JP2003059546A - Manufacturing method of dye sensitizing solar cell and solar cell using same - Google Patents
Manufacturing method of dye sensitizing solar cell and solar cell using sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は金属酸化物半導体上
に吸着した増感色素により、光を吸収し、電気に変換す
る色素増感太陽電池とその製造法に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a dye-sensitized solar cell which absorbs light and converts it into electricity by a sensitizing dye adsorbed on a metal oxide semiconductor, and a method for producing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に太陽電池には、単結晶シリコン太
陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、化合物半導体
太陽電池などが知られているが、製造コストや原材料コ
ストの抑制が難しく、太陽電池普及の妨げになってい
た。こうした中、半導体層表面に色素を担持させて構成
した電極を用いた色素増感太陽電池が、低コスト、高変
換効率という特徴を有していることが知られており、例
えば特許第２６６４１９４号、もしくは特許第２１０１
０７９号各明細書に記述されている。2. Description of the Related Art In general, single crystal silicon solar cells, amorphous silicon solar cells, compound semiconductor solar cells, etc. are known as solar cells, but it is difficult to suppress the manufacturing cost and the raw material cost, which hinders the spread of solar cells. Was becoming. Under such circumstances, it is known that a dye-sensitized solar cell using an electrode configured by supporting a dye on the surface of a semiconductor layer has features of low cost and high conversion efficiency, for example, Japanese Patent No. 2664194. Or patent 2101
No. 079 is described in each specification.
【０００３】色素増感太陽電池の構成は次の通りであ
る。光電極には、通常、透明導電膜上に金属酸化物半導
体ゾルを塗布し、乾燥することにより得られる多孔質の
金属酸化物半導体電極が用いられる。さらに、これらの
金属酸化物半導体電極を色素を溶解させた溶液に浸漬す
ることによって、多孔質の金属酸化物半導体表面に色素
を単分子吸着させて色素層を形成することで光電極が製
造される。また、対極として透明導電膜と触媒となる導
電膜を形成した後、電荷輸送層を介して光電極及び対向
電極を挟み込むことにより色素増感太陽電池は製造され
る。The structure of the dye-sensitized solar cell is as follows. As the photoelectrode, a porous metal oxide semiconductor electrode obtained by applying a metal oxide semiconductor sol on a transparent conductive film and drying it is usually used. Further, by dipping these metal oxide semiconductor electrodes in a solution in which a dye is dissolved, a dye molecule is adsorbed on the surface of the porous metal oxide semiconductor to form a dye layer, whereby a photoelectrode is manufactured. It In addition, a dye-sensitized solar cell is manufactured by forming a transparent conductive film and a conductive film serving as a catalyst as a counter electrode, and then sandwiching the photoelectrode and the counter electrode with a charge transport layer interposed therebetween.
【０００４】色素増感太陽電池の動作原理は次の通りで
ある。光電極側より入射した光は透明導電膜及び金属酸
化物半導体を通して金属酸化物半導体表面に担持された
色素によって吸収され、光を吸収した増感色素は励起さ
れる。励起された色素は速やかに金属酸化物半導体へ電
子を渡し、電子は金属酸化物半導体中を伝い、透明導電
膜へと流れる。電子を出した後、正電荷を持つ色素は電
荷輸送層より電子を受け取ることにより中性に戻る。以
上のように、色素増感太陽電池は光電極と対向電極をそ
れぞれ負極および正極として動作する。The operating principle of the dye-sensitized solar cell is as follows. The light incident from the photoelectrode side is absorbed by the dye carried on the surface of the metal oxide semiconductor through the transparent conductive film and the metal oxide semiconductor, and the sensitizing dye absorbing the light is excited. The excited dye rapidly transfers an electron to the metal oxide semiconductor, the electron propagates through the metal oxide semiconductor, and flows to the transparent conductive film. After emitting electrons, the dye having a positive charge returns to neutral by receiving electrons from the charge transport layer. As described above, the dye-sensitized solar cell operates using the photoelectrode and the counter electrode as the negative electrode and the positive electrode, respectively.
【０００５】電荷輸送層には、アセトニトリル等の有機
溶媒にヨウ素及び、ヨウ化リチウムあるいはヨウ化カリ
ウムを溶解した電解質が一般的に用いられる。液体を使
用する場合、破壊時における環境への配慮や太陽電池の
寿命の観点から、液漏れを防ぐ為の封止が非常に重要で
あるが、長期に渡って封止を維持することは困難であ
る。そこで、近年では電解質の溶媒の代わりに流出の心
配の無い高分子ゲルを用いた色素増感太陽電池や電荷輸
送層の代わりに溶媒を用いないホールを輸送するｐ型半
導体や電子伝導性の有機固体物質などを用いる全固体型
色素増感太陽電池も提案されている。For the charge transport layer, an electrolyte in which iodine and lithium iodide or potassium iodide are dissolved in an organic solvent such as acetonitrile is generally used. When using a liquid, it is very important to seal it to prevent liquid leakage from the viewpoint of environmental consideration at the time of destruction and the life of the solar cell, but it is difficult to maintain the sealing for a long period of time. Is. Therefore, in recent years, a dye-sensitized solar cell using a polymer gel that does not leak out in place of the solvent of the electrolyte, a p-type semiconductor that transports holes without using a solvent instead of the charge transport layer, and an electron-conducting organic material. All-solid-state dye-sensitized solar cells using solid substances have also been proposed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら色素増感
太陽電池は以上のように金属酸化物半導体や色素、電解
質などのような複数の層を形成してなる積層体であり、
従来のようにセルを一単位ごとに製造する方法では工程
が煩雑になり、製造コストの拡大を抑えることは難し
い。そこで、本発明では色素増感太陽電池製造の全行程
をロールトゥーロール方式によるプラスチックフィルム
の連続供給により、光電変換効率を低下させることなく
生産効率の向上を実現する製造方法を提供する。However, the dye-sensitized solar cell is a laminated body formed by forming a plurality of layers such as a metal oxide semiconductor, a dye, and an electrolyte as described above.
In the conventional method of manufacturing cells one by one, the process becomes complicated and it is difficult to suppress the increase in manufacturing cost. Therefore, the present invention provides a manufacturing method for continuously improving the production efficiency without lowering the photoelectric conversion efficiency by continuously supplying the plastic film by the roll-to-roll method throughout the process of producing the dye-sensitized solar cell.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、少な
くとも可撓性透明基板上に透明導電層、多孔質の金属酸
化物半導体層を順に積層し、該金属酸化物半導体層に色
素を吸着させてなる光電極と、これに相対し、少なくと
も導電層及び／または導電性触媒層を積層させてなる対
向電極と、該光電極及び該対向電極の間に電荷輸送層を
形成してなる色素増感太陽電池の製造方法において、前
記光電極が、片面に透明導電層が形成された可撓性透明
基板をロールトゥーロール方式で供給し、多孔質の金属
酸化物半導体層を積層した後、色素溶液に浸漬すること
によって色素を吸着させることにより製造されることを
特徴とする色素増感太陽電池の製造方法である。According to a first aspect of the present invention, a transparent conductive layer and a porous metal oxide semiconductor layer are sequentially laminated on at least a flexible transparent substrate, and a dye is added to the metal oxide semiconductor layer. A photoelectrode that is adsorbed, a counter electrode that is opposed to the photoelectrode and is laminated with at least a conductive layer and / or a conductive catalyst layer, and a charge transport layer is formed between the photoelectrode and the counter electrode. In the method for producing a dye-sensitized solar cell, the photoelectrode is provided with a flexible transparent substrate having a transparent conductive layer formed on one surface by a roll-to-roll method, and after laminating a porous metal oxide semiconductor layer. The method for producing a dye-sensitized solar cell is characterized in that the dye-sensitized solar cell is produced by absorbing the dye by immersing it in a dye solution.
