둥재를 통하여 하지 부재로 전달되게 된다. 즉, 충격 하중이나 열 등이 보호 부재로부터 직접적으로 색소 증감 태양 전지에 전해지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 기둥재를 색소 증감 태양 전지에 지지시키지 않는 간단한 구조로 되므로, 색소 증감 태양 전지에 보호 부재를 용이하게 설치할 수 있다. 그리고, 예를 들어 하지 부재를 구조물의 피장착부에 접착함으로써, 태양 전지 모듈을 구조물에 간단하게 장착하여 사용할 수 있다.
또한, 하지 부재를 암색으로 함으로써, 색소 증감 태양 전지 자체를 투명 기판측으로부터 보았을 때의 색 변화를 작게 억제하는 것이 가능해지고, 태양 전지 모듈로서의 의장성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈에서는, 상기 보호 부재는 상기 색소 증감 태양 전지에 설치되는 기둥재에 지지되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 색소 증감 태양 전지에 기둥재를 설치하고, 그 기둥재에 보호 부재가 지지되므로, 복수의 기둥재를 설치할 수 있다. 즉, 기둥재에 의한 보호 부재의 지지 위치로서, 평면으로 보아 외주연뿐만 아니라 중간 위치에도 설치할 수 있으므로, 보호 부재를 확실하게 지지할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 미리 기둥재를 통하여 투명 기판에 압박력이 작용되도록 구성해 둠으로써, 태양 전지 모듈을 벽면 등의 피장착면에 세로 배치로 배치한 경우에, 상기 압박력이 작용하는 부분에서 둑부가 형성되어, 전해질의 영역을 세로 방향으로 구획할 수 있다. 그로 인하여, 색소 증감 태양 전지 내의 전해질이 이 전해질 영역의 최하부에 침강되어, 전해질 고임이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈에서는, 상기 색소 증감 태양 전지는 전해질을 밀봉하는 밀봉재를 갖고 있으며, 상기 기둥재는 상기 밀봉재로서의 기능을 갖고 있거나, 또는 상기 밀봉재에 인접하여 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 보호 부재가 받는 충격 하중이 기둥재를 통하여 밀봉재의 배치 부분에서 수용됨으로써, 전해질이 봉입되어 있는 부분에 하중이 가해지는 것을 방지할 수 있다. 그로 인하여, 투명 기판의 파손에 따라 전해질이 유출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이 경우, 색소 증감 태양 전지의 전극 부분에 기둥재가 배치되지 않는 구조가 되기 때문에, 발전 면적이 작아지는 경우가 없어, 발전량의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈에서는, 상기 보호 부재는 상기 색소 증감 태양 전지를 전체 주위에 걸쳐 밀봉 상태로 덮고 있는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 색소 증감 태양 전지가 보호 부재에 의해 전체가 둘러싸여 있으므로, 물이나 열의 영향을 억제할 수 있어, 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈에서는, 상기 보호 부재는 발수성 또는 방수성을 갖는 부재로부터 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 보호 부재에 방수성, 발수성을 가지게 할 수 있어, 태양 전지 모듈에 물이 부착되어도 색소 증감 태양 전지에 물이 직접 접촉되는 경우가 없으므로, 전지의 기능을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈에서는, 상기 보호 부재는 절연성을 갖는 부재로부터 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 투명 기판을 덮는 보호 부재에 절연성을 가지게 한 복층 구조가 되므로, 색소 증감 태양 전지를 외부로부터 전기적으로 격리하는 구조가 되기 때문에, 감전의 발생 등을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈에서는, 상기 보호 부재의 적어도 상기 투명 기판을 덮는 영역은, 반투명 필름으로부터 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 보호 부재의 색조를 백색 반투명이나 청색 반투명으로 함으로써, 의장성을 높이거나, 변색을 시인하기 어렵게 하거나, 실내가 어두워진 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈에서는, 상기 보호 부재는 난연성을 갖는 부재로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 보호 부재에 예를 들어 난연성 필름을 사용함으로써 태양 전지 모듈의 난연성을 높일 수 있으므로, 고열 환경 하에서 태양 전지 모듈이 발화되는 위험성을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈에서는, 상기 보호 부재와 상기 색소 증감 태양 전지가 대략 동일한 곡률을 갖고 만곡하여 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 예를 들어 원기둥이나 커튼 등의 피장착면이 곡면을 갖는 구조물에 대하여 그 곡면에 따라 색소 증감 태양 전지 및 보호 부재를 만곡시켜 장착할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따르면, 색소 증감 태양 전지를 곡면으로 함으로써 전지의 면적을 증대할 수 있고, 수광 면적을 크게 취해 발전량을 증가시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 경우에는, 색소 증감 태양 전지에 입사하는 광의 입사 각도가 변화해도 색소 증감 태양 전지의 일부 요소가 입사하는 광에 대향하기 쉬워지기 때문에, 광의 입사 각도에 의해 발전량이 변화하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈에서는, 상기 보호 부재는 곡면 형상의 형상을 갖고, 상기 색소 증감 태양 전지는 평면 형상의 형상을 갖고, 상기 기둥재는 복수 설치되고, 각각 상기 보호 부재의 곡면에 대응한 높이 치수로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 색소 증감 태양 전지를 구부리지 않고, 보호 부재만으로 곡면을 형성할 수 있다. 그로 인하여, 색소 증감 태양 전지는 보호 부재의 굽힘의 영향을 받지 않고, 곡면을 포함하는 피장착부에 장착할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈에서는, 상기 보호 부재는 당해 태양 전지 모듈이 장착되는 피장착부의 부재로서 일체적으로 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 예를 들어 의자의 쿠션성을 갖는 좌면(피장착부의 부재)을 보호 부재로서 형성하고, 이 좌면 부분의 일부에 일체적으로 설치할 수 있다. 이와 같이, 태양 전지 모듈을 구조물의 일부에 일체적으로 삽입하여 이용할 수 있다.
