JP2008257893A - Method of manufacturing substrate for dye-sensitized solar cell, method of manufacturing dye-sensitized solar cell, and substrate for dye-sensitized solar cell and dye-sensitized solar cell manufactured by these methods - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a substrate for a dye-sensitized solar cell capable of manufacturing the substrate for the dye-sensitized solar cell having a porous layer having high bonding properties of metal oxide semiconductor fine particles and capable of manufacturing the dye-sensitized solar cell having high power generation efficiency by reduced processes. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the substrate includes a porous layer laminate forming process forming a porous laminate by laminating a catalyst layer 2 made of metal, a porous insulating layer 3 made of an insulating substance, a porous layer 4 containing oxide semiconductor fine particles in this order on a heat resistant substrate 1; and a transparent electrode layer forming process forming a transparent electrode layer 5 made of metal oxides on the porous layer of the porous laminate. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、色素増感型太陽電池および色素増感型太陽電池に用いる色素増感型太陽電池用基板の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a dye-sensitized solar cell and a method for producing a dye-sensitized solar cell substrate for use in a dye-sensitized solar cell.

地球温暖化等の環境問題が世界的に進行している近年、環境に対する負荷が小さいクリーンエネルギーとして太陽光発電が注目を浴びており、積極的に研究開発が進められている。このような太陽電池としては、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、化合物半導体太陽電池などが既に実用化されているが、これらの太陽電池は製造コストが高く、また、製造段階でのエネルギー消費が大きいといった問題を抱えている。このような状況下、色素増感型太陽電池は低コスト化の可能性が高い新規な太陽電池として着目されており、精力的に研究開発が行われている。   In recent years, environmental problems such as global warming have progressed globally. In recent years, photovoltaic power generation has attracted attention as a clean energy with a low environmental load, and research and development are being actively promoted. As such solar cells, single crystal silicon solar cells, polycrystalline silicon solar cells, amorphous silicon solar cells, compound semiconductor solar cells and the like have already been put into practical use, but these solar cells are expensive to manufacture, The problem is that the energy consumption at the manufacturing stage is large. Under such circumstances, the dye-sensitized solar cell is attracting attention as a novel solar cell with high possibility of cost reduction, and research and development are being conducted energetically.

一般的な色素増感型太陽電池は、例えば図11に例示するように、基材111上に、金属酸化物からなる第1電極層112と、表面に色素増感剤が吸着した金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層113とがこの順で積層された構成を有する色素増感型太陽電池用電極基材110、および、対向基材121上に、金属酸化物からなる対電極層122が形成された対電極基材120が用いられており、シール材140によって囲まれた、酸化還元対を含む電解液からなる電解質層130を介して、上記多孔質層113と上記対電極層122とが対向するように上記色素増感型太陽電池用電極基材110および上記対電極基材120が配置された構成を有する。
そして、太陽光が上記基材111側から上記多孔質層113に入射することにより、上記多孔質層113において発電する機能を有するものである。
A typical dye-sensitized solar cell includes a first electrode layer 112 made of a metal oxide on a substrate 111 and a metal oxide having a dye sensitizer adsorbed on the surface, as exemplified in FIG. A dye-sensitized solar cell electrode substrate 110 having a structure in which a porous layer 113 containing semiconductor fine particles is laminated in this order, and a counter electrode layer 122 made of a metal oxide on a counter substrate 121. Is used, and the porous layer 113 and the counter electrode layer 122 are surrounded by an electrolyte layer 130 made of an electrolytic solution containing an oxidation-reduction pair and surrounded by a sealing material 140. The electrode base material 110 for dye-sensitized solar cells and the counter electrode base material 120 are arranged so as to face each other.
And it has the function to generate electric power in the said porous layer 113 when sunlight injects into the said porous layer 113 from the said base material 111 side.

ここで、上記色素増感型太陽電池用電極基材が有する多孔質層は、電解質層を構成する電解液が含浸されやすいように多孔質体とされているものであるが、このような多孔質層を形成するには、通常、600℃程度での焼成処理が必要とされる。このため、上記色素増感型太陽電池用基板を製造する方法としては、主に次の二つの方法が用いられてきた。   Here, the porous layer of the electrode substrate for the dye-sensitized solar cell is a porous body so as to be easily impregnated with the electrolytic solution constituting the electrolyte layer. In order to form a quality layer, a baking treatment at about 600 ° C. is usually required. For this reason, the following two methods have been mainly used as a method for producing the dye-sensitized solar cell substrate.

第1の方法は、基材上に第1電極層をスパッタリング法等で作製し、次いで、上記第1電極層上に、多孔質層を構成する材料を塗布等し、それを焼成することにより多孔質体である多孔質層を得る方法である。
一方、第2の方法は、耐熱基板上に、多孔質層形成用塗工液を塗布し、これを焼成することにより多孔質層を形成し、次いで、上記多孔質層を樹脂フィルム等の耐熱性の低いものに転写することにより半導体電極を得る方法である。(以下、このような方法を転写法と称する。)。このような転写法は、例えば、特許文献1等に開示されている。
In the first method, a first electrode layer is produced on a substrate by a sputtering method, and then a material constituting the porous layer is applied on the first electrode layer, and then fired. This is a method for obtaining a porous layer which is a porous body.
On the other hand, in the second method, a porous layer forming coating solution is applied onto a heat resistant substrate, and this is baked to form a porous layer. Then, the porous layer is formed into a heat resistant resin film or the like. This is a method for obtaining a semiconductor electrode by transferring to a low-performance material. (Hereinafter, such a method is referred to as a transfer method). Such a transfer method is disclosed in, for example, Patent Document 1.

しかしながら、上記第1の方法では、上記基材として耐熱性を備えるものしか用いることができず、例えば、上記基材としてフレキシブルな樹脂フィルム等を使用することができないという欠点があった。
また、上記第2の方法は、上記基材として使用可能な基材に特に耐熱性の制約がないため、例えば、樹脂製フイルム基材を用いてフレキシブルな色素増感型太陽電池用電極基材を製造することが可能であるという利点を有するが、転写工程を有することに起因して製造方法が複雑になってしまい、必ずしも生産性の高いものではないという問題点があった。
However, in the first method, only the substrate having heat resistance can be used as the substrate, and for example, a flexible resin film or the like cannot be used as the substrate.
In the second method, since the substrate usable as the substrate is not particularly limited in heat resistance, for example, a flexible electrode substrate for a dye-sensitized solar cell using a resin film substrate is used. However, there is a problem that the manufacturing method becomes complicated due to the transfer step, and the productivity is not necessarily high.

このような問題点に対し、特許文献2には、上記基材として不透明な耐熱基板を用い、このような耐熱基板上に十分な温度で焼成された多孔質層を形成することによって色素増感型太陽電池用電極基材を作製し、このような方法で作製した色素増感型太陽電池用電極基材を用いた色素増感型太陽電池においては、太陽光を従来とは反対側の対電極基材側から入射させて用いる方法が開示されている。
確かに、このような方法によれば上述した従来の製造方法の問題点を解消でき、十分な温度で焼成された多孔質層を有する色素増感型太陽電池用電極基材を少ない工程数で作製できる。しかしながら、第1電極層上に多孔質層を形成すると、両層の界面での電気抵抗が増加してしまうため、このような方法で作製された色素増感型太陽電池用基板を用いた色素増感型太陽電池は発電効率が低下してしまうという問題があった。
また、上述したように色素増感型太陽電池を対電極基材側から太陽光を受光する態様で使用すると、入射された太陽光が発電に寄与する多孔質層に到達するまでに電解質層を透過しなければならないため、電解質層における光散乱等によって太陽光を有効利用することができず、発電効率が低下してしまうという問題点があった。
In order to solve such problems, Patent Document 2 discloses a dye sensitization by using an opaque heat-resistant substrate as the base material and forming a porous layer fired at a sufficient temperature on such a heat-resistant substrate. In a dye-sensitized solar cell using a dye-sensitized solar cell electrode substrate prepared by such a method, sunlight is used as a pair opposite to the conventional one. A method is disclosed in which light is incident from the electrode substrate side.
Certainly, according to such a method, the problems of the conventional manufacturing method described above can be solved, and a dye-sensitized solar cell electrode substrate having a porous layer baked at a sufficient temperature can be obtained with a small number of steps. Can be made. However, if a porous layer is formed on the first electrode layer, the electrical resistance at the interface between the two layers increases, so that the dye using the dye-sensitized solar cell substrate produced by such a method is used. The sensitized solar cell has a problem that the power generation efficiency decreases.
Further, as described above, when the dye-sensitized solar cell is used in a mode in which sunlight is received from the counter electrode base material side, the electrolyte layer is used until the incident sunlight reaches the porous layer that contributes to power generation. Since it must permeate, sunlight cannot be used effectively due to light scattering in the electrolyte layer, and power generation efficiency is reduced.

特開2002−313443号公報JP 2002-313443 A 米国特許出願公開第2003/0192584号明細書US Patent Application Publication No. 2003/0192584

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、金属酸化物半導体微粒子の結着性に優れた多孔質層を有し、発電効率に優れた色素増感型太陽電池を製造できる色素増感型太陽電池用基板を少ない工程で製造可能な、色素増感型太陽電池用基板の製造方法を提供することを主目的とするものである。   The present invention has been made in view of such problems, and has a porous layer excellent in binding properties of metal oxide semiconductor fine particles, and produces a dye-sensitized solar cell excellent in power generation efficiency. The main object of the present invention is to provide a method for producing a dye-sensitized solar cell substrate capable of producing a dye-sensitized solar cell substrate that can be produced with a small number of steps.

上記課題を解決するために本発明は、耐熱基板上に、金属からなる触媒層と、絶縁物質からなる多孔質絶縁層と、酸化粒半導体微粒子を含む多孔質層とがこの順で積層された多孔質積層体を形成する、多孔質積層体形成工程と、上記多孔質積層体の上記多孔質層上に、金属酸化物からなる透明電極層を形成する透明電極層形成工程と、を有することを特徴とする色素増感型太陽電池用基板の製造方法を提供する。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is such that a catalyst layer made of metal, a porous insulating layer made of an insulating material, and a porous layer containing oxide semiconductor particles are laminated in this order on a heat-resistant substrate. A porous laminate forming step of forming a porous laminate, and a transparent electrode layer forming step of forming a transparent electrode layer made of a metal oxide on the porous layer of the porous laminate. The manufacturing method of the board | substrate for dye-sensitized solar cells characterized by these is provided.

本発明によれば、上記多孔質積層体形成工程が、耐熱基板上に上記触媒層、多孔質絶縁層および多孔質層を形成するものであることにより、上記多孔質層を形成する際に高温で焼成処理を行うことができるため、金属酸化物半導体微粒子の結着性に優れた多孔質層を備える色素増感型太陽電池用基板を製造することができる。
また、本発明によれば、上記透明電極層形成工程が、上記多孔質層上に上記透明電極層を形成するものであることにより、上記多孔質層と上記透明電極層との電導性を向上することができるため、発電効率に優れた色素増感型太陽電池を製造可能な色素増感か太陽電池用基板を製造することができる。
さらに、本発明によれば、従来の転写法のように複雑な工程を必要としないため、少ない工程で色素増感型太陽電池用基板を製造することができる。
このようなことから、本発明によれば、金属酸化物半導体微粒子の結着性に優れた多孔質層を有し、発電効率に優れた色素増感型太陽電池を製造できる色素増感型太陽電池用基板を少ない工程で製造可能な、色素増感型太陽電池用基板の製造方法を提供することができる。
According to the present invention, the porous laminate forming step forms the catalyst layer, the porous insulating layer, and the porous layer on the heat-resistant substrate, so that the porous layer is formed at a high temperature. Thus, a dye-sensitized solar cell substrate provided with a porous layer having excellent binding properties of metal oxide semiconductor particles can be produced.
According to the present invention, the transparent electrode layer forming step forms the transparent electrode layer on the porous layer, thereby improving the electrical conductivity between the porous layer and the transparent electrode layer. Therefore, it is possible to produce a dye-sensitized solar cell substrate or a solar cell substrate capable of producing a dye-sensitized solar cell with excellent power generation efficiency.
Further, according to the present invention, since a complicated process is not required as in the conventional transfer method, the dye-sensitized solar cell substrate can be manufactured with a small number of processes.
Therefore, according to the present invention, a dye-sensitized solar cell having a porous layer excellent in the binding property of metal oxide semiconductor fine particles and capable of producing a dye-sensitized solar cell excellent in power generation efficiency The manufacturing method of the board | substrate for dye-sensitized solar cells which can manufacture a battery substrate in few processes can be provided.

上記発明においては、上記透明電極層形成工程後、上記透明電極層上に、接着性樹脂からなる接着層を介して光透過性を備える透光性基板を積層する透光性基板積層工程を有することが好ましい。このような透光性基板積層工程を有することにより、例えば、上記透光性基板に任意の機能を有する基板を用いることにより、本発明により製造される色素増感型太陽電池用基板に任意の機能性を付与することが容易になるからである。
また、上記透光性基板積層工程が、上記接着層を介して上記透光性基板を積層するものであることにより、任意の種類の透光性基板を用いることができる。
In the said invention, it has the translucent board | substrate lamination process which laminates | stacks the translucent board | substrate provided with a light transmittance through the adhesive layer which consists of adhesive resin on the said transparent electrode layer after the said transparent electrode layer formation process. It is preferable. By having such a translucent substrate laminating step, for example, by using a substrate having an arbitrary function as the translucent substrate, the substrate for a dye-sensitized solar cell manufactured according to the present invention can be arbitrarily used. This is because it becomes easy to impart functionality.
Moreover, any kind of translucent board | substrate can be used by the said translucent board | substrate lamination process laminating | stacking the said translucent board | substrate through the said contact bonding layer.

また上記発明においては、上記透明電極層形成工程後、上記金属酸化物半導体微粒子の表面に色素増感剤を吸着させる色素吸着工程を有することが好ましい。このような色素吸着工程を有することにより、本発明により製造される色素増感型太陽電池用基板は、上記多孔質層に色素増感剤が担持されたものになるため、本発明により製造される色素増感型太陽電池用基板を用いて色紙増感型太陽電池を作製することが容易になるからである。   Moreover, in the said invention, it is preferable after the said transparent electrode layer formation process to have the pigment | dye adsorption process which makes a dye sensitizer adsorb | suck to the surface of the said metal oxide semiconductor fine particle. By having such a dye adsorption step, the dye-sensitized solar cell substrate produced according to the present invention is produced according to the present invention because the dye sensitizer is supported on the porous layer. This is because it becomes easy to produce a colored paper-sensitized solar cell using the dye-sensitized solar cell substrate.

本発明は、上記本発明の色素増感型太陽電池用基板の製造方法により製造された色素増感型太陽電池用基板を用い、上記色素増感型太陽電池用基板が有する多孔質絶縁層に酸化還元対を含有する電解液を含浸させることを特徴とする、色素増感型太陽電池の製造方法を提供する。   The present invention uses a dye-sensitized solar cell substrate produced by the method for producing a dye-sensitized solar cell substrate of the present invention, and a porous insulating layer of the dye-sensitized solar cell substrate. Provided is a method for producing a dye-sensitized solar cell, which is impregnated with an electrolytic solution containing a redox couple.

本発明によれば、上記本発明の色素増感型太陽電池用基板の製造方法により製造された色素増感型太陽電池用基板を用いることにより、発電効率に優れた色素増感型太陽電池用基板を製造することができる。   According to the present invention, by using the dye-sensitized solar cell substrate produced by the method for producing a dye-sensitized solar cell substrate of the present invention, the dye-sensitized solar cell excellent in power generation efficiency is used. A substrate can be manufactured.

また本発明は、耐熱基板と、上記耐熱基板上に形成され、金属からなる触媒層と、上記触媒層上に形成され、絶縁物質からなる多孔質絶縁層と、上記多孔質絶縁層上に形成され、金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層と、上記多孔質層上に形成され、金属酸化物からなる透明電極層とを有する色素増感型太陽電池用基板であって、上記透明電極層が最表層となるように形成されていることを特徴とする色素増感型太陽電池用基板を提供する。   The present invention also provides a heat-resistant substrate, a catalyst layer formed on the heat-resistant substrate and made of metal, a porous insulating layer formed on the catalyst layer and made of an insulating material, and formed on the porous insulating layer. A substrate for a dye-sensitized solar cell, comprising: a porous layer containing metal oxide semiconductor fine particles; and a transparent electrode layer formed on the porous layer and made of a metal oxide, the transparent electrode layer Is provided so as to be the outermost layer. A dye-sensitized solar cell substrate is provided.

本発明の色素増感型太陽電池用基板は、上記耐熱基板上に、触媒層、多孔質絶縁層、多孔質層、透明電極層がこの順で積層された構成を有することにより、上記本発明の色素増感型太陽電池用基板の製造方法によって少ない工程で製造することができる。また、本発明の色素増感型太陽電池用基板は上記透明電極層上が最表層となるように形成されていることにより、例えば、上記透明基材上に任意の機能を有する透光性基板を付与することにより、任意の機能を付与できるという利点を有する。   The substrate for a dye-sensitized solar cell according to the present invention has a configuration in which a catalyst layer, a porous insulating layer, a porous layer, and a transparent electrode layer are laminated in this order on the heat-resistant substrate. The dye-sensitized solar cell substrate can be manufactured with a small number of steps. In addition, the substrate for a dye-sensitized solar cell of the present invention is formed so that the top surface of the transparent electrode layer is the outermost layer, for example, a translucent substrate having an arbitrary function on the transparent base material. By giving, there is an advantage that an arbitrary function can be given.

また本発明は、耐熱基板と、上記耐熱基板上に形成され、金属からなる触媒層と、上記触媒層上に形成され、絶縁物質からなる多孔質絶縁層と、上記多孔質絶縁層上に形成され、金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層と、上記多孔質層上に形成され、金属酸化物からなる透明電極層と、上記透明電極層上に形成され、接着性樹脂からなる接着層と、上記接着層上に形成され、光透過性を備える透光性基板とを有することを特徴とする色素増感型太陽電池用基板を提供する。   The present invention also provides a heat-resistant substrate, a catalyst layer formed on the heat-resistant substrate and made of metal, a porous insulating layer formed on the catalyst layer and made of an insulating material, and formed on the porous insulating layer. A porous layer containing metal oxide semiconductor fine particles, a transparent electrode layer formed on the porous layer and made of a metal oxide, and an adhesive layer formed on the transparent electrode layer and made of an adhesive resin There is provided a dye-sensitized solar cell substrate comprising a light-transmitting substrate formed on the adhesive layer and having light transmittance.

本発明の色素増感型太陽電池用基板は、上記耐熱基板上に、触媒層、多孔質絶縁層、多孔質層、透明電極層がこの順で積層された構成を有することにより、上記本発明の色素増感型太陽電池用基板の製造方法によって少ない工程で製造することができる。
また本発明の色素増感型太陽電池用基板は、上記透光性基板が上記接着層を介して上記透明電極層上に形成されていることから、上記透光性基板として使用可能な基板に制約がなく、任意の機能を有する基板を用いることが可能になるため、上記透光性基板として任意の機能を有する色素増感型太陽電池用基板を得ることができる。
The substrate for a dye-sensitized solar cell according to the present invention has a configuration in which a catalyst layer, a porous insulating layer, a porous layer, and a transparent electrode layer are laminated in this order on the heat-resistant substrate. The dye-sensitized solar cell substrate can be manufactured with a small number of steps.
The dye-sensitized solar cell substrate of the present invention is a substrate that can be used as the translucent substrate because the translucent substrate is formed on the transparent electrode layer via the adhesive layer. Since there is no restriction and a substrate having an arbitrary function can be used, a dye-sensitized solar cell substrate having an arbitrary function can be obtained as the translucent substrate.

上記発明においては、上記金属酸化物半導体微粒子が表面に色素増感剤が吸着されたものであることが好ましい。これにより本発明の色素増感型太陽電池用基板を用いて色素増感型太陽電池を製造することが容易になるからである。   In the said invention, it is preferable that the said metal oxide semiconductor microparticles | fine-particles have a dye sensitizer adsorbed on the surface. This is because it becomes easy to produce a dye-sensitized solar cell using the dye-sensitized solar cell substrate of the present invention.

さらに本発明は、上記本発明の色素増感型太陽電池用基板が用いられており、かつ、上記色素増感型太陽電池用基板の多孔質絶縁層に、酸化還元対を含有する電解液が含浸されていることを特徴とする色素増感型太陽電池を提供する。   Further, in the present invention, the dye-sensitized solar cell substrate of the present invention is used, and an electrolyte solution containing a redox pair is formed in the porous insulating layer of the dye-sensitized solar cell substrate. Provided is a dye-sensitized solar cell which is impregnated.

本発明の色素増感型太陽電池は、例えば、上記色素増感型太陽電池用基板として、上記透明電極層上に任意の機能を有する透光性基板を備えるものを用いることより、任意の機能を有する色素増感型太陽電池を得ることができるという利点を有する。   The dye-sensitized solar cell of the present invention has an arbitrary function by using, for example, a substrate having a translucent substrate having an arbitrary function on the transparent electrode layer as the substrate for the dye-sensitized solar cell. It has the advantage that the dye-sensitized solar cell which has can be obtained.

