(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの太陽電池を製造する方法であって、
少なくとも２つの基板を準備する第１の工程と、
低融点ガスケットの材料を１つの基板のいくつかの領域に塗布すると共に高融点ガスケットの材料を１つの基板の他の領域に塗布することによって、少なくとも１つの電池を少なくとも部分的に形成する第２の工程と、
前記低融点ガスケットの材料を活性化する第３の工程と、
前記低融点ガスケットの材料及び前記高融点ガスケットの材料によって画定された前記少なくとも１つの電池に、電解質を充填する第４の工程と、
前記高融点ガスケットの材料を活性化する第５の工程と
を含む方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの太陽電池が可撓性である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの太陽電池が光電気化学電池である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記光電気化学電池が色素太陽電池である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記基板のいずれかが、金属箔又はコーティングされた金属箔を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記基板のいずれかが、ガラス、セラミック又は高分子材料を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記基板のいずれかに半導体の層を塗布する工程をさらに備え、
前記色素太陽電池の半導体が、二酸化チタン、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、酸化ニオブ、若しくはアルカリ酸化物及びアルカリ土類酸化物、希土類酸化物、並びに他の遷移金属酸化物を含むか又は含まないそれらの材料の任意の組合せ、又は半導体ポリマーである、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
スクリーン印刷、ドクターブレード法、噴霧堆積、浸漬、テープ成形、グラビア印刷、又はこれらの若しくは同様の技術の組合せから選択される技術によって、多数の電池上に１つ又は複数の層の半導体を同時に堆積させて、熱処理及び／又は加圧処理後に５０ｎｍ〜２５ミクロンの厚みを達成する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
半導体を堆積させた前記基板を、熱及び／又は圧力によって、任意に四塩化チタンの溶液のようなゾル材料の堆積と同時又はその後の塗布により加工して、色素の塗布に好適な作用電極を作製する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記電極を１つ又は複数の色素で着色して、１組の相互接続された作用電極を作製する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記低融点ガスケットの材料及び前記高融点ガスケットの材料は、高分子ガスケット又はオルモサーガスケットのいずれかを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記基板のいずれかにＰｔ又はＰｔ合金若しくはその混合物、炭素、ＰＥＤＯＴ、Ｒｕ酸化物、又はそれらの組合せを分散させた触媒を塗布する工程をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
スクリーン印刷、噴霧、ドクターブレード法、浸漬、熱分解、ＣＶＤ、スパッタリング、ＰＶＤ、化学還元及びＵＶ誘起還元のうちの１つ又は複数によって、前記触媒を堆積させる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記低融点ガスケットの材料及び前記高融点ガスケットの材料を活性化する工程が、ガスケットの熱可塑材を液化し、続いて冷却すると硬化するようなリフロー炉の使用を伴う、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記低融点ガスケットの材料及び前記高融点ガスケットの材料を活性化する工程が、フラットヒートプレス又はローラによる非局所的な熱の付加を伴う、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記電解質が酸化還元電解質又はホール伝導体のいずれかである、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記電解質が、視覚的な彩色を変化させるように存在する顔料添加剤を有する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記高温ガスケットの材料の部分の間の端部開口を介して前記電解質が導入される、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
