JPH11260427A - Transparent semiconductor electrode and photochemical battery by using it - Google Patents

Transparent semiconductor electrode and photochemical battery by using it

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JPH11260427A
JPH11260427A JP10059568A JP5956898A JPH11260427A JP H11260427 A JPH11260427 A JP H11260427A JP 10059568 A JP10059568 A JP 10059568A JP 5956898 A JP5956898 A JP 5956898A JP H11260427 A JPH11260427 A JP H11260427A
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transparent
transparent semiconductor
layer
semiconductor layer
electrode
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正敏 櫻井
Katsuyuki Naito
勝之 内藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve energy conversion efficiency between a transparent semiconductor layer and its adjoining layer, by forming a contour shape having a specific Hausdorff dimension on the opposite surface to a transparent conductor layer interface on the section of the transparent semiconductor layer formed on the transparent conductor layer. SOLUTION: The contour shape of a transparent semiconductor layer 2 on a transparent electrode 1 has a Hausdorff dimension D shown by the equation, 1.5<=D<=2.0, and is preferably an aggregate having a resin-like structure. Therefore, efficiency of photoelectric conversion, occurred by such an action that a mono-molecular layer of a sensitizing pigment 3 absorbs incident light 7 and successively transfers electrons and holes to the transparent semiconductor layer 2 and a carrier transfer layer 4, is improved, besides, the higher a coating ratio is, the better the efficiency is. The Hausdorff dimension is preferably 1.7-2.0 in case that a size length is 10-100 nm, and 1.0-1.5 in case that the size length is 1 μm which is longer than the wavelength of visible ray, and thereby efficiencies of ion diffusion and dispersion of the incident light are improved. The carrier transfer layer 4 may be formed from a conductive solid of ions or electrons or gel-like material other than an electrolyte.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、表面微細構造を有
する透明半導体電極、及びこの透明半導体電極を用いた
光化学電池に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transparent semiconductor electrode having a fine surface structure and a photochemical cell using the transparent semiconductor electrode.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、透明半導体層表面に増感色素を
担持させた電極を用いた光化学電池には、例えば特開平
1−220380号もしくは特表平5−504023号
に記述されるように、微粒子状の金属酸化物を焼結する
ことにより得られる微細構造を持つ透明半導体電極等が
用いられている。
2. Description of the Related Art In general, a photochemical cell using an electrode having a sensitizing dye supported on the surface of a transparent semiconductor layer is disclosed in, for example, JP-A-1-220380 or JP-A-5-504033. A transparent semiconductor electrode or the like having a fine structure obtained by sintering a fine metal oxide is used.

【0003】この透明半導体電極の製造方法としては、
例えば酸化チタン膜の場合、チタニウムイソプロポキシ
ドなどの有機チタン化合物を含む溶液に透明電極を浸漬
し、引き上げた後、透明電極を焼結する方法、酸化チタ
ン粒子を透明電極表面に付着させた後に焼結する方法な
どが取られている。さらに、得られた透明半導体膜を増
感色素を含有した液体に浸漬し、透明半導体膜表面に増
感色素を吸着させた後に液状のキャリア移動層を介して
対電極で挟み込むことにより湿式光化学電池を得ること
ができる。
[0003] As a method of manufacturing this transparent semiconductor electrode,
For example, in the case of a titanium oxide film, a method of immersing the transparent electrode in a solution containing an organic titanium compound such as titanium isopropoxide, pulling it up, sintering the transparent electrode, and attaching titanium oxide particles to the transparent electrode surface The method of sintering etc. is taken. Furthermore, the obtained transparent semiconductor film is immersed in a liquid containing a sensitizing dye, the sensitizing dye is adsorbed on the surface of the transparent semiconductor film, and then sandwiched by a counter electrode through a liquid carrier transfer layer, thereby obtaining a wet photochemical battery. Can be obtained.

【0004】このようにして得られた光化学電池は、以
下の過程を経て動作する。まず、透明電極側より入射し
た光は、透明電極及び透明半導体膜を通して透明半導体
膜表面に担持された増感色素に到達し、この増感色素を
励起する。励起した増感色素はすみやかに透明半導体膜
へ電子を渡す。透明半導体膜へ渡った電子は透明電極へ
到達する。正に帯電した増感色素は、キャリア移動層内
を拡散することにより到達するイオンから電子を受け取
り中和される。電子を渡したイオンはキャリア移動層内
を対電極まで拡散し、電子を受け取る。この透明電極と
対電極をそれぞれ負極、正極とすることにより湿式光化
学電池として動作する。
[0004] The photochemical cell thus obtained operates through the following steps. First, light incident from the transparent electrode side reaches the sensitizing dye carried on the surface of the transparent semiconductor film through the transparent electrode and the transparent semiconductor film, and excites the sensitizing dye. The excited sensitizing dye quickly transfers electrons to the transparent semiconductor film. The electrons that have reached the transparent semiconductor film reach the transparent electrode. The positively charged sensitizing dye receives electrons from ions arriving by diffusing in the carrier transfer layer and is neutralized. The ions that have passed the electrons diffuse in the carrier transfer layer to the counter electrode and receive the electrons. By using the transparent electrode and the counter electrode as a negative electrode and a positive electrode, respectively, the device operates as a wet photochemical cell.

【0005】この液状のキャリア移動層の代わりにイオ
ン伝導性の固体電解質やゲル電解質、もしくは電子伝導
性の有機固体物質などを用いると、固体光化学電池が得
られる。
When an ion-conductive solid electrolyte or gel electrolyte, or an electron-conductive organic solid substance is used in place of the liquid carrier transfer layer, a solid-state photochemical cell can be obtained.

【0006】こうして得られる透明半導体表面の微細構
造は、透明半導体微粒子の透明電極表面への堆積とその
焼結により作製されるため、透明半導体層表面の微細構
造は層内でほぼ一様の構造となる。この透明半導体電極
を光化学電池に用いるとき、キャリア移動層として、イ
オン伝導度が10-1S/cm程度の液体電解質を用いる
場合には、透明半導体層の厚みが50μm程度以下であ
れば、光電変換効率に大きな悪影響が与えられず、エネ
ルギー変換効率10%程度の光化学電池が得られてい
た。
[0006] The fine structure of the transparent semiconductor surface thus obtained is produced by depositing the transparent semiconductor fine particles on the surface of the transparent electrode and sintering the same. Therefore, the fine structure of the transparent semiconductor layer surface is substantially uniform in the layer. Becomes When this transparent semiconductor electrode is used in a photochemical cell, if a liquid electrolyte having an ionic conductivity of about 10 -1 S / cm is used as the carrier transfer layer, if the thickness of the transparent semiconductor layer is about 50 μm or less, the photoelectric conversion is performed. There was no significant adverse effect on the conversion efficiency, and a photochemical cell with an energy conversion efficiency of about 10% was obtained.

【0007】しかし、この湿式光化学電池は、キャリア
移動層として用いられる液体電解質が長時間の使用で外
部に漏れ出してしまい、電池の寿命を短くする原因とな
っていた。また、このような液体電解質は、人体に有害
であるものが多く、漏洩すると危険である。
However, in this wet-type photochemical battery, the liquid electrolyte used as the carrier transfer layer leaks to the outside after a long period of use, causing a short life of the battery. Further, such liquid electrolytes are often harmful to the human body, and are dangerous if leaked.

【0008】液体のキャリア移動層の代わりに、イオン
伝導性の固体電解質やゲル電解質、もしくは電子伝導性
の有機固体物質を用いた固体光化学電池では、たとえば
キャリア移動層として、イオン伝導性高分子固体電解質
を用いた場合には、イオン導電率が10-4S/cm以下
であり、液体キャリア移動層と比べ、著しく導電率が低
下する。これは固体キャリア移動層中のキャリアの拡散
定数や移動度が液状の電解質と比べ非常に小さいため、
10μm程度の厚味を持つ透明半導体層の微細構造の全
ての表面までキャリアが十分に届かないことが原因であ
る。
In a solid-state photochemical battery using an ion-conductive solid electrolyte or gel electrolyte or an electron-conductive organic solid substance instead of a liquid carrier-transporting layer, for example, an ion-conductive polymer solid When an electrolyte is used, the ionic conductivity is 10 −4 S / cm or less, and the conductivity is significantly reduced as compared with the liquid carrier moving layer. This is because the diffusion constant and mobility of the carrier in the solid carrier moving layer are very small compared to the liquid electrolyte,
This is because carriers do not sufficiently reach all surfaces of the microstructure of the transparent semiconductor layer having a thickness of about 10 μm.

