(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体材料を用いて光電極層を形成する際に、低温で焼成されていても確実に高い光電変換効率が発現される色素増感型太陽電池及び色素増感型太陽電池の製造方法を提供する。【解決手段】半導体微粒子の実効表面積１００ｍ２に対して加えられる水の量が０．１５ｇ〜１．５０ｇに抑えられ、且つ適量の酢酸が加えられていることで、酢酸イオンが半導体材料の結晶表面に吸着され酢酸から水素イオンが放出されてペースト中のｐＨが下降して低いｐＨが維持され、半導体材料の結晶間が高い効率で融着できることで、光電極層１を形成する際に２００℃以下での養生で済み、例えば４８０℃といった高温での焼成が必要なく、また非導電性物質を用いていないから半導体材料の結晶間に電子の移動を阻害する物質が残留することがなく、半導体材料を用いて光電極層１を形成する際に低温で養生されていても確実に高い光電変換効率を発現することができる。【選択図】        図１
2006202574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な電極基材と、該電極基材の上に設けられた第一の導電性被膜と、該第一の導電性被膜上に半導体材料を用いて形成された多孔質の半導体層に増感色素を吸着させてなる光電極層と、電解質を含む電解質層と、対向基材と該対向基材の上に第二の導電性被膜を設けて形成され、前記電解質層を介して前記第二の導電性被膜が前記光電極層と対向して設けられた対向電極とを備えた色素増感型太陽電池であって、前記半導体層は、水０．１５ｇ〜１．５０ｇと適量の酢酸とに対して半導体微粒子を実効表面積１００ｍ２分加えてペーストを作製し、該ペーストを前記第一の導電性被膜上に塗布して２００℃以下で養生することで形成されたものであることを特徴とする色素増感型太陽電池。
【請求項２】
透明な電極基材と、該電極基材の上に設けられた第一の導電性被膜と、該第一の導電性被膜上に半導体材料を用いて形成された多孔質の半導体層に増感色素を吸着させてなる光電極層と、電解質を含む電解質層と、対向基材と該対向基材の上に第二の導電性被膜を設けて形成され、前記電解質層を介して前記第二の導電性被膜が前記光電極層と対向して設けられた対向電極とを備えた色素増感型太陽電池の製造方法であって、水０．１５ｇ〜１．５０ｇと適量の酢酸とに対して半導体微粒子を実効表面積１００ｍ２分加えてペーストを作製し、該ペーストを前記第一の導電性被膜上に塗布して２００℃以下の温度で養生することで前記半導体層を形成することを特徴とする色素増感型太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換効率に優れる色素増感型太陽電池及び色素増感型太陽電池の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
色素増感型太陽電池は、透明な基材の上に形成された第一の導電性被膜上に半導体材料を用いて多孔質の半導体層を形成し、該半導体層に増感色素を吸着させてなる光電極層と、電解質を含む液体又は擬液体状等の電解質層と、前記電解質層を介して前記光電極層と対向して第二の導電性被膜が設けられる対向電極とを備え、前記光電極層に光が照射されることで半導体が励起されて電子の移動が起こることで電力が生起されるものであるが、半導体材料としては、コストや作業性等の面から酸化チタンが最も適するものとして広く用いられてきている。
【０００３】
半導体層は、電子の導通を円滑なものとするために各々の半導体材料の結晶間を融着させるか、若しくは導電性材料により電気的に接続する必要があるが、酸化チタンを用いる一般的な方法の場合、半導体材料をペースト状にして基材の第一の導電性被膜上に塗布し、少なくとも４００℃以上で焼成して酸化チタン結晶同士を融着する必要があり、かかる高温での焼成に耐えうる透明な基材はガラスに限定され、形成に係わる自由度が極めて制限されていた。そこで比較的低温、すなわち１００℃程度以下の加熱により、透明な基材として合成樹脂を用いることができる光電極層の形成方法が検討されてきている。
【０００４】
