TW202021145A - 太陽電池模組及附保護層之太陽電池模組 - Google Patents
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Abstract
本發明之太陽電池模組(10)具備:光電極(41)及對向電極(42),其等表面彼此隔開間隔地對向;電解液(14),其填充於光電極(41)與對向電極(42)之間;密封材(46),其於光電極(41)與對向電極(42)之間密封電解液(14)而形成發電部(44);取出電極部(71),其設置於光電極(41)或對向電極(42)且電性連接於發電部(44);及延長電極膜(72),其電性連接於取出電極部(71),以自取出電極部(71)延長並覆蓋對向電極(42)之背面之至少一部分之方式配置。
Description
本發明係關於一種太陽電池模組及附保護層之太陽電池模組。
本案基於2018年9月3日於日本提出申請之日本特願2018-164576號主張優先權,並將其內容引用至本文中。
先前以來,已知有下述專利文獻1中所記載之太陽電池模組。該太陽電池模組具備第一電極、第二電極、電解液、密封材、導通材及絕緣線。於第一電極之第一基材之表面形成透明導電膜。於透明導電膜之表面形成多個於第一方向上延伸之吸附有色素之帶狀半導體層。於第二基材之表面,以與第一電極對向之方式形成有對向導電膜。電解液密封於第一電極之半導體層與第二電極之間。密封材將電解液密封。密封材於俯視時排列為與第一方向正交之第二方向上經分割之多個單元(cell)。導通材以被密封材覆蓋之狀態設置。絕緣線相對於第一電極及第二電極沿著第二方向延伸。排列於第二方向之多個單元藉由串聯配線電性連接。於配置在沿第二方向相鄰之單元彼此之間的第一基材之第一絕緣部與第二基材之第二絕緣部之間配置有導通材,藉此,將相鄰之單元彼此之第一電極與第二電極電性連接。藉此,相鄰之單元彼此連接。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2018-82137號公報
[發明所欲解決之課題]
於上述習知之太陽電池模組中,關於提高每單位面積之發電量,有改善之餘地。
本發明係鑒於上述情況而完成者,其目的在於提高每單位面積之發電量。
[解決課題之技術手段]
為了解決上述課題,本發明提出有以下手段。
本發明之一態樣之太陽電池模組具備:光電極及對向電極,其等表面彼此隔開間隔地對向;電解液,其填充於上述光電極與上述對向電極之間;密封材,其於上述光電極與上述對向電極之間密封上述電解液而形成發電部;取出電極部,其設置於上述光電極或上述對向電極且電性連接於上述發電部;及延長電極膜,其電性連接於上述取出電極部,以自上述取出電極部延長並覆蓋上述對向電極之背面(與光電極為相反側之面)之至少一部分之方式配置。
再者,於本說明書中,「電性連接」係指經由導電性構件將2個以上構件相互物理性地連接。
光自光電極之背面(與對向電極為相反側之面)入射至發電部,使發電部發電。發電部所發出之電力通過取出電極部及延長電極膜被取出。
再者,延長電極膜可設於設置在上述光電極之取出電極部(以下有時稱為「光電極側取出電極部」)及設置於上述對向電極之取出電極部(以下有時稱為「對向極側取出電極部」)之任一者,但更佳為設置於上述電極部兩者。但,於在光電極側取出電極部及對向極側取出電極部兩者設置延長電極膜之情形時,延長電極膜彼此不接觸。
延長電極膜自取出電極部延長至對向電極之背面,而非光電極之背面。因此,例如,即便確保延長電極膜之面積較大,於光自光電極之背面入射時亦不會產生影響。因此,能夠不降低發電量而確保延長電極膜之面積較大。藉此,即便光電極或對向電極中之取出電極部之佔據面積較小,亦能夠通過延長電極膜確實地取出發電部所發出之電力。取出電極部自身無助於發電部之發電本身,取出電極部之面積越小,則越能夠提高太陽電池模組之每單位面積之發電量。因此,藉由如上所述設置延長電極膜並減小取出電極部之面積,能夠提高太陽電池模組之每單位面積之發電量。
