【DSSC】染料敏化型太陽能電池專題系列(四) 122 日本DSSC重要專利分析 -電解質:Polymer Matrices設計與化學架橋法

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」,特別是電解質中Polymer Matrices設計與化學架橋法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)  122

日本DSSC重要專利分析 -電解質:Polymer Matrices設計與化學架橋法

 

紡織所 產業服務與資訊部

黃玲娉

 

日本染料敏化型太陽能電池的擬固體化技術中,各種Polymer Matrices設計專利出現在1997年之後,一開始是Fujifilm Holdings的液晶性化合物(特開2000-319260) (備註1)、日本化藥的PMMA(特開2001-28276) (備註2),最後技術發展開始轉向固態電解質。

在染料敏化型太陽能電池專利文獻中,關於Polymer Matrices設計的技術相當多,較受矚目的有Fujikura的特開2002-216861(圖1)與Sony的特開2003-303628(圖2)。

至於利用化學架橋法來達成擬固體化的技術。較重要的專利有三菱製紙苯乙烯基構造染料(特開2003-059548)、以及東芝的特許3977696,另外,Fujifilm也曾在1999年提出過特開2000-228234,也是用類似的技術。(圖3~圖4)

關於則使用溶劑上的重要專利有Fujifilm的特開2000-100486與新日本石油的特開2003-016833。這兩份專利的說明中都提及是固體電解質,但實際為擬固體電解質。(圖5~圖9)

 

以Polymer Matrices設計擬固體化(Fujikura)

資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理

圖1  特開2002-216861擬固體化電解質的電池構造示意圖

 

 

 

 

 

 

(Sony)

資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理

圖2  特開2003-303628擬固體化電解質的電池構造示意圖

 

 

 

 

 

 

 

 

イメージ ID=000002  

 

イメージ ID=000003

 

 

イメージ ID=000005   イメージ ID=000006  (三菱製紙)

資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理

圖3  特開2003-059548苯乙烯基構造染料

 

 

 

イメージ ID=000007(東芝)

資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理

圖4   特許3977696電解質組成物

 

 

イメージ ID=000002   イメージ ID=000003(Fujifilm)

資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理

圖5 特開2000-100486擬固體電解質

 

 

 

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(新日本石油)

資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理

圖6  特開2003-016833擬固體電解質

 

備註:

1.特開2000-319260, 液晶化合物,液晶混合物,液晶組成物,電解質,電氣化學電池および光電氣化學電池, 2000.2.29

2.特開2001-028276, 高分子電解質の製造方法及び光電變換素子, 2000.4.13