JP5007518B2 - Manufacturing method of oxide semiconductor electrode - Google Patents

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Description

本発明は、色素増感型太陽電池等に用いられる酸化物半導体電極の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing an oxide semiconductor electrode used for a dye-sensitized solar cell or the like.

地球温暖化等の環境問題が世界的に進行している近年、環境に対する負荷が小さいクリーンエネルギーとして太陽光発電が注目を浴びており、積極的に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、化合物半導体太陽電池などが既に実用化されている。しかしながら、これらの太陽電池は製造コストが高く、また、製造段階でのエネルギー消費が大きいといった問題を抱えている。このような状況下、色素増感型太陽電池は低コスト化の可能性が高い新規な太陽電池として着目されており、精力的に研究開発が行われている。   In recent years, environmental problems such as global warming have progressed globally. In recent years, photovoltaic power generation has attracted attention as a clean energy with a low environmental load, and research and development are being actively promoted. 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. However, these solar cells have problems such as high manufacturing costs and high energy consumption in the manufacturing stage. Under such circumstances, the dye-sensitized solar cell is attracting attention as a novel solar cell with high possibility of cost reduction, and research and development are being conducted energetically.

一般的な色素増感型太陽電池には、基材上に、金属酸化物からなる電極層、および表面に色素増感剤が吸着した金属酸化物半導体微粒子を有する多孔質層がこの順で積層された酸化物半導体電極が用いられ、上記多孔質層上に、電解質層、対向電極層および対向基材がこの順に積層された構成を有するものである。   In general dye-sensitized solar cells, an electrode layer made of a metal oxide and a porous layer having metal oxide semiconductor fine particles adsorbed with a dye sensitizer on the surface are laminated in this order on a substrate. The oxide semiconductor electrode is used, and the electrolyte layer, the counter electrode layer, and the counter substrate are stacked in this order on the porous layer.

このような色素増感型太陽電池等に用いられる酸化物半導体電極は、上記多孔質層が多孔質体からなるものであるため、その製造方法としては、従来、基材上に電極層をスパッタリング法等で作製し、次いで、上記電極層上に、多孔質層を構成する材料を塗布等し、それを焼成することにより多孔質体である多孔質層を得る方法が用いられてきた。
しかしながら、このような方法は、焼成する際に600℃程度に加熱することが必要であるために、基材として樹脂フィルム等の耐熱性の低いものを使用することができないという問題があった。
The oxide semiconductor electrode used in such a dye-sensitized solar cell or the like is such that the porous layer is made of a porous body. Therefore, as a manufacturing method thereof, conventionally, an electrode layer is sputtered on a substrate. A method of obtaining a porous layer that is a porous body by applying a material constituting the porous layer on the electrode layer and firing the material is then used.
However, since such a method requires heating to about 600 ° C. when firing, there is a problem that a substrate having a low heat resistance such as a resin film cannot be used.

このような問題に対して、特許文献1においては、耐熱性の高い基板上に、多孔質層を構成する材料等を塗布し、それを焼成することにより多孔質層を得て、次いで、上記多孔質層を樹脂フィルム等の耐熱性の低いものに転写することにより半導体電極を得る方法が開示されている(以下、このような方法を転写法と称する。)。このような転写法は、耐熱性の低い基材を用いた酸化物半導体電極を得ることができるという利点があることから、樹脂製フイルム基材を用いてフレキシブルな酸化物半導体電極を製造することが可能な方法として着目されている。   With respect to such a problem, in Patent Document 1, a porous layer is obtained by applying a material or the like constituting the porous layer on a substrate having high heat resistance, and firing the material. A method for obtaining a semiconductor electrode by transferring a porous layer to a resin film or the like having low heat resistance has been disclosed (hereinafter, such a method is referred to as a transfer method). Since such a transfer method has an advantage that an oxide semiconductor electrode using a substrate having low heat resistance can be obtained, a flexible oxide semiconductor electrode is manufactured using a resin film substrate. Is attracting attention as a possible method.

しかしながら、特許文献1に開示されたような転写法を用いて色素増感型太陽電池用基板を製造する場合においては、少なくとも、耐熱基板上に多孔質層を構成する材料からなる塗膜を形成する工程、上記途膜を焼成する工程、上記多孔質層を被転写基材上に貼り合わせる工程、および、上記耐熱基板を剥離する工程等の多数の工程が必要となり、これらをバッチ式生産方式で実施すると、製造コストが増大してしまうという問題点があった。   However, when producing a dye-sensitized solar cell substrate using the transfer method disclosed in Patent Document 1, at least a coating film made of a material constituting the porous layer is formed on the heat-resistant substrate. Many steps such as a step of baking, a step of baking the film, a step of bonding the porous layer onto a substrate to be transferred, and a step of peeling off the heat-resistant substrate. However, there is a problem that the manufacturing cost increases.

特開2002−184475号公報JP 2002-184475 A

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、転写法により高生産性で酸化物半導体電極を製造することができる、酸化物半導体電極の製造方法を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide a method for manufacturing an oxide semiconductor electrode that can manufacture an oxide semiconductor electrode with high productivity by a transfer method. .

上記課題を解決するために本発明は、長尺の基材上に、樹脂材料からなる接着層と、金属酸化物からなる電極層と、金属酸化物半導体微粒子が含まれる多孔質層とがこの順で積層された構成を有する酸化物半導体電極の製造方法であって、長尺の耐熱基板上に金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層形成用塗工液を連続的に塗工することにより、上記耐熱基板上に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を連続的に焼成することにより、上記多孔質層形成用層を多孔質体からなる多孔質層とする焼成工程と、上記多孔質層が加熱された状態で、上記多孔質層上に金属化合物を含む電極層形成用塗工液を連続的に付与することにより、上記多孔質層上に電極層を形成する電極層形成工程と、上記電極層上に、樹脂材料からなる接着層と、基材とがこの順で積層されるように、上記電極層上に上記接着層と上記基材とを連続的に貼り合わせる、貼り合わせ工程と、上記耐熱基板を連続的に剥離する、耐熱基板剥離工程とを有することを特徴とする酸化物半導体電極の製造方法を提供する。   In order to solve the above problems, the present invention provides an adhesive layer made of a resin material, an electrode layer made of a metal oxide, and a porous layer containing metal oxide semiconductor fine particles on a long base material. A method of manufacturing an oxide semiconductor electrode having a configuration in which layers are stacked in order, by continuously applying a coating liquid for forming a porous layer containing metal oxide semiconductor fine particles on a long heat-resistant substrate A porous layer forming layer forming step for forming a porous layer forming layer on the heat-resistant substrate, and by continuously firing the porous layer forming layer, the porous layer forming layer is made porous. By continuously applying an electrode layer forming coating solution containing a metal compound on the porous layer in a state where the porous layer is heated in the firing step to be a porous layer made of a porous material, An electrode layer forming step of forming an electrode layer on the porous layer; and the electrode layer In addition, a bonding process in which the adhesive layer and the base material are continuously bonded on the electrode layer so that the adhesive layer made of a resin material and the base material are laminated in this order, and the heat resistance A method for manufacturing an oxide semiconductor electrode, comprising: a heat-resistant substrate peeling step for continuously peeling a substrate.

本発明によれば、上記多孔質層形成用層形成工程において、長尺の耐熱基板を用いることにより、上記多孔質層形成用層形成工程、上記焼成工程、上記電極層形成工程、上記貼り合わせ工程、および、上記耐熱基板剥離工程のすべての工程をロールツーロールプロセスとすることができるため、高生産性で酸化物半導体電極を製造することができる。   According to the present invention, in the porous layer forming layer forming step, by using a long heat-resistant substrate, the porous layer forming layer forming step, the firing step, the electrode layer forming step, and the bonding are performed. Since all of the steps and the heat-resistant substrate peeling step can be a roll-to-roll process, an oxide semiconductor electrode can be manufactured with high productivity.

本発明においては、上記多孔質層形成用層形成工程が、上記長尺の耐熱基板上に金属酸化物半導体微粒子を含み、上記多孔質層形成用塗工液とは組成の異なる介在層形成用塗工液を連続的に塗工する介在層形成用層形成工程によって耐熱基板上に形成された介在層形成用層上に、上記多孔質層形成用塗工液を塗工することにより、上記介在層形成用層上に多孔質層形成用層を形成する工程であることが好ましい。これにより、上記耐熱基板剥離工程における耐熱基板の剥離性を向上させることができるからである。   In the present invention, the layer forming step for forming a porous layer includes metal oxide semiconductor fine particles on the long heat-resistant substrate, and has a composition different from that of the coating solution for forming a porous layer. By applying the porous layer forming coating solution on the intermediate layer forming layer formed on the heat-resistant substrate by the intermediate layer forming layer forming step of continuously applying the coating solution, A step of forming a porous layer forming layer on the intervening layer forming layer is preferable. Thereby, the peelability of the heat resistant substrate in the heat resistant substrate peeling step can be improved.

また、本発明においては、上記耐熱基板剥離工程の後、上記多孔質層に色素増感剤を担持させる色素増感剤担持工程を有することが好ましい。このような色素増感剤担持工程を有することにより、本発明により製造される酸化物半導体電極を、色素増感型太陽電池に用いられる色素増感型太陽電池用基板として利用することが可能になるからである。   Moreover, in this invention, it is preferable to have the dye sensitizer carrying | support process which carries a dye sensitizer in the said porous layer after the said heat-resistant board | substrate peeling process. By having such a dye sensitizer carrying step, the oxide semiconductor electrode produced according to the present invention can be used as a substrate for a dye-sensitized solar cell used in a dye-sensitized solar cell. Because it becomes.

また、本発明においては、上記焼成工程と、上記電極層形成工程とが連続工程であることが好ましい。上記焼成工程と上記電極層形成工程とが連続工程であることにより、上記電極層形成工程において、上記焼成工程によって焼成された多孔質層の余熱を利用することが可能になるため、上記電極層形成工程において上記多孔質層を加熱された状態とするための加熱処理が不要となることから、より簡便に酸化物半導体電極を製造することができるからである。   Moreover, in this invention, it is preferable that the said baking process and the said electrode layer formation process are continuous processes. Since the firing step and the electrode layer forming step are continuous steps, it is possible to use the residual heat of the porous layer fired by the firing step in the electrode layer forming step. This is because the heat treatment for heating the porous layer in the forming step is not necessary, and thus the oxide semiconductor electrode can be more easily manufactured.

また、本発明においては、上記焼成工程、上記電極層形成工程、上記貼り合わせ工程、および、上記耐熱基板剥離工程が連続工程であることが好ましい。上記焼成工程を経ると、耐熱基板上に多孔質体からなる多孔質層が形成された積層体が形成されるが、このような多孔質層は上記耐熱基板との密着性が低いため、例えば、上記積層体をロール状に巻き取ると、上記耐熱基板から上記多孔質層が剥離してしまう恐れがある。しかしながら、上記焼成工程、上記電極層形成工程、上記貼り合わせ工程、および、上記耐熱基板剥離工程が連続工程であればこのような問題がないからである。   Moreover, in this invention, it is preferable that the said baking process, the said electrode layer formation process, the said bonding process, and the said heat-resistant board | substrate peeling process are continuous processes. After the firing step, a laminate in which a porous layer made of a porous body is formed on a heat resistant substrate is formed. Since such a porous layer has low adhesion to the heat resistant substrate, for example, When the laminate is wound into a roll, the porous layer may be peeled off from the heat-resistant substrate. However, there is no such problem as long as the firing step, the electrode layer forming step, the bonding step, and the heat-resistant substrate peeling step are continuous steps.

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、上記焼成工程、上記電極層形成工程、上記貼り合わせ工程、および、上記耐熱基板剥離工程のすべてが連続工程であることが好ましい。本発明がこのような連続工程であることにより、最も高生産性で酸化物半導体電極を製造することができるからである。   Further, in the present invention, it is preferable that all of the porous layer forming layer forming step, the firing step, the electrode layer forming step, the bonding step, and the heat resistant substrate peeling step are continuous steps. This is because when the present invention is such a continuous process, an oxide semiconductor electrode can be manufactured with the highest productivity.

またさらに、上記多孔質層形成用層形成工程、上記焼成工程、上記電極層形成工程、上記貼り合わせ工程、および、上記耐熱基板剥離工程のすべてが連続工程である場合においては上記耐熱基板がエンドレスベルト状であることが好ましい。上記耐熱基板がエンドレスベルト状であることにより、上記耐熱基板を循環利用することができるため、より低コストで酸化物半導体電極を製造することができるからである。   Still further, when the porous layer forming layer forming step, the firing step, the electrode layer forming step, the bonding step, and the heat resistant substrate peeling step are all continuous steps, the heat resistant substrate is endless. A belt shape is preferred. This is because when the heat-resistant substrate has an endless belt shape, the heat-resistant substrate can be circulated and used, so that an oxide semiconductor electrode can be manufactured at a lower cost.

本発明は、転写法により高生産性で酸化物半導体電極を製造することができるという効果を奏する。   The present invention has an effect that an oxide semiconductor electrode can be manufactured with high productivity by a transfer method.

以下、本発明の酸化物半導体電極の製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the oxide semiconductor electrode of this invention is demonstrated in detail.

本発明の酸化物半導体電極の製造方法は、長尺の基材上に、樹脂材料からなる接着層と、金属酸化物からなる電極層と、金属酸化物半導体微粒子が含まれる多孔質層とがこの順で積層された構成を有する酸化物半導体電極を製造するものであって、長尺の耐熱基板上に金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層形成用塗工液を連続的に塗工することにより、上記耐熱基板上に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を連続的に焼成することにより、上記多孔質層形成用層を多孔質体からなる多孔質層とする焼成工程と、上記多孔質層が加熱された状態で、上記多孔質層上に金属化合物を含む電極層形成用塗工液を連続的に付与することにより、上記多孔質層上に電極層を形成する電極層形成工程と、上記電極層上に、樹脂材料からなる接着層と、基材とがこの順で積層されるように、上記電極層上に上記接着層と上記基材とを連続的に貼り合わせる貼り合わせ工程と、上記耐熱基板を連続的に剥離する耐熱基板剥離工程とを有することを特徴とするものである。   The method for producing an oxide semiconductor electrode according to the present invention includes an adhesive layer made of a resin material, an electrode layer made of a metal oxide, and a porous layer containing metal oxide semiconductor fine particles on a long base material. An oxide semiconductor electrode having a structure laminated in this order is manufactured, and a porous layer forming coating solution containing metal oxide semiconductor fine particles is continuously applied onto a long heat-resistant substrate. A porous layer forming layer forming step for forming a porous layer forming layer on the heat-resistant substrate, and the porous layer forming layer is continuously fired to form the porous layer forming layer. A baking step of forming a porous layer made of a porous body, and continuously applying a coating solution for forming an electrode layer containing a metal compound on the porous layer while the porous layer is heated. An electrode layer forming step of forming an electrode layer on the porous layer, and A bonding step of continuously bonding the adhesive layer and the base material on the electrode layer so that the adhesive layer made of a resin material and the base material are laminated in this order on the electrode layer; A heat-resistant substrate peeling step for continuously peeling the heat-resistant substrate.

このような本発明の酸化物半導体電極の製造方法について図を参照しながら説明する。図1は本発明の酸化物半導体電極の製造方法について、その一例を説明する概略図である。図1に例示するように本発明の酸化物半導体電極の製造方法は、多孔質層形成用層形成工程と(図1(a))と、焼成工程と(図1(b))、電極層形成工程と(図1(c))と、貼り合せ工程と(図1(d))、耐熱基板剥離工程(図1(e))とを有するものである。
ここで、上記多孔質層形成用層形成工程(図1(a))は、ロール状に巻き取られた長尺の耐熱基板1を巻き出し、上記耐熱基板1上に金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層形成用塗工液を連続的に塗工することにより、上記耐熱基板上に多孔質層形成用層2’を形成した後、耐熱基板上1上に多孔質層形成用層2’が積層された積層体11を巻き取る工程である。
また、上記焼成工程(図1(b))は、上記積層体11を巻き出し、上記多孔質層形成用層2’を連続的に加熱して焼成することにより、上記多孔質層形成用層2’を多孔質体からなる多孔質層2とした後、耐熱基板1上に、多孔質層2が積層された積層体12を巻き取る工程である。
また、上記電極層形成工程(図1(c))は、上記積層体12を巻き出した後、上記多孔質層2を加熱し、その状態で上記多孔質層2上に金属化合物を含む電極層形成用塗工液3’を連続的にスプレー装置Sにより噴霧することにより、上記多孔質層2上に電極層3を形成した後、上記耐熱基板1上に、多孔質層2と電極層3とがこの順で積層された積層体13を巻き取る工程である。
また、上記貼り合わせ工程(図1(d))は、基材5上に樹脂材料からなる接着層4が積層された構成を有する積層体6を、巻き出された上記積層体13の上記電極層3と上記積層体6の接着層とが接着するようにヒートロールで連続的に張り合わせた後、耐熱基板1上に、多孔質層2と、電極層3と、接着層4と、基材5とがこの順で積層された積層体14を巻き取る工程である。
さらに、上記耐熱基板剥離工程(図1(e))は、上記積層体14を巻き出し、上記耐熱基板1を上記多孔質層から連続的に剥離した後、基材5上に、接着層4と、電極層3と、多孔質層2とがこの順で積層された構成を有する酸化物半導体電極10を巻き取る工程である。
このような例においては、長尺の基材5上に接着層4、電極層3、および、多孔質層2がこの順で積層された長尺の酸化物半導体電極10を形成することができる。
Such a method for producing an oxide semiconductor electrode of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view illustrating an example of the method for producing an oxide semiconductor electrode of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the oxide semiconductor electrode manufacturing method of the present invention includes a porous layer forming layer forming step (FIG. 1A), a firing step (FIG. 1B), and an electrode layer. It has a forming step (FIG. 1C), a bonding step (FIG. 1D), and a heat-resistant substrate peeling step (FIG. 1E).
Here, in the layer forming step for forming the porous layer (FIG. 1A), the long heat-resistant substrate 1 wound up in a roll shape is unwound, and the metal oxide semiconductor fine particles are placed on the heat-resistant substrate 1. The porous layer forming layer 2 ′ is formed on the heat resistant substrate by continuously applying the porous layer forming coating solution, and then the porous layer forming layer 2 is formed on the heat resistant substrate 1. This is a step of winding the laminated body 11 on which “is laminated.
Moreover, the said baking process (FIG.1 (b)) unwinds the said laminated body 11, and heats and bakes the said porous layer formation layer 2 'continuously, The said layer for porous layer formation This is a step of winding the laminate 12 in which the porous layer 2 is laminated on the heat-resistant substrate 1 after 2 ′ is made the porous layer 2 made of a porous body.
In the electrode layer forming step (FIG. 1 (c)), after unwinding the laminate 12, the porous layer 2 is heated, and in this state, an electrode containing a metal compound on the porous layer 2 After the electrode layer 3 is formed on the porous layer 2 by continuously spraying the layer forming coating solution 3 ′ with the spray device S, the porous layer 2 and the electrode layer are formed on the heat-resistant substrate 1. 3 is a step of winding the laminated body 13 laminated in this order.
Moreover, the said bonding process (FIG.1 (d)) is the said electrode of the said laminated body 13 which rolled the laminated body 6 which has the structure by which the contact bonding layer 4 which consists of resin materials on the base material 5 was laminated | stacked. After continuously laminating with a heat roll so that the layer 3 and the adhesive layer of the laminate 6 are adhered, the porous layer 2, the electrode layer 3, the adhesive layer 4, and the base material are formed on the heat resistant substrate 1. 5 is a step of winding the laminated body 14 laminated in this order.
Further, in the heat-resistant substrate peeling step (FIG. 1E), the laminate 14 is unwound, the heat-resistant substrate 1 is continuously peeled from the porous layer, and then the adhesive layer 4 is formed on the substrate 5. And a step of winding up the oxide semiconductor electrode 10 having a configuration in which the electrode layer 3 and the porous layer 2 are laminated in this order.
In such an example, the long oxide semiconductor electrode 10 in which the adhesive layer 4, the electrode layer 3, and the porous layer 2 are laminated in this order on the long base material 5 can be formed. .

転写法による酸化物半導体電極の製造方法は、樹脂製フィルム基材を用いてフレキシブルな酸化物半導体電極を製造することが可能である等の利点を有するが、必要とされる工程の数が多いことから生産性に欠けてしまうという問題があった。しかしながら、本発明によれば、上記多孔質層形成用層形成工程において、長尺の耐熱基板を用いることにより、上記多孔質層形成用層形成工程、上記焼成工程、上記電極層形成工程、上記貼り合わせ工程、および、上記耐熱基板剥離工程のすべての工程をロールツーロールプロセスとすることができるため、転写法により高生産性で酸化物半導体電極を製造することができる。   The method for producing an oxide semiconductor electrode by a transfer method has an advantage that a flexible oxide semiconductor electrode can be produced using a resin film base material, but has a large number of required steps. Therefore, there was a problem of lack of productivity. However, according to the present invention, in the porous layer forming layer forming step, by using a long heat-resistant substrate, the porous layer forming layer forming step, the firing step, the electrode layer forming step, the above Since all steps of the bonding step and the heat-resistant substrate peeling step can be a roll-to-roll process, an oxide semiconductor electrode can be manufactured with high productivity by a transfer method.

