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色素敏化太陽能電池、其制造方法、色素敏化太陽能電池模塊以及其制造方法

文檔序號:6786896閱讀:141來源:國知局
專利名稱:色素敏化太陽能電池、其制造方法、色素敏化太陽能電池模塊以及其制造方法
技術領域
本發(fā)明涉及色素敏化太陽能電池、其制造方法、色素敏化太陽能電池模塊以及其制造方法。
背景技術
色素敏化太陽能電池模塊具備多個串聯(lián)并且電連接的色素敏化太陽能電池。各色素敏化太陽能電池具有工作電極、與該工作電極對置的對電極以及使它們接合的密封部,工作電極具有透明基板、在該透明基板上形成的透明導電膜以及在透明導電膜上設置的氧化物半導體層。作為在這樣的色素敏化太陽能電池模塊中將多個色素敏化太陽能電池串聯(lián)連接的方法,以往已知有專利文獻I所記載的方法。在專利文獻I所記載的方法中,在鈦對電極中與工作電極相反側(cè)的面且比密封部的外周靠外側(cè)的區(qū)域,接合用于與其他色素敏化太陽能電池連接的由銅或者鎳構成的連接端子,另一方面,在鄰接的色素敏化太陽能電池的透明導電膜上也接合連接端子,這些連接端子彼此借助導電線連接。而且,在專利文獻I中,作為將由銅或者鎳構成的連接端子與鈦對電極接合的方法,記載了一邊利用連接端子對鈦對電極進行加壓,一邊對連接端子施加超聲波來對鈦對電極接合連接端子的方法。其中,之所以將連接端子與鈦對電極中和工作電極相反側(cè)的面接合,是為了使來自鄰接的色素敏化太陽能電池或者來自外部的電子通過鈦對電極注入到電解質(zhì)。另外,作為上述那樣的色素敏化太陽能電池模塊,例如還已知有下述專利文獻2所記載的技術。在下述專利文獻2中,公開了一種在相鄰的兩個色素敏化太陽能電池中,一方色素敏化太陽能電池的對電極的邊緣部和另一方色素敏化太陽能電池的透明導電膜在相鄰的密封部之間,直接或者借助焊錫或者導電性膏等導電部件連接而成的色素敏化太陽能電池模塊。
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專利文獻1:國際公開第2009 / 133689號專利文獻2:國際公開第2009 / 144949號公報但是,上述專利文獻I所記載的方法具有以下的課題。S卩,在上述專利文獻I所記載的方法中,在鈦對電極中與工作電極相反側(cè)的面且比密封部的外周靠外側(cè)的區(qū)域接合由銅或者鎳構成的連接端子。因此,必須在鈦對電極中的極小空間接合端子,不能說連接強度一定足夠。因此,具有該色素敏化太陽能電池的色素敏化太陽能電池模塊在連接可靠性方面存在著改善的余地。為了提高連接可靠性,也可考慮在鈦對電極中與工作電極相反側(cè)的表面中比密封部的外周靠內(nèi)側(cè)的區(qū)域、即氧化物半導體層的正上部設置連接端子。但該情況下,由于連接端子的接合部位接近于氧化物半導體層,所以存在著由氧化物半導體層擔載的光敏化色素發(fā)生劣化之虞。鑒于此,正在尋求一種抑制光敏化色素的劣化并且具有優(yōu)良的連接可靠性的色素敏化太陽能電池的制造方法。另一方面,在色素敏化太陽能電池中,由于能夠從背面直接導出電,所以優(yōu)選對電極采用金屬。但在金屬中,還存在著對電解質(zhì)所含的碘等不具有耐腐蝕性的金屬。因此,在色素敏化太陽能電池中,作為對電極的金屬,需要采用具有耐腐性高的鈍態(tài)膜的金屬。但是,在利用具有耐腐性高的鈍態(tài)膜的金屬作為對電極的金屬的情況下,上述專利文獻2所記載的色素敏化太陽能電池模塊的制造方法具有以下所示的課題。S卩,在利用具有耐腐性高的鈍態(tài)膜的金屬作為對電極的金屬的情況下,即使想要使焊錫、導電性膏與對電極連接,由于對電極的鈍態(tài)膜而導致焊錫、導電性膏不與對電極粘接,或者即使粘接了接觸電阻也變高,連接可靠性、導電性并不足夠。另外,對金屬而言,由于即使不形成鈍態(tài),也一定會在表面形成薄的氧化膜,所以即使利用不形成鈍態(tài)膜的金屬,接觸電阻也高,粘接力也并不足夠。另外,在利用焊錫、導電性膏的情況下,由于必須進行加熱來使其熔融從而與對電極粘接,所以存在多孔質(zhì)氧化物半導體層擔載的光敏化色素因加熱溫度而發(fā)生劣化之虞。因而,正在尋求一種具有優(yōu)良的導電性以及連接可靠性,能夠充分抑制光敏化色素的劣化的色素敏化太陽能電池模塊的制造方法。另一方面,在色素敏化太陽能電池模塊中,重要之處在于提高開口率和相鄰的色素敏化太陽能電池間的連接可靠性雙方。但是,上述專利文獻2所記載的色素敏化太陽能電池模塊具有以下所示的課題。S卩,在上述專利文獻2所記載的色素敏化太陽能電池模塊中,當相鄰的兩個色素敏化太陽能電池的一方的對電極中的另 一方色素敏化太陽能電池側(cè)的邊緣部遍布整體地與另一方色素敏化太陽能電池的工作電極連接時,通過增大該連接部位的寬度,能夠提高連接強度。但是,由于連接部位位于相鄰的密封部之間,即在受光區(qū)域內(nèi),所以僅通過連接部位的面積無助于發(fā)電,開口率降低。另一方面,如果縮小連接部位的寬度,則雖然能夠提高開口率,但是連接強度降低。因此,上述專利文獻2所記載的色素敏化太陽能電池模塊在開口率的提高和連接可靠性方面具有改善的余地。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此,本發(fā)明的第I目的在于,提供一種抑制光敏化色素的劣化并且具有優(yōu)良的連接可靠性的色素敏化太陽能電池、其制造方法、色素敏化太陽能電池模塊以及其制造方法。另外,本發(fā)明的第2目的在于,提供一種能夠制造具有優(yōu)良的導電性以及連接可靠性,并充分抑制了光敏化色素的劣化的色素敏化太陽能電池模塊的色素敏化太陽能電池模塊的制造方法以及色素敏化太陽能電池模塊。并且,本發(fā)明第3目的在于,提供一種具有足夠大的開口率并且具有優(yōu)良的連接可靠性的色素敏化太陽能電池模塊。本發(fā)明人們?yōu)榱诉_到上述第I目的而潛心研究,結果發(fā)現(xiàn)通過以下的發(fā)明能夠達到上述第I目的。
S卩,本發(fā)明涉及色素敏化太陽能電池的制造方法,其中包含:準備工序,準備具有透明基板以及在所述透明基板上設置的透明導電膜的第I電極、以及包含由形成鈍態(tài)膜的金屬構成的金屬基板的第2電極;氧化物半導體層形成工序,在所述第I電極或者所述第2電極上形成氧化物半導體層;色素擔載工序,在所述氧化物半導體層上擔載光敏化色素;電解質(zhì)配置工序,在所述氧化物半導體層上配置電解質(zhì);密封工序,使所述第I電極和所述第2電極對置并利用密封部來密封所述電解質(zhì);以及連接部件固定工序,在所述第2電極的所述金屬基板上的與所述第I電極相反側(cè)固定由與所述金屬基板相比具有低電阻的金屬構成的連接部件;在所述連接部件固定工序中,通過利用電阻焊接使所述連接部件與所述金屬基板接合,來將所述連接部件固定到所述金屬基板上。根據(jù)該制造方法,在連接部件固定工序中,通過利用電阻焊接將與金屬基板相比具有低電阻的連接部件與金屬基板接合,來將連接部件固定到金屬基板上。這里,電阻焊接是將2根電極按壓到連接部件以及金屬基板或者其中的任一方,并在二者之間流過電流,由此在連接部件和金屬基板之間的接觸部分產(chǎn)生熱,利用該熱使連接部件以及金屬基板雙方熔融而連接二者的方法。此時,僅在金屬基板與連接部件的接觸部分產(chǎn)生熱。另外,在電阻焊接中,由于流過電流的時間通常是短時間(數(shù)ms),所以產(chǎn)生熱的時間也短。因此,能夠?qū)⑹軣岬膱鏊种圃诰植繀^(qū)域。因此,在密封工序之后,即使在第2電極的金屬基板上固定連接部件的情況下,也能夠充分抑制由氧化物半導體層擔載的光敏化色素的劣化。并且,由于通過連接部件固定工序使金屬基板和連接部件熔融接合,所以在二者之間形成合金部。因此,金屬基板和連接部件之間的接合強度大,能夠得到具有優(yōu)良的連接可靠性的色素敏化太陽能電池。另外,在將所得到的多個色素敏化太陽能電池串聯(lián)或者并聯(lián)連接來制造色素敏化太陽能電池模塊的情況下,能夠得到具有優(yōu)良的連接可靠性的色素敏化太陽能電池模塊。并且,能夠得到與外部電路之間也具有優(yōu)良的連接可靠性的色素敏化太陽能電池模塊。另外,通過在第2電極和連接部件之間設置合金部,還能夠降低第2電極與連接部件之間的接觸電阻。另外,在本發(fā)明的制造方法中,由于通過利用電阻焊接將連接部件與金屬基板接合,能夠?qū)⑹軣岬膱鏊种圃诰植繀^(qū)域,所以還能夠?qū)⑦B接部件固定到密封部的內(nèi)側(cè)區(qū)域。該情況下,在連接部件到電解質(zhì)之間,能夠縮短電流通過與連接部件相比電阻大的金屬基板的距離,可縮小連接部件與電解質(zhì)之間的電阻。

在所述連接部件固定工序中,優(yōu)選在使所述連接部件與所述金屬基板中和所述第I電極相反側(cè)的表面接觸的狀態(tài)下,使兩個電阻焊接用的電極分別與所述連接部件以及所述金屬基板的所述表面抵接來進行電阻焊接。該情況下,在利用電阻焊接將第2電極和連接部件連接時,不必將兩個電阻焊接用電極按壓到第2電極的金屬基板中的第I電極側(cè)的表面。因此,能夠充分防止金屬基板中的第I電極側(cè)的表面的形變。另外,還具有能夠防止第2電極的金屬基板中的第I電極側(cè)的表面的電阻焊接用電極的熔敷這一優(yōu)點。在所述連接部件固定工序中,優(yōu)選電阻焊接進行I 20ms。該情況下,合金部的厚度變得適度,在連接部件和金屬基板之間接合強度和電阻雙方變得更良好。另外,本發(fā)明涉及具有包含串聯(lián)并且電連接的多個色素敏化太陽能電池的色素敏化太陽能電池模塊單元的色素敏化太陽能電池模塊的制造方法,該色素敏化太陽能電池模塊的制造方法包含:準備所述多個色素敏化太陽能電池的準備工序、和將所述多個色素敏化太陽能電池串聯(lián)并且電連接來制造所述色素敏化太陽能電池模塊單元的連接工序,在所述準備工序中,所述多個色素敏化太陽能電池中的至少一部分色素敏化太陽能電池通過上述的色素敏化太陽能電池的制造方法來準備,所述色素敏化太陽能電池還具有設于所述第I電極的端子部,公用一個透明基板作為所述多個色素敏化太陽能電池中的所述透明基板,在所述連接工序中,通過電阻焊接將相鄰的兩個色素敏化太陽能電池中的一方色素敏化太陽能電池的所述第2電極和另一方色素敏化太陽能電池的設于所述第I電極的所述端子部連接。根據(jù)該制造方法,通過多個色素敏化太陽能電池中的至少一部分利用上述的色素敏化太陽能電池的制造方法來制造,制成光敏化色素的劣化被充分抑制并且具有優(yōu)良的連接可靠性的色素敏化太陽能電池。另外,根據(jù)上述制造方法,在連接工序中,通過電阻焊接將相鄰的兩個色素敏化太陽能電池中的一方色素敏化太陽能電池的第2電極和另一方色素敏化太陽能電池的設于第I電極的端子部連接。這里,電阻焊接是將2根電極按壓到第2電極以及端子部或者其中的任一方,并在二者間流過電流,由此在第2電極和端子部的接觸部分產(chǎn)生熱,利用該熱使第2電極和端子部雙方熔融從而連接二者的方法。此時,熱僅在金屬基板與端子部的接觸部分產(chǎn)生。另外,在電阻焊接中,由于通常流過電流的時間是短時間(數(shù)ms),所以產(chǎn)生熱的時間也短。因此,能夠?qū)⑹軣岬膱鏊种圃诰植繀^(qū)域。由此,在密封工序之后將第2電極與端子部連接的情況下,也能夠充分抑制由氧化物半導體層擔載的光敏化色素的劣化。并且,由于通過連接工序使第2電極和端子部熔融接合,所以在二者之間形成合金部。因此,金屬基板和端子部的接合強度變大,在將所得到的多個色素敏化太陽能電池串聯(lián)連接的情況下,能夠得到具有優(yōu)良的連接可靠性的色素敏化太陽能電池模塊。另外,通過在第2電極和端子部之間設置合金部,還能夠降低第2電極和端子部之間的接觸電阻。因此,所得到的色素敏化太陽能電池模塊還具有優(yōu)良的導電性。