JP2012186032A - Dye-sensitized solar battery - Google Patents
Dye-sensitized solar battery Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012186032A JP2012186032A JP2011048550A JP2011048550A JP2012186032A JP 2012186032 A JP2012186032 A JP 2012186032A JP 2011048550 A JP2011048550 A JP 2011048550A JP 2011048550 A JP2011048550 A JP 2011048550A JP 2012186032 A JP2012186032 A JP 2012186032A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide semiconductor
- semiconductor layer
- porous oxide
- counter electrode
- dye
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
Description
本発明は、色素増感太陽電池に関する。 The present invention relates to a dye-sensitized solar cell.
近年、光電変換素子として、安価で、高い光電変換効率が得られることから色素増感太陽電池が注目されている。 In recent years, a dye-sensitized solar cell has attracted attention as a photoelectric conversion element because it is inexpensive and can provide high photoelectric conversion efficiency.
色素増感太陽電池は一般に、作用極と、対極と、作用極に担持される光増感色素と、作用極及び対極間に配置される電解質とを備えている。 A dye-sensitized solar cell generally includes a working electrode, a counter electrode, a photosensitizing dye carried on the working electrode, and an electrolyte disposed between the working electrode and the counter electrode.
このような色素増感太陽電池として、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1には、透明導電基板及び透明導電基板上に形成された酸化物半導体層を有する作用極と、作用極に対向して配置された対極と、作用極と対極の間に配された電解質と、作用極と対極とを連結し、電解質の周囲を封止する封止材と、透明導電基板上であって、酸化物半導体層が形成されていない領域に形成された集電配線と、集電配線を電解質から保護する配線保護層とを備えた色素増感太陽電池が開示されている。
As such a dye-sensitized solar cell, for example, one described in
しかし、上述した特許文献1に記載の色素増感太陽電池は、以下の課題を有していた。
However, the dye-sensitized solar cell described in
即ち、上記特許文献1記載の色素増感太陽電池では、透明導電基板上の酸化物半導体層と配線保護層との間に、何も形成されていない隙間領域が存在するため、以下の課題が生じる。
(1)隙間領域に入射された光は酸化物半導体層に吸収されないため光電変換特性の向上に寄与しない。
(2)隙間領域において透明導電基板と対極とが直接接触し、ショートするおそれがある。
That is, in the dye-sensitized solar cell described in
(1) Light incident on the gap region is not absorbed by the oxide semiconductor layer and thus does not contribute to improvement in photoelectric conversion characteristics.
(2) There is a possibility that the transparent conductive substrate and the counter electrode are in direct contact with each other in the gap region, causing a short circuit.
ここで、上記の課題を解決するには、隙間領域をすべて埋めるように、酸化物半導体層を拡張し配線保護層と密着させることが考えられる。しかし、この場合、色素増感太陽電池を長期間使用した場合に、発電電流が徐々に低下したり、色素増感太陽電池セルが壊れたりする現象が見られた。即ち、このような色素増感太陽電池は、耐久性の点で不十分であった。 Here, in order to solve the above-described problem, it is conceivable that the oxide semiconductor layer is expanded and closely adhered to the wiring protective layer so as to fill all gap regions. However, in this case, when the dye-sensitized solar cell is used for a long period of time, a phenomenon that the generated current gradually decreases or the dye-sensitized solar cell is broken is observed. That is, such a dye-sensitized solar cell is insufficient in terms of durability.
このため、光電変換特性を向上させつつ、優れた耐久性を有する色素増感太陽電池が求められていた。 For this reason, the dye-sensitized solar cell which has the outstanding durability, improving a photoelectric conversion characteristic was calculated | required.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光電変換特性を向上させつつ、優れた耐久性を有することが可能な色素増感太陽電池を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the dye-sensitized solar cell which can have outstanding durability, improving a photoelectric conversion characteristic.
本発明者らは、隙間領域をすべて埋めるように酸化物半導体層を拡張し配線保護層と密着させる場合に、色素増感太陽電池の長期間の使用で発電電流が徐々に低下したり、セルが壊れてしまう現象の原因を調べたところ、色素増感太陽電池の限界電流の低下が上記現象の原因となっているのではないかと考えた。つまり、まず限界電流は、電解質の多孔質半導体層への通過しやすさが影響することを本発明者らは見出した。即ち、限界電流は、電解質が多孔質半導体層を通過しやすいと大きくなり、通過しにくいと小さくなることを本発明者らは見出した。そして、この本発明者らの知見によると、酸化物半導体層は、粒径の小さい(一般には数nm〜50nm程度)粒子で構成され粒子間の隙間が狭いため、電解質が多孔質半導体層を通過しにくく、限界電流が十分大きいとは言えないと本発明者らは考えた。このため、酸化物半導体層を拡張して配線保護層と密着させただけでは、限界電流の低下を抑制することができないと本発明者らは考えた。この場合、限界電流が発電電流を下回った場合には、単純に発電電流は低下してしまう。また、限界電流の方が発電電流より大きくても、この差が小さい場合、セルに逆バイアスがかかると、大きな逆電圧がセルにかかってしまいセルが破壊される可能性が高まってしまう。 In the case where the oxide semiconductor layer is expanded so as to fill all the gap regions and are in close contact with the wiring protective layer, the present inventors have gradually reduced the generated current due to long-term use of the dye-sensitized solar cell, As a result of investigating the cause of the phenomenon of the breakage of the dye-sensitized solar cell, it was thought that a decrease in the limiting current of the dye-sensitized solar cell might be the cause of the above phenomenon. That is, the present inventors first found that the limit current is affected by the ease of passage of the electrolyte to the porous semiconductor layer. That is, the present inventors have found that the limiting current increases when the electrolyte easily passes through the porous semiconductor layer and decreases when it does not easily pass through the porous semiconductor layer. According to the knowledge of the present inventors, the oxide semiconductor layer is composed of particles having a small particle size (generally about several to 50 nm), and the gap between the particles is narrow, so that the electrolyte is a porous semiconductor layer. The present inventors thought that it was difficult to pass through and the limit current could not be said to be sufficiently large. For this reason, the present inventors considered that the reduction of the limit current cannot be suppressed only by expanding the oxide semiconductor layer and closely contacting the wiring protective layer. In this case, when the limit current is lower than the generated current, the generated current simply decreases. In addition, even if the limit current is larger than the generated current, if this difference is small, if a reverse bias is applied to the cell, a large reverse voltage is applied to the cell, increasing the possibility of the cell being destroyed.
そこで、本発明者らは更に鋭意研究を重ねた結果、集電配線と配線保護層とを有する配線部と多孔質酸化物半導体層(発電層)との間の隙間領域に、光を反射又は散乱させることが可能な酸化物半導体粒子からなる別の多孔質酸化物半導体層を設けることで上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。 Therefore, as a result of further earnest studies, the present inventors have reflected or reflected light in the gap region between the wiring portion having the current collecting wiring and the wiring protective layer and the porous oxide semiconductor layer (power generation layer). It has been found that the above problem can be solved by providing another porous oxide semiconductor layer made of oxide semiconductor particles that can be scattered, and the present invention has been completed.
即ち本発明は、作用極と、前記作用極に対向して配置される対極と、前記作用極と前記対極との間に配置される電解質とを備え、前記作用極が、透明導電基板と、前記透明導電基板の前記対極側の面に形成された、第1酸化物半導体粒子からなる第1多孔質酸化物半導体層と、前記透明導電基板のうち前記対極側の面に、前記第1多孔質酸化物半導体層と離間し且つ前記第1多孔質酸化物半導体層を包囲するように設けられる配線部と、前記透明導電基板に接触し且つ前記配線部と前記第1多孔質酸化物半導体層との間の隙間領域を埋めて形成される第2酸化物半導体粒子からなる第2多孔質酸化物半導体層とを有し、前記第2酸化物半導体粒子の平均粒径は、第1多孔質酸化物半導体層を構成する前記前記第1酸化物半導体粒子全体の平均粒径よりも大きいことを特徴とする色素増感太陽電池である。 That is, the present invention comprises a working electrode, a counter electrode disposed opposite to the working electrode, and an electrolyte disposed between the working electrode and the counter electrode, wherein the working electrode includes a transparent conductive substrate, A first porous oxide semiconductor layer made of first oxide semiconductor particles, formed on the counter electrode side surface of the transparent conductive substrate, and the first porous layer on the counter electrode side surface of the transparent conductive substrate. A wiring portion provided so as to be separated from the porous oxide semiconductor layer and surrounding the first porous oxide semiconductor layer; and the wiring portion and the first porous oxide semiconductor layer which are in contact with the transparent conductive substrate And a second porous oxide semiconductor layer made of second oxide semiconductor particles formed by filling a gap region between the first oxide semiconductor particles and the average particle size of the second oxide semiconductor particles Average of the whole first oxide semiconductor particles constituting the oxide semiconductor layer It is a dye-sensitized solar cell, wherein greater than the diameter.
