JP2003123852A

JP2003123852A - 有機色素増感型金属酸化物半導体電極及びその製造方法、並びにこの半導体電極を有する太陽電池

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Publication number: JP2003123852A
Application number: JP2001314332A
Authority: JP
Inventors: Masahito Yoshikawa; 雅人吉川; Taichi Kobayashi; 太一小林
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2003-04-25

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】低温で簡易に得られ、高いエネルギー変換効
率を有する金属酸化物導電体膜、及びこれを備えた有機
色素増感型太陽電池を提供すること。【解決手段】表面に透明電極を有する基板２３、その
透明電極上に形成された金属酸化物半導体膜、及びその
半導体膜表面に吸着した有機色素を含む有機色素増感型
金属酸化物半導体電極において、前記金属酸化物半導体
膜が、ターゲット電極２１ａ，２１ｂが向かい合って配
置され、それらの背後に磁石２２ａ，２２ｂが配置さ
れ、ターゲット面に垂直に磁界Ｍが形成される対向２極
ターゲット方式スパッタリング法により形成される、有
機色素増感型金属酸化物半導体電極及びこれを有する太
陽電池。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機色素増感型太
陽電池、この太陽電池に有利に使用することができる有
機色素増感型金属酸化物半導体電極及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、省エネルギー、資源の有効利用や
環境汚染の防止等の面から、太陽光を直接電気エネルギ
ーに変換する太陽電池が注目され、開発が進められてい
る。

【０００３】太陽電池は、光電変換材料として、結晶性
シリコン、アモルファスシリコンを用いたものが主流で
ある。しかしながら、このような結晶性シリコン等を形
成するには多大なエネルギーを要し、従ってシリコンの
利用は、太陽光を利用する省エネルギー電池である太陽
電池の本来の目的とは相反するものとなっている。また
多大なエネルギーを使用する結果として、光電変換材料
としてシリコンを用いる太陽電池は高価なものと成らざ
るを得ない。

【０００４】光電変換材料は、電極間の電気化学反応を
利用して光エネルギーを電気エネルギーに変換する材料
である。例えば、光電変換材料に光を照射すると、一方
の電極側で電子が発生し、対電極に移動する。対電極に
移動した電子は、電解質中をイオンとして移動して一方
の電極にもどる。すなわち、光電変換材料は光エネルギ
ーを電気エネルギーとして連続して取り出せる材料であ
り、このため太陽電池に利用される。

【０００５】光電変換材料として、シリコンを用いず、
有機色素で増感された酸化物半導体を用いた太陽電池が
知られている。Nature, 268 (1976), 402頁に、酸化亜
鉛粉末を圧縮成形し、１３００℃で１時間焼結して形成
した焼結体ディスク表面に有機色素としてローズベンガ
ルを吸着させた金属酸化物半導体電極を用いた太陽電池
が提案されている。この太陽電池の電流／電圧曲線は、
０．２Ｖの起電圧時の電流値は約２５μＡ程度と非常に
低く、その実用化は殆ど不可能と考えられるものであっ
た。しかしながら、前記シリコンを用いる太陽電池とは
異なり、使用される酸化物半導体及び有機色素はいずれ
も大量生産されており、且つ比較的安価なものであるこ
とから、材料の点からみると、この太陽電池は非常に有
利であることは明らかである。

【０００６】光電変換材料として、前記のように有機色
素で増感された酸化物半導体を用いた太陽電池として
は、前記のもの以外に、たとえば、特開平１−２２０３
８０号公報に記載の金属酸化物半導体の表面に、遷移金
属錯体などの分光増感色素層を有するもの、また、特表
平５−５０４０２３号に記載の、金属イオンでドープし
た酸化チタン半導体層の表面に、遷移金属錯体などの分
光増感色素層を有するものが知られている。

