CN102280270A - 光电转换模块及其形成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光电转换模块及其形成方法，该光电转换模块包括允许电解质被同时引入到至少两个相邻的光电电池的电解质入口以填充光电电池，减少了电解质入口的数量。该光电转换模块包括：第一光电电池和第二光电电池，每个光电电池包括光电极、面对光电极的对向电极和光电极上的半导体层，光敏染料吸附到半导体层上；第一密封构件，沿第一方向在第一光电电池和第二光电电池之间延伸，第一密封构件限定第一光电电池与第二光电电池之间的第一通孔。
Description
技术领域
本描述涉及一种用于将太阳能转换成电能的光电转换模块。
背景技术
近来，太阳能作为用于取代石油、煤和天然气的可再生能源已受到广泛的关注。根据用于形成太阳能电池的材料的不同，太阳能电池可为硅太阳能电池或化合物半导体太阳能电池。单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池及其它的太阳能电池已被广泛地使用和销售。硅太阳能电池使用半导体材料，并基于光电转换原理。
染料敏化太阳能电池(DSSC)是使用光合作用基于光电化学转换机制的太阳能电池。由于DSSC的理论极限转换效率比典型的硅太阳能电池的理论极限转换效率高，所以用于提高DSSC的转换效率的机会更多，且DSSC的制造成本可以是典型的硅太阳能电池的制造成本的1/5。另外，因DSSC的广泛适用性而期望高度开发DSSC。
当DSSC吸收阳光时，染料分子中的电子被激发，并且所述电子被注入到半导体氧化物的导带中。注入的电子通过氧化物电极的粒子(particle)之间的晶界移动到导电膜，在染料分子中形成的空穴通过容纳在由密封剂密封的相对的基底之间的电解质而减少，从而产生电流。
发明内容
本发明实施例的一方面涉及一种包括用于将电解质注入到多个单元电池中的电解质入口的光电转换模块，该光电转换模块减少了电解质入口的数量，从而提高了耐久性和制造良率并减少了制造成本。
根据本发明的示例性实施例，一种光电转换模块包括：第一光电电池和第二光电电池，每个光电电池包括光电极、面对光电极的对向电极和在光电极上的半导体层，光敏染料吸附到半导体层上。光电转换模块还包括沿第一方向在第一光电电池和第二光电电池之间延伸的第一密封构件，第一密封构件限定第一光电电池与第二光电电池之间的第一通孔。
光电转换模块还可包括导管，导管与第一通孔对应并相邻。光电转换模块还可包括在导管中以密封导管的填充物。光电转换模块还可包括盖，盖与填充物相邻并被构造为形成双重密封结构以密封导管。
光电转换模块还可包括第一基底和第二基底，第一光电电池和第二光电电池位于第一基底和第二基底之间，其中，导管沿与第一方向交叉的第二方向延伸穿过第一基底和第二基底中的一个。
光电转换模块还可包括围绕光电电池的密封架，其中，导管延伸穿过密封架以与第一通孔连通。第一通孔可在第一光电电池和第二光电电池的第一端，第一密封构件可限定位于第一光电电池和第二光电电池的第二端的第二通孔，第一导管可位于第一光电电池和第二光电电池的第一端，并且第二导光可在第一光电电池和第二光电电池第二端处与第二通孔对应并相邻。
光电转换模块还可包括第三光电电池和第二密封构件，第二密封构件沿第一方向在第二光电电池和第三光电电池之间延伸，第二密封构件限定第二光电电池和第三光电电池之间的第二通孔。光电转换模块还可包括与第一通孔和第二通孔对应并相邻的导管。
光电转换模块还可包括在第一通孔中的填充物，填充物被构造为将第一光电电池与第二光电电池物理地阻挡。光电转换模块还可包括与填充物相邻并被构造为密封光电转换模块的盖。填充物和盖可被构造为物理地阻挡第一导管。
