CN109414720A - 模头涂布机、染料敏化太阳能电池的制造装置、及电池的制造方法 - Google Patents

模头涂布机、染料敏化太阳能电池的制造装置、及电池的制造方法 Download PDF

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Abstract

一种模头涂布机(3)，具备：第一模块(31)，具有收容电解液(15)的液室(3a)；第二模块，与第一模块(31)相对配置；垫材(30)，被夹持于第一模块(31)及第二模块之间，并且具有从宽度方向(W)的一部分朝向排出侧突出并排出液室(3a)内的电解液(15)的凸状排出部(33)，垫材(30)具有：凸状排出部(33)，从排出电解液(15)的一侧的前端面(30a)朝向排出方向突出；狭缝(35a)，将凸状排出部(33)的排出口(33a)和液室(3a)连通。

Description

模头涂布机、染料敏化太阳能电池的制造装置、及电池的制造 方法
技术领域
本发明涉及模头涂布机、染料敏化太阳能电池的制造装置及电池的制造方法。
本申请基于2016年8月4日在日本提出申请的(日本)特愿2016-153700号主张优先权，并将其内容引用至本文中。
背景技术
以往，作为染料敏化太阳能电池，已知有例如专利文献1所记载的具备透明导电层、半导体电极、对极基板、对电极、密封材料、电解质层(电解液)、集电电极的构造。关于这种染料敏化太阳能电池，通过卷对卷方式(以下，记为RtoR方式)的制造方法进行连续生产已被实用化。
在这种染料敏化太阳能电池的制造工序中，例如在半导体电极与对电极之间涂布电解液(涂布液)的工序，作为涂布装置的一种，已知有采用在前端部具有狭缝的模头涂布机(die coater)，其中，所述狭缝成为涂布液的排出口。例如专利文献2所记载，模头涂布机通过向形成于内部的歧管供给涂布液，从歧管向狭缝将涂布液推出，并使薄膜状的基材接近狭缝相对移动，由此，利用表面张力在基材表面涂布涂布液。然后，在调整涂布于基材的涂布液厚度的情况下，可以改变模头涂布机与基材的间隔和/或模头涂布机的狭缝宽度等，或者，可以改变从歧管向狭缝的涂布液的推出量或推出速度，由此，调整为厚度均匀的涂布膜。
而且，在使用RtoR方式制造染料敏化太阳能电池时所使用的模头涂布机中，由于作为涂布液的电解液使用粘性比密封材料低的材料，所以若使模头涂布机直立着对沿大致水平方向输送的基材涂布电解液，将会因自重而导致规定量以上的电解液滴下并涂布于基板上。因此，为了良好地涂布这种粘性较低电解液，所采取的对策为：使基材的输送方向朝垂直方向折回，并使模头涂布机以其排出口成为横向的方式朝向水平，对沿大致垂直方向输送的基材从水平方向涂布电解液。
在这种模头涂布机中，在沿基材的宽度方向延伸的排出口与基材之间设置规定的间隙，利用该间隙通过表面张力将经由与排出口连通的狭缝排出的电解液涂布于基材表面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开2012-174596号公报
专利文献2:(日本)特开2009-18227号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，如果是在采用以往的RtoR方式制造染料敏化太阳能电池时所使用的模头涂布机，会在沿基材的宽度方向延伸的排出口与基材之间设置规定的间隙，利用该间隙通过表面张力将从狭缝排出的电解液涂布于基材表面。然而，即使在上述的使模头涂布机朝向水平的状态下，如果要增加电解液的涂布量而涂布得较厚，就需要从模头涂布机的狭缝部推出较多的电解液，但此时，从狭缝排出的电解液会因表面张力而沿排出口在宽度方向上扩展。