【０００８】請求項２の発明は、少なくとも可撓性透明
基板上に透明導電層、多孔質の金属酸化物半導体層を順
に積層し、該金属酸化物半導体層に色素を吸着させてな
る光電極と、これに相対し、少なくとも導電層及び／ま
たは導電性触媒層を積層させてなる対向電極と、該光電
極及び前記対向電極の間に電荷輸送層を形成してなる色
素増感太陽電池の製造方法において、前記電荷輸送層
が、前記光電極を形成した前記可撓性透明基板上をロー
ルトゥーロール方式で供給することにより、前記光電極
上に形成されることを特徴とする色素増感太陽電池の製
造方法である。According to a second aspect of the present invention, a photoelectrode is formed by laminating a transparent conductive layer and a porous metal oxide semiconductor layer in this order on at least a flexible transparent substrate and adsorbing a dye on the metal oxide semiconductor layer. Of a dye-sensitized solar cell comprising a counter electrode, which is opposed to the counter electrode and at least a conductive layer and / or a conductive catalyst layer are laminated, and a charge transport layer is formed between the photoelectrode and the counter electrode. In the manufacturing method, the charge-transporting layer is formed on the photoelectrode by supplying the flexible transparent substrate on which the photoelectrode is formed by a roll-to-roll method. It is a method of manufacturing a battery.
【０００９】請求項３の発明は、少なくとも可撓性透明
基板上に透明導電層、多孔質の金属酸化物半導体層を順
に積層し、該金属酸化物半導体層に色素を吸着させてな
る光電極と、これに相対し、少なくとも導電層及び／ま
たは導電性触媒層を積層させてなる対向電極と、該光電
極及び該対向電極の間に電荷輸送層を形成してなる色素
増感太陽電池の製造方法において、前記光電極上に電荷
輸送層を形成してなる積層体と前記対向電極を、互いに
可撓性透明性基材の反対側の面同士を向き合わせて、ロ
ールトゥーロール方式で供給しながらラミネートした
後、端部を封止したことを特徴とする色素増感太陽電池
の製造方法である。According to a third aspect of the present invention, a photoelectrode is formed by laminating a transparent conductive layer and a porous metal oxide semiconductor layer in this order on at least a flexible transparent substrate, and adsorbing a dye on the metal oxide semiconductor layer. Of a dye-sensitized solar cell comprising a counter electrode formed by laminating at least a conductive layer and / or a conductive catalyst layer, and a charge transport layer formed between the photoelectrode and the counter electrode. In the manufacturing method, the laminate formed by forming a charge transport layer on the photoelectrode and the counter electrode are provided in a roll-to-roll method with the opposite surfaces of the flexible transparent base material facing each other. However, the method is a method for producing a dye-sensitized solar cell, which comprises laminating and then sealing the ends.
【００１０】請求項４の発明は、少なくとも可撓性透明
基板上に透明導電層、多孔質の金属酸化物半導体層を順
に積層し、該金属酸化物半導体層に色素を吸着させてな
る光電極と、これに相対し、少なくとも導電層及び／ま
たは導電性触媒層を積層させてなる対向電極と、該光電
極及び該対向電極の間に電荷輸送層を形成してなる色素
増感太陽電池の製造方法において、前記金属酸化物半導
体層を形成する工程および前記色素を形成する工程およ
び前記電荷輸送層を形成する工程および前記対向電極を
前記光電極にラミネートする工程のうちいずれか２つ以
上の工程が、以上に記載の順でインラインで行われるこ
とを特徴とする色素増感太陽電池の製造方法である。According to a fourth aspect of the present invention, a photoelectrode is formed by laminating a transparent conductive layer and a porous metal oxide semiconductor layer in this order on at least a flexible transparent substrate and adsorbing a dye on the metal oxide semiconductor layer. Of a dye-sensitized solar cell comprising a counter electrode formed by laminating at least a conductive layer and / or a conductive catalyst layer, and a charge transport layer formed between the photoelectrode and the counter electrode. In the manufacturing method, any two or more of a step of forming the metal oxide semiconductor layer, a step of forming the dye, a step of forming the charge transport layer, and a step of laminating the counter electrode to the photoelectrode. In the method for producing a dye-sensitized solar cell, the steps are performed inline in the order described above.
【００１１】請求項５の発明は、前記対向電極が、基板
上に積層されてなることを特徴とする請求項１〜４のい
ずれかに記載の色素増感太陽電池の製造方法である。The invention of claim 5 is the method for manufacturing a dye-sensitized solar cell according to any one of claims 1 to 4, wherein the counter electrode is laminated on a substrate.
【００１２】請求項６の発明は、前記可撓性透明基板又
は／及び他の層を積層した可撓性透明基板の供給方法
が、ロールトゥーロール方式による供給方式を含むこと
を特徴とする請求項５に記載の色素増感太陽電池の製造
方法である。According to a sixth aspect of the present invention, the method of supplying the flexible transparent substrate or / and the flexible transparent substrate in which other layers are laminated includes a roll-to-roll system. Item 5. A method for producing a dye-sensitized solar cell according to item 5.
【００１３】請求項７の発明は、前記金属酸化物半導体
が亜鉛、ニオブ、錫、チタン、バナジウム、インジウ
ム、タングステン、タンタル、ジルコニウム、モリブデ
ン、マンガンから選ばれる少なくとも１種類以上の金属
の酸化物であることを特徴とする請求項１〜６のいずれ
かに記載の色素増感太陽電池の製造方法である。According to a seventh aspect of the present invention, the metal oxide semiconductor is an oxide of at least one metal selected from zinc, niobium, tin, titanium, vanadium, indium, tungsten, tantalum, zirconium, molybdenum and manganese. It is a manufacturing method of the dye-sensitized solar cell in any one of the Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.
【００１４】請求項８の発明は、前記電荷輸送層が固体
電解質またはｐ型半導体を含むことを特徴とする請求項
１〜７のいずれかに記載の色素増感太陽電池の製造方法
である。The invention of claim 8 is the method for producing a dye-sensitized solar cell according to any one of claims 1 to 7, wherein the charge transport layer contains a solid electrolyte or a p-type semiconductor.
