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TWI400811B - 染料敏化太陽能電池之製造方法 - Google Patents

染料敏化太陽能電池之製造方法 Download PDF

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TWI400811B
TWI400811B TW098101727A TW98101727A TWI400811B TW I400811 B TWI400811 B TW I400811B TW 098101727 A TW098101727 A TW 098101727A TW 98101727 A TW98101727 A TW 98101727A TW I400811 B TWI400811 B TW I400811B
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TW
Taiwan
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dye
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solar cell
sensitized solar
particles
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TW098101727A
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English (en)
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TW201029192A (en
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Chih Wen Ho
Chin Tang Hsieh
Hung Pin Shih
Hsin Hsien Wu
Min Hang Weng
Jian An Lu
Original Assignee
Chipbond Technology Corp
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Publication date
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Description

染料敏化太陽能電池之製造方法
本發明係有關於一種太陽能電池之製造方法，特別係有關於一種染料敏化太陽能電池之製造方法。
習知染料敏化太陽能電池(Dye-sensitized solar cell,DSSC)之製造方法係直接將二氧化鈦(TiO2 )漿液以塗佈或網印方式形成於具有ITO導電膜之基板上，再進行烘乾及燒結製程以形成二氧化鈦薄膜層，然在二氧化鈦薄膜層與基板共同燒結時，高溫會造成基板上之ITO導電膜導電性變差，且使用之基板若為軟性電路板，則軟性電路板無法承受高溫而導致變形，使得產品良率低，反之，若燒結溫度太低，則二氧化鈦薄膜層無法有效燒結完成，造成產品光電轉換效率不佳。
本發明之主要目的係在於提供一種染料敏化太陽能電池之製造方法，其係包含下列步驟：首先，提供一第一基板，其係具有一第一表面及一形成於該第一表面之第一透明導電膜；提供一多孔性半導體薄膜，其係具有複數個奈米半導體粒子及複數個微細孔；將該多孔性半導體薄膜浸於一包含有複數個染料粒子之染料槽內，以使該些染料粒子通過該些微細孔而附著於該些奈米半導體粒子上；將附著有該些染料粒子之該多孔性半導體薄膜貼設於該第一基板之該第一透明導電膜上；提供一第二基板，其係具有一第二表面及一形成於該第二表面之第二透明導電膜；以及將該第二基板結合於該第一基板，其中該多孔性半導體薄膜係位於該第二透明導電膜與該第一透明導電膜之間。由於本發明係直接將已燒結完成之該多孔性半導體薄膜浸漬染料使該些染料粒子附著於該些奈米半導體粒子上，再將附著有該些染料粒子之該多孔性半導體薄膜貼設於該第一基板之該第一透明導電膜上，可防止高溫造成該第一基板上之該第一透明導電膜導電性變差、軟性電路板無法承受高溫而變形或該多孔性半導體薄膜無法有效燒結完成，使得產品良率低或產品光電轉換效率不佳之現象。
請參閱第1及2A至2H圖，依據本發明之一具體實施例係揭示一種染料敏化太陽能電池之製造方法，其係包含下列步驟：首先，請參閱第1圖之步驟11及第2A圖，提供一第一基板110，其係具有一第一表面111及一形成於該第一表面111之第一透明導電膜112，在本實施例中，該第一基板110係可選自於軟性電路板或玻璃基板；接著，請參閱第1圖之步驟12及第2B圖，提供一多孔性半導體薄膜120，其係具有複數個奈米半導體粒子121及複數個微細孔122，該多孔性半導體薄膜120之厚度係介於6-30μm，該些奈米半導體粒子121係為二氧化鈦(TiO2 )奈米粒子，在本實施例中，該多孔性半導體薄膜120係為已燒結完成之半導體薄膜；之後，請參閱第1圖之步驟13及第2C圖，將該多孔性半導體薄膜120浸於一包含有複數個染料粒子130之染料槽D內，以使該些染料粒子130通過該些微細孔122而附著於該些奈米半導體粒子121上；接著，請參閱第1圖之步驟14及第2D圖，將附著有該些染料粒子130之該多孔性半導體薄膜120貼設於該第一基板110之該第一透明導電膜112上，此外，在此步驟中係另包含形成一導電膠140於該第一基板110與該多孔性半導體薄膜120之間之步驟，在本實施例中，該導電膠140係為透明材質，且該導電膠140係包含有複數個導電粒子141以使該第一基板110與該多孔性半導體薄膜120電性連接，較佳地，請參閱第3圖，當該第一基板110為軟性電路板時，該第一基板110係可為一基板條A之至少一軟性電路板，該多孔性半導體薄膜120係可以reel to reel方式貼設於該第一基板110上，其係可提高生產效率；之後，請參閱第1圖之步驟15及第2E圖，提供一第二基板150，其係具有一第二表面151及一形成於該第二表面151之第二透明導電膜152，在本實施例中，該第二基板150係可選自於軟性電路板或玻璃基板，接著，請參閱第1圖之步驟16及第2F圖，形成一觸媒金屬層160於該第二透明導電膜152上，以形成一相對電極，在本實施例中，該觸媒金屬層160之材質係為鉑(Pt)；之後，請參閱第1圖之步驟17、步驟18及第2G圖，將該第二基板150結合於該第一基板110，其中該多孔性半導體薄膜120係位於該第二透明導電膜152與該第一透明導電膜112之間，且設置一支撐材170於該第一基板110與該第二基板150之間，並形成一密閉空間S，該多孔性半導體薄膜120係位於該密閉空間S內，最後，請參閱第1圖之步驟19及第2H圖，設置一電解液180於該密閉空間S內，該電解液180係用以提供電子給該些染料粒子130，以還原該些染料粒子130，該電解液180係可為包含碘離子及碘錯離子(I- /I3 - )所組成之電解液。本發明係直接將已燒結完成之該多孔性半導體薄膜120浸漬染料使該些染料粒子130附著於該些奈米半導體粒子121上，再將附著有該些染料粒子130之該多孔性半導體薄膜120貼設於該第一基板110之該第一透明導電膜112上，以防止高溫造成該第一基板110上之該第一透明導電膜112導電性變差、軟性電路板無法承受高溫而變形或該多孔性半導體薄膜120無法有效燒結完成，使得產品良率低或產品光電轉換效率不佳之現象。
本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。
11．．．提供一第一基板，其係具有一第一表面及一形成於該第一表面之第一透明導電膜
12．．．提供一多孔性半導體薄膜，其係具有複數個奈米半導體粒子及複數個微細孔
13．．．將該多孔性半導體薄膜浸於一包含有複數個染料粒子之染料槽內，以使該些染料粒子通過該些微細孔而附著於該些奈米半導體粒子上
14．．．將附著有該些染料粒子之該多孔性半導體薄膜貼設於該第一基板之該第一透明導電膜上
15．．．提供一第二基板，其係具有一第二表面及一形成於該第二表面之第二透明導電膜
16．．．形成一觸媒金屬層於該第二透明導電膜上，以形成一相對電極
17．．．將該第二基板結合於該第一基板，其中該多孔性半導體薄膜係位於該第二透明導電膜與該第一透明導電膜之間
18．．．設置一支撐材於該第一基板與該第二基板之間，並形成一密閉空間
19．．．設置一電解液於該密閉空間內
100．．．染料敏化太陽能電池
110．．．第一基板
111．．．第一表面
112．．．第一透明導電膜
120．．．多孔性半導體薄膜
121．．．奈米半導體粒子
122．．．微細孔
130．．．染料粒子
140．．．導電膠
141．．．導電粒子
150．．．第二基板
151．．．第二表面
152．．．第二透明導電膜
160．．．觸媒金屬層
170．．．支撐材
180．．．電解液
A．．．基板條
D．．．染料槽
S．．．密閉空間
第1圖：依據本發明之一具體實施例，一種染料敏化太陽能電池之製作方法流程圖。
第2A至2H圖：依據本發明之一具體實施例，該染料敏化太陽能電池之製作方法之截面示意圖。
第3圖：依據本發明之一具體實施例，當第一基板為一基板條之至少一軟性電路板時，多孔性半導體薄膜以reel to reel方式貼設於第一基板之上視圖。
11．．．提供一第一基板，其係具有一第一表面及一形成於該第一表面之第一透明導電膜
12．．．提供一多孔性半導體薄膜，其係具有複數個奈米半導體粒子及複數個微細孔
13．．．將該多孔性半導體薄膜浸於一包含有複數個染料粒子之染料槽內，以使該些染料粒子通過該些微細孔而附著於該些奈米半導體粒子上
14．．．將附著有該些染料粒子之該多孔性半導體薄膜貼設於該第一基板之該第一透明導電膜上
15．．．提供一第二基板，其係具有一第二表面及一形成於該第二表面之第二透明導電膜
16．．．形成一觸媒金屬層於該第二透明導電膜上，以形成一相對電極
17．．．將該第二基板結合於該第一基板，其中該多孔性半導體薄膜係位於該第二透明導電膜與該第一透明導電膜之間
18．．．設置一支撐材於該第一基板與該第二基板之間，並形成一密閉空間
19．．．設置一電解液於該密閉空間內

