JP4852838B2 - 色素増感型太陽電池用基材の製造方法および色素増感型太陽電池の製造方法 - Google Patents
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Description
まず、本発明の色素増感型太陽電池用基材の製造方法について説明する。
前記介在層形成用層上に、前記介在層形成用塗工液よりも金属酸化物半導体微粒子の古形分中の濃度が高い酸化物半導体層形成用塗工液を塗布し、固化させて酸化物半導体層形成用層を形成する酸化物半導体層形成用層形成工程と、
前記介在層形成用層および酸化物半導体層形成用層を焼成することにより多孔質体とし、介在膜および酸化物半導体膜を形成する焼成工程と、
前記酸化物半導体膜上に、第1電極層および基材を設ける電極基材形成工程とを有することを特徴とするものである。
まず、介在層形成用層形成工程について説明する。本発明における介在層形成用層形成工程は、耐熱基板上に、有機物および金属酸化物半導体微粒子を含有する介在層形成用塗工液を塗布し、固化させて介在層形成用層を形成する工程である。
次に、酸化物半導体層形成用層形成工程について説明する。本発明における酸化物半導体層形成用層形成工程は、介在層形成用層上に、上記介在層形成用塗工液よりも金属酸化物半導体微粒子の固形分中の濃度が高い酸化物半導体層形成用塗工液を塗布し、固化させて酸化物半導体層形成用層を形成する工程である。
次いで、焼成工程について説明する。焼成工程は、上記介在層形成用層および酸化物半導体層形成用層を焼成することにより多孔質体とし、介在膜および酸化物半導体膜を形成する工程である。
次に、電極基材形成工程について説明する。本工程は、上記酸化物半導体膜上に、第1電極層および基材を設ける工程である。
また、本発明における第1電極層は、異なる金属元素を用いた層が積層されてなるものであっても良く、例えば、後述する第3実施態様における下地第1電極層および上側第1電極層の組合せ等を挙げることができる。
以下、本工程における第1電極層および基材の形成方法について各実施態様に分けて説明する。
第1実施態様は、酸化物半導体膜上に第1電極層を直接形成した後、第1電極層上に基材を設けることにより、酸化物半導体膜上に第1電極層および基材を設ける態様である。
第2実施態様は、予め、第1電極層が形成された基材を準備し、この基材の第1電極層上に酸化物半導体膜および介在膜を転写させることにより、酸化物半導体膜上に第1電極層および基材を設ける態様である。
第3実施態様は、上記第1実施態様において酸化物半導体膜上に第1電極層を直接形成する際に、第1電極層を構成する金属元素を有する金属塩または金属錯体が溶解した下地第1電極層形成用塗工液を、上記酸化物半導体膜に接触させることにより、上記酸化物半導体膜の内部または表面に下地第1電極層を設ける溶液処理工程と、上記下地第1電極層上に上側第1電極層を設ける上側第1電極層形成工程と、を有する態様である。
以下、このような溶液処理工程および上側第1電極層形成工程について説明する。
本実施態様における溶液処理工程は、第1電極層を構成する金属元素を有する金属塩または金属錯体が溶解した下地第1電極層形成用塗工液を、上記酸化物半導体膜に接触させることにより、上記酸化物半導体膜の内部または表面に下地第1電極層を設ける工程である。以下、このような溶液処理工程について各構成毎に説明を行う。
まず、本実施態様に用いられる下地第1電極層形成用塗工液について説明する。本実施態様に用いられる下地第1電極層形成用塗工液は、少なくとも第1電極層を構成する金属元素を有する金属塩または金属錯体(以下、これらを「金属源」とする場合がある。)が溶媒に溶解しているものである。
本実施態様に用いられる金属源は、第1電極層を構成する金属元素を有するものであり、下地第1電極層を形成することができるものであれば、金属塩であっても良く、金属錯体であっても良い。なお、本発明における「金属錯体」とは、金属イオンに対して無機物または有機物が配位したもの、あるいは、分子中に金属−炭素結合を有する、いわゆる有機金属化合物を含むものである。