【００１５】請求項９の発明は、前記可撓性透明基板が
プラスチックであることを特徴とする請求項１〜８のい
ずれかに記載の色素増感太陽電池の製造方法である。The invention of claim 9 is the method for producing a dye-sensitized solar cell according to any one of claims 1 to 8, wherein the flexible transparent substrate is plastic.
【００１６】請求項１０の発明は、請求項１〜９のいず
れかに記載の製造方法を用いた色素増感太陽電池であ
る。A tenth aspect of the present invention is a dye-sensitized solar cell using the manufacturing method according to any one of the first to ninth aspects.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。図１は、本発明の色素増感太陽電池の一
実施例の構成を示した断面図である。本発明の色素増感
太陽電池１１における光電極９は、図１に示すように可
撓性透明基板１、透明導電層２、金属酸化物半導体３、
および金属酸化物半導体３に担持された色素４から構成
される。光電極９の上には電荷輸送層５、および可撓性
透明基板８、透明導電層７、導電性触媒層６から構成さ
れる対向電極１０が形成されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below. FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an embodiment of the dye-sensitized solar cell of the present invention. The photoelectrode 9 in the dye-sensitized solar cell 11 of the present invention has a flexible transparent substrate 1, a transparent conductive layer 2, a metal oxide semiconductor 3, as shown in FIG.
And the dye 4 supported on the metal oxide semiconductor 3. On the photoelectrode 9, a charge transport layer 5 and a counter electrode 10 composed of a flexible transparent substrate 8, a transparent conductive layer 7 and a conductive catalyst layer 6 are formed.
【００１８】本発明において用いられる可撓性透明基板
１、８としては特に制限はないが、プラスチックからな
るものが好ましい。プラスチックからなる可撓性透明基
板としては、プラスチックフィルム、例えばポリメチル
メタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポ
リエチレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリ
オレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンナフタレート、トリアセチルセルロース等を用いるこ
とができるが、絶縁性、透明性のある基材であれば何ら
制限されるものではない。さらには、太陽電池を使用す
る環境、寿命の観点から耐光性、耐熱性を伴う基材が好
ましい。入射する光を有効に取り入れるために、光電極
に用いる基材の透明導電層が積層されていない側の表面
に反射防止層を設けてもよい。The flexible transparent substrates 1 and 8 used in the present invention are not particularly limited, but those made of plastic are preferable. As the flexible transparent substrate made of plastic, a plastic film such as polymethylmethacrylate, polycarbonate, polystyrene, polyethylene sulfide, polyether sulfone, polyolefin, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, or triacetyl cellulose can be used. There is no limitation as long as it is an insulating and transparent base material. Further, a base material having light resistance and heat resistance is preferable from the viewpoint of the environment in which the solar cell is used and the service life. In order to effectively take in the incident light, an antireflection layer may be provided on the surface of the base material used for the photoelectrode on the side where the transparent conductive layer is not laminated.
【００１９】本発明における透明導電層２としては、フ
ッ素やインジウムなどをドープされた酸化スズ、酸化亜
鉛、およびその他の可視光領域の吸収が少なく導電性の
透明導電体が好ましい。As the transparent conductive layer 2 in the present invention, tin oxide, zinc oxide doped with fluorine, indium or the like, and other conductive transparent conductors which have little absorption in the visible light region are preferable.
【００２０】透明導電層２及び７の形成方法としては、
ロールトゥ−ロール方式の連続供給方法により可撓性透
明基板を供給し、真空蒸着法、反応性蒸着法、イオンビ
ームアシスト蒸着法、スパッタリング法、イオンプレー
ティング法、プラズマＣＶＤ法等の真空成膜プロセスに
よることができるが、いかなる成膜方法であっても構わ
ない。As a method of forming the transparent conductive layers 2 and 7,
A flexible transparent substrate is supplied by a continuous roll-to-roll method, and a vacuum film forming process such as a vacuum evaporation method, a reactive evaporation method, an ion beam assisted evaporation method, a sputtering method, an ion plating method, and a plasma CVD method. However, any film forming method may be used.
【００２１】本発明における金属酸化物半導体層を形成
している金属酸化物半導体３としては、ｎ型半導体の性
質を示す金属酸化物を用いることができる。具体的には
亜鉛、ニオブ、錫、チタン、バナジウム、インジウム、
タングステン、タンタル、ジルコニウム、モリブデン、
マンガンの酸化物があげられる。また、ＳｒＴｉＯ3、
ＣａＴｉＯ3、ＢａＴｉＯ3、ＭｇＴｉＯ3、ＳｒＮｂ2Ｏ
6のようなペロブスカイト、あるいはこれらの複合酸化
物または酸化物混合物なども使用することができる。As the metal oxide semiconductor 3 forming the metal oxide semiconductor layer in the present invention, a metal oxide exhibiting an n-type semiconductor property can be used. Specifically, zinc, niobium, tin, titanium, vanadium, indium,
Tungsten, tantalum, zirconium, molybdenum,
An example is manganese oxide. In addition, SrTiO 3 ,
CaTiO 3 , BaTiO 3 , MgTiO 3 , SrNb 2 O
A perovskite such as 6 , or a complex oxide or oxide mixture thereof can also be used.
【００２２】金属酸化物半導体の表面は、その上に担持
される色素量を増やすために、直径が５ｎｍ〜２００ｎ
ｍ程度の微粒子が積層された多孔体である。多孔体を形
成することにより、単位面積当たりの表面積が大きくな
り、吸着色素量が増加することにより、光の吸収量を十
分に増やすことができる。その積層膜厚は用途にもよ
り、透明性が必要であれば薄く、高い光電変換効率が必
要であれば厚くすることができ、その範囲は０．１μｍ
〜２０μｍである。The surface of the metal oxide semiconductor has a diameter of 5 nm to 200 n in order to increase the amount of the dye carried on the surface.
It is a porous body in which fine particles of about m are stacked. By forming the porous body, the surface area per unit area increases, and the amount of adsorbed dye increases, whereby the amount of light absorption can be sufficiently increased. The laminated film thickness can be made thin if transparency is required and thick if high photoelectric conversion efficiency is required, depending on the application, and the range is 0.1 μm.
Is about 20 μm.
【００２３】金属酸化物半導体３の形成方法としては、
金属ハロゲン化物または金属アルコキシド、あるいはそ
れらを加水分解した金属酸化物ゾルを用いたゾルゲル法
を用いることができる。焼成温度、及び焼成時間は使用
する可撓性透明基板、金属酸化物半導体によって任意に
選択することができ、好ましくは１２０℃以上１５０℃
以下、３０分以上１２０分以内である。As a method of forming the metal oxide semiconductor 3,
A sol-gel method using a metal halide, a metal alkoxide, or a metal oxide sol obtained by hydrolyzing them can be used. The firing temperature and the firing time can be arbitrarily selected depending on the flexible transparent substrate and the metal oxide semiconductor used, and preferably 120 ° C. or higher and 150 ° C.
Hereinafter, it is 30 minutes or more and 120 minutes or less.
