(57)【要約】  メッキシステムは、テンプレート剤を含むメッキ液に樹脂フィルム（９）を浸漬することにより樹脂フィルム（９）上にメッキ層を形成するメッキ層形成部、および、樹脂フィルム（９）上のメッキ層からテンプレート剤を除去する除去装置（４）を備える。除去装置（４）は、樹脂フィルム（９）が浸漬される除去液（４１１）を貯溜する除去液槽（４１）、および、除去液（４１１）内の樹脂フィルム（９）に向けて光を照射する光照射部（４２）を有する。除去装置（４）では、光照射部（４２）からの光によりメッキ層からのテンプレート剤の脱離が促進されることにより、メッキ層からテンプレート剤を効率よく除去することができる。
2009057359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
添加剤を含むメッキ液（３１１）に対象物（９，９ａ）を浸漬することにより形成された前記対象物上のメッキ層から前記添加剤を除去する添加剤除去方法であって、
ａ）除去液槽（４１）に貯溜される除去液（４１１）に前記対象物を浸漬する、または、前記対象物の前記メッキ層に除去液を連続的に付与する工程（Ｓ１２）と、
ｂ）前記ａ）工程に並行して前記メッキ層からの前記添加剤の除去を促進する光を前記対象物に照射する工程（Ｓ１３）と、
を備える。
【請求項２】
請求の範囲１に記載の添加剤除去方法であって、
前記光が、前記添加剤の吸収波長帯に含まれる波長の光を含む。
【請求項３】
請求の範囲１または２に記載の添加剤除去方法であって、
前記光が、前記メッキ層の吸収波長帯に含まれる波長の光を含む。
【請求項４】
請求の範囲１ないし３のいずれかに記載の添加剤除去方法であって、
前記光が、紫外線を含む。
【請求項５】
請求の範囲１ないし４のいずれかに記載の添加剤除去方法であって、
前記対象物を前記メッキ液から取り出した後、前記ａ）工程が開始されるまでの間において、前記対象物の前記メッキ層の乾燥が防止される。
【請求項６】
請求の範囲１ないし５のいずれかに記載の添加剤除去方法であって、
前記ａ）工程の直前に、前記メッキ層からの前記添加剤の除去を促進する光を前記対象物に照射する工程（Ｓ１１ａ）をさらに備える。
【請求項７】
請求の範囲１ないし６のいずれかに記載の添加剤除去方法であって、
前記添加剤がテンプレート剤である。
【請求項８】
添加剤を含むメッキ液（３１１）に対象物（９，９ａ）を浸漬することにより形成された前記対象物上のメッキ層から前記添加剤を除去する添加剤除去装置（４，４ａ〜４ｃ）であって、
前記対象物が浸漬される除去液（４１１）を貯溜する除去液槽（４１）、または、前記対象物の前記メッキ層に除去液を連続的に付与する吐出部（４１ａ）である除去液付与部と、
前記メッキ層からの前記添加剤の除去を促進する光を前記除去液槽内の前記対象物、または、前記吐出部から前記除去液が付与される前記対象物に照射する光照射部（４２）と、
を備える。
【請求項９】
請求の範囲８に記載の添加剤除去装置であって、
前記光照射部からの光が、前記添加剤の吸収波長帯に含まれる波長の光を含む。
【請求項１０】
請求の範囲８または９に記載の添加剤除去装置であって、
前記光照射部からの光が、前記メッキ層の吸収波長帯に含まれる波長の光を含む。
【請求項１１】
請求の範囲８ないし１０のいずれかに記載の添加剤除去装置であって、
前記光照射部からの光が、紫外線を含む。
【請求項１２】
請求の範囲８ないし１１のいずれかに記載の添加剤除去装置であって、
前記除去液付与部である前記除去液槽内の前記除去液に含まれる前記添加剤を除去する除去液再生部（４３５）をさらに備える。
【請求項１３】
請求の範囲８ないし１２のいずれかに記載の添加剤除去装置であって、
前記添加剤がテンプレート剤である。
【請求項１４】
対象物（９，９ａ）上にメッキ層を形成するメッキシステム（１，１ａ〜１ｃ）であって、
添加剤を含むメッキ液（３１１）に対象物を浸漬することにより前記対象物上にメッキ層を形成するメッキ層形成部（３，３ａ）と、
前記対象物の前記メッキ層から前記添加剤を除去する請求の範囲８ないし１３のいずれかに記載の添加剤除去装置（４，４ａ〜４ｃ）と、
を備える。
【請求項１５】
請求の範囲１４に記載のメッキシステムであって、
前記メッキ層形成部から前記添加剤除去装置への前記対象物の搬送途上において、前記対象物に液体を供給して前記メッキ層の乾燥を防止する液体供給部（５１）をさらに備える。
【請求項１６】
請求の範囲１４または１５に記載のメッキシステムであって、
前記メッキ層形成部から前記添加剤除去装置への前記対象物の搬送途上において、前記メッキ層からの前記添加剤の除去を促進する光を前記対象物に照射するもう１つの光照射部（５２）をさらに備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、添加剤を含むメッキ液に対象物を浸漬することにより形成された対象物上のメッキ層から添加剤を除去する技術、および、当該技術を利用したメッキシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な製品のデザイン性を損なうことなくその電源として利用することができる色素増感型太陽電池が注目されている。色素増感型太陽電池は、透明導電層を有するガラスの基板上に光電層、電荷輸送層、対極導電層を有する対極基板が順に積層された構造を有している。基板上にＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の透明導電層を形成する手法として、例えば、スパッタ法やＰＬＤ（Pulsed Laser Deposition）法（パルスレーザーアブレーション法とも呼ばれる。）、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、あるいは、スプレー法等が知られており、光電層を形成する手法として、二酸化チタン等の半導体微粒子を基板上に塗布して高温で焼成することにより多孔質の半導体層を形成し、その後、半導体層に色素を吸着させる手法が採用されている。【０００３】
