JP5194286B2 - Method for producing photoelectrode for dye-sensitized solar cell - Google Patents
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Description
本発明は、色素増感型太陽電池用光電極の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for producing a dye-sensitized solar cell photoelectrode.
従来、色素増感型太陽電池用の光電極として、半導体層の成分に酸化チタンが用いられた酸化チタン系の光電極が知られている。酸化チタン系の光電極は、代表的な色素増感型太陽電池用の光電極であり、適当な増感色素との組み合わせにおいて高い起電力を生じさせる。しかし、酸化チタン系の光電極は高温で焼成する必要があるため、例えば、合成樹脂製の基板を採用するなどしてフレキシブル化させることが困難である。
一方、酸化亜鉛が半導体層の成分として用いられる酸化亜鉛系の光電極は、酸化チタン系の光電極と異なり、電気化学的に作製できるため、高温での焼成を必ずしも必要とせず、幅広い用途に使用できる可能性がある。
ところが、酸化亜鉛系の光電極は、色素増感型太陽電池の光電極として用いられた場合、酸化チタン系の光電極の代表例である酸化チタンとルテニウム錯体増感色素との組み合わせによる光電極と比べ、起電力などの特性が低いという問題がある。
この起電力が低いという問題に対し、単一の酸化亜鉛結晶内部に三次元的なナノポアを形成させることにより、色素増感型太陽電池の起電力を向上させ得ることが下記特許文献1に開示されている。また、この特許文献1には、光電極を高温での熱処理を要することなく、電気化学的に形成させることも記載されている。
一方、酸化チタンや酸化スズなどの金属酸化物微粒子の焼結によって得られた多孔質半導体を用いた光電極においても、さらなる起電力の向上が検討されており、その表面に、よりバンドギャップの広い酸化ジルコニウム、五酸化ニオブ、酸化マグネシウムなどの金属酸化物のごく薄い膜を形成してCore-Shell構造とすることにより起電力を向上させ得ることが下記非特許文献1〜3に記載されている。
Conventionally, a titanium oxide photoelectrode in which titanium oxide is used as a component of a semiconductor layer is known as a photoelectrode for a dye-sensitized solar cell. The titanium oxide photoelectrode is a typical photoelectrode for a dye-sensitized solar cell, and generates a high electromotive force in combination with an appropriate sensitizing dye. However, since the titanium oxide photoelectrode needs to be fired at a high temperature, it is difficult to make it flexible by employing, for example, a synthetic resin substrate.
On the other hand, zinc oxide photoelectrodes, in which zinc oxide is used as a component of the semiconductor layer, can be produced electrochemically, unlike titanium oxide photoelectrodes. May be usable.
However, when a zinc oxide photoelectrode is used as a photoelectrode of a dye-sensitized solar cell, the photoelectrode is a combination of titanium oxide and a ruthenium complex sensitizing dye, which is a typical example of a titanium oxide photoelectrode. There is a problem that characteristics such as electromotive force are low.
The following Patent Document 1 discloses that the electromotive force of a dye-sensitized solar cell can be improved by forming a three-dimensional nanopore inside a single zinc oxide crystal to solve the problem of low electromotive force. Has been. This Patent Document 1 also describes that the photoelectrode is formed electrochemically without requiring heat treatment at a high temperature.
On the other hand, in the photoelectrode using a porous semiconductor obtained by sintering metal oxide fine particles such as titanium oxide and tin oxide, further improvement in electromotive force has been studied. Non-Patent Documents 1 to 3 below describe that an electromotive force can be improved by forming a very thin film of a metal oxide such as wide zirconium oxide, niobium pentoxide, and magnesium oxide to form a Core-Shell structure. Yes.
しかしながら、酸化亜鉛系の光電極を備えている色素増感型太陽電池は、起電力などの特性の向上が不十分で、しかもその特性の持続性も十分でない。 However, a dye-sensitized solar cell including a zinc oxide-based photoelectrode is insufficient in improvement of characteristics such as electromotive force and is not sufficiently durable.
そこで本発明は、酸化亜鉛が用いられた色素増感型太陽電池用の光電極であって、起電
力などの特性とその安定性の向上が図られている色素増感型太陽電池用の光電極を製造する製造方法を提供することを課題とする。
Accordingly, the present invention provides a photoelectrode for a dye-sensitized solar cell using zinc oxide, which is a light electrode for a dye-sensitized solar cell in which characteristics such as electromotive force and stability thereof are improved. It is an object to provide a manufacturing method for manufacturing an electrode.
色素増感型太陽電池用光電極の製造方法に係る発明は、増感色素と酸化亜鉛よりバンドギャップの広い金属酸化物とが担持されている多孔質酸化亜鉛層を備えている色素増感型太陽電池用光電極の製造方法であって、前記多孔質酸化亜鉛層に金属アルコキシドを担持させる工程と、前記金属アルコキシドを分解させる工程と、を実施して、前記多孔質酸化亜鉛層に前記金属酸化物を担持させ、前記金属アルコキシドを分解させる工程が、酸素存在下で前記多孔質酸化亜鉛層に紫外光を照射する紫外線照射工程を含んでいることを特徴としている。
The invention relating to a method for producing a dye-sensitized solar cell photoelectrode includes a dye-sensitized dye comprising a porous zinc oxide layer on which a sensitizing dye and a metal oxide having a wider band gap than zinc oxide are supported. A method for producing a photoelectrode for a solar cell, comprising the steps of: supporting a metal alkoxide on the porous zinc oxide layer; and decomposing the metal alkoxide, and forming the metal on the porous zinc oxide layer. The step of supporting the oxide and decomposing the metal alkoxide includes an ultraviolet irradiation step of irradiating the porous zinc oxide layer with ultraviolet light in the presence of oxygen .
本発明に係る製造方法で製造した色素増感型太陽電池用光電極は、色素増感型太陽電池で用いられる場合に、前記多孔質酸化亜鉛層に酸化亜鉛よりバンドギャップの広い前記金属酸化物が担持されていることにより、前記多孔質酸化亜鉛層の表面から電解質への逆電子移動を抑制させて起電力を向上させ得る。
また、前記多孔質酸化亜鉛層に担持されている前記増感色素の電解質中への溶出を抑制させて増感色素の担持状態を安定させ得る。
すなわち、色素増感型太陽電池用光電極を、色素増感型太陽電池の特性ならびにその安定性の向上に有効なものとし得る。
When the photoelectrode for a dye-sensitized solar cell manufactured by the manufacturing method according to the present invention is used in a dye-sensitized solar cell, the metal oxide having a wider band gap than zinc oxide in the porous zinc oxide layer Is supported, the electromotive force can be improved by suppressing the reverse electron transfer from the surface of the porous zinc oxide layer to the electrolyte.