以下、本発明における、上記多孔質層形成用層形成工程、上記焼成工程、上記電極層形成工程、上記貼り合わせ工程、および、上記耐熱基板剥離工程について詳細に説明する。   Hereinafter, the porous layer forming layer forming step, the firing step, the electrode layer forming step, the bonding step, and the heat resistant substrate peeling step in the present invention will be described in detail.

1.多孔質層形成用層形成工程
まず、本発明におけ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、長尺の耐熱基板上に金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層形成用塗工液を連続的に塗工することにより、上記耐熱基板上に多孔質層形成用層を形成する工程である。本工程により形成される多孔質層形成用層は、後述する焼成工程により多孔質体からなる多孔質層とされるものである。
1. First, a porous layer forming layer forming step in the present invention will be described. In this step, a porous layer forming layer is formed on the heat resistant substrate by continuously applying a porous layer forming coating solution containing metal oxide semiconductor fine particles on a long heat resistant substrate. It is a process. The porous layer forming layer formed in this step is a porous layer made of a porous body by a firing step described later.

(1)耐熱基板
本工程に用いられる耐熱基板は、長尺であることを特徴とするものである。このような長尺の耐熱基板を用いることにより、本工程、および、後述する焼成工程、電極層形成工程、貼り合わせ工程、耐熱基板剥離工程のすべての工程をロールツーロールプロセスとすることができるため、高生産性で酸化物半導体電極を製造することができるのである。
(1) Heat-resistant substrate The heat-resistant substrate used in this step is long. By using such a long heat-resistant substrate, the roll-to-roll process can be performed in this step and all steps of the baking step, electrode layer forming step, bonding step, and heat-resistant substrate peeling step described later. Therefore, an oxide semiconductor electrode can be manufactured with high productivity.

本工程における上記「長尺」とは、長手方向と幅方向の長さの比(長手方向の長さ/幅方向の長さ)が、5以上であるものをいう。通常、本工程においては、上記比が3000以下である耐熱基板が用いられる。   The term “long” in this step means that the ratio of the length in the longitudinal direction to the width direction (length in the longitudinal direction / length in the width direction) is 5 or more. Usually, in this step, a heat-resistant substrate having the above ratio of 3000 or less is used.

また、本発明において、本工程、後述する焼成工程、電極層形成工程、貼り合わせ工程、および、耐熱基板剥離工程が後述する「連続工程」となっている場合においてはエンドレスベルト状の耐熱基板を用いることが好ましい。エンドレスベルト状の耐熱基板を循環して用いることにより、より低コストで酸化物半導体電極を製造することができるからである。   Further, in the present invention, in the case where the present process, the firing process described later, the electrode layer forming process, the bonding process, and the heat resistant substrate peeling process are “continuous processes” described later, an endless belt-shaped heat resistant substrate is formed. It is preferable to use it. This is because an oxide semiconductor electrode can be manufactured at lower cost by circulating and using an endless belt-shaped heat-resistant substrate.

本工程に用いられる耐熱基板としては、後述する焼成工程における加熱温度に対する耐熱性を有するものであれば特に限定されるものではない。ここで、上記「耐熱性」とは後述する焼成工程における加熱温度に対する耐熱性をいうものであり、このように耐熱性に優れた耐熱基板を用いることにより、後述する焼成工程において充分に高温に加熱することが可能になるため、本工程において形成された多孔質層形成用層が後述する焼成工程において多孔質体からなる多孔質層とされた場合に、上記多孔質層に含まれる金属酸化物半導体微粒子間の結着性を高くすることができる。なかでも本工程においては、上記耐熱基板の融点が380℃〜4000℃の範囲内であることが好ましく、特に400℃〜3800℃の範囲内であることが好ましい。   The heat-resistant substrate used in this step is not particularly limited as long as it has heat resistance against the heating temperature in the baking step described later. Here, the above-mentioned “heat resistance” refers to the heat resistance against the heating temperature in the firing step described later, and by using the heat-resistant substrate excellent in heat resistance as described above, the temperature is sufficiently high in the firing step described later. Since it becomes possible to heat, when the porous layer forming layer formed in this step is a porous layer made of a porous body in the firing step described later, the metal oxidation contained in the porous layer The binding property between the physical semiconductor fine particles can be increased. Especially in this process, it is preferable that melting | fusing point of the said heat-resistant board | substrate is in the range of 380 to 4000 degreeC, and it is especially preferable to exist in the range of 400 to 3800 degreeC.

また本工程に用いられる耐熱基板は、上記耐熱性を有するもののなかでも、さらに耐酸性を有するものであることが好ましい。ここで、上記「耐酸性」とは、後述する多孔質層形成用塗工液が酸性である場合に、その多孔質層形成用塗工液によって腐食しない程度の耐酸性、または多少腐食した場合であっても、その酸分解生成物が上記多孔質層を変質および剥離等を生じさせない程度の耐酸性をいう。   Moreover, it is preferable that the heat-resistant board | substrate used for this process is what has acid resistance further among what has the said heat resistance. Here, the above-mentioned “acid resistance” means that when the porous layer forming coating liquid described later is acidic, the acid resistance is such that it is not corroded by the porous layer forming coating liquid, or is somewhat corroded. Even so, it means acid resistance to such an extent that the acid decomposition product does not cause alteration or peeling of the porous layer.

また、上記耐熱基板は、単層であっても良く、複数層であっても良い。   The heat-resistant substrate may be a single layer or a plurality of layers.

上記耐熱基板が単層である場合、耐熱基板の材料としては、可撓性、耐熱性および耐酸性を有するものであれば特に限定されるものではない。このような材料としては、例えば、金属単体、金属合金および金属酸化物等の金属等を挙げることができる。
上記金属単体としては、例えばTi、W、Mo、Nb、Cr、Ni、Ag、Zr、Pt、Ta、Au等を挙げることができるが、なかでも本工程においてはTi、W、Pt、Auを用いることが好ましい。
また上記金属合金としては、例えばSUS、Ti合金、Fe合金、Ni合金、Al合金、W合金、Mg合金、Co合金、Cr合金等を挙げることができるが、なかでも本工程においてはSUS、Ti合金、Al合金が好ましい。
さらに上記金属酸化物としては、例えばSi酸化物、Al酸化物、Ti酸化物、Zr酸化物、Sn酸化物、Cr酸化物、W酸化物等を挙げることができるが、なかでも本工程においてはSi酸化物、Al酸化物、Ti酸化物が好ましい。
When the heat resistant substrate is a single layer, the material of the heat resistant substrate is not particularly limited as long as it has flexibility, heat resistance and acid resistance. Examples of such a material include metals such as simple metals, metal alloys, and metal oxides.
Examples of the metal simple substance include Ti, W, Mo, Nb, Cr, Ni, Ag, Zr, Pt, Ta, and Au. Among these, Ti, W, Pt, and Au are particularly used in this step. It is preferable to use it.
Examples of the metal alloy include SUS, Ti alloy, Fe alloy, Ni alloy, Al alloy, W alloy, Mg alloy, Co alloy, Cr alloy, etc. Among them, in this step, SUS, Ti Alloys and Al alloys are preferred.
Further, examples of the metal oxide include Si oxide, Al oxide, Ti oxide, Zr oxide, Sn oxide, Cr oxide, and W oxide. Among these, in this step, Si oxide, Al oxide, and Ti oxide are preferable.

一方、上記耐熱基板が複数層である場合は、例えば上記耐熱基板が、耐熱性層と、上記耐熱性層上に形成された耐酸性層と、を有するもの等を挙げることができる。ここで、上記耐酸性層は、上記耐熱層上の少なくとも多孔質層形成用層が形成される面に形成されていることが好ましい。   On the other hand, when the heat-resistant substrate has a plurality of layers, for example, the heat-resistant substrate may include a heat-resistant layer and an acid-resistant layer formed on the heat-resistant layer. Here, it is preferable that the acid-resistant layer is formed on the surface on which at least the porous layer forming layer is formed on the heat-resistant layer.

上記耐熱性層は、後述する焼成工程における加熱温度に対して、充分な耐熱性を有し、かつ、可撓性を有するものであれば特に限定されるものではない。なかでも本工程においては金属を用いることが好ましい。
また上記金属としては、具体的には金属単体、金属合金および金属酸化物等を挙げることができる。このような上記金属単体、金属合金および金属酸化物は、一般的に充分な耐熱性を有していることから、その種類等は特に限定されるものではない。なかでも本工程においては、上記金属単体としてTi、W、Pt、Au等を用いることが好ましく、また、上記金属合金としては、SUS、Ti合金、Al合金を用いることが好ましく、さらに上記金属酸化物としては、Si酸化物、Al酸化物、Ti酸化物等を用いることが好ましい。
The heat-resistant layer is not particularly limited as long as it has sufficient heat resistance and flexibility with respect to the heating temperature in the baking step described later. In particular, it is preferable to use a metal in this step.
Specific examples of the metal include a single metal, a metal alloy, and a metal oxide. Since such metal simple substance, metal alloy, and metal oxide generally have sufficient heat resistance, the kind thereof is not particularly limited. In particular, in this step, it is preferable to use Ti, W, Pt, Au or the like as the metal simple substance, and it is preferable to use SUS, Ti alloy or Al alloy as the metal alloy, and further, the metal oxidation. As the material, it is preferable to use Si oxide, Al oxide, Ti oxide or the like.

上記耐酸性層は、耐酸性および耐熱性を有し、さらに可撓性を有するものであれば特に限定されるものではないが、本工程においては金属を用いることが好ましい。このような上記金属としては、金属単体、金属合金および金属酸化物等を挙げることができる。
上記金属単体としては、例えばTi、W、Mo、Nb、Cr、Ni、Ag、Zr、Pt、Ta、Au等を挙げることができるが、なかでも本工程においてはTi、W、Pt、Auを用いることが好ましい。
また、上記金属合金としては、例えばSUS、Ti合金、Fe合金、Ni合金、Al合金、W合金、Mg合金、Co合金、Cr合金等を挙げることができるが、なかでも本工程においてはSUS、Ti合金、Al合金を用いることが好ましい。
さらに、上記金属酸化物としては、例えばSi酸化物、Al酸化物、Ti酸化物、Zr酸化物、Sn酸化物、Cr酸化物、W酸化物等を挙げることができるが、なかでも本工程においてはSi酸化物、Al酸化物、Ti酸化物を用いることが好ましい。
The acid resistant layer is not particularly limited as long as it has acid resistance and heat resistance, and further has flexibility, but it is preferable to use a metal in this step. Examples of such metals include simple metals, metal alloys, and metal oxides.
Examples of the metal simple substance include Ti, W, Mo, Nb, Cr, Ni, Ag, Zr, Pt, Ta, and Au. Among these, Ti, W, Pt, and Au are particularly used in this step. It is preferable to use it.
Examples of the metal alloy include SUS, Ti alloy, Fe alloy, Ni alloy, Al alloy, W alloy, Mg alloy, Co alloy, and Cr alloy. Among these, SUS, It is preferable to use a Ti alloy or an Al alloy.
Further, examples of the metal oxide include Si oxide, Al oxide, Ti oxide, Zr oxide, Sn oxide, Cr oxide, and W oxide. Is preferably Si oxide, Al oxide, or Ti oxide.

本工程に用いられる耐熱基板が上記耐熱性層および耐酸性層を有するものである場合、耐熱性層および耐酸性層の組合せとしては、特に限定されるものではなく、任意に選択することができる。なかでも本工程においては、上記耐熱性層および上記耐酸性層の材料が金属である組合せが好ましい。このような組み合わせによれば可撓性に優れた耐熱基板を得ることができるため、本発明の酸化物半導体電極の製造方法をロールツーロールプロセスとして実施することが容易になるからである。   When the heat-resistant substrate used in this step has the heat-resistant layer and the acid-resistant layer, the combination of the heat-resistant layer and the acid-resistant layer is not particularly limited and can be arbitrarily selected. . Especially in this process, the combination whose material of the said heat resistant layer and the said acid resistant layer is a metal is preferable. This is because a heat-resistant substrate having excellent flexibility can be obtained according to such a combination, so that the oxide semiconductor electrode manufacturing method of the present invention can be easily implemented as a roll-to-roll process.

上記耐熱性層および上記耐酸性層の材料が金属である組合せとしては、例えば、耐熱性層の材料が金属単体、金属合金または金属酸化物であって、耐酸性層の材料が上記耐熱性層に用いた金属以外の金属単体、金属合金または金属酸化物である組合せを挙げることができる。具体的には、耐熱性層の材料/耐酸性層の材料の組合せとして、Ti単体/Ti酸化物、SUS/Cr単体、SUS/Si酸化物、SUS/Ti酸化物、SUS/Al酸化物、SUS/Cr酸化物等を挙げることができる。   As a combination in which the material of the heat resistant layer and the acid resistant layer is a metal, for example, the material of the heat resistant layer is a simple metal, a metal alloy, or a metal oxide, and the material of the acid resistant layer is the heat resistant layer. The combination which is a metal simple substance other than the metal used for (1), a metal alloy, or a metal oxide can be mentioned. Specifically, as a combination of the material of the heat resistant layer / the material of the acid resistant layer, Ti simple substance / Ti oxide, SUS / Cr simple substance, SUS / Si oxide, SUS / Ti oxide, SUS / Al oxide, Examples thereof include SUS / Cr oxide.

また、上記耐熱性層および上記耐酸性層の材料が金属である場合、上記耐熱性層に含まれる金属元素と、上記耐酸性層に含まれる金属元素とが異なることが好ましい。なお、ここで「耐熱性層に含まれる金属元素」とは、耐熱性層に最も多く含まれる金属元素を意味するものである。従って、例えばSUSが、Cr、Ni等を含有する場合であっても、「耐熱性層に含まれる金属元素」はFeとなる。また、「耐酸性層に含まれる金属元素」についても同様である。このような耐熱性層および耐酸性層の組合せとしては、耐熱性層の材料/耐酸性層の材料の組合せとして、SUS/Cr単体、SUS/Si酸化物、SUS/Ti酸化物、SUS/Al酸化物、SUS/Cr酸化物等を挙げることができる。   Moreover, when the material of the said heat resistant layer and the said acid resistant layer is a metal, it is preferable that the metal element contained in the said heat resistant layer differs from the metal element contained in the said acid resistant layer. Here, “a metal element contained in the heat-resistant layer” means a metal element contained most in the heat-resistant layer. Therefore, for example, even when SUS contains Cr, Ni or the like, the “metal element contained in the heat-resistant layer” is Fe. The same applies to the “metal element contained in the acid-resistant layer”. As a combination of such a heat-resistant layer and an acid-resistant layer, as a combination of a material of a heat-resistant layer / a material of an acid-resistant layer, SUS / Cr simple substance, SUS / Si oxide, SUS / Ti oxide, SUS / Al Examples thereof include oxides and SUS / Cr oxides.

(2)多孔質層形成用層の形成方法
次に、本工程において上記耐熱基板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。本工程においては、上記耐熱基板上に多孔質層形成用層を形成する方法として、金属酸化物半導体微粒子を有する多孔質層形成用塗工液を、上記耐熱基板上に連続的に塗工する方法が用いられる。
(2) Method for Forming Layer for Forming Porous Layer Next, a method for forming a layer for forming a porous layer on the heat-resistant substrate in this step will be described. In this step, as a method for forming a porous layer forming layer on the heat resistant substrate, a porous layer forming coating solution having metal oxide semiconductor fine particles is continuously applied on the heat resistant substrate. The method is used.

(多孔質層形成用塗工液)
本工程に用いられる多孔質層形成用塗工液は、通常、金属酸化物半導体微粒子と、樹脂と、溶媒とからなり、必要に応じて他の化合物を含んでも良い。以下、本工程に用いられる多孔質層形成用塗工液の各構成について説明する。
(Porous layer forming coating solution)
The coating solution for forming a porous layer used in this step is usually composed of metal oxide semiconductor fine particles, a resin, and a solvent, and may contain other compounds as necessary. Hereinafter, each structure of the coating liquid for porous layer formation used for this process is demonstrated.

まず、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について説明する。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、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、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工程に好適に用いられる。また、本工程においては上記金属酸化物半導体微粒子のうち、いずれか1種を使用しても良く、また、2種以上を混合して使用してもよい。さらに本工程においては、上記の金属酸化物半導体微粒子のうち、1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。なかでも本工程においては、上記半導体酸化物微粒子としてTiOを用いることが最も好ましい。 First, the metal oxide semiconductor fine particles used in the porous layer forming coating solution will be described. Examples of the metal oxide semiconductor fine particles used in the porous layer forming coating liquid 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. Since these metal oxide semiconductor fine particles can improve energy conversion efficiency and reduce costs, they are preferably used in this step. Moreover, in this process, any 1 type may be used among the said metal oxide semiconductor fine particles, and 2 or more types may be mixed and used for it. Further, in this step, one of the metal oxide semiconductor fine particles described above may be a core fine particle, and a core shell structure in which the core fine particle is included to form a shell by other metal oxide semiconductor fine particles. Among these, in this step, it is most preferable to use TiO 2 as the semiconductor oxide fine particles.

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の粒径としては、本工程により形成される多孔質層形成用層を焼成することにより得られる多孔質層中に、所望の表面積を得ることができる範囲内であれば特に限定はされないが、通常、1nm〜10μmの範囲内であることが好ましく、特に10nm〜1000nmの範囲内であることが好ましい。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2次粒子を形成してしまう場合があり、また粒径が上記範囲より大きいと、上記多孔質層が厚膜化してしまうだけではなく、上記多孔質層の多孔度、すなわち比表面積が減少し、例えば、本発明により製造される酸化物半導体電極を色素増感型太陽電池に用いた場合に、上記多孔質層に光電変換するのに十分な色素増感剤を担持することができない場合があるからである。   The particle size of the metal oxide semiconductor fine particles used in the porous layer forming coating liquid is preferably a desired value in the porous layer obtained by firing the porous layer forming layer formed in this step. Although it will not specifically limit if it is in the range which can obtain a surface area, Usually, it is preferable to exist in the range of 1 nm-10 micrometers, and it is especially preferable to exist in the range of 10 nm-1000 nm. If the particle size is smaller than the above range, the respective metal oxide semiconductor fine particles may aggregate to form secondary particles. If the particle size is larger than the above range, the porous layer becomes thicker. In addition, the porosity of the porous layer, that is, the specific surface area is reduced. For example, when the oxide semiconductor electrode produced according to the present invention is used in a dye-sensitized solar cell, This is because a dye sensitizer sufficient for photoelectric conversion may not be supported.

また本工程においては、上記金属酸化物半導体微粒子として、粒径の異なる複数の金属酸化物半導体微粒子の混合物を用いても良い。粒径の異なる金属酸化物半導体微粒子の混合物を用いることにより、本工程により形成される多孔質層形成用層を焼成することにより得られる多孔質層の光散乱効果を高めることができるため、例えば、本発明により製造される酸化物半導体電極を色素増感型太陽電池に用いた場合に、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からである。
このような粒径の異なる複数の金属酸化物半導体微粒子の混合物としては、同種類の金属酸化物半導体微粒子の混合物であっても良く、または異なる種類の金属酸化物半導体微粒子の混合物であってもよい。異なる粒径の組み合わせとしては、例えば、10〜50nmの範囲内にある金属酸化物半導体微粒子と、50〜800nmの範囲内にある金属酸化物半導体微粒子とを混合して用いる態様を挙げることができる。
In this step, a mixture of a plurality of metal oxide semiconductor particles having different particle diameters may be used as the metal oxide semiconductor particles. By using a mixture of metal oxide semiconductor fine particles having different particle sizes, the light scattering effect of the porous layer obtained by firing the porous layer forming layer formed by this step can be enhanced. This is because when the oxide semiconductor electrode produced according to the present invention is used in a dye-sensitized solar cell, light absorption by the dye-sensitizer can be efficiently performed.
The mixture of a plurality of metal oxide semiconductor fine particles having different particle diameters may be a mixture of the same type of metal oxide semiconductor fine particles, or a mixture of different types of metal oxide semiconductor fine particles. Good. Examples of combinations of different particle diameters include a mode in which metal oxide semiconductor fine particles in the range of 10 to 50 nm and metal oxide semiconductor fine particles in the range of 50 to 800 nm are mixed and used. .

