WO2010061870A1 - 機能性デバイス及びその製造方法 - Google Patents

機能性デバイス及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2010061870A1
WO2010061870A1 PCT/JP2009/069907 JP2009069907W WO2010061870A1 WO 2010061870 A1 WO2010061870 A1 WO 2010061870A1 JP 2009069907 W JP2009069907 W JP 2009069907W WO 2010061870 A1 WO2010061870 A1 WO 2010061870A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
substrate
functional device
electrolyte solution
corrosion
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/069907
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
麗子 米屋
折橋　正樹
諸岡　正浩
鈴木　祐輔
Original Assignee
ソニー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US12/735,794 priority Critical patent/US20110048525A1/en
Application filed by ソニー株式会社 filed Critical ソニー株式会社
Priority to EP09829115A priority patent/EP2352202A4/en
Priority to CN2009801064879A priority patent/CN101965662A/zh
Priority to BRPI0908192-5A priority patent/BRPI0908192A2/pt
Publication of WO2010061870A1 publication Critical patent/WO2010061870A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M14/00—Electrochemical current or voltage generators not provided for in groups H01M6/00 - H01M12/00; Manufacture thereof
    • H01M14/005—Photoelectrochemical storage cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20—Light-sensitive devices
    • H01G9/2022—Light-sensitive devices characterized by he counter electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20—Light-sensitive devices
    • H01G9/2027—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode
    • H01G9/2031—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode comprising titanium oxide, e.g. TiO2
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20—Light-sensitive devices
    • H01G9/2059—Light-sensitive devices comprising an organic dye as the active light absorbing material, e.g. adsorbed on an electrode or dissolved in solution
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20—Light-sensitive devices
    • H01G9/2068—Panels or arrays of photoelectrochemical cells, e.g. photovoltaic modules based on photoelectrochemical cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a functional device capable of suppressing corrosion caused by an electrolyte solution and improving durability, and in particular, a device having a photoelectric conversion function, such as a dye-sensitized solar cell, and a device having an image display function.
  • the present invention relates to a functional device using an electrolyte solution such as the above and a manufacturing method thereof.
  • a typical example of a device having a photoelectric conversion function is a solar cell.
  • Solar cells that use sunlight are attracting attention as an energy source to replace fossil fuels, and various studies have been conducted.
  • a solar cell is a kind of photoelectric conversion device that converts light energy into electric energy, and uses sunlight as an energy source, and therefore has a very small influence on the global environment, and is expected to be further spread.
  • DSC dye-sensitized solar cells
  • the sensitizing dye a substance that can effectively absorb light in the vicinity of visible light, such as a ruthenium complex, is used.
  • Dye-sensitized solar cells have high photoelectric conversion efficiency, do not require large-scale manufacturing equipment such as vacuum equipment, and can be manufactured easily and with high productivity using inexpensive semiconductor materials such as titanium oxide. It is expected as a solar cell of the next generation.
  • Patent Document 1 described later entitled “Dye-sensitized photoelectric conversion element manufacturing method and dye-sensitized photoelectric conversion element coating material” includes the following description.
  • the counter electrode facing the photoelectrode has a configuration in which a conductive layer and a catalyst layer are sequentially formed on a conductive substrate.
  • the substrate of the counter electrode is a metal plate such as Ni, Fe, Pt, Al, In, Sn, Cu, Zn, Ag, Au, Mo, Ti, Zr, SUS, etc.
  • tin oxide fluorine-doped tin oxide, tin -Tin oxide, fluorine on a conductive oxide substrate such as indium oxide, or a metal plate such as Ni, Fe, Pt, Al, In, Sn, Cu, Z, Ag, Au, Mo, Ti, Zr, SUS
  • a conductive oxide film such as doped tin oxide or tin-doped indium oxide formed on a conductive oxide substrate such as tin oxide, fluorine-doped tin oxide, tin-doped indium oxide, Ni, What formed metal films, such as Fe, Pt, Al, In, Sn, Cu, Zn, Ag, Au, Mo, Ti, Zr, SUS, can be used.
  • the conductive layer is not particularly required.
  • the catalyst layer of the counter electrode noble metal particles having catalytic action are dispersed in a predetermined conductive polymer, and some of the noble metal particles are exposed on the surface.
  • Patent Document 2 below titled “Dye-sensitized solar cell” has the following description.
  • the counter electrode has a structure in which a conductive polymer catalyst layer is formed on the surface of the electrode substrate. Since the electrode substrate is used as a support and a current collector for the conductive polymer catalyst layer, the surface portion preferably has conductivity.
  • a conductive metal or metal oxide, a carbon material, a conductive polymer, or the like is preferably used.
  • the metal include platinum, gold, silver, ruthenium, copper, aluminum, nickel, cobalt, chromium, iron, molybdenum, titanium, tantalum, and alloys thereof.
  • a carbon material For example, graphite (graphite), carbon black, glassy carbon, a carbon nanotube, fullerene etc. are mentioned.
  • a metal oxide such as FTO, ITO, indium oxide, zinc oxide, or antimony oxide is used, the amount of incident light to the sensitizing dye layer can be increased because it is transparent or translucent. I can do it.
  • Patent Document 3 titled “Dye-sensitized solar cell and method for producing the same” has the following description.
  • the counter electrode is composed of a platinum catalyst layer and a conductive film 7 and is formed on a substrate.
  • the platinum catalyst layer is made of a platinum film having a thickness of about 10 nm.
  • gold, silver, aluminum, indium, tin oxide, zinc oxide, indium tin oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (FTO), or the like can be used. Glass substrates, plastic substrates, metal substrates, etc. can be used.
  • Patent Document 4 titled “Electrode Material for Dye-Sensitized Solar Cell” describes a metal material that constitutes an electrode of a dye-sensitized solar cell, and is in direct contact with an electrolyte solution containing iodine in particular. There is a description of an electrode material suitable for a “counter electrode” for passing electrons to ions in a solution.
  • Patent Document 5 described below entitled “Electrode Material, Conductive Film Using the Material, Solar Cell, and Photoelectrode” has the following description.
  • the electrode material is used as the conductive thin film in a conductive film obtained by laminating one or more conductive thin films made of one or more conductive substances on the surface of a base film made of a polymer resin. It is an electrode material, and at least one of the conductive thin films formed of the conductive material as the electrode material has conductivity that conducts electricity, and the conductive thin film is heated at 80 ° C.
  • iodine solution a solution prepared by dissolving iodine, lithium iodide, tetrabutylammonium iodide (TBAI), tributyl phosphate (TBP) in acetonitrile solution
  • TBAI tetrabutylammonium iodide
  • TBP tributyl phosphate
  • the conductive substance is nickel, titanium, chromium, niobium, platinum, iridium, stainless steel, tantalum, tungsten, or an alloy made of a plurality of alloys, or a plurality of alloys made of any of the above. It is characterized by being.
  • Non-Patent Document 1 described below describes the durability of a dye-sensitized solar cell using a glass substrate as a light receiving surface and a titanium plate as a counter electrode, but does not specify a detailed structure regarding the counter electrode. .
  • JP 2006-278131 A (paragraph 0024, paragraph 0026, paragraph 0040, paragraph 0042, paragraph 0044, FIG. 1, FIG. 3) JP 2007-317446 A (paragraphs 0051 to 0052, FIG. 1) JP 2008-186768 A (paragraph 0016, paragraph 0031, FIG. 1) Japanese Patent Laying-Open No. 2008-034110 (paragraph 0001, paragraphs 0008 to 0017, FIG. 2) JP 2008-257948 A (paragraphs 0014 to 0020)
  • a transparent conductive layer and a semiconductor porous layer are sequentially formed on an insulating substrate, and a sensitizing dye is supported on the semiconductor porous layer so that sunlight is incident.
  • a transparent electrode, a transparent conductive layer, and a conductive catalyst layer are sequentially formed on the insulating substrate, a counter electrode disposed to face the photoelectrode, and an electrolyte sealed between the two electrodes It consists of a solution.
  • glass or an organic resin plate is used as an insulating substrate constituting the photoelectrode and the counter electrode, and fluorine-doped tin oxide (FTO) or indium-doped oxide is used as the transparent conductive layer constituting the photoelectrode and the counter electrode.
  • FTO fluorine-doped tin oxide
  • ITO tin
  • Pt platinum
  • an electrolyte solution in which an iodine-based redox couple is dissolved in an organic solvent such as acetonitrile has been used.
  • the electrical resistance of the insulating substrate and the transparent conductive layer constituting the photoelectrode and the counter electrode, the contact resistance of these two layers, and the transparent conductive layer and the conductive catalyst layer of the counter electrode Because of this electrical resistance and the contact resistance of these two layers, the series resistance of the dye-sensitized solar cell could not be made sufficiently small. For this reason, it has been difficult to increase the fill factor (FF factor; fill factor) and improve the photoelectric conversion characteristics. There is also a demand for measures against a decrease in durability due to deterioration due to the corrosive nature of iodine in each layer constituting the dye-sensitized solar cell.
  • FF factor fill factor
  • the “photoelectrode layer” means a transparent electrode layer disposed on the light incident side or the visual (observation) side, and may be simply referred to as “electrode layer”.
  • the “counter electrode layer” is disposed to face the “photo electrode layer” and means a combination of the metal substrate, the corrosion-resistant conductive layer, and the conductive catalyst layer, and is also simply referred to as “counter electrode”.
  • the expressions “corrosion-resistant conductive layer” and “conductive catalyst layer” used below indicate that the thickness of the “metal substrate” is at least 100 times the thickness of the “corrosion-resistant conductive layer” or the “conductive catalyst layer”. It is used to show that it is above.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to use a metal substrate as a substrate of the counter electrode to suppress corrosion due to an electrolyte solution and improve durability. It is possible to provide a functional device that can be used and a manufacturing method thereof.
  • the present invention relates to a first substrate having optical transparency (for example, a first substrate (photoelectric substrate) 11 in an embodiment described later), and the first substrate having electrical conductivity and optical transparency.
  • An electrode layer for example, an electrode layer (photoelectrode layer) 12a in an embodiment described later
  • a second substrate made of a metal (for example, a second substrate (counter electrode in an embodiment described later))
  • Substrates 18a and 18b
  • an electrolyte solution for example, an electrolyte solution 15 in an embodiment described later filled in a gap between the first substrate and the second substrate, and corrosion resistance against the electrolyte solution.
  • a corrosion-resistant conductive layer (for example, the corrosion-resistant conductive layers 17a and 17b in the embodiments described later) formed on the second substrate, and the corrosion-resistant conductive layer having conductivity and catalytic activity.
  • Conductive catalyst layer formed on the surface of the conductive layer (example If a conductive catalyst layer 16) in the embodiment which will be described later, are those according to the functional device having a.
  • the present invention also provides an electrolyte solution (for example, the electrolyte solution 15 in the embodiment described later) on the surface of the substrate made of metal (for example, the second substrate (counter electrode substrate) 18a, 18b in the embodiment described later).
  • a first step of forming a corrosion-resistant conductive layer for example, a corrosion-resistant conductive layer 17a, 17b in an embodiment described later
  • a conductive catalyst having conductivity and catalytic activity
  • a second step of forming a layer for example, a conductive catalyst layer 16 in an embodiment described later
  • the second substrate is made of the metal, and the corrosion-resistant conductive layer and the conductive catalyst layer are formed on the second substrate to suppress corrosion caused by the electrolyte solution and improve durability.
  • the corrosion-resistant conductive layer and the conductive catalyst layer are formed on the substrate made of the metal, and corrosion due to the electrolyte solution can be suppressed and durability can be improved. It is possible to provide a method for manufacturing a functional device that can reduce the series resistance of the substrate, the corrosion-resistant conductive layer, and the conductive catalyst.
  • the metal is any one of aluminum, copper, silver, gold, and stainless steel
  • the corrosion-resistant conductive layer is titanium, chromium, nickel, niobium, molybdenum, ruthenium, rhodium
  • a structure formed of any one of tantalum, tungsten, iridium, platinum, and hastelloy is preferable. According to such a configuration, even when the metal is corroded by the electrolyte solution, the metal is protected by the corrosion-resistant conductive layer, and durability can be improved. In addition, the series resistance can be reduced.
  • the corrosion-resistant conductive layer when the corrosion-resistant conductive layer is chromium or nickel, the corrosion-resistant conductive layer also acts as a base layer for the conductive catalyst layer, and this base layer is formed in close contact with the metal, Furthermore, since the conductive catalyst layer is formed in close contact with the base layer, the conductive catalyst layer can be stably formed.
  • the conductive catalyst layer may be formed of any one of carbon, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platinum, and a conductive polymer. According to such a structure, since the said electroconductive catalyst layer has the corrosion resistance with respect to the said electrolyte solution, durability can be improved.
  • the metal is any one of titanium, niobium, molybdenum, ruthenium, rhodium, tantalum, tungsten, iridium, platinum, and hastelloy. According to such a structure, since the said metal has the corrosion resistance with respect to the said electrolyte solution, durability can be improved. In addition, the series resistance can be reduced.
  • the corrosion-resistant conductive layer is formed of chromium or nickel. According to such a configuration, the metal is protected by the corrosion-resistant conductive layer, and durability can be improved.
  • the corrosion-resistant conductive layer formed on the metal also acts as a base layer for the conductive catalyst layer.
  • the base layer is formed in close contact with the metal, and further, the conductive catalyst layer is formed on the base layer. Are formed in close contact with each other, so that the conductive catalyst layer can be formed stably.
  • the metal is chromium or nickel and also serves as the corrosion-resistant conductive layer. According to such a configuration, since the metal has corrosion resistance to the electrolyte solution, there is no need to form a layer having corrosion resistance to the electrolyte solution on the metal, and a simple structure. It can be. In addition, the series resistance can be reduced.
  • the conductive catalyst layer may include carbon, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platinum, or a conductive polymer. According to such a structure, since the said electroconductive catalyst layer has the corrosion resistance with respect to the said electrolyte solution, durability can be improved.
  • the electrolyte solution preferably includes iodine / iodide that generates the redox couple I 3 ⁇ / I ⁇ . According to such a structure, the electrolyte solution generally used can be used.
  • an opening for filling the electrolyte solution into the gap is formed through the second substrate, and the corrosion-resistant conductive layer and the conductive catalyst layer are formed on the surface of the opening from the lower layer. It is good to have a configuration. According to such a configuration, when the electrolyte solution is filled between the first substrate and the second substrate, the electrolyte solution remains on the surface of the opening, or the opening Is sealed with an end seal (sealing agent), and then all of the opening is not sealed with an end seal (sealing agent) so that the electrolyte solution contacts a part of the surface of the opening. Even in this case, since the metal has corrosion resistance to the electrolyte solution or the metal is protected by the corrosion-resistant conductive layer, durability can be improved.
  • the area of the second substrate is smaller than the area of the first substrate, and has an extraction electrode connected to the surface of the second substrate facing the surface in contact with the electrolyte solution.
  • the second substrate made of the metal is used as a support for the conductive catalyst layer and a current collector, and the extraction electrode is disposed on a surface not in contact with the electrolyte solution.
  • it may be configured as a device having a photoelectric conversion function, an image display function, or an anti-glare function. According to such a configuration, it is possible to provide a functional device capable of reducing the series resistance and improving the durability.
  • a functional device configured as a device having a photoelectric conversion function, wherein a semiconductor porous layer carrying a sensitizing dye is formed on the surface of the electrode layer, and the sensitizing dye is excited by light absorption.
  • the sensitizing dye that has lost the electrons is configured as a dye-sensitized photoelectric conversion device that is reduced by a reducing agent in the electrolyte solution. Good. According to such a configuration, it is possible to provide a dye-sensitized photoelectric conversion device capable of reducing the series resistance and improving the photoelectric conversion characteristics and improving the durability.
  • the electrolyte solution may include a metal ion that is deposited on the electrode layer by a reduction reaction and develops color. According to such a configuration, it is possible to provide an image display device capable of reducing the series resistance and improving the durability.
  • a functional device configured as a device having an image display function, wherein a semiconductor porous layer carrying an electrochromic dye that develops color by an oxidation reaction or a reduction reaction is formed on the electrode layer. Good. According to such a configuration, it is possible to provide an image display device capable of reducing the series resistance and improving the durability.
  • a functional device configured as a device having an antiglare function, and a color developing layer containing an oxidation coloring type or a reduction coloring type electrochromic compound is preferably formed on the surface of the electrode layer. According to such a configuration, it is possible to provide an anti-glare device capable of reducing the series resistance and improving the durability.
  • the metal is any one of aluminum, copper, silver, gold, and stainless steel
  • the conductive catalyst layer is titanium, chromium, nickel, niobium, molybdenum, ruthenium
  • the manufacturing method of the functional device which can be decreased can be provided.
  • the corrosion-resistant conductive layer is chromium or nickel
  • the corrosion-resistant conductive layer also acts as a base layer of the conductive catalyst layer, the base layer is formed in close contact with the metal, Furthermore, since the conductive catalyst layer is formed in close contact with the base layer, a method for producing a functional device that can stably form the conductive catalyst layer can be provided.
  • the conductive catalyst layer may be formed of any one of carbon, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platinum, and a conductive polymer. According to such a configuration, since the conductive catalyst layer has corrosion resistance to the electrolyte solution, it is possible to provide a method for manufacturing a functional device that can improve durability.
