WO2013118803A1 - 色素吸着装置及び色素吸着方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a dye adsorbing apparatus and a dye adsorbing method, and more particularly to a dye adsorbing apparatus and a dye adsorbing method for adsorbing a predetermined dye to a semiconductor porous layer formed on the surface of a substrate to be processed.
- FIG. 6 shows a schematic configuration of the dye-sensitized solar cell.
- This dye-sensitized solar cell 50 includes, for example, a transparent electrode (negative electrode) substrate (ITO film glass substrate or the like) on which a titanium oxide layer (semiconductor porous layer) 52 carrying a ruthenium dye (Z907 dye or the like) is formed. ) 53, an electrode (positive electrode) substrate 54 opposed thereto, and an electrolyte layer 55 (gelled iodine solution or the like) sandwiched between them.
- the dye-sensitized solar cell 50 when visible light is irradiated from the transparent electrode (negative electrode) substrate 53 side, the dye supported on the titanium oxide layer 52 is excited and emits electrons.
- the emitted dye electrons are injected into the conduction band of the titanium oxide layer 52 and move to the electrode substrate 54 side, which is the positive electrode, through the external circuit 57.
- the electrons that have moved to the electrode substrate 54 side are carried by the ions in the electrolyte layer 55 and return to the dye. Electric energy is extracted by repeating such a process.
- the amount of dye adsorbed on the titanium oxide layer 52 may be increased so that more light can be absorbed.
- the adsorption of the dye to the titanium oxide layer 52 is performed by applying the transparent electrode substrate 53 on which the titanium oxide layer 52 shown in FIG. 7 is formed to the dye solution 61 accommodated in the container 60. It is performed by dipping for a predetermined time.
- the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and in a dye adsorption device for adsorbing a predetermined dye on a semiconductor porous layer formed on a substrate to be treated, the dye adsorption is more than conventional.
- a dye adsorbing apparatus and a dye adsorbing method capable of greatly reducing the time and improving the productivity and reducing the cost by using the dye solution efficiently.
- a dye adsorption apparatus is a dye adsorption apparatus that adsorbs a predetermined dye to a semiconductor porous layer formed on a substrate to be processed, and accommodates the substrate to be processed.
- a dye solution supply means for supplying a dye solution to the processing space, and a decompression means for suctioning the inside of the processing space under reduced pressure.
- the dye solution in the processing space is provided by the decompression means. Is dried under reduced pressure, the solvent of the dye solution is volatilized, and the dye is adsorbed to the semiconductor porous layer.
- the dye solution supply means preferably supplies an amount of the dye solution in such an amount that at least the entire substrate to be processed is immersed in the processing space.
- the solvent in the dye solution is effectively volatilized, and the dye concentration of the dye solution penetrating the semiconductor porous layer can be increased. And all the said solvents are volatilized in a short time, and a lot of pigments can be made to adsorb to a semiconductor porous layer.
- the dye adsorption time is greatly shortened compared to the conventional case, and productivity can be improved.
- the consumption of the dye solution can be reduced as compared with the conventional case, and the cost can be kept low.
- the adsorption process can be efficiently performed with one dye adsorption apparatus, it is possible to deal with mass production with a small footprint.
- the chamber is preferably composed of an upper chamber and a lower chamber that form the processing space, and the heating means is preferably provided in each of the upper chamber and the lower chamber.
- a solvent can be volatilized more efficiently.
- a stage for placing the substrate to be treated is provided at the bottom of the processing space, and the substrate to be treated is placed on the stage with the semiconductor porous layer facing upward.
- a plurality of through-holes are provided, and the dispersion plate is disposed above the substrate to be processed in the processing space, and the dye solution supplied by the dye solution supply means is provided in the through-holes of the dispersion plate. It is desirable to be supplied onto the substrate to be processed through a shower. By comprising in this way, a pigment
- a dye adsorption method is a dye adsorption method in which a predetermined dye is adsorbed to a semiconductor porous layer formed on a substrate to be processed.
- the solvent in the dye solution is effectively volatilized, and the dye concentration of the dye solution penetrating the semiconductor porous layer can be increased. And all the said solvents are volatilized in a short time, and a lot of pigments can be made to adsorb to a semiconductor porous layer.
- the dye adsorption time is greatly shortened compared to the conventional case, and productivity can be improved.
- the consumption of the dye solution can be reduced as compared with the conventional case, and the cost can be kept low.
- the adsorption process can be efficiently performed with one dye adsorption apparatus, it is possible to deal with mass production with a small footprint.
- the step of heating the processing space together with the step of sucking the processing space under reduced pressure.
- the processing space A step of returning the inside to atmospheric pressure, a step of supplying a dye solution in an amount so that the entire substrate to be processed is immersed in the processing space, and suctioning the processing space under reduced pressure.
- the step of drying the dye solution under reduced pressure and volatilizing the solvent of the dye solution to adsorb the dye to the semiconductor porous layer may be repeated one or more times.
- the dye adsorption time can be greatly shortened compared to the conventional case, and the productivity can be improved.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an embodiment of a dye adsorption device according to the present invention.
- FIG. 2 is a plan view of the dye adsorption device of FIG.
- FIG. 3 is a flow showing a flow of a series of operations in the dye adsorption device of FIG.
- FIG. 4 is a cross-sectional view showing the operating state of the dye adsorption device corresponding to the flow of FIG.
- FIG. 5 is a flowchart showing a modification of the operation flow of FIG.
- FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the dye-sensitized solar cell.
- FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the step of adsorbing the dye on the titanium oxide layer.
- FIG. 8 is a partially enlarged view of FIG. 7 showing a state where the dye in the dye solution is adsorbed to the lower part of the titanium oxide layer.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an embodiment of a dye adsorption device according to the present invention.
- FIG. 2 is a plan view of the dye adsorption device of FIG.
- This dye adsorbing device 1 is used in a manufacturing process of a dye-sensitized solar cell, for example, a titanium oxide layer (thickness) as a semiconductor porous layer formed on a substrate surface of a transparent electrode substrate (eg, FTO film glass substrate).
- a ruthenium dye for example, Z907 dye
- the dye adsorption device 1 includes a chamber 10 that can accommodate a rectangular transparent electrode substrate G (substrate to be processed).
- a titanium oxide layer 2 as a semiconductor porous layer is formed on the surface of the transparent electrode substrate G.
- the chamber 10 includes a lower chamber 10A on which the transparent electrode substrate G can be placed, and an upper chamber 10B that can move up and down relative to the lower chamber 10A.
