色素敏化型太陽能電池單元的嵌入構(gòu)造及發(fā)電百葉窗用板條的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及色素敏化型太陽能電池單元的嵌入構(gòu)造及發(fā)電百葉窗用板條。
[0002] 本申請基于2014年3月28日在日本提出申請的特愿2014 - 068327號主張優(yōu)先權， 在此引用其內(nèi)容。
【背景技術】
[0003] 近年來，作為代替化石燃料的清潔能量的發(fā)電裝置，太陽能電池受到注目，正在進 行硅類太陽能電池、色素敏化型太陽能電池或有機薄膜太陽能電池等的開發(fā)。
[0004] 特別是，色素敏化型太陽能電池具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率且成本低，容易量產(chǎn)，故 而其構(gòu)造及制造方法正在被廣泛研究。另外，太陽能電池的低成本化也在全球積極地進行 中，色素敏化型太陽能電池作為下一代的太陽能電池而備受期待。
[0005] 上述那樣的色素敏化型太陽能電池通常具有光電極、相對電極及電解液或電解質(zhì) 層而構(gòu)成，另外，作為光電極，通常至少具有透明導電層、半導體層、色素而構(gòu)成。在這樣的 色素敏化型太陽能電池中，例如向光電極側(cè)照射光的話，被吸附在半導體層上的色素吸收 光，激勵色素分子內(nèi)的電子，使該電子向半導體迀移。而且，在光電極側(cè)產(chǎn)生的電子通過外 部電路向相對電極側(cè)移動，該電子通過電解質(zhì)而返回到光電極側(cè)。通過反復進行這樣的過 程，產(chǎn)生電氣能量。
[0006] 在上述那樣的背景中，近年來，提出有將色素敏化型太陽能電池應用到遮陽用的 百葉窗(例如，參照非專利文獻1)。但是，在非專利文獻1中，對于將色素敏化型太陽能電池 應用于百葉窗時的具體構(gòu)成未作公開。
[0007] 另外，提出有在百葉窗的葉片板(板條)上配置有多個色素敏化型太陽能電池的單 元的構(gòu)造(例如，參照專利文獻1)。根據(jù)專利文獻1所述的技術，如圖3A及圖3B的示意圖所 示，在百葉窗的板條1〇〇的表面排列安裝有多個色素敏化型太陽能電池單元101，在此省略 圖示，但多個色素敏化型太陽能電池單元101的各自之間通過接線而電連接。
[0008] 但是，在專利文獻1公開的構(gòu)造中，在色素敏化型太陽能電池單元產(chǎn)生的電流需要 在該色素敏化型太陽能電池單元具備的導電性基板中沿板條的長度方向流動，故而在該導 電性基板的電阻值高的情況、及板條的長度方向尺寸長的情況下，電流的電阻損失變大，具 有發(fā)電性能降低的問題。另外，如專利文獻1那樣地，若為在露出的狀態(tài)下將色素敏化型太 陽能電池單元配置在板條上的構(gòu)成，則不僅從發(fā)電性能來看，從耐久性及美觀的觀點來看， 也很難說適于實用化。
[0009] 專利文獻1:(日本)特開2007 -113365號公報
[0010]非專利文獻1 :NED0成果報告書(獨立行政法人新能源?產(chǎn)業(yè)技術綜合開發(fā)機構(gòu)）； http://www.nedo.go.jp/content/100507018.pdf

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明是鑒于上述問題而設立的，其目的在于提供一種能夠利用具有與目前使用 的設施設有的構(gòu)成同樣的形狀的部件進行發(fā)電，發(fā)電性能優(yōu)良且耐久性、美觀特性優(yōu)良的 色素敏化型太陽能電池單元的嵌入構(gòu)造、及使用該嵌入構(gòu)造而構(gòu)成的發(fā)電百葉窗用板條。
