JP2000091609A - Manufacture of organic solar battery - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、有機太陽電池の製
造方法に関し、更に詳しくは、製造工程を改善して生産
性を向上させた有機太陽電池の製造方法に関する。The present invention relates to a method for manufacturing an organic solar cell, and more particularly, to a method for manufacturing an organic solar cell with improved productivity by improving the manufacturing process.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、光の入射する側の表面に、内面に
透明導電層（透明電極）を設けたガラス板を用いる太陽
電池では、このガラス板を基材として、その上に各種の
電池構成要素を加工する製造方法を採っていた。これ
は、現在のところ、有機太陽電池においても、高い光電
変換効率を実現するためには、ガラス板に設ける透明導
電層としてＳｎＯ2 層やＩＴＯ層などを用いることが効
果的であるためである。2. Description of the Related Art Conventionally, in a solar cell using a glass plate provided with a transparent conductive layer (transparent electrode) on the inner surface on the surface on which light is incident, the glass plate is used as a base material and various types of cells are placed thereon. The manufacturing method of processing the components was adopted. This is because, at present, even in an organic solar cell, in order to realize high photoelectric conversion efficiency, it is effective to use a SnO 2 layer, an ITO layer, or the like as a transparent conductive layer provided on a glass plate. .
【０００３】このため、例えば、パターンニングした透
明導電層付きガラス板の透明導電層面に、枚葉のスクリ
ーン印刷方式などによりバッチ式で一枚ずつ位置合わせ
して、発電層や電極層を形成する方法を採っていた。[0003] For this reason, for example, a power generation layer and an electrode layer are formed on a transparent conductive layer surface of a patterned glass plate with a transparent conductive layer one by one in a batch system by a single screen printing method or the like. Was taking the method.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな製造方法で有機太陽電池を製造した場合、精度は良
好であるが、作業性、生産性に劣るため、大量生産が困
難であり、コスト面でも高価となる問題があった。本発
明は、このような問題点を解決するためになされたもの
であり、その目的とするところは、従来、枚葉のスクリ
ーン印刷方式で形成していた電極層、発電層などを、巻
き取り供給方式のコーティング手段を用いて形成できる
ようにして、作業性、生産性を向上させ、大量生産が容
易でコスト面でも安価な有機太陽電池の製造方法を提供
することにある。However, when an organic solar cell is manufactured by such a manufacturing method, accuracy is good, but workability and productivity are inferior, so mass production is difficult, and cost is low. However, there was a problem that it became expensive. The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object of the present invention is to wind up an electrode layer, a power generation layer, and the like which have been conventionally formed by a single-sheet screen printing method. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an organic solar cell which can be formed using a coating method of a supply system, improves workability and productivity, is easy to mass-produce, and is inexpensive.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の課題は、以下の本
発明により解決することができる。即ち、請求項１に記
載した発明は、表面、即ち、光の入射する側から、ガラ
ス板または樹脂シート、透明導電層、二酸化チタンコロ
イド発電層、白金ペースト電極層、フレキシブル反射性
基材層が、順に積層され、且つ、背面側からシール用積
層フィルムを重ねてシールしてなる有機太陽電池の製造
方法であって、中間層の二酸化チタンコロイド発電層と
白金ペースト電極層とフレキシブル反射性基材層との積
層体を、フレキシブル反射性基材層を基材として、その
上に白金ペースト電極層と二酸化チタンコロイド発電層
とをそれぞれ巻き取り供給方式のコーティング手段で塗
布、乾燥して形成することを特徴とする有機太陽電池の
製造方法からなる。The above objects can be attained by the present invention described below. That is, in the invention described in claim 1, a glass plate or a resin sheet, a transparent conductive layer, a titanium dioxide colloid power generation layer, a platinum paste electrode layer, and a flexible reflective base material layer are arranged from the surface, that is, from the side where light enters. A method for producing an organic solar cell, which is laminated in order, and laminated and sealed with a sealing laminated film from the back side, comprising a titanium dioxide colloid power generation layer, a platinum paste electrode layer, and a flexible reflective substrate as intermediate layers A laminate of the above-mentioned layers is formed by coating and drying a platinum paste electrode layer and a titanium dioxide colloid power generation layer on the flexible reflective base material layer as a base material by a winding supply method, respectively. And a method for manufacturing an organic solar cell.
【０００６】上記巻き取り供給方式のコーティング手段
は、通常、ロール状の長尺基材を供給して、これに塗布
液をコーティングし、乾燥させた後、ロール状に巻き上
げるものであり、具体的には、基材の全面に塗布液をコ
ーティングする場合は、例えば、グラビアリバースロー
ルコート、３本ロールコート、その他のロールコート方
式や、マイクロバーコート、その他の各種バーコート方
式などを使用することができる。また、基材にパターン
状に塗布液をコーティングする場合は、グラビアダイレ
クトコート方式などを使用することができる。[0006] The above-mentioned winding supply type coating means usually supplies a roll-shaped elongate base material, coats it with a coating solution, dries it, and winds it up in a roll shape. When coating the coating solution on the entire surface of the substrate, for example, use a gravure reverse roll coat, three roll coat, other roll coat methods, micro bar coat, other various bar coat methods, etc. Can be. In the case of coating the base material with the coating solution in a pattern, a gravure direct coating method or the like can be used.
