光电转换元件模块的制作方法

文档序号:7102854阅读:109来源:国知局
专利名称:光电转换元件模块的制作方法
技术领域
本技术涉及光电转换元件模块,并且更具体地涉及其中多个光电转换元件被容纳在壳体中的光电转换兀件模块。
背景技术
在过去已知的太阳能电池类型当中,有晶体太阳能电池、非晶化合物半导体、薄膜多晶体和有机太阳能电池。近年来已经在关注作为上述类型的太阳能电池的、具有较低制造成本的染料敏化太阳能电池。这种电池具有光电转换活化物质层,其中半导体颗粒持有适用于吸收可见光的染料。
对于较大的发电面积,太阳能电池可以使用由连接在一起的大量单位元件组成的单位元件模块。作为这样的单位元件模块,提出了具有两片玻璃板的一种单位元件模块。这些玻璃板在间隔器位于两者之间的情况彼此叠置以形成安装单位元件的内部空间。还提出了以透明填充物覆盖安装在内部空间中的全部单位元件中的每一个,以提高单位元件的耐候性(参考例如日本专利No. 2003-26455)。

发明内容
然而,如上所述利用透明填充物覆盖全部单位元件导致入射光的一部分在到达单位元件的入射面之前被吸收。这使得到达单位元件的入射面的光的量减小,从而导致光利用率降低。此外,透明填充物如果由有机物构成,则将由于包含在太阳光中的紫外线而变黄并且劣化,从而导致更低的光利用率。鉴于上述内容,期望提供具有优良的耐候性和光利用率的光电转换元件模块。根据本技术的实施例,提供了一种光电转换兀件模块,其包括在两个基材之间的多个光电转换元件。每个光电转换元件经由固定层被固定在基材中的一个基材上。固定层覆盖各个光电转换元件的密封部分的至少一部分。在本技术中,光电转换元件模块适用于用作诸如窗口材料(例如,窗玻璃)和幕墙等的结构元件。作为窗口材料,诸如多层玻璃、层压玻璃、低辐射(Low-E)玻璃、低辐射多层玻璃等环保型玻璃是优选的。如果适用于这样的环保型玻璃,则光电转换元件模块应该优选地包括第一和第二玻璃板以及设置在第一和第二玻璃板的周缘部分之间的密封剂。在本技术中,光电转换元件应该优选地具有光落入的入射面、与入射面相对的背面以及设置在入射面和背面之间的侧面,以密封部分设置在入射面的周缘部分、背面的周缘部分或侧面上。在本技术中,光电转换元件的密封部分的至少一部分覆盖有固定层,从而加强密封部分。此外,可以抑制水分从密封部分进入到光电转换元件中。此外,可以暴露光电转换元件的全部表面的对发电有贡献的区域。因此,可以抑制到达对发电有贡献的区域的光量的减小。如上所述,本技术提供了具有优良的耐候性和光利用率的光电转换元件模块。


图1的A是图示了根据本技术的第一实施例的光电转换元件模块的构造示例的平面图,并且图I的B是沿着图I的A中的IB-IB线的截面图;图2A是图示了光电转换元件的构造示例的截面图,并且图2B是图示了光电转换元件的密封部分与固定层的表面之间的位置关系的截面图;图3A至3C是图示了根据本技术的第一实施例的光电转换元件模块的制造步骤的示例的工艺图;图4A是图示了根据本技术的第一实施例的光电转换元件模块的第一修改示例的截面图,图4B是图示了根据本技术的第一实施例的光电转换元件模块的第二修改示例的截面图,并且图4C是图示了根据本技术的第一实施例的光电转换元件模块的第三修改示例的截面图;图5A是图示了根据本技术的第二实施例的光电转换元件模块的构造示例的平面图,并且图5B是沿着图5A中的IB-IB线的截面图;图6是图示了根据本技术的第二实施例的光电转换元件模块的修改示例的截面图;图7A是图示了根据本技术的第三实施例的光电转换元件模块的第一构造示例的截面图,图7B是图示了根据本技术的第三实施例的光电转换元件模块的第二构造示例的截面图,并且图7C是图示了根据本技术的第三实施例的光电转换元件模块的第三构造示例的截面图;图8是图示了根据本技术的第四实施例的光电转换元件模块的构造示例的截面图;图9是图示了根据本技术的第五实施例的光电转换元件模块的构造示例的截面图;图10是图示了根据本技术的第六实施例的光电转换元件模块的构造示例的截面图;并且图11是图示了根据本技术的第七实施例的光电转换元件模块的构造示例的截面图。
具体实施例方式下面将以如下顺序给出本技术的优选实施例的说明I.第一实施例(其中多个光电转换元件的背面利用固定层固定的示例)2.第二实施例(其中多个光电转换元件的入射面利用支撑件支撑的示例)3.第三实施例(其中容纳体具有多个功能的示例)4.第四实施例(其中各个光电转换元件的入射面与容纳体紧密接触的示例)5.第五实施例(其中多个光电转换兀件的周围利用间隔器固定的不例)6.第六实施例(其中多个光电转换元件利用能量射线固化粘合剂固定在容纳体的内部的示例)7.第七实施例(其中多个光电转换元件的两个主侧面利用支撑件支撑的示例)
〈I.第一实施例>[光电转换元件模块的构造]图IA是图示了根据本技术的第一实施例的光电转换元件模块的构造示例的平面图。图IB是沿着图IA的IB-IB线的截面图。如图IA和图IB所示,该光电转换元件模块包括多个光电转换元件I、适于容纳多个光电转换元件I的容纳体2,以及适用于在容纳体2的内部固定光电转换元件I的位置的固定层3。该光电转换元件模块是所谓的染料敏化光电转换元件模块,其适于将诸如太阳光 等入射光L转换为电能并且将该电能作为电力提供给外部设备。光电转换元件模块具有两个面,入射面Al以及与入射面Al相反的背面A2,其中诸如太阳光等入射光L落在入射面Al上。容纳体2具有容纳空间5,容纳空间5容纳多个光电转换元件I。容纳体2具有第一内面SI以及与第一内面SI相对的第二内面S2。固定层3设置在第一内面SI上。容纳空间5由第一内面SI和第二内面S2形成。在固定层3与第二内面S2之间形成中空层6。多个光电转换元件I的各个具有入射面al、背面a2以及侧面a3。诸如太阳光等的入射光L落在入射面al上。背面a2与入射面al相反。侧面a3设置在入射面al与背面a2之间。光电转换元件I的背面a2被布置为与容纳体2的第一内面SI相对,并且由固定层3固定。另一方面,光电转换元件I的入射面al被布置为与容纳体2的第二内面S2相对,并且朝向中空层6保持敞开。即,光电转换元件I的背面a2埋在固定层3中,使得光电转换元件I的入射面al和容纳体2的第二内面S2彼此间隔开,并且使得在两者之间形成中空层6。固定层3应该优选地从背面a2到密封部分Ia的范围覆盖光电转换元件I。多个光电转换元件I通过多个配线(连接构件)4串联和/或并联地电连接在一起,从而经由多个配线4将由多个光电转换元件I的各个产生的电力提供给光电转换元件模块外部的设备。虽然在图IA和IB中示出了其中四个光电转换元件I容纳在容纳体2中的示例,但光电转换元件I的数目不限于该示例。(容纳体)从抑制外部水分的进入的观点来看,容纳体2应该优选地气密密封。