多孔半導(dǎo)體層、多孔半導(dǎo)體層用漿料及染料敏化太陽能電池的制作方法
【專利摘要】一種多孔半導(dǎo)體層，含有平均一次粒徑為1nm以上70nm以下的銳鈦礦型氧化鈦的粒子(A)，及由絕緣物包覆平均一次粒徑為100nm以上1000nm以下的金紅石型氧化鈦粒子的表面的粒子(B)。
【專利說明】
多孔半導(dǎo)體層、多孔半導(dǎo)體層用漿料及染料敏化太陽能電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于染料敏化太陽能電池的多孔半導(dǎo)體層，及該多孔半導(dǎo)體層用 漿料、使用多孔半導(dǎo)體層的染料敏化太陽能電池。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為代替化石燃料的能源，利用太陽光的太陽能電池受到矚目，正在進(jìn)行著各種 研究。作為太陽能電池的一例，在專利文獻(xiàn)1~3中公開有應(yīng)用了金屬絡(luò)合物的光誘導(dǎo)電子 轉(zhuǎn)移的染料敏化太陽能電池。
[0003]如在專利文獻(xiàn)4中所公開，所述染料敏化太陽能電池具有在吸附了染料的多孔半 導(dǎo)體層(發(fā)電層)上依次層疊多孔光反射層、多孔絕緣層、導(dǎo)電層(對(duì)電極)的模塊，所述染料 通過可見光被激活，產(chǎn)生的電子向多孔半導(dǎo)體層移動(dòng)，由此進(jìn)行發(fā)電。因此，為了提高染料 敏化太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，需要在氧化物半導(dǎo)體粒子構(gòu)成的多孔半導(dǎo)體層的表面上 吸附大量染料。
[0004] 作為在氧化物半導(dǎo)體粒子的表面吸附更多染料的方法，例如可舉出縮小氧化物半 導(dǎo)體粒子的粒徑、增加比表面積的方法。
[0005] 然而，若使用微小的氧化物半導(dǎo)體粒子，則粒子彼此的接觸點(diǎn)增加，因此多孔半導(dǎo) 體層的電阻增加而使電子的傳輸效率下降，其結(jié)果，存在光電轉(zhuǎn)換效率下降的問題。
[0006] 作為解決該問題的方法，在專利文獻(xiàn)5中提出有使多孔半導(dǎo)體層含有比氧化物半 導(dǎo)體粒子的粒徑更大的20nm~1 OOnm左右的光散射用粒子的方法。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1:日本專利公表平5-504023號(hào)公報(bào) [0010] 專利文獻(xiàn)2:日本專利第2664194號(hào)公報(bào) [0011] 專利文獻(xiàn)3:國際公開第94/05025號(hào)
[0012] 專利文獻(xiàn)4:日本專利公開2003-142171號(hào)公報(bào) [0013] 專利文獻(xiàn)5:日本專利公開2003-303629號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 發(fā)明要解決的技術(shù)課題
[0015] 如專利文獻(xiàn)5,使多孔半導(dǎo)體層含有光散射用粒子時(shí)，多孔半導(dǎo)體層內(nèi)的實(shí)際光路 長度增加，因此光電轉(zhuǎn)換效率雖有提高但不充分，仍有改善的余地。并且在專利文獻(xiàn)5中，燒 成時(shí)有時(shí)在多孔半導(dǎo)體層中發(fā)生龜裂，因此要求進(jìn)行改良。
[0016] 本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其提供一種光電轉(zhuǎn)換效率較高的多孔半導(dǎo)體 層、不會(huì)在制造多孔半導(dǎo)體層時(shí)產(chǎn)生龜裂的多孔半導(dǎo)體層用漿料、及具備該多孔半導(dǎo)體層 的染料敏化太陽能電池。
[0017] 用于解決技術(shù)課題的手段
[0018] 本發(fā)明人等為了解決上述課題而進(jìn)行深入研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，若將粒徑較小的銳鈦 礦型氧化鈦粒子即比表面積較大的銳鈦礦型氧化鈦粒子和以絕緣物對(duì)表面進(jìn)行處理的粒 徑較大的金紅石型氧化鈦粒子組合來使用，則可得到光電轉(zhuǎn)換效率較高的多孔半導(dǎo)體層， 從而完成了本發(fā)明。
[0019] gp，本發(fā)明將以下作為主旨。
[0020] [1] 一種多孔半導(dǎo)體層，其含有平均一次粒徑為lnm以上70nm以下的銳鈦礦型氧化 鈦的粒子(A)、及由絕緣物包覆平均一次粒徑為100nm以上lOOOnm以下的金紅石型氧化鈦粒 子的表面的粒子(B)。
[0021] [2]根據(jù)[1]所記載的多孔半導(dǎo)體層，其中，所述絕緣物為選自硅化合物、鎂化合 物、鋁化合物、鋯化合物及鈣化合物中的1種以上。
[0022] [3]根據(jù)[1]或[2]所記載的多孔半導(dǎo)體層，其中，所述粒子(B)中的絕緣物的包覆 量為2質(zhì)量％以上30質(zhì)量％以下。
[0023] [4]根據(jù)[1]~[3]中任一項(xiàng)所記載的多孔半導(dǎo)體層，所述多孔半導(dǎo)體層中的所述 粒子(B)的含量為1質(zhì)量％以上50質(zhì)量％以下。
[0024] [5]-種多孔半導(dǎo)體層用漿料，其包含平均一次粒徑為lnm以上30nm以下的銳鈦礦 型氧化鈦的粒子(a)、及由絕緣物包覆平均一次粒徑為100nm以上lOOOnm以下的金紅石型氧 化鈦粒子的表面的粒子(B)。
[0025] [6]-種染料敏化太陽能電池，其具備[1]~[4]中任一項(xiàng)所記載的多孔半導(dǎo)體層。
[0026] 發(fā)明效果
[0027] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種光電轉(zhuǎn)換效率較高的多孔半導(dǎo)體層、不會(huì)在制造多孔 半導(dǎo)體層時(shí)產(chǎn)生龜裂的多孔半導(dǎo)體層用漿料、及具備該多孔半導(dǎo)體層的染料敏化太陽能電 池。
