JP2011060495A - Manufacturing method for laminated body of dye-sensitized solar cell and electrode laminated body of dye-sensitized solar cell - Google Patents

Manufacturing method for laminated body of dye-sensitized solar cell and electrode laminated body of dye-sensitized solar cell Download PDF

Info

Publication number
JP2011060495A
JP2011060495A JP2009207015A JP2009207015A JP2011060495A JP 2011060495 A JP2011060495 A JP 2011060495A JP 2009207015 A JP2009207015 A JP 2009207015A JP 2009207015 A JP2009207015 A JP 2009207015A JP 2011060495 A JP2011060495 A JP 2011060495A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
dye
sensitized solar
solar cell
thermal decomposition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009207015A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Miho Sasaki
美帆 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2009207015A priority Critical patent/JP2011060495A/en
Publication of JP2011060495A publication Critical patent/JP2011060495A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/542Dye sensitized solar cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for a laminated body of a dye-sensitized solar cell capable of manufacturing the laminated body of the dye-sensitized solar cell in a simple process, which can produce a dye-sensitized solar cell element having high performance and high current-collecting effect. <P>SOLUTION: The manufacturing method for a laminated body of a dye-sensitized solar cell has a porous layer forming layer formation process of forming a porous layer forming layer including metal oxide semiconductor fine particles and binder resin on a surface opposite to the surface of the metal layer where a thermal decomposition layer is formed with the use of an electrode laminated body for a dye-sensitized solar cell having a metal layer with through-holes formed and made of a metal material, and the thermal decomposition layer formed so as to cover the through-holes of the metal layer and made of a resin material with a thermal decomposition nature; and a calcining process of removing the binder resin in the porous layer forming layer and the thermal decomposition layer by calcining the electrode laminated body of the dye-sensitized solar cell wherein the porous layer forming layer is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、色素増感型太陽電池素子を作製するために用いられる色素増感型太陽電池用積層体の製造方法、および色素増感型太陽電池用積層体を製造するために用いられる色素増感型太陽電池用電極積層体に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a laminate for a dye-sensitized solar cell used for producing a dye-sensitized solar cell element, and a dye sensitization used for producing a laminate for a dye-sensitized solar cell. The present invention relates to an electrode laminate for a sensitive solar cell.

近年、二酸化炭素の増加が原因とされる地球温暖化等の環境問題が深刻となり、世界的にその対策が進められている。中でも環境に対する負荷が小さく、クリーンなエネルギー源として、太陽光エネルギーを利用した太陽電池に関する積極的な研究開発が進められている。このような太陽電池としては、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、および化合物半導体太陽電池などが既に実用化されているが、これらの太陽電池は製造コストが高い等の問題がある。そこで、環境負荷が小さく、かつ製造コストを削減できる太陽電池として、色素増感型太陽電池が注目され研究開発が進められている。
このような色素増感型太陽電池には、金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層を有する酸化物半導体電極が用いられている。
In recent years, environmental problems such as global warming caused by an increase in carbon dioxide have become serious, and countermeasures are being promoted worldwide. In particular, active research and development on solar cells using solar energy as a clean energy source with a low environmental impact is underway. As such solar cells, single crystal silicon solar cells, polycrystalline silicon solar cells, amorphous silicon solar cells, compound semiconductor solar cells and the like have already been put into practical use, but these solar cells have high production costs, etc. There is a problem. Therefore, as a solar cell that has a small environmental load and can reduce the manufacturing cost, a dye-sensitized solar cell has attracted attention and research and development has been promoted.
In such a dye-sensitized solar cell, an oxide semiconductor electrode having a porous layer containing metal oxide semiconductor fine particles is used.

色素増感型太陽電池セルの一般的な構成の一例を図6に示す。図6に例示するように、一般的な色素増感型太陽電池セル100は、基材111上に、第1電極層112および色素増感剤を担持した金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層113がこの順で積層した酸化物半導体電極110と、対向基材121上に第2電極層122が形成された対極基板120との間に、酸化還元対を有する電解質層101が封止材102の内側に形成された構成を有するものである。そして、金属酸化物半導体微粒子の表面に吸着した色素増感剤が、基材111側から太陽光を受光することによって励起され、励起された電子が第1電極層112へ伝導し、外部回路を通じて第2電極層122へ伝導される。その後、酸化還元対を介して色素増感剤の基底準位に電子が戻ることよって発電するものである。   An example of a general configuration of the dye-sensitized solar cell is shown in FIG. As illustrated in FIG. 6, a general dye-sensitized solar cell 100 includes a porous layer including metal oxide semiconductor fine particles carrying a first electrode layer 112 and a dye sensitizer on a base 111. An electrolyte layer 101 having a redox pair is encapsulated between the oxide semiconductor electrode 110 in which the layers 113 are stacked in this order and the counter electrode substrate 120 in which the second electrode layer 122 is formed on the counter base material 121. It has the structure formed inside. Then, the dye sensitizer adsorbed on the surface of the metal oxide semiconductor fine particles is excited by receiving sunlight from the substrate 111 side, and the excited electrons are conducted to the first electrode layer 112 through the external circuit. Conducted to the second electrode layer 122. Thereafter, electricity is generated by returning the electrons to the ground level of the dye sensitizer through the redox pair.

ところで、現在、色素増感型太陽電池は、透過光の有効活用の観点から上記第1電極層としてITOやZnOなどの透明導電膜が用いられている。しかしながら、太陽電池の面積拡大に伴い、ITOやZnOの導電率では十分な集電が出来ず、性能低下につながるという問題が指摘されるようになってきた。すなわち、上記ITOやZnOなどは、比較的電気抵抗が高いことから、大面積の色素増感型太陽電池を作製した場合に、第1電極層の電気抵抗が高くなってしまい、結果として素子の性能低下が著しくなってしまうという問題点があった。   By the way, at present, in the dye-sensitized solar cell, a transparent conductive film such as ITO or ZnO is used as the first electrode layer from the viewpoint of effective utilization of transmitted light. However, with the expansion of the area of the solar cell, it has been pointed out that there is a problem that sufficient electrical current cannot be collected with the conductivity of ITO or ZnO, leading to performance degradation. That is, since the ITO, ZnO, and the like have a relatively high electric resistance, when the dye-sensitized solar cell having a large area is manufactured, the electric resistance of the first electrode layer is increased. There was a problem in that the performance degradation was significant.

このような問題点に鑑み、上記第1電極層に接触するように金属配線等からなる補助電極を形成する方法が知られている(特許文献1)。この方法は、電気抵抗の低い補助電極を上記第1電極層に接するように形成することにより、上記第1電極層の導電性を補い、集電を補助することを目的とするものである。
しかしながら、そのような補助電極を使用した場合、補助電極の設置箇所下部は光が当らずに発電に寄与する有効面積が減少するという問題点があった。このような問題点について図を参照しながら説明する。
In view of such a problem, a method of forming an auxiliary electrode made of metal wiring or the like so as to be in contact with the first electrode layer is known (Patent Document 1). The purpose of this method is to supplement the conductivity of the first electrode layer and assist current collection by forming an auxiliary electrode having a low electrical resistance so as to be in contact with the first electrode layer.
However, when such an auxiliary electrode is used, there is a problem in that the effective area contributing to power generation is reduced without being exposed to light at the lower portion where the auxiliary electrode is installed. Such problems will be described with reference to the drawings.

図7は、上記補助電極が用いられた色素増感型太陽電池素子の一例を示す概略図である。図7に例示するように、上記補助電極114が用いられる場合は、多孔質層113と第1電極層112との間に形成されるのが一般的である。ここで、色素増感型太陽電池は、通常、少なくとも第1電極側(同図中、Xで示す方向)から太陽光が照射されることによって、上記多孔質層113において発電が生じるのが一般的であるところ、上記補助電極114が形成されると、当該補助電極114が形成された領域では多孔質層113への光照射が遮蔽されてしまうため、発電に寄与する多孔質層の有効面積が低下してしまうという問題点があった。   FIG. 7 is a schematic view showing an example of a dye-sensitized solar cell element in which the auxiliary electrode is used. As illustrated in FIG. 7, when the auxiliary electrode 114 is used, it is generally formed between the porous layer 113 and the first electrode layer 112. Here, the dye-sensitized solar cell generally generates power in the porous layer 113 when irradiated with sunlight from at least the first electrode side (direction indicated by X in the figure). When the auxiliary electrode 114 is formed, light irradiation to the porous layer 113 is shielded in the region where the auxiliary electrode 114 is formed. Therefore, the effective area of the porous layer that contributes to power generation There was a problem that would decrease.

そこで、近年、透明基材上に設けた金属酸化物層上に有孔の金属蒸着やメッシュ金属を積層する方法が検討されている(特許文献2)。この方法を用いることで光の有効活用が可能となるとともに導電性に優れる金属を用いた集電が可能となった。
しかしながら、これらの方法を用いた場合、高性能を得るためには透明基材上に金属酸化物を焼結させる必要があり、フィルム基材のようなフレキシブル化には不適であった。また、低温焼成可能なペーストを用いてプラスチックフィルム上に金属酸化物を積層させた後に有孔金属を作製する方法等があるが、焼成工程が追加できない、有孔金属作製時に真空プロセスを用いなければならないなどの問題点があった。これらを回避する方法として金属メッシュ上に酸化チタンペーストを塗布後、焼成する方法などがあるが、ペースト塗布時にメッシュ目からペーストが漏洩する、焼成後メッシュ凹凸によりクラック発生が生じるなどの問題があった。
Therefore, in recent years, a method of laminating porous metal deposition or mesh metal on a metal oxide layer provided on a transparent substrate has been studied (Patent Document 2). By using this method, it was possible to effectively use light and to collect current using a metal having excellent conductivity.
However, when these methods are used, it is necessary to sinter the metal oxide on the transparent base material in order to obtain high performance, which is unsuitable for flexibility such as a film base material. In addition, there is a method for producing a perforated metal after laminating a metal oxide on a plastic film using a paste that can be fired at low temperature. However, a baking process cannot be added. There was a problem such as having to. As a method of avoiding these problems, there is a method of baking after applying a titanium oxide paste on a metal mesh. However, there are problems such as leakage of the paste from the mesh at the time of applying the paste, and generation of cracks due to the unevenness of the mesh after baking. It was.

