TW201740575A - 具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組、及具備太陽電池模組之結構物 - Google Patents

Abstract

一種具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組，該染料敏化太陽電池具有：於一面上形成有透明電極之透明基板，及於一面上形成有對向電極之對極基板；該太陽電池模組之特徵在於：透明基板及對極基板配置成上述透明電極與上述對向電極對向，上述透明基板於與形成有上述透明電極之面相反之面被具有透光性之保護構件覆蓋。

Description

具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組、及具備太陽電池模組之結構物

本發明係關於一種具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組、及具備太陽電池模組之結構物。本案係基於2015年12月7日於日本申請之特願2015-238965號而主張優先權，且將其內容引用於此。

以往，作為染料敏化型太陽電池，例如，如專利文獻1、2所示已知有如下結構，其具備：透明基板，其形成有透明電極；對極基板，其形成有對向電極；半導體層，其形成於上述透明電極上且係使多孔質之半導體材料載持敏化染料而形成；液狀或擬液狀之電解質，其設置於上述半導體層與對向電極之間；及密封材，其密封上述電解質而使上述透明基板與上述對極基板固定。

於此種染料敏化太陽電池中，當對染料敏化太陽電池照射光時，吸附於半導體層之敏化染料吸收光，從而染料分子內之電子被激發，該電子向半導體遷移。然後，於透明電極側產生電子，該電子通過電路向對向電極移動，移動至對向電極之電子通過電解質層返回至透明電極。藉 由重複此種過程而產生電能。

[專利文獻1]日本特開2011-258514號公報

[專利文獻2]日本特開2013-97920號公報

然而，於將如上所述之染料敏化太陽電池安裝於所期望之構件而使用之情形時，存在如以下般之問題。

例如，若於椅子之座面或靠背等部位安裝染料敏化太陽電池，則由人之負重所引起之物理性衝擊負重施加至染料敏化太陽電池，故而存在破損或損傷而無法作為電池發揮功能之問題。

又，於染料敏化太陽電池之設置部位為高熱環境之條件或沾水之條件之情形時，電池之功能亦下降，故而設置部位受到限制，於該方面存在改善之餘地。

進一步，存在由將染料敏化太陽電池安裝於例如建築物之內飾材料而引起之設計性下降之虞。又，於將染料敏化太陽電池安裝於房間之玻璃窗之情形時，存在室內變暗之問題。

本發明係鑒於上述問題點而完成者，其目的在於提供一種可提高耐久性、且可維持電池之功能之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組、及具備太陽電池模組之結構物。

為了達成上述目的，本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組係具備染料敏化太陽電池(太陽電池單位電池)之太陽電池模組，該染料敏化太陽電池具有：於一面上形成有透明電極之透明基板，及於一面上形成有對向電極之對極基板；該太陽電池模組之特徵在於：透明基板及對極基板配置成上述透明電極與上述對向電極對向，上述透明基板於與形成有上述透明電極之面相反之面被具有透光性之保護構件覆蓋。上述太陽電池模組係複數個上述染料敏化太陽電池(太陽電池單位電池)電連接而成。染料敏化太陽電池彼此之連接可藉由公知之配線而進行。

又，本發明之具備太陽電池模組之結構物之特徵在於安裝有上述太陽電池模組。

於本發明中，由於物品等不直接接觸於透明基板，故而可提高染料敏化太陽電池之對物理性衝擊負重或熱等之耐性。即，可使保護構件具有衝擊吸收性能，從而可防止或減少染料敏化太陽電池所受到之負重之負擔，故而可提高耐負重性。又，藉由設置保護構件，作為太陽電池模組能夠提高防水性、絕緣性、耐磨損性及耐延燒性。

又，於本發明中，由於為以覆蓋透明基板之方式設置保護構件之構成，故而藉由將與周圍之色調相符合之半透明膜用於保護構件而可提高設計性。而且，藉由使保護構件之顏色為例如白色，可使室內為明亮之環境。

又，於本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組中，較佳為上述保護構件具有可撓性。

於該情形時，可使保護構件具有衝擊吸收性能，從而可減少染料敏化太陽電池所受到之來自外部之物理性衝擊負重之負擔。

又，於本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組中，較佳為上述保護構件以與上述透明基板分離之狀態被支持。

