TW563259B - Solar cell and solar cell unit - Google Patents

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TW563259B
TW563259B TW089128036A TW89128036A TW563259B TW 563259 B TW563259 B TW 563259B TW 089128036 A TW089128036 A TW 089128036A TW 89128036 A TW89128036 A TW 89128036A TW 563259 B TW563259 B TW 563259B
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semiconductor
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Yuji Fujimori
Tsutomu Miyamoto
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Seiko Epson Corp
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Description

563259 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印乂 五、發明説明（1 ) 【技術領域】 本發明係關於半導體、使用此之太陽電池及其製造方 法、太陽電池單元。 【背景技術】 從以往，作爲有益於環保之電源，使用矽之太陽電池 受到注目。在使用矽之太陽電池之中，雖然也有使用於人 造衛星等之單結晶矽型之太陽電池，但是作爲實用性者’ 尤其使用多結晶矽之太陽電池，或使用非晶質矽之太陽電 池，爲開始實用化於產業用或家庭用。 然而，使用這些矽之太陽電池，因都使用c V D (化 學性氣相成長）法等之真空製程，所以製造成本高’又’ 於這些製程，因使用多量熱量或電氣，所以製造所需能源 與太陽電池所產生之能量之收支非常惡劣’不能說是節省 能源之電源。 對於此，所謂被稱爲”濕式太陽電池”或”第4世代 之光電池”等之新型太陽電池爲在1 9 9 1年由克列茲等 所提案。此濕式太陽電池，係如第9圖所示，將屬於半導 體之二氧化鈦9 0 1作爲一方之電極，在另電極9 0 2， 係例如使用白金電極或I T〇等，在這些電極間使用碘等 之電解質溶液9 0 3。 作爲反應原理，受到太陽光等光之半導體之二氧化鈦 (T i〇2 )爲接受其電子交給電極，其後留於二氧化鈦 電極之孔（h + )將氧化碘離子，將I ·改變爲I 3 _。此被 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 一裝 訂
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） _ 4 - 563259 A7 B7 五、發明説明（2 ) 氣化之碘離子係於對極再接受電子而被還原，循環於兩極 間變成爲電池。 方 < 此式太1½電池’只將一氧化欽使用於電池時，太 陽光之中主要只能有效地使用紫外線而已。因此，藉對於 一氧化鈦混合有機色素等，就可增感到可見光領域之光線 之吸收。因此，一般爲也被稱爲色素增感型太陽電池。此 濕式太陽電池’係材料低廉與製作時因不需要真空製程等 龐大設備所以作爲低成本之太陽電池受到殷切之期待。 【發明之揭示】 然而，此色素增感型太陽電池，因係使用碘溶液等之 電解質之濕式太陽電池，必須使用密封材密封太陽電池胞 中之屬於電解質之碘溶液等，但是，若密封破裂時就發生 漏液等尙有許多問題。 因此，色素增感型太陽電池，不能具有作爲太陽電池 之實用性壽命 ° 又’唯只使用平板之一·氧化駄電極時，因太陽光之吸 收面積爲小，所以不能確保實用性之電流或電壓。 本發明之太陽電池，其特徵爲：於使用二氧化鈦（ 丁 1 0 2 )半導體之太陽電池，在該二氧化鈦半導體表面 及在該二氧化纟太半導體中形成空孔所成，該二氧化鈦半導 體，係由一對電極挾持所成，該二氧化鈦半導體與該一對 電極之至少一方之電極，係成爲整流阻擋層。 藉此，就可提供可確保實用性之電流或電壓之太陽電 J.—·-----裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂* 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2】0Χ 297公釐） -5- 563259 A7 B7 五、發明説明（3 ) 池，亦即，優於發電效率（光電變換效率）之太陽電池。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫表頁) 上述整流阻擋層，其特徵爲··藉接觸二氧化鈦半導體 與上述一對電極之至少一方電極所形成之整流阻擋層，該 整流阻擋層係具有二極體特性。 藉此，太陽電池將可更加提高發電效率。 上述整流阻擋層其特徵爲··藉接觸二氧化鈦半導體與 上述一對電極之至少一方電極所形成之肯脫基阻擋層（ S h 〇 11 k y barrier ) o 藉此，太陽電池將可更加提高發電效率。 上述整流阻擋層其特徵爲：藉二氧化鈦半導體與上述 一對電極之至少一方電極接觸所形成之P N接合。 藉此，太陽電池將可更加提高發電效率。 成爲上述二氧化鈦半導體與整流阻擋層之電極，其特 徵爲：浸透於該二氧化鈦半導體表面及該二氧化鈦半導體 中所形成。 藉此，可更加增大整流阻擋層之形成領域（表面積） ，太陽電池就可更加提高發電效率。 經濟部智慈財產咼員工消費合作社印製 上述二氧化鈦半導體，其特徵爲：空孔率爲5〜9〇 藉此，可更加增大二氧化鈦半導體之光與接觸面積（ 光之照射面積），可更加提高太陽電池之發電效率。 上述二氧化鈦半導體，其特徵爲：空孔率爲1 5〜 5〇％。 藉此，可更加增大與二氧化鈦半導體之光之接觸面積 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 563259 A7 -—_____zz__ 五、發明説明（4) (光之照射面積），可更加提高太陽電池之發電效率。 