【附圖說明】
[0028]圖1是表示本發(fā)明的染料敏化太陽能電池的一例的示意結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029][多孔半導(dǎo)體層]
[0030]本發(fā)明的多孔半導(dǎo)體層含有平均一次粒徑為lnm以上70nm以下的銳鈦礦型氧化鈦 的粒子(A)、及由絕緣物包覆平均一次粒徑為100nm以上lOOOnm以下的金紅石型氧化鈦粒子 的表面的粒子(B)。
[0031] 〈粒子(A)>
[0032] 粒子(A)為平均一次粒徑為lnm以上70nm以下的銳鈦礦型氧化鈦的粒子。若粒子 (A)的平均一次粒徑為該范圍，則比表面積變大，因此能夠吸附較多的染料。
[0033] 粒子(A)的平均一次粒徑優(yōu)選為5nm以上60nm以下，更優(yōu)選為10nm以上50nm以下， 進(jìn)一步優(yōu)選為12nm以上45nm以下，更進(jìn)一步優(yōu)選為12nm以上40nm以下，更進(jìn)一步優(yōu)選為 15nm以上40nm以下。
[0034] 另外，本發(fā)明中的粒子(A)優(yōu)選為如后述的粒子(a)等粒子通過制造時(shí)的燒成而晶 粒生長形成的粒子。
[0035]在本說明書中，粒子(A)的平均一次粒徑是以透射電子顯微鏡測定100個(gè)粒子的長 徑并取其平均的值。另外，粒子的形狀為長方體形狀時(shí)測定粒子的長邊即可，粒子的形狀為 球狀時(shí)測定最大直徑即可。
[0036]從大量吸附染料的觀點(diǎn)來看，粒子⑷的比表面積優(yōu)選為50m2/g以上200m2/g以下， 更優(yōu)選為60m2/g以上150m2/g以下，進(jìn)一步優(yōu)選為60m2/g以上130m 2/g以下。
[0037] 作為調(diào)整比表面積的方法，可舉出調(diào)整粒子本身的大小和形狀的方法、將大小和 形狀不同的2種以上的粒子進(jìn)行組合來進(jìn)行調(diào)整的方法。
[0038] 另外，銳鈦礦型氧化鈦粒子可為非球狀，也可在粒子表面上具有凹凸。
[0039] 并且，若制成使用將粒子(A)的表面如后述粒子(B)那樣由絕緣物包覆的粒子的多 孔半導(dǎo)體層，則光電轉(zhuǎn)換效率下降，因此不優(yōu)選。
[0040] 從控制粒徑的觀點(diǎn)、結(jié)晶性的觀點(diǎn)及分散性的觀點(diǎn)來看，粒子(A)優(yōu)選通過濕式合 成法來制作。
[0041] 作為濕式合成法，可舉出將鈦醇鹽及鈦金屬鹽等鈦原料進(jìn)行水解來得到，并使該 前體在水熱條件下晶化成氧化物的方法。并且，作為其他的濕式合成法，可舉出使用單獨(dú)的 水或水和醇等的混合溶劑，在酸堿催化劑的共存下將鈦原料進(jìn)行水解來聚合的溶膠凝膠 法。
[0042]銳鈦礦型氧化鈦粒子的制造方法在日本專利公開2007-176753號(hào)公報(bào)等中有詳細(xì) 敘述。
[0043] 〔粒子(A)的含量〕
[0044] 從提高光電轉(zhuǎn)換效率的觀點(diǎn)來看，多孔半導(dǎo)體層中的所述粒子(A)的含量優(yōu)選50 質(zhì)量％以上99質(zhì)量％以下，更優(yōu)選55質(zhì)量％以上98.5質(zhì)量％以下。
[0045] 〈粒子(B)>
[0046] 粒子(B)是由絕緣物包覆平均一次粒徑為100nm以上lOOOnm以下的金紅石型氧化 鈦粒子的表面的粒子。
[0047] 在要求高電子導(dǎo)電性的多孔半導(dǎo)體層中，使用由絕緣物包覆表面的金紅石型氧化 鈦粒子而使得光電轉(zhuǎn)換效率得到提高的原因尚不明確，但推測是由于金紅石型氧化鈦粒子 和粒子(A)不直接接觸。
[0048] 從提高光電轉(zhuǎn)換效率的觀點(diǎn)來看，金紅石型氧化鈦粒子的平均一次粒徑優(yōu)選為 150nm以上900nm以下，更優(yōu)選為200nm以上600nm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為250nm以上300nm以下。
[0049] 在本說明書中，粒子(B)的平均一次粒徑是以掃描電子顯微鏡測定100個(gè)粒子的長 徑并取其平均的值。另外，當(dāng)粒子的形狀為長方體形狀時(shí)測定粒子的長邊即可，當(dāng)粒子的形 狀為球狀時(shí)測定最大直徑即可。
[0050] 作為用于包覆金紅石型氧化鈦的表面的絕緣物，只要是能夠包覆金紅石型氧化鈦 的表面且電子傳導(dǎo)率較低的物質(zhì)則沒有特別的限制，但優(yōu)選為不會(huì)在后述的燒成工序中消 失的無機(jī)物。
[0051 ]作為絕緣物的具體例，優(yōu)選為選自硅化合物、鎂化合物、鋁化合物、鋯化合物及鈣 化合物中的1種以上，具體而言，更優(yōu)選為選自二氧化硅、氧化鎂、氧化鋁、氧化鋯及氧化鈣 中的1種以上。
[0052]在所述絕緣物中，優(yōu)選硅化合物、鋁化合物，更優(yōu)選并用硅化合物及鋁化合物，具 體而言，優(yōu)選二氧化娃、氧化鋁，更進(jìn)一步優(yōu)選并用二氧化娃及氧化鋁。
[0053]作為由絕緣物包覆金紅石型氧化鈦粒子的表面的方法，例如可舉出攪拌包含金紅 石型氧化鈦粒子、硅酸鈉溶液、鋁酸鈉溶液及水的分散液，并將該分散液以硫酸進(jìn)行中和 后，以50 °C以上70 °C以下加熱1小時(shí)以上5小時(shí)以下的方法。
[0054]在本發(fā)明中，從阻礙金紅石型氧化鈦粒子和粒子(A)的接觸的觀點(diǎn)來看，形成于金 紅石型氧化鈦粒子的表面的絕緣物的厚度優(yōu)選3nm以上25nm以下，更優(yōu)選為5nm以上20nm以 下，進(jìn)一步優(yōu)選為8nm以上15nm以下。