藉由如此於透明基板與保護構件之間設置分離部，而於保護構件受到物理性衝擊負重而變形時，可抑制該變形之保護構件接觸於透明基板。藉此，可減少透明基板所受到之物理性衝擊負重，從而可提高染料敏化太陽電池之耐久性。

又，於該情形時，由於透明基板與保護構件分離，故而可防止保護構件之熱直接傳遞至透明基板。

又，於本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組中，較佳為於自外部以任意之力按壓上述保護構件之狀態下，維持上述保護構件與上述透明基板分離之狀態。

於該情形時，藉由配合保護構件之變形量來設定分離，即便保護構件受到物理性衝擊負重而變形，透明基板與保護構件之間亦被維持於分離之狀態，故而可確實地防止該變形之保護構件接觸於透明基板。

又，於本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組中，較佳為上述保護構件進一步被設置成覆蓋上述對極基板形成有上述對向電極之面的相反面。

於該情形時，由於安裝於結構物之對極基板亦由保護構件覆蓋，故而亦可提高對極基板側之耐久性。

而且，於本發明中，可使對極基板不直接接著於結構物之被安裝部而隔著保護構件來安裝。

又，於本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組中， 較佳為上述保護構件經由柱材而被支持於支持上述對極基板之基礎構件。此處，所謂基礎構件係指支持上述對極基板之平面或曲面材，藉由設置上述柱材而可作為基礎構件發揮功能。

於該情形時，保護構件所受到之衝擊負重或熱等會經由柱材而傳遞至基礎構件。即，可抑制衝擊負重或熱等自保護構件直接傳遞至染料敏化太陽電池。

又，由於成為不使柱材支持染料敏化太陽電池之簡單之結構，故而可將保護構件容易地設置於染料敏化太陽電池。而且，例如，藉由將基礎構件接著於結構物之被安裝部，可將太陽電池模組簡單地安裝於結構物而使用。

又，藉由使基礎構件為暗色，能夠將自透明基板側觀察染料敏化太陽電池本身時之顏色之變化抑制得較小，從而可提高作為太陽電池模組之設計性。

又，於本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組中，較佳為上述保護構件被支持於設置在上述染料敏化太陽電池之柱材。

於該情形時，由於在染料敏化太陽電池設置柱材，且由該柱材支持保護構件，故而可設置複數個柱材。即，作為利用柱材對保護構件之支持位置，於俯視時不僅可設置於外周緣而且亦可設置於中間位置，故而可確實地支持保護構件。

又，本發明中，於藉由預先以經由柱材將按壓力作用於透明基板之方式構成，而將太陽電池模組縱置配置於壁面等被安裝面之情形時，於上述按壓力所作用之部分形成堰，可於縱向區劃電解質之區域。因此，可抑制 染料敏化太陽電池內之電解質沉入至該電解質區域之最下部而產生電解質滯留。

又，於本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組中，較佳為上述染料敏化太陽電池具有密封電解質之密封材，上述柱材具有作為上述密封材之功能，或與上述密封材鄰接而設置。

於該情形時，可防止保護構件所受到之衝擊負重經由柱材而於密封材之配置部分承受而對封入有電解質之部分施加負重。因此，可防止伴隨透明基板之破損而電解質流出。

又，於該情形時，由於為未於染料敏化太陽電池之電極部分配置柱材之結構，故而發電面積不會變小，可抑制發電量降低。

又，於本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組中，較佳為上述保護構件將整個染料敏化太陽電池覆蓋成密封狀態。

於該情形時，由於染料敏化太陽電池整體被保護構件圍繞，故而可抑制水或熱之影響，從而可提高耐久性。

又，於本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組中，較佳為上述保護構件由具有撥水性或防水性之構件形成。

於該情形時，可使保護構件具有防水性、撥水性，即便水附著於太陽電池模組，水亦不會直接接觸於染料敏化太陽電池，故而可維持電池之功能。

又，於本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組中，較佳為上述保護構件由具有絕緣性之構件形成。

於該情形時，由於成為使覆蓋透明基板之保護構件具有絕緣 性之複層結構，故而成為將染料敏化太陽電池自外部電分離之結構，故而可抑制觸電之產生等。

又，於本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組中，較佳為上述保護構件之至少覆蓋上述透明基板之區域由半透明膜形成。

