(57)【要約】【課題】本発明は、溶剤の使用量を削減することができる。【解決手段】本発明は、増感色素を吸着させた半導体層である多孔質半導体層７を透明基板である電極側基板２上に有する電極形成ワーク１２に対し、洗浄用のリンス液を噴射する。さらに本発明は、リンス液の噴射された電極形成ワーク１２に対し、リンス液をミスト状に噴射し、ミスト噴射された電極形成ワーク１２に対し、ガスとしての不活性ガスを噴射するようにした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
増感色素を吸着させた半導体層を透明基板上に有する電極形成ワークに対し、洗浄用のリンス液を噴射するリンス液噴射ステップと、
上記リンス液の噴射された電極形成ワークに対し、上記リンス液をミスト状に噴射するミスト噴射ステップと、
上記ミスト噴射された電極形成ワークに対し、ガスを噴射するガス噴射ステップと
を有する色素増感型太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
上記電極形成ワークは、
上記半導体層を覆うように、対極層が設けられている
請求項１に記載の色素増感型太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
上記リンス液噴射ステップ、上記ミスト噴射ステップ及び上記ガス噴射ステップは、
複数回に亘って繰返し実行される
請求項２に記載の色素増感型太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
上記リンス液噴射ステップは、
インターバルを挟んで複数回に分けて実行される
請求項３に記載の色素増感型太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
増感色素を吸着させた半導体層を透明基板上に有する電極形成ワークを固定保持する固定保持部と、
上記固定保持された電極形成ワークに対し、洗浄用のリンス液を噴射するリンス液噴射部と、
上記リンス液の噴射された電極形成ワークに対し、上記リンス液をミスト状に噴射するミスト噴射部と、
上記ミスト噴射された電極形成ワークに対し、ガスを噴射するガス噴射部と
を有するリンス装置。
【請求項６】
上記リンス液噴射部、ミスト噴射部及びガス噴射部は、
同一の噴射口でなる
請求項５に記載のリンス装置。
【請求項７】
上記リンス液及び上記ガスを供給する共通パイプと、
上記リンス液の噴射後に上記共通パイプ内の圧力を開放する排気口と
をさらに有し、
上記共通パイプは、蛇行部分が設けられている
請求項６に記載のリンス装置。
【請求項８】
上記噴射口は、扇形ノズルである
請求項７に記載のリンス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は色素増感型太陽電池モジュールの製造方法及びリンス装置に関し、例えば各種電子機器に電源を供給する太陽電池に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、色素によって増感された光誘起電子移動を応用した色素増感型太陽電池モジュールが提案されている。この色素増感型太陽電池モジュールは、負極となる半導体層において、光に反応して酸化反応を生じることにより電子を発生させる。この半導体層では、増感色素を吸着させることにより、光電変換効率を向上させるようになされている。
【０００３】
ところで、色素増感型太陽電池モジュールでは、半導体層が形成された基板を増感色素を溶解した溶液中に含浸させた後、リンス処理により過剰な増感色素を除去するようになされたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７１８２７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところでかかる構成の増感型太陽電池モジュールでは、溶剤に基板を含浸させてリンス処理を実行するため、大量の有機溶剤を消費してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、溶剤の使用量を抑制できる増感型太陽電池モジュールの製造方法及びリンス装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するため本発明の増感色素型太陽電池モジュールの製造方法においては、増感色素を吸着させた半導体層を透明基板上に有する電極形成ワークに対し、洗浄用のリンス液を噴射するリンス液噴射ステップと、リンス液の噴射された電極形成ワークに対し、リンス液をミスト状に噴射するミスト噴射ステップと、ミスト噴射された電極形成ワークに対し、ガスを噴射するガス噴射ステップとを設けるようにした。
