JP6152634B2 - 多孔質構造体用の半導体微粒子分散体の製造方法、色素増感太陽電池用多孔質構造体の製造方法、及び色素増感太陽電池の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、色素増感太陽電池用半導体粒子の分散体と、その分散体を用いた色素増感太陽電池に関する。
太陽電池にはいくつかの種類があるが、実用化されているものはシリコン半導体の接合を利用したダイオード型のものがほとんどである。これらの太陽電池は現状では製造コストが高く、このことが普及を妨げる要因となっている。
最近、低コスト化の可能性として、スイス・ローザンヌ工科大学のＧｒａｅｔｚｅｌらが高効率の太陽電池（以下、色素増感太陽電池）を発表したことにより、実用化への期待が高まっている（例えば、非特許文献１、２参照）。
この高効率太陽電池の構造は、透明導電性ガラス基板上に電子輸送層を設け、その表面に吸着した光増感化合物と（以下、光増感化合物が吸着した電子輸送層を「光電変換層という」）、酸化還元対を有する電解質と、対向電極とからなる。
Ｇｒａｅｔｚｅｌらは、酸化チタン等からなる電子輸送層を多孔質化して表面積を大きくしたこと、並びに光増感化合物としてルテニウム錯体を単分子吸着させたことにより光電変換効率を著しく向上させた。
この高効率太陽電池の構造は、透明導電性ガラス基板上に電子輸送層を設け、その表面に吸着した光増感化合物と（以下、光増感化合物が吸着した電子輸送層を「光電変換層という」）、酸化還元対を有する電解質と、対向電極とからなる。
Ｇｒａｅｔｚｅｌらは、酸化チタン等からなる電子輸送層を多孔質化して表面積を大きくしたこと、並びに光増感化合物としてルテニウム錯体を単分子吸着させたことにより光電変換効率を著しく向上させた。
多孔質な電子輸送層は、その表面により多くの光増感化合物を吸着させるために、大きい比表面積が必要とされる。
さらに吸着した色素すべてに光を到達させるために、電子輸送層は透明性が高いことが要求される。
このため多孔質な電子輸送層は、１次粒径が数ｎｍから数百ｎｍの半導体粒子分散体を塗布して、乾燥させることにより作製されることが多い。
したがって、分散性の高い半導体粒子分散体が必要とされている。（例えば、特許文献１、２参照）
さらに吸着した色素すべてに光を到達させるために、電子輸送層は透明性が高いことが要求される。
このため多孔質な電子輸送層は、１次粒径が数ｎｍから数百ｎｍの半導体粒子分散体を塗布して、乾燥させることにより作製されることが多い。
したがって、分散性の高い半導体粒子分散体が必要とされている。（例えば、特許文献１、２参照）
一方、色素増感太陽電池は酸化還元対を有する電解質を有するが、電子の移動をスムーズに行なうために、電解質は光電変換層と充分な接触面積を有する必要がある。
しかし、比表面積を大きくした多孔質な電子輸送層は細孔径が小さくなってしまうために、電解質が細孔の中に入っていかず、光電変換層の接触面積が不充分となる問題があった。
特に近年、耐久性向上のために、ゲル状または固体状の電解質を使用する場合が多く、その場合、電解質は小さい細孔に入っていくことは困難であるため、電解質と光電変換層の接触面積が不充分となる問題が顕著であった。（例えば、特許文献３、４参照）
しかし、比表面積を大きくした多孔質な電子輸送層は細孔径が小さくなってしまうために、電解質が細孔の中に入っていかず、光電変換層の接触面積が不充分となる問題があった。
特に近年、耐久性向上のために、ゲル状または固体状の電解質を使用する場合が多く、その場合、電解質は小さい細孔に入っていくことは困難であるため、電解質と光電変換層の接触面積が不充分となる問題が顕著であった。（例えば、特許文献３、４参照）
従って、本発明の課題は、色素増感太陽電池の多孔質の電子輸送層が、透明性が高く、また比表面積が大きく、細孔径が大きくなるような層をつくることのできる、半導体微粒子の分散体を提供することである。
本発明の分散体を使用することにより、透明性の高く、大きい細孔径、大きい比表面積を有する電子輸送層が形成し、変換効率の高い太陽電池を提供することである。
本発明の分散体を使用することにより、透明性の高く、大きい細孔径、大きい比表面積を有する電子輸送層が形成し、変換効率の高い太陽電池を提供することである。
上記課題は、本発明の下記（１）〜（４）によって解決される。
（１）「透明基板上に形成された電極と、電極に対して間隔をおいて対向して設けた対向電極と、両電極間に電解質層と光吸収層とを備え、該光吸収層は半導体微粒子からなる多孔質構造体上に色素が担持されている色素増感太陽電池を作製するための多孔質構造体用分散体において、体積基準の粒径分布における粒径が５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、粒径分布のピークが３つ以上あることを特徴とする半導体微粒子分散体」、
（２）「前記体積基準の粒径分布における粒径が５ｎｍ以上３５０ｎｍ以下であり、３つ以上あるピークの一つが５ｎｍから２０ｎｍの範囲にあることを特徴とする前記第（１）項に記載の分散体」、
（３）「前記第（１）項または第（２）項に記載の分散体を塗布して作製した色素増感太陽電池用多孔質構造体」、
（４）「前記第（３）項に記載の多孔質構造体を使用した色素増感太陽電池」。
（１）「透明基板上に形成された電極と、電極に対して間隔をおいて対向して設けた対向電極と、両電極間に電解質層と光吸収層とを備え、該光吸収層は半導体微粒子からなる多孔質構造体上に色素が担持されている色素増感太陽電池を作製するための多孔質構造体用分散体において、体積基準の粒径分布における粒径が５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、粒径分布のピークが３つ以上あることを特徴とする半導体微粒子分散体」、
（２）「前記体積基準の粒径分布における粒径が５ｎｍ以上３５０ｎｍ以下であり、３つ以上あるピークの一つが５ｎｍから２０ｎｍの範囲にあることを特徴とする前記第（１）項に記載の分散体」、
（３）「前記第（１）項または第（２）項に記載の分散体を塗布して作製した色素増感太陽電池用多孔質構造体」、
（４）「前記第（３）項に記載の多孔質構造体を使用した色素増感太陽電池」。
体積基準の粒径分布において、粒径が５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、ピークが３つ以上あることにより径の小さい細孔がなく、酸化還元反応がスムーズに起こり、光電変換効率の高い色素増感太陽電池を提供できる。
さらに、電解質の粘度が高い場合や、電解質が固体の場合であっても、変換効率の高い色素増感太陽電池を提供できる。
さらに、電解質の粘度が高い場合や、電解質が固体の場合であっても、変換効率の高い色素増感太陽電池を提供できる。
図１に、本発明の分散体を用いた一般的な光電変換素子の構成例を示す。なお本発明の色素増感太陽電池素子の構成は図１に限らない。
図１に示されるように、本発明の光電変換素子は、透明基板１上に電極３が設けられ、透明基板２上には対向電極として電極４が設けられ、両電極間には電解質層と光吸収層とを備える。また、該光吸収層は半導体微粒子からなる多孔質構造体上に色素が担持されている。この多孔質構造体用分散体は、換言すれば色素増感太陽電池用多孔質構造体である。この多孔質構造体用分散体は、以下に詳細に説明するような特徴を有する。
すなわち、図１の光電変換素子において、両電極間に、緻密な電子輸送層６、多孔質の電子輸送層７からなる電子輸送層５を有し、電解質層９を挟んで、触媒層１０が設けられている。さらに、電極４、透明基板２が順次設けられた構成をとっている。
そして多孔質の電子輸送層７の表面には光増感化合物１１が吸着している。
発生した電流はリードライン１２、１３を通じて外部回路に取り出される。多孔質の電子輸送層７は半導体層となっている。多孔質の電子輸送層７は本発明の分散体を塗布することにより作製される。本発明の分散体を塗布し、焼結等にすることよって多孔質状態を形成する。
本発明の分散体を塗布して作製した、多孔質の電子輸送層７は非常に高い表面積を持ち、その表面積はラフネスファクターを用いて表わすことができる。
このラフネスファクターは、基板に塗布した半導体微粒子の面積に対する多孔質内部の実面積を表わす数値である。従って、ラフネスファクターは大きいほど好ましいが、電子輸送層の膜厚との関係もあり、本発明においては２０以上が好ましい。
すなわち、図１の光電変換素子において、両電極間に、緻密な電子輸送層６、多孔質の電子輸送層７からなる電子輸送層５を有し、電解質層９を挟んで、触媒層１０が設けられている。さらに、電極４、透明基板２が順次設けられた構成をとっている。
そして多孔質の電子輸送層７の表面には光増感化合物１１が吸着している。
発生した電流はリードライン１２、１３を通じて外部回路に取り出される。多孔質の電子輸送層７は半導体層となっている。多孔質の電子輸送層７は本発明の分散体を塗布することにより作製される。本発明の分散体を塗布し、焼結等にすることよって多孔質状態を形成する。
本発明の分散体を塗布して作製した、多孔質の電子輸送層７は非常に高い表面積を持ち、その表面積はラフネスファクターを用いて表わすことができる。
このラフネスファクターは、基板に塗布した半導体微粒子の面積に対する多孔質内部の実面積を表わす数値である。従って、ラフネスファクターは大きいほど好ましいが、電子輸送層の膜厚との関係もあり、本発明においては２０以上が好ましい。