熱硬化性若しくは低温導電性インク又は低温硬化ソルダペースト、又はそれらの組合せの堆積によって、電池の組立て前に、対向電極上に母線を堆積させる工程をさらに含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記基板間に複数の太陽電池が形成される、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
切断技術を用いて前記基板を分離することによって、前記少なくとも部分的に形成された電池の少なくとも幾つかを分離する工程をさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記基板を分離するのに用いられる前記切断技術が、レーザスクライビング又はジェットミリングのいずれか一方を含む、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一連の実質的に同一の太陽電池を製造するのに用いられる方法及び材料に関し、これらの太陽電池は、必要であればさらに多様な設計のアレイへと組立てられ、所望の電気出力を達成し得る。本発明は、色素太陽電池を作製することに関して記載される。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、２つの主な機能を果たす装置であり、１つ目は、吸光材料における、電子及び正孔の電荷キャリアの発光であり、２つ目は、これらの電荷キャリアを続いて分離して導電性の接点に向かわせ、電子移動を促すことである。
【０００３】
一般には、複数の太陽電池を合わせて組立てることにより、アレイを形成する。アレイにおける電池が同様の構成及び組成を有する場合に、電池のアレイの性能は通常改良される。したがって、多数の極めて同様の電池を作製することが有益であると考えられる。
【０００４】
色素太陽電池として知られているタイプの太陽電池は、電解質の層又は領域を含む。通常、この電池は、部分的に形成され封止された後に、電解質で充填される。充填は、充填穴、又は技術的に困難及び／又は無駄の多い他の開口を介して電解質を導入することによって行われる。電池に電解質を導入する改良された方法を考案することが有益であると考えられる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の第１の態様は、少なくとも１つの太陽電池を製造する方法であって、少なくとも２つの基板を準備する工程と、低融点ガスケットの材料を１つの基板のいくつかの領域に塗布すると共に高融点ガスケットの材料を１つの基板の他の領域に塗布することによって、少なくとも１つの電池を少なくとも部分的に形成する工程と、前記低融点ガスケットの材料を活性化する工程と、前記低融点ガスケットの材料及び前記高融点ガスケットの材料によって画定された前記少なくとも１つの電池に、電解質を充填する工程と、前記高融点ガスケットの材料を活性化する工程とを含む。
【０００６】
前記少なくとも１つの太陽電池が可撓性であってもよい。
【０００７】
前記少なくとも１つの太陽電池が光電気化学電池であってもよい。
【０００８】
前記光電気化学電池が色素太陽電池であってもよい。
【００１０】
前記基板のいずれかが、金属箔又はコーティングされた金属箔を含んでもよい。
【００１１】
前記基板のいずれかが、ガラス、セラミック又は高分子材料を含んでもよい。
【００１２】
半導体の層を塗布する工程をさらに備え、前記色素太陽電池の半導体が、二酸化チタン、ＺｎＯ、ＳｎＯ2、酸化ニオブ、若しくはアルカリ酸化物及びアルカリ土類酸化物、希土類酸化物、並びに他の遷移金属酸化物を含むか又は含まないそれらの材料の任意の組合せ、又は半導体ポリマーであってもよい。
【００１３】
スクリーン印刷、ドクターブレード法、噴霧堆積、浸漬、テープ成形、グラビア印刷、又はこれらの若しくは同様の技術の組合せから選択される技術によって、多数の電池上に１つ又は複数の層の前記半導体を同時に堆積させて、熱処理及び／又は加圧処理後に５０ｎｍ〜２５ミクロンの厚みを達成してもよい。
【００１４】
