JP2008184651A - Plating system and plating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、色素増感型太陽電池の製造に用いられるメッキシステムおよびメッキ方法に関する。 The present invention relates to a plating system and a plating method used for manufacturing a dye-sensitized solar cell.
近年、様々な製品のデザイン性を損なうことなくその電源として利用することができる色素増感型太陽電池が注目されている。色素増感型太陽電池は、透明導電層を有するガラスの基板上に光電層、電荷輸送層、対極導電層を有する対極基板が順に積層された構造を有している。基板上にITO(酸化インジウムスズ)等の透明導電層を形成する手法として、例えば、スパッタ法やPLD(Pulsed Laser Deposition)法(パルスレーザーアブレーション法とも呼ばれる。)、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、あるいは、スプレー法等が知られており、光電層を形成する手法として、二酸化チタン等の半導体微粒子を基板上に塗布して高温で焼成することにより多孔質の半導体層を形成し、その後、半導体層に色素を吸着させる手法が採用されている。 In recent years, attention has been focused on dye-sensitized solar cells that can be used as a power source without impairing the design of various products. The dye-sensitized solar cell has a structure in which a photoelectric layer, a charge transport layer, and a counter electrode substrate having a counter electrode conductive layer are sequentially laminated on a glass substrate having a transparent conductive layer. As a method for forming a transparent conductive layer such as ITO (indium tin oxide) on a substrate, for example, sputtering, PLD (Pulsed Laser Deposition) (also called pulsed laser ablation), CVD (Chemical Vapor Deposition), Alternatively, a spray method or the like is known, and as a method for forming a photoelectric layer, a porous semiconductor layer is formed by applying semiconductor fine particles such as titanium dioxide on a substrate and firing at a high temperature, and then a semiconductor. A technique for adsorbing the dye to the layer is employed.
また、安価なプラスチック等の透明基板を用いて色素増感型太陽電池を低コストにて製造することも提案されている。しかしながら、この場合、光電層を形成する際に焼成処理を伴う上記手法は採用することができない。そこで、特許文献1では、亜鉛塩を含む電解浴にテンプレート化合物である色素を混合しておき、この電解浴中で基板に対してカソード電析を行うことにより、色素が内部表面に吸着する酸化亜鉛薄膜を基板上に形成する技術が提案されており、特許文献1では、さらに、酸化亜鉛薄膜から色素を脱着後、色素を再吸着させることにより、高い光電交換率が得られる色素増感型太陽電池を製造する技術も開示されている。
In addition, it has also been proposed to manufacture a dye-sensitized solar cell at a low cost using a transparent substrate such as an inexpensive plastic. However, in this case, the above-described method involving a baking treatment cannot be employed when forming the photoelectric layer. Therefore, in
なお、特許文献2では、不導体基材を酸化亜鉛析出溶液に浸漬して無電解法により基材上に酸化亜鉛被膜を形成し、さらに、この溶液中にて酸化亜鉛被膜を陰極として電解することにより、透明酸化亜鉛被膜を形成する技術が開示されている。また、特許文献3では、ロールから連続的に搬送される長尺のフィルム基板の各部位を金属酸化物半導体微粒子を分散させた溶液中に浸漬させつつ、フィルム基板に予め形成されている電極層と溶液中の電極板との間に電圧を付与して半導体微粒子を電気泳動にてフィルム基板上に電着させることにより、光電層を形成する技術が開示されている。
ところで、色素増感型太陽電池の本格的な実用化のためには、色素増感型太陽電池の製造コストの削減、および、製造に要する時間の短縮が求められるが、特許文献1の手法のように、枚葉式の処理により、亜鉛イオンおよびテンプレート剤(テンプレート化合物)を含むメッキ液中に基板を浸漬させて基板上に酸化亜鉛およびテンプレート剤を含む光電層を形成する場合には、製造コストの削減および製造時間の短縮を図ることは容易ではない。 By the way, for full-scale practical use of dye-sensitized solar cells, it is required to reduce the manufacturing cost of the dye-sensitized solar cells and to shorten the time required for the manufacturing. Thus, when a substrate is immersed in a plating solution containing zinc ions and a template agent (template compound) by a single wafer processing, a photoelectric layer containing zinc oxide and a template agent is formed on the substrate. It is not easy to reduce costs and manufacturing time.
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、酸化亜鉛およびテンプレート剤を含む光電層を形成することにより製造される色素増感型太陽電池の製造コストを削減するとともに製造に要する時間を短縮することを目的としている。 This invention is made | formed in view of the said subject, and reduces the manufacturing cost while shortening the manufacturing cost of the dye-sensitized solar cell manufactured by forming the photoelectric layer containing a zinc oxide and a template agent. The purpose is that.
