JP2009193911A - 色素増感光電変換素子およびその製造方法ならびに色素増感光電変換素子モジュールおよびその製造方法ならびに電子機器ならびに多孔質シリカ膜の製造方法 - Google Patents
色素増感光電変換素子およびその製造方法ならびに色素増感光電変換素子モジュールおよびその製造方法ならびに電子機器ならびに多孔質シリカ膜の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】透明導電性基板1の一方の主面上の色素増感半導体層2と対極5との間に電解質層6を有する色素増感光電変換素子において、透明導電性基板1の他方の主面の受光面に反射防止膜として多孔質シリカ膜3を形成する。多孔質シリカ膜3は、テトラメチルオルトシリケートとメチルトリエトキシシランとを水とアルコールとからなる溶媒に溶かして反応させることにより得られる組成物に界面活性剤を加えてシリカ前駆体を形成し、このシリカ前駆体を溶媒に溶かした溶液を透明基板の他方の主面に塗布した後、この溶液を乾燥させることにより形成する。
【選択図】図1
Description
太陽電池の材質としては様々なものが検討されているが、シリコンを用いたものが多数市販されており、これらは大別して、単結晶または多結晶のシリコンを用いた結晶シリコン系太陽電池と、非晶質(アモルファス)シリコン系太陽電池とに分けられる。従来、太陽電池には、単結晶または多結晶のシリコン、すなわち結晶シリコンが多く用いられてきた。
また、アモルファスシリコン系太陽電池は、結晶シリコン系太陽電池と比べて光吸収性が高く、基板の選択範囲が広い、大面積化が容易であるなどの特徴があるが、光電変換効率が結晶シリコン系太陽電池より低い。さらに、アモルファスシリコン系太陽電池は、生産性は結晶シリコン系太陽電池に比べて高いが、結晶シリコン系太陽電池と同様に製造に真空プロセスが必要であり、設備面での負担は未だに大きい。
その中で1991年にグレッツェルらが提案した色素増感太陽電池は安価で高い光電変換効率を示し、また、従来のシリコン系太陽電池とは異なり製造の際に大掛かりな装置を必要としないことなどから注目されている(例えば、非特許文献1参照。)。
なお、酸化チタン(TiO2 )微粒子が分散されたTiO2 ペーストの作製方法が知られている(例えば、非特許文献2参照)。
そこで、この発明が解決しようとする課題は、反射防止膜が色素増感半導体層の作製に必要な焼成時の加熱に耐えることができ、しかも生産性・コストパフォーマンスに優れており、また、可視光の広範囲の波長域にわたって低い反射率を実現することができ、高い光電変換効率を得ることができる色素増感太陽電池などの色素増感光電変換素子の製造方法、そのような色素増感光電変換素子、そのような製造方法を用いた色素増感光電変換素子モジュールの製造方法、そのような色素増感光電変換素子モジュール、上記の優れた色素増感光電変換素子を用いた電子機器ならびに多孔質シリカ膜の製造方法を提供することである。
色素増感半導体層と対極との間に電解質層を有する色素増感光電変換素子の製造方法において、
受光面に反射防止膜として多孔質シリカ膜を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
色素増感半導体層と対極との間に電解質層を有する色素増感光電変換素子において、
受光面に反射防止膜として多孔質シリカ膜を有する
ことを特徴とするものである。
色素増感半導体層と対極との間に電解質層を有する複数の色素増感光電変換素子を有する色素増感光電変換素子モジュールの製造方法であって、
受光面に反射防止膜として多孔質シリカ膜を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
色素増感半導体層と対極との間に電解質層を有する複数の色素増感光電変換素子を有する色素増感光電変換素子モジュールであって、
受光面に反射防止膜として多孔質シリカ膜を有する
ことを特徴とするものである。
色素増感光電変換素子を用いた電子機器において、
上記色素増感光電変換素子が、
色素増感半導体層と対極との間に電解質層を有する色素増感光電変換素子において、
受光面に反射防止膜として多孔質シリカ膜を有するものである
ことを特徴とするものである。
色素増感光電変換素子は、最も典型的には、色素増感太陽電池として構成される。ただし、色素増感光電変換素子は、色素増感太陽電池以外のもの、例えば色素増感光センサーなどであってもよい。
テトラアルコキシシランとポリアルコキシシリル化合物とを少なくとも水を含む溶媒に溶かして反応させることにより得られる組成物に界面活性剤を加えてシリカ前駆体を形成し、このシリカ前駆体を溶媒に溶かした溶液を基材に塗布した後、この溶液を乾燥させることにより多孔質シリカ膜を形成するようにした
ことを特徴とする多孔質シリカ膜の製造方法である。
第6の発明においては、第1〜第5の発明に関連して説明したことが成立する。
図1はこの発明の第1の実施形態による色素増感光電変換素子を示す。
図1に示すように、この色素増感光電変換素子においては、透明導電性基板1上に色素増感半導体層2が形成されたものと、少なくともその表面が対極を構成する導電性基板3とが、それらの色素増感半導体層2および導電性基板3が所定の間隔をおいて互いに対向した状態で、透明導電性基板1および導電性基板3の周辺部において封止材4によって互いに接着され、封止されている。色素増感半導体層2と導電性基板3との間隔は、例えば1〜100μm、典型的には数十〜100μm、好ましくは1〜50μmである。封止材4としては、例えば、すでに述べたものを用いることができる。色素増感半導体層2と導電性基板3と封止材4とによって囲まれた空間に電解質層5が封入されている。さらに、図示は省略するが、例えば、これらの全体がケース内に収納され封止され、あるいは、ケース内に収納する代わりにこれら全体が樹脂封止される。透明導電性基板1および導電性基板3は、いずれも例えば長方形の形状を有するが、他の形状であっても構わない。透明導電性基板1と導電性基板3とは導線などにより互いに電気的に接続され、それらの間に負荷が接続される。この場合、透明導電性基板1側から色素増感半導体層2に光が当たる構造となっている。
透明導電性基板1(あるいは透明基板1aおよび透明導電層1b)、色素増感半導体層2、導電性基板3(あるいは基板3aおよび対極3b)、封止材4および電解質層5としては、すでに挙げたものの中から、必要に応じて選択することができる。