在该情况下，电解液可能会超出基材上的规定涂布宽度，以较宽的宽度被涂布，并且也无法确保规定的涂布膜厚。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种模头涂布机、染料敏化太阳能电池的制造装置及电池的制造方法，即使使用粘性较低的涂布液，也能够以规定的涂布宽度或涂布膜厚精确地进行涂布。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题而实现上述目的，本发明采用以下的方式。
(1)本发明一方面的模头涂布机，具有将涂布液涂布于基材表面的排出主体，其特征在于，所述排出主体具有：液室，收容涂布液；多个凸状排出部，从排出所述涂布液的一侧的前端面朝向排出方向突出，并且在所述基材的宽度方向上隔开间隔设置；排出流路，将该凸状排出部的排出口和所述液室连通，所述凸状排出部中的突出前端在所述宽度方向上的尺寸为被涂布所述涂布液的所述基材中的被涂布区域的宽度尺寸的30％以上100％以下。
在本发明中，通过以在凸状排出部与基材之间隔开间隙的状态配置排出主体，能够利用在所述间隙产生的表面张力将从凸状排出部的排出口排出的涂布液涂布于基材的被涂布区域。被收容于排出主体内的液室的涂布液通过泵等被推出至形成于排出主体的排出流路，进而通过排出流路从排出口排出。
此时，由于凸状排出部从排出主体的排出涂布液的一侧的前端面突出，因此，不论涂布液的粘性如何，从排出口排出的涂布液中产生表面张力的区域均成为凸状排出部的宽度尺寸范围。即，即使增加涂布液的涂布量，表面张力起作用的区域也不会在排出主体的前端面的整个宽度方向扩大，能够将涂布宽度(即，涂布区域)保持一定。而且，由于使凸状排出部的宽度尺寸成为涂布涂布液的基材中的被涂布区域的宽度尺寸的30％以上100％以下，因此，能够提高涂布精度。例如，对于被涂布部构成染料敏化太阳能电池的基材，通过本发明的模头涂布机涂布电解液作为涂布液，能够以期望的精度设置电解液的涂布宽度及涂布膜厚。
(2)在如上述(1)所述的模头涂布机中，其特征可以是，所述排出主体的厚度为1cm以上20cm以下。
在该情况下，由于排出主体具有1cm以上20cm以下的厚度尺寸，所以能够在排出主体自身设置液室，或能够使用钻孔器等钻孔工具在排出主体加工出排出流路。
通过将排出主体设为1cm以上20cm以下的厚度范围，能够利用金属的刚性抑制变形。特别是在厚度小于下限值1cm的情况下，无法设置容量足够的液室，若不调整凸状排出部的开口率，宽度方向的涂布量难以稳定。在厚度超过上限值20cm的情况下，因金属量增加而变重，作业性差，且变得昂贵。
(3)如上述(1)或(2)所述的模头涂布机中，所述凸状排出部的突出长度可以是0.1mm以上30mm以下。
(4)如上述(1)～(3)中任一项所述的模头涂布机中，所述凸状排出部的开口面积可以是0.00015mm2以上0.375mm2以下。
通过设为这种结构，不论涂布液的粘性如何，从排出口排出的涂布液中产生表面张力的区域均成为凸状排出部的宽度尺寸范围，能够进一步提高前述的以期望的精度设置涂布液的涂布宽度及涂布膜厚的效果。
在该情况下，如果凸状排出部的突出长度小于0.1mm，将难以使表面张力仅集中在凸状排出部，而在超过30mm的情况下，高粘性时容易发生压力损失，因此，优选设为0.1mm以上30mm以下的范围。
(5)如上述(1)～(4)中任一项所述的模头涂布机中，与所述涂布液接触的部位的表面粗糙度的算术平均粗糙度Ra为0.025～1.6，并且，最大高度粗糙度Rz为0.1～6.3。
在该情况下，由于与涂布液接触的部位成为镜面抛光以上，因此，即使使用粘性度较小且容易对金属造成腐蚀的涂布液，也能够将与该涂布液接触的该部位的腐蚀进展抑制为较小。
(6)如上述(1)～(5)中任一项所述的模头涂布机中，其特征可以是，所述排出主体具备：第一模块，具有所述液室；第二模块，与所述第一模块相对配置；垫材，被夹持于所述第一模块及所述第二模块之间，具有从所述宽度方向的一部分朝向所述排出方向突出并排出所述液室内的所述涂布液的所述凸状排出部，并且形成有所述排出流路。