半導体を堆積させた前記基板を、熱及び／又は圧力によって、任意に四塩化チタンの溶液のようなゾル材料の堆積と同時又はその後の塗布により加工して、色素の塗布に好適な作用電極を作製してもよい。
【００１５】
前記電極を１つ又は複数の色素で着色して、１組の相互接続された作用電極を作製してもよい。
【００１６】
前記低融点ガスケットの材料及び前記高融点ガスケットの材料は、高分子ガスケット又はオルモサーガスケットのいずれかを含んでもよい。
【００１８】
前記方法は、Ｐｔ又はＰｔ合金若しくはその混合物、炭素、ＰＥＤＯＴ、Ｒｕ酸化物、又はそれらの組合せを分散させた触媒を塗布する工程をさらに含んでもよい。
【００１９】
スクリーン印刷、噴霧、ドクターブレード法、浸漬、熱分解、ＣＶＤ、スパッタリング、ＰＶＤ、化学還元及びＵＶ誘起還元のうちの１つ又は複数によって、前記触媒を堆積させてもよい。
【００２１】
前記低融点ガスケットの材料及び前記高融点ガスケットの材料を活性化する工程が、ガスケットの熱可塑材を液化し、続いて冷却すると硬化するようなリフロー炉の使用を伴ってもよい。
【００２４】
前記電解質が酸化還元電解質又はホール伝導体のいずれかであってもよい。
【００２５】
前記電解質が、視覚的な彩色を変化させるように存在する顔料添加剤を有してもよい。
【００２６】
端部開口を介して前記電解質が導入されてもよい。
【００２８】
前記方法は、熱硬化性若しくは低温導電性インク又は低温硬化ソルダペースト、又はそれらの組合せの堆積によって、電池の組立て前に、対向電極上に母線（busbars）を堆積させる工程をさらに含んでもよい。
【００３０】
前記基板を分離するのに用いられる前記切断技術が、レーザスクライビング又はジェットミリングのいずれか一方を含んでもよい。
【００３１】
前記基板間に複数の太陽電池が形成されてもよい。
【００３２】
切断技術を用いて前記基板を分離することによって、前記少なくとも部分的に形成された電池の少なくとも幾つかを分離する工程をさらに含んでもよい。
【００３６】
ここでほんの一例として、添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】１つの電池を形成することに関連して本発明の実施形態による製造原理を例示する概略図である。
【図２】封止材が塗布された複数の電池を形成する作用電極及び対向電極を示す図である。
【図３】電解質を複数の電池内に導入する充填穴の使用を例示する図である。
【図４】基板を接合する前に電解質を塗布する本発明の代替的な実施形態を例示する図である。
【図５】本発明のさらなる実施形態の対向電極基板用のレーザ分離パターンを示す図である。
【図６】図５の対向電極と共に組立てられる作用電極基板用のレーザ切断パターンを示す図である。
【図７】図５及び図６の基板を用いて直列に形成される電池のレイアウトを示す図である。
【図８】図７と同様であるが並列配置の電池のレイアウトを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
ここで説明する実施形態は、得られる個別の電池を組立てて任意の所望の配置のアレイを形成することができる一連の可撓性の色素太陽電池のバッチ式製造方法又は連続式（ロール・ツー・ロール）製造方法に関する。本明細書中に記載される可撓性の色素太陽電池は、２つの基板、すなわち、透明な導電体のコーティングが塗布された、作用電極（ＷＥ）用の金属箔基板及び基本的に透明な高分子対向電極（ＣＥ）基板を備える。本方法は、活性層組成物に改良を加えた任意の導電基板材料と、当業者に自明であると考えられる作用電極用の低融点基板を利用するのに必要とされる焼結条件とにも適用される。
【００３９】
ここで説明する可撓性の太陽電池の製造方法の実施形態は、
・  「スナップストラート（snap-strate）」電極（すなわち、素子の間のタブを破断又は切断することによって後に分離され得る素子）に機械加工することにより形成されるテンプレートＷＥ基板の作製工程、
・  テンプレートＷＥスナップストラート上への作用半導体の堆積工程、
・  相互接続されたナノ微粒子電極を形成するような、雰囲気圧又は高圧下におけるＷＥの熱処理工程、
・  作用電極を形成するような電極への色素の塗布工程、
・  作用電極へのガスケットセパレータの塗布工程、    
・  真空蒸着、化学還元又は電気化学還元による対向電極基板への触媒の塗布工程、
・  対向電極へのガスケットセパレータの塗布工程、
・  電池の封止を達成するような、加熱及び加圧下でＷＥとＣＥとを組み合わせる工程、
・  電池の端部開口を介した電解質の充填工程、
・  熱又はＵＶの適用による電解質の任意選択的なゲル化工程、
・  加熱及び加圧下における端部開口の封止工程、
