染料敏化的太阳能电池以及包括其的移动装置的制作方法

专利名称：染料敏化的太阳能电池以及包括其的移动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种染料敏化的太阳能电池以及包括其的移动装置。
背景技术：
通过利用太阳能来产生电能的太阳能电池提供了无限的能量且是耐久和环境友 好的。太阳能电池的一些实例包括硅太阳能电池、半导体化合物太阳能电池和染料敏化 的太阳能电池。这里，染料敏化的太阳能电池是一种这样的太阳能电池，其中置于一对电极之 间的染料分子通过吸收太阳光而将太阳光转换成电子。染料敏化的太阳能电池通过适当地布置染料分子可以形成特定图案，该特定图 案可以从外部被观察。然而，该图案不能通过诸如视角的外部因素从外部来识别。

发明内容
本发明提供了一种当从外部观察时可以有效地识别由染料形成的特定图案的染 料敏化的太阳能电池以及包括其的移动装置。本发明的一个方面提供了一种染料敏化的太阳能电池，该染料敏化的太阳能电 池包括第一基板，其是透明的；第一电极，其形成在该第一基板的后表面(背面) 上；第二电极，其与该第一电极分开(隔开)形成并且其中该第二电极面向该第一电极； 催化层(催化剂层，catalytic layer)，其形成在该第一电极的后表面上；光吸收层，其形 成在该第二电极的前表面(正面)上并包括被吸收到金属氧化物内的染料，使得该染料 与金属氧化物形成特定图案；电解质，其置于第一电极与第二电极之间；基底层(基体 层，base layer)，其形成在该第二电极的后表面上且形成衬托(对照，against)由该染料 形成的图案的背景(本底，background)，使得当从外部观察时该图案可以被识别；以及 第二基板，其形成在该基底层的后表面上。该基底层可以通过包含荧光或磷光物质来形成。该基底层可以是半透明的，并且该第二基板可以是具有在其前表面上形成的反 射表面的金属基板。该染料敏化的太阳能电池可进一步包括次级基底层(第二基底层，secondarybase
layer),其形成在第二基板的后表面上。这里，基底层可以是半透明的，并且第二基板可 以是透明的。该次级基底层可以通过包括荧光或磷光物质来形成。该次级基底层可以通过包括具有特定颜色的染料或颜料来形成。
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该染料敏化的太阳能电池可以进一步包括金属涂敷层(涂布层)，其置于基底层 与第二基板之间并提供反射表面。这里，基底层可以是半透明的。该染料敏化的太阳能电池可以进一步包括金属涂敷层，其形成在第二基板的后 表面上并提供反射表面。这里，基底层可以是半透明的，并且第二基板可以是透明的。基底层可以通过包括具有特定颜色的染料或颜料来形成。基底层可以是半透明的，并且第二基板可以是具有形成在其前表面上的反射表 面的金属基板。该染料敏化的太阳能电池可以进一步包括次级基底层，其形成在第二基板的后 表面上。这里，基底层可以是半透明的，并且第二基板可以是透明的。该次级基底层可以通过包括荧光或磷光物质来形成。该次级基底层可以通过包括具有特定颜色的染料或颜料来形成。该染料敏化的太阳能电池可以进一步包括金属涂敷层，其置于基底层与第二基 板之间并提供反射表面。这里，基底层可以是半透明的。该染料敏化的太阳能电池可以进一步包括金属涂敷层，其形成在第二基板的后 表面上并提供反射表面。这里，基底层可以是半透明的，并且第二基板可以是透明的。本发明的另一个方面提供了一种染料敏化的太阳能电池，该染料敏化的太阳能 电池包括第一基板，其是透明的；第一电极，其形成在该第一基板的后表面上；第二 电极，其与第一电极分开形成且其中第二电极面向第一电极；光吸收层，其形成在第一 电极的后表面上，并且其中该光吸收层包括被吸收到金属氧化物中的染料，使得该染料 与金属氧化物形成特定图案；催化层，其形成在第二电极的前表面上；电解质，其置于 第一电极与第二电极之间；基底层，其形成在第二电极的后表面上并且形成衬托由该染 料形成的图案的背景，使得当从外部观察时该图案可以被识别；以及第二基板，其形成 在基底层的后表面上。基底层可以通过包括具有特定颜色的染料或颜料来形成。该基底层可以是半透明的，并且第二基板可以是具有形成在其前表面上的反射 表面的金属基板。该染料敏化的太阳能电池可以进一步包括次级基底层，其形成在第二基板的后 表面上。这里，基底层可以是半透明的，并且第二基板可以是透明的。该次级基底层可以通过包括荧光或磷光物质来形成。该次级基底层可以通过包括具有特定颜色的染料或颜料来形成。该染料敏化的太阳能电池可以进一步包括金属涂敷层，其置于基底层与第二基 板之间并提供反射表面。这里，基底层可以是半透明的。该染料敏化的太阳能电池可以进一步包括金属涂敷层，其形成在第二基板的后 表面上并提供反射表面。这里，基底层可以是半透明的，并且第二基板可以是透明的。