TW201725740A - 電氣模組及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之電氣模組具備:第1電極,其於第一基板之板面成膜有透明導電膜,且於透明導電膜之表面形成有半導體層;及第2電極,其於第二基板之板面以與透明導電膜對向之方式成膜有對向導電膜;第1電極與第2電極之間係於第一基板之端緣與第二基板之端緣藉由密封材而接著,形成於第1電極與第2電極之間之空間藉由圖案化部位而劃分為多個電池,於電池密封有電解質,且於由密封材及圖案化部位所構成之框內,設置有第一基板之板面與第二基板之板面直接抵接之熔接部。
Description
本發明係關於一種電氣模組及其製造方法。
本案基於2015年12月9日於日本申請之日本專利特願2015-240351號而主張優先權,並將其內容引用於此。
於藉由輥對輥而製造作為電氣模組之一例之染料敏化型太陽電池時,必須封入電解液。於染料敏化型太陽電池中,一般而言,利用密封材防止電解液漏液。
於輥對輥中,預先製作連續或者長條之半成品(不論僅將捲起始部與捲結束部密封之方法),為了根據訂貨而製成特定尺寸(長度)之製品,可於與流水線之行進方向垂直之方向切斷並密封(例如,參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2014/030736號
於染料敏化型太陽電池之製造中,於相對於模組整體而1個電池之面積較大之情形時,電解液之量變多,故而於電池內產生電解液之偏倚。若電解液偏倚,則存在對密封材施加過多之壓力而密封材容易崩垮之課題。
本發明係鑒於上述情況而完成者,其目的在於提供一種防止電池內之電解液之偏倚之電氣模組及其製造方法。
[1]一種電氣模組,其具備:第1電極,其於第一基板之板面成膜有透明導電膜,且於上述透明導電膜之表面形成有半導體層;及第2電極,其於第二基板之板面以與上述透明導電膜對向之方式成膜有對向導電膜;上述第1電極與上述第2電極之間係於上述第一基板之端緣與上述第二基板之端緣藉由密封材而接著,形成於上述第1電極與上述第2電極之間之空間藉由圖案化部位而劃分為多個電池,且於上述電池密封有電解質;又,該電氣模組之特徵在於:於由上述密封材及上述圖案化部位所構成之框內,設置有上述第一基板之板面與上述第二基板之板面直接抵接之熔接部。
[2]如[1]之電氣模組,其中,上述熔接部係於上述電池之每單位面積26cm2設置有1處~10處。
[3]如[1]或[2]之電氣模組,其中,於俯視上述熔接部時,上述熔接部之每1處之面積為1mm2~100mm2。
[4]一種電氣模組之製造方法,該電氣模組具備:第1電極,其於第一基板之板面成膜有透明導電膜,且於上述透明導電膜之表面形成有半導體層;及第2電極,其於第二基板之板面以與上述透明導電膜對向之方式成膜有對向導電膜;上述第1電極與上述第2電極之間係於上述第一基板之端緣與上述第二基板之端緣藉由密封材而接著,形成於上述第1電極與上述第2電極之間之空間藉由圖案化部位而劃分為多個電池,且於上述電池密封有電解質;又,該電氣模組之製造方法之特徵在於具有:貼合步驟,其使上述透明導電膜與上述對向導電膜對向,並貼合上述第1電極與上述第2電極;分割步驟,其自成膜有上述透明導電膜之上述第一基板之背面或成膜有上述對向導電膜之上述第二基板之背面之任一者賦予超音波振動,使位於賦予有該超音波振動之部位之上述第一基板及上述第二基板之相互對向之板面抵接而絕緣,並且將該等第一基板與第二基板熔接,藉此分割上述第1電極與上述第2電極而形成上述電池;及熔接步驟,其於由上述密封材及上述圖案化部位所構成之框內,使上述第一基板及上述第二基板之相互對向之板面抵接而絕緣,並且將該等第一基板與第二基板熔接,而形成將上述第一基板之板面與上述第二基板之板面直接抵接之熔接部。
[5]如[4]之電氣模組之製造方法,其中於上述熔接步驟中,自成膜有上述透明導電膜之上述第一基板之背面或成膜有上述對向導電膜之上述第二基板之背面之任一者賦予超音波振動,而形成位於賦予有該超音波振動之部位之上述熔接部。
[6]如[4]或[5]之電氣模組之製造方法,其中於上述熔接步驟
中,將上述熔接部於上述電池之每單位面積26cm2形成1處~10處。
[7]如[4]~[6]中任一項之電氣模組之製造方法,其中於上述熔接步驟中,以於俯視時每1處之面積為1mm2~100mm2之方式形成上述熔接部。
根據本發明,可提供一種防止電池內之電解液之偏倚之電氣模組及其製造方法。
1A‧‧‧染料敏化型太陽電池
2‧‧‧第一基板
3‧‧‧透明導電膜
4‧‧‧半導體層
5‧‧‧第1電極
6‧‧‧第二基板
7‧‧‧對向導電膜
8‧‧‧觸媒層
9‧‧‧第2電極
10‧‧‧熔接部
11‧‧‧密封材
12‧‧‧分隔件
13‧‧‧電解液
15‧‧‧切口
16‧‧‧導通構件
17‧‧‧注液孔
19‧‧‧注液孔形成用構件
20‧‧‧焊頭
圖1係模式性地表示藉由本發明之電氣模組之製造方法而獲得之電氣模組之一實施形態的剖視圖。
圖2A係作為本發明之電氣模組之製造方法之第1實施形態而表示的電氣模組之製造步驟之一部分,且係表示使第1電極與第2電極對向配置之狀態之剖視圖。
圖2B係作為本發明之電氣模組之製造方法之第1實施形態而表示的電氣模組之製造步驟之一部分,且係表示第1電極之剖視圖。
圖3係表示作為本發明之電氣模組之製造方法之第1實施形態而表示的電氣模組之製造步驟之一部分之剖視圖
圖4係表示作為本發明之電氣模組之製造方法之第1實施形態而表示的電氣模組之製造步驟之一部分之第1電極之仰視圖。
圖5係表示作為本發明之電氣模組之製造方法之第1實施形態而表示
的電氣模組之製造步驟之一部分之俯視圖。
圖6係表示作為本發明之電氣模組之製造方法之第1實施形態而表示的電氣模組之製造步驟之一部分之俯視圖。
圖7A係表示作為本發明之電氣模組之製造方法之第1實施形態而表示的電氣模組之製造步驟之一部分之俯視圖。
圖7B係表示作為本發明之電氣模組之製造方法之第1實施形態而表示的電氣模組之製造步驟之一部分之俯視圖。
圖8係表示作為本發明之第1實施形態而表示之電氣模組之製造步驟之一部分的俯視圖。
