(57)【要約】【課題】より短時間で光触媒膜を形成することができ、その色素増感太陽電池の電池性能を向上させることができる色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法、並びにその光触媒膜を具備した色素増感太陽電池およびその連続製造装置を提供する。【解決手段】透明電極１と、基板を有する対向電極と、これら両電極間に配置される電解質と、両電極間で且つ透明電極１側に配置される光触媒膜４とを具備する色素増感太陽電池における光触媒膜４の形成方法であって、ダミー基板Ｄに金属酸化物からなる多孔質膜４１Ａを形成し、この多孔質膜４１Ａを色素溶液４２Ａに浸漬して当該多孔質膜４１Ａに色素を吸着させ、色素を吸着させた多孔質膜４Ａをダミー基板Ｄから剥がして第一溶媒Ｓに溶かすことにより、当該多孔質膜４Ａをペースト状にして色素半導体ペースト４Ｐとし、この色素半導体ペースト４Ｐを透明電極１に塗布した後、焼成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明電極と、基板を有する対向電極と、これら両電極間に配置される電解質と、両電極間で且つ透明電極側に配置される光触媒膜とを具備する色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法であって、
ダミー基板に金属酸化物からなる多孔質膜を形成し、当該多孔質膜に色素を吸着させ、
色素を吸着させた多孔質膜をダミー基板から剥がして第一溶媒に溶かすことにより、当該多孔質膜をペースト状にして色素半導体ペーストとし、
この色素半導体ペーストを透明電極に塗布した後、焼成することを特徴とする色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法。
【請求項２】
ダミー基板に金属酸化物からなる多孔質膜を形成する方法として、
金属酸化物を水およびアルコールからなる第二溶媒に溶かすことにより、当該金属酸化物をペースト状にして金属酸化物ペーストとし、
この金属酸化物ペーストをダミー基板に塗布した後、上記第二溶媒が蒸発する温度で焼成することを特徴とする請求項１に記載の色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法。
【請求項３】
第二溶媒は高分子が加えられたものであることを特徴とする請求項２に記載の色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法。
【請求項４】
多孔質膜に色素を吸着させる方法として、
ダミー基板が導電性を有するものであり、
上記多孔質膜に負の電圧を印加するとともに、上記色素に正の電圧を印加することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法。
【請求項５】
多孔質膜に色素を吸着させる際に、ダミー基板を３０〜１００℃に加熱することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法により形成された光触媒膜を具備することを特徴とする色素増感太陽電池。
【請求項７】
透明電極と、基板を有する対向電極と、これら両電極間に配置される電解質と、両電極間で且つ透明電極側に配置される光触媒膜とを具備する色素増感太陽電池の連続製造装置であって、
連続的に送られるフィルム状の透明電極に、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の色素半導体ペーストを塗布する塗布部と、
この塗布部により塗布された上記色素半導体ペーストを焼成する焼成部とを備えたことを特徴とする色素増感太陽電池の連続製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色素増感太陽電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、色素増感型太陽電池は、その素子として、ガラス板などの透明基板上に透明導電膜が形成されてなる透明電極と、対向電極と、これら両電極間に配置されるヨウ素系の電解質と、上記両電極間で且つ上記透明電極の表面に配置される光触媒膜とから構成されている。また、上記光触媒膜としては、酸化チタン（ＴｉＯ２）などの酸化物半導体層を形成した後、これにルテニウムなどの光増感色素を吸着させたものが知られている。
【０００３】
このような光触媒膜は、透明電極に形成された酸化物半導体層を色素溶液に数十分〜数十時間浸漬する必要があるので、ロールツーロールのような連続生産には適しておらず、短時間で形成することは困難であった。