本发明的另一方面提供了一种染料敏化的太阳能电池，该染料敏化的太阳能电 池包括第一基板，其是透明的；第一电极，其形成在该第一基板的后表面上；第二电 极，其与第一电极分开形成，并且其中该第二电极面向该第一电极；光吸收层，其置于 第一电极与第二电极之间，并且其中该光吸收层包括被吸收到金属氧化物内的染料，使 得该染料与该金属氧化物形成特定图案；催化层，其置于第一电极与第二电极之间，并且其中该催化层与光吸收层分开形成，并且该催化层面向光吸收层；电解质，其置于第 一电极与第二电极之间；以及第二基板，其形成在第二电极的后表面上且形成衬托由该 染料形成的图案的背景，使得当从外部观察时该图案可以被识别。该第二基板为金属基板并且可以具有形成在其前表面上的着色反射表面。本发明的另一方面提供了一种染料敏化的太阳能电池，该染料敏化的太阳能电 池包括第一基板，其是透明的；第一电极，其形成在该第一基板的后表面上；第二电 极，其与第一电极分开形成，并且其中第二电极面向第一电极；催化层，其形成在该第 一电极的后表面上；光吸收层，其形成在第二电极的前表面上，并且其中该光吸收层包 括被吸收到金属氧化物内的染料，使得该染料与该金属氧化物形成特定图案；电解质， 其置于第一电极与第二电极之间；第二基板，其形成在第二电极的后表面上，并且其中 第二基板是透明的；以及基底层，其形成在第二电极的后表面上，并且形成衬托由该染 料形成的图案的背景，使得当从外部观察时该图案可以被识别。该基底层可以通过包括荧光或磷光物质来形成。该基底层可以通过包括具有特定颜色的染料或颜料来形成。本发明的另一方面提供了一种染料敏化的太阳能电池，该染料敏化的太阳能电 池包括第一基板，其是透明的；第一电极，其形成在第一基板的后表面上；第二电 极，其与第一电极分开形成，并且其中第二电极面向第一电极；光吸收层，其形成在第 一电极的后表面上，并且其中该光吸收层包括被吸收到金属氧化物内的染料，使得该染 料与该金属氧化物形成特定图案；催化层，其形成在第二电极的前表面上；电解质，其 置于第一电极与第二电极之间；第二基板，其形成在第二电极的后表面上，并且其中第 二基板是透明的；以及基底层，其形成在第二电极的后表面上并形成衬托由该染料形成 的图案的背景，使得当从外部观察时该图案可以被识别。该基底层可以通过包括具有特定颜色的染料或颜料来形成。本发明的另一方面提供了一种移动装置，该移动装置包括主体以及安装在该 主体上的上述染料敏化的太阳能电池。本发明的另外的方面和优点将在随后的描述中部分地列出，并且部分地将从该 描述显而易见，或者可通过实践本发明而获悉。


图1简要地示出了根据本发明的实施方式的染料敏化的太阳能电池的结构。图2示出了通过根据本发明的实施方式的染料敏化的太阳能电池中包括的染料 所形成的图案。图3至图12简要地示出了根据本发明的不同实施方式的染料敏化的太阳能电池 的各自结构。
具体实施例方式下面将参照附图更详细地描述本发明的某些实施方式。不管图号如何，相同或 相应的那些部件赋予相同的参考标号，并且省略多余的描述。图1简要地示出了根据本发明的实施方式的染料敏化的太阳能电池的结构。参照图1，根据该实施方式的染料敏化的太阳能电池100可以由第一基板111、第一电极 113、第二电极127、催化层115、光吸收层125、电解质119、基底层130和第二基板140 构成。第一基板111是透明的并且可以允许从前面入射的太阳光线穿过。第一基板111 可以由玻璃或者诸如PET的高聚物(高分子聚合物)制成。第一电极113可以形成在第一基板111的后表面上。第二电极127可以与第一 电极113分开形成，面向第一电极113。第一电极113和第二电极127可以均通过包括铟 锡氧化物(ITO)、氟掺杂的锡氧化物(FTO)、碳纳米管(CNT)或石墨烯(Graphene)来形 成。第一电极113和第二电极127可以具有传导性。第一电极113和第二电极127可以 是透明的。催化层115可以形成在第一电极113的后表面上。催化层115可以通过包括钼 (Pt)、碳、碳纳米管(CNT)或石墨烯来形成。参照图1，光吸收层125可以形成在第二电极127的前表面上。光吸收层125可 以通过包括金属氧化物121和吸收到金属氧化物121内的染料123来形成。当太阳光被 吸收在染料123内时，染料123将电子从基态转移到激发态。激发态电子注入到金属氧 化物121的颗粒之间界面的导带中，并且所注入的电子沿金属氧化物121的颗粒之间的界 面迁移至第一电极113并通过外部电路(未示出)移动至第二电极127。通过电子传输被氧化的染料123可以被电解质119中的碘氧化-还原对(Ι3_/Γ) 脱氧，其将在后面描述。氧化的碘氧化-还原对与到达第二电极127界面的电子发生还 原反应以实现电中性(电荷中性，charge neutrality)，使得染料敏化的太阳能电池可以被 操作。在该实施方式中，光吸收层125中包括的染料123形成特定图案。这里，该图 案包括通过布置染料和染料的颜色而形成的形状，并且该特定图案是当制造染料敏化的 太阳能电池时被预定的图案。图2示出了通过根据本发明的实施方式的染料敏化的太阳能电池中包括的染料 而形成的图案。参照图2，该实施方式的染料敏化的太阳能电池100可以通过染料123(参 照图1)而在从前面观察时具有例如红颜色(未示出)并且可以形成以心形状形成的特定
