【DSSC】Aisin seiki於染料敏化型太陽能電池產品開發動向

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。至於本系列報導最為重要的關鍵核心專利分析也自110篇起介紹過了。
目前專欄正進入探討廠商、機構DSSC技術在產品應用發展情況，讀者可趁機觀察一下DSSC到底有沒有實用性與市場性，有興趣的讀者可以追一下報導。
再重申一下，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，所以您看不到近期的專利情況，也請大家要有資料很舊的心理準備。各篇文章會儘量附上原始的文檔(附件)給需要的讀者下載，惟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。目前系列報導的進度在DSSC技術商品化上，今天登場的是日本Aisin seiki的產品開發動向。

染料敏化型太陽能電池專題系列(六)  143
DSSC技術發展與應用-主要廠商產品開發動向：Aisin seiki

紡織所 產業服務與資訊部
黃玲娉

Aisin seiki長久以來就一直與豐田中央研究所合作(備註1)，Aisin seiki與Fujikura一樣，見長於大型面板模組開發。早在2003年DSC Osaka Pre-symposium中，就曾公開展示64 枚10公分見方的串聯式DSSC，以及其所搭配的大型面板。此面板曾架構於屋外，進行戶外耐候性試驗。測試結果為180日、AM1.5、100mW/cm²光量條件下，也能穩定輸出電力。其發電量與已經規格化的單結晶矽系太陽電池比較，光電轉換率明顯較差，但若以總發電量來說，因染料敏化型太陽能電池非常適用於低光源，在不計天候情況下，Aisin seiki的染料敏化型太陽能電池發電量比矽晶圓太陽能電池(conventional crystalline-si module)多出了10～20%(備註2)。

2004年底Nikkei business publications的新聞上揭載(備註4)，Aisin seiki 24公分見方，30個電池成組的較大型面板(玻璃基板)測試資料。改良過之染料敏化型太陽能電池，經戶外測試200天結果，面向北邊的面板，總發電量比起單結晶矽系太陽電池約多出10～20%。

2004年7月為了配合愛知萬國博覽會，先是在愛知縣長久手町的Toyota dream house “PAPI”的大型玻璃帷幕上，設置每面12片單電池所組成的面板，一直到為期一年的博覽會結束時仍穩定輸出電力。愛知萬國博覽會場上，則特別展出四色透明葉片狀電池，表達源自光合作用的染料敏化型太陽能電池理念，作品相當具藝術性。其中黃色葉片為organic dye、紅色使用的是N719染料、亮綠色是 Ru-phtalocyanine complex、暗綠則是N749染料。這個造型相當瘦喜愛的燈座與另一款Messe Nagoya 2008中展示的DSSC，也曾展示於Toyota home showroom內。

2007年開幕，以教育為目的的Eco school園區(位於愛知縣半田市Aisin seiki 半田工場內，面積超過一萬坪)，公共廁所屋頂上裝置有染料敏化型太陽能電池面板，足以證明Aisin seiki能將染料敏化型太陽能電池拓展至建築用途上。現階段，Aisin seiki的研究仍集中於面板模組性能提升與長期安定性上。

2008年Aisin seiki在日本名古屋中部國際機場Centrair大廈三樓內放置了一台模型飛機，機翼上使用的就是DSSC，只要按鈕就會啟動無限遙控，讓螺旋槳轉動及亮燈。另外也在東京大學13號館(時計台)外放置了個30cm見方，能夠在晚上亮燈的染料敏化型太陽能電池燈座。

最近為了長期驗證染料敏化型太陽能電池效能，Aisin seiki在其愛知?刈谷市的新製品展示館一樓大廳窗上貼附22組大型的DSSC模版，相當壯觀。

Aisin seiki早期的DSSC(備註3)

Aisin seiki 長期戶外測試中DSSC面板模組(備註5)

玻璃帷幕上與會場內展示的DSSC
Toyota dream house PAPI(備註6)

Aisin seiki的DSSC葉片造型(愛知萬國博覽會場內) (備註7)

Aisin seiki的DSSC模型(Messe Nagoya 2008) (備註8)

Toyota home showroom(玻璃上鑲有DSSC) (備註9)

屋頂上裝有染料敏化型太陽能電池面板模組
Aisin seiki ecoschool園區內的biotoilet(備註10)

Aisin seiki模型飛機(備註11)

Aisin seiki夜燈座(東京大學13 號館外)

Aisin seiki新製品展示館窗型DSSC模版(愛知?刈谷市，2016) (備註12)

