TW516242B - Photoelectric conversion element - Google Patents

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516242 Μ Β7 五、發明説明（ 【發明之詳細說明】 本發明係有關光電變換元件者。 請 閲 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 【以往之技術】 在於以往，做爲對於環境優異之電源，使用矽之太陽 電池（光電變換元件）則被加以矚目。於使用矽之太陽電 池中，雖有利用於人造衛星等之單結晶型之太陽電池，但 做爲賓用性者，尤其開始有使用多結晶矽之太陽電池，或 使用非晶矽之太陽電池做爲產業用或家庭用實用化。 但是，使用此等之矽之太陽電池，不論如何製造成本 爲高，又在於製造上需很大的能源，因此不能稱之爲省能 源的電源。 又，如日本特開平01-220380號公報、日本特開平05-504023號公報或日本特開平06-5111113號公報所示之色素 增感型濕式太陽能電池則使用蒸氣壓高之電解液之故，電 解液有被揮發的問題。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，爲補足此缺點，完全固體型色素增感型太陽能電 池亦被發表（K. Tennakone G.R.R.A. Kumara I.R.M. Kottegoda,K.G.U. Wijiayantha and V.P.S. Perera: J. Phys. D: Appl· Phys. 3 1 ( 1998) 149 2)。此太陽電池係具有堆積Ti〇2層 之電極，和設於Ti〇2層上之p型半導體層所構成。但是， 如此太陽電池會有p型半導體層會穿過Ti〇2層，與前述電 極短路的缺點。 又，於此發表中，做爲P型半導體層之構成材料，使 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） .4 ~ 516242 A7 B7 五、發明説明（2 ) 用Cul。使用此Cul之太陽電池則有由於cul之結晶粒之增 大等之理由所造成之劣化，會有產生電流下降的問題。 【發明所欲解決之問題】 本發明之目的係可提供便宜製造，在於光電變換效率 優異的固體型色素增感型光電變換元件者。 【爲解決課題之手段】 如此之目的可經由下述（1)〜（47)之本發明所達成。 (1) 與該第1之電極對向設置之第2之電極， 和位於前述第1之電極和前述第2之電極間，該至少一部 分爲多孔質之電子輸送層， 和與該電子輸送層接觸之色素層， 和具有位於該電子輸送層和前述第2之電極間的正孔輸送 層的光電變換元件中， 具有防止或抑制前述第1之電極和前述正孔輸送層間 的短路的短路防止手段爲特徵之光電變換元件。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由此，可提供光電變換效率優異之固體型色素增感型 光電變換元件。 (2) 前述短路防止手段係較前述電子輸送層之空孔率，該空 孔率變小地加以形成之阻隔層之上述（1)所記載之光電變換 元件。 由此，可令第1之電極和正孔輸送層間之接觸等所造 成之短路，可更確實地防止或控制，可適切防止光電變換 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 516242 A7 B7 五、發明説明（3 ) 元件之光電變換效率之下降。 請 先 閱 讀 背 Si 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 (3) 令前述阻隔層之空孔率爲A[%]，令前述電子輸送層之空 孔率爲B[%]時，B/A爲1.1以上之上述（1)所記載之光電變 換元件。 由此，阻隔層和電子輸送層係各經由此等之機能適切 地被發揮。 (4) 前述阻隔層之空孔率係20%以下之上述（2)或（3)所記載之 光電變換元件。 由此，令第1之電極和正孔輸送層間之接觸等所成短 路，可更爲確實地防止或抑制。 (5) 前述阻隔層和前述電子輸送層之厚度之比率係1:99:60:40 之上述（2)至（4)之任一項所記載之光電變換元件。 由此，令第1之電極和正孔輸送層間之接觸等所成短 路，可更爲確實地防止或抑制。又，可適切防止向色表層 之光之到達率的下降。 (6) 前述阻隔層係平均厚度爲〇.〇1〜10 μιη之上述（2)至（5)之 任一項所記載之光電變換元件。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由此，可令向色素層之光之到達率之下降，更確實地 防止。 (7) 前述阻隔層係具有與前述電子輸送層同等之電氣傳導性 之上述（2)至（6)之任一項所記載之光電變換元件。 由此，自電子輸送層向阻隔層有效率電子之傳達。 (8) 前述阻隔層係主要以氧化鈦加以構成之上述（2)至（7)之任 一項所記載之光電變換元件。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6 516242 A7 B7 五、發明説明（4 ) 由此，自電子輸送層向阻隔層有效率電子之傳達。 (9) 前述阻隔層係經由 M〇D(Metal Organic Deposition 或 Metal Organic Decomposition)法加以形成之上述（2)至（8)之 任一項所記載之光電變換元件。 由此，將阻隔層更容易且確實成爲緻密者，即可成爲 所期望之空孔率。 (10) 經由前述MOD法形成前述阻隔層時所使用之阻隔層材 料係包含金屬烷氧基，和具有安定化該金屬烷氧基之機能 之添加物的上述（9)所記載之光電變換元件。 有關阻隔層材料係最適於經由MOD法形成阻隔層之情 形。 (11) 前述添加物係置換於前述金屬烷氧基之烷氧基，經由配 位於金屬烷氧基之金屬原子，抑制前述金屬烷氧基之水解 的水解抑制劑之上述（10)所記載之光電變換元件。 做爲添加物，經由使用有關之水解抑止劑，可將金屬 烷氧基更確實地安定化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (12) 前述阻隔層和前述電子輸送層之整體之厚度方向之阻抗 値爲100 Ω /cm2以上之上述（2)至（11)之任一項所記載之光電 變換元件。 由此，令第1之電極和正孔輸送層間之接觸等所成短 路，可更爲確實地防止或抑制。 (13) 前述阻隔層係位於前述第1之電極和前述電子輸送層間 之上述（2)至（12)之任一項所記載之光電變換元件。 由此，令第1之電極和正孔輸送層間之接觸等所成短 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 516242 A7 B7 五、發明説明（5 ) 路，可更爲確實地防止或抑制。 (14) 前述阻隔層和前述電子輸送層之界面爲不明確之上述 (13) 之任一項所記載之光電變換元件。 由此，令阻隔層和電子輸送層間之電子傳達，可更爲 確實地進行。 (15) 前述阻隔層和前述電子輸送層係一體形成之上述（13)或 (14) 所記載之光電變換元件。 由此，可將阻隔層和電子輸送層間之電子傳達更確實 地進行。 (16) 前述電子輸送層之一部，做爲前述阻隔層工作之上述（2) 至（1 2)之任一記載之光電變換元件。 由此，可將阻隔層和電子輸送層間之電子傳達更確實 地進行。 (17) 前述短路防止手段係規定前述第1之電極和前述正孔輸 送層之間隔的間隔物之上述（1)所記載之光電變換元件。 由此，令第1之電極和正孔輸送層間之接觸等所成短 路，可更爲確實地防止或抑制，適切地防止光電變換元件 之光電變換效訊的下降。 (18) 令前述間隔物之平均厚度爲Η[μιη]，令前述正孔輸送層 之最大厚度爲hl[ μ m]，令前述電子輸送層和前述色素層之 合計之最大厚度爲1ι2[μιη]時，滿足hl + h2>H2hl之關係的 上述（17)所記載之光電變換元件。 由此，令第1之電極和正孔輸送層間之接觸等所成短 路，可更爲確實地防止或抑制。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

-8- 516242 A7 B7 五、發明説明（6 ) (19) 前述色素層係經由受光產生電子和正孔之受光層之上述 (1)至（18)之任一所記載之光電變換元件。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 有關色素層係適於本發明之光電變換元件。 (20) 前述色素層係沿前述電子輸送層之外面及細孔之內面形 成之上述（1)至（19)之任一所記載之光電變換元件。 由此，可經由將色素層所產生之電子有效率交由電子 輸送層。 (21) 前述電子輸送層係具有輸送至少前述色素層所產生之電 子的機能之上述（18)乃至（20)之任一所記載之光電變換元 件。 有關電子輸送層係適於本發明之光電變換元件。 (22) 前述電子輸送層係成爲膜狀之上述（1)乃至（21)之任一所 記載之光電變換元件。 由此，可達光電變換元件之薄型化（小型化）、製造 成本之減低。 (23) 前述電子輸送層係平均厚度0.1〜300 μιη之上述（1)乃至 (22)之任一所記載之光電變換元件。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由此，令光電變換元件之光電變換效率良好地被維 持，可達更確實之光電變換元件之薄型化（小型化）。 (24) 前述電子輸送層之空孔率係5〜90%之上述（1)乃至（23)之 任一所記載之光電變換元件。 由此，可令色素層之形成面積（形成範圍）充分變 大。爲此，色素層係可產生充分的電子，又，可將電子有 效率地交到電子輸送層。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -9- 516242 Α7 Β7 五、發明説明（7 ) 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 (25) 前述電子輸送層之至少一部分係使用平均粒徑爲lnm〜1 μιη之電子輸送層材料之粉末加以形成之上述（1)乃至（24)之 任一所記載之光電變換元件。 由此，可令電子輸送層更容易且確實地成爲多孔質 者。 (26) 前述電子輸送層之至少一部分係經由使用含有平均粒徑 爲lnm〜1 μιη之電子輸送層材料之粉末之溶膠液之溶膠·凝 膠法所形成之上述（1)乃至（25)之任一所記載之光電變換元 件。 由此，可令電子輸送層更容易且確實地成爲多孔質 者。 (2 7)前述電子輸送層材料之粉末之前述溶膠液中之含有量爲 0.1〜10重量％之上述（26)所記載之光電變換元件。 (28) 前述電子輸送層係主要以二氧化鈦所構成之上述（1) 至（27)之任意記載之光電變換元件。 由此，電子輸送層係可提升電子之輸送能力，又，電 子輸送層本身亦可產生電子。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (29) 前述正孔輸送層係主要以具有離子傳導特性之物質 所構成之上述（1)至（28)之任意記載之光電變換元件。 由此正孔輸送層係可將色素層所產生之正孔，更有效 率地加以輸送。 (30) 具有前述離子傳導特性之物質係鹵化金屬化合物之 上述（29)之記載之光電變換元件。 由此正孔輸送層係可將色素層所產生之正孔，更有效 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 10- 516242 Α7 Β7 五、發明説明（8 ) 率地加以輸送。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (3 1)前述鹵化金屬化合物係碘化金屬化合物之上述（30) 之記載之光電變換元件。 由此正孔輸送層係可將色素層所產生之正孔，更有效 率地加以輸送。 (32) 前述正孔輸送層係經由塗佈包含具有前述離子傳導特性 之物質的正孔輸送層材料，塗佈於前述色素層上加以形成 之上述（29)至（31)之任一記載之光電變換元件。 由此，可增加色素層和正孔輸送層之接觸面積之故， 正孔輸送層係可更有效率輸送正孔。 (33) 前述正孔輸送層係加熱前述色素層，將前述正孔輸送層 材料塗佈於前述色素層上加以形成之記載於上述（32)之光電 變換元件。 由此，可更迅速形成正孔輸送層。 (34) 前述正孔輸送層材料係於結晶化具有前述離子傳導特性 之物質時，包含具有抑制增大結晶尺寸機能的結晶尺寸粗 大化抑制物質的記載於上述（32)或（33)之光電變換元件。