(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基板と、
前記金属基板に担持され、カーボンナノチューブ膜を形成する際に触媒として作用する金属触媒とを備えており、
前記金属基板が、第１主面及び前記第１主面と反対側の第２主面を有する本体部と、前記本体部の前記第１主面及び前記第２主面の少なくとも一方を被覆する金属被膜とを有しており、
前記本体部が、鉄、クロム、コバルト、ニッケル及びチタンからなる群より選ばれる少なくとも１種を含み、
前記金属被膜がアルミニウムを含み、
前記本体部が１〜４０μｍの厚さを有すること、
を特徴とするカーボンナノチューブ電極用構造体。
【請求項２】
前記金属被膜が、前記第１主面及び前記第２主面の両方を被覆している、請求項１に記載のカーボンナノチューブ電極用構造体。
【請求項３】
前記金属触媒が、前記本体部の第１主面及び前記第２主面のいずれか一方の側に設けられている、請求項１又は２に記載のカーボンナノチューブ電極用構造体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のカーボンナノチューブ電極用構造体の上に、化学気相成長法により、炭素を含む原料を用いてカーボンナノチューブ膜を形成することにより得られるカーボンナノチューブ電極。
【請求項５】
金属基板と、
前記金属基板に担持され、カーボンナノチューブ膜を形成する際に触媒として作用する金属触媒とを備えており、
前記金属基板が、前記金属触媒が担持される第１主面、及び、前記第１主面と反対側の第２主面を有する本体部と、前記本体部の前記第２主面を被覆する金属被膜とを有しており、
前記本体部が、鉄、クロム、コバルト、ニッケル及びチタンからなる群より選ばれる少なくとも１種を含み、
前記金属被膜がアルミニウムを含むこと、
を特徴とするカーボンナノチューブ電極用構造体。
【請求項６】
作用極と、
対極と、
前記作用極および前記対極を連結する封止部と、
前記作用極、前記対極及び前記封止部によって包囲される電解質とを備える色素増感太陽電池において、
前記対極が、
請求項１に記載のカーボンナノチューブ電極用構造体の上に、化学気相成長法により、炭素を含む原料を用いてカーボンナノチューブ膜を形成することにより得られるカーボンナノチューブ電極で構成され、
前記カーボンナノチューブ電極用構造体において、前記金属被膜が、前記第１主面及び前記第２主面の両方を被覆しており、
前記金属触媒が、前記第１主面及び前記第２主面のいずれか一方の側に設けられていることを特徴とする色素増感太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンナノチューブ電極用構造体、カーボンナノチューブ電極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、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ、燃料電池などの電極として、カーボンナノチューブ電極が注目されつつある。
【０００３】
カーボンナノチューブ電極は、基板と、基板に担持された触媒と、触媒上に形成されるカーボンナノチューブ膜とで構成される。ここで、カーボンナノチューブ膜を、基板に担持された触媒上に形成する場合、通常は化学気相成長法（以下、本明細書おいて「ＣＶＤ法」と呼ぶ）が用いられる。このＣＶＤ法では、４００〜９００℃の高温にした炭化水素ガスなどの炭素を含む雰囲気中で、基板に担持させた触媒からカーボンナノチューブを成長させる（例えば下記特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2004-284921号公報
【特許文献２】特開2006-202721号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電気二重層キャパシタや色素増感太陽電池などでは、エネルギー密度や可撓性の必要性から、一般的に基板を５０μｍ以下に薄くする必要がある。そのため、カーボンナノチューブ膜を基板上に形成する際、使用する炭化水素ガスなどの原料ガスの温度を６００〜９００℃の高温にすると、原料ガスによって基板に炭素が浸入するいわゆる浸炭と呼ばれる現象が起こる。その結果、基板において硬化や導電性の低下が起こる。