多孔質の電子輸送層７は、半導体微粒子を分散した分散体を塗布したのち、乾燥、焼成などを行なうことで作製される。
多孔質の電子輸送層７は、単層であっても多層であってもよい。
多層の場合、粒径の異なる半導体粒子の分散体を多層塗布することも、種類の異なる半導体や、樹脂、添加剤の組成が異なる塗布層を多層塗布することもできる。
光の捕獲率を向上させるために、光の入射側の１次粒径は小さく、徐々に１次粒径を大きくしていくこともできる。
多孔質の電子輸送層７は、単層であっても多層であってもよい。
多層の場合、粒径の異なる半導体粒子の分散体を多層塗布することも、種類の異なる半導体や、樹脂、添加剤の組成が異なる塗布層を多層塗布することもできる。
光の捕獲率を向上させるために、光の入射側の１次粒径は小さく、徐々に１次粒径を大きくしていくこともできる。
一度の塗布で膜厚が不足する場合には、多層塗布は有効な手段である。
一般的に、電子輸送層の膜厚が増大するほど単位投影面積当たりの担持光増感化合物量も増えるため光の捕獲率が高くなるが、注入された電子の拡散距離も増えるため電荷の再結合によるロスも大きくなってしまう。従って、電子輸送層の膜厚は１００ｎｍ〜１００μｍが好ましい。
一般的に、電子輸送層の膜厚が増大するほど単位投影面積当たりの担持光増感化合物量も増えるため光の捕獲率が高くなるが、注入された電子の拡散距離も増えるため電荷の再結合によるロスも大きくなってしまう。従って、電子輸送層の膜厚は１００ｎｍ〜１００μｍが好ましい。
本発明の分散体に使用される半導体微粒子の１次粒径は、１ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好ましく、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下がより好ましい。
分散体中では１次粒子が凝集して２次粒子以上の集塊粒子を形成している。また、一部は１次粒子のものもある。
これらの２次粒子以上の集塊粒子、１次粒子を合わせた分布を見るには体積基準で粒度分布を確認することが好ましい。
分散体中では１次粒子が凝集して２次粒子以上の集塊粒子を形成している。また、一部は１次粒子のものもある。
これらの２次粒子以上の集塊粒子、１次粒子を合わせた分布を見るには体積基準で粒度分布を確認することが好ましい。
粒度分布は電子顕微鏡で確認することが好ましい。観察画像から得られる粒子の投影面積に等しい円の直径（円相当径）を粒径と定義する。
そして３００個以上の粒子の円相当径を測定し、その分布を体積基準で粒度分布として算出することができる。
そして３００個以上の粒子の円相当径を測定し、その分布を体積基準で粒度分布として算出することができる。
分散体の体積基準の粒径分布は、粒径が５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、粒径分布のピークが３つ以上あることが望ましい。
さらに好ましくは粒径が５ｎｍ以上３５０ｎｍ以下であり、３つ以上あるピークの一つが５ｎｍから２０ｎｍの範囲にあることが望ましい。
ピークとは図２のように山の値とすぐ隣の谷の値の差が１％以上あるものをいう。
さらに好ましくは粒径が５ｎｍ以上３５０ｎｍ以下であり、３つ以上あるピークの一つが５ｎｍから２０ｎｍの範囲にあることが望ましい。
ピークとは図２のように山の値とすぐ隣の谷の値の差が１％以上あるものをいう。
本発明の分散体を用いて作製した多孔質構造体の膜厚１０μｍでの波長５００ｎｍの透過率は４０％以上となる。
透過率は膜厚１０μｍの多孔質構造体を基板に形成後、分光光度計などにより測定できる。
透過率は膜厚１０μｍの多孔質構造体を基板に形成後、分光光度計などにより測定できる。
本発明の分散体を用いて作製した多孔質構造体の平均細孔径は２５ｎｍ以上４０ｎｍ以下となる。
また体積基準の細孔径分布において、細孔径５ｎｍ以下の累積頻度は２０％以下となる。
平均細孔径は多孔質構造体を基板に形成後、スパーチュラ等で剥ぎ取り、比表面積／細孔分布測定装置などを用いてＢＥＴ法などより、求めることができる。比表面積（Ａ）と全細孔容積（Ｖ）から算出でき、４Ｖ／Ａで表わされる。
細孔径分布は細孔径の結果から算出することができる。
細孔径分布から細孔径５ｎｍ以下の頻度を累積した値が細孔径５ｎｍ以下の累積頻度となる。
また体積基準の細孔径分布において、細孔径５ｎｍ以下の累積頻度は２０％以下となる。
平均細孔径は多孔質構造体を基板に形成後、スパーチュラ等で剥ぎ取り、比表面積／細孔分布測定装置などを用いてＢＥＴ法などより、求めることができる。比表面積（Ａ）と全細孔容積（Ｖ）から算出でき、４Ｖ／Ａで表わされる。
細孔径分布は細孔径の結果から算出することができる。
細孔径分布から細孔径５ｎｍ以下の頻度を累積した値が細孔径５ｎｍ以下の累積頻度となる。
半導体微粒子の材質は特に限定されるものではなく、公知のものを使用することができる。
具体的には、シリコン、ゲルマニウムのような単体半導体、あるいは金属のカルコゲニドに代表される化合物半導体、またはペロブスカイト構造を有する化合物等を挙げることができる。
金属のカルコゲニドとしてはチタン、スズ、亜鉛、鉄、タングステン、ジルコニウム、ハフニウム、ストロンチウム、インジウム、セリウム、イットリウム、ランタン、バナジウム、ニオブ、あるいはタンタルの酸化物が挙げられる。また、カドミウム、亜鉛、鉛、銀、アンチモン、ビスマスの硫化物、カドミウム、鉛のセレン化物、カドミウムのテルル化物等が挙げられる。
他の化合物半導体としては亜鉛、ガリウム、インジウム、カドミウム、等のリン化物、ガリウム砒素、銅−インジウム−セレン化物、銅−インジウム−硫化物等が好ましい。
また、ペロブスカイト構造を有する化合物としては、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ナトリウム、チタン酸バリウム、ニオブ酸カリウム等が好ましい。
これらの中でも酸化物半導体が好ましく、特に酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ニオブが好ましく、単独、あるいは２種以上の混合で使用しても構わない。これらの半導体の結晶型は特に限定されるものではなく、単結晶でも多結晶でも、あるいは非晶質でも構わない。
具体的には、シリコン、ゲルマニウムのような単体半導体、あるいは金属のカルコゲニドに代表される化合物半導体、またはペロブスカイト構造を有する化合物等を挙げることができる。
金属のカルコゲニドとしてはチタン、スズ、亜鉛、鉄、タングステン、ジルコニウム、ハフニウム、ストロンチウム、インジウム、セリウム、イットリウム、ランタン、バナジウム、ニオブ、あるいはタンタルの酸化物が挙げられる。また、カドミウム、亜鉛、鉛、銀、アンチモン、ビスマスの硫化物、カドミウム、鉛のセレン化物、カドミウムのテルル化物等が挙げられる。
他の化合物半導体としては亜鉛、ガリウム、インジウム、カドミウム、等のリン化物、ガリウム砒素、銅−インジウム−セレン化物、銅−インジウム−硫化物等が好ましい。
また、ペロブスカイト構造を有する化合物としては、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ナトリウム、チタン酸バリウム、ニオブ酸カリウム等が好ましい。
これらの中でも酸化物半導体が好ましく、特に酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ニオブが好ましく、単独、あるいは２種以上の混合で使用しても構わない。これらの半導体の結晶型は特に限定されるものではなく、単結晶でも多結晶でも、あるいは非晶質でも構わない。
しかしながら、本発明は半導体微粒子からなる多孔質構造体上に色素が担持されている光吸収層を有する色素増感太陽電池：Ｄｙｅ ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄ Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌｓ（ＤＳＣ）に係わる。色素増感太陽電池（ＤＳＣ）は、１０数年前に開発され、フレキシブルで、高温・高真空の設備がなくとも製造可能である等、多く利点を有する。
Ｓｉ半導体は、Ｇｅとともに古くから半導体材料として実用化されてきた。このＳｉ半導体を用いたガラスの太陽電池は十数年前に開発されたが、フレキシブルな色素増感太陽電池は数年前に開発されたものである。本発明の色素増感太陽電池においては、色素増感される半導体微粒子として、上記のような無機質超微粒子、特にセラミック超微粒子を好適に使用することができる。本発明における超微粒子とは粒径分布ピークが１０００ｎｍ以下の粒径のもの、狭義には７００ｎｍ以下の分布ピークを示すものを意味する。うち、５００ｎｍ以下の分布ピークを示すものが好ましい。
Ｓｉ半導体は、Ｇｅとともに古くから半導体材料として実用化されてきた。このＳｉ半導体を用いたガラスの太陽電池は十数年前に開発されたが、フレキシブルな色素増感太陽電池は数年前に開発されたものである。本発明の色素増感太陽電池においては、色素増感される半導体微粒子として、上記のような無機質超微粒子、特にセラミック超微粒子を好適に使用することができる。本発明における超微粒子とは粒径分布ピークが１０００ｎｍ以下の粒径のもの、狭義には７００ｎｍ以下の分布ピークを示すものを意味する。うち、５００ｎｍ以下の分布ピークを示すものが好ましい。
