JP6284138B2 - Dye-sensitized solar cell and method for producing the same - Google Patents

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Description

本発明は、色素増感太陽電池セルおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a dye-sensitized solar cell and a method for producing the same.

従来から、色素増感太陽電池(DSC)セルの作製過程において、性能向上を目的として、負極である半導体多孔質電極に対する様々な表面処理が試みられてきた。   Conventionally, various surface treatments for a semiconductor porous electrode as a negative electrode have been attempted for the purpose of improving the performance in the process of producing a dye-sensitized solar cell (DSC) cell.

その中でも初期から行われている手法として四塩化チタン処理がある。一般的な四塩化チタン処理のプロセスは、
1.多孔質チタニア膜が形成された導電性基板を塩化チタン(IV)水溶液に浸漬する、
2.しばらく静置した後、溶液から引き上げ、残存する溶液を洗浄する、
3.大気中オーブンで焼成する、
というものである。
Among them, there is a titanium tetrachloride treatment as a method that has been carried out from the beginning. The general titanium tetrachloride process is
1. Immersing the conductive substrate on which the porous titania film is formed in an aqueous solution of titanium (IV) chloride;
2. After standing for a while, it is pulled out of the solution and the remaining solution is washed.
3. Baked in an atmospheric oven,
That's it.

四塩化チタン処理は、強酸性および塩素系の溶液を用いる為、様々なプロセス上の制約を伴っている。   Titanium tetrachloride treatment involves various process limitations because it uses strongly acidic and chlorinated solutions.

図9は、従来のDSCセルの作製工程例を示す。図9中、(i)は多孔質半導体層形成[焼成工程1]、(ii)は四塩化チタン処理[焼成工程2]、(iii)は集電配線形成[焼成工程3]、(iv)は配線保護層形成[焼成工程4]、(v)はDSCセル作製を示す。   FIG. 9 shows an example of a manufacturing process of a conventional DSC cell. 9, (i) is porous semiconductor layer formation [firing step 1], (ii) is titanium tetrachloride treatment [firing step 2], (iii) is a current collector wiring formation [firing step 3], (iv) Shows the formation of a wiring protective layer [firing step 4], and (v) shows the production of a DSC cell.

従来、DSCセルを作成する際には、まず、透明導電性基板10上に多孔質半導体層20を形成して焼成を行う(図9(i))。   Conventionally, when producing a DSC cell, first, a porous semiconductor layer 20 is formed on a transparent conductive substrate 10 and fired (FIG. 9 (i)).

この多孔質半導体層20が形成された透明導電性基板10を四塩化チタン水溶液に浸漬し、しばらく静置した後溶液から引き上げ、残存する溶液を洗浄する。その後、大気中オーブンで焼成して、透明導電性基板10および多孔質半導体層20上に四塩化チタン処理層30を形成する(図9(ii))。   The transparent conductive substrate 10 on which the porous semiconductor layer 20 is formed is immersed in an aqueous titanium tetrachloride solution, left standing for a while, then pulled up from the solution, and the remaining solution is washed. Thereafter, the titanium tetrachloride treatment layer 30 is formed on the transparent conductive substrate 10 and the porous semiconductor layer 20 by baking in an air oven (FIG. 9 (ii)).

透明導電性基板10上に四塩化チタン処理層30を介して集電配線40を形成して焼成を行う(図9(iii))。   The current collector wiring 40 is formed on the transparent conductive substrate 10 through the titanium tetrachloride treatment layer 30 and firing is performed (FIG. 9 (iii)).

集電配線40の周囲に配線保護層50を形成して焼成を行う(図9(iv))。   A wiring protective layer 50 is formed around the current collecting wiring 40 and fired (FIG. 9 (iv)).

最後に、透明導電性基板10上に、四塩化チタン処理層30を介して、透明導電性基板10と離間した導電性基板80、導電性基板80および透明導電性基板10の間の電解質60、および電解質60を封止するための電解質封止部70を設け、DSCセルを作製する(図9(v))。   Finally, on the transparent conductive substrate 10, the conductive substrate 80 separated from the transparent conductive substrate 10 via the titanium tetrachloride treatment layer 30, the electrolyte 60 between the conductive substrate 80 and the transparent conductive substrate 10, And the electrolyte sealing part 70 for sealing the electrolyte 60 is provided, and a DSC cell is produced (FIG. 9 (v)).

このような従来のDSCセルの作製について、特許文献1は、光電気化学セルの製造方法及び得られた光電気化学セルに関して、チタニア多孔層に対する四塩化チタン溶液のコーティングによる発電性能の向上を目的とする発明を開示している。   Regarding the preparation of such a conventional DSC cell, Patent Document 1 aims to improve the power generation performance by coating the titania porous layer with a titanium tetrachloride solution in the photoelectrochemical cell manufacturing method and the obtained photoelectrochemical cell. This invention is disclosed.

特許文献2は、色素増感型太陽電池の製造方法及び色素増感型太陽電池に関して、モノリシックDSCにおける四塩化チタン溶液を用いた絶縁層形成を行う発明を開示している。   Patent Document 2 discloses an invention for forming a dielectric layer using a titanium tetrachloride solution in a monolithic DSC with respect to a method for producing a dye-sensitized solar cell and a dye-sensitized solar cell.

特許文献3は、光電気セルおよび該光電気セル用多孔質半導体膜形成用塗料に関して、ペルオキソチタン酸水溶液を用いた基板コーティングを行う発明を開示している。   Patent Document 3 discloses an invention in which a substrate coating using a peroxotitanic acid aqueous solution is performed on a photoelectric cell and a coating material for forming a porous semiconductor film for the photoelectric cell.

特許文献4は、光電気セルおよび該光電気セル用多孔質半導体膜形成用塗料に関して、ペルオキソチタン酸水溶液を用いた基板コート及び酸化チタン粒子分散ペルオキソチタン酸水溶液の塗布を行う発明を開示している。   Patent Document 4 discloses an invention in which a substrate coat using a peroxotitanic acid aqueous solution and a titanium oxide particle-dispersed peroxotitanic acid aqueous solution are applied to a photovoltaic cell and a coating for forming a porous semiconductor film for the photovoltaic cell. Yes.

特許文献5は、色素増感太陽電池およびその製造方法に関して、チタニア多孔層に対するペルオキソチタン酸水溶液のコーティングによる発電性能の向上を目的とする発明を開示している。この文献の特に段落0017においては、強酸性あるいは塩素系溶液を使用することで装置設備に制約が生じることが記載されているが、作製工程の短縮、金属粒子のマイグレーションの回避、極間距離の低減、溶液使用量の低減などの課題に関し、直接的記述や示唆される記述はない。   Patent Document 5 discloses an invention relating to a dye-sensitized solar cell and a method for producing the same for the purpose of improving power generation performance by coating a titania porous layer with a peroxotitanic acid aqueous solution. In particular, paragraph 0017 of this document describes that the use of a strongly acidic or chlorine-based solution causes restrictions on equipment, but shortening the production process, avoiding migration of metal particles, There are no direct or suggested statements regarding issues such as reduction and reduction of solution usage.

特開1994−511113号公報JP-A-1994-511113 特開2004−134298号公報JP 2004-134298 A 特開2007−200714号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-200714 特開2008−277019号公報JP 2008-277019 A 特開2012−28302号公報JP 2012-28302 A

本発明は、色素増感太陽電池セルの製造において新規の表面処理を行ったことで以下の目的の1または複数を達成しようとするものである。
a)部材選択における制約の緩和
b)作製プロセスの短縮化
c)集電配線に対する腐食抑制/防止機能の付加
d)極間距離の低減
e)電解質漏洩量の抑制
f)試薬使用量の低減
The present invention intends to achieve one or more of the following objects by performing a novel surface treatment in the production of a dye-sensitized solar cell.
b) Shortening the fabrication process c) Adding corrosion suppression / prevention function to current collector wiring d) Reducing distance between electrodes e) Reducing electrolyte leakage f) Reducing reagent usage

本発明の色素増感太陽電池セルは、第1基板と、前記第1基板上に形成された集電配線および半導体層と、前記第1基板、前記集電配線、および前記半導体層を覆うように形成されたコート層とを備え、前記コート層が金属含有溶液から形成されており、前記金属含有溶液が中性および非塩素系の少なくとも一方の溶液である、色素増感太陽電池セルである。   The dye-sensitized solar cell of the present invention covers the first substrate, the current collecting wiring and the semiconductor layer formed on the first substrate, and the first substrate, the current collecting wiring, and the semiconductor layer. And a coating layer formed from a metal-containing solution, and the metal-containing solution is at least one of a neutral and non-chlorine solution. .

ここで、前記集電配線を覆うように配線保護層が形成されており、前記集電配線、前記コート層、および前記配線保護層がこの順に設けられていることが好ましい。あるいは、前記集電配線を覆うように配線保護層が形成されており、前記集電配線、前記配線保護層、および前記コート層がこの順に設けられていることが好ましい。また、前記第1基板および前記集電配線の間に更に前記コート層が形成されていることが好ましい。更に、前記第1基板と離間した第2基板と、前記第2基板および前記第1基板の間の電解質とを更に備え、前記集電配線、前記コート層、および前記電解質が連続的に設けられていることが好ましい。   Here, it is preferable that a wiring protective layer is formed so as to cover the current collecting wiring, and the current collecting wiring, the coat layer, and the wiring protective layer are provided in this order. Alternatively, it is preferable that a wiring protective layer is formed so as to cover the current collecting wiring, and the current collecting wiring, the wiring protective layer, and the coat layer are provided in this order. Moreover, it is preferable that the coat layer is further formed between the first substrate and the current collector wiring. And a second substrate spaced from the first substrate, and an electrolyte between the second substrate and the first substrate, wherein the current collector wiring, the coat layer, and the electrolyte are continuously provided. It is preferable.