上述二氧化鈦半導體，其特徵爲：空孔率爲2 0〜 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 〇 %。 藉此’可更加增大與二氧化鈦半導體之光之接觸面積 (光之照射面積），可更加提高太陽電池之發電效率。 上述二氧化鈦半導體，其特徵爲：多孔質狀態，而 不規則碎片狀構造。 藉此，可更加增大與二氧化鈦半導體之光之接觸面積 (光之照射面積），可更加提高太陽電池之發電效率。 成爲上述二氧化鈦半導體與整流阻擋層之電極，其特 徵爲：由I T ◦等所成之透明電極，或A 1 、N i 、C r 、Pt 、Ag、Au、Cu、M〇、Ti 、Ta等所成之 金屬或包含這些之金屬化合物。 藉此，可更加提高太陽電池之發電效率。 成爲上述二氧化鈦半導體與整流阻擋層之電極，其特 徵爲：固體之碘化物。 藉此，可更加提高太陽電池之發電效率。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 成爲上述二氧化鈦半導體與整流阻擋層之電極，其特 徵爲·· C u I (碘化銅）。 藉此，可更加提高太陽電池之發電效率。 成爲上述二氧化鈦半導體與整流阻擋層之電極’其特 徵爲：A g I (碘化銀）° 藉此，可更加提高太陽電池之發電效率。 上述電極，其特徵爲：以澱積法所形成。 本纸張尺;ΐϊί用國家標) A4規格（210乂 297^釐) 563259 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（5 ) _此’司使一氧化駄半導體與電極更加確實地接觸， 可更加提高太陽電池之發電效率。 上述電極，其特徵爲：以噴鍍法所形成。 箱此’可使一興化威半導體與電極更加確實地接觸， 可更加提尚太陽電池之發電效率。 上述電極，其特徵爲：以印刷法所形成。 藉此，可使二氧化鈦半導體與電極更加確實地接觸， 可更加提高太陽電池之發電效率。 上述二氧化鈦半導體，其特徵爲：實施爲了吸收可見 光之可見光化處理。 藉此，二氧化鈦半導體，係可利用可見光領域波長之 光，可更加提高太陽電池之發電效率。 上述二氧化鈦半導體，其特徵爲：吸附有機色素所成 〇 藉此，二氧化鈦半導體，係較佳地施加可見光化處理 ，就可更加提高太陽電池之發電效率。 上述二氧化鈦半導體，其特徵爲：吸附無機色素所成 。藉此，二氧化鈦半導體，係較佳地施加可見光化處理， 可更加提高太陽電池之發電效率。 吸附於上述二氧化鈦半導體所成之無機色素，其特徵 爲；由無機物碳所成。 藉此，二氧化鈦半導體係可利用較可見光領域更寬範 圍之波長之光，可更加提高太陽電池之發電效率。 吸附於上述二氧化鈦半導體所成之無機色素，其特徵 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2】0X297公釐） -8- 563259 A7 B7 五、發明説明（6) 爲；由著色於碳之無機物所成° 藉此，二氧化鈦半導體係可利用較可見光領域更寬範 圍之波長之光’可更加提局太陽電、池之發電效率° 上述二氧化鈦半導體’其特徵爲：具有氧缺陷。 藉此，二氧化鈦半導體係可利用較可見光領域更寬範 圍之波長之光，可更加提局太電池之發電效率。 上述二氧化鈦半導體’其特徵爲：包含有c r、V等 雜質。 藉此，二氧化鈦半導體係可利用較可見光領域更寬範 圍之波長之光，可更加提高太陽電池之發電效率。 上述二氧化鈦半導體，其特徵爲：包含有Μ 〇。 藉此，二氧化鈦較佳地防止其結晶構造之變化。 使用本發明之二氧化鈦（T i 〇2)半導體之太陽電 池單元，其特徵爲：在該二氧化鈦半導體表面及該該二氧 化鈦半導體中，形成空孔，由：以一對電極所挾持之該二 氧化鈦半導體所成之太陽電池，與扶持該太陽電池所成之 第1基板與第2基板所成。 藉此，提供可確保實用性之電流或電壓之太陽電池單 元，亦即，優於發電效率（光電變換率）之太陽電池單元 〇 一種太陽電池單元，其特徵爲：該第1基板或第2基 板之中，在與至少射入太陽光等光之側相反側之基板上， 塗佈或配置有反射該太陽光等光之反射膜。 藉此，太陽電池單元，係可較佳地防止或抑制光之透 本纸張尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4規格（210/297公釐） J.--·-----裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9- 563259 A1 B7 五、發明説明（7 ) 過性，二氧化鈦半導體，係可更加提高光之利用效率。其 結果，太陽電池單元之發電效率可更加提高。 一種太陽電池單元，其特徵爲：該第1基板與第2基 板間，封入有由氬氣等所成之惰性氣體。 藉此，可更加提升太陽電池單元之耐久性。 一種太陽電池單元，其特徵爲：該第1基板或第2基 板之中，至少太陽光等之光射入側之基板，係玻璃、塑膠 、樹脂等所成之透明基板或半透明基板。 藉此，可使光線更確實地到達二氧化鈦半導體之受光 面，可更加提高太陽電池單元之發電效率。 一種太陽電池單元，其特徵爲：該第1基板或第2基 板之中，在至少太陽光等光射入側基板之表面或背面，塗 佈或配置反射防止膜所成。 藉此，太陽電池單元，係可較佳地防止或抑制光之反 射，二氧化鈦半導體將提升光之利用效率。其結果，太陽 電池單元將可更加提高發電效率。 一種太陽電池單元，其特徵爲：該第1基板或第2基 板之中，在至少太陽光等光射入側基板之表面，塗佈或配 置有由二氧化鈦（T 1 0 2 )等所成之光觸媒膜所成。 藉此，即使將太陽電池單元，例如設置於野外等使用 時，因光觸媒膜可分解大氣汙染物質（例如二氧化碳、有 機汙染物質等），所以可較佳地防止或抑制第1基板及/ 或第2基板表面之髒汙。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 563259 kl B7 五、發明説明（8 ) 下 如 明 說 細 詳 式 圖 用 使 態 形 施 ] 實 態之 形明 佳發 最本 之於 明關 發就 施茲 路 電 ' 造 構 之 池 電 陽 太 之 明 發 本 於 ο 係面 圖 圖 8 之 第示 到表 圖式 1 模 第以 從等 按 第 、 於 1 用 ο 使 2 號 符 之 圖 8 第 - 圖 6 第 及 圖 4 第 一 圖
1—I 1± 〇 及 TX ο ο 圖樣 8 各同