本発明は、金属酸化物半導体微粒子の結着性に優れた多孔質層を有し、発電効率に優れた色素増感型太陽電池を製造できる色素増感型太陽電池用基板を少ない工程で製造することができるという効果を奏する。   The present invention produces a dye-sensitized solar cell substrate that has a porous layer with excellent binding properties of metal oxide semiconductor fine particles and can produce a dye-sensitized solar cell with excellent power generation efficiency in a small number of steps. There is an effect that can be done.

以下、本発明の色素増感型太陽電池用基板の製造方法、色素増感型太陽電池の製造方法、色素増感型太陽電池用基板、および、色素増感型太陽電池について詳細に説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the dye-sensitized solar cell substrate, the manufacturing method of the dye-sensitized solar cell, the dye-sensitized solar cell substrate, and the dye-sensitized solar cell of the present invention will be described in detail.

A.色素増感型太陽電池用基板の製造方法
まず、本発明の色素増感型太陽電池用基板の製造方法について説明する。本発明の色素増感型太陽電池用基板の製造方法は、耐熱基板上に、金属からなる触媒層と、絶縁物質からなる多孔質絶縁層と、酸化粒半導体微粒子を含む多孔質層とがこの順で積層された多孔質積層体を形成する多孔質積層体形成工程と、上記多孔質積層体の上記多孔質層上に、金属酸化物からなる透明電極層を形成する透明電極層形成工程と、を有することを特徴とするものである。
A. Method for Producing Dye-Sensitized Solar Cell Substrate First, a method for producing a dye-sensitized solar cell substrate of the present invention will be described. In the method for producing a dye-sensitized solar cell substrate of the present invention, a catalyst layer made of metal, a porous insulating layer made of an insulating material, and a porous layer containing oxide grain semiconductor fine particles are formed on a heat-resistant substrate. A porous laminate forming step for forming a porous laminate laminated in order, and a transparent electrode layer forming step for forming a transparent electrode layer made of a metal oxide on the porous layer of the porous laminate, and , Characterized by having.

このような本発明の色素増感型太陽電池用基板の製造方法について図を参照しながら説明する。図1は本発明の色素増感型太陽電池用基板の一例を示す概略図である。図1に例示するように、本発明の色素増感型太陽電池用基板の製造方法は、耐熱基板1を用い(図1(a))、上記耐熱基板1上に金属からなる触媒層2と、絶縁物質からなる多孔質絶縁層3と、金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層4とがこの順に積層された構成を有する多孔質積層体30を形成する多孔質積層体形成工程(図1(b))と、上記多孔質積層体30の多孔質層4上に金属酸化物からなる透明電極層5を形成する透明電極層形成工程(図1(c))とを有し、耐熱基板1上に、触媒層2、多孔質絶縁層3、多孔質層4、および、透明電極層5がこの順で積層された色素増感型太陽電池用基板10を製造するものである。   A method for producing such a dye-sensitized solar cell substrate of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an example of the dye-sensitized solar cell substrate of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the method for producing a dye-sensitized solar cell substrate of the present invention uses a heat resistant substrate 1 (FIG. 1A), and a catalyst layer 2 made of metal on the heat resistant substrate 1. A porous laminate forming step for forming a porous laminate 30 having a configuration in which a porous insulating layer 3 made of an insulating material and a porous layer 4 containing metal oxide semiconductor fine particles are laminated in this order (FIG. 1). (B)) and a transparent electrode layer forming step (FIG. 1 (c)) for forming a transparent electrode layer 5 made of a metal oxide on the porous layer 4 of the porous laminate 30. A dye-sensitized solar cell substrate 10 in which a catalyst layer 2, a porous insulating layer 3, a porous layer 4, and a transparent electrode layer 5 are laminated in this order on 1 is manufactured.

本発明によれば、上記多孔質積層体形成工程が、耐熱基板上に上記触媒層、多孔質絶縁層および多孔質層を形成するものであることにより、上記多孔質層を形成する際に十分な高温で焼成処理を行うことができるため、金属酸化物半導体微粒子の結着性に優れた多孔質層を備える色素増感型太陽電池用基板を製造することができる。
また、本発明によれば、上記透明電極層形成工程が、上記多孔質層上に上記透明電極層を形成するものであることにより、従来のように、透明電極層上に多孔質層を形成した場合と比較して、上記多孔質層と上記透明電極層との電導性を向上することができるため、発電効率に優れた色素増感型太陽電池を製造可能な色素増感型太陽電池用基板を製造することができる。
さらに、本発明は、単に上記耐熱基板上に各層を順に積層する工程のみを有し、従来の転写法のように複雑な工程を必要としないため、少ない工程で色素増感型太陽電池用基板を製造することができる。
このようなことから、本発明によれば、金属酸化物半導体微粒子の結着性に優れた多孔質層を有し、発電効率に優れた色素増感型太陽電池を製造できる色素増感型太陽電池用基板を少ない工程で製造可能な、色素増感型太陽電池用基板の製造方法を提供することができる。
According to the present invention, the porous laminate forming step forms the catalyst layer, the porous insulating layer, and the porous layer on the heat-resistant substrate, so that the porous layer is sufficiently formed. Since the baking treatment can be performed at a high temperature, a substrate for a dye-sensitized solar cell including a porous layer having excellent binding properties of metal oxide semiconductor fine particles can be produced.
According to the present invention, the transparent electrode layer forming step forms the transparent electrode layer on the porous layer, thereby forming the porous layer on the transparent electrode layer as in the prior art. Compared with the case of the above, the conductivity between the porous layer and the transparent electrode layer can be improved, so that a dye-sensitized solar cell with excellent power generation efficiency can be produced. A substrate can be manufactured.
Furthermore, the present invention has only a step of sequentially laminating each layer on the above heat-resistant substrate, and does not require a complicated step as in the conventional transfer method. Therefore, the substrate for a dye-sensitized solar cell can be formed with fewer steps. Can be manufactured.
Therefore, according to the present invention, a dye-sensitized solar cell having a porous layer excellent in the binding property of metal oxide semiconductor fine particles and capable of producing a dye-sensitized solar cell excellent in power generation efficiency The manufacturing method of the board | substrate for dye-sensitized solar cells which can manufacture a battery substrate in few processes can be provided.

本発明の色素増感型太陽電池用基板の製造方法は、上記多孔質積層体形成工程と、上記透明電極層形成工程とを有するものである。以下、このような本発明を構成する各工程について詳細に説明する。   The manufacturing method of the board | substrate for dye-sensitized solar cells of this invention has the said porous laminated body formation process and the said transparent electrode layer formation process. Hereafter, each process which comprises such this invention is demonstrated in detail.

1.多孔質積層体形成工程
まず、本発明における多孔質積層体形成工程について説明する。本工程は、耐熱基板上に、金属からなる触媒層と、絶縁物質からなる多孔質絶縁層と、金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層とがこの順で積層された多孔質積層体を形成する工程である。
1. Porous Laminate Formation Step First, the porous laminate formation step in the present invention will be described. This process forms a porous laminate in which a catalyst layer made of metal, a porous insulating layer made of an insulating material, and a porous layer containing metal oxide semiconductor fine particles are laminated in this order on a heat-resistant substrate. It is a process to do.

本工程において上記多孔質積層体を形成する方法としては、上記構成を有する多孔質層積層体を形成できる方法であれば特に限定されるものではない。このような方法としては、上記耐熱基板上に、上記触媒層、多孔質絶縁層、および、上記多孔質層を各層毎に順に形成する方法(第1態様)と、上記耐熱基板上に上記触媒層、上記多孔質絶縁層、および、上記多孔質層の2層以上を同時に形成することによって、上記構成を有する多孔質積層体を形成する方法(第2態様)とを挙げることができる。
以下、このような各態様について説明する。
The method for forming the porous laminate in this step is not particularly limited as long as it is a method capable of forming a porous layer laminate having the above configuration. As such a method, on the heat-resistant substrate, the catalyst layer, the porous insulating layer, and the method of forming the porous layer in order for each layer (first aspect), and the catalyst on the heat-resistant substrate The method (2nd aspect) which forms the porous laminated body which has the said structure by forming simultaneously two or more layers of a layer, the said porous insulating layer, and the said porous layer can be mentioned.
Hereinafter, each of such aspects will be described.

1−1:第1態様
まず、上記第1態様について説明する。本態様の多孔質積層体の形成方法は、上記耐熱基板上に、上記触媒層を形成する触媒層形成工程と、上記触媒層上に、多孔質層、多孔質絶縁層、および、上記多孔質層を各層毎に順に形成する方法であり、通常、耐熱基板上に触媒層を形成する触媒層形成工程と、上記触媒層上に多孔質層を形成する多孔質層形成工程と、上記多孔質層上に多孔質絶縁層を形成する多孔質絶縁層形成工程と、により上記多孔質積層体を形成する方法が用いられる。
1-1: First Aspect First, the first aspect will be described. The method for forming a porous laminate of this aspect includes a catalyst layer forming step of forming the catalyst layer on the heat-resistant substrate, a porous layer, a porous insulating layer, and the porous layer on the catalyst layer. It is a method of forming a layer in order for each layer, usually a catalyst layer forming step of forming a catalyst layer on a heat-resistant substrate, a porous layer forming step of forming a porous layer on the catalyst layer, and the porous A method of forming the porous laminate by a porous insulating layer forming step of forming a porous insulating layer on the layer is used.

このような本態様の多孔質積層の形成方法について図を参照しながら説明する。図2は本態様の多孔質積層体の製造方法の一例を示す概略図である。図2に例示するように本態様の多孔質積層体の製造方法は、耐熱基板1を用い(図2(a))、耐熱基板1上に金属からなる触媒層2を形成する触媒層形成工程(図2(b))と、上記触媒層2上に絶縁物質からなる多孔質絶縁層3を形成する多孔質絶縁層形成工程(図2(c))と、上記多孔質絶縁層3上に金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層4を形成する多孔質層形成工程(図2(d))とにより、上記耐熱基板1上に、上記触媒層2、多孔質絶縁層3、および、多孔質層4を各層ごとに順に形成して、多孔質積層体30を形成する方法である。   A method for forming such a porous laminate of this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic view showing an example of a method for producing the porous laminate of this embodiment. As illustrated in FIG. 2, the method for manufacturing a porous laminate of this embodiment uses a heat resistant substrate 1 (FIG. 2A), and forms a catalyst layer 2 made of metal on the heat resistant substrate 1. (FIG. 2 (b)), a porous insulating layer forming step (FIG. 2 (c)) for forming a porous insulating layer 3 made of an insulating material on the catalyst layer 2, and on the porous insulating layer 3. By the porous layer forming step (FIG. 2 (d)) for forming the porous layer 4 containing the metal oxide semiconductor fine particles, the catalyst layer 2, the porous insulating layer 3, and the In this method, the porous layered body 30 is formed by sequentially forming the porous layer 4 for each layer.

以下、本態様に用いられる触媒層形成工程、多孔質絶縁層形成工程、および、多孔質層形成工程について説明する。   Hereinafter, the catalyst layer forming step, the porous insulating layer forming step, and the porous layer forming step used in this embodiment will be described.

(1)多孔質層形成工程
まず、上記多孔質層形成工程について説明する。本工程は、後述する多孔質絶縁層形成工程により形成された多孔質絶縁層上に金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を形成する工程である。
(1) Porous layer formation process First, the said porous layer formation process is demonstrated. This step is a step of forming a porous layer containing metal oxide semiconductor fine particles on the porous insulating layer formed by the porous insulating layer forming step described later.

本工程において多孔質層を形成する方法としては、本発明により製造される色素増感型太陽電池用基板を用いて色素増感型太陽電池を作製する際に、所望量の色素増感剤を担持することができる空孔率を有する多孔質体からなり、金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層を形成できる方法であれば特に限定されるものではない。このような方法としては、通常、上記多孔質絶縁層上に多孔質層形成用塗工液を塗布することによって多孔質層形成用層を形成する多孔質層形成用層形成工程と、上記多孔質層形成用層を焼成する焼成工程とによって多孔質層を形成する方法が用いられる。
以下、このような多孔質層の形成方法について説明する。
As a method for forming a porous layer in this step, when a dye-sensitized solar cell is produced using the dye-sensitized solar cell substrate produced according to the present invention, a desired amount of a dye sensitizer is added. The method is not particularly limited as long as it is a method that can be formed of a porous body having a porosity that can be supported and that can form a porous layer containing metal oxide semiconductor fine particles. As such a method, usually, a porous layer forming layer forming step of forming a porous layer forming layer by applying a porous layer forming coating liquid on the porous insulating layer, and the porous A method of forming a porous layer by a firing step of firing a layer for forming a porous layer is used.
Hereinafter, a method for forming such a porous layer will be described.

a.多孔質層形成用層形成工程
まず、上記多孔質層形成用層形成工程について説明する。本工程は、上記多孔質絶縁層上に多孔質層形成用塗工液を塗布することによって多孔質層形成用層を形成する工程である。
a. First, the layer forming process for forming a porous layer will be described. This step is a step of forming a porous layer forming layer by applying a porous layer forming coating solution on the porous insulating layer.

本工程に用いられる多孔質層形成用塗工液は、金属酸化物半導体微粒子を含有するものであれば特に限定されるものではないが、通常、本工程においては、金属酸化物半導体微粒子と、樹脂と、溶媒とを含むものが好適に用いられる。   The porous layer forming coating solution used in this step is not particularly limited as long as it contains metal oxide semiconductor fine particles, but usually in this step, metal oxide semiconductor fine particles and What contains resin and a solvent is used suitably.

上記金属酸化物半導体微粒子としては、例えば、TiO、ZnO、SnO、ITO、ZrO、MgO、Al、CeO、Bi、Mn、Y、WO、Ta、Nb、La等を挙げることができる。これらの金属酸化物半導体微粒子は、多孔性の多孔質層を形成するのに適しており、エネルギー変換効率の向上、コストの削減を図ることができるため本工程に好適に用いられる。なかでも本工程おいては、上記半導体酸化物微粒子としてTiOを用いることが最も好ましい。 Examples of the metal oxide semiconductor fine particles include TiO 2 , ZnO, SnO 2 , ITO, ZrO 2 , MgO, Al 2 O 3 , CeO 2 , Bi 2 O 3 , Mn 3 O 4 , Y 2 O 3 , WO 3 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , La 2 O 3 and the like. These metal oxide semiconductor fine particles are suitable for forming a porous porous layer, and can be suitably used in this step because energy conversion efficiency can be improved and cost can be reduced. Among these, in this step, it is most preferable to use TiO 2 as the semiconductor oxide fine particles.

また本工程においては、上記金属酸化物半導体微粒子を1種のみ用いても良く、また、2種以上を混合して用いてもよい。また、上記金属酸化物半導体微粒子のうち、1種をコア微粒子とし、当該コア微粒子が他の金属酸化物半導体微粒子により包含されたコアシェル構造を有するものを用いることもできる。   In this step, only one kind of the metal oxide semiconductor fine particles may be used, or two or more kinds may be mixed and used. Further, among the metal oxide semiconductor fine particles, one having a core-shell structure in which one kind is a core fine particle and the core fine particle is included by another metal oxide semiconductor fine particle can be used.

本工程に用いられる金属酸化物半導体微粒子の粒径としては、本工程により形成される多孔質層に所望の空孔率を付与できる範囲内であれば特に限定はされないが、通常、1nm〜10μmの範囲内が好ましく、特に10nm〜1000nmの範囲内であることが好ましい。粒径が上記範囲よりも小さいと各々の金属酸化物半導体微粒子が凝集し二次粒子を形成してしまう場合があるからである。また粒径が上記範囲より大きいと、本工程により形成される多孔質層が厚膜化してしまうだけではなく、比表面積が減少し、上記多孔質層に所望量の色素増感剤を担持することができない場合があるからである。   The particle diameter of the metal oxide semiconductor fine particles used in this step is not particularly limited as long as it is within a range in which a desired porosity can be imparted to the porous layer formed by this step, but usually 1 nm to 10 μm. Is preferably within the range of 10 nm to 1000 nm. This is because if the particle size is smaller than the above range, the respective metal oxide semiconductor fine particles may aggregate to form secondary particles. On the other hand, if the particle size is larger than the above range, the porous layer formed by this step not only becomes thicker, but also the specific surface area decreases, and a desired amount of dye sensitizer is supported on the porous layer. This is because there are cases where it cannot be done.

また本工程においては、上記金属酸化物半導体微粒子として、粒径の異なる複数の金属酸化物半導体微粒子の混合物を用いることが好ましい。粒径の異なる金属酸化物半導体微粒子の混合物を用いることにより、本工程によって形成される多孔質層の光散乱性を高めることができるため、本発明により製造される色素増感型太陽電池用基板を用いた色素増感型太陽電池において、色素増感剤による光吸収を効率的に行うことが可能となるからである。   In this step, it is preferable to use a mixture of a plurality of metal oxide semiconductor particles having different particle diameters as the metal oxide semiconductor particles. Since the light scattering property of the porous layer formed by this step can be increased by using a mixture of metal oxide semiconductor fine particles having different particle sizes, the dye-sensitized solar cell substrate produced by the present invention This is because, in a dye-sensitized solar cell using the above, light absorption by the dye sensitizer can be efficiently performed.

上記粒径の異なる複数の金属酸化物半導体微粒子の混合物としては、同種類の金属酸化物半導体微粒子の混合物であっても良く、または、異なる種類の金属酸化物半導体微粒子の混合物であってもよい。
また、異なる粒径の組み合わせとしては、例えば、10nm〜50nmの範囲内にある金属酸化物半導体微粒子と、50nm〜800nmの範囲内にある金属酸化物半導体微粒子とを混合して用いる態様を挙げることができる。
The mixture of the plurality of metal oxide semiconductor fine particles having different particle diameters may be a mixture of the same type of metal oxide semiconductor fine particles, or may be a mixture of different types of metal oxide semiconductor fine particles. .
Examples of combinations of different particle diameters include a mode in which metal oxide semiconductor fine particles within a range of 10 nm to 50 nm and metal oxide semiconductor fine particles within a range of 50 nm to 800 nm are mixed and used. Can do.

上記多孔質層形成用塗工液中における金属酸化物半導体微粒子の含有量は、多孔質層形成用塗工液の固形分中に50質量%〜100質量%の範囲内であることが好ましく、特に65質量%〜90質量%の範囲内であることが好ましい。金属酸化物半導体微粒子の含有量が上記範囲よりも少ないと、本工程により形成される多孔質層に所望量の色素増感剤を含有できない可能性があるからである。また、上記範囲より多いと本工程により形成される多孔質層の抵抗が大きくなりすぎてしまう可能性があるからである。   The content of the metal oxide semiconductor fine particles in the porous layer forming coating liquid is preferably in the range of 50% by mass to 100% by mass in the solid content of the porous layer forming coating liquid, In particular, it is preferably in the range of 65% by mass to 90% by mass. This is because if the content of the metal oxide semiconductor fine particles is less than the above range, the porous layer formed by this step may not contain a desired amount of the dye sensitizer. Moreover, it is because there exists a possibility that the resistance of the porous layer formed by this process may become large too much when it exceeds the said range.

次に、上記多孔質層形成用塗工液に用いられる樹脂について説明する。上記多孔質層形成用塗工液に用いられる樹脂は、後述する焼成工程での焼成処理温度で熱分解されるものであれば特に限定はされない。このような樹脂としては、例えば、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂などのほか、ポリエチレングリコールのような多価アルコール類等を挙げることができる。   Next, the resin used for the porous layer forming coating solution will be described. The resin used in the porous layer forming coating solution is not particularly limited as long as it is thermally decomposed at a baking treatment temperature in the baking step described later. Examples of such resins include cellulose resins, polyester resins, polyamide resins, polyacrylate resins, polyacryl resins, polycarbonate resins, polyurethane resins, polyolefin resins, polyvinyl acetal resins, and fluorine resins. In addition to resins and polyimide resins, polyhydric alcohols such as polyethylene glycol can be used.

上記多孔質層形成用塗工液における上記樹脂の含有量としては、本工程により形成される多孔質層に所望の空孔率を付与できる範囲内であれば特に限定されない。なかでも本工程においては、0.1質量%〜30質量%の範囲内が好ましく、特に、0.5質量%〜20質量%の範囲内が好ましく、なかでも1質量%〜10質量%の範囲内が好ましい。樹脂の含有量が上記範囲よりも少ないと、本工程により形成される多孔質層の空孔率が低くなり、所望量の色素増感剤を含有できない可能性があるからである。また上記範囲より多いと、本工程により形成される多孔質層の抵抗が大きくなりすぎたり、または、多孔質層の機械強度が低下する可能性があるからである。   The content of the resin in the coating liquid for forming a porous layer is not particularly limited as long as a desired porosity can be imparted to the porous layer formed by this step. Especially in this process, the inside of the range of 0.1 mass%-30 mass% is preferable, The inside of the range of 0.5 mass%-20 mass% is especially preferable, Especially, the range of 1 mass%-10 mass% is preferable. The inside is preferable. This is because if the resin content is less than the above range, the porosity of the porous layer formed by this step will be low, and it may not be possible to contain the desired amount of dye sensitizer. Further, if the amount is more than the above range, the resistance of the porous layer formed by this step may be excessively increased, or the mechanical strength of the porous layer may be lowered.