請求項1に記載の発明は、色素増感型太陽電池の製造に用いられるメッキシステムであって、ロールから連続的に引き出される樹脂フィルムの各部位に無電解メッキを施して前記各部位の表面に酸化亜鉛にて形成される無電解メッキ層を形成し、さらに、前記各部位を少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液に浸漬しつつ、前記無電解メッキ層と前記メッキ液中の電極との間に電圧を付与して前記各部位に電解メッキを施すことにより、前記各部位上に酸化亜鉛を含む透明導電層を形成する導電層形成部と、前記導電層形成部から連続的に排出される前記各部位を亜鉛イオンおよびテンプレート剤を含むメッキ液に浸漬しつつ、前記透明導電層と前記メッキ液中の電極との間に電圧を付与して前記各部位に電解メッキを施すことにより、前記各部位上に酸化亜鉛および前記テンプレート剤を含む光電層を形成する光電層形成部とを備える。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のメッキシステムであって、前記導電層形成部が、少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液を貯溜するとともに、内部にて前記無電解メッキが行われる無電解メッキ槽と、少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液を貯溜するとともに、内部にて前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキが行われる電解メッキ槽とを備える。
Invention of
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のメッキシステムであって、前記導電層形成部が、前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキが行われる前に、前記無電解メッキが行われた前記各部位に対して洗浄を行う中間洗浄部をさらに備える。
Invention of Claim 3 is a plating system of
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載のメッキシステムであって、前記光電層形成部が、前記光電層の形成に係る前記電解メッキが行われる前に、前記各部位に対して洗浄を行う前洗浄部を備える。
Invention of
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載のメッキシステムであって、前記導電層形成部および/または前記光電層形成部が、前記各部位を搬送するとともに前記各部位に電位を付与する導電性のローラを備える。
Invention of
請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載のメッキシステムであって、前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキにおける前記少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液が、他の金属イオンを含む。
Invention of Claim 6 is a plating system in any one of
請求項7に記載の発明は、色素増感型太陽電池の製造に用いられるメッキ方法であって、a)ロールから連続的に引き出される樹脂フィルムの各部位に無電解メッキを施して前記各部位の表面に酸化亜鉛にて形成される無電解メッキ層を形成する工程と、b)前記各部位を少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液に浸漬しつつ、前記無電解メッキ層と前記メッキ液中の電極との間に電圧を付与して前記各部位に電解メッキを施すことにより、前記各部位上に酸化亜鉛を含む透明導電層を形成する工程と、c)前記メッキ液から連続的に排出される前記各部位を亜鉛イオンおよびテンプレート剤を含むメッキ液に浸漬しつつ、前記透明導電層と前記メッキ液中の電極との間に電圧を付与して前記各部位に電解メッキを施すことにより、前記各部位上に酸化亜鉛および前記テンプレート剤を含む光電層を形成する工程とを備える。 The invention according to claim 7 is a plating method used for manufacturing a dye-sensitized solar cell, wherein a) electroless plating is applied to each part of a resin film continuously drawn from a roll, and each of the parts Forming an electroless plating layer formed of zinc oxide on the surface of the electrode, and b) immersing each of the parts in a plating solution containing at least zinc ions, while the electroless plating layer and the electrode in the plating solution A step of forming a transparent conductive layer containing zinc oxide on each of the parts by applying a voltage between and applying electrolytic plating to each of the parts, and c) continuously discharging from the plating solution By immersing each of the parts in a plating solution containing zinc ions and a template agent, applying a voltage between the transparent conductive layer and the electrode in the plating solution to perform electrolytic plating on the parts, Each part And forming a photoelectric layer containing zinc oxide and the template agent.
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載のメッキ方法であって、前記a)工程および前記b)工程において、前記無電解メッキおよび前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキが互いに異なるメッキ槽にて行われる。 Invention of Claim 8 is the plating method of Claim 7, Comprising: In said a process and said b) process, the said electroplating concerning formation of the said electroless plating and the said transparent conductive layer mutually Performed in different plating tanks.
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載のメッキ方法であって、前記a)工程と前記b)工程との間に、前記無電解メッキが行われた前記各部位に対して洗浄を行う工程をさらに備える。
The invention according to
請求項10に記載の発明は、請求項7ないし9のいずれかに記載のメッキ方法であって、前記b)工程と前記c)工程との間に、前記透明導電層が形成された前記各部位に対して洗浄を行う工程をさらに備える。 A tenth aspect of the present invention is the plating method according to any one of the seventh to ninth aspects, wherein each of the transparent conductive layers is formed between the step b) and the step c). The method further includes a step of cleaning the site.
