(57)【要約】【課題】複数の電極面において、接触する電解液の濃度や電解液との接触条件を等しくする。【解決手段】電気化学反応装置１は、電解液を貯溜する電解槽４、電解液中に浸漬される対極５１および参照電極５２、複数の回転電極部２、並びに、複数の回転電極部２、対極５１および参照電極５２に接続される電源部５を備える。各回転電極部２はシャフト２２を有し、電析を行う際には、シャフト２２の先端部である保持部２１にてシャフト２２の中心軸を中心としてシャフト２２に垂直な方向に広がる電極面が、電解液中にてシャフト２２を中心として同じ回転数にて回転される。これにより、電析の際に、複数の電極面において、接触する電解液の濃度や電解液との接触条件が等しくされる。【選択図】図１
2010132948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学反応装置であって、
電解液を貯溜する電解槽と、
前記電解液中に浸漬される対極と、
それぞれがシャフトを有し、前記シャフトの先端部にて前記シャフトの中心軸を中心として前記シャフトに垂直な方向に広がる電極面を、前記電解液中にて前記シャフトを中心として同じ回転数にて回転する複数の回転電極部と、
前記複数の回転電極部のそれぞれの前記電極面と前記対極との間、または、前記電解液中に参照電極がさらに設けられる場合における前記電極面と前記参照電極との間に電圧を付与する電源部と、
を備えることを特徴とする電気化学反応装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気化学反応装置であって、
前記複数の回転電極部のそれぞれの前記電極面が、前記中心軸方向において他の電極面と重ならないことを特徴とする電気化学反応装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電気化学反応装置であって、
前記複数の回転電極部の前記シャフトが互いに平行であることを特徴とする電気化学反応装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電気化学反応装置であって、
前記複数の回転電極部の前記電極面が前記電解液の液面に平行な同一の面上におよそ位置することを特徴とする電気化学反応装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電気化学反応装置であって、
前記複数の回転電極部の数が３以上であり、
前記複数の回転電極部の前記電極面が、所定の円周上に等間隔に配置されることを特徴とする電気化学反応装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電気化学反応装置であって、
前記複数の回転電極部の数が偶数であり、
前記複数の回転電極部において、隣接する２つの回転電極部の全ての組合せにて、前記電極面の回転方向が互いに反対であることを特徴とする電気化学反応装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の電気化学反応装置であって、
前記電源部において、前記電極面と前記対極との間、または、前記電解液中に前記参照電極がさらに設けられる場合における前記電極面と前記参照電極との間の電流または電圧が、前記複数の回転電極部にて個別に設定可能とされることを特徴とする電気化学反応装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解槽内の電解液中にて電気化学反応を生じさせる電気化学反応装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板を保持する保持部が先端に設けられるシャフトを有し、シャフトの回転により電解液中にて基板を回転しつつ基板に電位を付与する回転電極部が、従来より各種電気化学反応を生じさせる装置にて用いられている。例えば、導電膜が形成された基板の主面を電極面として、当該電極面上に電析膜を形成する電析装置では、回転電極部を用いることにより電析膜の厚さのばらつきを抑制することが実現される。また、特許文献１および２では、シャフトの中心軸方向に電極面を多段に設けることにより、電極面の面積を増大する手法が提案されている。