容纳体2包括例如第一和第二基材11和12以及密封剂13。如果需要,容纳体2还可以包括屏蔽材料14。第一基材11具有与第二基材12相对的第一内面SI,并且第二基材具有与第一基材11相对的第二内面S2。第一和第二基材11和12以如下方式彼此相对地布置,其中第一和第二内面SI和S2彼此间隔开,并且以密封剂13设置在第一和第二内面SI和S2的周缘部分之间。由第一和第二基材11和12以及密封剂13形成适合于容纳多个光电转换元件I的容纳空间5。光电转换元件模块在第一和第二基材11和12之间具有多个光电转换元件I。光电转换元件I的各个经由固定层3固定到第一基材11。固定层3将光电转换元件I覆盖到密封部分la。光电转换元件I的各个具有入射面al以及与入射面al相反的背面a2,以固定层3固定光电转换元件I的背面a2。中空层6形成在光电转换元件I与第二基材12之间。(第二基材)可用作第二基材12的材料不受具体限制,只要其是透明的就可以,并且多种材料可用作第二基材12。例如,可以使用透明的无机或塑料基材。在所有这些材料当中,考虑到可使用性和轻量化,透明塑料材料是优选的。对于第二基材12的形状,可以使用透明膜、片和基板等。不仅具有优良的隔离外部水分和气体(否则其将进入光电转换元件I中)的能力、并且还具有优良的耐溶剂性、耐侯性和其他特性的材料是优选的。在无机材料当中,具有这些特性的是石英、蓝宝石和玻璃。在塑料材料当中,具有这些特性的是已知的聚合物材料。更具体而言,已知聚合物材料当中的三醋酸纤维素(TAC)、聚酯(TPEE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)、芳纶(aramid)、聚乙烯(PE)、聚丙烯酸酯、聚醚砜、聚砜、聚丙烯(PP)、二醋酸纤维素、聚氯乙烯、丙烯酸类树脂(PMMA)、聚碳酸酯(PO、环氧树脂、脲树脂、氨基甲酸酯树脂、三聚氰胺树脂和环烯烃聚合物(COP)。在全部这些无机和塑料材料当中,在可见光区域中具有高透射率的材料是特别优选的。然而,可用作第二基材12的材料不限于此。如果光电转换元件模块用作窗口材料等构造元件,则第二基材12应该优选地由玻璃板制成。(第一基材)可用作第一基材11的材料不具体地限定为透明的。相反,也可以使用不透明的材料。例如,可以使用包括不透明或透明的无机或塑料基材的多种基材。对于第一基材11的形状,可以使用膜、片和基板等。虽然,上面作为第二基材12的示例给出的材料的任意一者可以类似地用作无机或塑料材料,但除了上述材料以外,也可以使用诸如金属材料等的不透明的基材。如果光电转换元件模块用作诸如窗口材料等的建筑元件,第一基材11应该优选地由玻璃板制成。(固定层)固定层3包含固化的粘合剂作为主要成分。粘合剂包含例如从热塑性、热固性、室温固化和能量射线固化粘合剂的组中选取的一种或多个粘合剂作为主要成分。从抑制光电转换元件I由于热量而性能降低的观点出发,粘合剂应该优选地包含室温固化和能量射线固化粘合剂中的至少一种作为主要成分。如果需要,固定层3还可以包含固化剂、催化剂、促进剂、溶剂、稀释剂、增塑剂、增粘剂、填充剂、防老化剂或粘接促进剂。如果需要,固定层3还可以包含微粒。例如,有机和无机微粒都可以用作微粒。作为热塑性粘合剂,可以单独地使用醋酸乙烯酯基粘合剂、聚乙烯醇基粘合剂、聚乙烯醇缩醛基粘合剂、氯乙烯基粘合剂、丙烯酸类粘合剂、聚乙烯基粘合剂和纤维素基粘合齐U,或者两种或两种以上混合。更具体而言,优选地使用乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。也可以使用热熔胶作为热塑性粘合剂。作为热固性粘合剂,例如可以单独地使用脲基粘合剂、间苯二酚基粘合剂、三聚氰胺基粘合剂、苯酌■基粘合剂、环氧基粘合剂、聚氣酷基粘合剂、聚酷基粘合剂、聚酸亚胺基粘合剂和聚芳烃基粘合剂,或者两种或两种以上混合。作为室温固化粘合剂,例如不仅可以使用两液体反应的环氧基粘合剂、丙烯酸粘合剂和聚酯基粘合剂,也可使用玻璃液。玻璃液含有二氧化硅硅石溶液为主要成分,并且当在室温下暴露于空气时固化并变成固体,即非晶玻璃。能量固化粘合剂是当利用能量射线辐射时固化的树脂组成物。这里,术语“能量射线”指的是能够触发涉及自由基、阳离子和阴离子的聚合反应的射线,例如电子射线、紫外线、红外线、激光束、可见光、非电离辐射(如X、α、β和Y射线)、微波以及无线射频等。此外,能量射线固化树脂组成物可以是有机/无机混合材料。此外,两种或更多种不同的能量射线固化树脂组成物可以混合使用。优选地使用利用紫外线固化的紫外线固化粘合剂作为能量射线粘合剂。光电转换兀件I的背面a2应该优选地与第一基材11的第一内面SI间隔开,以固定层3位于两者之间。在这种情况下,固定层3的弹性模量应该优选地是500MPa或者更小,并优选地从100到lOMPa。500MPa或更小的弹性模量使得固定层3容许构成光电转换元件I的背面a2的材料与构成容纳体2的第一内面SI的材料的热膨胀系数之间的差异(若存在这种差异),从而提供减小的模块应力。此外,即使当光电转换元件模块用作诸如窗口材料等的建筑元件时,如果容纳体2由于例如降雨或风压而发生变形,固定层3用作弹性吸收器,在外部应力下保持弹性并且帮助减小光电转换元件I上的应力。这里,弹性模量在25°C的温度情况下测量。更具体而言,弹性模量利用差动变压器延伸计通过拉伸或压缩实验测量。在弹性变形范围内,弹性模量可以根据关系式E = σ / ε获得,其中E[MPa]是弹性模量,σ [MPa]是应力,并且ε [% ]是变形率。(密封剂) 密封剂13例如设置在第一基材11的第一内面SI的周缘部分和第二基材12的第二内面S2的周缘部分之间。密封剂13包含例如粘合剂或胶合剂作为主要成分。如果使用粘合剂,则密封剂13包含例如从热塑性、热固性、室温固化和能量射线固化粘合剂的组中选取的一种或多种粘合剂作为主要成分,并且如果需要还包含添加剂。如果使用粘合剂,从接合强度的角度出发,聚硫化物是优选的。如果使用胶合剂,密封剂13包含例如从丙烯酸、橡胶基和硅基胶合剂的组中选取的一种或多个胶合剂作为主要成分,并且如果需要还可以包含诸如交联剂等添加剂。(屏蔽材料)屏蔽材料14例如设置在第一基材11的第一内面SI的周缘部分与第二基材12的第二内面S2的周缘部分之间。屏蔽材料14以与密封剂13相邻或者与密封剂13间隔开的方式、设置在密封剂13的内侧(容纳空间5那一侧)。将能够防止或抑制容纳空间5中所容纳的材料泄露和/或诸如蒸汽等水分从外部环境进入到容纳空间5中的材料优选地用作屏蔽材料14。作为这样的材料,可以单独或组合地使用诸如聚烯烃和聚异丁烯以及结合有干燥材料的金属垫片等提供低蒸汽渗透的屏蔽材料。