JP2001093591A - 光電変換素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】色素増感型太陽電池などの光電変換素子におい
て、ｎ型酸化物半導体微粒子を電極として用いる場合、
その内部での電荷担体の移動が妨げられ、結果として光
電変換効率が低下するという問題があった。 【解決手段】透光性基板１に透明導電膜４を形成し、そ
の上に微粒子からなるｎ型酸化物半導体電極２を形成
し、隣接して電荷輸送層３を配置し、さらに対向電極５
を持つ基板６を向き合わせて配置した色素増感型太陽電
池セルに代表される光電変換素子において、上記ｎ型酸
化物半導体微粒子の平均粒径が、その層内部において透
明導電体層側に比べて電荷輸送層側の方が大きいことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池などの光
電変換素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の太陽電池セルとしては、単結晶あ
るいは多結晶のＳｉを用い、その中にｐ−ｎジャンクシ
ョンを形成し、太陽光が照射された際にＳｉ内部に生成
する電子とホールをｐ−ｎジャンクション内部の電位勾
配を利用して分離して外部に取り出し太陽電池として作
動するものが現在利用されており、その効率向上が主な
開発項目となっている。また、製造コスト削減も一方で
重要な開発課題であり、ａ（アモルファス）−Ｓｉを用
いた太陽電池の開発も進められている。しかしながらこ
れまでＳｉ系の太陽電池では、高効率と低コストの両立
が困難であった。

【０００３】この問題を解決するために、新しい光化学
太陽電池が考案されている。例えば特開平１−２２０３
８０号公報もしくは特表平５−５０４０２３号公報の様
なものが図１に示す様に開示されている。この光化学電
池では、ｎ型酸化物半導体３として比較的安価な材料で
ある酸化チタン微粒子を用い、この表面に太陽光に対す
る光吸収特性を改良し可視域の波長の光吸収を可能とす
るための錯体色素（図示せず）を吸着させ、高効率で安
価な太陽電池セルを製造することを可能とした色素増感
型太陽電池セルである。ここで、１は透光性基板（基板
１）、３は電解質、４は透明導電膜、５は対向電極、６
は対向基板である。

【０００４】この色素増感型太陽電池で使用するｎ型酸
化物半導体３は、粒径が１μｍ以下、という非常に微細
な酸化チタン粒子を比較的低温で焼結することによって
得られる厚さ３〜１０μｍ程度のポーラス構造を持つ酸
化チタン薄膜に、その比表面積が大きいことを利用して
太陽光の可視域の波長の光を吸収しうる錯体色素を多く
吸着させ、これに液体の電解質層を隣接して設け、少な
くとも一方が透明導電体薄膜からなる対向電極で挟み込
むことにより形成されている。これによって、エネルギ
ー変換効率５％以上でかつ製造コストがＳｉ系太陽電池
に比べて著しく低減された太陽電池の製造が可能となっ
た。

【０００５】この新規の光化学太陽電池において、変換
効率を向上させるポイントとしては太陽光をより多く吸
収できるようになるべく多くの錯体色素を酸化チタンな
どのｎ型酸化物半導体電極上に吸着させることである。
その方法としては、（１）ｎ型酸化物半導体電極の厚さ
を厚くする、（２）できるだけ細かい粒径のｎ型酸化物
半導体微粒子を用いて比表面積を増大させる等が考えら
れる。しかしながら（１）では錯体色素の光吸収で生じ
た電子がｎ型酸化物半導体層中をその膜厚方向に伝達す
る際に非常に多くの粒界を横切ることになり、その際に
ホールとの再結合の確率が高まり、結果として外部に電
流として取り出せる電子の数が減少し効率が低下してし
まう。一方（２）のように粒径を小さくしてしまうと、
ｎ型酸化物半導体電極のポーラス構造中の空隙が著しく
小さくなり、電荷輸送層中に含まれるイオンなどの拡散
が制約されて効率低下につながる問題が生じていた。