TX 二說 示號 表符 別同 分不 係示 ， 標 同 不 示 標 圖 各 於 於， ， 者 上外 便以 方體 ， 導 是半 但鈦 ， 化 體氧 導二 。 半，明 鈸又說 化。號 氧明符 陽略 太槪 之之 態示 形表 施式 實模 之以 池造 電構 陽之 太 ο 之 ο 明 1 發 3 本元 Λ、、 ΠΗ一 f 口耳 }關池 態用電 形使陽 施圖太 實 1 C 1 第胞 第 池 C 電 成金 所或 等極 板電 基明 屬透 金之 、 成 板所 基等 璃〇 玻 T 由 I 在有 係成 ο 形 ο 上 1 4 胞 ο 池 1 電板 陽基 太 1 。 第 圖 之 A /IV 極 電 •裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) b、 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Μ
T 、 含 U 包 C 、 、 金 U 合 A 之 、 些 g 這 A 含 、 包 t 或 P 屬 、 金 r 之 C 成 、 所 .1 等 N a 、 丁 等 ο 物 1 合極 i 化電 T 之 1 C 屬第鈦 金此化 述 氧 上 二 〇 。na鈦 3 a 化 ο 氧 1礦：二 極鈦。 電銳 1有 第成 之形 成， 所上 ) 3 半 體
IX ο
T ΗΉΝ 導 半 之 型 η 係 導 半 化 氧1Ρ二S1 之 C 型狀 礦齒 鈦串 銳有 此成 形 之 ο 上 1X ο 一—I 體 導 半 2 〇 *1 T /{V 鈦 極 電 2 第 之 狀 第 於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -11 - 563259 kl B7 五、發明説明（9 ) 圖電極支數雖然只記載2支，但是，實際上具有複數之串 齒狀之串齒電極。 又’如第2圖所示，銳鈦礦型之二氧化鈦（T 1〇2 )半導體1 〇 1上之第2電極202 ，也可以爲如覆蓋二 氧化鈦（T 1〇2 )半導體2 0 1上之一部或全面之帶狀 全面電極。 在第2電極2 0 2上也可以支持此電極所用之第3電 極2 0 5 °此第3電極在玻璃基板、金屬基板等所成基板 上由I T ◦等所成之透明電極或金屬電極（A 1 、N i '
Cr 、Pt 、Ag、Au、Cu、M〇、Ti 、Ta等所 成之金屬或包含這些之合金）等所成。 於本發明，如第1圖及第2圖所示，第2電極1 〇 2 、202 ，係分別由金屬電極（A1 、Ni 、Cr 、Pt 、Ag、Au、Cu、Mo、Ti 、Ta等所成之金屬或 包含這些之合金，或例如Cul 、CmSCN、AgI 、 CuBr 、Ag2S、RbAg4l5、AgBr 、β — A l2〇3(Ng〇· nA 12〇3等包含上述金屬之化合物 等）等所成。 此時，如第1圖及第2圖所示’因二氧化鈦半導體 1 0 1 、20 1與上述第1電極或上述第2電極接觸’所 以上述二氧化鈦半導體1〇1'201 ’與在上述第1電 極或上述第2電極之界面形成有相當於兩者之功函數差之 高度之整流阻擋層（肯脫基阻檔層或Ρ Νί安合）’而產生 整流作用。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） _^ ------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、*ιτ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 563259 A7 ____ B7_ 五、發明説明（10) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 例如，使二氧化鈦c τ 1〇〇半導體與第2電極 1 0 2 、2 0 2接觸，較此二氧化鈦（τ i〇2 )半導體 增大第2電極1 0 2、2 0 2之功函數時，就由肖脫基阻 擋層或P N接合等，產生整流作用。 此時，作爲第2電極1 〇 2、2 0 2之構成材料，分 別於上述材料之中，尤其，較佳地使用具有離子傳導特性 之物質。 作爲具有此離子傳導特性之物質，係例如C u I 、 A g I之碘化金屬化合物，雖然可組合a g B r之溴化金 屬化合物等之鹵化金屬化合物之1種或2種以上使用，但 是其中尤其，如組合Cu I 、Ag I之碘化金屬化合物中 之1種或2種以上使用時更佳。 若將此情形以等値電路表示時，就如第5圖所示，形 成具有二極體5 1 0之電流之循環電路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此時，在二氧化鈦半導體1 0 1、2 0 1與第2電極 1 0 2、2 0 2之界面周邊射到太陽光等光線就在二氧化 鈦半導體與第2電極之界面周邊，激勵電子而產生電子與 孔（正孔）。所產生之電子與孔（正孔）係如屬於等値電 路之第5圖所示，產生電流，而形成太陽電池之電流迴路 〇 第3圖及第4圖係表示關於本發明實施形態之太陽電 池之構造。 第3圖係表示第1圖、第2圖所示太陽電池之金屬、 金屬合金、金屬化合物等所成之電極（第2電極）1 〇 2 - 13- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 563259 A7 B7 -------------—-- 五'、發明説明（ 、2 〇 2之3 0 2 ，與二氧化鈦（Τ 1〇2)半導體 3 〇 1接合之情形。 亦即，於第3圖，在二氧化鈦半導體3 〇 1之空孔中 ，浸透第2電極3 0 2，二氧化鈦半導體3 〇 1與第2電 極3 〇 2 ，係成爲肖脫基阻擋層或P N接合所成。藉此’ 形成於金屬（金屬電極3 0 2 )與半導體（二氧化纟太（ T i〇2 )半導體3 0 1 )間之肖脫基阻擋層或p N接合 之表面積會增加。 例如，屬於η型半導體之二氧化鈦半導體3 〇 1 ’與 Ρ型之半導體之Cul (第2電極302)，係成爲？1^ 接合，所以，在這些接合部，係由P N接合形成二極體。 第4圖係表示太陽電池之金屬電極1 0 2及未形成金 屬電極1 0 2之二氧化鈦（T 1〇2 )半導體部分照射到 太陽光之情形。 第3圖或第4圖之各個箭頭’係表示光線之進行方向 ，表示光線射入於二氧化鈦半導體表面或空孔中之情形。 如第4圖所示，二氧化鈦（T 1〇2 )半導體與金屬 電極（第2電極）4 0 2接觸，形成了肖脫基阻擋層或 P N接合。 此時，形成於二氧化鈦（T i〇2 )半導體表面之金 屬電極4 0 2，係如第4圖所示，浸透於二氧化鈦（ T i〇2)半導體4 0 1之空孔中所形成。藉此，形成於 金屬（金屬電極4 0 2 )--半導體二氧化鈦（τ i〇2 ) 半導體 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2】〇乂 297公釐） ~ 14 - 563259 A7 J_ ——— ______________— 五、發明説明（12) 4 〇 1間之肯脫基阻擋層或P N接合之表面積會增加。 例如，屬於n型半導體之二氧化鈦半導體4 Ο 1 、與 _於p型半導體之C u I (金屬電極4 〇 2 ) 5因成P n 接合，所以，在這些接合部，因P N接合形成二極體。 形成於二氧化鈦（T i〇2 )半導體4 Ο 1之金屬電 極4 〇 2 ，係由I T〇等所成之透明電極或金屬電極（
