太阳能电池模块的制作方法_2

文档序号:8264752阅读:来源:国知局

[0032] 此外,根据技术方案4记载的发明,除了上述效果以外,由于模块在整体上能够卷 曲而将多个圆筒型太阳能电池单体捆扎,因此在搬运及在仓库中保管等情况下能够将整体 小型化,因此能够降低费用。
[0033] 此外,根据技术方案5记载的发明,除了上述效果以外,由于保持构件是线材,因 此圆筒型太阳能电池单体更能够向自由的方向位移,与设置部位的形状相关的自由度进一 步增高。
[0034] 此外,根据技术方案6记载的发明,除了上述效果以外,能够以标准化的值取出串 联连接的两个圆筒型太阳能电池单体的输出电力,且能够将具有这种功能的单位作为单位 来进行更换。
【附图说明】
[0035] 图1是第一实施方式的太阳能电池模块的立体概略图。
[0036] 图2是实施方式的太阳能电池模块所具备的圆筒型染料敏化太阳能电池单体的 截面概略图,(1)是与长边方向垂直的面上的截面概略图,(2)是沿着长边方向的面上的截 面概略图。
[0037] 图3是表示实施方式的太阳能电池模块的优点的概略图。
[0038] 图4是表示实施方式的太阳能电池模块中的各圆筒型单体的保持构造的截面概 略图。
[0039] 图5是表示实施方式的太阳能电池模块中的各圆筒型单体的保持构造的截面概 略图。
[0040] 图6是表示在曲面状的屋顶上设置实施方式的太阳能电池模块的状态的主视图。
[0041] 图7是表示实施方式的太阳能电池模块的搬运方面的优点的立体概略图。
[0042] 图8是表示第二实施方式的太阳能电池模块的要部的图。
[0043] 图9是表示第二实施方式的太阳能电池模块中的圆筒型单体的排列图案的一例 的概略图。
[0044] 图10是表示图9所示的排列图案中的圆筒型单体的保持构造的截面概略图。
[0045] 图11是表示圆筒型单体的排列图案的其他例的概略图。
[0046] 图12是表示圆筒型单体的排列图案的其他例的概略图。
[0047] 图13是表示第三实施方式的太阳能电池模块的要部的立体概略图。
[0048] 图14是表示保持构件的其他例的概略图。
[0049] 图15是像圆筒型染料敏化太阳能电池这样的圆筒型太阳能电池的优点的概略 图,是将面板型(平板型)太阳能电池和圆筒型太阳能电池的太阳光的受光状况进行对比 来表示的图。
[0050] 图16是表示以染料敏化太阳能电池为例确认圆筒型的优越性的模拟实验的结果 的图。
[0051] 符号说明
[0052] 1圆筒型单体
[0053] 10单体单元
[0054] 16 引线
[0055] 2作为保持构件的线材
[0056] 3连接器
[0057] 4转换器
[0058] 6作为保持构件的带
[0059] 7构成保持构件的块体
【具体实施方式】
[0060] 接着,说明用于实施本发明的方式(实施方式)。
[0061] 图1是第一实施方式的太阳能电池模块的立体概略图。图1所示的太阳能电池 模块具备多个太阳能电池1。以下,为了与模块进行区别,将圆筒型的太阳能电池1称为圆 筒型单体。另外,"圆筒型单体"是作为太阳能电池发挥功能的一根圆筒型的构件的用语。 "单体"是以进行发电的最小单位的要素的意思使用的,但以下说明中的"圆筒型单体"不限 于该意思的"单体",还存在由多个作为进行发电的最小单位的单体集合而成为圆筒型的情 况。
[0062] 如图1所示,多个圆筒型单体1沿着横向排列配置。在本实施方式中,各圆筒型单 体1被配置成长边方向(圆筒的轴方向)彼此平行。多个圆筒型单体1在彼此分离的状态 下通过保持构件保持两端来连结。
[0063] 本实施方式的模块为染料敏化太阳能电池模块,各圆筒型单体1为染料敏化太阳 能电池单体。图2是实施方式的太阳能电池模块所具备的圆筒型染料敏化太阳能电池单体 的截面概略图,(1)是与长边方向垂直的面上的截面概略图,(2)是沿着长边方向的面上的 截面概略图。如图2所示,圆筒型单体1具有在圆筒形的透明管14内设置有具有染料的光 电极11、对置电极12、以及设置在光电极11与对置电极12之间的电解质层13的构造。此 夕卜,在透明管14的内部且光电极11的外侧设置有集电极15。