【０００７】このような製造方法を採ることにより、二
酸化チタンコロイド発電層および白金ペースト電極層
を、例えば、ロール状に巻き上げられた長尺のフレキシ
ブル反射性基材層を基材として、その上に白金ペースト
電極層、二酸化チタン（ＴｉＯ 2 ）コロイド発電層の順
に、前記巻き取り供給方式のコーティング手段でそれぞ
れの塗布液を塗布、乾燥して形成することができるの
で、従来の枚葉のスクリーン印刷方式による方法と比較
して、作業性、生産性を著しく向上させることができ
る。By adopting such a manufacturing method, two
Titanium oxide colloid power generation layer and platinum paste electrode layer
For example, a long flexi rolled up into a roll
Pulverulent reflective substrate layer as base material, and platinum paste on it
Electrode layer, titanium dioxide (TiO Two) Colloid power generation layer order
Then, the above-mentioned winding supply type coating means
Can be applied and dried to form
Compared with conventional sheet-fed screen printing method
Work efficiency and productivity can be significantly improved.
You.
【０００８】請求項２に記載した発明は、前記中間層の
積層体の二酸化チタンコロイド発電層に、該中間層の積
層体を所定の寸法にトリミングする前後、または、所定
の寸法にトリミングし、該二酸化チタンコロイド発電層
面が、透明導電層の積層されたガラス板または樹脂シー
トの透明導電層面に接するように重ねて積層し、加熱し
た後、のいずれかの段階で、色素増感剤の分散液を含
浸、乾燥させて色素増感剤を担持させ、次いで、電解質
液を、フレキシブル反射性基材層に設けた小孔、及び／
又は二酸化チタンコロイド発電層の端面から含浸させ、
その後、該フレキシブル反射性基材層の上にシール用積
層フィルムを重ねて、周縁部でシールすることを特徴と
する請求項１記載の有機太陽電池の製造方法からなる。According to a second aspect of the present invention, the titanium dioxide colloidal power generation layer of the intermediate layer laminate is trimmed before or after trimming the intermediate layer laminate to a predetermined size, The titanium dioxide colloid power generation layer surface is laminated and laminated so that the transparent conductive layer surface is in contact with the transparent conductive layer surface of the glass plate or the resin sheet on which the transparent conductive layer is laminated, and after heating, the dispersion of the dye sensitizer is performed at any stage. The solution is impregnated and dried to carry the dye sensitizer, and then the electrolyte solution is filled with small holes provided in the flexible reflective substrate layer, and / or
Or impregnated from the end face of the titanium dioxide colloid power generation layer,
Thereafter, a method for manufacturing an organic solar cell according to claim 1, wherein a sealing laminated film is laminated on the flexible reflective base material layer and sealed at a peripheral portion.
【０００９】上記色素増感剤としては、例えば、ルテニ
ウム触媒を使用することができ、これをエチルアルコー
ル、イソプロピルアルコールなどに分散して分散液と
し、その中に前記中間層の積層体を浸漬して、二酸化チ
タンコロイド発電層に色素増感剤の分散液を含浸させた
後、乾燥することにより、二酸化チタンコロイド発電層
に前記色素増感剤を担持させることができる。As the dye sensitizer, for example, a ruthenium catalyst can be used, and this is dispersed in ethyl alcohol, isopropyl alcohol, or the like to form a dispersion, into which the intermediate layer laminate is immersed. Then, the dye sensitizer can be carried on the titanium dioxide colloid power generation layer by impregnating the titanium dioxide colloid power generation layer with the dispersion liquid of the dye sensitizer and then drying.
【００１０】このような製造方法を採ることにより、二
酸化チタンコロイド発電層に色素増感剤を担持させるこ
とができるので、入射した光を効率よく利用することが
でき、光電変換効率を高めることができる。また、二酸
化チタンコロイド発電層の背面には、白金ペースト電極
層、フレキシブル反射性基材層が積層されているので、
二酸化チタンコロイド発電層を透過した一部の光も、反
射されて二酸化チタンコロイド発電層に戻るため、更に
光の利用効率を高めることができる。そして、電解質液
が含浸された二酸化チタンコロイド発電層は、両側最外
層のガラス板または樹脂シートとシール用積層フィルム
により密封されるので、水蒸気その他のガスバリヤー性
が保たれ、電池の劣化を防止することができる。従っ
て、前記請求項１に記載した発明の作用、効果に加え
て、一層性能に優れた有機太陽電池を製造することがで
きる。By adopting such a manufacturing method, a dye sensitizer can be carried on the titanium dioxide colloidal power generation layer, so that incident light can be used efficiently and the photoelectric conversion efficiency can be increased. it can. Also, since a platinum paste electrode layer and a flexible reflective substrate layer are laminated on the back of the titanium dioxide colloid power generation layer,
Part of the light transmitted through the titanium dioxide colloid power generation layer is also reflected back to the titanium dioxide colloid power generation layer, so that the light use efficiency can be further increased. Since the titanium dioxide colloid power generation layer impregnated with the electrolyte solution is sealed by the outermost glass plate or resin sheet on both sides and the sealing laminate film, the water vapor and other gas barrier properties are maintained and the battery is prevented from being deteriorated. can do. Therefore, in addition to the functions and effects of the invention described in the first aspect, an organic solar cell having more excellent performance can be manufactured.