粒子状の無機半導体材料には多くものが存在するが、これらすべてについてナノ粒子と云われる超微粒子化が実用レベルで達成されている訳ではない。例えばＩＩ−ＶＩ属化合物半導体の場合だけ見ても、ｎ型（ＺｎＯ，ＺｎＳ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅ，ＣｄＴｅ，ＨｇＳｅ，ＨｇＴｅ等）や、ｐ型（ＦｅＯ，Ｃｒ２Ｏ３，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＨｇＴｅ，ＭｏＯ２等）の超微粒子すべてが、すでに実用に供されているとは断言できない。例えばＳｉＣは、本来半導体であるが、反応焼結法や常圧焼結法により作られる従来のＳｉＣ焼結体は、焼結助剤として添加するホウ素や炭素の化合物が不純物となり、電気抵抗が上がり絶縁性となってしまう。また、古くからホトセル材料として汎用されてきたＣｄＳでさえ、未だ超微粒子を得るのが比較的難しい。
これに対して、本発明においては、例えば、７００ｎｍ以下の無機質超微粒子を用いて、これを充分に分散処理することによって、凝集している粒子を少なくとも部分的に解砕してその大きさを小さくし、かつその結果、ピークを小さい方にシフトさせ及び/又は解砕で大径粒子から分かれた一次粒子やこれら数個からなる微小凝集体等の解砕片粒子をも含むことで生じた、より小さいピークを含む３つ以上のピークを出現させて、半導体微粒子の粒径が５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、かつ、ピークが３つ以上ある半導体微粒子分散体を得ることができる。そして、かような分散処理は、分散処理に供される半導体微粒子の平均粒径よりも明確に減少した粒径分布ピークを含む複数の粒径分布ピークを有する分散体を得ることができる。
例えば、典型的には、一番小さい粒径分布のピークと、それよりも大きな第二の粒径分布ピーク、それよりも大きな第三の粒径分布ピーク・・・を得ることができる。
また、最初に、粒径分布ピークがそれぞれ異なる複数種の微粒子を一緒に分散処理に供することによって、より簡単にピークが３つ以上ある半導体微粒子分散体を得ることができ、この場合は、得られた分散体のピークは、元のピークよりもそれぞれ大幅に減少する。つまり、元のピーク位置とは異なるピーク位置のものが得られる。しかし、無論、本発明はこのような分散処理に限られる訳ではない。
例えば、典型的には、一番小さい粒径分布のピークと、それよりも大きな第二の粒径分布ピーク、それよりも大きな第三の粒径分布ピーク・・・を得ることができる。
また、最初に、粒径分布ピークがそれぞれ異なる複数種の微粒子を一緒に分散処理に供することによって、より簡単にピークが３つ以上ある半導体微粒子分散体を得ることができ、この場合は、得られた分散体のピークは、元のピークよりもそれぞれ大幅に減少する。つまり、元のピーク位置とは異なるピーク位置のものが得られる。しかし、無論、本発明はこのような分散処理に限られる訳ではない。
本発明における無機質超微粒子には、多目的無機質超微粒子、レアアース酸化物、磁性材料、無機質顔料、光電材料、導電性材料、圧電材料などが含まれる。しかし、これらに限定されるものではない。
多目的無機質超微粒子には、例えばシリカ、球状アルミナ、板状アルミナ、繊維状アルミナ、ジルコニアＹ−ＰＳＺ、スピネル、タルク、ムライト、酸化マグネシウム、コージエライト、炭化ケイ素、酸化鉄などが含まれるが、これらに限定されるものではない。
レアアース酸化物には、例えば酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化サマリウム、酸化ランタン、酸化タンタル、酸化テルビウム、酸化ユーロピウム、酸化ネオジムなどが含まれるが、これらに限定されるものではない。
磁性材料には、例えばマグネタイト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライトなどが含まれるが、これらに限定されるものではない。
無機質顔料には、例えばヘマタイト、赤色酸化鉄、コバルトブルー、コバルトバイオレット、コバルトグリーンなどが含まれるが、これらに限定されるものではない。
光電材料には、例えば酸化亜鉛、酸化チタン、フッ化グネシウム、炭化ケイ素、アルミナ、酸化スズ、アンチモン含有酸化スズ（ＡＴＯ）、スズ含有酸化インジウム（ＩＴＯ）、チタン酸バリウムなどが含まれるが、これらに限定されるものではない。
導電性材料には、例えば酸化スズ、アルミナ、アンチモン含有酸化スズ（ＡＴＯ）、スズ含有酸化インジウム（ＩＴＯ）、チタン酸バリウムなどが含まれるが、これらに限定されるものではない。
圧電性材料には、例えばＰＴ，ＰＺＴ，ＰＬＺＴ、ヘマタイト、チタン酸バリウムなどが含まれるが、これらに限定されるものではない。
多目的無機質超微粒子には、例えばシリカ、球状アルミナ、板状アルミナ、繊維状アルミナ、ジルコニアＹ−ＰＳＺ、スピネル、タルク、ムライト、酸化マグネシウム、コージエライト、炭化ケイ素、酸化鉄などが含まれるが、これらに限定されるものではない。
レアアース酸化物には、例えば酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化サマリウム、酸化ランタン、酸化タンタル、酸化テルビウム、酸化ユーロピウム、酸化ネオジムなどが含まれるが、これらに限定されるものではない。
磁性材料には、例えばマグネタイト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライトなどが含まれるが、これらに限定されるものではない。
無機質顔料には、例えばヘマタイト、赤色酸化鉄、コバルトブルー、コバルトバイオレット、コバルトグリーンなどが含まれるが、これらに限定されるものではない。
光電材料には、例えば酸化亜鉛、酸化チタン、フッ化グネシウム、炭化ケイ素、アルミナ、酸化スズ、アンチモン含有酸化スズ（ＡＴＯ）、スズ含有酸化インジウム（ＩＴＯ）、チタン酸バリウムなどが含まれるが、これらに限定されるものではない。
導電性材料には、例えば酸化スズ、アルミナ、アンチモン含有酸化スズ（ＡＴＯ）、スズ含有酸化インジウム（ＩＴＯ）、チタン酸バリウムなどが含まれるが、これらに限定されるものではない。
圧電性材料には、例えばＰＴ，ＰＺＴ，ＰＬＺＴ、ヘマタイト、チタン酸バリウムなどが含まれるが、これらに限定されるものではない。
これまでに多くの無機質超微粒子、セラミックス超微粒子が合成されており、酸化スズ、酸化亜鉛、炭化ケイ素など、すでに多くの実例がある。これら超微粒子の粒径および比表面積は、種類により異なり、小さいものでは粒径が５〜１００ｎｍおよび比表面積が３０〜４７０ｍ２／ｇの範囲にわたっている。
ナノ粒子における一次粒子の粒径分布は、ナノ粒子は製法にも依存（通常液相法で、気相法は稀れ）して、ほとんどがシャープである。形状はほとんど粒状であるが、繊維状や板状のものもある。超微粒子の外観は、多少嵩高いという違いはあるが、微粒子とほとんど変わりない。しかし、一次粒子が小さいといっても、高活性度であるため通常は少なくとも一部凝集しているためである。粒径が細かくなる程凝集が強くるため、超微粒子の分散には微粒子の分散に比べ大きなエネルギーを必要とする。超微粒子の分散系は、濃厚コロイド系である。希薄コロイドそのままでは実用に適さない。一般的に超微粒子分散液は、分散が悪いときは粘度が小さく、分散が進むに従い、粘度が高くなる。しかし、本発明においては樹脂を添加する場合がほとんどであってよいが、これは、乾燥された塗工層の保持が主目的であり、同時に、被分散粒子（二次凝集粒子）への有効な分散力、せん断力の付与にも寄与する。したがってバインダー量は少量でも済むことが多いが、凹部や孔部に浸透し難い。
ナノ粒子における一次粒子の粒径分布は、ナノ粒子は製法にも依存（通常液相法で、気相法は稀れ）して、ほとんどがシャープである。形状はほとんど粒状であるが、繊維状や板状のものもある。超微粒子の外観は、多少嵩高いという違いはあるが、微粒子とほとんど変わりない。しかし、一次粒子が小さいといっても、高活性度であるため通常は少なくとも一部凝集しているためである。粒径が細かくなる程凝集が強くるため、超微粒子の分散には微粒子の分散に比べ大きなエネルギーを必要とする。超微粒子の分散系は、濃厚コロイド系である。希薄コロイドそのままでは実用に適さない。一般的に超微粒子分散液は、分散が悪いときは粘度が小さく、分散が進むに従い、粘度が高くなる。しかし、本発明においては樹脂を添加する場合がほとんどであってよいが、これは、乾燥された塗工層の保持が主目的であり、同時に、被分散粒子（二次凝集粒子）への有効な分散力、せん断力の付与にも寄与する。したがってバインダー量は少量でも済むことが多いが、凹部や孔部に浸透し難い。
ＤＳＣ電池の場合も、無論、効率は、電荷キャリアの発生個数とキャリアの移動距離との積に関係する。効率を良くするためには、電荷キャリアの発生個数を増すように無機超微粒子材料が小さいものでなければならない。他方では、電荷易動性を担保するように粒子同士が適度にくっついてなければならない。本発明のＤＳＣ電池は、ナノ粒子といわれる超微粒子を用いることができる。以下の詳細かつ具体的な記載から理解されるように、本発明のＤＳＣ電池は、体積基準の粒径分布において粒径が５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、ピークが３つ以上あるという要件により、前記二律相反し勝ちな要求を、意外にも、同時に満足するものであるといえる。また、良好な電解質の拡散のための適正な空孔構造を確保することができる。
