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TW201830439A - 太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法 - Google Patents

太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法 Download PDF

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TW201830439A
TW201830439A TW106138696A TW106138696A TW201830439A TW 201830439 A TW201830439 A TW 201830439A TW 106138696 A TW106138696 A TW 106138696A TW 106138696 A TW106138696 A TW 106138696A TW 201830439 A TW201830439 A TW 201830439A
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TW
Taiwan
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electrode
solar cell
substrate
manufacturing
cell module
Prior art date
Application number
TW106138696A
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English (en)
Inventor
井川博之
生駒篤
鈴木壮一郎
Original Assignee
日商積水化學工業股份有限公司
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    • HELECTRICITY
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Abstract

本發明具有如下步驟:對於透明導電膜(11A)及對向導電膜(12A)與長邊方向(X1)平行地進行絕緣加工;設置將複數個單元(C)於寬度方向(X2)上排列之密封材料(15);於密封材料(15)上配置導通材料(14)而將光電極(11)與對向電極(12)電連接;於光電極(11)之半導體層(11B)與對向電極(12)之間設置電解液(13);將光電極(11)與對向電極(12)貼合;對光電極(11)及對向電極(12)形成沿著寬度方向(X2)延伸之熔接部;於寬度方向(X2)之兩端部沿著長邊方向(X1)配置配線材料;及將光電極(11)與對向電極(12)於任意之熔接部位置切斷。

Description

太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法
本發明係關於一種太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法。
本申請案係基於2016年11月7日在日本提出申請之特願2016-217426號、2017年3月24日在日本提出申請之特願2017-059716號而主張優先權,並將其內容引用於此。
以往,色素增感太陽電池通常構成為具備光電極、對向電極、及電解液或電解液層。作為光電極,已知構成為至少具有透明導電層、半導體層、及色素。於此種色素增感太陽電池中,例如若向光電極照射光,則吸附於半導體層之色素吸收光,而激發色素分子內之電子,該電子被傳送至半導體。然後,光電極中所產生之電子通過外部電路移動至對向電極,該電子通過電解液返回至光電極。藉由重複此種過程,而成為產生電能之構成。
作為由此種色素增感太陽電池所構成之太陽電池模組之製造方法,例如已知有如專利文獻1所示般,藉由利用超音波振動使以輥對輥(roll-to-roll)方式貼合之第一電極與第二電極絕緣及熔接,而分割成複數個單元之方法。
[專利文獻1]日本專利第5702897號公報
然而,由以往之色素增感太陽電池所構成之太陽電池模組存在以下問題。
即,於專利文獻1所揭示之太陽電池模組中,於為了將單元以串並聯之形式連接,而以將藉由輥對輥方式連續製造之電極之長邊方向分離之方式切斷後,進行配線作業,以將該等被分割後之太陽電池模組彼此串聯連接。因此,存在必需伴隨配線之追加步驟而導致製造成本增大之問題。即,於將複數個太陽電池模組配置於例如百葉窗(blind)等之情形時,有如下之虞:於將複數個太陽電池模組以相互空開間隔之狀態貼附於百葉窗之基板上後,需要將各個太陽電池模組彼此串聯連接,從而導致配線所耗費之勞力與時間或成本增加。
本發明係鑒於上述問題而完成者,其目的在於提供一種太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法,該太陽電池模組係藉由製成可僅於膜基板上進行串聯配線之構成,而可藉由輥對輥方式進行生產,此外無需於外裝太陽電池模組時所產生之配線,從而可實現成本之減少。
本發明為了解決上述課題達成所述目的,而採用以下態樣。
(1)本發明之一態樣之太陽電池模組係包含第一電極、第二電極、密封於上述第一電極與上述第二電極之間之電解液、將上述電解液密封之複數個密封材料、及複數條絕緣線的積層構造體,具有由上述複數個密封材料及上述複數條絕緣線所界定之分別由複數個單元構成之複數個次模組者,其特徵在於:上述第一電極具有於表面成膜有透明導電膜之第一基材、及形成於上述第一基材之上述透明導電膜之表面的在第一方向上延伸之吸附有色素之複數個帶狀半導體層,上述第二電極具有於表面以與上述第一電極對向之方式成膜有對向導電 膜之第二基材,上述電解液密封於上述第一電極之上述半導體層與上述第二電極之間,上述複數個密封材料係藉由分別於上述第一電極與上述第二電極之間,沿著上述第一方向延伸而將上述電解液密封,並且將上述積層構造體分割成複數個單元,上述複數條絕緣線係藉由分別於上述第一電極與上述第二電極之間,沿著俯視下與上述第一方向正交之第二方向延伸,而將上述積層構造體分割成分別由複數個單元構成之複數個次模組,關於在上述第二方向上相鄰之單元,一個單元之第一電極與另一個單元之第二電極由以被上述密封材料覆蓋之狀態設置之導通材料電連接,藉此上述複數個單元被串聯連接,於各單元中,為了防止第一電極與第二電極之短路,於上述第一基材,在與一個導通材料鄰接之位置之附近設置有沿上述第一方向上延伸之第一絕緣部,於上述第二基材,在與另一個導通材料鄰接之位置之附近設置有沿上述第一方向上延伸之第二絕緣部,上述複數個次模組以如下方式連接:關於在上述第一方向上相鄰之次模組,上述第二方向之同一側之端部彼此由配線材料以串聯配線之形式電連接,且流經上述複數個次模組之電流之朝向在每一個排列於上述第一方向上之上述次模組交替地反轉。