본 발명의 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈, 및 태양 전지 모듈을 구비한 구조물에 의하면, 내구성을 향상시킬 수 있고, 전지의 기능을 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈을 나타낸 일부 파단한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시하는 색소 증감 태양 전지의 구성 단면도이다.
도 4는 제2 실시 형태에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈의 단면도이며, 도 2에 대응하는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시하는 태양 전지 모듈을 의자의 좌면에 삽입한 상태의 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시하는 태양 전지 모듈을 벽면에 장착한 상태의 종단면도이다.
도 7은 제3 실시 형태에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈의 단면도이며, 도 4에 대응하는 도면이다.
도 8은 도 7에 나타내는 태양 전지 모듈을 의자의 좌면에 삽입한 상태의 사시도이다.
도 9는 제4 실시 형태에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 10은 제5 실시 형태에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 11은 제6 실시 형태에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시하는 색소 증감 태양 전지의 구성 단면도이다.
도 4는 제2 실시 형태에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈의 단면도이며, 도 2에 대응하는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시하는 태양 전지 모듈을 의자의 좌면에 삽입한 상태의 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시하는 태양 전지 모듈을 벽면에 장착한 상태의 종단면도이다.
도 7은 제3 실시 형태에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈의 단면도이며, 도 4에 대응하는 도면이다.
도 8은 도 7에 나타내는 태양 전지 모듈을 의자의 좌면에 삽입한 상태의 사시도이다.
도 9는 제4 실시 형태에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 10은 제5 실시 형태에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 11은 제6 실시 형태에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈, 및 태양 전지 모듈을 구비한 구조물에 대하여 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서 사용하는 도면은 모식적인 것이며, 길이, 폭, 및 두께의 비율, 전지의 구성·구조 등은 실제의 것과 동일한 것에 한하지 않고, 적절히 변경할 수 있다.
(제1 실시 형태)
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 태양 전지 모듈(1)은 복수의 색소 증감 태양 전지(태양 전지 단위 셀)(2)와, 색소 증감 태양 전지(2)를 보호하는 보호 부재(31)를 구비한 보호 프레임(3)을 구비하고 있다.
본 실시 형태의 태양 전지 모듈(1)을 장착하는 피장착부를 갖는 구조물로서, 예를 들어 옥내용 창호나 내장재 등이 있고, 구체적으로는 의자, 선반, 책상, 파티션(구획), 벽지, 커튼, 블라인드, 덧문, 천장, 바닥, 기둥, 조명, 포스터 등에 적용할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 색소 증감 태양 전지(2)는 투명 기판(21) 위에 적층된 투명 도전막(22) 및 반도체층(23)에 의해 구성되는 투명 전극(24)과, 대극 기판(25) 위에 적층된 대향 전극(26)과, 전해질(27)을 갖고, 투명 전극(24)을 구성하는 반도체층(23)의 표면에 미리 증감 색소 및 리튬 이온 또는 아연 이온이 흡착되어 있다.
여기서, 반도체층(23)의 표면이란, 전해질(27)과 접촉하는 표면을 의미하며, 상기 표면에는 다공 구조를 구성하는 내면(내벽)도 포함된다.
투명 기판(21)은 예를 들어 롤·투·롤 방식 등으로 연속 생산에 적용 가능한 적당한 유연성을 갖고, 대면적 필름 형상으로 형성 가능한 재질이면 특별히 한정되지 않는다. 이러한 재질로는, 가시광의 투과성을 갖는 것이 바람직하고, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 아크릴, 폴리카르보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리이미드 등의 투명한 수지 재료를 들 수 있다.
투명 기판(21)에는, 스퍼터링법이나 인쇄법에 의해, 투명 도전막(22)이 성막되어 있다. 투명 도전막(22)으로는, 예를 들어 산화주석(ITO), 산화아연 등이 사용된다.
