JP6595894B2 - Viscous material supply device and method for producing dye-sensitized solar cell - Google Patents

Viscous material supply device and method for producing dye-sensitized solar cell Download PDF

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Description

本発明は、粘性体供給装置、及び色素増感太陽電池の製造方法に関する。   The present invention relates to a viscous material supply apparatus and a method for producing a dye-sensitized solar cell.

近年、クリーンな発電源として、光エネルギーを直接かつ即時に電力に変換することができ、二酸化炭素等の汚染物質を排出しない太陽電池が注目されている。その中でも、色素増感太陽電池は、高い変換効率を有し、比較的簡易な方法により製造され、且つ原材料単価が安価であるため、次世代太陽電池として期待されている。   In recent years, solar cells that can directly and immediately convert light energy into electric power as a clean power generation source and that do not emit pollutants such as carbon dioxide have attracted attention. Among them, the dye-sensitized solar cell is expected as a next-generation solar cell because it has high conversion efficiency, is manufactured by a relatively simple method, and the raw material cost is low.

最近では、色素増感太陽電池をはじめとする太陽電池の実用化に向けて、ロール・ツー・ロール方式を導入した連続生産が検討されている。例えば、特許文献１には、シート状の耐熱基板を長手方向にロールで搬送しながら、前記耐熱基板の板面に多孔質層形成用層を形成し、該多孔質層形成用層を焼成して多孔質層とした後、加熱された前記多孔質層に金属化合物を含む塗工液（電解液）を連続的に付与することにより多孔質層上に電極層を形成し、前記電極層上に樹脂材料からなる接着層と基板とを順次、連続的に貼り合わせ、前記耐熱基板を連続的に剥離する酸化物半導体電極の製造方法が開示されている。   Recently, continuous production using a roll-to-roll system has been studied for practical application of solar cells such as dye-sensitized solar cells. For example, Patent Document 1 discloses that a porous layer forming layer is formed on the plate surface of the heat-resistant substrate while the sheet-shaped heat-resistant substrate is conveyed by a roll in the longitudinal direction, and the porous layer forming layer is fired. After forming a porous layer, an electrode layer is formed on the porous layer by continuously applying a coating liquid (electrolytic solution) containing a metal compound to the heated porous layer. An oxide semiconductor electrode manufacturing method is disclosed in which an adhesive layer made of a resin material and a substrate are sequentially bonded together and the heat-resistant substrate is continuously peeled off.

特開２００７−２７３４２５号公報JP 2007-273425 A

しかしながら、上述したようなロール・ツー・ロール方式で色素増感太陽電池を生産する場合には、接着剤、封止剤、導通ペーストなどを設置する必要がある。これら接着剤、封止剤、導通ペースト等は、大半の場合において粘性体である場合が多く、グラビア印刷（塗布用のロール版に液を絡ませ塗る）、ダイコーター（大きなヘッドに穴を開けて突出）等で塗布されている。この場合には、複数種類の粘性体を細く基材上に塗布しようとすると、先行して塗布された粘性体を粘性体供給装置のヘッドで擦ってしまうという問題があった。   However, when producing a dye-sensitized solar cell by the roll-to-roll method as described above, it is necessary to install an adhesive, a sealant, a conductive paste, and the like. In most cases, these adhesives, sealants, conductive pastes, etc. are often viscous bodies, and gravure printing (coating the liquid on the roll plate for application), die coater (making holes in large heads) Applied). In this case, when a plurality of types of viscous materials are applied thinly on the substrate, there is a problem in that the previously applied viscous material is rubbed with the head of the viscous material supply device.

塗布方法としては、圧力式、スクリュー式、及びモーノ式等のディスペンサを用いる方法も知られているが、ロール・ツー・ロール方式で用いる場合には、フィルムの反りなどで精密に粘性体の塗布量を制御することが難しい。反りを解消するためには、フィルムに対して大きなテンションを付与しつつ、フィルムを基台に密着させるといったフィルムの平面性を担保する複雑な構成となる。そのため、簡単な構造で綺麗にディスペンスできるものが求められており、その点で改善の余地があった。   As a coating method, a method using a dispenser such as a pressure type, a screw type, and a Mohno type is also known, but when using a roll-to-roll method, a viscous material is precisely applied due to a warp of a film or the like. It is difficult to control the amount. In order to eliminate the warp, the film has a complicated structure that ensures the flatness of the film such that the film is brought into close contact with the base while applying a large tension to the film. Therefore, there is a demand for a simple structure that can be dispensed neatly, and there is room for improvement in that respect.

また、一般的にロール・ツー・ロール方式でフィルムを搬送する場合には、搬送速度、フィルム材質、装置構成にもよるが、フィルムのばたつきが発生し易くなっている。このようなばたつきを防ぐために、フィルムを搬送ロールに抱かせる（例えば、９０°以上折り曲げるよう巻き掛ける）ことが行われるが、搬送ロールに抱かせてもフィルムを単独で搬送する距離、すなわち搬送ロール同士の離間が長くなると、その効果は小さくなり、またばたつきが生じて綺麗にディスペンスできないおそれがある。
一方で、フィルムを巻き掛ける搬送ロール同士の離間を小さくすると、これら搬送ロール間に複数のディスペンサを配置することが困難になるという問題があった。 In general, when a film is transported by a roll-to-roll system, the film flutters easily depending on the transport speed, film material, and apparatus configuration. In order to prevent such fluttering, the film is held on the transport roll (for example, wrapped so as to be bent at 90 ° or more). Even if the film is held on the transport roll, the distance to transport the film alone, that is, the transport roll The longer the distance between the two, the smaller the effect and there is a possibility that fluttering may occur and the dispensing cannot be performed cleanly.
On the other hand, if the separation between the transport rolls around which the film is wound is reduced, there is a problem that it becomes difficult to dispose a plurality of dispensers between the transport rolls.

また、上述したように、フィルムを搬送ロールに抱かせる場合には、ディスペンサ等を粘性体が設置されたフィルムの表面に接触又は近接させることができないため、ディスペンサ等の位置が制限されるという課題があった。   In addition, as described above, when the film is held on the transport roll, the position of the dispenser or the like is limited because the dispenser or the like cannot be brought into contact with or close to the surface of the film on which the viscous material is installed. was there.

