WO2005087666A1 - 酸化チタン粒子及びこの酸化チタン粒子を用いた光電変換素子並びにその酸化チタン粒子の製造方法 - Google Patents

酸化チタン粒子及びこの酸化チタン粒子を用いた光電変換素子並びにその酸化チタン粒子の製造方法 Download PDF

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titanium
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Satoshi Uchida
Yoshitaka Sanehira
Paul Brandl
Mitsuru Ochiai
Kazuhisa Konno
Shigeru Suzuki
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Nippon Aerosil Co., Ltd.
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Definitions

  • Titanium oxide particles photoelectric conversion element using the titanium oxide particles, and method for producing the titanium oxide particles
  • the present invention relates to titanium oxide particles suitable for being dispersed in a conductive film of a photoelectric conversion element, a photoelectric conversion element using the titanium oxide particles, a method for producing titanium oxide particles, and a method for producing the titanium oxide particles.
  • the present invention relates to a dye-sensitized solar cell using an element.
  • a method for producing oxidized titanium particles by a liquid phase method in which niobium or tantalum is added as a dopant to the oxidized titanium particles (for example, see Patent Reference 1) is disclosed.
  • a titanium oxide precursor is mixed with water in a liquid tank, heated, and further post-treated.
  • the niobium or tantalum is added in the mixing step or the heating step.
  • a dopant is added by reacting a compound of niobium or tantalum.
  • the niobium or tantalum compound is a niobium or tantalum alkoxide.
  • An amine is used as a hydrolysis catalyst for titanium alkoxide.
  • a mixture containing water and either or both of the titanium oxide precursor or the complex formed by the titanium oxide precursor and the ligand and water is heated to 150 to 300 ° C. in a pressure vessel.
  • the titanium oxide precursor titanium halide or orthotitanate is used. It is stated that the use of the titanium oxide fine particles produced by this method increases the short-circuit current and enables the production of a photoelectric conversion element having excellent photoelectric conversion efficiency.
  • a manufacturing method of Sani ⁇ titanium ultrafine particles of a low rutile content of low-chlorine by gas phase method is disclosed (e.g., see Patent Document 2.)
  • the four The gas containing titanium salt and the oxidizing gas are introduced into a reactor at 800 to 1100 ° C., and the gas containing titanium is reacted with the oxidizing gas.
  • the titanium oxide generated by the dechlorination method also removes chlorine.
  • Patent Document 1 JP 2003-252624A (Claim 1, Paragraph [0006], Paragraph [0007])
  • Patent Document 2 International Publication WO 03Z074426 (Claims 11, 17, and 18) Disclosure of the Invention
  • the method for producing ultra-fine particles of titanium oxide having a low chlorine content and a low rutile content by the gas phase method disclosed in Patent Document 2 described above has a problem that it is difficult to handle the removed chlorine!
  • the purpose is to have a uniform primary particle size, and it does not cause aggregation even if it is not dispersed in a dispersion solution and has excellent storage properties, does not generate chlorine that is difficult to handle, and has excellent dispersibility in acidic aqueous solutions.
  • Another object of the present invention is to provide a photoelectric conversion element and a dye-sensitized solar cell using titanium oxide particles, which have high short-circuit current density and high photoelectric conversion efficiency.
  • the invention according to claim 1 includes 70 to 95% by weight of anatase crystal and has a BET specific surface area.
  • the titanium oxide particles described in claim 1 have a uniform primary particle size, and do not cause aggregation.
  • the invention according to claim 2 includes a base material 11 having a light transmitting property
  • porous film 21b adsorbed with the dye 21d is anatase crystal comprises 70 one 95 weight 0/0, a BET specific surface area of 65- 120 m 2 / g, in further method that is based on JIS K5101 It is set so as to contain the titanium oxide particles 21c having a measured oil absorption of 70 to 90 ml of ZOOg.
  • the specific surface area per unit volume of the porous film 21b increases, the amount of the adsorbed dye increases, and the dye-sensitized solar cell 80 using the photoelectric conversion device 10 The short-circuit current density increases, and the photoelectric conversion efficiency increases.
  • the characteristic configuration is that the theoretical combustion temperature of the flame is set at 400-700 ° C.
  • the invention according to claim 5 is a dye-sensitized solar cell using the photoelectric conversion element 10 according to claim 2 or 3, as shown in FIG.
  • the titanium oxide particles contain 70-95% by weight of anatase crystals, have a BET specific surface area of 65-120 m 2 / g, and further meet JIS K5101.
  • the oil absorption measured by the following method is 70-90 ml ZlOOg, so the primary particle size is uniform, no aggregation occurs, the dispersibility in acidic aqueous solution is excellent, and it is used as an electrode for dye-sensitized solar cells. It is most suitable for use.
  • the unit volume of the porous film may be reduced.
  • the specific surface area per unit area increases, the amount of adsorbed dye increases, the short-circuit current density of the dye-sensitized solar cell using this photoelectric conversion element increases, and the photoelectric conversion efficiency increases.
  • the theoretical combustion temperature of the flame due to the combustion of hydrogen is set to 400-700 ° C. If the primary particle size is uniform, no aggregation occurs even without dispersing in the dispersion, no difficult-to-handle chlorine is generated, and the dispersibility in acidic aqueous solution is 99.5%. Thus, the above-mentioned oxidized titanium particles can be obtained.
  • the specific surface area per unit volume of the porous film increases, so that the amount of the adsorbed dye increases, the short-circuit current density increases, and the photoelectric conversion efficiency increases.
  • FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a dye-sensitized solar cell using a photoelectric conversion element containing titanium oxide particles according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a graph showing the particle size distribution of powders of titanium oxide particles of Example 2 and Comparative Example 1.
  • FIG. 4 is a diagram showing IV curve characteristics of the dye-sensitized solar cells of Example 3 and Comparative Example 2.
  • the titanium oxide particles (titanium (TiO 2) particles) of this embodiment have an anatase crystal of 70%.
  • the BET specific surface area is 65 to 120 m 2 / g, preferably 70 to 100 m 2 Zg, and the oil absorption capacity measured by a method based on JIS K5101 is 70% by weight. -90mlZl00g, preferably 70-85ml / 100g.
  • titanium oxide The reason for limiting the BET specific surface area of the particles to the range of 65 to 120 m 2 Zg is that if the BET specific surface area is less than 65 m 2 Zg, the particle size of the titanium oxide particles becomes large, and if the particle diameter exceeds 120 m 2 Zg, the titanium oxide particles have a disadvantage. This is also a factor that causes the productivity of the machine to drop dramatically.