Moreover, the elution of the sensitizing dye carried on the porous zinc oxide layer into the electrolyte can be suppressed to stabilize the carrying state of the sensitizing dye.
That is, the photoelectrode for dye-sensitized solar cell can be effective for improving the characteristics of the dye-sensitized solar cell and its stability.
以下、本発明に係る製造方法で製造した色素増感型太陽電池用光電極の実施形態について、該実施形態にかかる色素増感型太陽電池用光電極の模式断面図である図1を参照しつつ説明する。
Hereinafter, an embodiment of the dye-sensitized solar cell photoelectrode manufactured by a manufacturing method according to the present invention, with reference to FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a dye-sensitized solar cell photoelectrode according to the embodiment I will explain.
本実施形態の色素増感型太陽電池用光電極1は、色素増感型太陽電池にその構成部品の一つとして備えられている。
本実施形態の色素増感型太陽電池用光電極は、通常、対極および電解質組成物と共に色素増感型太陽電池に用いられる。
The photoelectrode 1 for a dye-sensitized solar cell according to the present embodiment is provided as a component of the dye-sensitized solar cell.
The dye-sensitized solar cell photoelectrode of the present embodiment is usually used in a dye-sensitized solar cell together with a counter electrode and an electrolyte composition.
本実施形態の色素増感型太陽電池用光電極1は、導電性基板2と、導電性基板2の一面側の表面に配される多孔質酸化亜鉛層3と、前記多孔質酸化亜鉛層3に担持されている増感色素4と、前記多孔質酸化亜鉛層3に担持され、酸化亜鉛よりバンドギャップの広い金属酸化物5と、を備えている。
The photoelectrode 1 for a dye-sensitized solar cell according to this embodiment includes a
前記導電性基板2は、一面側に導電性のある導電層が備えられており、少なくとも光電変換反応に必要な波長の光を透過させるものを用いることができる。
例えば、透明ガラス板などの基板上に透明電極を形成させたものを用いることができ、95%酸化インジウムと5% 酸化スズとの化合物(ITO)を透明ガラス板に薄く蒸着したITOガラス基板や、フッ素をドープした酸化スズ(FTO)を透明ガラス板に薄く蒸着したFTOガラス基板などを挙げることができる。また、透明ガラス板に代え、例えばPETなどの透明なプラスチックを基板として用いることもできる。
前記導電性基板2の厚さは、特に限定されるものではないが、光の透過性などの観点より、0.05〜10mm程度が好ましい。
The
For example, an ITO glass substrate in which a transparent electrode is formed on a substrate such as a transparent glass plate can be used, and a 95% indium oxide and 5% tin oxide compound (ITO) is thinly deposited on the transparent glass plate. And an FTO glass substrate in which tin oxide (FTO) doped with fluorine is thinly deposited on a transparent glass plate. Moreover, it can replace with a transparent glass plate and can use transparent plastics, such as PET, for example as a board | substrate.
The thickness of the
前記多孔質酸化亜鉛層3は前記導電性基板の透明電極上に配されている。前記多孔質酸化亜鉛層3は酸化亜鉛を含有しており、該酸化亜鉛の形態は、例えば、粒子状、表面および内部に微細な多数の空隙を有する膜状など種々の形態のものを用いることができる。
前記多孔質酸化亜鉛層3の膜厚は、特に限定されるものではないが、透過性、変換効率などの観点より、0.5〜50μm程度が好ましい。また、太陽電池に用いられた際に、電解質組成物を前記多孔質酸化亜鉛層3の内部に十分浸透させることができるという点において、空隙率は10〜80%が好ましい。空隙率は、膜重量および膜厚を測定し、酸化亜鉛の比重で除することにより算出可能である。
前記酸化亜鉛が粒子状の場合、適当な平均粒径、例えば1〜100nm程度の平均粒径を有する粒子が挙げられる。また、粒径の異なる粒子が存在できる。平均粒径はBET法等により測定することができる。
前記酸化亜鉛が膜状の場合、比表面積が、2〜200m2 /g程度に形成されていることが好ましい。比表面積はBET法等により測定することができる。
The porous
The thickness of the porous
When the zinc oxide is in the form of particles, particles having an appropriate average particle diameter, for example, an average particle diameter of about 1 to 100 nm are exemplified. In addition, particles having different particle sizes can exist. The average particle diameter can be measured by the BET method or the like.
When the zinc oxide is in the form of a film, the specific surface area is preferably about 2 to 200 m 2 / g. The specific surface area can be measured by the BET method or the like.
前記多孔質酸化亜鉛層3に担持されている増感色素4は、様々なものを用いることができ、例えば、キサンテン系色素のエオシンY 、フルオレセイン、エリスロシンB 、フロキシンB 、ローズベンガル、フルオレクソン、マーキュロクロム、ジブロモフルオレセイン、ピロガロールレッドなど、クマリン系色素のクマリン3 4 3 など、トリフェニルメタン系色素のブロモフェノールブルー、ブロモチモールブルー、フェノールフタレインなどがある。また、これら以外にD102、D131、D149(商品名、いずれも三菱製紙製)などがあげられる。さらにシアニン系色素、メロシアニン系色素、ポルフィリン、フタロシアニン、ペリレンテトラカルボン酸誘導体、インジゴ色素、オキソノール色素や天然色素のアントシアニン、クチナシ色素、ウコン色素、ベニバナ色素、カロテノイド色素、コチニール色素、パプリカ色素、ルテニウム金属錯体色素などを挙げることもできる。
A variety of sensitizing dyes 4 carried on the porous
前記多孔質酸化亜鉛層3に担持され、酸化亜鉛よりバンドギャップの広い金属酸化物5としては、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化バナジウム、酸化チタン、酸化インジウム等が挙げられる。
Examples of the
次いで、上記のような光電極とともに、色素増感型太陽電池に用いられる対極および電解質組成物について説明する。 Next, the counter electrode and the electrolyte composition used for the dye-sensitized solar cell together with the above-described photoelectrode will be described.