さらに、色素増感太陽電池の場合には、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電層含む基材（フィルム）としているので、導電性が低下することから、フィルムに長さ方向に大きな張力を付与することができないという問題もあった。   Furthermore, in the case of a dye-sensitized solar cell, since it is a base material (film) containing a conductive layer such as indium tin oxide (ITO), the conductivity is lowered, so that a large tension is applied to the film in the length direction. There was also the problem of not being able to.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構造で、かつフィルムが負担する張力の増大を抑えて、綺麗にディスペンスすることができる粘性体供給装置、及び色素増感太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and has a simple structure and can suppress necessitating an increase in the tension applied to the film and can be neatly dispensed, and a dye-sensitized sun. It aims at providing the manufacturing method of a battery.

上記目的を達成するため、本発明に係る粘性体供給装置は、連続的に搬送されるフィルムの一方の第１表面に粘性体を供給するディスペンサ部を備えた粘性体供給装置であって、前記ディスペンサ部は、前記フィルムの第１表面側に搬送方向に沿って連続的に配置され、前記フィルムの他方の第２表面側において、前記フィルムの搬送方向に沿って複数の搬送ロールが配列されており、前記複数の搬送ロールは、少なくとも前記複数のディスペンサ部に対向する配列範囲に設けられ、前記配列範囲に設けられる前記複数の搬送ロールは、前記搬送ロールのロール軸方向から見て、ロール軸同士を結ぶ線が前記ディスペンサ部側に向けて突となる一定の曲率の凸曲線を形成してなることを特徴としている。 To achieve the above object, the viscous body supply device according to the present invention is a viscous material feeding apparatus having a dispenser unit for supplying a viscous material to one of the first surface of the film being conveyed continuously, the The dispenser unit is continuously disposed along the transport direction on the first surface side of the film, and a plurality of transport rolls are arranged along the transport direction of the film on the other second surface side of the film. And the plurality of transport rolls are provided in an array range facing at least the plurality of dispenser units, and the plurality of transport rolls provided in the array range is a roll axis as viewed from a roll axis direction of the transport roll. It is characterized in that a convex curve having a certain curvature is formed such that a line connecting them protrudes toward the dispenser part.

また、本発明に係る色素増感太陽電池の製造方法は、上述した粘性体供給装置を用いた色素増感太陽電池の製造方法であって、前記凸曲線を形成した前記複数の搬送ロールに沿って前記フィルムを搬送させる工程と、前記ディスペンサ部の吐出部より封止剤、配線用ペースト、及び電解液のうち少なくとも一つの粘性体を吐出させて、前記フィルムの前記第１表面に供給する工程と、前記粘性体が供給された前記フィルムの前記第１表面に対して、別のフィルムを対向させて貼り合せる工程と、を有することを特徴としている。   Moreover, the manufacturing method of the dye-sensitized solar cell which concerns on this invention is a manufacturing method of the dye-sensitized solar cell using the viscous material supply apparatus mentioned above, Comprising: Along the said some conveyance roll which formed the said convex curve. A step of transporting the film, and a step of discharging at least one viscous material of a sealant, a wiring paste, and an electrolytic solution from a discharge portion of the dispenser portion and supplying the same to the first surface of the film And a step of adhering another film to the first surface of the film to which the viscous material has been supplied.

本発明では、前記配列範囲に設けられる複数の搬送ロールが、それらのロール軸同士を結ぶ曲線が略円弧状の凸曲線となるように配置され、搬送されるフィルムが凸曲線を形成する複数の搬送ロールに巻き掛けられた状態となり、この配列範囲においてフィルムが凸曲線を描くようにして搬送される。つまり、フィルムは、凸曲線を形成する複数の搬送ロールによって抱かれた状態となり、これら搬送ロール側に向けて押し付ける押圧力が付与されるため、この複数の搬送ロールを通過するフィルムにおける搬送ロールに対する近接離反する方向のばたつきを押えることができる。そのため、ディスペンサ部とフィルムとの距離を安定させることができ、フィルムに塗布される粘性体の量を一定に、かつ精度よく供給することができることから、ディスペンサ部によってフィルムの第１表面に粘性体を綺麗に塗布することができる。   In the present invention, the plurality of transport rolls provided in the array range are arranged such that a curve connecting the roll axes is a substantially arc-shaped convex curve, and the transported film forms a plurality of convex curves. It will be in the state wound around the conveyance roll, and a film will be conveyed so that a convex curve may be drawn in this arrangement | sequence range. That is, the film is in a state of being held by a plurality of transport rolls forming a convex curve, and a pressing force to be pressed toward the transport roll side is applied, so the film with respect to the transport roll in the film passing through the plurality of transport rolls Flapping in the direction of approaching and separating can be suppressed. Therefore, the distance between the dispenser part and the film can be stabilized, and the amount of the viscous material applied to the film can be supplied uniformly and accurately. Can be applied neatly.

しかも、フィルムを複数の搬送ロールに巻き掛けることによって前記押圧力を得ることができるので、フィルムの長さ方向に大きな張力を付与させる必要がなくなる。そのため、例えば色素増感太陽電池の場合において、大きな張力を付与することによる導電性基材の導電性の低下を防止することができる。
また、本発明では、複数の搬送ロールを前記凸曲線となるように配置するといった簡単な構成により、上述したようなフィルムのばたつきを防止することができ、従来のような平板の板面にフィルムを密着させるような複雑な構成にすることをなくすことが可能となる。 Moreover, since the pressing force can be obtained by winding the film on a plurality of transport rolls, it is not necessary to apply a large tension in the length direction of the film. Therefore, for example, in the case of a dye-sensitized solar cell, it is possible to prevent a decrease in conductivity of the conductive substrate due to application of a large tension.
Further, in the present invention, fluttering of the film as described above can be prevented by a simple configuration in which a plurality of transport rolls are arranged so as to have the convex curve, and the film is formed on a flat plate surface as in the past. It is possible to eliminate a complicated configuration in which the two are in close contact with each other.