この色素増感太陽電池によれば、第2酸化物半導体粒子の平均粒径が第1多孔質酸化物半導体層を構成する前記第1酸化物半導体粒子全体の平均粒径よりも大きいため、光は、第2酸化物半導体粒子でより反射又は散乱されやすくなる。このため、光が透明導電基板を経て第1及び第2多孔質酸化物半導体層に入射されると、第1多孔質酸化物半導体層に入射された光は第1多孔質酸化物半導体層にて吸収され、発電に寄与する。一方、第2多孔質酸化物半導体層に入射された光は第2多孔質酸化物半導体層にて反射又は散乱され、第1多孔質酸化物半導体層に導かれる。即ち、第1多孔質酸化物半導体層に入射されていない光をも発電に寄与させることが可能となる。その結果、第2多孔質酸化物半導体層を設けない場合に比べて、光電変換特性を向上させることが可能となる。また、第2多孔質酸化物半導体層が、配線部と第1多孔質酸化物半導体層との間の隙間領域を埋めるように形成されているため、対極が外力により透明導電基板に近づいても、透明導電基板と対極との接触が防止され、透明導電基板と対極とがショートすることを防止することができる。 According to this dye-sensitized solar cell, since the average particle diameter of the second oxide semiconductor particles is larger than the average particle diameter of the entire first oxide semiconductor particles constituting the first porous oxide semiconductor layer, Becomes more easily reflected or scattered by the second oxide semiconductor particles. For this reason, when light is incident on the first and second porous oxide semiconductor layers through the transparent conductive substrate, the light incident on the first porous oxide semiconductor layer is incident on the first porous oxide semiconductor layer. It is absorbed and contributes to power generation. On the other hand, the light incident on the second porous oxide semiconductor layer is reflected or scattered by the second porous oxide semiconductor layer and guided to the first porous oxide semiconductor layer. That is, light that is not incident on the first porous oxide semiconductor layer can also contribute to power generation. As a result, it is possible to improve the photoelectric conversion characteristics as compared with the case where the second porous oxide semiconductor layer is not provided. In addition, since the second porous oxide semiconductor layer is formed so as to fill the gap region between the wiring portion and the first porous oxide semiconductor layer, even if the counter electrode approaches the transparent conductive substrate due to external force. The contact between the transparent conductive substrate and the counter electrode can be prevented, and a short circuit between the transparent conductive substrate and the counter electrode can be prevented.
また第2酸化物半導体粒子の平均粒径は、第1多孔質酸化物半導体層を構成する前記第1酸化物半導体粒子全体の平均粒径よりも大きいため、第2多孔質酸化物半導体層における第2酸化物半導体粒子間の隙間を、第1多孔質酸化物半導体層における第1酸化物半導体粒子間の平均的な隙間よりも広くすることが可能となる。このため、電解質が第2酸化物半導体粒子同士間の隙間を通りやすくなり、限界電流が上昇する。よって、色素増感太陽電池を長期間使用しても、発電電流が徐々に低下したり、セルが壊れたりすることを十分に防止することができる。 In addition, since the average particle diameter of the second oxide semiconductor particles is larger than the average particle diameter of the entire first oxide semiconductor particles constituting the first porous oxide semiconductor layer, The gap between the second oxide semiconductor particles can be made wider than the average gap between the first oxide semiconductor particles in the first porous oxide semiconductor layer. For this reason, the electrolyte easily passes through the gaps between the second oxide semiconductor particles, and the limit current increases. Therefore, even if the dye-sensitized solar cell is used for a long time, it is possible to sufficiently prevent the generated current from gradually decreasing and the cell from being broken.
以上より、本発明の色素増感太陽電池によれば、光電変換特性を向上させつつ、優れた耐久性を有することが可能となる。 As mentioned above, according to the dye-sensitized solar cell of this invention, it becomes possible to have outstanding durability, improving a photoelectric conversion characteristic.
上記色素増感太陽電池においては、前記第2多孔質酸化物半導体層において、前記透明導電基板と接触している部分の少なくとも一部の厚さが、前記第1多孔質酸化物半導体層の厚さよりも小さいことが好ましい。 In the dye-sensitized solar cell, in the second porous oxide semiconductor layer, the thickness of at least a part of the portion in contact with the transparent conductive substrate is the thickness of the first porous oxide semiconductor layer. It is preferable that it is smaller than this.
この場合、第2多孔質酸化物半導体層のうち、第1多孔質酸化物半導体層よりも厚さの小さい部分においては、電解質は、多孔質酸化物半導体層を通過する距離が短くなる。このため、限界電流をさらに上昇させることが可能となり、色素増感太陽電池を長期間使用しても、発電電流が徐々に低下したり、セルが壊れたりすることをより十分に防止することができる。 In this case, in the portion of the second porous oxide semiconductor layer whose thickness is smaller than that of the first porous oxide semiconductor layer, the distance that the electrolyte passes through the porous oxide semiconductor layer is short. For this reason, it becomes possible to further increase the limit current, and even when the dye-sensitized solar cell is used for a long period of time, it is possible to more sufficiently prevent the generated current from gradually decreasing or the cell from being broken. it can.
上記色素増感太陽電池においては、前記透明導電基板のうちの前記対極側の表面において、前記配線部から、前記第1多孔質酸化物半導体層までの距離が1mm以内であることが好ましい。 In the dye-sensitized solar cell, a distance from the wiring portion to the first porous oxide semiconductor layer is preferably within 1 mm on the surface on the counter electrode side of the transparent conductive substrate.
この場合、配線部から、前記第1多孔質酸化物半導体層までの距離が1mmを超える場合に比べて、光電変換特性を効果的に向上させることが可能となる。 In this case, it is possible to effectively improve the photoelectric conversion characteristics as compared with the case where the distance from the wiring portion to the first porous oxide semiconductor layer exceeds 1 mm.
上記色素増感太陽電池においては、前記第2多孔質酸化物半導体層が前記第1多孔質酸化物半導体層の前記対極側の面の少なくとも一部を覆っていることが好ましい。 In the dye-sensitized solar cell, it is preferable that the second porous oxide semiconductor layer covers at least a part of the surface on the counter electrode side of the first porous oxide semiconductor layer.
第1多孔質酸化物半導体層に光が入射されても、光の一部は吸収されずに通過する。この通過した光が、第1多孔質酸化物半導体層の対極側の面の少なくとも一部を覆っている第2多孔質酸化物半導体層にて反射又は散乱されて、第1多孔質酸化物半導体層に再入射される。このため、光電変換特性をより向上させることが可能となる。 Even if light is incident on the first porous oxide semiconductor layer, part of the light passes through without being absorbed. The transmitted light is reflected or scattered by the second porous oxide semiconductor layer covering at least a part of the surface on the counter electrode side of the first porous oxide semiconductor layer, and the first porous oxide semiconductor Re-incident on the layer. For this reason, it becomes possible to improve a photoelectric conversion characteristic more.
上記色素増感太陽電池においては、前記第1多孔質酸化物半導体層が複数の層の積層体で構成され、その積層体のうち前記対極側の最外層を構成する前記第1酸化物半導体粒子と前記第2多孔質酸化物半導体層を構成する前記第2酸化物半導体粒子とが同一の材料で構成され、かつ、同一の平均粒径を有し、前記最外層より前記透明導電基板側の部分を構成する前記第1酸化物半導体粒子の平均粒径が、前記第2酸化物半導体粒子の平均粒径よりも小さいことが好ましい。 In the dye-sensitized solar cell, the first porous oxide semiconductor layer is composed of a laminate of a plurality of layers, and the first oxide semiconductor particles constituting the outermost layer on the counter electrode side in the laminate. And the second oxide semiconductor particles constituting the second porous oxide semiconductor layer are made of the same material and have the same average particle diameter, which is closer to the transparent conductive substrate than the outermost layer. It is preferable that an average particle diameter of the first oxide semiconductor particles constituting the portion is smaller than an average particle diameter of the second oxide semiconductor particles.
この場合、第1多孔質酸化物半導体層に光が入射されると、光の一部は第1多孔質酸化物半導体層のうち最外層より透明導電基板側の部分で吸収される。そして、吸収されずに通過した光が、第1多孔質酸化物半導体層の対極側の最外層にて反射又は散乱されて、第1多孔質酸化物半導体層のうち上記最外層より透明導電基板側の部分に再入射されて再度吸収される。このため、光電変換特性をより向上させることが可能となる。 In this case, when light is incident on the first porous oxide semiconductor layer, part of the light is absorbed by the portion of the first porous oxide semiconductor layer closer to the transparent conductive substrate than the outermost layer. Then, light that has passed without being absorbed is reflected or scattered by the outermost layer on the counter electrode side of the first porous oxide semiconductor layer, and the transparent conductive substrate from the outermost layer of the first porous oxide semiconductor layer. It is incident again on the side part and absorbed again. For this reason, it becomes possible to improve a photoelectric conversion characteristic more.
上記色素増感太陽電池においては、前記配線部が、前記透明導電基板のうち前記対極側の面に設けられる金属配線と、前記金属配線を被覆し且つ前記透明導電基板に接触する配線保護層とを有し、前記第2多孔質酸化物半導体層が前記配線部の少なくとも一部を覆っており、且つ、前記配線保護層が第2多孔質酸化物半導体層まで到達させる程度に光を透過することが可能となっていることが好ましい。 In the dye-sensitized solar cell, the wiring section includes a metal wiring provided on the surface on the counter electrode side of the transparent conductive substrate, and a wiring protective layer that covers the metal wiring and contacts the transparent conductive substrate. The second porous oxide semiconductor layer covers at least a part of the wiring portion, and transmits light to the extent that the wiring protection layer reaches the second porous oxide semiconductor layer. It is preferable that this is possible.
この場合、透明導電基板を経て配線保護層に入射された光が、配線保護層を透過し、第2多孔質酸化物半導体層に入射されることが可能となる。そして、第2多孔質酸化物半導体層に入射された光は、第2多孔質酸化物半導体層で反射又は散乱されて第1多孔質酸化物半導体層に入射され、発電に寄与する。このため、光電変換特性をより向上させることが可能となる。 In this case, light incident on the wiring protective layer through the transparent conductive substrate can pass through the wiring protective layer and be incident on the second porous oxide semiconductor layer. The light incident on the second porous oxide semiconductor layer is reflected or scattered by the second porous oxide semiconductor layer and incident on the first porous oxide semiconductor layer, contributing to power generation. For this reason, it becomes possible to improve a photoelectric conversion characteristic more.
