JP4888607B2 - Dye-sensitized solar cell - Google Patents

Dye-sensitized solar cell Download PDF

Info

Publication number
JP4888607B2
JP4888607B2 JP2011131210A JP2011131210A JP4888607B2 JP 4888607 B2 JP4888607 B2 JP 4888607B2 JP 2011131210 A JP2011131210 A JP 2011131210A JP 2011131210 A JP2011131210 A JP 2011131210A JP 4888607 B2 JP4888607 B2 JP 4888607B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dye
sensitized solar
solar cell
substrate
layer
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011131210A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011253815A (en
Inventor
直博 小保内
亮 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2011131210A priority Critical patent/JP4888607B2/en
Publication of JP2011253815A publication Critical patent/JP2011253815A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4888607B2 publication Critical patent/JP4888607B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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

Description

本発明は、フレキシブル性を有し、短絡等の不具合の無い色素増感型太陽電池に関するものである。   The present invention relates to a dye-sensitized solar cell that has flexibility and is free from defects such as a short circuit.

近年、二酸化炭素の増加が原因とされる地球温暖化等の環境問題が深刻となり、世界的にその対策が進められている。中でも環境に対する負荷が小さく、クリーンなエネルギー源として、太陽光エネルギーを利用した太陽電池に関する積極的な研究開発が進められている。このような太陽電池としては、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、および化合物半導体太陽電池などが既に実用化されているが、これらの太陽電池は製造コストが高い等の問題がある。そこで、環境負荷が小さく、かつ製造コストを削減できる太陽電池として、色素増感型太陽電池が注目され研究開発が進められている。   In recent years, environmental problems such as global warming caused by an increase in carbon dioxide have become serious, and countermeasures are being promoted worldwide. In particular, active research and development on solar cells using solar energy as a clean energy source with a low environmental impact is underway. As such solar cells, single crystal silicon solar cells, polycrystalline silicon solar cells, amorphous silicon solar cells, compound semiconductor solar cells and the like have already been put into practical use, but these solar cells have high production costs, etc. There is a problem. Therefore, as a solar cell that has a small environmental load and can reduce the manufacturing cost, a dye-sensitized solar cell has attracted attention and research and development has been promoted.

色素増感型太陽電池の一般的な構成の一例を図１１に示す。図１１に例示するように、一般的な色素増感型太陽電池１００は、基材１１１上に、第１電極層１１２が積層された色素増感型太陽電池用基材１１０と、電極としての機能を有する対向電極基材１２０との間に、色素増感剤を担持した金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層１０２および電解質層１０１がシール材１０３の内側に形成された構成を有するものである。そして、多孔質層１０２における金属酸化物半導体微粒子の表面に吸着した色素増感剤が、基材１１１側から太陽光を受光することによって励起され、励起された電子が第１電極層へ伝導し、外部回路を通じて対向電極基材へ伝導される。その後、酸化還元対を介して色素増感剤の基底準位に電子が戻ることよって発電するものである。   An example of a general configuration of the dye-sensitized solar cell is shown in FIG. As illustrated in FIG. 11, a general dye-sensitized solar cell 100 includes a dye-sensitized solar cell substrate 110 in which a first electrode layer 112 is laminated on a substrate 111, and an electrode as an electrode. A porous layer 102 containing metal oxide semiconductor fine particles carrying a dye sensitizer and an electrolyte layer 101 are formed inside a sealing material 103 between a counter electrode substrate 120 having a function. is there. The dye sensitizer adsorbed on the surface of the metal oxide semiconductor fine particles in the porous layer 102 is excited by receiving sunlight from the substrate 111 side, and the excited electrons are conducted to the first electrode layer. And conducted to the counter electrode substrate through an external circuit. Thereafter, electricity is generated by returning the electrons to the ground level of the dye sensitizer through the redox pair.

このような色素増感型太陽電池においては、従来、基材としてガラス基板が用いられているが、近年、色素増感型太陽電池についてはフレキシブル化が望まれているところ、基材としてフレキシブルな基板を用いることが検討されている。しかしながら、フレキシブルな基材を用いた場合は、基板が湾曲することにより、上述した第１電極層と対向電極基材とが電気的に接触し、内部で短絡（ショート）を引き起こすといった問題がある。   In such a dye-sensitized solar cell, a glass substrate has been conventionally used as a base material. However, in recent years, there has been a demand for flexibility in a dye-sensitized solar cell. The use of a substrate has been studied. However, when a flexible base material is used, there is a problem that the substrate is curved, whereby the first electrode layer and the counter electrode base material described above are in electrical contact with each other, causing a short circuit inside. .

上記問題に対して、例えば特許文献１〜２は、対向電極層と、多孔質層および電解質層からなる発電層との間に、絶縁性の多孔質フィルム等のセパレータを配置することで短絡を防止することが開示されている。また、特許文献３では、対向電極層上にスペーサを設けることによって、短絡を防止することが開示されている。上述した特許文献１〜３においては、いずれも電解質として液状のものを用いるものである。   For example, Patent Documents 1 and 2 provide a short circuit by arranging a separator such as an insulating porous film between the counter electrode layer and the power generation layer composed of the porous layer and the electrolyte layer. Preventing is disclosed. Patent Document 3 discloses that a short circuit is prevented by providing a spacer on the counter electrode layer. In Patent Documents 1 to 3 described above, liquid electrolytes are all used.

一方、上述した液状の電解質を用いた電解質層を有する色素増感型太陽電池においては、通常、シール剤を用いて電解質層の封止が行われるが、上記シール剤としては電解質に含まれるヨウ素に対する耐性の高い高価なシール剤を用いる必要があることから製造コストが高くなるといった問題があった。また、上記シール剤を用いて電解質層を封止したとしても、電解質層からの液漏れが発生する可能性があるという問題があった。さらに、上記液状の電解質を用いた電解質層を有する色素増感型太陽電池の製造時においては、シール剤による封止を行う必要があることから、上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材を貼り合わせる際の貼り合わせ位置に高い精度が求められる。また、上記色素増感型太陽電池において、上記シール剤は多孔質層が形成されている領域の外側に形成される必要があるため、色素増感型太陽電池の各部材を形成する際の形成位置にも高い精度が求められる。したがって、このような色素増感型太陽電池は製造工程が煩雑であるといった問題があった。   On the other hand, in a dye-sensitized solar cell having an electrolyte layer using a liquid electrolyte as described above, the electrolyte layer is usually sealed using a sealing agent. As the sealing agent, iodine contained in the electrolyte is used. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost becomes high because it is necessary to use an expensive sealant having high resistance to the above. Moreover, even if the electrolyte layer is sealed using the sealing agent, there is a problem that liquid leakage from the electrolyte layer may occur. Furthermore, when manufacturing a dye-sensitized solar cell having an electrolyte layer using the above liquid electrolyte, it is necessary to perform sealing with a sealing agent. High accuracy is required for the bonding position when the electrode base material is bonded. In the dye-sensitized solar cell, since the sealing agent needs to be formed outside the region where the porous layer is formed, it is formed when forming each member of the dye-sensitized solar cell. High accuracy is also required for the position. Therefore, such a dye-sensitized solar cell has a problem that the manufacturing process is complicated.

そこで、上述した液状の電解質の代わりに、固体の電解質を用いた固体電解質層を有する色素増感型太陽電池が検討されている。上記固体電解質層を有する色素増感型太陽電池においては、流動性を有さない固体電解質を用いることから、固体電解質層を上述した高価なシール剤を用いて封止する必要がないため、低コストで色素増感型太陽電池を製造することが可能となる。また、固体の電解質を用いるため、電解質からの液漏れの発生といった問題についても解決することができる。さらに、上記シール剤による封止を必要としないことから、上述した色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の貼り合わせ位置、および色素増感型太陽電池の各部材の形成位置に高い精度を要求されないため、上述した液状の電解質を用いた色素増感型太陽電池を製造する際の煩雑さを解消し、色素増感型太陽電池を容易に製造することが可能となる。
このような固体電解質層を用いた色素増感型太陽電池においても、基材としてフレキシブルな基材を用いることが望まれている。 Therefore, a dye-sensitized solar cell having a solid electrolyte layer using a solid electrolyte instead of the liquid electrolyte described above has been studied. Since the dye-sensitized solar cell having the solid electrolyte layer uses a solid electrolyte that does not have fluidity, it is not necessary to seal the solid electrolyte layer with the above-described expensive sealant. A dye-sensitized solar cell can be manufactured at low cost. In addition, since a solid electrolyte is used, problems such as occurrence of liquid leakage from the electrolyte can be solved. Furthermore, since sealing with the above-mentioned sealing agent is not required, the bonding position of the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate described above, and the formation position of each member of the dye-sensitized solar cell Since high accuracy is not required, the complexity of manufacturing the dye-sensitized solar cell using the liquid electrolyte described above can be eliminated, and the dye-sensitized solar cell can be easily manufactured.
Also in a dye-sensitized solar cell using such a solid electrolyte layer, it is desired to use a flexible base material as a base material.

上記固体電解質層を用いた色素増感型太陽電池において、フレキシブルな基材を用いた場合には、上記固体電解質層および多孔質層の積層体によって色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材を隔離することが可能となるため、上述したセパレータ、またはスペーサ等の部材を用いなくてもよいといった利点が考えられる。
しかしながら、上記固体電解質層を用いた色素増感型太陽電池においては、多孔質層の周囲において色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材が接触することにより、内部短絡が発生する可能性があるという問題があった。また、上記問題を解決するために、例えば図１２に示すように、多孔質層４の周囲おいて色素増感型太陽電池用基材１および対向電極基材２が対向する部分を設けないような構造についても検討されたが、この場合は、色素増感型太陽電池用基材と対向電極基材とを貼り合わせる際の貼り合わせ位置に高い精度が必要となることから製造工程が煩雑になるといった問題があった。なお、図１２の詳しい説明については後述する。 In the dye-sensitized solar cell using the solid electrolyte layer, when a flexible substrate is used, the substrate for the dye-sensitized solar cell and the counter electrode are formed by a laminate of the solid electrolyte layer and the porous layer. Since it becomes possible to isolate a base material, there exists an advantage that it is not necessary to use members, such as the separator mentioned above or a spacer.
However, in the dye-sensitized solar cell using the solid electrolyte layer, an internal short circuit may occur due to contact between the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate around the porous layer. There was a problem of having sex. In order to solve the above problem, for example, as shown in FIG. 12, a portion where the dye-sensitized solar cell substrate 1 and the counter electrode substrate 2 face each other around the porous layer 4 is not provided. However, in this case, the manufacturing process is complicated because high accuracy is required for the bonding position when the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate are bonded together. There was a problem of becoming. Details of FIG. 12 will be described later.

特開２００５−２４３３８８号公報JP-A-2005-243388 特開２００６−３３１７９１号公報JP 2006-331791 A 特開２００４−２９６２０３号公報JP 2004-296203 A

本発明は、色素増感型太陽電池において、フレキシブルな基材を用いた場合でも、短絡等の不具合を生じない色素増感型太陽電池、および上記色素増感型太陽電池を低コストで容易に形成することが可能な色素増感型太陽電池の製造方法を提供することを主目的とするものである。   The present invention provides a dye-sensitized solar cell that does not cause defects such as short circuits even when a flexible substrate is used, and the dye-sensitized solar cell can be easily produced at low cost. The main object is to provide a method for producing a dye-sensitized solar cell that can be formed.

上記課題を解決するために本発明は、電極としての機能を備え、フレキシブル性を有し、かつ、色素増感剤が表面に坦持された金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層が一方の表面上に形成されている色素増感型太陽電池用基材と、上記色素増感型太陽電池用基材に対向するように配置され、電極としての機能を備え、かつ、フレキシブル性を有する対向電極基材と、上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の間に形成され、上記多孔質層と接するように形成された固体電解質層とを有し、さらに、上記色素増感型太陽電池用基材または上記対向電極基材の少なくとも一方が透明性を有する基材である色素増感型太陽電池であって、上記色素増感型太陽電池用基材または上記対向電極基材の少なくとも一方の表面上には絶縁層が形成されており、上記絶縁層は、上記多孔質層が形成されている多孔質層形成領域の周囲であり、かつ、上記色素増感型太陽電池用基材および上記対向電極基材が対向している領域に形成され、さらに上記絶縁層は、上記多孔質層形成領域内から外部に外通する外通部を有することを特徴とする色素増感型太陽電池を提供する。   In order to solve the above problems, the present invention provides a porous layer having metal oxide semiconductor fine particles having a function as an electrode, having flexibility, and having a dye sensitizer supported on the surface. A dye-sensitized solar cell substrate formed on the surface, and a counter electrode that is disposed so as to face the dye-sensitized solar cell substrate, has a function as an electrode, and has flexibility An electrode substrate, and a solid electrolyte layer formed between the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate and in contact with the porous layer; A dye-sensitized solar cell in which at least one of the substrate for a sensitive solar cell or the counter electrode substrate is a transparent substrate, the substrate for the dye-sensitized solar cell or the counter electrode group An insulating layer is formed on at least one surface of the material. The insulating layer is around the porous layer forming region where the porous layer is formed, and the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate face each other. Further, the present invention provides a dye-sensitized solar cell, characterized in that the insulating layer has an outside portion that passes outside from the porous layer forming region.

本発明によれば、上記絶縁層を有することにより、上記多孔質層形成領域の周囲であって、上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材が対向している領域において、両基材の接触を防止することができることから、上記色素増感型太陽電池内部での短絡を防止することが可能となる。
また、本発明によれば上記固体電解質層を有することにより、電解質として流動性を有さないものを用いることから、ヨウ素耐性の高い高価なシール剤による固体電解質層の封止が不要となり、低コストで色素増感型太陽電池を製造することができる。
また、本発明によれば、上記固体電解質層および絶縁層を有することから、色素増感型太陽電池の製造の際、各部材の形成位置、および、上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の貼り合わせ位置に高い精度を必要としないため、容易に色素増感型太陽電池を製造することができる。
また、本発明によれば、上記多孔質層の周囲が上記外通部を有することにより、色素増感型太陽電池を形成する際の色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材を貼り合わせる工程において、色素増感型太陽電池内の空気を上記外通部から排出させて貼り合わせを行うことが可能であることから容易に製造可能な色素増感型太陽電池とすることができる。 According to the present invention, by having the insulating layer, in the region around the porous layer forming region where the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate face each other, Since the contact of the substrate can be prevented, a short circuit inside the dye-sensitized solar cell can be prevented.
Further, according to the present invention, since the electrolyte does not have fluidity by having the solid electrolyte layer, it is not necessary to seal the solid electrolyte layer with an expensive sealant having high iodine resistance. A dye-sensitized solar cell can be manufactured at low cost.
In addition, according to the present invention, since the solid electrolyte layer and the insulating layer are included, when the dye-sensitized solar cell is manufactured, the formation position of each member, the dye-sensitized solar cell substrate, Since high accuracy is not required for the bonding position of the counter electrode substrate, a dye-sensitized solar cell can be easily manufactured.
Further, according to the present invention, the substrate for the dye-sensitized solar cell and the counter electrode substrate for forming the dye-sensitized solar cell when the periphery of the porous layer has the outside portion are provided. In the bonding step, it is possible to discharge the air in the dye-sensitized solar cell from the outside portion and perform the bonding, so that the dye-sensitized solar cell can be easily manufactured. .

本発明においては、上記色素増感型太陽電池用基材が金属箔からなり、かつ、上記対向電極基材が透明性を有する基材であることが好ましい。上記色素増感型太陽電池用基材が金属箔からなることにより、上記多孔質層を焼成することによって上記色素増感型太陽電池用基材上に直接形成することが可能となることから、上記色素増感型太陽電池用基材および多孔質層の密着性が良好な色素増感型太陽電池とすることが可能となる。
また、上記色素増感型太陽電池用基材が金属箔からなり、かつ、上記対向電極基材が透明性を有する基材である構造（以下、逆構造と称する場合がある。）においては、光が固体電解質層を通って多孔質層に入るので、固体電解質層での光の損失が懸念される。そこで、固体電解質層を薄くすることが望ましいが、固体電解質層を薄くすると両基材の間隔が狭くなるので、電極間の短絡の危険性が大きくなる。したがって、逆構造の色素増感型太陽電池において、本発明に用いられる絶縁層を採用することは好ましい。 In this invention, it is preferable that the said base material for dye-sensitized solar cells consists of metal foil, and the said counter electrode base material is a base material which has transparency. Since the dye-sensitized solar cell substrate is made of a metal foil, it is possible to directly form the dye-sensitized solar cell substrate by firing the porous layer. It becomes possible to obtain a dye-sensitized solar cell having good adhesion between the dye-sensitized solar cell substrate and the porous layer.
In the structure in which the dye-sensitized solar cell base material is made of a metal foil and the counter electrode base material is a transparent base material (hereinafter sometimes referred to as an inverted structure). Since light enters the porous layer through the solid electrolyte layer, there is a concern about light loss in the solid electrolyte layer. Therefore, it is desirable to make the solid electrolyte layer thin. However, if the solid electrolyte layer is made thin, the distance between the two substrates is narrowed, so that the risk of a short circuit between the electrodes increases. Therefore, it is preferable to employ the insulating layer used in the present invention in the dye-sensitized solar cell having an inverse structure.

本発明においては、上記絶縁層が粘着性を有することが好ましい。これにより、色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材を貼り合わせる際に、色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材が所望の位置関係となるように、上記絶縁層を用いて予め仮の貼り合わせ等を行うことができるため、高品質な色素増感型太陽電池とすることが可能となる。   In this invention, it is preferable that the said insulating layer has adhesiveness. Thus, when the dye-sensitized solar cell base material and the counter electrode base material are bonded together, the insulating layer is arranged so that the dye-sensitized solar cell base material and the counter electrode base material have a desired positional relationship. Therefore, it is possible to obtain a high-quality dye-sensitized solar cell.

本発明においては、上記多孔質層形成領域が四辺形であり、上記多孔質層形成領域の対向する二辺に上記絶縁層が形成されていることが好ましい。
上記色素増感型太陽電池の形状は、大量生産を行う際に適した形状であり、例えばＲｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ法等を用いることにより大量に生産することができるからである。 In the present invention, it is preferable that the porous layer forming region is a quadrilateral, and the insulating layer is formed on two opposite sides of the porous layer forming region.
This is because the dye-sensitized solar cell has a shape suitable for mass production, and can be produced in large quantities by using, for example, the Roll to Roll method.

本発明は、上述した色素増感型太陽電池が複数個連結されてなることを特徴とする色素増感型太陽電池モジュールを提供する。   The present invention provides a dye-sensitized solar cell module comprising a plurality of the above-described dye-sensitized solar cells connected together.

本発明によれば、上述した色素増感型太陽電池を有することにより、色素増感型太陽電池モジュール内において、内部短絡を防止することが可能である。   According to the present invention, it is possible to prevent an internal short circuit in the dye-sensitized solar cell module by having the above-described dye-sensitized solar cell.

また本発明は、電極としての機能を備え、フレキシブル性を有し、かつ、色素増感剤が表面に坦持された金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層が一方の表面上に形成される色素増感型太陽電池用基材と、上記色素増感型太陽電池用基材に対向するように配置され、電極としての機能を備え、かつ、フレキシブル性を有する対向電極基材とを、上記色素増感型太陽電池用基材または上記対向電極基材の少なくとも一方が透明性を有する基材として準備した後、上記色素増感型太陽電池用基材上に上記多孔質層を形成する多孔質層形成工程、上記多孔質層上に接するように固体電解質層を形成する固体電解質層形成工程、および、上記色素増感型太陽電池用基材または上記対向電極基材の少なくとも一方の表面上の、上記多孔質層が形成される多孔質層形成領域に対応する領域の周囲で、かつ、上記色素増感型太陽電池用基材および上記対向電極基材を貼り合わせた際に上記色素増感型太陽電池用基材および上記対向電極基材が対向する領域に絶縁層を形成する絶縁層形成工程、の各工程を順不同で行い、その後、上記色素増感型太陽電池用基材と上記対向電極基材とを上記多孔質層および電解質層を挟持するように対向させて貼り合わせる貼り合わせ工程を有することを特徴とする色素増感型太陽電池の製造方法を提供する。   In the present invention, a porous layer including metal oxide semiconductor fine particles having a function as an electrode, having flexibility, and having a dye sensitizer supported on the surface is formed on one surface. A dye-sensitized solar cell substrate; and a counter electrode substrate that is disposed so as to face the dye-sensitized solar cell substrate, has a function as an electrode, and has flexibility. Porous forming the porous layer on the dye-sensitized solar cell substrate after at least one of the dye-sensitized solar cell substrate or the counter electrode substrate is prepared as a transparent substrate On the surface of at least one of the substrate for the dye-sensitized solar cell and the substrate for the counter electrode, and a solid electrolyte layer forming step for forming a solid electrolyte layer so as to be in contact with the porous layer The porous layer is formed Around the region corresponding to the porous layer forming region and when the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate are bonded together, the dye-sensitized solar cell substrate and the counter Insulating layer forming step for forming an insulating layer in a region where the electrode substrate faces is performed in random order, and then the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate are combined with the porous layer. And a method for producing a dye-sensitized solar cell, characterized in that it includes a bonding step in which the electrodes are bonded so as to sandwich the electrolyte layer.

本発明によれば、内部短絡を生じない色素増感型太陽電池を容易に製造することが可能となる。
また、本発明によれば、固体電解質層形成工程および絶縁層形成工程により、固体電解質層および絶縁層が形成されるため、上記貼り合わせ工程において、上記色素増感型太陽電池用基材と対向電極基材とを貼り合わせる際の貼り合わせ位置に高い精度を必要としないことから、色素増感型太陽電池を容易に製造することができる。
また、本発明によれば、シール剤により電解質層を封止する工程を有さないことから、多孔質層が形成された色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材をシール剤で封止したのち、電解質を注入して電解質層を形成する従来の色素増感型太陽電池の製造方法に比べ、容易に色素増感型太陽電池を製造することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to manufacture easily the dye-sensitized solar cell which does not produce an internal short circuit.
Further, according to the present invention, since the solid electrolyte layer and the insulating layer are formed by the solid electrolyte layer forming step and the insulating layer forming step, the substrate is opposed to the dye-sensitized solar cell substrate in the bonding step. Since high accuracy is not required at the bonding position when the electrode substrate is bonded, a dye-sensitized solar cell can be easily manufactured.
Moreover, according to the present invention, since there is no step of sealing the electrolyte layer with a sealing agent, the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate on which the porous layer is formed are sealed with the sealing agent. After sealing, a dye-sensitized solar cell can be easily manufactured as compared with a conventional method for manufacturing a dye-sensitized solar cell in which an electrolyte is injected to form an electrolyte layer.

本発明においては、上記色素増感型太陽電池用基材として金属箔が用いられ、かつ、上記対向電極基材として透明性を有する基材が用いられ、上記多孔質形成工程では、上記多孔質層を焼成して形成することが好ましい。これにより、色素増感型太陽電池用基材および多孔質層の密着性を良好なものとすることが可能となるからである。また、色素増感型太陽電池用基材として金属箔を用いる逆構造の色素増感型太陽電池においては、上記絶縁層形成工程により形成される絶縁層の作用効果を高く発揮することが可能であるからである。   In the present invention, a metal foil is used as the dye-sensitized solar cell substrate, and a transparent substrate is used as the counter electrode substrate. In the porous forming step, the porous material is used. The layer is preferably formed by firing. This is because the adhesion between the dye-sensitized solar cell substrate and the porous layer can be improved. In addition, in a dye-sensitized solar cell having a reverse structure that uses a metal foil as a substrate for a dye-sensitized solar cell, the effect of the insulating layer formed by the insulating layer forming step can be exhibited highly. Because there is.

また本発明においては、上記絶縁層形成工程では、上記色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材の少なくとも一方に、上記絶縁層を形成する絶縁層形成用組成物をパターン状に塗布する、または、絶縁性を有するテープを用いることによって上記絶縁層を形成することが好ましい。これにより、上記色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材の少なくとも一方に、上記絶縁層を容易に形成することが可能となる。   In the present invention, in the insulating layer forming step, the insulating layer forming composition for forming the insulating layer is applied in a pattern to at least one of the dye-sensitized solar cell substrate or the counter electrode substrate. Preferably, the insulating layer is formed by using an insulating tape. Thereby, it becomes possible to easily form the insulating layer on at least one of the dye-sensitized solar cell substrate or the counter electrode substrate.