- the upper chamber 10B is moved up and down by the lift drive unit 3, thereby opening and closing the chamber.
- both the lower chamber 10A and the upper chamber 10B are formed in a square shape in plan view similar to the shape of the transparent electrode substrate G.
- the lower chamber 10A is formed in a thick plate shape, and a stage 4 on which a transparent electrode substrate G is placed is provided at the center thereof.
- the upper chamber 10B includes a top plate portion 10B1 and a peripheral wall portion 10B2 having a predetermined height extending downward from the peripheral edge thereof, thereby forming a shallow container with an opening below.
- a seal member 5 is provided at the lower end of the peripheral wall portion 10B2 in contact with the lower chamber 10A, and a sealed processing space T is formed by closing the upper chamber 10B with respect to the lower chamber 10A.
- a solution injection tube 6 for injecting the dye solution 20 into the processing space T formed by closing the chamber 10 is inserted into the top plate portion 10B1 of the upper chamber 10B.
- two solution injection pipes 6 are vertically inserted in the vicinity of corners that form a diagonal on the upper and lower surfaces of the upper chamber 10B.
- the solution injection tube 6 is connected to the dye solution supply unit 8 through the electric valve 7 so that the dye solution 20 having a predetermined temperature is supplied from the dye solution supply unit 8 in a state where the electric valve 7 is opened.
- a seal member 9 is provided around the solution injection tube 6 to maintain the sealing degree in the processing space T.
- the solution injection pipe 6, the electric valve 7 and the dye solution supply unit 8 constitute a solution supply means.
- a dispersion plate 11 having a large number of through-holes 11 a formed on the entire surface is provided below the solution injection tube 6.
- the dispersion plate 11 spreads the dye solution 20 supplied from the solution injection pipe 6 thereabove over the entire surface of the plate and causes the dye solution 20 to flow downward through the numerous through holes 11a.
- the dye solution 20 is supplied to the transparent electrode substrate G on 4 in a shower shape. The reason for this is to supply the dye solution 20 to the upper surface of the transparent electrode substrate G at substantially equal timing, and to prevent a bias (on the substrate surface) of the amount of the dye adsorbed on the titanium oxide layer 2. .
- the dye solution 20 is, for example, a ruthenium dye (Z907 dye or the like) dissolved in a predetermined solvent (ethanol or the like), and at least a predetermined amount in which the transparent electrode substrate G is completely immersed as shown in the drawing is a dye solution. It is supplied from the supply unit 8.
- a gas pipe 12 for adjusting the atmospheric pressure in the processing space T is inserted into the top plate portion 10B1 of the upper chamber 10B.
- the two gas pipes 12 are in the vicinity of the corner where the upper and lower surfaces of the upper chamber 10B are diagonal, and the corner on the side where the solution injection pipe 6 is not provided. It is inserted up and down in the vicinity.
- the gas pipe 12 is connected to a vacuum pump 14 that is a suction means and a purge gas supply unit 21 that supplies a purge gas (inert gas) via an electric valve 13 that is a three-way valve.
- a sealing member 15 is provided around the gas pipe 12, and the degree of sealing in the processing space T is maintained.
- the tip of the gas pipe 12 is disposed below the dispersion plate 11.
- the vacuum pump 14 when the vacuum pump 14 is driven in a state where the chamber 10 is closed and the electric valve 13 is opened to the vacuum pump 14 side, the inside of the processing space T is sucked under reduced pressure, and the inside of the processing space T is brought into a reduced pressure drying processing state.
- the purge gas supply unit 21 is driven with the electric valve 13 opened to the purge gas supply unit 21 side after the pressure in the process space T is reduced, the purge gas is supplied into the process space T through the gas pipe 12.
- the gas pipe 12, the electric valve 13, and the vacuum pump 14 constitute a pressure reducing means.
- the gas pipe 12, the electric valve 13, and the purge gas supply unit 21 constitute a purge gas supply means.
- a heater 16 that generates heat when a predetermined current is passed is provided in the lower chamber 10A, and a heater 17 is similarly provided in the top plate portion 10B1 of the upper chamber 10B.
- a predetermined current is supplied to the heaters 16 and 17 by the heater driving unit 18 and the processing space T is heated to a predetermined temperature by generating heat.
- the heaters 16 and 17 and the heater driving unit 18 constitute a heating means.
- the lifting / lowering drive unit 3, the dye solution supply unit 8, the vacuum pump 14, the heater drive unit 18, the purge gas supply unit 21, and the electric valves 7 and 13 are operated according to commands from the control unit 19 including a computer. It is configured.
- FIG. 3 is a flow showing a flow of a series of operations in the dye adsorption device 1
- FIG. 4 is a cross-sectional view showing an operation state of the dye adsorption device 1 corresponding to the flow of FIG.
- the transparent electrode substrate G for example, an FTO film glass substrate
- the chamber 10 opened step S1 in FIG. 3
- a titanium oxide layer 2 as a semiconductor porous layer is formed in advance on the upper surface of the transparent electrode substrate G (the upper surface of the FTO film).
- the raising / lowering drive unit 3 lowers the upper chamber 10B under the control of the control unit 19, the upper chamber 10B is closed with respect to the lower chamber 10A, and a processing space T is formed inside the chamber 10 as shown in FIG. 4B. It is formed (step S2 in FIG. 3).
- the electric valve 7 on the solution injection pipe 6 is opened under the control of the control unit 19 and supplied from the dye solution supply unit 8 as shown in FIG.
- a dye solution 20 having a predetermined temperature and a predetermined concentration is supplied from the solution injection tube 6 onto the dispersion plate 11.
- the dye solution 20 spreads over the entire surface of the dispersion plate 11, and is supplied in a shower shape onto the transparent electrode substrate G through a large number of through holes 11a (step S3 in FIG. 3). In this way, by supplying the dye solution 20 substantially evenly to the upper surface of the transparent electrode substrate G, deviation of the dye amount adsorbed on the titanium oxide layer 2 on the substrate surface is prevented.
- the dye solution 20 supplied onto the transparent electrode substrate G penetrates between the fine particles of the titanium oxide layer 2 formed on the substrate. Then, the storage amount of the dye solution 20 supplied into the processing space T gradually increases, and the entire transparent electrode substrate G is immersed in the amount as shown in FIG. 4C (for example, in the processing space T). At a depth of about 5 mm), the supply is stopped (the electric valve 7 is closed).