【０００７】上記太陽電池は実用性のある電流／電圧曲
線が得られない。電流／電圧曲線が実用性レベルに達し
た分光増感色素層を有する太陽電池として、特開平１０
−９２４７７号公報に、酸化物半導体微粒子集合体の焼
成物からなる酸化物半導体膜を用いた太陽電池が開示さ
れている。このような半導体膜は、酸化物半導体微粉末
のスラリーを透明電極上に塗布し、乾燥させ、その後５
００℃、１時間程度で焼成させることにより形成してい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平１０−９２
４７７号公報の太陽電池では、いわゆるゾルゲル法によ
り、酸化物半導体微粒子集合体の焼成物の酸化物半導体
膜を形成している。このような形成方法は、塗布後、高
温で長時間の加熱が必要なため、基材、透明電極にも耐
熱性が要求される。通常の透明電極であるＩＴＯ等で
は、このような耐熱性を有していないため、特に耐熱性
に優れた透明電極であるフッ素ドープ酸化スズを用いる
必要があるが、フッ素ドープ酸化スズは、導電性が劣
り、太陽電池のような大面積を必要とする用途には不適
当である。

【０００９】従って、かかる点に鑑みなされた本発明の
目的は、低温で簡易に得られる金属酸化物導電体膜を有
する有機色素増感太陽電池及びこの電池に有用な有機色
素増感型金属酸化物半導体電極を提供することにある。

【００１０】また、本発明の目的は、低温且つ高速で成
膜でき、さらにエネルギー変換効率の高い有機色素増感
太陽電池及びこの電池に有用な有機色素増感型金属酸化
物半導体電極を提供することにある。

【００１１】さらに本発明の目的は、上記有機色素増感
型金属酸化物半導体電極の製造方法を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、表面に透明電
極を有する（透明）基板、その透明電極上に形成された
金属酸化物半導体膜、及びその半導体膜表面に吸着した
有機色素を含む有機色素増感型金属酸化物半導体電極に
おいて、前記金属酸化物半導体が、対向２極ターゲット
方式スパッタリング法により形成されていることを特徴
とする有機色素増感型金属酸化物半導体電極；及び上記
の有機色素増感型金属酸化物半導体電極と、この電極に
対向して設けられた対電極とからなり、さらに両電極間
にレッドクス電解質が注入されてなる有機色素増感型太
陽電池にある。

【００１３】上記有機色素増感型金属酸化物半導体電極
及び太陽電池において、前記対向２極ターゲット方式ス
パッタリング法が、反応性スパッタリング法であること
が好ましい。金属酸化物半導体膜が、酸化チタン、酸化
亜鉛、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化ニオブ、酸化タ
ングステン又は酸化インジウム、或いはこれらの金属酸
化物に他の金属若しくは他の金属酸化物をドーピングし
たものであることが好ましい。特に酸化チタンで、とり
わけアナタース型酸化チタンであることが好ましい。金
属酸化物半導体膜の膜厚が、１０ｎｍ以上であることが
好ましい。

【００１４】上記有機色素増感型金属酸化物半導体電極
は、表面に透明電極を有する基板の該透明電極上に、タ
ーゲットとして金属及び／又は金属酸化物を用いて、対
向２極ターゲット方式スパッタリング法により金属酸化
物半導体膜を形成し、その半導体膜表面に有機色素を吸
着させることを特徴とする製造方法により有利に得るこ
とができる。

【００１５】上記製造方法において、前記好適態様を適
用することができる。さらに、対向２極ターゲット方式
スパッタリング法で使用されるターゲットとして、導電
性酸化チタンを用いることが好ましい。また対向２極タ
ーゲット方式スパッタリングを、酸素ガスを供給しなが
ら行うことが好ましい（特に導電性酸化チタンを用いた
場合）。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明の
金属酸化物半導体電極及びこれを有する有機色素増感型
太陽電池の実施の形態を詳細に説明する。