圖9A係沿圖8所示之X1-X1線之箭頭方向觀察作為本發明之電氣模組之製造方法之第1實施形態而表示的電氣模組之剖視圖。
圖9B係沿圖8所示之X2-X2線之箭頭方向觀察作為本發明之電氣模組之製造方法之第1實施形態而表示的電氣模組之剖視圖。
圖10係模式性地表示作為本發明之電氣模組之製造方法之第2實施形態而表示的電氣模組之製造步驟之立體圖。
圖11係模式性地表示作為本發明之電氣模組之製造方法之第3實施形態而表示的電氣模組之製造步驟之立體圖。
圖12係模式性地表示作為本發明之電氣模組之製造方法之第3變形實施形態而表示的電氣模組之製造步驟之立體圖。
以下,參照圖式對本發明之電氣模組及其製造方法之實施形
態進行說明。
再者,本實施形態係為了更好地理解發明之主旨而具體地進行說明者,只要未特別指定,則並不限定本發明。
[電氣模組]
對本發明之電氣模組之一實施形態進行說明。
再者,於本說明書中,所謂「電池(cell)」係指單一之染料敏化型太陽電池。又,於本說明書及申請專利範圍中,所謂「電氣模組」係指具備單一之電池或多個電池之單元。本實施形態係為了簡易地說明本發明,方便起見表示了將單一之電池分割而得之電氣模組之態樣,但本發明並不限定於此。
如圖1所示,染料敏化型太陽電池1A具備:第1電極5,其於第一基板2上具備透明導電膜3及半導體層4;以及第2電極9,其於第二基板6上具備對向導電膜7及觸媒層8。而且,第1電極5與第2電極9之間係以介裝有分隔件12之狀態,於第一基板2之端緣與第二基板6之端緣藉由密封材11而框狀地密封,並且藉由密封材11而圍繞之空間係藉由第一基板2與第二基板6之熔接而分割為多個電池C。換言之,第1電極5與第2電極9之間係於第一基板2之端緣與第二基板6之端緣藉由密封材11而接著,形成於第1電極5與第2電極9之間的空間藉由圖案化部位P而劃分為多個電池C,於各電池C內填充、密封有電解液13。又,於電池C中,於由密封材11及圖案化部位P所構成之框內,設置有將第一基板2之板面2a與第二基板6之板面6a直接抵接之熔接部10。
再者,於本發明中,染料敏化型太陽電池1A亦可不具備分隔件12。
第一基板2及第二基板6分別係成為透明導電膜3及對向導電膜7之基台之構件,例如,係將由聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等透明之熱塑性樹脂而形成之平板狀構件切斷為大致矩形而成者。第一基板2及第二基板6亦可為形成為膜狀者。
透明導電膜3成膜於第一基板2之板面2a之大致整體。
作為透明導電膜3之材料,例如使用氧化銦錫(ITO)、氧化鋅等。
半導體層4具有自下述敏化染料接收電子並輸送之功能。半導體層4係利用由金屬氧化物所構成之半導體而設置於透明導電膜3之表面3a。作為金屬氧化物,例如,可列舉氧化鈦(TiO2)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO2)等。
半導體層4載持敏化染料。敏化染料係由有機色素或金屬錯合物色素構成。作為有機色素,例如,可列舉香豆素系、多烯系、花青系、半花青素系、噻吩系等各種有機色素。作為金屬錯合物色素,例如,較佳地使用釕錯合物等。
如此,於第一基板2之板面2a成膜透明導電膜3,於透明導電膜3之表面3a設置半導體層4而構成第1電極5。
對向導電膜7係成膜於第二基板6之板面6a整體。
作為對向導電膜7之材料,例如,使用氧化銦錫(ITO)、氧化鋅等。於對向導電膜7之表面7a,成膜有由碳漿、鉑等所構成之觸媒層8。
如此,於第二基板6之板面6a成膜對向導電膜7,於對向導電膜7之表面7a成膜觸媒層8而構成第2電極9。
該第2電極9係使對向導電膜7與透明導電膜3對向,而與第1電極5
對向配置。
作為密封材11,並不特別限定,使用硬化性樹脂或熱熔樹脂等。
該密封材11係沿著未形成下述電池C之圖4所示之帶狀地配置之第1電極5之端緣R1~R4之全周,而框狀地配置於透明導電膜3之表面。密封材11係被硬化或加熱加壓而將第1電極5與第2電極9之間接著。密封材11亦可沿著第2電極9之端緣之全周,或配置於第1電極5與第2電極9之兩者之端緣之一部分或全周。密封材11亦可僅配置於第1電極5之端緣R1~R4之一部分。例如,如下述第3實施形態般,密封材11亦可為沿著第1電極5或第2電極9之端緣R1、R2而配置,不沿著端緣R3、R4而配置之構成。
作為圖1所示之分隔件12,使用具有使密封材11及電解液(電解質)13通過之多個孔(未圖示)之不織布等片材。
但是,如下所述,於本發明中,亦可不使用分隔件12。
作為電解液13,例如,使用乙腈、丙腈等非水系溶劑;於碘化二甲基丙基咪唑鎓或碘化丁基甲基咪唑鎓等之離子液體等液體成分中混合有碘化鋰等支持電解液與碘而成之溶液等。電解液13為了防止逆電子移動反應,亦可為包含第三丁基吡啶者。
熔接部10係於電池C中,為了將第一基板2之板面2a與第二基板6之板面6a直接抵接而設置。作為俯視熔接部10時(自第一基板2之板面2a或第二基板6之板面6a之法線方向觀察時)之形狀,並不特別限定,例如,可列舉圓形、橢圓形、正方形、矩形、三角形、五邊以上之多
邊形等(參照圖6)。
熔接部10如下所述,係將第一基板2與第二基板6藉由超音波振動而熔融並相互熔接而成之部位。
熔接部10較佳為電池C之每單位面積26cm2設置有1處~10處,更佳為設置有1處~5處。
藉由熔接部10於電池C之每單位面積26cm2設置有1處~10處,而不會損及發電效率,可於電池C內防止電解液13偏倚。
又,於俯視熔接部10時,較佳為熔接部10之每1處之面積為1mm2~100mm2,更佳為1mm2~25mm2。
於俯視熔接部10時,熔接部10之每1處之面積為1mm2~100mm2,藉此不會損及發電效率,可於電池C內防止電解液13偏倚。
根據本實施形態之染料敏化型太陽電池1A,於電池C設置有第一基板2之板面2a與第二基板6之板面6a直接抵接之熔接部10。因此,可防止電池C內之電解液13偏倚。藉此,可使第1電極5與第2電極9之間存在特定量之電解液13,故而可防止染料敏化型太陽電池1A之發電效率下降。
[染料敏化型太陽電池之製造方法]
(第1實施形態)