また、本実施態様においては、下地第1電極層形成用塗工液が上記金属元素を2種類以上含有していても良く、複数種の金属元素を使用することにより、例えば、ITO、Gd−CeO2、Sm−CeO2、Ni−Fe2O3等の複合下地第1電極層を得ることができる。
本実施態様の下地第1電極層形成用塗工液に用いられる酸化剤は、上述した金属源が溶解してなる金属イオン等の酸化を促進する働きを有するものである。金属イオン等の価数を変化させることにより、下地第1電極層の発生しやすい環境とすることができる。
本実施態様の下地第1電極層形成用塗工液に用いられる還元剤は、分解反応により電子を放出し、水の電気分解によって水酸化物イオンを発生させ、上記下地第1電極層形成用塗工液のpHを上げる働きを有するものである。上記下地第1電極層形成用塗工液のpHが上昇することで、下地第1電極層の発生しやすい環境とすることができる。
本実施態様の下地第1電極層形成用塗工液に用いられる溶媒は、上述した金属塩等を溶解することができるものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、金属源が金属塩の場合は、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、プロパノール、ブタノール等の総炭素数が5以下の低級アルコール、トルエン、およびこれらの混合溶媒等を挙げることができ、金属源が金属錯体の場合は、上述した低級アルコール、トルエン、およびこれらの混合溶媒を挙げることができる。
また、本実施態様に用いられる下地第1電極層形成用塗工液は、補助イオン源や界面活性剤等の添加剤を含有していても良い。
次に、本実施態様において形成される下地第1電極層について説明する。本態様において、上記下地第1電極層は、上述した下地第1電極層形成用塗工液と上述した酸化物半導体膜とを接触させることにより形成するものである。
次に、本実施態様における酸化物半導体膜と下地第1電極層形成用塗工液との接触方法について説明する。本実施態様における上記接触方法は、上述した酸化物半導体膜と上述した下地第1電極層形成用塗工液とを接触させる方法であれば、特に限定されるものではなく、具体的には、ディッピング法、枚葉式による方法、溶液を霧状にして塗布する方法、等が挙げられる。
本実施態様における上側第1電極層形成工程は、上述した溶液処理工程により形成された下地第1電極層上に上側第1電極層を設ける工程である。本実施態様においては、上述した下地第1電極層上に上側第1電極層を形成することで、緻密な第1電極層を得ることができる。
スプレー法は、上側第1電極層形成工程として、上記下地第1電極層を金属酸化物膜形成温度以上の温度に加熱し、第1電極層を構成する金属元素を有する金属塩または金属錯体が溶解した上側第1電極層形成用塗工液と接触させることにより、上記下地第1電極層上に上側第1電極層を設ける方法である。
以下、上記スプレー法について各構成毎に説明する。
まず、上記スプレー法に用いられる上側第1電極層形成用塗工液について説明する。上記スプレー法に用いられる上側第1電極層形成用塗工液は、第1電極層を構成する金属元素を有する金属塩または金属錯体が溶媒に溶解したものである。
上側第1電極層形成用塗工液に用いられる金属源は、上側第1電極層を構成する金属元素を有するものであり、上側第1電極層を形成することができるものであれば、金属塩であっても良く、金属錯体であっても良い。上記金属源の種類は、上述した溶液処理工程に記載された下地第1電極層形成用塗工液の金属塩と同じものを用いることができるが、中でも、透過性、導電性を有した上側第1電極層を得ることができる金属源であることが好ましい。本実施態様において上側第1電極層は、集電電極として作用するからである。このような上側第1電極層を構成する金属酸化物としては、透過性、導電性を有した上側第1電極層を構成することができるものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、ITO、ZnO、FTO(フッ素ドープ酸化すず)、ATO(アンチモンドープ酸化すず)、SnO2(TO)等が挙げられる。