対極は、前記導電性基板と同様なもの、つまり一面側に導電性のある導電層を有する導電性の基板を用いることができる。 The counter electrode can be the same as the conductive substrate, that is, a conductive substrate having a conductive layer on one side.
電解質組成物は、電解質を含む液体状、これをゲル化剤によって半固体化したゲル状および固体状のものなど、様々なものを用いることができる。
液体状のものとしては、酸化還元種を含む液体状のものが挙げられる。具体的には、酸化還元種が溶解している溶液が挙げられるが、一般に電池や太陽電池などにおいて使用することができるものであれば特に限定されない。酸化還元種としてはLiI、NaI、KI、CaI2等の金属ヨウ化物とヨウ素の組み合わせおよびLiBr、NaBr、KBr、CaBr2等の金属臭化物と臭素の組み合わせ、ヨウ化物イオンの塩とヨウ素の組み合わせ、臭化物イオンの塩と臭素の組み合わせが好ましく、この中でも、LiIとヨウ素の組み合わせあるいはヨウ化物イオンの塩とヨウ素の組み合わせが好ましい。また、これらの酸化還元種としては金属ヨウ化物とヨウ化物イオンの塩とヨウ素の組み合わせのように数種類を用いることができる。
また、溶媒としては、プロピレンカーボネート等のカーボネート化合物、γ−ブチロラクトン等のラクトン類、アセトニトリル等のニトリル化合物、エタノール等のアルコール類、その他、水や非プロトン極性物質等が挙げられるが、その中でも、カーボネート化合物、ラクトン類、ニトリル化合物が好ましい。これらの溶剤は2種類以上を混合して用いることもできる。
Various electrolyte compositions can be used such as a liquid containing an electrolyte, a gel and a solid obtained by semi-solidifying the electrolyte with a gelling agent.
As a liquid thing, the liquid thing containing oxidation-reduction seed | species is mentioned. Specific examples include a solution in which redox species are dissolved. However, the solution is not particularly limited as long as it can be generally used in a battery, a solar battery, or the like. LiI as redox species, NaI, KI, combinations and LiBr metal iodide and iodine, such as CaI 2, NaBr, KBr, combinations of metal bromides and bromine, such as CaBr 2, the combination of salt and iodine iodide, A combination of bromide ion salt and bromine is preferable, and among these, a combination of LiI and iodine or a combination of iodide ion salt and iodine is preferable. These redox species can be used in several types such as a combination of metal iodide, iodide ion salt and iodine.
Examples of the solvent include carbonate compounds such as propylene carbonate, lactones such as γ-butyrolactone, nitrile compounds such as acetonitrile, alcohols such as ethanol, water, aprotic polar substances, and the like. Carbonate compounds, lactones and nitrile compounds are preferred. Two or more of these solvents can be used in combination.
ゲル状のものとしては、上記液体状の電解質組成物を高分子等によりゲル化したものが挙げられる。 As a gel-like thing, what gelatinized the said liquid electrolyte composition with the polymer | macromolecule etc. is mentioned.
固体状のものとしては、電子、ホール、イオンを輸送できる導電性材料で構成され、太陽電池の電解質として用いることができるものが挙げられる。例えば、ポリカルバゾール、トリフェニルアミン等のホール輸送材、テトラニトロフロオルレノン等の電子輸送材、ポリロール等の導電性ポリマー、液体状電解質組成物を高分子化合物により固体化した固体状電解質組成物、液体状電解質組成物を微粒子にて固体化した固体状電解質組成物、ヨウ化銅、チオシアン酸銅等のP型半導体などが挙げられる。 Examples of the solid material include those that are made of a conductive material that can transport electrons, holes, and ions and can be used as an electrolyte of a solar cell. For example, a hole transport material such as polycarbazole and triphenylamine, an electron transport material such as tetranitrofluororenone, a conductive polymer such as polyroll, and a solid electrolyte composition obtained by solidifying a liquid electrolyte composition with a polymer compound And a solid electrolyte composition obtained by solidifying the liquid electrolyte composition with fine particles, and a P-type semiconductor such as copper iodide and copper thiocyanate.
次いで、上記のような色素増感型太陽電池用光電極を製造するための製造方法について説明する。 Next, a manufacturing method for manufacturing the above-described dye-sensitized solar cell photoelectrode will be described.
前記導電性基板2上に膜状の前記多孔質酸化亜鉛層3を形成する方法としては、特に限定されず、種々の公知の方法が挙げられる。具体的には、スクリーン印刷法、インクジェット法などにより、酸化亜鉛粒子を含有するペーストを前記導電性基板2の導電層上に塗布した後、焼成する方法、ゾル−ゲル法、電気化学的な酸化還元反応を利用した方法などにより、前記導電性基板2の導電層上に成膜する方法などが挙げられる。
The method for forming the film-like porous
ここで、酸化亜鉛粒子を含有するペーストを前記導電性基板2の導電層上に塗布した後、焼成する方法についてさらに詳しく説明する。
まず、前記多孔質酸化亜鉛層3を形成させるためのペースト(以下「塗液」ともいう)を調整する。
前記塗液には、酸化亜鉛の粒子を分散媒に分散させた分散液を用いることができる。
前記分散媒としては、水または有機溶媒を用いることができる。有機溶媒としてはアルコールが好ましい。分散媒への分散の際には、必要に応じて分散助剤を少量添加してもよく、この分散助剤としては、例えば界面活性剤、酸、キレート剤を用いることができる。
Here, the method of baking after applying the paste containing zinc oxide particles on the conductive layer of the
First, a paste (hereinafter also referred to as “coating solution”) for forming the porous
As the coating liquid, a dispersion liquid in which zinc oxide particles are dispersed in a dispersion medium can be used.
As the dispersion medium, water or an organic solvent can be used. As the organic solvent, alcohol is preferred. At the time of dispersion in the dispersion medium, a small amount of a dispersion aid may be added as necessary. As this dispersion aid, for example, a surfactant, an acid, and a chelating agent can be used.