其次,使用圖2A~圖9B,對染料敏化型太陽電池1A之製造方法之第1實施形態進行說明。
本實施形態之染料敏化型太陽電池1A之製造方法具備以下之步驟。使透明導電膜3與對向導電膜7對向,而將第1電極5與第2電極9貼合之貼
合步驟。自成膜有透明導電膜3及半導體層4之第一基板2之背面或成膜有對向導電膜7之第二基板6之背面之任一者賦予超音波振動,使位於賦予有該超音波振動之部位之第一基板2及第二基板6之相互對向的板面2a、6a抵接而絕緣,並且熔接,藉此形成相互分割之多個電池C之分割步驟。於電池C中,於由密封材11及圖案化部位P所構成之框內,自成膜有透明導電膜3及半導體層4之第一基板2之背面或成膜有對向導電膜7之第二基板6之背面之任一者賦予超音波振動,使位於賦予有該超音波振動之部位之第一基板2及第二基板6之相互對向的板面2a、6a抵接而絕緣,並且熔接,形成第一基板2之板面2a與第二基板6之板面6a直接抵接之熔接部10之熔接步驟。
於本實施形態中,將以下者稱為電氣模組前驅物。於形成於第1電極5與第2電極9之間的空間密封有電解液(電解質)13而成者。
於形成於第1電極5與第2電極9之間的空間未密封電解液(電解質)13者。
於本實施形態之製造方法之一例中,於貼合步驟(II)之前,具備(I)電極板形成步驟,進而,於分割步驟(III)與熔接步驟(IV)之後,具備(IV)電氣性連接步驟、(V)注液孔形成步驟、(VI)注液步驟及(VII)注液孔密封步驟。
以下,對各步驟進行說明。
(I)<電極板形成步驟>
於電極板形成步驟中,如圖2A所示,形成第1電極5,其於第一基板2之板面2a成膜透明導電膜3,於透明導電膜3之表面3a形成有半導體層
4。又,形成第2電極9,其於第二基板6之板面6a形成對向導電膜7,進而於對向導電膜7之表面7a成膜有觸媒層8。
具體而言,第1電極5及第2電極9係以如下方式形成。
如圖2A所示,作為第一基板2,使用由PET等所構成之基板。
於第一基板2之板面2a之整體濺鍍氧化銦錫(ITO)等而成膜透明導電膜3。
半導體層4例如藉由氣膠沈積法(Aerosol Deposition method)、冷噴塗法(cold spray method)等無需燒成之低溫成膜法,以成為多孔質之方式形成於透明導電膜3之表面3a。此時,如圖4所示,將塗佈密封材11之端緣R1~R4殘留而形成半導體層4。或者,為了電流之汲取,或配置密封材,而將第一基板2之至少一端緣R1殘留而形成半導體層4。
於形成半導體層4之後,如圖2B所示,使半導體層4浸漬於將敏化染料溶解於溶劑而成之敏化染料溶液,而使該半導體層4載持敏化染料。使半導體層4載持敏化染料之方法並不限定於上述,亦可採用一面使半導體層4於敏化染料溶液中移動一面連續地進行投入、浸漬、提拉之方法等。
根據以上,獲得圖2B所示之第1電極5。
如圖2A所示,第2電極9於由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等所構成之第二基板6之板面6a,濺鍍ITO、氧化鋅或鉑等而成膜對向導電膜7。對向導電膜7亦可為藉由印刷法或噴霧法等而形成者。於對向導電膜7之表面7a之整體,將碳漿等成膜而形成觸媒層8。
(II)<貼合步驟>
如圖3所示,貼合步驟係使第1電極5與第2電極9對向配置而貼合,根據需要將各個端緣R1~R4(參照圖4)藉由密封材11而密封,形成具備第1電極5與第2電極9之電氣模組前驅物之步驟。
「密封材及注液孔形成用構件之配置」
具體而言,如圖4所示,於沿著未分割之半導體層4之透明導電膜3之端緣R1~R4之全周,配置形成為具有特定之寬度尺寸之框形狀之片狀之密封材11而圍繞半導體層4。但是,如上所述,於本發明中,密封材11亦可僅配置於第1電極5之端緣R1~R4之一部分(例如,參照第3實施形態)。
再者,亦可於配置密封材11之後,於半導體層4或對向導電膜7上塗佈電解質,然後,進行下述基板之貼合。該電解質亦可為液狀、凝膠狀、固體狀之任一之狀態。
然後,將注液孔形成用構件19於與第1電極5之一端緣R1對向之端緣R2取特定之間隔而配置多個。此時,各注液孔形成用構件19以跨及密封材11而自第一基板2之端緣R2突出之方式配置。
作為注液孔形成用構件19,使用形成為帶狀之脫模性樹脂片。
作為脫模性樹脂片,例如使用聚酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等。
所謂特定之間隔係指於第1電極5(或第2電極9)形成相鄰之電池C、C之間隔。
「基板之貼合」
其次,如圖3所示,以於介置有分隔件12之狀態下使透明導電膜3與
對向導電膜7對向之方式,使第2電極9抵接於第1電極5。如下所述,亦可不使用分隔件12。
「接著步驟」
於接著步驟中,除了所貼合之第1電極5及第2電極9之圖5所示之一端緣R1以外,將配置有由硬化性樹脂或熱熔樹脂等所構成之密封材11之端緣R2~R4於積層方向加壓,使密封材11硬化或加熱,而使密封材11接著於第1電極5及第2電極9。此時,密封材11不與注液孔形成用構件19接著。其原因在於,注液孔形成用構件19係耐熱溫度較密封材11之熔融硬化溫度高,且非接著性優異。因此,成為注液孔形成用構件19之兩表面與第1電極5及第2電極9均未接著之狀態。
於本實施形態中,對預先設置注液孔,於接著步驟後注液之方法之例進行了說明,但本發明並不限定於此。例如,亦可提前塗佈電解液,使用加壓貼合或真空貼合。
(III)<分割步驟>
於分割步驟中,如圖6所示,以沿著將藉由第1電極5與第2電極9而形成之空間劃分為多個電池C、C…之交界上,即所期望之圖案化部位P、P…之方式,自成膜有透明導電膜3之第一基板2之背面2b(參照圖3)或成膜有對向導電膜7之第二基板6之背面6b(參照圖3)之任一者賦予超音波振動。
於是,成膜於第一基板2之透明導電膜3及半導體層4藉由超音波振動而擴散。與此同時,與透明導電膜3對向之對向導電膜7及觸媒層8藉由超音波振動而擴散。其結果,如圖1所示,於相互對向之位置,