Al 、Ni 、Cr、Pt、Ag、Au、Cu、M〇、
Ti 、Ta等所成之金屬或包含這些之合金，或例如 Cul 、CuSCN、AgI 、CuBr、Ag2S、 R b A g 4 I 5 ^ A g B r > β - A l2〇3(NgO · n A 1 2〇3等包含上述金屬之化合物等）等所構成，以薇 積法、噴鍍法、印刷法等，形成於二氧化鈦（T i〇2 ) 半導體表面。此中尤其，作爲金屬電極4 0 2之構成材料 ’係尤其較佳地使用具有離子傳導特性之物質。 作爲具有此離子傳導特性之物質，係例如雖然可組合 如C u I 、A g I之碘化金屬化合物，如a g B r之溴化 金屬化合物寺Z歯化金屬化合物之1種或2種以上使用， 但是’此中尤其如組合C u I 、A g I之硕化金屬化合物 中之1種或2種以上使用較佳。 例如，將形成於二氧化鈦（T i〇2 )半導體表面之 金屬電極4 0 2成爲C u I (碘化銅）時，將c u I溶解 於乙酰替苯胺（a c e t 〇 a n i 1 i 1 )等溶媒成爲飽和溶液，滴落 在二氧化鈦（T i〇2)半導體表面或第2圖所示第3電 極 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇ϋ7公H '~~~Ζ ~ — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 裝 、=口 經濟部智慧財產咼員r消費合作社印製 563259 A7 __B7 五、發明説明（13) 2 0 5上加熱至1 0 0〜1 8 0它加以形成得到金屬電極 4〇2。 如上述，本發明之一氧化欽半導體之表面以外，也射 入於二氧化鈦（T 1 ◦ 2 )半導體之空孔部，如第3圖及 第4圖之箭頭所示’在空孔內好幾次多重反射，而在二氧 化鈦（T i〇2 )半導體產生光電動勢效果。 亦即，在具有整流作用之金屬與半導體之接觸部（肯 脫基隄擋層或p N接合部），具有界面電位，因存在有阻 擋層之電場，所以’在界面附近射入較價電子帶與傳導帶 之間隔爲大之能量之光（光子）時，所形成之電子與正孔 因由界面之電場而被拉開，而產生電位差（光電動勢）。 因此，在接觸部（肯脫基阻擋層或P N接合部）連接 如第5圖之外部電路時，就可得到光激勵電流，而變成太 陽電池。 按，射入於二氧化鈦半導體之空孔中之光，係如第3 圖或第4圖所示，好幾次反射於空孔中，一部光係雖然漏 於下方向，但是，由第1圖所示平面上之下部電極（第1 電極）1 0 3或、第7圖所示後述之反射板7 1 4、第8 圖所示後述之反射板8 1 6所反射，再次射入於二氧化鈦 半導體表面或空孔中，而產生光電動勢。 關於此二氧化鈦半導體3 0 1、4 0 1之詳細製造方 法，雖然另外詳述，但是此二氧化鈦半導體3 〇 1 ' 4 0 1 ，係藉燒結由1 0 n m〜1 〇 0 // m左右之粒徑所 成之鈦（T 1 )之微粉未，從氧化形成之銳鈦礦型之二氧 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) m 士 n-ϋ *
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -16- 563259 A7 B7 五、發明说明（14) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 化鈦所成之氧化物半導體’或藉燒成由5 nm〜2 0 0 0 从m左右之粒徑所成之銳鈦礦型之二氧化鈦所成之微粉未 所形成之氧1化物半導體° 這些二氧化鈦半導體3 0 1或4 0 1 ，係空孔率（或 氣孔率）爲極高成多孔質狀態，成爲所謂不規則碎片狀構 造。 如第3圖及第4圖所不，二氧化駄半導體3 〇 1或 4 0 1之多孔質狀態，係更具體爲空孔率（或氣孔率）爲 5〜9 0 %之銳鈦礦型之二氧化鈦半導體所成。這些二氧 化鈦半導體3 0 1或4 0 1 ’較佳爲空孔率（或氣孔率） 爲1 5〜5 0%，更佳爲2 0〜4 0%銳鈦礦型之二氧化 鈦半導體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 像這樣，藉將空孔率（或氣孔率）變成極高’與平板 形成二氧化鈦電極時比較，二氧化鈦之表面積會極爲增大 。例如，存在於1 c m 2處之二氧化鈦表面積可成爲 1〇0 0〜1 00 00 cm2。藉此，因二氧化鈦與太陽 光之接觸面積也會增大，所以，計算上將產生1 〇 〇 0〜 1 〇〇〇〇倍之電流。 (第2實施形態） 通常之二氧化鈦半導體，係太陽光中只與紫外光反應 ，但是，本發明之二氧化鈦半導體，係增感太陽光等光線 之吸收波長，實施有可反應到可見光領域之處理。 具體上，爲具有：（1 )將色素吸附於二氧化鈦半導 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 563259 五、發明説明（π) ife之多孔質體表面之方法（色素吸附法）’ （2 )在二氧 化鈦形成氧缺陷’減低頻帶隙，以對應於可見光之方法（ 氧缺陷法）’ （3 )在二氧化鈦中摻雜微量之雜質之方法 (雑質摻雑法）等。可組合這些中之1種或2種以上使用 首先，關於（1 )之方法（色素吸附法）詳述之。 如第3圖及第4圖所示，二氧化鈦半導體3 0 1、 4 0 1係錯燒結1 〇 n m〜1 〇 # nl左右之粒徑所成之鈦 (丁 1 )微粉未，氧化形成之銳鈦礦型之二氧化鈦半導體 ’或燒成5〜2 0 0 0 n m左右之粒徑所成之銳鈦礦型之 二氧化鈦（T 1〇2)微粉未所形成之氧化物半導體。 