투명 도전막(22)의 위에는, 반도체층(23)이 적층되어 있다. 반도체층(23)은 투명 도전막(22)과 함께 투명 전극(24)을 구성하는 것이다. 반도체층(23)은 예를 들어 증감 색소로부터 전자를 수취 수송하는 기능을 갖는 금속 산화물을 포함한다. 이러한 금속 산화물로서는, 예를 들어 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2) 등을 들 수 있다.
반도체층(23)에는, 도시하지 않은 증감 색소가 담지되어 있다. 증감 색소는 유기 색소 또는 금속 착체 색소로 구성되어 있다. 유기 색소로서, 예를 들어 쿠마린계, 폴리엔계, 시아닌계, 헤미시아닌계, 티오펜계, 등의 각종 유기 색소를 사용할 수 있다. 금속 착체 색소로는, 예를 들어 루테늄 착체 등이 적합하게 사용된다.
투명 도전막(22)의 위에는, 반도체층(23)끼리의 사이에 밀봉재(28)를 통하여 배선(도시 생략)이 설치되어 있다. 또한, 색소 증감 태양 전지(2)의 배선 패턴으로서 배선이 불필요한 장소에서는, 반도체층(23)끼리의 사이에는 밀봉재(28)만이 설치되어 있다.
배선은, 예를 들어 구리 등의 도전재, 또는 상기 도전재를 포함하는 페이스트이다.
밀봉재(28)는 열 가소성 수지, 열 경화성 수지, 자외선 경화성 수지의 수지를 적어도 1종 포함한 수지 재료를 들 수 있지만, 특히 이들에 한정되는 것은 아니다.
대극 기판(25)은 투명 기판(21)과 마찬가지로 투명한 필름 형상의 수지 재료 등으로 구성되어 있다. 대극 기판(25)의 판면에는, 스퍼터링법이나 인쇄법에 의해, 대향 전극(26)이 성막되어 있다. 대향 전극(26)으로서, 예를 들어 산화주석(ITO), 플라티나, 폴리아닐린, 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT), 카본 등이 사용되지만, 특히 이들에 한정되지는 않는다.
또한, 투명 전극(24)의 투명 도전막(22) 및 대향 전극(26)이 성막하는 부분은, 절연 처리를 하는 부분이기도 한 점에서, 비연속으로 성막되어 있어도 상관없다.
또한, 반도체층(23)과 대향 전극(26) 사이에 충전되는 전해질(27)로서는, 예를 들어 아세토니트릴, 요오드화 디메틸프로필 이미다졸륨 또는 요오드화 부틸메틸이미다졸륨 등의 이온 액체 등의 액체 성분에, 요오드화 리튬 등의 지지 전해질과 요오드가 혼합된 용액(프로피오니트릴 등의 비수계 용제) 등의 액체를 들 수 있지만, 특히 이들에 한정되지는 않는다. 이러한 전해질(27)은 예를 들어 진공 주입, ODF 공법(액정 적하 공법) 등에 의해 충전할 수 있다.
밀봉재(28)는 반도체층(23)을 둘러싸도록, 투명 전극(24), 대향 전극(26) 및 전해질(27)을 포함하는 발전부(셀)을 형성하고, 인접하는 셀끼리를 분할(분리)하여 밀봉하기 위하여 설치되어 있다. 밀봉재(28)에 의해, 투명 전극(24)과 대향 전극(26) 사이에 간극을 형성하고, 그 간극 내에 전해질(27)을 밀봉하고 있다.
또한, 투명 기판(21) 및 대극 기판(25)은 필름 형상의 수지인 것에 한정되지 않고, 유리로 만든 기판이어도 상관없다. 상기 유리로서는, 가시광의 투과성을 갖는 것이 바람직하고, 소다 석회 유리, 석영 유리, 붕규산 유리, 바이콜 유리, 무알칼리 유리, 청판 유리, 백판 유리 등을 들 수 있다.
보호 프레임(3)은 투명 기판(21)을 덮도록 설치되어 광 투과성 및 가요성을 갖는 보호 부재(31)와, 보호 부재(31)를 기둥재(32)를 통하여 지지하는 하지 부재(33)를 구비하고 있다. 하지 부재(33)는 대극 기판(25)에 접한 상태에서 지지하고 있다. 기둥재(32)의 높이 치수는, 색소 증감 태양 전지(2)의 두께 치수보다도 크게 설정되어 있다. 보호 부재(31)는 투명 기판(21)과 이격된 상태(전지의 두께 방향으로 이격부(10)를 형성한 상태)에서 지지되어 있다. 보호 부재(31)가 외부로부터 임의의 힘으로 압박된 상태에서, 보호 부재(31)와 투명 기판(21)의 이격된 상태가 유지되어 있다. 이때의 보호 부재(31)와 투명 기판(21) 사이를 이격부(10)라고 한다. 이격부(10)의 두께 방향의 치수는 보호 부재(31)의 압박 상태(보호 부재(31)의 위치)에 따라 변화한다.