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由此，具有離子傳導特性之物質係抑制結晶尺寸之增 大，結晶尺寸成爲極小或較小者。爲此，可防止阻隔層之 龜裂之產生、自形成正孔輸送層之色素層之電子輸送層之 剝離。 (35) 前述結晶尺寸粗大化抑制物質之前述正孔輸出層材料中 之含有量係lx 1(Τ6〜10重量％之記載於上述（34)之光電變換 元件。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -11 - 516242 A7 B7 五、發明説明（9 ) 由此，將增大具有離子傳導特性之物質之結晶尺寸， 可更確實地加以抑制。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (36)前述結晶尺寸粗大化抑制物質係硫氰酸鹽之記載於上述 (34)或（35)之光電變換元件。 硫氰酸鹽在於抑制具有離子傳導特性之物質之結晶尺 寸的機能上，特別優異。 (3 7)前述結晶尺寸粗大化抑制物質係鹵化銨之記載於上述 (34)或（35)之光電變換元件。 鹵化銨在於抑制具有離子傳導特性之物質之結晶尺寸 的機能上，特別優異。 (38) 前述結晶尺寸粗大化抑制物質係氰乙基化物之記載於上 述（34)或（35)之光電變換元件。 氰乙基化物在於抑制具有離子傳導特性之物質之結晶 尺寸的機能上，特別優異。 (39) 前述結晶尺寸粗大化抑制物質係經由結合於前述碘化金 屬化合物之金屬原子，於結晶化前述碘化金屬化合物時， 抑制結晶尺寸之增大之記載於上述（34)至（3 8)之光電變換元 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 件。 由此，於正孔輸送層材料中，以飽和狀態加以溶解之 溴化金屬化合物之分子間的結合則明顯阻礙，做爲結果， 可防止溴化金屬化合物之結晶成長之故，可得微細成長之 溴化金屬化合物之結晶。 (40) 前述正孔輸送層材料係含有具有提升正孔之輸送效率的 機能之正孔輸送效率提升物質之記載於上述（32)至（39)之光 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12- 516242 A7 B7 五、發明説明（10) 電變換元件。 由此，正孔輸送層係經由離子傳導性之提升，載體移 動隻爲更大之故，電氣傳導性則更爲提升。 (41) 前述正孔輸送效率提升物質之前述正孔輸送層材料中之 含量係lx 1CT4〜lx 1CT1重量％之記載於上述（40)之光電變換 元件。 由此，提升正孔輸送層之電氣傳導性之效果則更爲顯 著。 (42) 前述輸送效率提升物質係鹵化物之記載於上述（40)或（41) 之光電變換元件。。 (43) 前述鹵化物係鹵化銨之記載於上述（42)之光電變換元 件。 由此，正孔輸送層係更提升電氣傳導性。 (44) 具有支持前述第1之電極的基板之記載於上述（1)至（43) 之任一之光電變換元件。 (45) 前述第1之電極成爲正，前述第2之電極成爲負，施加 0.5V之電壓時，具有阻抗値爲100 Ω /cm2以上特性之上述（1) 至（44)之光電變換元件。 (46) 對前述色素層之光之入射角爲90°的光電變換效率爲 R9◦，光之入射角爲52 °的光電變換效率爲R52時， R52/R9〇 = 0.8以上之記載於上述（1)至（45)之任一之光電變換元 件。 滿足如此之條件係光電變換元件對於光而言，指向性 爲低，即具有等方向性者。因此，如此之光電變換元件係 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 請 先 閲 讀 背 面 之 注 意 事 項 -4 寫 本 頁 經濟部智惠財i馬員工消费合作杜卬製 -13- 516242 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（11) 例如於屋外等使用時，於太陽之日照時間之所有範圍，皆 可有效率地光電變換。 (47)記載於太陽電池之上述（1)至（46)之任一之光電變換元 件。 做爲本發明之光電變換兀件之用途，有很多種，但尤 以太陽電池爲適切者。 【發明之實施形態】 以下，將本發明之光電變換元件，對於適於添加圖面 之實施形態加以詳情說明。 <第1實施形態> 圖1係顯示將本發明之光電變換元件適用於太陽電池 時之第1實施形態的部分截面圖。圖2係顯示第1實施形 態之太陽電池之厚度方向之中央部附近之截面圖的擴大 圖，圖3係形成色素層之電子輸送層之截面的部分擴大 圖，圖4係顯示電子輸部層及色素層之構成的模式圖，圖5 係顯示太陽電池之原理的模式圖，圖6係顯示圖1所示之 太陽電池電路之等價電路圖。 圖1所示之太陽電池1 A係無需電解質溶液，即所謂乾 式太陽電池，具有第1之電極3,與第1之電極3對向設置 第2之電極6，和位於此等之間的電子輸送層4，和與電子 輸送層4接觸之色素層D，和位於電子輸送層4和第2之電 極6間，接觸於色素層D之正孔輸送層5，和阻隔層8，此 等係設於基板2上。 請 先 閱 讀 背 意 事 項 再 填 寫 本 頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14- 516242 Α7 Β7 五、發明説明（12) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以下，對於各構成要素加以說明。然而，於以下之說 明中，圖1及圖2中，將各層（各構成）之上側之面稱「上 面」，下側之面稱之爲「下面」。 基板2係爲支持第1之電極3、阻隔層8、電子輸送層 4、色素層D、正孔輸送層5及第2之電極6者’以平板狀 之構件加以構成。 本實施形態之太陽電池1A中，如圖1所示，自基板2 及後述之第1之電極3側，例如入射太陽光等之光（以下單 純稱爲「光」）（照射）加以使用。爲此，基板2及第1之電 極3係各較佳爲實質上透明（無色透明、著色透明或半透明） 者。由此，令光有效訊到達後述之色素層D。 做爲此基板2之構成材料，例如列舉各種玻璃材料， 各種陶瓷材料、如聚碳酸酯（PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)之各種樹脂材料，或如鋁之各種金屬材料等。 做爲基板2之平均厚度，經由材料、用途等適切設 定，雖未特別加以設定，例如會成爲如下。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 令基板2例如以如玻璃材料之硬質材料構成時，做爲 該平均厚度，0.1〜1.5mm程度者爲佳，爲0.8〜1.2mm程度時 更佳。 又，令基板2，例如以如聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET) 之可撓性素材（可撓性材料）構成時，做爲該平坦厚度， 0.5〜150μιη程度爲佳，10〜75μιη程度爲更佳。 然而，基板2係依需要，可加以省略。 於基板2之上面，設置層狀（平板狀）之第1之電極3。 本&張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） " 15- 516242 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（13) 換言之，第1之電極3係於形成後述之色素層D的電子輸 送層4之受光面側，被覆此受光面地加以設置。此第1之 電極3係將後述之色素層D所產生之電子，藉由電子輸送 層4及阻隔層8接受，向連接於此之外部電路1 〇〇傳達。 做爲第1之電極3之構成材料，例如可列舉如銦錫氧 化物（ITO)、攙雜氟之氧化錫（FTO)、氧化銦（10)、氧化錫 (SnO〇的金屬氧化物、如鋁、鎳、鈷、白金、銀、金、銅、 鉬、鈦、鉬之金屬或包含此等之合金、或石墨之各種碳材 料等。可組合此等中之一種或二種以上加以使用。 做爲第1之電極3之平坦厚度，經由材料、用途等適 切地設定，雖未特別加以限定，例如可如下進行。 將第1之電極3以前述之金屬氧化物（透明導電性金屬 氧化物）加以構成時，做爲該平均厚度，0.05〜5 μιη程度者 爲佳，0.1〜1·5μηι程度者爲更佳。 又，將第1之電極3，以前述之金屬或包含此等之合 金，或各種碳材料加以構成時，做爲該平均厚度，爲 0.01〜1 μιη程度者爲佳，〇.〇3〜0.1 μιη程度者爲更佳。 然而，第1之電極3係不限定於如圖示之構成，例如 具有複數之鋸齒的形狀者等亦可。此時，光係通過複數之 鋸齒間，到達色素層D之故，第1之電極3係實質上不爲 透明亦可。由此，可擴大第1之電極3之構成材料或形成 方法（製造方法）等之選擇寬度。又，此時，做爲第1之電極 3之平坦厚度，雖未特別加以限定，例如1〜5 μιη程度者爲 佳0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝- 訂 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -16- 516242 Α7 Β7 五、發明説明（14) 又，做爲第1之電極3，組合如此之鋸齒狀之電極，和 IT〇、FTO等所成透明之電極（例如堆積等）加以使用。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於第1之電極3之上面，設置膜狀（層狀）之阻隔層（短 路防止手段）8。然而，對於此阻隔層8之詳細，則於後述。 於阻隔層8之上面，設置多孔質之電子輸送層4,和與 此電子輸送層4接觸之色素層D。’ 電子輸送層4係具有輸送至少色素層D所產生之電子 的機能者。 做爲電子輸送層4之構成材料，例如列舉如二氧化駄 (TiCh)、一氧化鈦（Ti〇）、三氧化鈦（ThCh)等之氧化鈦、氧化 鋅（ZnO)、氧化錫（SnCh)之η型氧化物半導體材料，或其他 之η型半導體材料等，可組合此等之1種或2種以上加以 使用，於此中，使用氧化鈦爲，尤以使用二氧化鈦爲佳。 即，電子輸送層4係主要以氧化鈦構成者爲佳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 二氧化鈦係尤其在於電子之輸送能力爲優異，又，對 於光之感受性爲高之故，於電子輸送層4本身，亦可產生 電子。絡果，太陽電池1Α中，可更提升光電變換（發電效 率）。 又’二氧化鈦該結晶構造安定之故，於二氧化鈦爲主 之電子輸送層4中，具有於嚴苛之環境下曝露之時，經年 變化（劣化）爲少，安定之性能可長期間持續獲得之優點。 更且’做爲二氧化鈦，結晶構造爲銳鈦礦型之二氧化 鈦爲主者’爲金紅石型之二氧化鈦爲主者、爲銳鈦礦型之 二氧化鈦和金紅石型之二氧化鈦之混合物爲主之任一者皆 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）— -17- 516242 A7 B7 五、發明説明（15) 可〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 結晶構造爲銳鈦礦型之二氧化鈦係具有將電子有效率 地輸送的優點。 然而，混合金紅石型之二氧化鈦和銳鈦礦型之二氧化 鈦時，金紅石型之二氧化鈦和銳鈦礦型之二氧化鈦之混合 比係雖未特別加以限定，例如重量比爲95:5〜5:95程度者爲 佳，更佳爲80:20〜20:80之程度。 電子輸送層4係具有複數之孔（細孔）41。圖3係於電子 輸送層4，將光入射之狀態模式性地加以顯示。如圖3所 示，通過阻隔層8之光（圖3中之箭頭）係侵入至電子輸送層 4之內部，透過電子輸送層4內，又，於孔41內向任意之 方向反射（亂反射、擴散等）。此時，光係與色素層 D接 觸，於色素層D中，於高頻繁度下產生電子及正孔。 做爲此電子輸送層4之空孔率，雖未特別加以限定， 例如爲5〜90%程度者爲佳，15〜50%程度爲更佳，20〜40%程 度爲更甚者。 經濟部智慧財4局員工消费合作社印製 將電子輸送層4之空孔率，經由成爲如此範圍，可令 電子輸送層4之表面積充分爲大。因此，沿電子輸送層4 之外面及孔41之內面形成之色素層D(後述參照）之形成面 積（形成範圍）亦可充分爲大。爲此，於色素層D，可產生充 分之電子的同時，可將電子有效率地向電子輸送層4接 手。結果，於太陽電池1A中，可將發電效率（光電變換效 率）更爲提升。 又，電子輸送層4係較厚之大者亦可，成爲膜狀亦 本^張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18- 516242 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（16) 可。由此，可達成太陽電池1A之薄型化（小型化）、製造成 本之削減。 