テトラアルコキシシランとポリアルコキシシリル化合物とを少なくとも水を含む溶媒に溶かして反応させることにより得られる組成物に界面活性剤を加えてシリカ前駆体を形成し、このシリカ前駆体を溶媒に溶かした溶液を透明導電性基板1上に塗布した後、この溶液を乾燥させることにより多孔質シリカ膜6を形成する。テトラアルコキシシランとポリアルコキシシリル化合物とを少なくとも水を含む溶媒に溶かして反応させる場合、例えば、塩酸などの酸を触媒として用いることができる。この反応は、好適には、溶液を攪拌しながら行い、好適には室温以上の温度で行う。テトラアルコキシシランとポリアルコキシシリル化合物とを少なくとも水を含む溶媒に溶かして反応させることにより得られる組成物に界面活性剤を加えてシリカ前駆体を形成する場合、好適には、この組成物に界面活性剤を加えた溶液を攪拌しながら行う。
透明導電性基板1の受光面に反射防止膜として設けられた多孔質シリカ膜6に入射した光はほとんど反射されずにこの多孔質シリカ膜6を透過し、さらに透明導電性基板1を透過して色素増感半導体層2に入射する。こうして色素増感半導体層2に入射した光は、この色素増感半導体層2の色素を励起して電子を発生する。この電子は、速やかに色素から色素増感半導体層2の半導体微粒子に渡される。一方、電子を失った色素は、電解質層5のイオンから電子を受け取り、電子を渡した分子は、再び導電性基板3の表面で電子を受け取る。この一連の反応により、色素増感半導体層2と電気的に接続された透明導電性基板1と導電性基板3との間に起電力が発生する。こうして光電変換が行われる。
テトラエチルオルトシリケート(TEOS)、メチルトリエトキシシラン(MTES)、エタノール、純水、3%塩酸水溶液を準備し、サンプル瓶に順に配合する。配合比(vol%)はテトラエチルオルトシリケート:メチルトリエトキシシラン:エタノール:純水:3%塩酸水溶液=100:100:83:205:43である。最後に触媒としての3%塩酸水溶液を入れることによって反応が始まる。サンプル瓶は他の成分が入らないよう密閉状態にし、60℃環境下にてスターラーなどで攪拌しながら30分間保持する。その後、室温にて30分間攪拌しながら冷却する。こうして前処理した組成物にBASF社製Pluronic F 127を加え、スターラーなどで1時間攪拌する。このときのPluronic F 127の分量は溶液に対し14vol%である。次に、上記工程で作製されたシリカ前駆体に溶媒として1−ブタノールを10:9の体積比率で混合し、30分以上攪拌を行う。
この多孔質シリカ膜が受光面に反射防止膜として形成されたFTO基板を透明導電性基板1として用いる。
次に、0.5mMシス−ビス(イソチオシアナート)−N,N−ビス(2,2' −ジピリジル−4,4' −ジカルボン酸)−ルテニウム(II)ジテトラブチルアンモニウム塩(N719色素)のtert−ブチルアルコール/アセトニトリル混合溶媒(体積比1:1)に上記のTiO2 焼結体を室温下、48時間浸漬させて色素を担持させた。このTiO2 焼結体をアセトニトリルで洗浄し、暗所で乾燥させた。こうして色素増感TiO2 焼結体を作製した。
上記対極へ外形20mm×20mm、幅2mmのサイズで集電部分を残すように紫外線(UV)硬化型接着剤をスクリーン印刷にて塗布した。
上記電解質組成物を予め準備した素子の注液口から減圧注入し、N2 が充填された0.4MPaの加圧容器内に静置することでセルの内部に完全に電解質組成物を注入した。次に、注液口をUV硬化型接着剤とガラス基板で封止し、色素増感光電変換素子を得た。
透明導電性基板1としてのFTO基板に反射防止膜を形成しなかったこと以外は実施例1と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
この色素増感光電変換素子においては、第1の実施形態による色素増感光電変換素子において、電解質層5が、ヨウ素を含み、かつイソシアネート基(−NCO)を少なくとも1つ有する化合物を含み、好適にはさらに、この化合物が同じ分子内にイソシアネート基以外に窒素含有官能基を少なくとも1つ以上含み、あるいは、この化合物以外に窒素含有官能基を少なくとも1つ以上有する化合物をさらに含む電解質組成物からなる。イソシアネート基(−NCO)を少なくとも1つ以上有する化合物に特に制限はないが、電解質の溶媒や電解質塩、その他の添加剤と相溶していることが好ましい。窒素含有官能基を少なくとも1つ以上有する化合物は、好適には、アミン系化合物であるが、これに限定されるものではない。このアミン系化合物に特に制限はないが、電解質の溶媒や電解質塩、その他の添加剤と相溶していることが好ましい。このようにイソシアネート基を少なくとも1つ以上有する化合物に窒素含有官能基を共存させると、特に色素増感光電変換素子の開放電圧の増加に大きく寄与する。イソシアネート基を少なくとも1つ以上有する化合物としては、既に述べたものを用いることができる。
上記以外のことは、第1の実施形態による色素増感光電変換素子と同様である。
実施例1において、電解質組成物の調製に際し、メトキシアセトニトリル3gにヨウ化ナトリウム(NaI)0.045g(0.1mol/L)、1−プロピル−2.3−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド1.11g(1.4mol/L)、ヨウ素(I2 )0.11g(0.15mol/L)、4−tert−ブチルピリジン0.081g(0.2mol/L)に加えて、イソシアン酸フェニル0.071g(0.2mol/L)を溶解させた。その他は実施例1と同様と同様にして色素増感光電変換素子を得た。
図5はこの第3の実施形態による色素増感光電変換素子を示す断面図である。この色素増感光電変換素子の平面形状が正方形である場合の平面図を図6に示す。図5は図6のX−X線に沿っての断面図に相当する。
図5および図6に示すように、この色素増感光電変換素子においては、例えば透明導電性基板11の一方の主面に色素増感半導体層12が形成され、他方の主面に反射防止膜として多孔質シリカ膜13が形成されたものと、少なくともその表面が対極を構成する導電性基板14とが、それらの色素増感半導体層12および導電性基板14が所定の間隔をおいて互いに対向するように配置されており、それらの間の空間に電解質層15が封入されている。この電解質層15に用いる電解質の蒸気圧は、好適には20℃下で100Pa以下である。色素増感半導体層12としては、半導体微粒子層に色素を担持させたものが用いられる。電解質層15は封止材16により封止されている。封止材16としては、UV硬化型接着剤などを用いる。
透明導電性基板11(あるいは透明基板11aおよび透明導電層11b)、色素増感半導体層12および導電性基板14(あるいは基板14aおよび対極14b)としては、すでに挙げたものの中から、必要に応じて選択することができる。