  • an opening for injecting the electrolyte solution into the substrate is formed by penetrating the substrate, and the opening is formed by the first and second steps. It is preferable that the corrosion-resistant conductive layer and the conductive catalyst layer are formed on the surface of the portion from the lower layer. According to such a configuration, when the electrolyte solution is filled in the functional device, the electrolyte solution remains on the surface of the opening, or the opening is sealed by an end seal (sealing agent). After the sealing, even if all of the openings are not sealed by an end seal (sealing agent) and the electrolyte solution is in contact with a part of the surfaces of the openings, the metal is resistant to corrosion. Since it is protected by the conductive conductive layer, it is possible to provide a method for manufacturing a functional device capable of improving durability.
  • a low-resistance metal substrate is used as the substrate of the counter electrode, and by forming a low-resistance corrosion-resistant conductive layer on the surface of the metal substrate, corrosion due to the electrolyte solution is suppressed, Electric resistance can be reduced.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of a dye-sensitized solar cell in an embodiment of the present invention.
  • the dye-sensitized solar cell includes a photoelectrode on which sunlight 10 is incident, a counter electrode facing the photoelectrode, and an electrolytic solution 15 held between both electrodes.
  • the photoelectrode is formed by a transparent photoelectrode layer (electrode layer, first electrode layer) 12a formed on a transparent photoelectrode substrate (first substrate) 11, and on the photoelectrode layer 12a, an increase is made.
  • a semiconductor porous layer 13 carrying a dye-sensitive material is formed.
  • the semiconductor porous layer 13 is made of, for example, nano-sized titanium oxide (TiO 2 ), and the sensitizing dye is, for example, a ruthenium bipyridyl complex.
  • the counter electrode is formed by a counter electrode substrate (second substrate) 18a made of metal, a corrosion-resistant conductive layer 17a, and a conductive catalyst layer 16 formed thereon.
  • the counter electrode substrate 18a, the corrosion-resistant conductive layer 17a, and the conductive catalyst layer 16 constitute a counter electrode layer (second electrode layer) 12b.
  • the counter electrode substrate 18a serves as a support for the conductive catalyst layer 16. Used as a current collector.
  • the counter electrode substrate 18a is, for example, a low-resistance metal substrate such as aluminum, copper, or stainless steel (SUS), and the corrosion-resistant conductive layer 17a is, for example, chromium, nickel, titanium, ruthenium, or the like.
  • the electrolyte solution 15 is, for example, a solution in which a redox system of iodine and iodine ions is dissolved in a nitrile solvent.
  • the electrolyte solution 15 filled from the electrolyte solution injection holes 20a and 20b is sealed between the photoelectrode and the counter electrode by the main seal (sealant 14a), end seal (sealant 14b), and end seal plate 19. Is retained.
  • the electrons in the ground state of the sensitizing dye are excited and transition to the excited state, and the excited electrons are injected into the conduction band of the titanium oxide semiconductor and collected in the electrode layer 12a.
  • the electrons that have moved to the counter electrode are carried by the ions in the electrolyte solution 15 and return to the ground state sensitizing dye.
  • the reductant I ⁇ is oxidized on the photoelectrode side to become an oxidant I 3 ⁇ , and the oxidant I 3 ⁇ is reduced on the counter electrode side to return to the original reductant I ⁇ . That is, the oxidation reaction of the reducing agent I ⁇ on the photoelectrode side (3I ⁇ ⁇ I 3 ⁇ + 2e ⁇ ), and the reduction reaction of the oxidizing agent I 3 ⁇ (a conjugate of I 2 and I ⁇ ) on the counter electrode (I 3 ⁇ + 2e ⁇ ⁇ 3I ⁇ ), light is converted into current and electric energy is extracted to the outside.
  • Photoelectrode substrate (first substrate) As the photoelectrode substrate (first substrate) 11, a substrate having high transparency in the visible light region, excellent barrier properties against various gases such as water and oxygen, and organic solvents, and excellent in solvent resistance and weather resistance, A transparent inorganic substrate or a transparent resin substrate can be used.
  • the transparent inorganic substrate for example, quartz, sapphire, glass and the like can be used.
  • a transparent resin substrate for example, polyethylene terephthalate (PET), triacetyl cellulose (TAC), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), polyester, polypropylene (PP), polyarylate (PAr) ), Polyethersulfone (PES), polyetheretherketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polyvinylidene fluoride, polyimide (PI), polyamide (PA), polysulfone (PS), polyetherimide (PEI), Polyolefin, polystyrene, polymethylpentene, cellulose triacetate and the like can be used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • TAC triacetyl cellulose
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PC polycarbonate
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PET polypropy
  • Photoelectrode layer (electrode layer, first electrode layer) for example, MgO (Magnesium Oxide), ZnO (Zinc Oxide), SnO 2 (Tin Oxide), FTO (Fluorine doped Tin Oxide), GTO (Gallium Tin Oxide) ), ITO (Indium Tin Oxide), ATO (Antimony doped Tin Oxide), AZO (Aluminum doped Zinc Oxide), GZO (Gallium doped Zinc Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), and other transparent electrodes can be used.
  • MgO Magnetic Oxide
  • ZnO Zinc Oxide
  • SnO 2 Tin Oxide
  • FTO Fluorine doped Tin Oxide
  • GTO Gaallium Tin Oxide
  • ITO Indium Tin Oxide
  • ATO Antimony doped Tin Oxide
  • AZO Alluminum doped Zinc Oxide
  • GZO Gaallium doped Zinc Oxide
  • IZO Indium Zinc Oxide
  • the counter electrode substrate (second substrate) 18 a is a support and a current collector for the conductive catalyst layer 16.
  • the material of the counter electrode substrate 18a is any one of aluminum (Al), copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), and stainless steel (SUS).
  • SUS is an alloy containing about 12% or more of chromium in iron (Fe), and includes aluminum (Al), titanium (Ti), manganese (Mn), nickel (Ni), copper (Cu), Niobium (Nb), molybdenum (Mo) or the like may be added, and typically, SUS304 and SUS403 general-purpose products can be used.
  • the side surface of the counter electrode substrate 18a facing the electrolyte solution 15 is a mirror surface and a light reflecting surface.
  • the corrosion-resistant conductive layer 17a includes titanium (Ti), chromium (Cr), nickel (Ni), niobium (Nb), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), tantalum (Ta), tungsten ( W), iridium (Ir), platinum (Pt), or hastelloy.
  • the corrosion-resistant conductive layer 17a is chromium or nickel, and the chromium layer or nickel layer is formed on the counter electrode substrate 18a, the corrosion-resistant conductive layer 17a is formed in close contact with the counter electrode substrate 18a,
  • the conductive catalyst layer 16 serves as a base layer, and the conductive catalyst layer 16 can be formed in close contact with the base layer.
  • the conductive catalyst layer 16 is a layer that has a catalytic activity to promote a reduction reaction for reducing the oxidized form of the redox pair contained in the electrolyte solution 15 to a reduced form, and functions as a catalyst. It has corrosion resistance against iodine in it.
  • Examples of the conductive catalyst layer 16 having catalytic activity for a redox pair include, for example, carbon (C), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), osmium (Os) having conductivity and catalytic activity. ), Iridium (Ir), platinum (Pt), a conductive polymer (conductive polymer), or the like can be used.
  • a material for forming the conductive catalyst layer platinum having a high corrosion resistance against components contained in the electrolyte solution is particularly suitable.
  • Examples of conductive polymers include polypyrrole, polythiophene, polyaniline, polyfuran, poloacetylene, polyphenylene, polyazulene, polyfluorene, and derivatives thereof, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS), etc. Can be used.
  • the semiconductor material constituting the semiconductor porous layer 13 is preferably an n-type semiconductor material in which conduction band electrons become carriers under photoexcitation to generate an anode current, and anatase-type titanium oxide TiO 2 is preferable.
  • anatase-type titanium oxide TiO 2 is preferable.
  • MgO, ZnO, SnO 2, WO 3, Fe 2 O 3, In 2 O 3, Bi 2 O 3, Nb 2 O 5, SrTiO 3, BaTiO 3, ZnS, CdS, CdSe, CdTe, PbS, CuInS InP or the like can be used.
  • sensitizing dye As the sensitizing dye to be supported on the semiconductor fine particles, those formed in a complex with a metal such as ruthenium (Ru), zinc (Zn), platinum (Pt), palladium (Pd) can be used.
  • a metal such as ruthenium (Ru), zinc (Zn), platinum (Pt), palladium (Pd)
  • a typical example is a ruthenium complex dye coordinated with a ligand such as a bipyridine structure or a terpyridine structure.
  • L is 4,4′-dicarboxy-2,2′-bipyridine
  • L ′ is 4,4 ′, 4 ′′ -tetra-carboxy-2,2 ′, 2 ′′ -terpyridine
  • TBA is Tetrabutylammonium cation.
  • Ru bipyridine complex compounds are particularly preferred because of their high quantum yield.
  • dyes for example, xanthene dyes, cyanine dyes, porphyrin dyes, anthraquinone dyes, polycyclic quinone dyes, and the like can be used as long as they provide a sensitizing action.
  • the electrolyte solution 15 includes an iodine (I 2) a combination electrolyte and water or various organic solvents to dissolve them consisting of (iodine / iodide) iodide (a metal iodide or an organic iodide), I 3 - / I - generating a redox couple (redox pair).
  • I 2 a combination electrolyte and water or various organic solvents to dissolve them consisting of (iodine / iodide) iodide (a metal iodide or an organic iodide), I 3 - / I - generating a redox couple (redox pair).
  • the metal iodide is, for example, LiI, NaI, KI, CsI, CaI 2 , and the like
  • the organic iodide is, for example, tetraethylammonium iodide, tetrapropylammonium iodide, tetrabutylammonium iodide, and the like.
  • the electrolyte solution 15, bromine (Br 2) and comprises an electrolyte and water or various organic solvents to dissolve them consisting of a combination of metal bromide or an organic bromide, Br 3 - generating a redox couple (redox pair) - / Br It can also be set as the structure to do.
  • the compound corresponding to said metal iodide or organic iodide can be used as a metal bromide or an organic bromide.
  • water, various organic solvents, or ionic liquids can be used as the solvent of the electrolyte solution 15.
  • the organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, and polyethylene glycol, ethers such as dioxane and diethyl ether, nitriles such as acetonitrile and benzonitrile, ethylene carbonate, propylene carbonate, and the like.
  • Organic solvents such as gamma-butyrolactone, pyridine, dimethylformamide, dimethylacetamide, and dimethyl sulfoxide can be used in addition to the carbonate-based solvents.
  • ionic liquid methylpropylimidazolium-iodine (MPII) or the like can be used as the ionic liquid.
  • the electrolyte solution may contain an additive composed of an inorganic compound or an organic compound.
  • the main seal 14a keeps a gap between the photoelectrode and the counter electrode and prevents intrusion of moisture, oxygen, carbon dioxide, etc. from the outside, and the end seal 14b closes the electrolyte solution injection holes 20a, 20b.
  • the end seal plate 19 In combination with the end seal plate 19, entry of moisture, oxygen, carbon dioxide and the like from the outside and leakage of the electrolyte solution 15 to the outside are suppressed.
  • the main seal 14a and the end seal 14b for example, an epoxy resin, an acrylic resin, or the like can be used.
  • a resin that can be cured by heat or ultraviolet rays and has a gas barrier property can be used.
  • the main seal 14a and the end seal 14b may be the same type of resin or different types of resin.
  • the main seal 14a and the end seal 14b in order to suppress deterioration of the electrolyte solution 15 and the sensitizing dye due to high temperature exposure at the time of curing of the resin, the main seal 14a and the end seal 14b are not modified even when contacting with the electrolyte solution 15 before and after curing. It is preferable to use an ultraviolet curable resin that does not decrease in strength and has good iodine resistance and can be cured at a low temperature. Moreover, it is more desirable that the permeability of the electrolyte solution 15 to the solvent, water, and oxygen after curing is small.
  • the outline of the production process of the dye-sensitized solar cell is as follows. First, the main seal 14a is applied on the photoelectrode layer 12a so as to surround the semiconductor porous layer 13 carrying the sensitizing dye in an annular shape, and the photoelectrode layer and the counter electrode are bonded so as to maintain a desired gap. To do. Next, the electrolyte solution 15 is injected (filled) into one of the gaps from one of the electrolyte solution injection holes 20a and 20b formed in the counter electrode substrate 18a. Finally, the end seal plate 19 is joined to the counter electrode substrate 18a by the end seal 14b, and the electrolyte solution 15 is blocked from the outside and sealed to prevent leakage to the outside.
  • the main seal 14a and the end seal 14b are made of materials that are difficult to permeate various gases and liquids and are resistant to corrosion deterioration.
  • the end seal plate 19 is a glass plate, metal plate, or the like having similar properties. Is used. Further, the electrolyte solution 15 may be injected from an injection hole provided in addition to the second electrode layer 12b.
  • the counter electrode substrate 18a is inexpensive, such as aluminum, copper, stainless steel, etc., and even when a low resistance metal substrate is used, it has corrosion resistance against iodine and has a low resistance.
  • a corrosion-resistant conductive layer on the surface of the counter electrode substrate 18a with metal, corrosion due to the electrolyte solution can be suppressed, and the series resistance is reduced and the fill factor (FF factor) is increased.
  • FF factor fill factor
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of the dye-sensitized solar cell in the embodiment of the present invention.
  • the counter electrode substrate (second substrate) 18b is a metal plate having corrosion resistance against iodine.
  • the counter electrode substrate 18b, the corrosion-resistant conductive layer 17b, and the conductive catalyst layer 16 constitute a counter electrode layer (second electrode layer) 12c, and the counter electrode substrate 18b serves as a support for the conductive catalyst layer 16. Used as a current collector.
  • the counter electrode substrate 18b is made of titanium (Ti), niobium (Nb), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), rhodium (Th), tantalum (Ta), tungsten (W), iridium (Ir), platinum (Pt).
  • the corrosion-resistant conductive layer 17b is made of chromium (Cr) or nickel (Ni).
  • the chromium layer or the nickel layer as the corrosion-resistant conductive layer 17b is formed in close contact with the counter electrode substrate 18b, and serves as a base layer for the conductive catalyst layer 16, and is in close contact with the base layer to be conductive.
  • the catalyst layer 16 can be formed.
  • Hastelloy is an alloy containing nickel (Ni) as a main component, such as Hastelloy B, Hastelloy CX, Hastelloy G, chromium (Cr), iron (Fe), cobalt (Co), copper (Cu), molybdenum (Mo), What contains tungsten (W) etc. in a different component amount can be used.
  • the counter electrode substrate 18b can be made of chromium or nickel.
  • the counter electrode substrate 18b can also serve as the corrosion-resistant conductive layer 17b, and the corrosion-resistant conductive layer 17b is specially formed. There is no need to form.
  • the side surface of the counter electrode substrate 18b facing the electrolyte solution 15 is a mirror surface and a light reflecting surface.
  • the counter electrode substrates 18a and 18b serve as a support for the conductive catalyst layer 16 and are used as a current collector. Is done.
  • the thickness is set to 0.4 mm to 2 mm, preferably 0.5 mm.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an arrangement example of the extraction electrodes of the dye-sensitized solar cell in the embodiment of the present invention.
  • the semiconductor porous layer 13, the electrolyte solution 15, and the main seal 14 a existing in the range indicated by the dotted lines are omitted, and the end seal 14 b, the end seal plate 19, and the electrolyte solution injection holes 20 a and 20 b are also omitted. Only the main part is shown.
  • the photoelectrode and the counter electrode are arranged in a tab structure at both ends, and an extraction electrode 21a is arranged on the surface exposed to the outside of the photoelectrode layer 12a.
  • An example in which the extraction electrode 21b is arranged on the surface facing the side in contact with the electrolyte solution is shown.
  • the area of the counter electrode substrate is smaller than the area of the photoelectrode substrate, the photoelectrode and the counter electrode are arranged in a tab structure on one end side, and the photoelectrode layer 12a
  • An example is shown in which the extraction electrode 21a is disposed on the surface exposed to the outside, and the extraction electrode 21b is disposed on the surface of the counter electrode substrate 21b facing the side in contact with the electrolyte solution.
  • the series resistance of the dye-sensitized solar cell can be reduced.
  • the arrangement of the extraction electrode shown in FIG. the size of the dye-sensitized solar cell can be reduced, and the number of dye-sensitized solar cells that can be arranged per unit area can be increased.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing process of the counter electrode layer of the dye-sensitized solar cell in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A shows a manufacturing process of the counter electrode layers 12b and 12c used in the dye-sensitized solar cell of the configuration example (part 1) shown in FIG.
  • openings that penetrate through the counter electrode substrates 18a and 18b are formed.
  • corrosion-resistant conductive layers 17a and 17b are formed on one surface of the counter electrode substrates 18a and 18b and the inner surface of the opening.
  • the conductive catalyst layer 16 is formed on the surfaces of the corrosion-resistant conductive layers 17a and 17b including the inner surface of the opening.
  • the manufacturing process shown in FIG. 4A is applied when a metal substrate with poor iodine resistance is used. Needless to say, it can also be applied when using a metal substrate with good iodine resistance. In this case, the corrosion-resistant conductive layers 17a and 17b can be omitted.
  • FIG. 4B shows a manufacturing process of the counter electrode layer 12c used in the dye-sensitized solar cell of the configuration example (part 2) shown in FIG.
  • a corrosion-resistant conductive layer 17b is formed on one surface of the counter electrode substrate 18b.
  • the conductive catalyst layer 16 is formed on the surface of the corrosion-resistant conductive layer 17b.
  • an opening that penetrates the conductive catalyst layer 16, the corrosion-resistant conductive layer 17b, and the counter electrode substrate 18b is formed.
  • the manufacturing process shown in FIG. 4B is applied when a metal substrate having good iodine resistance is used.
  • the corrosion-resistant conductive layer 17b is Can be omitted.
  • the metal ion that is deposited on the electrode and develops color by reduction is, for example, metal ions such as silver, bismuth, copper, iron, chromium, nickel.
  • the electrolyte solution is a solution in which these metal iodides and iodates are dissolved. When the bismuth compound and the silver compound are dissolved, the electrolyte solution is almost transparent, a dark precipitate is generated on the electrode, and the decoloring reversible reaction is good.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of an image display device (electrochromic device) in the embodiment of the present invention.
  • the conductive catalyst layer 16 the corrosion-resistant conductive layers 17a and 17b, the counter electrode substrates (second substrates) 18a and 18b, the main seal (sealing agent) 14a, and the end seal, which are common to FIG. 1 or FIG.
  • the (sealant) 14b, the end seal plate 19, and the electrolyte solution injection holes 20a and 20b are not shown and will not be described below.
  • the electrochromic device includes a photoelectrode (viewing electrode) composed of a transparent photoelectrode substrate 11 and a transparent photoelectrode layer 12a formed thereon, and counter electrode layers 12b and 12c.