本发明实施例的一方面涉及一种形成光电转换模块的方法。该方法包括以下步骤：在第一基底上形成光电极；在光电极上形成半导体层；在半导体层上吸附光敏染料；在第二基底上形成对向电极；在对向电极上形成催化剂层；在第一光电电池和第二光电电池之间设置沿第一方向延伸的密封构件；在第一光电电池与第二光电电池之间的密封构件中设置通孔；将第一基底粘附到第二基底；设置与通孔对应并相邻的导管；利用电解质通过导管和通孔填充第一光电电池和第二光电电池；在通孔中设置填充物以将第一光电电池和第二光电电池物理地阻挡；密封导管。
密封导管的步骤可包括设置填充物来填充导管。密封导管的步骤还可包括提供盖并将盖贴附在导管上。贴附盖的步骤可包括设置粘合剂以将盖粘附在导管上。设置导管的步骤可包括：在第一基底或第二基底中形成沿与第一方向交叉的第二方向延伸的导管。在密封构件中设置通孔的步骤可包括：沿与第一方向和第二方向交叉的第三方向形成穿过密封构件的通孔。
形成光电转换模块的方法还可包括形成围绕光电电池的密封架的步骤，其中，设置导管的步骤可包括形成穿过密封架与通孔连通的导管。设置通孔的步骤可包括在第一光电电池和第二光电电池的第一端设置第一通孔并在第一光电电池和第二光电电池的第二端设置第二通孔，设置导管的步骤可包括在第一光电电池和第二光电电池的第一端设置第一导管并在第一光电电池和第二光电电池的第二端设置第二导管，第二导管与第二通孔对应并相邻。
附图说明
附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
图1是根据本发明实施例的光电转换模块的平面图；
图2是沿图1中的Ⅱ-Ⅱ’线截取的图1的光电转换模块的剖视图；
图3是根据本发明实施例的光电转换模块的分解透视图；
图4是示出根据本发明实施例的通过光电转换模块的电解质入口注入的电解质的扩散方向的示意性平面图；
图5是沿图3中的Ⅴ-Ⅴ’线截取的图3的光电转换模块的剖视图；
图6是根据本发明另一实施例的光电转换模块的分解透视图；
图7是根据图6的变型实施例的光电转换模块的分解透视图；
图8是示出根据本发明实施例的图6中的光电转换模块的电解质入口被密封的情况的平面图；
图9是示出根据本发明另一实施例的通过光电转换模块的电解质入口注入的电解质的扩散方向的示意性平面图；
图10是示出在图9的光电转换模块中的电解质入口和通孔被密封的情况的平面图；
图11是示出根据本发明实施例的制造光电转换模块的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本发明的示例性实施例，从而本发明所属领域的普通技术人员可以实施本发明的技术构思。然而，本发明可以以各种不同的方式实施，而不局限于下面的示例性实施例。在整个说明书中，相同的标号表示相同的构成元件。
图1是根据本发明实施例的光电转换模块100的平面图。图2是沿图1中的Ⅱ-Ⅱ’线截取的光电转换模块100的剖视图。
参照图1和图2，光电转换模块100包括多个光电电池(photoelectric cell)S1、S2、S3、S4、S5和S6。光电电池S1、S2、S3、S4、S5和S6被密封构件130分开。
光电电池S1、S2、S3、S4、S5和S6分别填充有电解质150。填充在光电电池S1、S2、S3、S4、S5和S6中的电解质150通过电解质入口注入。在填充光电电池S1、S2、S3、S4、S5和S6之后，密封电解质入口，从而防止电解质150从光电电池S1、S2、S3、S4、S5和S6中泄漏出去。
参照图2，光电转换模块100包括彼此面对的光接收基底110和对向基底120。被密封构件130彼此分开的光电电池S1、S2、S3、S4、S5和S6形成在光接收基底110与对向基底120之间。
光电极111形成在光接收基底110上，对向电极121形成在对向基底120上。通过在光接收基底110和对向基底120之间***密封构件130，将光接收基底110和对向基底120设置为彼此离开预定的间隔(即，它们被隔开)。半导体氧化物层113(其上吸附有可被光激发的光敏染料)形成在光电极111上。电解质150填充在半导体氧化物层113和对向电极121之间。
光接收基底110可由透明材料形成，例如，可由具有相对高的透光率的材料形成。例如，光接收基底110可以是由玻璃形成的玻璃基底或由树脂膜形成的树脂基底。由于树脂膜通常是柔性的，所以树脂膜光接收基底110可用于实现柔性。