於該情形時，藉由使保護構件之色調為白色半透明或藍色半透明，可提高設計性，或不易視認變色，或防止室內變暗。

又，於本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組中，較佳為上述保護構件由具有阻燃性之構件形成。

於該情形時，藉由將例如阻燃性膜用於保護構件，可提高太陽電池模組之阻燃性，故而可抑制於高熱環境下太陽電池模組著火之危險性。

又，於本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組中，較佳為上述保護構件與上述染料敏化太陽電池以大致相同之曲率彎曲形成。

於該情形時，可對於例如圓柱或幕簾等被安裝面具有曲面之結構物，沿著該曲面而使染料敏化太陽電池及保護構件彎曲安裝。

而且，根據本發明，藉由使染料敏化太陽電池為曲面，可增大電池之面積，從而能夠採用較大之受光面積而增加發電量。

又，於本發明之情形時，即便入射至染料敏化太陽電池之光之入射角度變化，由於染料敏化太陽電池之一部分之要素容易與所入射之光對向，故而亦可抑制發電量隨光之入射角度變化。

又，於本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組中， 較佳為上述保護構件具有曲面狀之形狀，上述染料敏化太陽電池具有平面狀之形狀，上述柱材設置有複數個，分別設定為與上述保護構件之曲面對應之高度尺寸。

於該情形時，可不使染料敏化太陽電池彎曲而僅於保護構件形成曲面。因此，染料敏化太陽電池可不受保護構件之彎曲之影響而安裝於由曲面所構成之被安裝部。

又，於本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組中，較佳為上述保護構件被一體地設置作為安裝該太陽電池模組之被安裝部之構件。

於該情形時，可將例如椅子之具有緩衝性之座面(被安裝部之構件)作為保護構件而形成，且一體地設置於該座面部分之一部分。如此，可將太陽電池模組一體地組裝於結構物之一部分而加以利用。

根據本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組、及具備太陽電池模組之結構物，可提高耐久性，從而可維持電池之功能。

1、1A~1E‧‧‧太陽電池模組

2‧‧‧染料敏化太陽電池

3‧‧‧保護框

4‧‧‧鉛垂面(結構物之被安裝部)

5‧‧‧椅子(結構物)

6‧‧‧辦公椅(結構物)

7‧‧‧圓柱(結構物之被安裝部)

10‧‧‧分離部

21‧‧‧透明基板

24‧‧‧透明電極

25‧‧‧對極基板

26‧‧‧對向電極

27‧‧‧電解質

28‧‧‧密封材

31、34、35‧‧‧保護構件

32‧‧‧柱材

33‧‧‧基礎構件

圖1係表示本發明之第1實施形態之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組的局部破斷之立體圖。

圖2係圖1所示之太陽電池模組之剖視圖。

圖3係圖2所示之染料敏化太陽電池之構成之剖視圖。

圖4係第2實施形態之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組之剖視圖，係與圖2對應之圖。

圖5係將圖4所示之太陽電池模組組裝至椅子之座面之狀態之立體圖。

圖6係將圖4所示之太陽電池模組安裝於壁面之狀態之縱剖視圖。

圖7係第3實施形態之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組之剖視圖，係與圖4對應之圖。

圖8係將圖7所示之太陽電池模組組裝至椅子之座面之狀態之立體圖。

圖9係第4實施形態之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組之剖視圖。

圖10係第5實施形態之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組之剖視圖。

圖11係第6實施形態之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組之剖視圖。

以下，基於圖式對本發明之實施形態之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組、及具備太陽電池模組之結構物進行說明。再者，以下之說明中所使用之圖式係示意性者，長度、寬度及厚度之比率、電池之構成、結構等不限定為與實際者相同，可適當變更。

(第1實施形態)

如圖1及圖2所示，本實施形態之太陽電池模組1具備複數個染料敏化太陽電池(太陽電池單位電池)2及保護框3，該保護框3具備保護染料 敏化太陽電池2之保護構件31。

作為具有安裝本實施形態之太陽電池模組1之被安裝部之結構物，例如有室內用建具或內飾材料等，具體而言，可應用於椅子、架子、桌子、間壁(partition)(隔板)、壁紙、幕簾、百葉窗、防雨板、天花板、地板、柱、照明、海報等。

