(57)【要約】【課題】色素増感太陽電池の対極性能を保持しつつ、白金の使用量を低減することができる色素増感太陽電池用対極、およびそれを用いた色素増感太陽電池を提供する。【解決手段】平均粒子径が５０ｎｍ以下、より好ましくは１〜１０ｎｍである高比表面積を持つナノ白金コロイド粒子を、電気泳動法により導電性基材の表面に定着させることで、前記基材表面に白金を担持させた色素増感太陽電池用対極である。また、この電極を組み込んだ色素増感太陽電池である。【選択図】   図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒子径が５０ｎｍ以下である白金コロイド粒子を導電性基材の表面に定着させることで前記基材表面に白金が担持されたことを特徴とする色素増感太陽電池用対極。
【請求項２】
電気泳動により前記導電性基材に白金コロイド粒子を定着させたことを特徴とする請求項１記載の色素増感太陽電池用対極。
【請求項３】
請求項１又は２記載の対極を備える色素増感太陽電池。
【請求項４】
平均粒子径が５０ｎｍ以下の白金コロイド粒子が分散したコロイド溶液を用いて、導電性基材の表面に前記白金コロイド粒子を定着させることで前記基材表面に白金を担持させることを特徴とする色素増感太陽電池用対極の製造方法。
【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の対極、及びその製造方法、並びにこの対極を組み込んだ色素増感太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
色素増感太陽電池は、１９９１年にスイスのローザンヌ大学のグレッツェルらによって開発されたものであり、透明基板と、この透明基板の表面に形成された透明導電膜と、透明導電膜上に形成された色素を吸着した多孔性半導体層とからなる光電極と、この光電極と相対向する位置に設けられた導電性基材からなる対極と、前記光電極と対極との間に保持された電解液層とを備えてなる。
【０００３】
かかる色素増感太陽電池の対極としては、レドックス反応の濃度過電圧を下げる為に、主として白金などの貴金属を担持させた基材が用いられている。このような対極を製造するに際し、基材表面に白金を担持させる技術は、大別して、ドライプロセスとウェットプロセスに分けられる。
【０００４】
このうち、ドライプロセスによる白金の担持方法としては、例えば、真空雰囲気下でのスパッタリング法や、イオンプレーティング法などが挙げられるが、これらの方法による場合、大きな設備を必要とし、また真空雰囲気を必要とすることに加えて、有効に使用される実際の白金量が少なく、そのため生産性および製造コストに問題点がある。
【０００５】
一方、ウェットプロセスによる白金の担持方法として、塩化白金酸などの白金前駆体溶液を基材に塗布した後に約３００〜４００℃で熱処理する方法が挙げられるが、この方法では、熱処理温度に高温で処理する工程を有することから、使用する基材に耐熱温度の制約が課させる。また、ウェットプロセスにおけるコーティング手法としては、スプレー法、スピンコート法、スキージ法、ディップ法などが挙げられるが、どの手法においても、有効に使用される実際の白金量が少なく、材料の使用ロスが発生するとともに、担持する白金を任意の厚みに制御することが困難であったり、基材との接着強度を十分に確保することが困難である。
【０００６】
このような問題点に鑑み、下記特許文献１（特開２００３−３６８９７号公報）には、白金溶液を用いた電解めっきで、使用する基材に白金粒子を析出させる手法により、色素増感太陽電池の対極に白金を担持させる手法が提案されているが、白金粒子径としては０．１〜１μｍと比較的大きく、そのため、色素増感太陽電池の対極性能を落とさず、白金の使用量を低減する本来の目的の改善には至っていない。また、同公報の実施例５には、０．１μｍ未満の白金粒子を電気めっきで析出させた例が記載されているが、この場合、同等の白金使用量である白金粒子径０．１〜１μｍの実施例よりも太陽電池の性能はむしろ悪くなっている。すなわち、実施例５の太陽電池性能のＦＦ（形状因子：フィルファクター）を見た場合、他の実施例の０．６程度に比べて極端に悪い０．４２の値を有している。この結果は、明らかに太陽電池としての内部抵抗が高いこと、つまり電気めっき法で０．１μｍ未満の粒子を担持した場合には、対極上での電気的接触が不十分であることを示している。