光电极111用作光电转换模块100的负极，且光电极111是接收通过光电转换产生的电子的电流通路的一部分。光电极111可以由具有相对高的电导率和相对高的透光率的透明导电氧化物(TCO)形成，例如由氧化铟锡(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)或氧化锑锡(ATO)形成。光电极111还可包括由具有相对高的电导率的金属(例如金(Au)、银(Ag)或铝(Al))形成的金属电极。包括金属电极以减小光电极111的电阻，金属电极可以以条形图案或网格图案形成在TCO上。
半导体氧化物层113可由半导体形成，例如，可由包含镉(Cd)、锌(Zn)、铟(In)、铅(Pb)、钼(Mo)、钨(W)、锑(Sb)、钛(Ti)、银(Ag)、锰(Mn)、锡(Sn)、锆(Zr)、锶(Sr)、镓(Ga)、硅(Si)或铬(Cr)的氧化物形成。半导体氧化物层113吸附光敏染料以提高其光电转换效率。例如，可通过在光电极111上涂覆具有半导体颗粒的糊状物，然后加热或挤压该糊状物来形成半导体氧化物层113，其中，每个半导体颗粒的直径在5nm和1000nm之间(或者在5nm至1000nm的范围)。
吸附到半导体氧化物层113上的光敏染料吸收透过光接收基底110的光。当光敏染料吸收光时，光敏染料的电子从基态被激发到激发态。激发的电子移动到半导体氧化物层113的导带，然后移动到光电极111，然后激发的电子通过光电极111而被光电转换模块100提取出，产生用于驱动外部电路的驱动电流。
例如，吸附到半导体氧化物层113上的光敏染料包括吸收可见光的分子，并使光激发状态下的电子快速地移动到半导体氧化物层113。光敏染料可以处于液态、半液的凝胶态或固态。例如，吸附到半导体氧化物层113上的光敏染料可以是钌基光敏染料。光接收基底110和半导体氧化物层113可浸在包括光敏染料的溶液中，以得到其上吸附有光敏染料的半导体氧化物层113。
电解质150可以是包括氧化剂和还原剂对的氧化还原作用电解质。电解质150也可以是固态类型电解质、凝胶类型电解质或液态类型电解质。
面向光接收基底110的对向基底120并非必须透明。然而，对向基底120可由透明材料形成，以提高其光电转换效率，并且对向基底120可由与光接收基底110的材料相同的材料形成。具体地讲，当光电转换模块100用作光伏建筑一体化(BIPV)***时，在诸如窗框的结构中，光电转换模块100的两侧可以是透明的，以允许光传播到建筑的内部。例如，对向电极121可由具有相对高的电导率和(相对高的)透光率的诸如ITO、FTO或ATO的TCO形成。对向电极121还可包括由具有相对高的导电率的诸如Ag、Au或Al的金属形成的金属电极。包括金属电极以减小对向电极121的电阻，金属电极可以以条形图案或网格图案形成在TCO上。
对向电极121用作光电转换模块100的正极。被经过光接收基底110或另一基底120入射的光激发的电子通过光电极111被提取出光电转换模块100。失去被光激发的电子的光敏染料然后由于接收由电解质150的氧化提供的电子而被还原。氧化的电解质150由于接收已通过外部电路到达对向电极121的电子而被还原，从而完成光电转换。
催化剂层123可形成在对向电极121上。催化剂层123可由用作用于提供电子的还原催化剂的材料形成，并且催化剂层123可由金属(例如铂(Pt)、银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)或铝(Al))、诸如氧化锡的金属氧化物或诸如石墨的碳基材料形成。