また、本発明においては、上記多孔質層形成工程では、上記色素増感型太陽電池用基材に、多孔質層を形成する多孔質層形成用組成物をパターン状に塗布することによって上記多孔質層を形成し、上記固体電解質層形成工程では、上記多孔質層上に固体電解質層を形成する固体電解質層形成用組成物をパターン状に塗布することによって固体電解質層を形成し、上記絶縁層形成工程では、上記色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材の少なくとも一方に、上記絶縁層を形成する絶縁層形成用組成物をパターン状に塗布することによって上記絶縁層を形成することが好ましい。上記多孔質層形成工程、固体電解質層形成工程、および絶縁層形成工程のいずれにも上記のような塗布法を用いることによって、色素増感型太陽電池を１つの製造ラインで形成することができ、製造効率を向上させることができる。また、本発明に用いられる色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材はいずれもフレキシブル性を有するものであることから、上記各工程すべてを塗布方法によって行うことにより、テープ等を用いる場合と比較して、色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材に加わる負荷が少なく、加工精度が低下することを防止することが可能となる。   Further, in the present invention, in the porous layer forming step, the porous layer forming composition for forming a porous layer is applied to the dye-sensitized solar cell base material in a pattern to form the porous layer. In the solid electrolyte layer forming step, the solid electrolyte layer is formed on the porous layer by applying a solid electrolyte layer forming composition in a pattern to form the solid electrolyte layer. In the layer forming step, the insulating layer is formed by applying the insulating layer forming composition forming the insulating layer in a pattern on at least one of the dye-sensitized solar cell substrate or the counter electrode substrate. It is preferable to do. A dye-sensitized solar cell can be formed on one production line by using the coating method as described above in any of the porous layer forming step, the solid electrolyte layer forming step, and the insulating layer forming step. , Manufacturing efficiency can be improved. In addition, since both the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate used in the present invention have flexibility, a tape or the like is used by performing all the above steps by a coating method. Compared to the case, the load applied to the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate is small, and it is possible to prevent the processing accuracy from being lowered.

本発明の色素増感型太陽電池は、上記絶縁層を有することにより、上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材としてフレキシブル性を有する基材を用いた場合であっても、両基材の接触を防止することができることから、上記色素増感型太陽電池内部での短絡を防止することが可能となるといった効果を奏する。
また、本発明の色素増感型太陽電池は、上記絶縁層および固体電解質層を有することから、色素増感型太陽電池の各部材の形成位置、および上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の貼り合わせ位置に高い精度を必要としないため、容易に製造することが可能となるといった効果を奏する。 Even if the dye-sensitized solar cell of the present invention has the insulating layer, even when a substrate having flexibility is used as the substrate for the dye-sensitized solar cell and the counter electrode substrate, Since the contact of both base materials can be prevented, the short circuit inside the dye-sensitized solar cell can be prevented.
Further, since the dye-sensitized solar cell of the present invention has the insulating layer and the solid electrolyte layer, the formation position of each member of the dye-sensitized solar cell, the substrate for the dye-sensitized solar cell, Since high accuracy is not required for the bonding position of the counter electrode base material, there is an effect that it can be easily manufactured.

本発明の第色素増感型太陽電池の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the 1st dye-sensitized solar cell of this invention. 本発明の色素増感型太陽電池の他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the dye-sensitized solar cell of this invention. 本発明の色素増感型太陽電池を得ることができる多面付け部材の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the multi-faced member which can obtain the dye-sensitized solar cell of this invention. 本発明の色素増感型太陽電池を得ることができる多面付け部材の他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the multi-faced member which can obtain the dye-sensitized solar cell of this invention. 本発明の色素増感型太陽電池を得ることができる多面付け部材の他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the multi-faced member which can obtain the dye-sensitized solar cell of this invention. 本発明の色素増感型太陽電池の他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the dye-sensitized solar cell of this invention. 本発明の色素増感型太陽電池の他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the dye-sensitized solar cell of this invention. 本発明の色素増感型太陽電池モジュールの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the dye-sensitized solar cell module of this invention. 本発明の色素増感型太陽電池の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the dye-sensitized solar cell of this invention. 本発明の色素増感型太陽電池の製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the dye-sensitized solar cell of this invention. 一般的な色素増感型太陽電池の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of a common dye-sensitized solar cell. 色素増感型太陽電池の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of a dye-sensitized solar cell.

以下、本発明の色素増感型太陽電池、本発明の色素増感型太陽電池を用いた太陽電池モジュール、および本発明の色素増感型太陽電池を製造する色素増感型太陽電池の製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the dye-sensitized solar cell of the present invention, the solar cell module using the dye-sensitized solar cell of the present invention, and the method for manufacturing the dye-sensitized solar cell for manufacturing the dye-sensitized solar cell of the present invention Will be described in detail.

Ａ．色素増感型太陽電池
本発明の色素増感型太陽電池は、電極としての機能を備え、フレキシブル性を有し、かつ、色素増感剤が表面に坦持された金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層が一方の表面上に形成されている色素増感型太陽電池用基材と、上記色素増感型太陽電池用基材に対向するように配置され、電極としての機能を備え、かつ、フレキシブル性を有する対向電極基材と、上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の間に形成され、上記多孔質層と接するように形成された固体電解質層とを有し、さらに、上記色素増感型太陽電池用基材または上記対向電極基材の少なくとも一方が透明性を有する基材である色素増感型太陽電池であって、上記色素増感型太陽電池用基材または上記対向電極基材の少なくとも一方の表面上には絶縁層が形成されており、上記絶縁層は、上記多孔質層が形成されている多孔質層形成領域の周囲であり、かつ、上記色素増感型太陽電池用基材および上記対向電極基材が対向している領域に形成され、さらに上記絶縁層は、上記多孔質層形成領域内から外部に外通する外通部を有することを特徴とするものである。 A. Dye-sensitized solar cell The dye-sensitized solar cell of the present invention includes metal oxide semiconductor fine particles having a function as an electrode, having flexibility, and having a dye sensitizer supported on the surface. A substrate for a dye-sensitized solar cell in which a porous layer is formed on one surface, and is disposed so as to face the substrate for a dye-sensitized solar cell, and has a function as an electrode; and A flexible counter electrode substrate, and a solid electrolyte layer formed between the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate and in contact with the porous layer. Furthermore, the dye-sensitized solar cell is a dye-sensitized solar cell in which at least one of the dye-sensitized solar cell substrate or the counter electrode substrate is a transparent substrate, and the dye-sensitized solar cell group On at least one surface of the material or the counter electrode substrate Is formed around the porous layer forming region where the porous layer is formed, and the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode The insulating layer is formed in a region where the substrates are opposed to each other, and the insulating layer has an outside portion that allows outside to pass from the inside of the porous layer forming region.

本発明において、「上記絶縁層は、上記多孔質層形成領域内から外部に外通する外通部を有する」とは、多孔質層形成領域が密封されないように絶縁層が形成されていることを指し、例えば、上記多孔質層の周囲において、上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材が対向しておらず、絶縁層が形成されていない部分が存在する状態や、多孔質層の周囲に全て絶縁層が形成された場合には、少なくともその一部に空隙部分を有する状態を示すものである。
また、「上記絶縁層の空隙部分」とは、絶縁層が色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材のいずれか一方に接していないように形成された状態や、絶縁層が部分的に形成されていない状態を示すものである。 In the present invention, the phrase “the insulating layer has an outer passage that passes outside from the porous layer forming region” means that the insulating layer is formed so that the porous layer forming region is not sealed. For example, in the periphery of the porous layer, the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate are not opposed to each other, and there is a portion where an insulating layer is not formed, When the insulating layer is entirely formed around the material layer, it indicates a state having a void portion at least in part.
In addition, the “void portion of the insulating layer” means a state where the insulating layer is not in contact with either the dye-sensitized solar cell substrate or the counter electrode substrate, It shows a state where it is not formed automatically.

また、本発明における「固体電解質層」は、流動性を示さないものを指す。   Further, the “solid electrolyte layer” in the present invention refers to a material that does not exhibit fluidity.

本発明の色素増感型太陽電池について図を用いて説明する。図１（ａ）は、本発明の色素増感型太陽電池の一例を示す模式図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す本発明の色素増感型太陽電池のＡ−Ａ断面図である。図１（ｂ）に示すように、本発明の色素増感型太陽電池１０は、基材１ａおよび第１電極層１ｂを有し、第１電極層１ｂ上に色素増感剤が表面に坦持された金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層４が形成されている色素増感型太陽電池用基材１と、色素増感型太陽電池用基材１に対向するように配置され、電極としての機能を備えた対向電極基材２と、色素増感型太陽電池用基材１および対向電極基材２の間に形成され、多孔質層４と接するように形成された固体電解質層３と、色素増感型太陽電池用基材１および対向電極基材２の表面上の形成された絶縁層５とを有するものである。なお、図１（ｂ）においては、絶縁層５が色素増感型太陽電池用基材１および対向電極基材２の表面上に形成されている場合について示したが、絶縁層５は、色素増感型太陽電池用基材１または対向電極基材２の少なくとも一方の表面上に形成されていればよい。また、絶縁層５は、図１（ａ）に示すように、多孔質層４が形成されている多孔質層形成領域Ｔの周囲であって、色素増感型太陽電池用基材１および上記対向電極基材２が対向している領域に形成されているものである。また、本発明の色素増感型太陽電池１０は、多孔質層４の周囲に、色素増感型太陽電池用基材１および対向電極基材２が対向しておらず、絶縁層５が形成されていない部分であって、多孔質層形成領域Ｔから色素増感型太陽電池１０の外部へ外通する外通部５ａを有するものである。なお、図１（ａ）においては、説明のため基材１ａおよび多孔質層４は省略している。   The dye-sensitized solar cell of the present invention will be described with reference to the drawings. Fig.1 (a) is a schematic diagram which shows an example of the dye-sensitized solar cell of this invention. FIG.1 (b) is AA sectional drawing of the dye-sensitized solar cell of this invention shown to Fig.1 (a). As shown in FIG.1 (b), the dye-sensitized solar cell 10 of this invention has the base material 1a and the 1st electrode layer 1b, and a dye-sensitizer is carried on the surface on the 1st electrode layer 1b. The dye-sensitized solar cell substrate 1 on which the porous layer 4 containing the held metal oxide semiconductor fine particles is formed and the dye-sensitized solar cell substrate 1 are arranged so as to face the electrode 1 The solid electrolyte layer 3 formed between the counter electrode substrate 2 having the function as the above, the dye-sensitized solar cell substrate 1 and the counter electrode substrate 2 and in contact with the porous layer 4. And an insulating layer 5 formed on the surface of the dye-sensitized solar cell substrate 1 and the counter electrode substrate 2. In addition, in FIG.1 (b), although the case where the insulating layer 5 was formed on the surface of the base material 1 for dye-sensitized solar cells and the counter electrode base material 2 was shown, the insulating layer 5 is a dye. It may be formed on at least one surface of the sensitized solar cell substrate 1 or the counter electrode substrate 2. In addition, as shown in FIG. 1A, the insulating layer 5 is around the porous layer forming region T where the porous layer 4 is formed, and includes the dye-sensitized solar cell substrate 1 and the above-described substrate. It is formed in a region where the counter electrode substrate 2 is opposed. Further, in the dye-sensitized solar cell 10 of the present invention, the dye-sensitized solar cell substrate 1 and the counter electrode substrate 2 are not opposed to each other around the porous layer 4 and the insulating layer 5 is formed. It is a part which is not carried out, Comprising: The exterior part 5a which goes outside from the porous layer formation area | region T to the exterior of the dye-sensitized solar cell 10 is provided. In FIG. 1A, the base material 1a and the porous layer 4 are omitted for explanation.

図２は、本発明の色素増感型太陽電池の他の例を示す模式図である。図２においては、絶縁層５が、多孔質層形成領域Ｔの周囲を囲うように形成されている場合について説明する。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す本発明の色素増感型太陽電池のＡ−Ａ断面の概略断面図である。図２（ａ）に示すように、絶縁層５が、多孔質層形成領域Ｔの周囲を囲うように形成されている場合は、図２（ｂ）に示すように、絶縁層５を色素増感型太陽電池用基材１または対向電極基材２のいずれか一方の表面上にのみ形成することで、絶縁層の厚み方向に空隙部分を設けることにより多孔質層４の周囲に外通部５ａを設ける。図２（ｂ）においては、絶縁層５が色素増感型太陽電池用基材１上に形成され、かつ、対向電極基材２には形成されていない態様について示しているが、絶縁層５が対向電極基材２上に形成され、かつ、色素増感型太陽電池用基材１には形成されていない態様であってもよい。なお、図２において、説明していない部材の符号については、図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   FIG. 2 is a schematic view showing another example of the dye-sensitized solar cell of the present invention. In FIG. 2, the case where the insulating layer 5 is formed so as to surround the porous layer forming region T will be described. Moreover, FIG.2 (b) is a schematic sectional drawing of the AA cross section of the dye-sensitized solar cell of this invention shown to Fig.2 (a). When the insulating layer 5 is formed so as to surround the porous layer forming region T as shown in FIG. 2A, the insulating layer 5 is dye-sensitized as shown in FIG. By forming the gap portion in the thickness direction of the insulating layer by forming it only on the surface of either the substrate 1 for the sensitive solar cell or the counter electrode substrate 2, an outside portion is provided around the porous layer 4. 5a is provided. FIG. 2B shows an embodiment in which the insulating layer 5 is formed on the dye-sensitized solar cell substrate 1 and is not formed on the counter electrode substrate 2. May be formed on the counter electrode substrate 2 and not formed on the dye-sensitized solar cell substrate 1. In FIG. 2, reference numerals of members that are not described can be the same as those in FIG. 1, and thus description thereof is omitted here.

本発明によれば、上記絶縁層を有することにより、上記多孔質層形成領域の周囲であって、上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材が対向している領域において、両基材の接触を防止することができることから、上記色素増感型太陽電池内部での短絡を防止することが可能となる。
また、本発明によれば上記固体電解質層を有することにより、電解質として流動性を有さないものを用いることから、ヨウ素耐性の高い高価なシール剤による固体電解質層の封止が不要となり、低コストで色素増感型太陽電池を製造することができる。また、シール剤により固体電解質層を封止する必要がないことから、色素増感型太陽電池の製造の際に、各部材の形成位置、および上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の貼り合わせ位置に高い精度を必要としないため、容易に色素増感型太陽電池を製造することができる。 According to the present invention, by having the insulating layer, in the region around the porous layer forming region where the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate face each other, Since the contact of the substrate can be prevented, a short circuit inside the dye-sensitized solar cell can be prevented.
Further, according to the present invention, since the electrolyte does not have fluidity by having the solid electrolyte layer, it is not necessary to seal the solid electrolyte layer with an expensive sealant having high iodine resistance. A dye-sensitized solar cell can be manufactured at low cost. In addition, since it is not necessary to seal the solid electrolyte layer with a sealing agent, the position of each member, the dye-sensitized solar cell substrate, and the counter electrode are used in the production of the dye-sensitized solar cell. Since high accuracy is not required for the bonding position of the base material, a dye-sensitized solar cell can be easily manufactured.

また、固体電解質層を用いた色素増感型太陽電池においては、例えば、図１２に示すように、絶縁層５を形成せずに、多孔質層４が形成されている多孔質層形成領域Ｔの周囲に上記色素増感型太陽電池用基材１および対向電極基材２が対向する領域を有さないような構成とすることにより、色素増感型太陽電池内部の短絡を防止することも考えられる。しかしながら、このような色素増感型太陽電池を製造する場合は、上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材を貼り合わせる際の貼り合わせ位置に高い精度が必要となり製造工程が煩雑になるといった問題が考えられる。なお、図１２において説明していない符号については図１と同様とする。   Moreover, in the dye-sensitized solar cell using the solid electrolyte layer, for example, as shown in FIG. 12, the porous layer forming region T in which the porous layer 4 is formed without forming the insulating layer 5. By preventing the short circuit inside the dye-sensitized solar cell by having a configuration in which the dye-sensitized solar cell base material 1 and the counter electrode base material 2 do not have a region facing each other. Conceivable. However, when manufacturing such a dye-sensitized solar cell, high accuracy is required at the bonding position when the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate are bonded, and the manufacturing process is complicated. The problem of becoming. The reference numerals not described in FIG. 12 are the same as those in FIG.

一方、本発明によれば、上記絶縁層を有することから、色素増感型太陽電池の製造の際、上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の貼り合わせ位置に高い精度を必要としないため、容易に色素増感型太陽電池を製造することができる。   On the other hand, according to the present invention, since the insulating layer is provided, when the dye-sensitized solar cell is manufactured, the bonding position of the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate is highly accurate. Since it is not necessary, a dye-sensitized solar cell can be easily manufactured.

また、本発明によれば、上記多孔質層の周囲に上記外通部を有することにより、色素増感型太陽電池を形成する際の色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材を貼り合わせる工程において、色素増感型太陽電池内の空気を上記外通部から排出させて貼り合わせを行うことが可能であることから容易に製造可能な色素増感型太陽電池とすることができる。   Further, according to the present invention, the substrate for the dye-sensitized solar cell and the counter electrode substrate when forming the dye-sensitized solar cell are provided by having the outside portion around the porous layer. In the bonding step, it is possible to discharge the air in the dye-sensitized solar cell from the outside portion and perform the bonding, so that the dye-sensitized solar cell can be easily manufactured. .

さらに、本発明の色素増感型太陽電池は固体電解質層を用いているため、予め複数の色素増感型太陽電池を得ることが可能な多面付け部材を作製し、これを所定の大きさに断裁することにより、複数の色素増感型太陽電池とすることが可能である。これにより、例えばＲｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ法等で上記多面付け部材を製造し、これを所望の大きさに断裁することによって、色素増感型太陽電池を大量に生産することが可能となるため、低コストで色素増感型太陽電池を形成することが可能である。   Furthermore, since the dye-sensitized solar cell of the present invention uses a solid electrolyte layer, a multi-faced member capable of obtaining a plurality of dye-sensitized solar cells is prepared in advance and is made to a predetermined size. By cutting, a plurality of dye-sensitized solar cells can be obtained. This makes it possible to produce a large amount of a dye-sensitized solar cell by manufacturing the multi-faced member by, for example, the Roll to Roll method and cutting it into a desired size. Thus, it is possible to form a dye-sensitized solar cell.

本発明の色素増感型太陽電池において、上述した大量生産のために形成される多面付け部材について図を用いて説明する。図３〜５は、本発明の色素増感型太陽電池を得ることができる多面付け部材の例を示す模式図である。図３〜５に示すように、本発明において用いられる多面付け部材２０は、予め複数の色素増感型太陽電池１０が形成されているものである。これを断裁位置で断裁することにより色素増感型太陽電池１０を大量生産することが可能となる。なお、図３および図４に示す多面付け部材を用いた場合は、断裁位置で断裁することにより、図１に示すように、上記多孔質層形成領域が矩形であり、上記多孔質層形成領域の対向する二辺に上記絶縁層が形成されている色素増感型太陽電池を複数個形成することが可能となる。
また、図５に示す多面付け部材を用いた場合は、断裁位置で断裁することにより、図２に示すように、多孔質層形成領域の周囲を囲うように絶縁層が形成されている色素増感型太陽電池を複数個形成することが可能となる。
なお、図３〜４において説明していない符号については図１と同様とすることができ、図５において説明していない符号については図２と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。 In the dye-sensitized solar cell of the present invention, the multi-faced member formed for mass production described above will be described with reference to the drawings. 3 to 5 are schematic views showing examples of multi-faced members that can obtain the dye-sensitized solar cell of the present invention. As shown in FIGS. 3 to 5, the multi-faced member 20 used in the present invention has a plurality of dye-sensitized solar cells 10 formed in advance. By cutting this at the cutting position, the dye-sensitized solar cell 10 can be mass-produced. 3 and FIG. 4, when the multi-sided member shown in FIG. 4 is used, the porous layer forming region is rectangular as shown in FIG. It is possible to form a plurality of dye-sensitized solar cells in which the insulating layer is formed on the two opposite sides.
In addition, when the multi-surface imposing member shown in FIG. 5 is used, the dye sensitization in which the insulating layer is formed so as to surround the porous layer forming region as shown in FIG. 2 by cutting at the cutting position. A plurality of sensitive solar cells can be formed.
3 to 4 can be the same as those in FIG. 1, and the symbols that are not described in FIG. 5 can be the same as those in FIG. 2. Omitted.

以下、本発明に用いられる各部材について説明する。   Hereinafter, each member used in the present invention will be described.

１．絶縁層
本発明に用いられる絶縁層は、後述する色素増感型太陽電池用基材または上記対向電極基材の少なくとも一方の表面上に形成されており、後述する多孔質層が形成されている多孔質層形成領域の周囲であって、上記色素増感型太陽電池用基材および上記対向電極基材が対向している領域に形成されるものである。 1. Insulating layer The insulating layer used in the present invention is formed on at least one surface of a dye-sensitized solar cell substrate or a counter electrode substrate described later, and a porous layer described later is formed. It is formed around the porous layer forming region and in the region where the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate face each other.

ここで、本発明の色素増感型太陽電池は、後述する多孔質層の周囲に形成された絶縁層に、上記多孔質層形成領域から上記色素増感型太陽電池の外部に外通する外通部を有するものであり、上記外通部は、上述したように、上記多孔質層の周囲で、上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材が対向しておらず、絶縁層が形成されていない部分、または、多孔質層の周囲に形成された絶縁層に設けられた空隙部分を指すものである。   Here, the dye-sensitized solar cell of the present invention has an insulating layer formed around the porous layer, which will be described later, outside the dye-sensitized solar cell from the porous layer forming region. As described above, the outer passage portion has an insulating portion in which the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate are not opposed to each other around the porous layer as described above. This refers to a portion where no layer is formed or a void portion provided in an insulating layer formed around the porous layer.

また、本発明の色素増感型太陽電池においては、上記外通部として、上記多孔質層の周囲で、上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材が対向しておらず、絶縁層が形成されていない部分、または、多孔質層の周囲に形成された絶縁層に設けられた空隙部分の少なくとも1態様の外通部を有するように、上記絶縁層が形成されているのであれば、特に限定されず、すべての態様の外通部を有するように、上記絶縁層が形成されていてもよい。   Further, in the dye-sensitized solar cell of the present invention, as the outside portion, the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate are not opposed around the porous layer, Since the insulating layer is formed so as to have at least one aspect of the void portion provided in the insulating layer formed around the porous layer or the insulating layer formed around the porous layer. If it exists, it will not specifically limit, The said insulating layer may be formed so that it may have the exterior part of all the aspects.

したがって、本発明に用いられる絶縁層は、本発明の色素増感型太陽電池が、上記多孔質層の周囲に、上述した外通部を有するように形成され、かつ、上記多孔質層の周囲で、色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材が電気的に接触しないように形成されているのであれば特に限定されるものではない。   Therefore, the insulating layer used in the present invention is formed so that the dye-sensitized solar cell of the present invention has the above-described outside portion around the porous layer, and the periphery of the porous layer. Thus, there is no particular limitation as long as the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate are formed so as not to be in electrical contact.

本発明における絶縁層としては、上記外通部が上記多孔質層の周囲で、上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材が対向しておらず、絶縁層が形成されていない部分がある態様においては、例えば多孔質層が多角形である場合、多角形の多孔質層形成領域の周囲の、少なくとも一辺が上記外通部となるように絶縁層が形成されているのであれば特に限定されるものではない。   As the insulating layer in the present invention, the outside portion is around the porous layer, the dye-sensitized solar cell base material and the counter electrode base material are not opposed, and no insulating layer is formed. In some embodiments, for example, when the porous layer is polygonal, the insulating layer is formed so that at least one side of the porous layer forming region of the polygon is the outside portion. There is no particular limitation.

さらに、本発明においては、図１に示すように、上記多孔質層形成領域が四辺形であり、上記多孔質層形成領域の対向する二辺に上記絶縁層が形成されていることが好ましい。上記のように絶縁層が形成されている色素増感型太陽電池は大量生産によっても、高品質な色素増感型太陽電池を製造することが容易であるからである。   Furthermore, in the present invention, as shown in FIG. 1, the porous layer forming region is preferably a quadrilateral, and the insulating layer is preferably formed on two opposite sides of the porous layer forming region. This is because the dye-sensitized solar cell on which the insulating layer is formed as described above can easily produce a high-quality dye-sensitized solar cell even by mass production.

なお、上述した態様においては、上記絶縁層が、上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材に密着するように形成されていてもよい。   In the above-described embodiment, the insulating layer may be formed so as to be in close contact with the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate.

一方、本発明において上記外通部が、多孔質層の周囲に形成された絶縁層に設けられた空隙部分である態様においては、絶縁層が色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材のいずれか一方に接していない空隙部分、または、上記多孔質層が形成されている多孔質層形成領域の周囲であって、上記色素増感型太陽電池用基材および上記対向電極基材が対向している領域の一部に、絶縁層が形成されていない空隙部分の少なくとも一方の空隙部分を有するように上記絶縁層が形成されているのであれば特に限定されず、両方の空隙部を有していてもよい。なお、上記絶縁層が形成されていない空隙部分を形成する場合には、後述する色素増感型太陽電池用基材と対向電極基材とが接触しない程度の空隙部分を形成することが好ましい。   On the other hand, in the aspect in which the outer passage portion is a void portion provided in the insulating layer formed around the porous layer in the present invention, the insulating layer is a dye-sensitized solar cell substrate or counter electrode group. A void portion not in contact with any one of the materials, or a periphery of the porous layer forming region where the porous layer is formed, and the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate Is not particularly limited as long as the insulating layer is formed so as to have at least one void portion of the void portion where the insulating layer is not formed in a part of the region facing each other. You may have. In addition, when forming the space | gap part in which the said insulating layer is not formed, it is preferable to form the space | gap part of the grade which the base material for dye-sensitized solar cells mentioned later and a counter electrode base material do not contact.