請求項11に記載の発明は、請求項7ないし10のいずれかに記載のメッキ方法であって、前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキにおける前記少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液が、他の金属イオンを含む。 The invention according to claim 11 is the plating method according to any one of claims 7 to 10, wherein the plating solution containing at least zinc ions in the electrolytic plating according to formation of the transparent conductive layer is other than Contains metal ions.
本発明によれば、酸化亜鉛およびテンプレート剤を含む光電層を形成することにより製造される色素増感型太陽電池の製造コストを削減するとともに製造に要する時間を短縮することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while reducing the manufacturing cost of the dye-sensitized solar cell manufactured by forming the photoelectric layer containing a zinc oxide and a template agent, the time which manufacture can be shortened.
また、請求項3および9の発明では、透明導電層の形成に係る電解メッキが行われるメッキ槽内のメッキ液に無電解メッキが行われるメッキ槽内のメッキ液が混ざることを防止することができ、請求項4および10の発明では、光電層の形成に係るメッキ槽内のメッキ液に透明導電層の形成に係るメッキ槽内のメッキ液が混ざることを防止することができる。
In the inventions of
また、請求項5の発明では、樹脂フィルムの各部位に電位を容易に付与することができ、請求項6および11の発明では、透明導電層の特性を様々に調整することができる。
In the invention of
図1.Aおよび図1.Bは、本発明の一の実施の形態に係るメッキシステム1を示す図である。メッキシステム1は、透明な樹脂フィルム9(プラスチックフィルム)上に透明導電層および光電層をメッキにて形成するためのものであり、透明導電層および光電層が積層された樹脂フィルム9は後続の工程にて切断されてスペーサを介して対極導電層を有する基板が対向して設けられる。その後、矩形の樹脂フィルムと対極の基板との間に電解液が注入されて電荷輸送層が形成されることにより色素増感型太陽電池が製造される。このように、メッキシステム1は、色素増感型太陽電池の製造に用いられるものとなっている。
FIG. A and FIG. B is a diagram showing a
図1.Aおよび図1.Bに示すように、メッキシステム1は、処理前の樹脂フィルムのロール90(ウェブ(WEB)とも呼ばれる。)から樹脂フィルム9の各部位(すなわち、帯状の樹脂フィルムに連続して存在する複数の部位のそれぞれ)を連続的に引き出す引出部2、連続的に引き出される樹脂フィルム9の各部位に透明導電層を形成する導電層形成部3、透明導電層上に光電層を形成する光電層形成部4、および、光電層形成部4から連続的に排出される部位をロール状に巻き取る巻取部5を備える。メッキシステム1では、引出部2、導電層形成部3、光電層形成部4および巻取部5は所定の方向に一列に並べられており、当該方向に垂直かつ水平な方向に伸びる複数のローラ61(図1.Aおよび図1.Bでは、一部のローラに符号61a,61bを付している。)がメッキシステム1の全体に亘って配置されることにより、引出部2から引き出される樹脂フィルム9の各部位が巻取部5まで連続して搬送される。なお、ローラ61は、メッキシステム1にて用いられる液体(後述の処理液やメッキ液)に対して耐食性を有する材料にて形成される。また、図1.Aおよび図1.Bでは、メッキシステム1に実際に設けられる多数のローラの一部のみを図示している。
FIG. A and FIG. As shown in B, the
導電層形成部3は、樹脂フィルム9に所定の前処理を行う前処理部31、メッキ液321を貯溜するとともに内部にて樹脂フィルム9に無電解メッキが行われる無電解メッキ槽32、無電解メッキの直後に樹脂フィルム9の洗浄を行う中間洗浄部33、および、メッキ液341を貯溜するとともに内部にて樹脂フィルム9に電解メッキが行われる電解メッキ槽34を備える。導電層形成部3では、前処理部31、無電解メッキ槽32、中間洗浄部33および電解メッキ槽34が引出部2側から光電層形成部4に向かって順に一列に並べられる。
The conductive layer forming unit 3 includes a