上記多孔質層形成用塗工液中における金属酸化物半導体微粒子の含有量は、本発明により製造される酸化物半導体電極の用途等に応じて、任意に決定することができる。なかでも本工程においては、金属酸化物半導体微粒子の含有量は多孔質層形成用塗工液の固形分中に50質量%〜100質量%の範囲内であることが好ましく、特に65質量%〜90質量%の範囲内であることが好ましい。金属酸化物半導体微粒子の含有量が上記範囲よりも少ないと、例えば、本発明により製造される酸化物半導体電極を色素増感型太陽電池に用いた場合に、本工程により得られる多孔質層形成用層を焼成することによって得られる多孔質層に所望量の色素増感剤を含有できない可能性があるからである。また上記範囲より多いと、上記多孔質層の抵抗が大きくなりすぎてしまう可能性があるからである。   The content of the metal oxide semiconductor fine particles in the coating liquid for forming the porous layer can be arbitrarily determined according to the use of the oxide semiconductor electrode produced according to the present invention. Especially in this process, it is preferable that content of metal oxide semiconductor fine particle exists in the range of 50 mass%-100 mass% in solid content of the coating liquid for porous layer formation, Especially 65 mass%- It is preferably within the range of 90% by mass. When the content of the metal oxide semiconductor fine particles is less than the above range, for example, when the oxide semiconductor electrode produced according to the present invention is used in a dye-sensitized solar cell, the porous layer formed by this step is formed. This is because there is a possibility that a desired amount of the dye sensitizer cannot be contained in the porous layer obtained by firing the working layer. Moreover, it is because there exists a possibility that the resistance of the said porous layer may become large too much when it exceeds the said range.

また、上記金属酸化物半導体微粒子の多孔質層形成用塗工液に対する濃度は、後述する多孔質層形成用塗工液の塗布方法等によって任意に決定すればよいが、通常、5質量%〜50質量%の範囲内であることが好ましく、なかでも10質量%〜40質量%の範囲内であることが好ましい。   Further, the concentration of the metal oxide semiconductor fine particles with respect to the coating solution for forming a porous layer may be arbitrarily determined depending on the application method of the coating solution for forming a porous layer described later, but usually 5% by mass to It is preferably in the range of 50% by mass, and more preferably in the range of 10% by mass to 40% by mass.

次に、上記多孔質層形成用塗工液に用いられる樹脂について説明する。上記樹脂は、後述する焼成工程において熱分解されることにより、本工程により形成される多孔質層形成用層を多孔質体とする機能を有するものである。   Next, the resin used for the porous layer forming coating solution will be described. The resin has a function of making the porous layer forming layer formed in this step into a porous body by being thermally decomposed in a baking step described later.

上記多孔質層形成用塗工液に用いられる樹脂は、後述する焼成工程において、分解されるものであれば特に限定はされない。このような樹脂としては、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。   Resin used for the said coating liquid for porous layer formation will not be specifically limited if it is decomposed | disassembled in the baking process mentioned later. Examples of such resins include cellulose resins, polyester resins, polyamide resins, polyacrylate resins, polyacryl resins, polycarbonate resins, polyurethane resins, polyolefin resins, polyvinyl acetal resins, and fluorine resins. In addition to resins and polyimide resins, polyhydric alcohols such as polyethylene glycol can be used.

上記多孔質層形成用塗工液中の上記樹脂の含有量は、本工程により形成される多孔質層形成用層を多孔質体からなる多孔質層とした場合に、所望の空孔率を得ることができる範囲内であれば特に限定されない。なかでも本工程においては、多孔質層形成用塗工液に対して、0.1質量%〜30質量%の範囲内であることが好ましく、特に0.5質量%〜20質量%の範囲内であることが好ましく、さらには1質量%〜10質量%の範囲内であることが好ましい。樹脂の含有量が上記範囲よりも少ないと、例えば、本発明により製造される酸化物半導体電極を色素増感型太陽電池に用いた場合に、多孔質層に所望量の色素増感剤を含有できない可能性が有り、また上記範囲より多いと、多孔質層の抵抗が大きくなりすぎたり、多孔質層の機械強度が低下する可能性があるからである。   The content of the resin in the coating liquid for forming a porous layer is such that a desired porosity is obtained when the porous layer forming layer formed in this step is a porous layer made of a porous body. If it is in the range which can be obtained, it will not specifically limit. Especially in this process, it is preferable that it exists in the range of 0.1 mass%-30 mass% with respect to the coating liquid for porous layer formation, especially within the range of 0.5 mass%-20 mass%. It is preferable that it is in the range of 1% by mass to 10% by mass. When the resin content is less than the above range, for example, when the oxide semiconductor electrode produced according to the present invention is used in a dye-sensitized solar cell, the porous layer contains a desired amount of the dye-sensitizer. This is because the resistance of the porous layer may be excessively increased, or the mechanical strength of the porous layer may be reduced.

次に、上記多孔質層形成用塗工液に用いられる溶媒について説明する。上記多孔質層形成用塗工液に用いられる溶媒は、上記樹脂を所望量溶解できるものであれば特に限定されない。このような溶媒としては、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、tert−ブチルアルコール等の各種溶剤を挙げることができる。なかでも本工程においては、水ないしアルコール系の溶媒であることが好ましい。   Next, the solvent used for the porous layer forming coating solution will be described. The solvent used for the porous layer forming coating solution is not particularly limited as long as it can dissolve the resin in a desired amount. Examples of such a solvent include water and various solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, propylene glycol monomethyl ether, terpineol, dichloromethane, acetone, acetonitrile, ethyl acetate, and tert-butyl alcohol. In particular, in this step, water or an alcohol solvent is preferable.

上記多孔質層形成用塗工液には、各種添加剤を用いてもよい。このような添加剤としては、例えば、界面活性剤、粘度調整剤、分散助剤、pH調節剤等を用いることができる。上記pH調製剤としては、硝酸、塩酸、酢酸、ジメチルホルムアミド、アンモニア等を挙げることができる。
また、上記分散助剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のポリマー、界面活性剤、酸、キレート剤等を挙げることができる。
本工程においては、上記添加剤として特に、分散助剤としてポリエチレングリコールを使用することが好ましい。ポリエチレングリコールの分子量を変えることで、分散液の粘度が調節可能となり、剥がれにくい多孔質層の形成、多孔質層の空孔率の調整等を行うことができるからである。
Various additives may be used in the porous layer forming coating solution. As such an additive, for example, a surfactant, a viscosity adjusting agent, a dispersion aid, a pH adjusting agent and the like can be used. Examples of the pH adjuster include nitric acid, hydrochloric acid, acetic acid, dimethylformamide, ammonia and the like.
Examples of the dispersion aid include polymers such as polyethylene glycol, hydroxyethyl cellulose, and carboxymethyl cellulose, surfactants, acids, and chelating agents.
In this step, it is particularly preferable to use polyethylene glycol as a dispersion aid, particularly as the additive. This is because by changing the molecular weight of polyethylene glycol, the viscosity of the dispersion can be adjusted, and it is possible to form a porous layer that does not easily peel off, adjust the porosity of the porous layer, and the like.

(多孔質層形成用層の形成方法)
本工程においては、上記長尺の耐熱基板上に上記多孔質層形成用塗工液を連続的に塗工することにより多孔質層形成用層を形成するが、上記多孔質層形成用塗工液を塗工する塗布方式としては、膜厚が均一で、平面性に優れた塗膜を連続的に形成できる方法であれば特に限定されない。このような方法としては、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、オフセットコート、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。このような塗布法を用い、単数回または複数回、塗布および固化を繰り返すことにより多孔質層形成用層を所望の膜厚に調整することができる。なかでも本工程においては、ダイコート、ブレードコート、スクリーン印刷(ロータリー方式)を用いることが好ましい。
(Method for forming porous layer forming layer)
In this step, the porous layer forming layer is formed by continuously applying the porous layer forming coating solution on the long heat-resistant substrate. The application method for applying the liquid is not particularly limited as long as it is a method capable of continuously forming a coating film having a uniform film thickness and excellent flatness. Examples of such 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, micro bar coating, Microbar reverse coating, offset coating, screen printing (rotary method) and the like can be mentioned. By using such a coating method, the porous layer forming layer can be adjusted to a desired film thickness by repeating coating and solidification one or more times. In particular, in this step, it is preferable to use die coating, blade coating, or screen printing (rotary method).

このような方法により上記耐熱基板上に多孔質層形成用塗工液を塗布した後、公知の方法で塗膜を乾燥することにより、多孔質層形成用層を形成することができる。   The porous layer forming layer can be formed by applying the coating liquid for forming the porous layer on the heat-resistant substrate by such a method and then drying the coating film by a known method.

(多孔質層形成用層)
本工程において形成される多孔質層形成用層は、上記耐熱基板上に直接形成されても良いが、本工程においては上記長尺の耐熱基板上に金属酸化物半導体微粒子を含み、上記多孔質層形成用塗工液とは組成が異なる介在層形成用塗工液を連続的に塗工することにより、上記耐熱基板上に介在層形成用層を形成した後、上記介在層形成用層上に上記多孔質層形成用層を形成することが好ましい。このように介在層形成用層を介して、上記耐熱基板上に多孔質層形成用層を形成することにより、後述する耐熱基板剥離工程における耐熱基板の剥離性を向上することができるからである。
以下、このような介在層形成用層を形成する介在層形成用層形成工程について説明する。
(Porous layer forming layer)
The porous layer forming layer formed in this step may be directly formed on the heat-resistant substrate, but in this step, the porous layer-forming layer contains metal oxide semiconductor fine particles on the long heat-resistant substrate, After forming the intervening layer forming layer on the heat-resistant substrate by continuously applying the intervening layer forming coating solution having a composition different from that of the layer forming coating liquid, Preferably, the porous layer forming layer is formed. This is because, by forming the porous layer forming layer on the heat resistant substrate through the intervening layer forming layer, the peelability of the heat resistant substrate in the heat resistant substrate peeling step described later can be improved. .
Hereinafter, a layer forming step for forming the intervening layer forming layer will be described.

まず、上記介在層形成用層形成工程に用いられる介在層形成用塗工液について説明する。上記介在層形成用塗工液は、金属酸化物半導体微粒子と、有機物と、溶媒とを含むものであり、上記多孔質層形成用塗工液とは組成が異なるものである。   First, the intervening layer forming coating solution used in the intervening layer forming layer forming step will be described. The intervening layer-forming coating solution contains metal oxide semiconductor fine particles, an organic substance, and a solvent, and has a composition different from that of the porous layer-forming coating solution.

上記介在層形成用塗工液が、上記多孔質層形成用塗工液と組成が異なる態様としては、本工程により形成される多孔質層の耐熱基板からの剥離性を向上できる態様であれば特に限定されるものではない。このような態様としては、例えば、上記多孔質層形成用塗工液よりも金属酸化物半導体微粒子の含有量が少ない態様、上記多孔質層形成用塗工液よりも主要粒径が大きい金属酸化物半導体微粒子を含有する態様等を挙げることができる。ここで、上記主要粒径とは、上記介在層形成用塗工液および上記多孔質層形成用塗工液中に含まれるそれぞれの金属酸化物半導体微粒子のうち、重量比が最も大きい金属酸化物半導体微粒子の粒径を意味するものとする。
以下、このような介在層形成用塗工液について詳細に説明する。
As an aspect in which the composition for forming the intervening layer is different from the composition for forming the porous layer, it is possible to improve the peelability of the porous layer formed by this step from the heat-resistant substrate. It is not particularly limited. Examples of such an embodiment include, for example, an embodiment in which the content of metal oxide semiconductor fine particles is less than that in the porous layer forming coating solution, and a metal oxide having a major particle size larger than that in the porous layer forming coating solution. The aspect etc. which contain a physical semiconductor fine particle can be mentioned. Here, the main particle diameter is a metal oxide having the largest weight ratio among the respective metal oxide semiconductor fine particles contained in the coating liquid for forming an intervening layer and the coating liquid for forming a porous layer. It shall mean the particle size of the semiconductor fine particles.
Hereinafter, such an intervening layer forming coating solution will be described in detail.

上記多孔質層形成用塗工液として、上記多孔質層形成用塗工液よりも主要粒径が大きい金属酸化物半導体微粒子を含有するものを用いる場合における、介在層形成用塗工液に用いられる金属酸化物半導体微粒子の主要粒径と、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の主要粒径との比としては、多孔質層に所望の剥離性を付与できる範囲内であれば特に限定されるものではない。なかでも本工程においては、上記介在層形成用塗工液に用いられる金属酸化物半導体微粒子の主要粒径と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の主要粒径との比が、1.2:1〜300:1の範囲内であることが好ましく、なかでも3:1〜100:1の範囲内であることが好ましく、特に5:1〜30:1の範囲内であることが好ましい。   Used as a coating liquid for forming an intervening layer when the one containing metal oxide semiconductor fine particles having a major particle size larger than that of the coating liquid for forming a porous layer is used as the coating liquid for forming a porous layer. The ratio of the main particle size of the metal oxide semiconductor fine particles to be obtained and the main particle size of the metal oxide semiconductor fine particles used in the coating liquid for forming the porous layer is within a range in which a desired peelability can be imparted to the porous layer. If it is in, it will not specifically limit. Among these, in this step, the main particle size of the metal oxide semiconductor fine particles used in the coating liquid for forming the intervening layer and the main particle size of the metal oxide semiconductor fine particles used in the coating solution for forming the porous layer The ratio is preferably in the range of 1.2: 1 to 300: 1, more preferably in the range of 3: 1 to 100: 1, especially in the range of 5: 1 to 30: 1. It is preferable to be within.

介在層形成用塗工液に用いられる金属酸化物半導体微粒子の主要粒径は、通常、30nm〜1μmの範囲内、より好ましくは50nm〜800nmの範囲内、さらに好ましくは100nm〜600nmの範囲内とされる。
なお、上記金属酸化物半導体微粒子の個々の粒径としては、上記多孔質層形成用塗工液に用いられるものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
The main particle size of the metal oxide semiconductor fine particles used for the coating liquid for forming the intervening layer is usually within the range of 30 nm to 1 μm, more preferably within the range of 50 nm to 800 nm, and further preferably within the range of 100 nm to 600 nm. Is done.
In addition, since it is the same as that of what is used for the said coating liquid for porous layer formation as each particle size of the said metal oxide semiconductor fine particle, description here is abbreviate | omitted.

また、本工程において上記介在層形成用塗工液として、上記多孔質層形成用塗工液よりも主要粒径が大きい金属酸化物半導体微粒子を含有するものを用いる場合、上記多孔質層形成用塗工液中に含有される金属酸化物半導体微粒子は、粒径が単一分布であるものが好ましい。上記介在層形成用塗工液として、上記多孔質層形成用塗工液よりも主要粒径が大きい金属酸化物半導体微粒子を含有するものを用いる場合、このような介在層形成用塗工液から形成される介在層には光散乱機能が付与されるが、上記粒径が単一分布である金属酸化物半導体微粒子を用いることにより、多孔質層の透明性を向上することができるからである。
上記粒径が単一分布である金属酸化物半導体微粒子の具体的な粒径としては、5nm〜50nmの範囲内であることが好ましく、なかでも7nm〜30nmの範囲内であることが好ましく、特に10nm〜25nmの範囲内であることが好ましい。
In addition, in the present step, when the intervening layer forming coating solution containing metal oxide semiconductor fine particles having a major particle size larger than that of the porous layer forming coating solution is used, The metal oxide semiconductor fine particles contained in the coating liquid preferably have a single distribution of particle sizes. In the case of using a metal oxide semiconductor fine particle having a major particle size larger than that of the porous layer forming coating solution as the intervening layer forming coating solution, This is because the intervening layer to be formed has a light scattering function, but the transparency of the porous layer can be improved by using metal oxide semiconductor fine particles having a single particle size. .
The specific particle size of the metal oxide semiconductor fine particles having a single particle size is preferably in the range of 5 nm to 50 nm, and more preferably in the range of 7 nm to 30 nm. It is preferably within the range of 10 nm to 25 nm.

なお、上記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、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を構成する金属酸化物と同様であるため、ここでの説明は省略する。   The metal oxide constituting the metal oxide semiconductor fine particles is the same as the metal oxide constituting the metal oxide semiconductor fine particles used in the porous layer forming coating solution, and therefore will be described here. Is omitted.

上記介在層形成用塗工液の固形分中における金属酸化物半導体微粒子の含有量としては、上記金属酸化物半導体微粒子の粒径等に応じて、本工程により形成される多孔質層の耐熱基板からの剥離性を向上できる範囲内であれば特に限定されるものではない。また、上記多孔質層形成用塗工液における含有量と同一であっても良く、または、異なっていても良い。なかでも本工程においては金属酸化物半導体微粒子の含有量が上記介在層形成用塗工液の固形分中、20質量%〜80質量%の範囲内であることが好ましく、特に30質量%〜70質量%の範囲内であることが好ましい。金属酸化物半導体微粒子の含有量が上記範囲よりも多いと、耐熱基板基材との密着力が高くなり、後述する耐熱基板剥離工程において耐熱基板の剥離性が損なわれる場合があり、また含有量が上記範囲よりも低いと、形成された介在層形成用層上に均質な多孔質層形成用層を形成することが困難になる可能性があるからである。   The content of the metal oxide semiconductor fine particles in the solid content of the coating liquid for forming the intervening layer is a heat resistant substrate of the porous layer formed by this step according to the particle size of the metal oxide semiconductor fine particles. If it is in the range which can improve the peelability from, it will not specifically limit. Moreover, it may be the same as or different from the content in the porous layer forming coating solution. Especially in this process, it is preferable that content of a metal oxide semiconductor fine particle exists in the range of 20 mass%-80 mass% in solid content of the said coating liquid for intervening layer formation, Especially 30 mass%-70. It is preferable to be within the range of mass%. When the content of the metal oxide semiconductor fine particles is larger than the above range, the adhesion with the heat-resistant substrate becomes high, and the peelability of the heat-resistant substrate may be impaired in the heat-resistant substrate peeling step described later. If it is lower than the above range, it may be difficult to form a homogeneous porous layer forming layer on the formed intervening layer forming layer.

また、上記金属酸化物半導体微粒子の介在層形成用塗工液中に対する濃度は、後述する介在層形成用塗工液の塗布方法等に応じて任意に決定すればよいが、通常、0.01質量%〜30質量%の範囲内であることが好ましく、なかでも、0.1質量%〜15質量%の範囲内であることが好ましい。   Further, the concentration of the metal oxide semiconductor fine particles in the intervening layer forming coating solution may be arbitrarily determined according to the application method of the intervening layer forming coating solution described later, but is usually 0.01. It is preferable to be in the range of 30% by mass to 30% by mass, and it is particularly preferable to be in the range of 0.1% to 15% by mass.

次に、上記介在層形成用塗工液に用いられる有機物について説明する。上記有機物は、後述する焼成工程において熱分解されることにより、介在層形成用層を多孔質体とする機能を有するものである。   Next, the organic substance used for the intervening layer forming coating solution will be described. The organic substance has a function of making the intervening layer forming layer a porous body by being thermally decomposed in a baking step described later.

上記介在層形成用塗工液に用いられる有機物としては、後述する焼成工程において分解されやすいものであれば特に限定はされない。なかでも上記介在層形成用層形成工程においては、上記有機物として合成樹脂を用いることが好ましい。合成樹脂は分子量や材質を任意に選択することにより、所望の熱分解性を備える化合物を得ることができるため、後述する焼成処理の処理条件の制約が少なくなる等の利点を有するからである。   The organic substance used in the intervening layer forming coating solution is not particularly limited as long as it is easily decomposed in the baking step described later. In particular, in the intervening layer forming layer forming step, it is preferable to use a synthetic resin as the organic substance. This is because the synthetic resin can obtain a compound having a desired thermal decomposability by arbitrarily selecting the molecular weight and material, and thus has advantages such as less restrictions on the processing conditions of the baking treatment described later.

上記合成樹脂としては、上述した多孔質層形成用塗工液に用いる溶媒に溶解しにくいものであれば特に限定はされない。なかでも上記介在層形成用層形成工程においては、合成樹脂の重量平均分子量が2000〜600000の範囲内であることが好ましく、特に5000〜300000の範囲内であることが好ましく、さらに10000〜200000の範囲内であることが好ましい。合成樹脂の分子量が上記範囲より大きいと、後述する焼成工程での熱分解が不十分になってしまう場合があり、また分子量が上記範囲よりも小さいと、介在層形成用塗工液の粘性が低下し、金属酸化物半導体微粒子が凝集してしまう可能性があるからである。なお、上記合成樹脂の分子量は、例えば、GPC等により測定することができる。   The synthetic resin is not particularly limited as long as it is difficult to dissolve in the solvent used in the above-described porous layer forming coating solution. In particular, in the layer forming step for forming the intervening layer, the weight average molecular weight of the synthetic resin is preferably in the range of 2000 to 600000, particularly preferably in the range of 5000 to 300000, and more preferably in the range of 10,000 to 200000. It is preferable to be within the range. When the molecular weight of the synthetic resin is larger than the above range, thermal decomposition in the baking step described later may be insufficient, and when the molecular weight is smaller than the above range, the viscosity of the coating liquid for forming the intervening layer is low. This is because the metal oxide semiconductor fine particles may be aggregated. The molecular weight of the synthetic resin can be measured by, for example, GPC.