【特許文献１】特開平３−１００１９２号公報
【特許文献２】特開２００５−３３４７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、電析装置を用いる生産現場では、複数の基板上に一定の電析膜を効率よく（高スループットにて）形成することが求められているが、特許文献１および２の手法を採用して１つのシャフトに対して複数の保持部を多段に設ける場合には、先端側を除く保持部の形状がドーナツ状となるため、基板を適切に保持することができない。また、保持部を大型化して複数の基板を同一の保持面上にて保持することも考えられるが、当該保持面では、シャフトの中心軸を中心として半径方向の外側に向かうに従って周方向の速度（線速度）が増大するため、保持面上にて二次元配列される複数の基板において、主面（電極面）における電解液との接触条件が相違してしまう。
【０００４】
１つの基板を保持する回転電極部と電解液を貯溜する電解槽との複数の組合せを設けることも考えられるが、この場合、電解槽毎に電解液を準備する必要が生じるため、複数の電解槽にて電解液の濃度等を一定にすることが困難となり、複数の電極面に接触する電解液の濃度等が相違してしまう。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、複数の電極面において、接触する電解液の濃度や電解液との接触条件を等しくすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、電気化学反応装置であって、電解液を貯溜する電解槽と、前記電解液中に浸漬される対極と、それぞれがシャフトを有し、前記シャフトの先端部にて前記シャフトの中心軸を中心として前記シャフトに垂直な方向に広がる電極面を、前記電解液中にて前記シャフトを中心として同じ回転数にて回転する複数の回転電極部と、前記複数の回転電極部のそれぞれの前記電極面と前記対極との間、または、前記電解液中に参照電極がさらに設けられる場合における前記電極面と前記参照電極との間に電圧を付与する電源部とを備える。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電気化学反応装置であって、前記複数の回転電極部のそれぞれの前記電極面が、前記中心軸方向において他の電極面と重ならない。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電気化学反応装置であって、前記複数の回転電極部の前記シャフトが互いに平行である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電気化学反応装置であって、前記複数の回転電極部の前記電極面が前記電解液の液面に平行な同一の面上におよそ位置する。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の電気化学反応装置であって、前記複数の回転電極部の数が３以上であり、前記複数の回転電極部の前記電極面が、所定の円周上に等間隔に配置される。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の電気化学反応装置であって、前記複数の回転電極部の数が偶数であり、前記複数の回転電極部において、隣接する２つの回転電極部の全ての組合せにて、前記電極面の回転方向が互いに反対である。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の電気化学反応装置であって、前記電源部において、前記電極面と前記対極との間、または、前記電解液中に前記参照電極がさらに設けられる場合における前記電極面と前記参照電極との間の電流または電圧が、前記複数の回転電極部にて個別に設定可能とされる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の回転電極部の電極面において、接触する電解液の濃度や電解液との接触条件を等しくすることができる。
【００１４】
