專利名稱：一種染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體及封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體及封裝方法，具體地，涉及一種具有
覆蓋在導(dǎo)電電極的表面上的硬質(zhì)絕緣層以及覆蓋在所述硬質(zhì)絕緣層的表面上的粘結(jié)劑粘合層的這種兩層或多層的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，以及涉及這樣一種染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體的制備方法。
背景技術(shù)：
能源短缺與環(huán)境污染是目前人類面臨的兩大問題。傳統(tǒng)的能源煤、石油和木材按目前的消耗速度只能維持五十至一百年。另外，由此所帶來的環(huán)境污染也正在威脅著人類賴以生存的地球。而在人類可以預(yù)測(cè)的未來時(shí)間內(nèi)，太陽能作為人類取之不盡用之不竭的潔凈能源，不產(chǎn)生任何的環(huán)境污染，且基本上不受地理?xiàng)l件的限制，因此太陽能利用技術(shù)研究引起了各國科學(xué)家的廣泛重視。太陽能的利用主要有太陽能電池發(fā)電。由于目前市場(chǎng)上的太陽能電池產(chǎn)品硅太陽能電池制造成本過高，因此不利于廣泛應(yīng)用。 染料敏化納米晶太陽能電池(DSC)作為一種新型太陽能——電能轉(zhuǎn)化裝置由瑞士的M. Gr汪zel教授于1991年首次提出(0， Regan， B. ;Gr汪tzel， M. Nature 1991,353,737)。其結(jié)構(gòu)是在導(dǎo)電玻璃基底上燒結(jié)一層納米多孔Ti02膜，并在上面吸附一層光敏染料作為光陽極，陰極由鍍Pt的導(dǎo)電玻璃組成，電解質(zhì)為含I—/I3—氧化還原對(duì)的電解液。這類電池由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本低、對(duì)環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)，已成為一類具有應(yīng)用前景的光電轉(zhuǎn)換裝置。目前小面積(面積小于lcm2)DSC的光電轉(zhuǎn)換效率已達(dá)到11%左右(Chiba，Y. ;Islam， A.;Watanabe，Y. ;Komiya， R. ;Koide，N. ;Han， L. Jpn. J. Appl. Phys. ， Part 2 2006， 45， L638.)。但大面積電池及其組件，由于在電池密封等關(guān)鍵問題上未能解決，一直阻止這種太陽能電池的廣泛應(yīng)用。 由于DSC內(nèi)部復(fù)雜的物理和化學(xué)環(huán)境，電子在電解液的傳遞過程中伴隨著復(fù)雜的反應(yīng)過程，這些都對(duì)密封材料的抗溶劑性提出了更高要求，而且要有足夠的強(qiáng)度以防止電解液的泄露和揮發(fā)，這是DSC能大規(guī)模應(yīng)用的一個(gè)基本要求。 中國專利CN101515509A公開了一種大面積DSC封裝工藝，其主要技術(shù)特征是在光陽極導(dǎo)電玻璃的銀線上覆蓋一層沙林膜，然后蓋上鉑電極基板，使用層壓機(jī)進(jìn)行壓制，完成沙林膜對(duì)DSC組件的封裝。中國專利CN101354970A公開了另一種大面積DSC封裝工藝，其主要技術(shù)特征是將光陽極和對(duì)電極導(dǎo)電玻璃采用低熔點(diǎn)玻璃漿料對(duì)合預(yù)封裝在一起，留出注入通道，然后再吸附染料并灌注電解質(zhì)。 專利CN101515509A的封裝工藝缺點(diǎn)沙林膜封裝工藝的穩(wěn)定性差，在接觸電解液
的情況下極易導(dǎo)致封裝失效，從而產(chǎn)生電解液泄露并導(dǎo)致電池失效。另外沙林膜價(jià)格昂貴
(如Surlynl702熱封薄膜約1000元人民幣/平方米)，且沙林膜的切割和鋪平工藝不適合
自動(dòng)化生產(chǎn)，另外沙林膜的層壓工藝穩(wěn)定性及均一性較差，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。 專利CN101354970A的封裝工藝缺點(diǎn)玻璃漿料的燒結(jié)很難保證每個(gè)接觸點(diǎn)的緊
密性，因?yàn)榻z網(wǎng)印刷后的玻璃漿料很難在厚度上保持均一，燒結(jié)過程中在玻璃上施加壓力
4又易導(dǎo)致玻璃變形。另外玻璃漿料燒結(jié)后也存在少量孔洞的問題，從而易導(dǎo)致電解液的泄露和揮發(fā)。 可見，現(xiàn)有技術(shù)一般是在導(dǎo)電電極上的單層封裝結(jié)構(gòu)體，有單獨(dú)用Surlynl702熱封薄膜的、有單獨(dú)用玻璃漿料的、有單獨(dú)用特制粘合劑的，但是現(xiàn)有技術(shù)都存在一定的缺點(diǎn)。如Surlynl702熱封薄膜存在穩(wěn)定性和耐溶劑性差、難自動(dòng)化、成本高等缺點(diǎn)；玻璃漿料存在難以保證封裝的均一性，部分上下封裝點(diǎn)不能良好接觸等缺點(diǎn)，從而導(dǎo)致電解液泄露。單獨(dú)用粘合劑的存在封裝時(shí)易短路的缺點(diǎn)，因?yàn)檎澈蟿┰诟邷睾蛪毫ο乱鬃冃?，從而使粘合層變薄，?dǎo)致光陽極和對(duì)電極上的導(dǎo)電電極有接觸點(diǎn)，從而導(dǎo)致短路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有硬質(zhì)絕緣層和粘結(jié)劑粘合層這種兩層或多層相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體及制備該封裝結(jié)構(gòu)體的封裝方法。 為此，本發(fā)明的第一方面在于，提供一種染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，所述染料敏化電池包括被封裝在一起的光陽極組件、對(duì)電極組件和電解液，其特征在于所述光陽極組件和/或?qū)﹄姌O組件中的導(dǎo)電電極的表面上覆蓋有兩層或更多層相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體，其中所述兩層或更多層相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體至少包括覆蓋在所述導(dǎo)電電極的表面上的硬質(zhì)絕緣層和覆蓋在所述硬質(zhì)絕緣層的表面上的粘結(jié)劑粘合層。 