並且,藉由確保延長電極膜之面積較大,例如,能夠將延長電極膜牢固地接著於對向電極之背面等。藉此,例如能夠使取出電極部與延長電極膜之電性連接穩定,從而提高太陽電池模組之性能可靠性。
進而,藉由確保延長電極膜之面積較大,能夠利用延長電極膜保護對向電極之背面。藉此,例如亦能夠提高太陽電池模組之耐久性。
亦可為上述光電極具備透明電極膜、及吸附有色素且積層於述透明電極膜之半導體層,於俯視上述光電極時,上述延長電極膜與上述半導體層中之至少一部分重疊。
於俯視光電極時,延長電極膜與半導體層中之至少一部分重疊。因此,自背面觀察光電極時,延長電極膜配置於半導體層之後側。例如,於延長電極膜由金屬箔形成且延長電極膜具有金屬光澤性之情形時,能夠基於來自延長電極膜之反射光等,使得半導體層之損傷或色不均不易辨認。再者,於延長電極膜不具有金屬光澤性,但例如延長電極膜為黑色等且具有遮光性,或延長電極膜為與半導體層之色素相同色系之情形等時,能夠同樣地使得半導體層之損傷或色不均不易辨認。
又,自背面觀察光電極時,延長電極膜共通地位於取出電極部及半導體層之後側,能夠使取出電極部及半導體層之背景為共通之背景。其結果,例如亦能夠提高太陽電池模組之外觀性(美觀性)。
亦可為上述半導體層於第1方向上隔開間隔地配置多個,上述密封材配置於在上述第1方向上相鄰之上述半導體層之間,且沿著上述第1方向形成多個上述發電部,於上述第1方向上相鄰之上述發電部相互電性連接(即,鄰接之單元彼此相互電性連接),上述取出電極部設置於上述光電極或上述對向電極之上述第1方向之端部。
於此情形時,於在光電極側取出電極部與對向極側取出電極部兩者設置延長電極膜之情形時,較佳為將光電極側取出電極部與對向極側取出電極部分別設置於上述第1方向之不同側之端部。
亦可為上述光電極及上述對向電極分別具備基材、及積層於上述基材之表面之透明電極膜,上述取出電極部設置於上述光電極之上述透明電極膜或上述對向電極之上述透明電極膜,上述延長電極膜自上述取出電極部延長至上述對向電極之上述基材之背面。
本發明之一態樣之附保護層之太陽電池模組具備:上述太陽電池模組;及保護層,其保護上述太陽電池模組。
亦可進而具備取出配線,該取出配線通過形成於上述保護層之開口並與上述延長電極膜電性連接。
取出配線與延長電極膜連接。於例如藉由焊料等將取出配線與延長電極膜連接之情形時,對延長電極膜施加熱。於延長電極膜之面積較小之情形時,延長電極膜之每單位面積應負擔之熱量變多,有因上述熱而導致延長電極膜或對向電極、光電極損傷(熔解)之虞。
然而,於該附保護層之太陽電池模組中,藉由如上所述使延長電極膜延長至對向電極之背面,能夠確保延長電極膜之面積較大。藉此,即便於藉由焊料將取出配線與延長電極膜連接之情形時,亦能夠將延長電極膜之每單位面積應負擔之熱量抑制得較低。其結果,能夠抑制延長電極膜等之損傷。
取出配線通過形成於保護層之開口並與延長電極膜連接。於延長電極膜之面積較小之情形時,必須於將開口相對於延長電極膜高精度地對準之狀態下,將保護層與太陽電池模組組合。即,於此情形時,在將保護層與太陽電池模組組合時,即便保護層相對於太陽電池模組略微發生位置偏移,亦有開口被配置於與延長電極膜不同之構件上而成為不合格品,導致製品之良率降低之虞。
然而,於該附保護層之太陽電池模組中,藉由如上所述使延長電極膜延長至對向電極之背面,能夠確保延長電極膜之面積較大。因此,於將保護層與太陽電池模組組合時,即便開口之位置相對於目標位置稍許偏移,亦能夠使開口位於延長電極膜上。藉此,能夠提高製品之良率。
[發明之效果]
根據本發明,能夠提高每單位面積之發電量。
以下,參照圖式,關於本發明之太陽電池模組之實施形態,一面適當參照圖1~圖5,一面詳細地對其構成進行說明。再者,以下說明中所例示之材料、尺寸等為一例,本發明並不限定於其等,可於不變更其主旨之範圍內適當進行變更而實施。