【０００４】
そこで、近年では、透明電極に塗布された酸化物半導体のペーストを焼成して成膜する前に、当該ペーストに光増感色素を吸着させることで、その吸着時間を短縮する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２２２７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に記載の方法では、大幅に光増感色素の吸着時間が短縮されず、短時間で光触媒膜を形成することができないという問題があった。さらに、酸化物半導体のペーストに光増感色素が十分に吸着しないので、その色素増感太陽電池の電池性能が低下するという問題もあった。
【０００７】
そこで、本発明では、より短時間で光触媒膜を形成することができ、その色素増感太陽電池の電池性能を向上させることができる色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法、並びにその光触媒膜を具備した色素増感太陽電池およびその製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に係る本発明の色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法は、透明電極と、基板を有する対向電極と、これら両電極間に配置される電解質と、両電極間で且つ透明電極側に配置される光触媒膜とを具備する色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法であって、
ダミー基板に金属酸化物からなる多孔質膜を形成し、当該多孔質膜に色素を吸着させ、
色素を吸着させた多孔質膜をダミー基板から剥がして第一溶媒に溶かすことにより、当該多孔質膜をペースト状にして色素半導体ペーストとし、
この色素半導体ペーストを透明電極に塗布した後、焼成するものである。
【０００９】
また、請求項２に係る本発明の色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法は、請求項１に記載の色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法において、ダミー基板に金属酸化物からなる多孔質膜を形成する方法として、
金属酸化物を水およびアルコールからなる第二溶媒に溶かすことにより、当該金属酸化物をペースト状にして金属酸化物ペーストとし、
この金属酸化物ペーストをダミー基板に塗布した後、上記第二溶媒が蒸発する温度で焼成するものである。
【００１０】
さらに、請求項３に係る本発明の色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法は、請求項２に記載の色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法において、第二溶媒は高分子が加えられたものである。
【００１１】
また、請求項４に係る本発明の色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法において、多孔質膜に色素を吸着させる方法として、
ダミー基板が導電性を有するものであり、
上記多孔質膜に負の電圧を印加するとともに、上記色素に正の電圧を印加するものである。
【００１２】
また、請求項５に係る本発明の色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の多孔質膜に色素を吸着させる際に、ダミー基板を３０〜１００℃に加熱するものである。
【００１３】
また、請求項６に係る本発明の色素増感太陽電池は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法により形成された光触媒膜を具備するものである。
また、請求項７に係る本発明の色素増感太陽電池の連続製造装置は、透明電極と、基板を有する対向電極と、これら両電極間に配置される電解質と、両電極間で且つ透明電極側に配置される光触媒膜とを具備する色素増感太陽電池の連続製造装置であって、
連続的に送られるフィルム状の透明電極に、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の色素半導体ペーストを塗布する塗布部と、
この塗布部により塗布された上記色素半導体ペーストを焼成する焼成部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
