ITRM20120080A1 - PROCESS OF MANUFACTURE OF SENSITIZED SOLAR CELLS WITH DYE (DSC) WITH SHAPING OR LASER CONFIGURATION OF THE ACTIVE NANOCRISTALLINE LAYER LAYER. - Google Patents
PROCESS OF MANUFACTURE OF SENSITIZED SOLAR CELLS WITH DYE (DSC) WITH SHAPING OR LASER CONFIGURATION OF THE ACTIVE NANOCRISTALLINE LAYER LAYER. Download PDFInfo
- Publication number
- ITRM20120080A1 ITRM20120080A1 IT000080A ITRM20120080A ITRM20120080A1 IT RM20120080 A1 ITRM20120080 A1 IT RM20120080A1 IT 000080 A IT000080 A IT 000080A IT RM20120080 A ITRM20120080 A IT RM20120080A IT RM20120080 A1 ITRM20120080 A1 IT RM20120080A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- laser
- process according
- dye
- film
- ablation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 37
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 16
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 title claims description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 28
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 19
- 238000002679 ablation Methods 0.000 claims description 14
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 9
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 9
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 6
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 claims description 5
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 claims description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 31
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 19
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000013461 design Methods 0.000 description 10
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 7
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Chemical class 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 239000002120 nanofilm Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- WRTMQOHKMFDUKX-UHFFFAOYSA-N triiodide Chemical compound I[I-]I WRTMQOHKMFDUKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- -1 iodide ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001125929 Trisopterus luscus Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical class 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010147 laser engraving Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 1
- 238000013082 photovoltaic technology Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005118 spray pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2027—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode
- H01G9/2031—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode comprising titanium oxide, e.g. TiO2
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2068—Panels or arrays of photoelectrochemical cells, e.g. photovoltaic modules based on photoelectrochemical cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2059—Light-sensitive devices comprising an organic dye as the active light absorbing material, e.g. adsorbed on an electrode or dissolved in solution
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/221—Static displays, e.g. displaying permanent logos
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
Procedimento di fabbricazione di celle solari sensibilizzate con colorante (DSC) mediante sagomatura o patterning laser dello strato attivo semiconduttore nanocristallino Process of manufacturing dye-sensitized solar cells (DSC) by shaping or laser patterning of the active nanocrystalline semiconductor layer
La presente invenzione riguarda un procedimento di fabbricazione di celle solari sensibilizzate con colorante (DSC) mediante sagomatura o patterning laser dello strato attivo semiconduttore nanocristallino. The present invention relates to a process for manufacturing dye-sensitized solar cells (DSC) by laser shaping or patterning of the active nanocrystalline semiconductor layer.
In particolare, la presente invenzione si riferisce ad un procedimento di produzione e prototipazione rapida di DSC, moduli DSC e pannelli DSC senza limitazioni nella loro forma e aspetto, ottenuti modellando un sottile strato di materiale semiconduttore nanocristallino, preferibilmente un materiale semiconduttore nanocristallino con elevata banda proibita (ad esempio Ti02,ZnO, Sn02, Nb205), che forma lo strato attivo della cella, mediante un sistema laser con scansione a reticolo. In particular, the present invention refers to a process for the production and rapid prototyping of DSCs, DSC modules and DSC panels without limitations in their shape and appearance, obtained by modeling a thin layer of nanocrystalline semiconductor material, preferably a nanocrystalline semiconductor material with high band prohibited (for example Ti02, ZnO, Sn02, Nb205), which forms the active cell layer, by means of a laser system with grating scanning.
Ancora più in particolare, invece di depositare lo strato di ΤχΠ̧2avvalendosi di maschere o tecniche di deposizione che danno direttamente allo strato attivo la sua forma desiderata, secondo la presente invenzione à ̈ previsto il deposito di un film sottile di Ti02uniformemente su un substrato e successivamente l'utilizzo di un sistema automatizzato di scansione laser, per dare allo strato attivo la forma desiderata in una fase successiva, al fine di definire le differenti celle in un modulo o per dare una qualsiasi forma alle celle stesse, tutto ciò variando solamente il file di immagine del software del sistema laser. Even more particularly, instead of depositing the Î¤Ï ‡ Î ̧2 layer using masks or deposition techniques that directly give the active layer its desired shape, according to the present invention, a thin film of Ti02 is deposited uniformly on a substrate and subsequently the use of an automated laser scanning system, to give the active layer the desired shape at a later stage, in order to define the different cells in a module or to give any shape to the cells themselves, all this by only changing the image file of the laser system software.
Le DSC sono una promettente tecnologia fotovoltaica con la possibilità di soddisfare le esigenze fondamentali di essere a basso costo e semplici da fabbricare. DSCs are a promising photovoltaic technology with the ability to meet the basic needs of being low cost and simple to manufacture.
Le DSC sono strutture a sandwich composte di strati attivi e due elettrodi paralleli. Depositando su un substrato conduttore trasparente (rigido o flessibile) un ossido semiconduttore nanocristallino, preferibilmente un ossido semiconduttore nanocristallino con banda proibita ampia (più preferibilmente Ti02)si ottiene un foto-elettrodo. Quest'ultimo, depositato mediante varie tecniche come la serigrafia, la racla o la pirolisi spray, à ̈ preferibilmente intorno a 10 Î1⁄4πι di spessore. LO strato di Ti02viene successivamente sinterizzato a creare legami elettromeccanici tra le nanoparticelle. DSCs are sandwich structures composed of active layers and two parallel electrodes. By depositing on a transparent conductive substrate (rigid or flexible) a nanocrystalline semiconductor oxide, preferably a nanocrystalline semiconductor oxide with a wide band gap (more preferably Ti02), a photo-electrode is obtained. The latter, deposited using various techniques such as screen printing, squeegee or spray pyrolysis, is preferably around 10 Î1⁄4Ï € ι thick. The Ti02 layer is subsequently sintered to create electromechanical bonds between the nanoparticles.