また、請求項３の発明では、複数のシャフトを容易に保持することができ、請求項４の発明では、電気化学反応装置の設計を容易に行うことができ、請求項６の発明では、各回転電極部の電極面において電解液との接触条件を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明の一の実施の形態に係る電気化学反応装置１の正面図であり、図２は電気化学反応装置１の平面図である。電気化学反応装置１は、例えば、ＩＴＯ膜（酸化インジウムスズ膜）やＦＴＯ膜（フッ素ドープ酸化スズ膜）等の透明な導電膜を有する透明なガラス基板９（以下、単に「基板９」という。）に光電層である酸化亜鉛の薄膜（実際には、多数の空隙を有する薄膜）を形成するためのものであり、光電層が形成された基板９には、後続の工程にて対極導電層を有する対極基板が対向して設けられ、２つの基板間に液状の電荷輸送層が注入されることにより色素増感型太陽電池が製造される。なお、このように薄膜を形成する際には、電気化学反応装置１は電析装置と捉えられる。
【００１６】
図１の電気化学反応装置１は、塩化亜鉛およびテンプレート化合物（典型的には色素）を含む電解液を貯溜する有底円筒状の電解槽４、それぞれが矩形の基板９を保持しつつ基板９を回転する複数（本実施の形態では８個（図２参照））の回転電極部２、電解液中に配置される対極５１および参照電極（例えば、銀−塩化銀（Ag/AgCl）電極であり、基準電極とも呼ばれる。）５２、基板９、対極５１および参照電極５２に電気的に接続される電源部５、電解液中に導入管６１を介して酸素を供給する（いわゆる、酸素バブリングを行う）酸素供給部６、並びに、電気化学反応装置１の各構成要素を制御する制御部７を備える。なお、図１では、電解槽４の中心軸Ｊ１（図２参照）を含む面における断面にて電解槽４を示している。
【００１７】
図１の各回転電極部２は、基板９を保持する保持部２１、および、保持部２１が先端に取り付けられるシャフト２２を備え、複数の回転電極部２のシャフト２２は支持板３１にて支持される。詳細には、図２に示すように支持板３１には、電解槽４の中心軸Ｊ１を中心とする円周（図２中に符号Ｃ１を付す一点鎖線にて示す。）上に８個の貫通孔が等間隔にて（すなわち、中心軸Ｊ１を中心として４５度間隔にて）形成されており、各貫通孔に設けられるベアリングによりシャフト２２が、支持板３１に垂直な姿勢にて回転可能に支持される。
【００１８】
図１の支持板３１の保持部２１とは反対側の上面近傍において、各シャフト２２にはプーリ２２１が設けられており、互いに平行な複数のシャフト２２において、図２中の円周Ｃ１上に１つ置きに存在する４個のシャフト２２のプーリ２２１に１つのタイミングベルト３３が掛けられ、残りの４個のシャフト２２のプーリ２２１に、もう１つの同様のタイミングベルト３３が掛けられる。また、支持板３１には２つのモータ３４ａ，３４ｂが円周Ｃ１から離れた位置に設けられており、モータ３４ａに最も近接するシャフト２２ａのプーリ２２１と、モータ３４ａの回転軸に設けられるプーリ３４１との間にはタイミングベルト３５が掛けられ、円周Ｃ１上にてシャフト２２ａに隣接するシャフト２２ｂのプーリ２２１と、もう１つのモータ３４ｂの回転軸に設けられるプーリ３４１との間にも同様のタイミングベルト３５が掛けられる。
【００１９】
電気化学反応装置１では、モータ３４ａ，３４ｂの回転速度（単位時間当たりの回転数）が等しくされるとともに、モータ３４ａ，３４ｂの一方の回転方向が時計回りとされ、他方の回転方向が反時計回りとされる。その結果、円周Ｃ１上に配置される複数の回転電極部２のうちの隣接する２つの回転電極部２のいずれの組合せにおいても、シャフト２２の回転方向が互いに相違することとなる。
【００２０】
図１に示すシャフト２２は絶縁性および耐薬品性を有する材料にて形成（または、コーティング）されており、シャフト２２の内部には、銅等の材料にて形成される導電線２２３が設けられる。シャフト２２の保持部２１とは反対側の端部には、電源部５に接続されるスリップリング２２２が設けられており、導電線２２３の一端はスリップリング２２２を介して電源部５に接続され、他端は、後述するように保持部２１を介して基板９上の導電膜に接続される。
【００２１】