特開2001−283941号公報JP 2001-283941 A 特開2003−123855号公報JP 2003-123855 A

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、性能および集電効果の高い色素増感型太陽電池素子を作製することができる色素増感型太陽電池用積層体を、簡易な工程で製造することが可能な色素増感型太陽電池用積層体の製造方法を提供することを主目的とするものである。   The present invention has been made in view of such problems, and a simple structure of a dye-sensitized solar cell laminate capable of producing a dye-sensitized solar cell element having high performance and current collecting effect is provided. The main object is to provide a method for producing a laminate for a dye-sensitized solar cell that can be produced in a process.

上記課題を解決するために本発明は、貫通孔が形成され、金属材料からなる金属層と、上記金属層の上記貫通孔を覆うように形成され、熱分解性を有する樹脂材料からなる熱分解層とを有する色素増感型太陽電池用電極積層体を用い、上記金属層の上記熱分解層が形成された面とは反対面上に、金属酸化物半導体微粒子およびバインダー樹脂を含有する多孔質層形成用層を形成する多孔質層形成用層形成工程と、上記多孔質層形成用層が形成された上記色素増感型太陽電池用電極積層体を焼成することにより、上記多孔質層形成用層中のバインダー樹脂、および上記熱分解層を除去する焼成工程と、を有することを特徴とする、色素増感型太陽電池用積層体の製造方法を提供する。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a metal layer made of a metal material having a through-hole, and a pyrolysis made of a resin material that is formed so as to cover the through-hole of the metal layer and has a thermal decomposability. A porous layer containing metal oxide semiconductor fine particles and a binder resin on the surface of the metal layer opposite to the surface on which the thermal decomposition layer is formed, using a dye-sensitized solar cell electrode laminate having a layer A porous layer forming layer forming step for forming a layer forming layer, and the porous layer forming step by firing the electrode laminate for a dye-sensitized solar cell on which the porous layer forming layer is formed. There is provided a method for producing a laminate for a dye-sensitized solar cell, comprising: a binder resin in an application layer; and a firing step for removing the thermal decomposition layer.

本発明によれば、上記色素増感型太陽電池用電極積層体として、貫通孔が形成された上記金属層に、上記熱分解層が積層された構成を有するものが用いられ、かつ上記熱分解層が熱分解性を有する樹脂材料からなることにより、上記焼成工程において上記熱分解層は多孔質層形成用層中のバインダー樹脂と共に熱分解されることになり、製造される色素増感型太陽電池用積層体は、金属層と、当該金属層上に形成された、多孔質体の多孔質層とからなるものになる。
そして、このようにして製造された色素増感型太陽電池用積層体は、上記金属層上に多孔質層が形成されたものになるため、本発明によって製造される色素増感型太陽電池用積層体を用いて、金属層側に電解質層が形成されるように色素増感型太陽電池素子を作製することにより、多孔質層の発電に寄与する有効面積を低下させることなく、発電効率の高い色素増感型太陽電池素子を作製することができる。また、このようにして作製された色素増感型太陽電池素子においては上記金属層が補助電極として機能するため、大面積化した場合においても発電効率の高い色素増感型太陽電池素子を得ることができる。
さらに本発明においては、上記多孔質層形成用層形成工程において上記金属層上に多孔質層形成用層が形成されることから、上記焼成工程において十分な焼成を行うことが可能であり、金属層と多孔質層とが強固に密着した色素増感型太陽電池用積層体を形成することが可能である。
このようなことから、本発明によれば、性能および集電効果の高い色素増感型太陽電池素子を作製することができる色素増感型太陽電池用積層体を、簡易な工程で製造することができる。
According to the present invention, as the electrode laminate for a dye-sensitized solar cell, one having a configuration in which the pyrolysis layer is laminated on the metal layer in which a through hole is formed is used, and the pyrolysis is performed. When the layer is made of a thermally decomposable resin material, the thermally decomposed layer is thermally decomposed together with the binder resin in the porous layer forming layer in the firing step, and the dye-sensitized solar produced The battery laminate is composed of a metal layer and a porous layer of a porous body formed on the metal layer.
And since the laminated body for dye-sensitized solar cells manufactured in this way becomes a thing in which the porous layer was formed on the said metal layer, it is for dye-sensitized solar cells manufactured by this invention By producing a dye-sensitized solar cell element so that an electrolyte layer is formed on the metal layer side using the laminate, the power generation efficiency can be reduced without reducing the effective area contributing to power generation of the porous layer. A high dye-sensitized solar cell element can be produced. Further, in the dye-sensitized solar cell element thus produced, the metal layer functions as an auxiliary electrode, so that even when the area is increased, a dye-sensitized solar cell element with high power generation efficiency is obtained. Can do.
Furthermore, in the present invention, since the porous layer forming layer is formed on the metal layer in the porous layer forming layer forming step, sufficient baking can be performed in the baking step. It is possible to form a laminate for a dye-sensitized solar cell in which the layer and the porous layer are firmly adhered.
Therefore, according to the present invention, a laminate for a dye-sensitized solar cell capable of producing a dye-sensitized solar cell element having a high performance and a current collecting effect can be manufactured by a simple process. Can do.

本発明においては、上記色素増感型太陽電池用電極積層体が、上記熱分解層上に自己支持性を有する支持基板を有するものであり、かつ上記焼成工程が、上記色素増感型太陽電池用電極積層体から上記支持基板を剥離した後に、焼成を行うものであることが好ましい。上記熱分解層として自己支持性が不十分であるものが用いられる場合、上記多孔質層形成用層形成工程において金属層上に多孔質層形成用層を形成する際に、上記熱分解層が変形し、形成される多孔質層形成用層が不均一となってしまうおそれがあるところ、上記支持基板が用いられることにより、このような問題を著しく抑制することができるからである。   In the present invention, the electrode laminate for a dye-sensitized solar cell has a support substrate having self-supporting property on the thermal decomposition layer, and the firing step is performed by the dye-sensitized solar cell. It is preferable that firing be performed after the support substrate is peeled from the electrode laminate. When a layer having insufficient self-supporting property is used as the pyrolysis layer, the pyrolysis layer is formed when the porous layer formation layer is formed on the metal layer in the porous layer formation layer formation step. This is because the porous layer forming layer may be deformed and become non-uniform, and this problem can be remarkably suppressed by using the support substrate.

また本発明は、貫通孔が形成された金属層と、上記金属層の上記貫通孔を覆うように形成され、熱分解性を有する樹脂からなる熱分解層と、上記金属層の上記熱分解層が形成された面とは反対面上に形成され、金属酸化物半導体微粒子およびバインダー樹脂を含有する多孔質層形成用層とを有することを特徴とする、色素増感型太陽電池用電極積層体を提供する。また、本発明の色素増感型太陽電池用積層体は、上記熱分解層上に自己支持性を有する支持基板を有することが好ましい。   The present invention also provides a metal layer in which a through hole is formed, a thermal decomposition layer that is formed so as to cover the through hole of the metal layer and is made of a thermally decomposable resin, and the thermal decomposition layer of the metal layer. An electrode laminate for a dye-sensitized solar cell, comprising a porous layer forming layer containing metal oxide semiconductor fine particles and a binder resin formed on a surface opposite to the surface on which the metal oxide is formed I will provide a. Moreover, it is preferable that the laminated body for dye-sensitized solar cells of this invention has a support substrate which has a self-supporting property on the said thermal decomposition layer.

本発明の色素増感型太陽電池用電極積層体は、これを焼成することにより、性能および集電効果の高い色素増感型太陽電池素子を作製することができる色素増感型太陽電池用積層体を、簡易な工程で製造することができるという利点を有する。   The electrode laminate for a dye-sensitized solar cell of the present invention is a laminate for a dye-sensitized solar cell capable of producing a dye-sensitized solar cell element having high performance and current collecting effect by firing the electrode laminate. It has the advantage that the body can be manufactured in a simple process.

本発明の色素増感型太陽電池用積層体の製造方法は、性能および集電効果の高い色素増感型太陽電池素子を作製することができる色素増感型太陽電池用積層体を、簡易な工程で製造することができるという効果を奏する。   The method for producing a laminate for a dye-sensitized solar cell according to the present invention is a simple method of preparing a laminate for a dye-sensitized solar cell capable of producing a dye-sensitized solar cell element having high performance and current collecting effect. There exists an effect that it can manufacture in a process.

本発明の色素増感型太陽電池用積層体の製造方法の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the manufacturing method of the laminated body for dye-sensitized solar cells of this invention. 本発明によって製造される色素増感型太陽電池用積層体を用いて作製される色素増感型太陽電池素子の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the dye-sensitized solar cell element produced using the laminated body for dye-sensitized solar cells manufactured by this invention. 本発明に用いられる色素増感型太陽電池用電極積層体の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the electrode laminated body for dye-sensitized solar cells used for this invention. 本発明の色素増感型太陽電池用電極積層体の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the electrode laminated body for dye-sensitized solar cells of this invention. 本発明の色素増感型太陽電池用電極積層体の他のを示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other of the electrode laminated body for dye-sensitized solar cells of this invention. 一般的な色素増感型太陽電池の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of a general dye-sensitized solar cell. 従来の、色素増感型太陽電池の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of the conventional dye-sensitized solar cell.

本発明は、色素増感型太陽電池用積層体の製造方法、および色素増感型太陽電池電極用積層体に関するものである。
以下、これらの各発明について順に説明する。
The present invention relates to a method for producing a laminate for a dye-sensitized solar cell and a laminate for a dye-sensitized solar cell electrode.
Hereinafter, each of these inventions will be described in order.

