JP2009043482A - Dye-sensitized solar cell, and dye-sensitized solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、色素増感太陽電池および色素増感太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a dye-sensitized solar cell and a dye-sensitized solar cell module.
化石燃料に代るエネルギー源として、太陽光を電力に変換できる太陽電池が注目されている。現在、結晶系シリコン基板を用いた太陽電池および薄膜シリコン太陽電池が一部実用化され始めている。しかし、前者はシリコン基板の作製コストが高いという問題があり、後者は多種の半導体製造用ガスや複雑な装置を用いる必要があるために製造コストが高くなるという問題がある。このため、いずれの太陽電池においても光電変換の高効率化による発電出力当たりのコストを低減する努力が続けられているが、上記の問題を解決するには到っていない。 As an energy source to replace fossil fuels, solar cells that can convert sunlight into electric power have attracted attention. At present, some solar cells and thin film silicon solar cells using a crystalline silicon substrate are beginning to be put into practical use. However, the former has a problem that the manufacturing cost of the silicon substrate is high, and the latter has a problem that the manufacturing cost becomes high because it is necessary to use various semiconductor manufacturing gases and complicated apparatuses. For this reason, efforts have been made to reduce the cost per power generation output by increasing the efficiency of photoelectric conversion in any of the solar cells, but they have not yet solved the above problem.
新しいタイプの太陽電池として、金属錯体の光誘起電子移動を応用した湿式太陽電池が提案されている(例えば、特許第2664194号公報:特許文献1参照)。
この湿式太陽電池は、表面上に電極を形成した2枚のガラス基板の電極間に、光増感色素を吸着させて可視光領域に吸収スペクトルをもたせた光電変換材料と電解質材料とからなる光電変換層を挟持したものである。この湿式太陽電池に光が照射されると、光電変換層に電子が発生し、発生した電子が外部電気回路を通って対向する電極に移動し、移動した電子が電解質中のイオンにより運ばれて光電変換層に戻る。このような一連の電子移動の繰り返しにより電気エネルギーが取り出される。
As a new type of solar cell, a wet solar cell using photo-induced electron transfer of a metal complex has been proposed (for example, see Japanese Patent No. 2664194: Patent Document 1).
In this wet solar cell, a photoelectric conversion material composed of a photoelectric conversion material having an absorption spectrum in the visible light region by adsorbing a photosensitizing dye between electrodes of two glass substrates having electrodes formed on the surface, and an electrolyte material. The conversion layer is sandwiched between them. When this wet solar cell is irradiated with light, electrons are generated in the photoelectric conversion layer, the generated electrons move to the opposing electrode through an external electric circuit, and the moved electrons are carried by the ions in the electrolyte. Return to the photoelectric conversion layer. Electrical energy is extracted by repeating such a series of electron movements.
しかしながら、特許文献1に記載の色素増感太陽電池の基本構造は、2枚のガラス基板の電極間に電解液を注入した形態であり、小面積の太陽電池の試作は可能であっても、1m角のような大面積の太陽電池への適用は困難である。つまり、1つの太陽電池セルの面積を大きくすると、発生電流は面積に比例して増加するが、電極部分に用いる透明導電層の面内方向の抵抗が増大し、ひいては太陽電池としての内部直列電気抵抗が増大する。その結果、光電変換時の電流電圧特性における曲線因子(フィルファクタ、FF)、さらには短絡電流が低下し、光電変換効率が低くなるという問題が起こる。
However, the basic structure of the dye-sensitized solar cell described in
そこで、上記の問題を解決するために、透明導電層上に金属などの低抵抗材料を用いて線状や格子状の電極(以下、「グリッド電極」という)を敷設して、透明導電層の高抵抗を補う方法が提案されている(例えば、特開2000−285977号公報:特許文献2参照)。
また、上記の問題を解決するために、複数個の色素増感太陽電池を直列接続した色素増感太陽電池モジュールも提案されている。この色素増感太陽電池モジュールは、太陽電池の電極(導電層)と隣り合う太陽電池の電極(対極)とを導電層(導電接続層)や対極の材料自体で電気的に接続している(例えば、特開平11−514787号公報:特許文献3および特開2001−357897号公報:特許文献4参照)。
Therefore, in order to solve the above problem, a linear or grid electrode (hereinafter referred to as “grid electrode”) is laid on the transparent conductive layer using a low-resistance material such as metal, A method for compensating for high resistance has been proposed (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-285777: Patent Document 2).
In order to solve the above problem, a dye-sensitized solar cell module in which a plurality of dye-sensitized solar cells are connected in series has also been proposed. In this dye-sensitized solar cell module, an electrode (conductive layer) of a solar cell and an electrode (counter electrode) of an adjacent solar cell are electrically connected by a conductive layer (conductive connection layer) or a counter electrode material itself ( For example, refer to JP-A-11-514787:
特許文献2に記載の太陽電池では、受光面となる透明導電層にグリッド電極(集電電極に相当)を設けるために敷設部分が非発電部分となり、太陽電池の発生電流が低くなるという問題がある。
また、特許文献3に記載の色素増感太陽電池モジュールでは、導電接続層と電解質層との電荷のやりとりや導電接続層の腐食などを防止するために、セル間絶縁層を用いて導電接続層と電解質層を隔離する必要がある。
さらに、特許文献4に記載の色素増感太陽電池モジュールでは、1つの太陽電池内での電極間の接触(リーク)を防止し、電解質の移動を防止するために、多孔性絶縁層や中間絶縁層を設けている。しかし、これらの絶縁層や導電接続層が基板や透明導電層と接している部分が非発電部分となり、色素増感太陽電池モジュールの発生電流が低くなるという問題がある。
In the solar cell described in
Further, in the dye-sensitized solar cell module described in
Furthermore, in the dye-sensitized solar cell module described in
本発明は、非発電部分が縮小され、単位面積あたりの発生電流が増大した高性能な色素増感太陽電池(以下、「太陽電池」ともいう)およびそれを用いた色素増感太陽電池モジュール(以下、「モジュール」ともいう)を提供することを課題とする。 The present invention relates to a high-performance dye-sensitized solar cell (hereinafter also referred to as “solar cell”) in which a non-power generation portion is reduced and a generated current per unit area is increased, and a dye-sensitized solar cell module using the same Hereinafter, it is an object to provide a module.
本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、触媒層の非受光面側に線状の集電電極を設け、その集電電極を多孔性半導体層および触媒層に貫通させ透明導電層と部分的かつ電気的に接触するように延設させ、かつその集電電極を絶縁層により触媒層と電気的に絶縁することにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに到った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have provided a linear current collecting electrode on the non-light-receiving surface side of the catalyst layer, and penetrated the current collecting electrode through the porous semiconductor layer and the catalyst layer. The present invention has found that the above-mentioned problems can be solved by extending the transparent conductive layer so as to be in partial and electrical contact, and electrically insulating the collector electrode from the catalyst layer by the insulating layer. It came to complete.
かくして本発明によれば、受光面となる透光性基板の非受光面側に、透明導電層、増感色素を吸着しかつその間隙に電解質を含有した多孔性半導体層および触媒層が順次積層され、線状の集電電極を有する色素増感太陽電池であり、線状の集電電極が、触媒層の非受光面側に設けられ、多孔性半導体層および触媒層を貫通して透明導電層と部分的かつ電気的に接触するように延設され、かつ絶縁層により触媒層と電気的に絶縁されてなることを特徴とする色素増感太陽電池が提供される。 Thus, according to the present invention, the transparent conductive layer, the porous semiconductor layer containing the electrolyte in the gap, and the catalyst layer are sequentially laminated on the non-light-receiving surface side of the light-transmitting substrate serving as the light-receiving surface. A dye-sensitized solar cell having a linear collector electrode, wherein the linear collector electrode is provided on the non-light-receiving surface side of the catalyst layer, and penetrates the porous semiconductor layer and the catalyst layer to conduct transparent conduction. A dye-sensitized solar cell is provided which extends so as to be in partial and electrical contact with a layer and is electrically insulated from a catalyst layer by an insulating layer.
また、本発明によれば、上記の色素増感太陽電池の少なくとも2つ以上が直列に接続されてなることを特徴とする色素増感太陽電池モジュールが提供される。 In addition, according to the present invention, there is provided a dye-sensitized solar cell module, wherein at least two of the dye-sensitized solar cells are connected in series.
本発明の太陽電池における多孔性半導体層および触媒層を貫通して透明導電層と部分的かつ電気的に接触するように延設されてなる集電電極の部分は、透光性基板上の透明導電層中のキャリア(電子)を収集する機能を有し、触媒層の非受光面側にある集電電極の部分は、収集されたキャリアを外部に取り出す、または2つ以上の太陽電池を接続してモジュール化する場合に、隣の太陽電池にキャリアを運ぶ機能を有する。
このような集電電極を有する本発明の太陽電池は、非発電部分(非発電面積)が縮小され、単位面積あたりの発生電流が増大する。
In the solar cell of the present invention, the portion of the current collecting electrode that extends through the porous semiconductor layer and the catalyst layer so as to partially and electrically contact the transparent conductive layer is transparent on the translucent substrate. It has a function to collect carriers (electrons) in the conductive layer, and the collector electrode part on the non-light-receiving surface side of the catalyst layer takes out the collected carriers to the outside or connects two or more solar cells In the case of modularization, it has a function of carrying a carrier to the adjacent solar cell.
In the solar cell of the present invention having such a collecting electrode, the non-power generation portion (non-power generation area) is reduced, and the generated current per unit area increases.
また、本発明の太陽電池の少なくとも2つ以上が直列に接続され、集積化されてなるモジュールは、集電電極と触媒層(または触媒層に積層された導電層)とを非受光面側で接続することができる。
すなわち、本発明のモジュールは、特許文献3に記載のモジュールにおける隣の太陽電池との接続を担う触媒層や特許文献4に記載のモジュールにおける導電接続層が受光面側に現れない。つまり、本発明のモジュールは、多孔性半導体層に含有させた電解質の移動を抑えるセル間絶縁層のみが受光面側に現れる。
したがって、本発明のモジュールは、特許文献3や特許文献4に記載の太陽電池モジュールよりも非発電部分を少なくすることができ、単位面積あたりの発生電流を増大させることができる。
Further, a module in which at least two of the solar cells of the present invention are connected in series and integrated has a current collecting electrode and a catalyst layer (or a conductive layer laminated on the catalyst layer) on the non-light-receiving surface side. Can be connected.
That is, in the module of the present invention, the catalyst layer responsible for connection with the adjacent solar cell in the module described in
Therefore, the module of the present invention can reduce the non-power generation portion as compared with the solar cell modules described in
本発明の太陽電池は、受光面となる透光性基板の非受光面側に、透明導電層、増感色素を吸着しかつその間隙に電解質を含有した多孔性半導体層および触媒層が順次積層され、線状の集電電極を有する太陽電池であり、線状の集電電極が、触媒層の非受光面側に設けられ、多孔性半導体層および触媒層を貫通して透明導電層と部分的かつ電気的に接触するように延設され、かつ絶縁層により触媒層と電気的に絶縁されてなることを特徴とする。
また、本発明のモジュールは、本発明の太陽電池の少なくとも2つ以上が直列に接続されてなることを特徴とする。
The solar cell of the present invention is formed by sequentially laminating a transparent conductive layer, a sensitizing dye, a porous semiconductor layer containing an electrolyte in the gap, and a catalyst layer on the non-light-receiving surface side of a light-transmitting substrate serving as a light-receiving surface. A linear current collecting electrode provided on the non-light-receiving surface side of the catalyst layer, penetrating the porous semiconductor layer and the catalyst layer and partially forming the transparent conductive layer It extends so that it may contact electrically and electrically, and is electrically insulated from the catalyst layer by the insulating layer.
The module of the present invention is characterized in that at least two or more of the solar cells of the present invention are connected in series.
本発明の太陽電池の好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、この実施形態は一例であり、種々の形態での実施が本発明の範囲内で可能である。
図1−1は、本発明の太陽電池における(a)受光面の概略平面図および(b)(a)のX−X概略断面図であり、図1−2は、本発明の太陽電池における(c)非受光面の概略平面図および(d)モジュールとした場合の接続部分の概略断面図である。
A preferred embodiment of the solar cell of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this embodiment is an example and implementation with a various form is possible within the scope of the present invention.