まず、透明導電性基板1を用意する。次に、この透明導電性基板1上に第1の実施形態と同様にして多孔質シリカ膜13を形成する。次に、この透明導電性基板1の、多孔質シリカ膜13とは反対側の主面に、第1の実施形態と同様にして色素増感半導体層12を形成する。
次に、図8Aに示すように、色素増感半導体層12上の所定部位に所定パターンでゲル状電解質からなる電解質層15を形成する。
次に、図8Bに示すように、透明導電性基板11と導電性基板14とをそれらの間に封止材16および電解質層15を挟んだ状態で、大気圧以下、電解質層15に用いる電解質の蒸気圧以上の気圧下で貼り合わせて封止材16により接着する。封止材16としてUV硬化型接着剤を用いる場合はUV光を照射することにより硬化させる。この貼り合わせは、好適には、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気中で行う。
以上のようにして、図5および図6に示す色素増感光電変換素子が製造される。
透明導電性基板は次のように準備した。ガラス基板上にFTO膜が形成された日本板硝子製アモルファス太陽電池用FTO基板(シート抵抗10Ω/□)を25mm×25mm×t(厚さ)1.1mmのサイズに加工し、アセトン、アルコール、アルカリ系洗浄液、超純水を順に用いて超音波洗浄を行い、十分に乾燥させた。
25mm×25mm×t1.1mmのガラス基板上にCrを厚さ50nm、Ptを厚さ100nm順次スパッタした対極を準備した。
プロピレンカーボネート3gにヨウ化ナトリウム(NaI)0.045g、1−プロピル−2.3−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド1.11g、ヨウ素(I2 )0.11g、4−tert−ブチルピリジン0.081gを溶解させ、電解質組成物を調製した。
図10はこの色素増感光電変換素子モジュールを示す断面図である。この色素増感光電変換素子モジュールの平面形状が長方形である場合の平面図を図11に示す。図10は図11のY−Y線に沿っての拡大断面図に相当する。
図10および図11に示すように、この色素増感光電変換素子モジュールにおいては、外装材としてのガラス基板などの非導電性の透明基板21の一方の主面に複数のストライプ状の透明導電層22が互いに平行に形成され、各透明導電層22上にこの透明導電層22と同一方向に延在するストライプ状の色素増感半導体層23が形成され、色素増感半導体層23の間の部分の透明導電層22上にストライプ状の集電電極層24が形成され、他方の主面に反射防止膜として多孔質シリカ膜25が形成されたものと、非導電性の基板26上にストライプ状の集電電極層27が形成され、この集電電極層27上の、色素増感半導体層23に対応する位置にストライプ状の触媒電極層28(対極)が形成され、また、この集電電極層28上の、集電電極層24に対応する位置にストライプ状の集電電極層29が形成されたものとが、それらの色素増感半導体層23および触媒電極層28が所定の間隔をおいて互いに対向するように配置されており、それらの間の空間に電解質層30が封入されている。この電解質層30に用いる電解質の蒸気圧は、好適には20℃下で100Pa以下である。色素増感半導体層23としては、半導体微粒子層に色素を担持させたものが用いられる。電解質層30は封止材31により各色素増感光電変換素子毎に封止されている。封止材31としては、UV硬化型接着剤などを用いる。
色素増感半導体層23、透明基板21、透明導電層22および基板26は、すでに挙げたものの中から、必要に応じて選択することができる。
まず、図12に示すように、透明基板21を用意し、この透明基板21上に第1の実施形態と同様にして反射防止膜として多孔質シリカ膜25を形成するとともに、この透明基板21の、多孔質シリカ膜25とは反対側の主面に透明導電層22を形成した後、この透明導電層22をエッチングによりストライプ状にパターニングする。
次に、各透明導電層22上に、半導体微粒子が分散されたペーストを所定のギャップに塗布する。次に、透明基板21を所定温度に加熱して半導体微粒子を焼結し、半導体微粒子焼結体からなる半導体層を形成する。次に、この半導体層の間の部分の透明導電層22上に集電電極層24を形成する。次に、半導体微粒子焼結体からなる半導体層および集電電極層24が形成された透明基板21を色素溶液に浸漬するなどして半導体微粒子に増感用の色素を担持させる。こうして各透明導電層22上に色素増感半導体層23が形成される。
一方、基板26を別途用意する。そして、図12に示すように、この基板26上に集電電極層27を形成し、さらにこの集電電極層27上に触媒電極層28および集電電極層29を形成する。そして、この基板26上の外周部ならびに触媒電極層28以外の部位に封止材31を形成し、この基板26を透明基板21と対向させる。電解質層30は封止材31の内部の空間に収まる大きさとする。
次に、透明基板21と基板26とをそれらの間に封止材31および電解質層30を挟んだ状態で、大気圧以下、電解質層30に用いる電解質の蒸気圧以上の気圧下で貼り合わせて封止材31により接着する。封止材31としてUV硬化型接着剤を用いる場合はUV光を照射することにより硬化させる。この貼り合わせは、好適には、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気中で行う。
以上のようにして、図10および図11に示す色素増感光電変換素子モジュールが製造される。
この第4の実施形態によれば、色素増感光電変換素子モジュールにおいて、第3の実施形態と同様な利点を得ることができる。
ガラス基板上に実施例1と同様にして多孔質シリカ膜を形成するとともに、このガラス基板の、多孔質シリカ膜とは反対側の主面にFTO膜を形成した後、このFTO膜をエッチングによりパターニングして、間に0.5mm幅の隙間が形成されるように8本のストライプ状のパターンを形成した。その後、アセトン、アルコール、アルカリ系洗浄液、超純水を順に用いて超音波洗浄を行い、十分に乾燥させた。
このガラス基板上へSolaronix 製酸化チタンペーストを5mm幅、長さ40mmのストライプ状で8本(総面積16cm2 )、スクリーン印刷機で塗布した。ペーストはガラス基板側より透明なTi-Nanoxide TSPペーストを厚さ7μm、散乱粒子を含むTi-Nanoxide DSPを厚さ13μm順次積層させ、合計20μmの厚さの多孔質TiO2 膜を得た。この多孔質TiO2 膜を500℃で30分間電気炉で焼成し、放冷後、0.1mol/LのTiCl4 水溶液中に浸漬させ、70℃で30分間保持し、十分に純水およびエタノールで洗浄し、乾燥後、再び500℃で30分間電気炉で焼成した。こうしてTiO2 焼結体を作製した。