Successivamente, un monostrato di un colorante con trasferimento di carica che assorbe la luce solare nel campo del visibile e talora vicino IR à ̈ fissato sullo strato di Ti02(sensibilizzazione con colorante). Il colorante à ̈ posto in contatto con un elettrolita ossidoriduttore o un conduttore organico a lacune. Il primo comprende solitamente un solvente organico e un sistema ionico ossidoriduttore come la coppia ioduro/triioduro o la coppia Co(II)/Co(III). Subsequently, a monolayer of a charge transfer dye that absorbs sunlight in the visible and sometimes near IR range is fixed on the TiO2 layer (dye sensitization). The dye is placed in contact with a redox electrolyte or an organic hole conductor. The former usually comprises an organic solvent and an ionic redox system such as the iodide / triiodide pair or the Co (II) / Co (III) pair.
I dispositivi sono completati con un controelettrodo costituito in generale di un substrato trasparente e conduttivo su cui viene depositato uno strato di catalizzatore (preferibilmente di Pt, ma anche altre alternative compresi i materiali a base di carbonio, e anche Au per elettroliti a base di cobalto) . Il dispositivo à ̈ sigillato utilizzando guarnizioni termoplastiche, resine epossidiche, composti di vetro come fritte di vetro o altri incapsulanti . The devices are completed with a counter electrode generally made of a transparent and conductive substrate on which a catalyst layer is deposited (preferably of Pt, but also other alternatives including carbon-based materials, and also Au for cobalt-based electrolytes ). The device is sealed using thermoplastic gaskets, epoxies, glass compounds such as glass frits or other encapsulants.
Dopo la fotoeccitazione della molecola colorante dallo stato fondamentale S° allo stato eccitato S<*>indotto dall'assorbimento di un fotone, un elettrone viene iniettato nella banda di conduzione di Ti02e quindi diffonde al contatto del fotoanodo. Lo stato iniziale del colorante à ̈ successivamente ripristinato mediante donazione di elettroni dall'elettrolita. La rigenerazione del colorante sensibilizzatore mediante ioni ioduro (la reazione finale à ̈ la conversione di ioduro in ioni triioduro) impedisce la ricattura dell'elettrone dalla banda di conduzione del colorante ossidato. Lo ioduro viene rigenerato a sua volta dalla riduzione del triioduro al contro-elettrodo, con il circuito che viene completato con il trasporto di elettroni attraverso il carico esterno. Lo strato catalitico depositato sul contro-elettrodo ha la funzione cruciale di catalizzare la riduzione triioduro . After the photoexcitation of the dye molecule from the ground state S ° to the excited state S <*> induced by the absorption of a photon, an electron is injected into the Ti02 conduction band and then diffuses on contact with the photoanode. The initial state of the dye is subsequently restored by donating electrons from the electrolyte. Regeneration of the sensitizing dye by iodide ions (the final reaction is the conversion of iodide into triiodide ions) prevents the recapture of the electron from the conduction band of the oxidized dye. The iodide is in turn regenerated by the reduction of the triiodide at the counter electrode, with the circuit being completed with the transport of electrons through the external load. The catalytic layer deposited on the counter-electrode has the crucial function of catalyzing the triiodide reduction.
In linea di principio, questi dispositivi potrebbe generare energia elettrica dalla luce senza subire alcuna trasformazione permanente. In principle, these devices could generate electricity from light without undergoing any permanent transformation.
Una caratteristica tipica delle DSC à ̈ la possibilità di ottenere una forma bidimensionale o un motivo del film sottile attivo di TiOznanocristallino sensibilizzato con colorante utilizzando metodi e tecnologie mutuate dal settore della stampa. Anche i moduli DSC sono generalmente formati depositando strisce rettangolari di materiale attivo su un substrato. Questo rende necessaria la configurazione dello strato di Ti02. A typical feature of DSCs is the ability to obtain a two-dimensional shape or pattern of the dye sensitized TiOznanocrystalline active thin film using methods and technologies borrowed from the printing industry. DSC modules are also generally formed by depositing rectangular strips of active material onto a substrate. This makes it necessary to configure the TiO2 layer.
Ad esempio, EP0855726 descrive un metodo per fabbricare DSC in cui viene applicato lo strato attivo utilizzando metodi di stampa con un disegno e un colore caratteristici, per essere impiegato come fonte di alimentazione stand-alone con in aggiunta una pubblicità , una decorazione o un'altra funzione di mostra per scopi personalizzati. La caratteristica distintiva del brevetto citato si basa sulla possibilità di ottenere una specifica forma bidimensionale utilizzando idonee maschere o schermi per la stampa, la spruzzatura o lo stampaggio (preparati con procedure fotolitografiche standard) e deposizione da stampa, spruzzo o stampaggio dello strato semiconduttore necessario. For example, EP0855726 describes a method of manufacturing DSC in which the active layer is applied using printing methods with a characteristic design and color, to be used as a stand-alone power source with the addition of an advertisement, decoration or decoration. other display function for custom purpose. The distinctive feature of the cited patent is based on the possibility of obtaining a specific two-dimensional shape using suitable masks or screens for printing, spraying or molding (prepared with standard photolithographic procedures) and deposition by printing, spraying or molding the necessary semiconductor layer.