【0009】このため、従来の固体光化学電池では、キ
ャリア移動層から増感色素へのイオンもしくは電子の拡
散効率が低下し、この結果、光電変換効率が従来の湿式
光化学電池と比べ1/100以下に低下していた。
For this reason, in the conventional solid-state photochemical cell, the efficiency of diffusion of ions or electrons from the carrier transfer layer to the sensitizing dye is reduced. As a result, the photoelectric conversion efficiency is 1/100 or less of that of the conventional wet photochemical cell. Had fallen.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
事情に鑑みてなされたもので、透明電極上に設けられた
透明半導体層と、透明半導体層とのエネルギー変換を効
率良く行なうことができる透明半導体電極を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to efficiently perform energy conversion between a transparent semiconductor layer provided on a transparent electrode and a transparent semiconductor layer. It is to provide a transparent semiconductor electrode that can be used.

【0011】また、本発明の他の目的は、透明電極上に
設けられた透明半導体層と、透明半導体層とのエネルギ
ー変換を効率良く行なうことができる透明半導体電極を
使用することにより、光電変換効率が良好な光化学電池
を得ることにある。
Another object of the present invention is to provide a transparent semiconductor layer provided on a transparent electrode, and a transparent semiconductor electrode capable of efficiently performing energy conversion between the transparent semiconductor layer and the transparent semiconductor layer. An object of the present invention is to obtain a photochemical cell having good efficiency.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、第1に、透明
導電体層及び該透明導電体層上に形成された透明半導体
層を有し、前記透明半導体層断面における前記透明導電
体層界面と反対の表面は、そのハウスドルフ次元Dが
1.5≦D≦2.0で表わされる輪郭形状を有すること
を特徴とする透明半導体電極を提供する。
The present invention firstly comprises a transparent conductor layer and a transparent semiconductor layer formed on the transparent conductor layer, and the transparent conductor layer in a cross section of the transparent semiconductor layer. The surface opposite to the interface provides a transparent semiconductor electrode characterized in that its Hausdorff dimension D has a contour shape represented by 1.5 ≦ D ≦ 2.0.

【0013】本発明は、第2に、透明導電体層、及び該
透明導電体層上に形成され、該透明半導体層断面におけ
る前記透明導電体層界面と反対の表面は、そのハウスド
ルフ次元Dが1.5≦D≦2.0で表わされる輪郭形状
をもつ透明半導体層を有する透明半導体電極と、該輪郭
形状を有する表面上に設けられた増感色素層と、該増感
色素層と該対電極層の間に設けられたキャリア移動層と
を具備することを特徴とする光化学電池を提供する。
The present invention secondly provides a transparent conductor layer and a surface formed on the transparent conductor layer, the surface of the cross section of the transparent semiconductor layer opposite to the interface of the transparent conductor layer having a Hausdorff dimension D. A transparent semiconductor electrode having a transparent semiconductor layer having a contour represented by 1.5 ≦ D ≦ 2.0, a sensitizing dye layer provided on a surface having the contour, and the sensitizing dye layer. A photochemical battery comprising: a carrier transfer layer provided between the counter electrode layers.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】第1の発明は、改良された表面構
造を有する透明半導体電極を提供するもので、透明導電
体層と、透明導電体層上に形成された透明半導体層を有
し、透明半導体層断面のうち透明導電体層と反対側の表
面は、ハウスドルフ次元Dが1.5≦D≦2.0で表わ
される輪郭形状を有する透明半導体電極を提供する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The first invention provides a transparent semiconductor electrode having an improved surface structure, comprising a transparent conductor layer and a transparent semiconductor layer formed on the transparent conductor layer. The surface opposite to the transparent conductor layer in the cross section of the transparent semiconductor layer provides a transparent semiconductor electrode having a contour shape in which the Hausdorff dimension D is represented by 1.5 ≦ D ≦ 2.0.

【0015】また、第2の発明は、上述の透明半導体電
極を用いた光化学電池を提供するもので、透明電極と、
透明電極層に対向して設けられた対電極層との間に、透
明半導体層、増感色素層、及びキャリア移動層が順に設
けられた構成を有し、透明半導体層の断面における増感
色素層側の表面がハウスドルフ次元D 1.5≦D≦
2.0で表わされる輪郭形状を有する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a photochemical cell using the above-mentioned transparent semiconductor electrode.
A configuration in which a transparent semiconductor layer, a sensitizing dye layer, and a carrier transfer layer are sequentially provided between a counter electrode layer provided to face the transparent electrode layer, and a sensitizing dye in a cross section of the transparent semiconductor layer. The layer side surface is Hausdorff dimension D 1.5 ≦ D ≦
It has a contour shape represented by 2.0.

【0016】この輪郭形状は、樹枝状構造の集合体から
なることが好ましい。また、輪郭形状は、サイズ長Lが
10nm≦L≦100nmのとき、そのハウスドルフ次
元Dが、1.7≦D≦2.0で表わされることが好まし
い。
[0016] This contour shape is preferably composed of an aggregate of dendritic structures. When the size L is 10 nm ≦ L ≦ 100 nm, the Hausdorff dimension D of the contour shape is preferably expressed as 1.7 ≦ D ≦ 2.0.

【0017】このハウスドルフ次元Dは、1μmのサイ
ズ長において1.0≦D≦1.5であることがさらに好
ましい。まず、本発明の透明半導体電極及び光化学電池
の構成について図面を参照して説明する。
The Hausdorff dimension D is more preferably 1.0 ≦ D ≦ 1.5 at a size length of 1 μm. First, the configurations of the transparent semiconductor electrode and the photochemical cell of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0018】図1に、本発明にかかる透明半導体電極の
一例の断面形状を表すモデル図を示す。この透明半導体
電極は、図1に示すように透明電極1、及び透明電極1
上に設けられた透明半導体2から構成される。この透明
半導体表面は、図示するように、樹枝状構造の集合体で
あり、自己相似性を持ったフラクタル形状である。
FIG. 1 is a model diagram showing a cross-sectional shape of an example of the transparent semiconductor electrode according to the present invention. This transparent semiconductor electrode includes a transparent electrode 1 and a transparent electrode 1 as shown in FIG.
It is composed of the transparent semiconductor 2 provided above. As shown in the figure, this transparent semiconductor surface is an aggregate of a dendritic structure, and has a fractal shape having self-similarity.

【0019】ここで樹枝状構造とは、枝分かれ構造を少
なくとも1回、好ましくは2回、さらに好ましくは3回
以上持った柱状もしくは紐状もしくは板状構造を備えた
ものである。この樹枝状構造は、幹、大枝、小枝と枝分
かれするに連れて、枝の直径が小さくなっていくことが
好ましい。
Here, the dendritic structure has a columnar, string-like or plate-like structure having at least one, preferably two, more preferably three or more branched structures. It is preferable that the diameter of the branch becomes smaller as it branches into a trunk, a large branch, and a small branch.

【0020】図2に、本発明にかかる透明半導体電極を
用いた光化学電池の一例の断面形状を表すモデル図を示
す。この光化学電池は、図2に示すように、透明電極
1、透明電極1の反対面側にフラクタル形状の輪郭を持
つ断面形状を有する透明半導体層2、フラクタル形状の
輪郭をもつ表面形状に沿って形成された増感色素単分子
層3、キャリア5を含むキャリア移動層4、及び対電極
6が順に形成された構成を有する。
FIG. 2 is a model diagram showing a cross-sectional shape of an example of a photochemical cell using the transparent semiconductor electrode according to the present invention. As shown in FIG. 2, the photochemical cell includes a transparent electrode 1, a transparent semiconductor layer 2 having a fractal-shaped cross section on the opposite side of the transparent electrode 1, and a surface shape having a fractal-shaped contour. It has a configuration in which the formed sensitizing dye monolayer 3, the carrier transfer layer 4 containing the carrier 5, and the counter electrode 6 are formed in this order.

【0021】この光化学電池では、増感色素単分子層3
が入射した光7を吸収した後、透明半導体2およびキャ
リア移動層4へ電子およびホールを渡すことにより光電
変換を行うことができる。
In this photochemical cell, the sensitizing dye monolayer 3
After absorbing the incident light 7, the photoelectric conversion can be performed by passing electrons and holes to the transparent semiconductor 2 and the carrier transfer layer 4.

【0022】増感色素単分子層3は、透明半導体層2の
表面を完全に被覆する必要はないが、被覆率が高い方が
好ましく、被覆率が高いほど、光電変換効率が高くな
る。透明電極材料としては、可視光領域の吸収が少なく
導電性の、フッ素やインジウムなどをドープされた酸化
スズ、酸化亜鉛などが好ましく使用される。
The sensitizing dye monomolecular layer 3 does not need to completely cover the surface of the transparent semiconductor layer 2, but preferably has a higher coverage, and the higher the coverage, the higher the photoelectric conversion efficiency. As the transparent electrode material, tin oxide, zinc oxide, or the like doped with fluorine, indium, or the like, which has little absorption in the visible light region and is conductive, is preferably used.