  • An electrolyte solution 15 injected between them and a main seal 14a for sealing the electrolyte solution 15 are roughly configured.
  • the electrolyte solution 15 containing metal ions deposited on the photoelectrode typically, silver iodide (AgI), silver compounds such as silver iodate (AgIO 3 ), bismuth iodide (BiI 3 ), iodine Bismuth compounds such as bismuth acid (BI (IO 3 ) 3 ) are used.
  • the electrolyte solution 15 may use lithium iodide, sodium iodide, potassium iodide or the like as a supporting electrolyte.
  • a display medium formed by holding the electrolyte solution 15 in a white material and formed into a sheet may be disposed between the photoelectrode and the counter electrode so that white display is performed when black display is not performed.
  • This display medium can be formed by using a resin that is soluble in the solvent of the electrolyte solution 15 and holding the electrolyte solution 15 in a gel state, and the resin is coated with a white pigment (titanium oxide, zinc oxide, sulfuric acid). Barium, zirconium oxide, lead oxide, etc.) can also be used dispersed.
  • the side surface of the counter electrode substrate 18a, 18b facing the electrolyte solution 15 be a mirror surface and a light reflecting surface in order to brighten the display screen (viewing surface).
  • the electrode layer 12a is formed as a fraction, that is, a plurality of fractions which are mutually independent so as to correspond to each pixel are formed in a matrix, and a gate line and a source corresponding to each fraction are formed.
  • Transparent thin film transistors hereinafter referred to as transparent TFTs
  • active matrix driving can be performed to control the color generation / decoloration in the fraction corresponding to each pixel.
  • the electrochromic device described here is a display device using an electrochromic dye that reversibly develops or loses color by an oxidation-reduction reaction by application of a voltage.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of an image display device (electrochromic device) in the embodiment of the present invention.
  • the conductive catalyst layer 16 the corrosion-resistant conductive layers 17a and 17b, the counter electrode substrates (second substrates) 18a and 18b, the main seal (sealing agent) 14a, and the end seal, which are common to FIG. 1 or FIG. (Sealant) 14b, end seal plate 19, electrolyte solution 15, and electrolyte solution injection holes 20a and 20b are not shown and will not be described below.
  • the electrochromic device includes a photoelectrode (viewing electrode) comprising a transparent photoelectrode substrate 11 and a transparent photoelectrode layer 12a formed thereon, and a counter electrode layer 12b. , 12c, an electrolyte solution 15, and a main seal 14a for sealing the electrolyte solution 15, and a semiconductor porous layer 23 carrying an electrochromic dye.
  • a photoelectrode viewing electrode
  • 12c an electrolyte solution
  • main seal 14a for sealing the electrolyte solution
  • the side surfaces of the counter electrode substrates (second substrates) 18a and 18b facing the electrolyte solution 15 be mirror surfaces and light reflection surfaces from the viewpoint of brightening the display screen (viewing surface).
  • the components of the electrochromic device will be described sequentially.
  • the conductive catalyst layer 16, the corrosion-resistant conductive layers 17a and 17b, the counter electrode substrates 18a and 18b, the main seal (sealing agent) 14a, and the end seal (sealing) that are common to FIG. 1 or FIG. Agent) 14b, end seal plate 19, electrolyte solution 15, and electrolyte solution injection holes 20a and 20b will not be described.
  • the semiconductor porous layer 23 on which the electrochromic dye is supported is made of a material having a large surface area in order to obtain a high support function of the electrochromic dye.
  • the semiconductor porous layer 23 can be formed of, for example, an oxide semiconductor, a complex oxide semiconductor, or the like.
  • oxide semiconductor include TiO 2 , SnO 2 , Fe 2 O 3 , SrTiO 3 , WO 3 , ZnO, ZrO 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , V 2 O 5 , In 2 O 3 , CdO, MnO, CoO, TiSrO 3 , KTiO 3 , Cu 2 O, sodium titanate, barium titanate, potassium niobate and the like can be used.
  • Examples of the complex oxide semiconductor include SnO 2 —ZnO, Nb 2 O 5 —SrTiO 3 , Nb 2 O 5 —Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 —ZrO 2 , Nb 2 O 5 —TiO 2 , Ti —SnO 2 , Zr—SnO 2 , Sb—SnO 2 , Bi—SnO 2 , In—SnO 2 and the like can be used, and TiO 2 , SnO 2 , Sb—SnO 2 , and In—SnO 2 are particularly preferable. Can be used for.
  • any known material can be used for the electrochromic dye supported on the surface of the semiconductor porous layer 23 and the internal micropores.
  • organic compound or an inorganic compound can be used as the electrochromic dye.
  • organic compounds that can be used include organic dyes such as viologen dyes, styryl dyes, fluorane dyes, cyanine dyes and aromatic amine dyes, and organometallic complexes such as metal-bipyridyl complexes and metal-phthalocyanine complexes.
  • the metal is a rare earth metal, lutetium (Lu), ytterbium (Yt), gadolinium (Gd), neodymium (Nd), europium (Eu), lanthanum (La), cerium (Ce), erbium (Er), yttrium ( Y)).
  • the photoelectrode layer 12a is fractionated so as to correspond to the pixels, that is, the matrix-like photoelectrode layer 12a composed of a plurality of fractions is formed on the photoelectrode substrate.
  • the semiconductor porous layer 23 is formed on each fraction.
  • An electrochromic dye is supported on the semiconductor porous layer 23 formed on each fraction.
  • the electrochromic dye is any compound capable of coloring magenta (M), yellow (Y), and cyan (C).
  • a transparent TFT connected by a gate line and a source line is formed and arranged corresponding to each fraction. According to this apparatus, by controlling the voltage applied to the transparent TFT, it is possible to control the color generation / deactivation in the fraction corresponding to each pixel, and magenta (M), yellow (Y), cyan ( Image display based on any one of the color generation and extinction of C) becomes possible.
  • the electrochromic device shown in FIG. 6A can be configured to enable full color display.
  • the photoelectrode layer 12a is fractionated and formed to correspond to the pixels, that is, the first corresponding to magenta (M), yellow (Y), and cyan (C).
  • a matrix-like photoelectrode layer 12a comprising a plurality of fractions comprising the second and third fractions is formed on the photoelectrode substrate 11.
  • a semiconductor porous layer 23 is formed on the first, second, and third fractions, and magenta (M) is formed on the semiconductor porous layer 23 formed on the first, second, and third fractions, respectively.
  • a transparent TFT connected by a gate line and a source line is formed and disposed on the transparent electrode 2 corresponding to the first, second, and third fractions.
  • the electrochromic device configured as described above, by controlling the voltage applied to the transparent TFT, the color generation / decoloration in the first, second and third fractions corresponding to each pixel is controlled, Full color display can be made possible.
  • an electrochromic device that enables full color display by laminating three layers of electrochromic devices having basically the same structure as that shown in FIG.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an example of an electrochromic device capable of performing color display according to an embodiment of the present invention.
  • Each of the electrochromic element structures 10A, 10B, and 10C shown in FIG. 6B has basically the same configuration as that shown in FIG. 6B.
  • the semiconductor porous layer 23a of the display structure 40A, the semiconductor porous layer 23b of the display structure 40B, and the semiconductor porous layer 23c of the display structure 40C shown in FIG. 6B are respectively magenta (M) and yellow.
  • An electrochromic dye that develops color (Y) and cyan (C) is supported.
  • the electrolyte solutions 15 in the display structures 40A, 40B, and 40C may be the same or different.
  • the transparent photoelectrode layer 12a is fractionated so as to correspond to the pixels, that is, the matrix-like photoelectrode layer 12a composed of a plurality of fractions is a transparent photoelectrode.
  • a semiconductor porous layer 23a, 23b, 23c is formed on the substrate 11 and on each fraction.
  • electrochromic dyes that develop colors of magenta (M), yellow (Y), and cyan (C) are supported.
  • the counter substrates 18a and 18b in the display structure 40C are metal plates as shown in FIG. 1 or 2, and the counter electrode layers 12b and 12c are opaque, but the counter substrates 18a and 18b in the display structures 40A and 40B are opaque.
  • 18b is formed of a transparent material, and the counter electrode layer (second electrode layer) 12d is substantially transparent.
  • a full color display electrochromic device capable of reversibly performing color generation and decoloration can be configured.
  • transparent TFTs connected by gate lines and source lines are formed corresponding to the respective fractions of the photoelectrode layer 12a for the display structures 40A, 40B, and 40C.
  • Each of the display structures 40A, 40B, and 40C is driven by active matrix driving by controlling the voltage applied to the transparent TFT formed in each fraction of the photoelectrode layer 12a for each of the display structures 40A, 40B, and 40C. It is possible to control the color generation / decoloration in the fraction corresponding to each pixel in the image, and display an image based on the color generation / deactivation of magenta (M), yellow (Y), and cyan (C).
  • M magenta
  • Y yellow
  • C cyan
  • the electrochromic dyes include yellow (Y) region (430 to 490 nm range), magenta (M) region (500 to 580 nm range), cyan (C) region (600 to 700 nm). It is desirable to use a dye having an absorption maximum in the range (1).
  • an electrochromic dye capable of developing cyan (C) for example, 2- ⁇ 2- [4- (methoxy) phenyl] -1,3,5-hexatrienyl ⁇ -3,3-dimethyl-5-phospho Noindolino [2,1-b] (2- [2- [4- (methoxy) phenyl] -1,3,5-hexatrienyl-3,3-dimethyl-5-phosphonoindolino [2,1-b] oxazolidine ]) Can be used.
  • an electrochromic dye capable of developing magenta for example, 2- ⁇ 2- [4- (dimethylamino) phenyl] -1,3-butadienyl ⁇ -3,3-dimethyl-5-carboxylindo Reno [2,1-b] oxazoline (2- [2- [4- (dimethylamino) phenyl] -1,3-butadienyl] -3,3-dimethyl-5-carboxylindolino [2,1-b] oxazolidine) Can be used.
  • M magenta
  • an electrochromic dye capable of developing yellow (Y) for example, 2- ⁇ 2- [4- (dimethylamino) phenyl] ethenyl ⁇ -3,3-dimethyl-5-phosphonoindolino [2, 1-b] oxazoline (2- [2- [4- (dimethylamino) phenyl] ethenyl] -3,3-dimethyl-5-phosphonoindolino [2,1-b] oxazolidine) can be used.
  • An anti-glare mirror using an electrochromic coloring layer is a mirror that can adjust the reflectance and suppress glare by utilizing the degree of color change of the electrochromic coloring layer depending on the applied voltage. .
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of the anti-glare mirror in the embodiment of the present invention.
  • the anti-glare mirror includes a transparent photoelectric substrate 11 on the viewing side, a transparent photoelectrode layer 12a formed thereon, and a coloring layer 33 containing an electrochromic compound formed thereon.
  • the electrolyte solution 15 is sealed and roughly configured in a gap between the color-developing electrode made of the electrode and the counter electrode layers (counter electrodes) 12b and 12c similar to those shown in FIG. 1 or FIG.
  • the counter electrode substrates (second substrates) 18a and 18b of the counter electrode layers 12b and 12c preferably have smoothness because their surfaces become light reflecting layers.
  • the counter electrode substrates 18a and 18b have a configuration in which a metal layer having corrosion resistance to iodine is formed on the surface of a metal plate such as aluminum, SUS, or copper.
  • the conductive catalyst layer 16 In FIG. 7, the conductive catalyst layer 16, the corrosion-resistant conductive layers 17a and 17b, the counter electrode substrates 18a and 18b, the main seal (sealing agent) 14a, and the end seal (sealing agent) 14b, which are common to FIG. 1 or FIG.
  • the end seal plate 19, the electrolyte solution 15, and the electrolyte solution injection holes 20 a and 20 b are not illustrated and will not be described below.
  • the coloring layer 33 is made of, for example, tungsten oxide (WO 3 ), vanadium oxide (V 2 O 5 ), molybdenum oxide (Mo 2 O 3 ), iridium oxide (Ir 2 O 3 ), nickel oxide (NiO), manganese oxide ( It is preferable to be formed of a reduced coloring type oxide such as MnO 2 ), and the coloring layer 33 can be formed on the photoelectrode layer 12a by a known method.
  • the intensity of the reflected light from the counter electrode becomes substantially constant, Since the reflectance can be adjusted by changing the degree of coloring of the coloring layer 33, the degree of glare in the viewing direction 30 can be made substantially constant.
  • Example > The dye-sensitized solar cell in the example of the present invention has the configuration shown in FIG.
  • a glass substrate (15 mm ⁇ 20 mm square, sheet resistance 10 ⁇ / ⁇ , manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) (photoelectrode substrate 11) on which a fluorine-doped tin oxide conductive layer (FTO layer) is formed as a photoelectrode layer 12a is a photoelectrode It was.
  • FTO layer fluorine-doped tin oxide conductive layer
  • a semiconductor porous layer 13 was formed on the FTO layer.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the sensitizing dye used in the dye-sensitized solar cell in the example of the present invention.
  • FIG. 8A shows trithiocyanato (4,4 ′, 4 ′′ -tricarboxy-2,2 ′: 6 ′, 2 ′′ -terpyridine) ruthenium (II) tri-tetrabutylammonium complex (Solaronix, 620 -1H3TBA, Batch Number 34) (black dye, commonly referred to as N749).
  • TBA in FIG. 8A is tetrabutammonium (N ((CH 2 ) 3 CH 3 ) 4 ).
  • B) of FIG. 8 is merocyanine pigment
  • TiO 2 titanium oxide (TiO 2 ) semiconductor porous layer was added to a mixed dye liquid composed of D131 (concentration 0.1875 mM) and black die (concentration 0.5625 mM). The pigment was supported on titanium oxide (TiO 2 ) by soaking for 96 hours.
  • a 0.4 mm-thick Nb, Ru, Ti plate is used as the counter electrode substrate 18b, and a 500-thick Cr layer is formed as the corrosion-resistant conductive layer 17b, and a 1000-thick Pt as the conductive catalyst layer 16 is formed on this Cr layer.
  • a layer was formed as a counter electrode.
  • the Cr layer and the Pt layer were formed by sputtering. In the following description including FIG. 10 and FIG. 11, these counter electrodes are abbreviated as Nb / Cr / Pt, Ru / Cr / Pt, and Ti / Cr / Pt.
  • FIG. 9 is a diagram showing a composition example of the electrolyte solution used in the dye-sensitized solar cell in the example of the present invention.
  • acetonitrile was used as a solvent, and sodium iodide (concentration 0.15M), DMPImI (concentration 0.9M), iodine (concentration 0.05M), t-butylpyridine (concentration 0.1M).
  • DMPImI 1,2-dimethyl-3-propyl-1H-imidazole-3-iumiodide (C 8 H 15 N 2 ).
  • One of the electrolyte solution injection holes 20a and 20b formed in the counter electrode was used as an air vent hole, and the electrolyte solution 15 was injected from the other hole into the internal space formed by the joined photoelectrode and counter electrode.
  • the electrolyte solution injection holes 20a and 20b were sealed using a glass plate as the end seal plate 19 and an ultraviolet curable resin (31X-101 series resin, manufactured by ThreeBond Co., Ltd.) as the end seal 14b, respectively.
  • the gap distance between the bonded photoelectrode and the counter electrode is 30 ⁇ m, and the light irradiation area of the internal space is 150 mm ⁇ 150 mm.
  • Comparative example > A 0.4 mm-thick alumina (Al 2 O 3 ) plate (insulator substrate) is used as the counter electrode substrate 18b, a 500-thick Cr layer is formed as the corrosion-resistant conductive layer 17b, and the conductive catalyst layer 16 is formed on this Cr layer.
  • a counter electrode a Pt layer having a thickness of 1000 mm was formed. The Cr layer and the Pt layer were formed by sputtering.
  • this counter electrode is abbreviated as alumina / Cr / Pt. Since other configurations are the same as those of the embodiment, description thereof is omitted.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of photoelectric conversion characteristics of the dye-sensitized solar cell in the example of the present invention.
  • FIG. 10 shows the result regarding the dye-sensitized battery having the counter electrode alumina / Cr / Pt in the comparative example, and (b), (c), and (d) respectively show the counter electrode Nb / in the example.
  • the result regarding the dye-sensitized battery which has Cr / Pt, Ru / Cr / Pt, Ti / Cr / Pt is shown.
  • FIG. 10 shows the current-voltage characteristics of the dye-sensitized solar cell, where the horizontal axis represents voltage (V) and the vertical axis represents current density J (mA / cm 2 ).
  • V voltage
  • J current density
  • the fill factor FF of the dye-sensitized solar cell of the comparative example is 1.0
  • the fill factor FF of the dye-sensitized solar cells (b), (c), and (d) of the examples is 1.13, respectively. 1.08, 1.10.
  • the dye-sensitized solar cell of Example (b), (c), the photoelectric conversion efficiency E ff of (d) are 1.12, 1.04, and 1.09, respectively.
  • FIG. 11 shows an example of a Cole-Cole plot diagram showing the impedance characteristics of the dye-sensitized solar cell in the example of the present invention.
  • the horizontal axis represents the real part Z ′ ( ⁇ ) of the impedance
  • the vertical axis represents the imaginary part Z ′′ ( ⁇ ) of the impedance.
  • FIG. 11 is a schematic sectional view showing the layer structure of the counter electrode.
  • FIG. 11 shows the result regarding the dye-sensitized battery having the counter electrode alumina / Cr / Pt in the comparative example.
  • FIG. 11 shows the results (two curves indicated by small solid circles) regarding two samples of the dye-sensitized battery having the counter electrode Nb / Cr / Pt in the example. The reproducibility of the impedance characteristics for the two samples is good.
  • the impedance characteristics of the dye-sensitized solar cell shown in FIG. 11 are such that the lower the resistance between the counter electrode and the electrolyte solution, the lower the real part Z ′ is at the starting position of the arc, so the counter electrode Nb / Cr / Pt
  • the series resistance of a dye-sensitized solar cell using a lower electrode is lower than the series resistance of a counter-electrode using an alumina substrate (insulator substrate), that is, a dye-sensitized solar cell using a counter electrode alumina / Cr / Pt. It shows that.
  • the sheet resistance of the counter electrode in the above-described example is 8.8 ⁇ 10 ⁇ 4 ⁇ / cm 2 for Nb / Cr / Pt, 8.4 ⁇ 10 ⁇ 4 ⁇ / cm 2 for Ru / Cr / Pt, The Ti / Cr / Pt was 9.0 ⁇ 10 ⁇ 4 ⁇ / cm 2 .
  • the sheet resistance of the counter electrode (glass / Cr / Pt) in which alumina was replaced with glass in the counter electrode of the comparative example was 2.0 ⁇ / cm 2 .
  • the sheet resistance of the counter electrode of the comparative example is expected to be three orders of magnitude greater than the sheet resistance of the counter electrode of the example.
  • the structure using the counter electrode using the metal substrate in particular, the structure using the counter electrode Nb / Cr / Pt in which the Cr layer and Pt are formed on the Nb substrate, and the electrolyte containing iodine. Corrosion resistance to the solution is improved, and the sheet resistance of the counter electrode can be reduced and the series resistance of the dye-sensitized solar cell can be lowered than the configuration using the counter electrode using the insulating substrate. And photoelectric conversion characteristics could be improved.
  • a photoelectrode substrate, a photoelectrode layer, a conductive catalyst layer, a corrosion-resistant conductive layer, a counter electrode substrate, a counter electrode layer, a semiconductor porous layer carrying a sensitizing dye or an electromic dye For example, in a functional device, a photoelectrode substrate, a photoelectrode layer, a conductive catalyst layer, a corrosion-resistant conductive layer, a counter electrode substrate, a counter electrode layer, a semiconductor porous layer carrying a sensitizing dye or an electromic dye,
  • the composition of the color-forming layer containing the compound, the sealing agent, the electrolyte solution, and the like are not limited to those exemplified in the embodiments and examples, and can be appropriately changed according to the intended use.
  • the present invention can also be applied to functional devices such as chemical batteries, biosensors, and capacitors as long as the electrolyte solution is used.
  • the present invention can provide a functional device that uses a metal substrate to suppress corrosion due to an electrolyte solution and can reduce direct current resistance.