次に、上記多孔質層形成用塗工液に用いられる溶媒について説明する。上記溶媒としては、上記樹脂を所望量溶解できるものであれば特に限定されない。このような溶媒としては、例えば、水またはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ターピネオール、ジクロロメタン、アセトン、アセトニトリル、酢酸エチル、tert−ブチルアルコール等の各種溶剤を挙げることができる。   Next, the solvent used for the porous layer forming coating solution will be described. The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the resin in a desired amount. Examples of such a solvent include water or various solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, propylene glycol monomethyl ether, terpineol, dichloromethane, acetone, acetonitrile, ethyl acetate, and tert-butyl alcohol.

本工程に用いられる多孔質層形成用塗工液には、後述する多孔質絶縁層に対する塗工適性を向上させるために各種添加剤が含まれていても良い。このような添加剤としては、例えば、界面活性剤、粘度調整剤、分散助剤、pH調節剤等を用いることができる。なかでも本工程においては、分散助剤としてポリエチレングリコールが含まれていることが好ましい。このようなポリエチレングリコールは分子量を変えることで、分散液の粘度が調節可能となるため、本工程において、多孔質絶縁層との接着性に優れた多孔質層を形成することが容易になり、また、多孔質層の空孔率の調整等を行うことも容易になるからである。   Various additives may be included in the coating liquid for forming a porous layer used in this step in order to improve the coating suitability for a porous insulating layer described later. As such an additive, for example, a surfactant, a viscosity adjusting agent, a dispersion aid, a pH adjusting agent and the like can be used. Among these, in this step, it is preferable that polyethylene glycol is contained as a dispersion aid. By changing the molecular weight of such polyethylene glycol, the viscosity of the dispersion can be adjusted, so in this step, it becomes easy to form a porous layer with excellent adhesion to the porous insulating layer, It is also easy to adjust the porosity of the porous layer.

本工程において、後述する多孔質絶縁層上へ多孔質層形成用塗工液を塗布する方式としては、膜厚が均一で、平面性に優れた塗膜を形成できる方法であれば特に限定されない。このような方法としては、例えば、ダイコート、グラビアコート、グラビアリバースコート、ロールコート、リバースロールコート、バーコート、ブレードコート、ナイフコート、エアナイフコート、スロットダイコート、スライドダイコート、ディップコート、マイクロバーコート、マイクロバーリバースコートや、スクリーン印刷(ロータリー方式)等を挙げることができる。   In this step, the method for applying the coating liquid for forming a porous layer onto the porous insulating layer described later is not particularly limited as long as it is a method capable of forming a coating film having a uniform film thickness and excellent flatness. . Examples of such methods include die coating, gravure coating, gravure reverse coating, roll coating, reverse roll coating, bar coating, blade coating, knife coating, air knife coating, slot die coating, slide die coating, dip coating, micro bar coating, Examples thereof include microbar reverse coating and screen printing (rotary method).

本工程においては、このような塗布方式を用い、必要に応じて塗布および固化を繰り返すことにより所望の厚みの多孔質層成用層を形成することができる。   In this step, a porous layer forming layer having a desired thickness can be formed by using such a coating method and repeating coating and solidification as necessary.

本工程において形成される多孔質層形成用層の厚みは、通常、0.5μm〜100μmの範囲内、より好ましくは1μm〜50μmの範囲内、さらに好ましくは5μm〜25μmの範囲内とされる。   The thickness of the porous layer forming layer formed in this step is usually in the range of 0.5 μm to 100 μm, more preferably in the range of 1 μm to 50 μm, and still more preferably in the range of 5 μm to 25 μm.

b.焼成工程
次に、上記焼成工程について説明する。本態様における焼成工程は、上記多孔質層形成用層を焼成処理し、上記多孔質層形成用層中に含まれる樹脂を熱分解することにより、多孔質体である多孔質層を形成する工程である。
b. Next, the firing process will be described. The firing step in this embodiment is a step of firing the porous layer forming layer and thermally decomposing the resin contained in the porous layer forming layer to form a porous layer that is a porous body. It is.

本工程における焼成温度としては、上記多孔質層形成用層に含まれる樹脂の種類等に応じて、当該樹脂を熱分解できる範囲内であれば特に限定されないが、通常、300℃〜700℃の範囲内、より好ましくは350℃〜600℃の範囲内とされる。本態様に置いては、上記多孔質層形成用層が耐熱基板上に形成されていることから、上記範囲の高温域での焼成が可能であり、上記範囲の焼成温度で上記多孔質層形成用層を焼成することにより、金属酸化物半導体微粒子間の結着性に優れた多孔質層を形成することができる。   The firing temperature in this step is not particularly limited as long as it is within a range in which the resin can be thermally decomposed, depending on the type of resin contained in the porous layer forming layer, but is usually 300 ° C to 700 ° C. Within the range, more preferably within the range of 350 ° C to 600 ° C. In this embodiment, since the porous layer forming layer is formed on the heat-resistant substrate, firing at a high temperature range within the above range is possible, and the above porous layer formation is performed at a firing temperature within the above range. By firing the working layer, a porous layer having excellent binding properties between the metal oxide semiconductor fine particles can be formed.

本工程において、上記多孔質層形成用層を焼成する際の加熱方法としては、加熱ムラなく一様に上記多孔質層形成用層を焼成できる方法であれば特に限定はされず、一般的に公知の加熱方法を用いることができる。   In this step, the heating method for firing the porous layer forming layer is not particularly limited as long as it is a method capable of firing the porous layer forming layer uniformly without heating unevenness. A known heating method can be used.

(2)多孔質絶縁層形成工程
次に、上記多孔質絶縁層形成工程について説明する。本工程は、後述する触媒層形成工程によって形成された触媒層上に、絶縁物質からなる多孔質絶縁層を形成する工程である。
(2) Porous insulating layer forming step Next, the porous insulating layer forming step will be described. This step is a step of forming a porous insulating layer made of an insulating material on the catalyst layer formed by the catalyst layer forming step described later.

本工程において多孔質絶縁層を形成する方法としては、本発明により製造される色素増感型太陽電池用基板を用いて色素増感型太陽電池を作製する際に、酸化還元対を含有する電解液を所望量含浸することができる多孔質体からなり、絶縁物質からなる多孔質絶縁層を形成できる方法であれば特に限定されるものではない。このような方法としては、通常、上記触媒層上に多孔質絶縁層形成用塗工液を塗布することによって多孔質絶縁層形成用層を形成する多孔質絶縁層形成用層形成工程と、上記多孔質絶縁層形成用層を焼成する焼成工程とによって多孔質絶縁層を形成する方法が用いられる。以下、このような多孔質絶縁層の形成方法について説明する。   As a method for forming a porous insulating layer in this step, electrolysis containing a redox pair is performed when a dye-sensitized solar cell is produced using the dye-sensitized solar cell substrate produced according to the present invention. The method is not particularly limited as long as it is a method that is made of a porous material that can be impregnated with a desired amount of liquid and that can form a porous insulating layer made of an insulating material. As such a method, usually, a porous insulating layer forming layer forming step of forming a porous insulating layer forming layer by applying a porous insulating layer forming coating solution on the catalyst layer; and A method of forming a porous insulating layer by a firing step of firing the porous insulating layer forming layer is used. Hereinafter, a method for forming such a porous insulating layer will be described.

a.多孔質絶縁層形成用層形成工程
まず、上記多孔質絶縁層形成用層形成工程について説明する。本工程は、後述する触媒層形成工程によって形成される触媒層上に、多孔質絶縁層形成用塗工液を塗布することによって多孔質絶縁層形成用層を形成する工程である。
a. First, the layer forming step for forming the porous insulating layer will be described. This step is a step of forming a porous insulating layer forming layer by applying a porous insulating layer forming coating solution onto a catalyst layer formed by a catalyst layer forming step described later.

本工程に用いられる多孔質絶縁層形成用塗工液は、絶縁物質を含有するものであれば特に限定されるものではないが、通常、絶縁物質と、樹脂と、溶媒とを含むものが用いられる。   The coating liquid for forming a porous insulating layer used in this step is not particularly limited as long as it contains an insulating substance, but usually a liquid containing an insulating substance, a resin, and a solvent is used. It is done.

上記絶縁物質としては、本発明により製造される色素増感型太陽電池用基板を用いて色素増感型太陽電池を作製した際に、本工程によって形成される多孔質絶縁層によって透明電極層と、触媒層とが通電しない程度の絶縁性を有するものであれば特に限定されるものではない。このような絶縁物質としては、例えば、Al、SiO、MgO、ZrO、WO、In、Bi、CeO、Nb、および、Y等を挙げることができる。なかでも本工程においては、上記絶縁物質として、Al、SiO、または、Inを用いることが好ましい。 As the insulating material, when a dye-sensitized solar cell is manufactured using the dye-sensitized solar cell substrate manufactured according to the present invention, the porous electrode layer and the transparent electrode layer formed by this step are used. The catalyst layer is not particularly limited as long as it has an insulating property that does not allow current to flow. Examples of such an insulating material include Al 2 O 3 , SiO 2 , MgO, ZrO 2 , WO 3 , In 2 O 3 , Bi 2 O 3 , CeO 2 , Nb 2 O 5 , and Y 2 O 3. Etc. In particular, in this step, it is preferable to use Al 2 O 3 , SiO 2 , or In 2 O 3 as the insulating material.

また、上記多孔質絶縁層形成用塗工液中には、上記絶縁物質が1種類のみ含有されていても良く、または、2種類以上が含有されていても良い。   Moreover, in the said coating liquid for porous insulation layer formation, the said insulating substance may contain only 1 type, or 2 or more types may contain.

上記多孔質絶縁層形成用塗工液における上記絶縁物質の含有量としては、本工程により形成される多孔質絶縁層に所望の空孔率を付与できる範囲内であれば特に限定されない。なかでも本工程においては、1質量%〜60質量%の範囲内であることが好ましく、特に5質量%〜3質量%の範囲内であることが好ましく、なかでも7質量%〜20質量%の範囲内であることが好ましい。絶縁物質の含有量が上記範囲よりも少ないと、本工程により形成される多孔質絶縁層の空孔率が低くなり、所望量の電解液を含浸できなくなる可能性があるからである。また上記範囲より多いと、上記多孔質絶縁層の機械強度が低下する可能性があるからである。   The content of the insulating material in the coating liquid for forming a porous insulating layer is not particularly limited as long as a desired porosity can be imparted to the porous insulating layer formed in this step. In particular, in this step, it is preferably in the range of 1% by mass to 60% by mass, particularly preferably in the range of 5% by mass to 3% by mass, and in particular, 7% by mass to 20% by mass. It is preferable to be within the range. This is because if the content of the insulating material is less than the above range, the porosity of the porous insulating layer formed by this step is lowered, and there is a possibility that a desired amount of the electrolytic solution cannot be impregnated. Moreover, it is because the mechanical strength of the said porous insulating layer may fall when more than the said range.

また、上記多孔質絶縁層形成用塗工液における上記樹脂の含有量としては、本工程により形成される多孔質絶縁層に所望の空孔率を付与できる範囲内であれば特に限定されない。なかでも本工程においては0.5質量%〜30質量%の範囲内が好ましく、特に2質量%〜15質量%の範囲内が好ましく、なかでも4質量%〜12質量%の範囲内が好ましい。樹脂の含有量が上記範囲よりも少ないと、本工程により形成される多孔質絶縁層の空孔率が低くなり、所望量の色素増感剤を含有できない可能性があるからである。また上記範囲より多いと、本工程により形成される多孔質絶縁層の機械強度が低下する可能性があるからである。   In addition, the content of the resin in the porous insulating layer forming coating solution is not particularly limited as long as a desired porosity can be imparted to the porous insulating layer formed by this step. Especially in this process, the inside of the range of 0.5 mass%-30 mass% is preferable, The inside of the range of 2 mass%-15 mass% is especially preferable, The inside of the range of 4 mass%-12 mass% is especially preferable. This is because if the resin content is less than the above range, the porosity of the porous insulating layer formed by this step is low, and a desired amount of the dye sensitizer may not be contained. Moreover, it is because there exists a possibility that the mechanical strength of the porous insulating layer formed by this process may fall when more than the said range.

なお、上記多孔質絶縁層形成用塗工液に用いられる樹脂、および、溶媒としては、上記多孔質層形成用塗工液にに用いられる溶媒と同様であるため、ここでの説明は省略する。   The resin and the solvent used in the porous insulating layer forming coating solution are the same as the solvent used in the porous layer forming coating solution, and the description thereof is omitted here. .

上記絶縁物質以外に、上記多孔質絶縁層形成用塗工液に含有させることができる添加剤としては、例えば、レベリング剤や、界面活性剤等を挙げることができる。   In addition to the insulating material, examples of the additive that can be contained in the coating liquid for forming a porous insulating layer include a leveling agent and a surfactant.

本工程において、触媒層上へ多孔質絶縁層形成用塗工液を塗布する方式としては、膜厚が均一で、平面性に優れた塗膜を形成できる方法であれば特に限定されない。このような方式としては、上記「1.多孔質層形成工程」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   In this step, the method for applying the coating liquid for forming the porous insulating layer onto the catalyst layer is not particularly limited as long as it is a method capable of forming a coating film having a uniform film thickness and excellent flatness. Such a method is the same as that described in the above-mentioned section “1. Porous layer forming step”, and thus description thereof is omitted here.

本工程において形成される多孔質絶縁層形成用層の厚みは、通常、0.1μm〜200μmの範囲内、より好ましくは1μm〜100μmの範囲内、さらに好ましくは5μm〜50μmの範囲内とされる。   The thickness of the porous insulating layer forming layer formed in this step is usually in the range of 0.1 μm to 200 μm, more preferably in the range of 1 μm to 100 μm, and still more preferably in the range of 5 μm to 50 μm. .

b.焼成工程
本態様における焼成工程は、上記多孔質絶縁層形成用層を焼成処理し、多孔質体である多孔質絶縁層を形成する工程である。本工程において上記多孔質絶縁層を焼成処理する方法としては、上記「1.多孔質層形成工程」の項に記載した方法と同様であるため、ここでの説明は省略する。
b. Firing step The firing step in this embodiment is a step of firing the porous insulating layer forming layer to form a porous insulating layer that is a porous body. In this step, the method for firing the porous insulating layer is the same as the method described in the above section “1. Porous layer forming step”, and thus the description thereof is omitted here.

(3)触媒層形成工程
次に、上記触媒層形成工程について説明する。本工程は、耐熱基板上に金属からなる触媒層を形成する工程である。
(3) Catalyst Layer Formation Step Next, the catalyst layer formation step will be described. This step is a step of forming a metal catalyst layer on the heat-resistant substrate.

本工程において上記耐熱基板上に触媒層を形成する方法としては、所望の金属からなる触媒層を形成できる方法であれば特に限定されるものではない。このような方法としては、金属化合物を含む触媒層形成用塗工液を上記耐熱基板上に塗布することにより、触媒層形成用層を形成する触媒層形成用層形成工程と、上記触媒層形成用層を焼成する焼成工程とを用いる方法(第1の方法)、および、上記耐熱基板上に金属イオンをスパッタリングする方法(第2の方法)を挙げることができる。以下、これらの方法について説明する。   In this step, the method for forming the catalyst layer on the heat-resistant substrate is not particularly limited as long as it can form a catalyst layer made of a desired metal. As such a method, a catalyst layer forming layer forming step of forming a catalyst layer forming layer by applying a catalyst layer forming coating solution containing a metal compound on the heat resistant substrate, and the catalyst layer forming described above. And a method (first method) using the firing step of firing the working layer and a method (second method) of sputtering metal ions on the heat-resistant substrate. Hereinafter, these methods will be described.

a.第1の方法
まず、上記第1の方法について説明する。第1の方法は、金属化合物を含む触媒層形成用塗工液を上記耐熱基板上に塗布することにより、触媒層形成用層を形成する触媒層形成用層形成工程と、上記触媒層形成用層を焼成する焼成工程とにより触媒層を形成する方法である。
a. First Method First, the first method will be described. The first method is a catalyst layer forming layer forming step of forming a catalyst layer forming layer by applying a catalyst layer forming coating solution containing a metal compound on the heat resistant substrate, and the catalyst layer forming step. In this method, the catalyst layer is formed by a firing step of firing the layer.

上記触媒層形成用層形成工程に用いられる触媒層形成用塗工液としては、所望金属からなる触媒層を形成できる金属化合物を含有するものであれば特に限定されない。このような触媒層形成用塗工液としては、通常、金属化合物と、溶媒とを含むものが用いられる。   The catalyst layer forming coating solution used in the catalyst layer forming layer forming step is not particularly limited as long as it contains a metal compound capable of forming a catalyst layer made of a desired metal. As such a coating solution for forming a catalyst layer, a solution containing a metal compound and a solvent is usually used.

上記金属化合物としては、所望金属からなる触媒層を形成できるものであれば特に限定されない。このような金属化合物としては、例えば、炭素(カーボン)、塩化白金(IV)酸、ジニトロジアンミン白金(II)、テトラアンミンジクロロ白金(II)、塩化パラジウム(II)、硝酸パラジウム(II)、ジニトロジアンミンパラジウム(II)、塩化イリジウム(IV)酸、塩化ルテニウム(III)、塩化ロジウム(III)等を挙げることができる。   The metal compound is not particularly limited as long as it can form a catalyst layer made of a desired metal. Examples of such a metal compound include carbon (carbon), chloroplatinic (IV) acid, dinitrodiammine platinum (II), tetraamminedichloroplatinum (II), palladium (II) chloride, palladium (II) nitrate, dinitrodiammine. Palladium (II), iridium chloride (IV) acid, ruthenium (III) chloride, rhodium (III) chloride and the like can be mentioned.

また、上記触媒層形成用塗工液に用いられる溶媒としては、上記金属化合物を所望の濃度で溶解できるものであれば特に限定されない。このような溶媒としては、上記「1.多孔質層形成工程」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   Further, the solvent used in the catalyst layer forming coating solution is not particularly limited as long as it can dissolve the metal compound at a desired concentration. Such a solvent is the same as that described in the above-mentioned section “1. Porous layer forming step”, and thus description thereof is omitted here.

本工程において、耐熱基板上へ触媒層形成用塗工液を塗布する方式としては、膜厚が均一で、平面性に優れた塗膜を形成できる方法であれば特に限定されない。このような方式としては、上記「1.多孔質層形成工程」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   In this step, the method for applying the catalyst layer forming coating solution onto the heat-resistant substrate is not particularly limited as long as it is a method capable of forming a coating film having a uniform film thickness and excellent flatness. Such a method is the same as that described in the above-mentioned section “1. Porous layer forming step”, and thus description thereof is omitted here.

本工程に用いられる耐熱基板としては、上述した多孔質形成工程および多孔質絶縁層形成工程における焼成工程での加熱温度に対する耐熱性を有するものであれば特に限定されない。なかでも本工程に用いられる耐熱基板は、融点が200℃以上であることが好ましい。   The heat-resistant substrate used in this step is not particularly limited as long as it has heat resistance against the heating temperature in the firing step in the porous forming step and the porous insulating layer forming step described above. In particular, the heat resistant substrate used in this step preferably has a melting point of 200 ° C. or higher.

上記耐熱性基板として用いられる基板は、可撓性を有するフレキシブル基板であっても良く、または、可撓性を有さないリジッド基板であっても良いが、本工程においては上記フレキシブル基板を用いることが好ましい。フレキシブル基板を用いることにより、例えば、本発明の色素増感型太陽電池用基板の製造方法をRoll to Rollプロセスにすることが可能になるため、本発明による色素増感型太陽電池用基板の生産性向上に寄与することができるからである。   The substrate used as the heat resistant substrate may be a flexible substrate having flexibility or a rigid substrate having no flexibility, but the flexible substrate is used in this step. It is preferable. By using a flexible substrate, for example, the production method of the dye-sensitized solar cell substrate of the present invention can be made into a Roll to Roll process. Therefore, the production of the dye-sensitized solar cell substrate according to the present invention is possible. It is because it can contribute to the improvement of property.

このような耐熱基板としては、例えば、ガラス基板、セラミックス基板、金属板、および、プラスチック基板等を挙げることができる。なかでも本工程においては、上記耐熱基板としてチタン、ニッケル、タングステン、SUS、金、または、白金からなる金属板、あるいは、ポリイミド、ポリアミド等の高耐熱性樹脂からなるプラスチック基板を用いることが好ましい。   Examples of such a heat-resistant substrate include a glass substrate, a ceramic substrate, a metal plate, and a plastic substrate. In particular, in this step, it is preferable to use a metal plate made of titanium, nickel, tungsten, SUS, gold, or platinum, or a plastic substrate made of a high heat resistant resin such as polyimide or polyamide as the heat resistant substrate.

