JP4876450B2 - Porous electrode, composite element having the porous electrode, and manufacturing method thereof - Google Patents

Porous electrode, composite element having the porous electrode, and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP4876450B2
JP4876450B2 JP2005186131A JP2005186131A JP4876450B2 JP 4876450 B2 JP4876450 B2 JP 4876450B2 JP 2005186131 A JP2005186131 A JP 2005186131A JP 2005186131 A JP2005186131 A JP 2005186131A JP 4876450 B2 JP4876450 B2 JP 4876450B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
porous
porous film
hole
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005186131A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006156337A (en
Inventor
竜磨 黒田
敦弘 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP2005186131A priority Critical patent/JP4876450B2/en
Publication of JP2006156337A publication Critical patent/JP2006156337A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4876450B2 publication Critical patent/JP4876450B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/542Dye sensitized solar cells

Landscapes

  • Hybrid Cells (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrode with high light utilization efficiency and high flexibility, and a manufacturing method of the electrode. <P>SOLUTION: The porous electrode has through holes with average diameter d1 of 0.02 to 3&mu;m, and a conductive material selected from a group consisted of conductor and semiconductor is filled in the through holes of a porous film (A) of which porosity is 40 to 90%. The manufacturing method of the porous electrode comprises a process of applying a liquid containing conductive material selected from a group consisted of conductor and semiconductor on a surface of the porous film (A) having through holes with average diameter d1 of 0.02 to 3&mu;m, of which porosity is 40 to 90%, and filling the conductive material in the through holes of the porous film (A). <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&amp;NCIPI

Description

本発明は多孔質電極、該多孔質電極を有する複合素子、ならびに該多孔質電極または複合素子を構成部材として含む色素増感太陽電池および電気二重層キャパシターに関する。また本発明は、前記多孔質電極および複合素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a porous electrode, a composite element having the porous electrode, and a dye-sensitized solar cell and an electric double layer capacitor including the porous electrode or the composite element as constituent members. The present invention also relates to a method for manufacturing the porous electrode and the composite element.

太陽電池などの光電変換素子はクリーンなエネルギー源として大きく期待されており、すでにpn接合型のシリコン系太陽電池などが実用化されている。しかし、前記シリコン系太陽電池は高純度材料の原料を必要とし、またその製造工程も1000℃程度の高温プロセスや真空プロセスを必要とするため、製造コストの低減が大きな課題となっている。そこで、近年、必ずしも高純度材料及び高エネルギープロセスを必要とせず、固液界面に生じる電位勾配により電荷分離を行う湿式太陽電池が注目を集めている。 Photoelectric conversion elements such as solar cells are greatly expected as clean energy sources, and pn junction type silicon solar cells have already been put into practical use. However, since the silicon-based solar cell requires a raw material of high-purity material, and the manufacturing process also requires a high-temperature process or a vacuum process at about 1000 ° C., reduction of manufacturing cost is a major issue. Therefore, in recent years, wet solar cells that do not necessarily require high-purity materials and high-energy processes and perform charge separation by a potential gradient generated at a solid-liquid interface have attracted attention.

特に、半導体電極の表面に光を吸収する色素を吸着させ、半導体電極のバンドギャップより長波長の可視光を色素で吸収させることにより光電変換効率の向上を図ったいわゆる色素増感太陽電池に関する研究が盛んに行われている。 In particular, research on so-called dye-sensitized solar cells that improve the photoelectric conversion efficiency by adsorbing light-absorbing dye on the surface of the semiconductor electrode and absorbing visible light with a wavelength longer than the band gap of the semiconductor electrode. Has been actively conducted.

しかしながら従来の色素増感太陽電池は、光の利用効率が極めて悪いものであった。従来半導体電極に用いられていた単結晶や多結晶の半導体は、表面が平滑で内部に細孔を持たないものであった。そのため増感色素が担持される有効面積は電極面積と同程度にすぎず、増感色素の担持量が少ない電極しか得られなかった。このような電極では、該電極の表面に担持された単分子層の増感色素しかエネルギーの発生に寄与することができず、その光の吸収量は最大吸収波長でも入射光の1%以下にすぎなかった。光捕集力を高めるために増感色素を多層にする試みも提案されているが、概して充分な効果が得られていない。 However, conventional dye-sensitized solar cells have extremely poor light utilization efficiency. Conventionally, single crystal and polycrystalline semiconductors used for semiconductor electrodes have a smooth surface and no pores inside. Therefore, the effective area on which the sensitizing dye is supported is only about the same as the electrode area, and only an electrode having a small amount of sensitizing dye can be obtained. In such an electrode, only a monomolecular sensitizing dye supported on the surface of the electrode can contribute to the generation of energy, and the amount of light absorption is 1% or less of incident light even at the maximum absorption wavelength. It wasn't too much. Attempts have been made to make the sensitizing dye multilayer in order to increase the light collecting ability, but generally a sufficient effect has not been obtained.

このような状況の中で、グレッツェルらは、上記問題を解決する手段として、酸化チタン電極を多孔質化し、増感色素を担持させ、内部面積を著しく増大させる方法を提案した(非特許文献1、特許文献1参照)。 Under such circumstances, Gretzel et al. Proposed a method of making the titanium oxide electrode porous, supporting a sensitizing dye, and significantly increasing the internal area as means for solving the above problems (Non-patent Document 1). , See Patent Document 1).

このように多孔質酸化チタンの表面に増感色素を吸着することにより、実質的な電子の注入量を飛躍的に向上させ、光の捕集力を高めることが可能となった。 Thus, by adsorbing a sensitizing dye on the surface of porous titanium oxide, it has become possible to dramatically improve the amount of injected electrons and increase the light collecting ability.

図1は前掲の非特許文献1に記載されている色素増感太陽電池の断面構造を示す模式図である。光は透明基板11側から入射する。集電電極12としては、光電変換層が集電電極下部に存在するため酸化スズ膜のような透明導電膜が用いられる。符号13は増感色素を担持した半導体電極層を示す。半導体電極層13は粒径がほぼ50nm以下の酸化チタンが集電電極12に焼結した状態の多孔質構造をとる。符号14は電解質溶液を示し、前記色素を担持した半導体電極層13に浸潤するように設けられている。符号15は対向電極を示す。この対向電極は基板16の上に設けられている。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of a dye-sensitized solar cell described in Non-Patent Document 1 described above. Light enters from the transparent substrate 11 side. As the current collecting electrode 12, a transparent conductive film such as a tin oxide film is used because the photoelectric conversion layer exists under the current collecting electrode. Reference numeral 13 denotes a semiconductor electrode layer carrying a sensitizing dye. The semiconductor electrode layer 13 has a porous structure in which titanium oxide having a particle size of approximately 50 nm or less is sintered on the collector electrode 12. Reference numeral 14 denotes an electrolyte solution, which is provided so as to infiltrate the semiconductor electrode layer 13 carrying the pigment. Reference numeral 15 denotes a counter electrode. The counter electrode is provided on the substrate 16.

上記構成からなる色素増感太陽電池は以下の作用機構で光電変換を行なう。まず、色素増感太陽電池に入射した光は、透光性のある集電電極を通り、半導体に吸着した増感色素17により吸収され、励起電子が発生する。発生した励起電子は半導体に移動し、半導体電極層13を伝って負極に達する。励起電子を失った色素は電解質溶液中に含まれる酸化還元体のうち還元状態の電解質から電子を受け取り元の状態に戻る。電子を失い酸化状態となった電解質溶液中に含まれる酸化還元体は白金膜のある対向電極15から電子を受け取り還元状態に戻る。 The dye-sensitized solar cell having the above configuration performs photoelectric conversion by the following mechanism. First, light incident on the dye-sensitized solar cell passes through a light-transmitting current collecting electrode, is absorbed by the sensitizing dye 17 adsorbed on the semiconductor, and generates excited electrons. The generated excited electrons move to the semiconductor and reach the negative electrode through the semiconductor electrode layer 13. The dye that has lost the excited electrons receives electrons from the electrolyte in the reduced state among the redox substances contained in the electrolyte solution and returns to the original state. The redox substance contained in the electrolyte solution that has lost electrons and is in an oxidized state receives electrons from the counter electrode 15 having the platinum film and returns to the reduced state.

B. Oregan, M. Gratzel, Nature, 353, 737(1991)B. Oregan, M. Gratzel, Nature, 353, 737 (1991) 特開平1−220380号公報Japanese Patent Laid-Open No. 1-220380

しかしながら従来の色素増感太陽電池は、可撓性のあるプラスチックフィルムを透明基板11として採用すると、酸化チタンからなる半導体電極層がフィルムの可撓性に対応できずに亀裂や剥離が起こることがあった。酸化チタン超微粒子の目付け(塗布量)を低下させ、半導体電極層の厚み自体を低減させることにより、亀裂や剥離をある程度抑えることも可能ではあるが、その場合は受光面積あたりの酸化チタン量が減少するため光の利用効率が低下してしまうという問題があった。 However, in a conventional dye-sensitized solar cell, when a flexible plastic film is used as the transparent substrate 11, the semiconductor electrode layer made of titanium oxide cannot cope with the flexibility of the film, and cracking or peeling may occur. there were. It is possible to reduce cracking and peeling to some extent by reducing the weight (application amount) of the titanium oxide ultrafine particles and reducing the thickness of the semiconductor electrode layer itself, but in this case, the amount of titanium oxide per light-receiving area is reduced. There is a problem in that the light utilization efficiency decreases because of a decrease.

この課題に対し、いくつかの解決策が提案された。WO93/20569号公報では、塗布膜のクラックを軽減させるために、酸化チタンペーストにノニオンタイプの界面活性剤“TRITON X−100”を添加する方法が提示されている。しかし界面活性剤が酸
化チタンに対して40重量%も添加しており、酸化チタン膜中の電子伝達を阻害することがあった。特開2003−272722号公報には、フッ素ポリマーを結着剤として、酸化チタンに対して1%程度使用する方法が提示されているが、結着剤の添加量が少ないため可撓性が不十分であった。また、太陽エネルギーvol.29,No. 4,2003には、少量の結着剤を添加した酸化チタン粒子をコートした後、圧縮して粒子同士の結合性を向上させる方法が提示されている。しかしながらこの方法では、圧縮力により酸化チタン粒子の多孔質構造が破壊されてしまい、好ましくない。
Several solutions have been proposed for this issue. WO 93/20569 discloses a method of adding a nonionic surfactant “TRITON X-100” to a titanium oxide paste in order to reduce cracks in a coating film. However, the surfactant is added as much as 40% by weight with respect to the titanium oxide, which may inhibit the electron transfer in the titanium oxide film. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-272722 proposes a method of using about 1% of titanium oxide as a binder with respect to titanium oxide. However, since the amount of the binder added is small, flexibility is inferior. It was enough. Solar energy vol. 29, No. 4, 2003 proposes a method for improving the bonding property between particles after coating titanium oxide particles to which a small amount of a binder is added. However, this method is not preferable because the porous structure of the titanium oxide particles is destroyed by the compressive force.

本発明者らは光の利用効率が高く、かつ高度な可撓性を有する電極としては、高度な柔軟性と表面積を兼ね備えた、いわば動物の「腸」のような構造を手本とすべきと考え鋭意検討を行った結果、微多孔構造をもった多孔質フィルムをテンプレート(鋳型)として構造形成された電極が上記課題を有効に解決することを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors should use a structure like an “intestine” of an animal, which has both high flexibility and surface area, as an electrode having high light utilization efficiency and high flexibility. As a result of intensive studies, the inventors have found that an electrode formed with a porous film having a microporous structure as a template can effectively solve the above-described problems, and completed the present invention.

本発明は、1つの態様において、貫通孔を有し、平均孔径d1が0.02〜3μmであり、空孔率が40〜90%である多孔質フィルム(A)の貫通孔中に、導電体と半導体とからなる群から選択される導電性物質が充填されている多孔質電極を提供する。なお、「多孔質電極」という呼称は、本発明の幾つかの態様で使用される「対向電極」や「集電電極」と区別するために用いられるものであり、その構成材料である「多孔質フィルム(A)」に因んで名づけられたものである。「多孔質電極」という名称における「多孔質」という接頭語は、この電極に関する構造上の限定を意図するものではない。すなわち、多孔質フィルム(A)の全ての貫通孔が導電性物質で閉塞されている電極であっても、「多孔質電極」と称される。
本発明は、他の態様において、貫通孔を有し、平均孔径d1が0.02〜3μmであり、空孔率が40〜90%である多孔質フィルム(A)の貫通孔中に、導電体と半導体とからなる群から選択される導電性物質が充填されている多孔質電極の片面に、多孔質フィルム(A)の平均孔径d1よりも平均孔径が小さい貫通孔を有する多孔質フィルム(B)が積層されている複合素子を提供する。
本発明は、他の態様において、互いに対向する第1及び第2の基板と、両基板の間に、第1の基板から近い順に配置されている対向電極、多孔質電極および集電電極、ならびに前記対向電極と集電電極との間に多孔質電極を介して配置された電解質とを有する色素増感太陽電池であって、前記多孔質電極は、貫通孔を有し、平均孔径d1が0.02〜3μmであり、空孔率が40〜90%である多孔質フィルム(A)の貫通孔中に、半導体が充填されている電極であり、前記第2の基板は透明基板であり、該半導体と対向電極とは接触しておらず、前記半導体の表面に増感色素が担持されていることを特徴とする色素増感太陽電池を提供する。
本発明は、他の態様において、互いに対向する第1及び第2の基板と、両基板の間に、第1の基板から近い順に配置されている対向電極、多孔質電極および集電電極、ならびに前記対向電極と集電電極との間に前記多孔質電極を介して配置されている電解質を有する電気二重層キャパシターであって、前記多孔質電極は、貫通孔を有し、平均孔径d1が0.02〜3μmであり、空孔率が40〜90%である多孔質フィルム(A)の貫通孔中に、導電体が充填されている電極であり、該導電体と対向電極とは接触していないことを特徴とする電気二重層キャパシターを提供する。
本発明は、他の態様において、貫通孔を有し、平均孔径d1が0.02〜3μmであり、空孔率が40〜90%である多孔質フィルム(A)の表面に導電体と半導体とからなる群から選択される導電性物質を含む液を塗工し、多孔質フィルム(A)の貫通孔に前記導電性物質を充填する工程を有する多孔質電極の製造方法を提供する。
本発明は、他の態様において、貫通孔を有し、平均孔径d1が0.02〜3μmであり、空孔率が40〜90%である多孔質フィルム(A)の貫通孔中に、導電体と半導体とからなる群から選択される導電性物質が充填されてなる多孔質電極の片面に、高分子と溶媒とを含有する高分子溶液を塗布して高分子溶液層を形成する工程、および、該高分子溶液層から溶媒を除去して、多孔質フィルム(A)の平均孔径d1よりも平均孔径が小さい貫通孔を有する多孔質フィルム(B)を形成する工程を有する複合素子の製造方法を提供する。
In one aspect, the present invention has through-holes, an average pore diameter d1 of 0.02 to 3 μm, and a porosity of 40 to 90% in the through-holes of the porous film (A). Provided is a porous electrode filled with a conductive material selected from the group consisting of a body and a semiconductor. The term “porous electrode” is used to distinguish it from the “counter electrode” and “collecting electrode” used in some aspects of the present invention, and the constituent material “porous” is used. It was named after “Quality Film (A)”. The prefix “porous” in the name “porous electrode” is not intended as a structural limitation for this electrode. That is, even an electrode in which all the through holes of the porous film (A) are closed with a conductive substance is referred to as a “porous electrode”.
In another aspect, the present invention provides a through hole in the porous film (A) having through holes, an average pore diameter d1 of 0.02 to 3 μm, and a porosity of 40 to 90%. A porous film having through-holes having an average pore diameter smaller than the average pore diameter d1 of the porous film (A) on one side of a porous electrode filled with a conductive material selected from the group consisting of a body and a semiconductor ( A composite element in which B) is laminated is provided.
In another aspect, the present invention provides a first electrode and a second substrate facing each other, and a counter electrode, a porous electrode and a current collecting electrode arranged between the two substrates in order from the first substrate, and A dye-sensitized solar cell having an electrolyte disposed between a counter electrode and a collecting electrode via a porous electrode, wherein the porous electrode has a through-hole and an average pore diameter d1 of 0. In the through hole of the porous film (A) having a porosity of 40 to 90% and a semiconductor filled, and the second substrate is a transparent substrate, Provided is a dye-sensitized solar cell, wherein the semiconductor and the counter electrode are not in contact with each other, and a sensitizing dye is supported on the surface of the semiconductor.
In another aspect, the present invention provides a first electrode and a second substrate facing each other, and a counter electrode, a porous electrode and a current collecting electrode arranged between the two substrates in order from the first substrate, and An electric double layer capacitor having an electrolyte disposed between the counter electrode and the collecting electrode via the porous electrode, the porous electrode having a through hole and an average pore diameter d1 of 0 0.02 to 3 μm, and the porous film (A) having a porosity of 40 to 90% is an electrode filled with a conductor, and the conductor and the counter electrode are in contact with each other. An electric double layer capacitor is provided.
In another aspect, the present invention provides a conductor and a semiconductor on the surface of the porous film (A) having through holes, an average pore diameter d1 of 0.02 to 3 μm, and a porosity of 40 to 90%. There is provided a method for producing a porous electrode, which comprises a step of applying a liquid containing a conductive substance selected from the group consisting of and filling the through hole of a porous film (A) with the conductive substance.
In another aspect, the present invention provides a through hole in the porous film (A) having through holes, an average pore diameter d1 of 0.02 to 3 μm, and a porosity of 40 to 90%. Applying a polymer solution containing a polymer and a solvent to one side of a porous electrode filled with a conductive material selected from the group consisting of a body and a semiconductor to form a polymer solution layer; And production of a composite element having a step of removing the solvent from the polymer solution layer to form a porous film (B) having through holes having an average pore diameter smaller than the average pore diameter d1 of the porous film (A). Provide a method.