如圖3所示，染料敏化太陽電池2具有：透明電極24，其由積層於透明基板21上之透明導電膜22及半導體層23而構成；對向電極26，其積層於對極基板25上；及電解質27；且於構成透明電極24之半導體層23之表面預先吸附有敏化染料及鋰離子或鋅離子。

此處，所謂半導體層23之表面係指與電解質27接觸之表面，上述表面亦包含構成多孔結構之內表面(內壁)。

透明基板21只要為具有能夠以例如卷對卷(roll to roll)方式等應用於連續生產之適度之柔軟性，且能夠形成為大面積膜狀之材質則並不特別限定。作為此種材質，較佳為具有可見光之透射性者，例如，可列舉聚對酞酸乙二酯(PET)、丙烯酸、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚醯亞胺等透明之樹脂材料。

於透明基板21，藉由濺鍍法或印刷法而成膜有透明導電膜22。作為透明導電膜22，例如使用氧化錫(ITO)、氧化鋅等。

於透明導電膜22之上積層有半導體層23。半導體層23係與透明導電膜22一起構成透明電極24者。半導體層23例如由具有自敏化染料接收輸送電子之功能之金屬氧化物所構成。作為此種金屬氧化物，例如可列舉氧化鈦(TiO₂)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO₂)等。

於半導體層23載持有未圖示之敏化染料。敏化染料由有機染料或金屬錯合物染料構成。作為有機染料，例如可使用香豆素系、多烯系、花青系、半花青素(hemicyanine)系、噻吩系等各種有機染料。作為金屬錯合物染料，例如較佳地使用釕錯合物等。

於透明導電膜22之上，於半導體層23彼此之間，隔著密封材28而設置有配線(省略圖示)。再者，於作為染料敏化太陽電池2之配線圖案不需要配線之部位，於半導體層23彼此之間僅設置有密封材28。

配線例如係銅等導電材，或含上述導電材之膏。

密封材28可列舉含熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂之樹脂之至少一種的樹脂材料，但並不特別限定於該等。

對極基板25與透明基板21相同地由透明之膜狀之樹脂材料等構成。於對極基板25之板面，藉由濺鍍法或印刷法而成膜有對向電極26。作為對向電極26，例如使用氧化錫(ITO)、鉑金、聚苯胺、聚伸乙二氧基噻吩(PEDOT，polyethylenedioxythiophene)、碳等，但並不特別限定於該等。

又，透明電極24之透明導電膜22及對向電極26所成膜之部分亦係進行絕緣處理之部分，故而亦可非連續地成膜。

再者，作為填充於半導體層23與對向電極26之間之電解質27，例如，可列舉於乙腈、碘化二甲基丙基咪唑鎓(imidazolium)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質與碘而成之溶液(丙腈等非水系溶劑)等液體，但並不特別限定於該等。此種電解質27例如可藉由真空注入、ODF方法(液晶滴下方法)等而填充。

密封材28以包圍半導體層23之方式形成由透明電極24、 對向電極26及電解質27所構成之發電部(電池)，且係用以將鄰接之電池彼此分割(分離)並密封而設置。藉由密封材28，而於透明電極24與對向電極26之間形成間隙，於該間隙內密封有電解質27。

再者，透明基板21及對極基板25並不限定為膜狀之樹脂，亦可為玻璃製之基板。作為上述玻璃，較佳為具有可見光之透射性者，可列舉鈉鈣玻璃、石英玻璃、硼矽酸玻璃、維柯玻璃(vycor glass)、無鹼玻璃、藍板玻璃、白板玻璃等。

保護框3具備：保護構件31，其以覆蓋透明基板21之方式設置且具有透光性及可撓性；及基礎構件33，其經由柱材32而支持保護構件31。基礎構件33係以與對極基板25接觸之狀態支持。柱材32之高度尺寸設定為大於染料敏化太陽電池2之厚度尺寸。保護構件31以與透明基板21分離之狀態(於電池之厚度方向形成有分離部10之狀態)被支持。於自外部以任意之力按壓保護構件31之狀態下，維持保護構件31與透明基板21分離之狀態。將此時之保護構件31與透明基板21之間稱為分離部10。分離部10之厚度方向之尺寸係根據保護構件31之按壓狀態(保護構件31之位置)而變化。

