JPH11219734A

JPH11219734A - 光電変換材料用半導体及びこの半導体を用いた積層体並びにこれらの製造方法及び光電池

Info

Publication number: JPH11219734A
Application number: JP10019148A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Nakatani; 康弘中谷
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】透明導電膜としてＩＴＯのような光透過性及
び導電性に優れたものが使用でき、光電変換効率がよ
い、光電変換材料用半導体及びその半導体を用いた積層
体並びにこれらの製造方法及び光電池を提供する。【解決手段】半導体前駆体物に光を照射することによ
り光電変換材料用半導体を得る。絶縁基板２１に透明導
電層２２を形成し、その上に半導体前駆体物層を形成
し、これに光を照射することにより半導体層２３を形成
することにより、積層体２０を得る。なお、半導体層２
３には光増感色素２４が吸着されたものが好ましい。こ
の積層体２０を作用電極とし、絶縁基板（透明ガラス板
など）４１に透明導電層４２を形成した基板４０を対電
極として用い、この積層体２０と基板４０との間に電解
質溶液３０を封入して、光電池（太陽電池）１０を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換材料用半
導体及びこの半導体を用いた積層体並びにこれらの製造
方法及び光電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】光電変換材料とは、電極間の電気化学反
応を利用して光エネルギーを電気エネルギーに変換する
素子であり、例えば光電池（太陽電池）をはじめホトダ
イオードなどの各種の光センサーに利用されている。

【０００３】この種の光電変換材料には半導体が使用さ
れる。この種の半導体は、一般に各種の基板上に層
（膜）状に形成される。例えば、絶縁基板に形成された
透明導電層の上に半導体層が形成されて積層体とされ、
このような積層体を電極基板（作用電極）とし、対電極
として導電層を形成した電極基板を用い、これ等の電極
間に電解質溶液を封入して、光電池（太陽電池）が作製
される。

【０００４】このような半導体層を有する積層体におい
て、半導体としては、主に、酸化チタンなどの金属酸化
物を主体とした結晶型の無機化合物からなる半導体が用
いられ、これ等の半導体層は、主に結晶化や不純物拡散
のために高温での加熱処理により形成される。

【０００５】例えば、特開平１−２２０３８０号公報で
は、透明導電性ガラス板上にチタンエトキシド溶液を塗
布し、これを室温で加水分解させ、その後約４５０℃で
約１５分間加熱して酸化チタン層を形成し、これを約５
００℃で約３５分間アルゴン雰囲気の中で加熱処理する
ことにより形成している。

【０００６】また、特開平７−２４９７９０号公報で
は、透明導電性ガラス板上に、硫酸チタニルを加水分解
して得られる酸化チタン微粒子の懸濁液を塗布し、これ
を自然乾燥し、引き続いて、６００℃で３０分間焼成し
て膜状の酸化チタンを形成している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の光電
変換材料用半導体或いは半導体層を有する積層体におい
て、半導体層は高温（約４５０℃〜６００℃）の加熱処
理により形成されるので、それに伴って透明導電性ガラ
ス板における透明導電層も高温に加熱されることにな
る。

【０００８】ここで、透明導電層が酸化錫をドープした
酸化インジュウム（ＩＴＯ）のような光透過性及び導電
性に優れたものから形成されている場合は、これが高温
での加熱により劣化して光透過性や導電性が低下する。

【０００９】そのため、透明導電層としては、酸化錫を
ドープした酸化インジュウム（ＩＴＯ）などに替えて、
耐熱性のよいフッ素をドープした酸化錫などが使用され
ている。しかし、フッ素をドープした酸化錫などは耐熱
性は優れているが、光透過性及び導電性が劣り、光電池
（太陽電池）としての光電変換効率が悪くなる。

【００１０】また、従来のように高温による加熱処理で
は、高温に温度を上げるまでの時間及びこの加熱処理の
後で室温まで温度を下げる時間も必要となるため、作製
に要する時間が長くなり、しかも加熱処理のために被処
理物の大きさに応じて大きな加熱炉が必要となり、設備
費が高くなる。