J—. ~^-----.裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 鈦 3〇1或4 係空孔率（或 、\呑 氣孔率）極高之多孔質狀態，成爲所謂不規則碎片狀構造 線 經濟部智慧財產^7員工消費合作社印製 如第3圖及第4圖所示，二氧化鈦半導體3 0 1或 4 0 1之多孔質狀態，係更具體爲空孔率（或氣孔率）爲 5〜9 0 %之銳鈦礦型之二氧化鈦半導體所成。這些二氧 化鈦半導體3 0 1或4 0 1係較佳爲空孔率（或氣孔率） 爲1 5〜5 0%，更佳爲2 0〜4 0%之銳鈦礦型之二氧 化鈦半導體。 像這樣，於不規則碎片狀構造，在多孔質之二氧化鈦 半導體3 0 1或4 0 1表面及多孔質部分，預先吸附有色 素。 色素係使用有機色素（釕絡合體（c p m p 1 e X )等之金 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18- 563259 /κΊ Β7 __ 五、發明説明（16) 屬有機色素）、無機物碳等所成之碳黑）等之色素。 C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 將此色素預先溶解於酒精等溶媒，在此溶液浸透二氧 化欽半導體3 〇 1或4 0 1等，在二氧化鈦半導體3 〇 ；[_ 或4 0 1表面及多孔質部分，吸附色素。此後，將從溶液 拉上之二氧化鈦半導體3 〇 1或4 〇 1藉自然乾燥，色素 將·吸附於二氧化鈦半導體3 0 1或4 0 1表面及多孔質部 分。並且’欲將色素更牢固地吸附，在6 0〜1 0 〇 °c左 右之溫度’以淸淨爐等進行乾燥也有效。 茲就關於（2 )之方法（氧缺陷法）詳述之。 首先’準備銳鈦礦型或金紅石（rimle )型之二氧化 欽（T 1〇2 )粉未。二氧化鈦粉之平均粒徑，雖然並非 特別限定，但是，例如具有5 n m〜1 〇 // m左右較佳， 5〜1〇〇m m左右更佳。 藉將這些二氧化鈦（T i〇2)粉未在6 0 0〜 1 0 0 0 °C之溫度還原處理，就還原二氧化鈦（τ i： )中之氧，以形成具有氧缺陷之二氧化鈦半導體。此時之 二氧化鈦半導體之特性將成爲η型之半導體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當還原處理之溫度開始超過8 0 0 °C時，銳鈦礦型之 二氧化鈦（T 1〇2 )之結晶構造就開始變化爲金紅石型 。因此，具有氧缺陷之二氧化鈦（T i〇2 )，係具有： 銳鈦礦型之狀態，銳鈦礦型與金紅石型之混合狀態，金紅 石型狀態之3種狀態。 此時，所使用之還原處理，係在氫環境中進行爲有效 。若在氫環境中進行還原處理時，二氧化鈦（T i〇2 ) -19- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210乂 297公釐） 563259 B7 五、發明説明（17) 中之氧之還原爲由氫所促進，所以’因可還原處理之溫度 變成更低，所以仍然可使用銳鈦礦型之二氧化鈦（ 丁 1 〇 2 )。 茲關於（3 )之方法（雜質摻雜法）詳述之° 第6圖係表示關於本發明之實施形態之二氧化鈦半導 體構造。如第6圖所示，在二氧化鈦包含有〇 · 1〜 2 · 5 // m ο 1 / g之微量鉻（C r )、釩C V )等雑質 ，更理想爲包含有1 . 5〜2 . Oemo Ι/g之Cr、 V等雜質較佳。 像這樣，本發明之二氧化鈦半導體，係增感太陽光等 光之吸收波長，因實施可反應到可見光領域之光所需之處 理，所以，可吸收於通常之二氧化鈦半導體未能有效吸收 之4 0 0 n m以上之可見光（通常指4 0 0〜7 5 0 n m 波長之光），可將太陽光吸收到實用水平。可大幅度地提 升太陽電池之效率。 (第3實施形態） 茲就關於本發明之二氧化鈦半導體1 〇 1 、2 0 1之 形成方法詳述之。 (1 )粉未成型法 使用於本發明之二氧化鈦半導體，係由所謂粉未射出 成形法（P 〇 w d e r I η j e c t i ο η Μ ο 1 d i n g : —般稱爲 P I Μ 方 法）’或金屬射出成形法（Melal Injection Molding: — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝·
、1T 經濟部智慧財產笱員工消費合作社印製 -20- 563259 Α7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（18) 般爲稱爲Μ I Μ法）技術所形成。 亦即，對於2 0〜2 0 0 〇 n m左右之粒徑鈦粉未， 以體積比添加，攪拌9 9〜5 5 %之樹脂黏合劑，形成爲 可射出形成之低黏度（1 〇 〇 〇〜3 〇 〇 〇 p )原料化合 物。 此時，爲了擴展光之吸收波長域所添加之C r或V， 係以C r之氧化物（C r〇3 )或V氧化物之狀態添加， 或以純C r或純V狀態添加於上述原料化合物。 此後，經過爲了去除樹脂黏合劑所需之脫黏合劑工程 (脫脂工程），燒結被脫黏合劑之鈦微粉未與上述添加物 。於此燒結工程鈦微粉未就被氧化，而變成銳鈦礦型之二 氧化鈦。 此時，二氧化鈦係熱性地安定之金紅石型，因二氧化 欽之結晶構造爲在9 0 0 °C以上之加熱變化成金紅石型， 所以，上述脫黏合劑工程及上述燒結工程之溫度爲必須可 保持鈦成爲銳鈦礦型之氧化物之結晶構造在9 0 0 °C以下 進行氧化。 並且，於燒結工程，爲了不破壞銳鈦礦型之結晶構造 ，使二氧化鈦變成合金化，作爲燒結助劑預先將熔點爲 7 9 5 °C之Μ ◦〇3 (鉬氧化物）添加於原料化合物，成 爲二氧化欽燒結合金。 此燒結助劑，若爲熔點9 0 0 °C以下者就並非限於 Μ 〇 0 3 (鉬氧化物）才可使用。 又，不使用燒結助劑欲得到銳鈦礦型之二氧化鈦半導 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂·