本発明の色素増感太陽電池は、前記対極が可撓性を有する場合に特に有用である。 The dye-sensitized solar cell of the present invention is particularly useful when the counter electrode has flexibility.
この場合、温度変化による内圧の上昇又は減少が起きた場合や、外力を受けるなどのように色素増感太陽電池に応力が加わった場合でも、対極が可撓性を有しているため、その応力が吸収され、耐久性が向上する。なお、色素増感太陽電池に応力が吸収される際、対極が変形しやすいので、対極と透明導電基板とが接触して両者間でショートが起こりやすくなる。しかし、本発明においては、第2多孔質酸化物半導体層が、配線部と第1多孔質酸化物半導体層との間の隙間領域を埋めて形成されるため、対極と透明導電基板との接触が防止され、両者間でショートが起こることが防止される。 In this case, when the internal pressure rises or decreases due to a temperature change, or when stress is applied to the dye-sensitized solar cell such as when receiving an external force, the counter electrode has flexibility. Stress is absorbed and durability is improved. When the stress is absorbed by the dye-sensitized solar cell, the counter electrode is easily deformed, so that the counter electrode and the transparent conductive substrate come into contact with each other and a short circuit is likely to occur between them. However, in the present invention, since the second porous oxide semiconductor layer is formed by filling the gap region between the wiring portion and the first porous oxide semiconductor layer, the contact between the counter electrode and the transparent conductive substrate Is prevented, and a short circuit between the two is prevented.
本発明の色素増感太陽電池は、前記対極が可撓性を有し、上記色素増感太陽電池が前記作用極と前記対極とを連結する封止部を更に備え、前記作用極、前記対極及び前記封止部によって形成されるセル空間の内圧が25℃において101325Paより小さい場合に特に有用である。 In the dye-sensitized solar cell of the present invention, the counter electrode has flexibility, and the dye-sensitized solar cell further includes a sealing portion that connects the working electrode and the counter electrode, and the working electrode and the counter electrode And it is particularly useful when the internal pressure of the cell space formed by the sealing portion is smaller than 101325 Pa at 25 ° C.
これは、以下の理由によるものである。即ち、セル空間の内圧が25℃において101325Paより小さい場合、通常、セル空間の圧力が外気に対して陰圧状態となる。このとき、対極が可撓性を有すると、対極が撓み、対極と透明導電基板との間の距離(極間距離)を短くすることができる。このため、光電変換効率を向上させることができる。なお、対極と透明導電基板との距離が短くなると、対極と透明導電基板とがショートしやすくなる。しかし、本発明では、第2多孔質酸化物半導体層が、配線部と第1多孔質酸化物半導体層との間の隙間領域を埋めて形成されるため、対極と透明導電基板との接触が防止され、両者間でショートが起こることが防止される。 This is due to the following reason. That is, when the internal pressure of the cell space is smaller than 101325 Pa at 25 ° C., the pressure of the cell space is normally in a negative pressure state with respect to the outside air. At this time, if the counter electrode has flexibility, the counter electrode is bent, and the distance (distance between the electrodes) between the counter electrode and the transparent conductive substrate can be shortened. For this reason, photoelectric conversion efficiency can be improved. When the distance between the counter electrode and the transparent conductive substrate is shortened, the counter electrode and the transparent conductive substrate are easily short-circuited. However, in the present invention, since the second porous oxide semiconductor layer is formed so as to fill the gap region between the wiring portion and the first porous oxide semiconductor layer, contact between the counter electrode and the transparent conductive substrate is prevented. This prevents a short circuit from occurring between the two.
なお、本発明において、第1多孔質酸化物半導体層を構成する前記第1酸化物半導体粒子全体の平均粒径は、X線回析装置(XRD、リガク(Rigaku)社製全自動水平型多目的X線回折装置 SmartLab)により測定される平均粒径を言う。 In the present invention, the average particle diameter of the entire first oxide semiconductor particles constituting the first porous oxide semiconductor layer is determined by an X-ray diffraction apparatus (XRD, fully automatic horizontal multipurpose manufactured by Rigaku). Mean particle diameter measured by X-ray diffractometer SmartLab).
なお、本発明において、対極が「可撓性を有する」とは、20℃の環境下で50mm×200mmのシート状対極の長辺側の両縁部(それぞれ幅5mm)を張力1Nで水平に固定し、対極の中央に20g重の荷重をかけた際の対極の撓みの最大変形率が20%を超えるものを言うものとする。ここで、最大変形率とは、下記式:
最大変形率(%)=100×(最大変位量/シート状電極の厚さ)
に基づいて算出される値を言う。従って、例えば厚さ0.04mmのシート状対極が上記のようにして荷重をかけることにより撓み、最大変位量が0.01mmとなった場合、最大変形率は25%となり、このシート状対極は「可撓性を有する」こととなる。
In the present invention, the counter electrode is “flexible” means that both edges (each having a width of 5 mm) of the 50 mm × 200 mm sheet-like counter electrode are horizontally placed at a tension of 1 N in an environment of 20 ° C. The maximum deformation rate of deflection of the counter electrode when a load of 20 g weight is applied to the center of the counter electrode exceeds 20%. Here, the maximum deformation rate is the following formula:
Maximum deformation rate (%) = 100 × (maximum displacement / sheet electrode thickness)
The value calculated based on Therefore, for example, when a sheet-like counter electrode having a thickness of 0.04 mm is bent by applying a load as described above, and the maximum displacement is 0.01 mm, the maximum deformation rate is 25%. It has “flexibility”.
本発明によれば、光電変換特性を向上させつつ、優れた耐久性を有することが可能な色素増感太陽電池が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the dye-sensitized solar cell which can have the outstanding durability, improving a photoelectric conversion characteristic is provided.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、全図中、同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings, the same or equivalent components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[第1実施形態]
図1は、本発明に係る色素増感太陽電池の第1実施形態を示す断面図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a dye-sensitized solar cell according to the present invention.
図1に示すように、色素増感太陽電池100は、作用極1と、作用極1に対向して配置される対極2と、作用極1及び対極2を連結する封止部3と、作用極1と対極2と封止部3とによって形成されるセル空間内に配置される電解質4とを備えている。
As shown in FIG. 1, the dye-sensitized
作用極1は、光を透過させることが可能な透明導電基板5と、透明導電基板5の対極2側の面上に設けられた複数の第1多孔質酸化物半導体層6と、透明導電基板5の対極2側の面上であって第1多孔質酸化物半導体層6から離間し且つ第1多孔質酸化物半導体層6を包囲するように設けられる配線部8と、配線部8と第1多孔質酸化物半導体層6との間の隙間領域を埋めて形成された第2多孔質酸化物半導体層7とを備えている。
The working
透明導電基板5は、透明基板9と、透明基板9上に設けられる透明導電膜10とで構成されている。
The transparent
配線部8は、透明導電基板5の対極2側の面に設けられる金属配線11と、金属配線11を被覆し且つ透明導電基板5に接触する配線保護層12とを有している。配線部8は、発電に寄与しない非発電部である。
The
第1多孔質酸化物半導体層6は、第1酸化物半導体粒子からなり、第2多孔質酸化物半導体層7は、第2酸化物半導体粒子からなる。ここで、第1酸化物半導体粒子には光増感色素が担持されている。第2酸化物半導体粒子には、光増感色素が担持されていてもよいし担持されていなくてもよい。また第2酸化物半導体粒子の平均粒径d2は、第1多孔質酸化物半導体層6を構成する第1酸化物半導体粒子全体の平均粒径d1よりも大きくなっている。
The first porous