このような金属酸化物を構成する金属源としては、ITOの場合、例えば、トリス(アセチルアセトナート)インジウム(III)、2−エチルヘキサン酸インジウム(III)、テトラエチルすず、酸化ジブチルすず(IV)、トリシクロヘキシルすず(IV)ヒドロキシド等を用いることができる。また、上記ZnOの場合、亜鉛アセチルアセトナート、乳酸亜鉛三水和物、サリチル酸亜鉛三水和物、ステアリン酸亜鉛等を用いることができる。また、上記FTOの場合、例えば、テトラエチルすず、酸化ジブチルすず(IV)、トリシクロヘキシルすず(IV)ヒドロキシド等を用いることができ、フッ素ドーピング剤としてはフッ化アンモニウム等を用いることができる。また、上記ATOの場合、例えば、アンチモン(III)ブトキシド、アンチモン(III)エトキシド、テトラエチルすず、酸化ジブチルすず(IV)、トリシクロヘキシルすず(IV)ヒドロキシド等を用いることができる。また、上記SnO2(TO)の場合、テトラエチルすず、酸化ジブチルすず(IV)、トリシクロヘキシルすず(IV)ヒドロキシド等を用いることができる。
上側第1電極層形成用塗工液に用いられる酸化剤は、上述した金属源が溶解してなる金属イオン等の酸化を促進する働きを有するものである。金属イオン等の価数を変化させることにより、上側第1電極層の発生しやすい環境とすることができ、より低い基材加熱温度で上側第1電極層を得ることができる。このような酸化剤の濃度および種類は、上述した溶液処理工程に記載された下地第1電極層形成用塗工液の酸化剤と同じであるので、ここでの説明は省略する。
上記スプレー法の上側第1電極層形成用塗工液に用いられる還元剤は、分解反応により電子を放出し、水の電気分解によって水酸化物イオンを発生させ、上記上側第1電極層形成用塗工液のpHを上げる働きを有するものである。上記上側第1電極層形成用塗工液のpHが上昇することで、上側第1電極層の発生しやすい環境とすることができ、より低い基材加熱温度で上側第1電極層を得ることができる。このような還元剤の濃度および種類は、上述した溶液処理工程に記載された下地第1電極層形成用塗工液の還元剤と同じであるので、ここでの説明は省略する。
上側第1電極層形成用塗工液に用いられる溶媒は、上述した金属源を溶解することができるものであれば、特に限定されるものではないが、上述した溶液処理工程に記載された下地第1電極層形成用塗工液の溶媒と同じであるので、ここでの説明は省略する。
また、上記スプレー法に用いられる上側第1電極層形成用塗工液は、補助イオン源や界面活性剤等の添加剤を含有していても良いが、上述した溶液処理工程に記載された下地第1電極層形成用塗工液の添加剤と同じであるので、ここでの説明は省略する。
次に、上記スプレー法において形成される上側第1電極層について説明する。上記スプレー法において、上記上側第1電極層は、上記下地第1電極層を金属酸化物膜形成温度以上の温度に加熱し、第1電極層を構成する金属元素を有する金属塩または金属錯体が溶解した上側第1電極層形成用塗工液と接触させることにより、上記下地第1電極層上に得られるものである。上述した溶液処理工程および上側第1電極層形成工程を行うことにより多孔質体である酸化物半導体膜上に緻密な第1電極層を得ることができる。
次に、上記スプレー法における上側第1電極層形成用塗工液と上記下地第1電極層との接触方法について説明する。上記スプレー法における上記接触方法は、上述した上側第1電極層形成用塗工液と上述した下地第1電極層とを接触させる方法であれば、特に限定されるものではないが、上記上側第1電極層形成用塗工液と上記下地第1電極層とが接触する際に、加熱された下地第1電極層の温度を低下させない方法であることが好ましい。下地第1電極層の温度が低下すると所望の第1電極層得ることができない可能性があるからである。
本実施態様においては、上述した方法等により第1電極層を形成した後、第1電極層上に基材を設けることにより色素増感型太陽電池用基材とすることができる。第1電極層上に基材を設ける方法については、上述した第1実施態様と同じであるので、ここでの説明は省略する。