[0055]另外，優(yōu)選所述絕緣物包覆金紅石型氧化鈦粒子的整個(gè)表面，但也可以包覆局部。 [0056]絕緣物相對(duì)于所述粒子(B)的包覆量優(yōu)選為2質(zhì)量％以上30質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為 5質(zhì)量％以上20質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為5質(zhì)量以上15質(zhì)量以下。若絕緣物的包覆量在所 述范圍內(nèi)，則光電轉(zhuǎn)換效率提高。另外，包覆量表示粒子(B)的總量中所包含的絕緣物的比 例。包覆量能夠通過將粒子(B)的總量中所包含的絕緣物的質(zhì)量除以粒子(B)的總質(zhì)量來求 出。
[0057]另外，粒子和絕緣物的質(zhì)量能夠?qū)νㄟ^ICP發(fā)光分析測定出的值進(jìn)行換算來求出。 [0058]〔粒子(B)的含量〕
[0059]多孔半導(dǎo)體層中的粒子(B)的含量優(yōu)選為1質(zhì)量％以上50質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為 1.5質(zhì)量％以上45質(zhì)量％以下。若粒子(B)的含量為該范圍，則能夠得到光電轉(zhuǎn)換效率較高 的多孔半導(dǎo)體層。
[0000]〈多孔光半導(dǎo)體層的制造方法〉
[0061] 本發(fā)明的多孔半導(dǎo)體層的制造方法并沒有特別限定，優(yōu)選以周知方法將后述本發(fā) 明的多孔半導(dǎo)體層用漿料涂布到基板上之后進(jìn)行燒成。
[0062] 作為將多孔半導(dǎo)體層用漿料涂布到基板上的方法，可舉出絲網(wǎng)印刷法、噴墨法等。 其中，從厚膜化的簡易性和抑制制造成本的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選絲網(wǎng)印刷法。
[0063]燒成優(yōu)選在大氣或惰性氣體氣氛下以50 °C以上800 °C以下、10秒以上4小時(shí)以下的 條件進(jìn)行。燒成可以在恒定溫度下僅進(jìn)行一次，也可改變溫度而進(jìn)行2次以上。另外，可以涂 布多孔半導(dǎo)體用漿料并使干燥后進(jìn)行燒成。
[0064] 依光電轉(zhuǎn)換效率的觀點(diǎn)，多孔半導(dǎo)體層的厚度優(yōu)選5μπι以上50μπι以下，更優(yōu)選5μπι 以上40μηι以下，進(jìn)一步優(yōu)選5μηι以上30μηι以下。
[0065] 為了提高光電轉(zhuǎn)換效率，需要使多孔半導(dǎo)體層吸附更多后述的染料。因此膜狀的 多孔半導(dǎo)體層優(yōu)選比表面積較大，例如優(yōu)選為50m 2/g以上200m2/g以下，更優(yōu)選60m2/g以上 150m2/g以下，進(jìn)一步優(yōu)選為60m2/g以上130m2/g以下。另外，本說明書中所示的比表面積是 通過BET吸附法測定的值。
[0066] 若以掃描電子顯微鏡觀察如此制造的本發(fā)明的多孔半導(dǎo)體層的剖面，則可觀察到 粒子(A)及粒子(B)混合在一起。即，可觀察到平均一次粒徑為lnm~70nm的粒子(A)和平均 一次粒徑為l〇〇nm~lOOOnm的粒子(B) 〇
[0067][多孔半導(dǎo)體層用漿料]
[0068]本發(fā)明的多孔半導(dǎo)體層用漿料含有平均一次粒徑為lnm以上30nm以下的銳鈦礦型 氧化鈦的粒子(a)、及由絕緣物包覆平均一次粒徑為100nm以上lOOOnm以下的金紅石型氧化 鈦粒子的表面的粒子(B)。
[0069]若以激光衍射型粒徑測定儀(堀場制作所有限公司（H0RIBA，Ltd.)制，型號(hào)"LA-750"） 對(duì)本發(fā)明的多孔半導(dǎo)體層用漿料進(jìn)行測定，則測定出平均一次粒徑為 1mm 以上 30nm 以 下的分布峰及平均一次粒徑為l〇〇nm以上lOOOnm以下的分布峰這2個(gè)峰。
[0070]從提高光電轉(zhuǎn)換效率的觀點(diǎn)來看，平均一次粒徑為lnm以上30nm以上的分布峰優(yōu) 選為5nm以上28nm以下的分布峰，更優(yōu)選為10nm以上26nm以下的分布峰，進(jìn)一步優(yōu)選為12nm 以上24nm以下的分布峰。
[0071] 從提高光電轉(zhuǎn)換效率的觀點(diǎn)、及抑制在制造多孔半導(dǎo)體層時(shí)發(fā)生龜裂的觀點(diǎn)來 看，平均一次粒徑為100nm以上lOOOnrn以下的分布峰優(yōu)選為150nm以上900nm以下的分布峰， 更優(yōu)選為200nm以上600nm以下的分布峰，進(jìn)一步優(yōu)選為250nm以上300nm以下的分布峰。
[0072] 〈粒子(a)>
[0073] 粒子(a)是平均一次粒徑為lnm以上30nm以下的銳鈦礦型氧化鈦的粒子。若粒子 (a)的平均一次粒徑在該范圍內(nèi)，則將多孔半導(dǎo)體層用漿料進(jìn)行燒成來制成多孔半導(dǎo)體層 時(shí)，即使粒子(a)進(jìn)行晶粒生長，也能夠保持具有適合于粒子(a)吸附染料的比表面積的粒 徑。更具體而言，通過將粒子(a)的平均一次粒徑設(shè)為lnm以上30nm以下，即使粒子(a)通過 燒成而晶粒生長，也能夠?qū)⒘Ｗ?A)的晶粒生長保持在lnm以上70nm以下的平均一次粒徑。
[0074]從提高多孔半導(dǎo)體層的染料吸附性能的觀點(diǎn)來看，粒子(a)的平均一次粒徑優(yōu)選 為5nm以上28nm以下，更優(yōu)選為10nm以下26nm以上，進(jìn)一步優(yōu)選為12nm以下24nm以上，更進(jìn) 一步優(yōu)選為15nm以下22nm以上。
[0075]另外，粒子(a)的比表面積優(yōu)選為60m2/g以上300m2/g以下，更優(yōu)選為60m 2/g以上 200m2/g以下，進(jìn)一步優(yōu)選為60m2/g以上150m2/g以下。若粒子(a)的比表面積在該范圍內(nèi)，貝lj 將多孔半導(dǎo)體層用漿料進(jìn)行燒成來制成多孔半導(dǎo)體層時(shí)，即使粒子(a)進(jìn)行晶粒生長，也能 夠保持適合于粒子(a)吸附染料的比表面積。更具體而言，通過將粒子(a)的比表面積設(shè)為 60nm以上200nm以下，即使粒子(a)通過燒成而晶粒生長，也能夠?qū)⒘Ｗ?A)的比表面積保持 在50m 2/g以上200m2/g以下。
