JP5465446B2 - 光電変換素子 - Google Patents
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Description
まず本発明に係る光電変換素子の第1実施形態について図1及び図2を用いて説明する。図1は、本発明に係る色素増感型太陽電池の第1実施形態を示す断面図、図2は、図1の部分拡大図である。
次に、本発明に係る光電変換素子の第2実施形態について図3及び図4を用いて説明する。図3は、本発明に係る光電変換素子の第2実施形態を示す断面図、図4は、図3の部分拡大図である。なお、図3及び図4において、第1実施形態と同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
次に、本発明に係る光電変換素子の第3実施形態について図5を用いて説明する。図5は、本発明に係る光電変換素子の第3実施形態を示す断面図である。なお、図5において、第1実施形態と同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
はじめに、10cm×10cm×4mmのFTO基板を準備した。続いて、FTO基板の上に、ドクターブレード法によって酸化チタンペースト(Solaronix社製、Ti nanoixide T/sp)を、その厚さが10μmとなるように塗布した後、熱風循環タイプのオーブンに入れて500℃で3時間焼成し、FTO基板上に多孔質酸化物半導体層を形成し、5cm×5cmの積層体を得た。次に、積層体に2つの貫通孔を形成し、作用極を得た。
第2封止部を構成する材料として、ビニルアルコール重合体であるポバール(商品名、クラレ社製)を用いたこと以外は実施例1と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
第1封止部を構成する材料として、エチレン−メタクリル酸共重合体であるニュクレル(三井・デュポンポリケミカル社製)を用いたこと以外は実施例1と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
第1封止部を構成する材料として、ニュクレルを用い、第2封止部を構成する材料として、実施例2のポバールを用いたこと以外は実施例1と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
第2封止部を構成する材料として、ニュクレルを用いたこと以外は実施例1と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
第2封止部を構成する材料として、ハイミランを用いたこと以外は実施例1と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
第1封止部を構成する材料として、ニュクレルを用い、第2封止部を構成する材料として、ニュクレルを用いたこと以外は実施例1と同様にして色素増感太陽電池を作製した。このとき、第2封止部は、実施例5と同様にして形成した。
第1封止部を構成する材料として、ニュクレルを用い、第2封止部を構成する材料として、ハイミランを用いたこと以外は実施例1と同様にして色素増感太陽電池を作製した。このとき、第2封止部は、実施例6と同様にして形成した。
対極の白金薄膜上に、UV硬化樹脂の前駆体としてのUV硬化性樹脂である31x−101cを塗布した後、対極と作用極とを対向させ、UV硬化性樹脂に紫外線を照射してUV硬化性樹脂を硬化させることによって第1封止部を形成したこと以外は実施例1と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
対極のうち封止部と接触する部位、および、作用極のうち封止部と接触する部位に凹凸部を形成したこと以外は実施例1と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
対極のうち封止部と接触する部位、および、作用極のうち封止部と接触する部位に凹凸部を形成したこと以外は実施例2と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
対極のうち封止部と接触する部位、および、作用極のうち封止部と接触する部位に凹凸部を形成したこと以外は実施例3と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
対極のうち封止部と接触する部位、および、作用極のうち封止部と接触する部位に凹凸部を形成したこと以外は実施例4と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
対極のうち封止部と接触する部位、および、作用極のうち封止部と接触する部位に凹凸部を形成したこと以外は実施例5と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
対極のうち封止部と接触する部位、および、作用極のうち封止部と接触する部位に凹凸部を形成したこと以外は実施例6と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