【０００８】
これにより、本発明は、リンス液の噴射によって半導体層にリンス液を行き渡らせた後、ミストの噴射によって当該半導体層に残留するリンス液が揮発するのを防止しつつ当該残留するリンス液を吹き飛ばすことができ、半導体層に付着する過剰な増感色素を効率良く除去できる。
【０００９】
また本発明においては、増感色素を吸着させた半導体層を透明基板上に有する電極形成ワークを固定保持する固定保持部と、固定保持された電極形成ワークに対し、洗浄用のリンス液を噴射するリンス液噴射部と、リンス液の噴射された電極形成ワークに対し、リンス液をミスト状に噴射するミスト噴射部と、ミスト噴射された電極形成ワークに対し、ガスを噴射するガス噴射部とを設けるようにした。
【００１０】
これにより、リンス装置は、リンス液の噴射によって半導体層にリンス液を行き渡らせた後、ミストの噴射によって当該半導体層に残留するリンス液が揮発するのを防止しつつ当該残留するリンス液を吹き飛ばすことができ、半導体層に付着する過剰な増感色素を効率良く除去できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、リンス液の噴射によって半導体層にリンス液を行き渡らせた後、ミストの噴射によって当該半導体層に残留するリンス液が揮発するのを防止しつつ当該残留するリンス液を吹き飛ばすことができ、半導体層に付着する過剰な増感色素を効率良く除去できる。かくして本発明は、溶剤の使用量を抑制できる色素増感型太陽電池モジュールの製造方法及びリンス装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】色素増感型太陽電池モジュールの構成を示す略線図である。
【図２】電極側基板の形成の説明に供する略線図である。
【図３】カバー基板の形成の説明に供する略線図である。
【図４】電極側基板とカバー基板の貼り合わせの説明に供する略線図である。
【図５】リンス処理の手順の説明に供するフローチャートである。
【図６】リンス装置の構成を示す略線図である。
【図７】リンス室内の構成を示す略線図である。
【図８】他の実施の形態による増感型太陽電池モジュールの構成を示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．他の実施の形態
【００１４】
＜１．実施の形態＞
［１−１．増感型太陽電池の構成］
図１において、１は、全体として色素増感型太陽電池モジュールを示している。
【００１５】
図１（Ａ）に示すように、色素増感型太陽電池モジュール１は、電極側基板２とカバー基板３との間に、直列に接続された複数のセル１５が形成されることにより構成されている。図１（Ｂ）に、色素増感型太陽電池モジュール１の断面図を示す。なお図１（Ｂ）では、便宜上、４個のセルのみを示している。以下の図面についても同様であり、断面図については４個のセルのみを示しているが、実際には図１（Ａ）と同数個のセル１５が配置されている。
【００１６】
色素増感型太陽電池モジュール１は、電極側基板２と、カバー基板３と、透明導電性層５と、セル離壁６と、多孔質半導体層７と、多孔質絶縁層８と、対極層９と、電解液１０とを有している。なお電解液１０は、多孔質半導体層７、多孔質絶縁層８及び対極層９に含浸された状態にある。
【００１７】
光は、電極側基板２を介して入射される。光は、電極側基板２及び透明導電性層５を通過し、多孔質半導体層７に照射される。多孔質半導体層７は、光を吸収してイオン化し、電子を放出する。この放出された電子は、透明導電性層５に伝達される。
【００１８】
一方、透明導電性層５は、対極層９を介して電解液１０に対して電子を供給する。電解液１０は、還元反応により電子を受容する。ここで、電解液１０は、多孔質材料によって形成されている多孔質半導体層７、多孔質絶縁層８及び対極層９に含浸されている。このため、電解液１０は、受容した電子を多孔質半導体層７に供給する。この結果、多孔質半導体層７は、電子を受容し、イオン化されていない通常の状態に戻ることができる。