  • the oil absorption of the titanium oxide was limited to the range of 70-90 ml ZOOg.
  • the paste prepared using an acidic aqueous solution in which the titanium oxide was dispersed hereinafter referred to as an acidic aqueous paste and! /, This is because the viscosity of the acidic aqueous paste becomes too high, and if the viscosity exceeds 90mlZl00g, the viscosity of the acidic aqueous paste becomes too high.
  • the high purity titanium tetrachloride liquid is heated and vaporized, and the vaporized titanium tetrachloride is mixed with hydrogen and air to prepare a raw material mixed gas. Further, the raw material mixed gas is flame-hydrolyzed in a flame in which hydrogen is burned to produce titanium oxide particles.
  • the theoretical combustion temperature of the flame is set at 400-700 ° C, preferably 450-600 ° C.
  • the reason why the theoretical combustion temperature of the flame is set in the range of 400 to 700 ° C is that if the temperature is lower than 400 ° C, the productivity of titanium oxide is extremely reduced, and if the temperature exceeds 700 ° C, the product is manufactured. This is because there is a problem that the particle size of the titanium oxide particles increases.
  • titanium tetrachloride is vaporized in an evaporator 51 and then supplied to a mixer 52, and the vaporized titanium tetrachloride is mixed with oxygen (air) in the mixer 52.
  • the mixed gas is supplied to the parner 53 together with the hydrogen and burned. That is, titanium tetrachloride is flame-hydrolyzed by a burner 53 to produce titanium oxide particles (titer particles) and by-products (hydrochloric acid).
  • hydrochloric acid as a by-product is removed by a hydrochloric acid separator 56.
  • the desalted titanium oxide particles are stored in storage silo 57.
  • the particle size of the generated titanium oxide particles can be controlled by changing the conditions of the flame hydrolysis, for example, by changing the supply amounts of tetrachloride titanium, oxygen (air), hydrogen, and the like.
  • the first conductive film 21a it is preferable to use a film obtained by doping fluorine into oxide (FTO) or a film obtained by mixing indium oxide with a small amount of oxide (ITO).
  • the first conductive film 21a preferably has a surface resistivity of 5 to 15?
  • the acidic aqueous paste is prepared by the following method.
  • the titanium oxide particles produced by the above-mentioned flame hydrolysis method are mixed with an acidic aqueous solution such as nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid or the like to prepare an acidic aqueous solution in which the titanium oxide particles are dispersed.
  • the pH of the acidic aqueous solution is preferably 3 or less.
  • the pH of the acidic aqueous solution is adjusted to 3 or less because the interfacial potential of the titanium oxide particles 21c is controlled and the dispersibility of the titanium oxide particles 21c is enhanced.
  • a thickener, a dispersant, and the like are added to the acidic aqueous solution in which the titanium oxide particles are dispersed and uniformly mixed to prepare an acidic aqueous paste.
  • the thickener include dalicols such as polyethylene glycol
  • the dispersant include acetylacetone and Triton-X100 (alkyl phenoxy polyethylene glycol type nonionic surfactant).
  • Polyethylene glycol is added as a thickener because it only elevates the viscosity of the acidic aqueous paste and enables a thick film to be formed.
  • porous film 21b containing lc is formed with a communication hole penetrating the surface thereof on the back surface thereof and the adhesion strength of the porous film 21b to the first conductive film 21a is increased. If a surfactant such as Triton-XlOO is used as a dispersant, no residual components remain after heating! / There are IJ points.
  • the above-mentioned acidic aqueous paste is applied onto the first conductive film 21a of the first substrate 11 by a doctor blade method, a squeegee method, a spin coating method, a screen printing method, or the like. After drying, the resultant is placed in an electric furnace and kept at 300 to 600 ° C. in the air for 30 to 90 minutes and fired to form a porous film 21b on the first conductive film 21a.
  • the porous film 21b forms the working electrode 21 together with the first conductive film 21a and a color element 21d described later.
  • the reason why the firing temperature was limited to the range of 300-600 ° C was that combustion could not be completed at temperatures below 300 ° C! /, Organic additives remained and inhibited the adsorption of dyes, and titanium oxide particles themselves were not used.
  • High photoelectric conversion characteristics due to insufficient sintering of This is because, when the temperature exceeds 600 ° C., the first base material 11 becomes soft and hinders the production of the working electrode 21.
  • the reason why the firing time is limited to the range of 30 to 90 minutes is that if it is less than 30 minutes, there is a problem that sintering failure occurs, and if it exceeds 90 minutes, the grain growth due to firing proceeds too much and the specific surface area decreases. This is because there is a defect.
  • the acidic aqueous paste is applied onto the first conductive film of the first base material by a squeegee (applicator) method, a screen, and the like. Apply by printing method, electrodeposition method, spray method, DJP (Direct jet printing) method, etc., press-mold as needed, and then irradiate microwave to form a porous film on the first conductive film .
  • the first base material 11 having the porous film 21b formed on the first conductive film 21a is immersed in a dye solution to adsorb and fix the dye 21d to the porous film 21b.
  • a dye solution to adsorb and fix the dye 21d to the porous film 21b.
  • the dye 21d in addition to the ruthenium complex, an organic dye exhibiting a photoelectric effect, specifically, a methine dye, a xanthene dye, a porphyrin dye, a phthalocyanine dye, an azo dye, a coumarin dye, or the like is preferably used.
  • One or more mixed dyes selected from the group consisting of these dyes can also be used as the photoelectric conversion material.
  • the ruthenium complex is dissolved in a single solvent such as acetonitrile, t-BuOH, ethanol, or a mixed solvent thereof to prepare a dye solution, and the concentration of the dye solution is adjusted to 5 ⁇ 1 It is prepared to 0-4 mol.
  • the immersion of the first substrate 11 in the dye solution is usually performed at room temperature for about 20 hours.
  • the immersion time of the first base material 11 in the dye solution was set to about 20 hours.
  • the dye solution could be reduced to a minimum of about 5 minutes.
  • the photoelectric conversion element 10 is manufactured.
  • the photoelectric conversion element 10 manufactured as described above since the amount of the adsorbed dye per unit volume and the amount of the adsorbed dye per unit area are large, the dye using the photoelectric conversion element 10 is used.
