光電轉(zhuǎn)換元件以及光電轉(zhuǎn)換元件模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種光電轉(zhuǎn)換元件以及使用該光電轉(zhuǎn)換元件的光電轉(zhuǎn)換元件模塊，其中，所述光電轉(zhuǎn)換元件具有：透光性基板、在該透光性基板上形成的透明導(dǎo)電層、在該透明導(dǎo)電層上形成的光電轉(zhuǎn)換層、與該光電轉(zhuǎn)換層相接形成的多孔性絕緣層、與該多孔性絕緣層相接形成的反射層、在該反射層上形成的催化劑層和對(duì)電極導(dǎo)電層，光電轉(zhuǎn)換層包含多孔性半導(dǎo)體、載流子輸送材料和光敏劑，將多孔性絕緣層朝向透光性基板垂直投影時(shí)的投影面積和將反射層朝向透光性基板垂直投影時(shí)的投影面積，大于將光電轉(zhuǎn)換層朝向透光性基板垂直投影時(shí)的投影面積。
【專利說(shuō)明】光電轉(zhuǎn)換元件以及光電轉(zhuǎn)換元件模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及光電轉(zhuǎn)換元件以及光電轉(zhuǎn)換元件模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]作為代替化石燃料的能源，將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成電能的太陽(yáng)能電池受到矚目。目前，使用結(jié)晶系硅基板的太陽(yáng)能電池和薄膜硅太陽(yáng)能電池正在實(shí)用化。但是，上述使用結(jié)晶系硅基板的太陽(yáng)能電池存在硅基板的制作成本高的問(wèn)題，上述薄膜硅太陽(yáng)能電池由于需要使用多種半導(dǎo)體制造用氣體和復(fù)雜的裝置，因而存在制造成本高的問(wèn)題。因此，對(duì)于任意一種太陽(yáng)能電池，都在為了降低單位發(fā)電輸出的成本而不斷地進(jìn)行使光電轉(zhuǎn)換高效率化的努力，但尚未解決上述問(wèn)題。
[0003]另外，例如日本特許2664194號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)中，作為新型的太陽(yáng)能電池，提出了應(yīng)用金屬絡(luò)合物的光致電子遷移的光電轉(zhuǎn)換元件。該光電轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)是在兩片玻璃基板之間夾持吸附光敏染料而在可見光區(qū)具有吸收光譜的光電轉(zhuǎn)換層和電解液。在上述兩片玻璃基板的表面上分別形成第一電極以及第二電極。
[0004]而且，從第一電極側(cè)照射光時(shí)，在光電轉(zhuǎn)換層中產(chǎn)生電子，產(chǎn)生的電子從一方的第一電極通過(guò)外部電路向相對(duì)的第二電極遷移。發(fā)生遷移的電子被電解質(zhì)中的離子輸送返回到光電轉(zhuǎn)換層。通過(guò)這樣的一系列的電子遷移，可實(shí)現(xiàn)電能輸出。
[0005]上述專利文獻(xiàn)I中記載的光電轉(zhuǎn)換元件由于是在兩片玻璃基板的電極間注入電解液的結(jié)構(gòu)，因此，雖然能夠嘗試制作小面積的太陽(yáng)能電池，但難以制作Im見方的大面積的太陽(yáng)能電池。也就是說(shuō)，增大一個(gè)太陽(yáng)能電池單元的面積時(shí)，產(chǎn)生的電流與面積成比例地增加，但第一電極的面內(nèi)方向的電阻增大，隨之，作為太陽(yáng)能電池的內(nèi)部串聯(lián)電阻增大。其結(jié)果，引起光電轉(zhuǎn)換時(shí)的電流電壓特性中的曲線因子(FF:填充因數(shù))降低的問(wèn)題。
[0006]作為解決如上所述的問(wèn)題的嘗試，例如，在日本特表平11-514787號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)、日本特開2001-357897號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)、日本特開2002-367686號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)4)中提出了將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件串聯(lián)連接而成的光電轉(zhuǎn)換元件模塊。該光電轉(zhuǎn)換元件模塊將光電轉(zhuǎn)換兀件的電極(導(dǎo)電層)與相鄰的光電轉(zhuǎn)換兀件的電極(對(duì)電極導(dǎo)電層)電連接，由此抑制內(nèi)部串聯(lián)電阻增大。