在所述連接工序中,優(yōu)選在所述端子部上接觸了所述第2電極的狀態(tài)下,使兩個電阻焊接用的電極與所述第2電極 的所述金屬基板中和所述第I電極相反側(cè)的表面抵接來進行所述電阻焊接。該情況下,當通過電阻焊接來連接第2電極和端子部時,不必將兩個電阻焊接用電極按壓到端子部以及第2電極的金屬基板中的第I電極側(cè)的表面。因此,能夠得到可防止在第2電極的金屬基板中的第I電極側(cè)的表面殘留因電阻焊接用電極的熔敷而產(chǎn)生的雜質(zhì)這一優(yōu)點。另外,由于不必將電阻焊接用電極按壓到端子部,所以能夠縮小焊接所需的空間。另外,本發(fā)明是將多個色素敏化太陽能電池串聯(lián)并且電連接而成的色素敏化太陽能電池模塊的制造方法,該色素敏化太陽能電池模塊的制造方法包含將所述多個色素敏化太陽能電池串聯(lián)并且電連接的連接工序,利用上述的色素敏化太陽能電池的制造方法來制造所述色素敏化太陽能電池,在所述連接工序中,將相鄰的兩個色素敏化太陽能電池中的一方色素敏化太陽能電池的設于所述第2電極的所述連接部件和另一方的色素敏化太陽能電池的設于所述第I電極的端子部連接。根據(jù)該制造方法,通過色素敏化太陽能電池利用上述的色素敏化太陽能電池的制造方法來制造,能夠得到光敏化色素的劣化被充分抑制并且具有優(yōu)良的連接可靠性的色素敏化太陽能電池。因此,在連接工序中,如果將第2電極的金屬基板和相鄰的色素敏化太陽能電池的設于第I電極的端子部連接,則能夠得到具有優(yōu)良的光電轉(zhuǎn)換特性以及連接可靠性的色素敏化太陽能電池模塊。在所述連接工序中,優(yōu)選在所述端子部上接觸了所述連接部件的狀態(tài)下,使兩個電阻焊接用的電極與所述連接部件的表面抵接來進行所述電阻焊接。該情況下,在通過電阻焊將接連接部件和端子部接連時,不必將兩個電阻焊接用電極按壓到端子部。因此,能夠縮小焊接所需的空間。在所述連接工序中,優(yōu)選所述電阻焊接進行I 20ms。該情況下,能夠更充分地提高第2電極或者連接部件與端子部的連接強度,并且合金部的厚度變得適度,能夠更充分地降低端子部和第2電極的金屬基板或者連接部件之間的電阻。另外,本發(fā)明涉及色素敏化太陽能電池,其具備:具有透明基板以及在所述透明基板上設置的透明導電膜的第I電極;與所述第I電極對置,并包含由形成鈍態(tài)膜的金屬構成的金屬基板的第2電極;在所述第I電極或者所述第2電極上設置的氧化物半導體層;在所述第I電極和所述第2電極之間設置的電解質(zhì);連結所述第I電極以及所述第2電極的密封部;和被設置于所述第2電極中的與所述第I電極相反側(cè)的表面,由與構成所述金屬基板的金屬相比具有低電阻的金屬構成的連接部件,在所述第2電極和所述連接部件之間設置有由構成所述金屬基板的金屬和構成所述連接部件的金屬的合金構成的合金部。根據(jù)本發(fā)明,由于在第2電極和連接部件之間設置有由第2電極的金屬和構成連接部件的金屬的合金構成的合金部,所以第2電極和連接部件的連接強度變大,能夠得到優(yōu)良的連接可靠性。另外,通過在第2電極和連接部件之間設置合金部,還能夠降低第2電極和連接部件之間的接觸電阻。在上述色素敏化太陽能電池中,優(yōu)選所述連接部件被設置在所述第2金屬中的與所述電解質(zhì)對置的部分。該情況下,能縮短從連接部件到電解質(zhì)之間,電流通過與連接部件相比電阻大的金屬基板的距離,可縮小連接部件和電解質(zhì)之間的電阻。另外,本發(fā)明涉及具有包含串聯(lián)并且電連接的多個色素敏化太陽能電池的色素敏化太陽能電池模塊單元的色素敏化太陽能電池模塊,其中,所述多個色素敏化太陽能電池中的至少一部分色素敏化太陽能電池由上述的色素敏化太陽能電池構成,所述色素敏化太陽能電池還具有被設置于所述第I電極的端子部,共用I個透明基板作為所述多個色素敏化太陽能電池中的所述透明基板,相鄰的兩個色素敏化太陽能電池中的一方色素敏化太陽能電池的所述第2電極的所述金屬基板和另一方色素敏化太陽能電池的被設置于所述第I電極的所述端子部直接連接,所述端子部中的與所述金屬基板連接的部分由具有比所述第2電極的所述金屬基板低的電阻的金屬構成,在所述端子部和所述第2電極之間,設置有由構成所述金屬基板的金屬和構成所述端子部中的與所述金屬基板接觸的部分的金屬的合金構成的合金部。根據(jù)本發(fā)明 ,由于多個色素敏化太陽能電池中的至少一部分由上述的色素敏化太陽能電池構成,所以第2電極和連接部件的連接強度變大,能夠得到優(yōu)良的連接可靠性。另夕卜,通過在第2電極和連接部件之間設置合金部,還能夠降低第2電極和連接部件之間的接觸電阻。另外,由于在第2電極的金屬基板和端子部之間,設置有由構成第2電極中的金屬基板的金屬和構成端子部中的與金屬基板接觸的部分的金屬的合金構成的合金部,所以第2電極和端子部的連接強度變大,能夠得到優(yōu)良的連接可靠性。另外,通過在第2電極的金屬基板和端子部之間設置合金部,還能夠降低第2電極的金屬基板和端子部之間的接觸電阻。并且,本發(fā)明涉及具有包含串聯(lián)并且電連接的多個色素敏化太陽能電池的色素敏化太陽能電池模塊單元的色素敏化太陽能電池模塊,在該色素敏化太陽能電池模塊中,所述多個色素敏化太陽能電池中的至少一部分色素敏化太陽能電池由上述的色素敏化太陽能電池構成,所述色素敏化太陽能電池還具有被設置于所述第I電極的端子部,共用I個透明基板作為所述多個色素敏化太陽能電池中的所述透明基板,相鄰的兩個色素敏化太陽能電池中的一方色素敏化太陽能電池的被固定于所述第2電極的所述連接部件和另一方色素敏化太陽能電池的被設置于所述第I電極的所述端子部直接連接,在所述端子部和所述連接部件之間,設置有由構成所述端子部的金屬和構成所述連接部件的金屬的合金構成的
I=I益卻O根據(jù)該發(fā)明,由于多個色素敏化太陽能電池中的至少一部分由上述的色素敏化太陽能電池構成,所以第2電極和連接部件的連接強度變大,能夠得到優(yōu)良的連接可靠性。另夕卜,通過在第2電極和連接部件之間設置合金部,還能夠降低第2電極和連接部件之間的接觸電阻。另外,由于在固定于第2電極的連接部件與端子部之間,設置有由構成被固定于第2電極的連接部件的金屬和構成端子部的金屬的合金構成的合金部,所以第2電極和端子部的連接強度變大,能夠得到優(yōu)良的連接可靠性。另外,通過在第2電極的連接部件和端子部之間設置合金部,還能夠降低第2電極和端子部之間的接觸電阻。另外,本發(fā)明涉及具有包含串聯(lián)并且電連接的多個色素敏化太陽能電池的色素敏化太陽能電池模塊單元的色素敏化太陽能電池模塊,在該色素敏化太陽能電池模塊中,所述多個色素敏化太陽能電池中的至少一部 分色素敏化太陽能電池由上述的色素敏化太陽能電池構成,共用I個透明基板作為所述多個色素敏化太陽能電池中的所述透明基板,所述多個色素敏化太陽能電池分別含有:包含所述第I電極的第I電極部、和包含所述第2電極的第2電極部,在所述密封部的外側(cè)設置有凹部,在相鄰的兩個色素敏化太陽能電池中,一方色素敏化太陽能電池的所述第I電極部以及所述第2電極部中的一方電極部具有主體部、和與所述主體部導通并從所述主體部中的另一方色素敏化太陽能電池側(cè)的邊緣部的一部分突出的至少I個突出部,所述突出部在所述另一方色素敏化太陽能電池的所述凹部中與所述另一方色素敏化太陽能電池的所述第I電極部以及所述第2電極部中的另一方電極部接合。這里,在“所述第I電極部以及所述第2電極部中的一方電極部”是第I電極部的情況下,“所述第I電極部以及所述第2電極部中的另一方電極部”是指第2電極部。相反,在“所述第I電極部以及所述第2電極部中的一方電極部”是第2電極部的情況下,“所述第I電極部以及所述第2電極部中的另一方電極部”是指第I電極部。另外,第I電極部只要包含第I電極部即可,可以僅由第I電極部構成,也可以由第I電極和被設置于第I電極的端子部構成。并且,第2電極部只要包含第2電極即可,可以僅由第2電極構成,也可以由第2電極和被設置于第2電極的連接部件構成。
根據(jù)該色素敏化太陽能電池模塊,由于多個色素敏化太陽能電池中的至少一部分由上述的色素敏化太陽能電池構成,所以第2電極和連接部件的連接強度變大,能夠得到優(yōu)良的連接可靠性。另外,通過在第2電極和連接部件之間設置合金部,能夠降低第2電極和連接部件之間的接觸電阻。另外,突出部在相鄰的兩個色素敏化太陽能電池的一方色素敏化太陽能電池中,僅從主體部中的另一方色素敏化太陽能電池側(cè)的邊緣部的一部分突出,該突出部在另一方色素敏化太陽能電池的凹部中,與另一方色素敏化太陽能電池的第I電極部以及第2電極部中的另一方電極部接合。因此,不會大幅降低開口率,能夠充分地增大突出部與該另一方色素敏化太陽能電池的第I電極部以及第2電極部中的另一方電極部之間的連接部位的面積。因此,本發(fā)明的色素敏化太陽能電池模塊具有優(yōu)良的連接可靠性。這樣,本發(fā)明的色素敏化太陽能電池模塊通過將僅從主體部中的另一方色素敏化太陽能電池側(cè)的邊緣部的一部分突出的突出部和另一方色素敏化太陽能電池的第I電極部以及第2電極部中的另一方電極部接合,而具有優(yōu)良的連接可靠性。因此,無需在主體部中的另一方色素敏化太陽能電池側(cè)的邊緣部的剩余部設置突出部。從而,能夠省略用于將剩余部的突出部和另一方色素敏化太陽能電池的第I電極部以及第2電極部中的另一方電極部連接的連接部位,能夠提高開口率。尤其在色素敏化太陽能電池模塊中,在被設置于另一方色素敏化太陽能電池的密封部的外側(cè)的凹部中,一方色素敏化太陽能電池的電極部的突出部和另一方色素敏化太陽能電池的第I電極部以及第2電極部中的另一方電極部連接。因此,能夠縮小相鄰的兩個色素敏化太陽能電池的主體部彼此間的間隙。即,能夠縮小無助于發(fā)電的區(qū)域的面積。因此,根據(jù)色素敏化太陽能電池模塊,與突出部和另一方色素敏化太陽能電池的第I電極部以及第2電極部中的另一方電極部連接的部分被設置在另一方色素敏化太陽能電池的凹部的外側(cè)的情況相比,能夠提高開口率。此外,為了達成上述第2目的,在包含上述的色素敏化太陽能電池模塊單元的色素敏化太陽能電池模塊的制造方法中,當制造多個色素敏化太陽能電池中的至少一部分色素敏化太陽能電池時,不必一定需要在第2電極的金屬基板上的與第I電極相反側(cè)的表面固定由與金屬基板相比具有低電阻的金屬構成的連接部件。另外,為了達成上 述第3目的,在包含上述的色素敏化太陽能電池模塊單元的色素敏化太陽能電池模塊中,不必一定需要多個色素敏化太陽能電池中的至少一部分色素敏化太陽能電池在第2電極中的與第I電極相反側(cè)的表面具備由具有比構成金屬基板的金屬低的電阻的金屬構成的連接部件,以及不必一定需要在第2電極和連接部件之間設置由構成金屬基板的金屬和構成連接部件的金屬的合金構成的合金部。其中,在本發(fā)明中,端子部例如包括集電布線、插入材料、端子或者集電布線和插入材料的層疊體。根據(jù)本發(fā)明,能夠提供光敏化色素的劣化被充分抑制并且具有優(yōu)良的連接可靠性的色素敏化太陽能電池、其制造方法、色素敏化太陽能電池模塊以及其制造方法。


圖1是表示本發(fā)明的色素敏化太陽能電池模塊的第I實施方式的剖面圖。圖2是圖1的局部放大圖。圖3是表示將圖1的連接部件與金屬基板接合的工序的局部剖面圖。
圖4是表示本發(fā)明的色素敏化太陽能電池模塊的第2實施方式的剖面圖。圖5是表示本發(fā)明的色素敏化太陽能電池模塊的第3實施方式的俯視圖。圖6是圖5的一部分切缺局部放大圖。圖7是沿著圖6的VII — VII線的剖面圖。圖8是表示圖5的色素敏化太陽能電池單元的一部分的剖面圖。圖9是表示圖5的第I電極的俯視圖。圖10是表示通過電阻焊接來連接焊接盤部以及突出部的圖。圖11是表示在突出部和焊接盤部之間形成合金部的圖。圖12是表示本發(fā)明的色素敏化太陽能電池模塊的第4實施方式的一部分切缺局部俯視圖。圖13是沿著圖12的色素敏化太陽能電池模塊的XIII — XIII線的剖面圖。圖14是表示在作為連接部件的端部的突出部和焊接盤部之間形成合金部的圖。圖15是表示本發(fā)明的色素敏化太陽能電池模塊的第5實施方式的局部剖面圖。圖16是表示在作為連接部件的端部的突出部與端子部的插入材料之間形成合金部的圖。圖17是表示本發(fā)明的色素敏化太陽能電池模塊的第6實施方式的局部剖面圖。