再者,於以下說明中,作為本發明之太陽電池模組之一例,列舉使用輥對輥(roll-to-roll)方式製造之膜型色素敏化型太陽電池進行說明。此處,應用本發明之太陽電池模組並不限定於色素敏化型太陽電池。本發明只要為將已實施絕緣處理之兩片電極彼此以介置密封材之方式貼合而成之構成,則亦包含除色素敏化型太陽電池以外之所有太陽電池模組。又,本發明之太陽電池模組並不限定於上述使用輥對輥(roll-to-roll)方式製造之構成、即一面將基材朝規定之方向搬送一面連續地製造者。本發明亦包含例如於預先切開之各基材形成單元構造者。
[附保護層之太陽電池模組(附保護層之色素敏化型太陽電池)之構成]
如圖1及圖2所示,應用本發明之本實施形態之附保護層之色素敏化型太陽電池(附保護層之太陽電池模組)1具備:色素敏化型太陽電池(太陽電池模組)10;保護層2,其保護色素敏化型太陽電池10;及取出配線3,其通過形成於保護層2之開口2a並與下述延長電極膜72電性連接。
於該例中,設置有一組延長電極膜72,其中一延長電極膜72自光電極側取出電極部延長,另一延長電極膜72自對向極側取出電極部延長。亦可使其中兩者自光電極41側之取出電極部71或對向極42側之取出電極部71延長,亦可使一者自光電極41側之取出電極部71延長,使另一者自對向極42側之取出電極部71延長。
[太陽電池模組(色素敏化型太陽電池)之構成]
如圖3及圖4所示,應用有本發明之本實施形態之色素敏化型太陽電池10具備光電極41、對向電極42、發電部44、密封材46及導通材48。
如圖4所示,光電極41及對向電極42之表面(相互對向之表面)彼此隔開間隔地對向。以下,將光電極41及對向電極42對向之方向稱為積層方向D3(第3方向)。
光電極41具有:光電極支持體21(基材);光電極導電層31(透明電極膜),其設置於該光電極支持體21之表面21a;及多個無機半導體層12(半導體層),其等吸附有色素且間歇性地積層於光電極導電層31。
光電極支持體21係成為光電極導電層31、無機半導體層12或密封材46、及導通材48之基台之構件。光電極支持體21之材質只要為具有能夠應用於使用輥對輥(roll-to-roll)方式之太陽電池之連續生產之程度的柔軟性,且可形成為大面積膜狀之材質,則無特別限定。作為此種光電極支持體21之材質,例如可列舉聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、丙烯酸、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)或聚醯亞胺等透明之樹脂材料。
再者,於如圖3所示之俯視光電極支持體21時,光電極支持體21形成為矩形狀。以下,於上述俯視時,將光電極支持體21之各邊延伸之方向稱為D1方向(第1方向)及D2方向(第2方向)。D1方向及D2方向相互正交。
如圖4所示,光電極導電層31遍及光電極支持體21之表面21a(即,光電極支持體21中之對向電極42側之面)之D1方向整體而成膜。
光電極導電層31於光電極支持體21之表面21a遍及全區域地積層。
作為光電極導電層31之材質,例如可列舉氧化錫(ITO)、氧化鋅等。
光電極支持體21及光電極導電層31均為透明,使自光電極支持體21之背面入射之光穿透。
無機半導體層12形成於光電極導電層31之表面(即,光電極導電層31中之對向電極42側之面)。換言之,無機半導體層12於D1方向上隔開間隔地配置多個。各無機半導體層12形成為於D2方向上較長地延伸之帶狀。
無機半導體層12例如為藉由於金屬氧化物等載持敏化色素而被染色之多孔質層,具有自敏化色素接收電子並傳輸之功能。作為此種金屬氧化物,例如可列舉氧化鈦(TiO2
)、氧化鋅(ZnO)或氧化錫(SnO2
)等。
