JP2010267557A - Dye-sensitized photoelectric conversion element - Google Patents

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Tsutomu Miyasaka
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dye-sensitized photoelectric conversion element capable of providing a photoelectric conversion element having efficient power generation characteristics, improving the deterioration of the power generation characteristics of the photoelectric conversion element with preservation passage of time, and ensuring superior performance even with an electrolyte containing less iodine ion, in the dye-sensitized photoelectric conversion element containing a current collecting mesh. <P>SOLUTION: The dye-sensitized photoelectric conversion element includes a photo-electrode layer containing dye-sensitized semiconductor particles, an electrolyte layer and a counter electrode layer in this order. In this dye-sensitized photoelectric conversion element, the photo-electrode layer is an electrode layer in which a substrate, a conductive layer, a current-collecting mesh with a protective layer and a dye-sensitized semiconductor particle layer are laminated in this order. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本願発明は、色素増感型光電変換素子に関する。 The present invention relates to a dye-sensitized photoelectric conversion element.

近年、太陽エネルギーを電力に変換する光電変換素子として、固体のpn接合型太陽電池が活発に研究されている。固体接合型太陽電池は、シリコン結晶やアモルファスシリコン薄膜、非シリコン系の化合物半導体の多層薄膜を用いる。しかし固体接合型太陽電池は、高温もしくは真空下で製造する必要がある。そのため、固体接合型太陽電池の製造には、プラントのコストが高くなり、投資額に対するエネルギー回収率が低いとの欠点がある。 In recent years, solid pn junction solar cells have been actively studied as photoelectric conversion elements that convert solar energy into electric power. The solid junction solar cell uses a silicon crystal, an amorphous silicon thin film, or a multilayer thin film of a non-silicon compound semiconductor. However, solid junction solar cells need to be manufactured at high temperature or under vacuum. For this reason, the production of solid junction solar cells has the disadvantages of high plant costs and low energy recovery with respect to the investment.

次世代の太陽光源下で発電する太陽電池として、低温でより低コストで製造が可能な有機系太陽電池の開発が期待されており、大気中で低コストの量産が可能な色素増感型太陽電池が特に注目されている。特許文献1は、この色素増感型太陽電池について、色素増感された多孔質半導体膜を用いる高効率の光電変換方法を提案している。色素増感型太陽電池は、固体接合型太陽電池における固体(半導体)−固体(半導体)接合の代りに、固体(半導体)−液体(電解液)接合を採用する湿式太陽電池である。 The development of organic solar cells that can be manufactured at lower temperatures and at lower costs as solar cells that generate electricity under the next-generation solar light source is expected, and dye-sensitized solar cells that can be mass-produced at low cost in the atmosphere Batteries are attracting particular attention. Patent Document 1 proposes a highly efficient photoelectric conversion method using a dye-sensitized porous semiconductor film for the dye-sensitized solar cell. A dye-sensitized solar cell is a wet solar cell that employs a solid (semiconductor) -liquid (electrolyte) junction instead of a solid (semiconductor) -solid (semiconductor) junction in a solid junction solar cell.

そして色素増感型太陽電池は、エネルギー変換効率が11%という高効率まで達しており、電気エネルギーの供給源として有望となっている。特に色素増感型太陽電池は、低い光量でも発電能力を有する特徴を示すものであり、従来の屋外(大光量の太陽光源下)でのみ発電する所謂シリコン系太陽電池とは異なる特性である。したがって本発明では、太陽光源だけでなく屋内の弱い光源(例えば、蛍光灯、白熱光源、LED光源など)でも発電できる発電素子に関する点から、色素増感型光電変換素子として記述する。 The dye-sensitized solar cell has a high energy conversion efficiency of 11%, and is promising as a source of electric energy. In particular, the dye-sensitized solar cell has a characteristic of having power generation capability even with a low light amount, and has characteristics different from a so-called silicon-based solar cell that generates power only outdoors (under a large light amount of a solar light source). Therefore, the present invention is described as a dye-sensitized photoelectric conversion element in terms of a power generation element that can generate power not only with a solar light source but also with a weak indoor light source (for example, a fluorescent light, an incandescent light source, and an LED light source).

一般的な色素増感型光電変換素子は、光電極層(透明基板、透明導電層と色素増感された多孔質半導体膜からなる)、電解液層および対向電極層(透明導電層と透明基板からなる)を、この順序で有する積層構造からなるものである。光電極層および対極層に敷設されている導電層は一般に透明であり、金属や導電性金属酸化物などから形成され、特にインジウム−スズ酸化物が優れている。光電極層の透明導電層には、集電のための補助リードを配置させることが知られている。補助リードは、例えば、パターニングにより配置できる。補助リードは、低抵抗の金属材料(例えば銅、銀、アルミニウム、白金、金、チタン、ニッケル)より形成されることが有用であり、ネットワーク状の集電メッシュが好ましいことが知られている。 General dye-sensitized photoelectric conversion elements include a photoelectrode layer (consisting of a transparent substrate, a transparent conductive layer and a dye-sensitized porous semiconductor film), an electrolyte layer and a counter electrode layer (transparent conductive layer and transparent substrate). Are formed in a stacked structure in this order. The conductive layer laid on the photoelectrode layer and the counter electrode layer is generally transparent and is formed of a metal, a conductive metal oxide, or the like, and indium-tin oxide is particularly excellent. It is known that auxiliary leads for collecting current are disposed on the transparent conductive layer of the photoelectrode layer. The auxiliary lead can be arranged by patterning, for example. It is known that the auxiliary lead is usefully formed from a low-resistance metal material (for example, copper, silver, aluminum, platinum, gold, titanium, nickel), and a network-shaped current collecting mesh is preferable.

一方、色素増感型光電変換素子に用いる電解液は、一般に有機溶媒中にレドックス対と電解質が溶解している溶液である。有機溶媒としては、一般に非プロトン極性物質(例、カーボネート、エーテル、ラクトン、ニトリル、スルホキシド)が用いられている(特許文献1)。レドックス対としては、ヨウ素とヨウ化物、臭素と臭化物、フェロシアン酸塩とフェリシアン酸塩、フェロセンとフェリシニウムイオンが提案されている。一般に、色素増感型光電変換素子の電解液として、原理的にレドックス対であるヨウ素とヨウ化物との組み合わせ(特許文献2)で使用する場合に、前述の金属を主体とした集電メッシュの耐久性が悪化することが問題になっている。 On the other hand, an electrolytic solution used for a dye-sensitized photoelectric conversion element is generally a solution in which a redox couple and an electrolyte are dissolved in an organic solvent. As the organic solvent, aprotic polar substances (eg, carbonate, ether, lactone, nitrile, sulfoxide) are generally used (Patent Document 1). As redox pairs, iodine and iodide, bromine and bromide, ferrocyanate and ferricyanate, and ferrocene and ferricinium ions have been proposed. In general, when used as an electrolyte solution of a dye-sensitized photoelectric conversion element in a combination of iodine and iodide, which is a redox couple in principle (Patent Document 2), The problem is that the durability deteriorates.

しかし、ヨウ素とヨウ化物との組み合わせ以外のレドックス対を使用する方法では、充分なエネルギー変換効率を得ることは困難である。特許文献2は、ヨウ素の添加量を、0〜0.2Mまで変化させた実験例を報告している(段落番号0034の表1)が、ヨウ素を全く添加しないと太陽電池としては機能しないとの記載がされている。そして、ヨウ素の添加量は0.04M〜0.2Mが必要であるとされており、このような多量な沃素を含有した電解液は、発電中に揮発したりして、電気出力を低下させるとの問題を抱えるものであった。 However, it is difficult to obtain sufficient energy conversion efficiency by a method using a redox pair other than the combination of iodine and iodide. Patent Document 2 reports an experimental example in which the amount of iodine added was changed from 0 to 0.2 M (Table 1 in paragraph No. 0034). However, if no iodine was added, it would not function as a solar cell. Is described. The amount of iodine added is said to be 0.04M to 0.2M, and the electrolyte containing such a large amount of iodine volatilizes during power generation, thereby reducing the electrical output. And had a problem.

これらの改良として、特許文献2には金属集電メッシュが内層と外層の2層以上からなる構成が開示されており、外層が自己組織化膜で形成されることを特徴としている。特に自己組織化膜は、内層との結合部位をなす末端の官能基に硫黄を含むものである。確かにこの方法によると、経時による金属集電メッシュの劣化は改良されるものの、長期間の経時により電解液による自己組織化膜への浸透と、その成分相互の反応が起こり、耐久性が不十分となるものであった。特に、高温での耐久性の改良には不十分であった。 As these improvements, Patent Document 2 discloses a configuration in which the metal current collecting mesh is composed of two or more layers of an inner layer and an outer layer, and the outer layer is formed of a self-assembled film. In particular, the self-assembled film contains sulfur in the terminal functional group that forms a binding site with the inner layer. Certainly, this method improves the deterioration of the metal current collector mesh over time, but the penetration of the electrolyte into the self-assembled film and the mutual reaction of the components occur over a long period of time, resulting in poor durability. It was enough. In particular, it was insufficient for improving durability at high temperatures.

米国特許4927721号明細書US Pat. No. 4,927,721 公開特許公報2004−327226号明細書Published Patent Publication No. 2004-327226

このように色素増感型光電変換素子において、充分に高いエネルギー変換効率を得ようとすると、電解液にヨウ素とヨウ化物との組み合わせからなるレドックス対を使用する必要がある。しかし、ヨウ素を使用すると、電解液が三ヨウ化物イオンの形成により着色され、光が吸収されてエネルギー変換効率が低下する。また、ヨウ素の酸化腐食反応によって、集電メッシュを使用する際に、そのメッシュの劣化が進むことが問題となる。したがって、本願発明の第一の目的は、集電メッシュを有する色素増感型光電変換素子において、効率よい発電特性を有する光電変換素子を提供することである。さらに第2の目的は、保存経時による光電変換素子の発電特製の劣化を改善することである。第3の目的は、沃素イオンの少ない電解液でも優れた色素増感型光電変換素子を提供することである。 Thus, in the dye-sensitized photoelectric conversion element, in order to obtain a sufficiently high energy conversion efficiency, it is necessary to use a redox pair made of a combination of iodine and iodide in the electrolytic solution. However, when iodine is used, the electrolyte is colored due to the formation of triiodide ions, light is absorbed, and energy conversion efficiency decreases. Further, when the current collecting mesh is used due to the oxidative corrosion reaction of iodine, there is a problem that the deterioration of the mesh proceeds. Accordingly, a first object of the present invention is to provide a photoelectric conversion element having efficient power generation characteristics in a dye-sensitized photoelectric conversion element having a current collecting mesh. Furthermore, the second object is to improve the deterioration of the photoelectric generation element of the photoelectric conversion element due to storage aging. A third object is to provide a dye-sensitized photoelectric conversion element that is excellent even in an electrolyte solution with less iodine ions.

本発明は、色素増感された半導体粒子からなる光電極層、電解液層、および対向電極層をこの順序で有する色素増感型光電変換素子において、該光電極層が基板、導電性層、保護層付き集電用メッシュ、色素増感された半導体粒子層が順次積層されたことを特徴とする色素増感型光電変換素子、によって達成された。 The present invention relates to a dye-sensitized photoelectric conversion element having a photoelectrode layer made of dye-sensitized semiconductor particles, an electrolyte solution layer, and a counter electrode layer in this order, wherein the photoelectrode layer is a substrate, a conductive layer, This was achieved by a current collecting mesh with a protective layer and a dye-sensitized photoelectric conversion element characterized in that a dye-sensitized semiconductor particle layer was sequentially laminated.

本発明の好ましい態様は以下の通りである。
(態様1) 色素増感された半導体粒子からなる光電極層、電解液層、および対向電極層をこの順序で有する色素増感型光電変換素子において、該光電極層が基板、導電性層、保護層付き集電用メッシュおよび色素増感された半導体粒子層が順次積層された電極層であることを特徴とする色素増感型光電変換素子。
Preferred embodiments of the present invention are as follows.
(Aspect 1) In a dye-sensitized photoelectric conversion element having a photoelectrode layer composed of dye-sensitized semiconductor particles, an electrolyte layer, and a counter electrode layer in this order, the photoelectrode layer includes a substrate, a conductive layer, A dye-sensitized photoelectric conversion element comprising an electrode layer in which a current collecting mesh with a protective layer and a dye-sensitized semiconductor particle layer are sequentially laminated.

(態様2) 保護層付き集電用メッシュの保護層が、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂あるいは(メタ)アクリレート樹脂から選ばれた少なくとも一種の樹脂と架橋剤からなる架橋された樹脂組成物であ樹脂組成物であることを特徴とする態様1に記載の色素増感型光電変換素子。
(態様3) 保護層付き集電用メッシュの集電用メッシュおよび/またはその保護層がスクリーン印刷で形成されたことを特徴とする態様1、2に記載の色素増感型光電変換素子。
(Aspect 2) The protective layer of the current collecting mesh with a protective layer is a crosslinked resin composition comprising at least one resin selected from an epoxy resin, a urethane resin, an acrylic resin, or a (meth) acrylate resin and a crosslinking agent. The dye-sensitized photoelectric conversion element according to aspect 1, which is a resin composition.
(Aspect 3) The dye-sensitized photoelectric conversion element according to Aspect 1 or 2, wherein the current-collecting mesh of the current-collecting mesh with a protective layer and / or the protective layer thereof is formed by screen printing.

(態様4) 保護層付き集電用メッシュの保護層は鉛筆硬度が2H以上であり、その絶縁抵抗値が1012Ω/□以上(25℃、60%RH)である樹脂組成物であることを特徴とする態様1〜3に記載の色素増感型光電変換素子。
(態様5) 電解液層が、非プロトン系溶媒中に、総炭素原子数が4乃至80である脂肪族第四級アンモニウムイオンが0.05乃至5M、総炭素原子数が4乃至43であるイミダゾリウムイオンが0.05乃至5M、そしてヨウ化物イオンが0.1乃至10M溶解している電解液からなることを特徴とする態様1〜4に記載の色素増感型光電変換素子。
(Aspect 4) The protective layer of the current collecting mesh with the protective layer is a resin composition having a pencil hardness of 2H or more and an insulation resistance value of 10 12 Ω / □ or more (25 ° C., 60% RH). The dye-sensitized photoelectric conversion element according to any one of aspects 1 to 3, wherein:
(Aspect 5) The electrolyte layer has 0.05 to 5 M of aliphatic quaternary ammonium ions having 4 to 80 total carbon atoms and 4 to 43 total carbon atoms in an aprotic solvent. The dye-sensitized photoelectric conversion element according to any one of aspects 1 to 4, comprising an electrolytic solution in which imidazolium ions are dissolved in 0.05 to 5M and iodide ions are dissolved in 0.1 to 10M.

(態様6) 電解液中のヨウ化物イオンに対する三ヨウ化物イオンの割合が1モル%未満である態様1〜5に記載の色素増感型光電変換素子。
(態様7) 電解液の溶媒中に、さらに総炭素原子数が7乃至47であるベンゾイミダゾール化合物が0.01乃至1M溶解しており、チオシアン酸イオンまたはイソチオシアン酸イオンが0.01乃至1M溶解しており、さらに総炭素原子数が1乃至61であるグアニジウムイオンが0.01乃至1M溶解している態様1〜6に記載の色素増感型光電変換素子。
(態様8) 該色素増感型光電変換素子が、ガスバリア性のある基板であることを特徴とする態様1〜7に記載の色素増感型光電変換素子。
(態様9) 該色素増感型光電変換素子が、透明なプラスチックフィルム基材からなる保護用の包装用袋に収納されたことを特徴とする態様1〜7に記載の色素増感型光電変換素子。
以下に、本発明について記載する。
(Aspect 6) The dye-sensitized photoelectric conversion element according to aspects 1 to 5, wherein the ratio of triiodide ions to iodide ions in the electrolytic solution is less than 1 mol%.
(Aspect 7) A benzimidazole compound having a total carbon number of 7 to 47 is dissolved in an amount of 0.01 to 1 M in the solvent of the electrolytic solution, and a thiocyanate ion or an isothiocyanate ion is dissolved in an amount of 0.01 to 1 M. The dye-sensitized photoelectric conversion element according to any one of aspects 1 to 6, wherein 0.01 to 1 M of guanidinium ions having 1 to 61 carbon atoms are dissolved.
(Aspect 8) The dye-sensitized photoelectric conversion element according to any one of aspects 1 to 7, wherein the dye-sensitized photoelectric conversion element is a gas barrier substrate.
(Aspect 9) The dye-sensitized photoelectric conversion element according to any one of aspects 1 to 7, wherein the dye-sensitized photoelectric conversion element is housed in a protective packaging bag made of a transparent plastic film substrate. element.
Hereinafter, the present invention will be described.