【０００６】上記のような理由から、色素吸着量を著し
く増加させることは困難であり、結果として太陽光の照
射強度がある程度以上増加しても色素で十分光を吸収す
ることができず、結果として照射強度に対して出力が頭
打ちになるという問題が生じていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の光増感型太陽電
池は、色素の光吸収能に限界があるため、光照射強度が
強くなるに従って出力が頭打ちになるという問題があ
り、エネルギー変換効率を向上できないと言う問題があ
った。

【０００８】本発明は上記課題を鑑みてなされたもので
あり、錯体色素でより多くの光吸収をさせるとともに電
荷輸送層中の電荷担体の拡散を容易にし、結果としてエ
ネルギー変換効率を高めた光増感型太陽電池の提供を課
題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の光電変換素子は、透明導電体層及びこの透
明導電体層上に形成され微粒子を積層して形成されるｎ
型酸化物半導体電極と、このｎ型酸化物半導体電極上に
吸着された色素と、この色素と接する電荷輸送層と、こ
の電荷輸送層と接する対向電極とを具備する光電変換素
子において、前記透明導電体層近傍の前記微粒子の平均
粒径に比べて前記電荷輸送層側の前記微粒子の平均粒径
が大きいことを特徴とする。

【００１０】請求項２の光電変換素子は、請求項１にお
いて、前記透明導電体層近傍の前記微粒子の平均粒径が
5〜50nmであり、且つ前記電荷輸送層近傍の前記微粒子
の平均粒径が30〜500nmであることを特徴とする請求項
１記載の光電変換素子。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の光電変換素子において
は、ｎ型酸化物半導体電極を形成する微粒子の粒径が、
その電極内部において厚さ方向で特定の分布を持ってお
り、透明導電体層側よりも電荷輸送層側においてその平
均粒径が大きい分布であることを最大の特徴とする。本
発明の光電変換素子においては、一般的に透明導電体層
側から光を入射させ色素においてその光を吸収させるた
め、透明導電体層側では光を散乱させることなく入射さ
せる必要があるためｎ型酸化物半導体微粒子の粒径はで
きる限り小さいことが望ましい。一方、電荷輸送層側に
おいては、電荷担体であるイオンなどが色素近傍まで容
易に拡散できるように、ポーラス体であるｎ型酸化物半
導体電極内部の気孔径はできる限り大きいことが望まし
い。これらを考慮し、発明者らは図２に示すような微粒
子構造をもつｎ型酸化物半導体電極を形成することで効
率が向上できることを見いだしたものである。ここで、
Aは粒子径の比較的小さな粒子２１の領域、Bは粒子径の
比較的大きな粒子２０の領域である。

【００１２】また、その平均粒径の範囲も精密な検討の
結果、透明導電体層側において5〜50nm、電荷輸送層側
においては50〜200nmの範囲に制御することで特性が著
しく向上できることを見いだした。透明導電体層側の平
均粒径が5nm未満ではｎ型酸化物半導体電極を形成する
際の熱処理の際に収縮率が著しく大きくなり、透明導電
体層からの剥離の問題が生じやすい。一方平均粒径が50
nmより大きいと比表面積が小さくなり色素吸着量が少な
くなるために変換効率が低下してしまう問題が生じる。
より好ましくは10〜50nmである。電荷輸送層側の平均粒
径が50nmより小さいと電荷担体であるイオンなどの拡散
を促進する効果がなくなり、一方200nmより大きくなる
と低温での焼成では焼結が促進せず、色素から注入され
た電子の透明導電体層への伝達が阻害され効率が低下し
てしまう。より好ましくは50〜120nmである。

【００１３】また、透明導電体層側と電荷輸送層側で平
均粒径は明確に異なっている必要はあるが、その中間は
連続的に平均粒径が変化していることも、また不連続に
平均粒径が変化していることも許容される。

【００１４】ｎ型酸化物半導体電極を形成する物質は電
子伝導性で一般に公知の酸化物材料を利用することがで
き特に限定されないが、Ti，Nb，Sn，Zn，Ta等の遷移金
属酸化物、あるいはSrTiO3，BaTiO3，CaTiO3などのペロ
ブスカイト系酸化物などを利用することが好適である。
また、これらの酸化物にドーピングを施したもの、ある
いは酸素欠損を含むものなども選択できる。特に酸化チ
タン（TiO2）はその材料費が比較的安価であること、種
々の粒径の材料を入手可能であること、特性が安定して
おり取り扱いが容易であること、結晶表面に水酸基を持
っており色素吸着が強固に起こること、可視域に吸収が
少なく増感色素の太陽光吸収の妨げにならないことなど
からもっとも有用な材料である。酸化チタンにおいても
アナターゼ相がもっとも好適である。