対極基板は石英基板を用い、ガラス基板上のFTO膜と同じパターンの集電電極層を市販の白金ペーストを用いてスクリーン印刷機で形成し、さらに市販の白金ペーストでガラス基板上の酸化チタンペーストと同じ位置関係で触媒電極層を形成するとともに、ガラス基板上の集電電極層と同じ位置関係で集電電極層を形成し、これらを1000℃で焼結した。焼成後の触媒電極層および集電電極層の厚さは5μmであった。
上記石英基板上の触媒電極層以外の部分および基板外周部分へスクリーン印刷にて封止材としてUV硬化型接着剤を塗布した。
上記電解質組成物0.9gに対し、0.1gのシリカナノ粉末を加え、自転公転型ミキサーにて十分に撹拌し、ゲル状電解質を得た。このゲル状電解質をガラス基板上の色素増感TiO2 焼結体上へディスペンサーにより塗布し、ガラス基板側より色素増感TiO2 焼結体に遮光マスクを被せ、上記対極とともにアルゴン置換したチャンバー内に導入し、ガスス基板上に形成された色素増感TiO2 焼結体と石英基板上に形成された対極のPt面とを対向させ、ロータリーポンプにてチャンバー内を100Paまで減圧し、1kg/cm2 の圧力にてプレスし、加圧したままUVランプによるUV光を照射してUV硬化接着剤を硬化させ、チャンバー内を大気圧に戻した。
こうして、色素増感TiO2 焼結体と対極のPt面との間にゲル状電解質が充填され、その周囲がUV硬化型接着剤により封止された色素増感光電変換素子モジュールを得た。
図13はこの色素増感光電変換素子モジュールを示す断面図である。この色素増感光電変換素子モジュールの平面形状が長方形である場合の平面図を図14に示す。図13は図14のZ−Z線に沿っての断面図に相当する。
図13および図14に示すように、この色素増感光電変換素子モジュールにおいては、外装材としてのガラス基板などの非導電性の透明基板41の一方の主面に複数のストライプ状の透明導電層42が互いに平行に設けられ、他方の主面に反射防止膜として多孔質シリカ膜43が設けられている。各透明導電層42上には、それぞれこの透明導電層42と同一方向に延在するストライプ状の色素増感半導体層44、多孔質絶縁層45および対極層46が順次積層されている。色素増感半導体層44としては、半導体微粒子層に色素を担持させたものが用いられる。色素増感半導体層44、多孔質絶縁層45および対極層46の全体に電解質が含浸されている。この電解質の蒸気圧は、好適には20℃下で100Pa以下である。この場合、色素増感半導体層44の幅は透明導電層42よりも小さく、透明導電層42の長手方向の1辺に隣接する部分が露出している。多孔質絶縁層44の幅は色素増感半導体層44の幅よりも大きく、色素増感半導体層44の全体を覆うように設けられている。多孔質絶縁層45の一端は透明基板41と接しており、他端は透明導電層42と接している。1つの色素増感光電変換素子の対極層46の一端は隣接する色素増感光電変換素子の透明導電層42と接続されている。
色素増感半導体層44、透明基板41、透明導電層42、多孔質絶縁層45、対極層46および外装材48は、すでに挙げたものの中から、必要に応じて選択することができる。
まず、図15に示すように、透明基板41を用意し、この透明基板41上に第1の実施形態と同様にして反射防止膜として多孔質シリカ膜43を形成するとともに、この透明基板41の、多孔質シリカ膜43とは反対側の主面に透明導電層42を形成した後、この透明導電層42をエッチングによりストライプ状にパターニングする。
次に、各透明導電層42上に、半導体微粒子が分散されたペーストを所定のギャップに塗布する。次に、透明基板41を所定温度に加熱して半導体微粒子を焼結し、半導体微粒子焼結体からなる半導体層を形成する。次に、この半導体層上に多孔質絶縁層45を形成する。次に、半導体微粒子焼結体からなる半導体層および多孔質絶縁層45が形成された透明基板41を色素溶液に浸漬するなどして半導体微粒子に増感用の色素を担持させる。こうして各透明導電層42上に色素増感半導体層44が形成される。
次に、各多孔質絶縁層45上に対極層46を形成する。
次に、透明基板41上の互いに隣接する多孔質絶縁層45と対極層46との間の部分および基板の外周部に封止材47を形成する。
次に、透明基板41と外装材48とをそれらの間に封止材47およびゲル状電解質49を挟み、大気圧以下、ゲル状電解質49に用いる電解質の蒸気圧以上の気圧下で貼り合わせて封止材47により接着するとともに、色素増感半導体層44、多孔質絶縁層45および対極層46に電解質を含浸させる。封止材47としては、例えばUV硬化型接着剤を用いる。封止材47としてUV硬化型接着剤を用いる場合はUV光を照射することにより硬化させる。この貼り合わせは、好適には、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気中で行う。
以上のようにして、図13および図14に示す色素増感光電変換素子モジュールが製造される。
この第5の実施形態によれば、色素増感光電変換素子モジュールにおいて、第3の実施形態と同様な利点を得ることができる。
ガラス基板上に実施例1と同様にして多孔質シリカ膜を形成するとともに、このガラス基板の、多孔質シリカ膜とは反対側の主面にFTO膜を形成した後、このFTO膜をエッチングによりパターニングして8本のストライプ状のパターンを形成した。その後、アセトン、アルコール、アルカリ系洗浄液、超純水を順に用いて超音波洗浄を行い、十分に乾燥させた。
このガラス基板上へSolaronix 製TiO2 ペーストを5mm幅、長さ40mmのストライプ状で8本(総面積16cm2 )、スクリーン印刷機で塗布した。ペーストはガラス基板側より透明なTi-Nanoxide TSPペーストを厚さ7μm、散乱粒子を含むTi-Nanoxide
DSPを厚さ13μm順次積層させ、合計20μmの厚さの多孔質TiO2 膜を得た。この多孔質TiO2 膜を500℃で30分間電気炉で焼成し、放冷後、0.1mol/LのTiCl4 水溶液中に浸漬させ、70℃で30分間保持し、十分に純水およびエタノールで洗浄し、乾燥後、再び500℃で30分間電気炉で焼成した。こうしてTiO2 焼結体を作製した。
上記ガラス基板上の各色素増感光電変換素子以外の部分および基板の外周部にスクリーン印刷にてUV硬化型接着剤を塗布し、各色素増感光電変換素子をUV硬化型接着剤により区画した。
