光電化學電池的垂直電連接本發(fā)明涉及光電化學電池(photoelectrochemicalcell)或DSSC(燃料敏化太陽能電池)的垂直電連接。更具體地，本發(fā)明涉及與DSSC電池的光伏模塊集成的所述電連接的結構以及其實現(xiàn)的工藝。DSSC電池是由兩個襯底限定的多層結構構成的光伏電池。通常，所述襯底由透明材料構成(優(yōu)選玻璃，但PET或PEN也可)且在朝向多層結構的內部的一側上被導電涂層涂覆，該導電涂層也是透明的(通常為透明導電氧化物，優(yōu)選摻雜氟或碘的氧化鈦，分別表示為FTO和ITO)。光電極(陽極)被布置在兩個襯底中，其布置在兩個襯底之一的導電涂層上；反電極(陰極)被布置在另一個襯底的導電涂層上；而電解質插入在所述光電極和所述反電極之間。特別地，光電極通常由多孔氧化鈦構成，其支撐由可在吸收光子之后傳輸電子的染料構成的活性材料。反電極通常由鉑構成，而電解液通常由碘(I2)和碘化鉀(KI)構成。這種類型的光電化學電池已在例如美國專利No.4,927,721中進行了描述；使用在這種類型電池中的材料已在例如美國專利No.5,350,664中進行了描述。究其本質，該結構的導電涂層具有高電阻。此外，這種類型的單個電池不能產生光電化學電池可被尋址的大多數(shù)可能應用中所需要的電壓水平。因此，為了克服這些缺陷，需要相互串聯(lián)連接多個光電池，最終產生較大的電壓差，從而最小化總電流，即最小化由于導電涂層的電阻引起的功率損失。在實用中，光電化學模塊實現(xiàn)在同一個襯底上，即每一個襯底的導電涂層被分成多個電隔離區(qū)域，通常保持為并排布置的多個條狀物，兩個襯底之一的導電涂層的每一個區(qū)域被放置在與另一個襯底的導電涂層的區(qū)域重合并且與其在橫向上僅稍微偏移的位置上，光電化學電池在兩個襯底的每一對重疊區(qū)域之間實現(xiàn)。通過與同一襯底集成連接而被串聯(lián)連接，從而獲得并排的光電化學電池，該襯底在模塊的實現(xiàn)期間制造。與襯底集成的串聯(lián)連接可根據不同的模式制造，已知的如Z連接、W連接和外部連接。根據說明書中稍后將詳細闡釋的一種配置，類似Z的連接由一系列垂直接觸(contact)構成，布置在并排的兩個電池之間的間隔中，特別是在兩個電池或條狀物的長邊之間的間隔中，即在由于兩個襯底的導電涂層的電隔離區(qū)域的交錯配置而不用于電池的間隔中，并彼此電連接至兩個襯底的導電涂層的相互隔離的區(qū)域。類似W的連接是在不需要接觸的情況下獲得的，但由于根據這一配置的一半電池從反電極一側被啟動，最終光電化學模塊的配置往往具有內部電流的不平衡。此外，在同一襯底上光電極和反電極相互交替，從而二氧化鈦和鉑被沉積并同時經受固化。這表明不能獨立對兩種材料的固化工藝進行優(yōu)化，兩種材料通常具有不同的優(yōu)化燒成溫度和時間(對于鉑為420℃和15分鐘，對于二氧化鈦為500℃和30分鐘)。相反，就外部連接而言，這種連接在模塊的邊緣制造，接近于形成光電化學電池條狀物的短邊。電子必須經過長路徑以到達模塊的邊緣，在邊緣處單個電池的連接被制造，限制了電池的長度(以防止由于電阻引起的額外損失)并嚴重危害模塊的填充因子，填充因子是描述由設備產生的最大功率和由開路電壓乘以閉路電流的乘積之間的比率，并在由電池之間的連接引起的電阻和由電子的長路徑引起的電阻的值增加時按比例地減小的特定參數(shù)。參照圖1，在光電化學模塊的兩個電池之間示意性地示出了Z型連接配置。特別地，圖1示出兩個襯底，用數(shù)字10標記，在朝向另一襯底的一側上，每一個襯底通過透明導電涂層11涂覆。導電涂層11通過間隔物12被分成電隔離區(qū)域。每一個光電化學電池在包括在兩個相對的襯底10的導電涂層11的兩個面對面的電隔離區(qū)域之間的區(qū)域中制造，每一個電池由布置在兩個襯底10之一的導電涂層11上的光電極13、布置在另一個襯底10上的導電涂層上的反電極14以及置于所述光電極13和所述反電極14之間的液體電解質構成。