(集電用メッシュ)
本発明における集電用メッシュの特性を十分に発現するために、必須となる保護層を付与した集電用メッシュについて、以下にまず記述する。本発明では、色素増感された半導体粒子からなる多孔性の光電極層で発生した電子は、均一な透明全面導電層に移動し、その電子を集めるために保護層付き集電用メッシュを用いることを特徴とする。その際に、特には保護層付き集電用メッシュの保護層が架橋された樹脂組成物からなることを特徴とするものである。外層として配した該集電用メッシュの保護層は、透明導電層と電解質層または電荷移送層との間の電子移動を阻害することがなく、集電用メッシュの保護層が酸化物半導体多孔膜から透明導電層への電子移動を阻害するおそれが低減される。
(Mesh for current collection)
In order to fully express the characteristics of the current collecting mesh in the present invention, the current collecting mesh provided with an essential protective layer will be described first. In the present invention, electrons generated in a porous photoelectrode layer made of dye-sensitized semiconductor particles move to a uniform transparent overall conductive layer, and a current collecting mesh with a protective layer is used to collect the electrons. It is characterized by that. In that case, the protective layer of the current-collecting mesh with a protective layer is composed of a crosslinked resin composition. The protective layer of the current collecting mesh arranged as an outer layer does not hinder electron transfer between the transparent conductive layer and the electrolyte layer or the charge transfer layer, and the protective layer of the current collecting mesh is an oxide semiconductor porous film The risk of hindering electron transfer from the transparent conductive layer to the transparent conductive layer is reduced.

本発明の集電用メッシュは、低抵抗の金属材料あるいは金属酸化物、有機導電性材料から形成され、例えば銅、銀、アルミニウム、白金、金、チタン、ニッケル、カーボンナノファイバー、ポリチオフェンなどより形成されることが好ましく、より好ましくは金属材料であり、例えば銀、白金、銅、ニッケルなどである。これらの導電性材料は、導電性を大きく損なわない限り添加剤(例えば、バインダーとしての樹脂、分散剤としての界面活性剤や高分子材料、イオン性添加剤など)を含有していてもよい。たとえば、藤倉化成工業株式会社製のドータイトD−362,D−500,D−550,D−753,D−723S,XC−12,FN−101,FE−107,XA−9015,XA−824,D−362などを挙げることができる。また、タツタ電線株式会社製の銅ペーストであるDDペーストTH9910,DDペーストNF2000など、東洋紡績株式会社製のDW−250H−5、DW−250H−7、DW−260H、DW−351H−30、DW−104H、DW−545、DW−114L−1、DWP−025、DX−152H−1、DX−153H−87、DX−116L−1、DX−150H−40、DX−280H−3、DY−200L−2、DYP−020、DWP−025, DWP−026, DYP−020など、Gwent Electronic Materials社製のC2050926D2、C2050303D1、C2010829D2、C70709D18、C10515D1、C2021031D3、C60903D5、C2031105D2など、ハリマ化成株式会社製のSP,SD,ST,SF,SL,SI、CPなど、ライオンペーストW−310A、ライオンペーストW−311N,ライオンペーストW−356A、W−376R,ライオンペーストW−370Cなど、東洋インキ株式会社製のREXALPHAシリーズのRA,FS,FD,FL,GRなど、株式会社アサヒ化学研究所製のLS−506J,ACP−051,TU−20S,TU−10Sなどを挙げることができる。また集電用メッシュは、厚さが25μm以下、好ましくは15μm以下であって、より好ましくは7μm以下である。また線幅が60μm以下、好ましくは40μm以下、より好ましくは30μm以下であり、特に好ましくは20μm以下である。 The current collecting mesh of the present invention is formed of a low-resistance metal material, metal oxide, or organic conductive material, and is formed of, for example, copper, silver, aluminum, platinum, gold, titanium, nickel, carbon nanofiber, polythiophene, or the like. Preferably, it is a metal material, for example, silver, platinum, copper, nickel, etc. These conductive materials may contain additives (for example, a resin as a binder, a surfactant or a polymer material as a dispersant, an ionic additive, etc.) as long as the conductivity is not significantly impaired. For example, Dotite D-362, D-500, D-550, D-753, D-723S, XC-12, FN-101, FE-107, XA-9015, XA-824, manufactured by Fujikura Kasei Kogyo Co., Ltd. D-362 etc. can be mentioned. Also, DD paste TH9910 and DD paste NF2000, which are copper pastes manufactured by Tatsuta Electric Corporation, such as DW-250H-5, DW-250H-7, DW-260H, DW-351H-30, DW manufactured by Toyobo Co., Ltd. -104H, DW-545, DW-114L-1, DWP-025, DX-152H-1, DX-153H-87, DX-116L-1, DX-150H-40, DX-280H-3, DY-200L -2, DYP-020, DWP-025, DWP-026, DYP-020, etc., C2050926D2, C20503303D1, C20100829D2, C70709D18, C10515D1, C2021031D3, C60903D5, C20903D2 SP, SD, ST, SF, SL, SI, CP, Lion paste W-310A, Lion paste W-311N, Lion paste W-356A, W-376R, Lion paste W-370C, etc., manufactured by Toyo Ink Co., Ltd. REXALPHA series of RA, FS, FD, FL, GR, etc., LS-506J, ACP-051, TU-20S, TU-10S manufactured by Asahi Chemical Research Co., Ltd. can be mentioned. The current collecting mesh has a thickness of 25 μm or less, preferably 15 μm or less, and more preferably 7 μm or less. The line width is 60 μm or less, preferably 40 μm or less, more preferably 30 μm or less, and particularly preferably 20 μm or less.

透明導電膜上の開口部は、四角形、六角形等の多角形、円、楕円等の円状、菱形、平行四辺形等、どのような形状であってもよく特に限定されるものではない。また開口部は、各々同じ形状で形成されるのが一般的であるが、形状が個々に異なったり、面積が異なっていてもよい。そのなかでも、金属膜を格子状又はストライプ状に形成するのが、全光線透過率を向上させる観点から好ましい。さらに、開口部の端部は、金属膜が連続していても、不連続であってもよい。この開口部の寸法は、20μm〜2.5mmであるのが好ましい。 The opening on the transparent conductive film may be any shape such as a polygon such as a rectangle or a hexagon, a circle such as a circle or an ellipse, a rhombus or a parallelogram, and is not particularly limited. The openings are generally formed in the same shape, but may have different shapes or different areas. Among these, it is preferable to form the metal film in a lattice shape or a stripe shape from the viewpoint of improving the total light transmittance. Furthermore, the end of the opening may be continuous or discontinuous with the metal film. The size of the opening is preferably 20 μm to 2.5 mm.

集電用メッシュは、例えばエッチング法、スクリーン印刷、インクジェット法、銀錯塩拡散転写法(DTR)等の現像法により形成することができる。また必要に応じて、無電解鍍金法、電解鍍金法を併用することもできる。これらの中でも、特にスクリーン印刷が好ましい。  The current collecting mesh can be formed by a developing method such as an etching method, screen printing, an ink jet method, or a silver complex diffusion transfer method (DTR). If necessary, an electroless plating method and an electrolytic plating method can be used in combination. Among these, screen printing is particularly preferable.

(集電用メッシュの保護層)
次に、本発明の集電用メッシュの保護膜である樹脂組成物層について、以下に記述する。本発明の保護層用樹脂組成物は、樹脂であれば特に限定されないが、好ましくは樹脂が何らかの方法で架橋されていれば特に好ましい。樹脂組成物としてはそれらの中でも、好ましくはエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂あるいはメタアクリレート樹脂、エステル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル−オレフィン共重合体キシレン樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ホルムアルデヒド樹脂及びフェノール樹脂よりなる群から選ばれた少なくとも1つの樹脂組成物などを挙げることが出来る。またエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂あるいはメタアクリレート樹脂、エステル樹脂、が好ましい。更にそれらの中でも架橋されており、特には架橋エポキシ樹脂、架橋ウレタン樹脂が好ましく、さらには架橋エポキシ樹脂が好ましい。これらの素材は、例えば特開2008−201894号に記載されている。以下に好ましい樹脂組成物について記載する。
(Protective layer of current collecting mesh)
Next, the resin composition layer which is a protective film for the current collecting mesh of the present invention will be described below. The resin composition for a protective layer of the present invention is not particularly limited as long as it is a resin, but it is particularly preferable if the resin is crosslinked by some method. Among them, epoxy resin, urethane resin, acrylic resin or methacrylate resin, ester resin, polyvinyl acetal resin, acrylic-olefin copolymer xylene resin, styrene resin, acrylic resin, formaldehyde resin and phenol are preferable among them. Examples thereof include at least one resin composition selected from the group consisting of resins. Moreover, an epoxy resin, a urethane resin, an acrylic resin, a methacrylate resin, or an ester resin is preferable. Furthermore, among these, it is bridge | crosslinked, especially a crosslinked epoxy resin and a crosslinked urethane resin are preferable, and also a crosslinked epoxy resin is preferable. These materials are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-201894. The preferable resin composition is described below.

(エポキシ樹脂)
前記エポキシ樹脂としては、分子中に少なくとも1個のエポキシ基を含有する化合物としては、例えば
(1)ブチルグリシジルエーテル、オクチルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、アリールグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル等の炭素数2〜20のアルコールのグリシジルエーテル類;
(Epoxy resin)
As the epoxy resin, as a compound containing at least one epoxy group in the molecule, for example, (1) carbon number 2 such as butyl glycidyl ether, octyl glycidyl ether, decyl glycidyl ether, aryl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, etc. -20 glycidyl ethers of alcohol;

(2)ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテルネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルジグリセロールテトラグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル等のポリオールのポリグリシジルエーテル類;  (2) polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, Polyglycidyl ethers of polyols such as glycerol triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether diglycerol tetraglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether;

(3)2,6−ジグリシジルフェニルグリシジルエーテル、2,6,2’,6’−テトラメチル−4,4’−ビフェニルグリシジルエーテル、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水素添加型ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、水素添加型ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、水素添加型ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ハロゲン化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂等のグリシジルエーテル型エポキシ化合物;  (3) 2,6-diglycidyl phenyl glycidyl ether, 2,6,2 ′, 6′-tetramethyl-4,4′-biphenyl glycidyl ether, bisphenol A type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, Bisphenol F type epoxy resin, hydrogenated bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, hydrogenated type bisphenol S type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, halogenated phenol novolak type epoxy resin, Glycidyl ether type epoxy compounds such as brominated epoxy resins;

(4)アリサイクリックジエポキシアセタール、アリサイクリックジエポキシアジペート、ビニルシクロヘキセンジオキサイド等の環式脂肪族エポキシ化合物;
(5)グリシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロキシフタル酸ジグリシジルエステル、ソルビン酸グリシジルエステル、オレイン酸グリシジルエステル、リノレイン酸グリシジルエステル等の不飽和酸グリシジルエステル類;ブチルグリシジルエステル、オクチルグリシジルエステルヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル等のアルキルカルボン酸グリシジルエステル類;
(4) Cyclic aliphatic epoxy compounds such as alicyclic diepoxy acetal, alicyclic diepoxy adipate, vinylcyclohexene dioxide;
(5) Unsaturated acid glycidyl esters such as glycidyl (meth) acrylate, tetrahydroxyphthalic acid diglycidyl ester, sorbic acid glycidyl ester, oleic acid glycidyl ester, linolenic acid glycidyl ester; butyl glycidyl ester, octyl glycidyl ester hexahydrophthal Alkyl carboxylic acid glycidyl esters such as acid diglycidyl ester;

(6)安息香酸グリシジルエステル、o−フタル酸ジグリシジルエステル、ジグリシジルp−オキシ安息香酸、ダイマー酸グリシジルエステル等の芳香族カルボン酸グリシジルエステル類;
(7)テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジル−p−アミノフェノール、トリグリシジル−m−アミノフェノール、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン、テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン、ジグリシジルトリブロムアニリン、テトラグリシジルビスアミノメチルシクロヘキサン等のグリシジルアミン型エポキシ化合物;
(6) Aromatic carboxylic acid glycidyl esters such as benzoic acid glycidyl ester, o-phthalic acid diglycidyl ester, diglycidyl p-oxybenzoic acid, dimer acid glycidyl ester;
(7) Tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, triglycidyl-p-aminophenol, triglycidyl-m-aminophenol, diglycidylaniline, diglycidyltoluidine, tetraglycidyl-m-xylylenediamine, diglycidyltribromoaniline, tetraglycidylbis Glycidylamine type epoxy compounds such as aminomethylcyclohexane;

(8)ジグリシジルヒダントイン、グリシジルグリシドオキシアルキルヒダントイン、トリグリシジジルイソシアヌレート等の複素環式エポキシ化合物等が挙げられる。
これらの中でも、ポリオールのポリグリシジルエーテル類、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂が好ましく、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、アルキルカルボン酸グリシジルエステル類が特に好ましい。前記エポキシ樹脂としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、東都化成製エポトートYD128、YD8125、大日本インキ化学工業社製エピクロン840S、850S、1050、830、株式会社 アサヒ化学研究所製Coating Paste CR−20Tが含まれる。
(8) Heterocyclic epoxy compounds such as diglycidyl hydantoin, glycidyl glycidoxyalkylhydantoin, and triglycidyl isocyanurate are exemplified.
Among these, polyglycidyl ethers of polyols, phenol novolac type epoxy resins, and cresol novolac type epoxy resins are preferable, and bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, and alkylcarboxylic acid glycidyl esters are particularly preferable. Commercially available products can be used as the epoxy resin. Examples of the commercially available products include Etoto YD128 and YD8125 manufactured by Tohto Kasei, Epicron 840S, 850S, 1050, and 830 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Asahi Chemical Co., Ltd. Co., Ltd. Coated Paste CR-20T is included.

(硬化剤)
本発明の樹脂組成物は、それ自身が反応中に架橋されている場合もあるが、さらに架橋剤を添加することで有効な架橋された樹脂組成物とすることが出来る。たとえば、エポキシ樹脂と反応する硬化剤としては、1分子中に2個以上のエポキシ基と反応する官能基を有する化合物(本発明では硬化剤と称する。)を用いる。このような硬化剤における官能基としては、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、チオール基などの官能基が挙げられる。
(Curing agent)
Although the resin composition of the present invention itself may be crosslinked during the reaction, it can be made into an effective crosslinked resin composition by adding a crosslinking agent. For example, as a curing agent that reacts with an epoxy resin, a compound having a functional group that reacts with two or more epoxy groups in one molecule (referred to as a curing agent in the present invention) is used. Examples of the functional group in such a curing agent include a functional group such as a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, and a thiol group.

硬化剤の具体例としては、テレフタル酸などの多官能カルボン酸化合物、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、レゾルシノール誘導体、カテコール誘導体等の二官能フェノール化合物、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のフェノール樹脂、アミノ樹脂、1,3,5−トリアミノトリアジン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホンなどの多官能アミノ化合物を挙げることができる。中でも、エポキシ基と反応する官能基として、水酸基及びアミノ基の少なくともいずれか一方を有する化合物を硬化剤として用いることが好ましい。  Specific examples of curing agents include polyfunctional carboxylic acid compounds such as terephthalic acid, bifunctional phenol compounds such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, resorcinol derivatives, and catechol derivatives, phenol resins such as phenol novolac resins and cresol novolac resins. And polyfunctional amino compounds such as amino resins, 1,3,5-triaminotriazine, and 4,4′-diaminodiphenylsulfone. Among these, a compound having at least one of a hydroxyl group and an amino group as a functional group that reacts with an epoxy group is preferably used as a curing agent.

硬化剤の添加量としては、上記エポキシ樹脂中のエポキシ基に対して、硬化剤の官能基の割合(硬化剤の固形分量(g)/硬化剤当量)÷(エポキシ樹脂の固形分量(g)/エポキシ当量)が0.1〜5.0であることが好ましく、0.3〜2.0であることがより好ましい。上記定義式において、当量とは、1分子あたりの官能基の数のことを示し、硬化剤としてはエポキシ基と反応する官能基の数、エポキシ樹脂としてはエポキシ基の数のことを示す。  As the addition amount of the curing agent, the ratio of the functional group of the curing agent to the epoxy group in the epoxy resin (solid content of the curing agent (g) / curing agent equivalent) / (solid content of the epoxy resin (g) / Epoxy equivalent) is preferably 0.1 to 5.0, more preferably 0.3 to 2.0. In the above definition formula, the equivalent means the number of functional groups per molecule, the number of functional groups that react with an epoxy group as a curing agent, and the number of epoxy groups as an epoxy resin.

