(57)【要約】  本発明は、色素増感光化学太陽電池の金属酸化物層における、アントラキノン、アントロン、アントリミド又はアントラピリミドン化合物の増感色素としての使用。
2011504279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ又はＶＩの色素を含む色素増感光化学太陽電池、
【化１】
2011504279.tif 000026
【化２】
2011504279.tif 000027
【化３】
2011504279.tif 000028
【化４】
2011504279.tif 000029
【化５】
2011504279.tif 000030
【化６】
2011504279.tif 000031
式中、各Ｒ１は、独立して、水素、−ＮＨ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＨ、Ｃ１−８アルキル、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、ハロゲン、−ＮＨＣ１−４アルキル、−ＮＨ（ＣＨ２）１−２ＣＯＯＨ、−ＮＨＣＯＲ３、−ＮＨＯＨ、−ＮＨＣＨ２（ＣＨ２）１−２ＯＨ、−Ｎ（Ｃ１−４アルキル）２、
【化７】
2011504279.tif 000032
−ＯＣ１−４アルキル、−ＯＣＨ２（ＣＨ２）１−２−ＣＯＯＨ及び−ＯＣＨ２（ＣＨ２）１−３−ＯＨから選択され；
各Ｒ２基は、少なくとも一つのＲ２基が水素であるかまたは２つのＲ２基が互いにオルト位にあり、Ｒ１と同様の定義であり（好ましくはＯＨ）、そして、他の２つのＲ２基が互いにオルト位にありそして下記の基α又はβを形成するのであれば、
【化８】
2011504279.tif 000033
Ｒ１と同様の定義で、Ｒ１と無関係であり、
Ｒ３は、ハロゲン、Ｃ１−４アルキル、−ＣＯＯＨ、ＮＨ２、ＯＨ及び水素から選択され、
Ａは、−ＮＨ−又は−Ｏ−であり；
Ｒ１０は、水素、−ＮＨ２、−ＯＨ、ＳＨ、−ＣＯ２Ｒ１２、Ｃ１−８アルキル、−（ＣＨ２）１−２−ＣＯ２Ｒ１２、−ＮＨＲ１２、−ＮＲ１２、−ＯＲ１２、−ＳＲ１２であり、ここで、Ｒ１２は、水素又はＣ１−８アルキルであり；
そして、ｍは、０又は１であり、
ただし、１，２−ジヒドロキシアントラ−９，１０−キノン、１，２，４−トリヒドロキシアントラ−９，１０−キノン及びイソビオラントロンは保護の範囲の色素から除外される、上記色素増感光化学太陽電池。
【請求項２】
色素が下記の式Ｉ’の化合物から選択されることを特徴とする請求項１に記載の色素増感光化学太陽電池。
【化９】
2011504279.tif 000034
式中、各Ｒ２０〜Ｒ２５は、独立して、水素、−ＮＨ２、ＯＨ、Ｃ１−８アルキル、
【化１０】
2011504279.tif 000035
から選択され、
Ｒ３’は、水素又はＣ１−４アルキルであり、
ただし、１，２−ジヒドロキシアントラ−９，１０−キノン、１，２，４−トリヒドロキシアントラ−９，１０−キノン及びイソビオラントロンは保護の範囲の色素から除外される。
【請求項３】
色素が下記の式Ｉ〜のＩＶ化合物の１又は２種以上から選択されることを特徴とする光電池の金属酸化物層における光増感色素としてのアントラキノン、アントロン、アントリミド又はアントラピリミドン化合物の使用。
【化１１】
2011504279.tif 000036
【化１２】
2011504279.tif 000037
【化１３】
2011504279.tif 000038
【化１４】
2011504279.tif 000039
【化１５】
2011504279.tif 000040
【化１６】
2011504279.tif 000041
式中、各Ｒ１は、独立して、水素、−ＮＨ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＨ、Ｃ１−８アルキル、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、ハロゲン、−ＮＨＣ１−４アルキル、−ＮＨ（ＣＨ２）１−２ＣＯＯＨ、−ＮＨＣＯＲ３、−ＮＨＯＨ、−ＮＨＣＨ２（ＣＨ２）１−２ＯＨ、−Ｎ（Ｃ１−４アルキル）２、
【化１７】
2011504279.tif 000042
−ＯＣ１−４アルキル、−ＯＣＨ２（ＣＨ２）１−２−ＣＯＯＨ及び−ＯＣＨ２（ＣＨ２）１−３−ＯＨから選択され；
各Ｒ２基は、少なくとも一つのＲ２基が水素であるかまたは２つのＲ２基が互いにオルト位にあり、Ｒ１と同様の定義であり（好ましくはＯＨ）、そして、他の２つのＲ２基が互いにオルト位にあり下記の基α又はβを形成するのであれば、