於本發明中,配置於在第一基材之第二方向上相鄰之單元彼此之間的第一基材之絕緣部與第二基材之絕緣部之間配置有導通材料,在第二方向上相鄰之單元彼此電串聯連接,且藉由絕緣線在第一方向上被分割之次模組中之第二方向之同一側的端部彼此由配線材料以串聯配線之形式電串聯連接。即,可實現如下電路構成:於一個次模組中,電氣自第二方向之另一端流向一端,並且一端側之電氣經由配線材料流至另一個次模組之一端側,進而於另一個次模組中,電氣自第二方向之一端流向另一端側。
如此,於本發明之太陽電池模組中,構成為,複數個次模組中第二方向之同一側之次模組彼此由配線材料導通,而能夠於另一端側引出電氣。即,成為 整體在俯視下電氣之朝向在每一個次模組交替地轉換之構造、或整體在俯視下電氣呈U字狀流動之構造,可將引出電極(正極、負極)配置於第二方向之同一側,故而可簡化配線構造,從而可容易地進行配線作業。
並且,由於本發明為於相鄰之次模組之同一側設置配線材料之簡單之構造,亦可應用對配線材料進行線塗佈之簡單之製造方法,故而亦可簡單地適應於輥對輥方式。由於可藉由利用此種輥對輥方式於第一方向上連續地配置配線材料之製造步驟而實現,故而無須追加新的作業步驟。
(2)如上述(1)之太陽電池模組,亦可為其特徵在於:於配置於上述第二方向之兩端部之上述導通材料,在上述第一基材之基材面上、或上述第二基材之基材面上設有端子引出部。
於該情形時,由於可在同一基材面上設置+端子(正極端子)與-端子(負極端子)之端子引出部,故而無需於對引出電極進行配線作業時將太陽電池模組上下反轉之步驟,從而可減少配線作業之勞力與時間。
(3)本發明之另一態樣之太陽電池模組之製造方法係用以藉由輥對輥方式而連續地製造太陽電池模組者,其特徵在於具有如下步驟:形成第一電極,該第一電極於第一基材之表面成膜有透明導電膜,且形成有形成於上述第一基材之上述透明導電膜之表面的在第一方向上延伸之吸附有色素之複數個半導體層;形成第二電極,該第二電極於第二基材之表面以與上述第一電極對向之方式成膜有對向導電膜;對上述透明導電膜及上述對向導電膜與上述第一方向平行地進行絕緣加工;設置密封材料,該密封材料沿著上述第一方向延伸,將複數個單元於俯視下與上述第一方向正交之第二方向上排列;以被上述密封材料覆蓋之狀態配置導通材料,關於在上述第二方向上相鄰之單元,藉由上述導通材料將一個單元之第一電極與另一個單元之第二電極電連接;於上述第一電極之上述半導體層與上述第二電極之間設置電解液;將上述第一電極與 上述第二電極貼合;對上述第一電極及上述第二電極形成沿著上述第二方向延伸之絕緣線,而分割成由複數個單元構成之複數個次模組;關於在上述第一方向上相鄰之上述次模組,藉由配線材料將上述第二方向之同一側之端部彼此以串聯配線之形式進行電連接;及將上述第一電極與上述第二電極於任意之上述絕緣線之位置切斷。
於本發明中,可藉由輥對輥方式以在第一方向上連續之狀態製造如下構成之太陽電池模組:配置於在第一基材之第二方向上相鄰之單元彼此之間的第一基材之絕緣部與第二基材之絕緣部之間配置有導通材料,在第二方向上相鄰之單元彼此電串聯連接,且藉由絕緣線在第一方向上被分割之次模組之單元彼此由配線材料電串聯連接。即,可藉由輥對輥方式生產具備以於絕緣線之位置被切斷而分割之太陽電池模組本身獨立之電路之模組。由於可如此藉由輥對輥方式於膜基板上適當地設定導通材料、絕緣線、配線材料之位置或長度,並實施如成為所設定之電特性(電壓等)之配線而製造,故而可自由地設定單元之串並聯連接(電路設計)。
又,於本發明中,於將所製造之太陽電池模組外裝於獨立個體(基板)之情形時,無需如以往般於將複數個太陽電池模組安裝於基板後進行之將該等太陽電池模組彼此電連接之配線作業,故而可提高製造效率。如此,可減少作業量,由此可實現製造成本之降低。
(4)如上述(3)之太陽電池模組之製造方法,亦可為其特徵在於:於進行上述絕緣加工之步驟中,形成絕緣加工圖案,該絕緣加工圖案其絕緣加工位置改變成相對於上述第一方向以固定週期向上述第二方向偏移之位置。
於該情形時,藉由於第二方向上交替地形成絕緣加工圖案,可在每個次模組規則地調換正極與負極之位置。
(5)如上述(3)或(4)之太陽電池模組之製造方法,亦可為,上述配線材料以沿著上述第一方向連續之狀態來配置,於形成上述絕緣線後,藉由對上述配線材料之上述第一方向之一部分進行切口加工而形成斷線部。
於該情形時,藉由於配線材料在適宜之部位形成斷線部,可將介隔絕緣線在第一方向上相鄰之次模組之單元彼此之連接切斷。
因此,可根據斷線部之位置設計所需之電路。
(6)如上述(3)或(4)之太陽電池模組之製造方法,亦可為其特徵在於:於配置上述配線材料之步驟中,配置在上述第一方向之一部分形成有斷線部之上述配線材料。
於該情形時,與配置配線材料之步驟同時亦形成斷線部,因此無需於配線材料之配置後設置斷線部之作業,從而可提高製造效率。
(7)如上述(3)至(6)中任一項之太陽電池模組之製造方法,其中較佳為,上述絕緣線係沿著上述第二方向被熔接之熔接部。
於該情形時,可利用具備沿著第二方向延伸之適當之熔接手段之製造裝置對藉由輥對輥方式而移動之第一電極及第二電極容易地形成熔接部。
(8)如上述(3)至(7)中任一項之太陽電池模組之製造方法,亦可為其特徵在於:配置上述配線材料之步驟係於配置上述導通材料時同時進行。
於該情形時,由於可同時形成導通材料及配線材料之配置圖案,故而可提高製造效率。
(9)如上述(3)至(7)中任一項之太陽電池模組之製造方法,亦可為其特徵在於:形成上述絕緣線之步驟係於進行上述絕緣加工時同時進行。
於該情形時,藉由同時進行絕緣線與平行於第一方向之絕緣加工,可提高製造效率。
(10)本發明之另一態樣之太陽電池模組之製造方法之特徵在於具有如下步驟:形成第一電極,該第一電極於第一基材之表面成膜有透明導電膜,且形成有形成於上述第一基材之上述透明導電膜之表面的在第一方向上延伸之吸附有色素之複數個半導體層;形成第二電極,該第二電極於第二基材之表面以與上述第一電極對向之方式成膜有對向導電膜;對上述透明導電膜及上述對向導電膜與上述第一方向平行地進行絕緣加工;設置密封材料,該密封材料沿著上述第一方向延伸,將複數個單元於俯視下與上述第一方向正交之第二方向上排列;以被上述密封材料覆蓋之狀態配置導通材料,關於在上述第二方向上相鄰之單元,藉由上述導通材料將一個單元之第一電極與另一個單元之第二電極進行電連接;於上述第一電極之上述半導體層與上述第二電極之間設置電解液;將上述第一電極與上述第二電極貼合;於上述第一基材之上述第二方向之兩端沿著上述第一方向配置配線材料;對上述第一電極及上述第二電極,於上述第一方向之特定位置形成第一絕緣線與第二絕緣線,並於上述第二絕緣線彼此之間設置上述第一絕緣線,其中,該第一絕緣線沿著上述第二方向延伸且使靠上述第二方向之一端之上述配線材料局部不絕緣,該第二絕緣線遍及上述第二方向之整體地絕緣;及將上述第一電極與上述第二電極於上述第二絕緣線之位置切斷;於由上述第二絕緣線所切斷之太陽電池模組中,關於由上述第一絕緣線所分割之上述次模組中相鄰之上述次模組,藉由上述配線材料將上述第二方向之同一側之端部彼此以串聯配線之形式進行電連接。