[0007]圖3是表示以往的光電轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)的示意截面圖。如圖3所示，以往的光電轉(zhuǎn)換元件40在透光性基板41上形成有透明導(dǎo)電層42。在該透明導(dǎo)電層42上形成有依次層疊了吸附染料的多孔性半導(dǎo)體43、反射層45、多孔性絕緣層44、催化劑層46、對(duì)電極導(dǎo)電層47的層疊體。而且，以對(duì)電極導(dǎo)電層47的上部成為支承基板48的方式，通過(guò)密封材料49將透光性基板41與支承基板48固定，通過(guò)透光性基板41、支承基板48和密封材料49，密封層疊體。另外，在光電轉(zhuǎn)換元件40的內(nèi)部空間填充載流子輸送材料51。
[0008]圖3所示的以往的光電轉(zhuǎn)換元件的構(gòu)成反射層45的材料與構(gòu)成多孔性絕緣層44的材料不同，因此，在反射層45與多孔性絕緣層44之間容易發(fā)生剝離。另外，反射層45由IOOnm以上的較大粒徑的微粒構(gòu)成，因此，膜強(qiáng)度不充分，在反射層45與多孔性絕緣層44之間容易發(fā)生剝離。
[0009]因此，在日本特開2010-262760號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)5)中，為了防止上述反射層與多孔性絕緣層的剝離，改變了多孔性半導(dǎo)體、反射層與多孔性絕緣層的層疊順序。這樣，通過(guò)改變層疊順序，能夠抑制在各層間容易發(fā)生的剝離，從而能夠以高成品率制作光電轉(zhuǎn)換元件。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)1:日本特許第2664194號(hào)公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)2:日本特表平11-514787號(hào)公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)3:日本特開2001-357897號(hào)公報(bào)
[0015]專利文獻(xiàn)4:日本特開2002-367686號(hào)公報(bào)
[0016]專利文獻(xiàn)5:日本特開2010-262760號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]發(fā)明所要解決的問(wèn)題
[0018]專利文獻(xiàn)5所示的光電轉(zhuǎn)換元件能夠防止各層間的剝離，但由于在光電轉(zhuǎn)換層與反射層之間設(shè)置多孔性絕緣層，以及反射層僅僅以與光電轉(zhuǎn)換層相同的形狀形成，在光電轉(zhuǎn)換層的側(cè)面方向沒(méi)有形成反射層，因此，無(wú)法充分得到反射層的光散射效果。因此，存在光電轉(zhuǎn)換元件的光電轉(zhuǎn)換效率降低的問(wèn)題。
[0019]本發(fā)明是鑒于如上所述的現(xiàn)狀完成的，其目的在于，通過(guò)抑制由多孔性絕緣層導(dǎo)致的反射層的光散射效果的阻礙以及提高來(lái)自側(cè)面方向的光散射效果，提供光電轉(zhuǎn)換效率高的光電轉(zhuǎn)換元件以及光電轉(zhuǎn)換元件模塊。
[0020]用于解決問(wèn)題的方法
[0021]本發(fā)明人為了解決上述課題進(jìn)行了深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在光電轉(zhuǎn)換元件以及光電轉(zhuǎn)換元件模塊中，形成投影面積大于多孔質(zhì)半導(dǎo)體在透光性基板上的投影面積的反射層，由此能夠使反射層帶來(lái)的光散射效果提高，從而完成了本發(fā)明。
[0022]S卩，本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件的特征在于，具有:透光性基板、在該透光性基板上形成的透明導(dǎo)電層、在該透明導(dǎo)電層上形成的光電轉(zhuǎn)換層、與該光電轉(zhuǎn)換層相接形成的多孔性絕緣層、與該多孔性絕緣層相接形成的反射層、在該反射層上形成的催化劑層和對(duì)電極導(dǎo)電層，光電轉(zhuǎn)換層包含多孔性半導(dǎo)體、載流子輸送材料和光敏劑，將多孔性絕緣層朝向透光性基板垂直投影時(shí)的投影面積和將反射層朝向透光性基板垂直投影時(shí)的投影面積，大于將光電轉(zhuǎn)換層朝向透光性基板垂直投影時(shí)的投影面積。