本發(fā)明的第二方面在于，提供一種制備第一方面的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體的封裝方法，所述方法包括 a)通過如下步驟制備光陽極組件提供帶有導(dǎo)電層的透明基底；在所述導(dǎo)電層上印刷不連續(xù)的納米粒子漿料層，干燥之后進(jìn)行煅燒；將燒好的納米粒子層浸漬在TiCl4的水溶液中，烘干后，在沒有被納米粒子層覆蓋的導(dǎo)電層上印刷導(dǎo)電電極，烘干之后煅燒；然后，在染料溶液中浸泡，得到吸附了染料的不連續(xù)的納米粒子層；在導(dǎo)電電極上印刷一層硬質(zhì)絕緣層，之后干燥；然后，在所述硬質(zhì)絕緣層上印刷一層粘結(jié)劑粘合層； b)通過如下步驟制備對(duì)電極組件在對(duì)電極組件的導(dǎo)電電極上，印刷一層硬質(zhì)絕緣層，干燥；然后，在所述硬質(zhì)絕緣層上印刷一層粘結(jié)劑粘合層； c)電池的封裝，即，將光陽極組件和對(duì)電極組件的粘結(jié)劑粘合層上下對(duì)準(zhǔn)之后，在熱壓機(jī)或UV固化機(jī)中進(jìn)行封裝。 本發(fā)明的第三方面在于，提供一種制備第一方面所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體的另一種封裝方法，所述方法包括 a)通過如下步驟制備光陽極組件提供帶有導(dǎo)電層的透明基底；在所述導(dǎo)電層上
印刷不連續(xù)的納米粒子層，干燥之后進(jìn)行煅燒；將燒好的納米粒子層浸漬在TiCl4的水溶液
中，烘干后，在沒有被納米粒子層覆蓋的導(dǎo)電層上印刷導(dǎo)電電極，烘干之后煅燒；然后，在導(dǎo)
電電極上印刷一層硬質(zhì)絕緣層，之后干燥，烘干后燒結(jié)；然后，在染料溶液中浸泡，得到吸附
了染料的納米粒子層；然后，在所述燒結(jié)的硬質(zhì)絕緣層上印刷一層粘結(jié)劑粘合層； b)通過如下步驟制備對(duì)電極組件在對(duì)電極組件的導(dǎo)電電極上，印刷一層硬質(zhì)絕
緣層之后，干燥，烘干后燒結(jié)；然后，在所述硬質(zhì)絕緣層上印刷一層粘結(jié)劑粘合層； c)電池的封裝，即，將光陽極組件和對(duì)電極組件的粘結(jié)劑粘合層上下對(duì)準(zhǔn)之后，在
熱壓機(jī)或UV固化機(jī)中進(jìn)行封裝。
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在本發(fā)明的這種兩層或多層相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體中，引入了硬質(zhì)絕緣層，然后再用粘合劑封裝，從而避開了現(xiàn)有技術(shù)中材料的缺點(diǎn)，并且解決了粘合劑在高溫和壓力下易變形，從而使粘合層變薄，導(dǎo)致光陽極和對(duì)電極上的導(dǎo)電電極有接觸點(diǎn)，從而導(dǎo)致短路的技術(shù)問題。


圖1是吸附了染料且導(dǎo)電電極沒有覆蓋硬質(zhì)絕緣層的光陽極組件的截面示意圖； 圖2是吸附了染料且導(dǎo)電電極覆蓋了硬質(zhì)絕緣層的光陽極組件的截面示意圖； 圖3是吸附了染料且導(dǎo)電電極依次覆蓋了硬質(zhì)絕緣層和粘結(jié)劑粘合層的光陽極組件的截面示意圖； 圖4是本發(fā)明染料敏化太陽能電池結(jié)構(gòu)的截面示意圖；以及 圖5是吸附了染料且沒有印制導(dǎo)電電極的光陽極組件的截面示意圖。 在附圖1-5中，相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似功能的部件。其中 1為透明基底層 2為導(dǎo)電層 3為吸附了染料的半導(dǎo)體納米粒子層 4為對(duì)電極 5為導(dǎo)電電極 6為硬質(zhì)絕緣層 7為粘合層 8為電解液
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的第一個(gè)方面是提供一種染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體。所述封裝結(jié)構(gòu)體包括被封裝在一起的光陽極組件、對(duì)電極組件和電解液8，其特征在于所述光陽極組件和/或?qū)﹄姌O組件中的導(dǎo)電電極5的表面上覆蓋有兩層或更多層相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體，其中所述兩層或更多層相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體至少包括覆蓋在所述導(dǎo)電電極5的表面上的硬質(zhì)絕緣層6和覆蓋在所述硬質(zhì)絕緣層6的表面上的粘結(jié)劑粘合層7。 具體地，所述光陽極組件包括帶有導(dǎo)電層2的透明基底1 ;位于導(dǎo)電層2上的一層不連續(xù)的吸附了染料的半導(dǎo)體納米粒子層3 ;位于沒有覆蓋納米粒子層的導(dǎo)電層2上的導(dǎo)電電極5 ;覆蓋在導(dǎo)電電極5上的兩層或更多層相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述兩層或更多層相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體至少包括覆蓋在所述導(dǎo)電電極5的表面上的硬質(zhì)絕緣層6，以及覆蓋在硬質(zhì)絕緣層6上的粘結(jié)劑粘合層7。 所述對(duì)電極組件包括對(duì)電極、印刷在對(duì)電極上的導(dǎo)電電極，以及覆蓋在所述導(dǎo)電電極上的兩層或更多層相結(jié)合的結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述兩層或更多層相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體至少包括覆蓋在導(dǎo)電電極上的硬質(zhì)絕緣層6和覆蓋在硬質(zhì)絕緣層6上的粘結(jié)劑粘結(jié)劑粘合層7。