(中空层)中空层6应该优选地处于干燥空气、惰性气体或真空氛围中,这是因为这可以抑制光电转换元件I的性能退化。惰性气体可以是Ar (氩)和Kr (氪)气。(光电转换元件)图2Α是图示了光电转换元件的构造示例的截面图。光电转换元件I是所谓的染料敏化光电转换元件,其包括透明基材21、透明电极22、多孔半导体层23、电解质层24、相对电极25、相对基材26以及密封剂27,如图2Α所示。透明电极22、多孔半导体层23、电解质层24和相对电极25形成发电元件部分。该发电元件部分设置在透明基材21与相对基材26之间。相对基材26设置成与透明基材21相对。透明基材21具有与相对基材26相对的主面。透明电极22形成在该主面上,并且多孔半导体层23形成在透明电极22的表面上。相对基材26具有与透明基材21相对的主面。相对电极25形成在该主面上。电解质层24位于被布置成彼此相对的多孔半导体层23与相对电极25之间。密封剂27设置在第二基材12和相对基材26的相对面的周缘部分上。多孔半导体层23与相对电极25之间的间隔优选地是I至100 μ m,并更优选地是I至40 μ m。电解质层24密封在由三个部分包围的空间内,这三个部分其一是其上形成有透明电极22和多孔半导体层23的透明基材,其二是其上形成有相对电极25的相对基材26,其三是密封剂27。(透明基材)可用作透明基材21的材料不受具体限制,只要是透明的即可,并且多种基材可用作透明基材21。例如,可以使用透明无机或塑料基材。在所有这些材料当中,考虑到可使用性和轻量化,透明塑料基材是优选的。对于基材的形状,可以使用透明膜、片和基板等。不仅具有优良的隔离外部水分和气体(否则将进入光电转换元件I中)的能力、并且还 具有优良的耐溶剂性、耐侯性和其他特性的材料是优选的。在无机基材当中,具有这些特性的是石英、蓝宝石和玻璃。在塑料基材当中,具有这些特性的是已知的聚合物材料。更具体而言,是已知聚合物材料当中的三醋酸纤维素(TAC)、聚酯(TPEE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)、芳纶(aramid)、聚乙烯(PE)、聚丙烯酸酯、聚醚砜、聚砜、聚丙烯(PP)、二醋酸纤维素、聚氯乙烯、丙烯酸类树脂(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、环氧树脂、脲树脂、氨基甲酸酯树脂、三聚氰胺树脂和环烯烃聚合物(C0P)。在全部这些无机和塑料基材当中,在可见光区域中具有高透射率的基材是特别优选的。然而,可用作透明基材21的材料不限于此。(相对基材)可用作相对基材的材料不具体地限定为透明的。相反,也可以使用不透明的材料。例如,可以使用包括不透明或透明的无机或塑料基材的多种基材。虽然,上面作为透明基材21的示例给出的材料的任意一者可以类似地用作无机或塑料材料,但除了上述材料以外,也可以使用诸如金属材料等的不透明的基材。(密封剂)热塑性和光固化树脂以及玻璃粉例如可以用作密封剂27。然而,可用作密封剂27的材料不限于此。(透明电极)透明电极22应该优选地在太阳光的从可见光到近红外光的区域中提供较低的光吸收。透明导电材料可用在透明电极22。具有优良的电导率的金属氧化物或碳例如优选地用作透明导电材料。例如,从铟锡复合氧化物(ITO)、氟掺杂的SnO2(FTO)、锑掺杂的SnO2(ATO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)、铟锌复合氧化物(IZO)、铝锌复合氧化物(AZO)和镓-锌复合氧化物(GZO)的组中选取的一种或多种可用作金属氧化物。还可以在透明电极22与多孔半导体层23之间设置用于促进粘合、提供改善的电子转移或防止反向电子过程的层。(多孔半导体层)多孔半导体层23应该优选地包括多孔层,该多孔层包括金属氧化物半导体微粒23a。金属氧化物半导体微粒23a应该优选地在其表面上保持有敏化染料23b。金属氧化物半导体微粒23a应该优选地包括含有钛、锌、锡和铌中至少一种的金属氧化物。更具体而言,从氧化钛、氧化锡、氧化钨、氧化锌、氧化铟、氧化铌、氧化铁、氧化镍、氧化钴、氧化锶、氧化钽、氧化锑、镧系元素氧化物、氧化钇、氧化钒等的组中选取的一种或多种可用作金属氧化物半导体微粒23a。然而,可以用作金属氧化物半导体微粒23a的材料不限于此。然而,可以用作金属氧化物半导体微粒23a的材料不限于此。为了使多孔半导体层23通过敏化染料23b来敏化,多孔半导体层23的导带应该优选地位于能够容易地从敏化染料23b的光激发水平得到电子的地方。从这个角度上,特别优选地是从上面给出的所有材料中的氧化钛、氧化锌、氧化锡和氧化铌的组中选取一种或多种,用作金属氧化物半导体微粒23a。此夕卜,从价格和环境卫生的角度出发,氧化钛是最优选的。特别优选地是金属氧化物半导体微粒23a应该包含具有锐钛矿或板钛矿晶体结构的氧化钛。金属氧化物半导体微粒23a的平均初级粒径应该优选地是5nm以上且500nm以下。小于5nm的平均初级粒径往往导致劣化的结晶,难以维持锐钛矿结构并导致非晶结构。另一方面,大于500nm的平均初级粒径往往导致比表面积减小,使得被吸收到用于帮助发电的多孔半导体层23的敏化染料23b的总量减小。(敏化染料)
可用作用于光电转换的敏化染料23b的材料不具体地限定,只要其具有敏化作用即可。然而,通常使用能够吸收在可见光区域中及其附近的光的物质,例如联吡啶络合物、三吡啶络合物、部花青染料、叶啉或酞等。作为单独使用的敏化染料23b,由于其优良的性能,通常使用顺式-双(异硫代氰酸根合)双(2,2’ -联吡啶基_4,4’ - 二羧酸)_钌(II)双叔丁基铵络合物,即一种联吡啶络合物(公知为N719)。除了上述以外,通常使用顺式-双(异硫代氰酸根合)双(2,2’ -联吡啶基_4,4’ - 二羧酸)_钌(II),即一种联吡啶络合物(公知为N3)和三(异硫代氰酸根合)(2,2’ 6’,2”-三吡啶基-4,4’,4”-三羧酸)-钌(II)三-叔丁基铵络合物,即一种三吡啶络合物(公知为黑色染料)。特别地,当使用N3或黑色染料时,通常也使用共吸附剂。共吸附剂是添加来防止多孔半导体层23上的染料分子缔合的分子。典型的共吸附剂是鹅去氧胆酸(chenodeoxycholic acid)、牛去氧胆酸(taurodeoxycholic acid)和 I-癸基勝酸(1-decryl phosphonic acid)。这些分子提供这样的结构特点,即以羧基或膦基团作容易吸附到构成多孔半导体层23的钛氧化物的功能团,并且以σ键形成以介于染料分子之间并防止染料分子之间的干涉。