【0023】透明半導体は、空乏層の厚みが薄い方が好
ましく、微粒子構造の場合は、空乏層の厚さが粒径より
も小さいことが好ましい。組成としては、酸素欠損が多
く、5価の金属イオン、例えばタンタル、ニオブなどが
ドープされている方が望ましい。
The transparent semiconductor preferably has a thin depletion layer. In the case of a fine particle structure, the thickness of the depletion layer is preferably smaller than the particle size. As for the composition, it is preferable that the pentavalent metal ion, for example, tantalum, niobium or the like be doped with many oxygen vacancies.

【0024】キャリア濃度は、少なすぎると伝導度を下
げ、多すぎると色がつき、増感色素への光吸収を妨害す
るので良くないため、1010ないし1020個/cm3
好ましくは1019個/cm3 であることが好ましい。
If the carrier concentration is too low, the conductivity is lowered, and if the carrier concentration is too high, a color is formed and light absorption to the sensitizing dye is hindered, so that the carrier concentration is 10 10 to 10 20 / cm 3 ,
It is preferably 10 19 / cm 3 .

【0025】透明半導体としては、可視光領域の吸収が
少ない半導体で、金属酸化物半導体では遷移金属の酸化
物、たとえばチタン、ジルコニウム、ハフニウム、スト
ロンチウム、亜鉛、インジウム、イットリウム、ランタ
ン、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデ
ン、タングステンの酸化物、SrTiO3 、CaTiO
3 、BaTiO3 、MgTiO3 、SrNb26 のよ
うなペロブスカイト、あるいはこれらの複合酸化物また
は酸化物混合物、GaNなどが好ましい。
The transparent semiconductor is a semiconductor having a low absorption in the visible light region, and a metal oxide semiconductor is an oxide of a transition metal such as titanium, zirconium, hafnium, strontium, zinc, indium, yttrium, lanthanum, vanadium, niobium, or the like. Oxide of tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, SrTiO 3 , CaTiO
3 , perovskites such as BaTiO 3 , MgTiO 3 , and SrNb 2 O 6 , or composite oxides or oxide mixtures thereof, GaN, and the like are preferable.

【0026】増感色素とは、吸光して電荷分離を起こす
色素のことをいう。このような増感色素としては、ルテ
ニウム−トリス、ルテニウム−ビス、オスミウム−トリ
ス、オスミウム−ビス型の遷移金属錯体、多核錯体、ま
たはルテニウム−シス−ジアクア−ビピリジル錯体、ま
たはフタロシアニンやポルフィリンであることが好まし
い。キャリア移動層としてはヨウ化物、臭化物、ヒドロ
キノンなどのイオンキャリアを含むアセトニトリルやエ
チレンカーボネートもしくはその混合液が好ましい。
The sensitizing dye is a dye that absorbs light and causes charge separation. Such a sensitizing dye is ruthenium-tris, ruthenium-bis, osmium-tris, osmium-bis type transition metal complex, polynuclear complex, ruthenium-cis-diaqua-bipyridyl complex, or phthalocyanine or porphyrin Is preferred. As the carrier transfer layer, acetonitrile or ethylene carbonate containing an ion carrier such as iodide, bromide or hydroquinone, or a mixture thereof is preferable.

【0027】キャリア移動層としては、液体イオン移動
層、固体イオン移動層、及び固体ホールもしくは電子移
動層が好ましく用いられる。液体イオン移動層として
は、ヨウ化物、臭化物、ヒドロキノン等のイオンキャリ
アを含むアセトニトリルやエチレンカーボネート、もし
くはその混合液が好ましく用いられる。
As the carrier transfer layer, a liquid ion transfer layer, a solid ion transfer layer, and a solid hole or electron transfer layer are preferably used. As the liquid ion transfer layer, acetonitrile or ethylene carbonate containing an ion carrier such as iodide, bromide or hydroquinone, or a mixture thereof is preferably used.

【0028】固体イオン移動層としては、上記液体イオ
ン移動層に対し、ポリエチレンオキサイド、もしくはポ
リアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニ
ルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミドな
どのホストポリマーを混入して重合させたゲル電解質
や、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンオキサイド
もしくはポリエチレンなどの高分子側鎖にスルホンイミ
ド塩やアルキルイミダゾリウム塩、テトラシアノキノジ
メタン塩、ジシアノキノジイミン塩などの塩を持つ固体
電解質が好ましく用いられる。
As the solid ion transfer layer, a gel prepared by mixing the above liquid ion transfer layer with a host polymer such as polyethylene oxide or polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid or polyacrylamide is mixed. An electrolyte or a solid electrolyte having a salt such as a sulfonimide salt, an alkyl imidazolium salt, a tetracyanoquinodimethane salt, a dicyanoquinodiimine salt in a polymer side chain such as polyethylene oxide, polyethylene oxide or polyethylene is preferably used.

【0029】固体ホールもしくは電子移動層としては、
結晶性もしくはアモルファス性の有機分子を用いる。結
晶性を持つものとして、各種金属フタロシアニン、ペリ
レンテトラカルボン酸、ペリレンやコロネン等多環芳香
族、テトラチアフルバレン(TTF)、テトラシアノキ
ノジメタン(TCNQ)等電荷移動錯体、アモルファス
材料としては例えば下記化1で表わされるAlq3 、下
記化2で表わされるジアミン、下記化3で表わされる各
種オキサジアゾール、ポリピロール、ポリアニリン、ポ
リN−ビニルカルバゾール、ポリフェニレンビニレンな
どの導電性高分子があげられる。
As a solid hole or an electron transfer layer,
A crystalline or amorphous organic molecule is used. Examples of crystalline materials include various metal phthalocyanines, perylene tetracarboxylic acids, polycyclic aromatics such as perylene and coronene, charge transfer complexes such as tetrathiafulvalene (TTF), and tetracyanoquinodimethane (TCNQ). Examples thereof include conductive polymers such as Alq 3 represented by the following formula 1, diamine represented by the following formula 2, various oxadiazoles, polypyrrole, polyaniline, poly N-vinylcarbazole, and polyphenylenevinylene represented by the following formula 3.

【0030】[0030]

【化1】 Embedded image

【0031】[0031]

【化2】 Embedded image

【0032】[0032]

【化3】 Embedded image

【0033】対電極としては、白金や金、銀などの金
属、黒鉛などの炭素材料、及び上述の透明電極と同様の
透明導電体が好ましく使用される。次に、本発明に用い
られる透明半導体の表面構造について説明する。
As the counter electrode, a metal such as platinum, gold or silver, a carbon material such as graphite, and a transparent conductor similar to the above-mentioned transparent electrode are preferably used. Next, the surface structure of the transparent semiconductor used in the present invention will be described.

【0034】この表面構造は、本発明では、その断面輪
郭形状のハウスドルフ次元を用いて規定されている。ハ
ウスドルフ次元については、たとえば朝倉書店 高安秀
樹著「フラクタル」第1章に説明されている。つまり、
図形のフラクタル次元を記述する方法として、いくつか
の手法が存在するが、ハウスドルフ次元は対象を正方形
による細分ではかるフラクタル次元である。
In the present invention, the surface structure is defined by using the Hausdorff dimension of the cross-sectional profile. The dimension of Hausdorff is described in, for example, Chapter 1 of “Fractal” by Hideki Takayasu, Asakura Shoten. That is,
There are several methods for describing the fractal dimension of a figure. The Hausdorff dimension is a fractal dimension that can be obtained by subdividing an object by a square.

【0035】詳しくは、空間(平面)を1辺の長さがr
の立方体(正方形)の細胞に分割し、対象となる形の一
部を含むような細胞の数N(r)を考える。対象のハウ
スドルフ次元Dは、rとN(r)とから N(r)〜r-D の関係式によって導出される。Dの値は直線すなわち1
次元や平面すなわち2次元などの均一な構造の場合、そ
れぞれ1,2とそれぞれの次元数を反映した整数の値を
取るが、たとえば入り組んだ曲線などは1と2の間の非
整数の値となり、対象となる構造の複雑さを示す指標と
なる。このハウスドルフ次元は、空間(平面)を分割す
る立方体(正方形)のサイズ長に固有のものである。し
たがって、実際の固体表面構造のハウスドルフ次元を様
々なサイズ長で評価することにより、それぞれのサイズ
長における表面の形状評価を行うことができる。
More specifically, the length of one side of the space (plane) is r
Is divided into cubic (square) cells, and the number N (r) of cells that include a part of the target shape is considered. The target Hausdorff dimension D is derived from r and N (r) by the relational expression of N (r) to r −D . The value of D is a straight line, ie 1
In the case of a uniform structure such as a dimension or a plane, that is, a two-dimensional structure, each has a value of 1 and an integer value reflecting the number of dimensions. For example, a complicated curve has a non-integer value between 1 and 2. , An index indicating the complexity of the target structure. This Hausdorff dimension is specific to the size length of the cube (square) that divides the space (plane). Therefore, by evaluating the Hausdorff dimension of the actual solid surface structure at various size lengths, it is possible to evaluate the surface shape at each size length.