於本發明中,可製造如下構成之太陽電池模組:於配置於在第一基材之第二方向上相鄰之單元彼此之間的第一基材之絕緣部與第二基材之絕緣部之間配置有導通材料,在第二方向上相鄰之單元彼此被電串聯連接,且藉由第一絕緣線在第一方向上被分割之相鄰之一對次模組中的第二方向之同一側之端部彼此由配線材料以串聯配線之形式電連接。因此,成為以於第二絕緣線之 位置被切斷而分割之太陽電池模組本身獨立之電路,從而亦可藉由輥對輥方式生產此種太陽電池模組。
又,於本發明中,於將所製造之太陽電池模組外裝於獨立個體(基板)之情形時,無需如以往般於將複數個太陽電池模組安裝於基板後進行之將該等太陽電池模組彼此電連接之配線作業,故而可提高製造效率。如此,可減少作業量,因此可實現製造成本之降低。
(11)如上述(10)之太陽電池模組之製造方法,其中較佳為,上述第一絕緣線及上述第二絕緣線係沿著上述第二方向被熔接之熔接部。
於該情形時,可利用具備沿著第二方向延伸之適當之熔接手段之製造裝置,對於藉由輥對輥方式而移動之第一電極及第二電極容易地形成成為第一絕緣線及第二絕緣線之熔接部。
(12)如上述(10)或(11)之太陽電池模組之製造方法,亦可為其特徵在於:形成上述第一絕緣線及上述第二絕緣線之步驟係於進行上述絕緣加工時同時進行。
於該情形時,藉由同時進行第一絕緣線及第二絕緣線、與平行於第一方向之絕緣加工,可提高製造效率。
根據本發明之各態樣之太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法,藉由製成可僅於膜基板上進行串聯配線之構造,而可藉由輥對輥方式進行生產,此外無需於外裝太陽電池模組時所產生之配線,從而可實現成本之降低。
1、1A‧‧‧色素增感太陽電池(太陽電池模組)
1a‧‧‧一端
1b‧‧‧另一端
4‧‧‧製造裝置
11‧‧‧光電極(第一電極)
11A‧‧‧透明導電膜
11B‧‧‧半導體層
12‧‧‧對向電極(第二電極)
12A‧‧‧對向導電膜
12B‧‧‧觸媒層
3A‧‧‧第一基材
3B‧‧‧第二基材
13‧‧‧電解液
14‧‧‧導通材料
15‧‧‧密封材料
16‧‧‧第一絕緣部
17‧‧‧第二絕緣部
17A‧‧‧第三絕緣部
17B‧‧‧非絕緣部
18‧‧‧熔接部(絕緣線)
18A‧‧‧非熔接部
181‧‧‧第一熔接部(第一絕緣線)
19、19A、19B、19C‧‧‧配線材料
19a‧‧‧斷線部
41‧‧‧第一絕緣加工部
42‧‧‧密封材料塗佈部
43‧‧‧導通材料配置部
44‧‧‧電解液塗佈部
45‧‧‧基材貼合部
46‧‧‧超音波熔接部
47‧‧‧第二絕緣加工部
50‧‧‧切口加工裝置
51‧‧‧旋轉軸
52、52A、52B‧‧‧半圓刀
53‧‧‧雷射照射裝置
C‧‧‧單元
P1‧‧‧第一移動方向
P2‧‧‧第二移動方向
R‧‧‧次模組
X1‧‧‧長邊方向(第一方向)
X2‧‧‧寬度方向(第二方向,第一基材及第二基材之寬度方向)
圖1係表示本發明之第1實施形態之色素增感太陽電池之概略構成的俯視 圖。
圖2係圖1中所示之A-A線剖面圖,且係自長邊方向觀察色素增感太陽電池之局部剖面圖。
圖3係圖1中所示之B-B線剖面圖,且係自寬度方向觀察色素增感太陽電池之局部剖面圖。
圖4係表示色素增感太陽電池之製造裝置之整體構成之立體圖。
圖5係表示利用切口加工裝置實施絕緣加工之狀態之立體圖。
圖6係表示利用切口加工裝置實施絕緣加工之狀態之圖,且係自長邊方向觀察切口加工裝置之前視圖。
圖7係使用製造裝置之製造過程之色素增感太陽電池之俯視圖,且係表示於第一基材形成有光電極之狀態之圖。
圖8係使用製造裝置之製造過程之色素增感太陽電池之俯視圖,且係表示於第二基材實施有絕緣加工之狀態之圖。
圖9係使用製造裝置之製造過程之色素增感太陽電池之俯視圖,且係表示於第一基材實施有絕緣加工之狀態之圖。
圖10係使用製造裝置之製造過程之色素增感太陽電池之俯視圖,且係表示將基材彼此貼合之狀態之圖。
圖11係使用製造裝置之製造過程之色素增感太陽電池之俯視圖,且係表示形成有熔接部之狀態之圖。
圖12係使用製造裝置之製造過程之色素增感太陽電池之俯視圖,且係表示於基材之寬度方向之兩端部貼附有配線材料之狀態之圖。
圖13係圖12中所示之C-C線剖面圖。
圖14係圖12中所示之D-D線剖面圖。
圖15係表示第1實施形態之色素增感太陽電池之構成之立體圖。
圖16係表示第2實施形態之色素增感太陽電池之製造過程之俯視圖。
圖17係表示第2實施形態之色素增感太陽電池之製造過程之俯視圖。
圖18係表示第2實施形態之色素增感太陽電池之製造過程之俯視圖。
圖19係圖18中所示之C'-C'線剖面圖。
圖20係圖18中所示之D'-D'線剖面圖。
圖21係圖18中所示之E-E線剖面圖。
圖22係圖18中所示之F-F線剖面圖。
圖23係表示其他配線材料之構成之剖面圖。
圖24係表示第3實施形態之色素增感太陽電池之製造過程之俯視圖。
圖25係表示第3實施形態之色素增感太陽電池之製造過程之俯視圖。
圖26係表示第4實施形態之色素增感太陽電池之製造過程之俯視圖。
圖27係表示第4實施形態之色素增感太陽電池之製造過程之俯視圖。
圖28A係表示利用作為變形例之絕緣加工部之雷射照射裝置實施絕緣加工之狀態之圖,且係自長邊方向觀察雷射照射裝置之前視圖。
圖28B係表示利用作為變形例之絕緣加工部之雷射照射裝置實施絕緣加工之狀態之圖,且係自長邊方向觀察雷射照射裝置之前視圖。
以下,關於本發明之實施形態之太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法,基於圖式進行說明。再者,以下說明中所使用之圖式為示意性者,長度、寬度、及厚度之比率、構造等並不限於與實際物體相同,而可適當變更。
(第1實施形態)
如圖1所示,本實施形態之太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法係如圖1所示藉由將利用基於下述輥對輥方式(以下,記載為R to R方式)之製造裝置4 (參照圖4)製作出之在一方向上較長地延伸之膜型色素增感太陽電池1(太陽電池模組)切斷為適當長度而製造。再者,於圖1中,箭頭表示電氣之流向,元件符號+(正)、-(負)分別表示正極、負極(其他圖亦相同)。