上記色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法、並びにその光触媒膜を具備した色素増感太陽電池およびその連続製造装置によると、より短時間で光触媒膜を形成することができ、その色素増感太陽電池の電池性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る色素増感太陽電池の概略構成を示す断面図である。
【図２】同色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法を説明するための概略図である。
【図３】同形成方法の一工程としてダミー基板上の金属酸化物の微粒子に光増感色素を吸着させた状態を示す拡大断面図である。
【図４】同微粒子に光増感色素を吸着させる他の方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る色素増感太陽電池における光触媒膜の形成方法、並びにその光触媒膜を具備した色素増感太陽電池およびその製造装置を説明する。なお、本実施の形態に係る色素増感太陽電池は、その素子を指す。
【００１７】
まず、実施の形態に係る色素増感太陽電池の概略構成を図１に基づき説明する。
この色素増感太陽電池は、図１に示すように、負極としての透明電極１と、正極としての対向電極２と、これら両電極１，２間に配置される電解質層３と、両電極１，２間で且つ透明電極１側に配置される光触媒膜（光触媒層または発電層ともいう）４とが具備されている。
【００１８】
上記透明電極１は、透明基板１１およびこの透明基板１１の表面に形成（配置）された透明導電膜１２から構成されている。また対向電極２は、透明基板２１およびこの透明基板２１の表面に形成（配置）された透明導電膜２２から構成されている。
【００１９】
上記各透明基板１１，２１としては、特に限定されるものではないが、合成樹脂板、ガラス板などが適宜使用されるものの、軽量化、低価格化および安全性（破損しにくい）の点で、熱可塑性樹脂からなるフィルムが好ましい。上記熱可塑性樹脂の例には、ポリエチレン・ナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、およびポリオレフィンなどの樹脂が挙げられる。
【００２０】
また、透明導電膜１２，２２としては、特に限定されるものではないが、スズ添加酸化インジウム（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの導電性金属酸化物を含む薄膜が使用される。なお、対向電極２の透明導電膜２２は、触媒性を有する材料を形成したものである。
【００２１】
ところで、上記対向電極２は、上述のように、透明基板２１および触媒性を有する材料を形成した透明導電膜２２から構成されるものに限定されず、触媒性を有するものであればよい。この対向電極２としては、アルミニウム、銅、スズなどの金属シートやメッシュ状電極上に、触媒性を有する白金やカーボンなどの材料を形成したものであってもよい。この触媒性を有する材料を形成する方法の例には、スパッタリングや、上記対向電極２を白金ナノコロイド溶液に浸漬することなどが挙げられる。また、上記対向電極２は、透明基板２１における電解質側の面に導電性接着剤層を形成し、別途生成された垂直配向型のカーボンナノチューブ群を、上記導電性接着剤層に転写させたものであってもよい。
【００２２】
上記電解質層３としては、例えば、ヨウ素系電解液が使用される。これは、ヨウ素、ヨウ化物イオン、ターシャリーブチルピリジンなどの電解質成分が、エチレンカーボネートやメトキシアセトニトリルなどの有機溶媒に溶解されたものである。なお、電解質層３は、電解液に限られるものではなく、固体電解質であってもよい。
【００２３】
上記固体電解質としては、例えば、ＤＭＰＩｍＩ（ジメチルプロピルイミダゾリウムヨウ化物）が例示され、この他、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩ、ＣｓＩ、ＣａＩ２などの金属ヨウ化物、テトラアルキルアンモニウムヨーダイドなど４級アンモニウム化合物のヨウ素塩などのヨウ化物とＩ２とを組み合わせたもの、ＬｉＢｒ、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＣｓＢｒ、ＣａＢｒ２などの金属臭化物、およびテトラアルキルアンモニウムブロマイドなど４級アンモニウム化合物の臭素塩などの臭化物とＢｒ２とを組み合わせたものなどを適宜使用することができる。
【００２４】