上記合成樹脂の具体例としては、エチルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルセルロース、アセチルエチルセルロース、セルロースプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロース、ブチルセルロース、ベンジルセルロース、ニトロセルロース等のセルロース系樹脂、又はメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、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、イソプロピルメタクリレート、2−エチルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート等の重合体もしくは共重合体からなるアクリル系樹脂、ポリエチレングリコール等の多価アルコール類等を挙げることができる。上記介在層形成用層形成工程においては、これらの合成樹脂の1種類を単体として用いてもよく、また2種類以上の合成樹脂を混合して用いてもよい。   Specific examples of the synthetic resin include ethyl cellulose, methyl cellulose, nitrocellulose, acetyl cellulose, acetyl ethyl cellulose, cellulose propionate, hydroxypropyl cellulose, butyl cellulose, benzyl cellulose, nitrocellulose and other cellulose resins, or methyl methacrylate, ethyl Acrylic resin made of a polymer or copolymer such as methacrylate, tertiary butyl methacrylate, normal butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, isopropyl methacrylate, 2-ethyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, polyethylene glycol, etc. Examples thereof include polyhydric alcohols. In the intervening layer forming layer forming step, one kind of these synthetic resins may be used alone, or two or more kinds of synthetic resins may be mixed and used.

上記介在層形成用塗工液中における上記有機物の含有量は、後述する耐熱基板剥離工程において、後述する焼成工程において、上記介在層形成用層形成工程により形成される介在層形成用層を多孔質体からなる介在層とした際に、耐熱基板と介在層との密着力を所望の範囲内とすることができる程度の多孔質性を介在層に付与できる範囲内であれば特に限定されない。なかでも上記介在層形成用層形成工程においては、介在層形成用塗工液に対して、0.01質量%〜30質量%の範囲内であることが好ましく、特に0.1質量%〜15質量%の範囲内であることが好ましい。上記有機物の含有量が上記範囲よりも少ないと、後述する耐熱基板剥離工程における耐熱基板の剥離加重が高くなり、生産性の面において不利になる可能性が有り、また、含有量が上記範囲よりも多いと、上記介在層形成用層形成工程により形成される上記介在層が耐熱基板より自己剥離してしまう可能性があるからである。   The content of the organic substance in the intervening layer forming coating liquid is such that the intervening layer forming layer formed by the intervening layer forming layer forming step is porous in the heat resistant substrate peeling step described later in the baking step described later. There is no particular limitation as long as it is within a range in which the interstitial layer can be provided with a degree of porosity that allows adhesion between the heat-resistant substrate and the intervening layer to be within a desired range when the intervening layer is made of a material. In particular, in the intermediate layer forming layer forming step, the content is preferably in the range of 0.01% by mass to 30% by mass, particularly 0.1% by mass to 15% with respect to the intermediate layer forming coating solution. It is preferable to be within the range of mass%. If the content of the organic substance is less than the above range, the heat-resistant substrate peeling load in the heat-resistant substrate peeling step described later is increased, which may be disadvantageous in terms of productivity, and the content is more than the above range. This is because the intervening layer formed by the intervening layer forming layer forming step may self-peel from the heat-resistant substrate.

次に、上記介在層形成用塗工液に用いられる溶媒について説明する。上記介在層形成用塗工液に用いられる溶媒は、上記有機物を所望量溶解できるものであれば、特に限定されない。このような溶媒としては、例えば、ケトン類、炭化水素類、エステル類、アルコール類、ハロゲン化炭化水素類、グリコール誘導体、エーテル類、エーテルエステル類、アミド類、アセテート類、ケトンエステル類、グリコールエーテル類、スルホン類、スルホキシド類等を挙げることができる。これらの溶媒は、1種類を単体として用いてもよく、2種類以上を混合した混合溶媒として用いても良い。なかでも上記介在層形成用層形成工程においては、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、メタノール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、ノルマルブタノール、イソブタノール、テルピネオール、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、ブチルカルビトール等の有機溶媒を用いることが好ましい。このような有機溶媒は、耐熱基板に対する濡れ性に優れるため、耐熱基板上に対する介在層形成用塗工液の塗工性を向上することができるからである。   Next, the solvent used for the intervening layer forming coating solution will be described. The solvent used in the intervening layer forming coating solution is not particularly limited as long as it can dissolve the organic substance in a desired amount. Examples of such solvents include ketones, hydrocarbons, esters, alcohols, halogenated hydrocarbons, glycol derivatives, ethers, ether esters, amides, acetates, ketone esters, glycol ethers. , Sulfones, sulfoxides and the like. These solvents may be used alone or as a mixed solvent in which two or more kinds are mixed. In particular, in the layer forming step for forming the intervening layer, organic substances such as acetone, methyl ethyl ketone, toluene, methanol, isopropyl alcohol, normal propyl alcohol, normal butanol, isobutanol, terpineol, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, and butylcarbitol are used. It is preferable to use a solvent. This is because such an organic solvent has excellent wettability with respect to the heat-resistant substrate, and thus can improve the coating property of the coating liquid for forming an intervening layer on the heat-resistant substrate.

上記介在層形成用塗工液には各種添加剤を用いてもよい。このような添加剤としては、例えば、界面活性剤、粘度調整剤、分散助剤、pH調節剤等を用いることができる。上記pH調製剤としては、例えば、硝酸、塩酸、酢酸、ジメチルホルムアミド、アンモニア等を挙げることができる。また、上記分散助剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のポリマー、界面活性剤、酸、キレート剤等を挙げることができる。   Various additives may be used in the intervening layer forming coating solution. As such an additive, for example, a surfactant, a viscosity adjusting agent, a dispersion aid, a pH adjusting agent and the like can be used. Examples of the pH adjuster include nitric acid, hydrochloric acid, acetic acid, dimethylformamide, ammonia and the like. Examples of the dispersion aid include polymers such as polyethylene glycol, hydroxyethyl cellulose, and carboxymethyl cellulose, surfactants, acids, and chelating agents.

上記介在層形成用塗工液を上記耐熱基板上に連続的に塗工する塗布方式としては、膜厚が均一で、平面性に優れた塗膜を連続的に形成できる方法であれば特に限定されない。このような方法の例としては、上述した多孔質層形成用塗工液の塗布方式と同様であるため、ここでの説明は省略する。   The coating method for continuously coating the coating liquid for forming the intervening layer on the heat-resistant substrate is particularly limited as long as it is a method capable of continuously forming a coating film having a uniform film thickness and excellent flatness. Not. As an example of such a method, since it is the same as the application method of the coating liquid for porous layer formation mentioned above, description here is abbreviate | omitted.

このような方法により上記耐熱基板上に介在層形成用塗工液を塗布した後、公知の方法で塗膜を乾燥することにより、介在層形成用層を形成することができる。   After the coating solution for forming the intervening layer is applied on the heat-resistant substrate by such a method, the coating layer is dried by a known method, whereby the intervening layer forming layer can be formed.

上記介在層形成用層形成工程によって形成される介在層形成用層の厚みは、後述する耐熱基板剥離工程における耐熱基板の剥離方法等に応じて任意に決定すればよい。なかでも上記多孔質層形成用層と上記介在層形成用層との厚み比が、10:0.1〜10:5の範囲内であることが好ましく、10:0.1〜10:3の範囲内であることがより好ましい。介在層形成用層の厚みが上記範囲よりも厚いと、後述する焼成工程により上記介在層形成用層が多孔質体からなる介在層とされた場合に、介在層の凝集破壊が起り易くなる可能性があるからである。また厚みが上記範囲よりも薄いと本発明による酸化物半導体電極の生産性が低下する恐れがあるからである。   The thickness of the intervening layer forming layer formed by the intervening layer forming layer forming step may be arbitrarily determined according to the heat-resistant substrate peeling method in the heat-resistant substrate peeling step described later. In particular, the thickness ratio between the porous layer forming layer and the intervening layer forming layer is preferably within the range of 10: 0.1 to 10: 5, and is preferably 10: 0.1 to 10: 3. More preferably within the range. If the thickness of the intervening layer forming layer is larger than the above range, cohesive failure of the intervening layer can easily occur when the intervening layer forming layer is made of an intervening layer made of a porous material by a firing process described later. Because there is sex. Further, if the thickness is smaller than the above range, the productivity of the oxide semiconductor electrode according to the present invention may be lowered.

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形成工程において長尺の耐熱基板上に形成された多孔質層形成用層を連続的に焼成することにより、上記多孔質層形成用層を多孔質体からなる多孔質層とする工程である。
2. Next, the firing process in the present invention will be described. In this step, the porous layer forming layer is formed by continuously firing the porous layer forming layer formed on the long heat-resistant substrate in the porous layer forming layer forming step. A step of forming a porous layer comprising:

本工程においては、上記多孔質層形成用層を加熱することにより焼成するが、このような加熱温度としては、上記多孔質層形成用層中に含まれる有機物および/または樹脂を熱分解できる範囲内であれば特に限定されないが、通常、300℃〜700℃の範囲内であることが好ましく、特に、350℃〜600℃の範囲内であることが好ましい。上記範囲の高温域での焼成することにより、本工程により形成される多孔質層において上記金属酸化物半導体微粒子間の結着性良く形成することができるからである。   In this step, the porous layer forming layer is baked by heating. Such a heating temperature is within a range in which the organic matter and / or resin contained in the porous layer forming layer can be thermally decomposed. Although it will not specifically limit if it is inside, Usually, it is preferable to exist in the range of 300 degreeC-700 degreeC, and it is especially preferable to exist in the range of 350 degreeC-600 degreeC. This is because, by firing in a high temperature range within the above range, the porous layer formed by this step can be formed with good binding properties between the metal oxide semiconductor fine particles.

また本工程において、多孔質層形成用層を焼成する際の加熱方法としては、加熱ムラなく一様に焼成できる方法であれば特に限定はされず、公知の加熱方法を用いることができる。このような方法としては、例えば所定の温度に加熱された焼成炉に上記長尺の耐熱基板上に形成された多孔質層形成用層を連続的に通過させる方法を例示することができる。   In this step, the heating method for firing the porous layer forming layer is not particularly limited as long as it can be uniformly fired without heating unevenness, and a known heating method can be used. As such a method, for example, a method of continuously passing the porous layer forming layer formed on the long heat-resistant substrate through a baking furnace heated to a predetermined temperature can be exemplified.

また、本工程において上記多孔質層形成用層は、多孔質体からなる多孔質層とされるが、このような多孔質層の空孔率としては、10%〜60%の範囲内であることが好ましく、なかでも20%〜50%の範囲内であることが好ましい。多孔質層の空孔率が上記範囲よりも小さいと比表面積が小さくなるため、例えば、本発明により製造される酸化物半導体電極を色素増感型太陽電池に用いた場合に、色素増感剤を含んだ多孔質層が太陽光などを有効に吸収できなくなる可能性があるからである。また上記範囲よりも大きいと、多孔質層に所望量の色素増感剤を含むことができなくなる可能性があるからである。   In this step, the porous layer forming layer is a porous layer made of a porous body, and the porosity of such a porous layer is in the range of 10% to 60%. In particular, it is preferably in the range of 20% to 50%. When the porosity of the porous layer is smaller than the above range, the specific surface area becomes small. For example, when the oxide semiconductor electrode produced according to the present invention is used in a dye-sensitized solar cell, the dye-sensitized agent. This is because the porous layer containing may not be able to absorb sunlight or the like effectively. Moreover, it is because it may become impossible to contain a desired amount of dye sensitizers in a porous layer when larger than the said range.

さらに、上記多孔質層形成用層が上述した介在層形成用層上に形成される場合において、本工程により形成される多孔質体の介在層の空孔率としては、耐熱基板との接着力を所望の範囲内にすることができる範囲内であれば特に限定されるものではない。なかでも本工程においては25%〜65%の範囲内であることが好ましく、さらには30%〜60%の範囲内であることが好ましい。介在層の空孔率が上記範囲よりも小さいと、耐熱基板との密着力が高くなるため、生産性に欠けてしまう可能性があり、また上記範囲よりも大きいと介在層の機械強度が低下してしまう場合があるからである。   Further, when the porous layer forming layer is formed on the above-described intervening layer forming layer, the porosity of the intervening layer of the porous body formed by this step is the adhesive strength to the heat resistant substrate. If it is in the range which can be in the desired range, it will not specifically limit. In particular, in this step, it is preferably in the range of 25% to 65%, and more preferably in the range of 30% to 60%. If the porosity of the intervening layer is smaller than the above range, the adhesive strength with the heat-resistant substrate is increased, so that productivity may be lost, and if it exceeds the above range, the mechanical strength of the intervening layer is reduced. This is because there is a case where it ends up.

3.電極層形成工程
次に、本発明における電極層形成工程について説明する。本発明における電極層形成工程は、上記焼成工程により耐熱基板上に形成された多孔質層上に、上記多孔質層が加熱された状態で、金属化合物を含む電極層形成用塗工液を連続的に付与することにより、上記多孔質層上に電極層を形成する工程である。
3. Electrode Layer Forming Step Next, the electrode layer forming step in the present invention will be described. In the electrode layer forming step in the present invention, an electrode layer forming coating solution containing a metal compound is continuously applied on the porous layer formed on the heat-resistant substrate by the baking step, while the porous layer is heated. It is the process of forming an electrode layer on the said porous layer by giving automatically.

本工程において、上記多孔質層上に電極層を設ける方法としては、上記多孔質層上に連続的に電極層を形成することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等のPVD法、プラズマCVD、熱CVD、大気圧CVD等のCVD法等の乾式成膜法および溶液スプレー法、スプレー法等を挙げることができる。なかでも本工程は、上記長尺の耐熱基板上に形成された多孔質層上に連続的に電極層を形成することから、大気圧下において電極層を形成できる方法を用いることが好ましいものであり、なかでも上記溶液スプレー法および上記スプレー法を用いることが好ましい。このような方法によれば緻密な電極層形成することができるからである。また、このような溶液スプレー法およびスプレー法を用いることにより上述した焼成工程と、本工程とを後述する「連続工程」とした場合に、本工程において上記焼成工程における余熱を利用することができるため、本工程において要する熱エネルギーを抑制できるからである。
以下、本工程に用いられる溶液スプレー法およびスプレー法について詳細に説明する。
In this step, the method for providing the electrode layer on the porous layer is not particularly limited as long as the electrode layer can be continuously formed on the porous layer. Examples thereof include PVD methods such as vapor deposition, sputtering, and ion plating, dry deposition methods such as plasma CVD, thermal CVD, and CVD such as atmospheric pressure CVD, solution spraying, and spraying. Especially, since this process forms an electrode layer continuously on the porous layer formed on the said long heat-resistant board | substrate, it is preferable to use the method which can form an electrode layer under atmospheric pressure. In particular, it is preferable to use the solution spray method and the spray method. This is because such a method can form a dense electrode layer. Further, when such a solution spraying method and a spraying method are used, and the firing step described above and this step are “continuous steps” to be described later, the residual heat in the firing step can be used in this step. This is because the thermal energy required in this step can be suppressed.
Hereinafter, the solution spray method and spray method used in this step will be described in detail.

(1)溶液スプレー法
まず、本工程に用いられる溶液スプレー法について説明する。本工程に用いられる溶液スプレー法は、電極層を構成する金属元素を有する金属化合物が溶解した下地電極層形成用塗工液を上記多孔質層に接触させることにより、上記多孔質層の内部または表面に下地電極層を設ける溶液処理工程と、上記下地電極層上に上側電極層を設けるスプレー処理工程とを行い、多孔質層上に電極層を設ける方法である。
(1) Solution spray method First, the solution spray method used for this process is demonstrated. In the solution spray method used in this step, a base electrode layer-forming coating solution in which a metal compound having a metal element constituting the electrode layer is dissolved is brought into contact with the porous layer, whereby the inside of the porous layer or In this method, a solution treatment step of providing a base electrode layer on the surface and a spray treatment step of providing an upper electrode layer on the base electrode layer are performed to provide an electrode layer on the porous layer.

上記溶液スプレー法においては、まず、上記溶液処理工程において、下地電極層形成用塗工液を用いることによって、多孔質体である上記多孔質層の内部にまで上記下地電極層形成用塗工液を浸透させ、上記多孔質層の内部に下地電極層を設ける。その後、スプレー処理工程において、上記下地電極層上に上側電極層を設けることにより、電極層を形成する。このような方法によれば、上記多孔質層上に緻密な電極層を得ることができる。
以下、上記溶液スプレー法における溶液処理工程およびスプレー処理工程について説明する。
In the solution spray method, first, in the solution treatment step, the base electrode layer forming coating solution is used to the inside of the porous layer that is a porous body by using the base electrode layer forming coating solution. And a base electrode layer is provided inside the porous layer. Thereafter, in the spray treatment step, an electrode layer is formed by providing an upper electrode layer on the base electrode layer. According to such a method, a dense electrode layer can be obtained on the porous layer.
Hereinafter, the solution treatment process and the spray treatment process in the solution spray method will be described.

i.溶液処理工程
上記溶液スプレー法における溶液処理工程は、電極層を構成する金属元素を有する金属化合物が溶解した下地電極層形成用塗工液を、上記多孔質層に接触させることにより、上記多孔質層の内部または表面に下地電極層を設ける工程である。
i. Solution treatment step The solution treatment step in the solution spray method involves contacting the porous layer with a coating solution for forming a base electrode layer in which a metal compound having a metal element constituting the electrode layer is dissolved. This is a step of providing a base electrode layer inside or on the surface of the layer.

a.下地電極層形成用塗工液
まず、上記溶液処理工程に用いられる下地電極層形成用塗工液について説明する。上記溶液処理工程に用いられる下地電極層形成用塗工液は、少なくとも電極層を構成する金属元素を有する金属化合物が溶媒に溶解しているものである。本工程においてはこのような金属化合物として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。)を用いることができる。また、本工程においては、上記下地電極層形成用塗工液が酸化剤および還元剤の少なくとも一方を含有することが好ましい。酸化剤および/または還元剤の作用により、より低温で下地電極層を形成することが可能になるからである。
a. Base Electrode Layer Forming Coating Solution First, the base electrode layer forming coating solution used in the solution treatment step will be described. The base electrode layer forming coating solution used in the solution treatment step is a solution in which a metal compound containing at least a metal element constituting the electrode layer is dissolved in a solvent. In this step, a metal salt or a metal complex (hereinafter sometimes referred to as “metal source”) can be used as such a metal compound. In this step, it is preferable that the base electrode layer forming coating solution contains at least one of an oxidizing agent and a reducing agent. This is because the base electrode layer can be formed at a lower temperature by the action of the oxidizing agent and / or the reducing agent.

(金属源)
上記下地電極層形成用塗工液に用いられる金属源について説明する。上記金属源は、金属元素を有するものであり、下地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、本工程における「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。
(Metal source)
The metal source used for the base electrode layer forming coating solution will be described. The metal source may be a metal salt or a metal complex as long as it has a metal element and can form a base electrode layer. The “metal complex” in this step includes a metal ion coordinated with an inorganic substance or an organic substance, or a so-called organometallic compound having a metal-carbon bond in the molecule.

下地電極層形成用塗工液に用いられる金属源を構成する金属元素としては、導電性に優れた電極層を得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、Mg、Al、Si、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Ag、In、Sn、Ce、Sm、Pb、La、Hf、Sc、Gd、およびTaからなる群から選択される少なくとも1種類以上の金属元素を挙げることができる。なかでも本工程においては、Zn、Zr、Al、Y、Fe、Ga、La、Sb、In、Snからなる群から選択される少なくとも1種類以上の金属元素を用いることが好ましい。   The metal element constituting the metal source used in the base electrode layer forming coating solution is not particularly limited as long as it can obtain an electrode layer with excellent conductivity. For example, Mg, From the group consisting of Al, Si, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Ag, In, Sn, Ce, Sm, Pb, La, Hf, Sc, Gd, and Ta Mention may be made of at least one metal element selected. In particular, in this step, it is preferable to use at least one metal element selected from the group consisting of Zn, Zr, Al, Y, Fe, Ga, La, Sb, In, and Sn.

また、上記金属元素を含む金属塩としては、具体的には、上記金属元素を含む塩化物、硝酸塩、硫酸塩、過塩素酸塩、酢酸塩、リン酸塩、臭素酸塩等を挙げることができる。なかでも本工程においては、塩化物、硝酸塩、酢酸塩を使用することが好ましい。これらの化合物は汎用品として入手が容易だからである。   Specific examples of the metal salt containing the metal element include chloride, nitrate, sulfate, perchlorate, acetate, phosphate, bromate and the like containing the metal element. it can. Of these, chloride, nitrate, and acetate are preferably used in this step. This is because these compounds are easily available as general-purpose products.