具體實施方式
`以下,參照說明書附圖詳細地說明本發(fā)明的實施方式。<第I實施方式>首先,利用圖1來說明本發(fā)明的色素敏化太陽能電池模塊的第I實施方式。圖1是表示本發(fā)明的色素敏化太陽能電池模塊的第I實施方式的剖面圖。如圖1所示,色素敏化太陽能電池模塊100具有多個(在圖1中為兩個)色素敏化太陽能電池50,多個色素敏化太陽能電池50串聯(lián)并且電連接。以下,為了便于說明,有時將色素敏化太陽能電池模塊100中相鄰的兩個色素敏化太陽能電池50稱為“色素敏化太陽能電池 50A、50B”。首先,說明色素敏化太陽能電池50A。色素敏化太陽能電池50A具備工作電極10、與工作電極10對置的對電極20、使工作電極10以及對電極20接合的密封部30以及被填充在由工作電極10、對電極20以及環(huán)狀的密封部30形成的單元空間內(nèi)的電解質(zhì)40。工作電極10具有:由透明基板11以及在透明基板11上設置的透明導電膜12構成的透明導電性基板15、在透明導電性基板15的透明導電膜12上設置的氧化物半導體層
13、以及在透明導電膜12上按照分別包圍多孔質(zhì)氧化物半導體層(以下簡稱為“氧化物半導體層”)13的方式設置的布線部17。布線部17具有在透明導電膜12上設置的集電布線14和覆蓋集電布線14的布線保護層16。在氧化物半導體層13上擔載有光敏化色素。另夕卜,在透明導電膜12上的密封部30的外側(cè)設置有與集電布線14電連接的端子90,在端子90上設置有焊錫70。在本實施方式中,由透明導電性基板15構成第I電極,由端子90構成端子部。色素敏化太陽能電池50A的透明基板11在色素敏化太陽能電池模塊100的所有色素敏化太陽能電池50A以及50B中為共用的透明基板。另一方面,對電極20具備形成鈍態(tài)的金屬基板21和在金屬基板21的工作電極10側(cè)設置來促進催化劑反應的催化劑層22。另外,在對電極20的金屬基板21上與工作電極10相反側(cè)的表面21b設置有具有比金屬基板21低的電阻的連接部件60。在本實施方式中,連接部件60僅設置在金屬基板21的一部分。這里,如圖2所示,在連接部件60和對電極20的金屬基板21之間,設置有由構成金屬基板21的金屬和構成連接部件60的金屬的合金構成的合金部65。另外,如圖1所示,在連接部件60上設置有焊錫70。在本實施方式中,由對電極20構成第2電極。色素敏化太陽能電池50A的相鄰的色素敏化太陽能電池50B也具有與色素敏化太陽能電池50A相同的構成。而且,色素敏化太陽能電池50A和色素敏化太陽能電池50B通過導電線80連接。具體而言,導電線80的一端通過焊錫70與色素敏化太陽能電池50A的連接部件60連接,導電線80的另一端通過焊錫70與色素敏化太陽能電池50B的端子90連接。其中,色素敏化太陽能電池50A的連接部件60借助焊錫70與導電線80連接。該導電線80用于注入來自色素敏化太陽能電池模塊100的外部的電子。根據(jù)色素敏化太陽能電池模塊100,在對電極20和連接部件60之間設置有由構成對電極20的金屬基板21的金屬和構成連接部件60的金屬的合金構成的合金部65。因此,對電極20和連接部件60的連接強度變大,具有優(yōu)良的連接可靠性。另外,通過在對電極20和連接部件60之間設置合金部65,還能夠降低對電極20和連接部件60之間的接觸電阻。以下,詳細地說明工作電極10、光敏化色素、對電極20、密封部30、電解質(zhì)40、連接部件60、焊錫70、導電線80以及端子90。(工作電極) 工作電極10如上所述,具備由透明基板11以及在透明基板11上設置的透明導電膜12構成的透明導電性基板15、和在透明導電性基板15的透明導電膜12上設置并擔載光敏化色素的氧化物半導體層13。透明基板11由光透射性的材料、即由利用透明材料形成的基板構成。作為這樣的材料,可舉出硼硅玻璃、鈉鈣玻璃、超白玻璃、石英玻璃等玻璃、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等。作為光透射性的材料,通常只要使用作為光電轉(zhuǎn)換元件的透明基材而利用的材料即可。對透明基板11而言,從這些中考慮對電解質(zhì)40的耐性等來適當選擇。另外,優(yōu)選透明基板11盡量是光透射性出色的基材,更優(yōu)選是光透射率為90%以上的基材。透明基板11的厚度根據(jù)色素敏化太陽能電池模塊100的大小而適當決定,雖沒有特別限定,但只要在例如50 10000 μ m的范圍即可。為了構成不顯著損害工作電極10的透明性的構造,優(yōu)選透明導電膜12是由導電性金屬氧化物構成的薄膜。作為這樣的導電性金屬氧化物,例如可舉出氧化銦錫(Indium — Tin — Oxide:ΙΤ0)、慘氟錫氧化物(Fluorine — doped — Tin — Oxide:FT0)、二氧化錫(SnO2)等。另外,透明導電膜12可以由單層構成,也可以利用由不同的導電性金屬氧化物構成的多層層疊體構成。在透明導電膜12由單層構成的情況下,從成膜容易且制造成本便宜之類的觀點出發(fā),優(yōu)選透明導電膜12是ITO或者FTO。另外,從具有高耐熱性以及耐化學試劑性之類的觀點出發(fā),更優(yōu)選透明導電膜12由FTO構成。另外,如果利用由多層構成的層疊體來構成透明導電膜12,則由于能夠反映各層的特性而優(yōu)選。其中,優(yōu)選是在由ITO構成的膜上層疊由FTO構成的膜而成的層疊膜。該情況下,能夠?qū)崿F(xiàn)具有高導電性、耐熱性以及耐藥品性的透明導電膜12,可視域中的光的吸收量少,能夠構成導電率高的透明導電性基板15。另外,透明導電膜12的厚度例如只要在0.01 2 μ m的范圍即可。作為形成氧化物半導體層13的氧化物半導體,沒有特別限定,通常只要采用形成光電轉(zhuǎn)換元件用的多孔質(zhì)氧化物半導體層的半導體即可,能夠利用任何半導體。作為這樣的氧化物半導體,例如可舉出二氧化鈦(Ti02)、二氧化硅(Si02)、二氧化錫(Sn02)、三氧化鎢(W03)、氧化鋅(ZnO)、五氧化二鈮(Nb205)、鈦酸鍶(SrTi03)、三氧化銦(Ιη303)、二氧化鋯(ZrO2)、二氧化五銘(Ta2O5)、二氧化三鑭(La2O3)、三氧化二乾(Y2O3)、三氧化欽(Ho2O3)、三氧化秘(Bi2O3), 二氧化鋪(Ce02)、三氧化二招(Al2O3)15它們可以單獨使用或者組合2種以上來使用。這些氧化物半導體的粒子的平均粒徑是I lOOOnm,由于被光敏化色素覆蓋的氧化物半導體的表面積變大、即進行光電轉(zhuǎn)換的場變寬,能夠生成更多的電子,因此優(yōu)選。另夕卜,優(yōu)選氧化物半導體層13通過層疊粒度分布不同的氧化物半導體粒子而成。該情況下,能夠在氧化物半導體層13內(nèi)反復引起光反射,減少向氧化物半導體層13的外部逃脫的入射光,能夠高效地將光轉(zhuǎn)換成電子。氧化物半導體層13的厚度例如只要是0.5 50 μ m即可。此外,氧化物半導體層13也可以利用由不同的材料構成的多個氧化物半導體的層疊體構成。作為光敏化色素,可舉出在配體中含聯(lián)吡啶構造、三聯(lián)吡啶構造等的釕配合物、口卜啉、酞菁等含金屬配合物、曙紅、羅丹明、部花菁等有機色素等,也可以從其中不特定地選擇表現(xiàn)出適于用途、使用半導體的舉動的物質(zhì)。具體而言,可以利用N3、N719、黑色染料(Blackdye)等。(對電極)對電極20由金屬基板21和促進還原反應的催化劑層22構成。金屬基板21是在其表面上形成鈍態(tài)21a的基板(參照圖2),作為構成形成鈍態(tài)21a的金屬基板21的金屬,例如可以選擇鈦、鎳、鈮、鋁、鎢、SUS、鉬、鑰等對電解質(zhì)40具有抗腐蝕性的金屬,即對電解質(zhì)40具有耐腐性的金屬。金屬基板21的厚度可以根據(jù)色素敏化型太陽能電池50的大小適當決定,沒有特別限定,例如只要為0.005 0.1mm即可。催化劑層22由鉬、碳系材料(碳)或者導電性高分子等構成。這里,作為碳系材料,優(yōu)選使用碳納米管。(密封部)密封部30將工作電極10和對電極20連結,工作電極10和對電極20之間的電解質(zhì)40通過由密封部30包圍而被密封。作為構成密封部30的材料,可舉出例如離聚物、乙烯-乙烯基醋酸酐共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、紫外線固化樹脂以及乙烯醇系聚合物。此外,密封部30可以僅由樹脂構成,也可以由樹脂和無機填料構成。 (電解質(zhì))
電解質(zhì)40可以利用在氧化物半導體層13內(nèi)浸含電解液而成的電解質(zhì),或者利用在氧化物半導體層13內(nèi)浸含電解液之后利用適當?shù)哪z凝劑來對該電解液進行凝膠化(準固態(tài)化),使其與氧化物半導體層13 —體形成的電解質(zhì),或者利用含離子性液體、氧化物半導體粒子或者導電性粒子的凝膠狀電解質(zhì)。作為上述電解液,可以利用電解質(zhì)成分被溶解在有機溶劑中而成的電解液。作為電解質(zhì)成分,例如可以利用I— / I3—偶、溴/溴化物離子偶等氧化還原偶、叔丁基吡啶等。作為有機溶劑,可以利用乙腈、甲氧基乙腈、甲氧基丙腈、丙腈、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、Y-丁內(nèi)酯等。也可以在上述電解液中添加膠凝劑。作為對該電解液進行凝膠化時所用的膠凝劑,可舉出聚偏氟乙烯、聚氧化乙烯衍生物、氨基酸衍生物等。另外,電解質(zhì)40也可以利用由離子液體和揮發(fā)性成分的混合物構成的離子液體電解質(zhì)構成。上述離子液體沒有特別限定,作為離子液體,可以利用在室溫附近處于熔融狀態(tài)的液體(常溫熔融鹽)。作為離子液體,可舉出使具有季氮化氮原子的化合物作為陽離子或者陰離子的常溫熔融性鹽。作為常溫熔融鹽的陽離子,可舉出季銨化咪唑衍生物、季銨化吡啶衍生物、季銨化三唑鎗衍生物、季銨化銨衍生物等。作為常溫熔融鹽的負離子,可舉出BF4 - ,PF6 - ,F (HF) n—、雙(三氟甲基磺?;?亞胺[N (CF3SO2) 2—]、碘離子等。作為離子液體的具體例,可舉出由季銨化咪唑陽離子和碘離子或者雙(三氟甲基磺?;?亞胺離子等構成的鹽類。其中,優(yōu)選利用1-乙基-3-甲基咪唑鎗雙(三氟甲磺?;?亞胺鹽等由季銨化咪唑陽離子和雙(三氟甲基磺?;?亞胺離子構成的鹽類。另外,作為揮發(fā)性成分,可舉出上述的有機溶劑、LiI, I2,4-叔丁基吡唆、N-甲基苯并咪唑等。作為上述氧化物半導體粒子,物質(zhì)的種類、粒子大小等沒有特性限定,但采用與以離子性液體為主體的電解液的混和性出色、使該電解液凝膠化的氧化物半導體粒子。另外,需要氧化物半導體粒子不降低電解質(zhì)40的導電性,并對電解質(zhì)40所含的其他共存成分的化學穩(wěn)定性出色。尤其優(yōu)選在電解質(zhì)40含碘/碘化物離子、溴/溴化物離子等氧化還原偶的情況下,氧化物半導體粒子也不發(fā)生因氧化反應引起的劣化。