半導体結晶間を融着させる方法としては、例えば水熱法で作製したチタニアコロイドをドクターブレード法によって導電性ガラス基板に塗布し、１５０℃にて２０時間低温焼成する方法（以下、従来技術１という）や、チタニア微粒子に溶媒と強酸を加えて形成したチタニアペーストをｐＨ１以下の強酸性としてチタニア結晶を溶解させ、基材の第一の導電性被膜に塗布後、溶媒を乾燥させてチタニア結晶間にネック（結合部）を析出させる溶解−析出機構を用いた方法（以下、従来技術２という）が開示されている（例えば非特許文献１）。
【０００５】
導電性材料により半導体材料の結晶間を電気的に接続する方法としては、例えば多孔性半導体層を形成した基板を、過塩素酸銅、塩化銅、臭化銅、硝酸銅、硫酸銅、酢酸銅およびギ酸銅から選択される銅塩と、チオシアン酸のアルカリ金属塩およびチオシアン酸アンモニウムから選択されるチオシアン酸塩との混合溶液に浸漬し、電気化学反応によりキャリア輸送層となるチオシアン酸銅を多孔性半導体層上に形成する方法（以下、従来技術３という）が開示されている（例えば特許文献１）。
【０００６】
【非特許文献１】「色素増感太陽電池の開発技術」（技術教育出版社版）の第４章「低温焼成によるチタニア薄膜の作製と太陽電池特性」
【特許文献２】特開２００２−２４６６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術１の如き方法では、長時間の低温焼成が必要となり生産効率を高めることが行いにくく、また１５０℃での低温焼成では４８０℃における焼成の場合と比較して約６５％程度の光電変換効率しか得られないものである。また従来技術２の如き方法では、チタニア結晶に硝酸や硫酸といった強酸を加えると、硝酸や硫酸から放出された水素イオンが酸化チタン分子と結合し、ｐＨが上昇することでチタニア結晶を溶解させる程に低いｐＨを維持することが困難となりチタニア結晶間の融着が不十分となる恐れがある。更に従来技術３の如き方法では、キャリア輸送層形成用の非導電性の物質が半導体材料の結晶間に残留して、半導体層中における電子の移動が阻害されて光電変換効率の低下に繋がる恐れがある。
【０００８】
本発明は上記の如き課題に鑑みてなされたものであり、半導体材料を用いて光電極層を形成する際に、低温で焼成されていても確実に高い光電変換効率が発現される色素増感型太陽電池及び色素増感型太陽電池の製造方法を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は以下のような構成としている。すなわち、本発明に係わる色素増感型太陽電池は、透明な電極基材と、該電極基材の上に設けられた第一の導電性被膜と、該第一の導電性被膜上に半導体材料を用いて形成された多孔質の半導体層に増感色素を吸着させてなる光電極層と、電解質を含む電解質層と、対向基材と該対向基材の上に第二の導電性被膜を設けて形成され、前記電解質層を介して前記第二の導電性被膜が前記光電極層と対向して設けられた対向電極とを備えた色素増感型太陽電池であって、前記半導体層は、水０．１５ｇ〜１．５０ｇと適量の酢酸とに対して半導体微粒子を実効表面積１００ｍ２分加えてペーストを作製し、該ペーストを前記第一の導電性被膜上に塗布して２００℃以下で養生することで形成されたものであることを特徴とするものである。
【００１０】
また本発明に係わる色素増感型太陽電池の製造方法は、透明な電極基材と、該電極基材の上に設けられた第一の導電性被膜と、該第一の導電性被膜上に半導体材料を用いて形成された多孔質の半導体層に増感色素を吸着させてなる光電極層と、電解質を含む電解質層と、対向基材と該対向基材の上に第二の導電性被膜を設けて形成され、前記電解質層を介して前記第二の導電性被膜が前記光電極層と対向して設けられた対向電極とを備えた色素増感型太陽電池の製造方法であって、水０．１５ｇ〜１．５０ｇと適量の酢酸とに対して半導体微粒子を実効表面積１００ｍ２分加えてペーストを作製し、該ペーストを前記第一の導電性被膜上に塗布して２００℃以下の温度で養生することで前記半導体層を形成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係わる色素増感型太陽電池によれば、半導体微粒子の実効表面積１００ｍ２に対して加えられる水の量が０．１５ｇ〜１．５０ｇに抑えられ、且つ適量の酢酸が加えられていることで、酢酸イオンが半導体材料の結晶表面に吸着され酢酸から水素イオンが放出されてペースト中のｐＨが下降して低いｐＨが維持され、半導体材料の結晶間が高い効率で融着できることで、光電極層を形成する際に２００℃以下での養生で済み、例えば４８０℃といった高温での焼成が必要なく、また非導電性物質を用いていないから半導体材料の結晶間に電子の移動を阻害する物質が残留することがなく、半導体材料を用いて光電極層を形成する際に低温で養生されていても確実に高い光電変換効率を発現することができる。