対極2は、対極基板13と、対極基板13のうち作用極1側に設けられて対極2の表面における還元反応を促進する導電性の触媒膜14とを備えている。
The
封止部3は、配線部8の外周部と対極2とを接続している。
The sealing
図2は、図1の部分拡大図である。図2に示すように、第2多孔質酸化物半導体層7は、配線部8と第1多孔質酸化物半導体層6との間の隙間領域Aを埋めるように形成されている。具体的には、第2多孔質酸化物半導体層7は、透明導電基板5と接触する第1部分7aと、第1部分7aから延び第1多孔質酸化物半導体層6の側面を覆う第2部分7bと、第1多孔質酸化物半導体層6の対極2側の表面の一部を覆う第3部分7cと、配線保護層12の一部を覆う第4部分7dとで構成されている。
FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. As shown in FIG. 2, the second porous
また第2多孔質酸化物半導体層7のうち少なくとも第1部分7aの厚さは、第1多孔質酸化物半導体層6の厚さよりも小さくなっている。
In addition, the thickness of at least the
上述した色素増感太陽電池100によれば、第2酸化物半導体粒子の平均粒径d2が第1多孔質酸化物半導体層6における第1酸化物半導体粒子全体の平均粒径d1よりも大きいため、光は、第2酸化物半導体粒子でより反射又は散乱されやすくなる。このため、光が透明導電基板5を経て第1多孔質酸化物半導体層6及び第2多孔質酸化物半導体層7に入射されると、第1多孔質酸化物半導体層6に入射された光は第1多孔質酸化物半導体層6にて吸収され、発電に寄与する。一方、第2多孔質酸化物半導体層7に入射された光は第2多孔質酸化物半導体層7にて反射又は散乱され、第1多孔質酸化物半導体層6に導かれる。即ち、第1多孔質酸化物半導体層6に入射されていない光をも発電に寄与させることが可能となる。その結果、光電変換特性を向上させることが可能となる。また、第2多孔質酸化物半導体層7が、配線部8と第1多孔質酸化物半導体層6との間の隙間領域Aを埋めるように形成されているため、対極2が外力により透明導電基板5に近づいても、透明導電基板5と対極2との接触が防止され、透明導電基板5と対極2とがショートすることを防止することができる。
According to the dye-sensitized
また第2酸化物半導体粒子の平均粒径d2は、第1酸化物半導体粒子全体の平均粒径d1よりも大きいため、第2多孔質酸化物半導体層7における第2酸化物半導体粒子間の隙間を、第1多孔質酸化物半導体層6における第1酸化物半導体粒子間の隙間よりも広くすることが可能となる。このため、電解質4が第2酸化物半導体粒子同士間の隙間を通りやすくなり、限界電流を上昇させることができる。よって、色素増感太陽電池100を長期間使用しても、発電電流が徐々に低下したり、セルが壊れたりすることを十分に防止することができる。
Further, since the average particle diameter d2 of the second oxide semiconductor particles is larger than the average particle diameter d1 of the entire first oxide semiconductor particles, the gap between the second oxide semiconductor particles in the second porous
以上より、色素増感太陽電池100によれば、光電変換特性を向上させつつ、優れた耐久性を有することが可能となる。
As described above, the dye-sensitized
また色素増感太陽電池100においては、第2多孔質酸化物半導体層7において、透明導電基板5と接触している少なくとも第1部分7aの厚さが、第1多孔質酸化物半導体層6の厚さよりも小さくなっている。
In the dye-sensitized
このため、第2多孔質酸化物半導体層7のうち、第1多孔質酸化物半導体層6よりも厚さの小さい第1部分7aにおいては、電解質4は、多孔質酸化物半導体層を通過する距離が短くなる。このため、限界電流をさらに上昇させることが可能となり、色素増感太陽電池100を長期間使用しても、発電電流が徐々に低下したり、セルが壊れたりすることをより十分に防止することができる。
For this reason, in the
さらに色素増感太陽電池100においては、第2多孔質酸化物半導体層7の第3部分7cが第1多孔質酸化物半導体層6の対極2側の面の一部を覆っている。
Further, in the dye-sensitized
この場合、第1多孔質酸化物半導体層6に光が入射されても、光の一部は吸収されずに通過する。この通過した光が、第1多孔質酸化物半導体層6の対極2側の面の一部を覆っている第2多孔質酸化物半導体層7の第3部分7cで反射又は散乱されて、第1多孔質酸化物半導体層6に再入射される。このため、光電変換特性をより向上させることが可能となる。
In this case, even if light is incident on the first porous
また本実施形態では、第2多孔質酸化物半導体層7の第2部分7bが第1多孔質酸化物半導体層6の側面をも覆っている。このため、第1多孔質酸化物半導体層6に入射された光のうち第1多孔質酸化物半導体層6で吸収しきれなかった光は、第2多孔質酸化物半導体層7の第2部分7bに入射される。このとき、第2部分7bで光が反射又は散乱されて、第1多孔質酸化物半導体層6に再入射される。このことも光電変換特性の一層の向上に寄与する。
In the present embodiment, the
次に、作用極1、光増感色素、対極2、封止部3および電解質4について詳細に説明する。
Next, the working
<作用極>
作用極1は、上述したように、透明導電基板5と、第1多孔質酸化物半導体層6と、第2多孔質酸化物半導体層7と、配線部8とを備えている。透明導電基板5は、上述したように、透明基板9と透明導電膜10とを有する。
<Working electrode>
As described above, the working
(透明基板)
透明基板9を構成する材料は、例えば透明な材料であればよく、このような透明な材料としては、例えばホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、白板ガラス、石英ガラスなどのガラス、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)、ポリカーボネート(PC)、ポリエーテルスルフォン(PES)などが挙げられる。透明基板9の厚さは、色素増感太陽電池100のサイズに応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、例えば50μm〜10000μmの範囲にすればよい。
(Transparent substrate)
The material which comprises the
(透明導電膜)
透明導電膜10を構成する材料としては、例えばスズ添加酸化インジウム(Indium−Tin−Oxide:ITO)、酸化スズ(SnO2)、フッ素添加酸化スズ(Fluorine−doped−Tin−Oxide:FTO)などの導電性金属酸化物が挙げられる。透明導電膜10は、単層でも、異なる導電性金属酸化物で構成される複数の層の積層体で構成されてもよい。透明導電膜10が単層で構成される場合、透明導電膜10は、高い耐熱性及び耐薬品性を有することから、FTOで構成されることが好ましい。また透明導電膜10として、複数の層で構成される積層体を用いると、各層の特性を反映させることが可能となることから好ましい。中でも、ITOで構成される層と、FTOで構成される層との積層体を用いることが好ましい。この場合、高い導電性、耐熱性及び耐薬品性を持つ透明導電膜10が実現できる。透明導電膜10の厚さは例えば0.01μm〜2μmの範囲にすればよい。
(Transparent conductive film)
Examples of the material forming the transparent
(第1多孔質酸化物半導体層)
第1多孔質酸化物半導体層6は第1酸化物半導体粒子からなる。第1酸化物半導体粒子は、例えば酸化チタン(TiO2)、シリカ(SiO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化タングステン(WO3)、酸化ニオブ(Nb2O5)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、酸化スズ(SnO2)、酸化インジウム(In3O3)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化タリウム(Ta2O5)、酸化ランタン(La2O3)、酸化イットリウム(Y2O3)、酸化ホルミウム(Ho2O3)、酸化ビスマス(Bi2O3)、酸化セリウム(CeO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)又はこれらの2種以上で構成される。
(First porous oxide semiconductor layer)
The first porous
第1酸化物半導体粒子全体の平均粒径d1は通常、4〜100nmである。第1酸化物半導体粒子の平均粒径が上記範囲内にあると、上記範囲を外れる場合に比べて、光を吸収しやすくなる。第1酸化物半導体粒子の平均粒径d1は、好ましくは15〜80nmであり、より好ましくは15〜60nmである。 The average particle diameter d1 of the entire first oxide semiconductor particles is usually 4 to 100 nm. When the average particle diameter of the first oxide semiconductor particles is within the above range, it becomes easier to absorb light than when the first oxide semiconductor particles are out of the above range. The average particle diameter d1 of the first oxide semiconductor particles is preferably 15 to 80 nm, and more preferably 15 to 60 nm.
第1多孔質酸化物半導体層6の厚さは、例えば0.5〜50μmとすればよい。
The thickness of the 1st porous
透明導電基板5の対極2側の表面における第1多孔質酸化物半導体層6と配線部8との間の距離は、通常は5mm以下であるが、1mm以下であることが好ましい。この場合、第1多孔質酸化物半導体層6と配線部8との間の距離が1mmを超える場合に比べて、光電変換特性を効果的に向上させることが可能となる。
The distance between the first porous
但し、より優れた耐久性を得る観点からは、第1多孔質酸化物半導体層6と配線部8との間の距離は0.2mm以上であることが好ましく、0.4mm以上であることがより好ましい。
However, from the viewpoint of obtaining superior durability, the distance between the first porous
(第2多孔質酸化物半導体層)
第2多孔質酸化物半導体層7は、第2酸化物半導体粒子からなる。第2酸化物半導体粒子は、第1酸化物半導体粒子と同様の材料で構成される。第2酸化物半導体粒子は、第1酸化物半導体粒子と異なる材料で構成されてもよいし、同一の材料で構成されてもよい。
(Second porous oxide semiconductor layer)
The second porous
第2酸化物半導体粒子の平均粒径d2は、第1酸化物半導体粒子全体の平均粒径よりも大きければよい。第2酸化物半導体粒子の平均粒径d2は、通常は、35〜1000nmである。第2酸化物半導体粒子の平均粒径d2が上記範囲内にあると、上記範囲を外れる場合に比べて、光を散乱又は反射しやすくなる。第2酸化物半導体粒子の平均粒径d2は、好ましくは50〜500nmであり、より好ましくは100〜400nmである。 The average particle diameter d2 of the second oxide semiconductor particles only needs to be larger than the average particle diameter of the entire first oxide semiconductor particles. The average particle diameter d2 of the second oxide semiconductor particles is usually 35 to 1000 nm. When the average particle diameter d2 of the second oxide semiconductor particles is within the above range, light is likely to be scattered or reflected as compared with a case outside the above range. The average particle diameter d2 of the second oxide semiconductor particles is preferably 50 to 500 nm, and more preferably 100 to 400 nm.