用作敏化染料23b的其他染料是偶氮基染料、喹吖啶酮基染料、二酮基吡咯并吡咯基染料、方酸鎗基染料、花青基染料、部花青基染料、三苯基甲烷基染料、氧杂蒽基染料、卟啉基染料、叶绿素基染料、钌络合物基染料、靛基染料、茈基染料、噁嗪基染料、蒽醌基染料、酞菁基染料和萘酹菁基染料(naphthalocyanine-based dyes)和它们的衍生物。然而,用作敏化染料23b的染料不限于此,只要其能够吸收光并且能够将受激电子注入到多孔半导体层23的导带中即可。优选地,用作敏化染料23b的这些染料应该优选地在其结构中具有一个或多个连结基团(linkage group),因为这样,染料可以连结到多孔半导体层的表面,从而可以将光激发敏化染料23b的受激电子迅速地转移到多孔半导体层23的导带。多孔半导体层23的厚度应该优选地在0. 5 μ m以上并在200 μ m以下。小于5 μ m的厚度往往导致不能提供有效的转换效率。另一方面,大于200 μ m的厚度往往导致在形成期间诸如分割和剥离等的制造困难。此外,大于200 μ m的厚度导致多孔半导体层23在电解质层侧的表面与透明电极22在多孔半导体层侧的表面之间的距离较大。结果,变得很难有效地将所产生的电荷转移到透明电极22,从而导致更不容易实现优良的转换效率。(相对电极)相对电极25用作光电转换兀件I的阴极。用作相对电极25的材料有金属、金属氧化物和碳。然而,可用作相对电极25的材料不限于此。可用作相对电极25的金属有钼、金、银、铜、铝、铑、铟。可用作相对电极25的金属氧化物有ITO(氧化铟锡)、氧化锡(包括氟掺杂锡氧化物)和氧化锌。然而,用作相对电极25的金属氧化物不限于此。虽然不具体地限定,相对电极25的厚度应该优选地是大于等于5nm并且小于100 μ m。(电解质层)
电解质层24应该优选地由电解质、介质和添加剂组成。可以使用的电解质是碘
(I2)和碘化物(例如,LiI、NaI、KI、CsI、MgI2、CaI2、CuI、季铵盐碘化物、吡啶碘化物和咪唑碘化物)的混合物以及溴和溴化物(例如,LiBr)的混合物。这些物质当中,其中通过混合碘(I2)和诸如Lil、吡啶碘化物和咪唑碘化物等碘化物得到的电解质是优选的。然而,其组合不限于上述组合。介质中的电解质的浓度应该优选地是O. 05到10M,并且更优选地是O. 05到5M,并且甚至更优选地是O. 2到3M。I2和Br2的浓度应该优选地是O. 0005到1M,并且更优选地是O. 001到O. 5M,甚至更优选地是O. 001到O. 3M。另一方面,可以添加诸如4-叔丁基吡啶(4-tert-butylpyridine)和苯并咪唑鐵(benzimidazoliums)等多种添加剂以提供光电转换元件I的改善的开路电压。用作电解质层24的介质应该优选地是能够提供优良的离子电导率的化合物。可以用作电解质层24的液体形式的介质是醚化合物,诸如二氧杂化己烷和二乙醚;链醚类,诸如乙二醇二烷基醚、丙二醇二烷基醚、聚乙二醇二烷基醚和聚丙二醇二烷基醚;醇类,诸如甲醇、乙醇、乙二醇单烷基醚、丙二醇单烷基醚、聚乙二醇单烷基醚和聚丙二醇单烷基醚;多元醇类,诸如乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇和丙三醇;腈化合物,诸如乙腈、戊二腈、甲氧基乙腈、丙腈和氰苯;碳酸酯化合物,诸如碳酸乙二醇酯和碳酸丙二醇酯;杂环化合物,诸如3-甲基-2-卩惡唑二酮(3-methyl-2-oxazolidinone);和非质子极性物质,诸如~■甲基亚讽和环丁讽。此外,电解质层24可以包含聚合物以使用固体形式(包括凝胶形式)的介质。在这种情况下,可以在溶液形式的介质中添加诸如聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯等的聚合物,从而使溶液形式的介质中的具有乙烯不饱和基团的多官能单体聚合,并且使介质转变为固体形式。除了上述以外,不需要CuI或CuSCN介质的电解质以及诸如2,2’,7,7’ -四(N,N-二-对-甲氧基苯基胺)9,9’ -螺环二芴等空穴传输材料可用作电解质层24。(光电转换元件与固定层之间的位置关系)图2B是图示了光电转换元件的密封部分与固定层的表面之间的位置关系的截面图。光电转换元件I在光电转换元件I的周缘部分的侧面a3上具有密封部分la。更具体而言,在透明基材21和相对基材26的周缘部分之间形成有间隙部分lb。间隙部分Ib填充有密封剂27,从而形成密封部分la。光电转换元件I的背面a2埋在固定层3中。结果,设置在侧面a3上的密封部分Ia被覆盖有固定层3。固定层3应该优选地覆盖密封部分Ia的至少一部分,并且更优选地覆盖密封部分Ia的全部。相反,光电转换元件I的入射面al没有覆盖固定层3而暴露于中空层6。 [光电转换元件模块的制造方法]图3A至3C是图示了根据本技术的第一实施例的光电转换元件模块的制造方法的示例的过程图。首先,如图3A所示,在第一基材11的第一内面SI的周缘部分上形成屏蔽材料14。然后,在由屏蔽材料14围绕的空间中形成液体或熔融形式的粘合层3a。该粘合层3a含有上述粘合剂作为主要成分。下面,如图3B所示,使多个光电转换元件I的背面a2沉入到粘合层3a中。此时,设置在光电转换元件I的各个的侧面a3上的密封部分Ia被覆盖有粘合剂。下面,例如,通过冷却、加热、置于室温或能量射线来使液体或熔融形式的粘合层3a固化。这使得多个光电转换元件I被固定到第一基材11的第一内面SI。如果使用热塑性或热固性粘合剂作为粘合剂,则优选地使施加到光电转换元件I上的压力和热量的影响最小化。更具体而言,如果使用热塑性粘合剂作为粘合剂,例如,优选地,当树脂交联比随着热塑性粘合剂的变软和液化而增大时,光电转换元件I应该放置在热塑性粘合剂上以接合。这样做的原因是能够减小连续加热应力。从减小加热对光电转换元件I的影响的角度出发,优选地冷却光电转换元件I的入射侧al,即与接合侧(背面a2)相反的一侧。此外,如果需要,可以对光电转换元件I的入射侧al,即与接合侧(背面a2)相反的一侧施加较小的压力。这可以使得光电转换元件I的接合更牢固。如果使用室温固化粘合剂,则可以将光电转换元件I上的热应力保持为很小的水平,这是因为在固化期间可能发生的温度升高最高约为80°C。如果使用紫外线固化粘合剂,则可以通过利用紫外线辐射使光电转换元件I的背面a2(即对发电没有贡献的一侧)接合、在不会造成光电转换元件I的性质劣化的情况下接合光电转换元件I。如果将光电转换元件I的入射面al (即,对发电有贡献的一侧)接合到容纳体2,则优选地仅对光电转换元件I的入射面al的周缘部分施加紫外线固化粘合剂,并且优选地仅对该周缘部分辐射紫外线。用于仅对该周缘部分辐射紫外线的方法是使用遮光掩膜并且以直线方式辐射紫外线。下面,如图3C所示,以使得第一和第二内面SI和S2彼此相对的方式、将第一基材