また、上記金属錯体としては、具体的には、マグネシウムジエトキシド、アルミニウムアセチルアセトナート、カルシウムアセチルアセトナート二水和物、カルシウムジ(メトキシエトキシド)、グルコン酸カルシウム一水和物、クエン酸カルシウム四水和物、サリチル酸カルシウム二水和物、チタンラクテート、チタンアセチルアセトネート、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート、ブチルチタネートダイマー、チタニウムビス(エチルヘキソキシ)ビス(2−エチル−3−ヒドロキシヘキソキシド)、ジイソプロポキシチタンビス(トリエタノールアミネート)、ジヒドロキシビス(アンモニウムラクテート)チタニウム、ジイソプロポキシチタンビス(エチルアセトアセテート)、チタンペロキソクエン酸アンモニウム四水和物、ジシクロペンタジエニル鉄(II)、乳酸鉄(II)三水和物、鉄(III)アセチルアセトナート、コバルト(II)アセチルアセトナート、ニッケル(II)アセチルアセトナート二水和物、銅(II)アセチルアセトナート、銅(II)ジピバロイルメタナート、エチルアセト酢酸銅(II)、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、ストロンチウムジピバロイルメタナート、イットリウムジピバロイルメタナート、ジルコニウムテトラ−n−ブトキシド、ジルコニウム(IV)エトキシド、ジルコニウムノルマルプロピレート、ジルコニウムノルマルブチレート、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムモノアセチルアセトネート、ジルコニウムアセチルアセトネートビスエチルアセトアセテート、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムモノステアレート、ペンタ−n−ブトキシニオブ、ペンタエトキシニオブ、ペンタイソプロポキシニオブ、トリス(アセチルアセトナト)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、ランタンアセチルアセトナート二水和物、トリ(メトキシエトキシ)ランタン、ペンタイソプロポキシタンタル、ペンタエトキシタンタル、タンタル(V)エトキシド、セリウム(III)アセチルアセトナートn水和物、クエン酸鉛(II)三水和物、シクロヘキサン酪酸鉛等を挙げることができる。なかでも本工程においては、マグネシウムジエトキシド、アルミニウムアセチルアセトナート、カルシウムアセチルアセトナート二水和物、チタンラクテート、チタンアセチルアセトネート、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート、ブチルチタネートダイマー、ジイソプロポキシチタンビス(エチルアセトアセテート)、乳酸鉄(II)三水和物、鉄(III)アセチルアセトナート、亜鉛アセチルアセトナート、乳酸亜鉛三水和物、ストロンチウムジピバロイルメタナート、ペンタエトキシニオブ、トリス(アセチルアセトナト)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)、ランタンアセチルアセトナート二水和物、トリ(メトキシエトキシ)ランタン、セリウム(III)アセチルアセトナートn水和物を使用することが好ましい。   Specific examples of the metal complex include magnesium diethoxide, aluminum acetylacetonate, calcium acetylacetonate dihydrate, calcium di (methoxyethoxide), calcium gluconate monohydrate, citric acid Calcium tetrahydrate, calcium salicylate dihydrate, titanium lactate, titanium acetylacetonate, tetraisopropyl titanate, tetranormal butyl titanate, tetra (2-ethylhexyl) titanate, butyl titanate dimer, titanium bis (ethylhexoxy) bis (2 -Ethyl-3-hydroxyhexoxide), diisopropoxytitanium bis (triethanolaminate), dihydroxybis (ammonium lactate) titanium, diisopropoxytitanium bis (ethylacetate) Toacetate), titanium peroxo ammonium citrate tetrahydrate, dicyclopentadienyl iron (II), iron lactate (II) trihydrate, iron (III) acetylacetonate, cobalt (II) acetylacetonate , Nickel (II) acetylacetonate dihydrate, copper (II) acetylacetonate, copper (II) dipivaloylmethanate, copper (II) ethylacetoacetate, zinc acetylacetonate, zinc lactate trihydrate , Zinc salicylate trihydrate, zinc stearate, strontium dipivaloylmethanate, yttrium dipivaloylmethanate, zirconium tetra-n-butoxide, zirconium (IV) ethoxide, zirconium normal propyrate, zirconium normal butyrate , Zirconium tetraacetylacetonate, zirconium monoacetylacetonate, zir Nitroacetylacetonate bisethylacetoacetate, zirconium acetate, zirconium monostearate, penta-n-butoxyniobium, pentaethoxyniobium, pentaisopropoxyniobium, tris (acetylacetonato) indium (III), indium 2-ethylhexanoate (III), tetraethyltin, dibutyltin oxide (IV), tricyclohexyltin (IV) hydroxide, lanthanum acetylacetonate dihydrate, tri (methoxyethoxy) lanthanum, pentaisopropoxytantalum, pentaethoxytantalum, tantalum ( V) Ethoxide, cerium (III) acetylacetonate n-hydrate, lead (II) citrate trihydrate, lead cyclohexanebutyrate and the like. Among these, in this step, magnesium diethoxide, aluminum acetylacetonate, calcium acetylacetonate dihydrate, titanium lactate, titanium acetylacetonate, tetraisopropyl titanate, tetranormal butyl titanate, tetra (2-ethylhexyl) titanate , Butyl titanate dimer, diisopropoxy titanium bis (ethylacetoacetate), iron (II) lactate trihydrate, iron (III) acetylacetonate, zinc acetylacetonate, zinc lactate trihydrate, strontium dipivaloyl Methanate, pentaethoxyniobium, tris (acetylacetonato) indium (III), indium (III) 2-ethylhexanoate, tetraethyltin, dibutyltin oxide (IV), lanthanum acetylacetonate dihydrate , It is preferable to use tri (methoxyethoxy) lanthanum, cerium (III) acetylacetonate n-hydrate.

このような金属源の濃度としては、所望の下地電極層を得ることができれば特に限定されるものではないが、金属源が金属塩の場合、通常0.001mol/L〜1mol/Lの範囲内であることが好ましく、なかでも0.01mol/L〜0.1mol/Lの範囲内であることが好ましい。また、金属源が金属錯体である場合、通常0.001mol/L〜1mol/Lであることが好ましく、なかでも0.01mol/L〜0.1mol/Lの範囲内であることが好ましい。   The concentration of such a metal source is not particularly limited as long as a desired base electrode layer can be obtained. However, when the metal source is a metal salt, it is usually within a range of 0.001 mol / L to 1 mol / L. It is preferable that it is in the range of 0.01 mol / L-0.1 mol / L especially. Moreover, when a metal source is a metal complex, it is preferable normally that it is 0.001 mol / L-1 mol / L, and it is preferable to exist in the range of 0.01 mol / L-0.1 mol / L especially.

(酸化剤)
上記下地電極層形成用塗工液に用いられる酸化剤について説明する。上記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。このような酸化剤を用いることにより、より低温で下地電極層を形成することが可能になる。
(Oxidant)
The oxidizing agent used for the base electrode layer forming coating solution will be described. The oxidizing agent has a function of accelerating oxidation of metal ions and the like formed by dissolving the above-described metal source. By using such an oxidizing agent, the base electrode layer can be formed at a lower temperature.

上記酸化剤の濃度としては、所望の下地電極層を得ることができれば特に限定されるものではないが、通常0.001mol/L〜1mol/Lの範囲内であることが好ましく、なかでも0.01mol/L〜0.1mol/Lの範囲内であることが好ましい。濃度が上記範囲以下であると、酸化剤が効果を発揮しない可能性があり、濃度が上記範囲以上であると、得られる効果に大差が見られず、コスト上好ましくない場合があるからである。   The concentration of the oxidizing agent is not particularly limited as long as a desired base electrode layer can be obtained, but it is usually preferably in the range of 0.001 mol / L to 1 mol / L, and in particular, the concentration is preferably 0.00. It is preferable to be within the range of 01 mol / L to 0.1 mol / L. If the concentration is below the above range, the oxidant may not exhibit the effect, and if the concentration is above the above range, there is a case where the obtained effect is not greatly different and may not be preferable in terms of cost. .

このような酸化剤としては、後述する溶媒に溶解し、上記金属イオン等の酸化を促進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。このような酸化剤としては、過酸化水素、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、臭素酸ナトリウム、臭素酸カリウム、酸化銀、二クロム酸、過マンガン酸カリウム等を挙げることができる。なかでも本工程においては過酸化水素、亜硝酸ナトリウムを使用することが好ましい。   Such an oxidizing agent is not particularly limited as long as it can be dissolved in a solvent described later and promote the oxidation of the above metal ions and the like. Examples of such an oxidizing agent include hydrogen peroxide, sodium nitrite, potassium nitrite, sodium bromate, potassium bromate, silver oxide, dichromic acid, and potassium permanganate. Of these, hydrogen peroxide and sodium nitrite are preferably used in this step.

(還元剤)
上記下地電極層形成用塗工液に用いることができる還元剤について説明する。上記還元剤は、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、下地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。このような還元剤を用いることにより下地電極層形成用塗工液のpHが上昇するため、より低温で下地電極層を形成することが可能になる。
(Reducing agent)
The reducing agent that can be used for the base electrode layer forming coating solution will be described. The reducing agent emits electrons by a decomposition reaction, generates hydroxide ions by electrolysis of water, and has a function of raising the pH of the coating solution for forming the base electrode layer. By using such a reducing agent, the pH of the coating solution for forming the base electrode layer is increased, so that the base electrode layer can be formed at a lower temperature.

上記還元剤の濃度としては、所望の下地電極層を得ることができれば特に限定されるものではないが、金属源が金属塩の場合、通常0.001mol/L〜1mol/Lの範囲内であることが好ましく、なかでも0.01mol/L〜0.1mol/Lの範囲内であることが好ましい。
一方、金属源が金属錯体である場合、通常0.001mol/L〜1mol/Lの範囲内であることが好ましく、なかでも0.01mol/L〜0.1mol/Lの範囲内であることが好ましい。濃度が上記範囲以下であると、還元剤が効果を発揮しない可能性があり、濃度が上記範囲以上であると、得られる効果に大差が見られず、コスト上好ましくない場合があるからである。
The concentration of the reducing agent is not particularly limited as long as a desired base electrode layer can be obtained. However, when the metal source is a metal salt, it is usually in the range of 0.001 mol / L to 1 mol / L. In particular, it is preferably in the range of 0.01 mol / L to 0.1 mol / L.
On the other hand, when the metal source is a metal complex, it is usually preferably in the range of 0.001 mol / L to 1 mol / L, and in particular, in the range of 0.01 mol / L to 0.1 mol / L. preferable. This is because if the concentration is below the above range, the reducing agent may not exhibit an effect, and if the concentration is above the above range, there may be no significant difference in the obtained effect, which may be undesirable in terms of cost. .

このような還元剤としては、後述する溶媒に溶解し、分解反応により電子を放出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。このような還元剤としては、ボラン−tert−ブチルアミン錯体、ボラン−N,Nジエチルアニリン錯体、ボラン−ジメチルアミン錯体、ボラン−トリメチルアミン錯体等のボラン系錯体、水酸化シアノホウ素ナトリウム、水酸化ホウ素ナトリウム等を挙げることができる。なかでも本工程においては、ボラン系錯体を使用することが好ましい。   Such a reducing agent is not particularly limited as long as it can be dissolved in a solvent described later and can release electrons by a decomposition reaction. Examples of such reducing agents include borane-tert-butylamine complexes, borane-N, N diethylaniline complexes, borane-dimethylamine complexes, borane-trimethylamine complexes, and other borane complexes, sodium cyanoborohydride, sodium borohydride Etc. Among these, in this step, it is preferable to use a borane complex.

また、下地電極層形成用塗工液には、還元剤と酸化剤とを含有させても良い。このような還元剤および酸化剤の組合せとしては、特に限定されるものではないが、例えば、過酸化水素または亜硝酸ナトリウムと任意の還元剤との組合せ、任意の酸化剤とボラン系錯体との組合せ等を挙げることができる。なかでも本工程においては過酸化水素とボラン系錯体との組合せが好ましい。   Further, the base electrode layer forming coating solution may contain a reducing agent and an oxidizing agent. Such a combination of a reducing agent and an oxidizing agent is not particularly limited. For example, a combination of hydrogen peroxide or sodium nitrite and an arbitrary reducing agent, or an arbitrary oxidizing agent and a borane complex. A combination etc. can be mentioned. Of these, a combination of hydrogen peroxide and a borane complex is preferable in this step.

(溶媒)
上記下地電極層形成用塗工液に用いられる溶媒について説明する。上記溶媒としては、上述した金属化合物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い。このような溶媒としては、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る。
一方、金属源が金属錯体の場合は、例えば、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。
(solvent)
The solvent used for the base electrode layer forming coating solution will be described. The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the above-described metal compound and the like. As such a solvent, for example, when the metal source is a metal salt, water, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, propanol, butanol, a lower alcohol having a total carbon number of 5 or less, toluene, and a mixed solvent thereof or the like Can be mentioned.
On the other hand, when the metal source is a metal complex, for example, the above-described lower alcohol, toluene, and a mixed solvent thereof can be exemplified.

(添加剤)
また、下地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。
(Additive)
In addition, the base electrode layer forming coating solution may contain additives such as an auxiliary ion source and a surfactant.

上記補助イオン源は、電子と反応し水酸化物イオンを発生するものであり、下地電極層形成用塗工液のpHを上昇させるものであり、このような補助イオン源を用いることにより、下地電極層の形成しやすい環境とすることができる。また、上記補助イオン源の使用量は、使用する金属塩や還元剤に合わせて適宜選択して使用することが好ましい。   The auxiliary ion source reacts with electrons to generate hydroxide ions and raises the pH of the base electrode layer forming coating solution. By using such an auxiliary ion source, It can be set as the environment where an electrode layer is easy to form. The amount of the auxiliary ion source used is preferably selected and used in accordance with the metal salt and reducing agent used.

このような補助イオン源としては、例えば、塩素酸イオン、過塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、次亜塩素酸イオン、臭素酸イオン、次臭素酸イオン、硝酸イオン、および亜硝酸イオン等を挙げることができる。   Examples of such auxiliary ion sources include chlorate ions, perchlorate ions, chlorite ions, hypochlorite ions, bromate ions, hypobromate ions, nitrate ions, and nitrite ions. be able to.

また、上記界面活性剤は、下地電極層形成用塗工液と多孔質層との界面に作用し、多孔質体表面に金属酸化物膜(下地電極層)が生成し易くする働きを有するものである。上記界面活性剤の使用量は、使用する金属塩や還元剤に合わせて適宜選択して使用することが好ましい。   The surfactant acts on the interface between the coating solution for forming the base electrode layer and the porous layer, and has a function of facilitating formation of a metal oxide film (base electrode layer) on the surface of the porous body. It is. The amount of the surfactant used is preferably appropriately selected according to the metal salt and reducing agent to be used.

このような界面活性剤は、具体的にはサーフィノール485、サーフィノールSE、サーフィノールSE−F、サーフィノール504、サーフィノールGA、サーフィノール104A、サーフィノール104BC、サーフィノール104PPM、サーフィノール104E、サーフィノール104PA等のサーフィノールシリーズ(以上、全て日信化学工業(株)社製)、NIKKOL AM301、NIKKOL AM313ON(以上、全て日光ケミカル社製)等を挙げることができる。   Such surfactants are specifically Surfinol 485, Surfinol SE, Surfinol SE-F, Surfinol 504, Surfinol GA, Surfinol 104A, Surfinol 104BC, Surfinol 104PPM, Surfinol 104E, Surfynol series such as Surfinol 104PA (all manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.), NIKKOL AM301, NIKKOL AM313ON (all manufactured by Nikko Chemical Co., Ltd.) and the like can be mentioned.

b.酸化物半導体層と下地電極層形成用塗工液との接触方法
本工程における上記多孔質層と上記下地電極層形成用塗工液との接触方法としては、上述した多孔質層に上述した下地電極層形成用塗工液を連続的に接触させることが可能な方法であれば特に限定されるものではない。本工程においては、このような方法として、通常、スプレー装置を用いて上記下地電極層形成用塗工液を霧状にし、これを上記多孔質上に付与する方法が用いられる。
b. Method of contacting the oxide semiconductor layer and the base electrode layer forming coating solution As a method of contacting the porous layer and the base electrode layer forming coating solution in this step, the base layer described above is applied to the porous layer described above. The method is not particularly limited as long as the electrode layer forming coating solution can be continuously contacted. In this step, as such a method, a method is generally used in which the coating solution for forming the base electrode layer is made into a mist using a spray device, and this is applied onto the porous material.

また、本工程においては、上記下地電極層形成用塗工液を上記多孔質層と接触させる際に、上記多孔質層は加熱された状態となるが、このときの多孔質層の温度としては、上記酸化剤、還元剤等の特徴に合わせて適宜選択すればよいが、通常、50℃〜150℃の範囲内であることが好ましく、なかでも70〜100℃の範囲内であることがより好ましい。ここで、上記多孔質層を加熱する方法としては、長尺の耐熱基板に形成された多孔質層を連続的に所望の温度に過熱できる方法であれば特に限定されず、一般的に公知の方法を用いることができる。   Further, in this step, when the base electrode layer forming coating solution is brought into contact with the porous layer, the porous layer is heated, but the temperature of the porous layer at this time is These may be appropriately selected in accordance with the characteristics of the oxidizing agent, reducing agent, etc., but usually it is preferably in the range of 50 ° C. to 150 ° C., more preferably in the range of 70 to 100 ° C. preferable. Here, the method for heating the porous layer is not particularly limited as long as the porous layer formed on the long heat-resistant substrate can be continuously heated to a desired temperature, and is generally known. The method can be used.

ii.スプレー処理工程
次に、上記溶液スプレー法におけるスプレー処理工程について説明する。上記スプレー処理工程は、上述した溶液処理工程により形成された下地電極層上にスプレー法により上側電極層を設ける工程である。
ii. Spray Processing Step Next, the spray processing step in the solution spray method will be described. The spray treatment step is a step of providing an upper electrode layer by a spray method on the base electrode layer formed by the solution treatment step described above.

上記スプレー法は、上記下地電極層を上側電極層形成温度以上の温度に加熱し、電極層を構成する金属元素を有する金属化合物が溶解した上側電極層形成用塗工液と接触させることにより、上記下地電極層上に上側電極層を設ける方法である。   In the spray method, the base electrode layer is heated to a temperature equal to or higher than the upper electrode layer formation temperature, and brought into contact with an upper electrode layer forming coating solution in which a metal compound having a metal element constituting the electrode layer is dissolved. In this method, the upper electrode layer is provided on the base electrode layer.

なお、上記スプレー法において、「上側電極層形成温度」とは、後述する上側電極層形成用塗工液に含まれる金属元素が酸素と結合し、上側電極層である金属酸化物膜を形成することが可能な温度をいい、金属源が溶解してなる金属イオン等の種類、上側電極層形成用塗工液の組成等によって大きく異なるものである。上記スプレー法において、このような「上側電極層形成温度」は、以下の方法により測定することができる。すなわち、実際に所望の金属源が溶解した上側電極層形成用塗工液を用意し、上記下地電極層を備えた耐熱基板の加熱温度を変化させて接触させることにより、上側電極層である金属酸化物膜を形成することができる最低の基材加熱温度を測定する。この最低の基材加熱温度を上記スプレー法における「上側電極層形成温度」とすることができる。この際、金属酸化物膜が形成したか否かは、通常、X線回折装置(リガク製、RINT−1500)より得られた結果から判断し、結晶性のないアモルファス膜の場合は、光電子分光分析装置(V.G.Scientific社製、ESCALAB 200i−XL)より得られた結果から判断するものとする。   In the spray method, the “upper electrode layer forming temperature” means that a metal element contained in an upper electrode layer forming coating liquid, which will be described later, is combined with oxygen to form a metal oxide film that is an upper electrode layer. The temperature at which the metal source is dissolved is greatly different depending on the type of metal ion or the like in which the metal source is dissolved, the composition of the coating solution for forming the upper electrode layer, and the like. In the spray method, such “upper electrode layer formation temperature” can be measured by the following method. That is, by preparing a coating solution for forming an upper electrode layer in which a desired metal source is actually dissolved and bringing it into contact with the heating temperature of the heat-resistant substrate having the base electrode layer changed, the metal that is the upper electrode layer The lowest substrate heating temperature at which an oxide film can be formed is measured. This lowest substrate heating temperature can be set as the “upper electrode layer forming temperature” in the spray method. At this time, whether or not the metal oxide film is formed is usually judged from the result obtained from an X-ray diffraction apparatus (Rigaku, RINT-1500). In the case of an amorphous film having no crystallinity, photoelectron spectroscopy is performed. It shall judge from the result obtained from the analyzer (the product made by VG Scientific, ESCALAB 200i-XL).