【００１７】図１は本発明の有機色素増感太陽電池の実
施形態の一例を示す断面図である。

【００１８】図１において、基板１、その上に透明電極
２が設けられ、透明電極上に分光増感色素を吸着させた
金属酸化物半導体膜３が形成され、その上方に透明電極
と対向して対電極４が設置されており、そして側部が封
止剤５により封止され、さらに金属酸化物半導体膜３と
対電極４との間に電解質（溶液）６が封入されている。
なお、本発明の金属酸化物半導体電極は、上記基板１、
その上に透明電極２及び、透明電極上に分光増感色素を
吸着させた金属酸化物半導体膜３から基本的に構成され
る。

【００１９】本発明の金属酸化物半導体電極及びこれを
有する有機色素増感型太陽電池は、基板上の透明電極に
設けられる金属酸化物半導体膜３が、対向２極ターゲッ
ト方式スパッタリング法により、低温で形成されるた
め、透明電極として特に耐熱性に優れた材料を使用する
必要が無く、所望の材料を使用することができる。また
基板についても、通常ガラスが用いられるが、このガラ
スのような耐熱性を持っていない他の材料（例、プラス
チック）を使用することもできる。さらに、本発明の対
向２極ターゲット方式スパッタリング法により形成され
る金属酸化物半導体膜３は、低温且つ高速で成膜でき、
かつ微細な結晶構造を有する多孔性の薄膜であるため、
色素吸着性能が向上しており、これにより高いエネルギ
ー変換効率を有する太陽電池を得ることができる。

【００２０】上記基板１としては、通常ガラス板であ
り、通常珪酸塩ガラスである。しかしながら、可視光線
の透過性を確保できる限り、種々のプラスチック基板等
を使用することができる。基板の厚さは、０．１〜１０
ｍｍが一般的であり、０．３〜５ｍｍが好ましい。ガラ
ス板は、化学的に、或いは熱的に強化させたものが好ま
しい。

【００２１】上記透明電極２としては、Ｉｎ_２Ｏ_３やＳ
ｎＯ_２の導電性金属酸化物薄膜を形成したものや金属等
の導電性材料からなる基板が用いられる。導電性金属酸
化物の好ましい例としては、Ｉｎ_２Ｏ_３：Ｓｎ（ＩＴ
Ｏ）、ＳｎＯ_２：Ｓｂ、ＳｎＯ _２：Ｆ、ＺｎＯ：Ａｌ、
ＺｎＯ：Ｆ、ＣｄＳｎＯ_４を挙げることができる。

【００２２】上記透明電極上には、光電変換材料用半導
体である、分光増感色素を吸着させた金属酸化物半導体
膜が形成される。本発明の金属酸化物半導体としては、
酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化アンチ
モン、酸化ニオブ、酸化タングステン、酸化インジウ
ム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、硫化
カドミウムなどの公知の半導体の一種または二種以上を
用いることができる。特に、安定性、安全性の点から酸
化チタンが好ましい。酸化チタンとしてはアナタース型
酸化チタン、ルチル型酸化チタン、無定形酸化チタン、
メタチタン酸、オルソチタン酸などの各種の酸化チタン
あるいは水酸化チタン、含水酸化チタンが含まれる。本
発明ではアナタース型酸化チタンが好ましい。また金属
酸化物半導体膜は微細な結晶構造を有することが好まし
い。また多孔質膜であることも好ましい。金属酸化物半
導体の膜厚が、１０ｎｍ以上であることが一般的であ
り、１００〜１０００ｎｍが好ましい。

【００２３】本発明では、金属酸化物半導体膜は、対向
２極ターゲット方式スパッタリング法により形成され
る。この金属酸化物半導体膜の形成方法について、図２
を参照しながら説明する。ターゲット電極２１ａ、２１
ｂ（表面にターゲットを有する）が向かい合って配置さ
れ、それらの背後に磁石２２ａ，２２ｂが設置され、タ
ーゲット面に垂直に磁界Ｍが形成される。電圧が印加さ
れると、磁界の前面にプラズマが形成され、そのプラズ
マの外側におかれた基板２３上にスパッタリングされた
粒子が付着し、半導体膜が形成される。基板がプラズマ
の外側に置かれているため、成長膜面が高エネルギー粒
子により直接叩かれること無く、多孔性の膜が形成され
る。このため、金属酸化物半導体膜の色素吸着性能が向
上しており、これにより高いエネルギー変換効率を有す
る太陽電池を得ることができる。

