发明名称 染料敏化太阳能电池模组及其制法
摘要 本发明是一种染料敏化太阳能电池模组及其制法,其中揭露了一种可以降低导线制程之成本,提高光活跃区以及制程良率的染料敏化太阳能电池模组及其制法;本发明采用积体模组制法,透过合并两块分别具有阳极与阴极之阳极板和阴极板的手段,使之共用绝缘体与导线,故能降低导线制程的成本,并使导线与绝缘体的制作步骤挪至高温(约400℃)制程后,以提高太阳能电池之制程良率;另一方面,由于绝缘体和导线共享的设计,也可使单位面积内的光活跃区增加。
申请公布号 TWI241721 申请公布日期 2005.10.11
申请号 TW092136787 申请日期 2003.12.25
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 王重博;吴文蒂
分类号 H01L31/02 主分类号 H01L31/02
代理机构 代理人
主权项 1.一种染料敏化太阳能电池模组,包括有:一阳极板,其一侧表面具有复数个构造相同的阳极,任一个该阳极具有一由绝缘材料制成的绝缘体,一阳极导线以及分别位于该阳极导线之两侧对称位置的光活跃区,该光活跃区共享该阳极导线并与该阳极导线连接,以这样的构造为重覆的单位在该阳极板的表面并列;一阴极板,以三明治方式与该阳极板表面的阳极重叠组合成一太阳能电池模组,该阴极板与该阳极板相向的一侧表面分配有复数个构造相同的阴极,任一个该阴极的位置恰好与该阳极板之表面的一个阳极对应,用以与该阳极一起组成一个基本单位的太阳能电池;任一个该阴极具有一由绝缘材料制成的绝缘体,一阴极导线以及一与该阴极导线连接的光活跃区,并以这样的构造为重覆的单位在该阴极板的表面并列。2.如申请专利范围第1项所述之染料敏化太阳能电池模组,其中该阳极导线的一端系自该阳极之光活跃区的一端延伸而出,任两个彼此相邻之该光活跃区的阳极导线则分别在不同的一端延伸出该光活跃区。3.如申请专利范围第1项所述之染料敏化太阳能电池模组,其中该阴极导线的一端系自该阴极之光活跃区的一端延伸而出,任两个彼此相邻之该光活跃区的阴极导线则分别在不同的一端延伸出该光活跃区。4.如申请专利范围第1项所述之染料敏化太阳能电池模组,其中属于同一个该太阳能电池的该阳极导线与该阴极导线系分别位于该太阳能电池的两端。5.如申请专利范围第4项所述之染料敏化太阳能电池模组,其中该复数个太阳能电池系藉由位于同一侧的阳极导线及阴极导线彼此串联在一起。6.一种染料敏化太阳能电池模组的制造方法,包括有:一制作阳极板的步骤;包含:准备一透明导电基板,其表面涂布有透明导电材料(TCO);划分阳极之制备区间的步骤,系在该透明导电基板涂布有该TCO的表面形成一凹陷的分隔线,藉以区隔出不同之阳极的制作位置;在该制备区间形成一光活跃区的步骤,且在该制备区间至少还保留有一未形成有该光活跃区的区域,以提供一裸露的制备区间;在该裸露的制备区间形成一阳极导线的步骤,该阳极导线与该透明导电基板表面的该TCO接触;以及复覆绝缘材料的步骤,用以在该分隔线处形成绝缘体,以及以该绝缘材料被覆该阳极导线的外表面;一制作阴极板的步骤;以及组合该阳极板及该阴极板成为一太阳能电池模组的步骤。7.如申请专利范围第6项所述之制造方法,其中该制作阳极板之步骤中的该透明导电基板,系为一种表面涂布有透明导电材料(TCO)的透明玻璃。8.如申请专利范围第6项所述之制造方法,其中该制作阳极板之步骤中的该透明导电基板,系为一种表面涂布有透明导电材料(TCO)的挠性透明导电膜。9.如申请专利范围第6项所述之制造方法,其中该制作阳极板之步骤中的该透明导电材料(TCO)系为ITO薄膜。10.如申请专利范围第6项所述之制造方法,其中该制作阳极板之步骤中的该透明导电材料(TCO)系为掺氟氧化锡膜(FTO)。11.如申请专利范围第6项所述之制造方法,其中形成该凹陷的分隔线的方法系采雷射画线法。12.如申请专利范围第6项所述之制造方法,其中形成该凹陷的分隔线的方法系采磨头画线法。13.