本発明においては、酸化亜鉛や酸化チタン等のｎ型半導体微粒子を好ましく用いることができ、伝導帯エネルギーの値が適当に高い（近紫外域から可視光域、近赤外光域の光を効率よく吸収する）酸化チタンを使用することが最も好ましい。酸化チタンにはエネルギーギャップ３．２ｅＶのアナターゼ型とエネルギーギャップ３．０ｅＶのルチル型があるが、双方とも使用することができる。
すなわち、色素増感太陽電池中で太陽エネルギーの電気エネルギーへの直接変換は、光子の吸収による電子−正孔対の生成と、ｐｎ接合での負電荷担体と正電荷担体との分離に基く。生成した正孔と電子がアノード（モータ型においては陰極であるが、電池型においては陽極、）とカソードに流れるためには、ｐｎ接合に到らなければならない。生じた光電位は、リード線に光電流をもたらし、それによって、太陽電池はその出力を出す。この際、光電変換材料はそのバンドギャップより大きいエネルギーを有する（高振動数、換言すれば短波長の）光子のみ吸収できる。光電変換材料のバンドギャップの大きさは、電気エネルギーに変換できる太陽光の割合を決める。電子が伝導帯の底と価電子帯の頂上を一気に遷移する際に吸収、放出する光の波長との関係に関しては次のような関係がある。つまり、光子のエネルギー（Ｅ）と波長（λ）の間には、プランクの定数ｈ（＝６．６２６×１０−３４）と、光速ｃ（＝３×１０８）と、振動数νと、禁制帯幅Ｅｇとが、換算電荷素量ｅ（＝１．６０２×１０−１９）を加味して、式「Ｅ＝ｈν＝ｈ（ｃ／λ）＝Ｅｇ」が成立する。
上式から計算すると、例えば１ｅＶの狭いエネルギーギャップ幅では光の波長は１２４０ｎｍと長波長であってよく、３．０ｅＶのエネルギーギャップ幅では４１３ｎｍと短い（高振動数の）波長となる。３．２ｅＶのエネルギーギャップ幅では３８４ｎｍとさらに短い（より高振動数の）波長となる。
そして、本発明の太陽電池は、幅広いスペクトルを有する太陽エネルギーをできるかぎり効率的に利用するために、本発明における分散液は異なる禁制帯を有する複数種類の光吸収性材料からなることができるが、しかし、必ずしも必須ではない。光電変換素子中の光吸収材料としての存在態様の違いにも依存するからである。例えば上記のように、光電変換材料分子は、隣接する材料分子に、共鳴によって、吸収エネルギーを伝播することができるが、共鳴は構造的に同系統の分子間では生じ易い。また、隣接する分子間が凝集体からなる電荷キャリアの易動性は、その粒子の凝集状態にもよる。また、よく知られているようにすべての凝集は、例外なく発熱（表面エネルギーの放出又はエンタルピーの減少）を伴う安定化課程であるので、活性状態からどの程度の少ないエネルギー状態低下で留まったものであるかも問題となる。しかし、光電粒子含有液の調製時における溶剤の所謂「溶解度パラメータ」が、凝集エネルギーの平方根値であるとしても、これに分散される光電変換材料分子の溶解熱（又は分散熱）と凝集熱は可逆的関係にない。
そして、本発明の太陽電池は、幅広いスペクトルを有する太陽エネルギーをできるかぎり効率的に利用するために、本発明における分散液は異なる禁制帯を有する複数種類の光吸収性材料からなることができるが、しかし、必ずしも必須ではない。光電変換素子中の光吸収材料としての存在態様の違いにも依存するからである。例えば上記のように、光電変換材料分子は、隣接する材料分子に、共鳴によって、吸収エネルギーを伝播することができるが、共鳴は構造的に同系統の分子間では生じ易い。また、隣接する分子間が凝集体からなる電荷キャリアの易動性は、その粒子の凝集状態にもよる。また、よく知られているようにすべての凝集は、例外なく発熱（表面エネルギーの放出又はエンタルピーの減少）を伴う安定化課程であるので、活性状態からどの程度の少ないエネルギー状態低下で留まったものであるかも問題となる。しかし、光電粒子含有液の調製時における溶剤の所謂「溶解度パラメータ」が、凝集エネルギーの平方根値であるとしても、これに分散される光電変換材料分子の溶解熱（又は分散熱）と凝集熱は可逆的関係にない。
酸化亜鉛は酸化チタンに比し、可視光域の光のうち、波長３８０ｎｍ以降の長波長域の光の吸収がより少なくなることが知られている。酸化亜鉛は酸化チタンに比し光散乱性が劣ることが知られており、この性質との関連性あるかも知れない。連続相の中に屈折率が異なる異相粒子が存在する場合、粒子の大きさにより、レーリー散乱、ミー散乱、幾何光学散乱に区分される散乱を起こす。可視光の波長と同程度の粒径を持つ微粒子による散乱は、ミー散乱が主体となり、この領域の散乱は，粒径が光の波長の１／２からほぼ等しくなるとき最大となる。一方、可視光の波長よりさらに小さい超微粒子による散乱は，レーリー散乱が主体となる。この領域の散乱は，粒子体積の２乗すなわち粒径の６乗に比例する。したがって，粒径が小さくなると急激に散乱が小さくなり透明性を増す。可視光波長の１／４以下の粒径で高い透明性が得られる。超微粒子酸化亜鉛を、本発明においても使用可能である理由の１つである。
これら粒子材料は、例えば、石原産業（株）、テイカ（株）、堺化学工業（株）、チタン工業（株）、昭和電工（株）、住友大阪セメント（株）等々から、多くの種類、多種の粒径、多種の表面積のものが市販されている。本発明においては、これらを適宜混合することによって、目的の分散体を得ることができる、しかし、むろん、本発明はこのような混合操作に限定的されるものではない。
半導体微粒子を分散する半導体粒子を分散する溶媒としては、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、α−テルピネオール等のアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、あるいはメチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒、ギ酸エチル、酢酸エチル、あるいは酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶媒、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、あるいはジオキサン等のエーテル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、あるいはＮ−メチル−２−ピロリドン等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、ブロモホルム、ヨウ化メチル、ジクロロエタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、フルオロベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、あるいは１−クロロナフタレン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−オクタン、１，５−ヘキサジエン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサジエン、ベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、エチルベンゼン、あるいはクメン等の炭化水素系溶媒を挙げることができる。これらは単独、あるいは２種以上の混合溶媒として用いることができる。
分散体には、粒子の再凝集を防ぐため、塩酸、硝酸、酢酸等の酸、ポリオキシエチレン（１０）オクチルフェニルエーテル等の界面活性剤、アセチルアセトン、２−アミノエタノール、エチレンジアミン等のキレート化剤等を添加することができる。
さらに樹脂を添加してもよい。
このときに使用される樹脂としては、スチレン、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等によるビニル化合物の重合体や共重合体、シリコン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリエステル樹脂、セルロースエステル樹脂、セルロースエーテル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
このときに使用される樹脂としては、スチレン、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等によるビニル化合物の重合体や共重合体、シリコン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリエステル樹脂、セルロースエステル樹脂、セルロースエーテル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
また、製膜性を向上させる目的で増粘剤を添加することも有効な手段である。
このとき加える増粘剤としては、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール等の高分子、エチルセルロース等の増粘剤等が挙げられる。
分散は一般的に知られている手法を用いることができ、例えばビーズミル、ペイントシェーカー等のメディア分散、超音波やローターによるせん断などを利用したホモジナイザー、ジェットミルなどで分散することができる。
調製した微粒体を透明電極付き基板上に塗布し、電子輸送層５を形成する。
このとき加える増粘剤としては、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール等の高分子、エチルセルロース等の増粘剤等が挙げられる。