上述敏化色素由有機色素或金屬錯合物色素所構成。作為有機色素,例如可列舉香豆素系、多烯系、花青系、半花青素(hemicyanine)系或噻吩系等之各種有機色素等。作為金屬錯合物色素,例如可列舉釕錯合物等。
對向電極42具有:對向電極支持體22(基材),其與光電極支持體21對向;及對向電極導電層32(透明電極膜),其設置於對向電極支持體22之表面22a(對向電極支持體22中之光電極41側之面)。
對向電極支持體22係成為對向電極導電層32之基台之構件。對向電極支持體22之材質與光電極支持體21同樣地,只要為具有能夠應用於使用輥對輥(roll-to-roll)方式之太陽電池之連續生產之程度的柔軟性,且可形成為大面積膜狀之材質,則無特別限定。作為對向電極支持體22之材質,例如可列舉與光電極支持體21同樣之樹脂材料。
對向電極導電層32遍及對向電極支持體22之表面22a之D1方向整體而成膜。對向電極導電層32積層於對向電極支持體22之表面22a。作為對向電極導電層32之材質,例如可列舉與光電極導電層31同樣之化合物等。
發電部44於光電極41及對向電極42之厚度方向(積層方向D3)上,夾於光電極41與對向電極42之間,沿著光電極41及對向電極42之面方向(圖4中所示之D1方向)隔開間隔地設置多個。發電部44包含上述無機半導體層12及電荷轉移體(電解液、電解質)14。
電荷轉移體14填充於光電極41與對向電極42之間。電荷轉移體14以與無機半導體層12接觸之方式填充。作為電荷轉移體14,例如可列舉於乙腈、碘化二甲基丙基咪唑鎓(dimethyl propyl imidazolium iodide)或碘化丁基甲基咪唑鎓等之離子液體等液體成分中混合碘化鋰等支援電解質與碘而成之溶液(具體而言為丙腈等非水系溶劑)等。
密封材46於光電極41與對向電極42之間密封電荷轉移體14而形成發電部44。密封材46與圖3中所示之密封部60一併將包含電荷轉移體14之發電部44密封。密封材46沿著圖3及圖4中所示之D1方向設置於發電部44之兩側。密封材46於D1方向上與發電部44鄰接地設置。密封材46配置於「在D1方向上相鄰之無機半導體層12之間」。密封材46沿著D1方向形成多個發電部44。再者,密封材46於在D1方向上相鄰之發電部44之間配置有一對。
密封材46進而包含用以使光電極41與對向電極42貼合而相互接著之樹脂等。作為此種密封材46之材質,例如可列舉包含熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂或紫外線硬化性樹脂中至少一種之樹脂材料。
於配置在沿D1方向相鄰之發電部44之間之一對密封材46彼此之間設置有導通材48。導通材48將包含無機半導體層12、電荷轉移體14之發電部44彼此(即,鄰接之單元彼此)電性連接,使其等導通。作為導通材48之材質,只要為可導通之素材,則無特別限定。作為上述材質,例如可列舉公知之導電材、導電膏、或導電性微粒子與接著劑之混合物等。再者,於圖示之例中,作為導通材48之一例,採用於環氧樹脂或酚樹脂等接著劑38中混合適量之導電粒子36而成之導通膏。該構成係於將色素敏化型太陽電池10以所需之圖案切下時,能夠容易地切斷導通材48之構成,故較佳。導通材48亦可使用由與密封材46同樣之材料所構成之黏合劑。
於光電極導電層31及對向電極導電層32,分別設置有第一絕緣部50A及第二絕緣部50B。第一絕緣部50A及第二絕緣部50B於圖4中所示之與D1方向正交之剖面中,設置於光電極導電層31及對向電極導電層32之與密封材46重疊之部分。第一絕緣部50A及第二絕緣部50B可為中空,亦可為於第一絕緣部50A及第二絕緣部50B注入有密封材46之一部分。第一絕緣部50A及第二絕緣部50B於俯視時設置為在D2方向上較長之帶狀。
於光電極41之光電極導電層31設置有第一絕緣部50A。於對向電極42之對向電極導電層32設置有第二絕緣部50B。於圖4所示之例中,第一絕緣部50A及第二絕緣部50B於厚度方向上貫通光電極導電層31或對向電極導電層32。換言之,第一絕緣部50A將光電極導電層31於D1方向上斷開(電性阻斷)。第二絕緣部50B將對向電極導電層32於D1方向上斷開(電性阻斷)。