また、本発明に係る粘性体供給装置では、前記複数の搬送ロールは、搬送される前記フィルムの前記第１表面を上に向けた状態で、前記フィルムの第２表面側に位置するように設けられていてもよい。 In the viscous material supply apparatus according to the present invention, the plurality of transport rollers are provided so as to be positioned on the second surface side of the film with the first surface of the film to be transported facing upward. It may be done.

この場合には、フィルムに作用する前記押圧力に対してさらにフィルムの重力が加わることから、配列範囲の凸曲線をなす複数の搬送ロールにフィルムが効果的に巻き掛けられ、搬送されるフィルムのばたつきをより確実に押えることができる。   In this case, since the gravity of the film is further applied to the pressing force acting on the film, the film is effectively wound around a plurality of conveyance rolls forming a convex curve in the arrangement range, and the film to be conveyed is Flutter can be suppressed more reliably.

また、本発明に係る粘性体供給装置では、前記ディスペンサ部の吐出部は、前記フィルムを挟んで前記搬送ロールに対向する位置に設けられていることが好ましい。   Moreover, in the viscous body supply apparatus which concerns on this invention, it is preferable that the discharge part of the said dispenser part is provided in the position which opposes the said conveyance roll on both sides of the said film.

この場合には、ディスペンサ部の吐出部と搬送ロール上に位置するフィルムの第１表面との距離が最も安定する位置において、当該第１表面に対してディスペンサ部の吐出部から粘性体を供給することができる。そのため、フィルムの第１表面に塗布される粘性体の量や精度の安定性が増し、塗布状態をより一層向上させることができる。   In this case, the viscous material is supplied from the discharge part of the dispenser unit to the first surface at a position where the distance between the discharge part of the dispenser part and the first surface of the film located on the transport roll is most stable. be able to. As a result, the amount of viscous material applied to the first surface of the film and the stability of accuracy can be increased, and the application state can be further improved.

また、本発明に係る粘性体供給装置では、前記配列範囲は、前記複数の搬送ロールの全体にわたる範囲であることが好ましい。   Moreover, in the viscous material supply apparatus which concerns on this invention, it is preferable that the said arrangement | sequence range is a range over the said some conveyance roll.

この場合には、配列される複数の搬送ロールの全域にわたってフィルムを凸曲線状に巻き掛けることができる。つまり、ディスペンサ部によって粘性体が吐出される範囲のフィルム全体の押圧力が複数の搬送ロールに対して均等に作用し、当該範囲におけるフィルムのばたつきが押えられるため、ディスペンサ部によって粘性体を綺麗に塗布することができる。   In this case, the film can be wound in a convex curve shape over the entire area of the plurality of transport rolls arranged. In other words, the pressing force of the entire film in the range where the viscous material is discharged by the dispenser part acts evenly on the plurality of transport rolls, and the fluttering of the film in the range is suppressed, so the viscous material is cleaned by the dispenser part. Can be applied.

本発明の粘性体供給装置、及び色素増感太陽電池の製造方法によれば、簡単な構造で、かつフィルムが負担する張力の増大を抑えて、綺麗にディスペンスすることができる。   According to the viscous material supply device and the method for producing a dye-sensitized solar cell of the present invention, it is possible to dispense neatly with a simple structure and suppressing an increase in tension borne by the film.

本発明の実施の形態による粘性体供給装置の構成を模式的に示した側面図である。It is the side view which showed typically the structure of the viscous material supply apparatus by embodiment of this invention. 図１に示す粘性体供給装置を使用して製造される色素増感太陽電池の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the dye-sensitized solar cell manufactured using the viscous material supply apparatus shown in FIG. 図２に示すＸ１−Ｘ１線断面図であって、色素増感太陽電池の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line X1-X1 shown in FIG. 2 and is a cross-sectional view of the dye-sensitized solar cell. 図３に示す色素増感太陽電池を構成する第１基板と第２基板を分離した状態の図であって、図２におけるＸ１−Ｘ１線断面図に対応する図である。It is a figure of the state which isolate | separated the 1st board | substrate and 2nd board | substrate which comprise the dye-sensitized solar cell shown in FIG. 3, Comprising: It is a figure corresponding to the X1-X1 sectional view taken on the line in FIG.

以下、本発明の実施の形態による粘性体供給装置、及び色素増感太陽電池の製造方法について、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの比率、電池の構成・構造等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更できる。   Hereinafter, a viscous material supply device and a method for producing a dye-sensitized solar cell according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings used in the following description are schematic, and ratios of length, width, and thickness, the configuration and structure of the battery, etc. are not necessarily the same as actual ones, and can be changed as appropriate.

図１に示すように、本実施の形態による粘性体供給装置１０は、フィルム型の色素増感太陽電池１を製造する際に用いられる製造装置の一部であって、後述する封止剤、配線、電解液等の粘性体を塗布するためのディスペンサ部１１を備えている。すなわち、色素増感太陽電池の製造工程のうち、封止剤、配線、電解液を基板に塗布する工程に関する部分を対象としている。   As shown in FIG. 1, the viscous material supply apparatus 10 according to the present embodiment is a part of a manufacturing apparatus used when manufacturing a film-type dye-sensitized solar cell 1, and includes a sealant described later. A dispenser unit 11 for applying a viscous material such as wiring or electrolytic solution is provided. That is, the part regarding the process of apply | coating a sealing agent, wiring, and electrolyte solution to a board | substrate among the manufacturing processes of a dye-sensitized solar cell is made into object.

図２及び図３に示すように、色素増感太陽電池１は、第１表面２ａの互いに異なる領域に第１電極４、封止剤５及び配線６が形成された第１基板２（フィルム）と、板面３ａに第２電極７が形成された第２基板３（別のフィルム）と、を備えている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the dye-sensitized solar cell 1 includes a first substrate 2 (film) in which a first electrode 4, a sealant 5, and a wiring 6 are formed in different regions of the first surface 2 a. And a second substrate 3 (another film) having the second electrode 7 formed on the plate surface 3a.