ここで、上記外通部として、色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材のいずれか一方に接していない空隙部分が設けられた絶縁層としては、例えば色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材のいずれか一方のみに絶縁層が形成され、かつ、絶縁層が他方の基材に接しないように形成されている態様や、また、例えば色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材のいずれの表面上にも絶縁層が形成され、かつ、各基材上に形成された絶縁層どうしが接することがない態様が挙げられる。   Here, as the external portion, as the insulating layer provided with a void portion not in contact with either the dye-sensitized solar cell substrate or the counter electrode substrate, for example, for the dye-sensitized solar cell An embodiment in which an insulating layer is formed only on either the base material or the counter electrode base material, and the insulating layer is formed so as not to contact the other base material, or for example, for a dye-sensitized solar cell An embodiment in which an insulating layer is formed on any surface of the base material or the counter electrode base material and the insulating layers formed on each base material are not in contact with each other can be mentioned.

また、上記外通部として、上記多孔質層が形成されている多孔質層形成領域の周囲であって、上記色素増感型太陽電池用基材および上記対向電極基材が対向している領域の一部に、絶縁層が形成されていない空隙部分が設けられた絶縁層においては、上記絶縁層が色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の両側に密着するように形成されていてもよい。   In addition, as the outside portion, a region around the porous layer forming region where the porous layer is formed, where the dye-sensitized solar cell base material and the counter electrode base material face each other In the insulating layer provided with a void portion where no insulating layer is formed, the insulating layer is formed so as to be in close contact with both sides of the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate. It may be.

また、図１から図５に示す色素増感型太陽電池においては、絶縁層５が連続したストライプ状に形成された態様を示しているが、図６に示すように、絶縁層５は色素増感型太陽電池用基材１および対向電極基材２が接触しない程度の間隔をあけて島状に形成されていてもよい。なお、図６において説明しない符号については図２と同様とする。   In addition, the dye-sensitized solar cell shown in FIGS. 1 to 5 shows a mode in which the insulating layer 5 is formed in a continuous stripe shape. However, as shown in FIG. The sensitive solar cell substrate 1 and the counter electrode substrate 2 may be formed in an island shape with an interval so as not to contact each other. Reference numerals not described in FIG. 6 are the same as those in FIG.

また、本発明においては、上記絶縁層は、後述する色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材が電気的に接触しないように形成されているのであれば特に限定されず、図７（ａ）に示すように、絶縁層５上の一部に多孔質層４および固体電解質層３が形成されていてもよく、また図７（ｂ）に示すように絶縁層５と多孔質層４および固体電解質層３との間に間隙ができるように形成されていてもよい。このように、本発明においては、色素増感型太陽電池の各部材の形成位置に高い精度を必要としないことから、色素増感型太陽電池を容易に形成することが可能である。なお、図７において、説明しない符号については図２と同様とする。   In the present invention, the insulating layer is not particularly limited as long as it is formed so that the later-described dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate are not in electrical contact with each other. As shown in FIG. 7A, the porous layer 4 and the solid electrolyte layer 3 may be formed on a part of the insulating layer 5, and as shown in FIG. 7B, the insulating layer 5 and the porous layer are formed. 4 and the solid electrolyte layer 3 may be formed so as to have a gap. Thus, in this invention, since the high precision is not required for the formation position of each member of a dye-sensitized solar cell, it is possible to form a dye-sensitized solar cell easily. In FIG. 7, reference numerals not described are the same as those in FIG.

上記絶縁層の幅としては、色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材が電気的に接触しない程度の幅であれば特に限定されるものではない。このような絶縁層の幅は広いほど、上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の貼り合わせ位置に高い精度が必要なくなり、狭いほど貼り合わせ位置に高い精度が必要となる。そのため、色素増感型太陽電池の発電面積と上記貼り合わせ位置の精度とを考慮して決定されることが好ましい。また、上記絶縁層の幅として具体的には、０．５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内が好ましい。０．５ｍｍに満たない場合は、後述する多孔質層が形成されている多孔質層形成領域の周囲であって、上記色素増感型太陽電池用基材および上記対向電極基材が対向している領域における短絡を確実に防止するのが困難になるからであり、５０ｍｍを超える場合は、色素増感型太陽電池において発電に寄与しない部分が大きくなるからである。   The width of the insulating layer is not particularly limited as long as the width is such that the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate are not in electrical contact. As the width of such an insulating layer is wider, higher accuracy is not required at the bonding position of the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate, and as the width is narrower, higher accuracy is required at the bonding position. Therefore, it is preferable to determine the power generation area of the dye-sensitized solar cell and the accuracy of the bonding position. Further, specifically, the width of the insulating layer is preferably within a range of 0.5 mm to 50 mm. When it is less than 0.5 mm, it is around a porous layer forming region where a porous layer described later is formed, and the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate face each other. This is because it is difficult to surely prevent a short circuit in a region where it is present, and when it exceeds 50 mm, a portion that does not contribute to power generation in the dye-sensitized solar cell becomes large.

また、本発明に用いられる絶縁層の材料としては、絶縁性を有し、かつ、色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材のいずれか一方に絶縁層を形成することが可能であれば特に限定されるものではない。上記絶縁層の材料としては透明性を有するものであってもよいし、透明性を有しないものであってもよい。
このような絶縁層の材料としては、無機材料であってもよいし、有機材料であってもよい。上記無機材料としては、ＳｉＯ２等の絶縁性材料を挙げることができる。また、有機材料としては、天然ゴム、ニトリルゴム等のエラストマー、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体等を挙げることができる。 Moreover, as a material of the insulating layer used in the present invention, the insulating layer has an insulating property, and it is possible to form the insulating layer on either the dye-sensitized solar cell substrate or the counter electrode substrate. There is no particular limitation as long as it is present. The material for the insulating layer may be transparent or may not have transparency.
Such a material for the insulating layer may be an inorganic material or an organic material. As the inorganic materials, mention may be made of an insulating material such as SiO 2. Examples of organic materials include elastomers such as natural rubber and nitrile rubber, epoxy resins, acrylic resins, polyester resins, urethane resins, ionomer resins, and ethylene / acrylic acid copolymers.

本発明に用いられる絶縁層の膜厚としては、色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材が電気的に接触しない程度の膜厚であれば特に限定されるものではなく、後述する多孔質層および固体電解質の積層体よりも厚いものであってもよいし、薄いものであってもよい。   The film thickness of the insulating layer used in the present invention is not particularly limited as long as the film thickness is such that the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate are not in electrical contact, and will be described later. It may be thicker or thinner than the laminate of the porous layer and the solid electrolyte.

上記粘着性を有する絶縁層の厚みとしては、具体的には、上記絶縁層の厚みと上記多孔質層および上記固体電解質層からなる積層体の厚みとの差が±２０μｍ程度、なかでも±１０μｍ程度、特に±５μｍ程度であることが好ましい。
上記絶縁層の厚みと上記多孔質層および上記固体電解質層からなる積層体の厚みとの差が小さいことにより、本態様の色素増感型太陽電池の端部の膜厚を均一なものとすることが可能となる。 As the thickness of the adhesive insulating layer, specifically, the difference between the thickness of the insulating layer and the thickness of the laminate composed of the porous layer and the solid electrolyte layer is about ± 20 μm, especially ± 10 μm. It is preferable that the thickness is about ± 5 μm.
By making the difference between the thickness of the insulating layer and the thickness of the laminate composed of the porous layer and the solid electrolyte layer small, the thickness of the end portion of the dye-sensitized solar cell of this embodiment is made uniform. It becomes possible.

また、本発明においては、上記絶縁層が粘着性を有することがより好ましい。上記絶縁層が粘着性を有することにより、色素増感型太陽電池を形成する際の、色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材を貼り合わせる工程において、色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の貼り合わせ位置関係を決定するため、上記絶縁層を用いて、予め仮の貼り合わせを行うことや、色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材を強固に接着させることが可能となるからである。なお、色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材を強固に接着させる場合は、上記絶縁層は、色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材のいずれか一方のみに接し、他方には接していない領域、または、絶縁層が形成されていない領域を一部有するものとする。   In the present invention, it is more preferable that the insulating layer has adhesiveness. In the step of bonding the dye-sensitized solar cell base material and the counter electrode base material when forming the dye-sensitized solar cell due to the adhesiveness of the insulating layer, for the dye-sensitized solar cell In order to determine the bonding positional relationship between the base material and the counter electrode base material, temporary bonding is performed using the insulating layer, and the dye-sensitized solar cell base material and the counter electrode base material are strengthened. It is because it becomes possible to make it adhere | attach. When the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate are firmly bonded, the insulating layer is in contact with either the dye-sensitized solar cell substrate or the counter electrode substrate. , A part of a region not in contact with the other or a region where an insulating layer is not formed is included.

また、上記粘着性を有する絶縁層を用いて、色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の仮の貼り合わせ、強固な接着等を行う場合においては、例えば絶縁層の厚みが、上記多孔質層および固体電解質層からなる積層体の厚みに比べて薄い場合や厚い場合であったとしても、色素増感型太陽電池側基材および対向電極基材を強く圧着することにより、仮の貼り合わせおよび強固な接着を行うことが可能である。したがって、絶縁層が粘着性を有する場合も、絶縁層の膜厚については、後述する多孔質層および固体電解質層の積層体よりも厚いものであってもよいし、薄いものであってもよい。   In the case of performing temporary bonding, strong adhesion, etc. of the dye-sensitized solar cell base material and the counter electrode base material using the adhesive insulating layer, the thickness of the insulating layer is, for example, Even if it is thinner or thicker than the thickness of the laminate composed of the porous layer and the solid electrolyte layer, by temporarily pressing the dye-sensitized solar cell side substrate and the counter electrode substrate, Can be bonded and firmly bonded. Therefore, even when the insulating layer has adhesiveness, the thickness of the insulating layer may be thicker or thinner than a laminate of a porous layer and a solid electrolyte layer described later. .

また、上記絶縁層の粘着性としては、上記色素増感型太陽電池用基材および上記対向電極基材を対向させて圧着した際に、上記粘着性を有する絶縁層によって仮の貼り合わせを行うことが可能となる程度の粘着性であれば特に限定されるものではない。このような絶縁層の粘着性としては、具体的には、特に１００ｍＮ／２５ｍｍ以上であることが好ましい。また、上述した絶縁層の粘着性は、それぞれの基材を剥離させるための力(剥離力)を（株）エーアンドデーのテンシロンなどの測定器を用いることにより測定される。   In addition, as the adhesiveness of the insulating layer, when the dye-sensitized solar cell base material and the counter electrode base material are pressed to face each other, temporary bonding is performed using the adhesive insulating layer. The adhesive is not particularly limited as long as it can be used. Specifically, the adhesiveness of such an insulating layer is particularly preferably 100 mN / 25 mm or more. Moreover, the adhesiveness of the insulating layer described above is measured by using a measuring instrument such as A & D Tensilon Co., Ltd. for the force (peeling force) for peeling the respective base materials.

このような絶縁層の材料としては、上述した絶縁層材料のうち、溶剤型や重合型等の接着性を有する材料を用いることが可能であり、具体的には、紫外線硬化型、エマルジョン型、熱溶融型、ドライラミ、ヒートシール等の各種の接着剤が使用可能である。その接着剤の材料としては、天然ゴム系、ニトリルゴム系、エポキシ樹脂系、酢酸ビニルエマルジョン系、アクリル系、アクリル酸エステル共重合体系、ポリビニルアルコール系、フェノール樹脂系、ウレタン樹脂、アイオノマー樹脂等の各種材料が挙げられる。   As the material of such an insulating layer, among the above-described insulating layer materials, it is possible to use a material having adhesive properties such as a solvent type and a polymerization type. Specifically, an ultraviolet curable type, an emulsion type, Various adhesives such as hot melt type, dry lamination, heat seal, etc. can be used. The material of the adhesive is natural rubber, nitrile rubber, epoxy resin, vinyl acetate emulsion, acrylic, acrylate copolymer, polyvinyl alcohol, phenol resin, urethane resin, ionomer resin, etc. Various materials are mentioned.

２．固体電解質層
本発明に用いられる固体電解質層は、後述する色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の間に形成され、かつ、上記多孔質層と接するように形成されるものである。また、後述する多孔質層および対向電極基材間に位置し、多孔質層から伝導された電荷が、色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材を介して多孔質層へ輸入される際の輸送を行うものである。 2. Solid electrolyte layer The solid electrolyte layer used in the present invention is formed between a dye-sensitized solar cell substrate and a counter electrode substrate, which will be described later, and is formed so as to be in contact with the porous layer. is there. In addition, the charges conducted between the porous layer and the counter electrode substrate, which will be described later, are transferred to the porous layer through the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate. It will be transported when

また上述したように、本発明に用いられる固体電解質層は、本発明の色素増感型太陽電池を製造時、および使用時に流動性を示さないものである。このような固体電解質層としては、酸化還元対電解質を高分子成分により固体化したもの、一般的な太陽電池に用いられる電解質溶液中に酸化チタン粒子、シリカ粒子等を添加することによって流動性を低下させたもの等が挙げられるが、本発明においては、酸化還元対電解質を高分子成分により固体化したものを固体電解質層として用いることが好ましい。上述した固体電解質層は、容易に形成することができ、経時的な劣化が少ないからである。   Further, as described above, the solid electrolyte layer used in the present invention does not exhibit fluidity when the dye-sensitized solar cell of the present invention is manufactured and used. As such a solid electrolyte layer, the fluidity can be improved by adding a titanium oxide particle, a silica particle or the like to an electrolyte solution used for a general solar cell, which is obtained by solidifying a redox counter electrolyte with a polymer component. In the present invention, it is preferable to use a solidified redox counter electrolyte with a polymer component as the solid electrolyte layer. This is because the solid electrolyte layer described above can be easily formed and has little deterioration over time.

上記固体電解質層における高分子成分としては、ポリエーテル、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸アルキルエステル、ポリメタクリル酸アルキルエステル、ポリカプロラクトン、ポリヘキサメチレンカーボネート、ポリシロキサン、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリアクリルニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリヘキサフロロプロピレン、ポリフロロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリルを主鎖に持つ高分子ないしはこれらモノマー成分２種類以上の共重合体等を好ましく用いることができる。   The polymer component in the solid electrolyte layer includes polyether, polymethacrylic acid, polyacrylic acid alkyl ester, polymethacrylic acid alkyl ester, polycaprolactone, polyhexamethylene carbonate, polysiloxane, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyacrylonitrile. Polymers having a main chain of polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, polyhexafluoropropylene, polyfluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile or copolymers of two or more of these monomer components can be preferably used.

また、上記固体電解質層に用いられる高分子成分としては、セルロース系樹脂を挙げることができる。セルロース系樹脂は、耐熱性が高いので、セルロース系樹脂で固体化した電解質層は、高温下でも液漏れが起こらず熱安定性が高い。具体的にはセルロース、酢酸セルロース、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース等のセルロースアセテート（ＣＡ）、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート、硝酸セルロース等のセルロースエステル類、メチルセルロース、エチルセルロース、ベンジルセルロース、シアノエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロースエーテル類が挙げられる。これらのセルロース系樹脂は、いずれかを単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いても良い。セルロース系樹脂の中でも、電解質溶液への相溶性の観点から、特にカチオン性セルロース誘導体が好ましく用いられる。カチオン性セルロース誘導体とは、セルロース又はその誘導体のＯＨ基にカチオン化剤を反応させてカチオン化したものをいう。カチオン性セルロース誘導体を含有させることにより、電解液の保持性に優れ、特に高温下あるいは加圧時において電解液の液漏れがない、熱安定性に優れた固体電解質を得ることができる。
上記のようなセルロース系樹脂の分子量は、そのセルロース系樹脂の種類によって異なり特に限定されないが、電解質層を形成する際に良好な造膜性を得る観点から、重量平均分子量が１０，０００以上（ポリスチレン換算）、特に１００，０００〜２００，０００の範囲であることが好ましい。例えば、セルロース系樹脂としてエチルセルロースを用いる場合には、水に２重量％でエチルセルロースを溶解させ、３０℃で粘度測定を行った場合の値で、１０ｍＰａ・ｓ〜１０００ｍＰａ・ｓ、特に５ｍＰａ・ｓ〜５００ｍＰａ・ｓの粘度を示すような分子量とすることが好ましい。
また、セルロース系樹脂のガラス転移温度は、電解質層の十分な熱安定性を得るために、８０℃〜１５０℃の範囲内であることが好ましい。 Moreover, a cellulose resin can be mentioned as a polymer component used for the said solid electrolyte layer. Since the cellulosic resin has high heat resistance, the electrolyte layer solidified with the cellulosic resin does not leak even at high temperatures and has high thermal stability. Specifically, cellulose acetate (CA) such as cellulose, cellulose acetate, cellulose diacetate and cellulose triacetate, cellulose acetate butyrate (CAB), cellulose acetate propionate (CAP), cellulose acetate phthalate, cellulose such as cellulose nitrate Examples thereof include cellulose ethers such as esters, methylcellulose, ethylcellulose, benzylcellulose, cyanoethylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, and carboxymethylcellulose. Any of these cellulose resins may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. Among cellulose resins, a cationic cellulose derivative is particularly preferably used from the viewpoint of compatibility with the electrolyte solution. The cationic cellulose derivative means a product obtained by cationization by reacting a cation agent with OH group of cellulose or its derivative. By containing the cationic cellulose derivative, it is possible to obtain a solid electrolyte excellent in the retention of the electrolytic solution, and in particular, having no leakage of the electrolytic solution at a high temperature or under pressure, and excellent in thermal stability.
The molecular weight of the cellulose resin as described above varies depending on the type of the cellulose resin and is not particularly limited. However, from the viewpoint of obtaining good film forming properties when forming the electrolyte layer, the weight average molecular weight is 10,000 or more ( Polystyrene conversion), particularly preferably in the range of 100,000 to 200,000. For example, when ethyl cellulose is used as the cellulosic resin, the value obtained by dissolving ethyl cellulose at 2% by weight in water and measuring the viscosity at 30 ° C. is 10 mPa · s to 1000 mPa · s, particularly 5 mPa · s to The molecular weight is preferably such that the viscosity is 500 mPa · s.
The glass transition temperature of the cellulose resin is preferably in the range of 80 ° C. to 150 ° C. in order to obtain sufficient thermal stability of the electrolyte layer.

このような高分子成分の含有量としては、固体電解質層を形成することが可能であれば特に限定はされないが、上記固体電解質層中の高分子成分の濃度は、低過ぎると固体電解質層の熱安定性が低下し、逆に高過ぎると太陽電池の光電変換効率が低下するため、これらを考慮して適宜設定される。具体的には、固体電解質層中に５重量％〜６０重量％含有させることが好ましい。上記固体電解質層中の高分子成分が上記範囲よりも割合が低いと、後述する多孔質層との密着性が十分に得られない場合があり、また、固体電解質層自体の機械的強度の低下に繋がる場合があるため好ましくない。一方、上記範囲よりも割合を高くすると、絶縁性である高分子成分が多量に存在することから、電荷を輸送する機能が阻害されるおそれがあるため好ましくない。   The content of such a polymer component is not particularly limited as long as a solid electrolyte layer can be formed. However, if the concentration of the polymer component in the solid electrolyte layer is too low, the content of the solid electrolyte layer is not limited. If the thermal stability is reduced and conversely too high, the photoelectric conversion efficiency of the solar cell is lowered. Specifically, it is preferable to contain 5 wt% to 60 wt% in the solid electrolyte layer. If the proportion of the polymer component in the solid electrolyte layer is lower than the above range, sufficient adhesion to the porous layer described later may not be obtained, and the mechanical strength of the solid electrolyte layer itself is reduced. It is not preferable because it may lead to. On the other hand, if the ratio is higher than the above range, a large amount of insulating polymer components are present, which is not preferable because the function of transporting charges may be hindered.

また、本発明に用いられる固体電解質層において、酸化還元対電解質としては、一般的に固体電解質層において用いられているものであれば特に限定はされない。具体的には、ヨウ素およびヨウ化物の組合せ、臭素および臭化物の組合せであることが好ましい。例えば、ヨウ素およびヨウ化物の組合せとしては、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩ、ＣａＩ２等の金属ヨウ化物と、Ｉ２との組合せを挙げることができる。さらに、臭素および臭化物の組み合わせとしては、ＬｉＢｒ、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＣａＢｒ２等の金属臭化物と、Ｂｒ２との組合せを挙げることができる。 Further, in the solid electrolyte layer used in the present invention, the redox counter electrolyte is not particularly limited as long as it is generally used in the solid electrolyte layer. Specifically, a combination of iodine and iodide and a combination of bromine and bromide are preferable. For example, as a combination of iodine and iodide, a combination of metal iodide such as LiI, NaI, KI, and CaI 2 and I 2 can be mentioned. Further, examples of the combination of bromine and bromide include a combination of a metal bromide such as LiBr, NaBr, KBr, and CaBr 2 and Br 2 .

また、上記酸化還元対電解質の含有量としては、固体電解質層を形成することができるのであれば特に限定はされないが、具体的には、固体電解質層に占める酸化還元対電解質の割合が、１重量％〜５０重量％の範囲内、中でも、５重量％〜３５重量％の範囲内であることが好ましい。酸化還元対電解質の含有量が上記範囲内であれば、第２電極層から酸化物半導体層へ電荷を輸送する機能を十分に得ることができるからである。   Further, the content of the redox counter electrolyte is not particularly limited as long as the solid electrolyte layer can be formed. Specifically, the ratio of the redox counter electrolyte to the solid electrolyte layer is 1 It is preferably in the range of 50% by weight to 50% by weight, and more preferably in the range of 5% by weight to 35% by weight. This is because when the content of the redox counter electrolyte is within the above range, a function of transporting charges from the second electrode layer to the oxide semiconductor layer can be sufficiently obtained.

本発明に用いられる固体電解質層は、上述した高分子成分および酸化還元電解質の他にも、必要な成分を適宜追加することが可能である。このような成分としては、イオン液体を挙げることができる。   In the solid electrolyte layer used in the present invention, necessary components can be appropriately added in addition to the above-described polymer component and redox electrolyte. Examples of such components include ionic liquids.

イオン液体は、電解質の粘性を下げ、イオンの伝導性を改善して光電変換効率を向上させるものである。イオン液体は蒸気圧が極めて低く、室温では実質的に殆ど蒸発せず、一般的な有機溶媒のように揮発や引火の心配がないことから、揮発によるセル特性の低下を防止することができる。上記イオン液体としては、例えば、カチオン（陽イオン）が、１−メチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−オクチル−３−メチルイミダゾリウム、１−オクタデシル−３−メチルイミダゾリウム、１−メチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−オクチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、及び１−オクタデシル−２，３−ジメチルイミダゾリウム等のイミダゾリウム系、１−メチル−ピリジウム、１−ブチル−ピリジウム、及び１−ヘキシル−ピリジウム等のピリジウム系、脂環式アミン系、並びに脂肪族アミン系であるものを挙げることができる。また、アニオン（陰イオン）が、ヨウ素イオン、臭素イオン、塩素イオン、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロボレート、トリフルオロメタンスルホネート、及びトリフルオロアセテート等のフッ素系、シアネート系、並びにチオシアネート系であるもの等を挙げることができる。これらの物質は、いずれか一種を単独で用いても良いし、複数を混合して用いても良い。   The ionic liquid lowers the viscosity of the electrolyte, improves the conductivity of ions, and improves the photoelectric conversion efficiency. Since the ionic liquid has an extremely low vapor pressure, it hardly evaporates substantially at room temperature, and there is no fear of volatilization or ignition like a general organic solvent, so that deterioration of cell characteristics due to volatilization can be prevented. Examples of the ionic liquid include cations (cations) such as 1-methyl-3-methylimidazolium, 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1-propyl-3-methylimidazolium, 1-butyl-3. -Methylimidazolium, 1-hexyl-3-methylimidazolium, 1-octyl-3-methylimidazolium, 1-octadecyl-3-methylimidazolium, 1-methyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-butyl Imidazolium systems such as -2,3-dimethylimidazolium, 1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-octyl-2,3-dimethylimidazolium, and 1-octadecyl-2,3-dimethylimidazolium 1-methyl-pyridium, 1-butyl-pyridium, 1-hexyl-pyridium, etc. Pyridium system, alicyclic amine-based, and may include those aliphatic amine. In addition, those in which the anion (anion) is an iodine ion, bromine ion, chlorine ion, tetrafluoroborate, hexafluoroborate, trifluoromethanesulfonate, trifluoroacetate, or other fluorine, cyanate, or thiocyanate Can be mentioned. Any one of these substances may be used alone, or a plurality of these substances may be mixed and used.

