JP5699334B2 - Mesh electrode substrate and method of manufacturing mesh electrode substrate - Google Patents

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Description

本発明は、短絡防止効果を有し、発電効率に優れたメッシュ電極基板、および上記メッシュ電極基板を容易に製造することが可能なメッシュ電極基板の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a mesh electrode substrate having an effect of preventing a short circuit and excellent in power generation efficiency, and a method for manufacturing a mesh electrode substrate capable of easily manufacturing the mesh electrode substrate.

近年、二酸化炭素の増加が原因とされる地球温暖化等の環境問題が深刻となり、世界的にその対策が講じられている。中でも環境に対する負荷が小さく、クリーンなエネルギー源として、太陽光エネルギーを利用した太陽電池に関する積極的な研究開発が進められている。種々の太陽電池の中でも、環境負荷が小さく、かつ製造コストを削減できる太陽電池として、色素増感型太陽電池や有機薄膜型太陽電池といった有機系太陽電池が注目され、研究開発が進められている。   In recent years, environmental problems such as global warming caused by an increase in carbon dioxide have become serious, and measures are being taken worldwide. In particular, active research and development on solar cells using solar energy as a clean energy source with a low environmental impact is underway. Among various types of solar cells, organic solar cells such as dye-sensitized solar cells and organic thin-film solar cells are attracting attention and are being researched and developed as solar cells that have low environmental impact and can reduce manufacturing costs. .

有機系太陽電池においては、通常、太陽光受光側に用いられる電極基板として、透明性を有する材料が用いられる。このような材料としては、ITO(インジウムスズ酸化物)、FTO(フッ素ドープ酸化スズ)等の金属酸化物が好適に用いられる。
しかしながら、このような金属酸化物は電気抵抗が充分に低いものではないことから、大きな集電ロスを生じるという問題点が指摘されており、大面積化するにつれ、光電変換効率の低下が顕著に現れるという課題を有していた。
In an organic solar cell, a transparent material is usually used as an electrode substrate used on the sunlight receiving side. As such a material, metal oxides such as ITO (indium tin oxide) and FTO (fluorine-doped tin oxide) are preferably used.
However, since such a metal oxide is not sufficiently low in electrical resistance, it has been pointed out that a large current collection loss occurs. As the area increases, the photoelectric conversion efficiency decreases significantly. Had a problem of appearing.

このような課題に対し、電極層に接するように、補助電極としてメッシュ状(網の目状)の導電層(以下、メッシュ導電層と称する場合がある。)を形成することにより、光電変換効率を改善する方法が開示されている(特許文献1〜2)。このようなメッシュ導電層が形成された電極基板(以下、メッシュ電極基板と称する場合がある。)を用いる方法は、有機系太陽電池の光電変換効率を改善する方法として有用な方法である。   For such a problem, by forming a mesh-like (mesh-like) conductive layer (hereinafter sometimes referred to as a mesh conductive layer) as an auxiliary electrode so as to be in contact with the electrode layer, photoelectric conversion efficiency Has been disclosed (Patent Documents 1 and 2). A method using an electrode substrate (hereinafter, sometimes referred to as a mesh electrode substrate) on which such a mesh conductive layer is formed is a useful method for improving the photoelectric conversion efficiency of an organic solar cell.

このようなメッシュ電極基板の利用により、導電性の改善による電池特性の向上が見られたが、メッシュ導電層の厚み等に起因する電極間の短絡が生じやすいという新たな課題が指摘された。
そこで、短絡を防止する方法として、メッシュ電極基板を用いて有機系太陽電池を作製する際に、対向して形成される電極との間で短絡が生じやすい金属配線上のみに短絡防止層を設ける方法(特許文献3参照)等が提案されてきた。
しかしながら、上記方法では、短絡が生じやすい部分のみに短絡防止層を形成する必要があるため、製造容易性の観点から、新たな短絡防止技術の開発が求められている。
Although the use of such a mesh electrode substrate has improved battery characteristics due to improved conductivity, a new problem has been pointed out that a short circuit between the electrodes is likely to occur due to the thickness of the mesh conductive layer.
Therefore, as a method of preventing a short circuit, when an organic solar cell is manufactured using a mesh electrode substrate, a short circuit prevention layer is provided only on a metal wiring that is likely to cause a short circuit with an electrode formed oppositely. A method (see Patent Document 3) has been proposed.
However, in the above method, since it is necessary to form a short-circuit prevention layer only in a portion where a short circuit is likely to occur, development of a new short-circuit prevention technique is required from the viewpoint of ease of manufacture.

また、このようなメッシュ電極基板は上述した有機系太陽電池のみならず、種々の太陽電池、ディスプレイ等の様々な分野において用いられる電極基板としての応用が期待されている。   Such mesh electrode substrates are expected to be applied not only to the organic solar cells described above but also to electrode substrates used in various fields such as various solar cells and displays.

特開2003−203681号公報JP 2003-203681 A 特開2004−296669号公報JP 2004-296669 A 特許第4488034号公報Japanese Patent No. 4488034

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、メッシュ導電層を用いており、電極間の短絡を防止することが可能な発電効率に優れたメッシュ電極基板および上記メッシュ電極基板を簡便な工程で製造可能な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 circumstances, and uses a mesh conductive layer. The mesh electrode substrate excellent in power generation efficiency capable of preventing a short circuit between electrodes and the mesh electrode substrate can be simply obtained. The main object is to provide a manufacturing method that can be manufactured in a process.

上記課題を解決するために、本発明は、基材と、上記基材上にメッシュ状に形成される導電材料からなるメッシュ導電層と、上記メッシュ導電層上のみに形成される絶縁層と、を有することを特徴とするメッシュ電極基板を提供するものである。   In order to solve the above problems, the present invention provides a base material, a mesh conductive layer made of a conductive material formed in a mesh shape on the base material, an insulating layer formed only on the mesh conductive layer, A mesh electrode substrate is provided.

本発明によれば、上記メッシュ導電層上に絶縁層が形成されることから、短絡防止が可能となる。また、メッシュ導電層と絶縁層とを同時にメッシュ状に形成可能な製造方法を好適に用いることができることから、容易に製造できる。そのため、短絡防止効果を有し、発電効率に優れたメッシュ電極基板とすることができる。
また、本発明のメッシュ電極基板を、太陽電池に用いる場合、メッシュ導電層の開口部に絶縁層が形成されないことから、太陽光の受光効率が低下することを防ぐことができる。
According to the present invention, since the insulating layer is formed on the mesh conductive layer, a short circuit can be prevented. Moreover, since the manufacturing method which can form a mesh conductive layer and an insulating layer simultaneously in a mesh form can be used suitably, it can manufacture easily. Therefore, it is possible to obtain a mesh electrode substrate having a short-circuit preventing effect and excellent in power generation efficiency.
Moreover, when using the mesh electrode substrate of this invention for a solar cell, since an insulating layer is not formed in the opening part of a mesh conductive layer, it can prevent that the light reception efficiency of sunlight falls.

上記発明においては、上記メッシュ導電層の開口部に、上記メッシュ導電層と接するように形成される透明電極層を有することが好ましい。導電性を向上することができるからである。   In the said invention, it is preferable to have a transparent electrode layer formed in the opening part of the said mesh conductive layer so that the said mesh conductive layer may be contact | connected. This is because the conductivity can be improved.

また、上記発明においては、上記透明電極層の膜厚が、上記メッシュ導電層の膜厚以下であることが好ましい。形成されるメッシュ電極基板の構成間における高低差が緩和されるため、短絡防止効果を向上させることができるからである。   Moreover, in the said invention, it is preferable that the film thickness of the said transparent electrode layer is below the film thickness of the said mesh conductive layer. This is because the height difference between the configurations of the formed mesh electrode substrate is alleviated, so that the short-circuit prevention effect can be improved.

本発明は、上記本発明に係るメッシュ電極基板を有することを特徴とする太陽電池を提供する。   The present invention provides a solar cell comprising the mesh electrode substrate according to the present invention.

本発明によれば、上記本発明に係るメッシュ電極基板が用いられることにより、短絡防止可能となり、発電効率に優れた太陽電池とすることができる。   According to the present invention, by using the mesh electrode substrate according to the present invention, a short circuit can be prevented and a solar cell excellent in power generation efficiency can be obtained.

また本発明は、上記本発明に係る太陽電池が複数個連結されてなることを特徴とする太陽電池モジュールを提供する。   The present invention also provides a solar cell module comprising a plurality of solar cells according to the present invention connected together.

本発明によれば、上記太陽電池が用いられることにより、短絡防止が可能となり、発電効率に優れた太陽電池モジュールとすることができる。   According to the present invention, by using the solar cell, a short circuit can be prevented and a solar cell module excellent in power generation efficiency can be obtained.

本発明は、基材と、上記基材上にメッシュ状に形成される導電材料からなるメッシュ導電層と、上記メッシュ導電層上に形成される絶縁層と、を有するメッシュ電極基板の製造方法であって、上記導電材料を用いて連続した導電材料層を形成する導電材料層形成工程と、上記導電材料層の表面上全面に絶縁層を形成し、絶縁層付導電材料層を形成する絶縁層付導電材料層形成工程と、上記絶縁層付導電材料層をメッシュ状に形成するパターニング工程と、を有することを特徴とするメッシュ電極基板の製造方法を提供する。   The present invention is a method for producing a mesh electrode substrate, comprising: a base material; a mesh conductive layer made of a conductive material formed in a mesh shape on the base material; and an insulating layer formed on the mesh conductive layer. A conductive material layer forming step for forming a continuous conductive material layer using the conductive material; and an insulating layer for forming a conductive material layer with an insulating layer by forming an insulating layer over the entire surface of the conductive material layer. There is provided a method for manufacturing a mesh electrode substrate, comprising: an attached conductive material layer forming step; and a patterning step of forming the conductive material layer with an insulating layer in a mesh shape.

本発明によれば、絶縁層付導電材料層形成工程により絶縁層付導電材料層を形成した後に、パターニング工程により絶縁層付導電材料層をメッシュ状に形成することから、メッシュ導電層と絶縁層とを同時にメッシュ状に形成することができる。そのため、太陽電池等に用いられる、電極間の短絡を防止することが可能な発電効率に優れたメッシュ電極基板を容易に製造することができる。   According to the present invention, the conductive material layer with an insulating layer is formed in the mesh pattern by the patterning step after the conductive material layer with the insulating layer is formed by the conductive material layer forming step with the insulating layer. Can be simultaneously formed in a mesh shape. Therefore, it is possible to easily manufacture a mesh electrode substrate that is used in solar cells and the like and has excellent power generation efficiency that can prevent a short circuit between electrodes.

本発明のメッシュ電極基板は、絶縁層がメッシュ導電層上のみに形成されることから、太陽電池等に用いられる際に、メッシュ電極基板と他の構成層との間で生じる短絡を防止することが可能となるという効果を奏する。また、本発明のメッシュ電極基板を用いて、短絡防止が可能であり、発電効率に優れた太陽電池および太陽電池モジュールを容易に作製することができるという効果を奏する。   In the mesh electrode substrate of the present invention, since the insulating layer is formed only on the mesh conductive layer, a short circuit that occurs between the mesh electrode substrate and other constituent layers when used in a solar cell or the like is prevented. There is an effect that becomes possible. Moreover, it is possible to prevent a short circuit by using the mesh electrode substrate of the present invention, and it is possible to easily produce a solar cell and a solar cell module excellent in power generation efficiency.

本発明のメッシュ電極基板の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the mesh electrode substrate of this invention. 本発明のメッシュ電極基板の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the mesh electrode substrate of this invention. 本発明の太陽電池の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the solar cell of this invention. 本発明の太陽電池の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the solar cell of this invention. 本発明の太陽電池モジュールの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the solar cell module of this invention. 本発明のメッシュ電極基板の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the mesh electrode substrate of this invention. 本発明のメッシュ電極基板の製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the mesh electrode substrate of this invention. 本発明のメッシュ電極基板の製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the mesh electrode substrate of this invention.

以下、本発明のメッシュ電極基板、太陽電池、太陽電池モジュール、およびメッシュ電極基板の製造方法について順に説明する。   Hereinafter, the mesh electrode substrate, the solar cell, the solar cell module, and the method for manufacturing the mesh electrode substrate of the present invention will be described in order.

A.メッシュ電極基板
まず、本発明のメッシュ電極基板について説明する。本発明のメッシュ電極基板は、基材と、上記基材上にメッシュ状に形成される導電材料からなるメッシュ導電層と、上記メッシュ導電層上のみに形成される絶縁層と、を有することを特徴とするものである。
A. Mesh electrode substrate First, the mesh electrode substrate of the present invention will be described. The mesh electrode substrate of the present invention has a base material, a mesh conductive layer made of a conductive material formed in a mesh shape on the base material, and an insulating layer formed only on the mesh conductive layer. It is a feature.

本発明のメッシュ電極基板について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明のメッシュ電極基板の一例を示す概略断面図である。図1に例示するように、メッシュ電極基板10は、基材1と、基材1上に接着層2を介して形成されるメッシュ導電層3と、メッシュ導電層3上のみに形成される絶縁層4とを有するものである。   The mesh electrode substrate of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the mesh electrode substrate of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the mesh electrode substrate 10 includes a base material 1, a mesh conductive layer 3 formed on the base material 1 via an adhesive layer 2, and an insulation formed only on the mesh conductive layer 3. And layer 4.

また、図2(a)、(b)は、本発明のメッシュ電極基板の他の例を示す概略断面図である。図2(a)、(b)に例示するように、メッシュ電極基板10は、透明電極層5を有するものであっても良い。
具体的には、図2(a)に例示するように、メッシュ電極基板10において、メッシュ導電層3の開口部のみに透明電極層5が形成されるものであっても良く、また図2(b)に例示するように、基材1上全面に透明電極層5が形成され、さらに形成された透明電極層5上に形成されるメッシュ導電層3の開口部に形成されていても良い。
ここで、図2(a)、(b)において説明していない符号については、図1と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
FIGS. 2A and 2B are schematic cross-sectional views showing other examples of the mesh electrode substrate of the present invention. As illustrated in FIGS. 2A and 2B, the mesh electrode substrate 10 may have a transparent electrode layer 5.
Specifically, as illustrated in FIG. 2A, in the mesh electrode substrate 10, the transparent electrode layer 5 may be formed only in the openings of the mesh conductive layer 3, and FIG. As illustrated in b), the transparent electrode layer 5 may be formed on the entire surface of the substrate 1 and may be formed in the opening of the mesh conductive layer 3 formed on the formed transparent electrode layer 5.
Here, since the reference numerals not described in FIGS. 2A and 2B can be the same as those in FIG. 1, description thereof is omitted here.

本発明によれば、本発明のメッシュ電極基板と電極基板等の他の構成層との間において短絡の発生を防止することが可能となる。
例えば、本発明のメッシュ電極基板を用いて太陽電池を作製する場合、本発明のメッシュ電極基板において絶縁層が形成されることにより、上記メッシュ電極基板と太陽電池内の他の構成層との間で生じる短絡を防止することが可能となる。
また、メッシュ導電層上のみに絶縁層が形成される、すなわち、メッシュ導電層の開口部に絶縁層が形成されないことにより、太陽光の受光面積を充分に確保することができる。さらに、メッシュ導電層と絶縁層とを同時にメッシュ状に形成可能な製造方法を好適に用いることができることから、製造が容易となる。そのため、短絡防止効果を有し、発電効率に優れ、製造容易な太陽電池とすることが可能となる。
以下、本発明のメッシュ電極基板の各構成について説明する。
According to the present invention, it is possible to prevent occurrence of a short circuit between the mesh electrode substrate of the present invention and another constituent layer such as an electrode substrate.
For example, when a solar cell is manufactured using the mesh electrode substrate of the present invention, an insulating layer is formed in the mesh electrode substrate of the present invention, so that the mesh electrode substrate and the other constituent layers in the solar cell are interposed. It becomes possible to prevent the short circuit which arises in.
In addition, since the insulating layer is formed only on the mesh conductive layer, that is, the insulating layer is not formed in the opening of the mesh conductive layer, a sufficient area for receiving sunlight can be secured. Furthermore, since the manufacturing method which can form a mesh conductive layer and an insulating layer simultaneously in a mesh form can be used suitably, manufacture becomes easy. Therefore, it is possible to obtain a solar cell that has an effect of preventing a short circuit, has excellent power generation efficiency, and is easy to manufacture.
Hereinafter, each structure of the mesh electrode substrate of this invention is demonstrated.