A.色素増感型太陽電池用積層体の製造方法
まず、本発明の色素増感型太陽電池用積層体の製造方法について説明する。
上述したように、本発明の色素増感型太陽電池用積層体の製造方法は、貫通孔が形成され、金属材料からなる金属層と、上記金属層の上記貫通孔を覆うように形成され、熱分解性を有する樹脂材料からなる熱分解層とを有する色素増感型太陽電池用電極積層体を用い、上記金属層の上記熱分解層が形成された面とは反対面上に、金属酸化物半導体微粒子およびバインダー樹脂を含有する多孔質層形成用層を形成する多孔質層形成用層形成工程と、上記多孔質層形成用層が形成された上記色素増感型太陽電池用電極積層体を焼成することにより、上記多孔質層形成用層中のバインダー樹脂、および上記熱分解層を除去する焼成工程と、を有することを特徴とするものである。
A. First, the manufacturing method of the laminated body for dye-sensitized solar cells of this invention is demonstrated.
As described above, the method for producing a laminate for a dye-sensitized solar cell according to the present invention is formed so that a through hole is formed and a metal layer made of a metal material and the through hole of the metal layer are covered. Using a dye-sensitized solar cell electrode laminate having a thermal decomposition layer made of a thermally decomposable resin material, metal oxidation is performed on the surface of the metal layer opposite to the surface on which the thermal decomposition layer is formed. Porous layer forming layer forming step for forming a porous layer forming layer containing fine semiconductor particles and a binder resin, and the dye-sensitized solar cell electrode laminate in which the porous layer forming layer is formed By firing the binder resin in the porous layer forming layer and the firing step of removing the thermal decomposition layer.

このような本発明の色素増感型太陽電池用積層体の製造方法について図を参照しながら説明する。図1は本発明の色素増感型太陽電池用積層体の製造方法の一例を示す概略図である。図1に例示するように、本発明の色素増感型太陽電池用積層体の製造方法は、貫通孔Hが形成され、金属材料からなる金属層1と、上記金属層1の上記貫通孔Hを覆うように形成され、熱分解性を有する樹脂材料からなる熱分解層2とを有する色素増感型太陽電池用電極積層体10aを用い(図1(a))、上記金属層1の上記熱分解層2が形成された面とは反対面上に、金属酸化物半導体微粒子およびバインダー樹脂を含有する多孔質層形成用層3を形成する多孔質層形成用層形成工程と(図1(b))、上記多孔質層形成用層3が形成された上記色素増感型太陽電池用電極積層体10bを焼成する焼成工程(図1(c))を有するものである。
ここで、上記熱分解層2は熱分解性を有する樹脂材料からなるものであるため、上記焼成工程(図1(c))では、上記多孔質層形成用層3中のバインダー樹脂、および上記熱分解層2が除去されることになる。したがって、本発明によって製造される色素増感型太陽電池用積層体10は、金属層1と、上記金属層1上に形成された多孔質体の多孔質層3’と、を有するものとなる(図1(c))。
A method for producing such a laminate for a dye-sensitized solar cell of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an example of a method for producing a laminate for a dye-sensitized solar cell of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the method for producing a laminate for a dye-sensitized solar cell according to the present invention includes a metal layer 1 made of a metal material in which a through hole H is formed, and the through hole H of the metal layer 1. The electrode layered body 10a for a dye-sensitized solar cell having a thermal decomposition layer 2 made of a thermally decomposable resin material is used (FIG. 1 (a)), and the metal layer 1 described above is used. A porous layer forming layer forming step of forming a porous layer forming layer 3 containing metal oxide semiconductor fine particles and a binder resin on the surface opposite to the surface on which the pyrolysis layer 2 is formed (FIG. 1 ( b)) and a firing step (FIG. 1C) for firing the dye-sensitized solar cell electrode laminate 10 b on which the porous layer forming layer 3 is formed.
Here, since the thermal decomposition layer 2 is made of a thermally decomposable resin material, in the baking step (FIG. 1 (c)), the binder resin in the porous layer forming layer 3 and the above The pyrolysis layer 2 is removed. Therefore, the laminate 10 for a dye-sensitized solar cell produced according to the present invention has the metal layer 1 and the porous layer 3 ′ of the porous body formed on the metal layer 1. (FIG. 1 (c)).

本発明によって製造される色素増感型太陽電池用積層体は、色素増感型太陽電池素子を作製するために用いられるものである。図2は、本発明によって製造された色素増感型太陽電池用積層体を用いて作製される色素増感型太陽電池素子の一例を示す概略断面図である。図2に例示するように、本発明によって製造される色素増感型太陽電池用積層体10が用いられる色素増感型太陽電池素子30は、通常、本発明によって製造される色素増感型太陽電池用積層体10、および対向基材21と、当該対向基材21上に形成された対向電極層22とを有する色素増感型太陽電池用対極20が、金属層1と対向電極層22とが対向するように配置され、上記色素増感型太陽電池用積層体10および上記色素増感型太陽電池用対極20の間に電解質層31が形成された構成を有するものとなる。
ここで、図2に例示するように、本発明によって製造される色素増感型太陽電池用積層体10を用いて作製される色素増感型太陽電池素子30においては、上記多孔質層3’上に透明基板33が配置されることが好ましい。これにより、金属層1の存在によって多孔質層の発電に寄与する有効面積が低下することなく、発電効率の高い色素増感型太陽電池素子を作製することができるからである。
なお、図2において、32は封止材を表す。
The laminate for a dye-sensitized solar cell produced by the present invention is used for producing a dye-sensitized solar cell element. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a dye-sensitized solar cell element produced using the laminate for a dye-sensitized solar cell produced by the present invention. As illustrated in FIG. 2, the dye-sensitized solar cell element 30 in which the dye-sensitized solar cell laminate 10 manufactured according to the present invention is used is usually a dye-sensitized solar cell manufactured according to the present invention. The counter electrode 20 for a dye-sensitized solar cell having the battery stack 10, the counter base material 21, and the counter electrode layer 22 formed on the counter base material 21 includes the metal layer 1 and the counter electrode layer 22. Are arranged so as to face each other, and an electrolyte layer 31 is formed between the dye-sensitized solar cell laminate 10 and the dye-sensitized solar cell counter electrode 20.
Here, as illustrated in FIG. 2, in the dye-sensitized solar cell element 30 produced using the laminate 10 for a dye-sensitized solar cell produced according to the present invention, the porous layer 3 ′ described above is used. It is preferable that the transparent substrate 33 is disposed thereon. This is because a dye-sensitized solar cell element with high power generation efficiency can be produced without reducing the effective area contributing to power generation of the porous layer due to the presence of the metal layer 1.
In FIG. 2, 32 represents a sealing material.

本発明によれば、上記色素増感型太陽電池用電極積層体として、貫通孔が形成された上記金属層に、上記熱分解層が積層された構成を有するものが用いられ、かつ上記熱分解層が熱分解性を有する樹脂材料からなることにより、上記焼成工程において上記熱分解層は多孔質層形成用層中のバインダー樹脂と共に熱分解されることになり、製造される色素増感型太陽電池用積層体は、金属層と、当該金属層上に形成された、多孔質体の多孔質層とからなるものになる。
そして、このようにして製造された色素増感型太陽電池用積層体は、上記金属層上に多孔質層が形成されたものになるため、本発明によって製造される色素増感型太陽電池用積層体を用いて、金属層側に電解質層が形成されるように色素増感型太陽電池素子を作製することにより、多孔質層の発電に寄与する有効面積を低下させることなく、発電効率の高い色素増感型太陽電池素子を作製することができる。また、このようにして作製された色素増感型太陽電池素子においては上記金属層が補助電極として機能するため、集電効果の高い色素増感型太陽電池素子を得ることができる。
さらに本発明においては、上記多孔質層形成用層形成工程において上記金属層上に多孔質層形成用層が形成されることから、上記焼成工程において十分な焼成を行うことが可能であり、金属層と多孔質層とが強固に密着した色素増感型太陽電池用積層体を形成することが可能である。
以上に加えて、金属メッシュ上に酸化チタン等のペーストを塗布して焼成するといった従来の方法では、メッシュの開口部分内への金属酸化物半導体からなる層を形成することが難しく、金属メッシュ上のみに多孔質層が保持されるため、発電部分(多孔質層の面積)が少なくなるという問題があったが、本発明によれば金属層の開口部分にも多孔質層を形成することができるという利点がある。
このようなことから、本発明によれば、性能および集電効果の高い色素増感型太陽電池素子を作製することができる色素増感型太陽電池用積層体を、簡易な工程で製造することができる。
According to the present invention, as the electrode laminate for a dye-sensitized solar cell, one having a configuration in which the pyrolysis layer is laminated on the metal layer in which a through hole is formed is used, and the pyrolysis is performed. When the layer is made of a thermally decomposable resin material, the thermally decomposed layer is thermally decomposed together with the binder resin in the porous layer forming layer in the firing step, and the dye-sensitized solar produced The battery laminate is composed of a metal layer and a porous layer of a porous body formed on the metal layer.
And since the laminated body for dye-sensitized solar cells manufactured in this way becomes a thing in which the porous layer was formed on the said metal layer, it is for dye-sensitized solar cells manufactured by this invention By producing a dye-sensitized solar cell element so that an electrolyte layer is formed on the metal layer side using the laminate, the power generation efficiency can be reduced without reducing the effective area contributing to power generation of the porous layer. A high dye-sensitized solar cell element can be produced. Moreover, in the dye-sensitized solar cell element thus manufactured, the metal layer functions as an auxiliary electrode, so that a dye-sensitized solar cell element having a high current collecting effect can be obtained.
Furthermore, in the present invention, since the porous layer forming layer is formed on the metal layer in the porous layer forming layer forming step, sufficient baking can be performed in the baking step. It is possible to form a laminate for a dye-sensitized solar cell in which the layer and the porous layer are firmly adhered.
In addition to the above, it is difficult to form a layer made of a metal oxide semiconductor in the opening portion of the mesh by the conventional method of applying a paste such as titanium oxide on the metal mesh and baking it. However, according to the present invention, it is possible to form the porous layer also in the opening portion of the metal layer. There is an advantage that you can.
Therefore, according to the present invention, a laminate for a dye-sensitized solar cell capable of producing a dye-sensitized solar cell element having a high performance and a current collecting effect can be manufactured by a simple process. Can do.