また、本工程に用いられる耐熱基板は、導電性材料からなる対電極層が積層された構成を有するものであっても良い。このような構成を有する耐熱基板を用いることにより、本発明により製造される色素増感型太陽電池用基板を用いて製造される色素増感型太陽電池の発電効率を向上できる場合があるからである。本工程においては、上記耐熱基板として絶縁性の基板を用いる場合に、このような対電極層が形成されたものを用いることが好ましい。   The heat-resistant substrate used in this step may have a structure in which counter electrode layers made of a conductive material are stacked. By using the heat-resistant substrate having such a configuration, the power generation efficiency of the dye-sensitized solar cell manufactured using the dye-sensitized solar cell substrate manufactured according to the present invention may be improved. is there. In this step, when an insulating substrate is used as the heat-resistant substrate, it is preferable to use a substrate on which such a counter electrode layer is formed.

なお、上記導電性材料としては、従来の対電極に用いられていたSnO、ITO、IZO、ZnO等の透明な金属酸化物からなるものを用いることができるが、本工程における上記対電極層は太陽光に対する透明性を具備する必要はないため、このような金属酸化物からなるものに限られず、例えば、金属材料等の太陽光に対して不透明な導電性材料からなるものを用いても良い。 As the above conductive material, SnO 2 which has been used in the conventional counter electrode, ITO, IZO, may be used made of a transparent metal oxide such as ZnO, the counter-electrode layer in this step Since it is not necessary to have transparency to sunlight, it is not limited to those made of such metal oxides. For example, a material made of a conductive material opaque to sunlight, such as a metal material, may be used. good.

b.第2の方法
次に、上記第2の方法について説明する。第2の方法は上記耐熱基板上に金属イオンをスパッタリングすることにより、触媒層を形成する方法である。
b. Second Method Next, the second method will be described. The second method is a method of forming a catalyst layer by sputtering metal ions on the heat-resistant substrate.

本工程において金属イオンをスパッタリングする方法としては、所望の膜厚みの触媒層を形成できる方法であれば特に限定されるものではなく、一般的に金属薄膜の作製に用いられているスパッタリング方法を用いることができる。   The method of sputtering metal ions in this step is not particularly limited as long as it can form a catalyst layer having a desired film thickness, and a sputtering method generally used for the production of a metal thin film is used. be able to.

このようなスパッタリングによって触媒層を形成する際に用いられる金属としては、例えば、Pt、Ti、Ir、Ru、Pd、炭素およびこれらを含有する合金を挙げることができる。   Examples of the metal used for forming the catalyst layer by sputtering include Pt, Ti, Ir, Ru, Pd, carbon, and alloys containing these.

なお、第2の方法に用いられる耐熱基板は、上記第1の方法に用いられるものと同様のものを用いることができる。   In addition, the thing similar to what is used for the said 1st method can be used for the heat-resistant board | substrate used for the 2nd method.

1−2:第2態様
次に、上記第2態様について説明する。本態様の多孔質積層体の形成方法、上記耐熱基板上に、上記耐熱基板上に上記触媒層、上記多孔質絶縁層、および、上記多孔質層の2層以上を同時に形成することにより、上記耐熱基板上に、触媒層、多孔質絶縁層、および、多孔質層がこの順で積層された多孔質積層体を形成する方法である。
1-2: Second Aspect Next, the second aspect will be described. The method for forming a porous laminate of this embodiment, on the heat-resistant substrate, by simultaneously forming two or more layers of the catalyst layer, the porous insulating layer, and the porous layer on the heat-resistant substrate, This is a method of forming a porous laminate in which a catalyst layer, a porous insulating layer, and a porous layer are laminated in this order on a heat resistant substrate.

本態様において、上記耐熱基板上に上記触媒層、上記多孔質絶縁層、および、上記多孔質層の2層以上を同時に形成する方法としては、通常、2層以上を同時に焼成する方法が、用いられる。   In this embodiment, as the method for simultaneously forming two or more layers of the catalyst layer, the porous insulating layer, and the porous layer on the heat-resistant substrate, a method of simultaneously firing two or more layers is used. It is done.

このような方法について図を参照しながら説明する。図3は本態様の多孔質積層体の形成方法の一例を示す概略図である。図3に例示するように、本態様においては、通常、上記耐熱基板1を用い(図3(a))、上記耐熱基板1上に、触媒層2を形成した後(図3(b))、上記触媒層2上に、多孔質絶縁層形成用塗工液を塗布することにより多孔質絶縁層形成用層3’を形成する(図3(c))。
次に、上記多孔質絶縁層形成用層3’上に多孔質層形成用塗工液を塗工することにより、多孔質層形成用層4’を形成する(図3(d))。
次に、上記多孔質絶縁層形成用層3’と上記多孔質層形成用層4’とを同時に焼成することにより、上記多孔質絶縁層形成用層3’および上記多孔質層形成用層4’をそれぞれ多孔質体からなる多孔質絶縁層3および多孔質層4とすることにより(図3(e))、上記耐熱基板1上に、触媒層2、多孔質絶縁層3および多孔質層4がこの順で積層された多孔質積層体10を形成する方法が用いられる。
Such a method will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic view showing an example of a method for forming a porous laminate of this embodiment. As illustrated in FIG. 3, in this embodiment, the heat-resistant substrate 1 is usually used (FIG. 3A), and the catalyst layer 2 is formed on the heat-resistant substrate 1 (FIG. 3B). Then, a porous insulating layer forming layer 3 ′ is formed on the catalyst layer 2 by applying a coating liquid for forming a porous insulating layer (FIG. 3C).
Next, a porous layer forming layer 4 ′ is formed by applying a porous layer forming coating solution onto the porous insulating layer forming layer 3 ′ (FIG. 3D).
Next, the porous insulating layer forming layer 3 ′ and the porous layer forming layer 4 ′ are fired at the same time, so that the porous insulating layer forming layer 3 ′ and the porous layer forming layer 4 are fired. 'Is a porous insulating layer 3 and a porous layer 4 made of a porous body, respectively (FIG. 3 (e)), so that the catalyst layer 2, the porous insulating layer 3 and the porous layer are formed on the heat-resistant substrate 1. A method of forming a porous laminate 10 in which 4 are laminated in this order is used.

ここで、図3には、上記多孔質絶縁層形成用層と上記多孔質層形成用層とを同時に焼成することによって、多孔質絶縁層と多孔質層とを同時に形成する方法を例示したが、本態様の多孔質積層体の形成方法はこのような例に限定されるものではなく、任意の組み合わせで複数の層を同時に焼成することができる。
このような組み合わせとしては、上記多孔質絶縁層形成用層および上記多孔質層形成用層の組み合わせ以外に、触媒層形成用層、多孔質絶縁層形成用層および多孔質層形成用層の組み合わせ、触媒層形成用層および多孔質絶縁層形成用層の組み合わせを例示することができる。
Here, FIG. 3 illustrates a method of simultaneously forming the porous insulating layer and the porous layer by simultaneously firing the porous insulating layer forming layer and the porous layer forming layer. The method for forming the porous laminate of the present embodiment is not limited to such an example, and a plurality of layers can be fired simultaneously in any combination.
As such a combination, in addition to the combination of the porous insulating layer forming layer and the porous layer forming layer, a combination of a catalyst layer forming layer, a porous insulating layer forming layer, and a porous layer forming layer A combination of the catalyst layer forming layer and the porous insulating layer forming layer can be exemplified.

なお、本態様において、上記触媒層形成用層、多孔質絶縁層形成用層および多孔質層形成用層を形成する方法について上記「1−1:第1態様」の項に記載した方法と同様であるため、ここでの説明は省略する。また、上記触媒層形成用層、多孔質絶縁層形成用層および多孔質層形成用層を焼成する方法についても上記「1−1:第1態様」の項に記載した方法と同様であるため、ここでの説明は省略する。   In this embodiment, the method for forming the catalyst layer forming layer, the porous insulating layer forming layer, and the porous layer forming layer is the same as the method described in the above section “1-1: First embodiment”. Therefore, the description here is omitted. In addition, the method for firing the catalyst layer forming layer, the porous insulating layer forming layer, and the porous layer forming layer is the same as the method described in the section “1-1: First aspect”. Explanation here is omitted.

2.透明電極層形成工程
次に、本発明における透明電極層形成工程について説明する。本工程は、上記多孔質積層体形成工程によって形成された多孔質積層体の多孔質層上に、金属酸化物からなる透明電極層を形成する工程である。本工程は、上記多孔質層上に透明電極層を形成するものであることにより、上記多孔質層との導電性に優れた透明電極層を形成することができる。
2. Transparent electrode layer formation process Next, the transparent electrode layer formation process in this invention is demonstrated. This step is a step of forming a transparent electrode layer made of a metal oxide on the porous layer of the porous laminate formed by the porous laminate forming step. In this step, by forming a transparent electrode layer on the porous layer, a transparent electrode layer having excellent conductivity with the porous layer can be formed.

本工程において、上記多孔質層上に透明電極層を形成する方法としては、厚みが均一で平面性に優れた透明電極層を形成できる方法であれば特に限定されない。このような透明電極層の形成方法としては、下地電極層形成用組成物を用いて上記多孔質層の内部または表面に下地電極層を設ける溶液処理工程と、上記下地電極層上に主たる透明電極層を設ける上側電極層形成工程と、により2工程で透明電極層を形成する方法(第1の方法)と、透明電極層形成用組成物を用いて1工程で多孔質層上に透明電極層を形成する方法(第2の方法)を挙げることができる。
上記第1の方法によれば、上記多孔質層上に緻密な透明電極層を形成することができるという利点を有する。また、上記第2の方法によれば、工程簡略化が図れるという利点を有する。
以下、これらの方法について説明する。
In this step, the method for forming the transparent electrode layer on the porous layer is not particularly limited as long as it can form a transparent electrode layer having a uniform thickness and excellent flatness. As a method for forming such a transparent electrode layer, there are a solution treatment step in which a base electrode layer is provided inside or on the surface of the porous layer using a base electrode layer forming composition, and a main transparent electrode on the base electrode layer. An upper electrode layer forming step for forming a layer, a method for forming a transparent electrode layer in two steps (first method), and a transparent electrode layer on the porous layer in one step using the composition for forming a transparent electrode layer The method (2nd method) which forms can be mentioned.
The first method has an advantage that a dense transparent electrode layer can be formed on the porous layer. Further, the second method has an advantage that the process can be simplified.
Hereinafter, these methods will be described.

(1)第1の方法
まず、上記第1の方法について説明する。第1の方法は、下地電極層形成用組成物を用いて多孔質層の内部または表面に下地電極層を設ける溶液処理工程と、上記下地電極層上に主たる透明電極層を設ける上側電極層形成工程と、により2工程で透明電極層を形成する方法である。
(1) First Method First, the first method will be described. The first method is a solution treatment step in which a base electrode layer is provided in or on the surface of a porous layer using a base electrode layer forming composition, and an upper electrode layer formation in which a main transparent electrode layer is provided on the base electrode layer. And forming a transparent electrode layer in two steps.

a.溶液処理工程
まず、上記溶液処理工程について説明する。上記溶液処理工程は、透明電極層を構成する金属酸化物が有する金属元素を含む金属塩または金属錯体が溶解した下地透明電極層形成用塗工液を、上記多孔質層に接触させることにより、上記多孔質層の内部または表面に下地透明電極層を設ける工程である。
a. Solution Processing Step First, the solution processing step will be described. In the solution treatment step, by contacting the porous layer with a base transparent electrode layer forming coating solution in which a metal salt or metal complex containing a metal element included in the metal oxide constituting the transparent electrode layer is dissolved, In this step, a base transparent electrode layer is provided inside or on the surface of the porous layer.

本工程に用いられる下地透明電極層形成用塗工液としては、通常、透明電極層を構成する金属酸化物が有する金属元素を含む金属塩または金属錯体(以下、これらを「金属源」とする場合がある。)と、溶媒を含むものが用いられる。   The base transparent electrode layer forming coating solution used in this step is usually a metal salt or metal complex containing a metal element contained in the metal oxide constituting the transparent electrode layer (hereinafter referred to as “metal source”). In some cases) and those containing solvents.

上記金属源は、透明電極層を構成する金属酸化物が有する金属元素を含むものであり、金属塩であっても良く、金属錯体であっても良い。本工程に用いられる金属源の具体例としては、例えば、特開2005−166648号公報に記載されたものを挙げることができる。
本工程においては、上記金属源を1種類のみを用いても良く、または、2種類以上を用いても良い。なお、上記金属源を2種類以上金属源を用いた場合は、本工程において、例えば、ITO、Gd−CeO、Sm−CeO、Ni−Fe等の複合下地透明電極層を得ることができる。
The metal source contains a metal element contained in the metal oxide constituting the transparent electrode layer, and may be a metal salt or a metal complex. Specific examples of the metal source used in this step include those described in JP-A No. 2005-166648.
In this step, only one type of the metal source may be used, or two or more types may be used. In the case where two or more kinds of metal sources are used, in this step, for example, a composite underlying transparent electrode layer such as ITO, Gd—CeO 2 , Sm—CeO 2 , Ni—Fe 2 O 3 is obtained. be able to.

上記下地透明電極層形成用塗工液に用いられる溶媒としては、上記金属塩等を溶解することができるものであれば特に限定されるものではない。このような溶媒としては、例えば、上記金属源として金属塩を用いる場合は、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、プロパノール、ブタノール等の総炭素数が5以下の低級アルコール、トルエン、およびこれらの混合溶媒等を用いることができる。
また、上記金属源として金属錯体を用いる場合は、上述した低級アルコール、トルエン、およびこれらの混合溶媒等を用いることができる。
The solvent used in the base transparent electrode layer forming coating solution is not particularly limited as long as it can dissolve the metal salt and the like. As such a solvent, for example, when a metal salt is used as the metal source, water, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, propanol, butanol, etc., a lower alcohol having a total carbon number of 5 or less, toluene, and a mixture thereof A solvent or the like can be used.
Moreover, when using a metal complex as said metal source, the lower alcohol mentioned above, toluene, these mixed solvents, etc. can be used.

また、上記下地透明電極層形成用塗工液は、必要に応じて添加剤を含んでも良い。このような添加剤としては、例えば、酸化剤、還元剤、補助イオン源や界面活性剤等を挙げることができる。   Moreover, the said base transparent electrode layer forming coating liquid may also contain an additive as needed. Examples of such additives include an oxidizing agent, a reducing agent, an auxiliary ion source, and a surfactant.

本工程において上記多孔質層と上記下地透明電極層形成用塗工液とを接触させる方法としては、上述した多孔質層に上述した下地透明電極層形成用塗工液を接触させることができる方法であれば特に限定されるものではない。このような方法としては、例えば、ディッピング法、枚葉式による方法、溶液を霧状にして塗布する方法、等が挙げられる。   In this step, as the method for bringing the porous layer and the base transparent electrode layer forming coating solution into contact, the above-described porous layer can be brought into contact with the above base transparent electrode layer forming coating solution. If it is, it will not specifically limit. Examples of such a method include a dipping method, a single-wafer method, and a method in which a solution is applied in the form of a mist.

また、本工程においては、多孔質層と下地透明電極層形成用塗工液とを接触させる際に、加熱を行うことが好ましい。加熱することにより、下地透明電極層の生成速度を向上させることができるからである。なかでも本工程においては多孔質層を加熱することが好ましく、特に多孔質層および下地透明電極層形成用塗工液を加熱することが好ましい。これにより、多孔質層近傍における下地透明電極層の生成反応を促進することができるからである。上記加熱温度としては、50〜150℃の範囲内であることが好ましく、なかでも70〜100℃の範囲内であることがより好ましい。   In this step, it is preferable to perform heating when the porous layer and the base transparent electrode layer forming coating solution are brought into contact with each other. This is because the heating rate of the base transparent electrode layer can be improved by heating. In particular, in this step, it is preferable to heat the porous layer, and it is particularly preferable to heat the porous layer and the base transparent electrode layer forming coating solution. This is because the formation reaction of the base transparent electrode layer in the vicinity of the porous layer can be promoted. The heating temperature is preferably in the range of 50 to 150 ° C, and more preferably in the range of 70 to 100 ° C.

b.上側透明電極層形成工程
次に、上側透明電極層形成工程について説明する。本工程は、上述した溶液処理工程により形成された下地透明電極層上に上側透明電極層を設ける工程である。本工程においては、上述した下地透明電極層上に上側透明電極層を形成することで、緻密な透明電極層を得ることができる。
b. Upper transparent electrode layer forming step Next, the upper transparent electrode layer forming step will be described. This step is a step of providing the upper transparent electrode layer on the base transparent electrode layer formed by the solution treatment step described above. In this step, a dense transparent electrode layer can be obtained by forming the upper transparent electrode layer on the base transparent electrode layer described above.

本工程において上側透明電極層を形成する方法としては、所望の緻密性を有する上側透明電極層を形成できる方法であれば特に限定されるものではない。このような方法としては、例えば、スプレー法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等のPVD法、プラズマCVD、熱CVD、大気圧CVD等のCVD法等を挙げることができる。なかでも本工程においてはスプレー法を用いることが好ましい。
ここで、上記スプレー法とは、上記下地透明電極層を加熱し、加熱された下地透明電極層に後述する上側透明電極層形成用塗工液を接触させることにより上記下地透明電極層上に上側透明電極層を設ける方法であり、本工程においては、例えば、特開2005−166648号公報に記載された方法を用いることができる。
The method for forming the upper transparent electrode layer in this step is not particularly limited as long as it is a method capable of forming an upper transparent electrode layer having desired density. Examples of such methods include PVD methods such as spraying, vacuum deposition, sputtering, and ion plating, and CVD methods such as plasma CVD, thermal CVD, and atmospheric pressure CVD. Of these, the spray method is preferably used in this step.
Here, the spray method refers to heating the base transparent electrode layer and bringing the heated base transparent electrode layer into contact with a coating liquid for forming an upper transparent electrode layer, which will be described later, on the base transparent electrode layer. In this process, for example, a method described in JP-A-2005-166648 can be used.

上記スプレー法に用いられる上側透明電極層形成用塗工液としては、通常、透明電極層を構成する金属酸化物が有する金属元素を含む金属塩または金属錯体と、溶媒とを含むものが用いられる。ここで、上記金属源および溶媒としては、上述した下地透明電極層形成用塗工液に用いられるものと同様のものを用いることができる。   As the coating liquid for forming the upper transparent electrode layer used in the spray method, a solution containing a metal salt or metal complex containing a metal element contained in a metal oxide constituting the transparent electrode layer and a solvent is usually used. . Here, as the metal source and the solvent, the same ones as those used in the above-mentioned base transparent electrode layer forming coating solution can be used.

また、上記スプレー法に用いられる上側透明電極層形成用塗工液は、補助イオン源や界面活性剤等の添加剤を含有していても良い。   Moreover, the upper transparent electrode layer forming coating solution used in the spray method may contain additives such as an auxiliary ion source and a surfactant.

(2)第2の方法
次に、上記第2の方法について説明する。第2の方法は、透明電極層形成用組成物を用いて1工程で多孔質層上に透明電極層を形成する方法である。このような第2の方法により透明電極層を形成する場合は、上記第1の方法における溶液処理工程を実施せず、上記上側透明電極層形成工程に記載した方法に従って、多孔質層上に上側透明電極層を形成することにより、本工程における透明電極層を形成することができる。
(2) Second Method Next, the second method will be described. The second method is a method of forming a transparent electrode layer on the porous layer in one step using the transparent electrode layer forming composition. When the transparent electrode layer is formed by such a second method, the solution treatment step in the first method is not performed, and the upper side is formed on the porous layer according to the method described in the upper transparent electrode layer formation step. By forming the transparent electrode layer, the transparent electrode layer in this step can be formed.

3.他の工程
本発明の色素増感型太陽電池用基板の製造方法は、上記多孔質積層体形成工程、および、上記透明電極層形成工程以外に他の工程を有していてもよい。このような他の工程としては、本発明により製造される色素増感型太陽電池用基板を用いて作製される色素増感型太陽電池に求められる機能等に応じて任意の工程を用いることができる。なかでも本発明に好ましく用いられる工程としては、上記透明電極層形成工程の後、上記透明電極層上に接着性樹脂からなる接着層を介して光透過性を備える透光性基板を積層する透光性基板積層工程、および、上記透明電極層形成工程の後、上記多孔質層に有される金属酸化物半導体微粒子の表面に色素増感剤を吸着させる色素吸着工程を上げることができる。
以下、このような透光性基板積層工程、および、色素吸着工程について説明する。
3. Other Steps The method for producing a dye-sensitized solar cell substrate of the present invention may have other steps in addition to the porous laminate forming step and the transparent electrode layer forming step. As such other processes, an arbitrary process may be used depending on functions required for the dye-sensitized solar cell produced using the dye-sensitized solar cell substrate produced according to the present invention. it can. In particular, as a process preferably used in the present invention, after the transparent electrode layer forming process, a transparent substrate having a light transmitting property is laminated on the transparent electrode layer through an adhesive layer made of an adhesive resin. After the optical substrate laminating step and the transparent electrode layer forming step, a dye adsorption step for adsorbing a dye sensitizer on the surface of the metal oxide semiconductor fine particles in the porous layer can be raised.
Hereinafter, such a translucent substrate lamination step and a dye adsorption step will be described.