- step S4 in FIG. 3 the electric valve 13 of the gas pipe 12 is opened to the vacuum pump 14 side by the control unit 19 and the vacuum pump 14 is driven, and the processing space T is started to be decompressed and sucked (step S4 in FIG. 3).
- the inside of the processing space T is depressurized to a predetermined pressure, and a reduced-pressure drying process for volatilizing the solvent of the dye solution 20 is started. Further, the volatilized solvent is sucked into the gas pipe 12 and exhausted.
- a predetermined current is supplied from the heater driving unit 18 to the heaters 16 and 17 under the control of the control unit 19, and the processing space T in the chamber 10 is heated to a predetermined temperature (step S5 in FIG. 3).
- the dye solution 20 in the processing space T gradually decreases, and the dye concentration of the dye solution 20 penetrating into the titanium oxide layer 2 increases.
- the dye solution 20 penetrating into the titanium oxide layer 2 immediately before the solvent of the dye solution 20 is completely volatilized has a very high dye concentration, and all of the solvent is volatilized, whereby the titanium oxide layer 2. A large amount of dye adsorbs on the surface.
- Step S6 in FIG. 3 the control unit 19 opens the electromagnetic valve 13 to the purge gas supply unit 21 side. Then, purge gas (inert gas) is supplied from the purge gas supply unit 21 through the gas pipe 12 into the processing space T, and the processing space T is gradually returned to atmospheric pressure (step S7 in FIG. 3).
- purge gas inert gas
- step S8 in FIG. 3 when the adsorption amount of the dye to the titanium oxide layer 2 on the transparent electrode substrate G is the target predetermined adsorption amount (step S8 in FIG. 3), the heater Current supply from the drive unit 18 to the heaters 16 and 17 is stopped. Further, the upper chamber 10B is moved up by the elevating drive unit 17, and the chamber 10 is completely opened (step S9 in FIG. 3). And the transparent electrode substrate G mounted on the stage 4 is carried out, and the adsorption
- step S8 if the dye adsorption amount on the titanium oxide layer 2 on the transparent electrode substrate G does not reach the target predetermined adsorption amount based on the dye concentration of the dye solution 20 used, the step is again performed. Returning to the processing of S3, a predetermined amount of the dye solution 20 is supplied into the processing space T. The processes in steps S3 to S8 are repeated until the dye adsorption amount reaches a predetermined amount in step S8.
- the transparent electrode substrate G on which the titanium oxide layer 2 is formed is immersed in the dye solution 20 in the processing space T of the chamber 10. Then, the processing space T is decompressed and heated. Thereby, the solvent in the dye solution 20 is effectively volatilized, and the dye concentration of the dye solution 20 penetrating the titanium oxide layer 2 can be increased. Then, all of the solvent is volatilized in a short time, and a large amount of the dye can be adsorbed to the titanium oxide layer 2. As a result, the dye adsorption time is greatly shortened compared to the conventional case, and productivity can be improved.
- the adsorption treatment can be efficiently performed with one dye adsorption device 1, it is possible to deal with mass production with a small footprint.