上記スプレー法においては、上記下地電極層を上側電極層形成温度以上の温度まで加熱し、上記上側電極層形成用塗工液と接触させることにより、上記下地電極層上に上側電極層を形成することができ、その結果、多孔質体である多孔質層上に緻密な電極層を得ることができる。   In the spray method, the upper electrode layer is formed on the lower electrode layer by heating the lower electrode layer to a temperature equal to or higher than the upper electrode layer forming temperature and bringing it into contact with the upper electrode layer forming coating solution. As a result, a dense electrode layer can be obtained on the porous layer that is a porous body.

a.上側電極層形成用塗工液
まず、上記スプレー法に用いられる上側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電極層形成用塗工液は、金属元素を有する金属化合物が溶媒に溶解したものである。上記金属化合物としては、金属塩または金属錯体を用いることができる(以下、上記金属塩および金属錯体を金属源と称する場合がある)。
a. First, the upper electrode layer forming coating solution used in the spray method will be described. The upper electrode layer forming coating solution used in the spray method is a solution in which a metal compound having a metal element is dissolved in a solvent. As the metal compound, a metal salt or a metal complex can be used (hereinafter, the metal salt and the metal complex may be referred to as a metal source).

また、上側電極層形成用塗工液は、酸化剤および還元剤の少なくとも一方を含有することが好ましい。酸化剤および還元剤の少なくとも一方を含有させることにより、より低い上側電極層形成温度で上側電極層を得ることができるからである。   The upper electrode layer forming coating solution preferably contains at least one of an oxidizing agent and a reducing agent. It is because an upper electrode layer can be obtained at a lower upper electrode layer formation temperature by containing at least one of an oxidizing agent and a reducing agent.

(金属源)
上側電極層形成用塗工液に用いられる金属源は、上側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、上側電極層は集電電極として作用するものであるため、特に光透過性、導電性を有した上側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。
このような上側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)、SnO(TO)等が挙げられる。したがって、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SnO(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。
(Metal source)
The metal source used in the upper electrode layer forming coating solution may be a metal salt or a metal complex as long as it can form the upper electrode layer. The same metal source as the metal salt of the base electrode layer forming coating solution described in the solution treatment step described above can be used, but the upper electrode layer acts as a collecting electrode. Therefore, a metal source that can obtain an upper electrode layer having light transmittance and conductivity is particularly preferable.
The metal oxide constituting such an upper electrode layer is not particularly limited as long as it can constitute an upper electrode layer having transparency and conductivity. For example, ITO, ZnO, FTO (fluorine-doped tin oxide), ATO (antimony-doped tin oxide), SnO 2 (TO) and the like can be mentioned. Therefore, as a metal source constituting such a metal oxide, in the case of ITO, for example, tris (acetylacetonato) indium (III), indium (III) 2-ethylhexanoate, tetraethyltin, dibutyltin oxide ( IV), tricyclohexyl tin (IV) hydroxide and the like can be used.
In the case of ZnO, zinc acetylacetonate, zinc lactate trihydrate, zinc salicylate trihydrate, zinc stearate and the like can be used.
In the case of the FTO, for example, tetraethyltin, dibutyltin oxide (IV), tricyclohexyltin (IV) hydroxide, or the like can be used, and ammonium fluoride or the like can be used as the fluorine doping agent.
In the case of the above ATO, for example, antimony (III) butoxide, antimony (III) ethoxide, tetraethyltin, dibutyltin oxide (IV), tricyclohexyltin (IV) hydroxide and the like can be used.
In the case of SnO 2 (TO), tetraethyltin, dibutyltin oxide (IV), tricyclohexyltin (IV) hydroxide, or the like can be used.

また、上側電極層形成用塗工液に用いられる金属源は、上述した下地電極層塗工液に用いられる金属源と同じであっても、異なっていても良い。なお、上側電極層および下地電極層の組み合わせについては、後述する「c.その他」の項において説明するため、ここでの説明は省略する。   Further, the metal source used in the upper electrode layer forming coating solution may be the same as or different from the metal source used in the base electrode layer coating solution described above. The combination of the upper electrode layer and the base electrode layer will be described in the section “c.

また、上側電極層形成用塗工液における金属源の濃度としては、所望の上側電極層を得る範囲内であれば特に限定されるものではないが、金属源が金属塩の場合は、通常0.001mol/L〜1mol/Lの範囲内であることが好ましく、なかでも0.01mol/L〜0.5mol/Lの範囲内であることが好ましい。
一方、金属源が金属錯体である場合、通常0.001mol/L〜1mol/Lの範囲内であることが好ましく、なかでも0.01mol/L〜0.5mol/Lの範囲内であることが好ましい。濃度が上記範囲以下であると、上側電極層の形成に時間がかかりすぎる可能性があり、濃度が上記範囲以上であると、均一な膜厚の上側電極層を得ることができない可能性があるからである。
In addition, the concentration of the metal source in the upper electrode layer forming coating solution is not particularly limited as long as it is within a range in which a desired upper electrode layer can be obtained, but is usually 0 when the metal source is a metal salt. It is preferably in the range of 0.001 mol / L to 1 mol / L, and more preferably in the range of 0.01 mol / L to 0.5 mol / L.
On the other hand, when the metal source is a metal complex, it is usually preferably in the range of 0.001 mol / L to 1 mol / L, and in particular, in the range of 0.01 mol / L to 0.5 mol / L. preferable. If the concentration is below the above range, it may take too much time to form the upper electrode layer, and if the concentration is above the above range, an upper electrode layer with a uniform thickness may not be obtained. Because.

(その他)
また、上側電極層形成用塗工液に用いられる酸化剤、還元剤、溶媒および添加剤等については、上述した溶液処理工程に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。
(Other)
Further, the oxidizing agent, reducing agent, solvent, additive, and the like used in the upper electrode layer forming coating solution are the same as those described in the above-described solution processing step, and thus the description thereof is omitted here.

b.上側電極層形成用塗工液と下地電極層との接触方法
次に、上記スプレー法における上側電極層形成用塗工液と上記下地電極層との接触方法について説明する。このような接触方法としては、上述した上側電極層形成用塗工液を長尺の耐熱基板状に形成された下地電極層に連続的に接触させることが可能な方法であれば、特に限定されるものではない。なかでも本工程においては、上記上側電極層形成用塗工液と上記下地電極層とを連続的に接触させる際に、加熱された下地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。下地電極層の温度が低下すると所望の上側電極層を得ることができない可能性があるからである。
b. Next, a method for contacting the upper electrode layer-forming coating liquid and the base electrode layer in the spray method will be described. Such a contact method is not particularly limited as long as the above-described upper electrode layer forming coating solution can be continuously brought into contact with a base electrode layer formed in a long heat-resistant substrate shape. It is not something. In particular, in this step, it is preferable to use a method that does not lower the temperature of the heated base electrode layer when the upper electrode layer forming coating solution and the base electrode layer are continuously brought into contact with each other. This is because if the temperature of the base electrode layer is lowered, a desired upper electrode layer may not be obtained.

このような温度を低下させない方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、液滴として上記上側電極層形成用塗工液を噴霧することにより、上記下地電極層に上記上側電極層形成用塗工液を連続的に接触させる方法、上記上側電極層形成用塗工液をミスト状にした空間中に上記下地電極層が形成された長尺の耐熱基板を連続的に通過させる方法等を挙げることができる。   The method for not lowering the temperature is not particularly limited. For example, the upper electrode layer is formed on the base electrode layer by spraying the upper electrode layer forming coating liquid as droplets. A method of continuously contacting the coating liquid for coating, a method of continuously passing the long heat-resistant substrate on which the base electrode layer is formed in a space in which the coating solution for forming the upper electrode layer is mist-shaped, etc. Can be mentioned.

上記スプレー装置を用いて噴霧する場合、液滴の径は、通常0.1μm〜1000μmの範囲内であることが好ましく、なかでも0.5μm〜300μmの範囲内であることが好ましい。液滴の径が上記範囲内にあれば、温度の低下を抑制することができ、上記長尺の耐熱基板上に形成された下地電極層上に、連続的に均一な上側電極層を得ることができるからである。また、上記スプレー装置の噴射ガスとしては、例えば、空気、窒素、アルゴン、ヘリウム、酸素等を挙げることができる。また、上記噴射ガスの噴射量としては、0.1L/min〜50L/minの範囲内が好ましく、中でも1L/min〜20L/minの範囲内であることが好ましい。   In the case of spraying using the above spray device, the diameter of the droplets is preferably preferably in the range of 0.1 μm to 1000 μm, and more preferably in the range of 0.5 μm to 300 μm. If the droplet diameter is within the above range, temperature drop can be suppressed, and a continuously uniform upper electrode layer is obtained on the base electrode layer formed on the long heat-resistant substrate. Because you can. Moreover, as spray gas of the said spray apparatus, air, nitrogen, argon, helium, oxygen etc. can be mentioned, for example. Further, the injection amount of the injection gas is preferably in the range of 0.1 L / min to 50 L / min, and more preferably in the range of 1 L / min to 20 L / min.

一方、上述した上側電極層形成用塗工液をミスト状にした空間の中に、上記下地電極層が形成された長尺の耐熱基板を連続的に通過させる場合、上側電極層形成用塗工液の液滴の径は、通常0.1μm〜300μm、中でも1μm〜100μmであることが好ましい。液滴の径が上記範囲内にあれば、下地電極層の温度低下を抑制することができ、上記下地電極層上に連続的して均一な上側電極層を得ることができるからである。   On the other hand, in the case where the long heat-resistant substrate on which the base electrode layer is formed is continuously passed through the space in which the above-described upper electrode layer forming coating solution is made into a mist, the upper electrode layer forming coating is used. The diameter of the liquid droplets is usually 0.1 μm to 300 μm, preferably 1 μm to 100 μm. This is because if the diameter of the droplet is within the above range, the temperature drop of the base electrode layer can be suppressed, and a continuous and uniform upper electrode layer can be obtained on the base electrode layer.

また、上記スプレー法においては、上記上側電極層形成用塗工液と加熱された下地電極層とを接触させる際、上記下地電極層は、「上側電極層形成温度」以上の温度まで加熱される。このような「上側電極層形成温度」は、金属源が溶解してなる金属イオン等の種類、上側電極層形成用塗工液の組成等によって大きく異なるものであるが、上側電極層形成用塗工液に酸化剤および/または還元剤を加えない場合、通常400℃〜600℃の範囲内であることが好ましく、なかでも450℃〜550℃の範囲内であることが好ましい。
一方、上側電極層形成用塗工液に酸化剤および/または還元剤を加える場合、通常150℃〜600℃の範囲内とすることができ、なかでも250℃〜400℃の範囲内であることが好ましい。また、特に、上記スプレー法を用いてITO膜の電極層を形成する際には、300℃〜500℃の範囲内とすることが好ましく、なかでも350℃〜450℃の範囲内であることがより好ましい。
In the spray method, when the upper electrode layer forming coating solution and the heated base electrode layer are brought into contact with each other, the base electrode layer is heated to a temperature equal to or higher than the “upper electrode layer forming temperature”. . Such “upper electrode layer forming temperature” varies greatly depending on the type of metal ions and the like formed by dissolving the metal source, the composition of the upper electrode layer forming coating solution, and the like. When an oxidizing agent and / or a reducing agent is not added to the working liquid, it is usually preferably in the range of 400 ° C to 600 ° C, and more preferably in the range of 450 ° C to 550 ° C.
On the other hand, when an oxidizing agent and / or a reducing agent is added to the upper electrode layer forming coating solution, it can usually be in the range of 150 ° C. to 600 ° C., and in particular, in the range of 250 ° C. to 400 ° C. Is preferred. In particular, when the electrode layer of the ITO film is formed using the spray method, the temperature is preferably in the range of 300 ° C. to 500 ° C., and more preferably in the range of 350 ° C. to 450 ° C. More preferred.

このような加熱方法としては、下地電極層を連続的に加熱することができる方法であれば特に限定されない。このような方法としては、例えば赤外線ランプ、熱風送風機等の加熱方法を挙げることができる。
また、本工程が、上記焼成工程と連続工程となっている場合は、上記焼成工程における焼成の余熱を利用することができる。
Such a heating method is not particularly limited as long as it is a method capable of continuously heating the base electrode layer. Examples of such a method include heating methods such as an infrared lamp and a hot air blower.
Moreover, when this process is a continuous process with the said baking process, the residual heat of baking in the said baking process can be utilized.

c.その他
上記下地電極層を構成する金属酸化物と、上側電極層を構成する金属酸化物との組み合わせは、所望の緻密性を有する電極層を得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、なかでも、金属酸化物の結晶系が近い組合せが好ましく、特に、金属元素が共通である組合せがより好ましい。
c. Others The combination of the metal oxide constituting the base electrode layer and the metal oxide constituting the upper electrode layer is not particularly limited as long as an electrode layer having a desired density can be obtained. Among them, a combination in which the metal oxide crystal system is close is preferable, and a combination in which the metal elements are common is particularly preferable.

例えば、上側電極層をITO膜とした場合、下地電極層としては、上側電極層として緻密なITO膜を形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く、例えば、ZnO、ZrO、Al、Y、Fe、Ga、La、Sb、ITO、In、SnO等を挙げることができ、なかでも、ITO膜と結晶系が近いという観点から、Al、Y、Fe、Ga、La、Sb、ITO、In、SnOであることが好ましく、特に金属酸化物膜(ITO膜)を構成する金属元素(In、Sn)が共通であるという観点から、ITO、In、SnOであることがより好ましい。 For example, when the upper electrode layer is an ITO film, the base electrode layer is not particularly limited as long as a dense ITO film can be formed as the upper electrode layer. For example, ZnO, ZrO 2 , Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , Fe 2 O 3 , Ga 2 O 3 , La 2 O 3 , Sb 2 O 3 , ITO, In 2 O 3 , SnO 2, etc. From the viewpoint that the ITO film is close to the crystal system, Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , Fe 2 O 3 , Ga 2 O 3 , La 2 O 3 , Sb 2 O 3 , ITO, In 2 O 3 , SnO 2 In particular, from the viewpoint that the metal elements (In, Sn) constituting the metal oxide film (ITO film) are common, ITO, In 2 O 3 , and SnO 2 are more preferable.

本工程において形成される電極層の膜厚としては、優れた導電性を発揮できる膜厚であれば、特に限定されるものではないが、具体的には、5nm〜2000nmの範囲内、その中でも、10nm〜1000nmの範囲内であることが好ましい。   The film thickness of the electrode layer formed in this step is not particularly limited as long as it is a film thickness that can exhibit excellent conductivity, and specifically, within the range of 5 nm to 2000 nm, among them. It is preferably within the range of 10 nm to 1000 nm.

(2)スプレー法
次に、本工程におけるスプレー法について説明する。本工程におけるスプレー法は、上記多孔質層が電極層形成温度以上の温度に加熱された状態で、電極層を構成する金属元素を有する金属化合物が溶解した電極層形成用塗工液と接触させることにより、上記多孔質層上に電極層を設ける方法である。
(2) Spray Method Next, the spray method in this step will be described. In the spray method in this step, the porous layer is heated to a temperature equal to or higher than the electrode layer forming temperature, and is brought into contact with the electrode layer forming coating solution in which the metal compound having the metal element constituting the electrode layer is dissolved. This is a method of providing an electrode layer on the porous layer.

上記スプレー法は、上述した溶液スプレー法において溶液処理工程を行なわずに多孔質層上に直接電極層を設ける方法である。上記溶液処理工程を行わないことから、多孔質体である多孔質層上に簡便な方法で電極層を得ることができる。なお、本工程におけるスプレー法は、上述した溶液スプレー法のスプレー処理工程に用いられるスプレー法と同様であるので、ここでの説明は省略する。なお、本工程におけるスプレー法における電極層形成温度は、上述した溶液スプレー法に用いられるスプレー法における上側電極層形成温度と同様にして求めることができる。   The spray method is a method in which an electrode layer is directly provided on a porous layer without performing a solution treatment step in the solution spray method described above. Since the solution treatment step is not performed, an electrode layer can be obtained by a simple method on the porous layer that is a porous body. In addition, since the spray method in this process is the same as the spray method used for the spray processing process of the solution spray method mentioned above, description here is abbreviate | omitted. The electrode layer formation temperature in the spray method in this step can be determined in the same manner as the upper electrode layer formation temperature in the spray method used in the solution spray method described above.

本工程において形成される電極層の膜厚としては、優れた導電性を発揮できる膜厚であれば、特に限定されるものではないが、具体的には、5nm〜2000nmの範囲内、その中でも、10nm〜1000nmの範囲内であることが好ましい。   The film thickness of the electrode layer formed in this step is not particularly limited as long as it is a film thickness that can exhibit excellent conductivity, and specifically, within the range of 5 nm to 2000 nm, among them. It is preferably within the range of 10 nm to 1000 nm.

4.貼り合わせ工程
次に、本発明における貼り合わせ工程について説明する。上記貼り合わせ工程は、上記電極層形成工程において、上記多孔質層上に形成された電極層上に、樹脂材料からなる接着層と、基材とがこの順で積層されるように、上記電極層上に上記接着層と上記基材とを連続的に貼り合わせる工程である。
4). Next, the bonding process in the present invention will be described. In the bonding step, in the electrode layer forming step, the electrode is formed such that an adhesive layer made of a resin material and a base material are laminated in this order on the electrode layer formed on the porous layer. In this step, the adhesive layer and the substrate are continuously bonded onto the layer.

(1)接着層
本工程において上記電極層上に貼り合わされる接着層について説明する。本発明に用いられる上記接着層は樹脂材料からなるものである。
(1) Adhesive layer The adhesive layer bonded on the said electrode layer in this process is demonstrated. The adhesive layer used in the present invention is made of a resin material.

本工程における上記樹脂材料としては、上記電極層と上記基材とを所望の強度で接着できるものであれば特に限定されない。このような樹脂材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂、および、2液硬化型樹脂を例示することができる。なかでも本工程おいては、工程簡略化の観点から、熱可塑性樹脂、熱硬化型樹脂、および、紫外線硬化型樹脂を用いることが好ましい。   The resin material in this step is not particularly limited as long as it can bond the electrode layer and the base material with desired strength. Examples of such resin materials include thermoplastic resins, thermosetting resins, ultraviolet curable resins, electron beam curable resins, and two-component curable resins. In particular, in this step, it is preferable to use a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and an ultraviolet curable resin from the viewpoint of simplifying the process.

上記熱可塑性樹脂としては、融点が50℃〜200℃の範囲内であるものが好ましく、特に60℃〜180℃の範囲内であるものが好ましく、なかでも65℃〜150℃の範囲内であるものが好ましい。上記熱可塑性樹脂の融点が上記範囲よりも高い上記接着層と上記電極層とを熱融着させる際の加熱温度が高くなってしまい、後述する基材等が熱損傷を受けてしまう場合があるからである。また、融点が上記範囲よりも低いと、例えば、本発明により製造される酸化物半導体電極を用いて作製した色素増感型太陽電池を屋外で使用した場合に、使用環境によっては接着層が溶融してしまうからである。   The thermoplastic resin preferably has a melting point in the range of 50 ° C to 200 ° C, particularly preferably in the range of 60 ° C to 180 ° C, and in particular, in the range of 65 ° C to 150 ° C. Those are preferred. The heating temperature at the time of heat-sealing the adhesive layer and the electrode layer whose melting point of the thermoplastic resin is higher than the above range may become high, and the base material described later may be thermally damaged. Because. If the melting point is lower than the above range, for example, when a dye-sensitized solar cell produced using the oxide semiconductor electrode produced according to the present invention is used outdoors, the adhesive layer may be melted depending on the use environment. Because it will do.

このような熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリスチレン、エチレン‐プロピレンゴム等のポリオレフィン、エチレン‐酢酸ビニル共重合体、エチレン‐アクリル酸共重合体、エチルセルロース、トリ酢酸セルロース等のセルロース誘導体、ポリ(メタ)アクリル酸とそのエステルとの共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアセタール、ポリアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ナイロン、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等を挙げることができる。なかでも、接着性、電解液に対する耐性、光透過性及び転写性の点から、ポリオレフィン、エチレン‐酢酸ビニル共重合体、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シラン変性樹脂、および酸変性樹脂が好ましく、特にシラン変性樹脂を用いることが好ましい。   Specific examples of such thermoplastic resins include polyethylene, polypropylene, polyisobutylene, polystyrene, polyolefins such as ethylene-propylene rubber, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethyl cellulose, cellulose triacetate. Cellulose derivatives such as poly (meth) acrylic acid and its esters, polyvinyl acetal such as polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyacetal, polyamide, polyimide, nylon, polyester resin, urethane resin, epoxy resin , Silicone resin, fluorine resin and the like. Of these, polyolefins, ethylene-vinyl acetate copolymers, urethane resins, epoxy resins, silane-modified resins, and acid-modified resins are preferred from the viewpoints of adhesiveness, resistance to electrolytic solutions, light transmittance, and transferability. It is preferable to use a modified resin.