(1)透光性基板積層工程
まず、上記透光性基板積層工程について説明する。本工程は、上記透明電極層形成工程後、上記透明電極層上に接着性樹脂からなる接着層を介して光透過性を備える透光性基板を積層する工程である。
(1) Translucent substrate lamination process First, the said translucent substrate lamination process is demonstrated. This step is a step of laminating a translucent substrate having light transmissivity on the transparent electrode layer through an adhesive layer made of an adhesive resin after the transparent electrode layer forming step.

このような透光性基板積層工程について図を参照しながら説明する。図4は、上記透光性基板積層工程の一例を示す概略図である。図4に例示するように、上記透光性基板積層工程は、耐熱基板1上に、触媒層2、多孔質絶縁層3、多孔質層4、および、透明電極層5がこの順で積層された構成を有する色素増感型太陽電池用基板10を用い(図4(a))、上記透明電極層5上に、接着性樹脂からなる接着層6を介して、光透過性を備える透光性基板7を積層することにより、透光性基板7を備える色素増感型太陽電池用基板11を形成する工程である(図4(b))。   Such a translucent substrate lamination process will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic view showing an example of the translucent substrate lamination step. As illustrated in FIG. 4, in the translucent substrate lamination step, the catalyst layer 2, the porous insulating layer 3, the porous layer 4, and the transparent electrode layer 5 are laminated on the heat resistant substrate 1 in this order. A dye-sensitized solar cell substrate 10 having the above-described configuration (FIG. 4A), and a light-transmitting material having light transmissivity on the transparent electrode layer 5 through an adhesive layer 6 made of an adhesive resin. This is a step of forming a dye-sensitized solar cell substrate 11 provided with a translucent substrate 7 by laminating a conductive substrate 7 (FIG. 4B).

このような透光性基板積層工程は、上記透光性基板として任意の機能を有する基板を用いることにより、本発明により製造される色素増感型太陽電池用基板に任意の機能性を付与することができるという利点を有するものである。
また、上記透光性基板積層工程は、上記接着層を介して上記透光性基板を積層するものであることにより、任意の材質の透光性基板を用いることができるという利点を有する。
Such a translucent board | substrate lamination process provides arbitrary functionality to the board | substrate for dye-sensitized solar cells manufactured by this invention by using the board | substrate which has arbitrary functions as said translucent board | substrate. Has the advantage of being able to.
Moreover, the said translucent board | substrate lamination process has the advantage that the translucent board | substrate of arbitrary materials can be used by laminating | stacking the said translucent board | substrate through the said contact bonding layer.

本工程によって上記透明電極層上に形成される透光性基板は、本発明により製造される色素増感型太陽電池用基板を用いて色素増感型太陽電池が作製された際に、太陽光を受光する受光面に配置されるものになる。したがって、上記透光性基板は太陽光に対する透光性を備えることが必要とされる。   The translucent substrate formed on the transparent electrode layer by this step is solar light when a dye-sensitized solar cell is produced using the dye-sensitized solar cell substrate manufactured according to the present invention. It is arranged on the light receiving surface that receives light. Therefore, the translucent substrate is required to have translucency for sunlight.

本工程に用いられる上記透光性基板としては、後述する色素増感剤の種類に応じて、後述する色素増感剤の吸収波長に相当する太陽光を透過できるものであれば特に限定されない。なかでも本工程においては、波長400nm〜1000nmの光に対する透過率が、78%以上であるものが好ましく、さらには80%以上であるものが好ましい。透過率が上記範囲よりも低いと、本発明により製造される色素増感型太陽電池用基板を用いて作製される色素増感型太陽電池の発電効率が損なわれてしまう可能性があるからである。   The translucent substrate used in this step is not particularly limited as long as it can transmit sunlight corresponding to the absorption wavelength of the dye sensitizer described later, depending on the type of the dye sensitizer described later. In particular, in this step, the transmittance for light having a wavelength of 400 nm to 1000 nm is preferably 78% or more, and more preferably 80% or more. If the transmittance is lower than the above range, the power generation efficiency of the dye-sensitized solar cell produced using the dye-sensitized solar cell substrate produced according to the present invention may be impaired. is there.

本工程に用いられる透光性基板は、上記透光性を備えるものであれば特に限定されず任意の基板を用いることができる。
従来、透明電極層に積層される透光性基板は、上記多孔質層を形成する際の焼成条件に耐え得る耐熱性を備えるものに限定されていたため、任意の基板を用いることができなかった。しかしながら、本発明においては、色素増感型太陽電池用基板を製造する過程において、上記透光性基板が焼成条件等の高温雰囲気に曝されることがないため、上記耐熱性等の制約がなく、任意の材料からなり、かつ、任意の機能を備える透光性基板を用いることができるのである。
The translucent substrate used in this step is not particularly limited as long as it has the above translucency, and any substrate can be used.
Conventionally, the translucent substrate laminated on the transparent electrode layer has been limited to a substrate having heat resistance that can withstand the firing conditions when forming the porous layer, and thus any substrate cannot be used. . However, in the present invention, in the process of producing the dye-sensitized solar cell substrate, the translucent substrate is not exposed to a high-temperature atmosphere such as firing conditions, so there is no restriction on the heat resistance and the like. A translucent substrate made of any material and having any function can be used.

本工程に用いられる透光性基材としては、例えば、石英ガラス、パイレックス(登録商標)、合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体フィルム、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエーテルサルフォン(PES)フィルム、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)フィルム、ポリエーテルイミド(PEI)フィルム、ポリイミド(PI)フィルム、ポリエステルナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)等の樹脂製フイルム基材を挙げることができる。
なかでも本工程においては、上記樹脂製フイルム基材を用いることが好ましい。樹脂製フイルム基材は、加工性に優れているため、他のデバイスとの組合せが容易である等の利点を有するからである。また、樹脂製フイルム基材を用いることによって製造コストの削減にも寄与することができるからである。
本工程においては上記樹脂製フィルム基材のなかでも、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)、ポリエステルナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)を用いることが好ましい。
Examples of the translucent substrate used in this process include transparent rigid materials such as quartz glass, Pyrex (registered trademark) and synthetic quartz plate, ethylene / tetrafluoroethylene copolymer films, two Axial stretched polyethylene terephthalate film, polyethersulfone (PES) film, polyetheretherketone (PEEK) film, polyetherimide (PEI) film, polyimide (PI) film, polyester naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), etc. Examples of the resin film substrate are as follows.
In particular, in this step, it is preferable to use the resin film substrate. This is because the resin film base material has advantages such as easy combination with other devices because it is excellent in processability. Moreover, it is because it can contribute also to the reduction of manufacturing cost by using a resin-made film base material.
In this step, it is preferable to use a biaxially stretched polyethylene terephthalate film (PET), polyester naphthalate (PEN), or polycarbonate (PC) among the resin film base materials.

なお、本発明における基材は、1種類のみを単独で用いても良く、また、2種以上を積層して用いても良い。   In addition, the base material in this invention may use only 1 type independently, and may laminate | stack and use 2 or more types.

本工程に用いられる透光性基板には、上述したように任意の機能を有する基板を用いることができる。上記透光性基板が備える機能としては、例えば、バリア性(水分、酸素)、耐UV性、反射防止性、光拡散性、波長変換機能、撥水機能、防汚機能等を挙げることができる。なかでも本工程においては、上記透光性基板として、バリア性(水分、酸素)、耐UV性、反射防止性を備える基板を用いることが好ましい。   As the light-transmitting substrate used in this step, a substrate having an arbitrary function can be used as described above. Examples of the functions of the translucent substrate include barrier properties (water, oxygen), UV resistance, antireflection properties, light diffusibility, wavelength conversion function, water repellency function, antifouling function and the like. . In particular, in this step, it is preferable to use a substrate having barrier properties (moisture, oxygen), UV resistance, and antireflection properties as the translucent substrate.

次に、本工程において上記透光性基板を、上記透明電極層上に接着する接着層について説明する。上記接着層としては上記透光性基板の種類等に応じて、上記透光性基板と上記透明電極層とを接着できる接着性樹脂からなるものであれば特に限定されるものではない。このような接着性樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂等を挙げることができる。なかでも本工程においては熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。熱可塑性樹脂は接着性に優れ、かつ、加熱することにより容易に上記透光性基板と、上記透明電極層とを接着することが可能だからである。   Next, an adhesive layer for adhering the translucent substrate on the transparent electrode layer in this step will be described. The adhesive layer is not particularly limited as long as it is made of an adhesive resin that can adhere the translucent substrate and the transparent electrode layer according to the type of the translucent substrate. Examples of such adhesive resins include thermoplastic resins, thermosetting resins, and electron beam curable resins. Among these, it is preferable to use a thermoplastic resin in this step. This is because the thermoplastic resin is excellent in adhesiveness and can easily bond the translucent substrate and the transparent electrode layer by heating.

また、本工程に用いられる接着性樹脂は、熱可塑性樹脂のなかでも、融点が50℃〜200℃の範囲内であるものが好ましく、特に60℃〜180℃の範囲内であるものが好ましく、さらには65℃〜150℃の範囲内であるものが好ましい。その理由は次の通りである。すなわち、上記接着性樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合、上記透光性基板を接着する際には上記熱可塑性樹脂を融点以上まで加熱することによって上記透光性基板と、上記透明電極層とを接着することになるが、このとき上記熱可塑性樹脂の融点が上記範囲よりも高いと、当該透光性基板が熱損傷を受けてしまう恐れがあるからである。
また、融点が上記範囲よりも低いと、本発明により製造された色素増感型太陽電池用基板を用いて作製した色素増感型太陽電池を屋外で使用した場合に、使用環境によっては上記接着層が再溶融してしまい、これに起因して、例えば、上記接着層に接するように形成された透明電極層の機能を損なわれてしまう可能性があるからである。
The adhesive resin used in this step is preferably a thermoplastic resin having a melting point in the range of 50 ° C to 200 ° C, particularly preferably in the range of 60 ° C to 180 ° C. Furthermore, what is in the range of 65 to 150 degreeC is preferable. The reason is as follows. That is, when a thermoplastic resin is used as the adhesive resin, the transparent substrate, the transparent electrode layer, and the transparent electrode layer are heated by heating the thermoplastic resin to a melting point or higher when bonding the transparent substrate. This is because if the melting point of the thermoplastic resin is higher than the above range, the translucent substrate may be damaged by heat.
In addition, when the melting point is lower than the above range, when the dye-sensitized solar cell produced by using the dye-sensitized solar cell substrate manufactured according to the present invention is used outdoors, the above-mentioned adhesion may be caused depending on the use environment. This is because the layer may be remelted, and for this reason, for example, the function of the transparent electrode layer formed so as to be in contact with the adhesive layer may be impaired.

上記熱可塑性樹脂のとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリスチレン、エチレン‐プロピレンゴム等のポリオレフィン、エチレン‐酢酸ビニル共重合体、エチレン‐アクリル酸共重合体、エチルセルロース、トリ酢酸セルロース等のセルロース誘導体、ポリ(メタ)アクリル酸とそのエステルとの共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアセタール、ポリアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ナイロン、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等を挙げることができる。
なかでも、本工程においては、接着性、電解液に対する耐性、光透過性及び転写性の点から、ポリオレフィン、エチレン‐酢酸ビニル共重合体、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シラン変性樹脂、および酸変性樹脂が好ましく、特にシラン変性樹脂を用いることが好ましい。シラン変性樹脂を用いることにより、接着層の接着力をより強固にすることができるからである。
Examples of the thermoplastic resin include polyethylene, polypropylene, polyisobutylene, polystyrene, polyolefin such as ethylene-propylene rubber, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethyl cellulose, cellulose triacetate, etc. Cellulose derivatives, copolymers of poly (meth) acrylic acid and esters thereof, polyvinyl acetals such as polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyacetal, polyamide, polyimide, nylon, polyester resin, urethane resin, epoxy resin, silicone Examples thereof include resins and fluororesins.
Among these, in this step, polyolefin, ethylene-vinyl acetate copolymer, urethane resin, epoxy resin, silane-modified resin, and acid-modified resin are used in terms of adhesiveness, resistance to electrolytic solution, light transmittance and transferability. It is preferable to use a silane-modified resin. This is because the adhesive force of the adhesive layer can be further strengthened by using the silane-modified resin.

また、本工程においては上記シラン変性樹脂のなかでもポリオレフィン化合物とエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を用いることが好ましい。このような共重合体を用いることにより、例えば、本発明に用いられる色素増感型太陽電池用基板の製造方法等に応じて、シラン変性樹脂の諸物性を好適な範囲に調整することが容易になるからである。
ここで、上記共重合体は、シラノール触媒による架橋をしていてもしていなくてもどちらでもよい。
In this step, it is preferable to use a copolymer of a polyolefin compound and an ethylenically unsaturated silane compound among the silane-modified resins. By using such a copolymer, for example, it is easy to adjust various physical properties of the silane-modified resin within a suitable range according to the method for producing the dye-sensitized solar cell substrate used in the present invention. Because it becomes.
Here, the copolymer may or may not be crosslinked with a silanol catalyst.

上記共重合体に用いられるポリオレフィン化合物としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン等の炭素数2〜8程度のα−オレフィンの単独重合体、それらのα−オレフィンとエチレン、プロピレン、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン等の炭素数2〜20程度の他のα−オレフィンや、酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル等との共重合体等が挙げられ、具体的には、例えば、低・中・高密度ポリエチレン等(分岐状又は直鎖状)のエチレン単独重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−オクテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エチル共重合体等のエチレン系樹脂、プロピレン単独重合体、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−エチレン−1−ブテン共重合体等のプロピレン系樹脂、及び、1−ブテン単独重合体、1−ブテン−エチレン共重合体、1−ブテン−プロピレン共重合体等の1−ブテン系樹脂等が挙げられる。なかでも本工程においては、ポリエチレン系樹脂が好ましい。   Examples of the polyolefin compound used in the copolymer include homopolymers of α-olefins having about 2 to 8 carbon atoms such as ethylene, propylene and 1-butene, those α-olefins and ethylene, propylene, 1-butene, Other α-olefins having about 2 to 20 carbon atoms such as 3-methyl-1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, vinyl acetate, Examples include (meth) acrylic acid, copolymers with (meth) acrylic acid esters, and the like. Specifically, for example, low / medium / high-density polyethylene (branched or linear) ethylene single weight Polymer, ethylene-propylene copolymer, ethylene-1-butene copolymer, ethylene-4-methyl-1-pentene copolymer, ethylene-1-hexene copolymer, ethylene-1- Kuten copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene- (meth) acrylic acid copolymers, ethylene-based resins such as ethylene- (meth) acrylic acid ethyl copolymers, propylene homopolymers, propylene-ethylene copolymers Polymers, propylene resins such as propylene-ethylene-1-butene copolymer, and 1-butene such as 1-butene homopolymer, 1-butene-ethylene copolymer, 1-butene-propylene copolymer Based resins and the like. Of these, a polyethylene resin is preferred in this step.

このようなポリエチレン系樹脂(以下、重合用ポリエチレンと称する。)としては、ポリエチレン系のポリマーであれば特に限定されない。このようなポリエチレン系のポリマーとしては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、極超低密度ポリエチレン、または直鎖状低密度ポリエチレンを挙げることができる。また本発明においては、これらのポリエチレン系ポリマーの一種類を単体として用いても良く、また、2種類以上を混合して用いても良い。   Such a polyethylene resin (hereinafter referred to as polymerization polyethylene) is not particularly limited as long as it is a polyethylene polymer. Examples of such polyethylene-based polymers include low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, ultra low density polyethylene, very ultra low density polyethylene, and linear low density polyethylene. In the present invention, one kind of these polyethylene polymers may be used as a simple substance, or two or more kinds may be mixed and used.

上記ポリオレフィン化合物とエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体に用いられるエチレン性不飽和シラン化合物としては、上記重合用ポリエチレンと重合して、熱可塑性樹脂を形成できるものであれば特に限定されない。このようなエチレン性不飽和シラン化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリオペンチロキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリベンジルオキシシラン、ビニルトリメチレンジオキシシラン、ビニルトリエチレンジオキシシラン、ビニルプロピオニルオキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、およびビニルトリカルボキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1種のものであることが好ましい。   The ethylenically unsaturated silane compound used in the copolymer of the polyolefin compound and the ethylenically unsaturated silane compound is not particularly limited as long as it can be polymerized with the polymerization polyethylene to form a thermoplastic resin. Examples of such ethylenically unsaturated silane compounds include vinyl trimethoxy silane, vinyl triethoxy silane, vinyl tripropoxy silane, vinyl tributoxy silane, vinyl triopentoxy silane, vinyl triphenoxy silane, vinyl tribenzyloxy silane, vinyl It is preferably at least one selected from the group consisting of trimethylenedioxysilane, vinyltriethylenedioxysilane, vinylpropionyloxysilane, vinyltriacetoxysilane, and vinyltricarboxysilane.

上記ポリオレフィン化合物とエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体は、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、およびグラフト共重合体のいずれであってもよいが、なかでも本工程においては、グラフト共重合体であることが好ましく、さらには、重合用ポリエチレンの主鎖とし、エチレン性不飽和シラン化合物が側鎖として重合したグラフト共重合体が好ましい。このようなグラフト共重合体は、接着力に寄与するシラノール基の自由度が高くなるため、接着層の接着力をより強固にすることができるからである。このようなグラフト共重合体の製造方法は、所望の収率を得ることができる方法であれば特に限定されることなく、公知の重合手段により製造することができる。   The copolymer of the polyolefin compound and the ethylenically unsaturated silane compound may be any of a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer, and a graft copolymer. Is preferably a graft copolymer, and more preferably a graft copolymer obtained by polymerizing the main chain of polyethylene for polymerization and an ethylenically unsaturated silane compound as a side chain. This is because such a graft copolymer has a higher degree of freedom of silanol groups that contribute to the adhesive strength, and thus can further strengthen the adhesive strength of the adhesive layer. The method for producing such a graft copolymer is not particularly limited as long as a desired yield can be obtained, and can be produced by a known polymerization means.

上記接着層には、必要に応じて上記接着性樹脂以外の他の化合物を含むことができる。本工程においては、このような他の化合物として熱可塑性樹脂が含まれていることが好ましく、なかでもポリオレフィン化合物が含まれていることが好ましい。また、上記接着性樹脂として、ポリオレフィン化合物とエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を用いる場合には、このような他の化合物として、上記共重合体に用いられるポリオレフィン化合物を用いることが好ましい。   In the said adhesive layer, other compounds other than the said adhesive resin can be included as needed. In this step, it is preferable that a thermoplastic resin is included as such other compound, and it is preferable that a polyolefin compound is included among them. Further, when a copolymer of a polyolefin compound and an ethylenically unsaturated silane compound is used as the adhesive resin, it is preferable to use a polyolefin compound used for the copolymer as such other compound. .

また、本工程に用いられる接着層には、架橋剤、分散剤、レベリング剤、可塑剤、消泡剤光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤および酸化防止剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の添加剤を含有することが好ましい。これらの添加剤を含むことにより、長期間安定した機械強度、黄変防止効果、ひび割れ防止効果、加工適性を得ることができるからである。   Further, the adhesive layer used in this step is at least selected from the group consisting of a crosslinking agent, a dispersant, a leveling agent, a plasticizer, an antifoaming agent light stabilizer, an ultraviolet absorber, a heat stabilizer, and an antioxidant. It is preferable to contain one type of additive. By including these additives, it is possible to obtain a long-term stable mechanical strength, yellowing prevention effect, cracking prevention effect, and workability.

本工程において、上記接着層を介して、透明電極層上に透光性基板を積層する方法としては、上記接着層により上記記透明電極層と上記透光性基板と接着できる方法であれば特に限定されるものではない。このような方法としては、予め透光性基板上に上記接着性樹脂からなる接着層を形成しておき、接着層を有する透光性基板を、接着層と透明電極層とが接着するように配置した後に熱融着する方法、接着性樹脂からなる熱溶融性フイルムを作製し、当該熱溶融性フイルムを介して上記透明電極層と透光性基板とをラミネートする方法、接着性樹脂を透明電極層と透光性基板との直接流し込み熱溶着させる、押出ラミネーション法等を挙げることができる。   In this step, as a method of laminating the translucent substrate on the transparent electrode layer through the adhesive layer, the method is particularly suitable as long as the transparent electrode layer and the translucent substrate can be adhered by the adhesive layer. It is not limited. As such a method, an adhesive layer made of the above-mentioned adhesive resin is formed in advance on a light-transmitting substrate, and the light-transmitting substrate having the adhesive layer is bonded to the adhesive layer and the transparent electrode layer. A method of heat-sealing after placement, a method of producing a heat-meltable film made of an adhesive resin, and laminating the transparent electrode layer and the translucent substrate through the heat-meltable film, and transparent the adhesive resin Examples thereof include an extrusion lamination method in which the electrode layer and the translucent substrate are directly poured and heat-welded.