- the vacuum drying process is performed until all the solvent of the dye solution 20 accommodated in the processing space T is volatilized.
- the mechanism for draining the dye solution 20 in the processing space T is described. (Not shown) may be provided and drained when the remaining amount of the dye solution 20 reaches a predetermined amount.
- two solution injection pipes 6 are provided at the corners (diagonal) of the upper chamber 10B, and at the other (diagonal) corners.
- Two gas pipes 12 were provided.
- the arrangement position and the number of the solution injection pipe 6 and the gas pipe 12 are not limited.
- the solution injection pipe 6 and the gas pipe 12 are separately provided in the chamber 10, but since the injection of the dye solution 20 and the vacuum suction (or purge gas supply) are not performed at the same time, all the pipes are shared, Each function (solution injection, suction, gas supply) may be switched by a valve.
- the titanium oxide layer 2 formed on the transparent electrode substrate G is placed on the stage 4 with the upper side facing up, and the entire substrate is immersed in the dye solution 20 in the processing space T. did.
- the titanium oxide layer 2 formed on the transparent electrode substrate G is held in the processing space T with the titanium oxide layer 2 on the lower surface of the substrate being a dye solution. You may comprise so that it may be immersed in 20.
- FIG. 1
- the pressure reduction starts in step S4 as shown in the flow of FIG. 3, but not limited thereto, the process of closing the chamber 10 as shown in the flow of FIG. 5 (step S2 in FIG. 5). ) And before the step of injecting the dye solution 20 (step S3 in FIG. 5), a step of starting suction under reduced pressure in the processing space T (step S11 in FIG. 5) may be performed.
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Abstract
色素吸着装置において、従来よりも色素吸着時間を大幅に短縮して生産性を向上し、且つ、色素溶液を効率的に使用してコストを低減する。被処理基板Gを収容し、処理空間Tを形成するチャンバ10と、前記処理空間に色素溶液20を供給する色素溶液供給手段6,7,8と、前記処理空間内を減圧吸引する減圧手段12,13,14とを備え、前記減圧手段により前記処理空間内の色素溶液が減圧乾燥され、前記色素溶液の溶媒が揮発して前記半導体多孔質層に色素が吸着される。
Description
本発明は、色素吸着装置及び色素吸着方法に関し、特に被処理基板の表面に形成された半導体多孔質層に所定の色素を吸着させる色素吸着装置及び色素吸着方法に関する。
次世代太陽電池の一つとして、色素増感型太陽電池がある。この色素増感型太陽電池は、シリコン材料を用いた太陽電池の構造に比べ、安価な材料を用いるために低コストで実現でき、また、発電性能の高さから注目されている。
図6に色素増感型太陽電池の概略構成を示す。この色素増感型太陽電池50は、例えばルテニウム色素(Z907色素など)を担持する酸化チタン層(半導体多孔質層)52が基板面に形成された透明電極(負極)基板(ITO膜ガラス基板など)53と、これに対向する電極(正極)基板54と、それらに狭持された電解質層55(ゲル状のヨウ素溶液など)とを有している。
図6に色素増感型太陽電池の概略構成を示す。この色素増感型太陽電池50は、例えばルテニウム色素(Z907色素など)を担持する酸化チタン層(半導体多孔質層)52が基板面に形成された透明電極(負極)基板(ITO膜ガラス基板など)53と、これに対向する電極(正極)基板54と、それらに狭持された電解質層55(ゲル状のヨウ素溶液など)とを有している。
この色素増感型太陽電池50においては、透明電極(負極)基板53側から可視光が照射されると、酸化チタン層52に担持されている色素が励起状態となり電子を放出する。放出された色素の電子は、酸化チタン層52の伝導帯へ注入され、外部回路57を通って正極である電極基板54側に移動する。
電極基板54側に移動した電子は、電解質層55中のイオンによって運ばれて色素に戻る。このような過程の繰り返しにより電気エネルギーが取り出される。
電極基板54側に移動した電子は、電解質層55中のイオンによって運ばれて色素に戻る。このような過程の繰り返しにより電気エネルギーが取り出される。
ところで、この色素増感型太陽電池50において発電性能を高めるためには、酸化チタン層52への色素の吸着量を増加させ、より多くの光を吸収可能な構成とすればよい。
酸化チタン層52への色素の吸着は、例えば特許文献1に開示されるように、図7に示す酸化チタン層52が形成された透明電極基板53を、容器60に収容された色素溶液61に所定時間浸漬することにより行われている。
酸化チタン層52への色素の吸着は、例えば特許文献1に開示されるように、図7に示す酸化チタン層52が形成された透明電極基板53を、容器60に収容された色素溶液61に所定時間浸漬することにより行われている。
しかしながら、図8に示すように色素溶液61中の色素51を酸化チタン層52の奥(下部)まで充分に吸着させるには、長時間(例えば12~48時間)浸漬しなければならず、生産性が低下するという課題があった。
一方、量産を効率的に行うには多数の容器60を用意し、それら容器60の色素溶液61に透明電極基板53を浸漬しなければならず、高価な色素溶液61が大量に必要となってコストが嵩む上、広大なフットプリントが必要になるという課題があった。