また、ヨウ素をアニオンとするヨウ化物系イオン性液体を用いた場合は、ヨウ素イオンの供給源であり上記の酸化還元対としても機能させることができる。ヨウ化物系イオン性液体としては、具体的には、１，２−ジメチル−３−ｎ−プロピルイミダゾリウムアイオダイド、１−メチル−３−ｎ−プロピルイミダゾリウムアイオダイド、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウムアイオダイド、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムアイオダイド、及び１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムアイオダイド等を挙げることができる。なお、ヨウ化物系イオン性液体のように、酸化還元対としても機能するイオン性液体については、上記の電解質層中の酸化還元対及びイオン性液体の濃度を決するにあたってイオン性液体ではなく酸化還元対として含有させることする。   Moreover, when the iodide type | system | group ionic liquid which uses an iodine as an anion is used, it is a supply source of an iodine ion, and can be functioned also as said oxidation-reduction pair. Specific examples of the iodide ionic liquid include 1,2-dimethyl-3-n-propylimidazolium iodide, 1-methyl-3-n-propylimidazolium iodide, and 1-propyl-3- Examples thereof include methyl imidazolium iodide, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium iodide, and 1-hexyl-3-methylimidazolium iodide. For ionic liquids that also function as redox couples, such as iodide ionic liquids, redox rather than ionic liquids are used to determine the concentration of redox couples and ionic liquids in the electrolyte layer. Include as a pair.

本発明に用いられる固体電解質層中のイオン液体の割合は、イオン液体の種類等によっても異なるが、固体電解質中の酸化還元対/イオン液体/樹脂の割合として、樹脂は５重量％〜６０重量％、イオン液体は０重量％〜８０重量％、酸化還元対(ＰＭＩｍ−Ｉ含み)は、３重量％〜９５重量％が好ましく、なかでも樹脂は５重量％〜４０重量％、イオン液体は１０重量％〜７０重量％、酸化還元対(ＰＭＩｍ−Ｉ含み)は、１０重量％〜８５重量％が好ましい。   The ratio of the ionic liquid in the solid electrolyte layer used in the present invention varies depending on the type of the ionic liquid, but the resin is 5 wt% to 60 wt% as the ratio of the redox couple / ionic liquid / resin in the solid electrolyte. %, The ionic liquid is preferably 0% by weight to 80% by weight, and the redox couple (including PMIm-I) is preferably 3% by weight to 95% by weight. Among them, the resin is 5% by weight to 40% by weight, and the ionic liquid is 10% by weight. The weight percent to 70 weight percent and the redox couple (including PMIm-I) is preferably 10 weight percent to 85 weight percent.

このような固体電解質層の膜厚としては、一般的に、固体電解質層において採用されている膜厚であれば特に限定はされないが、０．５μｍ〜１００μｍの範囲内、その中でも、２μｍ〜５０μｍの範囲内であることが好ましい。   The film thickness of such a solid electrolyte layer is not particularly limited as long as it is a film thickness generally employed in the solid electrolyte layer, but is in the range of 0.5 μm to 100 μm, among which 2 μm to 50 μm. It is preferable to be within the range.

３．多孔質層
次に、本発明に用いられる多孔質層について説明する。本発明に用いられる多孔質層は、表面に色素増感剤が担持された金属酸化物半導体微粒子を含有するものであり、後述する色素増感型太陽電池用基材上に形成され、かつ、上記固体電解質層と接するものである。 3. Next, the porous layer used in the present invention will be described. The porous layer used in the present invention contains metal oxide semiconductor fine particles having a dye sensitizer supported on the surface, is formed on a dye-sensitized solar cell substrate described later, and It is in contact with the solid electrolyte layer.

本発明に用いられる多孔質層の形状としては、後述する色素増感型太陽電池用基材上に形成することが可能であれば特に限定されるものではなく、例えば多角形等を挙げることができる。また、本発明に用いられる多孔質層の形状としては、多角形の中でも四辺形であることが好ましい。上記多孔質層を容易に形成することができるからである。また、上記多孔質層の形状が四辺形であることにより、上記多孔質層の周囲に絶縁層を形成する際も、容易に形成することが可能となる。
ここで、「多孔質層の形状が四辺形である」とは、多孔質層が矩形、平行四辺形、ひし形等の形状であることを指す。また上記「四辺形」としては、矩形、平行四辺形、ひし形の形状において、角だけが丸くなるようにした形状も含むものとする。 The shape of the porous layer used in the present invention is not particularly limited as long as it can be formed on a dye-sensitized solar cell substrate described later, and examples thereof include a polygon. it can. Moreover, as a shape of the porous layer used for this invention, it is preferable that it is a quadrilateral among polygons. This is because the porous layer can be easily formed. Further, since the shape of the porous layer is a quadrilateral, it can be easily formed even when an insulating layer is formed around the porous layer.
Here, “the shape of the porous layer is a quadrilateral” means that the porous layer has a shape such as a rectangle, a parallelogram, or a rhombus. In addition, the “quadrangle” includes a shape in which only corners are rounded in a rectangular shape, a parallelogram shape, and a rhombus shape.

また、本発明の多孔質層が形成される多孔質層形成領域としては、後述する色素増感型太陽電池用基材上であって、上述した絶縁層により多孔質層形成領域内が密封されないような領域とすることができるのであれば、特に限定されない。例えば、図２に示すように、上記多孔質層の周囲すべてに上述した絶縁層を形成することが可能となるように、上記多孔質層を形成してもよいし、また例えば、図１に示すように、多孔質層の周囲において上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材が対向しておらず、絶縁層が形成されていない部分が存在するように上記多孔質層を形成してもよい。   Moreover, as a porous layer formation area | region where the porous layer of this invention is formed, it is on the base material for dye-sensitized solar cells mentioned later, Comprising: The inside of a porous layer formation area | region is not sealed by the insulating layer mentioned above. If it can be set as such an area | region, it will not specifically limit. For example, as shown in FIG. 2, the porous layer may be formed so that the insulating layer described above can be formed all around the porous layer. As shown, the porous layer is formed so that there is a portion where the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate do not face each other and the insulating layer is not formed around the porous layer. It may be formed.

また、本発明に用いられる多孔質層と上述した絶縁層との位置関係としては、上述した絶縁層により、上記多孔質層形成領域が密封されず、上記絶縁層により多孔質層の周囲において内部短絡が発生しないようにすることができるのであれば特に限定されず、図２（ｂ）に示すように、上述した絶縁層より内側に多孔質層が形成されていてもよいし、図７（ａ）に示すように、絶縁層の一部の表面上に多孔質層が形成されていてもよい。   Further, the positional relationship between the porous layer used in the present invention and the insulating layer described above is that the porous layer forming region is not sealed by the insulating layer described above, and the insulating layer surrounds the porous layer around the porous layer. As long as the short circuit can be prevented from occurring, there is no particular limitation. As shown in FIG. 2B, a porous layer may be formed inside the insulating layer described above, or FIG. As shown to a), the porous layer may be formed on the one part surface of an insulating layer.

次に、上記多孔質に用いられる金属酸化物半導体微粒子、および色素増感剤についてそれぞれ説明する。   Next, the metal oxide semiconductor fine particles and the dye sensitizer used for the porous material will be described.

（１）金属酸化物半導体微粒子
本発明に用いられる金属酸化物半導体微粒子としては、半導体特性を備える金属酸化物からなるものであれば特に限定されるものではない。本発明に用いられる金属酸化物半導体微粒子を構成する金属酸化物としては、例えば、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＩＴＯ、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、Ｍｎ３Ｏ４、Ｙ２Ｏ３、ＷＯ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３等を挙げることができる。これらの金属酸化物半導体微粒子は、多孔性の多孔質層を形成するのに適しており、エネルギー変換効率の向上、コストの削減を図ることができるため本発明に好適に用いられる。 (1) Metal oxide semiconductor fine particles The metal oxide semiconductor fine particles used in the present invention are not particularly limited as long as they are made of a metal oxide having semiconductor characteristics. Examples of the metal oxide constituting the metal oxide semiconductor fine particles used in the present invention include TiO 2 , ZnO, SnO 2 , ITO, ZrO 2 , MgO, Al 2 O 3 , CeO 2 , Bi 2 O 3 , and Mn. 3 O 4 , Y 2 O 3 , WO 3 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , La 2 O 3 and the like can be mentioned. These metal oxide semiconductor fine particles are suitable for forming a porous porous layer, and can be suitably used in the present invention because energy conversion efficiency can be improved and costs can be reduced.

本発明に用いられる金属酸化物半導体微粒子は、すべて同一の金属酸化物からなるものであってもよく、あるいは異なる金属酸化物からなるものが２種類以上用いられていてもよい。また、本発明に用いられる金属酸化物半導体微粒子は、一種をコア微粒子とし、他の金属酸化物半導体により、コア微粒子を包含してシェルを形成するコアシェル構造としてもよい。
なかでも本発明においてはＴｉＯ２からなる金属酸化物半導体微粒子を用いることが最も好ましい。ＴｉＯ２は特に半導体特性に優れるからである。 The metal oxide semiconductor fine particles used in the present invention may be all made of the same metal oxide, or two or more kinds of different metal oxides may be used. In addition, the metal oxide semiconductor fine particles used in the present invention may be a core-shell structure in which one type is a core fine particle and the other metal oxide semiconductor includes a core fine particle to form a shell.
In particular, in the present invention, it is most preferable to use metal oxide semiconductor fine particles made of TiO 2 . This is because TiO 2 is particularly excellent in semiconductor characteristics.

本発明に用いられる金属酸化物半導体微粒子の平均粒径としては、多孔質層の比表面積を所望の範囲内にできる程度であれば特に限定されるものではないが、通常、１ｎｍ〜１０μｍの範囲内が好ましく、特に１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。平均粒径が上記範囲よりも小さいと各々の金属酸化物半導体微粒子が凝集し二次粒子を形成してしまう場合があり、また平均粒径が上記範囲より大きいと、多孔質層が厚膜化してしまうだけではなく、多孔質層の多孔度、すなわち比表面積が減少してしまう可能性があるからである。ここで、多孔質層の比表面積が小さくなると、例えば、光電変換するのに十分な色素増感剤を多孔質層に担持させることが困難になる場合がある。
なお、上記金属酸化物半導体微粒子の平均粒径は一次粒径を意味するものとする。 The average particle diameter of the metal oxide semiconductor fine particles used in the present invention is not particularly limited as long as the specific surface area of the porous layer is within a desired range, but is usually in the range of 1 nm to 10 μm. The inside is preferable, and it is particularly preferable to be within the range of 10 nm to 1000 nm. If the average particle size is smaller than the above range, the respective metal oxide semiconductor fine particles may aggregate to form secondary particles. If the average particle size is larger than the above range, the porous layer becomes thicker. This is because the porosity of the porous layer, that is, the specific surface area may be reduced. Here, when the specific surface area of the porous layer becomes small, for example, it may be difficult to carry a dye sensitizer sufficient for photoelectric conversion on the porous layer.
The average particle size of the metal oxide semiconductor fine particles means the primary particle size.

また本発明においては、上記金属酸化物半導体微粒子としてすべて同一の平均粒径のものを用いてもよく、あるいは、平均粒径の異なる複数の金属酸化物半導体微粒子を２種類以上用いてもよい。平均粒径の異なる金属酸化物半導体微粒子を併用することにより、多孔質層における光散乱効果を高めることができ、本発明の色素増感型太陽電池をより発電効率に優れたものにできるという利点がある。   In the present invention, all of the metal oxide semiconductor fine particles having the same average particle diameter may be used, or two or more kinds of metal oxide semiconductor fine particles having different average particle diameters may be used. By using together the metal oxide semiconductor fine particles having different average particle diameters, the light scattering effect in the porous layer can be enhanced, and the advantage that the dye-sensitized solar cell of the present invention can be made more excellent in power generation efficiency. There is.

本発明において、平均粒径の異なる金属酸化物半導体微粒子を２種類以上用いる場合、異なる平均粒径の組み合わせとしては、例えば、平均粒径が１０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内にある金属酸化物半導体微粒子と、平均粒径が５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内にある金属酸化物半導体微粒子との組み合わせを例示することができる。   In the present invention, when two or more kinds of metal oxide semiconductor fine particles having different average particle diameters are used, examples of combinations of different average particle diameters include, for example, metal oxide semiconductor fine particles having an average particle diameter in the range of 10 nm to 50 nm. A combination with metal oxide semiconductor fine particles having an average particle diameter in the range of 50 nm to 800 nm can be exemplified.

（２）色素増感剤
本発明に用いられる色素増感剤としては、光を吸収して起電力を生じさせることが可能なものであれば特に限定はされない。このような色素増感剤としては、有機色素または金属錯体色素を挙げることができる。上記有機色素としては、アクリジン系、アゾ系、インジゴ系、キノン系、クマリン系、メロシアニン系、フェニルキサンテン、インドリン、カルバゾール系の色素が挙げられる。本発明においてはこれらの有機色素の中でも、クマリン系色素を用いることが好ましい。また、上記金属錯体色素としてはルテニウム系色素を用いることが好ましく、特にルテニウム錯体であるルテニウムビピリジン色素およびルテニウムターピリジン色素を用いることが好ましい。このようなルテニウム錯体は吸収する光の波長範囲が広いため、光電変換できる光の波長領域を大幅に広げることができるからである。 (2) Dye sensitizer The dye sensitizer used in the present invention is not particularly limited as long as it can absorb light and generate an electromotive force. Examples of such a dye sensitizer include organic dyes and metal complex dyes. Examples of the organic dyes include acridine, azo, indigo, quinone, coumarin, merocyanine, phenylxanthene, indoline, and carbazole dyes. In the present invention, among these organic dyes, a coumarin dye is preferably used. Further, as the metal complex dye, it is preferable to use a ruthenium dye, and it is particularly preferable to use a ruthenium bipyridine dye and a ruthenium terpyridine dye which are ruthenium complexes. This is because such a ruthenium complex has a wide wavelength range of light to be absorbed, so that the wavelength range of light that can be photoelectrically converted can be greatly expanded.

（３）任意の成分
本発明に用いられる多孔質層には、上記金属酸化物半導体微粒子の他に任意の成分が含まれていてもよい。本発明に用いられる任意の成分としては、例えば、バインダー樹脂を挙げることができる。上記多孔質層にバインダー樹脂が含有されることにより、本発明に用いられる多孔質層を脆性の低いものにできるからである。 (3) Optional component The porous layer used in the present invention may contain an optional component in addition to the metal oxide semiconductor fine particles. As an arbitrary component used for this invention, binder resin can be mentioned, for example. This is because the porous layer used in the present invention can be made less brittle by containing the binder resin in the porous layer.

本発明において多孔質層に用いることができるバインダー樹脂としては、多孔質層の脆性を所望の程度にできるものであれば特に限定されるものではない。もっとも、本発明においては、多孔質層が電解質層と接するように形成されることから電解質層に対する耐性を備えるバインダー樹脂が用いられることが必要になる。このようなバインダー樹脂としては、例えば、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、カプロラクタン等を挙げることができる。   In the present invention, the binder resin that can be used for the porous layer is not particularly limited as long as the brittleness of the porous layer can be set to a desired level. However, in the present invention, since the porous layer is formed so as to be in contact with the electrolyte layer, it is necessary to use a binder resin having resistance to the electrolyte layer. Examples of such a binder resin include polyvinyl pyrrolidone, ethyl cellulose, caprolactan, and the like.

なお、本発明に用いられるバインダー樹脂は１種類のみであってもよく、あるいは２種類以上であってもよい。   In addition, the binder resin used for this invention may be only 1 type, or 2 or more types may be sufficient as it.

（４）その他
本発明に用いられる多孔質層の厚みは、本発明の色素増感型太陽電池の用途に応じて、適宜決定できるものであり特に限定されるものではい。なかでも本発明における多孔質層の厚みは、通常、１μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、特に３μｍ〜３０μｍの範囲内であることが好ましい。多孔質層の厚みが上記範囲よりも厚いと、多孔質層自体の凝集破壊が起りやすく、膜抵抗となりやすくなってしまう場合があるからである。また、多孔質層の厚みが上記範囲よりも薄いと厚みが均一な多孔質層を形成するのが困難となったり、色素増感剤が担持される量が少なくなり、太陽光を十分に吸収できないために性能不良になる可能性があるからである。 (4) Others The thickness of the porous layer used in the present invention can be appropriately determined according to the use of the dye-sensitized solar cell of the present invention, and is not particularly limited. In particular, the thickness of the porous layer in the present invention is usually preferably in the range of 1 μm to 100 μm, and particularly preferably in the range of 3 μm to 30 μm. This is because if the thickness of the porous layer is larger than the above range, the porous layer itself tends to cause cohesive failure, which tends to cause membrane resistance. In addition, if the thickness of the porous layer is thinner than the above range, it becomes difficult to form a porous layer having a uniform thickness, or the amount of the dye sensitizer carried is reduced, so that the sunlight is sufficiently absorbed. This is because there is a possibility of poor performance because it is not possible.

本発明における多孔質層は単一の層からなる構成でもよく、また複数の層が積層された構成でもよい。複数の層が積層された構成を有する多孔質層としては、本発明に用いられる色素増感型太陽電池用基材の製造方法等に応じて任意の構成を適宜選択して採用することができる。このような構成としては、例えば、多孔質層が上記色素増感型太陽電池用基材と接する酸化物半導体層と、上記酸化物半導体層上に形成され、かつ上記酸化物半導体層よりも空孔率が高い介在層とからなる２層構造である態様を挙げることができる。多孔質層がこのような酸化物半導体層と介在層とからなる２層構造を有することにより、本発明に用いられる多孔質層を、いわゆる転写法により容易に作製することができるからである。すなわち、本発明に用いられる多孔質層は、耐熱基板上で焼成することにより多孔質層を形成した後、これらの層を色素増感型太陽電池用基材上に転写する方法によって作製することも可能であるところ、本発明における多孔質層を上述した酸化物半導体層と介在層とからなる２層構造とすることにより、多孔質層の性能を低下させることなく耐熱基板と多孔質層との密着力を低下させることが可能になる結果、転写方式により本発明に用いられる色素増感型太陽電池用基材を作製することが容易になるからである。   The porous layer in the present invention may be composed of a single layer or may be composed of a plurality of layers. As the porous layer having a structure in which a plurality of layers are laminated, any structure can be appropriately selected and employed depending on the method for producing the dye-sensitized solar cell substrate used in the present invention. . As such a structure, for example, a porous layer is formed on the oxide semiconductor layer in contact with the dye-sensitized solar cell substrate, and is formed on the oxide semiconductor layer, and is more empty than the oxide semiconductor layer. The aspect which is a 2 layer structure which consists of an intervening layer with a high porosity can be mentioned. This is because when the porous layer has such a two-layer structure including the oxide semiconductor layer and the intervening layer, the porous layer used in the present invention can be easily produced by a so-called transfer method. That is, the porous layer used in the present invention is prepared by a method of forming a porous layer by firing on a heat-resistant substrate and then transferring these layers onto a dye-sensitized solar cell substrate. The porous layer in the present invention has a two-layer structure composed of the oxide semiconductor layer and the intervening layer described above, so that the heat resistant substrate and the porous layer can be formed without degrading the performance of the porous layer. As a result, it becomes easy to produce the dye-sensitized solar cell substrate used in the present invention by the transfer method.

上記多孔質層を上記酸化物半導体層と上記介在層との２層構造を有するものにする場合、酸化物半導体層と介在層との厚み比としては特に限定されるものではないが、なかでも酸化物半導体層の厚み：介在層の厚みが１０：０．１〜１０：５の範囲内であることが好ましく、さらには１０：０．１〜１０：３の範囲内であることが好ましい。   When the porous layer has a two-layer structure of the oxide semiconductor layer and the intervening layer, the thickness ratio between the oxide semiconductor layer and the intervening layer is not particularly limited. The thickness of the oxide semiconductor layer: The thickness of the intervening layer is preferably in the range of 10: 0.1 to 10: 5, and more preferably in the range of 10: 0.1 to 10: 3.

上記酸化物半導体層の空孔率としては、１０％〜６０％の範囲内であることが好ましく、中でも２０％〜５０％の範囲内であることが好ましい。酸化物半導体層の空孔率が上記範囲よりも小さいと、例えば、多孔質層において太陽光を有効に吸収できなくなる可能性があるからである。また上記範囲よりも大きいと、多孔質層に所望量の色素増感剤を担持させることができなくなる可能性があるからである。   The porosity of the oxide semiconductor layer is preferably in the range of 10% to 60%, and more preferably in the range of 20% to 50%. This is because if the porosity of the oxide semiconductor layer is smaller than the above range, for example, the porous layer may not be able to absorb sunlight effectively. Further, if it is larger than the above range, a desired amount of dye sensitizer may not be supported on the porous layer.

また上記介在層の空孔率としては、上記酸化物半導体層の空孔率よりも大きければ特に限定されないが、通常、２５％〜６５％の範囲内であることが好ましく、なかでも、３０％〜６０％の範囲内であることが好ましい。   The porosity of the intervening layer is not particularly limited as long as it is larger than the porosity of the oxide semiconductor layer, but it is usually preferably in the range of 25% to 65%, and in particular, 30% It is preferable to be within a range of ˜60%.

なお、本発明における空孔率とは単位体積当たりの金属酸化物半導体微粒子の非占有率のことを示す。上記空孔率は、細孔容積をガス吸着量測定装置（Ａｕｔｏｓｏｒｂ−１ＭＰ；Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ製)にて測定し、単位面積あたりの体積との比率から算出する方法により測定することができる。介在層の空孔率については酸化物半導体層と積層された多孔質層としての空孔率を求めた後、酸化物半導体層単体で求めた値より算出することができる。   In addition, the porosity in this invention shows the nonoccupancy rate of the metal oxide semiconductor fine particle per unit volume. The porosity can be measured by a method in which the pore volume is measured with a gas adsorption amount measuring device (Autosorb-1MP; manufactured by Quantachrome) and calculated from the ratio to the volume per unit area. About the porosity of an intervening layer, after calculating | requiring the porosity as a porous layer laminated | stacked with the oxide semiconductor layer, it can calculate from the value calculated | required with the oxide semiconductor layer single-piece | unit.

４．色素増感型太陽電池用基材
本発明に用いられる色素増感型太陽電池用基材は、電極としての機能を備え、フレキシブル性を有し、かつ、色素増感剤が表面に坦持された金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層が一方の表面上に形成されているものである。 4). Dye-sensitized solar cell substrate The dye-sensitized solar cell substrate used in the present invention has a function as an electrode, has flexibility, and a dye-sensitized agent is carried on the surface. A porous layer containing metal oxide semiconductor fine particles is formed on one surface.

ここで、色素増感型太陽電池用基材のフレキシブル性としては、JIS R1601のファインセラミックスの曲げ試験方法やJIS Z 2248の金属材料曲げ試験方法で、5KNの力をかけたときに曲がることを指す。   Here, the flexibility of the dye-sensitized solar cell base material is that it bends when a force of 5KN is applied in the JIS R1601 fine ceramic bending test method or the JIS Z 2248 metal material bending test method. Point to.

このような色素増感型太陽電池用基材としては、基材と、基材上に形成された第１電極層とを有する態様（以下、第１の態様とします。）と、金属箔からなる態様（以下、第２の態様）の２つの態様が考えられる。以下、それぞれについて説明する。なお、第１の態様においては、第１電極層上に上述した多孔質層が形成される。   As such a dye-sensitized solar cell substrate, an embodiment having a substrate and a first electrode layer formed on the substrate (hereinafter referred to as a first embodiment), and a metal foil Two modes of the following modes (hereinafter referred to as the second mode) are conceivable. Each will be described below. In the first aspect, the porous layer described above is formed on the first electrode layer.

（１）第１の態様
本態様の色素増感型太陽電池用基材は、基材と基材上に形成された第１電極層とを有するものである。以下、それぞれについて説明する。 (1) 1st aspect The base material for dye-sensitized solar cells of this aspect has a base material and the 1st electrode layer formed on the base material. Each will be described below.

（ａ）基材
まず、本態様に用いられる基材について説明する。本態様に用いられる基材としては、フレキシブル性を有し、本態様に用いられる第１電極層、および多孔質層を支持することが可能な程度の自己支持性を有するものであれば特に限定されるものではない。
なお、基材のフレキシブル性については、上述した色素増感型太陽電池用基材のフレキシブル性と同等とすることができるので、ここでの記載は省略する。 (A) Base material First, the base material used for this aspect is demonstrated. The substrate used in this embodiment is particularly limited as long as it has flexibility and has a self-supporting property that can support the first electrode layer and the porous layer used in this embodiment. Is not to be done.
In addition, about the flexibility of a base material, since it can be equivalent to the flexibility of the base material for dye-sensitized solar cells mentioned above, description here is abbreviate | omitted.