【００２４】金属酸化物ゾルを基材に塗工する際には、
ロールトゥーロール方式を用いた連続供給方式で、前記
透明導電層２を形成した前記可撓性透明基板１を巻出し
キャンから供給し、塗工した後、巻取りキャンで巻き取
ることにより行う。塗工方法はディッピング、バーコー
ト、ブレードコート、ナイフコート、リバースロールコ
ート、グラビアロールコート、スクイズコート、カーテ
ンコート、スプレイコート、ダイコート等の塗工方法を
用いることができるが、連続塗工が可能であればこの限
りではない。When the metal oxide sol is applied to the substrate,
The flexible transparent substrate 1 on which the transparent conductive layer 2 is formed is supplied from a unwinding can by a continuous supply method using a roll-to-roll method, coated, and then wound by a winding can. The coating method may be dipping, bar coating, blade coating, knife coating, reverse roll coating, gravure roll coating, squeeze coating, curtain coating, spray coating, die coating, etc., but continuous coating is possible. If so, this is not the case.
【００２５】金属酸化物半導体３は焼成した後に、プラ
ズマ処理、コロナ処理、ＵＶ処理、酸または塩基処理
等、あるいはその他の後処理を行っても良い。後処理は
塗工された金属酸化物ゾルが乾燥する前、乾燥途上、乾
燥後のいずれの段階で行ってもよく、また、一段階処理
のみならず二段階以上の処理を行っても良い。After firing, the metal oxide semiconductor 3 may be subjected to plasma treatment, corona treatment, UV treatment, acid or base treatment, or other post treatment. The post-treatment may be carried out at any stage before, during or after the drying of the coated metal oxide sol, and may be carried out not only in one stage but also in two or more stages.
【００２６】本発明における色素４は、起電力を発生さ
せることのできる光を吸収するものであれば、任意のも
のを選択することができる。このような色素として、例
えば、ルテニウム−トリス、ルテニウム−ビス、オスミ
ウム−トリス、オスミウム−ビス型の遷移金属錯体、ま
たはルテニウム−シス−ジアクア−ビピリシル錯体、ま
たはフタロシアニンやポルフィリン、ジチオラート錯
体、アセチルアセトナート錯体などのいわゆる金属キレ
ート錯体、およびシアニジン色素、メロシアニン色素、
ローダミン色素などの有機色素、およびオキサジアゾー
ル誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、クマリン誘導体、
スチルベン誘導体、芳香環を有する有機化合物、および
その他が好ましい。これらの色素は、吸光係数が大きく
かつ繰り返しの酸化還元に対して安定であることが好ま
しい。また色素分子は低分子化合物であってもよいし、
また繰り返し単位を有するポリマーであってもよい。As the dye 4 in the present invention, any dye can be selected as long as it absorbs light capable of generating an electromotive force. Examples of such dyes include ruthenium-tris, ruthenium-bis, osmium-tris, osmium-bis type transition metal complexes, or ruthenium-cis-diaqua-bipyridyl complexes, or phthalocyanines, porphyrins, dithiolate complexes, and acetylacetonato. So-called metal chelate complexes such as complexes, and cyanidin dyes, merocyanine dyes,
Organic dyes such as rhodamine dye, and oxadiazole derivatives, benzothiazole derivatives, coumarin derivatives,
Stilbene derivatives, organic compounds having an aromatic ring, and others are preferable. It is preferable that these dyes have a large extinction coefficient and are stable against repeated redox. Further, the dye molecule may be a low molecular weight compound,
Further, it may be a polymer having a repeating unit.
【００２７】また、前記色素は金属酸化物半導体上に化
学的に吸着することが好ましく、カルボキシル基、スル
ホン酸基、リン酸基、アミド基、アミノ基、カルボニル
基、ホスフィン基などの官能基を有することが好まし
い。また、このような官能基は色素分子中に複数個ある
方が好ましい。Further, the dye is preferably chemically adsorbed on the metal oxide semiconductor and has a functional group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, an amide group, an amino group, a carbonyl group or a phosphine group. It is preferable to have. Further, it is preferable that a plurality of such functional groups are present in the dye molecule.
【００２８】本発明における色素４の金属酸化物半導体
３への担持は、ロールトゥーロール方式を用いた連続供
給方式で、前記透明導電層２及び前記金属酸化物半導体
３を形成した前記可撓性透明基板１を巻出しキャンから
供給し、使用する色素により水系溶媒、有機系溶媒を任
意に選択された溶媒に色素を溶解した色素溶液に浸漬す
る。この時、色素４が金属酸化物半導体３に吸着するの
に必要な時間以上に前記可撓性透明基板１が色素溶液に
浸るように巻取り速度や浸漬長を選択する必要がある。
さらに前記可撓性透明基板１は前記色素溶液を通過し、
洗浄、乾燥を行った後、巻取りキャンで巻き取ることに
より色素４の金属酸化物半導体３への担持が完結する。
必要に応じて、金属酸化物半導体３を色素溶液に浸漬す
る際に、加熱してもよいし、色素溶液を酸性または塩基
性にしてもよい。また、金属酸化物半導体を酸や塩基で
処理した後に色素溶液に浸漬してもよい。In the present invention, the dye 4 is loaded on the metal oxide semiconductor 3 by a continuous supply method using a roll-to-roll method, and the flexibility in which the transparent conductive layer 2 and the metal oxide semiconductor 3 are formed is obtained. The transparent substrate 1 is supplied from the unwinding can, and the aqueous solvent or the organic solvent is immersed in a dye solution in which the dye is dissolved in a solvent arbitrarily selected depending on the dye used. At this time, it is necessary to select the winding speed and the immersion length so that the flexible transparent substrate 1 is immersed in the dye solution for a time longer than the time required for the dye 4 to be adsorbed on the metal oxide semiconductor 3.
Furthermore, the flexible transparent substrate 1 passes through the dye solution,
After washing and drying, the dye 4 is wound up by a winding can to complete the loading of the dye 4 on the metal oxide semiconductor 3.
If necessary, the metal oxide semiconductor 3 may be heated when being immersed in the dye solution, or the dye solution may be made acidic or basic. Alternatively, the metal oxide semiconductor may be treated with an acid or a base and then immersed in the dye solution.
【００２９】本発明における電荷輸送層５に含有させる
電解質としては、一般に色素増感電池の電荷輸送層に用
いられる材料を任意に用いることができるが、例えばヨ
ウ素を包含するヨウ化物、臭化物、キノン錯体、テトラ
シアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）錯体、ジシアノキノン
ジイミン錯体、等が好ましい。As the electrolyte to be contained in the charge transport layer 5 in the present invention, any material generally used in the charge transport layer of a dye-sensitized battery can be arbitrarily used. For example, iodide containing iodine, bromide, quinone. A complex, a tetracyanoquinodimethane (TCNQ) complex, a dicyanoquinonediimine complex, and the like are preferable.
