CN101939875A

CN101939875A - 对电极和具有该对电极的光电转换元件

Info

Publication number: CN101939875A
Application number: CN2009801045191A
Authority: CN
Inventors: 臼井弘纪
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2008-02-25
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2011-01-05
Also published as: JPWO2009107348A1; WO2009107348A1; JP5324558B2; EP2254194A1; TW200950106A; AU2009219662A1; KR20100096271A; US20100313938A1

Abstract

本发明提供对电极和具有该对电极的光电转换元件，该对电极能够实现光电转换效率优异，同时难以产生工作电极和对电极的短路的光电转换元件。本发明涉及对电极，其具有由多孔碳形成的中间层和在中间层的一面配置的绝缘性的隔板，多孔碳包含多个碳纳米管。

Description

对电极和具有该对电极的光电转换元件

技术领域

本发明涉及用于光电转换元件的对电极和具有该对电极的光电转换元件。

背景技术

色素增感太阳能电池由瑞士的Graetzel等开发，具有光电转换效率高、制造成本低的优点，作为新型的太阳能电池受到关注。

色素增感太阳能电池的概要构成为在透明的导电性的电极基板上具有工作电极和与该工作电极相对设置的对电极，该工作电极具有由二氧化钛等氧化物半导体微粒(纳米粒子)形成且担载了光增感元件的多孔膜，在这些工作电极和对电极之间填充了含有氧化还原对的电解质。

这种色素增感太阳能电池作为如下的光电转换元件发挥作用：通过吸收了太阳光等入射光的光增感色素将电子注入氧化物半导体微粒，在工作电极和对电极之间产生电动势，从而将光能转换为电力。

作为电解质，一般使用将I^-/I^3-等氧化还原对溶解于乙腈等有机溶剂中的电解液，此外，已知使用了不挥发性的离子液体的构成、用适当的凝胶化剂使液状的电解质凝胶化而准固体化的构成、和使用了p型半导体等固体半导体的构成等。作为对电极，使用主要担载了铂的导电性的玻璃电极基板、或金属基板、或多孔碳。

碳电极为了提高导电性而具有多孔结构。例如，专利文献1中，为了制作多孔碳电极，使用了包含炭黑、柱状导电性碳材料和氧化钛或导电性氧化物的电极。

但是，由于该碳电极中含有氧化钛或导电性氧化物，有时导电性降低。

此外，为了防止短路，在工作电极和对电极之间具有由氧化钛形成的多孔层，因此为了得到多孔层，在高温下的烘烤工序是必需的。这样在高温下的烘烤工序中，有时在得到的光电转换元件中产生损伤，光电转换效率降低。

专利文献1：特开2004-152747号公报

发明内容

本发明的目的在于提供对电极和具有该对电极的光电转换元件，该对电极能够实现光电转换效率优异、同时难以产生工作电极和对电极的短路的光电转换元件。

本发明涉及对电极，其具有由多孔碳形成的中间层和在中间层的一面配置的绝缘性的隔板，多孔碳包含多个碳纳米管。

根据本发明的对电极，通过使用由包含碳纳米管的多孔碳形成的中间层，能够低价得到导电性优异的对电极。此外，通过在中间层的表层以被膜的方式配置的绝缘性的隔板，能够抑制对电极与其他电极，即工作电极直接接触而短路。因此，根据本发明的对电极，除了增设隔板以外，可如以往那样通过对电极和工作电极来夹持电解质进行光电转换元件的组装，因此在导电性提高的同时，既能实现低成本化，还能实现连接可靠性的改善。

上述对电极能够用作例如如下光电转换元件的对电极，该光电转换元件至少具有对电极、与对电极相对配置且具有担载了增感色素的氧化物半导体多孔层的工作电极、和在对电极和工作电极之间的至少一部分配置的电解质。

上述对电极中，优选中间层通过隔板而部分地露出。在这种情况下，能够实现具有更优异的光电转换效率的光电转换元件。

上述对电极可进一步具有基板，在基板的一面配置上述中间层。

上述对电极中，优选多个碳纳米管各个的纵向相对于基板的一面大致平行。在这种情况下，与多个碳纳米管各个的纵向相对于基板中中间层侧的面垂直的情况等相比，能够更充分地抑制与光电转换元件中所含的工作电极的短路。

上述对电极中，优选隔板由聚四氟乙烯共聚物形成。聚四氟乙烯共聚物在化学上稳定，耐化学品性、耐热性和电绝缘性高，因此如果用作与电解液接触的隔板，能够有效地抑制与光电转换元件的工作电极的短路。上述对电极中，碳纳米管具体地可以是单层碳纳米管和/或多层碳纳米管。