本発明の多孔質電極は、光の利用効率が高く、かつ高度な可撓性を有する。また本発明の複合素子は、光の利用効率が高く、かつ高度な可撓性を有する。さらに本発明の多孔質電極または複合素子を構成部材として有する色素増感太陽電池あるいは電気二重層キャパシターは、光の利用効率が高く、かつ高度な可撓性を有するものである。 The porous electrode of the present invention has high light utilization efficiency and high flexibility. The composite element of the present invention has high light utilization efficiency and high flexibility. Furthermore, the dye-sensitized solar cell or the electric double layer capacitor having the porous electrode or the composite element of the present invention as a constituent member has high light utilization efficiency and high flexibility.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図2は本発明の多孔質電極を用いた色素増感太陽電池の断面構造を示す模式図である。図2において、符号21は透明基板を、符号22は集電電極を示す。符号23は増感色素27が担持されている本発明の多孔質電極を表す。多孔質電極23中の導電性物質231は、粒子状の導電性物質を多孔質フィルム(A)232の貫通孔内に緻密に充填することにより形成される、単位体積あたりの表面積が広い物質である。符号24は電解質溶液を示し、前記色素を担持した多孔質電極23に浸潤するように設けられている。符号25は対向電極を示し、基板26上に設けられている。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of a dye-sensitized solar cell using the porous electrode of the present invention. In FIG. 2, the code | symbol 21 shows a transparent substrate and the code | symbol 22 shows a current collection electrode. Reference numeral 23 represents a porous electrode of the present invention on which a sensitizing dye 27 is supported. The conductive substance 231 in the porous electrode 23 is a substance having a large surface area per unit volume, which is formed by densely filling a particulate conductive substance into the through holes of the porous film (A) 232. is there. Reference numeral 24 denotes an electrolyte solution, which is provided so as to infiltrate the porous electrode 23 carrying the pigment. Reference numeral 25 denotes a counter electrode, which is provided on the substrate 26.

透明基板21としては、可撓性を有するガラス基板や金属箔を用いることも可能だが、フレキシブルな太陽電池モジュールの作製にはフィルム基板の使用が好ましい。また透明基板21は光入射基板として機能するので、厚み100μmあたりのHAZE値が2%以下の材料を用いた透明なフィルムであることが好ましい。このようなフィルムとしては、ジアセテートセルロースフィルム、トリアセテートセルロースフィルム、テトラアセチルセルロースフィルムなどのセルロースフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエーテルサルフォンフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリスルフォンフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリアミドフィルム、ポリアリレートフィルム、シクロオレフィンポリマーフィルム、ノルボルネン樹脂フィルム、ポリスチレンフィルム、塩酸ゴムフィルム、ナイロンフィルム、ポリアクリレートフィルム、ポリフッ化ビニルフィルム、ポリ四フッ化エチレンフィルムなどが使用できる。この中で、特にポリエチレンテレフタレートフィルムやポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエーテルサルフォンフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアリレートフィルム、シクロオレフィンポリマーフィルム、ノルボルネン樹脂フィルムは、強靭性且つ耐熱性に優れるため好ましく用いられる。 Although the glass substrate and metal foil which have flexibility can also be used as the transparent substrate 21, use of a film substrate is preferable for production of a flexible solar cell module. Further, since the transparent substrate 21 functions as a light incident substrate, it is preferably a transparent film using a material having a HAZE value of 2% or less per 100 μm thickness. Such films include cellulose films such as diacetate cellulose film, triacetate cellulose film, tetraacetyl cellulose film, polyethylene film, polypropylene film, polyvinyl chloride film, polyvinylidene chloride film, polyvinyl alcohol film, polyethylene terephthalate film, polycarbonate. Film, Polyethylene naphthalate film, Polyethersulfone film, Polyetheretherketone film, Polysulfone film, Polyetherimide film, Polyimide film, Polyamideimide film, Polyamide film, Polyarylate film, Cycloolefin polymer film, Norbornene resin film , Polystyrene film Rubber hydrochloride film, nylon film, a polyacrylate film, polyvinyl fluoride films, such as polytetrafluoroethylene films may be used. Among these, a polyethylene terephthalate film, a polyethylene naphthalate film, a polyether sulfone film, a polyimide film, a polyarylate film, a cycloolefin polymer film, and a norbornene resin film are particularly preferably used because they are excellent in toughness and heat resistance.

透明基板21の一方の面に配設される集電電極22は、導電体の層であり、光電変換素子の負極として機能する。 The collector electrode 22 disposed on one surface of the transparent substrate 21 is a conductor layer and functions as a negative electrode of the photoelectric conversion element.

好ましい導電体としては透明導電性の金属酸化物、例えば、インジウムティンオキサイド(ITO)、フッ素ドープした酸化錫(FTO)、酸化インジウム(IO)、酸化錫(SnO2)のような金属酸化物およびそれらにアンチモンをドープしたもの、アルミニウム、ニッケル、コバルト、白金、銀、金、銅、モリブデン、チタン、タンタルのような金属またはこれらを含む合金、あるいは、黒鉛のような各種炭素材料等が挙げられ、これらのうちの1種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Preferred conductors include transparent conductive metal oxides such as indium tin oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (FTO), indium oxide (IO), tin oxide (SnO 2 ) and the like. Examples include those doped with antimony, metals such as aluminum, nickel, cobalt, platinum, silver, gold, copper, molybdenum, titanium, tantalum, alloys containing these, or various carbon materials such as graphite. One of these can be used alone, or two or more can be used in combination.

集電電極22の平均厚さとしては、材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、例えば、次のようにすることができる。
集電電極22を前記の金属酸化物(透明導電性金属酸化物)で構成する場合、その平均厚さとしては、0.05〜5μmであることが好ましく、0.1〜1.5μmであることがより好ましい。
The average thickness of the current collecting electrode 22 is appropriately set depending on the material, use, and the like, and is not particularly limited. For example, it can be as follows.
When the current collecting electrode 22 is composed of the metal oxide (transparent conductive metal oxide), the average thickness is preferably 0.05 to 5 μm, and preferably 0.1 to 1.5 μm. It is more preferable.

集電電極22を前記の金属またはこれらを含む合金、あるいは、各種炭素材料で構成する場合、その平均厚さとしては、0.01〜1μmであることが好ましく、0.03〜0.1μmであることがより好ましい。 When the current collecting electrode 22 is composed of the above-mentioned metal or an alloy containing these or various carbon materials, the average thickness is preferably 0.01 to 1 μm, preferably 0.03 to 0.1 μm. More preferably.

集電電極22の表面抵抗値は低いことが好ましい。好ましい表面抵抗値の範囲としては、50Ω/cm2以下であり、より好ましくは30Ω/cm2以下である。下限値に特に制限はないが、通常0.1Ω/cm2以上である。 The collector electrode 22 preferably has a low surface resistance value. The range of the surface resistance value is preferably 50 Ω / cm 2 or less, more preferably 30 Ω / cm 2 or less. Although there is no restriction | limiting in particular in a lower limit, Usually, it is 0.1 ohm / cm < 2 > or more.

集電電極22の光透過率は高いことが好ましい。好ましい光透過率の範囲としては50%以上であり、より好ましくは80%以上である。十分な光を電極231に入射させることができるからである。透明な集電電極22を使用する場合、光は増感色素が担持された電極23が被着される集電電極22側から入射させることが好ましい。 The light transmittance of the current collecting electrode 22 is preferably high. A preferable light transmittance range is 50% or more, and more preferably 80% or more. This is because sufficient light can be incident on the electrode 231. When the transparent collector electrode 22 is used, light is preferably incident from the side of the collector electrode 22 on which the electrode 23 carrying the sensitizing dye is deposited.

本発明の多孔質電極の製造方法は、多孔質フィルム(A)232の表面に導電性物質を含む液を塗工し、多孔質フィルム(A)の貫通孔に前記導電性物質を充填する工程を含む。導電性物質を含む液は、液状にした導電性物質であってもよいし、導電性物質を溶媒に溶解させた液であってもよい。また導電性物質粒子を溶媒に分散させた液でもよい。具体的には、多孔質フィルム(A)に導電性物質を含む液をドクターブレードやバーコーターなどを使い塗布して乾燥させる方法、スプレー法、ディップコーティング法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、スピンコート法などの方法により塗布して乾燥させる方法が挙げられる。塗布乾燥の際には、より効率よく分散媒を除去するために、導電性物質を含む液の塗布中および/または塗布後に、塗布面の反対面から分散媒を吸引することも有効である。また、導電性物質粒子の分散液を用いて多孔質フィルム(A)に導電性物質を充填した場合には、充填後に加熱処理又はプレスすることにより、導電性物質粒子間の密着性を向上させることも有効である。多孔質フィルム(A)への導電性物質の充填量は、導電性物質を含む液の塗布量や、塗布乾燥とプレスを繰り返すことによって制御できる。 The method for producing a porous electrode according to the present invention includes a step of applying a liquid containing a conductive substance on the surface of the porous film (A) 232 and filling the through hole of the porous film (A) with the conductive substance. including. The liquid containing the conductive substance may be a liquid conductive substance or may be a liquid in which the conductive substance is dissolved in a solvent. Alternatively, a liquid in which conductive material particles are dispersed in a solvent may be used. Specifically, a method of applying a liquid containing a conductive substance to the porous film (A) using a doctor blade or bar coater and drying, a spray method, a dip coating method, a screen printing method, a gravure printing method, a spin method The method of apply | coating and drying by methods, such as a coating method, is mentioned. In applying and drying, in order to remove the dispersion medium more efficiently, it is also effective to suck the dispersion medium from the opposite surface of the application surface during and / or after application of the liquid containing the conductive substance. In addition, when the porous film (A) is filled with the conductive material using the dispersion liquid of the conductive material particles, the adhesion between the conductive material particles is improved by heat treatment or pressing after the filling. It is also effective. The filling amount of the conductive material into the porous film (A) can be controlled by repeating the coating amount of the liquid containing the conductive material, coating drying and pressing.

多孔質フィルム(A)232中の導電性物質231の充填量は、0.5〜500g/m2の範囲内であることが好ましく、より好ましくは5〜250g/m2であり、さらに好ましくは25〜150g/m2であり、最も好ましい範囲は50〜100g/m2である。この範囲内であれば、十分な光電変換効果が得られ、かつ可撓性にも優れるからである。 The filling amount of the conductive material 231 in the porous film (A) 232 is preferably in the range of 0.5 to 500 g / m 2 , more preferably 5 to 250 g / m 2 , and still more preferably. 25 to 150 g / m 2 , and the most preferable range is 50 to 100 g / m 2 . This is because, within this range, a sufficient photoelectric conversion effect is obtained and the flexibility is excellent.

導電性物質が導電性物質粒子の集合体である場合、導電性物質粒子を溶媒に分散させた液を用いて多孔質電極を製造するが、このときの分散液中の導電性物質粒子の粒径は、1〜1000nmの範囲内であることが好ましい。この範囲内であれば、電解質が多孔質フィルム(A)232の中に十分浸透して、優れた光電変換特性を得ることができるからである。特に好ましい導電性物質粒子の粒径の範囲は、5〜100nmである。 When the conductive material is an aggregate of conductive material particles, a porous electrode is manufactured using a liquid in which the conductive material particles are dispersed in a solvent. The particles of the conductive material particles in the dispersion at this time are manufactured. The diameter is preferably in the range of 1 to 1000 nm. This is because within this range, the electrolyte can sufficiently penetrate into the porous film (A) 232 to obtain excellent photoelectric conversion characteristics. A particularly preferable range of the particle diameter of the conductive substance particles is 5 to 100 nm.