1.絶縁層
まず、本発明における絶縁層について説明する。本発明に用いられる絶縁層は、メッシュ導電層上のみに形成されるものである。絶縁層が形成されることにより、本発明のメッシュ導電層と他の構成層との間を絶縁とすることができる。そのため、短絡の発生を防止することが可能となる。
具体的には、本発明のメッシュ電極基板を用いて太陽電池が形成される際に、メッシュ導電層と太陽電池の他の構成層との間における短絡の発生を防止可能とすることができる。
また、本発明に用いられる絶縁層は、メッシュ導電層上のみに形成される、すなわち、メッシュ導電層の開口部上に形成されないことから、本発明のメッシュ電極基板における太陽光の受光面積が低下することを防止するものである。
1. Insulating Layer First, the insulating layer in the present invention will be described. The insulating layer used in the present invention is formed only on the mesh conductive layer. By forming the insulating layer, the mesh conductive layer of the present invention can be insulated from other constituent layers. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a short circuit.
Specifically, when a solar cell is formed using the mesh electrode substrate of the present invention, it is possible to prevent occurrence of a short circuit between the mesh conductive layer and other constituent layers of the solar cell.
In addition, since the insulating layer used in the present invention is formed only on the mesh conductive layer, that is, not formed on the opening of the mesh conductive layer, the sunlight receiving area in the mesh electrode substrate of the present invention is reduced. It is to prevent that.

本発明に用いられる絶縁層の幅としては、例えば本発明のメッシュ電極基板を用いて太陽電池等を作製する際に、メッシュ導電層と、太陽電池の他の電極層との間を充分に絶縁することができるものであり、且つ、少なくともメッシュ導電層上のみに形成されるものであるので、メッシュ導電層の幅を超えない幅であれば特に限定されるものではない。通常は、メッシュ導電層の有する幅と同一の幅で形成されるが、形成された絶縁層の一部が欠損したもの等であっても良い。   As the width of the insulating layer used in the present invention, for example, when a solar cell or the like is produced using the mesh electrode substrate of the present invention, the mesh conductive layer and the other electrode layer of the solar cell are sufficiently insulated. Since it is formed at least only on the mesh conductive layer, the width is not particularly limited as long as it does not exceed the width of the mesh conductive layer. Usually, it is formed with the same width as that of the mesh conductive layer, but it may be one in which a part of the formed insulating layer is missing.

ここで、上記「同一の幅」とは、メッシュ導電層の有する幅と絶縁層の有する幅との差が、通常、メッシュ導電層の有する幅の50%以下であることが好ましく、20%以下であることがより好ましく、10%以下であることがより好ましい。   Here, the “same width” means that the difference between the width of the mesh conductive layer and the width of the insulating layer is usually 50% or less of the width of the mesh conductive layer, preferably 20% or less. It is more preferable that it is 10% or less.

また、本発明に用いられる絶縁層の形状としては、例えば太陽電池内に用いられる際に、メッシュ導電層と他の構成層との間を絶縁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、メッシュ導電層上に連続して形成されるものであっても良く、メッシュ導電層上に部分的に形成されるものであっても良い。
なお、本発明においては、メッシュ導電層上のみに絶縁層が形成されるものであり、メッシュ導電層の側面には絶縁層は形成されないものである。
In addition, the shape of the insulating layer used in the present invention is not particularly limited as long as it can insulate between the mesh conductive layer and other constituent layers, for example, when used in a solar cell, For example, it may be formed continuously on the mesh conductive layer, or may be partially formed on the mesh conductive layer.
In the present invention, the insulating layer is formed only on the mesh conductive layer, and the insulating layer is not formed on the side surface of the mesh conductive layer.

本発明に用いられる絶縁層の形成材料としては、本発明のメッシュ電極基板を用いて太陽電池が形成される際に、後述するメッシュ導電層と太陽電池の他の構成層との間において絶縁性を発揮できるものであれば特に限定されるものではなく、一般的に使用される絶縁性材料を使用することができる。   As a material for forming an insulating layer used in the present invention, when a solar cell is formed using the mesh electrode substrate of the present invention, an insulating property is provided between a mesh conductive layer described later and other constituent layers of the solar cell. If it can exhibit, it will not specifically limit, The insulating material generally used can be used.

このような絶縁性材料としては、例えば、有機系絶縁性材料、無機系絶縁性材料、上記両絶縁性材料を混合するハイブリッド系絶縁性材料等が挙げられる。   Examples of such an insulating material include an organic insulating material, an inorganic insulating material, a hybrid insulating material in which both the insulating materials are mixed, and the like.

上述したような有機系絶縁性材料は、加工適性に優れるという利点を有するものであり、例えば、天然樹脂、合成樹脂、天然ゴム、合成ゴム等が挙げられ、さらに上記天然樹脂および上記合成樹脂は、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂に大別できる。本発明においては、加工容易性の観点から、熱可塑性樹脂を特に好適に用いることができる。   The organic insulating material as described above has an advantage of excellent processability, and examples thereof include natural resins, synthetic resins, natural rubbers, synthetic rubbers, and the natural resins and synthetic resins described above. These can be roughly divided into thermoplastic resins and thermosetting resins. In the present invention, a thermoplastic resin can be particularly preferably used from the viewpoint of ease of processing.

このような熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ビニル樹脂、オレフィン樹脂、ポリエステル樹脂等を挙げることができる。
また一方、上述したような熱硬化性樹脂としては、例えば、アミノ樹脂、シアネート樹脂、イソシアネート樹脂、ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、熱可塑性樹脂を三次元架橋させた樹脂等を挙げることができる。なお、上述した熱可塑性樹脂を三次元架橋させた樹脂は、加工適性と高硬度とを兼ねているため、より好適に用いることができる。
Examples of such thermoplastic resins include acrylic resins, methacrylic resins, vinyl resins, olefin resins, and polyester resins.
On the other hand, examples of the thermosetting resin as described above include amino resins, cyanate resins, isocyanate resins, polyimides, epoxy resins, phenol resins, and resins obtained by three-dimensionally cross-linking thermoplastic resins. A resin obtained by three-dimensionally cross-linking the above-described thermoplastic resin can be used more suitably because it has both workability and high hardness.

また、上述したような無機系絶縁性材料は一般的に高硬度を示すものであり、短絡防止効果に優れるという利点を有するものである。このような無機系絶縁性材料としては、例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物等が挙げられ、なかでも金属酸化物を主体とするセラミックスが好適に用いられる。
このような金属酸化物の具体的な例としては、酸化ケイ素系、酸化アルミ系、酸化チタン系等を挙げることができ、なかでも酸化ケイ素系が好適に用いられる。
In addition, the inorganic insulating material as described above generally exhibits high hardness and has an advantage of being excellent in the effect of preventing a short circuit. Examples of such inorganic insulating materials include metal oxides, metal nitrides, metal carbides, metal sulfides, and the like. Among these, ceramics mainly composed of metal oxides are preferably used.
Specific examples of such metal oxides include silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, and the like. Among these, silicon oxide is preferably used.

また、上述したようなハイブリッド系絶縁性材料は、有機系絶縁性材料および無機系絶縁性材料を混合したものである。そのため、有機系絶縁性材料および無機系絶縁性材料の利点を有しており、本発明においてより好適に用いることができる。
このようなハイブリッド系絶縁性材料としては、例えば、シリカ系を挙げることができる。具体的には、ポリシラザン、ポリシロキサン、ポリシラン等が挙げられるが、特に、ポリシラザンが好適に用いられる。薄膜で充分な絶縁性を発揮することが可能となるからである。
The hybrid insulating material as described above is a mixture of an organic insulating material and an inorganic insulating material. Therefore, it has the advantages of an organic insulating material and an inorganic insulating material, and can be more suitably used in the present invention.
An example of such a hybrid insulating material is silica. Specific examples include polysilazane, polysiloxane, polysilane and the like, and polysilazane is particularly preferably used. This is because the thin film can exhibit sufficient insulation.

本発明に用いられる絶縁層の膜厚としては、例えば本発明のメッシュ電極基板を用いて太陽電池を作製する際に、メッシュ導電層と太陽電池の他の構成層との間に短絡の発生を防ぐ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、上述した絶縁性材料の種類等に応じて適宜決定されるものであるが、通常、10nm〜100μmの範囲内であることが好ましい。なかでも30nm〜10μmの範囲内であることが好ましく、特に50nm〜1μmの範囲内であることがより好ましい。
絶縁層の膜厚が上記範囲に満たない場合、充分な絶縁性を付与することができなくなる可能性を有し、また一方、上記範囲を超える場合、後述するパターニングによる形成方法等による形成が困難となる場合があるからである。
As the film thickness of the insulating layer used in the present invention, for example, when producing a solar cell using the mesh electrode substrate of the present invention, occurrence of a short circuit between the mesh conductive layer and other constituent layers of the solar cell. The material is not particularly limited as long as it can be prevented, and is appropriately determined according to the kind of the insulating material described above, but is preferably within a range of 10 nm to 100 μm. In particular, it is preferably in the range of 30 nm to 10 μm, and more preferably in the range of 50 nm to 1 μm.
If the thickness of the insulating layer is less than the above range, there is a possibility that sufficient insulation cannot be imparted. On the other hand, if it exceeds the above range, it is difficult to form by a patterning method described later. It is because it may become.

本発明に用いられる絶縁層の形成方法としては、メッシュ導電層上のみに絶縁層を形成できる方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、メッシュ導電層に用いられる導電材料を用いて連続して形成される層(以下、導電材料層と称する場合がある。)の表面上全面に絶縁層が積層された絶縁層付導電材料層を形成し、これをパターニングすることにより、絶縁層とメッシュ導電層とを同時にメッシュ状に形成する方法、基材上に導電材料がメッシュ状に形成されてなるメッシュ導電層を形成し、メッシュ導電層上のみに、メッシュ状の絶縁層を形成する方法等を挙げることができる。
なかでも、後述する「D.メッシュ電極基板の製造方法」の項に記載する方法等を好適に用いることができる。
The method for forming the insulating layer used in the present invention is not particularly limited as long as the insulating layer can be formed only on the mesh conductive layer. For example, a conductive material used for the mesh conductive layer is used. A conductive material layer with an insulating layer in which an insulating layer is laminated on the entire surface of a continuously formed layer (hereinafter sometimes referred to as a conductive material layer) is formed and patterned to form an insulating layer. And forming a mesh conductive layer on the base material, forming a mesh conductive layer formed of a conductive material in a mesh shape, and forming a mesh insulating layer only on the mesh conductive layer The method etc. can be mentioned.
Especially, the method etc. which are described in the term of "D. The manufacturing method of a mesh electrode substrate" mentioned later can be used conveniently.

2.メッシュ導電層
次に本発明に用いられるメッシュ導電層について説明する。本発明におけるメッシュ導電層は、基材上に導電材料がメッシュ状に形成されてなるものである。また、上記メッシュ導電層上のみに、上述した絶縁層が形成されるものである。
2. Mesh conductive layer Next, the mesh conductive layer used in the present invention will be described. The mesh conductive layer in the present invention is formed by forming a conductive material in a mesh shape on a base material. Further, the above-described insulating layer is formed only on the mesh conductive layer.

具体的には、図1に例示するように、本発明に用いられるメッシュ導電層3は、基材1上に、接着層2を介して形成されており、メッシュ導電層3上のみに絶縁層4が形成されるものであっても良い。   Specifically, as illustrated in FIG. 1, the mesh conductive layer 3 used in the present invention is formed on the base material 1 via the adhesive layer 2, and the insulating layer is formed only on the mesh conductive layer 3. 4 may be formed.

本発明におけるメッシュ導電層に用いられる導電材料としては、所望の導電性を有するものであれば特に限定されるものではなく、本発明のメッシュ電極基板の用途等に応じて適宜選択して用いることができ、例えば、金属材料、カーボン、金属酸化物、導電性高分子等が挙げられる。なかでも、本発明においては、導電性に優れるという観点から、金属材料が好適に用いられる。
上記金属材料としては、例えば、チタン、アルミニウム、鉄、ニッケル、鉄−ニッケル合金、銅、または銅−ニッケル合金、ニオブ、タングステン、タンタル、クロム、ステンレス系合金等を挙げることができる。
The conductive material used for the mesh conductive layer in the present invention is not particularly limited as long as it has a desired conductivity, and is appropriately selected and used depending on the use of the mesh electrode substrate of the present invention. Examples thereof include metal materials, carbon, metal oxides, and conductive polymers. Especially, in this invention, a metal material is used suitably from a viewpoint that it is excellent in electroconductivity.
Examples of the metal material include titanium, aluminum, iron, nickel, iron-nickel alloy, copper, or copper-nickel alloy, niobium, tungsten, tantalum, chromium, and a stainless alloy.

また、本発明のメッシュ電極基板が色素増感型太陽電池に用いられる場合、本発明に用いられる導電材料としては、電解質層に含有される酸化還元対に対する耐性を有するものであることが好ましい。特に、一般的な色素増感型太陽電池に用いられる電解質層においては、腐食性の高いヨウ素を含有する酸化還元対が広く使用されることから、耐腐食性を有するものであることが好ましい。具体的には、チタン、アルミニウム、銅、または銅−ニッケル合金、ステンレス系合金等を挙げることができる。
なお、メッシュ導電層が、ヨウ素を含有する酸化還元対に対して耐性を有するか否かについては、ヨウ素を含む電解質溶液に500時間浸漬させ、重量変化を測定することにより評価することができる。この場合、メッシュ導電層が腐食した場合には、メッシュ導電層が溶解(イオン化)し、重量が減少することを示す。
When the mesh electrode substrate of the present invention is used for a dye-sensitized solar cell, the conductive material used in the present invention preferably has resistance to a redox pair contained in the electrolyte layer. In particular, in an electrolyte layer used in a general dye-sensitized solar cell, a redox couple containing highly corrosive iodine is widely used, and therefore it is preferable that the layer has corrosion resistance. Specific examples include titanium, aluminum, copper, a copper-nickel alloy, and a stainless alloy.
Whether or not the mesh conductive layer has resistance to the redox pair containing iodine can be evaluated by immersing it in an electrolyte solution containing iodine for 500 hours and measuring the change in weight. In this case, when the mesh conductive layer is corroded, the mesh conductive layer is dissolved (ionized), and the weight is reduced.

本発明に用いられるメッシュ導電層の膜厚としては、導電材料の種類等に応じて適宜選択されるものであり、所望の電気抵抗値を示す範囲内であれば特に限定されるものではないが、通常、100nm〜1mmの範囲内であることが好ましい。なかでも、300nm〜50μmの範囲内であることが好ましく、特に500nm〜30μmの範囲内であることがより好ましい。
メッシュ導電層の膜厚が上記範囲より薄い場合、メッシュ導電層の電気抵抗が大きくなりすぎてしまい、実質的にメッシュ導電層が電極として機能しなくなる可能性を有するからである。また一方、上記範囲より厚い場合、メッシュ導電層を形成する導電材料の種類によっては、製造効率や、製造コスト等の観点から生産性が低下する可能性を有するからである。
The film thickness of the mesh conductive layer used in the present invention is appropriately selected according to the type of conductive material and the like, and is not particularly limited as long as it is within a range showing a desired electric resistance value. Usually, it is preferably within a range of 100 nm to 1 mm. Especially, it is preferable to exist in the range of 300 nm-50 micrometers, and it is more preferable to be in the range of 500 nm-30 micrometers especially.
This is because if the thickness of the mesh conductive layer is smaller than the above range, the electrical resistance of the mesh conductive layer becomes too large, and the mesh conductive layer may not function as an electrode substantially. On the other hand, if the thickness is larger than the above range, depending on the type of conductive material forming the mesh conductive layer, the productivity may decrease from the viewpoint of manufacturing efficiency, manufacturing cost, and the like.

メッシュ導電層が形成されることによってメッシュ電極基板上に形成される開口部の形状としては、本発明のメッシュ電極基板の用途等に応じて適宜決定されるものであり、特に限定されるものではないが、例えば、三角形、四角形、六角形等の多角形形状、円形、楕円形およびそれらの連続形状等を挙げることができる。   The shape of the opening formed on the mesh electrode substrate by forming the mesh conductive layer is appropriately determined according to the use of the mesh electrode substrate of the present invention, and is not particularly limited. For example, a polygonal shape such as a triangle, a quadrangle, and a hexagon, a circle, an ellipse, and a continuous shape thereof can be given.