一方、量産を効率的に行うには多数の容器60を用意し、それら容器60の色素溶液61に透明電極基板53を浸漬しなければならず、高価な色素溶液61が大量に必要となってコストが嵩む上、広大なフットプリントが必要になるという課題があった。
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、被処理基板に形成された半導体多孔質層に所定の色素を吸着させる色素吸着装置において、従来よりも色素吸着時間を大幅に短縮して生産性を向上することができ、且つ、色素溶液を効率的に使用してコストを低減することのできる色素吸着装置及び色素吸着方法を提供する。
前記した課題を解決するために、本発明に係る色素吸着装置は、被処理基板上に形成された半導体多孔質層に所定の色素を吸着させる色素吸着装置であって、前記被処理基板を収容し、処理空間を形成するチャンバと、前記処理空間に色素溶液を供給する色素溶液供給手段と、前記処理空間内を減圧吸引する減圧手段とを備え、前記減圧手段により前記処理空間内の色素溶液が減圧乾燥され、前記色素溶液の溶媒が揮発して前記半導体多孔質層に色素が吸着されることに特徴を有する。
尚、前記色素溶液供給手段は、前記処理空間に少なくとも前記被処理基板の全体が浸漬される量の色素溶液を供給することが望ましい。
尚、前記色素溶液供給手段は、前記処理空間に少なくとも前記被処理基板の全体が浸漬される量の色素溶液を供給することが望ましい。
このような構成によれば、色素溶液中の溶媒が効果よく揮発し、半導体多孔質層に浸透した色素溶液の色素濃度を高くすることができる。そして、前記溶媒を短時間で全て揮発させ、半導体多孔質層に多量の色素を吸着させることができる。
その結果、従来よりも色素吸着時間が大幅に短縮され、生産性を向上することができる。また、色素溶液中に含まれる色素の大部分を半導体多孔質層に吸着させることができるため、従来よりも色素溶液の消費量を低減することができ、コストを低く抑えることができる。更には、1台の色素吸着装置で効率的に吸着処理を行うことができるため、小フットプリントで量産対応することができる。
その結果、従来よりも色素吸着時間が大幅に短縮され、生産性を向上することができる。また、色素溶液中に含まれる色素の大部分を半導体多孔質層に吸着させることができるため、従来よりも色素溶液の消費量を低減することができ、コストを低く抑えることができる。更には、1台の色素吸着装置で効率的に吸着処理を行うことができるため、小フットプリントで量産対応することができる。
また、前記色素溶液が供給された処理空間を加熱する加熱手段を備えることが望ましい。
尚、前記チャンバは、前記処理空間を形成する上部チャンバと下部チャンバとからなり、前記加熱手段は、前記上部チャンバと下部チャンバとにそれぞれ設けられることが望ましい。
このように加熱手段を備えることにより、さらに効率よく溶媒を揮発させることができる。
また、前記処理空間の底部に前記被処理基板を載置するステージが設けられ、前記被処理基板は、半導体多孔質層を上側にして、前記ステージ上に載置されることが望ましい。
更には、複数の貫通孔が設けられ、前記処理空間において前記被処理基板の上方に配置される分散板を備え、前記色素溶液供給手段により供給される前記色素溶液は、前記分散板の貫通孔を通ってシャワー状に前記被処理基板上に供給されることが望ましい。
このように構成することにより半導体多孔質層で色素濃度が偏ることなく色素を吸着させることができる。
尚、前記チャンバは、前記処理空間を形成する上部チャンバと下部チャンバとからなり、前記加熱手段は、前記上部チャンバと下部チャンバとにそれぞれ設けられることが望ましい。
このように加熱手段を備えることにより、さらに効率よく溶媒を揮発させることができる。
また、前記処理空間の底部に前記被処理基板を載置するステージが設けられ、前記被処理基板は、半導体多孔質層を上側にして、前記ステージ上に載置されることが望ましい。
更には、複数の貫通孔が設けられ、前記処理空間において前記被処理基板の上方に配置される分散板を備え、前記色素溶液供給手段により供給される前記色素溶液は、前記分散板の貫通孔を通ってシャワー状に前記被処理基板上に供給されることが望ましい。
このように構成することにより半導体多孔質層で色素濃度が偏ることなく色素を吸着させることができる。
また、前記した課題を解決するために、本発明に係る色素吸着方法は、被処理基板上に形成された半導体多孔質層に所定の色素を吸着させる色素吸着方法であって、チャンバ内に前記被処理基板を収容し、密閉された処理空間を形成するステップと、前記処理空間に色素溶液を供給するステップと、前記処理空間内を減圧吸引することにより前記処理空間内の色素溶液を減圧乾燥し、前記色素溶液の溶媒を揮発させて前記半導体多孔質層に色素を吸着させるステップとを含むことに特徴を有する。
尚、前記処理空間に色素溶液を供給するステップにおいて、少なくとも前記被処理基板の全体が浸漬される量の色素溶液を供給することが望ましい。
尚、前記処理空間に色素溶液を供給するステップにおいて、少なくとも前記被処理基板の全体が浸漬される量の色素溶液を供給することが望ましい。
このような方法によれば、色素溶液中の溶媒が効果よく揮発し、半導体多孔質層に浸透した色素溶液の色素濃度を高くすることができる。そして、前記溶媒を短時間で全て揮発させ、半導体多孔質層に多量の色素を吸着させることができる。
その結果、従来よりも色素吸着時間が大幅に短縮され、生産性を向上することができる。また、色素溶液中に含まれる色素の大部分を半導体多孔質層に吸着させることができるため、従来よりも色素溶液の消費量を低減することができ、コストを低く抑えることができる。更には、1台の色素吸着装置で効率的に吸着処理を行うことができるため、小フットプリントで量産対応することができる。
その結果、従来よりも色素吸着時間が大幅に短縮され、生産性を向上することができる。また、色素溶液中に含まれる色素の大部分を半導体多孔質層に吸着させることができるため、従来よりも色素溶液の消費量を低減することができ、コストを低く抑えることができる。更には、1台の色素吸着装置で効率的に吸着処理を行うことができるため、小フットプリントで量産対応することができる。
また、前記処理空間内を減圧吸引するステップと共に、前記処理空間を加熱するステップを実行することが望ましい。
尚、前記処理空間の上方側に設けられたヒータと下方側に設けられたヒータとにより加熱を行うことが望ましい。
このように加熱するステップを行うことにより、さらに効率よく溶媒を揮発させることができる。
尚、前記処理空間の上方側に設けられたヒータと下方側に設けられたヒータとにより加熱を行うことが望ましい。
このように加熱するステップを行うことにより、さらに効率よく溶媒を揮発させることができる。
また、前記処理空間内を減圧吸引することにより前記処理空間内の色素溶液を減圧乾燥し、前記色素溶液の溶媒を揮発させて前記半導体多孔質層に色素を吸着させるステップの後、前記処理空間内を大気圧に戻すステップと、前記処理空間に、少なくとも前記被処理基板の全体が浸漬される量の色素溶液を供給するステップと、前記処理空間内を減圧吸引することにより前記処理空間内の色素溶液を減圧乾燥し、前記色素溶液の溶媒を揮発させて前記半導体多孔質層に色素を吸着させるステップとを一又は複数回繰り返してもよい。
このように色素溶液の減圧乾燥処理を繰り返し行うことにより、半導体多孔質層に所望量(多量)の色素を吸着させることができる。
このように色素溶液の減圧乾燥処理を繰り返し行うことにより、半導体多孔質層に所望量(多量)の色素を吸着させることができる。
