【DSSC】TDK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TDK公司。

染料敏化型太陽能電池專題系列(六) 155
DSSC技術發展與應用-主要廠商產品開發動向：TDK

紡織所產業服務與資訊部

黃玲娉

1966年開始生產卡式錄音帶聞名全球的TDK(備註1)，1998年開始投入染料敏化型太陽能電池研發。

2000年5月24日在TDK TechnoForum 2000展會上，首度公開展示該公司所開發的電池(備註2)。其實此展會的主角並不是染料敏化型太陽能電池，而是非晶矽太陽能電池，但螢光燈下的DSSC仍相當引人注目，因為其光電轉換率有4%，應用的是TDK特有的磁帶塗布技術與CD-R染料技術。

2007年10月4日，TDK在CEATEC Japan 2007展上，公開展示只有一平方公分卻能有7.2%光電轉換效率的染料敏化型太陽能電池(備註3)。這是目前同型非高溫燒結電池中效率最佳的一款。TDK所開發的DSSC特色為不使用二氧化鈦，而是使用氧化鋅(ZnO)，列為機密的低溫燒結過程，目前只知「乾燥過程中，最高溫度只有80℃」。

另外，TDK利用CD和DVD開發過程中所積累的染料技術，有別於傳統製程。商品化目標為2010年前後，初期將開發內側安裝有自主開發的雙層電容器，使電池具備充電功能。同會場上TDK也展示非接觸供電系統的運作方式(備註4)，送電效率約在50%，使用的供電來源便是DSSC(備註8)。

2008年TDK更進一步讓DSSC更接近商品實用化，在CEATEC Japan上展示能表現出黃紅藍綠四色的ZnO DSSC，並提出「直流電環保屋」的概念屋。根據日經BP社的報導資料顯示，TDK此次展示使用ZnO與有機染料的DSSC，不但光電轉換效率達7.9% (備註5)，基版也由玻璃改成樹脂，面版更加大型化。惟TDK沒有公布各個顏色電池詳細的光電轉換效率數字。

TDK在CEATEC Japan上挑戰了可折式與軟性，也發表了與ADEKA公司共同開發的染料。發表的染料中以綠色最為特殊，當時綠色染料設計上技術性難度較高，TDK利用與Aisin seiki(????精機)的葉片狀DSSC同樣技術方法，以獨特配方融合了藍色與黃色來形成綠色。電解液也挑戰了難度的高封裝技術，厚度維持在0.3μｍ以下，是個完成度非常高的極薄染料敏化型太陽能電池。

2009年9月28日，化學工業日報以「抑制染料剝離與提高耐用性」為重點，報導了TDK在染料敏化型太陽能電池上的最新進展(備註9)。在CEATEC Japan展中，TDK則是發表了設計性非常高染料敏化型太陽能電池，訴求於應用在行動裝置的電源補充，概念上屬太陽能行動電源。TDK最具特色的綠色DSSC，訴求限制光吸收波長(長波長化)，以藍色與黃色的碘電解液來形成綠色。展出的電池利用銀做為集電線，以印刷方式勾勒出了設計性高的漂亮線條，相當吸引人。銀線條與電解質間以特殊技術封裝，基板則類似是FTO三明治式夾層，整體而言DSSC耐久性也比去年高。會場中的DSSC尺寸為8cm×5cm、厚0.2mm，另外根據日經BP報導，此電池在室溫下可耐用五年，光電轉化效率為7.9%(備註10)。

2010年10月CEATEC Japan展，TDK延續前一年的概念(備註11)，展示了設計性更高的DSSC，可惜最近幾年不在有更進一步商品化的成品出現。