此時，做爲電子輸送層4之平坦厚度（膜厚），雖未特別 加以限定，例如以0.1〜300 μιη程度者爲佳，而以0.5〜100 μιη程度者爲更佳，更甚者爲1〜25 μιη程度爲優。 於如此之電子輸送層4中，將色素經由例如吸著、結 合（共有結合、配位結合）等，接觸色素層D地加以形成。 此色素層D係經由受光，產生電子和正孔之受光層， 如圖4所示，沿電子輸送層4之外面及孔41之內面加以形 成。由此，可將色素層D所產生之電子有效率地交到電子 輸送層4。 做爲構成此色素層D之色素，雖未特別加以限定，例 如可列舉顏料、染料等，雖可將此等單獨或混合加以使 用，但在於歷時性變質、劣化少的觀點上，使顏料具有對 於電子輸送層4有更佳吸著性的觀點視之，使用染料爲 佳。 又’做爲顏料，雖未特別加以限定，可列舉酞菁綠、 酿靑藍等之駄靑系顏料、黃色一號、二重氮黃、縮合偶氮 黃、苯并咪唑酮黃、二硝基苯胺橙、苯并咪唑酮橙、甲苯 胺紅、永久洋紅、永久紅、納夫妥紅、縮合偶氮紅、苯幷 咪哇酮洋紅、苯幷咪唑酮棕等之偶氮系顏料、蒽嘧啶黃、 恩驅紅等之恩醒系顏料、銅甲亞胺黃等之甲亞胺系顏料、 奎敝酮黃等之奎酞酮系顏料、異吲哚滿黃等之異吲哚滿系 顏料、鎳二肟黃等之亞硝基系顏料、？？？？？等之？？？？系顏 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝_ 、11 -19- 516242 A7 B7 五、發明説明（17) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 料、喹吖酮品紅、喹吖酮赤褐、喹吖酮深紅、喹p丫酮紅等 之喹吖酮系顏料、紫蘇烯紅、紫蘇烯赤褐等紫蘇烯系顏 料、吡咯井吡咯二酮等吡咯井吡咯系顏料、二噁嗪紫等二 噁嗪系顏料之有機顏料、碳黑、燈黑、爐黑、骨黑、石 墨、碳六十等之碳系顏料、鉻黃、鉬橙等鉻酸系顏料、鎘 黃、鎘鋇黃、鎘橙、銀朱、鎘紅、鎘鋇紅、硫化等之硫化 物系顏料、赭石、欽黃、鈦鋇鎳黃、氧化鐵紅、鉛丹、號 珀、褐色氧化鐵、鋅鐵銘棕、氧化鉻、鈷綠、鈷鉻綠、鈦 鈷綠、鈷藍、賽璐里安藍、鈷鋁鉻藍、鐵黑、錳肥粒鐵 黑、鈷肥粒鐵黑、銅鉻黑、銅鉻錳黑等之氧化物系顏料、 維利迪安顏料等之氫氧化物系顏料、紺青等之亞鐵氰化物 系顏料、群青等之矽酸鹽系顏料、鈷紫、自然紫等之磷酸 .鹽系顏料、其他（例如硫化鎘、硒化鎘等）之無機顏料等。可 組合此等中之一種或二種以上加以組合使用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，做爲染料，雖未特別加以限定，例如可列舉 RuL2(SCN)2 、 RUL2CI2 、 RuL2(CN)2 、 Rutenium5 3 5-bisTBA(Solarnics 公司製）、[RuL2(NCS)2]2H2〇之金屬錯體色 素、氰系色素、咕噸系色素、偶氮系色素、木槿色素、黑 莓色素、樹莓色素、石榴果汁色素、葉綠酸色素等，組合 此等中之1種或2種以上加以使用。然而，前述組成式中 之L係顯示2,2M)ipyridine或該衍生物。 於色素層D形成之電子輸送層4之上面，設置層狀（平 板狀）之正孔輸送層5。換言之，正孔輸送層5係藉由色素 層D被形成之電子輸送層4，與第1之電極3對向加以設 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -20 - 516242 A7 B7 五、發明説明（18) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 置。此正孔輸送層5係具有補捉、輸送色素層D所產生之 正孔機能。換言之，此正孔輸送層5係藉由後述之第2之 電極6，又，正孔輸送層5本身成爲電極，具有向外部電路 100輸送正孔之機能。 做爲正孔輸送層5之平均厚度，雖未特別加以限定， 例如爲1〜500 μιη程度者爲佳，較佳爲10〜300 um，更佳爲 10〜30 μιη之程度 做爲正孔輸送層5之構成材料，例如可列舉具有各種 離子傳導特性之物質、三苯聯胺（單體，聚合物等第）、聚苯 胺、聚吡咯、聚噻吩、酞菁化合物（例如銅酞菁）或此等衍生 物之各種Ρ型半導體材料，或如鋁、鎳、鈷、白金、銀、 金、銅、鉬、鈦、鉅之金屬或此等合金等，雖可組合此等 中之一種或二種以上加以使用，尤其以使用具有離子傳導 特性之物質爲佳。由此，正孔輸送層5係可令色素層D所 產生之正孔有效率地被輸送。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，做爲具有此離子傳導特性之物質，例如列舉如 Cul、Agl之碘化金屬化合物、AgBr之溴化金屬化合物等之 鹵化金屬化合物、如CuSCN氰硫酸金屬鹽（硫氰化金屬化合 物）等，可組合此等中之一種或二種以上加以使用。 其中，做爲具有離子傳導特性之物質以碘化金屬化合 物、溴化金屬化合物等之鹵化金屬化合物爲佳。鹵化金屬 化合物於離子傳導特性上爲更佳。 更且，做爲具有離子傳導特性之物質，使用如組合 Cul、Agl之碘化金屬化合物中之一種或2種以上者爲更 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 21 - 516242 A7 B7 五、發明説明（19) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 佳。碘金屬化合物係在於離子傳導特性上極爲優異。爲 此，做爲正孔輸送層5之主材料，經由使用碘化金屬化合 物，可更提升太陽電池1A之光電變換效率（能量變換效 率）。 又，正孔輸送層5係如圖2所示，置入色素層D所形 成之電子輸送層4之孔41內加以形成者。由此，可增大色 素層D和正孔輸送層5之接觸面積之故，可將色素層D所 產生之正孔，更有效率地傳達至正孔輸送層5。結果，太陽 電池1A係更可提升發電效率。 於正孔輸送層5之上面，設置層狀（平板狀）之第2之電 極6。做爲第2之電極6之平均厚度，可經由材料、用途等 適切地設定，但未特別加以限定。 又，做爲第2之電極6之構成材料，例如可列舉鋁、 鎮、銘、白金、銀、金、銅、鉬、欽、钽之金屬或此等合 金，或如石墨之各種碳材料等， 然而，此第2之電極6係對於必要，可加以省略。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於如此太陽電池1A中，如圖5所示，入射光時，主要 於色素層D，激勵電子，產生電子（e_)和正孔（h + )。此中， 電子係向電子輸送層4移動，正孔係向正孔輸送層5移 動，於第1之電極3和第2之電極6間，產生電位差（光起 電力），於外部電路100，流有電流（光激勵電流） 然而，如圖5所示之Vaccum Energy(真空能量）値係將 電子輸送層4及阻隔層8以二氧化鈦加以構成，正孔輸送 層5以Cul加以構成之一例者 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -22- 516242 A7 B7 五、發明説明（20) 將此形態以等價電路表示時，則成爲如圖6所示之具 有二極體200之電流之循環電路。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 然而，經由光之照射（受光光），於色素層D中’電 子及正孔雖會同時產生，在以下之說明上，爲了方便則記 載爲「產生電子」。。 然而，本發明中，具有設置防止或控制第1之電極3 和正孔輸送層5間之短路（泄放）的短路防止手段爲特徵者。 以下，對於此短路防止手段加以詳細說明。 本實施形態中，做爲短路防止手段，設置成爲膜狀（層 狀），位於第1之電極3和電子輸送層4間的阻隔層8。此 阻隔層8係經由電子輸送層4之空孔率，該空孔率爲小地 加以形成者。 製造太陽電池1A之時，如後所述，例如將正孔輸送層 經由塗佈法，進行塗佈於色素層D形成之電子輸送層4的 上面。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此時，即使未設置阻隔層8之太陽電池中，電子輸送 層4之空孔率變大時，正孔輸送層材料浸透至形成色素層 D之電子輸送層4之孔41內，而會有到達第1之電極3之 情形。即，不具有阻隔層8之太陽電池中，於第1之電極3 和正孔輸送層5間，經由產生短路，洩漏電流變多，而有 招至發電效率（光電變換效率）之下降的情形。 對此’設置阻隔層8之太陽電池1A中，防止如前述之 不妥，可適切防止或抑制發電效率之下降。 又，將阻隔層8之空孔率成爲A[%]，將電子輸送層4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23- 516242 A7 B7 五、發明説明（21) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 之空孔率成爲B[%]時，B/A例如爲1.1以上程度者爲佳，5 以上程度者爲更佳，10以上程度者爲更佳。由此，阻隔層 8和電子輸送層4係各可將此等機能適切地加以發揮。 更具體而言，做爲阻隔層8之空孔率A，例如爲20%以 下程度者爲佳，5%以下程度者爲更佳，更甚者爲2%以下程 度爲優。即，阻隔層8爲緻密層者爲佳。由此，可將前述 效果更爲提升。 更且，阻隔層8和電子輸送層4之厚度比率雖未特別 加以限定，例如1:99〜60:40程度者爲佳，10:90〜40:60程度 者爲更佳。換言之，阻隔層8和電子輸送層4之整體的阻 隔層8所佔之厚度比例以1〜60%程度爲佳，10〜40%程度者 爲更佳。由此，阻隔層8係將第1之電極3和正孔輸送層5 之接觸所造成之短路，更確實地防止或控制的同時，可適 切防止對於色素層D之光之到達率的下降。 更具體而言，做爲阻隔層8之平坦厚度（膜厚），例如 0.01〜10 μιη程度者爲佳，0.1〜5 μιη程度爲更佳，更甚者以 0.5〜2 μιη程度爲優。由此，可更提升前述效果。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 做爲此阻隔層8之構成材料，雖未特別加以限定，例 如電子輸送層4之主要構成材料之氧化鈦之外，可使用組 合例如如SrTi〇3、Zn〇、Si〇2、Α12〇3、Sn〇2之各種金屬氧化 物、如 CdS、CdSe、TiC、ShN4、SiC、B4N、BN 之各種金 屬氧化物等之一種或二種以上者，其中，具有與電子輸送 層4同等之電氣傳導性者爲佳，尤其，以氧化鈦爲主者爲 佳。令阻隔層8經由以此材料加以構成，可令色素層D所 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24- 516242 A7 B7 五、發明説明（22) 產生之電子更有效率地，自電子輸送層4向阻隔層8加以 傳達，結果，可更提升太陽電池1A之發電效率。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此阻隔層8及電子輸送層4之厚度方向之阻抗値係雖 各不加以特別限定，阻隔層8和電子輸送層4之整體之厚 度方向的阻抗値、即，阻隔層8和電子輸送層4之堆積體 之厚度方向之阻抗値係100 Ω /cm2以上程度者爲佳，更佳爲 lkQ/cm2以上程度。由此，可更確實防止或抑制第1之電 極3和正孔輸送層5間之泄放（短路），有防止太陽電池1 a 之發電效率的下降之優點。 又，阻隔層8和電子輸送層4之界面非明確，或明確 皆可，而以不明確者爲佳。即，阻隔層8和電子輸送層4 係一體形成，互相部分重疊者爲佳。由此，可將阻隔層8 和電子輸送層4間之電子傳達，更爲確實（有效率）地加以進 行。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 更且，阻隔層8和電子輸送層4係使用同一組成之材 料（例如、以二氧化鈦爲主之材料）加以作成，僅此等之空孔 率不同之構成，即電子輸送層4之一部分做爲前述阻隔層8 加以作用地加以構成亦可。 此時，電子輸送層4係於該厚度方向，具有緊密部分 和粗糙部分，緊密部分則做爲阻隔層8加以工作。 又，此時，緊密部分係雖形成於電子輸送層4之第1 之電極3側者爲佳，可形成於厚度方向之任意位置。 又，此時，電子輸送層4係於緊密部分挾有粗糙部分 之構成者，或於粗糙部分挾有緊密部分之構成者等者亦 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ -25- 516242 A7 B7 五、發明説明（23) 可〇 於如此太陽電池1A中，令對色素層D(色素層D被形 成之電子輸送層4)之光的入射角爲90°之光電變換效率爲 R9Q，令光之入射角爲52°之光電變換效率爲R52時，具有 R52/R9。爲〇·8以上程度之特性者爲佳，0.85以上程度爲更 佳。