備註：
1. TOYOTA Central R&D Labs., Inc. http://www.tytlabs.co.jp/
2.2003.9.2化學工業日,報色素增感太陽電池：大型??????實用性能?確認 結晶????超??　????精機－豐田中研
3.2003.7.25, DSC Osaka Pre-symposium(色素太陽電池大阪????????), AISIN Seiki 8片10cm見方DSC串聯模組。http://mwatalab.xsrv.jp/new2003.html,  http://www.aisin.co.jp/pickup/com/product/detail.php?id=262&category=7
Kazuo Higuchi, Naohiko Kato., Development of Dye-sensitized Solar Modules for Artistic Designs, R&D Review of Toyota CRDL Vol.41 No.1.  (左) Transparent dye-sensitized solar cells(240 mm 240 mm). (右) A unit modulecomposed of 12 DSCs and a reflector ofrugged aluminum plates (515 mm 773mm).
Newly developed monolithically series-interconnected transparent DSC module. Y. Takeda, N. Kato , K. Higuchi, A. Takeichi, E. Sudo, T. Motohiro, S. Fukumoto, T. Sano and T. Toyoda, Monolithically series-interconnected transparent modules of dye-sensitized solar cells.
Solar Energy Materials and Solar Cells, (2008). in press   
4.????精機?豐田中研 色素增感太陽電池?屋外試驗?有用性?實証：北側??單結晶??????發電量40%多?同一出力?比較、設置場所?擴大?光, 日經??????, No.03, 13.Dec.2004 
5.N. Kato , Y. Takeda, K. Higuchi, A. Takeichi, E. Sudo, H. Tanaka, T. Motohiro, T. Sano and T. Toyoda, Degradation analysis of dye-sensitized solar cell module after long-term stability test under outdoor working condition Solar Energy Materials and Solar Cells, (2008). in press.
Venue: AISIN, Nagakute City, Aichi, Japan. http://dx.doi.org/10.1016/j.solmat.
T. Toyoda, T. Sano, J. Nakajima, S. Doi, S. Fukumoto, A. Ito, T. Tohyama, M. Yoshida, T. Kanagawa, T. Motohiro, T. Shiga, K. Higuchi, K. Tanaka, Y. Takeda, T. Fukano, N. Katoh, A. Takeichi, K. Takechi, M. hiozawa. Outdoor performance of large scale DSC modules, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, Vol. 164(1-3), 203-207, 2004.
Outdoor Test., 700W panel, Trial module, Kariya City at lat. 35°10’N, Asimuthal angle: 0°Facing due south, Tilted at 30°
6.近未?住宅「???夢?住宅 PAPI(??)」?完成, ??????株式會社, ???自動車株式會社2004.12.02???夢?住宅。PAPI=英語?Pal(仲良?)＋Pizazz(元氣、活氣)?造語,  http://www.toyota.co.jp/jp/news/04/Dec/nt04_1204.html
7.愛•地球博?出展??色素增感型太陽電池?動作???,  http://www.aisin.co.jp/csr/environment/development/life.html
The 2005 World Expositio•n 中也有展出同款電池(Art object of a plant with leaves of DSCs colored yellow, red, light-green and dark-green, exhibited at the TOYOTA Group Pavilion in EXPO 2005),  http://www.aisin.co.jp/news/d00139.html
8.Messe Nagoya 2008 展出品 2008.9.11 
9.Michael Graetzel, Power from the Sun. The advent of mesoscopic solar cells, Energy and Environment Summit McDonnel Academy. Hong Kong, China December 8-10, 2008  http://mageep.wustl.edu/SYMPOSIA/2008/Presentations/Tuesday/Misc/8.15am%20Graetzel.pdf
10???????屋根?設置???色素增感型太陽電池,?????????,「???? ?????」?完成見學會?開催, 2007年9月13日, http://www.aisin.co.jp/pickup/ecoschool/ecotopia/news/detail.php?id=5, http://mageep.wustl.edu/SYMPOSIA/2008/Presentations/Tuesday/Misc/8.15am%20Graetzel.pdf
11.DSC model plane installed in Centrair Airport, Nagoya(2008.12.24), 中部國際空港(Centrair)?? DSC ?組????模型飛行機?設置?????。場所?旅客???????(PTB)3階中央?????。????押????無線?上?????明?????、飛行機?羽?載??色素電池????發電???????回????仕組?。
11. http://kuroppe.tagen.tohoku.ac.jp/~dsc/img/20150915/DSC08087s.jpg