专利名称：染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置以及染料溶液的调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置以及染料溶液的调节装置，更详细的涉及，在染料敏化太阳能电池制造中，将染料吸附工序实时最佳化，从而能以高生产率制作高品质的太阳能电池，并将昂贵的染料以最佳状态最大限度地有效利用， 使其废弃量最小化，从而可获得节约成本、制作高效率电池的效果的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置和染料溶液的调节装置以及适用于这样装置的方法。
背景技术：
1991年瑞士国立洛桑高等技术学院(EPFL)的迈克尔格莱才尔(Michael Gratzel)研究小组开发了染料敏化纳米粒子氧化钛太阳能电池后，进行了很多关于该领域的研究。染料敏化太阳能电池相比于现有的硅系太阳能电池制造单价显著低，因此，具有能够代替现有的非晶质硅太阳能电池的可能性，并且，与硅太阳能电池不同，染料敏化太阳能电池是以能够通过吸收可见光而生成电子-空穴对的染料分子和传递所生成的电子的过渡金属氧化物作为主要组成材料的光电化学太阳能电池。一般的染料敏化太阳能电池的单位电池单元结构是以上、下部透明的基板(一般为玻璃)和在该透明基板的表面上分别形成的透明导电性氧化物(TCO)构成的导电性透明电极为基本，并具有如下结构，即，在相当于第1电极(作用极)的一侧的导电性透明电极上形成有其表面吸附有染料的过渡金属氧化物多孔质层，在相当于第2电极(催化剂极) 的另一侧导电性透明电极上形成有催化剂薄膜电极(主要为Pt)，上述过渡金属氧化物，例如TiO2、多孔质电极和催化剂薄膜电极之间填充有电解质。即，染料敏化太阳能电池以在作用极基板和用于供给电子的催化剂极基板之间向被氧化的染料供给电子的电解质为基本而构成，所述作用极基板上涂布有光电极(TiO2)材料，所述光电极材料上附着有接受光而产生电子的染料。但是，在具有这样结构的染料敏化太阳能电池中，在上述过渡金属氧化物多孔质层上吸附多少具有优异特性的吸光染料对太阳能电池的效率和成本带来很大影响。即，吸附量越多、吸光的染料的特性越优异，太阳能电池的光电效率就会越增大，越能有效(以效率良好的形态吸附)地使用昂贵的染料，降低没有吸附而丢弃的染料的废弃率，从而减少成本。但是，以往为了提高吸附率，以将新合成而准备的染料调整为吸附率最好的浓度来准备染料溶液，向其中浸渍太阳能电池单元的方式来进行吸附工序，随着对多数的单元进行吸附工序，浓度发生变化而吸附率降低，需要废弃剩余的染料溶液，所以废弃率高而染料的浪费严重。因此，虽然为了改善该情况而管理了染料溶液的浓度，但是与使用最初的新液体的情况相比，在进行吸附的过程中，由于染料的变形等原因，表现出越来越低的光吸收率，仅通过浓度管理不能最佳化优异的太阳能电池制作，而手动浓度管理的情况下则不能以连续工序进行染料吸附工序，从而存在生产率下降的问题。
因此迫切需要开发能够解决这些问题的染料溶液管理装置和管理方法。
发明内容
技术课题为了解决上述的现有技术的问题，本发明的目的在于提供在染料敏化太阳能电池制造中，可以将染料吸附工序实时最佳化，从而能以高生产率制作高品质的太阳能电池，并将昂贵的染料最大限度地以最佳状态有效利用，使其废弃量最小化，从而可获得节约成本效果的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置、染料溶液的调节装置以及适用于这样装置的染料管理方法。解决课题的手段为了达到上述目的，本发明提供一种染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置，其特征在于，在染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置中，包括吸光装置，其测定染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的吸光度；以及，pH测定装置，其测定染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的pH。