導電性物質231は、導電体および半導体からなる群から選択される物質であり、導電体、半導体、または両者の組み合せ(混合物)であってよい。
半導体としては、Cd、Zn、In、Pb、Mo、W、Sb、Bi、Cu、Hg、Ti、Ag、Mn、Fe、V、Sn、Zr、Sr、Ga、Si、Crなどの金属元素の酸化物;SrTiO3、CaTiO3などのペロブスカイト;CdS、ZnS、In23、PbS、Mo2S、WS2、Sb23、Bi23、ZnCdS2、Cu2Sなどの硫化物;CdSe、In2Se3、WSe2、HgS、PbSe、CdTeなどの金属カルコゲナイド;その他GaAs、Si、Se、Cd23、Zn23、InP、AgBr、PbI2、HgI2、BiI3など;前記導電性物質から選ばれる少なくとも一種を含む複合体、例えばCdS/TiO2、CdS/AgI、Ag2S/AgI、CdS/ZnO、CdS/HgS、CdS/PbS、ZnO/ZnS、ZnO/ZnSe、CdS/HgS、CdSx/CdSe1-x、CdSx/Te1-x、CdSex/Te1-x、ZnS/CdSe、ZnSe/CdSe、CdS/ZnS、TiO2/Cd32、CdS/CdSeCdyZn1-yS、CdS/HgS/CdSなどが挙げられる。中でもTiO2が、グレッツェル・セルにおいて電解質溶液中への光溶解の回避と高い光電変換特性を実現できる点で好ましい。
導電体としては、例えば黒鉛、活性炭、カーボンブラック等の炭素質粉末や、銅、鉄、アルミニウム、金などの金属が挙げられる。
電気二重層キャパシターの要素として本発明の多孔質電極を用いる場合には、導電性物質としては導電体を使用するのが一般的であり、導電体としては炭素質粉末が好ましく、活性炭が特に好ましい。電気二重層キャパシターの静電容量の観点から、炭素質粉末の比表面積は700〜2500m2/gであることが好ましく、特に好ましくは1000〜1800m2/gである。また、活性炭粉末以外に、カーボンブラック、ポリアセン等の大比表面積の材料も好ましく使用できる。特に、高比表面積の活性炭粉末と、カーボンブラックを混合して使用することが好ましい。
The conductive substance 231 is a substance selected from the group consisting of a conductor and a semiconductor, and may be a conductor, a semiconductor, or a combination (mixture) of both.
Semiconductors include metal elements such as Cd, Zn, In, Pb, Mo, W, Sb, Bi, Cu, Hg, Ti, Ag, Mn, Fe, V, Sn, Zr, Sr, Ga, Si, and Cr. Oxides; perovskites such as SrTiO 3 and CaTiO 3 ; sulfides such as CdS, ZnS, In 2 S 3 , PbS, Mo 2 S, WS 2 , Sb 2 S 3 , Bi 2 S 3 , ZnCdS 2 and Cu 2 S Metal chalcogenides such as CdSe, In 2 Se 3 , WSe 2 , HgS, PbSe, CdTe; other GaAs, Si, Se, Cd 2 P 3 , Zn 2 P 3 , InP, AgBr, PbI 2 , HgI 2 , BiI 3 A composite containing at least one selected from the conductive materials, for example, CdS / TiO 2 , CdS / AgI, Ag 2 S / AgI, CdS / ZnO, CdS / HgS, CdS / Pb S, ZnO / ZnS, ZnO / ZnSe, CdS / HgS, CdS x / CdSe 1-x, CdS x / Te 1-x, CdSe x / Te 1-x, ZnS / CdSe, ZnSe / CdSe, CdS / ZnS, Examples thereof include TiO 2 / Cd 3 P 2 , CdS / CdSeCd y Zn 1-y S, CdS / HgS / CdS, and the like. Of these, TiO 2 is preferred in that it can avoid photodissolution in the electrolyte solution and achieve high photoelectric conversion characteristics in the Gretzel cell.
Examples of the conductor include carbonaceous powders such as graphite, activated carbon, and carbon black, and metals such as copper, iron, aluminum, and gold.
When the porous electrode of the present invention is used as an element of an electric double layer capacitor, it is common to use a conductor as the conductive substance, and as the conductor, carbonaceous powder is preferable, and activated carbon is particularly preferable. . From the viewpoint of the electrostatic capacitance of the electric double layer capacitor, the specific surface area of the carbonaceous powder is preferably from 700~2500m 2 / g, particularly preferably 1000~1800m 2 / g. In addition to the activated carbon powder, materials having a large specific surface area such as carbon black and polyacene can be preferably used. In particular, it is preferable to use a mixture of activated carbon powder having a high specific surface area and carbon black.

多孔質フィルム(A)232としては、濾過用フィルター(メンブレンフィルター)用多孔質フィルム、公知の一次又は二次電池セパレータ用多孔質フィルム等が使用できる。なお、多孔質フィルム(A)には、電解質溶液中の電解質が通過できるようにフィルムの表面から裏面に通じる貫通孔(空隙)がなければならない。多孔質フィルム(A)が有する貫通孔は、該フィルムの一方の面から他方の面を直線的に貫く孔であってよい。また、貫通孔は、多孔質フィルム(A)の内部に、該フィルムの構成材料で形成された三次元ネットワーク構造よって画成されており、該フィルムの一方の面から他方の面に連通している三次元ネットワーク状の空間であってもよい。このような三次元ネットワーク状の空間からなる貫通孔を有する多孔質フィルムの例としては、米国特許公開2002−0192454号の特許請求の範囲と明細書に記載された多孔質フィルムが挙げられる。 As the porous film (A) 232, a porous film for a filter for filtration (membrane filter), a known porous film for a primary or secondary battery separator, and the like can be used. The porous film (A) must have through holes (voids) that lead from the surface of the film to the back so that the electrolyte in the electrolyte solution can pass through. The through-hole which a porous film (A) has may be a hole which penetrates the other surface linearly from one surface of the film. The through-hole is defined in the porous film (A) by a three-dimensional network structure formed of the material constituting the film, and communicates from one surface of the film to the other surface. It may be a three-dimensional network-like space. As an example of the porous film which has a through-hole which consists of such a three-dimensional network-like space, the porous film described in the claim and the specification of US Patent Publication No. 2002-0192454 can be given.

多孔質フィルム(A)232を構成する材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類;ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル類;ポリアミド類;ポリイミド;アセタール化ポリビニルアルコール(ビニロン);塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体;ポリフェニレンスルフィドが好適である。多孔質材料は、単一であってもよく、2種類以上を混合して用いてもよい。 The material constituting the porous film (A) 232 includes polyolefins such as polyethylene and polypropylene; polyesters such as polyethylene terephthalate; polyamides; polyimide; acetalized polyvinyl alcohol (vinylon); vinyl chloride-vinyl acetate copolymer. Polyphenylene sulfide is preferred. The porous material may be a single material or a mixture of two or more types.

多孔質フィルム(A)232の厚みとしては特に限定されないが、一般的には0.1〜50μmである。多孔質フィルム(A)232が厚すぎると、電解質の移動距離が長くなるため、電池性能が低下する傾向にある。 The thickness of the porous film (A) 232 is not particularly limited, but is generally 0.1 to 50 μm. If the porous film (A) 232 is too thick, the electrolyte travel distance becomes long, and the battery performance tends to be lowered.

多孔質フィルム(A)232の空孔率は40〜90%である。空孔率が40%より低ければ、導電性物質の担持量が少なくなることや、電解質溶液の移動を妨げてしまうことにより、エネルギー変換効率が低下する。また空孔率が90%以上であると、実質的に貫通孔を有していない基板を使用するのと同じことになり、エネルギー効率が悪くなり、可撓性にも劣る。 The porosity of the porous film (A) 232 is 40 to 90%. If the porosity is lower than 40%, the amount of the conductive material supported is reduced and the movement of the electrolyte solution is hindered, thereby reducing the energy conversion efficiency. If the porosity is 90% or more, it is the same as using a substrate that does not substantially have through holes, resulting in poor energy efficiency and poor flexibility.

多孔質フィルム(A)の空孔率とは、空孔率=(1−V1/V)×100で定義される。ここで、V1はフィルムの真の体積であり、Vは同じフィルムの見掛け体積である。空孔率は、以下の方法で求めることができる。まず、多孔質フィルムを直径32mmの円盤状に打ち抜き、得られた試験片の見掛け体積(V)を水中置換法により測定する。一方、同じ多孔質フィルムから採取した同様の試験片の真体積(V1 )を、島津製作所製のオートピクノメーター アキュピック 1320 型を用いて測定する。得られたVの値とV1の値を用いて空孔率を算出する。 The porosity of the porous film (A) is defined by porosity = (1−V1 / V) × 100. Here, V1 is the true volume of the film, and V is the apparent volume of the same film. The porosity can be determined by the following method. First, the porous film is punched into a disk shape having a diameter of 32 mm, and the apparent volume (V) of the obtained test piece is measured by an underwater substitution method. On the other hand, the true volume (V1) of a similar test piece taken from the same porous film is measured using an autopicometer Accupic 1320 model manufactured by Shimadzu Corporation. The porosity is calculated using the obtained V value and V1 value.

多孔質フィルム(A)232の平均孔径d1は、0.02〜3μmであり、好ましくは0.04〜1μmである。平均孔径d1が小さすぎると導電性物質231の充填が困難となり、大きすぎると導電性物質の単位体積あたりの表面積が小さくなり、光電変換効果が不十分となる。 The average pore diameter d1 of the porous film (A) 232 is 0.02 to 3 μm, preferably 0.04 to 1 μm. If the average pore diameter d1 is too small, it is difficult to fill the conductive material 231. If the average pore diameter d1 is too large, the surface area per unit volume of the conductive material becomes small, and the photoelectric conversion effect becomes insufficient.

多孔質フィルム(A)の平均孔径d1とは、JIS K1150に準拠し、水銀圧入法により求められる平均孔半径r(μm)を2倍した値、すなわち2rである。平均孔半径は、オートポア III9420(MICROMERITICS社製)を用いて測定する。 The average pore diameter d1 of the porous film (A) is a value obtained by doubling the average pore radius r (μm) obtained by the mercury intrusion method according to JIS K1150, that is, 2r. The average pore radius is measured using Autopore III9420 (manufactured by MICROMERITICS).

導電性物質粒子を多孔質フィルム(A)232の空孔中に充填して多孔質電極とする場合、多孔質フィルム(A)232の孔径の下限は、導電性物質粒子の粒径とほぼ等しいことが好ましい。 When the conductive material particles are filled into the pores of the porous film (A) 232 to form a porous electrode, the lower limit of the pore size of the porous film (A) 232 is substantially equal to the particle size of the conductive material particles. It is preferable.

このような多孔質フィルム(A)232は、概して、ガーレー値(JIS P8117に準ずる)が厚さ25μmあたり10〜500秒/100cm3 であることを一つの目安とすることが出来る。 Such a porous film (A) 232 can generally have a Gurley value (according to JIS P8117) of 10 to 500 seconds / 100 cm 3 per 25 μm thickness.

前記したような多孔質フィルム(A)の貫通孔中に、導電性物質が充填されている多孔質電極は、光の利用効率が高く、かつ可撓性に優れるものである。さらに引張り応力に対しても耐性があり、ロールトゥロール方式での集電電極との貼合工程や、後述する増感色素の担持工程、所望の幅に切るスリット工程など、激しい機械的な変形を伴う工程を経ても破壊されることがなく、生産性に優れたものである。
本発明において、導電性物質は、その全量が多孔質フィルム(A)中の貫通孔内に収容されていてもよく、また、一部の導電性物質が多孔質フィルム(A)の表面上に存在してもよい。適当量の導電性物質が多孔質フィルム(A)の表面上に存在している態様は、好ましい態様の1つである。ただし、過度に多量に多孔質フィルムの表面上に存在すると、多孔質電極を変形させたときにクラックが発生しやすくなる。
A porous electrode filled with a conductive substance in the through-hole of the porous film (A) as described above has high light utilization efficiency and excellent flexibility. In addition, it is resistant to tensile stress, and it undergoes severe mechanical deformation such as the process of pasting with the collector electrode using the roll-to-roll method, the supporting process of the sensitizing dye described later, and the slit process of cutting to the desired width. Even if it passes through the process accompanied by, it is not destroyed and is excellent in productivity.
In the present invention, the entire amount of the conductive substance may be accommodated in the through holes in the porous film (A), and a part of the conductive substance is on the surface of the porous film (A). May be present. An embodiment in which an appropriate amount of conductive material is present on the surface of the porous film (A) is one of the preferred embodiments. However, if it exists on the surface of the porous film in an excessive amount, cracks are likely to occur when the porous electrode is deformed.

本発明の多孔質電極は、導電性物質が多孔質フィルム(A)の厚み方向に密度勾配を形成して充填されていることが好ましい。前記密度勾配の程度は、多孔質フィルム(A)の一方の面における導電性物質の密度の、他方の面における導電性物質の密度に対する比の値が2以上であることが好ましく、3以上であることがより好ましく、5以上であることがさらに好ましい。また、この比の値は、好ましくは15以下であり、より好ましくは10以下である。導電性物質が多孔質フィルム(A)の厚み方向に密度勾配を形成して充填されてなる多孔質電極は、より高い可撓性を有するものである。また実際に電池として機能する際の動作原理に照らしても、電解質の拡散勾配が起電力をもたらすことに鑑みれば、集電電極22との対向面が多孔質フィルム(A)における導電性物質充填率の高い面、対向電極25との対抗面が導電性物質充填率の低い面となるように多孔質電極を設置することにより、光の利用のさらなる高効率化を期待できる。 In the porous electrode of the present invention, the conductive material is preferably filled with a density gradient in the thickness direction of the porous film (A). The degree of the density gradient is preferably such that the value of the ratio of the density of the conductive material on one surface of the porous film (A) to the density of the conductive material on the other surface is 2 or more. More preferably, it is more preferably 5 or more. Further, the value of this ratio is preferably 15 or less, more preferably 10 or less. The porous electrode formed by filling the conductive material with a density gradient in the thickness direction of the porous film (A) has higher flexibility. In view of the principle of operation when actually functioning as a battery, in view of the fact that the diffusion gradient of the electrolyte provides electromotive force, the surface facing the collector electrode 22 is filled with the conductive material in the porous film (A). By setting the porous electrode so that the surface having a high rate and the surface facing the counter electrode 25 are surfaces having a low conductive material filling rate, further increase in efficiency of light utilization can be expected.