Abstract

　本発明は、電解質溶液による腐食を抑止し耐久性を向上でき、直列抵抗を低減できる機能性デバイス及びその製造方法を提供することができる機能性デバイス及びその製造方法に関する。 　機能性デバイスは、光電基板１１と光電極層１２ａからなる透明な光電極と、金属からなる対向電極基板１８ａと、両基板の間隙に充填された電解質溶液１５と、対向電極基板に形成され電解質溶液に対して耐腐食性を有する耐腐食性導電層１７ａ及び導電性触媒層１６を有する。対向電極基板はＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、ＳＵＳの何れか、耐腐食性導電層はＴｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｔａ、Ｗ、Ｉｎ、Ｐｔ、ハステロイの何れか、導電性触媒層は、カーボン、Ｔｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、導電性高分子の何れかによってそれぞれ形成される。

Description

機能性デバイス及びその製造方法
　本発明は、電解質溶液による腐食を抑止し耐久性を向上させることができる機能性デバイス及びその製造方法に関し、特に、色素増感太陽電池等の光電変換機能を有するデバイス、画像表示機能を有するデバイス等の電解質溶液を使用した機能性デバイス及びその製造方法に関するものである。
　光電変換機能を有するデバイスの代表的な例として、太陽電池がある。太陽光を利用する太陽電池は、化石燃料に代わるエネルギー源として注目され、種々の研究が行われている。太陽電池は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換装置の１種であり、太陽光をエネルギー源としているため、地球環境に対する影響が極めて小さく、より一層の普及が期待されている。
　色素によって増感された光誘起電子移動を応用した色素増感太陽電池（ＤＳＣ：Dye sensitized Solar Cell）は、近年、シリコン（Ｓｉ）系太陽電池等に替わる次世代の太陽電池として注目され、広く研究が行われている。増感色素として、可視光近辺の光を効果的に吸収できる物質、例えばルテニウム錯体等が用いられる。色素増感太陽電池は、高い光電変換効率を有し、真空装置等の大掛かりな製造装置を必要とせず、酸化チタン等の安価な半導体材料を用いて、簡易に生産性よく製造できるため、新世代の太陽電池として期待されている。
　一般に、太陽電池に必要な特性として、長期にわたり安定した光電変換特性を示すことが要求される。色素増感太陽電池では、その構成要素として液状の電解質成分を含むことが一般的である。長期にわたり安定した光電変換特性を得るためには、電解質溶液による腐食に起因する特性劣化が重要な課題とされてきた。また、金属基板を使用し光電変換効率を向上させる検討がなされている。これらの課題を解決するための種々の方法が検討されてきており、例えば、次に述べるような方法がある。
　先ず、「色素増感型光電変換素子の製造方法、及び色素増感型光電変換素子用塗料」と題する後記の特許文献１には、次の記載がある。
　光電極に対向する対電極は、導電性基板上に導電層及び触媒層が順次に形成された構成を採っている。対電極の基板は、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、ＳＵＳ等の金属板または酸化スズ、フッ素ド－プ酸化スズ、錫ド－プ酸化インジウム等の導電性酸化物基板、またはＮｉ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｚ、Ａｇ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、ＳＵＳ等の金属板上に酸化スズ、フッ素ド－プ酸化スズ、錫ド－プ酸化インジウム等導電性酸化物膜を形成したもの、酸化スズ、フッ素ド－プ酸化スズ、錫ド－プ酸化インジウム等の導電性酸化物基板上にＮｉ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、ＳＵＳ等の金属膜を形成したものを用いることができる。基板が上述した金属板或いは導電性酸化物基板から構成される場合、又は導電性酸化物膜や金属膜を含むことにより導電性を呈する場合、導電層は特に設ける必要はない。対電極の触媒層は、所定の導電性高分子中に触媒作用を有する貴金属粒子が分散し、貴金属粒子のいくつかは表面に露出した状態を呈するとしている。
　また、「色素増感太陽電池」と題する後記の特許文献２には、次の記載がある。
　対向電極は、電極基材の表面に導電性高分子触媒層が形成された構造をしている。該電極基材は、導電性高分子触媒層の支持体兼集電体として用いられるため、表面部分に導電性を有していることが好ましい。このような材質としては、例えば導電性を有する金属や金属酸化物、炭素材料や導電性高分子等が好適に用いられる。金属としては、例えば白金、金、銀、ルテニウム、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、クロム、鉄、モリブデン、チタン、タンタル、及びそれらの合金等が挙げられる。炭素材料としては、特に限定はされないが、例えば黒鉛（グラファイト）、カーボンブラック、グラッシーカーボン、カーボンナノチューブ、フラーレン等が挙げられる。また、ＦＴＯ、ＩＴＯ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン等の金属酸化物を用いた場合、透明または半透明であるため増感色素層への入射光量を増加させることができ、好適に用いることができるとしている。
　また、「色素増感型太陽電池及びその製造方法」と題する後記の特許文献３には、次の記載がある。
　対極は、白金触媒層及び導電膜７より構成され、基材上に形成される。白金触媒層は、膜厚１０ｎｍ程度の白金の膜からなる。導電膜の材料としては、金、銀、アルミニウム、インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、フッ素をドープした酸化錫（ＦＴＯ）等を用いることができ、基材としては、例えば、ガラス基板、プラスチック基板、金属基板等を使用することができるとしている。
　また、「色素増感型太陽電池の電極材」と題する後記の特許文献４には、色素増感型太陽電池の電極を構成する金属材料であって、特にヨウ素を含む電解質溶液と直接接触して溶液中のイオンに電子を渡すための「対極」に適した電極材に関する記載がある。
　また、「電極材料及び該材料を用いた導電性フィルム、及び太陽電池並びに光電極」と題する後記の特許文献５には、次の記載がある。
　電極材料は、高分子樹脂よりなる基材フィルムの表面に、単数又は複数の導電性物質よりなる導電性薄膜を１層又は２層以上積層してなる導電性フィルムにおいて前記導電性薄膜として用いられる電極材料であって、前記電極材料としての前記導電性物質により形成される前記導電性薄膜のうち少なくとも１つが、電気を通す性質である導電性を有し、且つ前記導電性薄膜を８０℃のヨウ素溶液（ヨウ素、ヨウ化リチウム、ヨウ化テトラブチルアンモニウム（ＴＢＡＩ）、リン酸トリブチル（ＴＢＰ）をアセトニトリル溶液に溶解させてなる溶液）に浸漬した状態で９６時間経過しても体積比で８０％以上が溶解せずに残存している耐ヨウ素性をも有する物質であることを特徴としている。
　上記の電極材料において、前記導電性物質が、ニッケル、チタン、クロム、ニオブ、プラチナ、イリジウム、ステンレス鋼、タンタル、タングステン、又はモリブデンの何れか若しくは複数よりなる合金、または何れかよりなる合金の複数、であることを特徴としている。
　なお、後記の非特許文献１には、受光面にガラス基板を、対極にチタン板を使用した色素増感太陽電池の耐久性に関する記載があるが、対極に関する詳細な構造については明記されていない。
特開２００６－２７８１３１号公報（段落００２４、段落００２６、段落００４０、段落００４２、段落００４４、図１、図３） 特開２００７－３１７４４６号公報（段落００５１～００５２、図１） 特開２００８－１８６７６８号公報（段落００１６、段落００３１、図１） 特開２００８－０３４１１０号公報（段落０００１、段落０００８～００１７、図２） 特開２００８－２５７９４８号公報（段落００１４～００２０）
島根県産業技術センター、「耐久性に優れた色素増感太陽電池を開発」、［online］、平成２０年２月７日報道発表、［平成２０年１１月１日検索］、インターネット＜www.shimane-iit.jp/project/pr080207.pdf＞
　一般的に、従来の色素増感太陽電池は、透明導電層、半導体多孔質層が絶縁性基板上に順次形成され、増感色素が半導体多孔質層に担持されており、太陽光が入射される光電極と、透明導電層、導電性触媒層が絶縁性基板上に順次形成されており、光電極に対向して配置される対向電極、及び、この両電極の間に封止された電解質溶液から構成されている。
　このような構成において、光電極及び対向電極を構成する絶縁性基板としてガラスや有機樹脂板が使用され、光電極及び対向電極を構成する透明導電層としてフッ素ドープ酸化錫（ＦＴＯ）やインジウムドープ酸化錫（ＩＴＯ）等の層が使用され、導電性触媒層として白金（Ｐｔ）等の貴金属の層が使用されていた。また、電解質溶液としてヨウ素系酸化還元対をアセトニトリル等の有機溶媒に溶解させたものが使用されていた。
　従来の色素増感太陽電池の構成では、光電極及び対向電極を構成する絶縁性基板及び透明導電層の電気抵抗並びにこれら二層の接触抵抗、更に、対向電極の透明導電層及び導電性触媒層の電気抵抗並びにこれら二層の接触抵抗接触抵抗のために、色素増感太陽電池の直列抵抗を十分に小さくすることができなかった。このため、曲線因子（ＦＦ因子；フィルファクター）を増大させ光電変換特性を向上させることが困難であった。また、色素増感太陽電池を構成する各層のヨウ素の腐食性による劣化等による耐久性の低下に対する対策が要求されている。
　以下の説明において、「光電極層」は、光入射側又は視認（観察）側に配置される透明電極層を意味し、単に「電極層」とも言うことがある。また、「対向電極層」は、「光電極層」に対向して配置され、金属基板、耐食性導電層、導電性触媒層の三者を合わせたものを意味し、単に「対向電極」とも言うことがある。なお、以下で使用する「耐食性導電層」及び「導電性触媒層」の表現は、「金属基板」の厚さが、「耐食性導電層」又は「導電性触媒層」の厚さの少なくとも１００倍以上であることを示すために使用している。
　本発明は、上述したような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、対向電極の基板として金属基板を使用し電解質溶液による腐食を抑止して、耐久性を向上させることができる機能性デバイス及びその製造方法を提供することができる。
　即ち、本発明は、光透過性を有する第１の基板（例えば、後述の実施の形態における第１の基板（光電基板）１１）と、導電性及び光透過性を有し前記第１の基板上に形成された電極層（例えば、後述の実施の形態における電極層（光電極層）１２ａ）と、金属からなる第２の基板（例えば、後述の実施の形態における第２の基板（対向電極基板）１８ａ、１８ｂ）と、前記第１の基板と前記第２の基板の間隙に充填された電解質溶液（例えば、後述の実施の形態における電解質溶液１５）と、この電解質溶液に対して耐腐食性を有し前記第２の基板上に形成された耐腐食性導電層（例えば、後述の実施の形態における耐腐食性導電層１７ａ、１７ｂ）と、導電性及び触媒活性を有し前記耐腐食性導電層の面に形成された導電性触媒層（例えば、後述の実施の形態における導電性触媒層１６）と、を有する機能性デバイスに係るものである。
　また、本発明は、金属からなる基板（例えば、後述の実施の形態における第２の基板（対向電極基板）１８ａ、１８ｂ）の面に電解質溶液（例えば、後述の実施の形態における電解質溶液１５）に対して耐腐食性を有する耐腐食性導電層（例えば、後述の実施の形態における耐腐食性導電層１７ａ、１７ｂ）を形成する第１の工程と、導電性及び触媒活性を有する導電性触媒層（例えば、後述の実施の形態における導電性触媒層１６）を前記耐腐食性導電層の面に形成する第２の工程と、を有する、機能性デバイスの製造方法に係るものである。
　本発明によれば、前記第２の基板を前記金属によって構成しこれに前記耐腐食性導電層及び前記導電性触媒層を形成し、前記電解質溶液による腐食を抑止し耐久性を向上させるころができると共に、前記第２の基板、前記耐腐食性導電層、前記導電性触媒の三者のなす直列抵抗を減少させることができる機能性デバイスを提供することができる。
　また、本発明によれば、前記金属からなる前記基板に前記耐腐食性導電層及び前記導電性触媒層を形成し、前記電解質溶液による腐食を抑止し耐久性を向上させることができると共に、前記基板、前記耐腐食性導電層、前記導電性触媒の三者のなす直列抵抗を減少させることができる機能性デバイスの製造方法を提供することができる。
本発明の実施の形態における、色素増感太陽電池の構成例を模式的に示す断面図である。 同上、色素増感太陽電池の構成例を模式的に示す断面図である。 同上、色素増感太陽電池の引出電極の配置例を模式的に示す断面図である。 同上、色素増感太陽電池の対向電極層の製作工程を模式的に示す断面図である。 同上、画像表示装置の構成例を模式的に示す断面図である。 同上、画像表示装置の構成例を模式的に示す断面図である。 同上、防眩ミラーの構成例を模式的に示す断面図である。 本発明の実施例における、色素増感太陽電池で使用された増感色素の例を示す図である。 同上、色素増感太陽電池で使用された電解質溶液の組成例を示す図である。 同上、色素増感太陽電池の光電変換特性の例を示す図である。 同上、色素増感太陽電池のインピーダンス特性の例を示す図である。
　本発明の機能性デバイスでは、前記金属が、アルミニウム、銅、銀、金、ステンレス鋼の何れかであり、前記耐腐食性導電層が、チタン、クロム、ニッケル、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、タンタル、タングステン、イリジウム、白金、ハステロイの何れかによって形成された構成とするのがよい。このような構成によれば、前記金属が前記電解質溶液によって腐食されるような場合においても、前記金属が前記耐腐食性導電層によって保護され、耐久性を向上させることができる。また、直列抵抗を減少させることができる。更に、前記耐腐食性導電層がクロム、ニッケルである場合には、耐腐食性導電層は前記導電性触媒層の下地層としても作用し、この下地層は前記金属に密着して形成され、更に、下地層に前記導電性触媒層が密着して形成されるので、前記導電性触媒層を安定して形成することができる。
　また、前記導電性触媒層が、カーボン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金、導電性高分子の何れかによって形成された構成とするのがよい。このような構成によれば、前記導電性触媒層が前記電解質溶液に対する耐腐食性を有するので、耐久性を向上させることができる。
　また、前記金属が、チタン、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、タンタル、タングステン、イリジウム、白金、ハステロイの何れかである構成とするのがよい。このような構成によれば、前記金属が前記電解質溶液に対する耐腐食性を有するので、耐久性を向上させることができる。また、直列抵抗を減少させることができる。
　また、前記耐腐食性導電層がクロム又はニッケルによって形成された構成とするのがよい。このような構成によれば、前記金属が前記耐腐食性導電層によって保護され、耐久性を向上させることができる。また、前記金属に形成される耐腐食性導電層は前記導電性触媒層の下地層としても作用し、この下地層は前記金属に密着して形成され、更に、下地層に前記導電性触媒層が密着して形成されるので、前記導電性触媒層を安定して形成することができる。
　また、前記金属がクロム又はニッケルであり前記耐腐食性導電層を兼ねている構成とするのがよい。このような構成によれば、前記金属が前記電解質溶液に対する耐腐食性を有するので、前記金属上に前記電解質溶液に対して耐腐食性を有する層を重ねて形成する必要がなく、単純な構造とすることができる。また、直列抵抗を減少させることができる。
　また、前記導電性触媒層が、カーボン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金、導電性高分子の何れかを含む構成とするのがよい。このような構成によれば、前記導電性触媒層が前記電解質溶液に対する耐腐食性を有するので、耐久性を向上させることができる。
　また、前記電解質溶液は、酸化還元対Ｉ3 - ／Ｉ- を生成するヨウ素／ヨウ化物を含む構成とするのがよい。このような構成によれば、一般的に使用される前記電解質溶液を使用することができる。
　また、前記間隙に前記電解質溶液を充填するための開口部が前記第２の基板を貫通して形成され、前記開口部の面に下層より前記耐腐食性導電層、前記導電性触媒層が形成された構成とするのがよい。このような構成によれば、前記第１の基板と前記第２の基板との間に前記電解質溶液を充填する際に、前記電解質溶液が前記開口部の面に残存する場合や、前記開口部がエンドシール（封止剤）によって封止された後、前記開口部の全てがエンドシール（封止剤）によって封止されず前記開口部の一部の面に前記電解質溶液が接触するような場合でも、前記金属が前記電解質溶液に対する耐腐食性を有するか、又は、前記金属が前記耐腐食性導電層によって保護されているので、耐久性を向上させることができる。