本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)的特征在于所述硬質(zhì)絕緣層6和所述覆蓋在硬質(zhì)絕緣層6上的粘結(jié)劑粘合層7相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體是一種能夠有效地防止電池短路的封裝結(jié)構(gòu)，因?yàn)檎辰Y(jié)劑在高溫和壓力下變形而使粘結(jié)劑粘合層變薄，但是硬質(zhì)絕緣層的引入能有效防止光陽極和對(duì)電極上的導(dǎo)電電極有接觸點(diǎn)，從而防止電池短路。 現(xiàn)在，參考附圖1-5描述本發(fā)明的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體。 透明基底層1可以是玻璃基底或塑料基底。所述塑料可選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇
酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚酰亞胺、三乙?；w維素和聚醚砜中的任一
種。本發(fā)明優(yōu)選玻璃基底。 導(dǎo)電層2是形成在透明基底層1上，并且可以由選自氧化銦錫(IT0)、氧化氟錫(FT0)、Zn0-GaZ03、Zn0-Al203、錫基氧化物、氧化銻錫(ATO)和氧化鋅中的任意一種構(gòu)成。本發(fā)明優(yōu)選FTO。 吸附了染料的納米粒子層3的納米粒子為Si、Ti02、Sn02、ZnO、W03、Nb205和TiSr03中的任意一種，納米粒子的平均粒徑小于或等于50nm。本發(fā)明優(yōu)選Ti02和Zn0。
對(duì)電極4由選自Pt、Au、Ni、Cu、Ag、 In、Ru、Pd、Rh、 Ir、0s、C和導(dǎo)電聚合物中任意一種或多種組成。導(dǎo)電聚合物為選自聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚對(duì)苯乙炔和聚醚中的任意一種。本發(fā)明優(yōu)選Pt電極。 導(dǎo)電電極5為選自銀電極、碳電極、石墨電極、銅電極、鋁電極及鴇電極中一種或多種。其中若硬質(zhì)絕緣層需高溫?zé)Y(jié)，導(dǎo)電電極需用耐高溫材料如銀電極等。導(dǎo)電電極5中，本發(fā)明優(yōu)選銀電極和碳電極。 硬質(zhì)絕緣層6是由選自納米Ti02漿料、Zn0漿料及玻璃漿料等耐壓力絕緣材料中的一種或多種形成的層。本發(fā)明優(yōu)選納米Ti02漿料和玻璃漿料作為硬質(zhì)絕緣層的材料。
粘合層7是由熱性粘結(jié)劑或UV固化膠等形成的粘合層。 電解液8是碘/碘化鋰電解質(zhì)，或者離子液體和有機(jī)空穴傳輸材料中的任意一種構(gòu)成。 下面描述本發(fā)明的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體的制備方法，本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)體是兩層或更多層相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體，其至少包括覆蓋在所述導(dǎo)電電極(5)的表面上的硬質(zhì)絕緣層(6)和覆蓋在所述硬質(zhì)絕緣層(6)的表面上的粘結(jié)劑粘合層(7)。本發(fā)明的所述硬質(zhì)絕緣層(6)和所述覆蓋在硬質(zhì)絕緣層(6)上的粘結(jié)劑粘合層(7)相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體是是一種能夠有效地防止電池短路的封裝結(jié)構(gòu)，因?yàn)檎辰Y(jié)劑在高溫和壓力下變形而使粘結(jié)劑粘合層變薄，但是硬質(zhì)絕緣層的引入能有效防止光陽極和對(duì)電極上的導(dǎo)電電極有接觸點(diǎn)，從而防止電池短路。本發(fā)明的制備方法中，可以包括以下兩種情況的制備過程。
第一種情況的制備過程采用不經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)的Ti02漿料等為硬質(zhì)絕緣層6時(shí)，制作電池的一般步驟為
光陽極組件的制備 1、在清洗過的導(dǎo)電玻璃1上采用絲網(wǎng)印刷工藝印刷一層10 15微米厚的納米粒子漿料層，120 125。C干燥5 8分鐘，然后480 50(TC煅燒30 60分鐘，即得不連續(xù)的納米粒子層3。其中絲網(wǎng)目數(shù)為150 250目。所述納米粒子為Si、 Ti02、 Sn02、 Zn0、W03、 Nb205和TiSr03中的任意一種，并且納米粒子的平均粒徑小于或等于50nm。本發(fā)明優(yōu)選Ti02。 2、然后，將燒好的納米粒子層在優(yōu)選50mM的TiCl4水溶液中，于7(TC浸泡25 35分鐘，烘干后在沒有印刷納米粒子層優(yōu)選二氧化鈦層的導(dǎo)電層2上，采用絲網(wǎng)印刷工藝印刷一層導(dǎo)電電極5，優(yōu)選銀電極5，并且在120 125t:烘干5 8分鐘，然后在480 500°C煅燒25 35分鐘。其中絲網(wǎng)目數(shù)為200 300目。 3、將燒好的光陽極材料在染料液中浸泡24小時(shí)，使染料充分吸附。在本發(fā)明中，所述染料沒有特別限制，但是優(yōu)選使用來自瑞士 Solaronix公司的N719染料。吸附了染料的光陽極組件示意圖如圖1所示，其中吸附了染料的半導(dǎo)體納米粒子層3為吸附了染料的二氧化鈦層。 4、在導(dǎo)電電極5上采用絲網(wǎng)印刷工藝印刷一層厚度為6 12微米硬質(zhì)絕緣層6，優(yōu)選Ti02硬質(zhì)絕緣層6。為了提高性能，所印刷的硬質(zhì)絕緣層6的寬度要寬于導(dǎo)電電極5，以將導(dǎo)電電極5整體覆蓋。然后，在120 125t:干燥5 8分鐘，即得到示意圖為2的光陽極組件。其中絲網(wǎng)為80 150目。其中在采用1102硬質(zhì)絕緣層的情況下，用于絲網(wǎng)印刷工藝的1102漿料由商用P25(購買自德國Degussa)制得，具體制備方法參考文獻(xiàn)S. Ito，P. Chen， P. Comte， M. K. Nazeeruddin， P. Liska， P. P6chy and M. Gr汪tzel， Prog. Photovolt :Res. Appl. 2007;15 :603-612。 5、在硬質(zhì)絕緣層6上采用絲網(wǎng)印刷工藝印刷一層厚度為4 12微米的粘結(jié)劑粘合層7，并且為了提高性能，最好使得所印刷的粘結(jié)劑粘合層7寬度要寬于硬質(zhì)絕緣層6，即，將硬質(zhì)絕緣層6整體覆蓋起來，防止硬質(zhì)絕緣層6接觸電解液。然后，在58-62t:固化1 3分鐘，即得到示意圖為3的光陽極組件。其中絲網(wǎng)目數(shù)為80 150目。