【0036】実際のハウスドルフ次元の測定方法を以下
に記す。たとえば、透明半導体表面に対し、透過電子顕
微鏡もしくは共焦点型レーザー顕微鏡などの断面形状が
実像として得られる手法により、様々な倍率における素
子の断面像を得る。この画像をコンピュータに読み取り
表面の断面輪郭形状を抽出する。この断面輪郭形状を、
ある一定の長さの辺を持つ正方形で細分し、断面輪郭部
分を含む正方形の数を数える。この正方形の数と辺の長
さを互いに対数軸でプロットし、得られた曲線の傾きを
その辺の長さ、すなわちサイズ長でのハウスドルフ次元
とする。この作業を一つの界面において様々な倍率の画
像で行い、その輪郭形状のハウスドルフ次元を求める。
An actual method of measuring the Hausdorff dimension is described below. For example, cross-sectional images of the element at various magnifications are obtained on a transparent semiconductor surface by a technique such as a transmission electron microscope or a confocal laser microscope in which a cross-sectional shape is obtained as a real image. This image is read by a computer to extract the cross-sectional contour shape of the surface. This cross-sectional contour shape,
Subdivide with a square having a certain length of sides, and count the number of squares including the cross-sectional contour part. The number of squares and the length of the side are plotted on a logarithmic axis, and the slope of the obtained curve is defined as the Hausdorff dimension in the length of the side, that is, the size length. This operation is performed on one interface with images of various magnifications, and the Hausdorf dimension of the contour shape is obtained.

【0037】断面輪郭形状のハウスドルフ次元が、ある
サイズ長において2に近い値をとる表面は、そのサイズ
長に近いサイズの凹凸が大きい表面であることを示して
いる。
A surface in which the Hausdorff dimension of the cross-sectional profile takes a value close to 2 at a certain size length indicates that the surface has large irregularities near the size length.

【0038】一方、従来技術による透明半導体電極のよ
うな、一様な微粒子構造を持つものでは、微粒子サイズ
近傍の狭いサイズ長領域で対象を測定した場合には複雑
な構造を反映した非整数のハウスドルフ次元を示すが、
その狭いサイズ領域以上もしくは以下のサイズ長で対象
を測定した場合は一様な構造すなわち整数次元を示す。
すなわち、微粒子サイズ近傍の狭いサイズ長領域では、
電極表面のキャリアの出入りが効率的に行なわれるが、
そのサイズ長以上の距離をキャリアが移動する場合に
は、他の微粒子が拡散の障害となる。
On the other hand, in a device having a uniform fine particle structure such as a transparent semiconductor electrode according to the prior art, when an object is measured in a narrow size length region near the fine particle size, a non-integer value reflecting a complicated structure is obtained. Shows the Hausdorff dimension,
When an object is measured with a size length equal to or larger than the narrow size region, a uniform structure, that is, an integer dimension is shown.
That is, in a narrow size length region near the particle size,
Carriers on and off the electrode surface can be moved in and out efficiently.
When the carrier moves over a distance longer than the size length, other fine particles hinder diffusion.

【0039】より広いサイズ長の領域で一定のハウスド
ルフ次元の値を持つ表面は、そのサイズ長領域で常に自
己相似的な凹凸構造を持っている。すなわちそのサイズ
領域内ならどのサイズ長で表面の構造を観察しても常に
一様な、もしくは相似的な凹凸構造が示され、そのハウ
スドルフ次元は一定の非整数を示す。このため、自己相
似構造を持った透明半導体電極を光電気化学電池として
用いる場合、表面ごく近傍のキャリアも、比較的表面か
ら離れた位置にあるキャリアも同様に捕獲、拡散するこ
とができる。
A surface having a constant value of the Hausdorff dimension in a region of a larger size length always has a self-similar concavo-convex structure in the size and length region. That is, even if the surface structure is observed at any size length within the size region, a uniform or similar uneven structure is always shown, and the Hausdorff dimension shows a constant non-integer. For this reason, when a transparent semiconductor electrode having a self-similar structure is used as a photoelectrochemical cell, it is possible to capture and diffuse the carrier very near the surface and the carrier relatively far from the surface in the same manner.

【0040】こうした適切なサイズ領域において適切な
ハウスドルフ次元を示す自己相似構造すなわちフラクタ
ル構造を持った透明半導体電極は、例えば光化学電池に
適用する場合に、比較的導電率の高い液状キャリア移動
層を併用する場合よりも、導電率の低いキャリア移動層
を併用する場合に、層内で一様な微細構造をもつ従来の
透明半導体電極微細構造に比べて、高い光電変換効率を
示すなど効果が顕著である。
A transparent semiconductor electrode having a self-similar structure, that is, a fractal structure exhibiting an appropriate Hausdorff dimension in an appropriate size region, can be used, for example, in a photochemical cell to form a liquid carrier transfer layer having a relatively high conductivity. When a carrier transport layer having a lower conductivity is used in combination, the effect of showing a higher photoelectric conversion efficiency is remarkable when compared with a conventional transparent semiconductor electrode microstructure having a uniform microstructure in the layer when used together. It is.

【0041】本発明においては、所定のハウスドルフ次
元を持った表面の作製法として、過飽和条件下での薄膜
形成が有効である。薄膜成長やエッチングなどの非平衡
現像下では、たとえば朝倉書店 高安秀樹編集「フラク
タル科学」第2章に示されるように、表面不安定性と表
面張力とのバランスによって、ある一定サイズ以上の凹
凸構造が成長する。表面の希望のサイズ長におけるハウ
スドルフ次元を制御するためには、表面形成時の条件
を、ある一定の過飽和状態に保つことが必要である。非
平衡度を制御しうる表面形成方法としては、例えば特開
平8−81222に示されるように、粒径15nmの酸
化チタン微粒子を水に懸濁させて得られた液を導電性ガ
ラス上に塗布した後、450℃の温度で焼成して得られ
た酸化チタン膜を0.5規定のフッ酸水溶液に15分間
浸漬してエッチング処理した後、水溶液から取り出し洗
浄する工程を含むエッチング法等があげられる。
In the present invention, formation of a thin film under supersaturated conditions is effective as a method for producing a surface having a predetermined Hausdorff dimension. Under non-equilibrium development such as thin film growth and etching, as shown in Chapter 2 of “Fractal Science” edited by Hideki Takayasu, Asakura Shoten, unevenness of a certain size or more is formed due to the balance between surface instability and surface tension. grow up. In order to control the Hausdorf dimension at a desired size length of the surface, it is necessary to maintain a certain supersaturated condition during surface formation. As a surface forming method capable of controlling the degree of non-equilibrium, for example, as shown in JP-A-8-81222, a liquid obtained by suspending titanium oxide fine particles having a particle size of 15 nm in water is coated on conductive glass. After that, the titanium oxide film obtained by baking at a temperature of 450 ° C. is immersed in a 0.5N hydrofluoric acid aqueous solution for 15 minutes to perform an etching treatment, and then an etching method including a step of removing from the aqueous solution and washing. Can be

【0042】しかし、このエッチング法は、一度作製し
た透明半導体電極表面をエッチングにより削り取る手法
であり、表面作製工程と、微細孔切削工程という2段階
の作業を必要とする。本発明では、前述の非平衡条件下
での薄膜作製により微細構造を1段階の作業で作製する
ことができる。非平衡条件下での薄膜作製法としては、
作製する薄膜表面に垂直方向の電場勾配を制御するもの
が有効である。この電場勾配を用いる方法は調整された
電解液中に対電極と共に浸漬された透明電極表面に電圧
を印加することにより透明電極表面近傍に生じた、表面
垂直方向の電位勾配である電気二重層を用いるものであ
る。
However, this etching method is a method of shaving off the surface of the once-formed transparent semiconductor electrode by etching, and requires two steps of a surface preparation step and a fine hole cutting step. In the present invention, a fine structure can be produced in a one-step operation by producing a thin film under the above-described non-equilibrium conditions. As a method of preparing a thin film under non-equilibrium conditions,
It is effective to control the electric field gradient perpendicular to the surface of the thin film to be formed. The method using this electric field gradient is to apply an electric voltage to the surface of the transparent electrode immersed together with the counter electrode in the adjusted electrolytic solution to generate an electric double layer, which is a potential gradient in the direction perpendicular to the surface, generated near the surface of the transparent electrode. It is used.