보호 프레임(3)의 외형은 색소 증감 태양 전지(2)보다도 큰 치수로 설정되어 있다.
태양 전지 모듈(1)은 우선, 색소 증감 태양 전지(2)의 대극 기판(25)과 하지 부재(33)를 접착하고, 하지 부재(33)의 적당한 위치에 기둥재(32)를 설치한다. 그 후, 기둥재(32)의 단부에 보호 부재(31)를 고착함으로써 제조된다. 또한, 하지 부재(33)에는, 색소 증감 태양 전지(2)의 접착 전에 미리 기둥재(32)를 설치해 두어도 된다.
보호 부재(31)의 재질로서는, 예를 들어 플라스틱, 경질, 탄성재(고무), 천, 반투과막, 수지, 금속 메쉬, 종이, 유리, 난연제가 들어간 플라스틱, 발수성 플라스틱 도료, 편광 플라스틱, 불소 가공 수지, 겔상의 재료, 나무 등을 들 수 있다.
또한, 보호 부재(31)의 형상으로서는, 예를 들어 메쉬, 1매인 것(시트상이나 판상인 것), 다공질(스펀지), 엠보싱이 형성된 것, 요철(스트라이프상으로 형성된 것), 곡면 등을 들 수 있다.
또한, 하지 부재(33)로서는, 보호 부재(31)와 동일한 재질로 할 수 있다.
기둥재(32)의 재질로서는, 예를 들어 경질 플라스틱, 수지, 절연재(고무), 금속, 유리 등을 들 수 있다.
또한, 기둥재(32)의 형상으로서는, 예를 들어 스프링, 기둥상 등을 들 수 있다.
그리고, 기둥재(32)의 높이 치수는 내하중성의 관점에서, 보호 부재(31)가 외부로부터 힘이 가해지는 것에 의한 압박에 의해 휘었을 때, 색소 증감 태양 전지(2)에 접하지 않을 정도의 절연성이 유지되도록 설정되어 있다. 또한, 기둥재(32)의 높이 치수는 기둥재(32)의 배치 간격이나 전압(전압과 공기의 절연 거리)에 의해서도 적절히 설정된다. 예를 들어, 5V의 전압으로 20 내지 30㎛의 절연 거리가 확보되어 있으면 된다.
이어서, 상술한 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈, 및 태양 전지 모듈을 구비한 구조물의 작용에 대하여 도면을 사용하여 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 투명 기판(21)에 대하여 물품 등이 직접 접하는 경우가 없기 때문에, 색소 증감 태양 전지(2)에 있어서의 물리적인 충격 하중이나 열 등에 대한 내성을 향상시킬 수 있다. 즉, 보호 부재(31)에 충격 흡수 성능을 가지게 할 수 있고, 색소 증감 태양 전지(2)가 받는 하중의 부담을 방지, 또는 저감할 수 있으므로, 내하중을 향상시킬 수 있다. 또한, 보호 부재(31)를 설치함으로써, 태양 전지 모듈(1)로서의 방수성, 절연성, 내마모성, 및 내연소성을 높이는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 투명 기판을 덮도록 보호 부재를 설치하는 구성이므로, 보호 부재에 주위의 색조에 맞는 반투명 필름을 사용함으로써 의장성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 보호 부재의 색을 예를 들어 백색으로 함으로써, 실내를 밝은 분위기로 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 보호 부재(31)가 가요성을 가지므로, 보호 부재(31)에 충격 흡수 성능을 가지게 할 수 있어, 색소 증감 태양 전지(2)가 받는 외부로부터의 물리적인 충격 하중의 부담을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 태양 전지 모듈(1)에서는, 투명 기판(21)과 보호 부재(31) 사이에 이격부(10)를 설치함으로써, 보호 부재(31)가 물리적인 충격 하중을 받아서 탄성 변형했을 때, 그 변형된 보호 부재(31)가 투명 기판(21)에 접촉하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 투명 기판(21)이 받는 물리적인 충격 하중을 저감시킬 수 있고, 색소 증감 태양 전지(2)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 경우에는, 투명 기판(21)과 보호 부재(31)가 이격하고 있으므로, 보호 부재(31)의 열이 직접적으로 투명 기판(21)에 전해지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 보호 부재(31)의 변형량에 맞춰서 이격부(10)를 설정함으로써, 보호 부재(31)가 물리적인 충격 하중을 받아서 변형되어도, 투명 기판(21)과 보호 부재(31) 사이가 이격된 상태로 유지되므로, 그 변형된 보호 부재(31)가 투명 기판(21)에 접촉하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 보호 부재(31)가 대극 기판(25)을 지지하는 하지 부재(33)에 대하여 기둥재(32)를 통하여 지지되어 있으므로, 보호 부재(31)가 받는 충격 하중이나 열 등이 기둥재(32)를 통하여 하지 부재(33)로 전달하게 된다. 즉, 충격 하중이나 열 등이 보호 부재(31)로부터 직접적으로 색소 증감 태양 전지(2)에 전해지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 기둥재(32)를 색소 증감 태양 전지(2)에 지지시키지 않는 간단한 구조로 되므로, 색소 증감 태양 전지(2)에 보호 부재(31)를 용이하게 설치할 수 있다. 그리고, 예를 들어 하지 부재(33)를 구조물의 피장착부에 접착함으로써, 태양 전지 모듈(1)을 구조물에 간단하게 장착하여 사용할 수 있다.