图案P。同时，电解质119可以置于第一电极113与第二电极127之间。电解质119可 以由碘氧化-还原液体电解质制成，即，其中1-乙烯基-3-甲基-咪唑鐺碘、0.1摩尔 LiK 40毫摩尔I2(碘)和0.2摩尔叔丁基吡啶被溶解在3-甲氧基丙腈内的Ι37Γ的电解质 水溶液。然而，电解质119并不限于该实例。电解质119可以通过置于第一电极113与第二电极127之间的隔壁117来密 封。隔壁117例如可以由热塑性高聚物膜诸如沙林(Surlyn)制成，并且可以具有约30 50 μ m的厚度和约1 4mm的宽度。在该实施方式中，基底层130可以形成在第二电极127的后表面上。基底层 130形成衬托由染料123形成的图案的背景，使得当从外部观察时该图案可以有效地被识 别。基底层130可以通过包括荧光或磷光物质来形成。基底层130可以吸收透射穿过第二电极127的太阳光且可以发射光。在这种情况下，发光基底层130布置在光吸收 层125后面，因此当从第一基板111的前面观察时，发光基底层130形成衬托由染料123 形成的图案的背景。以这种方式，在用作背景的基底层130上由染料123形成的图案可 以从外部有效地识别。特别地，如果基底层130由磷光材料制成，则暴露于太阳光的发光基底层130可 以发射光特定时间，即使是在黑暗空间(暗区)内，使得由染料123形成的图案在黑暗空 间内可以有效地被看见。此外，由于发光基底层130邻近光吸收层125布置，因此由基底层130发射的光 可以直接到达染料123，使得由染料123形成的图案可以从外部更清楚地识别。同时，基底层130可以通过包括具有特定颜色的染料或颜料而不是荧光或磷光 材料来形成。这里，该特定颜色是衬托由光吸收层125中包括的染料123形成的图案的 背景的颜色，以使得该图案突出。在一个实例中，基底层130可以通过包括具有白色或浅黄色的染料或颜料来形 成。由于包括具有这样的特定颜色的染料或颜料的基底层130布置在光吸收层125后面， 因此当从第一基板111的前面观察时，由染料123形成的图案相对于其背景可以被有效地 识别。在该实施方式中，第二基板140可以形成在基底层130的后表面上。第二基板 140支撑染料敏化的太阳能电池100的其他部件。第二基板140可以是其上形成有反射表面141的金属基板。在这种情况下，优 选基底层130是半透明的。为了使基底层130半透明，基底层130可以形成为薄膜形状 或者基底层130中包括的荧光物质的浓度可以被降低。在这种情况下，透射穿过第二电极127的部分太阳光透射穿过半透明基底层 130。透射穿过基底层130的太阳光可以被第二基板140的反射表面141反射到基底层 130。由第二基板140反射的光照到半透明基底层130的后表面上，使得当从外部观察 时基底层130可以更清楚地被识别。这允许由染料123形成的图案更清楚地被识别。虽然该实施方式给出了第二基板140为金属基板并且基底层130是半透明的实 例，显然的是，可以采用各种材料和形状的第二基板以及不透明基底层。图3简要地示出了根据本发明的另一实施方式的染料敏化的太阳能电池的结 构。参照图3，根据该实施方式的染料敏化的太阳能电池200可以由第一基板211、第一 电极213、第二电极227、催化层215、光吸收层225、电解质219、基底层230、第二基 板240和次级基底层250构成。与先前描述的实施方式的染料敏化的太阳能电池100相比，本实施方式的染料 敏化的太阳能电池200进一步包括次级基底层250，其形成在第二基板240的后表面上。 因此，在下文中，将主要描述本实施方式的染料敏化的太阳能电池200与先前描述的实 施方式的染料敏化的太阳能电池100之间的差异，并且省略多余的描述。在本实施方式中，基底层230形成衬托由染料223形成的图案的背景，使得当 从外部观察时该图案可以被有效地识别，并且可以通过包括荧光或磷光物质来形成或者 通过包括具有特定颜色的染料或颜料来形成。在这种情况下，基底层230可以是半透明
10的。
第二基板240可以形成在基底层230的后表面上。在这种情况下，第二基板MO 为透明基板并且可以由玻璃或高聚物制成。
次级基底层250可以形成在第二基板MO的后表面上。次级基底层250与基底 层230形成衬托由染料223形成的图案的背景。
更具体地，次级基底层250可以通过包括荧光或磷光物质来形成。在这种情况 下，次级基底层250可以吸收在已经穿过半透明基底层230之后的透射穿过透明第二基板 MO的太阳光并且可以发射光。
由于光是从位于半透明基底层230底部的次级基底层250发射，因此次级基底层 250与基底层230形成衬托由染料223形成的图案的背景，使得当从第一基板211的前面 观察时该图案可以被有效地识别。
同时，次级基底层250可以通过包括具有特定颜色的染料或颜料来形成。这 里，该特定颜色是衬托由光吸收层225中包括的染料223形成的图案的背景的颜色，以使 得该图案突出。在一个实例中，次级基底层250可以通过包括具有白色或浅黄色的染料 或颜料来形成。
由于次级基底层250布置在半透明基底层230的后面，因此次级基底层250与基 底层230形成背景，当从第一基板211的前面观察时其允许由染料223形成的图案被有效 地识别。
