[发明专利]染料敏化太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及染料敏化太阳能电池及其制造方法。

背景技术

作为光电转换元件，染料敏化太阳能电池由于廉价、能获得高的光电转换效率而受到关注，关于染料敏化太阳能电池，已在进行各种开发。

染料敏化太阳能电池一般包括工作电极、对电极、担载于工作电极的氧化物半导体层上的光敏化染料、配置在工作电极与对电极之间的电解质和将工作电极与对电极连接的密封部。

作为这种染料敏化太阳能电池，已知的有例如在下述专利文献1中记载的染料敏化太阳能电池。下述专利文献1中公开了一种染料敏化太阳能电池，其包括：具有形成在第1薄板玻璃上的透明电极和形成在透明电极上的多孔膜的工作电极；形成在第2薄板玻璃上的对电极；配置在工作电极与对电极之间的电解液；在工作电极与对电极之间密封电解液的密封部；从工作电极向密封部内突出的配线材料。这里，密封部的密封宽度在工作电极与对电极间是不变的。

专利文献：

专利文献1：日本特开2009-94019号公报（图1）

发明内容

但是，在上述专利文献1记载的染料敏化太阳能电池中，还不能说光电转换特性的经时变化充分地小。因此，专利文献1记载的染料敏化太阳能电池在耐久性方面具有改善的余地。

本发明是鉴于上述情况而完成的，旨在提供具有优异耐久性的染料敏化太阳能电池及其制造方法。

本发明者对产生上述问题的原因进行了研究。首先，在上述专利文献1的染料敏化太阳能电池中，密封部的密封宽度在工作电极与对电极之间是不变的。但是，实际上，在用密封部将工作电极与对电极贴合时，密封部在加压下被加热。其结果，本发明者注意到，在所得的染料敏化太阳能电池中，存在密封部的内周面向电解质侧突出而凸起、密封部的外周面向与电解质相反一侧突出而凸起的倾向。也就是说，本发明者注意到有这种倾向：在密封部与工作电极和与对电极之间的各界面中比密封宽度宽的区域形成在密封部上。此外，本发明者还注意到，此时，通过密封部的内周面和工作电极的电解质侧的表面，形成有楔形狭窄缝隙，而且，还通过密封部的内周面和对电极的电解质侧的表面，形成有楔形狭窄缝隙。并且，本发明者曾经思索，是否当染料敏化太阳能电池在高温环境下使用时，进入到楔形狭窄缝隙里的电解质会膨胀，应力集中在该缝隙中，以该缝隙为起点，密封部会从工作电极或对电极上剥离，或者密封部被破坏、电解质泄漏，等等。这样，本发明者就思索，专利文献1中记载的染料敏化太阳能电池中的耐久性是否不充分。为此，本发明者进行了更深入的研究，结果认为，应力集中在密封部与工作电极或对电极之间的界面上的原因是否是由于密封部被压缩、导致密封部与电极之间的界面上的密封宽度在密封部中变得最窄。由此，本发明者发现，通过以下发明，可解决上述问题。

即，本发明提供一种染料敏化太阳能电池，包括第1电极、与上述第1电极相向的第2电极、配置在上述第1电极与上述第2电极间的电解质、与上述第1电极和上述第2电极一起包围上述电解质并将上述第1电极与上述第2电极连接的环状密封部，上述密封部具有由树脂形成的树脂密封部，上述第1电极与上述密封部之间的第1界面以及上述第2电极与上述密封部之间的第2界面中的至少一方的界面为具有上述密封部的密封宽度中最宽的密封宽度的宽幅部，且上述密封部具有其密封宽度比上述宽幅部窄的窄幅部。

在该染料敏化太阳能电池中，第1电极与密封部之间的第1界面以及第2电极与密封部之间的第2界面中的至少一方的界面为具有密封部的密封宽度中最宽的密封宽度的宽幅部，且密封部包含具有窄于宽幅部的密封宽度的窄幅部。即，基本上，密封部的内周面不会向电解质侧突出而凸起，不会由于第1电极和第2电极中的至少一方的电解质侧的表面和密封部的内周面而形成有楔形狭窄缝隙。此外，由于密封部包含具有窄于宽幅部的密封宽度的窄幅部，因此，即使在因来自外部的应力等而使密封部的内周面向电解质侧突出而凸起的情况下，该窄幅部比界面容易变形，能通过变形而吸收应力。因此，在因来自外部的应力等而使密封部的内周面向电解质侧突出而凸起的情况下，当染料敏化太阳能电池在高温环境下使用、电解质发生膨胀时，也能抑制应力向第1电极和第2电极中的至少一方与密封部之间的界面集中。

综上，根据本发明的染料敏化太阳能电池，能充分抑制密封部从第1电极或第2电极上剥离、密封部被破坏而导致电解质泄漏之类的情况。因此，本发明的染料敏化太阳能电池可具有优异的耐久性。

在上述染料敏化太阳能电池中，优选上述宽幅部中的内周边较上述窄幅部位于内侧。