【００１９】
すなわち、色素増感型太陽電池モジュール１は、光に応じて電流を発生させ、対極層９を正極、透明導電性層５を負極とする電池として作用することができる。
【００２０】
電極側基板２は、光電変換に使用される波長の光を高透過率で透過させると共に、電気絶縁性を有する材料でなり、ガラスや樹脂などが用いられる。カバー基板３は、電気絶縁性を有する材料でなり、ガラスや樹脂などが用いられる。
【００２１】
透明導電性層５は、電極側基板２上に形成されており、各セル１５を直列に接続するようにパターニングされている。透明導電性層５は、光電変換に使用される波長の光を高透過率で透過させると共に、電気導電性を有する材料であれば良く、酸化スズや酸化インジウムが好適に用いられる。
【００２２】
多孔質半導体層７は、透明導電性層５に隣接して設けられている。多孔質半導体層７は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化ニオブ、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛などのｎ型金属酸化物でなる半導体微粒子や、ペロブスカイト構造を有する材料などが好適に用いられる。多孔質半導体層７の材料としては、アタナーゼ型の酸化チタンが特に好ましい。
【００２３】
この半導体微粒子には、光電変換効率を向上させるため、増感色素が吸着されている。この増感色素としては、特に限定されないが、有機色素や金属錯体などが好適に用いられる。その性能面から、ルテニウム系金属錯体が特に好適に用いられる。
【００２４】
多孔質絶縁層８は、多孔質半導体層７を覆うように形成され、多孔質半導体層７及び対極層９間を離隔して絶縁すると共に、光を拡散反射して当該光を多孔質半導体層７に照射する。多孔質絶縁層８は、電気絶縁性を有する公知の材料を用いることができ、例えば二酸化シリコン、ルチル型酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなどの微粒子が好適に用いられる。
【００２５】
対極層９は、多孔質絶縁層８を覆うように形成され、導電性を有する公知の材料を用いることができる。対極層９の材料としては、電気安定性を有することが好ましく、白金、金、カーボン及び導電性ポリマーなどが好適に用いられる。対極層９は、電解質の還元反応を促進させるため、表面積が大きいことが好ましい。
【００２６】
電解液１０は、酸化還元剤（レドックス体）を含む溶液でなる。酸化還元剤としては特に制限はないが、例えば、要素と金属又は有機物のヨウ化物塩との組み合わせや、臭素と金属又は有機物の臭化物塩との組み合わせなどを用いる。電解液１０は、液体又はゲル状でなる。
【００２７】
セル隔壁６は、多孔質半導体層７、多孔質絶縁層８及び対極層９の周囲を包囲し、セル１５間を離隔している。セル隔壁６の隔壁材料としては、電気絶縁性を有する公知の材料を用いることができる。ホットメルト樹脂、紫外線硬化型樹脂、２液硬化型樹脂又は熱硬化型樹脂など種々の樹脂材料や低融点のガラスフリットなどが好適に用いられる。
【００２８】
色素増感型太陽電池モジュール１は、以下のように作製される。
【００２９】
図２に示すように、電極側基板２上にスパッタや蒸着などにより透明電極層５が形成される。次に、スクリーン印刷や平板印刷などによりスラリー状の多孔質半導体材料が塗布された後、焼結されることにより、多孔質半導体層７が形成される。多孔質半導体層７と同様にして、スラリー状の材料の塗布及び焼結により多孔質絶縁層８及び対極層９が順次形成される。
【００３０】
このように透明電極層５、多孔質半導体層７、多孔質絶縁層８及び対極層９が形成された電極側基板２（以下、これを電極形成ワーク１２と呼ぶ）に対し、増感色素の吸着処理が実行される。
【００３１】
増感色素の吸着処理において、電極形成ワーク１２は、増感色素が溶解した増感色素溶液に含浸された後、リンス処理により電極形成ワーク１２に吸着された過剰な増感色素が除去される。なお、リンス処理については後述する。
【００３２】