【００１１】本発明は、上記の問題を解決するもので、
その目的とするところは、透明導電膜としてＩＴＯのよ
うな光透過性及び導電性に優れたものが使用でき、した
がって光電変換効率がよく、しかも作製に要する時間も
短縮できる、光電変換材料用半導体及びその半導体を用
いた積層体並びにこれらの製造方法及び光電池を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に係る発明では、半導体前駆物に光を照
射することにより半導体が形成されていることを特徴と
する光電変換材料用半導体が提供される。

【００１３】請求項２に係る発明では、半導体前駆物に
光を照射することにより半導体が形成され、この半導体
に光増感色素が吸着されていることを特徴とする光電変
換材料用半導体が提供される。

【００１４】請求項３に係る発明では、半導体前駆物に
光を照射することにより半導体を形成することを特徴と
する光電変換材料用半導体の製造方法が提供される。

【００１５】請求項４に係る発明では、絶縁基板に形成
された透明導電層の上に半導体層が形成されてなる積層
体であって、上記半導体層は、半導体前駆物層に光を照
射することにより形成されていることを特徴とする積層
体が提供される。

【００１６】請求項５に係る発明では、半導体層に光増
感色素が吸着されていることを特徴とする請求項４に記
載の積層体が提供される。

【００１７】請求項６に係る発明では、絶縁基板に形成
された透明導電層の上に半導体層が形成されてなる積層
体の製造方法であって、上記透明導電層の上に半導体前
駆物層を形成し、該半導体前駆物層に光を照射すること
により上記半導体層を形成することを特徴とする積層体
の製造方法が提供される。

【００１８】請求項７に係る発明では、半導体前駆物層
が、金属アルコキシド及びその縮合物、金属錯体、金属
有機酸塩から選ばれた少なくとも１種の化合物を含む溶
液を加水分解し乾燥するこにより、半導体前駆物層を形
成することを特徴とする請求項６に記載の積層体の製造
方法が提供される。

【００１９】請求項８に係る発明では、請求項４又は５
に記載の積層体を作用電極とし、導電層を形成した基板
を対電極として用い、これ等の電極間に電解質層を封入
してなることを特徴とする光電池が提供される。

【００２０】本発明の光電変換材料用半導体において、
半導体は、通常、光電変換材料を構成する基板上に形成
される。このような基板としては、ガラス板、セラミッ
ク板、金属板、プラスチック板など各種の基板が使用さ
れ、十分な強度と耐久性を有するものであれば特に限定
されない。

【００２１】上記基板は、光電変換材料としての具体的
な用途に応じて、透明なもの、不透明なもの、絶縁性の
もの、導電性のものの中から適当なものが選定される。
なお、これ等の基板の中で絶縁性のものを使用する場合
は、この基板には透明導電層のような導電層が形成され
ていてもよい。

【００２２】特に、本発明の積層体においては、基板と
して絶縁基板が使用される。このような絶縁基板として
は、絶縁性であって十分な強度と耐久性を有するもので
あれば特に限定されないが、主に、フロートガラスなど
の透明なガラス板或いはポリエステル（ＰＥＴ）、ポリ
カーボネートなどの透明なプラスチック板が使用され
る。

【００２３】透明導電層としては、主に、酸化錫（ＴＣ
Ｏ）、酸化インジュウム（ＩＣＯ）、酸化錫をドープし
た酸化インジュウム（ＩＴＯ）、アンチモンをドープし
た酸化錫（ＡＴＯ）、アルミニウムをドープした酸化亜
鉛（ＡＺＯ）などが使用される。透明導電層は、全光線
透過率が８５％以上で、表面抵抗が１０Ω／ｃｍ²以下
のものが好ましい。

【００２４】特に、酸化錫をドープした酸化インジュウ
ム（ＩＴＯ）は、透明性及び導電性に優れており好適で
ある。なお、光透過性及び導電性は低下するが、フッ素
をドープした酸化錫なども使用可能である。