また、安価なプラスチック等の透明基板を用いて色素増感型太陽電池を低コストにて製造することも提案されている。しかしながら、この場合、光電層を形成する際に焼成処理を伴う上記手法は採用することができない。そこで、日本国特開２００４−６２３５号公報（文献１）では、亜鉛塩を含む電解浴にテンプレート化合物（テンプレート剤）である色素を混合しておき、この電解浴中で基板に対してカソード電析を行うことにより、色素が内部表面に吸着する酸化亜鉛薄膜を基板上に形成する技術が提案されており、文献１では、さらに、酸化亜鉛薄膜から色素を除去した後、色素を再吸着させることにより、高い光電交換率が得られる色素増感型太陽電池を製造する技術も開示されている。【０００４】
ところで、酸化亜鉛薄膜からのテンプレート剤の除去は、通常、弱アルカリ性の溶液（除去液）に基板を浸漬することにより行われるが、このような手法では、テンプレート剤の除去に長時間を要してしまう。また、テンプレート剤以外の添加剤を含むメッキ液を用いて対象物上にメッキ層を形成する際にも、対象物上のメッキ層から当該添加剤を除去することが好ましい場合があり、このような場合にも、メッキ層から添加剤を効率よく除去することが求められる。
【発明の開示】
【０００５】
本発明は、添加剤を含むメッキ液に対象物を浸漬することにより形成された対象物上のメッキ層から添加剤を除去する添加剤除去方法に向けられており、メッキ層から添加剤を効率よく除去することを目的としている。
【０００６】
本発明に係る添加剤除去方法は、ａ）除去液槽に貯溜される除去液に前記対象物を浸漬する、または、前記対象物の前記メッキ層に除去液を連続的に付与する工程と、ｂ）前記ａ）工程に並行して前記メッキ層からの前記添加剤の除去を促進する光を前記対象物に照射する工程とを備える。本発明によれば、メッキ層から添加剤を効率よく除去することができる。
【０００７】
好ましくは、前記添加剤がテンプレート剤であり、この場合、メッキ層からテンプレート剤を除去して多孔質層を形成することができる。
【０００８】
本発明の一の好ましい実施の形態では、前記光が、前記添加剤の吸収波長帯に含まれる波長の光を含む、または、前記メッキ層の吸収波長帯に含まれる波長の光を含む。これにより、メッキ層から添加剤をより効率よく除去することができる。より好ましくは、前記光が、紫外線を含むことにより、メッキ層中の有機物の添加剤をより効率よく除去することができる。
【０００９】
本発明の他の好ましい実施の形態では、前記対象物を前記メッキ液から取り出した後、前記ａ）工程が開始されるまでの間において、前記対象物の前記メッキ層の乾燥が防止される。これにより、メッキ層から添加剤をより効率よく除去することができる。
【００１０】
本発明は、添加剤を含むメッキ液に対象物を浸漬することにより形成された対象物上のメッキ層から添加剤を除去する添加剤除去装置にも向けられている。添加剤除去装置は、前記対象物が浸漬される除去液を貯溜する除去液槽、または、前記対象物の前記メッキ層に除去液を連続的に付与する吐出部である除去液付与部と、前記メッキ層からの前記添加剤の除去を促進する光を前記除去液槽内の前記対象物、または、前記吐出部から前記除去液が付与される前記対象物に照射する光照射部とを備える。これにより、メッキ層から添加剤を効率よく除去することができる。
【００１１】
本発明は、さらに対象物上にメッキ層を形成するメッキシステムにも向けられている。メッキシステムは、添加剤を含むメッキ液に対象物を浸漬することにより前記対象物上にメッキ層を形成するメッキ層形成部と、前記対象物の前記メッキ層から前記添加剤を除去する前記添加剤除去装置とを備えることにより、メッキ層を形成するとともに、メッキ層から添加剤を効率よく除去することができる。
【００１２】
上述の目的および他の目的、特徴、態様および利点は、添付した図面を参照して以下に行うこの発明の詳細な説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】メッキシステムを示す図である。
【図２】除去装置の構成を示す図である。
【図３】対象物上に多孔質層を形成する処理の流れを示す図である。
【図４】除去装置の他の例を示す図である。
【図５】メッキシステムの他の例を示す図である。
【図６】メッキシステムのさらに他の例を示す図である。
【図７】メッキ層形成部の他の例を示す図である。
【図８】除去装置のさらに他の例を示す図である。
【図９】除去装置のさらに他の例を示す図である。
【図１０】メッキシステムのさらに他の例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明の一の実施の形態に係るメッキシステム１を示す図である。メッキシステム１は、透明導電層が予め形成された透明な樹脂フィルム９（プラスチックフィルム）の当該透明導電層上に多孔質層（膜）をメッキにて形成するシステムである。多孔質層には後続の工程にて色素が吸着されて光電層が形成され、透明導電層および光電層が積層された樹脂フィルム９は切断されて、スペーサを介して対極導電層を有する基板が対向して設けられる。その後、矩形の樹脂フィルムと対極の基板との間に電解液が注入されて電荷輸送層が形成されることにより色素増感型太陽電池が製造される。このように、メッキシステム１は、色素増感型太陽電池の製造に用いられるものとなっている。本発明における「メッキ」は、金属に限らず、金属酸化物等の物質を電気分解により電極表面に生成すること（すなわち、電析）を意味している。【００１５】