第2多孔質酸化物半導体層7の厚さは、第1〜第4部分7a〜7dに応じてその基準とする面が異なる。即ち、第1〜第4部分7a〜7dが覆う対象となる面が厚さの基準面となる。具体的には、第1部分7aの厚さは、透明導電基板5の対極2側の面を基準とし、その面からの厚さが第1部分7aの厚さとなる。第2部分7bの厚さは、第1多孔質酸化物半導体層6の側面を基準とし、その面からの厚さが第2部分7bの厚さとなる。第3部分7cの厚さは、第1多孔質酸化物半導体層6の対極2側の面を基準とし、その面からの厚さが第3部分7cの厚さとなる。第4部分7dの厚さは、配線保護層12の表面を基準とし、その表面からの厚さが第4部分7dの厚さとなる。本実施形態では、第2多孔質酸化物半導体層7の第1〜第4部分7a〜7dのうちの少なくとも第1部分7aの厚さが第1多孔質酸化物半導体層6の厚さより小さくなっている。ここで、第1部分7aと第1多孔質酸化物半導体層6との厚さの差は具体的には5〜40μmであればよい。第1部分7aと第1多孔質酸化物半導体層6との厚さの差は、好ましくは10〜30μmである。
The reference surface of the second porous
(配線部)
配線部8は、上述したように、金属配線11と配線保護層12とで構成されている。
(Wiring section)
As described above, the
金属配線11は、透明導電膜10よりも低い抵抗を有する材料であればよく、このような材料としては、例えば金、銀、銅、白金、アルミニウム、チタン及びニッケルなどの金属が挙げられる。
The
配線保護層12を構成する材料としては、例えば非鉛系の低融点ガラスフリットなどの光を透過させることが可能な材料や、光を透過させることが不可能な酸化鉛系のガラスフリットなどの材料が挙げられる。このうち、光を透過させることが可能な材料が好ましい。ここで、光の透過性の程度は、配線保護層12に入射された光を第2多孔質酸化物半導体層7の第4部分7dに到達させることができる程度であることが好ましい。
Examples of the material constituting the wiring
この場合、透明導電基板5を経て配線保護層12に入射された光が、配線保護層12を透過し、第2多孔質酸化物半導体層7の第4部分7dに入射されることが可能となる。そして、第2多孔質酸化物半導体層7の第4部分7dに入射された光は、第1多孔質酸化物半導体層6に入射され、発電に寄与する。このため、光電変換特性をより向上させることが可能となる。
In this case, light incident on the wiring
<光増感色素>
光増感色素としては、例えばビピリジン構造、ターピリジン構造などを含む配位子を有するルテニウム錯体や、ポルフィリン、エオシン、ローダミン、メロシアニンなどの有機色素が挙げられる。
<Photosensitizing dye>
Examples of the photosensitizing dye include a ruthenium complex having a ligand containing a bipyridine structure, a terpyridine structure, and the like, and organic dyes such as porphyrin, eosin, rhodamine, and merocyanine.
<対極>
対極2は、上述したように、対極基板13と、対極基板13のうち作用極1側に設けられて対極2の表面における還元反応を促進する導電性の触媒膜14とを備えている。
<Counter electrode>
As described above, the
(対極基板)
対極基板13は、例えばチタン、ニッケル、白金、モリブデン、タングステン等の耐食性の金属材料や、上述した透明基板9にITO、FTO等の導電性酸化物からなる膜を形成したもので構成される。対極基板13の厚さは、色素増感型太陽電池100のサイズに応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、例えば0.005mm〜0.1mmとすればよい。ここで、対極基板13の厚さを特に0.005mm〜0.035μmとすると、対極2に可撓性を付与することができる。
(Counter electrode substrate)
The
(触媒膜)
触媒膜14は、白金、炭素系材料又は導電性高分子などから構成される。ここで、炭素系材料としては、カーボンナノチューブが好適に用いられる。
(Catalyst membrane)
The
<封止部>
封止部3は、例えば樹脂を含む樹脂封止部で構成されている。
<Sealing part>
The sealing
樹脂封止部を構成する材料としては、例えばアイオノマー、エチレン−ビニル酢酸無水物共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、紫外線硬化樹脂、及び、ビニルアルコール重合体などの樹脂が挙げられる。なお、樹脂封止部は樹脂のみで構成されてもよいし、樹脂と無機フィラーとで構成されていてもよい。 Examples of the material constituting the resin sealing portion include ionomer, ethylene-vinyl acetic anhydride copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, ultraviolet curable resin, and vinyl alcohol polymer. And other resins. In addition, the resin sealing part may be comprised only with resin, and may be comprised with resin and an inorganic filler.
<電解質>
電解質4は例えばI−/I3 −などの酸化還元対と有機溶媒とを含んでいる。有機溶媒としては、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、メトキシプロピオニトリル、プロピオニトリル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンなどを用いることができる。酸化還元対としては、例えばI−/I3 −のほか、臭素/臭化物イオンなどの対が挙げられる。なお、上記揮発性溶媒にはゲル化剤を加えてもよい。また電解質4は、イオン液体と揮発性成分との混合物からなるイオン液体電解質で構成されてもよい。イオン液体としては、例えばピリジニウム塩、イミダゾリウム塩、トリアゾリウム塩等の既知のヨウ素塩であって、室温付近で溶融状態にある常温溶融塩が用いられる。このような常温溶融塩としては、例えば1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドが好適に用いられる。また揮発性成分としては、上記の有機溶媒や、1−メチル−3−メチルイミダゾリウムヨーダイド、LiI、I2、4−t−ブチルピリジンなどが挙げられる。
<Electrolyte>
The
次に、色素増感太陽電池100の製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the dye-sensitized
<作用極形成工程>
まず作用極1を以下のようにして準備する。
<Working electrode formation process>
First, the working
はじめに透明基板9の上に透明導電膜10を形成し、透明導電基板5を準備する。透明導電膜10の形成方法としては、スパッタ法、蒸着法、スプレー熱分解法(SPD:Spray Pyrolysis Deposition)及びCVD法などが用いられる。これらのうちスプレー熱分解法が装置コストの点から好ましい。
First, the transparent
(第1多孔質酸化物半導体層形成工程)
次に、透明導電膜10上に、第1酸化物半導体粒子を含む第1多孔質酸化物半導体層形成用ペーストを印刷する。
(First porous oxide semiconductor layer forming step)
Next, a paste for forming a first porous oxide semiconductor layer containing first oxide semiconductor particles is printed on the transparent
次に、第1多孔質酸化物半導体層形成用ペーストを焼成して透明導電膜10上に第1多孔質酸化物半導体層6を形成する。
Next, the first porous oxide semiconductor layer forming paste is baked to form the first porous
(配線部形成工程)
次に、透明導電基板5上に金属配線11を形成する。金属配線11は、例えば金属ペーストを第1多孔質酸化物半導体層6と離間し且つ第1多孔質酸化物半導体層6を包囲するように塗布し焼成することによって形成することができる。続いて、金属配線11を覆い且つ透明導電基板5に接触するように配線保護層12を形成する。配線保護層12は、例えば低融点ガラスフリットを含むペーストを、金属配線11を覆うように塗布し乾燥させた後、焼成することにより形成することができる。こうして配線部8が得られる。
(Wiring section forming process)
Next, the
(第2多孔質酸化物半導体層形成工程)
こうして配線部8を得た後、配線部8と第1多孔質酸化物半導体層6との間の隙間領域Aを埋めるとともに配線保護層12の一部を覆い、第1多孔質酸化物半導体層6の対極2側の面の一部を覆うように第2多孔質酸化物半導体層7を形成する。
(Second porous oxide semiconductor layer forming step)
After obtaining the
第2多孔質酸化物半導体層7は、配線部8と第1多孔質酸化物半導体層6との間の隙間領域Aを埋めるとともに配線保護層12の一部を覆い、第1多孔質酸化物半導体層6の対極2側の面の一部をも覆うように、第2酸化物半導体粒子を含む第2多孔質酸化物半導体層形成用ペーストを印刷した後、焼成することによって形成することができる。このとき、第2多孔質酸化物半導体粒子としては、その平均粒径d2が第1酸化物半導体粒子全体の平均粒径d1よりも大きいものを用いる。
The second porous
第1及び第2多孔質酸化物半導体層形成用ペーストは、上述した第1及び第2酸化物半導体粒子のほか、ポリエチレングリコールなどの樹脂及び、テレピネオールなどの溶媒を含む。第1及び第2多孔質酸化物半導体層形成用ペーストの印刷方法としては、例えばスクリーン印刷法、ドクターブレード法、バーコート法などを用いることができる。 The first and second porous oxide semiconductor layer forming pastes contain a resin such as polyethylene glycol and a solvent such as terpineol in addition to the first and second oxide semiconductor particles described above. As a printing method of the first and second porous oxide semiconductor layer forming pastes, for example, a screen printing method, a doctor blade method, a bar coating method, or the like can be used.
焼成温度は第1及び第2酸化物半導体粒子の材質により異なるが、通常は350℃〜600℃であり、焼成時間も、第1及び第2酸化物半導体粒子の材質により異なるが、通常は1〜5時間である。 Although the firing temperature varies depending on the material of the first and second oxide semiconductor particles, it is usually 350 ° C. to 600 ° C., and the firing time also varies depending on the material of the first and second oxide semiconductor particles. ~ 5 hours.
