【DSSC】染料敏化型太陽能電池專題系列(四) 114 日本DSSC重要專利分析 -光電極:基板技術
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」,特別是光電極相關的基板技術專利。
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) 114
日本DSSC重要專利分析 -光電極:基板技術
紡織所 產業服務與資訊部
黃玲娉
另一項攸關染料敏化型太陽能電池其光電轉換效率的關鍵技術是光電極,光電極技術約列可分為幾個重點,基板、導電膜、短路防止層、半導體膜、對電極等等。現在我們先介紹基板。
基板首重防汚,1998年Nikon就提出特開平11-250944(備註1)利用光觸媒防污的專利。之後陸續出現Fujifilm Holdings的特開2001-185242(備註2),訴求於波長變換,以及三菱化學的特許4038963(備註3),以紫外線吸收機能賦予為特色,以及日本特殊陶業的集電技術(特開2005-141996) (備註4)。日本特殊陶業的陶瓷基板是在基板與觸媒層之間加上一層透光性導電層,能提高集光效果。
至於基板材料方面的專利較引人注目的是Japan Gore-Tex 特開2001-160425,Gore-Tex這個紡織界人人熟知的品牌,為人不知是也正研究著基板材料呢。
另外,凸版印刷提出特開2003-282163(備註5),訴求於利用中間膜來提高阻氣效果、東芝則提出防止離子擴散技術(特開2000-285974),都相當引人注目。(圖1~圖8)
以光觸媒防污為訴求(Nikon Corporation)
資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理
圖1 特開平11-250944電池結構示意圖
以波長變換為特徵(Fujifilm)
資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理
圖2 特開2001-185242電池結構示意圖
以紫外線吸收機能賦予為訴求(三菱化學)
資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理
圖3 特許4038963 電池結構示意圖
櫛歯狀與放射狀(日本特殊陶業)
資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理
圖4 特開2005-135902集電電極形狀示意圖
(日本特殊陶業)
資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理
圖5 特開2005-135902陶瓷基板電池結構示意圖
(Japan Gore-Tex)
資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理
圖6 特開2001-160425導電多孔質樹脂與電池結構示意圖
(凸版印刷)
資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理
圖7 特開2003-282163中間膜阻氣結構示意圖
以防止離子擴散為訴求(東芝)
資料來源:日本特許廳IPDL資料庫. 本研究整理
圖8 特開2000-285974染料、電解質與電池結構示意圖
備註:
1.特開平11-250944, 濕式太陽電池, 1998.2.26
2.特開2001-185242, 光電變換素子および光電池, 1999.12.24
3.特許4038963, 光電變換素子, 2000.7.3
4.特開2005-141996, 色素增感型太陽電池, 2003.11.5
5.特開2003-282163, 色素增感太陽電池, 2002.3.26