同时，本实施方式的染料敏化的太阳能电池200可以进一步包括金属涂敷层(未 示出)，该金属涂敷层形成在次级基底层250的后表面上并提供反射表面。在这种情况 下，次级基底层250可以是半透明的。
透射穿过半透明次级基底层250的太阳光可以被金属涂敷层(未示出)反射到次 级基底层250。由金属涂敷层(未示出)反射的光照到半透明基底层230和半透明次级基 底层250的后表面上，使得当从外部观察时基底层230和次级基底层250可以更清楚地被 识别。这允许由染料223形成的图案更清楚地被识别。
图4简要地示出了根据本发明的又一实施方式的染料敏化的太阳能电池的结 构。参照图4，根据本实施方式的染料敏化的太阳能电池300可以由第一基板311、第一 电极313、第二电极327、催化层315、光吸收层325、电解质319、基底层330、第二基 板340和金属涂敷层360构成。
与先前描述的实施方式的染料敏化的太阳能电池100相比，本实施方式的染料 敏化的太阳能电池300进一步包括金属涂敷层360，其置于基底层330与第二基板340之 间。因此，在下文中，将主要描述本实施方式的染料敏化的太阳能电池300与先前描述 的实施方式的染料敏化的太阳能电池100之间的差异，并且省略多余的描述。
在该实施方式中，基底层330形成衬托由染料323形成的图案的背景，使得当从 外部观察时该图案可以被有效地识别并且可以通过包括荧光或磷光物质来形成或者通过 包括具有特定颜色的染料或颜料来形成。在这种情况下，基底层330可以是半透明的。
金属涂敷层360可以置于基底层330与第二基板340之间。金属涂敷层360形 成反射表面。在这种情况下，透射穿过半透明基底层330的光可以被金属涂敷层360的 反射表面反射到基底层330。
由金属涂敷层360反射的光照到半透明基底层330的后表面上，使得当从外部观 察时基底层330可以更清楚地被识别。这允许由染料323形成的图案更清楚地被识别。
图5简要地示出了根据本发明的又一实施方式的染料敏化的太阳能电池的结 构。参照图5，根据本实施方式的染料敏化的太阳能电池400可以由第一基板411、第一 电极413、第二电极427、催化层415、光吸收层425、电解质419、基底层430、第二基 板440和金属涂敷层460构成。
与先前描述的实施方式的染料敏化的太阳能电池100相比，本实施方式的染料 敏化的太阳能电池400进一步包括金属涂敷层460，其形成在第二基板440的后表面上。 因此，在下文中，将主要描述本实施方式的染料敏化的太阳能电池400与先前描述的实 施方式的染料敏化的太阳能电池100之间的差异，并且省略多余的描述。
在该实施方式中，基底层430形成衬托由染料423形成的图案的背景，使得当 从外部观察时该图案可以被有效地识别，并且可以通过包括荧光或磷光物质来形成或者 通过包括具有特定颜色的染料或颜料来形成。在这种情况下，基底层430可以是半透明 的。
在该实施方式中，第二基板440可以形成在基底层430的后表面上。在这种情 况下，第二基板440可以是透明基板。
金属涂敷层460可以布置在透明第二基板440的后表面上。金属涂敷层460形 成反射表面。在这种情况下，在已经穿过半透明基底层430之后的透射穿过透明第二基 板440的光可以被金属涂敷层460反射到基底层430。
由金属涂敷层460反射的光照到半透明基底层430的后表面上，使得当从外部观 察时基底层430可以更清楚地被识别。这允许由染料423形成的图案更清楚地被识别。
图6简要地示出了根据本发明的又一实施方式的染料敏化的太阳能电池的结 构。参照图6，根据本实施方式的染料敏化的太阳能电池500可以由第一基板511、第一 电极513、第二电极527、催化层515、光吸收层525、电解质519、基底层530和第二基 板讨0构成。
与先前描述的实施方式的染料敏化的太阳能电池100相比，本实施方式的染料 敏化的太阳能电池500的不同在于，催化层515和光吸收层525的位置不同于先前描述的 实施方式的染料敏化的太阳能电池100的催化层115和光吸收层125的那些位置。因此， 在下文中，将主要描述本实施方式的染料敏化的太阳能电池500与先前描述的实施方式 的染料敏化的太阳能电池100之间的差异，并且省略多余的描述。
在该实施方式中，催化层515形成在第二电极527的前表面上，并且光吸收层 525布置在第一电极513的后表面上。在这种情况下，基底层530可以形成在第二电极 527的后表面上。
基底层530形成衬托由染料523形成的图案的背景，使得当从外部观察时该图案 可以被有效地识别，并且可以通过包括荧光或磷光物质来形成或者通过包括具有特定颜 色的染料或颜料来形成。
在该实施方式中，第二基板540可以形成在基底层530的后表面上。第二基板 540支撑染料敏化的太阳能电池500的其他部件。
第二基板540可以是其上形成有反射表面Ml的金属基板。在这种情况下，优12选基底层530是半透明的。在这种情况下，透射穿过第二电极527的部分太阳光透射穿 过半透明基底层530。透射穿过基底层530的太阳光可以被第二基板的反射表面541反射 到基底层530。