対極のうち封止部と接触する部位、および、作用極のうち封止部と接触する部位に凹凸部を形成したこと以外は実施例7と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
対極のうち封止部と接触する部位、および、作用極のうち封止部と接触する部位に凹凸部を形成したこと以外は実施例8と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
対極のうち封止部と接触する部位、および、作用極のうち封止部と接触する部位に凹凸部を形成したこと以外は実施例9と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
第2封止部を形成しなかったこと以外は実施例1と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
第2封止部を形成しなかったこと以外は実施例3と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
第1封止部を構成する材料として、エチレン−ビニルアルコール共重合体であるエバール(商品名、クラレ社製)を用い、第2封止部を形成しなかったこと以外は実施例1と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
第1封止部を構成する材料として、ポバールを用い、第2封止部を形成しなかったこと以外は実施例1と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
第2封止部を形成しなかったこと以外は実施例9と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
実施例1〜18及び比較例1〜5で得られた色素増感太陽電池について、光電変換効率を測定した後、熱サイクル試験を行った。熱サイクル試験後、色素増感太陽電池について再度光電変換効率を測定し、光電変換効率の低下率を算出した。結果を表1に示す。なお、表1においては、光電変換効率の低下率の値に応じて以下のように表示することとした。
10%以下・・・・・・・・・・・◎
10%超20%以下・・・・・・・○
20%超・・・・・・・・・・・・×
と表示することとした。
実施例1〜18及び比較例1〜5で得られた色素増感太陽電池について、上記と同様の熱サイクル試験を行い、その後、色素増感太陽電池(セル)の容積、即ち作用極と対極と封止部とによって囲まれるセル空間の容積、に占める電解質の残存量の割合を測定した。結果を表1に示す。なお、表1においては、電解質残存割合の値によって以下のように表示することとした。
90%以上・・・・・・・・・・・◎
80%以上90%未満・・・・・・○
80%未満・・・・・・・・・・・×
漏洩が特に確認できない・・・・・●
Claims (4)
- 互いに対向する一対の電極と、
前記一対の電極を連結する封止部と、
前記一対の電極及び前記封止部によって包囲されるセル空間に充填される電解質とを備え、
前記封止部は、
前記一対の電極の前記電解質側の表面同士を連結する第1封止部と、
前記第1封止部を包囲するように設けられる第2封止部とを有し、
前記第2封止部は、
前記第1封止部と前記一対の電極との境界と、前記一対の電極の少なくとも一方の電極の側面と、前記一対の電極の少なくとも一方の電極の表面のうち前記第1封止部と反対側の表面の一部を覆い、
前記第1封止部の全体が前記一対の電極の間に設けられ、
前記第2封止部が、前記一対の電極の少なくとも一方の電極の側面を直接覆っており、前記第1封止部及び前記第2封止部が同一の樹脂を含有すること、
を特徴とする光電変換素子。 - 互いに対向する一対の電極と、
前記一対の電極を連結する封止部と、
前記一対の電極及び前記封止部によって包囲されるセル空間に充填される電解質とを備え、
前記封止部は、
前記一対の電極の前記電解質側の表面同士を連結する第1封止部と、
前記第1封止部を包囲するように設けられる第2封止部とを有し、
前記第2封止部は、
前記第1封止部と前記一対の電極との境界と、前記一対の電極の少なくとも一方の電極の側面と、前記一対の電極の少なくとも一方の電極の表面のうち前記第1封止部と反対側の表面の一部を覆い、
前記第1封止部の全体が前記一対の電極の間に設けられ、
前記第2封止部が、前記一対の電極の少なくとも一方の電極の側面を直接覆っており、
前記第1封止部及び前記第2封止部を構成する樹脂がアイオノマー系樹脂又はエチレン−メタクリル酸共重合体からなり、前記第1封止部を構成する樹脂が、前記第2封止部を構成する樹脂と異なること、
を特徴とする光電変換素子。 - 前記一対の電極のうち前記封止部と接触する部位に凹凸部が形成され、
前記封止部が前記凹凸部に密着していること、
を特徴とする請求項1又は2に記載の光電変換素子。 - 前記第1封止部が、前記一対の電極を結ぶ方向に沿って、無機材料からなる無機封止部と、樹脂からなる樹脂封止部とを有すること、
を特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光電変換素子。
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