作為這樣的氧化物半導體粒子,優(yōu)選從由Ti02、SnO2, WO3> ZnO、Nb2O5, In2O3> ZrO2,Ta2O5, La2O3> SrTiO3> Y2O3> Ho2O3> Bi203、CeO2,以及 Al2O3 構成的組中選擇一種或者 2 種以上的混合物,更優(yōu)選為二氧化鈦微粒(納米粒子)。優(yōu)選該二氧化鈦的平均粒徑為2 IOOOnm左右。作為上述導電性粒子,可利用導電體、半導體等具有導電性的粒子。優(yōu)選該導電性粒子的相對電阻的范圍在1.0X10 —2 Ω.Cm以下,更優(yōu)選為1.0X10 —3 Ω.cm以下。另夕卜,導電性粒子的種類、粒子大小等沒有特別限定,可利用與以離子性液體為主體的電解液的混和性出色、對該電解液進行凝膠化的導電性粒子。在這樣的導電性粒子中,要求在電解質(zhì)40中難以降低導電性,并且對電解質(zhì)40所含的其他共存成分的化學穩(wěn)定性出色。尤其優(yōu)選在電解質(zhì)40含碘/碘化物離子、溴/溴化物離子等氧化還原偶的情況下,也不產(chǎn)生由于氧化反應等引起的劣化。作為這樣的導電性粒子,可舉出由以碳為主體的物質(zhì)構成的導電性粒子。作為導電性粒子的具體例,可以例示碳納米管、碳纖維、炭黑等粒子。這些物質(zhì)的制造方法均為公知,另外也可以利用市場銷售的產(chǎn)品。(連接部件)
在對電極20中的與工作電極10側(cè)相反側(cè)的表面、即對電極20的金屬基板21的表面形成連接部件60。連接部件60用于將兩個色素敏化太陽能電池50彼此連接。作為構成連接部件60的金屬,可利用具有比對電極20低的電阻的金屬。作為這樣的金屬,可舉出銅、銀、鎳等,但由于導電性以及焊錫潤濕性出色,所以優(yōu)選利用銅。優(yōu)選連接部件60被設置于對電極20中的與電解質(zhì)40對置的部分20a (參照圖1)。該情況下,能夠在連接部件60到電解質(zhì)40之間,縮短通過比連接部件60電阻大的金屬基板21的距離,可減小連接部件60與電解質(zhì)40之間的電阻。(焊錫)作為焊錫70,例如可以利用聞融點焊錫。聞融點焊錫的融點在200°C以上(例如210°C以上)。作為這樣的聞融點焊錫,可舉出Sn — Cu系、Sn — Ag系、Sn — Ag — Cu系、Sn — Au系、Sn — Sb系、Sn — Pb系(Pb含有量例如超85質(zhì)量% )等??梢詥为毷褂闷渲兄?,也可以并用2種以上。另外,作為焊錫70,也可利用與高融點焊錫相比融點低的焊錫(以下有時稱為“低融點焊錫”)。作為低融點焊錫,優(yōu)選利用例如融點小于200°C的焊錫。作為這樣的焊錫,可舉出共晶型(例如Sn — Pb等)、無鉛型(例如Sn — Ag、Sn — Cu、Sn — Ag — Cu、Sn — Zn、Sn-Zn-B 等)等。通過使用低融點焊錫,能夠在對導電線80和連接部件60進行焊錫時抑制由氧化物半導體層13擔載的光敏化色素、電解質(zhì)40處于高溫,可抑制光敏化色素、電解質(zhì)40劣化。(導電線)作為構成導電線80的材料,例如可舉出金、銀、銅、鉬以及鋁等金屬。

下面,說明圖1所示的色素敏化太陽能電池模塊100的制造方法。首先準備工作電極10和對電極20 (準備工序)。工作電極10能夠通過下面的工序得到。首先在透明基板11的一個面上形成透明導電膜12,得到透明導電性基板15。作為在透明基板11上形成透明導電膜12的方法,例如可舉出濺射法、CVD (化學氣相生長)法、噴霧熱解法(sro法)、蒸鍍法等薄膜形成法。接著,在透明導電性基板15的透明導電膜12上形成氧化物半導體層13 (氧化物半導體層形成工序)。作為形成氧化物半導體層13的方法,例如能夠應用對使市售的氧化物半導體粒子分散到所希望的分散介質(zhì)后的分散液,或者能夠通過溶膠-凝膠法調(diào)制出的膠體溶液,根據(jù)需要添加所希望的添加劑,在通過絲網(wǎng)印刷法、噴墨印刷法、輥涂法、刮刀法、噴涂法等公知的涂布方法涂布之后,經(jīng)過加熱處理等形成空隙而多孔質(zhì)化的方法等。接著,例如通過印刷等來涂布銀膏并進行加熱煅燒而形成在透明導電性基板15的透明導電膜12上形成的端子90。接著,使氧化物半導體層13擔載光敏化色素(色素擔載工序)。作為使氧化物半導體層13擔載光敏化色素的方法,首先預先準備光敏化色素擔載用的色素溶液,例如向乙腈和叔丁醇以容積比呈1:1的溶劑添加極微量的N3色素粉末而制備的溶液。
接著,對放入到碟狀容器內(nèi)的溶劑中含有光敏化色素的溶液另行利用電爐加熱處理到120 150°C左右,在該溶液中,使形成了氧化物半導體層13的工作電極10成為浸潤的狀態(tài),在暗處浸潰一個晝夜(大約20個小時)。然后,從含有光敏化色素的溶液取出形成了氧化物半導體層13的工作電極10,利用由乙腈和叔丁醇構成的混合溶液清洗干凈。由此,得到具有擔載了光敏化色素的氧化物半導體層13的工作電極10。另一方面,為了準備對電極20,首先準備形成鈍態(tài)的金屬基板21。然后,在準備好的金屬基板21的表面上形成由鉬等構成的催化劑層22。催化劑層22的形成通過濺射法等形成。由此,能夠得到具有金屬基板21和催化劑層22的對電極20。接著,在氧化物半導體層13上涂布電解質(zhì)40來配置電解質(zhì)40(電解質(zhì)配置工序)。接著,使工作電極10和對電極20對置,并通過密封部30對電解質(zhì)40進行密封(密封工序)。為此,首先在工作電極10上形成用于成為密封部30的樹脂或者其前體。此時,樹脂或者其前體以包圍工作電極10的氧化物半導體層13的方式形成。在樹脂是熱可塑性樹脂的情況下,將熔融后的樹脂涂布到工作電極10上后以室溫自然冷卻,或者使膜狀的樹脂與工作電極10接觸,利用外部的熱源對樹脂進行加熱熔融后以室溫自然冷卻,由此能夠得到樹脂。作為熱可塑性的樹脂,例如可利用離聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物。在樹脂是紫外線固化樹脂的情況下,將作為樹脂前體的紫外線固化性樹脂涂布到工作電極10上。在樹脂是水溶性樹脂的情況下,將包含樹脂的水溶液涂布到工作電極10上。作為水溶性的樹月旨,例如可利用乙烯醇聚合物。接著,在對電極20上形成用于成為密封部30的樹脂或者其前體。對電極20上的樹脂或者其前體在使工作電極10和對電極20對置時,形成在工作電極10上的與樹脂或者其前體重疊的位置。另外,對電極20上的樹脂或者其前體的形成只要與在工作電極10上形成的樹脂或者其前體同樣的方式進行即可。然后,使工作電極10與對`電極20對置,使對電極20上的樹脂和工作電極11重合。隨后,在減壓環(huán)境下,當樹脂是熱可塑性樹脂時使樹脂加熱熔融,將工作電極10和對電極20粘接。這樣,得到了密封部30。在樹脂是紫外線固化樹脂的情況下,使對電極20上的紫外線固化性樹脂和工作電極10重合后利用紫外線使紫外線固化性樹脂固化,得到密封部30。在樹脂是水溶性樹脂的情況下,在將水溶性樹脂涂布到對電極20上后以室溫進行指觸干燥后,使其在低濕環(huán)境下干燥,得到密封部30。接著,在對電極20的金屬基板21中與工作電極10相反側(cè)的表面上,固定具有比金屬基板21低的電阻的連接部件60 (連接部件固定工序)。對金屬基板21固定連接部件60通過以下的方式進行。首先,在對電極20的與工作電極10相反側(cè)的表面上配置連接部件60。接著,通過電阻焊接將金屬基板21和連接部件60接合。這里,如圖3所示,電阻焊接是將2根電阻焊接用電極110AU10B按壓到連接部件60以及金屬基板21,或者按壓到連接部件60以及金屬基板21中的任一方,通過在二者間流過電流,使連接部件60和金屬基板21之間的接觸部分產(chǎn)生熱,利用該熱使連接部件60以及金屬基板21雙方熔融從而連接二者的方法。此時,熱僅在金屬基板21和連接部件60的接觸部分產(chǎn)生。另外,在電阻焊接中,由于流過電流的時間是短時間(數(shù)ms),所以產(chǎn)生熱的時間也短。因此,能夠?qū)⑹軣岬膱鏊种茷榫植繀^(qū)域。因此,在密封工序后,即使在對電極20的金屬基板21中與電解質(zhì)40對置的部分20a上形成連接部件60的情況下,也能夠充分抑制由氧化物半導體層13擔載的光敏化色素的劣化。另外,此時由于金屬基板21形成了鈍態(tài)21a (參照圖2),所以如果使用具有比金屬基板21低的電阻的連接部件60,則在電阻焊接時,金屬基板21和連接部件60之間的接觸電阻變大。因此,金屬基板21和連接部件60相互接觸的部分易于因熱而熔融。而且,當不對2根電極110AU10B間施加電壓時,熔融了的部分凝固而形成合金部65。由此,能夠充分提高金屬基板21和連接部件60的接合強度。因此,在將得到的多個色素敏化太陽能電池50串聯(lián)連接來制造色素敏化太陽能電池模塊100的情況下,能夠得到具有優(yōu)良的連接可靠性的色素敏化太陽能電池模塊100。并且,在借助導電線80將外部電路和連接部件60連接的情況下,色素敏化太陽能電池模塊100也具有優(yōu)良的連接可靠性。另外,通過在對電極20的金屬基板21和連接部件60之間設置合金部65,還能夠降低對電極20和連接部件60之間的接觸電阻。另外,由于通過利用電阻焊接將連接部件60接合到金屬基板21上,能夠?qū)⑹軣岬膱鏊种茷榫植繀^(qū)域,所以還能夠?qū)⑦B接部件60固定在密封部30的內(nèi)側(cè)區(qū)域。該情況下,能夠在連接部件60到電解質(zhì)40之間,縮短通過比連接部件60電阻大的金屬基板21的距離,可縮小連接部件 60和電解質(zhì)40之間的電阻。另外,如圖3所示,在將連接部件60固定到對電極20的金屬基板21時,優(yōu)選在使金屬基板21中的與工作電極10相反側(cè)的表面21b與連接部件60接觸的狀態(tài)下,將兩個電阻焊接用的電極110AU10B分別抵接到連接部件60的表面60a以及金屬基板21的表面21b,來進行電阻焊接。該情況下,在通過電阻焊接將對電極20和連接部件60連接時,不必將兩個電阻焊接用電極110AU10B按壓到對電極20的金屬基板21中的工作電極10側(cè)的表面。因此,能夠充分防止金屬基板21中的工作電極10側(cè)的表面的形變。另外,還具有能夠防止電阻焊接用電極110A、1 IOB向金屬基板21中的工作電極10側(cè)表面熔敷這一優(yōu)點。另外,優(yōu)選電阻焊接進行I 20ms,更優(yōu)選進行3 20ms,特別優(yōu)選進行5 7ms。該情況下,能夠更充分提高對電極20和連接部件60的連接強度,并且合金部65的厚度變得適度,能夠更充分地降低連接部件60和金屬基板21之間的電阻。對電極20的厚度Tl沒有特別制限,優(yōu)選是9 200 μ m,更優(yōu)選是20 100 μ m。當對電極20的厚度Tl是9 μ m以上時,與小于9 μ m的情況相比強度充分提高,電阻焊接時難以形變。另一方面,當對電極20的厚度Tl是200 μ m以下時,與超過200 μ m的情況相比,能夠在更短的時間將對電極20和連接部件60連接。另外,能夠使對電極20具有可撓性。連接部件60的厚度T2也沒有特別,優(yōu)選是9 200 μ m,更優(yōu)選是20 100 μ m。該情況下,當連接部件60的厚度T2是9 μ m以上時,與小于9 μ m的情況相比,強度充分提高,電阻焊接時難以形變。另一方面,當連接部件60的厚度T2是200 μ m以下時,與超過200 μ m的情況相比,能夠在更短的時間將對電極20和連接部件60連接。另外,能夠減少對電極20中與工作電極10相反側(cè)的表面21b的凹凸,在使對電極20與平坦面接觸來設置色素敏化太陽能電池50的情況下,能夠穩(wěn)定地設置色素敏化太陽能電池50。由于對兩個電阻焊接用電極110AU10B間施加的電流還依賴于連接部件60和金屬基板21的組合,所以不能一概而論,但通常是0.5 5kA,優(yōu)選是I 3kA。