本発明によれば、被処理基板に形成された半導体多孔質層に所定の色素を吸着させる色素吸着装置において、従来よりも色素吸着時間を大幅に短縮して生産性を向上することができ、且つ、色素溶液を効率的に使用してコストを低減することのできる色素吸着装置及び色素吸着方法を得ることができる。
以下、本発明にかかる実施の形態につき、図に基づいて説明する。図1は、本発明に係る色素吸着装置の一実施形態の概略構成を示す断面図である。図2は、図1の色素吸着装置の平面図である。
この色素吸着装置1は、色素増感型太陽電池の製造工程において用いられ、透明電極基板(例えばFTO膜ガラス基板)の基板面に形成された半導体多孔質層としての例えば酸化チタン層(厚さ寸法20~30μm)に、ルテニウム色素(例えばZ907色素)を吸着させるための装置である。
この色素吸着装置1は、色素増感型太陽電池の製造工程において用いられ、透明電極基板(例えばFTO膜ガラス基板)の基板面に形成された半導体多孔質層としての例えば酸化チタン層(厚さ寸法20~30μm)に、ルテニウム色素(例えばZ907色素)を吸着させるための装置である。
色素吸着装置1は、方形状の透明電極基板G(被処理基板)を収容可能なチャンバ10を備える。尚、前記透明電極基板Gの表面には、半導体多孔質層としての酸化チタン層2が成膜されている。
前記チャンバ10は、前記透明電極基板Gを載置可能な下部チャンバ10Aと、下部チャンバ10Aに対して昇降移動可能な上部チャンバ10Bとからなる。前記上部チャンバ10Bは昇降駆動部3により昇降移動され、それによりチャンバ開閉がなされる。尚、下部チャンバ10Aと上部チャンバ10Bのいずれも図2に示すように、透明電極基板Gの形状に相似して平面視で方形状に形成されている。
前記チャンバ10は、前記透明電極基板Gを載置可能な下部チャンバ10Aと、下部チャンバ10Aに対して昇降移動可能な上部チャンバ10Bとからなる。前記上部チャンバ10Bは昇降駆動部3により昇降移動され、それによりチャンバ開閉がなされる。尚、下部チャンバ10Aと上部チャンバ10Bのいずれも図2に示すように、透明電極基板Gの形状に相似して平面視で方形状に形成されている。
図1に示すように前記下部チャンバ10Aは、厚板状に形成されると共に、その中央に透明電極基板Gを載置するステージ4が設けられている。
また、前記上部チャンバ10Bは、天板部10B1とその周縁から下方に延びる所定高さの周壁部10B2とからなり、これにより下方に開口を有する底浅の容器状となっている。前記下部チャンバ10Aに接する周壁部10B2の下端には、シール部材5が設けられ、下部チャンバ10Aに対して上部チャンバ10Bが閉じることにより密閉された処理空間Tが形成されるようになっている。
また、前記上部チャンバ10Bは、天板部10B1とその周縁から下方に延びる所定高さの周壁部10B2とからなり、これにより下方に開口を有する底浅の容器状となっている。前記下部チャンバ10Aに接する周壁部10B2の下端には、シール部材5が設けられ、下部チャンバ10Aに対して上部チャンバ10Bが閉じることにより密閉された処理空間Tが形成されるようになっている。
また、上部チャンバ10Bの天板部10B1には、チャンバ10が閉じられて形成された処理空間Tに色素溶液20を注入するための溶液注入管6が挿通されている。この実施形態では、図2に示すように2本の溶液注入管6が上部チャンバ10Bの上下面において対角をなす角隅付近に上下に挿通されている。
前記溶液注入管6は、電動バルブ7を介して色素溶液供給ユニット8に接続され、電動バルブ7が開いた状態で、色素溶液供給ユニット8から所定温度の色素溶液20が供給されるようになっている。また、天板部10B1において、溶液注入管6の周囲には、シール部材9が設けられ、処理空間T内の密閉度が維持されている。
尚、溶液注入管6の先端(下端)6aにはオリフィスバルブ(図示せず)を設けることが望ましく、それにより色素溶液20の吐出勢いが減衰され、飛沫の発生等を防止することができる。また、溶液注入管6と電動バルブ7と色素溶液供給ユニット8とにより溶液供給手段が構成される。
前記溶液注入管6は、電動バルブ7を介して色素溶液供給ユニット8に接続され、電動バルブ7が開いた状態で、色素溶液供給ユニット8から所定温度の色素溶液20が供給されるようになっている。また、天板部10B1において、溶液注入管6の周囲には、シール部材9が設けられ、処理空間T内の密閉度が維持されている。
尚、溶液注入管6の先端(下端)6aにはオリフィスバルブ(図示せず)を設けることが望ましく、それにより色素溶液20の吐出勢いが減衰され、飛沫の発生等を防止することができる。また、溶液注入管6と電動バルブ7と色素溶液供給ユニット8とにより溶液供給手段が構成される。
また、処理空間T内において、溶液注入管6の下方には、全面に多数の貫通孔11aが形成された分散板11が設けられている。この分散板11は、その上方の溶液注入管6から供給された色素溶液20を板全面に拡げると共に、色素溶液20を前記多数の貫通孔11aを介して下方に流すものであり、それによりステージ4上の透明電極基板Gにシャワー状に色素溶液20が供給されるようになっている。このようにするのは、透明電極基板Gの上面に対し略均等なタイミングで色素溶液20を供給し、酸化チタン層2に吸着される色素量の(基板面における)偏りを防止するためである。
尚、色素溶液20は、例えばルテニウム色素(Z907色素など)を所定の溶媒(エタノールなど)に溶解したものであり、少なくとも図示するように透明電極基板Gが完全に浸漬される所定量が色素溶液供給ユニット8から供給されるようになっている。
尚、色素溶液20は、例えばルテニウム色素(Z907色素など)を所定の溶媒(エタノールなど)に溶解したものであり、少なくとも図示するように透明電極基板Gが完全に浸漬される所定量が色素溶液供給ユニット8から供給されるようになっている。
また、上部チャンバ10Bの天板部10B1には、処理空間T内の気圧を調整するためのガス配管12が挿通されている。この実施形態では、図2に示すように2本のガス配管12が上部チャンバ10Bの上下面において対角をなす角隅付近であって、前記溶液注入管6が設けられていない側の角隅付近に上下に挿通されている。
前記ガス配管12は、3方向弁である電動バルブ13を介して、吸引手段である真空ポンプ14とパージガス(不活性ガス)を供給するパージガス供給部21とに接続されている。天板部10B1において、ガス配管12の周囲には、シール部材15が設けられ、処理空間T内の密閉度が維持されている。また、ガス配管12の先端は、分散板11の下方に配置されている。
これによりチャンバ10が閉じ、電動バルブ13が真空ポンプ14側に開いた状態で真空ポンプ14が駆動されると、処理空間T内が減圧吸引され、処理空間T内が減圧乾燥処理状態となる。また、処理空間T内が減圧された後、電動バルブ13がパージガス供給部21側に開いた状態でパージガス供給部21が駆動されると、ガス配管12を介して処理空間T内にパージガスが供給され、処理空間T内が大気圧に戻されるようになっている。
尚、ガス配管12と電動バルブ13と真空ポンプ14とにより減圧手段が構成される。また、ガス配管12と電動バルブ13とパージガス供給部21とによりパージガス供給手段が構成される。
尚、ガス配管12と電動バルブ13と真空ポンプ14とにより減圧手段が構成される。また、ガス配管12と電動バルブ13とパージガス供給部21とによりパージガス供給手段が構成される。
さらに、下部チャンバ10A内には、所定の電流が流されることにより発熱するヒータ16が設けられ、上部チャンバ10Bの天板部10B1には、同様にヒータ17が設けられている。それらヒータ16、17には、ヒータ駆動部18により所定の電流が供給され、発熱することによって処理空間T内を所定温度に加熱するように構成されている。尚、ヒータ16,17とヒータ駆動部18とにより加熱手段が構成される。