本発明の色素増感型太陽電池用積層体の製造方法は、少なくとも多孔質層形成用層形成工程と、上記焼成工程とを有するものであり、必要に応じて他の任意の工程を有してもよいものである。
以下、本発明に用いられる各工程について順に説明する。
The method for producing a laminate for a dye-sensitized solar cell according to the present invention includes at least a porous layer forming layer forming step and the firing step, and has other optional steps as necessary. It may be.
Hereafter, each process used for this invention is demonstrated in order.

1.多孔質層形成用層形成工程
まず、本発明に用いられる多孔質層形成用層形成工程について説明する。本工程は、貫通孔が形成され、金属材料からなる金属層と、上記金属層の上記貫通孔を覆うように形成され、熱分解性を有する樹脂材料からなる熱分解層とを有する色素増感型太陽電池用電極積層体を用い、上記金属層の上記熱分解層が形成された面とは反対面上に、金属酸化物半導体微粒子およびバインダー樹脂を含有する多孔質層形成用層を形成する工程である。
1. Porous layer forming layer forming step First, the porous layer forming layer forming step used in the present invention will be described. In this step, a dye sensitization having a metal layer made of a metal material with a through-hole formed therein and a thermal decomposition layer made of a resin material having a heat-decomposability formed so as to cover the through-hole of the metal layer. A porous layer forming layer containing metal oxide semiconductor fine particles and a binder resin is formed on the surface of the metal layer opposite to the surface on which the thermal decomposition layer is formed, using an electrode laminate for a solar cell. It is a process.

(1)色素増感型太陽電池用電極積層体
本工程に用いられる色素増感型太陽電池用電極積層体について説明する。上述したように本工程に用いられる色素増感型太陽電池用電極積層体は、貫通孔が形成され、金属材料からなる金属層と、上記金属層の上記貫通孔を覆うように形成され、熱分解性を有する樹脂材料からなる熱分解層とを有するものである。
(1) Dye-sensitized solar cell electrode laminate The dye-sensitized solar cell electrode laminate used in this step will be described. As described above, the electrode laminate for a dye-sensitized solar cell used in this step has a through hole, is formed so as to cover the metal layer made of a metal material, and the through hole of the metal layer. And a thermal decomposition layer made of a decomposable resin material.

(金属層)
上記金属層は、本発明によって製造される色素増感型太陽電池用積層体を用いて色素増感型太陽電池素子を作製した際に、集電補助電極として用いることが可能な金属材料からなるものであれば特に限定されるものではない。このような金属材料としては、たとえば、チタン、アルミ、鉄、ニッケル、鉄−ニッケル合金、銅、銅−ニッケル合金、ニオブ、タングステン、タンタル、クロム、ステンレス系合金等を挙げることができる。本工程においてはこれらのいずれの金属材料からなる金属層であっても好適に用いることができるが、なかでもチタン、アルミ、またはステンレス系合金からなる金属層が用いられることが好ましい。上述したように、本発明によって製造される色素増感型太陽電池用積層体は、上記金属層が電解質層と接するように配置された色素増感型太陽電池素子を作製するために用いられるものであるところ、これらの金属材料は電解質層による耐食性に優れるからである。
(Metal layer)
The metal layer is made of a metal material that can be used as a current collecting auxiliary electrode when a dye-sensitized solar cell element is produced using the dye-sensitized solar cell laminate manufactured according to the present invention. If it is a thing, it will not specifically limit. Examples of such a metal material include titanium, aluminum, iron, nickel, iron-nickel alloy, copper, copper-nickel alloy, niobium, tungsten, tantalum, chromium, stainless steel alloy, and the like. In this step, a metal layer made of any of these metal materials can be suitably used, but among these, a metal layer made of titanium, aluminum, or a stainless alloy is preferably used. As described above, the laminate for a dye-sensitized solar cell produced according to the present invention is used for producing a dye-sensitized solar cell element in which the metal layer is disposed so as to be in contact with the electrolyte layer. This is because these metal materials have excellent corrosion resistance due to the electrolyte layer.

本工程に用いられる金属層は貫通孔が形成されたものであるところ、当該貫通孔の形状は特に限定されるものではなく、所望の開口率で貫通孔を形成することができ、かつ金属層の電気抵抗を所定の範囲内にできる形状であればよい。このような形状としては、例えば、円形、多角形、ストライプ状、串歯状、渦巻状等を挙げることができる。   The metal layer used in this step is one in which a through hole is formed. However, the shape of the through hole is not particularly limited, and the through hole can be formed with a desired opening ratio. Any shape can be used as long as the electrical resistance is within a predetermined range. Examples of such a shape include a circle, a polygon, a stripe, a skewer, and a spiral.

また、上記貫通孔の個々の大きさについても特に限定されるものではなく、貫通孔の形成後に後述する開口率を達成できる形状が好ましい。なお、貫通孔の形状についても特に限定されるものではないが、開口寸法は板厚に応じてフォトエッチングプロセスにより形成可能な範囲内で適宜設定されるものとする。   Moreover, it does not specifically limit about each magnitude | size of the said through-hole, The shape which can achieve the aperture ratio mentioned later after formation of a through-hole is preferable. The shape of the through hole is not particularly limited, but the opening size is appropriately set within a range that can be formed by a photoetching process according to the plate thickness.

さらに、上記金属層の開口率、すなわち金属層の単位面積あたりに貫通孔が占有している面積の比率は、本発明によって製造される色素増感型太陽電池用積層体を用いて色素増感型太陽電池素子を作製した場合に、補助電極として機能し得る電気抵抗を維持できる範囲内であれば特に限定されるものではなく、金属層の厚みとの関係で適宜決定することができるものである。なかでも本工程における金属層の開口率は、10%〜90%の範囲内であることが好ましく、20%〜80%の範囲内であることがより好ましく、30%〜50%の範囲内であることがさらに好ましい。   Furthermore, the aperture ratio of the metal layer, that is, the ratio of the area occupied by the through holes per unit area of the metal layer is determined by using the dye-sensitized solar cell laminate manufactured according to the present invention. When the solar cell element is manufactured, it is not particularly limited as long as the electric resistance that can function as an auxiliary electrode can be maintained, and can be appropriately determined in relation to the thickness of the metal layer. is there. In particular, the opening ratio of the metal layer in this step is preferably in the range of 10% to 90%, more preferably in the range of 20% to 80%, and in the range of 30% to 50%. More preferably it is.

(熱分解層)
次に、上記色素増感型太陽電池用電極積層体に用いられる熱分解層について説明する。上記熱分解層は、熱分解性を有する樹脂材料からなるものであり、後述する焼成工程において分解除去されるものである。
(Pyrolysis layer)
Next, the thermal decomposition layer used for the said electrode laminated body for dye-sensitized solar cells is demonstrated. The thermal decomposition layer is made of a thermally decomposable resin material, and is decomposed and removed in a firing step described later.

上記熱分解層に用いられる樹脂材料としては、熱分解性を有するものであり、後述する焼成工程において分解除去することが可能なものであれば特に限定されるものではないが、後述する多孔質層形成用塗工液に含まれる溶媒の沸点よりも熱分解開始温度が高いことが好ましい。このため、本発明に用いられる樹脂材料は、熱分解開始温度が200℃〜500℃の範囲内であることが好ましく、250℃〜480℃の範囲内であることがより好ましく、300℃〜450℃の範囲内であることがさらに好ましい。
なお、上記熱分解開始温度は、例えば島津製作所の自動TG/DTA同時測定装置DTG-60Aを用いて熱分解温度を測定することにより求めることができる。
The resin material used for the thermal decomposition layer is not particularly limited as long as it has thermal decomposability and can be decomposed and removed in the firing step described later. It is preferable that the thermal decomposition start temperature is higher than the boiling point of the solvent contained in the layer forming coating solution. For this reason, the resin material used in the present invention preferably has a thermal decomposition starting temperature in the range of 200 ° C to 500 ° C, more preferably in the range of 250 ° C to 480 ° C, and more preferably in the range of 300 ° C to 450 ° C. More preferably, it is within the range of ° C.
In addition, the said thermal decomposition start temperature can be calculated | required by measuring thermal decomposition temperature, for example using the automatic TG / DTA simultaneous measuring apparatus DTG-60A of Shimadzu Corporation.

本発明に用いられる樹脂材料としては、例えば、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂などのほか、ポリエチレングリコール天然ゴム、ポリアセタール、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸塩、N−ビニルアセトアミド−アクリル酸ナトリウム共重合体、フェノール樹脂 、アイオノマー樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂等の樹脂材料およびそれらの誘導体等を挙げることができる。本発明においては、これらのいずれの樹脂材料であっても好適に用いることができるが、なかでもポリオレフィン系樹脂、セルロース系樹脂、アイオノマー樹脂を用いることが特に好ましい。   Examples of the resin material used in the present invention include cellulose resins, polyester resins, polyamide resins, polyacrylate resins, polyacryl resins, polycarbonate resins, polyurethane resins, polyolefin resins, and polyvinyl acetal resins. , Fluorine resin, polyimide resin, polyethylene glycol natural rubber, polyacetal, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyacrylate, N-vinylacetamide-sodium acrylate copolymer, phenol resin, ionomer resin, melamine resin, Examples thereof include resin materials such as urea resin and alkyd resin, and derivatives thereof. In the present invention, any of these resin materials can be suitably used, and among them, it is particularly preferable to use a polyolefin resin, a cellulose resin, or an ionomer resin.