另外,電流的施加時間也不能一概而論,但優(yōu)選是I 20ms,更優(yōu)選是3 20ms,尤其優(yōu)選是5 10ms。并且,電阻焊接用電極間的間隔也不能一概而論,但通常是0.5 20mm,優(yōu)選是I IOmm0接著,使焊錫70與連接部件60接觸,在熔融后進行冷卻。由此,使焊錫70與連接部件60接合。另外,在端子90上也接觸焊錫70,在熔融后進行冷卻。由此,使焊錫70與端子90接合。這樣,得到圖1所示的色素敏化太陽能電池50A。而且,同樣地制作色素敏化太陽能電池50B。接著,準備導線等導電線80,利用導電線80將色素敏化太陽能電池50A和色素敏化太陽能電池50B連接。具體而言,一邊使焊錫70熔融一邊接觸導電線80的一端,利用焊錫70固定于連接部件60。接著,一邊使焊錫70熔融一邊接觸導電線80的另一端,利用焊錫70固定于端子90。另外,在色素敏化太陽能電池50A的連接部件60上接合的焊錫70還連接導電線80的端部。這樣,可得到色素敏化太陽能電池模塊100。根據(jù)上述色素敏化太陽能電池模塊100的制造方法,通過利用上述的制造方法來制造色素敏化太陽能電池50,可得到光敏化色素的劣化被充分抑制并且具有優(yōu)良的連接可靠性的色素敏化太陽能電池50。因此,當在連接工序中將對電極20的金屬基板21和相鄰的色素敏化太陽能電池50的工作電極10的端子90連接時,能夠得到具有優(yōu)良的光電轉(zhuǎn)換特性以及連接可靠性的色素敏化太陽 能電池模塊100。并且,能夠得到與外部電路之間也具有優(yōu)良的連接可靠性的色素敏化太陽能電池模塊100。<第2實施方式>接著,說明本發(fā)明的色素敏化太陽能電池模塊的第2實施方式。其中,對于與第I實施方式相同或者等同的構成要素標注同一附圖標記,省略重復的說明。圖4是表示本發(fā)明的色素敏化太陽能電池模塊的第2實施方式的剖面圖。本實施方式的色素敏化太陽能電池模塊200與第I實施方式的色素敏化太陽能電池模塊100不同之處在于色素敏化太陽能電池50A、50B間的連接狀態(tài)。S卩,如圖4所示,在本實施方式的色素敏化太陽能電池模塊200中,色素敏化太陽能電池50A、50B在對電極20的金屬基板21中與工作電極10相反側(cè)的表面21b具有連接部件260,而不是連接部件60。在本實施方式中,連接部件260被以直線狀設置在金屬基板21的一部分。連接部件260的一部分被固定在對電極20中與電解質(zhì)40對置的部分。連接部件260由比金屬基板21電阻低的金屬構成。作為這樣的金屬,能夠利用與構成連接部件60的金屬同樣的金屬。而且,色素敏化太陽能電池50A的連接部件260的端部260a越過密封部30向相鄰的色素敏化太陽能電池50B側(cè)伸出,與端子90直接接合。其中,在本實施方式中,由端子90構成端子部。該情況下,與利用焊錫等將連接部件260和端子90接合的情況相比,由于能夠以充分小的電阻將相鄰的色素敏化太陽能電池50之間連接,所以幾乎不會引起電壓降低。另夕卜,由于能夠使從端子90流入的電子通過與金屬基板21相比電阻低的連接部件260而接近于電解質(zhì)40,所以還能夠減小從連接部件260到電解質(zhì)40的電阻。
此時,通過電阻焊接進行連接部件260向?qū)﹄姌O20的金屬基板21的固定(連接部件固定工序)。具體而言,只要對金屬基板21中與工作電極10相反側(cè)的表面21b按壓兩個電阻焊接用電極雙方,并向兩個電阻焊接用電極間施加電壓即可。電阻焊接只要與第I實施方式同樣地進行即可。在如此將連接部件260固定到對電極20的金屬基板21的情況下,也能夠與第I實施方式同樣地充分抑制由氧化物半導體層13擔載的光敏化色素的劣化。另外,由于通過連接部件固定工序使金屬基板21和連接部件260熔融接合,所以在二者之間形成合金部。因此,金屬基板21和連接部件260之間的接合強度變大,能夠得到具有優(yōu)良的連接可靠性的色素敏化太陽能電池50。另外,在將所得到的多個色素敏化太陽能電池50串聯(lián)連接來制造色素敏化太陽能電池模塊200的情況下,能夠提高色素敏化太陽能電池模塊200的連接可靠性。另外,優(yōu)選連接部件260的端部260a和端子90的連接也通過電阻焊接進行。該情況下,不利用焊錫等,便能夠使相鄰的兩個色素敏化太陽能電池50A、50B中的一方色素敏化太陽能電池50B的對電極20上設置的連接部件260的端部260a與另一方的色素敏化太陽能電池50A的透明導電性基板15上設置的端子90簡便地接合,并且能夠提高連接強度,還可降低接觸電阻。另外,當將一方的色素敏化太陽能電池50B的連接部件260和另一方的色素敏化太陽能電池50A的透明導電性基板15上設置的端子90接合時,由于局部地接觸電阻焊接用的電極來進行電阻焊接,所以僅在局部產(chǎn)生熱。因此,與利用焊錫等進行接合的情況相比,能夠更充分抑制由氧化物半導體層13擔載的光敏化色素、密封部30的劣化。其中,連接部件260的端部260a和端子90的電阻焊接只要也與上述同樣地將兩個電阻焊接用電極按壓到連接部件260的表面,并向兩個電阻焊接用電極間施加電壓即可。<第3實施方式>首先,說明本 發(fā)明的色素敏化太陽能電池模塊的第3實施方式。其中,對于與第I以及第2實施方式同一或者同等的構成要素標注相同的附圖標記,省略重復的說明。圖5是表示本發(fā)明的色素敏化太陽能電池模塊的第3實施方式的仰視圖。如圖5所示,色素敏化太陽能電池模塊300具有兩個色素敏化太陽能電池模塊單元300A、300B。色素敏化太陽能電池模塊單元300A、300B串聯(lián)并且電連接。色素敏化太陽能電池模塊單元300A、300B具有多個色素敏化太陽能電池50,多個色素敏化太陽能電池50串聯(lián)并且電連接。這里,兩個色素敏化太陽能電池模塊單元300A、300B被排列成色素敏化太陽能電池模塊單元300A中的色素敏化太陽能電池50的排列方向Xl和色素敏化太陽能電池模塊單元300B中的色素敏化太陽能電池50的排列方向X2相互平行。以下,為了便于說明,有時將色素敏化太陽能電池模塊單元300A中的4個色素敏化太陽能電池50稱為色素敏化太陽能電池50A 50D,將色素敏化太陽能電池模塊單元300B中的4個色素敏化太陽能電池50稱為色素敏化太陽能電池50E 50H。圖6是圖5的一部分切缺的局部放大圖,圖7是沿著圖6的VII — VII線的剖面圖,圖8是表示圖5的色素敏化太陽能電池單元300B的一部分的剖面圖。圖9是表示圖7的工作電極的俯視圖。如圖7所示,多個色素敏化太陽能電池50分別具備工作電極10、與工作電極10對置的對電極20、和使工作電極10以及對電極20連結的密封部30,在由工作電極10、對電極20以及密封部30形成的單元空間中填充有電解質(zhì)40。接著,說明相鄰的色素敏化太陽能電池50間的連接關系。這里,以色素敏化太陽能電池50B和色素敏化太陽能電池50C之間的連接關系為例進行說明。首先,說明色素敏化太陽能電池50B。如圖7所示,在色素敏化太陽能電池50B中,工作電極10具有由透明基板11以及在透明基板11上設置的透明導電膜12構成的透明導電性基板15、在透明導電性基板15的透明導電膜12上設置的多個氧化物半導體層13、和在透明導電膜12上按照包圍多個氧化物半導體層13的每一個的方式設置的布線部17。布線部17被設置在密封部30和透明導電膜12之間,具有在透明導電膜12上設置的集電布線14和保護集電布線14免受電解質(zhì)40影響的布線保護層16。在本實施方式中,由透明導電性基板15構成第I電極以及第I電極部。色素敏化太陽能電池50B的透明基板11在色素敏化太陽能電池模塊300的所有色素敏化太陽能電池50A 50H中為共通的透明基板。另一方面,如圖6所示,色素敏化太陽能電池50B的對電極20具有圖6的用雙點劃線表示的主體部25和從主體部25中的相鄰的色素敏化太陽能電池50C側(cè)的邊緣部25a的一部分突出的多個突出部(在圖6中為4個)23。這里,主體部25由金屬基板21和被設置于金屬基板21的工作電極10側(cè)并促進催化劑反應的催化劑層22的層疊體構成。突出部23僅由金屬基板21構成。在本實施方式中,由對電極20構成第2電極以及第2電極部。接著,說明色素敏化太陽能電池50C。在色素敏化太陽能電池50C的工作電極10中,如圖9所示,集電布線14具有四邊環(huán)狀的外周部14a和劃分外周部14a的內(nèi)側(cè)開口的多個劃分部(指狀(finger)布線)14b,利用外周部14a和劃分部14b包圍氧化物半導體層13。并且,如圖7所示,集電布線14具有在作為集電布線14的邊緣部的外周部14a中被設置于相鄰的色素敏化太陽能電池50B側(cè)的外周部14a的內(nèi)側(cè)的焊接盤(land)部14c。在集電布線14上設置有密封部30,在密封部30的外側(cè)設置有由密封部30形成的凹部33。而且,焊接盤部14c由凹部33形成。SP,通過在密封部30的外側(cè)設置凹部33,集電布線14的一部分露出,該露出的部分成為焊接盤部 14c。另外,在色素敏化太陽能電池50C的對電極20中,在與焊接盤部14c對置的位置形成有切缺24 (參照圖7)。而且,如圖7所示,在色素敏化太陽能電池50C的焊接盤部14c中,在密封部30的外側(cè)由密封部30形成的凹部33中,直接連接著色素敏化太陽能電池50B的對電極20的突出部23。其中,在本實施方式中,由集電布線14的焊接盤部14c構成端子部。在相鄰的兩個色素敏化太陽能電池50A、50B、相鄰的兩個色素敏化太陽能電池50B、50C、兩個色素敏化太陽能電池50C、50D、兩個色素敏化太陽能電池50E、50F、兩個色素敏化太陽能電池50F、50G、兩個色素敏化太陽能電池50G、50H中都同樣,一方色素敏化太陽能電池50中的對電極20的突出部23在密封部30的外側(cè)由密封部30形成的凹部33中,與相鄰的色素敏化太陽能電池50中的集電布線14的焊接盤部14c直接連接。其中,在 本實施方式中,色素敏化太陽能電池50A 50H都具有相同的構成。即,在色素敏化太陽能電池50A 50H中,工作電極10在密封部30的外側(cè)且比作為集電布線14的邊緣部的外周部14a靠內(nèi)側(cè)具有焊接盤部14c。換言之,工作電極10具有由凹部33形成的焊接盤部14c。另外,對電極20具有從主體部25中的相鄰的色素敏化太陽能電池50側(cè)的邊緣部25a的一部分突出的至少I個突出部23。而且,如圖5所示,在色素敏化太陽能電池模塊單元300A中,色素敏化太陽能電池50A 50D各自的對電極20中的突出部23相對于主體部25向同一方向(從色素敏化太陽能電池50A朝向色素敏化太陽能電池50D的方向,即圖5的箭頭Xl方向)側(cè)突出。另一方面,在色素敏化太陽能電池模塊單元300B中,色素敏化太陽能電池50E 50H各自的對電極20中的突出部23相對于主體部25向同一方向(從色素敏化太陽能電池50E朝向色素敏化太陽能電池50H的方向,即圖5的箭頭X2方向)側(cè)突出。即,色素敏化太陽能電池模塊單元300A中的對電極20的突出部23相對于主體部25的突出方向、和色素敏化太陽能電池模塊單元300B中的對電極20的突出部23相對于主體部25的突出方向相互相反。另外,如圖5所示,在色素敏化太陽能電池模塊單元300B中的色素敏化太陽能電池50E、即在色素敏化太陽能電池模塊單元300B的端部配置的色素敏化太陽能電池50中,連接端子370設置在集電布線14的焊接盤部14c。而且,連接端子370和色素敏化太陽能電池50D的突出部23借助沿著透明基板11的表面設置的導電部件110連接。通過該導電部件110,色素敏化太陽能電池模塊單元300A和色素敏化太陽能電池模塊單元300B被串聯(lián)連接。作為構成導電部件110的材料,例如可利用銅、銀、鎳等。另外,作為導電部件110的形狀,可舉出帶狀、線狀等,帶狀由于在使用時能夠減小色素敏化太陽能電池模塊300的厚度而被優(yōu)選使用。并且,在色素敏化太陽能電池模塊單元300A的色素敏化太陽能電池50A中,連接端子370也設置在工作電極10的集電布線14的焊接盤部14c。另外,如圖8所示,在色素敏化太陽能電池模塊單元300B的色素敏化太陽能電池50H中,對電極20的金屬基板21與連接部件60接合。而且,連接部件60與焊錫70接合,焊錫70與導電線80連接。這里 ,在連接部件60與金屬基板21之間形成有由金屬基板21的金屬和構成連接部件60的金屬的合金構成的合金部。接著,說明上述的色素敏化太陽能電池模塊300的作用效果。根據(jù)色素敏化太陽能電池模塊300,在多個色素敏化太陽能電池50中的色素敏化太陽能電池50H中,在連接部件60和金屬基板21之間形成有由金屬基板21的金屬和構成連接部件60的金屬的合金構成的合金部。