此外，本发明涉及光电转换元件，其至少具有：上述对电极、与对电极相对配置且具有担载了增感色素的氧化物半导体多孔层的工作电极、和在对电极和工作电极之间的至少一部分配置的电解质，隔板配置在对电极的中间层和电解质之间。

根据本发明的光电转换元件，通过在包含碳纳米管的中间层的表层以被膜的方式配置绝缘性的隔板，能够抑制具有多孔碳层的对电极和工作电极发生短路。此外，由于具有导电性优异的对电极，因此能够提供光电转换效率优异的光电转换元件。

根据本发明的对电极，通过使用由包含碳纳米管的多孔碳构成的中间层，能够低价地获得导电性优异的对电极。此外，通过在中间层的表层以被膜的方式配置的绝缘性的隔板，能够抑制对电极与其他电极即工作电极直接接触而短路。因此，除了增设隔板以外，如以往所述，可用对电极和工作电极夹持电解质来进行组装，因此得到在导电性提高的同时，还实现低成本化，进而还实现连接可靠性提高的光电转换元件用的对电极。其结果，能够实现光电转换效率优异，而且工作电极与对电极的短路难以发生的光电转换元件。

附图说明

图1为表示本发明的对电极的实施方式的截面图。

图2为表示图1的对电极的平面图。

图3为图2中α的放大图。

图4为沿图3的M-M线的截面图。

图5为示意地表示具有本发明的对电极的光电转换元件的截面图。

附图标记的说明

10：对电极，11：基板，11a：基板的一面，12：中间层，12a：中间层的一面，13：碳纳米管，20：工作电极，21：基材，22：透明导电膜，23：多孔氧化物半导体层，30：电解质，40：密封部件，50：光电转换元件

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明，但本发明并不限于此，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行各种变更。

图1为表示本发明的对电极的实施方式的截面图，图2为表示图1的对电极的平面示意图，图3为图2中α的放大图，图4为图3的沿M-M线的截面图。如图1～图4所示，对电极10由基板11、在基板11的一面11a配置的由多孔碳形成的中间层12，和在中间层12的表层、即一面12a配置的绝缘性的隔板14大致构成。中间层12包含多个碳纳米管13，各个碳纳米管13，其纵向相对于基板11的一面11a大致平行地混合存在而配置。此外，通过隔板14，中间层12部分地或局部地露出。在此，优选隔板14与中间层12的一面12a直接接触，其原因在于异物难以进入，不妨碍中间层12的导电性，在隔板14和中间层12之间可配置粘合材料(例如粘合用树脂)等的层。

这样，对电极10由于具有包含碳纳米管的中间层12，因而价格低且导电性优异。此外，通过在中间层12的表层以被膜的方式配置的绝缘性的隔板14，能够抑制对电极10与其他电极即工作电极20直接接触而短路。因此，除了增设隔板14以外，如以往那样用对电极10和工作电极20夹持电解质来进行光电转换元件50的组装时，根据对电极10，在导电性提高的同时也实现低成本化，进而还实现连接可靠性的提高。其结果，能够实现在光电转换效率优异的同时，工作电极20和对电极10的短路难以产生的光电转换元件50。

基板11，例如如钛基板那样，基板自身可以是由导电体构成，例如如FTO玻璃基板那样，可以在绝缘基板的表面形成导电膜。

中间层12由多孔碳构成。在此，多孔碳的BET法测定的比表面积通常为10～2000m²/g，优选为50～1000m²/g。中间层12的厚度可考虑需要的导电性而适当调节，例如，为5μm以上、100μm以下。该多孔碳由多个碳纳米管13构成。该碳纳米管13，其纵向与基板11的一面11a或中间层12的一面12a大致平行地配置。因此，与多个碳纳米管13的各个纵向相对于基板11中中间层12侧的一面11a或中间层12的一面12a垂直时等相比，能够更充分地抑制与光电转换元件50中含有的工作电极20的短路。此外，碳纳米管13，除了其纵向与基板11的一面11a或中间层12的一面12a大致平行地配置以外，混合存在且无规地配置。即，基板11的一面11a内纵向朝向各种方向，这样的碳纳米管13混合存在。