図１および図２に示すように、複数の保持部２１は厚い円板状にて互いに同形状とされ、保持部２１の上面（液面側の面）がシャフト２２の中心軸と垂直となるように、保持部２１がシャフト２２に着脱可能に取り付けられる。図１に示すように、保持部２１がシャフト２２に取り付けられた状態では、保持部２１がシャフト２２の先端部となっている。
【００２２】
上面に平行な保持部２１の下面（すなわち、シャフト２２とは反対側の面）には、基板９がシャフト２２に垂直な姿勢にて収容可能とされるとともに、深さが基板９の厚さ以下となる凹部２１３が形成される。基板９は、その中心をシャフト２２の中心軸上に位置させつつ凹部２１３内に収容され、図示省略のチャック機構により保持部２１に固定される。このように、保持部２１では下面が基板９の保持面となっている。
【００２３】
既述のように、基板９の主面（保持部２１とは反対側の主面であり、以下、「対象面」という。）には透明な導電膜が形成されており、当該導電膜は保持部２１に設けられる端子を介して導電線２２３に接続される。これにより、電源部５により基板９の対象面に電位を付与することが可能となり、電解液中の基板９の対象面が、シャフト２２の先端部にてシャフト２２の中心軸を中心としてシャフト２２に垂直な方向に広がる電極面となる。実際には、複数のシャフト２２の長さ（正確には、支持板３１から保持部２１側の端部までの長さ）が等しくされることにより、複数の回転電極部２の電極面（の中央）は、電解液の液面に平行な面上において、円周Ｃ１（図２参照）と同じ形状であり、かつ、電解槽４の中心軸Ｊ１を中心とする円周上に等間隔にて配置されることとなる。
【００２４】
図１の電源部５は、マルチチャンネル型のポテンシオスタットおよびガルバノスタットの機能を有するものであり、各回転電極部２の電極面と参照電極５２との間の電流または電圧を一定の設定値に維持することが可能であるとともに、当該設定値が複数の回転電極部２にて個別に設定可能とされる。
【００２５】
電気化学反応装置１にて電析を行う際には、まず、図示省略の昇降機構により電解槽４が支持板３１に対して下降することにより（支持板３１が上昇してもよい。）、複数の保持部２１が電解液中から取り出される。続いて、各シャフト２２から保持部２１が取り外され、各保持部２１に処理対象の基板９（すなわち、主面上に導電膜が形成された基板９）が取り付けられる。このとき、導電膜が形成された対象面が保持部２１とは反対側を向くように、基板９が凹部２１３内に嵌め込まれてチャック機構により固定される。
【００２６】
基板９が保持部２１にて保持されると、各保持部２１がシャフト２２に固定され、続いて、電解槽４が上昇することにより、図１に示すように、複数の保持部２１が電解液中に浸漬される。そして、モータ３４ａ，３４ｂによるシャフト２２および保持部２１の回転が開始されるとともに、電源部５により、複数の保持部２１の基板９上の対象面（すなわち、電極面）と、参照電極５２との間に所定の電位差（同一電圧）が付与され、各基板９の対象面と対極５１との間に電流が流れて電極面上への電析が行われる。このとき、電源部５では、基板９の導電膜に流れる電流も検出可能となっている。
【００２７】
基板９上の対象面と参照電極５２との間への電圧の付与は予め設定された時間だけ継続され、基板９の対象面（電極面）上に酸化亜鉛の薄膜（すなわち、電析膜）が形成される。このとき、電気化学反応装置１では、酸素バブリングにより電解液中の溶存酸素が常に一定かつ飽和状態に保たれており、好ましい膜質（組成）の膜が基板９上に形成される。
【００２８】
基板９への酸化亜鉛の薄膜の形成が完了すると、昇降機構により保持部２１が電解液中から取り出される。そして、保持部２１がシャフト２２から取り外され、保持部２１から基板９が取り外される。酸化亜鉛の薄膜が形成された基板９は、必要に応じて、当該薄膜からテンプレート化合物が除去され、多孔質の酸化亜鉛の薄膜が形成される。
【００２９】