此處,於圖1、圖2、及圖3中所示之色素增感太陽電池1中,將長邊方向(長條方向)設為長邊方向X1(第一方向),將俯視下與長邊方向X1正交之方向設為基材(下述之第一基材3A及第二基材3B)之寬度方向X2(第二方向),以下統一使用。
如圖2所示,本實施形態之色素增感太陽電池1具有色素增感太陽電池單元(以下簡稱為單元C)插接於一對基材3A、3B之間之構造,該色素增感太陽電池單元具有光電極11、及與該光電極11對向設置之對向電極12。並且,色素增感太陽電池1概略構成為於一對基材3A、3B之各自之內表面成膜有具有導電性之導電膜11A、12A,對該導電膜11A、12A電連接光電極11之半導體層11B及對向電極12之觸媒層12B。
本實施形態之色素增感太陽電池1係如上所述般光電極11與對向電極12介隔附帶密封功能之導通材料14對向配置而成之太陽電池模組,以需要將形成於第一基材3A及第二基材3B之間的複數個單元C密封、以及將各單元C、C、...、C彼此電串聯連接之各種電模組作為對象。此處,於下述次模組R之單元C中,串聯連接之方向為寬度方向X2。
具體而言,色素增感太陽電池1具備第一基材3A、第二基材3B、光電極11(第一電極)、對向電極12(第二電極)、電解液13、導通材料14、密封材料15、第一絕緣部16、第二絕緣部17、及熔接部18(絕緣線)。
光電極11具備積層於第一基材3A上之透明導電膜11A、及積層於透明導電膜11A上之多孔質半導體層11B。
又,對向電極12具備積層於第二基材3B上之對向導電膜12A、及積層於對向 導電膜12A上之觸媒層12B。
光電極11係於第一基材3A之表面成膜有透明導電膜11A,且於第一基材3A之透明導電膜11A之表面形成有複數個在長邊方向X1上延伸之吸附有色素之帶狀半導體層11B。對向電極12係以與光電極11對向之方式成膜有對向導電膜12A。電解液13密封於光電極11之半導體層11B與對向電極12之間。密封材料15構成為將電解液13密封,並且將於寬度方向X2上被分割之複數個單元C排列。
導通材料14以被密封材料15覆蓋之狀態設置,並直接接觸於光電極11之透明導電膜11A與對向電極12之對向導電膜12A,而將光電極11與對向電極12電連接。
於導通材料14之寬度方向X2之兩側配置有密封材料15、15。藉由導通材料14與密封材料15,而將光電極11與對向電極12之間接著。另一方面,於色素增感太陽電池1中,如圖1及圖3所示,於長邊方向X1上隔開固定間隔配置並且跨及寬度方向X2之整體地形成有熔接部18。熔接部18係藉由利用超音波熔接等手段(參照圖4中所示之超音波熔接部46)進行絕緣及接著而形成。
以此方式,分別具有半導體層11B之單元C係以藉由導通材料14將電解液13液密地密封於形成在光電極11與對向電極12之間的厚度方向之間隙內的狀態而形成。
於透明導電膜11A及對向導電膜12A之特定部位設有藉由下述刀具(如圖5及圖6中所示之切口加工裝置50之半圓刀52)而被絕緣之複數個圖案化部(絕緣部16、17)。即,如圖2所示,透明導電膜11A及對向導電膜12A於接觸於密封材料15之位置,藉由基於切口加工之絕緣處理而形成與長邊方向X1平行之第一絕緣部16,在寬度方向X2上相鄰之單元C、C中的一個單元C中之形成於第一基材3A之相鄰之第一絕緣部16、16彼此之間的透明導電膜11A、與另一個 單元C中之形成於第二基材3B之相鄰之第二絕緣部17、17彼此之間的對向導電膜12A連接於配置在一個單元C與另一個單元C之間的導通材料14。
排列於由熔接部18劃分形成之次模組R(圖1中之二點鏈線所包圍之區域)中的鄰接之次模組R、R之各者之第一絕緣部16彼此於在寬度方向X2上錯開之位置被圖案化。此情況於第二絕緣部17中亦相同。
如圖2所示,於寬度方向X2上相鄰之單元C、C彼此之透明導電膜11A及對向導電膜12A被圖案化部劃分成複數個,而形成複數個透明導電膜11A及對向導電膜12A之圖案。於被劃分之單元C中,一個單元C(例如元件符號C1之第一單元)之對向導電膜12A、與鄰接於第一單元C1之另一個單元C(例如元件符號C2之第二單元)之透明導電膜11A由導通材料14電連接,成為第一單元C1與第二單元C2於寬度方向X2上串聯連接之狀態。即,於在第一基材3A與第二基材3B之間之間隙中將複數個單元C1、C2、...串聯排列而製作之情形時,例如可按照(密封材料15/導通材料14/密封材料15)/(第一單元C1)/(密封材料15/導通材料14/密封材料15)/(第二單元C2)/(密封材料15/導通材料14/密封材料15)/(第3單元)...之順序進行配置。
第一基材3A及第二基材3B之材質無特別限定,例如可列舉膜狀之樹脂等絕緣體、半導體、金屬、玻璃等。作為上述樹脂,例如可列舉聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酯、聚醯亞胺、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚醯胺等。就製造較薄較輕之軟性色素增感太陽電池1之觀點而言,基材較佳為透明樹脂製,更佳為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)膜。再者,第一基材3A之材質與第二基材3B之材質亦可不同。
透明導電膜11A、對向導電膜12A之種類或材質無特別限定,可應用用於公知之色素增感太陽電池之導電膜,例如可列舉由金屬氧化物所構成之薄膜。作為上述金屬氧化物,可例示摻錫氧化銦(ITO)、摻氟氧化錫(FTO)、 摻鋁氧化鋅(ATO)、氧化銦/氧化鋅(IZO)、摻鎵氧化鋅(GZO)等。
半導體層11B由能夠自所吸附之光增感色素接收電子之材料所構成,通常較佳為多孔質。構成半導體層11B之材料無特別限定,可應用公知之半導體層11B之材料,例如可列舉氧化鈦、氧化鋅、氧化錫等金屬氧化物半導體。
載持於半導體層11B之光增感色素無特別限定,例如可列舉有機色素、金屬錯合物色素等公知之色素。作為上述有機色素,例如可列舉香豆素系、多烯系、花青系、半花青素(hemicyamine)系、噻吩系等。作為上述金屬錯合物色素,例如可較佳地使用釕錯合物等。
構成觸媒層12B之材料無特別限定,可應用公知之材料,例如可列舉鉑、奈米碳管等碳類、聚(3,4乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)等導電性聚合物等。
電解液13無特別限定,可應用用於公知之色素增感太陽電池之電解液。作為電解液13,可列舉例如碘與碘化鈉溶解於有機溶劑中而成之電解液等。
於電解液13所接觸之半導體層11B,在包含多孔質內部之表面吸附有未圖示之公知之光增感色素。