[0023]優(yōu)選上述多孔性絕緣層與光電轉(zhuǎn)換層的上部相接形成，反射層與多孔性絕緣層的上部相接形成。多孔性絕緣層優(yōu)選為0.2μπι以上且5μπι以下的膜厚。多孔性絕緣層以及反射層的總膜厚優(yōu)選為10 μ m以上。
[0024]多孔性絕緣層優(yōu)選由IX 1012Ω.cm以下的導(dǎo)電率的材料構(gòu)成。多孔性絕緣層優(yōu)選包含選自由氧化鈮、氧化鋯、氧化硅化合物、氧化鋁、以及鈦酸鋇組成的組中的一種以上的化合物。
[0025]反射層優(yōu)選包含氧化鋁或氧化鈦。反射層優(yōu)選由與構(gòu)成多孔性半導(dǎo)體的材料相同的材料構(gòu)成。反射層以及多孔性半導(dǎo)體優(yōu)選由氧化鈦構(gòu)成。反射層優(yōu)選由平均粒徑大于構(gòu)成多孔性半導(dǎo)體的材料的平均粒徑的微粒構(gòu)成。
[0026]本發(fā)明也為一種將2個(gè)以上光電轉(zhuǎn)換元件串聯(lián)電連接而成的光電轉(zhuǎn)換元件模塊，其特征在于，構(gòu)成光電轉(zhuǎn)換元件模塊的至少一個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件為本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件。
[0027]本發(fā)明為一種將3個(gè)以上光電轉(zhuǎn)換元件串聯(lián)和/或并聯(lián)電連接而成的光電轉(zhuǎn)換元件模塊，其特征在于，上述光電轉(zhuǎn)換元件中的至少一個(gè)為本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件。
[0028]本發(fā)明為一種將2個(gè)以上光電轉(zhuǎn)換元件串聯(lián)和/或并聯(lián)電連接而成的光電轉(zhuǎn)換元件模塊，其特征在于，構(gòu)成該光電轉(zhuǎn)換元件模塊的全部光電轉(zhuǎn)換元件為本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件。
[0029]發(fā)明效果
[0030]根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使反射層的光散射效果提高，從而能夠提供光電轉(zhuǎn)換效率高的光電轉(zhuǎn)換元件以及光電轉(zhuǎn)換元件模塊。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1是示意地表示本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)的一例的截面圖。
[0032]圖2是示意地表示本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件模塊的結(jié)構(gòu)的一例的截面圖。
[0033]圖3是示意地表示以往的光電轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)的一例的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下，使用附圖對(duì)本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件以及光電轉(zhuǎn)換元件模塊進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明的附圖中，相同的參考符號(hào)表示相同部分或相當(dāng)部分。另外，為了附圖的清楚和簡(jiǎn)化，適當(dāng)變更長(zhǎng)、寬、厚度、深度等尺寸關(guān)系，不表示實(shí)際的尺寸關(guān)系。
[0035]〈光電轉(zhuǎn)換元件〉
[0036]圖1是示意地表示本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)的一例的截面圖。如圖1所示，本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件10的特征在于，具有:透光性基板1、在該透光性基板I上形成的透明導(dǎo)電層2、在該透明導(dǎo)電層2上形成的光電轉(zhuǎn)換層3、與該光電轉(zhuǎn)換層3相接形成的多孔性絕緣層4、與該多孔性絕緣層4相接形成的反射層5、在該反射層5上形成的催化劑層6，光電轉(zhuǎn)換層3包含多孔性半導(dǎo)體、載流子輸送材料和光敏劑，將多孔性絕緣層4朝向透光性基板I垂直投影時(shí)的投影面積和將反射層5朝向透光性基板I垂直投影時(shí)的投影面積，大于將光電轉(zhuǎn)換層3朝向透光性基板I垂直投影時(shí)的投影面積。