一方、図３に示すように、カバー基板３上にスクリーン印刷や平板印刷などにより液状の隔壁材料が塗布された後、冷却又は硬化処理により当該隔壁材料が固化され、セル隔壁６が形成される。
【００３３】
そして図４に示すように、例えば接着剤などを用いてカバー基板３上に形成されたセル隔壁６が電極形成ワーク１２と貼り合わされる。そして形成されたセル１５に、例えば小さな孔を介して電解液１０が充填されることにより、色素増感型太陽電池モジュール１が形成されるようになされている。
【００３４】
［１−２．リンス処理］
次に、電極形成ワーク１２に吸着された過剰な増感色素が除去されるリンス処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。
【００３５】
このリンス処理は、リンス液Ａ及びリンス液Ｂを用いて合計２回実行される。最初に使用されるリンス液Ａは、増感色素を溶解させ得る溶剤が使用され、例えば増感色素溶液に使用された溶剤が用いられる。当該処理においては、１種類のリンス液を用いて１回のリンス処理を行うことも可能である。リンス液の種類及び回数については、プロセスに応じて適宜選択される。
【００３６】
２回目に使用されるリンス液Ｂとしては、種々の溶剤を使用することができる。リンス液Ｂは、例えば多孔質半導体材料に対する増感色素の吸着量を調整するため、増感色素に対する溶解性が増減されることが好ましい。
【００３７】
本実施の形態におけるリンス処理では、電極形成ワーク１２に対し、リンス液の噴射、リンス液のミスト噴射及び不活性ガスの噴射を実行することにより、使用するリンス液量を低減するようになされている。
【００３８】
リンス処理手順ＲＴ１が開始されると、増感色素を吸着させた電極形成ワーク１２の電極面１２Ａに対して、シャワー状にリンス液（リンス液Ａ又はＢ）が噴射される（ステップＳＰ１）。リンス液の噴射は、所定のリンス噴射時間（例えば１〜１０秒間）に亘って、例えばシャワーヘッドなどの噴出口を揺動させながら実行される。なお、十分に大きな噴射面積を有する噴出口を用いる場合には、噴出口を揺動させる必要はない。また、リンス液の噴射は、リンス噴射時間に亘って継続的に実行される必要はなく、数〜数十秒間のインターバルを挟みながら複数回に分けて実行されても良い。これにより、増感色素が高濃度で溶解したリンス液が電極形成ワーク１２を徐々に伝って下に落ちるまでの時間をインターバルとして設けることができ、洗浄効率を向上させ得る。
【００３９】
次いで、電極面１２Ａに対して、リンス液がミスト噴射される（ステップＳＰ２）。ミスト噴射は、所定のミスト噴射時間（例えば１〜３０秒間）に亘って、例えばシャワーヘッドやミスト噴出ヘッドなどの噴出口を揺動させながら実行される。なお、十分に大きな噴射面積を有する噴出口を用いる場合には、噴出口を揺動させる必要はない。また、ミスト噴射は、ミスト噴射時間に亘って継続的に実行される必要はなく、数〜数十秒間のインターバルを挟みながら複数回に分けて実行されても良い。
【００４０】
さらに、電極面１２Ａに対して、窒素ガスなどの不活性ガスが噴射される（ステップＳＰ３）。不活性ガスの噴射は、所定のガス噴射時間（例えば１〜３０秒間）に亘って、例えばシャワーヘッドやガス噴出ヘッドなどの噴出口を揺動させながら実行される。なお、十分に大きな噴射面積を有する噴出口を用いる場合には、噴出口を揺動させる必要はない。また、不活性ガスの噴射は、ガス噴射時間に亘って継続的に実行される必要はなく、数〜数十秒間のインターバルを挟みながら複数回に分けて実行されても良い。
【００４１】
そしてステップＳＰ４において、予め定められたリンス回数（例えば１〜１０回）だけステップＳＰ１〜ＳＰ３の処理（リンス液の噴射、ミスト噴射及び不活性ガスの噴射）が実行されたか否かを判別する。ここで、否定結果が得られた場合には、ステップＳＰ１に戻り、リンス回数に亘る処理が終了するまで、リンス処理を継続する。
【００４２】
これに対して、ステップＳＰ４において、肯定結果が得られた場合には、リンス処理手順ＲＴ１を終了する。
【００４３】
このように、本実施の形態では、リンス液の噴射、リンス液のミスト噴射及び不活性ガスの噴射を実行するリンス処理により、電極形成ワーク１２から過剰な増感色素を除去するようにした。
【００４４】