粘合构件180设置在光电电池S1、S2、S3、S4、S5和S6之间，以将光电电池S1、S2、S3、S4、S5和S6彼此粘附和密封。参照图2，光电电池S1、S2、S3、S4、S5和S6通过粘合构件180彼此平行地粘附。粘合构件180可形成在密封构件130之间。粘合构件180可垂直地延伸，以接触分别设置在上下位置处的光电极111和对向电极121，粘合构件180可平行地设置在光电电池S1、S2、S3、S4、S5和S6之间以将多个光电极111和多个对向电极121连接。粘合构件180可由具有优异的导电性的金属材料形成。例如，通过将导电糊状物填充到由密封构件130限定的容纳空间中来形成粘合构件180。
图3是根据本发明实施例的光电转换模块100的分解透视图。参照图3，电解质入口110a、110b和110c(即，电解质导管或导管)分别形成在每隔相邻的光电电池之间(例如，电解质入口110a形成在光电电池S1和S2之间，电解质入口110b形成在光电电池S3和S4之间)。电解质入口110a、110b和110c可形成为与密封构件132对应。例如，电解质入口110a可形成为与将相邻的光电电池S1和S2分开的密封构件132对应。密封构件132的与电解质入口110a、110b和110c对应的部分可以是开口的，从而流体可以在相邻的光电电池S1和S2之间、相邻的光电电池S3和S4之间以及相邻的光电电池S5和S6之间流动。这样，对于六个光电电池仅形成六个电解质入口110a、110b和110c。根据本实施例，电解质入口的数量可以是在对比示例中的电解质入口的数量的一半，在该对比示例中，12个电解质入口分别形成在光电电池中(每个电池两个电解质入口)。
在图3中，电解质入口110a设置在光电电池S1和S2的两端，电解质入口110b设置在光电电池S3和S4的两端，电解质入口110c设置在光电电池S5和S6的两端，但本发明不限于此。在一些实施例中，电解质入口110a、110b和110c均可仅设置在光电电池S1、S2、S3、S4、S5或S6的一端。在这种情况下，由于对于六个光电电池形成三个电解质入口，所以电解质入口的数量是对比示例中的电解质入口数量的一半，在该对比示例中，6个电解质入口分别形成在光电电池中(每个电池一个电解质入口)。
在图3中，电解质入口110a、110b和110c形成在光接收基底110中。然而，电解质入口110a、110b和110c可以形成在其它表面中。例如，电解质入口110a、110b和110c可以形成在对向基底120中。
图4是示出根据本发明实施例的在光电转换模块100中通过电解质入口110a、110b和110c注入的电解质150的扩散方向的示意性平面图。参照图4，通过位于光电电池S1和S2之间的电解质入口110a注入的电解质150可移动到光电电池S2以及移动到光电电池S1。因此，根据本实施例，即使电解质入口110a、110b和110c的数量是对比示例中的电解质入口数量的一半，电解质仍可注入到每个光电电池中。
在注入电解质之后，应该密封电解质入口110a、110b和110c，以防止电解质150从光电电池泄漏出去。可使用填充物170和/或盖构件160密封电解质入口110a、110b和110c。随着电解质入口数量的增加，应该进行的密封的数量也增加。密封的数量的增加导致可形成缺陷的可能性更高，从而降低了产品的可靠性。另外，由于需要形成穿过光接收基底100的孔来形成电解质入口，所以随着电解质入口数量的增加，光电转换模块的制造成本和制造时间进一步增加。根据本实施例，由于可将电解质入口的数量减少典型情况下的一半，所以可以提高产品的可靠性，并可以减少光电转换模块100的制造成本和制造时间。
图5是沿图3中的Ⅴ-Ⅴ’线截取的光电转换模块100的剖视图。如图4中所示，当通过电解质入口110a将电解质150分别填充到相邻的光电电池S1和S2中时，需要密封相邻的光电电池S1和S2。密封构件130的通孔132a、132b和132c与电解质入口110a、110b和110c对应，并且填充有填充物170。当填充物170是液体时，随后可硬化填充物170以将相邻的光电电池(例如，光电电池S1和S2)分开。另外，电解质入口110a也填充有填充物170。当填充物170是液体时，随后可硬化填充物170以防止电解质150泄漏或保护电解质150免于泄漏。