【００１５】ｎ型酸化物半導体電極の形成方法として
は、市販の金属酸化物粉末を好適な溶媒とバインダー、
界面活性剤等を用いてペースト化し、これを透明導電体
層上にスキージ印刷、スクリーン印刷法など一般的な方
法で所望の厚さ塗布し、乾燥後所定の温度、時間で熱処
理を行い電極とする方法が適用可能である。また、原料
として市販の金属酸化物粉末を用いる代わりにゾルゲル
法などを用いて所望の微粒子を得て、これをペースト化
して塗布する方法を用いることもできる。熱処理条件
は、焼成後に得られるｎ型酸化物半導体電極の微構造を
考慮して選択されるが、色素吸着サイトに有効な面積が
その投影面積に対して２０以上、より好ましくは１００
以上となるよう選択することが望ましい。

【００１６】ｎ型酸化物半導体電極内部において、透明
導電体層側と電荷輸送層側で粒径が異なる構造を形成す
るためには、透明導電体層上にまず粒径の小さな粉末を
原料としたペーストを所望の厚さ塗布し熱処理まで行
い、次に粒径の大きな粉末を原料としたペーストをやは
り所望の厚さ塗布して熱処理を行うことで形成可能であ
る。このプロセスを複数回繰り返すことでｎ型酸化物半
導体電極内部の微粒子の平均粒径を厚さ方向に連続的に
変化させることも可能である。なお、原料として用いる
粉末の粒径は、熱処理中の粒成長を考慮して所望の粒径
分布よりも幾分小さい原料を選択することが望ましい。
得られた電極内部の平均粒径の変化は、断面ＴＥＭ観察
などの手法を用いて確認することができる。

【００１７】上記のようにして得られたｎ型酸化物半導
体電極の比表面積をさらに増大させるためにふっ酸、硫
酸、塩酸、硝酸、酢酸などの無機酸中に浸漬する、ある
いは必要ならばさらに加熱して電極をエッチングするこ
とも許容される。

【００１８】上記のような手法で得られた内部に平均粒
径の分布を持つ酸化物半導体電極を利用して光電変換素
子を作製するためには、図２の断面図に示すように透明
導電膜４がついた透明基板１、上述のｎ型酸化物半導体
電極、増感色素、電荷輸送層、対向電極を必要とする。

【００１９】まず透明基板としては、ガラスや耐熱性の
有機物などを用いることが可能であるが、微粒子を熱処
理により焼結する必要があるため耐熱性の高いガラスな
どを用いることが好適である。

【００２０】透明導電体層としては、可視広域に光吸収
の少ない導電性材料であれば特に限定されないが、耐熱
性や導電特性などの観点からＩＴＯ（In-Sn-O）やフッ
素ドープされた酸化スズあるいはAlをドープした酸化亜
鉛などの金属酸化物薄膜が望ましい。

【００２１】増感色素は太陽光などの入射光を吸収して
励起状態になり、その内部に電子とホールが生成するも
のならば特に限定されないが、太陽電池として利用する
場合には太陽光の波長分布と近い吸収特性を有する材料
が望ましく、またｎ型酸化物半導体電極に電子を効率よ
く注入するためには、増感色素のＬＵＭＯ準位のエネル
ギー位置がｎ型酸化物半導体の伝導体のそれよりも同じ
かそれ以上であることが望ましい。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−ビス型遷移金属錯体、多核錯体、またはルテニウム
−シス−ビピリジル錯体、またはフタロシアニンやポル
フィリン、多環芳香族化合物が望ましい。