滿足如此之條件係色素層D被形成之電子輸送層4， 對於光之指向性爲低，即具有等方性者。因此，如此之太 陽電池1 Α係於太陽之日照時間之所有範圍，可更有效率地 加以發電。 更且，於太陽電池1A中，第1之電極3爲正，第2之 電極6(正孔輸送層5)爲負地，施加0.5V之電壓時，該阻抗 値具有成爲例如100 Ω /cm2以上程度的特性，更具有成爲lk Ω /cm2以上程度的特性者爲佳。具有如此特性係於太陽電 池1A中，顯示第1之電極3和正孔輸送層5間之接觸等所 成短路（泄放）可被適切防止或抑制者。因此，於如此之太陽 電池1A中，可更提升發電效率（光電變換效率）。 如此之太陽電池1 A係例如如下地加以製造。 首先，例如準備鈉玻璃等所構成之基板2。於此基板 2，使用厚度均勻，無彎曲者爲佳。 < 1 >首先，將第1之電極3形成於基板2之上面。 第1之電極3係例如將以FTO等構成之第1之電極3 之材料，例如經由使用蒸著法、濺射法、印刷法等，加以 形成。 < 2 >接著，將阻隔層8形成於第1之電極3之上面。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -26- 516242 A7 B7 五、發明説明（24) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 阻隔層8係例如可經由例如溶膠·凝膠法、蒸著（真空 蒸著）法、濺射法（高頻濺射、DC濺射）、噴霧熱分解法、噴 射模式（電漿溶射）法、CVD法等加以形成，於此中，經由溶 膠·凝膠法加以形成者爲佳。 此溶膠·凝膠法其操作極爲簡單，例如經由與浸漬、 滴下、刮漿刀、旋轉塗佈、刷毛塗抹、噴射塗裝、輥塗佈 等之各種塗佈法組合加以使用，無需大規模之裝置，可適 切地將阻隔層8形成成爲膜狀（厚膜及薄膜）。 又，根據塗佈法時，例如使用罩幕等，經由進行掩 罩，可容易得所期望之圖案形狀之阻隔層8。 做爲此溶膠·凝膠法，可列舉不容許阻隔層材料中後 述之鈦化合物（有機或無機）之反應（例如水解、聚縮合等）的 方法（以下，稱爲「M 〇D(Metal Organic Deposition 或 Metal Organic Decompositiοn)法」），或容許此之方法，尤其使用 MOD法者爲佳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據此MOD法，阻隔層材料中之鈦化合物（有機或無 機）之安定性被維持，又，可令阻隔層8成爲更容易確實（再 現性佳）緻密者（前述範圍內之空孔率）。 尤其，使用如四異丙氧基鈦（TPT)、四甲氧基鈦、四乙 氧基鈦、四丁氧基鈦之化學性非常不安定（即被分解）之烷氧 基鈦（金屬烷氧基）等之有機化合物，形成緻密之Ti〇2層（本 發明之阻隔層8)時，最佳爲此MOD法。 以下，對於阻隔層8之MOD法所成之形成方法加以說 明。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -27- 516242 A7 B7 五、發明説明（25) [阻隔層材料之調製] (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 例如使用如四異丙氧基鈦（TPT)、四甲氧基鈦、四乙氧 基鈦、四丁氧基鈦之化學性非常不安定（即被分解）之烷氧基 鈦（金屬烷氧基）等之有機化合物中之一種或二種以上組合 時，首先將此有機鈦化合物（又此溶液），溶解於例如無水乙 醇、2-丁醇、2-丙醇、2-n-丁氧乙醇等之有機溶媒（又此等之 混合溶媒）。 由此，調製有機鈦化合物之前述溶液中之濃度（含 量）（例如0.1〜10m〇l/L程度），調製所得之阻隔層材料之粘 度。做爲此阻隔層材料之粘度，經由前述塗佈法之種類 等，適切地加以設定，雖未特別加以限定，於使用旋轉塗 佈時，較佳成爲高粘度（例如0.5〜20cP(常溫）程度），於使用 噴射塗佈時，較佳爲低粘度（例如0.1〜2cP(常溫）程度）。 接著，於此溶液，添加具有安定例如四氯化鈦、醋 酸、乙醯丙酮、三乙醇胺、二乙醇胺等之前述烷氧基鈦 (金屬烷氧基）之功能的添加物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經由添加此等之添加物，此等之添加物與配位於烷氧 基鈦中之鈦原子的院氧基（院氧基）置換，配位於鈦原 子。由此，抑制烷氧基鈦之水解，加以安定化。即，此等 之添加物係做爲抑制烷氧基鈦之水解之水解抑制劑加以工 作者。此時，此添加物和烷氧基鈦之配合比，雖未特別加 以限定，例如莫耳比爲1:2〜8:1程度爲佳。 更具體而言，於烷氧基鈦配位二乙醇胺時，更換於烷 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -28- 516242 A7 B7 五、發明説明（26) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 氧基鈦之烷氧（烷氧基）（置換），於鈦原子2分子配位 二乙醇胺。經由此二乙醇胺置換之化合物係較烷氧基鈦， 生成二氧化鈦，成爲安定化之化合物。 其他之時之組合亦相同。 由此，可得阻隔層（阻隔層形成用之溶膠液：MOD用溶 膠液）。 又，使用四氯化鈦（TTC)等之無機鈦化合物時，將此無 機鈦化合物（或此溶液），經由溶解於無水孔醇、2-丁醇、2-丙醇、2-n-丁氧基乙醇等之有機溶媒（又此等之混合溶媒）， 有機溶媒配位於鈦，不添加添加物，成爲安定之化合物。 更且，使用鈦氧基乙醯丙酮（TOA)等之有機鈦化合物 時，此有機鈦化合物（或此溶液）爲單獨安定者之故，溶解於 前述有機溶媒，可得安定之阻隔層材料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 然而，於本發明中，以MOD法形成阻隔層8時，上述 之3個溶液中，使用·經由下個方法調整之溶液者爲最適切 的。即，將四異丙氧基鈦（TPT)、四甲氧基鈦、四乙氧基 鈦、四丁氧基鈦之烷氧基鈦等之有機鈦化合物（或此溶液）， 以溶媒加以溶解（或稀釋），於此溶液，經由添加四氯化鈦、 醋酸、乙醯丙酮、三乙醇胺、二乙醇胺等之添加物之方 法，使用調整之溶液者爲最佳。根據此方法，於烷氧基鈦 之鈦厚子，配位前述添加物，生成二氧化鈦上，可得安定 化之化合物。 由此，可將化學性不安定之烷氧基鈦，成爲化學性安 定之化合物。有關化合物係本實施形態之阻隔層8，即於形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） '~ -29- 516242 A7 ___B7 五、發明説明（27) 成二氧化鈦爲主材料之緻密阻隔層8之時，極爲有用。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) [阻隔層8之形成] 於第1之電極3之上面，經由塗佈法（例如旋轉塗佈 等），塗佈阻隔層材料，形成成爲膜狀。做爲塗佈法，使用 旋轉塗佈時，將旋轉數以500〜4000RPM程度進行者爲佳。 接著，對於相關塗膜，施以熱處理。由此，揮發、除 去有機溶媒。做爲此熱處理條件，較佳以50〜250°C程度， 1〜60分間之程度，更佳爲以100〜200°C程度，5〜30分間之 程度。 有關熱處理係例如可於大氣中、氮氣中進行之外，例 如於如各種非活性氣體、真空、減壓狀態（例如1 X 1 (T1〜1 X lO^Torr)之非氧化性氣氛中加以進行亦可。 然而，對阻隔層材料之第1之電極3之上面的塗佈， 係加熱第1之電極3地加以進行亦可。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 更且，對於塗膜，經由前述熱處理，以高溫施以熱處 理。由此，除去殘存於塗膜中之有機成分的同時，燒結二 氧化鈦（Ti〇2)，形成非晶質或銳鈦礦型之結晶構造之二氧化 鈦所成阻隔層8。做爲此熱處理條件，較佳以300〜700°C程 度，1〜70分間之程度，更佳爲以400〜550°C程度，5〜45分 間之程度。 然而，有關熱處理之氣氛係可成爲與前述熱處理同樣 之氣氛。 將如以上之操作，較佳進行1〜20次程度，更佳進行 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -30- 516242 A7 __ B7__ 五、發明説明（28) 1〜10次程度，形成如前述之平均厚度之阻隔層8 ° (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 此時，經由1次之前述操作所得之塗膜之厚度（膜厚）係 成爲lOOnm以下程度爲佳，50nm以下程度則更佳。堆積如 此之薄膜，經由形成阻隔層8，可將阻隔層8成爲均勻密度 高者。又，經由1次之前述操作所得之膜厚之調整係s周製 阻隔層材料之粘度地，可容易地加以進行。 然而，於阻隔層8之形成之前，於第1之電極3之上 面，例如經由進行以〇2電漿處理、EB處理、有機溶劑（例 如乙醇、丙酮等）之洗淨處理等，除去附著於第1之電極3 之面的有機物亦可。此時，殘留形成阻隔層8之部分，於 第1之電極3上面形成掩罩層，加以掩罩。又，此掩罩層 係於阻隔層8之形成後除去亦可，於太陽電池1 A之完成後 除去亦可。 < 3 >接著，於阻隔層8之上面，形成電子輸送層4。 電子輸送層4係例如可經由例如溶膠·凝膠法、蒸著 法、濺射法等加以形成，於此中，經由溶膠·凝膠法加以 形成者爲佳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此溶膠·凝膠法其操作極爲簡單，例如經由與浸漬、 滴下、刮漿刀、旋轉塗佈、刷毛塗抹、噴射塗裝、輥塗佈 等之各種塗佈法組合加以使用，無需大規模之裝置，可適 切地將電子輸送層4形成成爲膜狀（厚膜及薄膜）。 又，根據塗佈法時，例如使用罩幕等，經由進行掩 罩，可容易得所期望之圖案形狀之電子輸送層4。 於此電子輸送層4之形成，使用包含電子輸送層材料 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） — -- -31 - 〜242 A7 B7 五、發明説明（29) 之粉末的溶膠爲佳。由此，可將電子輸送層4更容易且確 實成爲多孔質。. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 做爲電子輸送層材料之粉末之平均粒徑’雖未特別加 以限定，例如1 n m〜1 μ m程度爲佳’ 5〜5 0 n m程度爲更佳。 將電子輸送層材料之粉末之平均粒徑，成爲前述範圍內 地，可提升電子輸送層材料之粉末之溶膠液中的均勻性。 又，如此地，經由將電子輸送層材料之粉末之平均粒徑變 小，可將所得電子輸送層4之表面積（比表面積）變得更大之 故，可令色素層D之形成範圍（形成面積）變得更大，給予 太陽電池1A之發電效率的提升。 以下，對於電子輸送層4之形成方法之一例加以說明。 「氧化鈦粉末（電子輸送層材料之粉末）之調製」 < 3-A0 >將金紅石型之二氧化鈦粉末和銳鈦礦之二氧之鈦 粉末，以所定之配合比（包含僅含金紅石型之二氧化鈦粉 末、銳鈦礦之二氧之鈦粉末之情形），配合混合。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此等之金紅石型之二氧化鈦粉末之平均粒徑，和銳鈦 礦之二氧之鈦粉末之平均粒徑係各爲不同亦可，同樣亦 可，而以不同者爲佳。 然而，做爲氧化鈦粉末整體之平均粒徑係成爲前述範 圍。 [溶膠（電子輸送層材料）之調製] < 3-A1 >首先、例如將如四異丙氧基鈦（TPT)、四甲氧基 鈦、四乙氧基鈦、四丁氧基鈦之烷氧基鈦、鈦氧基乙醯丙 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -32- 516242 A7 __ B7 五、發明説明（30) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 酮（TO A)等之有機鈦化合物，或四氯化鈦（TTC)等之僞機鈦 化合物中之一種或二種以上組合，溶解於例如無水乙醇、 2-丁醇、2-丙醇、2_n-丁氧乙醇等之有機溶媒（又此等之混合 溶媒）。 此時，做爲鈦化合物（有機或無機）之溶液中之濃度（含 量），雖未特別加以限定，例如成爲0.1〜3mol/L程度爲佳。 接著，對應於需要，於此溶液中添加各種添加物。做 爲有機鈦化合物，例如於使用烷氧基鈦時，烷氧基鈦係化 學安定性低之故，例如添加醋酸、乙醯丙酮、硝酸等之添 加物。由此，將烷氧基鈦成爲化學性化合物。此時，此添 加物和烷氧基鈦之配合比雖未特別加以限定，例如莫耳比 爲1:2〜8:1程度者爲佳。 < 3-A2 >接著，於此溶液，例如混合蒸餾水、超純水、離 子交換水、R0水等之水。