ここで、電極形成ワーク１２をリンス液に含浸させて洗浄する従来の方法では、電極形成ワーク１２を含浸させるのにある程度の溶剤（リンス液）量が必要となる。これに対して、本実施の形態では、噴射されるリンス液の量を自由に設定することができる。このため、本実施の形態では、噴射する溶剤量を最適化することにより、使用する溶剤量を減少させることが可能となる。
【００４５】
［１−３．リンス処理装置の構成］
図６に示すように、リンス装置２０は、リンス室３４内において電極形成ワーク１２に対するリンス処理を実行する。
【００４６】
リンス装置２０は、リンス液Ａをリンス液Ａタンク２１に、リンス液Ｂをリンス液Ｂタンク２２に保持している。リンス液Ａタンク２１にはバルブ２３を有するＡ吸出パイプ５１が、リンス液Ｂタンクにはバルブ２４を有するＢ吸出パイプ５２が取り付けられている。Ａ吸出パイプ５１及びＢ吸出パイプ５２は、合流して吸出パイプ５３となり、ポンプ２５に接続されている。
【００４７】
ポンプ２５には、リンス液送出パイプ５４が接続されており、当該リンス液送出パイプ５４は、排気パイプ５５及び共通パイプ５７に接続されている。
【００４８】
リンス装置２０は、バルブ２３及びバルブ２４のいずれか一方のみを開状態にし、他方を閉状態にすることにより、リンス液Ａ又はリンス液Ｂのいずれか一方のみを吸引する。
【００４９】
ポンプ２５によって吸引されたリンス液は、共通パイプ５７に送出される。共通パイプ５７は、スパイラル状に管が巻かれたコイル３１を有しており、２つに分岐する噴出パイプ５８及び５９と接続されている。リンス液は、コイル３１を通過した後、噴出パイプ５８及び５９に沿って２つに分岐し、リンス室３４に設置された６連シャワーヘッド３５から噴射される。噴出パイプ５８及び５９は、バルブ３２及び３３をそれぞれ有しており、交互又は同時にリンス液を噴出し得るようになされている。また、噴出パイプ５８及び５９を通過するリンス液の量の調整も可能である。
【００５０】
リンス装置２０は、不活性ガスタンク３０に不活性ガスを保持している。不活性ガスタンク３０は、図示しないポンプ及びバルブを調整することにより、窒素ガスなどの不活性ガスを供給する。不活性ガスタンク３０から供給された不活性ガスは、リンス液と同様、コイル３１を通過した後２つに分岐し、及びバルブ３２又は３３を介してリンス室３４に設置された６連シャワーヘッド３５から噴射される。
【００５１】
ここで、リンス液送出パイプ５４、共通パイプ５７には、排気パイプ５５を介して排気口２６が接続されている。この排気パイプ５５には、弁（図示しない）が設けられている。リンス装置２０は、リンス液が噴出された後に、この弁を開放する。この結果、リンス液が噴出されるときに加えられた圧力が排気口２６から排出されるため、リンス液の噴出時に加えられた圧力が管内に残留しない。
【００５２】
このため、リンス装置２０は、不活性ガスを噴出する際、不活性ガスの圧力でリンス液をそのまま押し出すことができない。従って、リンス液が共通パイプ５７内に残留していた場合、共通パイプ５７内でリンス液と不活性ガスが混合し、リンス液のミスト（霧）が生成される。このミストは、シャワーヘッド３５から噴射される。そして共通パイプ５７内に残留するリンス液が完全になくなると、不活性ガスのみが６連シャワーヘッド３５から噴射される。なお、コイル３１は、共通パイプ５７の総長を大きくし、共通パイプ５７内に残留するリンス液の量を増大させて、生成されるミストの量を増大させ得るようになされている。
【００５３】
すなわち、リンス装置２０は、シャワーヘッド３５からリンス液が噴射された後に不活性ガスが噴射される際には、共通パイプ５７に残留するリンス液を使って当該リンス液のミストを噴射するようになされている。
【００５４】
従って、リンス装置２０は、リンス液の噴射及び不活性ガスの噴射を繰り返すことにより、リンス液の噴射、ミストの噴射及び不活性ガスの噴射を繰り返すようになされている。なお以下、リンス装置２０が噴射するリンス液、ミスト及び不活性ガスをまとめて噴射物と呼ぶ。
【００５５】
電極形成ワーク１２は、例えばラックなどの固定保持部（図示しない）によってリンス室３４内に固定保持される。図７に示すように、リンス室３４には、例えば６枚の電極形成ワーク１２が長手方向を水平方向にして固定保持される。
【００５６】