【化１８】
2011504279.tif 000043
Ｒ１と同様の定義であり、Ｒ１と無関係であり、
Ｒ３は、ハロゲン、Ｃ１−４アルキル、−ＣＯＯＨ、ＮＨ２、ＯＨ及び水素から選択され、
Ａは、−ＮＨ−又は−Ｏ−であり；
Ｒ１０は、水素、−ＮＨ２、−ＯＨ、ＳＨ、−ＣＯ２Ｒ１２、Ｃ１−８アルキル、−（ＣＨ２）１−２−ＣＯ２Ｒ１２、−ＮＨＲ１２、−ＮＲ１２、−ＯＲ１２、−ＳＲ１２であり、ここで、Ｒ１２は、水素又はＣ１−８アルキルであり；
そして、ｍは、０又は１であり、
ただし、１，２−ジヒドロキシアントラ−９，１０−キノン、１，２，４−トリヒドロキシアントラ−９，１０−キノン及びイソビオラントロンは保護の範囲の色素から除外される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電池におけるアントラキノン、アントロン、アントリミド又はアントラピリミドン染料の使用に関する。これらの色素は二酸化チタンフィルムにコーティングされて、可視光の電気エネルギーへの変換に有効なデバイスとすることができる。
【背景技術】
【０００２】
二酸化チタン及び他の遷移金属酸化物フィルム（層）はその半導性が知られており、そして、その特性ゆえに、光電池おいて、それらを有用なものとしている。光増感剤に密着している、特に太陽が光を放射する波長領域の太陽スペクトル、すなわち３００〜２０００ｎｍの領域において光を電気に変換するフィルムで二酸化チタンフィルムがコーティングされていることが重要である。
【０００３】
色素増感光化学太陽電池は、たとえば、以下のものから知られている。
・  “Dye-sensitized regenerative solar cells(色素増感再生太陽電池)”; McEvoy, Augustin J.; Graetzel, Michael (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, Lausanne, Switzerland). Encyclopedia of Electrochemistry, 2003, 6, 397-406 (Eng). Edited by Bard, Allen J.; Stratmann, Martin. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KG& Weinheim, Germany; ISBN 3-527-30398-7又は 
・  “Dyes for semiconductor sensitization.(半導体増感用色素)”; Nazeeruddin, Md. Khaja; Graetzel, Michael (Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne, Switz.). Encyclopedia of Electrochemistry) 2003, 6, 407-431 (Eng). Edited by Bard, Allen J.; Stratmann, Martin. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KG& Weinheim, Germany; ISBN 3-527-30398-7又は 
・  “Dye-sensitized solar cells.(色素増感太陽電池)”; Kmon, J. M.; O'Regan, B. C.; van Roosmalen, J. A. M.; Sinke, W. C. (Solar Energy, Energy Research Centre of the Netherlands, 1755 ZG Petten, Neth.). Handbook of Photochemistry and Photobiology(光化学及び光生物学のハンドブック) 2003,1,1-47 (Eng). Edited by Nalwa, Hari Singh. American Scientific Publishers: Stevenson Ranch, California 91381-1439, USA; ISBN: 1-58883-004-7 又は