[0076]粒子(a)的比表面積是利用基于氮吸附的BET多點(diǎn)法測定出的值。
[0077]〔粒子(a)的含量〕
[0078] 從提高光電轉(zhuǎn)換效率和抑制在形成多孔半導(dǎo)體層時(shí)發(fā)生龜裂的觀點(diǎn)來看，多孔半 導(dǎo)體層用漿料中的所述粒子(a)的含量優(yōu)選為10質(zhì)量％以上45質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為15質(zhì) 量％以上40質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為20質(zhì)量％以上35質(zhì)量％以下。
[0079] 〈粒子(B)>
[0080] 粒子(B)是由絕緣物包覆平均一次粒徑為100nm以上lOOOnrn以下的金紅石型氧化 鈦粒子的表面的粒子。在本發(fā)明中，通過使用粒子(B)，不會(huì)在制造多孔半導(dǎo)體層時(shí)產(chǎn)生龜 裂。
[0081]粒子(B)的平均一次粒徑、用于包覆金紅石型氧化鈦粒子的絕緣物、絕緣物的包覆 方法及包覆量等的優(yōu)選方式與前述本發(fā)明的多孔半導(dǎo)體層的粒子(B)的優(yōu)選方式相同。 [0082]〈粒子(a)和粒子(B)的含有比例〉
[0083 ]相對(duì)于粒子(a) 100質(zhì)量份的粒子(B)的含量優(yōu)選為1質(zhì)量份以上50質(zhì)量份以下，更 優(yōu)選為1.5質(zhì)量份以上45質(zhì)量份以下。若相對(duì)于粒子(a) 100質(zhì)量份的粒子(B)的含量為該范 圍，則能夠得到光電轉(zhuǎn)換效率較高的多孔半導(dǎo)體層，并且不會(huì)在制造多孔半導(dǎo)體層時(shí)產(chǎn)生 龜裂。
[0084] 〈任意成分〉
[0085] 從粘度調(diào)整等觀點(diǎn)來看，本發(fā)明的多孔半導(dǎo)體層用漿料優(yōu)選使用分散介質(zhì)。
[0086] 分散介質(zhì)并沒有特別的限制，優(yōu)選使用己二醇、丙二醇等二醇類及松油醇等高沸 點(diǎn)有機(jī)分散介質(zhì)。
[0087] 從防止多孔半導(dǎo)體層用漿料的粘度下降及印刷性能下降的觀點(diǎn)來看，相對(duì)于粒子 (a)及粒子(B)的總計(jì)100質(zhì)量份的分散介質(zhì)的量優(yōu)選為1質(zhì)量份以上500質(zhì)量份以下，更優(yōu) 選為50質(zhì)量份以上250質(zhì)量份以下，進(jìn)一步優(yōu)選為150質(zhì)量份以上220質(zhì)量份以下。
[0088] 從調(diào)整粘度和膜厚的觀點(diǎn)來看，本發(fā)明的多孔半導(dǎo)體層用漿料可以含有乙基纖維 素等纖維素系樹脂、丙烯酸系樹脂等。
[0089] 而且，也可以適當(dāng)添加流平劑、螯合劑、表面活性劑、鈦偶聯(lián)劑及增稠劑等通常使 用的添加劑。
[0090] 作為流平劑，可舉出水、乙二醇、聚乙二醇及丙三醇等。
[0091] 作為螯合劑，可舉出乙酰丙酮、芐基丙酮及乙酸等。
[0092] 作為表面活性劑，可舉出聚乙二醇等。
[0093] 作為增稠劑，可舉出甲基纖維素、乙基纖維素等。
[0094]〈多孔半導(dǎo)體層用漿料的粘度〉
[0095] 利用動(dòng)態(tài)粘彈性測定裝置在溫度25°C、剪切速度Ι?Γ1的條件下測定出的多孔半導(dǎo) 體層用衆(zhòng)料的粘度優(yōu)選為l〇Pa · s以上lOOOPa · s以下，更優(yōu)選為lOOPa · s以上lOOOPa · s 以下。
[0096] 〈多孔半導(dǎo)體層用漿料的制造方法〉
[0097] 多孔半導(dǎo)體層用漿料能夠通過適當(dāng)混合粒子(a)、粒子(B)及根據(jù)需要的分散介質(zhì) 等任意成分來制造。
[0098] 更具體而言，能夠通過混合粒子(a)、粒子(B)、己二醇、松油醇等高沸點(diǎn)有機(jī)分散 介質(zhì)及乙基纖維素等增稠劑等來得到。
[0099][染料敏化太陽能電池]
[0100] 本發(fā)明的染料敏化太陽能電池具備本發(fā)明的多孔半導(dǎo)體層，所述多孔半導(dǎo)體層設(shè) 置于透明電極和對(duì)電極之間。
[0101] 本發(fā)明的多孔半導(dǎo)體層的光電轉(zhuǎn)換效率較高，因此能夠得到發(fā)電效率較高的染料 敏化太陽能電池。
[0102] 本發(fā)明的染料敏化太陽能電池例如能夠以如下方式構(gòu)成，即相對(duì)于使本發(fā)明的多 孔半導(dǎo)體層吸附染料的電極配置對(duì)電極而構(gòu)成單元，且在其內(nèi)部經(jīng)由側(cè)框部件密封電解 質(zhì)。
[0103] 本發(fā)明的染料敏化太陽能電池的一例示于圖1。本實(shí)施方式的染料敏化太陽能電 池10具有將透明電極11和對(duì)電極12相對(duì)配置的單元，且在其內(nèi)部經(jīng)由側(cè)框部件15密封有電 解質(zhì)14。透明電極11由透明的導(dǎo)電性基板構(gòu)成，且構(gòu)成陽極電極。對(duì)電極12由導(dǎo)電性基板構(gòu) 成，且構(gòu)成陰極電極。在透明電極11上設(shè)置有吸附了染料的多孔半導(dǎo)體層13。
[0104] 透明電極11和對(duì)電極12隔著數(shù)十μπι~數(shù)_的間隔且隔著電解質(zhì)14而相對(duì)配置，吸 附于多孔半導(dǎo)體層13的染料通過可見光而被激活，所產(chǎn)生的電子向多孔半導(dǎo)體層13移動(dòng)， 由此進(jìn)行發(fā)電。
[0105] 〈透明電極〉
[0106] 透明電極11只要是透明的導(dǎo)電性基板則沒有特別的限定，例如能夠使用在由玻 璃、塑料等構(gòu)成的基板上設(shè)置有包含選自氟摻雜氧化錫及ΙΤ0的1種以上的導(dǎo)電膜的導(dǎo)電性 基板等。