塗液の塗布は、従来から塗布加工に際し慣用されている任意の方法を用いて行うことができる。例えば、ドクターブレード法、スキージ法、ローラ法、ディッブ法、エアーナイフ法、ブレード法、ワイヤーバー法、スライドホッパー法、エクストルージョン法、カーテン法を例示することができる。また汎用機によるスピン法やスプレー法を用いてもよく、凸版、オフセットおよびグラビアの3大印刷法をはじめ、凹版、ゴム版、スクリーン印刷のような湿式印刷を用いて塗布してもよい。これらの中から、液粘度やウェット厚さに応じて、好ましい製膜方法を用いることができる。
塗布は、多孔質酸化亜鉛粒子の量が導電性基板2の表面1m2当りに、2〜200g/m2となるように行なうことが好ましい。
塗液を塗設した後は、常法による乾燥および焼成を実施して前記多孔質酸化亜鉛層(3)を形成させることが好ましい。なお、乾燥と焼成とは、同時に実施してもよく、別工程で行なってもよい。前記焼成は、100〜500℃で5〜200分間実施することが好ましい。
Application | coating of a coating liquid can be performed using the arbitrary methods conventionally used in the case of application | coating process. For example, a doctor blade method, a squeegee method, a roller method, a dive method, an air knife method, a blade method, a wire bar method, a slide hopper method, an extrusion method, and a curtain method can be exemplified. Further, a spin method or a spray method using a general-purpose machine may be used, and coating may be performed using wet printing such as intaglio, rubber plate, screen printing, as well as three major printing methods of letterpress, offset and gravure. Among these, a preferable film forming method can be used according to the liquid viscosity and the wet thickness.
The coating is preferably performed so that the amount of porous zinc oxide particles is 2 to 200 g / m 2 per 1 m 2 of the surface of the
After coating the coating liquid, it is preferable to form the porous zinc oxide layer (3) by performing drying and baking by a conventional method. In addition, drying and baking may be implemented simultaneously and may be performed by another process. The firing is preferably performed at 100 to 500 ° C. for 5 to 200 minutes.
また、電気化学的な酸化還元反応を利用して前記多孔質酸化亜鉛層3を形成する方法をさらに詳しく説明する。
この電気化学的な酸化還元反応により多孔質酸化亜鉛層3を形成するには、前記導電性基板2の存在下、亜鉛塩を含む電解液に予めテンプレート化合物を混合してカソード電析を実施して該テンプレート化合物が内部表面に吸着された酸化亜鉛薄膜を導電性基板2表面に形成させ、次いで該酸化亜鉛薄膜から前記テンプレート化合物を脱離させる処理を実施する方法を例示することができる。
なお、テンプレート化合物とは、カソード電析により形成される酸化亜鉛の内部表面に吸着される化合物をいう。テンプレート化合物は、化学吸着により酸化亜鉛のバルク内部に存在するものではなく、亜鉛イオンと錯体を形成して酸化亜鉛の内部表面に吸着されるものである。
In addition, a method for forming the porous
In order to form the porous
The template compound refers to a compound adsorbed on the inner surface of zinc oxide formed by cathode electrodeposition. The template compound does not exist in the bulk of zinc oxide by chemical adsorption, but forms a complex with zinc ions and is adsorbed on the inner surface of zinc oxide.
より、詳しくは、前記多孔質酸化亜鉛層3を形成させるカソード電析は、前記導電性基板2の存在下、亜鉛塩を含む電解浴中で行う。亜鉛塩は、塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛などのハロゲン化亜鉛、硝酸亜鉛、過塩素酸亜鉛などを用いることができる。ハロゲン化亜鉛を用いる場合においては、通常、酸素の供給(バブリング)を実施することとなるが、例えば、テンプレート化合物として増感色素を用いるような場合などにおいては、この酸素のバブルが接触すると増感色素は酸化して脱離させることが困難となるおそれがあることからバブルが増感色素に接触しないようにバブリングを実施することが好ましい。亜鉛塩を用いる場合の対極としては、亜鉛、金、白金、銀などを用いることができる。このカソード電析は、多孔質酸化亜鉛層3に酸化亜鉛の規則的薄膜構造を形成させる効果を奏する。また、前記多孔質酸化亜鉛層3の多孔質構造は、テンプレート化合物を前記電解浴に予め混合しておいてからカソード電析し、更に酸化亜鉛薄膜の内部表面に吸着されたテンプレート化合物を脱離させる処理を実施することにより形成可能である。これにより、酸化亜鉛薄膜の表面からテンプレート化合物が脱離され、酸化亜鉛薄膜には多数の空隙が形成され極めてポーラスで比表面積が増大する。このように形成された多孔質酸化亜鉛層3はナノサイズの空隙を有し、比表面積が大きいため表面に多くの前記増感色素4を吸着させ得る。テンプレート化合物の脱離手段は、テンプレート化合物がカルボキシル基、スルホン酸基あるいはリン酸基などのアンカー基を有する化合物であれば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの塩基の水溶液を用いて洗浄することで行えるが、これに限定されるものではなく、テンプレート化合物の種類に応じて適宜行うことができる。アルカリによる洗浄は、pH10〜13で行うことが好ましい。
More specifically, the cathodic electrodeposition for forming the porous
次に、前記導電性基板2上に作製された前記多孔質酸化亜鉛層3に、酸化亜鉛よりバンドギャップの広い金属酸化物5を担持させる方法について説明する。
Next, a method for supporting the
まず、前記多孔質酸化亜鉛層3が配された導電性基板2を、前記金属アルコキシドの溶液に所定時間浸漬させて、前記多孔質酸化亜鉛層3に金属アルコキシドを担持させる工程(以下「担持工程」ともいう)を実施し、次いで、金属アルコキシドの溶液に所定時間浸漬させた当該導電性基板2を取り出して乾燥させることにより前記多孔質酸化亜鉛層3に担持された金属アルコキシドを分解させる工程(以下「分解工程」ともいう)を実施して前記多孔質酸化亜鉛層3に前記金属酸化物を担持させる。
First, the step of immersing the
上記分解工程における前記金属アルコキシドの分解は主として加水分解反応により進行すると考えられ、この加水分解反応によれば、分解生成物として前記金属酸化物以外にアルコールが生成されることとなる。
生成した前記金属酸化物は前記多孔質酸化亜鉛層3に担持され、一方で生成したアルコールは乾燥により前記多孔質酸化亜鉛層3から除去されうる。
The decomposition of the metal alkoxide in the decomposition step is considered to proceed mainly by a hydrolysis reaction. According to this hydrolysis reaction, alcohol is generated as a decomposition product in addition to the metal oxide.