本発明のメッシュ電極基板上における上記開口部の比率としては、本発明のメッシュ電極基板の用途等に応じて適宜選択されるものであり特に限定されるものではないが、通常、50%〜95%の範囲内であることが好ましい。
開口部の比率が上記範囲に満たない場合、例えば、本発明のメッシュ電極基板を用いて作製される太陽電池において、メッシュ電極基板側から太陽光を充分に受光することが困難となる場合があり、発電効率が低下する可能性があるからである。また一方、上記範囲を超える場合は、メッシュ導電層が電極としての機能を発揮することが困難となる可能性を有するからである。
The ratio of the openings on the mesh electrode substrate of the present invention is appropriately selected according to the use of the mesh electrode substrate of the present invention and is not particularly limited, but is usually 50% to 95. % Is preferable.
When the ratio of the openings is less than the above range, for example, in a solar cell manufactured using the mesh electrode substrate of the present invention, it may be difficult to sufficiently receive sunlight from the mesh electrode substrate side. This is because the power generation efficiency may decrease. On the other hand, when the above range is exceeded, it may be difficult for the mesh conductive layer to exhibit its function as an electrode.

また、上記開口部の個々の大きさとしては、本発明のメッシュ電極基板の用途等に応じて適宜決定されるものであるが、開口幅が1μm〜2000μmの範囲内であることが好ましい。なかでも、10μm〜1000μmの範囲内であることが好ましく、特に100μm〜500μmの範囲内であることがより好ましい。
ここで、上記開口幅とは、メッシュ電極基板上に形成された個々の開口部において、最も幅が広い部分の距離を示すものである。
Further, the individual sizes of the openings are appropriately determined according to the use of the mesh electrode substrate of the present invention, but the opening width is preferably in the range of 1 μm to 2000 μm. Especially, it is preferable to exist in the range of 10 micrometers-1000 micrometers, and it is especially more preferable that it exists in the range of 100 micrometers-500 micrometers.
Here, the said opening width shows the distance of the widest part in each opening part formed on the mesh electrode substrate.

さらにメッシュ導電層の線幅としては、0.02μm〜10mmの範囲内であることが好ましく、なかでも1μm〜2mmの範囲内であることが好ましく、特に10μm〜1mmの範囲内であることがより好ましい。   Furthermore, the line width of the mesh conductive layer is preferably in the range of 0.02 μm to 10 mm, more preferably in the range of 1 μm to 2 mm, and more preferably in the range of 10 μm to 1 mm. preferable.

本発明に用いられるメッシュ導電層の形成方法としては、メッシュ状の導電層を形成する導電材料の種類等に応じて適宜選択されるものであり、所望の形状に形成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、予め別途メッシュ状の導電層を形成し、これを基材に貼り合わせる方法(以下、A方法とする。)や、導電材料層を形成した後に、パターニングすることによりメッシュ状にする方法(以下、B方法とする。)等を挙げることができる。   The method for forming the mesh conductive layer used in the present invention is appropriately selected according to the type of conductive material for forming the mesh-like conductive layer, and is particularly limited as long as it can be formed into a desired shape. Although not performed, for example, a mesh-shaped conductive layer is separately formed in advance, and this is bonded to a base material (hereinafter referred to as method A) or a conductive material layer is formed and then patterned. And the like (hereinafter referred to as method B).

このようなA方法におけるメッシュ導電層を形成する方法としては、例えば、レジストを用いたフォトリソグラフィー法等を挙げることができる。
また、形成したメッシュ導電層を基材に貼り合わせる方法としては、メッシュ導電層上または基材上に接着層を形成し貼り合わせる方法等を挙げることができる。
Examples of the method for forming the mesh conductive layer in the method A include a photolithography method using a resist.
Moreover, as a method of sticking the formed mesh conductive layer to the base material, a method of forming an adhesive layer on the mesh conductive layer or the base material and sticking it can be exemplified.

上述したようなA方法においては、別途メッシュ導電層を形成する際に絶縁層を同時にパターニングして絶縁層付メッシュ導電層として基材上に貼り合わせても良い。   In the method A as described above, when a mesh conductive layer is separately formed, the insulating layer may be patterned at the same time and bonded to the base material as a mesh conductive layer with an insulating layer.

一方、上記B方法における導電材料層を形成する方法としては、例えば、真空蒸着法(抵抗加熱、誘電加熱、EB加熱方式)、化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition法、CVD法)、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理気相成長法(Physical Vapor Deposition法、PVD法)等を挙げることができる。
また、より厚みの大きいメッシュ導電層を形成することが必要な場合には、予め別途調製した導電材料層を、接着層等を介して貼合する方法等を用いることができる。
さらに、導電材料層に開口部を形成して所望の形状を有するメッシュ導電層とする方法としては、例えば、ドライエッチングやウエットエッチング等を挙げることができる。
On the other hand, as a method for forming the conductive material layer in the above-mentioned method B, for example, vacuum deposition (resistance heating, dielectric heating, EB heating), chemical vapor deposition, thermal chemical vapor deposition, photochemical vapor deposition Examples thereof include chemical vapor deposition methods (chemical vapor deposition method, CVD method), physical vapor deposition methods (physical vapor deposition method, PVD method) such as sputtering method and ion plating method.
In addition, when it is necessary to form a thicker mesh conductive layer, a method in which a conductive material layer separately prepared in advance is bonded via an adhesive layer or the like can be used.
Furthermore, examples of a method for forming a mesh conductive layer having a desired shape by forming an opening in the conductive material layer include dry etching and wet etching.

上述したようなB方法においては、基材上全面に導電材料層を形成し、さらに導電材料層上全面に絶縁層を形成した後、絶縁層と同時にパターニングを行っても良く、また、基材上全面に導電材料層を形成し、パターニングを行いメッシュ導電層とした後、メッシュ導電層上のみに絶縁層を形成しても良い。   In the method B as described above, a conductive material layer may be formed on the entire surface of the substrate, an insulating layer may be formed on the entire surface of the conductive material layer, and then patterned simultaneously with the insulating layer. A conductive material layer may be formed on the entire upper surface and patterned to form a mesh conductive layer, and then an insulating layer may be formed only on the mesh conductive layer.

本発明におけるメッシュ導電層の形成方法としては、上述したA方法、B方法以外の形成方法であっても良く、例えば、メッシュ状に直接形成する方法等を挙げることができる。
このような方法としては、インクジェット法等によってメッシュ状の導電層を直接描画形成する方法を挙げることができる。
As a formation method of the mesh conductive layer in the present invention, a formation method other than the above-described A method and B method may be used, and examples thereof include a method of directly forming in a mesh shape.
Examples of such a method include a method of directly drawing and forming a mesh-like conductive layer by an ink jet method or the like.

3.基材
次に、本発明に用いられる基材について説明する。本発明に用いられる基材は、本発明のメッシュ電極基板の他の構成を支持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、樹脂材料、ガラス等を用いることができる。
このような基材としては、フレキシブル性が良好であること等の観点から、樹脂材料が特に好適に用いられる。
3. Next, the substrate used in the present invention will be described. The base material used for this invention will not be specifically limited if the other structure of the mesh electrode substrate of this invention can be supported, For example, a resin material, glass, etc. can be used.
As such a base material, a resin material is particularly preferably used from the viewpoint of good flexibility.

また、本発明に用いられる基材としては、透明性を有しているものであっても良く、有していないものであっても良いが、例えば、本発明のメッシュ電極基板が太陽電池等に用いられる際、透明性を有するものであることが好ましい。
上記透明性としては、本発明のメッシュ電極基板が色素増感型太陽電池に用いられる際に、多孔質層に含有される金属酸化物半導体微粒子が担持する色素増感剤が、光を吸収し起電力を生じさせることが可能な程度の太陽光を、透過できる程度の透明性を有しているものであれば特に限定されるものではないが、全光線透過率80%以上であることが好ましい。
なお、上記全光線透過率は、JIS K7361−1:1997に準拠した測定方法により測定した値を用いることができる。
In addition, the substrate used in the present invention may be transparent or may not have, for example, the mesh electrode substrate of the present invention is a solar cell or the like. It is preferable that it is transparent when used.
As the transparency, when the mesh electrode substrate of the present invention is used in a dye-sensitized solar cell, the dye sensitizer carried by the metal oxide semiconductor fine particles contained in the porous layer absorbs light. Although it will not specifically limit if it has the transparency which can permeate | transmit sunlight which can produce an electromotive force, It should be 80% or more of total light transmittance. preferable.
In addition, the said total light transmittance can use the value measured by the measuring method based on JISK7361-1: 1997.

このような透明性を有する樹脂材料としては、所望の透明性を示すものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)等)、ポリアミド(ナイロン−6、ナイロン−66等)、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリカーボネート等、あるいはこれらの高分子の共重合体からなる基材を用いることができる。   The resin material having such transparency is not particularly limited as long as it exhibits desired transparency. For example, polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), polyester (polyethylene terephthalate (PET), polybutylene) A substrate made of terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), polyamide (nylon-6, nylon-66, etc.), polyvinyl chloride, polyimide, polycarbonate, or a copolymer of these polymers can be used. .

また、基材の厚みとしては、本発明のメッシュ電極基板に、必要な自己支持性を付与できるものであれば特に限定されるものではなく、基材を構成する材料等に応じて適宜選択されるものであるが、通常、10μm〜2000μmの範囲内であることが好ましい。中でも50μm〜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より好ましい。
上記範囲より基材が薄い場合、所望の自己支持性を得られない可能性を有しており、また一方、上記範囲より厚い場合、フレキシブル性を発揮することが困難となる可能性や、本発明のメッシュ電極基板および上記メッシュ電極基板を備える太陽電池等の薄型化が困難となる可能性を有するからである。
Further, the thickness of the substrate is not particularly limited as long as it can provide the necessary self-supporting property to the mesh electrode substrate of the present invention, and is appropriately selected according to the material constituting the substrate. Usually, it is preferably in the range of 10 μm to 2000 μm. In particular, it is preferably in the range of 50 μm to 1800 μm, and more preferably in the range of 100 μm to 1500 μm.
If the substrate is thinner than the above range, the desired self-supporting property may not be obtained. On the other hand, if the substrate is thicker than the above range, it may be difficult to exhibit flexibility, This is because it may be difficult to reduce the thickness of the mesh electrode substrate of the invention and a solar cell including the mesh electrode substrate.

4.その他の構成層
本発明のメッシュ電極基板は、少なくとも上述した絶縁層、メッシュ導電層、基材を含むものであり、メッシュ電極基板の用途等に応じて、その他の構成層を有するものであっても良い。例えば、透明電極層、接着層、触媒層、光散乱層、水蒸気バリア層、UVカット層等が挙げられる。
以下、その他の構成層について説明する。
4). Other constituent layers The mesh electrode substrate of the present invention includes at least the insulating layer, the mesh conductive layer, and the base material described above, and has other constituent layers according to the use of the mesh electrode substrate. Also good. Examples thereof include a transparent electrode layer, an adhesive layer, a catalyst layer, a light scattering layer, a water vapor barrier layer, and a UV cut layer.
Hereinafter, other constituent layers will be described.

(1)透明電極層
まず、本発明に用いられる透明電極層について説明する。本発明に用いられる透明電極層は、透明性を有し、所望の導電性を有するものであれば特に限定されるものではない。
(1) Transparent electrode layer First, the transparent electrode layer used for this invention is demonstrated. The transparent electrode layer used for this invention will not be specifically limited if it has transparency and desired electroconductivity.

(i)透明電極層の形成材料
本発明に用いられる透明電極層としては、透明性を有し、電極としての機能を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、導電性高分子材料や金属酸化物等からなるものを挙げることができる。
(I) Material for forming transparent electrode layer The transparent electrode layer used in the present invention is not particularly limited as long as it has transparency and functions as an electrode. Examples thereof include materials and metal oxides.

このような透明性を有する導電性高分子材料としては、例えば、ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、ポリアニリン(PA)、ポリピロール、またはこれらの誘導体等を挙げることができる。
また、このような金属酸化物としては、例えば、SnO、ZnO、酸化インジウムにスズを添加した化合物(ITO)、フッ素ドープしたSnO(以下、FTOと称する。)、酸化インジウムに酸化亜鉛を添加した化合物(IZO)等を挙げることができる。
これらの材料は、単独で使用しても良いし、2種類以上を混合して用いても良い。
Examples of such a conductive polymer material having transparency include polythiophene, polyethylenedioxythiophene (PEDOT), polyaniline (PA), polypyrrole, or derivatives thereof.
Examples of such metal oxides include SnO 2 , ZnO, a compound in which tin is added to indium oxide (ITO), fluorine-doped SnO 2 (hereinafter referred to as FTO), and zinc oxide in indium oxide. The added compound (IZO) etc. can be mentioned.
These materials may be used alone or in combination of two or more.

また、上述したような形成材料としては、触媒性能を有するものであっても良く、触媒性能を有していないものであっても良いが、特に触媒性能を有するものであることが好ましい。触媒層を別途形成する必要がないことから、メッシュ電極基板の薄型化、軽量化、製造工程の簡便化等を図ることができるからである。
なお、上記透明電極層の形成材料が触媒性能を有していないものである場合、導電性向上の観点から、触媒層を別途形成することが好ましい。
In addition, the forming material as described above may have catalytic performance or may not have catalytic performance, but it is particularly preferable to have catalytic performance. This is because it is not necessary to separately form a catalyst layer, and therefore the mesh electrode substrate can be made thinner and lighter, and the manufacturing process can be simplified.
In addition, when the formation material of the said transparent electrode layer is a thing which does not have catalyst performance, it is preferable to form a catalyst layer separately from a viewpoint of electroconductivity improvement.

上述したような触媒性能を有する透明電極層の形成材料としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体等を挙げることができる。   Examples of the material for forming the transparent electrode layer having catalytic performance as described above include polyethylene dioxythiophene derivatives, polyaniline derivatives, polypyrrole derivatives, and the like.

また、本発明における透明電極層としては、単一の層から構成されるものであっても良く、また複数の層が積層された構成であっても良い。   Further, the transparent electrode layer in the present invention may be composed of a single layer or may be composed of a plurality of layers laminated.

(ii)透明電極層の形成位置
本発明に用いられる透明電極層の形成位置としては、メッシュ導電層と接触するように形成されていることが好ましい。導電性に優れたものとすることができるからである。
このような透明電極層の形成位置としては、例えば、メッシュ導電層の開口部上のみに形成される態様(図2(a)参照)や、メッシュ導電層の開口部および絶縁層上に形成される態様、基材上全面に透明電極層が形成され、透明電極層上にメッシュ導電層および絶縁層が形成される態様、基材上全面に透明電極層が形成され、メッシュ導電層および絶縁層が形成され、さらにメッシュ導電層の開口部に透明電極層が形成される態様(図2(b)参照)等を挙げることができる。
なお、透明電極層が、メッシュ導電層の開口部および絶縁層上に形成される場合、メッシュ導電層の開口部上および絶縁層上に形成される透明電極層が互いに接触しないように形成される必要がある。例えば、太陽電池に用いた際に、短絡が生じる可能性を有するからである。
(Ii) Formation position of transparent electrode layer As a formation position of the transparent electrode layer used for this invention, it is preferable to form so that a mesh conductive layer may be contacted. It is because it can be made excellent in conductivity.
As the formation position of such a transparent electrode layer, for example, it is formed only on the mesh conductive layer opening (see FIG. 2A), or on the mesh conductive layer opening and the insulating layer. A mode in which a transparent electrode layer is formed on the entire surface of the substrate, and a mesh conductive layer and an insulating layer are formed on the transparent electrode layer. A transparent electrode layer is formed on the entire surface of the substrate, and the mesh conductive layer and the insulating layer. And a transparent electrode layer is formed in the opening of the mesh conductive layer (see FIG. 2B).
In addition, when a transparent electrode layer is formed on the opening part and insulating layer of a mesh conductive layer, it forms so that the transparent electrode layer formed on the opening part and insulating layer of a mesh conductive layer may not mutually contact There is a need. For example, there is a possibility that a short circuit occurs when used in a solar cell.