또한, 하지 부재(33)를 암색으로 함으로써, 색소 증감 태양 전지(2) 자체를 투명 기판(21)측으로부터 보았을 때의 색 변화를 작게 억제하는 것이 가능해지고, 태양 전지 모듈(1)로서의 의장성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 태양 전지 모듈(1)에서는, 보호 부재(31)를 발수성 또는 방수성을 갖는 부재로부터 형성하는 것이 가능하다. 이 경우에는, 보호 부재(31)에 방수성, 발수성을 가지게 할 수 있고, 태양 전지 모듈(1)에 물이 부착되어도 색소 증감 태양 전지(2)에 물이 직접 접촉하는 경우가 없으므로, 전지의 기능을 유지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 태양 전지 모듈(1)에서는, 보호 부재(31)를 절연성을 갖는 부재로부터 형성하는 것이 가능하다. 이 경우에는, 투명 기판(21)을 덮는 보호 부재(31)에 절연성을 가지게 한 복층 구조로 되므로, 색소 증감 태양 전지(2)를 외부로부터 전기적으로 격리하는 구조가 되기 때문에, 감전의 발생 등을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 태양 전지 모듈(1)에서는, 보호 부재(31)의 투명 기판(21)을 덮는 영역의 색조를 예를 들어 백색 반투명이나 청색 반투명의 반투명 필름으로부터 형성하는 것이 가능하다. 이 경우에는, 의장성을 높이거나, 변색을 시인하기 어렵게 하거나, 실내가 어두워진 것을 방지할 수 있다. 특히, 보호 부재(31)에 청색 반투명막을 채용함으로써, 발전량의 저하를 최저한으로 억제할 수 있다.
또한, 보호 부재(31)로서, 예를 들어 메쉬나 다수의 작은 구멍을 형성한 백색 필름을 사용함으로써, 배면의 색소 증감 태양 전지(2)의 색조를 바꾸어 보이도록 하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시 형태의 태양 전지 모듈(1)에서는, 보호 부재(31)를 난연성을 갖는 부재로 형성하는 것이 가능하다. 이 경우에는, 보호 부재(31)에 예를 들어 난연성 필름을 사용함으로써 태양 전지 모듈(1)의 난연성을 높일 수 있으므로, 고열 환경 하에서 태양 전지 모듈이 발화되는 위험성을 억제할 수 있다.
그리고, 본 실시 형태의 태양 전지 모듈(1)을 예를 들어 건물의 벽면이나 창호(의자나 선반) 등의 도시되지 않은 피장착부에 장착된 구조물로 할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시 형태에 따른 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈, 및 태양 전지 모듈을 구비한 구조물에서는, 내구성을 향상시킬 수 있고, 전지의 기능을 유지할 수 있다.
태양 전지에서 발생된 전력은 예를 들어 USB 전원, 조명, 비상등, 온도 조절, 센서용 전원, 표시기의 전원 등에 이용할 수 있다.
다음에, 본 발명의 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈, 및 태양 전지 모듈을 구비한 구조물에 의한 다른 실시 형태에 대하여 첨부 도면에 기초하여 설명하지만, 상술한 제1 실시 형태와 동일하거나 또는 동일한 부재, 부분에는 동일한 부호를 사용하며 설명을 생략하고, 제1 실시 형태와 다른 구성에 대하여 설명한다.
(제2 실시 형태)
도 4에 나타내는 제2 실시 형태에 의한 태양 전지 모듈(1A)은 색소 증감 태양 전지(2)에 있어서의 투명 기판(21)을 덮는 제1 보호 부재(31)와, 대극 기판(25)을 덮는 제2 보호 부재(34)를 구비하고, 각각의 보호 부재(31, 34)가 색소 증감 태양 전지(2)에 설치되는 기둥재(32)에 지지된 구성으로 되어 있다. 기둥재(32)는 도 3에 나타내는 색소 증감 태양 전지(2)에 있어서의 전해질(27)을 밀봉하는 밀봉재(28)(도 4에 나타내는 파선 부분)의 배치 부분에 설치되어 있다. 투명 기판(21)과 제2 보호 부재(31) 사이 및 대극 기판(25)과 제2 보호 부재(34) 사이에는, 이격부(10)가 설치되어 있다.