於透明導電膜3、半導體層4、對向導電膜7及觸媒層8產生龜裂,而使第一基板2之板面2a與第二基板6之板面6a抵接。而且,進而,該等第一基板2與第二基板6係藉由超音波振動而熔融並相互熔接。其結果,如圖6所示,於以圍繞半導體層4之方式配置之密封材11之框內形成相互分割之多個電池C、C…。
再者,於本實施形態中,例示了自第一基板2之背面2b賦予超音波振動之情形,但本發明並不限定於此。於本發明中,可自第一基板2之背面2b或第二基板6之背面6b之任一者賦予超音波振動。
再者,超音波振動係將第1電極5與第2電極9分別同時且確實地圖案化,並且以可熔接之特定之輸出進行。
(IV)<熔接步驟>
於熔接步驟中,如圖6所示,於電池C之未設置圖案化部位P、P及密封材11之部分,自成膜有透明導電膜3之第一基板2之背面2b(參照圖3)或成膜有對向導電膜7之第二基板6之背面6b(參照圖3)之任一者賦予超音波振動。
於是,成膜於第一基板2之透明導電膜3及半導體層4藉由超音波振動而被破壞,並且與透明導電膜3對向之對向導電膜7及觸媒層8同樣地藉由超音波振動而被破壞。其結果,如圖1所示,於相互對向之位置,於透明導電膜3、半導體層4、對向導電膜7及觸媒層8產生龜裂,而使第一基板2之板面2a與第二基板6之板面6a抵接。而且,進而,該等第一基板2與第二基板6藉由超音波振動而熔融並相互熔接,如圖6所示,於由以圍繞半導體層4之方式配置之密封材11及圖案化部位P所構成之框
內,形成將第一基板2之板面2a與第二基板6之板面6a直接抵接之熔接部10。
於熔接步驟中,較佳為將熔接部10於電池C之每單位面積26cm2形成1處~10處,更佳為形成1處~5處。
又,於熔接步驟中,較佳為以俯視時每1處之面積成為1mm2~100mm2之方式形成熔接部10,更佳為以俯視時之面積成為1mm2~25mm2之方式形成熔接部10。
(V)<電氣性連接步驟>
於電氣性連接步驟中,於沿積層方向加壓而使之硬化或加熱而未接著之一端緣R1,如圖7A所示,形成跨及相鄰之電池C、C間之切口15,如圖7B所示,於該切口15、15…配置導通構件16、16…而使多個電池C、C間串聯連接。然後,將一端緣R1藉由加熱加壓來接著而將該一側端R1閉合。
根據以上,除了配置有注液孔形成用構件19之位置以外將第1電極5與第2電極9於端緣R1~R4接著。
(VI)<注液孔形成步驟>
於注液孔形成步驟中,如圖8所示,拔出自第一基板2之端緣突出之注液孔形成用構件19、19,使電池C開口而形成能夠注入電解液之注液孔17、17…。
根據以上之步驟,獲得於第1電極5與第2電極9之間形成有電池C、C…之接合體1a。
(VII)<注液步驟>
於注液步驟中,將上述步驟中所獲得之第1電極5與第2電極9之接合體1a放置於減壓環境下,使注液孔17、17浸漬於保持電解液13之容器(未圖示)並藉由抽真空而將電解液13注入至電池C內。
(VIII)<注液孔密封步驟>
然後,於注液孔密封步驟中,於電解液13之注入後將注液孔17、17…利用接著劑等關閉而密封電池C,獲得串聯連接有多個電池C、C…之圖9A、圖9B所示之染料敏化型太陽電池1A。
如以上般,根據本實施形態之染料敏化型太陽電池1A之製造方法,由於具有於電池C形成第一基板2之板面2a與第二基板6之板面6a直接抵接之熔接部10之熔接步驟,故而藉由於熔接步驟中形成之熔接部10,可防止電池C內之電解液13偏倚。藉此,由於可使第1電極5與第2電極9之間存在特定量之電解液13,故而可防止染料敏化型太陽電池1A之發電效率下降。
於將第1電極5與第2電極9貼合之後,使用超音波振動進行圖案化,故而圖案化及熔接位置P一致。因此,獲得可容易且準確地進行電池C、C間之劃分之效果。
根據具有藉由本實施形態之染料敏化型太陽電池1A之製造方法而製作之多個電池C、C…之染料敏化型太陽電池1A,可使電池C、C彼此之間不使用密封材而絕緣且將絕緣之部位熔接並分割。因此,獲得可削減材料成本,並且可抑制因電解液13接觸於密封材11而劣化之效果。
於本實施形態中,以於介置有分隔件12之狀態下使透明導電膜3與對向導電膜7對向之方式,使第2電極9抵接於第1電極5。其原
因在於,於分割步驟中,若於圖案化部位P及其附近產生第1電極5與第2電極9接觸之部分,則有時於該接觸部分通電而電池短路。
然而,於本發明中,由於使用超音波振動進行圖案化,故而於圖案化部位P之相互對向之位置,於透明導電膜3、半導體層4、對向導電膜7及觸媒層8產生龜裂。又,於圖案化部位P之附近亦產生龜裂。因此,於圖案化部位P及其附近,不產生第1電極5與第2電極9接觸之部分。因此,於本發明中,即便於不使用分隔件12之情形時,亦可於圖案化部位P確實地進行第1電極5及第2電極9之絕緣,故而電池不會短路。
(第2實施形態)
其次,使用圖10對染料敏化型太陽電池1A之製造方法之第2實施形態進行說明。
於本實施形態中,對與上述第1實施形態相同之構成及步驟使用相同之符號而省略其構成及步驟之說明,僅對與第1實施形態不同之構成及步驟進行說明。
本實施形態之染料敏化型太陽電池1A之製造方法係自(I)電極板形成步驟至(III)分割步驟為止於如下方面與第1實施形態之染料敏化型太陽電池1A之製造方法不同,即,使用形成有多個半導體層4且捲狀地捲繞之長條之帶狀的第1電極5與同樣地捲狀地捲繞之長條之帶狀的第2電極9連續地進行各步驟之作業,製造染料敏化型太陽電池1A。
(I)電極板形成步驟
第1電極5係以如下方式製作:將捲狀地捲繞之帶狀之第一基板2向一方向(箭頭L方向)拉出,於特定之位置於板面2a之整體成膜透明導電
膜3,進而於較透明導電膜3之成膜位置靠下游側,於透明導電膜3之表面3a,將端緣(外周)R1~R4殘留而於箭頭L方向間歇地設置半導體層4。半導體層4之敏化染料之吸附例如可藉由噴霧塗佈而進行。
第2電極9係藉由如下方式製作:將捲狀地捲繞之帶狀之第二基板6向與一方向(箭頭L方向)為相反方向拉出,於特定之位置於板面6a之整體成膜對向導電膜7,進而於較對向導電膜7之成膜位置靠下游側,於對向導電膜7之表面7a之整體成膜觸媒層8。
(II)<密封步驟>
「密封材及注液孔形成用構件之配置」
密封材11之配置係使用以將於第一基板2上取特定之間隔而間歇地形成之半導體層4逐一圍繞之方式框狀地形成之片狀者。由該框狀之密封材11劃分之區域成為染料敏化型太陽電池1A之1單位T。