上記電解質組成物0.9gに対し、0.1gのシリカナノ粉末を加え、自転公転型ミキサーにて十分に撹拌し、ゲル状電解質を得た。このゲル状電解質をガラス基板の色素増感TiO2 焼結体上の多孔質Pt層へディスペンサーにより塗布し、ガラス基板側より色素増感TiO2 焼結体に遮光マスクを被せ、カバーガラスとともにアルゴン置換したチャンバー内に導入し、ガラス基板上に形成されたゲル状電解質とカバーガラスとを対向させ、ロータリーポンプにてチャンバー内を100Paまで減圧し、1kg/cm2 の圧力にてプレスし、加圧したままUVランプによるUV光の照射によりUV硬化樹脂を硬化させ、チャンバー内を大気圧に戻した。
こうして、色素増感TiO2 焼結体、多孔質絶縁層および対極層に電解質が含浸され、これらの周囲がUV硬化型接着剤により封止された色素増感光電変換素子モジュールを得た。
図16および図17はこの第6の実施形態による色素増感光電変換素子モジュールを示し、図16は要部断面図、図17Aは平面図である。図16は図17AのX−X線に沿っての拡大断面図に相当する。
図16および図17Aに示すように、この色素増感光電変換素子モジュールにおいては、絶縁性の透明基板51の一方の主面にストライプ状の透明導電層52が複数、互いに平行に設けられ、他方の主面に反射防止膜として多孔質シリカ膜53が設けられている。各透明導電層52上には、それぞれ透明導電層52と同一方向に延在するストライプ状の色素増感半導体層54、多孔質絶縁層55および対極56が順次積層されて色素増感光電変換素子が構成されている。少なくとも色素増感半導体層54および多孔質絶縁層55の全体に電解質が含浸されている。対極56は、Ti、Ni、Cr、Fe、Nb、Ta、W、CoおよびZrからなる群より選ばれた少なくとも1種以上の元素を含む金属または合金からなる箔の多孔質絶縁層55側の片面にPt、Ru、IrおよびCからなる群より選ばれた少なくとも1種以上の元素を含む触媒層が設けられたもの、または、Pt、Ru、IrおよびCからなる群より選ばれた少なくとも1種以上の元素を含む材料からなる箔からなる。この場合、色素増感半導体層54の幅は透明導電層52よりも小さく、透明導電層52の長手方向の1辺に隣接する部分が露出している。多孔質絶縁層55の幅は色素増感半導体層54の幅よりも大きく、色素増感半導体層54の全体を覆うように設けられている。多孔質絶縁層55の一端は色素増感半導体層54の一方の側面に沿って延在して透明基板51と接しており、他端は色素増感半導体層54の他方の側面に沿って延在して透明導電層52と接している。また、1つの色素増感光電変換素子の対極56の一端は、導電材料57を介して、隣接する色素増感光電変換素子の透明導電層52と接合されている。これによって、複数の色素増感光電変換素子が互いに電気的に直列に接続されている。直列に接続する色素増感光電変換素子の数は必要に応じて選ばれる。各色素増感光電変換素子の間の対極56と多孔質絶縁層55との間の部分および対極56の全面に封止層58が設けられており、この封止層58により各色素増感光電変換素子が封止されている。さらに、この封止層58の全面にガスバリア材料からなる外装フィルム59(外装材)が接着されている。図17Bに多孔質絶縁層55、対極56および封止層58の一部分(図17Aの一点鎖線で囲んだ部分)を拡大した平面図を示す。
透明基板51、透明導電層52、色素増感半導体層54、多孔質絶縁層55および対極56は、すでに挙げたものの中から、必要に応じて選択されたものを用いることができる。
まず、図18Aに示すように、透明基板51を用意し、この透明基板1上に第1の実施形態と同様にして反射防止膜として多孔質シリカ膜53を形成するとともに、この透明基板1の、多孔質シリカ膜53とは反対側の主面に透明導電層52を形成した後、この透明導電層52をエッチングによりストライプ状にパターニングする。次に、各透明導電層52上に、半導体微粒子が分散されたペーストを所定のギャップに塗布する。次に、透明基板51を所定温度に加熱して半導体微粒子を焼結し、半導体微粒子焼結体からなる半導体層を形成する。次に、半導体微粒子焼結体からなる半導体層が形成された透明基板51を色素溶液に浸漬するなどして半導体微粒子に増感用の色素を担持させる。こうして各透明導電層52上に色素増感半導体層54が形成される。次に、全面に多孔質絶縁層55を形成した後、この多孔質絶縁層55をエッチングによりストライプ状にパターニングする。次に、各透明導電層52上の対極56の接合部に導電材料57を形成した後、所定の形状の金属または合金からなる箔の片面に触媒層を有するか、触媒能を有する材料からなる箔からなる対極56を形成し、導電材料57と接合する。
次に、各色素増感光電変換素子毎にあらかじめ形成された注液口60から電解液を注液し、色素増感半導体層54および多孔質絶縁層55の全体に電解質を含浸させる。
次に、この封止層58の全面に外装フィルム59を接着する。
以上のようにして、図16および図17Aに示す色素増感光電変換素子モジュールが製造される。
ガラス基板上に実施例1と同様にして多孔質シリカ膜を形成するとともに、このガラス基板の、多孔質シリカ膜とは反対側の主面にFTO膜を形成した後、このFTO膜をエッチングによりパターニングして、間に0.5mm幅の隙間が形成されるように8本のストライプ状のパターンを形成した。その後、アセトン、アルコール、アルカリ系洗浄液、超純水を順に用いて超音波洗浄を行い、十分に乾燥させた。
このガラス基板上へSolaronix 製TiO2 ペーストを5mm幅、長さ40mmのストライプ状で8本(総面積16cm2 )、スクリーン印刷機で塗布した。ペーストはガラス基板側より透明なTi-Nanoxide TSPペーストを厚さ7μm、散乱粒子を含むTi-Nanoxide
DSPを厚さ13μm順次積層させ、合計20μmの厚さの多孔質TiO2 膜を得た。この多孔質TiO2 膜を500℃で30分間電気炉で焼成し、放冷後、0.1mol/LのTiCl4 水溶液中に浸漬させ、70℃で30分間保持し、十分に純水およびエタノールで洗浄し、乾燥後、再び500℃で30分間電気炉で焼成した。こうしてTiO2 焼結体を作製した。
次に、厚さ0.05mmのチタン箔の片面に0.05mMの塩化白金酸のイソプロピルアルコール(IPA)溶液をスプレーコートし、385℃にて焼成した対極を6mm×40mmの大きさに切り出し、塩化白金酸をスプレーした面を色素増感TiO2 焼結体側に向け、位置合わせを行った後に、上記の異方導電性ペーストと対極とを熱圧着によって接合した。