【０００７】
なお、下記非特許文献１には、界面活性剤などの保護コロイドを用いることなく安定した白金コロイドを調製する方法が開示されている。また、下記特許文献２（特開２００４−１０００４０号公報）には、非特許文献１による白金コロイドの作り方と使い方に関する応用最適化特許が開示されている。これによれば、安定的に平均粒子径が１．６〜５ｎｍであるこれまでに無い微粒子のコロイド溶液が調製されているが、その担持法としては、公知のディップ法、スプレー法などの記載があるのみであり、導電性基材を用いてその基材表面に電気的に担持させることは開示されていない。また、同公報では、用途としてもエンジンマフラー内の排ガス浄化フィルタの利用しか記載されておらず、太陽電池の対極としての用途についても何ら記載されていない。
【特許文献１】特開２００３−３６８９７号公報
【特許文献２】特開２００４−１０００４０号公報
【非特許文献１】難波征太郎・大倉一郎、「白金コロイドの作り方と使い方」、表面、１９８３年、第２１巻、第８号、ｐ４５０〜４５６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、生産性および製造コストの問題を解消し、色素増感太陽電池の対極性能を保持しつつ、白金の使用量を低減することができる色素増感太陽電池用対極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】
【０００９】
本発明に係る色素増感太陽電池用対極は、平均粒子径が５０ｎｍ以下である白金コロイド粒子を導電性基材の表面に定着させることで前記基材表面に白金が担持されたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に係る色素増感太陽電池用対極は、上記において、電気泳動により前記導電性基材に白金コロイド粒子を定着させたものであることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る色素増感太陽電池用対極の製造方法は、平均粒子径が５０ｎｍ以下の白金コロイド粒子が分散したコロイド溶液を用いて、導電性基材の表面に前記白金コロイド粒子を定着させることで前記基材表面に白金を担持させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る色素増感太陽電池は、これらの色素増感太陽電池用対極を備えるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、平均粒子径が５０ｎｍ以下とこれまでに実用例のない小粒子径の白金コロイド粒子を基材に担持させることにより、白金使用量を低減しながら、粒子径を小さくすることで比表面積を確保して触媒活性能を保持することができる。また、白金コロイド粒子を基材に担持させるものであり、上記従来のドライプロセスのような大型設備や真空雰囲気も必要としないため、生産性および製造コストの低減を図ることができる。
【００１４】
また、このような小粒子径の白金コロイド粒子を電気泳動により導電性基材に定着させることにより、基材と白金粒子との接着強度を高めることができ、また触媒活性のための高比表面積を確保しつつ白金粒子の充填度合を緻密にすることができる。そのため、電気的接触を良くして太陽電池としての内部抵抗を低くし、対極性能を向上することができる。また、電気泳動法による場合、再現の良い厚み（担持量）コントロールが可能であり、必要な白金量を必要な箇所だけに付着させることができるため、ドライプロセスや従来のウェットプロセスに比べて、白金の使用ロスをなくして、白金使用量を極限まで低減することができる。更に、従来のウェットプロセスのような基材塗布後の焼成のための熱処理が不要であり、乾燥のための低温（例えば１００℃以下）での熱処理で済むので、使用できる基材の耐熱温度の制約もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の色素増感太陽電池用対極は、平均粒子径が５０ｎｍ以下である白金コロイド粒子を導電性基材の表面に定着させることで該基材表面に白金が担持されたものであり、平均粒子径５０ｎｍ以下の白金コロイド粒子が分散したコロイド溶液を用いて製造することができる。