こうして作用極1が得られる。
Thus, the working
<色素担持工程>
次に、作用極1の第1多孔質酸化物半導体層6に光増感色素を担持させる。このためには、作用極1を、光増感色素を含有する溶液の中に浸漬させ、その色素を第1多孔質酸化物半導体層6に吸着させた後に上記溶液の溶媒成分で余分な色素を洗い流し、乾燥させることで、光増感色素を第1多孔質酸化物半導体層6に吸着させればよい。但し、光増感色素を含有する溶液を第1多孔質酸化物半導体層6に塗布した後、乾燥させることによって光増感色素を酸化物半導体多孔膜に吸着させても、光増感色素を第1多孔質酸化物半導体層6に担持させることが可能である。このとき、第2多孔質酸化物半導体層7に光増感色素が担持されてもよい。
<Dye supporting step>
Next, the photosensitizing dye is supported on the first porous
<対極準備工程>
一方、以下のようにして対極2を準備する。
<Counter electrode preparation process>
On the other hand, the
まず対極基板13を準備する。そして、対極基板13の上に触媒膜14を形成する。触媒膜14の形成方法としては、スパッタ法、蒸着法などが用いられる。これらのうちスパッタ法が膜の均一性の点から好ましい。こうして対極2が得られる。
First, the
<封止部固定工程>
次に、例えば熱可塑性樹脂からなる環状のシートを準備する。そして、光増感色素を担持した作用極1の配線部8上に載せ、環状のシートを加熱溶融させる。こうして作用極1の配線部8上に環状のシートを固定する。なお、対極2にも同様にして環状のシートを固定する。
<Sealing part fixing process>
Next, for example, an annular sheet made of a thermoplastic resin is prepared. And it mounts on the
<電解質配置工程>
次に、電解質4を用意する。そして、電解質4を、作用極1上に設けた環状シートの内側に配置する。電解質4は、例えばスクリーン印刷等の印刷法によって配置することが可能である。
<Electrolyte placement process>
Next, the
電解質4を作用極1の上に配置した後は、作用極1に対し、作用極1との間に電解質4を挟むように対極2を重ね合わせ、環状のシートによって作用極1と対極2とを接着させる。こうして、色素増感太陽電池100が得られ、色素増感太陽電池100の製造が完了する。
After the
[第2実施形態]
次に、本発明の色素増感太陽電池の第2実施形態について説明する。尚、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the dye-sensitized solar cell of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component same or equivalent to 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図3は、本発明の色素増感太陽電池の第2実施形態を示す断面図である。図3に示すように、本実施形態の色素増感太陽電池200は、対極2が可撓性を有する点で第1実施形態の色素増感太陽電池100と相違する。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the dye-sensitized solar cell of the present invention. As shown in FIG. 3, the dye-sensitized
第2多孔質酸化物半導体層7は、図3に示す色素増感太陽電池200の対極2が可撓性を有する場合に特に有用である。この場合、温度変化による内圧の上昇又は減少が起きた場合や、外力を受けるなどのように色素増感太陽電池200に応力が加わった場合でも、対極2が可撓性を有しているため、その応力が吸収され、耐久性が向上する。なお、色素増感太陽電池200に応力が吸収される際、対極2が変形しやすいので、対極2と透明導電基板5とが接触して両者間でショートが起こりやすくなる。しかし、色素増感太陽電池200においては、第2多孔質酸化物半導体層7が、配線部8と第1多孔質酸化物半導体層6との間の隙間領域を埋めて形成されるため、対極2と透明導電基板5との接触が防止され、両者間でショートが起こることが防止される。
The second porous
ここで、色素増感太陽電池200のセル空間は、25℃において101325Pa以上であっても101325Paより小さくてもよいが、第2多孔質酸化物半導体層7は、セル空間が25℃において101325Paより小さい場合にさらに有用である。
Here, the cell space of the dye-sensitized
これは以下の理由によるものである。即ち、セル空間が25℃において101325Paより小さい場合、通常、セル空間が外気に対して陰圧状態となる。このとき、対極2が可撓性を有すると、対極2が撓み、対極2と透明導電基板5との間の距離(極間距離)を短くすることができる。このため、光電変換効率を向上させることができる。なお、対極2と透明導電基板5との距離が短くなると、対極2と透明導電基板5とがショートしやすくなる。しかし、色素増感太陽電池200では、第2多孔質酸化物半導体層7が、配線部8と第1多孔質酸化物半導体層6との間の隙間領域を埋めて形成されるため、対極2と透明導電基板5との間でショートが生じることが十分に防止される。
This is due to the following reason. That is, when the cell space is smaller than 101325 Pa at 25 ° C., the cell space is normally in a negative pressure state with respect to the outside air. At this time, if the
第2多孔質酸化物半導体層7は、セル空間の圧力が25℃において50〜800Paである場合により有用であり、300〜800Paである場合に特に有用である。
The second porous
なお、上記のセル空間の圧力を25℃において101325Paより小さくする、即ち減圧空間を形成するには、例えば以下のようにすればよい。 In order to reduce the pressure in the cell space to less than 101325 Pa at 25 ° C., that is, to form a decompression space, for example, the following may be performed.
即ちまず開口を有する減圧用容器内に、その開口から、環状の樹脂シートを固定した作用極1を収容する。続いて、環状の樹脂シートの内側に電解質4を注入する。その後、減圧用容器内に、環状の樹脂シートを固定した対極2をさらに収容し、減圧用容器内で作用極1と対極2とを対向させる。次に、減圧用容器の開口を例えばPETなどの樹脂からなる可撓性シートで塞ぎ、減圧用容器内に密閉空間を形成する。そして、密閉空間を、減圧用容器に形成された排気孔(図示せず)を通して、例えば真空ポンプにより減圧する。こうして減圧空間を形成することができる。
That is, first, the working
このようにして減圧空間を形成すると、上記可撓性シートによって対極2が押圧される。これに伴って、作用極1と対極2とによって環状のシートが挟まれて加圧される。このとき、減圧用容器を加熱し、環状のシートを加圧しながら溶融させると、作用極1と対極2との間にこれらを連結する封止部3が得られる。
When the decompression space is formed in this way, the
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記第1及び第2実施形態では、第2多孔質酸化物半導体層7が、第1部分7aと、第2部分7bと、第3部分7cと、第4部分7dとで構成されているが、図4に示すように第2部分7b及び第3部分7cは省略されてもよい。別言すると、第2多孔質酸化物半導体層7は、第1部分7a及び第4部分7dのみで構成されてもよい。また図5に示すように、第2部分7b、第3部分7c及び第4部分7dは省略されてもよい。別言すると、第2多孔質酸化物半導体層7は、第1部分7aのみで構成されてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the first and second embodiments, the second porous
また、上記第1及び第2実施形態では、第1多孔質酸化物半導体層6が単一の層で構成されているが、図6に示す色素増感太陽電池300のように、第1多孔質酸化物半導体層6が、透明導電膜10と接触する第1の層6aと、第1の層6aの対極2側に設けられる第2の層6bとを含む積層体で構成されてもよい。第2の層6bは積層体の対極2側の最外層となっている。ここで、第2の層6bを構成する第1酸化物半導体粒子と、第2多孔質酸化物半導体層7を構成する第2酸化物半導体粒子とは、同一の材料で構成され、且つ、同一の平均粒径を有することが好ましい。なお、第1の層6aを構成する第1酸化物半導体粒子の平均粒径は、第2の層6bの第1酸化物半導体粒子の平均粒径よりも小さくなっている。この場合、第1多孔質酸化物半導体層6に光が入射されても、光の一部は第1の層6aで吸収されずに通過する。この通過した光が、第1多孔質酸化物半導体層6の最外層である第2の層6bにて反射又は散乱されて、第2の層6bより透明導電膜10側の第1の層6aに再入射され、第1の層6aで再度吸収される。このため、光電変換特性をより向上させることが可能となる。
Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the 1st porous
また上記第1及び第2実施形態では、第2多孔質酸化物半導体層7が配線部8の一部のみを覆っているが、配線部8の全部を覆っていてもよい。
In the first and second embodiments, the second porous
さらに、上記第1及び第2実施形態では、第2多孔質酸化物半導体層7の少なくとも第1部分7aの厚さが、第1多孔質酸化物半導体層6の厚さよりも小さくなっているが、第1多孔質酸化物半導体層6の厚さが第2多孔質酸化物半導体層7の第1〜第4部分7a〜7dのいずれの部分の厚さ以下であってもよい。
Furthermore, in the first and second embodiments, the thickness of at least the
さらにまた、上記第1及び第2実施形態では、配線部8に封止部3が接続されているが、配線部8と封止部3とが接続されていることは必ずしも必要ではない。従って、配線部8と対極2との間に電解質4が存在していてもよい。
Furthermore, in the first and second embodiments, the sealing
以下、本発明の内容を、実施例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1)
(作用極の作製)
はじめに、10cm×10cm×4mm(厚さ)のフッ素ドープ酸化錫透明導電ガラス基板(FTO基板)を準備した。続いて、FTO基板の上に、スクリーン印刷により、15nmの平均粒径を有する第1酸化チタン粒子を含有する第1酸化チタンナノ粒子ペースト(Solaronix社製、Ti nanoixide T/sp)を塗布し膜を作製した。その後、この膜付き基板をオーブンに入れて500℃で1時間焼成し、FTO基板上に、12mm×50mm×30μm(厚さ)の4個の第1多孔質酸化物半導体層を形成した。このとき、第1多孔質酸化物半導体層同士が互いに離間するように形成した。続いて、FTO基板上に、4個の第1多孔質酸化物半導体層の各々を包囲するように銀ペーストを塗布し500℃で1時間焼成することによって厚さ15μm、幅1mmの金属配線を形成した。このとき、銀ペーストは、第1多孔質酸化物半導体層から1mm離間した位置に塗布した。
Example 1
(Production of working electrode)
First, a fluorine-doped tin oxide transparent conductive glass substrate (FTO substrate) of 10 cm × 10 cm × 4 mm (thickness) was prepared. Subsequently, a first titanium oxide nanoparticle paste (Solaronix, Ti nanoixide T / sp) containing first titanium oxide particles having an average particle diameter of 15 nm is applied onto the FTO substrate by screen printing to form a film. Produced. Then, this film-coated substrate was put in an oven and baked at 500 ° C. for 1 hour to form four first porous oxide semiconductor layers of 12 mm × 50 mm × 30 μm (thickness) on the FTO substrate. At this time, the first porous oxide semiconductor layers were formed so as to be separated from each other. Subsequently, a silver paste is applied on the FTO substrate so as to surround each of the four first porous oxide semiconductor layers, and fired at 500 ° C. for 1 hour to form a metal wiring having a thickness of 15 μm and a width of 1 mm. Formed. At this time, the silver paste was applied at a
続いて、低融点ガラスフリットを含むペーストを、金属配線を覆うように塗布し、150℃で0.1時間乾燥させた後、500℃で1時間焼成することによって厚さ50μm、幅1.5mmの配線保護層を形成し、配線部を得た。このとき、FTO基板の表面において、配線部と第1多孔質酸化物半導体層との間の距離は0.75mmであった。 Subsequently, a paste containing a low melting point glass frit is applied so as to cover the metal wiring, dried at 150 ° C. for 0.1 hour, and then baked at 500 ° C. for 1 hour, thereby having a thickness of 50 μm and a width of 1.5 mm. A wiring protective layer was formed to obtain a wiring portion. At this time, on the surface of the FTO substrate, the distance between the wiring portion and the first porous oxide semiconductor layer was 0.75 mm.