另外，本发明提供一种染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的调节装置，其特征在于，包括贮藏槽，其用于装染料敏化太阳能电池吸附染料溶液；上述染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置，其用于监测上述染料敏化太阳能电池吸附染料溶液；染料供给装置，向上述贮藏槽供给比贮藏槽内的染料溶液高浓度的染料溶液；pH调节装置，其向上述贮藏槽供给酸或碱；以及，控制部，其根据从上述监测装置获得的吸光度和pH值来控制上述染料供给装置和PH调节装置。另外，本发明提供一种染料敏化太阳能电池的染料吸附装置，其特征在于，包括贮藏槽，其用于装染料敏化太阳能电池吸附染料溶液，且具有用于染料吸附用载体的输入输出的输送口；上述染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置，其用于监测上述染料敏化太阳能电池吸附染料溶液；染料供给装置，向上述贮藏槽供给比贮藏槽内的染料溶液高浓度的染料溶液；pH调节装置，其向上述贮藏槽供给酸或碱；温度调节部，其用于测定并控制上述贮藏槽内染料溶液的温度；压力调节部，其用于测定并控制上述贮藏槽内染料溶液的压力；以及，控制部，其根据从上述监测装置获得的吸光度和pH值来控制上述染料供给装置和PH调节装置。或者，一种染料敏化太阳能电池的染料吸附装置，其特征在于，包括贮藏槽，用于装染料敏化太阳能电池吸附染料溶液，且具有用染料敏化太阳能电池组件使染料溶液循环的输送管路；
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上述染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置，其用于监测上述染料敏化太阳能电池吸附染料溶液；染料供给装置，向上述贮藏槽供给比贮藏槽内的染料溶液高浓度的染料溶液；pH调节装置，其向上述贮藏槽供给酸或碱；温度调节部，其用于测定并控制上述输送管路内染料溶液的温度或上述染料敏化太阳能电池组件的温度；压力调节部，其用于测定并控制上述输送管路内染料溶液的压力或上述染料敏化太阳能电池组件内的压力；以及，控制部，其根据从上述监测装置获得的吸光度和pH值来控制上述染料供给装置和PH调节装置。此外，本发明一种染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测方法，其特征在于，同时进行染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的吸光度测定和染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的PH测定；并提供适用了这样的监测方法的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的调节方法。发明效果根据本发明的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置、染料溶液的调节装置以及适用于这样装置的染料管理方法，在染料敏化太阳能电池的制造中，将染料吸附工序实时最佳化，从而能以高生产率以连续工序制作高品质的太阳能电池，并将昂贵的染料以能显示出最佳效率的状态最大限度地有效利用，从而可以获得将其废弃量最小化而节约成本、并减少环境污染的效果。
图1图示出本发明染料敏化太阳能电池的染料吸附装置的一个实施例的系统示意图。(为了简单化而未图示TCO层和催化剂层等)图2图示出本发明染料敏化太阳能电池的染料吸附装置的另一个实施例的系统示意图。(为了简单化而未图示TCO层和催化剂层等)符号说明IOa 上面玻璃基板(催化剂极)IOb 下面玻璃基板(作用极)40 过渡金属氧化物层50 密封部
具体实施例方式以下详细说明本发明。本发明的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置，具有包括吸光装置和pH 测定装置的结构，所述吸光装置测定染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的吸光度；所述PH 测定装置测定染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的PH。参照附图对其进行详细说明。S卩，本发明为了染料敏化太阳能电池的制造，为了在TiO2之类的过渡金属氧化物多孔层更有效地吸附染料而监测染料溶液的状态，为此，在以往的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置中，具备用于监测染料溶液内的染料浓度的、测定染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的吸光度的吸光装置。