【DSSC】Elecsel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開始介紹的是日本專利整體申請概況，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、研發機構在DSSC技術在產品開發應用上的情況，讀者可趁機觀察一下DSSC到底未來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Elecsel公司的產品開發動向。

染料敏化型太陽能電池專題系列(六)  152
DSSC技術發展與應用-主要廠商產品開發動向：Elecsel

紡織所 產業服務與資訊部
黃玲娉

Elecsel是第一工業製藥以65%的持股與三井物產(35%)合資所成立的公司，專門研製DSSC。這家2002年11月公司設立(備註1)，初期以R&D為主，最終目的是要將電池商業化。

Elecsel大多數的技術承襲自第一工業製藥，特色是非碘(iodine)系氧化還原電解液，以及不使用白金為電極(使用導電性高分子對電極) (備註2)。Elecsel的導電性高分子使用的是poly(3,4-ethylenedioxythiophene)或聚苯胺(polyaniline, PANI)。另外，也積極開發凝膠型(凝固型)電解質。目前的主力產品有三系列，Elecsel IL 系列、高分子凝膠電解質Elecsel TA系列，以及全固體高分子電解質的Elecsel EG系列。

目前已知與Elecsel共同研究合作對象有日本東北大學、橫濱國立大學、大阪瓦斯子公司的KRI(?西新技術研究所)關西新技術研究所、關西大學、加拿大的蒙特婁以及魁北克大學 (備註3)。

Elecsel較特殊的技術是非碘(iodine)系電解質的相關研究。非碘系電解質是與魁北克大學共同開發，其特色為低腐蝕性與高透明性。傳統的碘系電解質，因為碘易昇華，所以在封裝時，只要溫度一高，就容易產生問題，另外因為具腐蝕性，所以封裝材料上有所限制。

2005年10月的CEATEC Japan 2005展中，Elecsel曾展出0.5平方公分的電池，其光電轉換效率為8.0～8.2%，使用凝膠型電解質則有6.6%的光電轉換率。面板方面，面積為10公分見方，以7個直列單電池串聯而成，光電轉換率為3.8%(備註4)。

Elecsel電池的光電轉換效率大概只有傳統碘系的60～70%，惟Elecsel利用改變濃度和組成，將效率提高5～6%，追上傳統使用碘系電池的水準。再加上不會有腐蝕問題，所以能夠使用於金屬基板，也不需要保護層。值得一提的是，此新型態非碘有機氧化還原電解質，在專利與文獻上，都不曾公開(備註5)。另外，在無色透明的優勢上，設計、用途廣泛，Elecsel別樹一幟，在此領域也別具意義。只可惜近幾年不見Elecsel有較成熟的商品出現於市場。

新非碘電解質(左)與碘電解質(右)的透明性，與對銀線腐蝕性比較
Elecsel非碘系電解質(DSSC)

(左)早期的電池模組(右) CEATEC Japan 2005所展出的電池
Elecsel試作的DSSC模組(備註6)

備註：
1.第一工業製藥、有機太陽電池?新會社。2003.1.21日經新聞(夕刊)??
2.色素增感型太陽電池色素、白金、??素使??開發、第一工業製藥系??????, 化學工業日報, 2005.10.3
3.日本東北大學 http://www.tohoku.ac.jp/japanese/
日本橫濱國立大學 http://www.ynu.ac.jp/
株式?社 KRI（?社名（株）?西新技術研究所）http://www.kri-inc.jp/
日本關西大學 http://www.kansai-u.ac.jp/index.html
Université de Montréal, http://www.umontreal.ca/
Université du Québec, http://www.uqam.ca/
4.伊藤大?, CEATEC Japan 2005特集, 製品化?2008年, ??????色素增感型太陽電池?展示, 日經BP社, 2005.10.04
5.色素?光吸收?發電　第一工業製藥??低???太陽電池, 日經產業新聞, H15.1.21
6.?澤哲明, 色素增感太陽電池?開發, 第一工業製藥 ?????, 2002.11