【００３０】また、本発明の電荷輸送層５においては、
固体電解質やｐ型半導体を含む固体状電荷輸送層をもち
いることができる。このような電荷輸送層は、液状の電
荷輸送層を用いた場合に起こり得る液漏れの可能性がな
いため好ましいものである。In the charge transport layer 5 of the present invention,
A solid state charge transport layer containing a solid electrolyte or a p-type semiconductor can be used. Such a charge transport layer is preferable because there is no possibility of liquid leakage that may occur when a liquid charge transport layer is used.
【００３１】固体状電荷輸送層に用いることのできる材
料の具体例としては、ドナー骨格としてトリフェニルア
ミン、ジフェニルアミン、フェニレンジアミンなどの芳
香族アミン化合物、ナフタレン、アントラセン、ビレン
などの縮合多環炭化水素、アゾベンゼンなどのアゾ化合
物、スチルベンなどの芳香環をエチレン結合やアセチレ
ン結合で連結した構造を有する化合物、アミノ基で置換
されたヘテロ芳香環化合物、ポルフィリン類、フタロシ
アン類などがあげられ、アクセプター骨格としてはキノ
ン類、テトラシアノキノジメタン類、ジシアノキノンジ
イミン類、テトラシアノエチレン、ビオローゲン類、ジ
チオール金属錯体などが挙げられる。また、その他固体
状電荷輸送層に用いることのできる材料として、Ｃｕ
Ｉ、ＡｇＩ、ＴｉＩ、およびその他の金属ヨウ化物、Ｃ
ｕＢｒ、ＣｕＳＣＮなどがある。また、ポリアルキレン
エーテルなどの高分子ゲルにヨウ化物、キノン錯体等を
抱含させて用いてもよい。これらの材料は、必要に応じ
て任意に組み合わせて用いることができる。Specific examples of the material that can be used for the solid charge transport layer include aromatic amine compounds such as triphenylamine, diphenylamine and phenylenediamine as a donor skeleton, and condensed polycyclic hydrocarbons such as naphthalene, anthracene and birene. , Azo compounds such as azobenzene, compounds having a structure in which aromatic rings such as stilbene are linked by ethylene bonds or acetylene bonds, heteroaromatic ring compounds substituted with amino groups, porphyrins, phthalocyanines, and the like, and acceptor skeletons. Examples thereof include quinones, tetracyanoquinodimethanes, dicyanoquinonediimines, tetracyanoethylene, viologens, and dithiol metal complexes. In addition, as other materials that can be used for the solid state charge transport layer, Cu
I, AgI, TiI, and other metal iodides, C
Examples include uBr and CuSCN. Further, a polymer gel such as polyalkylene ether may be used by including an iodide, a quinone complex or the like. These materials can be used in any combination as needed.
【００３２】本発明における電荷輸送層５の形成方法
は、ロールトゥーロール方式を用いた連続供給方式で、
前記透明導電層２及び前記金属酸化物半導体３及び前記
色素４を形成した前記可撓性透明基板１を巻出しキャン
から供給し、使用する電解質とそれに応じて選択された
溶媒からなる電解液を塗工する。塗工方法としては、金
属酸化物半導体と同様の連続塗工方法を用いることがで
きる。固体電解質またはｐ型半導体を用いる場合には、
任意の溶媒を用いた溶液にした後、上記方法を用いて塗
工し、さらに前記可撓性透明基板１を任意の温度に加熱
して溶媒を蒸発させることにより形成する。The method of forming the charge transport layer 5 in the present invention is a continuous supply method using a roll-to-roll method.
The flexible transparent substrate 1 on which the transparent conductive layer 2, the metal oxide semiconductor 3 and the dye 4 are formed is supplied from an unwinding can, and an electrolytic solution containing an electrolyte to be used and a solvent selected accordingly is supplied. To apply. As the coating method, the same continuous coating method as that for the metal oxide semiconductor can be used. When using a solid electrolyte or p-type semiconductor,
After forming a solution using an arbitrary solvent, coating is performed using the above method, and further, the flexible transparent substrate 1 is heated to an arbitrary temperature to evaporate the solvent to form the solution.
【００３３】本発明の対向電極１０に用いる導電性触媒
層６としては、任意の導電性材料を用いることができ、
白金や金、銀、銅などの金属、もしくは炭素などが挙げ
られる。これらを形成する際にはロールトゥロール方式
を用い、透明導電層２と同様の真空成膜法、あるいはこ
れら材料の微粒子をペーストにしたものをウエットコー
ティングする方法を用いることができる。As the conductive catalyst layer 6 used in the counter electrode 10 of the present invention, any conductive material can be used,
Examples include metals such as platinum, gold, silver and copper, and carbon. When forming these, a roll-to-roll method can be used, and a vacuum film forming method similar to that of the transparent conductive layer 2 or a method of wet coating using paste of fine particles of these materials can be used.
【００３４】本発明の対向電極１０に用いる可撓性透明
基板８としては、可撓性透明基板１と同様の基材を用い
ることができるが、ポリイミドなどの透明性の低い基材
を用いることもできる。As the flexible transparent substrate 8 used in the counter electrode 10 of the present invention, the same base material as the flexible transparent substrate 1 can be used, but a low transparent base material such as polyimide is used. You can also
【００３５】また、上記述べたような製造方法のほか
に、前記光電極上に電荷輸送層を形成してなる積層体と
前記対向電極を互いに可撓性透明性基材の反対側の面同
士を向き合わせてロールトゥーロール方式で供給しなが
らラミネートした後、端部を封止して製造することもで
きる。また、以上述べたような工程のうち2つ以上をイ
ンラインで行うと生産効率が向上し、好ましい。In addition to the manufacturing method as described above, the laminate formed by forming the charge transport layer on the photoelectrode and the counter electrode may be formed on the opposite surfaces of the flexible transparent substrate. It is also possible to manufacture by sealing the ends after laminating while facing each other and supplying by a roll-to-roll method. In addition, it is preferable to perform two or more of the above-mentioned steps in-line because the production efficiency is improved.
【００３６】[0036]
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples.