通過(guò)形成這樣的結(jié)構(gòu)，能夠使反射層5的光散射效果提高，從而能夠提高光電轉(zhuǎn)換元件的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0037]上述載流子輸送材料不僅填充到光電轉(zhuǎn)換層3的空隙中，而且也分別填充到多孔性絕緣層4、反射層5、以及催化劑層6的空隙中。另外，在催化劑層6上形成對(duì)電極導(dǎo)電層7。透光性基板I和支承基板8通過(guò)密封材料9固定。另外，透明導(dǎo)電層2部分間斷，將該間斷的部分稱為劃線2’。以下，對(duì)構(gòu)成本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件10的各部分進(jìn)行說(shuō)明。
[0038]《透光性基板》
[0039]本發(fā)明中，透光性基板I需要至少受光面具有透光性，因此，需要由透光性的材料構(gòu)成。但是，透光性基板I未必需要對(duì)所有波長(zhǎng)范圍的光均具有透過(guò)性，只要是實(shí)質(zhì)上使對(duì)后述的染料具有實(shí)際效力的靈敏度的波長(zhǎng)的光透過(guò)的材料即可。該透光性基板I的厚度優(yōu)選為約0.2mm?約5mm。
[0040]作為構(gòu)成這樣的透光性基板I的材料，只要是通常用于太陽(yáng)能電池的材料，則沒(méi)有特別限定，例如，可以使用鈉玻璃、熔融石英玻璃、結(jié)晶石英玻璃等玻璃基板、撓性膜等耐熱性樹脂板等。作為撓性膜，例如，可以列舉:四乙?；w維素(TAC)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚碳酸酯(PC)、聚芳酯(PA)、聚醚酰亞胺(PEI)、苯氧基樹脂、特氟龍(注冊(cè)商標(biāo))等。
[0041]在透光性基板I上伴隨加熱形成其他構(gòu)件的情況下，即例如在透光性基板上伴隨約250°C的加熱形成由多孔性半導(dǎo)體構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換層3的情況下，作為透光性基板1，優(yōu)選使用特氟龍(注冊(cè)商標(biāo))。這是由于，特氟龍(注冊(cè)商標(biāo))具有250°C以上的耐熱性。透光性基板I可以作為安裝到其他結(jié)構(gòu)體上時(shí)的基體利用。即，對(duì)于透光性基板I的周邊部，通過(guò)使用金屬加工部件和螺釘，可以容易地安裝到其他結(jié)構(gòu)體上。
[0042]《透明導(dǎo)電層》
[0043]本發(fā)明中，透明導(dǎo)電層2只要是實(shí)質(zhì)上透過(guò)對(duì)后述的光敏劑具有實(shí)際效力的靈敏度的波長(zhǎng)的光的材料即可，未必需要對(duì)所有波長(zhǎng)范圍的光具有透過(guò)性。作為這樣的材料，例如，可以列舉:銦錫復(fù)合氧化物(ITO)、氧化錫(SnO2)、摻雜有氟的氧化錫(FTO)、氧化鋅(ZnO)、摻雜有鉭或銀的氧化鈦等。
[0044]該透明導(dǎo)電層2可以通過(guò)濺射法、噴霧法等公知的方法在透光性基板I上形成。透明導(dǎo)電層2的膜厚為約0.02 μ m?約5 μ m,其膜電阻越低越優(yōu)選，更優(yōu)選為40 Ω /sq以下。
[0045]作為透光性基板I使用堿石灰浮法玻璃的情況下，優(yōu)選在透光性基板I上層疊由FTO構(gòu)成的透明導(dǎo)電層2，也可以使用市售品的帶透明導(dǎo)電層2的透光性基板I。
[0046]《光電轉(zhuǎn)換層》
[0047]本發(fā)明中，光電轉(zhuǎn)換層3包含多孔性半導(dǎo)體、載流子輸送材料和光敏劑，由吸附有光敏劑的多孔性半導(dǎo)體構(gòu)成。這樣構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換層3可以使載流子輸送材料在層內(nèi)外移動(dòng)。
[0048](多孔性半導(dǎo)體)
[0049]構(gòu)成光電轉(zhuǎn)換層3的多孔性半導(dǎo)體，只要是通常被用于光電轉(zhuǎn)換材料的多孔性半導(dǎo)體，則其種類沒(méi)有特別限定，例如，可以使用氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、氧化鐵、氧化鈮、氧化鈰、氧化鎢、鈦酸鋇、鈦酸鍶、硫化鎘、硫化鉛、硫化鋅、磷化銦、銅-銦硫化物(CuInS2)、CuA102、SrCu2O2等的半導(dǎo)體以及它們的組合。其中，從穩(wěn)定性以及安全性的觀點(diǎn)出發(fā)，特別優(yōu)選使用氧化鈦。