また、前記架橋剤としては、オキサゾリン系架橋剤も好適に用いられる。該オキサゾリン系架橋剤としては、例えば、日本触媒社製のエポクロスシリーズK−1000、K−2000、WS−500、WS−700などが挙げられる。 Moreover, as said crosslinking agent, an oxazoline type crosslinking agent is also used suitably. Examples of the oxazoline-based crosslinking agent include EPOCROSS series K-1000, K-2000, WS-500, WS-700 manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., and the like.

(ウレタン樹脂)
次に本発明で好ましい集電用メッシュの保護層であるウレタン樹脂について記す。該ウレタン樹脂は、主に有機ポリイソシアネートとポリオールとを反応させることにより、又は末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーとポリアミン系硬化剤とを反応させることにより、製造することができる。
(Urethane resin)
Next, a urethane resin that is a protective layer for a current collecting mesh preferable in the present invention will be described. The urethane resin can be produced mainly by reacting an organic polyisocyanate with a polyol, or by reacting a terminal isocyanate group-containing urethane prepolymer with a polyamine curing agent.

本発明で使用する有機ポリイソシアネートとしては、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素化トリレンジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、及びこれらポリイソシアネートとポリオールとを反応させて得られる末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーが挙げられる。これらのうち、物性、反応性、保存安定性の点で末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーが好ましい。 Examples of the organic polyisocyanate used in the present invention include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, and tolidine. Examples include diisocyanate, paraphenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and terminal isocyanate group-containing urethane prepolymers obtained by reacting these polyisocyanates with polyols. It is done. Among these, a terminal isocyanate group-containing urethane prepolymer is preferable in terms of physical properties, reactivity, and storage stability.

末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーの原料として使用するポリオールとしては、高分子量ポリオール単独又は高分子量ポリオールと低分子量ポリオールとの組み合わせが好ましい。末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーの原料として使用する高分子量ポリオールとしては、例えばポリ(オキシアルキレン)グリコール、ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール等のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリラクトンポリオール、ポリエーテルエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、及びポリブタジエンポリオール等の高分子量ポリオールが挙げられる。 As the polyol used as a raw material for the terminal isocyanate group-containing urethane prepolymer, a high molecular weight polyol alone or a combination of a high molecular weight polyol and a low molecular weight polyol is preferable. Examples of the high molecular weight polyol used as a raw material for the terminal isocyanate group-containing urethane prepolymer include polyether polyols such as poly (oxyalkylene) glycol and poly (oxytetramethylene) glycol, polyester polyols, polylactone polyols, and polyether ester polyols. , Polycarbonate polyols, and high molecular weight polyols such as polybutadiene polyols.

末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーの原料として使用する低分子量ポリオールとしては、例えばエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール,ネオペンチルグリコール、2,−メチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等が挙げられる。 Examples of the low molecular weight polyol used as a raw material for the terminal isocyanate group-containing urethane prepolymer include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, neopentyl glycol, 2, -methyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, glycerin, Examples include trimethylolpropane, diethylene glycol, triethylene glycol, and tetraethylene glycol.

有機ポリイソシアネートとの反応に使用するポリオールとしては、例えば1,2−プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の少なくとも2個以上の水酸基を有する出発原料にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加重合して得られるポリ(オキシアルキレン)グリコール、ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール等のポリエーテルポリオール;アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、コハク酸、マレイン酸、フタル酸等の多価カルボン酸とエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オタンジオール,ネオペンチルグリコール、2,−メチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等の多価アルコールを重縮合して得られるポリエステルポリオール;さらに、ポリラクトンポリオール、ポリエーテルエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、及びポリブタジエンポリオール等が挙げられる。これらの中でもポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールが好ましい。これらポリオールの数平均分子量は、好ましくは500〜10000、より好ましくは1000〜5000である。 Examples of the polyol used for the reaction with the organic polyisocyanate include ethylene oxide, propylene oxide as a starting material having at least two hydroxyl groups such as 1,2-propylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, and the like. Polyether polyols such as poly (oxyalkylene) glycol and poly (oxytetramethylene) glycol obtained by addition polymerization of alkylene oxide such as butylene oxide; adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, succinic acid, maleic acid, phthalic acid Polyhydric carboxylic acid such as ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 6-hexanediol, 1,8-octanediol, neopentyl glycol, 2, -methyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, glycerin, trimethylolpropane, diethylene glycol, triethylene glycol, Polyester polyols obtained by polycondensation of polyhydric alcohols such as tetraethylene glycol; and polylactone polyols, polyether ester polyols, polycarbonate polyols, and polybutadiene polyols. Among these, polyether polyol and polyester polyol are preferable. The number average molecular weight of these polyols is preferably 500 to 10000, more preferably 1000 to 5000.

ここで、本発明の集電用メッシュ用保護膜のウレタン化触媒としては、スタナスオクトエート、ジブチル錫ジラウレートのような有機酸金属塩;トリエチレンジアミン、トリエチルアミン、N−エチルモルフォリン、ジメチルエタノールアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、パルミチルジメチルアミン等のアミン類が挙げられる。  Here, as the urethanization catalyst of the protective film for the current collecting mesh of the present invention, organic acid metal salts such as stannous octoate and dibutyltin dilaurate; triethylenediamine, triethylamine, N-ethylmorpholine, dimethylethanolamine And amines such as pentamethyldiethylenetriamine and palmityldimethylamine.

ポリアミン系硬化剤としては、例えば、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジクロロジフェニルメタン(MBOCAと言う)、トリメチレンビス(4−アミノベンゾエート)、メチレンビス(2−エチル−6−メチルアニリン)、メチレンビス(2,3−ジクロロアニリン)等ポリアミノクロロフェニルメタン化合物、トルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン等が挙げられる。  Examples of the polyamine curing agent include 4,4′-diamino-3,3′-dichlorodiphenylmethane (referred to as MBOCA), trimethylenebis (4-aminobenzoate), and methylenebis (2-ethyl-6-methylaniline). And polyaminochlorophenylmethane compounds such as methylenebis (2,3-dichloroaniline), toluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, and the like.

(エステル樹脂)
エステル樹脂として、下記の多塩基酸成分とジオール成分から得られるポリエステルを用いることができる。すなわち、多価塩基成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、無水フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ダイマー酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸を例示することができる。高分子バインダーを構成するポリエステル樹脂としては、2種以上のジカルボン酸成分を用いた共重合ポリエステルを用いることが好ましい。ポリエステル樹脂には、若干量であればマレイン酸、イタコン酸等の不飽和多塩基酸成分が、或いはp−ヒドロキシ安息香酸等の如きヒドロキシカルボン酸成分が含まれていてもよい。
(Ester resin)
As the ester resin, a polyester obtained from the following polybasic acid component and diol component can be used. That is, as the polyvalent base component, for example, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, phthalic anhydride, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, trimellitic acid, Examples include pyromellitic acid, dimer acid, and 5-sodium sulfoisophthalic acid. As the polyester resin constituting the polymer binder, it is preferable to use a copolymerized polyester using two or more kinds of dicarboxylic acid components. The polyester resin may contain an unsaturated polybasic acid component such as maleic acid or itaconic acid, or a hydroxycarboxylic acid component such as p-hydroxybenzoic acid, if it is in a slight amount.

エステル樹脂のジオール成分としては、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、キシレングリコール、ジメチロールプロパン等や、ポリ(エチレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコールを例示することができる。 Examples of the diol component of the ester resin include ethylene glycol, 1,4-butanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, xylene glycol, dimethylolpropane, and the like ( Examples thereof include ethylene oxide) glycol and poly (tetramethylene oxide) glycol.

(アクリル樹脂)
アクリル樹脂としては、以下に例示されるモノマーを共重合することで得られる。即ち、アルキルアクリレート、アルキルメタクリレート(アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基等);2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のヒドロキシ含有モノマー;グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有モノマー;アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸、スチレンスルホン酸及びその塩(ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、第三級アミン塩等)等のカルボキシ基またはその塩を有するモノマー;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−アルキルアクリルアミド、N−アルキルメタクリルアミド、N,N−ジアルキルアクリルアミド、N,N−ジアルキルメタクリレート(アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基等)、
(acrylic resin)
The acrylic resin can be obtained by copolymerizing monomers exemplified below. That is, alkyl acrylate, alkyl methacrylate (alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl, 2-ethylhexyl, cyclohexyl, etc.); Hydroxy-containing monomers such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate and 2-hydroxypropyl methacrylate; Epoxy group-containing monomers such as glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate and allyl glycidyl ether; acrylic acid and methacrylic acid Carboxy groups such as itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, styrene sulfonic acid and salts thereof (sodium salt, potassium salt, ammonium salt, tertiary amine salt, etc.) Monomers having salts thereof: acrylamide, methacrylamide, N-alkyl acrylamide, N-alkyl methacrylamide, N, N-dialkyl acrylamide, N, N-dialkyl methacrylate (alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl Group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, 2-ethylhexyl group, cyclohexyl group, etc.),

N−アルコキシアクリルアミド、N−アルコキシメタクリルアミド、N,N−ジアルコキシアクリルアミド、N,N−ジアルコキシメタクリルアミド(アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基等)、アクリロイルモルホリン、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド、N−フェニルメタクリルアミド等のアミド基を有するモノマー;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物のモノマー;2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−5−メチル−2−オキサゾリン等のオキサゾリン基含有モノマー;メトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、ビニルイソシアネート、アリルイソシアネート、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルトリアルコキシシラン、アルキルマレイン酸モノエステル、アルキルフマール酸モノエステル、アルキルイタコン酸モノエステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニリデン、エチレン、プロピレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ブタジエンである。  N-alkoxyacrylamide, N-alkoxymethacrylamide, N, N-dialkoxyacrylamide, N, N-dialkoxymethacrylamide (alkoxy groups include methoxy, ethoxy, butoxy, isobutoxy, etc.), acryloylmorpholine, Monomers having an amide group such as N-methylolacrylamide, N-methylolmethacrylamide, N-phenylacrylamide, N-phenylmethacrylamide; monomers of acid anhydrides such as maleic anhydride and itaconic anhydride; 2-vinyl-2- Oxazoline, 2-vinyl-4-methyl-2-oxazoline, 2-vinyl-5-methyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl-4-methyl-2-oxazoline, 2- Isopropenyl-5- Oxazoline group-containing monomers such as til-2-oxazoline; methoxydiethylene glycol methacrylate, methoxypolyethylene glycol methacrylate, vinyl isocyanate, allyl isocyanate, styrene, α-methylstyrene, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl trialkoxysilane, alkyl maleic acid Monoester, alkyl fumaric acid monoester, alkyl itaconic acid monoester, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinylidene chloride, ethylene, propylene, vinyl chloride, vinyl acetate, butadiene.

これらの樹脂は集電用メッシュの保護層として利用されるが、その場合は集電用メッシュの導電性メッシュの上に、本発明の好ましい樹脂を溶媒などで溶解した溶液を付与し、乾燥することで保護層付き集電用メッシュを有する光電極用の基板を作製するものである。付与方法としては、スクリーン印刷が特に好ましい。さらに以下に光電極層用基板、光電極層用導電性層および色色素増感された半導体粒子層、電解液層、そして対向電極層、対向電極層用透明基板の順序で説明する。 更に好ましくは、保護膜を作製したあと高温度で架橋を完結させることが好ましい。その場合の後処理温度としては、好ましくは50℃以上200℃以下で、さらに好ましくは80℃以上160℃であり、特には100℃以上150℃以下である。加熱時間は特に限定されないが、好ましくは0.5分以上60分以下であり、より好ましくは1分以上30分以下であり、特には2分以上20分以下である。なお、光電極層を形成する各層の間には、その他の表面処理の実施や機能層を挿入することは特に限定されず、例えば後述する基板の表面処理、下塗り層などが挙げられたり、中間層を新たに設けることも好ましい。 These resins are used as a protective layer for the current collecting mesh. In that case, a solution obtained by dissolving the preferred resin of the present invention in a solvent or the like is applied on the conductive mesh of the current collecting mesh and dried. Thus, a substrate for a photoelectrode having a current collecting mesh with a protective layer is produced. As the applying method, screen printing is particularly preferable. Further, a photoelectrode layer substrate, a photoelectrode layer conductive layer, a color dye-sensitized semiconductor particle layer, an electrolyte layer, a counter electrode layer, and a counter electrode layer transparent substrate will be described in this order. More preferably, the cross-linking is completed at a high temperature after the protective film is formed. In this case, the post-treatment temperature is preferably 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or higher and 160 ° C., particularly 100 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. The heating time is not particularly limited, but is preferably 0.5 minutes or more and 60 minutes or less, more preferably 1 minute or more and 30 minutes or less, and particularly preferably 2 minutes or more and 20 minutes or less. In addition, it is not particularly limited to perform other surface treatment or to insert a functional layer between the layers forming the photoelectrode layer, and examples thereof include a surface treatment of a substrate described later, an undercoat layer, and the like. It is also preferable to provide a new layer.

(光電極層用基板)
本発明の光電極層用基板は、透明なガラス板またはポリマーフィルムが好ましい。ガラス板よりも、屈曲性があるポリマーフィルムの方が好ましい。ポリマーの例は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、シンジオタクチックポリスチレン(SPS)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート(PAr)、ポリスルホン(PSF)、ポリエステルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)およびポリイミド(PI)を含む。ポリエチレンテレフタレート(PET)およびポリエチレンナフタレート(PEN)が最も好ましい。その厚さは特に限定されないが、10μm〜2mmが好ましく、さらには20μm〜500μmが好ましく、50μm〜300μmが好ましく、特には70μm〜300μmが好ましい。これらの透明基板は、市販品として容易に購入できる。
(Photoelectrode layer substrate)
The substrate for a photoelectrode layer of the present invention is preferably a transparent glass plate or a polymer film. A polymer film having flexibility is preferable to a glass plate. Examples of polymers are polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), syndiotactic polystyrene (SPS), polyphenylene sulfide (PPS), polycarbonate (PC), polyarylate (PAr), polysulfone (PSF), polyester sulfone. (PES), polyetherimide (PEI) and polyimide (PI). Polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN) are most preferred. The thickness is not particularly limited, but is preferably 10 μm to 2 mm, more preferably 20 μm to 500 μm, more preferably 50 μm to 300 μm, and particularly preferably 70 μm to 300 μm. These transparent substrates can be easily purchased as commercial products.

さらに、これらの基板はその上に積層される導電層との接着を強固にするために、各種の表面処理や下塗り層を付与してもよい。例えばグロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理、酸またはアルカリ処理を用いることができる。グロー放電処理とは、10−3〜20Torrの低圧ガス下でおこる、いわゆる低温プラズマのことも示すが、大気圧下でのグロー放電処理でもよい。まず、低圧下でのグロー放電処理は、米国特許第3,462,335号、同3,761,299号、同4,072,769号および英国特許第891,469号各明細書に記載されている。また不活性ガス、酸化窒素類、有機化合物ガス等の特定のガス等を導入することも行われる。フィルムの表面をグロー放電処理する際には大気圧でもよいし減圧下で実施されてもよい。グロー放電処理の雰囲気に酸素、窒素、ヘリウムあるいはアルゴンのような種々のガスや水を導入しながら実施してもよい。 Furthermore, these substrates may be provided with various surface treatments and undercoat layers in order to strengthen the adhesion with the conductive layer laminated thereon. For example, glow discharge treatment, ultraviolet irradiation treatment, corona treatment, flame treatment, acid or alkali treatment can be used. The glow discharge treatment also indicates so-called low temperature plasma that occurs under a low pressure gas of 10 −3 to 20 Torr, but may be a glow discharge treatment under atmospheric pressure. First, glow discharge treatment under low pressure is described in U.S. Pat. Nos. 3,462,335, 3,761,299, 4,072,769 and British Patent 891,469. ing. In addition, a specific gas such as an inert gas, nitrogen oxides, or an organic compound gas is also introduced. When the surface of the film is subjected to glow discharge treatment, it may be at atmospheric pressure or under reduced pressure. You may implement, introducing various gas and water like oxygen, nitrogen, helium, or argon in the atmosphere of a glow discharge process.