図１に示すように、メッキシステム１は、透明導電層が予め形成された樹脂フィルムのロール９０（ウェブ（ＷＥＢ）とも呼ばれる。）から樹脂フィルム９の各部位（すなわち、帯状の樹脂フィルムに連続して存在する複数の部位のそれぞれ）を連続的に引き出す引出部２、テンプレート剤を含むメッキ液に樹脂フィルム９を浸漬することにより透明導電層上にメッキ層を形成するメッキ層形成部３、樹脂フィルム９上のメッキ層からテンプレート剤を除去するテンプレート剤除去装置４（以下、単に「除去装置４」という。）、および、メッキシステム１の全体制御を担う制御部１０を備える。【００１６】
メッキシステム１では、引出部２、メッキ層形成部３および除去装置４は所定の方向に一列に並べられており、当該方向に垂直かつ水平な方向に伸びる複数のローラ６１（図１では、一部のローラに符号６１ａを付している。）がメッキシステム１の全体に亘って配置されることにより、引出部２から引き出される樹脂フィルム９の各部位が除去装置４の後述する乾燥炉４９まで連続して搬送される。なお、ローラ６１は、メッキシステム１にて用いられる液体（後述のメッキ液や除去液）に対して耐食性を有する材料にて形成される。また、図１では、メッキシステム１に実際に設けられる多数のローラの一部のみを図示している。【００１７】
メッキ層形成部３は、塩化亜鉛（ＺｎＣｌ２）およびテンプレート剤を主たる成分として含む（すなわち、塩化物イオン、亜鉛イオンおよびテンプレート剤を主たる成分として含む。）メッキ液３１１を貯溜するメッキ槽３１、メッキ液３１１中に配置される対向電極３２および基準電極（参照電極とも呼ばれる。）３３、並びに、対向電極３２および基準電極３３のそれぞれに電位を付与する電源部３４を備える。また、メッキ槽３１内に設けられる複数のローラ６１のうち符号６１ａを付す１つのローラは電源部３４に電気的に接続される。【００１８】
メッキ槽３１には、メッキ液３１１中に酸素を供給する（いわゆる、酸素バブリングを行う）酸素導入管３１２、メッキ液３１１中の酸素濃度を測定する溶存酸素計３１３、および、メッキ液３１１の温度を測定する温度計３１４が取り付けられる。メッキ液３１１中にはヒータ３１５が設けられており、温度計３１４の出力に基づいて温度コントローラ３１６がヒータ３１５を制御することにより、メッキ液３１１が一定の温度にて保たれる。メッキ層形成部３では、硝酸亜鉛（Ｚｎ（ＮＯ３）２）およびテンプレート剤を主たる成分として含むメッキ液等、他の種類のメッキ液を利用することも可能である。なお、テンプレート剤については後述する。【００１９】
図２は、除去装置４の構成を示す図である。図２に示すように、除去装置４は、樹脂フィルム９が浸漬される弱アルカリ性の除去液４１１（例えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等の水溶液）を貯溜する除去液槽４１、除去液槽４１の上方に配置される光照射部４２、純水等の洗浄液を貯溜する洗浄槽４８、および、洗浄槽４８にて洗浄後の樹脂フィルム９を乾燥する乾燥炉４９を備える。【００２０】
除去液槽４１には、ポンプ４３１を用いて除去液４１１を循環する循環流路４３が設けられ、循環流路４３には、除去液４１１中のテンプレート剤の濃度を検出する濃度検出部４３２が設けられる。また、循環流路４３には未使用の除去液を貯溜する除去液タンク４３３が接続されており、後述する樹脂フィルム９上のメッキ層からのテンプレート剤の除去の際に、濃度検出部４３２にて除去液４１１中のテンプレート剤の濃度が所定値を超えたことが確認されると、除去液槽４１中の除去液４１１の一部が循環流路４３を介して排液タンク４３４に排出されるとともに、除去液タンク４３３から除去液槽４１に未使用の除去液を補充することが可能となっている（すなわち、除去液槽４１内の除去液４１１の一部が交換される。）。これにより、除去液４１１の交換の際にメッキシステム１を停止することなく安定した処理を継続して行うことができ、多孔質層の形成に係るスループットの低下も防止される。【００２１】
光照射部４２は、例えばハロゲンランプやメタルハロイドランプ等の光源（例えば、全光束が７０００ルーメン以上（好ましくは、１００００ルーメン以上）の光源）を有し、照度計４２１により光源からの光の量が検出可能とされる。照度計４２１からの出力により光照射部４２からの光の強度の低下が確認されると、制御部１０（図１参照）が有する表示装置にその旨が表示されて操作者に通知される。後述するように、除去装置４では、除去液４１１中の樹脂フィルム９に光照射部４２から光が照射されることにより、メッキ層からのテンプレート剤の除去が促進される。【００２２】
図３は、メッキシステム１が樹脂フィルム９上に多孔質層を形成する処理の流れを示す図である。図３では、樹脂フィルム９の一部に注目した処理の流れを示しており、実際には、図３中の全ての処理は、それぞれ樹脂フィルム９の対応する部位に対して並行して行われる。なお、図３中にて破線の矩形にて示すステップＳ１１ａは、後述の図６のメッキシステム１ｂにて行われる動作の内容を示しており、図１のメッキシステム１における以下の処理では行われない。また、後述するように、樹脂フィルム９以外の対象物上に多孔質層を形成する場合もあるため、図３では、樹脂フィルム９を「対象物」と一般化して示している。【００２３】