注液孔形成用構件19係如上述第1實施形態所示般配置於沿著帶狀之第一基板2之一端緣而延伸之密封材11上。
「基板之貼合」
於以上述方式形成之帶狀之第1電極5及配置於第1電極5之密封材11,配置帶狀地拉出之分隔件12,於配置有分隔件12之下游側,進而配置帶狀之第2電極9。於第2實施態樣中,亦藉由與第1實施態樣相同之理由,亦可不使用分隔件12。
「接著步驟」
與第1實施形態相同地進行接著步驟。
(III)<分割步驟>
於分割步驟中,以將密封材11之框內於第1電極5及第2電極9之延伸方向分割之方式向與箭頭L方向正交之方向賦予超音波振動,而於第1電極5與第2電極9之間形成多個電池C、C…。(III)分割步驟係與上述第1實施形態相同地進行。
(IV)<熔接步驟>
於熔接步驟中,於電池C未設置圖案化部位P、P及密封材11之部分,自成膜有透明導電膜3之第一基板2之背面2b或成膜有對向導電膜7之第二基板6之背面6b之任一者賦予超音波振動,於由以圍繞半導體層4之方式配置之密封材11及圖案化部位P所構成之框內,形成將第一基板2之板面2a與第二基板6之板面6a直接抵接之熔接部10。
(IV)熔接步驟係與上述第1實施形態相同地進行。
然後,於(V)電氣性連接步驟之前或之後進行(VI)切斷步驟。
切斷步驟係將於一染料敏化型太陽電池1A之每單位T相互貼著之第1電極5與第2電極9切斷而進行。
(V)電氣性連接步驟、(VII)注液孔形成步驟、(VIII)注液步驟及(IX)注液孔密封步驟係與第1實施形態中之方法相同地進行。(VII)注液孔形成步驟亦可於(VI)切斷步驟之前進行。
如以上方式將染料敏化型太陽電池1A之製造並非針對每1個染料敏化型太陽電池1A,而是於長條之帶狀之第一基板2及長條之帶狀之第二基板6中連續地進行各步驟之作業,然後,將帶狀之第1電極5與第2電極9貼合,而且將圖8所示之多個接合體1a或圖10所示之染料敏化型太陽電池1A逐一切斷,藉此獲得可有效率地製作染料敏化型太陽電池1A
之效果。
於將帶狀之第1電極5與第2電極9貼合而密封之步驟及形成多個電池C、C…之步驟中,亦不考慮該等第1電極5與第2電極9之定位即可簡便地密封,或可使電池C、C間極簡便地絕緣及熔接。因此,獲得於染料敏化型太陽電池1A之連續性之製造中亦非常有效率之效果。
於上述第1實施形態及第2實施形態中,設為使用密封材11進行每個染料敏化型太陽電池1A之第1電極5與第2電極9之間之密封之構成。於上述第1實施形態及第2實施形態中,亦可代替由密封材11而進行之密封,賦予超音波振動將第1電極5與第2電極9之間絕緣及密封而形成染料敏化型太陽電池1A。
於該情形時,獲得如下之效果:於染料敏化型太陽電池1A之製作中,省略以圍繞半導體層4之方式配置框狀之密封材11之作業,可藉由超音波熔接而更簡便地密封。又,藉由於塗佈電解液之後進行貼合,可省略注入孔。於該情形時,能夠不考慮注入孔地於任意之場所進行熔接處理。
於上述實施形態中,使配置注液孔形成用構件19之位置與配置導通材之位置於端緣R1、R2不同。只要可將注液孔形成用構件19與導通材適當地配置,則配置注液孔形成用構件19之位置與配置導通材之位置亦可以於R1、R2之任一者相鄰之方式配置。
於上述實施形態中,將配置導通材之位置設為端緣R1或端緣R2之任一者,但亦可為於端緣R1、R2之兩側配置導通材而使電池C、C間並聯連接者。
(第3實施形態)
其次,使用圖11對染料敏化型太陽電池1A之製造方法之第3實施形態進行說明。
於本實施形態中,對與上述第2實施形態相同之構成及步驟使用相同之符號而省略其構成及步驟之說明,僅對與第2實施形態不同之構成及步驟進行說明。
於本實施形態之染料敏化型太陽電池1B之製造方法中,自(I)電極板形成步驟至(III)熔接步驟為止係於如下方面與第2實施形態之染料敏化型太陽電池1A之製造方法不同,即,使用於一方向連續地形成有半導體層4之長條之帶狀之第1電極5與長條之帶狀之第2電極9連續地進行各步驟之作業。藉由超音波振動之賦予而同時地進行將經貼合之第1電極5及第2電極9絕緣、熔接及切斷步驟,而使各電池相互密封及分離。
(I)電極板形成步驟
於上述第2實施形態中,於透明導電膜3之表面3a,將端緣(外周)R1~R4殘留而於箭頭L方向間歇地設置半導體層4而製作。於本實施形態中,將端緣R1、R2殘留而於透明導電膜3之表面3a連續地(所謂滿塗佈)形成半導體層4。
(II)<貼合步驟>
於上述第2實施形態中,將以逐一圍繞間歇地形成之半導體層4之方式框狀地形成之片狀者配置於第1電極5之表面,與第2電極9貼合。於本實施形態中,將密封材11沿著第1電極5或第2電極9之端緣R1、R2,即於寬度方向兩端,於該等延伸之方向帶狀地配置,將第1電極5與第2電極9貼合接著。於本實施態樣中,亦可不使用分隔件12。如上述第1實施
形態中所說明般,於本發明中,使用超音波振動進行圖案化。因此,於圖案化部位P之相互對向之位置,於透明導電膜3、半導體層4、對向導電膜7及觸媒層8產生龜裂。又,於圖案化部位P之附近亦產生龜裂。因此,於圖案化部位P及其附近,不會產生第1電極5與第2電極9接觸之部分。因此,於本發明中,即便於不使用分隔件12之情形時,亦可於圖案化部位P確實地進行第1電極5及第2電極9之絕緣,故而電池不會短路。
而且,藉由賦予超音波振動而同時地進行遍及與所貼合之第1電極5及第2電極9之延伸方向正交(交叉)之方向之絕緣、熔接。
除了絕緣、熔接以外亦可同時地進行切斷。以下,對除了絕緣、熔接以外亦同時地進行切斷之情形進行說明。
此時,藉由賦予超音波振動而進行之第1電極5與第2電極9之絕緣、熔接及切斷係使用較經貼合之第1電極5與第2電極9之寬度尺寸長條地形成之焊頭20,對絕緣、熔接及切斷部位之整體同時地賦予超音波振動,同時地絕緣、熔接及切斷。
於在L方向配置有導通材之情形時,只要為焊頭20跨及導通材之構成,不將導通材破壞即可藉由賦予超音波振動而同時地進行第1電極5及第2電極9之絕緣、熔接及切斷。再者,於第1或第2實施形態中,亦可於在L方向配置有導通材之情形時,設為焊頭20跨及導通材之構成。又,只要為焊頭20不跨及導通材之構成,即可破壞導通材,取得電氣性絕緣。再者,於第1或第2實施形態中,亦藉由與第3實施形態相同之理由,可設為焊頭20不跨及導通材之構成。