在该情况下，通过以在凸状排出部与被涂布部件(第一基材)之间隔开间隙的状态配置垫材，能够利用在所述间隙产生的表面张力将从凸状排出部的排出口排出的涂布液涂布在被涂布部件的规定的涂布区域。被收容于模头涂布机内的液室的涂布液通过泵等被推出至形成于垫材的排出流路，进而通过排出流路从排出口排出。
此时，由于凸状排出部从垫材的排出涂布液的一侧的前端面突出，因此，从排出口排出的涂布液中产生表面张力的区域成为垫材的凸状排出部的宽度尺寸范围，表面张力起作用的区域不会在垫材的前端面的整个宽度方向上扩大，能够将涂布宽度(即，涂布区域)保持为一定。
(7)如上述(6)所述的模头涂布机中，优选为，所述垫材具备：第一垫片，层叠于所述第一模块，形成有与所述液室连通的开口；第二垫片，层叠于所述第一垫片，形成有从所述排出口连通至所述开口的狭缝状的所述排出流路；第三垫片，被夹持于所述第二垫片和所述第二模块之间，从所述第一垫片的相反侧覆盖所述排出流路。
在该情况下，通过将第一垫片、第二垫片及第三垫片三个垫片液密地层叠，能够构成具备与液室连通的排出流路的垫材。在该情况下，由于第二垫片的排出流路处于被第一垫片和第三垫片从两侧夹持覆盖的状态，因此，与排出流路被第一模块和第二模块夹持固定的情况相比，成为涂布液不容易从排出流路漏出的构造。
在本发明中，由于凸状排出部在宽度方向上隔开间隔设置有多个，而且在相邻的凸状排出部彼此之间形成有凹部，因此，不会因在相邻的凸状排出部与基材之间产生的表面张力而使涂布液彼此相接，能够在宽度方向上隔开规定的间隔可靠地将涂布液涂布在基材。
(8)本发明另一方面的染料敏化太阳能电池的制造装置，使用如上述(1)～(7)中任一项所述的模头涂布机，用于通过对沿着规定方向连续地输送且在表面的规定区域形成有半导体电极的第一基材贴合第二基材来制造染料敏化太阳能电池，其特征在于，所述模头涂布机以在所述凸状排出部与所述第一基材的所述半导体电极之间形成间隙的方式配置，从所述凸状排出部的排出口排出的涂布液利用通过所述间隙作用的表面张力被涂布于所述第一基材的所述半导体电极。
(9)本发明另一方面的电池的制造方法，用于通过使用如上述(1)～(7)中任一项所述的模头涂布机沿着规定方向连续地输送且在表面的规定区域将第二基材贴合于第一基材来制造电池，其特征在于，包括：以所述凸状排出部与所述第一基材之间形成间隙的方式配置所述模头涂布机的工序；将从所述凸状排出部的排出口排出的涂布液利用通过所述间隙作用的表面张力涂布于所述第一基材的工序。
发明效果
根据本发明各方式的模头涂布机、染料敏化太阳能电池的制造装置及电池的制造方法，即使是粘性较低的涂布液，也能够以规定的涂布宽度或涂布膜厚精确地进行涂布。
附图说明
图1是示意地表示本发明第一实施方式的染料敏化太阳能电池的制造装置的侧视图。
图2是表示图1所示的染料敏化太阳能电池的概略结构的剖视图。
图3是表示图1所示的模头涂布机的整体结构的立体图。
图4是表示在模头涂布机中的第一模块配置有第一垫片的状态的立体图。
图5是表示在模头涂布机中的第一垫片配置有第二垫片的状态的立体图。
图6是表示在模头涂布机中的第二垫片配置有第三垫片的状态的立体图。
图7是从排出口侧观察垫材的凸状排出部的放大立体图。
图8是表示通过模头涂布机将电解液涂布于第一基材的半导体电极的状态的平面图，而且表示第二垫片的状态。
图9是表示图8所示的模头涂布机的凸状排出部的涂布状态的放大立体图。
图10是表示第二实施方式的模头涂布机的整体结构的立体图。
具体实施方式
下面，根据附图对本发明实施方式的模头涂布机、染料敏化太阳能电池的制造装置及电池的制造方法进行说明。以下的说明中使用的附图为示意图，长度、宽度及厚度的比例、构造等并不限于与实际相同，可以适当地改变。
(第一实施方式)