【００２５】絶縁基板等の基板上に透明導電層を形成す
るには、主に、スパッタリング法、真空蒸着法、化学蒸
着法（ＣＶＤ法）が採用される。また、絶縁基板上に、
透明導電層を形成し得る金属塩や有機金属化合物を含む
溶液を塗布し、乾燥し、焼成などの熱処理や活性光線な
どの電磁波を照射することにより形成することもでき
る。

【００２６】なお、透明ガラス板上に酸化錫をドープし
た酸化インジュウム（ＩＴＯ）の膜を形成した透明導電
性ガラス板、透明ガラス板上にフッ素をドープした酸化
錫（ＴＣＯ）の膜を形成した透明導電性ガラス板が市販
されており、このような透明導電性ガラス板を使用して
もよい。

【００２７】半導体層としては、酸化チタン、酸化亜
鉛、酸化ニオブ、酸化タングステン、チタン酸バリウ
ム、チタン酸ストロンチウム、硫化カドニウム等の公知
の半導体の１種又は２種以上が使用される。特に、安定
性及び安全性の点から酸化チタン等の多結晶性の金属酸
化物からなる半導体が好適である。

【００２８】本発明において、基板や透明導電層の上に
半導体層を形成するには、基板や透明導電層の上に半導
体前駆物を形成し、これに光を照射する。ここで、半導
体前駆物とは、最終的に得られる半導体の前段階の状態
を意味し、上記の半導体を形成し得る金属アルコキシド
及びその縮合物、金属錯体、金属有機酸塩から選ばれた
少なくとも１種の化合物を含む溶液を加水分解し乾燥す
ることにより形成された半導体前駆物が好適である。

【００２９】例えば、酸化チタンからなる半導体を得よ
うとするときは、この半導体前駆物としては、チタンエ
トキシド、チタンテトライソプロポキシドのような金属
アルコキシド、このような金属アルコキシドを加水分解
重縮合させた縮合物、或いはチタンアセチルアセトネー
トのような金属錯体、オクチル酸チタンのような金属有
機酸塩を原料とし、これ等の溶液を加水分解し乾燥する
ことにより形成されたものが使用される（ゾル−ゲル
法）。

【００３０】その他の半導体前駆物として、上記の半導
体を形成し得る半導体のコロイドや微粒子、例えば酸化
チタンのような金属酸化物のコロイドや微粒子を分散さ
せた懸濁液を塗布し乾燥させたもの（コロイド法）、或
いは物理蒸着法、気相成長法、電着法などで半導体前駆
物の膜を形成したものが使用される。

【００３１】半導体前駆体として、金属アルコキシドを
使用した場合は、この金属アルコキシドをメタノールや
エタノールのようなアルコール溶媒中で加水分解し、こ
れをスピンコート法やディップコート法により、絶縁基
板等の基板に形成された透明導電層の上に塗布し乾燥さ
せることにより、半導体前駆物層を形成する。なお、塗
布したときの濡れを良くしひび割れを防止するために、
ポリエチレンオキサイドやポリエチレングリコールによ
うなバインダーを３０〜５０重量％程度加えるのが好ま
しい。

【００３２】照射光の光源としては、炭酸ガスレーザ
ー、ＹＡＧレーザー、エキシマレーザーなどのレーザ
ー、低圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプな
どの紫外線ランプ、エキシマランプなどの真空紫外線ラ
ンプが挙げられる。照射量は、１ｍＪ（ミリジュール）
／ｃｍ²〜１００Ｊ（ジュール）／ｃｍ²、好ましくは
５０ｍＪ／ｃｍ²〜２Ｊ／ｃｍ²である。照射量が少な
すぎると半導体とはならず、逆に照射量が多すぎると透
明電導層が損傷を受ける。また、使用する基板の材料に
よってはこの基板が損傷を受ける。