1-1 is (a) a schematic plan view of a light receiving surface and (b) (X) schematic sectional view of (a) in the solar cell of the present invention, and FIG. 1-2 is a schematic diagram of the solar cell of the present invention. (C) It is a schematic top view of a non-light-receiving surface, and (d) It is a schematic sectional drawing of the connection part at the time of setting it as a module.
また、図2−1は、本発明の別の太陽電池における(a)受光面の概略平面図および(b)(a)のX−X概略断面図であり、図2−2は、本発明の別の太陽電池における(c)非受光面の概略平面図および(d)モジュールとした場合の接続部分の概略断面図である。
なお、上記の図に示される様々な領域の形状は、必ずしも絶対的なまたは相対的な縮尺率で示されている訳ではない。
FIG. 2-1 is (a) a schematic plan view of a light receiving surface and (b) (a) a schematic sectional view of XX in another solar cell of the present invention, and FIG. It is a schematic sectional drawing of the connection part at the time of setting it as a module (c) non-light-receiving surface in another solar cell of (d) module.
Note that the shapes of the various regions shown in the above figures are not necessarily shown in absolute or relative scale.
図1−1、図1−2、図2−1および図2−2において、1は基板、2は透明導電層(第1導電層)、3は多孔性半導体層、4は多孔性絶縁層、5は触媒層、6は導電層(第2導電層)、7は集電電極、8,11は絶縁層、9は封止部(セル間絶縁層)、10は封止部(樹脂)である。増感色素(図示せず)は多孔性半導体層に吸着し、電解質(図示せず)は多孔性半導体層および任意の多孔性絶縁層に含有する。 1-1, FIG. 1-2, FIG. 2-1, and FIG. 2-2, 1 is a substrate, 2 is a transparent conductive layer (first conductive layer), 3 is a porous semiconductor layer, and 4 is a porous insulating layer. 5 is a catalyst layer, 6 is a conductive layer (second conductive layer), 7 is a current collecting electrode, 8 and 11 are insulating layers, 9 is a sealing portion (inter-cell insulating layer), and 10 is a sealing portion (resin). It is. A sensitizing dye (not shown) is adsorbed on the porous semiconductor layer, and an electrolyte (not shown) is contained in the porous semiconductor layer and an optional porous insulating layer.
(集電電極)
本発明の太陽電池は、線状の集電電極を有する太陽電池であり、線状の集電電極が、触媒層の非受光面側に設けられ、多孔性半導体層および触媒層を貫通して透明導電層と部分的かつ電気的に接触するように延設され、かつ絶縁層により触媒層と電気的に絶縁されてなる。
すなわち、多孔性半導体層および触媒層を貫通して透明導電層と部分的かつ電気的に接触するように延設されてなる集電電極の部分は、透光性基板上の透明導電層中のキャリア(電子)を収集する機能を有し、触媒層の非受光面側にある集電電極の部分は、収集されたキャリアを外部に取り出す、または2つ以上の太陽電池を接続してモジュール化する場合に、隣の太陽電池にキャリアを運ぶ機能を有する。
このような集電電極を有する本発明の太陽電池は、非発電部分(非発電面積)が縮小され、単位面積あたりの発生電流が増大する。
(Collector electrode)
The solar cell of the present invention is a solar cell having a linear collector electrode, the linear collector electrode is provided on the non-light-receiving surface side of the catalyst layer, and penetrates the porous semiconductor layer and the catalyst layer. It extends so as to be in partial and electrical contact with the transparent conductive layer, and is electrically insulated from the catalyst layer by the insulating layer.
That is, the portion of the current collecting electrode that extends through the porous semiconductor layer and the catalyst layer so as to be in partial and electrical contact with the transparent conductive layer is in the transparent conductive layer on the translucent substrate. It has a function to collect carriers (electrons), and the collector electrode part on the non-light-receiving surface side of the catalyst layer takes out the collected carriers to the outside or connects two or more solar cells to make a module When it does, it has the function to carry a carrier to the next solar cell.
In the solar cell of the present invention having such a collecting electrode, the non-power generation portion (non-power generation area) is reduced, and the generated current per unit area increases.
透明導電層と部分的かつ電気的に接触するように延設されてなる集電電極の接触部分は、前記透明導電層上に規則的に配置されてなる、すなわち透明導電層上に離散的に存在しているのが好ましい。
また、キャリア移動の等向性を考慮して、透明導電層と部分的かつ電気的に接触するように延設されてなる集電電極の透明導電層との接触面の形状は、円形であるのが好ましい。
円形の場合、円の直径rは、電圧降下の計算式より、
Jsc・L2・η/(r2×107)<0.05
(式中、Jscは太陽電池の短絡電流密度、ηは受光面積率(=(L2−πr2)/L2)、Lは集電電極の配置間隔である)
を満たすことが好ましい。
The contact portions of the collector electrode extended so as to be in partial and electrical contact with the transparent conductive layer are regularly arranged on the transparent conductive layer, that is, discretely on the transparent conductive layer. Preferably it is present.
Further, in consideration of the isotropic property of carrier movement, the shape of the contact surface of the collector electrode, which is extended so as to be in partial and electrical contact with the transparent conductive layer, is circular. Is preferred.
In the case of a circle, the diameter r of the circle is calculated from the voltage drop calculation formula:
Jsc · L 2 · η / (
(Where Jsc is the short-circuit current density of the solar cell, η is the light receiving area ratio (= (L 2 −πr 2 ) / L 2 ), and L is the interval between the collector electrodes)
It is preferable to satisfy.
さらに、触媒層の非受光面側に設けられた線状の集電電極は、色素吸着用溶液または電解質が多孔性半導体層に浸透し易くするために、開口部を有する形状であるのが好ましい。
特に、線状の集電電極の形状は、櫛型であるのが好ましい。
Furthermore, the linear collector electrode provided on the non-light-receiving surface side of the catalyst layer preferably has a shape having an opening in order to facilitate penetration of the dye adsorbing solution or the electrolyte into the porous semiconductor layer. .
In particular, the shape of the linear current collecting electrode is preferably a comb shape.
集電電極を構成する材料としては、インジウム錫複合酸化物(ITO)、酸化錫(SnO2)、酸化錫にフッ素をドープしたもの(F-doped SnO2、FTO)、酸化亜鉛(ZnO)、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、チタン、タンタルなどが挙げられる。
集電電極は、スパッタ法、スプレー法などの公知の方法により、透明導電層と部分的かつ電気的に接触するように延設されるように、触媒層または第2導電層上に形成することができる。
The material constituting the current collecting electrode includes indium tin composite oxide (ITO), tin oxide (SnO 2 ), tin oxide doped with fluorine (F-doped SnO 2 , FTO), zinc oxide (ZnO), Examples include gold, silver, copper, aluminum, nickel, titanium, and tantalum.
The collector electrode is formed on the catalyst layer or the second conductive layer by a known method such as a sputtering method or a spray method so as to extend partially and electrically in contact with the transparent conductive layer. Can do.
集電電極を構成する材料の中でも、後述する電解質に対して耐腐食性を有する材料は、非受光面側の集電電極を保護する層を設ける必要がないので好ましい。このような材料としては、FTO、ニッケル、チタン、タンタルなどが挙げられ、チタン、タンタルおよびニッケルから選択された金属材料が特に好ましい。
また、集電電極を構成する材料が電解質に対して耐腐食性を有さない材料、例えば、銀、銅、アルミニウムなどの場合には、集電電極を保護するために、集電電極と多孔性半導体層との間に後述する絶縁層を設けるのが好ましい。
Among the materials constituting the current collecting electrode, a material having corrosion resistance to the electrolyte described later is preferable because it is not necessary to provide a layer for protecting the current collecting electrode on the non-light-receiving surface side. Examples of such a material include FTO, nickel, titanium, tantalum and the like, and a metal material selected from titanium, tantalum and nickel is particularly preferable.
In addition, when the material constituting the current collecting electrode is a material that does not have corrosion resistance to the electrolyte, for example, silver, copper, aluminum, etc., in order to protect the current collecting electrode, It is preferable to provide an insulating layer to be described later between the conductive semiconductor layer.
(絶縁層)
絶縁層は、集電電極を触媒層、さらには触媒層上に任意に設けられる導電層(触媒層と導電層を合わせて対極と呼ぶ)と電気的に絶縁するものである。
(Insulating layer)
The insulating layer electrically insulates the collecting electrode from the catalyst layer, and further to a conductive layer arbitrarily provided on the catalyst layer (the catalyst layer and the conductive layer are collectively referred to as a counter electrode).
絶縁層を構成する材料としては、例えば、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウムなどの無機材料が挙げられ、これらの材料の1種または2種以上を選択的に用いることができる。
上記の無機材料の中でも、増感色素が吸着し難い酸化ケイ素を含む無機材料が特に好ましく、市販のガラスフリットを用いることができる。
ガラスフリットを用いた絶縁層は、例えば、ガラスフリットを塗布し、レベリング後、乾燥・焼成することにより得ることができる。
Examples of the material constituting the insulating layer include inorganic materials such as zirconium oxide, silicon oxide, and aluminum oxide, and one or more of these materials can be selectively used.
Among the above inorganic materials, an inorganic material containing silicon oxide that is difficult to adsorb a sensitizing dye is particularly preferable, and a commercially available glass frit can be used.
The insulating layer using glass frit can be obtained, for example, by applying glass frit, drying and baking after leveling.
(絶縁層の形成方法)
絶縁層を形成する方法としては、特に限定されず、公知の方法が挙げられる。例えば、無機材料を含有する懸濁液を塗布し、乾燥および/または焼成する方法が挙げられる。
上記の方法は、まず、無機材料微粒子を適当な溶剤に懸濁して懸濁液を得る。このような溶剤としては、エチレングリコールモノメチルエーテルなどのグライム系溶剤、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、イソプロピルアルコール/トルエンなどのアルコール系混合溶剤、水などが挙げられる。また、このような懸濁液の代わりに無機材料ペーストを用いてもよい。
(Method of forming insulating layer)
It does not specifically limit as a method of forming an insulating layer, A well-known method is mentioned. For example, the method of apply | coating the suspension containing an inorganic material, and drying and / or baking is mentioned.
In the above method, first, the inorganic material fine particles are suspended in a suitable solvent to obtain a suspension. Examples of such solvents include glyme solvents such as ethylene glycol monomethyl ether, alcohols such as isopropyl alcohol, alcohol-based mixed solvents such as isopropyl alcohol / toluene, and water. In addition, an inorganic material paste may be used instead of such a suspension.
次いで、ドクターブレード法、スキージ法、スピンコート法、スクリーン印刷法など公知の方法により、得られた懸濁液を塗布し、乾燥および/または焼成して絶縁層を得る。
乾燥および焼成に必要な温度、時間、雰囲気などは、使用される基板および無機材料微粒子の種類に応じて適宜設定すればよく、例えば、大気雰囲気下または不活性ガス雰囲気下、50〜800℃程度の範囲で10秒〜12時間程度が挙げられる。この乾燥および焼成は、単一の温度で1回または温度を変化させて2回以上行ってもよい。
Next, the obtained suspension is applied by a known method such as a doctor blade method, a squeegee method, a spin coating method, or a screen printing method, and dried and / or baked to obtain an insulating layer.
What is necessary is just to set suitably the temperature, time, atmosphere, etc. which are required for drying and baking according to the kind of board | substrate and inorganic material fine particle to be used, for example, about 50-800 degreeC by air | atmosphere atmosphere or inert gas atmosphere. In the range of about 10 seconds to 12 hours. This drying and baking may be performed once at a single temperature or twice or more by changing the temperature.
集電電極が電解質に対して耐腐食性を有さない材料により形成された場合に、線状の集電電極の多孔性半導体層および触媒層を貫通して延設された部分は、絶縁層で被覆されるのが好ましい。
さらに、絶縁層は、集電電極が電解質に対して耐腐食性を有さない材料により形成された場合に、集電電極の多孔性半導体層および触媒層を貫通して延設された部分の腐食を抑制する働きをもつ。
When the current collecting electrode is formed of a material that does not have corrosion resistance to the electrolyte, the portion extending through the porous semiconductor layer and the catalyst layer of the linear current collecting electrode is an insulating layer. It is preferable to coat with.
Furthermore, the insulating layer is a portion of the collector electrode that extends through the porous semiconductor layer and the catalyst layer when the collector electrode is formed of a material that does not have corrosion resistance to the electrolyte. Has the function of inhibiting corrosion.