このような多孔質フィルム(A)の厚み方向における導電性物質の密度勾配は、導電性物質粒子径、導電性物質粒子分散液の濃度や水素イオン濃度の調整、多孔質フィルムの孔径、多孔質フィルムへの導電性物質粒子分散液の塗工条件(ライン速度、乾燥速度等)によって制御できる。多孔質フィルムの孔径に比して導電性物質粒子の粒径が小さすぎると密度勾配がつきにくく、大きすぎると多孔質フィルムの貫通孔内に導電性物質粒子を充填しにくくなる傾向がある。また十分に小さな粒径の導電性物質粒子を用いたとしても、分散液の濃度が高い場合や、水素イオン濃度の影響などにより導電性物質粒子が二次凝集している場合などは、導電性物質粒子径が大きい場合と同様導電性物質粒子を充填しにくいことがある。 The density gradient of the conductive material in the thickness direction of the porous film (A) is determined by adjusting the conductive material particle diameter, the concentration of the conductive material particle dispersion or the hydrogen ion concentration, the pore diameter of the porous film, the porous It can be controlled by application conditions (line speed, drying speed, etc.) of the conductive material particle dispersion on the film. If the particle size of the conductive material particles is too small compared to the pore size of the porous film, the density gradient is difficult to be applied. If the particle size is too large, the conductive material particles tend not to be filled into the through holes of the porous film. Even if conductive material particles with a sufficiently small particle size are used, if the concentration of the dispersion liquid is high or the conductive material particles are secondary aggregated due to the influence of the hydrogen ion concentration, etc. It may be difficult to fill the conductive material particles as in the case where the material particle size is large.

導電性物質の密度勾配を測定する方法としては、多孔質電極23の断面を電子顕微鏡により観察しながら、EPMA(電子プローブマイクロアナライザー)により着目する元素濃度の空間分布を測定する手法を挙げることができる。その他にもTOF−SIMS、オージェ電子分光法などを用いてもよい。 As a method of measuring the density gradient of the conductive substance, there is a method of measuring the spatial distribution of the element concentration of interest with an EPMA (Electron Probe Microanalyzer) while observing the cross section of the porous electrode 23 with an electron microscope. it can. In addition, TOF-SIMS, Auger electron spectroscopy, or the like may be used.

また、多孔質フィルム(A)として貫通孔の内壁が金属で被膜されてなるものを用いることにより、導電性物質に注入された電子を効率よく集電電極に導くことができる。このような多孔質フィルム(A)を用いることは、多孔質フィルム(A)中で導電性物質粒子が孤立していたり、互いの密着性が不十分で粒界抵抗が大きい場合に特に有効である。図3は、多孔質フィルム(A)の空孔内において、導電性物質231中の増感色素27で励起された電子(e-)が、導電性物質231を経て金属被膜34に伝わり、集電電極に向かって運ばれる様子を模式的に示している。 Further, by using a porous film (A) in which the inner wall of the through hole is coated with a metal, electrons injected into the conductive material can be efficiently guided to the current collecting electrode. The use of such a porous film (A) is particularly effective when the conductive material particles are isolated in the porous film (A), or when the mutual adhesion is insufficient and the grain boundary resistance is large. is there. FIG. 3 shows that electrons (e−) excited by the sensitizing dye 27 in the conductive material 231 are transmitted to the metal coating 34 through the conductive material 231 in the pores of the porous film (A), and are collected. A mode that it is conveyed toward an electric electrode is shown typically.

多孔質フィルムの空孔内壁に金属被膜を形成する方法としては公知の方法を利用することができる。例えば、蒸着法(特開昭60−261502号)、金属無電解めっき法(特開昭64−56106号、特開平6−304454号)、スパッタリング法(特開昭63−152404号)などが挙げられる。 A known method can be used as a method of forming a metal coating on the pore inner wall of the porous film. For example, a vapor deposition method (JP-A-60-261502), a metal electroless plating method (JP-A-64-56106, JP-A-6-304454), a sputtering method (JP-A-63-152404), and the like can be mentioned. It is done.

これらのうち特に好ましい方法は、特開平6−304454号に提案されているような、多孔質フィルムの貫通孔の内壁表面をエッチング処理した後、金属無電解めっきする方法である。この方法によれば、貫通孔の内壁表面と金属被膜とを強固に密着させることができるため、可撓性により優れた多孔質電極を得ることができる。 Among these, a particularly preferable method is a method of performing electroless metal plating after etching the inner wall surface of the through hole of the porous film as proposed in JP-A-6-304454. According to this method, the inner wall surface of the through-hole and the metal coating can be firmly adhered, so that a porous electrode that is superior in flexibility can be obtained.

高濃度のエッチング処理を樹脂について行うと、樹脂の脱水素化、樹脂の酸化、樹脂の開裂、加水分解等により、炭素ラジカル,カルボキシル基(−COOH),カルボニル基(−C=O),水酸基(−OH)基、スルホン基(−SO3 H)、ニトリル基(−CN)等、金属と化学結合可能な官能基が樹脂側に生じる。これらの官能基が金属原子又は金属イオン(M)と結合することにより、例えば、−CM基,−COOM基,−COM基,−OM基、−SO3 M基,−CNM基を形成して金属が樹脂に化学的に結合する。 When high-concentration etching treatment is performed on a resin, carbon radicals, carboxyl groups (—COOH), carbonyl groups (—C═O), hydroxyl groups are obtained by dehydrogenation of the resin, oxidation of the resin, cleavage of the resin, hydrolysis, etc. Functional groups capable of chemically bonding to metal such as (—OH) group, sulfone group (—SO 3 H), and nitrile group (—CN) are generated on the resin side. By combining these functional groups with metal atoms or metal ions (M), for example, -CM group, -COOM group, -COM group, -OM group, -SO 3 M group, -CNM group are formed. The metal chemically bonds to the resin.

エッチング処理液としては、金属と化学結合可能な官能基を樹脂に導入できるものであればよく、高濃度のクロム酸・硫酸溶液、高濃度の硫酸・硝酸混合液、高濃度の水酸化ナトリウム,水酸化カリウム等の強塩基、フッ化水素アンモニウム・硝酸等が挙げられる。エッチング処理液は樹脂に官能基を導入可能な濃度であればよく、具体的には、クロム酸濃度が30〜50%で硫酸濃度が10〜40%のクロム酸・硫酸溶液、10〜30%の強アルカリ、10〜30%硫酸と10〜30%硝酸とからなる硫酸・硝酸混液、10〜40%フッ化水素アンモニウムと40〜70%の硝酸とからなるフッ化水素アンモニウム・硝酸混液が挙げられる。 The etching treatment solution may be any one that can introduce a functional group capable of chemically bonding to a metal into the resin, such as a high concentration chromic acid / sulfuric acid solution, a high concentration sulfuric acid / nitric acid mixture, Examples include strong bases such as potassium hydroxide, ammonium hydrogen fluoride, nitric acid and the like. The etching treatment solution only needs to have a concentration capable of introducing a functional group into the resin. Specifically, a chromic acid / sulfuric acid solution having a chromic acid concentration of 30 to 50% and a sulfuric acid concentration of 10 to 40%, 10 to 30% Strong sulfuric acid, sulfuric acid / nitric acid mixed solution composed of 10-30% sulfuric acid and 10-30% nitric acid, ammonium hydrogen fluoride / nitric acid mixed solution composed of 10-40% ammonium hydrogen fluoride and 40-70% nitric acid. It is done.

多孔質フィルムの空孔内壁に金属を化学的に結合させるための無電解処理の際には、金属の還元反応を促進する触媒を介在させてこの金属を化学的に結合することが望ましく、特に、無電解処理の触媒となるPd又はPd,Snのような触媒金属を介在させることが望ましい。この場合、空孔内壁に一旦触媒金属が結合する。 In the electroless treatment for chemically bonding the metal to the pore inner wall of the porous film, it is desirable to chemically bond the metal through a catalyst that promotes the reduction reaction of the metal. It is desirable to interpose a catalyst metal such as Pd or Pd, Sn that becomes a catalyst for electroless treatment. In this case, the catalytic metal is once bonded to the inner wall of the hole.

このように触媒金属が結合した樹脂を金属イオン、錯形成剤、及び還元剤を含有する金属の溶液で処理すると、触媒金属表面で金属イオンの還元反応が生じ、金属層が均一に形成される場合がある。 When the resin to which the catalytic metal is bonded is treated with a metal solution containing a metal ion, a complexing agent, and a reducing agent, a reduction reaction of the metal ion occurs on the surface of the catalytic metal, and a metal layer is uniformly formed. There is a case.

無電解処理に際して金属イオンを発生させるための金属塩としては、硫酸塩,塩化物,硝酸塩の如く水溶性のものであれば良く特に限定されない。無電解処理により多孔質フィルムの空孔内壁を被覆する金属としては、例えば、Ni,Co,Fe,Mo,W,Cu,Re,Au,Agの少なくとも一種が挙げられる。還元剤としては、次亜リン酸ナトリウム等のリン化合物、ホウ素化水素等のボロン化合物の他、ホルマリン、ブドウ糖等公知のものが使用される。また、錯化剤としては、金属イオンと安定した錯体を形成できるものであればよく、アンモニア、クエン酸、酒石酸、シュウ酸等公知のものが挙げられる。 The metal salt for generating metal ions during the electroless treatment is not particularly limited as long as it is water-soluble such as sulfate, chloride, and nitrate. Examples of the metal that covers the pore inner wall of the porous film by electroless treatment include at least one of Ni, Co, Fe, Mo, W, Cu, Re, Au, and Ag. As the reducing agent, known compounds such as formalin and glucose are used in addition to phosphorus compounds such as sodium hypophosphite and boron compounds such as hydrogen borohydride. The complexing agent is not particularly limited as long as it can form a stable complex with a metal ion, and examples thereof include ammonia, citric acid, tartaric acid, oxalic acid and the like.

無電界めっきされた多孔質フィルムを、さらに電解処理してもよい。電解処理される金属としては、例えば、Cr,Zn,Ag,Au,Pt,Al,Mn,Bi,Se,Te,Cd,Ir,Ti,Niが挙げられる。 The electroless plated porous film may be further subjected to electrolytic treatment. Examples of the metal to be electrolytically treated include Cr, Zn, Ag, Au, Pt, Al, Mn, Bi, Se, Te, Cd, Ir, Ti, and Ni.

金属被膜の厚みは特に制限はないが0.001μmから1μm程度が好ましい。金属被膜が薄すぎると導電性が保ちにくくなる傾向があり、厚すぎると可撓性が損なわれるおそれがある。 The thickness of the metal coating is not particularly limited, but is preferably about 0.001 μm to 1 μm. If the metal film is too thin, the conductivity tends to be difficult to maintain, and if it is too thick, the flexibility may be impaired.

図4は、本発明の複合素子を用いた色素増感太陽電池の断面構造を示す模式図である。多孔質フィルム(B)432は、実質的に導電性物質を含まない層であり、導電性物質231と対向電極25との物理的接触による短絡を防止する機能を持つ、いわゆるセパレータである。多孔質電極23と多孔質フィルム(B)432をあわせた素子が複合素子43である。 FIG. 4 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of a dye-sensitized solar cell using the composite element of the present invention. The porous film (B) 432 is a layer that does not substantially contain a conductive material, and is a so-called separator having a function of preventing a short circuit due to physical contact between the conductive material 231 and the counter electrode 25. A device in which the porous electrode 23 and the porous film (B) 432 are combined is a composite device 43.

本発明の複合素子は、多孔質フィルム(A)の貫通孔中に、導電性物質が充填されている多孔質電極と、その片面に積層された多孔質フィルム(B)とからなる。
多孔質フィルム(B)432は、導電性物質231と対向電極45とが短絡することのないように隔離するとともに、電解質イオンが移動できるように貫通孔を有することが必要である。
The composite element of the present invention comprises a porous electrode filled with a conductive substance in the through-hole of the porous film (A), and a porous film (B) laminated on one surface thereof.
The porous film (B) 432 needs to have a through hole so that the conductive substance 231 and the counter electrode 45 are isolated from each other so as not to be short-circuited, and electrolyte ions can move.

多孔質フィルム(B)432を構成する材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類;ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル類;ポリアミド類;ポリイミド;アセタール化ポリビニルアルコール(ビニロン);塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体;ポリフェニレンスルフィドが好適である。多孔質材料は、単一であってもよく、2種類以上を混合して用いてもよい。 The material constituting the porous film (B) 432 includes polyolefins such as polyethylene and polypropylene; polyesters such as polyethylene terephthalate; polyamides; polyimide; acetalized polyvinyl alcohol (vinylon); vinyl chloride-vinyl acetate copolymer Polyphenylene sulfide is preferred. The porous material may be a single material or a mixture of two or more types.

多孔質フィルム(B)432の厚みとしては特に限定されないが、0.1〜10μmであることが、電解質の移動容易性および絶縁性の観点から好ましい。 The thickness of the porous film (B) 432 is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10 μm from the viewpoint of ease of movement of the electrolyte and insulation.

多孔質フィルム(B)432は、電解質の移動容易性の観点から、空孔率が40〜90%であることが好ましい。 The porous film (B) 432 preferably has a porosity of 40 to 90% from the viewpoint of ease of movement of the electrolyte.

多孔質フィルム(A)の平均孔径d1よりも多孔質フィルム(B)の平均孔径が大きいと、複合素子に応力が加えられた場合に、多孔質フィルム(A)だけが収縮し、多孔質フィルム(A)に充填されていた導電性物質が多孔質フィルム(A)から突出し、多孔質フィルム(B)の貫通孔を通って対向電極45と接触し、短絡してしまうおそれがある。よって多孔質フィルム(B)は、多孔質フィルム(A)の平均孔径d1よりも小さい平均孔径の孔を有する。
多孔質フィルム(B)の平均孔径は、0.002μm〜0.7d1であることが好ましい。ここでd1は多孔質フィルム(A)の平均孔径である。多孔質フィルム(B)の平均孔径が小さすぎると電解質が移動しにくくなることがある。
If the average pore diameter of the porous film (B) is larger than the average pore diameter d1 of the porous film (A), when stress is applied to the composite element, only the porous film (A) contracts and the porous film There is a possibility that the conductive material filled in (A) protrudes from the porous film (A), contacts the counter electrode 45 through the through hole of the porous film (B), and is short-circuited. Therefore, the porous film (B) has pores having an average pore diameter smaller than the average pore diameter d1 of the porous film (A).
The average pore diameter of the porous film (B) is preferably 0.002 μm to 0.7d1. Here, d1 is the average pore diameter of the porous film (A). If the average pore size of the porous film (B) is too small, the electrolyte may be difficult to move.

複合素子の製造方法は、2つのタイプに大別される。
第1は、まず、多孔質フィルム(A)の貫通孔内に導電性物質を充填して多孔質電極を調製し、次いで、その多孔質電極の一方の面上に多孔質フィルム(B)を配置する方法である。具体的には、例えば、貫通孔を有する前記多孔質フィルム(A)の貫通孔中に、導電体と半導体とからなる群から選択される導電性物質が充填されている多孔質電極の片面に、高分子を溶媒に溶解した高分子溶液を塗布して高分子溶液層を形成した後、該高分子溶液層から溶媒を除去することにより、多孔質フィルム(B)を設ける工程を有する方法である。
The manufacturing method of a composite element is divided roughly into two types.
First, a porous material is first prepared by filling a through hole in the porous film (A) with a conductive substance, and then a porous film (B) is formed on one surface of the porous electrode. It is a method of arrangement. Specifically, for example, on one side of the porous electrode in which the through hole of the porous film (A) having the through hole is filled with a conductive material selected from the group consisting of a conductor and a semiconductor. A method of providing a porous film (B) by applying a polymer solution in which a polymer is dissolved in a solvent to form a polymer solution layer and then removing the solvent from the polymer solution layer. is there.