また、上述した透明電極層の形成位置としては、メッシュ導電層と接触されるように形成されるものであれば特に限定されるものではないが、なかでもメッシュ導電層の開口部に形成されることが好ましい。導電性により優れたメッシュ電極基板とすることができるからである。さらに、透明電極層とメッシュ導電層との密着不良により、その後に積層される他の構成層が剥離することを防止可能となるからである。   In addition, the formation position of the transparent electrode layer is not particularly limited as long as it is formed so as to be in contact with the mesh conductive layer. In particular, the transparent electrode layer is formed in the opening of the mesh conductive layer. It is preferable. It is because it can be set as the mesh electrode substrate excellent in electroconductivity. Further, it is possible to prevent other constituent layers laminated thereafter from being peeled due to poor adhesion between the transparent electrode layer and the mesh conductive layer.

(iii)透明電極層の形成方法
本発明に用いられる透明電極層の形成方法としては、例えば、スパッタリング法、蒸着法等の気相メッキ法等や、上述した材料を含有する透明電極層形成用塗工液を塗布、乾燥して形成する方法等を挙げることができる。
具体的には、透明電極層がメッシュ導電層の開口部のみに形成される態様(図2(a)参照)では、メタルマスクを用いてスパッタリングを行う方法を好適に用いることができる。また、透明電極層がメッシュ導電層の開口部および絶縁層上に形成される態様では、基材上にメッシュ導電層および絶縁層を形成した後に、透明電極層形成用塗工液を塗布する方法等を用いることができる。さらに透明電極層が基材上全面に形成され、基材上にメッシュ導電層および絶縁層が形成される態様では、基材上全面に透明電極層を形成できる方法であれば特に限定されるものではなく、公知の方法を用いることができる。
(Iii) Formation method of transparent electrode layer As a formation method of the transparent electrode layer used for this invention, vapor deposition methods, such as sputtering method and a vapor deposition method, etc., For transparent electrode layer formation containing the material mentioned above, for example Examples include a method of applying and drying a coating solution.
Specifically, in an embodiment in which the transparent electrode layer is formed only in the openings of the mesh conductive layer (see FIG. 2A), a method of performing sputtering using a metal mask can be suitably used. Moreover, in the aspect in which the transparent electrode layer is formed on the opening of the mesh conductive layer and the insulating layer, the method of applying the transparent electrode layer forming coating liquid after forming the mesh conductive layer and the insulating layer on the base material Etc. can be used. Further, in the embodiment in which the transparent electrode layer is formed on the entire surface of the substrate and the mesh conductive layer and the insulating layer are formed on the substrate, the method is particularly limited as long as the transparent electrode layer can be formed on the entire surface of the substrate. Instead, known methods can be used.

(iv)その他
また、本発明に用いられる透明電極層の膜厚としては、上記メッシュ導電層の膜厚以下であることが好ましい。形成されるメッシュ電極基板の構成間における高低差が緩和されるため、短絡防止効果を向上させることができるからである。
このような透明電極層の膜厚としては、通常、5nm〜2000nm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より好ましい。膜厚が上記範囲より厚い場合、均質な透明電極層を形成することが困難となる可能性があり、また、全光線透過率が低下して、良好な光電変換効率を得ることが困難となる可能性を有するからである。また一方、上記範囲より薄い場合、透明電極層の導電性が不十分となる可能性を有するからである。
なお、上記膜厚は、透明電極層が複数の層から構成される場合には、構成するすべての層の膜厚を合計した総膜厚を示すものである。
(Iv) Others The thickness of the transparent electrode layer used in the present invention is preferably not more than the thickness of the mesh conductive layer. This is because the height difference between the configurations of the formed mesh electrode substrate is alleviated, so that the short-circuit prevention effect can be improved.
The film thickness of such a transparent electrode layer is usually preferably in the range of 5 nm to 2000 nm, and more preferably in the range of 10 nm to 1000 nm. If the film thickness is thicker than the above range, it may be difficult to form a homogeneous transparent electrode layer, and the total light transmittance is lowered, making it difficult to obtain good photoelectric conversion efficiency. This is because there is a possibility. On the other hand, if the thickness is smaller than the above range, the conductivity of the transparent electrode layer may be insufficient.
In addition, the said film thickness shows the total film thickness which totaled the film thickness of all the layers to comprise, when a transparent electrode layer is comprised from several layers.

(2)接着層
本発明における接着層について説明する。本発明に用いられる接着層は、任意の構成層同士を貼り合わせる際に用いられるものであり、具体的には、基材−メッシュ導電層間等に好適に用いることができる。
このような接着層に用いられる接着性材料としては、接着層が形成される層間において密着性を発揮できるものであれば特に限定されるものではない。例えば、樹脂材料等を用いることができ、具体的には、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエチレン、ポリスチレン、アイオノマー樹脂等を挙げることができる。
(2) Adhesive layer The adhesive layer in this invention is demonstrated. The adhesive layer used in the present invention is used when arbitrary constituent layers are bonded to each other, and specifically, can be suitably used for a base material-mesh conductive layer or the like.
The adhesive material used for such an adhesive layer is not particularly limited as long as it can exhibit adhesion between the layers on which the adhesive layer is formed. For example, a resin material or the like can be used, and specific examples include polyurethane, polyimide, polyethylene, polystyrene, and ionomer resin.

(3)触媒層
本発明における触媒層について説明する。本発明に用いられる触媒層は、本発明のメッシュ電極基板の導電性を向上させる機能を有するものである。
本発明に用いられる触媒層は、上述したように、透明電極層の形成材料が触媒性能を有していないものであった場合、導電性向上の観点から、特に好適に用いられるものである。
このような触媒層としては、一般的な太陽電池用電極基板において用いられる触媒層と同様のものを使用することができる。
(3) Catalyst layer The catalyst layer in this invention is demonstrated. The catalyst layer used in the present invention has a function of improving the conductivity of the mesh electrode substrate of the present invention.
As described above, the catalyst layer used in the present invention is particularly preferably used from the viewpoint of improving conductivity when the material for forming the transparent electrode layer does not have catalytic performance.
As such a catalyst layer, the thing similar to the catalyst layer used in a general electrode substrate for solar cells can be used.

(4)その他
本発明のメッシュ電極基板は、上述した構成層以外にも、光散乱層、水蒸気バリア層、UVカット層等の任意の層を含有していても良い。このような光散乱層、水蒸気バリア層、UVカット層としては、一般的な電極基板に用いられるものと同様のものを好適に用いることができる。
(4) Others The mesh electrode substrate of the present invention may contain arbitrary layers such as a light scattering layer, a water vapor barrier layer, and a UV cut layer in addition to the constituent layers described above. As such a light-scattering layer, water vapor | steam barrier layer, and UV cut layer, the thing similar to what is used for a general electrode substrate can be used suitably.

5.メッシュ電極基板
本発明のメッシュ電極基板の用途としては、例えば、色素増感型太陽電池、有機薄膜型太陽電池等の有機系太陽電池や、アモルファス型太陽電池、化合物半導体太陽電池等の無機系太陽電池等のフレキシブル性を有する種々の太陽電池、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)素子を用いたディスプレイ、および照明等を挙げることができる。
5. Mesh electrode substrate Examples of the use of the mesh electrode substrate of the present invention include organic solar cells such as dye-sensitized solar cells and organic thin film solar cells, and inorganic solar cells such as amorphous solar cells and compound semiconductor solar cells. Examples thereof include various solar batteries having flexibility such as batteries, displays using organic electroluminescence (organic EL) elements, and illumination.

B.太陽電池
次に、本発明の太陽電池について説明する。本発明の太陽電池は、上記本発明に係るメッシュ電極基板を有することを特徴とするものである。
ここで、太陽電池としては、有機系太陽電池、無機系太陽電池に大別することができる。例えば、有機系太陽電池としては、光電変換機能を有する部位に有機物が用いられているものであれば特に限定されるものではなく、具体的な例として、色素増感型太陽電池、有機薄膜型太陽電池等を挙げることができる。
以下、各太陽電池について説明する。
B. Next, the solar cell of the present invention will be described. The solar cell of the present invention has the mesh electrode substrate according to the present invention.
Here, as a solar cell, it can divide roughly into an organic type solar cell and an inorganic type solar cell. For example, the organic solar cell is not particularly limited as long as an organic substance is used in a portion having a photoelectric conversion function, and specific examples include a dye-sensitized solar cell and an organic thin film type. A solar cell etc. can be mentioned.
Hereinafter, each solar cell will be described.

1.色素増感型太陽電池
まず、本発明の色素増感型太陽電池について説明する。本発明の色素増感型太陽電池は、上記本発明に係るメッシュ電極基板を有することを特徴とするものである。
具体的には、本発明の色素増感型太陽電池は、上述したメッシュ電極基板と、上記メッシュ電極基板の上記メッシュ導電層と対向する位置に配置され、対極としての機能を有する色素増感型太陽電池用電極基板と、上記メッシュ電極基板、または上記色素増感型太陽電池用電極基板のいずれか一方の基板上に形成され、色素増感剤が担持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、上記メッシュ電極基板および上記色素増感型太陽電池用電極基板の間に形成され、酸化還元対を含有する電解質層と、を有するものとすることができる。
ここで、本発明の色素増感型太陽電池に用いられる上記メッシュ電極基板以外の構成としては、通常、色素増感型太陽電池に用いられる構成部材を用いることができる。
このような本発明の色素増感型太陽電池としては、上記多孔質層の形成位置が上記メッシュ電極基板上、または上記色素増感型太陽電池用電極基板のいずれであるかによって、2態様に大別することができる。
1. First, the dye-sensitized solar cell of the present invention will be described. The dye-sensitized solar cell of the present invention has the mesh electrode substrate according to the present invention.
Specifically, the dye-sensitized solar cell of the present invention is disposed at a position facing the mesh electrode substrate and the mesh conductive layer of the mesh electrode substrate, and has a function as a counter electrode. Contains metal oxide semiconductor fine particles formed on one of the electrode substrate for solar cell and the mesh electrode substrate or the electrode substrate for dye-sensitized solar cell and carrying a dye sensitizer. A porous layer and an electrolyte layer formed between the mesh electrode substrate and the dye-sensitized solar cell electrode substrate and containing a redox pair may be included.
Here, as a configuration other than the mesh electrode substrate used in the dye-sensitized solar cell of the present invention, components used in the dye-sensitized solar cell can be generally used.
Such a dye-sensitized solar cell of the present invention has two modes depending on whether the porous layer is formed on the mesh electrode substrate or the electrode substrate for the dye-sensitized solar cell. It can be divided roughly.

本発明の色素増感型太陽電池の各態様について図面を参照しながら説明する。図3(a)、(b)は本発明の色素増感型太陽電池の一例を示す概略断面図である。
図3(a)に例示する色素増感型太陽電池20は、色素増感型太陽電池用電極基板11上に多孔質層12が形成され、多孔質層12と、メッシュ電極基板10とが対向するように配置され、電解質層13を挟持するように形成されるものである。
また、図3(b)に例示する色素増感型太陽電池20は、メッシュ電極基板10上に、多孔質層12が形成されており、多孔質層12と、色素増感型太陽電池用電極基板11とが対向するように配置され、電解質層13を挟持するように形成されるものである。
なお、メッシュ電極基板10の各構成については、上記「A.メッシュ電極基板」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
Each aspect of the dye-sensitized solar cell of the present invention will be described with reference to the drawings. 3 (a) and 3 (b) are schematic cross-sectional views showing an example of the dye-sensitized solar cell of the present invention.
In the dye-sensitized solar cell 20 illustrated in FIG. 3A, the porous layer 12 is formed on the electrode substrate 11 for the dye-sensitized solar cell, and the porous layer 12 and the mesh electrode substrate 10 face each other. Are arranged so as to sandwich the electrolyte layer 13.
In addition, in the dye-sensitized solar cell 20 illustrated in FIG. 3B, the porous layer 12 is formed on the mesh electrode substrate 10, and the porous layer 12 and the electrode for the dye-sensitized solar cell are provided. The substrate 11 is disposed so as to face the substrate 11 and is formed so as to sandwich the electrolyte layer 13.
Note that each configuration of the mesh electrode substrate 10 is the same as that described in the above section “A. Mesh electrode substrate”, and thus description thereof is omitted here.

本発明によれば、上記本発明に係るメッシュ電極基板が用いられることにより、上記メッシュ電極基板および色素増感型太陽電池用電極基板における電極間の短絡防止が可能となる。
さらに、上記メッシュ電極基板のメッシュ導電層上のみに絶縁層が形成される、すなわち、メッシュ導電層の開口部に絶縁層が形成されないことから、上記本発明に係るメッシュ電極基板における太陽光の受光面積が低下することを防ぎ、発電効率に優れた色素増感型太陽電池とすることができる。
また、製造方法の観点においても、後述する「D.メッシュ電極基板の製造方法」の項に記載する形成方法により、上記メッシュ電極基板を形成することにより、容易に製造可能な色素増感型太陽電池とすることができる。
以下、本発明の色素増感型太陽電池の各構成について説明する。
According to the present invention, by using the mesh electrode substrate according to the present invention, it is possible to prevent a short circuit between the electrodes in the mesh electrode substrate and the dye-sensitized solar cell electrode substrate.
Further, since the insulating layer is formed only on the mesh conductive layer of the mesh electrode substrate, that is, the insulating layer is not formed in the opening of the mesh conductive layer, the sunlight reception in the mesh electrode substrate according to the present invention is performed. It is possible to prevent the area from decreasing and to obtain a dye-sensitized solar cell excellent in power generation efficiency.
Moreover, also from the viewpoint of the production method, a dye-sensitized solar that can be easily produced by forming the mesh electrode substrate by the formation method described in the section “D. Production method of mesh electrode substrate” described later. It can be a battery.
Hereinafter, each structure of the dye-sensitized solar cell of this invention is demonstrated.

(1)メッシュ電極基板
本発明におけるメッシュ電極基板について説明する。本発明に用いられるメッシュ電極基板は、上記本発明に係るものである。したがって、本発明に用いられるメッシュ電極基板の構成等については、上記「A.メッシュ電極基板」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
(1) Mesh electrode substrate The mesh electrode substrate in this invention is demonstrated. The mesh electrode substrate used in the present invention is related to the present invention. Therefore, the configuration and the like of the mesh electrode substrate used in the present invention are the same as those described in the above section “A. Mesh electrode substrate”, and thus the description thereof is omitted here.

(2)色素増感型太陽電池用電極基板
次に、本発明に用いられる色素増感型太陽電池用電極基板について説明する。本発明における色素増感型太陽電池用電極基板は、上述したメッシュ電極基板のメッシュ導電層が形成される側に対向して配置されるものであり、本発明の色素増感型太陽電池において、上記メッシュ電極基板に対向する対極として機能するものである。
このような色素増感型太陽電池用電極基板としては、透明性を有するものであっても良く、有していないものであっても良く、上述したメッシュ電極基板に応じて適宜選択されるものである。すなわち、上記メッシュ電極基板および色素増感型太陽電池用電極基板の少なくとも一方が透明性を有するように選択されるものである。
(2) Dye-sensitized solar cell electrode substrate Next, the dye-sensitized solar cell electrode substrate used in the present invention will be described. The dye-sensitized solar cell electrode substrate in the present invention is arranged to face the side of the mesh electrode substrate on which the mesh conductive layer is formed, and in the dye-sensitized solar cell of the present invention, It functions as a counter electrode facing the mesh electrode substrate.
Such a dye-sensitized solar cell electrode substrate may or may not have transparency, and is appropriately selected according to the mesh electrode substrate described above. It is. That is, at least one of the mesh electrode substrate and the dye-sensitized solar cell electrode substrate is selected so as to have transparency.

色素増感型太陽電池用電極基板が透明性を有する場合、上記色素増感型太陽電池用電極基板としては、導電性を有するものであれば特に限定されるものではなく、通常、公知の透明電極基材を用いることができ、例えば、上述したメッシュ電極基板を好適に用いることができる。   When the dye-sensitized solar cell electrode substrate has transparency, the dye-sensitized solar cell electrode substrate is not particularly limited as long as it has conductivity, and is generally known transparent. An electrode base material can be used, for example, the mesh electrode substrate mentioned above can be used conveniently.