The produced metal oxide is supported on the porous
前記金属アルコキシドは、分解して生成する金属酸化物のハンドギャップが酸化亜鉛より広いものであれば特に限定されないが、アルミニウムアルコキシド、マグネシウムアルコキシドが好ましく、マグネシウムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシドがさらに好ましい。 The metal alkoxide is not particularly limited as long as the metal oxide produced by decomposition has a wider hand gap than zinc oxide, but aluminum alkoxide and magnesium alkoxide are preferable, and magnesium ethoxide and aluminum isopropoxide are more preferable.
前記金属アルコキシドの溶液は、その溶媒が特に限定されるものではなく前記金属アルコキシドが溶解するものを用いることができるが、その濃度が飽和濃度であることが好ましい。 The solvent of the metal alkoxide is not particularly limited, and a solution in which the metal alkoxide is dissolved can be used, but the concentration is preferably a saturated concentration.
前記多孔質酸化亜鉛層3が配された導電性基板2を、前記金属アルコキシドの溶液に浸漬する時間は特に限定されないが、0.1〜10分が好ましい。
The time for immersing the
前記金属アルコキシドが担持された前記多孔質酸化亜鉛層3を乾燥する方法として、前記多孔質酸化亜鉛層3を加熱する方法、前記多孔質酸化亜鉛層3に酸素存在下で紫外光を照射する方法、等が挙げられる。これらの方法により、前記金属アルコキシドの分解を促進させることができ、加えて、アルコールなどの金属酸化物以外の分解生成物の除去も促進させうる。
As a method of drying the porous
この内、前記多孔質酸化亜鉛層3を加熱する方法においては、その加熱温度ならびに加熱時間が特に限定されるものではないが、通常、前記金属アルコキシドの分解温度以上で、前記金属アルコキシドの溶液の溶媒を揮発しうる時間とされ、前記金属アルコキシドの加水分解によって生成するアルコールの沸点以上の温度とされることが好ましい。
Among these, in the method of heating the porous
前記多孔質酸化亜鉛層3に酸素存在下で紫外光を照射する方法においては、紫外光の強度を1〜100mWcm-2とすることが好ましい。また、照射時間は5〜500分が好ましい。
前記金属アルコキシドが担持された前記多孔質酸化亜鉛層3を乾燥するに際し、酸素存在下において紫外光を照射することにより、前記金属アルコキシドを分解し、アルコールなどの分解生成物を除去するのを促進しうる。
In the method of irradiating the porous
When drying the porous
前記導電性基板2上に作製された前記多孔質酸化亜鉛層3に、酸化亜鉛よりバンドギャップの広い金属酸化物5を担持させる方法としては、一つの多孔質酸化亜鉛層3に対して前記担持工程と前記分解工程と複数回繰り返して実施させる方法を採用することができる。この前記担持工程と前記分解工程とを繰り返し行うことにより、前記多孔質酸化亜鉛層3に担持される金属酸化物の量を調整することができ、所望の担持量とすることを容易にさせ得る。
As a method for supporting the
前記多孔質酸化亜鉛層3に前記増感色素4を吸着させて担持させる方法としては、例えば基板上に形成された前記多孔質酸化亜鉛層3を、前記増感色素4を溶解した溶液(色素吸着用溶液)に浸漬する方法が挙げられる。前記増感色素4を溶解するために用いる溶媒は、増感色素4を溶解するものであればよく、例えばエタノール、ターシャリーブタノールなどのアルコール類、アセトンなどのケトン類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類、アセトニトリルなどの窒素化合物類、クロロホルムなどのハロゲン化脂肪族炭化水素、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素、ベンゼンなどの芳香族炭化水素、酢酸エチルなどのエステル類、水などが挙げられる。これらの溶媒は2種類以上を混合して用いることができる。
使用する前記増感色素4および溶媒の種類は適宜調整することができ、溶液中の前記増感色素4の濃度は、ある程度高濃度である方が好ましく、0.1〜10mMが好ましい。
前記増感色素4を溶解した溶液中に前記多孔質酸化亜鉛層3を浸漬する際、溶液および雰囲気の温度および圧力は特に限定されるものではなく、例えば室温程度、かつ大気圧下が挙げられ、浸漬時間は使用する色素、溶媒の種類、溶液の濃度などにより適宜調整することができる。なお、効果的に行うには加熱下にて浸漬を行うことができる。
As a method for adsorbing and supporting the sensitizing dye 4 on the porous
The type of the sensitizing dye 4 and the solvent to be used can be appropriately adjusted, and the concentration of the sensitizing dye 4 in the solution is preferably high to some extent, and preferably 0.1 to 10 mM.
When the porous
前記多孔質酸化亜鉛層3へ前記金属酸化物を担持する方法および前記多孔質酸化亜鉛層3へ前記増感色素4を担持する方法の順序は、いずれを先行させることも可能である。
前記多孔質酸化亜鉛層3へ前記金属酸化物の担持を先行させた場合、前記多孔質酸化亜鉛層3の表面に前記金属酸化物が存在し、そこへさらに前記増感色素が担持されるため、酸化亜鉛に対する吸着安定性の低い増感色素の吸着安定性の向上を図ることができる。
また、前記多孔質酸化亜鉛層3へ前記増感色素4の担持を先行させる場合、前記多孔質酸化亜鉛層3の表面に前記増感色素が存在し、そこへさらに前記金属酸化物が担持されるため、前記多孔質酸化亜鉛層3の表面に担持されている前記増感色素の脱離を後から担持させた金属酸化物が阻害すべく作用し、結果、増感色素の脱離が抑制されることとなる。
The order of the method of supporting the metal oxide on the porous
When the porous
When the porous
担持された金属酸化物の厚さは特に限定されないが、単位格子厚さの0.1〜10倍程度の厚さであることが好ましい。 The thickness of the supported metal oxide is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 10 times the unit cell thickness.
なお、本発明を上記例示の色素増感型太陽電池用光電極ならびに上記例示の製造方法に限定するものではない。
また。ここでは詳述しないが、一般の色素増感型太陽電池用光電極やその製造方法において用いられる種々の態様を、本発明の効果を損ねない範囲において、採用することができる。
In addition, this invention is not limited to the photoelectrode for dye-sensitized solar cells exemplified above and the production method exemplified above.
Also. Although not described in detail here, various modes used in a general dye-sensitized solar cell photoelectrode and a method for producing the same can be employed within a range that does not impair the effects of the present invention.
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not limited to these.