【００３７】＜実施例１＞図１の層構成の色素増感太陽
電池１１を次のように作製した。まず、光電極９は、可
撓性透明基材１としてＰＥＴ（１００μｍ厚）をロール
状にしたものを使用し、この上に透明導電層２としてイ
ンジウム錫酸化物（ＩＴＯ）をロールトゥーロール方式
の真空スパッタリング法により形成した。そしてこの上
に、金属酸化物半導体層３として酸化チタンをロールト
ゥーロール方式のマイクログラビアコーターを用いて連
続的に塗工した後、１２０℃の乾燥機を用いてインライ
ンで乾燥することにより形成した。酸化チタンの原料と
しては、チタンテトラｔ−ブトキシドを硝酸によって加
水分解することによるゾルゲル法を用いて酸化チタンゾ
ルを合成し、得られた酸化チタンゾルを用いた。以上で
得られた積層体はインラインで、ビス（４，４−ジカル
ボキシ−２，２−ビピリジル）ジチオシアネートルテニ
ウムのエタノール溶液に連続的に浸漬することにより、
色素４として、ビス（４，４−ジカルボキシ−２，２−
ビピリジル）ジチオシアネートルテニウムを担持した
後、水及びエタノール洗浄、及び乾燥を行うことによ
り、光電極９を得た。続いて電荷輸送層５として０．５
Ｍ ＬｉＩ、０．０５Ｍ Ｉ２、メトキシアセトニトリ
ル、ポリエチレングリコールからなるゲル状電解質をロ
ールトゥーロール方式のスプレイコートにより光電極９
上に形成した。Example 1 A dye-sensitized solar cell 11 having the layer structure shown in FIG. 1 was produced as follows. First, the photoelectrode 9 uses a roll of PET (100 μm thick) as the flexible transparent substrate 1, and indium tin oxide (ITO) as the transparent conductive layer 2 on this roll-to-roll system. Was formed by the vacuum sputtering method. Then, a metal oxide semiconductor layer 3 was coated with titanium oxide continuously thereon using a roll-to-roll type microgravure coater, and then dried in-line using a dryer at 120 ° C. . As a raw material of titanium oxide, a titanium oxide sol was synthesized by using a sol-gel method by hydrolyzing titanium tetra-t-butoxide with nitric acid, and the obtained titanium oxide sol was used. The laminate obtained as described above was in-line and continuously immersed in an ethanol solution of bis (4,4-dicarboxy-2,2-bipyridyl) dithiocyanate ruthenium,
As the dye 4, bis (4,4-dicarboxy-2,2-
After supporting ruthenium bipyridyl) dithiocyanate, washing with water and ethanol and drying were carried out to obtain a photoelectrode 9. Then, as the charge transport layer 5, 0.5
A photo-electrode 9 is formed by a roll-to-roll spray coating of a gel electrolyte composed of M LiI, 0.05 M I2, methoxyacetonitrile, and polyethylene glycol.
Formed on.
【００３８】対極１０としては、可撓性透明基材８とし
てＰＥＴ（１００μｍ厚）上にロールトゥーロール方式
のスパッタリング法により成膜したインジウム錫酸化物
（ＩＴＯ）を透明導電層７として形成し、さらにロール
トゥーロール方式の真空蒸着法により成膜した白金を導
電性触媒層６として形成したものを使用した。以上の光
電極９及び対極１０をそれぞれロールトゥーロール方式
で供給し、互いに成膜面が向かい合うようにラミネート
し、側面をシリコーン系接着樹脂で封止することにより
色素増感太陽電池を作成した。以上で得られた色素増感
太陽電池の電流−電圧特性を測定したところ、１００ｍ
Ａ／ｃｍ2の擬似太陽光を用いた時、短絡電流ＪＳＣ＝
２２ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧ＶＯＣ＝０．６８Ｖ、フィ
ルファクターＦＦ＝０．６９で光電変換効率はη＝１
０．３％であった。As the counter electrode 10, an indium tin oxide (ITO) film formed on PET (100 μm thick) as a flexible transparent substrate 8 by a roll-to-roll type sputtering method is formed as a transparent conductive layer 7. Further, platinum formed by the roll-to-roll vacuum deposition method as the conductive catalyst layer 6 was used. The photoelectrode 9 and the counter electrode 10 were supplied by a roll-to-roll method, laminated so that the film formation surfaces face each other, and the side surfaces were sealed with a silicone-based adhesive resin to prepare a dye-sensitized solar cell. When the current-voltage characteristics of the dye-sensitized solar cell obtained above were measured, it was 100 m
When using artificial sunlight of A / cm 2 , short circuit current JSC =
22 mA / cm 2 , open circuit voltage VOC = 0.68 V, fill factor FF = 0.69, and photoelectric conversion efficiency η = 1.
It was 0.3%.
【００３９】＜実施例２＞図１の層構成の色素増感太陽
電池１１を次のように作製した。まず、光電極９は、可
撓性透明基板１としてポリカーボネート（５０μｍ厚）
をロール状にしたものを使用し、この上に透明導電層２
としてインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）をロールトゥーロ
ール方式の真空スパッタリング法により形成した。そし
てこの上に、金属酸化物半導体層３として酸化チタンを
ロールトゥーロール方式のマイクログラビアコーターを
用いて連続的に塗工した後、１３０℃の乾燥機を用いて
インラインで乾燥することにより形成した。酸化チタン
の原料としては、チタンテトラｔ−ブトキシドを硝酸に
よって加水分解することによるゾルゲル法を用いて酸化
チタンゾルを合成し、得られた酸化チタンゾルを用い
た。続いて以上の金属酸化物半導体をロールトゥーロー
ル方式で供給し、ビス（４，４−ジカルボキシ−２，２
−ビピリジル）ジチオシアネートルテニウムのエタノー
ル溶液に連続的に浸漬することにより、色素４として、
ビス（４，４−ジカルボキシ−２，２−ビピリジル）ジ
チオシアネートルテニウムを担持した後、水及びエタノ
ール洗浄、及び乾燥を行うことにより、光電極９を得
た。続いて以上の光電極９をロールトゥーロール方式で
供給し、電荷輸送層５としてＣｕＩを、アセトニトリル
溶液にしてスプレイコートした後、１２０℃の乾燥機で
溶媒のアセトニトリルを乾燥させることにより形成し
た。Example 2 A dye-sensitized solar cell 11 having the layer structure shown in FIG. 1 was produced as follows. First, the photoelectrode 9 is made of polycarbonate (50 μm thick) as the flexible transparent substrate 1.
Roll is used, and the transparent conductive layer 2 is formed on top of this.
As indium tin oxide (ITO) was formed by a roll-to-roll type vacuum sputtering method. Then, a metal oxide semiconductor layer 3 was coated with titanium oxide continuously thereon using a roll-to-roll microgravure coater, and then dried in-line using a dryer at 130 ° C. . As a raw material of titanium oxide, a titanium oxide sol was synthesized by using a sol-gel method by hydrolyzing titanium tetra-t-butoxide with nitric acid, and the obtained titanium oxide sol was used. Subsequently, the above metal oxide semiconductor was supplied by a roll-to-roll method to obtain bis (4,4-dicarboxy-2,2
-Bipyridyl) dithiocyanate ruthenium was continuously dipped in an ethanol solution to obtain dye 4,
After supporting ruthenium bis (4,4-dicarboxy-2,2-bipyridyl) dithiocyanate, washing with water and ethanol and drying were performed to obtain a photoelectrode 9. Subsequently, the above photoelectrode 9 was supplied by a roll-to-roll method, and CuI was used as the charge transport layer 5 in an acetonitrile solution by spray coating, and then the solvent acetonitrile was dried by a dryer at 120 ° C.