前記触媒層と集電電極を電気的に絶縁する絶縁層および前記集電電極の多孔性半導体層および触媒層を貫通して延設された部分と触媒層を絶縁する絶縁層は、プロセス数の観点より、同一材料からなり、同時に形成されてなるのが好ましい。 An insulating layer that electrically insulates the catalyst layer and the current collecting electrode, and a porous semiconductor layer and a portion extending through the catalyst layer of the current collecting electrode and an insulating layer that insulates the catalyst layer have a number of processes. From the viewpoint, it is preferable that they are made of the same material and formed simultaneously.
図1−1および図1−2の太陽電池は、集電電極が電解質に対して耐腐食性を有さない材料により形成された例であり、集電電極は、絶縁層8に覆われており、電解質からの腐食が抑制されている。
また、図2−1および図2−2の太陽電池は、集電電極が電解質に対して耐腐食性を有する材料により形成された例である。
The solar cell of FIGS. 1-1 and 1-2 is an example in which the collector electrode is formed of a material that does not have corrosion resistance to the electrolyte, and the collector electrode is covered with the insulating
Moreover, the solar cell of FIGS. 2-1 and FIGS. 2-2 is an example in which the current collection electrode was formed with the material which has corrosion resistance with respect to electrolyte.
本発明の太陽電池における他の各構成要素について説明する。 Other components in the solar cell of the present invention will be described.
(透光性基板)
透光性基板を構成する材料は、少なくとも後述する色素に実効的な感度を有する波長の光を実質的に透過させ、かつ太陽電池を支持し得るものであれば特に限定されず、例えば、ソーダ石灰フロートガラス、石英ガラスなどのガラス、テトラアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリフェニレンスルファイド(PPS)、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート(PA)、ポリエーテルイミド(PEI)、フェノキシ樹脂などの透明ポリマーシートが挙げられる。最も一般的にはガラスが使用されるが、透明ポリマーシートは可撓性(フレキシビリティ)を有する点、コスト面において有利である。
透光性基板の厚さは、特に限定されないが、通常、0.5〜8mm程度である。
透光性基板上には、後述する透明導電層が形成される。
(Translucent substrate)
The material constituting the light-transmitting substrate is not particularly limited as long as it can substantially transmit light having a wavelength having effective sensitivity to at least a dye described later and can support a solar cell. For example, soda Glass such as lime float glass, quartz glass, tetraacetyl cellulose (TAC), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polycarbonate (PC), polyarylate (PA), polyetherimide (PEI), phenoxy resin And transparent polymer sheets. Although glass is most commonly used, the transparent polymer sheet is advantageous in terms of cost in that it has flexibility.
Although the thickness of a translucent board | substrate is not specifically limited, Usually, it is about 0.5-8 mm.
A transparent conductive layer to be described later is formed on the translucent substrate.
(透明導電層、第1導電層)
透明導電層を構成する材料は、少なくとも後述する増感色素に実効的な感度を有する波長の光を実質的に透過させ得る材料であればよく、必ずしもすべての波長領域の光に対して透過性を有する必要はない。このような材料としては、例えば、インジウム錫複合酸化物(ITO)、酸化錫(SnO2)、酸化錫にフッ素をドープしたもの(F-doped SnO2、FTO)、酸化亜鉛(ZnO)などが挙げられる。
透明導電層は、スパッタ法、スプレー法などの公知の方法により、前記透光性基板上に形成することができる。透明導電層の膜厚は、0.02〜5μm程度であり、その膜抵抗は低いほどよく、40Ω/sq以下が好ましい。
透光性基板としてのソーダ石灰フロートガラス上に、透明導電層としてのFTOを積層した透光性導電基板が特に好ましく、本発明では、このような透光性導電基板の市販品を用いてもよい。
(Transparent conductive layer, first conductive layer)
The material constituting the transparent conductive layer may be any material that can substantially transmit light having a wavelength having an effective sensitivity to a sensitizing dye described later, and is not necessarily transparent to light in all wavelength regions. There is no need to have. As such a material, e.g., indium-tin composite oxide (ITO), tin oxide (SnO 2), fluorine-doped tin oxide (F-doped SnO 2, FTO ), and zinc oxide (ZnO) Can be mentioned.
The transparent conductive layer can be formed on the translucent substrate by a known method such as sputtering or spraying. The film thickness of the transparent conductive layer is about 0.02 to 5 μm, and the lower the film resistance, the better, preferably 40Ω / sq or less.
A translucent conductive substrate obtained by laminating FTO as a transparent conductive layer on soda-lime float glass as a translucent substrate is particularly preferable. In the present invention, a commercially available product of such a translucent conductive substrate may be used. Good.
(多孔性半導体層)
多孔性半導体層を構成する材料は、一般に光電変換材料に使用されるものであれば特に限定されない。このような材料としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉄、酸化ニオブ、酸化セリウム、酸化タングステン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、硫化カドミウム、硫化鉛、硫化亜鉛、リン化インジウム、銅−インジウム硫化物(CuInS2)、CuAlO2、SrCu2O2などの半導体化合物およびこれらの組み合わせが挙げられる。これらの中でも、安定性および安全性の点から、酸化チタンが特に好ましい。
(Porous semiconductor layer)
The material which comprises a porous semiconductor layer will not be specifically limited if it is generally used for a photoelectric conversion material. Examples of such materials include titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, iron oxide, niobium oxide, cerium oxide, tungsten oxide, barium titanate, strontium titanate, cadmium sulfide, lead sulfide, zinc sulfide, and indium phosphide. , Semiconductor compounds such as copper-indium sulfide (CuInS 2 ), CuAlO 2 , SrCu 2 O 2 , and combinations thereof. Among these, titanium oxide is particularly preferable from the viewpoint of stability and safety.
この酸化チタンは、アナタース型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、無定形酸化チタン、メタチタン酸、オルソチタン酸などの各種の狭義の酸化チタンおよび水酸化チタン、含水酸化チタンなどを包含し、これらは単独または混合物として用いることができる。アナターゼ型とルチル型の2種類の結晶系は、その製法や熱履歴によりいずれの形態にもなり得るが、アナターゼ型が一般的である。本発明においては、色素増感に関して、アナターゼ型の含有率の高いもの、例えば80%以上のものが特に好ましい。 This titanium oxide includes various narrowly defined titanium oxides such as anatase type titanium oxide, rutile type titanium oxide, amorphous titanium oxide, metatitanic acid, orthotitanic acid, titanium hydroxide, hydrous titanium oxide, etc. Or it can be used as a mixture. The two types of crystal systems, anatase type and rutile type, can be in any form depending on the production method and thermal history, but the anatase type is common. In the present invention, with respect to dye sensitization, those having a high anatase type content, for example, 80% or more are particularly preferred.
多孔性半導体の形態としては、単結晶、多結晶のいずれでもよいが、安定性、結晶成長の困難さ、製造コストなどの点で、多結晶が好ましく、微粉末(ナノからマイクロスケール)の多結晶微粒子の形態が特に好ましい。
また、同一または異なる半導体化合物からなる2種類以上の粒子サイズの異なる粒子を混合して用いてもよい。粒子サイズの大きな粒子は、入射光を散乱させ光捕捉率の向上に寄与し、粒子サイズの小さな粒子は、吸着点をより多くして色素の吸着量の向上に寄与するものと考えられる。異なる粒子サイズの平均粒径の比率は10倍以上が好ましく、粒子サイズの大きな粒子と小さな粒子の平均粒径は、それぞれ100〜500nm程度、5nm〜50nm程度である。異なる半導体化合物からなる混合粒子の場合、吸着作用の強い半導体化合物を粒子サイズの小さな粒子とするのが効果的である。
The form of the porous semiconductor may be either single crystal or polycrystal, but polycrystal is preferable from the viewpoint of stability, difficulty of crystal growth, production cost, and the like. The form of crystalline fine particles is particularly preferred.
Further, two or more kinds of particles having different particle sizes made of the same or different semiconductor compounds may be mixed and used. It is considered that particles having a large particle size scatter incident light and contribute to an improvement in the light capture rate, and particles having a small particle size contribute to an improvement in the amount of dye adsorbed by increasing the number of adsorption points. The ratio of the average particle sizes of different particle sizes is preferably 10 times or more, and the average particle sizes of the large particles and the small particles are about 100 to 500 nm and about 5 nm to 50 nm, respectively. In the case of mixed particles composed of different semiconductor compounds, it is effective to use a semiconductor compound having a strong adsorption action as a particle having a small particle size.
最も好ましい酸化チタンの半導体微粒子は、各種文献などに記載されている公知の方法により製造することができる。例えば、日本金属学会編、「新合成法:ゲル−ゾル法による単分散粒子の合成とサイズ形態制御」に記載された方法、デグサ(Degussa)社が開発した塩化物を高温加水分解により得る方法などが挙げられる。 The most preferable titanium oxide semiconductor fine particles can be produced by known methods described in various documents. For example, the method described in “The New Synthetic Method: Synthesis of Monodispersed Particles by Gel-Sol Method and Control of Size and Morphology” edited by the Japan Institute of Metals, the method of obtaining chloride developed by Degussa by high-temperature hydrolysis Etc.
(多孔性半導体層の形成方法)
透明導電層上に多孔性半導体層を形成する方法としては、特に限定されず、公知の方法が挙げられる。例えば、半導体粒子を含有する懸濁液を透明導電層上に塗布し、乾燥および/または焼成する方法が挙げられる。
上記の方法は、まず、半導体微粒子を適当な溶剤に懸濁して懸濁液を得る。このような溶剤としては、エチレングリコールモノメチルエーテルなどのグライム系溶剤、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、イソプロピルアルコール/トルエンなどのアルコール系混合溶剤、水などが挙げられる。また、このような懸濁液の代わりに市販の酸化チタンペースト(例えば、Solaronix社製、Ti−nanoxide、D、T/SP、D/SP、)を用いてもよい。
(Method for forming porous semiconductor layer)
It does not specifically limit as a method of forming a porous semiconductor layer on a transparent conductive layer, A well-known method is mentioned. For example, the method of apply | coating the suspension containing a semiconductor particle on a transparent conductive layer, and drying and / or baking is mentioned.
In the above method, first, semiconductor fine particles are suspended in a suitable solvent to obtain a suspension. Examples of such solvents include glyme solvents such as ethylene glycol monomethyl ether, alcohols such as isopropyl alcohol, alcohol-based mixed solvents such as isopropyl alcohol / toluene, and water. Further, instead of such a suspension, a commercially available titanium oxide paste (eg, Solaronix, Ti-nanoxide, D, T / SP, D / SP) may be used.
次いで、ドクターブレード法、スキージ法、スピンコート法、スクリーン印刷法など公知の方法により、得られた懸濁液を透明導電層上に塗布し、乾燥および/または焼成して多孔性半導体層を得る。
乾燥および焼成に必要な温度、時間、雰囲気などは、使用される透明導電層および半導体粒子の種類に応じて適宜設定すればよく、例えば、大気雰囲気下または不活性ガス雰囲気下、50〜800℃程度の範囲で10秒〜12時間程度が挙げられる。この乾燥および焼成は、単一の温度で1回または温度を変化させて2回以上行ってもよい。
多孔性半導体層は複数層で構成されていてもよく、このような場合には、異なる半導体粒子の懸濁液を調製し、順次塗布、乾燥および/または焼成を繰り返せばよい。
Next, the obtained suspension is applied onto the transparent conductive layer by a known method such as a doctor blade method, a squeegee method, a spin coating method, or a screen printing method, and dried and / or baked to obtain a porous semiconductor layer. .
What is necessary is just to set suitably the temperature, time, atmosphere, etc. which are required for drying and baking according to the kind of transparent conductive layer and semiconductor particle to be used, for example, 50-800 degreeC under air | atmosphere atmosphere or inert gas atmosphere. The range is about 10 seconds to 12 hours. This drying and baking may be performed once at a single temperature or twice or more by changing the temperature.
The porous semiconductor layer may be composed of a plurality of layers. In such a case, a suspension of different semiconductor particles may be prepared, and coating, drying and / or firing may be repeated sequentially.
多孔性半導体層の膜厚は特に限定されるものではないが、例えば、0.1〜100μm程度であり、また別の観点から、半導体層の表面積は大きなものが好ましく、例えば、10〜200m2/g程度である。 The film thickness of the porous semiconductor layer is not particularly limited, but is, for example, about 0.1 to 100 μm. From another viewpoint, the semiconductor layer preferably has a large surface area, for example, 10 to 200 m 2. / G or so.