【００１６】
このような小粒子径の白金コロイド粒子が分散したコロイド溶液は、上記した非特許文献１や特許文献２に開示された方法により作製することができる。すなわち、白金塩が溶解した溶液に還元剤を添加し、この反応溶液を煮沸させることにより溶存酸素を排除しつつ白金イオンを還元することで、白金コロイド粒子を調製することができる。ここで、白金塩としては、白金の塩化物、硝酸塩、硫酸塩などが挙げられる。また、還元剤としては、クエン酸類、アルコール類、カルボン酸類、ケトン類、エーテル類、アルデヒド類、エステル類などが挙げられ、ここで、クエン酸類としてはクエン酸、クエン酸ナトリウム等のクエン酸塩が挙げられ、アルコール類としてはメタノール、エタノール等が挙げられ、カルボン酸類としては、ギ酸及びそれらの塩等が挙げられ、ケトン類としてはアセトン等が挙げられ、エーテル類としてはジエチルエーテル等が挙げられ、アルデヒド類としてはホルマリン等が挙げられ、エステル類としてはギ酸メチル等が挙げられる。また、反応溶液を構成する溶媒としては、水、アルコール類、ケトン類、エーテル類などが挙げられる。
【００１７】
白金コロイド粒子の粒子径は、平均粒子径で５０ｎｍ以下であり、より好ましくは、下限が１ｎｍであり、上限が１０ｎｍである。平均粒子径が５０ｎｍを越えると、触媒活性を発揮するための比表面積が小さくなって太陽電池性能が低下し、また、接着強度も低下してしまう。
【００１８】
この白金コロイド粒子を担持させる基材は、導電性基材であれば何でも良く、通常は、非導電性の基材本体の表面に導電性膜を形成したものが用いられるが、これに限らず、基材自体が導電性を有するものであってよい。具体的には、導電性基材としては、フッ素をドープした酸化すずを蒸着した導電性ガラス、インジウムをドープした酸化すずを蒸着したＩＴＯガラスなど、表面に導電層が積層されたガラス基板が挙げられる。また、色素増感太陽電池の電解液と反応することのない、例えばＴｉ（チタン）などの金属であっても、あるいは表面に導電層を形成した酸化物、あるいは炭素材料であっても良い。また、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）などの耐熱温度の低い導電性フィルムであっても良い。
【００１９】
また、基材は、白金粒子の見かけ上の表面積を増加させる為に、より好ましくは、上記材料の表面の平滑な面にエッチング加工やエンボス加工を施したり、テクスチャー構造などの凹凸を持たせた非平滑面にしたり、基材自体を多孔質構造あるいはメッシュ構造である形状に加工したものが有効である。また、白金粒子を担持させる基材は、自由な曲率を有する球面体であっても良い。特に、白金コロイド粒子が１〜１０ｎｍ程度のナノ粒子である場合、めっき法等では不可能な１０ｎｍ以下のナノ構造を有する材料の多孔質構造内部まで担持させることが可能である。
【００２０】
基材への白金粒子の担持方法は、公知のディップ法、スピンコート法、スキージ法などのように上記コロイド溶液を基材表面に付与できる方法であれば使用可能であるが、好ましくは、電気泳動法である。色素増感太陽電池の対極性能を保持しつつ、且つ白金の使用量を低減するためには、粒子径の小さな粒子、即ち比表面積の大きな白金粒子を強固に基板に担持させることが出来るかに依存しているが、電気泳動法によれば、高比表面積を有する白金粒子を強固に基材に担持させることができる。すなわち、電気泳動法を用いた場合、強固な基板との密着性と白金粒子間の電気的接触が確保できる。また電気泳動法を用いた場合、白金の担持量を再現よく、厳密にコントロールできるとともに、任意の曲率をもつ基材に対しても、平面的な基材と同様に白金を担持させることが可能である。
【００２１】
電気泳動法は、上記コロイド溶液中で、２枚の上記導電性基材を電着すべき電極として両者を一定間隔で平行に対向させるか、又は、電着すべき電極として上記導電性基材と電着用対極とを一定間隔で平行に対向させて、両電極間に電圧を印加することにより行うことができる。電圧を印加すると、白金コロイド粒子は電気泳動により導電性基材に向かって泳動し、該基材表面上に付着する。ここで、印加する電圧は、直流電圧でも交流電圧でもよいが、交流電圧を用いた方が均一かつ緻密に白金コロイド粒子を基材表面に付着させることができ、好ましい。印加電圧、処理時間等の条件は、コロイド溶液の種類、濃度、電極間の距離などにより異なるため、それらに応じて設定すればよい。