【００４０】対極１０としては、可撓性透明基材８とし
てポリカーボネート（１００μｍ厚）上にロールトゥー
ロール方式のスパッタリング法により成膜したインジウ
ム錫酸化物（ＩＴＯ）を透明導電層７として形成し、さ
らにロールトゥーロール方式の真空蒸着法により成膜し
た白金を導電性触媒層６として形成したものを使用し
た。以上の光電極９及び対極１０をそれぞれロールトゥ
ーロール方式で供給し、互いに成膜面が向かい合うよう
にラミネートし、側面をシリコーン系接着樹脂で封止す
ることにより色素増感太陽電池を作成した。以上で得ら
れた色素増感太陽電池の電流−電圧特性を測定したとこ
ろ、１００ｍＡ／ｃｍ2の擬似太陽光を用いた時、短絡
電流ＪＳＣ＝２１ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧ＶＯＣ＝０．
６７Ｖ、フィルファクターＦＦ＝０．７１で光電変換効
率はη＝１０．０％であった。As the counter electrode 10, indium tin oxide (ITO) is formed as a transparent transparent conductive layer 7 on a polycarbonate (100 μm thick) as a flexible transparent substrate 8 by a roll-to-roll sputtering method. Further, platinum formed by the roll-to-roll vacuum deposition method as the conductive catalyst layer 6 was used. The photoelectrode 9 and the counter electrode 10 described above were supplied by a roll-to-roll method, laminated so that the film formation surfaces face each other, and the side surfaces were sealed with a silicone-based adhesive resin to prepare a dye-sensitized solar cell. The current-voltage characteristics of the dye-sensitized solar cell obtained above were measured. When 100 mA / cm 2 of pseudo sunlight was used, short-circuit current JSC = 21 mA / cm 2 and open-circuit voltage VOC = 0.
The photoelectric conversion efficiency was η = 10.0% at 67 V and fill factor FF = 0.71.
【００４１】＜実施例３＞図１の層構成の色素増感太陽
電池１１を次のように作製した。まず、光電極９は、可
撓性透明基板１としてＰＥＴ（５０μｍ厚）を使用し、
この上に透明導電層２として酸化錫を真空スパッタリン
グ法により形成した。そしてこの上に、金属酸化物半導
体層３として酸化チタンをロールトゥーロール方式のマ
イクログラビアコーターを用いて連続的に塗工した後、
１２０℃の乾燥機を用いてインラインで乾燥した後、イ
ンラインの大気圧下におけるヘリウムプラズマ処理する
ことにより形成した。酸化チタンの原料としては、チタ
ンテトラｔ−ブトキシドを硝酸によって加水分解するこ
とによるゾルゲル法を用いて酸化チタンゾルを合成し、
得られた酸化チタンゾルを用いた。更に、以上で得られ
た積層体はインラインで、ビス（４，４−ジカルボキシ
−２，２−ビピリジル）ジチオシアネートルテニウムの
エタノール溶液に連続的に浸漬することにより、色素４
として、ビス（４，４−ジカルボキシ−２，２−ビピリ
ジル）ジチオシアネートルテニウムを担持した後、水及
びエタノール洗浄、及び乾燥を行うことにより、光電極
９を得た。続いて以上の光電極９をロールトゥーロール
方式で供給し、電荷輸送層５としてＣｕＩを、アセトニ
トリル溶液にしてスプレイコートした後、１２０℃の乾
燥機で溶媒のアセトニトリルを乾燥させることにより形
成した。Example 3 A dye-sensitized solar cell 11 having the layer structure shown in FIG. 1 was produced as follows. First, for the photoelectrode 9, PET (50 μm thick) is used as the flexible transparent substrate 1,
On this, tin oxide was formed as a transparent conductive layer 2 by a vacuum sputtering method. Then, titanium oxide is continuously coated on this as a metal oxide semiconductor layer 3 by using a roll-to-roll microgravure coater,
It was formed by in-line drying using a dryer at 120 ° C. and then in-line helium plasma treatment under atmospheric pressure. As a raw material of titanium oxide, a titanium oxide sol is synthesized using a sol-gel method by hydrolyzing titanium tetra-t-butoxide with nitric acid,
The obtained titanium oxide sol was used. Further, the laminate thus obtained was in-line and continuously immersed in an ethanol solution of bis (4,4-dicarboxy-2,2-bipyridyl) dithiocyanate ruthenium to give a dye 4
As described above, after supporting bis (4,4-dicarboxy-2,2-bipyridyl) dithiocyanate ruthenium, washing with water and ethanol and drying were performed to obtain a photoelectrode 9. Subsequently, the above photoelectrode 9 was supplied by a roll-to-roll method, and CuI was used as the charge transport layer 5 in an acetonitrile solution by spray coating, and then the solvent acetonitrile was dried by a dryer at 120 ° C.
【００４２】対極１０としては、可撓性透明基材８とし
てポリカーボネート（１００μｍ厚）上にロールトゥー
ロール方式のスパッタリング法により成膜したインジウ
ム錫酸化物（ＩＴＯ）を透明導電層７として形成し、さ
らにロールトゥーロール方式の真空蒸着法により成膜し
た白金を導電性触媒層６として形成したものを使用し
た。以上の光電極９及び対極１０をそれぞれロールトゥ
ーロール方式で供給し、互いに成膜面が向かい合うよう
にラミネートし、側面をシリコーン系接着樹脂で封止す
ることにより色素増感太陽電池を作成した。以上で得ら
れた色素増感太陽電池の電流−電圧特性を測定したとこ
ろ、１００ｍＡ／ｃｍ2の擬似太陽光を用いた時、短絡
電流ＪＳＣ＝２４ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧ＶＯＣ＝０．
６９Ｖ、フィルファクターＦＦ＝０．７０で、光電変換
効率はη＝１１．６％であった。As the counter electrode 10, an indium tin oxide (ITO) film formed on a polycarbonate (100 μm thick) as a flexible transparent substrate 8 by a roll-to-roll sputtering method is formed as a transparent conductive layer 7. Further, platinum formed by the roll-to-roll vacuum deposition method as the conductive catalyst layer 6 was used. The photoelectrode 9 and the counter electrode 10 described above were supplied by a roll-to-roll method, laminated so that the film formation surfaces face each other, and the side surfaces were sealed with a silicone-based adhesive resin to prepare a dye-sensitized solar cell. The current-voltage characteristics of the dye-sensitized solar cell obtained as described above were measured. When 100 mA / cm 2 of pseudo sunlight was used, a short circuit current JSC = 24 mA / cm 2 and an open circuit voltage VOC = 0.
The photoelectric conversion efficiency was η = 11.6% at 69 V and fill factor FF = 0.70.
【００４３】[0043]
【発明の効果】本発明によれば、色素増感太陽電池製造
の全行程をロールトゥーロール方式による基板の巻き出
し方法を用いることにより、光電変換効率を低下させる
ことなく生産効率の向上を実現する製造方法を提供でき
る。According to the present invention, by using the roll-to-roll method of unwinding the substrate in the whole process of producing the dye-sensitized solar cell, it is possible to improve the production efficiency without lowering the photoelectric conversion efficiency. Can be provided.
【００４４】[0044]
【図１】本発明の色素増感太陽電池の層構成図である。FIG. 1 is a layer configuration diagram of a dye-sensitized solar cell of the present invention.