도 5는, 제2 실시 형태에 의한 태양 전지 모듈(1A)을 의자(5)(구조물)에 적용한 일례를 나타낸 것이다.
의자(5)는 상면에서 보아 직사각형을 이루는 목제의 좌부(51)(피장착부)와, 좌부(51)의 네 코너부터 하방을 향하여 연장하는 다리부(52)를 갖고 있다. 좌부(51)에는, 태양 전지 모듈(1A)이 일체적으로 삽입된 상태로 장착되어 있다. 여기에서는, 투명 기판(21)측에 설치되는 보호 부재(31)는 광 투과성을 갖는 유리가 채용되어 있다.
도 6은, 제2 실시 형태에 의한 태양 전지 모듈(1A)을 예를 들어 벽면이나 회화, 또는 포스터 등의 연직면(4)(구조물의 피장착부)에 적용한 것이다.
또한, 이밖에, 창, 커튼, 선반, 파티션 등의 연직면에도 마찬가지로 적용하는 것이 가능하다. 또한, 반드시 연직면인 것에 한정되지 않고, 연직 방향에 대하여 교차하는 경사면이나 만곡면에도 적용할 수 있다.
이와 같이 제2 실시 형태에 의한 태양 전지 모듈(1A)에서는, 구조물에 장착하는 대극 기판(25)도 제2 보호 부재(34)에 의해 덮여 있으므로, 대극 기판(25)측의 내구성도 향상시킬 수 있다.
그리고, 이 경우에는, 대극 기판(25)을 직접, 구조물의 피장착부에 접착하지 않고 제2 보호 부재(34)를 통하여 장착할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 색소 증감 태양 전지(2)에 기둥재(32)를 설치하고, 그 기둥재(32)에 보호 부재(31)가 지지되므로, 복수의 기둥재(32)를 설치할 수 있다. 즉, 기둥재(32)에 의한 보호 부재(31)의 지지 위치로서, 평면으로 보아 외주연뿐만 아니라 중간 위치에도 설치할 수 있으므로, 보호 부재(31)를 확실하게 지지할 수 있다.
그리고, 미리 기둥재(32)를 통하여 투명 기판(21)에 압박력이 작용하도록 구성해 둠으로써, 도 6에 나타내는 바와 같이, 태양 전지 모듈(1)을 벽면 등의 피장착면에 세로 배치로 배치한 경우에, 압박력이 작용하는 부분에서 둑부가 형성되어, 전해질(27)(도 3 참조)의 영역을 세로 방향으로 구획할 수 있다. 그로 인하여, 색소 증감 태양 전지(2) 내의 전해질(27)이 그 전해질 영역의 최하부에 침강되어 전해질 고임이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 기둥재(32)가 평면으로 보아 색소 증감 태양 전지(2)에 있어서의 전해질(27)(도 3 참조)을 밀봉하는 밀봉재(28)의 배치 부분에 설치되어 있기 때문에, 보호 부재(31)가 받는 충격 하중이 기둥재(32)를 통하여 밀봉재(28)의 배치 부분에서 수용됨으로써, 전해질(27)이 봉입되어 있는 부분에 하중이 가해지는 것을 방지할 수 있다. 그로 인하여, 투명 기판(21)의 파손에 따라 전해질(27)이 유출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이 경우, 색소 증감 태양 전지(2)의 전극 부분에 기둥재(32)가 배치되지 않는 구조가 되기 때문에, 발전 면적이 작아지는 경우가 없어, 발전량의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 여기서, 기둥재(32)에 밀봉재(28)로서의 기능을 갖게 해도 되며, 밀봉재(28)와 기둥재(32)를 별도 인접시켜 설치할 수도 있다.
(제3 실시 형태)
도 7에 나타내는 제3 실시 형태에 의한 태양 전지 모듈(1B)은 상술한 제2 실시 형태의 태양 전지 모듈(1A)을 전체적으로 적절한 형상으로 만곡시킨 것이다. 즉, 태양 전지 모듈(1B)은 보호 부재(31, 34)와 색소 증감 태양 전지(2)가 대략 동일한 곡률을 갖고 만곡되어 형성되어 있다.
이 경우에는, 예를 들어 원기둥, 커튼, 의자 등의 피장착면이 곡면을 갖는 구조물에 대하여 그 곡면에 따라 색소 증감 태양 전지(2) 및 보호 부재(31, 34)를 만곡시켜 장착할 수 있다.
그리고, 본 제3 실시 형태에 의하면, 색소 증감 태양 전지(2)를 곡면으로 함으로써 전지의 면적을 증대할 수 있고, 수광 면적을 크게 취해 발전량을 증가시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 색소 증감 태양 전지(2)에 입사하는 광의 입사 각도가 변화해도 색소 증감 태양 전지(2)의 일부 요소가 입사하는 광에 대향하기 쉬워지기 때문에, 광의 입사 각도에 의해 발전량이 변화되는 것을 억제할 수 있다.
