[發明專利]雙面受光型染料敏化太陽能電池

有效

• 申請號: 201911005997.9
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN112509815B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 李玉郎;劉一平;卓育軒
• 申請（專利權）人: 成功大學
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20;H01G9/042;H01G9/048
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

本發明公開一種雙面受光型染料敏化太陽能電池，包含：一第一透光基板、一第二透光基板、一工作電極、一第一半導體層、一第二半導體層、一第三半導體層、一對電極、一透光觸媒層以及一液態電解質。本發明的染料敏化太陽能電池通過使用特定的工作電極結構，以改善光電轉換效率。

技術領域

本發明是有關于一種太陽能電池，特別是有關于一種雙面受光型染料敏化太陽能電池。

背景技術

太陽能電池在近幾十年已經不斷發展，并且可能是未來替代石油的主要能源之一。現在的太陽能電池種類非常多樣化，例如單晶硅、多晶硅、薄膜、有機、鈣鈦礦結構材料或染料敏化等太陽能電池。

已有許多研究針對于染料敏化太陽能電池，例如，在2019年9月于電源雜志期刊(Journal of Power Sources)發表的文章，標題為“一種解釋TiO₂納米填料在準固態染料敏化太陽能電池中作用的新機制(Liu et al；A new mechanism for interpreting theeffect of TiO₂ nanofillers in quasi-solid-state dye-sensitized solar cells)”。或者，在2019年4月于ACS可持續發展化學與工程雜志期刊(ACS Sustainable Chemistryand Engineering)發表的文章，標題為“在室內光條件下可高效穩定發電的準固態染料敏化太陽能電池(Quasi-Solid-State Dye-Sensitized Solar Cells for Efficient andStable Power Generation under Room Light Conditions)”。

然而，現有太陽能電池的光電轉換效率仍明顯不足。故，有必要提供一種雙面受光型染料敏化太陽能電池，以解決現有技術所存在的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種封裝構造，以解決現有技術所存在的太陽能電池的光電轉換效率仍明顯不足的問題。

本發明的一目的在于提供一種雙面受光型染料敏化太陽能電池，主要是通過使用特定的工作電極結構(包含三種半導體層，各具有特定的厚度及特定的平均粒徑)，以改善傳統太陽能電池的光電轉換效率。

為達上述的目的，本發明提供一種雙面受光型染料敏化太陽能電池，包含：一第一透光基板、一第二透光基板、一工作電極、一第一半導體層、一第二半導體層、一第三半導體層、一對電極、一透光觸媒層以及一液態電解質。所述第二透光基板及所述第一透光基板之間形成一容置空間。所述工作電極設于所述第一透光基板上且位于所述容置空間內。所述第一半導體層設于所述工作電極上且位于所述容置空間內，其中所述第一半導體層具有一第一厚度且包含多個第一半導體顆粒，以及所述多個第一半導體顆粒具有一第一平均粒徑。所述第二半導體層設于所述第一半導體層上且位于所述容置空間內，其中所述第二半導體層具有一第二厚度且包含多個第二半導體顆粒，以及所述多個第二半導體顆粒具有一第二平均粒徑，其中所述第二平均粒徑大于所述第一平均粒徑。所述第三半導體層設于所述第二半導體層上且位于所述容置空間內，其中所述第三半導體層具有一第三厚度且包含多個第三半導體顆粒，以及所述多個第三半導體顆粒具有一第三平均粒徑，其中所述第二平均粒徑大于所述第三平均粒徑，其中所述第三厚度等于或大于所述第一厚度。所述對電極設于所述第二透光基板上且位于所述容置空間內。所述透光觸媒層設于所述對電極上且位于所述容置空間內。所述液態電解質填充于所述容置空間內。

在本發明一實施例中，所述第一平均粒徑是介于15至25納米之間。

在本發明一實施例中，所述第二平均粒徑是介于350至450納米之間。

在本發明一實施例中，所述第一平均粒徑是介于15至25納米之間。

在本發明一實施例中，所述第一厚度介于1至6微米之間。

在本發明一實施例中，所述第二厚度介于1至6微米之間。