-21 - 563259 五、發明説明（19) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 Z方法’也可以將欽粉未在1 2 〇 〇 °C左右之真空環境 中燒結一次之後，藉在9 〇 〇 °C以下之氧環境中進行再燒 結氧化鈦，以形成二氧化鈦半導體。 (2 )塗佈法 又，二氧化鈦半導體，係將半導體材料，例如，以浸 /貝C d i p p i n g )、刮刀塗佈（d 〇 c t 〇 r b 1 a d e )、旋轉塗層、 毛刷塗佈、噴霧塗裝、輥輪塗佈等各種塗佈法、溶射法等 方法就可形成膜狀（厚膜及薄膜）。 例如，若依據塗佈法，其操作係極爲簡單，且因不需 要龐大裝置，所以，對於二氧化鈦半導體及太陽電池之製 成本之削減’製造時間之縮短有益。又，依據塗佈法， 例如藉使用遮屏寺’就可谷易得到所需圖案形狀之二氧化 鈦半導體。 茲依據二氧化鈦半導體之塗佈法之成形方法說明如下 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 作爲氧化鈦粉未全體之平均粒徑，並非特別加以限制 ，但是，例如5 n m〜1 〇 # m左右較佳，5 n m〜 1 0 0 m m左右則更佳。藉使氧化鈦粉未之平均粒徑位於 上述範圍內，就可提升氧化鈦粉未之後述塗佈液（半導體 材料）中之均勻性。 又，藉使這種氧化鈦粉未之平均變小，就可將所得到 之二氧化鈦半導體成爲超多孔質，所以，二氧化鈦半導體 之受光面，就可將與光之接觸面積變成更大。並且，由色 -22- 本纸張尺度適用中國國家摞準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） 563259 Μ Β7 五、發明説明（20) 素等，可見光增感時對於二氧化鈦半導體之色素之吸附量 可大幅度地提高。 塗佈液（半導體材料）之調整，係首先，將5〜 1 0 0 n m左右之微粒子之氧化鈦粉未懸浮於適當量之水 (例如，蒸餾水、超純水、離子交換水、R〇水等）。 接著，在此懸浮液，例如添加硝酸等之安定化劑，在 瑪瑙製（或鋁製）钵內充分攪拌。 接著，在這種懸浮液，添加上述之水再加以攪拌。此 時，上述安定化劑與水之配比，在體積比較佳爲1 0 : 90〜40 : 60左右，更佳爲15 : 85〜30 : 7〇 左右，將這種懸浮液之黏度，例如成爲0 . 2〜3 0 c p s左右。 其後，在這種懸浮液，例如最終濃度爲能夠變成 0 · 0 1〜5 w t %左右添加攪拌界面活性劑。藉此，調 整塗佈液（半導體材料）。 按，作爲界面活性劑，雖然陽離子性、負離子性、兩 離子性、非離子性之任一皆可，但是，較佳爲使用非離子 性者。 又，作爲安定化劑，替代硝酸，也可使用醋酸或乙酰 丙酮（a c e t y丨e a c e t ο η )之氧化鈦之表面修飾試藥。 又，在塗佈液（半導體材料）中，視其需要，例如也 可以添加聚乙二醇（polyethylen glycol P E G )之黏合 劑，氧化防止劑等之各種添加物。 如聚乙二醇之黏合劑、可塑劑、氧化防止劑等各種添 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2】0Χ297公釐） J—--1-----•裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -23- 563259 A7 B7 五、發明説明（21) 加物之添加，係提高懸浮液之黏度，具有爲了將塗佈液（ 半導體材料）成爲漿狀之效果。又，P E G不僅使二氧化 鈦漿之黏度，並且，燒成二氧化鈦半導體時，將具有作爲 二氧化鈦之黏合劑之作用。 並且，P E G係發揮燒成時作爲黏合劑不需要之 P E G成分，有助益於二氧化鈦半導體之多孔質化。 將這種塗佈液在第1圖或第2圖所示第1電極1 〇 3 、2 0 3上面，以塗佈法C例如浸漬等），將塗佈液加以 塗佈·乾燥以形成半導體材料之膜狀體（塗膜）〇又，於 本發明也可以複數次進行塗佈·乾燥之操作加以積體。 接著，對於此半導體材料之膜狀體，視其需要，例如 以溫度2 5 0〜5 0 0 °C左右，0 · 5〜3小時左右實施 熱處理（例如，燒成等）得到二氧化鈦半導體1 0 1、 2 0 1 。藉此，只止於接觸之氧化鈦粉未，係在其接觸@ 位發生擴散，氧化鈦粉未互相會發生某程度之固著（固定 )° C第4實施形態） 於第7圖表示將本發明之太陽電池模組化（單元化} 之太陽電池單元之具體構成例。 由二氧化鈦所成之半導體（二氧化鈦半導體）7 〇 i ，係上部電極（第2電極）7 0 2及下部電極（第1電極 )7 0 3所成一對電極所挾持。這些電極7 〇 2、7 〇 3 ，係分別由I T〇等所成之透明電極或金屬電極C ( A彳 —Γ —. —------批衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂
經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -24- 563259 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（22) 、Ni 、Cr 、Pt 、Ag、Au、Cu、Mo、Ti 、 丁 a等所成之金屬或包含這些之合金，或例如C u I 、 cusCN、AgI、CuBr、Ag2S、RbAg4lf 、AgB r 、 /3 — A l2〇3(Ng〇· nA 12〇3 等包含 上述金屬之化合物等）等所構成。 上部電極7 0 2，也可以爲如第1圖所示之複數電極 所成條狀之串齒形狀之電極，也可以爲如第2圖所示之全 面電極。 下部電極7 0 3 ，也可以爲如第1圖所示，接觸於二 氧化鈦半導體7 0 1之平面狀之電極，也可以爲條狀之串 齒電極等並非平面之電極。 射入於此太陽電池胞（太陽電池單元）7 0 0之太陽 光之方向，係由電極形狀、膜質任意決定者，在二氧化鈦 半導體7 0 1部分將照射太陽光等。按，於本構成例之太 陽電池單元7 0 0，係從圖中上側射入光線使用。 由一對電極7 0 2、7 0 3所挾持之二氧化鈦半導體 7〇1所成之太陽電池，係分別收納於透明玻璃、塑膠（ PET、PI 、PPS等）、樹脂等所成之上基板711 與下基板之間，而由密封材7 1 3所密封。在2枚基板 7 1 1 、7 1 5之間，也可以灌入氬（A I* )等惰性氣體 〇 在下基板7 1 5上（上面），形成有反射膜（反射板 )7 1 4。藉此，通過二氧化鈦半導體7 0 1中反射光可 再反射於二氧化鈦半導體7 0 1之方向。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝.