根據本實施形態,藉由於塗佈電解液之後進行貼合,可省略注入孔。
於該情形時,能夠不考慮注入孔而於任意之場所進行熔接處理。
如以上般,獲得以下之效果:藉由以上述之方式進行電極板形成步驟及第1電極及第2電極之絕緣、熔接及切斷步驟,可同時地進行絕緣、熔接及切斷步驟而削減製造步驟。
可將第1電極之透明導電膜3及半導體層4於第一基板延伸之方向連續地成膜,將第2電極之對向導電膜7及觸媒層8於第二基板6延伸之方向連續地成膜,以膜一樣之狀態(未圖案化之狀態)將第1電極5與第2電極9貼合。因此,無須考慮第1電極5及第2電極9之延伸方向之位置對準,可於任意之位置將電池或電氣模組分離。因此,獲得可容易地進行第1電極5與第2電極9之貼合,且可大幅壓縮染料敏化型太陽電池1B之製造時間之效果。
由於進行將第1電極5及第2電極9捲狀地捲繞使兩者向一方向延伸而連續地進行上述諸多步驟之所謂捲對捲生產變得容易,故而獲得可提高染料敏化型太陽電池1B之生產性之效果。
進而,於電極板形成步驟中,無須預先決定染料敏化型太陽電池1B之尺寸而配置密封材,可於形成第1電極5及第2電極9且將該等於延伸方向貼合之後藉由超音波振動而遍及與延伸方向交叉之方向同時地進行絕緣、熔接及切斷。因此,獲得不會由電極板形成步驟中所形成之第1電極5及第2電極9之設計而限制染料敏化型太陽電池1B之一方向之尺寸,可於賦予超音波振動時任意地設定染料敏化型太陽電池1B之尺寸之效果。
根據本實施形態之製造方法,亦能夠使電解質塗佈或者填充
於第1電極5之半導體層4之上部等,繼而,使第1電極5與第2電極9對向配置而形成為一個模組,然後,對該一個模組藉由超音波振動而同時進行絕緣、熔接及切斷而再分化為多個染料敏化型太陽電池1B。藉由採取此種方法,而自動生產性提高,生產性進而得到改善。
於本實施形態中,第1電極5及第2電極9之與延伸方向L交叉之方向(即寬度方向)之絕緣、熔接及切斷係藉由賦予超音波振動而使第一基板2與第二基板6之相互對向之板面2a、6a抵接並熔接,進而藉由局部地加熱而切斷,然後,若進而於包含切斷部位之染料敏化型太陽電池1B之周圍配置熱塑性樹脂,將染料敏化型太陽電池1B之內部雙重地密封而提高液密性,則更佳。
於本實施形態中,關於利用密封材11而將第1電極5與第2電極9貼合之部位亦可藉由超音波振動而熔接。
於本實施形態中,未對第1電極5及第2電極9實施圖案化之處理,但亦可以半導體層4成為多個並列之方式,分割為於長邊延伸方向L並行之多個圖案(參照圖12),亦可於與長邊延伸方向正交之方向圖案化。又,亦可將多個圖案彼此串聯或並聯地連接。於該情形時,亦發揮不需要於L方向第1電極5及第2電極9之膜搬送方向相關之位置對準之本發明之效果。於圖12中,表示了半導體層4成為3個並列之實施形態,但本發明並不限定於此,能夠將半導體層4分割為所期望之數量之圖案。藉由將分割後之電池電氣性連接,可簡易且有效率地製造電氣模組。
進而,於本實施形態中,第1電極5及第2電極9之與延伸方向L交叉之方向(即寬度方向)之密封、絕緣及切斷亦可藉由賦予超音
波振動而使第一基板2與第二基板6之相互對向之板面2a、6a抵接即絕緣並熔接,而且使用焊頭之前端機械地切斷。
亦可將第1或第2實施形態中所示之藉由賦予超音波振動而進行之第1電極5與第2電極9之熔接方法與第3實施形態之第1電極5與第2電極9之絕緣、熔接及切斷方法適當組合來製造染料敏化型太陽電池1A、1B。例如,於第3實施形態中,以電池C單位進行第1電極5與第2電極9之絕緣、熔接及切斷,但亦可將電池C、C間絕緣及熔接,針對每個染料敏化型太陽電池1B進行第1電極5與第2電極9之絕緣、熔接及切斷。
[實施例]
以下,根據實施例及比較例對本發明進而具體地進行說明,但本發明並不限定於以下之實施例。
[比較例]
作為透明導電基材,使用形成有ITO膜之聚對苯二甲酸乙二酯膜。於該膜之形成有ITO膜之面上,藉由網版印刷法而塗佈Peccell公司製造之低溫成膜用氧化鈦膏,於大氣環境下以150℃燒成10分鐘,形成膜厚10μm、長度1m、寬度50mm之氧化鈦多孔質膜(半導體層)。然後,沿著寬度方向空開間隔而形成2個,製作第1電極。
於該第1電極之氧化鈦多孔質膜側之端緣框狀地配置密封材,介隔該密封材貼合作為第2電極之形成有具有Pt作為觸媒之ITO膜之聚對苯二甲酸乙二酯膜,而形成將第1電極與第2電極之間之空間密封之電池。密封材係針對第1電極之每個氧化鈦多孔質膜框狀地配置,針對每個氧化鈦多
孔質膜將電池分割。又,以第1電極之氧化鈦多孔質膜與第2電極之ITO膜對向之方式,配置第1電極與第2電極。以成為串聯構造之方式對ITO膜實施特定之絕緣加工。
根據以上之步驟,製作比較例之太陽電池前驅物。
作為密封材,使用東亞合成公司製造之作為熱熔接著材之Aronmelt(商品名)。作為串聯配線材,使用積水化學工業公司製造之導電性微粒子Micropearl(商品名)。
於由第1電極與第2電極所構成之電池內,自預先打開之注入孔對第2電極注入電解液,使電解液填充於電池內。然後,將注入孔利用接著劑密封,獲得具有2個電池之長度1m之比較例之太陽電池。
將該太陽電池以氧化鈦多孔質膜之長度沿著鉛垂方向之方式懸吊,放置24小時。
24小時後,於太陽電池內,電解液滯留於鉛垂下方,並且密封材於第1電極與第2電極之間局部地剝離,應存在於各電池內之電解液向其他電池內轉移,於電池內產生電解液偏倚。即,密封材無法充分發揮密封功能。
藉此,作為電池之性能亦顯著下降,觀察到大於10%之輸出下降。
[實施例1]
與比較例1相同地,製作太陽電池前驅物。
於太陽電池前驅物之電池之未設置密封材之部分之寬度方向之中央部,自成膜有ITO膜之第1電極之背面,藉由具備接觸面之形狀為圓形、直徑1mm之焊頭之超音波熔合機(UC JAPAN公司製造)之焊頭,而賦予超音波振動,形成將第1電極之聚對苯二甲酸乙二酯膜與第2電極之聚對
苯二甲酸乙二酯膜直接抵接之熔接部。遍及2個電池,於50mm×52mm之面積範圍,以等間隔(18個×18個)形成有324個直徑1mm之熔接部。
