光电转换元件及光电转换元件的制造方法_3

文档序号:9291785阅读:来源:国知局
造方法包括:⑴电解质配置工序,将电解液11配设在光电极5具备的第一电极基板2上的半导体层4 ; (II)密封件配置工序,将密封件10配设在第一电极基板2的外端部2p、2p及第二电极基板6的外端部6p、6p的任一方;
(III)层积工序,将相对的电极8层积在光电极5上;(IV)电解质延伸工序,对光电极5和相对电极8加压,使电解液11浸透半导体层4且保持在第一电极基板2与第二电极基板6之间,形成使半导体层4与密封件10之间的第一电极基板2和第二电极基板6的分开尺寸扩大的空间扩大壁部15,并且在密封件10形成不与电解液11接触的非接触部N ; (V)密封工序,将光电极5和相对电极8密封。
[0081]以下,对各工序进行说明。
[0082]<光电极5及相对电极8的准备>
[0083]如图4所示,在电解质配置工序之前,首先将卷绕成滚筒状的树脂基材Pl向一方向(箭头标记L方向)拉出,在其一板面形成导电膜3而形成为第一电极基板2,在导电膜3的表面形成半导体层4且承载色素而形成光电极5。色素向半导体层4的承载例如能够通过喷涂而进行。另外,也可以使用预先在树脂基材Pl的一板面形成有导电膜3的滚筒状的树脂基材。
[0084]另外,将卷绕成滚筒状的树脂基材P2例如在第一电极基板2的上方向一方向相反的方向拉出,在其一板面形成导电膜7而成为相对电极8。之后,使相对电极8的板面翻转而使导电膜7与导电膜3相对,向与光电极5相同的方向延伸设置。
[0085](I) <电解质配置工序>
[0086]如图2所示,在电解质配置工序中,将电解液11滴下到被拉出的光电极5的半导体层4的表面。此时,电解液11的总容量充分覆盖半导体层4的表面且比太阳能电池IA的内部空间S的容积小。
[0087](II)密封件配置工序
[0088]如图3、图4所示,在密封件配置工序中,在自半导体层4的外端隔开间隔的外端部2p、2p的位置,夹着半导体层4而配置密封件10。此时,密封件10在进行集电的端部,在配置了截面面积大的配线20之后配置在配线20上,将配线埋设在密封件10内。
[0089]另外,电解质配置工序和密封件配置工序也可以将任一方先进行。
[0090](III)层积工序
[0091 ] 在层积工序中,如图4所示地利用辊R、R将光电极5和相对电极8重合而引导,使半导体层4和导电膜7相对而将光电极5和相对电极8层积。
[0092](IV) <电解质延伸工序>
[0093]电解质延伸工序与上述的层积工序大致同时地进行。具体地,在使以在层积工序相互重合的方式被引导的光电极5和相对电极8重合的同时,如图5所示地,通过辊R、R从第一电极基板2外侧的表面2b和第二电极基板6外侧的表面6b双方进行加压。在此,作为辊R,可使用如下的部件,例如其表层部Rl通过可弹性变形的橡胶等材料形成,通过规定压力以上的加压力发生弹性变形,以规定压力以下的加压力可弹性恢复。
[0094]于是,密封件10具有规定的厚度(竖直方向的高度)尺寸而几乎不弹性变形,故而对辊R、R的表层部Rl施加规定压力以上的加压力而使表层部Rl弹性变形。因此,在配置有密封件10的外端部2p、6p,大致维持密封件10的厚度尺寸而使第一电极基板2和第二电极基板6平行地延伸。
[0095]另一方面,在密封件10的内侧,树脂基材P1、P2具有可挠性,故而第一电极基板2和第二电极基板6在辊R、R之间行进的过程中对辊R、R相对地施加规定压力以下的加压力。因此,辊R、R的表层部Rl使第一电极基板2和第二电极基板6向相互接近的方向变形(即倾斜),形成空间扩大壁部15。其结果,在第一电极基板2及第二电极基板6上,如图5所示地,形成在密封件10的附近具有相互扩开的倾斜面15a、15a的空间扩大壁部15、15,通过该空间扩大壁部15、15形成将内部空间S扩大的扩大空间E。另外,如图1所示,在区域XI,以比半导体层4的厚度稍大的分开距离LI使第一电极基板2和第二电极基板6平行地延伸。