図３は比較例の電気化学反応装置の構成を示す図である。図３に示す電気化学反応装置９１では、電解槽９２中に１つの回転電極部９３のみが設けられ、回転電極部９３の保持部９３１に１つの基板９のみが保持されるため、電析膜を効率よく（高スループットにて）形成することができない。保持部９３１を大型化して複数の基板９を同一の保持面上にて保持することも考えられるが、当該保持面では、シャフト９３２の中心軸を中心として半径方向の外側に向かうに従って周方向の速度（線速度）が増大するため、保持面上にて二次元配列される複数の基板９において、対象面における電解液との接触条件が相違してしまう。実際に半径方向の外側に向かうに従って拡散限界電流密度が増大することが実験により確認されており、仮に、このような保持面上にてシャフト９３２の中心軸を中心とする所定の円周上に複数の基板を等間隔に配置したとしても、各基板の対象面（電極面）上に形成される電析膜では、半径方向の内側に対応する部位から外側に対応する部位に向かって膜厚が漸次変化する好ましくない膜厚分布が生じてしまう。
【００３０】
また、回転電極部９３と電解槽９２との複数の組合せを設けることも考えられるが、この場合、電解槽９２毎に電解液を準備する必要が生じるため、複数の電解槽９２にて電解液の濃度や温度等を一定にすることが困難となり、複数の電極面において電解液の濃度等が相違してしまう。実際には、他の要因による電解槽９２間での電析処理のばらつきも生じる。
【００３１】
これに対し、図１の電気化学反応装置１では、それぞれが１つの基板９を保持するとともに同様の構成とされる複数の回転電極部２が設けられ、電解槽４内の電解液中に基板９を浸漬した状態にて、複数の回転電極部２がシャフト２２を中心として同じ回転数にて基板９を回転しつつ、基板９の対象面（電極面）と参照電極５２との間に電圧が付与される。これにより、複数の回転電極部２の電極面において、接触する電解液の濃度や温度、あるいは、電解液との接触条件を等しくすることができ、複数の電極面上に好ましい分布（ここでは、電極面の中央（シャフト２２の中心軸上の位置）からいずれの方向にも同様な分布）の電析膜を均等に、かつ、高スループットにて形成することが実現される。
【００３２】
ここで、仮に、図４に示すように、全ての回転電極部２（ただし、図４では保持部２１のみを図示している。後述の図５において同様。）にて電極面を同じ回転方向（例えば、反時計回り）に回転する場合には、図４中にて符号Ａ１を付す矢印にて示すように、互いに隣接する２つの保持部２１の間にて、互いに向かい合う方向の電解液の流れが生じて、乱流が生じる可能性がある。
【００３３】
これに対し、電気化学反応装置１では、全ての回転電極部２において、隣接する２つの回転電極部２の全ての組合せにて、電極面の回転方向が互いに反対であることにより、図５中にて符号Ａ２を付す矢印にて示すように、互いに隣接する２つの保持部２１の間にて同じ方向の電解液のスムーズな流れが生じる。
【００３４】
図６は、電気化学反応装置１にて所定の電気化学反応を行った際の一の回転電極部２における電流密度と、参照電極５２に対する電極面の電位（電圧）との関係を示す図である。図６中の線Ｌ１は隣接する２つの回転電極部２の全ての組合せにて電極面の回転方向が異なる場合（図５の場合）に得られる電流密度を示し、図６中の線Ｌ２は全ての回転電極部２にて電極面を同じ回転方向に回転する場合（図４の場合）に得られる電流密度を示している。ここで、電流密度は、電源部５にて取得される電流を電極面の面積にて除することにより得られる値（平均電流密度）である。また、図６に示す電流密度と電位との関係は、電解槽４内にて化１にて示す酸化還元反応を生じさせた場合に得られるものである。なお、化１に示す反応では電析膜は形成されない。
【００３５】
【化１】
2010132948.tif 000003
【００３６】
図６において参照電極５２に対する電極面の電位がマイナスとなる範囲における電流密度（各線Ｌ１，Ｌ２にて示す電流密度）の平均値、分散および標準偏差を表１に示す。表１の上段に「回転の向き」と示す列において「逆向き」と記す行は、隣接する２つの回転電極部２の全ての組合せにて電極面の回転方向が異なる場合（図５の場合）を示し、「同じ向き」と記す行は、全ての回転電極部２にて電極面を同じ回転方向に回転する場合（図４の場合）を示している。
【００３７】
【表１】
2010132948.tif 000004
【００３８】