如上所述,導通材48將一單元中之光電極41、及與上述單元鄰接之單元中之對向電極42於積層方向D3上電性連接。且,第一絕緣部50A及第二絕緣部50B使光電極41及對向電極42於D1方向上局部地絕緣。藉此,於D1方向上相鄰之發電部44相互串聯地電性連接(即,相互鄰接之電池彼此串聯地電性連接)。
如圖3所示,於色素敏化型太陽電池10設置有密封部60(熔合部、超音波熔合部)。密封部60設置於色素敏化型太陽電池10之D2方向上之規定之位置。於密封部60中,遍及色素敏化型太陽電池10之D1方向之全長貼合有光電極41與對向電極42。
密封部60係藉由將光電極支持體21與對向電極支持體22壓接而電性絕緣之部分。光電極支持體21與對向電極支持體22可藉由自光電極41及對向電極42之厚度方向(積層方向D3)之外側(即,色素敏化型太陽電池10之上方及下方),例如使用超音波熔合等方法對光電極41及對向電極42施加力或進行按壓而壓接。再者,有於經壓接之光電極支持體21與對向電極支持體22之間,以微小之厚度介置有光電極導電層31、對向電極導電層32、無機半導體層12及電荷轉移體14之情形。然而,該等各層係於密封部60中被大致斷開之狀態,故未將與密封部60鄰接之發電部44彼此電性連接。
如圖4所示,於光電極41設置有取出電極部71。取出電極部71電性連接於發電部44。取出電極部71取出發電部44所發出之電力。於本實施形態中,取出電極部71設置於光電極41之D1方向之端部。取出電極部71藉由使光電極導電層31於沿著積層方向D3之對向電極42側露出而形成。於圖示之例中,光電極41於D1方向上較對向電極42大,光電極41之端部相對於對向電極42於D1方向上伸出。其結果,光電極導電層31形成取出電極部71。取出電極部71於D2方向上較D1方向長。
於取出電極部71電性連接有延長電極膜72。延長電極膜72例如由金屬箔(作為一例,於銅箔之表面形成有接著層之銅膠帶)形成。如圖4所示,延長電極膜72自取出電極部71延長至對向電極42之背面(對向電極支持體22之背面22b)。延長電極膜72接著於對向電極支持體22之背面22b。
於如圖3所示之俯視光電極41時,延長電極膜72與多個無機半導體層12中之至少一部分重疊。於圖示之例中,延長電極膜72僅與排列於D1方向之多個無機半導體層12中位於D1方向最端部之無機半導體層12重疊。延長電極膜72於D1方向上對稱地配置有一對。
再者,1個延長電極膜72於對向電極42之背面上之D1方向之長度L(換言之,對向電極42中由1個延長電極膜72覆蓋之部分的D1方向之長度L)例如為3 mm以上且300 mm以下。上述長度L相對於對向電極42整體之D1方向之長度L0之比L/L0例如為0.5%以上且49.8%以下。
又,1個延長電極膜72於對向電極42之背面上之D2方向之長度L1(換言之,對向電極42中由1個延長電極膜72覆蓋之部分的D2方向之長度L1)較佳為與對向電極42之D2方向之長度L3相等,但並不限制於此。例如,上述長度L1相對於對向電極42之D2方向之長度L3之比L1/L3例如較佳為5%以上且100%以下,更佳為15%以上且100%以下。
又,如圖3所示,於設置一組延長電極膜72之情形時,對向電極42之背面之總面積中由延長電極膜72覆蓋之面積之比率較佳為3%以上,更佳為15%以上,尤佳為50%以上。藉由使上述面積之比率為上述下限值以上,能夠更顯著地提高色素敏化型太陽電池之每單位面積之發電量。又,能夠提高色素敏化型太陽電池之性能可靠性及美觀。又,關於上述面積之比率之上限值,只要能夠防止延長電極膜72彼此接觸(短路),則無特別限制,只要未達100%即可,但較佳為95%以下。