Secondo EP0855726 i disegni sono realizzati tramite adesivo o tecniche di stampa (come stampaggio). Ogni volta che à ̈ richiesta una nuova forma deve essere fabbricata una nuova maschera o lastra da stampa. Questo può essere un procedimento complicato. Quando à ̈ desiderata una valutazione visiva ed estetica di una determinata forma o disegno in anteprima per una produzione successiva di serie à ̈ richiesto un prototipo. In questo caso la modifica parziale o completa della forma o del disegno eventualmente richiesto passerà attraverso un numero di maschere o schermi (quando viene utilizzata una stampante schermata) potenzialmente numeroso. Ciò comporta un limite intrinseco in termini di costo-efficacia della prototipazione, fasi del procedimento e semplicità del procedimento . According to EP0855726 the designs are made using adhesive or printing techniques (such as stamping). Whenever a new shape is required, a new mask or printing plate must be fabricated. This can be a complicated process. A prototype is required when a visual and aesthetic evaluation of a certain shape or design is required in preview for a subsequent series production. In this case the partial or complete modification of the shape or design eventually required will pass through a potentially large number of masks or screens (when a screen printer is used). This entails an intrinsic limit in terms of the cost-effectiveness of the prototyping, the phases of the procedure and the simplicity of the procedure.
Inoltre, per questi stessi motivi l'uso di maschere rappresenta un limite intrinseco e insuperabile per la produzione di celle con forma o disegno a richiesta dove molto spesso sono richieste forme o disegni mutevoli e assortiti. Moreover, for these same reasons the use of masks represents an intrinsic and insuperable limit for the production of cells with shape or design on request where very often changing and assorted shapes or designs are required.
In diversi settori della tecnologia, la lavorazione con scansione al laser à ̈ diventata uno strumento utile e di elaborazione sempre più onnipresente nelle industrie di stampaggio 2-D e 3-D, formatura, strutturazione, patterning o procedimento di elaborazione di materiali vari come metalli, polimeri, semiconduttori e nanostrutture . Essa consente procedimenti di fabbricazione precisi, a basso costo, locali, selettivi, senza contatto, scalabili e altamente automatizzati. In various fields of technology, laser scanning processing has become an increasingly ubiquitous processing and useful tool in the industries of 2-D and 3-D molding, forming, structuring, patterning or processing of various materials such as metals. , polymers, semiconductors and nanostructures. It enables precise, low-cost, local, selective, non-contact, scalable and highly automated manufacturing processes.
US 2008/0128397 descrive un metodo di patterning di film nanostrutturati, in cui viene impiegato un laser per incidere una pellicola nanostrutturata. Il laser può essere un laser UV allo stato solido, e il film-nanostrutturato può essere modellato e montato mentre si muove su un apparato a rulli. US 2008/0128397 discloses a nanostructured film patterning method, in which a laser is employed to etch a nanostructured film. The laser can be a solid-state UV laser, and the nanostructured film can be shaped and mounted as it moves on a roller apparatus.
Il patterning e la sagomatura per mezzo di laser, e in particolare di sistemi di scansione laser a trama (RSLS, raster scanning laser systems), comporta molti vantaggi, quali elevati valori di precisione, risoluzione (<20 micron), velocità di elaborazione (alcuni ras<'1>), automazione, alta selettività , basso costo. È importante sottolineare che, quando per patterning e sagomatura vengono utilizzati sistemi RSLS, non sono necessarie maschere e il patterning o formatura viene effettuato rimuovendo il materiale indesiderato mediante ablazione laser termica/atermica, riducendo il procedimento a una singola fase. Nel funzionamento, un fascio laser viene convogliato sul materiale o con specchi a galvanometro, controllato da remoto tramite software, muovendo la testa laser o fissando il fascio e spostando il materiale sotto di essa mediante movimento xy di ripiani controllati da un software. Patterning and shaping by means of lasers, and in particular of raster scanning laser systems (RSLS), have many advantages, such as high precision values, resolution (<20 microns), processing speed ( some ras <'1>), automation, high selectivity, low cost. Importantly, when RSLS systems are used for patterning and shaping, no jigs are required and patterning or shaping is done by removing unwanted material via thermal / athermic laser ablation, reducing the process to a single step. In operation, a laser beam is conveyed on the material or with galvanometer mirrors, remotely controlled by software, by moving the laser head or by fixing the beam and moving the material under it by means of xy movement of shelves controlled by software.
Uno scopo della presente invenzione à ̈ pertanto quello di proporre un procedimento per la fabbricazione di celle solari sensibilizzate con colorante aventi forma o modello 2D del film semiconduttore nanocristallino sensibilizzato con colorante (ad ampia banda proibita), consentendo di superare i limiti delle soluzioni della tecnica nota disponibile per questo tipo specifico di dispositivi mediante l'applicazione di modellatura o patterning al laser, ottenendo così i risultati tecnici già disponibili in altri campi della tecnica . An object of the present invention is therefore to propose a process for the manufacture of dye-sensitized solar cells having a 2D shape or model of the dye-sensitized nanocrystalline semiconductor film (with wide band gap), allowing to overcome the limitations of the solutions of the technique note available for this specific type of devices through the application of modeling or patterning to the laser, thus obtaining the technical results already available in other fields of the technique.
Inoltre, un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di proporre un procedimento per la fabbricazione di celle solari sensibilizzate con colorante mediante l'utilizzo di tecniche di stampa rapida ed uniforme per depositare un film semiconduttore nanocristallino sensibilizzato con colorante (ad ampia banda proibita) su tutta la superficie disponibile per essere successivamente modellato secondo le esigenze. Furthermore, a further object of the present invention is to propose a process for the manufacture of dye-sensitized solar cells through the use of rapid and uniform printing techniques to deposit a dye-sensitized (wide band gap) nanocrystalline semiconductor film. on the whole available surface to be subsequently modeled according to the needs.
Per raggiungere lo scopo dell'invenzione, Ã ̈ stato sviluppato un procedimento del tutto nuovo ed inventivo, in modo da rendere la modellatura o patterning al laser adatta per la tecnologia delle celle solari sensibilizzate con colorante. In order to achieve the object of the invention, a completely new and inventive process has been developed to make laser modeling or patterning suitable for dye sensitized solar cell technology.