  • the short-circuit current density of the sensitized solar cell 80 increases, and as a result, the photoelectric conversion efficiency increases.
  • the counter electrode 22 is formed by forming the second conductive film 22a on the second base material 12.
  • the second conductive film 22a is formed on one surface, both surfaces, or the entire surface of the second base material 12 by an evaporation method, a sputtering method, an ion plating method, a hydrolysis method, or the like.
  • the second base material 12 a glass plate or a plastic film having flexibility is preferably used.
  • the second conductive film 22a a platinum foil, a film obtained by doping fluorine into silicon oxide (FTO)
  • FTO fluorine into silicon oxide
  • the electrolyte solution 13 is stored between the working electrode 21 and the counter electrode 22 in a state where the working electrode 21 of the first base material 11 and the counter electrode 22 of the second base material 12 face each other at a predetermined interval. .
  • the electrolyte solution 13 includes a supporting electrolyte having an anionic force such as a cation such as lithium ion or a chloride ion, an acid-reducing pair such as an iodine-iodine compound or a bromine-bromine compound present in the supporting electrolyte, and an alcohol-based electrolyte.
  • a supporting electrolyte having an anionic force such as a cation such as lithium ion or a chloride ion, an acid-reducing pair such as an iodine-iodine compound or a bromine-bromine compound present in the supporting electrolyte, and an alcohol-based electrolyte.
  • an anionic force such as a cation such as lithium ion or a chloride ion
  • an acid-reducing pair such as an iodine-iodine compound or a bromine-bromine compound present in the supporting electrolyte
  • an alcohol-based electrolyte an alcohol-based electrolyt
  • a 10-30 m thick resin film spacer (not shown). ) Is interposed between the working electrode 21 and the counter electrode 22.
  • an electric insulating adhesive such as epoxy resin is applied to the periphery of the working electrode 21 and the counter electrode 22 and cured.
  • a dye-sensitized solar cell 80 is manufactured.
  • the short-circuit current density is increased, and as a result, the photoelectric conversion efficiency is increased.
  • the flow rate of Yonshioi ⁇ titanium gas becomes at LlOkgZ
  • the flow rate of hydrogen gas is Ri Do at the time of 30 Nm 3 Z
  • the flow rate of air is at 600 Nm 3 Z
  • the raw material gas are mixed
  • the raw material mixed gas The resulting product was introduced into the Pana 53 of the flame hydrolysis apparatus shown in FIG. 2, and was subjected to flame hydrolysis to produce titanium oxide particles. These titanium oxide particles were used as Example 1.
  • the flame hydrolysis The theoretical combustion temperature of the flame at was 510 ° C.
  • the flow rate of Yonshioi ⁇ titanium gas becomes at LOOkgZ
  • the flow rate of hydrogen gas is Ri Do and at 27 nm 3 Z
  • the flow rate of air is at 660 nm 3 Z
  • the raw material gas are mixed, the raw material mixed gas
  • the mixture was introduced into the flame hydrolysis apparatus used in Example 1 and subjected to flame hydrolysis to produce titanium oxide particles. These titanium oxide particles were used as Example 2.
  • the theoretical combustion temperature of the flame in the above flame hydrolysis was 450 ° C.
  • the flow rate of Yonshioi ⁇ titanium gas becomes at 120KgZ, the flow rate of hydrogen gas is Ri Do and at 33 nm 3 Z, as the flow rate of air is at 500 Nm 3 Z, the raw material gas are mixed, the raw material mixed gas The mixture was introduced into the flame hydrolysis apparatus used in Example 1 and subjected to flame hydrolysis to produce titanium oxide particles. These titanium oxide particles were used as Comparative Example 1.
  • the theoretical combustion temperature of the flame in the above flame hydrolysis was 720 ° C.
  • the content (% by weight) of anatase crystals contained in the titanium oxide particles of Example 1, Example 2 and Comparative Example 1, and the BET specific surface area (m 2 Zg) and oil absorption (mlZlOOg) of titanium oxide were measured. .
  • the results are shown in Table 1, together with the flow rates of titanium tetrachloride gas, hydrogen gas and air, and the theoretical combustion temperature of the flame.
  • the content ratio of anatase crystal contained in the titanium oxide particles was determined by measuring the powder X-ray diffraction method.
  • the BET specific surface area of the titanium oxide particles was determined by adsorbing a gas molecule (nitrogen molecule) having a known occupation area on the surface of the titanium oxide particles, and measuring the adsorption amount of the gas molecules.
  • the oil absorption was measured by a method based on JIS K5101. Specifically, the oil absorption A (mlZlOOg) is as follows: 2. Place OOg titanium oxide particles on a glass plate, add oil little by little from the micro burette onto the glass plate, and add the specified metal spatula. When the mixture of the oil and the titanium oxide particles becomes putty and has moldability, the end point is determined. After measuring the oil amount V (ml) at this time, the following formula ( It was calculated using 1).
  • the BET specific surface area in Comparative Example 1 was as small as 51 m 2 Zg, whereas the BET specific surface areas in Examples 1 and 2 were as large as 73 m 2 / g and 86 m 2 / g.
  • Natsuta In Comparative Example 1, the oil absorption was as small as 65 mlZ100 g, whereas in Examples 1 and 2, the oil absorption was as large as 71 mlZ100 g and 78 mlZ100 g. As a result, it was found that the viscosity of the acidic aqueous solution was appropriate.
  • Example 2 and Comparative Example 1 which also had the titanium oxide particle strength were measured.
  • a powder composed of titanium oxide particles was photographed with an electron microscope, and the particle size distribution of primary particles was measured by counting each one from the photograph.
  • Figure 3 shows the results.
  • the particle size distribution curve of the powder composed of the titanium oxide particles of Example 2 is sharper than the particle size distribution curve of the powder having the titanium oxide particle power of Comparative Example 1. It was found that the titanium oxide particles of No. 2 had a more uniform primary particle diameter than the titanium oxide particles of Comparative Example 1.
  • the first substrate 11 with the first conductive film 21a is made of glass
  • the first conductive film 21a is a film made of Nippon Sheet Glass Co., Ltd. on which one surface of the plate is coated with a first conductive film 21a (a film obtained by doping fluorine into silicon oxide tin). there were.
  • the first substrate 11 with the first conductive film 21a coated with the above-mentioned acidic aqueous paste is placed in an electric furnace, and is baked at 500 ° C for 30 minutes in the air to form a film on the first conductive film 21a.