[0107] 〈多孔半導(dǎo)體層〉
[0108] 能夠在所述透明電極11上通過絲網(wǎng)印刷法、噴墨法等來涂布本發(fā)明的多孔半導(dǎo)體 層用漿料，之后通過燒成來設(shè)置多孔半導(dǎo)體層13。
[0109] 使用本發(fā)明的多孔半導(dǎo)體層用漿料時(shí)，不會(huì)在制造時(shí)產(chǎn)生龜裂，并且所得到的多 孔半導(dǎo)體層的光電轉(zhuǎn)換效率較高。
[0110]〔在多孔半導(dǎo)體層中使用的染料〕
[0111] 從使染料牢固地吸附到多孔半導(dǎo)體層13的觀點(diǎn)來看，作為吸附到多孔半導(dǎo)體層13 的光敏劑而發(fā)揮作用的染料，優(yōu)選在染料分子中具有羧酸基、羧酸酐基、磺酸基等聯(lián)鎖基團(tuán) 的染料。另外，聯(lián)鎖基團(tuán)是提供使激活狀態(tài)的染料和多孔半導(dǎo)體層的導(dǎo)帶之間的電子移動(dòng) 變得容易的電耦合的基團(tuán)。
[0112] 作為含有這些聯(lián)鎖基團(tuán)的染料，例如優(yōu)選為選自釕聯(lián)吡啶系染料、偶氮系染料、醌 系染料、醌亞胺系染料、方酸菁系染料、花菁系染料、部花菁系染料、撲啉系染料、酞菁系染 料、靛藍(lán)系染料及萘菁系染料中的1種以上。
[0113] 作為使染料吸附到多孔半導(dǎo)體層13的方法，代表性地可舉出將在透明電極11上形 成有多孔半導(dǎo)體層13的層疊體浸漬到溶解有染料的溶液(染料吸附用溶液)中的方法。 [0114]作為使染料溶解的溶劑，可舉出乙醇等醇類、丙酮等酮類、二乙醚、四氫呋喃等醚 類、乙腈等氮化合物類、氯仿等鹵化脂肪族烴、己烷等脂肪族烴、苯等芳烴、乙酸乙酯、乙酸 丁酯等酯類、水等。這些溶劑也可以混合2種以上來使用。
[0115] 溶液中的染料濃度可根據(jù)所使用的染料及溶劑的種類來適當(dāng)調(diào)整，但為了提高吸 附功能而優(yōu)選為高濃度，例如優(yōu)選為1 X 1 (T5mo 1 /L以上。
[0116] 〈對(duì)電極〉
[0117] 對(duì)電極12并沒有特別的限制，例如由如下構(gòu)成，即由A1、不銹鋼等金屬或玻璃及塑 料等構(gòu)成的基板、以及形成于之上的？丨、(：、附、〇、不銹鋼、氟摻雜氧化錫及11'0等導(dǎo)電層。另 外，對(duì)電極12也能夠構(gòu)成在表面上設(shè)置有氟摻雜氧化錫等導(dǎo)電層的導(dǎo)電性玻璃。并且，當(dāng)使 用Pt時(shí)還具有作為催化劑層的功能，因此優(yōu)選。
[0118]〈電解質(zhì)（電解液)>
[0119]電解質(zhì)（電解液）14可使用固體狀及液體狀的物質(zhì)，例如可舉出選自碘系電解質(zhì)、 溴系電解質(zhì)、硒系電解質(zhì)及硫黃系電解質(zhì)中的1種以上。
[0120] 關(guān)于這些電解質(zhì)14,也可以將I2、LiI、二甲基丙基咪唑碘等溶解于乙腈、甲氧基乙 腈、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯等有機(jī)溶劑中來制成電解液。
[0121] 另外，當(dāng)使用液體狀的電解質(zhì)14時(shí)，優(yōu)選在多孔半導(dǎo)體層13和對(duì)電極12之間設(shè)置 隔膜，并在所形成的空間內(nèi)注入電解質(zhì)14。
[0122] 〈染料敏化太陽能電池的制造方法〉
[0123] 本發(fā)明的染料敏化太陽能電池的制造方法并沒有特別的限制，可適當(dāng)?shù)厥褂猛该?電極11、對(duì)電極12、多孔半導(dǎo)體層13等構(gòu)成材料并以周知的方法來制造。另外，在本發(fā)明的 染料敏化太陽能電池中，除了使用本發(fā)明的多孔半導(dǎo)體層以外沒有特別的限制，能夠適當(dāng) 地使用在一般的染料敏化太陽能電池中使用的構(gòu)成材料。例如，可以在多孔半導(dǎo)體層13和 對(duì)電極12之間設(shè)置光反射層或絕緣層等(未圖示）。
[0124] 實(shí)施例
[0125] 以下，通過實(shí)施例及比較例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說明，但本發(fā)明并不受這些實(shí)施例 的限定。
[0126] 粒子（A)的平均一次粒徑通過透射電子顯微鏡（H-800,日立尖端技術(shù)公司 (Hitachi High-Technologies Corporation)制)來進(jìn)行測定。并且，粒子(B)的平均一次粒 徑通過掃描電子顯微鏡（S-4000,日立尖端技術(shù)公司（Hitachi High-Technologies Corporat i on)制）來進(jìn)行測定。
[0127] 粒子的比表面積利用比表面積計(jì)（BelsorpII，麥奇克拜爾公司（MicrotracBEL Corp.)制)并以基于氮吸附的BET多點(diǎn)法來進(jìn)行測定。
[0128] 所制作的粒子的晶體結(jié)構(gòu)利用X射線衍射裝置(PANalytical X'pert PR0,思百吉 有限公司（Spectris Co.，Ltd.)制)來進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0129] [實(shí)施例1]
[0130](粒子(a-Ι)的制作:銳鈦礦型氧化鈦粒子的制作）
[0131] 在容量1L的玻璃容器中投入純水1L，一邊進(jìn)行攪拌一邊滴下四異丙氧基鈦280g而 得到白色懸濁液，將該白色懸濁液進(jìn)行過濾來得到白色濾餅。接著，在高壓釜內(nèi)投入該白色 濾餅及25質(zhì)量％的四甲基氫氧化銨水溶液60g，并添加純水，以總量成為lkg的方式進(jìn)行調(diào) 配，并在150°C中加熱3小時(shí)來得到氧化鈦粒子分散液。