導通材料14配置於相互平行且於一方向上延伸之複數個半導體層11B之間,與第一基材3A上之光電極11及第二基材3B上之對向電極12相接,且設置於光電極11與對向電極12之間。作為導通材料14,例如可使用選自導線、導電管、導電箔、導電板及導電網、導電膏、導電粒子中之一種以上。此處,所謂導電膏係指剛性相對較低且形態柔軟之導電性材料,例如可具有固體之導通材料分散於有機溶劑、黏合劑樹脂等具有黏性之分散介質中之形態。導通材料14亦可如雙面接著類型之銅帶般具有導通與接著之兩個功能。
作為用於導通材料14之導電材料,例如可列舉金、銀、銅、鉻、 鈦、鉑、鎳、鎢、鐵、鋁等金屬、或該等金屬中兩種以上之合金等,但無特別限定。又,亦可列舉分散有導電性微粒子(例如上述金屬或合金之微粒子、碳黑之微粒子等)之聚胺酯(polyurethane)、聚四氟乙烯(PTFE)等樹脂組成物等作為上述材料。
密封材料15只要為能夠將對向之第一基材3A及第二基材3B接著且將形成於該等基材3A、3B間之單元C密封之非導電性構件,則無特別限制。
作為密封材料15之材料,例如可列舉熱熔接著劑(熱塑性樹脂)、熱固性樹脂、紫外線硬化性樹脂、及包含紫外線硬化性樹脂及熱固性樹脂之樹脂等暫時具有流動性且藉由適當之處理會固化之樹脂材料等。作為上述熱熔接著劑,例如可列舉聚烯烴樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂等。作為上述熱固性樹脂,例如可列舉環氧樹脂、苯并酮(benzoxazone)樹脂等。作為上述紫外線硬化性樹脂,例如可列舉丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等包含光聚合性單體者。
其次,使用圖式,對用以製造上述構成之色素增感太陽電池1之R to R方式之製造裝置4具體地進行說明。
如圖4所示,製造裝置4中,光電極形成部(省略圖示)、第一絕緣加工部41、密封材料塗佈部42、導通材料配置部43、電解液塗佈部44、基材貼合部45、超音波熔接部46依序自第一基材3A之第一移動方向P1之上游朝向下游配置。
於基材貼合部45,將第一基材3A與第二基材3B貼合,沿著與第一基材3A分開移動之第二基材3B之第二移動方向P2依序配置對向電極形成部(省略圖示)與第二絕緣加工部47。已通過第二絕緣加工部47之第二基材3B於基材貼合部45與第一基材3A貼合。
未圖示之上述光電極形成部於製造裝置4中配置於第一移動方向P1之最上游部,成為於第一基材3A之表面之特定區域形成光電極11之構成。
如圖5及圖6所示,第一絕緣加工部41於本實施形態中採用具備複 數個半圓刀52之切口加工裝置50。切口加工裝置50具備以軸O1為中心旋轉自如地設置之旋轉軸51、及於旋轉軸51之周圍在軸O1方向上空開特定間隔而配置之半圓刀52,且使旋轉軸51之軸O1方向朝向寬度方向X2而配置。
半圓刀52係沿著旋轉軸51之外周面之圓周方向於180°之範圍內連續地設置,且由自軸O1方向觀察時配置於全周中特定之半周部分之區域的第一半圓刀52A、及配置於未配置第一半圓刀52A之另外半周部分之區域的第二半圓刀52B所構成。該等複數個第一半圓刀52A係同時形成由熔接部18在長邊方向X1上劃分形成之第一基材3A之次模組R中鄰接之一個次模組R之複數個絕緣部16。複數個第二半圓刀52B係同時形成上述鄰接之次模組R中另一個區域之複數個絕緣部16。半圓刀52之周長(外周長)被設定為與次模組R中被絕緣加工之絕緣部16之長邊方向X1的長度一致。
在軸O1方向上相鄰之第一半圓刀52A彼此之間隔、與在軸O1方向上相鄰之第二半圓刀52B彼此之間隔被設為等距離。第一半圓刀52A與第二半圓刀52B未配置於同一圓周上,而設於在軸O1方向上錯開之位置。
半圓刀52(52A、52B)於相對於成膜有導電膜11A、12A之基材3A、3B之表面與旋轉軸51一起旋轉時,僅對導電膜11A、12A形成槽狀之切口。即,設定為導電膜11A、12A於厚度方向上形成切口,基材3A、3B之厚度方向之一部分即便被切口亦非整體被切口。
半圓刀52之軸O1方向之間隔、周長、第一半圓刀52A與第二半圓刀52B之軸O1方向之錯開量可根據絕緣部16之設定進行適當變更。
如圖4所示,密封材料塗佈部42配置於第一絕緣加工部41之靠下游,成為對形成於第一基材3A之特定區域之光電極11塗佈密封材料15(參照圖2)之構成。
導通材料配置部43配置於密封材料塗佈部42之靠下游,成為於密封材料15 彼此之間配置配線(導通材料14)之構成。
電解液塗佈部44配置於導通材料配置部43之靠下游,成為於第一基材3A中之未塗佈密封材料15之區域塗佈電解液13之構成。
未圖示之上述對向電極形成部於製造裝置4中配置於第二移動方向P2之最上游部,成為於第二基材3B之表面之特定區域形成對向電極12之構成。
第二絕緣加工部47採用與設置於上述第一絕緣加工部41之切口加工裝置相同之切口加工裝置50(參照圖5),故而於此處省略詳細說明。
基材貼合部45成為將形成有對向電極12之第二基材3B貼合於形成有光電極11之第一基材3A之表面的構成。具體而言,構成為,於基材貼合部45設有使密封材料15硬化之硬化處理部(省略圖示),藉由於將第一基材3A與第二基材3B重疊之狀態下使一對貼合輥45A、45B通過,而將兩基材3A、3B接著而貼合。
超音波熔接部46構成為藉由超音波振動使第一基材3A與第二基材3B於長邊方向X1上隔開固定間隔地熔接而形成沿著寬度方向X2延伸之熔接部18,從而分割成複數個次模組R。
其次,使用圖式,對使用上述之本實施形態之R to R方式之製造裝置4製造構成有電串聯電路之色素增感太陽電池1之方法具體地進行說明。
首先,對使用圖4所示之製造裝置4而製作之色素增感太陽電池1之製造方法進行說明。於製造裝置4中,藉由連續地搬送膜(第一基材3A、第二基材3B)且對形成有光電極11之第一基材3A貼合第二基材3B而製造色素增感太陽電池1。並且,於本實施形態之製造裝置4中,製作以朝向行進方向(長邊方向X1)於寬度方向X2上交替地流動電流之方式於膜上構成有電串聯電路之膜型色素增感太陽電池1(參照圖1)。
用以藉由R to R方式而連續地製造色素增感太陽電池1之製造方 法具有如下步驟:形成光電極11,該光電極11係於第一基材3A之表面成膜有透明導電膜11A,且於第一基材3A之透明導電膜11A之表面形成有複數個在長邊方向X1上延伸之吸附有色素的帶狀半導體層11B者;形成對向電極12,該對向電極12係於第二基材3B之表面以與光電極11對向之方式成膜有對向導電膜12A者;對透明導電膜11A及對向導電膜12A與長邊方向X1平行地進行絕緣加工;設置密封材料15,該密封材料15係於俯視下與長邊方向X1正交之寬度方向X2上排列複數個單元C者;於密封材料15上配置導通材料14而將光電極11與對向電極12電連接;於光電極11之半導體層11B與對向電極12之間設置電解液13;將光電極11與對向電極12貼合;對光電極11及對向電極12形成沿著寬度方向X2延伸之熔接部18;於寬度方向X2之兩端部沿著長邊方向X1配置配線材料19;及將光電極11與對向電極12於任意之熔接部18之位置切斷。