도 8은, 제3 실시 형태에 따른 태양 전지 모듈(1B)은, 1개의 다리부(62)로 좌부(61)(피장착부)를 지지하는 소위 오피스 체어(6)(구조물)에 적용한 일례를 나타내고 있다.
좌부(61)는 앉기 쉽도록 평면으로 보아 중앙 부분(61a)이 오목해진 곡면을 형성하고 있고, 쿠션성을 갖는 좌면(61b)(피장착부의 부재)을 제1 보호 부재(31)로서 형성하고, 이 좌면 부분의 일부에 일체적으로 설치되어 있다. 그로 인하여, 태양 전지 모듈(1B)은 전체적으로 좌부(61)의 곡면에 따라 만곡되어 있다.
이때의 좌면(61a)을 구성하는 제1 보호 부재(31)로서, 금속 메쉬, 반투명의 탄성재(고무), 반투명한 쿠션재 등을 채용할 수 있다. 제2 보호 부재(34)로서, 경질 플라스틱을 채용할 수 있다. 그리고, 제1 보호 부재(31)와 색소 증감 태양 전지(2) 사이의 상측 기둥재(32)로는 제1 보호 부재(31)의 쿠션성을 높이기 위하여 스프링을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 제2 보호 부재(34)와 색소 증감 태양 전지(2) 사이의 하측 기둥재(32)로는 경질의 제2 보호 부재(34)를 견고하게 지지하기 위하여 금속을 채용하는 것이 바람직하다.
또한, 이러한 오피스 체어(6)의 경우에는, 색소 증감 태양 전지(2)로 발전된 미약한 전압을 취출하여 등받이에 부여함으로써, 전기 마사지기의 기능을 갖게 하는 것도 가능하다.
(제4 실시 형태)
도 9에 나타내는 제4 실시 형태에 의한 태양 전지 모듈(1C)은, 보호 부재(31)가 곡면 형상으로 형성되고, 색소 증감 태양 전지(2)가 평면 형상으로 형성되고, 기둥재(32)가 복수 설치되고, 각각 보호 부재(31)의 곡면에 대응한 높이 치수로 설정되어 있다. 이 경우, 보호 부재(31)의 중앙에 위치하는 기둥재(32A)가 양측으로 설치되는 기둥재(32B)보다도 높이 치수가 작게 되어 있고, 보호 부재(31)를 투명한 원기둥(7)(구조물의 피장착부, 도 9에 나타내는 이점쇄선)의 주위면에 따라 접착재에 의해 장착할 수 있다.
본 제4 실시 형태에서는, 색소 증감 태양 전지(2)를 굽히지 않고, 보호 부재(31)만으로 곡면을 형성할 수 있다. 그로 인하여, 색소 증감 태양 전지(2)는 보호 부재(31)의 굽힘의 영향을 받지 않고, 곡면을 포함하는 원기둥(7)에 장착할 수 있다.
또한, 본 제4 실시 형태에서는, 보호 부재(31)를 곡면 형상으로 형성하고, 색소 증감 태양 전지(2)를 평면 형상으로 형성하고 있지만, 반대로 하는 것도 가능하다. 즉, 보호 부재(31)를 평면 형상으로 형성하고, 색소 증감 태양 전지(2)를 곡면 형상으로 형성하게 할 수도 있다. 이 경우에는, 색소 증감 태양 전지(2)에 있어서의 수광 면적을 크게 취해 발전량을 증가시키는 것이 가능하게 됨과 함께, 색소 증감 태양 전지(2)가 입사하는 광에 대향하기 쉬워지기 때문에, 광의 입사 각도에 의해 발전량이 변화되는 것을 억제할 수 있다.
(제5 실시 형태)
도 10에 나타내는 제5 실시 형태에 의한 태양 전지 모듈(1D)은, 보호 부재(35)가 기둥재(32)를 통하여 색소 증감 태양 전지(2)를 전체 주위에 걸쳐 밀봉 상태로 덮고 있는 구성으로 되어 있다. 보호 부재(35)는 방수성 또는 발수성을 갖는 부재가 채용되고 있다.
이 경우에는, 색소 증감 태양 전지(2)가 보호 부재(35)에 의해 전체가 둘러싸여 있으므로, 물이나 열의 영향을 억제할 수 있어서 내구성을 향상시킬 수 있다.
(제6 실시 형태)
도 11에 나타내는 제6 실시 형태에 의한 태양 전지 모듈(1E)은, 색소 증감 태양 전지(2)의 전체 주위를 덮는 외주 밀봉재(29)를 보호 부재(31, 34)의 기둥재로 한 구성이다. 즉, 제1 보호 부재(31)는 외주 밀봉재(29)를 통하여 투명 기판(21)에 설치되고, 제2 보호 부재(34)는 외주 밀봉재(29)를 통하여 대극 기판(25)에 설치되어 있다.