即，着眼于本发明的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的特征是具有吸收光的吸光功能这一点，上述吸光装置向染料照射由光源产生的光，测定所照射光中除被染料吸收光以外的其余光来测定染料溶液的吸光度，从而测定具有吸光功能的染料的浓度。从容易测定浓度的角度考虑，优选上述吸光装置的光源为染料所吸收光的波长区域，它可以是具有作为测定对象的染料的最大吸收率的波长区域，根据情况也可以向根据浓度而吸光度变化敏感的其它波长区域调整，具体而言，适用于上述吸光装置的光源可以具有175nm 3300nm的波长或适用UV(紫外线)光源，由此可以敏感地感知浓度变化。另外，染料敏化太阳能电池用染料的吸附过程中的吸附会随着进行吸附过程而染料溶液的状态发生变化，这样的染料溶液状态的变化会使染料引起变形或者即使染料的浓度高也不能达到其以上的吸附。因此，不能仅以浓度监测来维持吸附的最佳条件，需要同时管理这样的染料溶液的状态，这一般对染料溶液的酸度或碱度带来影响，所以为了管理这样的染料溶液的状态，本发明的监测装置包括测定染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的PH 的PH测定装置。上述PH测定装置可以适用通常的多种形态，另外，从可以直接受到染料溶液的PH的影响的角度考虑，优选适用于上述染料溶液在吸附过程中酸度或碱度发生变化的染料(对此的具体例子可以举出有机染料或有机金属染料等，根据吸附的进行而发生PH 的变化时，可能发生染料吸附率或所吸附染料的变化，因此在吸附进行中需要PH监测。特别是有机染料的情况下，根据染料溶液的PH，染料的反应基团，例如-COOH的反应性产生差异，可能根据PH变化而对吸附率带来影响，有机金属染料的情况下也可能受到这样的影响而对吸附率带来影响或者染料结构发生变化，从而带来降低电池效率的影响。)，更优选适用于随着吸附过程的继续进行染料溶液的PH发生变化，从而使染料结构发生变化的钌系染料，更优选适用于由于最初染料的TBA分离或进一步附着，从而最初染料变为效率低的染料之类的，根据染料溶液的酸度而发生裂化的具有TBA的钌(Ru)系染料。为了这样的吸光度和pH的测定，上述吸光装置和PH测定装置可以设置在图1 图2所示的位置，或者可以从其中采取染料溶液的样品来测定吸光度和pH。即，上述吸光装置从贮藏上述染料溶液的贮藏槽或输送上述染料溶液的输送管路(引入或排出管路)直接测定吸光度，或从上述贮藏槽或输送管路抽取样品来测定吸光度，上述PH测定装置可以从贮藏上述染料溶液的贮藏槽或输送上述染料溶液的输送管路直接测定pH，或可以从上述贮藏槽或输送管路抽取样品来测定PH，由此可以实时监测染料溶液的状态，可进行连续工序。另外，在此基础上，如将其具体例子图示的那样，上述监测装置中还可以包括测定染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的浊度或电导率的附加测定装置。即，由此可以确认染料溶液是否有异常，可以测定浊度来掌握染料溶液内的异物污染程度，从而可以将异物妨碍吸附的情况防范于未然。另外，本发明提供以这样的监测装置为基础的染料溶液的调节装置，其包括以下装置而构成贮藏槽，其用于装染料敏化太阳能电池吸附染料溶液；上述的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置，其用于监测上述染料敏化太阳能电池吸附染料溶液；染料供给装置，向上述贮藏槽供给比贮藏槽内的染料溶液高浓度的染料溶液；PH调节装置， 其向上述贮藏槽供给酸或碱；以及，控制部，其根据从上述监测装置获得的吸光度和PH值来控制上述染料供给装置和pH调节装置。