[0012] 本發(fā)明第一方面的色素敏化型太陽能電池單元的嵌入構(gòu)造，具有將至少具有光電 極和與該光電極相對設置的相對電極的色素敏化型太陽能電池單元插入到一對基材之間 的構(gòu)造，所述一對基材中的至少一方的內(nèi)面?zhèn)葮?gòu)成為具有導電性的導電層，將所述導電層 和所述光電極或所述相對電極電連接。
[0013] 根據(jù)本方面，具有將色素敏化型太陽能電池單元插入到一對基材之間的構(gòu)造，且 在設于一對基材的至少一方的導電層連接有光電極或相對電極，故而由與在現(xiàn)有的設施設 置的構(gòu)成相同的形狀的部件能夠進行基于光的發(fā)電。另外，在基材的內(nèi)面?zhèn)扰渲脤щ妼樱瑢?在色素敏化型太陽能電池單元設置的電極與導電層連接，故而將在色素敏化型太陽能電池 單元產(chǎn)生的電流通過導電層而向外部供給時的電阻降低，發(fā)電性能提高。
[0014] 另外，由于具有將色素敏化型太陽能電池單元插入到一對基材之間的構(gòu)造，能夠 利用一對基材將色素敏化型太陽能電池單元、進而色素敏化型太陽能電池單元的周圍密 封，故而相對于風雨、設置環(huán)境等的耐久性提高。另外，由于為色素敏化型太陽能電池單元 不露出而被一對基材覆蓋的構(gòu)造，故而美觀特性也優(yōu)良。
[0015] 本發(fā)明第二方面的色素敏化型太陽能電池單元的嵌入構(gòu)造，在第一方面的基礎 上，在所述一對基材中、與所述光電極側(cè)相接的基材的至少一部分至少形成有一個光透過 用的開口部。
[0016] 根據(jù)本方面，通過在與光電極側(cè)相接的基材的至少一部分形成開口部，例如即使 在由遮光性薄膜等構(gòu)成一對基材的情況下，也能夠使光有效地相對于色素敏化型太陽能電 池單元的光電極射入，故而能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)良的發(fā)電性能及美觀特性。
[0017] 本發(fā)明第三方面的色素敏化型太陽能電池單元的嵌入構(gòu)造，在第二方面的基礎 上，在具有所述開口部的基材的內(nèi)面?zhèn)燃巴饷鎮(zhèn)鹊闹辽僖环皆O有覆蓋所述開口部的透明基 板。
[0018] 根據(jù)本方面，通過在基材上設置覆蓋開口部的透明基板，能夠?qū)⑸孛艋吞?能電池單元可靠地密封在一對基材之間，故而能夠確保優(yōu)良的耐久性。
[0019] 本發(fā)明第四方面的色素敏化型太陽能電池單元的嵌入構(gòu)造，在第一~第三方面的 任一方面的基礎上，所述導電層的薄片電阻比與該導電層連接的所述光電極或所述相對電 極的薄片電阻小。
[0020] 根據(jù)本方面，由于導電層的薄片電阻比與該導電層連接的光電極或相對電極的薄 片電阻小，故而更有效地降低在色素敏化型太陽能電池單元產(chǎn)生的電流通過導電層向外部 供給時的電阻，發(fā)電性能進一步提高。
[0021] 本發(fā)明第五方面的色素敏化型太陽能電池單元的嵌入構(gòu)造，在第一~第四方面的 任一方面的基礎上，所述一對基材雙方的內(nèi)面?zhèn)葮?gòu)成為具有導電性的導電層，所述光電極 具有導電性樹脂基板，并且所述相對電極具有導電性樹脂基板或金屬箱，所述光電極具有 的導電性樹脂基板與在面向所述光電極的基材的內(nèi)面?zhèn)仍O置的所述導電層連接，所述相對 電極具有的所述導電性樹脂基板或金屬箱與在面向所述相對電極的基材的內(nèi)面?zhèn)仍O置的 所述導電層連接。
[0022] 根據(jù)本方面，特別是，色素敏化型太陽能電池單元的相對電極中的與導電層的連 接部由導電性樹脂基板或金屬箱構(gòu)成，從而各電極與導電層之間的接觸電阻降低，故而上 述的發(fā)電性能提高的效果更加顯著。另外，各電極使用導電性樹脂基板或金屬箱，故而色素 敏化型太陽能電池單元的總膜厚減薄，向百葉窗或遮陽蓬等適用時的美觀特性提高。
[0023] 本發(fā)明第六方面的發(fā)電百葉窗用板條，具有上述第一~第五方面的任一方面所述 的色素敏化型太陽能電池單元的嵌入構(gòu)造。