保護框3之外形設定為大於染料敏化太陽電池2之尺寸。

太陽電池模組1藉由如下方式製造，即，首先將染料敏化太陽電池2之對極基板25與基礎構件33接著，並於基礎構件33之適當位置設置柱材32。然後，將保護構件31固定於柱材32之端部。再者，亦可於基礎構件33於接著染料敏化太陽電池2之前預先設置柱材32。

作為保護構件31之材質，例如可列舉塑膠、硬質材、彈性 材(橡膠)、布、半透射膜、樹脂、金屬網目、紙、玻璃、加入難燃劑之塑膠、撥水性塑膠塗料、偏光塑膠、氟加工樹脂、凝膠狀之材料、木材等。

又，作為保護構件31之形狀，例如可列舉網目、1片者(片狀或板狀者)、多孔質(海綿)、形成有壓紋者、凹凸(形成為條紋狀者)、曲面等。

再者，作為基礎構件33，可設為與保護構件31相同之材質。

作為柱材32之材質，例如可列舉硬質塑膠、樹脂、絕緣材(橡膠)、金屬、玻璃等。

又，作為柱材32之形狀，例如可列舉彈簧、柱狀等。

而且，柱材32之高度尺寸自耐負重性之觀點而言，設定為：於保護構件31因自外部施加力所致之按壓而彎曲時，維持不與染料敏化太陽電池2接觸之程度之絕緣性。再者，柱材32之高度尺寸亦根據柱材32之配置間隔或電壓(電壓與空氣之絕緣距離)而適當設定。例如，於5V之電壓時只要確保20~30μm之絕緣距離即可。

其次，使用圖式對上述具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組、及具備太陽電池模組之結構物之作用詳細地進行說明。

如圖1及圖2所示，於本實施形態中，由於物品等不直接接觸於透明基板21，故而可提高染料敏化太陽電池2之對物理性衝擊負重或熱等之耐性。即，可使保護構件31具有衝擊吸收性能，從而可防止或減少染料敏化太陽電池2所受到之負重之負擔，故而可提高耐負重。又，藉由設置保護構件31，能夠提高作為太陽電池模組1之防水性、絕緣性、耐磨損性、及耐延燒性。

又，於本實施形態中，由於為以覆蓋透明基板之方式設置保 護構件之構成，故而藉由將與周圍之色調相符合之半透明膜用於保護構件，可提高設計性。而且，藉由使保護構件之顏色為例如白色，可使室內為明亮之環境。

又，於本實施形態中，由於保護構件31具有可撓性，故而可使保護構件31具有衝擊吸收性能，從而可減少染料敏化太陽電池2所受到之來自外部之物理性衝擊負重之負擔。

又，於本實施形態之太陽電池模組1中，藉由於透明基板21與保護構件31之間設置分離部10，於保護構件31受到物理性衝擊負重而彈性變形時，可抑制該變形之保護構件31接觸於透明基板21。藉此，可減少透明基板21所受到之物理性衝擊負重，從而可提高染料敏化太陽電池2之耐久性。

又，於該情形時，由於透明基板21與保護構件31分離，故而可防止保護構件31之熱直接傳遞至透明基板21。

又，於本實施形態中，藉由配合保護構件31之變形量來設定分離部10，即便保護構件31受到物理性衝擊負重而變形，亦以透明基板21與保護構件31之間分離之狀態維持，故而可確實地防止該變形之保護構件31接觸於透明基板21。

又，於本實施形態中，保護構件31經由柱材32而被支持於支持對極基板25之基礎構件33，故而保護構件31所受到之衝擊負重或熱等會經由柱材32而傳遞至基礎構件33。即，可抑制衝擊負重或熱等自保護構件31直接傳遞至染料敏化太陽電池2。

又，於本實施形態中，由於成為不由染料敏化太陽電池2支持柱材32 之簡單之結構，故而可將保護構件31容易地設置於染料敏化太陽電池2。而且，例如，藉由將基礎構件33接著於結構物之被安裝部，可將太陽電池模組1簡單地安裝於結構物而使用。