表１に示すように、「逆向き」の場合における電流密度の標準偏差は「同じ向き」の場合よりも小さくなっている。ここで、互いに隣接する２つの保持部２１の間にて乱流が生じると、その影響により電流密度がばらつくと考えられるが、互いに隣接する２つの保持部２１の間にて電解液のスムーズな流れが生じる「逆向き」の場合では、各回転電極部２の電極面において電解液との接触条件が比較的安定し、電流密度のばらつきが抑制されることが表１より判る。したがって、電気化学反応装置１における電析膜の形成でも同様に、隣接する２つの回転電極部２の全ての組合せにて電極面の回転方向を異ならせることにより、複数の電極面上に好ましい分布の電析膜を均等に、かつ、再現性よく形成することが可能となる。
【００３９】
実際には、電解槽４の小型化を図るために、複数の回転電極部２において互いに隣接する２つの保持部２１間の間隙の最短距離（図５中にて符号Ｄ１を付す矢印にて示す距離）を１０ミリメートル（ｍｍ）以下とする場合でも、隣接する２つの回転電極部２の各組合せにて電極面の回転方向を異ならせることにより、乱流の発生を抑制して膜の厚さのばらつきが少ない電析膜の安定した形成が可能となる。なお、保持部２１同士の接触を確実に防止するには、隣接する２つの保持部２１間の間隙の最短距離を３ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００４０】
電気化学反応装置１では、複数の回転電極部２において電極面に異なる電位を付与しつつ（すなわち、参照電極５２と電極面との間の電圧を複数の回転電極部２にて相違させながら）電析膜の形成が行われてもよい。これにより、電析処理における電圧のみを複数の回転電極部２にて変更し、他の条件は同一にして、電析膜の形成に係る評価を容易に、かつ、正確に行うことが可能となる。
【００４１】
また、異なる物質にて形成された導電膜を有する複数の基板９を複数の回転電極部２にてそれぞれ保持し、各回転電極部２において、参照電極５２と導電膜との間の電圧を変更しつつ導電膜に流れる電流を検出することにより、複数の回転電極部２の電極面において接触する電解液の濃度や電解液との接触条件を等しくしつつ、電流密度と電圧との関係が同時に取得されてもよい。さらに、複数の回転電極部２において、基板９の回転速度を同時に複数通りの速度に変更しつつ電流密度を検出することにより、Ｌｅｖｉｃｈの式を用いた拡散律速の判定等を行うことも可能である。さらに、図６の電流密度と電位との関係の取得時のように、電析膜の形成を伴うことなく、各種データが取得されてもよい。
【００４２】
以上のように、電気化学反応装置１は、電析膜の形成や、酸化還元反応等の電気化学反応の解析等に用いることが可能である。なお、電析膜の形成が行われない場合には、各回転電極部２における電極面は基板９の主面である必要はなく、例えば、保持部２１の下面の全体が導電性材料にて形成され、当該下面の全体が電極面とされてもよい。
【００４３】
図１の電気化学反応装置１では、参照電極５２が設けられるが、電解槽４内にて生じさせる反応によっては、参照電極５２が省略されてもよい。この場合、電源部５では、各回転電極部２の電極面と対極５１との間の電流または電圧を一定の設定値に維持することが可能とされるとともに、当該設定値を複数の回転電極部２にて個別に設定可能とされる。そして、複数の回転電極部２のそれぞれの電極面と、対極５１との間に電圧が付与されることにより、電極面上に電析膜が形成される。このとき、複数の電極面と対極５１との間の電流が電源部５により一定とされて処理が行われることにより、複数の回転電極部２の電極面にて接触する電解液の濃度や電解液との接触条件が等しくされることと相まって、複数の基板９上に均一な膜が形成されることとなる。
【００４４】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００４５】
複数の回転電極部２の電極面において、接触する電解液の濃度や電解液との接触条件を等しくするという観点では、図７および図８に示すように、複数の回転電極部２のそれぞれの電極面（保持部２１の保持面）が、対応するシャフト２２の中心軸方向において他の電極面と重ならないように（すなわち、中心軸方向（中心軸に平行な方向）に沿って見た場合に他の電極面と重ならないように）、複数のシャフト２２が配置され、一の回転電極部２の保持部２１の回転により発生する電解液の流れが、他の回転電極部２の電極面に直接作用することを防止することが好ましい。なお、シャフト２２を電解液の液面に対して傾斜させる場合には、電極面の表面に気泡が発生する場合でも当該気泡を容易に除去することが可能となる。