[0064] 透明管14在本实施方式中由石英玻璃制成,但也可以使用硼硅酸玻璃、苏打玻璃 等材料。
[0065] 光电极11是在半导体上附着染料而成的。半导体优选为n型,使用氧化钛及氧化 锡等金属氧化物、以及硫化锌这样的金属硫化物。染料只要是吸收可见光区域到红外区域 的光的染料就没有特别限制均可以使用,使用有机染料及金属络合物。例如使用花青、喹啉 蓝、隐花菁等菁系染料、以及铜、钌、锇、铁或锌等的络合物。
[0066] 电解质层13在本实施方式使用液相的材料,使用碘系、溴系的材料。另外,电解质 层13在透明管14内至少封入填充到光电极11与对置电极12之间的量。
[0067] 对置电极12由导电材料形成,优选对电解质层13的材料的抗腐蚀性高,例如使用 钛及钼。在本实施方式中,对置电极12为圆筒状。如图2(1)所示,各构件与透明管14呈 同轴,从中央依次为对置电极12、光电极11及集电极15。作为集电极15,与以往同样,使用 IT0这样的透明导电体。另外,理论上,若能够仅通过光电极11取出电荷,则也可以不设置 集电极15。
[0068] 另外,集电极15是通过在透明管14上利用湿式涂布等其他方法制作透明导电膜 来形成的。光电极11通过沉积或烧结附着有染料的半导体颗粒来形成,优选多孔质的构 造。此外,各部的形成方法及制造方法可参照专利文献1?4。
[0069] 此外,如图2(2)所示,透明管14的两端被密封而成为密封部141。密封是为了防 止作为液相的电解质层13漏出,还防止水及空气(氧)这样的有害物质侵入到透明管14 内。密封是对透明管14的两端加热来使其软化的状态下施加压力进行挤压(压溃)来进 行的。详细情况公开在专利文献1中,因此省略。
[0070] 另外,密封是在插通有引线16的状态下进行的,密封部141在贯通有引线16的状 态下成为气密及液密的状态。引线16在本实施方式中为棒状,但也有采用丝线状的引线、 用金属箔将两个棒状或丝线状的导体连接而成的引线的情况(参照专利文献1)。
[0071] 两端的引线16用于取出在透明管14内产生的电,如图2(2)所示,通过导线161, 一个引线16与对置电极12连接,另一个引线16与集电极15连接。另外,虽然省略了图示, 但一个引线16通过杆部与对置电极12连接,兼用于在透明管14内保持对置电极12。
[0072] 如图1所示,实施方式的太阳能电池模块在横向上排列设置有多个圆筒型单体1, 但各圆筒型单体1不接触,在透明管14之间存在空间。这一点是为了进一步激活圆筒型太 阳能电池的特性,为了进一步提高转换效率,以及为了容易且廉价地进行搬运及设置而进 行的设计。参照图3说明这一点。图3是表示实施方式的太阳能电池模块的优点的概略图。
[0073] 在图3中,为了进行比较,表示将多个圆筒型单体1在横向上排列并接触配置的情 况。图3中的(1-1)及(2-1)表示太阳光从正上方入射的情况或将各圆筒型单体1配置成 正视时长边方向垂直的状态下太阳光位于中天(正午)的情况。此外,图3中的(1-2)及 (2-2)表示太阳光倾斜地向各圆筒型单体1入射的情况,假设将各圆筒型单体1配置成在正 视时长边方向水平的情况、以及配置成在正视时长边方向铅直的状态下太阳位于中天以外 的位置的情况。
[0074] 在太阳光从正上方入射的情况(或垂直配置,从而太阳位于中天位置的情况)下, 图3(1-1)所示的接触配置的情况和图3(2-1)所示的分离配置的情况下,入射到各圆筒 型单体1而用于发电的太阳光的量实质上相同。然而,在太阳光倾斜入射的情况下,如图 3(1-2)所示,在接触配置时,太阳光有一部分被相邻的圆筒型单体1遮挡。而在分离配置 时,没有被相邻的单体1遮挡的情况或遮挡非常少。因此,用于发电的太阳光的量在分离配 置的情况下比接触配置时多。在图3中,用等间隔配置的箭头示意地表示太阳光的入射量。 作为一例,若假设向一个圆筒型单体1的直径的区域内入社5根箭头量的太阳光,则在图 3(1-2)所示的
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