次に紫外線照射法も本発明では好ましく用いられる。使用される水銀灯は石英管からなる高圧水銀灯で、紫外線の波長が180〜380nmの間であるものが好ましい。また、表面処理としてコロナ放電処理も好ましく、コロナ放電処理装置は、Pillar社製ソリッドステートコロナ処理機、LEPEL型表面処理機、VETAPHON型処理機等を用いることができる。次に火炎処理について記述すると、用いるガスは天然ガス、液化プロパンガス、都市ガスのいずれでもかまわないが、空気との混合比が重要である。  Next, an ultraviolet irradiation method is also preferably used in the present invention. The mercury lamp used is a high-pressure mercury lamp made of a quartz tube and preferably has an ultraviolet wavelength of 180 to 380 nm. Further, corona discharge treatment is also preferable as the surface treatment, and as the corona discharge treatment apparatus, a solid state corona treatment machine manufactured by Pillar, a LEPEL type surface treatment machine, a VETAPHON type treatment machine, or the like can be used. Next, the flame treatment will be described. The gas used may be natural gas, liquefied propane gas, or city gas, but the mixing ratio with air is important.

本発明の基材と導電層を接着するために、前述の表面活性化処理をしたのち、あるいは表面処理なしで、下塗層(接着層)を設けこの上に導電層を塗布する方法とがある。下塗層の構成としても種々の工夫が行われており、第1層として支持体によく隣接する層(以下、下塗第1層と略す)を設け、その上に第2層として機能層とよく接着する下塗り第2層を塗布する所謂重層法がある。  In order to bond the base material and the conductive layer of the present invention, after the surface activation treatment described above or without the surface treatment, a primer layer (adhesive layer) is provided and the conductive layer is applied thereon. is there. Various contrivances have also been made for the constitution of the undercoat layer, and a layer that is often adjacent to the support (hereinafter abbreviated as the undercoat first layer) is provided as the first layer, and a functional layer is provided as the second layer thereon. There is a so-called multi-layer method in which an undercoat second layer that adheres well is applied.

単層法においては、下塗ポリマーとしては水溶性ポリマー、ラテックスポリマー、水溶性ポリエステルなどが例示される。重層法における下塗第1層では、例えば塩化ビニル、塩化ビニリデン、ブタジエン、メタクリル水溶性ポリマーとしては、ゼラチン、ゼラチン誘導体、カゼイン、寒天、アルギン酸ナトリウム、でんぷん、ポリビニールアルコール、ポリアクリル酸共重合体、無水マレイン酸共重合体などである。ラテックスポリマーとしては塩化ビニル含有共重合体、塩化ビニリデン含有共重合体、アクリル酸エステル含有共重合体、酢酸ビニル含有共重合体、ブタジエン含有共重合体などである。酸、アクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸などの中から選ばれた単量体を出発原料とする共重合体を始めとして、ポリエチレンイミン、エポキシ樹脂、グラフト化ゼラチン、ニトロセルロース、等のオリゴマーもしくはポリマーなどがある。  In the single layer method, examples of the undercoat polymer include water-soluble polymers, latex polymers, and water-soluble polyesters. In the undercoat first layer in the multi-layer method, for example, vinyl chloride, vinylidene chloride, butadiene, methacrylic water-soluble polymers include gelatin, gelatin derivatives, casein, agar, sodium alginate, starch, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid copolymer, And maleic anhydride copolymer. Examples of the latex polymer include a vinyl chloride-containing copolymer, a vinylidene chloride-containing copolymer, an acrylate ester-containing copolymer, a vinyl acetate-containing copolymer, and a butadiene-containing copolymer. Starting with copolymers starting from monomers selected from acids, acrylic acid, itaconic acid, maleic anhydride, etc., oligomers such as polyethyleneimine, epoxy resin, grafted gelatin, nitrocellulose, etc. There are polymers.

本発明の基材には場合により施される下塗り層には、機能層の透明性などを実質的に損なわない程度に無機または、有機の微粒子を含有させることができる。無機の微粒子のマット剤としてはシリカ(SiO),二酸化チタン(TiO),炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどを使用することができる。下塗液は、一般に良く知られた塗布方法、例えばディップコ−ト法、エア−ナイフコ−ト法、カ−テンコ−ト法、ロ−ラ−コ−ト法、ワイヤ−バ−コ−ト法、グラビアコ−ト法、スライドコート法、或いは、米国特許第2,681,294号明細書に記載のホッパ−を使用するエクストル−ジョンコ−ト法により塗布することができる。 The base layer of the present invention may contain inorganic or organic fine particles to such an extent that the undercoat layer optionally applied does not substantially impair the transparency of the functional layer. Silica (SiO 2 ), titanium dioxide (TiO 2 ), calcium carbonate, magnesium carbonate and the like can be used as the inorganic fine particle matting agent. The undercoating liquid is generally a well-known coating method, such as a dip coating method, an air knife coating method, a curtain coating method, a roller coating method, a wire bar coating method, It can be applied by a gravure coating method, a slide coating method, or an extrusion coating method using a hopper described in US Pat. No. 2,681,294.

(光電極層用導電層)
光電極層の導電性層は透明であることが好ましく、金属(例、白金、金、銀、銅、アルミニウム、インジウム、チタン)、炭素、導電性金属酸化物(例、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛)または複合金属酸化物(例、インジウム−スズ酸化物、インジウム−亜鉛酸化物)から形成できる。その表面抵抗値は35Ω/□以下が好ましく、20Ω/□以下がより好ましく、10Ω/□以下がさらに好ましく、3Ω/□以下がさらにまた好ましく、1Ω/□以下が特に好ましい。透明基板上に透明導電層を設けた光電極基板の光透過率(測定波長:500nm)は、60%以上が好ましく、75%以上がさらに好まししく、80%以上が最も好ましい。
(Conductive layer for photoelectrode layer)
The conductive layer of the photoelectrode layer is preferably transparent, metal (eg, platinum, gold, silver, copper, aluminum, indium, titanium), carbon, conductive metal oxide (eg, tin oxide, indium oxide, Zinc oxide) or composite metal oxides (eg, indium-tin oxide, indium-zinc oxide). The surface resistance value is preferably 35Ω / □ or less, more preferably 20Ω / □ or less, further preferably 10Ω / □ or less, still more preferably 3Ω / □ or less, and particularly preferably 1Ω / □ or less. The light transmittance (measurement wavelength: 500 nm) of the photoelectrode substrate provided with a transparent conductive layer on a transparent substrate is preferably 60% or more, more preferably 75% or more, and most preferably 80% or more.

(色素増感された半導体粒子層)
色素増感された半導体粒子層は、ナノサイズの細孔が内部に網目状に形成された、いわゆるメソポーラスな半導体膜からなっている。多半導体材料として金属酸化物および金属カルコゲニドを使用することが好ましく、さらにn型の無機半導体が好ましく、TiO、TiSrO、ZnO、Nb、SnO、WO、Si、CdS、CdSe、V、ZnS、ZnSe、SnSe、KTaO、FeSおよびPbSを含む。TiO、ZnO、SnO、WOおよびNbが好ましく、チタン酸化物、亜鉛酸化物、スズ酸化物およびこれらの複合体がさらに好ましく、二酸化チタンが最も好ましい。半導体の一次粒子は、平均粒径が2nm以上、80nm以下であることが好ましく、10nm以上、60nm以下であることがさらに好ましい。
(Dye-sensitized semiconductor particle layer)
The dye-sensitized semiconductor particle layer is a so-called mesoporous semiconductor film in which nano-sized pores are formed in a network. It is preferable to use metal oxides and metal chalcogenides as multi-semiconductor materials, more preferably n-type inorganic semiconductors, TiO 2 , TiSrO 3 , ZnO, Nb 2 O 3 , SnO 2 , WO 3 , Si, CdS, CdSe. , V 2 O 5 , ZnS, ZnSe, SnSe, KTaO 3 , FeS 2 and PbS. TiO 2 , ZnO, SnO 2 , WO 3 and Nb 2 O 3 are preferred, titanium oxide, zinc oxide, tin oxide and composites thereof are more preferred, and titanium dioxide is most preferred. The primary particle of the semiconductor preferably has an average particle size of 2 nm or more and 80 nm or less, and more preferably 10 nm or more and 60 nm or less.

(増感色素)
色素増感半導体粒子の増感に用いる増感色素は、各種の有機系、金属錯体系の増感材料と同様の色素を用いることができる。増感色素は、有機色素(例、シアニン色素、メロシアニン色素、オキソノール色素、キサンテン色素、スクワリリウム色素、ポリメチン色素、クマリン色素、リボフラビン色素、ペリレン色素)および金属錯体色素(例、フタロシアニン錯体、ポルフィリン錯体)を含む。金属錯体色素を構成する金属の例は、ルテニウムおよびマグネシウムを含む。クマリン色素のような有機色素は、「機能材料」,2003年,6月号,P5−18、および「ジャーナル・オブ・フィジカル・ケミストリー(J.Phys.Chem.)」,2003年,B第107巻,P597に記載がある。特には、グレッチェル等によるN−719、産業総合研究所によるMK−2、あるいは三菱樹脂株式会社によるD−205など増感色素が有名である。
(Sensitizing dye)
As the sensitizing dye used for sensitizing the dye-sensitized semiconductor particles, the same dyes as various organic and metal complex-based sensitizing materials can be used. Sensitizing dyes include organic dyes (eg, cyanine dyes, merocyanine dyes, oxonol dyes, xanthene dyes, squarylium dyes, polymethine dyes, coumarin dyes, riboflavin dyes, perylene dyes) and metal complex dyes (eg, phthalocyanine complexes, porphyrin complexes) including. Examples of the metal constituting the metal complex dye include ruthenium and magnesium. Organic dyes such as coumarin dyes are “functional materials”, 2003, June issue, P5-18, and “J. Phys. Chem.”, 2003, B 107. Volume, page 597. In particular, sensitizing dyes such as N-719 by Gretcher et al., MK-2 by AIST, or D-205 by Mitsubishi Plastics are well known.

(電解液層)
電解液層は、溶媒として5員環環状カーボネート、γ−ラクトン、脂肪族ニトリル、脂肪族鎖状エーテル脂肪族環状エーテルから選ばれる少なくとも1種類の溶媒中に、脂肪族第四級アンモニウムイオン、イミダゾリウムイオン、そしてヨウ化物イオンが溶解している電解液からなる色素増感型光電変換素子が好ましい。また、電解液の溶媒中にさらにベンゾイミダゾール化合物やチオシアン酸イオン(S−C≡N)またはイソチオシアン酸イオン(N=C=S)、グアニジウムイオンが溶解していることも好ましい。
(Electrolyte layer)
The electrolyte layer is composed of an aliphatic quaternary ammonium ion, imidazo in at least one solvent selected from a five-membered cyclic carbonate, γ-lactone, aliphatic nitrile, and aliphatic chain ether aliphatic cyclic ether as a solvent. A dye-sensitized photoelectric conversion element composed of an electrolytic solution in which a lithium ion and an iodide ion are dissolved is preferable. Still benzimidazole compounds and thiocyanate ions in the solvent of the electrolytic solution is also preferably - - (= C = S N ), the guanidinium ions are dissolved (S -C≡N) or isothiocyanate ion.

(対向電極層)
対向電極層の詳細は、光電極層の導電性層と同様である。
(対向電極層用透明基板)
対向電極層用透明基板は、光電極層用基板と同様である。
(Counter electrode layer)
The details of the counter electrode layer are the same as those of the conductive layer of the photoelectrode layer.
(Transparent substrate for counter electrode layer)
The transparent substrate for the counter electrode layer is the same as the substrate for the photoelectrode layer.

更に本発明では、その基板が水蒸気やガスに対してその透過性を低減するように設計されているが、過酷な環境条件により出力の劣化が見られる可能性があり、特に高温度で高湿度での環境条件で耐久性付与が重要である。これらの改良方法としては、基板にガスや水蒸気に対するバリアー特性を有する基板にするか、あるいはバリアー性のある包装体で、本発明の色素増感型光電変換素子を包み込むことで達成できる。以下に、本発明で好ましく用いられるバリアフィルム、特に水蒸気バリアー性について以下に記述する。 Furthermore, in the present invention, the substrate is designed to reduce its permeability to water vapor and gas, but output degradation may be observed due to severe environmental conditions, especially at high temperatures and high humidity. It is important to provide durability under environmental conditions. These improvement methods can be achieved by making the substrate a substrate having a barrier property against gas or water vapor, or enclosing the dye-sensitized photoelectric conversion element of the present invention in a package having a barrier property. Hereinafter, the barrier film preferably used in the present invention, particularly the water vapor barrier property will be described below.

前述したように、発明の色素増感型光電変換素子は、基板の外部にガスや水蒸気に対するバリアー性を有する層を有することも好ましい。さらに、水蒸気バリア性のある包装材料で包装あるいは包み込まれていても好ましい。その際に、本発明の色素増感型光電変換素子とハイバリア包装材料に間に空間があってもよく、また接着剤で色素増感型光電変換素子を接着させてもよい。更には、水蒸気やガスを通しにくい液体や固体(例えば、液状またはゲル状のパラフィン、シリコン、リン酸エステル、脂肪族エステルなど)を用いて、色素増感型光電変換素子を包装材料に包装してもよい。 As described above, the dye-sensitized photoelectric conversion element of the invention preferably has a layer having a barrier property against gas and water vapor outside the substrate. Furthermore, it is preferable that it is wrapped or wrapped with a packaging material having a water vapor barrier property. At that time, there may be a space between the dye-sensitized photoelectric conversion element of the present invention and the high barrier packaging material, or the dye-sensitized photoelectric conversion element may be bonded with an adhesive. Furthermore, the dye-sensitized photoelectric conversion element is packaged in a packaging material using a liquid or solid (eg, liquid or gel paraffin, silicon, phosphate ester, aliphatic ester, etc.) that is difficult to pass water vapor or gas. May be.

本発明で好ましく用いられるバリアー性のある基板あるいは包装材料の好ましい水蒸気透過度は、40℃、相対湿度90%(90%RH)の環境下で0.1g/m/日低下であり、より好ましくは0.01g/m/日以下であり、更に好ましくは0.0005g/m/日以下であり、特に好ましくは0.00001g/m/日以下である。また、環境温度が60℃、90%RHでのより過酷な場合でも、バリアー性のある基板あるいは包装材料の水蒸気透過度は、より好ましくは0.01g/m/日以下であり、更に好ましくは0.0005g/m/日以下であり、特に好ましくは0.00001g/m/日以下である。またバリアー性のある基板あるいは包装材料の酸素透過率は25℃、0%RHの環境下において、好ましくは約0.001g/m/日以下であり、より好ましくは0.00001g/m/日が好ましい。 A preferable water vapor permeability of the substrate or packaging material having a barrier property preferably used in the present invention is a decrease of 0.1 g / m 2 / day in an environment of 40 ° C. and a relative humidity of 90% (90% RH). preferably not more than 0.01 g / m 2 / day, more preferably not more than 0.0005 g / m 2 / day, particularly preferably not more than 0.00001 / m 2 / day. Further, even when the environmental temperature is 60 ° C. and 90% RH, the water vapor permeability of the substrate or packaging material having a barrier property is more preferably 0.01 g / m 2 / day or less, and still more preferably. Is 0.0005 g / m 2 / day or less, particularly preferably 0.00001 g / m 2 / day or less. The oxygen permeability 25 ° C. of the substrate or packaging materials with barrier property, in an environment of RH 0%, preferably not more than about 0.001 g / m 2 / day, more preferably 0.00001 / m 2 / Day is preferred.

これらの本発明の色素増感型太陽電池用バリアー性のある基板あるいは包装材料に、水蒸気やガスに対するバイア性付与は、特に限定されないが、太陽電池に必要な光量を妨げないことが必要であるために透過性のあるバリアー性のある基板あるいは包装材料であり、その透過率は好ましくは50%以上であり、より好ましくは70%以上であり、更に好ましくは85%以上であり、特に好ましくは90%以上である。上記の特性を有するバリアー性のある基板あるいは包装材料は、その構成や材料において特に限定されることはなく、該特性を有するものであれば特に限定されない。 Although there is no particular limitation on imparting via properties to water vapor or gas to the substrate or packaging material having barrier properties for the dye-sensitized solar cell of the present invention, it is necessary not to interfere with the amount of light necessary for the solar cell. Therefore, it is a substrate or packaging material that is permeable and has a barrier property, and its transmittance is preferably 50% or more, more preferably 70% or more, still more preferably 85% or more, and particularly preferably. 90% or more. The board | substrate or packaging material which has the said characteristic with a barrier property is not specifically limited in the structure and material, If it has this characteristic, it will not specifically limit.