第4実施態様は、上記第1実施態様において酸化物半導体膜上に第1電極層を直接形成する際に、上記酸化物半導体膜を金属酸化物膜形成温度以上の温度に加熱し、第1電極層を構成する金属元素を有する金属塩または金属錯体が溶解した第1電極層形成用塗工液と接触させることにより、上記酸化物半導体膜上に第1電極層を設ける態様である。
本発明においては、多孔質体として形成された介在膜および酸化物半導体膜の細孔に色素増感剤を担持させることにより、光照射により色素増感剤から生じた電荷を伝導する機能を有する光電変換層とすることができる。この光電変換層は、介在膜の細孔に色素増感剤を担持して得られる介在層と、酸化物半導体層の細孔に色素増感剤を担持して得られる酸化物半導体層とを有するものである。
次に、本発明の色素増感型太陽電池の製造方法について説明する。本発明の色素増感型太陽電池の製造方法は、上述した色素増感型太陽電池用基材の製造方法を用い、色素増感型太陽電池用基材を形成する色素増感型太陽電池用基材形成工程と、
上記色素増感型太陽電池用基材に形成された第1電極層および基材と対向する、第2電極層および対向基材を設ける対電極基材形成工程と、
多孔質体の上記介在膜および上記酸化物半導体膜の細孔に色素増感剤が担持されてなる介在層および酸化物半導体層を少なくとも有する光電変換層と上記第2電極層との間に電解質層を形成する電解質層形成工程とを有することを特徴とするものである。
本発明の色素増感型太陽電池の製造方法において、色素増感型太陽電池形成工程は、上述した本発明の色素増感型太陽電池用基材の製造方法を用い、色素増感型太陽電池用基材を形成する工程である。
次に、対電極基材形成工程について説明する。対電極基材形成工程は、前記色素増感型太陽電池用基材に形成された第1電極層および基材と対向する、第2電極層および対向基材を設ける工程である。
本発明における対向基材は、色素増感型太陽電池用を構成する基材と対向するものである。このような本発明における対向基材としては、透明なものであっても不透明なものであっても特に限定されるものではないが、光の受光面側に位置する場合には、光の透過性に優れた透明性を有するものであることが好ましい。さらに、耐熱性、耐候性、水蒸気、その他のガスバリア性に優れたものであることが好ましい。
本発明における第2電極層は、上記対向基材上に形成されたものであり、色素増感型太陽電池用基材に形成された第1電極層と対向する電極である。
本発明における電解質層形成工程は、上記光電変換層と前記第2電極層との間に電解質層を形成する工程である。
まず、介在層上に、電解質層を形成する電解質層形成用塗工液を塗布し、固化等させることにより電解質層を形成する塗布法について説明する。このような形成方法により、主に固体状の電解質層を形成することができる。
次に、電解質層を形成する際に用いる電解質層形成用塗工液を、介在層および第2電極層間に注入して、電解質層を形成する注入法について説明する。
次に、色素増感型太陽電池用基材について説明する。本発明の色素増感型太陽電池用基材は、基材と、上記基材上に形成された第1電極層と、上記第1電極層上に形成された酸化物半導体層とを備えたものであって、上記酸化物半導体層中に上記第1電極層を構成する金属元素が検出され、かつ上記酸化物半導体層中における上記金属元素の濃度が、上記第1電極層側表面から反対側表面に向かって減少していることを特徴とするものである。
特に、上記光電変換層は、上記第1電極層上に形成された酸化物半導体層と、上記酸化物半導体層よりも空孔率が高い介在層とを有することが好ましい。以下、上記光電変換層が上記介在層を有している場合について説明する。
最後に、本発明の色素増感型太陽電池について説明する。本発明の色素増感型太陽電池は、基材と、上記基材上に形成された第1電極層と、上記第1電極層上に形成された酸化物半導体層と、上記酸化物半導体層上に形成された介在層とを備えた色素増感型太陽電池用基材と、対向基材と、上記対向基材上に形成された第2電極層とを備えた対電極基材とを有し、上記介在層と上記第2電極層とが対向するように設置され、上記介在層と上記第2電極層との間に電解質層を備えた色素増感型太陽電池であって、上記酸化物半導体層中に上記第1電極層を構成する金属元素が検出され、かつ上記酸化物半導体層中における上記金属元素の濃度が、上記第1電極層側表面から反対側表面に向かって減少していることを特徴とするものである。