因此,金屬基板21和連接部件60之間的接合強度變大,能夠得到優(yōu)良的連接可靠性。另外,通過在對電極20的金屬基板21和連接部件60之間設置合金部,還能夠降低對電極20的金屬基板21和連接部件60之間的接觸電阻。并且,突出部23在相鄰的兩個色素敏化太陽能電池50的一個色素敏化太陽能電池50的對電極20中,僅從主體部25中的另一個色素敏化太陽能電池50側(cè)的邊緣部25a的一部分突出,該突出部23在由另一個色素敏化太陽能電池50的密封部30形成的凹部33中,與另一個色素敏化太陽能電池50的焊接盤部14c接合。因此,能夠不大幅降低開口率便充分增大焊接盤部14c和突出部23之間的連接部位的面積。因此,色素敏化太陽能電池模塊300具有優(yōu)良的連接可靠性。這樣,在色素敏化太陽能電池模塊300中,通過使僅從主體部25中的另一個色素敏化太陽能電池50側(cè)的邊緣部25a的一部分突出的突出部23、和另一個色素敏化太陽能電池50的焊接盤部14c在由另一個色素敏化太陽能電池50的密封部30形成的凹部33中接合,由此具有優(yōu)良的連接可靠性。因此,無需在主體部25中的另一個色素敏化太陽能電池50側(cè)的邊緣部25a的剩余部設置突出部23。因此,能夠省略用于將剩余部的突出部和另一個色素敏化太陽能電池50的透明導電性基板15連接的連接部位,可提高開口率。尤其在色素敏化太陽能電池模塊300中,焊接盤部14c被設置在作為集電布線14的邊緣部的外周部14a的內(nèi)側(cè)。換言之,焊接盤部14c由在密封部30的外側(cè)設置的凹部33形成。因此,能夠縮小相鄰的兩個色素敏化太陽能電池50的主體部25彼此間的間隙。即,能夠縮小無助于發(fā)電的區(qū)域的面積。因此,根據(jù)色素敏化太陽能電池模塊300,與焊接盤部14c被設置在作為集電布線14的邊緣部的外周部14a的外側(cè)、即被設置在凹部33的外側(cè)的情況相比,能夠提高開口率。并且,在相鄰的兩個色素敏化太陽能電池50中,在一方色素敏化太陽能電池50的對電極20中與焊接盤部14c對置的位置形成有切缺24。因此,基于相鄰的兩個色素敏化太陽能電池50中的一方色素敏化太陽能電池50與物體相碰撞等理由,即使突出部23相對于與其接合的焊接盤部14c活動,突出部23也能夠隱入到切缺24內(nèi)。因此,能夠充分防止突出部23和相鄰的色素敏化太陽能電池50的對電極20之間的接觸。另外,色素敏化太陽能電池模塊300具有色素敏化太陽能電池模塊單元300A、300B,色素太陽能電池模塊單元300A、300B相互串聯(lián)且電連接,并且被排列成色素敏化太陽能電池50的排列方向X1、X2相互平行,在色素敏化太陽能電池模塊單元300A、300B各自中,突出部23相對于主體部25的突出方向相同,相鄰的兩個色素敏化太陽能電池模塊單元300A中的對電極20的突出部23相對于主體部25的突出方向、與色素敏化太陽能電池模塊單元300B中的對電極20的突出部23相對于主體部25的突出方向相互相反。因此,在相鄰的兩個色素敏化太陽能電池模塊單元300A、300B中,能夠?qū)嫵梢环缴孛艋柲茈姵啬K單元300B的多個色素太陽能電池50中位于端部的色素敏化太陽能電池50E的焊接盤部14c、和構成另一方色素敏化太陽能電池模塊單元300A的多個色素敏化太陽能電池50中位于端部的色素敏化太陽能電池50D的突出部23相對于色素敏化太陽能電池模塊單元300A、3 00B的排列方向X3配置在相同側(cè)。因此,能夠使構成一方色素敏化太陽能電池模塊單元300B的多個色素太陽能電池50中位于端部的色素敏化太陽能電池50E的焊接盤部14c、和構成另一方色素敏化太陽能電池模塊單元300A的多個色素敏化太陽能電池50中位于端部的色素敏化太陽能電池50D的突出部23在受光區(qū)域外連接。從而,根據(jù)色素敏化太陽能電池模塊300,能夠不降低開口率地使一方的色素敏化太陽能電池模塊單元300B與另一方的色素敏化太陽能電池模塊單元300A串聯(lián)連接。下面,說明上述色素敏化太陽能電池模塊300的制造方法。首先,準備在I個透明基板11上形成透明導電膜12而成的透明導電性基板15。作為透明導電膜12的形成方法,可利用濺射法、蒸鍍法、噴霧熱解法(SB) =SprayPyrolysis Deposition)以及 CVD 法等。接著,通過激光加工或者蝕刻等,將透明導電膜12分割成相互分離的多個透明導電膜12。接著,在分割后的多個透明導電膜12上分別形成氧化物半導體層13。氧化物半導體層13通過在印刷了包含氧化物半導體粒子的多孔質(zhì)氧化物半導體層形成用膏后進行燒結而形成。氧化物半導體層形成用膏除了氧化物半導體粒子之外,還包含聚乙二醇等樹脂以及松油醇等溶劑。作為構成氧化物半導體粒子的氧化物半導體,可利用與在第I實施方式中作為形成氧化物半導體層13的氧化物半導體而列舉的氧化物半導體同樣的氧化物半導體。作為氧化物半導體層形成用膏的印刷方法,例如可以利用絲網(wǎng)印刷方法、刮涂法、
棒涂法等。燒結溫度根據(jù)氧化物半導體粒子的材質(zhì)而不同,但通常是350 600°C,燒結時間也根據(jù)氧化物半導體粒子的材質(zhì)而不同,但通常是I 5小時。接著,在透明導電膜12上涂布包含銀等導電材料的膏。此時,膏的涂布如圖9所示,按照形成外周部14a、劃分外周部14a的內(nèi)側(cè)開口的劃分部14b以及在外周部14a的內(nèi)側(cè)設置的焊接盤部14c的方式來進行。而且,對膏進行燒結來得到集電布線14。接著,利用低融點玻璃熔融料等的布線保護層16來被覆集電布線14 (參照圖7)。此時,布線保護層16覆蓋外周部14a以及劃分部14b,不覆蓋焊接盤部14c。這樣,利用集電布線14和布線保護層16得到布線部17。由此,得到多個工作電極10。接著,準備數(shù)量與色素敏化太陽能電池50的數(shù)量相同的密封部30。作為各密封部30,利用形成有包圍氧化物半導體層13的開口的密封部。然后,使該密封部30粘接到工作電極10的集電布線14上。此時,可以在對電極20的表面粘接同一形狀的密封部30。密封部30向集電布線14或者對電極20的粘接能夠通過對密封部30加熱熔融來進行。此`時,為了在密封部30的外側(cè)設置用于形成焊接盤部14c的凹部33而在集電布線14的焊接盤部14c上粘接密封部30。接著,使多個工作電極10的氧化物半導體層13擔載光敏化色素。為此,只要使工作電極10浸潰到含有光敏化色素的溶液中,在使該光敏化色素吸附到氧化物半導體層13上之后利用上述溶液的溶劑成分沖洗多余的光敏化色素,并進行干燥,由此使光敏化色素吸附到氧化物半導體層13上即可。不過,也能夠在使含有光敏化色素的溶液涂布到氧化物半導體層13之后,通過進行干燥來使光敏化色素吸附到氧化物半導體層13,使光敏化色素擔載到氧化物半導體層13上。接著,在多個工作電極10的氧化物半導體層13上配置電解質(zhì)40。電解質(zhì)40能夠通過例如絲網(wǎng)印刷等印刷法來配置。接著,準備多個對電極20,使多個對電極20按照堵住密封部30的開口的方式分別貼合。如上所述,對電極20具備主體部25和從主體部25中相鄰的色素敏化太陽能電池50側(cè)的邊緣部25a的一部分突出的4個突出部23。這里,主體部25由金屬基板21和催化劑層22的層疊體構成,突出部23僅由金屬基板21構成。不過,突出部23也可以由金屬基板21和催化劑層22的層疊體構成。接著,將對電極20的突出部23與相鄰的色素敏化太陽能電池50的工作電極10中的集電布線14的焊接盤部14c連接。突出部23向焊接盤部14c的連接能夠通過例如電阻焊接來進行。如圖10所示,電阻焊接是通過將2根電阻焊接用電極110AU10B按壓到突出部23以及焊接盤部14c或者其任一方,并在二者間流過電流,使焊接盤部14c和金屬基板21的接觸部分產(chǎn)生熱,利用該熱使焊接盤部14c以及突出部23雙方熔融,從而連接二者的方法。此時,僅在焊接盤部14c和突出部23的接觸部分產(chǎn)生熱。另外,由于在電阻焊接中通常流過電流的時間是短時間(數(shù)ms),所以產(chǎn)生熱的時間也短。因此,能夠?qū)⑹軣岬膱鏊种茷榫植繀^(qū)域。因此,在密封工序后將對電極20的突出部23和焊接盤部14c接合的情況下,也能夠充分抑制由氧化物半導體層13擔載的光敏化色素的劣化。另外,此時由于突出部23所含的金屬基板21具有鈍態(tài)膜,所以當焊接盤部14c的電阻低于金屬基板21的電阻時,金屬基板21和焊接盤部14c之間的接觸電阻變大。因此,金屬基板21和焊接盤部14c相互接觸的部分易于因熱而熔融。而且,如果切斷對2根電極110AU10B之間施加的電壓,則如圖11所示,熔融的部分凝固而形成合金部365。因此,能夠充分提高突出部23和焊接盤部14c的接合強度。另外,通過在對電極20的突出部23和焊接盤部14c之間設置合金部365,還能夠降低對電極20的突出部23和集電布線14的焊接盤部14c之間的接觸電阻。另外,在通過電阻焊接將對電極20的突出部23和焊接盤部14c連接時,優(yōu)選如圖10所示,通過在使焊接盤部14c和突出部23接觸的狀態(tài)下,將兩個電阻焊接用的電極110AU10B抵接在突出部23中與焊接盤部14c相反側(cè)的表面21b來進行電阻焊接。

該情況下,當通過電阻焊接將對電極20和集電布線14連接時,可不將兩個電阻焊接用電極110A、1 IOB按壓到集電布線14以及對電極20的金屬基板21中的工作電極10側(cè)的表面。因此,可得到能夠防止在對電極20的金屬基板21中的工作電極10側(cè)的表面殘留因電阻焊接用電極的熔敷而產(chǎn)生的雜質(zhì)這一優(yōu)點。另外,由于可不將集電布線14按壓到電阻焊接用電極,所以能夠縮小焊接所需的空間。另外,優(yōu)選電阻焊接進行I 20ms,更優(yōu)選進行3 20ms,尤其優(yōu)選進行5 7ms。該情況下,能夠更充分提高對電極20和集電布線14的連接強度,并且合金部365的厚度變得適度,能夠更充分降低集電布線14的焊接盤部14c和突出部23之間的電阻。對電極20的厚度沒有特別制限,優(yōu)選是9 200 μ m,更優(yōu)選是9 200 μ m,進一步優(yōu)選是20 100 μ m。如果對電極20的厚度是9 μ m以上,則與小于9 μ m的情況相比,強度更大,電阻焊接時難以發(fā)生形變。另一方面,如果對電極20的厚度為200 μ m以下,則與超過200 μ m的情況相比,能夠在更短的時間將對電極20的突出部23和焊接盤部14c連接。另外,還能夠使對電極20具有可撓性。集電布線14的焊接盤部14c的厚度T3也沒有特別制限(參照圖11),優(yōu)選為0.1 50 μ m,更優(yōu)選為I 30 μ m。該情況下,如果集電布線14的焊接盤部14c的厚度T3為0.1 μ m以上,則與小于0.1ym的情況相比,強度進一步增大,電阻焊接時難以形變。另一方面,如果集電布線14的焊接盤部14c的厚度T3為50 μ m以下,則與超過50 μ m的情況相比能夠在更短的時間將對電極20的突出部23和焊接盤部14c連接。另外,由于使對電極20的突出部23和焊接盤部14c熔融接合,所以在二者之間形成合金部365。因此,金屬基板21和集電布線14之間的接合強度變大,在將得到的多個色素敏化太陽能電池50串聯(lián)連接的情況下,能夠得到具有優(yōu)良的連接可靠性的色素敏化太陽能電池模塊100。另外,通過在對電極20與集電布線14之間設置合金部365,還能夠降低對電極20和集電布線14之間的接觸電阻。因此,得到的色素敏化太陽能電池模塊300還具有優(yōu)良的導電性。由于向兩個電阻焊接用電極110AU10B間施加的電流還依賴于對電極20的突出部23和焊接盤部14c的組合,所以不能一概而論,但通常是0.01 3kA,優(yōu)選是0.1 2kA。另外,電流的施加時間也不能一概而論,優(yōu)選是I 20ms,更優(yōu)選是3 20ms,尤其優(yōu)選是5 7ms。并且,電阻焊接用電極110A、1 IOB間的間隔也不能一概而論,通常是0.3 20mm,優(yōu)選是0.5 10_。這樣,能夠得到色素敏化太陽能電池模塊單元300A、300B。接著,使色素敏化太陽能電池50A、50E的集電布線14中的焊接盤部14c與連接端子370分別連接。連接端子370能夠利用電阻焊接法等方法將銀、銅、鎳等部件與焊接盤部14c連接。其中,連接端子370也可以在形成集電布線14時,利用與集電布線14同樣的材料,通過絲網(wǎng)印刷法與集電布線14同時形成。接著,將導電部件110與連接端子370連接。導電部件110能夠通過例如電阻焊接與連接端子370連接。接著,在色素敏化太陽能電池模塊單元300B的色素敏化太陽能電池50H中,通過電阻焊接將對電極20的金屬基板21與連接部件60接合(連接部件固定工序)。電阻焊接只要與第I實施方式同樣地進行即可。接著,對連接部件60接合焊錫70,然后對焊錫70連接導電線80。