由第二基板540反射的光照到半透明基底层530的后表面上，使得当从外部观察 时基底层530可以更清楚地被识别。这允许由染料523形成的图案更清楚地被识别。
虽然该实施方式给出了第二基板540为金属基板且基底层530是半透明的实例， 但显而易见的是，可以采用各种材料和形状的第二基板以及不透明基底层。
图7简要地示出了根据本发明的又一实施方式的染料敏化的太阳能电池的结 构。参照图7，根据本实施方式的染料敏化的太阳能电池600可以由第一基板611、第一 电极613、第二电极627、催化层615、光吸收层625、电解质619、基底层630、第二基 板640和次级基底层650构成。
与先前描述的实施方式的染料敏化的太阳能电池200相比，本实施方式的染料 敏化的太阳能电池600的不同在于，催化层615和光吸收层625的位置不同于先前描述的 实施方式的染料敏化的太阳能电池200的催化层215和光吸收层225的那些位置。因此， 在下文中，将主要描述本实施方式的染料敏化的太阳能电池600与先前描述的实施方式 的染料敏化的太阳能电池200之间的差异，并且省略多余的描述。
在该实施方式中，基底层630形成衬托由染料623形成的图案的背景，使得当 从外部观察时该图案可以被有效地识别，并且可以通过包括荧光或磷光物质来形成或者 通过包括具有特定颜色的染料或颜料来形成。在这种情况下，基底层630可以是半透明 的。透明第二基板640可以形成在半透明基底层630的后表面上。次级基底层650可以 形成在透明第二基板640的后表面上。次级基底层650与基底层630形成衬托由染料623 形成的图案的背景。
次级基底层650可以通过包括荧光或磷光物质来形成或者通过包括具有特定颜 色的染料或颜料来形成。由于次级基底层650与半透明基底层630布置在光吸收层625 后面，因此次级基底层650与基底层630形成背景，这允许当从第一基板611的前面观察 时由染料623形成的图案被有效地识别。
同时，本实施方式的染料敏化的太阳能电池600可以进一步包括金属涂敷层(未 示出)，该金属涂敷层形成在次级基底层650的后表面上并提供反射表面。在这种情况 下，次级基底层650可以是半透明的。
在这种情况下，透射穿过半透明次级基底层650的太阳光可以被金属涂敷层(未 示出)反射到次级基底层650。由金属涂敷层(未示出)反射的光照到半透明基底层630 和半透明次级基底层650的后表面上，使得当从外部观察时基底层630和次级基底层650 可以更清楚地被识别。这允许由染料623形成的图案更清楚地被识别。
图8简要地示出了根据本发明的又一实施方式的染料敏化的太阳能电池的结 构。参照图8，根据本实施方式的染料敏化的太阳能电池700可以由第一基板711、第一 电极713、第二电极727、催化层715、光吸收层725、电解质719、基底层730、第二基 板740和金属涂敷层760构成。
与先前描述的实施方式的染料敏化的太阳能电池300相比，本实施方式的染料 敏化的太阳能电池700的不同在于，催化层715和光吸收层725的位置不同于先前描述的实施方式的染料敏化的太阳能电池300的催化层315和光吸收层325的那些位置。因此， 在下文中，将主要描述本实施方式的染料敏化的太阳能电池700与先前描述的实施方式 的染料敏化的太阳能电池300之间的差异，并且省略多余的描述。
在该实施方式中，基底层730形成衬托由染料723形成的图案的背景，使得当 从外部观察时该图案可以被有效地识别，并且可以通过包括荧光或磷光物质来形成或者 通过包括具有特定颜色的染料或颜料来形成。在这种情况下，基底层730可以是半透明 的。
在该实施方式中，金属涂敷层760可以置于半透明基底层730与第二基板740之 间。金属涂敷层760形成反射表面。在这种情况下，透射穿过半透明基底层730的光可 以被金属涂敷层760的反射表面反射到基底层730。
由金属涂敷层760反射的光照到半透明基底层730的后表面上，使得当从外部观 察时基底层730可以更清楚地被识别。这允许由染料723形成的图案更清楚地被识别。
图9简要地示出了根据本发明的又一实施方式的染料敏化的太阳能电池的结 构。参照图9，根据本实施方式的染料敏化的太阳能电池800可以由第一基板811、第一 电极813、第二电极827、催化层815、光吸收层825、电解质819、基底层830、第二基 板840和金属涂敷层860构成。
与先前描述的实施方式的染料敏化的太阳能电池400相比，本实施方式的染料 敏化的太阳能电池800的不同在于，催化层815和光吸收层825的位置不同于先前描述的 实施方式的染料敏化的太阳能电池400的催化层415和光吸收层425的那些位置。因此， 在下文中，将主要描述本实施方式的染料敏化的太阳能电池800与先前描述的实施方式 的染料敏化的太阳能电池400之间的差异，并且省略多余的描述。
在该实施方式中，基底层830形成衬托由染料823形成的图案的背景，使得当 从外部观察时该图案可以被有效地识别，并且可以通过包括荧光或磷光物质来形成或者 通过包括具有特定颜色的染料或颜料来形成。在这种情况下，基底层830可以是半透明 的。