【００１２】
また本発明に係わる色素増感型太陽電池の製造方法によれば、半導体微粒子の実効表面積１００ｍ２に対して加えられる水の量が０．１５ｇ〜１．５０ｇに抑えられ、且つ適量の酢酸が加えられていることで、酢酸イオンが半導体材料の結晶表面に吸着され酢酸から水素イオンが放出されてペースト中のｐＨが下降して低いｐＨが維持され、半導体材料の結晶間が高い効率で融着できることで、光電極層を形成する際に２００℃以下での養生で済み、例えば４８０℃といった高温での焼成が必要なく、また非導電性物質を用いていないから半導体材料の結晶間に電子の移動を阻害する物質が残留することがなく、半導体材料を用いて光電極層を形成する際に、低温で養生されていても確実に高い光電変換効率の色素増感型太陽電池を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係わる最良の実施の形態について、図面に基づき以下に具体的に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係わる色素増感型太陽電池の、実施の一形態を示す断面図である。色素増感型太陽電池１０は、ポリカーボネート樹脂板である透明な電極基材２上にＩＴＯ（酸化インジウムスズ）が蒸着されて形成された第一の導電性被膜３と、その第一の導電性被膜３上に微粒子状の酸化チタンである半導体材料を用いて形成された多孔質の半導体層にルテニウム錯体を含む増感色素を吸着させてなる光電極層１と、ヨウ素である電解質を含む液体状の電解質層４と、ポリカーボネート樹脂板である対向基材６上にカーボンを蒸着させて電解質層４を介して光電極層１と対向して設けられた第二の導電性被膜５とを備えられて形成されている。色素増感型太陽電池１０は、主に太陽Ｓからの光が電極基材２を透過して光電極層１に照射されることで半導体層が励起されて電子の移動が起こることで電力が生起されるものである。
【００１５】
ここで光電極層１を形成するにおいて、酸化チタン微粒子に水及び酢酸を加えてペーストを作製し、ペーストをＩＰＡ等の水系以外の溶媒に分散させて調整した塗布用組成物を第一の導電性被膜３上に塗布して半導体層１１を形成する。酸化チタン微粒子に硝酸等の強酸を加えた場合は、酸化チタン微粒子が溶融させるのに伴い酸化チタン分子が強酸から放出された水素イオンと結合しｐＨが上昇することで酸化チタンの結晶間の融着が十分に行われなくなる恐れがあるが、酢酸を加えて攪拌すると酸化チタンの結晶表面に酢酸イオンが電気的に吸着されて酢酸から水素イオンが放出され、ｐＨが下降することで低いｐＨを維持して酸化チタンの結晶間の融着を確実に行うことができる。
【００１６】
また酢酸から水素イオンを放出させるには水が不可欠ではあるが、ペースト作製時において酸化チタンの結晶周囲に水及び酢酸が付着され、そのペーストを一旦溶媒中に分散させて第一の導電性被膜上に塗布した後に養生すると、溶媒の蒸発に伴って一旦溶媒中に分散した酸化チタン微粒子同士が接近するが、その際に酸化チタン微粒子の結晶表面に付着されていた水及び酢酸が隣接する酸化チタン微粒子の結晶表面との間に凝集し、その水の量が最小限に抑えられていることで、酸化チタン微粒子の結晶周囲のｐＨが低く抑えられた状態となり、その低いｐＨによって酸化チタンの結晶間が高い効率で融着されることで、半導体層を連続した層として形成することで高い光電変換効率に繋げることができる。
【００１７】
また下記の作用効果については明りょうではないが、融着された酸化チタンの結晶の周囲が酢酸分子により包囲され、電子の移動時に酸化チタンの結晶表面からの電子の漏洩が酢酸分子によって抑止されて電子が発電に寄与する方向に移動する割合を大きくして更に高い光電変換効率の発現に繋がる。
【００１８】