11(其中,光电转换兀件I已固定到第一基材11)和第二基材12布置成彼此相对。同时,第一和第二基材11和12经由设置在其周缘部分上的密封剂13连接在一起。[光电转换元件模块的工作]下面将给出根据本技术的第一实施例的光电转换元件模块的工作的描述。光电转换元件I作为这样的电池单元工作,即当光L进入第一基材11的入射面al时,以相对电极25作为阴极并且以透明电极22作为阳极。其工作原理描述如下。当已经通过透明基材21和透明电极22的光子被敏化染料23b吸收时,敏化染料23b中的电子被从基态(HOMO)激发到激发态(LUMO)。处于激发态的电子经由敏化染料23b与多孔半导体层23之间的电耦合、被推进到多孔半导体层23的导带中,通过多孔半导体层23到达透明电极22。另一方面,已经失去了电子的敏化染料23b由于如下所示的反应而从电解质层24中的诸如Γ等还原剂获取电子,在电解质层24中产生诸如13_(在12和Γ之间共轭)等的氧化剂。2Γ — I2+2e_Ι2+Γ — If所产生的诸如13_等的氧化剂通过扩散到达相对电极25,例如由于如下所示的反应(上述反应的相反反应)从相对电极25获取电子,被还原为诸如Γ等的原来的还原剂。I3 — 12+1I2+2e-—2Γ从透明电极22转移到外部电路的电子在外部电路中执行电气工作,然后返回到 相对电极25。因此,在没有改变敏化染料23b或电解质层24的情况下,光能转换为电能。(第一修改示例)图4A是图示了根据本技术的第一实施例的光电转换元件模块的第一修改示例的截面图。光电转换元件I在光电转换元件I的周缘部分的背面a2上具有密封部分la。更具体而言,朝向相对基材26突出的侧壁部分21a设置在透明基材21的周缘部分上。此外,相对基材26布置在侧壁部分21a的顶端部分的内侧,并且在侧壁部分21a的顶端部分与相对基材26的边缘部分之间形成间隙部分lb。间隙部分Ib填充有密封剂27,从而形成密封部分la。与透明基材21的材料相同的材料可以用作侧壁部分21a。侧壁部分21a和透明基材21各自成形或者一体成形。从生产率的角度出发,其应该优选地一体成形。光电转换元件I的背面a2埋在固定层3中,并且设置在背面a2的周缘部分上的密封部分Ia被覆盖有固定层3。相反,光电转换元件I的入射面al没有被固定层3覆盖而暴露于中空层6。(第二修改示例)图4B图示了根据本技术的第一实施例的光电转换元件模块的第二修改示例的截面图。更具体而言,在相对基材26的周缘部分上设置朝向透明基材21突出的侧壁部分26a。此外,透明基材21被布置在侧壁部分26a的顶端部分的内侧,并且在侧壁部分26a的顶端部分与透明基材21的边缘部分之间形成间隙部分lb。间隙部分Ib填充有密封剂27,从而形成密封部分la。可以使用与相对基材26的材料相同的材料作为侧壁部分26a。侧壁部分26a和相对基材26各自成形或者一体成形。从生产率的角度出发,其应该优选地一体成形。光电转换元件I在光电转换元件I的周缘部分的入射面al上具有密封部分la。光电转换元件I从其背面a2到其入射面al的周缘部分埋在固定层3中,并且设置在入射面al的周缘部分上的密封部分Ia被覆盖有固定层3。相反,光电转换元件I的入射面al的周缘部分以外的部分,即对光电转换有贡献的部分,没有覆盖固定层3而暴露于中空层6。(第三修改示例)图4C是图示了根据本技术的第一实施例的第三修改示例的截面图。光电转换元件I在光电转换元件I的周缘部分的侧面a3上具有密封部分la。更具体而言,在透明基材21的周缘部分上设置朝向相对基材26突出的侧壁部分21a。在相对基材26的周缘部分上设置朝向透明基材21突出的侧壁部分26a。此外,在侧壁部分21a和26a的顶端部分之间形成间隙部分lb。间隙部分Ib填充有密封剂27,从而形成密封部分la。光电转换元件I从其背面a2到其侧面a3被埋在固定层3中,并且设置在侧面a3上的密封部分Ia被覆盖有固定层3。相反,光电转换元件I的入射面al没有覆盖固定层3而暴露于中空层6。(效果)在第一实施例中,光电转换兀件I从背面a2到密封部分Ia覆盖有固定层3,从而可以加强密封部分la。此外,可以抑制水分从密封部分Ia进入到光电转换元件I中,从而改善光电转换元件模块的耐候性。这可以实现能够满足用于室外建筑物和普通住宅的耐候性可靠性水平的光电转换元件模块。此外,密封部分Ia设置在光电转换元件I的周缘部分上。此外,光电转换元件I从背面a2到Ia覆盖有固定层3。这确保光电转换元件I的入射面al中对发电有贡献的区域是暴露的。因此,可以抑制到达光电转换元件I的入射面al中对发电有贡献的区域的光 量的减少。即,可以改善光电转换元件I的光利用率。此外,中空层6设置在光电转换元件I的入射面al与第二基材12的第二内面S2之间。这给光电转换元件模块提供了诸如隔热和隔音等辅助功能。如果容纳体2的第一和第二基材11和12由玻璃板制成,则光电转换元件模块可用作诸如多层玻璃等环保型玻璃。此外,光电转换元件I的入射面al没有覆盖固定层3而是暴露的。因此,可以使用不透明材料作为固定层3。这提供了适用于形成固定层3的粘合剂的更宽的选择。此外,如果使用室温固化粘合剂和能量射线固化粘合剂中的至少一种作为适用于形成固定层3的粘合剂,则可以在不会在粘合剂的固化过程中对光电转换元件I造成热应力的情况下来制造光电转换元件模块。更具体而言,可以在不对形成光电转换元件I的、由有机物质制成的敏化染料23b、电解质层24、密封剂27和其他构件施加超过其耐热温度的温度的情况下、制造光电转换元件模块。这可以防止由热量对构件造成的性质劣化和损坏。〈2.第二实施例〉图5A是图示了根据本技术的第二实施例的光电转换元件模块的构造示例的截面图。图5B是沿着图5A中的线VB-VB的截面图。根据第二实施例的光电转换元件模块与根据第一实施例的光电转换元件的不同之处在于,其还包括适用于支撑光电转换元件I的入射面al的支撑件15。该支撑件设置在光电转换元件I的入射面al与第二基材12的第二内面S2之间。支撑件15应该优选地设置在光电转换元件I的入射面图像显示设备I的周缘部分与第二基材12的第二内面S2的周缘部分之间。原因是支撑件15可以避免落在光电转换元件I的入射面上的入射光L的量的减少。图5B图示了其中单个支撑件15连续地设置在各个光电转换元件I的入射面al的整个周缘部分上的示例。然而,支撑件15的构造不限于该示例。代替地,多个支撑件15可以间歇地设置在光电转换元件I的各个的入射面al的周缘部分上。支撑件15经由粘贴层粘贴到光电转换元件I的入射面al。粘贴层包含例如粘合剂或胶合剂作为主要成分。诸如紫外线固化粘合剂等能量射线粘合剂可以用作粘合剂。例如丙烯酸、橡胶基或硅基胶合剂可以用作胶合剂,并且根据需要可以在胶合剂中添加交联齐U。