(2)色素吸着工程
次に、上記色素吸着工程について説明する。本工程は、上記透明電極層形成工程後に、上記金属酸化物半導体微粒子の表面に色素増感剤を吸着させる工程である。このような色素吸着工程を有することにより、本発明により製造される色素増感型太陽電池用基板を、上記多孔質層に色素増感剤が担持されたものにできるため、本発明により製造される色素増感型太陽電池用基板を用いて色紙増感型太陽電池を作製することを容易にすることができる。
(2) Dye adsorption process Next, the said dye adsorption process is demonstrated. This step is a step of adsorbing a dye sensitizer on the surface of the metal oxide semiconductor fine particles after the transparent electrode layer forming step. By having such a dye adsorption step, the dye-sensitized solar cell substrate produced according to the present invention can be produced by carrying the dye-sensitizer on the porous layer. It is possible to easily produce a colored paper-sensitized solar cell using the dye-sensitized solar cell substrate.

上記色素吸着工程において、上記金属酸化物半導体微粒子の表面に色素増感剤を吸着させる方法としては、上記多孔質層の多孔度等に応じて、上記多孔質層に含まれる金属酸化物半導体微粒子の表面に所望量の色素増感剤を吸着させることができる方法であれば特に限定されるものではない。このような方法としては、例えば、色素増感剤を含有する色素溶液を多孔質層に浸透させる方法や、色素増感型太陽電池用基板を上記色素溶液に浸漬する方法等によって上記多孔質層に上記色素溶液を含ませた後に、乾燥する方法等を挙げることができる。   In the dye adsorption step, as a method of adsorbing the dye sensitizer on the surface of the metal oxide semiconductor fine particles, the metal oxide semiconductor fine particles contained in the porous layer may be selected according to the porosity of the porous layer. The method is not particularly limited as long as a desired amount of the dye sensitizer can be adsorbed on the surface of the resin. As such a method, for example, the porous layer is formed by a method in which a dye solution containing a dye sensitizer is permeated into the porous layer, a method in which a dye-sensitized solar cell substrate is immersed in the dye solution, or the like. Examples of the method include a method of drying after adding the above dye solution.

上記色素増感剤としては、太陽光に相当する波長の光を吸収し、起電力を生じさせることが可能なものであれば特に限定されない。このような色素増感剤としては、例えば、有機色素または金属錯体色素を用いることができる。   The dye sensitizer is not particularly limited as long as it can absorb light having a wavelength corresponding to sunlight and generate an electromotive force. As such a dye sensitizer, for example, an organic dye or a metal complex dye can be used.

上記有機色素としては、例えば、アクリジン系、アゾ系、インドリン系、インジゴ系、キノン系、クマリン系、メロシアニン系、フェニルキサンテン系の色素が挙げることができる。なかでも本工程においてはクマリン系色素を用いることが好ましい。   Examples of the organic dye include acridine dyes, azo dyes, indoline dyes, indigo dyes, quinone dyes, coumarin dyes, merocyanine dyes, and phenylxanthene dyes. Among these, it is preferable to use a coumarin-based dye in this step.

また、上記金属錯体色素としては、例えば、ルテニウム系色素を好適に用いることができる。なかでも本工程においては、ルテニウム錯体であるルテニウムビピリジン色素およびルテニウムターピリジン色素を用いることが好ましい。このようなルテニウム錯体は、吸収する光の波長範囲が広いため、光電変換できる光の波長領域を大幅に広げることができるからである。   Moreover, as said metal complex pigment | dye, a ruthenium type pigment | dye can be used suitably, for example. In particular, in this step, it is preferable to use a ruthenium bipyridine dye and a ruthenium terpyridine dye which are ruthenium complexes. This is because such a ruthenium complex has a wide wavelength range of light to be absorbed, so that the wavelength range of light that can be photoelectrically converted can be greatly expanded.

4.色素増感型太陽電池用基板
本発明により製造される色素増感型太陽電池用基板は、耐熱基板上に、触媒層、多孔質絶縁層、多孔質層、および、透明電極層がこの順で積層された構成を有するものである。このような色素増感型太陽電池用基板については、後述する「C.色素増感型太陽電池用基板」の項において詳述するため、ここでの説明は省略する。
4). Substrate for dye-sensitized solar cell The substrate for dye-sensitized solar cell produced according to the present invention comprises a catalyst layer, a porous insulating layer, a porous layer, and a transparent electrode layer in this order on a heat-resistant substrate. It has a laminated structure. Since such a dye-sensitized solar cell substrate will be described in detail in the section “C. Dye-sensitized solar cell substrate” described later, description thereof is omitted here.

B.色素増感型太陽電池の製造方法
次に、本発明の色素増感型太陽電池の製造方法について説明する。本発明の色素増感型太陽電池の製造方法は、上記「A.色素増感型太陽電池用基板の製造方法」の項に記載した、本発明の色素増感型太陽電池用基板の製造方法によって製造された色素増感型太陽電池用基板を用い、上記色素増感型太陽電池用基板が有する多孔質絶縁層に酸化還元対を含有する電解液を含浸させることを特徴とするものである。
B. Next, a method for producing the dye-sensitized solar cell of the present invention will be described. The method for producing the dye-sensitized solar cell of the present invention is the method for producing the dye-sensitized solar cell substrate of the present invention described in the section “A. Method for producing dye-sensitized solar cell substrate” above. The dye-sensitized solar cell substrate produced by the method is used, and the porous insulating layer of the dye-sensitized solar cell substrate is impregnated with an electrolytic solution containing a redox pair. .

このような本発明の色素増感型太陽電池の製造方法について図を参照しながら説明する。図5は本発明の色素増感型太陽電池の製造方法の一例を示す概略図である。図5に例示するように、本発明の色素増感型太陽電池の製造方法は、上記本発明の色素増感型太陽電池用基板の製造方法によって製造された色素増感型太陽電池用基板10を用い(図5(a))、上記色素増感型太陽電池用基板10の多孔質絶縁層3Aに、酸化還元対を含有する電解液を含浸させることにより、色素増感型太陽電池20を製造するものである(図5(b))。   A method for producing such a dye-sensitized solar cell of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic view showing an example of a method for producing the dye-sensitized solar cell of the present invention. As illustrated in FIG. 5, the dye-sensitized solar cell manufacturing method of the present invention is the dye-sensitized solar cell substrate 10 manufactured by the above-described dye-sensitized solar cell substrate manufacturing method of the present invention. (FIG. 5A), the dye-sensitized solar cell 20 is obtained by impregnating the porous insulating layer 3A of the dye-sensitized solar cell substrate 10 with an electrolytic solution containing a redox pair. This is manufactured (FIG. 5B).

本発明によれば、上記本発明の色素増感型太陽電池用基板の製造方法により製造された色素増感型太陽電池用基板を用いることにより、発電効率に優れた色素増感型太陽電池用基板を製造することができる。   According to the present invention, by using the dye-sensitized solar cell substrate produced by the method for producing a dye-sensitized solar cell substrate of the present invention, the dye-sensitized solar cell excellent in power generation efficiency is used. A substrate can be manufactured.

本発明において、上記色素増感型太陽電池用基板の多孔質絶縁層に電解液を含浸させる方法としては、上記多孔質絶縁層に所望量の電解液を含浸できる方法であれば特に限定されるものではない。このような方法としては、例えば、上記多孔質層に電解液を滴下することにより含浸する方法や、上記色素増感型太陽電池用基板を上記電解液中に浸漬する方法、あるいは、スクリーン印刷等の印刷法によって所定の位置のみに電解液を含浸させる方法等を挙げることができる。   In the present invention, the method for impregnating the porous insulating layer of the dye-sensitized solar cell substrate with the electrolytic solution is particularly limited as long as the porous insulating layer can be impregnated with a desired amount of the electrolytic solution. It is not a thing. Examples of such a method include a method of impregnating the porous layer by dropping an electrolytic solution, a method of immersing the dye-sensitized solar cell substrate in the electrolytic solution, or screen printing. And a method of impregnating an electrolytic solution only at a predetermined position by the printing method.

本発明に用いられる上記電解液としては、通常、酸化還元対と溶媒とを含むものが用いられる。このような電解液に用いられる酸化還元対としては、一般的に電解質層において用いられているものであれば特に限定はされるものではない。このような酸化還元対としては、例えば、ヨウ素およびヨウ化物の組合せ、臭素および臭化物の組合せを挙げることができる。   As the electrolytic solution used in the present invention, one containing a redox couple and a solvent is usually used. The oxidation-reduction pair used in such an electrolytic solution is not particularly limited as long as it is generally used in an electrolyte layer. Such redox pairs can include, for example, a combination of iodine and iodide, and a combination of bromine and bromide.

上記ヨウ素およびヨウ化物の組合せとしては、LiI、NaI、KI、CaI等の金属ヨウ化物と、Iとの組合せを挙げることができる。また、上記臭素および臭化物の組み合わせとしては、LiBr、NaBr、KBr、CaBr等の金属臭化物と、Brとの組合せを挙げることができる。 Examples of the combination of iodine and iodide include a combination of metal iodide such as LiI, NaI, KI, and CaI 2 and I 2 . Further, examples of the combination of bromine and bromide include a combination of a metal bromide such as LiBr, NaBr, KBr, and CaBr 2 and Br 2 .

本発明においては上記ヨウ素およびヨウ化物の組合せ、および、上記臭素および臭化物の組み合わせのいずれであっても好適に用いられるが、なかでもヨウ素およびヨウ化物の組合せが好適に用いられる。   In the present invention, any of the above-mentioned combination of iodine and iodide and the above-mentioned combination of bromine and bromide is preferably used. Among them, the combination of iodine and iodide is preferably used.

上記電解液に用いられる溶媒としては、上記酸化還元対を所望の濃度で溶解できるものであれば特に現にされるものではないが、通常、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、炭酸プロピレン等が好適に用いられる。   The solvent used in the electrolytic solution is not particularly limited as long as it can dissolve the redox couple at a desired concentration, but usually acetonitrile, methoxyacetonitrile, propylene carbonate, or the like is preferably used.

また、本発明に用いられる電解液には、上記酸化還元対および溶媒以外に、例えば、増粘剤、常温融解塩等の添加剤が含有されていても良い。   Moreover, the electrolyte solution used in the present invention may contain, for example, additives such as a thickener and a room temperature molten salt, in addition to the redox couple and the solvent.

本発明に用いられる色素増感型太陽電池用基板は、上記「A.色素増感型太陽電池用基板の製造方法」の項に記載した色素増感型太陽電池用基板の製造方法によって製造されたものである。このような色素増感型太陽電池用基板については、後述する「C.色素増感型太陽電池用基板」の項において詳述するため、ここでの説明は省略する。   The dye-sensitized solar cell substrate used in the present invention is manufactured by the method for manufacturing a dye-sensitized solar cell substrate described in the above section “A. Method for manufacturing dye-sensitized solar cell substrate”. It is a thing. Since such a dye-sensitized solar cell substrate will be described in detail in the section “C. Dye-sensitized solar cell substrate” described later, description thereof is omitted here.

本発明により製造される色素増感型太陽電池は、耐熱基板上に、触媒層、多孔質絶縁層、多孔質層、および、透明電極層がこの順で積層された構成を有し、かつ、上記多孔質絶縁層に電解液が含浸されたものとなる。このような色素増感型太陽電池については、後述する「D.色素増感型太陽電池」の項において詳述するため、ここでの説明は省略する。   The dye-sensitized solar cell produced by the present invention has a structure in which a catalyst layer, a porous insulating layer, a porous layer, and a transparent electrode layer are laminated in this order on a heat-resistant substrate, and The porous insulating layer is impregnated with an electrolytic solution. Since such a dye-sensitized solar cell will be described in detail in the section “D. Dye-sensitized solar cell” described later, description thereof is omitted here.

C.色素増感型太陽電池用基板
次に、本発明の色素増感型太陽電池用基板について説明する。本発明の色素増感型太陽電池用基板は、その構成により2つの態様に大別することができる。以下、各態様に分けて本発明の色素増感型太陽電池用基板について説明する。
C. Next, the dye-sensitized solar cell substrate of the present invention will be described. The dye-sensitized solar cell substrate of the present invention can be broadly divided into two modes depending on its configuration. Hereinafter, the substrate for a dye-sensitized solar cell of the present invention will be described separately for each embodiment.

C−1:第1態様の色素増感型太陽電池用基板
まず、本発明の第1態様の色素増感型太陽電池用基板について説明する。本態様の色素増感型太陽電池用基板は、耐熱基板と、上記耐熱基板上に形成され、金属からなる触媒層と、上記触媒層上に形成され、絶縁物質からなる多孔質絶縁層と、上記多孔質絶縁層上に形成され、金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層と、上記多孔質層上に形成され、金属酸化物からなる透明電極層とを有するものであって、上記透明電極層が最表層となるように形成されていることを特徴とするものである。
C-1: Dye-sensitized solar cell substrate of the first aspect First, the dye-sensitized solar cell substrate of the first aspect of the present invention will be described. The dye-sensitized solar cell substrate of this aspect includes a heat-resistant substrate, a catalyst layer formed on the heat-resistant substrate and made of a metal, a porous insulating layer formed on the catalyst layer and made of an insulating material, The transparent electrode includes a porous layer formed on the porous insulating layer and containing metal oxide semiconductor fine particles, and a transparent electrode layer formed on the porous layer and made of a metal oxide. The layer is formed so as to be the outermost layer.

このような本態様の色素増感型太陽電池用基板について図を参照しながら説明する。図6は本態様の色素増感型太陽電池用基板の一例を示す概略図である。図6に例示するように本態様の色素増感型太陽電池用基板10は、耐熱基板1と、上記耐熱基板1上に形成され、金属からなる触媒層2と、上記触媒層2上に形成され、絶縁物質からなる多孔質絶縁層3と、上記多孔質絶縁層3上に形成され、金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層4と、上記多孔質層4上に形成され、金属酸化物からなる透明電極層5とを有するものある。
このような例において、本態様の色素増感型太陽電池用基板10は、上記透明電極層5が最表層となるように形成されていることを特徴とするものである。
Such a dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a schematic view showing an example of the dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment. As illustrated in FIG. 6, the dye-sensitized solar cell substrate 10 of this embodiment is formed on the heat-resistant substrate 1, the catalyst substrate 2 made of metal, and formed on the catalyst layer 2. A porous insulating layer 3 made of an insulating material, a porous layer 4 formed on the porous insulating layer 3 and containing metal oxide semiconductor fine particles, and formed on the porous layer 4. And a transparent electrode layer 5 made of
In such an example, the dye-sensitized solar cell substrate 10 of this embodiment is characterized in that the transparent electrode layer 5 is formed as an outermost layer.

本態様の色素増感型太陽電池用基板は、上記耐熱基板上に、触媒層、多孔質絶縁層、多孔質層、透明電極層がこの順で積層された構成を有することにより、上記本発明の色素増感型太陽電池用基板の製造方法によって少ない工程で製造することができる。また、本態様の色素増感型太陽電池用基板は上記透明電極層上が最表層となるように形成されていることにより、例えば、上記透明電極層上に任意の機能を有する透光性基板を付与することにより、任意の機能を付与できるという利点を有するものである。   The substrate for a dye-sensitized solar cell according to this aspect has a configuration in which a catalyst layer, a porous insulating layer, a porous layer, and a transparent electrode layer are laminated in this order on the above heat-resistant substrate, thereby The dye-sensitized solar cell substrate can be manufactured with a small number of steps. In addition, the dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment is formed so that the transparent electrode layer is the outermost layer, and thus, for example, a translucent substrate having an arbitrary function on the transparent electrode layer By giving, there is an advantage that an arbitrary function can be given.

本態様の色素増感型太陽電池用基板は、耐熱基板、触媒層、多孔質絶縁層、多孔質層、および、透明電極層を有するものである。以下、このような態様の色素増感型太陽電池用基板の各構成について詳細に説明する。   The dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment has a heat-resistant substrate, a catalyst layer, a porous insulating layer, a porous layer, and a transparent electrode layer. Hereafter, each structure of the board | substrate for dye-sensitized solar cells of such an aspect is demonstrated in detail.

1.多孔質層
まず、本態様に用いられる多孔質層について説明する。上記多孔質層は、金属酸化物半導体微粒子を含むことを特徴とするものである。ここで、上記金属酸化物半導体微粒子としては、上記「A.色素増感型太陽電池用基板の製造方法」に記載した、色素増感型太陽電池用基板の製造方法に用いられるものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
1. Porous layer First, the porous layer used in this embodiment will be described. The porous layer includes metal oxide semiconductor fine particles. Here, the metal oxide semiconductor fine particles are the same as those used in the method for producing a dye-sensitized solar cell substrate described in "A. Method for producing a dye-sensitized solar cell substrate" above. Therefore, the description here is omitted.

本態様における多孔質層の膜厚は、多孔質層に所望の機械強度を付与できる範囲内であれば特に限定されない。なかでも本態様においては、1μm〜100μmの範囲内であることが好ましく、特に5μm〜30μmの範囲内であることが好ましい。多孔質層の厚みが上記範囲よりも厚いと、多孔質層自体の凝集破壊が起りやすく、これが原因となって膜抵抗となる場合があるからである。また、上記範囲よりも薄いと厚みが均一な多孔質層を形成するのが困難となったり、例えば、本態様の色素増感型太陽電池用基板を用いて色素増感型太陽電池を作製した際に、色素増感剤を含んだ多孔質層が太陽光などを十分に吸収できないために、性能不良になる可能性があるからである。   The film thickness of the porous layer in this embodiment is not particularly limited as long as the desired mechanical strength can be imparted to the porous layer. Especially in this aspect, it is preferable to exist in the range of 1 micrometer-100 micrometers, and it is especially preferable to exist in the range of 5 micrometers-30 micrometers. This is because if the thickness of the porous layer is larger than the above range, the porous layer itself is liable to cohesive failure, which may cause membrane resistance. Further, if it is thinner than the above range, it becomes difficult to form a porous layer having a uniform thickness. For example, a dye-sensitized solar cell was produced using the dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment. In this case, the porous layer containing the dye sensitizer cannot sufficiently absorb sunlight or the like, which may cause poor performance.

本態様における多孔質層は、単一の層からなる構成でもよく、また複数の層を積層した構成でも良い。   The porous layer in this embodiment may be composed of a single layer or may be composed of a plurality of layers.

また、本態様における多孔質層の空孔率は、10%〜60%の範囲内であることが好ましく、なかでも20%〜50%の範囲内であることが好ましい。空孔率が上記範囲よりも小さいと、比表面積が小さくなるため、色素増感剤を含んだ多孔質層が太陽光などを有効に吸収できなくなる可能性があるからである。また空効率が上記範囲よりも大きいと、多孔質層の機械強度が損なわれる可能性があるからである。   Further, the porosity of the porous layer in this embodiment is preferably in the range of 10% to 60%, and more preferably in the range of 20% to 50%. This is because if the porosity is smaller than the above range, the specific surface area becomes small, so that the porous layer containing the dye sensitizer may not be able to effectively absorb sunlight or the like. Moreover, it is because the mechanical strength of a porous layer may be impaired when empty efficiency is larger than the said range.

なお、本態様において上記「空孔率」とは、単位体積当たりの金属半導体微粒子の非占有率のことを示すものであり、このような空孔率は、細孔容積をガス吸着量測定装置(Autosorb−1MP;Quantachrome製)にて測定し、単位面積あたりの体積との比率から算出することにより求めることができる。   In the present embodiment, the “porosity” refers to the non-occupancy ratio of the metal semiconductor fine particles per unit volume, and such a porosity indicates the pore volume as a gas adsorption amount measuring device. It can be determined by measuring with (Autosorb-1MP; manufactured by Quantachrome) and calculating from the ratio with the volume per unit area.

本態様における多孔質層に含有される上記金属酸化物半導体微粒子は、表面に色素増感剤が吸着されたものであることが好ましい。上記金属酸化物半導体微粒子が表面に色素増感剤が吸着されたものであることにより、本態様の色素増感型太陽電池用基板を用いて色素増感型太陽電池を製造することが容易になるからである。   The metal oxide semiconductor fine particles contained in the porous layer in this embodiment are preferably those in which a dye sensitizer is adsorbed on the surface. Since the metal oxide semiconductor fine particles have a dye sensitizer adsorbed on the surface, it is easy to produce a dye-sensitized solar cell using the dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment. Because it becomes.