在该实施方式中，第二基板840可以形成在半透明基底层830的后表面上。在 这种情况下，第二基板840可以是透明基板。
金属涂敷层860可以布置在透明第二基板840的后表面上。金属涂敷层860形 成反射表面。在这种情况下，在已经穿过半透明基底层830之后的透射穿过透明第二基 板840的光可以被金属涂敷层860反射到基底层830。
由金属涂敷层860反射的光照到半透明基底层830的后表面上，使得当从外部观 察时基底层830可以更清楚地被识别。这允许由染料823形成的图案更清楚地被识别。
图10简要地示出了根据本发明的又一实施方式的染料敏化的太阳能电池的结 构。参照图10，根据本实施方式的染料敏化的太阳能电池900可以由第一基板911、第一 电极913、第二电极927、催化层915、光吸收层925、电解质919和第二基板940构成。
在根据本实施方式的染料敏化的太阳能电池900的描述中，将省略先前描述的 实施方式的某些详细描述。
在该实施方式中，催化层915和光吸收层925可以置于第一电极913与第二电极 927之间。在这种情况下，如图10所示，光吸收层925可以形成在第一电极913的后表面上，并且催化层915可以形成在第二电极927的前表面上。
虽然光吸收层925和催化层915分别形成在第一电极913的后表面和第二电极 927的前表面上，但该构造仅仅是一个实例，并且光吸收层925和催化层915可以分别形 成在第二电极927的前表面和第一电极913的后表面上。
第二基板940可以布置在第二电极927的后表面上。在该实施方式中，第二基 板940形成衬托由染料923形成的图案的背景，使得当从外部观察时该图案可以有效地被 识别。
第二基板940可以具有特定颜色。这里，该特定颜色是衬托由光吸收层925中 包括的染料923形成的图案的背景的颜色，以使得该图案突出。在一个实例中，第二基 板940可以具有白色或浅黄色。
在该实施方式中，由于具有特定颜色的第二基板940布置在光吸收层925后面， 因此当从第一基板911的前面观察时，由染料923形成的图案相对于其背景可以被有效地 识别。
同时，第二基板940可以是金属基板。在这种情况下，第二基板940可以具有 形成在其前表面上的着色反射表面941。飞秒脉冲激光可以用于着色反射表面941。反 射表面941的颜色为衬托由染料923形成的图案的背景的颜色。第二基板940的反射表 面941将光反射至光吸收层925，并且也形成衬托染料923的图案的背景，因此当从第一 基板911的前面观察时，由染料923形成的图案可以有效地被识别。
图11简要地示出了根据本发明的又一实施方式的染料敏化的太阳能电池的结 构。参照图11，根据本实施方式的染料敏化的太阳能电池1000可以由第一基板1011、 第一电极1013、第二电极1027、催化层1015、光吸收层1025、电解质1019、第二基板 1040和基底层1030构成。
与先前描述的实施方式的染料敏化的太阳能电池100相比，本实施方式的染料 敏化的太阳能电池1000的不同在于，第二基板1040和基底层1030的位置不同于先前描 述的实施方式的染料敏化的太阳能电池100的第二基板140和基底层130的那些位置。因 此，在下文中，将主要描述本实施方式的染料敏化的太阳能电池1000与先前描述的实施 方式的染料敏化的太阳能电池100之间的差异，并且省略多余的描述。
在该实施方式中，第二基板1040可以形成在第二电极1027的后表面上。在这 种情况下，第二基板1040可以是透明的。基底层1030可以形成在透明第二基板1040的 后表面上。
基底层1030形成衬托由染料1023形成的图案的背景，使得当从外部观察时该图 案可以被有效地识别，并且可以通过包括荧光或磷光物质来形成或者通过包括具有特定 颜色的染料或颜料来形成。
在该实施方式中，由于基底层1030布置在光吸收层1025后面，因此当从第一基 板1011的前面观察时，由染料1023形成的图案相对于其背景可以被有效地识别。
同时，本实施方式的染料敏化的太阳能电池1000可以进一步包括金属涂敷层 (未示出)，其形成在基底层1030的后表面上并提供反射表面。在这种情况下，基底层 1030可以是半透明的。
在这种情况下，透射穿过半透明基底层1030的太阳光可以被金属涂敷层(未示出)反射到基底层1030。由金属涂敷层(未示出)反射的光照到半透明基底层1030的后 表面上，使得当从外部观察时基底层1030可以更清楚地被识别。这允许由染料1023形 成的图案更清楚地被识别。
图12简要地示出了根据本发明的又一实施方式的染料敏化的太阳能电池的结 构。参照图12，根据本实施方式的染料敏化的太阳能电池1100可以由第一基板1111、 第一电极1113、第二电极1127、催化层1115、光吸收层1125、电解质1119、第二基板 1140和基底层1130构成。