如申请专利范围第6项所述之制造方法,其中形成该光活跃区的步骤,系以刮刀法(Doctor blade)在该透明导电材料之表面所要的位置镀上一层奈米的多孔性氧化钛(TiO2)层,该多孔性的氧化钛层在该制备区间至少还保留有一未覆盖住该制备区间的区域,以提供该裸露的制备区间,接着在450℃的高温条件下加热30分钟,再浸泡于一备妥的染料敏化剂中吸附染料而形成一种染料敏化奈米薄膜,然后洗净乾燥,形成该光活跃区。14.如申请专利范围第6项所述之制造方法,其中该阳极导线系选自于由铜线、银线、金线以及铝线所构成的群族之中的任一种。15.如申请专利范围第6项所述之制造方法,其中该绝缘材料系以刮刀法进行被覆。16.如申请专利范围第6项所述之制造方法,其中该制作阴极板的步骤,包括有:准备一透明导电基板,其表面涂布有透明导电材料(TCO);在该透明导电基板涂布有该TCO的表面以蒸镀法镀上一层铂(Pt)膜,接着在400℃左右的高温条件下加热30分钟,以形成一光活跃区,再于该光活跃区的位置制作一穿孔;在该透明导电基板形成有该光活跃区的表面形成一凹陷的分隔线,该分隔线的位置与该阳极板表面的分隔线彼此对应,以便在该阳极板及该阴极板彼此重叠组合时共用同一个该绝缘体;以及在该光活跃区贴上一阴极导线。17.如申请专利范围第16项所述之制造方法,其中该阴极导线系选自于由铜线、银线、金线以及铝线所构成的群族之中的任一种。18.如申请专利范围第16项所述之制造方法,其中该透明导电基板,系为一种表面涂布有透明导电材料(TCO)的透明玻璃。19.如申请专利范围第16项所述之制造方法,其中该透明导电基板,系为一种表面涂布有透明导电材料(TCO)的挠性透明导电膜。20.如申请专利范围第16项所述之制造方法,其中该透明导电材料(TCO)系为ITO薄膜。21.如申请专利范围第16项所述之制造方法,其中该透明导电材料(TCO)系为掺氟氧化锡膜(FTO)。22.如申请专利范围第6项所述之制造方法,其中该制作阴极板的步骤,包括有:准备一透明导电基板,其表面涂布有透明导电材料(TCO);在该透明导电基板涂布有该TCO的表面,以铂溶液法镀上一层铂(Pt)膜,接着在400℃左右的高温条件下加热30分钟,以形成一光活跃区;在该阴极板的该光活跃区贴上一阴极导线,该阴极导线并且与该光活跃区接触;在该透明导电基板形成有该光活跃区的表面形成一凹陷的分隔线,该分隔线的位置与该阳极板表面的分隔线彼此对应,以便在该阳极板及该阴极板彼此重叠组合时共用同一个该绝缘体;在该阴极导线外表面镀上一层绝缘材料,以形成一种可以保护该阴极导线的绝缘体;以及在该光活跃区的位置制作一穿孔。23.如申请专利范围第22项所述之制造方法,其中该阴极导线系选自于由铜线、银线、金线以及铝线所构成的群族之中的任一种。24.如申请专利范围第22项所述之制造方法,其中该透明导电基板,系为一种表面涂布有透明导电材料(TCO)的透明玻璃。25.如申请专利范围第22项所述之制造方法,其中该透明导电基板,系为一种表面涂布有透明导电材料(TCO)的挠性透明导电膜。26.如申请专利范围第22项所述之制造方法,其中该透明导电材料(TCO)系为ITO薄膜。27.如申请专利范围第22项所述之制造方法,其中该透明导电材料(TCO)系为掺氟氧化锡膜(FTO)。图式简单说明:第1图,系为本发明之第一种实施例的阳极板的平面构造图。第2图,系为第1图在A-A方向的局部构造断面图。第3-1~3-5图,为阳极板之第一种实施例的制作流程图。第4图,系为本发明之第一种实施例的阴极板的平面构造图。第5图,系为第4图在B-B方向的局部构造断面图。第6-1~6-4图,为阴极板之第一种实施例的制作流程图。第7图,系为本发明之第二种实施例的阴极板的平面构造图。第8图,系为第7图在C-C方向的局部构造断面图。第9-1~9-5图,为阴极板之第二种实施例的制作流程图。
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