図１のメッキシステム１では、モータに接続される複数のローラ６１の一部が同じ向きに回転を開始することにより、引出部２にてロール９０から処理の対象物である樹脂フィルム９の各部位が順次引き出される。以下、引出部２にて引き出される樹脂フィルム９の一部に注目して後続の処理について説明し、この部位を「対象部位」と呼ぶ。【００２４】
ロール９０から引き出された対象部位はメッキ槽３１内へと移動しメッキ液３１１中に浸漬される。電源部３４では、基準電極３３に所定の基準電位が付与され、対向電極３２に基準電位との差が所定値となる電位が付与され、さらに、ローラ６１ａを介して対象部位の透明導電層（実際には、樹脂フィルム９の表面のほぼ全体に形成されている。）にも基準電位との差が所定値となる電位が付与される。これにより、対象部位に電解メッキが施され（電析が行われ）、対象部位上に酸化亜鉛およびテンプレート剤を含むメッキ層（電析膜）が形成される（ステップＳ１１）。ここで、テンプレート剤は、日本国特開２００４−６２３５号公報（文献１）におけるテンプレート化合物と同様に、メッキ液３１１中にて亜鉛イオンと錯体を形成することにより、電解メッキにより透明導電層上に形成される酸化亜鉛膜の内部表面に吸着されるものであり、典型的には色素とされる。【００２５】
メッキ層が形成された対象部位は、メッキ槽３１から引き上げられた後、除去液槽４１へと連続的に移動し、図２に示すように、除去液槽４１内のローラ６１にて支持されつつ除去液４１１に浸漬される（ステップＳ１２）。実際には、除去装置４では、除去液槽４１内に設けられる複数のローラ６１により樹脂フィルム９の経路が多数回折り返されており、樹脂フィルム９を除去液４１１中に長時間浸漬することが可能とされる。また、対象部位の近傍に配置される光照射部４２（例えば、対象部位から１．２メートル（より好ましくは、０．８メートル）以下の範囲内に配置される。）により対象部位に対して高強度の光が継続して照射される（ステップＳ１３）。これにより、メッキ層からのテンプレート剤の脱離が促進されて、メッキ層からテンプレート剤が効率よく除去され、多孔質のメッキ層が形成される。なお、除去液槽４１がメッキ槽３１に比べて十分に大きく（長く）される場合には、樹脂フィルム９の経路は必ずしも折り返される必要はない。【００２６】
除去液槽４１から引き上げられた対象部位は洗浄槽４８へと移動して洗浄液中に浸漬される。その後、洗浄スプレー群４８１から純水等の洗浄液が対象部位の表面に向けて噴射され、エアナイフ４８２からのエアにより対象部位の表面の洗浄液が除去される（ステップＳ１４）。これにより、テンプレート剤の除去に用いられる除去液４１１が樹脂フィルム９上に残存して後続の工程に影響を及ぼすことが防止される。洗浄後の対象部位は乾燥炉４９内を通過して対象部位の乾燥が行われ、メッキ層（多孔質層）上に乾燥ムラ等が発生することが防止される（ステップＳ１５）。【００２７】
多孔質層が形成された対象部位は他の装置へと搬送されて（もちろん、一旦巻き取られてもよい。）、多孔質のメッキ層に色素が再度吸着され、その後、樹脂フィルム９は切断されてスペーサを介して対極導電層を有する基板が対向して設けられる。そして、矩形の樹脂フィルムと対極の基板との間に電解液が注入されて電荷輸送層が形成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、電荷輸送層が固体状である場合には、樹脂フィルム９を切断することなく電荷輸送層および対極導電層を有する基材が積層されてもよい。【００２８】
次に、除去液中のメッキ層に光を照射することによりテンプレート剤の除去効率が向上することを示す実験結果について述べる。ここでは、１リットル当たり塩化亜鉛を５ミリモル（ｍＭ）、塩化カリウムを０．１モル（Ｍ）、テンプレート剤であるエオシン（Eosin）Ｙを４０マイクロモル（μＭ）含むメッキ液を準備し、実験の都合上、一の主面の面積が１平方センチメートル（ｃｍ２）である基板上にエオシンＹを含む酸化亜鉛膜であるメッキ層を形成した。また、ドラフトチャンバ内に除去液を貯溜する小型の除去液槽を設置し、上記除去装置４と同様の光照射部も配置した上で、光照射部からの光の照射を行うことなくを除去液に２４時間浸漬した後の基板をサンプル１、光照射部から光を照射しつつ除去液に８時間浸漬した後の基板をサンプル２、および、除去液に浸漬しなかった基板（光照射部からの光の照射もしていない。）をサンプル３として作成した。そして、サンプル１、サンプル２およびサンプル３を純水で洗浄し、窒素の噴射による乾燥を行った後に、サンプル１、サンプル２およびサンプル３の吸光度が測定された。【００２９】
なお、酸化亜鉛の吸収波長は３６７ナノメートル（ｎｍ）近傍（正確には、単結晶の酸化亜鉛の吸収波長が３６７ｎｍであり、実際には、結晶格子のひずみや異原子の存在の影響により波長３６７ｎｍをピークとする波長帯となる。）であり、エオシンＹの吸収波長は５３０ｎｍ近傍であり、上記のメッキ液を用いて形成されるメッキ層（エオシンＹを含む酸化亜鉛膜）は赤色を帯びている。【００３０】
サンプル１、サンプル２およびサンプル３の波長５３０ｎｍの光の吸光度の測定結果を表１に示す。表１では、上段に「サンプル」と記す列の各欄に１、２、３を記すことにより、サンプル１、サンプル２およびサンプル３をそれぞれ示している。【００３１】
【表１】
2009057359.tif 000003
【００３２】