　また、前記第２の基板の面積は前記第１の基板の面積よりも小さく、前記電解質溶液と接する面に対向する前記第２の基板の面に接続される引出電極を有する構成とするのがよい。このような構成によれば、前記金属から構成される前記第２の基板が前記導電性触媒層の支持体とされると共に集電体とされ、前記電解質溶液と接しない面に前記引出電極を接続することができ、機能性デバイスの直列抵抗を低下させることができると共に、機能性デバイスのサイズを小さくすることができ、単位面積当たりに配列させることができる機能性デバイスの数を増大させることができる。
　また、光電変換機能、又は、画像表示機能、又は、防眩機能を有するデバイスとして構成されたものとするのがよい。このような構成によれば、直列抵抗を低下させることができると共に、耐久性を向上させることが可能な機能性デバイスを提供することができる。
　また、光電変換機能を有するデバイスとして構成された機能性デバイスであり、増感色素が担持された半導体多孔質層が前記電極層の面に形成され、光吸収によって励起された前記増感色素の電子が前記半導体多孔質層へ取り出されると共、前記電子を失った前記増感色素が、前記電解質溶液中の還元剤によって還元される色素増感光電変換装置として構成されたものとするのがよい。このような構成によれば、直列抵抗を低下させ光電変換特性を向上させることができると共に、耐久性を向上させることが可能な色素増感光電変換装置を提供することができる。
　また、画像表示機能を有するデバイスとして構成された機能性デバイスであり、前記電解質溶液は、還元反応によって前記電極層に析出し発色する金属イオンを含む構成とするのがよい。このような構成によれば、直列抵抗を低下させることができると共に、耐久性を向上させることが可能な画像表示デバイスを提供することができる。
　また、画像表示機能を有するデバイスとして構成された機能性デバイスであり、酸化反応又は還元反応により発色するエレクトロクロミック色素が担持された半導体多孔質層が前記電極層に形成された構成とするのがよい。このような構成によれば、直列抵抗を低下させることができると共に、耐久性を向上させることが可能な画像表示デバイスを提供することができる。
　また、防眩機能を有するデバイスとして構成された機能性デバイスであり、酸化発色型又は還元発色型のエレクトロクロミック化合物を含む発色層が前記電極層の面に形成された構成とするのがよい。このような構成によれば、直列抵抗を低下させることができると共に、耐久性を向上させることが可能な防眩デバイスを提供することができる。
　本発明の機能性デバイスの製造方法では、前記金属が、アルミニウム、銅、銀、金、ステンレス鋼の何れかであり、前記導電性触媒層が、チタン、クロム、ニッケル、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、タンタル、タングステン、イリジウム、白金、ハステロイの何れかによって形成される構成とするのがよい。このような構成によれば、前記金属が前記電解質溶液によって腐食されるような場合においても、前記金属が前記耐腐食性導電層によって保護され、耐久性を向上させることができると共に、直列抵抗を減少させることができる機能性デバイスの製造方法を提供することができる。また、前記耐腐食性導電層がクロム、ニッケルである場合には、耐腐食性導電層は前記導電性触媒層の下地層としても作用し、この下地層は前記金属に密着して形成され、更に、下地層に前記導電性触媒層が密着して形成されるので、前記導電性触媒層を安定して形成することができる機能性デバイスの製造方法を提供することができる。
　また、前記導電性触媒層が、カーボン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金、導電性高分子の何れかによって形成される構成とするのがよい。このような構成によれば、前記導電性触媒層が前記電解質溶液に対する耐腐食性を有するので、耐久性を向上させることができる機能性デバイスの製造方法を提供することができる。
　また、前記第１の工程に先立って前記基板に前記電解質溶液を注入するための開口部を、前記基板を貫通させて形成する工程を有し、前記第１及び第２の工程によって、前記開口部の面に下層より前記耐腐食性導電層、前記導電性触媒層が形成される構成とするのがよい。このような構成によれば、機能性デバイスの内部に前記電解質溶液を充填する際に、前記電解質溶液が前記開口部の面に残存する場合や、前記開口部がエンドシール（封止剤）によって封止された後、前記開口部の全てがエンドシール（封止剤）によって封止されず前記開口部の一部の面に前記電解質溶液が接触するような場合でも、前記金属が前記耐腐食性導電層によって保護されているので、耐久性を向上させることができる機能性デバイスの製造方法を提供することができる。
　本発明の機能性デバイスでは、対向電極の基板として低抵抗の金属基板を使用し、金属基板の表面に低抵抗の耐腐食性導電層を形成することによって、電解質溶液による腐食を抑止すると共に、電気抵抗を減少させることができる。
　以下、本発明に係る機能性デバイスの例について、図面を参照しながら詳細に説明する。先ず、光電変換装置として色素増感太陽電池を例にとって説明する。
　＜実施の形態＞
　［色素増感太陽電池の構成例（その１）］
　図１は、本発明の実施の形態における、色素増感太陽電池の構成例を模式的に示す断面図である。
　図１に示すように、色素増感太陽電池は、太陽光１０が入射される光電極と、これに対向する対向電極と、両極間に保持された電解液１５から構成される。光電極は、透明な光電極基板（第１の基板）１１上に形成された透明な光電極層（電極層、第１の電極層）１２ａによって形成され、光電極層１２ａ上には、増感色素が担持された半導体多孔質層１３が形成されている。
　半導体多孔質層１３は、例えば、ナノサイズの酸化チタン（ＴｉＯ2）からなり、増感色素は、例えば、ルテニウムビピリジル錯体である。対向電極は、金属からなる対向電極基板（第２の基板）１８ａとその上に形成された耐食導電層１７ａ、導電性触媒層１６によって形成されている。対向電極基板１８ａ、耐食導電層１７ａ、導電性触媒層１６の三者は対向電極層（第２の電極層）１２ｂを構成し、対向電極基板１８ａは導電性触媒層１６の支持体となると共に、集電体として使用される。
　対向電極基板１８ａは、例えば、アルミニウム、銅、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の低抵抗の金属基板であり、耐食導電層１７ａは、例えば、クロム、ニッケル、チタン、ルテニウム等である。
　電解質溶液１５は、例えば、ヨウ素とヨウ素イオンの酸化還元（レドックス）系がニトリル系の溶媒に溶解された溶液である。電解質溶液注入孔２０ａ、２０ｂから充填される電解質溶液１５は、メインシール（封止剤１４ａ）、エンドシール（封止剤１４ｂ）、エンドシール板１９によって、光電極と対向電極の間に封止保持されている。
　太陽光１０が照射されると、増感色素の基底状態にある電子が励起され励起状態へと遷移し、励起された電子は酸化チタン半導体の伝導帯へ注入され、電極層１２ａに集電され、外部回路を通って対向電極に移動する。対向電極に移動した電子は電解質溶液１５中のイオンによって運ばれ、基底状態の増感色素に戻る。
　このような過程の繰り返しによって、還元体Ｉ- は光電極側で酸化され酸化体Ｉ3 - となり、酸化体Ｉ3 - は対向電極側で還元され、もとの還元体Ｉ- に戻る。即ち、光電極側における還元剤Ｉ- の酸化反応（３Ｉ- →Ｉ3 - ＋２ｅ- ）、対向電極における酸化剤Ｉ3 -（Ｉ2 とＩ- との結合体）の還元反応（Ｉ3 - ＋２ｅ- →３Ｉ- ）を生じ、光が電流に変換されて電気エネルギーが外部に取り出される。
　次に、色素増感太陽電池の構成要素について順次説明する。
　［光電極基板（第１の基板）］
　光電極基板（第１の基板）１１として、可視光領域の透過性が高く、水、酸素等の各種のガス及び有機溶媒の遮断性に優れ、耐溶剤性及び耐候性に優れる基板が好ましく、透明無機基板、透明樹脂基板を使用することができる。
　例えば、透明無機基板として、例えば、石英、サファイア及びガラス等を使用することができる。透明樹脂基板として、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエステル、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアリレート（ＰＡｒ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリスルホン（ＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリメチルペンテン、トリ酢酸セルロース等を使用することができる。
　［光電極層（電極層、第１の電極層）］
　光電極層（電極層、第１の電極層）１２ａとして、例えば、ＭｇＯ（Magnesium Oxide）、ＺｎＯ（Zinc Oxide）、ＳｎＯ2（Tin Oxide）、ＦＴＯ（Fluorine doped Tin Oxide）、ＧＴＯ（Gallium Tin Oxide）、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＡＴＯ（Antimony doped Tin Oxide）、ＡＺＯ（Aluminum doped Zinc Oxide）、ＧＺＯ（Gallium doped Zinc Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明電極を使用することができる。
　［対向電極基板（第２の基板）（その１）］
　図１に示す構成では、対向電極基板（第２の基板）１８ａは、導電性触媒層１６の支持体であり集電体である。対向電極基板１８ａの材質は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ステンレス鋼（ＳＵＳ）の何れかである。ＳＵＳは、鉄（Ｆｅ）に約１２％以上のクロムを含有させた合金であり、これに、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）等が添加されたものであってもよく、代表的には、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４０３の汎用品を使用することができる。
　なお、対向電極基板１８ａの電解質溶液１５に面する側面を鏡面とし、光反射面とすることが、太陽光の有効利用の点で望ましい。
　［耐食性導電層］
　耐腐食性導電層１７ａは、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、ハステロイの何れかによって形成されている。
　耐腐食性導電層１７ａが、クロム又はニッケルであり、対向電極基板１８ａにクロム層又はニッケル層が形成された場合には、耐腐食性導電層１７ａは対向電極基板１８ａに密着して形成され、導電性触媒層１６の下地層としての役割をしており、この下地層に密着して導電性触媒層１６を形成することができる。
　［導電性触媒層］
　導電性触媒層１６は、電解質溶液１５中に含有されている酸化還元対の酸化体を還元体に還元する還元反応を促進する触媒活性を有し、触媒として機能する層であり、電解質溶液１５中のヨウ素に対して耐腐食性を有している。
　酸化還元（レドックス）対に対する触媒活性を有する導電性触媒層１６として、例えば、導電性及び触媒活性を有するカーボン（Ｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、導電性ポリマー（導電性高分子）等を用いることができる。導電性触媒層を形成する物質として、電解質溶液に含有されている成分に対する耐腐食性が高い白金が特に好適である。
　導電性ポリマーとして、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフラン、ポロアセチレン、ポリフェニレン、ポリアズレン、ポリフルオレン、及び、これらの誘導体、ポリ（３，４ーエチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等を使用することができる。
　［半導体多孔質層］
　半導体多孔質層１３を構成する半導体材料は、光励起下で伝導帯電子がキャリアとなり、アノード電流を生じるｎ型半導体材料であることが好ましく、アナターゼ型の酸化チタンＴｉＯ2が好ましいが、この他に、例えば、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ2、ＷＯ3、Ｆｅ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、Ｎｂ2Ｏ5、ＳｒＴｉＯ3、ＢａＴｉＯ3、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＰｂＳ、ＣｕＩｎＳ、ＩｎＰ等を使用することができる。
　［増感色素］
　半導体微粒子に担持させる増感色素としては、ルテニウム（Ｒｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）等の金属と錯体を形成したもの使用することができる。
　代表的な例は、ビピリジン構造やターピリジン構造等の配位子が配位したルテニウム錯体色素である。例えば、Ｎ３と通称される色素（ＲｕＬ2（ＮＣＳ）2）、Ｎ７１９と通称される色素（ＲｕＬ2（ＮＣＳ）2・２ＴＢＡ）、Red dye と通称される色素（ＲｕＬ2（ＮＣＳ）2・２ＴＢＡ）、Black dye と通称される色素（ＲｕＬ'2（ＮＣＳ）3・３ＴＢＡ）である。ここで、Ｌは、４，４'－ジカルボキシ－２，２'－ビピリジン、Ｌ'は、４，４'，４”－テトラ－カルボキシ－２，２'，２”－ターピリジン、ＴＢＡは、テトラブチルアンモニウムカチオンである。Ｒｕビピリジン錯化合物は量子収率が高く特に好ましい。
　なお、増感作用をもたらすものであれば、その他の色素、例えば、キサンテン系色素、シアニン系色素、ポルフィリン系色素、アントラキノン系色素、多環キノン系色素等を使用することができる。
　［電解質溶液］
　電解質溶液１５は、ヨウ素（Ｉ2）とヨウ化物（金属ヨウ化物又は有機ヨウ化物）の組合せ（ヨウ素／ヨウ化物）からなる電解質とこれを溶解する水又は各種の有機溶媒を含み、Ｉ3 - ／Ｉ- 酸化還元対（レドックス対）を生成する。
　金属ヨウ化物は、例えば、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩ、ＣｓＩ、ＣａＩ2、等であり、有機ヨウ化物は、例えば、ヨウ化テトラエチルアンモニウム、ヨウ化テトラプロピルアンモニウム、ヨウ化テトラブチルアンモニウム等である。
　電解質溶液１５が、臭素（Ｂｒ2）と金属臭化物又は有機臭化物の組合せからなる電解質とこれを溶解する水又は各種の有機溶媒を含み、Ｂｒ3 - ／Ｂｒ- 酸化還元対（レドックス対）を生成する構成とすることもできる。この場合、金属臭化物又は有機臭化物として、上記の金属ヨウ化物又は有機ヨウ化物に対応する化合物を使用することができる。
　電解質溶液１５の溶媒として、一般的には、水、各種の有機溶媒、イオン性液体を用いることができる。有機溶媒として、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等のアルコール系、ジオキサン、ジエチルエーテル等のエーテル系、アセトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル系、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート系等の溶媒をはじめ、ガンマブチロラクトン、ピリジン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の有機溶媒を使用することができる。イオン性液体として、メチルプロピルイミダゾリウム－ヨウ素（ＭＰＩＩ）等を使用することができる。
　また、電解質溶液と、ゲル化剤、ポリマー、架橋モノマー等を混合して、電解質溶液を透明なゲル状体として使用することも可能であり、漏液及び電解質溶液の組成物の揮発を低減させることができる。更に、電解質溶液は、無機化合物や有機化合物からなる添加剤を含んでのよいことは言うまでもない。
　［封止剤］
　メインシール１４ａは、光電極と対向電極の間のギャップを保持すると共に、外部からの水分、酸素、二酸化炭素等の侵入を防止し、エンドシール１４ｂは、電解質溶液用注入孔２０ａ、２０ｂを閉鎖し、エンドシール板１９と合わせて、外部からの水分、酸素、二酸化炭素等の侵入、及び、電解質溶液１５の外部への漏洩を抑制する。
　メインシール１４ａ、エンドシール１４ｂとして、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等であり、例えば、熱や紫外線による硬化が可能であり、ガスバリア性を有する樹脂を使用することができる。メインシール１４ａ、エンドシール１４ｂは、同じ種類の樹脂であっても、異なる種類の樹脂であってもよい。
　メインシール１４ａ、エンドシール１４ｂとして、樹脂の硬化時の高温暴露による電解質溶液１５や増感色素の劣化を抑制するため、硬化前後において電解質溶液１５と接触しても変性せず、硬化後において接合強度が低下せず耐ヨウ素性が良好であり、低温で硬化可能な紫外硬化型樹脂を使用するのが好ましい。また、硬化後における、電解質溶液１５の溶媒、水、酸素に対する透過性が小さいことがより望ましい。
　［製造工程］