於形成有熔接部之太陽電池前驅物之電池內,與比較例相同地注入電解液,使電解液填充於電池內之後,將注入孔利用接著劑密封,獲得實施例1之太陽電池。
將該太陽電池以氧化鈦多孔質膜之長度沿著鉛垂方向之方式懸吊,放置24小時。
24小時後,於太陽電池內,電解液不會滯留於鉛垂下方,於電池內無電解液之偏倚。即,密封材充分發揮密封功能。
又,作為電池之性能下降較少,輸出下降為10%以下。
又,即便代替UC JAPAN公司製造之超音波熔合機,使用具備直徑1mm之焊頭之手單元型之超音波熔合機或具備直徑1mm之焊頭之Branson公司製造之超音波熔合機,於電池內亦無電解液之偏倚,密封材充分發揮密封功能。
[實施例2]
與比較例相同地,製作太陽電池前驅物。
於太陽電池前驅物之電池之未設置密封材之部分之寬度方向之中央部,自成膜有ITO膜之第1電極之背面,藉由具備接觸面之形狀為圓形、直徑1mm之焊頭之超音波熔合機(UC JAPAN公司製造)之焊頭,而賦予超音波振動,形成將第1電極之聚對苯二甲酸乙二酯膜與第2電極之聚對苯二甲酸乙二酯膜直接抵接之熔接部。遍及2個電池,於50mm×52mm之面積範圍,隨機地形成324個直徑1mm之熔接部。
於形成有熔接部之太陽電池前驅物之電池內,與比較例相同地注入電解液,使電解液填充於電池內之後,將注入孔利用接著劑密封,獲得實施例2之太陽電池。
將該太陽電池以氧化鈦多孔質膜之長度沿著鉛垂方向之方式懸吊,放置24小時。
24小時後,於太陽電池內,電解液不會滯留於鉛垂下方,於電池內無電解液之偏倚。即,密封材充分發揮密封功能。
又,作為電池之性能下降較少,輸出下降為10%以下。
又,即便代替UC JAPAN公司製造之超音波熔合機,使用具備直徑1mm之焊頭之手單元型之超音波熔合機或具備直徑1mm之焊頭之Branson公司製造之超音波熔合機,於電池內亦無電解液之偏倚,密封材充分發揮密封功能。
[實施例3]
與比較例相同地,製作太陽電池前驅物。
於太陽電池前驅物之電池之未設置密封材之部分之寬度方向之中央部,自成膜有ITO膜之第1電極之背面,藉由具備接觸面之形狀為圓形、直徑3mm之焊頭之超音波熔合機(UC JAPAN公司製造)之焊頭,而賦予超音波振動,形成將第1電極之聚對苯二甲酸乙二酯膜與第2電極之聚對苯二甲酸乙二酯膜直接抵接之熔接部。遍及2個電池,於50mm×52mm之面積範圍,以等間隔(10個×10個)形成100個直徑3mm之熔接部。
於形成有熔接部之太陽電池前驅物之電池內,與比較例相同地注入電解液,使電解液填充於電池內之後,將注入孔利用接著劑密封,獲得實施
例3之太陽電池。
將該太陽電池以氧化鈦多孔質膜之長度沿著鉛垂方向之方式懸吊,放置24小時。
24小時後,於太陽電池內,電解液不會滯留於鉛垂下方,於電池內無電解液之偏倚。即,密封材充分發揮密封功能。
又,作為電池之性能下降較少,輸出下降為10%以下。
又,即便代替UC JAPAN公司製造之超音波熔合機,使用具備直徑3mm之焊頭之手單元型之超音波熔合機或具備直徑3mm之焊頭之Branson公司製造之超音波熔合機,於電池內亦無電解液之偏倚,密封材充分發揮密封功能。
[實施例4]
與比較例相同地,製作太陽電池前驅物。
於太陽電池前驅物之電池之未設置密封材之部分之寬度方向之中央部,自成膜有ITO膜之第1電極之背面,藉由具備接觸面之形狀為圓形、直徑5mm之焊頭之超音波熔合機(UC JAPAN公司製造)之焊頭,而賦予超音波振動,形成將第1電極之聚對苯二甲酸乙二酯膜與第2電極之聚對苯二甲酸乙二酯膜直接抵接之熔接部。遍及2個電池,於50mm×52mm之面積範圍,以等間隔(8個×8個)形成64個直徑5mm之熔接部。
於形成有熔接部之太陽電池前驅物之電池內,與比較例相同地注入電解液,使電解液填充於電池內之後,將注入孔利用接著劑密封,獲得實施例4之太陽電池。
將該太陽電池以氧化鈦多孔質膜之長度沿著鉛垂方向之方式懸吊,放
置24小時。
24小時後,於太陽電池內,電解液不會滯留於鉛垂下方,於電池內無電解液之偏倚。即,密封材充分發揮密封功能。
又,作為電池之性能下降較少,輸出下降為10%以下。
又,即便代替UC JAPAN公司製造之超音波熔合機,使用具備直徑5mm之焊頭之手單元型之超音波熔合機或具備直徑5mm之焊頭之Branson公司製造之超音波熔合機,於電池內亦無電解液之偏倚,密封材充分發揮密封功能。
[實施例5]
與比較例相同地,製作太陽電池前驅物。
於太陽電池前驅物之電池之未設置密封材之部分之寬度方向之中央部,自成膜有ITO膜之第1電極之背面,藉由具備接觸面之形狀為圓形、直徑10mm之焊頭之超音波熔合機(UC JAPAN公司製造)之焊頭,而賦予超音波振動,形成將第1電極之聚對苯二甲酸乙二酯膜與第2電極之聚對苯二甲酸乙二酯膜直接抵接之熔接部。遍及2個電池,於50mm×52mm之面積範圍,以等間隔(6個×5個)形成30個直徑10mm之熔接部。
於形成有熔接部之太陽電池前驅物之電池內,與比較例相同地注入電解液,使電解液填充於電池內之後,將注入孔利用接著劑密封,獲得實施例5之太陽電池。
將該太陽電池以氧化鈦多孔質膜之長度沿著鉛垂方向之方式懸吊,放置24小時。
24小時後,於太陽電池內,電解液不會滯留於鉛垂下方,於電池內無
電解液之偏倚。即,密封材充分發揮密封功能。
又,作為電池之性能下降較少,輸出下降為10%以下。
又,即便代替UC JAPAN公司製造之超音波熔合機,使用具備直徑10mm之焊頭之手單元型之超音波熔合機或具備直徑10mm之焊頭之Branson公司製造之超音波熔合機,於電池內亦無電解液之偏倚,密封材充分發揮密封功能。
「實施例6」
與比較例相同地,製作太陽電池前驅物。
於太陽電池前驅物之電池之未設置密封材之部分之寬度方向之中央部,自成膜有ITO膜之第1電極之背面與成膜有ITO膜之第2電極之背面,藉由具備接觸面之形狀為一邊之長度為1mm之正方形之焊頭的超音波熔合機(UC JAPAN公司製造)之焊頭,而賦予超音波振動,形成將第1電極之聚對苯二甲酸乙二酯膜與第2電極之聚對苯二甲酸乙二酯膜直接抵接之熔接部。遍及2個電池,於50mm×52mm之面積範圍,以等間隔(18個×18個)形成324個一邊之長度為1mm之正方形之熔接部。