於本發明中,能夠減小光電極及對向電極中之取出電極部71之佔據面積。具體而言,關於各取出電極部71(自光電極導電層31或對向電極導電層32朝D1方向伸出之部位),分別較佳為面向對向之電極之表面之面積為0.6 cm2
~40 cm2
,更佳為0.6 cm2
~15 cm2
,進而較佳為0.6 cm2
~2 cm2
。
[保護層2之構成]
如圖1及圖2所示,保護層2將色素敏化型太陽電池10密封。如圖2所示,保護層2具備於積層方向D3上夾住色素敏化型太陽電池10之光電極側防濕膜81及對向極側防濕膜82。
光電極側防濕膜81較佳為透光性高。光電極側防濕膜81具備光電極側阻隔層83及光電極側接著層84。光電極側阻隔層83例如亦可為對樹脂基板賦予阻隔性之膜。
對向極側防濕膜82具備對向電極側阻隔層85及對向電極側接著層86。對向電極側阻隔層85亦可為鋁等之金屬箔、或鋁與聚對苯二甲酸乙二酯之複合膜等。
如圖5所示,於對向極側防濕膜82形成有向外部露出延長電極膜72之開口2a。開口2a於俯視時形成為在D1方向及D2方向上延伸之矩形狀。開口2a配置於對向極側防濕膜82中之於俯視時與延長電極膜72重疊之位置。開口2a於積層方向D3上貫通對向極側防濕膜82。
[取出配線之構成]
取出配線3自外部通過開口2a並與延長電極膜72連接。取出配線3具備被覆部3a。於取出配線3之前端部形成有被覆部3a經剝離之連接部3b。連接部3b例如藉由焊接等連接於延長電極膜72。
再者,如圖5所示,於本實施形態中,取出配線3自開口2a朝D2方向延伸,但本發明並不限定於此。例如,如圖6所示之第1變形例之附保護層之色素敏化型太陽電池1A,取出配線3亦可自開口2a朝D2方向延伸。
如以上所作說明,根據本實施形態之附保護層之色素敏化型太陽電池1,光自如圖4所示之光電極41之背面(光電極支持體21之背面21b)入射至發電部44,發電部44發電。
發電部44所發出之電力通過取出電極部71及延長電極膜72被取出。
延長電極膜72自取出電極部71延長至對向電極42之背面,而非光電極41之背面。因此,例如,即便確保延長電極膜72之面積較大,於光自光電極41之背面入射時亦不會產生影響。因此,能夠不降低發電量而確保延長電極膜72之面積較大。藉此,即便光電極41或對向電極42中之取出電極部71之佔有面積較小,亦能夠通過延長電極膜72確實地取出發電部44所發出之電力。取出電極部71自身無助於發電部44之發電本身,取出電極部71之面積越小,則越能夠提高色素敏化型太陽電池10之每單位面積之發電量。因此,藉由如上所述設置延長電極膜72並減小取出電極部71之面積,能夠提高色素敏化型太陽電池10之每單位面積之發電量。
並且,藉由確保延長電極膜72之面積較大,例如,能夠將延長電極膜72牢固地接著於對向電極42之背面等。藉此,例如能夠使取出電極部71與延長電極膜72之電性連接穩定,從而提高色素敏化型太陽電池10之性能可靠性。
進而,藉由確保延長電極膜72之面積較大,能夠利用延長電極膜72保護對向電極42之背面。藉此,例如亦能夠提高色素敏化型太陽電池10之耐久性。
於俯視光電極41時,延長電極膜72與多個無機半導體層12中之至少一部分重疊。因此,自背面觀察光電極41時,延長電極膜72配置於無機半導體層12之後側。例如,於如本實施形態,延長電極膜72由金屬箔形成且延長電極膜72具有金屬光澤性之情形時,能夠基於來自延長電極膜72之反射光等,使得無機半導體層12之損傷或色不均不易辨認出。再者,於延長電極膜72不具有金屬光澤性,但例如延長電極膜72為黑色等且具有遮光性,或延長電極膜72為與無機半導體層12之色素相同色系之情形等時,能夠同樣地使無機半導體層12之損傷或色不均不易辨認出。
又,自背面觀察光電極41時,延長電極膜72共通地位於取出電極部71及無機半導體層12之後側,故能夠使取出電極部71及無機半導體層12之背景成為共通之背景。其結果,例如亦能夠提高色素敏化型太陽電池10之外觀性(美觀性)。