[0024] 根據(jù)本方面，由于為適用了上述構(gòu)成的色素敏化型太陽能電池單元的嵌入構(gòu)造的 發(fā)電百葉窗用板條，故而與上述同樣地，發(fā)電性能優(yōu)良且耐久性、美觀特性優(yōu)良。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的色素敏化型太陽能電池單元的嵌入構(gòu)造，通過上述的解決方式起到 以下的效果。
[0026] 即，根據(jù)本發(fā)明，具有將色素敏化型太陽能電池單元插入到一對基材之間的構(gòu)造， 在設于一對基材的至少一方的導電層連接有光電極或相對電極，故而利用與在現(xiàn)有的設施 設置的構(gòu)成同樣的形狀的部件可進行基于光的發(fā)電。另外，在配置于基材的內(nèi)面?zhèn)鹊膶щ?層上連接在色素敏化型太陽能電池單元設置的電極，故而在色素敏化型太陽能電池單元產(chǎn) 生的電流通過導電層而向外部供給時的電阻降低，發(fā)電性能提高。另外，由于為色素敏化型 太陽能電池單元被插入到一對基材之間的構(gòu)造，故而能夠由一對基材將色素敏化型太陽能 電池單元、進而色素敏化型太陽能電池單元的周圍密封，耐久性提高，并且由于為色素敏化 型太陽能電池單元被一對基材覆蓋的構(gòu)造，故而美觀特性也提高。
[0027]因此，通過在目前使用的設施設置的部件上適用上述構(gòu)造，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電性能優(yōu) 良且耐久性、美觀特性優(yōu)良的色素敏化型太陽能電池單元的嵌入構(gòu)造。
[0028] 另外，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電百葉窗用板條，由于為適用了上述構(gòu)成的色素敏化型太 陽能電池單元的嵌入構(gòu)造的發(fā)電百葉窗用板條，故而能夠構(gòu)成發(fā)電性能優(yōu)良且耐久性、美 觀特性優(yōu)良的百葉窗。
【附圖說明】
[0029] 圖1A是對本發(fā)明一實施方式的色素敏化型太陽能電池單元的嵌入構(gòu)造進行說明 的圖，是表示將所述色素敏化型太陽能電池單元的一部分分解后的狀態(tài)的立體圖；
[0030] 圖1B是對本發(fā)明一實施方式的色素敏化型太陽能電池單元的嵌入構(gòu)造進行說明 的圖，是組裝狀態(tài)下的圖1A中所示的A-A剖面圖；
[0031] 圖2是對本發(fā)明一實施方式的色素敏化型太陽能電池單元的嵌入構(gòu)造，以將該嵌 入構(gòu)造適用于發(fā)電百葉窗用板條為例進行說明的圖，表示將圖1A及圖1B所示的色素敏化型 太陽能電池單元的嵌入構(gòu)造適用于色素敏化型太陽能電池單元向細長的百葉窗的嵌入的 例子的平面圖；
[0032] 圖3A是表示現(xiàn)有的色素敏化型太陽能電池單元的安裝構(gòu)造的立體圖；
[0033]圖3B是表示現(xiàn)有的色素敏化型太陽能電池單元的安裝構(gòu)造的圖，是圖3A中的B - B 剖面圖。
[0034] 標記說明
[0035] A:色素敏化型太陽能電池單元的嵌入構(gòu)造(發(fā)電百葉窗用板條）
[0036] 1:色素敏化型太陽能電池單元
[0037] 5: -對基材
[0038] 5A:-基材
[0039] 5B:另一基材
[0040] 5a:外面
[0041] 5b:內(nèi)面
[0042] 51:導電層
[0043] 52:開口部
[0044] 53:透明基板
[0045] 54:密封堰部
[0046] 10:光電極
[0047] 11:導電性樹脂基板(光電極）
[0048] 11a:透明基材(光電極）
[0049] lib:導電材料層(光電極）
[0050] 1