[0096]此时,如图4所示地以规定的间隔滴下的电解液11随着光电极5及相对电极8在辊R、R间行进而逐渐向进行方向延伸,在半导体层4的表面及附近以表面张力排除空气并紧密贴合在第一电极基板2和第二电极基板6上,并且涂敷在整个半导体层4上。
[0097]另外,电解液11以比由第一电极基板2、第二电极基板6及密封件10形成的内部空间S及在半导体层4内形成的空隙的容积少的总容量滴下。因此,被拉长的电解液11在由空间扩大壁部15形成的扩大空间E的中途停止延伸,几乎不侵入扩大空间E内,停留在半导体层4的附近。其结果,密封件10和电解液11分离,在密封件10形成不接触电解液11的非接触部N (参照图1)。
[0098](V) <密封工序>
[0099]在电解质延伸工序之后,在密封工序中,通过将配置有密封件10的部位加热而将光电极5和相对电极8贴合,并且如图4所不,在与光电极5和相对电极8的搬送方向(箭头标记LI方向)交叉的方向上,通过超声波焊接装置50粘接而得到图1所示的太阳能电池IA0
[0100]以上,根据图1所示的太阳能电池1A,使电解液11在扩大空间E内的区域Xl紧密贴合在第一电极基板2与第二电极基板6之间且不流动地被保持,并且以在密封件10形成电解液11的非接触部N的方式尽可能地分开配设。因此,可尽可能地得到电解液11使密封件10劣化的情况,由此能够提供可长期维持高性能的太阳能电池1A。
[0101]另外,现有的太阳能电池通过平坦的板状材料形成树脂基材P1、P2,故而考虑可将电解液11对电子的输送阻力增大,将树脂基材P1、P2间的间隔抑制到数十微米以下。即,由于若将树脂基材P1、P2间的间隔扩大,则电池的性能大幅度降低,故而目前将树脂基材PU P2间的距离设为30 μπι左右成为界限。因此,插入到树脂基材Ρ1、Ρ2间的配线部件等也被限制在处于树脂基材PU Ρ2间的距离的范围。
[0102]对此,根据太阳能电池1Α,将图1所示地配设电解液11的区域Xl尽可能薄地形成,且配设密封件10的外端部2ρ、6ρ间的分开距离L2能够为区域Xl的第一电极基板2与第二电极基板6之间的距离LI的20倍以上(其中,由于图1为示意图,故而L2的距离并非表示为LI的距离的20倍以上),在该密封件10内或者与密封件10邻接的扩大空间E能够配设截面面积大的集电用的配线20。因此,可得到能够形成为将配线20的电阻降低的高品质的太阳能电池1Α。
[0103]另外,将配线20的截面形状细长地形成,在第一电极基板2与第二电极基板6之间的方向上较厚地配设,在与其交叉的方向(密封件10、10彼此之间的方向)上较薄地配设。因此,可得到容易埋设在密封件10内且能够尽可能取得半导体层4中的发电有效面积的乘积,能够尽可能地提高光电变化效率的效果。
[0104]另外,通过尽可能地增加密封件10的厚度(竖直方向的高度)且使其厚度为200 μπι以下,可得到能够防止在密封件10的周边死区增加而导致的半导体层4的发电有效面积的降低的效果。
[0105]另外,太阳能电池IA在导电膜3和导电膜7接近的部分夹有导电性低的半导体层4,在其以外的部分,第一电极基板2和第二电极基板6在向相互分开的方向折返而逐渐离开的方向形成。因此,即使在导电膜3与导电膜7之间不存在由无纺布等
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