【００２４】本発明の対向２極ターゲット方式スパッタ
リング法は、反応性スパッタリング法、即ち酸素ガス等
の反応性のガスを導入しながら金属又は金属酸化物をス
パッタリングすることが好ましい。特にターゲットとし
て金属チタン、酸化チタンを用いて、酸素ガスを供給し
ながらスパッタリングを行うことが好ましい。

【００２５】前記のようにして得られた基板上の酸化物
半導体膜表面に、有機色素（分光増感色素）を単分子膜
として吸着させる。

【００２６】分光増感色素は、可視光領域および／また
は赤外光領域に吸収を持つものであり、本発明では、種
々の金属錯体や有機色素の一種または二種以上を用いる
ことができる。分光増感色素の分子中にカルボキシル
基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシル基、スルホン
基、カルボキシアルキル基の官能基を有するものが半導
体への吸着が早いため、本発明では好ましい。また、分
光増感の効果や耐久性に優れているため、金属錯体が好
ましい。金属錯体としては、銅フタロシアニン、チタニ
ルフタロシアニンなどの金属フタロシアニン、クロロフ
ィル、ヘミン、特開平１−２２０３８０号公報、特許出
願公表平５−５０４０２３号公報に記載のルテニウム、
オスミウム、鉄、亜鉛の錯体を用いることができる。有
機色素としては、メタルフリーフタロシアニン、シアニ
ン系色素、メロシアニン系色素、キサンテン系色素、ト
リフェニルメタン色素を用いることができる。シアニン
系色素としては、具体的には、ＮＫ１１９４、ＮＫ３４
２２（いずれも日本感光色素研究所（株）製）が挙げら
れる。メロシアニン系色素としては、具体的には、ＮＫ
２４２６、ＮＫ２５０１（いずれも日本感光色素研究所
（株）製）が挙げられる。キサンテン系色素としては、
具体的には、ウラニン、エオシン、ローズベンガル、ロ
ーダミンＢ、ジブロムフルオレセインが挙げられる。ト
リフェニルメタン色素としては、具体的には、マラカイ
トグリーン、クリスタルバイオレットが挙げられる。

【００２７】有機色素（分光増感色素）を導電体膜に吸
着させるこのためには、有機色素を有機溶媒に溶解させ
て形成した有機色素溶液中に、常温又は加熱下に酸化物
半導体膜を基板ととも浸漬すればよい。前記の溶液の溶
媒としては、使用する分光増感色素を溶解するものであ
ればよく、具体的には、水、アルコール、トルエン、ジ
メチルホルムアミドを用いることができる。

【００２８】このようにして、本発明の有機色素増感型
金属酸化物半導体電極（光電変換材料用半導体）を得
る。

【００２９】このようにして得られた基板上に、透明電
極及び有機色素吸着金属酸化物半導体が形成された有機
色素増感型金属酸化物半導体電極を用いて、太陽電池を
作製する。すなわち、透明電極（透明性導電膜）をコー
トしたガラス板などの基板上に光電変換材料用半導体膜
を形成して電極とし、次に、対電極として別の透明性導
電膜をコートしたガラス板などの基板を封止剤により接
合させ、これらの電極間に電解質を封入して太陽電池と
することができる。

【００３０】本発明の半導体膜に吸着した分光増感色素
に太陽光を照射すると、分光増感色素は可視領域の光を
吸収して励起する。この励起によって発生する電子は半
導体に移動し、次いで、透明導電性ガラス電極を通って
対電極に移動する。対電極に移動した電子は、電解質中
の酸化還元系を還元する。一方、半導体に電子を移動さ
せた分光増感色素は、酸化体の状態になっているが、こ
の酸化体は電解質中の酸化還元系によって還元され、元
の状態に戻る。このようにして、電子が流れ、本発明の
光電変換材料用半導体を用いた太陽電池を構成すること
ができる。