１ 可撓性透明基板 ２ 透明導電層 ３ 金属酸化物半導体 ４ 色素 ５ 電荷輸送層 ６ 導電性触媒層 ７ 透明導電層 ８ プラスチック基材 ９ 光電極 １０ 対向電極 １１ 色素増感太陽電池 1 Flexible transparent substrate 2 Transparent conductive layer 3 Metal oxide semiconductor 4 dye 5 Charge transport layer 6 Conductive catalyst layer 7 Transparent conductive layer 8 plastic base materials 9 Photoelectrode 10 Counter electrode 11 Dye-sensitized solar cells
Claims (10)
層、多孔質の金属酸化物半導体層を順に積層し、該金属
酸化物半導体層に色素を吸着させてなる光電極と、これ
に相対し、少なくとも導電層及び／または導電性触媒層
を積層させてなる対向電極と、該光電極及び該対向電極
の間に電荷輸送層を形成してなる色素増感太陽電池の製
造方法において、前記光電極が、片面に透明導電層が形
成された可撓性透明基板をロールトゥーロール方式で供
給し、多孔質の金属酸化物半導体層を積層した後、色素
溶液に浸漬することによって色素を吸着させることによ
り製造されることを特徴とする色素増感太陽電池の製造
方法。1. A photoelectrode in which a transparent conductive layer and a porous metal oxide semiconductor layer are laminated in this order on at least a flexible transparent substrate, and a dye is adsorbed to the metal oxide semiconductor layer, and a photoelectrode opposed thereto. And a counter electrode formed by laminating at least a conductive layer and / or a conductive catalyst layer, and a charge transport layer formed between the photoelectrode and the counter electrode, The photoelectrode supplies a flexible transparent substrate with a transparent conductive layer formed on one side by a roll-to-roll method, stacks a porous metal oxide semiconductor layer, and then immerses the dye in a dye solution to adsorb the dye. A method for producing a dye-sensitized solar cell, which is produced by
層、多孔質の金属酸化物半導体層を順に積層し、該金属
酸化物半導体層に色素を吸着させてなる光電極と、これ
に相対し、少なくとも導電層及び／または導電性触媒層
を積層させてなる対向電極と、該光電極及び前記対向電
極の間に電荷輸送層を形成してなる色素増感太陽電池の
製造方法において、前記電荷輸送層が、前記光電極を形
成した前記可撓性透明基板上をロールトゥーロール方式
で供給することにより、前記光電極上に形成されること
を特徴とする色素増感太陽電池の製造方法。2. A photoelectrode in which a transparent conductive layer and a porous metal oxide semiconductor layer are laminated in this order on at least a flexible transparent substrate, and a dye is adsorbed to the metal oxide semiconductor layer, and a photoelectrode opposed thereto. And a counter electrode formed by laminating at least a conductive layer and / or a conductive catalyst layer, and a charge transport layer formed between the photoelectrode and the counter electrode. A method of manufacturing a dye-sensitized solar cell, wherein a charge transport layer is formed on the photoelectrode by supplying the flexible transparent substrate on which the photoelectrode is formed by a roll-to-roll method.
層、多孔質の金属酸化物半導体層を順に積層し、該金属
酸化物半導体層に色素を吸着させてなる光電極と、これ
に相対し、少なくとも導電層及び／または導電性触媒層
を積層させてなる対向電極と、該光電極及び該対向電極
の間に電荷輸送層を形成してなる色素増感太陽電池の製
造方法において、前記光電極上に電荷輸送層を形成して
なる積層体と前記対向電極を、互いに可撓性透明性基材
の反対側の面同士を向き合わせて、ロールトゥーロール
方式で供給しながらラミネートした後、端部を封止した
ことを特徴とする色素増感太陽電池の製造方法。3. A photoelectrode in which a transparent conductive layer and a porous metal oxide semiconductor layer are laminated in this order on at least a flexible transparent substrate, and a dye is adsorbed to the metal oxide semiconductor layer, and a photoelectrode opposed thereto. And a counter electrode formed by laminating at least a conductive layer and / or a conductive catalyst layer, and a charge transport layer formed between the photoelectrode and the counter electrode, The laminate formed by forming a charge transport layer on the photoelectrode and the counter electrode, facing each other opposite surfaces of the flexible transparent substrate, after laminating while supplying in a roll-to-roll method, A method for producing a dye-sensitized solar cell, characterized in that an end portion is sealed.
層、多孔質の金属酸化物半導体層を順に積層し、該金属
酸化物半導体層に色素を吸着させてなる光電極と、これ
に相対し、少なくとも導電層及び／または導電性触媒層
を積層させてなる対向電極と、該光電極及び該対向電極
の間に電荷輸送層を形成してなる色素増感太陽電池の製
造方法において、前記金属酸化物半導体層を形成する工
程および前記色素を形成する工程および前記電荷輸送層
を形成する工程および前記対向電極を前記光電極にラミ
ネートする工程のうちいずれか２つ以上の工程が、以上
に記載の順でインラインで行われることを特徴とする色
素増感太陽電池の製造方法。4. A photoelectrode comprising at least a transparent conductive layer and a porous metal oxide semiconductor layer laminated in this order on a flexible transparent substrate, and a dye adsorbed to the metal oxide semiconductor layer, and a photoelectrode opposed thereto. And a counter electrode formed by laminating at least a conductive layer and / or a conductive catalyst layer, and a charge transport layer formed between the photoelectrode and the counter electrode, Any two or more of the steps of forming a metal oxide semiconductor layer, forming the dye, forming the charge transport layer, and laminating the counter electrode to the photoelectrode are performed as described above. A method for producing a dye-sensitized solar cell, which is performed inline in the order described.
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の色素
増感太陽電池の製造方法。5. The method for producing a dye-sensitized solar cell according to claim 1, wherein the counter electrode is laminated on a substrate.
層した可撓性透明基板の供給方法が、ロールトゥーロー
ル方式による供給方式を含むことを特徴とする請求項５
に記載の色素増感太陽電池の製造方法。6. The method of supplying the flexible transparent substrate or / and the flexible transparent substrate in which other layers are laminated includes a supply system by a roll-to-roll system.
The method for producing a dye-sensitized solar cell according to 1.
錫、チタン、バナジウム、インジウム、タングステン、
タンタル、ジルコニウム、モリブデン、マンガンから選
ばれる少なくとも１種類以上の金属の酸化物であること
を特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の色素増感
太陽電池の製造方法。7. The metal oxide semiconductor is zinc, niobium,
Tin, titanium, vanadium, indium, tungsten,
The method for producing a dye-sensitized solar cell according to any one of claims 1 to 6, which is an oxide of at least one metal selected from tantalum, zirconium, molybdenum, and manganese.
導体を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに
記載の色素増感太陽電池の製造方法。8. The method for producing a dye-sensitized solar cell according to claim 1, wherein the charge transport layer contains a solid electrolyte or a p-type semiconductor.
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の色素
増感太陽電池の製造方法。9. The method for producing a dye-sensitized solar cell according to claim 1, wherein the flexible transparent substrate is plastic.
法を用いた色素増感太陽電池。10. A dye-sensitized solar cell using the manufacturing method according to claim 1.
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