ES2256247T3

Method and manufacturing of sealed monolithic photoelectrochemical systems and a sealed monolithic photoelectrochemical system

Abstract

A method for manufacturing a monolithic photoelectrochemical system (1), comprising the following steps: - application of an electrolyte to a pattern of a porous structure (2A, 2B, 2C, 2D) located on a substrate, the structure constituting at least one monolithic electrochemical cell (2A, 2B, 2C, 2D) and comprising a photoelectrode (6 ), an insulating layer (7) and a counter electrode (8) - application of a sealing material (10) surrounding said porous structure to form at least one monolithic photoelectrochemical system (1) comprising a frontal plane (19) formed by said substrate and the porous structure and the frontal plane (19A, 19B, 19C) are formed by sealing material (10). characterized in that, after the application of said electrolyte, the following steps of the method are carried out: - said frontal plane (19) and the rear plane are heated and subjected to pressing, the sealing being produced along the edge of the pattern of the porous structure thanks to a plastic layer that is part of the sealing material (10) melts and joins said frontal plane (19).

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17 claims: 3 independent, 14 dependent

  1. 1
    ES 2 256 247 T3 REIVINDICACIONES 1. Un método para fabricar un sistema fotoelectroquímico monolítico (1), que comprende las siguientes etapas:- aplicación de un electrolito a un patrón de una estructura porosa (2A, 2B, 2C , 2D) localizada sobre un sustrato, constituyendo la estructura al menos una célula electroquímica monolítica (2A, 2B, 2C, 2D) y comprendiendo un fotoelectrodo (6), una capa aislante (7) y un contraelectrodo (8) - aplicación de un material sellante (10) que rodea a dicha estructura porosa para formar el menos un sistema fotoelectroquímico monolítico (1) que comprende un plano frontal (19) formado por dicho sustrato y la estructura porosa y el plano frontal (19A, 19B, 19C) están formados por material sellante (10). que se caracteriza porque, tras la aplicación de dicho electrolito, se llevan a cabo las siguientes etapas del método: - dicho plano frontal (19) y el plano trasero se calientan y se someten a prensado, produciéndose el sellado a lo largo del borde del patrón de la estructura porosa gracias a que una capa plástica que forma parte del material sellante (10) se funde y se une a dicho plano frontal (19).
  2. 2
    El método que se reivindica en la reivindicación 1, que se caracteriza porque el plano frontal (19) y el plano trasero (19A, 19B, 19C) se someten a prensado mediante un dispositivo de prensado flexible (18, 32).
  3. 3
    El método de la reivindicación 1 ó 2, que se caracteriza porque, junto con dicho calentamiento y prensado, - dicho plano frontal (19) y plano trasero (19A, 19B, 19C) se someten a sobrepresión, permitiéndose de esta forma la evacuación de humedad y gases de la estructura porosa (2A, 2B, 2C, 2D).
  4. 4
    El método de en una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que se caracteriza porque dicho plano frontal (19) y plano trasero (19A, 19B, 19C) se someten a prensado por medio de un diagrama flexible (32).
  5. 5
    El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque dicho plano frontal (19) y plano trasero (19A, 19B, 19C) se colocan entre los diagramas flexibles (18, 32) que juntos forman un hueco que rodea al plano frontal (19) y al plano trasero (19A, 19B, 19C), y en el que dicho hueco se somete a sobrepresión, a continuación teniendo lugar el prensado del plano frontal (19) y del plano trasero (19A, 19B, 19C).
  6. 6
    El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque el plano frontal (19) y el plano trasero (19A, 19B, 19C) se colocan en un primera cámara (30), en la que el plano frontal y el plano trasero se someten a sobrepresión, y en el que el plano frontal y el plano trasero se someten a prensado.
  7. 7
    El método de la reivindicación 6, que se caracteriza porque dicho plano frontal (19) y plano trasero (19A, 19B, 19C) se separan uno del otro mediante un hueco (16), al tiempo que se someten a sobrepresión, durante un período de tiempo antes de ser sometidos a prensado.