如这里所使用的，通孔是通道、开口或导管。更具体地讲，通孔是相邻的光电电池之间的导管。通孔可被填充或不被填充，无论通孔是否被填充或不被填充，都保留通孔(即，它可识别存在的通道或开口)。
如这里所使用的，填充物170可以是塞子，即，在低温和高温具有相同的粘性的材料。可选择地，填充物170可以是诸如聚合物或树脂的材料，该材料在高温下是液体，而在低温和/或操作温度下相对呈固态。填充物170可以是吸收填充物(“吸收填充物170”)。吸收填充物170吸收外部湿气以防止外部湿气(即，不期望的湿气)渗透到光电转换模块100中。另外，吸收填充物170防止(或基本上防止)电解质150挥发或泄漏。
吸收填充物170包括吸收剂和树脂类材料，吸收剂吸收湿气，树脂类材料用于包含吸收剂并用于密封电解质入口110a、110b和110c。树脂类材料可以是用于密封电解质入口110a、110b和110c的任何材料。另外，可选择流动性根据温度环境改变的材料作为树脂类材料。例如，在高温环境下，该材料具有充分的流动性，以通过电解质入口110a、110b和110c注入。在正常操作温度的环境下，该材料硬化而密封电解质入口110a、110b和110c。在注入电解质150之后，将加热到高温的吸收填充物170(通过使用例如诸如注射器的加压器)注入到电解质入口110a、110b和110c中，并且吸收填充物170被冷却到设定的或预定的温度(即，冷却到填充物硬化的温度)，以硬化并稳固地附着到电解质入口110a、110b和110c的内壁。
虽然未在图5中示出，但吸收填充物170可被灌注到电解质入口110a、110b和110c中并散布在光接收基底110和对向基底120之间。也就是说，吸收填充物170可具有包括第一部分和第二部分的形状(
)，第一部分在电解质入口110a、110b和110c中，第二部分在光接收基底110和对向基底120之间沿放射方向从第一部分延伸。这样，由于吸收填充物170散布在光接收基底110和对向基底120之间，所以吸收填充物170的粘合强度由吸收填充物170的粘合面积来确定，并且吸收填充物170的粘合强度在粘合面积增加时加强，从而有效地防止了电解质150泄漏。
可使用盖构件160将电解质入口110a、110b和110c进一步密封。盖构件160可由不渗透诸如氧和湿气的有害组分的材料形成。例如，盖构件160可由玻璃膜或金属膜形成。可使用粘合剂161将盖构件160粘附到电解质入口110a、110b和110c的周围部分。可将树脂类膜用作粘合剂161。盖构件160与电解质入口110a、110b和110c中的填充物170一起可双重地密封电解质入口110a、110b和110c，从而有效地防止电解质150泄漏。
图6是根据本发明另一实施例的光电转换模块200的分解透视图。参照图6，电解质入口231a、231b和231c分别形成在每隔一个的密封构件232的一端处，密封构件232沿纵向方向形成在相邻的光电电池之间。例如，导管(即，电解质入口)231a形成在光电电池S11和S12之间，从而通过导管231a注入的电解质250可被引入到两个相邻的光电电池S11和S12。另外，在每隔相邻的光电电池之间的密封构件232包括通孔232a、232b和232c，从而流体可在相邻的光电电池之间流动。例如，导管231a和通孔232a都形成在光电电池S11和S12之间，允许电解质注入到导管中并在光电电池S11和S12之间流动。因此，在一些实施例中，对于六个光电电池S11、S12、S13、S14、S15和S16仅形成三个电解质入口231a、231b和231c。根据本实施例，电解质入口的数量可以是在对比示例中的电解质入口数量的四分之一，在该对比示例中，12个电解质入口分别形成在光电电池中。
可选择地，如图7中所示，电解质入口231a、231b、231c、231d、231e和231f可形成在光电转换模块200的每隔相邻的密封构件230的两端处。因此，电解质入口的数量可以是在对比示例中的电解质入口数量的一半，在该对比示例中，12个电解质入口分别形成在光电电池中。