第１基板２は、第１電極４、封止剤５及び配線６の基台となる部材である。第１基板２は、ロール・ツー・ロール方式等での太陽電池の連続生産に適用できる適度な柔軟性を有し、大面積フィルム状に形成可能な材質であれば特に限定されない。このような材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド等の透明の樹脂材料が挙げられる。   The first substrate 2 is a member that serves as a base for the first electrode 4, the sealing agent 5, and the wiring 6. The 1st board | substrate 2 will not be specifically limited if it has the moderate softness | flexibility applicable to the continuous production of the solar cell by a roll-to-roll system etc., and can be formed in a large area film form. Examples of such a material include transparent resin materials such as polyethylene terephthalate (PET), acrylic, polycarbonate, polyethylene naphthalate (PEN), and polyimide.

第１基板２の第１表面２ａには、スパッタリング法や印刷法により、透明導電膜２１が成膜されている。透明導電膜２１には、例えば、酸化スズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛等が用いられる。   A transparent conductive film 21 is formed on the first surface 2a of the first substrate 2 by sputtering or printing. For the transparent conductive film 21, for example, tin oxide (ITO), zinc oxide or the like is used.

透明導電膜２１の上には、複数の半導体層２２が積層されている。半導体層２２は、透明導電膜２１とともに第１電極４を構成するものである。半導体層２２は、例えば、増感色素から電子を受け取り輸送する機能を有する金属酸化物からなる。このような金属酸化物としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、等が挙げられる。 A plurality of semiconductor layers 22 are stacked on the transparent conductive film 21. The semiconductor layer 22 constitutes the first electrode 4 together with the transparent conductive film 21. The semiconductor layer 22 is made of, for example, a metal oxide having a function of receiving and transporting electrons from a sensitizing dye. Examples of such metal oxides include titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), and tin oxide (SnO 2 ).

半導体層２２には、不図示の増感色素が担持されている。増感色素は、有機色素または金属錯体色素で構成されている。有機色素として、例えば、クマリン系、ポリエン系、シアニン系、ヘミシアニン系、チオフェン系、等の各種有機色素を用いることができる。金属錯体色素としては、例えば、ルテニウム錯体等、が好適に用いられる。   A sensitizing dye (not shown) is carried on the semiconductor layer 22. The sensitizing dye is composed of an organic dye or a metal complex dye. As the organic dye, for example, various organic dyes such as coumarin, polyene, cyanine, hemicyanine, and thiophene can be used. For example, a ruthenium complex is preferably used as the metal complex dye.

透明導電膜２１の上には、半導体層２２同士の間に、封止剤５を介して配線６が設けられている。なお、色素増感太陽電池１の配線パターンとして配線６が不要な箇所では、半導体層２２同士の間には封止剤５のみが設けられている。
配線６は、例えば銅等の導電材、或いは前記導電材を含むペーストである。
封止剤５は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂の樹脂を少なくとも一種含んだ樹脂材料が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。 On the transparent conductive film 21, a wiring 6 is provided between the semiconductor layers 22 with a sealant 5 interposed therebetween. In addition, only the sealing agent 5 is provided between the semiconductor layers 22 in the location where the wiring 6 is unnecessary as a wiring pattern of the dye-sensitized solar cell 1.
The wiring 6 is, for example, a conductive material such as copper or a paste containing the conductive material.
Examples of the sealant 5 include a resin material containing at least one thermoplastic resin, thermosetting resin, or ultraviolet curable resin, but are not particularly limited thereto.

第２基板３は、第１基板２と同様に透明の樹脂材料等から構成されている。
第２基板３の板面３ａには、スパッタリング法や印刷法により、第２電極７が成膜されている。第２電極７には、例えば、酸化スズ（ＩＴＯ）、プラチナ、ポリアニリン、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、カーボン等が用いられるが、特にこれらに限定されることはない。
また、第１電極４の透明導電膜２１及び第２電極７が成膜する部分は、絶縁処理をする部分でもあることから、非連続で成膜されていていても構わない。 Similar to the first substrate 2, the second substrate 3 is made of a transparent resin material or the like.
A second electrode 7 is formed on the plate surface 3a of the second substrate 3 by sputtering or printing. For example, tin oxide (ITO), platinum, polyaniline, polyethylenedioxythiophene (PEDOT), carbon, or the like is used for the second electrode 7, but is not particularly limited thereto.
In addition, since the portion where the transparent conductive film 21 and the second electrode 7 of the first electrode 4 are formed is also a portion to be insulated, it may be formed discontinuously.

なお、半導体層２２と第２電極７との間に隙間が生じている際には、その隙間に電解液が充填されていてもよい。電解液としては、例えば、アセトニトリル、ヨウ化ジメチルプロピルイミダゾリウムまたはヨウ化ブチルメチルイミダゾリウム等のイオン液体などの液体成分に、ヨウ化リチウム等の支持電解質とヨウ素とが混合された溶液（プロピオニトリル等の非水系溶剤）等の液体が挙げられるが、特にこれらに限定されることはない。
なお、電解液は、例えば、真空注入、ＯＤＦ工法（液晶滴下工法）等により充填することができる。 When a gap is generated between the semiconductor layer 22 and the second electrode 7, the gap may be filled with an electrolytic solution. As the electrolytic solution, for example, a solution in which a supporting electrolyte such as lithium iodide and iodine are mixed in a liquid component such as ionic liquid such as acetonitrile, dimethylpropylimidazolium iodide or butylmethylimidazolium iodide (propio Liquids such as non-aqueous solvents such as nitriles) are mentioned, but are not particularly limited thereto.
The electrolytic solution can be filled by, for example, vacuum injection, ODF method (liquid crystal dropping method), or the like.

色素増感太陽電池１のセルＣは、半導体層２２と、半導体層２２を挟んで対向する第１電極４と第２電極７とから構成されてなる。   The cell C of the dye-sensitized solar cell 1 includes a semiconductor layer 22 and a first electrode 4 and a second electrode 7 that are opposed to each other with the semiconductor layer 22 interposed therebetween.