そして、上記光触媒膜４は、光増感色素４２が吸着された酸化物半導体層により形成されている。上記酸化物半導体としては、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）などの金属酸化物の微粒子（光触媒微粒子）４１が使用される。これら微粒子４１の粒径は、特に限定されるものではないが、５〜１００μｍ程度であることが好ましい。また、光増感色素４２としては、ビピリジン構造若しくはターピリジン構造を含む配位子を有するルテニウム錯体や鉄錯体、ポルフィリン系やフタロシアニン系の金属錯体、またはエオシン、ローダミン、メロシアニン、クマリンなどの有機色素などが使用される。特に、汎用性の観点からはルテニウム錯体を使用することが好ましく、有機溶媒に対する溶解性の観点からは有機色素を使用することが好ましい。また、光増感色素４２を溶解させる溶媒としては、エタノールなどのアルコール、アセトニトリルなどが使用される。なお、上記酸化物半導体として酸化チタン（ＴｉＯ２）が使用された場合、酸化チタンの結合を強化することを目的として、チタン（ＩＶ）イソプロポキシド（ＴＴＩＰ）をプロパノールに溶解して得られた溶液（光触媒前駆体溶液である）を、上記色素溶液に混合してもよい。
【００２５】
以下、本発明の要旨である上記光触媒膜４の形成（製造）方法について説明する。
まず、金属酸化物の微粒子４１を溶媒（第二溶媒である）に溶かして混練することにより、金属酸化物ペーストを得る。この金属酸化物ペーストをコータまたはスクリーン印刷によりダミー基板に塗布した後、上記溶媒が蒸発する温度（例えば１５０℃以上）で焼成する。これにより、図２の上段に示すように、ダミー基板Ｄ上に金属酸化物からなる多孔質膜４１Ａが形成される。上記溶媒は、アルコールを水に希釈したものであるが、これに高分子を加えたものでもよい。高分子を加えることで、形成される多孔質膜４１Ａの内部の空隙が増えるので、多孔質膜４１Ａの比表面積が増大してより多孔質化し、より多くの光増感色素４２を吸着し得るからである。また、高分子を加える場合、金属酸化物ペーストに当該高分子を残留させないためにも、金属酸化物ペーストを焼成する温度は、当該高分子も蒸発し得る温度（例えば４５０〜６００℃）とする。なお、ダミー基板Ｄは、上記焼成に対する耐熱性および光増感色素４２に対する耐食性を有するものであれば特に制限が無く、安価なものがコストの上で好ましい。例えば、ダミー基板Ｄには、ガラス基板を用いることができる。また、ダミー基板Ｄに形成する多孔質膜４１Ａは、膜厚均一性が要求されないので、透明電極１に比べて大面積であることが製造効率の上で好ましい。このため、ダミー基板Ｄも、透明電極１に比べて大面積であることが好ましい。
【００２６】
そして、ダミー基板Ｄに形成された金属酸化物からなる多孔質膜４１Ａに光増感色素４２を吸着させるために、図２の上段に示すように、上記多孔質膜４１Ａが形成されたダミー基板Ｄを色素溶液４２Ａに浸漬する。この色素溶液４２Ａは、光増感色素４２をアルコール（アセトニトリルでもよい）に溶かしたものである。これにより、図３に示すように、多孔質膜４１Ａ（正確には金属酸化物の微粒子４１）に光増感色素４２が吸着する。ところで、多孔質膜４１Ａに光増感色素４２を短時間で吸着させるために、多孔質膜４１Ａおよび色素溶液４２Ａに電圧を印加してもよい。具体的には、図４に示すように、ダミー基板Ｄに直流電源ＤＣの負極（または正極）を接続するとともに、上記多孔質膜４１Ａに対して略平行に配置した電極板Ｅに上記直流電源ＤＣの正極（または負極）を接続する。これにより、ダミー基板Ｄを介して多孔質膜４１Ａに正（または負）の電圧が印加されるとともに、電極板Ｅを介して色素溶液４２Ａに負（または正）の電圧が印加されることで、色素溶液４２Ａの光増感色素４２が多孔質膜４１Ａに引き寄せられて短時間で吸着する。この場合、ダミー基板Ｄには、当然ながら導電性を有するものが用いられる。また、このダミー基板Ｄには、腐食を防ぐために、金メッキが施されていることが好ましい。さらに、多孔質膜４１Ａに光増感色素４２をより短時間で吸着させるために、ダミー基板Ｄおよび／または色素溶液４２Ａを３０〜１００℃（好ましくは３０〜８０℃）程度に加熱してもよい。
【００２７】
その後、図２の中段に示すように、光増感色素４２を吸着させた多孔質膜４１Ａをダミー基板Ｄから剥がして溶媒（第一溶媒）Ｓに溶かす。この溶媒Ｓは、アルコールおよび少量の高分子を混合したものである。色素を吸着させた多孔質膜４Ａを溶媒Ｓに溶かすことにより、当該多孔質膜４Ａをペースト状にして、色素半導体ペースト４Ｐとする。なお、上記溶媒Ｓには、光増感色素４２の劣化を防ぐために水が混合されておらず、色素半導体ペースト４Ｐをフィルム上に塗布することを想定して高分子が多量に混合されていない。