また、色素増感型太陽電池用電極基板が透明性を有していない場合、上記色素増感型太陽電池用電極基板としては、電極としての機能を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、金属電極基材等を挙げることができる。
このような金属電極基材としては、金属材料からなる金属層のみから構成されるものであっても良く、あるいは任意の基材上に金属層が形成される構成を有するものであっても良いが、なかでも、金属層のみから構成されるもの(例えば、金属箔等)であることが好ましい。金属層は、金属材料からなるため、耐熱性に優れており、後述する多孔質層形成時に焼成することができるからである。
Further, when the dye-sensitized solar cell electrode substrate does not have transparency, the dye-sensitized solar cell electrode substrate is not particularly limited as long as it has a function as an electrode. For example, a metal electrode base material etc. can be mentioned.
Such a metal electrode base material may be composed only of a metal layer made of a metal material, or may have a structure in which a metal layer is formed on an arbitrary base material. However, among these, it is preferable that the layer is composed only of a metal layer (for example, a metal foil). This is because the metal layer is made of a metal material, and thus has excellent heat resistance, and can be fired when forming a porous layer described later.

上記金属層に用いられる金属材料としては、例えば、銅、アルミニウム、チタン、クロム、タングステン、モリブデン、白金、タンタル、ニオブ、ジルコニウム、亜鉛、各種ステンレスおよびそれらの合金等が挙げられる。
また、金属層の厚みとしては、特に限定されるものではなく、通常、100nm〜1000μmの範囲内であることが好ましい。なかでも、500nm〜500μmの範囲内であることが好ましく、特に1μm〜200μmの範囲内であることがより好ましい。
Examples of the metal material used for the metal layer include copper, aluminum, titanium, chromium, tungsten, molybdenum, platinum, tantalum, niobium, zirconium, zinc, various stainless steels, and alloys thereof.
Moreover, it does not specifically limit as thickness of a metal layer, Usually, it is preferable to exist in the range of 100 nm-1000 micrometers. Especially, it is preferable to exist in the range of 500 nm-500 micrometers, and it is more preferable to be in the range of 1 micrometer-200 micrometers especially.

(3)多孔質層
本発明に用いられる多孔質層は、色素増感剤が担持された金属酸化物半導体微粒子を含むものである。また、上述したように、上記多孔質層は上記メッシュ電極基板、または上記色素増感型太陽電池用電極基板のいずれか一方の基板上に形成されるものである。
以下、多孔質層の構成について説明する。
(3) Porous layer The porous layer used in the present invention contains metal oxide semiconductor fine particles carrying a dye sensitizer. Further, as described above, the porous layer is formed on one of the mesh electrode substrate and the dye-sensitized solar cell electrode substrate.
Hereinafter, the configuration of the porous layer will be described.

(i)金属酸化物半導体微粒子
本発明に用いられる金属酸化物半導体微粒子としては、半導体特性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、TiO、ZnO、SnO、ITO、ZrO、SiO、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、多孔性の多孔質層形成に適しており、エネルギー変換効率の向上、製造コストの削減を図ることができる。なかでも、本発明においては、上記金属酸化物半導体微粒子としてTiOからなるものを用いることが好ましい。特に半導体特性に優れるからである。
(I) Metal oxide semiconductor fine particles The metal oxide semiconductor fine particles used in the present invention are not particularly limited as long as they have semiconductor characteristics. For example, TiO 2 , ZnO, SnO 2 , ITO, ZrO include 2, SiO 2, MgO, Al 2 O 3, CeO 2, Bi 2 O 3, Mn 3 O 4, Y 2 O 3, WO 3, Ta 2 O 5, Nb 2 O 5, La 2 O 3 , etc. be able to. These metal oxide semiconductor fine particles are suitable for forming a porous porous layer, and can improve energy conversion efficiency and reduce manufacturing costs. Among them, in the present invention, it is preferable to use those made of TiO 2 as the metal oxide semiconductor fine particles. This is because the semiconductor characteristics are particularly excellent.

本発明に用いられる金属酸化物半導体微粒子としては、すべて同一の金属酸化物からなるものであっても良く、あるいは、異なる金属酸化物からなるものが2種類以上用いられているものであっても良い。   The metal oxide semiconductor fine particles used in the present invention may be all made of the same metal oxide, or two or more kinds of metal oxide semiconductor particles may be used. good.

(ii)色素増感剤
本発明に用いられる色素増感剤としては、光を吸収して起電力を生じさせることが可能な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用いることができる。
ここで、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、インドリン系、スクアリウム系、カルバゾール系等の色素が挙げられる。本発明においては、特にインドリン系の色素およびカルバゾール系の色素が好適に用いられる。
また、金属錯体色素としては、例えばルテニウム系色素が好適に用いられ、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適に用いられる。このような色素増感剤は、吸収できる光の波長範囲が広いため、金属酸化物半導体微粒子に担持させることにより、光電変換可能な光の波長領域を大幅に拡げることが可能であるからである。
(Ii) Dye sensitizer The dye sensitizer used in the present invention is not particularly limited as long as it can absorb light and generate an electromotive force. As such a dye sensitizer, for example, an organic dye or a metal complex dye can be used.
Examples of organic dyes include acridine dyes, azo dyes, indigo dyes, quinone dyes, coumarin dyes, merocyanine dyes, phenylxanthene dyes, indoline dyes, squalium dyes, and carbazole dyes. In the present invention, indoline dyes and carbazole dyes are particularly preferably used.
Further, as the metal complex dye, for example, a ruthenium dye is preferably used, and in particular, a ruthenium bipyridine dye and a ruthenium terpyridine dye, which are ruthenium complexes, are preferably used. This is because such a dye sensitizer has a wide wavelength range of light that can be absorbed, and thus, by supporting the fine particle on metal oxide semiconductor particles, the wavelength range of light that can be photoelectrically converted can be greatly expanded. .

(iii)任意の成分
上記多孔質層としては、上述した金属酸化物半導体微粒子および色素増感剤以外に任意の成分が含有されていても良い。このような任意の成分としては、例えば、樹脂材料を挙げることができる。上記多孔質層に樹脂材料が含有されることにより、多孔質層の脆性を改善することができるからである。
このような樹脂材料としては、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、カプロラクタン等を挙げることができる。
(Iii) Arbitrary component As said porous layer, arbitrary components may contain other than the metal oxide semiconductor fine particle and dye-sensitizer which were mentioned above. Examples of such optional components include resin materials. This is because the brittleness of the porous layer can be improved by containing the resin material in the porous layer.
Examples of such resin materials include polyvinyl pyrrolidone, ethyl cellulose, caprolactan and the like.

(iv)多孔質層
上記多孔質層の厚みとしては、通常、1μm〜100μmの範囲内であることが好ましく、なかでも3μm〜30μmの範囲内であることが好ましい。
(Iv) Porous layer The thickness of the porous layer is usually preferably in the range of 1 μm to 100 μm, and more preferably in the range of 3 μm to 30 μm.

本発明に用いられる多孔質層の形成される位置としては、本発明の色素増感型太陽電池に所望の電池特性を発揮させられるものであれば特に限定されるものではなく、本発明の色素増感型太陽電池の機能や用途等により適宜選択されるものであり、具体的には、上記メッシュ電極基板上に形成されるものであっても良く、上記色素増感型太陽電池用電極基板上に形成されるものであっても良い。
なかでも、色素増感型太陽電池用電極基板上に形成されることが好ましい。本発明に用いられる色素増感型太陽電池用電極基板は、上述したように、種々の電極基材を用いることができるため、色素増感型太陽電池用電極基板が金属電極基材からなるものである場合、多孔質層の形成時に焼成することが可能となり、多孔質層に含有される金属酸化物半導体微粒子間の結合性が高まり、強度の優れた多孔質層とすることができるからである。
The position at which the porous layer used in the present invention is formed is not particularly limited as long as it allows the dye-sensitized solar cell of the present invention to exhibit desired battery characteristics, and the dye of the present invention. It is appropriately selected depending on the function and application of the sensitized solar cell, and specifically, it may be formed on the mesh electrode substrate, and the electrode substrate for the dye-sensitized solar cell. It may be formed on the top.
Especially, it is preferable to form on the electrode substrate for dye-sensitized solar cells. As described above, since the electrode substrate for dye-sensitized solar cell used in the present invention can use various electrode base materials, the electrode substrate for dye-sensitized solar cell comprises a metal electrode base material. In this case, the porous layer can be fired at the time of forming the porous layer, the bondability between the metal oxide semiconductor fine particles contained in the porous layer is increased, and a porous layer having excellent strength can be obtained. is there.

本発明における多孔質層の形成方法としては、所望の形態からなる多孔質層を形成できる方法であれば特に限定されず、通常使用される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、上述した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塗布し、焼成することで多孔質層形成用層を形成した後、色素増感剤を含有する色素増感剤溶液内に浸漬し、乾燥させることにより形成する方法等が挙げられる。
なお、上記方法は多孔質層形成用層を焼成することにより、多孔質層形成用塗工液内に含有される金属酸化物半導体微粒子間の結合性が高まり、強度に優れた多孔質層とすることができる等の利点を有する。
The method for forming a porous layer in the present invention is not particularly limited as long as it can form a porous layer having a desired form, and a commonly used method can be used.
As such a method, for example, after forming the porous layer forming layer by applying and baking the porous layer forming coating solution containing the metal oxide semiconductor fine particles described above, the dye sensitizer is used. The method of forming by immersing in the dye sensitizer solution to contain and making it dry is mentioned.
In the above method, by firing the porous layer forming layer, the bonding property between the metal oxide semiconductor fine particles contained in the porous layer forming coating liquid is increased, and the porous layer having excellent strength and It has the advantage of being able to.

(4)電解質層
本発明に用いられる電解質層は、酸化還元対を含有するものである。
上記酸化還元対としては、一般的に色素増感型太陽電池の電解質層として用いられるものであれば特に限定されるものではない。なかでも、ヨウ素の酸化還元対、または臭素の酸化還元対が好適に用いられる。
(4) Electrolyte layer The electrolyte layer used for this invention contains a redox couple.
The oxidation-reduction pair is not particularly limited as long as it is generally used as an electrolyte layer of a dye-sensitized solar cell. Among these, a redox couple of iodine or a redox couple of bromine is preferably used.

上記電解質層は、上記酸化還元対以外の構成成分を有していても良く、架橋剤、光重合開始剤、増粘剤、常温融解塩等の添加剤を含有していても良い。また、電解質層は、ゲル状、固体状または液体状のいずれの形態からなる電解質層であっても良いが、固体状の電解質層(固体電解質層)であることがより好ましい。固体電解質層は液漏れ等の問題が生じにくく、扱いが容易となるからである。   The electrolyte layer may have components other than the redox couple, and may contain additives such as a crosslinking agent, a photopolymerization initiator, a thickener, and a room temperature molten salt. The electrolyte layer may be an electrolyte layer in any form of gel, solid, or liquid, but more preferably a solid electrolyte layer (solid electrolyte layer). This is because the solid electrolyte layer is less likely to cause problems such as liquid leakage and is easy to handle.

本発明における電解質層の膜厚としては、一般的に電解質層において採用されている膜厚であれば特に限定されるものではない。
このような電解質層の膜厚として、例えば、固体電解質層の場合、0.5μm〜100μmの範囲内であることが好ましく、特に2μm〜50μmの範囲内であることが好ましい。
The thickness of the electrolyte layer in the present invention is not particularly limited as long as it is a thickness generally employed in the electrolyte layer.
As the film thickness of such an electrolyte layer, for example, in the case of a solid electrolyte layer, it is preferably in the range of 0.5 μm to 100 μm, particularly preferably in the range of 2 μm to 50 μm.

本発明における電解質層の形成方法としては、所望の形態からなる電解質層を形成できるものであれば特に限定されるものではなく、通常使用される方法を用いることができる。
このような形成方法としては、例えば、酸化還元対を含有する電解質液と固化剤となる樹脂溶液とからなる樹脂電解質溶液を調製し、塗布、乾燥して固体電解質層を形成する方法等が挙げられる。
The method for forming an electrolyte layer in the present invention is not particularly limited as long as an electrolyte layer having a desired form can be formed, and a commonly used method can be used.
Examples of such a forming method include a method of preparing a solid electrolyte layer by preparing a resin electrolyte solution comprising an electrolyte solution containing a redox pair and a resin solution as a solidifying agent, and applying and drying. It is done.

(5)色素増感型太陽電池
本発明の色素増感型太陽電池としては、本発明の色素増感型太陽電池の用途等に応じて、上述したメッシュ電極基板、色素増感型太陽電池用電極基板、多孔質層、および電解質層以外の構成を有していても良い。
(5) Dye-sensitized solar cell As the dye-sensitized solar cell of the present invention, the above-described mesh electrode substrate and dye-sensitized solar cell are used according to the use of the dye-sensitized solar cell of the present invention. You may have structures other than an electrode substrate, a porous layer, and an electrolyte layer.

また、本発明の色素増感型太陽電池は、モジュール化されているものであっても良い。本発明の色素増感型太陽電池のモジュール化としては、本発明の色素増感型太陽電池が複数個連結されているものであれば特に限定されるものではなく、一対の上記メッシュ電極基板および上記色素増感型太陽電池用電極基板の間に複数の色素増感型太陽電池が形成されるものであっても良く、または本発明の色素増感型太陽電池が複数個連結されるものであっても良い。
このような色素増感型太陽電池モジュールとしては、後述する「C.太陽電池モジュール」の項に記載するため、ここでの説明は省略する。
The dye-sensitized solar cell of the present invention may be modularized. The modularization of the dye-sensitized solar cell of the present invention is not particularly limited as long as a plurality of the dye-sensitized solar cells of the present invention are connected, and a pair of mesh electrode substrates and A plurality of dye-sensitized solar cells may be formed between the electrode substrates for the dye-sensitized solar cells, or a plurality of the dye-sensitized solar cells of the present invention are connected. There may be.
Since such a dye-sensitized solar cell module is described in the section of “C. Solar cell module” described later, description thereof is omitted here.

2.有機薄膜型太陽電池
次に、本発明の有機薄膜型太陽電池について説明する。本発明の有機薄膜型太陽電池は、上記本発明に係るメッシュ電極基板を有することを特徴とするものである。
具体的には、本発明の有機薄膜型太陽電池は、上述したメッシュ電極基板と、上記メッシュ電極基板の上記メッシュ導電層が形成された側に配置され、対極としての機能を有する有機薄膜型太陽電池用電極基板と、上記2基板に挟持される光電変換層と、を有するものである。
ここで、本発明に係るメッシュ電極基板以外の構成については、一般的な有機薄膜型太陽電池に使用されるものを用いることができる。
2. Organic thin film solar cell Next, the organic thin film solar cell of the present invention will be described. The organic thin film solar cell of the present invention has the mesh electrode substrate according to the present invention.
Specifically, the organic thin-film solar cell of the present invention is arranged on the mesh electrode substrate described above and the mesh electrode substrate on the side where the mesh conductive layer is formed, and has a function as a counter electrode. It has a battery electrode substrate and a photoelectric conversion layer sandwiched between the two substrates.
Here, about structures other than the mesh electrode substrate which concerns on this invention, what is used for a general organic thin film type solar cell can be used.

本発明の有機薄膜型太陽電池について図面を参照しながら説明する。図4は本発明の有機薄膜型太陽電池の一例を示す概略断面図である。
図4に例示する有機薄膜型太陽電池30は、上述したメッシュ電極基板10と、メッシュ電極基板10のメッシュ導電層3が形成される側に対向するように形成される有機薄膜型太陽電池用電極基板34と、上記メッシュ電極基板10および有機薄膜型太陽電池用電極基板34に挟持される光電変換層32とを有するものであり、さらにメッシュ電極基板10および光電変換層32の間に正孔取出層31、有機薄膜型太陽電池用電極基板34および光電変換層32の間に電子取出層33が各々形成されるものであっても良い。
また、図示はしないが、本発明の有機薄膜型太陽電池としては、メッシュ電極基板および光電変換層の間に電子取出層、有機薄膜型太陽電池用電極基板および光電変換層の間に正孔取出層が各々形成されるものであっても良い。
ここで、メッシュ電極基板10の各構成については、上記「A.メッシュ電極基板」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
The organic thin film solar cell of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of the organic thin film solar cell of the present invention.
The organic thin film solar cell 30 illustrated in FIG. 4 is an organic thin film solar cell electrode formed so as to face the mesh electrode substrate 10 described above and the side on which the mesh conductive layer 3 of the mesh electrode substrate 10 is formed. A substrate 34 and a photoelectric conversion layer 32 sandwiched between the mesh electrode substrate 10 and the organic thin-film solar cell electrode substrate 34, and a hole extraction between the mesh electrode substrate 10 and the photoelectric conversion layer 32. The electron extraction layer 33 may be formed between the layer 31, the organic thin film solar cell electrode substrate 34, and the photoelectric conversion layer 32.
Although not shown, the organic thin film solar cell of the present invention has an electron extraction layer between the mesh electrode substrate and the photoelectric conversion layer, and a hole extraction between the electrode substrate for the organic thin film solar cell and the photoelectric conversion layer. Each layer may be formed.
Here, each configuration of the mesh electrode substrate 10 is the same as that described in the above section “A. Mesh electrode substrate”, and thus the description thereof is omitted here.