碳纳米管13，具有碳6元环相连的石墨的1层(石墨烯片(グラフエンシ一ト))形成为圆筒形状或圆锥台形状的筒状的结构。此外，是直径0.7～50hm左右、长度为数μm，具有中空结构并且长径比非常大的材料。其中，长径比用长度相对于直径的比表示，优选为10～20000，更优选为100～10000。如果长径比小于10，则存在比表面积变小的倾向，如果长径比超过20000，碳纳米管13容易从隔板14突出。

碳纳米管13同时具有以下特征：作为电性质，依赖于直径、手征性而显示由金属到半导体的性质，此外，作为机械性质，具有大的杨氏模量，并且利用垫环能够缓和应力。此外，碳纳米管13由于不具有悬空键，因此化学上稳定，并且由于是由低价的烃合成，因此能够大量生产，还实现低成本化。

多孔碳可以包含碳纳米管。因此，多孔碳可以由多个单层碳纳米管构成，也可以由多个多层碳纳米管构成。此外，也可以将多个单层碳纳米管和多个多层碳纳米管混合。将单层碳纳米管和多层碳纳米管混合使用时，混合的比例并无特别限定，可以考虑应用的光电转换元件、光电转换效率等，适当调节混合。

碳纳米管13为单层，即石墨烯片为1层时，该碳纳米管13的直径是例如0.5nm～10nm，此外，长度为例如10nm～1μm。

碳纳米管13为多层，即石墨烯片为多层时，该碳纳米管13的直径是例如1nm～100nm，此外，长度为例如50nm～50μm。

这样的碳纳米管13可以采用公知的方法制作，作为其方法，可以使用例如化学气相法(CVD法)、电弧法、激光烧蚀法等。

例如，如特开2001-220674号公报中记载那样，在基板11的一面11a上，通过溅射或蒸镀使镍、钴、铁等金属成膜后，在惰性气氛、氢气氛或真空中，优选在500～900℃的温度下加热1～60分钟，接着使用乙炔、乙烯等烃气体或醇气体作为原料，使用一般的化学气相法(CVD)成膜。由此，在基板11上使直径为5～75nm、长度为0.1～500μm的碳纳米管生长。

碳纳米管的长度、粗细(直径)在使用CVD法形成碳纳米管时，可通过控制例如温度、时间来控制。

作为本发明中使用的碳纳米管13，优选其直径为0.5～100nm、长度为10nm～50μm左右。

绝缘性的隔板14，如图3和图4所示，在中间层12与电解质相接的一面12a侧，以覆盖多个碳纳米管11的被膜的状态配置。此外，通过隔板14，以中间层12具有部分地或局部地露出的部位的方式配置。该隔板14抑制本发明的对电极10与工作电极20接触而引起短路。

隔板14优选由化学上稳定，耐化学品性、耐热性和电绝缘性高的聚四氟乙烯共聚物形成。聚四氟乙烯共聚物在化学上稳定，耐化学品性、耐热性和电绝缘性高，因此作为与电解液30接触的隔板使用时，能够有效地抑制与光电转换元件50的工作电极20的短路。作为聚四氟乙烯共聚物，可以使用市售品，可以列举例如以POLYFLON、特氟隆(注册商标)、Fluron、ハロン、ホスタフロン等商品名销售的产品。

图5是示意地表示具有本发明的对电极10的光电转换元件50的截面图。光电转换元件50由以下大致构成：由在基板11和其一面11a配置的由多孔碳形成的中间层12构成的对电极10、与中间层12相对配置且具有担载了增感色素的氧化物半导体多孔层23的工作电极20、在对电极10和工作电极20之间的至少一部分配置的电解质30。此外，用工作电极20和对电极10夹持电解质30而成的层合体，其外周部通过密封部件40粘合、一体化，构成光电转换元件50。

通过在中间层12的与电解质30相接的一面12a侧配置隔板14，抑制了对电极10与工作电极20接触而发生短路。如果工作电极20和对电极10的距离远离，单元内的溶液的电阻成分增加，单元的发电特性降低。因此，隔板14的厚度优选为0.1μm～50μm，更优选为1μm～20μm。由此，进一步抑制工作电极20和对电极10的短路的同时，能够得到光电转换效率优异的光电转换元件50。

工作电极20由基材21和在其主面上形成的透明导电膜22和担载了增感色素的多孔氧化物半导体层23大致构成。

作为基材21，使用由光透过性的原材料构成的基板，可以使用玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚醚砜等通常用作光电转换元件的透明基材的任何基材。基材21可考虑对电解液的耐性等而从中适当选择。此外，作为基材21，在用途上，优选尽可能光透过性优异的基板，更优选透射率为90％以上的基板。