이 경우, 외주 밀봉재(29)가 기둥재를 겸하므로, 기둥재를 설치할 필요가 없고, 기둥재를 생략할 수 있으므로, 비용 저감을 도모할 수 있다.
이상, 본 발명에 의한 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈, 및 태양 전지 모듈을 구비한 구조물의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하다.
예를 들어, 상술한 본 실시 형태에서는 제2 실시 형태에 있어서, 색소 증감 태양 전지(2)의 양측에 보호 부재(31, 34)를 설치한 구성으로 되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 투명 기판(21)을 덮는 제1 보호 부재(31)만이 기둥재(32)를 통하여 설치되어 있을 수도 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 보호 부재(31)가 기둥재(32)에 의해 색소 증감 태양 전지(2), 또는 하지 부재(33)에 지지된 구성으로 되어 있지만, 기둥재(32)를 생략하는 것도 가능하다.
그밖에, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 상기한 실시 형태에 있어서의 구성 요소를 주지의 구성 요소로 치환하는 것은 적절히 가능하다.
1, 1A 내지 1E: 태양 전지 모듈
2: 색소 증감 태양 전지
3: 보호 프레임
4: 연직면(구조물의 피장착부)
5: 의자(구조물)
6: 오피스 체어(구조물)
7: 원기둥(구조물의 피장착부)
10: 이격부
21: 투명 기판
24: 투명 전극
25: 대극 기판
26: 대향 전극
27: 전해질
28: 밀봉재
31, 34, 35: 보호 부재
32: 기둥재
33: 하지 부재
2: 색소 증감 태양 전지
3: 보호 프레임
4: 연직면(구조물의 피장착부)
5: 의자(구조물)
6: 오피스 체어(구조물)
7: 원기둥(구조물의 피장착부)
10: 이격부
21: 투명 기판
24: 투명 전극
25: 대극 기판
26: 대향 전극
27: 전해질
28: 밀봉재
31, 34, 35: 보호 부재
32: 기둥재
33: 하지 부재
Claims (17)
- 한쪽의 면 상에 투명 전극을 형성시킨 투명 기판과, 한쪽의 면 상에 대향 전극을 형성시킨 대극 기판을 갖는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈이며,
투명 기판 및 대극 기판은, 상기 투명 전극과 상기 대향 전극이 대향하도록 배치되어 있고,
상기 투명 기판은, 상기 투명 전극이 형성된 면과 반대의 면에 있어서, 광 투과성을 갖는 보호 부재로 덮여 있는 것을 특징으로 하는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈. - 제1항에 있어서, 상기 보호 부재는 가요성을 갖는 것을 특징으로 하는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보호 부재는 상기 투명 기판과 이격된 상태에서 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈.
- 제3항에 있어서, 상기 보호 부재가 외부로부터 임의의 힘으로 압박된 상태에서, 상기 보호 부재와 상기 투명 기판의 이격된 상태가 유지되고 있는 것을 특징으로 하는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 부재는, 또한 상기 대극 기판의 상기 대향 전극이 형성된 면과 반대의 면을 덮도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 부재는, 상기 대극 기판을 지지하는 하지 부재에 대하여 기둥재를 통하여 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 부재는, 상기 색소 증감 태양 전지에 설치되는 기둥재에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈.
- 제7항에 있어서, 상기 색소 증감 태양 전지는, 전해질을 밀봉하는 밀봉재를 갖고 있으며, 상기 기둥재는, 상기 밀봉재로서의 기능을 갖고 있거나, 또는 상기 밀봉재에 인접하여 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 부재는, 상기 색소 증감 태양 전지를 전체 주위에 걸쳐 밀봉 상태로 덮고 있는 것을 특징으로 하는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 부재는, 발수성 또는 방수성을 갖는 부재로부터 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 부재는, 절연성을 갖는 부재로부터 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 부재의 적어도 상기 투명 기판을 덮는 영역은, 반투명 필름으로부터 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 부재는, 난연성을 갖는 부재로부터 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈.
- 제2항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 기판 및 상기 대극 기판은, 가요성을 갖는 필름재로 형성되고,
상기 보호 부재와 상기 색소 증감 태양 전지가 대략 동일한 곡률을 갖고 만곡하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈. - 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 보호 부재는 곡면 형상의 형상을 갖고,
상기 색소 증감 태양 전지는 평면 형상의 형상을 갖고,
상기 기둥재는, 복수 설치되고, 각각 상기 보호 부재의 곡면에 대응한 높이 치수로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈. - 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 부재는, 당해 태양 전지 모듈이 장착되는 피장착부의 부재로서 일체적으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 색소 증감 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈.
- 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 태양 전지 모듈이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈을 구비한 구조물.
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