【0043】電位勾配を用いる透明半導体電極作製法と
してはめっき、溶融塩めっき、陽極酸化法、及び電気泳
動電着法等があげられる。電位勾配を用いる透明半導体
電極作製法では、通電中に、印加電圧を10%以上もし
くは溶媒温度を10度以上変化させることが好ましい。
Examples of the method for producing a transparent semiconductor electrode using a potential gradient include plating, molten salt plating, anodizing, and electrophoretic electrodeposition. In the method of manufacturing a transparent semiconductor electrode using a potential gradient, it is preferable to change the applied voltage by 10% or more or the solvent temperature by 10 degrees or more during energization.

【0044】本発明の光化学電池について、さらに詳し
く説明する。本発明にかかる光化学電池においては、透
明半導体層表面の断面輪郭形状のハウスドルフ次元Dが
10nm〜100nmのサイズ長、好ましくは3nm〜
100nmのサイズ長、さらに好ましくは3nm〜30
0nmのサイズ長において1.7≦D≦2.0である。
この表面構造により、本発明の光化学電池では、増感色
素から透明半導体中の電子と、キャリア移動層中のキャ
リアの拡散が共に効率的に行われるため、たとえば液体
電解質に比ベイオン導電率の低い固体電解質などを用い
た固体光化学電池の場合でも高い光電変換効率が得られ
る。
The photochemical cell of the present invention will be described in more detail. In the photochemical cell according to the present invention, the Hausdorff dimension D of the cross-sectional contour shape of the surface of the transparent semiconductor layer has a size length of 10 nm to 100 nm, preferably 3 nm to 100 nm.
100 nm size length, more preferably 3 nm to 30
At a size length of 0 nm, 1.7 ≦ D ≦ 2.0.
Due to this surface structure, in the photochemical cell of the present invention, electrons in the transparent semiconductor from the sensitizing dye and carriers in the carrier transfer layer are both efficiently diffused, and thus have a lower baion conductivity than the liquid electrolyte, for example. Even in the case of a solid-state photochemical cell using a solid electrolyte or the like, high photoelectric conversion efficiency can be obtained.

【0045】また、あるサイズ長におけるハウスドルフ
次元の値と、他の大きく異なるサイズ長でのハウスドル
フ次元の値とは、ほぼ独立と考えられる。したがって、
光電変換過程のように光と電子およびイオンなど2種類
以上の粒子の拡散が関係している場合には、それぞれの
粒子の拡散定数などを考慮して、1つの表面に複数のハ
ウスドルフ次元をそれぞれ異なるサイズ長で実現させる
ことができる。
It is considered that the value of the Hausdorff dimension at a certain size length and the value of the Hausdorff dimension at another significantly different size length are substantially independent. Therefore,
When diffusion of two or more types of particles such as light, electrons, and ions is involved as in the photoelectric conversion process, multiple Hausdorff dimensions can be applied to one surface in consideration of the diffusion constant of each particle. Each can be realized with different size length.

【0046】たとえば、光化学電池において、透明半導
体層表面の断面輪郭形状のハウスドルフ次元Dが10n
m〜100nmのサイズ長、好ましくは3nm〜100
nmのサイズ長、さらに好ましくは3nm〜300nm
のサイズ長において1.7≦D≦2.0であり、さらに
可視光の波長より長い1μmのサイズ長、好ましくは1
μm〜10μmのサイズ長において1.0≦D≦1.5
であることにより、入射光の散乱が1μm程度のサイズ
の凹凸で効率よく行われ、かつイオンの拡散が10nm
〜100nmのサイズの凹凸で効率よく行われる。
For example, in a photochemical cell, the Hausdorff dimension D of the cross-sectional profile of the surface of the transparent semiconductor layer is 10n.
size length of m-100 nm, preferably 3-100 nm
nm size length, more preferably 3 nm to 300 nm
1.7 ≦ D ≦ 2.0, and a size length of 1 μm longer than the wavelength of visible light, preferably 1 μm.
1.0 ≦ D ≦ 1.5 in a size length of μm to 10 μm
As a result, the scattering of the incident light is efficiently performed on the unevenness having a size of about 1 μm, and the diffusion of the ions is 10 nm.
It is performed efficiently with unevenness having a size of about 100 nm.

【0047】本発明の光化学電池に用いられる透明半導
体の作製法として、透明電極上に設けられた金属薄膜を
カソード電極と共に電解液に浸漬してアノード電解する
陽極酸化法により酸化皮膜を成長させることによって透
明半導体層を得る方法が好ましく用いられる。
As a method for producing a transparent semiconductor used in the photochemical cell of the present invention, an oxide film is grown by an anodic oxidation method in which a metal thin film provided on a transparent electrode is immersed in an electrolytic solution together with a cathode electrode to perform anodic electrolysis. Is preferably used to obtain a transparent semiconductor layer.

【0048】陽極酸化法では、例えば電解液として、ほ
う酸塩、リン酸塩、タングステン酸塩、クロム酸塩、し
ゅう酸塩などの0.1〜1mol/l程度の水溶液が使
用される。この電解液中に金属膜を設けたフッ素ドープ
した酸化スズなどの透明電極を、白金などの対電極と共
に浸漬し、透明電極に100V〜300V程度の電圧を
1分〜10分程度印加して金属酸化物を生じさせる。こ
の金属酸化物層を400度程度で5時間程度焼成するこ
とにより透明半導体層が得られる。金属酸化物層に用い
られる金属としては、例えばチタンが好適に使用され
る。
In the anodic oxidation method, for example, an aqueous solution of about 0.1 to 1 mol / l of borate, phosphate, tungstate, chromate, oxalate or the like is used as an electrolytic solution. A transparent electrode such as fluorine-doped tin oxide provided with a metal film is immersed in this electrolytic solution together with a counter electrode such as platinum, and a voltage of about 100 V to 300 V is applied to the transparent electrode for about 1 minute to about 10 minutes. This produces oxides. The transparent semiconductor layer is obtained by baking this metal oxide layer at about 400 degrees for about 5 hours. As the metal used for the metal oxide layer, for example, titanium is preferably used.

【0049】また、他の透明半導体層の作製法として、
透明電極を、透明半導体微粒子を含む分散媒中にカソー
ド電極と共に浸漬し、通電することによって透明電極表
面に透明半導体層を得る電気泳動電着法を好ましく用い
ることができる。
As another method of forming a transparent semiconductor layer,
An electrophoretic electrodeposition method in which a transparent electrode is immersed together with a cathode electrode in a dispersion medium containing transparent semiconductor fine particles and a current is applied to obtain a transparent semiconductor layer on the transparent electrode surface can be preferably used.

【0050】例えば直径5nm〜20nm程度のTiO
2 などの微粒子を分散させた、水、アルコール、ケトン
などの分散媒中にフッ素ドープした酸化スズなどの透明
電極を白金などの対電極と共に浸漬し、透明電極に10
0V〜1000V程度の電圧を1分〜10分印加するこ
とにより分散媒中の微粒子が透明電極表面に析出する。
この微粒子層を400度程度で5時間程度焼成すること
により透明半導体層を得る。
For example, TiO having a diameter of about 5 nm to 20 nm
A transparent electrode, such as tin oxide doped with fluorine, is immersed in a dispersion medium such as water, alcohol, or ketone, in which fine particles such as 2 are dispersed, together with a counter electrode such as platinum.
By applying a voltage of about 0 V to 1000 V for 1 minute to 10 minutes, fine particles in the dispersion medium precipitate on the surface of the transparent electrode.
The transparent semiconductor layer is obtained by baking this fine particle layer at about 400 degrees for about 5 hours.

【0051】また、本発明の光化学電池に用いられる透
明半導体層の作製法として、透明電極を金属塩を含む溶
融塩中にカソード電極と共に浸漬し通電することにより
透明電極上に成長した金属薄膜をさらに陽極酸化法によ
り酸化させることにより透明半導体層を得る方法が、さ
らに好ましく用いられる。
Further, as a method for producing a transparent semiconductor layer used in the photochemical cell of the present invention, a metal thin film grown on a transparent electrode is formed by immersing a transparent electrode in a molten salt containing a metal salt together with a cathode electrode and energizing the same. Further, a method of obtaining a transparent semiconductor layer by oxidizing by an anodizing method is more preferably used.

【0052】溶融めっき法では、TiCl4 などの金属
塩をLiCl−KCl、NaCl−KCl、LiCl−
NaCl、LiF−KF、及びLiF−NaFなどの混
合塩とともに加熱、融解した溶融塩中にフッ素ドープし
た酸化スズなどの透明電極を白金などの対電極と共に浸
漬し、透明電極に3A/m2 〜30A/m2 程度通電さ
せることにより、Ti金属膜が得られる。この金属膜を
陽極酸化法などにより酸化した後、200度程度で3時
間程度乾燥させることによて透明半導体層を得る。
In the hot-dip plating method, a metal salt such as TiCl 4 is mixed with LiCl-KCl, NaCl-KCl, LiCl-
Heating with a mixed salt such as NaCl, LiF-KF, and LiF-NaF, immersing a transparent electrode such as tin oxide doped with fluorine in a molten salt together with a counter electrode such as platinum, and 3 A / m 2- By applying a current of about 30 A / m 2 , a Ti metal film is obtained. After the metal film is oxidized by an anodic oxidation method or the like, it is dried at about 200 ° C. for about 3 hours to obtain a transparent semiconductor layer.