また本発明における熱分解層の厚みとしては、後述する焼成工程において熱分解層を分解除去できる範囲内であれば特に限定されるものではなく、熱分解層に用いられる樹脂材料の種類に応じて適宜決定されるものである。中でも本発明おける熱分解層の厚みは、1μm〜200μmの範囲内であることが好ましく、5μm〜80μmの範囲内であることがより好ましく、10μm〜50μmの範囲内であることが特に好ましい。   In addition, the thickness of the pyrolysis layer in the present invention is not particularly limited as long as it is within a range in which the pyrolysis layer can be decomposed and removed in the baking step described later, and depending on the type of resin material used for the pyrolysis layer. It is determined as appropriate. Among these, the thickness of the pyrolysis layer in the present invention is preferably in the range of 1 μm to 200 μm, more preferably in the range of 5 μm to 80 μm, and particularly preferably in the range of 10 μm to 50 μm.

(その他の構成)
本工程に用いられる色素増感型太陽電池用電極積層体は、少なくとも上記金属層と、熱分解層とを有するものであるが、必要に応じて他の任意の構成を備えるものであってもよい。このような任意の構成としては、例えば、上記熱分解層上に配置して用いられ、自己支持性を有する支持基板を挙げることができる。任意の構成としてこのような支持基板が用いられることにより、次のような利点を有する。すなわち、上記熱分解層として自己支持性が不十分であるものが用いられる場合、上記本工程において金属層上に多孔質層形成用層を形成する際に、上記熱分解層が変形し、形成される多孔質層形成用層が不均一となってしまうおそれがあるところ、上記支持基板が用いられることにより、このような問題がなくなるという利点がある。
(Other configurations)
The electrode laminate for a dye-sensitized solar cell used in this step has at least the metal layer and the thermal decomposition layer, but may have any other configuration as necessary. Good. As such an arbitrary configuration, for example, a support substrate which is used by being disposed on the thermal decomposition layer and has a self-supporting property can be mentioned. The use of such a support substrate as an arbitrary configuration has the following advantages. That is, when a layer having insufficient self-supporting property is used as the pyrolysis layer, when the porous layer forming layer is formed on the metal layer in the step, the pyrolysis layer is deformed and formed. Where the porous layer forming layer is likely to be non-uniform, the use of the support substrate has the advantage of eliminating such problems.

上記色素増感型太陽電池用電極積層体に上記支持基板が用いられる場合について図を参照しながら説明する。図3は、上記色素増感型太陽電池用電極積層体に支持基板が用いられる場合の一例を示す概略図断面図である。図3に例示するように、本工程に用いられる色素増感型太陽電池用電極積層体10aは、上記熱分解層2上に支持基板4を有するものであることが好ましい。   The case where the said support substrate is used for the said electrode laminated body for dye-sensitized solar cells is demonstrated, referring a figure. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example where a support substrate is used in the dye-sensitized solar cell electrode laminate. As exemplified in FIG. 3, the dye-sensitized solar cell electrode laminate 10 a used in this step preferably has a support substrate 4 on the thermal decomposition layer 2.

上記支持基板としては、自己支持性を有するものであれば特に限定されるものではない。このような支持基板としては、例えば、ガラス、金属板、樹脂フィルム等を挙げることができる。   The support substrate is not particularly limited as long as it has self-supporting properties. Examples of such a support substrate include glass, a metal plate, a resin film, and the like.

なお、本工程に用いられる色素増感型太陽電池用電極積層体として、上記支持基板を有するものが用いられる場合、後述する焼成工程においては、当該支持基板を熱分解層から剥離した後に、焼成が行われることになる。   In addition, when what has the said support substrate is used as an electrode laminated body for dye-sensitized solar cells used for this process, in the baking process mentioned later, after peeling the said support substrate from a thermal decomposition layer, baking Will be done.

(2)多孔質層形成用層の形成
次に、本工程において色素増感型太陽電池用電極積層体の金属層上に多孔質層形成用層を形成する方法について説明する。
(2) Formation of porous layer forming layer Next, a method of forming the porous layer forming layer on the metal layer of the dye-sensitized solar cell electrode laminate in this step will be described.

ここで、本工程において形成される多孔質層形成用層は、後述する焼成工程において焼成されることによって多孔質体からなる多孔質層とされるものである。したがって、本工程においては多孔質体にはなっていない、未焼成の多孔質層形成用層が形成されることになる。   Here, the layer for forming a porous layer formed in this step is a porous layer made of a porous body by being baked in a baking step described later. Therefore, in this step, an unfired porous layer forming layer that is not a porous body is formed.

本工程において上記金属層上に多孔質層形成用層を形成する方法としては、金属酸化物半導体微粒子およびバインダー樹脂を含有し、後述する焼成工程において焼成されることによって、多孔質体とすることができる多孔質層形成用層を形成できる方法であれば特に限定されるものではない。本発明においては、通常、金属酸化物半導体微粒子とバインダー樹脂とを含有する多孔質層形成用塗工液を用い、これを金属層上に塗工する方法が用いられる。   As a method of forming a porous layer forming layer on the metal layer in this step, a porous body is obtained by containing metal oxide semiconductor fine particles and a binder resin and firing in a firing step described later. The method is not particularly limited as long as it can form a porous layer forming layer. In the present invention, a porous layer forming coating solution containing metal oxide semiconductor fine particles and a binder resin is usually used, and a method of coating this on the metal layer is used.

上記多孔質層形成用塗工液としては、上記金属酸化物半導体微粒子と、後述する焼成工程によって分解除去することが可能なバインダー樹脂を含有するものであれば特に限定されるものではない。また、本工程において多孔質層形成用層の具体的な形成方法等に応じて、他の化合物を含有するものであってもよい。   The coating liquid for forming the porous layer is not particularly limited as long as it contains the metal oxide semiconductor fine particles and a binder resin that can be decomposed and removed by a firing step described later. Further, in this step, other compounds may be contained depending on the specific method for forming the porous layer forming layer.

上記多孔質層形成用塗工液に用いられる金属酸化物半導体微粒子としては、半導体特性を備える金属酸化物からなるものである。本発明に用いられる金属酸化物半導体微粒子を構成する金属酸化物としては、例えば、TiO、ZnO、SnO、ITO、ZrO、MgO、Al、CeO、Bi、Mn、Y、WO、Ta、Nb、La等を挙げることができる。これらの金属酸化物半導体微粒子は、多孔性の多孔質層形成用層を形成するのに適しており、エネルギー変換効率の向上、コストの削減を図ることができるため本発明に好適に用いられる。 The metal oxide semiconductor fine particles used in the porous layer forming coating solution are made of a metal oxide having semiconductor characteristics. Examples of the metal oxide constituting the metal oxide semiconductor fine particles used in the present invention include TiO 2 , ZnO, SnO 2 , ITO, ZrO 2 , MgO, Al 2 O 3 , CeO 2 , Bi 2 O 3 , and Mn. 3 O 4 , Y 2 O 3 , WO 3 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , La 2 O 3 and the like can be mentioned. These metal oxide semiconductor fine particles are suitable for forming a porous layer for forming a porous layer, and can be suitably used in the present invention because energy conversion efficiency can be improved and costs can be reduced.

本発明に用いられる金属酸化物半導体微粒子は、すべて同一の金属酸化物からなるものであってもよく、あるいは、異なる金属酸化物からなるものが2種類以上用いられていてもよい。また、本発明に用いられる金属酸化物半導体微粒子は、一種をコア微粒子とし、他の金属酸化物半導体微粒子により、コア微粒子を包含してシェルを形成するコアシェル構造としてもよい。
なかでも本発明においては、上記半導体酸化物微粒子としてTiOからなるものを用いることが最も好ましい。
The metal oxide semiconductor fine particles used in the present invention may be all made of the same metal oxide, or two or more kinds of those made of different metal oxides may be used. In addition, the metal oxide semiconductor fine particles used in the present invention may have a core-shell structure in which one type is a core fine particle and the other metal oxide semiconductor fine particles include the core fine particle to form a shell.
In particular, in the present invention, it is most preferable to use TiO 2 as the semiconductor oxide fine particles.

本発明に用いられる金属酸化物半導体微粒子の平均粒径としては、焼成後に形成される多孔質層の表面積を所望の範囲内にできる程度であれば特に限定されるものではないが、通常、1nm〜10μmの範囲内が好ましく、特に10nm〜1000nmの範囲内であることが好ましい。平均粒径が上記範囲よりも小さいと各々の金属酸化物半導体微粒子が凝集し二次粒子を形成してしまう場合があり、また平均粒径が上記範囲より大きいと、焼成後に形成される多孔質層が厚膜化してしまうだけではなく、当該多孔質層の多孔度、すなわち比表面積が減少してしまう可能性があるからである。
なお、上記平均粒径は、一次粒径を意味するものとする。
The average particle diameter of the metal oxide semiconductor fine particles used in the present invention is not particularly limited as long as the surface area of the porous layer formed after firing is within a desired range, but usually 1 nm. It is preferably within the range of 10 μm, particularly preferably within the range of 10 nm to 1000 nm. If the average particle size is smaller than the above range, the respective metal oxide semiconductor fine particles may aggregate to form secondary particles, and if the average particle size is larger than the above range, the porous material formed after firing This is because not only the layer becomes thicker, but also the porosity of the porous layer, that is, the specific surface area may decrease.
In addition, the said average particle diameter shall mean a primary particle size.

また本発明においては、上記金属酸化物半導体微粒子としてすべて同一の平均粒径のものを用いてもよく、あるいは、平均粒径の異なる複数の金属酸化物半導体微粒子を2種類以上用いてもよい。ここで、平均粒径の異なる金属酸化物半導体微粒子を併用することにより、焼成後に形成される多孔質層における光散乱効果を高めることができるため、例えば、本発明によって製造される色素増感型太陽電池用積層体を用いて作製した色素増感型太陽電池素子において、色素増感剤による光吸収を効率的に行うことが可能となるという利点がある。   In the present invention, all of the metal oxide semiconductor fine particles having the same average particle diameter may be used, or two or more kinds of metal oxide semiconductor fine particles having different average particle diameters may be used. Here, since the light scattering effect in the porous layer formed after firing can be enhanced by using the metal oxide semiconductor fine particles having different average particle sizes in combination, for example, the dye-sensitized type produced by the present invention In the dye-sensitized solar cell element produced using the solar cell laminate, there is an advantage that light absorption by the dye sensitizer can be efficiently performed.