透明性基板の透明導電層上に多孔性半導体層を形成した後、半導体微粒子同士の電気的接続の向上、多孔性半導体層の表面積の向上、半導体微粒子上の欠陥準位の低減を目的として、例えば、多孔性半導体層が酸化チタン膜の場合、四塩化チタン水溶液で半導体層を処理してもよい。 After forming the porous semiconductor layer on the transparent conductive layer of the transparent substrate, for the purpose of improving the electrical connection between the semiconductor fine particles, improving the surface area of the porous semiconductor layer, reducing the defect level on the semiconductor fine particles, For example, when the porous semiconductor layer is a titanium oxide film, the semiconductor layer may be treated with an aqueous titanium tetrachloride solution.
(多孔性絶縁層)
多孔性絶縁層は、多孔性半導体層と触媒層を電気的に絶縁するの機能を有する層であり、多孔性半導体層の非受光面側の層上に多孔性絶縁層がさらに積層されてなるのが好ましい。
多孔性絶縁層を構成する材料としては、例えば、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素(シリカガラス、ソーダガラス)、酸化アルミニウム、チタン酸バリウムなどが挙げられ、これらの材料の1種または2種以上を選択的に用いることができる。これらの材料は粒子状であるのが好ましく、その平均粒径は5〜500nm、好ましくは10〜300nmである。
(Porous insulation layer)
The porous insulating layer is a layer having a function of electrically insulating the porous semiconductor layer and the catalyst layer, and is formed by further laminating a porous insulating layer on the layer on the non-light-receiving surface side of the porous semiconductor layer. Is preferred.
Examples of the material constituting the porous insulating layer include niobium oxide, zirconium oxide, silicon oxide (silica glass, soda glass), aluminum oxide, barium titanate, and the like. One or more of these materials are used. Can be selectively used. These materials are preferably in the form of particles, and the average particle diameter is 5 to 500 nm, preferably 10 to 300 nm.
(多孔性絶縁層の形成方法)
多孔性絶縁層は、多孔性半導体層と同様にして形成することができる。すなわち、多孔性絶縁層の形成用微粒子を適当な溶剤に分散し、さらにエチルセルロース、ポリエチレングリコール(PEG)などの高分子化合物を混合してペーストを得、得られたペーストを多孔性半導体層上に塗布し、乾燥および焼成することにより、多孔性絶縁層を得る。
(Method for forming porous insulating layer)
The porous insulating layer can be formed in the same manner as the porous semiconductor layer. That is, fine particles for forming a porous insulating layer are dispersed in a suitable solvent, and a polymer compound such as ethyl cellulose and polyethylene glycol (PEG) is further mixed to obtain a paste. The obtained paste is placed on the porous semiconductor layer. The porous insulating layer is obtained by applying, drying and baking.
(増感色素)
多孔性半導体に吸着して光増感剤として機能する増感色素としては、種々の可視光領域および/または赤外光領域に吸収をもつ有機色素、金属錯体色素などが挙げられ、これらの色素を1種または2種以上を選択的に用いることができる。
(Sensitizing dye)
Examples of the sensitizing dye that functions as a photosensitizer by being adsorbed on a porous semiconductor include organic dyes and metal complex dyes having absorption in various visible light regions and / or infrared light regions. 1 type, or 2 types or more can be selectively used.
有機色素としては、例えば、アゾ系色素、キノン系色素、キノンイミン系色素、キナクリドン系色素、スクアリリウム系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、トリフェニルメタン系色素、キサンテン系色素、ポルフィリン系色素、ペリレン系色素、インジゴ系色素、ナフタロシアニン系色素などが挙げられる。有機色素の吸光係数は、一般に、遷移金属に分子が配位結合した形態をとる金属錯体色素に比べて大きい。 Examples of organic dyes include azo dyes, quinone dyes, quinone imine dyes, quinacridone dyes, squarylium dyes, cyanine dyes, merocyanine dyes, triphenylmethane dyes, xanthene dyes, porphyrin dyes, and perylenes. And dyes such as indigo dyes and naphthalocyanine dyes. In general, the extinction coefficient of an organic dye is larger than that of a metal complex dye in which a molecule is coordinated to a transition metal.
金属錯体色素としては、Cu、Ni、Fe、Co、V、Sn、Si、Ti、Ge、Cr、Zn、Ru、Mg、Al、Pb、Mn、In、Mo、Y、Zr、Nb、Sb、La、W、Pt、TA、Ir、Pd、Os、Ga、Tb、Eu、Rb、Bi、Se、As、Sc、Ag、Cd、Hf、Re、Au、Ac、Tc、Te、Rhなどの金属分子が配位結合した形態のものが挙げられ、これらの中でも、フタロシアニン系色素、ルテニウム系色素が好ましく、ルテニウム系金属錯体色素が特に好ましい。
特に、次式(1)〜(3)で表されるルテニウム系金属錯体色素が特に好ましく、市販のルテニウム系金属錯体色素として、例えば、Solaronix社製の商品名Ruthenium535色素、Ruthenium535−bisTBA色素、Ruthenium620−1H3TBA色素などが挙げられる。
As metal complex dyes, Cu, Ni, Fe, Co, V, Sn, Si, Ti, Ge, Cr, Zn, Ru, Mg, Al, Pb, Mn, In, Mo, Y, Zr, Nb, Sb, Metals such as La, W, Pt, TA, Ir, Pd, Os, Ga, Tb, Eu, Rb, Bi, Se, As, Sc, Ag, Cd, Hf, Re, Au, Ac, Tc, Te, Rh Examples include a form in which molecules are coordinated, and among these, phthalocyanine dyes and ruthenium dyes are preferable, and ruthenium metal complex dyes are particularly preferable.
In particular, ruthenium-based metal complex dyes represented by the following formulas (1) to (3) are particularly preferable. Examples of commercially available ruthenium-based metal complex dyes include trade name Ruthenium 535 dye, Ruthenium 535-bisTBA dye, Ruthenium 620 manufactured by Solaronix. -1H3TBA dye and the like.
また、多孔性半導体に色素を強固に吸着させるためには、色素分子中にカルボキシル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、スルホン酸基、エステル基、メルカプト基、ホスホニル基などのインターロック基を有するものが好ましい。一般に、インターロック基は、多孔性半導体に色素が固定される際に介在し、励起状態の色素と半導体の伝導帯との間の電子の移動を容易にする電気的結合を提供する。 In order to strongly adsorb the dye to the porous semiconductor, those having an interlock group such as a carboxyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, a sulfonic acid group, an ester group, a mercapto group, and a phosphonyl group in the dye molecule. preferable. In general, an interlock group is interposed when a dye is immobilized on a porous semiconductor, and provides an electrical bond that facilitates the transfer of electrons between the excited dye and the semiconductor conduction band.
(色素吸着法)
多孔質半導体層に色素を吸着させる方法としては、例えば、透明導電層上に形成された多孔質半導体層を、色素を溶解した溶液(色素吸着用溶液)に浸漬する方法が挙げられる。
色素を溶解させる溶剤としては、色素を溶解するものであればよく、具体的には、アルコール、トルエン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン(THF)、クロロホルム、ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。これらの溶剤は、通常、精製されたものが好ましく、2種類以上を混合して用いることができる。色素吸着用溶液中の色素濃度は、使用する色素、溶媒の種類、色素吸着工程などの条件に応じて適宜設定することができ、例えば、1×10-5モル/リットル以上が好ましい。色素吸着用溶液の調製においては、色素の溶解性を向上させるために加熱してもよい。
(Dye adsorption method)
Examples of the method for adsorbing the dye to the porous semiconductor layer include a method of immersing the porous semiconductor layer formed on the transparent conductive layer in a solution in which the dye is dissolved (dye adsorption solution).
The solvent that dissolves the dye may be any solvent that dissolves the dye, and specifically includes alcohol, toluene, acetonitrile, tetrahydrofuran (THF), chloroform, dimethylformamide, and the like. These solvents are preferably purified, and two or more types can be mixed and used. The dye concentration in the dye adsorption solution can be appropriately set according to conditions such as the dye to be used, the type of solvent, and the dye adsorption step, and is preferably 1 × 10 −5 mol / liter or more, for example. In preparing the dye adsorption solution, heating may be performed to improve the solubility of the dye.
(触媒層)
触媒層を構成する材料は、一般に光電変換材料に使用されるものであれば特に限定されない。このような材料としては、例えば、白金、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレンなどが挙げられる。
触媒層は、例えば、白金を用いる場合には、スパッタ法、塩化白金酸の熱分解、電着などの公知の方法により形成することができる。その膜厚は、例えば、0.5nm〜1000nm程度である。また、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレンなどのカーボンを用いる場合には、溶剤に分散してペースト状にしたカーボンをスクリーン印刷法などにより塗布して触媒層を形成することができる。
(Catalyst layer)
The material which comprises a catalyst layer will not be specifically limited if it is generally used for a photoelectric conversion material. Examples of such a material include platinum, carbon black, ketjen black, carbon nanotube, fullerene and the like.
For example, when using platinum, the catalyst layer can be formed by a known method such as sputtering, thermal decomposition of chloroplatinic acid, or electrodeposition. The film thickness is, for example, about 0.5 nm to 1000 nm. In the case of using carbon such as carbon black, ketjen black, carbon nanotube, or fullerene, a catalyst layer can be formed by applying carbon paste dispersed in a solvent by a screen printing method or the like.
(導電層、第2導電層)
触媒層の抵抗が高い場合には、触媒層の非受光面側の層上に導電層がさらに積層されてなるのが好ましい。触媒層単独、あるいは触媒層と(第2)導電層を合わせて対極と呼ぶ。
導電層を構成する材料としては、インジウム錫複合酸化物(ITO)、酸化錫(SnO2)、酸化錫にフッ素をドープしたもの(F-doped SnO2、FTO)、酸化亜鉛(ZnO)、白金、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、チタンなどが挙げられる。
第2導電層は、スパッタ法、スプレー法などの公知の方法により、触媒層上に形成することができる。第二導電の膜厚は、0.02〜5μm程度であり、その膜抵抗は低いほどよく、40Ω/sq以下が好ましい。
(Conductive layer, second conductive layer)
When the resistance of the catalyst layer is high, it is preferable that a conductive layer is further laminated on the non-light-receiving surface side of the catalyst layer. The catalyst layer alone or the catalyst layer and the (second) conductive layer are collectively referred to as a counter electrode.
The material constituting the conductive layer includes indium tin composite oxide (ITO), tin oxide (SnO 2 ), tin oxide doped with fluorine (F-doped SnO 2 , FTO), zinc oxide (ZnO), platinum Gold, silver, copper, aluminum, nickel, titanium and the like.
The second conductive layer can be formed on the catalyst layer by a known method such as a sputtering method or a spray method. The film thickness of the second conductivity is about 0.02 to 5 μm, the lower the film resistance, the better, and 40Ω / sq or less is preferable.
(電解質)
多孔性半導体層と多孔性絶縁層の間隙に充填されている。
電解質は、酸化還元種を含む液状物であり、一般に電池や太陽電池などに使用される電解質であれば特に限定されない。
酸化還元種としては、I-/I3-系、Br2-/Br3-系、Fe2+/Fe3+系、キノン/ハイドロキノン系などが挙げられる。具体的には、ヨウ化リチウム(LiI)、ヨウ化ナトリウム(NaI)、ヨウ化カリウム(KI)、ヨウ化カルシウム(CaI2)などの金属ヨウ化物とヨウ素(I2)の組み合わせ、テトラエチルアンモニウムアイオダイド(TEAI)、テトラプロピルアンモニウムアイオダイド(TPAI)、テトラブチルアンモニウムアイオダイド(TBAI)、テトラヘキシルアンモニウムアイオダイド(THAI)などのテトラアルキルアンモニウム塩とヨウ素の組み合わせ、および臭化リチウム(LiBr)、臭化ナトリウム(NaBr)、臭化カリウム(KBr)、臭化カルシウム(CaBr2)などの金属臭化物と臭素の組み合わせが好ましく、これらの中でも、LiIとI2の組み合わせが特に好ましい。
(Electrolytes)
The gap between the porous semiconductor layer and the porous insulating layer is filled.
The electrolyte is a liquid substance containing a redox species, and is not particularly limited as long as it is an electrolyte generally used for a battery, a solar battery or the like.