[0132] 對(duì)于所得氧化鈦粒子以X射線衍射裝置進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果為銳鈦礦單層的氧化鈦粒 子。所得粒子的平均一次粒徑為18nm，比表面積為85m 2/g。
[0133] (粒子(B-1)的制作:進(jìn)行了基于二氧化硅及氧化鋁的表面包覆的氧化鈦粒子的制 作）
[0134] 將平均一次粒徑為280nm的金紅石型氧化鈦粒子（住友大阪水泥株式會(huì)社 (Sumitomo Osaka Cement Co.，Ltd.)制）、水、娃酸鈉溶液及錯(cuò)酸鈉分散液以質(zhì)量比（金紅 石型氧化鈦/二氧化硅/氧化鋁)成為90/2/8的方式混合而得100g的分散液。接著，將該分散 液以硫酸中和并在60°C中加熱3小時(shí)，由此以二氧化硅及氧化鋁對(duì)金紅石型氧化鈦粒子的 表面進(jìn)行處理。將加熱后的溶液進(jìn)行過濾來得到粒子(B-1)。
[0135] 以透射電子顯微鏡對(duì)該粒子(B-1)進(jìn)行觀察的結(jié)果，在粒子的表面上形成有厚度 為10nm的包覆膜。
[0136] (多孔半導(dǎo)體用漿料的制作）
[0137] 將粒子(a-1 )29.4質(zhì)量份、粒子(B-1 )0.6質(zhì)量份、乙基纖維素10質(zhì)量份及松油醇60 質(zhì)量份混合來制作出l〇〇g的實(shí)施例1的多孔半導(dǎo)體層用的漿料。對(duì)于該多孔光反射絕緣層 用漿料，利用動(dòng)態(tài)粘彈性測定裝置在溫度25°c、剪切速度Ι?Γ 1的條件下測定粘度，結(jié)果為 400mPa · s〇
[0138] 〈染料敏化太陽能電池的制作.
[0139] (多孔半導(dǎo)體層的制作）
[0140] 以燒成膜厚成為7μπι的方式將所得的多孔半導(dǎo)體用漿料絲網(wǎng)印刷到透明電極上， 并在500 °C中燒成1小時(shí)，而制作出實(shí)施例1的多孔半導(dǎo)體層。
[0141] 肉眼觀察該多孔半導(dǎo)體層的外觀，結(jié)果未觀察到膜的破裂(龜裂）。
[0142] 并且，對(duì)于該多孔半導(dǎo)體層的概觀，以透射電子顯微鏡觀察剖面，結(jié)果觀察到平均 一次粒徑為40nm的粒子(A)，以掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察的結(jié)果，觀察到平均一次粒徑為 280nm的粒子(B)〇
[0143] 接著，將制作有多孔半導(dǎo)體層的基板在0.3mM的Ru金屬絡(luò)合物染料(Black Dye染 料，大索公司(DAiSOL Inc.)制)溶液中浸漬24小時(shí)，由此吸附染料，并得到電極。
[0144] (電解液的制作）
[0145] 對(duì)于乙腈，以作為支持電解質(zhì)而使1，2_二甲基-3-丙基咪唑端的碘鹽成為0.6M、碘 化鋰成為0.1M、碘成為0.05M、叔丁基吡啶成為0.5M的方式進(jìn)行混合來制作電解液。
[0146] (染料敏化太陽能電池的制作）
[0147] 將所得到的電極及作為對(duì)電極而形成有鉑膜的玻璃基板以多孔半導(dǎo)體層和鉑膜 相對(duì)的方式配置，并在所得到的電極和對(duì)電極之間經(jīng)由側(cè)框部件來注入上述電解液并進(jìn)行 密封，從而制作出實(shí)施例1的染料敏化太陽能電池。
[0148] (光電轉(zhuǎn)換效率的評(píng)價(jià)）
[0149] 用太陽模擬器（山下電裝公司（Yamashita Denso Corporation)制）向?qū)嵤├?的 染料敏化太陽能電池照射模擬太陽光，并以電流電壓測定裝置（山下電裝公司(Yamashita Denso Corporation)制）測定I-V特性，由此求出光電轉(zhuǎn)換效率。其結(jié)果，光電轉(zhuǎn)換效率為 5.4%。將結(jié)果不于表1。
[0150] [實(shí)施例2]
[0151] (粒子(a-2)的制作:銳鈦礦型氧化鈦粒子的制作）
[0152] 在210°C中加熱4.5小時(shí)，除此以外與粒子(a-Ι)同樣地來制作出粒子(a-2)。對(duì)于 粒子(a-2)與粒子(a-Ι)同樣地進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果為銳鈦礦單層的氧化鈦粒子。所得粒子(a-2) 的平均一次粒徑為23nm，比表面積為65m 2/g。
[0153] (多孔半導(dǎo)體層用漿料的制作）
[0154] 使用粒子(a-2)作為粒子(a)，除此以外與實(shí)施例1同樣地制作出實(shí)施例2的多孔半 導(dǎo)體層用漿料。利用動(dòng)態(tài)粘彈性測定裝置在溫度25°C、剪切速度Ι?Γ 1的條件下測定該多孔光 反射絕緣層用漿料的粘度，結(jié)果為350mPa · s。
[0155] 作為多孔半導(dǎo)體層用漿料而使用實(shí)施例2的多孔半導(dǎo)體層用漿料，除此以外與實(shí) 施例1同樣地來制作出實(shí)施例2的多孔半導(dǎo)體層。肉眼觀察該多孔半導(dǎo)體層的外觀，結(jié)果未 觀察到膜的破裂(龜裂）。
[0156] 并且，以透射電子顯微鏡觀察該多孔半導(dǎo)體層的概觀，結(jié)果觀察到平均一次粒徑 為45nm的粒子(A)，以掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察，結(jié)果觀察到平均一次粒徑為280nm的粒子 ⑶。
[0157] 作為多孔半導(dǎo)體層而使用實(shí)施例2的多孔半導(dǎo)體層，除此以外與實(shí)施例1同樣地來 得到實(shí)施例2的染料敏化太陽能電池。
[0158] 與實(shí)施例1同樣地測定光電轉(zhuǎn)換效率為5.7%。將結(jié)果示于表1。
[0159] [實(shí)施例3]
[ΟΙ 60 ](粒子(a-3)的制作:銳鈦礦型氧化鈦粒子的制作）
[0161] 在120°C中加熱，除此以外與實(shí)施例1同樣地制作出粒子(a-3)。