【０００６】
特に、色素増感太陽電池では、この問題が顕著に起こる。即ち、色素増感太陽電池では通常、電解質にヨウ素が使用されるため、ヨウ素による基板の腐食を抑制する観点から、基板材料としてチタンが使用される。しかし、チタンは、非常に安定な炭化物を形成するため、薄いチタン基板は浸炭によって導電性を失い易く、可撓性も低下して、最悪の場合、破損するおそれもある。
【０００７】
従って、導電性及び可撓性に優れたカーボンナノチューブ電極を形成することができるカーボンナノチューブ電極用構造体が望まれていた。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、導電性及び可撓性に優れたカーボンナノチューブ電極を形成することができるカーボンナノチューブ電極用構造体、カーボンナノチューブ電極及び色素増感太陽電池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】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、金属基板を、本体部と、その少なくとも一部を被覆する金属被膜とで構成し、金属被膜を特定の金属を含むものとすることで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明は、金属基板と、前記金属基板に担持され、カーボンナノチューブ膜を形成する際に触媒として作用する金属触媒とを備えており、前記金属基板が、第１主面及び前記第１主面と反対側の第２主面を有する本体部と、前記本体部の前記第１主面及び前記第２主面の少なくとも一方を被覆する金属被膜とを有しており、前記本体部が、鉄、クロム、コバルト、ニッケル及びチタンからなる群より選ばれる少なくとも１種を含み、前記金属被膜がアルミニウムを含み、前記本体部が１〜４０μｍの厚さを有することを特徴とするカーボンナノチューブ電極用構造体である。
【００１１】
このカーボンナノチューブ電極用構造体によれば、カーボンナノチューブ電極用構造体上に、ＣＶＤ法により、炭素を含む原料を用いてカーボンナノチューブ膜を成長させる際に、金属被膜がアルミニウムを含んでいるため、本体部への浸炭を十分に抑制することができる。従って、導電性及び可撓性に優れたカーボンナノチューブ電極を形成することができる。
【００１２】
本発明に係るカーボンナノチューブ電極用構造体は、前記本体部が１〜１００μｍの厚さを有する場合に有用である。これは、本体部の厚さが上記範囲内にある場合に、特に本体部が浸炭されやすくなると共に可撓性の低下の問題が生じやすくなるためである。
【００１３】
上記カーボンナノチューブ電極用構造体においては、前記金属被膜が、前記第１主面及び前記第２主面の両方を被覆していることが好適である。
【００１４】
この場合、カーボンナノチューブ電極用構造体上に、ＣＶＤ法を用いて、炭素を含む原料を用いてカーボンナノチューブ膜を成長させる際に、本体部への浸炭をより十分に抑制することができる。
【００１５】
また前記金属触媒が、前記本体部の第１主面及び前記第２主面のいずれか一方の側に設けられているカーボンナノチューブ電極用構造体は、色素増感太陽電池の対極として有用である。
【００１６】
また本発明は、上述したカーボンナノチューブ電極用構造体の上に、ＣＶＤ法により炭素を含む原料を用いてカーボンナノチューブ膜を形成することにより得られるカーボンナノチューブ電極である。
【００１７】
このカーボンナノチューブ電極によれば、カーボンナノチューブ電極用構造体の上に、ＣＶＤ法により、炭素を含む原料を用いてカーボンナノチューブ膜を形成する場合でも、本体部への浸炭が十分に抑制される。このため、得られるカーボンナノチューブ電極は、導電性及び可撓性に優れたものとなる。
【００１８】
さらに本発明は、作用極と、対極と、前記作用極および前記対極を連結する封止部と、前記作用極、前記対極及び前記封止部によって包囲される電解質とを備える色素増感太陽電池において、前記対極が、上述したカーボンナノチューブ電極用構造体の上に、ＣＶＤ法により炭素を含む原料を用いてカーボンナノチューブ膜を形成することにより得られるカーボンナノチューブ電極で構成され、前記カーボンナノチューブ電極用構造体において、前記金属被膜が、前記第１主面及び前記第２主面の両方を被覆しており、前記金属触媒が、前記第１主面及び前記第２主面のいずれか一方の側に設けられていることを特徴とする色素増感太陽電池である。