分散は一般的に知られている手法を用いることができ、例えばビーズミル、ペイントシェーカー等のメディア分散、超音波やローターによるせん断などを利用したホモジナイザー、ジェットミルなどで分散することができる。
調製した微粒体を透明電極付き基板上に塗布し、電子輸送層５を形成する。
本発明に用いられる電子集電電極３、正孔集電電極４としては、可視光に対して透明な導電性物質であれば特に限定されるものではなく、通常の光電変換素子、あるいは液晶パネル等に用いられる公知のものを使用できる。
例えば、インジウム・スズ酸化物（以下、ＩＴＯと称す）、フッ素ドープ酸化スズ（以下、ＦＴＯと称す）、アンチモンドープ酸化スズ（以下、ＡＴＯと称す）等が挙げられ、これらが単独あるいは複数積層されていてもよい。
電子集電電極の厚さは５ｎｍ〜１００μｍが好ましく、５０ｎｍ〜１０μｍが更に好ましい。
例えば、インジウム・スズ酸化物（以下、ＩＴＯと称す）、フッ素ドープ酸化スズ（以下、ＦＴＯと称す）、アンチモンドープ酸化スズ（以下、ＡＴＯと称す）等が挙げられ、これらが単独あるいは複数積層されていてもよい。
電子集電電極の厚さは５ｎｍ〜１００μｍが好ましく、５０ｎｍ〜１０μｍが更に好ましい。
また電子集電電極は一定の硬性を維持するため、可視光に透明な材質からなる基板上に設けることが好ましく、例えば、ガラス、透明プラスチック板、透明プラスチック膜、無機物透明結晶体などが用いられる。
電子集電電極と基板が一体となっている公知のものを用いることもでき、例えば、ＦＴＯコートガラス、ＩＴＯコートガラス、酸化亜鉛：アルミニウムコートガラス、ＦＴＯコート透明プラスチック膜、ＩＴＯコート透明プラスチック膜等が挙げられる。
また、酸化スズや酸化インジウムに原子価の異なる陽イオン若しくは陰イオンをドープした透明電極、メッシュ状、ストライプ状など光が透過できる構造にした金属電極をガラス基板等の基板上に設けたものでもよい。これらは単独あるいは２種以上の混合、または積層したものでも構わない。
また基板１、２の抵抗を下げる目的で、金属リード線等を用いてもよい。
金属リード線の材質はアルミニウム、銅、銀、金、白金、ニッケル等の金属が挙げられる。金属リード線は、基板に蒸着、スパッタリング、圧着等で設置し、その上にＩＴＯやＦＴＯを設ける方法が挙げられる。
電子集電電極と基板が一体となっている公知のものを用いることもでき、例えば、ＦＴＯコートガラス、ＩＴＯコートガラス、酸化亜鉛：アルミニウムコートガラス、ＦＴＯコート透明プラスチック膜、ＩＴＯコート透明プラスチック膜等が挙げられる。
また、酸化スズや酸化インジウムに原子価の異なる陽イオン若しくは陰イオンをドープした透明電極、メッシュ状、ストライプ状など光が透過できる構造にした金属電極をガラス基板等の基板上に設けたものでもよい。これらは単独あるいは２種以上の混合、または積層したものでも構わない。
また基板１、２の抵抗を下げる目的で、金属リード線等を用いてもよい。
金属リード線の材質はアルミニウム、銅、銀、金、白金、ニッケル等の金属が挙げられる。金属リード線は、基板に蒸着、スパッタリング、圧着等で設置し、その上にＩＴＯやＦＴＯを設ける方法が挙げられる。
多孔質の電子輸送層７の塗布方法は特に制限はなく、公知の方法に従って行なうことができる。
例えば、ディップ法、スプレー法、ワイヤーバー法、スピンコート法、ローラーコート法、ブレードコート法、グラビアコート法、凸版、オフセット、グラビア、凹版、ゴム版、スクリーン印刷等様々な方法を用いることができる。
例えば、ディップ法、スプレー法、ワイヤーバー法、スピンコート法、ローラーコート法、ブレードコート法、グラビアコート法、凸版、オフセット、グラビア、凹版、ゴム版、スクリーン印刷等様々な方法を用いることができる。
多孔質の電子輸送層７の塗布した後に粒子同士を電子的にコンタクトさせ、膜強度の向上や基板との密着性を向上させるために焼成、マイクロ波照射、電子線照射、あるいはレーザー光照射を行なうことが好ましい。これらの処理は単独で行なってもあるいは二種類以上組み合わせて行なってもよい。
焼成する場合、焼成温度の範囲に特に制限はないが、温度を上げ過ぎると基板の抵抗が高くなったり、溶融することもあるため、３０〜７００℃が好ましく、１００〜６００℃がより好ましい。また、焼成時間にも特に制限はないが、１０分〜１０時間が好ましい。
焼成後、半導体粒子の表面積の増大や、光増感化合物から半導体微粒子への電子注入効率を高める目的で、例えば四塩化チタンの水溶液や有機溶剤との混合溶液を用いた化学メッキや三塩化チタン水溶液を用いた電気化学的メッキ処理を行なってもよい。
マイクロ波照射は、電子輸送層形成側から照射しても、裏側から照射しても構わない。
照射時間には特に制限がないが、１時間以内で行なうことが好ましい。
焼成する場合、焼成温度の範囲に特に制限はないが、温度を上げ過ぎると基板の抵抗が高くなったり、溶融することもあるため、３０〜７００℃が好ましく、１００〜６００℃がより好ましい。また、焼成時間にも特に制限はないが、１０分〜１０時間が好ましい。
焼成後、半導体粒子の表面積の増大や、光増感化合物から半導体微粒子への電子注入効率を高める目的で、例えば四塩化チタンの水溶液や有機溶剤との混合溶液を用いた化学メッキや三塩化チタン水溶液を用いた電気化学的メッキ処理を行なってもよい。
マイクロ波照射は、電子輸送層形成側から照射しても、裏側から照射しても構わない。
照射時間には特に制限がないが、１時間以内で行なうことが好ましい。
本発明の光電変換素子は、上記の電子集電電極３上に、電子輸送層５として、半導体からなる薄膜を形成する。
この電子輸送層５は、電子集電電極３上に緻密な電子輸送層６を形成し、更にその上に多孔質状の電子輸送層７を形成する積層構造であることが好ましい。
この緻密な電子輸送層６は、正孔集電電極４と電解質層９との電子的コンタクトを防ぐ目的で形成するものである。従って、電子集電電極と電解質層９が物理的に接触しなければ、ピンホールやクラック等が形成されていても構わない。
また、この緻密な電子輸送層の膜厚に制限はないが、１０ｎｍ〜１μｍが好ましく、２０ｎｍ〜７００ｎｍがより好ましい。
なお、電子輸送層６の「緻密」とは、多孔質の電子輸送層７中の半導体粒子の充填密度より高密度で無機酸化物半導体が充填されていることを意味する。
この電子輸送層５は、電子集電電極３上に緻密な電子輸送層６を形成し、更にその上に多孔質状の電子輸送層７を形成する積層構造であることが好ましい。
この緻密な電子輸送層６は、正孔集電電極４と電解質層９との電子的コンタクトを防ぐ目的で形成するものである。従って、電子集電電極と電解質層９が物理的に接触しなければ、ピンホールやクラック等が形成されていても構わない。
また、この緻密な電子輸送層の膜厚に制限はないが、１０ｎｍ〜１μｍが好ましく、２０ｎｍ〜７００ｎｍがより好ましい。
なお、電子輸送層６の「緻密」とは、多孔質の電子輸送層７中の半導体粒子の充填密度より高密度で無機酸化物半導体が充填されていることを意味する。
光変換効率のさらなる向上のため、多孔質の電子輸送層７に光増感化合物１１を吸着させた方が好ましい。
光増感化合物１１は使用される励起光により光励起される化合物であれば特に限定されないが、具体的には以下の化合物が挙げられる。
特表平７−５００６３０号公報、特開平１０−２３３２３８号公報、特開２０００−２６４８７号公報、特開２０００−３２３１９１号公報、特開２００１−５９０６２号公報等に記載の金属錯体化合物、特開平１０−９３１１８号公報、特開２００２−１６４０８９号公報、特開２００４−９５４５０号公報、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｃ，７２２４，Ｖｏｌ．１１１（２００７）等に記載のクマリン化合物、同特開２００４−９５４５０号公報、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，４８８７（２００７）等に記載のポリエン化合物、特開２００３−２６４０１０号公報、特開２００４−６３２７４号公報、特開２００４−１１５６３６号公報、特開２００４−２０００６８号公報、特開２００４−２３５０５２号公報、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２２１８，Ｖｏｌ．１２６（２００４）、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，３０３６（２００３）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，１９２３，Ｖｏｌ．４７（２００８）等に記載のインドリン化合物、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１６７０１，Ｖｏｌ．１２８（２００６）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１４２５６，Ｖｏｌ．１２８（２００６）等に記載のチオフェン化合物、特開平１１−８６９１６号公報、特開平１１−２１４７３０号公報、特開２０００−１０６２２４号公報、特開２００１−７６７７３号公報、特開２００３−７３５９号公報等に記載のシアニン色素、特開平１１−２１４７３１号公報、特開平１１−２３８９０５号公報、特開２００１−５２７６６号公報、特開２００１−７６７７５号公報、特開２００３−７３６０号公報等に記載メロシアニン色素、特開平１０−９２４７７号公報、特開平１１−２７３７５４号公報、特開平１１−２７３７５５号公報、特開２００３−３１２７３号公報等に記載の９−アリールキサンテン化合物、特開平１０−９３１１８号公報、特開２００３−３１２７３号公報等に記載のトリアリールメタン化合物、特開平９−１９９７４４号公報、特開平１０−２３３２３８号公報、特開平１１−２０４８２１号公報、特開平１１−２６５７３８号公報、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．，２３４２，Ｖｏｌ．９１（１９８７）、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ，６２７２，Ｖｏｌ．９７（１９９３）、Ｅｌｅｃｔｒｏａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．，３１，Ｖｏｌ．５３７（２００２）、特開２００６−０３２２６０号公報、Ｊ．ＰｏｒｐｈｙｒｉｎｓＰｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅｓ，２３０，Ｖｏｌ．３（１９９９）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，３７３，Ｖｏｌ．４６（２００７）、Ｌａｎｇｍｕｉｒ，５４３６，Ｖｏｌ．２４（２００８）等に記載のフタロシアニン化合物、ポルフィリン化合物等を挙げることができる。