(介在層形成用層の形成)
介在層形成用塗工液として一次粒径20nmのTiO2微粒子(日本アエロジル社製P25)1重量%、主成分がポリメチルメタクリレートであるアクリル樹脂(分子量25000、ガラス転移温度105℃)(三菱レーヨン社製BR87)1重量%となるようにホモジナイザーを用いてメチルエチルケトンおよびトルエンにアクリル樹脂を溶解させた後、TiO2微粒子を分散させることにより介在層形成用塗工液を作製した。この塗工液を耐熱基板として用意した無アルカリガラス基板(厚み0.7mm)上にワイヤーバーにて塗工し乾燥させた。
酸化物半導体層形成用塗工液として一次粒径20nmのTiO2微粒子(日本アエロジル社製P25)37.5重量%、アセチルアセトン1.25重量%、ポリエチレングリコール(平均分子量3000)1.88重量%となるようにホモジナイザーを用いて水およびイソプロピルアルコールに溶解および分散させてスラリーを作製した。上記介在層形成用層が形成された基板上にドクターブレードにて前記スラリーを塗布後、室温下にて20分放置の後100℃、30分間乾燥させた。その後、電気マッフル炉(デンケン社製P90)を用い500℃、30分間、大気圧雰囲気下にて焼成した。これにより、多孔質体として形成された介在膜および酸化物半導体膜を得た。また、焼成により介在膜中にアクリル樹脂および酸化物半導体膜中にポリエチレングリコールが残存していないことを光電子分光法により確認できた。したがって焼成を行うことによってアクリル樹脂およびポリエチレングリコールは熱分解され除去することができた。またこのときガラス基板上に介在膜および酸化物半導体膜は剥離することなく良好に形成されていた。
基板上に介在膜および酸化物半導体膜を形成した後、イオンプレーティング法により厚さ200nmとなるようにITO膜を形成した。このときのITO膜の表面抵抗は10Ω/□であった。
第1電極層であるITO膜を形成した後、基材として用意したポリエチレンテレフターレトフィルム(東洋紡社製、A4300、厚さ100μm)上にアイオノマー樹脂からなる熱着融着性フィルムのサーリン(デュポン社製、厚さ50μm)を重ね、さらに上記、ITO膜、酸化物半導体膜および介在膜が形成された基板を順次載せた後、真空ラミネーターにより120℃、20分間圧着させることによりポリエチレンテレフタレートフィルム基材上にITO膜、介在膜および酸化物半導体膜を形成した。その後、介在膜および酸化物半導体膜を1cm×1cmのサイズにトリミングした。
色素増感剤としてルテニウム錯体(小島化学株式会社RuL2(NCS)2)を無水エタノール溶液に濃度3×10−4mol/lとなるように溶解させ、色素増感剤が溶解した吸着用色素溶液を得た。
上記吸着用色素溶液中に介在膜および酸化物半導体膜が形成された基材を浸漬して、攪拌下にて40℃、3時間の条件にて放置した。このようにして色素吸着した介在膜および酸化物半導体膜である介在層および酸化物半導体層を有する色素増感型太陽電池用基材を作製した。
電解質層を形成する電解質層形成用塗工液を以下のように調整した。メトキシアセトニトリルを溶媒とし、濃度0.1mol/lのヨウ化リチウム、濃度0.05mol/lのヨウ素、濃度0.3mol/lのジメチルプロピルイミダゾリウムアイオダイド、濃度0.5mol/lのターシャリーブチルピリジンを溶解させたものを電解液とした。
上記酸化物半導体層を形成したフィルム基材と、対向基材を厚さ20μmのサーリンによって貼り合せ、その間に電解質層形成用塗工液を含浸させたものを素子とした。対向基材としては、膜厚150nmを有し、表面抵抗7Ω/□である、ITOスパッタ層を有する対向フィルム基材上に膜厚50nmの白金膜をスパッタリングにて付与したものを用いた。
作製した素子の評価は、AM1.5、擬似太陽光(入射光強度100mW/cm2)を光源として、色素吸着させた酸化物半導体層を有する基材側から入射させ、ソースメジャーユニット(ケースレー2400型)にて電圧印加により電流電圧特性を測定した。その結果、短絡電流13.3mA/cm2、開放電圧660mV、変換効率4.9%であった。