・  “Dye-sensitized photoelectrochemical solar cells.(色素増感光電気化学太陽電池)”; Iha, Neyde Yukie M u r m Garcia, Christian Graziani; Bignozzi, Carlo A. (Institute de Quimica, Universidadede Sao Paulo, 05508-900 Sao Paulo, Brazil). Handbook of Photochemistry and Photobiology(光化学及び光生物学のハンドブック) 2003,1, 49-82 (Eng). Edited by Nalwa, Hari Singh. American Scientific Publishers: Stevenson Ranch, California 91381-1439, USA; ISBN: 1-58883-004-7 及びこの論文で引用された参考文献。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、色素増感光化学太陽電池において改良された増感色素の要求が依然として存在している。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に従って、
１種若しくは２種以上の金属酸化物層（以後“金属酸化物層”という。）が適用されたガラス板若しくは透明ポリマーシートの上に塗布した光伝達性の導電性層を有し、ただし金属酸化物は二酸化チタン（例えば、アナタース型及びルチル型）、チタン酸塩（例えば、チタン酸ナトリウム、チタン酸バリウム又はチタン酸ストロンチウム）、ニオブ酸塩（例えば、ニオブ酸カリウム）、酸化スズ、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化ビスマス、ビスマスバナジウム酸塩二酸化ジルコニウム、三酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、三酸化タングステンと三酸化モリブデン、前記金属酸化物の混合物から選択され、
最上層に光増感剤色素が適用されており、
当該光増感剤は、アントラキノン、アントロン、アントリミド又はアントラピリミドン色素である（ここで、光増感剤と定義する）光電池において、
光増感剤が、以下に示す式ＩからＩＶの化合物から選択される１種か２種以上の化合物から選択されることを特徴する、上記光電池を提供する。
【０００６】
本発明は、式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ又はＶＩの色素を含む色素増感光化学太陽電池に関する。
【化１】
2011504279.tif 000003
【０００７】
【化２】
2011504279.tif 000004
【０００８】
【化３】
2011504279.tif 000005
【０００９】
【化４】
2011504279.tif 000006
【００１０】
【化５】
2011504279.tif 000007
【００１１】
【化６】
2011504279.tif 000008
式中各Ｒ１は、独立して、水素、−ＮＨ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＨ、Ｃ１−８アルキル、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、ハロゲン、−ＮＨＣ１−４アルキル、−ＮＨ（ＣＨ２）１−２ＣＯＯＨ、−ＮＨＣＯＲ３、−ＮＨＯＨ、−ＮＨＣＨ２（ＣＨ２）１−２ＯＨ、−Ｎ（Ｃ１−４アルキル）２、
【００１２】
【化７】
2011504279.tif 000009
−ＯＣ１−４アルキル、−ＯＣＨ２（ＣＨ２）１−２−ＣＯＯＨ及び−ＯＣＨ２（ＣＨ２）１−３−ＯＨから選択され；
【００１３】
各Ｒ２基は、少なくとも一つのＲ２基が水素であるかまたは２つのＲ２基が互いにオルト位にあり、Ｒ１と同様の定義であり（好ましくはＯＨ）、そして、他の２つのＲ２基が互いにオルト位にありそして下記の基α又はβを形成するのであれば、
【化８】
2011504279.tif 000010
Ｒ１と同様の定義で、Ｒ１と無関係であり、
Ｒ３は、ハロゲン、Ｃ１−４アルキル、−ＣＯＯＨ、ＮＨ２、ＯＨ及び水素から選択される。
【００１４】
Ａは、−ＮＨ−又は−Ｏ−であり；
Ｒ１０は、水素、−ＮＨ２、−ＯＨ、ＳＨ、−ＣＯ２Ｒ１２、Ｃ１−８アルキル、−（ＣＨ２）１−２−ＣＯ２Ｒ１２、−ＮＨＲ１２、−ＮＲ１２、−ＯＲ１２、−ＳＲ１２であり、ここで、Ｒ１２は、水素又はＣ１−８アルキルであり；
そして、ｍは、０又は１であり、
ただし、１，２−ジヒドロキシアントラ−９，１０−キノン、１，２，４−トリヒドロキシアントラ−９，１０−キノン及びイソビオラントロンは保護の範囲の色素から除外される、上記色素増感光化学太陽電池に関する。
【００１５】