【００３３】光を照射する際には、温度は約３００℃以
下に保持される。この温度が高くなると、例えば４５０
℃以上になると、透明導電層も高温に加熱されることに
なり、耐熱性の悪い酸化錫をドープした酸化インジュウ
ム（ＩＴＯ）のような透明導電層を使用している場合
は、これ等の透明導電層が熱劣化して光透過性や導電性
が低下する。

【００３４】このような光の照射により、半導体前駆物
の反応、焼結、結晶化などが促進され、絶縁基板に形成
された透明導電層の上に最終的な半導体層が形成され
る。半導体層の厚みは一般に５〜５０μｍ、好ましくは
１０〜２０μｍとされる。

【００３５】特に、導体前駆体層として、金属アルコキ
シド及びその縮合物、金属錯体、金属有機酸塩から選ば
れた少なくとも１種の化合物を含む溶液を加水分解し乾
燥することにより形成された半導体前駆物を使用する
と、得られる半導体層の組成が均一になり結晶子サイズ
が小さくなり、電流が流れやすくなるなどの利点があ
る。

【００３６】また、本発明においては、光電変換の際の
光による感度を向上させるために、上記半導体層の上に
光増感色素が電荷キャリアーとして吸着されているもの
が好ましい。光増感色素としては、可視光領域又は／及
び赤外光領域に吸収を持つもので、金属錯体と有機色素
が使用される。

【００３７】金属錯体としては、ルテニウム、オスミウ
ム、鉄、亜鉛などの金属錯体、銅フタロシアニン、チタ
ニルフタロシアニンなどの金属フタロシアニン、クロロ
フィル誘導体、ヘミンなどがある。これ等の金属錯体
は、光増感効果や耐久性に優れており好適である。

【００３８】また、有機色素としては、メタルフリーフ
タロシアニン、シアニン系色素（日本感光色素研究所製
のＮＫ１１９４、ＮＫ３４２２など）、メロシアニン系
色素（日本感光色素研究所製のＮＫ２４２６、ＮＫ２５
０１など）、キサンテン系色素（ウラニン、エオシン、
ローズベンガル、ローダミンＢ、ジブロムフルオレセイ
ンなど）、トリフェニルメタン系色素（マラカイトグリ
ーン、クリスタルバイオレットなど）がある。

【００３９】特に、分子中のカルボキシル基、カルボキ
シアルキル基、ヒドロキシル基、ヒドロキシアルキル
基、スルホン基、カルボキシアルキル基等の官能基を有
するものは、良好な吸着が行われるので好適である。

【００４０】半導体層の上に光増感色素を吸着させるに
は、公知の方法が採用される。例えば、光増感色素をエ
タノール、トルエン、ジメチルホルムアミド等の溶媒に
溶解し、この溶液を上記半導体層の上に塗布し乾燥させ
ることにより、光増感色素を吸着させる。光増感色素は
半導体の表面域に化学吸着されるか、単に吸着される。
また、半導体層が形成された基板を光増感色素の溶液中
で溶剤の沸点で加熱還流することにより吸着させること
もできる。

【００４１】こうして得られる光電変換材料用半導体或
いは積層体は、光電池（太陽電池）をはじめホトダイオ
ードなどの各種の光センサーに利用される。例えば、図
１に示すように、光電池（太陽電池）を作製するには、
上記積層体２０を作用電極とし、導電層４２を形成した
基板４０を対電極として用い、この積層体２０と基板４
０との間に例えば電解質溶液からなる電解質層３０を形
成して、光電池（太陽電池）１０が作製される。

【００４２】対電極の基板４０において、導電層４２と
しては、上記積層体２０に用いたと同様な導電層を用い
ることができる。特に、対電極における導電層には、対
電極から電解質層３０への電子の移動を容易にするため
に、銀層、金層、白金層などを用いるのが好ましい。