【0053】上記のようにして得られた透明半導体層を
増感色素を含んだ溶媒中に浸漬し、加熱することによ
り、透明半導体層表面に増感色素を吸着させ、(C3
74NI/I2 などを含むアセトニトリルとエチレン
カーボネートを混合した電解液を介して対電極と挟み込
むことにより、光化学電池を得る。
[0053] immersed in a solvent containing a sensitizing dye transparent semiconductor layer obtained as described above, by heating, to adsorb the sensitizing dye to the transparent semiconductor layer surface, (C 3 H
7 ) A photochemical battery is obtained by sandwiching the electrode with a counter electrode via an electrolytic solution in which acetonitrile containing 4 NI / I 2 and the like and ethylene carbonate are mixed.

【0054】キャリア移動層としては、上記の電解液の
他に、ゲル電解質、固体電解質、高分子溶融塩などのイ
オン導電体、有機低分子材料、共役性高分子、非共役性
高分子などの電子もしくはホール導電体があげられ、こ
れらを液状のキャリア移動層の代わりに用いることによ
り固体光化学電池を得ることができる。
As the carrier transfer layer, in addition to the above-mentioned electrolytes, ionic conductors such as gel electrolytes, solid electrolytes, and polymer molten salts, low-molecular organic materials, conjugated polymers, and non-conjugated polymers can be used. An electron or hole conductor can be used, and a solid photochemical battery can be obtained by using these instead of a liquid carrier transfer layer.

【0055】以下、実施例を示し、本発明を具体的に説
明する。 実施例1 TiCl4 、NaCl、KClを重量比それぞれ1:
1:1の混合塩を400℃にて加熱、融解した溶融塩中
に、フッ素ドープした酸化スズ透明電極を白金電極と共
に浸漬し、透明電極側をカソードとして10A/m2
電させることにより、透明電極表面上に質量換算膜厚1
00nmのチタン金属薄膜を得た。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. Example 1 TiCl 4 , NaCl, and KCl were added in a weight ratio of 1:
A 1: 1 mixed salt is heated at 400 ° C., and a fluorine-doped tin oxide transparent electrode is immersed together with a platinum electrode in a molten salt melted, and a current of 10 A / m 2 is applied using the transparent electrode side as a cathode to obtain a transparent electrode. Mass converted film thickness 1 on electrode surface
A titanium metal thin film of 00 nm was obtained.

【0056】得られたチタン金属薄膜表面を走査型電子
顕微鏡にて観察したところ、高さ1μm程度の樹枝状構
造の集合体が観察された。このチタン金属薄膜を、ほう
酸クロライド0.5mol/lの水溶液中に白金電極と
共に浸漬し、透明電極に200Vの電圧を5分印加し
て、チタン金属薄膜を酸化することにより、酸化チタン
薄膜を成長させた。
When the surface of the obtained titanium metal thin film was observed with a scanning electron microscope, an aggregate having a dendritic structure with a height of about 1 μm was observed. This titanium metal thin film is immersed in a 0.5 mol / l aqueous solution of boric acid chloride together with a platinum electrode, and a voltage of 200 V is applied to the transparent electrode for 5 minutes to oxidize the titanium metal thin film, thereby growing a titanium oxide thin film. I let it.

【0057】得られた酸化チタン薄膜を400度にて5
時間焼成し、透明半導体層(1)を得た。この透明半導
体層(1)の表面を走査型電子顕微鏡にて観察したとこ
ろ、高さ5μm程度の樹枝状構造の集合体が観察され
た。
The obtained titanium oxide thin film was heated at 400 ° C. for 5 hours.
After firing for a time, a transparent semiconductor layer (1) was obtained. When the surface of the transparent semiconductor layer (1) was observed with a scanning electron microscope, an aggregate having a dendritic structure with a height of about 5 μm was observed.

【0058】また、この透明半導体層(1)の断面を透
過型電子顕微鏡にて観察し、表面の断面輪郭形状を得
た。この輪郭形状をコンピュータにて解析した結果、透
明半導体層(1)表面のハウスドルフ次元Dはサイズ長
10nm〜1μmにおいて1.90±0.05の値を示
した。
The cross section of the transparent semiconductor layer (1) was observed with a transmission electron microscope to obtain a cross-sectional profile of the surface. As a result of analyzing the outline shape by a computer, the Hausdorff dimension D of the surface of the transparent semiconductor layer (1) showed a value of 1.90 ± 0.05 at a size length of 10 nm to 1 μm.

【0059】実施例2 直径10nmの酸化チタン微粒子を重量比にして1%水
中に分散させた分散媒中にフッ素ドープした酸化スズな
どの透明電極を白金などの対電極と共に浸漬し、透明電
極に300Vの電圧を5分印加することにより分散媒中
の酸化チタン微粒子を透明電極表面に析出させた。この
微粒子層を400度程度で5時間程度焼成することによ
り透明半導体層(2)を得た。
Example 2 A transparent electrode, such as fluorine-doped tin oxide, was immersed in a dispersion medium in which titanium oxide fine particles having a diameter of 10 nm were dispersed in 1% water at a weight ratio together with a counter electrode, such as platinum, to form a transparent electrode. By applying a voltage of 300 V for 5 minutes, titanium oxide fine particles in the dispersion medium were deposited on the surface of the transparent electrode. The transparent semiconductor layer (2) was obtained by baking this fine particle layer at about 400 degrees for about 5 hours.

【0060】この透明半導体層(2)の表面を走査型電
子顕微鏡にて観察したところ、高さ5μm程度の樹枝状
構造の集合体が観測された。この透明半導体層(2)の
断面を透過型電子顕微鏡にて観察し、表面の断面輪郭形
状を得た。この輪郭形状をコンピュータにて解析した結
果、透明半導体層(2)表面のハウスドルフ次元Dはサ
イズ長10nm〜1μmにおいて1.90±0.05の
値を示した。
When the surface of the transparent semiconductor layer (2) was observed with a scanning electron microscope, an aggregate having a dendritic structure with a height of about 5 μm was observed. The cross section of the transparent semiconductor layer (2) was observed with a transmission electron microscope to obtain a cross-sectional profile of the surface. As a result of analyzing this contour shape using a computer, the Hausdorff dimension D of the surface of the transparent semiconductor layer (2) showed a value of 1.90 ± 0.05 at a size length of 10 nm to 1 μm.

【0061】実施例3 印加電圧を200Vで3分間、その後400Vで2分間
に設定した以外は、実施例2と同様の作製法で透明半導
体層(3)を得た。この透明半導体層(3)の表面を走
査型電子顕微鏡にて観察したところ、1μm程度の間隔
の凹凸と、その表面に高さ100nm程度の樹枝状構造
の集合体が観測された。
Example 3 A transparent semiconductor layer (3) was obtained in the same manner as in Example 2, except that the applied voltage was set at 200 V for 3 minutes and thereafter at 400 V for 2 minutes. When the surface of the transparent semiconductor layer (3) was observed with a scanning electron microscope, irregularities with an interval of about 1 μm and an aggregate of a dendritic structure with a height of about 100 nm were observed on the surface.

【0062】この透明半導体層(3)の断面を透過型電
子顕微鏡にて観察し、表面の断面輪郭形状を得た。この
輪郭形状をコンピュータにて解析した結果、透明半導体
層(3)表面のハウスドルフ次元Dはサイズ長10nm
〜100nmにおいて1.90±0.1、1μm〜5μ
mのサイズ長で1.4±0.1の値を示した。
The cross section of the transparent semiconductor layer (3) was observed with a transmission electron microscope to obtain a sectional profile of the surface. As a result of analyzing this contour shape by a computer, the Hausdorff dimension D of the surface of the transparent semiconductor layer (3) was 10 nm in size length.
1.90 ± 0.1 at 100100 nm, 1 μm-5 μm
The value of 1.4 ± 0.1 was shown at a size length of m.

【0063】実施例4 酸化チタンの代わりに直径10nmのSrTiO3 微粒
子を用いて実施例2と同様にして透明半導体(4)を得
た。
Example 4 A transparent semiconductor (4) was obtained in the same manner as in Example 2 except that SrTiO 3 fine particles having a diameter of 10 nm were used instead of titanium oxide.