与先前描述的实施方式的染料敏化的太阳能电池500相比，本实施方式的染料 敏化的太阳能电池1100的不同在于，第二基板1140和基底层1130的位置不同于先前描 述的实施方式的染料敏化的太阳能电池500的第二基板540和基底层530的那些位置。因 此，在下文中，将主要描述本实施方式的染料敏化的太阳能电池1100与先前描述的实施 方式的染料敏化的太阳能电池500之间的差异，并且省略多余的描述。
在该实施方式中，第二基板1140可以形成在第二电极1127的后表面上。在这 种情况下，第二基板1140可以是透明的。基底层1130可以形成在透明第二基板1140的 后表面上。
基底层1130形成衬托由染料1123形成的图案的背景，使得当从外部观察时该图 案可以被有效地识别，并且可以通过包括荧光或磷光物质来形成或者通过包括具有特定 颜色的染料或颜料来形成。
在该实施方式中，由于基底层1130布置在光吸收层1125后面，因此当从第一基 板1111的前面观察时，由染料1123形成的图案相对于其背景可以被有效地识别。
同时，本实施方式的染料敏化的太阳能电池1100可以进一步包括金属涂敷层 (未示出)，该金属涂敷层形成在基底层1130的后表面上并提供反射表面。
同时，根据上述某些实施方式的染料敏化的太阳能电池可以用于移动装置中。 即，该移动装置可以由主体(未示出)以及安装在该主体上的根据本发明先前描述的实 施方式的染料敏化的太阳能电池构成。这里，移动装置统指移动电话、膝上型计算机、 PMP、PDA 等。
通过其中包括有根据本发明的上述实施方式的染料敏化的太阳能电池的移动装 置如移动电话，由染料敏化的太阳能电池中包括的染料形成的图案可以被有效地观察。 这可以改善包括染料敏化的太阳能电池的移动电话的审美吸引力。
虽然已经参照特定的实施方式详细地描述了本发明的精神，但是这些实施方式 仅用于说明的目的并且不应限制本发明。应当理解，在不背离本发明的范围和精神的情 况下，本领域技术人员可以改变或更改这些实施方式。
同样，可以在所附的权利要求书中发现除了上面列出的实施方式之外的许多实 施方式。
权利要求
1.一种染料敏化的太阳能电池，包括第一基板，其是透明的；第一电极，形成在所述第一基板的后表面上；第二电极，与所述第一电极分开形成，所述第二电极面向所述第一电极；催化层，形成在所述第一电极的后表面上；光吸收层，形成在所述第二电极的前表面上，所述光吸收层包括被吸收到金属氧化 物中的染料，使得所述染料与所述金属氧化物形成特定图案；电解质，置于所述第一电极与所述第二电极之间；基底层，形成在所述第二电极的后表面上，并且被构造成形成衬托由所述染料形成 的所述图案的背景，使得当从外部观察时所述图案可以被识别；以及第二基板，形成在所述基底层的后表面上。
2.根据权利要求1所述的染料敏化的太阳能电池，其中，所述基底层通过包括荧光或 磷光物质来形成。
3.根据权利要求2所述的染料敏化的太阳能电池，其中，所述基底层是半透明的，而 所述第二基板是具有在其前表面上形成的反射表面的金属基板。
4.根据权利要求2所述的染料敏化的太阳能电池，进一步包括形成在所述第二基板的 后表面上的次级基底层，其中，所述基底层是半透明的，而所述第二基板是透明的。
5.根据权利要求4所述的染料敏化的太阳能电池，其中，所述次级基底层通过包括荧 光或磷光物质来形成。
6.根据权利要求4所述的染料敏化的太阳能电池，其中，所述次级基底层通过包括具 有特定颜色的染料或颜料来形成。
7.根据权利要求2所述的染料敏化的太阳能电池，进一步包括置于所述基底层与所述 第二基板之间并被构造成提供反射表面的金属涂敷层，其中，所述基底层是半透明的。
8.根据权利要求2所述的染料敏化的太阳能电池，进一步包括形成在所述第二基板的 后表面上并被构造成提供反射表面的金属涂敷层，其中，所述基底层是半透明的，而所述第二基板是透明的。
9.根据权利要求1所述的染料敏化的太阳能电池，其中，所述基底层通过包括具有特 定颜色的染料或颜料来形成。
10.根据权利要求9所述的染料敏化的太阳能电池，其中，所述基底层是半透明的， 而所述第二基板是具有在其前表面上形成的反射表面的金属基板。
11.根据权利要求9所述的染料敏化的太阳能电池，进一步包括形成在所述第二基板 的后表面上的次级基底层，其中，所述基底层是半透明的，而所述第二基板是透明的。
12.根据权利要求11所述的染料敏化的太阳能电池，其中，所述次级基底层通过包括 荧光或磷光物质来形成。
13.根据权利要求11所述的染料敏化的太阳能电池，其中，所述次级基底层通过包括 具有特定颜色的染料或颜料来形成。
14.根据权利要求9所述的染料敏化的太阳能电池，进一步包括置于所述基底层与所 述第二基板之间并被构造成提供反射表面的金属涂敷层，其中，所述基底层是半透明的。
15.根据权利要求9所述的染料敏化的太阳能电池，进一步包括形成在所述第二基板 的后表面上并被构造成提供反射表面的金属涂敷层，其中，所述基底层是半透明的，而所述第二基板是透明的。
16.—种染料敏化的太阳能电池，包括 第一基板，其是透明的；第一电极，形成在所述第一基板的后表面上；第二电极，与所述第一电极分开形成，所述第二电极面向所述第一电极； 光吸收层，形成在所述第一电极的后表面上，所述光吸收层包括被吸收到金属氧化 物内的染料，使得所述染料与所述金属氧化物形成特定图案； 催化层，形成在所述第二电极的前表面上； 电解质，置于所述第一电极与所述第二电极之间；基底层，形成在所述第二电极的后表面上并被构造成形成衬托由所述染料形成的所 述图案的背景，使得当从外部观察时所述图案可以被识别；以及 第二基板，形成在所述基底层的后表面上。