Examples of the redox species include I − / I 3− series, Br 2− / Br 3− series,
また、電解質の溶剤としては、プロピレンカーボネートなどのカーボネート化合物、アセトニトリルなどのニトリル化合物、エタノールなどのアルコール類、水、非プロトン極性物質などが挙げられる。これらの中でも、カーボネート化合物やニトリル化合物が特に好ましい。これらの溶剤は2種類以上を混合して用いることもできる。 Examples of the electrolyte solvent include carbonate compounds such as propylene carbonate, nitrile compounds such as acetonitrile, alcohols such as ethanol, water, and aprotic polar substances. Among these, carbonate compounds and nitrile compounds are particularly preferable. Two or more of these solvents can be used in combination.
上記の電解質には、必要に応じて添加剤を加えてもよい。
このような添加剤としては、t−ブチルピリジン(TBP)などの含窒素芳香族化合物、ジメチルプロピルイミダゾールアイオダイド(DMPII)、メチルプロピルイミダゾールアイオダイド(MPII)、エチルメチルイミダゾールアイオダイド(EMII)、エチルイミダゾールアイオダイド(EII)、ヘキシルメチルイミダゾールアイオダイド(HMII)などのイミダゾール塩が挙げられる。
電解質中の電解質(酸化還元種)濃度は、0.001〜1.5モル/リットルの範囲が好ましく、0.01〜0.7モル/リットルの範囲が特に好ましい。
You may add an additive to said electrolyte as needed.
Examples of such additives include nitrogen-containing aromatic compounds such as t-butylpyridine (TBP), dimethylpropylimidazole iodide (DMPII), methylpropylimidazole iodide (MPII), ethylmethylimidazole iodide (EMII), Examples include imidazole salts such as ethylimidazole iodide (EII) and hexylmethylimidazole iodide (HMII).
The concentration of the electrolyte (redox species) in the electrolyte is preferably in the range of 0.001 to 1.5 mol / liter, and particularly preferably in the range of 0.01 to 0.7 mol / liter.
(封止部、封止層)
本発明の太陽電池には、電解質の揮発と電池内への水などの浸入を防止するために、封止部(封止層)を設けるのが好ましい。
また、封止部は、(1)支持体に作用する落下物や応力(衝撃)を吸収する、(2)長期にわたる使用時において支持体に作用するたわみなどを吸収するために重要である。
(Sealing part, sealing layer)
The solar cell of the present invention is preferably provided with a sealing portion (sealing layer) in order to prevent volatilization of the electrolyte and intrusion of water or the like into the battery.
The sealing portion is important for (1) absorbing falling objects and stresses (impacts) acting on the support, and (2) absorbing deflections acting on the support during long-term use.
封止部を構成する材料は、一般に太陽電池に使用可能で、かつ本発明の効果を発揮し得る材料であれば、特に限定されない。このような材料としては、紫外線硬化性樹脂および熱硬化性樹脂などが挙げられ、具体的には、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソブチレン系樹脂、ホットメルト樹脂、ガラスフリットなどが挙げられ、これらは2種類以上を2層以上にして用いることもできる。紫外線硬化樹脂としては、スリーボンド社製、型番:31X−088および31X−101、熱硬化性樹脂としては、一般に市販されているエポキシ樹脂などが挙げられる。 The material which comprises a sealing part will not be specifically limited if it is a material which can generally be used for a solar cell and can exhibit the effect of this invention. Examples of such materials include ultraviolet curable resins and thermosetting resins. Specific examples include silicone resins, epoxy resins, polyisobutylene resins, hot melt resins, glass frits, and the like. Two or more types can be used in two or more layers. Examples of the ultraviolet curable resin include Three Bond Co., Ltd., model numbers: 31X-088 and 31X-101, and examples of the thermosetting resin include commercially available epoxy resins.
封止部のパターンは、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ガラスフリットを使用する場合には、ディスペンサーにより、ホットメルト樹脂を使用する場合には、シート状のホットメルト樹脂にパターニングした穴を開けることにより、形成することができる。 When using silicone resin, epoxy resin, or glass frit, the pattern of the sealing part is by using a dispenser, and when using hot melt resin, by opening a patterned hole in the sheet-like hot melt resin, Can be formed.
本発明によれば、本発明の太陽電池の少なくとも2つ以上が直列に接続されてなるモジュールが提供される。 According to the present invention, a module is provided in which at least two of the solar cells of the present invention are connected in series.
本発明を実施例および比較例によりさらに具体的に説明するが、これらの実施例および比較例により本発明が限定されるものではない。
実施例および比較例における各層の膜厚は、特に断りのない限り、株式会社東京精密製、商品名:サーフコム1400Aを用いて測定した。
The present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples and comparative examples.
The film thickness of each layer in Examples and Comparative Examples was measured using a product name: Surfcom 1400A manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd. unless otherwise specified.
(実施例1)
図1−1および図1−2に示される太陽電池を作製した。
ガラスからなる基板1上にSnO2膜からなる透明導電層2が成膜された、50mm×70mm×厚さ4mmのガラス基板(日本板硝子株式会社製、SnO2膜付ガラス)を用意した。
Example 1
The solar cell shown in FIGS. 1-1 and 1-2 was produced.
A glass substrate (made by Nippon Sheet Glass Co., Ltd., glass with SnO 2 film) in which a transparent
・封止部(セル間絶縁層)の形成
図1(a)の図番9の部分に内枠が32mm×52mm、線幅が0.5mmとなるようにガラスフリット(株式会社ノリタケカンパニーリミテド製)をスクリーン印刷機(ニューロング精密工業株式会社製、型式:LS−150)を用いて塗布し、得られた塗膜を100℃で10分間予備乾燥した後、450℃で1時間焼成してセル間絶縁層9を得た。その膜厚は約25μmであった。
-Formation of sealing part (insulating layer between cells) Glass frit (manufactured by Noritake Co., Ltd., Ltd.) so that the inner frame is 32 mm x 52 mm and the line width is 0.5 mm in the
・多孔性半導体層の形成
図1(a)の図番3の部分に市販の酸化チタンペースト(Solaronix社製、商品名:Ti−Nanoxide D/SP、平均粒径13nm)をスクリーン版とスクリーン印刷機(ニューロング精密工業株式会社製、型式:LS−150)を用いて塗布し、室温で1時間レベリングを行った。スクリーン版は、図1(a)に示すように30mm×50mmの長方形に、端から集電電極までの距離X=4mm、集電電極間の距離Y=8mmに集電電極の開口(含絶縁層8)φ=2mmを3行×5列=15個有するものを用いた。
次いで、得られた塗膜を80℃で20分間予備乾燥した後、450℃で1時間焼成し、この工程を繰り返して多孔性半導体層(酸化チタン膜)3を得た。その膜厚は30μmであった。
-Formation of porous semiconductor layer Screen plate and screen printing of commercially available titanium oxide paste (manufactured by Solaronix, trade name: Ti-Nanoxide D / SP, average particle size 13 nm) in the part of FIG. The coating was performed using a machine (Neurong Seimitsu Kogyo Co., Ltd., model: LS-150), and leveling was performed at room temperature for 1 hour. As shown in FIG. 1A, the screen plate has a rectangular shape of 30 mm × 50 mm, a distance X from the end to the collecting electrode X = 4 mm, and a distance Y between the collecting electrodes Y = 8 mm. Layer 8) One having 3 rows × 5 columns = 15 φ = 2 mm was used.
Next, the obtained coating film was pre-dried at 80 ° C. for 20 minutes and then baked at 450 ° C. for 1 hour. This process was repeated to obtain a porous semiconductor layer (titanium oxide film) 3. The film thickness was 30 μm.
・多孔性絶縁層の形成
酸化ジルコニウムの微粒子(粒径100nm、シーアイ化成株式会社製)をテルピネオールに分散させ、さらにエチルセルロースを混合してペーストを調製した。得られたペーストを多孔性半導体層3と同様のスクリーン版とスクリーン印刷機を用いて、多孔性半導体層3上に塗布し、室温で1時間レベリングを行った。
次いで、得られた塗膜を80℃で20分間予備乾燥し、450℃で1時間焼成して多孔性絶縁層(酸化ジルコニウム膜)4を得た。その膜厚は5μmであった。
-Formation of porous insulating layer Zirconium oxide fine particles (particle size: 100 nm, manufactured by CI Kasei Co., Ltd.) were dispersed in terpineol, and ethyl cellulose was further mixed to prepare a paste. The obtained paste was applied onto the
Next, the obtained coating film was preliminarily dried at 80 ° C. for 20 minutes and baked at 450 ° C. for 1 hour to obtain a porous insulating layer (zirconium oxide film) 4. The film thickness was 5 μm.
・触媒層の形成
多孔性絶縁層4上に白金を電子ビーム蒸着器EVD−500A(アネルバ(ANELVA)株式会社製)を用いて蒸着速度0.1Å/Sで成膜して膜厚約5nmの触媒層5を得た。
Formation of catalyst layer Platinum is deposited on the porous insulating
・第2導電層の形成
触媒層5上にチタンを電子ビーム蒸着器EVD−500A(アネルバ(ANELVA)株式会社製)を用いて蒸着速度0.5Å/Sで成膜して膜厚約300nmの第2導電層6を得た。
-Formation of the second conductive layer Titanium was deposited on the
・絶縁層の形成
図1(c)の図番11の部分に絶縁層幅Z=2mm、絶縁層長さU=48mm、絶縁層間隔Y=8mmとなるように、ガラスフリット(株式会社ノリタケカンパニーリミテド製)をスクリーン印刷機(ニューロング精密工業株式会社製、型式:LS−150)を用いて塗布し、室温で1時間レベリングを行った。
次いで、得られた塗膜を80℃で20分間予備乾燥し、450℃で1時間焼成して絶縁層8、11を得た。
Formation of Insulating Layer Glass frit (Noritake Co., Ltd.) so that the insulating layer width Z = 2 mm, the insulating layer length U = 48 mm, and the insulating layer interval Y = 8 mm in the portion of the
Next, the obtained coating film was preliminarily dried at 80 ° C. for 20 minutes and baked at 450 ° C. for 1 hour to obtain insulating
・集電電極の形成
上記絶縁層上に、集電電極幅Z=1mm、集電電極長さU=47mm、集電電極間隔Y=9mmとなるように、銀ペースト(株式会社ノリタケカンパニーリミテド製)をスクリーン印刷機(ニューロング精密工業株式会社製、型式:LS−150)を用いて塗布し、室温で1時間レベリングを行った。
次いで、得られた塗膜を150℃で5分間予備乾燥し、450℃で1時間焼成して集電電極7を得た。
-Formation of current collecting electrode A silver paste (manufactured by Noritake Co., Ltd., Ltd.) on the insulating layer so that the current collecting electrode width Z = 1 mm, the current collecting electrode length U = 47 mm, and the current collecting electrode interval Y = 9 mm. ) Was applied using a screen printing machine (Neurong Seimitsu Kogyo Co., Ltd., model: LS-150), and leveling was performed at room temperature for 1 hour.
Next, the obtained coating film was preliminarily dried at 150 ° C. for 5 minutes and baked at 450 ° C. for 1 hour to obtain a collecting
・絶縁層の形成
上記集電電極を覆うように絶縁層幅Z=2mm、絶縁層長さU=48mm、絶縁層間隔Y=8mmとなるように、絶縁層をガラスフリット(株式会社ノリタケカンパニーリミテド製)をスクリーン印刷機(ニューロング精密工業株式会社製、型式:LS−150)を用いて塗布し、室温で1時間レベリングを行った。
次いで、得られた塗膜を80℃で20分間予備乾燥し、450℃で1時間焼成して絶縁層11を得た。得られた絶縁層8、11は、電解液による集電電極の腐食を抑制する働きをもつ。
-Formation of insulating layer The insulating layer is made of glass frit (Noritake Company Limited) so that the insulating layer width Z = 2 mm, the insulating layer length U = 48 mm, and the insulating layer interval Y = 8 mm so as to cover the collecting electrode. Was applied using a screen printing machine (manufactured by Neurong Seimitsu Kogyo Co., Ltd., model: LS-150), and leveling was performed at room temperature for 1 hour.