電解メッキ槽34の上方かつ中間洗浄部33側にはローラ61aが設けられる。図2に示すように、ローラ61aはシャフト613を介して2つの支持板614により回転可能に支持されており、ローラ61aの一端にはローラ61aと共にシャフト613を中心として回転するスリップリング611が設けられる。スリップリング611の近傍には、回転するスリップリング611の表面に接触する固定ブラシ612が設けられ、導電性の固定ブラシ612(導電性カーボン等にて形成される。)は導線615を介して電源部342(図1.A参照)に接続される。ローラ61a、スリップリング611および固定ブラシ612は導電材料にて形成されており、電源部342から固定ブラシ612に供給される電位はスリップリング611およびローラ61aを介して樹脂フィルム9に付与される。また、図1.Aに示すように、電解メッキ槽34のメッキ液341中には電極343が設けられており、電極343も電源部342に接続される。
A
図1.Bに示す光電層形成部4は、光電層の形成に係る後述の電解メッキの直前に樹脂フィルム9の洗浄を行う前洗浄部41、メッキ液421を貯溜するとともに内部にて樹脂フィルム9に電解メッキが行われる電解メッキ槽42、および、電解メッキの直後に樹脂フィルム9の洗浄を行う後洗浄部43を備え、前洗浄部41、電解メッキ槽42および後洗浄部43は導電層形成部3側から巻取部5に向かって順に一列に並べられる。電解メッキ槽42の上方かつ前洗浄部41側には、図2のローラ61aと同様の構成のローラ61bが設けられる。また、電解メッキ槽42のメッキ液421中には電極423が設けられており、ローラ61bおよび電極423は電源部422に接続される。
FIG. The photoelectric
図3は、メッキシステム1が樹脂フィルム9上に透明導電層および光電層をメッキにて形成する処理の流れを示す図であり、図4.Aないし図4.Cは、処理途上の樹脂フィルム9を示す断面図である。図3では、樹脂フィルム9の一部に注目した処理の流れを示しており、実際には、図3中の全ての処理は、それぞれ樹脂フィルム9の対応する部位に対して並行して行われる。
3 is a diagram showing a flow of processing in which the
メッキシステム1では、予めロール90の樹脂フィルム9の先端が複数のローラ61を経由して巻取部5に取り付けられ、モータに接続される複数のローラ61の一部が同じ向きに回転することにより、引出部2にてロール90から樹脂フィルム9の各部位が順次引き出される(ステップS11)。以下、引出部2にて引き出される樹脂フィルム9の一部に注目して後続の処理について説明し、この部位を「対象部位」と呼ぶ。
In the
ロール90から引き出された対象部位は、前処理部31にて保持される処理液311中に浸漬され、無電解メッキが行われる前の所定の前処理が行われる(ステップS12)。前処理部31にて行われる前処理は、対象部位の表面を無電解メッキに適した状態にするためのものであり、例えば対象部位の表面の活性化処理や、無電解メッキの条件によっては洗浄処理のみとされる。なお、対象部位の表面の活性化処理を行う場合には、特許文献2の手法のように、銀イオンを含む活性化剤が用いられてもよい。
The target part pulled out from the
処理液311から引き出された対象部位はメッキ液321を貯溜する無電解メッキ槽32内へと移動する。メッキ液321は、例えば硝酸亜鉛(Zn(NO3)2)を主たる成分として含んでおり(すなわち、硝酸イオンおよび亜鉛イオンを主たる成分として含む。)、対象部位がメッキ液321中に浸漬されることにより、対象部位に対して無電解メッキが施され、図4.Aに示すように、樹脂フィルム9の対象部位の表面に酸化亜鉛(ZnO)にて形成される無電解メッキ層911(図4.Aないし図4.Cにおいて太線にて示す。)が形成される(ステップS13)。なお、図4.Aでは一方の主面上の無電解メッキ層911のみを図示しているが、実際には樹脂フィルム9の対象部位の表面全体(すなわち、両主面および側面)に無電解メッキ層911が形成される。図1.Aの無電解メッキ槽32では、後述の電解メッキ槽34に比べて内部にて樹脂フィルム9の経路が多数回折り返されており、樹脂フィルム9をメッキ液321中に長時間浸漬することが可能とされる。
The target portion drawn from the
無電解メッキ槽32から引き上げられた対象部位は中間洗浄部33へと移動し、洗浄スプレー群331から純水等の洗浄液が対象部位の表面に向けて噴射され、その後、エアナイフ332からのエアにより乾燥が行われる(ステップS14)。洗浄後の対象部位は、電解メッキ槽34の上方のローラ61aを介して電解メッキ槽34内へと移動し、例えば硝酸亜鉛を主たる成分として含むメッキ液341中に浸漬される。
The target part pulled up from the
電源部342では、ローラ61aを介して対象部位の無電解メッキ層911(図4.A参照)に負の電位が付与されるとともに、電極343に正の電位が付与される(すなわち、対象部位が陰極とされ、電極343が陽極とされる。後述の光電層形成部4の電解メッキ槽42において同様)。このように、無電解メッキ層911と電極343との間に電圧(電位差)が付与されることにより、対象部位に電解メッキが施され(電析が行われ)、図4.Bに示すように、対象部位上に酸化亜鉛を含む電解メッキ層912が形成される(ステップS15)。無電解メッキ層911および電解メッキ層912は、高い導電性および高い透光性を有しており、無電解メッキ層911および電解メッキ層912により透明導電層91が構成される。