最小限の水の量としては、酸化チタン微粒子の周囲に酢酸からの水素イオンを受容可能なだけの量の水分子が付着した状態とする必要があるが、水分子の直径は約３Åであり、水分子が真球であると仮定するとその投影面積は約７．１Å２となる。酸化チタンの実効表面積とは、空気や水が分子レベルで付着可能な表面の面積の総和であるが、その実効表面積が５０ｍ２／ｇの酸化チタン微粒子を３ｇ用い、酸化チタン微粒子の結晶表面に均一に水分子が配置されるとすると、０．５〜１．０ｇの水を加えた場合に、酸化チタン微粒子の実効表面積１００ｍ２に対して水の量は０．３３〜０．６７ｇであるが、実効表面積１ｎｍ２当たりの水分子量は約１１１〜２２３個となり、これは酸化チタン微粒子の表面上に水分子が約７．８〜１５．８個重なる計算となる。従って、その程度の数の水分子が重なる程度に水を加えることで、酸化チタンの結晶間が融着可能となることが推測される。半導体微粒子の実効表面積１００ｍ２に対して、水０．１５〜１．５０ｇを加えることで酸化チタンの結晶間は融着されるが、より好ましくは０．１８〜１．００ｇとすれば、ペースト中におけるｐＨの低下及び酢酸からの水素イオンの放出がより一層円滑に行われ、酸化チタンの結晶間の融着が確実に行われるようになる。
【００１９】
用いる適量の酢酸としては、少なすぎるとｐＨの低下が十分に起こらず、多すぎるとペーストの粘度の低下及び半導体微粒子の周囲に付着した水が持ち去られる恐れがあることから、水と合わせて半導体微粒子間の凝集力が失われない程度に加えるのが好ましく、例えば酸化チタン微粒子の実効表面積１００ｍ２に対して、水０．１５〜１．５０ｇを加えた場合、加える酢酸（１００ｗｔ％として）の量は０．１〜１．２ｇ程度が好適である。
【００２０】
かかる方法にて作製されたペーストを、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の水系以外の溶媒に分散させて、第一の導電性被膜３上に塗布する。ここで酸化チタンの結晶は、まずペースト内で酸化チタンの結晶間の融着が行われると共に、更に溶媒を揮発させる際にも酸化チタンの結晶間の融着が行われて酸化チタンの結晶間の融着が十分に行われ、従って焼成が必要なく溶媒を揮発するのみで電子の導通が円滑となされた半導体層１１を形成することが可能となされている。常温や、８０℃程度での養生でもよいが、ポリカーボネート樹脂等の合成樹脂に悪影響を及ぼすことの少ない１００℃〜１２０℃程度、若しくは更に高温でも変形等の恐れの小さい合成樹脂を用いた場合には１２０℃〜２００℃程度での加熱を行うことで、溶媒を迅速且つ確実に揮発させて製造効率及び品質向上を図ることができる。形成された半導体層１１を、電極基材２と共にルテニウム錯体等の増感色素１２を含有する溶液に浸漬させて、増感色素１２を半導体層１１に吸着させることで光電極層１が形成される。
【００２１】
光電極層１を形成する多孔質の半導体層１１の形成に用いられる半導体材料としては、上述の如くコストや作業性等から酸化チタン（ＴｉＯ２）が好適であるが、それに限定されるものではなくＦｅ２Ｏ３、Ｃｕ２Ｏ、Ｉｎ２Ｏ３、ＷＯ３、Ｆｅ２ＴｉＯ３、ＰｂＯ、Ｖ２Ｏ５、ＦｅＴｉＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ３、ＳｒＴｉＯ３、ＺｎＯ、ＢａＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＫＴａＯ３、ＳｎＯ２、ＺｒＯ２などを用いることができる。
【００２２】
また増感色素１２としては、上述のルテニウム錯体色素としては、Ｎ３、ブラックダイ、ビピリジン−カルボン酸基、ビピリジン系、フェナントロリン、キノリン、β−ジケトナート錯体等種類を問わず用いることができ、他にＯｓ金属錯体、Ｆｅ金属錯体、Ｃｕ金属錯体、Ｐｔ金属錯体、Ｒｅ金属錯体等の金属錯体色素や、シアニン色素やメロシアニン色素等のメチン色素、マーキュロクロム色素、キサンテン系色素、ポルフィリン色素、フタロシアニン色素、アゾ系色素、クマリン系色素等の有機系色素などを用いることができる。
【００２３】
透明な電極基材２に用いられる材料は、透明であれば特に限定されるものではないが合成樹脂材料を用いることで本発明により得られる効果を高めることができ、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリメタクリレート、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル等、若しくは環状ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系のもので、透明若しくは光透過性の高いものを用いることができ、それらを単独で用いるか、又は複数を用いて混合物、積層物を形成して適用してもよい。
【００２４】
第一の導電性被膜３の形成に用いられる材料としては、透明性に優れると共に高い導電性を備えるスズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、金、白金等やそれらを複数組み合わせたものを真空蒸着法、スパッタ蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、泳動電着法等の適宜の方法により形成したり、またはそれらの薄膜が形成されたフィルムを電極基材２に貼着したりする等して形成することができる。
【００２５】
また第二の導電性被膜５については、第一の導電性被膜３と電位差が生じるものであればよく、白金、カーボン、導電性ポリマーや、ＩＴＯ、ＦＴＯ等の金属酸化物と前記物質との複合材料等を用いて、真空蒸着法、スパッタ蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、泳動電着法等の適宜の方法により形成したり、またそれらの薄膜が形成されたフィルムを対向基材６に貼着したりする等して形成することができる。
【００２６】
電解質層４は、電解質を含むものであれば特に限定されず用いることができ、アセトニトリルとエチレンカーボネートの混合溶液や、メトキシプロピオニトリル等の溶媒に、ヨウ化リチウム、金属ヨウ素等の電解質を加えたもの等の液体電解質や、高分子ゲル電解液等の擬固体化電解質といった液体電解質系、ｐ型半導体、ホール輸送剤等の固体電解質系などを用いることができる。また対向基材６については、第二の導電性被膜５を形成できる程度の平滑性を備えた表面を形成できるものであれば特に限定されるものではなく、無機系、有機系を問わず用いることができる。
【実施例】
【００２７】
本発明に係わる色素増感型太陽電池について、以下の実施例に基づき説明する。
【００２８】
（実施例１）
水０．５ｇと９９．７ｗｔ％酢酸０．３２ｇとを混ぜ合わせ、それに平均粒径２１ｎｍ、実効表面積５０±１５ｍ２／ｇの酸化チタン微粒子（日本エアロジル社製Ｐ−２５）３ｇを加えて自転公転ミキサー（シンキー社製、型式あわとり練太郎ＡＲ−２５０）を用いて１０分間攪拌を行ってペーストを作製し、このペーストを匙で潰しつつＩＰＡを３．５ｇ、７．５ｇと順次加えて自転公転ミキサー（同上）で１０分間攪拌を行って分散させ、更に超音波ホモジナイザーを用いて２０分間攪拌し、塗布用組成物を得た。この塗布用組成物を、厚み１ｍｍのガラス板である電極基材上に、ＩＴＯを約０．１μｍの厚みで蒸着させて形成した第一の導電性被膜上に塗布し、塗布後１２０℃で２０分間養生して膜厚７μｍの半導体層を得た。この半導体層を電極基材ごと増感色素ｃｉｓ−ｄｉ（ｔｈｉｏｃｙａｎａｔｏ）−Ｎ，Ｎ’４，４’−（ｄｉｃａｒｂｏｘｙｌｉｃａｃｉｄ）ｒｙｔｈｅｎｉｕｍ０．３ｍＭを含むアセトニトリル：ｔ−ｂｕｔｙｌｅａｌｃｈｏｌｅ＝１：１溶液に６時間浸漬し、常温乾燥して光電極層を得た。その電極基材及び光電極層を用いて、電解質層として０．４ＭのＬｉＩ、０．０２ＭのＩ２、０．４Ｍのヨウ化テトラブチルアンモニウム、０．３Ｍのｔｅｒｔ−ブチルピリジンのアセトニトリル溶液である電解液を用い、厚み１ｍｍのガラス板である対向基材上に白金を０．１μｍの厚みで蒸着させて第二の導電性被膜を形成し、光電極層と第二の導電性被膜とを電解質層を介して対向させ、本発明の実施例１に係わる色素増感型太陽電池を得た。
【００２９】
（実施例２）
平均粒径２０μｍ、実効表面積６２．５±１２．５ｍ２／ｇのルチル型酸化チタン微粒子（昭和電工社製スーパータイアニアＦ−５）を用いた以外は、実施例１と同じにして、本発明の実施例２に係わる色素増感型太陽電池を得た。
【００３０】
（実施例３）
電極基材及び対向基材に、厚み２ｍｍの環状ポリオレフィン樹脂板（商品名：ゼオネア１６００、日本ゼオン社製）を用いた以外は実施例１と同じにして、本発明の実施例３に係わる色素増感型太陽電池を得た。
【００３１】
（実施例４）
電極基材及び対向基材に、厚み２ｍｍの環状ポリオレフィン樹脂板（商品名：ゼオネア１６００、日本ゼオン社製）を用いた以外は実施例２と同じにして、本発明の実施例４に係わる色素増感型太陽電池を得た。
【００３２】
（実施例５）
電極基材に厚み４ｍｍのガラス板を用い、第一の導電性被膜としてＦＴＯを約０．１μｍの厚みで蒸着させた以外は実施例１と同じにして、本発明の実施例５に係わる色素増感型太陽電池を得た。
【００３３】
（比較例１）