本態様に用いられる色素増感剤としては、太陽光を吸収し起電力を生じさせることが可能なものであれば特に限定はされない。このような色素増感剤としては、上記「A.色素増感型太陽電池用基板の製造方法」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   The dye sensitizer used in this embodiment is not particularly limited as long as it can absorb sunlight and generate an electromotive force. Such a dye sensitizer is the same as that described in the above-mentioned section “A. Method for producing dye-sensitized solar cell substrate”, and the description thereof is omitted here.

2.多孔質絶縁層
次に、本態様における多孔質絶縁層について説明する。上記多孔質絶縁層は、多孔質の形態を有し、絶縁物質からなるものである。なお、上記絶縁物質については、上記「A.色素増感型太陽電池用基板の製造方法」に記載した、色素増感型太陽電池用基板の製造方法に用いられるものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
2. Next, the porous insulating layer in this embodiment will be described. The porous insulating layer has a porous form and is made of an insulating material. The insulating material is the same as that used in the method for producing a dye-sensitized solar cell substrate described in “A. Method for producing a dye-sensitized solar cell substrate” above. The description in is omitted.

本態様に用いられる多孔質絶縁層の空孔率としては、本態様の色素増感型太陽電池用基板を用いて色素増感型太陽電池を作製する際に、所望量の電解液を含浸することができる範囲内であれば特に限定されるものではないが、なかでも本態様においては、10%〜80%の範囲内であることが好ましく、なかでも20%〜80%の範囲内であることが好ましい。空孔率が上記範囲よりも大きいと、多孔質絶縁層の機械強度が損なわれる可能性があり、また、上記範囲よりも小さいと所望量の電解液を含浸することができない場合があるからである。
ここで、上記空孔率の測定方法としては、上記「1.多孔質層」の項に記載した方法と同様であるため、ここでの説明は省略する。
The porosity of the porous insulating layer used in this embodiment is impregnated with a desired amount of electrolyte when a dye-sensitized solar cell is produced using the substrate for a dye-sensitized solar cell of this embodiment. However, in this embodiment, it is preferably in the range of 10% to 80%, and more preferably in the range of 20% to 80%. It is preferable. If the porosity is larger than the above range, the mechanical strength of the porous insulating layer may be impaired. If the porosity is smaller than the above range, a desired amount of electrolyte may not be impregnated. is there.
Here, since the method for measuring the porosity is the same as the method described in the above section “1. Porous layer”, the description is omitted here.

また、上記多孔質絶縁層の厚みは、本態様における上記多孔質層と後述する透明電極層との間隔を決定するものであり、本態様の色素増感型太陽電池用基板を用いて色素増感型太陽電池を作製した際に、電極間のギャップを決定するものである。したがって、上記多孔質絶縁層の厚みとしては、本態様の色素増感型太陽電池用基板を用いて作製する色素増感型太陽電池の用途等に応じて適宜決定すればよいものである。なかでも本態様においては、上記多孔質絶縁層の厚みが、0.1μm〜200μmの範囲内、より好ましくは1μm〜100μmの範囲内、さらに好ましくは5μm〜50μmの範囲内であることが好ましい。上記多孔質絶縁層の厚みが上記範囲内であることにより、本態様の色素増感型太陽電池用基板を用いて作製する色素増感型太陽電池を発電効率に優れたものにできるからである。   The thickness of the porous insulating layer determines the distance between the porous layer in the present embodiment and a transparent electrode layer described later. The gap between the electrodes is determined when a sensitive solar cell is produced. Accordingly, the thickness of the porous insulating layer may be appropriately determined according to the use of the dye-sensitized solar cell produced using the dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment. In particular, in this embodiment, the thickness of the porous insulating layer is preferably in the range of 0.1 μm to 200 μm, more preferably in the range of 1 μm to 100 μm, and still more preferably in the range of 5 μm to 50 μm. This is because when the thickness of the porous insulating layer is within the above range, the dye-sensitized solar cell produced using the dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment can be made excellent in power generation efficiency. .

3.透明電極層
次に、本態様に用いられる透明電極層について説明する。本態様に用いられる透明電極層は、金属酸化物からなることを特徴とするものである。
3. Transparent electrode layer Next, the transparent electrode layer used in this embodiment will be described. The transparent electrode layer used in this embodiment is made of a metal oxide.

本態様に用いられる金属酸化物としては、導電性に優れ、かつ後述する酸化還元対に対して耐性を示す材料であれば特に限定はされない。なかでも本態様においては、太陽光の透過性に優れた材料を用いることが好ましい。その理由は次の通りである。すなわち、本態様の色素増感型太陽電池用基板を用いて作製された色素増感型太陽電池は、通常、透明電極層側から太陽光を受光する態様により使用されるため、上記金属酸化物が太陽光の透過性に乏しいと、本態様の色素増感型太陽電池用基板を用いた色素増感型太陽電池の発電効率が損なわれてしまうからである。   The metal oxide used in this embodiment is not particularly limited as long as it is a material having excellent conductivity and resistance to a redox pair described later. Especially in this aspect, it is preferable to use a material excellent in sunlight permeability. The reason is as follows. That is, since the dye-sensitized solar cell produced using the dye-sensitized solar cell substrate of the present embodiment is usually used in a mode of receiving sunlight from the transparent electrode layer side, the metal oxide This is because, if solar light permeability is poor, the power generation efficiency of the dye-sensitized solar cell using the dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment is impaired.

このような太陽光の透過性に優れた上記金属酸化物としては、例えば、SnO、ITO、IZO、ZnOを挙げることができる。本態様においてはこれらの金属酸化物の中でも、フッ素ドープしたSnO(以下、FTOと称する。)、ITOを用いることが好ましい。FTOおよびITOは、導電性および太陽光の透過性の両方に優れているからである。 Examples of the metal oxide having excellent sunlight permeability include SnO 2 , ITO, IZO, and ZnO. In this embodiment, among these metal oxides, fluorine-doped SnO 2 (hereinafter referred to as FTO) and ITO are preferably used. This is because FTO and ITO are excellent in both conductivity and sunlight permeability.

本態様における透明電極層は、単層からなる構成であっても良く、また、複数の層を積層した構成であっても良い。複数の層を積層した構成としては、例えば、仕事関数が互いに異なる層を積層する態様や、互いに異なる金属酸化物からなる層を積層する態様を挙げることができる。   The transparent electrode layer in this embodiment may have a single-layer configuration or a configuration in which a plurality of layers are stacked. Examples of the configuration in which a plurality of layers are stacked include a mode in which layers having different work functions are stacked and a mode in which layers made of different metal oxides are stacked.

本態様における透明電極層の厚みは、上記金属酸化物の種類等に応じて、所望の導電性を実現できる範囲内であれば特に限定されない。なかでも本態様においては5nm〜2000nmの範囲内であることが好ましく、特に10nm〜1000nmの範囲内であることが好ましい。厚みが上記範囲よりも厚いと、均質な透明電極層を形成することが困難となる場合があり、また、厚みが上記範囲よりも薄いと、本態様の色素増感型太陽電池用基板の用途によっては透明電極層の導電性が不足する可能性があるからである。
なお、上記透明電極の厚みは、透明電極が複数の層から構成される場合には、すべての層を厚みを合計した総厚みを指すものとする。
The thickness of the transparent electrode layer in this embodiment is not particularly limited as long as desired conductivity can be achieved according to the type of the metal oxide. In particular, in this embodiment, it is preferably in the range of 5 nm to 2000 nm, and particularly preferably in the range of 10 nm to 1000 nm. If the thickness is greater than the above range, it may be difficult to form a homogeneous transparent electrode layer. If the thickness is less than the above range, the dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment is used. This is because the conductivity of the transparent electrode layer may be insufficient depending on the case.
In addition, the thickness of the said transparent electrode shall point out the total thickness which added the thickness of all the layers, when a transparent electrode is comprised from a several layer.

4.触媒層
次に、上記触媒層について説明する。上記触媒層としては、所望の金属からなるものであれば特に限定されるものではない。このような金属としては、例えば、Pt、Ti、Ir、Ru、Pd、炭素およびこれらを含有する合金等を挙げることができる。なかでも本態様においては、Ptを用いることが好ましい。
4). Next, the catalyst layer will be described. The catalyst layer is not particularly limited as long as it is made of a desired metal. Examples of such metals include Pt, Ti, Ir, Ru, Pd, carbon, and alloys containing these. In particular, in this embodiment, it is preferable to use Pt.

上記触媒層の厚みは、通常、5nm〜2000nmの範囲内とされ、より好ましくは10nm〜1000nmの範囲内とされる。   The thickness of the catalyst layer is usually in the range of 5 nm to 2000 nm, more preferably in the range of 10 nm to 1000 nm.

5.耐熱基板
本態様に用いられる上記耐熱基板としては上記「A.色素増感型太陽電池用基板の製造方法」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
5. Heat-resistant substrate The heat-resistant substrate used in this embodiment is the same as that described in the above-mentioned section “A. Method for producing dye-sensitized solar cell substrate”, and the description thereof is omitted here.

6.その他
本態様の色素増感型太陽電池用基板には、上記耐熱基板、上記触媒層、多孔質絶縁層、多孔質層、および、透明電極層以外に他の構成が含まれていても良い。このような他の構成としては、導電性材料からなり、上記耐熱基板と上記触媒層との間に形成される対電極層を挙げることができる。このような対電極層を有することにより、本態様の色素増感型太陽電池用基板を用いて製造される色素増感型太陽電池の発電効率を向上できる場合があるという利点がある。なかでも本態様においては、上記耐熱基板として絶縁性の基板を用いる場合に、このような対電極層を有することが好ましい。
6). Others The dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment may contain other components in addition to the heat-resistant substrate, the catalyst layer, the porous insulating layer, the porous layer, and the transparent electrode layer. Examples of such another configuration include a counter electrode layer made of a conductive material and formed between the heat-resistant substrate and the catalyst layer. By having such a counter electrode layer, there exists an advantage that the electric power generation efficiency of the dye-sensitized solar cell manufactured using the board | substrate for dye-sensitized solar cells of this aspect may be improved. In particular, in this embodiment, it is preferable to have such a counter electrode layer when an insulating substrate is used as the heat-resistant substrate.

本態様の色素増感型太陽電池用基板が、上記対電極層を有する例について図を参照しながら説明する。図7は、色素増感型太陽電池用基板が、上記対電極層を有する例について説明する概略図である。図7に例示するように、本態様の色素増感型太陽電池用基板10’は、耐熱基板1と触媒層2との間に、導電性材料からなる対電極層8が形成されており、上記耐熱基板1上に、対電極層8、触媒層2、多孔質絶縁層3、多孔質層4、および、透明電極層5が積層された構成を有するものであっても良い。   An example in which the dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment has the counter electrode layer will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example in which a dye-sensitized solar cell substrate has the counter electrode layer. As illustrated in FIG. 7, in the dye-sensitized solar cell substrate 10 ′ of this embodiment, the counter electrode layer 8 made of a conductive material is formed between the heat-resistant substrate 1 and the catalyst layer 2. It may have a configuration in which the counter electrode layer 8, the catalyst layer 2, the porous insulating layer 3, the porous layer 4, and the transparent electrode layer 5 are laminated on the heat resistant substrate 1.

なお、対電極層を構成する上記導電性材料としては、従来の対電極に用いられていたSnO、ITO、IZO、ZnO等の透明な金属酸化物からなるものを用いることができるが、本態様における上記対電極層は太陽光に対する透明性を具備する必要はないため、例えば、金属材料等の太陽光に対して不透明な導電性材料からなるものを用いても良い。 As the conductive material constituting the counter electrode layer, a material made of a transparent metal oxide such as SnO 2 , ITO, IZO, ZnO used for the conventional counter electrode can be used. Since the counter electrode layer in the aspect does not have to be transparent to sunlight, for example, a layer made of a conductive material opaque to sunlight such as a metal material may be used.

7.色素増感型太陽電池用基板の製造方法
本態様の色素増感型太陽電池用基板の製造方法としては、上記構成を有する色素増感型太陽電池用基板を作製できる方法であれば特に限定されるものではないが、上記「A.色素増感型太陽電池用基板の製造方法」の項に記載した方法を好適に用いることができる。
7). Method for Producing Dye-Sensitized Solar Cell Substrate The method for producing the dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment is particularly limited as long as it is a method capable of producing a dye-sensitized solar cell substrate having the above-described configuration. Although not intended, the method described in the above section “A. Method for producing dye-sensitized solar cell substrate” can be preferably used.

C−2:第2態様の色素増感型太陽電池用基板
次に、本発明の第2態様の色素増感型太陽電池用基板について説明する。本態様の色素増感型太陽電池用基板は、耐熱基板と、上記耐熱基板上に形成され、金属からなる触媒層と、上記触媒層上に形成され、絶縁物質からなる多孔質絶縁層と、上記多孔質絶縁層上に形成され、金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層と、上記多孔質層上に形成され、金属酸化物からなる透明電極層と、上記透明電極層上に形成され、接着性樹脂からなる接着層と、上記接着層上に形成され、光透過性を備える透光性基板とを有することを特徴とするものである。
C-2: Substrate for dye-sensitized solar cell of the second aspect Next, the substrate for dye-sensitized solar cell of the second aspect of the present invention will be described. The dye-sensitized solar cell substrate of this aspect includes a heat-resistant substrate, a catalyst layer formed on the heat-resistant substrate and made of a metal, a porous insulating layer formed on the catalyst layer and made of an insulating material, Formed on the porous insulating layer, comprising a porous layer containing metal oxide semiconductor fine particles, formed on the porous layer, formed of a transparent electrode layer made of a metal oxide, and formed on the transparent electrode layer; It has an adhesive layer made of an adhesive resin, and a translucent substrate that is formed on the adhesive layer and has optical transparency.

このような本態様の色素増感型太陽電池用基板について図を参照しながら説明する。図
8は、本態様の色素増感型太陽電池用基板の一例を示す概略図である。図8に例示するように、本態様の色素増感型太陽電池用基板11は、耐熱基板1と、上記耐熱基板1上に形成され、金属からなる触媒層2と、上記触媒層2上に形成され、絶縁物質からなる多孔質絶縁層3と、上記多孔質絶縁層3上に形成され、金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層4と、上記多孔質層4上に形成され、金属酸化物からなる透明電極層5と、上記透明電極層5上に形成され、接着性樹脂からなる接着層6と、上記接着層6上に形成され、光透過性を備える透光性基板7とを有するものである。
Such a dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a schematic view showing an example of the dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment. As illustrated in FIG. 8, the dye-sensitized solar cell substrate 11 of this embodiment includes a heat-resistant substrate 1, a catalyst layer 2 made of metal and formed on the heat-resistant substrate 1, and the catalyst layer 2. A porous insulating layer 3 made of an insulating material, formed on the porous insulating layer 3, formed on the porous layer 4 containing metal oxide semiconductor fine particles, and formed on the porous layer 4. A transparent electrode layer 5 made of a material, an adhesive layer 6 formed on the transparent electrode layer 5 and made of an adhesive resin, and a translucent substrate 7 formed on the adhesive layer 6 and having light transmissivity. It is what you have.

本態様の色素増感型太陽電池用基板によれば、耐熱基板上に、触媒層、多孔質絶縁層、多孔質層、透明電極層がこの順で積層された構成を有することにより、上記本発明の色素増感型太陽電池用基板の製造方法によって少ない工程で製造することができる。
また本態様の色素増感型太陽電池用基板は、上記透光性基板が上記接着層を介して上記透明電極層上に形成されていることにより、任意の機能を有する色素増感型太陽電池用基板を得ることができる。
According to the dye-sensitized solar cell substrate of this aspect, the above-described book is obtained by having a structure in which a catalyst layer, a porous insulating layer, a porous layer, and a transparent electrode layer are laminated in this order on a heat-resistant substrate. The dye-sensitized solar cell substrate according to the invention can be manufactured in a small number of steps by the method for manufacturing a substrate.
Moreover, the dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment is a dye-sensitized solar cell having an arbitrary function by forming the translucent substrate on the transparent electrode layer via the adhesive layer. A substrate can be obtained.

本態様の色素増感型太陽電池用基板は、上記耐熱基板、触媒層、多孔質絶縁層、多孔質層、透明電極層、接着層、および、透光性基板を有するものである。以下、このような本態様の色素増感型太陽電池用基板の各構成について詳細に説明する。
なお、上記耐熱基板、触媒層、多孔質絶縁層、多孔質層、および、透明電極層については、上記「C−1:第1態様の色素増感型太陽電池用基板」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
The dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment has the above heat-resistant substrate, catalyst layer, porous insulating layer, porous layer, transparent electrode layer, adhesive layer, and translucent substrate. Hereinafter, each configuration of the dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment will be described in detail.
The heat-resistant substrate, the catalyst layer, the porous insulating layer, the porous layer, and the transparent electrode layer are described in the section “C-1: Dye-sensitized solar cell substrate of the first aspect”. Since it is the same as that of a thing, description here is abbreviate | omitted.

1.接着層
まず、上記接着層について説明する。上記接着層は、接着性樹脂からなるものであり、後述する透光性基板と上記透明電極層とを接着する機能を有するものである。
1. First, the adhesive layer will be described. The said adhesive layer consists of adhesive resin, and has a function which adhere | attaches the translucent board | substrate mentioned later and the said transparent electrode layer.

本態様に用いられる接着層を構成する接着性樹脂としては、後述する透光性基板と透明電極層とを接着できるものであれば特に限定されるものではない。このような接着性樹脂としては、上記「A.色素増感型太陽電池用基板の製造方法」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   The adhesive resin constituting the adhesive layer used in this embodiment is not particularly limited as long as it can adhere a light-transmitting substrate and a transparent electrode layer, which will be described later. Such an adhesive resin is the same as that described in the above-mentioned section “A. Method for producing dye-sensitized solar cell substrate”, and thus the description thereof is omitted here.

また、上記接着層には、上記接着性樹脂以外に他の化合物が含有されていても良い。このような他の化合物についても、上記「A.色素増感型太陽電池用基板の製造方法」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   The adhesive layer may contain other compounds in addition to the adhesive resin. Such other compounds are also the same as those described in the above section “A. Method for Producing Dye-Sensitized Solar Cell Substrate”, and thus the description thereof is omitted here.

本態様に用いられる接着層の厚みは、接着層を構成する上記接着性樹脂の種類に応じて、必要な接着力を発現できる範囲内であれば特に限定されない。なかでも本態様においては、5μm〜300μmの範囲内が好ましく、特に10μm〜200μmの範囲内が好ましい。接着層の厚みが上記範囲よりも薄いと所望の接着力を得ることができない場合があり、また厚みが上記範囲よりも厚いと接着層により層間接着強度を十分に発現させるために過剰な加熱が必要となり、後述する透光性基板などへの熱ダメージが大きくなる場合があるからである。   The thickness of the adhesive layer used in this embodiment is not particularly limited as long as it is within a range in which a necessary adhesive force can be expressed, depending on the type of the adhesive resin constituting the adhesive layer. In particular, in this embodiment, the range of 5 μm to 300 μm is preferable, and the range of 10 μm to 200 μm is particularly preferable. If the thickness of the adhesive layer is thinner than the above range, a desired adhesive force may not be obtained, and if the thickness is thicker than the above range, excessive heating is required to sufficiently express the interlayer adhesive strength by the adhesive layer. This is because it is necessary and thermal damage to a light-transmitting substrate, which will be described later, may increase.

2.透光性基板
本態様に用いられる透光性基板については、上記「A.色素増感型太陽電池用基板の製造方法」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
2. Translucent Substrate The translucent substrate used in this embodiment is the same as that described in the section “A. Manufacturing Method of Dye-Sensitized Solar Cell Substrate” above, and the description thereof is omitted here. To do.

3.その他
本態様の色素増感型太陽電池用基板には、上記耐熱基板、上記触媒層、多孔質絶縁層、多孔質層、および、透明電極層以外に他の構成が含まれていても良い。このような他の構成としては、導電性材料からなり、上記耐熱基板と上記触媒層との間に形成される対電極層を挙げることができる。このような対電極層については、上記「C−1:第1態様の色素増感型太陽電池用基板」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
3. Others The dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment may contain other components in addition to the heat-resistant substrate, the catalyst layer, the porous insulating layer, the porous layer, and the transparent electrode layer. Examples of such another configuration include a counter electrode layer made of a conductive material and formed between the heat-resistant substrate and the catalyst layer. Such a counter electrode layer is the same as that described in the above section “C-1: Substrate for dye-sensitized solar cell of first aspect”, and the description thereof is omitted here.

4.色素増感型太陽電池用基板の製造方法
本態様の色素増感型太陽電池用基板の製造方法としては、上記構成を有する色素増感型太陽電池用基板を作製できる方法であれば特に限定されるものではないが、上記「A.色素増感型太陽電池用基板の製造方法」の項に記載した方法を好適に用いることができる。
4). Method for Producing Dye-Sensitized Solar Cell Substrate The method for producing the dye-sensitized solar cell substrate of this embodiment is particularly limited as long as it is a method capable of producing a dye-sensitized solar cell substrate having the above-described configuration. Although not intended, the method described in the above section “A. Method for producing dye-sensitized solar cell substrate” can be preferably used.