Un ulteriore scopo dell'invenzione à ̈ che detto procedimento può essere svolto con costi sostanzialmente contenuti. A further object of the invention is that said process can be carried out with substantially contained costs.
Non ultimo scopo dell'invenzione à ̈ quello di proporre un procedimento di fabbricazione di celle solari sensibilizzate con colorante (DSC) mediante sagomatura o patterning laser del loro strato attivo semiconduttore nanocristallino sensibilizzato con colorante che sia sostanzialmente semplice, sicuro ed affidabile. Not least object of the invention is to propose a process for manufacturing dye-sensitized solar cells (DSC) by laser shaping or patterning of their dye-sensitized nanocrystalline semiconductor active layer which is substantially simple, safe and reliable.
È pertanto oggetto specifico della presente invenzione un procedimento di fabbricazione di celle solari sensibilizzate con colorante in cui una fase aggiuntiva di sagomatura o patterning dello strato attivo di ossido semiconduttore nanocristallino viene eseguita mediante ablazione/incisione di parti indesiderate ottenuta irradiando con un fascio laser. Therefore, the specific object of the present invention is a manufacturing process of dye-sensitized solar cells in which an additional step of shaping or patterning of the active layer of nanocrystalline semiconductor oxide is performed by ablation / etching of unwanted parts obtained by irradiating with a laser beam.
Secondo l'invenzione, detta ablazione/ incisione delle parti indesiderate si ottiene scansionando a trama con un fascio laser quelle parti. According to the invention, said ablation / incision of the unwanted parts is obtained by weft scanning those parts with a laser beam.
In particolare, secondo la presente invenzione, detto film semiconduttore nanocristallino viene irradiato direttamente dal fascio laser oppure, nel caso di un film depositato su un substrato trasparente alla luce laser, dal lato posteriore del film attraverso il substrato. In particular, according to the present invention, said nanocrystalline semiconductor film is irradiated directly by the laser beam or, in the case of a film deposited on a substrate transparent to laser light, from the rear side of the film through the substrate.
Preferibilmente, secondo l'invenzione, detto fascio laser à ̈ basato su un laser pulsato con impulsi rapidi (decine di ns) e ultra-rapidi (da centinaia di ps a pochi fs). Preferably, according to the invention, said laser beam is based on a pulsed laser with rapid (tens of ns) and ultra-fast pulses (from hundreds of ps to a few fs).
In aggiunta, secondo l'invenzione, detta ablazione/incisione delle parti indesiderate si ottiene mediante un laser avente una lunghezza d'onda nell'intervallo infrarosso (e preferibilmente à ̈ basata su un laser al C02, Nd:YAG, Nd:YV04, fibra drogata di Yb, Ti:zaffiro), visibile (e preferibilmente si basa su un laser a frequenza raddoppiata Nd:YAG, Nd:YV04, fibra drogata di Yb, Ti:zaffiro) o UV (e preferibilmente si basa su un laser a frequenza triplicata Nd :YAG, Nd:YV04, fibra drogata di Yb, a frequenza doppia Ti:zaffiro o un laser ad eccimeri). In addition, according to the invention, said ablation / engraving of the unwanted parts is obtained by means of a laser having a wavelength in the infrared range (and preferably it is based on a C02 laser, Nd: YAG, Nd: YV04, Yb, Ti: sapphire doped fiber), visible (and preferably based on a doubled frequency laser Nd: YAG, Nd: YV04, Yb doped fiber, Ti: sapphire) or UV (and preferably based on a laser at tripled frequency Nd: YAG, Nd: YV04, Yb doped fiber, double frequency Ti: sapphire or an excimer laser).
In particolare, secondo l'invenzione, detta ablazione/incisione delle parti indesiderate mediante laser viene effettuata prima o dopo la fase richiesta di sinterizzazione o di ricottura o di cottura di detto film semiconduttore nanocristallino. In particular, according to the invention, said ablation / etching of the unwanted parts by laser is carried out before or after the required step of sintering or annealing or firing of said nanocrystalline semiconductor film.
Preferibilmente, detta ablazione/incisione delle parti indesiderate mediante laser viene effettuata dopo la fase richiesta di sensibilizzazione con colorante. Preferably, said ablation / incision of the unwanted parts by laser is carried out after the required step of sensitization with dye.
La presente invenzione verrà descritta nel seguito per scopi illustrativi e non limitativi, secondo una forma di realizzazione preferita, con riferimento ai disegni seguenti, in cui: The present invention will be described below for illustrative and non-limiting purposes, according to a preferred embodiment, with reference to the following drawings, in which:
la figura 1 mostra una rappresentazione schematica di fabbricazione di celle solari sensibilizzate con colorante secondo la presente invenzione , Figure 1 shows a schematic representation of fabrication of dye sensitized solar cells according to the present invention,
- la figura 2 mostra un primo esempio di una cella solare sensibilizzata con colorante che può essere ottenuta attraverso il procedimento della presente invenzione, e Figure 2 shows a first example of a dye sensitized solar cell which can be obtained through the process of the present invention, and
- la figura 3 mostra un secondo esempio di una cella solare sensibilizzata con colorante che può essere ottenuta attraverso il procedimento della presente invenzione. Figure 3 shows a second example of a dye sensitized solar cell which can be obtained through the process of the present invention.
Secondo la presente invenzione, viene ottenuta una cella solare sensibilizzata con colorante con un fotoelettrodo con un film semiconduttore (con alta banda proibita) senza alcun limite sulle possibilità di patterning e sulla sua forma finale 2D. Preferibilmente, detto semiconduttore (con alta banda proibita) può essere Ti02nanocristallino. Inoltre, detto film semiconduttore (con alta banda proibita) à ̈ tra 1 Î1⁄4ιη e 30Î1⁄4πι di spessore, e preferibilmente tra 3 Î1⁄4ιη e 15 pm di spessore. According to the present invention, a dye sensitized solar cell is obtained with a photoelectrode with a semiconductor film (with high band gap) without any limit on the patterning possibilities and on its final 2D shape. Preferably, said semiconductor (with high band gap) can be TiO2 nanocrystalline. Moreover, said semiconductor film (with high band gap) is between 1 Î1⁄4ιΠ· and 30Î1⁄4Ï € ι thick, and preferably between 3 Î1⁄4ιΠ· and 15 pm thick.