具體而言,如圖7所示,色素增感太陽電池1之製造方法係於半導體電極形成部(省略圖示),藉由使用例如氣溶膠沈積(AD)法而於成膜有透明導電膜11A之第一基材3A上積層TiO2,由此於寬度方向X2上隔開間隔地形成有半導體層11B,其後利用通常之方法使色素吸附於半導體層11B上,藉此形成光電極11。圖7(下述圖8~圖12亦相同)表示藉由R to R方式連續地製造之色素增感太陽電池1之一部分。
如圖8所示,於對向電極形成部(省略圖示),於藉由濺鍍法而成膜有對向導電膜12A之第二基板3B上積層鉑(Pt)而形成觸媒層12B,藉此形成對向電極12。
關於形成由半導體電極形成部所製作之光電極11並向第一移動方向P1移動之第一基材3A,於圖5及圖6中所示之第一絕緣加工部41之切口加工裝置50中,進行於半導體層11B與半導體層11B之間之位置藉由半圓刀52(52A、52B)之旋轉而形成與長邊方向X1平行地延伸之第一絕緣部16的絕緣加工。
此時,如圖9所示,第一絕緣部16形成成為每固定間隔(次模組R之長邊方向X1之長度)於寬度方向X2上交替地錯開之位置之規則之絕緣加工圖案。藉由如此交替地配置絕緣加工圖案,可在每個次模組R規則地調換+極(正極)與-極(負極)之位置。
其次,如圖4所示,於光電極11之第一絕緣部16之加工後,藉由密封材料塗佈部42對形成於第一基材3A之特定區域之光電極11塗佈密封材料15。此時,以密封材料15不被覆於半導體層11B之方式塗佈。
然後,於導通材料配置部43中在密封材料15彼此之間配置有導通材料14之後,於電解液塗佈部44中在第一基材3A中之未塗佈密封材料15之區域塗佈電解液13。
關於形成由對向電極形成部所製作之對向電極12並向第二移動方向P2移動之第二基材3B,於圖5及圖6中所示之第二絕緣加工部47之切口加工裝置50中,進行於觸媒層12B與觸媒層12B之間之位置藉由半圓刀52(52A、52B)之旋轉而形成與長邊方向X1平行地延伸之第二絕緣部17的絕緣加工。
此時,如圖8所示,第二絕緣部17形成成為每固定間隔(次模組R之長邊方向X1之長度)於寬度方向X2上交替地錯開之位置之規則之絕緣加工之圖案。藉由如此交替地配置,可在每個次模組R規則地調換+極與-極之位置。
繼而,於圖4中所示之基材貼合部45中,藉由硬化處理部(省略圖示)使密封材料15硬化,並且於將經絕緣加工之第一基材3A與第二基材3B重疊之狀態下使一對貼合輥45A、45B通過,藉此將兩基材3A、3B接著而貼合。此時,於被貼合之狀態下,如圖10所示般第一基材3A之第一絕緣部16與第二基材3B之第二絕緣部17成為於寬度方向X2上錯開之位置,藉此成為經由導通材料14(參照圖2)將於寬度方向X2上分割排列之複數個單元C電串聯連接之狀態。
其次,於進行貼合後,於超音波熔接部46中,如圖11所示,藉由 超音波振動使第一基材3A與第二基材3B於長邊方向X1上隔開固定間隔熔接而形成沿著寬度方向X2延伸之熔接部18,從而分割成複數個次模組R。
進而,如圖12所示,於已貼合之兩基材3A、3B之寬度方向X2之兩端部3a、3b,以沿著長邊方向X1之方式藉由例如銅帶或焊接貼附配線材料19。此時,配線材料19係以於寬度方向X2上交替地被覆在長邊方向X1上排列之熔接部18之端部之狀態配置。藉此,可製造將經串聯配線之次模組R彼此之單元C串聯連接之色素增感太陽電池1,從而電氣於每個次模組R在寬度方向X2上交替(圖12之箭頭E方向)地流動。色素增感太陽電池1可沿著熔接部18切斷,可於所需之任意長度之位置(於圖12中為元件符號T之二點鏈線)被切斷而生產所需長度之色素增感太陽電池1。例如,作為切斷後之色素增感太陽電池1,可製造如圖12中所示般具有3個次模組R者、具有2個次模組R者、或4個以上之次模組R連續而成者。
此處,對配線材料19之構造進而具體地進行說明。
圖13表示正極中之引出電極用之配線材料19A。圖14表示負極中之引出電極用之配線材料19B。藉由如此般於膜之寬度方向X2(第二方向)之兩端部配置導通材料14,可於同一基材面上(此處為第二基材3B之基材面上)設置+端子(正極端子)與-端子(負極端子)之引出電極(端子引出部)。因此,無需於對引出電極進行配線作業時將色素增感太陽電池1上下反轉之步驟,而可減少配線作業之勞力與時間。此處,於圖13中,在靠配線材料19A之導通材料14中電氣亦自對向電極12流向光電極11,但電氣不會先自光電極11流出,因此省略電氣之流向(下述圖19亦相同)。
再者,長邊方向X1係次模組R之排列方向,相當於本發明之「第一方向」,寬度方向X2係在俯視下與長邊方向X1正交之方向,相當於本發明之「第二方向」。
圖15表示第1實施形態中藉由以具有兩個次模組R、R之方式利用熔接部18進行切斷而製造之色素增感太陽電池1A(太陽電池模組)。
圖15中所示之色素增感太陽電池1A係使由在寬度方向X2上排列之複數個單元C所構成之劃分(次模組R、R)於長邊方向X1上鄰接2個而成之電池構造,成為所鄰接之次模組R、R中之寬度方向X2之一端1a(一個端部)彼此由配線材料19以串聯配線之形式電連接之構造。並且,於本色素增感太陽電池1A中,於各次模組R中之寬度方向X2上在保留一端1a側之配線材料19之狀態下形成自另一端1b朝向一端1a側延伸之第一熔接部181(第一絕緣線)。即,次模組R、R中之各個光電極11與對向電極12構成由配線材料19電連接之電路。再者,於圖15中,元件符號E表示電流之朝向。
並且,於實施上述色素增感太陽電池1A之情形時,在將第一基材3A與第二基材3B貼合之步驟中,供光電極11形成之第一基材3A與供對向電極12形成之第二基材3B以於寬度方向X2上錯開之狀態被貼合。其後,於第一基材3A之寬度方向X2之兩端1a、1b沿著長邊方向X1配置配線材料19。繼而,對第一基材3A及第二基材3B,於長邊方向X1上交替地形成第一絕緣線181與第二絕緣線(省略圖示),該第一絕緣線181沿著寬度方向X2延伸且使寬度方向X2之一端1a側之配線材料19局部不絕緣,該第二絕緣線遍及寬度方向X2之整體地絕緣。其後,藉由將第一基材3A與第二基材3B於第二絕緣線之位置進行切斷而製造。再者,關於本實施形態,於次模組R、R間自另一端1b朝向一端1a形成有切口部1c。該切口部1c設為不將最靠近另一端1b之單元C切斷之長度。
如此製造之色素增感太陽電池1A構成為能夠於由第一絕緣線181分割之相鄰之一對次模組R、R中之寬度方向X2之一端1a的第二基材3B由配線材料19電連接,於另一端1b在相同之基材(此處為第二基材3B)設置引出電極。
其次,使用圖式,對上述色素增感太陽電池1、1A之製造方法之 作用詳細地進行說明。