【００２８】
そして、図２の下段に示すように、この色素半導体ペースト４Ｐを透明電極１の透明導電膜１２にスプレー法により塗布した後、７０〜１２０℃の低温で焼成することで、透明電極１に光触媒膜４を形成する。なお、色素半導体ペースト４Ｐを塗布する方法として、スプレー法の他に、コータ、スピンコート、スクリーン印刷または電気泳動法などを用いることができる。
【００２９】
次に、この光触媒膜４が形成された透明電極１を使用して製造される色素増感太陽電池の製造方法について説明する。
電解質として電解液を使用する場合は、予め、光触媒膜４が形成された透明電極１または対向電極２に、電解液を注入するための孔を形成しておく。そして、両電極１，２間に光触媒膜４が配置されるようにして、透明電極１と対向電極２とを対向させて位置合わせする。次に、両電極１，２間の周囲を熱融着フィルムまたは封止剤で封止し、上記孔から両電極１，２間に電解液を注入することにより、電解質層３を配置する。
【００３０】
一方で、電解質として粘性の高い電解質を使用する場合は、両電極１，２間に光触媒膜４が配置されるようにして、透明電極１と対向電極２とを対向させて位置合わせするとともに、両電極１，２間（正確には光触媒膜４と対向電極２との間）に固体電解質を配置する。次に、両電極１，２の周囲を封止剤で封止して加熱接着する。この加熱接着には、金型により両電極１，２を加圧するとともに封止剤を加熱して硬化させる方法や、封止剤にエネルギービームを照射して封止剤を硬化させる方法、塗布した紫外線硬化樹脂を紫外線照射により硬化させる方法などがある。なお、エネルギービームには、プラズマ、波長が６００ｎｍ以上の可視光、赤外線、マイクロ波などがある。
【００３１】
このように、上記色素増感太陽電池における光触媒膜４の形成方法によると、透明電極１に形成された酸化物半導体層に光増感色素４２を吸着させる工程が不要となるので、より短時間で光触媒膜４を形成することができる。
【００３２】
また、第二溶媒としてアルコールを水に希釈したものを使用することで、金属酸化物ペーストの焼成温度を低く抑えられ、より安価なダミー基板Ｄを用いることができ、コストを低減させることができる。ここで、仮に、第二溶媒が水のみであれば、金属酸化物の微粒子４１が第二溶媒に分散せず、金属酸化物ペーストをダミー基板Ｄに均一に塗布することができない。また、仮に、第二溶媒がアルコールのみであれば、金属酸化物の表面にカルボキシル基が修飾されないので、多孔質膜４１Ａに光増感色素４２を十分に吸着させることができない。しかし、第二溶媒としてアルコールを水に希釈したものを使用することで、金属酸化物ペーストをダミー基板Ｄに均一に塗布することができるとともに、多孔質膜４１Ａに光増感色素４２を十分に吸着させることができる。
【００３３】
さらに、第二溶媒としてアルコールを水に希釈したものに高分子を加えたものを使用することで、多孔質膜４１Ａがより多くの光増感色素４２を吸着し得るようになり、製造される色素増感太陽電池の性能を向上させることができる。
【００３４】
また、金属酸化物ペーストをダミー基板Ｄに塗布する方法として、コータまたはスクリーン印刷を用いることで、大面積の金属酸化物ペーストがダミー基板Ｄに一度に塗布されるので、より短時間で光触媒膜４を形成することができる。
【００３５】
また、溶媒Ｓ（第一溶媒）が水を含まないものとすることで、光増感色素４２の水による劣化を防ぎ、製造される色素増感太陽電池の性能を向上させることができる。
また、色素溶液４２Ａおよび多孔質膜４１Ａに電圧を印加することで、多孔質膜４１Ａに光増感色素４２が短時間で吸着されるので、より短時間で光触媒膜４を形成することができる。
【００３６】
また、多孔質膜４１Ａに光増感色素４２を吸着させる際に、ダミー基板Ｄを加熱することで、多孔質膜４１Ａに光増感色素４２が短時間で吸着されるので、より短時間で光触媒膜４を形成することができる。
【実施例】
【００３７】
以下、上記実施の形態をより具体的に示した実施例に係る色素増感太陽電池について説明する。
金属酸化物の微粒子４１として、粒径２０ｎｍの酸化チタン微粒子６．０ｇを溶媒（高分子が加えられた第二溶媒である）に溶かしたものの０．６ｇを、ペイントシェーカなどで６時間程度混練することにより、酸化チタンペーストを得た。この酸化チタンペーストを大面積で一気に（精密に膜厚均一性を維持することなく）ダミー基板Ｄに塗布した後、上記溶媒が蒸発する４５０〜６００℃で焼成した。これにより、ダミー基板Ｄ上に酸化チタンからなる多孔質膜４１Ａが形成された。上記溶媒は、ｐＨ２に調整した硝酸水１４．０ｇ、アルコールであるアセチルアセトン２．２ｇ、高分子であるポリエチレングリコール（＃２０，０００）０．６ｇ、およびＴｒｉｔｏｎＸ−１００を純水で１００倍に希釈したものである。なお、ダミー基板Ｄには、表面に金めっきを施した３００ｍｍ四方のステンレス板を用いた。