本発明の好ましいバリアフィルムのある基板あるいは包装材料は、プラスチック支持体上に水蒸気やガスの透過性が低いバリアー層を設置したフィルムであることが好ましい。ガスバリアフィルムの例としては、酸化ケイ素や酸化アルミニウムを蒸着したもの(特公昭53−12953、特開昭58−217344)、有機無機ハイブリッドコーティング層を有するもの(特開2000−323273、特開2004−25732)、無機層状化合物を有するもの(特開2001−205743)、無機材料を積層したもの(特開2003−206361、特開2006−263989)、有機層と無機層を交互に積層したもの(特開2007−30387、米国特許6413645、Affinitoら著 Thin Solid Films 1996年 290−291頁)、有機層と無機層を連続的に積層したもの(米国特許2004−46497)などが挙げられる。 A substrate or packaging material having a preferable barrier film of the present invention is preferably a film in which a barrier layer having low water vapor and gas permeability is provided on a plastic support. Examples of the gas barrier film include those obtained by vapor-depositing silicon oxide and aluminum oxide (Japanese Patent Publication No. Sho 53-12953, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 58-217344), and those having an organic-inorganic hybrid coating layer (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-323273, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2004). 25732), those having an inorganic layered compound (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-205743), those obtained by laminating inorganic materials (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-206361, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-263389), those obtained by alternately laminating organic layers and inorganic layers (special features) No. 2007-30387, U.S. Pat. No. 6,413,645, Affinito et al., Thin Solid Films 1996, pp. 290-291), and organic layers and inorganic layers (U.S. Pat. No. 2004-46497).

プラスチックフィルム上に無機層と有機層を含むバリアー層を有するバリアー性フィルム基板を製造する際に、スルフィニル基またはスルホニル基を有するビニルモノマーを含むモノマー混合物を重合させることによって有機層を形成する方法(特開2009−28949)、樹脂基板の片面または両面に珪素原子と窒素原子とを含む薄膜を有する透明ガスバリアフィルムであって、前記薄膜に含まれる珪素原子と窒素原子との割合がSiNx(ただし、0.5≦x≦1.4)であり、かつ、前記薄膜2の膜厚が20〜50nmである透明ガスバリアフィルム(特開2008−240131)、基材フィルム上に、少なくとも1層の無機層と少なくとも1層の有機層とを有するガスバリア性積層フィルムにおいて、前記有機層に少なくとも1種類のリン酸エステル基を有するポリマーを含有させる方法(特開2007−290369)、基板フィルム上に少なくとも1層の無機層と、少なくとも1層のアモルファスカーボンを主成分とするアモルファスカーボン層とを有し、少なくとも1層の前記アモルファスカーボン層の表面における(酸素原子数/炭素原子数)の比が0.01以上であることを特徴とするガスバリア性積層フィルム(特開2007−136800)、熱可塑性樹脂フィルムよりなる基材層の少なくとも一方の表面に、アンカーコート層を介して、ポリビニルアルコール系樹脂、珪素アルコキシドの加水分解物及び層状珪酸塩からなるバリアー層(A層)と、ポリビニルアルコール系樹脂及び層状珪酸塩からなるバリアー層(B層)とが基材層側からA層/B層の順に積層されてなるバリアフィルム(特開2005−225117)、などのバリアフィルムを利用できる。 A method of forming an organic layer by polymerizing a monomer mixture containing a vinyl monomer having a sulfinyl group or a sulfonyl group when producing a barrier film substrate having a barrier layer containing an inorganic layer and an organic layer on a plastic film ( JP, 2009-28949), a transparent gas barrier film having a thin film containing silicon atoms and nitrogen atoms on one or both sides of a resin substrate, wherein the ratio of silicon atoms and nitrogen atoms contained in the thin film is SiNx (however, 0.5 ≦ x ≦ 1.4) and the thin film 2 has a thickness of 20 to 50 nm, a transparent gas barrier film (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-240131), and at least one inorganic layer on the substrate film And at least one organic layer, wherein the organic layer has at least 1 A method of containing a polymer having a phosphoric acid ester group (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-290369), a substrate film having at least one inorganic layer and at least one amorphous carbon layer mainly composed of amorphous carbon. And a gas barrier laminate film (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-136800), wherein the ratio of (number of oxygen atoms / number of carbon atoms) on the surface of at least one amorphous carbon layer is 0.01 or more, thermoplasticity A barrier layer (A layer) made of a polyvinyl alcohol resin, a hydrolyzate of silicon alkoxide, and a layered silicate on at least one surface of a substrate layer made of a resin film via an anchor coat layer, and a polyvinyl alcohol resin And the barrier layer (B layer) made of layered silicate is the A layer / B layer from the base material layer side. Barrier film obtained by laminating in this order (JP 2005-225117), can be used a barrier film such as.

これらは、透明基板に水蒸気や各種ガスの基材透過を抑制する層(バリア膜)を設けることであり、例えば酸化ケイ素膜、窒化ケイ素膜、酸窒化ケイ素膜、炭化ケイ素膜、酸化アルミニウム膜、酸窒化アルミニウム膜、酸化チタン膜、酸化ジルコニウム膜、ダイヤモンドライクカーボン膜などの無機薄膜等や、これらのガスバリア性の高い無機薄膜と柔軟な有機薄膜を積層するガスバリア膜なども用いるものである。
本発明の色素増感型太陽電池は、バリアフィルムで包装した色素増感型太陽電池から、電気を取り出せるリード線を付与して、バリアー性の高いEVA樹脂などの充填樹脂で固定して外部の各種電力器具につなぐことが好ましい。
These are to provide a transparent substrate with a layer (barrier film) that suppresses permeation of water vapor and various gases to the base material. For example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, a silicon carbide film, an aluminum oxide film, Inorganic thin films such as an aluminum oxynitride film, a titanium oxide film, a zirconium oxide film, and a diamond-like carbon film, and a gas barrier film in which an inorganic thin film having a high gas barrier property and a flexible organic thin film are laminated are also used.
The dye-sensitized solar cell of the present invention is provided with a lead wire capable of taking out electricity from a dye-sensitized solar cell packaged with a barrier film, and fixed with a filling resin such as EVA resin having a high barrier property. It is preferable to connect to various electric appliances.

さらに、本発明においては光電極層と対向電極層の基板の外部が、前述したバリアー性の層を有することも好ましく、これにより高温高湿での保存性が改良できる。その場合、バリアー層を付与した基板の取り扱いは傷などを付けないように、十分に注意することが重要である。本発明で好ましく用いられる外バリアー付き基板の好ましい水蒸気透過度は、40℃、相対湿度90%(90%RH)の環境下で0.1g/m/日低下であり、より好ましくは0.01g/m/日以下であり、更に好ましくは0.0005g/m/日以下であり、特に好ましくは0.00001g/m/日以下である。特には、環境温度が60℃、90%RHでのより過酷な場合でも、基板の水蒸気透過度はより好ましくは0.01g/m/日以下であり、更に好ましくは0.0005g/m/日以下であり、特に好ましくは0.00001g/m/日以下である。またその酸素透過率は25℃、90%RHの環境下において、好ましくは約0.001cc/m/日以下であり、より好ましくは0.00001cc/m/日が好ましい。 Furthermore, in the present invention, it is also preferable that the outside of the substrate of the photoelectrode layer and the counter electrode layer has the above-described barrier layer, which can improve the storage stability at high temperature and high humidity. In that case, it is important to be careful when handling a substrate provided with a barrier layer so as not to damage the substrate. A preferable water vapor permeability of the substrate with an outer barrier preferably used in the present invention is a decrease of 0.1 g / m 2 / day in an environment of 40 ° C. and a relative humidity of 90% (90% RH), and more preferably 0.8%. It is 01 g / m 2 / day or less, more preferably 0.0005 g / m 2 / day or less, and particularly preferably 0.00001 g / m 2 / day or less. In particular, even when the ambient temperature is more severe at 60 ° C. and 90% RH, the water vapor permeability of the substrate is more preferably 0.01 g / m 2 / day or less, and still more preferably 0.0005 g / m 2. / Day or less, particularly preferably 0.00001 g / m 2 / day or less. Further, the oxygen permeability is preferably about 0.001 cc / m 2 / day or less, more preferably 0.00001 cc / m 2 / day, in an environment of 25 ° C. and 90% RH.

本発明は、作製された太陽電池はその用途は特に限定されない。好ましくは、家庭用電源の電力源、乾電池同等の電力源、ボタン電池同等の動力源として利用できる。例えば、無人設備用として海上交通関係(灯台、灯浮標)、陸上交通関係(道路標識、鉄道信号、交差点信号、緊急電話)、航空交通関係(障害物表示灯、着陸誘導灯)、通信(無線中継局、気象観測テレメータ、ダム監視用テレメータ)、電蝕防止(石油、ガスなどのタンクやパイプ、波止場、鉄橋)など、屋外機器(時計、街路灯、バス停・電話ボックス・掲示板照明、避難場所標示灯)、宇宙用(人工衛星)、などを挙げることが出来る。 In the present invention, the use of the produced solar cell is not particularly limited. Preferably, it can be used as a power source for household power, a power source equivalent to a dry cell, or a power source equivalent to a button battery. For example, for unmanned equipment, maritime traffic (lighthouse, light buoy), land traffic (road sign, railway signal, intersection signal, emergency call), air traffic (obstacle indicator light, landing guide light), communication (wireless Relay station, weather observation telemeter, dam monitoring telemeter), electric corrosion prevention (oil and gas tanks and pipes, wharf, iron bridge), and other outdoor equipment (clocks, street lights, bus stops, telephone boxes, bulletin board lighting, evacuation areas) Mark lights), space (artificial satellites), etc.

農林水産用として、灌漑用ポンプ、温室用ファン、液肥循環ポンプ、穀物乾燥ファン、牧場用電気柵、牧場用飲料水汲み上げポンプ、養殖用攪拌装置、貯蔵庫、集魚灯、海洋牧場、などを挙げることが出来る。また、日常生活用医療用やレジャー用として、薬品用冷蔵庫、診療所照明、モーターボート用バッテリ充電、キャンプ照明、ポータブルテレ-フ゜レコーダー、テレビ、各種AV機器(CD、DVD、ブルーレイ、音楽。携帯用途も含める)、携帯電話、なども挙げられる。さらに、代替ネルギー源として、太陽光発電装置(住宅用、工場用、電力会社設備用)、太陽光発電衛星、ソーラーカーも挙げられ、室内光利用として電卓、電気製品用リモコン、ゲーム機などにも応用できる。 For agriculture, forestry and fisheries, irrigation pumps, greenhouse fans, liquid fertilizer circulation pumps, grain drying fans, ranch electric fences, ranch drinking water pumps, aquaculture stirrers, storages, fish lamps, marine ranches, etc. I can do it. In addition, medical refrigerators for daily life and leisure use, refrigerators for medicines, clinic lighting, battery charging for motor boats, camping lighting, portable TV recorders, TVs, various AV devices (CD, DVD, Blu-ray, music, portable use) Mobile phone). In addition, alternative energy sources include solar power generation devices (for homes, factories, and power company equipment), solar power generation satellites, and solar cars. For indoor light use, such as calculators, remote controls for electrical products, and game consoles. Can also be applied.

本発明により、効率よい発電特性を有する光電変換素子を提供することができ、更に保存経時による光電変換素子の発電特製の劣化を改善することが可能になった。また、沃素イオンの少ない電解液でも優れた色素増感型光電変換素子を提供することが可能となった。 According to the present invention, it is possible to provide a photoelectric conversion element having efficient power generation characteristics, and it is possible to improve deterioration of the photoelectric conversion element of the photoelectric conversion element due to storage aging. In addition, it is possible to provide an excellent dye-sensitized photoelectric conversion element even with an electrolytic solution having a small amount of iodine ions.

以下に、本発明の具体例を挙げるがこれに限定されるものではない。
[実施例1](本発明)
(1−1)電解液層の液調製
N−メチルベンズイミダゾール 0.66g、ヨウ化テトラブチルアンモニウム 7.38g、1,3−ブチルメチルイミダゾリウムヨウ化物 5.32g、グアニジンチオシアネート 0.58gを、5mLのメスフラスコに入れ、プロピレンカーボネートを全量で50mLになるように加えた。超音波洗浄機による振動により1時間撹拌したのち、24時間以上暗所に静置して、ヨウ素を含まない電解液を調製(電解液試料−11)した。
Although the specific example of this invention is given to the following, it is not limited to this.
[Example 1] (Invention)
(1-1) Preparation of electrolyte layer solution N-methylbenzimidazole 0.66 g, tetrabutylammonium iodide 7.38 g, 1,3-butylmethylimidazolium iodide 5.32 g, guanidine thiocyanate 0.58 g, Into a 5 mL volumetric flask, propylene carbonate was added to a total volume of 50 mL. After stirring for 1 hour by vibration with an ultrasonic cleaner, the solution was left in a dark place for 24 hours or more to prepare an electrolyte solution containing no iodine (electrolyte sample 11).

光路長1mmで、ヨウ素を含まない電解液とヨウ素含有電解液との吸収スペクトルを測定した。ヨウ素を含まない本発明の好ましい電解液(−)は、可視領域における吸収が少なく、ほとんど透明であることを確認した。 The absorption spectrum of an electrolytic solution containing no iodine and an electrolytic solution containing iodine was measured at an optical path length of 1 mm. It was confirmed that the preferable electrolytic solution (−) of the present invention containing no iodine has little absorption in the visible region and is almost transparent.

(1−2)色素溶液の調製
ルテニウム錯体色素(N719、ソラロニクス社製)7.2mgを20mLのメスフラスコに入れた。tert−ブタノール10mLを混合し、撹拌した。その後、アセトニトリル8mLを加え、メスフラスコに栓をしたのち、超音波洗浄器による振動により、60分間撹拌した。溶液を常温に保ちながら、アセトニトリルを加え、全量を20mLとした。得られた試料溶液(試料溶液−12)とした。
(1-2) Preparation of dye solution 7.2 mg of a ruthenium complex dye (N719, manufactured by Solaronics) was placed in a 20 mL volumetric flask. 10 mL of tert-butanol was mixed and stirred. Thereafter, 8 mL of acetonitrile was added, and the volumetric flask was stoppered, followed by stirring for 60 minutes by vibration with an ultrasonic cleaner. While keeping the solution at room temperature, acetonitrile was added to make the total volume 20 mL. The obtained sample solution (sample solution-12) was used.

(1−3)光電極層の作製
1−3−1)光電極層の基板および導電性層の作製
基板としてポリエチレンナフタレートフィルムを用いた。さらにその片面に、酸化インジウムスズ(ITO)をコートし、ポリエチレンナフタレートフィルム(ITO−PENフィルム、厚み200μm、シート抵抗10Ω/□)を得た(試料フィルム−131)。
(1-3) Production of Photoelectrode Layer 1-3-1) A polyethylene naphthalate film was used as a substrate for the photoelectrode layer and a production substrate for the conductive layer. Further, one surface thereof was coated with indium tin oxide (ITO) to obtain a polyethylene naphthalate film (ITO-PEN film, thickness 200 μm, sheet resistance 10Ω / □) (sample film-131).

1−3−2)保護層付き集電用メッシュの作製
1−3−1)で作製した試料フィルム−131の上に、スクリーン印刷方法を用いて、保護層を有する集電用メッシュを下記の如くに実施した。
1-3-2) Production of current collecting mesh with protective layer On sample film-131 produced in 1-3-1), a current collecting mesh having a protective layer was formed by the following method using a screen printing method. It carried out as follows.