17.根据权利要求16所述的染料敏化的太阳能电池，其中，所述基底层通过包括具有 特定颜色的染料或颜料来形成。
18.根据权利要求17所述的染料敏化的太阳能电池，其中，所述基底层是半透明的， 而所述第二基板是具有在其前表面上形成的反射表面的金属基板。
19.根据权利要求17所述的染料敏化的太阳能电池，进一步包括形成在所述第二基板 的后表面上的次级基底层，其中，所述基底层是半透明的，而所述第二基板是透明的。
20.根据权利要求17所述的染料敏化的太阳能电池，其中，所述次级基底层通过包括 荧光或磷光物质来形成。
21.根据权利要求17所述的染料敏化的太阳能电池，其中，所述次级基底层通过包括 具有特定颜色的染料或颜料来形成。
22.根据权利要求17所述的染料敏化的太阳能电池，进一步包括置于所述基底层与所 述第二基板之间并被构造成提供反射表面的金属涂敷层，其中，所述基底层是半透明的。
23.根据权利要求17所述的染料敏化的太阳能电池，进一步包括形成在所述第二基板 的后表面上并被构造成提供反射表面的金属涂敷层，其中，所述基底层是半透明的，而所述第二基板是透明的。
24.—种染料敏化的太阳能电池，包括 第一基板，其是透明的；第一电极，形成在所述第一基板的后表面上；第二电极，与所述第一电极分开形成，所述第二电极面向所述第一电极； 光吸收层，置于所述第一电极与所述第二电极之间，所述光吸收层包括被吸收到金属氧化物内的染料，使得所述染料与所述金属氧化物形成特定图案；催化层，置于所述第一电极与所述第二电极之间，所述催化层与所述光吸收层分开 形成，所述催化层面向所述光吸收层；电解质，置于所述第一电极与所述第二电极之间；以及第二基板，形成在所述第二电极的后表面上并被构造成形成衬托由所述染料形成的 所述图案的背景，使得当从外部观察时所述图案可以被识别。
25.根据权利要求24所述的染料敏化的太阳能电池，其中，所述第二基板为金属基板 并具有在其前表面上形成的着色反射表面。
26.—种染料敏化的太阳能电池，包括 第一基板，其是透明的；第一电极，形成在所述第一基板的后表面上；第二电极，与所述第一电极分开形成，所述第二电极面向所述第一电极； 催化层，形成在所述第一电极的后表面上；光吸收层，形成在所述第二电极的前表面上，所述光吸收层包括被吸收到金属氧化 物内的染料，使得所述染料与所述金属氧化物形成特定图案； 电解质，置于所述第一电极与所述第二电极之间；第二基板，形成在所述第二电极的后表面上，所述第二基板是透明的；以及 基底层，形成在所述第二电极的后表面上并被构造成形成衬托由所述染料形成的所 述图案的背景，使得当从外部观察时所述图案可以被识别。
27.根据权利要求26所述的染料敏化的太阳能电池，其中，所述基底层通过包括荧光 或磷光物质来形成。
28.根据权利要求26所述的染料敏化的太阳能电池，其中，所述基底层通过包括具有 特定颜色的染料或颜料来形成。
29.—种染料敏化的太阳能电池，包括 第一基板，其是透明的；第一电极，形成在所述第一基板的后表面上；第二电极，与所述第一电极分开形成，所述第二电极面向所述第一电极； 光吸收层，形成在所述第一电极的后表面上，所述光吸收层包括被吸收到金属氧化 物内的染料，使得所述染料与所述金属氧化物形成特定图案； 催化层，形成在所述第二电极的前表面上； 电解质，置于所述第一电极与所述第二电极之间；第二基板，形成在所述第二电极的后表面上，所述第二基板是透明的；以及 基底层，形成在所述第二电极的后表面上并被构造成形成衬托由所述染料形成的所 述图案的背景，使得当从外部观察时所述图案可以被识别。
30.根据权利要求29所述的染料敏化的太阳能电池，其中，所述基底层通过包括具有 特定颜色的染料或颜料来形成。
31.—种移动装置，包括 主体；以及根据权利要求1、16、24、26和29中任一项所述的染料敏化的太阳能电池，所述染料敏化的太阳能电池安装在所述主体上。
全文摘要
本发明公开了一种染料敏化的太阳能电池以及包括其的移动装置。该染料敏化的太阳能电池包括第一基板，其是透明的；第一电极，形成在该第一基板的后表面上；第二电极，与该第一电极分开形成；催化层，形成在该第一电极的后表面上；光吸收层，其形成在该第二电极的前表面上并且包括被吸收到金属氧化物内的染料，使得该染料与该金属氧化物形成特定图案；电解质，置于该第一电极与该第二电极之间；基底层，其形成在该第二电极的后表面上并形成衬托由染料形成的图案的背景，使得当从外部观察时该图案可以被识别；以及第二基板，形成在该基底层的后表面上。
文档编号H01L51/44GK102024578SQ20091026577
公开日2011年4月20日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年9月15日
发明者任舜圭, 沈贤燮, 金云天 申请人:三星电机株式会社