[0050]作為適合用于多孔性半導(dǎo)體的氧化鈦，可以列舉銳鈦礦型氧化鈦、金紅石型氧化鈦、無(wú)定形氧化鈦、偏鈦酸、正鈦酸等各種狹義的氧化鈦以及氫氧化鈦、含水氧化鈦等，可以將這些單獨(dú)使用或混合兩種以上使用。根據(jù)其制造方法、熱歷史的不同，可能成為銳鈦礦型和金紅石型這兩種結(jié)晶系氧化鈦中的任意形態(tài)，但作為構(gòu)成多孔性半導(dǎo)體的氧化鈦，優(yōu)選銳鈦礦型氧化鈦的含有率高，更優(yōu)選包含80%以上的銳鈦礦型氧化鈦。
[0051]多孔性半導(dǎo)體可以以單晶和多晶中任意一種形式形成，但從穩(wěn)定性、結(jié)晶生長(zhǎng)的容易度、制造成本等觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為多晶。另外，多孔性半導(dǎo)體優(yōu)選由納米級(jí)至微米級(jí)的半導(dǎo)體微粒構(gòu)成，更優(yōu)選使用氧化鈦的微粒。該氧化鈦的微粒可以通過(guò)氣相法、液相法(水熱合成法、硫酸法)等公知的方法制造。另外，也可以通過(guò)7寸(Degussa)公司開發(fā)的對(duì)氯化物進(jìn)行高溫水解的方法來(lái)得到。
[0052]另外，作為構(gòu)成多孔性半導(dǎo)體的半導(dǎo)體微粒，可以使用由相同的組成構(gòu)成的半導(dǎo)體化合物，也可以將兩種以上不同的組成的半導(dǎo)體化合物混合使用。另外，作為半導(dǎo)體微粒的粒子尺寸，可以使用約IOOnm?約500nm的平均粒徑的微粒，也可以使用約5nm?約50nm的平均粒徑的微粒，也可以將這些半導(dǎo)體微?；旌蟻?lái)使用?？梢哉J(rèn)為約IOOnm?約500nm的粒徑的半導(dǎo)體微粒使入射光散射，有助于光捕捉率的提高，約5nm?約50nm的平均粒徑的半導(dǎo)體微粒使吸附點(diǎn)進(jìn)一步增多，有助于染料的吸附量的提高。
[0053]混合兩種以上不同粒徑的半導(dǎo)體微粒來(lái)構(gòu)成多孔性半導(dǎo)體的情況下，優(yōu)選粒徑小的半導(dǎo)體微粒的平均粒徑為粒徑大的半導(dǎo)體微粒的平均粒徑的10倍以上。將兩種以上的半導(dǎo)體微粒混合的情況下，使吸附作用強(qiáng)的半導(dǎo)體化合物為粒子尺寸小的半導(dǎo)體微粒是有效的。
[0054]多孔性半導(dǎo)體的膜厚、即光電轉(zhuǎn)換層3的膜厚沒(méi)有特別限定，優(yōu)選例如約
0.1 μ m?約100 μ m。優(yōu)選多孔性半導(dǎo)體的表面積大,例如,優(yōu)選為約10m2/g?約200m2/g。
[0055](光敏劑)
[0056]在上述多孔性半導(dǎo)體上吸附的光敏劑，是用于將入射到光電轉(zhuǎn)換元件上的光能轉(zhuǎn)換成電能而設(shè)置的。為了將這樣的光敏劑牢固地吸附到多孔性半導(dǎo)體上，優(yōu)選在構(gòu)成光敏劑的分子中具有連結(jié)基。在此，連結(jié)基通常在多孔性半導(dǎo)體上固定染料時(shí)存在，提供使在激發(fā)狀態(tài)的染料與半導(dǎo)體的傳導(dǎo)帶之間的電子的移動(dòng)變?nèi)菀椎碾娕悸?lián)，具體而言，可以列舉:
竣基、燒氧基、輕基、橫酸基、酷基、疏基、勝酸基等官能團(tuán)。
[0057]作為吸附到多孔性半導(dǎo)體上的光敏劑，除了在可見光區(qū)域或紅外光區(qū)域具有吸收的各種有機(jī)染料之外，還可以使用金屬絡(luò)合物染料等，可以使用這些染料中的一種或組合使用兩種以上。有機(jī)染料的吸光系數(shù)通常與后述的金屬絡(luò)合物染料的吸光系數(shù)相比更大。
[0058]作為上述有機(jī)染料，例如，可以列舉:偶氮系染料、醌系染料、醌亞胺系染料、喹吖啶酮系染料、方酸系染料、花青系染料、部花菁系染料、三苯基甲烷系染料、咕噸系染料、口卜啉系染料、茈系染料、靛系染料、萘酞菁系染料等。
[0059]作為上述金屬絡(luò)合物染料，是過(guò)渡金屬在金屬原子上配位鍵合而成的金屬絡(luò)合物染料。作為這樣的金屬絡(luò)合物染料，可以列舉:卟啉系染料、酞菁系染料、萘酞菁系染料、釕系染料等。作為構(gòu)成金屬絡(luò)合物染料的金屬原子，可以列舉:Cu、N1、Fe、Co、V、Sn、S1、T1、Ge、Cr、Zn、Ru、Mg、Al、Pb、Mn、In、Mo、Y、Zr、Nb、Sb、La、W、Pt、Ta、Ir、Pd、Os、Ga、Tb、Eu、Rb、B1、Se、As、Sc、Ag、Cd、Hf、Re、Au、Ac、Tc、Te、Rh等。其中，優(yōu)選在酞菁系染料、釕系染料上配位有金屬的絡(luò)合物染料，特別優(yōu)選為釕系金屬絡(luò)合物染料。