每一個電池通過密封件16橫向接壤，目的是將液體電解質保持在電池中。通過借助連接兩個襯底10之一的導電涂層11的電隔離區(qū)域的交錯部分和相對襯底10的導電涂層11的電隔離區(qū)域的重合交錯部分的連接元件17，獲得了串聯(lián)電池的連接。由于導電涂層11的每一個電隔離區(qū)域與各自的電極電接觸這一事實，因此通過兩個相對襯底10中每一個上的導電涂層11，連接元件17允許連接兩個并排光電化學電池的電極。通過垂直接觸連接的路徑可通過三個電阻表示：由布置在第一襯底10上的導電涂層和連接元件17之間的接觸電阻構成的第一電阻、由連接元件17本身材料的電阻構成的第二電阻以及由連接元件17和布置在與第一襯底相對的襯底10上的導電涂層11之間的接觸電阻構成的第三電阻。根據現(xiàn)有技術，連接元件可通過不同的技術制造：-在兩個襯底的導電涂層上沉積導電膠以及在耦合襯底以形成光電化學模塊(封裝)之前將其固化；-在單個襯底的導電涂層上沉積導電膠以及在耦合襯底以形成光電化學模塊(封裝)之前將其固化；或-(在一個或兩個襯底的導電涂層上)沉積導電膠以及在光電化學模塊的密封(通過封裝)的步驟期間將其固化。在任意情形下，在導電涂層11的間隔物12的排列并排的位置上，即在導電涂層11的電隔離區(qū)域的交錯部分上，與一種或多種粘接劑和/或溶劑一起，通過制造膠“條狀物”，產生了沉積，該膠“條狀物”包括制造一個或兩個襯底10的導電涂層11上的連接元件17的材料，因此，通過耦合襯底10以形成光電化學模塊，間隔物的排列被稍微交錯，使得構成垂直接觸的導電元件將相對的襯底10的電隔離區(qū)域的導電涂層11進行相互連接。在兩個襯底10的導電涂層11上的沉積導電膠和隨后在封裝之前固化的情形下，固化溫度可根據使用的材料進行選擇以確保具有低電阻的電接觸，特別是參照通過固化導電膠而獲得的層和導電涂層之間的界面。在實踐中，這些溫度通常在500-520℃的范圍內，并一直低于550℃(高于此溫度，導電涂層和/或襯底有損壞的風險)，從而允許盡可能多地去除膠中的導電材料的所有載體并由此獲得高的導電性，盡可能多地接近選擇的導電材料的導電性。在這種情形下，如圖2示意性地示出，通過布置在相對的襯底10的涂層11上的連接元件的兩個部分18’和18”之間簡單的機械接觸而產生導電，其結果是形成連接元件的兩個部分18’和18”之間的電阻不可忽略，但是相反，忽略布置在每一個襯底10上的導電涂層11和連接元件的相應部分18’、18”之間的電阻。此外，以這種方式制造的連接具有隨溫度升高而產生的導電問題。這是由于制造連接元件的材料和將液體電解質15保持在各個電池中的密封件16的材料之間不同的熱行為(熱膨脹)引起的。在單個襯底10的導電涂層上沉積導電膠以及在封裝以制造連接元件之前將其固化——說明書附圖中未示出——的這種情形下，通過連接元件和導電涂層11之間的簡單機械接觸產生導電，而其上未沉積膠的襯底10的導電涂層11和連接元件之間的電阻不可忽略。圖3示出了襯底10的一個或兩個的導電涂層11上沉積導電膠以及隨后在模塊密封(通過封裝)的步驟中固化導電膠的情形，以便通過由連接兩個相對的襯底10的涂層11的單體構成的連接元件獲得接觸。然而，在這一情形下，僅在低于可能損傷形成模塊元件的溫度下，且特別是光電極13的染料和形成密封件16的材料的溫度下才可固化導電膠，結果是就導電性而言不能具有優(yōu)化的特性。在這一情形下，在導電涂層11和連接元件19兩側產生的電阻不能被忽略。而且，除了其性能隨著溫度升高而衰減的問題之外，這種連接還具有非最佳的導電性。在根據采取在上述方案折中的形式的現(xiàn)有技術的其它技術方案中可能遇到非常類似的問題。