【００２２】電荷輸送層としては、液体、疑似液体（ゲ
ルなど）、固体の電荷輸送層のいずれもが利用可能であ
る。イオン導電性物質としては、ヨウ化物、臭化物、キ
ノン錯体、ＴＣＮＱ錯体などを含む電解質溶液、架橋ポ
リアクリル樹脂誘導体、架橋ポリアクリロニトリル誘導
体などをマトリックスとして電解質溶液を含浸させた高
分子ゲル電解質、高分子アンモニウム塩などの溶融塩電
解質が用いられる。また、固体ホールもしくは電子移動
材料なども適用でき、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などの多環芳
香族、テトラシアノキノジメタンなどの電荷移動錯体な
どの結晶性材料、あるいはAlq3、ジアミン、ポリピロー
ル、ポリアニリン、ポリフェニレンビニレンなどのアモ
ルファス導電性高分子なども適用可能である。なお、電
解質溶液を用いた場合、多孔質セラミックスやポリ（弗
化ビニリデン）などの有機多孔物質に含浸させることも
選択可能である。固体電解質の場合は、ｎ型酸化物半導
体電極に含浸させるために、固体電解質のガラス転移温
度あるいは融点以上に加熱し、軟化あるいは溶融した固
体電解質とｎ型酸化物半導体電極を接触させ、必要に応
じて加圧することで良好な接合を実現することができ
る。

【００２３】対向電極としては、白金や金、銀などの貴
金属材料のほか銅やアルミニウムなどの金属材料、さら
には先述のＩＴＯなどの透明導電性材料が選択可能であ
る。長年の使用でも特性が劣化しない安定性の面を考慮
すると貴金属材料がより望ましい。

【００２４】上記のような材料を使用して本発明の光電
変換素子を作製する場合は、例えば次のような方法で行
う。

【００２５】まず、ガラス基板上にフッ素をドープした
酸化スズなどの透明導電膜を形成し、その上に焼結途中
の粒成長を考慮して平均粒径が5〜50nmの範囲よりやや
小さい酸化チタンなどのｎ型酸化物半導体微粒子からな
るペーストをスキージ印刷法などで所望の厚さ塗布す
る。このペーストを乾燥後、必要に応じて雰囲気を調整
しながら500℃程度の温度で所定の時間熱処理を行う。
この工程１回で所望の厚さのｎ型酸化物半導体電極が形
成できない場合は、この工程を複数回行うことで所望の
厚さの電極を形成する。次に平均粒径がやはり焼結中の
粒成長を考慮して50〜200nmよりやや小さい酸化チタン
などのｎ型酸化物半導体微粒子からなるペーストを、先
ほどの5〜50nmの粒子からなる層の上にやはりスキージ
印刷法などで塗り重ね、乾燥後熱処理を行う。この結
果、透明導電体層上に平均粒径が5〜50nmの層を下に、5
0〜200nmの層が上になったｎ型酸化物半導体電極が形成
される。

【００２６】引き続きこのｎ型酸化物半導体電極を形成
したガラス基板を増感色素を溶解したアルコール溶液中
に浸漬して放置し、ｎ型酸化物半導体電極上に増感色素
を吸着させる。その後基板を引き上げ乾燥させた後、対
向電極である白金などが形成された基板などと必要に応
じてスペーサーとなる粒子を介して間隔を制御しながら
対向して配置し、電解液を注入するための口を残して周
囲をエポキシ樹脂などで封止する。次に電荷輸送材料で
ある電解液を２枚の基板の間に充填して完全に封止し、
光電変換素子を作製する。

【００２７】さらに、上記で述べたような手法で作製さ
れた光電変換素子は、両側の基板において透明導電膜を
用いた場合、光透過性のある光電変換素子となる。これ
は従来のＳｉ系光電変換素子においては容易に作製する
ことが困難であったもので、本発明の光電変換素子では
比較的容易に作製することができる特徴がある。その結
果、現在広く利用されている携帯電子機器の液晶部の上
に設置することで、液晶部の視認性をそれほど落とすこ
となく発電し、携帯機器の駆動電源の一部として使用す
ることが可能である。

【００２８】

【実施例】次に、具体的ではあるが限定的ではない実施
例を説明することによって本発明をより深く理解するこ
とができる。実施例は本発明の内容を理解するのを容易
にするために記述するもので、なんら本発明の範囲を制
約するものではない。