色素増感太陽電池１は、図４に示すように、第１表面２ａの異なる領域に第１電極４、封止剤５及び配線６が形成された第１基板２と、板面３ａに第２電極７が形成された第２基板３と、それぞれを分離した状態から互いに貼り合わせて製造される。   As shown in FIG. 4, the dye-sensitized solar cell 1 includes a first substrate 2 on which a first electrode 4, a sealant 5 and a wiring 6 are formed in different regions of the first surface 2a, and a first surface 2a on a plate surface 3a. The second substrate 3 on which the two electrodes 7 are formed is manufactured by bonding them together from the separated state.

図１に示すように、本実施の形態の粘性体供給装置１０を含む製造装置は、ロール・ツー・ロール方式を用いた装置であって、第１基板２の巻き出し部１２、粘性体供給装置１０、貼り合せ部（図示省略）、および巻き取り部１６が第１基板２（フィルム）の搬送方向（矢印Ｅ方向）の上流側から下流側の順で備えられている。つまり、製造装置では、第１基板２を連続的に搬送させつつ各部の作業工程を実施することで、色素増感太陽電池１を製造するものである。   As shown in FIG. 1, the manufacturing apparatus including the viscous material supply apparatus 10 according to the present embodiment is an apparatus using a roll-to-roll method, and includes an unwinding portion 12 of the first substrate 2, a viscous material supply. The apparatus 10, the bonding unit (not shown), and the winding unit 16 are provided in order from the upstream side to the downstream side in the conveyance direction (arrow E direction) of the first substrate 2 (film). That is, in the manufacturing apparatus, the dye-sensitized solar cell 1 is manufactured by carrying out the operation process of each part while continuously transporting the first substrate 2.

粘性体供給装置１０は、ロール・ツー・ロール方式を用いて一方向に沿って連続的に搬送される第１基板２の第１表面２ａに粘性体（例えば、封止剤５、配線６用のペースト（材料）、又は電解液（不図示））を供給する複数のディスペンサ部１１を備えている。粘性体供給装置１０は、第１基板２の他方の第２表面２ｂ側において、第１基板２の搬送方向Ｅに沿って複数の搬送ロール１５、１５、…が配列されている。   The viscous material supply device 10 is applied to the first surface 2a of the first substrate 2 continuously conveyed along one direction using a roll-to-roll method (for example, for the sealant 5 and the wiring 6). Are provided with a plurality of dispenser sections 11 for supplying a paste (material) or an electrolyte (not shown). In the viscous material supply device 10, a plurality of transport rolls 15, 15,... Are arranged along the transport direction E of the first substrate 2 on the other second surface 2 b side of the first substrate 2.

複数の搬送ロール１５、１５、…は、搬送方向Ｅで上流側に位置する上流側ロール１３と、下流側に位置する下流側ロール１４と、の間に配列されている。これらのロール１３、１４、１５は、すべて搬送される第１基板２の裏面（第２表面２ｂ）側に配置されている。
ディスペンサ部１１は、第１基板２の第１表面２ａ側に配置されている。さらに具体的にディスペンサ部１１は、吐出部１１ａが第１基板２を挟んで各搬送ロール１５に対向する位置に設けられ、各搬送ロール１５のロール軸Ｏ方向に複数（例えば、１〜３０個）設けられている。ここで、ディスペンサ部１１の吐出部１１ａは、第１基板２との間に僅かな隙間をあけて配置されている。また、ディスペンサ部１１の数量は、ロール軸Ｏ方向に１つであっても良い。 The plurality of transport rolls 15, 15,... Are arranged between an upstream roll 13 positioned upstream in the transport direction E and a downstream roll 14 positioned downstream. These rolls 13, 14, and 15 are all arranged on the back surface (second surface 2b) side of the first substrate 2 to be transported.
The dispenser unit 11 is disposed on the first surface 2 a side of the first substrate 2. More specifically, the dispenser unit 11 is provided at a position where the discharge unit 11a faces each of the transport rolls 15 with the first substrate 2 interposed therebetween, and a plurality of (for example, 1 to 30) dispenser units 11 in the roll axis O direction of the respective transport rolls 15 ) Is provided. Here, the discharge part 11 a of the dispenser part 11 is arranged with a slight gap between the first substrate 2 and the discharge part 11 a. Moreover, the quantity of the dispenser part 11 may be one in the roll axis O direction.

上流側ロール１３、下流側ロール１４、及び搬送ロール１５は、それぞれロール軸Ｏを中心にして回転自在であり、それぞれがロール軸Ｏを平行にして配置されている。
複数の搬送ロール１５、１５、…は、搬送ロール１５のロール軸Ｏ方向から見て、これら複数の搬送ロール１５、１５、…のすべてが配列される配列範囲Ｔにおいて、この配列範囲Ｔに設けられる複数の搬送ロール１５、１５、…のロール軸Ｏ同士を連続して結ぶ曲線がディスペンサ部１１側に向けて突となる円弧状の凸曲線Ｒを形成している。なお、本実施の形態では、上流側ロール１３及び下流側ロール１４も前記配列範囲Ｔに含まれている。
このように配置される配列範囲Ｔにある複数の搬送ロール１５、１５、…は、凸曲線Ｒの曲率が例えば直径φ８０ｍｍの以上の凸曲線を呈するように設定される。 The upstream roll 13, the downstream roll 14, and the transport roll 15 are each rotatable about a roll axis O, and are arranged with the roll axis O in parallel.
The plurality of transport rolls 15, 15,... Are provided in the array range T in the array range T in which all of the plurality of transport rolls 15, 15,. A curved line continuously connecting the roll axes O of the plurality of transport rolls 15, 15,... Forms an arcuate convex curve R that protrudes toward the dispenser unit 11. In the present embodiment, the upstream roll 13 and the downstream roll 14 are also included in the arrangement range T.
The plurality of transport rolls 15, 15,... In the arrangement range T arranged in this way are set so that the curvature of the convex curve R exhibits a convex curve having a diameter of, for example, 80 mm or more.