對(duì)電極組件的制備 在印刷有銀電極的對(duì)電極，優(yōu)選Pt對(duì)電極上，采用同上面步驟4和5的方法即可得到印刷有硬質(zhì)絕緣層6和粘結(jié)劑粘合層7的對(duì)電極組件。
電池的封裝 1、粘結(jié)劑粘合層為熱性粘結(jié)劑粘合層的情況 將光陽極組件和對(duì)電極組件按相對(duì)應(yīng)的位置對(duì)準(zhǔn)，通常，通過手工將光陽極組件和對(duì)電極組件的粘合層上下對(duì)準(zhǔn)即可，之后放入熱壓機(jī)中，在118-122t:條件下壓緊50 70秒，即完成電池的封裝。 2、粘結(jié)劑粘合層為UV固化膠粘合層的情況 將光陽極組件和對(duì)電極組件按相對(duì)應(yīng)的位置對(duì)準(zhǔn)后，放入U(xiǎn)V固化機(jī)(UVITR0N600W型UV固化機(jī))中，2 5Kg/cm2壓力的條件下，用UV輻射20 30秒，即完成電池的封裝。 第二種情況的制備過程采用玻璃漿料等為硬質(zhì)絕緣層6，并且硬質(zhì)絕緣層6燒結(jié)時(shí)，制作電池的一般步驟為 所述玻璃漿料的制備原料為400 500目低溫玻璃粉，其熔點(diǎn)為410 430°C ，具體制備過程和二氧化鈦漿料的制備過程相同。
光陽極組件的制備 1、在清洗過的導(dǎo)電玻璃的上采用絲網(wǎng)印刷工藝印刷一層10 15微米厚的納米粒子漿料，優(yōu)選Ti02漿料，120 125。C干燥5 8分鐘后480 500。C煅燒30 60分鐘，即得一層不連續(xù)的納米粒子層。其中絲網(wǎng)目數(shù)為150 250目。 2、將燒好的納米粒子層，優(yōu)選二氧化鈦納米粒子層，放入優(yōu)選的50mM的TiCl4水溶液中，于70 75t:浸泡25 35分鐘，烘干后，在沒有印刷納米粒子層的導(dǎo)電層2上，采用絲網(wǎng)印刷工藝印刷一層導(dǎo)電電極5，優(yōu)選銀電極5，并且在120 125t:烘干5 8分鐘后，在480 500。C煅燒25 35分鐘。其中絲網(wǎng)目數(shù)為200 300目。
3、采用絲網(wǎng)印刷工藝，在導(dǎo)電電極5上印刷一層厚度為6 12微米的玻璃漿料，120 125t:干燥8 10分鐘后425 435。C煅燒25 35分鐘，得到硬質(zhì)絕緣層6。其中絲網(wǎng)目數(shù)為80 150目。 4、將燒好的光陽極組件在染料溶液中浸泡24小時(shí)，使染料充分吸附。本發(fā)明所使用的染料沒有特別的限制，但是優(yōu)選使用來自瑞士 Solaronix公司產(chǎn)的N719染料。
5、在硬質(zhì)絕緣層6上采用絲網(wǎng)印刷工藝印刷一層厚度為4 12微米的粘結(jié)劑，58 62t:固化1 3分鐘，即得到示意圖為3的光陽極組件。其中絲網(wǎng)目數(shù)為80 150目。 對(duì)電極組件的制備 在印刷有導(dǎo)電電極5優(yōu)選銀電極的對(duì)電極(優(yōu)選Pt對(duì)電極)上，采用同上面步驟4和5的方法即可得到印刷有硬質(zhì)絕緣層6和粘結(jié)劑粘合層7的對(duì)電極組件。
電池的封裝 1、粘結(jié)劑粘合層為熱性粘結(jié)劑粘合層的情況 將光陽極組件和對(duì)電極組件按相對(duì)應(yīng)的位置對(duì)準(zhǔn)，通常地，通過手工將光陽極組件和對(duì)電極組件的粘合層上下對(duì)準(zhǔn)，然后放入熱壓機(jī)中，在118 122t:條件下壓緊50 70秒，即完成電池的封裝。 2、粘結(jié)劑粘合層為UV固化膠粘合層的情況 將光陽極組件和對(duì)電極組件按相對(duì)應(yīng)的位置對(duì)準(zhǔn)后，放入U(xiǎn)V固化機(jī)中，2 5Kg/
cm2壓力的條件下，用UV輻射20 30秒，即完成電池的封裝。 本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的封裝結(jié)構(gòu)具有以下的優(yōu)點(diǎn) 1、本發(fā)明工藝成本低廉，可顯著降低電池制造成本。其主要原因在于所選用的封
裝材料價(jià)格低廉，如AD-HM6型油墨為400元人民幣/千克，二氧化鈦及玻璃漿料的成本都
在500元人民幣/千克以內(nèi)，而傳統(tǒng)工藝中選用沙林膜(專利CN101515509A)價(jià)格昂貴，如
Surlynl702熱封薄膜(DHS-SN1760)的價(jià)格為1000元人民幣/平方米左右，且采用沙林膜
工藝時(shí)產(chǎn)生的廢料較多。因此采用Surlynl702熱封薄膜的工藝成本為1000元/平方米，
而采用本發(fā)明的封裝方法，材料成本可控制在15元人民幣/平方米以下。 2、本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，操作方便，適合自動(dòng)化生產(chǎn)。傳統(tǒng)工藝(專利CN101515509A)
中選用沙林膜做封裝材料，沙林膜的切割和鋪平工藝不適合自動(dòng)化生產(chǎn)，另外沙林膜的層
壓工藝穩(wěn)定性及均一性較差，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明中硬質(zhì)絕緣層和粘合層的工藝實(shí)
施都可以采用絲網(wǎng)印刷工藝，其厚度、寬度、形狀等工藝參數(shù)都可以準(zhǔn)確定位，工藝靈活，適