对此的具体例子如图1 图2所图示。即，需要根据利用上述监测装置监测的染料溶液的状态，将其转换成能达到最佳吸附的状态。从而，为此，染料浓度比吸附的最佳条件低时，为了给上述贮藏槽供给比贮藏槽内的染料溶液高浓度的染料溶液而启动染料供给装置；为了随着染料的吸附而溶液的酸度升高时供给碱来调节PH、且碱度升高时供给酸来调节PH，而启动pH调节装置。这样的浓度和pH调节通过上述控制部进行反馈控制，所以贮藏槽内的染料溶液一直实时控制成最佳的吸附条件。例如包括钌系染料的染料溶液的情况下，照射紫外线，紫外线吸收率显示为一定程度以下时，表示染料的浓度降低，因此为了增加染料浓度，追加高浓度的染料溶液而调节到适当的浓度水平，从而能够实现充分的吸附。另外，钌系染料的情况下，随着染料的吸附过程的进行，PH逐渐变化，这大致从两方面对所制作太阳能电池的特性带来影响。首先，作为钌系染料的代表性例子的N719是在原来的分子结构中只选择性地结合有2个TBA阳离子的结构，若根据吸附次数的增加或其他因素而染料溶液的PH发生变化，则发生结合于N719的TBA阳离子解离而形态变化成未结合任何TBA的N3染料(pH减少的情况)、或在N719上进一步结合TBA阳离子而变成其它形态的染料(PH增加的情况)等变化，这意味着最初供给的N719变成比其效率低的其它形态的染料而进行吸附，因此引起染料敏化太阳能电池的性能低下；其次，这样解离的TBA 阳离子浓度的增加对T^2带来影响，给电流值或电压值带来影响，从而引起染料敏化太阳能电池的性能低下。因此，为了防止使这样的N719原来的分子结构变化的TBA阳离子的解离，追加酸或碱，从而将染料溶液的PH调节至适当的水平。即，在本发明中同时进行这样的浓度和pH管理，而且实时进行，从而在连续吸附工序中时常维持最佳的吸附条件，可以提高具有优异的特性的染料的吸附率，并可以提高具有优异的特性的染料的有效利用度。另外，可能因上述染料供给装置的故障等而使贮藏槽内的染料溶液的浓度过高， 也可能发生染料溶液的量不足的情况，相对于此，可以在上述贮藏槽中进一步包括用于供给上述染料溶液的溶剂的溶剂供给装置，上述控制部可以根据从上述监测装置获得的吸光度和PH值来控制上述染料供给装置、pH调节装置和溶剂供给装置。即，染料溶液的浓度高时，可以进一步供给溶剂，从而将染料溶液的浓度控制成最佳浓度，染料溶液不足时，可以从染料供给装置供给高浓度的染料溶液，向其中供给溶剂，从而可以提供最佳浓度的新液体。另外，本发明提供染料敏化太阳能电池的染料吸附装置，这可以举出在组装太阳能电池单元之前进行吸附的图1的情况、和在单位电池单元的组装结束后进行的图2的情况。即，用如图1的方式进行吸附时，染料敏化太阳能电池的染料吸附装置可以包括如下装置而构成贮藏槽，其用于装染料敏化太阳能电池吸附染料溶液，且具有用于染料吸附用载体的输入输出的输送口 ；上述的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置，其用于监测上述染料敏化太阳能电池吸附染料溶液；染料供给装置，其向上述贮藏槽供给比贮藏槽内的染料溶液高浓度的染料溶液；PH调节装置，其向上述贮藏槽供给酸或碱；温度调节部，其用于测定并控制上述贮藏槽内染料溶液的温度；压力调节部，其用于测定并控制上述贮藏槽内染料溶液的压力；以及，控制部，其根据从上述监测装置获得的吸光度和PH值来控制上述染料供给装置和PH调节装置。另外，用如图2的方式进行吸附时，染料敏化太阳能电池的染料吸附装置可以包括如下装置而构成贮藏槽，用于装染料敏化太阳能电池吸附染料溶液，且具有用染料敏化太阳能电池组件使染料溶液循环的输送管路；上述的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置，其用于监测上述染料敏化太阳能电池吸附染料溶液；染料供给装置，向上述贮藏槽供给比贮藏槽内的染料溶液高浓度的染料溶液；PH调节装置，其向上述贮藏槽供给酸或碱；温度调节部，其用于测定并控制上述输送管路内染料溶液的温度或上述染料敏化太阳能电池组件的温度；压力调节部，其用于测定并控制上述输送管路内染料溶液的压力或上述染料敏化太阳能电池组件内的压力；以及，控制部，其根据从上述监测装置获得的吸光度和pH值来控制上述染料供给装置和pH调节装置。S卩，为了使吸附条件最佳化，不仅需要染料溶液条件的最佳化，还需要吸附工序条件的最佳化，为此，还附加控制吸附工序的温度和压力的调节部。上述温度调节部的温度控制在通常的钌系染料的情况下设定为50°C内外的温度条件而控制，压力适用高压条件对吸附有利。另外，为了对其追加的追加物质均勻混合，当然可以在贮藏槽等的内部进一步包括搅拌装置。如图所示，为了监测染料状态，监测装置可以从多个部分获取染料溶液，其可以选择性地或对所有部分同时进行，也可以在表示的部分直接或通过取样来进行。