本発明によれば、上記本発明に係るメッシュ電極基板が用いられることにより、上述した色素増感型太陽電池と同様に、短絡防止が可能で、発電効率に優れた、容易に製造可能な有機薄膜型太陽電池とすることができる。
以下、本発明の有機薄膜型太陽電池の各構成について説明する。
According to the present invention, by using the mesh electrode substrate according to the present invention, similarly to the dye-sensitized solar cell described above, an organic material that can prevent short circuit and has excellent power generation efficiency and can be easily manufactured. A thin film solar cell can be obtained.
Hereinafter, each structure of the organic thin film type solar cell of this invention is demonstrated.

(1)メッシュ電極基板
まず、本発明におけるメッシュ電極基板について説明する。本発明に用いられるメッシュ電極基板は、上記本発明に係るものである。したがって、本発明に用いられるメッシュ電極基板の構成等については、上記「A.メッシュ電極基板」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
(1) Mesh electrode substrate First, the mesh electrode substrate in the present invention will be described. The mesh electrode substrate used in the present invention is related to the present invention. Therefore, the configuration and the like of the mesh electrode substrate used in the present invention are the same as those described in the above section “A. Mesh electrode substrate”, and thus the description thereof is omitted here.

(2)有機薄膜型太陽電池用電極基板
次に、本発明に用いられる有機薄膜型太陽電池用電極基板について説明する。本発明における有機薄膜型太陽電池用電極基板は、上述したように、上記メッシュ電極基板の上記メッシュ導電層と対向する位置に配置され、対極としての機能を有するものである。
このような有機薄膜型太陽電池用電極基板としては、一般的に対向電極層と基板とから構成されるものであるが、本発明の有機薄膜型太陽電池の用途等に応じて、対向電極層および基板以外の構成を有するものであっても良い。
以下、有機薄膜型太陽電池用電極基板の各構成について説明する。
(2) Electrode substrate for organic thin film solar cell Next, the electrode substrate for organic thin film solar cell used in the present invention will be described. As described above, the organic thin film solar cell electrode substrate in the present invention is disposed at a position facing the mesh conductive layer of the mesh electrode substrate and has a function as a counter electrode.
Such an organic thin film solar cell electrode substrate is generally composed of a counter electrode layer and a substrate. Depending on the use of the organic thin film solar cell of the present invention, the counter electrode layer And it may have a configuration other than the substrate.
Hereinafter, each structure of the electrode substrate for organic thin film type solar cells will be described.

(i)対向電極層
本発明における有機薄膜型太陽電池用電極基板に用いられる対向電極層としては、電極としての機能を有するものであれば特に限定されるものではなく、上述したメッシュ電極基板に用いられる電極層に対する仕事関数の大小に応じて適宜選択することができる。
(I) Counter electrode layer The counter electrode layer used for the electrode substrate for organic thin film solar cells in the present invention is not particularly limited as long as it has a function as an electrode. It can select suitably according to the magnitude of the work function with respect to the electrode layer used.

このような対向電極層としては、上述したメッシュ電極基板に用いられる電極層に対して、上記対向電極層の仕事関数が小さい場合、光電変換層で発生した電子を取出すための電極(電子取出電極)として機能するものであり、また一方、上記メッシュ電極基板に用いられる電極層に対して、上記対向電極層の仕事関数が大きい場合、光電変換層で発生した正孔を取出すための電極(正孔取出電極)として機能するものである。   As such a counter electrode layer, when the work function of the counter electrode layer is smaller than that of the electrode layer used in the mesh electrode substrate described above, an electrode for extracting electrons generated in the photoelectric conversion layer (electron extraction electrode) On the other hand, when the work function of the counter electrode layer is larger than that of the electrode layer used for the mesh electrode substrate, an electrode (positive electrode) for taking out holes generated in the photoelectric conversion layer is used. It functions as a hole extraction electrode).

このような対向電極層の形成材料としては、導電性を有するものであれば特に限定されるものではなく、所望の仕事関数に応じて適宜選択されるものであり、一般的に有機薄膜型太陽電池において電極基材として用いられるものを用いることができる、例えば、透明電極層、金属電極層等を挙げることができる。   The material for forming such a counter electrode layer is not particularly limited as long as it has conductivity, and is appropriately selected according to a desired work function. What is used as an electrode base material in a battery can be used, for example, a transparent electrode layer, a metal electrode layer, etc. can be mentioned.

また、上述したような対向電極層としては、透明性を有していないものであっても良く、有するものであっても良いが、上述したメッシュ電極基板の透明性の有無に応じて適宜選択されるものである。
本発明において、対向電極層が透明性を有するものである場合、上記「A.メッシュ電極基板」の項に記載した透明電極層に用いられる材料と同様のものを用いることができることから、ここでの説明は省略する。
また、上記対向電極層が透明性を有していないものである場合、所望の機能を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、金属層からなる金属電極層等を好適に用いることができる。
In addition, the counter electrode layer as described above may or may not have transparency, but may be appropriately selected depending on whether or not the mesh electrode substrate described above has transparency. It is what is done.
In the present invention, when the counter electrode layer has transparency, the same materials as those used for the transparent electrode layer described in the section “A. Mesh electrode substrate” can be used. Description of is omitted.
Further, when the counter electrode layer does not have transparency, it is not particularly limited as long as it has a desired function. For example, a metal electrode layer made of a metal layer is preferably used. Can be used.

また、本発明における対向電極層としては、光電変換層上に全面に形成されるものであっても良く、パターン状に形成されるものであっても良い。   Moreover, as a counter electrode layer in this invention, it may be formed in the whole surface on a photoelectric converting layer, and may be formed in pattern shape.

本発明に用いられる対向電極層は、単層であっても良く、また異なる仕事関数の材料を用いて積層されたものであっても良い。   The counter electrode layer used in the present invention may be a single layer or may be laminated using materials having different work functions.

本発明に用いられる対向電極層の膜厚としては、単層である場合にはその膜厚が、複数層からなる場合には各層を合わせた総膜厚が、0.1nm〜500nmの範囲内であることが好ましく、なかでも1nm〜300nmの範囲内であることがより好ましい。
本発明における対向電極層の膜厚が上記範囲より薄い場合、対向電極層のシート抵抗が大きくなりすぎるため、発生した電荷を充分に外部回路へ伝達できない可能性があり、また一方、上記範囲より厚い場合、全光線透過率が低下し、光電変換効率を低下させる可能性を有するからである。
As the film thickness of the counter electrode layer used in the present invention, when it is a single layer, the film thickness is within a range of 0.1 nm to 500 nm when the total film thickness of each layer is composed of a plurality of layers. It is preferable that it is in the range of 1 nm to 300 nm.
When the thickness of the counter electrode layer in the present invention is thinner than the above range, the sheet resistance of the counter electrode layer becomes too large, and thus the generated charge may not be sufficiently transmitted to the external circuit. This is because if it is thick, the total light transmittance is lowered, and the photoelectric conversion efficiency may be lowered.

本発明における対向電極層の形成方法としては、一般的な電極層の形成方法を用いることができ、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法やCVD法等の乾式塗工法を挙げることができる。また、Ag等の金属コロイドを含有する金属ペースト等を用いて塗布する湿式塗工法を用いることもできる。   As a method for forming the counter electrode layer in the present invention, a general electrode layer forming method can be used. For example, a dry coating method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, a PVD method such as an ion plating method, or a CVD method. A construction method can be mentioned. Moreover, the wet coating method apply | coated using the metal paste etc. containing metal colloids, such as Ag, can also be used.

また、対向電極層のパターニング方法としては、所望のパターンを精度よく形成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、フォトリソグラフィー法等を挙げることができる。   Further, the method for patterning the counter electrode layer is not particularly limited as long as a desired pattern can be accurately formed, and examples thereof include a photolithography method.

(ii)基板
続いて、本発明における有機薄膜型太陽電池用電極基板に用いられる基板について説明する。本発明に用いられる基板は、上述した対向電極層を支持するものである。
このような基板としては、上述した対向電極層を表面上に形成できるものであれば特に限定されるものではなく、また対向電極層と同様に、透明性を有するものであっても良く、有していないものであっても良いが、上述したメッシュ電極基板の透明性の有無に応じて適宜選択されるものである。
(Ii) Substrate Next, the substrate used for the organic thin film solar cell electrode substrate in the present invention will be described. The substrate used in the present invention supports the counter electrode layer described above.
Such a substrate is not particularly limited as long as the above-described counter electrode layer can be formed on the surface, and may be transparent as in the case of the counter electrode layer. Although it may not be, it is appropriately selected depending on whether or not the mesh electrode substrate described above is transparent.

本発明に用いられる基板が透明性を有するものである場合、上記「A.メッシュ電極基板」の項に記載した透明基板に用いられる材料と同様のものを用いることができるため、ここでの説明は省略する。
また、本発明に用いられる基板が透明性を有していないものである場合、上述した対向電極層を支持できるものであれば特に限定されるものではなく、一般的な基板として用いられるものを用いることができる。
When the substrate used in the present invention has transparency, the same materials as those used for the transparent substrate described in the above section “A. Mesh electrode substrate” can be used. Is omitted.
In addition, when the substrate used in the present invention is not transparent, it is not particularly limited as long as it can support the above-described counter electrode layer, and a substrate used as a general substrate. Can be used.

(iii)その他
本発明における有機薄膜型太陽電池用電極基板としては、上述した本発明のメッシュ電極基板を用いても良い。
(Iii) Others As the electrode substrate for an organic thin film solar cell in the present invention, the mesh electrode substrate of the present invention described above may be used.

(3)光電変換層
続いて、本発明における光電変換層について説明する。本発明に用いられる光電変換層は、上述したメッシュ電極基板および有機薄膜型太陽電池用電極基板に挟持されるものである。
なお、光電変換層とは、一般的に有機薄膜型太陽電池の電荷分離に寄与し、生じた電子および正孔を各々反対方向の電極に向かって輸送する機能を有する部材をいう。
(3) Photoelectric conversion layer Next, the photoelectric conversion layer in the present invention will be described. The photoelectric conversion layer used in the present invention is sandwiched between the mesh electrode substrate and the organic thin film solar cell electrode substrate described above.
The photoelectric conversion layer generally refers to a member that contributes to charge separation of an organic thin film solar cell and has a function of transporting generated electrons and holes toward electrodes in opposite directions.

本発明に用いられる光電変換層としては、電子受容性および電子供与性の両機能を有する単一の層であっても良く、また電子受容性の機能を有する電子受容性層と電子供与性を有する電子供与性層とが積層されたものであっても良い。   The photoelectric conversion layer used in the present invention may be a single layer having both electron-accepting and electron-donating functions, and may have an electron-accepting layer and an electron-donating function. The electron donating layer may be laminated.

(4)任意の構成層
本発明の有機薄膜型太陽電池としては、上述したメッシュ電極基板、有機薄膜型太陽電池用電極基板、および光電変換層を有するものであれば、本発明の有機薄膜型太陽電池の機能、用途等に応じて、任意の構成層を有していても良い。例えば、正孔取出層、電子取出層等が挙げられる。
なお、本発明の有機薄膜型太陽電池としては、上述した構成層以外にも必要に応じて、保護シート、充填材層、バリア層、保護ハードコート層、強度支持層、防汚層、高光反射層、光封じ込め層、封止材層等の機能層を有していても良い。また、層構成に応じて、各機能層間に接着層が形成されていてもよい。
なお、これらの各層については、特開2007−73717号公報等に記載のものと同様とすることができる。
(4) Arbitrary Constituent Layer The organic thin film type solar cell of the present invention is the organic thin film type of the present invention as long as it has the mesh electrode substrate, the organic thin film type solar cell electrode substrate, and the photoelectric conversion layer described above. Depending on the function, use, etc. of the solar cell, it may have an arbitrary constituent layer. Examples thereof include a hole extraction layer and an electron extraction layer.
The organic thin film solar cell of the present invention includes a protective sheet, a filler layer, a barrier layer, a protective hard coat layer, a strength support layer, an antifouling layer, and a high light reflection as necessary in addition to the constituent layers described above. A functional layer such as a layer, a light containment layer, or a sealing material layer may be included. In addition, an adhesive layer may be formed between the functional layers depending on the layer configuration.
In addition, about each of these layers, it can be made to be the same as that of what is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2007-73717 etc.

(5)有機薄膜型太陽電池
本発明の有機薄膜型太陽電池は、上述した色素増感型太陽電池と同様に、モジュール化されているものであっても良い。
このような有機薄膜型太陽電池モジュールとしては、後述する「C.太陽電池モジュール」の項に記載するため、ここでの説明は省略する。
(5) Organic thin film type solar cell The organic thin film type solar cell of this invention may be modularized like the dye-sensitized solar cell mentioned above.
Since such an organic thin film type solar cell module is described in the section of “C. Solar cell module” described later, description thereof is omitted here.

C.太陽電池モジュール
続いて、本発明の太陽電池モジュールについて説明する。本発明の太陽電池モジュールは、上記本発明に係る太陽電池が複数個連結されてなることを特徴とするものである。
C. Next, the solar cell module of the present invention will be described. The solar cell module of the present invention is characterized in that a plurality of the solar cells according to the present invention are connected.

本発明の太陽電池モジュールについて図面を参照して説明する。図5(a)、(b)は、本発明の太陽電池モジュールの一例を示す概略断面図である。
図5(a)に例示するように、本発明の太陽電池モジュール40は、色素増感型太陽電池20が並列に複数個連結されたものである。図5(a)に示すように、通常、太陽電池モジュール40の、端部はシール材14等により封止されており、各色素増感型太陽電池20の間には隔壁15が形成される。
また一方、図5(b)に例示するように、本発明の太陽電池モジュール40は、有機薄膜型太陽電池30が並列に複数個連結されたものである。図5(a)と同様に、太陽電池モジュール40の、端部はシール材14等により封止されており、各有機薄膜型太陽電池30の間には隔壁15が形成される。
なお、図5(a)、(b)におけるメッシュ電極基板10、色素増感型太陽電池20、および有機薄膜型太陽電池30の各構成については、上記「A.メッシュ電極基板」および「B.太陽電池」の項に記載したため、ここでの説明は省略する。
The solar cell module of the present invention will be described with reference to the drawings. 5A and 5B are schematic cross-sectional views showing an example of the solar cell module of the present invention.
As illustrated in FIG. 5 (a), the solar cell module 40 of the present invention has a plurality of dye-sensitized solar cells 20 connected in parallel. As shown in FIG. 5A, the end of the solar cell module 40 is normally sealed with a sealing material 14 or the like, and a partition wall 15 is formed between the dye-sensitized solar cells 20. .
On the other hand, as illustrated in FIG. 5 (b), the solar cell module 40 of the present invention has a plurality of organic thin-film solar cells 30 connected in parallel. Similarly to FIG. 5A, the end of the solar cell module 40 is sealed with a sealing material 14 or the like, and a partition wall 15 is formed between each organic thin film solar cell 30.
In addition, about each structure of the mesh electrode substrate 10, the dye-sensitized solar cell 20, and the organic thin film type solar cell 30 in Fig.5 (a), (b), said "A. Mesh electrode substrate" and "B. Since it was described in the section of “Solar cell”, description thereof is omitted here.