D.色素増感型太陽電池
次に、本発明の色素増感型太陽電池について説明する。本発明の色素増感型太陽電池は、上記「C−1:第1態様の色素増感型太陽電池用基板」または、「C−2:第2態様の色素増感型太陽電池用基板」の項のいずれかに記載の色素増感型太陽電池用基板が用いられており、かつ、上記色素増感型太陽電池用基板の多孔質絶縁層に、酸化還元対を含有する電解液が含浸されていることを特徴とするものである。
D. Next, the dye-sensitized solar cell of the present invention will be described. The dye-sensitized solar cell of the present invention has the above-mentioned “C-1: dye-sensitized solar cell substrate of the first embodiment” or “C-2: substrate of dye-sensitized solar cell of the second embodiment”. The dye-sensitized solar cell substrate according to any of the above items is used, and the porous insulating layer of the dye-sensitized solar cell substrate is impregnated with an electrolytic solution containing a redox pair It is characterized by being.

本発明の色素増感型太陽電池は、上記「C−1:第1態様の色素増感型太陽電池用基板」の項に記載した色素増感型太陽電池用基板を用いる第1態様と、上記「C−2:第2態様の色素増感型太陽電池用基板」の項に記載した色素増感型太陽電池用基板を用いる第2態様とに大別することができる。   The dye-sensitized solar cell of the present invention includes a first embodiment using the dye-sensitized solar cell substrate described in the section “C-1: Dye-sensitized solar cell substrate of the first embodiment”, and This can be broadly classified into the second embodiment using the dye-sensitized solar cell substrate described in the section “C-2: Substrate for dye-sensitized solar cell of the second embodiment”.

図9は、本発明の第1態様の色素増感型太陽電池の一例を示す概略図である。図9に例示するように、本発明の第1態様の色素増感型太陽電池20は、上記「C−1:第1態様の色素増感型太陽電池用基板」の項に記載した色素増感型太陽電池用基板、すなわち、耐熱基板1上に、触媒層2、多孔質絶縁層3、多孔質層4、透明電極層5がこの順で積層された構成を有し、上記透明電極層5が最表層となるに形成されている色素増感型太陽電池用基板を用い、上記多孔質絶縁層3Aに、酸化還元対を含有する電解液が含浸されていることを特徴とするものである。   FIG. 9 is a schematic view showing an example of the dye-sensitized solar cell according to the first aspect of the present invention. As illustrated in FIG. 9, the dye-sensitized solar cell 20 of the first aspect of the present invention is dye-sensitized as described in the section “C-1: Substrate for dye-sensitized solar cell of the first aspect”. The transparent electrode layer has a structure in which a catalyst layer 2, a porous insulating layer 3, a porous layer 4, and a transparent electrode layer 5 are laminated in this order on a substrate for a sensitive solar cell, that is, a heat-resistant substrate 1. 5 is a substrate for a dye-sensitized solar cell formed to be the outermost layer, and the porous insulating layer 3A is impregnated with an electrolytic solution containing a redox pair. is there.

また、図10は、本発明の第2態様の色素増感型太陽電池の一例を示す概略図である。図10に例示するように、本発明の第2態様の色素増感型太陽電池は、上記「C−2:第2態様の色素増感型太陽電池用基板」の項に記載した色素増感型太陽電池用基板、すなわち、耐熱基板1上に、触媒層2、多孔質絶縁層3、多孔質層4、透明電極層5、接着層6、および、透光性基板7とを有する色素増感型太陽電池用基板を用い、上記多孔質絶縁層3Aに、酸化還元対を含有する電解液が含浸されていることを特徴とするものである。   FIG. 10 is a schematic view showing an example of the dye-sensitized solar cell according to the second aspect of the present invention. As illustrated in FIG. 10, the dye-sensitized solar cell according to the second aspect of the present invention is dye-sensitized as described in the section “C-2: Substrate for dye-sensitized solar cell according to the second aspect” above. Dye solar cell having a catalyst layer 2, a porous insulating layer 3, a porous layer 4, a transparent electrode layer 5, an adhesive layer 6 and a translucent substrate 7 on a substrate for a solar cell, that is, a heat-resistant substrate 1 The porous insulating layer 3A is impregnated with an electrolytic solution containing a redox couple using a substrate for a sensitive solar cell.

本発明の色素増感型太陽電池は、例えば、上記色素増感型太陽電池用基板として、上記透明電極層上に任意の機能を有する透光性基板を用いることにより、任意の機能を有する色素増感型太陽電池を得ることができるという利点を有する。   The dye-sensitized solar cell of the present invention has, for example, a dye having an arbitrary function by using a light-transmitting substrate having an arbitrary function on the transparent electrode layer as the dye-sensitized solar cell substrate. It has the advantage that a sensitized solar cell can be obtained.

ここで、本発明に用いられる色素増感型太陽電池用基板については、上記「C−1:第1態様の色素増感型太陽電池用基板」または、「C−2:第2態様の色素増感型太陽電池用基板」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   Here, regarding the dye-sensitized solar cell substrate used in the present invention, the above-mentioned “C-1: dye-sensitized solar cell substrate of the first aspect” or “C-2: dye of the second aspect”. Since it is the same as that described in the section of “Sensitizing Solar Cell Substrate”, the description is omitted here.

本発明において、上記色素増感型太陽電池用基板の多孔質絶縁層に含浸される電解液は、酸化還元対を含むものである。このような電解液としては、上記「B.色素増感型太陽電池の製造方法」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   In the present invention, the electrolytic solution impregnated in the porous insulating layer of the dye-sensitized solar cell substrate contains a redox couple. Such an electrolytic solution is the same as that described in the above-mentioned section “B. Manufacturing method of dye-sensitized solar cell”, and thus the description thereof is omitted here.

本発明において、上記多孔質絶縁層に含浸される電解液の量は、本発明の色素増感型太陽電池用基板が所望の効率で発電できる範囲内であれば特に限定されるものではないが、通常は上記多孔質絶縁層の空孔をすべて充填できる量が含浸される。   In the present invention, the amount of the electrolyte impregnated in the porous insulating layer is not particularly limited as long as the dye-sensitized solar cell substrate of the present invention is within a range capable of generating power with a desired efficiency. Usually, an amount capable of filling all the pores of the porous insulating layer is impregnated.

本態様の色素増感型太陽電池の製造方法としては、上記構成を有する色素増感型太陽電池用基板を作製できる方法であれば特に限定されるものではないが、上記「B.色素増感型太陽電池用基板の製造方法」の項に記載した方法を好適に用いることができる。   The method for producing the dye-sensitized solar cell of the present embodiment is not particularly limited as long as it is a method capable of producing a dye-sensitized solar cell substrate having the above-described configuration. The method described in the section “Method for producing substrate for solar cell” can be suitably used.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the technical idea described in the claims of the present invention has substantially the same configuration and exhibits the same function and effect regardless of the case. It is included in the technical scope of the invention.

以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

1.多孔質積層体の形成
(触媒層の形成)
耐熱基板として、厚さ100μmのチタン箔を用い、上記チタン箔上に膜厚300nmの白金膜をスパッタリングにて付与することにより触媒層を形成した。
1. Formation of porous laminate (catalyst layer formation)
A titanium foil having a thickness of 100 μm was used as a heat-resistant substrate, and a catalyst layer was formed by applying a platinum film having a thickness of 300 nm on the titanium foil by sputtering.

(1)多孔質絶縁層形成用層の形成
(多孔質絶縁層形成用塗工液の調製)
平均粒径40nmの二酸化珪素粒子と平均粒径400nmのルチル型酸化チタン粒子を質量比35:65となるようにスラリーを調整した。調整したスラリーの組成は次の通りである。
・粒子:上記混合粒子 17質量%
・溶媒:ターピネオール (Fluka社製) 73質量%
・樹脂:エチルセルロース(Fluka社製) 10質量%
(1) Formation of porous insulating layer forming layer (Preparation of coating liquid for forming porous insulating layer)
A slurry was prepared such that silicon dioxide particles having an average particle diameter of 40 nm and rutile-type titanium oxide particles having an average particle diameter of 400 nm were in a mass ratio of 35:65. The composition of the prepared slurry is as follows.
-Particles: 17% by mass of the above mixed particles
・ Solvent: Turpineol (Fluka) 73% by mass
・ Resin: Ethylcellulose (Fluka) 10% by mass

(多孔質絶縁層形成用層の形成)
上記で作製した多孔質絶縁層形成用塗工液を上記触媒層上にスクリーン印刷法にて塗布した後、室温下にて20分放置した。その後、さらに100℃で30分間乾燥させることにより、多孔質絶縁層形成用層を形成した。
(Formation of porous insulation layer forming layer)
The porous insulating layer-forming coating solution prepared above was applied on the catalyst layer by a screen printing method, and then allowed to stand at room temperature for 20 minutes. Thereafter, the porous insulating layer forming layer was formed by further drying at 100 ° C. for 30 minutes.

(2)多孔質層形成用層の形成
多孔質層形成用塗工液として、粒子サイズ約13nmの酸化チタンペーストTi−NanoxideD(Solaronix社製)を用い、このような多孔質層形成用塗工液を上記多孔質絶縁層形成用層上にドクターブレード法にて塗布した。その後、室温下にて20分放置し、さらに100℃で30分間乾燥させることにより、多孔質層形成用層を形成した。
(2) Formation of porous layer forming layer As a porous layer forming coating solution, titanium oxide paste Ti-Nanoxide D (manufactured by Solaronix) having a particle size of about 13 nm is used, and such a porous layer forming coating is used. The liquid was applied onto the porous insulating layer forming layer by a doctor blade method. Then, the porous layer forming layer was formed by allowing to stand at room temperature for 20 minutes and further drying at 100 ° C. for 30 minutes.

(3)焼成
電気マッフル炉(デンケン社製P90)を用い、上記多孔質絶縁層形成用層および上記多孔質層形成用層を500℃、30分間、大気圧雰囲気下にて焼成した。これにより、上記多孔質絶縁層形成用層と、上記多孔質層形成用層とを、多孔質体からなる多孔質絶縁層および多孔質層とすることにより、多孔質積層体を形成した。
(3) Firing The porous insulating layer forming layer and the porous layer forming layer were fired at 500 ° C. for 30 minutes in an atmospheric pressure atmosphere using an electric muffle furnace (P90 manufactured by Denken). Thereby, the porous laminated body was formed by making the said layer for porous insulating layer formation and the said layer for porous layer formation into the porous insulating layer and porous layer which consist of a porous body.

2.透明電極層の形成
透明電極層形成用塗工液として、エタノールに塩化インジウム0.1mol/L、塩化
スズ0.005mol/Lを溶解した溶液を用意した。
2. Formation of transparent electrode layer As a coating solution for forming a transparent electrode layer, a solution prepared by dissolving 0.1 mol / L of indium chloride and 0.005 mol / L of tin chloride in ethanol was prepared.

上記多孔質積層体を上記多孔質層が上向きとなるようにホットプレート(400℃)上へ設置することにより加熱し、加熱された多孔質積層体の多孔質層上に、上述した透明電極層形成用塗工液を超音波噴霧器により噴霧した。これにより、厚み800nmのITO膜からなる透明電極層を形成し、色素増感型太陽電池用基板を得た。   The porous laminate is heated by placing it on a hot plate (400 ° C.) so that the porous layer faces upward, and the transparent electrode layer described above is formed on the porous layer of the heated porous laminate. The forming coating solution was sprayed with an ultrasonic sprayer. This formed the transparent electrode layer which consists of an ITO film | membrane with a thickness of 800 nm, and obtained the board | substrate for dye-sensitized solar cells.

3.色素増感剤の付与
上記色素増感型太陽電池用基板を、あらかじめ用意した吸着用色素溶液(ルテニウム錯体(小島化学株式会社RuL(NCS))を無水エタノール溶液に濃度3×10−4mol/Lとなるように溶解)に浸漬することにより、上記多孔質層に色素増感剤を担持させた。
3. Application of Dye Sensitizer The above dye-sensitized solar cell substrate is prepared by using a dye solution for adsorption (ruthenium complex (RuL 2 (NCS) 2 ), Kojima Chemical Co., Ltd.) in an absolute ethanol solution at a concentration of 3 × 10 −4. The dye sensitizer was supported on the porous layer by immersing it in (mol / L dissolved).

4.色素増感型太陽電池の作製
メトキシアセトニトリルを溶媒とし、濃度0.1mol/Lのヨウ化リチウム、濃度0.05mol/Lのヨウ素、濃度0.3mol/lのジメチルプロピルイミダゾリウムアイオダイド、濃度0.5mol/Lのターシャリーブチルピリジンを溶解させたものを電解液とした。このような電解液を、上記色素増感剤を担持させた色素増感型太陽電池用基板の多孔質絶縁層および多孔質層中に含浸させることにより色素増感太陽電池を作製した。
4). Preparation of dye-sensitized solar cell Using methoxyacetonitrile as a solvent, lithium iodide at a concentration of 0.1 mol / L, iodine at a concentration of 0.05 mol / L, dimethylpropylimidazolium iodide at a concentration of 0.3 mol / l, concentration 0 A solution in which 5 mol / L of tertiary butyl pyridine was dissolved was used as an electrolytic solution. A dye-sensitized solar cell was produced by impregnating such an electrolytic solution into the porous insulating layer and the porous layer of the dye-sensitized solar cell substrate on which the dye sensitizer was supported.

5.電池特性評価
作製した色素増感型太陽電池について、上面及び下面を取り出し電極として電流電圧特性を測定した結果、短絡電流14.2mA/cm、開放電圧712mV、変換効率6.6%であった。
5. Battery characteristic evaluation About the produced dye-sensitized solar cell, as a result of measuring a current-voltage characteristic using the upper surface and the lower surface as an extraction electrode, the short-circuit current was 14.2 mA / cm 2 , the open-circuit voltage was 712 mV, and the conversion efficiency was 6.6%. .

本発明の色素増感型太陽電池用基板の製造方法の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the manufacturing method of the board | substrate for dye-sensitized solar cells of this invention. 本発明における多孔質積層体形成工程の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the porous laminated body formation process in this invention. 本発明における多孔質積層体形成工程の他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of the porous laminated body formation process in this invention. 本発明における透光性基板積層工程の一例を示す概略図であるIt is the schematic which shows an example of the translucent board | substrate lamination process in this invention. 本発明の色素増感型太陽電池の製造方法の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the manufacturing method of the dye-sensitized solar cell of this invention. 本発明の色素増感型太陽電池用基板の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the board | substrate for dye-sensitized solar cells of this invention. 本発明の色素増感型太陽電池用基板の他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of the board | substrate for dye-sensitized solar cells of this invention. 本発明の色素増感型太陽電池用基板の他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of the board | substrate for dye-sensitized solar cells of this invention. 本発明の色素増感型太陽電池の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the dye-sensitized solar cell of this invention. 本発明の色素増感型太陽電池の他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of the dye-sensitized solar cell of this invention. 従来の色素増感型太陽電池の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the conventional dye-sensitized solar cell.

符号の説明Explanation of symbols

1 … 耐熱基板
2 … 触媒層
3、3A … 多孔質絶縁層
3’ … 多孔質絶縁層形成用層
4 … 多孔質層
4’ … 多孔質層形成用層
5 … 透明電極層
6 … 接着層
7 … 透光性基板
8 … 対電極層
10、11 … 色素増感型太陽電池用基板
20、21 … 色素増感型太陽電池
30 … 多孔質積層体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat resistant substrate 2 ... Catalyst layer 3, 3A ... Porous insulating layer 3 '... Porous insulating layer forming layer 4 ... Porous layer 4' ... Porous layer forming layer 5 ... Transparent electrode layer 6 ... Adhesive layer 7 ... Translucent substrate 8 ... Counter electrode layer 10, 11 ... Dye-sensitized solar cell substrate 20, 21 ... Dye-sensitized solar cell 30 ... Porous laminate

Claims (8)

耐熱基板上に、金属からなる触媒層と、絶縁物質からなる多孔質絶縁層と、金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層とがこの順で積層された多孔質積層体を形成する、多孔質積層体形成工程と、
前記多孔質積層体の前記多孔質層上に、金属酸化物からなる透明電極層を形成する透明電極層形成工程と、を有することを特徴とする色素増感型太陽電池用基板の製造方法。
Porous forming a porous laminate in which a catalyst layer made of metal, a porous insulating layer made of an insulating material, and a porous layer containing metal oxide semiconductor fine particles are laminated in this order on a heat-resistant substrate A laminate forming step;
And a transparent electrode layer forming step of forming a transparent electrode layer made of a metal oxide on the porous layer of the porous laminate. A method for producing a dye-sensitized solar cell substrate, comprising:
前記透明電極層形成工程後、前記透明電極層上に、接着性樹脂からなる接着層を介して光透過性を備える透光性基板を積層する透光性基板積層工程を有することを特徴とする、請求項1に記載の色素増感型太陽電池用基板の製造方法。   After the transparent electrode layer forming step, a translucent substrate laminating step of laminating a translucent substrate having light transmissivity via an adhesive layer made of an adhesive resin is provided on the transparent electrode layer. The manufacturing method of the board | substrate for dye-sensitized solar cells of Claim 1. 前記透明電極層形成工程後、前記金属酸化物半導体微粒子の表面に色素増感剤を吸着させる色素吸着工程を有することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の色素増感型太陽電池用基板の製造方法。   3. The dye-sensitized solar according to claim 1, further comprising a dye adsorption step of adsorbing a dye sensitizer on the surface of the metal oxide semiconductor fine particles after the transparent electrode layer forming step. A method for manufacturing a battery substrate. 請求項3に記載の色素増感型太陽電池用基板の製造方法により製造された色素増感型太陽電池用基板を用い、前記色素増感型太陽電池用基板が有する多孔質絶縁層に酸化還元対を含有する電解液を含浸させることを特徴とする、色素増感型太陽電池の製造方法。   Using the dye-sensitized solar cell substrate manufactured by the method for manufacturing a dye-sensitized solar cell substrate according to claim 3, oxidation-reduction is performed on the porous insulating layer of the dye-sensitized solar cell substrate. A method for producing a dye-sensitized solar cell, comprising impregnating an electrolytic solution containing a pair. 耐熱基板と、
前記耐熱基板上に形成され、金属からなる触媒層と、
前記触媒層上に形成され、絶縁物質からなる多孔質絶縁層と、
前記多孔質絶縁層上に形成され、金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層と、
前記多孔質層上に形成され、金属酸化物からなる透明電極層と、を有する色素増感型太陽電池用基板であって、
前記透明電極層が最表層となるように形成されていることを特徴とする、色素増感型太陽電池用基板。
A heat-resistant substrate,
A catalyst layer formed on the heat-resistant substrate and made of metal;
A porous insulating layer formed on the catalyst layer and made of an insulating material;
A porous layer formed on the porous insulating layer and containing metal oxide semiconductor fine particles;
A dye-sensitized solar cell substrate having a transparent electrode layer formed on the porous layer and made of a metal oxide,
The dye-sensitized solar cell substrate, wherein the transparent electrode layer is formed to be an outermost layer.
耐熱基板と、
前記耐熱基板上に形成され、金属からなる触媒層と、
前記触媒層上に形成され、絶縁物質からなる多孔質絶縁層と、
前記多孔質絶縁層上に形成され、金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層と、
前記多孔質層上に形成され、金属酸化物からなる透明電極層と、
前記透明電極層上に形成され、接着性樹脂からなる接着層と、
前記接着層上に形成され、光透過性を備える透光性基板と、を有することを特徴とする、色素増感型太陽電池用基板。
A heat-resistant substrate,
A catalyst layer formed on the heat-resistant substrate and made of metal;
A porous insulating layer formed on the catalyst layer and made of an insulating material;
A porous layer formed on the porous insulating layer and containing metal oxide semiconductor fine particles;
A transparent electrode layer formed on the porous layer and made of a metal oxide;
An adhesive layer formed on the transparent electrode layer and made of an adhesive resin;
A dye-sensitized solar cell substrate, comprising: a light-transmitting substrate formed on the adhesive layer and having light transmittance.
前記金属酸化物半導体微粒子が、表面に色素増感剤が吸着されたものであることを特徴とする、請求項5または請求項6に記載の色素増感型太陽電池用基板。   The dye-sensitized solar cell substrate according to claim 5 or 6, wherein the metal oxide semiconductor fine particles have a dye sensitizer adsorbed on a surface thereof. 請求項7に記載の色素増感型太陽電池用基板が用いられており、かつ、前記色素増感型太陽電池用基板の多孔質絶縁層に、酸化還元対を含有する電解液が含浸されていることを特徴とする、色素増感型太陽電池。   The dye-sensitized solar cell substrate according to claim 7 is used, and the porous insulating layer of the dye-sensitized solar cell substrate is impregnated with an electrolytic solution containing a redox pair. And a dye-sensitized solar cell.
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