[发明专利]太阳能电池及其制备方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2011年3月14日提交的在先日本专利申请2011-055169，并要求其权益；将其全部内容援引并入本文。

技术领域

在此描述的实施方案一般涉及太阳能电池及其制备方法。

背景技术

电解液封装在电极之间的太阳能电池已存在。例如，已存在染料敏化太阳能电池等，其中电解液和设置用来负载敏化染料(亦称为光敏染料)的由氧化钛构成的层等封装在一对基板之间，其上设置电极。

在这样的太阳能电池中，使用玻璃粉进行密封以改善耐用性和耐湿性。

但是，在通过熔化玻璃粉进行密封的情况中，存在太阳能电池的性能可能下降的风险，因为当玻璃粉熔化时释放出杂质如气体、水分等，并可能进入太阳能电池内部。

发明内容

根据一个实施方案，太阳能电池通常包括第一基板、第二基板、第一电极、第二电极、负载单元、密封单元、渗透抑制单元和电解液。第二基板设置为面向第一基板。第一电极设置在面向第二基板侧的第一基板的主表面上。第二电极设置在面向第一基板侧的第二基板的主表面上。负载单元设置在第二电极上。负载单元设置用来负载敏化染料。密封单元包括玻璃材料。密封单元设置在第一基板和第二基板之间。密封单元设置用来密封第一基板的外周缘和第二基板的外周缘。渗透抑制单元设置在密封单元内侧的负载单元周围。电解液设置在渗透抑制单元内侧。

附图说明

图1是显示根据第一实施方案的太阳能电池的截面示意图。

图2A-2C是显示根据第二实施方案用于制备太阳能电池的方法的工艺截面示意图。

具体实施方式

以下参照附图描述实施方案。附图中的相似组件使用相同的参考标记进行标记，并且若适合，省略详细的描述。

以下作为示例说明所述太阳能电池是染料敏化太阳能电池(亦称为光敏太阳能电池)的情况。

(第一实施方案)

图1是显示第一实施方案的太阳能电池的截面示意图。

如图1所示，太阳能电池1包括对电极单元21、光电极单元22和密封单元8。

对电极单元21包括第一基板2、第一电极3和第一接合单元9。光电极单元22包括第二基板4、第二电极5、负载单元6、电解液7、第二接合单元10和渗透抑制单元11。电解液7和渗透抑制单元11可设置在对电极单元21中。

当如下进行密封时，第一基板2可具有热稳定性、对电解液7的耐化学性等。

尽管第二基板4是透明的，第一基板2可以是透明或不透明的。

因此，可使用例如金属如铝和不锈钢、树脂、陶瓷、玻璃等形成第一基板2。可使用与第二基板4相同的透明材料形成第一基板2。

第一电极3呈膜状，并且设置在第一基板2的面向第二基板4侧的主表面上。

第一电极3是导电性的，并且可具有如上所述的热稳定性、耐化学性等。

尽管第二电极5是透明的，第一电极3可以是透明或不透明的。

因此，可使用例如金属如铂、金、银、铜和铝、碳、导电性聚合物、ITO(铟锡氧化物)等形成第一电极3。可使用与第二电极5相同的透明材料形成第一电极3。

第二基板4设置为面向第一基板2。

第二基板4是透明的，并且可具有如上所述的热稳定性、耐化学性等。

可使用如玻璃等形成第二基板4。

第二电极5呈膜状，并且设置在第二基板4的面向第一基板2侧的主表面上。

第二电极5可以是透明且导电的，并且可具有热稳定性、耐化学性等。

可使用例如ITO、IZO(铟锌氧化物)、FTO(氟掺杂的锡氧化物)、SnO₂、InO₃等形成第二电极5。

负载单元6设置在第二基板4的中心侧的第二电极5上。负载单元6可设置用来负载敏化染料。例如，负载单元6可包括多孔体和由所述多孔体负载的敏化染料。

在该情况中，可使用金属氧化物半导体如TiO₂、ZnO、SnO₂等形成所述多孔体。

可合适地选择所述敏化染料以具有太阳能电池所需的理想光吸收带和吸收光谱。敏化染料可包括例如无机染料如Ru染料、有机染料如香豆素染料等。

电解液7设置在如下的渗透抑制单元11的内侧。电解液7可以是例如含碘的电解液。在该情况中，电解液7可包括例如溶于溶剂如乙腈等的碘化锂和碘。