此水和鈦化合物（有機或無機）的 配合比係莫耳比爲1:4〜4:1程度者爲佳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 < 3-A3 >接著，於有關溶液，混合前述工程< 3-A0 >所調 製之氧化鈦粉末，得懸浮（分散）液。 < 3-A4>更且，將此懸浮液，以前述之有機溶媒（或混合溶 媒）加以稀釋。由此，調製溶膠液。做爲此稀釋倍率，例如 1.2〜3.5倍的程度爲佳。 又，做爲氧化鈦粉末（電子輸送層材料之粉末）之溶膠液 中之含量，雖未特別加以限定，例如以0.1〜10wt%(重量％) 程度者爲佳，0.5〜5wt%程度者更佳。由此，可將電子輸送 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -33- 516242 A7 B7 五'發明説明（31) 層4之空孔率適切地控制於前述範圍內。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 〔電子輸送層（氧化鈦層）4之形成〕 < 3-A5 >將阻隔層8較佳爲進行加熱，於阻隔層8之上 面，經由塗佈法（例如滴下等），塗佈溶膠，得膜狀體（塗 膜）。做爲此加熱溫度，雖未特別加以限定，例如以80〜1 80 它程度爲佳，更佳爲1〇〇〜160°C程度。 將如以上之操作，較佳進行1〜10次程度，更佳爲5〜7 次程度，形成如前述之平均厚度的電子輸送層4。 接著，於此電子輸送層4，依需要，例如於溫度 250〜50(TC程度施以0.5〜3 .小時程度的熱處理（例如燒成等） 亦可。 < 3-A6 >前述工程< 3-A5 >所得之電子輸送層4中，則依 需要可進丫了後處理。 做爲後處理，例如可列舉爲整頓形狀之硏削、硏磨之 機械加工，或其他如洗淨、化學處理之後處理等。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，電子輸送層4係例如可如下加以形成。以下’對 於電子輸送層4之其他之形成方法加以說明。然而，於以 下之說明中，將與前述之形成方法不同點爲中心加以說 明，對於同樣之事項，則省略該說明。 [氧化鈦粉末（電子輸送層材料之粉末）之調製] < 3-B1 > 首先，將於前述工程所調製之氧化鈦粉末，懸浮於適當量 之水（例如蒸餾水、超純水、離子交換水、RO水等）。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2l〇X297公釐） -34- 516242 A7 B7 五、發明説明（32) < 3-B2 >接著，於有關之懸浮液，例如添加硝酸等之安定 化劑，於瑪瑙製（或氧化鉻製）之乳鉢內，充分加以混鍊。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) < 3-B3 > 接著，於相關懸浮液，加上前述之水，更加以混鍊。此 時，前述安定化劑和水之配合比係於體積比上，較佳爲 10: 80〜40: 50程度，更佳爲15: 85〜3 0: 70之程度，將相關懸浮 液之粘度例如成爲0.2〜30cP(程度）。 < 3-B4 >之後，於相關懸浮液，例如最終濃度成爲 0.01〜5wt程度地，添加界面活性劑加以混練。由此，調製 塗佈液（電子輸送層材料）。 然而，做爲界面活性劑，爲陰極性，陽極性、兩離子 性非離子性之任一者皆可，較佳則使用非離子性者。 又，缺爲安定化劑，代替硝酸，可使用如醋酸或乙醯 丙酮的氧化鈦之表面修飾試藥。 又，於塗佈液（電子輸送層材料）中，依需要，例如添加 聚乙二醇之粘合劑、可塑劑、氧化防止劑等之各種添加物 亦可。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 [電子輸送層（氧化鈦層）4之形成] < 3-B5>於第1之電極3上面，經由塗佈法（例如浸漬等）， 塗佈·乾燥塗佈液，形成膜狀體（塗膜）。又，複數次進行塗 佈·乾燥之操作加以堆積亦可。由此，可得電子輸送層4。 接著，於此電子輸送層4，對應需要，例如於溫度 250〜500°C程度，施以0.5〜3小時程度、熱處理（例如燒成） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) -35- 516242 A7 B7 五、發明説明（33) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 亦可。由此，單純停止接觸之氧化鈦粉末間，於該接觸部 分產生擴散，氧化鈦粉末間則固著成爲某一定程度。然 而，於此狀態下，電子輸送層4則成爲多孔質者。 < 3-B6>進行與述工程< 3-A6>同樣之工程。 經由如以上之工程，可得電子輸送層4。 < 4 >接著，電子輸送層4，和包含前述色素液（例如將色素 溶解於溶媒之溶液，將色素懸浮於溶媒之懸浮液），例如經 由浸潰、塗佈等加以接觸，將色素於電子輸送層4之外面 及孔41之內，例如吸附、結合等形成色素層D。 更具體而W，將基板2、第1之電極3、阻隔層8及電 子輸送層4之堆積體，經由浸漬於包含色素之液，可容易 地，將色素層D沿電子輸送層4之外面及孔41之內面加以 .形成。 將色素做爲溶解或懸浮（分散）之溶媒（液體），雖未特別 加以限定，例如可列舉各種水、甲醇、乙醇、異丙醇、乙 腈、醋酸乙酯、乙醚、氯化曱烯' NMP(N-甲基-2-0吡咯酮_ 等，可組合使用此等中之一種或二種以上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此後，將前述堆積體自前述溶液（懸浮液）中取出， 例如經由自然乾燥之方法，或吹入空氣、氮氣等之氣體之 方法等加以除去溶媒。 更且，依需要，將堆積體例如以60〜100 °C程度之溫 度，進行0.5〜2小時程度、淨化烘箱等之乾燥。由此，色素 可更強固地吸附（結合）於電子輸送層4。 < 5 >接著，於色素層0(形成色素層0之電子輸送層4)之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -36- 516242 A7 B7 五、發明説明（34) 上面，形成正孔輸送層5。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 正孔輸送層5係例如將具有包含Cul等之離子傳導特 性的物質之正孔輸送層材料（電極材料），於形成色素層D 之電子輸送層4之上面，例如經由浸漬、滴下、刮漿刀、 旋轉塗佈、刷毛塗抹、噴射塗裝、輥塗佈等之各種塗佈法 加以塗佈形成爲佳。 根據如此塗佈之時，將正孔輸送層5於形成色素層D 之電子輸送層4之孔4 1內，確實浸漬地加以形成。 又，於塗膜形成後，於有關塗膜施以熱處理亦可，形 成正孔輸送層材料之色素層D的電子輸送層4之上面的塗 佈係加熱色素層D(形成色素層D之電子輸送層4)加以進行 者爲佳。由此，更訊速地形成正孔輸送層5時，即，有利 於太陽電池1 A之製造時間之縮短。 做爲此加熱溫度，較佳成爲50〜15(TC程度。然而，塗 膜形成後，進行熱處理時，於有關熱處理之前，進行塗膜 之乾燥亦可。 又，如以上之操作係可複數重覆進行亦可。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 更具體而言，於加熱至80°C程度之加熱板，設置形成 基板2、第1之電極3、阻隔層8及色素層D之電子輸送層 4之堆積體，將正孔輸送層材料，於形成色素層D之電子 輸送層4之上面滴下，加以乾燥。複數進行此操作，形成 如前述之平均厚度之正孔輸送層5。 做爲使用於正孔輸送層材料之溶媒，雖未特別加以限 定，例如可使用組合乙腈、乙醇、甲醇、異丙醇等之有機 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210><297公釐） -37- 516242 A7 B7 五、發明説明（35) 溶劑，或各種水等之一種或二種以上。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 然而，做爲溶解具有離子傳導特性之物質的溶媒，乙 腈可被適切地使用。又，於具有離子傳導特性之物質的乙 腈溶液中，做爲粘合劑，例如可添加氰基樹脂等之氰基乙 基化物。此時，將於具有離子傳導特性之物質的氰基乙基 化物，於質量比（重量）比，以5〜0.5wt%混合（配合）爲佳。 又，正孔輸送層材料係包含具有提升正孔之輸送效率 的機能的正孔輸送效率提升物質者爲佳。正孔輸送層材料 含有此正孔輸送效率提升物質時，正孔輸送層5係經由離 子傳導特性之提升，載體移動度會變得更大。結果，正孔 輸送層5係提升該電氣傳導。 做爲正孔輸送效率提升物質，雖未特別加以限定，例 如可列舉鹵化銨等之鹵化物。尤其，使用異丁基銨碘（TPAI) 等之鹵化銨者爲佳。做爲正孔輸送效率提升物質，經由使 用鹵化銨，尤其使用異丁基銨碘，正孔輸送層5係經由更 提升離子傳導特性，載體移動度則更爲變大。結果，正孔 輸送層5係該電氣傳導性更爲提升。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此正孔輸送效率提升物質之正孔輸送材料中之含有量 係雖未特別加以限定，以lx 1(Τ4〜lx H^wt%(重量％)程度者 爲佳，更佳爲lx 1〇_4〜lx l(V2wt%(重量％)程度。於如此之數 値範圍內，前述之效果更變得顯著。 又，將正孔輸送層5，於將具有離子傳導特性物質做爲 主材料構成之時，正孔輸送層材料係具有離子傳導特性之 物質被結晶化時，含有抑制該結晶尺寸增大的結晶尺寸粗 本^張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' - -38 - 516242 A7 B7 五、發明説明（36) 大之抑制物質者爲佳。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 做爲此結晶尺寸粗大化抑制物質，雖未特別加以限 定，例如除了前述氰乙基化物，正孔輸送效率提升物質之 外，可列舉硫氰酸鹽等（硫氰化物）等。又，結晶尺寸粗大化 抑制物質係組合此等之中之一種或二種以上加以使用。 然而做爲硫氰酸鹽，可列舉硫氰酸鈉（NaSCN)、硫氰酸 鉀（KSCN)、硫氰酸銅（CuSCN)、硫氰酸銨（NH4SCN)等。 又，做爲結晶尺寸粗大化抑制物質，使用正孔輸送效 率提升物質時，鹵化銨爲佳。於正孔輸送效率提升物質 中，鹵化銨係抑制具有離子傳導特性之物質之結晶尺寸增 大的機能上，尤其優異。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此，正孔輸送層材料不含有此結晶尺寸粗大化抑制 物質時，由於具有離子傳導特性之物質的種類，前貞加熱 溫度等，於具有離子傳導特性之物質結晶化時，該結晶尺 寸會變得過大，結晶之體積膨脹會有過度被進行之情形。 尤其，相關結晶化以阻隔層8之孔（微小孔）內產生時，於阻 隔層8會產生龜裂，結果於正孔輸送層5和第1之電極3 間，會產生部分接觸所造成之短路的情形。 又，具有離子傳導性之物質之結晶尺寸變大時，由於 具有離子傳導性之物質之種類等，會有形成色素層D之電 子輸送層4的接觸性下降的情形。結果，有自形成色素層 D之電子輸送層4，剝離具有離子傳導性之物質，即剝離正 孔輸送層5之情形。 因此，如此之太陽電池係會有做爲光電變換之裝置之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） -39- 516242 A7 B7 五、發明説明（37) 特性下降的情形。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 對此，正孔輸送層材料含有此結晶尺寸粗大化抑制物 質時，具有離子傳導性之物質係抑制結晶尺寸之增大，結 晶尺寸則成爲極小或較小者。 例如，於Cul之乙醯替苯胺溶液中，添加硫氰酸鹽 時，於飽和狀態溶解之Cul中之Cu厚子之周圍，吸附硫氰 酸雜子（SCN_)，產生Cu-S(硫黃、Sulfor)結合。由此，於飽 和狀態溶解之Cul分子間之結合被明顯阻礙，結果，可防 止Cul之結晶成長之故，可得微細成長之Cul結晶。 由此等，太陽電池1 A係可適切抑制如前述之具有離子 傳導特性之物質之結晶尺寸之粗大化所成不合宜。 又，做爲此結晶尺寸粗大化抑制物質之正孔輸送層材 料中之含有量，雖未特別加以限定，較佳爲lx 1(Τδ〜lx 10wt%(重量％)程度者爲佳，更佳爲lx 10_4〜lx l(T2wt%程 度。於如此之數値範圍內，前述之效果更變得顯著。