本発明の色素増感太陽電池セルの製造方法は、第1基板を準備する工程と、前記第1基板上に集電配線を形成する工程と、前記第1基板上に半導体層を形成する工程と、前記第1基板、前記集電配線、および前記半導体層を覆うようにコート層を形成する工程とを含み、前記コート層が金属含有溶液から形成されており、前記金属含有溶液が中性および非塩素系の少なくとも一方の溶液である。   The method for producing a dye-sensitized solar cell according to the present invention includes a step of preparing a first substrate, a step of forming a current collector wiring on the first substrate, and a step of forming a semiconductor layer on the first substrate. And a step of forming a coat layer so as to cover the first substrate, the current collector wiring, and the semiconductor layer, the coat layer is formed from a metal-containing solution, and the metal-containing solution is neutral. And a non-chlorine solution.

ここで、前記集電配線を形成する工程および前記半導体層を形成する工程を同時に行い、その後前記コート層を形成する工程を行うことが好ましい。あるいは、前記集電配線を覆うように配線保護層を形成する工程を更に含み、前記半導体層を形成する工程および前記配線保護層を形成する工程を同時に行い、その後前記コート層を形成する工程を行うことが好ましい。あるいは、前記集電配線を形成する工程および前記半導体層を形成する工程を同時に行い、前記集電配線を覆うように配線保護層を形成する工程を更に含み、その後前記コート層を形成する工程を行うことが好ましい。また、前記集電配線を形成する工程および前記コート層を形成する工程を同時に行うことが好ましい。更に、前記コート層を形成する工程が、塗布法で行われることが好ましい。   Here, it is preferable to simultaneously perform the step of forming the current collector wiring and the step of forming the semiconductor layer, and then perform the step of forming the coat layer. Alternatively, the method further includes the step of forming a wiring protective layer so as to cover the current collecting wiring, the step of simultaneously forming the step of forming the semiconductor layer and the step of forming the wiring protective layer, and the step of forming the coating layer thereafter. Preferably it is done. Alternatively, the step of simultaneously forming the current collecting wiring and the step of forming the semiconductor layer, further comprising the step of forming a wiring protective layer so as to cover the current collecting wiring, and then the step of forming the coating layer Preferably it is done. Moreover, it is preferable to perform simultaneously the process of forming the said current collection wiring, and the process of forming the said coating layer. Furthermore, the step of forming the coat layer is preferably performed by a coating method.

本発明によれば、部材選択における制約の緩和、作製プロセスの短縮化、集電配線に対する腐食抑制機能/腐食防止機能の付加、極間距離の低減、電解質漏洩量の抑制、および試薬使用量の低減の1または複数を達成可能である。   According to the present invention, the restrictions on member selection are relaxed, the manufacturing process is shortened, the corrosion prevention function / corrosion prevention function is added to the current collector wiring, the distance between the electrodes is reduced, the amount of electrolyte leakage is reduced, and the amount of reagent used is reduced. One or more of the reductions can be achieved.

例えば、新規表面処理において中性および非塩素系の少なくとも一方の溶液である、金属含有溶液を使用することで、上記課題a),b),c),d)の1または複数を解決することができる。   For example, by using a metal-containing solution that is at least one of neutral and non-chlorine solutions in a new surface treatment, one or more of the above problems a), b), c), and d) are solved. Can do.

また、新規表面処理が浸漬法でなく、例えば(パターニング可能な)塗布法による表面処理とすると、上記課題e),f)の1または複数を解決することができる。   Further, if the new surface treatment is not the dipping method but the surface treatment by, for example, a coating method (which can be patterned), one or more of the above problems e) and f) can be solved.

本発明の色素増感太陽電池セルの製造方法の一部の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows a part of example of the manufacturing method of the dye-sensitized solar cell of this invention. 本発明の色素増感太陽電池セルの製造方法の一部の別の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows another example of a part of manufacturing method of the dye-sensitized solar cell of this invention. 本発明の色素増感太陽電池セルの製造方法の一部の更に別の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows another example of a part of manufacturing method of the dye-sensitized solar cell of this invention. 従来の色素増感太陽電池セルの製造方法の一部の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows a part of example of the manufacturing method of the conventional dye-sensitized solar cell. 本発明の色素増感太陽電池セルの製造方法の一部の更に別の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows another example of a part of manufacturing method of the dye-sensitized solar cell of this invention. 本発明の色素増感太陽電池セルの複数の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows several examples of the dye-sensitized solar cell of this invention. (a)は従来の色素増感太陽電池セルの更に別の例を示す概念図であり、(b)は本発明の色素増感太陽電池セルの更に別の例を示す概念図である。(A) is a conceptual diagram which shows another example of the conventional dye-sensitized solar cell, (b) is a conceptual diagram which shows another example of the dye-sensitized solar cell of this invention. 本発明の色素増感太陽電池セルの更に別の複数の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows another some example of the dye-sensitized solar cell of this invention. 従来のDSCセルの作製工程例を示す。An example of a manufacturing process of a conventional DSC cell is shown.

本発明の色素増感太陽電池セルは、第1基板と、前記第1基板上に形成された集電配線および半導体層と、前記第1基板、前記集電配線、および前記半導体層を覆うように形成されたコート層とを備えたものである。   The dye-sensitized solar cell of the present invention covers the first substrate, the current collecting wiring and the semiconductor layer formed on the first substrate, and the first substrate, the current collecting wiring, and the semiconductor layer. And a coating layer formed thereon.

「第1基板」は、典型的には透明導電性基板として用いられるものであり、透明ガラスあるいは透明樹脂フィルム等の透明基板上に、透明導電膜として酸化チタン、酸化亜鉛(アンチモンまたはアルミニウムをドープしたものでもよい)、酸化インジウム(スズまたは亜鉛をドープしたものでもよい)、酸化スズ[アンチモンをドープしたもの(ATO)、またはフッ素をドープしたもの(FTO)でもよい]等の膜を形成したものが好ましく用いられる。   The “first substrate” is typically used as a transparent conductive substrate. On a transparent substrate such as transparent glass or a transparent resin film, titanium oxide or zinc oxide (antimony or aluminum is doped as a transparent conductive film). A film of indium oxide (which may be doped with tin or zinc), tin oxide [which may be doped with antimony (ATO), or which may be doped with fluorine (FTO)] may be formed. Those are preferably used.

「集電配線」は、金属ペースト、カーボンペースト等の導電性ペーストとすることができるが、より好ましくは銀ペーストである。集電配線は、スクリーン印刷等の印刷技術、スプレー法、スパッタ法、インクジェット法等、簡便性の点で、好ましくはスクリーン印刷等の印刷技術よって形成できる。集電配線は、好ましくは半導体層と同一域に配置されない状態で、第1基板上に任意のパターンで形成されうる。集電配線のパターンは、平行線状、交差線状、その他、格子状網目、たとえば四角形あるいは八角形からできた格子状網目などとすることができる。   The “current collection wiring” can be a conductive paste such as a metal paste or a carbon paste, and more preferably a silver paste. The current collecting wiring can be formed by a printing technique such as screen printing, and preferably by a printing technique such as screen printing from the viewpoint of simplicity, such as a printing technique such as screen printing, a spray method, a sputtering method, and an ink jet method. The current collector wiring can be formed in an arbitrary pattern on the first substrate, preferably without being arranged in the same region as the semiconductor layer. The pattern of the current collecting wiring may be a parallel line shape, a cross line shape, or a lattice network, for example, a lattice network made of a square or an octagon.

「半導体層」は、典型的には分光増感色素を担持したものである。半導体層としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、スズをドープした酸化インジウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム等の公知の多孔質材料を用いることができる。半導体層は、スピンコート法、スプレー法、ディッピング法、スクリーン印刷法、ドクターブレード法、インクジェット法等により第1基板上に形成できるが、操作の簡便さの観点からはスピンコート法、スプレー法、ディッピング法が、量産化の観点からはスクリーン印刷法によるのが好ましい。分光増感色素としては、可視領域および/または赤外光領域に吸収をもつ種々の金属錯体や有機色素を用いることができる。分光増感色素は、任意の公知の方法、たとえば、二酸化チタン等の酸化物半導体薄膜を色素溶液に所定の温度で浸漬する方法(ディップ法、ローラ法、エヤーナイフ法など)や、色素溶液を酸化物半導体層表面に塗布する方法(ワイヤーバー法、アプリケーション法、スピン法、スプレー法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法等により半導体層に吸着させることができる。   The “semiconductor layer” typically carries a spectral sensitizing dye. As the semiconductor layer, a known porous material such as titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, tin-doped indium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, or the like can be used. The semiconductor layer can be formed on the first substrate by a spin coating method, a spray method, a dipping method, a screen printing method, a doctor blade method, an ink jet method, etc., but from the viewpoint of ease of operation, a spin coating method, a spray method, The dipping method is preferably a screen printing method from the viewpoint of mass production. As the spectral sensitizing dye, various metal complexes and organic dyes having absorption in the visible region and / or the infrared light region can be used. Spectral sensitizing dyes can be obtained by any known method, for example, a method in which an oxide semiconductor thin film such as titanium dioxide is immersed in a dye solution at a predetermined temperature (dip method, roller method, air knife method, etc.), or a dye solution is oxidized. It can be adsorbed to the semiconductor layer by a method of applying to the surface of the physical semiconductor layer (wire bar method, application method, spin method, spray method, offset printing method, screen printing method, etc.).