【００４３】なお、図１において、２１は絶縁基板（透
明ガラス基板）、２２は透明導電層、２３は半導体層、
２４は半導体層２３の表面域に吸着された光増感色素、
４１は絶縁基板（透明ガラス基板）、４２は透明導電層
を示す。

【００４４】図１に示す光電池（太陽電池）１０では、
両面の絶縁基板２１、４１を透明ガラス基板で構成した
が、いずれか一方の絶縁基板、例えば作用電極における
絶縁基板２１、のみを光が透過するように透明とし、対
電極における絶縁基板４１は不透明或いは光反射面とし
てもよい。

【００４５】ここで、電解質溶液としては、特に限定さ
れないが、Ｉ^-／Ｉ₃ ^-、Ｂｒ^-／Ｂｒ₃ ^-、キノン／
ハイドロキノン等のレドックス対を含む溶液や電子を運
搬する遷移金属錯体溶液が挙げられる。具体的には、Ｉ
^-／Ｉ₃ ^-の場合、ヨウ素とヨウ素のアンモニウム塩を
アセトニトリルや炭酸プロピレンやエタノールなどの溶
媒に溶解させた溶液が使用される。電解質層厚さは、一
般に１〜５０μｍとされる。

【００４６】このような光電池（太陽電池）において、
光（太陽光）が照射されると、光増感色素２４は可視領
域の光を吸収して励起する。この励起によって発生する
電子は半導体層２３に注入され、次いで積層体２０の透
明導電層２２を通って対電極４０の導電層４２に移動す
る。対電極４０の導電層４２に移動した電子は電解質溶
液３０中の酸化還元系を還元する。

【００４７】一方、半導体層２３に電子を移動させた光
増感色素２４は、酸化体の状態になっているが、この酸
化体は電解質溶液３０中の酸化還元系によって還元さ
れ、元の状態に戻る。このようにして電子が流れ、光電
池（太陽電池）として作用する。

【００４８】（作用）本発明の光電変換材料用半導体の
ように、半導体前駆物に光を照射することにより半導体
を形成すると、比較的低温（例えば３００℃以下）で、
半導体前駆物の反応、焼結、結晶化などが促進され、比
較的短時間で最終的な半導体層が形成される。すなわ
ち、従来のような高温加熱処理では、通常、高温までの
加熱及び室温までの冷却に約４時間以上を要するが、本
発明によれば、約５〜６０分程度に短縮される。

【００４９】それゆえ、絶縁基板に形成された透明導電
層の上に半導体層が形成されてなる積層体において、上
記のような方法で半導体層を形成すると、透明導電層と
して酸化錫をドープした酸化インジュウム（ＩＴＯ）の
ような耐熱性は良くないが、光透過性と導電性に優れた
透明導電層の使用が可能となる。

【００５０】したがって、このような積層体を用いた光
電池は、透明導電層として酸化錫をドープした酸化イン
ジュウム（ＩＴＯ）のような光透過性と導電性に優れた
ものを使用することができ、光電変換効率が著しく向上
する。

【００５１】また、半導体前駆物に光を照射することに
より半導体を形成すると、従来の熱処理のように５００
〜６００℃まで温度を上げるまでの時間及び熱処理後に
室温まで戻す時間など長時間を必要としないので、短時
間に能率のよい処理ができる。

【００５２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例及び比較例
を挙げ、本発明の利点を説明する。（実施例１）＜透明導電層の形成及び透明導電性ガラス板の作製＞ス
パッタリング装置のチャンバー内にソーダガラス板をセ
ットし、酸化錫が５重量％ドープされた酸化インジウム
をターゲットとし、１３．５６ＭＨｚの高周波を投入
し、チャンバー内圧力５×１０^-3Ｔｏｒｒでスパッタリ
ングを行い、ガラス板（全光線透過率は９５％）上に、
酸化錫をドープした酸化インジュウム（ＩＴＯ）の透明
導電層を形成した。この透明導電層の膜厚は０．０５μ
ｍで、全光線透過率は８９％であった。