第2は、まず、多孔質フィルム(A)と多孔質フィルム(B)とからなる積層多孔質フィルムを作製し、次いで、多孔質フィルム(A)の貫通孔のみに導電性物質を充填する方法である。
具体的には、例えば、適宜の方法で作製した多孔質フィルム(A)と多孔質フィルム(B)とが積層されている積層多孔質フィルムにおける多孔質フィルム(A)面に、導電性物質を含む液を塗工し、多孔質フィルム(A)の貫通孔に導電性物質を充填する工程を有する方法が挙げられる。ただしこの場合には、多孔質フィルム(B)に導電性物質が充填されないようにすることが必要である。例えば導電性物質を含む液として、粒子径が多孔質フィルム(A)の平均孔径よりも小さく、かつ多孔質フィルム(B)の平均孔径よりも大きい導電性物質粒子分散液を用いればよい。
The second is a method of first producing a laminated porous film comprising a porous film (A) and a porous film (B), and then filling only a through-hole of the porous film (A) with a conductive material. It is.
Specifically, for example, the conductive material is applied to the surface of the porous film (A) in the laminated porous film in which the porous film (A) and the porous film (B) produced by an appropriate method are laminated. The method of having the process of apply | coating the liquid which contains and filling a through-hole of a porous film (A) with an electroconductive substance is mentioned. However, in this case, it is necessary to prevent the porous film (B) from being filled with a conductive substance. For example, as a liquid containing a conductive substance, a conductive substance particle dispersion having a particle diameter smaller than the average pore diameter of the porous film (A) and larger than the average pore diameter of the porous film (B) may be used.

多孔質フィルム(B)432と多孔質フィルム(A)232とからなる積層多孔質フィルムを得る方法については、特に制限はないが、下記(1)、(2)および(3)の方法が例示される。
(1)別々に調製された多孔質フィルム(A)と多孔質フィルム(B)とを熱接着やドライラミネート法などの公知の方法により積層する方法
(2)フィラーを含有する2種の樹脂材料を共押出法により積層して2層共押出体を得、ついでそれを延伸して各層を多孔質化する方法
(3)特開平9−38475、特開2003−40999に開示されているごとく、一方の多孔質フィルムの表面に、他方の多孔質フィルムの材料の溶液を塗布して溶液層を形成し、次いで該溶液層から溶媒を除去して、元の多孔質フィルムの上に新たな多孔質フィルムを形成する方法などが例示できる。
多孔質フィルム(B)の平均孔径が多孔質フィルム(A)の平均孔径d1より小さいという要件を満たす複合素子を得るためには、上記(1)の方法においては、例えば、多孔質フィルム(A)の平均孔径d1よりも平均孔径が小さい多孔性フィルムを選択すればよい。(2)の方法においては、例えば、多孔性フィルム(A)用材料に配合するフィラーの粒径よりも小さい粒径を有するフィラーを多孔性フィルム(B)用材料に配合すればよい。さらに、(3)の方法においては、例えば、塗布する溶液の濃度を調節したり、溶液を塗布した後に急冷却して溶質と溶媒とをミクロ相分離させたりすればよい。
Although there is no restriction | limiting in particular about the method of obtaining the lamination | stacking porous film which consists of porous film (B) 432 and porous film (A) 232, The method of following (1), (2) and (3) is illustrated. Is done.
(1) Method of laminating separately prepared porous film (A) and porous film (B) by a known method such as thermal bonding or dry laminating method (2) Two types of resin materials containing filler Are laminated by a coextrusion method to obtain a two-layer coextrusion, and then stretched to make each layer porous (3) as disclosed in JP-A-9-38475 and JP-A-2003-40999, On the surface of one porous film, a solution of the material of the other porous film is applied to form a solution layer, and then the solvent is removed from the solution layer to form a new porous layer on the original porous film. Examples include a method of forming a quality film.
In order to obtain a composite element that satisfies the requirement that the average pore diameter of the porous film (B) is smaller than the average pore diameter d1 of the porous film (A), in the method (1), for example, the porous film (A A porous film having an average pore size smaller than the average pore size d1) may be selected. In the method (2), for example, a filler having a particle size smaller than the particle size of the filler to be blended with the porous film (A) material may be blended with the porous film (B) material. Further, in the method (3), for example, the concentration of the solution to be applied may be adjusted, or the solution may be rapidly cooled after the solution is applied to cause the solute and the solvent to undergo microphase separation.

導電性物質表面に担持させる増感色素としては、従来の色素増感性光電変換素子で常用される色素であれば全て使用できる。このような色素は、例えば、RuL2(H2O)2タイプのルテニウム−シス−ジアクア−ビピリジル錯体、ルテニウム−トリス(RuL3)、ルテニウム−ビス(RuL2)、オスニウム−トリス(OsL3)、オスニウム−ビス(OsL2)タイプの遷移金属錯体、亜鉛−テトラ(4−カルボキシフェニル)ポルフィリン、鉄−ヘキサシアニド錯体、フタロシアニンなどが挙げられる。有機色素としては、9−フェニルキサンテン系色素、クマリン系色素、アクリジン系色素、トリフェニルメタン系色素、テトラフェニルメタン系色素、キノン系色素、アゾ系色素、インジゴ系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、キサンテン系色素などが挙げられる。この中でもルテニウム−ビス(RuL2)誘導体は、可視光域で広い吸収スペクトルを有するため、特に好ましい。 As the sensitizing dye to be carried on the surface of the conductive substance, any dye that is commonly used in conventional dye-sensitized photoelectric conversion elements can be used. Such dyes are, for example, RuL 2 (H 2 O) 2 type ruthenium-cis-diaqua-bipyridyl complexes, ruthenium-tris (RuL 3 ), ruthenium-bis (RuL 2 ), osnium-tris (OsL 3 ). , An osmium-bis (OsL 2 ) type transition metal complex, zinc-tetra (4-carboxyphenyl) porphyrin, iron-hexocyanide complex, phthalocyanine, and the like. As organic dyes, 9-phenylxanthene dyes, coumarin dyes, acridine dyes, triphenylmethane dyes, tetraphenylmethane dyes, quinone dyes, azo dyes, indigo dyes, cyanine dyes, merocyanine dyes Examples thereof include dyes and xanthene dyes. Among these, ruthenium-bis (RuL 2 ) derivatives are particularly preferable because they have a broad absorption spectrum in the visible light region.

導電性物質表面に増感色素を担持させる方法は、例えば、増感色素を溶かした溶液に、導電性物質を充填した多孔質電極を浸漬させる方法が挙げられる。この溶液の溶媒としては、水、アルコール、トルエン、ジメチルホルムアミドなど増感色素を溶解可能なものであれば全て使用できる。また、増感色素溶液に多孔質電極を浸漬しているときに、加熱したり、超音波を印加することもできる。増感色素溶液から多孔質電極を取り出した後、導電性物質に固着していない増感色素を取り除くために、多孔質電極を適当な温度(例えば、室温または沸点)のアルコールで洗浄することが望ましい。 Examples of the method of supporting the sensitizing dye on the surface of the conductive material include a method of immersing a porous electrode filled with the conductive material in a solution in which the sensitizing dye is dissolved. Any solvent can be used as the solvent for the solution as long as it can dissolve the sensitizing dye, such as water, alcohol, toluene, and dimethylformamide. Further, when the porous electrode is immersed in the sensitizing dye solution, it can be heated or an ultrasonic wave can be applied. After removing the porous electrode from the sensitizing dye solution, the porous electrode may be washed with alcohol at an appropriate temperature (for example, room temperature or boiling point) in order to remove the sensitizing dye not fixed to the conductive material. desirable.

導電性物質中の増感色素の担持量としては、1×10-8〜1×10-6mol/cm2の範囲内であればよく、特に1×10-8〜9.0×10-7mol/cm2が好ましい。この範囲内であれば、経済的且つ十分に光電変換効率向上の効果を得ることができる。 The loading amount of the sensitizing dye in the conductive material may be in the range of 1 × 10 −8 to 1 × 10 −6 mol / cm 2 , and in particular 1 × 10 −8 to 9.0 × 10 −. 7 mol / cm 2 is preferred. Within this range, the effect of improving the photoelectric conversion efficiency can be obtained economically and sufficiently.

本発明の多孔質電極あるいは複合素子を対向電極と集電電極との間に配置して色素増感太陽電池または電気二重層キャパシターを作製する際には、一般に、対向電極と集電電極との間に電解質溶液を存在させる。該電解質溶液は、多孔質電極あるいは複合素子の貫通孔の内部にも存在することになる。電解質溶液は電解質と溶媒から構成される。
電解質としては、LiI、NaI、KI、CsI、CaI2などの金属ヨウ化物、およびテトラアルキルアンモニウムヨーダイド、ピリジニウムヨーダイド、イミダゾリウムヨーダイドなど4級アンモニウム化合物のヨウ素塩などのヨウ化物と、I2との組み合わせ;LiBr、NaBr、KBr、CsBr、CaBr2などの金属臭化物、およびテトラアルキルアンモニウムブロマイド、ピリジニウムブロマイドなど4級アンモニウム化合物の臭素塩などの臭化物と、Br2との組み合わせ;フェロシアン酸塩−フェリシアン酸塩やフェロセン−フェリシニウムイオンなどの金属錯体;ポリ硫化ナトリウム、アルキルチオール−アルキルジスルフィドなどのイオウ化合物;ビオロゲン色素、ヒドロキノン−キノンなどが挙げられる。これらの中でも、LiI、ピリジニウムヨーダイド、イミダゾリウムヨーダイドとI2との組み合わせが好ましい。上記の電解質は2種以上を混合して用いてもよい。
When producing the dye-sensitized solar cell or the electric double layer capacitor by arranging the porous electrode or the composite element of the present invention between the counter electrode and the collector electrode, in general, the counter electrode and the collector electrode There is an electrolyte solution in between. The electrolyte solution is also present inside the through hole of the porous electrode or the composite element. The electrolyte solution is composed of an electrolyte and a solvent.
As the electrolyte, LiI, NaI, KI, CsI, and an iodide such as iodine salt of CaI metal iodide such as 2, and tetraalkylammonium iodide, pyridinium iodide, imidazolium iodide and quaternary ammonium compounds, I combination of 2; LiBr, NaBr, KBr, CsBr, CaBr metal bromide such as 2, and tetraalkyl ammonium bromide, and bromide such as bromine salts of quaternary ammonium compounds such as pyridinium bromide, combination of Br 2; ferrocyanide acid Metal complexes such as salt-ferricyanate and ferrocene-ferricinium ions; sulfur compounds such as sodium polysulfide and alkylthiol-alkyldisulfides; viologen dyes, hydroquinone-quinones and the like. Among these, LiI, pyridinium iodide, and a combination of imidazolium iodide and I 2 are preferable. Two or more of the above electrolytes may be mixed and used.

溶媒としては、粘度が低く、イオン移動度を向上させ、誘電率が高く、有効キャリア濃度を向上させるような優れたイオン伝導性を発現させる化合物が望ましい。このような溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどのカーボネート化合物;3−メチル−2−オキサゾリジノンなどの複素環化合物;ジオキサン、ジエチルエーテルなどのエーテル化合物;エチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールジアルキルエーテル、ポリエチレングリコールジアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールジアルキルエーテルなどの鎖状エーテル類;メタノール、エタノール、エチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールモノアルキルエーテルなどのアルコール類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリンなどの多価アルコール類;アセトニトリル、グルタロジニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル化合物;ジメチルスルフォキシド、スルフォランなど非プロトン極性物質;水などが挙げられる。 As the solvent, a compound that exhibits a low viscosity, an improved ion mobility, a high dielectric constant, and an excellent ion conductivity that improves the effective carrier concentration is desirable. Examples of such solvents include carbonate compounds such as ethylene carbonate and propylene carbonate; heterocyclic compounds such as 3-methyl-2-oxazolidinone; ether compounds such as dioxane and diethyl ether; ethylene glycol dialkyl ether, propylene glycol dialkyl ether, polyethylene Chain ethers such as glycol dialkyl ether and polypropylene glycol dialkyl ether; alcohols such as methanol, ethanol, ethylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether, polyethylene glycol monoalkyl ether and polypropylene glycol monoalkyl ether; ethylene glycol, Propylene glycol, polyethylene glycol, polyp Propylene glycol, polyhydric alcohols such as glycerin; acetonitrile, glutarodinitrile, methoxy acetonitrile, propionitrile, nitrile compounds such as benzonitrile; like water; dimethyl sulfoxide, aprotic polar substances such as sulfolane.

電解質溶液中の電解質濃度は、0.1〜5mol/l程度が好ましい。また、電解質溶液にヨウ素を添加する場合の添加濃度は、0.01〜0.5mol/l程度が好ましい。 The electrolyte concentration in the electrolyte solution is preferably about 0.1 to 5 mol / l. Further, the addition concentration when iodine is added to the electrolyte solution is preferably about 0.01 to 0.5 mol / l.

電解質溶液には、J.Am.Ceram.Soc.,80(12)3157−3171(1997)に記載されているように、ter−ブチルピリジンや、2−ピコリン、2,6−ルチジンなどの塩基性化合物を添加することもできる。塩基性化合物を添加する場合の添加濃度は、0.05〜2mol/l程度が好ましい。 The electrolyte solution includes J.I. Am. Ceram. Soc. , 80 (12) 3157-3171 (1997), basic compounds such as ter-butylpyridine, 2-picoline, and 2,6-lutidine can also be added. The addition concentration when adding the basic compound is preferably about 0.05 to 2 mol / l.

電解質溶液に代えて、固体電解質を用いてもよい。ここで、固体電解質とは、電解質とイオン伝導性高分子化合物の混合物である。イオン伝導性高分子化合物としては、例えば、ポリエーテル類、ポリエステル類、ポリアミン類、ポリスルフィド類などの極性高分子化合物が挙げられる。 A solid electrolyte may be used in place of the electrolyte solution. Here, the solid electrolyte is a mixture of an electrolyte and an ion conductive polymer compound. Examples of the ion conductive polymer compound include polar polymer compounds such as polyethers, polyesters, polyamines, and polysulfides.