【００２２】
導電性基材への白金の担持量は、対極としての性能を確保しつつ、白金使用量を極力低減するという本発明の目的に鑑み、２〜２０００μｇ／ｃｍ２であることが好ましく、より好ましくは２〜１００μｇ／ｃｍ２である。２μｇ／ｃｍ２未満では、対極性能を保持することが難しくなる。
【００２３】
本発明の色素増感太陽電池は、以上よりなる対極を用いてなるものである。具体的には、例えば、図１に示すように、光透過性を有する透明基板（１）、この透明基板（１）の表面に形成された光透過性を有する透明導電膜（２）、および、透明導電膜（２）上に形成された色素を吸着した多孔性半導体層（３）からなる光電極（８）と、この光電極（８）と相対向する位置に設けられた対極（９）と、光電極（８）と対極（９）との間に保持された電解液層（電荷輸送層）（４）とを備えてなり、この対極（９）として上記した対極を用いる。なお、図１の例では、対極（９）は、導電膜（６）が形成された透明基板又は支持基板（７）からなり、この導電膜（６）の表面に上記白金粒子を担持させた白金触媒層（５）が形成されている。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。
【００２５】
（実施例１）
白金コロイド溶液を、上記非特許文献１に開示された方法を改良した方法により調製した。詳細には、イオン交換水を２回蒸留した超純水２８８ｍｌを５００ｍｌ反応容器中で２０分以上煮沸還流実施し、テトラクロロ白金酸６水和物溶液（田中貴金属工業株式会社製、濃度４７．８ｍｇ／１８ｍｌ相当）を１８ｍｌ投入した。その後、煮沸還流１５分間実施し、還元剤であるクエン酸ナトリウム溶液（濃度３６０ｍｇ／３６ｍｌ相当）を３６ｍｌ投入し、煮沸還流下、２時間反応させた。反応終了後、冷却し、イオン交換樹脂アンバーライトＭＢ−１（オルガノ株式会社製）２０ｍｌを用いて、未反応のテトラクロロ白金酸やクエン酸ナトリウムを取り除いた。作製した白金コロイド溶液は、常温常圧下での保管状態で、少なくとも３ヶ月間、十分な分散状態を保持した。分散した白金コロイド分散粒子をＴＥＭ写真観察したところ、平均粒子径が約２ｎｍであった。
【００２６】
導電性基材として、フッ素をドープした酸化すずを蒸着した表面抵抗約１０Ω／□の透明導電性ガラスを用い、これに電気泳動法により白金を担持させた。電気泳動は、図２にその概略を示すように、上記透明導電性ガラス２枚（１０と１１）を、導電層を内側に向けて、白金のコロイド溶液（１２）中に間隔１ｃｍで対向配置させ、交流三角波により±３Ｖ、５００ｍＶ／ｓｅｃにてスイープを実施することより行った。電気泳動の環境温度は室温約２５℃とし、電気泳動時間は５時間とした。泳動完了後、７０℃の乾燥機で１０分間乾燥を実施した。この際形成された白金層は十分に光透過性を有していた。
【００２７】
このようにして担持させた白金をＩＣＰ発光分析装置にて定量したところ、白金の担持量は１５μｇ／ｃｍ２であった。
【００２８】
上記工程で作製した対極を用いて、図１に示す積層構造を持つ色素増感太陽電池を次のようにして作製した。すなわち、多孔性半導体層である酸化チタン膜（３）を形成するための酸化チタン懸濁液として、市販の酸化チタン懸濁液（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製、商品名Ｔｉ−Ｎａｎｏｘｉｄｅ Ｄ／ＳＰ）を使用した。この酸化チタンペーストをスクリーン印刷法で２０μｍ程度の膜厚、１０ｍｍ×１０ｍｍ程度の面積で、透明基材（１）の上に形成された透明導電膜（２）側に印刷し、４５０℃で３０分間大気中で焼成した。その結果、膜厚が１４μｍ程度の酸化チタン膜（３）を有する光電極（８）が得られた。
【００２９】
次に、ルテニウム色素（小島化学株式会社製、商品名：ルテニウム錯体）を無水エタノールに濃度４×１０−４モル／リットルで溶解させ、吸着用色素溶液を調製した。この吸着用色素溶液と、上述で得られた酸化チタン膜（３）と透明導電膜（２）とを具備した透明基板（１）とを容器に入れ、６時間室温で静置し、色素を吸着させた。その後、無水エタノールで数回洗浄し、自然乾燥させ、色素が吸着した光電極基板（８）を作製した。