  • a 2 lb porous film containing titanium oxide particles 21c was prepared.
  • the powdery particles of the oxidized titanium particles of Comparative Example 1 were mixed with 4.9 g of nitric acid aqueous solution (pH: 0.7) to prepare an acidic aqueous solution. Except that 0.21 g of acetyl acetone and 0.105 g of polyethylene glycol (average molecular weight: 500,000) were mixed with the aqueous solution to prepare an acidic aqueous paste, the dye sensitization was performed in the same manner as in Example 3. A battery was manufactured. This dye-sensitized solar cell was used as Comparative Example 2.
  • Example 3 With the dye-sensitized solar cells of Example 3 and Comparative Example 2, a 300 W solar simulator (manufactured by Oriel) was used as a light source, and the irradiation light amount was 100 mWZcm 2 [AM (air mass) 1.5 G]. While irradiating light, IV curve characteristics were measured using a potentio stud (HSV-100F manufactured by Hokuto Denko KK). Fig. 4 shows the results.
  • the short-circuit current density of the dye-sensitized solar cell of Comparative Example 2 was as low as 10.9 mAZcm 2
  • the short-circuit current density of the dye-sensitized solar cell of Example 3 was 12 . 2mAZcm 2 and high.
  • the photoelectric conversion efficiency r? (%) Is obtained by the obtained Voc (open-circuit voltage value: V), Isc (short-circuit current value: mA), ff (filter factor value), L (irradiation light amount: mW / cm 2 ) and S (area of the porous membrane: cm 2 ) were calculated using the following equation (1).
  • the short-circuit current density and the photoelectric conversion efficiency of the dye-sensitized solar cell are improved, thereby promoting the use of the solar cell. Can be achieved.

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Abstract

　一次粒径が揃い、分散液中に分散させなくても凝集が発生せず保存性に優れ、取扱いの難しい塩素が発生せず、酸性水溶液への分散性に優れる酸化チタン粒子を得る。 　本発明の酸化チタン粒子２１ｃはアナターゼ結晶を７０～９５重量％含み、そのＢＥＴ比表面積が６５～１２０ｍ２／ｇであり、更にＪＩＳ　Ｋ５１０１に基づく方法で測定された吸油量が７０～９０ｍｌ／１００ｇである。光電変換素子１０は、光透過性を有する基材１１と、この基材１１上に形成されかつ色素を吸着した多孔質膜２１ｂとを備え、この色素を吸着した多孔質膜２１ｂは上記酸化チタン粒子２１ｃを含む。

Description

明 細 書
酸化チタン粒子及びこの酸化チタン粒子を用いた光電変換素子並びに その酸化チタン粒子の製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、光電変換素子の導電膜に分散するのに適した酸ィ匕チタン粒子と、この 酸化チタン粒子を用いた光電変換素子と、酸化チタン粒子の製造方法と、この光電 変換素子を用いた色素増感太陽電池に関するものである。
背景技術
[0002] 従来、この種の酸ィ匕チタン粒子の製造方法として、酸ィ匕チタン粒子にドーパントとし てニオブ又はタンタルを添加した液相法による酸ィ匕チタン微粒子の作製方法 (例え ば、特許文献 1参照。）が開示されている。この酸化チタン微粒子を加水分解法で作 製する場合には、酸化チタン前駆体を液槽で水と混合し、加熱し、更に後処理する。 上記ニオブ又はタンタルは上記混合工程又は加熱工程で添加される。具体的には、 先ずチタンアルコキシドの加水分解の際に、ニオブ又はタンタルの化合物を作用さ せることによりドーパントを添加する。上記ニオブ又はタンタルの化合物がニオブ又は タンタルのアルコキシドである。またチタンアルコキシドの加水分解触媒としてアミンを 用いる。次に酸化チタン前駆体又は酸化チタン前駆体と配位子とにより形成された 錯体のいずれか一方又は双方と水とを含有する混合物を圧力容器内で 150— 300 °Cに加熱する。上記酸ィ匕チタン前駆体としては、ハロゲンィ匕チタン又はオルトチタン 酸エステルを用いる。この方法で製造された酸化チタン微粒子を用いると、短絡電流 が増大し、光電変換効率に優れた光電変換素子を製造できると述べられている。
[0003] また別の方法として、気相法による低塩素で低ルチル含有の酸ィ匕チタン超微粒子 の製造方法が開示されている（例えば、特許文献 2参照。 ) 0この製造方法では、四 塩ィ匕チタンを含むガスと酸ィ匕性ガスを 800— 1100°Cの反応器に導入して、四塩ィ匕 チタンを含むガスを酸ィ匕性ガスと反応させ、次 、で例えば乾式脱塩素法で生成した 酸ィ匕チタン力も塩素を除去して 、る。