上記基材としてはフレキシブル性を有するものであれば特に限定されるものではなく、具体的には、厚みの薄いガラス製基材や、樹脂製基材を用いることができる。このうち、樹脂製基材は、軽量であり、加工性に優れ、製造コストの低減ができるため、好ましい。   The base material is not particularly limited as long as it has flexibility. Specifically, a thin glass base material or resin base material can be used. Among these, a resin base material is preferable because it is lightweight, excellent in workability, and can reduce manufacturing costs.

また、本態様に用いられる基材としては、基材上に第１電極層を形成することができるものであれば特に限定されるものではなく、透明性を有する基材であってもよいし、透明性を有さない基材であってもよいが、透明性を有する基材であることが好ましい。透明性を有する基材および太陽光に対する透過性を有する第１電極層からなる透明性を有する色素増感型太陽電池用基材を形成することが可能となるからである。   Further, the substrate used in this embodiment is not particularly limited as long as the first electrode layer can be formed on the substrate, and may be a substrate having transparency. A base material having no transparency may be used, but a base material having transparency is preferable. This is because it is possible to form a transparent dye-sensitized solar cell substrate including a transparent substrate and a first electrode layer having transparency to sunlight.

上記樹脂製基材としては、例えば、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体フィルム、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）フィルム、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）フィルム、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム、ポリエステルナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂からなる基材等を挙げることができる、なかでも本態様においては二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）、ポリエステルナフタレートフィルム（ＰＥＮ）、ポリカーボネートフィルム（ＰＣ）が用いられることが好ましい。   Examples of the resin base material include an ethylene / tetrafluoroethylene copolymer film, a biaxially stretched polyethylene terephthalate film, a polyethersulfone (PES) film, a polyetheretherketone (PEEK) film, and a polyetherimide (PEI). ) Film, polyimide (PI) film, polyester naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), and other base materials made of resin, etc., among them, in this embodiment, biaxially stretched polyethylene terephthalate film (PET), A polyester naphthalate film (PEN) or a polycarbonate film (PC) is preferably used.

また、本態様に用いられる基材の厚みは、上記色素増感型太陽電池の用途等に応じて適宜選択することができるものであるが、通常、１０μｍ〜２０００μｍの範囲内であることが好ましく、特に５０μｍ〜１８００μｍの範囲内であることが好ましく、さらに１００μｍ〜１５００μｍの範囲内であることが好ましい。   Further, the thickness of the substrate used in this embodiment can be appropriately selected according to the use of the dye-sensitized solar cell, but it is usually preferably in the range of 10 μm to 2000 μm. In particular, it is preferably in the range of 50 μm to 1800 μm, and more preferably in the range of 100 μm to 1500 μm.

また、本態様に用いられる基材は、耐熱性、耐候性、水蒸気、その他のガスバリア性に優れたものであることが好ましい。上記基材がガスバリア性を有することにより、例えば、本態様の色素増感型太陽電池の経時安定性を向上できるからである。なかでも本態様においては、酸素透過率が温度２３℃、湿度９０％の条件下において１ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ・ａｔｍ以下、水蒸気透過率が温度３７．８℃、湿度１００％の条件下において１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下のガスバリア性を有する基材を用いることが好ましい。本態様においては、このようなガスバリア性を達成するために、基材上に任意のガスバリア層を設けたものを用いてもよい。 Moreover, it is preferable that the base material used for this aspect is excellent in heat resistance, a weather resistance, water vapor | steam, and other gas barrier properties. This is because, when the substrate has gas barrier properties, for example, the temporal stability of the dye-sensitized solar cell of this embodiment can be improved. In particular, in this embodiment, oxygen permeability is 1 cc / m 2 / day · atm or less under conditions of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 90%, and a water vapor transmission rate of 1 g under conditions of a temperature of 37.8 ° C. and a humidity of 100% It is preferable to use a base material having a gas barrier property of / m 2 / day or less. In this embodiment, in order to achieve such gas barrier properties, a substrate provided with an arbitrary gas barrier layer may be used.

（ｂ）第１電極層
次に、本態様に用いられる第１電極層について説明する。本態様に用いられる第１電極層は、上記基材上に形成されたものである。 (B) 1st electrode layer Next, the 1st electrode layer used for this mode is explained. The 1st electrode layer used for this mode is formed on the above-mentioned substrate.

本態様に用いられる第１電極層を構成する材料としては、所望の導電性を有する材料であれば特に限定されるものではなく、導電性高分子材料や金属酸化物等を用いることができる。
上記金属酸化物としては、所望の導電性を有するものであれば特に限定されるものではない。なかでも本態様に用いられる金属酸化物は太陽光に対して透過性を有するものであることが好ましい。このような太陽光に対する透過性を有する金属酸化物としては、例えば、ＳｎＯ２、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯを挙げることができる。本態様においては、これらのいずれの金属酸化物であっても好適に用いることができるが、なかでもフッ素ドープしたＳｎＯ２（以下、ＦＴＯと称する。）、ＩＴＯを用いることが好ましい。ＦＴＯおよびＩＴＯは、導電性および太陽光の透過性の両方に優れているからである。
一方、上記導電性高分子材料としては、例えば、ポリチオフェン、ポリエチレンスルフォン酸（ＰＳＳ）、ポリアニリン（ＰＡ）、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等を挙げることができる。また、これらを２種以上混合して用いることもできる。 The material constituting the first electrode layer used in this embodiment is not particularly limited as long as it has a desired conductivity, and a conductive polymer material, a metal oxide, or the like can be used.
The metal oxide is not particularly limited as long as it has desired conductivity. Especially, it is preferable that the metal oxide used in this embodiment has transparency to sunlight. Examples of such a metal oxide having transparency to sunlight include SnO 2 , ITO, IZO, and ZnO. In this embodiment, any of these metal oxides can be suitably used, but among these, fluorine-doped SnO 2 (hereinafter referred to as FTO) and ITO are preferably used. This is because FTO and ITO are excellent in both conductivity and sunlight permeability.
On the other hand, examples of the conductive polymer material include polythiophene, polyethylene sulfonic acid (PSS), polyaniline (PA), polypyrrole, and polyethylenedioxythiophene (PEDOT). Moreover, these can also be used in mixture of 2 or more types.

本態様に用いられる第１電極層は、単一の層からなる構成であってもよく、また、複数の層が積層された構成であってもよい。複数の層が積層された構成としては、例えば、仕事関数が互いに異なる材料からなる層が積層された態様や、互いに異なる金属酸化物からなる層が積層された態様を挙げることができる。   The first electrode layer used in this embodiment may have a single layer configuration or a configuration in which a plurality of layers are stacked. Examples of the configuration in which a plurality of layers are stacked include a mode in which layers made of materials having different work functions are stacked, and a mode in which layers made of different metal oxides are stacked.

本態様に用いられる第１電極層の厚みは、上記色素増感型太陽電池の用途等に応じて、所望の導電性を実現できる範囲内であれば特に限定されない。なかでも本態様における第１電極層の厚みとしては、通常、５ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内が好ましく、特に１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。厚みが上記範囲よりも厚いと、均質な第１電極層を形成することが困難となる場合や全光線透過率が低下して良好な光電変換効率を得ることが難しくなる場合があり、また、厚みが上記範囲よりも薄いと、第１電極層の導電性が不足する可能性があるからである。
なお、上記厚みは、第１電極層が複数の層から構成される場合には、すべての層の厚みを合計した総厚みを指すものとする。 The thickness of the 1st electrode layer used for this aspect will not be specifically limited if it exists in the range which can implement | achieve desired electroconductivity according to the use etc. of the said dye-sensitized solar cell. In particular, the thickness of the first electrode layer in this embodiment is usually preferably in the range of 5 nm to 2000 nm, and particularly preferably in the range of 10 nm to 1000 nm. When the thickness is thicker than the above range, it may be difficult to form a uniform first electrode layer or the total light transmittance may be lowered, and it may be difficult to obtain good photoelectric conversion efficiency. This is because if the thickness is less than the above range, the conductivity of the first electrode layer may be insufficient.
In addition, the said thickness shall point out the total thickness which totaled the thickness of all the layers, when a 1st electrode layer is comprised from a several layer.

上記第１電極層を基材上に形成する方法としては、一般的な電極層の形成方法と同様とすることができるのでここでの記載は省略する。   Since the method for forming the first electrode layer on the substrate can be the same as the general method for forming the electrode layer, description thereof is omitted here.

（ｃ）任意の構成
本態様に用いられる色素増感型太陽電池用基材は、少なくとも上記基材、および第１電極層を有するものであればよいが、必要に応じて他の任意の構成を有してもよいものである。本態様に用いられる任意の構成としては、例えば、上記第１電極層に接するように形成され、導電性材料からなる補助電極を挙げることができる。このような補助電極が形成されていることにより、上記第１電極層の導電性が不足する場合に、それを補充することができるため、本態様の色素増感型太陽電池をより発電効率に優れたものにできるという利点がある。 (C) Arbitrary Configuration The substrate for the dye-sensitized solar cell used in the present embodiment may be any one having at least the above-described substrate and the first electrode layer, but any other configuration as necessary. It may have. As an arbitrary configuration used in this aspect, for example, an auxiliary electrode formed to be in contact with the first electrode layer and made of a conductive material can be given. By forming such an auxiliary electrode, if the conductivity of the first electrode layer is insufficient, it can be supplemented. Therefore, the dye-sensitized solar cell of this aspect can be made more efficient in power generation. There is an advantage that it can be made excellent.

（２）第２の態様
本態様の色素増感型太陽電池用基材は、金属箔からなるものである。
本態様に用いられる色素増感型太陽電池用基材は、金属箔それ自体が電極としての機能を有するため、他の構成を有することは必須ではないことになる。上記色素増感型太陽電池用基材として用いられる金属箔としては、フレキシブル性を有するものである限り特に限定されないが、材質としては、銅、アルミニウム、チタン、クロム、タングステン、モリブデン、白金、タンタル、ニオブ、ジルコニウム、亜鉛、各種ステンレスおよびそれらの合金等が挙げられ、好ましくはチタン、クロム、タングステン、各種ステンレスおよびそれらの合金が望ましい。また、金属箔からなる色素増感型太陽電池用基材が用いられる場合、当該金属箔の厚みとしては、フレキシブル性を有し、色素増感型太陽電池用基材上に上述した多孔質層を形成することが可能な自己支持性を付与できる範囲内であれば特に限定されるものではないが、通常、５μｍ〜１０００μｍの範囲内であることが好ましく、１０μｍ〜５００μｍの範囲内であることがより好ましく、２０μｍ〜２００μｍの範囲内であることがさらに好ましい。 (2) 2nd aspect The base material for dye-sensitized solar cells of this aspect consists of metal foil.
Since the metal foil itself has a function as an electrode, the dye-sensitized solar cell substrate used in this embodiment does not necessarily have other configurations. The metal foil used as the dye-sensitized solar cell substrate is not particularly limited as long as it has flexibility, but the material is copper, aluminum, titanium, chromium, tungsten, molybdenum, platinum, tantalum. , Niobium, zirconium, zinc, various stainless steels and alloys thereof, and preferably titanium, chromium, tungsten, various stainless steels and alloys thereof. Further, when a dye-sensitized solar cell substrate made of a metal foil is used, the thickness of the metal foil has flexibility, and the porous layer described above on the dye-sensitized solar cell substrate Although it will not specifically limit if it is in the range which can provide the self-supporting property which can form, It is preferable to exist in the range of 5 micrometers-1000 micrometers normally, and it exists in the range of 10 micrometers-500 micrometers. Is more preferable, and it is still more preferable that it exists in the range of 20 micrometers-200 micrometers.

５．対向電極基材
次に、本発明に用いられる対向電極基材について説明する。本発明に用いられる対向電極基材は、上記色素増感型太陽電池用基材に対向するように配置され、電極としての機能を備え、かつ、フレキシブル性を有するものである。
本発明における対向電極基材のフレキシブル性としては、上述した色素増感型太陽電池用基材のフレキシブル性と同等とすることができるので、ここでの記載は省略する。 5. Next, the counter electrode substrate used in the present invention will be described. The counter electrode substrate used in the present invention is disposed so as to face the dye-sensitized solar cell substrate, has a function as an electrode, and has flexibility.
Since the flexibility of the counter electrode substrate in the present invention can be equivalent to the flexibility of the dye-sensitized solar cell substrate described above, description thereof is omitted here.

本発明に用いられる対向電極基材としては、電極としての機能を有するものであれば特に限定されるものではない。このような対向電極基材としては、金属箔からなるものや、対向基材上に、第２電極層が形成された構成を有するもの等を挙げることができる。   The counter electrode substrate used in the present invention is not particularly limited as long as it has a function as an electrode. Examples of such a counter electrode base material include those made of metal foil and those having a configuration in which a second electrode layer is formed on the counter base material.

本発明に用いられる対向電極基材として金属箔からなるものが用いられる場合は、上述した「４．色素増感型太陽電池用基材 （２）第２の態様」で記載したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   When what consists of metal foil is used as a counter electrode base material used for this invention, it is the same as that of what was described in "4. Base material for dye-sensitized solar cells (2) 2nd aspect" mentioned above. The explanation here is omitted.

次に、上記対向電極基材として対向基材上に第２電極層が形成された構成を有するものを用いる場合、当該第２電極層としては、所望の導電性を有する導電性材料からなるものであれば特に限定されるものではなく、導電性高分子材料や金属酸化物等からなるものを用いることができる。ここで、上記導電性高分子材料や金属酸化物については、上記第１電極層に用いられるものとして説明したものを用いることができる。   Next, when using what has the structure by which the 2nd electrode layer was formed on the opposing base material as said opposing electrode base material, as said 2nd electrode layer, what consists of an electroconductive material which has desired electroconductivity If it is, it will not specifically limit, What consists of a conductive polymer material, a metal oxide, etc. can be used. Here, what was demonstrated as what is used for the said 1st electrode layer can be used about the said conductive polymer material and a metal oxide.

本発明に用いられる第２電極層は、単一の層からなる構成であってもよく、また、複数の層が積層された構成であってもよい。複数の層が積層された構成としては、例えば、仕事関数が互いに異なる材料からなる層を積層する態様や、互いに異なる金属酸化物からなる層を積層する態様を挙げることができる。また、本発明に用いられる第２電極層の厚みは、通常、５ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内が好ましく、特に１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
本発明に用いられる対向基材は、上記色素増感型太陽電池用基材に用いられる基材と同様のものを用いることができるため、ここでの説明は省略する。 The second electrode layer used in the present invention may be composed of a single layer or may be composed of a plurality of layers laminated. Examples of the configuration in which a plurality of layers are laminated include an aspect in which layers made of materials having different work functions are laminated, and an aspect in which layers made of different metal oxides are laminated. The thickness of the second electrode layer used in the present invention is usually preferably in the range of 5 nm to 2000 nm, and particularly preferably in the range of 10 nm to 1000 nm.
Since the opposing base material used for this invention can use the thing similar to the base material used for the said base material for dye-sensitized solar cells, description here is abbreviate | omitted.

また、本発明に用いられる対向電極基材には必要に応じて触媒層が形成されていてもよい。対向電極基材に触媒層が形成されていることにより、本発明の色素増感型太陽電池をより発電効率に優れたものにできる。このような触媒層の例としては、例えば、上記第２電極層上にＰｔを蒸着した態様や、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、ポリスチレンスルフォン酸（ＰＳＳ）、ポリアニリン（ＰＡ）、パラトルエンスルホン酸（ＰＴＳ）およびこれらの混合物から触媒層を形成する態様を挙げることができるが、この限りではない。なお、対向電極基材として対向基材と第２電極層とを有するものが用いられる場合、上記触媒層は第２電極層上に形成されることになる。   Moreover, the catalyst layer may be formed in the counter electrode base material used for this invention as needed. By forming the catalyst layer on the counter electrode substrate, the dye-sensitized solar cell of the present invention can be made more excellent in power generation efficiency. Examples of such a catalyst layer include, for example, an embodiment in which Pt is vapor-deposited on the second electrode layer, polyethylene dioxythiophene (PEDOT), polystyrene sulfonic acid (PSS), polyaniline (PA), paratoluenesulfonic acid. Although the aspect which forms a catalyst layer from (PTS) and these mixtures can be mentioned, it is not this limitation. In addition, when what has a counter base material and a 2nd electrode layer is used as a counter electrode base material, the said catalyst layer will be formed on a 2nd electrode layer.

６．色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の組み合わせ
本発明の色素増感型太陽電池は、上記多孔質層に吸着した色素増感剤が太陽光を受光して励起されることによって働くものである。したがって、色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材の少なくとも一方は、透明性を有する必要がある。よって、本発明においては、色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材の少なくとも一方が透明性を有する基材となるように適宜選択される。本発明においては、色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の両方が透明性を有する基材であってもよいし、色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材のいずれか一方が金属箔からなり、他方が透明性を有する基材であってもよい。 6). Combination of Dye-Sensitized Solar Cell Substrate and Counter Electrode Substrate The dye-sensitized solar cell of the present invention is obtained by exciting the dye-sensitizer adsorbed on the porous layer by receiving sunlight. Work. Therefore, at least one of the dye-sensitized solar cell substrate or the counter electrode substrate needs to have transparency. Therefore, in this invention, it selects suitably so that at least one of the base material for dye-sensitized solar cells or a counter electrode base material may become a base material which has transparency. In the present invention, both the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate may be transparent substrates, or the dye-sensitized solar cell substrate or the counter electrode substrate. Either one may be a metal foil and the other may be a transparent substrate.

本発明においては、上記色素増感型太陽電池用基材が金属箔からなり、かつ、上記対向電極基材が透明性を有する基材であることがより好ましい。上記色素増感型太陽電池用基材が金属箔であることにより、上記多孔質層を焼成することによって上記色素増感型太陽電池用基材上に直接形成することが可能であり、上記色素増感型太陽電池用基材および多孔質層の密着性を高いものとすることができるからである。
また、上記逆構造を有する色素増感型太陽電池においては、光が固体電解質層を通って多孔質層に入るので、固体電解質層での光の損失が懸念される。そこで、固体電解質層を薄くすることが望ましいが、固体電解質層を薄くすると両基材の間隔が狭くなるので、電極間の短絡の危険性が大きくなる。したがって、逆構造の色素増感型太陽電池においては、本発明に用いられる絶縁層の作用効果が高く発揮されることから好ましい。 In the present invention, it is more preferable that the dye-sensitized solar cell substrate is made of a metal foil, and the counter electrode substrate is a transparent substrate. Since the dye-sensitized solar cell substrate is a metal foil, it can be directly formed on the dye-sensitized solar cell substrate by firing the porous layer. This is because the adhesion between the sensitized solar cell substrate and the porous layer can be made high.
Moreover, in the dye-sensitized solar cell having the reverse structure, since light enters the porous layer through the solid electrolyte layer, there is a concern about loss of light in the solid electrolyte layer. Therefore, it is desirable to make the solid electrolyte layer thin. However, if the solid electrolyte layer is made thin, the distance between the two substrates is narrowed, so that the risk of a short circuit between the electrodes increases. Therefore, the dye-sensitized solar cell having an inverse structure is preferable because the effect of the insulating layer used in the present invention is high.

また、本発明においては、上記色素増感型太陽電池用基材が透明性を有する基材であり、かつ、上記対向電極基材が金属箔からなることも好ましい。このような構造の色素増感型太陽電池は、上述した絶縁層を有することにより、上記色素増感型太陽電池内部での短絡をより効果的に防止することが可能となる。   Moreover, in this invention, it is also preferable that the said base material for dye-sensitized solar cells is a base material which has transparency, and the said counter electrode base material consists of metal foil. The dye-sensitized solar cell having such a structure can more effectively prevent a short circuit inside the dye-sensitized solar cell by having the above-described insulating layer.

７．その他の部材
本発明の色素増感型太陽電池は、上述した絶縁層、固体電解質層、多孔質層、色素増感型太陽電池用基材、および対向電極基材を有するものであれば特に限定されるものではなく、必要な部材を適宜追加することができる。このような部材としては、上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材を対向させて貼り合わせる際に、上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の外側に配置することにより、両基材を固定する固定部材等が挙げられる。 7). Other Members The dye-sensitized solar cell of the present invention is particularly limited as long as it has the above-described insulating layer, solid electrolyte layer, porous layer, dye-sensitized solar cell substrate, and counter electrode substrate. However, necessary members can be appropriately added. Such a member is disposed outside the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate when the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate are bonded to face each other. By doing so, a fixing member or the like for fixing both base materials can be mentioned.

このような固定部材としては、貼り合わせを行った上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の貼り合わせ位置にずれ等を生じさせることなく、固定することができるものであれば特に限定されるものではなく、一般的な基材どうしの貼り合わせの際に用いられる固定部材を用いることができる。このような固定部材の材料としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状（線状）低密度ポリエチレン（マルチサイト触媒を使用して重合したポリマー、ＬＬＤＰＥ）、メタロセン触媒（シングルサイト触媒）使用して重合したエチレンーα・オレフイン共重合体、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン系樹脂、エチレンー酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、熱可塑性ポリエステル系樹脂、熱可塑性ポリアミド系樹脂、その他等の熱可塑性樹脂の１種ないし２種以上を使用することができる。   As such a fixing member, any member that can be fixed without causing a shift or the like in the bonding position of the bonded dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate is used. It does not specifically limit and the fixing member used in the case of bonding of common base materials can be used. As the material of such a fixing member, low density polyethylene (LDPE), linear (linear) low density polyethylene (polymer polymerized using a multisite catalyst, LLDPE), metallocene catalyst (single site catalyst) is used. Polymerized ethylene-α-olefin copolymer, medium density polyethylene (MDPE), high density polyethylene (HDPE), polypropylene resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer resin, ethylene-acrylic acid copolymer, thermoplastic One or more types of thermoplastic resins such as polyester resins, thermoplastic polyamide resins, and the like can be used.

Ｂ．色素増感型太陽電池モジュール
本発明の色素増感型太陽電池モジュールは、「Ａ．色素増感型太陽電池」の項で記載した色素増感型太陽電池が複数個連結されてなることを特徴とするものである。 B. Dye-sensitized solar cell module The dye-sensitized solar cell module of the present invention comprises a plurality of dye-sensitized solar cells described in the section “A. Dye-sensitized solar cell”. It is what.

本発明の色素増感型太陽電池モジュールについて図を用いて説明する。図８は、本発明の色素増感型太陽電池モジュールの一例を示す概略断面図である。本発明の色素増感型太陽電池モジュール３０は、基材１ａおよび第１電極層１ｂを有し、第１電極層１ｂ上に色素増感剤が表面に坦持された金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層４が形成されている色素増感型太陽電池用基材１と、色素増感型太陽電池用基材１に対向するように配置され、電極としての機能を備えた対向電極基材２と、色素増感型太陽電池用基材１および対向電極基材２の間に形成され、多孔質層４と接するように形成された固体電解質層３と、色素増感型太陽電池用基材１および対向電極基材２の表面上の形成された絶縁層５とを有する色素増感型太陽電池１０が並列に複数連結されているものである。
なお、図示しないが、本発明の色素増感型太陽電池モジュールとしては、色素増感型太陽電池が直列に複数連結されていてもよい。 The dye-sensitized solar cell module of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing an example of the dye-sensitized solar cell module of the present invention. The dye-sensitized solar cell module 30 of the present invention includes a base material 1a and a first electrode layer 1b, and metal oxide semiconductor fine particles having a dye sensitizer supported on the surface of the first electrode layer 1b. A dye-sensitized solar cell substrate 1 on which a porous layer 4 is formed, and a counter electrode group disposed so as to face the dye-sensitized solar cell substrate 1 and having a function as an electrode A solid electrolyte layer 3 formed between the material 2, the dye-sensitized solar cell substrate 1 and the counter electrode substrate 2 so as to be in contact with the porous layer 4; and a dye-sensitized solar cell A plurality of dye-sensitized solar cells 10 having a base material 1 and an insulating layer 5 formed on the surface of the counter electrode base material 2 are connected in parallel.
Although not shown, as the dye-sensitized solar cell module of the present invention, a plurality of dye-sensitized solar cells may be connected in series.

本発明によれば、上述した色素増感型太陽電池を複数個連結されてなることにより、内部短絡の発生が抑制された色素増感型太陽電池モジュールとすることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can be set as the dye-sensitized solar cell module by which generation | occurrence | production of an internal short circuit was suppressed by connecting two or more dye-sensitized solar cells mentioned above.

本発明に用いられる色素増感型太陽電池については、「Ａ．色素増感型太陽電池」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。   The dye-sensitized solar cell used in the present invention can be the same as that described in the section “A. Dye-sensitized solar cell”, and thus description thereof is omitted here.