S卩，温度调节部(温度测定和控制部)在图1的情况下，在贮藏槽具备另外的温度测定装置和加热或冷却装置，由此测定温度，将利于吸附的温度作为目标值，从而可以控制贮藏槽内的染料溶液温度；在图2的情况下，温度控制对象为贮藏槽内的染料溶液时，可以如上所述地进行控制，温度控制的对象为输送管路的染料溶液时，在输送管路上具备温度测定装置和加热或冷却装置，或者通过在贮藏槽具备加热或冷却装置，可以对其进行控制， 需要在实质性地达成吸附的电池单元中控制温度时，可以将温度测定装置附着于贮藏槽、 输送管路或电池单元，也可以是将加热或冷却装置附着于贮藏槽、输送管路或电池单元的结构。另外，就压力调节部(压力测定和控制部)而言，在图1的情况下，在贮藏槽具备另外的压力测定装置和减压或加压装置(泵和阀等)，由此测定压力，将有利于吸附的压力作为目标值，从而可以控制贮藏槽内的染料溶液压力，此时，上述贮藏槽应为压力容器。另外，在图2的情况下，压力控制对象为贮藏槽内的染料溶液时，可以如上所述地进行控制， 压力控制的对象为输送管路的染料溶液时，将压力测定装置和减加压装置以输送管路为基准来具备，或者在贮藏槽中具备减加压装置，可以对其进行控制，需要在实质性地达成吸附的电池单元中控制压力时，可以将压力测定装置附着于贮藏槽、输送管路或电池单元，也可以是将减加压装置附着于泵或阀，使得能以贮藏槽、输送管路或电池单元为基准进行控制的结构。在这种情况下，如上述调节装置中所述，可以将溶剂追加性地进行控制，为此，上述染料吸附装置在上述贮藏槽中还包括供给上述染料溶液的溶剂的溶剂供给装置，上述控制部的结构使其能够根据从上述监测装置获得的吸光度和PH值来控制上述染料供给装置、PH调节装置和溶剂供给装置。在这里，为了向其中追加的追加物质均勻混合，当然可以在贮藏槽等的内部进一步包括搅拌装置。
此外，本发明提供适用于如上所述的监测装置、调节装置和吸附装置的监测方法和调节方法，利用监测方法，在染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测方法中，通过同时进行染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的吸光度测定和染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的PH测定，可以得到比以往的单纯浓度监测更高的吸附效果。其中，上述染料溶液的染料优选为上述染料溶液在吸附过程中酸度或碱度发生变化的染料(对此的具体例子可以举出多种有机染料和有机金属染料)，更具体的可以举出钌系染料，例如N719等具有TBA的钌系染料。另外，作为染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的调节方法，可以举出如下方式从用于装染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的贮藏槽中将上述染料敏化太阳能电池吸附染料溶液用上述(染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的)监测方法进行监测，根据从上述监测获得的吸光度和PH值向上述贮藏槽供给比贮藏槽内的染料溶液更高浓度的染料溶液， 或者向上述贮藏槽供给酸或碱。对此，在对上述装置的记述中已进行了详细说明，因此在这里省略其详细说明，上述染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的调节方法中，可以与上述同样地进一步附加追加溶剂的控制要素，这可以通过以下方式来进行，即，从用于装染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的贮藏槽将上述染料敏化太阳能电池吸附染料溶液用上述(染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的)监测方法进行监测，根据从上述监测获得的吸光度和PH值，向上述贮藏槽供给比贮藏槽内的染料溶液更高浓度的染料溶液，或者向上述贮藏槽供给酸或碱，或者供给上述染料溶液的溶剂。以上说明的本发明不被上述的详细说明、实施例所限定，在不脱离权利要求书中记载的本发明的思想和领域的范围内，所属技术领域的技术人员进行的多种修订和变形的情形当然也包括在本发明的范围内。产业上的利用可能性根据本发明的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置和染料溶液的调节装置以及适用于这样装置的染料管理方法，在染料敏化太阳能电池的制造中，将染料吸附工序实时最佳化，从而能以高生产率以连续工序制作高品质的太阳能电池，并且将昂贵的染料以能显示出最佳效率的状态最大限度地有效利用，从而可以获得将其废弃量最小化而节约成本、并减少环境污染的效果。
