【DSSC】染料敏化型太陽能電池專題系列(四) 120 日本DSSC重要專利分析 -電解質技術

本專欄專門介紹日本「染料敏化型太陽能電池專利技術」概況,刊出時間非常不定,還請讀者多多注意Tnet動態。系列文章分為六大部分,如果您想瞭解其架構,還請參考一下系列報導的首篇文章。概略的說,如果您想知道些早期的DSSC商品,可以參考一下第一部份002~003。如果您想瞭解太陽能基礎知識,可參考004~016。如果想直接瞭解DSSC的技術發展介紹,那還請直接進入017~038篇報導,042開始介紹的是專利整體申請概況,056則正式進入各技術領域專利地圖分析,088起更進一步分析已拿到專利權的專利地圖分布情況。目前專欄正進入基本與重要專利解析,仍屬第四部分,有興趣的讀者可以追一下報導。

這個專題系列報導沒有任何評論與建議,只是很實在的用文字圖表來做文獻彙整與資料分析介紹,解讀要靠各位讀者自己去發展。專利上的分析採用封閉式的限定檢索時間範圍,所以您看不到今年最新的專利情況。各篇文章會儘量附上原始的文檔(附件)給需要的讀者下載,專利分析上所附的原始資料多數是日文資料,這點還請各位讀者見諒。接下來就開始我們的「染料敏化型太陽能電池」專題系列報導旅程了。今天要介紹的是第四部分「重要專利」,特別是電解質相關的幾個重要技術。

第四部分這個系列相當重要,因為它影響了整個局勢的發展。但如果您對日本專利毫無概念,還請您從第三部分的039介紹專利分類瞭解起。如果想要DSSC的F-term分類詳細介紹,還請您追溯一下040「DSSC在日本F-term中的專利分類介紹」,以及057的「F-term專利地圖」介紹。至於對專利技術走向沒興趣的讀者,可以靜待第五、六部分的市場或廠商動態介紹。

 

 

 

染料敏化型太陽能電池專題系列(四)  120

日本DSSC重要專利分析 -電解質技術

 

紡織所 產業服務與資訊部

黃玲娉

 

電解質是染料敏化型太陽能電池成為濕式電池的重要因素之一,但也因為是濕式電池,所以會有滲漏、揮發、有機溶劑毒性等等問題的出現,因此封裝技術成了研究重點之一。此點在量產技術方面會再加以介紹。

為了改善濕式電池的缺點,技術趨勢上開始朝向將電解質做成果凍狀,所以需多擬固化技術開始出現,最近則進一步朝向固體化邁進。然而,電解質除了上述問題外,在DSSC領域中還必須克服長期日照下維持發電穩定性,甚至是有機溶劑與染料間吸附改良等課題。

1993年EPFL提出的專利中電解液使用的是咪唑系離子(特表平09-507334),這個系列的化學藥劑一直要到2001年以後才會再度出現。至於非咪唑系的電解質出現在1998年後,此領域的重要專利幾乎都是由Fujifilm所提出(特開2000-053662(備註1)、特開2001-035552(備註2)、特開2002-298913(備註3))。而產業技術總合研究所則提出特開2004-043334。(圖1~圖5)

 

(Asulab Societa Anonyme)

資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理

圖1  特開平08-259543咪唑系離子性電解質

 

 

 

イメージ ID=000003  イメージ ID=000010

 

イメージ ID=000033

(Fujifilm Holdings)

資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理

圖2   特開2000-053662非咪唑系電解質

 

 

イメージ ID=000002

 

イメージ ID=000003

(Fujifilm Holdings)

資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理

圖3  特開2001-035552非咪唑系電解質

 

 

 

 

イメージ ID=000003 イメージ ID=000007

(Fujifilm Holdings)

資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理

圖4  特開2002-298913非咪唑系電解質

 

 

イメージ ID=000009

(產業技術總合研究所)

資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理

圖5  特開2004-043334非咪唑系電解質

 

備註:

1.特開2000-053662, 電解質,光電氣化學電池用電解質および光電氣化學電池,ならびにオキサゾリウム化合物, 1998.8.11

2.特開2001-035552, 電解質組成物,光電變換素子および光電氣化學電池, 1999.7.23

3.特開2002-298913, ポリシロキサン塩,電解質組成物,電氣化學電池,非水二次電池及び光電氣化學電池, 2001.3.29