【００２９】（実施例１）厚さ0.3mm、面積70cm2の硼珪
酸ガラス基板上にＣＶＤ法を用いて厚さ0.5μｍのフッ
素をドープした酸化スズ（SnO2）透明導電膜を作製し
た。次にこの透明導電膜上に、ゾルゲル法から作製した
平均粒径が13nmの酸化チタンペーストをスキージ印刷法
により塗布した。ペーストを室温で乾燥後、ガラス基板
を450℃で３０分熱処理を行い酸化チタンを焼結させ
た。焼結後の厚さを確認したところおよそ2.5μｍであ
った。次に、平均粒径が60nmの酸化チタンペーストを先
ほど形成した酸化チタン層の上にさらにスキージ印刷法
により塗布し、500℃で１時間熱処理を行った。断面を
ＳＥＭにより観察したところ粒径が大きな層の厚さはお
よそ0.5μｍであった。

【００３０】この酸化チタン電極層が形成されたガラス
基板を、図３に示す錯体色素を濃度0.8×10-4 mol/lで
エタノールに溶解した溶液中に浸漬し８時間放置して酸
化チタン電極表面に錯体色素を吸着させた。錯体色素が
吸着後に溶液から基板を引き上げ乾燥した。色素吸着量
を透過率から計算したところおよそ1.5×10-7mol/cm2で
あった。

【００３１】対向電極としてやはりＣＶＤ法により0.5
μｍのフッ素ドープ酸化スズ薄膜を前述の厚さ0.3mmの
ガラス基板上作製したものを、前述の酸化チタン電極を
形成したガラス基板にガラス製の直径23μｍのスペーサ
ーを介して対向して配置し、周囲を電解液注入孔を一部
残してエポキシ樹脂により封止した。引き続き、注入孔
からよう化テトラプロピルアンモニウム０．５M，よう
化カリウム０．０２M，ヨウ素０．０３Mのアセトニトリ
ル／炭酸エチレン混合溶媒電解質溶液を注入した。注入
後、エポキシ樹脂を封孔して光電変換素子を作製した。

【００３２】この光電変換素子に疑似太陽光を照射強度
100mW/cm2で照射してそのエネルギー変換効率を測定し
たところおよそ2.5%であった。この光電変換素子を図４
（a）に示すように試作の携帯型ＰＤＡ端末の液晶（面
積およそ70cm2）表面に配置し、端末の電源として使用
できるよう回路を接続し日中屋外にて使用を続けたとこ
ろ、この光電変換素子を設置しなかった端末に比べてお
よそ３割使用時間を延長することができ、小電力携帯端
末の発電用電源として有用であることが判明した。ここ
で、４１は操作スイッチ、４２は光増感型太陽電池の光
入力窓、４３スピーカー等の情報出力部分である。図４
（b）は光増感型太陽電池の断面図、図４（c）はその重
要部分の拡大図である。

【００３３】以上の様に実施例１は、透明導電体層およ
び前記透明導電体層上に形成されたｎ型酸化物半導体電
極、ならびにｎ型酸化物半導体電極上に吸着された色
素、色素と接する電荷輸送層、電荷輸送層と接する対向
電極からなる光電変換素子において、製造プロセスを精
密に制御し上記ｎ型酸化物半導体微粒子の平均粒径が、
その層内部において透明導電体層側に比べて電荷輸送層
側の方が大きい構造を形成することで、従来に比べて光
吸収特性とイオンの拡散性を改良でき、光電変換効率を
高めるに成功した。また、光照射強度に対する出力特性
も改良することができるため、結果として低コストで高
信頼性をもつ光電変換素子を提供することが可能であ
る。