次に、こうして調製した電解質組成物を上記のように準備された直径1mmの注液口から減圧下で注入した後、0.4MPaの加圧下で30分間保持し、電解液を各色素増感光電変換素子内に完全に浸透させた。こうして、色素増感TiO2 焼結体および多孔質絶縁層に電解質が含浸された。
対極をカーボンペーストで箔状に作製したこと以外は実施例6と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
〈実施例8〉
対極を白金担持カーボンペーストで箔状に作製したこと以外は実施例6と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
〈実施例9〉
対極を厚さ0.05mmの白金箔で作製し、触媒層を設けなかったこと以外は実施例6と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
〈実施例10〉
対極を厚さ0.05mmのカーボンペーパーで箔状に作製し、触媒層を設けなかったこと以外は実施例6と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
〈実施例11〉
対極を厚さ0.05mmのカーボンペーパーで箔状に作製し、塩化白金酸で触媒層を設けたこと以外は実施例6と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
〈実施例12〉
異方導電性ペーストの代わりにInペーストを用い、電解液と接する面を樹脂で被覆したこと以外は実施例6と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
〈実施例13〉
異方導電性ペーストの代わりに室温硬化Agペーストを用い、電解液と接する面を樹脂で被覆したこと以外は実施例6と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
図19はこの色素増感光電変換素子モジュールを示す断面図である。この色素増感光電変換素子モジュールの平面形状が長方形である場合の平面図を図20に示す。図19は図20のX−X線に沿っての拡大断面図に相当する。
透明基板71、透明導電層72、基板74、導電層75、触媒電極層77、電解質層78および集電電極80は、すでに挙げたものの中から、必要に応じて選択されたものを用いることができる。
まず、図22に示すように、透明基板71を用意し、この透明基板71上に反射防止膜として多孔質シリカ膜73を形成するとともに、この透明基板71の、多孔質シリカ膜73とは反対側の主面に透明導電層72を形成した後、この透明導電層72をエッチングによりストライプ状にパターニングする。次に、各透明導電層72上に、半導体微粒子が分散されたペーストを所定のギャップに塗布する。次に、透明基板71を所定温度に加熱して半導体微粒子を焼結し、半導体微粒子焼結体からなる半導体層を形成する。次に、各透明導電層72の末端部分に集電電極79aを形成する。この集電電極79aの厚さは、半導体微粒子焼結体からなる半導体層の厚さ以上とする。次に、半導体微粒子焼結体からなる半導体層および集電電極79aが形成された透明基板71を色素溶液に浸漬するなどして半導体微粒子に増感用の色素を担持させる。こうして各透明導電層72上に色素増感半導体層76が形成される。
次に、透明基板71と基板74とを互いに平行に保ったまま徐々に互いに接近させる。このとき、図25に示すように、まず透明基板71上の集電電極79aが基板74上の接着層80に食い込む。透明基板71と基板74とをさらに接近させると、集電電極79aが接着層80を貫いて集電電極79aの先端と基板74上の集電電極79bの先端とが接触して電気的に接合される。こうして接合された集電電極79aおよび集電電極79bにより集電電極79が形成される。この接合と同時に、これらの集電電極79aおよび集電電極79bにより接着層80が分割されてこれらの集電電極79aおよび集電電極79bの両側に接着層80が形成される。
以上のようにして、図19および図20に示す色素増感光電変換素子モジュールが製造される。
ガラス基板上に実施例1と同様にして多孔質シリカ膜を形成するとともに、このガラス基板の、多孔質シリカ膜とは反対側の主面にFTO膜を形成した後、このFTO膜をエッチングによりパターニングして、間に0.5mm幅の隙間が形成されるように8本のストライプ状のパターンを形成した。その後、アセトン、アルコール、アルカリ系洗浄液、超純水を順に用いて超音波洗浄を行い、十分に乾燥させた。
このガラス基板上へSolaronix 製TiO2 ペーストを5mm幅、長さ40mmのストライプ状で8本(総面積16cm2 )、スクリーン印刷機で塗布した。ペーストはガラス基板側より透明なTi-Nanoxide TSPペーストを厚さ7μm、散乱粒子を含むTi-Nanoxide
DSPを厚さ13μm順次積層させ、合計20μmの厚さの多孔質TiO2 膜を得た。この多孔質TiO2 膜を500℃で30分間電気炉で焼成し、放冷後、0.1mol/LのTiCl4 水溶液中に浸漬させ、70℃で30分間保持し、十分に純水およびエタノールで洗浄し、乾燥後、再び500℃で30分間電気炉で焼成した。こうしてTiO2 焼結体を作製した。
上記石英基板上の集電電極以外の部分および基板外周部分へスクリーン印刷にてUV硬化型接着剤を塗布した。
次に、こうして調製した電解質組成物を石英基板に形成された注液口から減圧下で注入し、減圧・加圧を繰り返すことで素子内部の気泡を完全に追い出した。次に、注液口にUV硬化接着剤を塗布し、カバーガラスを被せ、UV光を照射することによりUV硬化接着剤を硬化させ、色素増感光電変換素子モジュールを得た。この色素増感光電変換素子モジュールは、5mm×40mmの大きさの色素増感光電変換素子が8本直列に接続されたものである。
対極の触媒電極層をカーボンペースト、集電電極層を常温硬化型銀ペーストで作製したこと以外は実施例14と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
〈実施例16〉
接着層のUV硬化樹脂をガラス基板側へ塗布したこと以外は実施例14と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
〈実施例17〉
ガラス基板側の集電電極の厚さを10μm、石英基板側の集電電極の厚さを30μmとしたこと以外は実施例14と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
〈実施例18〉
対極側の集電電極に異方導電性接着剤を用い、集電電極を熱圧着によって電気的に接合させたこと以外は実施例14と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