(参考例1)
以下の方法に従い、酸化亜鉛が用いられた色素増感型太陽電池用光電極(以下、酸化亜鉛系色素増感型太陽電池用光電極)を作製した。
( Reference Example 1)
According to the following method, a photoelectrode for a dye-sensitized solar cell using zinc oxide (hereinafter, a photoelectrode for a zinc oxide-based dye-sensitized solar cell) was produced.
<電析法による多孔質酸化亜鉛層の作製>
導電性基板にはFTOガラス(Asahi−U,10Ω/sq.)を使用し、アセトン、2−プロパノール、0.5%ビスタ溶液、蒸留水の順にそれぞれ15分間超音波洗浄し、その後電析前に45%硝酸により2分間親水化処理を行った。
その後、酸化亜鉛薄膜を電析法により析出させ(以下「ボトム層」ともいう)、その上にテンプレート化合物としてエオシンYを用いた酸化亜鉛/エオシンYのハイブリッド薄膜(以下「ハイブリッド層」ともいう)を析出させボトム層/ハイブリッド層の積層構造を形成させた。なお、電解にはいずれも回転電極装置を用いた。
ボトム層の析出に先立って、酸素の還元に対する基板の活性化を目的とした予備電解を行った。それには0.1M KCl水溶液を電解液とし、あらかじめ100mL/min.で20分間の酸素バブリングを行った後、作用極にFTO基板、対極にPt線、参照極に飽和カロメル電極(SCE)を用いて、電解温度70℃、電解電位−1.2Vv.s.SCE、回転数500ppmで30分間の電解を行った。有効面積は3.8cm2(半径1.1cm)とした。なお、電析中も酸素バブリングを続けた。
その後、ボトム層の電析のため5mM ZnCl2となるように高濃度のZnCl2溶液を添加し、対極を亜鉛線に変え、電解電位を−1.0V(vs.SCE)として20分間の電解を行った。
次に酸化亜鉛/エオシンYハイブリッド薄膜の析出のため45μMエオシンYとなるように高濃度のエオシンY溶液を添加し、20分間電析を行った。
作製した積層膜をpH10.5のKOH水溶液にて、室温で24時間浸漬することにより、ハイブリッド層からテンプレート化合物であるエオシンYを脱離して多孔質化した。
<Preparation of porous zinc oxide layer by electrodeposition method>
FTO glass (Asahi-U, 10 Ω / sq.) Is used for the conductive substrate, and ultrasonically cleaned for 15 minutes each in the order of acetone, 2-propanol, 0.5% Vista solution, and distilled water, and then before electrodeposition The mixture was hydrophilized with 45% nitric acid for 2 minutes.
Thereafter, a zinc oxide thin film is deposited by an electrodeposition method (hereinafter also referred to as “bottom layer”), and a zinc oxide / eosin Y hybrid thin film using eosin Y as a template compound thereon (hereinafter also referred to as “hybrid layer”). Was deposited to form a bottom layer / hybrid layer laminated structure. A rotating electrode device was used for electrolysis.
Prior to deposition of the bottom layer, preliminary electrolysis was performed for the purpose of activating the substrate against oxygen reduction. For this purpose, 0.1 M KCl aqueous solution is used as the electrolyte, and 100 mL / min. 20 minutes oxygen bubbling, using an FTO substrate as a working electrode, Pt wire as a counter electrode, and a saturated calomel electrode (SCE) as a reference electrode, an electrolysis temperature of 70 ° C., an electrolysis potential of −1.2 Vv. s. Electrolysis was performed for 30 minutes at SCE and a rotation speed of 500 ppm. The effective area was 3.8 cm 2 (radius 1.1 cm). Oxygen bubbling was continued during electrodeposition.
Thereafter, a high-concentration ZnCl 2 solution is added to deposit 5 mM ZnCl 2 for electrodeposition of the bottom layer, the counter electrode is changed to a zinc wire, and the electrolysis potential is −1.0 V (vs. SCE) for 20 minutes. Went.
Next, in order to deposit a zinc oxide / eosin Y hybrid thin film, a high-concentration eosin Y solution was added so as to be 45 μM eosin Y, and electrodeposition was performed for 20 minutes.
The produced laminated film was immersed in an aqueous KOH solution having a pH of 10.5 at room temperature for 24 hours to desorb eosin Y as a template compound from the hybrid layer to make it porous.
<加熱を伴う酸化マグネシウムの多孔質酸化亜鉛層への担持>
上記の方法によって得られた、多孔質酸化亜鉛層の配されている導電性基板を、マグネシウムエトキシドの飽和エタノール溶液に浸漬し、ピンセットを用いて垂直に引き上げ、その後、90℃に設定したホットプレートに置き、溶媒のエタノール(沸点78℃)を蒸発させた。この工程を20回繰り返した。マグネシウムエトキシドが大気中の水分と反応し酸化マグネシウム(MgO)が形成される。
<Supporting magnesium oxide with heating on porous zinc oxide layer>
The conductive substrate provided with the porous zinc oxide layer obtained by the above method was immersed in a saturated ethanol solution of magnesium ethoxide, pulled up vertically with tweezers, and then hot set at 90 ° C. Placed on a plate, the solvent ethanol (boiling point 78 ° C.) was evaporated. This process was repeated 20 times. Magnesium ethoxide reacts with moisture in the atmosphere to form magnesium oxide (MgO).
<増感色素エオシンYの多孔質酸化亜鉛層への担持>
増感色素としてエオシンYを用いた。上記、多孔質酸化亜鉛層の配されている導電性基板を100℃のオーブンで1時間乾燥処理後、0.5mMエオシンY/エタノール溶液に浸漬し、1時間簡易還流して増感色素を吸着させ、エタノールで洗浄後、室温で乾燥した。
<Supporting of sensitizing dye eosin Y on porous zinc oxide layer>
Eosin Y was used as a sensitizing dye. The conductive substrate on which the porous zinc oxide layer is arranged is dried in an oven at 100 ° C. for 1 hour, then immersed in a 0.5 mM eosin Y / ethanol solution and refluxed for 1 hour to adsorb the sensitizing dye. After washing with ethanol, it was dried at room temperature.
(参考例2)
参考例1とは作製順序を一部変え、酸化亜鉛系色素増感型太陽電池用光電極を作製した。参考例1との変更点は、酸化マグネシウムを多孔質酸化亜鉛層へ担持させる前に、増感色素を多孔質酸化亜鉛層へ担持させた点である。
( Reference Example 2)
A part of the production order was changed from that of Reference Example 1, and a photoelectrode for a zinc oxide dye-sensitized solar cell was produced. The difference from Reference Example 1 is that the sensitizing dye is supported on the porous zinc oxide layer before supporting magnesium oxide on the porous zinc oxide layer.