次に、400nmの平均粒径を有する第2酸化チタン粒子を含有する第2酸化チタンナノ粒子ペースト(Solaronix社製、Ti nanoixide R/sp)を準備した。そして、このペーストを、配線部と第1多孔質酸化物半導体層との間の隙間領域を埋めるとともに配線部の一部を覆い、第1多孔質酸化物半導体層の対極側の面の一部を覆うように塗布し、膜を作製した。その後、この膜付き基板をオーブンに入れて500℃で1時間焼成し第2多孔質酸化物半導体層を形成した。この第2多孔質酸化物半導体層の厚さについては、FTO基板に接触する第1部分の厚さが5μm、第2部分の厚さが35μm、第3部分の厚さが5μm、第4部分の厚さが55μmであった。こうして作用極を得た。 Next, a second titanium oxide nanoparticle paste (Solaronix, Ti nanoixide R / sp) containing second titanium oxide particles having an average particle diameter of 400 nm was prepared. Then, the paste fills a gap region between the wiring portion and the first porous oxide semiconductor layer, covers a part of the wiring portion, and a part of the surface on the counter electrode side of the first porous oxide semiconductor layer The film was formed by coating so as to cover. Then, this board | substrate with a film | membrane was put into oven and baked at 500 degreeC for 1 hour, and the 2nd porous oxide semiconductor layer was formed. Regarding the thickness of the second porous oxide semiconductor layer, the thickness of the first portion contacting the FTO substrate is 5 μm, the thickness of the second portion is 35 μm, the thickness of the third portion is 5 μm, and the fourth portion. The thickness was 55 μm. Thus, a working electrode was obtained.
(光増感色素の担持)
次に、光増感色素であるN719色素を0.2mM溶かした脱水エタノール液中に一昼夜浸漬して作用極の第1多孔質酸化物半導体層に光増感色素を担持させた。
(Supporting photosensitizing dye)
Next, the photosensitizing dye was supported on the first porous oxide semiconductor layer of the working electrode by being immersed in a dehydrated ethanol solution in which 0.2 mM of N719 dye as a photosensitizing dye was dissolved for 24 hours.
(対極の作製)
一方、純金属チタン箔からなる金属基板を用意し、この金属基板の表面をプラズマクリーニングした後、スパッタリング法により、全面に厚さ約30nmの白金触媒膜を形成し、対極を得た。
(Production of counter electrode)
On the other hand, a metal substrate made of pure metal titanium foil was prepared, and after cleaning the surface of this metal substrate with a plasma, a platinum catalyst film having a thickness of about 30 nm was formed on the entire surface by sputtering to obtain a counter electrode.
(封止部の作製)
そして、対極の白金触媒膜上における環状の部位に、アイオノマー(商品名、三井・デュポンポリケミカル社製)からなる環状の熱可塑性樹脂シートを配置し、熱可塑性樹脂シートを180℃で5分間加熱し溶融させることによって固定した。
(Preparation of sealing part)
Then, an annular thermoplastic resin sheet made of ionomer (trade name, manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd.) is arranged on the annular portion on the platinum catalyst membrane of the counter electrode, and the thermoplastic resin sheet is heated at 180 ° C. for 5 minutes. And fixed by melting.
また作用極の配線部の外周部上に、アイオノマーであるハイミランからなる環状の熱可塑性樹脂シートを配置し、熱可塑性樹脂シートを180℃で5分間加熱し溶融させて作用極に接着させて固定した。 In addition, an annular thermoplastic resin sheet made of high milan, which is an ionomer, is placed on the outer periphery of the wiring portion of the working electrode, and the thermoplastic resin sheet is heated and melted at 180 ° C. for 5 minutes to adhere to the working electrode and fixed. did.
(電解質の配置)
他方、ヨウ素/ヨウ化物イオンレドックス対を含有するイオン液体(へキシルメチルイミダゾリウムアイオダイド)を用意した。そして、この電解質をスクリーン印刷法によって、光増感色素を担持した作用極に、第1及び第2多孔質酸化物半導体層を覆うように塗布した。
(Electrolyte arrangement)
On the other hand, an ionic liquid (hexylmethylimidazolium iodide) containing an iodine / iodide ion redox pair was prepared. And this electrolyte was apply | coated to the working electrode which carry | supported the photosensitizing dye by the screen printing method so that the 1st and 2nd porous oxide semiconductor layer might be covered.
(封止)
次に、樹脂シートを固定した対極を、作用極に対向させ、500hPa程度の減圧環境下に置き、対極に固定した樹脂シートと作用極に固定した樹脂シートとを重ね合わせた。そして、減圧環境下で、樹脂シートと同じ大きさの真鍮製の枠を加熱し、真鍮製の枠を対極に設けた樹脂シートとは反対側に配置し、プレス機を用いて、対極に固定した樹脂シートと、作用極に固定した樹脂シートとを5MPaで加圧しながら160℃の温度で局所加熱して溶融させて封止部を形成し、積層体を得た。その後、この積層体を大気圧下に取り出した。こうして色素増感太陽電池を得た。
(Sealing)
Next, the counter electrode to which the resin sheet was fixed was made to face the working electrode and placed in a reduced pressure environment of about 500 hPa, and the resin sheet fixed to the counter electrode and the resin sheet fixed to the working electrode were overlapped. Then, under a reduced pressure environment, a brass frame of the same size as the resin sheet is heated, placed on the opposite side of the resin sheet with the brass frame on the counter electrode, and fixed to the counter electrode using a press. The resin sheet and the resin sheet fixed to the working electrode were melted by locally heating at a temperature of 160 ° C. while pressurizing at 5 MPa to form a sealing body. Then, this laminated body was taken out under atmospheric pressure. Thus, a dye-sensitized solar cell was obtained.
(実施例2)
第2多孔質酸化物半導体層のうちFTO基板に接触する第1部分の厚さを第1多孔質酸化物半導体層の厚さと同一にしたこと以外は実施例1と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
(Example 2)
Dye-sensitized solar in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the first portion of the second porous oxide semiconductor layer that contacts the FTO substrate is the same as the thickness of the first porous oxide semiconductor layer. A battery was produced.
(比較例1)
第2多孔質酸化物半導体層を形成しなかったこと以外は実施例1と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
(Comparative Example 1)
A dye-sensitized solar cell was produced in the same manner as in Example 1 except that the second porous oxide semiconductor layer was not formed.
(比較例2)
配線部を形成する際、配線部と第1多孔質酸化物半導体層との間の距離が0mmとなるようにしたこと以外は実施例1と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
(Comparative Example 2)
A dye-sensitized solar cell was produced in the same manner as in Example 1 except that when the wiring part was formed, the distance between the wiring part and the first porous oxide semiconductor layer was 0 mm.
上記のようにして得られた実施例1、2及び比較例1、2の色素増感太陽電池について、光電変換特性及び耐久性をそれぞれ以下のようにして調べた。 For the dye-sensitized solar cells of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 obtained as described above, the photoelectric conversion characteristics and the durability were examined as follows.
(光電変換特性)
光電変換特性は、光電変換効率η(%)を指標とした。そこで、実施例1、2及び比較例1、2の色素増感太陽電池について光電変換効率η(%)を測定した。結果を表1に示す。
(Photoelectric conversion characteristics)
For the photoelectric conversion characteristics, photoelectric conversion efficiency η (%) was used as an index. Therefore, photoelectric conversion efficiency η (%) was measured for the dye-sensitized solar cells of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. The results are shown in Table 1.
(耐久性)
耐久性は、発電電流の低下率、及び、透明導電基板と対極とのショートの有無を指標とし、発電電流の低下率が合格基準を満たし、且つ、透明導電基板と対極とのショートが見られない場合には、耐久性に優れると評価し、発電電流の低下率が合格基準を満たさないか、又は透明導電基板と対極とのショートが見られた場合には、耐久性に劣ると評価した。
(durability)
Durability is based on the rate of decrease in generated current and the presence or absence of a short between the transparent conductive substrate and the counter electrode. The rate of decrease in generated current meets the acceptance criteria, and there is a short circuit between the transparent conductive substrate and the counter electrode. If not, the durability was evaluated to be excellent, and if the rate of decrease in the generated current did not satisfy the acceptance criteria, or a short circuit between the transparent conductive substrate and the counter electrode was observed, the durability was evaluated to be inferior. .
発電電流の低下率は以下のようにして求めた。まず実施例1、2及び比較例1、2の色素増感太陽電池について、初期発電電流I0を測定した。続いて、実施例1、2及び比較例1、2の色素増感太陽電池を、85℃及び85%RHの環境下で500時間使用した後の発電電流I1を測定した。そして、発電電流の低下率を、下記式:
発電電流の低下率=100×(I1−I0)/I0
に基づいて算出した。結果を表1に示す。なお、発電電流の低下率の合格基準は以下の通りとした。
合格 :5%以下
不合格:5%超
The rate of decrease in generated current was determined as follows. First, for the dye-sensitized solar cells of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, initial power generation current I 0 was measured. Subsequently, the generated current I 1 after using the dye-sensitized solar cells of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 in an environment of 85 ° C. and 85% RH for 500 hours was measured. And the reduction rate of the generated current is expressed by the following formula:
Reduction rate of generated current = 100 × (I 1 −I 0 ) / I 0
Calculated based on The results are shown in Table 1. The acceptance criteria for the rate of decrease in generated current were as follows.