本発明は、さらに、増感色素として式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ又はＶＩの色素を含む色素増感光化学太陽電池に関する。
【００１６】
本発明は、さらに、色素増感光化学太陽電池における増感色素としての式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ又はＶＩの色素の使用に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
式Ｉ〜ＶＩの好ましい化合物は、式Ｉ’であり、
【化９】
2011504279.tif 000011
【００１８】
式中各Ｒ２０〜Ｒ２５は、互いに無関係に水素、−ＮＨ２、ＯＨ、Ｃ１−８アルキル、
【化１０】
2011504279.tif 000012
から選択され、
ただしＲ３’は、水素又はＣ１−４アルキルである。
【００１９】
Ｃ１−８アルキルは、好ましくは第三−ブチルである。より好ましくは、各Ｒ２０〜Ｒ２５は、水素、−ＯＨ又は−ＮＨ２である。
【００２０】
最も好ましくは、Ｒ２０は−ＯＨ又は−ＮＨ２であり、Ｒ２１はＯＨ又はＮＨ２であり、そして、Ｒ２２は−ＮＨ２又は水素であり、そして、Ｒ２３は水素又はＯＨであり、そしてＲ２４及びＲ２５は、たがいに無関係にＯＨ又は水素であり、好ましくは、Ｒ２４及びＲ２５は水素である。好ましくは、金属酸化物は二酸化チタンである。
【００２１】
例えば、本発明によれば、光電池において使用される透明導電性層は、原子百分率約０．８のフッ素でドープされた二酸化スズからなり、この層を、低費用のソーダ石灰フロートガラスからなる透明基板上に塗布させる。このタイプの導電性ガラスは、商品名ＴＣＯガラスで旭硝子株式会社（東京、日本）から得ることができる。透明導電性ガラスは、また、５％までの酸化スズでドープされた酸化インジウムからなっても良く、ガラス基板に塗布されている。これは、商品名ＩＴＯガラスでＢａｌｚｅｒｓから入手することができる。
【００２２】
適切な染料を選択することで太陽エネルギーの変換に関して電池を最適化できる。本発明の光電池は、１．５ｅＶのエネルギーに相当する、８２０ｎｍでの光吸収に最適な限界波長を有している。このような電池はシリコンベースの電池と比較してより高い太陽光変換効率を実現することができる。
【００２３】
金属酸化物層の僅かに最後の３つの層、最後の２つの層、又はまさに一番上の層だけに、１５％までより多くないドープ量で、二価又は三価の金属によりドープされていることが好ましい。
【００２４】
全ての金属酸化物層はゾルゲル法により形成される。塗布される金属酸化物層の数は１０〜１１が好ましい。金属酸化物膜の全厚さは５〜５０ミクロンであることが好ましい（より好ましくは１０〜２０ミクロン）。
【００２５】
さらに本発明によれば、光電池システムに使用するために、増感剤が適用されたガラス支持体上の透明金属酸化物層を有する電極を提供する。
【００２６】
この金属酸化物層は、コロイド状ＴｉＯ２溶液をガラス支持体上に分散させることで製造するのが好ましい。このような溶液は、Ｔｉ（ＯＣＨ（ＣＨ３）２）４の加水分解により製造するのが好ましい。このＴｉＯ２層は透明であることが好ましい。
【００２７】
光増感剤は、金属原子に結合又は配位しているのが好ましい。結合は物理的性状でも又は化学的性状のもので良い。好ましくは、電荷移動錯体をもたらす。電荷移動錯体は電子受容体化合物と電子供与体化合物との組み合わせである。電荷移動錯体は規定のスタックに組み込まれる。金属原子に対して配位した光増感剤がより好ましい。光増感剤のＯ原子又はＮ原子を介した少なくとも一つの共有結合により光増感剤が金属原子に配位し、２つか３つ以上のＯ原子又はＮ原子により光増感剤が金属原子と結合しているのが特に有利である。複数の共有結合により金属原子と結合している場合、光増感剤は、同じ金属原子又は複数の異なる金属原子、すなわち２種か３種以上の金属原子と結合していてもよい。
【００２８】
さらに、本発明の光電池は、特定の特性を付与するように設計された他の化学的添加物を含むことができる。これらとしては、共吸着剤、界面活性剤、ゲル化剤、イオン液体などが含まれる。
【００２９】
用語「透明」は入射光線の７０％好ましくは８０％がガラスを透過することを意味する。
【００３０】
式Ｉ〜ＶＩの化合物は既知であり、既知の方法で製造することができる。
【００３１】
ここで、本発明を以下の実施例で説明する。
実施例:
【実施例１】
【００３２】
導電性ガラス上に支持されたアルミニウムがドープされた二酸化チタン膜の増感をベースとした光電池装置を以下のように製造する：
【００３３】
１０ｍｌの無水エタノール中に新たに蒸留された２１ｍｍｏｌのＴｉＣｌ４を溶解させることで、有機二酸化チタン前駆体のストック溶液を作製する。その後、ストック溶液を希釈し、２５ｍｇ／ｍｌ（溶液Ａ）又は５０ｍｇ／ｍｌ（溶液Ｂ）のチタン含有量とする。第３の溶液（Ｃ）を、アルミニウムの含有量が１．２５ｍｇ／ｍｌとなるようにＡｌＣｌ３を適切な量添加することで溶液Ｂから製造した。Asahi Inc.（日本）より提供される表面積１０ｃｍ２、可視光の透過が少なくとも８５％、表面抵抗がｃｍ平方当たり１０オーム未満の導電性板ガラスをＴｉＯ２層の支持体として使用する。使用の前に、ガラスはアルコールで洗浄する。溶液Ａの液滴を導電性ガラスの表面に広げて薄いコーティングを作製する。続いて、水の平衡飽和圧力の４８％に湿度を保持する特別なチャンバー中でアルコキシドチタン層を２８℃で３０分、加水分解する。その後、電極を４５０℃に保持されたトンネル状オーブン中で空気中で加熱し、その際に電極はオーブンの入り口で５分間予備加熱し、その後内部で１５分間加熱する。さらに３層を同様の方法で作成する。続いて５つの厚めの層を、溶液Ｂを使用して塗布する。最初の層と同様の手順を適用する。最終的に、溶液Ｃを、アルミニウムドープを含む最後の２つの層を塗布するのに使用する。トンネル状のオーブン中での最後の層の加熱は１５分から３０分に延長した。二酸化チタンフィルムの全ての厚さは１０〜２０ミクロンである。
【００３４】
色素を塗布する前に、このフィルムを高純度９９．９９７％のアルゴン中で焼結処理する。適切な接合部を有する石英チューブからなる水平のトンネル状のオーブンを使用する。ＴｉＯ２の載った板ガラスを差し込んだ後、トンネルを二度の真空処理及びアルゴン置換を行なう。その後、アルゴン流入下、ガラスで支持されたＴｉＯ２層を５５０℃まで（２．５Ｌ／ｈ）５００℃／ｈの速度で加熱し、その温度を３５分間保持した。この処理により、表面粗度因子が８０〜２００のアナターゼフィルムを製造する。
【００３５】
連続的なアルゴン流入下、ガラスで支持されたＴｉＯ２層を冷却した後、表１の色素Ｎｏ．１のエタノール溶液にそれを直ちに委ねる。
【００３６】
無水エタノール中のその濃度は、５ｘ１０−４Ｍである。ＴｉＯ２表面の水酸化を防止するために色素吸着の前に、フィルムが外気に長期間接触するのを避ける。電極表面に水酸基が在ることが色素の取り込みを阻害する。エタノール溶液による色素の吸着は３０分間続け、その後、板ガラスを回収し、無水エタノールで簡単に洗浄する。板ガラス上のＴｉＯ２被覆層は色素コーティングを反映して濃色を示した。
【００３７】
図１に示すように、導電性二酸化スズ層（６）及びガラス基板（７）を光アノードとして含む導電性ガラス（作用電極）上に支持されたＴｉＯ２（５）フィルムに担持された色素（４）を使用して光電池は構成されている。電池はサンドウイッチ状構造を有しており、作用電極（４〜７）は厚さ約２０ミクロンの電解質（３）の薄層により対電極（１、２）と隔てられている。電解質は０．５ＭのＬｉＩと３ｘ１０−３Ｍのヨウ素のエタノール溶液である。電解質（３）は、電池の側面に取り付けられた小さい円筒状容器（図示せず）中に含まれ、そこから毛管力により電解質を電極内スペースに引き込む。対電極についてもAsahiの導電性ガラスからなっていた。ガラス基板（１）上に塗布された導電性二酸化スズ層（２）は作用電極上に直接的に設置されている。白金の単分子透明層は、ヘキサクロロ白金酸塩水溶液からの電気メッキにより対電極（１、２）の導電性ガラス上に析出されている。白金の役割は、対電極におけるヨウ素の電気化学的還元の促進である。対電極の透明特性は、前方及び後方の両方向からの光の吸収を可能にするので、光電池用途にとり有利である。適切なフィルタを備えた高圧キセノンランプにより実験を行い、ＡＭ１太陽輻射をシミュレートする。光強度はメートル平方当たり５０〜９１０ワットで変化し、開路電圧は各々これら２つの電圧で６６０及び８００ｍＶである。電池の最大電力出力を開路電流と短絡電圧の積で除することで定義される曲線因子（Fill Factor）は以下の表２に示されている。単結晶シリコン電池は、６００Ｗ／ｍ２の入射光線強度において開放電圧が５５０ｍＶであり、５０Ｗ／ｍ２においては３００ｍＶ未満に下がった。これにより、本発明の電池がシリコン太陽電池よりも高い開路電圧を有していることと、開路電圧がシリコン電池ほど光強度に依存していないことが明白に示された。これにより、間接的な太陽光線や曇った天気状況においてこのような電池の使用がより十分に有利となる。シリコン電池の曲線因子は実施例のそれと類似している。