(1−3−2−1)集電用メッシュ作製
32cm x 32cmのアルミフレームに取り付けたスクリーン(アサダメッシュ製3Dメッシュ,#200,乳剤厚み15μm)の中央に、幅150μm、長さ10 cmのラインを5 mm間隔で10本のパターンを製版した。このスクリーン版をスクリーン印刷機(MITANI, MEC−2400)にセットした。3−1)で作製した試料フィルム−131をスクリーンに固定し、スクリーンとのクリアランスは1mmに設定した。銀ペースト(藤倉化成、ドータイトD−550、銀フィラー)を試料フィルム−131上に塗布した。スクリーンを外した後に得られた銀ペーストを塗布した試料を、ガラス板に端部を貼り付け室温で20分乾燥後、150℃で30分間乾燥を実施し、銀メッシュを施した試料(試料フィルム−1321)を得た。試料フィルム−1321の銀メッシュ部の厚さは、6μmであった。
(1-3-2-1) Preparation of current collecting mesh At the center of a screen (Asada mesh 3D mesh, # 200, emulsion thickness 15 μm) attached to a 32 cm × 32 cm aluminum frame, a width of 150 μm and a length of 10 cm Ten patterns were made at 5 mm intervals. This screen plate was set in a screen printing machine (MITANI, MEC-2400). The sample film-131 produced in 3-1) was fixed to a screen, and the clearance from the screen was set to 1 mm. A silver paste (Fujikura Kasei, Dotite D-550, silver filler) was applied on the sample film-131. The sample coated with the silver paste obtained after removing the screen was attached to a glass plate and dried at room temperature for 20 minutes, then dried at 150 ° C. for 30 minutes, and then a sample with a silver mesh (sample film) -1321). The thickness of the silver mesh portion of Sample Film-1321 was 6 μm.

(1−3−2−2)集電用メッシュの保護膜の作製
32cm x 32cmのアルミフレームに取り付けたスクリーン(アサダメッシュ製3Dメッシュ,#200,乳剤厚み15μm)の中央に、幅300μm、長さ10 cmのラインを5 mm間隔で10本のパターンを製版した。このスクリーン版をスクリーン印刷機(MITANI, MEC−2400)にセットした。(1−3−2−1)で作製した試料フィルム−1321を前述のスクリーンに固定した。この時、スクリーンのパターンは銀メッシュの位置に合致することを確認した。試料フィルム−1321とスクリーンのクリアランスを1mmに設定した。このスクリーンに、絶縁コーティング用ペースト(アサヒ化学研究所、CR-20T、10質量%)を付与し、銀配線上にスクリーン印刷した。スクリーンから試料フィルムを外し、ガラス板に端部を貼り付けて、室温で10分乾燥後し、続いて150℃で10分間乾燥させて、保護層を有する集電用メッシュを作製した(試料フィルム−1322)。この時、銀メッシュ上の保護層の厚さは、15μmであり、幅は平均で30μmであった。ここで、使用した絶縁コーティング用ペースト(アサヒ化学研究所、CR-20T、10質量%)の特性は、PEN上に塗布して、室温で10分乾燥後し、続いて150℃で10分間乾燥させて、保護層と同様な厚さ15μmの樹脂層を作製したところ、鉛筆硬度が2Hであり絶縁抵抗値が1015Ω以上(25℃、60%RH)であることを確認した。
(1-3-2-2) Preparation of protective film for current collecting mesh At the center of a screen (Asada mesh 3D mesh, # 200, emulsion thickness 15 μm) attached to a 32 cm × 32 cm aluminum frame, width 300 μm, length Ten patterns of 10 cm lines were made at intervals of 5 mm. This screen plate was set in a screen printing machine (MITANI, MEC-2400). The sample film-1321 produced in (1-3-2-1) was fixed to the above-described screen. At this time, it was confirmed that the screen pattern matched the position of the silver mesh. The clearance between the sample film-1321 and the screen was set to 1 mm. An insulating coating paste (Asahi Chemical Laboratory, CR-20T, 10% by mass) was applied to the screen, and screen printing was performed on the silver wiring. The sample film was removed from the screen, the end was attached to a glass plate, dried at room temperature for 10 minutes, and then dried at 150 ° C. for 10 minutes to produce a current collecting mesh having a protective layer (sample film) -1322). At this time, the thickness of the protective layer on the silver mesh was 15 μm, and the width was 30 μm on average. Here, the properties of the insulating coating paste used (Asahi Chemical Laboratory, CR-20T, 10% by mass) were applied on PEN, dried at room temperature for 10 minutes, and then dried at 150 ° C. for 10 minutes. Then, when a 15 μm thick resin layer similar to the protective layer was produced, it was confirmed that the pencil hardness was 2H and the insulation resistance value was 10 15 Ω or more (25 ° C., 60% RH).

1−3−3)色素増感された半導体粒子からなる多孔性の光電極層の作製
平均粒径20nmの酸化チタンをブタノール溶液に分散したチタンペースト(10質量%)を、ベーカー式アプリケータを用いて、(3)で作製した試料フィルム−1322の上に塗布厚みが150μmとなるように塗布した。得られたチタンペースト塗布したフィルムを、ガラス板に端部を貼り付け、常温で10分間乾燥させた後、150℃の乾燥機中でさらに20分間加熱乾燥して、色素増感用の多孔質半導体粒子層を有する試料フィルム−133Pを作製した。
1-3-3) Production of Porous Photoelectrode Layer Consisting of Dye-Sensitized Semiconductor Particles Titanium paste (10% by mass) in which titanium oxide having an average particle diameter of 20 nm is dispersed in a butanol solution is prepared using a Baker type applicator. Then, it was applied on the sample film 1322 prepared in (3) so that the coating thickness was 150 μm. The obtained titanium paste-coated film was bonded to a glass plate with an end and dried at room temperature for 10 minutes, and then further dried by heating in a dryer at 150 ° C. for 20 minutes to obtain a porous layer for dye sensitization. A sample film-133P having a semiconductor particle layer was produced.

試料フィルム−133Pを、6×11.5cmのサイズにカットした。さらに、カットした試料フィルム−133の短辺(6cm)の外側から5mmのふちをけずり、さらに、長辺のふちの一方を5mm、もう一方のふちの10mmを削り整形した。整形後の試料フィルム−133Pのサイズは、4.5cm×10cmとなった。この試料フィルム−133Pを、再度110℃にて10分間加熱乾燥した。
その後、整形後の試料フィルム−133Pを、予め(1−2)で調製した試料−12のN719色素溶液に浸した。色素溶液を40℃に保ちながら、軽く攪拌しながら色素を吸着させた。2時間後、シャーレから色素吸着済み酸化チタン膜を取り出し、アセトニトリルにて3回洗浄して乾燥させて、色素増感された半導体粒子からなる多孔性の光電極層を有する試料フィルム(試料フィルム−133)を作製した。
Sample film-133P was cut into a size of 6 × 11.5 cm. Furthermore, the edge of 5 mm was scraped from the outer side of the short side (6 cm) of the cut sample film-133, and further, 5 mm on one side of the long side and 10 mm on the other side were cut and shaped. The size of the sample film-133P after shaping was 4.5 cm × 10 cm. This sample film-133P was again heat-dried at 110 ° C. for 10 minutes.
Thereafter, the sample film-133P after shaping was immersed in an N719 dye solution of Sample-12 prepared in advance in (1-2). While keeping the dye solution at 40 ° C., the dye was adsorbed while gently stirring. Two hours later, the dye-adsorbed titanium oxide film was taken out of the petri dish, washed with acetonitrile three times, dried, and a sample film having a porous photoelectrode layer made of dye-sensitized semiconductor particles (sample film- 133).

(1−4)対向電極層の作製
酸化インジウムスズ(ITO)をコートしたポリエチレンナフタレートフィルム(ITO−PENフィルム、厚み200μm、シート抵抗10Ω/□)を、20cm×100cmにカットした。エタノールで50%を希釈したPEDOT−PSS水分散液(ポリサイエンス社製、1.2wt%)をバーコーターによって塗布した。室温で乾燥後、150℃で10分乾燥させて光透過率が70%の対向電極フィルムを作製した。その後、4.5cm×10cmのサイズにカットした。フィルムの短辺から1cmの部分に、直径1mmの電解液注液用の穴を一箇所あけた(対向電極用の試料フィルム−14)。
(1-4) Production of counter electrode layer A polyethylene naphthalate film (ITO-PEN film, thickness 200 μm, sheet resistance 10Ω / □) coated with indium tin oxide (ITO) was cut into 20 cm × 100 cm. A PEDOT-PSS aqueous dispersion (1.2% by weight, manufactured by Polyscience) diluted 50% with ethanol was applied by a bar coater. After drying at room temperature, it was dried at 150 ° C. for 10 minutes to produce a counter electrode film having a light transmittance of 70%. Thereafter, it was cut into a size of 4.5 cm × 10 cm. One hole for electrolyte injection having a diameter of 1 mm was formed in a portion 1 cm from the short side of the film (sample film for counter electrode-14).

(1−5)色素増感型光電変換素子の作製
サーリンフィルム(厚さ25μm、デュポン社製)を、5.5cmx11cmのサイズに切り取り、さらに、中心部を4.5×10cmにくり抜き、スペーサーフィルム(試料フィルム−F)を作製した。色素吸着させた酸化チタン電極フィルム(試料フィルム−133)と、対向電極フィルム(試料フィルム−14)を、スペーサーフィルム試料フィルム−F)をはさんで、試料フィルム−133および試料フィルム−14の導電層面が内側になるように対向させて貼り合せ、110℃のオーブン中で20分間乾燥した。
(1-5) Preparation of dye-sensitized photoelectric conversion element A Surlyn film (thickness 25 μm, manufactured by DuPont) was cut into a size of 5.5 cm × 11 cm, and the center portion was cut out to 4.5 × 10 cm, and a spacer film (Sample film-F) was produced. The conductive properties of the sample film-133 and the sample film-14 are sandwiched between the dye-adsorbed titanium oxide electrode film (sample film-133), the counter electrode film (sample film-14), and the spacer film sample film-F). The layers were laminated so that the layer surfaces face each other and dried in an oven at 110 ° C. for 20 minutes.

そして電解液注液用の一方の穴から、電解液である試料溶液−2を注液した。その後、電解液注液用の穴にサーリンフィルムを設置し、5mm四方のカバーガラスでさらに覆い、カバーガラスの上から110℃に加温した半田ごてにより熱を加えて、カバーガラスを接着して穴を封じた。作製した色素増感太陽電池の電極の端子には、集電効率を高めるために、導電アルミテープ(No.5805、スリオンテック社製)を、貼った。このとき、太陽電池の両面から電極を取り出せるように、アルミテープを巻き込むようにはり、本発明の色素増感光電変換素子(色素増感型光電変換素子試料−15)を作製した。 And the sample solution-2 which is electrolyte solution was inject | poured from one hole for electrolyte solution injection. After that, a Surlyn film is installed in the hole for electrolyte injection, further covered with a 5 mm square cover glass, and heated by a soldering iron heated to 110 ° C. from the top of the cover glass to adhere the cover glass. And sealed the hole. In order to increase current collection efficiency, conductive aluminum tape (No. 5805, manufactured by Sliontec Co., Ltd.) was attached to the electrode terminals of the produced dye-sensitized solar cell. At this time, an aluminum tape was wound so that the electrodes could be taken out from both sides of the solar cell, and the dye-sensitized photoelectric conversion element (dye-sensitized photoelectric conversion element sample-15) of the present invention was produced.

(1−6)色素増感型光電変換素子の評価
1−6−1)初期出力特性
光源として、150Wキセノンランプ光源装置にAM1.5Gフィルタを装着した擬似太陽光源(PEC−L11型、ペクセル・テクノロジーズ(株)製)を用い、光量は1sun(AM1.5G、100mWcm−2(JIS−C−8912のクラスA))に調整した。作製した色素増感型光電変換素子である試料−15をソースメータ(2400型ソースメータ、Keithley社製)に接続した。電流電圧特性は、該擬似太陽光源からの1sunの光照射下、バイアス電圧を0Vから0.8Vまで、0.01V単位で変化させながら出力電流を測定した。
(1-6) Evaluation of dye-sensitized photoelectric conversion device 1-6-1) Pseudo solar light source (PEC-L11 type, Pexel The amount of light was adjusted to 1 sun (AM1.5G, 100 mWcm −2 (JIS-C-8912 class A)). Sample-15 which is the produced dye-sensitized photoelectric conversion element was connected to a source meter (2400 type source meter, manufactured by Keithley). For the current-voltage characteristics, the output current was measured while changing the bias voltage from 0 V to 0.8 V in units of 0.01 V under irradiation of 1 sun of light from the pseudo solar light source.

出力電流の測定は、各電圧ステップにおいて、電圧を変化後、0.05秒後から0.15秒後の値を積算することで行った。バイアス電圧を、逆方向に0.8Vから0Vまでステップさせる測定も行い、順方向と逆方向の測定の平均値を、光電流データとした。その結果、短絡電流値200mA、開放電圧値0.69V、曲線因子0.42の電流−電圧特性曲線が得られた。なお、1−3−2)保護層付き集電用メッシュの作製
を実施しない以外は全く同様にして作製した比較用試料は、短絡電流値は最大で10mAであり、本発明の集電メッシュに対して著しく劣るものであった。
The output current was measured by integrating the values after 0.05 seconds and 0.15 seconds after changing the voltage in each voltage step. Measurement was also performed by stepping the bias voltage from 0.8 V to 0 V in the reverse direction, and the average value of the measurement in the forward direction and the reverse direction was used as photocurrent data. As a result, a current-voltage characteristic curve having a short-circuit current value of 200 mA, an open-circuit voltage value of 0.69 V, and a fill factor of 0.42 was obtained. In addition, the sample for comparison produced in exactly the same manner except that 1-3-2) the current collector mesh with a protective layer was not produced has a short-circuit current value of 10 mA at the maximum. It was extremely inferior to this.

1−6−2)耐久性評価
1−6−1)初期出力特性で用いた色素増感型太陽電池素子−15を、さらに60℃で500時間放置した後にその出力特性を調べたところ、初期出力特性に対してほぼ同等な特性を示すことを確認した。以上から本発明の色素増感型太陽電池素子−15は優れた耐久性を有することが確認された。
1-6-2) Durability Evaluation 1-6-1) After the dye-sensitized solar cell element-15 used in the initial output characteristics was further left at 60 ° C. for 500 hours, its output characteristics were examined. It was confirmed that the output characteristics were almost equivalent. From the above, it was confirmed that the dye-sensitized solar cell element-15 of the present invention has excellent durability.

[実施例2](比較)
実施例1において、(3−2−2)集電用メッシュの保護膜の作製を除く以外は、実施例1と全く同様にして保護層のない集電用メッシュからなる比較用の色素増感太陽電池素子−25を作製した。得られた色素増感太陽電池素子−25を実施例1の1−6−1)初期出力特性、および1−6−2)耐久性評価に従って、その特性を評価した。
[Example 2] (Comparison)
In Example 1, (3-2-2) Dye sensitization for comparison consisting of current collecting mesh without protective layer exactly as in Example 1 except for the production of the current collecting mesh protective film. Solar cell element-25 was produced. The obtained dye-sensitized solar cell element-25 was evaluated according to 1-6-1) initial output characteristics and 1-6-2) durability evaluation of Example 1.

2−6−1)初期出力特性
実施例1と同様に、優れた初期出力特性を得た。
2−6−2)耐久性評価その特性を評価した。
色素増感型太陽電池素子−25を60℃で500時間放置した後、その出力特性を調べたところ、まったく出力が得られず、色素増感太陽電池素子としての役割を示さないものであった。以上から、本発明の保護層を付与した集電用メッシュは、その耐久性において非常にすぐれたものであることを確認した。
2-6-1) Initial output characteristics Similar to Example 1, excellent initial output characteristics were obtained.
2-6-2) Durability evaluation The characteristics were evaluated.
The dye-sensitized solar cell element-25 was left at 60 ° C. for 500 hours and then its output characteristics were examined. As a result, no output was obtained and no role as a dye-sensitized solar cell element was shown. . From the above, it was confirmed that the current collecting mesh provided with the protective layer of the present invention was very excellent in durability.

[実施例3](本発明)
実施例1において、(1−3−2−2)集電用メッシュの保護膜の作製を、下記に変更する以外は実施例1と全く同様にして、本発明の色素増感太陽電池素子−35を作製した。
Example 3 (Invention)
In Example 1, (1-3-2-2) Dye-sensitized solar cell element of the present invention was made in exactly the same manner as in Example 1 except that the production of the protective film for the current collecting mesh was changed as follows. 35 was produced.