如图1所示，本实施方式的模头涂布机3设置在用于制造薄膜型染料敏化太阳能电池10的制造装置1中。
如图2所示，染料敏化太阳能电池10具备：第一基材13、第二基材14、半导体电极11、对置电极12、电解液15(涂布液)、导通材料16。
半导体电极11具备层叠于第一基材13上的透明导电膜111和层叠于透明导电膜111上的多孔半导体层112。
对置电极12具备层叠于第二基材14上的对置导电膜121和层叠于对置导电膜121上的催化剂层122。
为了形成串联构造，需要绝缘部分，因而可以根据需要适当实施绝缘处理。
在染料敏化太阳能电池10的导通材料16的两侧配置有密封材料17、17。
电极之间(即，半导体电极11与对置电极12之间)通过导通材料16和密封材料17粘接。另一方面，在与导通材料16的延伸方向X1交叉的方向(电池宽度方向X2)上，通过配置密封材料或采用超声波熔接等手段粘接。这样，具有半导体层112的单元被分别液密地密封。而且，通过导通材料16在半导体电极11与对置电极12之间的厚度方向形成间隙，在该间隙内密封有电解液15。
相邻单元彼此的透明导电膜111及对置导电膜121被图案部划分成多个，形成多个透明导电膜111及对置导电膜121的图案。
在被划分的各单元中，一个单元的构成对置电极12的对置导电膜121和与该一个单元相邻的另一个单元的构成半导体电极11的透明导电膜111通过导通材料16电连接。
第一基材13及第二基材14的材质没有特别限定，例如，可列举树脂等绝缘体、半导体、金属、玻璃等。作为所述树脂，例如可列举聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酯、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等。从制造轻薄且柔性的染料敏化太阳能电池10的方面考虑，基材优选由透明树脂制成，进一步优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜。
透明导电膜111及对置导电膜121的种类及材质没有特别限定，可以采用用于染料敏化太阳能电池的公知的导电膜，例如，可列举由金属氧化物构成的薄膜。作为上述的金属氧化物，可例示锡掺杂氧化铟(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、铝掺杂氧化锌(ATO)、氧化铟/氧化锌(IZO)、镓掺杂氧化锌(GZO)等。
半导体层112由能够从吸附的光敏染料接收电子的材料构成，通常优选为多孔材料。构成半导体层112的材料没有特别限定，可以采用半导体层112的公知材料，例如，可列举氧化钛、氧化锌、氧化锡等金属氧化物半导体。
承载于半导体层112的光敏染料没有特别限定，例如，可列举有机染料、金属络合物染料等公知的染料。作为上述的有机染料，例如，可列举香豆素类、多烯类、花青素类、半花青素类、噻吩类等。作为所述金属络合物染料，例如优选使用钌络合物等。
电解液15通过本实施方式的模头涂布机3进行涂布，例如，可列举碘和碘化钠溶解于有机溶剂且粘性与水同样小的电解液等。
作为电解液15，例如，可列举在乙腈、二甲基丙基咪唑鎓碘化物或丁基甲基咪唑鎓碘化物等有机溶剂或离子液体等液体成分中混合碘化锂等支撑电解质和碘而成的溶液等。
在电解液15所接触的半导体层112中的包括多孔质内部的表面，吸附有未图示的公知的光敏染料。
下面，使用图1，具体说明用于制造上述结构的染料敏化太阳能电池10的制造装置1。