本発明の太陽電池モジュールにおける複数個の太陽電池の接続としては、所望の起電力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く、直列のみであっても良く、並列のみであっても良く、直列および並列を組み合わせているものであっても良い。
なお、太陽電池については、上記「B.太陽電池」の項に記載したため、ここでの説明は省略する。
The connection of a plurality of solar cells in the solar cell module of the present invention is not particularly limited as long as a desired electromotive force can be obtained, and may be only in series or only in parallel. It may be a combination of serial and parallel.
In addition, since it described in the said "B. solar cell" about the solar cell, description here is abbreviate | omitted.

本発明によれば、上記本発明に係るメッシュ電極基板を備える太陽電池が用いられるため、短絡防止効果を備え、発電効率に優れた太陽電池モジュールとすることができる。   According to this invention, since the solar cell provided with the mesh electrode substrate which concerns on the said invention is used, it can be set as the solar cell module which was provided with the short circuit prevention effect and was excellent in electric power generation efficiency.

D.メッシュ電極基板の製造方法
次に、本発明のメッシュ電極基板の製造方法について説明する。
本発明のメッシュ電極基板の製造方法は、基材と、上記基材上にメッシュ状に形成される導電材料からなるメッシュ導電層と、上記メッシュ導電層上に形成される絶縁層と、を有するメッシュ電極基板の製造方法であって、上記導電材料を用いて連続した導電材料層を形成する導電材料層形成工程と、上記導電材料層の表面上全面に絶縁層を形成し、絶縁層付導電材料層を形成する絶縁層付導電材料層形成工程と、上記絶縁層付導電材料層をメッシュ状に形成するパターニング工程と、を有することを特徴とする製造方法である。
D. Next, a method for manufacturing a mesh electrode substrate according to the present invention will be described.
The method for producing a mesh electrode substrate of the present invention includes a base material, a mesh conductive layer made of a conductive material formed in a mesh shape on the base material, and an insulating layer formed on the mesh conductive layer. A method of manufacturing a mesh electrode substrate, comprising: a conductive material layer forming step of forming a continuous conductive material layer using the conductive material; and forming an insulating layer on the entire surface of the conductive material layer, A manufacturing method comprising: a conductive material layer with insulating layer forming step of forming a material layer; and a patterning step of forming the conductive material layer with insulating layer in a mesh shape.

このような本発明のメッシュ電極基板の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図6は、本発明のメッシュ電極基板の製造方法の一例を示す工程図である。この例に示されるメッシュ電極基板10の製造方法は、基材1上全面に、導電材料層3’を形成する導電材料層形成工程(図6(a))と、導電材料層3’の表面上全面に絶縁層4を形成し、絶縁層付導電材料層6を形成する絶縁層付導電材料層形成工程(図6(b))と、絶縁層付導電材料層6をメッシュ状に形成するパターニング工程(図6(c))と、により基材1上にメッシュ状に形成された絶縁層付導電材料層6’を有するメッシュ電極基板10を製造する方法である。
また、図7に例示するように、本発明のメッシュ電極基板の製造方法における導電材料層形成工程としては、基材1上に接着層2を形成し(図7(a))、接着層2を介して導電材料層3’を貼合する(図7(b))ものであっても良い。ここで、図7において説明していない符号については、図6と同様のものであるとする。
Such a method for producing a mesh electrode substrate of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a process diagram showing an example of a method for producing a mesh electrode substrate of the present invention. The manufacturing method of the mesh electrode substrate 10 shown in this example includes a conductive material layer forming step (FIG. 6A) for forming a conductive material layer 3 ′ on the entire surface of the base material 1, and the surface of the conductive material layer 3 ′. The insulating layer 4 is formed on the entire upper surface, the conductive material layer with insulating layer forming step (FIG. 6B) for forming the conductive material layer 6 with insulating layer, and the conductive material layer 6 with insulating layer is formed in a mesh shape. This is a method of manufacturing a mesh electrode substrate 10 having a conductive material layer 6 ′ with an insulating layer formed in a mesh shape on the base material 1 by a patterning step (FIG. 6C).
Moreover, as illustrated in FIG. 7, as the conductive material layer forming step in the method for manufacturing a mesh electrode substrate of the present invention, an adhesive layer 2 is formed on the base material 1 (FIG. 7A), and the adhesive layer 2 is formed. The conductive material layer 3 ′ may be bonded via (FIG. 7B). Here, reference numerals not described in FIG. 7 are the same as those in FIG.

また、図8は本発明のメッシュ電極基板の製造方法の他の例を示す工程図である。この例に示されるメッシュ電極基板10の製造方法は、予め別途導電材料層3’を準備する導電材料層形成工程(図8(a))と、導電材料層3’上全面に絶縁層4を形成し、絶縁層付導電材料層6を形成する絶縁層付導電材料層形成工程(図8(b))と、絶縁層付導電材料層6をパターニングするパターニング工程(図8(c))と、を有し、基材1上に、接着層2を介してメッシュ状に形成された絶縁層付導電材料層6’を貼り合わせるものである。
なお、図示はしないが、上述した図8と同様に絶縁層付導電材料層を形成した後、基材上に、接着層を介して貼り合わせた後に、パターニング工程を行っても良い。
FIG. 8 is a process diagram showing another example of the method for producing a mesh electrode substrate of the present invention. The manufacturing method of the mesh electrode substrate 10 shown in this example includes a conductive material layer forming step (FIG. 8 (a)) in which a separate conductive material layer 3 ′ is prepared in advance, and an insulating layer 4 on the entire surface of the conductive material layer 3 ′. And forming a conductive material layer with insulating layer (FIG. 8B), and a patterning step of patterning the conductive material layer with insulating layer 6 (FIG. 8C). The conductive material layer 6 ′ with an insulating layer formed in a mesh shape through the adhesive layer 2 is bonded to the substrate 1.
Although not shown, the patterning step may be performed after the conductive material layer with an insulating layer is formed in the same manner as in FIG. 8 described above and then bonded to the base material via the adhesive layer.

本発明によれば、絶縁層付導電材料層形成工程により絶縁層付導電材料層を形成した後に、パターニング工程により絶縁層付導電材料層をメッシュ状に形成することから、メッシュ導電層と絶縁層とを同時にメッシュ状に形成することができる。そのため、短絡防止効果に優れたメッシュ電極基板を容易に製造することが可能となる。
また、導電材料層形成工程において別途導電材料層を形成することから、本発明によって製造されるメッシュ電極基板の用途等に応じて、様々な膜厚を有する導電材料層を得ることができるため、膜厚が大きく導電性の高いメッシュ導電層を形成することが可能となる。
したがって、太陽電池等に用いられる際に、電極間の短絡を防止することが可能であり、発電効率に優れたメッシュ電極基板を容易に製造することができる。
以下、本発明に用いられる各工程について説明する。
According to the present invention, the conductive material layer with an insulating layer is formed in the mesh pattern by the patterning step after the conductive material layer with the insulating layer is formed by the conductive material layer forming step with the insulating layer. Can be simultaneously formed in a mesh shape. Therefore, it is possible to easily manufacture a mesh electrode substrate having an excellent short-circuit prevention effect.
In addition, since a conductive material layer is separately formed in the conductive material layer forming step, conductive material layers having various film thicknesses can be obtained according to the use of the mesh electrode substrate manufactured according to the present invention. A mesh conductive layer having a large film thickness and high conductivity can be formed.
Therefore, when used in a solar cell or the like, a short circuit between the electrodes can be prevented, and a mesh electrode substrate having excellent power generation efficiency can be easily manufactured.
Hereinafter, each process used for this invention is demonstrated.

1.導電材料層形成工程
まず、本発明における導電材料層形成工程について説明する。本工程は、導電材料を用いて連続した導電材料層を形成する工程である。
1. Conductive Material Layer Forming Step First, the conductive material layer forming step in the present invention will be described. This step is a step of forming a continuous conductive material layer using a conductive material.

本工程によって形成される導電材料層は、導電材料を用いて連続して形成されるものである。なお、上記導電材料層を形成する導電材料としては、上述したメッシュ電極基板に用いられる導電材料と同様のものを好適に用いることができる。   The conductive material layer formed by this step is formed continuously using a conductive material. As the conductive material for forming the conductive material layer, the same conductive material as that used for the mesh electrode substrate described above can be suitably used.

このような導電材料層の形成方法は、導電材料の種類等に応じて適宜決定されるものであり、所望の機能を有する導電材料層を形成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、導電材料層を基材上に形成する態様(図6および図7参照)、別途導電材料層を準備する態様(図8参照)等を挙げることができる。なお、このような各態様における導電材料層の形成方法については、上記「A.メッシュ電極基板」の項に記載した方法と同様の方法とすることができるため、ここでの説明は省略する。   The method for forming such a conductive material layer is appropriately determined depending on the type of the conductive material and the like, and is not particularly limited as long as the conductive material layer having a desired function can be formed. For example, the aspect (refer FIG. 6 and FIG. 7) which forms a conductive material layer on a base material, the aspect (refer FIG. 8) which prepares a conductive material layer separately, etc. can be mentioned. In addition, about the formation method of the electrically conductive material layer in such each aspect, since it can be set as the method similar to the method described in the term of the said "A. mesh electrode substrate", description here is abbreviate | omitted.

2.絶縁層付導電材料層形成工程
次に、本発明における絶縁層付導電材料層形成工程について説明する。本工程は、上述した導電材料層の表面上全面に絶縁層を形成し、絶縁層付導電材料層を形成する工程である。
2. Next, the conductive material layer forming step with an insulating layer in the present invention will be described. This step is a step of forming an insulating layer on the entire surface of the conductive material layer described above to form a conductive material layer with an insulating layer.

本工程によって形成される絶縁層付導電材料層は、導電材料層の表面上全面に絶縁層が形成されたものである。   The conductive material layer with an insulating layer formed in this step is one in which an insulating layer is formed on the entire surface of the conductive material layer.

このような絶縁層付導電材料層の形成方法としては、上述した導電材料層形成工程によって形成された導電材料層の表面上全面に絶縁層を形成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、絶縁層の形成材料を含有する絶縁層形成用塗工液を調製して塗布する方法等を挙げることができる。   The method for forming such a conductive material layer with an insulating layer is not particularly limited as long as the insulating layer can be formed on the entire surface of the conductive material layer formed by the above-described conductive material layer forming step. For example, a method of preparing and applying a coating solution for forming an insulating layer containing a material for forming an insulating layer can be used.

本工程に用いられる絶縁層としては、本発明によって製造されるメッシュ電極基板を備える太陽電池を作製する際に、メッシュ導電層および太陽電池の他の構成層を絶縁とすることが可能なものであれば特に限定されるものではなく、上記「A.メッシュ電極基板」の項に記載した絶縁層と同様のものを好適に用いることができる。   As an insulating layer used in this step, the mesh conductive layer and other constituent layers of the solar cell can be insulated when a solar cell including the mesh electrode substrate manufactured according to the present invention is manufactured. The insulating layer is not particularly limited as long as it is the same as the insulating layer described in the above section “A. Mesh electrode substrate”.

3.パターニング工程
次に、本発明におけるパターニング工程について説明する。本工程は、上述した絶縁層付導電材料層をメッシュ状に形成する工程である。
3. Patterning Step Next, the patterning step in the present invention will be described. This step is a step of forming the above-described conductive material layer with an insulating layer in a mesh shape.

本工程におけるパターニング方法は、上述した絶縁層付導電材料層形成工程により形成された絶縁層付導電材料層をメッシュ状に形成できるものであれば特に限定されるものではない。例えば、基材上に種々の方法で絶縁層付導電材料層を形成し、本工程によってパターニングを行うことにより、導電材料層および絶縁層を同時にメッシュ状に形成する方法(図6および図7参照)であっても良く、また別途絶縁層付導電材料層を形成した後、絶縁層付導電材料層をメッシュ状に形成し、基材上に貼合する方法(図8参照)であっても良く、さらに別途絶縁層付導電材料層を形成し、基材上に貼合した後、絶縁層付導電材料層をメッシュ状に形成する方法であっても良い。
なお、本工程におけるパターニング方法としては、上述したメッシュ電極基板に用いられる方法と同様の方法を用いることができる。
The patterning method in this step is not particularly limited as long as the conductive material layer with an insulating layer formed by the above-described conductive material layer with insulating layer formation step can be formed in a mesh shape. For example, a method of forming a conductive material layer and an insulating layer in a mesh simultaneously by forming a conductive material layer with an insulating layer on a substrate by various methods and performing patterning in this step (see FIGS. 6 and 7). It is also possible to form a conductive material layer with an insulating layer separately, and then form a conductive material layer with an insulating layer in a mesh shape and paste it onto a substrate (see FIG. 8). Alternatively, a method of forming a conductive material layer with an insulating layer in a mesh after forming a conductive material layer with an insulating layer separately and pasting on a substrate may be used.
In addition, as a patterning method in this process, the method similar to the method used for the mesh electrode substrate mentioned above can be used.

また、本工程によって形成されるメッシュ導電層の開口部の形状、開口部の比率、個々の開口部の大きさ、およびメッシュ導電層の線幅としては、上記「A.メッシュ電極基板」の項に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   Further, the shape of the openings of the mesh conductive layer formed by this step, the ratio of the openings, the size of each opening, and the line width of the mesh conductive layer are described in the above section “A. Mesh electrode substrate”. Since it is the same as that of what was described in (1), description here is abbreviate | omitted.

4.その他の工程
本発明のメッシュ電極基板の製造方法においては、上述した導電材料層形成工程、絶縁層付導電材料層形成工程、およびパターニング工程以外の他の工程を有するものであっても良い。
本発明におけるその他の工程としては、本発明によって製造されるメッシュ電極基板の用途等に応じて適宜決定することができるものであり、例えば、透明電極層形成工程等を挙げることができる。
4). Other Steps The method for manufacturing a mesh electrode substrate of the present invention may include other steps other than the above-described conductive material layer forming step, insulating layer-attached conductive material layer forming step, and patterning step.
The other steps in the present invention can be appropriately determined according to the use of the mesh electrode substrate produced by the present invention, and examples thereof include a transparent electrode layer forming step.

上記透明電極層形成工程において形成される透明電極層としては、透明性を有し、所望の導電性を有するものであれば特に限定されるものではなく、一般的な透明電極層の形成材料を用いて形成することができ、例えば、上述したメッシュ電極基板に用いられる透明電極層と同様のものを用いることができる。   The transparent electrode layer formed in the transparent electrode layer forming step is not particularly limited as long as it has transparency and desired conductivity, and a general transparent electrode layer forming material is used. For example, the same transparent electrode layer used for the mesh electrode substrate described above can be used.

また、このような透明電極層を形成する方法としては、例えば、透明電極層の形成材料を含有した透明電極層形成用塗工液を調製し、塗布、乾燥させる方法等を挙げることができる。具体的には、メッシュ導電層の開口部上のみに形成される場合(図2(a)参照)、例えば、メタルマスクを用いてスパッタリング法を行う方法等を用いることができる。また、メッシュ導電層の開口部および絶縁層上に形成される場合、例えば、基材上に表面に絶縁層が形成されたメッシュ電極層を形成した後、透明電極層の形成材料を含有した透明電極層形成用塗工液を調製し、塗布、乾燥させる方法等を用いて形成することができる。
なお、基材上全面に透明電極層が形成され、透明電極層上にメッシュ導電層および絶縁層が形成される場合においては、基材上全面に透明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ない。
また、基材上全面に透明電極層が形成され、メッシュ導電層および絶縁層が形成され、さらにメッシュ導電層の開口部に透明電極層が形成される場合(図2(b)参照)においては、所望の透明電極層を形成できる方法であれば特に限定されない。
ここで、上記透明電極層の形成材料としては、上記「A.メッシュ電極基板」の項に記載したものと同様のものを用いることができるため、ここでの記載は省略する。
Moreover, as a method of forming such a transparent electrode layer, the method of preparing the coating liquid for transparent electrode layer formation containing the formation material of a transparent electrode layer, apply | coating and drying etc. can be mentioned, for example. Specifically, when formed only on the opening of the mesh conductive layer (see FIG. 2A), for example, a method of performing a sputtering method using a metal mask can be used. Further, when formed on the opening of the mesh conductive layer and the insulating layer, for example, after forming the mesh electrode layer having the insulating layer formed on the surface on the base material, the transparent containing the forming material of the transparent electrode layer An electrode layer forming coating solution can be prepared, applied, and dried.
In the case where the transparent electrode layer is formed on the entire surface of the substrate and the mesh conductive layer and the insulating layer are formed on the transparent electrode layer, the transparent electrode layer can be formed on the entire surface of the substrate. If it does not specifically limit.
In the case where the transparent electrode layer is formed on the entire surface of the substrate, the mesh conductive layer and the insulating layer are formed, and the transparent electrode layer is formed in the opening of the mesh conductive layer (see FIG. 2B). The method is not particularly limited as long as a desired transparent electrode layer can be formed.
Here, as the material for forming the transparent electrode layer, the same material as that described in the above section “A. Mesh electrode substrate” can be used, and therefore, description thereof is omitted here.