特にこの中で、金属錯体化合物、クマリン化合物、ポリエン化合物、インドリン化合物、チオフェン化合物を用いることが好ましい。
光増感化合物１１は使用される励起光により光励起される化合物であれば特に限定されないが、具体的には以下の化合物が挙げられる。
特表平７−５００６３０号公報、特開平１０−２３３２３８号公報、特開２０００−２６４８７号公報、特開２０００−３２３１９１号公報、特開２００１−５９０６２号公報等に記載の金属錯体化合物、特開平１０−９３１１８号公報、特開２００２−１６４０８９号公報、特開２００４−９５４５０号公報、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｃ，７２２４，Ｖｏｌ．１１１（２００７）等に記載のクマリン化合物、同特開２００４−９５４５０号公報、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，４８８７（２００７）等に記載のポリエン化合物、特開２００３−２６４０１０号公報、特開２００４−６３２７４号公報、特開２００４−１１５６３６号公報、特開２００４−２０００６８号公報、特開２００４−２３５０５２号公報、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２２１８，Ｖｏｌ．１２６（２００４）、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，３０３６（２００３）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，１９２３，Ｖｏｌ．４７（２００８）等に記載のインドリン化合物、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１６７０１，Ｖｏｌ．１２８（２００６）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１４２５６，Ｖｏｌ．１２８（２００６）等に記載のチオフェン化合物、特開平１１−８６９１６号公報、特開平１１−２１４７３０号公報、特開２０００−１０６２２４号公報、特開２００１−７６７７３号公報、特開２００３−７３５９号公報等に記載のシアニン色素、特開平１１−２１４７３１号公報、特開平１１−２３８９０５号公報、特開２００１−５２７６６号公報、特開２００１−７６７７５号公報、特開２００３−７３６０号公報等に記載メロシアニン色素、特開平１０−９２４７７号公報、特開平１１−２７３７５４号公報、特開平１１−２７３７５５号公報、特開２００３−３１２７３号公報等に記載の９−アリールキサンテン化合物、特開平１０−９３１１８号公報、特開２００３−３１２７３号公報等に記載のトリアリールメタン化合物、特開平９−１９９７４４号公報、特開平１０−２３３２３８号公報、特開平１１−２０４８２１号公報、特開平１１−２６５７３８号公報、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．，２３４２，Ｖｏｌ．９１（１９８７）、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ，６２７２，Ｖｏｌ．９７（１９９３）、Ｅｌｅｃｔｒｏａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．，３１，Ｖｏｌ．５３７（２００２）、特開２００６−０３２２６０号公報、Ｊ．ＰｏｒｐｈｙｒｉｎｓＰｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅｓ，２３０，Ｖｏｌ．３（１９９９）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，３７３，Ｖｏｌ．４６（２００７）、Ｌａｎｇｍｕｉｒ，５４３６，Ｖｏｌ．２４（２００８）等に記載のフタロシアニン化合物、ポルフィリン化合物等を挙げることができる。
特にこの中で、金属錯体化合物、クマリン化合物、ポリエン化合物、インドリン化合物、チオフェン化合物を用いることが好ましい。
多孔質の電子輸送層７に光増感化合物１１を吸着させる方法としては、光増感化合物溶液中あるいは分散液中に半導体微粒子を含有する電子集電電極を浸漬する方法、溶液あるいは分散液を電子輸送層に塗布して吸着させる方法を用いることができる。
前者の場合、浸漬法、ディップ法、ローラー法、エアーナイフ法等を用いることができ、後者の場合は、ワイヤーバー法、スライドホッパー法、エクストルージョン法、カーテン法、スピン法、スプレー法等を用いることができる。
また、二酸化炭素などを用いた超臨界流体中で吸着させても構わない。
前者の場合、浸漬法、ディップ法、ローラー法、エアーナイフ法等を用いることができ、後者の場合は、ワイヤーバー法、スライドホッパー法、エクストルージョン法、カーテン法、スピン法、スプレー法等を用いることができる。
また、二酸化炭素などを用いた超臨界流体中で吸着させても構わない。
光増感化合物を吸着させる際、縮合剤を併用してもよい。
縮合剤は、無機物表面に物理的あるいは化学的に光増感化合物と電子輸送化合物を結合すると思われる触媒的作用をするもの、または化学量論的に作用し、化学平衡を有利に移動させるものの何れであってもよい。
更に、縮合助剤としてチオールやヒドロキシ化合物を添加してもよい。
縮合剤は、無機物表面に物理的あるいは化学的に光増感化合物と電子輸送化合物を結合すると思われる触媒的作用をするもの、または化学量論的に作用し、化学平衡を有利に移動させるものの何れであってもよい。
更に、縮合助剤としてチオールやヒドロキシ化合物を添加してもよい。
光増感化合物を溶解、あるいは分散する溶媒は、水、メタノール、エタノール、あるいはイソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、あるいはメチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒、ギ酸エチル、酢酸エチル、あるいは酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶媒、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、あるいはジオキサン等のエーテル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、あるいはＮ−メチル−２−ピロリドン等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、ブロモホルム、ヨウ化メチル、ジクロロエタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、フルオロベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、あるいは１−クロロナフタレン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−オクタン、１，５−ヘキサジエン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサジエン、ベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、エチルベンゼン、あるいはクメン等の炭化水素系溶媒を挙げることができ、これらは単独、あるいは２種以上の混合として用いることができる。
また、光増感化合物は、その種類によっては化合物間の凝集を抑制した方がより効果的に働くものが存在するため、凝集解離剤を併用しても構わない。
凝集解離剤としてはコール酸、ケノデオキシコール酸などのステロイド化合物、長鎖アルキルカルボン酸または長鎖アルキルホスホン酸が好ましく、用いる色素に対して適宜選ばれる。これら凝集解離剤の添加量は、色素１質量部に対して０．０１〜５００質量部が好ましく、０．１〜１００質量部がより好ましい。