於本實施形態中,可藉由R to R方式於在長邊方向X1上連續之狀態下製造如下構成之色素增感太陽電池1:如圖2所示,於配置於在寬度方向X2上相鄰之單元C、C彼此之間的第一基材3A之第一絕緣部16與第二基材3B之第二絕緣部17之間配置有導通材料14,在寬度方向X2上相鄰之單元C、C彼此被電串聯連接,且由熔接部18於長邊方向X1上被分割之次模組R之單元C、C彼此由配線材料19電串聯連接。即,可藉由R to R方式生產具備以於熔接部18之位置被切斷且分割之色素增感太陽電池1本身獨立之電路之模組。由於可如此般藉由R to R方式於膜基板上適當地設定導通材料14、熔接部18、配線材料19之位置或長度,並實施如成為所設定之電特性(電壓等)之配線而製造,故而可自由地設計單元C之串並聯連接(電路設計)。
又,於本實施形態中,於將所製造之色素增感太陽電池1外裝於獨立個體(基板)之情形時,無需如以往般將複數個色素增感太陽電池安裝於基板後進行之將該等色素增感太陽電池彼此進行電連接之配線作業,故而可提高製造效率。如此,可減少作業量,由此可實現製造成本之降低。
又,關於如上述圖15中所示之具有一對次模組R、R之色素增感太陽電池1A,構成為寬度方向X2之一端1a側之次模組R、R彼此由配線材料19導通,能夠於另一端1b引出電氣。即,整體成為在俯視下電氣成U字狀流動之構造,由於可將引出電極(正極、負極)配置於寬度方向X2之靠另一端1b之同一側,故而可簡化配線構造,從而可容易地進行配線作業。
並且,本實施形態係於相鄰之次模組R、R之一端1a設置配線材料19之簡單之構造,從而亦可應用將配線材料19線塗佈之簡單之製造方法,故而亦可簡單地適應於R to R方式。由於可藉由利用此種R to R方式於長邊方向X1上連續地配置配線材料19之製造步驟而實現,故而無須追加新的作業步驟。
其次,基於隨附圖式,對藉由本發明之太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法而獲得之其他實施形態進行說明,但對於與上述第1實施形態相同或同樣之構件、部分使用相同之元件符號並省略說明,對於與第1實施形態不同之構成進行說明。
(第2實施形態)
如圖16所示,第2實施形態係藉由R to R方式而連續地製造色素增感太陽電池1之製造方法,且係於將光電極11與對向電極12貼合之步驟之前一步驟進行於寬度方向X2之兩端部沿著長邊方向X1配置配線材料19之步驟的方法。即,成為於設置密封材料15後與導通材料14同時將配線材料19設置於第一基材3A上之方法。於本第2實施形態中,配線材料19係於長邊方向X1上連續地配置,於設置熔接部18後,如圖17所示般形成將配線材料19之長邊方向X1之一部分進行切口加工之斷線部19a。
作為此時之配線材料19,可採用雙面接著型之銅帶、或塗佈有硬化型銀漿者。又,亦可為將光電極11設為銅帶,將對向電極12設為硬化型銀漿之組合。進而,亦可將銅帶設為引出電極用,將硬化型銀漿設為與在長邊方向X1上鄰接之單元之串聯連接用。
於第2實施形態中,藉由於配線材料19中在適當之部位形成斷線部19a,可將在長邊方向X1上相鄰之次模組R之單元C、C彼此之連接切斷。因此,可根據斷線部19a之位置設計所需之電路。又,於第2實施形態中,由於可同時形成導通材料14及配線材料19之配置圖案,故而可提高製造效率。
對配線材料19之構造進而具體地進行說明。圖18表示將第一基材3A與第二基材3B貼合之後且設置熔接部18之前之色素增感太陽電池1。
圖19表示正極中之引出電極用配線材料19A。圖20表示負極中之引出電極用配線材料19B。圖21及圖22表示將在長邊方向X1上相鄰之單元彼此進行連接之連 接用配線材料19C。藉由如此於膜之寬度方向X2之兩端部配置導通材料14,可於同一基材面上(此處為第二基材3B之基材面上)設置+端子(正極端子)與-端子(負極端子)之引出電極(端子引出部)。因此,無需於對引出電極進行配線作業時將色素增感太陽電池1上下反轉之步驟,從而可減少配線作業之勞力與時間。
又,如圖23所示,作為連接用配線材料19C,亦可設為以無法藉由超音波振動切斷橋接電極之級別進行調整後之構成。
於第2實施形態之情形時,亦可與上述第1實施形態同樣地製成藉由以具有兩個次模組R、R之方式利用熔接部18進行切斷而製造之色素增感太陽電池(太陽電池模組)(參照圖15)。
(第3實施形態)
其次,圖24中所示之第3實施形態係於配置配線材料19之步驟中,以配線材料19於光電極11與對向電極12沿著長邊方向X1交錯之方式進行塗佈之製造方法。即,成為介隔在長邊方向X1上未配置配線材料19之斷線部19a的兩側之單元C、C彼此於配置配線材料19之時間點未被連接之構成。
因此,與如第2實施形態般於配置配線材料19之時間點連續地配置配線材料19之情形相比,具有無需於配線材料19設置斷線部19a之步驟之優點。
本第3實施形態如圖25所示般成為如下方法:於形成熔接部18之步驟中,確保未熔接之非熔接部18A(圖25之二點虛線所包圍之部分),該熔接部18係於將光電極11與對向電極12貼合後,將光電極11與對向電極12沿著寬度方向X2進行熔接者。形成未設置熔接部18之非熔接部18A之原因在於:非熔接部18A係塗佈有配線材料19之側,藉此可避免所塗佈之配線材料19發生斷線。由此,可防止因熔接導致之配線材料19之絕緣。
非熔接部18A成為於寬度方向X2上與配線材料19之斷線部19a對向之位置。 即,該非熔接部18A成為於圖4中所示之超音波熔接部46中不觸碰超音波熔接機之部分。
(第4實施形態)
其次,圖26所示之第4實施形態係使形成第三絕緣部17A之絕緣加工與光電極11及對向電極12之絕緣加工(於圖26中僅記載有第二絕緣部17)同時進行之製造方法,該第三絕緣部17A相當於將光電極11與對向電極12沿著寬度方向X2進行熔接之熔接部18。於該情形時,熔接部18成為於寬度方向X2之兩端部與在長邊方向X1上鄰接之單元C、C電連接之狀態,故而與寬度方向X2之兩端部之間以空開間隙(非絕緣部17B、圖26之虛線所包圍之部分)之狀態進行絕緣。
再者,如圖27所示,僅所要切斷之部分T利用超音波熔接進行密封。
於本第4實施形態中,藉由同時進行第三絕緣部17A與平行於長邊方向X1之絕緣加工,可提高製造效率。
以上,已對本發明之太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法之實施形態進行了說明,但本發明並不限於上述實施形態,可於不脫離其主旨之範圍內進行適當變更。
例如,於上述實施形態中,採用切口加工裝置50作為藉由絕緣加工部41、47進行絕緣加工之手段,但並不限於此。例如,如圖28(a)、(b)所示,將複數個雷射照射裝置53、53、...於寬度方向X2上隔開特定間隔排列,預先設定對應每個由熔接部18(參照圖1)所劃分形成之次模組R而照射雷射L之雷射照射裝置53,對於每個次模組R如圖28(a)及圖28(b)所示般交替地進行雷射加工,藉此可與上述實施形態之切口加工裝置50同樣地對第一基材3A之透明導電膜11A形成第一絕緣部16,且對第二基材3B之對向導電膜12A形成第二絕緣部17。