应该注意,支撑件15的构造不限于此。代替地,支撑件15可以与光电转换元件I的入射面al —体地成形。如果支撑件15如上所述构造,则可以省略使用粘合层将支撑件15粘贴到光电转换元件I的入射面al的工艺步骤,从而改善光电转换元件模块的生产率。可以使用例如有机聚合物、无机材料以及有机聚合物和无机材料的复合材料作为支撑件15。从抑制入射光量的减少的角度出发,优选地使用从上述材料中选取的透明材料。此外,从允许支撑件15产生压应力的角度出发,优选地使用弹性树脂作为支撑件15。如果支撑件15可以产生压应力,则即使在工作环境温度改变的情况下,光电转换元件I的入射面al也能够通过由支撑件15产生的压应力来支撑,从而抑制光电转换元件I从固定层3剥离并且提高可靠性。如果使用弹性树脂作为支撑件15,则优选地也使用弹性树脂作为固定层3。因此,固定层3也可以产生压应力,从而提供更高的可靠性。固定层3和支撑件15应该优选地满足下面所示的关系式(I),并且更优选地满足下面所述的关系式(2)。如果满足了这些关系式,则支撑件15即使在工作环境温度改变的情况下也能够支撑光电转换元件I的入射面al。Dt > (D-d) · (l+α (Tc-Tl))…(I)
Dt >> (D-d) · (l+α (Tc_Tl))…(2)Dt :在稳态工作环境温度(Tc)下固定层3和支撑件15 (当打开时)的总厚度D :容纳体2的第一内面SI与第二内面S2之间的距离d :光电转换元件I的厚度(光电转换元件I的入射面al与背面a2之间的距离)α :固定层3和支撑件15的热膨胀系数(应该注意,我们假设固定层3和支撑件15的线膨胀率粗略相等)Tc :稳态工作环境温度Tl :工作环境温度的下限应该注意,作为Dt值,可以选取适当的值,使得可以在工作环境温度的下限处产生能够支撑光电转换元件I的压应力。另一方面,热膨胀系数α是在产生压应力的方向上的线膨胀率。如果固定层3和支撑件15是各向同性的,则热膨胀系数α是体积膨胀率。(修改示例)图6是图示了根据本技术的第二实施例的光电转换元件模块的修改示例。在该修改示例中,在光电转换元件I的入射面al与第二基材12的第二内面S2之间设置了多个微粒(珠状物)16作为支撑件。例如,可单独或组合地使用有机和无机微粒作为微粒16,并且也可以使用中空微粒。优选地使用具有光扩散性质的光扩散微粒作为微粒16。这使得16能够扩散倾斜地落在光电转换元件模块的入射面上的诸如太阳光等入射光L,从而将光L导向光电转换元件I并且提高光利用率。在第二实施例中,在光电转换元件I的入射面al与第二基材12的第二内面S2之间,设置多个支撑件15或微粒16,从而避免光电转换元件I与固定层3的剥离。这有助于提高光电转换元件模块的耐用性。〈3.第三实施例〉第三实施例与第一实施例的不同之处在于,容纳体2具有从选择性波长吸收、选择性波长反射、防沾污、防反射、扩散性和硬涂层功能的组中选取的一个或多个功能。更具体而言,构成容纳体2的第一或第二基材11和12中的至少一者具有从上面的功能组中选取的一个或多个功能。紫外线吸收功能(紫外线隔断功能)和热射线吸收功能(太阳能屏蔽功能)优选地作为选择性波长吸收功能。紫外线反射功能(UV隔断功能)和热射线反射功能(太阳能屏蔽功能)优选地作为选择性波长反射功能。防水、防油和自洁功能应该优选地单独或者两种或两种以上结合地用作防沾污功能。光催化功能例如优选地作为自洁功倉泛。上述功能被给予容纳体2的表面和内部的至少一者。更具体而言,在适用于对容纳体2的表面给予上述功能的构造当中,一个构造是其中功能层形成在容纳体2的表面上(下文称为第一功能示例)并且另一个构造是功能结构(微结构)形成在容纳体2的表面上(下文称为第二功能示例)。在适用于对容纳体2的内部给予上述功能的构造当中,是其中功能材料和功能结构(微结构)中的至少一者被包括在容纳体2的内部(下文称为第三功能示例)。下面将按顺序给出第一至第三功能实例的描述。(第一功能示例)图7A是图示了在容纳体的表面上具有功能层的光电转换元件模块的构造示例的
截面图。该光电转换元件模块与根据第一实施例的光电转换元件模块的区别之处在于,其还包括在容纳体2的表面上的一个或多个功能层。例如从选择性波长吸收、选择性波长反射、防沾污、防反射、扩散性和硬涂层功能的组中选取的一个或多个层可用作功能层17。紫外线吸收层(UV隔断层)和热射线吸收层(太阳光屏蔽功能层)优选地作为选择性波长吸收层。紫外线反射层(UV隔断层)和热射线反射层(太阳光屏蔽功能层)优选地作为选择性波长反射层。具有防水、防油和自洁功能的一种或者两种或两种以上的组合的层优选地作为防沾污层。可用作防沾污层的层的类型当中,有光催化层和氟树脂层。功能层17设置在容纳体2的第一内面(第一面)SI、其第二内面(第二面)S2、其入射面(第三面)A2以及其背面(第四面)A2的至少一者上。可以在表面上设置不同类型的多个功能层17。应该优选地根据所使用的功能层的类型选择设置功能层17的面。应该注意,图7A图示了其中单个功能层17设置在容纳体2的入射面Al上的示例。用于形成功能层17的方法有,通过湿法工艺在表面上涂覆并且固化构成功能层的合成物、通过溅射或其他干燥工艺在表面上形成功能层、以及经由粘贴层将预先以片的形式形成的功能层(功能片)粘贴到表面上。如果光电转换元件模块用作诸如环保型玻璃等窗口材料,那么热射线吸收层或反射层应该优选地用作功能层17。在这种情况下,热射线吸收或反射层应该优选地设置在容纳体2的第一内面SI或第二内面S2上。(第二功能示例)图7B是图示了在容纳体的表面上具有功能结构的光电转换元件模块的构造示例的截面图。该光电转换元件模块与根据第一实施例的光电转换元件模块的不同之处在于,其还包括在容纳体2的表面上的功能结构18。可用作功能结构18的微结构是适用于使入射光L扩散的微结构(扩散元件)以及适用于降低入射光L的反射率和/或提高其透射率(亚波长结构)的微结构。功能结构18设置在容纳体2的第一内面(第一面)SI、其第二内面(第二面)S2、其入射面(第三面)A2以及其背面(第四面)A2的至少一者上。应该优选地根据所使用的功能结构的类型来选择设置功能结构18的表面。应该注意,图7B图示了功能结构18设置在容纳体2的入射面Al上的示例。