また、電解質溶液に代えて、電解質、溶媒およびゲル化剤を用いて作製したゲル電解質を用いてもよい。ゲル化剤としては、高分子ゲル化剤が良好に用いられる。例えば、架橋ポリアクリル樹脂誘導体や架橋ポリアクリロニトリル誘導体、ポリアルキレンオキシド誘導体、シリコン樹脂類、側鎖に含窒素複素環式四級化合物塩構造を有するポリマーなどの高分子ゲル化剤などが挙げられる。 Moreover, it may replace with electrolyte solution and may use the gel electrolyte produced using electrolyte, a solvent, and a gelatinizer. As the gelling agent, a polymer gelling agent is preferably used. Examples thereof include polymer gelling agents such as crosslinked polyacrylic resin derivatives, crosslinked polyacrylonitrile derivatives, polyalkylene oxide derivatives, silicon resins, and polymers having a nitrogen-containing heterocyclic quaternary compound salt structure in the side chain.

更にまた、電解質溶液に代えて、溶融塩ゲルを用いることもできる。この場合、溶融塩が電解質である。溶融塩ゲルとしては、ゲル材料に常温型溶融塩を添加したものを用いることができる。常温型溶融塩としては、ピリジニウム塩類、イミダゾリウム塩類などの含窒素複素環式四級アンモニウム塩化合物類が良好に用いられる。 Furthermore, a molten salt gel can be used instead of the electrolyte solution. In this case, the molten salt is an electrolyte. As the molten salt gel, one obtained by adding a normal temperature type molten salt to a gel material can be used. As room temperature type molten salts, nitrogen-containing heterocyclic quaternary ammonium salt compounds such as pyridinium salts and imidazolium salts are preferably used.

対向電極は光電変換素子を光電気化学電池としたときに正極として作用するものであり、一般的には、支持基板とその上に形成された導電性材料からなる導電層とからなる。導電性材料としては、金属(例えば白金、金、銀、銅、アルミニウム、マグネシウム、インジウム等)、炭素及び導電性金属酸化物(インジウム−スズ複合酸化物、酸化スズにフッ素をドープしたもの等)が挙げられる。中でも白金、金、銀、銅、アルミニウム及びマグネシウムが好ましい。支持基板は、好ましくはガラス基板又はプラスチック基板である。導電層は、支持基板上に上記導電性材料を塗布又は蒸着して形成される。導電層の厚さは特に制限されないが3nm〜10μmであるのが好ましい。対向電極の表面抵抗は低い程よく、50Ω/cm2以下であるのが好ましく、20Ω/cm2以下であるのがより好ましい。 The counter electrode functions as a positive electrode when the photoelectric conversion element is a photoelectrochemical cell, and generally comprises a support substrate and a conductive layer made of a conductive material formed thereon. Examples of conductive materials include metals (for example, platinum, gold, silver, copper, aluminum, magnesium, indium, etc.), carbon, and conductive metal oxides (indium-tin composite oxide, tin oxide doped with fluorine, etc.) Is mentioned. Of these, platinum, gold, silver, copper, aluminum and magnesium are preferred. The support substrate is preferably a glass substrate or a plastic substrate. The conductive layer is formed by applying or vapor-depositing the conductive material on a support substrate. The thickness of the conductive layer is not particularly limited, but is preferably 3 nm to 10 μm. The surface resistance is low Moderately of the counter electrode, preferably at 50 [Omega / cm 2 or less, more preferably 20 [Omega / cm 2 or less.

基板26は、透明基板21と同じ材料を使用することができる。基板の透光性は透明、不透明のいずれでもよいので、ニッケル、亜鉛、チタンなどの金属箔を使用することもできるが、透明であれば両側の基板21、26から光を入射させることができるので好ましい。 The substrate 26 can use the same material as the transparent substrate 21. Since the translucency of the substrate may be either transparent or opaque, a metal foil such as nickel, zinc or titanium can be used. However, if it is transparent, light can be incident from the substrates 21 and 26 on both sides. Therefore, it is preferable.

本発明の多孔質電極あるいは該多孔質電極に多孔質フィルム(B)が積層された複合素子は、光電変換効率に優れ、かつ可撓性にも優れるため、色素増感太陽電池や電気二重層キャパシターの構成部材として好適に用いられる。 Since the porous electrode of the present invention or the composite element in which the porous film (B) is laminated on the porous electrode is excellent in photoelectric conversion efficiency and excellent in flexibility, a dye-sensitized solar cell or an electric double layer is used. It is suitably used as a component member of a capacitor.

本発明の1つの態様である色素増感太陽電池は、互いに対向する第1及び第2の基板と、両基板の間に、第1の基板から近い順に配置されている対向電極、多孔質電極および集電電極、ならびに前記対向電極と集電電極との間に多孔質電極を介して配置された電解質とを有する色素増感太陽電池であって、前記多孔質電極は、貫通孔を有し、平均孔径d1が0.02〜3μmであり、空孔率が40〜90%である多孔質フィルム(A)の貫通孔中に、半導体が充填されている電極であり、前記第2の基板は透明基板であり、該半導体と対向電極とは接触しておらず、前記半導体の表面に増感色素が担持されている色素増感太陽電池である。半導体と対向電極との非接触を確実に達成するために、前記多孔質電極と前記対向電極との間に、該多孔質電極の表面に積層された、多孔質フィルム(A)の平均孔径d1よりも平均孔径が小さい貫通孔を有する多孔質フィルム(B)が配置されていることが好ましい。この改良された態様は、本発明の複合素子の応用である。多孔質フィルム(B)の貫通孔には実質的に導電性物質が充填されていないことが好ましい。なお、多孔質フィルム(A)の貫通孔には、半導体と共に導電体が充填されていることが好ましい。 A dye-sensitized solar cell according to one aspect of the present invention includes a first and second substrates facing each other, a counter electrode disposed between the two substrates in order from the first substrate, and a porous electrode And a collector electrode, and a dye-sensitized solar cell having an electrolyte disposed between the counter electrode and the collector electrode via a porous electrode, the porous electrode having a through hole The second substrate is an electrode in which a semiconductor is filled in a through hole of a porous film (A) having an average pore diameter d1 of 0.02 to 3 μm and a porosity of 40 to 90%. Is a transparent substrate in which the semiconductor and the counter electrode are not in contact, and a sensitizing dye is supported on the surface of the semiconductor. In order to reliably achieve non-contact between the semiconductor and the counter electrode, the average pore diameter d1 of the porous film (A) laminated on the surface of the porous electrode between the porous electrode and the counter electrode It is preferable that the porous film (B) which has a through-hole whose average pore diameter is smaller than is arrange | positioned. This improved embodiment is an application of the composite element of the present invention. It is preferable that the through hole of the porous film (B) is not substantially filled with a conductive substance. In addition, it is preferable that the through-hole of a porous film (A) is filled with the conductor with the semiconductor.

色素増感太陽電池は、基板と透明基板の間に対向電極、多孔質電極(ただし、導電性物質は少なくとも半導体を含む)または複合素子、集電電極の順に挟んで容器中に収納し、この容器内に電解質溶液またはその等価物を好ましくは減圧状態で注入し、この電解質溶液またはその等価物を多孔質電極または複合素子に十分に含浸せしめた後、容器を封止することによって作製することができる。多孔質電極に多孔質フィルム(B)が積層された複合素子を用いる場合には、該複合素子の多孔質フィルム(B)側と対向電極とが積層されるようにする。色素増感太陽電池の製造においては、増感色素が担持されている多孔質電極を使用する。 A dye-sensitized solar cell is placed in a container by sandwiching a counter electrode, a porous electrode (however, a conductive material contains at least a semiconductor) or a composite element, and a collector electrode in this order between a substrate and a transparent substrate. It is prepared by injecting an electrolyte solution or an equivalent thereof into a container, preferably under reduced pressure, sufficiently impregnating a porous electrode or a composite element with the electrolyte solution or an equivalent thereof, and then sealing the container. Can do. When a composite element in which a porous film (B) is laminated on a porous electrode is used, the porous film (B) side of the composite element and the counter electrode are laminated. In the production of a dye-sensitized solar cell, a porous electrode carrying a sensitizing dye is used.

本発明の1つの態様である電気二重層キャパシターは、互いに対向する第1及び第2の基板と、両基板の間に、第1の基板から近い順に配置されている対向電極、多孔質電極および集電電極、ならびに前記対向電極と集電電極との間に前記多孔質電極を介して配置されている電解質を有する電気二重層キャパシターであって、前記多孔質電極は、貫通孔を有し、平均孔径d1が0.02〜3μmであり、空孔率が40〜90%である多孔質フィルム(A)の貫通孔中に、導電体が充填されている電極であり、該導電体と対向電極とは接触していない電気二重層キャパシターである。導電体と対向電極との非接触を確実に達成するために、前記多孔質電極と前記対向電極との間に、該多孔質電極の表面に積層された、多孔質フィルム(A)の平均孔径d1よりも平均孔径が小さい貫通孔を有する多孔質フィルム(B)が配置されていることが好ましい。この改良された態様は、本発明の複合素子の応用である。なお、前記導電体は炭素質粉末であることが好ましく、活性炭であることがより好ましい。 An electric double layer capacitor according to one aspect of the present invention includes a first substrate and a second substrate facing each other, a counter electrode disposed between the two substrates in order from the first substrate, a porous electrode, An electric double layer capacitor having a current collecting electrode and an electrolyte disposed between the counter electrode and the current collecting electrode via the porous electrode, the porous electrode having a through hole; An average pore diameter d1 is 0.02 to 3 μm, and a porous film (A) having a porosity of 40 to 90% is an electrode filled with a conductor, and is opposed to the conductor. The electric double layer capacitor is not in contact with the electrode. In order to reliably achieve non-contact between the conductor and the counter electrode, the average pore diameter of the porous film (A) laminated on the surface of the porous electrode between the porous electrode and the counter electrode It is preferable that the porous film (B) which has a through-hole whose average hole diameter is smaller than d1 is arrange | positioned. This improved embodiment is an application of the composite element of the present invention. The conductor is preferably carbonaceous powder, and more preferably activated carbon.

電気二重層キャパシターは、例えば、電気二重層キャパシターは2枚の基板の間に、対抗電極、多孔質電極(ただし、導電性物質は導電体である)または複合素子、集電電極の順に挟んで容器中に収納し、この容器内に非水電解質溶液またはその等価物を好ましくは減圧状態で注入し、この電解質溶液またはその等価物を多孔質電極または複合素子に十分含浸せしめた後、容器を封止することによって作製することができる。多孔質電極に多孔質フィルム(B)が積層された複合素子を用いる場合には、該複合素子の多孔質フィルム(B)側と対向電極とが積層されるようにする。 An electric double layer capacitor is, for example, an electric double layer capacitor sandwiched between two substrates in the order of a counter electrode, a porous electrode (however, a conductive substance is a conductor) or a composite element, and a collecting electrode. The container is housed in a container, and a nonaqueous electrolyte solution or an equivalent thereof is injected into the container preferably under reduced pressure. After the electrolyte solution or the equivalent is sufficiently impregnated into the porous electrode or the composite element, the container is It can be manufactured by sealing. When a composite element in which a porous film (B) is laminated on a porous electrode is used, the porous film (B) side of the composite element and the counter electrode are laminated.

以下、実施例に基づき本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, based on an Example, this invention is demonstrated more concretely. However, the present invention is not limited to the following examples.

(1)フィルム厚み測定
フィルムの厚みは、Mitsutoyo 社製デジタルマイクロメーターVL−50を用いて、幅方向、長さ方向にわたり、10点でフィルムの厚みを測定し、全測定値の平均値を算出した。その平均値をフィルムの厚みとした。
(1) Film thickness measurement The film thickness was measured at 10 points in the width direction and length direction using a digital micrometer VL-50 manufactured by Mitsutoyo, and the average value of all measured values was calculated. did. The average value was taken as the thickness of the film.

(2)平均孔径
JIS K1150に準拠し、水銀圧入法により、オートポア III9420(MICROMERITICS社製)にて平均孔半径r(μm)を測定し、平均孔径を2rとした。
(2) Average pore diameter Based on JIS K1150, the average pore radius r (μm) was measured with Autopore III9420 (manufactured by MICROMERITICS) by mercury porosimetry, and the average pore diameter was 2r.

(3)空孔率
フィルムを直径32mmの円盤状に打ち抜き、水中置換により見掛け体積(V)を測定する。これとは別に、島津製作所製のオートピクノメーター アキュピック 1320 型を用いて真体積(V1)を測定する。フィルムの空孔率は、空孔率=(1−V1/V)×100 とする。
(3) The porosity film is punched into a disk shape having a diameter of 32 mm, and the apparent volume (V) is measured by substituting in water. Separately, the true volume (V1) is measured using an autopicometer AccuPick 1320 manufactured by Shimadzu Corporation. The porosity of the film is assumed to be porosity = (1−V1 / V) × 100.

(4)可撓性試験
図5に示すように直径2mmの針金を挟むようにしてフィルムを180°に折りたたみ、広げた。次に裏面についても同様に針金を挟んで折りたたみ、フィルムを広げた。裏面を折る際には、表面と同じところで折りたたむようにした。折れ目の部分にクラックが入っているかどうかを目視で確認した。クラックが入っていなければ可撓性があることを示している。
(4) Flexibility test As shown in FIG. 5, the film was folded at 180 ° and spread so as to sandwich a wire having a diameter of 2 mm. Next, the back side was similarly folded with a wire and the film was expanded. When folding the back, it was folded at the same position as the front. It was visually confirmed whether or not there were cracks in the folds. If there is no crack, it indicates that there is flexibility.

(実施例1)
炭酸カルシウム(Vigot10、白石カルシウム社製、平均粒子径0.1μm)56重量%と、ポリエチレン粉末(ハイゼックスミリオン340M,三井化学製、重量平均分子量300万、融点136℃)32重量%とポリエチレンワックス(ハイワックス110P,三井化学製、重量平均分子量1000、融点110℃)12重量%の混合ポリエチレン樹脂を強混練できるようセグメント設計した2軸混練機(プラスチック工学研究所製)を使用して混練して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物をロール圧延(ロール温度151℃)することにより、約60μmの膜厚の原反フィルムを作製した。
Example 1
56% by weight of calcium carbonate (Vigot 10, manufactured by Shiroishi Calcium Co., Ltd., average particle size 0.1 μm), 32% by weight of polyethylene powder (Hi-Zex Million 340M, manufactured by Mitsui Chemicals, weight average molecular weight 3 million, melting point 136 ° C.) High wax 110P, manufactured by Mitsui Chemicals, weight average molecular weight 1000, melting point 110 ° C.) 12% by weight of mixed polyethylene resin is kneaded using a segment designed biaxial kneader (Plastics Engineering Laboratory). A resin composition was obtained. By rolling this resin composition (roll temperature: 151 ° C.), an original film having a film thickness of about 60 μm was produced.