進一步，藉由使基礎構件33為暗色，能夠將自透明基板21側觀察染料敏化太陽電池2本身時之顏色之變化抑制得較小，從而可提高作為太陽電池模組1之設計性。

又，於本實施形態之太陽電池模組1中，能夠由具有撥水性或防水性之構件形成保護構件31。於該情形時，可使保護構件31具有防水性、撥水性，即便水附著於太陽電池模組1，水亦不會直接接觸於染料敏化太陽電池2，故而可維持電池之功能。

進一步，於本實施形態之太陽電池模組1中，能夠由具有絕緣性之構件形成保護構件31。於該情形時，由於成為使覆蓋透明基板21之保護構件31具有絕緣性之複層結構，故而成為將染料敏化太陽電池2自外部電分離之結構，故而可抑制觸電之產生等。

此外，又於本實施形態之太陽電池模組1中，能夠由例如白色半透明或藍色半透明之半透明膜形成保護構件31之覆蓋透明基板21之區域之色調。於該情形時，可提高設計性，或不易視認變色，或防止室內變暗。尤其，藉由將藍色半透明膜用於保護構件31，可將發電量之下降抑制為最低限度。

又，藉由使用例如形成有網目或多數個小孔之白色膜作為保護構件31，亦能夠變換著觀察背面之染料敏化太陽電池2之色調。

又，於本實施形態之太陽電池模組1中，能夠由具有阻燃性 之構件形成保護構件31。於該情形時，藉由將例如阻燃性膜用於保護構件31，可提高太陽電池模組1之阻燃性，故而可抑制於高熱環境下太陽電池模組著火之危險性。

而且，可形成為將本實施形態之太陽電池模組1安裝於例如建築物之壁面或建具(椅子或架子)等的未圖示之被安裝部之結構物。

如上所述，於本實施形態之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組、及具備太陽電池模組之結構物中，可提高耐久性，從而可維持電池之功能。

由太陽電池產生之電力可用於例如USB電源、照明、緊急燈、溫度調節、感測器用電源、顯示器之電源等。

其次，基於隨附圖式對本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組、及具備太陽電池模組之結構物之其他實施形態進行說明，對與上述第1實施形態相同或同樣之構件、部分使用相同之符號而省略說明，對與第1實施形態不同之構成進行說明。

(第2實施形態)

圖4所示之第2實施形態之太陽電池模組1A為如下構成，即具備：第1保護構件31，其覆蓋染料敏化太陽電池2之透明基板21；及第2保護構件34，其覆蓋對極基板25；各保護構件31、34由設置於染料敏化太陽電池2之柱材32支持。柱材32設置於將圖3所示之染料敏化太陽電池2之電解質27密封之密封材28(圖4所示之虛線部分)之配置部分。於透明基板21與第2保護構件31之間、及對極基板25與第2保護構件34之間設置有分離部10。

圖5係表示將第2實施形態之太陽電池模組1A應用於椅子5(結構物)之一例。

椅子5具有呈俯視矩形之木製之座部51(被安裝部)、及自座部51之四角向下方延伸之腿部52。於座部51，太陽電池模組1A以一體地組裝之狀態安裝。此處，設置於透明基板21側之保護構件31採用具有透光性之玻璃。

圖6係將第2實施形態之太陽電池模組1A應用於例如壁面或繪畫、或者海報等之鉛垂面4(結構物之被安裝部)。

再者，此外，亦可同樣地應用於窗戶、幕簾、架子、隔板等之鉛垂面。又，未必限定為鉛垂面，即便為與鉛垂方向交叉之傾斜面或彎曲面亦可應用。

如此，於第2實施形態之太陽電池模組1A中，由於安裝於結構物之對極基板25亦由第2保護構件34覆蓋，故而亦可提高對極基板25側之耐久性。

而且，於該情形時，不將對極基板25直接接著於結構物之被安裝部而可隔著第2保護構件34安裝。

又，於本實施形態中，由於在染料敏化太陽電池2設置柱材32，且由該柱材32支持保護構件31，故而可設置複數個柱材32。即，作為由柱材32支持之保護構件31之支持位置，於俯視時不僅可設置於外周緣而且亦可設置於中間位置，故而可確實地支持保護構件31。

而且，藉由預先以經由柱材32將按壓力作用於透明基板21之方式構成，如圖6所示，於將太陽電池模組1縱置配置於壁面等之被安裝面之情 形時，於按壓力作用之部分形成堰，可於縱方向區劃電解質27(參照圖3)之區域。因此，可抑制染料敏化太陽電池2內之電解質27沉入至該電解質區域之最下部而產生電解質滯留。

又，於本實施形態中，由於柱材32於俯視時設置於將染料敏化太陽電池2中之電解質27(參照圖3)密封之密封材28之配置部分，故而保護構件31所受到之衝擊負重經由柱材32而由密封材28之配置部分接收，可防止對封入有電解質27之部分施加負重。因此，可防止伴隨透明基板21之破損而電解質27流出。

又，於該情形時，由於為未於染料敏化太陽電池2之電極部分配置柱材32之結構，故而發電面積不會變小，可抑制發電量下降。再者，此處，既可使柱材32具有作為密封材28之功能，亦可使密封材28與柱材32分別鄰接而設置。

(第3實施形態)

圖7所示之第3實施形態之太陽電池模組1B係使上述第2實施形態之太陽電池模組1A整體彎曲為適當之形狀者。即，太陽電池模組1B係保護構件31、34與染料敏化太陽電池2以大致相同之曲率彎曲形成。

於該情形時，可對於例如圓柱、幕簾、椅子等之被安裝面具有曲面之結構物，沿著該曲面而使染料敏化太陽電池2及保護構件31、34彎曲安裝。

而且，根據本第3實施形態，藉由使染料敏化太陽電池2為曲面可增大電池之面積，從而能夠採用較大之受光面積而增加發電量。

又，於本實施形態中，即便入射至染料敏化太陽電池2之光之入射角 度變化，由於染料敏化太陽電池2之一部分之要素容易與所入射之光對向，故而亦可抑制發電量因光之入射角度而變化。

圖8係表示將第3實施形態之太陽電池模組1B應用於由1根腿部62支持座部61(被安裝部)之所謂辦公椅(office chair)6(結構物)之一例。

座部61係於俯視時形成有中央部分61a凹陷之曲面以便容易坐，將具有緩衝性之座面61b(被安裝部之構件)形成為第1保護構件31，並一體地設置於該座面部分之一部分。因此，太陽電池模組1B整體上沿著座部61之曲面而彎曲。

作為構成此時之座面61a之第1保護構件31，可採用金屬網目、半透明之彈性材(橡膠)、半透明之緩衝材等。作為第2保護構件34，可採用硬質塑膠。而且，作為第1保護構件31與染料敏化太陽電池2之間之上側之柱材32，為了提高第1保護構件31之緩衝性較佳使用彈簧。又，作為第2保護構件34與染料敏化太陽電池2之間之下側之柱材32，為了牢固地支持硬質之第2保護構件34較佳採用金屬。

再者，於此種辦公椅6之情形時，藉由將由染料敏化太陽電池2發電之微弱之電壓取出並賦予至靠背，亦能夠賦予電按摩器之功能。

(第4實施形態)

圖9所示之第4實施形態之太陽電池模組1C係保護構件31形成為曲面狀，染料敏化太陽電池2形成為平面狀，設置有複數個柱材32，分別設定為與保護構件31之曲面對應之高度尺寸。於該情形時，位於保護構件31之中央之柱材32A較設置於兩側之柱材32B而高度尺寸變小，可將保護構 件31沿著透明之圓柱7(結構物之被安裝部，圖9所示之兩點鏈線)之周面而藉由接著材安裝。

於本第4實施形態中，可不使染料敏化太陽電池2彎曲，而僅於保護構件31形成曲面。因此，染料敏化太陽電池2不受保護構件31之彎曲之影響，可安裝於由曲面所構成之圓柱7。再者，於本第4實施形態中，使保護構件31形成為曲面狀，使染料敏化太陽電池2形成為平面狀，但亦可相反。即，亦可使保護構件31形成為平面狀，使染料敏化太陽電池2形成為曲面狀。於該情形時，能夠採用較大之染料敏化太陽電池2之受光面積而增加發電量，並且染料敏化太陽電池2容易與入射之光對向，故而可抑制發電量因光之入射角度而變化。

(第5實施形態)