６連シャワーヘッド３５は、噴出パイプ５８及び５９の先端にそれぞれ取り付けられている。６連シャワーヘッド３５は、噴出パイプ５８及び５９からパイプを６本に分岐させており、その先端に扇形ノズルでなるシャワーヘッド３５Ａ〜３５Ｆを有している。
【００５７】
シャワーヘッド３５Ａ〜３５Ｆは、電極形成ワーク１２の電極面１２Ａに対向して設けられている。シャワーヘッド３５Ａ〜３５Ｆは、例えば電極形成ワーク１２の上端又は上端より僅かに下から斜め下方向へ向けて噴射物を噴出する。
【００５８】
また、シャワーヘッド３５Ａ〜３５Ｆは、電極形成ワーク１２の左右両端付近にそれぞれ取り付けられており、電極形成ワーク１２ごとに２つのシャワーヘッドから噴出物が噴射されるようになされている。
【００５９】
シャワーヘッド３５Ａ〜３５Ｆは、水平及び鉛直方向に揺動自在になされており、電極形成ワーク１２の電極面１２Ａに対して満遍なく噴出物を噴射可能になされている。
【００６０】
リンス室３４には、排出パイプ６１が接続されており、排出パイプ６１を介してリンス液が廃液タンク３８に排出される。排出パイプ６１は、バルブ３７を有しており、リンス液の排出タイミングを適宜選択できる。例えば、リンス装置２０は、バルブ３７を閉状態にすることにより、リンス液をリンス室内に滞留させ、電極形成ワーク１２をリンス液に含浸させることも可能である。なお、廃液タンク３８に排出されたリンス液は、回収して再生されることも可能である。
【００６１】
リンス室３４には、圧力弁４１を有する排気パイプ６２が接続されている。排気パイプ６２は、その先端を排気口４２に接続している。圧力弁４１は、リンス室３４の気圧が一定以上になると、弁を開放する。この結果、排気パイプ６２からリンス室３４の気体が排出される。これにより、リンス装置２０は、有機溶剤などが噴射されるリンス室３４の気圧が過度に上昇することを防止することができ、安全性を高めることができる。
【００６２】
実際上、このリンス装置２０を用いてリンス処理を実行することにより、電極形成ワーク１２をリンス液に含浸させて洗浄する従来の方法と比して、使用する溶剤（リンス液）量を１／４〜１／２にまで低下させ得ることが確認された。
【００６３】
このように、リンス装置２０は、リンス液及び不活性ガスを共通の共通パイプ３７を介して供給すると共に、当該共通パイプ３７にコイル３１を設けたことにより、リンス液及び不活性ガスの噴射の間にミスト噴射を実行し得るようになされている。
【００６４】
［１−４．動作及び効果］
以上の構成において、本発明は、増感色素を吸着させた半導体層である多孔質半導体層７を透明基板である電極側基板２上に有する電極形成ワーク１２に対し、洗浄用のリンス液を噴射する。さらに本発明は、リンス液の噴射された電極形成ワーク１２に対し、リンス液をミスト状に噴射し、ミスト噴射された電極形成ワーク１２に対し、ガスとしての不活性ガスを噴射するようにした。
【００６５】
多孔質半導体層７は、光による増感色素の酸化反応を促進するために、その表面積を増大させる必要があり、多孔質でなる。このため、洗浄のため噴射されたリンス液は、多孔質半導体層７の内部に取り残され易い。仮に、ここで不活性ガスを噴射してしまうと、多孔質半導体層７の内部に取り残されたリンス液が揮発して増感色素が凝縮されてしまい、洗浄効率が悪化してしまう。
【００６６】
本発明では、リンス液の噴射後に当該リンス液をミスト噴射している。これにより、本本発明は、多孔質半導体層７を乾燥させずに不活性ガスを噴射させることができるため、多孔質半導体層７の内部に取り残されたリンス液を揮発させずに液体のまま吹き飛ばすことができる。リンス液をシャワー状に噴射する場合と比較して、このときミスト噴射に使用されるリンス液の量は僅かである。
【００６７】
すなわち、本発明は、リンス液の噴射後に当該リンス液に溶解させた増感色素を、リンス液のミスト噴射によって効果的に取り除くことができ、リンス液の使用量を減少させることができる。
【００６８】
電極形成ワーク１２は、、対極層９が多孔質絶縁体層８を介して多孔質半導体層７を覆うように設けられている。ここで、一般的に、対極層９にはカーボンなどの無機材料が焼結されたものが使用される。増感色素は、耐熱性に乏しいため、対極層９の形成後に吸着される。
【００６９】