第１基板２は、配列範囲Ｔに設けられる複数の搬送ロール１５、１５、…に巻き掛けられ、所定の押圧力（図１に示す符号Ｆ）をもってこれら複数の搬送ロール１５、１５、…に押し付けられている。   The first substrate 2 is wound around a plurality of transport rolls 15, 15,... Provided in the arrangement range T, and with a predetermined pressing force (reference numeral F shown in FIG. 1), the plurality of transport rolls 15, 15,. It is pressed.

このように構成される粘性体供給装置１０を用いて色素増感太陽電池１を製造する方法として、図１に示すように、凸曲線Ｒを形成した複数の搬送ロール１５、１５、…に沿って第１基板２を搬送させる工程と、ディスペンサ部１１の吐出部１１ａより封止剤、配線用ペースト、及び電解液のうち少なくとも一つの粘性体を吐出させて、第１基板２の第１表面２ａに供給する工程と、図４に示すように、粘性体が供給された第１基板２の第１表面２ａに対して、別の基板（第２基板３）を対向させて貼り合せる工程と、を有している。
そしてこれらの作業工程は、図１に示すように、上述した製造装置の搬送方向Ｅの始点側の巻き出し部１２から連続的に繰り出された第１基板２の搬送に伴って、上述した工程を色素増感太陽電池１として製造され、終点側の巻き取り部１６とによって巻き取られるロール・ツー・ロール方式による連続的な製造工程となる。 As a method of manufacturing the dye-sensitized solar cell 1 using the viscous material supply device 10 configured as described above, as shown in FIG. 1, along a plurality of transport rolls 15, 15,. The first surface of the first substrate 2 by transporting the first substrate 2 and discharging at least one of the sealing agent, the paste for wiring, and the electrolytic solution from the discharge unit 11a of the dispenser unit 11. A step of supplying to 2a, and a step of bonding another substrate (second substrate 3) opposite to the first surface 2a of the first substrate 2 to which the viscous material is supplied, as shown in FIG. ,have.
As shown in FIG. 1, these work steps are the steps described above along with the transfer of the first substrate 2 continuously fed out from the unwinding portion 12 on the starting point side in the transfer direction E of the manufacturing apparatus described above. Is produced as the dye-sensitized solar cell 1, and is a continuous production process by a roll-to-roll method in which the wind-up part 16 is wound around the end point side.

次に、上述した粘性体供給装置、及び色素増感型太陽電池の製造方法の作用について、図面を用いて詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、本実施の形態では、配列範囲Ｔに設けられる複数の搬送ロール１５、１５、…が、それらのロール軸Ｏ同士を結ぶ曲線が凸曲線状の凸曲線Ｒとなるように配置され、搬送される第１基板２が凸曲線Ｒを形成する複数の搬送ロール１５、１５、…に巻き掛けられた状態となり、この配列範囲Ｔにおいて第１基板２が凸曲線を描くようにして搬送される。つまり、第１基板２は、凸曲線Ｒを形成する複数の搬送ロール１５、１５、…によって抱かれた状態となり、これら搬送ロール１５、１５、…側に向けて押し付ける押圧力Ｆが付与されるため、この複数の搬送ロール１５、１５、…を通過する第１基板２における搬送ロール１５、１５、…に対する近接離反する方向のばたつきを押えることができる。
そのため、ディスペンサ部１１と第１基板２との距離を安定させることができ、第１基板２に塗布される粘性体の量を一定に、かつ精度よく供給することができることから、ディスペンサ部１１によって第１基板２の第１表面２ａに粘性体を綺麗に塗布することができる。 Next, the operation of the above-described viscous material supply apparatus and the method for manufacturing the dye-sensitized solar cell will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, in the present embodiment, a plurality of transporting rolls 15, 15,... Provided in the arrangement range T have convex curves R in which a curve connecting their roll axes O is a convex curve. The first substrate 2 that is arranged and transported is wound around a plurality of transport rolls 15, 15,... Forming a convex curve R, and the first substrate 2 is convex in this arrangement range T. It is conveyed like drawing. That is, the 1st board | substrate 2 will be in the state hold | maintained by the some conveyance rolls 15, 15, ... which form the convex curve R, and the pressing force F pressed toward these conveyance rolls 15, 15, ... side is given. Therefore, it is possible to suppress fluttering in the direction of approaching and separating from the transport rolls 15, 15,... In the first substrate 2 passing through the plurality of transport rolls 15, 15,.
Therefore, the distance between the dispenser unit 11 and the first substrate 2 can be stabilized, and the amount of the viscous material applied to the first substrate 2 can be supplied constantly and accurately. A viscous material can be neatly applied to the first surface 2 a of the first substrate 2.

しかも、第１基板２を複数の搬送ロール１５、１５、…に巻き掛けることによって前記押圧力を得ることができるので、第１基板２の長さ方向に大きな張力を付与させる必要がなくなる。そのため、本実施の形態のような色素増感太陽電池１を製造する場合において、大きな張力を付与することによる導電基材の導電性の低下を防止することができる。  In addition, since the pressing force can be obtained by winding the first substrate 2 around the plurality of transport rolls 15, 15,..., It is not necessary to apply a large tension in the length direction of the first substrate 2. Therefore, when manufacturing the dye-sensitized solar cell 1 like this Embodiment, the electroconductive fall of the electrically conductive base material by providing a big tension | tensile_strength can be prevented.

また、本実施の形態では、複数の搬送ロール１５、１５、…を前記凸曲線Ｒとなるように配置するといった簡単な構成により、上述したような第１基板２のばたつきを防止することができ、従来のように平板の板面に第１基板２を密着させるような複雑な構成にすることをなくすことが可能となる。   In the present embodiment, fluttering of the first substrate 2 as described above can be prevented by a simple configuration in which a plurality of transport rolls 15, 15,... Are arranged so as to have the convex curve R. Thus, it is possible to eliminate a complicated configuration in which the first substrate 2 is brought into close contact with a flat plate surface as in the prior art.

