JP5376815B2 - 光電変換素子の製造方法 - Google Patents
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Description
色素増感太陽電池の最新技術II 荒川裕則編著、2007年5月31日 第1版発行 シーエムシー出版、第134〜137頁
図1において、負極となる電極(1)は、電極用透明基板(2)の表面に、導電性金属酸化物を含む透明導電膜(3)を形成した構造である。電極用透明基板(2)は、ガラス板、プラスチック板などであってよい。透明導電膜(3)は、例えば、スズ添加酸化インジウム[Indium Tin Oxide(ITO)]、フッ素添加酸化スズ[Fluorine doped Tin Oxide(FTO)]、酸化スズ[SnO2]などの導電性金属酸化物を含む薄膜であることが好ましい。
正極となる対極(4)は、下記の工程で製造する。まず、対極用基板(5)上に導電性接着剤を塗布して導電性接着剤層(6)を形成し、同層(6)の上に、別途、熱化学蒸着、プラズマ化学蒸着などの方法で基材に実質上垂直に形成したブラシ状カーボンナノチューブ群(7)を対極用基板(5)の表面に対して実質状垂直に配向するように転写する。
こうして製造した電極(1)と対極(4)を、前者の透明導電膜(3)と後者のブラシ状カーボンナノチューブ群(7)が内側になるように、対向させて、互いに押し付けながら、これらを焼成することで本発明の色素増感太陽電池を製造する。このとき、透明導電電極(1)側から光触媒膜(11)に向けてエネルギービームを照射することで光触媒粒子(10)間の密着性が向上する。エネルギービームとしては、光触媒粒子(10)にエネルギーを与えるものであれば特に制限なく、プラズマ(波長の長いもの)、マイクロ波、可視光(600nm以上)や赤外線などが用いられる。
(2)電極用基板
(3)透明導電膜
(4)対極
(5)対極用基板
(6)導電性接着剤層
(7)ブラシ状カーボンナノチューブ群
(8)固体電解質層
(9)光増感色素
(10)光触媒粒子
(11)光触媒膜
Claims (6)
- 負極となる電極と正極となる対極とが対向状に配置されてなる光電変換素子を製造するに当たり、電極用透明基板の片面上に透明導電膜を形成することで前記電極を構成し、対極用基板の片面上に導電性接着剤層を同基板を覆うように形成し、同接着剤層を介して、別途形成のブラシ状カーボンナノチューブ群を対極用基板に転写し、同カーボンナノチューブ群の表面に固体電解質層を形成し、さらに同層の表面に光増感色素で染色された光触媒膜を形成することで、前記対極を構成し、こうして得られた電極と対極を対向させて押し付けながら焼成することを特徴とする、光電変換素子の製造方法。
- 前記固体電解質層の表面に光増感色素で染色された光触媒膜を形成する工程は、光増感色素と光触媒粒子とを含むペーストを固体電解質層の表面に塗布し、乾燥により、色素で染色された光触媒粒子を担持する工程であることを特徴とする、請求項1記載の光電変換素子の製造方法。
- 前記ペーストがさらにカーボンナノチューブ粒子を含むことを特徴とする、請求項2記載の光電変換素子の製造方法。
- 前記ブラシ状カーボンナノチューブ群の表面に、ポリアニリン、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)およびポリスチレンスルホネート(PSS)の少なくとも1つからなる高分子膜を形成し、同層の上に固体電解質層を形成することを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の光電変換素子の製造方法。
- 前記焼成時に、前記光触媒粒子にエネルギービームを照射することを特徴とする、請求項2または3に記載の光電変換素子の製造方法。
- 前記固体電解質層がヨウ化銅(CuI)からなることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の光電変換素子の製造方法。
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