【0064】この透明半導体(4)の表面を走査型電子
顕微鏡にて観察したところ、高さ5μm程度の樹枝状構
造の集合体が観測された。この透明半導体層(4)の断
面を透過型電子顕微鏡にて観察し、表面の断面輪郭形状
を得た。この輪郭形状をコンピュータにて解析した結
果、透明半導体層(4)表面のハウスドルフ次元Dはサ
イズ長10nm〜100nmにおいて1.90±0.1
の値を示した。
When the surface of the transparent semiconductor (4) was observed with a scanning electron microscope, an aggregate having a dendritic structure with a height of about 5 μm was observed. The cross section of the transparent semiconductor layer (4) was observed with a transmission electron microscope to obtain a cross-sectional profile of the surface. As a result of analyzing this contour shape by a computer, the Hausdorff dimension D of the surface of the transparent semiconductor layer (4) was 1.90 ± 0.1 at a size length of 10 nm to 100 nm.
The value of was shown.

【0065】実施例5 印加電圧を200Vで3分間、その後400Vで2分間
に設定した以外は、実施例4と同様にして透明半導体層
(5)を得た。この透明半導体層(5)の表面を走査型
電子顕微鏡にて観察したところ、1μm程度の間隔の凹
凸と、その表面に高さ100nm程度の樹枝状構造の集
合体が観測された。
Example 5 A transparent semiconductor layer (5) was obtained in the same manner as in Example 4, except that the applied voltage was set at 200 V for 3 minutes and then at 400 V for 2 minutes. When the surface of the transparent semiconductor layer (5) was observed with a scanning electron microscope, irregularities with a spacing of about 1 μm and an aggregate of a dendritic structure with a height of about 100 nm were observed on the surface.

【0066】この透明半導体層(5)の断面を透過型電
子顕微鏡にて観察し、表面の断面輪郭形状を得た。この
輪郭形状をコンピュータにて解析した結果、透明半導体
層(5)表面のハウスドルフ次元Dはサイズ長10nm
〜100nmにおいて1.90±0.1、1μm〜5μ
mのサイズ長で1.4±0.1の値を示した。
The cross section of the transparent semiconductor layer (5) was observed with a transmission electron microscope to obtain a sectional profile of the surface. As a result of analyzing this contour shape by a computer, the Hausdorff dimension D of the surface of the transparent semiconductor layer (5) was 10 nm in size length.
1.90 ± 0.1 at 100100 nm, 1 μm-5 μm
The value of 1.4 ± 0.1 was shown at a size length of m.

【0067】比較例1 エタノール中にTiCl4 を2mol/l溶解し、その
後メタノールを加えることで、50mg/mlチタンを
含有するチタンアルコキシドを得る。これを加水分解の
後透明電極表面上に塗布して450℃にて15分間焼成
させた。この塗布、焼成を10回繰り返すことで、透明
半導体層(6)を得た。
Comparative Example 1 2 mol / l of TiCl 4 was dissolved in ethanol and then methanol was added to obtain a titanium alkoxide containing 50 mg / ml titanium. This was hydrolyzed, applied to the surface of the transparent electrode, and baked at 450 ° C. for 15 minutes. This application and baking were repeated 10 times to obtain a transparent semiconductor layer (6).

【0068】この透明半導体層(6)の表面を走査型電
子顕微鏡にて観察したところ、孔径10nm程度の一様
なサイズの微細孔を持つ構造が観測された。この透明半
導体層(6)の断面を透過型電子顕微鏡にて観察し、表
面の断面輪郭形状を得た。この輪郭形状をコンピュータ
にて解析した結果、透明半導体層(6)表面のハウスド
ルフ次元Dは、サイズ長10nm〜20nmにおいて
1.90±0.05の値を示すが、20nm以上と10
nm以下のサイズ領域では1.2±0.2程度の値を示
した。
When the surface of the transparent semiconductor layer (6) was observed with a scanning electron microscope, a structure having fine holes of a uniform size with a hole diameter of about 10 nm was observed. The cross section of the transparent semiconductor layer (6) was observed with a transmission electron microscope to obtain a cross-sectional profile of the surface. As a result of analyzing this contour shape by a computer, the Hausdorff dimension D of the surface of the transparent semiconductor layer (6) shows a value of 1.90 ± 0.05 at a size length of 10 nm to 20 nm.
In the size region of nm or less, a value of about 1.2 ± 0.2 was shown.

【0069】実施例6〜10,及び比較例2 上記のようにして得られた透明半導体層(1)ないし透
明半導体層(6)を、シス−ビス(イソチオシアナー
ト)ビス(2,2´ビピリジル4,4´ジカルボキシレ
ート)ルテニウムで表わされる増感色素のエタノール溶
液中に浸漬させ、この溶液の沸点温度にて30分間加熱
還流して、透明半導体層表面に、増感色素を吸着させる
ことにより、各々、増感色素を単分子層の状態で担持さ
せた。
Examples 6 to 10 and Comparative Example 2 The transparent semiconductor layers (1) to (6) obtained as described above were replaced with cis-bis (isothiocyanato) bis (2,2 ′). The sensitizing dye represented by bipyridyl 4,4'-dicarboxylate) ruthenium is immersed in an ethanol solution, and heated and refluxed at the boiling point of the solution for 30 minutes to adsorb the sensitizing dye on the surface of the transparent semiconductor layer. Thereby, the sensitizing dye was supported in the state of a monomolecular layer.

【0070】増感色素が担持された透明半導体層(1)
ないし透明半導体層(6)を用いて、各種光化学電池を
以下のようにして形成した。 湿式光化学電池の製造 上記増感色素を担持した透明半導体電極(1)ないし
(6)を用意し、各々ガラス基板に白金を蒸着させた対
電極を用いて、(C374 NI及びI2 を等量づつ
含むアセトニトリルとエチレンカーボネートを体積比率
にしてそれぞれ20%および80%混合した電解液を挟
み込むことにより、各湿式光化学電池を得た。
Transparent semiconductor layer carrying sensitizing dye (1)
Using the transparent semiconductor layer (6), various photochemical cells were formed as follows. Preparation of Wet Photochemical Cell Transparent semiconductor electrodes (1) to (6) supporting the above sensitizing dye were prepared, and (C 3 H 7 ) 4 NI and by the I 2 sandwich the electrolyte solution and mixed for 20% and 80% by acetonitrile and ethylene carbonate containing equal portions to volume ratio to obtain the wet photochemical cell.

【0071】ゲル電解質光化学電池の製造 電解液中に、ポリビニルアルコール及びポリアクリル酸
を等量ずつ混入し、電解液を挟み込んだ後、100℃で
2時間熱処理を行なう以外は、上記湿式光化学電池の製
造と同様にして各々ゲル電解質光化学電池を得た。
Preparation of Gel Electrolyte Photochemical Cell The above-mentioned wet photochemical cell was manufactured except that an equal amount of polyvinyl alcohol and polyacrylic acid were mixed into the electrolytic solution, and the electrolytic solution was sandwiched and heat-treated at 100 ° C. for 2 hours. A gel electrolyte photochemical cell was obtained in the same manner as in the production.

【0072】固体電解質光化学電池の製造 ポリエチレングリコールに対して30重量%のテトラシ
アノキノジメタンを分散させたDMSO溶液を塗布し、
窒素下で乾燥させた電荷輸送層を、上記増感色素担持透
明半導体電極と白金を蒸着させたガラス基板からなる対
向電極とで挟み込むことにより、各々固体電解質光化学
電池を得た。
Production of Solid Electrolyte Photochemical Cell A DMSO solution in which 30% by weight of tetracyanoquinodimethane was dispersed in polyethylene glycol was applied,
The charge transport layer dried under nitrogen was sandwiched between the sensitizing dye-carrying transparent semiconductor electrode and a counter electrode composed of a glass substrate on which platinum was deposited, thereby obtaining a solid electrolyte photochemical cell.

【0073】乾式光化学電池 上記増感色素を担持した透明半導体電極表面にジアミン
を散布し、280℃10分間乾燥窒素中で熱してジアミ
ンを融解させる。加熱後、ガラス基板に白金を蒸着させ
た対向電極をジアミン層上に乗せ、室温に冷却して各々
乾式光化学電池を得た。この電池の断面をSEM観察し
たところ、膜厚5μmのジアミン層が確認された。
Dry photochemical cell Diamine is sprayed on the surface of the transparent semiconductor electrode carrying the sensitizing dye, and heated at 280 ° C. for 10 minutes in dry nitrogen to melt the diamine. After heating, a counter electrode obtained by depositing platinum on a glass substrate was placed on the diamine layer, and cooled to room temperature to obtain dry photochemical cells. When a cross section of this battery was observed by SEM, a diamine layer having a thickness of 5 μm was confirmed.