Next, the obtained coating film was preliminarily dried at 80 ° C. for 20 minutes and baked at 450 ° C. for 1 hour to obtain an insulating
・増感色素の吸着
増感色素(Solaronix社製、商品名:Ruthenium620−1H3TBA)を、濃度4×10-4モル/リットルになるように、体積比1:1のアセトニトリル(Aldrich Chemical Company製)とt−ブチルアルコール(Aldrich Chemical Company製)の混合溶剤に溶解させて色素吸着用溶液を得た。
得られた色素吸着用溶液に上記の積層体を40℃の温度条件で20時間浸漬し、増感色素を多孔質半導体層に吸着させた。その後、積層体をエタノール(Aldrich Chemical Company製)で洗浄し、約80℃で約10分間乾燥させた。
Adsorption of sensitizing dye A sensitizing dye (manufactured by Solaronix, trade name: Ruthenium 620-1H3TBA) having a volume ratio of 1: 1 acetonitrile (manufactured by Aldrich Chemical Company) so as to have a concentration of 4 × 10 −4 mol / liter. And a t-butyl alcohol (manufactured by Aldrich Chemical Company) were dissolved in a mixed solvent to obtain a dye adsorption solution.
The above laminate was immersed in the obtained dye adsorption solution at a temperature of 40 ° C. for 20 hours to adsorb the sensitizing dye to the porous semiconductor layer. Thereafter, the laminate was washed with ethanol (manufactured by Aldrich Chemical Company) and dried at about 80 ° C. for about 10 minutes.
・電解質の調製
溶剤としてのアセトニトリルに、酸化還元種としてLiI(Aldrich Chemical Company製)が濃度0.1モル/リットル、I2(東京化成工業株式会社製)が濃度0.01モル/リットルになるように、さらに添加剤としてt−ブチルピリジン(TBP、Aldrich Chemical Company製)が濃度0.5モル/リットル、ジメチルプロピルイミダゾールアイオダイド(DMPII、四国化成工業株式会社製)が濃度0.6モル/リットルになるように添加し、溶解させて電解質を得た。
- acetonitrile as prepared solvent of the electrolyte, LiI (Aldrich Chemical Company Ltd.) is a concentration of 0.1 mol / l, I 2 (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) is a concentration of 0.01 mol / liter as redox species As described above, t-butylpyridine (TBP, manufactured by Aldrich Chemical Company) was added at a concentration of 0.5 mol / liter, and dimethylpropylimidazole iodide (DMPII, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) was added at a concentration of 0.6 mol / liter. An electrolyte was obtained by adding and dissolving to a liter.
・太陽電池の作製
セル間絶縁層9および封止部10(図1(c)参照)上に、紫外線硬化材(スリーボンド社製、型番:31X−088)を塗布し、別途用意した50mm×70mm×厚さ1.0mmの封止用ガラス基板(Corning社製、型番:7059)と基板1とを貼り合せた。封止用ガラス基板には予め電解質注入用孔を設けておいた。次いで、紫外線照射ランプ(EFD社製、商品名:Novacure)を用いて塗布部分に紫外線を照射して紫外線硬化材を硬化させることにより2枚の基板を固定した。
次いで、封止用ガラス基板の電解質注入用孔から電解質を注入し、電解質注入用孔を封止することにより、図1に相当する太陽電池を完成した。
-Manufacture of solar cell On the insulating
Next, an electrolyte was injected from the electrolyte injection hole of the sealing glass substrate, and the electrolyte injection hole was sealed to complete the solar cell corresponding to FIG.
得られた太陽電池に、1kW/m2の強度の光(AM1.5ソーラーシミュレータ)を照射して、光電変換効率などを測定した。その結果、短絡電流Isc=27.2A、開放電圧VOC=0.701、FF(フィルファクター)=0.67、光電変換効率=8.52%であった。
なお、光電変換効率は、Iscの値をアパチャーエリア(光電変換素子の外枠を結んで囲むエリア)の面積で除したものに、VOC、FFを乗じたものとした。
The obtained solar cell was irradiated with light having an intensity of 1 kW / m 2 (AM1.5 solar simulator) to measure photoelectric conversion efficiency and the like. As a result, the short-circuit current I sc = 27.2 A, the open circuit voltage V OC = 0.701, the FF (fill factor) = 0.67, and the photoelectric conversion efficiency = 8.52%.
Note that the photoelectric conversion efficiency was obtained by multiplying the value obtained by dividing by the area of values aperture area of I sc (area enclosed by connecting the outer frame of the photoelectric conversion element), V OC, the FF.
(実施例2)
図2に示される太陽電池を作製した。
ガラスからなる基板1上にSnO2膜からなる透明導電層2が成膜された、50mm×70mm×厚さ4mmのガラス基板(日本板硝子株式会社製、SnO2膜付ガラス)を用意した。
(Example 2)
The solar cell shown in FIG. 2 was produced.
A glass substrate (made by Nippon Sheet Glass Co., Ltd., glass with SnO 2 film) in which a transparent
・封止部(セル間絶縁層)の形成
図2(a)の図番9の部分に内枠が32mm×52mm、線幅が0.5mmとなるようにガラスフリット(株式会社ノリタケカンパニーリミテド製)をスクリーン印刷機(ニューロング精密工業株式会社製、型式:LS−150)を用いて塗布し、得られた塗膜を100℃で10分間予備乾燥した後、450℃で1時間焼成してセル間絶縁層9を得た。その膜厚は約25μmであった。
Formation of sealing part (insulating layer between cells) Glass frit (manufactured by Noritake Co., Ltd., Ltd.) so that the inner frame is 32 mm × 52 mm and the line width is 0.5 mm in the
・多孔性半導体層の形成
図2(a)の図番3の部分に市販の酸化チタンペースト(Solaronix社製、商品名:Ti−Nanoxide D/SP、平均粒径13nm)をスクリーン版とスクリーン印刷機(ニューロング精密工業株式会社製、型式:LS−150)を用いて塗布し、室温で1時間レベリングを行った。スクリーン版は、図2(a)に示すように30mm×50mmの長方形に、端から集電電極までの距離X=4.5mm、集電電極間の距離Y=9mmに集電電極の開口(含絶縁層)φ=1mmを3行×5列=15個有するものを用いた。
次いで、得られた塗膜を80℃で20分間予備乾燥した後、450℃で1時間焼成し、この工程を繰り返して多孔性半導体層(酸化チタン膜)3を得た。その膜厚は30μmであった。
Formation of porous semiconductor layer Screen plate and screen printing of commercially available titanium oxide paste (manufactured by Solaronix, trade name: Ti-Nanoxide D / SP, average particle size 13 nm) in the part of FIG. The coating was performed using a machine (Neurong Seimitsu Kogyo Co., Ltd., model: LS-150), and leveling was performed at room temperature for 1 hour. As shown in FIG. 2A, the screen plate has a rectangular shape of 30 mm × 50 mm, a distance X from the end to the collecting electrode X = 4.5 mm, and a distance Y between the collecting electrodes Y = 9 mm. (Insulating layer) A layer having 15 × 3 rows × 5 columns = φ = 1 mm was used.
Next, the obtained coating film was pre-dried at 80 ° C. for 20 minutes and then baked at 450 ° C. for 1 hour. This process was repeated to obtain a porous semiconductor layer (titanium oxide film) 3. The film thickness was 30 μm.
・多孔性絶縁層の形成
酸化ジルコニウムの微粒子(粒径100nm、シーアイ化成株式会社製)をテルピネオールに分散させ、さらにエチルセルロースを混合してペーストを調製した。得られたペーストを多孔性半導体層3と同様のスクリーン版とスクリーン印刷機を用いて、多孔性半導体層3上に塗布し、室温で1時間レベリングを行った。
次いで、得られた塗膜を80℃で20分間予備乾燥し、450℃で1時間焼成して多孔性絶縁層(酸化ジルコニウム膜)4を得た。その膜厚は5μmであった。
-Formation of porous insulating layer Zirconium oxide fine particles (particle size: 100 nm, manufactured by CI Kasei Co., Ltd.) were dispersed in terpineol, and ethyl cellulose was further mixed to prepare a paste. The obtained paste was applied onto the
Next, the obtained coating film was preliminarily dried at 80 ° C. for 20 minutes and baked at 450 ° C. for 1 hour to obtain a porous insulating layer (zirconium oxide film) 4. The film thickness was 5 μm.
・触媒層の形成
多孔性絶縁層4上に白金を電子ビーム蒸着器EVD−500A(アネルバ(ANELVA)株式会社製)を用いて蒸着速度0.1Å/Sで成膜して膜厚約5nmの触媒層5を得た。
Formation of catalyst layer Platinum is deposited on the porous insulating
・第2導電層の形成
触媒層5上にチタンを電子ビーム蒸着器EVD−500A(アネルバ(ANELVA)株式会社製)を用いて蒸着速度0.5Å/Sで成膜して膜厚約40nmの第2導電層6を得た。
・絶縁層の形成
上記膜形成においてできた開口部にφ=1mmとなるよう絶縁層であるガラスフリット(株式会社ノリタケカンパニーリミテド製)をスクリーン印刷機(ニューロング精密工業株式会社製、型式:LS−150)を用いて塗布し、室温で1時間レベリングを行った。次いで、得られた塗膜を80℃で20分間予備乾燥し、450℃で1時間焼成して絶縁層8を得た。
-Formation of the second conductive layer Titanium was deposited on the
-Formation of insulating layer A glass frit (manufactured by Noritake Co., Ltd.), which is an insulating layer, is formed in a screen printing machine (manufactured by Neurong Seimitsu Co., Ltd. -150) and leveled at room temperature for 1 hour. Next, the obtained coating film was preliminarily dried at 80 ° C. for 20 minutes and baked at 450 ° C. for 1 hour to obtain an insulating
・増感色素の吸着
増感色素(Solaronix社製、商品名:Ruthenium620−1H3TBA)を、濃度4×10-4モル/リットルになるように、体積比1:1のアセトニトリル(Aldrich Chemical Company製)とt−ブチルアルコール(Aldrich Chemical Company製)の混合溶剤に溶解させて色素吸着用溶液を得た。
得られた色素吸着用溶液に上記の積層体を40℃の温度条件で20時間浸漬し、増感色素を多孔質半導体層に吸着させた。その後、積層体をエタノール(Aldrich Chemical Company製)で洗浄し、約80℃で約10分間乾燥させた。
Adsorption of sensitizing dye A sensitizing dye (manufactured by Solaronix, trade name: Ruthenium 620-1H3TBA) having a volume ratio of 1: 1 acetonitrile (manufactured by Aldrich Chemical Company) so as to have a concentration of 4 × 10 −4 mol / liter. And a t-butyl alcohol (manufactured by Aldrich Chemical Company) were dissolved in a mixed solvent to obtain a dye adsorption solution.
The above laminate was immersed in the obtained dye adsorption solution at a temperature of 40 ° C. for 20 hours to adsorb the sensitizing dye to the porous semiconductor layer. Thereafter, the laminate was washed with ethanol (manufactured by Aldrich Chemical Company) and dried at about 80 ° C. for about 10 minutes.
・絶縁層(ガラス板)の設置
セル間絶縁層9(図2(c)参照)上に、紫外線硬化材(スリーボンド社製、型番:31X−088)を塗布し、別途用意した50mm×70mm×厚さ1.0mmのガラス基板(Corning7059)と基板1とを貼り合せた。ガラス基板には予めφ=1mmで3行×5列=15個の集電電極用の開口および電解質注入用孔を設けておいた。次いで、紫外線照射ランプ(EFD社製、商品名:Novacure)を用いて塗布部分に紫外線を照射して紫外線硬化材を硬化させることにより2枚の基板を固定した。ガラス板は絶縁層11に相当する。
・ Installation of insulating layer (glass plate) On the insulating
・集電電極の形成
図2(c)の図番7の部分に集電電極幅Z=1mm、集電電極長さU=47mm、集電電極間隔Y=9mmとなるように、チタンを電子ビーム蒸着器EVD−500A(アネルバ(ANELVA)株式会社製)を用いて蒸着速度0.5Å/Sで成膜して膜厚約300nmの集電電極7を得た。その後、予め電解液注入孔を設けておいた52mm×72mm×厚さ1.0mmのカバーガラス12(Corning7059)を前記、積層体の非受光面側に重ね合わせ、周囲を紫外線硬化材(スリーボンド社製、型番:31X−088)を塗布し、紫外線照射ランプ(EFD社製、商品名:Novacure)を用いて塗布部分に紫外線を照射して紫外線硬化材を硬化させた。
-Formation of current collecting electrode Titanium is an electron in the portion of the
・電解質の調製
溶剤としてのアセトニトリルに、酸化還元種としてLiI(Aldrich Chemical Company製)が濃度0.1モル/リットル、I2(東京化成工業株式会社製)が濃度0.01モル/リットルになるように、さらに添加剤としてt−ブチルピリジン(TBP、Aldrich Chemical Company製)が濃度0.5モル/リットル、ジメチルプロピルイミダゾールアイオダイド(DMPII、四国化成工業株式会社製)が濃度0.6モル/リットルになるように添加し、溶解させて電解質を得た。
- acetonitrile as prepared solvent of the electrolyte, LiI (Aldrich Chemical Company Ltd.) is a concentration of 0.1 mol / l, I 2 (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) is a concentration of 0.01 mol / l redox species As described above, t-butylpyridine (TBP, manufactured by Aldrich Chemical Company) was added at a concentration of 0.5 mol / liter, and dimethylpropylimidazole iodide (DMPII, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) was added at a concentration of 0.6 mol / liter. An electrolyte was obtained by adding and dissolving to a liter.