【００１１】請求項３に記載した発明は、前記フレキシ
ブル反射性基材層が、金属箔、表面に金属蒸着層を設け
た樹脂フィルム、白色顔料で着色された樹脂フィルムの
いずれかであることを特徴とする請求項１または２に記
載の有機太陽電池の製造方法である。According to a third aspect of the present invention, the flexible reflective base material layer is any one of a metal foil, a resin film having a metal deposition layer provided on a surface thereof, and a resin film colored with a white pigment. A method for manufacturing an organic solar cell according to claim 1 or 2, wherein:
【００１２】上記金属箔としては、例えば、アルミニウ
ム箔、ステンレス鋼箔などの光沢面を有する金属箔が好
ましく、その厚さは１０〜５０μｍが好ましい。表面に
金属蒸着層を設けた樹脂フィルムとしては、アルミニウ
ムなどの金属を蒸着した厚さ１６〜１００μｍ程度のポ
リエチレンテレフタレートフィルム（以下、ＰＥＴフィ
ルム）など、耐熱性にも優れたものが好ましい。また、
白色顔料で着色された樹脂フィルムとしては、例えば、
白色顔料による白色塗料を表面に塗布した厚さ１６〜１
００μｍ程度のＰＥＴフィルムや、白色顔料を樹脂中に
練り込んだ厚さ１６〜１００μｍ程度の白色ＰＥＴフィ
ルムなどを使用することができる。The metal foil is preferably a metal foil having a glossy surface, such as an aluminum foil or a stainless steel foil, and the thickness thereof is preferably 10 to 50 μm. As the resin film having a metal deposition layer on the surface, a film excellent in heat resistance, such as a polyethylene terephthalate film (hereinafter, referred to as a PET film) having a thickness of about 16 to 100 μm on which a metal such as aluminum is deposited is preferable. Also,
As a resin film colored with a white pigment, for example,
Thickness of 16 to 1 with white paint of white pigment applied on the surface
A PET film having a thickness of about 00 μm, a white PET film having a thickness of about 16 to 100 μm obtained by kneading a white pigment in a resin, or the like can be used.
【００１３】このような製造方法を採ることにより、金
属箔、表面に金属蒸着層を設けた樹脂フィルム、白色顔
料で着色された樹脂フィルムは、いずれもフレキシブル
で巻き上げが可能であり、強度および耐熱性に優れると
共に、光の反射性にも優れている。従って、その表面に
白金ペースト電極層と二酸化チタンコロイド発電層とを
コーティング手段で、塗布、乾燥して形成する際の基材
として、良好に使用することができ、また、二酸化チタ
ンコロイド発電層を透過した一部の光を効果的に反射
し、光の利用効率を向上させることができる。特に、金
属箔、または表面に金属蒸着層を設けた樹脂フィルムを
用いた場合は、導電性にも優れるため、電極リードを設
ける際の加工を容易に行えるなどの利点も得られる。By adopting such a manufacturing method, a metal foil, a resin film provided with a metal vapor deposition layer on the surface, and a resin film colored with a white pigment are all flexible and rollable, and have strength and heat resistance. As well as excellent light reflectivity. Therefore, a platinum paste electrode layer and a titanium dioxide colloid power generation layer can be satisfactorily used as a base material when applied and dried by coating means to form a titanium paste colloid power generation layer. Part of the transmitted light can be effectively reflected, and the light use efficiency can be improved. In particular, in the case of using a metal foil or a resin film provided with a metal deposition layer on the surface, the conductive film is excellent in conductivity, so that an advantage such as easy processing when providing electrode leads is obtained.
【００１４】請求項４に記載した発明は、前記白金ペー
スト電極層を、白金ペーストを有機溶剤に分散して調整
した塗布液を、巻き取り供給方式のコーティング手段
で、塗布、乾燥して形成することを特徴とする請求項１
乃至３のいずれかに記載の有機太陽電池の製造方法であ
る。According to a fourth aspect of the present invention, the platinum paste electrode layer is formed by applying and drying a coating solution prepared by dispersing a platinum paste in an organic solvent by a winding supply type coating means. 2. The method according to claim 1, wherein
4. A method for manufacturing an organic solar cell according to any one of claims 1 to 3.
【００１５】上記白金ペースト電極層に用いる白金ペー
ストとしては、例えば、Ｈ2 Ｐt Ｃl6ペーストが使用可
能であり、これをイソプロピルアルコール、酢酸エチ
ル、トルエンなどの有機溶剤に分散して塗布液を調整
し、前記フレキシブル反射性基材層の上に、前記コーテ
ィング手段で塗布、乾燥することにより、白金ペースト
電極層を容易に形成することができる。従って、このよ
うな製造方法を採ることにより、性能に優れた白金ペー
スト電極層をフレキシブル反射性基材層の上に、作業
性、生産性よく形成することができる。As the platinum paste used for the platinum paste electrode layer, for example, H 2 PtCl 6 paste can be used, and this is dispersed in an organic solvent such as isopropyl alcohol, ethyl acetate, toluene, etc. to prepare a coating solution. Then, the platinum paste electrode layer can be easily formed on the flexible reflective base material layer by applying and drying the coating means. Therefore, by adopting such a manufacturing method, a platinum paste electrode layer having excellent performance can be formed on the flexible reflective base material layer with good workability and productivity.
【００１６】請求項５に記載した発明は、前記二酸化チ
タンコロイド発電層を、有機溶剤に分散した粒子径１〜
１００ｎｍの二酸化チタンコロイドを、巻き取り供給方
式のコーティング手段で塗布し、加熱乾燥して形成する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の有
機太陽電池の製造方法である。According to a fifth aspect of the present invention, the titanium dioxide colloid power generation layer has a particle diameter of 1 to 1 dispersed in an organic solvent.
The method for producing an organic solar cell according to any one of claims 1 to 4, wherein a titanium dioxide colloid having a thickness of 100 nm is applied by a winding supply type coating means, and is formed by heating and drying.