In particolare, secondo la presente invenzione, la sagomatura o patterning del film viene effettuata con un sistema di scansione laser a trama (RSLS) inducendo un'ablazione laser a-termica/termica delle parti indesiderate come alternativa al procedimento di stampa convenzionale assistita dall'uso di una maschera o schermo. In particular, according to the present invention, the shaping or patterning of the film is carried out with a texture laser scanning system (RSLS) inducing an a-thermal / thermal laser ablation of the unwanted parts as an alternative to the conventional printing process assisted by the use of a mask or screen.
Più in particolare, secondo la presente invenzione, dopo che un film di pasta colloidale semiconduttrice nanocristallina (ad elevata banda proibita) à ̈ stata depositata su un substrato, che può essere un substrato trasparente e conduttivo (in vetro o polimero) o anche un substrato metallico, come ad esempio un substrato realizzato in titanio o acciaio inossidabile (ciò può essere effettuato mediante varie tecniche, come stampa, stampaggio, spruzzatura, rivestimento), un sistema laser a scansione a trama (RSLS) controllato a distanza da un apposito software viene utilizzato per la formatura o il patterning del suddetto film. Il fascio del sistema RSLS viene convogliato sul film semiconduttore tramite specchi galvanometrici controllati da remoto e/o utilizzando piastre mobili sugli assi xy (per la testa laser e/o per il substrato). Il sistema RSLS à ̈ preferibilmente basato (ma non limitato a) su un laser pulsato con impulsi rapidi e ultra-rapidi. More particularly, according to the present invention, after a nanocrystalline semiconducting colloidal paste film (with high band gap) has been deposited on a substrate, which can be a transparent and conductive substrate (glass or polymer) or even a substrate metal, such as a substrate made of titanium or stainless steel (this can be done by various techniques, such as printing, molding, spraying, coating), a laser-scanned texture (RSLS) system remotely controlled by a special software is used for forming or patterning the aforementioned film. The beam of the RSLS system is conveyed onto the semiconductor film by remotely controlled galvanometric mirrors and / or using moving plates on the xy axes (for the laser head and / or for the substrate). The RSLS system is preferably based on (but not limited to) a pulsed laser with fast and ultra-fast pulses.
Infatti, l'uso dei laser pulsati, consentirà l'irradiazione di film nanocristallini con potenza di picco superiore a molti kW fino al GW, con la conseguenza di rimuovere/incidere le parti di film di Ti02più velocemente rispetto al caso di laser CW. Inoltre, quando la lunghezza dell'impulso à ̈ inferiore a nanosecondi (che à ̈ il tempo caratteristico che impiega il calore prima della diffusione) la diffusione del calore indotto dal laser sarà limitata con la conseguenza di rimuove/incidere il materiale indesiderato senza danni dovuti all'induzione termica sul substrato in cui viene depositato il film nanostrutturato . In fact, the use of pulsed lasers will allow the irradiation of nanocrystalline films with peak power exceeding many kW up to GW, with the consequence of removing / engraving the Ti02 film parts faster than in the case of CW lasers. Furthermore, when the pulse length is less than nanoseconds (which is the characteristic time that the heat takes before diffusion) the diffusion of the heat induced by the laser will be limited with the consequence of removing / engraving the unwanted material without damage due to thermal induction on the substrate where the nanostructured film is deposited.
Il patterning o la sagomatura del film semiconduttore nanocristallino (ad elevata banda proibita) si ottiene mediante la rimozione o l'incisione con laser delle parti indesiderate del film. Una rimozione completa delle parti di film semiconduttore indesiderate si ottiene scansionando a trama il raggio laser su quelle parti, al fine di provocare la loro ablazione a-termica/ termica. Una efficace ablazione selettiva a laser a-termica/termica si ottiene scegliendo la giusta combinazione dei parametri di RSLS (potenza media, lunghezza di impulso, impulso di energia, dimensioni del fascio, velocità di scansione, fluidità del laser integrato), che dipendono dalla formulazione e dallo spessore della pasta colloidale di semiconduttore. Il patterning laser può essere eventualmente effettuato prima o anche dopo la sinterizzazione (o ricottura o fuoco) richiesta del film semiconduttore nanocristallino (ad ampia banda proibita). The patterning or shaping of the nanocrystalline (high band gap) semiconductor film is achieved by removing or laser engraving unwanted parts of the film. A complete removal of the unwanted semiconductor film portions is achieved by texture scanning the laser beam on those portions in order to cause their a-thermal / thermal ablation. An effective selective a-thermal / thermal laser ablation is obtained by choosing the right combination of RSLS parameters (average power, pulse length, energy pulse, beam size, scanning speed, smoothness of the integrated laser), which depend on the formulation and thickness of the semiconductor colloidal paste. The laser patterning can possibly be carried out before or even after the required sintering (or annealing or firing) of the nanocrystalline (wide band gap) semiconductor film.
Con riferimento alla figura 1, una pasta di film semiconduttore nanocristallino (ad elevata banda proibita) (103) viene depositata su un substrato trasparente e conduttivo (102) per serigrafia, racla, a spruzzo o qualsiasi adatta tecnica di deposizione. With reference to Figure 1, a nanocrystalline (high band gap) semiconductor film paste (103) is deposited on a transparent and conductive substrate (102) by screen printing, doctor blade, spray or any suitable deposition technique.
Dopo che à ̈ stato scelto il file di immagine (107) richiesto per la forma o il disegno del film semiconduttore nanocristallino (ad ampia banda proibita), sarà gestito dal sistema di controllo remoto RSLS (106) con il risultato di convogliare il fascio laser (104) solo sopra le parti indesiderate (101) del film tramite una testa a specchi galvanometrici (105) controllata da remoto e/o spostando piastre xy controllate da remoto sotto al substrato(e/o la testa del laser). Once the image file (107) required for the shape or design of the nanocrystalline (wide bandgap) semiconductor film has been chosen, it will be managed by the RSLS remote control system (106) with the result of channeling the laser beam (104) only over unwanted parts (101) of the film via a remotely controlled galvanometric mirror head (105) and / or by moving remotely controlled xy plates underneath the substrate (and / or the laser head).
Le parti del film che sono state irradiate dal fascio laser subiranno ablazione/incisione atermica/termica lasciando sul substrato solo le parti del film non toccate. The parts of the film that have been irradiated by the laser beam will undergo athermic / thermal ablation / etching leaving only the untouched parts of the film on the substrate.
Il sistema RSLS utilizzato si basa preferibilmente (ma non limitatatamente) un laser pulsato con impulsi rapidi e ultra-rapidi aventi un impulso di lunghezza preferibilmente nel campo dei femtosecondi-nanosecondi. Per una prefissata energia di impulso, riducendo la durata dell'impulso aumenta la potenza di picco, portando ad un procedimento più efficiente di ablazione a-termica o termica, a sua volta riducendo il tempo di esecuzione. The used RSLS system is preferably (but not limitedly) based on a pulsed laser with rapid and ultra-fast pulses having a pulse length preferably in the femtosecond-nanosecond range. For a predetermined pulse energy, reducing the pulse duration increases the peak power, leading to a more efficient a-thermal or thermal ablation process, in turn reducing the run time.
Per esempio, utilizzando un laser pulsato con impulsi ultra-rapidi e alcuni Watt di potenza di uscita media, un'incisione efficace di ablazione a-termica à ̈ ottenuta avendo velocità di elaborazione lineare molto elevata (fino a 10 ms<'1>). For example, using a pulsed laser with ultra-fast pulses and a few Watts of average output power, an effective a-thermal ablation etching is obtained having very high linear processing speed (up to 10 ms <'1>). .
Il sistema RSLS utilizzato à ̈ basato su un laser avente lunghezza d'onda scelta nel campo dell'infrarosso (preferibilmente ma non limitatamente C02,Nd:YAG,Nd:YV04, fibra drogata con Yb, Ti:zaffiro), del visibile (preferibilmente ma non limitatamente Nd:YAG, Nd:YV04a frequenza raddoppiata, fibra drogata con Yb, Ti.-zaffiro) o dell'UV (preferibilmente ma non limitatamente Nd:YAG, Nd:YV04a frequenza triplicata, fibra drogata con Yb, laser ad eccimeri Ti:zaffiro a frequenza duplicata) . The RSLS system used is based on a laser having a wavelength chosen in the infrared range (preferably but not limitedly C02, Nd: YAG, Nd: YV04, fiber doped with Yb, Ti: sapphire), of the visible (preferably but not limitedly Nd: YAG, Nd: YV04a frequency doubled, fiber doped with Yb, Ti.-sapphire) or UV (preferably but not limitedly Nd: YAG, Nd: YV04a frequency tripled, fiber doped with Yb, excimer laser Ti: doubled frequency sapphire).
La formatura o patterning mediante RSLS Ã ̈ opzionalmente effettuata prima o dopo la fase di sinterizzazione richiesta per il deposito della pasta di film semiconduttore nanocristallino (ad ampia banda proibita) . Forming or patterning by RSLS is optionally carried out before or after the sintering step required for deposition of the nanocrystalline (wide band gap) semiconductor film paste.
Facoltativamente, sempre secondo la presente invenzione, la modellatura o patterning mediante RSLS viene effettuata dopo che un monostrato di un colorante a trasferimento di carica che assorbe la luce solare nel campo del visibile e talora vicino IR Ã ̈ stato ancorato sullo strato di Ti02(sensibilizzazione con colorante) . Optionally, still according to the present invention, the modeling or patterning by RSLS is carried out after a monolayer of a charge transfer dye that absorbs sunlight in the visible and sometimes near IR range has been anchored on the Ti02 layer (sensitization with dye).
La presente invenzione à ̈ particolarmente utile per la prototipazione rapida di celle che non hanno limiti di forma. The present invention is particularly useful for the rapid prototyping of cells that have no shape limits.
Infatti, secondo la presente invenzione, à ̈ sufficiente che un file grafico che riproduce il negativo del disegno o forma desiderata sia gestito dal software di controllo remoto RSLS con il risultato di trasmettere il raggio laser sopra le parti indesiderate di film che verranno rimosse dal laser tramite ablazione a-termica/ termica. Qualsiasi adeguamento (o rifacimento) di forma o disegno eventualmente necessari per l'aspetto del prototipo finale e definitivo può essere facilmente eseguito semplicemente modificando il file grafico. In fact, according to the present invention, it is sufficient for a graphic file that reproduces the negative of the desired design or shape to be managed by the RSLS remote control software with the result of transmitting the laser beam over the unwanted parts of the film that will be removed by the laser. through a-thermal / thermal ablation. Any adaptation (or remake) of shape or design that may be necessary for the appearance of the final and definitive prototype can be easily carried out simply by modifying the graphic file.
La presente invenzione à ̈ anche particolarmente utile per la produzione di DSC aventi un aspetto di forma o disegno a richiesta. In linea di principio à ̈ possibile produrre una grande serie di DSC e/o moduli DSC ciascuno con un diverso modello personalizzato semplicemente mediante un software. The present invention is also particularly useful for the production of DSCs having an appearance of shape or design on demand. In principle it is possible to produce a large series of DSCs and / or DSC modules each with a different customized model simply by means of software.