制造装置1具备：半导体电极形成部(省略图示)，在第一基材13的表面的规定区域形成半导体电极11；电解液涂布部(模头涂布机3)，将电解液15至少涂布在形成于第一基材13的规定区域的半导体电极11；密封材料涂布部4，设置在模头涂布机3的输送方向P1的下游附近，将密封材料17(参照图2)涂布于第一基材13中的未涂布电解液15的未涂布区域；配线形成部5，在密封材料17彼此之间形成配线(图2所示的导通材料16)；基材贴合部6(6A、6B)，将表面形成有催化剂层122(参照图2)的第二基材14贴合在第一基材13上；加热部7，对通过基材贴合部6贴合的第一基材13与第二基材14的粘接进行固定；绝缘处理部(省略图示)，在第一基材13及第二基材14贴合而成的电池片的规定位置实施绝缘处理。
在制造装置1中的输送方向P1的最上游部设置有卷筒部10A，将形成有半导体电极11的第一基材13以表面朝向径向外侧的状态预先卷取成卷状。在从卷筒部10A的设置位置大致水平地延伸的输送方向P1的下游附近，配置有用于将第一基材13朝斜上方提升并输送的第一输送辊21。
在隔着第一基材13与第一输送辊21相对的位置，配置有排出口33a朝向横向呈水平姿势设置的模头涂布机3。模头涂布机3的排出口33a朝向可对绕在第一输送辊21的第一基材13的半导体电极11涂布电解液15的位置。
在以这种方式构成的本实施方式的制造装置1中，通过对沿输送方向P1连续地输送且在表面的规定区域形成有半导体电极11的第一基材13贴合第二基材14而制造出染料敏化太阳能电池10。此时的染料敏化太阳能电池10的制造方法包括：电解液涂布工序，在模头涂布机3处将电解液15涂布在第一基材13的半导体电极11；密封材料涂布工序，在电解液涂布工序之后，在密封材料涂布部4处将密封材料17涂布在第一基材13的表面上的未涂布电解液15的未涂布区域；配线形成工序，在密封材料涂布工序之后，在配线形成部5处在密封材料17彼此之间形成配线(导通材料16)；基材贴合工序，在配线形成工序之后，在基材贴合部6处将表面已形成有催化剂层122的第二基材14贴合到第一基材13。通过这种制造方法制造出染料敏化太阳能电池10。
下面，说明用于将电解液15涂布在形成于第一基材13的表面的规定区域的半导体电极11的模头涂布机3的具体结构。
如图3所示，模头涂布机3具备：第一模块31，具有收容电解液15的液室3a(参照图4)；第二模块32，与第一模块31相对配置；垫材30，被夹持于第一模块31及第二模块32之间，具有从宽度方向W的一部分朝向排出处附近突出并排出液室3a内的电解液15的凸状排出部33。在此，第一模块31、第二模块32及垫材30相当于本申请发明的排出主体。
在此，如图4所示，第一模块31、垫材30及第二模块32分别层叠，将其层叠方向称为厚度方向H。将从沿上述宽度方向W的方向观察时与厚度方向H正交的方向称为前后方向E。模头涂布机3的宽度尺寸与染料敏化太阳能电池10的宽度尺寸大致等同。
将模头涂布机3的宽度尺寸设定为：可配置多个凸状排出部33，使得电解液15能够涂布在形成于第一基材13表面的规定区域的半导体电极11。
如图4所示，在第一模块31中，在厚度方向H上靠近垫材30的上表面31a形成为平面，在上表面31a中的前后方向E的大致中央位置形成有沿宽度方向W延伸的凹槽状的前述液室3a。在液室3a中形成有通过未图示的泵等供给电解液15的供给孔3b。在第二模块32中，在厚度方向H上靠近垫材30的下表面32a形成为平面。并且，第一模块31的上表面31a及第二模块32的下表面32a以夹持板状的垫材30的状态相互对置。第一模块31及第二模块32以夹持垫材30的状态通过例如螺栓等(省略图示)固定装置可拆卸自如地固定。
第一模块31及第二模块32的前后方向E的前部形成有倾斜面31b、32b，该倾斜面31b、32b分别随着朝向前方而在厚度方向H上逐渐靠近垫材30。第一模块31及第二模块32的前端面31c、32c(参照图9)各自的前后方向位置大致一致。
如图5所示，在垫材30形成有将液室3a和凸状排出部33的排出口33a连通的排出流路(后述的狭缝35a)。