さらに、本実施の形態では、複数の搬送ロール１５、１５、…が搬送される第１基板２の下側に設けられているので、第１基板２に作用する前記押圧力に対してさらに第１基板２の重力が加わることから、配列範囲Ｔの凸曲線Ｒをなす複数の搬送ロール１５、１５、…に第１基板２が効果的に巻き掛けられるので、搬送される第１基板２のばたつきをより確実に押えることができる。   Further, in the present embodiment, since the plurality of transport rolls 15, 15,... Are provided on the lower side of the first substrate 2 to be transported, the first pressing force acting on the first substrate 2 is further increased. Since the gravity of one substrate 2 is applied, the first substrate 2 is effectively wound around the plurality of transport rolls 15, 15,... That form the convex curve R in the arrangement range T. Flutter can be suppressed more reliably.

さらにまた、本実施の形態では、ディスペンサ部１１の吐出部１１ａが第１基板２を挟んで搬送ロール１５に対向する位置に設けられていることから、ディスペンサ部１１の吐出部１１ａと搬送ロール１５上に位置する第１基板２の第１表面２ａとの距離が最も安定する位置において、当該第１表面２ａに対してディスペンサ部１１の吐出部１１ａから粘性体を供給することができる。そのため、第１基板２の第１表面２ａに塗布される粘性体の量や精度の安定性が増し、塗布状態をより一層向上させることができる。   Furthermore, in the present embodiment, since the discharge unit 11a of the dispenser unit 11 is provided at a position facing the transport roll 15 with the first substrate 2 interposed therebetween, the discharge unit 11a and the transport roll 15 of the dispenser unit 11 are provided. At a position where the distance from the first surface 2a of the first substrate 2 positioned above is most stable, the viscous material can be supplied from the discharge section 11a of the dispenser section 11 to the first surface 2a. Therefore, the amount of viscous material applied to the first surface 2a of the first substrate 2 and the stability of accuracy can be increased, and the application state can be further improved.

さらに、本実施の形態は、配列範囲Ｔが複数の搬送ロール１５、１５、…の全体にわたる範囲であるので、配列される複数の搬送ロール１５、１５、…の全域にわたって第１基板２を凸曲線状に巻き掛けることができる。つまり、ディスペンサ部１１によって粘性体が吐出される範囲の第１基板２全体の押圧力が複数の搬送ロール１５、１５、…に対して均等に作用し、当該範囲における第１基板２のばたつきが押えられるため、ディスペンサ部１１によって粘性体を綺麗に塗布することができる。   Further, in the present embodiment, since the arrangement range T is the entire range of the plurality of transport rolls 15, 15,..., The first substrate 2 is projected over the entire region of the plurality of transport rolls 15, 15,. Can be wound in a curve. That is, the pressing force of the entire first substrate 2 in the range in which the viscous material is discharged by the dispenser unit 11 acts equally on the plurality of transport rolls 15, 15,... Since it is pressed, the viscous material can be neatly applied by the dispenser unit 11.

上述のように本実施の形態による粘性体供給装置、及び色素増感型太陽電池では、簡単な構造で、かつ第１基板２が負担する張力の増大を抑えて、綺麗にディスペンスすることができる。   As described above, the viscous material supply device and the dye-sensitized solar cell according to the present embodiment can be neatly dispensed with a simple structure while suppressing an increase in tension borne by the first substrate 2. .

以上、本発明による粘性体供給装置、及び色素増感型太陽電池の製造方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述の本実施の形態では、複数の搬送ロール１５を第１基板２の下側に配列されているが、この位置に限定されることはない。つまり、複数の搬送ロール１５、１５、…は、全体的に横方向（略水平方向）に向けて配列されているが、これに限定されることはなく、ロール軸Ｏ同士を結ぶ曲線がディスペンサ部側に向けて突となる凸曲線を形成していれば良いのであって、全体的に縦方向（上下方向）に配列されていてもかまわない。 As mentioned above, although the viscous material supply apparatus by this invention and embodiment of the manufacturing method of a dye-sensitized solar cell were described, this invention is not limited to said embodiment, and does not deviate from the meaning. The range can be changed as appropriate.
For example, in the above-described embodiment, the plurality of transport rolls 15 are arranged on the lower side of the first substrate 2, but are not limited to this position. In other words, the plurality of transport rolls 15, 15,... Are generally arranged in the lateral direction (substantially horizontal direction), but the present invention is not limited to this, and a curve connecting the roll axes O is a dispenser. It is only necessary to form a convex curve that protrudes toward the portion side, and it may be arranged in the vertical direction (vertical direction) as a whole.

さらに、上述した凸曲線の形状は、全体に亘って一定の曲率であってもよいし、途中で曲率が変化してもよい。例えば、配列範囲Ｔの凸曲線Ｒにおいて、搬送方向Ｅの中央部分の曲率が両端側部分（中央部分の上流側部分および下流側部分）の曲率よりも小さくなるような凸曲線形状であってもよい。   Furthermore, the shape of the convex curve described above may have a constant curvature over the whole, or the curvature may change midway. For example, the convex curve R in the arrangement range T may have a convex curve shape in which the curvature of the central portion in the transport direction E is smaller than the curvature of both end portions (upstream portion and downstream portion of the central portion). Good.

また、本実施の形態では、ディスペンサ部１１の吐出部１１ａが第１基板２を挟んで搬送ロール１５に対向する位置に設けられているが、この位置であることに制限されることはなく、搬送方向Ｅに隣接する搬送ロール１５、１５同士の間の第１基板２の第１表面２ａに対向する位置にディスペンサ部１１の吐出部１１ａが配置されていてもよい。   Moreover, in this Embodiment, although the discharge part 11a of the dispenser part 11 is provided in the position which opposes the conveyance roll 15 on both sides of the 1st board | substrate 2, it is not restrict | limited to this position, The discharge part 11a of the dispenser part 11 may be arranged at a position facing the first surface 2a of the first substrate 2 between the transport rolls 15 adjacent to each other in the transport direction E.

さらに、凸曲線Ｒが形成される搬送ロール１５の配列範囲Ｔは、配置される全ての搬送ロール１５を含む範囲としているが、部分的な範囲であってもかまわない。   Furthermore, although the arrangement | sequence range T of the conveyance roll 15 in which the convex curve R is formed is taken as the range containing all the conveyance rolls 15 arrange | positioned, it may be a partial range.