5.メッシュ電極基板
本発明によって製造されるメッシュ電極基板について説明する。
本発明によって製造されるメッシュ電極基板は、基材と、上記基材上に形成されるメッシュ導電層と、上記メッシュ導電層上のみに形成される絶縁層と、を有するものとなる。
本発明によって製造されるメッシュ電極基板の用途としては、上記「A.メッシュ電極基板」の項に記載したものと同様に、種々の太陽電池、有機EL、照明等を挙げることができる。
5. Mesh electrode substrate The mesh electrode substrate manufactured by the present invention will be described.
The mesh electrode substrate manufactured by the present invention has a base material, a mesh conductive layer formed on the base material, and an insulating layer formed only on the mesh conductive layer.
As a use of the mesh electrode substrate manufactured by the present invention, various solar cells, organic EL, lighting, and the like can be mentioned as described in the above section “A. Mesh electrode substrate”.

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、実施例および比較例を用いて、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 and Comparative Examples.

[実施例]
(メッシュ部作製)
基材として50mm角、厚み125μmのPEN板(Q−65FA、帝人デュポン社製)を用意し、基材上に、接着層として50mm角、膜厚30μmのアイオノマー樹脂材料(ハイミラン、三井デュポンケミカル社製)を設置し、導電材料層として50mm角、厚み20μmのSUS板(SUS304、竹内金属箔粉工業社製)を用意した。
上記接着層を介して、上記基材と上記SUS板とを真空ラミネート法(100℃、10min、0.1MPa条件下)により貼合した。
その後、SUS板上に2%ポリシラザンコート液(アクアミカNP140、キョーワ社製)を塗工し、乾燥、硬化させ、膜厚150nm(乾燥膜厚換算)の絶縁層を形成した。
次に、SUS板を3cm角の範囲で、線幅50μm、開口幅450μm、開口率80%のハニカム構造となるように、フォトエッチング法を用いて、メッシュ電極基板を作製した。
上記メッシュ電極基板上に、透明電極層および触媒層として、PEDOT/PSS2%水分散液を塗工量0.3g/m(固形分)になるように塗布し、乾燥(120℃、10min)させることにより、透明電極層を形成し、メッシュ電極基板を得た。
[Example]
(Mesh part production)
A PEN plate (Q-65FA, manufactured by Teijin DuPont) with a 50 mm square and a thickness of 125 μm is prepared as a base material, and an ionomer resin material (High Milan, Mitsui DuPont Chemical Co., Ltd.) with a 50 mm square and a film thickness of 30 μm as an adhesive layer on the base material. And a SUS plate (SUS304, manufactured by Takeuchi Metal Foil Powder Co., Ltd.) having a 50 mm square and a thickness of 20 μm was prepared as a conductive material layer.
The base material and the SUS plate were bonded via the adhesive layer by a vacuum laminating method (100 ° C., 10 min, 0.1 MPa condition).
Thereafter, a 2% polysilazane coating solution (Aquamica NP140, manufactured by Kyowa) was applied onto the SUS plate, dried and cured to form an insulating layer having a thickness of 150 nm (in terms of dry film thickness).
Next, a mesh electrode substrate was fabricated using a photoetching method so that the SUS plate had a honeycomb structure with a line width of 50 μm, an opening width of 450 μm, and an opening ratio of 80% within a 3 cm square range.
On the mesh electrode substrate, a PEDOT / PSS 2% aqueous dispersion was applied as a transparent electrode layer and a catalyst layer so that the coating amount was 0.3 g / m 2 (solid content) and dried (120 ° C., 10 min). As a result, a transparent electrode layer was formed to obtain a mesh electrode substrate.

(色素増感型太陽電池作製)
次に、色素増感型太陽電池用電極基板として膜厚50μmのTi箔(竹内金属箔粉工業社製)上に、エタノール中で酸化チタン粒子(P25、日本エアロジル社製)に0.5%エチルセルロース(STD−100、日新化成工業社製)を混合させたペーストを塗布、乾燥させ、その後焼成(500℃、30min)し、膜厚5μmの多孔質層形成用層を形成した。
その後、アセトニトリル/t−ブタノール=1/1(体積比)溶液中にN719色素(Dyesol社製)を0.3mM溶解させた色素増感剤溶液を調製し、この色素増感剤溶液中に多孔質層形成用層を積層した色素増感型太陽電池用電極基板を20時間浸漬させた。次に、アセトニトリルを用いてリンスした後、常温で乾燥させることにより、色素増感型太陽電池用電極基板上に多孔質層を形成した。
(Dye-sensitized solar cell production)
Next, 0.5% of titanium oxide particles (P25, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) in ethanol on a 50 μm thick Ti foil (made by Takeuchi Metal Foil Powder Co., Ltd.) as an electrode substrate for a dye-sensitized solar cell. A paste mixed with ethyl cellulose (STD-100, manufactured by Nisshin Kasei Kogyo Co., Ltd.) was applied and dried, and then fired (500 ° C., 30 min) to form a porous layer forming layer having a thickness of 5 μm.
Thereafter, a dye sensitizer solution in which 0.3 mM of N719 dye (manufactured by Dyesol) was dissolved in an acetonitrile / t-butanol = 1/1 (volume ratio) solution was prepared, and the dye sensitizer solution was porous. The electrode substrate for a dye-sensitized solar cell on which the layer for forming a quality layer was laminated was immersed for 20 hours. Next, after rinsing with acetonitrile, the porous layer was formed on the dye-sensitized solar cell electrode substrate by drying at room temperature.

次に、6mol/L hexyl methyl imidazolum iodide(富山薬品社製)、0.6mol/L I2(メルク社製)、0.45mol/L n-methyl benzoimidazol(Aldorich社製)をhexyl methyl imidazolum tetracyano borate(メルク社製)に溶解した電解質溶液を調製した。
続いて、エチルセルロース(STD−100、日新化成工業社製)をエタノール中に10質量%溶解させた樹脂溶液を調製し、上述した電解質溶液:樹脂溶液=1:6(重量比)で混合して樹脂電解質溶液を得た。これをミヤバーで色素増感型太陽電池用電極基板上の多孔質層上に塗布し、加熱(120℃、10min)して、固体状の電解質層を得た。
その後、メッシュ電極基板と色素増感型太陽電池用電極基板とを貼り合わせ、120℃、10min、0.1MPaにてラミネートすることにより色素増感型太陽電池を得た。
Next, 6 mol / L hexyl methyl imidazolum iodide (manufactured by Toyama Pharmaceutical Co., Ltd.), 0.6 mol / L I2 (manufactured by Merck), 0.45 mol / L n-methyl benzoimidazole (manufactured by Aldorich) were added to hexyl methyl imidazolum tetracyano borate ( An electrolyte solution dissolved in Merck) was prepared.
Subsequently, a resin solution in which 10% by mass of ethyl cellulose (STD-100, manufactured by Nisshin Kasei Kogyo Co., Ltd.) was dissolved in ethanol was prepared and mixed in the above-described electrolyte solution: resin solution = 1: 6 (weight ratio). Thus, a resin electrolyte solution was obtained. This was coated on the porous layer on the dye-sensitized solar cell electrode substrate with a Miya bar and heated (120 ° C., 10 min) to obtain a solid electrolyte layer.
Thereafter, the mesh electrode substrate and the dye-sensitized solar cell electrode substrate were bonded together and laminated at 120 ° C., 10 min, 0.1 MPa to obtain a dye-sensitized solar cell.

[比較例]
基材として50mm角、厚み125μmのPEN板(Q−65FA、帝人デュポン社製)を用意し、基材上に、接着層として50mm角、膜厚30μmのアイオノマー樹脂材料(ハイミラン、三井デュポンケミカル社製)を設置し、導電材料層として50mm角、厚み20μmのSUS板(SUS304、竹内金属箔粉工業社製)を用意した。
上記接着層を介して、上記基材と上記導電材料層とを真空ラミネート法(100℃、10min、0.1MPa条件下)により貼合した。
次に、フォトエッチング法を用いて、SUS板を3cm×3cmの範囲で線幅50μm、開口幅450μm、開口率80%のハニカム構造となるメッシュ電極基板を作製した。
その後、実施例と同様に色素増感型太陽電池を作製した。
[Comparative example]
A PEN plate (Q-65FA, manufactured by Teijin DuPont) with a 50 mm square and a thickness of 125 μm is prepared as a base material, and an ionomer resin material (High Milan, Mitsui DuPont Chemical Co., Ltd.) with a 50 mm square and a film thickness of 30 μm as an adhesive layer on the base material. And a SUS plate (SUS304, manufactured by Takeuchi Metal Foil Powder Co., Ltd.) having a 50 mm square and a thickness of 20 μm was prepared as a conductive material layer.
The said base material and the said electrically-conductive material layer were bonded by the vacuum lamination method (100 degreeC, 10 min, 0.1 MPa conditions) through the said contact bonding layer.
Next, a mesh electrode substrate having a honeycomb structure with a line width of 50 μm, an opening width of 450 μm, and an opening ratio of 80% was manufactured by using a photoetching method in the range of 3 cm × 3 cm.
Then, the dye-sensitized solar cell was produced similarly to the Example.

[評価]
上記実施例および上記比較例で作製した色素増感型太陽電池について、各例5個ずつその光電変換特性を測定した。
その結果、実施例の色素増感型太陽電池では、5個中すべての色素増感型太陽電池で電池性能を確認できた。その性能は5個のセル平均値でJSC=5mA/cm、VOC=0.65V、FF=0.65、η=2.1%であった。
一方、比較例の色素増感型太陽電池では、5個中3個の色素増感型太陽電池で短絡が確認された。短絡の生じなかった2個のセル平均値は、JSC=5.1mA/cm、VOC=0.63V、FF=0.6、η=1.9%であった。
なお、上記測定結果は、分光感度測定装置CEP2000(分光計器製)にて、100mW/cm、1SUNの条件下でIV特性を測定した値である。
また、65℃に調節したオーブン内に、実施例および比較例で作製した色素増感型太陽電池を入れて、1000時間経過後のIV特性を測定し、性能維持率の評価を行った。
その結果、各色素増感型太陽電池における性能維持率のセル平均値は、実施例では60%となり、比較例では45%となった。これより、実施例の方が比較例より高い値を示したことから、耐久性に優れることが示唆された。
[Evaluation]
About the dye-sensitized solar cell produced by the said Example and the said comparative example, the photoelectric conversion characteristic was measured for each 5 pieces each.
As a result, in the dye-sensitized solar cell of the example, battery performance could be confirmed in all of the five dye-sensitized solar cells. The performance was as follows: average value of 5 cells: J SC = 5 mA / cm 2 , V OC = 0.65 V, FF = 0.65, η = 2.1%.
On the other hand, in the dye-sensitized solar cell of the comparative example, a short circuit was confirmed in 3 out of 5 dye-sensitized solar cells. The average value of the two cells in which no short circuit occurred was J SC = 5.1 mA / cm 2 , V OC = 0.63 V, FF = 0.6, and η = 1.9%.
In addition, the said measurement result is the value which measured IV characteristic on the conditions of 100 mW / cm < 2 > and 1SUN in the spectral sensitivity measuring apparatus CEP2000 (made by spectrometer).
In addition, the dye-sensitized solar cells prepared in Examples and Comparative Examples were placed in an oven adjusted to 65 ° C., and IV characteristics after 1000 hours were measured to evaluate the performance maintenance rate.
As a result, the cell average value of the performance maintenance ratio in each dye-sensitized solar cell was 60% in the example and 45% in the comparative example. From this, since the Example showed a higher value than the comparative example, it was suggested that it was excellent in durability.

1 … 基材
2 … 接着層
3 … メッシュ導電層
3’ … 導電材料層
4 … 絶縁層
5 … 透明電極層
6 … 絶縁層付導電材料層
6’ … パターニングされた絶縁層付導電材料層
10 … メッシュ電極基板
11 … 色素増感型太陽電池用電極基板
12 … 多孔質層
13 … 電解質層
14 … シール材
15 … 隔壁
20 … 色素増感型太陽電池
30 … 有機薄膜型太陽電池
31 … 正孔取出層
32 … 光電変換層
33 … 電子取出層
34 … 有機薄膜型太陽電池用電極基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material 2 ... Adhesive layer 3 ... Mesh conductive layer 3 '... Conductive material layer 4 ... Insulating layer 5 ... Transparent electrode layer 6 ... Conductive material layer with insulating layer 6' ... Patterned conductive material layer with insulating layer 10 ... Mesh electrode substrate 11 ... Electrode substrate for dye-sensitized solar cell 12 ... Porous layer 13 ... Electrolyte layer 14 ... Sealing material 15 ... Partition 20 ... Dye-sensitized solar cell 30 ... Organic thin film solar cell 31 ... Hole extraction Layer 32 ... Photoelectric conversion layer 33 ... Electron extraction layer 34 ... Electrode substrate for organic thin film solar cell

Claims (6)

基材と、
前記基材上にメッシュ状に形成される導電材料からなるメッシュ導電層と、
前記メッシュ導電層上のみに形成される絶縁層と、
前記メッシュ導電層の開口部に、前記メッシュ導電層と接するように形成される透明電極層と、
を有することを特徴とするメッシュ電極基板。
A substrate;
A mesh conductive layer made of a conductive material formed in a mesh shape on the substrate;
An insulating layer formed only on the mesh conductive layer;
A transparent electrode layer formed in contact with the mesh conductive layer at the opening of the mesh conductive layer;
A mesh electrode substrate comprising:
前記透明電極層の膜厚が前記メッシュ導電層の膜厚以下であることを特徴とする請求項1に記載のメッシュ電極基板。 The mesh electrode substrate according to claim 1, wherein a film thickness of the transparent electrode layer is equal to or less than a film thickness of the mesh conductive layer. 基材と、
前記基材上にメッシュ状に形成される導電材料からなるメッシュ導電層と、
前記メッシュ導電層上のみに形成される絶縁層と、
を有するメッシュ電極基板を有することを特徴とする太陽電池。
A substrate;
A mesh conductive layer made of a conductive material formed in a mesh shape on the substrate;
An insulating layer formed only on the mesh conductive layer;
A solar cell comprising: a mesh electrode substrate having:
前記メッシュ導電層の開口部に、前記メッシュ導電層と接するように形成される透明電極層を有することを特徴とする請求項3に記載の太陽電池。The solar cell according to claim 3, further comprising a transparent electrode layer formed so as to be in contact with the mesh conductive layer at an opening of the mesh conductive layer. 請求項3または請求項4に記載の太陽電池が複数個連結されてなることを特徴とする太陽電池モジュール。 A solar cell module comprising a plurality of the solar cells according to claim 3 connected to each other. 基材と、前記基材上にメッシュ状に形成される導電材料からなるメッシュ導電層と、前記メッシュ導電層上に形成される絶縁層と、を有するメッシュ電極基板の製造方法であって、
前記導電材料を用いて連続した導電材料層を形成する導電材料層形成工程と、
前記導電材料層の表面上全面に絶縁層を形成し、絶縁層付導電材料層を形成する絶縁層付導電材料層形成工程と、
前記絶縁層付導電材料層をメッシュ状に形成するパターニング工程と、
を有することを特徴とするメッシュ電極基板の製造方法。
A method for producing a mesh electrode substrate, comprising: a base material; a mesh conductive layer made of a conductive material formed in a mesh shape on the base material; and an insulating layer formed on the mesh conductive layer.
A conductive material layer forming step of forming a continuous conductive material layer using the conductive material;
Forming an insulating layer over the entire surface of the conductive material layer, and forming a conductive material layer with an insulating layer to form a conductive material layer with an insulating layer; and
A patterning step of forming the conductive material layer with an insulating layer in a mesh shape;
A method for producing a mesh electrode substrate, comprising:
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