如上述那樣可得到色素敏化太陽能電池模塊300。如果如上述那樣制造色素敏化太陽能電池模塊300,則由于通過連接部件固定工序使金屬基板21和連接部件260熔融接合,所以在二者之間形成合金部。因此,金屬基板21和連接部件60的接合強度變大,能夠得到具有優(yōu)良的連接可靠性的色素敏化太陽能電池50。另外,在使得到的多個色素敏化太陽能電池50串聯(lián)連接來制造色素敏化太陽能電池模塊300的情況下,能夠提高色素敏化太陽能電池模塊300的連接可靠性?!吹?實施方式〉接著,說明本發(fā)明的色素敏化太陽能電池模塊的第4實施方式。其中,對與第I 第3實施方式同一或者同等的構成要素標注同一附圖標記,省略重復的說明。圖12是表示本發(fā)明的色素敏化太陽能電池模塊的第4實施方式的一部分切缺的局部俯視圖,圖13是沿著圖12的XII1- XIII線的剖面圖。本實施方式的色素敏化太陽能電池模塊400在對電極的方面與第3實施方式的色素敏化太陽能電池模塊300不同。S卩,如圖12以及圖13所示,本實施方式的色素敏化太陽能電池模塊400在金屬基板21中與工作電極10相反側(cè)的表面設置有多個線狀的導電部件即連接部件460,該連接部件460的端部460a作為突出部23從對電極20的主體部25的邊緣部25a突出,與相鄰的色素敏化太陽能電池50的工作電極10中的集電布線14的焊接盤部14c直接連接,這點與第3實施方式的色素敏化太陽能電池模塊300不同。連接部件460由具有比金屬基板21低的電阻的金屬構成。這樣的金屬只要是與金屬基板21相比具有低電阻的金屬即可,作為這樣的金屬,例如可以利用銅。這里,如圖14所示,在作為連接部件460的端部460a的突出部23和焊接盤部14c之間,設置有構成連接部件460的金屬和構成焊接盤部14c的金屬的合金部465。其中,在本實施方式中,由透明導電性基板15構成第I電極,由集電布線14的焊接盤部14c構成端子部。另外,利用透明導電性基板15和集電布線14的焊接盤部14c構成第I電極部。并且,在本實施方式中,由對電極20構成第2電極,由對電極20和連接部件460構成第2電極部。該情況下,由于在連接部件460和集電布線14之間設置有由構成連接部件460的金屬和構成集電布線14的金屬的合金構成的合金部465,所以連接部件460和集電布線14之間的連接強度變大,能夠得到優(yōu)良的連接可靠性。另外,通過在連接部件460的連接部件460和集電布線14之間設置合金部465,還能夠降低連接部件460和集電布線14之間的接觸電阻。因此,在色素敏化太陽能電池50彼此間能夠利用充分小的電阻來進行連接,幾乎不會引起電壓降低。另外,由于能夠使從焊接盤部14c流入的電子通過電阻金屬基板21低的連接部件460而接近于電解質(zhì)40,所以還能夠減小從連接部件460到電解質(zhì)40的電阻。此時,通過電阻焊接來進行作為連接部件460的端部460a的突出部23與焊接盤部14c的連接。該情況下,不利用焊錫等就能夠使相鄰的兩個色素敏化太陽能電池50中的一方色素敏化太陽能電池50的連接部件460的端部460a即突出部23和另一方色素敏化太陽能電池50的集電布線14的焊接盤部14c簡便地接合,并且能夠提高連接強度,還可降低接觸電阻。另外,當將一方色素敏化太陽能電池50A的連接部件460和另一方色素敏化太陽能電池50B的焊接盤部14c接合時,由于局部地觸碰電阻焊接用的電極來進行電阻焊接,所以僅局部地產(chǎn)生熱。因此,與利用焊錫等進行接合的情況相比,可更充分抑制由氧化物半導體層13擔載的光敏化色素、密封部30的劣化。其中,突出部23和焊接盤部14c之間的電阻焊接也只要與上述同樣地將兩個電阻焊接用電極都按壓到突出部23中與焊接盤部14c相反側(cè)的表面,并對兩個電阻焊接用電極間施加電壓即可。另外,連接部件460通過電阻焊接與對電極20的金屬基板21接合。具體而言,首先對連接部件460中與焊接盤 部14c相反側(cè)的表面按壓兩個電阻焊接用電極雙方,然后對兩個電阻焊接用電極間施加電壓即可。此時,電阻焊接只要與第I實施方式同樣地進行即可。在如此將連接部件460與對電極20的金屬基板21接合的情況下,也能夠充分抑制由氧化物半導體層13擔載的光敏化色素、密封部30的劣化。并且,能夠進一步提高所得到的色素敏化太陽能電池模塊400的導電性以及連接可靠性。本發(fā)明不限于上述實施方式。例如在上述第I實施方式 第4實施方式中,氧化物半導體層13被設置在透明導電膜12上,但也可以設置在金屬基板21上。該情況下,由氧化物半導體層13和金屬基板21構成工作電極,由透明基板11和透明導電膜12構成對電極。另外,例如在上述第3實施方式中,對電極20的金屬基板21作為突出部23,與相鄰的色素敏化太陽能電池50的集電布線14中的焊接盤部14c直接連接,但也可以如圖15所示的色素敏化太陽能電池模塊500那樣,突出部23借助插入材料510與相鄰的色素敏化太陽能電池50的集電布線14中的焊接盤部14c連接。該情況下,如圖16所示,在突出部23和插入材料510之間,設置有由構成金屬基板21的金屬和構成插入材料510的金屬的合金構成的合金部565。這里,作為插入材料510,優(yōu)選利用與金屬基板21以及集電布線14相比具有低電阻的材料。該情況下,在利用電阻焊接將突出部23和焊接盤部14c連接時,突出部23和插入材料510易于接合,插入材料510和集電布線14易于接合。即使金屬基板21和焊接盤部14c的構成材料是難以直接焊接的材料,通過將針對金屬基板21以及焊接盤部14c能夠分別良好地接合的插入材料510夾設到突出部23和焊接盤部14c之間,也能夠提高連接可靠性。插入材料510由金屬基板21以及焊接盤部14c的材料適當決定。其中,在構成色素敏化太陽能電池模塊500的多個色素敏化太陽能電池50中的一部分色素敏化太陽能電池50中,通過電阻焊接在對電極20的金屬基板21上固定有連接部件(未圖示)。另外,在圖15所示的色素敏化太陽能電池模塊500中,由集電布線14的焊接盤部14c和插入材料510構成端子部。另外,在上述第3實施方式以及第4實施方式中,色素敏化太陽能電池模塊300、400具有兩個色素敏化太陽能電池模塊單元300A、300B,但不限于2個,也可以是I個,還可以是3個。另外,在上述第3實施方式以及第4實施方式中,色素敏化太陽能電池模塊單元300A、300B分別具備四個色素敏化太陽能電池50,但色素敏化太陽能電池50的數(shù)量不限于4個,只要多個即可,可以是任何數(shù)量。并且,在上述第3實施方式以及第4實施方式中,在色素敏化太陽能電池模塊單元300A、300B各自中,色素敏化太陽能電池50的突出部23相對于主體部25的突出方向相同,但無需相同,也可以彼此不同。并且,在上述第3實施方式以及第4實施方式中,焊接盤部14c包含在集電布線14中,焊接盤部14c與突出部23接合,但焊接盤部14c也可被設置在透明導電膜12上。另外,可以省略焊接盤部14c。另外,在上述第3實施方式中,相鄰的兩個色素敏化太陽能電池50中的一方色素敏化太陽能電池50的從主體部25的邊緣部25a的一部分突出的突出部23和另一方色素敏化太陽能電池50的集電布線14的焊接盤部14c通過電阻焊接連接,但從實現(xiàn)上述第I目的或者第2目的觀點出發(fā),相鄰的兩個色素敏化太陽能電池50中一方的色素敏化太陽能電池50的從主體部25的邊 緣部25a的全部突出的突出部23和另一方的色素敏化太陽能電池50的集電布線14的焊接盤部14c也可以通過電阻焊接連接。并且,在上述第3實施方式以及第4實施方式中,焊接盤部14c被包含在集電布線14中,焊接盤部14c與突出部23接合,但焊接盤部14c也可以設置在密封部30的外側(cè)且在透明導電膜12的邊緣部中相鄰的色素敏化太陽能電池50側(cè)的邊緣部的內(nèi)側(cè)。另外,在上述第3實施方式以及第4實施方式中,色素敏化太陽能電池50具有對電極20所含的主體部25和從主體部25的邊緣部25a突出的突出部23,該突出部23在由鄰接的色素敏化太陽能電池50的密封部30形成的凹部33中與焊接盤部14c連接,但也可以如圖17所示的色素敏化太陽能電池模塊600那樣,相鄰的兩個色素敏化太陽能電池50的一方色素敏化太陽能電池50 (50B)的集電布線14具有主體部18和從主體部18的邊緣部18a的一部分突出的至少I個突出部19,該突出部19在由鄰接的色素敏化太陽能電池50 (50C)的密封部30形成的凹部33中,與該鄰接的色素敏化太陽能電池50C的對電極20接合。該情況下,如果對例如對電極20的邊緣部刻上兩個痕跡26,則該兩個痕跡26之間的部分能夠下垂到突出部19側(cè)。因此,只要該下垂的部分27與突出部19接合即可。該情況下,與上述第3實施方式的色素敏化太陽能電池模塊300相比,能夠得到更優(yōu)良的連接可靠性。其中,優(yōu)選下垂的部分27和突出部19通過電阻焊接接合這與第3實施方式同樣。在本實施方式中,由透明導電性基板15構成第I電極,由透明導電性基板15和集電布線14構成第I電極部。并且,在上述第3實施方式中,從實現(xiàn)制造具有優(yōu)良的導電性以及連接可靠性,并且光敏化色素的劣化被充分抑制的色素敏化太陽能電池模塊這一第2目的觀點出發(fā),無需在色素敏化太陽能電池模塊單元300B的色素敏化太陽能電池50H中,一定使對電極20的金屬基板21與連接部件60接合。另外,在色素敏化太陽能電池模塊500、600中,也無需在多個色素敏化太陽能電池50中的一部分色素敏化太陽能電池50中使對電極20的金屬基板21與連接部件接合。另外,在上述第3實施方式中,從實現(xiàn)提供具有足夠大的開口率并且具有優(yōu)良的連接可靠性的色素敏化太陽能電池模塊這一第3目的觀點出發(fā),無需在色素敏化太陽能電池模塊單元300B的色素敏化太陽能電池50H中,一定使對電極20的金屬基板21與連接部件60接合。另外,在色素敏化太陽能電池模塊500、600中,也無需在多個色素敏化太陽能電池50中的一部分色素敏化太陽能電池50中使對電極20的金屬基板21與連接部件接合。