　色素増感太陽電池の製造工程の概要は、次の通りである。先ず、増感色素が担持された半導体多孔質層１３を環状に包囲するようにメインシール１４ａを光電極層１２ａ上に塗布し、光電極層と対向電極を所望の間隙を保持するように接合する。次に、この間隙に、対向電極基板１８ａに形成されている電解質溶液注入用孔２０ａ、２０ｂの一方から電解質溶液１５を注入（充填）する。最後に、エンドシール板１９をエンドシール１４ｂによって、対向電極基板１８ａに接合し、電解質溶液１５を外部から遮断して内部に封止し、外部に漏洩しないようにする。
　なお、メインシール１４ａ、エンドシール１４ｂは、各種のガス、液体を透過し難く、腐食劣化し難い性質を有するものを使用し、エンドシール板１９は、同様の性質を有するガラス板、金属板等を使用する。また、電解質溶液１５の注入は、第２の電極層１２ｂ以外に設けられた注入孔から行ってもよい。
　以上説明したように、対向電極基板１８ａとして、アルミニウム、銅、ステンレス鋼等の安価であり、低抵抗の金属基板を使用した場合にも、ヨウ素に対して耐腐食性を有し、低抵抗の金属によって、対向電極基板１８ａの表面に耐腐食性導電層を形成することによって、電解質溶液による腐食を抑止することができ、しかも、直列抵抗を減少させ曲線因子（ＦＦ因子；フィルファクター）を増大させ光電変換効率を向上させることができる色素増感太陽電池を実現することができる。
　［色素増感太陽電池の構成例（その２）］
　構成例（その２）の色素増感太陽電池の構成は、構成例（その１）とは対向電極の構成のみが相違し、他の構成は同一であるので、以下では相違する対向電極の構成のみについて説明する。
　図２は、本発明の実施の形態における、色素増感太陽電池の構成例を模式的に示す断面図である。
　［対向電極基板（第２の基板）（その２）］
　図２に示す構成では、対向電極基板（第２の基板）１８ｂは、ヨウ素に対して耐腐食性を有する金属板である。対向電極基板１８ｂ、耐食導電層１７ｂ、導電性触媒層１６の三者は対向電極層（第２の電極層）１２ｃを構成し、対向電極基板１８ｂは導電性触媒層１６の支持体となると共に、集電体として使用される。
　対向電極基板１８ｂは、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウ（Ｒｕ）、ロジウム（Ｔｈ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、ハステロイ（へインズ社商標）の何れかであり、耐腐食性導電層１７ｂがクロム（Ｃｒ）又はニッケル（Ｎｉ）によって形成されている。
　耐腐食性導電層１７ｂとしてのクロム層又はニッケル層は対向電極基板１８ｂに密着して形成され、導電性触媒層１６の下地層としての役割をしており、この下地層に密着して導電性触媒層１６を形成することができる。ハステロイはニッケル（Ｎｉ）を主成分とする合金であり、ハステロイＢ、ハステロイＣＸ、ハステロイＧ等、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等を異なる成分量で含有するものを使用することができる。
　また、対向電極基板１８ｂの材質をクロム又はニッケルとすることもでき、この場合、対向電極基板１８ｂが耐腐食性導電層１７ｂを兼ねる構成とすることができ、耐腐食性導電層１７ｂを特別に形成する必要はない。
　なお、対向電極基板１８ｂの電解質溶液１５に面する側面を鏡面とし、光反射面とすることが、太陽光の有効利用の点で望ましい。
　［色素増感太陽電池の引出電極の配置例］
　上述したように、構成例（その１）及び（その２）の色素増感太陽電池の構成では、対向電極基板１８ａ、１８ｂは導電性触媒層１６の支持体となると共に、集電体として使用される。対向電極基板１８ａ、１８ｂを支持体及び集電体とするために、その厚さを０．４ｍｍ～２ｍｍ、好ましくは、０．５ｍｍとする。
　図３は、本発明の実施の形態における、色素増感太陽電池の引出電極の配置例を模式的に示す断面図である。
　図３では、点線で示される範囲に存在する半導体多孔質層１３、電解質溶液１５、メインシール１４ａをそれぞれ省略し、エンドシール１４ｂ、エンドシール板１９、電解質溶液注入孔２０ａ、２０ｂもまた省略し、要部のみを示している。
　図３の（A)は、光電極と対向電極は両端側でタブ構造をなす配置におかれ、光電極層１２ａの外部に露出された面に引出電極２１ａが配置され、対向電極基板２１ｂの電解質溶液に接する側に対向する面に引出電極２１ｂが配置されている例を示す。
　図３の（B)は、対向電極基板の面積が光電極基板の面積よりも小さく形成されており、光電極と対向電極は片端側でタブ構造をなす配置におかれ、光電極層１２ａの外部に露出された面に引出電極２１ａが配置され、対向電極基板２１ｂの電解質溶液に接する側に対向する面に引出電極２１ｂが配置されている例を示す。
　図３の（A)及び図３の（B)に示す引出電極の配置では、色素増感太陽電池の直列抵抗を低下させることができ、特に、図３の（B)に示す引出電極の配置では、色素増感太陽電池のサイズを小さくすることができ、単位面積当たりに配列させることができる色素増感太陽電池の数を増大させることができる。
　なお、以上説明した（構成例１）及び構成例（その２）の色素増感太陽電池では、太陽光１０を光電極側より照射するが、太陽光１０を対向電極側から照射する構成とすることもできる。この場合、図１及び図２において、第２の電極層１２ｂ、１２ｃとエンドシール１４ｂ及びエンドシール板１９からなる対向電極と、第１の基板１１と光電極層１２ａからなる光電極の位置を上下に入れ換えた構成とし、増感色素が形成された半導体多孔質層１２が対向電極に形成された構成として、第１の基板１１から太陽光１０を照射すればよい。但し、導電性触媒層１６を光電極層１２ａ上にも形成する。
　［色素増感太陽電池の対向電極層の製作工程］
　上述した構成例（その１）及び（その２）の色素増感太陽電池に使用される対向電極層の製作工程の概要を説明する。
　図４は、本発明の実施の形態における、色素増感太陽電池の対向電極層の製作工程を模式的に示す断面図である。
　図４の（A)は図１に示す構成例（その１）の色素増感太陽電池に使用される対向電極層１２ｂ、１２ｃの製作工程を示している。
　図４の（A)の（１）示すように、対向電極基板１８ａ、１８ｂに貫通する開口部が形成される。次に、（２）に示すように、耐腐食性導電層１７ａ、１７ｂが対向電極基板１８ａ、１８ｂの一方の面及び上記の開口部の内部面に形成される。最後に、（３）に示すように、導電性触媒層１６が上記の開口部の内部面を含めた耐腐食性導電層１７ａ、１７ｂの面に形成される。
　図４の（A)に示す製作工程は、耐ヨウ素性が乏しい金属基板を使用する場合に適用されるが、耐ヨウ素性が良好な金属基板を使用する場合も適用することができることは言うまでもなく、この場合、耐食性導電層１７ａ、１７ｂを省略することもできる。
　図４の（B)は図２に示す構成例（その２）の色素増感太陽電池に使用される対向電極層１２ｃの製作工程を示している。
　図４の（B)の（１）示すように、耐腐食性導電層１７ｂが対向電極基板１８ｂの一方の面に形成される。次に、（２）に示すように、導電性触媒層１６が耐腐食性導電層１７ｂの面に形成される。最後に、導電性触媒層１６、耐腐食性導電層１７ｂ、対向電極基板１８ｂの三者を貫通する開口部が形成される。
　図４の（B)に示す製作工程は、耐ヨウ素性が良好な金属基板を使用する場合に適用され、金属基板として、クロム又はニッケルが使用される場合には、耐腐食性導電層１７ｂは省略することができる。
　以上が、色素増感太陽電池に関する説明である。次に、画像表示装置として、エレクトロクロミック装置を例にとって説明する。
　［画像表示装置（エレクトロクロミック装置）の構成例（その１）］
　ここで説明するエレクトロクロミック装置は、視認（観察）側の電極への還元電圧の印加により、電解質溶液中の金属イオンが金属に還元され、電極に析出し黒色に発色し、視認側の電極を極性反転した酸化電圧の印加により、電極上に析出している金属を金属イオンに酸化して電解質溶液に溶解させ黒色の発色を消色させることによって、表示の制御を行うことができるエレクトロクロミック型の表示装置である。
　還元によって電極に析出し発色する金属イオンは、例えば、銀、ビスマス、銅、鉄、クロム、ニッケル等の金属のイオンである。電解質溶液は、これら金属のヨウ化物、ヨウ素酸塩を溶解させたものである。ビスマス化合物、銀化合物を溶解させた場合、電解質溶液はほぼ透明であり、濃色の析出物が電極に生じ、消着色の可逆反応が良好である。
　例えば、銀化合物を溶解させた電解質溶液を用いる場合には、視認側の電極に還元電圧を印加すると、Ａｇ+＋ｅ-→Ａｇの還元反応が負電極側で生じ、Ａｇ析出物により視面側の電極が黒色に変化する。
　図５は、本発明の実施の形態における、画像表示装置（エレクトロクロミック装置）の構成例を模式的に示す断面図である。
　図５において、図１又は図２と共通する、導電性触媒層１６、耐食性導電層１７ａ、１７ｂ、対向電極基板（第２の基板）１８ａ、１８ｂ、メインシール（封止剤）１４ａ、エンドシール（封止剤）１４ｂ、エンドシール板１９、電解質溶液注入孔２０ａ、２０ｂについては、図示を省略し説明は以下では省く。
　図５に示すように、エレクトロクロミック装置は、透明な光電極基板１１とその上に形成された透明な光電極層１２ａとからなる光電極（視認電極）と、対向電極層１２ｂ、１２ｃとの間に注入された電解質溶液１５と、この電解質溶液１５を封止するメインシール１４ａとから概略構成されている。
　光電極に析出する金属イオンを含む電解質溶液１５の調製には、代表的には、ヨウ化銀（ＡｇＩ）、ヨウ素酸銀（ＡｇＩＯ3）等の銀化合物、ヨウ化ビスマス（ＢｉＩ3）、ヨウ素酸ビスマス（ＢＩ（ＩＯ3）3）等のビスマス化合物が使用される。電解質溶液１５は、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム等を支持電解質として使用してもよい。
　電解質溶液１５を白色材料に保持させて形成されシート化された表示媒体を、光電極と対向電極の間に配置して、黒表示時されない場合に白表示を行うようにすることもできる。この表示媒体は、電解質溶液１５の溶媒に可溶な樹脂を使用して、電解質溶液１５をゲル状に保持させて、形成することができ、この樹脂に白色顔料（酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、酸化ジルコニウム、酸化鉛等の）を分散させて使用することもできる。
　対向電極基板１８ａ、１８ｂの電解質溶液１５に面する側面を鏡面とし、光反射面とすることが、表示画面（視認面）を明るくする点で望ましい。
　なお、電極層１２ａを分画として形成し、即ち、各画素に対応するように相互に独立させた分画の複数個をマトリックス状に形成し、各分画に対応して、ゲート線及びソース線よって接続される透明な薄膜トランジスタ（以下、透明ＴＦＴと言う。）を形成し配置する。透明ＴＦＴに印加する電圧を制御することによってアクティブマトリックス駆動させて、各画素に対応する分画における発消色を制御することができる。
　［画像表示装置（エレクトロクロミック装置）の構成例（その２）］
　ここで説明するエレクトロクロミック装置は、電圧の印加によって酸化還元反応により可逆的に発色又は消色するエレクトロクロミック色素を使用した表示装置である。
　図６は、本発明の実施の形態における、画像表示装置（エレクトロクロミック装置）の構成例を模式的に示す断面図である。
　図６において、図１又は図２と共通する、導電性触媒層１６、耐食性導電層１７ａ、１７ｂ、対向電極基板（第２の基板）１８ａ、１８ｂ、メインシール（封止剤）１４ａ、エンドシール（封止剤）１４ｂ、エンドシール板１９、電解質溶液１５、電解質溶液注入孔２０ａ、２０ｂについては、図示を省略し説明は以下では省く。
　図６の（A)に示すように、エレクトロクロミック装置は、透明な光電極基板１１とその上に形成された透明な光電極層１２ａとからなる光電極（視認電極）と、対向電極層１２ｂ、１２ｃとの間に注入された電解質溶液１５と、この電解質溶液１５を封止するメインシール１４ａ、エレクトロクロミック色素が担持された半導体多孔質層２３とから概略構成されている。なお、対向電極基板（第２の基板）１８ａ、１８ｂの電解質溶液１５に面する側面を鏡面とし、光反射面とすることが、表示画面（視認面）を明るくする点で望ましい。
　次に、エレクトロクロミック装置の構成要素について順次説明する。但し、先述したように、図１又は図２と共通する、導電性触媒層１６、耐食性導電層１７ａ、１７ｂ、対向電極基板１８ａ、１８ｂ、メインシール（封止剤）１４ａ、エンドシール（封止剤）１４ｂ、エンドシール板１９、電解質溶液１５、電解質溶液注入孔２０ａ、２０ｂについての説明は省略する。
　［半導体多孔質層］
　エレクトロクロミック色素が担持される半導体多孔質層２３は、エレクトロクロミック色素の高い担持機能を得るため、表面積が大きい材料により構成される。
　半導体多孔質層２３は、例えば、酸化物半導体、複合酸化物半導体等によって形成することができる。酸化物半導体としては、例えば、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、ＳｒＴｉＯ3、ＷＯ3、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、Ｔａ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5、Ｖ2Ｏ5、Ｉｎ2Ｏ3、ＣｄＯ、ＭｎＯ、ＣｏＯ、ＴｉＳｒＯ3、ＫＴｉＯ3、Ｃｕ2Ｏ、チタン酸ナトリウム、チタン酸バリウム、ニオブ酸カリウム等を使用することができる。
　複合体酸化物半導体としては、例えば、ＳｎＯ2－ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5－ＳｒＴｉＯ3、Ｎｂ2Ｏ5－Ｔａ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5－ＺｒＯ2、Ｎｂ2Ｏ5－ＴｉＯ2、Ｔｉ－ＳｎＯ2、Ｚｒ－ＳｎＯ2、Ｓｂ－ＳｎＯ2、Ｂｉ－ＳｎＯ2、Ｉｎ－ＳｎＯ2等を使用することができ、特に、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2、Ｓｂ－ＳｎＯ2、Ｉｎ－ＳｎＯ2が好適に使用することができ。
　半導体多孔質層２３の表面及び内部の微細孔に担持されるエレクトロクロミック色素は、公知の材料を何れも使用することできる。
　エレクトロクロミック色素として有機化合物、又は、無機化合物を使用することができる。有機化合物として、例えば、ビオロゲン色素、スチリル色素、フルオラン色素、シアニン色素、芳香族アミン色素等の有機色素、金属－ビピリジル錯体、金属－フタロシアニン錯体等の有機金属錯体等を使用することができる。ここで、金属は希土類金属、ルテチウム（Ｌｕ）、イッテルビウム（Ｙｔ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、ネオジム（Ｎｄ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、エルビジウム（Ｅｒ）、イットリウム（Ｙ））である。
　［画像表示］
　図６の（A)に示すエレクトロクロミック装置において、光電極層１２ａが画素に対応するよう分画されて形成され、即ち、分画の複数個からなるマトリックス状の光電極層１２ａが光電極基板１１上に形成され、各分画上に半導体多孔質層２３が形成されている。
　各分画上に形成された半導体多孔質層２３上には、エレクトロクロミック色素が担持されている。エレクトロクロミック色素は、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）の発色が可能な何れかの化合物である。光電極層１２ａ上には、各分画に対応してゲート線及びソース線によって接続される透明ＴＦＴが形成され配置されている。この装置によれば、透明ＴＦＴに印加する電圧を制御することによって、それぞれの各画素に対応する分画における発消色を制御することができ、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）の何れかの発消色に基づく画像表示が可能となる。
　更に、図６の（A)に示すエレクトロクロミック装置を、フルカラー表示を可能とする構成とすることもできる。図６の（A)に示すエレクトロクロミック装置において、光電極層１２ａが分画され画素に対応するよう形成され、即ち、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）に対応する第１、第２及び第３分画からなる分画の複数個からなるマトリックス状の光電極層１２ａを光電極基板１１上に形成する。
　第１、第２及び第３分画上に半導体多孔質層２３を形成して、第１、第２及び第３分画上に形成された半導体多孔質層２３上にそれぞれ、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）の発色が可能なエレクトロクロミック色素を担持させる。なお、アクティブマトリックス駆動を行うために、第１、第２及び第３分画に対応して、ゲート線及びソース線によって接続される透明ＴＦＴを透明電極２上に形成し配置されている。
　このように構成されるエレクトロクロミック装置によれば、透明ＴＦＴに印加する電圧を制御することによって、それぞれの各画素に対応する第１、第２及び第３分画における発消色を制御し、フルカラー表示を可能とすることができる。
　次に、図６の（A)に示すものと基本的に同じ構成を有するエレクトロクロミック装置を三層積層させて、フルカラー表示を可能とするエレクトロクロミック装置について説明する。