特許文献 1 :特開 2003— 252624号公報 (請求項 1、段落 [0006]、段落 [0007]) 特許文献 2 :国際公開 WO 03Z074426号 (請求項 11、 17及び 18) 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] しかし、上記従来の特許文献 1に示された液相法による酸化チタン微粒子の作製 方法では、ナノサイズのアルコキシドから作製した微細粒子の凝集を抑制するために 、常に分散液中に分散させておかなければならず、固液比や液性 (pH)を調製する ことが非常に難しい不具合があった。
また、上記従来の特許文献 2に示された気相法による低塩素で低ルチル含有の酸 化チタン超微粒子の製造方法では、除去した塩素の取扱!、が難しい問題点もあった 本発明の目的は、一次粒径が揃っており、また分散液中に分散させなくても凝集が 発生せずかつ保存性に優れ、取扱いの難しい塩素が発生せず、更に酸性水溶液へ の分散性に優れている、酸ィ匕チタン粒子及びその製造方法を提供することにある。 本発明の別の目的は、短絡電流密度及び光電変換効率が高い、酸化チタン粒子 を用いた光電変換素子及び色素増感太陽電池を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0005] 請求項 1に係る発明は、アナターゼ結晶を 70— 95重量％含み、 BET比表面積が
65— 120m2Zgであり、更に JIS K5101に基づく方法で測定された吸油量が 70—
90mlZlOOgである酸化チタン粒子である。
この請求項 1に記載された酸ィ匕チタン粒子は、一次粒径が揃い、凝集が発生せず
、更に酸性水溶液への分散性に優れている。
[0006] 請求項 2に係る発明は、図 1に示すように、光透過性を有する基材 11と、この基材 1
1上に形成されかつ色素 21dを吸着した多孔質膜 21bとを備えた光電変換素子の改 良である。
その特徴ある構成は、色素 21dを吸着した多孔質膜 21bが、アナターゼ結晶を 70 一 95重量0 /0含み、 BET比表面積が 65— 120m2/gであり、更に JIS K5101に基 づく方法で測定された吸油量が 70— 90mlZlOOgである酸ィ匕チタン粒子 21cを含 むところにめる。 この請求項 2に記載された光電変換素子では、多孔質膜 21bの単位体積当りの比 表面積が増大するため、吸着色素量が増え、この光電変換素子 10を用いた色素増 感太陽電池 80の短絡電流密度が高くなり、光電変換効率が高くなる。
[0007] 請求項 4に係る発明は、上記特許文献 2とは異なる気相法をベースにしており、水 素を燃焼させた火炎中で四塩化チタンを火炎加水分解して酸化チタン粒子を製造 する方法の改良である。
その特徴ある構成は、上記火炎の理論燃焼温度を 400— 700°Cに設定するところ にある。
この請求項 4に記載された方法で酸ィ匕チタン粒子を製造すると、一次粒径が揃って おり、凝集が発生せず、更に酸性水溶液への分散性に優れている、請求項 1に記載 された酸ィ匕チタン粒子を得ることができる。
[0008] 請求項 5に係る発明は、図 1に示すように、請求項 2又は 3に記載の光電変換素子 10を用いた色素増感太陽電池である。
この請求項 5に記載された色素増感太陽電池では、多孔質膜 21bの単位体積当り の比表面積が増大するため、吸着色素量が増え、短絡電流密度が高くなり、光電変 換効率が高くなる。
発明の効果
[0009] 以上述べたように、本発明によれば、酸ィ匕チタン粒子がアナターゼ結晶を 70— 95 重量％含み、その BET比表面積が 65— 120m2/gであり、更に JIS K5101に基づ く方法で測定された吸油量が 70— 90mlZlOOgであるので、一次粒径が揃い、凝 集が発生せず、酸性水溶液への分散性に優れており、色素増感太陽電池の電極と して用いるのに最適である。
また光電変換素子の光透過性を有する基材上に色素を吸着した多孔質膜を形成 し、この色素を吸着した多孔質膜が上記酸ィ匕チタン粒子を含めば、多孔質膜の単位 体積当りの比表面積が増大するため、吸着色素量が増え、この光電変換素子を用い た色素増感太陽電池の短絡電流密度が高くなり、光電変換効率が高くなる。
また水素を燃焼させた火炎中で四塩ィ匕チタンを火炎加水分解して酸ィ匕チタン粒子 を製造するとき、水素の燃焼による火炎の理論燃焼温度を 400— 700°Cに設定すれ ば、上記一次粒径が揃って、分散液に分散させなくても凝集が発生せず、また取扱 いの難しい塩素が発生せず、酸性水溶液への分散性に優れている純度 99. 5%以 上の酸ィ匕チタン粒子を得ることができる。
更に上記光電変換素子を用いた色素増感太陽電池は、多孔質膜の単位体積当り の比表面積が増大するため、吸着色素量が増え、短絡電流密度が高くなり、光電変 換効率が高くなる。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]本発明実施形態の酸化チタン粒子を含む光電変換素子を用いた色素増感太 陽電池の断面構成図である。
[図 2]高純度の四塩ィ匕チタンを火炎加水分解して酸ィ匕チタン粒子を製造するプロセ スを示す図である。
[図 3]実施例 2及び比較例 1の酸ィ匕チタン粒子力 なる粉体の粒度分布を示す図で ある。
[図 4]実施例 3及び比較例 2の色素増感太陽電池の I - Vカーブ特性を示す図である 符号の説明
[0011] 10 光電変換素子
11 第 1基材 (基材）
21b 多孔質膜
21c 酸化チタン粒子
21d 色素
80 色素増感太陽電池
発明を実施するための最良の形態
[0012] 次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
この実施の形態の酸化チタン粒子 (チタ-ァ (TiO )粒子）はアナターゼ結晶を 70
2
一 95重量％、好ましくは 75— 90重量％含み、その BET比表面積が 65— 120m2/ g、好ましくは 70— 100m2Zgであり、更に JIS K5101に基づく方法で測定された吸 油量力 70— 90mlZl00g、好ましくは 70— 85ml/100gである。ここで酸化チタン 粒子の BET比表面積を 65— 120m2Zgの範囲に限定したのは、 65m2Zg未満で は酸ィ匕チタン粒子の粒径が大きくなる不具合があり、 120m2Zgを越えると酸ィ匕チタ ンの生産性が極端に低下する力もである。更に酸ィ匕チタンの吸油量を 70— 90mlZ lOOgの範囲に限定したのは、 70mlZl00g未満では酸ィ匕チタンを分散した酸性水 溶液を用いて調製したペースト（以下、酸性水系ペーストと!/、う）の粘度が低くなり過 ぎ、 90mlZl00gを越えると酸性水系ペーストの粘度が高くなり過ぎるからである。