【００１９】
この色素増感太陽電池によれば、対極として、カーボンナノチューブ電極用構造体の上に、ＣＶＤ法により、炭素を含む原料を用いてカーボンナノチューブ膜を形成することにより得られるカーボンナノチューブ電極が用いられるため、対極は、浸炭が十分に抑制されており、それゆえに優れた導電性及び可撓性を有している。従って、本発明の色素増感太陽電池によれば、優れた光電変換特性が得られるとともに、温度変化の激しい地域で使用され、電解質の膨張により対極に繰り返し曲げ応力が加えられても、対極の破損を十分に防止することができる。
また本発明は、金属基板と、前記金属基板に担持され、カーボンナノチューブ膜を形成する際に触媒として作用する金属触媒とを備えており、前記金属基板が、前記金属触媒が担持される第１主面、及び、前記第１主面と反対側の第２主面を有する本体部と、前記本体部の前記第２主面を被覆する金属被膜とを有しており、前記本体部が、鉄、クロム、コバルト、ニッケル及びチタンからなる群より選ばれる少なくとも１種を含み、前記金属被膜がアルミニウムを含むこと、を特徴とするカーボンナノチューブ電極用構造体であってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、導電性及び可撓性に優れたカーボンナノチューブ電極を形成することができるカーボンナノチューブ電極用構造体、カーボンナノチューブ電極及び色素増感太陽電池が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る色素増感太陽電池の好適な実施形態を概略的に示す断面図である。
【図２】図１の対極を概略的に示す断面図である。
【図３】金属基板の本体部を示す断面図である。
【図４】金属基板を示す断面図である。
【図５】図１のカーボンナノチューブ電極用構造体の一実施形態を示す断面図である。
【図６】図５のカーボンナノチューブ電極用構造体の第１変形例を示す断面図である。
【図７】図５のカーボンナノチューブ電極用構造体の第２変形例を示す断面図である。
【図８】図５のカーボンナノチューブ電極用構造体の第３変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明に係る色素増感太陽電池の製造方法により得られる色素増感太陽電池を概略的に示す断面図、図２は、図１の対極を概略的に示す断面図である。
【００２４】
図１に示すように、色素増感太陽電池１００は、作用極１０と、作用極１０に対向配置される対極２０とを備えている。作用極１０と対極２０とは封止部４０によって連結されている。そして、作用極１０と対極２０と封止部４０とによって包囲されるセル空間内には電解質３０が充填されている。
【００２５】
作用極１０は、透明基板６０と、透明基板６０の対極２０側に設けられる透明導電膜７０と、透明導電膜７０の上に設けられる多孔質酸化物半導体層８０とを備えている。多孔質酸化物半導体層８０には光増感色素が担持されている。
【００２６】
対極２０はカーボンナノチューブ電極で構成されている。カーボンナノチューブ電極は、図２に示すように、カーボンナノチューブ電極用構造体１と、カーボンナノチューブ電極用構造体１の上に形成されるカーボンナノチューブ膜２とを備えている。カーボンナノチューブ電極用構造体１は、金属基板３と、金属基板３の一面に担持され、カーボンナノチューブ膜２を形成する際に触媒として作用する金属触媒４とを備えており、カーボンナノチューブ膜２は、金属触媒４から金属基板３と反対方向に向かって延びる柱状体から構成されている。
【００２７】
金属基板３は、本体部５と、本体部５の第１主面５ａを被覆する金属被膜６ａと、本体部５の第２主面５ｂを被覆する金属被膜６ｂとを備えている。
【００２８】
ここで、本体部５は、鉄、クロム、コバルト、ニッケル、チタン又はこれらの２種以上の合金を含む。ここで、合金には、例えばＳＵＳが含まれる。ここで、上記材料は、本体部５中に９０質量％以上の割合で含まれていることが好ましく、９５質量％以上の割合で含まれていることがより好ましい。