又,於1個色素增感太陽電池(太陽電池模組)中,次模組R之 數量並不限於本實施形態,只要為偶數個,則可任意設定。
此外,於不脫離本發明之主旨之範圍內,可適當地將上述實施形態中之構成要素置換為眾所周知之構成要素。
[產業上之可利用性]
根據本發明之太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法,藉由製成可僅於膜基板上進行串聯配線之構造,而可藉由輥對輥方式進行生產,此外無需於外裝太陽電池模組時所產生之配線,從而可實現成本之降低。

Claims (12)

  1. 一種太陽電池模組,其係包含第一電極、第二電極、密封於該第一電極與該第二電極之間之電解液、將該電解液密封之複數個密封材料、及複數條絕緣線的積層構造體,具有由該複數個密封材料及該複數條絕緣線所界定之分別由複數個單元構成之複數個次模組,其特徵在於:該第一電極具有於表面成膜有透明導電膜之第一基材、及形成於該第一基材之該透明導電膜之表面的在第一方向上延伸之吸附有色素之複數個帶狀半導體層,該第二電極具有於表面以與該第一電極對向之方式成膜有對向導電膜之第二基材,該電解液被密封於該第一電極之該半導體層與該第二電極之間,該複數個密封材料係藉由分別於該第一電極與該第二電極之間,沿著該第一方向延伸而將該電解液密封,並且將該積層構造體分割成複數個單元,該複數條絕緣線係藉由分別於該第一電極與該第二電極之間,沿著在俯視下與該第一方向正交之第二方向延伸,而將該積層構造體分割成分別由複數個單元構成之複數個次模組,關於在該第二方向上相鄰之單元,一個單元之第一電極與另一個單元之第二電極由以被該密封材料覆蓋之狀態而設置之導通材料電連接,藉此該複數個單元被串聯連接,於各單元中,為了防止第一電極與第二電極之短路,於該第一基材,在與一個導通材料鄰接之位置之附近設置有在該第一方向上延伸之第一絕緣部,於該第二基材,在與另一個導通材料鄰接之位置之附近設置有在該第一方向上延伸之第二絕緣部,該複數個次模組以如下方式連接:關於在該第一方向上相鄰之次模組,該 第二方向之同一側之端部彼此由配線材料以串聯配線之形式電連接,且流經該複數個次模組之電流之朝向在每一個排列於該第一方向上之該次模組交替地反轉。
  2. 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組,其中,於配置於該第二方向之兩端部之該導通材料,在該第一基材之基材面上、或該第二基材之基材面上設置有端子引出部。
  3. 一種太陽電池模組之製造方法,其係用以藉由輥對輥(roll-to-roll)方式而連續地製造太陽電池模組,其特徵在於具有如下步驟:形成第一電極,該第一電極於第一基材之表面成膜有透明導電膜,且形成有形成於該第一基材之該透明導電膜之表面的在第一方向上延伸之吸附有色素之複數個半導體層;形成第二電極,該第二電極於第二基材之表面以與該第一電極對向之方式成膜有對向導電膜;對該透明導電膜及該對向導電膜與該第一方向平行地進行絕緣加工;設置密封材料,該密封材料沿著該第一方向延伸,將複數個單元於俯視下與該第一方向正交之第二方向上排列;以被該密封材料覆蓋之狀態配置導通材料,關於在該第二方向上相鄰之單元,藉由該導通材料將一個單元之第一電極與另一個單元之第二電極電連接;於該第一電極之該半導體層與該第二電極之間設置電解液;將該第一電極與該第二電極貼合;對該第一電極及該第二電極形成沿著該第二方向延伸之絕緣線,而分割成由複數個單元構成之複數個次模組;關於在該第一方向上相鄰之該次模組,藉由配線材料將該第二方向之同一側之端部彼此以串聯配線之形式進行電連接;及 將該第一電極與該第二電極於任意之該絕緣線之位置切斷。
  4. 如申請專利範圍第3項之太陽電池模組之製造方法,其中,於進行該絕緣加工之步驟中,形成絕緣加工圖案,該絕緣加工圖案其絕緣加工位置改變成相對於該第一方向以固定週期向該第二方向偏移之位置。
  5. 如申請專利範圍第3或4項之太陽電池模組之製造方法,其中,該配線材料以沿著該第一方向連續之狀態來配置,於形成該絕緣線後,藉由對該配線材料之該第一方向之一部分進行切口加工而形成斷線部。
  6. 如申請專利範圍第3或4項之太陽電池模組之製造方法,其中,於配置該配線材料之步驟中,配置在該第一方向之一部分形成有斷線部之該配線材料。
  7. 如申請專利範圍第3至6項中任一項之太陽電池模組之製造方法,其中,該絕緣線係沿著該第二方向被熔接之熔接部。
  8. 如申請專利範圍第3至7項中任一項之太陽電池模組之製造方法,其中,配置該配線材料之步驟係於配置該導通材料時同時進行。
  9. 如申請專利範圍第3至7項中任一項之太陽電池模組之製造方法,其中,形成該絕緣線之步驟係於進行該絕緣加工時同時進行。
  10. 一種太陽電池模組之製造方法,具有如下步驟:形成第一電極,該第一電極於第一基材之表面成膜有透明導電膜,且形成有形成於該第一基材之該透明導電膜之表面的在第一方向上延伸之吸附有色素之複數個半導體層;形成第二電極,該第二電極於第二基材之表面以與該第一電極對向之方式成膜有對向導電膜; 對該透明導電膜及該對向導電膜與該第一方向平行地進行絕緣加工;設置密封材料,該密封材料沿著該第一方向延伸,將複數個單元於俯視下與該第一方向正交之第二方向上排列;以被該密封材料覆蓋之狀態配置導通材料,關於在該第二方向上相鄰之單元,藉由該導通材料將一個單元之第一電極與另一個單元之第二電極進行電連接;於該第一電極之該半導體層與該第二電極之間設置電解液;將該第一電極與該第二電極貼合;於該第一基材之該第二方向之兩端沿著該第一方向配置配線材料;對該第一電極及該第二電極,於該第一方向之特定位置形成第一絕緣線與第二絕緣線,並於該第二絕緣線彼此之間設置該第一絕緣線,其中,該第一絕緣線沿著該第二方向延伸且使靠該第二方向之一端之該配線材料局部不絕緣,該第二絕緣線遍及該第二方向之整體地絕緣;及將該第一電極與該第二電極於該第二絕緣線之位置切斷;於由該第二絕緣線所切斷之太陽電池模組中,關於由該第一絕緣線所分割之該次模組中相鄰之該次模組,藉由該配線材料將該第二方向之同一側之端部彼此以串聯配線之形式進行電連接。
  11. 如申請專利範圍第10項之太陽電池模組之製造方法,其中,該第一絕緣線及該第二絕緣線係沿著該第二方向被熔接之熔接部。
  12. 如申請專利範圍第10或11項之太陽電池模組之製造方法,其中,形成該第一絕緣線及該第二絕緣線之步驟係於進行該絕緣加工時同時進行。
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