溴（Br2)和金属溴化物或有机溴化物的组合； 构成金属卤化物盐的阳离子可为!^ +、似+、1(+、〇8+、]\%2+、0& 2+等，构成有机卤化物盐的阳离子， 优选为四烷基铵离子类、吡啶离子类、咪唑离子类等的季铵离子。另外，作为电解质，可以使 用氰亚铁酸盐和氰铁酸盐的组合、二茂铁和Fe(C5H5)2+离子的组合、多硫化钠或烷基硫醇和 烷基化二硫的组合等；其中，优选组合了碘（1 2)和碘化锂（Lil)、碘化钠（Nal)或碘化咪唑 等的咪唑化合物得到的电解质。作为电解液7的溶剂，例如，可以使用乙腈等腈类、碳酸亚 丙酯和碳酸亚乙酯等的碳酸酯类、Y-丁内酯、吡啶、二甲基乙酰胺、其它的极性溶剂、甲基 丙基碘化咪唑（MPII)等的离子性溶液或它们的混合物。另外，为了防止电解液7中的电子 复合，也可以加入添加剂以提高开路电压或短路电流；作为这些添加剂，可以使用叔丁基吡 啶、1-甲氧基苯并咪唑、含有长链烷基的羧酸等。
[0023] 封装时，可以先将浸入有染料溶液的光阳极（包括工作电极基板1和工作电极2) 浸入电解液中2?20分钟，取出后与对电极（对电极基板5和对电极6)进行封装以形成 染料敏化太阳能电池。或者先将浸入有染料溶液的光阳极与对电极封装在一起，然后在它 们之间注入电解液7，形成染料敏化太阳能电池。
[0024] 本发明中，热熔材料4根据不同耐热温度需求可以是PE、PET、PP等所有热塑性以 及热固性材料。例如，热熔材料4的软化温度可为82?128°C。热熔材料4的形状（热熔 前的形状）可为膜状、片状、和/或条状。热熔材料4的厚度（热熔前的厚度）可为80? 200微米。如需将热熔材料4作为骨架支撑作用，则材料厚度可根据电池内部需要在热熔前 可以是微米级?毫米级。
[0025] 封装时，将热熔材料4夹入工作电极基板1和对电极基板5的边缘之间，对其进行 加热以熔化（热熔）。热熔时，可以是单边热熔或者四边同时热熔。可以根据不同材料设定 不同热熔温度，例如热熔温度可为230?300°C。热熔时间可为5?60秒。热熔后直接冷 却硬化即可实现封装。所述冷却例如可以是风冷。因此，本发明的封装工艺所需的时间缩 短至几秒，并且省去了固化这一步骤以及固化所需时间和相应的设备，同时还大大降低了 原材料成本。
[0026] 为防止热熔时电池对内部造成影响，可以在内部区域加冷却系统。所述冷却系统 可以是风冷或水冷。即，可以采用边缘加热、内部区域加冷却的方式进行封装。
[0027]封装完成后，由例如r和I，的氧化还原系统溶解到腈类溶剂中得到的溶液构成 的电解液7被保持在工作电极2和对电极6之间。一旦太阳光照射到工作电极2,敏化染 料的基态电子被激发并迀移到激发态，激发态电子转移到二氧化钛的价带，被注入到氧化 钛半导体的导带中，到达光电极。另外，失去了电子的敏化染料，通过下述的反应从电解液 5中的还原剂（例如碘化物离子r)接受电子： 3F^I3'+2e' 在电解液5中生成氧化剂例如三碘化物离子I31I2和厂的结合体）；生成的氧化剂通 过扩散到达对电极，通过上述反应的逆反应从对电极接受电子： I：,'+2c>31' 被还原为原来的还原剂。
[0028]从透明导电层向外部电路送出的电子，在外部电路作电功后，返回到对电极；这 样，光能转变为电能，既没有在敏化染料中留下任何的变化，也没有在电解液7中留下任何 的变化；通过反复进行这样的过程，光转换为电流，并且电能被输出到外部。
[0029]染料敏化太阳能电池的光电性能测试 染料敏化太阳能电池的光电性能例如可以在AM1. 5的标准光源下进行测试。
[0030] 图2示出分别采用现有的点胶贴合工艺和本发明的热熔贴合工艺所封装的电池 的初期性能图。如图2所示，由于点胶工艺需要较高温度（例如93°C)热固化，导致电池初 期性能降低，相比之下，热熔贴合工艺的只需数秒对边框加热，效率更高。表1是两种不同 封装工艺电池耐久性能明细。如表1所示，两种封装工艺制作的电池的耐久性能相似，但由 于点胶初期性能较低，因此老化后绝对值低于热熔工艺的电池。
[0031] 表1两种不同封装工艺电池耐久性能明细
【主权项】
1. 一种染料敏化太阳能电池热烙贴合封装方法，其特征在于，包括：在作为染料敏化 太阳能电池的两极的光电极和对电极的边缘之间夹入热烙材料并相互贴合；对所述热烙材 料加热W使其烙化；W及使烙化的热烙材料冷却硬化。
2. 根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池热烙贴合封装方法，其特征在于，所述 热烙材料是软化温度为82?128C的热塑性和/或热固性材料。
3. 根据权利要求2所述的染料敏化太阳能电池热烙贴合封装方法，其特征在于，所述 热烙材料是聚己締、聚对苯二甲酸己二醋、和/或聚丙締。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的染料敏化太阳能电池热烙贴合封装方法，其特 征在于，所述热烙材料的形状为膜状、片状、和/或条状。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的染料敏化太阳能电池热烙贴合封装方法，其特 征在于，所述热烙材料的厚度为80微米?200微米。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的染料敏化太阳能电池热烙贴合封装方法，其特 征在于，所述两极的基板分别是玻璃/玻璃、或者分别是玻璃/金属。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的染料敏化太阳能电池热烙贴合封装方法，其特 征在于，所述加热是对各边缘之间的热烙材料分别加热或者同时加热。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的染料敏化太阳能电池热烙贴合封装方法，其特 征在于，加热时，在所述染料敏化太阳能电池的内部加冷却系统。
9. 根据权利要求8所述的染料敏化太阳能电池热烙贴合封装方法，其特征在于，所述 冷却系统是风冷或水冷。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的染料敏化太阳能电池热烙贴合封装方法，其特 征在于，所述加热时间是5?60秒。
【专利摘要】本发明涉及染料敏化太阳能电池热熔贴合封装方法，包括：在作为染料敏化太阳能电池的两极的光电极和对电极的边缘之间夹入热熔材料并相互贴合；对所述热熔材料加热以使其熔化；以及使熔化的热熔材料冷却硬化。本发明使用热熔贴合的方式代替点胶贴合固化工艺。可以大大缩短封装工艺所需的时间，并且省去了固化这一步骤以及固化所需时间和相应的设备，同时还大大降低了原材料成本。
【IPC分类】H01G9-08, H01G9-20
【公开号】CN104576073
【申请号】CN201410853532
【发明人】陈宗琦, 杨松旺, 沈沪江, 李勇明, 刘岩
【申请人】中国科学院上海硅酸盐研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月30日