得られた原反フィルムをテンター延伸機により延伸温度110℃で約6.5倍に一軸延伸し多孔質フィルムを得た。得られた多孔質フィルムを酸水溶液(塩酸濃度2mol/L、界面活性剤0.4重量%を含む)に浸漬して炭酸カルシウムを除去し、炭酸カルシウムを含まない多孔質フィルム(A)を得た。
得られた多孔質フィルム(A)は厚み14μm、空孔率48%、平均孔径0.1μmであった。
次いで、チタニアゾル溶液(触媒化成製 HPW−18NR:TiO2は15nm)と4重量%の界面活性剤水溶液(界面活性剤:三洋化成製サンモリン11)とを重量比100:7で混合して親油性チタニアゾル溶液を調製し、この溶液をアルミ板上に固定された多孔質フィルム(A)に手動にてバーコートした。バーとしてはガラス棒を用い、液膜厚みが50μmとなるようにスペーサーを敷設して行った。その後室温(25℃)にて乾燥させ電極を作製した。得られた電極の目付を測定し、塗布したチタニアの目付けを求めたところ約13g/m2であった。次いで本電極の半導体の密度勾配を測定するために、上記電極をエポキシ樹脂に包埋した後、クライオミクロトームで厚み方向断面を切り出し、SEM(電子顕微鏡)観察しながら、チタニア中のチタン元素の分布をEPMA(電子プローブマイクロアナライザー)により測定した。測定条件は以下のとおりである。
(1) 機種 EPMA-1610(島津製作所製)
(2) 加速電圧 15 kV
(3) ビーム電流 30.2 nA
(4) ビーム径 約 1μm
(5) 1点あたりの測定時間 5 msec.
(6) 検出波長 2.7 angstrom (Ti Kα)
4.7 angstrom (Cl Kα)
24 angstrom (O Kα)
(7) 分光結晶 PET (pentaerythritol;Ti、Cl)
LS5A (累積膜;O)
得られたEPMA像を図6(61)に、示す。61中、領域62が本発明の電極部であり、領域63は包埋に用いたエポキシ樹脂である。即ち方向64が多孔質フィルム(A)の深さ方向であり、65側が塗工表面、66側が塗工裏面である。電極における領域67のチタン元素の密度分布チャートを、図6(68)に示す。EPMA像に対応してチタン密度分布が分かりやすいようにチャート68をレイアウトしている。
半導体の密度勾配は、チタン元素の密度勾配に等しいとして以下のように算出した。
チャート68に見るように、チタン元素濃度は塗工表面65から深さ1μmで極大値を取り、その後なだらかに低下している。表面で最大値をとらず、それより少し深い位置で極大値をとる理由は、ビーム径が1μm程度なので、最表面では100%ビームが利用されていないことによる。したがって、深さ1μmの極大値をもって多孔質フィルム(A)最表面のチタン元素濃度とする。
一方塗工裏面のチタン濃度は、同様の理由によって、表面から1μmの深さの値とする。元素濃度に比例する放射線の強度(カウント数)は、塗工表面で75、塗工裏面で9.0であるから、その比はおよそ8:1である。得られた電極を用いて可撓性試験を行ったところ、クラックは発生していなかった。
The obtained raw film was uniaxially stretched about 6.5 times at a stretching temperature of 110 ° C. by a tenter stretching machine to obtain a porous film. The obtained porous film is immersed in an aqueous acid solution (hydrochloric acid concentration 2 mol / L, containing 0.4% by weight of surfactant) to remove calcium carbonate, and a porous film (A) containing no calcium carbonate is obtained. It was.
The obtained porous film (A) had a thickness of 14 μm, a porosity of 48%, and an average pore diameter of 0.1 μm.
Next, a titania sol solution (catalyzed chemical HPW-18NR: TiO2 is 15 nm) and a 4% by weight surfactant aqueous solution (surfactant: Sanyo Kasei Sanmorin 11) were mixed at a weight ratio of 100: 7 to obtain a lipophilic titania sol. A solution was prepared, and this solution was manually bar-coated on a porous film (A) fixed on an aluminum plate. A glass rod was used as the bar, and a spacer was laid so that the liquid film thickness was 50 μm. Thereafter, it was dried at room temperature (25 ° C.) to produce an electrode. When the basis weight of the obtained electrode was measured and the basis weight of the applied titania was determined, it was about 13 g / m 2 . Next, in order to measure the density gradient of the semiconductor of this electrode, after embedding the electrode in an epoxy resin, the thickness direction cross section is cut out with a cryomicrotome, and the distribution of titanium element in titania while observing with SEM (electron microscope) Was measured by EPMA (Electron Probe Microanalyzer). The measurement conditions are as follows.
(1) Model EPMA-1610 (manufactured by Shimadzu Corporation)
(2) Acceleration voltage 15 kV
(3) Beam current 30.2 nA
(4) Beam diameter approx. 1μm
(5) Measurement time per point 5 msec.
(6) Detection wavelength 2.7 angstrom (Ti Kα)
4.7 angstrom (Cl Kα)
24 angstrom (O Kα)
(7) Spectroscopic crystal PET (pentaerythritol; Ti, Cl)
LS5A (Cumulative membrane; O)
The obtained EPMA image is shown in FIG. In 61, the area | region 62 is an electrode part of this invention, and the area | region 63 is the epoxy resin used for embedding. That is, the direction 64 is the depth direction of the porous film (A), the 65 side is the coating surface, and the 66 side is the coating back surface. FIG. 6 (68) shows a density distribution chart of the titanium element in the region 67 of the electrode. Corresponding to the EPMA image, the chart 68 is laid out so that the titanium density distribution can be easily understood.
The density gradient of the semiconductor was calculated as follows assuming that it was equal to the density gradient of titanium element.
As can be seen from the chart 68, the titanium element concentration has a maximum value at a depth of 1 μm from the coating surface 65, and then gradually decreases. The reason why the maximum value is not obtained on the surface and the maximum value is obtained at a position slightly deeper than that is because the beam diameter is about 1 μm, and the 100% beam is not used on the outermost surface. Therefore, the maximum value of 1 μm depth is set as the titanium element concentration on the outermost surface of the porous film (A).
On the other hand, the titanium concentration on the back of the coating is set to a value of 1 μm from the surface for the same reason. Since the intensity (count number) of the radiation proportional to the element concentration is 75 on the coated surface and 9.0 on the coated back surface, the ratio is approximately 8: 1. When a flexibility test was performed using the obtained electrode, no cracks were generated.

(実施例2)
複合素子
(1)パラアラミド溶液の合成
撹拌翼、温度計、窒素流入管及び粉体添加口を有する5リットル(l)のセパラブルフラスコを使用してポリ(パラフェニレンテレフタルアミド)(以下、PPTAと略す)の合成を行った。十分乾燥したフラスコに4200gのNMPを投入し、さらに200℃で2時間乾燥した塩化カルシウム272.65gを添加して100℃に昇温した。塩化カルシウムが完全に溶解した後室温に戻して、パラフェニレンジアミン(以下、PPDと略す)132.91gを添加し完全に溶解させた。この溶液を20±2℃に保ったまま、テレフタル酸ジクロライド(以下、TPCと略す)243.32gを10分割して約5分おきに添加した。その後溶液を20±2℃でに1時間保持し、気泡を抜くため減圧下30分撹拌した。得られた重合液は光学的異方性を示した。一部をサンプリングして水で再沈してポリマーとして取り出し、得られたPPTAの固有粘度を測定したところ1.97dl/gであった。次に、この重合液100gを、攪拌翼、温度計、窒素流入管および液体添加口を有する500mlのセパラブルフラスコに秤取し、NMP溶液を徐々に添加した。最終的に、PPTA濃度が2.0重量%のPPTA溶液を調製し、これをP液とした。
(Example 2)
Composite element (1) Synthesis of para-aramid solution Poly (paraphenylene terephthalamide) (hereinafter referred to as PPTA) using a 5 liter (l) separable flask having a stirring blade, a thermometer, a nitrogen inlet tube and a powder addition port (Abbreviated) was synthesized. 4200 g of NMP was put into a well-dried flask, and 272.65 g of calcium chloride dried at 200 ° C. for 2 hours was added, and the temperature was raised to 100 ° C. After calcium chloride was completely dissolved, the temperature was returned to room temperature, and 132.91 g of paraphenylenediamine (hereinafter abbreviated as PPD) was added and completely dissolved. While maintaining this solution at 20 ± 2 ° C., 243.32 g of terephthalic acid dichloride (hereinafter abbreviated as TPC) was added in 10 divided portions every about 5 minutes. Thereafter, the solution was kept at 20 ± 2 ° C. for 1 hour, and stirred for 30 minutes under reduced pressure to remove bubbles. The obtained polymerization liquid showed optical anisotropy. A part was sampled, reprecipitated with water and taken out as a polymer, and the intrinsic viscosity of the obtained PPTA was measured and found to be 1.97 dl / g. Next, 100 g of this polymerization solution was weighed into a 500 ml separable flask having a stirring blade, a thermometer, a nitrogen inlet tube and a liquid addition port, and the NMP solution was gradually added. Finally, a PPTA solution having a PPTA concentration of 2.0% by weight was prepared, and this was used as a P solution.

(2)パラアラミド溶液の塗布と積層多孔質フィルムの作製
実施例1記載の多孔質フィルム(A)をガラス板上に固定し、テスター産業株式会社製バーコーター(間隙200μm)により、P液を塗布した。その後、湿度50%、温度23℃の条件下に保持してPPTAを析出させた後、イオン交換水に浸漬し、5分後に膜状物をガラス板から剥離し、イオン交換水を流しながら充分に水洗した後、60℃で減圧しながら膜状物を乾燥して積層多孔質フィルムを得た。該積層多孔質フィルムは、多孔質フィルム(A)に、PPTAからなる多孔質フィルム(B)が積層されてなるフィルムであった。
得られた積層多孔質フィルムは厚み18μm、空孔率51%、平均孔径0.029μmであった。
(2) Application of para-aramid solution and preparation of laminated porous film The porous film (A) described in Example 1 was fixed on a glass plate, and P liquid was applied by a bar coater (gap 200 μm) manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd. did. Thereafter, PPTA is deposited under the conditions of a humidity of 50% and a temperature of 23 ° C., and then immersed in ion-exchanged water. After 5 minutes, the film-like material is peeled off from the glass plate, and the ion-exchanged water is sufficiently flowed. After washing with water, the membrane was dried while reducing the pressure at 60 ° C. to obtain a laminated porous film. The laminated porous film was a film obtained by laminating a porous film (B) made of PPTA on a porous film (A).
The obtained laminated porous film had a thickness of 18 μm, a porosity of 51%, and an average pore diameter of 0.029 μm.

次いで、実施例1と同様に、チタニアゾル溶液(触媒化成製 NR-18:TiO2は15nm)と4重量%の界面活性剤水溶液(界面活性剤:三洋化成製サンモリン11)とを重量比100:7で混合して親油性チタニアゾル溶液を調製し、積層多孔質フィルムの多孔質フィルム(A)側に塗布した後、室温(25℃)にて乾燥させ電極を作製した。得られた複合素子の目付を測定し、塗布したチタニアの目付けを求めたところ約12g/m2であった。 Next, as in Example 1, titania sol solution (catalyst conversion NR-18: TiO2 is 15 nm) and 4% by weight surfactant aqueous solution (surfactant: Sanyo Kasei Sanmorin 11) are in a weight ratio of 100: 7. To prepare a lipophilic titania sol solution, which was applied to the porous film (A) side of the laminated porous film, and then dried at room temperature (25 ° C.) to produce an electrode. When the basis weight of the obtained composite element was measured and the basis weight of the applied titania was determined, it was about 12 g / m 2 .

得られた複合素子の可撓性試験を行ったところクラックは発生していなかった。
また、得られた複合素子の各面についてSEM観測(倍率10000倍)を行ったところ多孔質フィルム(A)面側にはチタニアが観察されたが、多孔質フィルム(B)面側にはチタニアは観察されなかった。
即ち多孔質フィルム(B)は絶縁層として作用していることが確認できた。
When the flexibility test of the obtained composite element was performed, no cracks were generated.
Further, SEM observation (10,000 times magnification) was performed on each surface of the obtained composite element, and titania was observed on the porous film (A) surface side, but titania on the porous film (B) surface side. Was not observed.
That is, it was confirmed that the porous film (B) was acting as an insulating layer.

(比較例1)
市販のPETフィルム(東洋紡製:A4100)に実施例1に記載の親油性チタニアゾル溶液を塗布し、30℃にて乾燥を行い電極を得た。
得られた電極の目付けを測定し、チタニアの塗布目付けを求めたところ4g/m2であった。
得られた電極の可撓性試験を行ったところクラックが多数発生した。
(Comparative Example 1)
The lipophilic titania sol solution described in Example 1 was applied to a commercially available PET film (Toyobo: A4100) and dried at 30 ° C. to obtain an electrode.
When the basis weight of the obtained electrode was measured and the coating basis weight of titania was determined, it was 4 g / m 2 .
When the flexibility test of the obtained electrode was performed, many cracks were generated.

従来の色素増感太陽電池の概要断面図の一例である。It is an example of schematic sectional drawing of the conventional dye-sensitized solar cell. 本発明の色素増感太陽電池の概要断面図の一例である。It is an example of schematic sectional drawing of the dye-sensitized solar cell of this invention. 空孔内壁が金属で被膜されてなる多孔質フィルム(A)の概要断面図の一例である。1 is an example of a schematic cross-sectional view of a porous film (A) in which pore inner walls are coated with metal. 本発明の色素増感太陽電池の概要断面図の一例である。It is an example of schematic sectional drawing of the dye-sensitized solar cell of this invention. 可撓性試験方法の概略図である。It is the schematic of a flexibility test method. (a)実施例1で得られた電極の厚み方向断面のEPMA像である。 (b)(a)の領域67のチタン元素密度チャートである。(A) It is the EPMA image of the thickness direction cross section of the electrode obtained in Example 1. FIG. (B) It is a titanium element density chart of the area | region 67 of (a).