【００５３】＜半導体の形成及び積層体の作製＞

【００５４】イソプロパノール６０重量部にアセチルア
セトン１５重量部、チタンテトライソプロポキド１２重
量部を攪拌混合して加水分解し、室温で一晩攪拌し、さ
らにポリエチレングリコール（平均分子量２万）を７重
量部添加し、これをスピンコーターを用いて、上記ガラ
ス板に形成した透明導電層の上に塗布し、オートクレー
ブ内で飽和水蒸気中１８０℃で１０時間処理して、透明
導電層の上に酸化チタンからなる半導体前駆物層（酸化
チタン層）を形成した。これを２５０℃に保持しながら
９０Ｗの低圧水銀灯による紫外線を３０分間照射して、
酸化チタンからなる半導体層を形成した。照射量は約１
Ｊ／ｃｍ²であった。

【００５５】これをエオシン（キサンテン系色素）をエ
タノールに溶解した溶液に浸漬した後乾燥して、半導体
層にエオシンからなる光増感色素を吸着させて積層体を
作製した。

【００５６】＜光電池の作製＞図１に示すように、作用
電極として上記積層体を用い、対電極としてガラス板の
片面にスパッタリングにより０．０２μｍの白金層を形
成した透明導電性ガラス板を用い、積層体と透明導電性
ガラス板との間に電解質溶液を入れ、側面をエポキシ樹
脂で封止した後、リード線を取り付けて光電池を作製し
た。

【００５７】上記電解質溶液としては、テトラプロピル
アンモニウムアイオダイドとヨウ素とを、それぞれ濃度
が０．４６モル／リットル、０．０６モル／リットルと
なるように、アセトニトリル：酸化エチレン＝１：４
（体積比）の混合溶媒に溶解したものを用いた。電解質
溶液の厚さは１０μｍである。

【００５８】こうして得られた光電池に、ソーラシュミ
レーターで１００Ｗ／ｍ²の強度の光を照射したとこ
ろ、光電変換効率は１５．２％で非常に高く、太陽電池
として有用であることが判った。

【００５９】（実施例２）＜半導体の形成及び積層体の作製＞アセチルアセトン亜
鉛２３重量部をエタノール６５重量部に溶解し、これを
加水分解し、ポリエチレングリコールを８重量部を攪拌
混合して加水分解し、室温で一晩攪拌する。この溶液を
スピンコーターで、実施例１で用いた透明導電性ガラス
板の透明導電層の上に塗布し乾燥して半導体前駆物層
（酸化亜鉛層）を形成した。これを２６０℃に保持しな
がら９０Ｗの低圧水銀灯による紫外線を６０分間照射し
て、酸化亜鉛からなる半導体層を形成した。照射量は約
２Ｊ／ｃｍ²であった。

【００６０】これをエオシン（キサンテン系色素）をエ
タノールに溶解した溶液に浸漬した後乾燥して、半導体
層にエオシンからなる光増感色素を吸着させて積層体を
作製した。この積層体を用いること以外は、実施例１と
同様にして光電池を作製した。

【００６１】こうして得られた光電池に、ソーラシュミ
レーターで１００Ｗ／ｍ²の強度の光を照射したとこ
ろ、光電変換効率は１４．８％で非常に高く、太陽電池
として有用であることが判った。

【００６２】（実施例３）＜半導体の形成及び積層体の作製＞イソプロパノール６
０重量部に酢酸バリウウム１０重量部を攪拌混合して、
加水分解する。これにチタンテトライソプロポキシド１
４重量部を添加して加水分解し、室温で一晩攪拌する。
この溶液をスピンコーターで、実施例１で用いた透明導
電性ガラス板の透明導電層の上に塗布し乾燥して半導体
前駆物層（チタン酸バリウム層）を形成した。これにエ
キシマーランプによる紫外線を１０分間照射して、チタ
ン酸バリウムからなる半導体層を形成した。照射量は約
１Ｊ／ｃｍ²であった。