また、前記昇降駆動部3、色素溶液供給ユニット8、真空ポンプ14、ヒータ駆動部18、パージガス供給部21、電動バルブ7、13は、それぞれコンピュータからなる制御部19からの命令により動作するように構成されている。
続いて、このように構成された色素吸着装置1による酸化チタン層2への色素の吸着工程について図3、図4を用いて説明する。
尚、図3は色素吸着装置1における一連の動作の流れを示すフローであり、図4は図3のフローに対応する色素吸着装置1の動作状態を示す断面図である。
尚、図3は色素吸着装置1における一連の動作の流れを示すフローであり、図4は図3のフローに対応する色素吸着装置1の動作状態を示す断面図である。
先ず、図4(a)に示すように、チャンバ10が開いた状態で、透明電極基板G(例えばFTO膜ガラス基板)をステージ4上に載置する(図3のステップS1)。尚、透明電極基板Gの上面(FTO膜の上面)には、半導体多孔質層としての酸化チタン層2が予め成膜されている。
次いで、制御部19の制御により昇降駆動部3が上部チャンバ10Bを下降させ、下部チャンバ10Aに対して上部チャンバ10Bが閉じられ、図4(b)に示すようにチャンバ10内部に処理空間Tが形成される(図3のステップS2)。
次いで、制御部19の制御により昇降駆動部3が上部チャンバ10Bを下降させ、下部チャンバ10Aに対して上部チャンバ10Bが閉じられ、図4(b)に示すようにチャンバ10内部に処理空間Tが形成される(図3のステップS2)。
密閉された処理空間Tが形成されると、制御部19の制御により溶液注入管6上の電動バルブ7が開かれ、図4(b)に示すように、色素溶液供給ユニット8から供給された所定温度、所定濃度の色素溶液20が溶液注入管6から分散板11上に供給される。
そして、色素溶液20は、分散板11の全面に拡がると共に、多数の貫通孔11aを通って透明電極基板G上にシャワー状に供給される(図3のステップS3)。このように透明電極基板Gの上面に対し、略均等に色素溶液20を供給することによって酸化チタン層2に吸着される色素量の基板面における偏りが防止される。
そして、色素溶液20は、分散板11の全面に拡がると共に、多数の貫通孔11aを通って透明電極基板G上にシャワー状に供給される(図3のステップS3)。このように透明電極基板Gの上面に対し、略均等に色素溶液20を供給することによって酸化チタン層2に吸着される色素量の基板面における偏りが防止される。
透明電極基板G上に供給された色素溶液20は、基板上に成膜された酸化チタン層2の微粒子間まで浸透する。
そして、処理空間T内に供給される色素溶液20は、その貯留量が次第に増加し、図4(c)に示すように透明電極基板Gの全体が浸漬される量(例えば、処理空間T内において深さ5mm程度)で供給停止される(電動バルブ7が閉じられる)。
そして、処理空間T内に供給される色素溶液20は、その貯留量が次第に増加し、図4(c)に示すように透明電極基板Gの全体が浸漬される量(例えば、処理空間T内において深さ5mm程度)で供給停止される(電動バルブ7が閉じられる)。
また、制御部19によりガス配管12の電動バルブ13が真空ポンプ14側に開かれると共に真空ポンプ14が駆動され、処理空間T内が減圧吸引開始される(図3のステップS4)。これにより処理空間T内は所定気圧まで減圧され、色素溶液20の溶媒を揮発させる減圧乾燥処理が開始される。また、揮発した溶媒は、ガス配管12に吸引され排気される。
また、制御部19の制御によりヒータ駆動部18からヒータ16,17に所定の電流が供給され、チャンバ10内の処理空間Tが所定温度に加熱される(図3のステップS5)。この加熱処理により、前記減圧乾燥処理に加え、色素溶液20における溶媒の揮発が加速され、より効率的に前記溶媒の揮発が進行する。
このようにして色素溶液20の溶媒の揮発が進行すると、処理空間T内の色素溶液20は次第に減少し、酸化チタン層2に浸透している色素溶液20の色素濃度が高くなる。
そして、色素溶液20の溶媒が全て揮発する直前には、酸化チタン層2に浸透している色素溶液20は、その色素濃度が非常に高くなり、溶媒が全て揮発することにより、酸化チタン層2に多量の色素が吸着する。
そして、色素溶液20の溶媒が全て揮発する直前には、酸化チタン層2に浸透している色素溶液20は、その色素濃度が非常に高くなり、溶媒が全て揮発することにより、酸化チタン層2に多量の色素が吸着する。
所定時間の経過により、或いは、フロート式の液面センサ等の残液検出手段(図示せず)により、図4(d)に示すように色素溶液20の溶媒が全て揮発したことが確認されると(図3のステップS6)、制御部19により電磁バルブ13がパージガス供給部21側に開かれる。そして、パージガス供給部21からガス配管12を介して処理空間T内にパージガス(不活性ガス)が供給され、処理空間T内が緩やかに大気圧に戻される(図3のステップS7)。
ここで、使用した色素溶液20の色素濃度に基づき、透明電極基板G上の酸化チタン層2への色素の吸着量が目標とする所定の吸着量である場合(図3のステップS8)、ヒータ駆動部18からヒータ16,17への電流供給が停止される。
また、昇降駆動部17により上部チャンバ10Bが上昇移動されてチャンバ10が完全に開かれる(図3のステップS9)。そして、ステージ4上に載置されている透明電極基板Gが搬出され、透明電極基板G上の酸化チタン層2への色素の吸着処理が完了する(図3のステップS10)。
また、昇降駆動部17により上部チャンバ10Bが上昇移動されてチャンバ10が完全に開かれる(図3のステップS9)。そして、ステージ4上に載置されている透明電極基板Gが搬出され、透明電極基板G上の酸化チタン層2への色素の吸着処理が完了する(図3のステップS10)。
また、前記ステップS8において、使用した色素溶液20の色素濃度に基づき、透明電極基板G上の酸化チタン層2への色素の吸着量が目標とする所定の吸着量に達していない場合、再びステップS3の処理に戻り、処理空間T内に所定量の色素溶液20が供給される。
そして、ステップS8において色素の吸着量が所定量に達するまで、ステップS3~S8の処理が繰り返される。
そして、ステップS8において色素の吸着量が所定量に達するまで、ステップS3~S8の処理が繰り返される。
以上のように、本発明に係る色素吸着装置の一実施形態によれば、チャンバ10の処理空間T内において、酸化チタン層2が成膜された透明電極基板Gを色素溶液20に浸漬させると共に、処理空間T内を減圧し、且つ加熱する処理が施される。
これにより、色素溶液20中の溶媒が効果よく揮発し、酸化チタン層2に浸透した色素溶液20の色素濃度を高くすることができる。そして、前記溶媒を短時間で全て揮発させ、酸化チタン層2に多量の色素を吸着させることができる。
その結果、従来よりも色素吸着時間が大幅に短縮され、生産性を向上することができる。また、色素溶液20中に含まれる色素の大部分を酸化チタン層2に吸着させることができるため、従来よりも色素溶液20の消費量を低減することができ、コストを低く抑えることができる。更には、1台の色素吸着装置1で効率的に吸着処理を行うことができるため、小フットプリントで量産対応することができる。
これにより、色素溶液20中の溶媒が効果よく揮発し、酸化チタン層2に浸透した色素溶液20の色素濃度を高くすることができる。そして、前記溶媒を短時間で全て揮発させ、酸化チタン層2に多量の色素を吸着させることができる。
その結果、従来よりも色素吸着時間が大幅に短縮され、生産性を向上することができる。また、色素溶液20中に含まれる色素の大部分を酸化チタン層2に吸着させることができるため、従来よりも色素溶液20の消費量を低減することができ、コストを低く抑えることができる。更には、1台の色素吸着装置1で効率的に吸着処理を行うことができるため、小フットプリントで量産対応することができる。