(実施例1)
酸化マグネシウムを多孔質酸化亜鉛層へ担持させる方法を変えた点以外は、参考例1と同様に、酸化亜鉛系色素増感型太陽電池用光電極を作製した。変更後の方法を示す。
<紫外線照射を伴う酸化マグネシウムの多孔質酸化亜鉛層への担持>
多孔質酸化亜鉛層の配されている導電性基板を、マグネシウムエトキシドの飽和エタノール溶液に浸漬し、ピンセットを用いて垂直に引き上げた後、UV−オゾンクリーナー(「NL−UV253」(商品名)、日本レーザー電子製)を用いて、酸素雰囲気下で紫外光を照射してUV−オゾン処理を行った。紫外線強度は3.7mWcm-2で、照射時間は10分とした。この処理を5回繰り返した。UV−オゾン処理により、アルコキシド等に由来する有機物の除去が期待される。
(Example 1 )
A photoelectrode for a zinc oxide-based dye-sensitized solar cell was produced in the same manner as in Reference Example 1 except that the method for supporting magnesium oxide on the porous zinc oxide layer was changed. The method after the change is shown.
<Supporting of magnesium oxide with ultraviolet irradiation on porous zinc oxide layer>
A conductive substrate on which a porous zinc oxide layer is arranged is immersed in a saturated ethanol solution of magnesium ethoxide and pulled up vertically using tweezers, and then UV-ozone cleaner (“NL-UV253” (trade name) UV-ozone treatment was performed by irradiating ultraviolet light in an oxygen atmosphere. The ultraviolet intensity was 3.7 mWcm −2 and the irradiation time was 10 minutes. This process was repeated 5 times. By the UV-ozone treatment, removal of organic substances derived from alkoxide and the like is expected.
(参考例3)
多孔質酸化亜鉛層の作製方法を変えた点以外は、参考例1と同様に、酸化亜鉛系色素増感型太陽電池用光電極を作製した。変更後の方法を示す。
<スキージ法による多孔質酸化亜鉛層の作製>
酸化亜鉛粉末(「MZ−500」(商品名)、テイカ株式会社製、平均粒径25nm)を、アセチルアセトン0.5v/v%含有エタノールに混合し、32重量%の分散液とした。この分散液を超音波破砕機にかけ、酸化亜鉛ペーストとした。この酸化亜鉛ペーストをスライドガラス上でスキージ法により成膜し、多孔質酸化亜鉛層を形成させた後、常温常圧にて乾燥させた。
( Reference Example 3 )
A photoelectrode for a zinc oxide-based dye-sensitized solar cell was produced in the same manner as in Reference Example 1 except that the production method of the porous zinc oxide layer was changed. The method after the change is shown.
<Preparation of porous zinc oxide layer by squeegee method>
Zinc oxide powder (“MZ-500” (trade name), manufactured by Teika Co., Ltd., average particle size 25 nm) was mixed with ethanol containing 0.5 v / v% acetylacetone to give a 32 wt% dispersion. This dispersion was applied to an ultrasonic crusher to obtain a zinc oxide paste. This zinc oxide paste was formed on a slide glass by a squeegee method to form a porous zinc oxide layer, and then dried at room temperature and normal pressure.
(参考例4)
マグネシウムエトキシドをアルミニウムイソプロポキシドに変えた点以外は、参考例3と同様に、酸化亜鉛系色素増感型太陽電池用光電極を作製した。
( Reference Example 4 )
A zinc oxide dye-sensitized solar cell photoelectrode was prepared in the same manner as in Reference Example 3 except that magnesium ethoxide was changed to aluminum isopropoxide.
(参考例5)
増感色素の種類とそれを担持させる方法を変えた点、マグネシウムエトキシドをアルミニウムイソプロポキシドに変えた点以外は、参考例3と同様に、酸化亜鉛系色素増感型太陽電池用光電極を作製した。増感色素の種類とそれを担持させる方法の変更について次に示す。
( Reference Example 5 )
Photoelectrode for zinc oxide dye-sensitized solar cell as in Reference Example 3 except that the type of sensitizing dye and the method for supporting it were changed and magnesium ethoxide was changed to aluminum isopropoxide. Was made. The change of the type of sensitizing dye and the method for carrying it is shown below.
<増感色素D149の多孔質酸化亜鉛層への担持>
増感色素としてD149(商品名、三菱製紙株式会社製)を用いた。多孔質酸化亜鉛層の配されている導電性基板を100℃のオーブンで1時間乾燥処理後、0.5mMのD149溶液(溶媒は1mMコール酸ターシャリーブタノール/アセトニトリル((v/v=1/1))に10分浸漬し、増感色素を吸着させ、ターシャリーブタノールで洗浄後、室温で乾燥した。
<Supporting of sensitizing dye D149 on porous zinc oxide layer>
D149 (trade name, manufactured by Mitsubishi Paper Industries Co., Ltd.) was used as the sensitizing dye. The conductive substrate on which the porous zinc oxide layer is arranged is dried in an oven at 100 ° C. for 1 hour, and then 0.5 mM D149 solution (solvent is 1 mM cholate tertiary butanol / acetonitrile ((v / v = 1 / It was immersed in 1)) for 10 minutes to adsorb the sensitizing dye, washed with tertiary butanol, and dried at room temperature.
(比較例1)
酸化マグネシウムを多孔質酸化亜鉛層へ担持させなかったという点以外は、参考例1と同様に、酸化亜鉛系色素増感型太陽電池用光電極を作製した。
(Comparative Example 1)
A photoelectrode for a zinc oxide-based dye-sensitized solar cell was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that magnesium oxide was not supported on the porous zinc oxide layer.
(比較例2)
酸化マグネシウムを多孔質酸化亜鉛層へ担持させなかったという点以外は、参考例5と同様に、酸化亜鉛系色素増感型太陽電池用光電極を作製した。
(Comparative Example 2)
A photoelectrode for a zinc oxide dye-sensitized solar cell was produced in the same manner as in Reference Example 5 except that magnesium oxide was not supported on the porous zinc oxide layer.