ここで、ランベルト・ベールの法則によれば、特定物質を含む層において、特定物質の吸光度をＡＢＳ、特定物質の吸光係数をε、当該層における特定物質の濃度をＣ、光路長（当該層の厚さ）をＬとして、（ＡＢＳ＝εＣＬ）が満たされる。サンプル１、サンプル２およびサンプル３では、特定物質が共にエオシンＹとされるため吸光係数εは同じとなり、特定物質を含む層も同じ厚さのメッキ層であるため光路長Ｌも同じとなる。したがって、サンプル１、サンプル２およびサンプル３において、吸光度ＡＢＳの比がそのままメッキ層におけるエオシンＹの濃度比（吸着量の比）を示すものと考えられる。そこで、表１では、サンプル３の吸光度からサンプル１またはサンプル２の吸光度を引いた値をサンプル３の吸光度にて割ることにより、サンプル１またはサンプル２におけるエオシンＹの除去率を求めている。【００３３】
表１に示すように、サンプル２における除去率はサンプル１における除去率の約２．７倍となっている。実際には、サンプル２の除去液への浸漬時間は、サンプル１の３分の１であるため、メッキ層が形成された基板を除去液に浸漬してメッキ層からエオシンＹを除去する際に、光照射部からメッキ層に光を照射することにより、光の照射を行わない場合に比べて除去効率が８倍以上になると捉えることができる。【００３４】
ところで、上記の実験では、光照射部からの光の照射を行うことなく除去液に２４時間浸漬したサンプル１においても、正確には、ドラフトチャンバ内に設けられる照明用の光が照射されていた（実際には、８時間だけ照射されていた。）。そこで、照明用の光源からの光の基板上における強度と光照射部からの光の基板上における強度との違いについて検討する。【００３５】
上記実験では、照明用の光の光源（ここでは、蛍光灯）と基板との間の距離は１．２メートル（ｍ）であり、照明用の光の光源からの全光束は２９００ルーメン（ｌｍ）である。一方、光照射部と基板との間の距離は０．４ｍであり、光照射部からの全光束は１４０００ルーメンである。ここで、光束の単位であるルーメンは、「１カンデラ（ｃｄ）の一様な光度の点光源が立体角１ステラジアン（ｓｒ）内に発する光束」と定義されることから、光照射部から出射される光の強度と照明用の光源から出射される光の強度との比は全光束の比として求められるため、光照射部から出射される光の強度は照明用の光源から出射される光の強度の４．８３倍（＝１４０００／２９００）となる。【００３６】
また、光照射部または照明用の光源からの光の基板上における強度は、光照射部または照明用の光源と基板との間の距離の二乗に反比例するため、仮に、光照射部および照明用の光源から出射される光の強度が同じである場合には、光照射部からの光の基板上における強度は照明用の光源からの光の基板上における強度の９．０倍（＝（１／０．４２）／（１／１．２２））となる。上記のように、光照射部から出射される実際の光の強度は照明用の光源から出射される光の強度の４．８３倍であるため、光照射部からの光の基板上における強度は照明用の光源からの光の基板上における強度の４３．５倍（＝４．８３×９．０）となる。【００３７】
実際には、光照射部を基板から０．８メートル（すなわち、上記距離の２倍）離れた位置に配置する場合でも、光照射部からの光の基板上における強度は照明用の光源からの光の基板上における強度の約１１倍となり、メッキ層からのテンプレート剤の除去は十分に促進され、光照射部を基板から１．２メートル（すなわち、上記距離の３倍）離れた位置に配置する場合でも、光照射部からの光の基板上における強度は照明用の光源からの光の基板上における強度の約５倍となり、メッキ層からのテンプレート剤の除去はある程度促進される。また、蛍光灯を光照射部として、基板から０．４メートルの位置に配置する場合でも、当該蛍光灯からの光の基板上における強度は照明用の光源からの光の基板上における強度の９倍となりメッキ層からのテンプレート剤の除去の促進が実現される。【００３８】
以上のように、樹脂フィルム９を除去液４１１に浸漬しつつ、除去液４１１内の樹脂フィルム９の近傍に設けられる光照射部４２から高強度の光を樹脂フィルム９に照射することにより、樹脂フィルム９上のメッキ層からテンプレート剤を極めて効率よく（短時間にて）除去することが実現される。また、メッキシステム１では、メッキ層形成部３から除去装置４へと樹脂フィルム９が連続的に搬送されることにより、多孔質層の形成に係るスループット、および、多孔質層の質を向上することができる。【００３９】
ところで、図２の除去装置４の光照射部４２からは、紫外線から可視光に至る広範囲の波長の光が出射されるが、光照射部４２からの光がテンプレート剤の吸収波長帯に含まれる波長の光を含むことにより、除去液４１１に浸漬される樹脂フィルム９のメッキ層中のテンプレート剤が活性化する。テンプレート剤は、酸化亜鉛膜中に吸着している状態よりも、除去液４１１中に存在する状態にてより安定するため、テンプレート剤の活性化により、メッキ層からのテンプレート剤の脱離がより促進されることとなる。すなわち、光照射部４２からの光がテンプレート剤の吸収波長帯に含まれる波長の光を含むことにより、メッキ層からテンプレート剤をより効率よく除去することができる。【００４０】
また、光照射部４２からの光がメッキ層の本体である酸化亜鉛膜の吸収波長帯に含まれる波長の光を含むことにより、酸化亜鉛膜中の電子が励起され、テンプレート剤に電子が供給される。これにより、テンプレート剤がイオン化して除去液４１１中に短時間で溶解しやすくなり、メッキ層からテンプレート剤をより効率よく除去することが可能となる。【００４１】
さらに、光照射部４２からの光が紫外線（波長１０〜４００ナノメートル（ｎｍ）の光）を含むことにより、高分子量の有機物であるテンプレート剤を分解して低分子化し、メッキ層からの脱離を促進する、すなわち、有機物のテンプレート剤のメッキ層からの除去をより効率よく行うことができる。【００４２】