圖10所示之第5實施形態之太陽電池模組1D成為保護構件35隔著柱材32而將整個染料敏化太陽電池2覆蓋成密封狀態之構成。保護構件35採用具有防水性或撥水性之構件。

於該情形時，由於染料敏化太陽電池2由保護構件35整體圍繞，故而可抑制水或熱之影響，從而可提高耐久性。

(第6實施形態)

圖11所示之第6實施形態之太陽電池模組1E為將覆蓋染料敏化太陽電池2之全周之外周密封材29設為保護構件31、34之柱材的構成。即，第1保護構件31隔著外周密封材29而設置於透明基板21，第2保護構件34隔著外周密封材29而設置於對極基板25。

於該情形時，外周密封材29兼作柱材，故而無須設置柱材，可將柱材 省略，故而可實現成本之降低。

以上，對本發明之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組、及具備太陽電池模組之結構物之實施形態進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態，能夠於不脫離其主旨之範圍內適當變更。

例如，於上述本實施形態中，於第2實施形態中，設為將保護構件31、34設置於染料敏化太陽電池2之兩側之構成，但並不限定於此，亦可僅將覆蓋透明基板21之第1保護構件31隔著柱材32而設置。

又，於本實施形態中，設為保護構件31藉由柱材32而支持於染料敏化太陽電池2、或基礎構件33之構成，但亦可將柱材32省略。

另外，於不脫離本發明之主旨之範圍內，能夠將上述實施形態中之構成要素適當置換為周知之構成要素。

1‧‧‧太陽電池模組

2‧‧‧染料敏化太陽電池

3‧‧‧保護框

10‧‧‧分離部

21‧‧‧透明基板

25‧‧‧對極基板

31‧‧‧保護構件

32‧‧‧柱材

33‧‧‧基礎構件

Claims (17)

1. 一種具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組，該染料敏化太陽電池具有：於一面上形成有透明電極之透明基板，及於一面上形成有對向電極之對極基板；該太陽電池模組之特徵在於：透明基板及對極基板配置成該透明電極與該對向電極對向，該透明基板於與形成有該透明電極之面相反之面被具有透光性之保護構件覆蓋。
2. 如申請專利範圍第1項之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組，其中，該保護構件具有可撓性。
3. 如申請專利範圍第1或2項之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組，其中，該保護構件以與該透明基板分離之狀態被支持。
4. 如申請專利範圍第3項之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組，其中，於自外部以任意之力按壓該保護構件之狀態下，維持該保護構件與該透明基板分離之狀態。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組，其中，該保護構件進一步被設置成覆蓋該對極基板形成有該對向電極之面的相反面。
6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組，其中，該保護構件經由柱材而被支持於支持該對極基板之基礎構件。
7. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組，其中，該保護構件被支持於設置在該染料敏化太陽電池之 柱材。
8. 如申請專利範圍第7項之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組，其中，該染料敏化太陽電池具有密封電解質之密封材，該柱材具有作為該密封材之功能，或與該密封材鄰接而設置。
9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組，其中，該保護構件將整個該染料敏化太陽電池覆蓋成密封狀態。
10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組，其中，該保護構件由具有撥水性或防水性之構件形成。
11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組，其中，該保護構件由具有絕緣性之構件形成。
12. 如申請專利範圍第1至11項中任一項之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組，其中，該保護構件之至少覆蓋該透明基板之區域由半透明膜形成。
13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組，其中，該保護構件由具有阻燃性之構件形成。
14. 如申請專利範圍第2至13項中任一項之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組，其中，該透明基板及該對極基板由具有可撓性之膜材形成，該保護構件與該染料敏化太陽電池以大致相同之曲率彎曲形成。
15. 如申請專利範圍第6或7項之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組，其中，該保護構件具有曲面狀之形狀，該染料敏化太陽電池具有平面狀之形狀，該柱材設置有複數個，分別設定為與該保護構件之曲 面對應之高度尺寸。
16. 如申請專利範圍第1至15項中任一項之具備染料敏化太陽電池之太陽電池模組，其中，該保護構件被一體地設置作為安裝該太陽電池模組之被安裝部之構件。
17. 一種具備太陽電池模組之結構物，安裝有申請專利範圍第1至15項中任一項之太陽電池模組。