また、本工程においては上記シラン変性樹脂のなかでもポリオレフィン化合物とエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を用いることが好ましい。このような共重合体を用いることにより、シラン変性樹脂の諸物性を好適な範囲に調整することが容易になるからである。   In this step, it is preferable to use a copolymer of a polyolefin compound and an ethylenically unsaturated silane compound among the silane-modified resins. This is because by using such a copolymer, it is easy to adjust various physical properties of the silane-modified resin within a suitable range.

上記熱硬化型樹脂としては、硬化温度が20℃〜200℃の範囲内であるものが好ましく、特に40℃〜150℃の範囲内であるものが好ましく、なかでも60℃〜120℃の範囲内であるものが好ましい。   The thermosetting resin preferably has a curing temperature in the range of 20 ° C. to 200 ° C., particularly preferably in the range of 40 ° C. to 150 ° C., and more preferably in the range of 60 ° C. to 120 ° C. Are preferred.

このような熱硬化型樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂等を挙げることができる。なかでも本工程においては、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂を用いることが好ましい。   Examples of such thermosetting resins include epoxy resins, diallyl phthalate resins, silicone resins, phenol resins, unsaturated polyester resins, polyimide resins, polyurethane resins, melamine resins, urea resins, and fluorine resins. . Among these, in this step, it is preferable to use a silicone resin, a fluororesin, or an epoxy resin.

上記紫外線硬化型樹脂としては、上記基材側から紫外線を照射して硬化させた際に、上記基材を損傷させることなく硬化できるものであれば特に限定されるものではない。このような紫外線硬化型樹脂としては、例えば、アクリレートモノマー、メタクリレートモノマー、カチオン重合系モノマー、アクリレートオリゴマー、ポリエステル系オリゴマー、エポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマー等を挙げることができる。なかでも本工程においてはアクリレートモノマー、アクリレートオリゴマーを用いることが好ましい。   The ultraviolet curable resin is not particularly limited as long as it can be cured without damaging the substrate when irradiated with ultraviolet rays from the substrate side and cured. Examples of such ultraviolet curable resins include acrylate monomers, methacrylate monomers, cationic polymerization monomers, acrylate oligomers, polyester oligomers, epoxy acrylate oligomers, urethane acrylate oligomers, and the like. In particular, it is preferable to use an acrylate monomer or an acrylate oligomer in this step.

本工程に用いられる接着層の厚みは、接着層を構成する樹脂材料の種類に応じて、必要な接着力を発現できる範囲内であれば特に限定されないが、通常、5μm〜300μmの範囲内が好ましく、特に10μm〜200μmの範囲内が好ましい。接着層の厚みが上記範囲よりも薄いと所望の接着力を得ることができない場合があり、また厚みが上記範囲よりも厚いと接着層により層間接着強度を十分に発現させるために過剰な加熱が必要となり、基材などへの熱ダメージが大きくなる場合があるからである。   The thickness of the adhesive layer used in this step is not particularly limited as long as it is within a range in which a necessary adhesive force can be expressed, depending on the type of resin material constituting the adhesive layer, but is usually within a range of 5 μm to 300 μm. In particular, the range of 10 μm to 200 μm is preferable. If the thickness of the adhesive layer is thinner than the above range, a desired adhesive force may not be obtained, and if the thickness is thicker than the above range, excessive heating is required to sufficiently express the interlayer adhesive strength by the adhesive layer. This is because the thermal damage to the base material and the like may increase.

(2)基材
本工程に用いられる基材について説明する。本工程に用いられる基材は長尺の形態を有するものである。ここで、上記「長尺」については、上記「1.多孔質層形成用層形成工程」の項において説明した、耐熱基板の「長尺」に関する内容と同様である。
(2) Base material The base material used for this process is demonstrated. The base material used in this step has a long shape. Here, the “long” is the same as the content related to the “long” of the heat-resistant substrate described in the section “1. Porous layer forming layer forming step”.

本工程に用いられる基材は、例えば、本発明により製造される酸化物半導体電極が、色素増感型太陽電池に用いられた場合には、太陽光を受光する最前面に配置されるものとなるため、太陽光に対する透過性が高いものを用いることが好ましい。より具体的には、波長400nm〜1000nmの光に対する透過率が、78%以上であることが好ましく、さらには80%以上であることが好ましい。基材の透過率が上記範囲よりも低いと、例えば、本発明により製造される酸化物半導体電極を用いて色素増感型太陽電池を作成した場合に、色素増感型太陽電池の発電効率が損なわれてしまう可能性があるからである。   For example, when the oxide semiconductor electrode produced according to the present invention is used in a dye-sensitized solar cell, the base material used in this step is disposed on the forefront for receiving sunlight. Therefore, it is preferable to use a material that has high transparency to sunlight. More specifically, the transmittance for light with a wavelength of 400 nm to 1000 nm is preferably 78% or more, and more preferably 80% or more. When the transmittance of the substrate is lower than the above range, for example, when a dye-sensitized solar cell is prepared using the oxide semiconductor electrode manufactured according to the present invention, the power generation efficiency of the dye-sensitized solar cell is This is because it may be damaged.

また、本工程に用いられる基材は、上記透明性を有するもののなかでも、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。基材がガスバリア性を有することにより、例えば、本発明により製造される酸化物半導体電極を用いて色素増感型太陽電池を作成した場合に、色素増感型太陽電池の経時安定性を向上できるからである。より具体的には、酸素透過率が温度23℃、湿度90%の条件下において1cc/m/day・atm以下、水蒸気透過率が温度37.8℃、湿度100%の条件下において1g/m/day以下のガスバリア性を有する基材を用いることが好ましい。本発明に用いられる基材は、このようなガスバリア性を達成するために、任意の基材上にガスバリア層が設けられたものを用いてもよい。 Moreover, it is preferable that the base material used for this process is the thing excellent in heat resistance, a weather resistance, water vapor | steam, and other gas-barrier property among what has the said transparency. When the base material has gas barrier properties, for example, when a dye-sensitized solar cell is prepared using the oxide semiconductor electrode produced according to the present invention, the temporal stability of the dye-sensitized solar cell can be improved. Because. More specifically, it is 1 cc / m 2 / day · atm or less under the conditions of an oxygen permeability of 23 ° C. and a humidity of 90%, and 1 g / m 2 under a condition of a water vapor permeability of 37.8 ° C. and a humidity of 100%. It is preferable to use a base material having a gas barrier property of m 2 / day or less. In order to achieve such a gas barrier property, a substrate provided with a gas barrier layer on an arbitrary substrate may be used as the substrate used in the present invention.

本工程に用いられる基材の具体例としては、石英ガラス、パイレックス(登録商標)、合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体フィルム、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエーテルサルフォン(PES)フィルム、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)フィルム、ポリエーテルイミド(PEI)フィルム、ポリイミド(PI)フィルム、ポリエステルナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)等の樹脂製フイルム基材を挙げることができる。
なかでも本発明においては、上記樹脂製フイルム基材を用いることが好ましい。樹脂製フイルム基材を用いることにより、本発明におけるすべての工程をロールツーロールプロセスとすることができるため、より高生産性で酸化物半導体電極を製造することができるからである。
Specific examples of the substrate used in this step include quartz glass, Pyrex (registered trademark), a transparent rigid material such as a synthetic quartz plate, an ethylene / tetrafluoroethylene copolymer film, and biaxial stretching. Polyethylene terephthalate film, polyethersulfone (PES) film, polyetheretherketone (PEEK) film, polyetherimide (PEI) film, polyimide (PI) film, polyester naphthalate (PEN), polycarbonate (PC) and other resins Mention may be made of a film substrate.
Especially in this invention, it is preferable to use the said resin-made film base materials. This is because by using a resin film base material, all the steps in the present invention can be made into a roll-to-roll process, so that an oxide semiconductor electrode can be manufactured with higher productivity.

さらに、本工程においては上記樹脂製フィルム基材のなかでも、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)、ポリエステルナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)を用いることが好ましい。   Furthermore, it is preferable to use a biaxially stretched polyethylene terephthalate film (PET), polyester naphthalate (PEN), or polycarbonate (PC) among the resin film base materials in this step.

なお、本工程における基材は、1種類のみを単独で用いても良く、また、2種以上を積層して用いても良い。   In addition, the base material in this process may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be laminated | stacked and used for it.

本工程に用いられる基材の厚みは、通常、50μm〜2000μmの範囲内であることが好ましく、なかでも75μm〜1800μmの範囲内であることが好ましく、特に100μm〜1500μmの範囲内であることが好ましい。基材の厚みが上記範囲より薄いと、例えば、本発明により製造される酸化物半導体電極を用いて色素増感型太陽電池を作成した場合に色素増感型太陽電池に必要な自己支持性を確保できない場合があり、また厚みが上記範囲よりも厚いと、加工適性を損なってしまう可能性があるからである。   The thickness of the base material used in this step is usually preferably in the range of 50 μm to 2000 μm, more preferably in the range of 75 μm to 1800 μm, and particularly preferably in the range of 100 μm to 1500 μm. preferable. When the thickness of the substrate is thinner than the above range, for example, when a dye-sensitized solar cell is produced using the oxide semiconductor electrode produced according to the present invention, the self-supporting property necessary for the dye-sensitized solar cell is obtained. This is because it may not be ensured, and if the thickness is larger than the above range, the workability may be impaired.

(3)その他
本工程において上記接着層および上記基材を上記電極層上に貼り合わせる態様としては、上記接着層を介して、上記電極層と上記基材とを連続的に接着することができる態様であれば特に限定されない。このような態様としては、例えば、上記接着層として、熱可塑性樹脂からなる接着層を用いる場合においては、上記電極層上に熱可塑性樹脂からなる接着層を形成した後、上記接着層に上記基材を熱融着する態様、あらかじめ上記基材上に上記接着層が積層された積層体を作製しておき、当該積層体を上記接着層と上記電極層とが接するように熱融着する態様、および、熱可塑性樹脂からなるドライフィルムをあらかじめ作製しておき、上記ドライフィルムを介して、上記電極層と上記基材とを熱融着する方法等を挙げることができる。具体的な熱融着方法としては、ヒートロール同士でラミネートする方法が最も好ましいは、熱ラミネート時のプレス面の形状はロール形状に限定されるものではなく、例えば、片面を面上のものでサポートし、他方の面をロールでプレスする方法も用いることができる。また、熱源は片面であっても良く、または、両面であっても良い。
(3) Others As an aspect in which the adhesive layer and the base material are bonded on the electrode layer in this step, the electrode layer and the base material can be continuously bonded via the adhesive layer. If it is an aspect, it will not specifically limit. As such an embodiment, for example, when an adhesive layer made of a thermoplastic resin is used as the adhesive layer, an adhesive layer made of a thermoplastic resin is formed on the electrode layer, and then the base layer is formed on the adhesive layer. A mode in which materials are thermally fused, a mode in which a laminated body in which the adhesive layer is laminated on the substrate is prepared in advance, and the laminated body is thermally fused so that the adhesive layer and the electrode layer are in contact with each other. And a method of preparing a dry film made of a thermoplastic resin in advance and thermally fusing the electrode layer and the substrate through the dry film. As a specific heat fusion method, a method of laminating between heat rolls is most preferable, but the shape of the press surface at the time of heat laminating is not limited to the roll shape, for example, one side is on the surface. A method of supporting and pressing the other surface with a roll can also be used. Further, the heat source may be single-sided or double-sided.

また、後述する接着層として熱硬化型樹脂からなる接着層を用いる場合においては、例えば、上記電極層上に熱硬化型樹脂からなる接着層を形成した後、上記接着層に上記基材を貼合し、その後、所定の温度をかけることにより熱硬化させる態様、あるいは、予め基材上に熱硬化型樹脂からなる上記接着層を積層した積層体を上記電極層と貼合させ、所定の温度をかけることにより上記接着層を硬化させる態様、および、熱硬化型樹脂からなるドライフィルムを予め作製し、上記ドライフィルムを介して上記電極層と上記基材とを張り合わせ、その後所定の温度をかけることにより上記接着層を硬化させる態様等を挙げることができる。また、具体的な熱硬化方法としては、例えば、所定の熱硬化温度雰囲気に所定の硬化時間の間、上記接着層と透明電極を貼り合せた状態で保持する方法等を挙げることができる。   In the case where an adhesive layer made of a thermosetting resin is used as the adhesive layer described later, for example, an adhesive layer made of a thermosetting resin is formed on the electrode layer, and then the base material is pasted on the adhesive layer. After that, a mode in which thermosetting is performed by applying a predetermined temperature, or a laminate in which the adhesive layer made of a thermosetting resin is previously laminated on a base material is bonded to the electrode layer, and the predetermined temperature is set. A mode in which the adhesive layer is cured by applying a film and a dry film made of a thermosetting resin are prepared in advance, the electrode layer and the base material are bonded to each other through the dry film, and then a predetermined temperature is applied. The aspect etc. which harden the said contact bonding layer by this can be mentioned. Further, as a specific thermosetting method, for example, a method of holding the adhesive layer and the transparent electrode in a predetermined thermosetting temperature atmosphere for a predetermined curing time can be exemplified.

さらに、後述する接着層として紫外線硬化型樹脂からなる接着層を用いる場合においては、例えば、上記電極層上に紫外線硬化型樹脂からなる接着層を形成した後、上記接着層に上記基材を貼合し、その後、所定の波長の紫外線を照射することにより硬化させる態様、あるいは、予め基材上に紫外線硬化型樹脂からなる上記接着層を積層した積層体を上記電極層と貼合させ、所定の波長の紫外線を照射することにより硬化させる態様、および、紫外線硬化型樹脂からなるドライフィルムを予め作製し、上記ドライフィルムを介して上記電極層と上記基材とを張り合わせ、その後、所定の波長の紫外線を照射することにより硬化させる態様等を挙げることができる。また、具体的な硬化方法としては、所定の波長を含む光源を上記接着層と電極層を貼り合せた状態で、上記基材側より所定の照射光量となるまで照射する方法等を挙げることができる。   Further, when an adhesive layer made of an ultraviolet curable resin is used as the adhesive layer described later, for example, an adhesive layer made of an ultraviolet curable resin is formed on the electrode layer, and then the substrate is pasted on the adhesive layer. Then, an aspect of curing by irradiating with ultraviolet rays of a predetermined wavelength, or a laminate in which the adhesive layer made of an ultraviolet curable resin is previously laminated on a base material is bonded to the electrode layer, A mode of curing by irradiating with ultraviolet rays having a wavelength of, and a dry film made of an ultraviolet curable resin is prepared in advance, and the electrode layer and the base material are bonded to each other through the dry film, and then a predetermined wavelength. The mode etc. which harden | cure by irradiating an ultraviolet-ray etc. can be mentioned. In addition, as a specific curing method, there may be mentioned a method of irradiating a light source having a predetermined wavelength from the base material side until a predetermined irradiation light amount is reached in a state where the adhesive layer and the electrode layer are bonded together. it can.

5.耐熱基板剥離工程
次に、本発明における耐熱基板剥離工程について説明する。本工程は、多孔質層に接着した上記長尺の耐熱基板を連続的に剥離する工程である。
5. Next, the heat-resistant substrate peeling process in this invention is demonstrated. This step is a step of continuously peeling the long heat-resistant substrate adhered to the porous layer.

本工程において長尺の耐熱基板を剥離する方法としては、上記長尺の耐熱基板を連続的に剥離することができる方法であれば特に限定されるものではなく、一般的な剥離方法を用いることができる。このような方法としては、例えば、上記長尺の耐熱基板と、上記長尺の耐熱基板が剥離されることにより形成された長尺の酸化物半導体電極とを別々のロールに巻き取る方法を挙げることができる。   The method for peeling the long heat-resistant substrate in this step is not particularly limited as long as it is a method capable of continuously peeling the long heat-resistant substrate, and a general peeling method is used. Can do. Examples of such a method include a method of winding the long heat-resistant substrate and the long oxide semiconductor electrode formed by peeling the long heat-resistant substrate on separate rolls. be able to.

また、本工程において耐熱基板を剥離する態様としては、耐熱基板と多孔質層との境界から層間剥離しても良く、また多孔質層の凝集破壊を伴って剥離しても良い。また、多孔質層が酸化物半導体層と介在層との2層からなる場合は、耐熱基板を介在層から剥離することになるが、この場合も同様に耐熱基板を耐熱基板と介在層との境界から層間剥離しても良く、また介在層の凝集破壊を伴って剥離しても良い。   Moreover, as an aspect which peels a heat-resistant board | substrate in this process, you may peel between layers from the boundary of a heat-resistant board | substrate and a porous layer, and may peel with the cohesive failure of a porous layer. Further, when the porous layer is composed of two layers of the oxide semiconductor layer and the intervening layer, the heat resistant substrate is peeled off from the intervening layer. In this case as well, the heat resistant substrate is similarly formed between the heat resistant substrate and the intervening layer. Delamination may occur from the boundary, or may occur with cohesive failure of the intervening layer.

6.その他の工程
本発明においては、上記多孔質層形成用層形成工程、上記焼成工程、上記電極層形成工程、上記貼り合わせ工程、および、上記耐熱基板剥離工程以外のその他の工程を有していても良い。このようなその他の工程としては、例えば、色素増感剤担持工程を挙げることができる。
6). Other Steps The present invention has other steps other than the layer forming step for forming the porous layer, the firing step, the electrode layer forming step, the bonding step, and the heat-resistant substrate peeling step. Also good. Examples of such other steps include a dye sensitizer carrying step.

上記色素増感剤担持工程について説明する。上記色素増感剤担持工程は上記耐熱基板剥離工程の後に配置され、上記多孔質層に色素増感剤を担持させる工程である。本発明がこのような色素増感剤担持工程を有することにより、本発明により製造される酸化物半導体電極を色素増感型太陽電池に用いられる色素増感型太陽電池用基板として用いることが可能になる。   The dye sensitizer carrying step will be described. The dye sensitizer carrying step is a step that is arranged after the heat-resistant substrate peeling step and carries the dye sensitizer on the porous layer. Since the present invention has such a dye sensitizer carrying step, the oxide semiconductor electrode produced according to the present invention can be used as a substrate for a dye-sensitized solar cell used in a dye-sensitized solar cell. become.

本工程において、上記多孔質層に色素増感剤を担持させる方法としては、上記多孔質層に含まれる金属酸化物半導体微粒子の表面に色素増感剤を連続的に吸着させることが可能な方法であれば特に限定されない。このような方法としては、例えば、色素増感剤の溶液を多孔質層に連続的に塗布し浸透させた後に乾燥させる方法等を挙げることができる。   In this step, as a method of supporting the dye sensitizer on the porous layer, a method capable of continuously adsorbing the dye sensitizer on the surface of the metal oxide semiconductor fine particles contained in the porous layer. If it is, it will not specifically limit. Examples of such a method include a method in which a solution of a dye sensitizer is continuously applied to a porous layer and allowed to permeate and then dried.

本工程に用いられる色素増感剤としては、光照射により電荷が生じるものであれば特に限定されるものではない。このような色素増感剤としては、例えば、有機色素または金属錯体色素を使用することができる。有機色素としては、例えば、アクリジン系、アゾ系、インジゴ系、キノン系、クマリン系、メロシアニン系、フェニルキサンテン系の色素が挙げることができる。なかでも本工程においてはクマリン系であることが好ましい。   The dye sensitizer used in this step is not particularly limited as long as a charge is generated by light irradiation. As such a dye sensitizer, for example, an organic dye or a metal complex dye can be used. Examples of the organic dye include acridine dyes, azo dyes, indigo dyes, quinone dyes, coumarin dyes, merocyanine dyes, and phenylxanthene dyes. Of these, a coumarin type is preferable in this step.

また、上記金属錯体色素としては、ルテニウム系色素が好ましく、特にルテニウム錯体であるルテニウムビピリジン色素およびルテニウムターピリジン色素が好ましい。酸化物半導体層では、可視光(400〜800nm程度の波長の光)を殆ど吸収することはできないが、例えば、ルテニウム錯体を酸化物半導体層に担持させることにより、大幅に可視光まで取り込んで光電変換を生じさせることができ、光電変換できる光の波長領域を大幅に広げることができるからである。   The metal complex dye is preferably a ruthenium dye, and particularly preferably a ruthenium bipyridine dye and a ruthenium terpyridine dye, which are ruthenium complexes. The oxide semiconductor layer can hardly absorb visible light (light having a wavelength of about 400 to 800 nm). For example, by supporting a ruthenium complex on the oxide semiconductor layer, the visible light can be greatly absorbed. This is because conversion can be caused and the wavelength range of light that can be photoelectrically converted can be greatly expanded.