合自動(dòng)化生產(chǎn)。 3、本發(fā)明的工藝穩(wěn)定性及電池性能的均一性高。傳統(tǒng)專利CN101515509A的封裝工藝中采用沙林膜為封裝材料，電池性能均一性受封裝過程影響較大，封裝工藝的穩(wěn)定性差，在接觸電解液的情況下極易導(dǎo)致封裝失效，從而產(chǎn)生電解液泄露并導(dǎo)致電池失效。專利CN101354970A的封裝工藝采用玻璃漿料為封裝材料，玻璃漿料的燒結(jié)很難保證每個(gè)接觸點(diǎn)的緊密性，因?yàn)榻z網(wǎng)印刷后的玻璃漿料很難再厚度上保持均一，燒結(jié)過程中在玻璃上施加壓力又易導(dǎo)致玻璃變形。另外玻璃玻璃漿料燒結(jié)后也存在少量空洞的問題，從而易導(dǎo)致電解液的泄露和揮發(fā)。單獨(dú)用粘結(jié)劑的存在封裝時(shí)易短路的缺點(diǎn)，因?yàn)檎辰Y(jié)劑在高溫和壓力下易變形，從而使粘合層變薄，導(dǎo)致光陽極和對(duì)電極上的導(dǎo)電電極有接觸點(diǎn)，從而導(dǎo)致短路。本發(fā)明創(chuàng)新性地引入硬質(zhì)絕緣層，然后再用粘結(jié)劑封裝，從而避開了上述材料的缺點(diǎn)，而取其優(yōu)點(diǎn)。采用本發(fā)明工藝制備的電池在AMI. 5， lOOmW cm—2的光照條件下，照射1000小時(shí)，沒有發(fā)現(xiàn)電解液泄露和明顯的效率下降。因此本發(fā)明封裝工藝的穩(wěn)定性和均一性都比傳統(tǒng)工藝的要好。
實(shí)施例
實(shí)施例1 導(dǎo)電電極5為銀電極，硬質(zhì)絕緣層6為Ti02漿料，且硬質(zhì)絕緣層6沒有燒結(jié)時(shí)，粘合層7為常用耐溶劑型熱性粘結(jié)劑，如JELC0N AD-HM6型油墨，所形成的粘合層。具體實(shí)施方法為 1、在如圖1的光陽極組件上，采用絲網(wǎng)印刷工藝，在銀電極5上覆蓋一層厚度為9微米的二氧化鈦漿料，125t:干燥8分鐘，可得到硬質(zhì)絕緣層6，即，可獲得如圖2所示的光陽極組件。其中絲網(wǎng)目數(shù)為100目。 2、接著，采用絲網(wǎng)印刷工藝，在硬質(zhì)絕緣層6上印刷一層厚度為8微米的AD-HM6油墨粘合層，6(TC固化2分鐘，可得到粘結(jié)劑粘合層7，即得到示意圖為3的光陽極組件。
3、在印刷有銀電極的Pt對(duì)電極上采用同上面步驟1和2的方法即可得到印刷有硬質(zhì)絕緣層和熱性粘結(jié)劑粘合層的Pt對(duì)電極組件。 4、將上述所得的光陽極組件和上述所得的對(duì)電極組件按相對(duì)應(yīng)的位置對(duì)準(zhǔn)后，放入熱壓機(jī)中，在12(TC條件下壓緊70秒，即完成電池的封裝。 實(shí)施例1中硬質(zhì)絕緣層6和粘合層7都采用絲網(wǎng)印刷工藝，該工藝適合大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)，可以極大地提高生產(chǎn)效率。另外硬質(zhì)絕緣層6采用與半導(dǎo)體納米粒子層相同的二氧化鈦漿料，粘合層采用工業(yè)上應(yīng)用極為普遍的JELCON AD-HM6型油墨，這些都降低了成本，有利于DSC的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
實(shí)施例2 導(dǎo)電電極5為(ACHESON) ED 581SS導(dǎo)電碳漿，硬質(zhì)絕緣層6為Ti02漿料，且硬質(zhì)絕緣層6沒有燒結(jié)時(shí)，粘合層7為常用耐溶劑型熱性粘結(jié)劑，如JELCON AD-HM6型油墨，所形成的粘合層。具體實(shí)施方法為 1、在吸附了染料如圖5所示的光陽極組件上，采用絲網(wǎng)印刷工藝，在導(dǎo)電電極的位置上印刷一層厚度為6微米的(ACHESON)ED 581SS導(dǎo)電碳漿，135。C溫度下固化60分鐘，然后就可得到如圖l所示的光陽極組件。其中導(dǎo)電電極為ED 581SS導(dǎo)電碳漿。采用絲網(wǎng)目數(shù)為200目。 2、接著，采用絲網(wǎng)印刷工藝，在導(dǎo)電電極上覆蓋一層厚度為9微米的二氧化鈦漿料作為硬質(zhì)絕緣層，125t:干燥8分鐘，即可得到如圖2所示的光陽極組件。其中絲網(wǎng)目數(shù)為100目。 3、接著，采用絲網(wǎng)印刷工藝，在硬質(zhì)絕緣層6上印刷一層厚度為8微米的AD-HM6油墨粘合層，6(TC固化2分鐘，即得到示意圖為3的光陽極組件。其中絲網(wǎng)目數(shù)為100目。
4、在印刷有ED 581SS導(dǎo)電電極的Pt對(duì)電極上采用同上面步驟2和3的方法即可得到印刷有硬質(zhì)絕緣層和熱性粘結(jié)劑粘合層的Pt對(duì)電極組件。 5、將上述所得的光陽極組件和上述所得的對(duì)電極組件按相對(duì)應(yīng)的位置對(duì)準(zhǔn)后，放入熱壓機(jī)中，在12(TC條件下壓緊60秒，即完成電池的封裝。 實(shí)施例2同樣具有實(shí)施例1的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。此外，發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)由于采用了ED 581SS導(dǎo)電碳漿(ACHES0N)作為導(dǎo)電電極，還進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，因?yàn)樵谶@種情況下，只要135t:固化即可，而使用銀導(dǎo)電電極時(shí)則需要50(TC燒結(jié)。
實(shí)施例3 導(dǎo)電電極5為銀電極，硬質(zhì)絕緣層6為玻璃漿料，且硬質(zhì)絕緣層6燒結(jié)時(shí)，粘合層7為常用耐溶劑型熱性粘結(jié)劑(如JELCON AD-HM6型油墨)。
具體實(shí)施方法為 1、在類似圖1的光陽極組件上(不同之處在于，半導(dǎo)體納米粒子層3并沒有吸附染料)，采用絲網(wǎng)印刷工藝，在銀電極上覆蓋一層厚度為8微米的玻璃漿料，125t:干燥8分鐘，43(TC煅燒30分鐘。冷卻至8(TC后浸泡N719染料24小時(shí)，然后即可得到如圖2所示的光陽極組件。其中絲網(wǎng)目數(shù)為100目。 2、接著，采用絲網(wǎng)印刷工藝，在硬質(zhì)絕緣層6上印刷一層厚度為8微米的AD-HM6油墨粘合層，6(TC固化2分鐘，即得到示意圖為3的光陽極組件。 3、在印刷有銀電極的Pt對(duì)電極上采用絲網(wǎng)印刷工藝，在銀電極上覆蓋一層厚度為8微米的玻璃漿料，125t:干燥8分鐘，43(TC煅燒30分鐘。然后在硬質(zhì)絕緣層玻璃漿料上印刷一層厚度為8微米的AD-HM6油墨粘合層，6(TC固化2分鐘，即得對(duì)電極組件。