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，將正孔輸送層5於如前述之p型半導體材料所構 成之時，將此P型半導體材料，例如溶解（或懸浮）於例如丙 酮、異再醇（IPA)、乙醇等之各種有機溶媒（又包含此等之混 合溶媒），調製正孔輸送層材料。使用此正孔輸送層材料， 與前述同樣地，成膜（形成）正孔輸送層5。 < 6 >接著，將第2之電極6形成於正孔輸送層5之上面。 第2之電極6係例如將以白金等構成之第2之電極6 之材料，例如經由使用蒸著法、濺射法、印刷法等，加以 形成。 本矣氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐) ' - 40- 516242 A7 B7 五、發明説明（38) 經由以上之工程，製造太陽電池1 A。 接著，對於太陽電池1 A之外之製造方法加以說明。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖7係爲說明第1實施形態之太陽電池之其他之製造 方法之圖（顯示接合形成色素層之電子輸送層和正孔輸送層 前之狀態的擴大截面圖）。然而，於以下之說明，圖7中， 將各層（各構件）之上側面稱爲「上面」，將下側之面稱爲 「下面」。 以下，對於太陽電池1 A之其他之製造方法，與前述之 製造方法之不同點爲中心加以說明，對於同樣之事項，省 略該說明。 於此方法，如圖7所示，於第2之電極6之下面（一方 之面），將塗佈正孔輸送層材料之塗膜之堆積體1 2 A，和基 板2、第1之電極3及形成色素層D之電子輸送層4之堆積 體11 A，接觸色素層D和正孔輸送層材料之塗膜地加以接 合，製造太陽電池1A。 <Γ>〜<f>進行與前述工程<1>〜<4>同樣的工程。由 此，可得堆積體11A。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 <5’ >另一方面，於例如白金等所成第2之電極6之一方之 面，塗佈正孔輸送層材料。 由此，與前述工程< 5 >同樣地進行。然而，此時，省 略對塗膜之熱處理，正孔輸送層材料之塗膜係成爲未固化 之狀態。由此，可得堆積體12A。 以下，將此未固化狀態之正孔輸送層材料之塗膜，稱 之爲正孔輸送層5。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -41 - 516242 A7 B7 五、發明説明（39) 然而，此時，於正孔輸送層5之下面（圖7中下側之 面），形成複數之凸部5 1、成爲凹凸狀態。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) <6^>接著，將前述堆積體11A，和前述堆積體12A，接觸 色素層D和正孔輸送層5地加以接合。 在此，假使未設置阻隔層8之太陽電池中，尤其，將 電子輸送層4之空孔率（多孔質之程度）變大時，正孔輸送層 5係浸透於自各凸部51形成色素層D之電子輸送層4之孔 41內，更且，穿過形成色素層D之電子輸送層4，各凸部 51之幾近所有（正孔輸送層5之一部分）會有與第1之電極3 接觸的情形。由此，於如此太陽電池中，洩漏電流爲多， 發電效率會下降。 對此，於太陽電池1A中，設置阻隔層（短路防止手段）8 之故，自示於圖7之狀態，將堆積體12A接近於堆積體 11A時，正孔輸送層5係自各凸部5 1，浸透於形成色素層 D之電子輸送層4之孔41內地加以進行。但是，正孔輸送 層5係到達阻隔層8時，經由阻隔層8，更阻止對第1之電 極3之接近。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，正孔輸送層5浸透（埋入）於形成色素層D之電子輸 送層4之孔41內地，經由接合此等，可令正孔輸送層5和 色素層D之接觸面積（接觸範圍）充分變大。爲此，將色素 層D所產生之正孔之正孔輸送層5的傳達，可有效率地進 行。 由此，於此太陽電池1 A中，防止或抑制洩漏電流之產 生，提升發電效率（光電變換效率）。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " -42- 516242 A7 _____B7 五、發明説明（40) <第2實施形態> 接著，對於第2實施形態之太陽電池加以說明。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖8係顯示第2實施形態之太陽電池之構成的截面 圖°圖9係爲說明第2實施形態之太陽電池之製造方法之 圖（顯示結合形成色素層之電子輸送層和正孔輸送層之前的 狀態的擴大截面圖）。然而，於以下之說明中，圖8及圖9 中’令各層（各構件）之上側面爲「上面」，令下面側稱爲 「下面」。 以下，對於圖8所示之太陽電池1B，以與前述第1實 施形態之不同點爲中心加以說明，省略該說明。 於第2實施形態之太陽電池1B中，做爲短路防止手 段’代替阻隔層8，設置間隔物，除此之外，與前述第1實 施形態之太陽電池1A相同。 即，於第1之電極3和第2之電極6間，包圍形成色 素層D之電子輸送層4和正孔輸送層5地，設置間隔物7。 此間隔物7係規定第1之電極3和正孔輸送層5之間 隔（保持於一定）者。 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 如此之間隔物7係以絕緣材料加以構成。做爲此絕緣 材料，例如組合如紫外線硬化性樹脂之光硬化性樹脂、如 環氧樹脂之熱硬化性樹脂等中之一種或二種以上加以使 用。 然而，間隔物7係只要可規定第1之電極3和正孔輸 送層5之間隔者，非被覆形成色素層D之電子輸送層4及 正孔輸送層5之全周圍的構成亦可。例如將球體、棒狀體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -43- 516242 A7 B7 五、發明説明（41) (例如截面形狀如圓形、橢圓形、或三角形、四角形的多角 形等），配設於此等之周圍地加以構成亦可。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此太陽電池1B係可經由幾近與前述第1實施形態之太 陽電池1A同樣之製造工程（參照第1實施形態之其他之製 造方法）加以製造，此時，於最終工程中，將基板2、第1 之電極3、形成色素層D之電子輸送層4及間隔物7所成堆 積體11B，和正孔輸送層材料之塗膜（正孔輸送層5)及第2 之電極6所成之堆積體12B，接觸色素層D和正孔輸送層 材料之塗膜地加以接合。 在於，即使未設置間隔物7的太陽電池時，尤其，令 電子輸送層4之空孔率（多孔質之程度）變大時，正孔輸送層 5係浸透於自各凸部51形成色素層D之電子輸送層4之孔 41內，更且，穿過形成色素層D之電子輸送層4，各凸部 51之幾近所有（正孔輸送層5之一部分）會有與第1之電極3 接觸的情形。由此，於如此太陽電池中，洩漏電流爲多， 發電效率會下降。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對此，於太陽電池1 B中，設置間隔物（短路防止手段）7 之故，自示於圖9之狀態，將堆積體12B接近於堆積體11B 時，正孔輸送層5係自各凸部51，浸透於形成色素層D之 電子輸送層4之孔41內地加以進行。但是，擋接間隔物7 之上面和第2之電極6之下面時，更阻止堆積體12B和堆 積體11B之接近。此時，正孔輸送層5係於形成色素層D 之電子輸送層4之孔41內，成爲充分浸透之狀態。 又，間隔物7之平坦厚度（圖9中之長度H)係設定爲正 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -44- 516242 Α7 Β7 五、發明説明（42) 孔輸送層5(凸部51)無法向第丨之電極3接觸之程度的大 小。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由此，於此太陽電池1 B中，防止或抑制對於正孔輸送 層5之第1之電極3的接觸。因此，如此之太陽電池1B 中，防止或抑制洩漏電流之產生，提升發電效率（光電變換 效率）。 由如此之觀點，間隔物7之平均厚度Η，和正孔輸送 層5之最大厚度（圖9中之長度hi)及電子輸送層4和色素 層D之合計（形成色素層D之電子輸送層4)之最大厚度（圖9 中之長度h2)係例如滿足hl + h2^H^hl之關係爲佳，更佳 爲滿足l.lhl 2 H2 hi之關係。將間隔物7之平坦厚度Η經 由成爲前述範圍內，將第1之電極3和正孔輸送層5間之 接觸等所成短路，適切防止或抑制地，可充分確保正孔輸 送層5和色素層D之接觸面積。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 然而，於本實施形態中，將以與前述第1實施形態所 記載之阻隔層8同樣之構成的阻隔層，經有設於電子輸送 層4之下部（電子輸送層4和第1之電極3之間），可將前述 效果更爲提升。 以上，雖將本發明之光電變換元件根據圖示之各實施 形態加以說明，但本發明共非限定於此。構成光電變換元 件之各部係可置換爲可發揮同樣之機能的任意構成。 本發明之光電變換元件係組合前述第1及第2實施形 態中之任意之2者以上之構成者亦可。 然而，本發明之光電變換元件，不單是太陽電池，例 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -45 516242 A7 B7 五、發明説明（43) 如如光感測器、光開關、適用於將光受光變換爲電能之各 種元件（受光元件）者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，本發明之光電變換元件中，光之入射方向係與圖 示者不同，自反方向亦可。即，光之入射方向係任意者。 【實施例】 接著，對於本發明之具體性實施例加以說明。 (實施例1) 如以下，製造示於圖1之太陽電池（光電變換元件）。 -0-首先，準備尺寸：縱30mmx橫35mmx厚1.0mm之鈉玻璃 基板。接著，將此鈉玻璃基板浸漬於85°C之洗淨液（硫酸和 過氧化氫水之混合液），進行洗淨，淸淨化該表面。 -1-接著，於鈉玻璃基板之上面，經由蒸著法，形成尺寸：縱 3 0mmx橫3 5mmx厚1 · μιη之FTO電極（第1之電極）。 -2-接著，於形成之FTO電極之上面之縱30mmx橫30mm之 範圍，形成阻隔層。此係如下加以進行。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 [阻隔層材料之調製] 首先將四異丙氧基鈦（有機鈦化合物），成爲0.5m〇l/L 地溶解於2-n-丁氧基乙醇。 接著，於此溶液，添加二乙醇胺（添加物）。然而， 二乙醇胺和四異丙氧基鈦之配合比係成爲2:1(莫耳比）。 由此，得阻隔層材料。然而，阻隔層材料之粘度係 本&張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）—~~ "" -46- 516242 A7 _ _ B7 五、發明説明（44) 3cP(常溫）。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) [阻隔層之形成] 將阻隔層材料經由旋轉塗佈法（塗佈法）加以塗佈，得塗 膜。然而，此旋轉塗佈係以1500rpm旋轉數加以進行。 接著，將鈉玻璃基板、FTO電極及塗膜之堆積體，設 置於加熱板，於160°C經由進行10分鐘、熱處理，乾燥塗 膜。 更且，將有關堆積體，於480°C，30分鐘、烤箱內， 經由施以熱處理，於塗膜除去殘存之有機成分。 10次重覆有關操作加以堆積。 由此，可得空孔率不足1 %之阻隔層。然而，此阻隔層 之平均厚度係〇.9μιη。 -3-接著，於阻隔層之上面（整體），形成氧化鈦層（電子輸送 層）。此係如以下加以進行。 〔氧化鈦粉末之調製〕 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 準備金紅石型之二氧化鈦粉末，和銳鈦礦型之二氧化 鈦粉末的混合物所成氧化鈦粉末。然而，氧化鈦粉末之平 均粒徑係40nm，金紅石型之二氧化鈦粉末，和銳鈦礦型之 二氧化鈦粉末之配合比係重量比爲60:40。 [溶膠液（氧化鈦層材料）之調製] 首先將四異丙氧基鈦，成爲lmol/L地溶解於2-丁醇。 接著，於此溶液，混合醋酸（添加物）和蒸餾水。然而醋 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -47- 516242 A7 B7 五、發明説明（45) 酸和四異丙氧基駄之配合比係成爲1:1 (莫耳比）’又’蒸倉留 水和四異丙氧基鈦之配合比係成爲1:1 (莫耳比）° (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著，於有關溶液，混合調製之氧化鈦粉末。