(実施例2)
上記実施例1における介在層形成用層の形成において、アクリル樹脂を主成分がエチルメタクリレートであるアクリル樹脂(分子量180000、ガラス転移温度20℃)(三菱レーヨン社製BR112)とした以外は実施例1と同様に色素増感型太陽電池を作製した。
上記実施例1における介在層形成用層の形成において、アクリル樹脂を主成分がターシャルブチルメタクリレート、ノルマルブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレートの共重合体からなるアクリル樹脂(分子量230000、ガラス転移温度230℃)(三菱レーヨン社製BR90)とした以外は実施例1と同様に色素増感型太陽電池を作製した。
上記実施例1における介在層形成用層の形成において、P25の含有量を5重量%、アクリル樹脂BR87の含有量を5重量%となるように塗工液を形成したこと以外は実施例1と同様にして色素増感型太陽電池を作製した。
上記実施例1における介在層形成用層の形成において、P25の含有量を9.1重量%、アクリル樹脂BR87の含有量を9.1重量%となるように塗工液を形成したこと以外は実施例1と同様にして色素増感型太陽電池を作製した。
上記実施例1における第1電極層の形成を、以下の方法により行ったこと以外は実施例1と同様にして色素増感型太陽電池を作製した。
(第1電極層の形成)
基板上に介在膜及び酸化物半導体膜を形成した後、下地第1電極層形成用塗工液として、純水内に硝酸インジウム0.01mol/l、塩化スズ0.005mol/l、ボラン−ジメチルアミン錯体(DMAB)0.2mol/lを溶解した塗工液を用意し、この塗工液に、酸化半導体膜および介在膜が形成された基材を1分間浸漬させた。その後、350℃炉内で30分間焼成を行った。
次に、上側第1電極層形成用塗工液としてエタノールに塩化インジウム0.1mol/l、塩化スズ0.005mol/lを溶解した塗工液を用意した。その後、上記焼成を行った基板を、酸化物半導体膜を上向きにし、ホットプレート(400℃)上へ設置し、この加熱された酸化物半導体膜上に、上述した上側第1電極層形成用塗工液を超音波噴霧器により噴霧し、第1電極層であるITO膜を形成した。
上記実施例1における第1電極層の形成を、以下の方法により行ったこと以外は実施例1と同様にして色素増感型太陽電池を作製した。
(第1電極層の形成)
基板上に介在膜及び酸化物半導体膜を形成した後、第1電極層形成用塗工液としてエタノールに塩化インジウム0.1mol/l、塩化スズ0.005mol/lを溶解した塗工液を用意した。その後、基板を、酸化物半導体膜を上向きにし、ホットプレート(400℃)上へ設置し、この加熱された酸化物半導体膜上に、上述した第1電極層形成用塗工液を超音波噴霧器により噴霧し、第1電極層であるITO膜を形成した。
介在層を設けない以外は、上記実施例1と同様にして色素増感型太陽電池を作製した。
介在層において樹脂を全く含まないものとした以外は、上記実施例1と同様にして色素増感型太陽電池を製造した。
介在層としてTiO2を含まないものとし、さらに、BR87を9.1重量%とした介在層形成塗工液を用いて介在層形成用層を形成した以外は、上記実施例1と同様にして色素増感型太陽電池を作製した。
介在層としてTiO2を含まず、BR112を9.1重量%とした介在層形成用塗工液を用いて介在層形成用層を形成した以外は、上記実施例2と同様にして色素増感型太陽電池を作製した。
介在層としてTiO2を含まず、BR90を9.1重量%とした介在層形成用塗工液を用いて介在層形成用層を形成した以外は、上記実施例3と同様にして色素増感型太陽電池を作製した。
2 … 介在層形成用層
2´ … 介在膜
3 … 酸化物半導体層形成用層
3´ … 酸化物半導体膜
4 … 透明電極
5 … 透明基材
6 … 酸化物半導体膜を備えた耐熱基板
7 … 下地第1電極層形成用塗工液
8 … 下地第1電極層を備えた耐熱基板
9 … スプレー装置
10 … 上側第1電極層形成用塗工液
Claims (7)