〈実施例19〉
対極側の集電電極にソルダーペーストを用い、集電電極をリフローによって電気的に接合させたこと以外は実施例14と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
図26に示すように、この色素増感光電変換素子モジュールにおいては、色素増感半導体層76が櫛状の形状を有し、これに伴い集電電極79はこの色素増感半導体層76の外周に沿って形成されており、櫛状の形状を有している。その他のことは第7の実施形態による色素増感光電変換素子モジュールと同様である。
この色素増感光電変換素子モジュールは第7の実施形態と同様な方法により製造することができる。
この第8の実施形態によれば、第7の実施形態と同様な利点を得ることができる。
図26に示すような形状に作製したこと以外は実施例14と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。この色素増感光電変換素子モジュールは面積76.95cm2 の色素増感光電変換素子が4本直列に接続されたものである。
この色素増感光電変換素子モジュールにおいては、電解質層78としてゲル状電解質を用いる。その他のことは第8の実施形態による色素増感光電変換素子モジュールと同様である。
まず、第8の実施形態と同様に工程を進めて透明基板71上に反射防止膜として多孔質シリカ膜73を形成するとともに、この透明基板71の、多孔質シリカ膜73とは反対側の主面に透明導電層72、色素増感半導体層76および集電電極79aを形成する。
次に、図27に示すように、色素増感半導体層76上の所定部位に所定パターンでゲル状電解質からなる電解質層78を形成する。この電解質層78に用いる電解質の蒸気圧は、好適には20℃下で100Pa以下である。
一方、第7の実施形態と同様に工程を進めて基板74上に導電層75、触媒電極層77および集電電極79bを形成し、集電電極79bを覆うように接着層80を形成する。
次に、図27に示すように、透明基板71と基板74とを集電電極79aと集電電極79bとが互いに対向するように配置する。
以上のようにして、図19および図20に示す色素増感光電変換素子モジュールが製造される。
図28〜図30は、この第10の実施形態による色素増感光電変換素子モジュールを示す。ここで、図28はこの色素増感光電変換素子モジュールの断面図、図29はこの色素増感光電変換素子モジュールの要部断面図、図30はこの色素増感光電変換素子モジュールの平面図である。図28は図30のX−X線に沿っての断面図に相当し、図29は図30のX−X線に沿っての一部拡大断面図に相当する。
薄膜ガラス基板91、透明導電層92、多孔質絶縁層95、対極96および接着層99、101は、すでに挙げたものの中から、必要に応じて選択されたものを用いることができる。
まず、図32Aに示すように、厚さが0.2mm以下の薄膜ガラス基板91を用意し、この薄膜ガラス基板1上に第1の実施形態と同様にして反射防止膜として多孔質シリカ膜93を形成するとともに、この薄膜ガラス基板91の、多孔質シリカ膜93とは反対側の主面に透明導電層92を形成した後、この透明導電層92をエッチングによりストライプ状にパターニングする。次に、各透明導電層92上に、半導体微粒子が分散されたペーストを所定のギャップに塗布する。次に、薄膜ガラス基板1を所定温度に加熱して半導体微粒子を焼結し、半導体微粒子焼結体からなる多孔質半導体層を形成する。
次に、半導体微粒子焼結体からなる多孔質半導体層、多孔質絶縁層95および対極96が形成された薄膜ガラス基板91を色素溶液に浸漬するなどして多孔質半導体層を構成する半導体微粒子に増感用の色素を担持させ、色素増感半導体層94を形成する。
次に、対極96側の表面に電解質を塗布し、この電解質を少なくとも色素増感半導体層94および多孔質絶縁層95の全体、典型的にはこれらの色素増感半導体層94および多孔質絶縁層95と対極96との全体に含浸させる。
次に、図32Bに示すように、対極96側の表面に接着層99を介して保護フィルム100を接着する。
この後、薄膜ガラス基板91の裏面に接着層101を介して保護フィルム102を接着し、薄膜ガラス基板91からはみ出した部分でこの保護フィルム102と保護フィルム100とを接合し、薄膜ガラス基板1の端面を保護フィルム100により覆う。
以上のようにして、図28〜図30に示す色素増感光電変換素子モジュールが製造される。
大きさが60mm×46mmで厚さが0.2mmのガラス基板上に実施例1と同様にして多孔質シリカ膜を形成するとともに、このガラス基板の、多孔質シリカ膜とは反対側の主面にFTO膜を形成した後、このFTO膜をエッチングによりパターニングして、間に0.5mm幅の隙間が形成されるように9本のストライプ状のパターンを形成した。その後、アセトン、アルコール、アルカリ系洗浄液、超純水を順に用いて超音波洗浄を行い、十分に乾燥させた。
次に、こうして調製した電解質組成物をディスペンサーを用いて対極側の表面の全面に塗布し、この対極、多孔質絶縁層および色素増感半導体層の内部に含浸させ、これらの対極、多孔質絶縁層および色素増感半導体層から染み出した余分な電解質組成物はきれいに拭き取った。
次に、アルミニウムが蒸着されたガスバリアフィルムの貼り合わせ面に接着層としてホットメルト樹脂を接合した保護フィルムを70mm×56mmのサイズに切り出し、これを色素増感光電変換素子側の面に減圧下でホットプレスすることにより、色素増感光電変換素子モジュールを得た。
以上の工程により、目的とする色素増感光電変換素子モジュールを得た。この色素増感光電変換素子モジュールは、5mm×40mmの大きさの色素増感光電変換素子が8本直列に接続されたものである。
強化ガラス処理した厚さ0.1mmの薄膜ガラス基板上に実施例1と同様にして多孔質シリカ膜を形成するとともに、このガラス基板の、多孔質シリカ膜とは反対側の主面に実施例20のFTO膜と同様なパターンのITO(厚さ450nm)/ATO(厚さ50nm)の透明導電層をスパッタリングにより形成したものを用い、薄膜ガラス基板の裏面研磨を行わなかったこと以外は実施例20と同様にして色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
図33に示すように、この色素増感光電変換素子モジュールにおいては、薄膜ガラス基板91の裏面に保護フィルム102が接着されておらず、色素増感光電変換素子側の面に接着された保護フィルム100が薄膜ガラス基板91の端面で折り返されて薄膜ガラス基板91の裏面に接合されている。この色素増感光電変換素子モジュールのその他の構成は第10の実施形態による色素増感光電変換素子モジュールと同様である。