更且’ 將懸浮液以2-丁醇稀釋成爲2倍。由此，調製溶膠液（氧化 鈦材料）。 然而，將氧化鈦粉末之溶膠液中之含量成爲3wt%。 〔氧化鈦層之形成〕 將鈉玻璃基板、FTO電極及阻隔層之堆積體’設置加 熱至140°C之加熱板，於阻隔層之上面，滴下（塗佈法）、乾 燥溶膠液（氧化鈦層材料）。將操作進行7次重覆加以堆積。 由此，可得空孔率34%之氧化鈦層。然而，此氧化鈦 層之平坦厚度爲7.2μιη。 然而，阻隔層和氧化鈦層之整體的厚度方向的阻抗値 係lkQ/cm2以上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4-接著，將鈉玻璃基板、FTO電極、阻隔層及氧化鈦層之 堆積體，浸漬於三雙匹次耳基釕（有機染料）之飽和乙醇溶液 後，自相關乙醇溶液取出，經由自然乾燥，揮發乙醇。更 且，於80 °C、0,5小時、淨化烘箱乾燥後，放置一晚。由 此，沿氧化鈦層之外面及孔之內面，形成色素層。 -5-接著，形成鈉玻璃基板、FT◦電極、阻隔層及色素層D 的氧化鈦層之堆積層，設置於加熱至80°C之加熱板，於形 成色素層D之氧化鈦層之上面，滴下、乾燥Cul之乙腈溶 液（正孔輸送層材料）。重覆進行此操作加以堆積，形成尺寸: 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -48- 516242 A7 B7 五、發明説明（46) 縱30mmx橫35mmx厚30μιη之Cul層（正孔輸送層）。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 然而，於乙腈溶液中，做爲正孔輸送效率提升物質， 將碘化四丁基銨成爲lx l〇_3wt%地加以添加。 又，於乙腈溶液中，做爲Cul之粘合劑，添加氰基樹 月旨（氰乙基化物）。然而Cul和氰基樹脂則質量比（重量比）成 爲97:3地加以配合。 更且，於乙腈溶液中，做爲結晶尺寸粗大化控制物 質，將氰酸鈉（NaSCN)成爲lx 10_3wt%地加以添加。 -6-接著，於Cul層之上面，經由蒸著法，形成尺寸：縱 30mmx橫30mmx厚01mm之白金電極（第2之電極）。 (實施例2 ) 使用不同之組成之阻隔層材料，重覆2次阻隔層之形 成之操作以外，與前述實施例1同樣，製造太陽電池。 [阻隔層材料之調製] 首先將四氯化鈦（無機鈦化合物），成爲〇.lm〇l/L地溶 解於無水乙醇。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由此，得阻隔層材料。然而，阻隔層材料之粘度係 0.9cP(常溫）。 由此，所得阻隔層係不足空孔率1 %、平均厚度係 2· 1 μιη 〇 又，氧化鈦層（電子輸送層）係空孔率35%，平坦厚度爲 7.4 μ m 〇 然而，阻隔層和氧化鈦層之整體的厚度方向的阻抗値 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -49 - 516242 A7 B7 五、發明説明（47) 係lkQ /cm2以上。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (實施例3 ) 使用不同之組成之阻隔層材料’重覆3次阻隔層之形 成之操作以外，與前述實施例1同樣，製造太陽電池。 [阻隔層材料之調製] 首先將氧基乙醯丙酮鈦（有機鈦化合物），成爲1.5mol/L 地溶解於2-丁醇。 由此，得阻隔層材料。然而，阻隔層材料之粘度係 1.3cP(常溫）。 由此，所得阻隔層係不足空孔率1 %、平均厚度係 3 · 1 μ m 0 又，氧化鈦層（電子輸送層）係空孔率33%，平坦厚度爲 6·9μιη 〇 然而，阻隔層和氧化鈦層之整體的厚度方向的阻抗値 係lkQ /cm2以上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (實施例4 ) 使用不同之組成之阻隔層材料，重覆5次阻隔層之形 成之操作以外，與前述實施例丨同樣，製造太陽電池。 [阻隔層材料之調製]

首先將四異丁氧基鈦（有機欽化合物），成爲2.0mol/L 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -50- 516242 Α7 Β7 五、發明説明（48) 地溶解於2-丙醇。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著，於此溶液，添加醋酸（添加物）。然而，醋酸 和四異丁氧基鈦之配合比係成爲丨：丨（莫耳比）。 由此，得阻隔層材料。然而，阻隔層材料之粘度係 1.9cP(常溫）。 由此’所得阻隔層係不足空孔率1 %、平均厚度係 4.7 μ m ° 又，氧化鈦層（電子輸送層）係空孔率35%，平坦厚度爲 7.3 μηι 〇 然而，阻隔層和氧化鈦層之整體的厚度方向的阻抗値 係lkQ/cm2以上。 (實施例5) 代替阻隔層，將具有間隔物之如圖8所示之太陽電池 (光電變換元件），與前述實施例1同樣地加以製造。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 與前述實施例1之工程-0-及-1-同樣地加以進行。 -2-接著，於形成之FT〇電極之上面之縱30mmx橫30mm之 範圍，形成氧化鈦層（電子輸送層）。此係與前述實施例1之 工程-3-同樣地加以進行。 由此，得空孔率之36%之氧化鈦層。然而，氧化鈦層 之厚度方向之阻抗値爲20 Ω /cm2。 -3 ^接著，沿氧化鈦層之外面及孔之內面，形成色素層。此 係與前述實施例1之工程-4 -同樣地加以進行。然而，此氧 化鈦層和色素層之合計之最大厚度爲1〇· 1 Mm。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -51 - 516242 Α7 Β7 五、發明説明（49) -4’-接著，形成色素層之氧化鈦層之外緣層，以環氧樹月旨 (間隔物之材料）包圍之後，固化。 由此，得鈉玻璃基板、F T 0電極、形成色素層之氧化 鈦層及間隔物之堆積體。然而，此間隔物之平均厚度爲 3 1 · 1 μιη 〇 -5 -接者’於白金電極（第2之電極）之一方之面之縱30mmx 橫3 0mm範圍，塗附Cul之乙腈溶液（正孔輸送層材料）。此 係與前述實施例1之工程-5-同樣地進行，省略熱處理。 由此，可得白金電極和Cul塗膜（Cul層）之堆積體。然 而，此Cul層之最大厚度爲29.6 μιη。 -6’-接著，令前述堆積體間，接觸色素層和Cul層加以接 合。 (比較例1) 省略阻隔層（短路防止手段），及將氧化鈦層(電子輸送 層）如以下地加以形成之外，與前述實施例1同樣地，製造 太陽電池。 〔氧化鈦粉末之調製〕 準備金紅石型之二氧化鈦粉末，和銳欽礦型之二氧化 鈦粉末的混合物所成氧化鈦粉末。然而，氧化鈦粉末之平 均粒徑係1 · 2 μιη，金紅石型之二氧化鈦粉末，和銳鈦礦型 之二氧化鈦粉末之配合比係重量比爲60:40。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -52- 516242 A7 B7 五、發明説明（50) [塗佈液（氧化鈦層材料）之調製] (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 首先，將50g調製之氧化鈦粉末，懸浮於蒸餾水 100mL。 接著，於相關懸浮液，將非離子性之界面活性劑（ICN Biomedical公司製、「Triton-X 100」，成爲最終濃度爲 1 Owt%地加以添加混鍊。由此，調製塗佈液（氧化鈦層材 料）。 [氧化鈦層之形成] 於FTO電極之上面之縱30mmx橫30mm之範圍，經由 浸漬（塗佈法）加以塗佈後，以溫度450°C進行2小時、燒 成（熱處理）。 由此，得空孔率91%之氧化鈦層。然而。此氧化鈦層 之平均厚度係9.9μιη。 又，氧化鈦層之厚度方向之阻抗値係20 Ω /cm2。 (比較例2) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 省略氧化鈦層（電子輸送層），除此之外與前述實施例1 同樣地製造太陽電池。 [阻隔層之形成] 於FTO電極之上面之縱30mmx橫30mm之範圍，60次 重覆進行前述實施例1之阻隔層之形成的操作。 由此，得不足空孔率1 %之阻隔層。然而。此阻隔層之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -53- 516242 A7 B7 五、發明説明（51) 平均厚度係1〇.2μιη。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 然而，關於阻隔層中，金紅石型之二氧化鈦和銳鈦礦 型之二氧化鈦以65:35加以存在。 然而，氧化鈦層之厚度方向之阻抗値係ΚΩ /cm2以 上。 (評估1) 於實施例1〜5及比較例1、2中製造之太陽電池中， FTO電極成爲正，白金電極成爲負，各測定施加0.5V之電 壓時之阻抗値。 (評估2) 於實施例1〜5及比較例1、2中製造之太陽電池中，各 照射人工太陽燈之光，測定此時之光電變換效率。然而， 形成色素層（形成色素層之氧化鈦層）之光之入射角度係設定 成90°和52° ，光之入射角度爲90°時之光電變換效率爲 R9〇，5 2°時之光電變換效率爲R52。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將此等之評估1及評估2之結果示於表1。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -54 - 516242

7 B 五、發明説明（52) 1撇 【％〕 〔％】 〔ΐα】 睞堰βΜι iw-1 iie _¥si 【％〕4¾ 〔mrl〕^ttJJPidz § 6OO.0 〇〇〇〇.0 900Ό 6Ο0Ό

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In囊舾 iii CNI繁s 準 標 家 國 國 中 用 一激 尺 |張 紙 一本 釐 公 55 516242 A7 _ B7 _ 五、發明説明（53) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 自示於表1之結果，具有短路防止手段（阻隔層8或間 隔物）之太陽電池中，FTO電極和Cul層間之接觸等所成短 路可適切地被防止或控制，在於光電變換效率上爲優異 的。 對此，省略阻隔層（短路防止手段）或氧化鈦層（電子輸 送層）之任一方的比較例1、2之太陽能電池中，在於光電變 換效率爲劣。 於比較例1中，光電變換效訊爲劣乃可由評估1之結 果可明白，FTO電極和Cul層間之短路（接觸）所成洩漏電流 之產生爲其原因。 又，於比較例2中，光電變換效訊爲劣乃由於阻隔層 之空孔率爲小，或伴隨此之三雙匹次耳基釕（色素）之吸附量 少爲其原因。 又，實施例1〜5之太陽電池係皆爲R52/R9。爲0.85以 上，此係實施例1〜5之太陽電池顯示對於光之指向性更低 者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【發明效果】 如以上所述，根據本發明時，經由設置短路防止手 段，適切防止或控制第1之電極和正孔輸送層間之接觸等 所成短路，可有效率產生電子，結果可得極優異的光電變 換效率。 經由使用含有電子輸送層材料之粉末之溶膠液之溶 膠·凝膠法，可令電子輸送層更容易確實地加以形成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -56- 516242 A7 _ B7 五、發明説明（54) 又，做爲短路防止手段設置阻隔層時，經由使用MOD 法，可令阻隔層更容易確實地加以形成。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，本發明之光電變換元件係可容易製造，可便宜製 造。 【圖面之簡單說明】 【圖1】顯示將本發明之光電變換元件適用於太陽電池 時之第1實施形態的部分截面圖。 【圖2】顯示第1之實施形態之太陽電池之厚度方向之 中央部分附近的截面擴大圖。 【圖3】顯示形成色素層之電子輸送層之截面的部分擴 大圖。 【圖4】顯示電子輸送層及色素層之構成的模式圖。 【圖5】顯示太陽電池之原理之模式圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【圖6】顯示示於圖1之太陽電池電路之等價電路圖。 【圖7】爲說明第1實施形態之太陽電池之其他之製造 方法的圖（顯示接合形成色素層之電子輸送層和正孔輸送層 前之狀態的擴大圖。 【圖8】顯示第2實施形態之太陽電池之構成的截面 圖。 【圖9】爲說明第2實施形態之太陽電池之製造方法的 圖（顯示接合形成色素層之電子輸送層和正孔輸送層前之狀 態的擴大圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -57- 516242 A7 B7 五、發明説明（55) 【符號之說明】 1 A、1 B 太陽電池 2 基板 3 第1之電極 4 電子輸送層 41 孔 5 正孔輸送層 51 凸部 6 第2之電極 7 間隔物 8 阻隔層 11A堆積體 12A堆積體 11 B堆積體 12B堆積體 100外部電路 200二極體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