尚、前記実施の形態においては、処理空間T内に収容された色素溶液20の溶媒が全て揮発するまで減圧乾燥処理を行うものとして説明したが、処理空間T内の色素溶液20を排水する機構(図示せず)を設け、色素溶液20の残液量が所定量に達すると排水するようにしてもよい。
また、前記実施の形態においては、図2に示したように上部チャンバ10Bの(対角をなす)隅部に2本の溶液注入管6を設け、他の(対角をなす)隅部に2本のガス配管12を設ける構成とした。しかしながら、本発明に係る色素吸着装置にあっては、溶液注入管6やガス配管12の配設位置及び本数は限定されるものではない。
また、チャンバ10に溶液注入管6とガス配管12とを別個に設けたが、色素溶液20の注入と、減圧吸引(或いはパージガス供給)とは同時に行わないため、前記全ての管を共用し、バルブにより各機能(溶液注入、吸引、ガス供給)を切り替えてもよい。
また、チャンバ10に溶液注入管6とガス配管12とを別個に設けたが、色素溶液20の注入と、減圧吸引(或いはパージガス供給)とは同時に行わないため、前記全ての管を共用し、バルブにより各機能(溶液注入、吸引、ガス供給)を切り替えてもよい。
また、前記実施の形態においては、透明電極基板Gに形成された酸化チタン層2を上側にしてステージ4上に載置し、処理空間T内において基板全体が色素溶液20に浸漬されるものとした。
しかしながら、本発明にあっては、その形態に限らず、透明電極基板Gに形成された酸化チタン層2を下側にして処理空間T内に保持し、基板下面の酸化チタン層2が色素溶液20に浸漬されるように構成してもよい。
しかしながら、本発明にあっては、その形態に限らず、透明電極基板Gに形成された酸化チタン層2を下側にして処理空間T内に保持し、基板下面の酸化チタン層2が色素溶液20に浸漬されるように構成してもよい。
また、前記実施の形態においては、図3のフローに示したようにステップS4において減圧開始したが、それに限らず、図5のフローに示すように、チャンバ10を閉じる工程(図5のステップS2)の後、色素溶液20を注入する工程(図5のステップS3)の前に、処理空間T内の減圧吸引を開始する工程(図5のステップS11)を行ってもよい。
1 色素吸着装置
2 酸化チタン層
3 昇降駆動部
4 ステージ
5 シール部材
6 溶液注入管(色素溶液供給手段)
7 電動バルブ(色素溶液供給手段)
8 色素溶液供給ユニット(色素溶液供給手段)
9 シール部材
10 チャンバ
10A 下部チャンバ
10B 上部チャンバ
11 分散板
12 ガス配管(減圧手段、パージガス供給手段)
13 電動バルブ(減圧手段、パージガス供給手段)
14 真空ポンプ(減圧手段)
15 シール部材
16 ヒータ(加熱手段)
17 ヒータ(加熱手段)
18 ヒータ駆動部(加熱手段)
19 制御部
21 パージガス供給部(パージガス供給手段)
G 透明電極基板(被処理基板)
T 処理空間
2 酸化チタン層
3 昇降駆動部
4 ステージ
5 シール部材
6 溶液注入管(色素溶液供給手段)
7 電動バルブ(色素溶液供給手段)
8 色素溶液供給ユニット(色素溶液供給手段)
9 シール部材
10 チャンバ
10A 下部チャンバ
10B 上部チャンバ
11 分散板
12 ガス配管(減圧手段、パージガス供給手段)
13 電動バルブ(減圧手段、パージガス供給手段)
14 真空ポンプ(減圧手段)
15 シール部材
16 ヒータ(加熱手段)
17 ヒータ(加熱手段)
18 ヒータ駆動部(加熱手段)
19 制御部
21 パージガス供給部(パージガス供給手段)
G 透明電極基板(被処理基板)
T 処理空間
Claims (12)
- 被処理基板上に形成された半導体多孔質層に所定の色素を吸着させる色素吸着装置であって、
前記被処理基板を収容し、処理空間を形成するチャンバと、前記処理空間に色素溶液を供給する色素溶液供給手段と、前記処理空間内を減圧吸引する減圧手段とを備え、
前記減圧手段により前記処理空間内の色素溶液が減圧乾燥され、前記色素溶液の溶媒が揮発して前記半導体多孔質層に色素が吸着されることを特徴とする色素吸着装置。 - 前記色素溶液供給手段は、前記処理空間に少なくとも前記被処理基板の全体が浸漬される量の色素溶液を供給することを特徴とする請求項1に記載された色素吸着装置。
- 前記色素溶液が供給された処理空間を加熱する加熱手段を備えることを特徴とする請求項1に記載された色素吸着装置。
- 前記チャンバは、前記処理空間を形成する上部チャンバと下部チャンバとからなり、前記加熱手段は、前記上部チャンバと下部チャンバとにそれぞれ設けられることを特徴とする請求項3に記載された色素吸着装置。
- 前記処理空間の底部に前記被処理基板を載置するステージが設けられ、前記被処理基板は、半導体多孔質層を上側にして、前記ステージ上に載置されることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載された色素吸着装置。
- 複数の貫通孔が設けられ、前記処理空間において前記被処理基板の上方に配置される分散板を備え、
前記色素溶液供給手段により供給される前記色素溶液は、前記分散板の貫通孔を通ってシャワー状に前記被処理基板上に供給されることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載された色素吸着装置。 - 前記減圧手段により減圧された前記処理空間内にパージガスを供給するパージガス供給手段を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載された色素吸着装置。
- 被処理基板上に形成された半導体多孔質層に所定の色素を吸着させる色素吸着方法であって、
チャンバ内に前記被処理基板を収容し、密閉された処理空間を形成するステップと、
前記処理空間に色素溶液を供給するステップと、
前記処理空間内を減圧吸引することにより前記処理空間内の色素溶液を減圧乾燥し、前記色素溶液の溶媒を揮発させて前記半導体多孔質層に色素を吸着させるステップとを含むことを特徴とする色素吸着方法。 - 前記処理空間に色素溶液を供給するステップにおいて、
少なくとも前記被処理基板の全体が浸漬される量の色素溶液を供給することを特徴とする請求項8に記載された色素吸着方法。 - 前記処理空間内を減圧吸引するステップと共に、
前記処理空間を加熱するステップを実行することを特徴とする請求項8または請求項9に記載された色素吸着方法。 - 前記処理空間を加熱するステップにおいて、
前記処理空間の上方側に設けられたヒータと下方側に設けられたヒータとにより加熱を行うことを特徴とする請求項10に記載された色素吸着方法。 - 前記処理空間内を減圧吸引することにより前記処理空間内の色素溶液を減圧乾燥し、前記色素溶液の溶媒を揮発させて前記半導体多孔質層に色素を吸着させるステップの後、
前記処理空間内を大気圧に戻すステップと、
前記処理空間に、少なくとも前記被処理基板の全体が浸漬される量の色素溶液を供給するステップと、
前記処理空間内を減圧吸引することにより前記処理空間内の色素溶液を減圧乾燥し、前記色素溶液の溶媒を揮発させて前記半導体多孔質層に色素を吸着させるステップとを一又は複数回繰り返すことを特徴とする請求項8乃至請求項11のいずれかに記載された色素吸着方法。
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- 2013-02-07 WO PCT/JP2013/052805 patent/WO2013118803A1/ja active Application Filing
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