[0013] このように構成された酸化チタン粒子の製造方法を説明する。
上記高純度の四塩化チタン液を加熱して気化させるとともに、この気化した四塩ィ匕 チタンを水素及び空気と混合して原料混合ガスを調製する。更に水素を燃焼させた 火炎中で、上記原料混合ガスを火炎加水分解して酸化チタン粒子を製造する。なお 、上記火炎の理論燃焼温度を 400— 700°C、好ましくは 450— 600°Cに設定する。こ こで、上記火炎の理論燃焼温度を 400— 700°Cの範囲に設定したのは、 400°C未満 では酸ィ匕チタンの生産性が極端に低下し、 700°Cを越えると製造された酸ィ匕チタン 粒子の粒径が大きくなる不具合があるからである。
[0014] 上記火炎加水分解法による酸化チタン粒子の製造方法を具体的に説明する。
図 2に示すように、先ず四塩ィ匕チタンを蒸発器 51で気化した後に混合器 52に供給 し、この気化された四塩化チタンを混合器 52内で酸素 (空気）と混合する。次にこの 混合ガスはパーナ 53に水素とともに供給されて燃焼される。即ち、四塩化チタンをバ ーナ 53で火炎加水分解することにより、酸ィ匕チタン粒子 (チタ-ァ粒子）と副生成物（ 塩酸）が生成される。更にこの酸ィ匕チタン粒子及び副生成物を冷却ゾーン 54で冷し た後に、副生成物の塩酸を塩酸分離器 56で除去する。脱塩された酸化チタン粒子 は貯蔵サイロ 57に貯えられる。なお、火炎加水分解の条件、例えば四塩ィ匕チタン、 酸素 (空気）、水素の供給量等を変えることにより、生成される酸化チタン粒子の粒径 をコントロールできるようになって 、る。
[0015] 上記酸ィ匕チタン粒子を用いた光電変換素子 10の製造方法を説明する。
先ず第 1基材 11の上に第 1導電膜 21aを形成する（図 1)。次いでこの第 1導電膜 2 laの上に酸性水系ペーストを塗布して乾燥する。この第 1導電膜 21aは、第 1基材 1 1の一方の面、両面或いは全面に、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング 法、加水分解法等により形成する。第 1基材 11としては、光透過性を有するガラス板 又は光透過性を有しかつ可撓性を有するプラスチックフィルムを用いることが好ましく
、第 1導電膜 21aとしては、酸ィ匕錫にフッ素をドープした膜 (FTO)や、酸化インジウム に少量の酸ィ匕錫を混合した膜 (ITO膜)を用いることが好ましい。上記第 1導電膜 21 aの表面抵抗率は 5— 15 ΩΖ口であることが好ましい。
[0016] また酸性水系ペーストは次の方法により調製する。先ず上述した火炎加水分解法 で製造した酸化チタン粒子を硝酸、塩酸、硫酸等の酸性水溶液と混合して、酸化チ タン粒子が分散した酸性水溶液を調製する。この酸性水溶液の pHは 3以下であるこ とが好ましい。酸性水溶液の pHを 3以下にしたのは、酸ィ匕チタン粒子 21cの界面電 位が制御され、酸ィ匕チタン粒子 21cの分散性が高まるからである。次いでこの酸化チ タン粒子を分散した酸性水溶液に増粘剤、分散剤等を加えて均一に混合し、酸性水 系ペーストを調製する。増粘剤としては、ポリエチレングリコール等のダリコール類が 例示され、分散剤としては、ァセチルアセトン、 Triton-X100 (アルキルフエノキシポリ エチレングリコール型非イオン性界面活性剤）が例示される。増粘剤としてポリェチレ ングリコールを添加するのは、酸性水系ペーストの粘度を高めて厚膜の形成を可能と するだけでなぐ酸性水系ペーストの加熱中に蒸散することにより、酸ィ匕チタン粒子 2 lcを含む多孔質膜 21bにその表面力 裏面に貫通する連通孔を形成させるとともに 、この多孔質膜 21bの第 1導電膜 21aとの密着強度を高めるためである。分散剤とし て Triton-XlOOのような界面活性剤を用いれば、加熱後に残留成分が残らな!/、と！/、う 禾 IJ点がある。
[0017] 次に多孔質膜 21bの形成方法を説明する。第 1基材 11としてガラス板を用いた場 合、上記酸性水系ペーストを第 1基材 11の第 1導電膜 21a上に、ドクターブレード法 、スキージ法、スピンコート法、スクリーン印刷法等により塗布し乾燥した後に、電気 炉に入れて大気中で 300— 600°Cに 30— 90分間保持して焼成し、第 1導電膜 21 a 上に多孔質膜 21bを形成する。この多孔質膜 21bは第 1導電膜 21a及び後述する色 素 21dとともに作用電極 21を構成する。ここで、焼成温度を 300— 600°Cに範囲に 限定したのは、 300°C未満では燃焼しきれな!/、有機添加物が残留して色素の吸着を 阻害したり、酸ィヒチタン粒子自体の焼結が不十分なため高い光電変換特性が得られ ないという不具合があり、 600°Cを越えると第 1基材 11が軟ィ匕して作用電極 21の作 製に支障をきたすという不具合があるからである。また焼成時間を 30— 90分間に範 囲に限定したのは、 30分間未満では焼結不良を起す不具合があり、 90分間を越え ると焼成による粒成長が進行し過ぎて比表面積が低下するという不具合があるからで ある。また第 1基材として可撓性を有するプラスチックフィルム (例えば、ポリエチレン テレフタレートフィルム)を用いた場合、上記酸性水系ペーストを第 1基材の第 1導電 膜上に、スキージ (アプリケータ)法、スクリーン印刷法、電着法、スプレー法、 DJP ( Direct jet printing)法等により塗布し、必要に応じてプレス成型した後に、マイクロ波 を照射して、第 1導電膜上に多孔質膜を形成する。