【００１７】このような二酸化チタンコロイド発電層の
厚さは、１０μｍ程度が適当であり、その二酸化チタン
コロイドは、粒子径１〜１００ｎｍのものが使用可能で
あるが、粒子径の小さいものが好ましく、１０〜２０ｎ
ｍのものが更に好ましい。二酸化チタンコロイドの粒子
径が１ｎｍ未満の場合は、塗布液が凝集しやすくなるた
め好ましくない、また、粒子径が１００ｎｍを超える場
合は、吸光面積が減少し、発電効率が低くなるため好ま
しくない。The thickness of such a titanium dioxide colloid power generation layer is suitably about 10 μm, and the titanium dioxide colloid may have a particle diameter of 1 to 100 nm, but preferably has a small particle diameter. , 10-20n
m is more preferred. If the particle diameter of the titanium dioxide colloid is less than 1 nm, the coating solution is apt to agglomerate, which is not preferable. If the particle diameter exceeds 100 nm, the light-absorbing area is reduced and the power generation efficiency is lowered, which is not preferable.
【００１８】また、乾燥条件は、溶剤が残留すると発電
効率が低下するため、充分に乾燥する必要があり、その
ためには充分な温度と時間をとることが好ましい。只、
フレキシブル反射性基材層の耐熱性も考慮する必要があ
り、温度は４０〜６００℃、時間は３０〜１２０分間の
範囲で適宜決定することが好ましい。例えば、フレキシ
ブル反射性基材層に金属箔を用いた場合は、徐々に昇温
して４５０℃で３０分間程度とすることができ、金属蒸
着層を設けたＰＥＴフィルムなどを用いた場合は、１５
０℃で３０分間程度とすることができる。In the drying conditions, since the power generation efficiency is reduced when the solvent remains, it is necessary to dry sufficiently, and it is preferable to take sufficient temperature and time. only,
It is also necessary to consider the heat resistance of the flexible reflective substrate layer, and it is preferable that the temperature is appropriately determined within the range of 40 to 600 ° C. and the time is within the range of 30 to 120 minutes. For example, when a metal foil is used for the flexible reflective substrate layer, the temperature can be gradually raised to 450 ° C. for about 30 minutes, and when a PET film or the like provided with a metal deposition layer is used, Fifteen
The heating can be performed at 0 ° C. for about 30 minutes.
【００１９】このような製造方法を採ることにより、性
能に優れた二酸化チタンコロイド発電層を、フレキシブ
ル反射性基材の白金ペースト電極層の上に、作業性、生
産性よく形成することができる。By employing such a manufacturing method, a titanium dioxide colloid power generation layer having excellent performance can be formed with good workability and productivity on the platinum paste electrode layer of the flexible reflective substrate.
【００２０】そして、請求項６に記載した発明は、前記
透明導電層が、ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層であっ
て、前記ガラス板または樹脂シートの表面へのＳｎＯ2
またはＩＴＯのスパッタリングにより、ＳｎＯ2 または
ＩＴＯの薄膜層を形成することを特徴とする請求項１乃
至５のいずれかに記載の有機太陽電池の製造方法であ
り、また、請求項７に記載した発明は、前記透明導電層
が、ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層であって、前記二酸
化チタンコロイド発電層面へのＳｎＯ2 またはＩＴＯの
スパッタリングにより、ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層
を形成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか
に記載の有機太陽電池の製造方法である。[0020] Then, the invention described in claim 6, wherein the transparent conductive layer, a SnO 2 or a thin layer of ITO, SnO 2 into the glass plate or a resin sheet surface of
Or by sputtering of ITO invention, a method for manufacturing an organic solar battery according to any one of claims 1 to 5, characterized in that to form the SnO 2 or a thin layer of ITO, also according to claim 7 , the transparent conductive layer, a SnO 2 or a thin layer of ITO, the sputtering of SnO 2 or ITO to the titanium dioxide colloidal generation layer surface, and forming a SnO 2 or a thin layer of ITO A method for manufacturing an organic solar cell according to any one of claims 1 to 5.
【００２１】本発明において、有機太陽電池の光が入射
する側の最外層のガラス板または樹脂シートと二酸化チ
タンコロイド発電層との間に積層する透明導電層は、透
明電極となるものであり、導電性と共に透明性、即ち、
光透過性、特に可視光域の波長の光の透過性に優れるこ
とが好ましい。この点から、透明導電層には、Ｓｎ
Ｏ2 、ＩＴＯ、ＺｎＯなどの薄膜層を用いることができ
るが、中でもＳｎＯ2 、ＩＴＯの薄膜層が、導電性と光
の透過性の両方に優れている点で特に好ましい。In the present invention, the transparent conductive layer laminated between the outermost glass plate or resin sheet on the light incident side of the organic solar cell and the titanium dioxide colloid power generation layer serves as a transparent electrode, Transparency with conductivity, that is,
It is preferable to have excellent light transmittance, particularly excellent transmittance of light having a wavelength in the visible light range. From this point, the transparent conductive layer includes Sn
Although a thin film layer of O 2 , ITO, ZnO or the like can be used, a thin film layer of SnO 2 or ITO is particularly preferable because it is excellent in both conductivity and light transmittance.
【００２２】そして、ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層を
形成する方法としては、各種の蒸着法を用いることがで
きるが、特にスパッタリング法により形成することが、
生産性がよく、前記性能にも優れている点で好ましい。
ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層を形成する際、これらを
スパッタリングする面は、最外層のガラス板または樹脂
シートの内面でもよく、また、内側の二酸化チタンコロ
イド発電層の外側面でもよい。As a method of forming a thin film layer of SnO 2 or ITO, various vapor deposition methods can be used.