　図６の（B)は、本発明の実施の形態による、カラー表示を行うことができるエレクトロクロミック装置の一例の概略構成を説明する断面図である。
　図６の（B)に示すエレクトロクロミック素子構造体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのそれぞれは、図６の（A)に示すものと基本的に同じ構成を有している。
　図６の（B)に示す表示構造体４０Ａの半導体多孔質層２３ａ、表示構造体４０Ｂの半導体多孔質層２３ｂ、表示構造体４０Ｃの半導体多孔質層２３ｃにはそれぞれ、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）に発色するエレクトロクロミック色素が担持されている。表示構造体４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃにおける電解質溶液１５は同じでも異なっていてもよい。
　表示構造体４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃにおいて、透明な光電極層１２ａが画素に対応するよう分画されて形成され、即ち、分画の複数個からなるマトリックス状の光電極層１２ａが透明な光電極基板１１上に形成され、各分画上に半導体多孔質層２３ａ、２３ｂ、２３ｃが形成されている。各分画上に形成された半導体多孔質層２３ａ、２３ｂ、２３ｃ上にはそれぞれ、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）に発色するエレクトロクロミック色素が担持されている。
　表示構造体４０Ｃにおける対向基板１８ａ、１８ｂは、図１又は図２に示すと同様に金属板であり、対向電極層１２ｂ、１２ｃは不透明であるが、表示構造体４０Ａ、４０Ｂにおける対向基板１８ａ、１８ｂは、光電極基板１１と同じように、透明な材質によって形成されており、対向電極層（第２の電極層）１２ｄは実質的に透明である。
　以上説明した表示構造体４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃを積層することにより、発消色表示を可逆的に行うことができるフルカラー表示のエレクトロクロミック装置を構成することができる。
　図６の（A)に関して説明したものと同様に、表示構造体４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃのそれぞれに関する光電極層１２ａの各分画に対応してゲート線及びソース線によって接続される透明ＴＦＴが形成され配置されている。表示構造体４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃのそれぞれに関する光電極層１２ａの各分画に形成された透明ＴＦＴに印加する電圧を制御することによってアクティブマトリックス駆動させて、表示構造体４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃのそれぞれにおける各画素に対応する分画における発消色を制御することができ、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）の発消色に基づく画像表示が可能となる。
　なお、上述したエレクトロクロミック装置では、エレクトロクロミック色素としては、イエロー（Ｙ）域（４３０～４９０ｎｍの範囲）、マゼンタ（Ｍ）域（５００～５８０ｎｍの範囲）、シアン（Ｃ）域（６００～７００ｎｍの範囲）に吸収極大をもつ色素を使用することが望ましい。
　シアン（Ｃ）の発色が可能なエレクトロクロミック色素として、例えば、２－｛２－〔４－（メトキシ）フェニル〕－１，３，５－ヘキサトリエニル｝－３，３－ジメチル－５－ホスホノインドリノ〔２，１－ｂ〕（2-[2-[4-(methoxy)phenyl]-1,3,5-hexatrienyl-3,3-dimethyl-5-phosphonoindolino[2,1-b]oxazolidine]）を使用することができる。
　また、マゼンタ（Ｍ）の発色が可能なエレクトロクロミック色素として、例えば、２－｛２－〔４－（ジメチルアミノ）フェニル〕－１，３－ブタジエニル｝－３，３－ジメチル－５－カルボキシルインドリノ〔２，１－ｂ〕オキサゾリン（2-[2-[4-(dimethylamino)phenyl]-1,3-butadienyl]-3,3-dimethyl-5-carboxylindolino[2,1-b]oxazolidine）を使用することができる。
　また、イエロー（Ｙ）の発色が可能なエレクトロクロミック色素として、例えば、２－｛２－〔４－（ジメチルアミノ）フェニル〕エテニル｝－３，３－ジメチル－５－ホスホノインドリノ〔２，１－ｂ〕オキサゾリン（2-[2-[4-(dimethylamino)phenyl]ethenyl]-3,3-dimethyl-5-phosphonoindolino[2,1-b]oxazolidine）を使用することができる。
　以上が、エレクトロクロミック装置に関する説明である。次に、防眩ミラーの例を説明する。
　［防眩ミラーの構成例］
　エレクトロクロミック発色層を用いた防眩ミラーは、印加電圧によってエレクトロクロミック発色層の着色変化の程度が変化することを利用して、反射率の調整を可能として眩しさを抑えることができるミラーである。
　図７は、本発明の実施の形態における、防眩ミラーの構成例を模式的に示す断面図である。
　図７に示すように、防眩ミラーは、視認側の透明な光電基板１１と、この上に形成された透明な光電極層１２ａと、この上に形成されたエレクトロクロミック化合物を含む発色層３３からなる発色電極と、図１又は図２に示すと同様の対向電極層（対向電極）１２ｂ、１２ｃとの間の間隙に電解質溶液１５が封止され、概略構成されている。
　対向電極層１２ｂ、１２ｃの対向電極基板（第２の基板）１８ａ、１８ｂは、その面が光反射層となるために平滑性を有していることが好ましい。対向電極基板１８ａ、１８ｂは、例えば、アルミニウムやＳＵＳ、銅等の金属板の面に、ヨウ素に対して耐腐食性を有する金属層を形成した構成とする。
　図７において、図１又は図２と共通する、導電性触媒層１６、耐食性導電層１７ａ、１７ｂ、対向電極基板１８ａ、１８ｂ、メインシール（封止剤）１４ａ、エンドシール（封止剤）１４ｂ、エンドシール板１９、電解質溶液１５、電解質溶液注入孔２０ａ、２０ｂについては、図示を省略し説明は以下では省く。
　発色層３３は、例えば、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）、酸化モリブデン（Ｍｏ2Ｏ3）、酸化イリジウム（Ｉｒ2Ｏ3）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ2）等の還元発色型酸化物によって形成されるのが好適であり、発色層３３は光電極層１２ａに公知の方法で形成することができる。
　発色電極が負電位、対向電極が正電位となるように、所定の直流電圧を印加すると、対向電極の面ではヨウ素イオンの酸化反応（３Ｉ- →Ｉ3 - ＋２ｅ- ）が起こり、発色層３３において、還元反応（ｘＭ+ ＋ＷＯ3 ＋ｘｅ- →ＭxＷＯ3（Ｍ+ ＝Ｌｉ+ ，Ｎａ +，Ｈ+ ））が起こり、この還元生成物（ＭxＷＯ3）による発色を生じる。また、発色電極及び対向電極に印加する印加電圧の正負を逆にすると上記の各反応の逆反応が起こり、発色は消失し透明な状態に戻る。
　対向電極からの反射光の強さをモニタした信号に基づいて、発色電極及び対向電極に印加する印加電圧を調整することによって、対向電極からの反射光の強さが略一定となるように、発色層３３の着色の程度を変化させて反射率の調整をすることができるので、視認方向３０における眩しさの程度を略一定なものとすることができる。
　以上が、防眩ミラーの例に関する説明である。次に、色素増感太陽電池に関する実施例について説明する。
　＜実施例＞
　本発明の実施例における色素増感太陽電池は図２に示す構成を有している。
　［光電極］
　フッ素をドープした酸化スズ導電層（ＦＴＯ層）が光電極層１２ａとして形成されたガラス基板（１５ｍｍ×２０ｍｍ角、シート抵抗１０Ω／□、日本板硝子株式会社製）（光電極基板１１）を光電極とした。
　［半導体多孔質層］
　上記のＦＴＯ層上に半導体多孔質層１３を形成した。半導体多孔質層１３を、下層に中心粒径２０ｎｍφの酸化チタン（ＴｉＯ2）を１５μｍ厚、上層に中心粒径４００ｎｍφの酸化チタン（ＴｉＯ2）を５μｍ厚にそれぞれスクリーン印刷機を使用して塗布した後、５１０℃、３０分間焼結処理して形成した。
　［増感色素とその担持］
　図８は、本発明の実施例における、色素増感太陽電池で使用された増感色素の例を示す図である。
　図８の（A)は、トリチオシアナト（４，４'，４”－トリカルボキシ－２，２'：６'，２”－ターピリジン）ルテニウム（II）トリ－テトラブチルアンモニウム錯体（Solaronix 社製、620-1H3TBA、Batch Number 34）（ブラックダイ(black dye)、Ｎ７４９と通称されている色素）である。なお、図８の（A)におけるＴＢＡは、テトラブチルアンモニウム（tetrabuthylammonium）（Ｎ（（ＣＨ2）3ＣＨ3）4）である。図８の（B)は、メロシアニン系色素Ｄ１３１（三菱製紙株式会社製）である。
　ｔ－ブタノール：アセトニトリル＝１：１の混合液を溶媒とし、Ｄ１３１（濃度０．１８７５ｍＭ）とブラックダイ（濃度０．５６２５ｍＭ）からなる混合色素液に、酸化チタン（ＴｉＯ2）半導体多孔質層を９６時間浸漬させて、酸化チタン（ＴｉＯ2）に色素を担持させた。
　［対向電極］
　対向電極基板１８ｂとして０．４ｍｍ厚のＮｂ、Ｒｕ、Ｔｉ板を使用しそれぞれに、耐食性導電層１７ｂとして５００Å厚のＣｒ層を形成し、このＣｒ層に導電性触媒層１６として１０００Å厚のＰｔ層を形成して、対向電極とした。Ｃｒ層及びＰｔ層はスパッタリングによって形成した。図１０、図１１を含む以下の説明では、これらの対向電極を、Ｎｂ／Ｃｒ／Ｐｔ、Ｒｕ／Ｃｒ／Ｐｔ、Ｔｉ／Ｃｒ／Ｐｔと略記する。
　［電解質溶液］
　図９は、本発明の実施例における、色素増感太陽電池で使用された電解質溶液の組成例を示す図である。
　図９に示すように、アセトニトリルを溶媒としてこれに、ヨウ化ナトリウム（濃度０．１５Ｍ）、ＤＭＰＩｍＩ（濃度０．９Ｍ）、ヨウ素（濃度０．０５Ｍ）、ｔ－ブチルピリジン（濃度０．１Ｍ）を混合して、電解質溶液１５を調整した。ｔｅｒｔ－ブチルピリジンは、電解質溶液中の逆電子移動を防ぎ、開放電圧や短絡電流を向上させる目的で添加する添加剤である。なお、ＤＭＰＩｍＩは、１，２‐ジメチル‐３‐プロピル‐１Ｈ‐イミダゾール‐３‐イウム・ヨージド（1,2-dimethyl-3-propyl-1H-imidazole-3-ium・iodide）（Ｃ8Ｈ15Ｎ2）である。
　［電解質溶液の注入とシール（封止剤）］
　光電極に紫外線硬化型樹脂（スリーボンド社製、３１Ｘ－１０１系樹脂）が環状に塗布され形成されたメインシール（封止剤）１４ａを介して、光電極と対向電極を重ね、紫外線を照射してメインシール１４ａを硬化させて、光電極と対向電極を接合した。
　対向電極に形成されている電解質溶液用注入孔２０ａ、２０ｂの一方を空気抜き孔とし他方の孔から、接合された光電極と対向電極によって形成された内部空間に電解質溶液１５を注入した。次に、エンドシール板１９としてガラス板、エンドシール１４ｂとして紫外線硬化型樹脂（スリーボンド社製、３１Ｘ－１０１系樹脂）をそれぞれ使用して、電解質溶液用注入孔２０ａ、２０ｂを封止した。
　なお、接合された光電極と対向電極の間隙距離は３０μｍであり、上記の内部空間の光照射面積は１５０ｍｍ×１５０ｍｍである。
　＜比較例＞
　対向電極基板１８ｂとして０．４ｍｍ厚のアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）板（絶縁体基板）を使用し、耐食性導電層１７ｂとして５００Å厚のＣｒ層を形成し、このＣｒ層に導電性触媒層１６として１０００Å厚のＰｔ層を形成して対向電極とした。Ｃｒ層及びＰｔ層はスパッタリングによって形成した。図１０、図１１を含む以下の説明では、この対向電極を、アルミナ／Ｃｒ／Ｐｔと略記する。その他の構成は、実施例と同一としたので、説明は省略する。
　図１０は、本発明の実施例における、色素増感太陽電池の光電変換特性の例を示す図である。
　図１０において、（ａ）は比較例における対向電極アルミナ／Ｃｒ／Ｐｔを有する色素増感電池に関する結果を示し、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、実施例における対向電極Ｎｂ／Ｃｒ／Ｐｔ、Ｒｕ／Ｃｒ／Ｐｔ、Ｔｉ／Ｃｒ／Ｐｔを有する色素増感電池に関する結果を示す。
　図１０の（A)は色素増感太陽電池の電流－電圧特性を示し、横軸は電圧（Ｖ）、縦軸は電流密度Ｊ（ｍＡ／ｃｍ2）を示す。図１０の（A)に示すように、比較例の色素増感電池は、実施例の色素増感電池に比較して、高電圧側における電流密度の低下が大きい。
　図１０の（B)は、擬似太陽光（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃｍ2）照射時の電流－電圧曲線から得られた、開放電圧Ｖoc（Ｖ）、短絡電流密度Ｊsc（ｍＡ／ｃｍ2）、曲線因子（フィルファクター）ＦＦ（％）、光電変換効率Ｅff（％）（＝Ｖoc×Ｊsc×ＦＦ）を示す。
　比較例の色素増感太陽電池の曲線因子ＦＦを１．０とする時、実施例の色素増感太陽電池（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の曲線因子ＦＦはそれぞれ、１．１３，１．０８，１．１０である。また、比較例の色素増感太陽電池の光電変換効率Ｅffを１．０とする時、実施例の色素増感太陽電池（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の光電変換効率Ｅffはそれぞれ、１．１２，１．０４，１．０９である。
　図１１は、本発明の実施例における、色素増感太陽電池のインピーダンス特性を示すCole-Coleプロット図の例を示す。図１１において、横軸はインピーダンスの実数部Ｚ'（Ω）、縦軸はインピーダンスの虚数部Ｚ”(Ω)を示す。図１１中に、対向電極の層構造を示す概略断面図を示す。
　図１１において、（ａ）は比較例における対向電極アルミナ／Ｃｒ／Ｐｔを有する色素増感電池に関する結果を示す。また、図１１において、（ｂ）は実施例における対向電極Ｎｂ／Ｃｒ／Ｐｔを有する色素増感電池の２サンプルに関する結果（実線の小円で示す２つの曲線）を示し、色素増感電池の２サンプルに関するインピーダンス特性の再現性は良好である。
　図１１に示す色素増感太陽電池のインピーダンス特性は、円弧の始まりの位置が対向電極と電解質溶液の抵抗が低ければ低いほど実数部Ｚ'が小さい値から始まるので、対向電極Ｎｂ／Ｃｒ／Ｐｔを使用する色素増感太陽電池の直列抵抗は、アルミナ基板（絶縁物基板）を使用する対向電極、即ち、対向電極アルミナ／Ｃｒ／Ｐｔを使用する色素増感太陽電池の直列抵抗よりも低下していることを示している。
　なお、上述の実施例における対向電極のシート抵抗は、Ｎｂ／Ｃｒ／Ｐｔでは８．８×１０-4 Ω／ｃｍ2、Ｒｕ／Ｃｒ／Ｐｔでは８．４×１０-4 Ω／ｃｍ2、Ｔｉ／Ｃｒ／Ｐｔでは９．０×１０-4 Ω／ｃｍ2 であった。一方、比較例の対向電極においてアルミナをガラスに置き換えた対向電極（ガラス／Ｃｒ／Ｐｔ）のシート抵抗は２．０Ω／ｃｍ2 であった。比較例の対向電極のシート抵抗は、実施例の対向電極のシート抵抗よりも、３桁大きな値であると予想される。
　以上説明したように、金属基板を使用した対向電極を使用する構成、特に、Ｎｂを基板としてこれにＣｒ層及びＰｔを形成した対向電極Ｎｂ／Ｃｒ／Ｐｔを使用する構成によって、ヨウ素を含む電解質溶液に対する耐腐食性を向上させ、絶縁基板を使用した対向電極を使用する構成よりも、対向電極のシート抵抗を小さくし、色素増感太陽電池の直列抵抗を低下させることができ、曲線因子ＦＦを向上させ光電変換特性も向上させることができた。
　以上、本発明に係る機能性デバイスについて説明したが、本発明は、上述の実施の形態、実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
　例えば、機能性デバイスにおいて、光電極基板、光電極層、導電性触媒層、耐食性導電層、対向電極基板、対向電極層、増感色素又はエレクトロミック色素が担持された半導体多孔質層、エレクトロミック化合物を含む発色層、封止剤、電解質溶液の組成等は、実施の形態、実施例における例示に限定されるものではなく、目的用途に応じて適宜変更することができる。また、本発明は、電解質溶液を使用するものであれば、化学電池、バイオセンサ、キャパシタ等の機能性デバイスにも適用することができる。
　本発明は、金属基板を使用し電解質溶液による腐食を抑止すると共に、直流抵抗を減少させることができる機能性デバイス提供することができる。
　１０…太陽光、１１…第１の基板、１２ａ…第１の電極層、１３…半導体多孔質層、１２ｂ～１２ｄ…第２の電極層、１４ａ…メインシール、１４ｂ…エンドシール、１５…電解質溶液、３０…視認方向、１６…導電性触媒層、１７ａ、１７ｂ…耐食性導電層、１８ａ、１８ｂ…第２の基板、１９…エンドシール板、２０ａ、２０ｂ…電解質溶液注入孔、２１ａ、２１ｂ…引出電極、３３…発色層、２３、２３ａ～２３ｃ…半導体多孔質層、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ…表示構造体