本発明において、平均粒径の異なる金属酸化物半導体微粒子を2種類以上用いる場合、異なる平均粒径の組み合わせとしては、例えば、平均粒径が10nm〜50nmの範囲内にある金属酸化物半導体微粒子と、平均粒径が50nm〜800nmの範囲内にある金属酸化物半導体微粒子との組み合わせを例示することができる。   In the present invention, when two or more kinds of metal oxide semiconductor fine particles having different average particle diameters are used, examples of combinations of different average particle diameters include, for example, metal oxide semiconductor fine particles having an average particle diameter in the range of 10 nm to 50 nm. A combination with metal oxide semiconductor fine particles having an average particle diameter in the range of 50 nm to 800 nm can be exemplified.

一方、上記多孔質層形成用塗工液に用いられるバインダー樹脂としては、後述する焼成工程において分解除去されるものであれば特に限定されるものではない。このようなバインダー樹脂としては、例えば、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂などのほか、ポリエチレングリコールのような多価アルコール類等を挙げることができる。
また、本発明に用いられるバインダー樹脂は、熱分解開始温度が200℃〜500℃の範囲内であることが好ましく、250℃〜480℃の範囲内であることがより好ましく、300℃〜450℃の範囲内であることがさらに好ましい。
なお、上記熱分解開始温度は、例えば島津製作所の自動TG/DTA同時測定装置DTG-60Aを用いて熱分解温度を測定することにより求めることができる。
On the other hand, the binder resin used in the porous layer forming coating solution is not particularly limited as long as it is decomposed and removed in the baking step described later. Examples of such binder resins include cellulose resins, polyester resins, polyamide resins, polyacrylate resins, polyacryl resins, polycarbonate resins, polyurethane resins, polyolefin resins, polyvinyl acetal resins, fluorine In addition to the base resin and polyimide resin, polyhydric alcohols such as polyethylene glycol can be used.
The binder resin used in the present invention preferably has a thermal decomposition starting temperature in the range of 200 ° C to 500 ° C, more preferably in the range of 250 ° C to 480 ° C, and more preferably in the range of 300 ° C to 450 ° C. More preferably, it is in the range.
In addition, the said thermal decomposition start temperature can be calculated | required by measuring thermal decomposition temperature, for example using the automatic TG / DTA simultaneous measuring apparatus DTG-60A of Shimadzu Corporation.

上記多孔質層形成用塗工液に溶媒を用いる場合、使用される溶媒としては上述したバインダー樹脂が溶解することができるものであれば特に限定はされるものではない。したがって、上記溶媒は多孔質層形成用塗工液に用いられるバインダー樹脂の種類に応じて適宜決定することができる。本発明に用いられる溶媒の具体例としては、例えば、水またはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ターピネオール、ジクロロメタン、アセトン、アセトニトリル、酢酸エチル等の各種溶剤を挙げることができる。   When a solvent is used for the porous layer forming coating solution, the solvent used is not particularly limited as long as the above-described binder resin can be dissolved. Therefore, the said solvent can be suitably determined according to the kind of binder resin used for the coating liquid for porous layer formation. Specific examples of the solvent used in the present invention include various solvents such as water or methanol, ethanol, isopropyl alcohol, propylene glycol monomethyl ether, terpineol, dichloromethane, acetone, acetonitrile, and ethyl acetate.

本工程において、上記多孔質層形成用塗工液を上記金属層上に塗布する方法としては、一般的に公知の塗布方法を用いることができ、特に限定されるものではない。このような塗布方法としては、例えば、ダイコート、グラビアコート、グラビアリバースコート、ロールコート、リバースロールコート、バーコート、ブレードコート、ナイフコート、エアナイフコート、スロットダイコート、スライドダイコート、ディップコート、マイクロバーコート、マイクロバーリバースコートや、スクリーン印刷(ロータリー方式)等を挙げることができる。   In this step, a generally known coating method can be used as a method for coating the porous layer forming coating solution on the metal layer, and is not particularly limited. Examples of such coating methods include die coating, gravure coating, gravure reverse coating, roll coating, reverse roll coating, bar coating, blade coating, knife coating, air knife coating, slot die coating, slide die coating, dip coating, and micro bar coating. , Microbar reverse coating, screen printing (rotary method) and the like.

本工程において形成される多孔質層形成用層の厚みは、通常、1μm〜100μmの範囲内であることが好ましく、特に5μm〜30μmの範囲内であることが好ましい。多孔質層形成用層の厚みが上記範囲よりも厚いと、焼成後に形成される多孔質層において、多孔質層自体の凝集破壊が起りやすく、膜抵抗となりやすくなってしまう場合があるからである。また、上記範囲よりも薄いと厚みが均一な多孔質層形成用層を形成するのが困難となったり、例えば、本発明によって製造される色素増感型太陽電池用積層体を用いて作製した色素増感型太陽電池素子において、焼成後に形成される多孔質層において、色素増感剤を含んだ多孔質層が太陽光などを十分に吸収できないために、十分な性能を得られない可能性があるからである。   The thickness of the porous layer forming layer formed in this step is usually preferably in the range of 1 μm to 100 μm, particularly preferably in the range of 5 μm to 30 μm. This is because if the thickness of the layer for forming the porous layer is larger than the above range, the porous layer formed after firing is likely to cause cohesive failure of the porous layer itself and may easily become membrane resistance. . Further, if it is thinner than the above range, it becomes difficult to form a porous layer forming layer having a uniform thickness, for example, it is produced using a laminate for a dye-sensitized solar cell produced by the present invention. In a dye-sensitized solar cell element, the porous layer formed after firing may not be able to obtain sufficient performance because the porous layer containing the dye sensitizer cannot sufficiently absorb sunlight. Because there is.

2.焼成工程
次に、本発明における焼成工程について説明する。本工程は、上記多孔質層形成用層が形成された上記色素増感型太陽電池用電極積層体を焼成することにより、上記多孔質中のバインダー樹脂、および上記熱分解層を除去する工程である。
2. Next, the firing process in the present invention will be described. This step is a step of removing the binder resin and the thermal decomposition layer in the porous body by firing the dye-sensitized solar cell electrode laminate on which the porous layer forming layer is formed. is there.

本工程において上記色素増感型太陽電池用電極積層体を焼成する温度は、上記多孔質層形成用層中に含有されるバインダー樹脂、および上記熱分解層を分解除去できる範囲内であれば特に限定されるものではなく、上記バインダー樹脂および上記熱分解層に用いられる樹脂材料の熱分解温度に応じて、適宜決定することができるものである。なかでも本工程における焼成温度は、250℃〜550℃の範囲内であることが好ましく、350℃〜550℃の範囲内であることがより好ましく、400℃〜550℃の範囲内であることがさらに好ましい。   The temperature at which the dye-sensitized solar cell electrode laminate is fired in this step is particularly within the range in which the binder resin contained in the porous layer forming layer and the thermal decomposition layer can be decomposed and removed. It is not limited and can be suitably determined according to the thermal decomposition temperature of the binder resin and the resin material used for the thermal decomposition layer. Among these, the firing temperature in this step is preferably in the range of 250 ° C to 550 ° C, more preferably in the range of 350 ° C to 550 ° C, and in the range of 400 ° C to 550 ° C. Further preferred.

また、上記多孔質層形成用層形成工程に用いられる色素増感型太陽電池用電極積層体として、上記熱分解層上に支持基板が配置されたものが用いられる場合、本工程は、上記支持基板を上記熱分解層から剥離した後に、焼成を行うことになる。   In addition, when the electrode laminate for a dye-sensitized solar cell used in the layer forming step for forming the porous layer is one in which a support substrate is disposed on the thermal decomposition layer, this step is performed as described above. After the substrate is peeled from the thermal decomposition layer, baking is performed.

B.色素増感型太陽電池用電極積層体
次に、本発明の色素増感型太陽電池用電極積層体について説明する。上述したように本発明の色素増感型太陽電池用電極積層体は、貫通孔が形成された金属層と、上記金属層の上記貫通孔を覆うように形成され、熱分解性を有する樹脂からなる熱分解層と、上記金属層の上記熱分解層が形成された面とは反対面上に形成され、金属酸化物半導体微粒子およびバインダー樹脂を含有する多孔質層形成用層とを有することを特徴とするものである。
B. Next, the electrode laminated body for dye-sensitized solar cells of the present invention will be described. As described above, the electrode laminate for a dye-sensitized solar cell of the present invention is formed from a metal layer in which a through hole is formed and a resin having a thermal decomposability formed so as to cover the through hole of the metal layer. And a porous layer forming layer formed on the surface of the metal layer opposite to the surface on which the pyrolysis layer is formed and containing metal oxide semiconductor fine particles and a binder resin. It is a feature.

このような本発明の色素増感型太陽電池用電極積層体について図を参照しながら説明する。図4は、本発明の色素増感型太陽電池用電極積層体の一例を示す概略断面図である。図4に例示するように、本発明の色素増感型太陽電池用電極積層体40は、貫通孔が形成された金属層1と、上記金属層1の上記貫通孔を覆うように形成され、熱分解性を有する樹脂からなる熱分解層2と、上記金属層1の上記熱分解層2が形成された面とは反対面上に形成され、金属酸化物半導体微粒子およびバインダー樹脂を含有する多孔質層形成用層3とを有することを特徴とするものである。   Such a dye-sensitized solar cell electrode laminate of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of a dye-sensitized solar cell electrode laminate of the present invention. As illustrated in FIG. 4, the electrode laminate 40 for a dye-sensitized solar cell of the present invention is formed so as to cover the metal layer 1 in which a through hole is formed and the through hole of the metal layer 1. A porous layer containing a thermal decomposition layer 2 made of a resin having thermal decomposition property and a surface of the metal layer 1 opposite to the surface on which the thermal decomposition layer 2 is formed and containing metal oxide semiconductor fine particles and a binder resin And a layer 3 for forming a quality layer.