- 耐熱基板上に有機物および金属酸化物半導体微粒子を含有する介在層形成用塗工液を塗布し、固化させて介在層形成用層を形成する介在層形成用層形成工程と、
前記介在層形成用層上に、前記介在層形成用塗工液よりも金属酸化物半導体微粒子の固形分中の濃度が高い酸化物半導体層形成用塗工液を塗布し、固化させて酸化物半導体層形成用層を形成する酸化物半導体層形成用層形成工程と、
前記介在層形成用層および酸化物半導体層形成用層を焼成することにより多孔質体とし、介在膜および酸化物半導体膜を形成する焼成工程と、
前記酸化物半導体膜上に、第1電極層および基材を設ける電極基材形成工程と
を有することを特徴とする色素増感型太陽電池用基材の製造方法。 - 前記電極基材形成工程は、
第1電極層を構成する金属元素を有する金属塩または金属錯体が溶解した下地第1電極層形成用塗工液を、前記酸化物半導体膜に接触させることにより、前記酸化物半導体膜の内部または表面に下地第1電極層を設ける溶液処理工程と、
前記下地第1電極層上に上側第1電極層を設ける上側第1電極層形成工程と、
を有す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基材の製造方法。 - 前記上側第1電極層形成工程は、前記下地第1電極層を金属酸化物膜形成温度以上の温度に加熱し、第1電極層を構成する金属元素を有する金属塩または金属錯体が溶解した上側第1電極層形成用塗工液と接触させることにより、前記下地第1電極層上に上側第1電極層を設ける工程であることを特徴とする請求項2に記載の色素増感型太陽電池用基材の製造方法。
- 前記電極基材形成工程は、前記酸化物半導体膜を金属酸化物膜形成温度以上の温度に加熱し、第1電極層を構成する金属元素を有する金属塩または金属錯体が溶解した第1電極層形成用塗工液と接触させることにより、前記酸化物半導体膜上に第1電極層を設ける工程を有す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基材の製造方法。
- 前記請求項1から請求項4までのいずれかの請求項に記載された色素増感型太陽電池用基材の製造方法を用い、前記色素増感型太陽電池用基材を形成する色素増感型太陽電池用基材形成工程と、
前記色素増感型太陽電池用基材に形成された第1電極層および基材と対向する、第2電極層および対向基材を設ける対電極基材形成工程と、
多孔質体の前記介在膜および酸化物半導体膜の細孔に色素増感剤が担持されてなる介在層および酸化物半導体層を少なくとも有する光電変換層と前記第2電極層との間に電解質層を形成する電解質層形成工程と
を有することを特徴とする色素増感型太陽電池の製造方法。 - 基材と、前記基材上に形成された第1電極層と、前記第1電極層上に形成された酸化物半導体層とを備えた色素増感型太陽電池用基材であって、
前記第1電極層が下地第1電極層と上側第1電極層とを有し、前記下地第1電極層と前記上側第1電極層とが異なる金属元素から構成されており、
前記酸化物半導体層中に前記第1電極層を構成する金属元素が検出され、かつ前記酸化物半導体層中における前記金属元素の濃度が、前記第1電極層側表面から反対側表面に向かって減少していることを特徴とする色素増感型太陽電池用基材。 - 基材と、前記基材上に形成された第1電極層と、前記第1電極層上に形成された酸化物半導体層とを備えた色素増感型太陽電池用基材と、
対向基材と、前記対向基材上に形成された第2電極層とを備えた対電極基材と、
を有し、
前記酸化物半導体層と前記第2電極層とが対向するように設置され、前記酸化物半導体層と前記第2電極層との間に電解質層を備えた色素増感型太陽電池であって、
前記第1電極層が下地第1電極層と上側第1電極層とを有し、前記下地第1電極層と前記上側第1電極層とが異なる金属元素から構成されており、
前記酸化物半導体層中に前記第1電極層を構成する金属元素が検出され、かつ前記酸化物半導体層中における前記金属元素の濃度が、前記第1電極層側表面から反対側表面に向かって減少していることを特徴とする色素増感型太陽電池。
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