It is preferable in terms of good productivity and excellent performance.
When forming a thin film layer of SnO 2 or ITO, the surface on which they are sputtered may be the inner surface of the outermost glass plate or resin sheet, or the outer surface of the inner titanium dioxide colloid power generation layer.
【００２３】前者のガラス板または樹脂シート面は平滑
性がよいので、ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層の厚さ
は、薄くすることができ、数百Åの厚さで良好な導電性
と光の透過性が得られる。また、必要な場合には、ガラ
ス板または樹脂シート面にプライマーコートを施して、
ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層の接着性を向上させるこ
とができる。Since the former glass plate or resin sheet surface has good smoothness, the thickness of the thin film layer of SnO 2 or ITO can be reduced. Permeability is obtained. If necessary, apply a primer coat to the glass plate or resin sheet surface,
The adhesiveness of the thin film layer of SnO 2 or ITO can be improved.
【００２４】後者の二酸化チタンコロイド発電層面に、
ＳｎＯ2 またはＩＴＯをスパッタリングする場合は、平
滑性が前者の場合よりやや劣ることもあり、その場合に
は厚さを若干厚くする必要があるが、接着性がよく、パ
ターンニングもフレキシブル反射性基材層と共にカッテ
ィングにより行えるため作業性がよく、最外層のガラス
板または樹脂シート面への積層も接着剤を使用して容易
に貼り合わせることができる。On the surface of the titanium dioxide colloid power generation layer,
In the case of sputtering SnO 2 or ITO, the smoothness may be slightly inferior to the former case, in which case it is necessary to increase the thickness a little, but the adhesiveness is good and the patterning is flexible. Workability is good because it can be performed by cutting together with the material layer, and lamination on the glass plate or resin sheet surface of the outermost layer can be easily bonded using an adhesive.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の有機太陽電池の
製造方法で使用する材料、その他実施の形態について補
足説明する。本発明の有機太陽電池の製造方法は、先に
説明したように、表面、即ち、光の入射する側から、ガ
ラス板または樹脂シート、透明導電層、二酸化チタンコ
ロイド発電層、白金ペースト電極層、フレキシブル反射
性基材層が、順に積層され、且つ、背面側からシール用
積層フィルムを重ねてシールしてなる有機太陽電池の製
造方法であって、中間層の二酸化チタンコロイド発電層
と白金ペースト電極層とフレキシブル反射性基材層との
積層体を、フレキシブル反射性基材層を基材として、そ
の上に白金ペースト電極層と二酸化チタンコロイド発電
層とをそれぞれ巻き取り供給方式のコーティング手段で
塗布、乾燥して形成することを基本とするものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Materials used in the method for manufacturing an organic solar cell of the present invention and other embodiments will be supplementarily described below. As described above, the method for manufacturing an organic solar cell according to the present invention includes, as described above, a glass plate or a resin sheet, a transparent conductive layer, a titanium dioxide colloid power generation layer, a platinum paste electrode layer, A method for manufacturing an organic solar cell, in which a flexible reflective base material layer is laminated in order, and a sealing laminated film is laminated and sealed from the back side, comprising a titanium dioxide colloid power generation layer as an intermediate layer and a platinum paste electrode The laminate of the layer and the flexible reflective substrate layer is coated with the flexible reflective substrate layer as a substrate, and a platinum paste electrode layer and a titanium dioxide colloid power generation layer are respectively wound thereon and supplied by a coating method using a supply method. , And is formed by drying.
【００２６】上記において、光の入射する側の最外層に
ガラス板を用いる場合、ガラス板は光の透過性、特に可
視光域の波長の光の透過性のよいものであれば何でもよ
く、その厚さも作製する有機太陽電池の大きさ、用途な
どにより適宜決定することができる。通常、０．５〜５
ｍｍの範囲であり、１〜３ｍｍ程度が好ましい。In the above, when a glass plate is used as the outermost layer on the light incident side, any glass plate may be used as long as it has good light transmittance, particularly light having a wavelength in the visible light range. The thickness can also be appropriately determined depending on the size, use, and the like of the organic solar cell to be manufactured. Usually 0.5 to 5
mm, preferably about 1 to 3 mm.
【００２７】最外層に樹脂シートを用いる場合は、光の
透過性だけではなく耐候性も必要であり、この点から例
えば、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合樹脂
（以下、ＥＴＦＥ樹脂）シートが適しているが、ＰＥＴ
シートなども使用することができる。これらの樹脂シー
トを用いる場合もその厚さは、特に限定はされないが、
５０〜３００μｍ程度のシートを用いることが好まし
い。When a resin sheet is used for the outermost layer, not only light transmittance but also weather resistance is required. For this reason, for example, an ethylene-tetrafluoroethylene copolymer resin (hereinafter, ETFE resin) sheet is suitable. But PET
Sheets and the like can also be used. Also when using these resin sheets, the thickness is not particularly limited,
It is preferable to use a sheet of about 50 to 300 μm.
【００２８】上記ガラス板または樹脂シートの内面に積
層する透明導電層（透明電極層）としては、先に説明し
たように、ＳｎＯ2 、ＩＴＯ、ＺｎＯなどの薄膜層を使
用することができ、特に、ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜
層をスパッタリングにより、厚さ３００〜１５００Å程
度に形成することが、良好な導電性と光の透過性とを生
産性よく得られる点で好ましい。As described above, as the transparent conductive layer (transparent electrode layer) laminated on the inner surface of the glass plate or the resin sheet, a thin film layer of SnO 2 , ITO, ZnO or the like can be used. , by sputtering SnO 2 or a thin layer of ITO, forming a thickness of about 300~1500Å is preferred in that the resulting high productivity and transparency good electrical conductivity and light.