4、將上述所得的光陽極組件和上述所得的對(duì)電極組件按相對(duì)應(yīng)的位置對(duì)準(zhǔn)后，放入熱壓機(jī)中，在12(TC條件下壓緊70秒，即完成電池的封裝。 實(shí)施例3同樣具有實(shí)施例1的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。此外本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)如下優(yōu)點(diǎn)由于采用了玻璃漿料作為絕緣層，因此其耐溶劑性和穩(wěn)定性比實(shí)施例1和2的都要好，只是成本比實(shí)施例1和實(shí)施例2要略高。
實(shí)施例4 導(dǎo)電電極5為銀電極，硬質(zhì)絕緣層6為高溫?zé)Y(jié)的玻璃漿料層，粘合層7為常用耐溶劑型UV固化膠(如JUJO RC-UM 46型UV固化油墨)。具體實(shí)施方法為
1、在類似圖1的光陽極組件上(不同之處在于，半導(dǎo)體納米粒子層3并沒有吸附染料)，采用絲網(wǎng)印刷工藝，在銀電極上覆蓋一層厚度為8微米的玻璃漿料，125t:干燥8分鐘，43(TC煅燒30分鐘。冷卻至8(TC后浸泡N719染料24小時(shí)，然后即可得到如圖2所示的光陽極組件。其中絲網(wǎng)目數(shù)為100目。 2、接著，采用絲網(wǎng)印刷工藝，在硬質(zhì)絕緣層6上印刷一層厚度為8微米的JUJORC-UM 46型UV固化油墨粘合層，即得到示意圖為3的光陽極組件。其中絲網(wǎng)目數(shù)為100目。 3、在印刷有銀電極的Pt對(duì)電極上采用絲網(wǎng)印刷工藝，在銀電極上覆蓋一層厚度為8微米的玻璃漿料，125t:干燥8分鐘，43(TC煅燒30分鐘。然后在燒結(jié)的玻璃漿料硬質(zhì)絕緣層6上印刷一層RC-UM 46型UV固化油墨粘合層，即得對(duì)電極組件。其中絲網(wǎng)目數(shù)為100目。 4、將上述所得的光陽極組件和上述所得的對(duì)電極組件按相對(duì)應(yīng)的位置對(duì)準(zhǔn)后，放入U(xiǎn)V固化機(jī)中，在常溫下、紫外光強(qiáng)為120mw/cm^壓力為3Kg/cm2條件下固化25秒，即完成電池的封裝。
實(shí)施例4同樣具有實(shí)施例3的技術(shù)。此外，本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)有如下優(yōu)點(diǎn)因?yàn)椴捎?了 UV固化膠作為粘合層，其固化工藝較適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
實(shí)施例5 導(dǎo)電電極5為銀電極，硬質(zhì)絕緣層6為二氧化鈦和玻璃漿料的雙層燒結(jié)結(jié)構(gòu)，粘合 層7為常用耐溶劑型熱性粘結(jié)劑(如JELC0N AD-HM6型油墨)。
具體實(shí)施方法為 1、在類似圖1的光陽極組件上(不同之處在于，半導(dǎo)體納米粒子層3并沒有吸附 染料)，采用絲網(wǎng)印刷工藝，在導(dǎo)電電極上覆蓋一層厚度為6微米的二氧化鈦漿料，125t:干 燥8分鐘，然后再在二氧化鈦層上印刷一層厚度為8微米的玻璃漿料，125t:干燥8分鐘，干 燥后在43(TC煅燒30分鐘。冷卻至8(TC后浸泡N719染料24小時(shí)，然后即可得到如圖2所 示的光陽極組件。其中絲網(wǎng)目數(shù)為100目。 2、接著，采用絲網(wǎng)印刷工藝，在硬質(zhì)絕緣層6上印刷一層厚度為8微米的AD-HM6 油墨粘合層，6(TC固化2分鐘，即得到示意圖為3的光陽極組件。 3、在印刷有銀電極的Pt對(duì)電極上采用絲網(wǎng)印刷工藝，在導(dǎo)電電極上覆蓋一層厚 度為6微米的二氧化鈦漿料，125t:干燥8分鐘，然后再在二氧化鈦層上印刷一層厚度為8 微米的玻璃漿料，125t:干燥8分鐘，干燥后在43(TC煅燒30分鐘。然后在硬質(zhì)絕緣層玻璃 漿料上印刷一層厚度為8微米的AD-HM6油墨粘合層，6(TC固化2分鐘，即得對(duì)電極組件。
4、將上述所得的光陽極組件和上述所得對(duì)電極組件按相對(duì)應(yīng)的位置對(duì)準(zhǔn)后，放入 熱壓機(jī)中，在12(TC條件下壓緊70秒，即完成電池的封裝。 實(shí)施例5同樣具有實(shí)施例1的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。此外本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)如下優(yōu)點(diǎn)由于采 用了燒結(jié)的二氧化鈦和玻璃漿料雙層結(jié)構(gòu)的絕緣層，因此其耐溶劑性和穩(wěn)定性比實(shí)施例1 的都要好，只是成本比實(shí)施例1略高。
實(shí)施例6 導(dǎo)電電極5為銀電極，硬質(zhì)絕緣層6為燒結(jié)的玻璃漿料，粘合層7為JELC0N APG 油墨和JELC0N AD-HM6型油墨的雙層結(jié)構(gòu)。具體實(shí)施方法為 1、在類似圖1的光陽極組件上(不同之處在于，半導(dǎo)體納米粒子層3并沒有吸附 染料)，采用絲網(wǎng)印刷工藝，在銀電極上覆蓋一層厚度為8微米的玻璃漿料，125t:干燥8分 鐘，43(TC煅燒30分鐘。冷卻至8(TC后浸泡N719染料24小時(shí)，然后即可得到如圖2所示的 光陽極組件。其中絲網(wǎng)目數(shù)為100目。 2、接著，采用絲網(wǎng)印刷工藝，在硬質(zhì)絕緣層6上印刷一層厚度為6微米的JELC0N APG油墨，12(TC干燥20分鐘，然后在APG油墨層上印刷一層厚度為6微米的AD-HM6油墨粘 合層，6(TC固化2分鐘，即得到示意圖為3的光陽極組件。 3、在印刷有銀電極的Pt對(duì)電極上采用絲網(wǎng)印刷工藝，在銀電極上覆蓋一層厚度 為6微米的玻璃漿料，125t:干燥8分鐘，43(TC煅燒30分鐘。