・太陽電池の作製
絶縁層11に相当するガラス基板に予め設けておいた電解質注入用孔から電解質を注入し、電解質注入用孔を樹脂31X101(スリーボンド社製)を用いて封止することにより、図2に相当する太陽電池を完成した。
得られた太陽電池に、1kW/m2の強度の光(AM1.5ソーラーシミュレータ)を照射して、実施例1と同様にして光電変換効率などを測定した。その結果、短絡電流Isc=27.4A、開放電圧VOC=0.702、FF(フィルファクター)=0.68、光電変換効率=8.72%であった。
-Production of solar cell By injecting an electrolyte from a hole for injecting an electrolyte provided in advance in a glass substrate corresponding to the insulating
The obtained solar cell was irradiated with light having an intensity of 1 kW / m 2 (AM1.5 solar simulator), and the photoelectric conversion efficiency and the like were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the short-circuit current I sc = 27.4 A, the open circuit voltage V OC = 0.702, FF (fill factor) = 0.68, and the photoelectric conversion efficiency = 8.72%.
(比較例1)
図4に示される太陽電池を作製した。
ガラスからなる基板上1にSnO2膜からなる透明導電層2が成膜された、50mm×70mm×厚さ4mmのガラス基板(日本板硝子株式会社製、SnO2膜付ガラス)を用意した。
(Comparative Example 1)
The solar cell shown in FIG. 4 was produced.
・集電電極の形成
図4の図番7の部分に集電電極幅Z'=1mm、集電電極長さU=47mm、集電電極間隔Y'=9mmとなるように、銀ペースト(株式会社ノリタケカンパニーリミテド製)をスクリーン印刷機(ニューロング精密工業株式会社製、型式:LS−150)を用いて塗布し、室温で1時間レベリングを行った。
次いで、得られた塗膜を150℃で5分間予備乾燥し、450℃で1時間焼成して集電電極7を得た。
-Formation of current collecting electrode Silver paste (stock) so that current collecting electrode width Z '= 1 mm, current collecting electrode length U = 47 mm, current collecting electrode interval Y' = 9 mm is shown in FIG. Company Noritake Company Limited) was applied using a screen printer (Neurong Seimitsu Kogyo Co., Ltd., model: LS-150) and leveled at room temperature for 1 hour.
Next, the obtained coating film was preliminarily dried at 150 ° C. for 5 minutes and baked at 450 ° C. for 1 hour to obtain a collecting
・絶縁層の形成
電解液による集電電極の腐食を抑制する絶縁層を形成した。
図4の図番8(11)の部分に絶縁層幅Z=2mm、絶縁層長さU=48mm、絶縁層間隔Y=8mmとなるように、ガラスフリット(株式会社ノリタケカンパニーリミテド製)をスクリーン印刷機(ニューロング精密工業株式会社製、型式:LS−150)を用いて塗布し、室温で1時間レベリングを行った。
次いで、得られた塗膜を80℃で20分間予備乾燥し、450℃で1時間焼成して絶縁層を得た。
-Formation of insulating layer An insulating layer was formed to suppress the corrosion of the collecting electrode by the electrolyte.
4 is screened with glass frit (manufactured by Noritake Co., Ltd.) so that the insulating layer width Z = 2 mm, the insulating layer length U = 48 mm, and the insulating layer interval Y = 8 mm. It applied using the printing machine (Neurong Seimitsu Kogyo KK make and model: LS-150), and leveling was performed at room temperature for 1 hour.
Next, the obtained coating film was pre-dried at 80 ° C. for 20 minutes, and baked at 450 ° C. for 1 hour to obtain an insulating layer.
・封止部(セル間絶縁層)の形成
図4の図番9の部分に内枠が32mm×52mm、線幅が0.5mmとなるように、ガラスフリット(株式会社ノリタケカンパニーリミテド製)をスクリーン印刷機(ニューロング精密工業株式会社製、型式:LS−150)を用いて塗布し、得られた塗膜を100℃で10分間予備乾燥した後、450℃で1時間焼成してセル間絶縁層9を得た。その膜厚は約25μmであった。
・ Formation of sealing part (inter-cell insulating layer) A glass frit (manufactured by Noritake Co., Ltd.) is attached to the portion of the
・多孔性半導体層の形成
図4(a)の図番3の部分(セル間絶縁層の枠内)に市販の酸化チタンペースト(Solaronix社製、商品名:Ti−Nanoxide D/SP、平均粒径13nm)をスクリーン版とスクリーン印刷機(ニューロング精密工業株式会社製、型式:LS−150)を用いて塗布し、室温で1時間レベリングを行った。スクリーン版は、図4(a)に示すように30mm×50mmの長方形に、端から集電電極までの距離X=4mm、集電電極間の距離Y=8mmに集電電極の幅Z=1mmを3本有するものを用いた。
次いで、得られた塗膜を80℃で20分間予備乾燥した後、450℃で1時間焼成し、この工程を繰り返して多孔性半導体層(酸化チタン膜)3を得た。その膜厚は30μmであった。
Formation of porous semiconductor layer Commercially available titanium oxide paste (made by Solaronix, trade name: Ti-Nanoxide D / SP, average grain) in the portion of figure 3 in FIG. 4 (a) (within the frame of the insulating layer between cells) 13 nm in diameter) was applied using a screen plate and a screen printing machine (Neurong Seimitsu Kogyo Co., Ltd., model: LS-150), and leveling was performed at room temperature for 1 hour. As shown in FIG. 4A, the screen plate has a rectangular shape of 30 mm × 50 mm, a distance X from the end to the collecting electrode X = 4 mm, a distance Y between the collecting electrodes Y = 8 mm, and a width Z of the collecting electrode = 1 mm. Those having 3 are used.
Next, the obtained coating film was pre-dried at 80 ° C. for 20 minutes and then baked at 450 ° C. for 1 hour. This process was repeated to obtain a porous semiconductor layer (titanium oxide film) 3. The film thickness was 30 μm.
・多孔性絶縁層
酸化ジルコニウムの微粒子(粒径100nm、シーアイ化成株式会社製)をテルピネオールに分散させ、さらにエチルセルロースを混合してペーストを調製した。得られたペーストを多孔性半導体層3と同様のスクリーン版とスクリーン印刷機を用いて、多孔性半導体層3上に塗布し、室温で1時間レベリングを行った。
次いで、得られた塗膜を80℃で20分間予備乾燥し、450℃で1時間焼成して多孔性絶縁層(酸化ジルコニウム膜)4を得た。その膜厚は5μmであった。
-Porous insulating layer Zirconium oxide fine particles (particle size: 100 nm, manufactured by C-I Kasei Co., Ltd.) were dispersed in terpineol, and ethyl cellulose was further mixed to prepare a paste. The obtained paste was applied onto the
Next, the obtained coating film was preliminarily dried at 80 ° C. for 20 minutes and baked at 450 ° C. for 1 hour to obtain a porous insulating layer (zirconium oxide film) 4. The film thickness was 5 μm.
・触媒層の形成
多孔性絶縁層4上に白金を電子ビーム蒸着器EVD−500A(アネルバ(ANELVA)株式会社製)を用いて蒸着速度0.1Å/Sで成膜して膜厚約5nmの触媒層5を得た。
Formation of catalyst layer Platinum is deposited on the porous insulating
・第2導電層の形成
触媒層5上にチタンを電子ビーム蒸着器EVD−500A(アネルバ(ANELVA)株式会社製)を用いて蒸着速度0.5Å/Sで成膜して膜厚約300nmの第2導電層6を得た。
-Formation of the second conductive layer Titanium was deposited on the
・増感色素の吸着
増感色素(Solaronix社製、商品名:Ruthenium620−1H3TBA)を、濃度4×10-4モル/リットルになるように、体積比1:1のアセトニトリル(Aldrich Chemical Company製)とt−ブチルアルコール(Aldrich Chemical Company製)の混合溶剤に溶解させて色素吸着用溶液を得た。
得られた色素吸着用溶液に上記の積層体を40℃の温度条件で20時間浸漬し、増感色素を多孔質半導体層に吸着させた。その後、積層体をエタノール(Aldrich Chemical Company製)で洗浄し、約80℃で約10分間乾燥させた。
Adsorption of sensitizing dye A sensitizing dye (manufactured by Solaronix, trade name: Ruthenium 620-1H3TBA) having a volume ratio of 1: 1 acetonitrile (manufactured by Aldrich Chemical Company) so as to have a concentration of 4 × 10 −4 mol / liter. And a t-butyl alcohol (manufactured by Aldrich Chemical Company) were dissolved in a mixed solvent to obtain a dye adsorption solution.
The above laminate was immersed in the obtained dye adsorption solution at a temperature of 40 ° C. for 20 hours to adsorb the sensitizing dye to the porous semiconductor layer. Thereafter, the laminate was washed with ethanol (manufactured by Aldrich Chemical Company) and dried at about 80 ° C. for about 10 minutes.
・電解質の調製
溶剤としてのアセトニトリルに、酸化還元種としてLiI(Aldrich Chemical Company製)が濃度0.1モル/リットル、I2(東京化成工業株式会社製)が濃度0.01モル/リットルになるように、さらに添加剤としてt−ブチルピリジン(TBP、Aldrich Chemical Company製)が濃度0.5モル/リットル、ジメチルプロピルイミダゾールアイオダイド(DMPII、四国化成工業株式会社製)が濃度0.6モル/リットルになるように添加し、溶解させて電解質を得た。
- acetonitrile as prepared solvent of the electrolyte, LiI (Aldrich Chemical Company Ltd.) is a concentration of 0.1 mol / l, I 2 (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) is a concentration of 0.01 mol / liter as redox species As described above, t-butylpyridine (TBP, manufactured by Aldrich Chemical Company) was added at a concentration of 0.5 mol / liter, and dimethylpropylimidazole iodide (DMPII, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) was added at a concentration of 0.6 mol / liter. An electrolyte was obtained by adding and dissolving to a liter.
・太陽電池の作製
セル間絶縁層9(図4参照)上に、紫外線硬化材(スリーボンド社製、型番:31X−088)を塗布し、別途用意した50mm×70mm×厚さ1.0mmの封止用ガラス基板(Corning社製、型番:7059)と基板1とを貼り合せた。封止用ガラス基板には予め電解質注入用孔を設けておいた。次いで、紫外線照射ランプ(EFD社製、商品名:Novacure)を用いて塗布部分に紫外線を照射して紫外線硬化材を硬化させることにより2枚の基板を固定した。
次いで、封止用ガラス基板の電解質注入用孔から電解質を注入し、電解質注入用孔を封止することにより、図4に相当する太陽電池を完成した。
-Manufacture of solar cell An ultraviolet curable material (model number: 31X-088, manufactured by ThreeBond Co., Ltd.) is applied onto the inter-cell insulating layer 9 (see FIG. 4), and a separately prepared 50 mm × 70 mm × 1.0 mm thick seal The glass substrate for a stop (Corning company make, model number: 7059) and the board |
Next, an electrolyte was injected from the electrolyte injection hole of the sealing glass substrate, and the electrolyte injection hole was sealed, thereby completing the solar cell corresponding to FIG.