(3−3−2−2)集電用メッシュの保護膜の作製
32cm x 32cmのアルミフレームに取り付けたスクリーン(アサダメッシュ製3Dメッシュ,#200,乳剤厚み15μm)の中央に、幅300μm、長さ10 cmのラインを5 mm間隔で10本のパターンを製版した。このスクリーン版をスクリーン印刷機(MITANI, MEC−2400)にセットした。(1−1)で作製した試料フィルム−131Gを前述のスクリーンに固定した。この時、スクリーンのパターンは銀メッシュの位置に合致することを確認した。試料フィルム−131Gとスクリーンのクリアランスを1mmに設定した。
(3-3-2-2) Production of protective film for current collecting mesh At the center of a screen (Asadamesh 3D mesh, # 200, emulsion thickness 15 μm) attached to a 32 cm x 32 cm aluminum frame, width 300 μm, length Ten patterns of 10 cm lines were made at intervals of 5 mm. This screen plate was set in a screen printing machine (MITANI, MEC-2400). The sample film-131G produced in (1-1) was fixed to the aforementioned screen. At this time, it was confirmed that the screen pattern matched the position of the silver mesh. The clearance between the sample film-131G and the screen was set to 1 mm.

スクリーンに、絶縁コーティング用ペースト(ポリウレタン樹脂バインダー(三井化学(株)製、オレスターUD350、固形分20質量%に希釈)を付与し、銀配線上にスクリーン印刷した。スクリーンから試料フィルムを外し、ガラス板に端部を貼り付けて、室温で10分乾燥後し、続いて150℃で10分間乾燥させて、保護層を有する集電用メッシュを作製した(試料フィルム−331GH)。この時、銀メッシュ上の保護層の厚さは、15μmであり、幅は平均で25μmであった。 Insulating coating paste (polyurethane resin binder (Mitsui Chemicals Co., Ltd., Olester UD350, diluted to a solid content of 20% by mass)) was applied to the screen and screen-printed on the silver wiring. Remove the sample film from the screen, The edge part was affixed to the glass plate, dried at room temperature for 10 minutes, and then dried at 150 ° C. for 10 minutes to produce a current collecting mesh having a protective layer (sample film-331GH). The protective layer on the silver mesh had a thickness of 15 μm and an average width of 25 μm.

3−6−2)耐久性評価
3−6−1)初期出力特性で用いた色素増感太陽電池素子−35を、さらに60℃で500時間放置した後にその出力特性を調べたところ、初期出力特性に対してほぼ同等な特性を示すことを確認した。以上から本発明の色素増感太陽電池素子−35は優れた耐久性を有することが確認された。
3-6-2) Durability Evaluation 3-6-1) The dye-sensitized solar cell element-35 used in the initial output characteristics was further allowed to stand at 60 ° C. for 500 hours. It was confirmed that the characteristics were almost equivalent to the characteristics. From the above, it was confirmed that the dye-sensitized solar cell element-35 of the present invention has excellent durability.

[実施例4](本発明)
実施例1において、(1−2)色素溶液の調製を、下記に変更する以外は実施例1と全く同様にして、本発明の色素増感太陽電池素子−45を作製した。
Example 4 (Invention)
In Example 1, the dye-sensitized solar cell element-45 of the present invention was produced in the same manner as in Example 1 except that the preparation of (1-2) dye solution was changed as follows.

(4−2)色素溶液の調製
N−メチルベンズイミダゾール(IV−1)0.066g、ヨウ化テトラブチルアンモニウム(II−4)0.738g、1,3−ブチルメチルイミダゾリウムヨウ化物(III−1)0.532g、グアニジンチオシアネート0.058gを、5mLのメスフラスコに入れ、γ−ブチロラクトンを全量で5mLになるように加えた。超音波洗浄機による振動により1時間撹拌したのち、24時間以上暗所に静置して、ヨウ素を含まない電解液を調製した。
(4-2) Preparation of dye solution 0.066 g of N-methylbenzimidazole (IV-1), 0.738 g of tetrabutylammonium iodide (II-4), 1,3-butylmethylimidazolium iodide (III- 1) 0.532 g and 0.058 g of guanidine thiocyanate were placed in a 5 mL volumetric flask, and γ-butyrolactone was added to a total volume of 5 mL. After stirring for 1 hour by vibration with an ultrasonic cleaner, the solution was left in a dark place for 24 hours or more to prepare an electrolytic solution containing no iodine.

4−6−2)耐久性評価
4−6−1)初期出力特性で用いた色素増感太陽電池素子−45を、さらに60℃で500時間放置した後にその出力特性を調べたところ、初期出力特性に対してほぼ同等な特性を示すことを確認した。以上から本発明の色素増感太陽電池素子−45は優れた耐久性を有することが確認された。
4-6-2) Durability Evaluation 4-6-1) The dye-sensitized solar cell element-45 used in the initial output characteristics was further allowed to stand at 60 ° C. for 500 hours. It was confirmed that the characteristics were almost equivalent to the characteristics. From the above, it was confirmed that the dye-sensitized solar cell element-45 of the present invention has excellent durability.

[実施例5](本発明)
実施例1において作製した色素増感太陽電池素子−15を、下記の透湿度が10−4g/日・cmのバリアー包装体に封じ込めて、包装材封入した色素増感太陽電池素子−55を作製した。
(包装材の作製)
厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムからなる基材の一方の面に厚さ30nmの酸化珪素の蒸着薄膜層を積層し、その蒸着薄膜層の上に塗布量3g/m(乾燥状態)のポリウレタン系接着剤を介して厚15μmの二軸延伸ナイロンフィルムを積層し、さらにその二軸延伸ナイロンフィルム面に塗布量3g/m(乾燥状態)のポリウレタン系接着剤を介して厚さ30μmの無延伸ポリプロピレンフィルムを積層し、他方の面にC−(OC24−O−(CF−C−O−CHSi(OCHからなるパーフルオロポリエーテル基含有シランカップリング剤をパーフルオロヘキサンで0.5wt%に希釈した塗布液を塗布、乾燥して膜厚3μmの防汚層を積層した積層材料を得た。
Example 5 (Invention)
The dye-sensitized solar cell element-15 produced in Example 1 was sealed in a barrier package having a moisture permeability of 10 −4 g / day · cm 2 and filled with a packaging material. Was made.
(Production of packaging materials)
A deposited thin film layer of silicon oxide having a thickness of 30 nm is laminated on one surface of a base material made of a biaxially stretched polyethylene terephthalate film having a thickness of 12 μm, and the coating amount is 3 g / m 2 (dry state) on the deposited thin film layer. A biaxially stretched nylon film having a thickness of 15 μm is laminated via a polyurethane adhesive, and the thickness of the biaxially stretched nylon film is 30 μm via a polyurethane adhesive having a coating amount of 3 g / m 2 (dry state). unstretched polypropylene film was laminated, C 3 F 7 on the other side - from (OC 3 F 6) 24 -O- (CF 2) 2 -C 2 H 4 -O-CH 2 Si (OCH 3) 3 Laminate having an antifouling layer with a thickness of 3 μm was applied by applying a coating solution obtained by diluting a perfluoropolyether group-containing silane coupling agent to 0.5 wt% with perfluorohexane To obtain a fee.

(包装材封入した色素増感太陽電池素子−55を作製)
前記積層材料を所定寸法にスリットした二枚の積層材料の無延伸ポリプロピレンフィルム面同士を重ね合わせ、三辺をヒートシールし、一辺を開口部とした三方シール袋(包装袋)を作成し、その三方シール袋の開口部からケーブル付きの色素増感型光電変換素子−15を挿入し、ケーブルの一端を袋外に出し、袋内の空気を真空にて吸引後に、加熱密封シールして本発明の包装済み色素増感型光電変換素子−55を得た。
(Preparation of dye-sensitized solar cell element-55 encapsulating packaging material)
The non-stretched polypropylene film surfaces of the two laminated materials slit into the predetermined dimensions of the laminated material are overlapped, three sides are heat-sealed, and a three-side sealed bag (packaging bag) having one side as an opening is created. The dye-sensitized photoelectric conversion element-15 with a cable is inserted from the opening of the three-way seal bag, one end of the cable is taken out of the bag, the air in the bag is sucked in vacuum, and then heat-sealed and sealed. A prepackaged dye-sensitized photoelectric conversion element-55 was obtained.

5−6−2)耐久性評価
本発明の包装済み色素増感型光電変換素子−55を、40℃、相対湿度90%で3000時間放置した後にその出力特性を調べたところ、初期出力特性に対してほぼ同等な特性を示すことを確認した。以上から本発明の色本発明の包装済み色素増感型光電変換素子−55は優れた耐久性を有することが確認された。
5-6-2) Durability Evaluation When the output characteristics of the packaged dye-sensitized photoelectric conversion element-55 of the present invention were allowed to stand for 3000 hours at 40 ° C. and 90% relative humidity, the initial output characteristics were obtained. On the other hand, it was confirmed that almost the same characteristics were exhibited. From the above, it was confirmed that the packaged dye-sensitized photoelectric conversion element-55 of the present invention has excellent durability.

[実施例6]
実施例1において作製した色素増感太陽電池素子−15を、下記の透湿度が下記の透湿度が10−6g/日・cm以下のハイバリア包装体に封じ込めて、包装材封入した色素増感太陽電池素子−65を作製した。
[Example 6]
The dye-sensitized solar cell element-15 produced in Example 1 was encapsulated in a high-barrier packaging body having the following moisture permeability of 10 −6 g / day · cm 2 or less, and encapsulated in the packaging material. A solar cell element-65 was produced.

(包装材の作製)
(6H−1)包装材料の基材
厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートの片面に、下記のアンカーコート層、無機薄膜層(MH層)、ポリビニルアルコール/エチレン・不飽和カルボン酸共重合体/無機粒子/架橋剤(5/80/30/5 重量比)からなる有機層(YA層)、MH層、YA層、MH層、YA層、MH層、YA層、をこの順に積層して、バリアー層を有する包装材料を作製した。
(Production of packaging materials)
(6H-1) Base material of packaging material: 50 μm thick polyethylene terephthalate on one side, the following anchor coat layer, inorganic thin film layer (MH layer), polyvinyl alcohol / ethylene / unsaturated carboxylic acid copolymer / inorganic particles / An organic layer (YA layer) composed of a crosslinking agent (5/80/30/5 weight ratio), MH layer, YA layer, MH layer, YA layer, MH layer, and YA layer are laminated in this order, and a barrier layer is formed. A packaging material was prepared.

(6H−2)各液の調製方法
6H−2−1)アンカーコート
イソシアネート化合物(日本ポリウレタン工業製「コロネートL」)と飽和ポリエステル(東洋紡績製「バイロン300」)とを1:1重量比で配合して用いた。
(6H-2) Preparation method of each liquid 6H-2-1) Anchor coat isocyanate compound (“Coronate L” manufactured by Nippon Polyurethane Industry) and saturated polyester (“Byron 300” manufactured by Toyobo Co., Ltd.) at a weight ratio of 1: 1. Used in combination.

6H−2−2)ポリビニルアルコール(PVA)水性液の調製
ポリビニルアルコール(PVA、日本合成化学工業(株)製「ゴーセノールNM−14」、ケン化度99モル%以上、重合度1400)をイオン交換水に攪拌しながら入れ、95℃で60分間溶解し、固形分濃度10%のPVA水性液(a−1)を得た。
6H-2-2) Preparation of aqueous solution of polyvinyl alcohol (PVA) Ion exchange of polyvinyl alcohol (PVA, "GOHSENOL NM-14" manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., saponification degree 99 mol% or more, polymerization degree 1400) The mixture was stirred in water and dissolved at 95 ° C. for 60 minutes to obtain a PVA aqueous solution (a-1) having a solid content concentration of 10%.

6H−2−3)エチレン・不飽和カルボン酸共重合体水性液の調製
エチレン・アクリル酸共重合体(EAA)(アクリル酸20重量%、MFR:300g/10分)、アンモニア及びイオン交換水を95℃2時間攪拌混合して、中和度50%、固形分20%水性液(b−1)を調製した。
6H-2-3) Preparation of ethylene / unsaturated carboxylic acid copolymer aqueous liquid Ethylene / acrylic acid copolymer (EAA) (acrylic acid 20 wt%, MFR: 300 g / 10 min), ammonia and ion-exchanged water The mixture was stirred and mixed at 95 ° C. for 2 hours to prepare an aqueous liquid (b-1) having a neutralization degree of 50% and a solid content of 20%.

6H−2−4)無機粒子水性液の調製
珪酸水溶液から情報に従い、コロイダルシリカゾルを作製し、水素型カチオン交換樹脂カラム、水酸基型アニオン交換樹脂カラム、再度水素型カチオン交換樹脂カラムと順に通し、アンモニア水によりpH9、平均粒子径4nm、各種金属酸化物濃度が500ppm未満の水性シリカゾルを作製した。
6H-2-4) Preparation of aqueous solution of inorganic particles According to the information from silicic acid aqueous solution, colloidal silica sol is prepared and passed through hydrogen type cation exchange resin column, hydroxyl type anion exchange resin column, hydrogen type cation exchange resin column in this order, and ammonia. An aqueous silica sol having a pH of 9, an average particle diameter of 4 nm, and various metal oxide concentrations of less than 500 ppm was prepared with water.

6H−2−5)架橋剤液の調製
ヘキサメチレンジイソシアネート130質量部とポリエチレングリコールモノメチルエーテル(平均分子量400)170質量部と、4,4'−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート20質量部と3−メチル−1−フェニル−2−フォスフォレン−1−オキシド3質量部を加え、窒素気流下185℃で反応させカルボジイミド基含有架橋剤性液を作製した。
6H-2-5) Preparation of Crosslinking Agent Liquid 130 parts by mass of hexamethylene diisocyanate, 170 parts by mass of polyethylene glycol monomethyl ether (average molecular weight 400), 20 parts by mass of 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate and 3-methyl-1- 3 parts by mass of phenyl-2-phospholene-1-oxide was added and reacted at 185 ° C. under a nitrogen stream to prepare a carbodiimide group-containing crosslinker solution.

(6H−3)バリアー層付与した包装材料フィルムの作製
前述の二軸延伸PETフィルム(以下、OPETという)の片側表面に、アンカーコート液を塗布乾燥して厚さ0.1μmのアンカーコート層を形成した。次いで、真空蒸着装置を使用して1×10−5Torrの真空下でSiOを高周波加熱方式で蒸発させ、アンカーコート層上に薄膜厚さ約20nmの無機薄膜層を形成した。更にその上に前記有機層液を、無機薄膜層面上に、グラビアロールコーティング方式でウエット厚2.9g/m、フィルム走行速度200m/分で塗布、90℃の熱風で5秒間乾燥し、厚さ0.4μmのコーティング層(有機層)を作製した。さらに無機層と有機層を順番に各2層ずつ積層し、優れた水蒸気やガスに対するバリアー特性を有するバリアフィルム(バリアフィルム−6H3)を得た。
(6H-3) Production of packaging material film provided with barrier layer An anchor coat layer having a thickness of 0.1 μm is formed by applying and drying an anchor coat liquid on one surface of the biaxially stretched PET film (hereinafter referred to as OPET). Formed. Next, SiO was evaporated by a high-frequency heating method under a vacuum of 1 × 10 −5 Torr using a vacuum deposition apparatus, and an inorganic thin film layer having a thin film thickness of about 20 nm was formed on the anchor coat layer. Furthermore, the organic layer solution is applied onto the surface of the inorganic thin film layer by a gravure roll coating method with a wet thickness of 2.9 g / m 2 , a film running speed of 200 m / min, and dried with hot air at 90 ° C. for 5 seconds. A coating layer (organic layer) having a thickness of 0.4 μm was prepared. Furthermore, the inorganic layer and the organic layer were laminated | stacked 2 layers each in order, and the barrier film (barrier film-6H3) which has the barrier property with the outstanding water vapor | steam and gas was obtained.

(包装材封入した色素増感太陽電池素子−65を作製)
前記積層材料(バリアフィルム−6H3)を、所定寸法にスリットした二枚の積層材料の無延伸ポリプロピレンフィルム面同士を重ね合わせ、三辺をヒートシールし、一辺を開口部とした三方シール袋(包装袋)を作成し、その三方シール袋の開口部からケーブル付きの色素増感型光電変換素子−15を挿入し、ケーブルの一端を袋外に出し、袋内の空気を真空にて吸引後に、加熱密封シールして本発明の包装済み色素増感型光電変換素子−65を得た。
(Preparation of dye-sensitized solar cell element-65 encapsulating packaging material)
A three-sided sealing bag (packaging) in which the unstretched polypropylene film surfaces of two laminated materials slit into a predetermined dimension are laminated on the laminated material (barrier film-6H3), the three sides are heat-sealed, and one side is an opening. Bag), insert a dye-sensitized photoelectric conversion element-15 with a cable from the opening of the three-side seal bag, take out one end of the cable outside the bag, and suck the air in the bag in a vacuum, Heat-sealed and sealed to obtain a prepackaged dye-sensitized photoelectric conversion element-65 of the present invention.