すなわち、増感色素は、多孔質半導体層７だけでなく、対極層９にも吸着されることになる。この対極層９に吸着された増感色素は、対極層９の表面が電解液１０に接触するのを妨害するため、光電変換効率の低下を引き起こす。
【００７０】
本発明は、電極面１２Ａに対してリンス液を噴射するため、表層にある対極層９に吸着された増感色素が効率的に除去されることになる。これにより、本発明では、対極層９に対する増感色素の吸着に起因した光電変換効率の低下を抑制し、色素増感太陽電池モジュール１としての光電変換効率を向上させ得る。
【００７１】
本発明において、リンス液の噴射、ミストの噴射及び不活性ガスの噴射は、複数回に亘って繰返し実行される。
【００７２】
これにより、本発明は、ミスト噴射によっても吹き飛ばし切れなかった増感色素を２回目以降のリンス液の噴射によって除去することができ、過剰な増感色素を適切に除去することができる。
【００７３】
リンス液の噴射は、インターバルを挟んで複数回に分けて実行される。これにより、本発明は、時間をかけてリンス液を噴射することができるため、多孔質半導体層７の奥までリンス液を行き届かせ、少量のリンス液で効果的に洗浄を実行できる。
【００７４】
リンス装置２０は、同一の噴射口であるシャワーヘッド３５Ａ〜３５Ｆからリンス液の噴射、ミスト噴射及び不活性ガスの噴射を実行する。
【００７５】
これにより、リンス装置２０は、リンス液の噴射、ミスト噴射及び不活性ガスの噴射を別々の噴射口から実行する場合と比して、構成を簡易にすることができる。
【００７６】
リンス装置２０は、リンス液及びガスを供給する共通パイプ５７と、リンス液の噴射後に共通パイプ５７内の圧力を開放する排気口５５とを有し、共通パイプ５７には、蛇行部分であるコイル３１が設けられている。
【００７７】
これにより、リンス装置２０は、リンス液の噴射後に不活性ガスを噴射するだけで、後は自然に共通パイプ５７に残留するリンス液をミスト状にしてミスト噴射をすることができる。このため、リンス装置２０は、ミストを生成するための噴霧ノズルなどの特殊なパーツを使用せずに済み、構成を簡易にすることができる。
【００７８】
リンス装置２０の噴射口は、シャワーヘッド３５Ａ〜３５Ｆは、扇形ノズルである。これにより、リンス装置２０は、一般的なシャワーヘッドを用いることができ、構成を簡易にすることができる。
【００７９】
以上の構成によれば、リンス装置２０は、増感色素を吸着させた半導体層を透明基板上に有する電極形成ワーク１２を固定保持し、当該固定保持された電極形成ワーク１２に対し、洗浄用のリンス液を噴射する。リンス液の噴射された電極形成ワーク１２に対し、リンス液をミスト状に噴射し、ミスト噴射された電極形成ワーク１２に対し、不活性ガスを噴射する。
【００８０】
これにより、リンス装置２０は、リンス液の噴射によって多孔質半導体層７にリンス液を行き渡らせた後、ミストの噴射によって当該多孔質半導体層７に残留するリンス液が揮発するのを防止しつつ当該残留するリンス液を吹き飛ばすことができ、効率良く過剰な増感色素を除去できる。かくして本発明は、溶剤の使用量を減少できる色素増感型太陽電池モジュールの製造方法及びリンス装置を実現できる。
【００８１】
＜２．他の実施の形態＞
なお上述した実施の形態においては、色素増感型太陽電池モジュール１がモノリシック構造を有するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、例えば図８（Ａ）に示す増感型太陽電池モジュール２１のように、２枚の基板（電極側基板２及びカバー基板３）のそれぞれに半導体層１７及び対向電極９が形成される構造を有していても良い。この場合、図８（Ｂ）に示すように、透明電極５及び半導体層１７が形成された透明な電極側基板２が電極形成ワーク２２となり、当該電極形成ワーク２２に対して、増感色素の吸着及びリンス処理が実行される。この場合であっても、上述した実施の形態と同様、リンス処理における溶剤の使用量を減少できるという本発明の効果を得ることができる。また、色素増感型太陽電池モジュールの構成及びその製造方法に制限はなく、種々の工程及び構成で形成される電極形成ワークに対し、本発明のリンス処理を適用することが可能である。
【００８２】