凝集解離剤としてはコール酸、ケノデオキシコール酸などのステロイド化合物、長鎖アルキルカルボン酸または長鎖アルキルホスホン酸が好ましく、用いる色素に対して適宜選ばれる。これら凝集解離剤の添加量は、色素１質量部に対して０．０１〜５００質量部が好ましく、０．１〜１００質量部がより好ましい。
これらを用い、光増感化合物、あるいは光増感化合物と凝集解離剤を吸着する際の温度としては、−５０℃以上、２００℃以下が好ましい。
また、この吸着は静置しても攪拌しながら行なっても構わない。
攪拌する場合の方法としては、スターラー、ボールミル、ペイントコンディショナー、サンドミル、アトライター、ディスパーザー、あるいは超音波分散等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
吸着に要する時間は、５秒以上、１０００時間以下が好ましく、１０秒以上、５００時間以下がより好ましく、１分以上、１５０時間が更に好ましい。
また、吸着は暗所で行なうことが好ましい。
また、この吸着は静置しても攪拌しながら行なっても構わない。
攪拌する場合の方法としては、スターラー、ボールミル、ペイントコンディショナー、サンドミル、アトライター、ディスパーザー、あるいは超音波分散等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
吸着に要する時間は、５秒以上、１０００時間以下が好ましく、１０秒以上、５００時間以下がより好ましく、１分以上、１５０時間が更に好ましい。
また、吸着は暗所で行なうことが好ましい。
触媒層１０に用いる材料は、導電性を示す材料であれば特に制限されない。そして、電気化学的に安定であることが好ましい。
例えば、白金、カーボン、金、導電性ポリマーなどが挙げられる。
例えば、白金、カーボン、金、導電性ポリマーなどが挙げられる。
触媒層の形成方法は公知の方法を用いることができ、例えば、スパッタ法、蒸着法、スプレー法、スピンコート法、化学気相成長法（ＣＶＤ法）などが挙げられる。
以下、本発明の実施例および、比較例について説明する。
〔参考例１〕
（分散体の作製）
酸化チタン分散体を以下の配合にて混合攪拌して作製した。
分散機はビーズミル（ジルコニアビーズ、φ０．０３ｍｍ)を使用（以下同様）した。
＜配合＞
酸化チタン１（１次粒径は２５ｎｍ） ：０．５重量部
酸化チタン２（１次粒径は１４ｎｍ） ：０．５重量部
酸化チタン３（１次粒径は７ｎｍ） ：０．５重量部
エタノール ：８．５重量部
上記スラリーをビーズミルに投入し５ｈｒｓ、分散処理を行ない、分散体１を作製した。
さらに以下の配合にて混合した後、エタノールを除去して印刷用分散体１０１を得た。
分散体１ ：５重量部
テルピネオール ：１重量部
セルロース ：０．１重量部
図３に参考例１による印刷用分散体１０１の粒径分布を示す。図３から、参考例１で分散処理し得られた印刷用分散体１０１は、体積基準の粒径分布における粒径が５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、かつ、ピークが明確に別れた３つの山を示し、分散処理に供された原料の１つ酸化チタン３の「平均粒径７ｎｍ」よりも小さい平均粒径側に若干シフトしたピークを有することが分かる。ここで、ピークの高さを見る際には、図中、横軸の粒径が、個数平均粒径でなく、体積平均粒径である点に留意する必要がある。
（分散体の作製）
酸化チタン分散体を以下の配合にて混合攪拌して作製した。
分散機はビーズミル（ジルコニアビーズ、φ０．０３ｍｍ)を使用（以下同様）した。
＜配合＞
酸化チタン１（１次粒径は２５ｎｍ） ：０．５重量部
酸化チタン２（１次粒径は１４ｎｍ） ：０．５重量部
酸化チタン３（１次粒径は７ｎｍ） ：０．５重量部
エタノール ：８．５重量部
上記スラリーをビーズミルに投入し５ｈｒｓ、分散処理を行ない、分散体１を作製した。
さらに以下の配合にて混合した後、エタノールを除去して印刷用分散体１０１を得た。
分散体１ ：５重量部
テルピネオール ：１重量部
セルロース ：０．１重量部
図３に参考例１による印刷用分散体１０１の粒径分布を示す。図３から、参考例１で分散処理し得られた印刷用分散体１０１は、体積基準の粒径分布における粒径が５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、かつ、ピークが明確に別れた３つの山を示し、分散処理に供された原料の１つ酸化チタン３の「平均粒径７ｎｍ」よりも小さい平均粒径側に若干シフトしたピークを有することが分かる。ここで、ピークの高さを見る際には、図中、横軸の粒径が、個数平均粒径でなく、体積平均粒径である点に留意する必要がある。
（半導体電極の作製）
チタニウムテトラ−ｎ−プロポキシド２ｍｌ、酢酸４ｍｌ、イオン交換水１ｍｌ、２−プロパノール４０ｍｌを混合し、ＦＴＯガラス基板上にスピンコートし、室温で乾燥後、空気中４５０℃で３０分間焼成した。再度同一溶液を用いて、得た電極上に膜厚１００ｎｍになるようにスピンコートで塗布し、空気中４５０℃で３０分間焼成して緻密な電子輸送層を形成した。
印刷用分散体１０１を、上記緻密な電子輸送層上に乾燥膜厚１５μｍになるように塗布し、さらに印刷用散乱層用分散体を乾燥膜厚２μｍになるように塗布し、室温で乾燥後、空気中５００℃で３０分間焼成した。更に、この電極を４０ｍＭに調整した四塩化チタン水溶液中に沈めて７０℃、３０分間静置した。水洗した後、再び空気中５００℃で３０分間焼成し、多孔質の電子輸送層を形成した。
チタニウムテトラ−ｎ−プロポキシド２ｍｌ、酢酸４ｍｌ、イオン交換水１ｍｌ、２−プロパノール４０ｍｌを混合し、ＦＴＯガラス基板上にスピンコートし、室温で乾燥後、空気中４５０℃で３０分間焼成した。再度同一溶液を用いて、得た電極上に膜厚１００ｎｍになるようにスピンコートで塗布し、空気中４５０℃で３０分間焼成して緻密な電子輸送層を形成した。
印刷用分散体１０１を、上記緻密な電子輸送層上に乾燥膜厚１５μｍになるように塗布し、さらに印刷用散乱層用分散体を乾燥膜厚２μｍになるように塗布し、室温で乾燥後、空気中５００℃で３０分間焼成した。更に、この電極を４０ｍＭに調整した四塩化チタン水溶液中に沈めて７０℃、３０分間静置した。水洗した後、再び空気中５００℃で３０分間焼成し、多孔質の電子輸送層を形成した。
（光電変換素子の作製）
上記酸化チタン半導体電極を、ルテニウム錯体として０．５ｍＭに調整したＮ７１９色素［シス−ビス（イソチオシアナート）ビス（２，２’−ビピリジル−４，４’−ジカルボキシレート）ルテニウム（II）−ビス−テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム、Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製］のアセトニトリル／ｔ−ブタノール（体積比１：１）混合溶液中に室温で２日間、暗所にて静置して光増感化合物を吸着させた。
上記酸化チタン半導体電極を、ルテニウム錯体として０．５ｍＭに調整したＮ７１９色素［シス−ビス（イソチオシアナート）ビス（２，２’−ビピリジル−４，４’−ジカルボキシレート）ルテニウム（II）−ビス−テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム、Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製］のアセトニトリル／ｔ−ブタノール（体積比１：１）混合溶液中に室温で２日間、暗所にて静置して光増感化合物を吸着させた。
（太陽電池の作製）
ＦＴＯガラス基板上に、Ｐｔをスパッタして作製した対極に電解液注入用穴を形成した。
そしてスペーサーフィルムを設置し、先に作製した光電変換素子を合わせ、アクリル系ＵＶ硬化樹脂を用いて封止した。
その後、アセトニトリルに、ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）０．１Ｍ、１−プロピル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド０．６Ｍ、ヨウ素（Ｉ２）０．０５Ｍ、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン０．５Ｍを溶解させた電解質を対極に形成した穴から注入し、その後穴を封止して太陽電池１を作製した。
ＦＴＯガラス基板上に、Ｐｔをスパッタして作製した対極に電解液注入用穴を形成した。
そしてスペーサーフィルムを設置し、先に作製した光電変換素子を合わせ、アクリル系ＵＶ硬化樹脂を用いて封止した。
その後、アセトニトリルに、ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）０．１Ｍ、１−プロピル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド０．６Ｍ、ヨウ素（Ｉ２）０．０５Ｍ、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン０．５Ｍを溶解させた電解質を対極に形成した穴から注入し、その後穴を封止して太陽電池１を作製した。
〔参考例２〕
参考例１と同様にして、以下の配合、分散条件で分散体２および、印刷用分散体２０１を作製した。
作製した分散体２０１を用いて、参考例１と同様にして、太陽電池２を作製した。
＜配合＞
酸化チタン２（１次粒径は１４ｎｍ） ：７重量部
酸化チタン４（１次粒径は３５ｎｍ） ：５重量部
酸化チタン５（１次粒径は５０ｎｍ） ：３重量部
エタノール ：８５重量部
＜分散時間＞
・ビーズミルで約４８時間