【００６３】これをエオシン（キサンテン系色素）をエ
タノールに溶解した溶液に浸漬した後乾燥して、半導体
層ににエオシンからなる光増感色素を吸着させて積層体
を作製した。この積層体を用いること以外は、実施例１
と同様にして光電池を作製した。

【００６４】こうして得られた光電池に、ソーラシュミ
レーターで１００Ｗ／ｍ²の強度の光を照射したとこ
ろ、光電変換効率は１５．０％で非常に高く、太陽電池
として有用であることが判った。

【００６５】（比較例１）＜半導体の形成及び積層体の作製＞透明導電性ガラス板
として、フッ素をドープした酸化錫膜を有するガラス板
（旭硝子社製のＴＣＯガラスで、全光線透過率は７８
％）を用い、この透明導電性ガラス板の透明導電層の上
に、酸化チタン粉末（デグサ社製の酸化チタン粉末Ｐ−
２５）を水に分散させた分散液を塗布し乾燥して半導体
前駆物層（酸化チタン）を形成した。引き続いて、６０
０℃で３０分間焼成して、酸化チタンからなる半導体層
を形成した。この焼成には６００℃までの昇温時間、熱
処理時間及び熱処理後に室温まで戻す時間の合計で約４
時間を要した。

【００６６】これをエオシン（キサンテン系色素）をエ
タノールに溶解した溶液に浸漬した後乾燥して、半導体
層にエオシンからなる光増感色素を吸着させて積層体を
作製した。この積層体を用いること以外は、実施例１と
同様にして光電池を作製した。

【００６７】こうして得られた光電池に、ソーラシュミ
レーター（ＡＭ．５）で１００Ｗ／ｍ²の強度の光を照
射したところ、光電変換効率は１０．８％であり、上記
各実施例よりも光電変換効率が劣っていた。

【００６８】

【発明の効果】上述の通り、本発明によれば、透明導電
膜としてＩＴＯのような光透過性及び導電性に優れたも
のを加熱劣化させることなく使用できるので、光電変換
効率がよく、しかも半導体前駆物から半導体を作製に要
する時間も短縮できる、光電変換材料用半導体及びその
半導体を用いた積層体並びにこれらの製造方法及び光電
池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光電池の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０光電池２０積層体（作用電極）２１透明基板（絶縁基板）２２透明導電層２３半導体層２４光増感色素３０電解質溶液４０基板（対電極）４１透明基板（絶縁基板）４２透明導電層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体前駆物に光を照射することにより
半導体が形成されていることを特徴とする光電変換材料
用半導体。
【請求項２】半導体前駆物に光を照射することにより
半導体が形成され、この半導体に光増感色素が吸着され
ていることを特徴とする光電変換材料用半導体。
【請求項３】半導体前駆物に光を照射することにより
半導体を形成することを特徴とする光電変換材料用半導
体の製造方法。
【請求項４】絶縁基板に形成された透明導電層の上に
半導体層が形成されてなる積層体であって、上記半導体
層は、半導体前駆物層に光を照射することにより形成さ
れていることを特徴とする積層体。
【請求項５】半導体層に光増感色素が吸着されている
ことを特徴とする請求項４記載の積層体。
【請求項６】絶縁基板に形成された透明導電層の上に
半導体層が形成されてなる積層体の製造方法であって、
上記透明導電層の上に半導体前駆物層を形成し、該半導
体前駆物層に光を照射することにより上記半導体層を形
成することを特徴とする積層体の製造方法。
【請求項７】金属アルコキシド及びその縮合物、金属
錯体、金属有機酸塩から選ばれた少なくとも１種の化合
物を含む溶液を加水分解し乾燥することにより、半導体
前駆物層を形成することを特徴とする請求項６に記載の
積層体の製造方法。
【請求項８】請求項４又は５に記載の積層体を作用電
極とし、導電層を形成した基板を対電極として用い、こ
れ等の電極間に電解質層を形成してなることを特徴とす
る光電池。