[发明专利]色素增感太阳能电池元件

说明书

技术领域

本发明涉及色素增感太阳能电池元件。

背景技术

作为光电转换元件，由于廉价且可得到高的光电转换效率，色素增感太阳能电池元件受到注目，已对色素增感太阳能电池元件进行有各种开发。

色素增感太阳能电池元件至少具备1个色素增感太阳能电池，色素增感太阳能电池具备使导电性基板和与对电极等相对基板连结的环状的密封部。

作为这种色素增感太阳能电池元件，例如已知下述专利文献1中记载的电池元件。下述专利文献1中公开了具有由导电性基板构成的电极、与导电性基板相对的电极、设置于导电性基板上的氧化物半导体层、设置于两电极间的电解质以及在电解质的周围连结两电极的密封材料，并且，两电极互相平行的色素增感太阳能电池。

此外，作为如上述的色素增感太阳能电池元件，已知光电极与相对电极之间具有环状的密封部的燃料敏化电池(参照下述专利文献2)。这里，密封部与相对电极或光电极的界面是使4条直线状部分以成为环状的方式进行交叉而构成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-59181号公报(图1)

专利文献2：日本特开2011-204680号公报

发明内容

然而，上述专利文献1和专利文献2中记载的色素增感太阳能电池在耐久性的方面均有改善的余地。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的是提供具有优异的耐久性的色素增感太阳能电池元件。

本发明的发明人等首先对上述专利文献1的色素增感太阳能电池中产生上述课题的原因进行了研究。就上述专利文献1的色素增感太阳能电池而言，若将该色素增感太阳能电池放置在温度变化大的环境下，则两电极间的空间发生膨胀或收缩。此时，若对两电极施加过大的应力，则这些电极立即成为紧张状态。在此本发明的发明人等认为其结果有可能对电极与密封材料之间的界面直接传递过大的应力。因此，本发明的发明人等反复进行了深入研究，其结果发现，提供以下发明能够解决上述课题。

即，本发明是一种色素增感太阳能电池元件，其具有至少1个色素增感太阳能电池，上述色素增感太阳能电池具备：具有透明基板的第1基材、与上述第1基材相对的第2基材、使上述第1基材和上述第2基材接合的环状的密封部、以及设置于上述第1基材与上述第2基材之间的氧化物半导体层，上述第2基材具有柔性，第2基材具有与上述密封部接合的环状的接合缘部和上述接合缘部的内侧的主体部，上述主体部的一部分是朝着与上述第1基材为相反侧以凸出的方式翘曲的凸状翘曲部。

该色素增感太阳能电池元件若放置在温度变化大的环境下，则第1基材与第2基材与密封部之间的空间发生膨胀或收缩。此时，即使对第2基材施加过大的应力而第2基材成为紧张状态，第2基材的主体部的一部分也会成为凸状翘曲部，因此该应力被凸状翘曲部吸收。因此，可以充分减少对第2基材的接合缘部与密封部之间的界面施加的应力。因此，即使将色素增感太阳能电池元件放置在温度变化大的环境下也能够具有优异的耐久性。

上述色素增感太阳能电池元件中，例如上述第1基材由第1电极构成，上述第2基材由第2电极构成。

上述色素增感太阳能电池元件中，优选上述氧化物半导体层设置于上述第1电极上，上述主体部的其余部分具有以朝着上述氧化物半导体层侧凹下的方式翘曲的凹状翘曲部。

在这种情况下，通过主体部的其余部分具有凹状翘曲部，能够减小第1电极与第2电极的极间距离。因此，色素增感太阳能电池元件可具有优异的光电转换特性。

上述色素增感太阳能电池元件中，优选上述凸状翘曲部配置于与上述接合缘部邻接的位置。

接合缘部与密封部的界面容易受到应力。在此，若将凸状翘曲部配置于与接合缘部邻接的位置，则可以有效地抑制对接合缘部施加过大的应力。

上述色素增感太阳能电池元件中，优选上述密封部中与上述第1基材和上述第2基材中的至少一者的接合面具有多条线状部以及在上述线状部彼此的交叉部的外侧鼓起的外侧鼓起部。

根据该色素增感太阳能电池元件，随着将色素增感太阳能电池元件放置在高温环境下而第1基材和第2基材发生热膨胀时，在密封部与第1基材和第2基材中的至少一者的接合面，相对于线状部彼此的交叉部朝着其外侧的应力集中。在此，本发明中，接合面具有向交叉部的外侧鼓起的外侧鼓起部。因此，上述应力在外侧鼓起部也被分散。其结果，可充分抑制密封部与第1基材和第2基材中的至少一者的粘接强度的下降，且具有更优异的耐久性。