【００３４】（実施例２）厚さ1.1mm、面積10cm2の硼珪
酸ガラス基板上に拡散防止層としてSiO2層を作製し、さ
らにその上にＣＶＤ法を用いて厚さ0.6μｍのフッ素を
ドープした酸化スズ（SnO2）透明導電膜を作製した。次
にこの透明導電膜上に、ゾルゲル法から作製した平均粒
径が22nmの酸化チタンペーストをスキージ印刷法により
塗布した。ペーストを室温で乾燥後、ガラス基板を450
℃で３０分熱処理を行い酸化チタンを焼結させた。焼結
後の酸化チタン層の厚さを確認したところおよそ3μｍ
であった。この酸化チタンペースト塗布から焼成までの
工程を複数回行い、厚さ10μｍで平均粒径が25nmの酸化
チタン層を作製した。引き続き、平均粒径が150nmの酸
化チタンペーストを先ほど形成した酸化チタン層の上に
さらにスキージ印刷法により塗布し、500℃で１時間熱
処理を行った。断面をＳＥＭにより観察したところ粒径
が大きな（平均粒径165nm）層の厚さはおよそ1.8μｍで
あった。

【００３５】この酸化チタン電極層が形成されたガラス
基板を、図３に示す錯体色素を濃度3.2×10-4 mol/lで
エタノールに溶解した溶液中に浸漬し８時間放置して酸
化チタン電極表面に錯体色素を吸着させた。錯体色素が
吸着後に溶液から基板を引き上げ乾燥した。色素吸着量
を透過率から計算したところおよそ4.3×10-7mol/cm2で
あった。

【００３６】対向電極として白金電極を形成した厚さ1.
1mmのガラス基板上作製したものを、前述の酸化チタン
電極を形成したガラス基板にガラス製の直径23μｍのス
ペーサーを介して対向して配置し、周囲を電解液注入孔
を一部残してエポキシ樹脂により封止した。

【００３７】引き続き、注入孔からよう化テトラプロピ
ルアンモニウム０．５M，よう化カリウム０．０２M，ヨ
ウ素０．０３Mのアセトニトリル／炭酸エチレン混合溶
媒電解質溶液を注入した。注入後、エポキシ樹脂を封孔
して光電変換素子を作製した。

【００３８】この光電変換素子に疑似太陽光を100mW/cm
2の強度までの種々の照射強度で照射し、出力を評価し
た結果を図５に示す。80mW/cm2まではほぼ照射強度が強
くなるとともに出力が向上することが判明した。

【００３９】（比較例）酸化チタン層をすべて粒径が22
nmの酸化チタン微粒子からなるペーストで作製した以外
はすべて実施例２と同様の方法で作製した光電変換素子
に実施例２と同様の方法で出力の照射強度依存性を調べ
た結果を図５に示した。実施例２の光電変換素子と比較
すると、同じ光照射強度においても出力が低く、また照
射強度50mW/cm2程度で出力が頭打ちになる傾向が認めら
れた。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、上記構成によって、錯体色素
でより多くの光吸収をさせるとともに電荷輸送層中の電
荷担体の拡散を容易にし、結果としてエネルギー変換効
率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に関わる光電変換素子の断面図であ
る。

【図２】 本発明に関わる光電変換素子内部に形成され
たｎ型酸化物半導体電極の構造模式図

【図３】 本発明の実施例１，２で用いた増感色素の構
造

【図４】 本発明の光電変換素子を使用して作製した携
帯機器とその内部構造の模式図

【図５】 本発明の実施例２と比較例の光電変換素子の
出力の照射光強度依存性の比較図

【符号の説明】

１． 透光性基板（基板１） ２． ｎ型酸化物半導体電極（表面に増感色素吸着） ３． 電解質 ４． 透明導電膜 ５． 対向電極 ６． 対向基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米津 麻紀 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 早瀬 修二 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Ｆターム(参考） 5F051 AA14 FA10 5H032 AA06 AS16 EE16 HH04

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明導電体層及びこの透明導電体層上に形
   成され微粒子を積層して形成されるｎ型酸化物半導体電
   極と、このｎ型酸化物半導体電極上に吸着された色素
   と、この色素と接する電荷輸送層と、この電荷輸送層と
   接する対向電極とを具備する光電変換素子において、前
   記透明導電体層近傍の前記微粒子の平均粒径に比べて前
   記電荷輸送層側の前記微粒子の平均粒径が大きいことを
   特徴とする光電変換素子。
2. 【請求項２】前記透明導電体層近傍の前記微粒子の平均
   粒径が5〜50nmであり、且つ前記電荷輸送層近傍の前記
   微粒子の平均粒径が30〜500nmであることを特徴とする
   請求項１記載の光電変換素子。