層 素 色 D 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - 58 -

Claims (1)

1. 516242 A8 B8 C8 D8 愤請委遇明示dr年7月/r日所提之 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 修正本有無3<更實質内容是否淮予修正0 _______ 六、申請專利範圍 1 第90130020號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 r-一一 ___ __ I Ά Λ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國91^ 7角1¾曰:修正 Γ. 一種光電變換元件，屬於具有第1之電……： 和與該第1之電極對向設置之第2之電極， 和位於前述第1之電極和前述第2之電極間，該至少一部 分爲多孔質之電子輸送層， 和與該電子輸送層接觸之色素層， 和具有位於前述電子輸送層和前述第2之電極間的正孔輸 送層的光電變換元件中，其特徵係 具有防止或抑制前述第1之電極和前述正孔輸送層間 的短路的短路防止手段者。 2·如申請專利範圍第1項之光電變換元件，其中，前述 短路防止手段係較前述電子輸送層之空孔率，該空孔率變 小地加以形·成之阻隔層。 3. 如申請專利範圍第2項之光電變換元件，其中，令前 述阻隔層之空孔率爲A[%]，令前述電子輸送層之空孔率爲 B[%]時，B/A爲1.1以上者。 4. 如申請專利範圍第2項或第3項之光電變換元件，# 中，前述阻隔層之空孔率係20%以下.者。‘ 5. 如申請專利範圍第2項或第3項之光電變換元件，其 中，前述阻隔層和前述電子輸送層之厚度之比率係1:99\6q: 40 者。 . 6. 如申請專利範圍第2項或第3項之光電變換元件，其； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚) ~ ： " ---- 516242 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 中，前述阻隔層係平均厚度爲0 · 01〜1 Ο μ m者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 7.如申請專利範圍第2項或第3項之光電變換元件，其 中，前述阻隔層係具有與前述電子輸送層同等之電氣傳導 性者。 8·如申請專利範圍第2項或第3項之光電變換元件，其 中，前述阻隔層係主要以氧化鈦加以構成者。 9. 如申請專利範圍第2項或第3項之光電變換元件，其 中，前述阻隔層’係經由M〇D(Metal Organic Deposition或 Metal Organic Decomposition)法加以形成者。 10. 如申請專利範圍第9項之光電變換元件，其中，經 由前述MOD法形成前述阻隔層時所使用之阻隔層材料係包 含金屬烷氧基，和具有安定化該金屬烷氧基之機能之添加 物者。 11·如申請專利範圍第10項之光電變換元件，其中，前 述添加物係置換於前述金屬烷氧基之烷氧基，經由配位於 金屬烷氧基之金屬原子，抑制前述金屬烷氧基之水解的水 解抑制劑。 . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 12.如申請專利範圍第2項或第3項之光電變換元件， 其中，前述阻隔層和前述電子輸送層之整體之厚度方向之 阻抗値爲10 0 Ω / c m2以上者。 1 3.如申請專利範圍第2項或第3項之光電變換元件， 其中，前述阻隔層係位於前述第1之電極和前述電子輸送 層間。 . 14.如申請專利範圍第13項之光電變換元件，其中，前 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -2 - 516242 A8 B8 C8 _ D8 ___ 六、申請專利範圍 3 述阻隔層和前述電子輸送層之界面爲不明確。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 5.如申請專利範圍第1 3項之光電變換元件，其中，前 述阻隔層和前述電子輸送層係一體形成。 16. 如申請專利範圍第2項或第3項之光電變換元件， 其中，前述電子輸送層之一部，做爲前述阻隔層工作者。 17. 如申請專利範圍第丨項之光電變換元件，其中，前 述短路防止手段係規定前述第1之電極和前述正孔輸送層 之間隔的間隔物’者。 18·如申請專利範圍第17項之光電變換元件，其中，令 前述間隔物之平均厚度爲Η[μηι]，令前述正孔輸送層之最大 厚度爲hl[Mm]，令前述電子輸送層和前述色素層之合計之 最大厚度爲1ι2[μπι]時，滿足hl + h2>H- hi之關係。 19. 如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之光電變 換元件，其中，前述色素層係經由受光產生電子和正孔之 受光層。 20. 如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之光電變 換元件，其中，前述色素層係沿前述電子輸送層之外面及 細孔之內面形成者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 21. 如申請專利範圍第18項之光電變換元件，其中，前 述電子輸送層係具有輸送至少前述色素層所產生之電子的 機能。 22. 如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之光電變 換元件，其中’則述電子輸送層係成爲膜狀。 · 23·如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之光電變 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -3 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 516242 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4 換元件，其中，前述電子輸送層係平均厚度〇.卜300 μm 者。 24. 如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之光電變 換元件，其中’前述電子輸送層之空孔率係5〜90%° 25. 如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之光電變 換元件，其中’前述電子輸送層之至少一部分係使用平均 粒徑爲1 nm〜1 之電子輸送層材料之粉末加以形成。 26. 如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之光電變 換元件，其中，前述電子輸送層之至少一部分係經由使用 含有平均粒徑爲lnm〜1 μηι之電子輸送層材料之粉末之溶膠 液之溶膠·凝膠法所形成。 27. 如申請專利範圍第26項之光電變換元件，其中’前 述電子輸送層材料之粉末之前述溶膠液中之含有量爲 0 · 1〜1 0重量％。 28. 如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之光電變 換元件，其中，前述電子輸送層係主要以二氧化鈦所構 成。 . 29. 如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之光電變 換元件，其中，前述正孔輸送層係主要以具有離子傳導特 性之物質所構成。 30. 如申請專利範圍第29項之光電變換元件，其中’具 有前述離子傳導特性之物質係鹵化金屬化合物。 31. 如申請專利範圍第30項之光電變換元件，·其中’前 述鹵化金屬化合物係碘化金屬化合物。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

   本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -4 - 516242 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 32. 如申請專利範圍第29項之光電變換元件，其中，前 述正孔輸送層係經由塗佈包含具有前述離子傳導特性之物 質的正孔輸送層材料，塗佈於前述色素層上加以形成。 33. 如申請專利範圍第32項之光電變換元件，其中，前 述正孔輸送層係加熱前述色素層，將前述正孔輸送層材料 塗佈於前述色素層上加以形成。 34. 如申請專利範圍第32項之光電變換元件，其中，前 述正孔輸送層材料係於結晶化具有前述離子傳導特性之物 質時，包含具有抑制增大結晶尺寸機能的結晶尺寸粗大化 抑制物質。 35. 如申請專利範圍第34項之光電變換元件，其中，前 述結晶尺寸粗大化抑制物質之前述正孔輸出層材料中之含 有量係lx 10_6〜10重量％。 36. 如申請專利範圍第34項之光電變換元件，其中，前 述結晶尺寸粗大化抑制物質係硫氰酸鹽。 3 7.如申請專利範圍第34項之光電變換元件，其中，前 述結晶尺寸粗大化抑制物質係鹵化銨。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 38. 如申請專利範圍第34項之光電變換元件，其中，前 述結晶尺寸粗大化抑制物質係氰乙基化物者。 39. 如申請專利範圍第34項之光電變換元牛，其中，前 述結晶尺寸粗大化抑制物質係經由結合於前述碘化金屬化 合物之金屬原子，於結晶化前述碘化金屬化合物時’抑制 結晶尺寸之增大者。 · 40. 如申請專利範圍第32項之光電變換元件，其中，前 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -5 - 516242 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 6 述正孔輸送層材料係含有具有提升正孔之輸送效率的機能 之正孔輸送效率提升物質。 41·如申請專利範圍第40項之光電變換元件，其中，前 述正孔輸送效率提升物質之前述正孔輸送層材料中之含量 係lx 104〜lx 10 1重量％。 42·如申請專利範圍第40項之光電變換元件，其中，前 述輸送效率提升物質係鹵化物。 43·如申請專利範圍第42項之光電變換元件，其中，前 述鹵化物係鹵化銨。 44·如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之光電變 換元件，其中，具有支持前述第1之電極的基板。 45·如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之光電變 換元件，其中，前述第1之電極成爲正，前述第2之電極 成爲負，施加0.5V之電壓時，具有阻抗値爲1〇〇 Ω /cm2以 上特性。 46·如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之光電變 換元件，其中，對前述色素層之光之入射角爲90°的光電 變換效率爲r9()，光之入射角爲52°的光電變換效率爲Ru 時’ R5 2/ R9 0 = 〇.8 以上。 47·如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之光電變換 元件，其中，爲太陽電池者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製