7.酸化物半導体電極の製造方法
本発明の酸化物半導体電極の製造方法は、上記多孔質層形成用層形成工程、上記焼成工程、上記電極層形成工程、上記貼り合わせ工程、および、上記耐熱基板剥離工程を有するものである。上述した図1においては、これらの工程がすべて個別の工程となっている例を説明したが、本発明においては上記の各工程のうちの複数の工程が連続工程となっていても良い。ここで、上記「連続工程」とは、連続する2つの工程が両工程の間に巻取り工程を有さないで連続的に行われることを意味するものである。
7). Method for Producing Oxide Semiconductor Electrode The method for producing an oxide semiconductor electrode of the present invention comprises the above-mentioned porous layer forming layer forming step, the firing step, the electrode layer forming step, the bonding step, and the heat-resistant substrate peeling. It has a process. In FIG. 1 described above, an example in which these steps are all separate steps has been described. However, in the present invention, a plurality of steps may be continuous steps. Here, the “continuous process” means that two consecutive processes are performed continuously without a winding process between the two processes.

このような「連続工程」について図を参照しながら説明する。図2は本発明における上記「連続工程」の一例を説明する概略図である。図2においては、上記焼成工程(図1(b))と上記電極層形成工程(図1(c))とを用いて上記「連続工程」の一例について説明する。本発明において上記焼成工程(図1(b))と、電極層形成工程(図1(c))とが「連続工程」となっている場合とは、図2に例示するように、上記積層体11を巻き出した後、上記多孔質層形成用層2’を加熱焼成し、多孔質体からなる多孔質層2とした後、巻き取らずに連続して、上記多孔質層2が加熱された状態で、電極層形成用塗工液3’を上記多孔質層2に付与することにより電極層3を形成し、その後耐熱基板1上に、多孔質層2と電極層3とが積層された積層体13をロール状に巻き取る工程となっている態様である。   Such “continuous process” will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of the “continuous process” in the present invention. In FIG. 2, an example of the “continuous process” will be described using the firing process (FIG. 1B) and the electrode layer forming process (FIG. 1C). In the present invention, the case where the firing step (FIG. 1 (b)) and the electrode layer forming step (FIG. 1 (c)) are “continuous steps”, as illustrated in FIG. After unwinding the body 11, the porous layer forming layer 2 ′ is heated and fired to form a porous layer 2 made of a porous body, and then the porous layer 2 is heated continuously without being wound. In this state, the electrode layer 3 is formed by applying the electrode layer forming coating solution 3 ′ to the porous layer 2, and then the porous layer 2 and the electrode layer 3 are laminated on the heat-resistant substrate 1. This is a mode in which the laminated body 13 is wound up into a roll.

本発明においては上記の各工程が所定の組み合わせで連続工程となっていることにより、より高生産性で酸化物半導体電極を製造できる場合がある。本発明おける上記連続工程を構成する工程の組み合わせは特に限定されるものではなく、上記各工程の具体的な実施態様に応じて任意の組み合わせとすることができる。なかでも本発明においては、図2に例示したように、上記焼成工程と上記電極層形成工程とが連続工程となっていることが好ましい。上記焼成工程と上記電極祖形成工程とが連続工程であることにより、上記電極層形成工程において、上記焼成工程によって焼成された多孔質層の余熱を利用することが可能になるため、上記電極層形成工程において上記多孔質層を加熱された状態とするための加熱処理が不要となることから、より簡便に酸化物半導体電極を製造することができるからである。   In the present invention, the oxide semiconductor electrodes may be manufactured with higher productivity because each of the above processes is a continuous process in a predetermined combination. The combination of the steps constituting the continuous step in the present invention is not particularly limited, and any combination can be made according to a specific embodiment of each step. Especially in this invention, as illustrated in FIG. 2, it is preferable that the said baking process and the said electrode layer formation process are a continuous process. Since the firing step and the electrode ancestor formation step are continuous steps, it becomes possible to utilize the residual heat of the porous layer fired by the firing step in the electrode layer formation step. This is because the heat treatment for heating the porous layer in the forming step is not necessary, and thus the oxide semiconductor electrode can be more easily manufactured.

また、本発明においては、上記焼成工程、上記電極層形成工程、上記貼り合わせ工程、および、上記耐熱基板剥離工程が連続工程であることが好ましい。例えば、上記基板と上記多孔質層との間に介在層を形成した場合、上記焼成工程を経ると、耐熱基板上に耐熱基基板との密着性が低い介在層を介して、多孔質体からなる多孔質層が形成された積層体が形成されるため、上記積層体をロール状に巻き取ると、上記耐熱基板から介在層が剥離してしまう恐れがある。しかしながら、上記焼成工程、上記電極層形成工程、上記貼り合わせ工程、および、上記耐熱基板剥離工程が連続工程であることにより、上記耐熱基板と上記介在層とが接着した積層体をロール状に巻き取るという工程がないため、このような問題がないからである。   Moreover, in this invention, it is preferable that the said baking process, the said electrode layer formation process, the said bonding process, and the said heat-resistant board | substrate peeling process are continuous processes. For example, when an intervening layer is formed between the substrate and the porous layer, after passing through the firing step, the porous body passes through the intervening layer having low adhesion to the heat resistant base substrate on the heat resistant substrate. Since the laminated body in which the porous layer which becomes is formed is formed, when the said laminated body is wound up in roll shape, there exists a possibility that an intervening layer may peel from the said heat-resistant board | substrate. However, since the firing step, the electrode layer forming step, the bonding step, and the heat-resistant substrate peeling step are continuous steps, the laminate in which the heat-resistant substrate and the intervening layer are bonded is wound into a roll. This is because there is no such a problem because there is no process of taking.

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、上記焼成工程、上記電極層形成工程、上記貼り合わせ工程、および、上記耐熱基板剥離工程が連続工程であることが好ましい。本発明がこのような連続工程であることにより、最も高生産性で酸化物半導体電極を製造することができるからである。また、このような連続工程であれば、上記長尺の耐熱基板としてエンドレスベルト状の耐熱基板を循環して用い、より低コストで酸化物半導体電極を製造することができるからである。   Furthermore, in this invention, it is preferable that the said layer forming process for porous layer formation, the said baking process, the said electrode layer forming process, the said bonding process, and the said heat-resistant board | substrate peeling process are continuous processes. This is because when the present invention is such a continuous process, an oxide semiconductor electrode can be manufactured with the highest productivity. Further, in such a continuous process, an endless belt-like heat-resistant substrate can be circulated and used as the long heat-resistant substrate, whereby an oxide semiconductor electrode can be manufactured at a lower cost.

上述した上記多孔質層形成用層形成工程、上記焼成工程、上記電極層形成工程、上記貼り合わせ工程、および、上記耐熱基板剥離工程が連続工程となっており、かつ、上記長尺の耐熱基板としてエンドレスベルト状の耐熱基材を用いる態様の一例について図を参照しながら説明する。図3に例示するように、上記多孔質層形成用層形成工程、上記焼成工程、上記電極層形成工程、上記貼り合わせ工程および、上記耐熱基板剥離工程が連続工程となっている場合においては、上記長尺の耐熱基板としてエンドレスベルト状の耐熱基板1’を用いることが可能になり、これにより耐熱基板1’を循環して用いることができるため、より低コストで酸化物半導体電極を製造することができる。また、図3の例に示すように、エンドレスベルト状の耐熱基板1’を循環して用いる場合は、耐熱基板剥離工程と多孔質層形成用層形成工程との間に、耐熱基板1’の表面を洗浄する洗浄工程を有していても良い。   The above-described porous layer forming layer forming step, the firing step, the electrode layer forming step, the bonding step, and the heat resistant substrate peeling step are continuous steps, and the long heat resistant substrate. An example of using an endless belt-like heat-resistant substrate will be described with reference to the drawings. As illustrated in FIG. 3, when the porous layer forming layer forming step, the firing step, the electrode layer forming step, the bonding step, and the heat resistant substrate peeling step are continuous steps, Since the endless belt-shaped heat-resistant substrate 1 ′ can be used as the long heat-resistant substrate, and the heat-resistant substrate 1 ′ can be circulated and used, an oxide semiconductor electrode can be manufactured at a lower cost. be able to. Also, as shown in the example of FIG. 3, when the endless belt-shaped heat-resistant substrate 1 ′ is circulated and used, the heat-resistant substrate 1 ′ is placed between the heat-resistant substrate peeling step and the porous layer forming layer forming step. You may have the washing process which wash | cleans the surface.

さらにまた、本発明において、上記貼り合わせ工程と、上記耐熱基板剥離工程とが連続工程となっている場合は、両工程が一体となっていても良い。これにより本発明の酸化物半導体電極の製造方法を実施する製造装置をより簡略化できるからである。なお、上記貼り合わせ工程と、上記耐熱基板剥離工程とが一体となっている場合の例としては、例えば、図3に例示するように同一のロールを用いて上記張り合わせ工程と、上記耐熱基板剥離工程とを実施する例を挙げることができる。   Furthermore, in this invention, when the said bonding process and the said heat-resistant board | substrate peeling process are continuous processes, both processes may be united. This is because the manufacturing apparatus for carrying out the method for manufacturing an oxide semiconductor electrode of the present invention can be further simplified. In addition, as an example in case the said bonding process and the said heat-resistant board | substrate peeling process are united, for example, the said bonding process and the said heat-resistant board | substrate peeling using the same roll so that it may illustrate in FIG. An example of performing the process can be given.

8.酸化物半導体電極
本発明により製造される酸化物半導体電極は、長尺の基材上に、樹脂材料からなる接着層と、金属酸化物からなる電極層と、金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層とがこの順で積層された構成を有するものである。
したがって、本発明により製造される酸化物半導体電極は、所定の大きさに切断することにより、多様な用途に用いることが可能なものとなる。このような用途としては、例えば、色素増感型光充電キャパシタに用いられる色素増感型光充電キャパシタ用基材、エレクトロクロミックディスプレイに用いられるエレクトロクロミックディスプレイ用基材、光触媒反応を用いて大気中の汚染物質を分解できる汚染物質分解基板、および色素増感型太陽電池に用いられる色素増感型太陽電池用基材等として用いることができる。なかでも色素増感型太陽電池に用いられる色素増感型太陽電池用基材に好適に用いられる。
8). Oxide Semiconductor Electrode An oxide semiconductor electrode produced according to the present invention is a porous material comprising an adhesive layer made of a resin material, an electrode layer made of a metal oxide, and metal oxide semiconductor fine particles on a long base material. The layers are stacked in this order.
Therefore, the oxide semiconductor electrode manufactured according to the present invention can be used for various applications by cutting into a predetermined size. Examples of such applications include, for example, a dye-sensitized photocharging capacitor substrate used for a dye-sensitized photocharging capacitor, an electrochromic display substrate used for an electrochromic display, and a photocatalytic reaction in the atmosphere. It can be used as a pollutant-decomposing substrate capable of decomposing these pollutants, and a dye-sensitized solar cell substrate used for a dye-sensitized solar cell. Especially, it uses suitably for the base material for dye-sensitized solar cells used for a dye-sensitized solar cell.

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.

一次粒径20nmのTiO微粒子(日本アエロジル社製P25)1質量%、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)10質量%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材として用意した長尺基板であるチタン基板(厚さ120μm、巾300mm)上にロールツーロール方式のグラビア印刷機によって塗工し100℃で5分乾燥させた。 1% by mass of TiO 2 fine particles having a primary particle size of 20 nm (Nippon Aerosil P25), 10% by mass of acrylic resin (molecular weight 25000, glass transition temperature 105 ° C.) whose main component is polymethyl methacrylate (BR87 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) In this way, an acrylic resin was dissolved in methyl ethyl ketone and toluene using a homogenizer, and then a coating solution for forming an intervening layer was prepared by dispersing TiO 2 fine particles. This coating solution was coated on a titanium substrate (thickness 120 μm, width 300 mm), which was a long substrate prepared as a heat-resistant substrate, by a roll-to-roll gravure printing machine and dried at 100 ° C. for 5 minutes.

次に、酸化物半導体層形成用塗工液としてSolaronix SA社製Ti Nanoxide Dを準備し、上記介在層形成用層が形成されたチタン基板上にロールツーロール方式のダイコーターによって塗工し100℃30分乾燥させた。   Next, Solar Nanox Ti Nanoxide D is prepared as a coating liquid for forming an oxide semiconductor layer, and coated on the titanium substrate on which the intervening layer forming layer is formed by a roll-to-roll die coater. C. for 30 minutes.

その後、ロールツーロール方式の開放型焼成炉において大気雰囲気下において500℃30分焼成を行い、有機物成分の分解除去を行った。これによりチタン基板上に多孔質体として形成され、介在層と酸化物半導体層とが積層された構成を有する多孔質層を得た。   Thereafter, firing was performed at 500 ° C. for 30 minutes in an air atmosphere in an open-type firing furnace of a roll-to-roll method, and organic components were decomposed and removed. As a result, a porous layer formed on the titanium substrate as a porous body and having a configuration in which the intervening layer and the oxide semiconductor layer were laminated was obtained.

次いで、電極層をスプレー熱分解法によって形成するためエタノールに塩化インジウム0.1mol/L、塩化スズ0.005mol/Lを溶解した電極層形成用塗工液を用意した。そして、上記焼成を行ったチタン基板を、多孔質層を上向きにし、赤外線加熱ヒーターにより400℃へ加熱し、この加熱された多孔質層上に、上述の塗工液を超音波噴霧器により噴霧し、電極層であるITO膜を500nmの厚みで形成した。   Subsequently, in order to form an electrode layer by spray pyrolysis, an electrode layer forming coating solution was prepared by dissolving 0.1 mol / L of indium chloride and 0.005 mol / L of tin chloride in ethanol. Then, the titanium substrate that has been baked is heated to 400 ° C. with an infrared heater with the porous layer facing upward, and the coating liquid is sprayed onto the heated porous layer with an ultrasonic sprayer. An ITO film as an electrode layer was formed with a thickness of 500 nm.

長尺基材としてPETフィルム(東洋紡E5100、厚み125μm)上に接着層としてヒートシール剤(東洋紡 MD1985)を塗布、風乾させた。接着層が塗布された長尺基板を第2給紙ロールから供給し、第1給紙ロールから供給される耐熱基板上の電極層と、接着層とが接着するように両者を120℃のヒートロールで貼り合せた。   A heat sealant (Toyobo MD1985) was applied as an adhesive layer on a PET film (Toyobo E5100, thickness 125 μm) as a long substrate and allowed to air dry. A long substrate coated with an adhesive layer is supplied from the second paper feed roll, and the electrode layer on the heat-resistant substrate supplied from the first paper feed roll is heated to 120 ° C. so that the adhesive layer adheres. Bonded with a roll.

さらに貼り合せ後に、上記長尺の耐熱基板を剥離することで電極層および多孔質層をチ耐熱基板側から基材側へと転写し、長尺の酸化物半導体層電極を得た。このとき、耐熱基板は巻き取り機構によりロール状に巻き取られ、別の巻き取り機構により質酸化物半導体電極をロール状に巻きとった。このような方法により高生産性で酸化物半導体を製造することができた。   Further, after bonding, the long heat-resistant substrate was peeled off to transfer the electrode layer and the porous layer from the heat-resistant substrate side to the base material side, thereby obtaining a long oxide semiconductor layer electrode. At this time, the heat resistant substrate was wound into a roll shape by a winding mechanism, and the quality oxide semiconductor electrode was wound into a roll shape by another winding mechanism. With such a method, an oxide semiconductor could be manufactured with high productivity.

本発明の酸化物半導体電極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 oxide semiconductor electrode of this invention. 本発明における連続工程を説明する概略図である。It is the schematic explaining the continuous process in this invention. 本発明の酸化物半導体電極の製造方法の他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of the manufacturing method of the oxide semiconductor electrode of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、1’ … 耐熱基板
2’ … 多孔質層形成用層
2 … 多孔質層
3 … 電極層
3’ … 電極層形成用塗工液
4 … 接着層
5 … 基材
10 … 酸化物半導体電極
11〜14 … 積層体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1 '... Heat-resistant board | substrate 2' ... Porous layer formation layer 2 ... Porous layer 3 ... Electrode layer 3 '... Electrode layer formation coating liquid 4 ... Adhesive layer 5 ... Base material 10 ... Oxide semiconductor electrode 11 -14 ... Laminated body

Claims (7)

長尺の基材上に、樹脂材料からなる接着層と、金属酸化物からなる電極層と、金属酸化物半導体微粒子が含まれる多孔質層とがこの順で積層された構成を有する酸化物半導体電極の製造方法であって、
長尺の耐熱基板上に金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層形成用塗工液を連続的に塗工することにより、前記耐熱基板上に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、
前記多孔質層形成用層を連続的に焼成することにより、前記多孔質層形成用層を多孔質体からなる多孔質層とする焼成工程と、
前記多孔質層が加熱された状態で、前記多孔質層上に金属化合物を含む電極層形成用塗工液を連続的に付与することにより、前記多孔質層上に電極層を形成する電極層形成工程と、
前記電極層上に、樹脂材料からなる接着層と、基材とがこの順で積層されるように、前記電極層上に前記接着層と前記基材とを連続的に貼り合わせる、貼り合わせ工程と、
前記耐熱基板を連続的に剥離する、耐熱基板剥離工程と、
を有することを特徴とする、酸化物半導体電極の製造方法。
An oxide semiconductor having a configuration in which an adhesive layer made of a resin material, an electrode layer made of a metal oxide, and a porous layer containing metal oxide semiconductor fine particles are laminated in this order on a long base material An electrode manufacturing method comprising:
Porous layer formation for forming a porous layer forming layer on the heat resistant substrate by continuously applying a porous layer forming coating liquid containing metal oxide semiconductor fine particles on a long heat resistant substrate Layer forming step,
A firing step of continuously firing the porous layer forming layer to make the porous layer forming layer a porous layer made of a porous body;
An electrode layer that forms an electrode layer on the porous layer by continuously applying a coating solution for forming an electrode layer containing a metal compound on the porous layer in a state where the porous layer is heated. Forming process;
A bonding step of continuously bonding the adhesive layer and the base material on the electrode layer so that the adhesive layer made of a resin material and the base material are laminated in this order on the electrode layer. When,
A heat-resistant substrate peeling step for continuously peeling the heat-resistant substrate;
A method for producing an oxide semiconductor electrode, comprising:
前記多孔質層形成用層形成工程が、前記長尺の耐熱基板上に金属酸化物半導体微粒子を含み、前記多孔質層形成用塗工液とは組成の異なる介在層形成用塗工液を連続的に塗工する介在層形成用層形成工程によって耐熱基板上に形成された介在層形成用層上に、前記多孔質層形成用塗工液を塗工することにより、前記介在層形成用層上に多孔質層形成用層を形成する工程であることを特徴とする、請求項1に記載の酸化物半導体電極の製造方法。   The porous layer forming layer forming step includes a metal oxide semiconductor fine particle on the long heat-resistant substrate, and a continuous intervening layer forming coating solution having a composition different from that of the porous layer forming coating solution is continuously formed. The intermediate layer forming layer is formed by applying the porous layer forming coating liquid on the intermediate layer forming layer formed on the heat-resistant substrate by the intermediate layer forming layer forming step. The method for producing an oxide semiconductor electrode according to claim 1, wherein the method is a step of forming a porous layer forming layer thereon. 前記耐熱基板剥離工程の後、前記多孔質層に色素増感剤を担持させる色素増感剤担持工程を有することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の酸化物半導体電極の製造方法。   3. The production of an oxide semiconductor electrode according to claim 1, further comprising a dye sensitizer carrying step of carrying a dye sensitizer on the porous layer after the heat-resistant substrate peeling step. Method. 前記焼成工程と、前記電極層形成工程とが連続工程であることを特徴とする、請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の酸化物半導体電極の製造方法。   The method for producing an oxide semiconductor electrode according to any one of claims 1 to 3, wherein the firing step and the electrode layer forming step are continuous steps. 前記焼成工程、前記電極層形成工程、前記貼り合わせ工程、および、前記耐熱基板剥離工程が連続工程であることを特徴とする、請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の酸化物半導体電極の製造方法。   The said baking process, the said electrode layer formation process, the said bonding process, and the said heat-resistant board | substrate peeling process are continuous processes, The claim in any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. Manufacturing method of oxide semiconductor electrode. 前記多孔質層形成用層形成工程、前記焼成工程、前記電極層形成工程、前記貼り合わせ工程、および、前記耐熱基板剥離工程が連続工程であることを特徴とする、請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の酸化物半導体電極の製造方法。   The said layer formation process for porous layer formation, the said baking process, the said electrode layer formation process, the said bonding process, and the said heat-resistant board | substrate peeling process are continuous processes, The Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The method for producing an oxide semiconductor electrode according to any one of the preceding claims. 前記耐熱基板がエンドレスベルト状であることを特徴とする、請求項6に記載の酸化物半導体電極の製造方法。   The method for manufacturing an oxide semiconductor electrode according to claim 6, wherein the heat-resistant substrate has an endless belt shape.
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