具体而言，如图4～图7所示，垫材30具备：第一垫片34，层叠于第一模块31，形成有与液室3a连通的开口34a；第二垫片35，层叠于第一垫片34，形成有从排出口33a连通至开口34a的狭缝35a(排出流路)；第三垫片36，夹持于第二垫片35和第二模块32(参照图3)之间，从与第一垫片34相反的一侧覆盖狭缝35a。
第一垫片34、第二垫片35及第三垫片36分别由金属箔构成，在从厚度方向H观察的平面图中以完全相同的外形形成。
凸状排出部33在宽度方向W上隔开间隔设有多个(在此为4个)。
如图7及图8所示，将凸状排出部33的突出前端33b的宽度尺寸设定为电解液15被涂布的第一基材13的半导体电极11(被涂布部)的被涂布区域的宽度尺寸的30％以上100％以下。在此，“被涂布区域”是指在将第一基材13和第二基材14贴合后(即，电池的制作完成时)液体(电解液15)存在的区域。
而且，凸状排出部33从前端面30a突出的突出长度L例如可设定为2mm左右，但优选为0.1mm以上30mm以下，更优选为0.5mm以上10mm以下，进一步优选为0.8mm以上5mm以下。
如图4所示，第一垫片34形成有：与液室3a大致相同形状的开口34a、及构成凸状排出部33的一部分的第一凸部34b。
如图5所示，第二垫片35形成有：从排出口33a在前后方向E上至少延伸至与第一垫片34的开口34a重叠的位置的多个狭缝35a、及构成凸状排出部33的一部分的第二凸部35b。
如图6所示，第三垫片36形成有构成凸状排出部33的一部分的第三凸部36b。
关于与电解液15相接的部位的表面粗糙度，如上所述，在本实施方式中由于电解液15的粘性程度较小，与电解液15接触的液体接触部的腐蚀性变高，因此，优选将算术平均粗糙度Ra设为0.025～1.6的范围，并将最大高度粗糙度Rz设为0.1～6.3的范围。并且，垫材30的面粗糙度优选为，以算术平均粗糙度Ra计，设为0.8～1.6左右。尤其，重要部分(前述的液体接触部等)的面粗糙度更优选为将算术平均粗糙度Ra设为0.1进行精加工。
作为模头涂布机3中的与电解液15接触的部位(即，凸状排出部33或液体接触部等)的几何公差，例如，优选为以平行度0.003mm、平面度0.003mm、平直度0.003mm、直角度0.01mm进行精加工。
对于垫材30，例如可采用使用蚀刻液进行熔融处理的研磨方法。模头涂布机3中除垫材30以外的部分可采用镜面抛光的方法。
下面，使用附图详细说明上述模头涂布机3及染料敏化太阳能电池10的制造装置1的作用。
在本实施方式中，如图8及图9所示，通过以在凸状排出部33与染料敏化太阳能电池10的第一基材13之间隔开间隙S的状态配置垫材30，能够利用在所述间隙S产生的表面张力将从凸状排出部33的排出口33a排出的电解液15涂布在第一基材13的规定的涂布区域。如图5所示，被收容于模头涂布机3内的液室3a的电解液15通过泵等推出至形成于垫材30的狭缝35a，进而通过狭缝35a从排出口33a排出。
此时，由于凸状排出部33从垫材30的排出电解液15的一侧的前端面30a突出，因此，不论电解液15的粘性如何，从排出口33a排出的电解液15产生表面张力的区域(图8及图9所示的符号15a的表面张力部)均成为凸状排出部33的宽度尺寸范围。即，即使增加电解液15的涂布量，表面张力产生作用的区域也不会在垫材30的前端面30a的整个宽度方向扩大，能够将涂布宽度(即，涂布区域)保持一定。具体而言，即使在从垫材30排出多余的电解液15的情况下，液体也会在位于第二垫片35的下方的第一垫片34附近滴落，从而不会影响涂布宽度。
这样，通过将凸状排出部33的宽度尺寸与第一基材13的半导体电极11的宽度尺寸匹配地设定，能够提高涂布精度。例如本实施方式，利用模头涂布机3对构成染料敏化太阳能电池10的第一基材13涂布电解液15，能够以期望的精度设置电解液15的涂布宽度及涂布膜厚。
由于本实施方式的垫材30与第一模块31及第二模块32一同构成容易分解的结构，所以能够高效地在短时间内进行垫材30的更换。而且，例如仅更换凸状排出部33的形状、数量等不同的垫材，就可进行不同条件下的涂布。