Claims (19)

  1. 　光透過性を有する第１の基板と、
    　導電性及び光透過性を有し前記第１の基板上に形成された電極層と、
    　金属からなる第２の基板と、
    　前記第１の基板と前記第２の基板の間隙に充填された電解質溶液と、
    　この電解質溶液に対して耐腐食性を有し前記第２の基板上に形成された耐腐食性導電層と、
    　導電性及び触媒活性を有し前記耐腐食性導電層の面に形成された導電性触媒層と、
    を有する機能性デバイス。
  2. 　前記金属が、アルミニウム、銅、銀、金、ステンレス鋼の何れかであり、前記耐腐食性導電層が、チタン、クロム、ニッケル、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、タンタル、タングステン、イリジウム、白金、ハステロイの何れかによって形成された、請求項１に記載の機能性デバイス。
  3. 　前記導電性触媒層が、カーボン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金、導電性高分子の何れかによって形成された、請求項２に記載の機能性デバイス。
  4. 　前記金属が、チタン、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、タンタル、タングステン、イリジウム、白金、ハステロイの何れかである、請求項１に記載の機能性デバイス。
  5. 　前記耐腐食性導電層がクロム又はニッケルによって形成された、請求項４に記載の機能性デバイス。
  6. 　前記金属がクロム又はニッケルであり前記耐腐食性導電層を兼ねている、請求項１に記載の機能性デバイス。
  7. 　前記導電性触媒層が、カーボン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金、導電性高分子の何れかを含む、請求項５又は請求項６に記載の機能性デバイス。
  8. 　前記電解質溶液は、酸化還元対Ｉ3 - ／Ｉ- を生成するヨウ素／ヨウ化物を含む、請求項１から請求項７の何れか１項に記載の機能性デバイス。
  9. 　前記間隙に前記電解質溶液を充填するための開口部が前記第２の基板を貫通して形成され、前記開口部の面に下層より前記耐腐食性導電層、前記導電性触媒層が形成された、請求項１から請求項７の何れか１項に記載の機能性デバイス。
  10. 　前記第２の基板の面積は前記第１の基板の面積よりも小さく、前記電解質溶液と接する面に対向する前記第２の基板の面に接続される引出電極を有する、請求項１に記載の機能性デバイス。
  11. 　光電変換機能、又は、画像表示機能、又は、防眩機能を有するデバイスとして構成された、請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の機能性デバイス。
  12. 　光電変換機能を有するデバイスとして構成された機能性デバイスであり、増感色素が担持された半導体多孔質層が前記電極層の面に形成され、光吸収によって励起された前記増感色素の電子が前記半導体多孔質層へ取り出されるとともに、前記電子を失った前記増感色素が、前記電解質溶液中の還元剤によって還元される色素増感光電変換装置として構成された、請求項１１に記載の機能性デバイス。
  13. 　画像表示機能を有するデバイスとして構成された機能性デバイスであり、前記電解質溶液は、還元反応によって前記電極層に析出し発色する金属イオンを含む、請求項１１に記載の機能性デバイス。
  14. 　画像表示機能を有するデバイスとして構成された機能性デバイスであり、酸化反応又は還元反応により発色するエレクトロクロミック色素が担持された半導体多孔質層が前記電極層に形成された、請求項１１に記載の機能性デバイス。
  15. 　防眩機能を有するデバイスとして構成された機能性デバイスであり、酸化発色型又は還元発色型のエレクトロクロミック化合物を含む発色層が前記電極層の面に形成された、請求項１１に記載の機能性デバイス。
  16. 　金属からなる基板の面に電解質溶液に対して耐腐食性を有する耐腐食性導電層を形成する第１の工程と、
    　導電性及び触媒活性を有する導電性触媒層を前記耐腐食性導電層の面に形成する第２の工程と、
    を有する、機能性デバイスの製造方法。
  17. 　前記金属が、アルミニウム、銅、銀、金、ステンレス鋼の何れかであり、前記導電性触媒層が、チタン、クロム、ニッケル、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、タンタル、タングステン、イリジウム、白金、ハステロイの何れかによって形成される、請求項１６に記載の機能性デバイスの製造方法。
  18. 　前記導電性触媒層が、カーボン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金、導電性高分子の何れかによって形成される、請求項１７に記載の機能性デバイスの製造方法。
  19. 　前記第１の工程に先立って前記基板に前記電解質溶液を注入するための開口部を、前記基板を貫通させて形成する工程を有し、前記第１及び第２の工程によって、前記開口部の面に下層より前記耐腐食性導電層、前記導電性触媒層が形成される、請求項１７に記載の機能性デバイスの製造方法。
PCT/JP2009/069907 2008-11-26 2009-11-26 機能性デバイス及びその製造方法 WO2010061870A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/735,794 US20110048525A1 (en) 2008-11-26 2007-11-26 Functional device and method for producing the same
EP09829115A EP2352202A4 (en) 2008-11-26 2009-11-26 FUNCTIONAL DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
CN2009801064879A CN101965662A (zh) 2008-11-26 2009-11-26 功能性器件及功能性器件制造方法
BRPI0908192-5A BRPI0908192A2 (pt) 2008-11-26 2009-11-26 Dispositivo funcional, e, método para produzir um dispositivo funcional

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-301174 2008-11-26
JP2008301174A JP4788761B2 (ja) 2008-11-26 2008-11-26 機能性デバイス及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010061870A1 true WO2010061870A1 (ja) 2010-06-03

Family

ID=42225740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/069907 WO2010061870A1 (ja) 2008-11-26 2009-11-26 機能性デバイス及びその製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20110048525A1 (ja)
EP (2) EP2458605A1 (ja)
JP (1) JP4788761B2 (ja)
KR (1) KR20110086783A (ja)
CN (1) CN101965662A (ja)
BR (1) BRPI0908192A2 (ja)
WO (1) WO2010061870A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108422877A (zh) * 2018-02-10 2018-08-21 深圳森阳环保材料科技有限公司 一种顶棚式太阳能充电站

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5007784B2 (ja) * 2006-01-30 2012-08-22 ソニー株式会社 光電変換装置
JP2007234580A (ja) * 2006-02-02 2007-09-13 Sony Corp 色素増感型光電変換装置
JP2007280906A (ja) * 2006-04-12 2007-10-25 Sony Corp 機能デバイス及びその製造方法
JP5023866B2 (ja) * 2007-07-27 2012-09-12 ソニー株式会社 色素増感光電変換素子およびその製造方法ならびに電子機器
JP2009099476A (ja) * 2007-10-19 2009-05-07 Sony Corp 色素増感光電変換素子およびその製造方法
JP2009110796A (ja) * 2007-10-30 2009-05-21 Sony Corp 色素増感光電変換素子モジュールおよびその製造方法ならびに電子機器
JP2009146625A (ja) * 2007-12-12 2009-07-02 Sony Corp 色素増感光電変換素子モジュールおよびその製造方法ならびに光電変換素子モジュールおよびその製造方法ならびに電子機器
JP2010003468A (ja) * 2008-06-19 2010-01-07 Sony Corp 色素増感太陽電池およびその製造方法
JP2010009769A (ja) * 2008-06-24 2010-01-14 Sony Corp 光電変換素子の製造方法
JP2010010191A (ja) * 2008-06-24 2010-01-14 Sony Corp 電子装置
JP5273709B2 (ja) 2008-07-02 2013-08-28 シャープ株式会社 色素増感太陽電池、その製造方法および色素増感太陽電池モジュール
JP2010092762A (ja) * 2008-10-09 2010-04-22 Sony Corp 機能性デバイス及びその製造方法
TWI384310B (zh) * 2009-04-13 2013-02-01 Univ Nat Cheng Kung 光伏致變色元件及其應用
JP5428555B2 (ja) * 2009-06-08 2014-02-26 ソニー株式会社 色素増感光電変換素子の製造方法
KR20110083011A (ko) * 2010-01-13 2011-07-20 삼성코닝정밀소재 주식회사 염료감응형 태양전지용 전극기판과 이를 구비하는 염료감응형 태양전지
JP2011204662A (ja) * 2010-03-05 2011-10-13 Sony Corp 光電変換素子およびその製造方法ならびに電子機器
JP5621488B2 (ja) * 2010-03-17 2014-11-12 ソニー株式会社 光電変換装置
JP5894372B2 (ja) * 2010-11-01 2016-03-30 パナソニック株式会社 光電気素子、及び光電気素子の製造方法
JP2012113839A (ja) * 2010-11-19 2012-06-14 Kobe Steel Ltd 色素増感型太陽電池用金属薄膜、及び色素増感型太陽電池素子
GB201103810D0 (en) * 2011-03-04 2011-04-20 G24 Innovations Ltd Photovoltaic cell
KR101219488B1 (ko) * 2011-05-12 2013-01-11 재단법인대구경북과학기술원 염료감응 태양전지 및 그의 제조방법
ES2944935T3 (es) 2012-02-23 2023-06-27 Treadstone Tech Inc Superficie de metal resistente a la corrosión y eléctricamente conductora
GB2501247A (en) * 2012-04-11 2013-10-23 Univ Swansea Counter Electrode for a Dye-Sensitised Solar Cell
CN103515104B (zh) * 2012-06-21 2017-09-26 日立金属株式会社 色素增感型太阳能电池用金属基板
US10121602B2 (en) * 2012-06-22 2018-11-06 Hitachi Metals, Ltd. Metal substrate for dye-sensitized solar cell
ITTO20120581A1 (it) * 2012-06-29 2013-12-30 Fond Istituto Italiano Di Tecnologia Dispositivo fotovoltacromico perfezionato
WO2014017656A1 (en) * 2012-07-23 2014-01-30 Ricoh Company, Ltd. An electrochromic device and a method for manufacturing an electrochromic device
JP6064761B2 (ja) * 2012-11-02 2017-01-25 株式会社リコー エレクトロクロミック装置及びその製造方法
JP2014143076A (ja) * 2013-01-24 2014-08-07 Rohm Co Ltd 色素増感太陽電池およびその製造方法および電子機器
KR102014990B1 (ko) * 2013-01-29 2019-08-27 삼성전자주식회사 광전극 구조체용 복합 보호층, 이를 포함하는 광전극 구조체 및 이를 포함하는 광전기화학 전지
JP5826794B2 (ja) * 2013-06-14 2015-12-02 太陽誘電株式会社 電気化学デバイス
KR101540846B1 (ko) * 2013-06-19 2015-07-30 한양대학교 에리카산학협력단 염료감응형/양자점감응형 태양 전지 및 그 제조 방법
JP6267035B2 (ja) * 2014-03-28 2018-01-24 積水化学工業株式会社 色素増感太陽電池セルの組込構造及び発電ブラインド用スラット
KR101691946B1 (ko) * 2014-04-17 2017-01-02 부산대학교 산학협력단 열전 장치용 전해질 용액 및 이를 포함하는 열전 장치
JP5802819B1 (ja) * 2014-11-12 2015-11-04 株式会社フジクラ 低照度用色素増感光電変換素子の電解質、及び、これを用いた低照度用色素増感光電変換素子
EP3428984A4 (en) * 2016-03-09 2019-11-20 Japan Science And Technology Agency THERMOELECTRIC CONVERSION MATERIAL, THERMOELECTRIC CONVERSION DEVICE, THERMOCHEMICAL BATTERY AND THERMOELECTRIC SENSOR WITH THIS MATERIAL
SE540184C2 (en) 2016-07-29 2018-04-24 Exeger Operations Ab A light absorbing layer and a photovoltaic device including a light absorbing layer
WO2019017473A1 (ja) * 2017-07-21 2019-01-24 日本精工株式会社 色素増感型光電変換素子
CN109817120B (zh) * 2019-02-14 2020-06-30 宁波财经学院 一种数字互动景观系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001133816A (ja) * 1999-11-02 2001-05-18 Murakami Corp 散乱反射光低減導電膜の形成方法
JP2006147261A (ja) * 2004-11-17 2006-06-08 Enplas Corp 色素増感太陽電池の対向電極及び色素増感太陽電池
JP2006294423A (ja) * 2005-04-11 2006-10-26 Ngk Spark Plug Co Ltd 色素増感型太陽電池
JP2007059181A (ja) * 2005-08-24 2007-03-08 Sony Corp 光学装置及びその製造方法

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4010170B2 (ja) * 2002-04-11 2007-11-21 ソニー株式会社 光電変換素子の製造方法
JP4221643B2 (ja) * 2002-05-27 2009-02-12 ソニー株式会社 光電変換装置
US7825330B2 (en) * 2002-07-09 2010-11-02 Fujikura Ltd. Solar cell
JP4172239B2 (ja) 2002-09-25 2008-10-29 松下電工株式会社 光電変換素子
US20070006917A1 (en) * 2003-10-06 2007-01-11 Ichiro Gonda Dye-sensitized solar cell
JP2005250210A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Fuji Photo Film Co Ltd 電磁波に応答し光学濃度を変える光学素子
JP4635473B2 (ja) * 2004-05-13 2011-02-23 ソニー株式会社 光電変換素子の製造方法及び半導体電極の製造方法
CN100388510C (zh) * 2004-05-13 2008-05-14 中国科学院化学研究所 染料敏化纳晶薄膜太阳能电池对电极及其制备方法
JP4635474B2 (ja) * 2004-05-14 2011-02-23 ソニー株式会社 光電変換素子、及びこれに用いる透明導電性基板
JP4892186B2 (ja) * 2004-12-06 2012-03-07 シャープ株式会社 色素増感太陽電池および色素増感太陽電池モジュール
US20060201545A1 (en) * 2005-02-16 2006-09-14 Ovshinsky Stanford R Fire resistant laminate and photovoltaic module incorporating the fire resistant laminate
JP4789493B2 (ja) 2005-03-29 2011-10-12 住友大阪セメント株式会社 色素増感型光電変換素子の製造方法、及び色素増感型光電変換素子用塗料
JP5089381B2 (ja) * 2005-04-11 2012-12-05 日本化薬株式会社 光電変換素子用電解液組成物及びそれを用いた光電変換素子
JP2007157490A (ja) 2005-12-05 2007-06-21 Sharp Corp 光電変換素子と光電変換素子モジュール
JP5007784B2 (ja) * 2006-01-30 2012-08-22 ソニー株式会社 光電変換装置
JP2007234580A (ja) * 2006-02-02 2007-09-13 Sony Corp 色素増感型光電変換装置
JP2007242544A (ja) 2006-03-10 2007-09-20 Sony Corp 光電変換装置及びその製造方法、並びに金属酸化物多孔質層の表面処理液
JP2007280906A (ja) * 2006-04-12 2007-10-25 Sony Corp 機能デバイス及びその製造方法
JP2007317446A (ja) 2006-05-24 2007-12-06 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd 色素増感太陽電池
JP2008034110A (ja) 2006-07-26 2008-02-14 Nisshin Steel Co Ltd 色素増感型太陽電池の電極材
JP2008186768A (ja) 2007-01-31 2008-08-14 Sanyo Electric Co Ltd 色素増感型太陽電池及びその製造方法
JP5026137B2 (ja) 2007-04-03 2012-09-12 尾池工業株式会社 電極材料及び該材料を用いた導電性フィルム、及び太陽電池並びに光電極
JP5023866B2 (ja) * 2007-07-27 2012-09-12 ソニー株式会社 色素増感光電変換素子およびその製造方法ならびに電子機器
JP2009099476A (ja) * 2007-10-19 2009-05-07 Sony Corp 色素増感光電変換素子およびその製造方法
JP2009110796A (ja) * 2007-10-30 2009-05-21 Sony Corp 色素増感光電変換素子モジュールおよびその製造方法ならびに電子機器
JP2009146625A (ja) * 2007-12-12 2009-07-02 Sony Corp 色素増感光電変換素子モジュールおよびその製造方法ならびに光電変換素子モジュールおよびその製造方法ならびに電子機器
JP2010003468A (ja) * 2008-06-19 2010-01-07 Sony Corp 色素増感太陽電池およびその製造方法
JP2010009769A (ja) * 2008-06-24 2010-01-14 Sony Corp 光電変換素子の製造方法
JP2010010191A (ja) * 2008-06-24 2010-01-14 Sony Corp 電子装置
CN101320629A (zh) * 2008-07-11 2008-12-10 南开大学 一种用于染料敏化太阳电池的对电极及其制备方法
JP2010092762A (ja) * 2008-10-09 2010-04-22 Sony Corp 機能性デバイス及びその製造方法
JP5428555B2 (ja) * 2009-06-08 2014-02-26 ソニー株式会社 色素増感光電変換素子の製造方法
JP2011204662A (ja) * 2010-03-05 2011-10-13 Sony Corp 光電変換素子およびその製造方法ならびに電子機器
JP5621488B2 (ja) * 2010-03-17 2014-11-12 ソニー株式会社 光電変換装置
JP2011216190A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Sony Corp 光電変換装置及びその製造方法
JP2011216189A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Sony Corp 光電変換装置及び光電変換装置モジュール
JP2011238472A (ja) * 2010-05-11 2011-11-24 Sony Corp 光電変換装置
JP2012014849A (ja) * 2010-06-29 2012-01-19 Sony Corp 光電変換素子およびその製造方法ならびに光電変換素子モジュールおよびその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001133816A (ja) * 1999-11-02 2001-05-18 Murakami Corp 散乱反射光低減導電膜の形成方法
JP2006147261A (ja) * 2004-11-17 2006-06-08 Enplas Corp 色素増感太陽電池の対向電極及び色素増感太陽電池
JP2006294423A (ja) * 2005-04-11 2006-10-26 Ngk Spark Plug Co Ltd 色素増感型太陽電池
JP2007059181A (ja) * 2005-08-24 2007-03-08 Sony Corp 光学装置及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108422877A (zh) * 2018-02-10 2018-08-21 深圳森阳环保材料科技有限公司 一种顶棚式太阳能充电站

Also Published As

Publication number Publication date
US20110048525A1 (en) 2011-03-03
CN101965662A (zh) 2011-02-02
EP2352202A1 (en) 2011-08-03
EP2352202A4 (en) 2012-05-23
BRPI0908192A2 (pt) 2015-08-25
JP2010129291A (ja) 2010-06-10
EP2458605A1 (en) 2012-05-30
KR20110086783A (ko) 2011-08-01
JP4788761B2 (ja) 2011-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4788761B2 (ja) 機能性デバイス及びその製造方法
WO2010053105A1 (ja) 色素増感太陽電池およびその製造方法
KR101916845B1 (ko) 리간드-금속산화물층을 포함하는 자기구동 전기변색소자
JP4448478B2 (ja) 色素増感型太陽電池モジュール
EP2879229B1 (en) Photoelectric conversion layer composition and photoelectric conversion element
JP5134867B2 (ja) 光電変換素子
JP2011228312A (ja) 機能性デバイス
JP5621670B2 (ja) 光電変換エレクトロクロミック素子
JP4678125B2 (ja) 光電変換素子およびその製造方法ならびに電子装置およびその製造方法
US10270050B2 (en) Photoelectric conversion layer composition and photoelectric conversion element
JP2007311243A (ja) 作用極および光電変換素子
JP5197965B2 (ja) 光電変換素子
KR101507300B1 (ko) 태양전지-전기변색부 일체형 소자 및 이의 제조방법
JP2008186669A (ja) 色素増感型太陽電池の製造方法
JP2007172916A (ja) 光電変換素子
JP5344282B2 (ja) 色素増感型太陽電池
JP2007065020A (ja) 自己電力供給型表示媒体
JP5172487B2 (ja) 光電変換素子
JP2016134403A (ja) 光電変換層及びそれを備えた光電変換素子
KR20140084426A (ko) 다공성 입자의 광 산란층을 구비한 염료감응 태양전지
JP2006086077A (ja) 透明導電性基板及びこれを備えた色素増感型太陽電池
JP2008243623A (ja) 光電変換素子の製造方法および光電変換素子
JP2011187425A (ja) 色素増感型光電変換装置及びその製造方法
Du Electrochemical deposition of dye-modified ZnO hybrid thin films and their application to flexible dye-sensitized solar cells
Chou et al. Fabrication of photoelectrochromic cell on flexible substrate by screen printing technique

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980106487.9

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09829115

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 5863/DELNP/2010

Country of ref document: IN

Ref document number: 2009829115

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20107018851

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0908192

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20100819