(第三功能示例)图7C是图示了在容纳体的内部具有功能材料或功能结构的光电转换元件模块的构造不例。该光电转换兀件模块与根据第一实施例的光电转换兀件模块的不同之处在于,其包括在容纳体2的内部的功能材料和功能结构的至少一者。图7C图示了微粒19添加到容纳体2的内部的示例。功能材料和功能结构中的至少一者设置在例如第一和第二基材11和12的至少一者的内部。可用作功能材料的材料有,适用于将光扩散的光扩散颗粒、适用于对容纳体2的表面给予防沾污性质的氟树脂材料、以及光催化剂。可用作功能结构的结构有,适用于光扩散的孔洞(腔部分)。〈4.第四实施例〉图8是图示了根据本技术的第四实施例的光电转换元件模块的截面图。根据第四 实施例的光电转换元件模块与根据第一实施例的光电转换元件模块的不同之处在于,光电转换元件I的入射面al与第二基材12的第二内面S2紧密接触。优选地,光电转换元件I的透明基材21和容纳体2的第二基材12应该具有相同或大致相同的折射率。这样做的原因是可以抑制入射光L在光电转换元件I的入射面al与第二基材12的第二内面S2之间的界面处的反射。此外,如果与光电转换元件I的透明基材21和容纳体2的第二基材12具有相同或大致相同的折射率的粘贴层设置在上述两者之间,也可以抑制入射光L在光电转换元件I的入射面al与第二基材12的第二内面S2之间的界面处的反射。在第四实施例中,光电转换元件I的入射面al与第二基材12的第二内面S2紧密接触。这与第一实施例相比,有助于减小光电转换元件I的入射面al的界面数目,从而提高入射光L的利用率。〈5.第五实施例〉图9是图示了根据本技术的第五实施例的光电转换元件模块的构造示例的截面图。根据第五实施例的光电转换元件模块与根据第一实施例的光电转换元件模块的不同之处在于,在容纳空间5中设置间隔器31a至31e设置而不是固定层3。间隔器31a至31e覆盖光电转换元件I的周围并且位于光电转换元件I与容纳体2之间。这使得间隔器31a至31e能够将光电转换元件I在容纳体2中的位置固定。可用作间隔器31a至31e的材料是弹性树脂。〈6.第六实施例〉图10是图示了根据本技术的第六实施例的光电转换元件模块的构造示例的截面图。根据第六实施例的光电转换元件模块与根据第一实施例的光电转换元件模块的不同之处在于,利用能量射线固化粘合剂32,将光电转换元件I的入射面al与第二基材12的第二内面S2粘贴在一起,并将光电转换元件I的背面与第一基材11的第一内面SI也粘贴在一起。紫外线固化粘合剂优选地用作能量射线固化粘合剂32。或者,也可以使用双液体固化粘合剂而不使用能量射线固化粘合剂32。或者,也可以使用具有包含例如丙烯酸树脂作为主要成分的胶合层的双面胶。这使得可以以更简单且更方面的方式将光电转换元件I固定到容纳体2上。优选地,在光电转换元件I的入射面al上,利用能量射线固化粘合剂32将光电转换元件I的入射面al的对发电没有贡献的周缘部分与第二基材12的第二内面S2粘贴在一起。在这种情况下,优选地在光电转换兀件模块的入射面Al的上方布置遮光掩膜33,以将诸如紫外线等能量射线辐射到已经涂覆在光电转换元件I的入射面al的周缘部分上的能量射线固化粘合剂32上,用于能量射线固化粘合剂32的固化。代替利用遮光掩膜33辐射能量射线,可以以线性方式辐射诸如紫外线等能量射线。如果使用透明材料作为光电转换元件I的背面a2上的相对基材26,那么优选地,在光电转换元件I的背面a2上利用能量射线固化粘合剂32将光电转换元件I的背面a2的对发电没有贡献的周缘部分与第一基材11的第一内面SI粘贴在一起。如果使用不透明的材料作为在光电转换元件I的背面a2上的相对基材26,那么可以利用能量射线固化粘合剂32将光电转换兀件I的整个背面a2与第一基材11的第一内面SI粘贴在一起。〈7.第七实施例〉图11是图示了根据本技术的第七实施例的光电转换元件模块的构造示例。根据第七实施例的光电转换元件模块与根据第一实施例的光电转换元件模块的不同之处在于 ,在光电转换元件I的入射面al与第二基材12的第二内面S2之间设置了支撑件35,并且在光电转换元件I的背面a2与第一基材11的第一内面SI之间设置了支撑件36。支撑件35支撑光电转换元件I的入射面al,并且支撑件36支撑光电转换元件I的背面a2。优选地使用适用于产生压应力的弹性树脂作为支撑件35和36。在这种情况下,支撑件35和36应该优选地满足下面所示的关系式(3),并且更优选地满足下面所示的关系式
(4)。如果满足这些关系式,那么支撑件35和36即使在工作环境温度发生变化的情况下也能够支撑光电转换元件I。Dt > (D-d) · (l+α (Tc-Tl))…(3)Dt >> (D-d) · (l+α (Tc-Tl))…(4)Dt :在稳态工作环境温度(Tc)下支撑件35和36 (当打开时)的总厚度D :容纳体2的第一内面SI与第二内面S2之间的距离d :光电转换元件I的厚度(光电转换元件I的入射面al与背面a2之间的距离)α :支撑件35和36的热膨胀系数Tc :稳态工作环境温度Tl :工作环境温度的下限应该注意,作为Dt值,可以选取适当的值,使得能够支撑光电转换元件I的压应力可以在工作环境温度的下限处产生。另一方面,热膨胀系数α是在产生压应力的方向上的线膨胀率。如果支撑件35和36是各向同性的,则热膨胀系数α是体积膨胀率。在第七实施例中,光电转换元件I通过其入射面al和背面a2的周缘部分支撑。因此,如果光电转换元件模块被丢弃,光电转换元件I和容纳体2能够容易地彼此分开,从而提闻光电转换兀件1旲块的再循环能力。虽然上面已经描述了本技术的优选实施例,本技术不限于这些实施例,并且可以基于本技术的技术思路以各种方式修改。例如,在实施例中的上述构造、方法、工艺步骤、形状、材料和数值仅仅是示例,并且根据需要可以使用不同的构造、方法、工艺步骤、形状、材料和数值。此外,可以在不脱离本技术的精神的范围内,组合上述构造、方法、工艺步骤、形状、材料和数值。
此外,虽然已经在其中使用染料敏化光学转换元件作为光电转换元件I的上述实施例中描述了示例,但光电转换元件I不限于这些示例。相反,例如,可以使用非晶硅光电转换元件、化合物半导体光电转换元件或薄膜多晶硅光电转换元件。此外,虽然已经在其中利用密封剂27密封透明基材21和相对基材26的周缘部分之间的间隙部分Ib的实施例中描述了示例,但间隙部分Ib可以由固定层3填充并且利用固定层3密封,而不是以密封剂27密封。此外,在上述实施例中,可以在容纳体2的入射面Al和背面A2的至少一者上设置一个或多个基材。此时,基材和容纳体2的入射面Al或背面A2可以彼此间隔开以形成中空层。可以使用例如与用作根据第一实施例的第一基材11的材料相同的材料作为基材。此外,虽然在其中利用固定层3固定光电转换元件I、以在光电转换元件I的入射面与第二基材12之间设置中空层6的第一实施例中描述了示例,但本技术不限于该示例。即,可以利用固定层3固定光电转换元件I的入射面,以使得中空层6设置在光电转换元件 I的背面与第一基材11之间。此外,虽然已经在其中利用固定层3固定光电转换元件I的背面以通过支撑件15或微粒16支撑光电转换元件I的入射面的第二实施例中描述了示例,但本技术不限于该示例。