本発明において、複数個の色素増感型太陽電池が連結された態様としては、本発明の色素増感型太陽電池モジュールにより所望の起電力を得ることができるものであれば特に限定されるものではない。このような態様としては、個々の色素増感型太陽電池が直列に連結された態様であってもよく、あるいは並列で連結されたものであってもよい。   In the present invention, a mode in which a plurality of dye-sensitized solar cells are connected is particularly limited as long as a desired electromotive force can be obtained by the dye-sensitized solar cell module of the present invention. is not. Such an embodiment may be an embodiment in which individual dye-sensitized solar cells are connected in series, or may be connected in parallel.

Ｃ．色素増感型太陽電池の製造方法
本発明の色素増感型太陽電池の製造方法は、電極としての機能を備え、フレキシブル性を有し、かつ、色素増感剤が表面に坦持された金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層が一方の表面上に形成される色素増感型太陽電池用基材と、上記色素増感型太陽電池用基材に対向するように配置され、電極としての機能を備え、かつ、フレキシブル性を有する対向電極基材とを、上記色素増感型太陽電池用基材または上記対向電極基材の少なくとも一方が透明性を有する基材として準備した後、上記色素増感型太陽電池用基材上に上記多孔質層を形成する多孔質層形成工程、上記多孔質層上に接するように固体電解質層を形成する固体電解質層形成工程、および、上記色素増感型太陽電池用基材または上記対向電極基材の少なくとも一方の表面上の、上記多孔質層が形成される多孔質層形成領域に対応する領域の周囲で、かつ、上記色素増感型太陽電池用基材および上記対向電極基材を貼り合わせた際に上記色素増感型太陽電池用基材および上記対向電極基材が対向する領域に、絶縁層を形成する絶縁層形成工程、の各工程を順不同で行い、その後、上記色素増感型太陽電池用基材と上記対向電極基材とを上記多孔質層および電解質層を挟持するように対向させて貼り合わせる貼り合わせ工程を有することを特徴とする製造方法である。 C. Manufacturing method of dye-sensitized solar cell The manufacturing method of the dye-sensitized solar cell of the present invention is a metal having a function as an electrode, having flexibility, and having a dye-sensitizing agent supported on the surface. A porous layer containing oxide semiconductor fine particles is disposed on one surface so as to face the dye-sensitized solar cell substrate and the dye-sensitized solar cell substrate. After preparing the counter electrode base material having a function and flexibility as the base material for the dye-sensitized solar cell or the counter electrode base material having transparency, the dye A porous layer forming step for forming the porous layer on a substrate for sensitized solar cells, a solid electrolyte layer forming step for forming a solid electrolyte layer so as to be in contact with the porous layer, and the dye sensitization Type solar cell substrate or the above counter electrode group At least one surface of the material, around the region corresponding to the porous layer forming region where the porous layer is formed, and pasting the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate When combined, the steps of forming an insulating layer in the region where the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate face each other are performed in random order, and then the dye-sensitized And a bonding step in which the substrate for a solar cell and the counter electrode substrate are bonded to each other so as to sandwich the porous layer and the electrolyte layer.

本発明の色素増感型太陽電池の製造方法においては、上記多孔質層形成工程、固体電解質層形成工程、および絶縁層形成工程を順不同で行うことが可能である。したがって、製造される色素増感型太陽電池の形状に合わせて上記の各工程の順番を調整することが可能である。以下、本発明の色素増感型太陽電池の製造方法について図を用いて説明する。   In the method for producing a dye-sensitized solar cell of the present invention, the porous layer forming step, the solid electrolyte layer forming step, and the insulating layer forming step can be performed in any order. Therefore, it is possible to adjust the order of the above steps according to the shape of the dye-sensitized solar cell to be manufactured. Hereafter, the manufacturing method of the dye-sensitized solar cell of this invention is demonstrated using figures.

図９は、本発明の色素増感型太陽電池の製造方法の一例を示す工程図である。図９に示すように、本発明の色素増感型太陽電池の製造方法は、金属箔からなる色素増感型太陽電池用基材１と、上記色素増感型太陽電池用基材１に対向するように配置され、対向基材２ａおよび第２電極層２ｂを有する対向電極基材２とを準備（図９（ａ））した後、色素増感型太陽電池用基材１上に、表面に色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層４を形成する多孔質層形成工程（図９（ｂ））、多孔質層４上に固体電解質層３を形成する固体電解質層形成工程（図９（ｃ））、色素増感型太陽電池用基材１上の、多孔質層４が形成される多孔質層形成領域Ｔの周囲で、かつ、色素増感型太陽電池用基材１および対向電極基材２を貼り合わせた際に色素増感型太陽電池用基材１および対向電極基材２が対向する領域に、絶縁層５を形成する絶縁層形成工程（図９（ｄ））を行った後、色素増感型太陽電池用基材１と、対向電極基材２の第２電極層２ｂ側とを、多孔質層４および固体電解質層３を挟持するように対向させて貼り合わせる貼り合わせ工程（図９（ｅ））とを有する製造方法である。   FIG. 9 is a process diagram showing an example of a method for producing a dye-sensitized solar cell of the present invention. As shown in FIG. 9, the method for producing a dye-sensitized solar cell of the present invention is opposed to the dye-sensitized solar cell substrate 1 made of a metal foil and the dye-sensitized solar cell substrate 1. The counter electrode substrate 2 having the counter substrate 2a and the second electrode layer 2b is prepared (FIG. 9A), and then the surface of the dye-sensitized solar cell substrate 1 is prepared. A porous layer forming step (FIG. 9B) for forming a porous layer 4 containing metal oxide semiconductor fine particles having a dye sensitizer carried thereon, and forming a solid electrolyte layer 3 on the porous layer 4 Solid electrolyte layer forming step (FIG. 9C), around the porous layer forming region T on which the porous layer 4 is formed on the dye-sensitized solar cell substrate 1, and the dye-sensitized type The region where the dye-sensitized solar cell substrate 1 and the counter electrode substrate 2 face each other when the solar cell substrate 1 and the counter electrode substrate 2 are bonded together. Then, after performing the insulating layer forming step (FIG. 9D) for forming the insulating layer 5, the dye-sensitized solar cell substrate 1 and the second electrode layer 2b side of the counter electrode substrate 2 are formed. And a bonding step (FIG. 9 (e)) in which the porous layer 4 and the solid electrolyte layer 3 are bonded so as to face each other.

また、図１０は、本発明の色素増感型太陽電池の製造方法の他の一例を示す工程図である。図１０に示すように、本発明の色素増感型太陽電池の製造方法は、金属箔からなる色素増感型太陽電池用基材１と、色素増感型太陽電池用基材１に対向するように配置され、対向基材２ａおよび第２電極層２ｂを有する対向電極基材２とを準備（図１０（ａ））した後、対向電極基材２の第２電極層２ｂ上に、多孔質層４が形成される多孔質層形成領域Ｔに対応する領域の周囲で、かつ、色素増感型太陽電池用基材１および対向電極基材２を貼り合わせた際に色素増感型太陽電池用基材１および対向電極基材２が対向する領域に、絶縁層５を形成する絶縁層形成工程（図１０（ｂ））と、色素増感型太陽電池用基材１上に、表面に色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層４を形成する多孔質層形成工程（図１０（ｂ））と、上記多孔質層４上に固体電解質層３を形成する固体電解質層形成工程（図１０（ｃ））と、上記色素増感型太陽電池用基材１と、対向電極基材２の第２電極層２ｂ側とを、多孔質層４および固体電解質層３を挟持するように対向させて貼り合わせる貼り合わせ工程（図１０（ｄ））とを有する製造方法である。   Moreover, FIG. 10 is process drawing which shows another example of the manufacturing method of the dye-sensitized solar cell of this invention. As shown in FIG. 10, the method for producing a dye-sensitized solar cell of the present invention faces the dye-sensitized solar cell substrate 1 made of a metal foil and the dye-sensitized solar cell substrate 1. And the counter electrode substrate 2 having the counter substrate 2a and the second electrode layer 2b prepared (FIG. 10 (a)), and then porous on the second electrode layer 2b of the counter electrode substrate 2 When the dye-sensitized solar cell substrate 1 and the counter electrode substrate 2 are bonded together around the region corresponding to the porous layer forming region T on which the porous layer 4 is formed, the dye-sensitized solar cell An insulating layer forming step (FIG. 10B) for forming an insulating layer 5 in a region where the battery substrate 1 and the counter electrode substrate 2 face each other, and a surface on the dye-sensitized solar cell substrate 1 A porous layer forming step for forming a porous layer 4 containing metal oxide semiconductor fine particles carrying a dye sensitizer on the substrate (FIG. 10B) A solid electrolyte layer forming step for forming the solid electrolyte layer 3 on the porous layer 4 (FIG. 10C), the dye-sensitized solar cell substrate 1, and the counter electrode substrate 2 This is a manufacturing method having a bonding step (FIG. 10D) in which the two-electrode layer 2 b side is bonded to face each other so as to sandwich the porous layer 4 and the solid electrolyte layer 3.

また、図示しないが、本発明においては、多孔質形成工程および固体電解質形成工程の前に、色素増感型太陽電池用基材上に絶縁層を形成してもよい。また、図９および図１０においては、色素増感型太陽電池用基材として金属箔を用いた場合について例示しているが、色素増感型太陽電池用基材として、基材および基材上に形成された第１電極層を有する色素増感型太陽電池用基材を用いてもよい。また、上記色素増感型太陽電池用基材が透明性を有する場合は、対向電極基材としては金属箔からなるものを用いてもよいし、対向基材および第２電極層を有する対向電極基材を用いてもよい。   Although not shown, in the present invention, an insulating layer may be formed on the dye-sensitized solar cell substrate before the porous formation step and the solid electrolyte formation step. 9 and 10 exemplify the case where a metal foil is used as the dye-sensitized solar cell base material, the dye-sensitized solar cell base material includes You may use the base material for dye-sensitized solar cells which has the 1st electrode layer formed in this. When the dye-sensitized solar cell substrate has transparency, the counter electrode substrate may be made of a metal foil, or the counter electrode having the counter substrate and the second electrode layer. A substrate may be used.

本発明によれば、内部短絡を生じない色素増感型太陽電池を容易に製造することが可能となる。また、本発明によれば、固体電解質層形成工程および絶縁層形成工程により、固体電解質層および絶縁層が形成されるため、上記貼り合わせ工程において、上記色素増感型太陽電池用基材と対向電極基材とを貼り合わせる際の貼り合わせ位置に高い精度を必要としないことから、色素増感型太陽電池を容易に製造することができる。
また、本発明によれば、シール剤により電解質層を封止する工程を有さないことから、多孔質層が形成された色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材をシール剤で封止したのち、電解質を注入して電解質層を形成する従来の色素増感型太陽電池の製造方法に比べ、容易に色素増感型太陽電池を製造することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to manufacture easily the dye-sensitized solar cell which does not produce an internal short circuit. Further, according to the present invention, since the solid electrolyte layer and the insulating layer are formed by the solid electrolyte layer forming step and the insulating layer forming step, the substrate is opposed to the dye-sensitized solar cell substrate in the bonding step. Since high accuracy is not required at the bonding position when the electrode substrate is bonded, a dye-sensitized solar cell can be easily manufactured.
Moreover, according to the present invention, since there is no step of sealing the electrolyte layer with a sealing agent, the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate on which the porous layer is formed are sealed with the sealing agent. After sealing, a dye-sensitized solar cell can be easily manufactured as compared with a conventional method for manufacturing a dye-sensitized solar cell in which an electrolyte is injected to form an electrolyte layer.

本発明に用いられる色素増感型太陽電池用基材、対向電極基材、および、色素増感型太陽電池用基材と対向電極基材との組み合わせについては、「Ａ．色素増感型太陽電池」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   The dye-sensitized solar cell substrate, the counter electrode substrate, and the combination of the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate used in the present invention are described in “A. Dye-sensitized solar cell”. Since it can be the same as that described in the section of “Battery”, the description is omitted here.

以下、本発明における多孔質層形成工程、固体電解質層形成工程、絶縁層形成工程、および貼り合わせ工程について説明する。   Hereinafter, the porous layer forming step, the solid electrolyte layer forming step, the insulating layer forming step, and the bonding step in the present invention will be described.

１．多孔質層形成工程
本工程は、上記色素増感型太陽電池用基材上に、上記多孔質層を形成する工程である。 1. Porous layer forming step This step is a step of forming the porous layer on the dye-sensitized solar cell substrate.

本工程に用いられる多孔質層の形成方法としては、上記色素増感型太陽電池用基材上に所望する多孔質層を形成することができる方法であれば特に限定されない。具体的には、上記色素増感型太陽電池用基材として金属箔を用い、上記金属箔上に、上記多孔質層を焼成して形成する方法（以下、第３の態様とする。）、上記色素増感型太陽電池用基材上に多孔質層を形成する多孔質層形成用組成物をパターン状に塗布することによって多孔質層を形成する方法（以下、第４の態様とする。）、および耐熱基板上に多孔質層を形成した後、上記多孔質層を上記色素増感型太陽電池用基材に配置し、次いで耐熱基板を剥離することにより多孔質層を形成する方法（転写法）（以下、第５の態様とする。）の３つの態様が挙げられる。以下、各態様について説明する。   The method for forming the porous layer used in this step is not particularly limited as long as a desired porous layer can be formed on the dye-sensitized solar cell substrate. Specifically, a metal foil is used as the substrate for the dye-sensitized solar cell, and the porous layer is baked and formed on the metal foil (hereinafter referred to as a third aspect). A method for forming a porous layer by applying a porous layer forming composition for forming a porous layer on the dye-sensitized solar cell substrate in a pattern (hereinafter referred to as a fourth embodiment). ), And a method for forming a porous layer by disposing the porous layer on the dye-sensitized solar cell substrate and then peeling the heat-resistant substrate after forming the porous layer on the heat-resistant substrate ( (Transfer method) (hereinafter referred to as the fifth embodiment). Hereinafter, each aspect will be described.

（１）第３の態様
本態様の多孔質層の形成方法は、上記色素増感型太陽電池用基材として金属箔を用い、上記金属箔上に、上記多孔質層を焼成して形成する方法である。 (1) 3rd aspect The formation method of the porous layer of this aspect uses a metal foil as said base material for dye-sensitized solar cells, forms the said porous layer by baking on the said metal foil. Is the method.

本態様に用いられる金属箔としては、多孔質層を焼成する際の焼成温度に耐え得る耐熱性を有するものであれば特に限定されるものではない。
また、本態様においては上記色素増感型太陽電池用基材として金属箔が用いられることから、上記対向電極基材としては透明性を有する基材が準備される。 The metal foil used in this embodiment is not particularly limited as long as it has heat resistance that can withstand the firing temperature when firing the porous layer.
Moreover, in this aspect, since a metal foil is used as the base material for the dye-sensitized solar cell, a transparent base material is prepared as the counter electrode base material.

ここで、「Ａ．色素増感型太陽電池」の項で説明したように、逆構造の色素増感型太陽電池においては、光が固体電解質層を通って多孔質層に入るので、固体電解質層での光の損失が懸念される。そこで、固体電解質層を薄くすることが望ましいが、固体電解質層を薄くすると両基材の間隔が狭くなるので、電極間の短絡の危険性が大きくなる。したがって、逆構造の色素増感型太陽電池においては、後述する絶縁層形成工程により形成される絶縁層の作用効果が高く発揮されるものであることから、本態様において、色素増感型太陽電池用基材として金属箔を用いて、多孔質層を形成することは好ましい。。
また、金属箔は、耐熱温度が高いことから、多孔質層に用いられる材料の選択の幅が広がる、金属箔および多孔質層の密着性が良好であるといった利点も有する。 Here, as described in the section of “A. Dye-sensitized solar cell”, in the dye-sensitized solar cell having an inverted structure, light enters the porous layer through the solid electrolyte layer. There is concern about the loss of light in the layers. Therefore, it is desirable to make the solid electrolyte layer thin. However, if the solid electrolyte layer is made thin, the distance between the two substrates is narrowed, so that the risk of a short circuit between the electrodes increases. Therefore, in the dye-sensitized solar cell having the reverse structure, the effect of the insulating layer formed by the insulating layer forming step described later is highly exhibited. Therefore, in this embodiment, the dye-sensitized solar cell is used. It is preferable to form a porous layer using a metal foil as a base material for a substrate. .
In addition, since the metal foil has a high heat-resistant temperature, the metal foil has an advantage that the range of selection of materials used for the porous layer is widened and the adhesion between the metal foil and the porous layer is good.

本態様の多孔質層の形成方法においては、まず、金属酸化物半導体微粒子、バインダー樹脂、および溶媒からなる多孔質層形成用塗工液が調製される。次に、金属箔上に調製された多孔質層形成用塗工液を所望の膜厚で塗布して多孔質層形成用塗布膜を形成し、上記多孔質層形成用塗布膜を焼成してバインダー樹脂を熱分解させることによって多孔質層形成用層を形成する。次に上記多孔質層形成用層の表面に色素増感剤を付着させることにより多孔質層が形成される。   In the method for forming a porous layer of this embodiment, first, a coating liquid for forming a porous layer comprising metal oxide semiconductor fine particles, a binder resin, and a solvent is prepared. Next, the porous layer forming coating solution prepared on the metal foil is applied in a desired thickness to form a porous layer forming coating film, and the porous layer forming coating film is fired. A porous layer forming layer is formed by thermally decomposing the binder resin. Next, a porous layer is formed by attaching a dye sensitizer to the surface of the porous layer forming layer.

本態様に用いられる金属酸化物半導体微粒子については、「Ａ．色素増感型太陽電池」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   The metal oxide semiconductor fine particles used in this embodiment can be the same as those described in the section “A. Dye-sensitized solar cell”, and thus the description thereof is omitted here.

上記多孔質層形成用塗工液に用いられるバインダー樹脂としては、焼成により熱分解されるものであれば特に限定されるものではない。このようなバインダー樹脂としては、例えば、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂などのほか、ポリエチレングリコールのような多価アルコール類等を挙げることができる。   The binder resin used for the porous layer forming coating solution is not particularly limited as long as it is thermally decomposed by firing. Examples of such binder resins include cellulose resins, polyester resins, polyamide resins, polyacrylate resins, polyacryl resins, polycarbonate resins, polyurethane resins, polyolefin resins, polyvinyl acetal resins, fluorine In addition to the base resin and polyimide resin, polyhydric alcohols such as polyethylene glycol can be used.

また、上記多孔質層形成用塗工液に用いられる溶媒としては、上記バインダー樹脂を所望量溶解又は分散できるものであれば特に限定されるものではない。このような溶媒としては、水またはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ターピネオール、ジクロロメタン、アセトン、アセトニトリル、酢酸エチル、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の各種溶剤を挙げることができる。   Further, the solvent used in the porous layer forming coating solution is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the binder resin in a desired amount. Examples of such a solvent include water and various solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, propylene glycol monomethyl ether, terpineol, dichloromethane, acetone, acetonitrile, ethyl acetate, and tert-butyl alcohol.

上記多孔質層形成用塗工液の塗布方法は、金属箔上に多孔質層形成用塗工液を所望の膜厚で均一に、パターン状に塗布することが可能であれば、特に限定されず、一般的な塗布方法と同様とすることができる。ここで、一般的な塗布方法としては、例えば、ダイコート、グラビアコート、グラビアリバースコート、ロールコート、リバースロールコート、バーコート、ブレードコート、ナイフコート、エアナイフコート、スロットダイコート、スライドダイコート、ディップコート、マイクロバーコート、マイクロバーリバースコート、オフセットコート、スクリーン印刷（ロータリー方式）等を挙げることができる。   The method for applying the coating liquid for forming a porous layer is not particularly limited as long as the coating liquid for forming a porous layer can be uniformly applied in a pattern with a desired film thickness on a metal foil. However, it can be the same as a general coating method. Here, as a general application method, for example, die coating, gravure coating, gravure reverse coating, roll coating, reverse roll coating, bar coating, blade coating, knife coating, air knife coating, slot die coating, slide die coating, dip coating, Examples thereof include micro bar coating, micro bar reverse coating, offset coating, and screen printing (rotary method).

本態様において、金属箔上に形成される多孔質層形成用塗布膜の膜厚としては、所望する膜厚の多孔質層を形成することができる膜厚であれば特に限定されるものではないが、０．５μｍ〜５０μｍの範囲内、なかでも２μｍ〜３０μｍの範囲内、特に、５μｍ〜２０μｍの範囲内であることが好ましい。上記多孔質層形成用塗布膜の膜厚が上記範囲に満たない場合、もしくは上記範囲を超える場合は、多孔質層を所望する膜厚で形成するのが困難であるからである。   In this embodiment, the thickness of the coating film for forming a porous layer formed on the metal foil is not particularly limited as long as it can form a porous layer having a desired thickness. Is preferably in the range of 0.5 μm to 50 μm, more preferably in the range of 2 μm to 30 μm, and particularly preferably in the range of 5 μm to 20 μm. This is because when the thickness of the coating film for forming the porous layer is less than the above range or exceeds the above range, it is difficult to form the porous layer with a desired thickness.

本態様においては、上記多孔質層形成用塗布膜を焼成する前に、多孔質層形成用塗布膜を加圧してもよい。多孔質層形成用塗布膜を加圧することで、形成される多孔質層と色素増感型太陽電池用基材との密着性を高めることができるからである。上記多孔質層形成用塗布膜の加圧方法については、一般的な色素増感型太陽電池の製造の際に用いられるものと同様とすることができるのでここでの記載は省略する。   In this embodiment, the porous layer forming coating film may be pressurized before firing the porous layer forming coating film. This is because pressurization of the porous layer-forming coating film can improve the adhesion between the formed porous layer and the dye-sensitized solar cell substrate. The method for pressurizing the coating film for forming the porous layer can be the same as that used in the production of a general dye-sensitized solar cell, and thus description thereof is omitted here.

本態様における多孔質層形成用塗布膜の焼成方法としては、加熱ムラなく一様に焼成できる方法であれば特に限定されず、公知の焼成方法を用いることができる。   The method for firing the coating film for forming the porous layer in this embodiment is not particularly limited as long as it can be uniformly fired without uneven heating, and a known firing method can be used.

本態様における焼成温度は、多孔質層形成用塗布膜に含まれるバインダー樹脂を熱分解することができる温度であれば特に限定されるものではなく、バインダー樹脂の熱分解温度に応じて適宜決定することができるものである。なかでも、２５０℃〜５５０℃の範囲内、なかでも３５０℃〜５５０℃の範囲内、特に４００℃〜５５０℃の範囲内であることが好ましい。   The firing temperature in this embodiment is not particularly limited as long as it is a temperature at which the binder resin contained in the coating film for forming a porous layer can be thermally decomposed, and is appropriately determined according to the thermal decomposition temperature of the binder resin. It is something that can be done. In particular, it is preferably in the range of 250 ° C. to 550 ° C., in particular in the range of 350 ° C. to 550 ° C., particularly in the range of 400 ° C. to 550 ° C.

本態様に用いられる色素増感剤を上記多孔質層形成用層表面に付着させる方法としては、本態様の多孔質層の形成方法により形成された多孔質層が色素増感型太陽電池に用いられた際に、色素増感剤が太陽光を受光することができるものとすることができるのであれば特に限定されず、一般的な色素増感型太陽電池を製造する際に用いられる方法と同様とすることができる。   As a method for adhering the dye sensitizer used in this embodiment to the surface of the porous layer forming layer, the porous layer formed by the porous layer forming method of this embodiment is used for a dye-sensitized solar cell. The dye sensitizer is not particularly limited as long as the dye sensitizer can receive sunlight, and a method used in manufacturing a general dye-sensitized solar cell; The same can be said.

本態様に用いられる色素増感剤については、「Ａ．色素増感型太陽電池」の項で記載したものと同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。   The dye sensitizer used in this embodiment can be the same as that described in the section of “A. Dye-sensitized solar cell”, and thus description thereof is omitted here.

（２）第４の態様
本態様の多孔質層の形成方法は、上記色素増感型太陽電池用基材上に多孔質層を形成する多孔質層形成用組成物をパターン状に塗布することによって多孔質層を形成する方法である。また、本態様においては、色素増感型太陽電池用基材の耐熱温度以下で熱処理（以下、単に熱処理と称する場合がある。）を行ってもよいものとする。 (2) Fourth Aspect The method for forming a porous layer of this aspect is to apply the porous layer forming composition for forming a porous layer in a pattern on the dye-sensitized solar cell substrate. This is a method for forming a porous layer. In this embodiment, heat treatment (hereinafter sometimes simply referred to as heat treatment) may be performed at a temperature lower than the heat resistant temperature of the dye-sensitized solar cell substrate.