如圖1所示,取出配線3與延長電極膜72連接。於例如藉由焊料等將取出配線3與延長電極膜72連接之情形時,對延長電極膜72施加熱。於延長電極膜72之面積較小之情形時,延長電極膜72之每單位面積應負擔之熱量變多,有因上述熱而導致延長電極膜72或對向電極42、光電極41損傷(熔解)之虞。
然而,於該附保護層之色素敏化型太陽電池1中,藉由如上所述使延長電極膜72延長至對向電極42之背面,能夠確保延長電極膜72之面積較大。藉此,即便於藉由焊料將取出配線3與延長電極膜72連接之情形時,亦能夠將延長電極膜72之每單位面積應負擔之熱量抑制得較低。其結果,能夠抑制延長電極膜72等之損傷。
取出配線3通過形成於保護層2之開口2a並與延長電極膜72連接。於延長電極膜72之面積較小之情形時,必須於將開口2a相對於延長電極膜72高精度地對準之狀態下,將保護層2與色素敏化型太陽電池10組合。即,於此情形時,在將保護層2與色素敏化型太陽電池10組合時,即便保護層2相對於色素敏化型太陽電池10略微發生位置偏移,亦有開口2a被配置於與延長電極膜72不同之構件上而成為不合格品,製品之良率降低之虞。
然而,於該附保護層之色素敏化型太陽電池1中,藉由如上所述使延長電極膜72延長至對向電極42之背面,能夠確保延長電極膜72之面積較大。因此,於將保護層2與色素敏化型太陽電池10組合時,即便開口2a之位置相對於目標位置稍許偏移,亦能夠使開口2a位於延長電極膜72上。藉此,能夠提高製品之良率。
再者,本發明之技術範圍並不限定於上述實施形態,可於不脫離本發明之主旨之範圍內施加各種變更。
例如,如圖7所示之第2變形例之附保護層之色素敏化型太陽電池1B,俯視開口2a時亦可形成為圓形狀(真圓形狀)。於此情形時,取出配線3亦可自開口2a朝D1方向或D2方向之任一方向延伸。
如圖8所示之第3變形例之附保護層之色素敏化型太陽電池1C,延長電極膜72亦可遍及多個無機半導體層12而配置。於圖8所示之附保護層之色素敏化型太陽電池1C中,延長電極膜72於積層方向D3上覆蓋所有無機半導體層12。
如圖9所示之第4變形例之附保護層之色素敏化型太陽電池1D,亦可將取出電極部71設置於對向電極42。於此情形時,將延長電極膜72於積層方向D3上回折,於積層方向D3上夾著對向電極42。取出電極部71藉由使對向電極導電層32於沿著積層方向D3之光電極41側露出而形成。延長電極膜72自取出電極部71延長至對向電極42之背面(對向電極支持體22之背面22b)。延長電極膜72接著於對向電極支持體22之背面22b。再者,於此情形時,亦可將一對取出電極部71中之1個設置於光電極41,將剩餘1個設置於對向電極42。進而,亦可將一對取出電極部71兩者設置於對向電極42。
如圖10所示之第5變形例之附保護層之色素敏化型太陽電池1E,亦可將於D1方向上相鄰之發電部44相互並聯地電性連接(即,亦可將相互鄰接之單元彼此並聯地電性連接)。於附保護層之色素敏化型太陽電池1E中,由於未設置有絕緣部50A、50B,故於D1方向上相鄰之發電部44相互並聯地電性連接。
再者,色素敏化型太陽電池10亦可為僅具備1個發電部44之構成(所謂之單一單元型)。又,色素敏化型太陽電池10亦可無保護層2及取出配線3。
除此以外,可於不脫離本發明之主旨之範圍內適當地將上述實施形態中之構成要素置換成周知之構成要素,又,亦可適當組合上述變形例。
1、1A、1B、1C、1D、1E:附保護層之色素敏化型太陽電池(附保護層之太陽電池模組)
2:保護層
2a:開口
3:配線
10:色素敏化型太陽電池(太陽電池模組)
12:無機半導體層(半導體層)
14:電荷轉移體(電解液)
21:光電極支持體(基材)
21a:表面
21b:背面
22:對向電極支持體(基材)
22a:表面
22b:背面
31:光電極導電層(透明電極膜)
32:對向電極導電層(透明電極膜)
36:導電粒子
38:接著劑