【００３８】
表１
色素1-39, 41-44, 46-50, 52-64, 66-80及び82-156は以下の式のとおりである。
【化１１】
2011504279.tif 000013
実施例3, 39及び40は比較例であり、本発明によらない。
2011504279.tif 000014
【００３９】
2011504279.tif 000015
【００４０】
2011504279.tif 000016
【００４１】
2011504279.tif 000017
【００４２】
2011504279.tif 000018
【００４３】
2011504279.tif 000019
【００４４】
2011504279.tif 000020
【００４５】
2011504279.tif 000021
【００４６】
2011504279.tif 000022
【００４７】
2011504279.tif 000023
【００４８】
2011504279.tif 000024
【００４９】
実施例２
色素１に代えて色素２〜１５６のいずれか一つを当量使用して、実施例１を繰り返す。
【００５０】
表２は、実施例１に従い特定の色素を使用して作成された光電池の結果を示す。得られた全ての結果は電池中ＬｉＩ２プロピレンカーボネイト電解質を使用した。
【００５１】
2011504279.tif 000025
【００５２】
実施例３
実施例１を、コロイド状二酸化チタン粒子からの透明ＴｉＯ２フィルムを使用して繰り返すことができる。当該コロイド状二酸化チタン粒子は、導電性ガラス支持体上に塗布し、そして焼結させることで、実施例１の１１番目の層のフィルムの代わりに半透明で密着した高多孔質半導体フィルムを生じさせる。
【００５３】
約１０ｎｍのコロイド状酸化チタン粒子をチタンイソプロポキシドの加水分解により以下のように製造する。
【００５４】
１ｍｌのチタンイソプロポキシドを、攪拌しながら１００ｍｌの水中の０．２Ｍ硝酸溶液に添加する。この条件下で非晶質二酸化チタンの沈殿を形成させる。これを８０℃に約８時間熱し、その結果、沈殿が解こうしそしてコロイド状アナターゼの透明な溶液が形成される。二酸化チタン粒子のアナターゼ構造はラマンスペクトルにより証明される。コロイド状粒子を含む粘性液体が得られるまで、このゾルを室温で真空下で溶剤の揮発により濃縮する。この段階で、ゾルを安定させるために、非イオン性の界面活性剤ＴＲＩＴＯＮ  Ｘ−１００（２０体積％）を添加する。界面活性剤を添加することで、固体含有量３０〜５０重量％のＴｉＯ２ゾルを製造することができる。
【００５５】
二酸化チタンフィルムは導電性ガラス基板上に濃縮ゾルをスピンコーティングすることで形成する。通常、増感剤の単一層の塗布後に、良好な可視光の吸収効果を与えるのに十分な表面積の半導体膜を得るために２つ又は３つの層を適用すれば十分である。
【００５６】
フィルムの形態はＳＥＭ、Ｘ線回折透過分光法及び弾性表面波技術により測定されるＮ２の吸着作用のＢＥＴ分析により検討する。低分解能電子顕微鏡により、最下部層がガラス支持体であり、次に０．５マイクロの厚さのフッ素ドープＳｎＯ２層及び２．７ミクロンの厚さの二酸化チタン層が続く３層構造の存在を確認する。高低分解能電子顕微鏡により、ＴｉＯ２フィルムが、平均サイズ約１６ｎｍの相互接続した粒子の３次元ネットワークからできていることが明らかとなる。明らかに、焼結の間に十分な粒子成長が生じている。
【００５７】
透明ＴｉＯ２フィルムと表１の１番の色素を適用し、電力を生じさせるための再生電池を製造する。
【００５８】
実施例４
色素１に代えて表１の色素２〜１５６の何れか一つを当量使用して、実施例３を繰り返す。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は本発明の電池の実施形態を示す。
【符号の説明】
【００６０】
１  ガラス基板
２  導電性二酸化スズ層
３  電解質
４  色素
５  ＴｉＯ２フィルム
６  導電性二酸化スズ層
７  ガラス基板
【図１】
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【国際調査報告】
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2011504279.tif 000046
2011504279.tif 000047
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