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1、柔性太阳能电池专利技术分析王凤岐(中国乐凯胶片集团公司研究院,保定071054)摘要:讨论了柔性太阳能电池市场和技术开发的前景,在专利分析软件的帮助下,检索了有关包括染料敏化太阳能电池在内的柔性太阳能电池的专利文献,并针对申请日期,申请的公司和主要的技术特征进行了分析,特别是对其中染料敏化太阳能电池的专利进行了研究和分析并提出了主要的技术细节及特征。文章结尾给出了初步结论。关键词:光电池;太阳能电池;专利分析中图分类号:TQ15文献标识码:A文章编号:1009256242(2009)0620056209了一条新的途径。与传统的硅太阳能电池相比,1前言D
2、SSCs具有原材料来源广泛、价格低廉、制作工艺相对简单等优点,从而引起了全世界的关注。在如今量产的太阳能电池里,95%以上是硅基能源短缺的大环境下,虽然没有进入大规模的产业的,而剩下的不到5%是由其它材料制成的,柔性化阶段,但现在研究开发活动十分活跃。太阳能电池便是其中一部分。染料敏化太阳能电池还处于研发阶段,产业化柔性太阳能电池的优势包括:成本低、重量项目较少见。现在传统的光伏产业在以每年35%轻、可弯曲。为满足柔性太阳能电池日益扩大的市的速度增长。全球硅的短缺造成传统光伏电池的成场需求,大部分厂商都在计划提高产能,包括美国本将会增高。由于染料敏化太
3、阳能电池不使用硅,FirstSolar、富士电机,美国Nanosolar、三洋电因而能以较低成本生产,所以,其市场的空间将是机、美国UnitedSolarOvonic,LLC、英国G24巨大的。INNOVATIONSLIMITED在内的多家公司,均染料敏化太阳能电池科研方面主要解决的问题[1]计划建设发电量在100MW以上的工厂。集中在两个方面,一是转化率的问题,当前对于小柔性太阳能电池包括多种,本文分析的对象是2面积的情况下,如015cm,转化率可以达到其中最受关注的柔性染料敏化太阳能电池。11104%。但对于实用化的面积大一些的产品,转1991年G
4、r¾tzel于《Nature》上是先发表了关换率一般在3%～5%,最高达到519%。比起传统于染料敏化纳米晶体太阳能电池(DyeSensitized的太阳能电池来,转换率还有一定差距,有待于进SolarCells,简称DSSCs)的文章,并以较低的成一步提高。二是产业化的问题,其中涉及到降低成本得到了7%的光电转化效率,为利用太阳能提供本、连续化生产的工艺路线问题等。国内一家专业网站对从事染料敏化太阳能电池收稿日期:2009203224[2]作者简介:王凤岐(19502),男,高工,河北保定人,主要从事专利分析研究工作的读者做的一次调查,其结果显示国内
5、及情报分析工作。在染料敏化太阳能电池科研方面的重点是光电极和56产业化问题。22002年以来专利技术的动向211专利申请的基本情况本人从欧洲专利网和美国专利网检索到柔性太阳能电池专利共94篇(flexiblesolarcell(s))。如图1所示,从1985到1999年期间,申请量保持了徘徊状态,自2000年以后呈现突然增加的趋势,超过半数的专利都是2000年以后申请的。在94篇文献中,染料敏化太阳能电池占20图2柔性染料敏化太阳能电池年度申请量变化表篇。染料敏化太阳能电池专利去掉所有同族专利Fig2Patentapplicationtrendofth
6、eflexible外,全部是2004、2005和2006年申请的。申请年photovoltaiccells限的变化如图2示。无论是总的柔性太阳能电池还是染料敏化太阳能电池的专利申请都体现出最近几年是个高峰期。在20件染料敏化太阳能电池的申请量中,有11件是2005年申请的。另外,在申请专利的11家公司中申请量最多的是帝人杜邦,其它还有美国的Konarka公司、日本的大日本石油和凸版印刷等。在申请专利的国别中,日本专利最多,为13件。212技术改进的主攻方向图3柔性染料敏化太阳能电池专利文献中涉及的这些柔性染料敏化太阳能电池专利的主要内容主要技术类别包括
7、两个方面。即以光电极为主要研究对象,以解Fig3Maintechnicalclassificationofflexible决柔性基材不能高温烧结(提出了一些低温烧结技photovoltaiccellsinpatentliteratures术和材料)为目标的专利和以组装、优化、降低成本等新的生产工艺为主要特点的专利。图4各公司申请专利的技术类别Fig4Patentfiledcompaniesandkeytechnicalfields3几项主要技术细节图1柔性太阳能电池年度申请量变化表311对电荷复合的抑制Fig1Applicationnumbertren
8、doftheflexible染料敏化太阳能电池同感光材料感光过程中的photovoltaicc