Pass: 5% or less Fail: Over 5%
透明導電基板と対極とのショートについては、作用極と対極との間の抵抗値が10kΩ以下の場合にショートしているとした。結果を表1に示す。
表1に示す結果より、実施例1、2の色素増感太陽電池は、比較例1、2の色素増感太陽電池よりも大きい光電変換効率を示すことが分かった。 From the results shown in Table 1, it was found that the dye-sensitized solar cells of Examples 1 and 2 showed higher photoelectric conversion efficiency than the dye-sensitized solar cells of Comparative Examples 1 and 2.
また表1に示す結果より、実施例1、2の色素増感太陽電池は、発電電流の低下率が合格基準を満たし、且つ、ショートも見られなかった。これに対し、比較例1、2の色素増感太陽電池は、発電電流の低下率が合格基準を満たさないか、あるいは、ショートが見られた。従って、実施例1、2の色素増感太陽電池は、比較例1、2の色素増感太陽電池よりも耐久性に優れることも分かった。 From the results shown in Table 1, in the dye-sensitized solar cells of Examples 1 and 2, the reduction rate of the generated current satisfied the acceptance criteria, and no short circuit was observed. On the other hand, in the dye-sensitized solar cells of Comparative Examples 1 and 2, the rate of decrease in generated current did not satisfy the acceptance criteria, or a short circuit was observed. Therefore, it was also found that the dye-sensitized solar cells of Examples 1 and 2 were superior in durability to the dye-sensitized solar cells of Comparative Examples 1 and 2.
よって、本発明の色素増感太陽電池によれば、光電変換特性を向上させつつ、優れた耐久性を有することが可能であることが確認された。 Therefore, it was confirmed that the dye-sensitized solar cell of the present invention can have excellent durability while improving the photoelectric conversion characteristics.
1…作用極
2…対極
4…電解質
5…透明導電基板
6…第1多孔質酸化物半導体層
7…第2多孔質酸化物半導体層
8…配線部
11…金属配線
12…配線保護層
100…色素増感太陽電池
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記作用極に対向して配置される対極と、
前記作用極と前記対極との間に配置される電解質とを備え、
前記作用極が、
透明導電基板と、
前記透明導電基板の前記対極側の面に形成された、第1酸化物半導体粒子からなる第1多孔質酸化物半導体層と、
前記透明導電基板のうち前記対極側の面に、前記第1多孔質酸化物半導体層と離間し且つ前記第1多孔質酸化物半導体層を包囲するように設けられる配線部と、
前記透明導電基板に接触し且つ前記配線部と前記第1多孔質酸化物半導体層との間の隙間領域を埋めて形成される第2酸化物半導体粒子からなる第2多孔質酸化物半導体層とを有し、
前記第2酸化物半導体粒子の平均粒径は、前記第1多孔質酸化物半導体層を構成する前記第1酸化物半導体粒子全体の平均粒径よりも大きいことを特徴とする色素増感太陽電池。 Working electrode,
A counter electrode disposed opposite the working electrode;
An electrolyte disposed between the working electrode and the counter electrode,
The working electrode is
A transparent conductive substrate;
A first porous oxide semiconductor layer comprising first oxide semiconductor particles formed on the surface of the transparent conductive substrate on the counter electrode side;
A wiring portion provided on the surface on the counter electrode side of the transparent conductive substrate so as to be separated from the first porous oxide semiconductor layer and to surround the first porous oxide semiconductor layer;
A second porous oxide semiconductor layer comprising second oxide semiconductor particles formed in contact with the transparent conductive substrate and filling a gap region between the wiring portion and the first porous oxide semiconductor layer; Have
The average particle size of the second oxide semiconductor particles is larger than the average particle size of the entire first oxide semiconductor particles constituting the first porous oxide semiconductor layer. .
前記第2多孔質酸化物半導体層が前記配線部の少なくとも一部を覆っており、且つ、前記配線保護層が前記第2多孔質酸化物半導体層まで到達させる程度に光を透過することが可能となっている、請求項1〜5に記載の色素増感太陽電池。 The wiring part has a metal wiring provided on the surface on the counter electrode side of the transparent conductive substrate, and a wiring protective layer that covers the metal wiring and contacts the transparent conductive substrate,
The second porous oxide semiconductor layer covers at least a part of the wiring portion, and light can be transmitted to such an extent that the wiring protection layer reaches the second porous oxide semiconductor layer. The dye-sensitized solar cell according to claim 1, wherein
前記作用極、前記対極及び前記封止部によって形成されるセル空間が、25℃において101325Paより小さい請求項7に記載の色素増感太陽電池。 A sealing part for connecting the working electrode and the counter electrode;
The dye-sensitized solar cell according to claim 7, wherein a cell space formed by the working electrode, the counter electrode, and the sealing portion is smaller than 101325 Pa at 25 ° C.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011048550A JP2012186032A (en) | 2011-03-07 | 2011-03-07 | Dye-sensitized solar battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011048550A JP2012186032A (en) | 2011-03-07 | 2011-03-07 | Dye-sensitized solar battery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012186032A true JP2012186032A (en) | 2012-09-27 |
Family
ID=47015939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011048550A Withdrawn JP2012186032A (en) | 2011-03-07 | 2011-03-07 | Dye-sensitized solar battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012186032A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014093184A (en) * | 2012-11-02 | 2014-05-19 | Shimane Prefecture | Dye-sensitized solar cell and method for manufacturing the same |
WO2014181792A1 (en) * | 2013-05-10 | 2014-11-13 | 株式会社昭和 | Dye-sensitized solar cell having high durability and high conversion efficiency |
JP5802817B1 (en) * | 2014-09-30 | 2015-11-04 | 株式会社フジクラ | Dye-sensitized photoelectric conversion element |
-
2011
- 2011-03-07 JP JP2011048550A patent/JP2012186032A/en not_active Withdrawn
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014093184A (en) * | 2012-11-02 | 2014-05-19 | Shimane Prefecture | Dye-sensitized solar cell and method for manufacturing the same |
WO2014181792A1 (en) * | 2013-05-10 | 2014-11-13 | 株式会社昭和 | Dye-sensitized solar cell having high durability and high conversion efficiency |
JP2014220180A (en) * | 2013-05-10 | 2014-11-20 | 株式会社昭和 | Dye-sensitized solar cell having high durability and high conversion efficiency |
CN105264622A (en) * | 2013-05-10 | 2016-01-20 | 株式会社昭和 | Dye-sensitized solar cell having high durability and high conversion efficiency |
EP2996125A4 (en) * | 2013-05-10 | 2016-12-28 | Showa Co Ltd | Dye-sensitized solar cell having high durability and high conversion efficiency |
TWI602318B (en) * | 2013-05-10 | 2017-10-11 | Showa Co Ltd | Pigment-sensitized solar cells with high durability and high conversion efficiency |
JP5802817B1 (en) * | 2014-09-30 | 2015-11-04 | 株式会社フジクラ | Dye-sensitized photoelectric conversion element |
WO2016052452A1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-04-07 | 株式会社フジクラ | Dye-sensitized photoelectric conversion element |
US10020121B2 (en) | 2014-09-30 | 2018-07-10 | Fujikura Ltd. | Dye-sensitized photoelectric conversion element |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8754326B2 (en) | Photoelectric conversion device | |
JP4504456B1 (en) | Method for producing dye-sensitized solar cell | |
WO2011129250A1 (en) | Dye-sensitized solar cell module and method for fabricating same | |
JP5591353B2 (en) | Dye-sensitized solar cell | |
WO2018092741A1 (en) | Photoelectric conversion element | |
WO2011125843A1 (en) | Electronic device and method for manufacturing same | |
US10128056B2 (en) | Dye-sensitized solar cell | |
JP4793954B1 (en) | Dye-sensitized solar cell | |
JP5422224B2 (en) | Photoelectric conversion element | |
JP4793953B1 (en) | Dye-sensitized solar cell | |
JP2012186032A (en) | Dye-sensitized solar battery | |
JP4759646B1 (en) | Electronic device and manufacturing method thereof | |
JP5465446B2 (en) | Photoelectric conversion element | |
JP5680996B2 (en) | Dye-sensitized solar cell module and manufacturing method thereof | |
JP2011222140A (en) | Electronic device and manufacturing method thereof | |
JP2013080568A (en) | Dye-sensitized solar cell | |
JP5095148B2 (en) | Working electrode substrate and photoelectric conversion element | |
JP5785618B2 (en) | Electronics | |
JP2013051143A (en) | Electrode for photoelectric conversion element and photoelectric conversion element | |
JP6076016B2 (en) | Dye-sensitized solar cell | |
JP6215651B2 (en) | Electrode and dye-sensitized solar cell having the same | |
JP2013211103A (en) | Method of manufacturing working electrode, working electrode, method of manufacturing dy-sensitized solar cell, and dy-sensitized solar cell | |
JP5689773B2 (en) | Photoelectric conversion element electrode, photoelectric conversion element, and silver paste used for manufacturing photoelectric conversion element electrode | |
JP6718322B2 (en) | Photoelectric conversion element | |
JP6598757B2 (en) | Photoelectric conversion element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140513 |