形成在光接收基底210与对向基底220之间的密封构件230将多个光电电池S11、S12、S13、S14、S15和S16分开，同时保持每个电池的给定的宽度及基底之间的给定的距离。密封构件230可由玻璃料或树脂材料等形成。树脂材料的示例可包括诸如环氧树脂的热固化树脂、诸如紫外(UV)硬化环氧树脂的光固化树脂以及由热固化树脂形成的热膜(thermo film)。由热固化树脂形成的热膜可由乙烯偏丙烯酸共聚物离聚物(ethylene meta acrylic acidcopolymer ionomer)、改性聚烯烃等形成。在这种情况下，可将热膜设置在光接收基底210和对向基底220之间，然后，可通过施加设定或预定的热量和压力来对光接收基底210和对向基底220加压，以形成密封构件230。
根据本实施例，由于电解质入口231a、231b和231c未形成在光接收基底210或对向基底220中，所以无需执行在光接收基底210或对向基底220中设置孔的单独的步骤。取而代之，根据本实施例，可简单地形成具有电解质入口231a、231b和231c以及通孔232a、232b和232c的密封构件230，从而简化制造工艺。可使用任何合适的方法注入电解质250。
参照图6，现在将描述注入电解质250的方法的示例。形成包括光接收基底210和对向基底220的基底组件。光电转换模块200的形成有电解质入口231a、231b和231c的侧面可朝上。然后，可通过使用用于注入电解质250的特殊的加压设备来通过电解质入口231a、231b和231c注入电解质250。
参照图6，现在将描述注入电解质250的方法的另一示例。在一个实施例中，将包括光接收基底210和对向基底220的基底组件浸入到填充有电解质的槽中，同时可使光电转换模块200的形成有电解质入口231a、231b和231c的一侧朝下。通过使用负压设备将真空压力或负压施加到包围所述槽和基底组件的密封室，然后将室敞开至大气压。这样，因基底组件的内外压力差可将填充在所述槽中的电解质注入到基底组件中。
参照图7，现在将描述注入电解质250的方法的另一示例。将基底组件竖起，使得在基底组件一侧的电解质入口231a、231b和231c可朝上，在另一侧的电解质入口231d、231e和231f可朝下。通过将负压施加到电解质入口231a、231b和231c并将正压施加到电解质入口231d、231e和231f来注入电解质。然后，密封电解质入口231a、231b和231c，将基底组件翻转，然后，密封电解质入口231d、231e和231f。
按如下方式来密封电解质入口。参照图8，利用填充物270填充电解质入口231a、231b和231c以及通孔232a、232b和232c，如果填充物270为液态，则将填充物270硬化来在空间上分开相邻的光电电池(例如，光电电池S11和S12)，因此，如果密封适当，则防止电解质250泄漏或保护电解质250免于泄漏。根据本实施例，填充物270可以是吸收填充物。填充物270可以由玻璃料形成。
在安装填充物270之后，可通过盖构件260密封电解质入口。例如，可通过在盖构件260和填充物270之间***密封件(seal)261来使盖构件260附着到填充物270上。盖构件260可以是玻璃板或金属膜，并可防止诸如氧或湿气的外部有害组分渗入到光电转换模块200中。
图9是示出根据本发明另一实施例的在光电转换模块300中通过电解质入口331a和331b注入的电解质350的扩散方向的示意性平面图。参照图9，电解质入口331a形成在三个相邻的光电电池S21、S22和S23的一侧，电解质入口331b形成在三个相邻的光电电池S24、S25和S26的一侧，从而通过形成在光电转换模块300的一侧处的电解质入口331a和331b注入的电解质350可分别引入到三个相邻的光电电池S21、S22和S23以及S24、S25和S26。另外，将相邻的光电电池(例如，光电电池S21、S22和S23)分开的密封构件332包括通孔332a，允许流体在相邻的光电电池S21、S22和S23之间流动。因此，对于六个光电电池S21、S22、S23、S24、S25和S26，可仅形成两个电解质入口331a和331b。根据本实施例，电解质入口的数量可以是在对比示例中的电解质入口数量的六分之一，在该对比示例中，12个电解质分别形成在光电电池中。