本態様用いられる色素増感型太陽電池用基材としては、金属箔からなるものであってもよいし、基材および基材上に形成された第１電極層からなるものであってもよい。また、上記基材としては、厚みの薄いガラス基材、樹脂フィルム等を挙げることができる。
また、上記対向電極基材については、色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材の少なくとも一方が透明性を有する基材として準備すればよい。 The dye-sensitized solar cell substrate used in this embodiment may be composed of a metal foil, or may be composed of a substrate and a first electrode layer formed on the substrate. . Examples of the substrate include a thin glass substrate and a resin film.
The counter electrode substrate may be prepared as a substrate in which at least one of the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate has transparency.

本態様の多孔質層の形成方法においては、まず、金属酸化物半導体微粒子および溶媒を含む多孔質層形成用組成物を塗布して乾燥させることにより多孔質層形成用層を形成し、次いで多孔質層形成用層に色素増感剤を付着させることによって多孔質層を形成する。   In the porous layer forming method of this embodiment, first, a porous layer forming layer is formed by applying and drying a porous layer forming composition containing metal oxide semiconductor fine particles and a solvent, and then forming a porous layer. A porous layer is formed by attaching a dye sensitizer to the layer for forming a quality layer.

上記多孔質層形成用組成物に用いられる金属酸化物半導体微粒子については、「Ａ．色素増感型太陽電池」の項で記載したものと同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。   The metal oxide semiconductor fine particles used in the porous layer forming composition can be the same as those described in the section of “A. Dye-sensitized solar cell”, and thus description thereof is omitted. To do.

また、上記溶媒としては、上記金属酸化物半導体微粒子を分散でき、樹脂成分を溶解又は分散させることができ、かつ、自然乾燥または熱処理により除去することが可能であれば特に限定されるものではない。このような溶媒としては、水や、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン等を用いることができるがこれに限らない。二種類以上の溶剤を混合して用いても良い。成膜後の揮発分の環境への影響等の点から水やアルコール系溶剤を用いることがさらに望ましい。   The solvent is not particularly limited as long as the metal oxide semiconductor fine particles can be dispersed, the resin component can be dissolved or dispersed, and can be removed by natural drying or heat treatment. . Examples of such a solvent include, but are not limited to, water, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, toluene, xylene, and the like. Two or more kinds of solvents may be mixed and used. It is more desirable to use water or an alcohol-based solvent from the viewpoint of the influence of volatile components after film formation on the environment.

上記多孔質層形成用組成物の塗布方法、および多孔質層形成用組成物の塗膜の膜厚としては、上記色素増感型太陽電池用基材上に所望する膜厚で均一に形成することが可能であれば特に限定されるものではなく、「（１）第３の態様」の項で記載した多孔質層形成用塗工液の塗布方法および多孔質層形成用塗膜の膜厚と同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。   As the coating method of the porous layer forming composition and the film thickness of the coating film of the porous layer forming composition, it is uniformly formed with a desired film thickness on the dye-sensitized solar cell substrate. It is not particularly limited as long as it is possible, and the coating method for the porous layer forming coating liquid and the film thickness of the porous layer forming coating film described in the section “(1) Third aspect” The description is omitted here.

本態様における色素増感剤、および上記多孔質層形成用層に色素増感剤を付着させる方法については、「（１）第３の態様」の項で説明した方法と同様とすることができるのでここでの記載は省略する。   The dye sensitizer in this embodiment and the method of attaching the dye sensitizer to the porous layer forming layer can be the same as the method described in the section “(1) Third embodiment”. Therefore, the description here is omitted.

（３）第５の態様
本態様の多孔質層の形成方法は、耐熱基板上で多孔質層を焼成して形成した後、上記多孔質層を上記色素増感型太陽電池用基材に配置し、次いで耐熱基板を剥離することにより多孔質層を形成する方法（転写法）である。 (3) Fifth Aspect The method for forming a porous layer of this aspect is that the porous layer is baked and formed on a heat resistant substrate, and then the porous layer is disposed on the dye-sensitized solar cell substrate. Next, the porous layer is formed by peeling the heat-resistant substrate (transfer method).

本態様の多孔質層の形成方法においては、耐熱基板上で多孔質層を焼成によって形成し、これを色素増感型太陽電池用基材上に配置することができるのであれば特に限定されるものではないが、上記多孔質層上に第１電極層を形成し、上記第１電極層上に基材を接着した後、耐熱基板を剥離することが好ましい。これにより、多孔質層と色素増感型太陽電池基材との密着性の高い色素増感型太陽電池を製造することができるからである。   The method for forming a porous layer of the present embodiment is particularly limited as long as the porous layer is formed by baking on a heat-resistant substrate and can be disposed on the dye-sensitized solar cell substrate. Although not a thing, after forming a 1st electrode layer on the said porous layer and adhere | attaching a base material on the said 1st electrode layer, it is preferable to peel a heat-resistant board | substrate. This is because a dye-sensitized solar cell with high adhesion between the porous layer and the dye-sensitized solar cell substrate can be produced.

また、上記の観点から、本態様に用いられる色素増感型太陽電池用基材としては、基材と、基材上に形成された第１電極層からなるものであることが好ましい。また、本態様に用いられる対向電極基材としては、上記色素増感型太陽電池基材または対向電極基材の少なくとも一方が、透明性を有する基材として準備すればよい。   From the above viewpoint, the dye-sensitized solar cell base material used in this embodiment is preferably a base material and a first electrode layer formed on the base material. Moreover, as a counter electrode base material used for this aspect, what is necessary is just to prepare at least one of the said dye-sensitized solar cell base material or a counter electrode base material as a base material which has transparency.

本態様に用いられる耐熱基板としては、所望の耐熱性を有するものであれば特に限定されない。上記耐熱基板上で多孔質層を形成する際には高温の焼成処理がなされることが一般的であることから、本発明に用いられる耐熱基板としては、上記多孔質層を形成する際に行われる焼成処理時の加熱温度に耐え得る耐熱性を有するものが好ましい。このような耐熱基板としては、一般的な色素増感型太陽電池の製造において用いられるものと同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。   The heat resistant substrate used in this embodiment is not particularly limited as long as it has desired heat resistance. When a porous layer is formed on the heat-resistant substrate, a high-temperature baking process is generally performed. Therefore, as the heat-resistant substrate used in the present invention, the porous layer is formed when the porous layer is formed. What has the heat resistance which can endure the heating temperature at the time of the calcination process is called. Since such a heat-resistant substrate can be the same as that used in the production of a general dye-sensitized solar cell, description thereof is omitted here.

また、上記耐熱基板上に多孔質層を形成する方法としては、「（１）第３の態様」において、金属箔上に多孔質層を形成する際に用いた方法と同様とすることができるのでここでの記載は省略する。   Further, the method for forming the porous layer on the heat-resistant substrate can be the same as the method used in forming the porous layer on the metal foil in “(1) Third aspect”. Therefore, the description here is omitted.

本態様において、上記多孔質層上に第１電極層を形成する方法としては、上記多孔質層上に所望する膜厚で均一に第１電極層を形成することができるのであれば特に限定されるものではなく、一般的な電極層の形成方法と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。また、本態様に用いられる第１電極層の材料等については、「Ａ．色素増感型太陽電池」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   In this embodiment, the method for forming the first electrode layer on the porous layer is not particularly limited as long as the first electrode layer can be uniformly formed with a desired film thickness on the porous layer. However, since it can be the same as a general method of forming an electrode layer, description thereof is omitted here. In addition, the material and the like of the first electrode layer used in this embodiment can be the same as those described in the section “A. Dye-sensitized solar cell”, and thus description thereof is omitted here.

本態様において、上記第１電極層上に基材を接着させる方法としては、所望する接着力をもって基材および第１電極層を接着させることができる方法であれば特に限定されるものではなく、通常は接着層を介して基材および第１電極層を接着させる方法が用いられる。   In this embodiment, the method for adhering the base material on the first electrode layer is not particularly limited as long as it can adhere the base material and the first electrode layer with a desired adhesive force. Usually, a method of bonding the base material and the first electrode layer through an adhesive layer is used.

上記接着層としては、一般的な色素増感型太陽電池の製造の際に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   Since the adhesive layer can be the same as that used in the production of a general dye-sensitized solar cell, description thereof is omitted here.

また、上記耐熱基板の剥離方法としては、上記多孔質層を破損することなく耐熱基板を剥離することができるのであれば特に限定されず、一般的な剥離方法を用いることができる。また本工程においては、耐熱基板を機械的研磨除去や、エッチングなどによる化学的除去により剥離することもできる。   Further, the peeling method of the heat resistant substrate is not particularly limited as long as the heat resistant substrate can be peeled without damaging the porous layer, and a general peeling method can be used. In this step, the heat-resistant substrate can be peeled off by mechanical polishing or chemical removal such as etching.

（４）その他
本工程が、後述する絶縁層形成工程後に行われる場合は、例えば図７（ａ）に示されるように、絶縁層の一部に多孔質層が形成されていてもよい。後述する絶縁層は、本発明の製造方法により製造される色素増感型太陽電池において、色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材が電気的に接触しないように形成されているのであれば特に限定されない。したがって、絶縁層が形成されていない多孔質形成領域上に高い位置精度をもって上記多孔質層を形成する必要がないことから、上記多孔質層を容易に形成することが可能となる。 (4) Others When this step is performed after the insulating layer forming step described later, for example, as shown in FIG. 7A, a porous layer may be formed in a part of the insulating layer. The insulating layer described later is formed so that the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate are not in electrical contact in the dye-sensitized solar cell manufactured by the manufacturing method of the present invention. If there is no particular limitation. Therefore, since it is not necessary to form the porous layer with high positional accuracy on the porous formation region where the insulating layer is not formed, the porous layer can be easily formed.

２．固体電解質層形成工程
本工程は、上記多孔質層に接するように固体電解質層を形成する工程である。 2. Solid electrolyte layer forming step This step is a step of forming a solid electrolyte layer so as to be in contact with the porous layer.

本工程において、上記固体電解質層を形成する方法としては、上記多孔質層上に所望する膜厚で固体電解質層を上記多孔質層に接するように形成することができるのであれば、特に限定はされないが、例えば、高分子成分、酸化還元対電解質および架橋剤、光重合開始剤等の添加剤が適切な溶媒に分散または溶解している固体電解質層形成用組成物を準備し、当該固体電解質層形成用組成物を、上記多孔質層上にパターン状に塗布した後、活性光線を照射することにより硬化させ形成する方法、または、固体電解質層を別個に固体高分子フィルムとして形成し、上記多孔質層上に配置することによって形成する方法、対向電極基材上に固体電解質層を設け、これを多孔質層が設けられた色素増感型太陽電池用基材と、固体電解質層および多孔質層が接するように配置して貼り合わせる方法等を挙げることができる。   In this step, the method for forming the solid electrolyte layer is not particularly limited as long as the solid electrolyte layer can be formed on the porous layer so as to be in contact with the porous layer with a desired film thickness. For example, a composition for forming a solid electrolyte layer in which additives such as a polymer component, a redox counter electrolyte, a crosslinking agent, and a photopolymerization initiator are dispersed or dissolved in an appropriate solvent is prepared, and the solid electrolyte is prepared. A method of forming a layer-forming composition on the porous layer in a pattern and then curing it by irradiation with actinic rays, or forming a solid electrolyte layer separately as a solid polymer film, A method of forming by disposing on a porous layer, a solid electrolyte layer provided on a counter electrode substrate, a dye-sensitized solar cell substrate provided with the porous layer, a solid electrolyte layer, and a porous layer And a method such as bonding and arranged such layer is in contact.

本工程においては、特に上記固体電解質層形成用組成物を、上記多孔質層上にパターン状に塗布することによって固体電解質層を形成することが好ましい。上記色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材をシール剤等で封止した後、固体電解質層材料を注入することにより、固体電解質層を形成する方法に比べて容易に固体電解質層を形成することが可能となるからである。   In this step, it is particularly preferable to form the solid electrolyte layer by applying the solid electrolyte layer forming composition in a pattern on the porous layer. Solid electrolyte layer can be easily formed by injecting a solid electrolyte layer material after sealing the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate with a sealant or the like, and then forming a solid electrolyte layer. It is because it becomes possible to form.

上記高分子成分および酸化還元対電解質については、「Ａ．色素増感型太陽電池」の項で記載したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。また、固体電解質層形成用組成物に用いられるその他の成分については、一般的な固体電解質層を形成する際に用いられるものと同様とすることができるのでここでの記載は省略する。   The polymer component and the oxidation-reduction counter electrolyte can be the same as those described in the section “A. Dye-sensitized solar cell”, and thus the description thereof is omitted here. In addition, other components used in the composition for forming a solid electrolyte layer can be the same as those used when forming a general solid electrolyte layer, and thus description thereof is omitted here.

その他、固体電解質層に関することは、上述した「Ａ．色素増感型太陽電池」の項で記載したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   In addition, since it can be made to be the same as that of what was described in the term of the above-mentioned "A. dye-sensitized solar cell" regarding the solid electrolyte layer, description here is abbreviate | omitted.

３．絶縁層形成工程
本工程は、上記色素増感型太陽電池用基材または上記対向電極基材の少なくとも一方の表面上の、上記多孔質層が形成される多孔質層形成領域に対応する領域の周囲で、かつ、上記色素増感型太陽電池用基材および上記対向電極基材を貼り合わせた際に上記色素増感型太陽電池用基材および上記対向電極基材が対向する領域に絶縁層を形成する工程である。 3. Insulating layer forming step This step is performed in a region corresponding to the porous layer forming region where the porous layer is formed on at least one surface of the dye-sensitized solar cell substrate or the counter electrode substrate. An insulating layer is provided in a region where the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate face each other when the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate are bonded to each other. Is a step of forming.

本工程において、絶縁層を形成する方法としては、本発明の色素増感型太陽電池の製造方法により形成される色素増感型太陽電池が内部短絡を起こさないように絶縁層を形成することができるのであれば特に限定されない。上記絶縁層の形成方法としては、例えば、絶縁層を形成する絶縁層形成用組成物を上記色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材の少なくとも一方に、パターン状に塗布することによって上記絶縁層を形成する方法、絶縁性を有するテープを用い、色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材の少なくとも一方に貼りつけることで絶縁層を形成する方法、多孔質層および固体電解質層が形成された色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材を、多孔質層および固体電解質層を挟持するようにして対向させ、色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の間に絶縁層材料（高分子フィルム等）を挟み込み圧着することによって絶縁層を形成する方法、上記色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材の少なくとも一方に、ＳｉＯ２等の絶縁性の蒸着膜を蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等により形成して絶縁層を形成する方法等を挙げることができる。 In this step, the insulating layer is formed by forming the insulating layer so that the dye-sensitized solar cell formed by the method for manufacturing a dye-sensitized solar cell of the present invention does not cause an internal short circuit. If it can, it will not specifically limit. As a method for forming the insulating layer, for example, an insulating layer forming composition for forming an insulating layer is applied in a pattern to at least one of the dye-sensitized solar cell substrate or the counter electrode substrate. Method for forming insulating layer, method for forming insulating layer by attaching to at least one of base material for dye-sensitized solar cell or counter electrode base material using insulating tape, porous layer and solid The dye-sensitized solar cell substrate on which the electrolyte layer is formed and the counter electrode substrate are opposed to each other so as to sandwich the porous layer and the solid electrolyte layer, and the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode A method of forming an insulating layer by sandwiching and pressing an insulating layer material (polymer film or the like) between substrates, and at least one of the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate, Examples thereof include a method of forming an insulating layer by forming an insulating vapor deposition film such as 2 by vapor deposition, sputtering, CVD, or the like.

本工程においては、上記色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材の少なくとも一方に、上記絶縁層を形成する絶縁層形成用組成物をパターン状に塗布する、または、絶縁性を有するテープを用いることによって上記絶縁層を形成することが好ましい。これにより、絶縁層を容易に形成することができるからである。   In this step, the insulating layer forming composition for forming the insulating layer is applied in a pattern to at least one of the dye-sensitized solar cell substrate or the counter electrode substrate, or has an insulating property. The insulating layer is preferably formed by using a tape. This is because the insulating layer can be easily formed.

なお、上記絶縁層形成用組成物は、「Ａ．色素増感型太陽電池」の項で記載した絶縁層の材料を含むものであり、上述した絶縁性を有するテープは、「「Ａ．色素増感型太陽電池」の項で記載した絶縁層の材料を含み、所望する絶縁層の幅および厚みを有するものである。
また、上記絶縁性材料（高分子フィルム）としては、「Ａ．色素増感型太陽電池」の項で記載した絶縁層の材料を含み、かつ、ヒートシール性を有するもの、およびヒートシール性を有さないもの、もしくは、「Ａ．色素増感型太陽電池」の項で記載した絶縁層の材料を含み、かつ、粘着性を有するものおよび粘着性を有さないもののいずれをも含むものとする。 The composition for forming an insulating layer contains the material of the insulating layer described in the section “A. Dye-sensitized solar cell”. The tape having the above-described insulating property is “A. Dye”. It includes the material of the insulating layer described in the section “sensitized solar cell” and has a desired width and thickness of the insulating layer.
In addition, the insulating material (polymer film) includes the material of the insulating layer described in the section “A. Dye-sensitized solar cell” and has heat sealability, and heat sealability. It does not have, or includes the material of the insulating layer described in the section “A. Dye-sensitized solar cell”, and includes both those having adhesiveness and those having no adhesiveness.

上記絶縁層形成用組成物をパターン状に塗布する方法としては、一般的なパターン塗布方法と同様とすることができ、特に印刷法、インクジェット法、ディスペンサー法、ダイコート、グラビアコート、グラビアリバースコート、オフセットコート、スクリーン印刷（ロータリー方式）が好ましい。   As a method of applying the insulating layer forming composition in a pattern, it can be the same as a general pattern application method, and in particular, a printing method, an ink jet method, a dispenser method, a die coat, a gravure coat, a gravure reverse coat, Offset coating and screen printing (rotary method) are preferred.

また、上記絶縁性を有するテープを用いた絶縁層の形成方法としては、上記テープを色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材の所定の位置に貼ることができる方法であれば特に限定されず、一般的なテープの貼り付け方法と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   In addition, as a method for forming an insulating layer using the tape having the above insulating property, any method can be used as long as the tape can be applied to a predetermined position of the dye-sensitized solar cell substrate or the counter electrode substrate. Since it is not limited and can be the same as a general method of attaching a tape, description thereof is omitted here.

本工程において形成される絶縁層は、製造される色素増感型太陽電池が多孔質層の周囲において、色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材が電気的に接触しないような絶縁層であれば特に限定されない。本工程において形成される絶縁層としては、なかでも製造される色素増感型太陽電池において、多孔質層が形成されている多孔質層形成領域から上記色素増感型太陽電池の外部に外通する外通部を有するように形成されることがより好ましい。後述する貼り合わせ工程において、色素増感型太陽電池内の空気を上記外通部から排出して色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材を貼り合わせることができ、色素増感型太陽電池を容易に形成することができるからである。
また上記外通部については、「Ａ．色素増感型太陽電池」の項で記載したものと同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。 The insulating layer formed in this step is insulated so that the dye-sensitized solar cell to be produced is not in electrical contact with the substrate for the dye-sensitized solar cell and the counter electrode substrate around the porous layer. If it is a layer, it will not specifically limit. As the insulating layer formed in this step, among the dye-sensitized solar cells to be manufactured, the outside is externally connected to the outside of the dye-sensitized solar cell from the porous layer forming region where the porous layer is formed. It is more preferable that it is formed so as to have an outer passage portion. In the bonding step to be described later, the air in the dye-sensitized solar cell can be discharged from the outside portion, and the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate can be bonded together. This is because a solar cell can be easily formed.
In addition, the above-described outside portion can be the same as that described in the section “A. Dye-sensitized solar cell”, and thus description thereof is omitted here.

本工程においては、図１に示すように、絶縁層を連続的に形成してもよいし、図６に示すように絶縁層を、本発明の色素増感型太陽電池の製造方法により製造される色素増感型太陽電池が内部短絡を起こさない程度の間隔を持って島状に形成してもよい。   In this step, as shown in FIG. 1, the insulating layer may be formed continuously, or as shown in FIG. 6, the insulating layer is manufactured by the method for manufacturing the dye-sensitized solar cell of the present invention. The dye-sensitized solar cell may be formed in an island shape with an interval that does not cause an internal short circuit.

本工程に用いられる絶縁層に関する事項については、「Ａ．色素増感型太陽電池」の項で記載したものと同様であるのでここでの記載は省略する。   Matters relating to the insulating layer used in this step are the same as those described in the section “A. Dye-sensitized solar cell”, and thus description thereof is omitted here.

４．貼り合わせ工程
本工程は、色素増感型太陽電池用基材と、上記対向電極基材とを、上記多孔質層および電解質層を挟持するように対向させて貼り合わせる工程である。 4). Bonding Step This step is a step of bonding the dye-sensitized solar cell base material and the counter electrode base material facing each other so as to sandwich the porous layer and the electrolyte layer.

本工程においては、上記多孔質層形成工程、固体電解質層形成工程、および絶縁層形成工程後に、色素増感型太陽電池用基材と、上記対向電極基材とを、上記多孔質層および固体電解質層を挟持するように対向させて貼り合わせるため１つの製造ラインで製造することができ、製造効率を向上させることが可能となる。   In this step, after the porous layer forming step, the solid electrolyte layer forming step, and the insulating layer forming step, the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate are combined with the porous layer and the solid layer. Since the electrolyte layers are bonded so as to sandwich each other, they can be manufactured in one manufacturing line, and the manufacturing efficiency can be improved.

本工程において用いられる色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の貼り合わせ方法としては色素増感型太陽電池用基材と、上記対向電極基材とを、上記多孔質層および固体電解質層を挟持するように対向させて貼り合わせることができるのであれば特に限定されるものではなく、一般的な色素増感型太陽電池の製造方法に用いられる方法と同様とすることができる。   As a method of bonding the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate used in this step, the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate are combined with the porous layer and the solid. The method is not particularly limited as long as it can be bonded so as to sandwich the electrolyte layer, and can be the same as the method used in a general method for manufacturing a dye-sensitized solar cell.

５．その他の工程
本発明の色素増感型太陽電池の製造方法は、上記貼り合わせ工程を有する製造方法であれば特に限定されるものではなく、必要な工程を適宜追加することができる。このような工程としては、例えば上述した貼り合わせ工程において組み立てられた色素増感型太陽電池を所望の大きさに断裁する工程が挙げられる。本発明においては、電解質が固体状であるため、組み立てられた色素増感型太陽電池を所望の大きさに断裁することが可能である。
また、上記対向電極基材上に触媒層を形成する触媒層工程等が挙げられる。上記触媒層の形成方法については、一般的な色素増感型太陽電池の製造の際に用いられる方法と同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。 5. Other Steps The method for producing the dye-sensitized solar cell of the present invention is not particularly limited as long as it is a production method having the bonding step, and necessary steps can be appropriately added. Examples of such a process include a process of cutting the dye-sensitized solar cell assembled in the above-described bonding process into a desired size. In the present invention, since the electrolyte is solid, the assembled dye-sensitized solar cell can be cut to a desired size.
Moreover, the catalyst layer process etc. which form a catalyst layer on the said counter electrode base material are mentioned. About the formation method of the said catalyst layer, since it can be made to be the same as that of the method used in the case of manufacture of a general dye-sensitized solar cell, description here is abbreviate | omitted.

６．その他
本発明においては、上記多孔質層形成工程では、上記色素増感型太陽電池用基材に、多孔質層を形成する多孔質層形成用組成物をパターン状に塗布することによって上記多孔質層を形成し、上記固体電解質層形成工程では、上記多孔質層上に固体電解質層を形成する固体電解質層形成用組成物をパターン状に塗布することによって固体電解質層を形成し、上記絶縁層形成工程では、上記色素増感型太陽電池用基材または対向電極基材の少なくとも一方に、上記絶縁層を形成する絶縁層形成用組成物をパターン状に塗布することによって上記絶縁層を形成することが好ましい。これにより、本発明の色素増感型太陽電池を１つの製造ラインで製造することが可能となり、製造効率を向上させることができるからである。また、本発明に用いられる色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材はいずれもフレキシブル性を有するものであることから、上記各工程すべてを塗布方法によって行うことにより、上記各部材をテープ等を用いて形成する場合に比べて、色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材に加わる負荷が少なく、加工精度が低下することを防止することが可能となる。 6). Others In the present invention, in the porous layer forming step, the porous layer forming composition for forming a porous layer is applied in a pattern to the dye-sensitized solar cell substrate. In the solid electrolyte layer forming step, a solid electrolyte layer is formed by applying a solid electrolyte layer forming composition that forms a solid electrolyte layer on the porous layer in a pattern, and the insulating layer In the forming step, the insulating layer is formed by applying the insulating layer forming composition for forming the insulating layer in a pattern on at least one of the dye-sensitized solar cell substrate or the counter electrode substrate. It is preferable. This is because the dye-sensitized solar cell of the present invention can be manufactured on one manufacturing line, and the manufacturing efficiency can be improved. In addition, since both the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate used in the present invention have flexibility, the above-described members can be obtained by performing all the above steps by a coating method. Compared with the case of using a tape or the like, the load applied to the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate is small, and it is possible to prevent the processing accuracy from being lowered.