「コート層」は、金属含有溶液から形成されており、前記溶液は中性および非塩素系の少なくとも一方の溶液である。含有金属としては、Ti、Al、Mg、Zn、Nb、Sn、Inを例示することができる。金属含有溶液は、金属酸化物前駆体を含む溶液とすることができ、前記溶液としては、上記金属を含むアルコキシド、金属錯体(クエン酸錯体など)、高分子を例示することができる。或いは、金属含有溶液は、金属酸化物を含む溶液とすることができ、前記金属酸化物としては、TiO2、Al23、Mg2O、ZnO、Nb23、SnO2、In23を例示することができる。金属含有溶液のpHは、原則として金属の腐食を生じない範囲であれば問題ないが、好ましくは中性であり、例えばpH=5以上、より好ましくはpH=7以上であって金属と難溶性の塩を生じない程度のpHである。金属含有溶液の塗布量は、濃度と塗布方法により大きく異なるものの、例えば回転数1000rpmのスピンコート処理の場合、金属換算で100mM〜1000mMが好ましい。なお、金属含有溶液が金属酸化物前駆体を含む溶液であるときは、焼成プロセス(酸化プロセス)が必須であると考えることができるが、金属含有溶液が金属酸化物を含む溶液であるときは、塗布プロセスのみで金属酸化物コート層を形成できる可能性を含むことになる。 The “coat layer” is formed from a metal-containing solution, and the solution is at least one of a neutral and non-chlorine solution. Examples of the contained metal include Ti, Al, Mg, Zn, Nb, Sn, and In. The metal-containing solution can be a solution containing a metal oxide precursor, and examples of the solution include alkoxides containing the above metals, metal complexes (such as citric acid complexes), and polymers. Alternatively, the metal-containing solution may be a solution containing a metal oxide, and examples of the metal oxide include TiO 2 , Al 2 O 3 , Mg 2 O, ZnO, Nb 2 O 3 , SnO 2 , In 2. O 3 can be exemplified. The pH of the metal-containing solution is not a problem as long as it does not cause corrosion of the metal in principle, but is preferably neutral, for example, pH = 5 or more, more preferably pH = 7 or more and hardly soluble in metal. The pH is such that no salt is formed. Although the application amount of the metal-containing solution varies greatly depending on the concentration and the application method, for example, in the case of spin coating treatment at a rotation speed of 1000 rpm, 100 mM to 1000 mM in terms of metal is preferable. In addition, when the metal-containing solution is a solution containing a metal oxide precursor, it can be considered that a firing process (oxidation process) is essential, but when the metal-containing solution is a solution containing a metal oxide This includes the possibility that the metal oxide coating layer can be formed only by the coating process.

好ましくは、前記集電配線を覆うように配線保護層が形成されており、前記集電配線、前記コート層、および前記配線保護層がこの順に設けられている。あるいは、前記集電配線を覆うように配線保護層が形成されており、前記集電配線、前記配線保護層、および前記コート層がこの順に設けられている。   Preferably, a wiring protective layer is formed so as to cover the current collecting wiring, and the current collecting wiring, the coat layer, and the wiring protective layer are provided in this order. Alternatively, a wiring protective layer is formed so as to cover the current collecting wiring, and the current collecting wiring, the wiring protective layer, and the coat layer are provided in this order.

「配線保護層」は、ガラスまたはセラミックス材料のペーストから形成することができる。配線保護層は、例えば集電配線を備えた第1基板を準備し、集電配線を覆うようにガラスまたはセラミックス材料を用いて形成する。たとえば集電配線である銀配線上にスクリーン印刷でガラスフリットペーストを印刷して形成する場合、ガラスまたはセラミックス材料のペーストの重ね塗り(例えば、印刷、乾燥、印刷を繰り返す)を行い、スクリーン印刷装置の版のメッシュの目開きを変更し、塗布厚さを制御することができる。   The “wiring protective layer” can be formed from a paste of glass or a ceramic material. The wiring protective layer is formed using glass or a ceramic material so as to cover the current collecting wiring, for example, by preparing a first substrate having current collecting wiring. For example, when a glass frit paste is printed by screen printing on silver wiring that is a current collector wiring, a glass or ceramic material paste is repeatedly applied (for example, repeated printing, drying, and printing), and a screen printing device The mesh opening of the plate can be changed to control the coating thickness.

好ましくは、前記第1基板および前記集電配線の間に更に前記コート層が形成されている。この構成は、前記集電配線を形成する工程および前記コート層を形成する工程を同時に行うことにより得られることが好ましいが、前記コート層を形成する工程を行った後に、前記集電配線を形成する工程を行うことにより得られるようにしても良い。   Preferably, the coat layer is further formed between the first substrate and the current collector wiring. This configuration is preferably obtained by simultaneously performing the step of forming the current collector wiring and the step of forming the coat layer. However, after the step of forming the coat layer is performed, the current collector wiring is formed. You may make it obtain by performing the process to perform.

好ましくは、前記第1基板と離間した第2基板と、前記第2基板および前記第1基板の間の電解質とを更に備え、前記集電配線、前記コート層、および前記電解質が連続的に設けられている。この構成は、前記配線保護層を省略した(設けない)構成に対応させることができる。   Preferably, the apparatus further includes a second substrate spaced from the first substrate, and an electrolyte between the second substrate and the first substrate, and the current collector wiring, the coat layer, and the electrolyte are continuously provided. It has been. This configuration can correspond to a configuration in which the wiring protective layer is omitted (not provided).

「第2基板」は、第2基板と第1基板との間に封入されるべき電解質中の腐食性成分に対する耐腐食性を有するものであれば特に制限されないが、チタン、ステンレス、導電性ガラス等が例示され、その中でも好適に用いられる隔壁材料であるガラスまたはセラミックス材料との熱膨張率の差が小さいことが第1基板との接着性には好ましいとの観点からは、導電性ガラスがより好ましく、さらに窓ガラスに置き換えて使用する観点では、透光性の導電性ガラスが好ましい。   The “second substrate” is not particularly limited as long as it has corrosion resistance to the corrosive component in the electrolyte to be sealed between the second substrate and the first substrate, but titanium, stainless steel, conductive glass From the viewpoint that it is preferable for the adhesiveness to the first substrate that the difference in the coefficient of thermal expansion from the glass or ceramic material which is the partition wall material to be suitably used is preferable, the conductive glass is More preferably, from the viewpoint of use by replacing with a window glass, translucent conductive glass is preferable.

「電解質」は、I3 -/I-系、Br3 -/Br-系、キノン/ハイドロキノン系等の酸化還元電解質が好ましい。 The “electrolyte” is preferably a redox electrolyte such as I 3 / I system, Br 3 / Br system, or quinone / hydroquinone system.

本発明の色素増感太陽電池セルの製造方法は、第1基板を準備する工程と、前記第1基板上に集電配線を形成する工程と、前記第1基板上に半導体層を形成する工程と、前記第1基板、前記集電配線、および前記半導体層を覆うようにコート層を形成する工程とを含み、前記コート層が金属含有溶液から形成されており、前記金属含有溶液が中性および非塩素系の少なくとも一方の溶液である。   The method for producing a dye-sensitized solar cell according to the present invention includes a step of preparing a first substrate, a step of forming a current collector wiring on the first substrate, and a step of forming a semiconductor layer on the first substrate. And a step of forming a coat layer so as to cover the first substrate, the current collector wiring, and the semiconductor layer, the coat layer is formed from a metal-containing solution, and the metal-containing solution is neutral. And a non-chlorine solution.

好ましくは、前記集電配線を形成する工程および前記半導体層を形成する工程を同時に行い、その後前記コート層を形成する工程を行う。好ましくは、前記集電配線を覆うように配線保護層を形成する工程を更に含み、前記半導体層を形成する工程および前記配線保護層を形成する工程を同時に行い、その後前記コート層を形成する工程を行う。あるいは、好ましくは、前記集電配線を形成する工程および前記半導体層を形成する工程を同時に行い、前記集電配線を覆うように配線保護層を形成する工程を更に含み、その後前記コート層を形成する工程を行う。好ましくは、前記集電配線を形成する工程および前記コート層を形成する工程を同時に行う。   Preferably, the step of forming the current collector wiring and the step of forming the semiconductor layer are simultaneously performed, and then the step of forming the coat layer is performed. Preferably, the method further includes the step of forming a wiring protective layer so as to cover the current collecting wiring, the step of simultaneously forming the step of forming the semiconductor layer and the step of forming the wiring protective layer, and then the step of forming the coat layer I do. Alternatively, preferably, the method further includes the step of simultaneously performing the step of forming the current collector wiring and the step of forming the semiconductor layer, and forming a wiring protective layer so as to cover the current collector wiring, and then forming the coat layer The process to do is performed. Preferably, the step of forming the current collector wiring and the step of forming the coat layer are performed simultaneously.

好ましくは、前記コート層を形成する工程が、塗布法で行われる。「塗布法」は、好ましくは前記コート層を形成する際に採用される方法であり、様々なコート法の中で好ましい実施形態である。塗布法の具体例としては、たとえばスピンコート法、スクリーンプリント法、ロールコート法、インクジェット法、ディスペンス法、スプレー法がある。浸漬法には、材料ロスが多い、不要な部分にまでコート処理が施される、というデメリットが考えられるため、コート層は浸漬法でなく(パターニング可能な)塗布法により形成されることが好ましい。   Preferably, the step of forming the coat layer is performed by a coating method. The “coating method” is preferably a method adopted when forming the coating layer, and is a preferred embodiment among various coating methods. Specific examples of the coating method include, for example, a spin coating method, a screen printing method, a roll coating method, an ink jet method, a dispensing method, and a spray method. Since the dipping method has a disadvantage that material loss is large and the coating process is performed even on unnecessary portions, the coating layer is preferably formed by a coating method (which can be patterned) instead of the dipping method. .

本発明は、「集電配線」および「集電配線保護層」を必須とするものであり、実用レベル/製品レベルのDSCセル(モジュール)の製造に適した発明である。よって基礎研究のレベルで行われる「集電配線」および「集電配線保護層」を必要としないDSCセル、例えば十分に抵抗値が低い透明導電膜付ガラス板を使用しているDSCセル、基板抵抗が問題とならない低電流値のDSCセル、または小サイズのDSCセルなどでは、従来どおり酸性あるいは塩素系のコート溶液を使用した場合であっても特に問題は見出されることはない。また量産プロセスを勘案しない試作レベルの作製工程においても、従来手法である酸性あるいは塩素系のコート溶液の使用を回避することの意義は小さい。これらの点が製造的メリットのある本発明を想到し得ないかった一因と考えられる。   The present invention requires “collecting wiring” and “collecting wiring protective layer”, and is suitable for manufacturing DSC cells (modules) at a practical level / product level. Therefore, DSC cells that do not require “collection wiring” and “collection wiring protective layer” performed at the basic research level, for example, DSC cells and substrates that use a glass plate with a transparent conductive film with a sufficiently low resistance value In a low current DSC cell or a small size DSC cell in which resistance does not become a problem, no particular problem is found even when an acidic or chlorinated coating solution is used as usual. In addition, even in a production process at a prototype level that does not take into account the mass production process, it is not meaningful to avoid the use of an acidic or chlorinated coating solution, which is a conventional method. These points are considered to be one of the reasons why the present invention with manufacturing merit cannot be conceived.

以下、本発明を実施するための更なる形態を、本発明の目的および課題と関連付けて説明する。なお、図面において同一の材料を用いた部材に同一の符号を付し、その説明を省略する。各態様の中性の溶液または非塩素系の溶液は、各態様の説明に限定されず、中性の溶液を非塩素系の溶液に代えたもの、非塩素系の溶液を中性の溶液に代えたもの、あるいはこれらを中性かつ非塩素系の溶液に代えたものとすることができる。本願において、単に中性の溶液という場合は、中性であって非塩素系ではない溶液をいうが、中性であって非塩素系の溶液をいうこともある。また、単に非塩素系の溶液という場合は、非塩素系であって中性ではない溶液をいうが、非塩素系であって中性の溶液をいうこともある。なお、本願においては、酸性溶液は例えば「形成済みの集電配線あるいは形成済みの集電配線保護層」に禁忌であり、また塩素性溶液は例えば「集電配線の形成過程」に禁忌であるが、二つの性質はそれぞれ別の製造プロセス上の制約を生じさせるため、以下の各態様の説明は、上記二つの性質に留意して理解されることが必要である。   Hereinafter, further modes for carrying out the present invention will be described in association with the objects and problems of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member using the same material in drawing, and the description is abbreviate | omitted. The neutral solution or non-chlorine solution in each embodiment is not limited to the description of each embodiment, and the neutral solution is replaced with a non-chlorine solution, or the non-chlorine solution is replaced with a neutral solution. These can be replaced, or they can be replaced by neutral and non-chlorine solutions. In the present application, the term “neutral solution” refers to a neutral and non-chlorine solution, but may also refer to a neutral and non-chlorine solution. In addition, a simple non-chlorine solution refers to a non-chlorine and non-neutral solution, but may also refer to a non-chlorine and neutral solution. In the present application, the acidic solution is contraindicated in, for example, “the formed current collector wiring or the formed current collector wiring protective layer”, and the chlorinated solution is incompatible in, for example, “the current collector wiring forming process”. However, since the two properties give rise to different manufacturing process constraints, the following description of each aspect needs to be understood with the above two properties in mind.

a)材料選択における制約の緩和
(課題1)
従来から、表面処理溶液が強酸性溶液であると金属材料が腐食するという課題があった。また、塩素性溶液に関する施設上の制約としては、半導体材料や電子部品は塩素を嫌い、一部のクリーンルームも塩素イオンを嫌うため、塩素性溶液であることも部材選択の制約となっていた。そのため、実験器具や製造装置、負極用基板等に金属材料が使えないという制約があった。
a) Relaxing restrictions on material selection (Problem 1)
Conventionally, when the surface treatment solution is a strongly acidic solution, there has been a problem that the metal material is corroded. In addition, as a restriction on facilities related to chlorinated solutions, semiconductor materials and electronic parts dislike chlorine, and some clean rooms also dislike chlorine ions, so that chlorinated solutions are also restrictions on member selection. For this reason, there has been a restriction that metal materials cannot be used for laboratory instruments, manufacturing apparatuses, negative electrode substrates, and the like.

例えば、図9に示された従来のDSCセルの作製工程例のうち、四塩化チタン水溶液に浸漬による四塩化チタン処理層を形成する工程を、中性の溶液を使用してコート層を形成する工程に置き換えることができる。   For example, in the conventional DSC cell manufacturing process example shown in FIG. 9, the process of forming a titanium tetrachloride treatment layer by immersing in a titanium tetrachloride aqueous solution is formed using a neutral solution. It can be replaced with a process.

このように溶液を中性の溶液にすることで上記制約が緩和され、実験器具や製造装置、負極用基板等に金属材料が使えることとなる。   Thus, by making a solution into a neutral solution, the said restrictions are eased and a metal material can be used for a laboratory instrument, a manufacturing apparatus, a negative electrode substrate, or the like.

b)作製プロセスの短縮化
(課題2)
従来から、集電配線を形成後、表面処理を行うと集電配線が腐食するという課題があった。ここで、多孔質半導体層および集電配線は同一域に配置されることは無いため、焼成工程短縮化の目的で、多孔質半導体層の形成および集電配線の形成を一括に行いたいという要望があった。
b) Shortening the manufacturing process (Problem 2)
Conventionally, there has been a problem that the current collector wiring is corroded when the surface treatment is performed after the current collector wiring is formed. Here, since the porous semiconductor layer and the current collector wiring are not arranged in the same region, there is a demand to collectively form the porous semiconductor layer and the current collector wiring for the purpose of shortening the firing process. was there.

図1は、本発明の色素増感太陽電池セルの製造方法の一部の例を示す概念図である。図1中、(i)は多孔質半導体層および集電配線形成、(ii)は新規コート処理、(iii)は配線保護層形成を示す。   FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of part of the method for producing a dye-sensitized solar cell of the present invention. In FIG. 1, (i) shows formation of a porous semiconductor layer and current collector wiring, (ii) shows a new coating treatment, and (iii) shows formation of a wiring protective layer.

図1において、色素増感太陽電池セルを製造する場合、まず透明導電性基板1(第1基板の典型例)上に多孔質半導体層2および集電配線4を形成して焼成を行う(図1(i))。この多孔質半導体層2および集電配線4が形成された透明導電性基板1に中性の溶液を適用(好ましくは塗布)して(新規コート処理)、コート層3を形成する(図1(ii))。次に、コート層3を介して集電配線4を覆うように配線保護層5を形成して焼成を行う(図1(iii))。   In FIG. 1, when manufacturing a dye-sensitized solar cell, first, the porous semiconductor layer 2 and the current collection wiring 4 are formed on the transparent conductive substrate 1 (a typical example of the first substrate) and fired (FIG. 1). 1 (i)). A neutral solution is applied (preferably applied) to the transparent conductive substrate 1 on which the porous semiconductor layer 2 and the current collecting wiring 4 are formed (new coating treatment) to form a coating layer 3 (FIG. 1 ( ii)). Next, a wiring protective layer 5 is formed so as to cover the current collector wiring 4 through the coat layer 3, and firing is performed (FIG. 1 (iii)).

こうして、溶液を中性の溶液とし、上記態様を採用することで焼成工程数の低減が可能となる。   Thus, the number of firing steps can be reduced by using a neutral solution and adopting the above embodiment.

(課題3)
従来から、配線保護層を形成後、処理を行うと配線保護層が腐食するという課題があった。ここで、多孔質半導体層と配線保護層は同一域に配置されることは無いため、焼成工程短縮化の目的で、多孔質半導体層の形成および配線保護層の形成を一括に行いたいという要望があった。
(Problem 3)
Conventionally, there has been a problem that if a treatment is performed after forming a wiring protective layer, the wiring protective layer is corroded. Here, since the porous semiconductor layer and the wiring protective layer are not arranged in the same region, there is a demand for performing the formation of the porous semiconductor layer and the wiring protective layer all together for the purpose of shortening the firing process. was there.

図2は、本発明の色素増感太陽電池セルの製造方法の一部の別の例を示す概念図である。図2中、(i)は集電配線形成、(ii)は多孔質半導体層および配線保護層形成、(iii)は新規コート処理を示す。   FIG. 2 is a conceptual diagram showing another example of part of the method for producing the dye-sensitized solar cell of the present invention. In FIG. 2, (i) shows current collector wiring formation, (ii) shows formation of a porous semiconductor layer and a wiring protective layer, and (iii) shows new coating treatment.

図2において、色素増感太陽電池セルを製造する場合、まず透明導電性基板1上に集電配線4を形成して焼成を行う(図2(i))。この透明導電性基板1上に多孔質半導体層2を形成すると同時に集電配線4を覆うように配線保護層5を形成する(図2(ii))。次に、多孔質半導体層2および配線保護層5が形成された透明導電性基板1に中性の溶液を適用(好ましくは塗布)して(新規コート処理)、コート層3を形成する(図2(iii))。   In FIG. 2, when manufacturing a dye-sensitized solar cell, the current collection wiring 4 is first formed on the transparent conductive substrate 1, and baking is performed (FIG. 2 (i)). A wiring protective layer 5 is formed on the transparent conductive substrate 1 so as to cover the current collecting wiring 4 at the same time as forming the porous semiconductor layer 2 (FIG. 2 (ii)). Next, a neutral solution is applied (preferably applied) to the transparent conductive substrate 1 on which the porous semiconductor layer 2 and the wiring protective layer 5 are formed (new coating treatment) to form the coating layer 3 (see FIG. 2 (iii)).

図3は、本発明の色素増感太陽電池セルの製造方法の一部の更に別の例を示す概念図である。図3中、(i)は多孔質半導体層および集電配線形成、(ii)は配線保護層形成、(iii)は新規コート処理を示す。   FIG. 3 is a conceptual diagram showing still another example of part of the method for producing the dye-sensitized solar cell of the present invention. In FIG. 3, (i) shows formation of a porous semiconductor layer and current collecting wiring, (ii) shows formation of a wiring protective layer, and (iii) shows a new coating treatment.

図3において、色素増感太陽電池セルを製造する場合、まず透明導電性基板1上に多孔質半導体層2および集電配線4を同時に形成して焼成を行う(図3(i))。この集電配線4を覆うように配線保護層5を形成する(図3(ii))。次に、多孔質半導体層2および配線保護層5が形成された透明導電性基板1に中性の溶液を適用(好ましくは塗布)して(新規コート処理)、コート層3を形成する(図3(iii))。   In FIG. 3, when manufacturing a dye-sensitized solar cell, the porous semiconductor layer 2 and the current collection wiring 4 are formed simultaneously on the transparent conductive substrate 1 and fired (FIG. 3 (i)). A wiring protective layer 5 is formed so as to cover the current collecting wiring 4 (FIG. 3 (ii)). Next, a neutral solution is applied (preferably applied) to the transparent conductive substrate 1 on which the porous semiconductor layer 2 and the wiring protective layer 5 are formed (new coating treatment) to form the coating layer 3 (see FIG. 3 (iii)).

このように、処理溶液を中性の溶液にすることで、焼成工程数の低減が可能となる。   In this way, the number of firing steps can be reduced by making the treatment solution a neutral solution.

(課題4)
従来から、TiCl4処理層と集電配線を同時に焼成すると金属微粒子の飛散が生じるという課題があった。すなわち、TiCl4処理層の焼成過程で生じるHClガスあるいはCl2ガスにより、金属微粒子のマイグレーションが促進するため、集電配線の周囲に金属微粒子が飛散するエラーが生じ、これらを同時に焼成できないという課題があった。ここで、新規コート層の焼成と集電配線の焼成は干渉しないため、焼成工程短縮化のため一括に行うことが好ましい。
(Problem 4)
Conventionally, there has been a problem that metal fine particles are scattered when the TiCl 4 treatment layer and the current collector wiring are fired simultaneously. That is, the migration of the metal fine particles is promoted by HCl gas or Cl 2 gas generated in the firing process of the TiCl 4 treatment layer, so that an error that the metal fine particles are scattered around the current collecting wiring occurs, and these cannot be fired simultaneously. was there. Here, the firing of the new coating layer and the firing of the current collector wiring do not interfere with each other, and therefore it is preferable to carry out all at once in order to shorten the firing process.

図4は、従来の色素増感太陽電池セルの製造方法の一部の例を示す概念図である。図4中、(i)は多孔質半導体層形成、(ii)は四塩化チタン処理および集電配線形成を示す。   FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of a part of a conventional method for producing a dye-sensitized solar cell. In FIG. 4, (i) shows formation of a porous semiconductor layer, and (ii) shows titanium tetrachloride treatment and current collection wiring formation.

図4において、従来の色素増感太陽電池セルを製造する場合、まず透明導電性基板10上に多孔質半導体層20を形成して焼成を行う(図4(i))。この多孔質半導体層20が形成された透明導電性基板10上に、TiCl4処理層30および集電配線40を形成する(図4(ii))。ここで、TiCl4処理層30および集電配線40を同時に焼成すると、金属微粒子の飛散が生じ、その後の金属微粒子のマイグレーション(図示省略)を促進させていた。具体的には、集電配線を印刷→TiCl4コート処理→同時焼成のプロセスでは、酸性溶液による腐食が生じ不可となる。また、TiCl4コート処理→集電配線を印刷→同時焼成のプロセスでは、酸性溶液による腐食は回避できるものの、塩素系溶液を用いることで金属微粒子のマイグレーションが促進され不可となる。 In FIG. 4, when manufacturing the conventional dye-sensitized solar cell, first, the porous semiconductor layer 20 is formed on the transparent conductive substrate 10, and baking is performed (FIG. 4 (i)). A TiCl 4 treatment layer 30 and a current collecting wiring 40 are formed on the transparent conductive substrate 10 on which the porous semiconductor layer 20 is formed (FIG. 4 (ii)). Here, when the TiCl 4 treatment layer 30 and the current collector wiring 40 are fired at the same time, the metal fine particles are scattered and the subsequent migration (not shown) of the metal fine particles is promoted. Specifically, in the process of printing current collecting wiring → TiCl 4 coating treatment → simultaneous firing, corrosion due to an acidic solution is impossible. Further, in the process of TiCl 4 coating treatment → printing current collector wiring → simultaneous firing, corrosion by an acidic solution can be avoided, but migration of metal fine particles is promoted by using a chlorine-based solution, and becomes impossible.

図5は、本発明の色素増感太陽電池セルの製造方法の一部の更に別の例を示す概念図である。図5中、(i)は多孔質半導体層形成、(ii)は新規コート処理および集電配線形成、(iii)は配線保護層形成を示す。   FIG. 5 is a conceptual diagram showing still another example of part of the method for producing the dye-sensitized solar cell of the present invention. In FIG. 5, (i) shows the formation of a porous semiconductor layer, (ii) shows the formation of a new coating and current collector wiring, and (iii) shows the formation of a wiring protective layer.

図5において、色素増感太陽電池セルを製造する場合、まず透明導電性基板1上に多孔質半導体層2を形成して焼成を行う(図5(i))。この多孔質半導体層2が形成された透明導電性基板1上に、コート層3を適用(典型例はTiO2を塗布)するとともに集電配線4を形成し、コート層3の焼成と集電配線4の焼成とを同時に行う(図5(ii))。次に、コート層3を介して集電配線4を覆うように配線保護層5を形成する(図5(iii))。 In FIG. 5, when manufacturing a dye-sensitized solar cell, first, the porous semiconductor layer 2 is formed on the transparent conductive substrate 1 and fired (FIG. 5 (i)). On the transparent conductive substrate 1 on which the porous semiconductor layer 2 is formed, the coating layer 3 is applied (typically TiO 2 is applied) and the current collecting wiring 4 is formed. The wiring 4 is simultaneously fired (FIG. 5 (ii)). Next, a wiring protective layer 5 is formed so as to cover the current collecting wiring 4 through the coat layer 3 (FIG. 5 (iii)).

こうして、溶液を非塩素系の溶液にすることで焼成工程数の低減が可能となる。   Thus, the number of firing steps can be reduced by making the solution a non-chlorine solution.

c)集電配線に対する腐食抑制/防止機能の付加
(課題5)
従来から、集電配線は電解質と接触すると腐食するという課題があった。そのため、配線保護層のみで大面積にわたる配線領域を安定して被覆することは困難であった。
c) Addition of corrosion suppression / prevention function to current collector wiring (Problem 5)
Conventionally, current collector wiring has a problem that it corrodes when it comes into contact with an electrolyte. For this reason, it is difficult to stably cover a wiring area over a large area with only the wiring protective layer.

図6は、本発明の色素増感太陽電池セルの複数の例を示す概念図である。図6中、(a)は配線腐食の抑制、(b)は配線腐食の抑制、(c)は配線保護層の省略を示す。   FIG. 6 is a conceptual diagram showing a plurality of examples of the dye-sensitized solar cell of the present invention. In FIG. 6, (a) shows suppression of wiring corrosion, (b) shows suppression of wiring corrosion, and (c) shows omission of the wiring protective layer.

図6(a)においては、透明導電性基板1上に多孔質半導体層2および集電配線4が形成されている。多孔質半導体層2および集電配線4が形成された透明導電性基板1上に中性の溶液を適用してコート層3が形成され、コート層3を介して集電配線4を覆うように配線保護層5が形成されている。透明導電性基板1上に、コート層3を介して、透明導電性基板1と離間した導電性基板8(第2基板の典型例)、導電性基板8および透明導電性基板1の間の電解質6、および電解質6を封止するための電解質封止部7が設けられていてDSCセルを形成している。   In FIG. 6A, the porous semiconductor layer 2 and the current collecting wiring 4 are formed on the transparent conductive substrate 1. A neutral solution is applied to the transparent conductive substrate 1 on which the porous semiconductor layer 2 and the current collector wiring 4 are formed to form a coat layer 3, and the current collector wiring 4 is covered via the coat layer 3. A wiring protective layer 5 is formed. On the transparent conductive substrate 1, the conductive substrate 8 (typical example of the second substrate) separated from the transparent conductive substrate 1 via the coating layer 3, the electrolyte between the conductive substrate 8 and the transparent conductive substrate 1 6 and an electrolyte sealing portion 7 for sealing the electrolyte 6 are provided to form a DSC cell.

この場合、集電配線4を覆うように処理を行う(コート層3を形成する)ことができるため、集電配線4の腐食を抑制することができる。   In this case, since the treatment can be performed so as to cover the current collecting wiring 4 (coat layer 3 is formed), corrosion of the current collecting wiring 4 can be suppressed.

図6(b)において、図6(a)と異なる点は、配線保護層5を覆うようにコート層3が形成されていることである。   6B is different from FIG. 6A in that the coat layer 3 is formed so as to cover the wiring protective layer 5.

この場合、配線保護層5を覆うように処理を行う(コート層3を形成する)ことができるため、配線保護層5および集電配線4の腐食を抑制することができる。   In this case, since the treatment can be performed so as to cover the wiring protective layer 5 (coat layer 3 is formed), corrosion of the wiring protective layer 5 and the current collecting wiring 4 can be suppressed.

図6(c)において、図6(a)と異なる点は、集電配線4を覆うようにコート層3が形成され、その周囲に直接電解質6が設けられていることである。   6C differs from FIG. 6A in that the coat layer 3 is formed so as to cover the current collecting wiring 4 and the electrolyte 6 is directly provided around the coat layer 3.

この場合、配線保護層を省略することができる。   In this case, the wiring protective layer can be omitted.

以上のように、集電配線を覆うように処理を行うことで腐食を抑制することができる。あるいは配線保護層の省略も可能となりうる。   As described above, the corrosion can be suppressed by performing the treatment so as to cover the current collecting wiring. Alternatively, the wiring protective layer can be omitted.

d)極間距離の低減
(課題6)
従来から、集電配線および配線保護層の高さが制限となり、極間距離(基板間の距離)を低減できないという課題があった。
d) Reduction of distance between poles (Problem 6)
Conventionally, the height of the current collecting wiring and the wiring protective layer is limited, and there has been a problem that the distance between the electrodes (the distance between the substrates) cannot be reduced.

図7(a)は、従来の色素増感太陽電池セルの更に別の例を示す概念図であり、図7(b)は、本発明の色素増感太陽電池セルの更に別の例を示す概念図である。図7(b)においては、配線保護層が省略されている(コート層3の周囲に直接電解質6が設けられている)ため、図7(a)の場合と比較して極間距離(透明導電性基板1と導電性基板8との間の距離)を低減させることが可能となっている。   Fig.7 (a) is a conceptual diagram which shows another example of the conventional dye-sensitized solar cell, FIG.7 (b) shows another example of the dye-sensitized solar cell of this invention. It is a conceptual diagram. In FIG. 7B, since the wiring protective layer is omitted (the electrolyte 6 is provided directly around the coat layer 3), the distance between the electrodes (transparent) is compared with the case of FIG. 7A. (Distance between the conductive substrate 1 and the conductive substrate 8) can be reduced.

e)電解質遺漏量の抑制およびf)試薬使用量の低減
図8は、本発明の色素増感太陽電池セルの更に別の複数の例を示す概念図である。図8(a)は、導電性基板1と電解質封止部7との間にコート層3が形成されている例である。この場合、電解質封止部7がコート層3を介して導電性基板1上に設けられている。図8(b)は、導電性基板1と電解質封止部7との間にコート層3が形成されていない例である。この場合、電解質封止部7はコート層3を介さずに導電性基板1上に直接接着されている。図8において、(a)と(b)の上下(iとiv、iiとv、iiiとvi)はそれぞれ対になっている。
e) Suppression of electrolyte leakage and f) Reduction of reagent usage FIG. 8 is a conceptual diagram showing still another example of the dye-sensitized solar cell of the present invention. FIG. 8A is an example in which the coat layer 3 is formed between the conductive substrate 1 and the electrolyte sealing portion 7. In this case, the electrolyte sealing portion 7 is provided on the conductive substrate 1 via the coat layer 3. FIG. 8B is an example in which the coat layer 3 is not formed between the conductive substrate 1 and the electrolyte sealing portion 7. In this case, the electrolyte sealing portion 7 is directly bonded onto the conductive substrate 1 without the coating layer 3 interposed therebetween. In FIG. 8, the upper and lower sides (i and iv, ii and v, iii and vi) of (a) and (b) are in pairs.

図8(b)に示すように、コート層3を介した封止をなくすことにより、濡れ性および接着強度を更に改善し、電解質の漏えいをより確実に防止することができる。特に、例えば従来のTiCl4を用いたコート処理は浸漬法であり、封止領域(導電性基板と電解質封止部との間の領域)のみを選択的にコートしないためには、事前にマスクを施す必要があり、工業的に極めて非効率であった。これに対し、本発明の新規コート処理において、例えば塗布方法、好ましくはスクリーンプリントなどのマスクを要さずパターニングが可能な塗布方法を採用すれば、図8(b)が容易に実現可能となる。このように、塗布法を用いてパターニングを行うことにより、電解液封止材/透明導電性基板界面からの電解液の漏洩抑制効果があり、試薬使用量の低減が可能となる。 As shown in FIG. 8B, by eliminating the sealing through the coat layer 3, the wettability and the adhesive strength can be further improved, and the leakage of the electrolyte can be prevented more reliably. In particular, for example, the conventional coating process using TiCl 4 is an immersion method, and in order not to selectively coat only the sealing region (the region between the conductive substrate and the electrolyte sealing portion), a mask is used in advance. It was industrially extremely inefficient. On the other hand, in the novel coating process of the present invention, for example, if a coating method that can be patterned without using a mask such as a screen print is preferably used, FIG. 8B can be easily realized. . Thus, by performing patterning using the coating method, there is an effect of suppressing leakage of the electrolyte from the electrolyte sealing material / transparent conductive substrate interface, and the amount of reagent used can be reduced.

以下、実施例および比較例を説明する。
[実施例1]
(第1基板上への多孔質半導体層の形成)
第1基板上へ多孔質半導体層を次のようにして形成した。すなわち、透明導電性基板としてFTOガラス(市販品、約3cm角)を用意し、酸化チタン粒子分散ペースト(市販品)をスクリーン印刷機(マイクロテック社製MT-320TV)を用いて印刷し、焼成炉(Advantec社製FUW252PA)による500℃1時間の焼成を経て、膜厚約11μmの酸化チタン多孔質膜を得た。印刷面積は1cm角とした。具体的には、チタンテトライソプロポキシド溶液(市販品)を、プロピレングリコールモノプロピルエーテル(市販品)で希釈することで、チタン換算濃度600mMの酸化チタン多孔質膜のコート処理液を用意し、スピンコーター(アクティブ社製ACT300)により1000rpm、60秒間で塗布を行った。焼成炉による500℃1時間の焼成を経て、酸化チタンコート層を得た。銀ペースト(市販品)をスクリーン印刷機で酸化チタン多孔質膜の周囲に印刷し、焼成工程を経て、膜厚約13μmの集電配線を得た。ガラスフリット分散ペースト(市販品)をスクリーン印刷機で集電配線に重ねて印刷し、焼成工程を経て、膜厚約5μmの配線保護層を得た。
Hereinafter, examples and comparative examples will be described.
[Example 1]
(Formation of porous semiconductor layer on first substrate)
A porous semiconductor layer was formed on the first substrate as follows. That is, FTO glass (commercial product, approximately 3 cm square) is prepared as a transparent conductive substrate, and titanium oxide particle dispersion paste (commercial product) is printed using a screen printer (Microtech MT-320TV) and baked. After firing at 500 ° C. for 1 hour in a furnace (FUW252PA manufactured by Advantec), a porous titanium oxide film having a thickness of about 11 μm was obtained. The printing area was 1 cm square. Specifically, a titanium tetraisopropoxide solution (commercial product) is diluted with propylene glycol monopropyl ether (commercial product) to prepare a titanium oxide porous membrane coating treatment solution having a titanium equivalent concentration of 600 mM, Application was performed at 1000 rpm for 60 seconds using a spin coater (ACT300 manufactured by Active Corporation). A titanium oxide coat layer was obtained after firing at 500 ° C. for 1 hour in a firing furnace. A silver paste (commercially available product) was printed around the porous titanium oxide film with a screen printer, and a current collector wiring with a film thickness of about 13 μm was obtained through a firing process. A glass frit dispersion paste (commercially available) was printed on a current collector wiring by a screen printer, and a wiring protective layer having a film thickness of about 5 μm was obtained through a firing process.

(色素増感太陽電池セルの形成)
1cm角サイズの酸化チタン多孔質膜の周囲にスクリーン印刷機により紫外線硬化樹脂を印刷した。対極として電解質注入用の孔の開いた白金膜付きチタン板を用意した。両極を張り合わせたのち、紫外線硬化樹脂に紫外線を照射し両極を固定した。液晶真空注入装置を用いて両極間の間隙に電解質を注入し、色素増感太陽電池セルを得た。
(Formation of dye-sensitized solar cells)
An ultraviolet curable resin was printed around a 1 cm square size titanium oxide porous film by a screen printer. A titanium plate with a platinum film with a hole for electrolyte injection was prepared as a counter electrode. After the electrodes were bonded together, the UV curable resin was irradiated with ultraviolet rays to fix the electrodes. An electrolyte was injected into the gap between the two electrodes using a liquid crystal vacuum injection device to obtain a dye-sensitized solar cell.

(EFF[%]の測定)
Eff[%]とは光電変換効率(efficiency)[%]の略である。AM1.5、100mW/cm2の疑似太陽光照射下で、最大電力点を求め、照射エネルギーで割り、100を掛けることで光エネルギーと電気エネルギーの変換効率の百分率を求めた。Eff[%]の導出にはソーラシミュレータ(山下電装製YSS-200A)を用いた。
(Measurement of EFF [%])
Eff [%] is an abbreviation of photoelectric conversion efficiency (efficiency) [%]. In artificial sunlight irradiation under AM 1.5, 100 mW / cm 2, determine the maximum power point, divided by the irradiation energy was determined the percentage of conversion efficiency of light energy and electrical energy by multiplying by 100. A solar simulator (YSS-200A manufactured by Yamashita Denso) was used to derive Eff [%].

[実施例2]
実施例1の新規コート処理を、集電配線の形成および配線保護層の形成の間に行ったこと以外は、実施例1と同じ条件とした例を実施例2とした。
[Example 2]
An example in which the new coating process of Example 1 was performed under the same conditions as Example 1 except that it was performed between the formation of the current collector wiring and the formation of the wiring protective layer was taken as Example 2.

[実施例3]
実施例1の新規コート処理を、集電配線の形成および配線保護層の形成の後に行ったこと以外は、実施例1と同じ条件とした例を実施例3とした。
[Example 3]
Example 3 was performed in the same conditions as in Example 1 except that the new coating process of Example 1 was performed after the formation of the current collector wiring and the formation of the wiring protective layer.

[実施例4]
実施例1の新規コート処理を、集電配線の形成と同時に行ったこと以外は、実施例1と同じ条件とした例を実施例4とした。
[Example 4]
Example 4 is the same as Example 1 except that the new coating process of Example 1 was performed simultaneously with the formation of the current collector wiring.

[実施例5]
実施例2の多孔質半導体層の焼成および集電配線の焼成を同時に行ったこと以外は、実施例2と同じ条件とした例を実施例5とした。なお、製造プロセス上、焼成回数が少ない方が好ましいことは明らかだが、焼成回数を減らすことでチタニア多孔質層への熱アニーリング効果の低減し(チタニア微粒子間のネッキング度合が低下し)、発電性能が低下することが懸念されている。そこで、実施例2と実施例5では焼成回数を変えることとしたものである。
[Example 5]
Example 5 was set to the same conditions as Example 2 except that the porous semiconductor layer of Example 2 and the current collector wiring were simultaneously fired. Although it is clear that a smaller number of firings is preferable in the manufacturing process, reducing the number of firings reduces the thermal annealing effect on the titania porous layer (the degree of necking between titania fine particles decreases), and power generation performance There is a concern about the decline. Therefore, in Example 2 and Example 5, the number of firings is changed.

[比較例1]
ペーストの印刷を省略して基板を空焼きした以外は、実施例1と同じ条件とした例を比較例1とした。
[Comparative Example 1]
Comparative Example 1 was an example in which the same conditions as in Example 1 were used except that paste printing was omitted and the substrate was baked.

第1表に実施例1〜5および比較例1の処理工程およびEFF結果を示す。   Table 1 shows the processing steps and EFF results of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1.

Figure 0006284138
Figure 0006284138

第1表より、新規コートをすることにより性能向上が得られ、酸性溶液でも塩素系溶液でもないため、銀グリッド層あるいはガラスフリット層を形成した後でも処理可能であることが見出された。また銀グリッドと同時焼成を行っても銀粒子の周囲へのマイグレーションは見られなかった。同時焼成が可能となったことで焼成回数を低減させることができ、焼成回数を減らしても発電性能への悪影響も見られないため、純粋に生産効率の向上が得られると言える。特に、実施例2と実施例5の比較より、焼成回数を減らしても性能が低下するようなことはなく、純粋に生産効率の向上が得られていることがわかる。   From Table 1, it was found that the performance can be improved by applying a new coating, and since it is neither an acidic solution nor a chlorinated solution, it can be processed even after a silver grid layer or a glass frit layer is formed. In addition, no migration to the periphery of the silver particles was observed even when co-firing with the silver grid. Since the simultaneous firing can be performed, the number of firings can be reduced, and even if the number of firings is reduced, no adverse effect on the power generation performance is seen, so that it can be said that production efficiency can be improved purely. In particular, it can be seen from the comparison between Example 2 and Example 5 that even if the number of firings is reduced, the performance does not deteriorate, and the production efficiency is improved purely.

上記実施例および比較例に加えて、以下の試験を追加実施した。下記のとおり、様々な工程パターンで試作を行った。   In addition to the above examples and comparative examples, the following tests were additionally performed. Prototypes were made with various process patterns as follows.

Figure 0006284138
Figure 0006284138

<焼成回数4回>
実施例6:実施例1と同様に作製した。処理を行っていない比較例2に比べ性能向上が見られた。なお、実施例6〜15には、実施例1〜5と全く同じ工程で作成されているにも関わらず結果が相違しているものもあるが、これは試料が異なることにより単に結果にバラつきが生じたものであり、同じ工程で得られた試料の間に実質的な相違はない。
<Four times of firing>
Example 6: Prepared in the same manner as in Example 1. The performance improvement was seen compared with the comparative example 2 which is not processing. In addition, although Examples 6 to 15 have different results despite being prepared in exactly the same steps as Examples 1 to 5, this is simply a variation in the results due to different samples. There is no substantial difference between samples obtained in the same process.

実施例7:実施例6の焼成工程1と焼成工程2の順序を逆にした。エラーは見られなかった。   Example 7: The order of firing step 1 and firing step 2 of Example 6 was reversed. There were no errors.

比較例2:実施例6の焼成工程2においてコート処理を行わず、空焼きを行った。   Comparative Example 2: In the firing step 2 of Example 6, the coating treatment was not performed, and the baking was performed.

<焼成回数3回>
実施例8:実施例6の配線保護層を省略した。エラーは見られなかった。
<Number of firings 3 times>
Example 8: The wiring protective layer of Example 6 was omitted. There were no errors.

実施例9:実施例6の焼成工程1と焼成工程2を同時処理した。エラーは見られなかった。   Example 9: The firing step 1 and the firing step 2 of Example 6 were simultaneously processed. There were no errors.

実施例10:実施例6の焼成工程1と焼成工程2を同時処理し、焼成工程3と焼成工程4を逆にした。エラーは見られなかった。   Example 10: The firing step 1 and the firing step 2 of Example 6 were simultaneously processed, and the firing step 3 and the firing step 4 were reversed. There were no errors.

実施例11:実施例6の焼成工程2と焼成工程3を同時処理した。エラーは見られなかった。   Example 11: The firing step 2 and the firing step 3 of Example 6 were simultaneously processed. There were no errors.

実施例12:実施例6の焼成工程2と焼成工程4を同時処理した。エラーは見られなかった。   Example 12: The firing step 2 and the firing step 4 of Example 6 were simultaneously processed. There were no errors.

実施例13:実施例12の焼成工程2と焼成工程4の同時処理を逆に行った。エラーは見られなかった。   Example 13: The simultaneous treatment of the firing step 2 and the firing step 4 of Example 12 was performed in reverse. There were no errors.

実施例14:実施例7の焼成工程2と焼成工程4を同時処理した。エラーは見られなかった。   Example 14: The firing step 2 and the firing step 4 of Example 7 were simultaneously processed. There were no errors.

実施例15:実施例7の焼成工程3と焼成工程4を同時処理した。エラーは見られなかった。   Example 15: The firing step 3 and the firing step 4 of Example 7 were simultaneously processed. There were no errors.

<焼成回数2回>
実施例16:実施例9の焼成工程2と焼成工程3を同時処理した。エラーは見られなかった。
<2 times of firing>
Example 16: The firing step 2 and the firing step 3 of Example 9 were simultaneously processed. There were no errors.

実施例17:実施例9の焼成工程3を省略した。エラーは見られなかった。   Example 17: The firing step 3 of Example 9 was omitted. There were no errors.

<作製時にエラー発生>
比較例3:集電配線の腐食が生じた。
<Error occurred during production>
Comparative Example 3: Corrosion of the current collecting wiring occurred.

比較例4:配線保護層の腐食が生じた。   Comparative Example 4: Corrosion of the wiring protective layer occurred.

比較例5:集電配線の銀粒子のマイグレーションが生じた。   Comparative Example 5: Silver particles migrated in the current collector wiring.

以上のとおり、実施例6〜17は、先の実施例1〜5のデータに比べ、全体的に性能は低いものの、相対的には十分使用可能という結果を示した。焼成回数、焼成工程順によらず、未コート処理品に比べ、良好な発電特性を示すことが確認された。   As described above, Examples 6 to 17 showed the results that the overall performance was lower than the data of the previous Examples 1 to 5, but relatively usable. Regardless of the number of times of firing and the order of firing steps, it was confirmed that better power generation characteristics were exhibited as compared to uncoated products.

1、10 透明導電性基板
2、20 多孔質半導体層
3 コート層
4、40 集電配線
5、50 配線保護層
6、60 電解質
7、70 電解質封止部
8、80 導電性基板
30 TiCl4処理層
1,10 transparent conductive substrate 2, 20 porous semiconductor layer 3 coating layer 4, 40 collector wiring 5,50 wiring protective layer 6,60 electrolyte 7,70 electrolyte sealing unit 8,80 conductive substrate 30 TiCl 4 treatment layer

Claims (9)

第1基板と、
前記第1基板上に形成された集電配線および半導体層と、
前記第1基板、前記集電配線、および前記半導体層を覆うように形成されたコート層とを備え、
前記コート層が金属含有溶液から形成されており、前記金属含有溶液が、Ti、Al、Mg、Zn、Nb、Sn、およびInからなる群から選択される金属、前記金属を含むアルコキシド、金属錯体、および高分子からなる群から選択される金属酸化物前駆体、あるいはTiO2、Al23、Mg2O、ZnO、Nb23、SnO2、In23からなる群から選択される金属酸化物を含み、
前記金属含有溶液が中性および非塩素系の少なくとも一方の溶液であり、
前記集電配線を覆うように配線保護層が形成されており、前記集電配線、前記コート層、および前記配線保護層がこの順に設けられていることを特徴とする、色素増感太陽電池セル。
A first substrate;
Current collection wiring and semiconductor layer formed on the first substrate;
A coating layer formed so as to cover the first substrate, the current collector wiring, and the semiconductor layer;
The coating layer is formed of a metal-containing solution, and the metal-containing solution is a metal selected from the group consisting of Ti, Al, Mg, Zn, Nb, Sn, and In, an alkoxide containing the metal, and a metal complex And a metal oxide precursor selected from the group consisting of polymers, or selected from the group consisting of TiO 2 , Al 2 O 3 , Mg 2 O, ZnO, Nb 2 O 3 , SnO 2 , and In 2 O 3. Containing metal oxides,
The metal-containing solution is at least one of neutral and non-chlorine solutions;
A dye-sensitized solar cell, wherein a wiring protective layer is formed so as to cover the current collecting wiring, and the current collecting wiring, the coat layer, and the wiring protective layer are provided in this order. .
第1基板と、
前記第1基板上に形成された集電配線および半導体層と、
前記第1基板、前記集電配線、および前記半導体層を覆うように形成されたコート層とを備え、
前記コート層が金属含有溶液から形成されており、前記金属含有溶液が、Ti、Al、Mg、Zn、Nb、Sn、およびInからなる群から選択される金属、前記金属を含むアルコキシド、金属錯体、および高分子からなる群から選択される金属酸化物前駆体、あるいはTiO2、Al23、Mg2O、ZnO、Nb23、SnO2、In23からなる群から選択される金属酸化物を含み、
前記金属含有溶液が中性および非塩素系の少なくとも一方の溶液であり、
前記第1基板および前記集電配線の間に更に前記コート層が形成されていることを特徴とする、色素増感太陽電池セル。
A first substrate;
Current collection wiring and semiconductor layer formed on the first substrate;
A coating layer formed so as to cover the first substrate, the current collector wiring, and the semiconductor layer;
The coating layer is formed of a metal-containing solution, and the metal-containing solution is a metal selected from the group consisting of Ti, Al, Mg, Zn, Nb, Sn, and In, an alkoxide containing the metal, and a metal complex And a metal oxide precursor selected from the group consisting of polymers, or selected from the group consisting of TiO 2 , Al 2 O 3 , Mg 2 O, ZnO, Nb 2 O 3 , SnO 2 , and In 2 O 3. Containing metal oxides,
The metal-containing solution is at least one of neutral and non-chlorine solutions;
The dye-sensitized solar cell, wherein the coat layer is further formed between the first substrate and the current collector wiring.
第1基板と、
前記第1基板上に形成された集電配線および半導体層と、
前記第1基板、前記集電配線、および前記半導体層を覆うように形成されたコート層とを備え、
前記コート層が金属含有溶液から形成されており、前記金属含有溶液が、Ti、Al、Mg、Zn、Nb、Sn、およびInからなる群から選択される金属、前記金属を含むアルコキシド、金属錯体、および高分子からなる群から選択される金属酸化物前駆体、あるいはTiO2、Al23、Mg2O、ZnO、Nb23、SnO2、In23からなる群から選択される金属酸化物を含み、
前記金属含有溶液が中性および非塩素系の少なくとも一方の溶液であり、
前記第1基板と離間した第2基板と、前記第2基板および前記第1基板の間の電解質とを更に備え、前記集電配線、前記コート層、および前記電解質が連続的に設けられていることを特徴とする、色素増感太陽電池セル。
A first substrate;
Current collection wiring and semiconductor layer formed on the first substrate;
A coating layer formed so as to cover the first substrate, the current collector wiring, and the semiconductor layer;
The coating layer is formed of a metal-containing solution, and the metal-containing solution is a metal selected from the group consisting of Ti, Al, Mg, Zn, Nb, Sn, and In, an alkoxide containing the metal, and a metal complex And a metal oxide precursor selected from the group consisting of polymers, or selected from the group consisting of TiO 2 , Al 2 O 3 , Mg 2 O, ZnO, Nb 2 O 3 , SnO 2 , and In 2 O 3. Containing metal oxides,
The metal-containing solution is at least one of neutral and non-chlorine solutions;
The apparatus further includes a second substrate spaced from the first substrate, and an electrolyte between the second substrate and the first substrate, and the current collector wiring, the coat layer, and the electrolyte are continuously provided. The dye-sensitized solar cell characterized by the above-mentioned.
前記集電配線を覆うように配線保護層が形成されており、前記集電配線、前記配線保護層、および前記コート層がこの順に設けられていることを特徴とする、請求項3に記載の色素増感太陽電池セル。   The wiring protective layer is formed so as to cover the current collecting wiring, and the current collecting wiring, the wiring protective layer, and the coating layer are provided in this order. Dye-sensitized solar cell. 第1基板を準備する工程と、
前記第1基板上に集電配線を形成する工程と、
前記第1基板上に半導体層を形成する工程と、
前記第1基板、前記集電配線、および前記半導体層を覆うようにコート層を形成する工程とを含み、
前記コート層が金属含有溶液から形成されており、前記金属含有溶液が、Ti、Al、Mg、Zn、Nb、Sn、およびInからなる群から選択される金属、前記金属を含むアルコキシド、金属錯体、および高分子からなる群から選択される金属酸化物前駆体、あるいはTiO2、Al23、Mg2O、ZnO、Nb23、SnO2、In23からなる群から選択される金属酸化物を含み、
前記金属含有溶液が中性および非塩素系の少なくとも一方の溶液であり、
前記集電配線を形成する工程および前記半導体層を形成する工程を同時に行い(前記集電配線と前記半導体層を同時に成膜・パターニングする場合を除く)、その後前記コート層を形成する工程を行うことを特徴とする、色素増感太陽電池セルの製造方法。
Preparing a first substrate;
Forming current collection wiring on the first substrate;
Forming a semiconductor layer on the first substrate;
Forming a coating layer so as to cover the first substrate, the current collector wiring, and the semiconductor layer,
The coating layer is formed of a metal-containing solution, and the metal-containing solution is a metal selected from the group consisting of Ti, Al, Mg, Zn, Nb, Sn, and In, an alkoxide containing the metal, and a metal complex And a metal oxide precursor selected from the group consisting of polymers, or selected from the group consisting of TiO 2 , Al 2 O 3 , Mg 2 O, ZnO, Nb 2 O 3 , SnO 2 , and In 2 O 3. Containing metal oxides,
The metal-containing solution is at least one of neutral and non-chlorine solutions;
The step of forming the current collector wiring and the step of forming the semiconductor layer are simultaneously performed (except when the current collector wiring and the semiconductor layer are simultaneously formed and patterned) , and then the step of forming the coat layer is performed. The manufacturing method of the dye-sensitized solar cell characterized by the above-mentioned.
第1基板を準備する工程と、
前記第1基板上に集電配線を形成する工程と、
前記第1基板上に半導体層を形成する工程と、
前記第1基板、前記集電配線、および前記半導体層を覆うようにコート層を形成する工程とを含み、
前記コート層が金属含有溶液から形成されており、前記金属含有溶液が、Ti、Al、Mg、Zn、Nb、Sn、およびInからなる群から選択される金属、前記金属を含むアルコキシド、金属錯体、および高分子からなる群から選択される金属酸化物前駆体、あるいはTiO2、Al23、Mg2O、ZnO、Nb23、SnO2、In23からなる群から選択される金属酸化物を含み、
前記金属含有溶液が中性および非塩素系の少なくとも一方の溶液であり、
前記集電配線を覆うように配線保護層を形成する工程を更に含み、前記半導体層を形成する工程および前記配線保護層を形成する工程を同時に行い(前記半導体層と前記配線保護層を同時に成膜・パターニングする場合を除く)、その後前記コート層を形成する工程を行うことを特徴とする、色素増感太陽電池セルの製造方法。
Preparing a first substrate;
Forming current collection wiring on the first substrate;
Forming a semiconductor layer on the first substrate;
Forming a coating layer so as to cover the first substrate, the current collector wiring, and the semiconductor layer,
The coating layer is formed of a metal-containing solution, and the metal-containing solution is a metal selected from the group consisting of Ti, Al, Mg, Zn, Nb, Sn, and In, an alkoxide containing the metal, and a metal complex And a metal oxide precursor selected from the group consisting of polymers, or selected from the group consisting of TiO 2 , Al 2 O 3 , Mg 2 O, ZnO, Nb 2 O 3 , SnO 2 , and In 2 O 3. Containing metal oxides,
The metal-containing solution is at least one of neutral and non-chlorine solutions;
The method further includes the step of forming a wiring protective layer so as to cover the current collector wiring, and the step of forming the semiconductor layer and the step of forming the wiring protective layer are performed simultaneously (the semiconductor layer and the wiring protective layer are formed simultaneously). A method for producing a dye-sensitized solar cell, wherein the step of forming the coating layer is performed thereafter , except for the case of film / patterning .
第1基板を準備する工程と、
前記第1基板上に集電配線を形成する工程と、
前記第1基板上に半導体層を形成する工程と、
前記第1基板、前記集電配線、および前記半導体層を覆うようにコート層を形成する工程とを含み、
前記コート層が金属含有溶液から形成されており、前記金属含有溶液が、Ti、Al、Mg、Zn、Nb、Sn、およびInからなる群から選択される金属、前記金属を含むアルコキシド、金属錯体、および高分子からなる群から選択される金属酸化物前駆体、あるいはTiO2、Al23、Mg2O、ZnO、Nb23、SnO2、In23からなる群から選択される金属酸化物を含み、
前記金属含有溶液が中性および非塩素系の少なくとも一方の溶液であり、
前記集電配線を形成する工程および前記半導体層を形成する工程を同時に行い(前記集電配線と前記半導体層を同時に成膜・パターニングする場合を除く)、前記集電配線を覆うように配線保護層を形成する工程を更に含み、その後前記コート層を形成する工程を行うことを特徴とする、色素増感太陽電池セルの製造方法。
Preparing a first substrate;
Forming current collection wiring on the first substrate;
Forming a semiconductor layer on the first substrate;
Forming a coating layer so as to cover the first substrate, the current collector wiring, and the semiconductor layer,
The coating layer is formed of a metal-containing solution, and the metal-containing solution is a metal selected from the group consisting of Ti, Al, Mg, Zn, Nb, Sn, and In, an alkoxide containing the metal, and a metal complex And a metal oxide precursor selected from the group consisting of polymers, or selected from the group consisting of TiO 2 , Al 2 O 3 , Mg 2 O, ZnO, Nb 2 O 3 , SnO 2 , and In 2 O 3. Containing metal oxides,
The metal-containing solution is at least one of neutral and non-chlorine solutions;
The step of forming the current collecting wiring and the step of forming the semiconductor layer are simultaneously performed (except when the current collecting wiring and the semiconductor layer are simultaneously formed and patterned) , and the wiring protection is performed so as to cover the current collecting wiring. The manufacturing method of a dye-sensitized solar cell characterized by further including the process of forming a layer, and performing the process of forming the said coating layer after that.
第1基板を準備する工程と、
前記第1基板上に半導体層を形成する工程と、
前記第1基板および前記半導体層を覆うようにコート層を形成する工程と、
前記第1基板上に集電配線を形成する工程とを含み、
前記コート層が金属含有溶液から形成されており、前記金属含有溶液が、Ti、Al、Mg、Zn、Nb、Sn、およびInからなる群から選択される金属、前記金属を含むアルコキシド、金属錯体、および高分子からなる群から選択される金属酸化物前駆体、あるいはTiO2、Al23、Mg2O、ZnO、Nb23、SnO2、In23からなる群から選択される金属酸化物を含み、
前記金属含有溶液が中性および非塩素系の少なくとも一方の溶液であり、
前記集電配線を形成する工程および前記コート層を形成する工程を同時に行う(前記集電配線と前記コート層を同時に成膜・パターニングする場合を除く)ことを特徴とする、色素増感太陽電池セルの製造方法。
Preparing a first substrate;
Forming a semiconductor layer on the first substrate;
Forming a coat layer so as to cover the first substrate and the semiconductor layer;
Forming a current collector wiring on the first substrate,
The coating layer is formed of a metal-containing solution, and the metal-containing solution is a metal selected from the group consisting of Ti, Al, Mg, Zn, Nb, Sn, and In, an alkoxide containing the metal, and a metal complex And a metal oxide precursor selected from the group consisting of polymers, or selected from the group consisting of TiO 2 , Al 2 O 3 , Mg 2 O, ZnO, Nb 2 O 3 , SnO 2 , and In 2 O 3. Containing metal oxides,
The metal-containing solution is at least one of neutral and non-chlorine solutions;
The dye-sensitized solar cell, wherein the step of forming the current collector wiring and the step of forming the coat layer are performed simultaneously (except when the current collector wiring and the coat layer are simultaneously formed and patterned). Cell manufacturing method.
前記コート層を形成する工程が、塗布法で行われることを特徴とする、請求項5〜8のいずれか1項に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 5, wherein the step of forming the coat layer is performed by a coating method.
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