图10是示出图9中的光电转换模块300的电解质入口331a和通孔332a被密封的情况的平面图。参如上所述的图8来理解对电解质入口331a和通孔332a的密封。
图11是示出根据本发明实施例的制造光电转换模块的方法的流程图。在光接收基底110或210上形成光电极111和半导体氧化物层113(步骤S100至S150)。在对向基底120上形成对向电极121和催化剂层123(步骤S101至S141)。将光接收基底110和对向基底120粘附并彼此密封(步骤S160和S170)。通过导管(即，电解质入口)110a、110b和110c或者220a、220b和220c或者331a和331b将电解质150、250或350注入到光电电池S1、S2、S3、S4、S5和S6或者S11、S12、S13、S14、S15和S16或者S21、S22、S23、S24、S25和S26中(步骤S180)。然后，将填充物170、270或370注入到导管(即，电解质入口)110a、110b和110c或者220a、220b和220c或者331a和331b中(步骤S190)，以密封导管110a、110b和110c或者220a、220b和220c或者331a和331b(步骤S200)，从而完成太阳能电池的制造。
现在将描述在光接收基底110上形成光电极111的方法。首先，在可以是透明玻璃的光接收基底110上形成由诸如ITO或FTO的材料形成的第一透明导电层(步骤S110)。在第一透明导电层上沿一个方向形成由Ag或Al形成的平行的第一栅电极(grid electrode)(步骤S120)。可以以条纹图案形成第一栅电极，但可以以各种方式改变第一栅电极的布置。可在第一栅电极上形成用于保护第一栅电极的第一保护层(步骤S130)。在第一透明导电层和第一保护层上形成纳米级半导体氧化物层(步骤S140)。纳米级半导体氧化物层可以是TiO2层、SnO2层或ZnO层。将染料分子吸附到纳米级半导体氧化物层上(步骤S150)。通过将光接收基底110的纳米级半导体氧化物层浸在染料中来将染料分子吸附到纳米级半导体氧化物层上。
现在将描述在对向基底120上形成对向电极121的方法。首先，在可以是透明玻璃的对向基底120上形成由诸如ITO或FTO的材料形成的第二透明导电层(步骤S111)。在第二透明导电材料层上沿一个方向形成由Ag或Al形成的平行的第二栅电极(步骤S121)。可以以条纹图案形成第二栅电极，但可以以各种方式改变第二栅电极的布置。在第二栅电极上形成用于保护第二栅电极的第二保护层(步骤S131)。在第二栅电极和第二保护层上形成催化剂层123(步骤S141)。催化剂层123可以是铂(Pt)层或碳(C)膜。
上述的在光接收基底110上形成光电极111的方法和在对向电极120上形成对向电极121的方法只是示例性的。本领域的普通技术人员可采用形成光电极和对向电极的其它方法，形成光电极和对向电极的其它方法是本领域普通技术人员对本公开的变型。这些方法和得到的结构在本发明的一个或多个上面的实施例的范围内。
应该理解，应该仅以描述的意义而不是出于限制的目的来考虑这里公开的示例性实施例。每个实施例中的特征或方面的描述通常应认为可用于在其它实施例中的其它相似的特征或方面。
虽然已结合特定的示例性实施例描述了本发明，但将理解的是，本发明不限于公开的实施例，而是相反，意图覆盖包括在本发明的权利要求及其等同物的精神和范围内的各种变型和等同布置。
Claims (20)
1.一种光电转换模块，包括：
第一光电电池和第二光电电池，每个光电电池包括光电极、面对光电极的对向电极和光电极上的半导体层，光敏染料吸附到半导体层上；
第一密封构件，沿第一方向在第一光电电池和第二光电电池之间延伸，第一密封构件限定第一光电电池与第二光电电池之间的第一通孔。