In the
透明導電層91が形成された対象部位は、電解メッキ槽34から引き上げられた後、図1.Bに示すように前洗浄部41へと移動する。前洗浄部41では、洗浄スプレー群411から純水等の洗浄液が対象部位の表面に向けて噴射され、その後、乾燥チャンバ412内にて熱風が付与されて乾燥が行われる(ステップS16)。洗浄後の対象部位は、電解メッキ槽42の上方のローラ61bを介して電解メッキ槽42内へと移動し、例えば塩化亜鉛(ZnCl2)およびテンプレート剤を主たる成分として含む(すなわち、塩化物イオン、亜鉛イオンおよびテンプレート剤を主たる成分として含む。)メッキ液421中に浸漬される。なお、実際には、メッキ液421には供給管を介して酸素が供給されている(すなわち、酸素バブリングが行われている。)。また、テンプレート剤については後述する。
After the target portion where the transparent
電源部422では、ローラ61bを介して(正確には、ローラ61bおよびローラ61bに当接する裏面の無電解メッキ層911を介して)対象部位の透明導電層91に負の電位が付与されるとともに、電極423に正の電位が付与される。このように、透明導電層91と電極423との間に電圧が付与されることにより、対象部位に電解メッキが施され(電析(カソード電析)が行われ)、図4.Cに示すように、対象部位上に酸化亜鉛およびテンプレート剤を含む光電層92が形成される(ステップS17)。ここで、テンプレート剤は、特許文献1におけるテンプレート化合物と同様に、メッキ液421中にて亜鉛イオンと錯体を形成することにより、電解メッキにより透明導電層91上に形成される酸化亜鉛膜の内部表面に吸着されるものであり、典型的には色素とされる。
In the
光電層92が形成された対象部位は、電解メッキ槽42から引き上げられた後、後洗浄部43へと移動する。後洗浄部43では、洗浄スプレー群431から純水等の洗浄液が対象部位の表面に向けて噴射され、その後、乾燥チャンバ432内にて熱風が付与されて乾燥が行われる(ステップS18)。そして、乾燥後の対象部位は、巻取部5にてロール状に巻き取られる(ステップS19)。
The target portion where the
透明導電層91および光電層92が形成された樹脂フィルム9は、必要に応じて、光電層92からテンプレート剤が脱着され、多孔質の酸化亜鉛層が形成された後、色素が再度吸着される(上述の特許文献1参照)。そして、樹脂フィルム9は後続の工程にて切断されてスペーサを介して対極導電層を有する基板が対向して設けられる。その後、矩形の樹脂フィルムと対極の基板との間に電解液が注入されて電荷輸送層が形成されることにより色素増感型太陽電池が製造される。なお、上記テンプレート剤の脱着および色素の再吸着が行われる場合には、テンプレート剤は必ずしも色素である必要はない。また、電荷輸送層が固体状である場合には、樹脂フィルム9を切断することなく電荷輸送層および対極導電層を有する基材が積層されてもよい。
In the
ところで、樹脂フィルムに光電層を連続的に形成する場合、通常、透明導電層が予め形成された樹脂フィルムのロールが準備されるが、このような透明導電層を有する樹脂フィルムのロールは、処理前のロールから樹脂フィルムの各部位を順次引き出し、当該部位にスパッタにて透明導電層を形成した後にロール状に巻き取ることにより作製される。この場合、大がかりなスパッタ装置が必要になるとともに、一般的に、スパッタによる透明導電層の形成には長時間を要するため、色素増感型太陽電池の製造コストの削減および製造時間の短縮に一定の限界が生じてしまう。 By the way, when forming a photoelectric layer continuously in a resin film, the roll of the resin film in which the transparent conductive layer was previously formed is usually prepared, but the roll of the resin film having such a transparent conductive layer is processed. Each part of the resin film is sequentially drawn from the previous roll, and a transparent conductive layer is formed on the part by sputtering, and then wound into a roll. In this case, a large-scale sputtering apparatus is required, and in general, it takes a long time to form a transparent conductive layer by sputtering. Therefore, the manufacturing cost of the dye-sensitized solar cell is reduced and the manufacturing time is reduced. The limit will occur.