权利要求
1.一种染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置，其特征在于，包括 吸光装置，其测定染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的吸光度；以及，PH测定装置，其测定染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的pH。
2.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置，其特征在于，所述染料溶液的染料是所述染料溶液在吸附过程中酸度或碱度发生变化的染料。
3.根据权利要求2所述的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置，其特征在于，所述染料是有机染料或有机金属染料。
4.根据权利要求3所述的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置，其特征在于，所述染料是钌系染料。
5.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置，其特征在于，所述吸光装置从贮藏所述染料溶液的贮藏槽或输送所述染料溶液的输送管路直接测定吸光度，或者从所述贮藏槽或输送管路抽取样品而测定吸光度；所述PH测定装置从贮藏所述染料溶液的贮藏槽或输送所述染料溶液的输送管路直接测定PH，或者从所述贮藏槽或输送管路抽取样品而测定pH。
6.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置，其特征在于，适用于所述吸光装置的光源具有175nm 3300nm的波长，或者是UV光源。
7.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置，其特征在于，还包括测定染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的浊度或电导率的附加测定装置。
8.一种染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的调节装置，其特征在于，包括 贮藏槽，其用于装染料敏化太阳能电池吸附染料溶液；权利要求1 7中任一项所述的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置，其用于监测所述染料敏化太阳能电池吸附染料溶液；染料供给装置，其向所述贮藏槽供给比贮藏槽内的染料溶液更高浓度的染料溶液； PH调节装置，其向所述贮藏槽供给酸或碱；以及，控制部，其根据从所述监测装置获得的吸光度和PH值来控制所述染料供给装置和pH调节装置。
9.根据权利要求8所述的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的调节装置，其特征在于，还包括向所述贮藏槽供给所述染料溶液的溶剂的溶剂供给装置，所述控制部根据从所述监测装置获得的吸光度和PH值来控制所述染料供给装置、pH 调节装置和溶剂供给装置。
10.一种染料敏化太阳能电池的染料吸附装置，其特征在于，包括贮藏槽，其用于装染料敏化太阳能电池吸附染料溶液，且具有用于染料吸附用载体的输入输出的输送口；权利要求1 7中任一项所述的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置，其用于监测所述染料敏化太阳能电池吸附染料溶液；染料供给装置，其向所述贮藏槽供给比贮藏槽内的染料溶液更高浓度的染料溶液； PH调节装置，其向所述贮藏槽供给酸或碱； 温度调节部，其用于测定并控制所述贮藏槽内染料溶液的温度；压力调节部，其用于测定并控制所述贮藏槽内染料溶液的压力；以及，控制部，其根据从所述监测装置获得的吸光度和PH值来控制所述染料供给装置和pH调节装置。
11.根据权利要求10所述的染料敏化太阳能电池的染料吸附装置，其特征在于，还包括向所述贮藏槽供给所述染料溶液的溶剂的溶剂供给装置，所述控制部根据从所述监测装置获得的吸光度和PH值来控制所述染料供给装置、PH 调节装置和溶剂供给装置。