また上述した実施の形態においては、同一の噴射口であるシャワーヘッド３５Ａ〜３５Ｆからリンス液の噴射、ミストの噴射及び不活性ガスの噴射が実行されるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、例えば、それぞれ別の噴射口からリンス液の噴射、ミストの噴射及び不活性ガスの噴射が実行されるようにしても良い。
【００８３】
さらに、上述した実施の形態においては、共通パイプ５７における蛇行部分としてパイプが螺旋状に巻かれたコイル３１を設けるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、要は共通パイプ５７が蛇行して総長が増大すれば良く、その他種々の形状にすることができる。
【００８４】
さらに上述した実施の形態においては、噴出口であるシャワーヘッド３５Ａ〜３５Ｆが扇状ノズルであるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、その他種々の形状でなるノズルを使用することができる。
【００８５】
さらに上述した実施の形態においては、シャワーヘッド３５Ａ〜３５Ｆが揺動するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、例えば固定保持された電極形成ワーク１２が揺動するようにしても良い。また、シャワーヘッド３５Ａ〜３５Ｆが左右２つ設けられる必要はなく、１つ電極形成ワーク１２当たり１つ以上の噴出口が設けられれば良い。さらに、複数の電極形成ワーク１２に対して１つの噴出口であっても良い。
【００８６】
さらに上述した実施の形態においては、リンス液Ａ及びリンス液Ｂの２種類の溶剤を用いてリンス処理を実行するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、少なくとも１種類の溶剤を用いてリンス処理を実行すれば良い。また、３種類以上のリンス液を使用しても良い。溶剤の種類についても特に制限はなく、効果的に洗浄可能な溶剤が適宜選択される。
【００８７】
さらに上述した実施の形態においては、多孔質絶縁体層８によって多孔質半導体層７及び対極層９を離隔させるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、多孔質半導体層７及び対極層９を離隔させれば良く、必ずしも多孔質絶縁体層８は必要ではない。
【００８８】
さらに上述した実施の形態においては、スラリー状の物質が塗布後に焼結されることにより、多孔質半導体層７、多孔質絶縁体層８及び対極層９が形成されるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、必ずしも焼結される必要はない。増感色素が破壊されない範囲の乾燥工程により多孔質絶縁体層８及び対極層９が形成可能な場合には、多孔質半導体層７に増感色素が吸着された後に多孔質絶縁体層８及び対極層９が形成されても良い。
【００８９】
さらに上述した実施の形態においては、固定保持部としての固定保持部と、リンス液噴射部、ミスト噴射部及びガス噴射部としてのシャワーヘッド３５Ａ〜３５Ｆとによってリンス装置としてのリンス装置２０を構成するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、その他種々の構成による固定保持部と、リンス液噴射部、ミスト噴射部と、ガス噴射部とによって本発明のリンス装置を構成するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、例えば種々の電子機器に搭載される色素増感型太陽電池に利用することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１、２１……色素増感型太陽電池モジュール、２……電極側基板、３……カバー基板、５……透明導電性層、６……セル隔壁、７……多孔質半導体層、８……多孔質絶縁層、９……対極層、１０……電解液、１５……セル、２０……リンス装置、３１……コイル、３５Ａ〜３５Ｆ……シャワーヘッド、５７……共通パイプ。
【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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