これに対し、図1.Aおよび図1.Bのメッキシステム1では、ロール90から連続的に引き出される樹脂フィルム9の各部位に、導電層形成部3にて酸化亜鉛を含む透明導電層91がメッキにて形成され、導電層形成部3から連続的に排出される当該部位に対して光電層形成部4にて酸化亜鉛およびテンプレート剤を含む光電層92がメッキにて形成される。このように、メッキシステム1では、ロールからの樹脂フィルムの引き出しと、樹脂フィルムの巻き取りとの間にて、メッキによる透明導電層91の形成および光電層92の形成が行われることにより(すなわち、ロール・ツー・ロール方式にて透明導電層91および光電層92のメッキによる形成が行われる。)、樹脂フィルム9上に透明導電層91および光電層92を効率よく形成することができ、酸化亜鉛およびテンプレート剤を含む光電層92を形成することにより製造される色素増感型太陽電池の製造コストを削減するとともに、製造に要する時間を短縮することができる。
In contrast, FIG. A and FIG. In the
導電層形成部3では、透明導電層91の形成に係る電解メッキが行われる前に、中間洗浄部33にて無電解メッキが行われた部位に対して洗浄が行われることにより、電解メッキ槽34内のメッキ液341に無電解メッキ槽32内のメッキ液321が混ざることを防止することができ、質の高い透明導電層91を形成することができる。また、光電層形成部4では、光電層92の形成に係る電解メッキが行われる前に、前洗浄部41にて対象部位に対して洗浄が行われることにより、電解メッキ槽42内のメッキ液421に導電層形成部3の電解メッキ槽34内のメッキ液341が混ざることを防止することができ、質の高い光電層92を形成することができる。
In the conductive layer forming unit 3, the portion subjected to the electroless plating in the
また、メッキシステム1において、導電層形成部3の電解メッキ槽34内のメッキ液341として、例えばマグネシウムイオン(Mg2+)および硝酸亜鉛を含むものが用いられてもよい。この場合、図3のステップS15の処理において、マグネシウムおよび酸化亜鉛を含む電解メッキ層(マグネシウムがドープされた酸化亜鉛膜)が対象部位上に形成される。マグネシウムがドープされた酸化亜鉛膜は、マグネシウムイオンを含まないメッキ液341を用いて形成される酸化亜鉛膜とは異なる特性を有する。このように、透明導電層の形成に係る電解メッキに用いられるメッキ液が、亜鉛イオン以外の他の金属イオンを含むことにより、透明導電層の特性を様々に調整することが可能となる。
Moreover, in the
図5は導電層形成部の他の例を示す図である。図5の導電層形成部3aでは、図1.Aにおける無電解メッキ槽32および電解メッキ槽34が1つのメッキ槽32aとされ、メッキ槽32a内には例えば硝酸亜鉛を含むメッキ液321aが貯溜される。メッキ槽32aの上方かつ前処理部31とは反対側には、図2のローラ61aと同様の構成のローラ61cが設けられ、ローラ61cは電源部342aに接続される。また、メッキ槽32aのメッキ液321a中には、電源部342aに接続される電極343aが配置される。なお、導電層形成部3aでは中間洗浄部33が省略される。
FIG. 5 is a diagram showing another example of the conductive layer forming portion. In the conductive
図5の導電層形成部3aを有するメッキシステムでは、図3のステップS12において前処理部31にて前処理が行われた樹脂フィルム9の対象部位が、メッキ槽32a内のメッキ液321a中に浸漬されて無電解メッキが行われ、表面に無電解メッキ層911(図4.A参照)が形成される(ステップS13)。メッキ液321a中の対象部位はメッキ槽32a内のローラ61により前処理部31とは反対側へと移動し、電源部342aにより電極343aと無電解メッキ層911との間に電圧が付与されることにより、対象部位の無電解メッキ層911上に電解メッキ層912が析出し、対象部位上に透明導電層91が形成される(ステップS15)。本動作例では、図3中のステップS14の処理は省略される。その後、図1.Aおよび図1.Bのメッキシステム1と同様に、対象部位に対して前洗浄処理、光電層92の形成、および、後洗浄処理が行われ(ステップS16〜S18)、透明導電層91および光電層92が形成された対象部位は巻取部5にてロール状に巻き取られる(ステップS19)。
In the plating system having the conductive
以上に説明したように、図5の導電層形成部3aでは、1つのメッキ槽32aにて無電解メッキおよび電解メッキが行われることにより、透明導電層を形成する導電層形成部3aの構成を簡素化することができる。なお、図1.Aの導電層形成部3のように、無電解メッキおよび電解メッキを個別のメッキ槽にて行う場合には、透明導電層の形成における制約条件を軽減することができる。
As described above, in the conductive
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.