Claims (11)

  1. 一種染料敏化太陽能電池之製造方法，其係包含：提供一第一基板，其係具有一第一表面及一形成於該第一表面之第一透明導電膜；提供一多孔性半導體薄膜，其係具有複數個奈米半導體粒子及複數個微細孔；將該多孔性半導體薄膜浸於一包含有複數個染料粒子之染料槽內，以使該些染料粒子通過該些微細孔而附著於該些奈米半導體粒子上；將附著有該些染料粒子之該多孔性半導體薄膜貼設於該第一基板之該第一透明導電膜上；提供一第二基板，其係具有一第二表面及一形成於該第二表面之第二透明導電膜；以及將該第二基板結合於該第一基板，其中該多孔性半導體薄膜係位於該第二透明導電膜與該第一透明導電膜之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之染料敏化太陽能電池之製造方法，其中該第一基板與該第二基板係選自於軟性電路板或玻璃基板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之染料敏化太陽能電池之製造方法，其中該多孔性半導體薄膜之厚度係介於6-30μm。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之染料敏化太陽能電池之製造方法，其另包含形成一導電膠於該第一基板與該多孔性半導體薄膜之間。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之染料敏化太陽能電池之製造方法，其中該導電膠係為透明材質。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之染料敏化太陽能電池之製造方法，其中該導電膠係包含有複數個導電粒子。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之染料敏化太陽能電池之製造方法，其另包含設置一支撐材於該第一基板與該第二基板之間，並形成一密閉空間，該多孔性半導體薄膜係位於該密閉空間內。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之染料敏化太陽能電池之製造方法，其另包含設置一電解液於該密閉空間內。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之染料敏化太陽能電池之製造方法，其另包含形成一觸媒金屬層於該第二透明導電膜上，以形成一相對電極。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之染料敏化太陽能電池之製造方法，其中該觸媒金屬層之材質係為鉑(Pt)。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之染料敏化太陽能電池之製造方法，其中該些奈米半導體粒子係為二氧化鈦(TiO2 )奈米粒子。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050166958A1 (en) * 2004-02-03 2005-08-04 Joung-Won Park Dye-sensitized solar cell having enlarged wavelength range for light absorption and method of fabricating same
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