・  続いて、テンプレートから電池を切除するように、対向電極をレーザ切断し、且つ相互接続タブを切断又は破断することによって個別の電池に加工する工程
を含む。
【００４０】
本発明の実施形態は、バッチプロセス又は連続プロセスによって複数の基本的に同一の太陽電池を製造することを可能にする。そのプロセスの原理は、基板のテンプレートセットの使用を伴う。例示として、一例は、可撓性の金属ベース色素太陽電池の製造である。電池は、ナノ微粒子ナノ多孔質半導体膜が堆積された金属箔基板から成る。続いて、この膜を着色し、半導体の端部の周囲の金属箔にガスケットを塗布し、作用電極を作製する。透明な導電性酸化物及び触媒でコーティングされた透明な高分子膜を含む対向電極膜を調製し、母線を対向電極の縁上に堆積させる。対向電極を作用電極と部分的に結合させる。電解質をこの組立体に導入し、続いて電池を封止する。
【００４１】
製造の第１の工程は、金属箔のシートをレーザ切断して、タブによって接続される基板を作製することによる複数の基板の準備を伴う。重要な要素は、粗い端部の形成を防止するレーザ出力の制御と、テンプレートが破損を受けることなく加工され得るが、加工の後の段階で電池が容易に分離されることを確実にするタブ寸法の設計とである。このプロセスにより、電池基板は同一となり、短絡を引き起こすおそれのあるバリを有しない。本プロセスは、基板材料のシート上又は連続ストリップ上で行うことができる。商業上の観点から本プロセスの利点は、製造の後の段階における労力を削減し、また、全電池について同様の形態ファクタが用いられるため、電池間のばらつきを減らすことである。原材料ストックのサイズ及び加工装置により課される制限の影響のみを受ける各個別の電池に関して基板のサイズに対する実質的な制限はない。
【００４２】
ＷＥ基板は、チタン、ステンレス鋼、被覆鋼、アルミニウム、被覆アルミニウムのような金属箔である。電池の設計はソフトウェアで作られ、スナップストラートの自動レーザ切断を可能にする。原材料の寸法は、材料を最大限に使用するために最適化される。通常、さらなる加工においてスナップストラートが損傷を受けないことを確実にするように、連続的な端部が配置される。
【００４３】
ＣＥ基板は、白金、ＰＥＤＯＴ、ＲｕＯ2又はグラファイトのような透明な触媒層を伴った、ＩＴＯ又はＦＴＯのような基本的に透明な導電体でコーティングされる透明なプラスチック（典型的にＰＥＴ又はＰＥＮ）である。ＣＥは、電池の設計に適切な寸法にレーザ切断されていてもよく、又は加工の後の段階で単一（又は連続的な）シートとして用いられて切断されてもよい。
【００４４】
レーザ切断前に、ＷＥ基板は通常、半導体の接着を最適化するように、且つ表面が均質であることを確実にするように事前処理される。これは、エッチング及び機械磨耗／研摩のいずれか一方又は両方に続いて、油脂及び切屑を除去するように洗浄することによって行われる。レーザ切断後、水及び／又は有機溶媒中の脱脂剤で基板を洗浄し、乾燥させる。ＷＥ基板は、ＴｉＯ2のような半導体層でコーティングされる。半導体の堆積方法としては、セグメントローラを用いたスクリーン印刷及びグラビア印刷が挙げられる。スクリーン印刷の場合、続く電池の各「サブバッチ（sub-batch）」のサイズが、スクリーンの最大印刷面積に依存する。スナップストラートが連続ストリップである場合、スクリーン印刷機を連続するラインに組み込む必要がある。
【００４５】
膜の異なる厚みは、約５０ｎｍ〜２５ミクロンの範囲にわたってペースト及び堆積条件を変えることによって達成され得る。より厚いマルチミクロン膜は、２回以上のコーティング塗布を必要とすることがある。印刷された基板は、乾燥され、燃焼されるか又は「ホット」プレスされて、相互接続された多孔質ナノ微粒子ネットワークを作製する。任意に、半導体膜は、四塩化チタンの希釈溶液中に浸漬することによって後処理され、その後、再加熱されてＴｉＯ2微粒子間の相互接続を改善させる。
【００４６】
通常、色素浴中に浸漬することによって、又はインクジェット印刷のような一般的に使用される手段の１つによって、次に半導体を着色する。一般にルテニウムベースの色素が使用されるが、本発明はいずれかの特定の色素によるものではない。対向電極（ＣＥ）は通常、シート又は連続ロールとして利用可能である。ＰＥＮのような高分子基板に関しては、通常、別々の製造ラインにおけるスパッタリング又は化学還元によってＣＥ触媒を堆積する。熱可塑性膜（Dupont Surlyn 1702 50um）のようなスペーサを用いて、ＷＥ基板及びＣＥ基板を組立てる。
【００４７】