[0060]特別是優(yōu)選為由下式⑴?(3)表示的釕系金屬絡(luò)合物染料。作為市售的釕系金屬絡(luò)合物染料，例如可以列舉=Solaronix公司制的商品名Ruthenium535染料、Ruthenium535-bisTBA 染料、Ruthenium620-1H3TBA 染料等。
[0061]
【權(quán)利要求】
1.一種光電轉(zhuǎn)換兀件，其具有: 透光性基板、 在所述透光性基板上形成的透明導(dǎo)電層、 在所述透明導(dǎo)電層上形成的光電轉(zhuǎn)換層、 與所述光電轉(zhuǎn)換層相接形成的多孔性絕緣層、 與所述多孔性絕緣層相接形成的反射層、以及 在所述反射層上形成的催化劑層和對(duì)電極導(dǎo)電層， 所述光電轉(zhuǎn)換層包含多孔性半導(dǎo)體、載流子輸送材料和光敏劑， 將所述多孔性絕緣層朝向所述透光性基板垂直投影時(shí)的投影面積和將所述反射層朝向所述透光性基板垂直投影時(shí)的投影面積，大于將所述光電轉(zhuǎn)換層朝向所述透光性基板垂直投影時(shí)的投影面積。
2.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件，其中，所述多孔性絕緣層與所述光電轉(zhuǎn)換層的上部以及側(cè)面相接形成， 所述反射層與所述多孔性絕緣層的上部相接形成。
3.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件，其中，所述多孔性絕緣層的膜厚為0.2μπι以上且5 μ m以下。
4.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件，其中，所述多孔性絕緣層以及所述反射層的總膜厚為10 μ m以上。
5.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件，其中，所述多孔性絕緣層由1Χ1012Ω._以下的導(dǎo)電率的材料構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件，其中，所述多孔性絕緣層包含選自由氧化鈮、氧化鋯、氧化硅化合物、氧化鋁以及鈦酸鋇組成的組中的一種以上的化合物。
7.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件，其中，所述反射層包含氧化鋁或氧化鈦。
8.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件，其中，所述反射層由與構(gòu)成所述多孔性半導(dǎo)體的材料相同的材料構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件，其中，所述反射層以及所述多孔性半導(dǎo)體由氧化鈦構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件，其中，所述反射層由平均粒徑大于構(gòu)成所述多孔性半導(dǎo)體的微粒的平均粒徑的微粒構(gòu)成。
11.一種光電轉(zhuǎn)換元件模塊，將2個(gè)以上光電轉(zhuǎn)換元件串聯(lián)電連接而成，其中，所述光電轉(zhuǎn)換元件中的至少一個(gè)為權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件。
12.一種光電轉(zhuǎn)換元件模塊，將3個(gè)以上光電轉(zhuǎn)換元件串聯(lián)和/或并聯(lián)電連接而成，其中，所述光電轉(zhuǎn)換元件中的至少一個(gè)為權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件。
13.一種光電轉(zhuǎn)換元件模塊，將2個(gè)以上光電轉(zhuǎn)換元件串聯(lián)和/或并聯(lián)電連接而成，其中，所述光電轉(zhuǎn)換元件全部為權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件。
【文檔編號(hào)】H01L31/042GK103620791SQ201280028394
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月8日
【發(fā)明者】古宮良一, 福井篤, 山中良亮 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社