【００２９】尚、前記透明導電層の内側に積層する中間
層の二酸化チタンコロイド発電層と白金ペースト電極層
とフレキシブル反射性基材層との積層体と、その積層方
法については、先にその詳細を説明したのでここでは省
略する。そして、フレキシブル反射性基材層の背面側に
重ねて、前記中間層を包み込むようにして、その周縁部
を、最外層のガラス板または樹脂シート、またはその内
面に積層された透明導電層面にシールするシール用積層
フィルムは、水蒸気その他のガスバリヤー性、耐候性、
熱封緘性などを有することが好ましく、例えば、外側か
ら、ＰＥＴフィルム、アルミニウム箔（バリヤー層）、
ＰＥＴフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体層（シ
ーラント層）を順に積層した積層フィルムなどを使用す
ることができる。このようなシール用積層フィルムの厚
さは、特に限定はされないが、７０〜１５０μｍ程度が
適当である。The laminate of an intermediate titanium dioxide colloid power generation layer, a platinum paste electrode layer, and a flexible reflective base material layer, which are laminated on the inner side of the transparent conductive layer, and a method of laminating the laminate are described in detail above. Has been described, and the description is omitted here. Then, the peripheral edge portion is sealed to the outermost glass plate or resin sheet, or to the transparent conductive layer surface laminated on the inner surface thereof, so as to wrap the intermediate layer over the back surface side of the flexible reflective base material layer. The laminated film for sealing is water vapor and other gas barrier properties, weather resistance,
It is preferable to have heat sealing properties and the like. For example, from the outside, a PET film, an aluminum foil (barrier layer),
A PET film, a laminated film in which an ethylene-vinyl acetate copolymer layer (sealant layer) is sequentially laminated, or the like can be used. The thickness of the laminated film for sealing is not particularly limited, but is suitably about 70 to 150 μm.
【００３０】[0030]
【実施例】以下、図面を参照して本発明を更に具体的に
説明する。但し、本発明は、図面に限定されるものでは
ない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the drawings.
【００３１】図１は、本発明の有機太陽電池の製造方法
により製造される有機太陽電池の一実施例の構成を示す
模式断面図である。図１において、有機太陽電池１０
は、光の入射する側から、ガラス板または樹脂フィルム
１、透明導電層（透明電極層）２、二酸化チタンコロイ
ド発電層３、白金ペースト電極層４、フレキシブル反射
性基材層５が、順に積層され、更に前記フレキシブル反
射性基材層５の背面側から、シール用積層フィルム６を
重ねて、中間層の二酸化チタンコロイド発電層３、白金
ペースト電極層４、フレキシブル反射性基材層５の積層
体を包み込むようにして、その周縁部で前記ガラス板ま
たは樹脂フィルムの透明導電層２の積層面に熱シールす
ると共に、透明導電層（透明電極層）２、および、その
対向電極となる白金ペースト電極４から、それぞれ電極
リード７、７を外側に延長した構成である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of an embodiment of an organic solar cell manufactured by the method for manufacturing an organic solar cell of the present invention. In FIG. 1, an organic solar cell 10
A glass plate or resin film 1, a transparent conductive layer (transparent electrode layer) 2, a titanium dioxide colloid power generation layer 3, a platinum paste electrode layer 4, and a flexible reflective base material layer 5 are laminated in this order from the light incident side. Then, a laminated film 6 for sealing is laminated from the back side of the flexible reflective base material layer 5, and a titanium dioxide colloid power generation layer 3, a platinum paste electrode layer 4, and a flexible reflective base material layer 5 as intermediate layers are laminated. The body is wrapped, and the periphery thereof is heat-sealed to the laminated surface of the transparent conductive layer 2 of the glass plate or the resin film, and the transparent conductive layer (transparent electrode layer) 2 and a platinum paste to be the counter electrode thereof In this configuration, electrode leads 7, 7 are extended outward from the electrode 4, respectively.
【００３２】このような構成の有機太陽電池の具体的な
製造方法としては、例えば、ガラス板または樹脂シート
１と透明導電層２との積層体として、ガラス板またはＥ
ＴＦＥ樹脂シートに酸化スズ（ＳｎＯ2 ）層をスパッタ
リングして薄膜層を形成した積層体を作製し、必要に応
じて、そのＳｎＯ2 層をレーザー光照射により、所望の
大きさに周囲を取り除いてパターンニングする。As a specific method for manufacturing an organic solar cell having such a configuration, for example, a glass plate or a laminate of a resin sheet 1 and a transparent conductive layer 2 may be used as a glass plate or E
A thin film layer is formed by sputtering a tin oxide (SnO 2 ) layer on a TFE resin sheet to form a laminate. If necessary, the SnO 2 layer is irradiated with a laser beam to remove the periphery to a desired size. Pattern it.
【００３３】そして、上記とは別に、中間層の二酸化チ
タンコロイド発電層３と白金ペースト電極層４とフレキ
シブル反射性基材層５の積層体を、例えば、アルミニウ
ム箔をフレキシブル反射性基材層５として、その上に白
金ペースト電極層４と二酸化チタンコロイド発電層３と
をグラビアリバースロールコーターで順次塗布、乾燥し
て作製する。Separately from the above, a laminate of an intermediate titanium dioxide colloid power generation layer 3, a platinum paste electrode layer 4, and a flexible reflective base material layer 5, for example, an aluminum foil is applied to the flexible reflective base material layer 5. Then, a platinum paste electrode layer 4 and a titanium dioxide colloid power generation layer 3 are successively applied thereon by a gravure reverse roll coater and dried to produce the electrode.