在本实施方式中，通过使第一垫片34、第二垫片35及第三垫片36三个垫片液密地层叠，能够构成具备与液室3a连通的狭缝35a的垫材30。在该情况下，由于第二垫片35的狭缝35a处为被第一垫片34和第三垫片36从两侧夹持并覆盖的状态，所以与狭缝35a被第一模块31和第二模块32夹持固定的情况相比，成为电解液15不容易从狭缝35a漏出的构造。
在本实施方式中，由于在相邻的凸状排出部33、33彼此之间形成有凹部，因此，不会因在相邻的凸状排出部33、33与第一基材13之间产生的表面张力而使电解液15彼此相接，能够对第一基材13在宽度方向W上隔开规定的间隔可靠地涂布电解液15。
在本实施方式中，通过将凸状排出部33的宽度尺寸与第一基材13的半导体电极11的宽度尺寸匹配地设定，能够提高涂布精度。
(第二实施方式)
图10所示的第二实施方式的模头涂布机3A仅使用前述第一实施方式的垫材30中的第二垫片35一片。即，省略了第一垫片34和第三垫片36。该情况下的第二垫片35被直接夹持于第一模块31与第二模块32之间。
在第二实施方式的模头涂布机3A中，通过泵的动力从凸状排出部33的排出口33a排出电解液15。
此时，由于在排出口33a与狭缝35a之间产生表面张力，可促进先沿着前后方向E排出电解液15，能够防止排出的电解液15在到达第一基材13之前在厚度方向H上滴落。
考虑到表面张力，通过将凸状排出部33的开口面积设定为0.00015mm2以上0.375mm2以下，不论电解液15的粘性如何，均能从排出口33a精确地进行排出。因此，所排出的电解液15中产生表面张力的区域成为凸状排出部33的宽度尺寸范围，可进一步提高能够以期望的精度设置电解液15的涂布宽度及涂布膜厚的效果。
以上，对本发明的模头涂布机、染料敏化太阳能电池的制造装置及电池的制造方法的实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，可在不脱离其构思的范围内进行适当改变。
例如，在上述实施方式中，作为垫材30的结构层叠了三个垫片(第一垫片34、第二垫片35及第三垫片36)，但并不限于此。重要的是，只要设置从垫材30的前端面30a朝向排出方向突出的凸状排出部33并设置将凸状排出部33的排出口33a和液室3a连通的排出流路，就可以不是层叠多个垫片的结构。
在本实施方式中，模头涂布机3的有关凸状排出部33的宽度尺寸、相对于垫材30整体的宽度方向W上的数量或位置、自垫材30的前端面30a的突出量L等的特征，并不限于上述实施方式，可根据被涂布部的形态和/或涂布液的条件适当设定。而且，关于第一模块31或第二模块32的结构，也不限于本实施方式的结构，可设为适当的大小、形状。
在本实施方式中，作为利用模头涂布机3将涂布液涂布的被涂布部，以染料敏化太阳能电池10作为对象，将模头涂布机3应用于卷对卷方式的制造装置1中，但并不限于这种被涂布部及制造装置。
在上述实施方式中，垫材30的各垫片34、35、36由金属箔形成，但作为该部件，并不限为金属箔。例如，垫材的厚度也不限于如金属箔那样的薄板，例如，也可以是聚四氟化乙烯或聚丙烯(PP)等树脂制成的部件。
在本实施方式中，作为模头涂布机3的结构，不限于设置垫材30的情况。
例如，也可以省略垫材部件自身，利用钻孔器等穿孔工具在厚度为10cm左右的不锈钢、铁、铝、钛等各种金属、或各种合金等的板状部件(排出主体)形成孔之后，加工多个凸状排出部而制造。
作为排出主体的厚度，优选为1cm以上20cm以下，通过设为这种厚度范围，能够利用金属的刚性抑制变形。在厚度小于下限值1cm的情况下，无法设置容量足够的液室，若不调整凸状排出部的开口率，宽度方向的涂布量难以稳定。在厚度超过上限值20cm的情况下，因金属量增加而变重，作业性差，且变得昂贵。