また、本発明の色素増感型太陽電池の製造方法においては、例えば図３〜図５に示すような複数の色素増感型太陽電池が形成された多面付け部材を用いて色素増感型太陽電池を大量生産することも可能である。   Further, in the method for producing a dye-sensitized solar cell of the present invention, for example, a dye-sensitized solar cell using a multi-sided member on which a plurality of dye-sensitized solar cells as shown in FIGS. It is also possible to mass produce batteries.

このような多面付け部材を用いた色素増感型太陽電池の製造方法としては、まず、上述した多孔質層形成工程、固体電解質層形成工程、および絶縁層形成工程において、複数の色素増感型太陽電池に必要な複数の各部材を形成し、その後、上述した貼り合わせ工程において、各部材が形成されている色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材を貼り合わせることにより、複数の色素増感型太陽電池が形成された多面付け部材を形成し、これを所定の断裁位置で断裁する方法が一例として挙げられる。   As a method for producing a dye-sensitized solar cell using such a multifaceted member, first, in the above-described porous layer forming step, solid electrolyte layer forming step, and insulating layer forming step, a plurality of dye-sensitized types A plurality of members necessary for the solar cell are formed, and then, in the bonding step described above, the dye-sensitized solar cell base material and the counter electrode base material on which the respective members are formed are bonded to each other. An example is a method of forming a multi-sided member on which the dye-sensitized solar cell is formed, and cutting the member at a predetermined cutting position.

上述した多面付け部材を形成する際の複数の色素増感型太陽電池の製造方法に用いられる多孔質層形成工程、固体電解質層形成工程、および絶縁層形成工程については、所望する複数の色素増感型太陽電池が形成された多面付け部材を形成することができるのであれば特に限定されるものではないが、なかでも、上述したように、多孔質層形成工程、固体電解質層形成工程、および絶縁層形成工程のすべてをパターン塗布法によって行うことが好ましい。これにより、上記貼り合わせ工程も併せて、多面付け部材を１つの製造ラインで製造することができることから製造効率を向上させることができ、各部材をテープ等を用いて形成する場合に比べて、加工精度の低下を防止することが可能となる。
また、Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ法等を用いて上記多面付け部材を形成することができ、これを断裁することによって色素増感型太陽電池を大量生産することができることから、低コストで色素増感型太陽電池を形成することが可能となる。 Regarding the porous layer forming step, the solid electrolyte layer forming step, and the insulating layer forming step used in the method for producing a plurality of dye-sensitized solar cells when forming the multi-faced member described above, a plurality of desired dye sensitizing methods are used. There is no particular limitation as long as the multi-sided member on which the sensitive solar cell is formed can be formed. Among them, as described above, the porous layer forming step, the solid electrolyte layer forming step, and It is preferable to perform all of the insulating layer forming step by a pattern coating method. Thereby, in addition to the bonding step, it is possible to improve the production efficiency from being able to manufacture the multi-faceted member in one production line, compared to the case where each member is formed using a tape or the like, It is possible to prevent a reduction in processing accuracy.
In addition, since the multi-sided member can be formed by using a Roll to Roll method or the like, and by cutting the member, a dye-sensitized solar cell can be mass-produced. A battery can be formed.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the technical idea described in the claims of the present invention has substantially the same configuration and exhibits the same function and effect regardless of the case. It is included in the technical scope of the invention.

以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

［実施例１］
色素増感型太陽電池用基材としてチタン箔を準備し、対向基材としてＰＥＮフィルム上にＩＴＯ膜が形成された透明導電フィルムを用意し、そのＩＴＯ膜上に白金を厚み１３Å（透過率７２％）で積層することにより対向電極基材を準備した。 [Example 1]
A titanium foil is prepared as a dye-sensitized solar cell substrate, a transparent conductive film having an ITO film formed on a PEN film is prepared as a counter substrate, and platinum is formed on the ITO film with a thickness of 13 mm (transmittance 72). %) To prepare a counter electrode base material.

（多孔質層形成工程）
日本エアロジル社製Ｐ２５をエタノールで分散した分散液に、高分子成分としてエチルセルロース（日新化成製ＳＴ−100）を固形分比で５％添加して多孔質層形成用塗工液を調製した。その多孔質層形成用塗工液をチタン箔上に、ドクターブレードで１０ｍｍ×１０ｍｍの面積で塗布した１２０℃で乾燥し、膜厚６μｍの多孔質層形成用塗布膜を得た。その多孔質層形成用塗布膜にプレス機で０．１ｔ/ｃｍの圧力を加えた。プレス時に高分子成分を添加したのは、ロールに多孔質層形成用塗布膜が取られないようにするためである。プレス後５００℃で焼成して多孔質層形成用層とした。次いで、ルテニウム錯体（Ｓｏｌaronix社製 ＲｕＬ２（ＮＣＳ）２）を無水エタノールで３．０×１０−４ｍｏｌ／ｌの濃度となるように溶解された色素溶液に、上述の多孔質層形成用層を２０時間浸漬させた。浸漬後色素溶液から引き上げ多孔質層に付着した色素溶液をアセトニトリルで洗浄し、風乾した。これにより、色素増感剤が坦持された多孔質層を得た。 (Porous layer formation process)
A porous layer-forming coating solution was prepared by adding 5% of ethyl cellulose (ST-100, manufactured by Nisshin Kasei) as a polymer component to a dispersion obtained by dispersing P25 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. in ethanol. The porous layer forming coating solution was applied on a titanium foil with a doctor blade in an area of 10 mm × 10 mm and dried at 120 ° C. to obtain a porous layer forming coating film having a thickness of 6 μm. A pressure of 0.1 t / cm was applied to the coating film for forming the porous layer with a press. The reason why the polymer component is added at the time of pressing is to prevent the coating film for forming the porous layer from being taken on the roll. After the pressing, it was fired at 500 ° C. to obtain a porous layer forming layer. Next, the above-mentioned layer for forming a porous layer is added to a dye solution in which a ruthenium complex (RuL 2 (NCS) 2 manufactured by Solaronix) is dissolved in absolute ethanol to a concentration of 3.0 × 10 −4 mol / l. It was immersed for 20 hours. After immersion, the dye solution pulled up from the dye solution and adhered to the porous layer was washed with acetonitrile and air-dried. As a result, a porous layer carrying a dye sensitizer was obtained.

（固体電解質層形成工程）
ＥＭＩｍ−Ｂ（ＣＮ）４ ３．６４ｇにＰＭＩｍ−Ｉ １０．０ｇとＩ２０．２４ｇを加えて拡販して溶解させた。また、この溶液にカチオン性ヒドロキシセルロース（ダイセル化学製ジェルナーQH-200）のメタノール５ｗ％溶液を２８ｇ添加し、攪拌することによりコーティング可能な固体電解質層形成用組成物を調製した。
次に、上記色素増感型太陽電池用基材の多孔質層が形成されている領域と同じ領域に、上述の固体電解質層形成用組成物をドクターブレードで塗布し、１００℃で乾燥することにより、固体電解質層を厚み４μｍで設けた。 (Solid electrolyte layer forming process)
10.0 g of PMIm-I and 0.24 g of I 2 were added to 3.64 g of EMIm-B (CN) 4 and the resulting mixture was expanded and dissolved. Further, 28 g of a methanolic 5 w% solution of cationic hydroxycellulose (Daicel Chemical Co., Ltd., Gelner QH-200) was added to this solution and stirred to prepare a coating composition for forming a solid electrolyte layer.
Next, the above-mentioned composition for forming a solid electrolyte layer is applied with a doctor blade to the same region where the porous layer of the dye-sensitized solar cell substrate is formed, and dried at 100 ° C. Thus, the solid electrolyte layer was provided with a thickness of 4 μm.

(絶縁層形成工程および貼り合わせ工程)
次に、多孔質層が形成されている領域以外で、色素増感型太陽電池用基材と対向電極基材とが重なっている領域（図１（ａ）の絶縁層５の領域）に、絶縁層として厚み１２μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡績製ルミラーＴ−２５）を挟み、色素増感型太陽電池用基材と対向電極基材を重ねた。次いで、ＯＰＰフィルム（東洋紡績製）P3162 ４０μｍを用いて、色素増感型太陽電池用基材および対向電極基材の外側から１２０℃でヒートシールすることにより圧着した。これにより色素増感型太陽電池を得た。 (Insulating layer forming process and bonding process)
Next, in a region where the dye-sensitized solar cell base material and the counter electrode base material overlap except in the region where the porous layer is formed (in the region of the insulating layer 5 in FIG. 1A), A 12-μm thick PET film (Toyobo Lumirror T-25) was sandwiched as an insulating layer, and the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate were stacked. Subsequently, it crimped | bonded by heat-sealing at 120 degreeC from the outer side of the base material for dye-sensitized solar cells and a counter electrode base material using 40 micrometers of OPP film (made by Toyobo) P3162. Thereby, a dye-sensitized solar cell was obtained.

[実施例２]
絶縁層形成工程において、厚み１５μｍの両面テープ(共同技研化学製４００Ｐ１５)を用いた以外は、実施例１と同様にして色素増感型太陽電池を得た。 [Example 2]
In the insulating layer forming step, a dye-sensitized solar cell was obtained in the same manner as in Example 1 except that a double-sided tape having a thickness of 15 μm (400P15 manufactured by Kyori Giken Chemical Co., Ltd.) was used.

[実施例３]
上記色素増感型太陽電池用基材の面積を１０ｍｍ×４０ｍｍにして、図３の絶縁層５の位置に絶縁層を挟んだ以外は実施例１と同様にして色素増感型太陽電池を得た。次いで図３に示すように、絶縁層上の断裁位置で断裁することにより、１０ｍｍ×１０ｍｍの色素増感型太陽電池を得た。 [Example 3]
A dye-sensitized solar cell was obtained in the same manner as in Example 1 except that the area of the dye-sensitized solar cell substrate was 10 mm × 40 mm and an insulating layer was sandwiched between the insulating layers 5 in FIG. It was. Next, as shown in FIG. 3, a 10 mm × 10 mm dye-sensitized solar cell was obtained by cutting at a cutting position on the insulating layer.

[実施例４]
３０ｍｍ×３０ｍｍのチタン箔に多孔質層を１０ｍｍ×１０ｍｍの面積で４か所に、上記多孔質層形成用塗工液をパターン塗布することにより形成し、図５の絶縁層５の位置に絶縁層を挟んだこと以外は実施例１と同様にして色素増感型太陽電池を得た。ついで、図５に示すように、絶縁層上の断裁位置で断裁することにより１０ｍｍ×１０ｍｍの色素増感型太陽電池を得た。 [Example 4]
A porous layer is formed on a 30 mm × 30 mm titanium foil by pattern coating the porous layer forming coating solution at four locations in an area of 10 mm × 10 mm, and insulated at the position of the insulating layer 5 in FIG. A dye-sensitized solar cell was obtained in the same manner as in Example 1 except that the layer was sandwiched. Next, as shown in FIG. 5, a 10 mm × 10 mm dye-sensitized solar cell was obtained by cutting at a cutting position on the insulating layer.

[実施例５]
色素増感型太陽電池用基材として、ＰＥＮフィルム上にＩＴＯ膜が形成された透明導電フィルムを用意し、面積を１０ｍｍ×４０ｍｍとした。また、対向基材としてチタン箔上に白金を厚み１３Å（透過率７２％）で積層することにより対向電極基材を準備した。
色素増感型太陽電池用基材上に上記の酸化チタンペーストおよび塗布液をドクターブレード法によりＩＴＯ膜面に塗布し、その後１２０℃で５分間乾燥させることで、膜厚４μｍの多孔質層形成用塗布膜を得た。次いで、ルテニウム錯体（Ｓｏｌaronix社製 ＲｕＬ２（ＮＣＳ）２）を無水エタノールで３．０×１０−４ｍｏｌ／ｌの濃度となるように溶解された色素溶液に、上述の多孔質層形成用層を２０時間浸漬させた。浸漬後色素溶液から引き上げ多孔質層に付着した色素溶液をアセトニトリルで洗浄し、風乾した。これにより、色素増感剤が坦持された多孔質層を得た。
次に、上記色素増感型太陽電池用基材の多孔質層が形成されている領域と同じ領域に、上述の固体電解質層形成用組成物をドクターブレードで塗布し、１００℃で乾燥することにより、固体電解質層を厚み４μｍで設けた。
次に、多孔質層が形成されている領域以外で、色素増感型太陽電池用基材と対向電極基材とが重なっている領域（図３の絶縁層５の領域）に、絶縁層としてドライラミ接着剤(東洋インキ製造製 接着剤AD-76PI/硬化剤CAT-RT85=100/7)をドクターブレードで塗布し、１００℃で乾燥することにより厚み８μｍで設けた。色素増感型太陽電池用基材と対向電極基材を重ね、接着させた。その後、５０℃で７日間エージングした。
次いで実施例３と同様に図３に示す断裁位置で断裁することにより、１０ｍｍ×１０ｍｍの色素増感型太陽電池を得た。 [Example 5]
As a dye-sensitized solar cell substrate, a transparent conductive film having an ITO film formed on a PEN film was prepared, and the area was 10 mm × 40 mm. Moreover, the counter electrode base material was prepared by laminating | stacking platinum by thickness 13mm (transmittance 72%) on titanium foil as a counter base material.
The above titanium oxide paste and coating solution are applied to the ITO film surface by a doctor blade method on a dye-sensitized solar cell substrate, and then dried at 120 ° C. for 5 minutes to form a porous layer having a thickness of 4 μm. A coating film was obtained. Next, the above-mentioned layer for forming a porous layer is added to a dye solution in which a ruthenium complex (RuL 2 (NCS) 2 manufactured by Solaronix) is dissolved in absolute ethanol to a concentration of 3.0 × 10 −4 mol / l. It was immersed for 20 hours. After immersion, the dye solution pulled up from the dye solution and adhered to the porous layer was washed with acetonitrile and air-dried. As a result, a porous layer carrying a dye sensitizer was obtained.
Next, the above-mentioned composition for forming a solid electrolyte layer is applied with a doctor blade to the same region where the porous layer of the dye-sensitized solar cell substrate is formed, and dried at 100 ° C. Thus, the solid electrolyte layer was provided with a thickness of 4 μm.
Next, as an insulating layer in a region where the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate overlap each other (the region of the insulating layer 5 in FIG. 3) other than the region where the porous layer is formed. A dry lamination adhesive (adhesive AD-76PI / hardening agent CAT-RT85 = 100/7 manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) was applied with a doctor blade and dried at 100 ° C. to provide a thickness of 8 μm. The dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate were stacked and adhered. Then, it aged at 50 degreeC for 7 days.
Next, a 10 mm × 10 mm dye-sensitized solar cell was obtained by cutting at the cutting position shown in FIG.

[比較例１]
絶縁層を形成しないこと以外は、実施例１と同様にして色素増感型太陽電池を作成した。 [Comparative Example 1]
A dye-sensitized solar cell was produced in the same manner as in Example 1 except that the insulating layer was not formed.

[比較例２]
絶縁層を形成しないこと以外は実施例４と同様にして色素増感型太陽電池を作成した。 [Comparative Example 2]
A dye-sensitized solar cell was produced in the same manner as in Example 4 except that the insulating layer was not formed.

[評価]
実施例１〜５、および比較例１〜２の色素増感型太陽電池をＡＭ１．５、疑似太陽光（入射光強度 １００ｍＷ／ｃm２）を光源としてソースメジャーユニット（ケースレー２４００型）にて電圧印加により電流電圧特性を測定した。
実施例１〜５で作成した色素増感型太陽電池は短絡なく、良好に発電した。一方、比較例１〜２はすべて短絡が発生した。 [Evaluation]
The voltage of the dye-sensitized solar cells of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 is AM1.5 and pseudo-sunlight (incident light intensity 100 mW / cm 2 ) is used as a light source at a source measure unit (Keutley 2400 type). Current-voltage characteristics were measured by application.
The dye-sensitized solar cells prepared in Examples 1 to 5 generated electricity without short circuit. On the other hand, all of Comparative Examples 1 and 2 were short-circuited.

１ … 色素増感型太陽電池用基材
１ａ … 基材
１ｂ … 第１電極層
２ … 対向電極基材
２ａ … 対向基材
２ｂ … 第２電極層
３ … 固体電解質層
４ … 多孔質層
５ … 絶縁層
１０ … 色素増感型太陽電池
２０ … 多面付け部材
３０ … 色素増感型太陽電池モジュール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material for dye-sensitized solar cells 1a ... Base material 1b ... 1st electrode layer 2 ... Counter electrode base material 2a ... Counter substrate 2b ... 2nd electrode layer 3 ... Solid electrolyte layer 4 ... Porous layer 5 ... Insulating layer 10 ... Dye-sensitized solar cell 20 ... Multi-sided member 30 ... Dye-sensitized solar cell module

Claims (3)

電極としての機能を備え、フレキシブル性を有し、かつ、色素増感剤が表面に坦持された金属酸化物半導体微粒子を含む多孔質層が一方の表面上に形成される色素増感型太陽電池用基材と、前記色素増感型太陽電池用基材に対向するように配置され、電極としての機能を備え、かつ、フレキシブル性を有する対向電極基材とを、前記色素増感型太陽電池用基材または前記対向電極基材の少なくとも一方が透明性を有する基材として準備した後、
前記色素増感型太陽電池用基材上に複数の前記多孔質層を形成する多孔質層形成工程、
前記複数の多孔質層上にそれぞれ接するように複数の固体電解質層を形成する固体電解質層形成工程、および、
前記色素増感型太陽電池用基材または前記対向電極基材の少なくとも一方の表面上の、前記多孔質層が形成される多孔質層形成領域に対応する領域の周囲で、かつ、前記色素増感型太陽電池用基材および前記対向電極基材を貼り合わせた際に前記色素増感型太陽電池用基材および前記対向電極基材が対向する領域に絶縁層を形成する絶縁層形成工程、の各工程を順不同で行い、その後、
前記色素増感型太陽電池用基材と前記対向電極基材とを前記複数の多孔質層および前記複数の電解質層を挟持するように対向させて貼り合わせることにより、複数の色素増感型太陽電池が形成された多面付け部材を形成する多面付け部材形成工程と、
前記多面付け部材を断裁することにより、複数の色素増感型太陽電池を得る断裁工程と、を有する色素増感型太陽電池の製造方法であって、
前記多面付け部材の前記複数の多孔質層間には、それぞれ絶縁層が形成されており、
前記断裁工程では、前記多面付け部材の前記複数の多孔質間で断裁されることを特徴とする色素増感型太陽電池の製造方法。 Dye-sensitized solar that has a function as an electrode, has flexibility, and a porous layer containing metal oxide semiconductor fine particles having a dye sensitizer supported on the surface is formed on one surface The dye-sensitized solar cell comprising: a battery substrate; and a counter electrode substrate that is disposed so as to face the dye-sensitized solar cell substrate, has a function as an electrode, and has flexibility. After preparing at least one of the battery substrate or the counter electrode substrate as a transparent substrate,
A porous layer forming step of forming a plurality of the porous layers on the dye-sensitized solar cell substrate;
A solid electrolyte layer forming step of forming a plurality of solid electrolyte layers in contact with the plurality of porous layers, and
Around the region corresponding to the porous layer forming region where the porous layer is formed on the surface of at least one of the substrate for the dye-sensitized solar cell or the counter electrode substrate, and the dye sensitizing An insulating layer forming step of forming an insulating layer in a region where the dye-sensitized solar cell substrate and the counter electrode substrate face each other when the substrate for the sensitive solar cell and the counter electrode substrate are bonded together; Are performed in random order, and then
By the Turkey bonded together and said counter electrode substrate and the dye-sensitized solar cell substrate are opposed so as to sandwich the plurality of porous layers and the plurality of electrolyte layers, up more dye sensitized A multi-sided member forming step for forming a multi-sided member on which a solar cell is formed;
Cutting the multi-faced member to obtain a plurality of dye-sensitized solar cells, and a method for producing a dye-sensitized solar cell,
An insulating layer is formed between each of the plurality of porous layers of the multi-sided member,
In the cutting step, a method for manufacturing a dye-sensitized solar cell, wherein cutting is performed between the plurality of porous members of the multi-sided member . 前記多面付け部材を形成する工程で形成される多面付け部材が、
前記多面付け部材を断裁することにより、前記多孔質層形成領域が四辺形であり、前記多孔質層形成領域の対向する２辺に前記絶縁層が形成されている色素増感型太陽電池を複数個形成することが可能となるものであることを特徴とする請求項１に記載の色素増感型太陽電池の製造方法。 The multi-sided member formed in the step of forming the multi-sided member,
By cutting the multi-faced member, a plurality of dye-sensitized solar cells in which the porous layer forming region is a quadrilateral and the insulating layer is formed on two opposite sides of the porous layer forming region are provided. The method for producing a dye-sensitized solar cell according to claim 1, wherein the dye-sensitized solar cell can be formed individually. 前記多面付け部材を形成する工程で形成される多面付け部材が、
前記多面付け部材を断裁することにより、前記多孔質層形成領域の周囲を囲うように前記絶縁層が形成されている色素増感型太陽電池を複数個形成することが可能となるものであることを特徴とする請求項１に記載の色素増感型太陽電池の製造方法。 The multi-sided member formed in the step of forming the multi-sided member,
By cutting the multi-faced member, it is possible to form a plurality of dye-sensitized solar cells in which the insulating layer is formed so as to surround the porous layer forming region. The manufacturing method of the dye-sensitized solar cell of Claim 1 characterized by these.
JP2011131210A 2011-06-13 2011-06-13 Dye-sensitized solar cell Expired - Fee Related JP4888607B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011131210A JP4888607B2 (en) 2011-06-13 2011-06-13 Dye-sensitized solar cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011131210A JP4888607B2 (en) 2011-06-13 2011-06-13 Dye-sensitized solar cell

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009261158A Division JP4868058B2 (en) 2009-11-16 2009-11-16 Dye-sensitized solar cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011253815A JP2011253815A (en) 2011-12-15
JP4888607B2 true JP4888607B2 (en) 2012-02-29

Family

ID=45417561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011131210A Expired - Fee Related JP4888607B2 (en) 2011-06-13 2011-06-13 Dye-sensitized solar cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4888607B2 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005251605A (en) * 2004-03-05 2005-09-15 Toppan Printing Co Ltd Dye-sensitized solar cell, module, and manufacturing method of dye-sensitized solar cell
JP2009238571A (en) * 2008-03-27 2009-10-15 Dainippon Printing Co Ltd Electrolyte for dye-sensitized solar cell

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011253815A (en) 2011-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5380851B2 (en) Method for producing dye-sensitized solar cell and method for producing dye-sensitized solar cell module
JP4868058B2 (en) Dye-sensitized solar cell
JP5332378B2 (en) Counter electrode substrate and dye-sensitized solar cell using the same
JP5699374B2 (en) Method for producing organic solar cell module
JP5754071B2 (en) Manufacturing method of oxide semiconductor electrode substrate and dye-sensitized solar cell
JP4858652B2 (en) Dye-sensitized solar cell
JP2009217970A (en) Laminate for oxide semiconductor electrode, oxide semiconductor electrode, dye-sensitized solar cell, and dye-sensitized solar cell module
JP5991092B2 (en) Method for producing organic solar cell module
JP5083442B2 (en) Dye-sensitized solar cell
JP5364999B2 (en) Laminate for oxide semiconductor electrode, oxide semiconductor electrode, dye-sensitized solar cell, and dye-sensitized solar cell module
JP5828816B2 (en) Dye-sensitized solar cell
JP4888607B2 (en) Dye-sensitized solar cell
JP5817783B2 (en) Dye-sensitized solar cell module
JP5267608B2 (en) Dye-sensitized solar cell module
US20120266932A1 (en) Dye-sensitized solar cell module
JP5119624B2 (en) Transfer body for metal oxide electrode production
JP5267715B2 (en) Dye-sensitized solar cell module
JP5920282B2 (en) Dye-sensitized solar cell module
JP2015018664A (en) Method for manufacturing dye-sensitized solar cell, and coating liquid for forming porous layer
JP2011192406A (en) Dye-sensitized solar cell
JP5251149B2 (en) Laminated body for oxide semiconductor electrode, oxide semiconductor electrode, and dye-sensitized solar cell module
JP2012212620A (en) Manufacturing method of dye-sensitized solar cell
JP5458620B2 (en) Counter electrode substrate for dye-sensitized solar cell, dye-sensitized solar cell element, and dye-sensitized solar cell module
JP5445121B2 (en) Dye-sensitized solar cell, electrolyte layer forming liquid, and solar cell module
JP5256763B2 (en) Dye-sensitized solar cell and dye-sensitized solar cell module

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110926

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111115

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111128

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4888607

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141222

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees