(57)【要約】【課題】発電性能の高い電極基板、及び前記電極基板を備えた色素増感太陽電池を目的とする。【解決手段】基板１と、基板１上に形成されたモリブデンを含む触媒層２と、を有する電極基板。触媒層２のモリブデン含有量が、触媒層２の質量に対して５０質量％以上であることが好ましい。触媒層２が多孔質であることが好ましい。モリブデンを含む触媒層２を有する電極基板によって構成された対向電極１２と、色素を有する光電極１１と、電荷移動体５と、を備えた色素増感太陽電池１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に形成されたモリブデンを含む触媒層と、を有する電極基板。
【請求項２】
前記触媒層のモリブデン含有量が、前記触媒層の質量に対して５０質量％以上である、請求項１に記載の電極基板。
【請求項３】
前記触媒層が多孔質である、請求項１又は２に記載の電極基板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電極基板によって構成された対向電極と、色素を有する光電極と、電荷移動体と、を備えた色素増感太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極基板及び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（以下、ＤＳＣともいう。）は、スイスのグレッツェルらにより開発されたものである（非特許文献１参照）。ＤＳＣにおいては、光電極粒子表面に吸着した増感色素に光が照射されることで電子が発生する。発生した電子は、増感色素から、光電極、透明導電膜、外部回路へと流れ、電流として取り出される。
一方、電子を放出した増感色素は、電荷移動体中の酸化還元対によって還元される。酸化された酸化還元対は、対向電極上に形成された触媒層によって還元される。
【０００３】
従来の色素増感太陽電池の対極を構成する触媒層として、白金層が広く用いられている。白金は、酸化還元反応に対する触媒能が高く、かつ、安定性及び伝導性が高いためである。
対極を形成する白金層の形成方法としては、電極基板上に塩化白金酸溶液を塗布し、加熱処理する方法や、真空蒸着、スパッタリング等の方法がある。
【０００４】
白金は高価な貴金属である。このため、白金の代替となる新しい触媒層の材料が検討されている。例えば、特許文献１には、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性高分子を触媒層の材料とするＤＳＣが提案されている。また、特許文献２には、多孔質カーボン部材を触媒層とするＤＳＣが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６４７２９２号公報
【特許文献２】特開２００７−６６７８８号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】“ネイチャー（Ｎａｔｕｒｅ）”，１９９１，３５３，ｐ．７３７−７４０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、導電性高分子は有機材料であるがゆえに耐熱性、耐光性等が無機材料に比べて低い。また、多孔質カーボン部材は触媒活性が低く、ＤＳＣの触媒層として使用した場合の発電性能が低くなる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、発電性能の高い電極基板、及び前記電極基板を備えた色素増感太陽電池を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、鋭意検討した結果、モリブデン又はモリブデンを含有する金属材料を触媒層に用いた電極基板が、ＤＳＣにおいて高い触媒活性を示すことを見出した。
すなわち、本発明は以下の態様を有する。
【００１０】
［１］基板と、前記基板上に形成されたモリブデンを含む触媒層と、を有する電極基板。
［２］前記触媒層のモリブデン含有量が、前記触媒層の質量に対して５０質量％以上である、［１］に記載の電極基板。
［３］前記触媒層が多孔質である、［１］又は［２］に記載の電極基板。
［４］［１］〜［３］のいずれかに記載の電極基板によって構成された対向電極と、色素を有する光電極と、電荷移動体と、を備えた色素増感太陽電池。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電極基板及び前記電極基板を備えた色素増感太陽電池によれば、発電性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る色素増感太陽電池の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、好適な実施の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明するが、本発明はかかる実施形態に限定されない。
【００１４】
≪色素増感太陽電池≫
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る色素増感太陽電池１０は、光電極１１と、対向電極１２と、電荷移動体５と、封止材４とを備える。
電荷移動体５は、光電極１１と対向電極１２の間に封止材４によって封止されている。
対向電極１２は、本発明の電極基板からなる。
【００１５】
［光電極］
光電極１１は、透明基板６上に積層された透明導電膜７及び多孔質酸化物半導体層８によって構成される。
【００１６】
光電極１１を構成する透明基板６は、可視光の透過性を有する基板であれば特に制限されない。透明基板６としては、例えば、ガラス基板の他、透明な樹脂製の基板又はフィルム若しくはシート等が挙げられる。
本明細書において、透明基板６の厚みが薄い場合には、当該基板をフィルム、シート等と読み替えることができるものとする。
【００１７】
透明基板６の厚みは特に制限されず、例えば１０μｍ〜５ｍｍ程度にすることができる。透明基板６は高い剛性を有する硬い基板であってもよいし、柔軟な可撓性を有する基板であってもよい。
【００１８】
透明基板６がガラス基板の場合、ガラス基板に用いられるガラスとしては、可視光の透過性を有するガラスが好ましく、ソーダライムガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、バイコールガラス、無アルカリガラス、青板ガラス、白板ガラス等が挙げられる。
【００１９】
透明基板６が樹脂製の基板の場合、用いられる樹脂としては、可視光の透過性を有する樹脂が好ましく、例えば、ポリアクリル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリイミド、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド等が挙げられる。これらの中では、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）が、透明耐熱フィルムとして大量に生産および使用されている。薄くて軽いフレキシブルな色素増感太陽電池を製造する観点からは、透明基板６は樹脂製の透明基板であることが好ましく、ＰＥＴ又はＰＥＮフィルムであることがより好ましい。
【００２０】
光電極１１を構成する透明導電膜７は、可視光の透過性を有する導電膜であれば特に制限されない。透明導電膜７としては、従来公知の色素増感太陽電池に使用される透明導電膜が適用可能であり、例えば金属酸化物で構成される薄膜が挙げられる。
透明導電膜７に用いられる金属酸化物としては、例えば、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）、インジウムドープ酸化亜鉛（ＩＺＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）、アルミドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、酸化亜鉛、酸化スズ等が挙げられる。これらの中でも、比抵抗が小さく電気伝導率が高いＩＴＯ、並びに、耐熱性および耐候性に優れたＦＴＯが特に好ましい。
【００２１】
光電極１１を構成する多孔質酸化物半導体層８には、公知の増感色素が吸着している。多孔質酸化物半導体層８を構成する酸化物半導体としては、従来公知の材料が適用可能であり、増感色素を吸着可能な材料であればよい。多孔質酸化物半導体層８に用いられる酸化物半導体としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム等が挙げられる。
【００２２】
多孔質酸化物半導体層８が酸化物半導体の微粒子によって構成される場合、多孔質酸化物半導体層８は、前記微粒子を含む公知のペーストが透明導電膜７上で焼成されることにより形成されてもよい。また、前記微粒子を搬送ガスにより透明導電膜７上に吹き付けることにより、前記微粒子と透明導電膜７、かつ前記微粒子同士が接合された状態で形成された多孔質酸化物半導体層８を適用してもよい。微粒子を吹き付けて多孔質酸化物半導体層８を形成する方法として、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）が例示できる。
【００２３】
前記微粒子の一次粒子径の平均、即ち平均粒子径は、前記微粒子を透明導電膜７上に製膜する方法によって好適な範囲が異なる場合があるが、通常は、１ｎｍ〜５００μｍが好ましく、１ｎｍ〜２５０μｍがより好ましく、５ｎｍ〜１００μｍがさらに好ましく、１０ｎｍ〜１０μｍが特に好ましい。なお、前記微粒子の平均粒子径を求める方法としては、例えばレーザー回折式粒度分布測定装置の測定により得られた体積平均径の分布のピーク値として決定する方法やＳＥＭ観察によって複数の微粒子の長径を測定して平均する方法が挙げられる。前記微粒子の平均粒子径は前記ＳＥＭ観察によって測定することが好ましい。
【００２４】
［対向電極］
対向電極１２は、色素増感太陽電池１０において、光電極１１に対向して配置される電極基板である。
対向電極１２は、基板１ｂ上に導電膜１ａが積層された導電性基板１と、導電性基板１の上に形成された触媒層２とによって構成される。すなわち、本実施形態の電極基板は、導電性基板１と導電性基板１上に形成された触媒層２とを有する。
【００２５】
（導電性基板）
導電性基板１は、導電性を付与する導電膜１ａ及び基板１ｂによって構成されている。
導電膜１ａの種類は特に制限されず、例えば、透明導電膜や金属膜が適用可能である。
透明導電膜としては、上述した透明導電膜７を用いることができる。
【００２６】
導電膜１ａが金属膜の場合、金属膜に用いられる材料は、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉄（Ｆｅ）及び、その合金等が挙げられる。金属膜に用いられる材料は、電気伝導率、耐候性に優れたＡｕ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉが好ましい。
導電性基板１の製造コストを下げる観点から、導電膜は比較的安価な金属からなる膜であることが好ましい。
【００２７】
基板１ｂの種類は、特に制限されず、導電膜１ａを表面に形成可能である基板が好ましい。基板１ｂの種類は、例えば、ガラス基板、金属基板、樹脂基板等が挙げられる。
基板１ｂとしては、上述した透明基板６と同様の基板を用いることができる。基板１ｂが金属基板の場合、上述した金属膜に用いられる材料を基板とした金属基板を用いることができる。
基板１ｂの厚みや剛性については、透明基板６と同様である。
【００２８】
導電性基板１は、触媒層２側の表面が導電性を有すればよいので、必ずしも導電膜１ａを備えている必要は無い。導電膜１ａを有さない導電性の基板１ｂとして、例えば、金属製の基板、導電性樹脂製の基板が挙げられる。また、本実施形態の電極基板を構成する導電性基板１には、可撓性を有する導電性フィルムや導電性シートが含まれる。
【００２９】
（触媒層）
本実施形態の対向電極１２の触媒層２は、モリブデンを含む。触媒層２に含まれるモリブデンは、モリブデン単体でもよいし、モリブデンと他の金属との合金でもよい。モリブデンと他の金属との合金としては、モリブデンとチタンとの合金、モリブデンとタングステンとの合金、モリブデンとイットリウムとの合金、モリブデンとニオブとの合金等が挙げられる。触媒層２に含まれるモリブデンは、モリブデン単体、モリブデンと他の金属との合金のうち、１種が単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３０】
触媒層２の総質量に対するモリブデンの含有量は、５０〜１００質量％が好ましく、６０〜１００質量％がより好ましく、７０〜１００質量％が更に好ましい。上記範囲の下限値以上の含有量であることにより、触媒層２の触媒活性を充分に向上させることができる。触媒層２の触媒活性が高いと、触媒層２を備える対向電極１２及び対向電極１２を備える色素増感太陽電池１０の発電性能を高められる。
触媒層２においてモリブデンが優れた触媒活性を示す（酸化還元対を還元する能力が高い）理由としては、電荷移動体５中の酸化還元対に対して過電圧が小さいことが考えられる。
【００３１】
触媒層２は、緻密な膜であってもよく、三次元の多孔質構造を有する膜であってもよい。触媒層２は、その触媒活性を高める観点から、多孔質であることが好ましい。
前記多孔質構造として、例えば、微粒子が接合してなる多孔質構造、相分離構造を利用して形成された単一構造（継ぎ目のない構造）からなる多孔質構造、ナノメッシュを積層させてなる多孔質構造等が挙げられる。
【００３２】
前記微粒子は、モリブデン単体でもよいし、モリブデンと他の金属との合金でもよい。触媒層２の構成材料として、１種類の微粒子が単独で使用されてもよいし、２種以上の微粒子が併用されてもよい。
触媒層２の構成材料として、前記モリブデン単体、またはモリブデンと他の金属との合金からなる微粒子の他に、モリブデンを含まない微粒子を有していてもよい。例えば、このような微粒子の材質としては、チタン、白金、ケイ素等が例示できる。
触媒層２の総質量に対するモリブデンを含まない微粒子の含有量は、０．１〜５０質量％が好ましく、０．１〜４０質量％がより好ましく、０．１〜３０質量％がさらに好ましい。
【００３３】
前記微粒子の形状は特に制限されず、例えば、球状、針状、繊維状、俵状、ウニ状の微粒子が挙げられる。
球状微粒子の一次粒子径の平均、即ち平均粒子径は、前記微粒子を導電性基板１の上に製膜する方法によって好適な範囲が異なる場合があるが、通常は、１ｎｍ〜５００μｍが好ましく、１ｎｍ〜２５０μｍがより好ましく、５ｎｍ〜１００μｍが更に好ましく、１０ｎｍ〜１０μｍが特に好ましく、１０ｎｍ〜１μｍが最も好ましい。なお、前記微粒子の平均粒子径を求める方法としては、例えばレーザー回折式粒度分布測定装置の測定により得られた体積平均径の分布のピーク値として決定する方法やＳＥＭ観察によって複数の微粒子の長径を測定して平均する方法が挙げられる。前記微粒子の平均粒子径は前記ＳＥＭ観察によって測定することが好ましい。
【００３４】
針状、繊維状、俵状微粒子の平均粒子径は、前記微粒子を導電性基板１の上に製膜する方法によって好適な範囲が異なる場合があるが、通常は、長軸方向において、１ｎｍ〜５００μｍが好ましく、１ｎｍ〜２５０μｍがより好ましく、５ｎｍ〜１００μｍが更に好ましく、１０ｎｍ〜１０μｍが特に好ましく、１０ｎｍ〜５μｍが最も好ましい。短軸方向においては１ｎｍ〜５００μｍが好ましく、１ｎｍ〜２５０μｍがより好ましく、５ｎｍ〜１００μｍが更に好ましく、１０ｎｍ〜１０μｍが特に好ましく、１０ｎｍ〜１μｍが最も好ましい。
【００３５】
触媒層２の厚みは特に制限されず、例えば０．１μｍ〜１００μｍの範囲で、構造的強度を考慮しつつ適宜調整される。導電性を高める観点から、触媒層２の厚みは０．１μｍ〜１０μｍが好ましい。
【００３６】
触媒層２が多孔質の場合、多孔質の空孔率（空隙率）は、比表面積を高めるためには大きいほど好ましいが、空孔率が大き過ぎると触媒層２の構造的強度が弱まる可能性がある。これを考慮して触媒層２の多孔質の空孔率は１０〜９０％が好ましく、２０〜８０％がより好ましく、３０〜７０％がさらに好ましい。前記空孔率（空隙率）は、例えばガス吸着法や水銀圧入法等の公知の方法によって測定可能である。
【００３７】
触媒層２が多孔質の場合、触媒層２の比表面積は、ガス吸着法による測定で、０．１ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、１ｍ２／ｇ以上であることがより好ましく、３ｍ２／ｇ以上であることが更に好ましい。触媒層２の比表面積が、０．１ｍ２／ｇ以上であると、触媒層２と電荷移動体５との接触効率が向上し、電荷移動体５を効率よく還元することができる。すなわち、触媒層２の触媒活性を一層向上させることができる。また、前記比表面積の上限値は特に制限されないが、例えば３００ｍ２／ｇを上限値の目安とすることができる。
【００３８】
触媒層２は、外部に面した表面だけでなく、膜内部にも三次元的に外部に連通した孔を有することが好ましい。
触媒層２は、単一の独立した孔（単一孔）が複数連結した連胞構造を含むことが好ましい。触媒層２においては、連胞構造の個数（存在割合）が、単一孔の個数（存在割合）より大きいことが好ましい。連胞構造を有する触媒層２には、電解液等の電荷移動体５に含まれる酸化還元対（電解質）が表面から内部まで十分に浸透できるため好ましい。さらに、連胞構造を有する触媒層２においては、触媒層２の表面と酸化還元対とが接触する面積（即ち、電気化学反応が起こる表面積）が多くなり、この結果として、還元反応がより効率的に進む利点がある。
【００３９】
本実施形態の対向電極１２の触媒層２を導電性基板１上に製膜する方法は、適当な空隙率を有する多孔質膜を製膜できる方法であることが好ましい。多孔質膜の製膜方法としては、従来公知の製膜方法を適用できる。例えば前記微粒子及び公知のバインダー樹脂を含むペーストを導電性基板１上に塗工し、更に焼成することにより製膜できる。
また、前記微粒子を搬送ガスによって導電性基板１上に吹き付けることにより、前記微粒子と導電性基板１とが接合し、当該微粒子同士が接合された多孔質膜が得られる。前記微粒子を吹き付けて多孔質の触媒層２を形成する方法として、例えばエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）が挙げられる。
【００４０】
［電荷移動体］
本明細書及び特許請求の範囲において、「電荷移動体」は、後述する電解液、ゲル電解質及び固体電解質を含む用語であり、増感色素に電子を供給可能な酸化還元対を有する。
電荷移動体５としては、従来公知の色素増感太陽電池で使用されている電解液を適用できる。前記電解液には、酸化還元対（電解質）が溶解されている。酸化還元対は従来公知の酸化還元対が適用できる。なお、前記電解液には、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、フィラーや増粘剤などの他の添加剤を含んでいてもよい。
【００４１】
前記酸化還元対としては、例えば、ヨウ素分子とヨウ化物の組み合わせ、又は臭素分子と臭素化合物の組み合わせが挙げられる。
【００４２】
前記ヨウ化物としては、例えば、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、ヨウ化カリウム（ＫＩ）等の金属ヨウ化物、又はテトラアルキルアンモニウムヨーダイド、ピリジニウムヨーダイド、イミダゾリウムヨーダイドなどのヨウ素塩が、好適なヨウ化物として挙げられる。
前記臭素化合物としては、例えば、臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）、臭化カリウム（ＫＢｒ）等の金属臭化物、又はテトラアルキルアンモニウムブロマイド、ピリジニウムブロマイド、イミダゾリウムブロマイド等の臭素塩が、好適な臭素化合物として挙げられる。
【００４３】
電解液におけるヨウ化物の濃度は特に制限されないが、好ましくは０．１〜１０モル／Ｌであり、より好ましくは０．２〜２モル／Ｌである。また、電解液の溶媒中にヨウ素を添加する場合の好ましいヨウ素の濃度は０．００１〜１モル／Ｌである。
【００４４】
電荷移動体５として、前記電解液に代えてゲル状又は固体状の電解質層を適用してもよい。前記電解質層としては、例えば前記電解液にゲル化剤又は増粘剤を加え、必要に応じて溶媒を除去することにより、前記電解液をゲル化又は固体化して得た電解質層が適用できる。ゲル状又は固体状の電解質層を用いた場合、色素増感太陽電池１０から電解液が漏出するおそれがない。
電荷移動体５には、従来公知の導電性高分子が含まれていてもよい。
【００４５】
［封止材］
封止材４は、電荷移動体５を電池セル内部に保持できる部材であることが好ましい。このような封止材としては、例えば、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の合成樹脂が適用可能である。
【００４６】
本実施形態の色素増感太陽電池１０は、対向電極１２にモリブデンを含む触媒層２を適用すること以外は、常法により製造することができる。
【００４７】
本実施形態の対向電極１２の変形例として、導電膜１ａを備えず、且つ導電性を有さない基板１ｂの表面に、触媒層２が直接形成された電極基板を例示できる。この場合、触媒層２が外部回路に電気的に接続するための配線（例えば、引出配線）を触媒層２に接続する。ただし、触媒層２に電子を供給する効率を高めて、その触媒活性を向上させる観点から、導電膜１ａを備えた基板１ｂ又は導電性基板１を使用して、その導電性表面に触媒層２が備えられていることが好ましい。
【００４８】
本発明の電極基板は、本実施形態の色素増感太陽電池における対向電極の他に、他の太陽電池の対向電極や、有機薄膜太陽電池やペロブスカイト太陽電池の電極基板としても利用可能である。
【実施例】
【００４９】
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【００５０】
［実施例１］
［光電極の形成］
酸化チタン粒子(平均粒子径Φ１４ｎｍ)１９質量％、エチルセルロース９質量％、テルピネオール７２質量％からなるペーストを用いて、光電極の多孔質膜形成を行った。透明基板として、ＦＴＯ膜を配した表面抵抗１０オーム（Ω）のガラス基板を用い、上記ペーストをスクリーン印刷法で４ｍｍ×４ｍｍの面積で、ＦＴＯ膜上に塗布した後、空気雰囲気下５００℃で３０分間焼成して、透明導電膜上に多孔質層を形成した。