【００４６】
また、図７に示すように、電解液の液面に対する複数のシャフト２２の傾斜方向が互いに異なる場合には、シャフト２２同士が接触する可能性が生じるため、シャフト２２をある程度精度よく保持する必要が生じるが、図１および図８に示すように、複数の回転電極部２のシャフト２２が互いに平行である場合には、シャフト２２同士の接触が確実に防止されるため、複数のシャフト２２の保持を容易に行うことが可能となる。さらに、電気化学反応装置１の設計を容易に行うには、図１に示すように、全てのシャフト２２が液面に垂直な方向に直立した状態とされるとともに、全てのシャフト２２において支持板３１から保持部２１側の端部までの長さも等しくされ、複数の回転電極部２の電極面が電解液の液面に平行な同一の面上におよそ位置することが好ましい。
【００４７】
上記実施の形態では、８個の回転電極部２が設けられるが、複数の回転電極部２の電極面を所定の円周上に等間隔に配置して、各回転電極部２の電極面と他の電極面との相対的な位置関係を複数の回転電極部２にて同じにするには、回転電極部２の数は３以上であることが必要であり、この場合に、隣接する２つの回転電極部２の全ての組合せにて電極面の回転方向を異ならせるには、偶数個の回転電極部２を設けることが必要となる。
【００４８】
また、上記実施の形態では、電解槽４内の電解液中に対極５１および参照電極５２が設けられる場合（３電極方式の場合）に、各回転電極部２の電極面と参照電極５２との間の電圧が一定とされ、参照電極５２が省略される場合（２電極方式の場合）に、各回転電極部２の電極面と対極５１との間の電流が一定とされるが、電気化学反応装置１における処理によっては、３電極方式の場合に各回転電極部２の電極面と参照電極５２との間の電流が一定とされ、２電極方式の場合に各回転電極部２の電極面と対極５１との間の電圧が一定とされてもよい（複数の回転電極部２にて電圧または電流を相違させる場合において同様）。さらに、パルス電解法にて電気化学反応が行われてもよい。
【００４９】
電解液は塩化亜鉛を含むものには限定されず、他の種類の電解液が用いられてもよい。ただし、基板９上に酸化亜鉛の膜を形成する場合には、少なくとも亜鉛イオンを含む電解液を用いる必要があり、この場合に、電解液が酸素を含まないときには、酸素供給部６による電解液への酸素の供給が必要となる。
【００５０】
基板９の対象面では、必要に応じて絶縁材料によるパターンが形成されていてもよい。この場合、当該パターンの領域には電析膜が形成されない。
【００５１】
色素増感型太陽電池の製造に用いられる基板９は必ずしもガラスの基板である必要はなく、例えば、透明な樹脂にて形成される基板であってもよい。また、電気化学反応装置１では、半導体基板やプリント配線基板等、様々な種類の基板を処理の対象物とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】電気化学反応装置の正面図である。
【図２】電気化学反応装置の平面図である。
【図３】比較例の電気化学反応装置の構成を示す図である。
【図４】複数の回転電極部の回転方向を示す図である。
【図５】複数の回転電極部の回転方向を示す図である。
【図６】電流密度と電位との関係を示す図である。
【図７】電気化学反応装置の他の例を示す図である。
【図８】電気化学反応装置のさらに他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    電気化学反応装置
２    回転電極部
４    電解槽
５    電源部
２１    保持部
２２，２２ａ，２２ｂ    シャフト
５１    対極
５２    参照電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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