図1.Aの導電層形成部3では、無電解メッキが行われる無電解メッキ槽32にて貯溜されるメッキ液321の主たる成分が硝酸亜鉛とされるが、無電解メッキにて酸化亜鉛を析出させることが可能であるならば、少なくとも亜鉛イオンを含む他のメッキ液が用いられてもよい。また、透明導電層91の形成に係る電解メッキが行われる電解メッキ槽34においても、電解メッキにて酸化亜鉛を析出させることが可能であるならば、少なくとも亜鉛イオンを含む他のメッキ液が貯溜されていてもよい。なお、図5の導電層形成部3aのメッキ槽32aでは、少なくとも亜鉛イオンを含むものであって、無電解メッキにて酸化亜鉛が析出し、かつ、電解メッキにおいても酸化亜鉛が析出するメッキ液が用いられる必要がある。
FIG. In the conductive layer forming part 3 of A, the main component of the
図1.Bの光電層形成部4では、光電層92の形成に係る電解メッキ槽42にて貯溜されるメッキ液421が塩化亜鉛およびテンプレート剤を含むものとされるが、電解メッキにてテンプレート剤を含む酸化亜鉛を析出させることが可能であるならば、亜鉛イオンおよびテンプレート剤を含む他のメッキ液が用いられてもよい。
FIG. In the photoelectric
上記実施の形態では、導電層形成部3,3aおよび光電層形成部4のそれぞれにおいて、樹脂フィルム9の各部位の搬送に用いられる導電性のローラ61a,61b,61cにより、透明導電層91または光電層92の形成に係る電解メッキの際に当該部位に電位が容易に付与されるが、例えば、樹脂フィルム9の対応する部位に当接する導電部材が別途設けられて、当該部位に電位が付与されてもよい。もちろん、導電層形成部3,3aまたは光電層形成部4においてのみ、導電性のローラが用いられてもよい。
In the above embodiment, in each of the conductive
1 メッキシステム
3,3a 導電層形成部
4 光電層形成部
9 樹脂フィルム
32 無電解メッキ槽
32a メッキ槽
33 中間洗浄部
34 (導電層形成部の)電解メッキ槽
41 前洗浄部
42 (光電層形成部の)電解メッキ槽
61a,61b,61c ローラ
90 ロール
91 透明導電層
92 光電層
321,321a,341,421 メッキ液
343,343a,423 電極
911 無電解メッキ層
912 電解メッキ層
S13〜S17 ステップ
DESCRIPTION OF
Claims (11)
ロールから連続的に引き出される樹脂フィルムの各部位に無電解メッキを施して前記各部位の表面に酸化亜鉛にて形成される無電解メッキ層を形成し、さらに、前記各部位を少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液に浸漬しつつ、前記無電解メッキ層と前記メッキ液中の電極との間に電圧を付与して前記各部位に電解メッキを施すことにより、前記各部位上に酸化亜鉛を含む透明導電層を形成する導電層形成部と、
前記導電層形成部から連続的に排出される前記各部位を亜鉛イオンおよびテンプレート剤を含むメッキ液に浸漬しつつ、前記透明導電層と前記メッキ液中の電極との間に電圧を付与して前記各部位に電解メッキを施すことにより、前記各部位上に酸化亜鉛および前記テンプレート剤を含む光電層を形成する光電層形成部と、
を備えることを特徴とするメッキシステム。 A plating system used for manufacturing a dye-sensitized solar cell,
Electroless plating is applied to each part of the resin film continuously drawn from the roll to form an electroless plating layer formed of zinc oxide on the surface of each part, and each part is provided with at least zinc ions. A transparent solution containing zinc oxide on each portion by applying a voltage between the electroless plating layer and the electrode in the plating solution while being immersed in the plating solution. A conductive layer forming part for forming a conductive layer;
A voltage is applied between the transparent conductive layer and the electrode in the plating solution while immersing each of the parts continuously discharged from the conductive layer forming portion in a plating solution containing zinc ions and a template agent. A photoelectric layer forming part for forming a photoelectric layer containing zinc oxide and the template agent on each of the parts by performing electroplating on each of the parts;
A plating system comprising:
前記導電層形成部が、
少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液を貯溜するとともに、内部にて前記無電解メッキが行われる無電解メッキ槽と、
少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液を貯溜するとともに、内部にて前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキが行われる電解メッキ槽と、
を備えることを特徴とするメッキシステム。 The plating system according to claim 1,
The conductive layer forming part is
An electroless plating tank for storing a plating solution containing at least zinc ions and in which the electroless plating is performed;
An electrolytic plating tank for storing a plating solution containing at least zinc ions and in which the electrolytic plating for forming the transparent conductive layer is performed;
A plating system comprising:
前記導電層形成部が、前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキが行われる前に、前記無電解メッキが行われた前記各部位に対して洗浄を行う中間洗浄部をさらに備えることを特徴とするメッキシステム。 The plating system according to claim 2,
The conductive layer forming unit further includes an intermediate cleaning unit that cleans each of the portions subjected to the electroless plating before the electrolytic plating related to the formation of the transparent conductive layer is performed. And plating system.