透明导电膜22是为了向基材21赋予导电性而在其一面上形成的薄膜。为了形成不显著损害透明性的构造，透明导电膜22优选为由导电性金属氧化物形成的薄膜。

作为形成透明导电膜22的导电性金属氧化物，可以使用例如添加锡的氧化铟(ITO)、添加氟的氧化锡(FTO)、氧化锡(SnO₂)等。其中，从成膜容易并且制造成本低的观点出发，优选ITO、FTO。此外，透明导电膜22优选是只由ITO构成的单层的膜或在由ITO构成的膜上层合了由FTO构成的膜的层合膜。

通过使透明导电膜22为只由FTO构成的单层的膜或在由ITO构成的膜上层合了由FTO构成的膜的层合膜，能够构成可见区的光的吸收量少，电导率高的透明导电性基板。

多孔氧化物半导体层23设置在透明导电膜22上，在其表面上担载有增感色素。作为形成多孔氧化物半导体层22的半导体，并无特别限定，只要是通常用于形成光电转换元件用的多孔氧化物半导体，可以使用任何的半导体。作为这样的半导体，可以使用例如氧化钛(TiO₂)、氧化锡(SnO₂)、氧化钨(WO₃)、氧化锌(ZnO)、氧化铌(Nb₂O₅)等。

作为形成多孔氧化物半导体层23的方法，可以使用例如将市售的氧化物半导体微粒分散在所需的分散介质中的分散液或能够采用溶胶-凝胶法调制的胶体溶液，根据需要添加所需的添加剂后，采用丝网印刷法、喷墨印刷法、辊涂法、刮刀法、喷涂法等公知的涂布方法进行涂布后，采用加热处理、化学处理将该聚合物微珠除去而形成空隙从而多孔化的方法等。

作为增感色素，可以应用配体中包含联吡啶结构、三联吡啶结构等的钌配合物，卟啉、酞菁等含金属配合物，曙红、若丹明、部花青等有机色素等，其中可并无特别限定地选择显示与用途、使用半导体相适的行为的增感色素。

电解质30可以使用使电解液含浸在多孔氧化物半导体层23内而成的电解质，或者使电解液含浸在多孔氧化物半导体层23内后，使用适当的凝胶化剂将该电解液凝胶化(准固体化)，与多孔氧化物半导体层23一体地形成而成的电解质，或者包含离子液体、氧化物半导体粒子和导电性粒子的凝胶状的电解质。

作为上述电解液，可以使用碘、碘化物离子、叔丁基吡啶等电解质成分溶解在碳酸乙烯酯、甲氧基乙腈等有机溶剂而成的电解液。

作为将该电解液凝胶化时使用的凝胶化剂，可以列举聚偏氟乙烯、聚环氧乙烷衍生物、氨基酸衍生物等。

作为上述离子液体，并无特别限定，可以列举在室温下为液体，以具有季氮原子的化合物作为阳离子或阴离子的常温熔融性盐。

作为常温熔融性盐的阳离子，可以列举季咪唑

衍生物、季吡啶

衍生物、季铵衍生物等。

作为常温熔融盐的阴离子，可以列举BF₄ ^-、PF₆ ^-、F(HF)_n ^-、双三氟甲基磺酰亚胺基[N(CF₃SO₂)₂ ^-]、碘化物离子等。

作为离子液体的具体例，可以列举季咪唑

系阳离子和碘化物离子或双三氟甲基磺酰亚胺基离子等构成的盐类。

作为上述氧化物半导体粒子，物质的种类、粒子尺寸等并无特别限定，但使用与以离子液体为主体的电解液的混合性优异，使该电解液凝胶化的物质。此外，氧化物半导体粒子必须不使电解质的半导电性降低，对于电解质中含有的其他共存成分的化学稳定性优异。特别地，优选即使在电解质包含碘/碘化物离子、溴/溴化物离子等氧化还原对的情况下，氧化物半导体粒子也不产生氧化反应引起的劣化的氧化物半导体粒子。

作为这样的氧化物半导体粒子，优选选自TiO₂、SnO₂、WO₃、ZnO、Nb₂O₅、In₂O₃、ZrO₂、Ta₂O₅、La₂O₃、SrTiO₃、Y₂O₃、Ho₂O₃、Bi₂O₃、CeO₂、Al₂O₃中的1种或2种以上的混合物，特别优选二氧化钛微粒(纳米粒子)。该二氧化钛的平均粒径优选2nm～1000nm左右。