また、搬送ロール１５の外径、配置数量、向き（ロール軸Ｏの向き）等の構成については、製造する色素増感太陽電池の形状、積層構造、ディスペンサ部の数量等の条件に合わせて適宜変更可能である。   Moreover, about the structure of the outer diameter of the conveyance roll 15, arrangement | positioning quantity, direction (direction of the roll axis | shaft O), etc. suitably according to conditions, such as the shape of a dye-sensitized solar cell to manufacture, laminated structure, and the number of dispenser parts. It can be changed.

さらに、粘性体としては、本実施の形態で例えば、封止剤５、配線６用のペーストや電解液などを含むものを対象としているが、これらに限定されることはない。例えば、色素溶液や、水のような極めて粘性の小さな液体であっても、本発明の粘性体の適用対象とすることができる。   Furthermore, as the viscous material, in the present embodiment, for example, a material including the sealant 5, a paste for the wiring 6, an electrolytic solution, and the like is intended, but is not limited thereto. For example, even a dye solution or a liquid having a very small viscosity such as water can be used as an application target of the viscous body of the present invention.

さらにまた、本実施の形態では、ロール・ツー・ロール方式による連続的な製造を適用対象としているが、これに制限されることはなく、例えば途中に裁断機を設置したロール・ツー・シート方式による製造を適用対象とすることも可能である。   Furthermore, in this embodiment, continuous production by a roll-to-roll method is applied, but the present invention is not limited to this. For example, a roll-to-sheet method in which a cutting machine is installed on the way. It is also possible to apply manufacture by

また、上述した実施の形態では、説明上、単純な電池構造で示したが、電池の構成・構造はこれに限定されるものではない。   In the above-described embodiment, a simple battery structure is shown for the sake of explanation. However, the configuration and structure of the battery are not limited to this.

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。   In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with known components without departing from the spirit of the present invention.

１ 色素増感太陽電池
２ 第１基板（フィルム）
２ａ 第１表面
２ｂ 第２表面
３ 第２基板（別のフィルム）
４ 第１電極
５ 封止剤
６ 配線
７ 第２電極
１０ 粘性体供給装置
１１ ディスペンサ部
１１ａ 吐出部
１３ 上流側ロール
１４ 下流側ロール
１５ 搬送ロール
２１ 透明導電膜
２２ 半導体層
Ｅ 搬送方向
Ｏ ロール軸
Ｔ 配列範囲
Ｒ 凸曲線 1 Dye-sensitized solar cell 2 First substrate (film)
2a First surface 2b Second surface 3 Second substrate (another film)
4 First Electrode 5 Sealant 6 Wiring 7 Second Electrode 10 Viscous Material Supply Device 11 Dispenser Part 11a Discharge Part 13 Upstream Roll 14 Downstream Roll 15 Transport Roll 21 Transparent Conductive Film 22 Semiconductor Layer E Transport Direction O Roll Axis T Arrangement range R Convex curve

Claims (5)

連続的に搬送されるフィルムの一方の第１表面に粘性体を供給するディスペンサ部を備えた粘性体供給装置であって、
前記ディスペンサ部は、前記フィルムの第１表面側に搬送方向に沿って連続的に配置され、
前記フィルムの他方の第２表面側において、前記フィルムの搬送方向に沿って複数の搬送ロールが配列されており、
前記複数の搬送ロールは、少なくとも前記複数のディスペンサ部に対向する配列範囲に設けられ、
前記配列範囲に設けられる前記複数の搬送ロールは、前記搬送ロールのロール軸方向から見て、ロール軸同士を結ぶ線が前記ディスペンサ部側に向けて突となる一定の曲率の凸曲線を形成してなることを特徴とする粘性体供給装置。 A viscous material supply apparatus comprising a dispenser unit that supplies a viscous material to one first surface of a continuously conveyed film,
The dispenser unit is continuously arranged along the transport direction on the first surface side of the film,
On the other second surface side of the film, a plurality of transport rolls are arranged along the transport direction of the film,
The plurality of transport rolls are provided in an array range facing at least the plurality of dispenser units,
The plurality of transport rolls provided in the array range form a convex curve having a certain curvature with a line connecting the roll shafts projecting toward the dispenser unit side when viewed from the roll axis direction of the transport roll. A viscous material supply device characterized by comprising: 前記複数の搬送ロールは、搬送される前記フィルムの前記第１表面を上に向けた状態で、前記フィルムの第２表面側に位置するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の粘性体供給装置。 The plurality of transport rolls are provided so as to be positioned on the second surface side of the film with the first surface of the film being transported facing upward. The viscous material supply apparatus described. 前記ディスペンサ部の吐出部は、前記フィルムを挟んで前記搬送ロールに対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の粘性体供給装置。   The viscous body supply device according to claim 1, wherein the discharge unit of the dispenser unit is provided at a position facing the transport roll with the film interposed therebetween. 前記配列範囲は、前記複数の搬送ロールの全体にわたる範囲であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の粘性体供給装置。   The viscous body supply device according to any one of claims 1 to 3, wherein the arrangement range is a range over the plurality of transport rolls. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の粘性体供給装置を用いた色素増感太陽電池の製造方法であって、
前記凸曲線を形成した前記複数の搬送ロールに沿って前記フィルムを搬送させる工程と、
前記ディスペンサ部の吐出部より封止剤、配線用材料、及び電解液のうち少なくとも一つの粘性体を吐出させて、前記フィルムの前記第１表面に供給する工程と、
前記粘性体が供給された前記フィルムの前記第１表面に対して、別のフィルムを対向させて貼り合せる工程と、
を有することを特徴とする色素増感太陽電池の製造方法。 A method for producing a dye-sensitized solar cell using the viscous material supply apparatus according to any one of claims 1 to 4,
Transporting the film along the plurality of transport rolls forming the convex curve;
A step of discharging at least one viscous material of a sealing agent, a wiring material, and an electrolytic solution from a discharge portion of the dispenser portion, and supplying the viscous material to the first surface of the film;
A step of pasting another film against the first surface of the film to which the viscous material has been supplied; and
The manufacturing method of the dye-sensitized solar cell characterized by having.
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