【００３０】
次に、厚さ２５μｍの熱圧着フィルム（商品名；ハイミラン）を用いて、上記光電極基板（８）と、上記工程で作製した透明導電膜（６）を有する基材（７）に白金触媒層（５）を形成した対極（９）を約１００℃の温度で熱圧着させた。その後、予め対極（９）に設けておいた電解液注入口より、０．５モル／リットルのヨウ化リチウムと濃度０．０５モル／リットルのヨウ素、０．５モル／リットルの４−ｔ−ブチルピリジンを溶解させたメトキシプロピオニトリルよりなる電解液を注入して電解液層（４）を形成し、注入口をエポキシ系の封止材で封止して、太陽電池性能評価用セルを作製した。
【００３１】
作製した太陽電池セルは、ＡＭフィルターを具備したキセノンランプのソーラーシュミレーターＸＥＳ−５０２Ｓ（関西科学機械株式会社より購入）にて、ＡＭ１．５Ｇのスペクトル調整後、１００ｍＷ／ｃｍ２の照射条件下で、ポテンシオスタットによる負荷特性（Ｉ−Ｖ特性）を評価した。太陽電池の評価値は、開放電圧Ｖｏｃ（Ｖ）、短絡電流密度Ｊｓｃ（ｍＡ／ｃｍ２）、形状因子ＦＦ（−）、変換効率η（％）であり、最終的な太陽電池の性能の良否は、変換効率の大小で評価した。
【００３２】
（実施例２）
実施例１と同様の白金コロイド溶液を用いて、電気泳動時間を５分間で実施した以外は、実施例１と同様の条件で太陽電池セルを作製し、評価した。
【００３３】
（実施例３）
実施例１と同様の白金コロイド溶液を用いて、電気泳動でなく、ディップ法にて実施した以外は、実施例１と同様の条件で太陽電池セルを作製し、評価した。なお、ディップは、上記した透明導電性ガラスを白金コロイド溶液中に１時間浸漬し、浸漬後、７０℃の乾燥機で１０分間乾燥を実施することにより行った。
【００３４】
（比較例１）
白金コロイド溶液の代わりに０．５ｍＭのテトラクロロ白金酸６水和物のイソプロパノール溶液を用い、電気泳動の代わりに、このイソプロパノール溶液のスピンコートを２０００ｒｐｍの条件下で５回繰り返し乾燥後、３８５℃にて１５分焼成して対極を形成した以外は、実施例１と同様の条件で太陽電池セルを作製し、評価した。
【００３５】
（比較例２）
電気泳動法の代わりに、真空蒸着装置を用い、上記した透明導電性ガラスの上に白金を厚み７ｎｍ蒸着して対極を作製した以外は、実施例１と同様の条件で太陽電池セルを作製し、評価した。
【００３６】
（比較例３）
電気泳動法の代わりに、真空蒸着装置を用い、上記した透明導電性ガラスの上に白金を厚み２００ｎｍ蒸着して対極を作製した以外は、実施例１と同様の条件で太陽電池セルを作製し、評価した。
【００３７】
（比較例４）
実施例１と同様の白金コロイド溶液を一度８０℃の乾燥機の中で乾燥させ、白金コロイド粒子の凝集体を作製した。この凝集体を再度純水中に分散させ、凝集白金分散溶液を作製した。得られた凝集白金分散溶液を実施例１と同様の条件で電気泳動法により対極を作製し、得られた対極を用いて実施例１と同様の条件で太陽電池セルを作製し、評価した。なお、この凝集白金分散溶液の粒子径をＴＥＭにて確認し、平均粒子径が約７０〜１００ｎｍを有する凝集体であることを確認した。
【００３８】
（比較例５）
白金コロイド溶液の代わりに、テトラクロロ白金カリウムを硝酸水溶液に溶かした白金溶液を用いて、電気メッキ法により上記透明導電性ガラス上に白金粒子を担持させて対極を作製した。テトラクロロ白金カリウム濃度は２ｇ／Ｌ、硝酸濃度は４０ｇ／Ｌとし、電解制御は相手電極を０電位としたとき導電層を−０．６Ｖの定電圧電解とし、電解時間は０．５分とした。得られた対極を用いて実施例１と同様の条件で太陽電池セルを作製し、評価した。なお、基板上に析出した白金粒子の粒子径をＴＥＭにて確認したところ、平均粒子径は約０．１μｍであった。
【００３９】
（評価）
表１に実施例１〜３および比較例１〜５で得られた各太陽電池のセル性能と対極基材の上に担持させた白金触媒層の厚み及び担持量を示す。なお、白金触媒層の厚みは、白金の担持量の測定結果と白金の真密度から逆算することにより定量化したものを記載した。
【表１】
2006073487.tif 000003
【００４０】