前記光電層形成部が、前記光電層の形成に係る前記電解メッキが行われる前に、前記各部位に対して洗浄を行う前洗浄部を備えることを特徴とするメッキシステム。 A plating system according to any one of claims 1 to 3,
The plating system, wherein the photoelectric layer forming unit includes a pre-cleaning unit that cleans each of the parts before the electrolytic plating related to the formation of the photoelectric layer is performed.
前記導電層形成部および/または前記光電層形成部が、前記各部位を搬送するとともに前記各部位に電位を付与する導電性のローラを備えることを特徴とするメッキシステム。 The plating system according to any one of claims 1 to 4,
The plating system, wherein the conductive layer forming part and / or the photoelectric layer forming part includes a conductive roller that conveys the parts and applies a potential to the parts.
前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキにおける前記少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液が、他の金属イオンを含むことを特徴とするメッキシステム。 A plating system according to any one of claims 1 to 5,
The plating system, wherein the plating solution containing at least zinc ions in the electrolytic plating related to the formation of the transparent conductive layer contains other metal ions.
a)ロールから連続的に引き出される樹脂フィルムの各部位に無電解メッキを施して前記各部位の表面に酸化亜鉛にて形成される無電解メッキ層を形成する工程と、
b)前記各部位を少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液に浸漬しつつ、前記無電解メッキ層と前記メッキ液中の電極との間に電圧を付与して前記各部位に電解メッキを施すことにより、前記各部位上に酸化亜鉛を含む透明導電層を形成する工程と、
c)前記メッキ液から連続的に排出される前記各部位を亜鉛イオンおよびテンプレート剤を含むメッキ液に浸漬しつつ、前記透明導電層と前記メッキ液中の電極との間に電圧を付与して前記各部位に電解メッキを施すことにより、前記各部位上に酸化亜鉛および前記テンプレート剤を含む光電層を形成する工程と、
を備えることを特徴とするメッキ方法。 A plating method used for manufacturing a dye-sensitized solar cell,
a) performing electroless plating on each part of the resin film continuously drawn from the roll to form an electroless plating layer formed of zinc oxide on the surface of each part;
b) While immersing each of the parts in a plating solution containing at least zinc ions, by applying a voltage between the electroless plating layer and the electrode in the plating solution to perform electrolytic plating on the parts, Forming a transparent conductive layer containing zinc oxide on each site;
c) Applying a voltage between the transparent conductive layer and the electrode in the plating solution while immersing each part continuously discharged from the plating solution in a plating solution containing zinc ions and a template agent. Forming a photoelectric layer containing zinc oxide and the template agent on each of the parts by electrolytic plating on the parts;
A plating method comprising:
前記a)工程および前記b)工程において、前記無電解メッキおよび前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキが互いに異なるメッキ槽にて行われることを特徴とするメッキ方法。 The plating method according to claim 7,
In the step a) and the step b), the electroless plating and the electrolytic plating relating to the formation of the transparent conductive layer are performed in different plating tanks.
前記a)工程と前記b)工程との間に、前記無電解メッキが行われた前記各部位に対して洗浄を行う工程をさらに備えることを特徴とするメッキ方法。 The plating method according to claim 8, comprising:
The plating method further comprising a step of cleaning each of the portions where the electroless plating has been performed between the step a) and the step b).
前記b)工程と前記c)工程との間に、前記透明導電層が形成された前記各部位に対して洗浄を行う工程をさらに備えることを特徴とするメッキ方法。 The plating method according to any one of claims 7 to 9,
The plating method further comprising a step of cleaning each of the portions where the transparent conductive layer is formed between the step b) and the step c).
前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキにおける前記少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液が、他の金属イオンを含むことを特徴とするメッキ方法。 A plating method according to any one of claims 7 to 10,
The plating method, wherein the plating solution containing at least zinc ions in the electrolytic plating related to the formation of the transparent conductive layer contains other metal ions.
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JP2013155412A (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Method and apparatus for manufacturing strip |
KR101733134B1 (en) | 2009-02-04 | 2017-05-08 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | Porous three dimensional copper, tin, copper-tin, copper-tin-cobalt, and copper-tin-cobalt-titanium electrodes for batteries and ultra capacitors |
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- 2007-01-30 JP JP2007019097A patent/JP2008184651A/en active Pending
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