本発明の色素増感型太陽電池用電極積層体は、これを焼成することにより、性能および集電効果の高い色素増感型太陽電池素子を作製することができる色素増感型太陽電池用積層体を、簡易な工程で製造することができるという利点を有する。   The electrode laminate for a dye-sensitized solar cell of the present invention is a laminate for a dye-sensitized solar cell capable of producing a dye-sensitized solar cell element having high performance and current collecting effect by firing the electrode laminate. It has the advantage that the body can be manufactured in a simple process.

本発明の色素増感型太陽電池用電極積層体は、少なくとも上記金属層、多孔質層形成用層を有するものであり、必要に応じて他の任意の構成を有してもよいものである。ここで、本発明に用いられる任意の構成としては、例えば、上記金属層上に配置される、自己支持性を有する支持基板を挙げることができる。任意の構成としてこのような支持基板が用いられることにより、次のような利点を有する。すなわち、上記熱分解層として自己支持性が不十分であるものが用いられる場合、上記多孔質層形成用層形成工程において金属層上に多孔質層形成用層を形成する際に、上記熱分解層が変形し、形成される多孔質層形成用層が不均一となってしまうおそれがあるところ、上記支持基板が用いられることにより、このような問題がなくなるという利点がある。   The electrode laminate for a dye-sensitized solar cell of the present invention has at least the metal layer and the porous layer forming layer, and may have any other configuration as necessary. . Here, as an arbitrary structure used for this invention, the support substrate which has a self-supporting property arrange | positioned on the said metal layer can be mentioned, for example. The use of such a support substrate as an arbitrary configuration has the following advantages. That is, when a layer having insufficient self-supporting property is used as the thermal decomposition layer, the thermal decomposition is performed when the porous layer forming layer is formed on the metal layer in the porous layer forming layer forming step. There is a possibility that the layer may be deformed and the formed porous layer forming layer may be non-uniform. However, the use of the support substrate has an advantage that such a problem is eliminated.

本発明の色素増感型太陽電池用電極積層体が、上記支持基板を有する場合について図を参照しながら説明する。図5は、本発明の色素増感型太陽電池用電極積層体に上記支持基板が用いられている場合の一例を示す概略断面図である。図5に例示するように、本発明の色素増感型太陽電池用電極積層体40は、上記熱分解層2上に、支持基板4が配置されていることが好ましい。   The case where the electrode laminate for a dye-sensitized solar cell of the present invention has the support substrate will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example in which the support substrate is used in the electrode laminate for a dye-sensitized solar cell of the present invention. As illustrated in FIG. 5, in the dye-sensitized solar cell electrode laminate 40 of the present invention, the support substrate 4 is preferably disposed on the thermal decomposition layer 2.

本発明の色素増感型太陽電池用電極積層体に用いられる、金属層、熱分解層、多孔質層形成用層、および支持基板等の各構成については、上記「A.色素増感型太陽電池用積層体の製造方法」の項において、多孔質層形成用層形成工程に用いられる色素増感型太陽電池用電極積層体のものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   About each structure, such as a metal layer, a thermal decomposition layer, a layer for porous layer formation, and a support substrate used for the electrode laminated body for dye-sensitized solar cells of this invention, said "A. dye-sensitized solar cell". Since it is the same as that of the electrode laminated body for dye-sensitized solar cells used in the porous layer forming layer forming step in the section “Method for producing battery laminated body”, description thereof is omitted here.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the technical idea described in the claims of the present invention has substantially the same configuration and exhibits the same function and effect regardless of the case. It is included in the technical scope of the invention.

以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

[実施例1]
金属層として開口率30%になるようにエッチングにより作製したSUS304(ニラコ製)メッシュを用い、100℃の温度を掛けながら厚み30μmのフィルム状にしたエチルセルロース樹脂(熱分解開始温度300℃)にて180μmのPET樹脂と熱ラミネートすることにより熱分解層を形成した。その後、多孔質層形成用塗工液として酸化チタンペーストNanooxide D-SP(solaronix社製)を用い、これをスキージ法にて数回積層し、15μmの多孔質層形成用層を得た。その後PETを樹脂から剥離させ、500℃で焼成した。
[Example 1]
Using an SUS304 (made by Nilaco) mesh produced by etching so that the aperture ratio is 30% as a metal layer, with an ethyl cellulose resin (thermal decomposition start temperature 300 ° C.) made into a 30 μm thick film while applying a temperature of 100 ° C. A thermal decomposition layer was formed by heat laminating with 180 μm PET resin. Thereafter, a titanium oxide paste Nanooxide D-SP (manufactured by solaronix) was used as a porous layer forming coating solution, and this was laminated several times by a squeegee method to obtain a 15 μm porous layer forming layer. Thereafter, the PET was peeled off from the resin and baked at 500 ° C.

その後、上記で作製した電極を色素増感剤としてルテニウム錯体(Dyesol製N719)を濃度が3×10−4mol/lとなるようにアセトニトリルとtert−ブチルアルコールの体積比1:1溶液に溶解させた色素担持用塗工液に、室温にて20h浸漬した。次いで、色素担持用塗工液から引き上げ、多孔質層に付着した色素担持用塗工液をアセトニトリルにより洗浄後、風乾した。これにより、多孔質層を形成している酸化チタン微粒子表面に上記の色素増感剤が坦持された基板サイズ100×100mmの色素増感型太陽電池用積層体を得た。その後、色素を担持した多孔質層を覆うようにPETフィルムを設置し、周辺を熱可塑樹脂で封止した。 Then, using the electrode prepared above as a dye sensitizer, a ruthenium complex (Nyes made by Dyesol) was dissolved in a 1: 1 volume ratio solution of acetonitrile and tert-butyl alcohol so that the concentration would be 3 × 10 −4 mol / l. It was immersed in the dye-carrying coating solution for 20 hours at room temperature. Next, the pigment-carrying coating solution was pulled up from the pigment-carrying coating solution, washed with acetonitrile, and then air-dried. As a result, a laminate for a dye-sensitized solar cell having a substrate size of 100 × 100 mm in which the dye sensitizer was carried on the surface of the titanium oxide fine particles forming the porous layer was obtained. Thereafter, a PET film was placed so as to cover the porous layer carrying the dye, and the periphery was sealed with a thermoplastic resin.

(色素増感型太陽電池用対向電極基板の作製)
透明導電ガラス(日本板硝子社製)対向基材として用い、当該対向基材上に対向電極層として白金膜(膜厚300nm)をスパッタリング法によって形成することにより、30×30mmの色素増感型太陽電池用対極を作製した。その後、対向基材の中心付近にドリルを用いて孔を空けた。
(Preparation of counter electrode substrate for dye-sensitized solar cell)
A transparent conductive glass (made by Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) is used as a counter substrate, and a platinum film (film thickness: 300 nm) is formed as a counter electrode layer on the counter substrate by a sputtering method. A counter electrode for a battery was produced. Thereafter, a hole was drilled near the center of the counter substrate using a drill.

(電解質作製)
0.6M hexyl metyl imidazolum iodide(富山薬品)、 0.03M I2(Aldrich)、 0.1M n-metyl benzoimidazol(Aldrich)を混合したものを使用した。
(Electrolyte preparation)
A mixture of 0.6M hexyl metyl imidazolum iodide (Toyama Pharmaceutical), 0.03MI 2 (Aldrich), and 0.1M n-metyl benzoimidazole (Aldrich) was used.

(セル組み)
上記色素増感型太陽電池用対極上に100μm厚の熱可塑性フィルムを積層し、電極と貼り合わせ後、対極の孔部から電解質を真空下で注入した。
(Cell assembly)
A thermoplastic film having a thickness of 100 μm was laminated on the counter electrode for the dye-sensitized solar cell, bonded to the electrode, and then an electrolyte was injected under vacuum from the hole of the counter electrode.

(結果)
得られた色素増感型太陽電池を、擬似太陽光(100mW/cm2、AM(AirMass)1.5)を光源として、分光感度測定器CEP-2000(分光計器)を用いて光電変換効率を求めた。その結果、太陽電池は変換効率η=3.0%であった。
(result)
The obtained dye-sensitized solar cell was measured for photoelectric conversion efficiency using a spectral sensitivity meter CEP-2000 (spectrometer) with pseudo-sunlight (100 mW / cm 2 , AM (AirMass) 1.5) as a light source. . As a result, the solar cell had a conversion efficiency η = 3.0%.

[実施例2]
金属層として開口率30%になるようにエッチングにより作製したSUS304(ニラコ製)メッシュを用い、エタノールに溶解させたエチルセルロース樹脂(熱分解開始温度300℃)で180μmのPET樹脂と接着し、圧着させながら乾燥・固着させて熱分解層を形成した。その後、メッシュ上に多孔質層形成用塗工液として酸化チタンペーストNanooxide D-SP(solaronix社製)をスキージ法にて数回積層し、厚み15μmの多孔質層形成用層を得た。その後PETを熱分解層から剥離させ、500℃で焼成した。
このようにして作製した色素増感型太陽電池用積層体を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法により色素増感型太陽電池を作製した。
[Example 2]
Using SUS304 (made by Nilaco) mesh produced by etching so that the aperture ratio is 30% as a metal layer, it is bonded to 180μm PET resin with ethyl cellulose resin (pyrolysis start temperature 300 ° C) dissolved in ethanol and pressed. The pyrolysis layer was formed by drying and fixing. Thereafter, a titanium oxide paste Nanooxide D-SP (manufactured by solaronix) was laminated several times on the mesh as a porous layer forming coating solution by a squeegee method to obtain a porous layer forming layer having a thickness of 15 μm. Thereafter, the PET was peeled off from the thermal decomposition layer and baked at 500 ° C.
A dye-sensitized solar cell was prepared in the same manner as in Example 1 except that the thus prepared dye-sensitized solar cell laminate was used.