【００３４】次に、上記中間層の積層体を、色素増感
剤、例えばルテニウム触媒を分散させたアルコール液に
浸漬した後、乾燥して二酸化チタンコロイド発電層にル
テニウム触媒を担持させ、また、この積層体のアルミニ
ウム箔層に所定の間隔で小孔を開孔させると共に、必要
に応じて前記パターンニングしたＳｎＯ2 層の大きさに
カットして、その二酸化チタンコロイド発電層面が、前
記ガラス板またはＥＴＦＥ樹脂シートのパターンニング
したＳｎＯ2 層面に接するように重ね合わせて加熱（熱
処理）する。この時、両側の電極、即ち、ＳｎＯ2 層お
よび白金ペースト電極層に電極リード７を加工し、ま
た、両者の端面部をスポット状に接着剤で接合すること
ができる。Next, the laminate of the intermediate layer is immersed in a dye sensitizer, for example, an alcohol solution in which a ruthenium catalyst is dispersed, dried, and the ruthenium catalyst is supported on the titanium dioxide colloid power generation layer. Small holes are formed at predetermined intervals in the aluminum foil layer of the laminate, and if necessary, cut to the size of the patterned SnO 2 layer, so that the titanium dioxide colloid power generation layer surface is the glass plate. Alternatively, the ETFE resin sheets are overlapped and heated (heat treated) so as to be in contact with the patterned SnO 2 layer surface of the ETFE resin sheet. At this time, the electrode leads 7 can be processed on the electrodes on both sides, that is, the SnO 2 layer and the platinum paste electrode layer, and the end faces of both can be joined in a spot-like manner with an adhesive.
【００３５】次いで、上記積層体の背面、即ち、アルミ
ニウム箔層面に、別に用意したシール用積層フィルム、
例えば、ＰＥＴフィルム／アルミニウム箔／ＰＥＴフィ
ルム／エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂層（シーラント
層）の積層フィルムを重ねて、中間層の積層体を包み込
むようにして、その周囲をガラス板またはＥＴＦＥ樹脂
シート側にシールすることにより、有機太陽電池１０を
製造することができる。Next, on the back surface of the laminate, that is, on the aluminum foil layer surface, a separately prepared laminate laminate film for sealing,
For example, a laminated film of a PET film / aluminum foil / PET film / ethylene-vinyl acetate copolymer resin layer (sealant layer) is superimposed to enclose a laminate of the intermediate layer, and the periphery thereof is a glass plate or an ETFE resin sheet. By sealing on the side, the organic solar cell 10 can be manufactured.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、表面、即ち、光の入射する側から、ガラス板また
は樹脂シート、透明導電層、二酸化チタンコロイド発電
層、白金ペースト電極層、フレキシブル反射性基材層が
順に積層され、且つ、背面側からシール用積層フィルム
を重ねてシールしてなる有機太陽電池の製造において、
中間層の二酸化チタンコロイド発電層と白金ペースト電
極層とフレキシブル反射性基材層との積層体を、巻き取
り状のフレキシブル反射性基材層を基材として、その上
に白金ペースト電極層と二酸化チタンコロイド発電層と
を、それぞれ巻き取り供給方式のコーティング手段で連
続的に塗布、乾燥して作製できるので、その作業性、生
産性を著しく向上させることができる。更に、表面側の
透明導電層についても、前記巻き取り状の中間層の積層
体の二酸化チタンコロイド発電層の上に連続的なスパッ
タリング法で形成することもできるので、従来のガラス
板などにバッチ式でスパッタリングする方法と比較し
て、作業性、生産性を向上させることができる。従っ
て、大量生産が容易で作業性、生産性、経済性に優れた
有機太陽電池の製造方法を提供できる効果を奏するもの
である。As described above in detail, according to the present invention, from the surface, that is, the side from which light enters, a glass plate or a resin sheet, a transparent conductive layer, a titanium dioxide colloid power generation layer, a platinum paste electrode layer, In the production of an organic solar cell in which a flexible reflective base material layer is sequentially laminated, and the laminated laminated film for sealing is sealed from the back side,
A laminate of an intermediate titanium dioxide colloid power generation layer, a platinum paste electrode layer, and a flexible reflective base material layer is wound on a flexible reflective base material layer as a base material. Since the titanium colloid power generation layer and the titanium colloid power generation layer can be continuously applied and dried by a winding supply type coating means, the workability and productivity can be significantly improved. Furthermore, the transparent conductive layer on the surface side can also be formed by a continuous sputtering method on the titanium dioxide colloid power generation layer of the laminate of the wound intermediate layer. Workability and productivity can be improved as compared with the sputtering method using the formula. Therefore, it is possible to provide an organic solar cell manufacturing method which is easy to mass-produce and excellent in workability, productivity and economy.
【図１】本発明の有機太陽電池の製造方法により製造さ
れる有機太陽電池の一実施例の構成を示す模式断面図で
ある。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an embodiment of an organic solar cell manufactured by a method for manufacturing an organic solar cell of the present invention.