實施例以下,列舉實施例來對本發(fā)明的內(nèi)容進行更具體的說明,但本發(fā)明不限于下述的實施例。(實施例1)首先,準備在由表面尺寸為50mmX 50mm厚度為4mm的玻璃構成的透明基板的表面上形成由FTO構成的厚度為I μπι的透明導電膜而成的透明導電性基板。而且,通過蝕刻對透明導電膜進行圖案化。接著,利用絲網(wǎng) 印刷機在透明導電膜上對氧化物半導體層形成用膏(日揮催化劑化成社制,PST - 21NR)反復進行三次涂布以及干燥后,利用電爐以500°C對銀膏燒結I個小時來形成多孔質(zhì)氧化物半導體層。接著,利用厚膜用的市售銀膏,按照包圍上述多孔質(zhì)氧化物半導體層的方式將其涂布到透明導電膜上后,進行干燥。利用絲網(wǎng)印刷機反復進行3次該涂布以及干燥。然后,利用電爐以500°C燒結I小時。由此在透明導電膜上形成了厚度為15 μπι的集電布線。此時,與集電布線同樣在透明導電膜上形成了與集電布線連接的端子。接著,在對集電布線涂布了保護集電布線的玻璃膏后,進行干燥。反復進行三次該涂布以及干燥,并利用電爐對玻璃膏燒結I小時。由此,在集電布線上形成厚度為30 μπι的布線保護層,得到工作電極。然后,將如上述那樣得到的工作電極浸潰到含有以1:1 (體積比)混合的乙腈和叔丁醇的混合溶劑且將由釕色素(Ν719)構成的光敏化色素的濃度設為0.3mM的色素溶液中,在使該光敏化色素吸附到多孔質(zhì)半導體層后利用上述混合溶劑對多余的光敏化色素進行沖洗,然后進行干燥,由此使光敏化色素吸附到多孔質(zhì)半導體層上。另一方面,按照以下的方式準備對電極。即,首先準備厚度為200 μ m的Ti板,利用三維RF濺射裝置對該Ti板蒸鍍Pt,形成厚度為IOnm的催化劑層。由此得到對電極。接著,在工作電極上配置由乙烯-甲基丙烯酸共聚物(商品名:二二夕三井.于'' 二 *。> U夕S力 >公司制)構成的四邊環(huán)狀樹脂片材(寬度為2mm、厚度為50 μ m),并以150°C對該樹脂片材進行加熱熔融,由此固定到工作電極上。接著,在工作電極上的四邊環(huán)狀的樹脂片材的內(nèi)側(cè),注入了以甲氧基乙腈為溶劑的揮發(fā)性電解質(zhì)。而且,在將催化劑層朝向工作電極的狀態(tài)下使對電極與樹脂片材重合,將對電極以及工作電極的周邊緣部熱壓接。由此,在對電極和工作電極之間形成密封部,得到了色素敏化太陽能電池。接著,在對電極中與工作電極相反側(cè)的表面上配置厚度為100 μ m并且具有20mmX50mm的尺寸的由銅構成的連接部件,利用電阻焊接將連接部件和對電極的鈦箔接合。在電阻焊接中,將兩個電阻焊接用電極分別按壓到鈦箔以及連接部件,并對兩個電阻焊接用電極之間施加IOms時間的1.0kA電流。此時,兩個電阻焊接用電極間的間隔是5mm。接著,使由Sn — Ag — Cu系構成的焊錫與連接部件接觸,在熔融后進行冷卻。由此使焊錫與連接部件接合。同樣,在端子上也接觸焊錫,在熔融后進行冷卻。由此使焊錫與端子接合。由此,得到色素敏化太陽能電池。與上述同樣地還制作了其他3個色素敏化太陽能電池。接著,準備導線,利用導線將4個色素敏化太陽能電池串聯(lián)連接。具體而言,一邊使焊錫熔融一邊使導線的一端與焊錫接觸,利用焊錫固定于連接部件。接著,一邊使焊錫熔融一邊使導線的另一端與焊錫接觸,通過焊錫固定于端子。由此使4個色素敏化太陽能電池串聯(lián)連接,得到了色素敏化太陽能電池模塊。(實施例2 11)`
除了如表I所示那樣的電阻焊接的焊接時間、連接部件的厚度以及對電極的厚度之外,與實施例2同樣地制作了色素敏化太陽能電池模塊。(比較例I)一邊在壓力為35N / mm2、頻率為40kHz的條件下施加超聲波振動,一邊使連接部件與鈦箔接合,除此之外與實施例1同樣地制作了色素敏化太陽能電池模塊。針對在實施例1 11以及比較例I中得到的色素敏化太陽能電池模塊,調(diào)查了連接可靠性。關于連接可靠性,循環(huán)進行了 200次在JISC8938A — I中定義的溫度循環(huán)實驗。其中,將連接部件和金屬基板之間的接合部即焊接部有無剝離作為評價項目,沒有剝離的合格。另外,針對在實施例1 11以及比較例I中得到的色素敏化太陽能電池模塊,調(diào)查了光敏化色素的劣化。光敏化色素的劣化通過肉眼來判斷光敏化色素的色在接合前和接合后是否發(fā)生了變化,在明顯變色的情況下判定為存在劣化。[表 I]
權利要求
1.一種色素敏化太陽能電池的制造方法,其中,包含: 準備具有透明基板以及在所述透明基板上設置的透明導電膜的第I電極、以及包含由形成鈍態(tài)膜的金屬構成的金屬基板的第2電極的準備工序; 在所述第I電極或者所述第2電極上形成氧化物半導體層的氧化物半導體層形成工序; 在所述氧化物半導體層上擔載光敏化色素的色素擔載工序; 在所述氧化物半導體層上配置電解質(zhì)的電解質(zhì)配置工序; 使所述第I電極和所述第2電極對置并利用密封部來密封所述電解質(zhì)的密封工序;以及 在所述第2電極的所述金屬基板上的與所述第I電極相反側(cè)的表面固定連接部件的連接部件固定工序,其中,所述連接部件由具有比所述金屬基板低的電阻的金屬構成, 在所述連接部件固定工序中,通過利用電阻 焊接將所述連接部件與所述金屬基板相接合,來將所述連接部件固定到所述金屬基板上。
2.根據(jù)權利要求1所述的色素敏化太陽能電池的制造方法,其中, 在所述連接部件固定工序中,以在所述金屬基板上接觸了所述連接部件的狀態(tài),使兩個電極分別與所述連接部件的表面以及所述金屬基板的表面抵接來進行電阻焊接。
3.根據(jù)權利要求1或者2所述的色素敏化太陽能電池的制造方法,其中, 在所述連接部件固定工序中,電阻焊接進行I 20ms。
4.一種色素敏化太陽能電池模塊的制造方法,所述色素敏化太陽能電池模塊具有包含串聯(lián)并且電連接的多個色素敏化太陽能電池的色素敏化太陽能電池模塊單元,其中,該色素敏化太陽能電池模塊的制造方法包含: 準備所述多個色素敏化太陽能電池的準備工序、和將所述多個色素敏化太陽能電池串聯(lián)并且電連接來制造所述色素敏化太陽能電池模塊單元的連接工序, 在所述準備工序中,所述多個色素敏化太陽能電池中的至少一部分色素敏化太陽能電池按照權利要求1 3中任一項所述的色素敏化太陽能電池的制造方法來準備,所述色素敏化太陽能電池還具有被設置于所述第I電極的端子部,共用I個透明基板作為所述多個色素敏化太陽能電池中的所述透明基板, 在所述連接工序中,通過電阻焊接將相鄰的兩個色素敏化太陽能電池中的一方色素敏化太陽能電池的所述第2電極和另一方色素敏化太陽能電池的被設置于所述第I電極的所述端子部連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的色素敏化太陽能電池模塊的制造方法,其中, 在所述連接工序中,以在所述端子部上接觸了所述第2電極的狀態(tài),使兩個電阻焊接用的電極與所述第2電極的所述金屬基板中的和所述第I電極相反側(cè)的表面抵接來進行所述電阻焊接。
6.一種色素敏化太陽能電池模塊的制造方法,是將多個色素敏化太陽能電池串聯(lián)并且電連接而成的色素敏化太陽能電池模塊的制造方法,其中, 包含將所述多個色素敏化太陽能電池串聯(lián)并且電連接的連接工序, 通過權利要求1 3中任一項所述的色素敏化太陽能電池的制造方法來制造所述色素敏化太陽能電池,在所述連接工序中,將相鄰的兩個色素敏化太陽能電池中的一方色素敏化太陽能電池的被設置于所述第2電極的所述連接部件和另一方色素敏化太陽能電池的被設置于所述第I電極的端子部連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的色素敏化太陽能電池模塊的制造方法,其中, 在所述連接工序中,通過電阻焊接將相鄰的兩個色素敏化太陽能電池中的一方色素敏化太陽能電池的被設置于所述第2電極的所述連接部件、和另一方色素敏化太陽能電池的被設置于所述第I電極的端子部連接,通過在所述端子部上接觸了所述連接部件的狀態(tài)下,使兩個電阻焊接用的電極與所述連接部件的表面抵接來進行所述電阻焊接。
8.根據(jù)權利要求4、5以及7中任一項所述的色素敏化太陽能電池模塊的制造方法,其中, 在所述連接工序中,所述電阻焊接進行I 20ms。
9.一種色素敏化太陽能電池,其中,具備: 具有透明基板以及在所述透明基板上設置的透明導電膜的第I電極; 與所述第I電極對置,并包含由形成鈍態(tài)膜的金屬構成的金屬基板的第2電極; 設置在所述第I電極或者所述第2電極上的氧化物半導體層; 設置在所述第I電極和所述第2電極之間的電解質(zhì); 使所述第I電極和所述第 2電極接合的密封部;以及 被設置于所述第2電極中的與所述第I電極相反側(cè)的表面,由具有比構成所述金屬基板的金屬低的電阻的金屬構成的連接部件, 在所述第2電極和所述連接部件之間,設置有由構成所述金屬基板的金屬和構成所述連接部件的金屬的合金構成的合金部。
10.根據(jù)權利要求9所述的色素敏化太陽能電池,其中, 所述連接部件被設置在所述第2金屬中的與所述電解質(zhì)對置的部分。
11.一種色素敏化太陽能電池模塊,具有包含串聯(lián)并且電連接的多個色素敏化太陽能電池的色素敏化太陽能電池模塊單元,其中, 所述多個色素敏化太陽能電池中的至少一部分色素敏化太陽能電池由權利要求9或者10所述的色素敏化太陽能電池構成, 所述色素敏化太陽能電池還具有被設置于所述第I電極的端子部, 共用I個透明基板作為所述多個色素敏化太陽能電池中的所述透明基板, 相鄰的兩個色素敏化太陽能電池中的一方色素敏化太陽能電池的所述第2電極的所述金屬基板和另一方色素敏化太陽能電池的被設置于所述第I電極的所述端子部直接連接,所述端子部中的與所述金屬基板接觸的部分由具有比所述第2電極的所述金屬基板低的電阻的金屬構成, 在所述端子部和所述第2電極之間,設置有由構成所述金屬基板的金屬和構成所述端子部中的與所述金屬基板接觸的部分的金屬的合金構成的合金部。
12.一種色素敏化太陽能電池模塊,具有包含串聯(lián)并且電連接的多個色素敏化太陽能電池的色素敏化太陽能電池模塊單元,其中, 所述多個色素敏化太陽能電池中的至少一部分色素敏化太陽能電池由權利要求9或者10所述的色素敏化太陽能電池構成,所述色素敏化太陽能電池還具有被設置于所述第I電極的端子部, 共用I個透明基板作為所述多個色素敏化太陽能電池中的所述透明基板, 相鄰的兩個色素敏化太陽能電池中的一方色素敏化太陽能電池的被固定于所述第2電極的所述連接部件和另一方色素敏化太陽能電池的被設置于所述第I電極的所述端子部直接連接, 在所述端子部和所述連接部件之間,設置有由構成所述端子部中的與所述連接部件接觸的部分的金屬和構成所述連接部件的金屬的合金構成的合金部。
13.一種色素敏化太陽能電池模塊,具有包含串聯(lián)并且電連接的多個色素敏化太陽能電池的色素敏化太陽能電池模塊單元,其中, 所述多個色素敏化太陽能電池中的至少一部分色素敏化太陽能電池由權利要求9或者10所述的色素敏化太陽能電池構成, 共用I個透明基板作為所述多個色素敏化太陽能電池中的所述透明基板, 所述多個色素敏化太陽能電池分別含有包含所述第I電極的第I電極部和包含所述第2電極的第2電極部, 在所述密封部的外側(cè)設置有凹部, 在相鄰的兩個色素敏化太陽能電池中,一方色素敏化太陽能電池的所述第I電極部以及所述第2電極部中的一方電極部具有主體部和與所述主體部導通并從所述主體部中的另一方色素敏化太陽能電池側(cè)的邊緣部的一部分突出的至少I個突出部, 所述突出部在所述另一方色 素敏化太陽能電池的所述凹部中與所述另一方色素敏化太陽能電池的所述第I電極部以及所述第2電極部中的另一方電極部接合。
全文摘要
本發(fā)明涉及的色素敏化太陽能電池的制造方法包含準備具有透明基板以及在透明基板上設置的透明導電膜的第1電極、以及包含由形成鈍態(tài)膜的金屬構成的金屬基板的第2電極的準備工序;在第1電極或者第2電極上形成氧化物半導體層的氧化物半導體層形成工序;在氧化物半導體層上擔載光敏化色素的色素擔載工序;在氧化物半導體層上配置電解質(zhì)的電解質(zhì)配置工序;使第1電極第2電極對置并利用密封部來密封電解質(zhì)的密封工序;以及在第2電極的金屬基板上的與第1電極相反側(cè)的表面固定連接部件的連接部件固定工序,其中,所述連接部件由具有比金屬基板低的電阻的金屬構成,在連接部件固定工序中,通過電阻焊接使連接部件與金屬基板接合,由此將連接部固定在金屬基板上。
文檔編號H01L31/04GK103229350SQ201280003962
公開日2013年7月31日 申請日期2012年2月28日 優(yōu)先權日2011年3月2日
發(fā)明者磯部芳泰, 松井浩志, 岡田顯一, 山本和寬 申請人:株式會社藤倉
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