作製した色素増感型太陽電池用光電極を備えている色素増感型太陽電池を作製し、起電力の指標として、開回路電圧の測定を行った。また、作製した色素増感型太陽電池用光電極の増感色素の吸着安定性を評価した。 A dye-sensitized solar cell provided with the prepared dye-sensitized solar cell photoelectrode was prepared, and an open circuit voltage was measured as an index of electromotive force. Further, the adsorption stability of the sensitizing dye of the produced dye-sensitized solar cell photoelectrode was evaluated.
色素増感型太陽電池の作製は次のように行った。作製した色素増感型太陽電池用光電極と、FTOガラス基板上にイオンコーターを用いてPtを修飾した対極とをスペーサーフィルム(ハイミラン)を介して貼り合わせ、サンドイッチ型セルを作製した。電解液には0.5Mのテトラプロピルアンモニウムヨーダイド(TPAI)と0.05Mヨウ素を含むアセトニトリル/エチレンカーボネート(v/v=1/4)混合溶液を用い、毛管現象によってセル中に導入した。 The dye-sensitized solar cell was produced as follows. The produced dye-sensitized solar cell photoelectrode and a counter electrode modified with Pt using an ion coater on an FTO glass substrate were bonded together via a spacer film (High Milan) to produce a sandwich type cell. As an electrolytic solution, a mixed solution of acetonitrile / ethylene carbonate (v / v = 1/4) containing 0.5 M tetrapropylammonium iodide (TPAI) and 0.05 M iodine was introduced into the cell by capillary action.
<開回路電圧の測定>
開回路電圧を測定するためのI−V測定においては4ミリ×5ミリの窓が開いたステンレス製のマスクをセルに重ね合わせることで有効電極面積を0.2cm2に規制した。I−V特性の評価はソーラーシミュレータ(「YSS−150A」(商品名)、山下電装株式会社製)による擬似太陽光(AM1.5,100mWcm-2)を光源として、I−Vカーブトレーサー(「MP−160」(商品名)、英弘精機株式会社製)を用いて行った。スペクトル合致度および光強度は分光放射計「LS−100」(商品名、英弘精機株式会社製)により管理した。参考例1、2、実施例1、比較例1の結果を表1に示す。
<Measurement of open circuit voltage>
In the IV measurement for measuring the open circuit voltage, the effective electrode area was regulated to 0.2 cm 2 by superimposing a stainless mask with a 4 mm × 5 mm window on the cell. The evaluation of the IV characteristics was conducted using an IV curve tracer (“1.5”, 100 mWcm −2 ) by a solar simulator (“YSS-150A” (trade name), manufactured by Yamashita Denso Co., Ltd.) as a light source. MP-160 "(trade name) manufactured by Eihiro Seiki Co., Ltd. Spectral coincidence and light intensity were controlled by a spectroradiometer “LS-100” (trade name, manufactured by Eihiro Seiki Co., Ltd.). The results of Reference Examples 1 and 2, Example 1, and Comparative Example 1 are shown in Table 1.
<増感色素の吸着安定性>
作製した色素増感型太陽電池用光電極を電解液に浸漬し、適当な時間が経過した後取り出し、当該光電極に付着した色素の濃度変化を調べるため、透過吸収スペクトルを分光光度計「U−4000」(商品名、株式会社日立製作所製)で評価した。当該電解液は0.5Mのテトラプロピルアンモニウムヨーダイド(TPAI)と0.05Mヨウ素を含む5mLのプロピレンカーボネート溶液である。当該電解液の入った容器はアルミホイルで覆われており、内部に光は入射しない構造となっている。エオシンYが担持されている色素増感型太陽電池用光電極の場合、測定するサンプルの時間設定は、0,1,4,12,24時間後とした。D149の場合、0,2,8,24,48時間後とした。参考例3、参考例4、比較例1について、結果をそれぞれ図2(a)〜(c)に示す。参考例5、比較例2について、結果をそれぞれ図3(a)、(b)に示す。
<Adsorption stability of sensitizing dye>
The produced dye-sensitized solar cell photoelectrode is immersed in an electrolytic solution, taken out after an appropriate time, and the transmission absorption spectrum is measured with a spectrophotometer “U” in order to examine the concentration change of the dye attached to the photoelectrode. -4000 "(trade name, manufactured by Hitachi, Ltd.). The electrolyte is a 5 mL propylene carbonate solution containing 0.5 M tetrapropylammonium iodide (TPAI) and 0.05 M iodine. The container containing the electrolytic solution is covered with aluminum foil so that light does not enter the inside. In the case of the photoelectrode for dye-sensitized solar cell carrying eosin Y, the time setting of the sample to be measured was 0, 1, 4, 12, and 24 hours later. In the case of D149, 0, 2, 8, 24, and 48 hours later. The results for Reference Example 3 , Reference Example 4 and Comparative Example 1 are shown in FIGS. The results for Reference Example 5 and Comparative Example 2 are shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), respectively.
以上のようなことからも、本発明の製造方法で製造した光電極は、酸化亜鉛系の光電極が用いられた色素増感型太陽電池の特性とその安定性の向上に有効であることがわかる。
From the above, the photoelectrode manufactured by the manufacturing method of the present invention is effective in improving the characteristics and stability of the dye-sensitized solar cell using the zinc oxide photoelectrode. Recognize.
1・・・色素増感型太陽電池用光電極
2・・・導電性基板
3・・・多孔質酸化亜鉛層
4・・・増感色素
5・・・酸化亜鉛よりバンドギャップの広い金属酸化物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photoelectrode for dye-sensitized
Claims (5)
前記多孔質酸化亜鉛層に金属アルコキシドを担持させる工程と、前記金属アルコキシドを分解させる工程と、を実施して、前記多孔質酸化亜鉛層に前記金属酸化物を担持させ、
前記金属アルコキシドを分解させる工程が、酸素存在下で前記多孔質酸化亜鉛層に紫外光を照射する紫外線照射工程を含んでいることを特徴とする色素増感型太陽電池用光電極の製造方法。 A method for producing a photoelectrode for a dye-sensitized solar cell comprising a porous zinc oxide layer on which a sensitizing dye and a metal oxide having a wider band gap than zinc oxide are supported,
Carrying the metal alkoxide on the porous zinc oxide layer and decomposing the metal alkoxide, and carrying the metal oxide on the porous zinc oxide layer ;
The method of producing a photoelectrode for a dye-sensitized solar cell , wherein the step of decomposing the metal alkoxide includes an ultraviolet irradiation step of irradiating the porous zinc oxide layer with ultraviolet light in the presence of oxygen .
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