  8. 8
    El método de la reivindicación 6 ó 7, que se caracteriza porque el plano frontal (19) y el plano trasero (19A, 19B, 19C) se colocan en un sistema de dos cámaras (30, 34), en el que una primera (30) y una segunda cámaras (34) se separan mediante un diagrama flexible (32), en el que al menos la cámara en la que se colocan el plano frontal (19) y el plano trasero (19A, 19B, 19C) se somete a sobrepresión, y en el que el plano frontal y el plano trasero se someten a prensado por medio de en prensado positivo en la segunda cámara (34), sometiendo a prensado el diagrama (32) contra el plano frontal o contra el plano trasero.
  9. 9
    El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque dicho electrolito se aplica a dicho patrón de la estructura porosa (2A, 2B, 2C, 2D) por medio de un proceso de impresión.
  10. 10
    El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque dicho electrolito se aplica a dicho patrón de la estructura porosa (2A, 2B, 2C, 2D) por medio de un proceso de reparto.
  11. 11
    El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque el plano trasero (19A, 19B, 19C) está formado por una película plástica, y en el que dicho plano trasero y plano frontal (19) se juntan fundiendo juntos la película plástica y el plano frontal.
  12. 12
    El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque el sustrato comprende una capa de soporte (3) formada por un material de plástico o de vidrio.
  13. 13
    El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque el plano trasero (19A, 19B, 19C) comprende una capa de adhesión (19A) de plástico, y también un material laminado que comprende al menos una capa de adhesión (19B) y una capa de barrera (19C), en el que la capa de adhesión (19A) se aplica al plano frontal (19) y dicho material laminado que forma parte del plano trasero se coloca sobre dicha capa de adhesión ES 2 256 247 T3 (19B), y en el que dicho plano frontal (19) y plano trasero se unen juntos para formar un sistema fotoelectroquímico monolítico (1) fundiendo juntos la capa de adhesión (19A), el plano frontal (19) y la capa de adhesión (19B).
  14. 14
    El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque dicho plano frontal (19) y plano trasero (19A, 19B, 19C) se someten a prensado juntos mediante un cabezal de prensado fuerte dentro de una zona que rodea al agrupamiento de células fotoelectroquímicas (2A, 2B, 2C, 2D).
  15. 15
    El método de la reivindicación 4, que se caracteriza porque dicha zona tiene una distancia mínima hasta el borde exterior que rodea dicho agrupamiento de células (2A, 2B, 2C, 2D) superior a 1 mm.
  16. 16
    Un sistema fotoelectroquímico monolítico sellado que comprende un sustrato que actúa de soporte para un patrón, localizado sobre dicho sustrato, de una estructura porosa que comprende un foto-electrodo (6), una capa aislante (7) y un contraelectrodo (8), electrolito absorbido en dicho sustrato para formar al menos una célula fotoelectroquímica (2A, 2B, 2C, 2D) y contactos (11, 12) para dichos electrodos para la interconexión con al menos un circuito eléctrico y el material de sellado (10) localizado sobre dicho sustrato y que cubre dicha estructura porosa, que se caracteriza porque el material sellante (10) comprende una capa de adhesión (19A) de plástico que se aplica a dicho sustrato y estructura porosa (19) y un material laminado (19B, 19C) que comprende al menos una capa de adhesión (19B) y una capa de barrera (19C), en el que la capa de adhesión (19b) se coloca sobre dicha capa de adhesión (19A), y en el que dicho sustrato, estructura porosa y material sellante se unen juntos para formar un sistema fotoelectroquímico monolítico sellado (1) fundiendo juntos el sustrato, la capa de adhesión (19A) y la capa de adhesión (19B).
  17. 17
    El sistema fotoelectroquímico monolítico sellado de la reivindicación 16, que se caracteriza porque dicha capa de barrera (19C) está formada por una lámina de metal.
Independent claims17