図４に参考例２による印刷用分散体２０１の粒径分布を示す。図４から、ビーズミルで約４８時間分散処理して得られた印刷用分散体２０１中の最も小さいピークは、使用した酸化チタン２（１次粒径：１４ｎｍ）の平均粒径よりも小さいことが分かる。
参考例１と同様にして、以下の配合、分散条件で分散体２および、印刷用分散体２０１を作製した。
作製した分散体２０１を用いて、参考例１と同様にして、太陽電池２を作製した。
＜配合＞
酸化チタン２（１次粒径は１４ｎｍ） ：７重量部
酸化チタン４（１次粒径は３５ｎｍ） ：５重量部
酸化チタン５（１次粒径は５０ｎｍ） ：３重量部
エタノール ：８５重量部
＜分散時間＞
・ビーズミルで約４８時間
図４に参考例２による印刷用分散体２０１の粒径分布を示す。図４から、ビーズミルで約４８時間分散処理して得られた印刷用分散体２０１中の最も小さいピークは、使用した酸化チタン２（１次粒径：１４ｎｍ）の平均粒径よりも小さいことが分かる。
〔実施例３〕
参考例１と同様にして、以下の配合、分散条件で分散体３および、印刷用分散体３０１を作製した。
作製した分散体を用いて、参考例１と同様にして、太陽電池３を作製した。
＜配合＞
酸化チタン１（１次粒径は２５ｎｍ） ：１５重量部
エタノール ：８５重量部
＜分散時間＞
・ビーズミルで約１００時間
図５に実施例３による印刷用分散体３０１の粒径分布を示す。図５から、ビーズミルで約１００時間分散処理して得られた印刷用分散体３０１中の粒子は、粒径分布ピークが３つあるものに変り、そのうちの最も小さいピークは、使用した酸化チタン１（１次粒径：２５）の平均粒径よりも小さいことが分かる。
参考例１と同様にして、以下の配合、分散条件で分散体３および、印刷用分散体３０１を作製した。
作製した分散体を用いて、参考例１と同様にして、太陽電池３を作製した。
＜配合＞
酸化チタン１（１次粒径は２５ｎｍ） ：１５重量部
エタノール ：８５重量部
＜分散時間＞
・ビーズミルで約１００時間
図５に実施例３による印刷用分散体３０１の粒径分布を示す。図５から、ビーズミルで約１００時間分散処理して得られた印刷用分散体３０１中の粒子は、粒径分布ピークが３つあるものに変り、そのうちの最も小さいピークは、使用した酸化チタン１（１次粒径：２５）の平均粒径よりも小さいことが分かる。
〔実施例４〕
参考例１と同様にして、以下の配合、分散時間で分散体４および、印刷用分散体４０１を作製した。
作製した分散体を用いて、参考例１と同様にして、太陽電池４を作製した。
＜配合＞
酸化チタン２（１次粒径は１４ｎｍ） ：１５重量部
エタノール ：８５重量部
＜分散時間＞
・ビーズミルで約７０時間
図６に実施例４による印刷用分散体４０１の粒径分布を示す。図６から、ビーズミルで約７０時間分散処理して得られた印刷用分散体４０１中の粒子は、粒径分布ピークが３つあるものに変り、そのうちの最も小さいピークは、使用した酸化チタン２（１次粒径：１４）の平均粒径よりも小さいことが分かる。
参考例１と同様にして、以下の配合、分散時間で分散体４および、印刷用分散体４０１を作製した。
作製した分散体を用いて、参考例１と同様にして、太陽電池４を作製した。
＜配合＞
酸化チタン２（１次粒径は１４ｎｍ） ：１５重量部
エタノール ：８５重量部
＜分散時間＞
・ビーズミルで約７０時間
図６に実施例４による印刷用分散体４０１の粒径分布を示す。図６から、ビーズミルで約７０時間分散処理して得られた印刷用分散体４０１中の粒子は、粒径分布ピークが３つあるものに変り、そのうちの最も小さいピークは、使用した酸化チタン２（１次粒径：１４）の平均粒径よりも小さいことが分かる。
〔比較例１〕
分散時間を１／１０にした以外は参考例１と同様にして、以下の酸化チタン配合で分散体５および、印刷用分散体５０１を作製した。
作製した分散体を用いて、参考例１と同様にして、太陽電池５を作製した。
図７に比較例１による印刷用分散体５０１の粒径分布を示す。
分散時間を１／１０にした以外は参考例１と同様にして、以下の酸化チタン配合で分散体５および、印刷用分散体５０１を作製した。
作製した分散体を用いて、参考例１と同様にして、太陽電池５を作製した。
図７に比較例１による印刷用分散体５０１の粒径分布を示す。
〔比較例２〕
参考例１と同様にして、以下の配合で分散体６および、印刷用分散体６０１を作製した。
作製した分散体６０１を用いて、参考例１と同様にして、太陽電池６を作製した。
＜配合＞
酸化チタン３（１次粒径は７ｎｍ） ：１０重量部
エタノール ：９０重量部
＜分散時間＞
・超音波ホモジナイザーで約１時間
図８に比較例２による印刷用分散体６０１の粒径分布を示す。
参考例１と同様にして、以下の配合で分散体６および、印刷用分散体６０１を作製した。
作製した分散体６０１を用いて、参考例１と同様にして、太陽電池６を作製した。
＜配合＞
酸化チタン３（１次粒径は７ｎｍ） ：１０重量部
エタノール ：９０重量部
＜分散時間＞
・超音波ホモジナイザーで約１時間
図８に比較例２による印刷用分散体６０１の粒径分布を示す。
〔比較例３〕
分散時間を２倍にした以外は実施例４と同様にして、以下の酸化チタン配合で分散体７および、印刷用分散体７０１を作製した。図９に比較例３による印刷用分散体７０１の粒径分布を示す。
作製した分散体７０１を用いて、参考例１と同様にして、太陽電池７を作製した。
分散時間を２倍にした以外は実施例４と同様にして、以下の酸化チタン配合で分散体７および、印刷用分散体７０１を作製した。図９に比較例３による印刷用分散体７０１の粒径分布を示す。
作製した分散体７０１を用いて、参考例１と同様にして、太陽電池７を作製した。
＜評価＞
（多孔質構造体の評価）
作製した多孔質構造体を一部剥ぎ取り、比表面積／細孔分布測定装置（島津製作所製 トライスター３０２０）にて比表面積と細孔分布を測定し、平均細孔径を求めた。
作製した多孔質構造体の透過率を測定した。測定は日本分光製紫外可視分光光度計Ｖ−６６０で行なった。膜厚１０μｍ、波長５００ｎｍの透過率で評価した。
（多孔質構造体の評価）
作製した多孔質構造体を一部剥ぎ取り、比表面積／細孔分布測定装置（島津製作所製 トライスター３０２０）にて比表面積と細孔分布を測定し、平均細孔径を求めた。
作製した多孔質構造体の透過率を測定した。測定は日本分光製紫外可視分光光度計Ｖ−６６０で行なった。膜厚１０μｍ、波長５００ｎｍの透過率で評価した。
（太陽電池変換効率の評価）
太陽電池のＩＶ測定を行ない変換効率を算出した。測定はＮＦ回路製太陽電池評価システムＡｓ−５１０−ＰＶ０３で行なった。その際、照射する光の強度は疑似太陽光照射下（ＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ２）において行なった。
表１に各実施例の変換効率と平均細孔径および多孔質膜透過率の値を示す。
太陽電池のＩＶ測定を行ない変換効率を算出した。測定はＮＦ回路製太陽電池評価システムＡｓ−５１０−ＰＶ０３で行なった。その際、照射する光の強度は疑似太陽光照射下（ＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ２）において行なった。
表１に各実施例の変換効率と平均細孔径および多孔質膜透過率の値を示す。
本発明の分散体は色素増感太陽電池用途に好適であり、変換効率の高い色素増感太陽電池を作製することができるので、工業的に非常に大きな実用的価値を有するものである。
１ 基板
２ 基板
３ 電子集電電極
４ 電子集電電極
５ ６および７からなる電子輸送層
６ 緻密な電子輸送層
７ 多孔質な電子輸送層
８ ９および１０からなるホール輸送層
９ 電解質層
１０ 触媒層
１１ 光増感化合物
１２ リードライン
１３ リードライン
２ 基板
３ 電子集電電極
４ 電子集電電極
５ ６および７からなる電子輸送層
６ 緻密な電子輸送層
７ 多孔質な電子輸送層
８ ９および１０からなるホール輸送層
９ 電解質層
１０ 触媒層
１１ 光増感化合物
１２ リードライン
１３ リードライン
Ｎａｔｕｒｅ，３５３（１９９１）７３７
Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１１５（１９９３）６３８２
Claims (4)
- 透明基板上に形成された電極と、該電極に対して間隔をおいて対向して設けた対向電極と、両電極間に電解質層と光吸収層とを備え、該光吸収層は半導体微粒子からなる多孔質構造体上に色素が担持されている色素増感太陽電池を作製するための多孔質構造体用の半導体微粒子分散体の製造方法であって、
１種類の７００ｎｍ以下の粒径分布ピークを示す無機質超微粒子を分散処理して、体積基準の粒径分布における粒径が５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、粒径分布のピークが３つ以上ある半導体微粒子分散体を得る工程を含むことを特徴とする多孔質構造体用の半導体微粒子分散体の製造方法。 - 前記体積基準の粒径分布における粒径が５ｎｍ以上３５０ｎｍ以下であり、３つ以上あるピークの一つが５ｎｍから２０ｎｍの範囲にある請求項１に記載の製造方法。
- 請求項１または２に記載の製造方法により得られた前記半導体微粒子分散体を塗布する工程を含むことを特徴とする色素増感太陽電池用多孔質構造体の製造方法。
- 請求項３に記載の製造方法により得られた多孔質構造体を使用することを特徴とする色素増感太陽電池の製造方法。
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