(結果)
得られた色素増感型太陽電池を、擬似太陽光(100mW/cm2、AM(AirMass)1.5)を光源として、分光感度測定器CEP-2000(分光計器)を用いて光電変換効率を求めた。その結果、太陽電池は変換効率η=3.1%であった。
(result)
The obtained dye-sensitized solar cell was measured for photoelectric conversion efficiency using a spectral sensitivity meter CEP-2000 (spectrometer) with pseudo-sunlight (100 mW / cm 2 , AM (AirMass) 1.5) as a light source. . As a result, the solar cell had a conversion efficiency η = 3.1%.

[比較例]
SUS304(ニラコ製)メッシュに樹脂を熱ラミネートしなかったこと以外は、実施例1と同様の方法により、色素増感型太陽電池を作製した。
[Comparative example]
A dye-sensitized solar cell was produced in the same manner as in Example 1 except that the resin was not heat-laminated on a SUS304 (made by Nilaco) mesh.

作製した色素増感型太陽電池について、実施例1と同様の方法により光電変換効率を求めたところ、変換効率η=2.5%であった。比較例においては、メッシュの開口部分にTiO2が無いために性能が少し低下したと考えられる。 For the dye-sensitized solar cell thus produced, the photoelectric conversion efficiency was determined by the same method as in Example 1. The conversion efficiency η was 2.5%. In the comparative example, it is considered that the performance was slightly deteriorated because there was no TiO 2 in the opening portion of the mesh.

1 … 金属層
2 … 熱分解層
3 … 多孔質層形成用層
3’ … 多孔質層
4 … 支持基板
10 … 色素増感型太陽電池用積層体
10a、10b … 色素増感型太陽電池用電極積層体
20 … 色素増感型太陽電池用対極
21 … 対向基材
22 … 対向電極層
30 … 色素増感型太陽電池素子
31 … 電解質層
32 … 封止材
33 … 透明基板
40 … 色素増感型太陽電池用電極積層体
H … 貫通孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metal layer 2 ... Thermal decomposition layer 3 ... Porous layer formation layer 3 '... Porous layer 4 ... Support substrate 10 ... Laminated body for dye-sensitized solar cells 10a, 10b ... Electrode for dye-sensitized solar cells Laminate 20 ... Counter electrode for dye-sensitized solar cell 21 ... Counter substrate 22 ... Counter electrode layer 30 ... Dye-sensitized solar cell element 31 ... Electrolyte layer 32 ... Sealing material 33 ... Transparent substrate 40 ... Dye-sensitized type Solar cell electrode stack H ... Through hole

Claims (4)

貫通孔が形成され、金属材料からなる金属層と、前記金属層の前記貫通孔を覆うように形成され、熱分解性を有する樹脂からなる熱分解層と、を有する色素増感型太陽電池用電極積層体を用い、
前記金属層の前記熱分解層が形成された面とは反対面上に、金属酸化物半導体微粒子およびバインダー樹脂を含有する多孔質層形成用層を形成する多孔質層形成用層形成工程、
および、前記多孔質層形成用層が形成された前記色素増感型太陽電池用電極積層体を焼成することにより、前記多孔質層形成用層中のバインダー樹脂、および前記熱分解層を除去する焼成工程、
を有することを特徴とする、色素増感型太陽電池用積層体の製造方法。
For a dye-sensitized solar cell having a metal layer made of a metal material having a through-hole, and a thermal decomposition layer formed to cover the through-hole of the metal layer and made of a thermally decomposable resin Using an electrode stack,
A porous layer forming layer forming step of forming a porous layer forming layer containing metal oxide semiconductor fine particles and a binder resin on the surface opposite to the surface of the metal layer on which the thermal decomposition layer is formed;
And the binder resin in the said layer for porous layer formation, and the said thermal decomposition layer are removed by baking the said electrode laminated body for dye-sensitized solar cells in which the said layer for porous layer formation was formed Firing step,
A method for producing a laminate for a dye-sensitized solar cell, comprising:
前記色素増感型太陽電池用電極積層体が、前記熱分解層上に自己支持性を有する支持基板を有するものであり、かつ前記焼成工程が、前記色素増感型太陽電池用電極積層体から前記支持基板を剥離した後に焼成を行うものであることを特徴とする、請求項1に記載の色素増感型太陽電池用積層体の製造方法。   The dye-sensitized solar cell electrode laminate has a self-supporting support substrate on the thermal decomposition layer, and the firing step is performed from the dye-sensitized solar cell electrode laminate. The method for producing a laminate for a dye-sensitized solar cell according to claim 1, wherein firing is performed after peeling off the support substrate. 貫通孔が形成された金属層と、前記金属層の前記貫通孔を覆うように形成され、熱分解性を有する樹脂からなる熱分解層と、前記金属層の前記熱分解層が形成された面とは反対面上に形成され、金属酸化物半導体微粒子およびバインダー樹脂を含有する多孔質層形成用層と、を有することを特徴とする、色素増感型太陽電池用電極積層体。   A metal layer in which a through hole is formed, a thermal decomposition layer made of a resin having thermal decomposability formed so as to cover the through hole of the metal layer, and a surface on which the thermal decomposition layer of the metal layer is formed And a porous layer forming layer containing metal oxide semiconductor fine particles and a binder resin, the electrode laminate for a dye-sensitized solar cell. 前記熱分解層上に自己支持性を有する支持基板を有することを特徴とする、請求項3に記載の色素増感型太陽電池用電極積層体。   The electrode laminate for a dye-sensitized solar cell according to claim 3, further comprising a support substrate having self-supporting property on the pyrolysis layer.
JP2009207015A 2009-09-08 2009-09-08 Manufacturing method for laminated body of dye-sensitized solar cell and electrode laminated body of dye-sensitized solar cell Pending JP2011060495A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009207015A JP2011060495A (en) 2009-09-08 2009-09-08 Manufacturing method for laminated body of dye-sensitized solar cell and electrode laminated body of dye-sensitized solar cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009207015A JP2011060495A (en) 2009-09-08 2009-09-08 Manufacturing method for laminated body of dye-sensitized solar cell and electrode laminated body of dye-sensitized solar cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011060495A true JP2011060495A (en) 2011-03-24

Family

ID=43947920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009207015A Pending JP2011060495A (en) 2009-09-08 2009-09-08 Manufacturing method for laminated body of dye-sensitized solar cell and electrode laminated body of dye-sensitized solar cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011060495A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013251229A (en) * 2012-06-04 2013-12-12 Sharp Corp Photoelectric conversion element and dye-sensitized solar cell
JP2013251228A (en) * 2012-06-04 2013-12-12 Sharp Corp Photoelectric conversion element and dye-sensitized solar cell
CN104143587A (en) * 2014-07-22 2014-11-12 苏州瑞晟纳米科技有限公司 Surface passivation technology capable of improving performance of copper indium gallium selenium thin-film solar cells
CN108183140A (en) * 2018-01-22 2018-06-19 卢泰 It is a kind of for metal electrode of flexible thin-film solar cell and preparation method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013251229A (en) * 2012-06-04 2013-12-12 Sharp Corp Photoelectric conversion element and dye-sensitized solar cell
JP2013251228A (en) * 2012-06-04 2013-12-12 Sharp Corp Photoelectric conversion element and dye-sensitized solar cell
CN104143587A (en) * 2014-07-22 2014-11-12 苏州瑞晟纳米科技有限公司 Surface passivation technology capable of improving performance of copper indium gallium selenium thin-film solar cells
CN108183140A (en) * 2018-01-22 2018-06-19 卢泰 It is a kind of for metal electrode of flexible thin-film solar cell and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5002595B2 (en) Dye-sensitized solar cell module and manufacturing method thereof
JP5080018B2 (en) Dye-sensitized solar cell
JP5388209B2 (en) Method for producing dye-sensitized solar cell
JP2011216190A (en) Photoelectric conversion device and its manufacturing method
JP2007066875A (en) Dye-sensitized solar cell
JP4620794B1 (en) Dye-sensitized solar cell
JP2007335222A (en) Photoelectrode, dye-sensitized solar cell using it, and its manufacturing method
US20120118379A1 (en) Dye-sensitized solar cell
JP2009245750A (en) Dye-sensitized solar battery and method of manufacturing the same
NL2001815C2 (en) Reversed dye-sensitized photovoltaic cell.
JP2011060495A (en) Manufacturing method for laminated body of dye-sensitized solar cell and electrode laminated body of dye-sensitized solar cell
JP4966525B2 (en) Dye-sensitized solar cell, its photoelectrode substrate, and method for producing the photoelectrode substrate
JP5332378B2 (en) Counter electrode substrate and dye-sensitized solar cell using the same
JP5230961B2 (en) Dye-sensitized solar cell
JP2008176948A (en) Dye-sensitized solar cell and its manufacturing method
JP2008192376A (en) Solar cell and dye-sensitized solar cell
JP5364999B2 (en) Laminate for oxide semiconductor electrode, oxide semiconductor electrode, dye-sensitized solar cell, and dye-sensitized solar cell module
JP2010073416A (en) Dye-sensitized solar cell of double-side light reception
JP4788838B2 (en) Dye-sensitized solar cell
JP5344282B2 (en) Dye-sensitized solar cell
JP2013125633A (en) Solar battery module
JP5929118B2 (en) Flexible solar cell module
JP5439883B2 (en) Dye-sensitized solar cell laminate, dye-sensitized solar cell element, dye-sensitized solar cell module, and method for producing dye-sensitized solar cell laminate
JP5699334B2 (en) Mesh electrode substrate and method of manufacturing mesh electrode substrate
JP5685708B2 (en) Method for producing dye-sensitized solar cell