[0162] 對(duì)于粒子(a-3)與粒子(a-1)同樣地進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果為銳鈦礦單層的氧化鈦粒子。 所得粒子的平均一次粒徑為13nm，比表面積為120m 2/g。
[0163] 使用粒子(a-3)作為粒子(a)，除此以外與實(shí)施例1同樣地制作實(shí)施例3的多孔半導(dǎo) 體層用漿料。用動(dòng)態(tài)粘彈性測定裝置在溫度25°C、剪切速度Ι?Γ 1條件下測定該多孔光反射絕 緣層用漿料的粘度，結(jié)果為500mPa · s。
[0164] 作為多孔半導(dǎo)體層用漿料而使用實(shí)施例3的多孔半導(dǎo)體層用漿料，除此以外同樣 地來制作出實(shí)施例3的多孔半導(dǎo)體層。
[0165] 肉眼觀察該多孔半導(dǎo)體層的外觀，結(jié)果未觀察到膜破裂(龜裂）。
[0166] 并且，以透射電子顯微鏡觀察該多孔半導(dǎo)體層的概觀，結(jié)果觀察到平均一次粒徑 為35nm的粒子(A)，以掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察，結(jié)果觀察到平均一次粒徑為280nm的粒子 ⑶。
[0167] 作為多孔半導(dǎo)體層而使用實(shí)施例3的多孔半導(dǎo)體層，除此以外與實(shí)施例1同樣地來 得到實(shí)施例3的染料敏化太陽能電池。
[0168] 與實(shí)施例1同樣地測定光電轉(zhuǎn)換效率為5.6%。將結(jié)果示于表1。
[0169] [實(shí)施例4]
[0170] 將粒子(a-1) 21.4質(zhì)量份、粒子(B_l)8.6質(zhì)量份、乙基纖維素10質(zhì)量份及松油醇60 質(zhì)量份進(jìn)行混合來制作出實(shí)施例4的多孔半導(dǎo)體層用漿料。對(duì)于該多孔光反射絕緣層用漿 料，利用動(dòng)態(tài)粘彈性測定裝置在溫度25 °C、剪切速度Ι?Γ1的條件下測定粘度，結(jié)果為 400mPa · s〇
[0171] 作為多孔半導(dǎo)體層用漿料而使用實(shí)施例4的多孔半導(dǎo)體層用漿料，除此以外與實(shí) 施例1同樣地來制作出實(shí)施例4的多孔半導(dǎo)體層。
[0172] 肉眼觀察該多孔半導(dǎo)體層的外觀，結(jié)果未觀察到膜的破裂(龜裂）。
[0173] 并且，以透射電子顯微鏡觀察該多孔半導(dǎo)體層的概觀，結(jié)果觀察到平均一次粒徑 為40nm的粒子(A)，以掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察，結(jié)果觀察到平均一次粒徑為280nm的粒子 ⑶。
[0174] 作為多孔半導(dǎo)體層而使用實(shí)施例4的多孔半導(dǎo)體層，除此以外與實(shí)施例1同樣地來 得到實(shí)施例4的染料敏化太陽能電池。
[0175] 與實(shí)施例1同樣地測定光電轉(zhuǎn)換效率的結(jié)果為5.1%。將結(jié)果示于表1。
[0176] [實(shí)施例5]
[0177] (粒子(a_4)的制作:進(jìn)行了基于二氧化娃的表面包覆的金紅石型氧化鈦粒子的制 作）
[0178] 將金紅石型氧化鈦粒子與硅酸鈉以質(zhì)量比（氧化鈦/二氧化硅)成為90/10的方式 混合，除此以外與粒子(a-Ι)制作方法同樣地得到粒子(a-4)。
[0179] (多孔半導(dǎo)體層用漿料的制作）
[0180] 使用粒子(a-4)作為粒子(a)，除此以外與實(shí)施例1同樣地制作出實(shí)施例5的多孔半 導(dǎo)體層用漿料。利用動(dòng)態(tài)粘彈性測定裝置在溫度25°C、剪切速度Ι?Γ 1的條件下測定該多孔光 反射絕緣層用衆(zhòng)料的粘度，結(jié)果為400mPa · s。
[0181] 作為多孔半導(dǎo)體層用漿料而使用實(shí)施例5的多孔半導(dǎo)體層用漿料，除此以外與實(shí) 施例1同樣地來制作出實(shí)施例5的多孔半導(dǎo)體層。
[0182] 肉眼觀察該多孔半導(dǎo)體層的外觀，結(jié)果未觀察到膜的破裂(龜裂）。
[0183] 并且，以透射電子顯微鏡觀察該多孔半導(dǎo)體層的概觀，結(jié)果觀察到平均一次粒徑 為40nm的粒子(A)，以掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察，結(jié)果觀察到平均一次粒徑為280nm的粒子 ⑶。
[0184] 作為多孔半導(dǎo)體層而使用實(shí)施例5的多孔半導(dǎo)體層，除此以外與實(shí)施例1同樣地來 得到實(shí)施例5的染料敏化太陽能電池。
[0185] 與實(shí)施例1同樣地測定光電轉(zhuǎn)換效率的結(jié)果為5.3%。將結(jié)果示于表1。
[0186] [比較例1]
[0187] (多孔半導(dǎo)體用漿料的制作）
[0188] 使用30質(zhì)量份的粒子(a-Ι)作為粒子(a)且不使用粒子(B-1)，除此以外與實(shí)施例1 同樣地來制作出比較例1的多孔半導(dǎo)體層用漿料。關(guān)于該多孔光反射絕緣層用漿料，利用動(dòng) 態(tài)粘彈性測定裝置在溫度25°C、剪切速度Ι?Γ 1的條件下測定粘度，結(jié)果為500mPa · S。
[0189] 作為多孔半導(dǎo)體層用漿料而使用比較例1的多孔半導(dǎo)體層用漿料，除此以外與實(shí) 施例1同樣地來制作出比較例1的多孔半導(dǎo)體層。
[0190]肉眼觀察該多孔半導(dǎo)體層的外觀，結(jié)果觀察到許多的膜的破裂(龜裂）。將結(jié)果示 于表1。
[0191] [比較例2]
[0192] 使用30質(zhì)量份的粒子(a-2)作為粒子(a)且不使用粒子(B-1)，除此以外與實(shí)施例1 同樣地來制作出比較例2的多孔半導(dǎo)體層用漿料。關(guān)于該多孔光反射絕緣層用漿料，使用動(dòng) 態(tài)粘彈性測定裝置以溫度25°C、剪切速度Ι?Γ 1的條件測定粘度，結(jié)果為400mPa · s。
