染料敏化型太陽能電池專題系列(二) 021 染料敏化型太陽能電池技術介紹：面板模組

染料敏化型太陽能電池為了提高電池的效率，必須在內部裝上更多的電流收集導線，最後再將電池做外部的導線與封裝成為模組。目前DSSC模組結構可分為四種：W型模組、Z型模組、S型(monolithic)模組、G型(grid配線型)模組 。
1. W型模組
其原理係將二氧化鈦與觸媒層在同一基板上相互交錯在一起，雖然也需在基板上做切割的動作，不過由於不需如Z型的電池內部串聯，可避免內部串聯造成內電阻增加，損失模組輸出功率。此種類型模組可雙面受光，也因此上下基板也必須透明才行，另外由於模組內部電池互相交錯，增加製程的複雜度，因此其光源路徑可能會先經過二氧化鈦再從觸媒層穿透出去，與一般電池光路徑相反。
W型模組結構示意圖
2. Z型模組
其原理係先將基板上的導電膜做(雷射)斷路切割，成為個別獨立的小電池，兩個鄰近的電池可利用導電材料形成電池內部串聯(interconnect)，提高電池的輸出電壓，減少因電阻損失的發電效能。電池內部串聯導線也必須用封裝材料將導電材料包覆，可避免漏電流與電解液的腐蝕，由於電池內電流傳導路徑類似Z形狀，故稱之Z-type模組。
Z型模組結構示意圖
3. G型模組
G型(grid配線型)模組原理是在玻璃基板上，利用網印方式先將導電銀線印在玻璃導電基板上面，銀線外側必須用絕緣封裝膠包覆，防止漏電流與電解液的腐蝕。此種結構可不需切割透明導電膜，可獲得較高的活性面積，製程較為容易也是目前使用最廣泛的製程方式。
G型模組結構示意圖
4. S型模組
S型(monolithic)模組是一種連續、一層接一層(layer by layer)的製程方式，具有工業量產的潛力，且只需在一層透明導電玻璃上作業即可，可降低材料成本，觸媒層可為碳電極，可作為導電與催化效果之用，是相當理想的結構與製程。
S型模組結構示意圖