【００３１】上記電解質（レドックス電解質）として
は、Ｉ⁻／Ｉ_３ ⁻系や、Ｂｒ⁻／Ｂｒ _３ ⁻系、キノン／
ハイドロキノン系等が挙げられる。このようなレドック
ス電解質は、従来公知の方法によって得ることができ、
例えば、Ｉ⁻／Ｉ_３ ⁻系の電解質は、ヨウ素のアンモニ
ウム塩とヨウ素を混合することによって得ることができ
る。電解質は、液体電解質又はこれを高分子物質中に含
有させた固体高分子電解質であることができる。液体電
解質において、その溶媒としては、電気化学的に不活性
なものが用いられ、例えば、アセトニトリル、炭酸プロ
ピレン、エチレンカーボネート等が用いられる。対極と
しては、導電性を有するものであればよく、任意の導電
性材料が用いられるが、Ｉ_３ ⁻イオン等の酸化型のレド
ックスイオンの還元反応を充分な速さで行わせる触媒能
を持ったものの使用が好ましい。このようなものとして
は、白金電極、導電材料表面に白金めっきや白金蒸着を
施したもの、ロジウム金属、ルテニウム金属、酸化ルテ
ニウム、カーボン等が挙げられる。

【００３２】本発明の太陽電池は、前記酸化物半導体電
極、電解質及び対極をケース内に収納して封止するが、
それら全体を樹脂封止しても良い。この場合、その酸化
物半導体電極には光があたる構造とする。このような構
造の電池は、その酸化物半導体電極に太陽光又は太陽光
と同等な可視光をあてると、酸化物半導体電極とその対
極との間に電位差が生じ、両極間に電流が流れるように
なる。

【００３３】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明についてさらに
詳述する。

【００３４】［実施例１］（１）透明電極の作製スパッタリング装置を用いて、透明電極膜を作製した。

【００３５】５×５ｃｍのガラス基板（厚さ：２ｍｍ）
上に、１００ｍｍφのＩＴＯ（インジウム−スズ酸化
物）のセラミックターゲットを用い、アルゴンガスを１
０ｃｃ／分、酸素ガスを１．５ｃｃ／分で供給しなが
ら、装置内の圧力を５ミリトール(mTorr)に設定し、供
給電力５００Ｗの条件で５分間スパッタリングを行い、
厚さ３０００ÅのＩＴＯ膜を形成した。表面抵抗は１０
Ω／□であった。（２）金属酸化物半導体膜の作製図２に示すような対向ターゲット方式スパッタリング装
置を用いて、上記のＩＴＯ透明電極ガラス上に、直径１
００ｍｍの金属チタンターゲットを２枚配置し、酸素ガ
スを５ｃｃ／分、アルゴンガスを５ｃｃ／分で供給した
後、装置内の圧力を５ミリトール(mTorr)に設定し、供
給電力１．６ｋＷの条件で６０分間スパッタリングを行
い、厚さ３０００Åの酸化チタン膜を形成した。（３）分光増感色素の吸着シス−ジ（チオシアナト）−ビス（２，２’−ビピリジ
ル−４−ジカルボキシレート−４’−テトラブチルアン
モニウムカルボキシレート）ルテニウム（II）で表され
る分光増感色素をエタノール液に溶解した。この分光増
感色素の濃度は３×１０^−４モル／ｌであった。次に、
このエタノールの液体に、膜状の酸化チタンを形成した
前記の基板を入れ、室温で１８時間浸漬して、本発明の
金属酸化物半導体電極を得た。この試料の分光増感色素
の吸着量は、酸化チタン膜の比表面積１ｃｍ^２あたり１
０μｇであった。（４）太陽電池の作製前記の金属酸化物半導体電極を一方の電極として備え、
対電極として、フッ素をドープした酸化スズをコート
し、さらにその上に白金を担持した透明導電性ガラス板
を用いた。２つの電極の間に電解質を入れ、この側面を
樹脂で封入した後、リード線を取付けて、本発明の太陽
電池を作製した。なお、電解質は、アセトニトリルの溶
媒に、ヨウ化リチウム、１，２−ジメチル−３−プロピ
ルイミダゾリウムアイオダイド、ヨウ素及びｔ−ブチル
ピリジンを、それぞれの濃度が０．１モル／ｌ、０．３
モル／ｌ、０．０５モル／ｌ、０．５モル／ｌとなるよ
うに溶解したものを用いた。得られた太陽電池に、ソー
ラーシュミレーターで１００Ｗ／ｍ^２の強度の光を照
射したところ、Ｖｏｃ（開回路状態の電圧）は０．６０
Ｖであり、Ｊｏｃ（回路を短絡したとき流れる電流の密
度）は１．２０ｍＡ／ｃｍ^２であり、ＦＦ（曲線因子）
は０．６７であり、η（変換効率）は４．８％であっ
た。これは太陽電池として有用であることがわかった。