得られた太陽電池に、1kW/m2の強度の光(AM1.5ソーラーシミュレータ)を照射して、実施例1と同様にして光電変換効率などを測定した。その結果、短絡電流Isc=23.9A、開放電圧VOC=0.701、FF(フィルファクター)=0.65、光電変換効率=7.26%であった。 The obtained solar cell was irradiated with light having an intensity of 1 kW / m 2 (AM1.5 solar simulator), and the photoelectric conversion efficiency and the like were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the short-circuit current I sc = 23.9 A, the open circuit voltage V OC = 0.701, FF (fill factor) = 0.65, and photoelectric conversion efficiency = 7.26%.
(実施例3)
図3は上記太陽電池のモジュールの作製過程を示す。図3(a)はセル間絶縁層形成後、(b)は絶縁層(触媒層と集電電極を絶縁)形成後、(c)は集電電極形成後を示す。
図3(a)、(b)、(c)に示されるように、3個の図2の太陽電池を図2(d)の接続方法で直列接続した太陽電池モジュールを作製した。
ガラスからなる基板1上にSnO2膜からなる透明導電層2が成膜された、50mm×170mm×厚さ4.0mmのガラス基板(日本板硝子株式会社製、SnO2膜付ガラス)を用意した。
(Example 3)
FIG. 3 shows a manufacturing process of the solar cell module. 3A shows the state after the formation of the inter-cell insulating layer, FIG. 3B shows the state after the formation of the insulating layer (insulating the catalyst layer and the collector electrode), and FIG. 3C shows the state after the collector electrode is formed.
As shown in FIGS. 3A, 3 </ b> B, and 3 </ b> C, a solar cell module in which three solar cells in FIG. 2 were connected in series by the connection method in FIG.
A glass substrate (50 mm × 170 mm × 4.0 mm thick glass substrate made by Nippon Sheet Glass Co., Ltd., glass with SnO 2 film) in which a transparent
・透明導電層の切断
図3のD部分の透明導電層2にレーザー光(YAGレーザー、基本波長:1.06μm、西進商事株式会社製)を照射しSnO2を蒸発させてスクライブを行った。
Cutting of the transparent conductive layer The transparent
・封止部(セル間絶縁層)の形成
図3(a)の図番9の部分に内枠が32mm×52mm、線幅Aが0.5mmのパターンが3つ並ぶようにガラスフリット(株式会社ノリタケカンパニーリミテド製)をスクリーン印刷機(ニューロング精密工業株式会社製、型式:LS−150)を用いて塗布し、得られた塗膜を100℃で10分間予備乾燥した後、450℃で1時間焼成してセル間絶縁層9を得た。その膜厚は約25μmであった。
-Formation of sealing part (inter-cell insulating layer) Glass frit (stock) so that three patterns with an inner frame of 32 mm x 52 mm and a line width A of 0.5 mm are arranged in the
・多孔性半導体層、多孔性絶縁層、触媒層および第2導電層の形成
実施例2と同様にして、図3(a)のB部分に多孔性半導体層3、多孔性絶縁層4、触媒層5および第2導電層6を形成した。
-Formation of a porous semiconductor layer, a porous insulating layer, a catalyst layer, and a 2nd conductive layer It carries out similarly to Example 2, the
・増感色素の吸着
実施例2と同様にして、増感色素を多孔性半導体層に吸着させた。
-Adsorption of sensitizing dye In the same manner as in Example 2, the sensitizing dye was adsorbed on the porous semiconductor layer.
・絶縁層(ガラス板)の設置
セル間絶縁層9(図3(b)参照)上に、(スリーボンド社製、型番:31X−088)を塗布し、別途用意した50mm×150mm×厚さ1.0mmのガラス基板(Corning7059)と基板1とを貼り合せた。ガラス基板には予め、多孔性半導体層、多孔性絶縁層、触媒層および第2導電層の開口に合わせたφ=1mmで(3行×5列=15個)×3の集電電極用の開口、直列接続用の開口Cおよび電解質注入用孔を設けておいた。次いで、紫外線照射ランプ(EFD社製、商品名:Novacure)を用いて塗布部分に紫外線を照射して紫外線硬化材を硬化させることにより2枚の基板を固定した。ガラス板は絶縁層11に相当する。
さらに、予め電解液注入孔を設けておいた52mm×152mm×厚さ1.0mmのカバーガラス12(Corning7059)を前記、積層体の非受光面側に重ね合わせ、周囲を紫外線硬化材(スリーボンド社製、型番:31X−088)を塗布し、紫外線照射ランプ(EFD社製、商品名:Novacure)を用いて塗布部分に紫外線を照射して紫外線硬化材を硬化させた。
-Installation of insulating layer (glass plate) On the inter-cell insulating layer 9 (see FIG. 3 (b)), (manufactured by ThreeBond, model number: 31X-088) is applied, and 50 mm x 150 mm x
Further, a cover glass 12 (Corning 7059) having a 52 mm × 152 mm × 1.0 mm thickness provided with an electrolyte injection hole in advance is superposed on the non-light-receiving surface side of the laminate, and the surrounding is an ultraviolet curable material (ThreeBond Co., Ltd.). Manufactured, Model No .: 31X-088) was applied, and the applied portion was irradiated with ultraviolet rays using an ultraviolet irradiation lamp (manufactured by EFD, trade name: Novacure) to cure the ultraviolet curable material.
・集電電極の形成
図3(c)の図番7の部分に集電電極幅Z=1mm、集電電極長さU=47mm、集電電極間隔Y=9mmとなるように、チタンを電子ビーム蒸着器EVD−500A(アネルバ(ANELVA)株式会社製)を用いて蒸着速度0.5Å/Sで成膜して膜厚約300nmの集電電極7を得た。その後、開口部分に当たる部分に、紫外線硬化材(スリーボンド社製、型番:31X−088)を塗布し、紫外線照射ランプ(EFD社製、商品名:Novacure)を用いて塗布部分に紫外線を照射して紫外線硬化材を硬化させた。
・ Formation of current collecting electrodes In the part of FIG. 7 in FIG. 3 (c), titanium is electronized so that the current collecting electrode width Z = 1 mm, the current collecting electrode length U = 47 mm, and the current collecting electrode interval Y = 9 mm. Using a beam evaporator EVD-500A (manufactured by ANELVA Co., Ltd.), a film was formed at a deposition rate of 0.5 Å / S to obtain a collecting
・電解質の調製
実施例2と同様にして、電解質を得た。
-Preparation of electrolyte In the same manner as in Example 2, an electrolyte was obtained.
・太陽電池モジュールの作製
カバーガラスの電解質注入用孔から電解質を注入し、電解質注入用孔を31X101(スリーボンド社製)を用いて封止することにより、図3に相当する太陽電池モジュールを完成した。
得られた太陽電池モジュールに、1kW/m2の強度の光(AM1.5ソーラーシミュレータ)を照射して、実施例1と同様にして光電変換効率などを測定した。その結果、短絡電流Isc=26.9A、開放電圧VOC=2.11、FF(フィルファクター)=0.66、光電変換効率=8.32%であった。
-Production of solar cell module An electrolyte was injected from the electrolyte injection hole of the cover glass, and the electrolyte injection hole was sealed with 31X101 (manufactured by Three Bond Co., Ltd.) to complete the solar cell module corresponding to FIG. .
The obtained solar cell module was irradiated with light having an intensity of 1 kW / m 2 (AM1.5 solar simulator), and the photoelectric conversion efficiency and the like were measured in the same manner as in Example 1. As a result, short-circuit current I sc = 26.9A, open circuit voltage V OC = 2.11, FF (fill factor) = 0.66, was photoelectric conversion efficiency = 8.32%.
(比較例2)
図5に示されるように、3個の図4の太陽電池を図4(b)の接続方法で直列接続したモジュールを作製した。
ガラスからなる基板1上にSnO2膜からなる透明導電層2が成膜された、50mm×170mm×厚さ4.0mmのガラス基板(日本板硝子株式会社製、SnO2膜付ガラス)を用意した。
(Comparative Example 2)
As shown in FIG. 5, a module in which three solar cells of FIG. 4 were connected in series by the connection method of FIG. 4B was produced.
A glass substrate (50 mm × 170 mm × 4.0 mm thick glass substrate made by Nippon Sheet Glass Co., Ltd., glass with SnO 2 film) in which a transparent
・透明導電層の切断
図5のD部分の透明導電層2にレーザー光(YAGレーザー、基本波長:1.06μm、西進商事株式会社製)を照射しSnO2を蒸発させてスクライブを行った。
Cutting of the transparent conductive layer The transparent
・集電電極および絶縁層の形成
比較例1と同様にして、図5のB部分に集電電極7および絶縁層8を形成した。
-Formation of current collection electrode and insulating layer The
・封止部(セル間絶縁層)の形成
図5の図番9の部分に内枠が32mm×51mm、線幅Aが0.5mm、接続部分の幅A'が0.5mmとなるように、ガラスフリット(株式会社ノリタケカンパニーリミテド製)をスクリーン印刷機(ニューロング精密工業株式会社製、型式:LS−150)を用いて塗布し、得られた塗膜を100℃で10分間予備乾燥した後、450℃で1時間焼成してセル間絶縁層9を得た。その膜厚は約25μmであった。
-Formation of sealing part (insulating layer between cells) In the part of FIG. 9 in FIG. 5, the inner frame is 32 mm × 51 mm, the line width A is 0.5 mm, and the width A ′ of the connecting part is 0.5 mm. A glass frit (manufactured by Noritake Co., Ltd.) was applied using a screen printing machine (manufactured by Neurong Seimitsu Kogyo Co., Ltd., model: LS-150), and the resulting coating film was pre-dried at 100 ° C. for 10 minutes. Then, it baked at 450 degreeC for 1 hour, and obtained the insulating
・多孔性半導体層、多孔性絶縁層、触媒層および第2導電層の形成
比較例1と同様にして、図5のB部分に多孔性半導体層3、多孔性絶縁層4、触媒層5および第2導電層6を形成した。
Formation of porous semiconductor layer, porous insulating layer, catalyst layer and second conductive layer In the same manner as in Comparative Example 1,
・増感色素の吸着
比較例1と同様にして、増感色素を多孔性半導体層に吸着させた。
-Adsorption of sensitizing dye In the same manner as in Comparative Example 1, the sensitizing dye was adsorbed on the porous semiconductor layer.
・電解質の調製
比較例1と同様にして、電解質を得た。
-Preparation of electrolyte In the same manner as in Comparative Example 1, an electrolyte was obtained.
・絶縁層(ガラス板)の設置
セル間絶縁層9(図5参照)上に、紫外線硬化材(スリーボンド社製、型番:31X−088)を塗布し、別途用意した50mm×150mm×厚さ1.0mmの封止用ガラス基板(Corning社製、型番:7059)と基板1とを貼り合せた。封止用ガラス基板には予め電解質注入用孔を設けておいた。次いで、紫外線照射ランプ(EFD社製、商品名:Novacure)を用いて塗布部分に紫外線を照射して紫外線硬化材を硬化させることにより2枚の基板を固定した。
・ Installation of insulating layer (glass plate) On the insulating
・太陽電池モジュールの作製
封止用ガラス基板の電解質注入用孔から電解質を注入し、電解質注入用孔を封止することにより、図4(b)に相当する太陽電池モジュールを完成した。
得られた太陽電池モジュールに、1kW/m2の強度の光(AM1.5ソーラーシミュレータ)を照射して、実施例1と同様にして光電変換効率などを測定した。その結果、短絡電流Isc=21.5A、開放電圧VOC=2.71、FF(フィルファクター)=0.65、光電変換効率=6.52%であった。
-Production of solar cell module An electrolyte was injected from the electrolyte injection hole of the glass substrate for sealing, and the electrolyte injection hole was sealed to complete a solar cell module corresponding to Fig. 4B.
The obtained solar cell module was irradiated with light having an intensity of 1 kW / m 2 (AM1.5 solar simulator), and the photoelectric conversion efficiency and the like were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the short-circuit current I sc = 21.5 A, the open circuit voltage V OC = 2.71, FF (fill factor) = 0.65, and the photoelectric conversion efficiency = 6.52%.
1 基板
2 透明導電層(第1導電層)
3 多孔性半導体層
4 多孔性絶縁層
5 触媒層
6 第2導電層
7 集電電極
8 絶縁層
9 封止部(セル間絶縁層)
10 封止部(樹脂)
11 絶縁層
12 カバーガラス
1
DESCRIPTION OF
10 Sealing part (resin)
11 Insulating
Claims (11)
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