、1T
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210x297公釐） -25- 563259 A7 B7 五、發明説明（23) 按’此反躬膜7 1 4係可視其需要，加以省略。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 又，在上基板7 1 1下面，爲了射入於二氧化鈦半導 體7 0 1之光量增多，塗有（設有）反射防止膜5 1 2。 又，在上基板7 1 1最上面，塗層有（設有）具有光 觸媒機能之二氧化鈸（T i〇2 )之薄膜7 1 6。本發明 之太陽電池單元7 0 0，係爲了發電用途，放在野外之情 开夕爲多，藉在本發明之太陽電池單元7 〇 〇之上基板（覆 蓋玻璃）7 1 1塗層二氧化鈦（丁 i〇2 )薄膜7 1 6 ， 就將從汽車等所排放之二氧化碳，或有機汙染物質防止太 陽電池單元7 0 0之覆蓋玻璃7 1 1受到髒汙或汙染。 茲於第8圖，表示本發明之太陽電池模組化（單元化 )之太陽電池單元之其他構成例。 茲關於第8圖所示太陽電池單元8 0 0 ，以上述太陽 電池單元7 0 0之相異點爲主說明，關於相同事項則省略 其說明。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 弟8圖所不太陽電池單兀8 0 0，係具有：下基板 8 1 5、與上部電極（第2電極）8 0 2、與二氧化鈦半 導體80 1、與上部電極（第2電極）802、與第3電 極8 1 2、與上基板8 1 1 ，而以此順序積體。 這些下基板板8 1 5、下部電極8 0 3、二氧化鈦半 導體80 1、上部電極8 02、第3電極8 1 2及上基板 8 1 1，係分別成爲平板狀或層狀。 又，此太陽電池單元8 0 0，係在下部電極8 0 3與 第3電極8 1 2間，設有密封材8 1 3 ，其側面爲以氣密 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 563259 A7 B7 五、發明説明（24) 性地被密封。 亦即，在密封材8 1 3、下部電極8 0 3及第3電極 8 1 2所區隔之空間內’收納有二氧化欽半導體8 〇 1及 上部電極8 〇 2。按’在此空間內’也可塡充氬（A r ) 等惰性氣體。 二氧化鈦半導體8 0 1 ’係可採取與上述二氧化鈦半 導體 1〇1 、 2〇1 、301 、4 01 、 601 、701 相同之構成。 上基板8 1 1及下基板8 1 5，係分別可採取與上述 上基板7 1 1及下基板7 1 5同樣之構成。 上部電極8 〇 2及下部電極8 0 3 ’係分別可採取與 上述上部電極7 〇 2及下部電極7 0 3同樣之構成° 第3電極8 1 2係例如由I T 0等所成之透明電極或 金屬電極（（Al 、Ni 、Cr 'Pt、Ag、Au、 CU、m〇、Τι 、Ta等所成之金屬或包含這些之合金 等）等所構成。 又，密封材8 1 3 ’也構成與上述密封材7 1 3同樣 之構成。 按，構成例之太陽電池單元8 0 0，係從第8圖中下 側射入光線使用。 於此太陽電池單元8 0 0 ’係反射通過二氧化欽半導 體8 0 1中之光線使其可再二氧化鈦半導體8 0 1方向反 射，在上基板8 1 1之上面設有反射膜（反射板）8 1 6 J---------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智懇財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210乂 297公釐） -27 - 563259 Α7 __ Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（25) 又，在下基板8 1 5下面，爲了使射入於二氧化鈦半 _體8 0 1之光量增多，防止與上述反射防止膜7 1 2同 樣構成之反射防止膜，或下基板8 1 5下面之染汙，也可 Μ設與上述薄膜7 1 6同樣構成之薄膜。 按，使用以上所說明之二氧化鈦半導體1 0 1、 2〇1、3〇1、401、601'701、8〇1 之太 陽電池及太陽電池單元1〇0 、2 0 0 、6〇0 、7〇〇 ' 8 0 〇 ，係將對於二氧化鈦半導體1 0 1等之光線之射 入角爲在9 0 °之光電變換效率視爲R 9。，將光線射入角 在5 2 °之光電變換效率視爲R η時具有R n/ R 爲 〇 · 8以上左右之特性較佳，具0 · 8 5以上左右則更佳 。滿足這種條件，係二氧化鈦半導體1 0 1等對於光之導 向性低，亦即，具有所謂等方性。因此，具有這種二氧化 鈦半導體1 0 1等之太陽電池及太陽電池單元1 0 0等， 係及至太陽之照射時間之大約全域，可更佳良好之發電效 率。 以上，本發明之太陽電池及太陽電池單元依據第1圖 〜第8圖說明，但是，本發明並非限定於這些。構成太陽 電池及太陽電池單元之各部，也可置換爲得以發揮同樣機 能之任意構成。 又，本發明之太陽電池及太陽電池單元，係第1圖〜 第8圖之中，也可以組合任意之2以上之構成者。 【產業上之利用可能性】 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝· *^τ
本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） •28- 563259 A7 ___ B7 五、發明説明（26) 如以上所說明之本發明，於使用二氧化鈦（T 1〇. )電極（二氧化鈦半導體）之太陽電池，該二氧化鈦電極 因受孔率爲5〜9 0 %，所以可將空孔率變成極高，與以 平板形成二氧化鈦電極之以往濕式太陽電池相較，二氧化 駄之表面積會變成很大。亦即，可將存在於1 c m 2處之 一氧化駄微粒子之表面積變成1 0 〇 〇〜1 〇 〇〇〇 c m 2。藉此，因二氧化鈦微粒子與太陽光等之光線之接 觸面積也會增大，計算上，將可產生1 〇 〇 〇〜 1 〇 0〇〇倍之電流。 又，上述二氧化鈦半導體因包含0.1〜2.0 "m 〇 1 / g之C r或V之雜質，所以，可吸收通常之二 氧化鈦電極未能有效地吸收4 0 0 n m以上之可見光（通 常指4 0 0〜7 5 0 n m波長之光），可大幅度提升太陽 電池之效率。 六·圖式之簡單說明 第1圖係表示關於本發明之實施形態之太陽電池構造 之模式性槪略圖。 第2圖係表示關於本發明之實施形態之太陽電池構造 之模式性槪略圖。 第3圖係表示關於本發明之實施形態之太陽電池構造 之模式性槪略剖面圖。 第4圖係表示關於本發明之實施形態之太陽電池構造 之模式性槪略剖面圖。 •裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -29- 563259 A7 B7 五、發明説明（27) 第5圖係關於本發明之實施形態之太陽電池之等値電 路之圖。 第6圖係表示關於本發明之實施形態之太陽電池構造 之模式性槪略剖面圖。 第7圖係表示關於本發明之實施形態之太陽電池模組 (單元）構造之模式性槪略剖面圖。 第8圖係表示關於本發明之實施形態之太陽電池模組 (單元）構造之模式性槪略剖面圖。 第9圖係表示以往之濕式太陽電池之構造模式性地表 不之槪略構成圖。 主要元件對照表 101，201，301，401，601，701，801 二氧化鈦半導體 1 00,800 太陽電池胞（太陽電池單元） 1 02,202,702,802 第 2電極 402 金屬電極 205,8 1 2 第3電極 103 第1電極 811 上基板 803 下部電極 813 密封材 714 反射膜（反射膜） 802 上部電極 712 反射防止膜 本紙張尺度適用中國國家榡準（CMS ) A4規格（210x297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -„|丨· 、一 =口 經滴部智慧財產局員工消費合作社印製 -30- 563259 A7 B7 716 五、發明説明（2S) 薄膜 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210乂 297公釐） -31 -