作为上述导电性微粒，使用导电体、半导体等具有导电性的粒子。

该导电性粒子的比电阻的范围优选为1.0×10^-2Ω·cm以下，更优选为1.0×10^-3Ω·cm以下。此外，导电性粒子的种类、粒子尺寸等并无特别限定，使用与以离子液体为主体的电解液的混合性优异，将该电解液凝胶化的导电性粒子。此外导电性粒子必须不会在电解质中形成氧化隔板(绝缘隔板)等而使导电性降低，对于电解质中含有的其他共存成分的化学稳定性优异。特别地，优选即使在电解质包含碘/碘化物离子、溴/溴化物离子等氧化还原对的情况下，也不产生氧化反应引起的劣化的导电性粒子。作为这样的导电性微粒，可以列举由以碳为主体的物质构成的导电性微粒，作为具体例，可以例示碳纳米管、碳纤维、炭黑等的粒子。这些物质的制造方法均公知，此外，也可以使用市售品。

密封部件40只要对于构成对电极10的基板11、构成工作电极20的基材21的粘合性优异，并无特别限定，作为构成密封部件40的材料，可以列举例如离聚物、乙烯-醋酸酐乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、紫外线固化树脂和乙烯醇聚合物等树脂。再有，密封部件40可只由树脂构成，也可以由树脂和无机填料构成。作为上述树脂，具体地可以列举HIMILAN(三井杜邦化学公司制)、NUCREL(三井杜邦化学公司制)等。

本发明并不限于上述实施方式。例如，上述实施方式中，对电极10具有基板11，但可不一定包含基板11。例如，在基材上涂布中间层12后，能够从基材以自立膜的形式分离时，对电极可以由中间层12和隔板14构成。

此外，在上述实施方式中，中间层12中，各个碳纳米管13，其纵向对于基板11的一面11a大致平行地混合存在而配置，但各个碳纳米管13可不一定其纵向对于基板11的一面11a大致平行地混合存在而配置。

实施例

<实施例1>

(电极基板的制作)

采用热CVD法制作平均直径2nm的单层碳纳米管。接着，将该单层碳纳米管和98％硫酸∶60％硝酸为3∶1的溶液混合，进行2小时超声波处理，制作分散有单层碳纳米管的溶液。其次，使用由PTFE构成的厚35μm的滤纸过滤该溶液，在200℃下干燥，从滤纸分离，得到由单层碳纳米管构成的膜。此外，在由单层碳纳米管构成的膜上涂布含有5wt％的PTFE共聚物(Nafion Dupon公司制)的溶液，在135℃下干燥，制作形成了由PTFE构成的厚5μm的隔板的电极基板。使用该电极基板作为光电转换元件的对电极。

(电解质的制作)

调制由含有碘/碘化物离子氧化对的离子液体[1-乙基-3-甲基咪唑

双三氟甲基磺酰亚胺基]构成的电解液。

(工作电极的制作)

作为透明电极基板，使用带有FTO膜的玻璃基板，在该透明电极基板的FTO膜(导电层)侧的表面涂布平均粒径20nm的氧化钛的浆状分散水溶液，干燥后，在450℃下加热处理1小时，由此形成厚7μm氧化物半导体多孔膜。进而，在钌联吡啶配合物(N3色素)的乙醇溶液中浸渍1晚，担载色素，制作工作电极。

(单元的制作)

在工作电极和对电极之间注入电解质进行贴合，形成实施例1的太阳能电池单元。

<实施例2>

制造对电极时，除了代替单层碳纳米管而使用了平均直径20nm的多层碳纳米管以外，与实施例1同样地制作太阳能电池单元。再有，多层碳纳米使管用热CVD法制作。

<实施例3>

制造对电极时，除了代替单层碳纳米管而使用了单层碳纳米管和多层碳纳米管的混合粉末以外，与实施例1同样地制作太阳能电池单元。再有，作为多层碳纳米管，使用了与实施例2同样的物质。此外，多层碳纳米管对于单层碳纳米管的混合比率以质量比表示，为1∶1。

<实施例4>

制造对电极时，除了代替单层碳纳米管而使用了炭黑(KetchenblackInternational公司制Ketchenblack EC)以外，与实施例1同样地制作太阳能电池单元。

<实施例5>

制造对电极时，除了代替单层碳纳米管而使用了单层碳纳米管和炭黑(Ketchenblack International公司制Ketchenblack EC)的混合粉末以外，与实施例1同样地制作，将其作为实施例5的太阳能电池单元。再有，炭黑对于单层碳纳米管的混合比率以质量比表示，为1∶1。