【００３８】
そして、ダミー基板Ｄに形成された酸化チタンからなる多孔質膜４１Ａに光増感色素４２を吸着させるために、図２の上段に示すように、上記多孔質膜４１Ａが形成されたダミー基板Ｄを色素溶液４２Ａに浸漬した。この色素溶液４２Ａは、ルテニウム系色素をエタノール（脱水）に溶かして色素濃度を０．１ｍmol／Ｌ（０．０４〜０．３ｍmol／Ｌであればよい）としたものである。
【００３９】
その後、図２の中段に示すように、光増感色素４２を吸着させた多孔質膜４Ａをダミー基板Ｄから剥がして溶媒（第一溶媒）Ｓに溶かした。この溶媒Ｓは、ｔ−ブタノール、プロパノールおよび少量のポリビニルピロリドン（高分子）を混合したものである。色素を吸着させた多孔質膜４Ａを溶媒Ｓに溶かすことにより、当該多孔質膜４Ａをペースト状にして、色素半導体ペースト４Ｐとした。なお、混合割合は、１０ｗｔ％の多孔質膜４Ａに対して、２０ｗｔ％のｔ−ブタノール、６５ｗｔ％のプロパノール、５ｗｔ％以下のポリビニルピロリドンとした。
【００４０】
そして、この色素半導体ペースト４Ｐを透明電極１の透明導電膜１２にスプレー法により塗布した後、１５０℃程度の低温で焼成することで、透明電極１に光触媒膜４を形成した。
【００４１】
次に、この光触媒膜４が形成された透明電極１を使用して、有効径がφ６ｍｍの色素増感太陽電池を製造した。この色素増感太陽電池にＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃｍ２の標準光源を照射して電力変換効率を計測した。その結果、電流密度が９．３２ｍＡ／ｃｍ２、開放電圧が０．７３Ｖ、フィルファクタが０．６６、変換効率が４．４７％であった。一方、従来の色素増感太陽電池、すなわち、透明電極１に酸化チタンペーストを塗布した後に光増感色素４２を吸着させて光触媒膜４を形成した色素増感太陽電池にも、上記と同じ条件で標準光源を照射して電力変換効率を計測した。その結果、電流密度が９．２８ｍＡ／ｃｍ２、開放電圧が０．７２Ｖ、フィルファクタが０．６３、変換効率が４．２３％であった。
【００４２】
このように、上記実施例の光触媒膜４を具備する色素増感太陽電池によると、電池性能を向上させることができた。
ところで、上記実施の形態および実施例では、色素増感太陽電池の素子について説明したが、色素増感太陽電池のモジュールであってもよい。具体的には、各素子が並列または直列に接続されて、モジュールが製造される。並列に接続される場合は、隣り合う素子において、透明導電膜１２、電解質層３、光触媒膜４および透明導電膜２２がシール材によって仕切られるとともに、透明導電膜１２と透明導電膜２２が導体によって接続される。また、直列に接続される場合は、隣り合う素子において、電解質層３および光触媒膜４のみがシール材によって仕切られるとともに、透明基板１１、透明導電膜１２、透明導電膜２２および透明基板２１を共通する。
【００４３】
また、上記実施の形態および実施例では、色素増感太陽電池の製造装置について説明しなかったが、連続的に色素増感太陽電池を製造するものであってもよい。具体的に説明すると、この色素増感太陽電池の製造装置は、フィルム状の透明電極１（透明基板１１にフィルムを使用）を連続的に送る透明基板供給部と、透明基板供給部により連続的に送られるフィルム状の透明電極１に色素半導体ペースト４Ｐをコータまたはスクリーン印刷などで塗布する塗布部と、この塗布部により塗布された上記色素半導体ペースト４Ｐを低温（１５０℃以下）で焼成する焼成部とを備える。この構成により、光増感色素４２を吸着させる工程を不要にし、短時間で形成された光触媒膜４を使用して連続的に色素増感太陽電池が製造されるので、色素増感太陽電池の製造効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４４】
Ｄ    ダミー電極
Ｓ    色素半導体用溶液
１    透明電極
２    対向電極
３    電解質層
４    光触媒膜
４Ａ  色素を吸着させた多孔質膜
４Ｐ  色素半導体ペースト
４１Ａ  多孔質膜
４２Ａ  色素溶液
【図１】
2014063677.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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