[0193] 作為多孔半導(dǎo)體層用漿料而使用比較例2的多孔半導(dǎo)體層用漿料，除此以外與實(shí) 施例1同樣地來制作出比較例2的多孔半導(dǎo)體層。
[0194] 肉眼觀察該多孔半導(dǎo)體層的外觀，結(jié)果未觀察到膜的破裂(龜裂）。
[0195] 作為多孔半導(dǎo)體層而使用比較例2的多孔半導(dǎo)體層，除此以外與實(shí)施例1同樣地來 得到比較例2的染料敏化型太陽能電池。
[0196] 與實(shí)施例1同樣地來測定光電轉(zhuǎn)換效率，結(jié)果為4.1%而較低。將結(jié)果示于表1。
[0197] [比較例3]
[0198] (粒子(x-1)的制作:銳鈦礦型氧化鈦粒子的制作）
[0199] 在240°C下加熱，除此以外與粒子(a-Ι)同樣地制作出粒子(x-1)。
[0200] 與粒子(a-Ι)同樣地進(jìn)行評(píng)價(jià)的結(jié)果為銳鈦礦單層的氧化鈦粒子。
[0201] 所得到的粒子的平均一次粒徑為32nm，比表面積為50m2/g。
[0202] 使用粒子(x-1)代替粒子(a)，除此以外與實(shí)施例1同樣地制作比較例3的多孔半導(dǎo) 體層用漿料。用動(dòng)態(tài)粘彈性測定裝置在溫度25°C、剪切速度Ι?Γ 1條件下測定該多孔光反射絕 緣層用漿料的粘度，結(jié)果為300mPa · s。
[0203] 作為多孔半導(dǎo)體層用漿料而使用比較例3的多孔半導(dǎo)體層用漿料，除此以外與實(shí) 施例1同樣地來制作出比較例3的多孔半導(dǎo)體層。
[0204] 肉眼觀察該多孔半導(dǎo)體層的外觀，結(jié)果未觀察到膜的破裂(龜裂）。
[0205] 并且，以透射電子顯微鏡觀察該多孔半導(dǎo)體層的概觀的結(jié)果，觀察到平均一次粒 徑為75nm的粒子(X)，以掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察，結(jié)果觀察到平均一次粒徑為280nm的粒 子⑶。
[0206] 作為多孔半導(dǎo)體層而使用比較例3的多孔半導(dǎo)體層，除此以外與實(shí)施例1同樣地來 得到比較例3的染料敏化太陽能電池。
[0207] 與實(shí)施例1同樣地來測定光電轉(zhuǎn)換效率，結(jié)果為4.5%而較低。將結(jié)果示于表1。 [0208][比較例4]
[0209](多孔半導(dǎo)體層用漿料的制作）
[0210]使用平均一次粒徑280nm的金紅石型氧化鈦粒子（住友大阪水泥株式會(huì)社 (Sumitomo Osaka Cement Co.，Ltd.)制)作為粒子(B)，即使用未以絕緣物包覆表面的金紅 石型氧化鈦粒子，除此以外與實(shí)施例1同樣地制作比較例4的多孔半導(dǎo)體層用漿料。用動(dòng)態(tài) 粘彈性測定裝置在溫度25°C、剪切速度Ι?Γ 1條件下測定該多孔光反射絕緣層用漿料的粘度， 結(jié)果為400mPa · s。
[0211] 作為多孔半導(dǎo)體層用漿料而使用比較例4的多孔半導(dǎo)體層用漿料，除此以外與實(shí) 施例1同樣地來制作出比較例4的多孔半導(dǎo)體層。
[0212] 肉眼觀察該多孔半導(dǎo)體層的外觀，結(jié)果未觀察到膜的破裂(龜裂）。
[0213]作為多孔半導(dǎo)體層而使用比較例4的多孔半導(dǎo)體層，除此以外與實(shí)施例垌樣地來 得到比較例4的染料敏化太陽能電池。
[0214] 與實(shí)施例1同樣地來測定光電轉(zhuǎn)換效率，結(jié)果為4.2%而較低。將結(jié)果示于表1。
[0215] 表1
[0217]從所述結(jié)果明確可知，本發(fā)明的多孔半導(dǎo)體層的光電轉(zhuǎn)換效率優(yōu)異。并且，根據(jù)本 發(fā)明的多孔半導(dǎo)體層用漿料，能夠抑制在制造多孔半導(dǎo)體層時(shí)發(fā)生龜裂。
[0218] 符號(hào)說明
[0219] 10:染料敏化太陽能電池
[0220] 11:透明電極
[0221] 12:對(duì)電極
[0222] 13:多孔半導(dǎo)體層
[0223] 14:電解質(zhì)
[0224] 15:側(cè)框部件
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多孔半導(dǎo)體層，其含有： 平均一次粒徑為lnm以上70nm以下的銳鈦礦型氧化鈦的粒子(A);及 由絕緣物包覆平均一次粒徑為lOOnm以上lOOOnm以下的金紅石型氧化鈦粒子的表面的 粒子(B)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔半導(dǎo)體層，其中， 所述絕緣物為選自硅化合物、鎂化合物、鋁化合物、鋯化合物及鈣化合物中的1種以上。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多孔半導(dǎo)體層，其中， 所述粒子(B)中的絕緣物的包覆量為2質(zhì)量％以上30質(zhì)量％以下。4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的多孔半導(dǎo)體層，其中， 所述多孔半導(dǎo)體層中的所述粒子(B)的含量為1質(zhì)量％以上50質(zhì)量％以下。5. -種多孔半導(dǎo)體層用漿料，其含有： 平均一次粒徑為lnm以上30nm以下的銳鈦礦型氧化鈦的粒子(a);及 由絕緣物包覆平均一次粒徑為lOOnm以上lOOOnm以下的金紅石型氧化鈦粒子的表面的 粒子(B)。6. -種染料敏化太陽能電池，其具備權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的多孔半導(dǎo)體層。
【文檔編號(hào)】H01G9/20GK106030740SQ201580010364
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2015年2月23日
【發(fā)明人】八久保鐵平, 高野真悟
【申請(qǐng)人】住友大阪水泥株式會(huì)社