Claims (1)

  1. 563?59 ^ >
    ABCD 六、申請專利範圍 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 . 一種太陽電池，其係使用二氧化鈦（TiOO 半導體者，其特徵爲；在該二氧化鈦半導體表面及在該二 氧化鈦半導體中形成空孔所成，該二氧化鈦半導體，係由 一對電極挾持所成，該二氧化鈦半導體與該一對電極之一 方之電極，係成爲整流阻擋層。 2 .如申請專利範圍第1項之太陽電池，其中上述整 流阻擋層，係藉接觸二氧化鈦半導體與上述一對電極之一 方電極所形成之整流阻擋層，該整流阻擋層係具有二極體 特性。 3 .如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池，其 中上述整流阻擋層，爲藉接觸二氧化鈦半導體與上述一對 電極之一方電極所形成之肯脫基阻擋層。 4 ·如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池，其 中上述整流阻擋層，爲藉接觸二氧化鈦半導體與上述一對 電極之一方電極所形成之P N接合。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 .如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池，其 中成爲上述二氧化鈦半導體與整流阻擋層之電極，爲浸透 於該二氧化鈦半導體表面及該二氧化鈦半導體中所形成所 成。 6 .如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池，其 中上述二氧化鈦半導體，其空孔率爲5〜9 0%。 7 .如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池，其 中上述二氧化鈦半導體，其空孔率爲1 5〜5 0%。 8 .如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池，其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -32- 563259 A8 B8 C8 _____ D8 六、申請專利範圍 2 中上述二氧化鈦半導體，其空孔率爲2 〇〜4 0%。 9 ·如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池，其 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 中上述二氧化鈦半導體，係成多孔質狀態，爲不規則碎片 狀構造。 1 〇 ·如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池， 其中成爲上述二氧化鈦半導體與整流阻擋層之電極，爲由 I 丁 ◦等所成之透明電極，或A 1 、N i ' C r 、P t 、 Ag、Au、Cii、M ◦、丁 i 、Ta等所成之金屬或包 含這些之金屬化合物。 - 1 1 ·如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池， 其中成爲上述二氧化鈦半導體與整流阻擋層之電極，爲碘 化物。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之太陽電池，其中成 爲上述二氧化鈦半導體與整流阻擋層之電極，爲C u I ( ^ 碘化銅）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 3 ·如申請專利範圍第1 1項之太陽電池，其中成 爲上述二氧化鈦半導體與整流阻擋層之電極，爲A g〗（ 石典化銀）。 1 4 ·如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池， 其中上述電極爲以薇積法所形成。 1 5 ·如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池， 其中上述電極爲以噴鍍法所形成。 1 6 .如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池， 其中上述電極爲以印刷法所形成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 563259 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 7 ·如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池， 其中上述上述二氧化鈦半導體，實施爲了吸收可見光之可 見光化處理。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項之太陽電池，其中上 述二氧化鈦半導體，爲吸附有機色素所成。 1 9 ·如申請專利範圍第1 7項之太陽電池，其中上 述二氧化鈦半導體，爲吸附無機色素所成。 2 0 ·如申請專利範圍第1 9項之太陽電池，其中吸 附於上述二氧化鈦半導體所成之無機色素，爲由無機物碳 所成。 2 1 .如申請專利範圍第1 9項之太陽電池，其中吸 附於上述二氧化鈦半導體所成之無機色素以著色於碳之無 機物所成。 2 2 .如申請專利範圍第1 7項之太陽電池，其中上 述二氧化鈦半導體，爲具有氧缺陷。 2 3 ·如申請專利範圍第1 7項之太陽電池，其中上 述二氧化鈦半導體爲包含有C r、V等雜質。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 4 ·如申請專利範圍第2 3項之太陽電池，其中上 述二氧化鈦半導體爲包含有Mo。 2 5 . —種太陽電池單元，其係使用二氧化鈦（ T i〇〇半導體者，其特徵爲：在該二氧化鈦半導體表 面及該該二氧化鈦半導體中，形成空孔，由：以一對電極 所挾持之該二氧化鈦半導體所成之太陽電池，與挾持該太 陽電池所成之第1基板與第2基板所成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）— ~ - -34- 563259 A8 B8 C8 ____D8々、申請專利範圍 4 2 6 ·如申請專利範圍第2 5項之太陽電池單元，其 中該第1基板或第2基板之中，在與射入太陽光等光之側 相反側之基板上’塗佈或配置有反射該太陽光等光之反射 2 7 .如申請專利範圍第2 5項或第2 6項之太陽電 池單元，該第1基板與第2基板間，封入有由氬氣等所成 之惰性氣體。 2 8 ·如申請專利範圍第2 5項或第2 6項之太陽電 池單元，其中該第i基板或第2基板之中，太陽光等·之光 射入側之基板，係玻璃、塑膠、樹脂等所成之透明基板或 半透明基板。 2 9 ·如申請專利範圍第2 5項或第2 6項之太陽電 池單元，其中該第丄基板或第2基板之中，在太陽光等光 射入側基板之表面或背面，塗佈或配置反射防止膜所成。 3 0 ·如申請專利範圍第2 5項或第2 6項之太陽電 池單元，其中該第1基板或第2基板之中，在太陽光等光 射入側基板之表面，塗佈或配置有由二氧化鈦（T i〇2 )等所成之光觸媒膜所成。 —I--5.--------篆—-- (請先閱讀背面之泣意事項存填寫本寅〕 %· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 29>7公釐） -35-
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