実施例１〜３および比較例１〜５で得られた各対極について、担持された白金触媒層の基板との密着性あるいは接着強度を定量化するために、以下の方法をとった。この方法によれば、基板との密着性を絶対値で評価できないものの、相対的な指標で接着強度を判断することができる。
【００４１】
具体的には、白金が担持された基板を用意し、その白金の上にメンディングテープ（スリーエム（株）製Ｎｏ８１０）を接着させた。その後、接着したメンディングテープの片側の端を１ｃｍ／秒の速度で剥離させた場合の、メンディングテープへの白金の転写量を比較した。転写量は、試験実施前後の重量変化にて定量化した。この転写量が小さいほうが、基板との接着強度が大きく、良好な対極として考えられる。この実験で得られた結果を表２に示した。表２に示されたとおり、実施例１および２の白金触媒層は、これまでのドライプロセスで得られた比較例２，３と同程度の強固な基板との接着性を有することが分かる。
【表２】
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【００４２】
表１に示すように、ほぼ同量の７ｎｍ程度の白金使用量を用いた実施例１、実施例３、比較例１、比較例２の太陽電池性能を比較した場合、実施例１が最も性能が良好であり、本発明による実施例１の例が白金量から考えて最も優れた対極であることが分かる。また実施例１の白金使用量の半分に相当する実施例２においても、実用上問題のない対極性能であった。実施例１に比べ約２９倍に相当する極端に大量の白金を使用した比較例３の性能までには及ばないものの、白金使用量と太陽電池のセル性能のバランスを考慮した場合、実施例１、２に相当する条件は、実用上有効であると考えられる。
【００４３】
また、同量の白金使用量で比較した場合の実施例１、実施例３、比較例１、比較例２の差異は、本発明による、高比表面積の白金を導電性基材に強固に担持させたことに由来しており、実施例１及び３は、比較例１，２よりも太陽電池性能に優れていた。特に、実施例１と実施例３の差は、同じ白金コロイド粒子を使用しているにも関わらず、その担持方法により性能が大きく左右されることを示しており、実施例１，２の電気泳動で担持させた方が、より基板との接着強度が高い（電気的な抵抗が低い）ことを示している。このことは、表２で示されたとおり、担持された白金の転写量が小さい結果と一致している。
【００４４】
また、実施例１と比較例４との比較から、白金コロイド粒子を一度凝集させ粒子径２ｎｍを７０〜１００ｎｍの凝集粒子にした場合は、同一の電気泳動条件下でも、太陽電池性能の大幅な低下と接着強度テストにおける白金転写量が大きくなる結果となった。このことは、使用される粒子径が５０ｎｍを超えるような凝集体である場合は、実施例１のような白金粒子径２ｎｍの性能が発揮できないことを示している。
【００４５】
更に、実施例１と比較例５との比較から、白金量の多い比較例５の方が太陽電池性能が悪い結果となっている。接着強度テストにおける白金転写量の結果とも合わせて考えると、電気メッキ法による場合、実施例１に比べて、接着強度と反応活性が悪いと考えられる。
【００４６】
以上のように、平均粒子径が５０ｎｍ以下、より好ましくは１〜１０ｎｍである高比表面積を有するナノ白金コロイド粒子を強固に基材に担持させることにより、白金の触媒能を維持しつつも、白金の使用量を低減させることができる。このことは、太陽電池性能の確保と白金量の使用低減の相反する要件を改善した対極を有する、色素増感太陽電池の作製につながる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の色素増感太陽電池の一実施形態の基本構造を示す模式断面図である。
【図２】本発明の色素増感太陽電池の対極基材上に白金コロイド粒子を電気泳動で担持させる際に使用する電着装置の一例の模式断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…透明基材
２…透明導電膜
３…酸化チタン膜（多孔性半導体層）
４…電解液層
５…白金触媒層
６…透明導電膜
７…透明基材もしくは支持基材
８…光電極
９…対極
１０…白金担持基材
１１…白金担持基材（印加する電圧が直流電圧の場合は電着用対極）
１２…白金コロイド溶液
【図１】
2006073487.tif 000005
【図２】
2006073487.tif 000006