この段階で、Paramelt Aquaseal, Dupont Surlyn 1720又はDupont Bynel 4164のような熱可塑性ガスケットベースを半導体の端部の周囲に塗布し、一次シールを形成することができる。液体懸濁液の分配、樹脂の押し出し、又はホットメルトスクリーン印刷によって塗布を達成し、続いてベルト炉内で乾燥させて、接着膜を作製することができる。代替的には、事前形成された膜型のガスケットを塗布し、ホットプレス法によって基板の表面に接着させることができる。
【００４８】
熱可塑性膜は、ＷＥ及びＣＥの両方に塗布される一連のガスケットに事前形成される。ガスケットの三方を形成するのに低温熱可塑材が使用される一方、電池の残りの側を封止するのには、より高い温度で活性化する熱可塑材が使用される。これらは、摂氏１５０度を超える温度でタッキングすることによって適切な位置で固定される。
【００４９】
図１を参照して、製造プロセスが単一の電池の単純な事例で例示される。作用電極２０は、着色されたチタニア層が塗布される箔基板から成る。低温ガスケット２２が、作用電極の三方の周囲に塗布されている。高温ガスケット２４のストリップは、作用電極の一端に塗布されている。高温ガスケット２４の材料の一部は、対向電極３０の一端に塗布されている。電極は、ピックアンドプレース及び／又はテンプレート組み立てのような技術によって重ね合わされ、事前に塗布されたガスケットが整合することを確実にする。電池１０は、低温ガスケット２２の材料を活性化するような、ローラプレス又はパターンプレスのような装置を用いた熱活性化によって封止され、それゆえ、電池の端部開口が開いたまま電池の三方が封止され、この端部開口に高温ガスケット２４の材料が塗布されている。酸化還元電解質は、真空支援バックフィリング（vacuum assisted backfilling）により高温ガスケット２４の材料の部分の間の端部開口を介してＷＥ２０とＣＥ３０との間に入れられ、両電極との接触が促され、且つ間隙をなくす。正圧及び負圧の組合せを使用して、迅速且つ効率的な電解質充填を促すことができる。その後、高温ガスケット２４の材料の局在的な熱活性化によって封止されていない端部を封止し、電解質で充填される封止された電池１０を得る。
【００５０】
図２を参照して、複数の電池のバッチ式又は連続的な方法による製造が例示される。作用電極基板１２０は、後の電池の分離のためのタブを作製するようにレーザ切断によって機械加工されている。低融点ガスケット１２２の材料の部分が、水平なストリップとして塗布されている。高融点ガスケット１２４の材料の部分が、垂直なストリップとして塗布されている。作用電極１２０上の高温ガスケットの材料の部分と整合するように、高融点ガスケット１２４の材料の垂直なストリップが塗布された対向電極１３０を示している。
【００５１】
次に、作用電極１２０及び対向電極１３０を整合すると共に合わせて、得られた組立体を第１の一連の加熱ローラに通し、これにより、より高温の高融点ガスケット１２４の材料を封止しないままより低温の低融点ガスケット１２２の材料を封止する。このため、相互接続された電池のアレイは、封止された低融点ガスケット１２２の材料が重なって並べられる。この封止配列は、複数の隣接する列で繰り返されている。その後、封止されていない端部１２６において電解質を導入することができる。
【００５２】
端部開口を介した電解質充填後に、基板を第２の一連の加熱ローラ組立体に通過させ、これにより、より高温の高融点ガスケット１２４を封止し、電池の封止プロセスを完全なものとする。その後、対向電極基板を分割するようなＣＯ2レーザの使用と、金属基板の機械的な破断（mechanical snapping）とによって電池を分離する。
【００５３】
図３を参照して、充填穴の使用及びその後の任意選択的なその場での電解質のゲル化を伴う、電解質の導入の代替方法が例示される。この製造方法は、電解質充填用の端部開口を形成しない以外は、図２に例示したものと同様のものである。代わりに、充填は、充填穴１２８の使用によって達成される。充填穴１２８は、ＷＥ１２０基板又はＣＥ１３０基板のいずれかの上に存在し得る。充填穴１２８は、レーザ切断、穿孔又はミクロサンドブラストによって作られる。１つの充填穴１２８が、電池の各列に役立つように使用される。例示される例では、４列の３つの電池から成る基板が、４つの充填穴１２８を必要とすると考えられる。より低温の低融点ガスケット１２２は、端部封止について上記したものと同様に封止される。主な違いは、一次シールである低融点ガスケット１２２がＷＥ１２０基板とＣＥ１２２基板との間において全デバイスの外周で達成されることである。充填穴１２８は、各列の開いた領域にしかアクセスし得ない。酸化還元電解質を列、それゆえ電池に入れるために、真空支援充填を利用する電解質充填機械が使用される。上記のような第２の一連の加熱ロールが、酸化還元電解質を依然として組み込む一方で、各電池のいずれかの側のより高温の熱可塑性領域及び充填穴を封止するのに使用される。組み立て後、電池の分割が上記のように達成される。