例如，US2005/067006公開了串聯(lián)連接的光電化學電池，其中并排的兩個電池的導電涂層(和電極)通過由金屬線構成的垂直連接元件進行連接，布置成平行于電池，由低熔點金屬涂覆并封裝在一層粘接劑中。AU761370公開了與US2005/067006中公開的配置類似的一種配置，其中垂直連接元件包括包含在SiO2基質中的鈦布線和鎢粒子。EP1603169公開了與US2005/067006中公開的配置類似的一種配置，其中垂直連接元件包括使用低溫焊料或基于銀的環(huán)氧樹脂涂覆的金屬或合金。US2010/0024875公開了串聯(lián)連接的光電化學電池，其中并排的兩個電池的導電涂層(和電極)通過由多個層構成的垂直連接元件進行連接，其中第一層施加在兩個襯底中之一的導電涂層上并在染料施加之前固化，而第二層施加在另一個襯底的導電涂層上并在密閉模塊之后以及染料施加之后固化。根據該申請的教導，第一層可通過選擇最佳的固化溫度、考慮使用的材料而制造，以獲得具有低電阻的電接觸，而在密閉模塊時制造的第二層，如果一方面允許增加所述第一層和相對層的導電涂層之間的接觸表面，遵循先前形成的第一層的形狀并填充仍可填充的間隔，另一方面，由于其必須在不損壞密封件和/或染料的情形下制造，則就導電性而言，不能具有最佳的特性。在所有這些現(xiàn)有技術文獻中，制造用以使不同的光電化學電池串聯(lián)的連接的效率，受到在兩個襯底適配期間或之后經受固化處理的層的存在的不利影響。這一層的影響更重要，因為其與襯底10的導電涂層11直接連接。事實上，由于接觸元件和形成導電材料的材料的本質，穿過位于接觸元件和導電涂層11之間的界面的電導不可忽略。鑒于上述內容，對具有提高垂直接觸的性能增加并提高連接相對于機械和熱應力的可靠性的光電化學電池的垂直電連接的需求是明顯的。在本文中，根據本發(fā)明提出了一種技術方案，其目的是提供一種允許實現(xiàn)兩個襯底之一上的導電涂層、連接元件和相對襯底上的導電涂層之間連接的單個路徑的連接元件，其在約100℃的溫度下也是高導電性的。根據提供光電化學電池的垂直電連接的本發(fā)明獲得這些和其它結果，垂直電連接是復合型的，即由兩個部分和第三部分構成，該兩個部分分別與兩個相對襯底之一的導電涂層耦合，由具有高緊湊性和導電性的導電材料制成，使用導電涂層進行密封，該第三部分連接前兩個部分，由具有低煅燒點的導電材料的膠制成制成。因此本發(fā)明的目的是實現(xiàn)能夠克服根據現(xiàn)有技術的技術方案的限制的光電化學電池的垂直電連接并獲得前述技術效果。本發(fā)明進一步的目的是所述連接元件可以以相當?shù)偷某杀具M行制造。并非本發(fā)明最后一個目的的目的是實現(xiàn)相當簡單、安全且可靠的連接元件。因此本發(fā)明的第一個具體目的是一種光電化學電池的垂直電連接，光電化學電池并排布置在兩個相對的襯底之間，襯底的至少一個是透明或半透明的且在朝向另一個襯底的一側上由導電涂層覆蓋，該導電涂層通過相應數(shù)目的間隔物被分成多個電隔離的并排區(qū)域，所述垂直電連接布置在與一個光電化學電池電接觸的一個襯底的導電涂層的電隔離區(qū)域和與毗鄰的一個光電化學電池接觸的相對的襯底的導電涂層的電隔離區(qū)域之間，其由三個重疊部分構成，即兩個第一部分和額外的中間部分，兩個第一部分分別與限定所述光電化學電池的兩個相對襯底中每一個的導電涂層耦合，由彼此聚集并集成至所述導電涂層的顆粒形式的導電材料構成，額外的中間部分連接耦合至兩個襯底中每一個的導電涂層的兩個部分，由通過聚合物和/或環(huán)氧樹脂和/或有機粘接劑的基質構成的導電材料制成，導電材料或導電聚合物的粒子分散在其中。根據本發(fā)明，優(yōu)選與兩個襯底中每一個的導電涂層耦合的所述兩個部分具有低于0.5的孔隙率(表示為孔隙空間的體積相對于總體積)，包括使用化學型結合的相互聚集的顆...