Dopo aver realizzato la forma o modello del film di Ti02(prima o dopo la sinterizzazione o anche dopo la sensibilizzazione con colorante), la cella completa può essere fabbricata secondo un metodo standard ampiamente descritto in letteratura e descritto nei brevetti citati nella sezione seguente. After having made the shape or model of the Ti02 film (before or after sintering or even after sensitization with dye), the complete cell can be manufactured according to a standard method widely described in the literature and described in the patents cited in the following section.
Esempio Example
Come esempio, le figure 2 e 3 mostrano celle larghe 100 mm x 100 mm aventi una forma 2-D che rappresenta due diversi loghi. Per ciascuna cella, un film dì una pasta colloidale di Ti02nanocristallino (NR18-T Dyesol) à ̈ stato depositato sul substrato integralmente conduttivo e trasparente per mezzo di una stampante serigrafica. Il film à ̈ stato successivamente cotto in un forno con una fase finale di 525 °C per 30 minuti. Lo spessore finale del film era di circa 7 pm. As an example, Figures 2 and 3 show 100mm x 100mm wide cells having a 2-D shape representing two different logos. For each cell, a film of a colloidal paste of nanocrystalline Ti02 (NR18-T Dyesol) was deposited on the integrally conductive and transparent substrate by means of a silk-screen printer. The film was subsequently baked in an oven with a final phase of 525 ° C for 30 minutes. The final film thickness was approximately 7 pm.
Il patterning 2-D à ̈ stato ottenuto utilizzando un sistema RSLS baseto su un laser C02a 30W. Nel sistema utilizzato il fascio laser à ̈ focalizzato con una lente di 2 pollici e il fascio (che si ritiene abbia un diametro di circa 130-150 pm) viene spostato su un piano di lavoro per mezzo di un sistema a plotter via software (Corel Draw) controllato a distanza. Il software esegue il file grafico corrispondente alla forma. Durante il procedimento, i parametri laser effettivamente utilizzati erano potenza di uscita Pout=35%· del massimo consentito dal sistema (corrispondente a quasi 7W), velocità di scansione s=100% del massimo consentito dal sistema (corrispondente a circa 10 cm s<'1>), la densità di rastering à ̈ stato fissata al massimo consentito dal sistema, corrispondente ad un offset di due linee successive di circa 100 pm. La focalizzazione del fascio laser à ̈ stata posizionata in corrispondenza del film di Ti02. La velocità di procedimento risultante era di circa 40 s cm<'2>. The 2-D patterning was obtained using an RSLS system based on a 30W C02a laser. In the system used, the laser beam is focused with a 2-inch lens and the beam (which is believed to have a diameter of about 130-150 pm) is moved on a work surface by means of a software plotter system (Corel Draw) controlled remotely. The software runs the graphic file corresponding to the shape. During the procedure, the laser parameters actually used were output power Pout = 35% of the maximum allowed by the system (corresponding to almost 7W), scanning speed s = 100% of the maximum allowed by the system (corresponding to approximately 10 cm s < '1>), the rastering density has been set at the maximum allowed by the system, corresponding to an offset of two successive lines of about 100 pm. The focus of the laser beam was positioned in correspondence with the Ti02 film. The resulting processing speed was approximately 40 s cm <'2>.
Dopo che il pattern desiderato à ̈ stato ottenuto, il film à ̈ stato immerso in una soluzione colorante per una notte, quindi risciacquato in etanolo. After the desired pattern was achieved, the film was soaked in a dye solution overnight, then rinsed in ethanol.
Per il controelettrodo, uno strato di pasta di un precursore Pt (Ptl Dyesol) Ã ̈ stato stampato su un substrato di vetro conduttivo e trasparente per mezzo di una stampante serigrafica e quindi cotto in un forno con una fase finale di 15 minuti a 425 °C. I due elettrodi sono stati sigillati mediante una guarnizione termo-plastica di 60 pm di spessore. For the counter electrode, a layer of paste of a Pt precursor (Ptl Dyesol) was printed on a conductive and transparent glass substrate by means of a silk-screen printer and then baked in an oven with a final phase of 15 minutes at 425 ° C. The two electrodes were sealed with a 60 µm thick thermo-plastic gasket.
Un elettrolita à ̈ stato infine iniettato nelle celle ottenendo così una cella solare sensibilizzata con colorante pronta per essere utilizzata, sagomato 2-D per rappresentare due differenti loghi come mostrato nelle figure 2 e 3. An electrolyte was finally injected into the cells thus obtaining a solar cell sensitized with dye ready to be used, shaped 2-D to represent two different logos as shown in figures 2 and 3.
La presente invenzione à ̈ stata descritta per scopi illustrativi e non limitativi, secondo forme preferite di realizzazione, ma à ̈ da intendersi che variazioni e/o modifiche possono essere apportate dagli esperti nel ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione come definito dalle rivendicazioni allegate. The present invention has been described for illustrative and non-limiting purposes, according to preferred embodiments, but it is understood that variations and / or modifications can be made by those skilled in the art without thereby departing from the relative scope of protection as defined by claims attached.