【0074】透明半導体層(1)から(6)を用いて得
られた実施例6ないし10及び比較例2の各々の光化学
電池についてそれぞれ液体電解質、高分子溶融塩を用い
た固体電解質を用いたものをワコム社製疑似太陽光源を
用いて、750mW/cm2の光量で光照射を行い、そ
の光電変換効率をケースレー社のソースメジャーユニッ
ト236により計測した。得られた結果を下記1に示
す。
For each of the photochemical cells of Examples 6 to 10 and Comparative Example 2 obtained using the transparent semiconductor layers (1) to (6), a liquid electrolyte and a solid electrolyte using a polymer molten salt were used, respectively. The resultant was irradiated with light at a light amount of 750 mW / cm 2 using a pseudo solar light source manufactured by Wacom, and its photoelectric conversion efficiency was measured by a source measure unit 236 of Keithley. The results obtained are shown in 1 below.

【0075】[0075]

【表1】 [Table 1]

【0076】表1から明らかなように、本発明にかかる
光化学電池は、従来の光化学電池に比べて優れた光電変
換効率を有する。また。特に電解質部分を固体化した場
合は、その効果が顕著である。
As is clear from Table 1, the photochemical cell according to the present invention has a superior photoelectric conversion efficiency as compared with the conventional photochemical cell. Also. In particular, when the electrolyte portion is solidified, the effect is remarkable.

【0077】[0077]

【発明の効果】本発明の透明半導体電極は、特定のサイ
ズ領域において望ましいハウスドルフ次元を備えた表面
構造を持つため、透明電極上に設けられた透明半導体層
と、透明半導体層に隣接される層とのエネルギー変換を
効率良く行なうことができる。
Since the transparent semiconductor electrode of the present invention has a surface structure having a desirable Hausdorff dimension in a specific size region, the transparent semiconductor layer provided on the transparent electrode is adjacent to the transparent semiconductor layer. Energy conversion with the layer can be performed efficiently.

【0078】また、本発明の光化学電池は、特定のサイ
ズ領域において望ましいハウスドルフ次元を備えた表面
構造を持つ透明半導体電極を用いることにより、光電変
換効率の向上が得られる。
In the photochemical cell of the present invention, the photoelectric conversion efficiency can be improved by using a transparent semiconductor electrode having a surface structure having a desirable Hausdorff dimension in a specific size region.

【0079】さらに、本発明によれば、このような透明
半導体電極を用いることにより、電解質部分を固体化
し、イオン伝導度が低くなった場合においても、その光
電変換効率の損失を、従来の一様な微粒子構造を有する
透明半導体に比べて十分に低く抑えることができる。
Further, according to the present invention, by using such a transparent semiconductor electrode, even when the electrolyte portion is solidified and the ionic conductivity is lowered, the loss of the photoelectric conversion efficiency can be reduced by one degree. It can be suppressed sufficiently lower than a transparent semiconductor having such a fine particle structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の透明半導体電極の一例の断面形状を表
すモデル図。
FIG. 1 is a model diagram showing a cross-sectional shape of an example of a transparent semiconductor electrode of the present invention.

【図2】本発明の透明半導体電極を用いた光化学電池の
主要部の構造を表す模式図。
FIG. 2 is a schematic view illustrating a structure of a main part of a photochemical cell using the transparent semiconductor electrode of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…透明電極 2…透明半導体層 3…色素 4…キャリア移動層 5…キャリア移動層中のキャリア 6…対電極 7…入射光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent electrode 2 ... Transparent semiconductor layer 3 ... Dye 4 ... Carrier moving layer 5 ... Carrier in carrier moving layer 6 ... Counter electrode 7 ... Incident light

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明導電体層及び該透明導電体層上に形
成された透明半導体層を有し、前記透明半導体層断面に
おける前記透明導電体層界面と反対の表面は、そのハウ
スドルフ次元Dが1.5≦D≦2.0で表わされる輪郭
形状を有することを特徴とする透明半導体電極。
1. A transparent conductor layer and a transparent semiconductor layer formed on the transparent conductor layer, and a surface opposite to the transparent conductor layer interface in a cross section of the transparent semiconductor layer has a Hausdorff dimension D. Has a contour represented by 1.5 ≦ D ≦ 2.0.
【請求項2】 前記表面の輪郭形状は、樹枝状構造の集
合体からなることを特徴とする請求項1に記載の透明半
導体電極。
2. The transparent semiconductor electrode according to claim 1, wherein the contour of the surface is formed of an aggregate of a dendritic structure.
【請求項3】 前記輪郭形状は、そのハウスドルフ次元
Dが、サイズ長Lが10nm≦L≦100nmのとき、
1.7≦D≦2.0で表わされることを特徴とする請求
項1に記載の透明半導体電極。
3. The contour shape has a Hausdorff dimension D whose size length L is 10 nm ≦ L ≦ 100 nm.
The transparent semiconductor electrode according to claim 1, wherein 1.7 ≦ D ≦ 2.0.
【請求項4】 前記ハウスドルフ次元Dは1μmのサイ
ズ長において1.0≦D≦1.5であることを特徴とす
る請求項3に記載の透明半導体電極。
4. The transparent semiconductor electrode according to claim 3, wherein said Hausdorff dimension D satisfies 1.0 ≦ D ≦ 1.5 at a size length of 1 μm.
【請求項5】 透明導電体層、及び該透明導電体層上に
形成され、該透明半導体層断面における前記透明導電体
層界面と反対の表面は、そのハウスドルフ次元Dが1.
5≦D≦2.0で表わされる輪郭形状をもつ透明半導体
層を有する透明半導体電極と、該輪郭形状を有する表面
上に設けられた増感色素層と、該増感色素層と該対電極
層の間に設けられたキャリア移動層とを具備することを
特徴とする光化学電池。
5. A transparent conductor layer and a surface formed on the transparent conductor layer and having a Hausdorff dimension D of 1.1 on the surface of the cross section of the transparent semiconductor layer opposite to the transparent conductor layer interface.
A transparent semiconductor electrode having a transparent semiconductor layer having a contour represented by 5 ≦ D ≦ 2.0, a sensitizing dye layer provided on a surface having the contour, the sensitizing dye layer and the counter electrode And a carrier transfer layer provided between the layers.
【請求項6】 前記キャリア移動層は、イオンもしくは
電子伝導性の固体もしくはゲル状の物質からなることを
特徴とする請求項5に記載の光化学電池。
6. The photochemical cell according to claim 5, wherein the carrier transfer layer is made of a solid or gel material having ionic or electronic conductivity.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002093475A (en) * 2000-09-19 2002-03-29 Dainippon Printing Co Ltd Coloring matter sensitization type solar battery cell, coloring matter sensitization type solar battery module using the same, and their manufacturing method
JP2002100416A (en) * 2000-09-20 2002-04-05 Fuji Photo Film Co Ltd Photoelectric transfer element and photocell
JP2002270867A (en) * 2001-03-12 2002-09-20 Canon Inc Photoelectric conversion device and its manufacturing method
JP2004319872A (en) * 2003-04-18 2004-11-11 Tdk Corp Dye-sensitized photoelectric conversion device
JP2006324111A (en) * 2005-05-18 2006-11-30 Nippon Oil Corp Flexible dye-sensitized solar cell
JP2007059102A (en) * 2005-08-22 2007-03-08 Nippon Oil Corp Dye-sensitized solar cell
JP2011066007A (en) * 2010-11-10 2011-03-31 Dainippon Printing Co Ltd Method of manufacturing dye-sensitized solar battery cell, and method of manufacturing dye-sensitized solar cell module

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002093475A (en) * 2000-09-19 2002-03-29 Dainippon Printing Co Ltd Coloring matter sensitization type solar battery cell, coloring matter sensitization type solar battery module using the same, and their manufacturing method
JP4659954B2 (en) * 2000-09-19 2011-03-30 大日本印刷株式会社 Method for producing dye-sensitized solar cell and method for producing dye-sensitized solar cell module
JP2002100416A (en) * 2000-09-20 2002-04-05 Fuji Photo Film Co Ltd Photoelectric transfer element and photocell
JP4500420B2 (en) * 2000-09-20 2010-07-14 富士フイルム株式会社 Photoelectric conversion element and photovoltaic cell
JP2002270867A (en) * 2001-03-12 2002-09-20 Canon Inc Photoelectric conversion device and its manufacturing method
JP2004319872A (en) * 2003-04-18 2004-11-11 Tdk Corp Dye-sensitized photoelectric conversion device
JP2006324111A (en) * 2005-05-18 2006-11-30 Nippon Oil Corp Flexible dye-sensitized solar cell
JP2007059102A (en) * 2005-08-22 2007-03-08 Nippon Oil Corp Dye-sensitized solar cell
JP2011066007A (en) * 2010-11-10 2011-03-31 Dainippon Printing Co Ltd Method of manufacturing dye-sensitized solar battery cell, and method of manufacturing dye-sensitized solar cell module

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