この色素増感光電変換素子モジュールの製造方法は、薄膜ガラス基板91の裏面に保護フィルム102を接着せず、保護フィルム100を薄膜ガラス基板91の端面で折り返すことを除いて、第10の実施形態による色素増感光電変換素子モジュールの製造方法と同様である。
この第11の実施形態によれば、第10の実施形態と同様な利点を得ることができる。
薄膜ガラス基板の裏面にARフィルムを接着せず、色素増感光電変換素子側の面に接着された保護フィルムを薄膜ガラス基板の端面で折り返してこの薄膜ガラス基板の裏面に接合したこと以外は実施例20と同様にして色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
図34に示すように、この色素増感光電変換素子モジュールにおいては、対極96は、Ti、Ni、Cr、Fe、Nb、Ta、W、CoおよびZrからなる群より選ばれた少なくとも1種以上の元素を含む金属または合金からなる箔の多孔質絶縁層95側の片面にPt、Ru、IrおよびCからなる群より選ばれた少なくとも1種以上の元素を含む触媒層が設けられたもの、または、Pt、Ru、IrおよびCからなる群より選ばれた少なくとも1種以上の元素を含む材料からなる箔からなる。そして、1つの色素増感光電変換素子の対極96の一端は、導電材料103を介して、隣接する色素増感光電変換素子の透明導電層92と接合されている。この色素増感光電変換素子モジュールのその他の構成は第10の実施形態による色素増感光電変換素子モジュールと同様である。
まず、第10の実施形態と同様に工程を進めて多孔質絶縁層95まで形成した後、各透明導電層92上の対極96の接合部に導電材料103を形成し、所定の形状の金属または合金からなる箔の片面に触媒層を有するか、触媒能を有する材料からなる箔からなる対極96を形成し、この導電材料103と接合する。
次に、第10の実施形態と同様にして取り出し電極97、98を形成する。
次に、各色素増感光電変換素子毎にあらかじめ形成された注液口から電解液を注液し、少なくとも色素増感半導体層94および多孔質絶縁層95の全体、典型的にはこれらの色素増感半導体層94および多孔質絶縁層95と対極96との全体に電解質を含浸させる。
この後、第10の実施形態と同様に保護フィルム100の接着以降の工程を進めて色素増感光電変換素子モジュールを製造する。
薄膜ガラス基板を用いて実施例20と同様に工程を進めて色素増感TiO2 焼結体を作製した後、異方導電性ペーストを0.5mm幅でストライプ状の色素増感TiO2 焼結体に平行になるように塗布して乾燥させた。
次に、厚さ0.05mmのチタン箔の片面に0.05mMの塩化白金酸のイソプロピルアルコール(IPA)溶液をスプレーコートし、385℃にて焼成した対極を6mm×40mmの大きさに切り出し、塩化白金酸をスプレーした面を色素増感TiO2 焼結体側に向け、位置合わせを行った後に、上記の異方導電性ペーストと対極とを熱圧着によって接合した。
次に、実施例20と同様に調製した電解質組成物を上記のように準備された直径1mmの注液口から減圧下で注入した後、0.4MPaの加圧下で30分間保持し、電解液を各色素増感光電変換素子内に完全に浸透させた。こうして、色素増感TiO2 焼結体および多孔質絶縁層に電解質が含浸された。
次に、上記の電解液の注液口をUV硬化型接着剤により封止した後、実施例20と同様にして色素増感光電変換素子側に保護フィルムを接着するとともに、薄膜ガラス基板の裏面に保護フィルムを接着し、薄膜ガラス基板からはみ出した部分でこれらの保護フィルムを接合し、色素増感光電変換素子モジュールを得た。
例えば、上述の実施形態および実施例において挙げた数値、構造、形状、材料、原料、プロセスなどはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる数値、構造、形状、材料、原料、プロセスなどを用いてもよい。
Claims (9)
- 色素増感半導体層と対極との間に電解質層を有する色素増感光電変換素子の製造方法において、
受光面に反射防止膜として多孔質シリカ膜を形成するようにした
ことを特徴とする色素増感光電変換素子の製造方法。 - 透明導電性基板の一方の主面に上記色素増感半導体層を形成し、上記透明導電性基板の他方の主面に上記多孔質シリカ膜を形成することを特徴とする請求項1記載の色素増感光電変換素子の製造方法。
- テトラアルコキシシランとポリアルコキシシリル化合物とを少なくとも水を含む溶媒に溶かして反応させることにより得られる組成物に界面活性剤を加えてシリカ前駆体を形成し、このシリカ前駆体を溶媒に溶かした溶液を上記透明導電性基板の上記他方の主面に塗布した後、この溶液を乾燥させることにより上記多孔質シリカ膜を形成することを特徴とする請求項2記載の色素増感光電変換素子の製造方法。
- 上記少なくとも水を含む溶媒は水とアルコールとを含むことを特徴とする請求項3記載の色素増感光電変換素子の製造方法。
- 色素増感半導体層と対極との間に電解質層を有する色素増感光電変換素子において、
受光面に反射防止膜として多孔質シリカ膜を有する
ことを特徴とする色素増感光電変換素子。 - 色素増感半導体層と対極との間に電解質層を有する複数の色素増感光電変換素子を有する色素増感光電変換素子モジュールの製造方法であって、
受光面に反射防止膜として多孔質シリカ膜を形成するようにした
ことを特徴とする色素増感光電変換素子モジュールの製造方法。 - 色素増感半導体層と対極との間に電解質層を有する複数の色素増感光電変換素子を有する色素増感光電変換素子モジュールであって、
受光面に反射防止膜として多孔質シリカ膜を有する
ことを特徴とする色素増感光電変換素子モジュール。 - 色素増感光電変換素子を用いた電子機器において、
上記色素増感光電変換素子が、
色素増感半導体層と対極との間に電解質層を有する色素増感光電変換素子において、
受光面に反射防止膜として多孔質シリカ膜を有するものである
ことを特徴とする電子機器。 - テトラアルコキシシランとポリアルコキシシリル化合物とを少なくとも水を含む溶媒に溶かして反応させることにより得られる組成物に界面活性剤を加えてシリカ前駆体を形成し、このシリカ前駆体を溶媒に溶かした溶液を基材に塗布した後、この溶液を乾燥させることにより多孔質シリカ膜を形成するようにした
ことを特徴とする多孔質シリカ膜の製造方法。
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