<实施例6>

制造对电极时除了使隔板的厚度为1μm以外，与实施例1同样地制作太阳能电池单元。

<实施例7>

制造对电极时除了使隔板的厚度为3μm以外，与实施例1同样地制作太阳能电池单元。

<实施例8>

制造对电极时除了使隔板的厚度为8μm以外，与实施例1同样地制作太阳能电池单元。

<实施例9>

制造对电极时除了使隔板的厚度为11μm以外，与实施例1同样地制作太阳能电池单元。

<实施例10>

制造对电极时除了使隔板的厚度为16μm以外，与实施例1同样地制作太阳能电池单元。

<实施例11>

制造对电极时除了使隔板的厚度为20μm以外，与实施例1同样地制作太阳能电池单元。

<比较例1>

将单层碳纳米管和98％硫酸∶60％硝酸为3∶1的溶液混合，进行2小时超声波处理，制作分散有单层碳纳米管的溶液。其次，使用由PTFE构成的厚35μm的滤纸过滤该溶液，在200℃下干燥，从滤纸分离，得到由碳纳米管构成的膜。除了使用该膜作为对电极以外，与实施例1同样地制作太阳能电池单元。

<光电转换特性>

测定如上所述制作的实施例1～11和比较例1的太阳能电池单元的光电转换特性。将其结果示于表1。

[表1]

	光电转换效率(％)	没有发电的单元的比例(％)
			实施例1	5.1±0.2	1
实施例2	5.0±0.1	2
			实施例3	5.3±0.2	1
实施例4	3.8±1.0	8
			实施例5	4.0±0.6	5
实施例6	5.3±0.7	4
			实施例7	5.2±0.3	2
实施例8	5.1±0.5	2
			实施例9	5.2±0.3	2
实施例10	5.0±0.3	1
			实施例11	5.0±0.5	1
比较例1	4.7±1.5	20

由表1，在对电极的中间层使用了包含碳纳米管的物质的实施例1～11和比较例1中，观察到光电转换效率为3.8％以上的高光电转换效率。

<短路的单元的比例>

其次，分别准备各100个制作的上述实施例1～11和比较例1的太阳能电池单元，考察这些太阳能电池单元中工作电极和对电极是否短路，观察没有发电的单元的比例。将其结果示于表1。

由表1所示的结果，对于在中间层配置了PTTE作为隔板的实施例1～11，在大部分的单元中发现了发电。但是，在中间层没有配置PTTE作为隔板的比较例1中，工作电极和对电极发生短路的单元多，在20％的单元中没有发生发电。

由以上确认，根据本发明，通过使用作为价格低、导电性高的材料的包含碳纳米管的多孔碳作为对电极的中间层，并且具有隔板，能够实现在光电转换效率优异的同时，工作电极和对电极难以发生短路的光电转换元件。

此外，根据本发明，还确认能够容易地制作太阳能电池单元。

产业上的可利用性

本发明能够提供对电极和具有该对电极的光电转换元件，该对电极能够实现光电转换效率优异，同时工作电极和对电极的短路难以产生的光电转换元件。

Claims

1.一种对电极，其特征在于，具有由多孔碳形成的中间层和在所述中间层的一面配置的绝缘性的隔板，所述多孔碳包含多个碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的对电极，用作光电转换元件的对电极，该光电转换元件至少具有对电极、与所述对电极相对配置且具有担载了增感色素的氧化物半导体多孔层的工作电极、和在所述对电极和所述工作电极之间的至少一部分配置的电解质。

3.根据权利要求1所述的对电极，其中，所述中间层通过所述隔板而部分地露出。

4.根据权利要求3所述的对电极，其中，还具有基板，在所述基板的一面配置所述中间层。

5.根据权利要求4所述的对电极，其中，所述多个碳纳米管各个的纵向相对于所述基板的一面大致平行。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的对电极，其中，所述隔板由聚四氟乙烯共聚物形成。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的对电极，其中，所述碳纳米管是单层碳纳米管和/或多层碳纳米管。

8.一种光电转换元件，其特征在于，至少具有：权利要求1～7中任一项所述的对电极、与所述对电极相对配置且具有担载了增感色素的氧化物半导体多孔层的工作电极、和在所述对电极和所述工作电极之间的至少一部分配置的电解质，所述隔板配置在所述对电极的所述中间层和所述电解质之间。