アセトニトリルとｔｅｒｔ−ブタノールの１：１の混和液に増感色素Ｎ７１９を０．３ｍＭの濃度で溶解した色素溶液中に、前記多孔質層を備えた基板を２０時間浸漬させることによって、増感色素を前記多孔質層に吸着させて、光電極を得た。多孔質層の厚み（膜厚）は４〜５μｍになるように調整した。
【００５１】
［対向電極の形成］
導電性基板として、ＦＴＯ膜を配した表面抵抗１０オーム（Ω）のガラス基板を用い、モリブデン単体をスパッタ法で４０ｎｍの厚さに製膜して対向電極を作製した。
【００５２】
［ＤＳＣセルの組立］
上記方法で作製した触媒層を有する対向電極と光電極を、電極間距離を維持するために必要な厚さを有する封止剤（オレフィン系の熱可塑性樹脂）を間に挟んで、対面するように配置し、加熱処理により当該封止剤を硬化させた。続いて、予め対向電極に空けておいた電解液注入孔から電解液を注入した後、その注入孔上に封止剤（オレフィン系の熱可塑性樹脂）を塗布し、更に硬化させることによって、ＤＳＣセルを組み立てた。
前記電解液として、ヨウ素０．０５Ｍ及び１,３-ジメチル−２−プロピルイミダゾリウムヨージド１．０Ｍを、γ−ブチロラクトンに溶解して得られた電解液を用いた。
【００５３】
［発電性能の測定］
上記で作製したＤＳＣセルに蛍光灯（２００ｌｕｘ）を照射したときの発電性能を測定した。結果を表１に示す。
【００５４】
【表１】
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【００５５】
［実施例２］
モリブデン微粒子（平均粒子径６０ｎｍ）をエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）によって、ＦＴＯ膜を配した表面抵抗１０オーム（Ω）のガラス基板に吹き付け、モリブデン多孔質膜１μｍを製膜して対向電極を作製した。吹き付ける搬送ガスは窒素を用い、吹き付け速度は３００ｍ／ｓとした。
光電極、ＤＳＣセルを実施例１と同様に作製し、実施例１と同様に発電性能を測定した。結果を表１に示す。
【００５６】
［実施例３］
モリブデンとチタンとの合金（モリブデン８０質量％）をスパッタ法で４０ｎｍの厚さに製膜した以外は、実施例１と同様にＤＳＣセルを作製し、発電性能を測定した。結果を表１に示す。
【００５７】
［実施例４］
モリブデンとニオブとの合金（モリブデン９０質量％）をスパッタ法で４０ｎｍの厚さに製膜した以外は、実施例１と同様にＤＳＣセルを作製し、発電性能を測定した。結果を表１に示す。
【００５８】
［実施例５］
モリブデン微粒子(平均粒子径６０ｎｍ)とチタン微粒子（平均粒子径１００ｎｍ）を混合し（モリブデン微粒子９０質量％、チタン微粒子１０質量％）、ＡＤ法によって、ＦＴＯ膜を配した表面抵抗１０オーム（Ω）のガラス基板に吹き付けた。モリブデン多孔質膜及びチタン多孔質膜を合計１μｍ製膜して対向電極を作製した。吹き付ける搬送ガスは窒素を用い、吹き付け速度は３００ｍ／ｓとした。実施例１と同様に光電極、ＤＳＣセルを作製し、発電性能を測定した。結果を表１に示す。
【００５９】
［参考例１、比較例１〜６］
触媒層の材料を表１に記載の各材料に変更した以外は、実施例１と同様にＤＳＣセルを作製し、発電性能を測定した。結果を表１に示す。
【００６０】
触媒層にモリブデンを用いた実施例１〜５は、優れた発電性能を有することが確認できた。触媒層をモリブデン多孔質膜とした実施例２は、特に良好な発電性能を示した。従来の白金を使用した参考例１と比べて少し発電性能が劣るものの、材料コスト（製造コスト）の低下を考慮すれば、白金の代替材料として非常に有望である。
一方、金属材料として金、銀、アルミニウム、インジウムを触媒層に用いた比較例１〜４は、出力が低く、発電性能が低かった。
導電性高分子としてポリチオフェンを触媒層に用いた比較例５は、出力が得られたものの、実施例１〜５よりも発電性能に劣る結果だった。カーボン材料としてカーボングラファイトを触媒層に用いた比較例６は、出力が得られたものの、実施例１〜５よりも発電性能に劣る結果だった。
【００６１】
以上で説明した各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
【００６２】
本発明は、色素増感太陽電池等の電池分野で広く利用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１・・・導電性基板、１ａ・・・導電膜、１ｂ・・・基板、２・・・触媒層、４・・・封止材、５・・・電荷移動体、６・・・透明基板、７・・・透明導電膜、８・・・多孔質酸化物半導体層、１０・・・色素増感太陽電池、１１・・・光電極、１２・・・対向電極
【図１】
2019021836.tif 000004