平均粒径２０μｍ、実効表面積６２．５±１２．５ｍ２／ｇのルチル型酸化チタン微粒子（昭和電工社製スーパータイアニアＦ−５）３ｇに、水８．０ｇ、濃硝酸（６０ｗｔ％）０．５ｍｌを加え、自転公転ミキサー（シンキー社製、型式あわとり練太郎ＡＲ−２５０）を用いて１０分間攪拌を行ってペーストを作製し、このペーストを更に超音波ホモジナイザー（日本精密社製、型式ＭＯＤＥＬ  ＵＳ−６００Ｔ）を用いて１０分間攪拌し、その内５．６ｇを取り出して、３０ｗｔ％のポリエチレングリコール（平均分子量２０，０００）水溶液を２．６ｇ加え、更にエタノールを１０ｍｌ加えて自転公転ミキサー（同上）で１０分間攪拌し、塗布用組成物を得た。この塗布用組成物を厚み４ｍｍのガラス板である電極基材上に、ＦＴＯを約０．１μｍの厚みで蒸着させて形成した導電性被膜上に塗布し、塗布後５００℃で３０分間焼成して膜厚７μｍの半導体層を得た。他は実施例１と同じにして、比較例１の色素増感型太陽電池を得た。
【００３４】
（比較例２）
塗布用組成物の塗布後の養生（焼成）を、１２０℃で３０分間行った以外は比較例１と同じにして、比較例２の色素増感型太陽電池を得た。
【００３５】
（比較例３）
ペースト作成時に加える水の量を０．２５ｇとした以外は実施例１と同じにして、比較例３の色素増感型太陽電池を作成しようとしたが、酸化チタン微粒子全体に水が行き渡らせることができず、ペーストを作成することができなかった。
【００３６】
実施例１〜５、比較例１及び比較例２の色素増感型太陽電池を用いて分光特性ＡＭ１．５、照射光量１００mＷ／ｃｍ２、照射面積約φ４０ｍｍの疑似太陽光を照射し、光電流−電圧特性を評価することにより、各々ｎ＝５にて光電変換効率を測定し、その平均値を求めた。その結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
2006202574.tif 000003
【００３８】
比較例１は、５００℃にて焼成を行っており、その熱により酸化チタンの結晶間が十分に融着されているが、実施例１は１２０℃で養生を行ったにも係わらず比較例１と同等の光電変換効率となり、実施例１は半導体層の酸化チタン結晶間の融着が比較例１の半導体層と同程度に十分に行われていることが示されている。他の実施例２〜５については、実施例１及び比較例１と比較して若干低い光電変換効率とはなっているが、比較例２と較べるとはるかに高い値となっており、本発明による効果が発現されていることが示されている。尚、電極基材にガラス板を用いた実施例１及び２と、合成樹脂板を用いた実施例３及び４とは光電変換効率に差が見られるが、これは単に第一の導電性被膜の連続性がガラス板の方で高く得られているためと推定される。
【００３９】
また第一の導電性被膜の異なる実施例１と実施例５とでは、若干ながら実施例５の方が高い光電変換効率となり、ＩＴＯよりもＦＴＯのほうが導電性被膜としては好適であることが推測される。
【００４０】
更にまた比較例２については、実施例１〜５及び比較例１と比較して著しく低い光電変換効率しか得られておらず、硝酸を用いたことと、加えた水の量が多すぎたことで半導体層の酸化チタン結晶間の融着が不十分であったことが示されている。尚、比較例２の塗布用組成物の塗布時には、塗布に支障を来すほどの粘度低下が確認されている。また比較例３により、酸化チタン微粒子の実効表面積１００ｍ２に対して０．１５ｇ未満の水しか加えていない場合には、ペースト自体の作成が不可能となることが示されている。
【００４１】
更にまた、実施例１及び３と、実施例２及び４とを比較すると、用いる酸化チタン微粒子が異なるのみで他の構成が同一であるにも関わらず日本エアロジル社製Ｐ−２５の酸化チタン微粒子を用いた実施例１及び３の方が高い光電変換効率となっている。これはＰ−２５の平均粒径の分布が二山型となっており、大粒径の微粒子の隙間を小粒径の微粒子が補完することで、より連続した半導体層が形成されやすくなったためと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係わる色素増感型太陽電池の、実施の一形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    光電極層
２    電極基材
３    第一の導電性被膜
４    電解質層
５    第二の導電性被膜
６    対向基材
１０  色素増感型太陽電池
【図１】
2006202574.tif 000004