【００３６】［実施例２］金属酸化物半導体膜の作製
（２）を下記のように行った以外、実施例１と同様にし
て太陽電池を作製した。（２）金属酸化物半導体膜の作製図２に示すような対向ターゲット方式スパッタリング装
置を用いて、上記のＩＴＯ透明電極ガラス上に、直径１
００ｍｍの導電性酸化チタンを２枚配置し、アルゴンガ
スを１０ｃｃ／分で供給した後、装置内の圧力を５ミリ
トール(mTorr)に設定し、供給電力１．６ｋＷの条件で
１０分間スパッタリングを行い、厚さ３０００Åの酸化
チタン膜を形成した。

【００３７】得られた太陽電池に、ソーラーシュミレー
ターで１００Ｗ／ｍ^２の強度の光を照射したところ、
Ｖｏｃ（開回路状態の電圧）は０．５８Ｖであり、Ｊ
ｏｃ（回路を短絡したとき流れる電流の密度）は１．２
６ｍＡ／ｃｍ^２であり、ＦＦ（曲線因子）は０．６８
であり、η（変換効率）は４．９６％であり、太陽電池
として有用であることがわかった。

【００３８】［比較例１］金属酸化物半導体膜の作製
（２）を下記のように行った以外、実施例１と同様にし
て太陽電池を作製した。（２）金属酸化物半導体膜の作製チタン粉末（Ｐ−２５、日本アエロジル（株）製）６ｇ
を、脱イオン水８ｍｌ、アセチルアセトン０．２ｍｌ及
び界面活性剤０．２ｍｌを、均一に分散し、ＩＴＯ透明
電極上に塗布し、４５０℃で３０分間焼成し、１０μｍ
の厚さの半導体電極を得た。

【００３９】この半導体の分光増感色素の吸着量は、酸
化チタンの比表面積１ｃｍ^２当たり１０μｇであった。

【００４０】得られた太陽電池に、ソーラーシュミレー
ターで１００Ｗ／ｍ^２の強度の光を照射したところ、
Ｖｏｃ（開回路状態の電圧）は０．６２Ｖであり、Ｊｏ
ｃ（回路を短絡したとき流れる電流の密度）は１．００
ｍＡ／ｃｍ^２であり、ＦＦ（曲線因子）は０．５６で
あり、η（変換効率）は３．５０％であった。これは前
記実施例の太陽電池に比較して、太陽電池として有用で
あるとは言えない。