１ ガラス板または樹脂フィルム ２ 透明導電層（透明電極） ３ 二酸化チタンコロイド発電層 ４ 白金ペースト電極層 ５ フレキシブル反射性基材層 ６ シール用積層フィルム ７ 電極リード １０ 有機太陽電池 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass plate or resin film 2 Transparent conductive layer (transparent electrode) 3 Titanium dioxide colloid power generation layer 4 Platinum paste electrode layer 5 Flexible reflective base material layer 6 Sealing laminated film 7 Electrode lead 10 Organic solar cell
Claims (7)
板または樹脂シート、透明導電層、二酸化チタンコロイ
ド発電層、白金ペースト電極層、フレキシブル反射性基
材層が、順に積層され、且つ、背面側からシール用積層
フィルムを重ねてシールしてなる有機太陽電池の製造方
法であって、中間層の二酸化チタンコロイド発電層と白
金ペースト電極層とフレキシブル反射性基材層との積層
体を、フレキシブル反射性基材層を基材として、その上
に白金ペースト電極層と二酸化チタンコロイド発電層と
をそれぞれ巻き取り供給方式のコーティング手段で塗
布、乾燥して形成することを特徴とする有機太陽電池の
製造方法。1. A glass plate or a resin sheet, a transparent conductive layer, a titanium dioxide colloid power generation layer, a platinum paste electrode layer, and a flexible reflective base material layer are sequentially laminated from the surface, that is, from the side where light enters. A method for manufacturing an organic solar cell, wherein a sealing laminate film is laminated and sealed from the back side, comprising a laminate of an intermediate titanium dioxide colloid power generation layer, a platinum paste electrode layer, and a flexible reflective base material layer. A flexible reflective substrate layer as a substrate, and a platinum paste electrode layer and a titanium dioxide colloidal power generation layer formed thereon by coating and drying by a winding-supply type coating means, respectively. Battery manufacturing method.
ド発電層に、該中間層の積層体を所定の寸法にトリミン
グする前後、または、所定の寸法にトリミングし、該二
酸化チタンコロイド発電層面が、透明導電層の積層され
たガラス板または樹脂シートの透明導電層面に接するよ
うに重ねて積層し、加熱した後、のいずれかの段階で、
色素増感剤の分散液を含浸、乾燥させて色素増感剤を担
持させ、次いで、電解質液を、フレキシブル反射性基材
層に設けた小孔、及び／又は二酸化チタンコロイド発電
層の端面から含浸させ、その後、該フレキシブル反射性
基材層の上にシール用積層フィルムを重ねて、周縁部で
シールすることを特徴とする請求項１記載の有機太陽電
池の製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the intermediate layer laminate is trimmed to a predetermined size before or after the intermediate layer laminate is trimmed to a predetermined size. Laminated and laminated so as to be in contact with the transparent conductive layer surface of the glass plate or resin sheet on which the transparent conductive layer is laminated, and after heating, at any stage,
The dispersion of the dye sensitizer is impregnated and dried to support the dye sensitizer, and then the electrolyte solution is passed through the pores provided in the flexible reflective substrate layer and / or the end face of the titanium dioxide colloid power generation layer. The method for producing an organic solar cell according to claim 1, wherein the impregnation is performed, and thereafter, a sealing laminated film is stacked on the flexible reflective base material layer and sealed at a peripheral portion.
箔、表面に金属蒸着層を設けた樹脂フィルム、白色顔料
で着色された樹脂フィルムのいずれかであることを特徴
とする請求項１または２に記載の有機太陽電池の製造方
法。3. The flexible reflective base material layer is any one of a metal foil, a resin film having a metal deposition layer provided on a surface thereof, and a resin film colored with a white pigment. 3. The method for producing an organic solar cell according to 2.
を有機溶剤に分散して調整した塗布液を、巻き取り供給
方式のコーティング手段で、塗布、乾燥して形成するこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の有機
太陽電池の製造方法。4. The platinum paste electrode layer is formed by applying and drying a coating solution prepared by dispersing a platinum paste in an organic solvent by a winding supply type coating means. 4. The method for producing an organic solar cell according to any one of 1 to 3.
溶剤に分散した粒子径１〜１００ｎｍの二酸化チタンコ
ロイドを、巻き取り供給方式のコーティング手段で塗布
し、加熱乾燥して形成することを特徴とする請求項１乃
至４のいずれかに記載の有機太陽電池の製造方法。5. The titanium dioxide colloid power generation layer is formed by applying a titanium dioxide colloid having a particle diameter of 1 to 100 nm dispersed in an organic solvent by a winding supply type coating means, and drying by heating. The method for producing an organic solar cell according to claim 1.
の薄膜層であって、前記ガラス板または樹脂シートの表
面へのＳｎＯ2 またはＩＴＯのスパッタリングにより、
ＳｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層を形成することを特徴と
する請求項１乃至５のいずれかに記載の有機太陽電池の
製造方法。6. The transparent conductive layer is made of SnO 2 or ITO.
By sputtering of SnO 2 or ITO on the surface of the glass plate or the resin sheet,
Method for manufacturing an organic solar battery according to any one of claims 1 to 5, characterized in that to form the SnO 2 or a thin layer of ITO.
の薄膜層であって、前記二酸化チタンコロイド発電層面
へのＳｎＯ2 またはＩＴＯのスパッタリングにより、Ｓ
ｎＯ2 またはＩＴＯの薄膜層を形成することを特徴とす
る請求項１乃至５のいずれかに記載の有機太陽電池の製
造方法。7. The transparent conductive layer is made of SnO 2 or ITO.
By sputtering of SnO 2 or ITO on the surface of the titanium dioxide colloidal power generation layer,
The method according to claim 1, wherein a thin film layer of nO 2 or ITO is formed.
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1998
- 1998-09-17 JP JP26280598A patent/JP4440359B2/en not_active Expired - Fee Related
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