[0018] 次に第 1導電膜 21a上に多孔質膜 21bを作製した第 1基材 11を色素溶液に浸漬 することにより、多孔質膜 21bに色素 21dを吸着させて定着させる。色素 21dとしては 、ルテニウム錯体の他、光電効果を示す有機色素、具体的には、メチン色素、キサン テン系色素、ポルフィリン色素、フタロシアニン色素、ァゾ系色素、クマリン系色素等 を用いることが好ましぐこれらの色素力 なる群より選ばれた 1種又は 2種以上の混 合色素を光電変換材料として用いることもできる。色素 21dとして、ルテニウム錯体を 用いる場合、ルテニウム錯体をァセトニトリル、 t- BuOH、エタノール等の単独溶媒若 しくはこれらの混合溶媒に溶解して色素溶液を調製し、この色素溶液の濃度を 5 X 1 0— 4モルに調製する。また上記第 1基材 11の色素溶液への浸漬は、通常、室温下で 20時間程度行われる。ここで、第 1基材 11の色素溶液への浸漬時間を 20時間程度 としたが、色素溶液を沸点近くまで加熱'還流することにより、最短 5分程度まで縮め ることができ、酸ィ匕チタン粒子の膜厚や電極の損傷リスク等を考慮して、適宜操作温 度との兼合いで吸着色素量が最大となるように留意する。更に上記色素を吸着した 多孔質膜 21b表面は洗浄後、乾燥される。これにより光電変換素子 10が作製される このように製造された光電変換素子 10では、単位体積当りの吸着色素量及び単位 面積当りの吸着色素量が多いため、この光電変換素子 10を用いた色素増感太陽電 池 80の短絡電流密度が高くなり、その結果として光電変換効率が高くなる。
[0019] 次に上記光電変換素子 10を用いた色素増感太陽電池 80の製造方法を説明する 第 2基材 12に第 2導電膜 22aを形成することにより対極 22を作製する。第 2導電膜 22aは、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、加水分解法等により第 2 基材 12の一方の面、両面或いは全面に形成される。第 2基材 12としては、ガラス板 又は可撓性を有するプラスチックフィルムを用いることが好ましぐ第 2導電膜 22aとし ては、白金箔、酸ィ匕錫にフッ素をドープした膜 (FTO)や、酸化インジウムに少量の酸 化錫を混合した膜 (ITO膜)等を用いることが好ま Uヽ。また第 1基材 11の作用電極 2 1と第 2基材 12の対電極 22とを所定の間隔をあけて対向させた状態で、作用電極 21 及び対電極 22間に電解質溶液 13を貯留する。電解質溶液 13は、リチウムイオンな どの陽イオンや塩素イオンなどの陰イオン力 なる支持電解質と、この支持電解質中 に存在するヨウ素 ヨウ素化合物や臭素 臭素化合物などの酸ィヒ還元対と、アルコー ル系（エタノール、 t-ブタノール、）又は-トリル系（ァセトニトリル、メトキシァセトニトリ ル、 3-メトキシプロピオ-トリル)の単独溶媒又は混合溶媒とを混合して調製される。 なお、第 1基材 11の作用電極 21と第 2基材 12の対電極 22との間隔を所定値に保つ ために、厚さ 10— 30 mの榭脂フィルム製スぺーサ（図示せず）を作用電極 21及び 対電極 22間に介装する。また上記電解質溶液 13の漏洩を防止するために、作用電 極 21及び対電極 22間であって、これらの周縁にエポキシ榭脂などの電気絶縁性接 着剤を塗布して硬化させる。これにより色素増感太陽電池 80が作製される。
このように製造された色素増感太陽電池 80では、単位体積当りの吸着色素量及び 単位面積当りの吸着色素量が多いため、短絡電流密度が高くなり、その結果として 光電変換効率が高くなる。
実施例
次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
<実施例 1 >
四塩ィ匕チタンガスの流量が llOkgZ時となり、水素ガスの流量が 30Nm3Z時とな り、空気の流量が 600Nm3Z時となるように、原料ガスを混合し、この原料混合ガスを 図 2の火炎加水分解装置のパーナ 53に導入して、火炎加水分解を行い、酸化チタ ン粒子を作製した。この酸ィ匕チタン粒子を実施例 1とした。なお、上記火炎加水分解 における火炎の理論燃焼温度は 510°Cであった。
<実施例 2>
四塩ィ匕チタンガスの流量が lOOkgZ時となり、水素ガスの流量が 27Nm3Z時とな り、空気の流量が 660Nm3Z時となるように、原料ガスを混合し、この原料混合ガスを 実施例 1で用いた火炎加水分解装置のパーナに導入して火炎加水分解を行い、酸 化チタン粒子を作製した。この酸ィ匕チタン粒子を実施例 2とした。なお、上記火炎加 水分解における火炎の理論燃焼温度は 450°Cであった。
<比較例 1 >
四塩ィ匕チタンガスの流量が 120kgZ時となり、水素ガスの流量が 33Nm3Z時とな り、空気の流量が 500Nm3Z時となるように、原料ガスを混合し、この原料混合ガスを 実施例 1で用いた火炎加水分解装置のパーナに導入して火炎加水分解を行い、酸 化チタン粒子を作製した。この酸ィ匕チタン粒子を比較例 1とした。なお、上記火炎加 水分解における火炎の理論燃焼温度は 720°Cであった。
[0021] <比較試験 1及び評価 >
実施例 1、実施例 2及び比較例 1の酸化チタン粒子に含まれるアナターゼ結晶の含 有割合 (重量％)と、酸化チタンの BET比表面積 (m2Zg)及び吸油量 (mlZlOOg) を測定した。その結果を、四塩化チタンガス、水素ガス及び空気の各流量と、火炎の 理論燃焼温度とともに、表 1に示す。なお、酸ィヒチタン粒子に含まれるアナターゼ結 晶の含有割合は、粉末 X線回折法により測定して求めた。また酸ィ匕チタンの BET比 表面積は、酸ィ匕チタン粒子の表面に、占有面積が既知の気体分子 (窒素分子)を吸 着させて、この気体分子の吸着量を測定して求めた。更に吸油量は、 JIS K5101に 基づく方法で測定した。具体的には、吸油量 A(mlZlOOg)は、 2. OOgの酸化チタ ン粒子をガラス板上に載せ、煮あまに油を少量ずつミクロビューレットからガラス板上 に滴下し、規定の金属ヘラでよく混合し、油と酸ィ匕チタン粒子の混合物がパテ状とな り成形性をもった時点で終点とし、このときのあまに油量 V (ml)を測定した後に、次の 式（1)を用いて算出した。
A= (V/2. 00) X 100 …… (1)
[0022] [表 1] 原料混合力"スの流量 火炎の理論アナタ セ、'結晶
鼸温度 の含有割合 BET比麵積 吸油量 随化チタン 水素 空気 (。C) (11%) (m 2/g) (ml/100g) (kg/I) (Nm 3/時） (Nm 3/時） 実施例 1 110 30 600 510 88 73 71 謹 1 2 100 27 660 450 87 86 78 比棚 1 120 33 500 720 81 51 65
[0023] 表 1から明らかなように、比較例 1では BET比表面積が 51m2Zgと小さ力つたのに 対し、実施例 1及び 2では BET比表面積が 73m2/g及び 86m2/gと大きくなつた。 また比較例 1では吸油量が 65mlZl00gと少な力つたのに対し、実施例 1及び 2では 吸油量が 71mlZl00g及び 78mlZl00gと多くなつた。この結果、酸性水溶液の粘 度が適切であったことが判った。
[0024] <比較試験 2及び評価 >
