[发明专利]色素敏化型太阳能电池用密封剂和色素敏化型太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及密封性和耐碘染色性优异的色素敏化型太阳能电池用密封剂、和使用该色素敏化型太阳能电池用密封剂而成的色素敏化型太阳能电池。

背景技术

作为太阳能电池等光电池，使用了硅半导体的p-n接合的光电池被广泛使用。为了提高光电池的光电转换效率，光电池中使用的硅半导体，必须是具有高纯度且具有高规则性的硅半导体。然而，为了制造硅半导体和光电池，需要很大的能量，存在制造成本高的问题。

近年，开发出了一种在担载有色素的TiO₂之类的带有半导体膜的透明导电基板与对置电极基板之间封入了电解液的色素敏化型太阳能电池。色素敏化型太阳能电池由于太阳光的转换效率较高，因此作为未来的太阳能电池备受瞩目。

色素敏化型太阳能电池具体地通过如下方法制作：例如，如图1所示，将在作为绝缘基板的玻璃基板1上形成透明电极层2、且以将吸附有光敏化色素4的半导体层3形成于电极层2上而成的电极基板作为作用电极，作为对电极，使用在绝缘基板1’上形成透明电极层2’而成的电极基板，并且在这些电极间封入电解液5。作为电解液5，含碘的氧化还原系电解液是主流。

例如，专利文献1中，公开了一种色素敏化型太阳能电池，其中，在使用了在由多孔质且多结晶型的氧化钛等金属氧化物构成的半导体中吸附有钌金属络合物等光敏化色素的材料。

在电解液的密封中，可使用密封剂。对于色素敏化型太阳能电池的密封中使用的密封剂，谋求与基板牢固地密合以防止电解液渗漏的粘接性、防止水分从外部浸入的耐透湿性(以下，将这些性能称为“密封性”。)。然而，使用以往的包含乙烯-甲基丙烯酸共聚合离子键树脂等的密封剂时，碘会浸染密封剂，存在密封剂和碘反应而粘接力下降，或电解液中的碘的浓度下降的问题。需要一种具备密封性和耐碘染色性的色素敏化型太阳能电池用密封剂。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开平1-220380号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明目的在于提供密封性和耐碘染色性优异色素敏化型太阳能电池用密封剂、和使用该色素敏化型太阳能电池用密封剂而成的色素敏化型太阳能电池。

解决课题的方法

本发明是含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂的色素敏化型太阳能电池用密封剂，其中，在上述阳离子聚合性化合物100重量份中，含有20～80重量份的主链中具有醚结构且分子内具有2官能以上的氧杂环丁烷基的饱和烃化合物。

以下详述本发明。

本发明人发现，含有阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂的密封剂的耐碘染色性非常优异，其中所述阳离子聚合性化合物以特定量含有主链中具有醚结构且分子内具有2官能以上的氧杂环丁烷基的饱和烃化合物的。还发现，若使用这样的密封剂，即使在用于密封含碘的氧化还原系电解液时，也可以抑制电解液的漏出和碘的浸染，可以得到耐久性非常优良的色素敏化型太阳能电池，从而完成了本发明。

本发明的色素敏化型太阳能电池用密封剂含有阳离子聚合性化合物。

上述阳离子聚合性化合物含有主链中具有醚结构且分子内具有2官能以上的氧杂环丁烷基的饱和烃化合物。

通过含有主链中具有醚结构且分子内具有2官能以上的氧杂环丁烷基的饱和烃化合物，本发明的色素敏化型太阳能电池用密封剂，密封性和耐碘染色性优异。

上述主链中具有醚结构且分子内具有2官能以上的氧杂环丁烷基的饱和烃化合物没有特别限定，但是优选具有下述通式(1)所示的结构。

【化1】

式(1)中，R表示氢或碳原子数为1～6的烷基，n表示1～12的整数。

这里，R优选为氢。

上述主链中具有醚结构且分子内具有2官能以上的氧杂环丁烷基的饱和烃化合物具体地可举出例如二{1-乙基(3-氧杂环丁烷基)}甲基醚等。

上述主链中具有醚结构且分子内具有2官能以上的氧杂环丁烷基的饱和烃化合物中，作为市售品，例如可举出Arone Oxetane OXT-221(东亚合成公司制)等。