在硬質(zhì)絕緣層6上印刷一層 厚度為6微米的JELC0N APG油墨，12(TC干燥20分鐘，然后在APG油墨層上印刷一層厚度 為6微米的AD-HM6油墨粘合層，6(TC固化2分鐘，即得對(duì)電極組件。 4、將上述所得的光陽極組件和上述所得的對(duì)電極組件按相對(duì)應(yīng)的位置對(duì)準(zhǔn)后，放 入熱壓機(jī)中，在12(TC條件下壓緊70秒，即完成電池的封裝。 實(shí)施例6同樣具有實(shí)施例3的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。此外本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)如下優(yōu)點(diǎn)由于采用雙層粘合層，APG油墨與基底的結(jié)合力比AD-HM6油墨與基底的結(jié)合力要強(qiáng)，且APG油墨的 耐溶劑性和耐候性都要優(yōu)于AD-HM6油墨，因此其耐溶劑性和穩(wěn)定性比實(shí)施例3的都要好， 只是成本比實(shí)施例3要略高。
工業(yè)可適用性 由于本發(fā)明工藝成本低廉，可顯著降低電池制造成本，而且工藝簡(jiǎn)單，操作方便， 適合自動(dòng)化生產(chǎn)，并且工藝穩(wěn)定性及所得電池性能的均一性高，因此非常適合于在工業(yè)上 的推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求
一種染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，所述染料敏化電池包括被封裝在一起的光陽極組件、對(duì)電極組件和電解液(8)，其特征在于所述光陽極組件和/或?qū)﹄姌O組件中的導(dǎo)電電極(5)的表面上覆蓋有兩層或更多層相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體，其中所述兩層或更多層相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體至少包括覆蓋在所述導(dǎo)電電極(5)的表面上的硬質(zhì)絕緣層(6)和覆蓋在所述硬質(zhì)絕緣層(6)的表面上的粘結(jié)劑粘合層(7)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 所述光陽極組件包括帶有導(dǎo)電層(2)的透明基底(1);位于導(dǎo)電層(2)上的一層不連續(xù)的吸附了染料的半導(dǎo)體納米粒子層(3);位于沒有覆蓋所述半導(dǎo)體納米粒子層的導(dǎo)電層 (2)上的導(dǎo)電電極(5);覆蓋在導(dǎo)電電極(5)上的兩層或更多層相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體，其中 所述兩層或更多層相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體至少包括覆蓋在所述導(dǎo)電電極(5)的表面上的硬 質(zhì)絕緣層(6)，以及覆蓋在硬質(zhì)絕緣層(6)上的粘結(jié)劑粘合層(7)，所述對(duì)電極組件包括對(duì)電極(4)、印刷在對(duì)電極上的導(dǎo)電電極(5)，以及覆蓋在所述 導(dǎo)電電極(5)上的兩層或更多層相結(jié)合的結(jié)構(gòu)體，其中所述兩層或更多層相結(jié)合的封裝結(jié) 構(gòu)體至少包括覆蓋在導(dǎo)電電極(5)上的硬質(zhì)絕緣層(6)和覆蓋在硬質(zhì)絕緣層(6)上的粘結(jié) 劑粘合層(7)，其中所述兩層或更多層相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體的引入阻止了光陽極和對(duì)電極之間有接 觸點(diǎn)，從而防止電池短路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述硬質(zhì)絕 緣層(6)的寬度寬于導(dǎo)電電極的寬度，以使得導(dǎo)電電極(5)被整體覆蓋。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述硬質(zhì)絕 緣層(6)的厚度為6 12微米。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述粘結(jié)劑 粘合層(7)的厚度為4 12微米。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述硬質(zhì)絕 緣層(6)是由耐壓并且絕緣的材料形成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述耐壓并且絕 緣的材料可選自納米Ti02漿料、Zn0漿料及玻璃漿料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述耐壓并且絕 緣的材料可選自1102漿料及玻璃漿料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述粘結(jié)劑 粘合層是由熱性粘結(jié)劑或UV固化膠形成的層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，所述納米粒子選自Si、Ti02、 Sn02、 ZnO、 W03、 Nb205和TiSr03中的任一種。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，所述納米粒子為Ti02或ZnO。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，所述導(dǎo)電電極(5)選自銀 電極、碳電極、石墨電極、銅電極、鋁電極及鎢電極中一種或多種。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，所述導(dǎo)電電極(5)選自銀電 極和碳電極。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，在所述硬質(zhì)絕緣層需高溫?zé)Y(jié)的情況下，所述導(dǎo)電電極需要選用耐高溫材料。
15. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，所述對(duì)電極由選自Pt、Au、Ni、 Cu、 Ag、 In、 Ru、 Pd、 Rh、 Ir、 0s、 C和導(dǎo)電聚合物中任意一種或多種組成。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，所述導(dǎo)電聚合物為選自聚苯 胺、聚吡咯、聚噻吩、聚對(duì)苯乙炔和聚醚中的任一種。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體，所述對(duì)電極為Pt電極。
18. —種制備權(quán)利要求1所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體的封裝方法，所述方法包括a) 通過如下步驟制備光陽極組件提供帶有導(dǎo)電層(2)的透明基底(1);在所述導(dǎo)電 層(2)上印刷不連續(xù)的納米粒子漿料層，干燥之后進(jìn)行煅燒；將燒好的納米粒子層浸漬在 TiCL的水溶液中，烘干后，在沒有被納米粒子層覆蓋的導(dǎo)電層(2)上印刷導(dǎo)電電極(5)，烘 干之后煅燒；然后，在染料溶液中浸泡，得到吸附了染料的不連續(xù)的納米粒子層(3);在導(dǎo) 電電極(5)上印刷一層或多層硬質(zhì)絕緣層(6)，之后干燥；然后，在所述硬質(zhì)絕緣層(6)上 印刷一層或多層粘結(jié)劑粘合層(7);b) 通過如下步驟制備對(duì)電極組件在對(duì)電極組件的導(dǎo)電電極(5)上，印刷一層或多層硬質(zhì)絕緣層(6)，干燥；然后，在所述硬質(zhì)絕緣層(6)上印刷一層或多層粘結(jié)劑粘合層(7)。c) 電池的封裝，即，將光陽極組件和對(duì)電極組件的粘結(jié)劑粘合層(7)上下對(duì)準(zhǔn)之后，在 熱壓機(jī)或UV固化機(jī)中進(jìn)行封裝。
19. 一種制備權(quán)利要求1所述的染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體的封裝方法，所述方法包括a) 通過如下步驟制備光陽極組件提供帶有導(dǎo)電層(2)的透明基底(1);在所述導(dǎo)電 層(2)上印刷不連續(xù)的納米粒子層，干燥之后進(jìn)行煅燒；將燒好的納米粒子層浸漬在TiCl4 的水溶液中，烘干后，在沒有被納米粒子層覆蓋的導(dǎo)電層(2)上印刷導(dǎo)電電極(5)，烘干之 后煅燒；然后，在導(dǎo)電電極(5)上印刷一層或多層硬質(zhì)絕緣層(6)，之后干燥，烘干后燒結(jié)；然后，在染料溶液中浸泡，得到吸附了染料的納米粒子層(3);然后，在所述燒結(jié)的硬質(zhì)絕緣層(6)上印刷一層或多層粘結(jié)劑粘合層(7);b) 通過如下步驟制備對(duì)電極組件在對(duì)電極組件的導(dǎo)電電極(5)上，印刷一層或多層 硬質(zhì)絕緣層(6)之后，干燥，烘干后燒結(jié)；然后，在所述硬質(zhì)絕緣層(6)上印刷一層或多層粘 結(jié)劑粘合層(7);c) 電池的封裝，即，將光陽極組件和對(duì)電極組件的粘結(jié)劑粘合層(7)上下對(duì)準(zhǔn)之后，在 熱壓機(jī)或UV固化機(jī)中進(jìn)行封裝。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的制備染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體的封裝方法，其特征 在于所述硬質(zhì)絕緣層(6)的寬度寬于導(dǎo)電電極的寬度，以使得導(dǎo)電電極(5)被整體覆蓋。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的制備染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體的封裝方法，其特征 在于所述硬質(zhì)絕緣層(6)的厚度為6 12微米。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的制備染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體的封裝方法，其特征 在于所述粘結(jié)劑粘合層(7)的厚度為4 12微米。
23. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的制備染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體的封裝方法，其特征 在于所述硬質(zhì)絕緣層(6)是由耐壓并且絕緣的材料形成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體以及制備該染料敏化電池的封裝結(jié)構(gòu)體的封裝方法，所述染料敏化電池包括被封裝在一起的光陽極組件、對(duì)電極組件和電解液(8)，其特征在于所述光陽極組件和/或?qū)﹄姌O組件中的導(dǎo)電電極(5)的表面上覆蓋有兩層或更多層相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體，其中所述兩層或更多層相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體至少包括覆蓋在所述導(dǎo)電電極(5)的表面上的硬質(zhì)絕緣層(6)和覆蓋在所述硬質(zhì)絕緣層(6)的表面上的粘結(jié)劑粘合層(7)。在本發(fā)明的這種兩層或多層相結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)體中，避開了現(xiàn)有技術(shù)中材料的缺點(diǎn)，并且解決了粘合劑在高溫和壓力下易變形，使粘合層變薄，導(dǎo)致光陽極和對(duì)電極上的導(dǎo)電電極有接觸點(diǎn)，從而導(dǎo)致短路的技術(shù)問題。
文檔編號(hào)H01M14/00GK101783248SQ20091025348
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者丁天朋, 周祥勇, 李曉潔, 趙云峰, 趙偉 申請(qǐng)人:新奧科技發(fā)展有限公司