【００２９】
また金属被膜６ａ，６ｂはアルミニウムを含む。
【００３０】
次に、上述した色素増感太陽電池１００の製造方法について図３〜図５を参照して説明する。
【００３１】
＜対極の製造工程＞
まず対極２０の製造方法について説明する。
【００３２】
（基板準備工程）
はじめに図３に示すように金属基板３の本体部５となる基板を準備する。
【００３３】
本体部５は、上述したように、鉄、クロム、コバルト、ニッケル、チタンを含む。これらの金属材料は単独で又は２種以上の合金として用いることができる。上記金属材料は、カーボンナノチューブ膜２を、ＣＶＤ法によって炭素を含む原料を用いて形成する際に、特に浸炭されやすい金属材料である。
【００３４】
本体部５の厚さは特に制限されるものではないが、カーボンナノチューブ電極用構造体１は、本体部５の厚さが１〜１００μｍである場合に有用である。これは、本体部５の厚さが上記範囲にある場合に、特に本体部５が浸炭されやすくなると共に可撓性の低下の問題が生じやすくなるためである。カーボンナノチューブ電極用構造体１は、本体部５の厚さが１〜５０μｍである場合にさらに有用である。
【００３５】
次に、図４に示すように、本体部５の第１主面５ａ及び第２主面５ｂをそれぞれ金属被膜６ａ及び金属被膜６ｂで被覆して金属基板３を形成する。
【００３６】
ここで、金属被膜６ａ，６ｂは上述したようにアルミニウムを含む。金属被膜６ａ，６ｂとして、アルミニウムを含むものを使用するのは、アルミニウムが、炭素と合金化しにくく且つ金属触媒４の形成に悪影響を及ぼさないためである。従って、金属被膜６ａ，６ｂは、アルミニウムと他の金属との合金であってもよい。ここで、他の金属としては、例えばマグネシウムなどを挙げることができる。但し、導電性を向上させるという観点からは、金属被膜６ａ，６ｂはアルミニウムを９０質量％以上の割合で含むことが好ましく、１００質量％の割合で含むことがより好ましい。
【００３７】
金属被膜６ａ，６ｂは例えばスパッタリング法などを用いて第１主面５ａ及び第２主面５ｂを被覆させることができる。
【００３８】
次に、図５に示すように、金属触媒４を金属被膜６ａの上に形成する。金属触媒４は、カーボンナノチューブ膜２を形成する際に触媒として作用する金属であればよく、このような金属触媒４としては、例えばニッケル、コバルト、モリブデン、チタン、鉄、パラジウム、タングステン、金、アルミニウム等が挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合わせて使用することが可能である。金属触媒４は膜状であってもよいし、図５に示すように粒子状であってもよい。金属触媒４は、例えば金属被膜６ａの上にスパッタリング法によって形成した膜を還元雰囲気下で加熱することによって形成することができる。
【００３９】
こうして、図５に示すように、金属基板３の第１主面５ａに金属触媒４が担持されたカーボンナノチューブ電極用構造体１が得られる。
【００４０】
（成膜工程）
こうしてカーボンナノチューブ電極用構造体１を得た後は、ＣＶＤ法により、炭素を含む原料を用いてカーボンナノチューブ電極用構造体１の金属触媒４の上にカーボンナノチューブ膜２を形成する。
【００４１】
炭素を含む原料としては、例えばメタン、エチレン、アセチレン、アルコール等が用いられる。ここで、原料は、炭素を含んでいればよく、炭素以外に水素ガスなどを含んでいてもよい。またＣＶＤ法においては、熱又はプラズマ等がエネルギー源とされる。
【００４２】
このとき、カーボンナノチューブ膜２を成長させる際の圧力は通常、１００〜１５００００Ｐａであり、好ましくは１０００〜１２２０００Ｐａである。またカーボンナノチューブ膜２を成長させる際の温度は通常、４００〜９００℃であり、好ましくは５５０〜８００℃である。
【００４３】
こうして金属触媒４の上に、カーボンナノチューブが成長して柱状体が形成され、これらの柱状体によりカーボンナノチューブ膜２が形成される。こうして対極２０が得られる（図２参照）。
【００４４】
このように、カーボンナノチューブ電極用構造体１を用いてカーボンナノチューブ電極からなる対極２０を作製すると、カーボンナノチューブ電極用構造体１上に、ＣＶＤ法により、炭素を含む原料を用いてカーボンナノチューブ膜２を成長させる際に、本体部５への浸炭を十分に抑制することができる。従って、導電性及び可撓性に優れた対極２０を形成することができる。
【００４５】
＜作用極の製造工程＞
作用極１０は、透明基板６０の上に透明導電膜７０を形成して積層体を形成した後、積層体の透明導電膜７０上に、多孔質酸化物半導体層８０を形成することにより得ることができる。多孔質酸化物半導体層８０には光増感色素を担持させる。
【００４６】
＜封止工程＞
次に、作用極１０に封止部４０を形成する。そして、封止部４０の内側に電解質３０を印刷又は注入する。そして、対極２０を作用極１０に重ね合せ、封止部４０を例えば加熱溶融することにより作用極１０と対極２０とを連結させて、電解質５０を封止する。こうして色素増感太陽電池１００が得られる。
【００４７】
このようにして色素増感太陽電池１００を製造した場合、対極２０の金属基板３において本体部５への浸炭が十分に抑制され、それゆえ対極２０は、優れた導電性及び可撓性を有している。従って、色素増感太陽電池１００によれば、優れた光電変換特性が得られるとともに、温度変化の激しい地域で使用され、電解質３０の膨張により対極２０に繰り返し曲げ応力が加えられても、対極２０の破損を十分に防止することができる。
【００４８】
本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、本体部５の第１主面５ａ及び第２主面５ｂが金属被膜６ａ，６ｂで被覆されているが、図６に示すように、第１主面５ａのみが金属被膜で被覆され、第２主面５ｂは金属被膜で被覆されていなくてもよい。
【００４９】
また上記実施形態では金属触媒４は、金属被膜６ａを介して本体部５の第１主面５ａに担持されているが、金属被膜６ａは省略可能である。即ち、図７に示すように、金属触媒４は、本体部５の第１主面５ａに直接担持されてもよい。
【００５０】
さらに、上記実施形態では、金属触媒４が、本体部５の第１主面５ａ側にのみ担持されているが、カーボンナノチューブ電極を電気二重層キャパシタやリチウムイオン二次電池の電極として使用する場合には、図８に示すように、金属触媒４はさらに金属被膜６ｂの上に担持される。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明の内容を、実施例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００５２】
（実施例１）
本体部となる厚さ４０μｍのチタン基板を準備した。そして、チタン基板の第１主面を、カーボンナノチューブを形成する際の触媒となる厚さ０．００１μｍのニッケル薄膜で被覆した。ニッケル薄膜はスパッタリング法により形成した。次いで、チタン基板の第２主面を、アルミニウムからなる厚さ５０ｎｍの金属被膜で被覆した。こうしてカーボンナノチューブ電極用構造体を得た。そして、このカーボンナノチューブ電極用構造体を、ＭＰＣＶＤ（Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition）プロセス装置のチャンバ内に設置し、マイクロ波出力を３００Ｗとし、水素とメタンの混合ガスを導入して、２６６７Ｐａの圧力下、６５０℃の温度で、カーボンナノチューブ電極用構造体のニッケル薄膜上に厚さ２０μｍのカーボンナノチューブ膜を成長させた。そして、カーボンナノチューブ膜をチャンバ内で室温まで冷却させた後、取り出した。こうしてカーボンナノチューブ電極からなる対極を得た。
【００５３】
次に、ガラス基板上にＦＴＯ膜が形成されたＦＴＯ／ガラス基板上に、ＴｉＯ２からなる厚さ２０μｍの多孔質酸化物半導体膜を形成して作用極を得た。作用極には、２−２−７  テトラブチルアンモニウム−トリチオシアナト（４，４’，４”−トリカルボニル−２，２’，２”−ターピリジン）ルテニウム（ＩＩ）（ブラックダイ）を担持させた。
【００５４】
そして、バイネル（商品名、デュポン社製）からなる四角環状の樹脂シートを、作用極の上に配置した後、樹脂シートを加熱溶融させて作用極に接着させた。こうして作用極に封止部を設けた。
【００５５】