2.如权利要求1所述的光电转换模块，所述光电转换模块还包括第一导管，第一导管与第一通孔对应并相邻。
3.如权利要求2所述的光电转换模块，所述光电转换模块还包括在第一导管中以密封第一导管的填充物。
4.如权利要求3所述的光电转换模块，所述光电转换模块还包括盖，盖与填充物相邻并被构造为形成双重密封结构以密封第一导管。
5.如权利要求2所述的光电转换模块，所述光电转换模块还包括第一基底和第二基底，第一光电电池和第二光电电池位于第一基底和第二基底之间，其中，第一导管沿与第一方向交叉的第二方向延伸穿过第一基底和第二基底中的一个。
6.如权利要求2所述的光电转换模块，所述光电转换模块还包括围绕第一光电电池和第二光电电池的密封架，其中，第一导管延伸穿过密封架以与第一通孔连通。
7.如权利要求2所述的光电转换模块，其中，第一通孔位于第一光电电池和第二光电电池的第一端，第一密封构件限定位于第一光电电池和第二光电电池的第二端的第二通孔，第一导管位于第一光电电池和第二光电电池的所述第一端，并且第二导管在第一光电电池和第二光电电池的所述第二端处与第二通孔对应并相邻。
8.如权利要求1所述的光电转换模块，所述光电转换模块还包括第三光电电池和第二密封构件，第二密封构件沿第一方向在第二光电电池和第三光电电池之间延伸，第二密封构件限定第二光电电池和第三光电电池之间的第二通孔。
9.如权利要求8所述的光电转换模块，所述光电转换模块还包括与第一通孔和第二通孔对应并相邻的导管。
10.如权利要求1所述的光电转换模块，所述光电转换模块还包括在第一通孔中的填充物，填充物被构造为将第一光电电池与第二光电电池物理地阻挡。
11.如权利要求10所述的光电转换模块，所述光电转换模块还包括与填充物相邻并被构造为密封光电转换模块的盖。
12.如权利要求11所述的光电转换模块，所述光电转换模块还包括导管，导管与第一通孔对应并相邻，其中，填充物和所述盖被构造为物理地阻挡导管。
13.一种形成光电转换模块的方法，所述形成光电转换模块的方法包括以下步骤：
在第一基底上形成光电极；
在光电极上形成半导体层；
在半导体层上吸附光敏染料；
在第二基底上形成对向电极；
在对向电极上形成催化剂层；
在第一光电电池和第二光电电池之间设置沿第一方向延伸的密封构件；
在第一光电电池与第二光电电池之间的密封构件中设置通孔；
将第一基底粘附到第二基底；
设置与通孔对应并相邻的导管；
利用电解质通过导管和通孔填充第一光电电池和第二光电电池；
在通孔中设置填充物以将第一光电电池和第二光电电池物理地阻挡；
密封导管。
14.如权利要求13所述的形成光电转换模块的方法，其中，密封导管的步骤包括设置填充物来填充导管。
15.如权利要求13所述的形成光电转换模块的方法，其中，密封导管的步骤包括提供盖并将盖贴附在导管上。
16.如权利要求15所述的形成光电转换模块的方法，其中，贴附盖的步骤包括设置粘合剂以将盖粘附在导管上。
17.如权利要求13所述的形成光电转换模块的方法，其中，设置导管的步骤包括：在第一基底或第二基底中形成沿与第一方向交叉的第二方向延伸的导管。
18.如权利要求17所述的形成光电转换模块的方法，其中，在密封构件中设置通孔的步骤包括：沿与第一方向和第二方向交叉的第三方向形成穿过密封构件的通孔。
19.如权利要求13所述的形成光电转换模块的方法，所述形成光电转换模块的方法还包括形成围绕光电电池的密封架的步骤，其中，设置导管的步骤包括形成穿过密封架与通孔连通的导管。
20.如权利要求13所述的形成光电转换模块的方法，其中，设置通孔的步骤包括在第一光电电池和第二光电电池的第一端设置第一通孔并在第一光电电池和第二光电电池的第二端设置第二通孔，设置导管的步骤包括在第一光电电池和第二光电电池的第一端设置第一导管并在第一光电电池和第二光电电池的第二端设置第二导管，第二导管与第二通孔对应并相邻。
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