実施例 2及び比較例 1の酸ィ匕チタン粒子力もなる粉体の粒度分布を測定した。この 測定は、酸化チタン粒子からなる粉体を電子顕微鏡で撮影し、その写真から 1つず つ数えて一次粒子の粒度分布を測定した。その結果を図 3に示す。
図 3から明らかなように、実施例 2の酸化チタン粒子からなる粉体の粒度分布曲線 は比較例 1の酸ィ匕チタン粒子力もなる粉体の粒度分布曲線よりシャープになっており 、実施例 2の酸ィ匕チタン粒子の方が比較例 1の酸ィ匕チタン粒子より一次粒径が揃つ ていることが判った。
[0025] <実施例 3 >
先ず実施例 2の酸ィ匕チタン粒子力もなる粉体 2. lgを硝酸水 (pH : 0. 7) 4. 9gと混 合して酸ィ匕チタン粒子が分散した酸性水溶液を調製した。次 、でこの酸ィ匕チタン粒 子が分散した酸性水溶液に、ァセチルアセトン 0. 21gと、ポリエチレングリコール (平 均分子量： 500, 000) 0. 105gを混合して酸性水系ペーストを調製し、この酸性水 系ペーストを第 1導電膜 21a付き第 1基材 11の第 1導電膜 21a上に、縦及び横がそ れぞれ 5mmの正方形状に塗布した。上記第 1導電膜 21a付き第 1基材 11は、ガラス 板の一方の面に第 1導電膜 21a (酸ィ匕錫にフッ素をドープした膜)を蒸着した日本板 硝子社製のものであり、第 1導電膜 21aの表面抵抗率は 15 Ω ロであった。次に上 記酸性水系ペーストを塗布した第 1導電膜 21a付き第 1基材 11を電気炉に入れ、大 気中で 500°Cに 30分間保持して焼成し、第 1導電膜 21a上に酸ィ匕チタン粒子 21cを 含む多孔質膜 2 lbを作製した。更に色素 21dとしてRuthenium535-bisTBA(Solaronix 社製)を用い、この色素 21dをァセトニトリルと t-BuOHとの混合溶剤に溶解し、この色 素溶液の濃度を 5 X 10— 4モルに調製した。この色素溶液に上記第 1基材 11を 12時 間浸漬して色素 21dを多孔質膜 21bに吸着させて定着させた。この色素 21dを吸着 した多孔質膜 21b表面をァセトニトリルで洗浄して乾燥した。これにより第 1基材 11上 に第 1導電膜 21a、多孔質膜 21b及び色素 21dからなる作用電極 21を形成した光電 変換素子 10を作製した。
[0026] 一方、ガラス板力もなる第 2基材 12の一方の面に、厚さ 0. 1 μ mの第 2導電膜 22a
(白金箔)を蒸着することにより対電極 22を作製した。電解質溶液 13としては、ヨウ化 リチウム 0. 1モルと、ヨウ素 0. 05モルと、 4- 1-ブチルピリジン 0. 5モルと、 1-プロプル -2,3-ジメチルイミダゾリゥムョージド 0. 6モルとを混合して調製したメトキシァセトニトリ ル溶液を用いた。次に作用電極 21と対電極 22との間に、厚さ 20 mのノ、イミランフ イルム (三井 ·デュポンポリケミカル社製）により形成された榭脂フィルム製スぺーサ（ 図示せず)を介装した後に、両電極 21, 22間に電解質溶液 13を封入して色素増感 太陽電池 80を作製した。この色素増感太陽電池 80を実施例 3とした。
[0027] <比較例 2>
比較例 1の酸ィ匕チタン粒子力 なる粉体 2. lgを硝酸水 (pH : 0. 7) 4. 9gと混合し て酸性水溶液を調製した後に、この酸ィ匕チタン粒子が分散した酸性水溶液に、ァセ チルアセトン 0. 21gと、ポリエチレングリコール（平均分子量： 500, 000) 0. 105gを 混合して酸性水系ペーストを調製したことを除いて、実施例 3と同様にして色素増感 太陽電池を作製した。この色素増感太陽電池を比較例 2とした。
<比較試験 3及び評価 >
実施例 3及び比較例 2の色素増感太陽電池に、 300Wのソーラーシミュレータ（ Oriel社製）を光源とし、照射光量が 100mWZcm2[AM (エア'マス） 1. 5G]となるよ うに光を照射しながら、ポテンシヨスタッド (北斗電工社製の HSV-100F)を使用して I Vカーブ特性をそれぞれ測定した。その結果を図 4に示す。
図 4から明らかなように、比較例 2の色素増感太陽電池では短絡電流密度が 10. 9 mAZcm2と低カゝつたのに対し、実施例 3の色素増感太陽電池では短絡電流密度が 12. 2mAZcm2と高くなつた。
また実施例 3及び比較例 2の色素増感太陽電池の光電変換効率 7? (%)をそれぞ れ測定した。この光電変換効率 r? (%)は、上記 I Vカーブ特性測定力 得られた Voc (開放電圧値: V)、 Isc (短絡電流値: mA)、 ff (フィルタファクタ値）、 L (照射光量: mW/cm2)、 S (多孔質膜の面積： cm2)を用いて次の式（1)を用いて算出した。
7? = (Voc X Isc X IfX 100) / (L X S) …… (1)
その結果、比較例 2の光電変換効率は 5. 56%と低力つたのに対し、実施例 3の光 電変換効率は 6. 21%と高くなつた。
産業上の利用可能性
本発明の酸化チタン粒子を、色素増感太陽電池の光電変換素子の導電膜に分散 させることにより、色素増感太陽電池の短絡電流密度及び光電変換効率が向上し、 これにより太陽電池の利用促進を図ることができる。

Claims

請求の範囲
[1] アナターゼ結晶を 70— 95重量0 /0含み、 BET比表面積が 65— 120m2/gであり、 更に JIS K5101に基づく方法で測定された吸油量が 70— 90ml/ 1 OOgである酸 化チタン粒子。
[2] 光透過性を有する基材 (11)と、この基材 (11)上に形成されかつ色素 (21d)を吸着した 多孔質膜 (21b)とを備えた光電変換素子において、
前記色素 (21d)を吸着した多孔質膜 (21b)が、アナターゼ結晶を 70— 95重量％含 み、 BET比表面積が 65— 120m2Zgであり、更に JIS K5101に基づく方法で測定 された吸油量が 70— 90mlZl00gである酸ィ匕チタン粒子 (21c)を含むことを特徴とす る光電変換素子。
[3] 基材 (11)がガラス板又は可撓性を有するプラスチックフィルムである請求項 2記載の 光電変換素子。
[4] 水素を燃焼させた火炎中で四塩ィ匕チタンを火炎加水分解して酸ィ匕チタン粒子を製 造する方法において、
前記火炎の理論燃焼温度を 400— 700°Cに設定することを特徴とする酸化チタン 粒子の製造方法。
[5] 請求項 2又は 3に記載の光電変換素子 (10)を用いた色素増感太陽電池。
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