在上述实施方式中，作为通过使用模头涂布机3的制造方法而制造的电池，以染料敏化太阳能电池10作为对象，但并不限于染料敏化太阳能电池10，例如也可用于二次电池等电池。
此外，在不脱离本发明构思的范围内，可适当地将上述实施方式中的结构要素替换为公知的结构要素。
工业上的可利用性
根据本发明的模头涂布机、染料敏化太阳能电池的制造装置及电池的制造方法，即使是粘性较低的涂布液，也能够以规定的涂布宽度或涂布膜厚精确地进行涂布。
符号说明
1 制造装置
3、3A 模头涂布机
3a 液室
10 染料敏化太阳能电池
11 半导体电极
12 对置电极
13 第一基材
14 第二基材
15 电解液(涂布液)
16 导通材料
17 密封材料
30 垫材
30a 前端面
31 第一模块
32 第二模块
33 凸状排出部
33a 排出口
33b 突出前端
34 第一垫片
34a 开口
35 第二垫片
35a 狭缝
36 第三垫片
E 前后方向
H 厚度方向
P1 输送方向
W 宽度方向

Claims (9)

1.一种模头涂布机，具有将涂布液涂布于基材表面的排出主体，其特征在于，
所述排出主体具有：
液室，收容涂布液；
多个凸状排出部，从排出所述涂布液的一侧的前端面朝向排出方向突出，并且在所述基材的宽度方向上隔开间隔设置；
排出流路，将该凸状排出部的排出口和所述液室连通，
所述凸状排出部中的突出前端在所述宽度方向上的尺寸为被涂布所述涂布液的所述基材中的被涂布区域的宽度尺寸的30％以上100％以下。
2.如权利要求1所述的模头涂布机，其特征在于，
所述排出主体的厚度为1cm以上20cm以下。
3.如权利要求1或2所述的模头涂布机，其特征在于，
所述凸状排出部的突出长度为0.1mm以上30mm以下。
4.如权利要求1～3中任一项所述的模头涂布机，其特征在于，
所述凸状排出部的开口面积为0.00015mm2以上0.375mm2以下。
5.如权利要求1～4中任一项所述的模头涂布机，其特征在于，
与所述涂布液接触的部位的表面粗糙度的算术平均粗糙度Ra为0.025～1.6，并且，最大高度粗糙度Rz为0.1～6.3。
6.如权利要求1～5中任一项所述的模头涂布机，其特征在于，
所述排出主体具备：
第一模块，具有所述液室；
第二模块，与所述第一模块相对配置；
垫材，被夹持于所述第一模块及所述第二模块之间，具有从所述宽度方向的一部分朝向所述排出方向突出并排出所述液室内的所述涂布液的所述凸状排出部，并且形成有所述排出流路。
7.如权利要求6所述的模头涂布机，其特征在于，
所述垫材具备：
第一垫片，层叠于所述第一模块，形成有与所述液室连通的开口；
第二垫片，层叠于所述第一垫片，形成有从所述排出口连通至所述开口的狭缝状的所述排出流路；
第三垫片，被夹持于所述第二垫片和所述第二模块之间，从所述第一垫片的相反侧覆盖所述排出流路。
8.一种染料敏化太阳能电池的制造装置，使用权利要求1～7中任一项所述的模头涂布机，用于通过对沿着规定方向被连续地输送且在表面的规定区域形成有半导体电极的第一基材贴合第二基材来制造染料敏化太阳能电池，其特征在于，
所述模头涂布机以在所述凸状排出部与所述第一基材的所述半导体电极之间形成间隙的方式配置，
从所述凸状排出部的排出口排出的涂布液利用通过所述间隙作用的表面张力被涂布于所述第一基材的所述半导体电极。
9.一种电池的制造方法，用于通过使用权利要求1～7中任一项所述的模头涂布机沿着规定方向连续地输送且在表面的规定区域将第二基材贴合于第一基材来制造电池，其特征在于，包括：
以所述凸状排出部与所述第一基材之间形成间隙的方式配置所述模头涂布机的工序；
将从所述凸状排出部的排出口排出的涂布液利用通过所述间隙作用的表面张力涂布于所述第一基材的工序。
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