於形成有熔接部之太陽電池前驅物之電池內,與比較例相同地注入電解液,使電解液填充於電池內之後,將注入孔利用接著劑密封,獲得實施例6之太陽電池。
將該太陽電池以氧化鈦多孔質膜之長度沿著鉛垂方向之方式懸吊,放置24小時。
24小時後,於太陽電池內,電解液不會滯留於鉛垂下方,於電池內無電解液之偏倚。即,密封材充分發揮密封功能。
又,作為電池之性能下降較少,輸出下降為10%以下。
又,即便代替UC JAPAN公司製造之超音波熔合機,使用具備一邊之長度為1mm之正方形之焊頭之手單元型之超音波熔合機或具備一邊之長度為1mm之正方形之焊頭之Branson公司製造之超音波熔合機,於電池內亦無電解液之偏倚,密封材充分發揮密封功能。
「實施例7」
與比較例相同地,製作太陽電池前驅物。
於太陽電池前驅物之電池之未設置密封材之部分之寬度方向之中央部,自成膜有ITO膜之第1電極之背面與成膜有ITO膜之第2電極之背面,藉由具備接觸面之形狀為1mm×2mm之長方形之焊頭之超音波熔合機(UC JAPAN公司製造)之焊頭,而賦予超音波振動,形成將第1電極之聚對苯二甲酸乙二酯膜與第2電極之聚對苯二甲酸乙二酯膜直接抵接之熔接部。遍及2個電池,於50mm×52mm之面積範圍,以等間隔(10個×10個)形成100個1mm×2mm之長方形之熔接部。
於形成有熔接部之太陽電池前驅物之電池內,與比較例相同地注入電解液,使電解液填充於電池內之後,將注入孔利用接著劑密封,獲得實施例7之太陽電池。
將該太陽電池以氧化鈦多孔質膜之長度沿著鉛垂方向之方式懸吊,放置24小時。
24小時後,於太陽電池內,電解液不會滯留於鉛垂下方,於電池內無電解液之偏倚。即,密封材充分發揮密封功能。
又,作為電池之性能下降較少,輸出下降為10%以下。
又,即便代替UC JAPAN公司製造之超音波熔合機,使用具備1mm×2mm之長方形之焊頭之手單元型之超音波熔合機或具備1mm×2mm之長方形之焊頭之Branson公司製造之超音波熔合機,於電池內亦無電解液之偏倚,密封材充分發揮密封功能。
「實施例8」
於實施例5中製作之太陽電池前驅物中,於距於以氧化鈦多孔質膜之長度沿著鉛垂方向之方式懸吊之狀態下相當於下方之部分之下端40mm之位置追加1個直徑10mm之熔接部而形成。
於形成有熔接部之太陽電池前驅物之電池內,與比較例相同地注入電解液,使電解液填充於電池內之後,將注入孔利用接著劑密封,獲得實施例8之太陽電池。
將該太陽電池以氧化鈦多孔質膜之長度沿著鉛垂方向之方式懸吊,放置24小時。
24小時後,於太陽電池內,電解液不會滯留於鉛垂下方,於電池內無電解液之偏倚。即,密封材充分發揮密封功能。
又,作為電池之性能下降較少,輸出下降為10%以下。
[產業上之可利用性]
本發明係可利用於染料敏化型太陽電池等之電氣模組之領域。
1A‧‧‧染料敏化型太陽電池
2‧‧‧第一基板
2a、6a‧‧‧板面
3‧‧‧透明導電膜
3a‧‧‧透明導電膜3之表面
4‧‧‧半導體層
5‧‧‧第1電極
6‧‧‧第二基板
7‧‧‧對向導電膜
7a‧‧‧對向導電膜7之表面
8‧‧‧觸媒層
9‧‧‧第2電極
10‧‧‧熔接部
11‧‧‧密封材
12‧‧‧分隔件
13‧‧‧電解液
C‧‧‧電池
P‧‧‧圖案化部位
Claims (7)
- 一種電氣模組,其具備:第1電極,其於第一基板之板面成膜有透明導電膜,且於上述透明導電膜之表面形成有半導體層;及第2電極,其於第二基板之板面以與上述透明導電膜對向之方式成膜有對向導電膜;上述第1電極與上述第2電極之間係於上述第一基板之端緣與上述第二基板之端緣藉由密封材而接著,形成於上述第1電極與上述第2電極之間之空間藉由圖案化部位而劃分為多個電池,且於上述電池密封有電解質;又,該電氣模組之特徵在於:於由上述密封材及上述圖案化部位所構成之框內,設置有上述第一基板之板面與上述第二基板之板面直接抵接之熔接部。
- 如申請專利範圍第1項之電氣模組,其中,上述熔接部係於上述電池之每單位面積26cm2設置有1處~10處。
- 如申請專利範圍第1或2項之電氣模組,其中,於俯視上述熔接部時,上述熔接部之每1處之面積為1mm2~100mm2。
- 一種電氣模組之製造方法,該電氣模組具備:第1電極,其於第一基板之板面成膜有透明導電膜,且於上述透明導電膜之表面形成有半導體層;及第2電極,其於第二基板之板面以與上述透明導電膜對向之方式成膜有對向導電膜;上述第1電極與上述第2電極之間係於上述第一基板之端緣與上述第二基板之端緣藉由密封材而接著,形成於上述第1電極與上述第2電極之間之空間藉由圖案化部位而劃分為多個電池,且於上述電池密封有電解質;又,該電氣模組之製造方法之特徵在於具有: 貼合步驟,其使上述透明導電膜與上述對向導電膜對向,並貼合上述第1電極與上述第2電極;分割步驟,其自成膜有上述透明導電膜之上述第一基板之背面或成膜有上述對向導電膜之上述第二基板之背面之任一者賦予超音波振動,使位於賦予有該超音波振動之部位之上述第一基板及上述第二基板之相互對向之板面抵接而絕緣,並且將該等第一基板與第二基板熔接,藉此分割上述第1電極與上述第2電極而形成上述電池;及熔接步驟,其於由上述密封材及上述圖案化部位所構成之框內,使上述第一基板及上述第二基板之相互對向之板面抵接而絕緣,並且將該等第一基板與第二基板熔接,而形成將上述第一基板之板面與上述第二基板之板面直接抵接之熔接部。
- 如申請專利範圍第4項之電氣模組之製造方法,其中,於上述熔接步驟中,自成膜有上述透明導電膜之上述第一基板之背面或成膜有上述對向導電膜之上述第二基板之背面之任一者賦予超音波振動,而形成位於賦予有該超音波振動之部位之上述熔接部。
- 如申請專利範圍第4或5項之電氣模組之製造方法,其中,於上述熔接步驟中,將上述熔接部於上述電池之每單位面積26cm2形成1處~10處。
- 如申請專利範圍第4至6項中任一項之電氣模組之製造方法,其中,於上述熔接步驟中,以於俯視時每1處之面積為1mm2~100mm2之方式形成上述熔接部。
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