Claims (9)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000080A ITRM20120080A1 (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | PROCESS OF MANUFACTURE OF SENSITIZED SOLAR CELLS WITH DYE (DSC) WITH SHAPING OR LASER CONFIGURATION OF THE ACTIVE NANOCRISTALLINE LAYER LAYER. |
| PCT/IT2013/000066 WO2013132524A1 (en) | 2012-03-05 | 2013-03-05 | Process of manufacturing of dye-sensitized solar cells (dscs) with laser shaping or patterning of the nanocrystalline semiconductor active layer |
| EP13722575.1A EP2823497A1 (en) | 2012-03-05 | 2013-03-05 | Process of manufacturing of dye-sensitized solar cells (dscs) with laser shaping or patterning of the nanocrystalline semiconductor active layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000080A ITRM20120080A1 (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | PROCESS OF MANUFACTURE OF SENSITIZED SOLAR CELLS WITH DYE (DSC) WITH SHAPING OR LASER CONFIGURATION OF THE ACTIVE NANOCRISTALLINE LAYER LAYER. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITRM20120080A1 true ITRM20120080A1 (en) | 2013-09-06 |
Family
ID=46028079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT000080A ITRM20120080A1 (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | PROCESS OF MANUFACTURE OF SENSITIZED SOLAR CELLS WITH DYE (DSC) WITH SHAPING OR LASER CONFIGURATION OF THE ACTIVE NANOCRISTALLINE LAYER LAYER. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2823497A1 (en) |
| IT (1) | ITRM20120080A1 (en) |
| WO (1) | WO2013132524A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITRM20130516A1 (en) * | 2013-09-17 | 2015-03-17 | Simone Casaluci | PROCESS OF MANUFACTURING OF THIN FILM PEROVSKITE BASED SOLAR CELLS (PBSC) WITH LASER SHAPING OR PATTERNING OF ONE OR MORE CONSTITUENT LAYERS |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19540712A1 (en) * | 1994-05-07 | 1997-05-07 | Ecole Polytech | Monolithic, series-connected photovoltaic modules and processes for their production |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0855726B1 (en) | 1997-01-22 | 2006-01-25 | Greatcell Solar S.A. | Solar cell and process of making same |
| US8178028B2 (en) | 2006-11-06 | 2012-05-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Laser patterning of nanostructure-films |
-
2012
- 2012-03-05 IT IT000080A patent/ITRM20120080A1/en unknown
-
2013
- 2013-03-05 EP EP13722575.1A patent/EP2823497A1/en not_active Withdrawn
- 2013-03-05 WO PCT/IT2013/000066 patent/WO2013132524A1/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19540712A1 (en) * | 1994-05-07 | 1997-05-07 | Ecole Polytech | Monolithic, series-connected photovoltaic modules and processes for their production |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| GRATZEL M ET AL: "Low cost photovoltaic modules based on dye sensitized nanocrystalline titanium dioxide and carbon powder", SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS, AMSTERDAM, NL, vol. 44, no. 1, 30 October 1996 (1996-10-30), pages 99 - 117, XP004053970, ISSN: 0927-0248, DOI: 10.1016/0927-0248(96)00063-3 * |
| KIM H-J ET AL: "Optimal ablation of fluorine-doped tin oxide (FTO) thin film layers adopting a simple pulsed Nd:YAG laser with TEM00 mode", OPTICS AND LASERS IN ENGINEERING, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 47, no. 5, 1 May 2009 (2009-05-01), pages 558 - 562, XP025994816, ISSN: 0143-8166, [retrieved on 20081204], DOI: 10.1016/J.OPTLASENG.2008.10.007 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013132524A1 (en) | 2013-09-12 |
| EP2823497A1 (en) | 2015-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mincuzzi et al. | Laser processing in the manufacture of dye‐sensitized and perovskite solar cell technologies | |
| KR101359663B1 (en) | Sintering method of semiconductor oxide by using intense pulsed light | |
| US8540922B2 (en) | Laser patterning of a carbon nanotube layer | |
| CN107077910B (en) | Transparent conductor and method for manufacturing same | |
| Qiao et al. | Femtosecond laser induced phase transformation of TiO2 with exposed reactive facets for improved photoelectrochemistry performance | |
| CN107001030B (en) | Systems and methods for fabricating arrays of micropillars | |
| Mincuzzi et al. | Taking temperature processing out of dye‐sensitized solar cell fabrication: Fully laser‐manufactured devices | |
| GB2432723A (en) | Electrochemical cells | |
| CN107068865A (en) | Perovskite solar cell and preparation method thereof | |
| EP2697810B1 (en) | Sintering process of metal oxide based formulations | |
| Park et al. | Light–material interactions using laser and flash sources for energy conversion and storage applications | |
| JP5761651B2 (en) | Curing system and method | |
| Cefarin et al. | Nanostructuring methylammonium lead iodide perovskite by ultrafast nano imprinting lithography | |
| CN102013332A (en) | Method and device for preparing photo anode in flexible solar cell through selective laser sintering | |
| US20110014392A1 (en) | Electrochemical cell structure and method of fabrication | |
| ITRM20120080A1 (en) | PROCESS OF MANUFACTURE OF SENSITIZED SOLAR CELLS WITH DYE (DSC) WITH SHAPING OR LASER CONFIGURATION OF THE ACTIVE NANOCRISTALLINE LAYER LAYER. | |
| US20140235011A1 (en) | Process of manufacturing of the catalytic layer of the counter-electrodes of dye-sensitized solar cells | |
| KR20100046447A (en) | Electrode of dye-sensitized solar cell, manufacturing method thereof and dye-sensitized solar cell | |
| WO2011083689A1 (en) | Method for forming buffer layer in dye-sensitized solar cell | |
| Mincuzzi et al. | Laser-Sintered $\hbox {TiO} _ {2} $ Films for Dye Solar Cell Fabrication: An Electrical, Morphological, and Electron Lifetime Investigation | |
| CN103943367B (en) | Variable volume production of dye-sensitized solar cells using inkjet printing | |
| ITRM20130516A1 (en) | PROCESS OF MANUFACTURING OF THIN FILM PEROVSKITE BASED SOLAR CELLS (PBSC) WITH LASER SHAPING OR PATTERNING OF ONE OR MORE CONSTITUENT LAYERS | |
| Rajab et al. | Effect of laser surface treatment on solar cell efficiency | |
| CN106624348B (en) | The method that a kind of one step of FTO film surfaces selectivity prepares ripple struction | |
| Fernandes et al. | Laser Ablation of a Thin Film Multilayer for Organic Solar Cells |