12.—种染料敏化太阳能电池的染料吸附装置，其特征在于，包括贮藏槽，其用于装染料敏化太阳能电池吸附染料溶液，且具有用染料敏化太阳能电池组件使染料溶液循环的输送管路；权利要求1 7中任一项所述的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置，其用于监测所述染料敏化太阳能电池吸附染料溶液；染料供给装置，其向所述贮藏槽供给比贮藏槽内的染料溶液更高浓度的染料溶液； PH调节装置，其向所述贮藏槽供给酸或碱；温度调节部，其用于测定并控制所述输送管路内染料溶液的温度或所述染料敏化太阳能电池组件的温度；压力调节部，其用于测定并控制所述输送管路内染料溶液的压力或所述染料敏化太阳能电池组件内的压力；以及，控制部，其根据从所述监测装置获得的吸光度和PH值来控制所述染料供给装置和pH调节装置。
13.根据权利要求12所述的染料敏化太阳能电池的染料吸附装置，其特征在于，还包括向所述贮藏槽供给所述染料溶液的溶剂的溶剂供给装置，所述控制部根据从所述监测装置获得的吸光度和PH值来控制所述染料供给装置、pH 调节装置和溶剂供给装置。
14.一种染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测方法，其特征在于，同时进行染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的吸光度测定和染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的PH测定。
15.根据权利要求14所述的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测方法，其特征在于，所述染料溶液的染料是所述染料溶液在吸附过程中酸度和碱度发生变化的染料。
16.一种染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的调节方法，其特征在于，由权利要求14 或15所述的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测方法，从用于装染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的贮藏槽监测所述染料敏化太阳能电池吸附染料溶液，根据从所述监测中获得的吸光度和PH值，向所述贮藏槽供给比贮藏槽内的染料溶液更高浓度的染料溶液，或向所述贮藏槽供给酸或碱。
17.一种染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的调节方法，其特征在于，由权利要求14 或15所述的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测方法，从用于装染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的贮藏槽监测所述染料敏化太阳能电池吸附染料溶液，根据从所述监测中获得的吸光度和PH值，向所述贮藏槽供给比贮藏槽内的染料溶液更高浓度的染料溶液，或向所述贮藏槽供给酸或碱，或供给所述染料溶液的溶剂。
全文摘要
本发明涉及染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置和染料溶液的调节装置。本发明的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的监测装置的特征在于包括测定染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的吸光度的吸光装置、和测定染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的pH的pH测定装置。本发明的染料敏化太阳能电池吸附染料溶液的调节装置的特征在于，除上述监测装置外，还包括高浓度的染料追加装置、和用于pH调节的酸或碱追加装置。由此，在染料敏化太阳能电池制造中，可将染料吸附工序实时最佳化，从而能以高生产率制作高品质的太阳能电池，并将昂贵的染料最大限度地有效利用，使其废弃量最小化，从而可获得节约成本的效果。
文档编号G01N33/32GK102348978SQ201080011516
公开日2012年2月8日 申请日期2010年3月8日 优先权日2009年3月10日
发明者任润吉, 李钟灿 申请人:株式会社东进世美肯
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