6−6−2)耐久性評価
本発明の包装済み色素増感型光電変換素子−65を、60℃、相対湿度90%で1000時間放置した後にその出力特性を調べたところ、初期出力特性に対してほぼ同等な特性を示すことを確認した。以上から本発明の色本発明の包装済み色素増感型光電変換素子−65は優れた耐久性を有することが確認された。
6-6-2) Durability Evaluation When the packaged dye-sensitized photoelectric conversion element-65 of the present invention was allowed to stand for 1000 hours at 60 ° C. and 90% relative humidity, its output characteristics were examined. On the other hand, it was confirmed that almost the same characteristics were exhibited. From the above, it was confirmed that the packaged dye-sensitized photoelectric conversion element-65 of the present invention has excellent durability.

[実施例7]
実施例1において、光電極層用および対向電極層の基板および導電性層を、下記に変更する以外は、実施例1と全く同様にして、本発明の色素増感光電変換素子(色素増感型光電変換素子試料−75)を作製した。
7−3−1)光電極層の基板および導電性層の作製
基板として片面にバリアー層を有する前述のバリアフィルム−6H3を用い、その反対面に導電膜として、酸化インジウムスズ(ITO)をコートしポリエチレンテレナフタレートフィルム(ITO−PETフィルム、厚み200μm、シート抵抗15Ω/□)を用い、ITO導電層を有するPETフィルムを得た。
(7−4)対向電極層の作製
7−3−1)光電極層の基板および導電性層の作製と同様にして、本発明の対抗電極層を作製した。
[Example 7]
In Example 1, the dye-sensitized photoelectric conversion element (dye sensitization) of the present invention was exactly the same as Example 1 except that the substrate for the photoelectrode layer and the substrate for the counter electrode layer and the conductive layer were changed as follows. Type photoelectric conversion element sample-75) was produced.
7-3-1) Preparation of photoelectrode layer substrate and conductive layer The above barrier film-6H3 having a barrier layer on one side is used as the substrate, and indium tin oxide (ITO) is coated on the opposite side as the conductive film. Polyethylene telenaphthalate film (ITO-PET film, thickness 200 μm, sheet resistance 15Ω / □) was used to obtain a PET film having an ITO conductive layer.
(7-4) Production of counter electrode layer 7-3-1) The counter electrode layer of the present invention was produced in the same manner as the production of the substrate of the photoelectrode layer and the conductive layer.

7−6−2)耐久性評価
本発明のガスバリア性層を付与した基板からなる色素増感型光電変換素子−75を、60℃、相対湿度90%で3000時間放置した後にその出力特性を調べたところ、初期出力特性に対してほぼ同等な特性を示すことを確認した。以上から本発明の色本発明の包装済み色素増感型光電変換素子−75は優れた耐久性を有することが確認された。
7-6-2) Durability Evaluation The dye-sensitized photoelectric conversion element-75 comprising the substrate provided with the gas barrier layer of the present invention was allowed to stand for 3000 hours at 60 ° C. and 90% relative humidity, and then its output characteristics were examined. As a result, it was confirmed that the characteristics were almost equivalent to the initial output characteristics. From the above, it was confirmed that the packaged dye-sensitized photoelectric conversion element-75 of the present invention has excellent durability.

[実施例8](本発明)
実施例1の(1−3−2−1)集電用メッシュ作製において、銀ペースト(藤倉化成、ドータイトD−550、銀フィラー)をニッケルペースト(藤倉化成、ドータイトFN−101、ニッケルフィラー)のペーストに変更する以外は、実施例1と全く同様にして、本発明の色素増感型光電変換素子−85を作製した。出力電流の測定の結果は、実施例1と同様な優れた特性を示すものであった。また、60℃で500時間放置した後にその出力特性を調べたところ、初期出力特性に対してほぼ同等な特性を示すことを確認した。以上から本発明の色素増感型太陽電池素子−85は優れた耐久性を有することが確認された。
Example 8 (Invention)
In the production of (1-3-2-1) current collecting mesh of Example 1, silver paste (Fujikura Kasei, Dotite D-550, silver filler) was replaced with nickel paste (Fujikura Kasei, Dotite FN-101, nickel filler). Except for changing to paste, the dye-sensitized photoelectric conversion element-85 of the present invention was produced in the same manner as in Example 1. The result of measurement of the output current showed excellent characteristics similar to those of Example 1. Further, when the output characteristics were examined after being allowed to stand at 60 ° C. for 500 hours, it was confirmed that the characteristics were substantially equivalent to the initial output characteristics. From the above, it was confirmed that the dye-sensitized solar cell element-85 of the present invention has excellent durability.

[実施例9](本発明)
実施例1の(1−3−2−1)集電用メッシュ作製において、銀ペースト(藤倉化成、ドータイトD−550、銀フィラー)を銀/銅ペースト(藤倉化成、ドータイトFE−107、銀/銅フィラー)のペーストに変更する以外は、実施例1と全く同様にして、本発明の色素増感型光電変換素子−95を作製した。出力電流の測定の結果は、実施例1と同様な優れた特性を示すものであった。また、60℃で500時間放置した後にその出力特性を調べたところ、初期出力特性に対してほぼ同等な特性を示すことを確認した。以上から本発明の色素増感型太陽電池素子−95は優れた耐久性を有することが確認された。
[Example 9] (Invention)
In preparation of (1-3-2-1) current collecting mesh of Example 1, silver paste (Fujikura Kasei, Dotite D-550, silver filler) was changed to silver / copper paste (Fujikura Kasei, Dotite FE-107, silver / Except for changing to a copper filler paste, a dye-sensitized photoelectric conversion element-95 of the present invention was produced in the same manner as in Example 1. The result of measurement of the output current showed excellent characteristics similar to those of Example 1. Further, when the output characteristics were examined after being allowed to stand at 60 ° C. for 500 hours, it was confirmed that the characteristics were substantially equivalent to the initial output characteristics. From the above, it was confirmed that the dye-sensitized solar cell element-95 of the present invention has excellent durability.

[実施例10](本発明)
実施例1の(1−3−2−1)集電用メッシュ作製において、銀ペースト(藤倉化成、ドータイトD−550、銀フィラー)をカーボンペースト(藤倉化成、ドータイトXC−12、カーボンフィラー)のペーストに変更する以外は、実施例1と全く同様にして、本発明の色素増感型光電変換素子−105を作製した。出力電流の測定の結果は、実施例1と同様な優れた特性を示すものであった。また、60℃で500時間放置した後にその出力特性を調べたところ、初期出力特性に対してほぼ同等な特性を示すことを確認した。以上から本発明の色素増感型太陽電池素子−105は優れた耐久性を有することが確認された。
Example 10 (Invention)
In the production of (1-3-2-1) current collecting mesh of Example 1, the silver paste (Fujikura Kasei, Dotite D-550, silver filler) was replaced with the carbon paste (Fujikura Kasei, Dotite XC-12, carbon filler). Except for changing to a paste, the dye-sensitized photoelectric conversion element-105 of the present invention was produced in the same manner as in Example 1. The result of measurement of the output current showed excellent characteristics similar to those of Example 1. Further, when the output characteristics were examined after being allowed to stand at 60 ° C. for 500 hours, it was confirmed that the characteristics were substantially equivalent to the initial output characteristics. From the above, it was confirmed that the dye-sensitized solar cell element-105 of the present invention has excellent durability.

[実施例11](本発明)
実施例1の(1−3−2−1)集電用メッシュ作製において、銀ペースト(藤倉化成、ドータイトD−550、銀フィラー)をカーボンペースト(藤倉化成、ドータイトFA−401C、銀フィラー)のペーストに変更する以外は、実施例1と全く同様にして、本発明の色素増感型光電変換素子−115を作製した。出力電流の測定の結果は、実施例1と同様な優れた特性を示すものであった。また、60℃で500時間放置した後にその出力特性を調べたところ、初期出力特性に対してほぼ同等な特性を示すことを確認した。以上から本発明の色素増感型太陽電池素子−115は優れた耐久性を有することが確認された。
Example 11 (Invention)
In the production of (1-3-2-1) current collecting mesh of Example 1, the silver paste (Fujikura Kasei, Dotite D-550, silver filler) was replaced with the carbon paste (Fujikura Kasei, Dotite FA-401C, silver filler). A dye-sensitized photoelectric conversion element-115 of the present invention was produced in the same manner as in Example 1 except that the paste was changed. The result of measurement of the output current showed excellent characteristics similar to those of Example 1. Further, when the output characteristics were examined after being allowed to stand at 60 ° C. for 500 hours, it was confirmed that the characteristics were substantially equivalent to the initial output characteristics. From the above, it was confirmed that the dye-sensitized solar cell element-115 of the present invention has excellent durability.

[実施例12](本発明)
実施例1の(1−2)色素溶液の調製のおいて、ルテニウム錯体色素(N719、ソラロニクス社製)
をルテニウム錯体色素を 2-シアノ-3-[5’’’-(9-エチル-9H-カルバゾール-3-イル)-3’,3’’,3’’’,4-テトラ-n-ヘキシル-[2,2’,5’,2’’,5’’,2’’’]-クオーター チオフェニル-5-イル]アクリル酸に変更する以外は、実施例1と全く同様にして、本発明の色素増感型光電変換素子−125を作製した。出力電流の測定の結果は、実施例1と同様な優れた特性を示すものであった。また、60℃で500時間放置した後にその出力特性を調べたところ、初期出力特性に対してほぼ同等な特性を示すことを確認した。以上から本発明の色素増感型太陽電池素子−125は優れた耐久性を有することが確認された。
[Example 12] (the present invention)
In the preparation of the dye solution of (1-2) in Example 1, a ruthenium complex dye (N719, manufactured by Solaronics)
Ruthenium complex dyes with 2-cyano-3- [5 '''-(9-ethyl-9H-carbazol-3-yl)-3', 3 '', 3 ''', 4-tetra-n-hexyl -[2,2 ', 5', 2 '', 5 '', 2 ''']-quarter thiophenyl-5-yl] acrylic acid, except that it is changed to acrylic acid. The dye-sensitized photoelectric conversion element-125 was prepared. The result of measurement of the output current showed excellent characteristics similar to those of Example 1. Further, when the output characteristics were examined after being allowed to stand at 60 ° C. for 500 hours, it was confirmed that the characteristics were substantially equivalent to the initial output characteristics. From the above, it was confirmed that the dye-sensitized solar cell element -125 of the present invention has excellent durability.

Claims (9)

色素増感された半導体粒子からなる光電極層、電解液層、および対向電極層をこの順序で有する色素増感型光電変換素子において、該光電極層が基板、導電性層、保護層付き集電用メッシュおよび色素増感された半導体粒子層が順次積層された電極層であることを特徴とする色素増感型光電変換素子。 In a dye-sensitized photoelectric conversion element having a photoelectrode layer made of dye-sensitized semiconductor particles, an electrolyte layer, and a counter electrode layer in this order, the photoelectrode layer is a collection with a substrate, a conductive layer, and a protective layer. A dye-sensitized photoelectric conversion element comprising an electrode layer in which an electric mesh and a dye-sensitized semiconductor particle layer are sequentially laminated. 保護層付き集電用メッシュの保護層が、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂あるいはメタアクリレート樹脂、エステル樹脂から選ばれた少なくとも一種の樹脂と架橋剤からなる架橋された樹脂組成物であることを特徴とする請求項1に記載の色素増感型光電変換素子。 The protective layer of the current collecting mesh with the protective layer is a crosslinked resin composition comprising at least one resin selected from an epoxy resin, a urethane resin, an acrylic resin or a methacrylate resin, and an ester resin and a crosslinking agent. The dye-sensitized photoelectric conversion element according to claim 1, which is characterized by: 保護層付き集電用メッシュの集電用メッシュおよび/またはその保護層がスクリーン印刷で形成されたことを特徴とする請求項1、2に記載の色素増感型光電変換素子。 The dye-sensitized photoelectric conversion element according to claim 1 or 2, wherein the current-collecting mesh of the current-collecting mesh with a protective layer and / or its protective layer is formed by screen printing. 保護層付き集電用メッシュの保護層は鉛筆硬度が2H以上であり、その抵抗値が1012Ω/□以上(25℃、60%RH)の樹脂組成物であることを特徴とする請求項1〜3に記載の色素増感型光電変換素子。 The protective layer of the current collecting mesh with the protective layer is a resin composition having a pencil hardness of 2H or more and a resistance value of 10 12 Ω / □ or more (25 ° C, 60% RH). The dye-sensitized photoelectric conversion element according to 1 to 3. 電解液層が、非プロトン系溶媒中に、総炭素原子数が4乃至80である脂肪族第四級アンモニウムイオンが0.05乃至5M、総炭素原子数が4乃至43であるイミダゾリウムイオンが0.05乃至5M、そしてヨウ化物イオンが0.1乃至10M溶解している電解液からなることを特徴とする請求項1〜4に記載の色素増感型光電変換素子。 In the aprotic solvent, the electrolyte layer has 0.05 to 5 M of aliphatic quaternary ammonium ions having 4 to 80 total carbon atoms and imidazolium ions having 4 to 43 total carbon atoms. 5. The dye-sensitized photoelectric conversion element according to claim 1, comprising 0.05 to 5 M and an electrolytic solution in which iodide ions are dissolved in an amount of 0.1 to 10 M. 6. 電解液中のヨウ化物イオンに対する三ヨウ化物イオンの割合が1モル%未満である請求項1〜5に記載の色素増感型光電変換素子。 The dye-sensitized photoelectric conversion element according to claim 1, wherein a ratio of triiodide ions to iodide ions in the electrolytic solution is less than 1 mol%. 電解液の溶媒中に、さらに総炭素原子数が7乃至47であるベンゾイミダゾール化合物が0.01乃至1M溶解しており、チオシアン酸イオンまたはイソチオシアン酸イオンが0.01乃至1M溶解しており、さらに総炭素原子数が1乃至61であるグアニジウムイオンが0.01乃至1M溶解している請求項1〜6に記載の色素増感型光電変換素子。 In the solvent of the electrolytic solution, a benzimidazole compound having 7 to 47 total carbon atoms is dissolved in an amount of 0.01 to 1M, and a thiocyanate ion or an isothiocyanate ion is dissolved in an amount of 0.01 to 1M. The dye-sensitized photoelectric conversion element according to claim 1, further comprising 0.01 to 1 M of guanidinium ion having 1 to 61 total carbon atoms dissolved therein. 該色素増感型光電変換素子が、ガスバリア性のある基板であることを特徴とする請求項1〜7に記載の色素増感型光電変換素子。 The dye-sensitized photoelectric conversion element according to claim 1, wherein the dye-sensitized photoelectric conversion element is a substrate having a gas barrier property. 該色素増感型光電変換素子が、透明なプラスチックフィルム基材からなるガスバリア性包装用袋に収納されたことを特徴とする請求項1〜8に記載の色素増感型光電変換素子。 The dye-sensitized photoelectric conversion element according to claim 1, wherein the dye-sensitized photoelectric conversion element is housed in a gas barrier packaging bag made of a transparent plastic film substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011096642A (en) * 2009-09-30 2011-05-12 Dainippon Printing Co Ltd Oxide semiconductor electrode and method of manufacturing the same, transparent conductive base material and method of manufacturing the same, dye-sensitized solar cell, and dye-sensitized solar cell module
KR101224139B1 (en) 2011-11-25 2013-02-19 (주)다이솔티모 Method for manufacturing dye-sensitized solar cell
WO2013054487A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 独立行政法人産業技術総合研究所 Semiconductor photoelectrode for dye-sensitized photoelectrochemical cell, method for producing said semiconductor photoelectrode, and dye-sensitized photoelectrochemical cell

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011096642A (en) * 2009-09-30 2011-05-12 Dainippon Printing Co Ltd Oxide semiconductor electrode and method of manufacturing the same, transparent conductive base material and method of manufacturing the same, dye-sensitized solar cell, and dye-sensitized solar cell module
WO2013054487A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 独立行政法人産業技術総合研究所 Semiconductor photoelectrode for dye-sensitized photoelectrochemical cell, method for producing said semiconductor photoelectrode, and dye-sensitized photoelectrochemical cell
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