次いで、封止部を設けた作用極を水平になるように配置し、封止部の内側に、アセトニトリルからなる揮発性溶媒を主溶媒とし、ヨウ素を０．０５Ｍ、ヨウ化リチウムを０．１Ｍ、１，２−ジメチルー３−プロピルイミダゾリウムアイオダイド（ＤＭＰＩＩ）を０．６Ｍ、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジンを０．５Ｍ含む電解質を注入した。
【００５６】
そして、上記のようにして得た対極を作用極に重ね合せ、対極、封止部及び作用極を熱圧着させることにより作用極と対極とを連結させて電解質を封止した。こうして色素増感太陽電池を得た。
【００５７】
（実施例２）
チタン基板の厚さを４０μｍから３μｍに変更して、チタン基板のピンホールを封止するためのＰＥＴからなる樹脂シートを第２主面に付けたこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
【００５８】
（実施例３）
チタン基板の厚さを４０μｍから１０μｍに変更して、チタン基板のピンホールを封止するためのＰＥＴからなる樹脂シートを第２主面に付けたこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
【００５９】
（実施例４）
チタン基板の厚さを４０μｍから２０μｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
【００６０】
（実施例５）
チタン基板の厚さを４０μｍから１００μｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
【００６１】
（実施例６）
アルミニウムからなる金属被膜の厚さを５０ｎｍから１００ｎｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
【００６２】
（実施例７）
アルミニウムからなる金属被膜の厚さを５０ｎｍから１００μｍ（１０００００ｎｍ）に変更し、チタン基板の第１主面とニッケル薄膜との間に、厚さ１０ｎｍのアルミニウムからなる金属被膜を形成したこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池を作製した。なお、チタン基板の第１主面とニッケル薄膜との間の金属被膜は、実施例１の金属被膜と同様、スパッタリング法により形成した。
【００６３】
（実施例８）
チタン基板を鉄、クロム及びニッケルの合金からなるステンレス基板(SUS304)に変更したこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
【００６４】
（実施例９）
チタン基板を鉄、ニッケル及びコバルトの合金からなる基板(Inconel903)に変更したこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
【００６５】
（比較例１）
対極を作製する際、アルミニウムからなる金属被膜を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
【００６６】
（比較例２）
対極を作製する際、アルミニウムからなる金属被膜を形成しなかったこと以外は実施例２と同様にして色素増感太陽電池を作製しようとしたが、基板の可撓性が低かったため色素増感太陽電池の作製の際に割れてしまった。
【００６７】
（比較例３）
対極を作製する際、アルミニウムからなる金属被膜を形成しなかったこと以外は実施例３と同様にして色素増感太陽電池を作製しようとしたが、基板の可撓性が低かったため色素増感太陽電池の作製の際に割れてしまった。
【００６８】
（比較例４）
対極を作製する際、アルミニウムからなる金属被膜を形成しなかったこと以外は実施例４と同様にして色素増感太陽電池を作製しようとしたが、基板の可撓性が低かったため色素増感太陽電池の作製の際に割れてしまった。
【００６９】
（比較例５）
対極を作製する際、アルミニウムからなる金属被膜を形成しなかったこと以外は実施例５と同様にして色素増感太陽電池を作製しようとしたが、基板の可撓性が低かったため色素増感太陽電池の作製の際に割れてしまった。
【００７０】
（比較例６）