41:光電極
42:對向電極
44:發電部
46:密封材
48:導通材
50A:第一絕緣部
50B:第二絕緣部
60:密封部
71:取出電極部
72:延長電極膜
81:光電極側防濕膜
82:對向極側防濕膜
83:光電極側阻隔層
84:光電極側接著層
85:對向電極側阻隔層
86:對向電極側接著層
圖1係自對向電極側觀察本發明之一實施形態之附保護層之色素敏化型太陽電池之俯視圖,且係表示透過防濕層之狀態之圖。
圖2係相當於圖1所示之II-II箭頭方向剖面圖之示意剖面圖,且係側視色素敏化型太陽電池而得之圖。
圖3係自對向電極側觀察構成圖1所示之附保護層之色素敏化型太陽電池之色素敏化型太陽電池之俯視圖,且係表示透過延長電極膜之狀態之圖。
圖4係圖3所示之IV-IV箭頭方向剖面圖。
圖5係將圖1所示之附保護層之色素敏化型太陽電池之主要部分放大而得之俯視圖。
圖6係本發明之一實施形態之第1變形例的附保護層之色素敏化型太陽電池,且係相當於圖5之將主要部分放大而得之俯視圖。
圖7係本發明之一實施形態之第2變形例的附保護層之色素敏化型太陽電池,且係相當於圖5之將主要部分放大而得之俯視圖。
圖8係本發明之一實施形態之第3變形例的附保護層之色素敏化型太陽電池,且係相當於圖1之俯視圖。
圖9係構成本發明之一實施形態之第4變形例的附保護層之色素敏化型太陽電池之色素敏化型太陽電池,且係相當於圖4之剖面圖。
圖10係構成本發明之一實施形態之第5變形例的附保護層之色素敏化型太陽電池之色素敏化型太陽電池,且係相當於圖4之剖面圖。
10:色素敏化型太陽電池(太陽電池模組)
12:無機半導體層(半導體層)
14:電荷轉移體(電解液)
21:光電極支持體(基材)
21a:表面
21b:背面
22:對向電極支持體(基材)
22a:表面
22b:背面
31:光電極導電層(透明電極膜)
32:對向電極導電層(透明電極膜)
36:導電粒子
38:接著劑
41:光電極
42:對向電極
44:發電部
46:密封材
48:導通材
50A:第一絕緣部
50B:第二絕緣部
71:取出電極部
72:延長電極膜
Claims (6)
- 一種太陽電池模組,其具備: 光電極及對向電極,其等表面彼此隔開間隔地對向; 電解液,其填充於上述光電極與上述對向電極之間; 密封材,其於上述光電極與上述對向電極之間密封上述電解液而形成發電部; 取出電極部,其設置於上述光電極或上述對向電極且電性連接於上述發電部;及 延長電極膜,其電性連接於上述取出電極部,以自上述取出電極部延長並覆蓋上述對向電極之背面之至少一部分之方式配置。
- 如請求項1所述之太陽電池模組,其中,上述光電極具備透明電極膜、及吸附有色素且積層於上述透明電極膜之半導體層, 於俯視上述光電極時,上述延長電極膜與上述半導體層中之至少一部分重疊。
- 如請求項2所述之太陽電池模組,其中,上述半導體層於第1方向上隔開間隔地配置多個, 上述密封材配置於在上述第1方向上相鄰之上述半導體層之間,且沿著上述第1方向形成多個上述發電部, 於上述第1方向上相鄰之上述發電部相互電性連接, 上述取出電極部設置於上述光電極或上述對向電極之上述第1方向之端部。
- 如請求項1所述之太陽電池模組,其中,上述光電極及上述對向電極分別具備基材、及積層於上述基材之表面的透明電極膜, 上述取出電極部設置於上述光電極之上述透明電極膜或上述對向電極之上述透明電極膜, 上述延長電極膜以自上述取出電極部延長並覆蓋上述對向電極之上述基材的背面之至少一部分之方式配置。
- 一種附保護層之太陽電池模組,其具備: 請求項1至4中任一項所述之太陽電池模組;及 保護層,其保護上述太陽電池模組。
- 如請求項5所述之附保護層之太陽電池模組,其進而具備取出配線,該取出配線通過形成於上述保護層之開口並與上述延長電極膜電性連接。
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