図４は、除去装置の他の例を示す図である。図４に示す除去装置４ａでは、図２の除去装置４の排液タンク４３４に代えて除去液再生部４３５が設けられ、除去液再生部４３５は除去液タンク４３３に接続される。他の構成は図２の除去装置４と同様であり、同符号を付している。【００４３】
除去液再生部４３５には、循環流路４３を介して除去液槽４１から排出される除去液４１１（メッキ層から除去されたテンプレート剤を含む除去液４１１であり、以下、「排出除去液」という。）が導かれ、内部に設けられる活性炭フィルタに排出除去液中のテンプレート剤が吸着することにより排出除去液からテンプレート剤が除去される。排出除去液からのテンプレート剤の除去は、排出除去液への紫外線の照射、または／および、内部に設けられる酸化チタンの光触媒作用にて排出除去液中のテンプレート剤が分解されることにより実現されてもよい。そして、テンプレート剤が除去された排出除去液は除去液タンク４３３にて貯溜され、除去液槽４１内の除去液４１１の補充または交換に用いられる。【００４４】
ところで、色素増感型太陽電池の製造では除去液を大量に使用するため（例えば、上述の実験にて用いられた一の主面の面積が１ｃｍ２である小さな基板上のメッキ層からテンプレート剤を除去するのみであっても、少なくとも数百ミリリットル（ｍｌ）の除去液が必要となる。）、太陽電池の製造コストが増大するとともに除去液の廃棄手法によっては環境への負荷が生じてしまう。これに対し、図４の除去装置４ａでは、除去液槽４１内の除去液４１１に含まれるテンプレート剤を除去する除去液再生部４３５を設けることにより、太陽電池の製造コストの削減、および、環境への負荷の低減を図りつつメッキ層からの添加剤の除去を安定して行うことが実現される。【００４５】
図５は、メッキシステムの他の例を示す図である。図５のメッキシステム１ａでは、メッキ層形成部３と除去装置４との間に樹脂フィルム９に向けて純水（他の液体であってもよい。）を噴霧する噴霧部５１が設けられ、メッキ層形成部３から除去装置４への樹脂フィルム９の搬送途上において、メッキ層に純水が供給される。【００４６】
ここで、本実施の形態にて形成されるメッキ層では、乾燥によりテンプレート剤とメッキ層の本体（酸化亜鉛膜）とが強固に結合してしまうものとなっている。したがって、図５のメッキシステム１ａでは、メッキ層形成部３から除去装置４への樹脂フィルム９の搬送途上において、樹脂フィルム９に純水を供給してメッキ層の乾燥を防止することにより、テンプレート剤とメッキ層の本体とが強固に結合してしまうことを防止して（すなわち、テンプレート剤の酸化亜鉛膜への吸着力が弱い状態のまま維持され）、除去装置４にてメッキ層からテンプレート剤をより効率よく（短時間で）除去することが実現される。その結果、多孔質層の形成に係るスループットを向上するとともに、メッキ層からのテンプレート剤の除去に要するエネルギ（例えば、光照射部４２にて消費されるエネルギ）を低減して、太陽電池の製造コストの削減を図ることができる。【００４７】
ところで、樹脂フィルム９をメッキ液３１１から取り出した後、樹脂フィルム９の除去液４１１への浸漬が開始されるまでの間において、樹脂フィルム９のメッキ層の乾燥を防止するという観点では、例えば純水が貯溜される専用の槽が設けられ、除去液４１１に浸漬する直前まで樹脂フィルム９を純水の槽に浸漬する（メッキ層形成部３から除去装置４までの搬送経路が純水中であると捉えることもできる。）ことにより、樹脂フィルム９の乾燥が防止されてもよい。この場合、メッキ槽３１から取り出される樹脂フィルム９上に残存するメッキ液３１１が純水の槽にて確実に除去されるため（樹脂フィルム９の洗浄と捉えることもできる。）、メッキ液３１１が除去液４１１に混ざって、除去装置４におけるテンプレート剤の除去に影響が生じることが防止される。【００４８】
以上のように、メッキ層形成部３から除去装置４への樹脂フィルム９の搬送途上に樹脂フィルム９に液体を供給する液体供給部（例えば、液体を噴霧する噴霧部５１または液体を貯溜する槽）が設けられることにより、テンプレート剤の除去前のメッキ層の乾燥を防止することが実現される。なお、メッキ層形成部３から除去装置４までの搬送を高速化することにより、樹脂フィルム９の乾燥を防止することも可能である。【００４９】
図６は、メッキシステムのさらに他の例を示す図である。図６のメッキシステム１ｂでは、メッキ層形成部３と除去装置４との間に、除去装置４の光照射部４２と同様の光を出射する補助光照射部５２が設けられる。【００５０】
図６のメッキシステム１ｂにおける樹脂フィルム９上の多孔質層の形成処理では、メッキ層形成部３にて樹脂フィルム９上にメッキ層が形成されると（図３：ステップＳ１１）、メッキ層形成部３から除去装置４への樹脂フィルム９の搬送途上において、補助光照射部５２から樹脂フィルム９のメッキ層に光が照射される（ステップＳ１１ａ）。続いて、樹脂フィルム９が除去液槽４１内の除去液４１１に浸漬されるとともに樹脂フィルム９に光照射部４２からの光が照射され、メッキ層からテンプレート剤が除去される（ステップＳ１２，Ｓ１３）。その後、樹脂フィルム９が除去液４１１から取り出されて洗浄槽４８にて洗浄され（ステップＳ１４）、乾燥炉４９にて乾燥が行われることにより多孔質層を形成する処理が完了する（ステップＳ１５）。【００５１】
以上のように、図６のメッキシステム１ｂでは、樹脂フィルム９を除去液４１１に浸漬する直前に（すなわち、メッキ層の形成後、除去液４１１への浸漬前に）、メッキ層からのテンプレート剤の除去を促進する光を樹脂フィルム９に照射することにより、テンプレート剤がメッキ層から脱離しやすい状態で樹脂フィルム９を除去液４１１に浸漬することができる。これにより、樹脂フィルム９を除去液４１１に浸漬した直後からメッキ層中のテンプレート剤の脱離が開始され、メッキ層からテンプレート剤をより効率よく除去することができる。その結果、多孔質層の形成処理を短時間にて行う（スループットを向上する）ことができる。【００５２】