【００５４】
ＷＥは連続的な方法で加工することができ、これには、レーザ分割、半導体の堆積、乾燥、焼結、色素の塗布、及び一次シールの塗布が含まれる。得られたＷＥ基板及び事前作製されたＣＥ基板は、連続的なＷＥ基板及びＣＥ基板の一次封止、電解質の堆積、電池の最終的な封止、並びに組み立てられた太陽電池のＣＥを通じたレーザ切断による電池の分割及び／又はＷＥ基板上の金属タブの破断を伴って合わせられる。ＷＥ基板は、チタンのような金属箔であり、ＣＥ基板は、白金、ＰＥＤＯＴ、ＲｕＯ2又はグラファイトのような透明な触媒層を有するＩＴＯ：ＰＥＮ又はＩＴＯ：ＰＥＴのような導電体でコーティングされた可塑材である。レーザ切断は、ＷＥ基板及びＣＥ基板それぞれに関して、Ｎｄ−Ｙａｇレーザ及びＣＯ2レーザで達成される。半導体層は、色素が吸着したチタニアから成る。一次シール材料は、Surlyn、Bynel若しくはAquasealの液体、又はそれらの組合せのような熱可塑材から成り得る。酸化還元電解質は、真空支援によって空隙を無くすように堆積され、封止を完全なものとする。
【００５５】
図４を参照して、電解質の導入及び封止材の配置の代替方法に好適な別の実施形態が例示される。この製造方法は、図３に例示したものと同様のものであるが、電解質を入れるのに端部開口を使用しない。この方法では、ローラ封止のような上記方法による完全な封止前に、両基板の活性エリア表面上への電解質の制御分配と組み合わせて、ＷＥ表面及びＣＥ表面の両方の上に堆積された一種の封止材料を利用する。示される例では、８つの電池が、矩形対向電極を画定する所望のパターンに予めレーザ分離されたＰＥＮから形成される１つの連続的な対向電極基板２３０を用いて平行に配列して形成される。連続的なＣＥ基板２３０は、太陽電池装置のためのキャリアの役割を果たす。
【００５６】
作用電極基板２２０は、チタン箔から形成される。各作用電極の三方は、チタン箔をレーザ切断することによって画定される。次に、チタニア部位が、この作用電極部位に施され、着色される。
【００５７】
その後、ガスケット２２２の材料が、画定された作用電極及び対向電極の四端の周囲に塗布される。ガスケットは、作用電極基板２２０及び対向電極基板２３０に塗布される。ガスケットの材料は、対向電極及び作用電極を取り囲む対応する矩形形状で塗布される。ガスケットの材料は、熱可塑材の分配、膜、ファイバ又はホットメルトスクリーン印刷を介して塗布される。その後、噴霧、インクジェット又は同様の方法によって、対向電極及び作用電極の両方の活性エリア上に電解質２２９の制御された容積の薄層を堆積させる。次に、基板２２０と基板２３０とを合わせ、バッチ封止又は連続封止を用いてサブモジュールを封止する。封止したら、第４の作用電極端部を取り除き、過剰な基板を取り除いて、８つの電池２９９の完全なサブモジュールを得る。この段階で、サブモジュール２９９は、所望の用途のために電気的に相互接続し且つアレイへ組み立てることができる状況にある。
【００５８】
この製造技術は、任意の電気設計及び任意の電池の寸法に適用することができる。加工装置及び利用可能な材料のサイズに従って、任意のサイズの基板を加工することができ、電池の封止後に、サブモジュール及び／又は単一の電池へと分割して、続いて好適なアレイに加工することができる。
【００５９】
多数の直列の電池を形成する際に使用される基板のＡ４レイアウトの概略図をそれぞれ図５及び図６に示す。図５は、透明膜上の透明導電性コーティング領域を分離して対向電極領域を画定するようなレーザ分離パターンを示している。図６は、三方が切断されて作用電極を画定するレーザ切断パターンを示している。これらは、３×１６の電池列を形成して、合計４８個の電池を得ることを可能にする。これらの基板は、図４について記載したものと同様に加工され、図７に例示される完成した電池を得る。今度は電池が並列配置で配列されるさらなる同様の配列が図８に示されている。
【００６０】
特段記載しない限り、本明細書中に含まれるいずれの従来技術の引用文献も、情報が共通の一般知識であることを承認するものとして解釈されるべきではない。
【００６１】
最後に、本発明の精神又は範囲から逸脱しない限り、以上に記載した部分について様々な代替又は付加が為され得ることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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