チタン基板の全面を、厚さ０．１μｍの銅めっき膜で被覆した後、チタン基板の第１主面に銅めっき膜を介してニッケル薄膜を形成し、アルミニウムからなる金属被膜を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にしてカーボンナノチューブ用構造体を作製した。そして、カーボンナノチューブ用構造体の上に、実施例１と同様にしてカーボンナノチューブ膜を成長させようとしたところ、カーボンナノチューブ膜を形成することができなかった。
【００７１】
（比較例７）
チタン基板の全面を、厚さ０．１μｍのニクロムめっき膜で被覆した後、チタン基板の第１主面にニクロムめっき膜を介してニッケル薄膜を形成し、アルミニウムからなる金属被膜を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にしてカーボンナノチューブ用構造体を作製した。そして、カーボンナノチューブ用構造体の上に、実施例１と同様にしてカーボンナノチューブ膜を成長させようとしたところ、カーボンナノチューブ膜を形成することができなかった。即ちカーボンナノチューブ用構造体の上に形成されたのは、アモルファスカーボンであった。
【００７２】
（比較例８）
アルミニウムからなる金属被膜を形成しなかったこと以外は実施例８と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
【００７３】
（比較例９）
アルミニウムからなる金属被膜を形成しなかったこと以外は実施例９と同様にして色素増感太陽電池を作製した。
【００７４】
［評価］
（基板への浸炭）
実施例１〜９及び比較例１〜９の対極について、基板への浸炭が起こっているかどうかを断面のSEM観察およびエネルギー分散型蛍光X線分光によって調べた。結果を表１に示す。なお、基板への浸炭に関する評価基準は以下の通りとした。
基板への浸炭なし・・・Ａ
基板への浸炭あり・・・Ｂ  
【００７５】
（対極の導電性）
実施例１〜９及び比較例１〜９の対極について、作製した色素増感太陽電池のインピーダンスの測定を行い、対極の抵抗を見積もった。結果を表１に示す。なお、対極の導電性に関する評価基準は、抵抗の値に応じて以下の通りとした。
５．０Ω以下・・・合格
５．０Ω超・・・・不合格
【００７６】
（対極の可撓性）
実施例１〜９及び比較例１〜９の対極について、R5の曲率で180度曲げてみて、曲げた前後に形状変化が無ければ○、形状変化したものは△、破損したものを×として、対極の可撓性を調べた。結果を表１に示す。なお、対極の可撓性に関する評価基準は以下の通りとした。
○・・・・・・合格
△又は×・・・不合格
【００７７】
（光電変換特性）
実施例１〜９及び比較例１〜９の色素増感太陽電池について、ソーラーシミュレータによって１．５ＡＭ、１００ｍＷ／ｃｍ２の放射輝度の条件下で光電変換効率を測定した。結果を表１に示す。
【表１】
0005730032.tif 000002
【００７８】
表１に示す結果より、実施例１〜９の対極は全て、導電性及び可撓性の点で合格であった。これに対し、比較例１〜９の対極は、導電性及び可撓性の少なくとも一方の点で不合格であった。なお、実施例１〜９の色素増感太陽電池では、いずれも光電変換効率が高かった。これは、対極において導電性が高いことに起因しているものと思われる。
【００７９】
また比較例１〜９の全てにおいて基板への浸炭が見られた。また比較例１〜９の対極の可撓性は全て不合格であった。このことから、対極の可撓性の低下は基板への浸炭に起因するものと考えられる。
【００８０】
以上より、本発明のカーボンナノチューブ電極用構造体によれば、導電性及び可撓性に優れたカーボンナノチューブ電極を形成することができることが確認された。
【符号の説明】
【００８１】
１…カーボンナノチューブ電極用構造体
２…カーボンナノチューブ膜
３…金属基板
４…金属触媒
５…本体部
５ａ…第１主面
５ｂ…第２主面
６ａ，６ｂ…金属被膜
１０…作用極
２０…対極
３０…電解質
４０…封止部
１００…色素増感太陽電池
【図１】
0005730032.tif 000003
【図２】
0005730032.tif 000004
【図３】
0005730032.tif 000005
【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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