なお、補助光照射部５２においても、出射される光が紫外線を含むことにより、メッキ層中の有機物が浸漬前に分解され、有機物のテンプレート剤のメッキ層からの除去の促進が図られる。また、補助光照射部５２からの光がテンプレート剤の吸収波長の光、あるいは、メッキ層の本体の吸収波長の光を含むことにより、浸漬前にテンプレート剤またはメッキ層の本体を活性化して、メッキ層からのテンプレート剤の除去をより効率よく行うことが可能となる。【００５３】
次に、ガラス基板を処理の対象物とするメッキシステムについて説明する。図７は、メッキ層形成部の他の例を示す図である。図７のメッキ層形成部３ａは、枚様式の装置であり、透明導電層を有する透明なガラス基板９ａが処理の対象物とされる。【００５４】
図７のメッキ層形成部３ａは、メッキ液３１１を貯溜するメッキ槽３１ａ、ガラス基板９ａを保持するとともにメッキ液３１１中に浸漬される基板保持部３５、基板保持部３５に保持されるガラス基板９ａの中心を通るとともに主面に垂直な中心軸を中心として基板保持部３５を回転する回転機構３６、メッキ液３１１中に配置される対向電極３２および基準電極３３、並びに、ガラス基板９ａの透明導電層、対向電極３２および基準電極３３のそれぞれに電位を付与する電源部３４を備える。【００５５】
メッキ槽３１ａには供給管３７１が設けられ、供給管３７１にはフィルタ３７４が設けられる。また、供給管３７１はポンプ３７２を介してメッキ液タンク３７３に接続される。メッキ液タンク３７３には、排出管３７５を介してメッキ槽３１ａから戻されるメッキ液が貯溜されており、ポンプ３７２を駆動することによりフィルタ３７４にてメッキ液中の不要物や気泡を除去しつつメッキ液タンク３７３からメッキ槽３１ａ内にメッキ液が供給され、メッキ槽３１ａにて一定量のメッキ液３１１が貯溜される。実際には、供給管３７１からのメッキ液３１１は、メッキ槽３１ａ内に配置されるガラス基板９ａの主面（基板保持部３５とは反対側の主面）に向けて噴き出されており、当該主面にメッキ液３１１の噴流が衝突する。図７のメッキ層形成部３ａでは、供給管３７１、ポンプ３７２および排出管３７５により、メッキ槽３１ａとメッキ液タンク３７３との間にてメッキ液３１１を循環させる循環機構が構築される。【００５６】
メッキ槽３１ａには、メッキ液３１１中の酸素濃度を測定する溶存酸素計３１３、および、メッキ液３１１の温度を測定する温度計３１４が取り付けられる。メッキ液タンク３７３中にはヒータ３１５ａが設けられており、温度計３１４の出力に基づいて温度コントローラ３１６がヒータ３１５ａを制御することにより、メッキ槽３１ａとメッキ液タンク３７３との間を循環するメッキ液３１１が一定の温度にて保たれる。【００５７】
供給管３７１において、フィルタ３７４とポンプ３７２との間には気体溶解ユニット３７６が設けられ、溶存酸素計３１３の測定値に応じてメッキ液３１１中に酸素が溶解される。また、フィルタ３７４と気体溶解ユニット３７６との間にはメッキ液３１１の成分を分析する分析装置３７７が接続されており、分析装置３７７における結果に応じて、成分調整部３７８からメッキ液タンク３７３にメッキ液３１１中に含まれる各成分（例えば、高濃度の塩化亜鉛溶液やテンプレート剤）が必要な量だけ供給される。なお、分析装置３７７における結果は、制御部１０（図１参照）が有する表示部に表示可能とされる。【００５８】
ガラス基板９ａ上に多孔質層を形成する際には、まず、図７のメッキ層形成部３ａにてガラス基板９ａを保持する基板保持部３５がメッキ液３１１に浸漬され、回転機構３６により基板保持部３５が回転する。また、電源部３４では、基準電極３３に所定の基準電位が付与され、対向電極３２に基準電位との差が所定値となる電位が付与され、さらに、ガラス基板９ａの透明導電層にも基準電位との差が所定値となる電位が付与される。これにより、ガラス基板９ａに電解メッキが施され（電析が行われ）、ガラス基板９ａ上に酸化亜鉛およびテンプレート剤を含む高品質な（あるいは、高純度な）メッキ層が形成される（図３：ステップＳ１１）。【００５９】
実際には、メッキ層形成部３ａでは、図示省略の支持アームにより回転機構３６が支持されるとともに、図７中の横方向や上下方向、あるいは、紙面に垂直な方向に回転機構３６を揺動することが可能とされており、メッキ層の形成後には、支持アームが回転機構３６を上昇することによりガラス基板９ａの取り出しが可能とされる。なお、必要に応じてメッキ液３１１を攪拌する機構がメッキ槽３１ａに設けられてもよく、さらに、供給管３７１にメッキ液中に溶解する気体を除去する機構が設けられ、気体溶解ユニット３７６と協働してメッキ液３１１中の酸素濃度が高められてもよい。【００６０】
メッキ層が形成されたガラス基板９ａは、図８に示す除去装置４ｂへと搬送される。ガラス基板９ａ用の除去装置４ｂでは、除去液槽４１が透光性を有する部材にて形成されるとともに、光照射部４２が除去液槽４１の一の側面に対向して設けられる。そして、複数のガラス基板９ａを互いに平行にかつ直立した状態で支持する基板カセット９１が除去液４１１に浸漬され、ガラス基板９ａの主面に対向する光照射部４２からの光がメッキ層に照射されることにより、複数のガラス基板９ａのメッキ層からテンプレート剤を効率よく除去することが実現される（ステップＳ１２，Ｓ１３）。そして、複数のガラス基板９ａを基板カセット９１と共に除去液４１１から取り出して複数のガラス基板９ａを洗浄し、その後、ガラス基板９ａの乾燥が行われる（ステップＳ１４，Ｓ１５）。以上のようにして、ガラス基板９ａ用のメッキシステムでは、ガラス基板９ａ上に多孔質層を効率よく形成することが実現される。【００６１】