【００４１】

【発明の効果】以上から明らかなように、本発明の有機
色素増感型金属酸化物半導体電極を有する太陽電池は、
低温で簡易に得られる金属酸化物導電体膜を有する有機
色素増感太陽電池であり、太陽電池としての十分な性能
を備えている。特に透明電極との接着性に優れ、また色
素吸着性に優れ、さらにエネルギー変換効率の高い有機
色素増感太陽電池である。

【００４２】さらに、金属酸化物半導体膜としてアナタ
ース型酸化チタン薄膜を、低温で形成した場合には、基
板上に設けられた透明電極に熱的損傷を与えること無
く、有機色素増感型金属酸化物半導体電極を有する太陽
電池を有利に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の太陽電池の実施形態の一例を示す断面
図である。

【図２】本発明に従う、対向２極ターゲット方式スパッ
タリング法による金属酸化物半導体膜の形成方法の一例
を示す断面図である。

【符号の説明】

１基板２透明電極３分光増感色素を吸着させた金属酸化物半導体膜４対電極５封止剤６電解質２１ａ、２１ｂターゲット電極２２ａ、２２ｂ磁石２３基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に透明電極を有する基板、その透明
電極上に形成された金属酸化物半導体膜、及びその半導
体膜表面に吸着した有機色素を含む有機色素増感型金属
酸化物半導体電極において、前記金属酸化物半導体膜
が、対向２極ターゲット方式スパッタリング法により形
成されていることを特徴とする有機色素増感型金属酸化
物半導体電極。
【請求項２】対向２極ターゲット方式スパッタリング
法が、反応性スパッタリング法である請求項１に記載の
半導体電極。
【請求項３】金属酸化物半導体膜が、酸化チタン、酸
化亜鉛、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化ニオブ、酸化
タングステン又は酸化インジウム、或いはこれらの金属
酸化物に他の金属若しくは他の金属酸化物をドーピング
したものである請求項１又は２に記載の半導体電極。
【請求項４】金属酸化物半導体膜が、酸化チタンであ
る請求項１〜３のいずれかに記載の半導体電極。
【請求項５】金属酸化物半導体膜が、アナタース型酸
化チタンである請求項１〜４のいずれかに記載の半導体
電極。
【請求項６】金属酸化物半導体膜の膜厚が、１０ｎｍ
以上である請求項１〜５のいずれかに記載の半導体電
極。
【請求項７】請求項１〜６に記載の有機色素増感型金
属酸化物半導体電極と、この電極に対向して設けられた
対電極とからなり、さらに両電極間にレッドクス電解質
が注入されてなる有機色素増感型太陽電池。
【請求項８】表面に透明電極を有する基板の該透明電
極上に、ターゲットとして金属及び／又は金属酸化物を
用いて、対向２極ターゲット方式スパッタリング法によ
り金属酸化物半導体膜を形成し、その半導体膜表面に有
機色素を吸着させることを特徴とする有機色素増感型金
属酸化物半導体電極の製造方法。
【請求項９】対向２極ターゲット方式スパッタリング
法が、反応性スパッタリング法である請求項８に記載の
製造方法。
【請求項１０】金属酸化物半導体膜が、酸化チタン、
酸化亜鉛、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化ニオブ、酸
化タングステン又は酸化インジウム、或いはこれらの金
属酸化物に他の金属若しくは他の金属酸化物をドーピン
グしたものである請求項８又は９に記載の製造方法。
【請求項１１】金属酸化物半導体膜が、酸化チタンで
ある請求項８〜１０のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１２】金属酸化物半導体膜が、アナタース型
酸化チタンである請求項８〜１１のいずれかに記載の製
造方法。
【請求項１３】金属酸化物半導体膜の膜厚が、１０ｎ
ｍ以上である請求項８〜１２のいずれかに記載の製造方
法。
【請求項１４】対向２極ターゲット方式スパッタリン
グ法で使用されるターゲットとして、導電性酸化チタン
を用いる請求項８〜１３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１５】対向２極ターゲット方式スパッタリン
グを、酸素ガスを供給して行う請求項８〜１４のいずれ
かに記載の製造方法。