即,可以利用固定层3固定光电转换元件I的入射面,以通过支撑件15或微粒16支撑光电转换元件I的背面。此外,虽然在其中利用固定层3固定光电转换元件I的背面、以使得光电转换元件I的入射面与第二基材12紧密接触的第四实施例中描述了示例,但本技术不限于该示例。即,可以利用固定层3固定光电转换元件I的入射面,以使得光电转换元件I的背面与第一基材11紧密接触。此外,也可以在本技术中使用下面的构造。(I) 一种光电转换兀件模块,其包括多个光电转换元件,其在两个基材之间,其中每个所述光电转换元件经由固定层被固定在所述基材中的一个基材上,并且所述固定层覆盖各个所述光电转换元件的密封部分的至少一部分。(2)根据特征(I)所述的光电转换元件模块,其中所述光电转换元件具有光入射面和与所述光入射面相对的背面,并且所述固定层固定所述背面。(3)根据特征(I)所述的光电转换元件模块,其中中空层形成在所述光电转换元件与所述基材中的另一个基材之间。(4)根据特征(3)所述的光电转换元件模块,其中所述中空层处于干燥空气、惰性气体或真空的气氛中。(5)根据特征⑴至⑷中任一项所述的光电转换元件模块,其中所述光电转换元件与另一个所述基材紧密接触。(6)根据特征⑴至(5)中任一项所述的光电转换元件模块,其中所述两个基材中的至少一个基材具有从选择性波长吸收、选择性波长反射、防沾污、防反射、扩散性和硬涂层功能的群组中选取的一个或多个功能。(7)根据特征⑴至(6)中任一项所述的光电转换元件模块,其中
所述密封部分设置在所述光电转换元件的入射面的周缘部分、背面的周缘部分或者侧面上。(8)根据特征⑴至(6)中任一项所述的光电转换元件模块,其中所述光电转换元件包括透明基材;相对基材;以及
发电元件部分,并且所述密封部分设置在所述透明基材和所述相对基材的周缘部分之间。(9)根据特征⑴至⑶中任一项所述的光电转换元件模块,其中所述两个基材是玻璃板。(10)根据特征⑴至(9)中任一项所述的光电转换元件模块,还包括密封剂,其设置在所述两个基材的周缘部分之间。(11)根据特征(I)至(10)中任一项所述的光电转换元件模块,还包括屏蔽材料,其设置在所述两个基材的周缘部分之间以抑制水分的进入。(12)根据特征⑴至(11)中任一项所述的光电转换元件模块,其中所述固定层包含从热塑性、热固性、室温固化和能量射线固化粘合剂组成的群组中选取的一种或多种粘合剂。(13)根据特征(12)所述的光电转换元件模块,其中所述能量射线固化粘合剂是紫外线固化粘合剂。(14)根据特征⑴至⑷以及(6)至(13)中任一项所述的光电转换元件模块,还包括支撑件,其设置在所述光电转换元件与所述基材中的另一个基材之间。(15)根据特征(14)所述的光电转换元件模块,其中所述支撑件设置在所述光电转换元件的光入射面的周缘部分上。(16)根据特征⑴至⑷以及(6)至(13)中的任一项所述的光电转换元件模块,还包括光扩散微粒,其设置在所述光电转换元件与所述基材中的另一个基材之间。(17)根据特征(16)所述的光电转换元件模块,其中所述光扩散微粒设置在所述光电转换元件的光入射面。(18)根据特征(I)至(17)中任一项所述的光电转换元件模块,其中所述固定层位于所述光电转换元件与所述基材中的一个基材之间,并日所述固定层的弹性模量小于等于500MPa。本公开包含涉及于2011年7月4日在日本专利局提交的日本在先专利申请JP2011-148611中公开的主题,该申请的全部内容通过引用结合于此。
权利要求
1.一种光电转换兀件模块,其包括 多个光电转换元件,其在两个基材之间,其中 每个所述光电转换元件经由固定层被固定在所述基材中的一个基材上,并且 所述固定层覆盖各个所述光电转换元件的密封部分的至少一部分。
2.根据权利要求I所述的光电转换元件模块,其中 所述光电转换元件具有光入射面和与所述光入射面相对的背面,并且 所述固定层固定所述背面。
3.根据权利要求I所述的光电转换元件模块,其中 中空层形成在所述光电转换元件与所述基材中的另一个基材之间。
4.根据权利要求3所述的光电转换元件模块,其中 所述中空层处于干燥空气、惰性气体或真空的气氛中。
5.根据权利要求I所述的光电转换兀件模块,其中 所述光电转换元件与另一个所述基材紧密接触。
6.根据权利要求I所述的光电转换兀件模块,其中 所述两个基材中的至少一个基材具有从选择性波长吸收、选择性波长反射、防沾污、防反射、扩散性和硬涂层功能的群组中选取的一个或多个功能。
7.根据权利要求I所述的光电转换兀件模块,其中 所述密封部分设置在所述光电转换元件的入射面的周缘部分、背面的周缘部分或者侧面上。
8.根据权利要求I所述的光电转换元件模块,其中 所述光电转换元件包括 透明基材; 相对基材;以及 发电元件部分,并且 所述密封部分设置在所述透明基材和所述相对基材的周缘部分之间。
9.根据权利要求I所述的光电转换元件模块,其中 所述两个基材是玻璃板。
10.根据权利要求I所述的光电转换元件模块,还包括 密封剂,其设置在所述两个基材的周缘部分之间。
11.根据权利要求10所述的光电转换元件模块,还包括 屏蔽材料,其设置在所述两个基材的周缘部分之间以抑制水分的进入。
12.根据权利要求I所述的光电转换元件模块,其中 所述固定层包含从热塑性、热固性、室温固化和能量射线固化粘合剂组成的群组中选取的一种或多种粘合剂。
13.根据权利要求12所述的光电转换元件模块,其中 所述能量射线固化粘合剂是紫外线固化粘合剂。
14.根据权利要求I所述的光电转换元件模块,还包括 支撑件,其设置在所述光电转换元件与所述基材中的另一个基材之间。
15.根据权利要求14所述的光电转换兀件模块,其中所述支撑件设置在所述光电转换元件的光入射面的周缘部分上。
16.根据权利要求I所述的光电转换元件模块,还包括光扩散微粒,其设置在所述光电转换元件与所述基材中的另一个基材之间。
17.根据权利要求16所述的光电转换兀件模块,其中所述光扩散微粒设置在所述光电转换元件的光入射面。
18.根据权利要求I所述的光电转换元件模块,其中所述固定层位于所述光电转换元件与所述基材中的一个基材之间,并且所述固定层的弹性模量小于等于500MPa。
全文摘要
本文公开了一种光电转换元件模块,其包括在两个基材之间的多个光电转换元件。每个光电转换元件经由固定层固定到基材中的一个。固定层覆盖各个光电转换元件的密封部分的至少一部分。
文档编号H01L31/048GK102867869SQ20121022394
公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月27日 优先权日2011年7月4日
发明者小野彰 申请人:索尼公司
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