なお、複数のガラス基板９ａが静止した状態で浸漬される図８の除去装置４ｂでは、除去液槽４１内の除去液４１１において、除去されたテンプレート剤の濃度がメッキ層の一部分の近傍にて局所的に高くなる場合があり、メッキ層の当該部分において除去液４１１とのテンプレート剤の濃度差が低くなってテンプレート剤の脱離量が低下し、メッキ層全体におけるテンプレート剤の除去の均一性が低下してしまうことがある。したがって、このような場合には、除去液４１１を攪拌する機構を除去液槽４１に設けることが好ましい。また、除去装置の設計によっては、循環流路４３（図２参照）から噴出される除去液４１１の流れにより、除去液槽４１内の除去液４１１が攪拌されてもよい。【００６２】
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。【００６３】
上記実施の形態では、樹脂フィルム９またはガラス基板９ａ（以下、「対象物」と総称する。）を除去液４１１に浸漬することによりメッキ層からのテンプレート剤の除去が行われるが、図９に示すように、除去装置４ｃに対象物（図９では、ガラス基板９ａ）のメッキ層に除去液を連続的に付与する吐出部４１ａが設けられてもよい。この場合、図３の多孔質層の形成処理では、ステップＳ１２にて吐出部４１ａから対象物への除去液の連続的な付与が開始され、除去液の付与に並行して、ステップＳ１３にて光照射部４２からメッキ層に光が照射され、吐出部４１ａから除去液が付与されるメッキ層から効率よくテンプレート剤が除去される。【００６４】
以上のように、メッキ層からテンプレート剤を効率よく除去するには、除去装置４，４ａ〜４ｃにおいて、メッキ層からのテンプレート剤の除去を促進する光を対象物に照射する光照射部４２が設けられるとともに、対象物が浸漬される除去液を貯溜する除去液槽４１、または、対象物のメッキ層に除去液を連続的に付与する吐出部４１ａが除去液付与部として設けられることが重要となる。【００６５】
樹脂フィルム９を処理対象とするメッキシステムでは、樹脂フィルム９をメッキ液３１１から取り出した後、樹脂フィルム９の除去液４１１への浸漬が開始されるまでの間において、樹脂フィルム９のメッキ層が乾燥した場合でもメッキ層からのテンプレート剤の除去に影響がないときには、図１０に示すように、メッキ層形成部３と除去装置４との間に樹脂フィルム９を乾燥する乾燥炉５４が設けられ、樹脂フィルム９上のメッキ層の乾燥が行われてもよい。この場合、除去液４１１に不要な液体が混ざることを防止することができる。なお、図１０のメッキシステム１ｃでは、メッキ層形成部３と乾燥炉５４との間に、洗浄槽５３１、洗浄スプレー群５３２およびエアナイフ５３３を有する洗浄部５３が設けられ、メッキ層が形成された直後の樹脂フィルム９の洗浄が行われ、除去液４１１にメッキ液３１１が混ざることが確実に防止される。【００６６】
ガラス基板９ａが処理対象とされる場合に、メッキ層形成部にて形成されるメッキ層の種類（後述するように、テンプレート剤以外の添加剤を含むメッキ層等）によっては、メッキシステムにチャンバを有する焼成炉が設けられ、添加剤の除去後のメッキ層が焼成されてもよい。メッキ層によっては、例えば結晶水のように溶媒である水が結晶中に取り込まれてしまう場合があるが、焼成を行うことによりメッキ層中の水を除去することが可能となる。また、メッキ層が形成される基板の種類によっては、チャンバ内を所定のガス雰囲気に保ちつつ焼成を行うことにより、基板が酸化することが防止されてもよい（図１０の乾燥炉５４において同様）。【００６７】
上記実施の形態では、メッキ層である酸化亜鉛膜中のテンプレート剤が除去されるが、対象物上に形成されるメッキ層は、酸化亜鉛以外の膜であってもよく、当該膜に合わせてメッキ液の種類も変更される。また、テンプレート剤を含むメッキ層、または、テンプレート剤を含まないメッキ層のいずれを対象物上に形成する場合であっても、メッキ層の形成に用いられるメッキ液は通常、メッキ層の本体を形成する成分以外に、メッキ層の質の調整等を可能とする添加剤（テンプレート剤以外の添加剤）を含んでおり、メッキ層が形成される対象物の用途によっては、メッキ層中の当該添加剤の除去が求められる場合もある。このような場合であっても、添加剤除去装置である除去装置４，４ａ〜４ｃでは、対象物の除去液４１１への浸漬、または、吐出部４１ａから対象物への除去液の付与に並行して、メッキ層からの添加剤の除去を促進する光をメッキ層に照射することにより、メッキ層から添加剤を効率よく除去することが実現される。【００６８】
メッキシステムにおける処理の対象物は、樹脂フィルム９およびガラス基板９ａ以外に、半導体基板やプリント配線基板、あるいは、基板以外の様々な形態のものであってもよい。【００６９】
この発明を詳細に描写して説明したが、既述の説明は例示的であって限定的なものではない。したがって、この発明の範囲を逸脱しない限り、多数の変形や態様が可能であることが理解される。
【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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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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