符号の説明Explanation of symbols

11・・透明基板
12・・集電電極
13・・半導体電極層
14・・電解質溶液
15・・導電膜
16・・基板
17・・増感色素
21・・透明基板
22・・集電電極
23・・多孔質電極
231・・導電性物質
232・・多孔質フィルム (A)
24・・電解質溶液
25・・対向電極
26・・基板
27・・増感色素
34・・金属被膜
43・・複合素子
432・・多孔質フィルム(B)
51・・電極または複合素子
52・・針金(直径2mm)
61・・EPMA像
62・・電極部
63・・包埋に用いたエポキシ樹脂
64・・深さ方向
65・・塗工表面
66・・塗工裏面
67・・チタン元素の分析領域
68・・チタン密度分布チャート
11 .. Transparent substrate 12 .. Collecting electrode 13 ... Semiconductor electrode layer 14 ... Electrolyte solution
15 .. Conductive film
16. · Substrate 17 ·· Sensitizing dye 21 ·· Transparent substrate 22 ·· Current collecting electrode 23 ·· Porous electrode 231 ·· Conductive substance 232 ·· Porous film (A)
24..Electrolyte solution
25 .. Counter electrode 26.. Substrate 27. Sensitizing dye 34. Metal coating 43. Composite element 432 Porous film (B)
51..Electrode or composite element 52..Wire (diameter 2 mm)
61..EPMA image 62..Electrode part 63..Epoxy resin 64 used for embedding..Depth direction 65..Coating surface 66..Coating back surface 67..Titanium element analysis area 68..Titanium Density distribution chart

Claims (22)

貫通孔を有し、平均孔径d1が0.02〜3μmであり、空孔率が40〜90%である多孔質フィルム(A)の貫通孔中に、導電体と半導体とからなる群から選択される導電性物質が充填されている多孔質電極。 Selected from the group consisting of a conductor and a semiconductor in the through hole of the porous film (A) having a through hole, an average pore diameter d1 of 0.02 to 3 μm, and a porosity of 40 to 90% A porous electrode filled with a conductive material. 多孔質フィルム(A)の平均孔径d1が0.04〜1μmである請求項1に記載の多孔質電極。 The porous electrode according to claim 1, wherein the porous film (A) has an average pore diameter d1 of 0.04 to 1 μm. 導電性物質が多孔質フィルム(A)の厚み方向に密度勾配を形成して充填されている請求項1または2に記載の多孔質電極。 The porous electrode according to claim 1 or 2, wherein the conductive material is filled in a density gradient in the thickness direction of the porous film (A). 多孔質フィルム(A)の一方の面における導電性物質の密度の、他方の面における導電性物質の密度に対する比の値が2以上である請求項3に記載の多孔質電極。 The porous electrode according to claim 3, wherein the ratio of the density of the conductive material on one surface of the porous film (A) to the density of the conductive material on the other surface is 2 or more. 多孔質フィルム(A)の貫通孔の内壁が金属で被膜されている請求項1〜4のいずれかに記載の多孔質電極。 The porous electrode according to any one of claims 1 to 4, wherein the inner wall of the through hole of the porous film (A) is coated with a metal. 導電性物質が半導体である請求項1〜5のいずれかに記載の多孔質電極。 The porous electrode according to claim 1, wherein the conductive substance is a semiconductor. 導電性物質が酸化チタンである請求項1〜5のいずれかに記載の多孔質電極。 The porous electrode according to claim 1, wherein the conductive substance is titanium oxide. 導電性物質の表面に増感色素が担持されている請求項1〜7のいずれかに記載の多孔質電極。 The porous electrode according to any one of claims 1 to 7, wherein a sensitizing dye is supported on the surface of the conductive substance. 導電性物質が導電体である請求項1〜5のいずれかに記載の多孔質電極。 The porous electrode according to claim 1, wherein the conductive substance is a conductor. 導電性物質が炭素質粉末である請求項9に記載の多孔質電極。 The porous electrode according to claim 9, wherein the conductive substance is a carbonaceous powder. 貫通孔を有し、平均孔径d1が0.02〜3μmであり、空孔率が40〜90%である多孔質フィルム(A)の貫通孔中に、導電体と半導体とからなる群から選択される導電性物質が充填されている多孔質電極の片面に、多孔質フィルム(A)の平均孔径d1よりも平均孔径が小さい貫通孔を有する多孔質フィルム(B)が積層されている複合素子。 Selected from the group consisting of a conductor and a semiconductor in the through hole of the porous film (A) having a through hole, an average pore diameter d1 of 0.02 to 3 μm, and a porosity of 40 to 90% Composite element in which a porous film (B) having a through hole whose average pore diameter is smaller than the average pore diameter d1 of the porous film (A) is laminated on one surface of a porous electrode filled with a conductive material . 多孔質フィルム(B)の貫通孔には電性物質が充填されていないことを特徴とする請求項11に記載の複合素子。 Composite element according to claim 11, the porous film conductive material in the through hole of the (B) is equal to or unfilled. 互いに対向する第1及び第2の基板と、両基板の間に、第1の基板から近い順に配置されている対向電極、多孔質電極および集電電極、ならびに前記対向電極と集電電極との間に多孔質電極を介して配置された電解質とを有する色素増感太陽電池であって、前記多孔質電極は、貫通孔を有し、平均孔径d1が0.02〜3μmであり、空孔率が40〜90%である多孔質フィルム(A)の貫通孔中に、半導体が充填されている電極であり、前記第2の基板は透明基板であり、該半導体と対向電極とは接触しておらず、前記半導体の表面に増感色素が担持されていることを特徴とする色素増感太陽電池。 A first electrode and a second substrate facing each other, and a counter electrode, a porous electrode and a collector electrode arranged between the two substrates in order from the first substrate, and the counter electrode and the collector electrode A dye-sensitized solar cell having an electrolyte disposed therebetween with a porous electrode, the porous electrode having through holes, an average pore diameter d1 of 0.02 to 3 μm, and pores The electrode is filled with a semiconductor in the through-hole of the porous film (A) having a rate of 40 to 90%, the second substrate is a transparent substrate, and the semiconductor and the counter electrode are in contact with each other. A dye-sensitized solar cell, wherein a sensitizing dye is supported on the surface of the semiconductor. 多孔質フィルム(A)の貫通孔中に、さらに導電体が充填されていることを特徴とする請求項13に記載の色素増感太陽電池。 The dye-sensitized solar cell according to claim 13, wherein the through-hole of the porous film (A) is further filled with a conductor. 前記多孔質電極と前記対向電極との間に、該多孔質電極の表面に積層された、多孔質フィルム(A)の平均孔径d1よりも平均孔径が小さい貫通孔を有する多孔質フィルム(B)が配置されていることを特徴とする請求項13または14に記載の色素増感太陽電池。 Between the porous electrode and the counter electrode, a porous film (B) having through-holes laminated on the surface of the porous electrode and having an average pore diameter smaller than the average pore diameter d1 of the porous film (A) Is arranged, The dye-sensitized solar cell of Claim 13 or 14 characterized by the above-mentioned. 多孔質フィルム(B)の貫通孔には電性物質が充填されていないことを特徴とする請求項15に記載の色素増感太陽電池。 The dye-sensitized solar cell according to claim 15, the porous film (B) conductive material in the through hole of the characterized in that the unfilled. 互いに対向する第1及び第2の基板と、両基板の間に、第1の基板から近い順に配置されている対向電極、多孔質電極および集電電極、ならびに前記対向電極と集電電極との間に前記多孔質電極を介して配置されている電解質を有する電気二重層キャパシターであって、前記多孔質電極は、貫通孔を有し、平均孔径d1が0.02〜3μmであり、空孔率が40〜90%である多孔質フィルム(A)の貫通孔中に、導電体が充填されている電極であり、該導電体と対向電極とは接触していないことを特徴とする電気二重層キャパシター。 A first electrode and a second substrate facing each other, and a counter electrode, a porous electrode and a collector electrode arranged between the two substrates in order from the first substrate, and the counter electrode and the collector electrode An electric double layer capacitor having an electrolyte disposed therebetween via the porous electrode, the porous electrode having through holes, an average pore diameter d1 of 0.02 to 3 μm, and pores An electrode in which a through-hole of the porous film (A) having a rate of 40 to 90% is filled with a conductor, and the conductor and the counter electrode are not in contact with each other. Multilayer capacitor. 前記多孔質電極と前記対向電極との間に、該多孔質電極の表面に積層された、多孔質フィルム(A)の平均孔径d1よりも平均孔径が小さい貫通孔を有する多孔質フィルム(B)が配置されていることを特徴とする請求項17に記載の電気二重層キャパシター。 Between the porous electrode and the counter electrode, a porous film (B) having through-holes laminated on the surface of the porous electrode and having an average pore diameter smaller than the average pore diameter d1 of the porous film (A) The electric double layer capacitor according to claim 17, wherein: 多孔質フィルム(B)の貫通孔には電性物質が充填されていないことを特徴とする請求項18に記載の電気二重層キャパシター。 Electric double layer capacitor of claim 18, the porous film (B) conductive material in the through hole of the characterized in that the unfilled. 前記導電体は炭素質粉末であることを特徴とする請求項17〜19のいずれかに記載の電気二重層キャパシター。 The electric double layer capacitor according to claim 17, wherein the conductor is a carbonaceous powder. 貫通孔を有し、平均孔径d1が0.02〜3μmであり、空孔率が40〜90%である多孔質フィルム(A)の表面に導電体と半導体とからなる群から選択される導電性物質を含む液を塗工し、多孔質フィルム(A)の貫通孔に前記導電性物質を充填する工程を有する多孔質電極の製造方法。 Conductivity selected from the group consisting of a conductor and a semiconductor on the surface of the porous film (A) having through holes, an average pore diameter d1 of 0.02 to 3 μm, and a porosity of 40 to 90%. A method for producing a porous electrode, comprising a step of applying a liquid containing a conductive substance and filling the through hole of the porous film (A) with the conductive substance. 貫通孔を有し、平均孔径d1が0.02〜3μmであり、空孔率が40〜90%である多孔質フィルム(A)の貫通孔中に、導電体と半導体とからなる群から選択される導電性物質が充填されてなる多孔質電極の片面に、高分子と溶媒とを含有する高分子溶液を塗布して高分子溶液層を形成する工程、および、該高分子溶液層から溶媒を除去して、多孔質フィルム(A)の平均孔径d1よりも平均孔径が小さい貫通孔を有する多孔質フィルム(B)を形成する工程を有する複合素子の製造方法。 Selected from the group consisting of a conductor and a semiconductor in the through hole of the porous film (A) having a through hole, an average pore diameter d1 of 0.02 to 3 μm, and a porosity of 40 to 90% Forming a polymer solution layer by applying a polymer solution containing a polymer and a solvent to one side of a porous electrode filled with a conductive material, and a solvent from the polymer solution layer The manufacturing method of the composite element which has the process of removing and forming the porous film (B) which has a through-hole whose average hole diameter is smaller than the average hole diameter d1 of a porous film (A).
JP2005186131A 2004-07-08 2005-06-27 Porous electrode, composite element having the porous electrode, and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP4876450B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005186131A JP4876450B2 (en) 2004-07-08 2005-06-27 Porous electrode, composite element having the porous electrode, and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004201571 2004-07-08
JP2004201571 2004-07-08
JP2004321802 2004-11-05
JP2004321802 2004-11-05
JP2005186131A JP4876450B2 (en) 2004-07-08 2005-06-27 Porous electrode, composite element having the porous electrode, and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006156337A JP2006156337A (en) 2006-06-15
JP4876450B2 true JP4876450B2 (en) 2012-02-15

Family

ID=36634319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005186131A Expired - Fee Related JP4876450B2 (en) 2004-07-08 2005-06-27 Porous electrode, composite element having the porous electrode, and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4876450B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101778473B1 (en) 2016-11-30 2017-09-13 군산대학교산학협력단 Anatase multi-channel porous coating film

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4995609B2 (en) * 2007-03-22 2012-08-08 イーメックス株式会社 Electricity storage element
JP5485544B2 (en) * 2008-12-25 2014-05-07 積水化学工業株式会社 Solar cell and method for manufacturing the same
JP5504472B2 (en) * 2009-11-20 2014-05-28 イーメックス株式会社 Capacitor and manufacturing method thereof
CN101814377B (en) * 2010-05-24 2011-09-14 西南交通大学 Preparation method of TiO2 film of dye-sensitized solar battery with high conversion efficiency under low light intensity
WO2013048465A1 (en) 2011-09-30 2013-04-04 Intel Corporation Method of increasing an energy density and an achievable power output of an energy storage device
JP5930770B2 (en) * 2012-02-29 2016-06-08 新日鉄住金化学株式会社 Method for producing porous semiconductor electrode
CN105637603B (en) * 2013-11-08 2019-01-01 松下电器产业株式会社 Electrochemical device
JP2017130669A (en) * 2017-02-27 2017-07-27 インテル コーポレイション Method of increasing energy density and achievable power output of energy storage device
ES2911556T3 (en) * 2017-12-21 2022-05-19 Exeger Operations Ab A solar cell and a method for manufacturing the solar cell
KR102141453B1 (en) * 2018-08-03 2020-08-05 한국화학연구원 Hybrid battery structure
CN112768245B (en) * 2020-12-29 2023-04-07 荥经县旭光电子有限公司 Ultrahigh-pressure multistage formed foil preparation method and formed foil

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4173775B2 (en) * 2002-07-09 2008-10-29 三菱製紙株式会社 Carbodiimide compound, uretdione compound, cross-linking agent, cross-linked polymer, gel composition, ion conductive composition, electrochemical device, and surface-modified substrate
JP2005097453A (en) * 2003-09-26 2005-04-14 Nippon Zeon Co Ltd Resin composition for electrically conductive film for electric collector, and coating and film using the composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101778473B1 (en) 2016-11-30 2017-09-13 군산대학교산학협력단 Anatase multi-channel porous coating film

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006156337A (en) 2006-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4876450B2 (en) Porous electrode, composite element having the porous electrode, and manufacturing method thereof
US8049105B2 (en) Porous electrodes, devices including the porous electrodes, and methods for their production
CN100481521C (en) Porous electrode, and apparatus containing the same and manufacturing method of the electrode
JP5002595B2 (en) Dye-sensitized solar cell module and manufacturing method thereof
KR101024876B1 (en) Photovoltaic cells utilizing mesh electrodes
US8035185B2 (en) Electrode, method of making same, photoelectric transfer element, method of manufacturing same, electronic device and method of manufacturing same
JP4446011B2 (en) Method for producing photoelectrode for dye-sensitized solar cell, photoelectrode for dye-sensitized solar cell, and dye-sensitized solar cell
JP4863662B2 (en) Dye-sensitized solar cell module and manufacturing method thereof
JP4415481B2 (en) Photoelectric conversion element and manufacturing method thereof
JP5118805B2 (en) Dye-sensitized solar cell and dye-sensitized solar cell module
JP2005235725A (en) Dye-sensitized solar cell module
JP2006024574A (en) Dye-sensitized solar cell module
JP2005142088A (en) Electrode board for dye-sensitized solar cell, and the dye-sensitized solar cell
JP4277639B2 (en) Photoelectric conversion element module
US20130255761A1 (en) Electrode and dye-sensitized solar cell
JP4951853B2 (en) Electrode substrate for dye-sensitized solar cell, method for producing the same, and dye-sensitized solar cell
JP2006107885A (en) Dye-sensitized solar battery and dye-sensitized solar battery module
JP4759984B2 (en) Electrode substrate for dye-sensitized solar cell, method for producing the same, and dye-sensitized solar cell
JP6029982B2 (en) Photoelectric conversion element
JP2004119082A (en) Photoelectric conversion element module
JP2009032502A (en) Photoelectric conversion element
JP2007172915A (en) Photoelectric conversion device
JP2009187844A (en) Method of manufacturing photoelectric conversion element
TW201507179A (en) Dye-sensitized solar cell and fabrication method thereof
JP6172562B2 (en) Dye-sensitized solar cell and electrode thereof

Legal Events

Date Code Title Description
RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20080131

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080407

RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20080514

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111004

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111011

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111101

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111114

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141209

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees