(57)【要約】【課題】酸化亜鉛およびテンプレート剤を含む光電層を形成することにより製造される色素増感型太陽電池の製造コストを削減するとともに製造に要する時間を短縮する。【解決手段】メッキシステム１の導電層形成部３では、ロール９０から連続的に引き出される樹脂フィルム９の各部位に無電解メッキ槽３２内にて無電解メッキを施し、続いて、電解メッキ槽３４内にて電解メッキを施すことにより、当該部位上に酸化亜鉛を含む透明導電層が形成される。その後、導電層形成部３から連続的に排出される当該部位に対して光電層形成部にて電解メッキを施すことにより、酸化亜鉛およびテンプレート剤を含む光電層が形成され、処理後の樹脂フィルム９はロール状に巻き取られる。これにより、酸化亜鉛およびテンプレート剤を含む光電層を形成することにより製造される色素増感型太陽電池の製造コストを削減するとともに製造に要する時間を短縮することができる。【選択図】図１．Ａ
2008184651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
色素増感型太陽電池の製造に用いられるメッキシステムであって、
ロールから連続的に引き出される樹脂フィルムの各部位に無電解メッキを施して前記各部位の表面に酸化亜鉛にて形成される無電解メッキ層を形成し、さらに、前記各部位を少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液に浸漬しつつ、前記無電解メッキ層と前記メッキ液中の電極との間に電圧を付与して前記各部位に電解メッキを施すことにより、前記各部位上に酸化亜鉛を含む透明導電層を形成する導電層形成部と、
前記導電層形成部から連続的に排出される前記各部位を亜鉛イオンおよびテンプレート剤を含むメッキ液に浸漬しつつ、前記透明導電層と前記メッキ液中の電極との間に電圧を付与して前記各部位に電解メッキを施すことにより、前記各部位上に酸化亜鉛および前記テンプレート剤を含む光電層を形成する光電層形成部と、
を備えることを特徴とするメッキシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のメッキシステムであって、
前記導電層形成部が、
少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液を貯溜するとともに、内部にて前記無電解メッキが行われる無電解メッキ槽と、
少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液を貯溜するとともに、内部にて前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキが行われる電解メッキ槽と、
を備えることを特徴とするメッキシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のメッキシステムであって、
前記導電層形成部が、前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキが行われる前に、前記無電解メッキが行われた前記各部位に対して洗浄を行う中間洗浄部をさらに備えることを特徴とするメッキシステム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のメッキシステムであって、
前記光電層形成部が、前記光電層の形成に係る前記電解メッキが行われる前に、前記各部位に対して洗浄を行う前洗浄部を備えることを特徴とするメッキシステム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のメッキシステムであって、
前記導電層形成部および／または前記光電層形成部が、前記各部位を搬送するとともに前記各部位に電位を付与する導電性のローラを備えることを特徴とするメッキシステム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のメッキシステムであって、
前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキにおける前記少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液が、他の金属イオンを含むことを特徴とするメッキシステム。
【請求項７】
色素増感型太陽電池の製造に用いられるメッキ方法であって、
ａ）ロールから連続的に引き出される樹脂フィルムの各部位に無電解メッキを施して前記各部位の表面に酸化亜鉛にて形成される無電解メッキ層を形成する工程と、
ｂ）前記各部位を少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液に浸漬しつつ、前記無電解メッキ層と前記メッキ液中の電極との間に電圧を付与して前記各部位に電解メッキを施すことにより、前記各部位上に酸化亜鉛を含む透明導電層を形成する工程と、
ｃ）前記メッキ液から連続的に排出される前記各部位を亜鉛イオンおよびテンプレート剤を含むメッキ液に浸漬しつつ、前記透明導電層と前記メッキ液中の電極との間に電圧を付与して前記各部位に電解メッキを施すことにより、前記各部位上に酸化亜鉛および前記テンプレート剤を含む光電層を形成する工程と、
を備えることを特徴とするメッキ方法。
【請求項８】
請求項７に記載のメッキ方法であって、
前記ａ）工程および前記ｂ）工程において、前記無電解メッキおよび前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキが互いに異なるメッキ槽にて行われることを特徴とするメッキ方法。
【請求項９】
請求項８に記載のメッキ方法であって、
前記ａ）工程と前記ｂ）工程との間に、前記無電解メッキが行われた前記各部位に対して洗浄を行う工程をさらに備えることを特徴とするメッキ方法。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれかに記載のメッキ方法であって、
前記ｂ）工程と前記ｃ）工程との間に、前記透明導電層が形成された前記各部位に対して洗浄を行う工程をさらに備えることを特徴とするメッキ方法。
【請求項１１】
請求項７ないし１０のいずれかに記載のメッキ方法であって、
前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキにおける前記少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液が、他の金属イオンを含むことを特徴とするメッキ方法。
【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の製造に用いられるメッキシステムおよびメッキ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な製品のデザイン性を損なうことなくその電源として利用することができる色素増感型太陽電池が注目されている。色素増感型太陽電池は、透明導電層を有するガラスの基板上に光電層、電荷輸送層、対極導電層を有する対極基板が順に積層された構造を有している。基板上にＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の透明導電層を形成する手法として、例えば、スパッタ法やＰＬＤ（Pulsed Laser Deposition）法（パルスレーザーアブレーション法とも呼ばれる。）、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、あるいは、スプレー法等が知られており、光電層を形成する手法として、二酸化チタン等の半導体微粒子を基板上に塗布して高温で焼成することにより多孔質の半導体層を形成し、その後、半導体層に色素を吸着させる手法が採用されている。
【０００３】
また、安価なプラスチック等の透明基板を用いて色素増感型太陽電池を低コストにて製造することも提案されている。しかしながら、この場合、光電層を形成する際に焼成処理を伴う上記手法は採用することができない。そこで、特許文献１では、亜鉛塩を含む電解浴にテンプレート化合物である色素を混合しておき、この電解浴中で基板に対してカソード電析を行うことにより、色素が内部表面に吸着する酸化亜鉛薄膜を基板上に形成する技術が提案されており、特許文献１では、さらに、酸化亜鉛薄膜から色素を脱着後、色素を再吸着させることにより、高い光電交換率が得られる色素増感型太陽電池を製造する技術も開示されている。
【０００４】
なお、特許文献２では、不導体基材を酸化亜鉛析出溶液に浸漬して無電解法により基材上に酸化亜鉛被膜を形成し、さらに、この溶液中にて酸化亜鉛被膜を陰極として電解することにより、透明酸化亜鉛被膜を形成する技術が開示されている。また、特許文献３では、ロールから連続的に搬送される長尺のフィルム基板の各部位を金属酸化物半導体微粒子を分散させた溶液中に浸漬させつつ、フィルム基板に予め形成されている電極層と溶液中の電極板との間に電圧を付与して半導体微粒子を電気泳動にてフィルム基板上に電着させることにより、光電層を形成する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−６２３５号公報
【特許文献２】特開２０００−８１８０号公報
【特許文献３】特開２００６−５０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、色素増感型太陽電池の本格的な実用化のためには、色素増感型太陽電池の製造コストの削減、および、製造に要する時間の短縮が求められるが、特許文献１の手法のように、枚葉式の処理により、亜鉛イオンおよびテンプレート剤（テンプレート化合物）を含むメッキ液中に基板を浸漬させて基板上に酸化亜鉛およびテンプレート剤を含む光電層を形成する場合には、製造コストの削減および製造時間の短縮を図ることは容易ではない。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、酸化亜鉛およびテンプレート剤を含む光電層を形成することにより製造される色素増感型太陽電池の製造コストを削減するとともに製造に要する時間を短縮することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、色素増感型太陽電池の製造に用いられるメッキシステムであって、ロールから連続的に引き出される樹脂フィルムの各部位に無電解メッキを施して前記各部位の表面に酸化亜鉛にて形成される無電解メッキ層を形成し、さらに、前記各部位を少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液に浸漬しつつ、前記無電解メッキ層と前記メッキ液中の電極との間に電圧を付与して前記各部位に電解メッキを施すことにより、前記各部位上に酸化亜鉛を含む透明導電層を形成する導電層形成部と、前記導電層形成部から連続的に排出される前記各部位を亜鉛イオンおよびテンプレート剤を含むメッキ液に浸漬しつつ、前記透明導電層と前記メッキ液中の電極との間に電圧を付与して前記各部位に電解メッキを施すことにより、前記各部位上に酸化亜鉛および前記テンプレート剤を含む光電層を形成する光電層形成部とを備える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のメッキシステムであって、前記導電層形成部が、少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液を貯溜するとともに、内部にて前記無電解メッキが行われる無電解メッキ槽と、少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液を貯溜するとともに、内部にて前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキが行われる電解メッキ槽とを備える。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のメッキシステムであって、前記導電層形成部が、前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキが行われる前に、前記無電解メッキが行われた前記各部位に対して洗浄を行う中間洗浄部をさらに備える。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のメッキシステムであって、前記光電層形成部が、前記光電層の形成に係る前記電解メッキが行われる前に、前記各部位に対して洗浄を行う前洗浄部を備える。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のメッキシステムであって、前記導電層形成部および／または前記光電層形成部が、前記各部位を搬送するとともに前記各部位に電位を付与する導電性のローラを備える。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のメッキシステムであって、前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキにおける前記少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液が、他の金属イオンを含む。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、色素増感型太陽電池の製造に用いられるメッキ方法であって、ａ）ロールから連続的に引き出される樹脂フィルムの各部位に無電解メッキを施して前記各部位の表面に酸化亜鉛にて形成される無電解メッキ層を形成する工程と、ｂ）前記各部位を少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液に浸漬しつつ、前記無電解メッキ層と前記メッキ液中の電極との間に電圧を付与して前記各部位に電解メッキを施すことにより、前記各部位上に酸化亜鉛を含む透明導電層を形成する工程と、ｃ）前記メッキ液から連続的に排出される前記各部位を亜鉛イオンおよびテンプレート剤を含むメッキ液に浸漬しつつ、前記透明導電層と前記メッキ液中の電極との間に電圧を付与して前記各部位に電解メッキを施すことにより、前記各部位上に酸化亜鉛および前記テンプレート剤を含む光電層を形成する工程とを備える。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のメッキ方法であって、前記ａ）工程および前記ｂ）工程において、前記無電解メッキおよび前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキが互いに異なるメッキ槽にて行われる。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のメッキ方法であって、前記ａ）工程と前記ｂ）工程との間に、前記無電解メッキが行われた前記各部位に対して洗浄を行う工程をさらに備える。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項７ないし９のいずれかに記載のメッキ方法であって、前記ｂ）工程と前記ｃ）工程との間に、前記透明導電層が形成された前記各部位に対して洗浄を行う工程をさらに備える。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項７ないし１０のいずれかに記載のメッキ方法であって、前記透明導電層の形成に係る前記電解メッキにおける前記少なくとも亜鉛イオンを含むメッキ液が、他の金属イオンを含む。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、酸化亜鉛およびテンプレート剤を含む光電層を形成することにより製造される色素増感型太陽電池の製造コストを削減するとともに製造に要する時間を短縮することができる。
【００１９】
また、請求項３および９の発明では、透明導電層の形成に係る電解メッキが行われるメッキ槽内のメッキ液に無電解メッキが行われるメッキ槽内のメッキ液が混ざることを防止することができ、請求項４および１０の発明では、光電層の形成に係るメッキ槽内のメッキ液に透明導電層の形成に係るメッキ槽内のメッキ液が混ざることを防止することができる。
【００２０】
また、請求項５の発明では、樹脂フィルムの各部位に電位を容易に付与することができ、請求項６および１１の発明では、透明導電層の特性を様々に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１．Ａおよび図１．Ｂは、本発明の一の実施の形態に係るメッキシステム１を示す図である。メッキシステム１は、透明な樹脂フィルム９（プラスチックフィルム）上に透明導電層および光電層をメッキにて形成するためのものであり、透明導電層および光電層が積層された樹脂フィルム９は後続の工程にて切断されてスペーサを介して対極導電層を有する基板が対向して設けられる。その後、矩形の樹脂フィルムと対極の基板との間に電解液が注入されて電荷輸送層が形成されることにより色素増感型太陽電池が製造される。このように、メッキシステム１は、色素増感型太陽電池の製造に用いられるものとなっている。
【００２２】
図１．Ａおよび図１．Ｂに示すように、メッキシステム１は、処理前の樹脂フィルムのロール９０（ウェブ（ＷＥＢ）とも呼ばれる。）から樹脂フィルム９の各部位（すなわち、帯状の樹脂フィルムに連続して存在する複数の部位のそれぞれ）を連続的に引き出す引出部２、連続的に引き出される樹脂フィルム９の各部位に透明導電層を形成する導電層形成部３、透明導電層上に光電層を形成する光電層形成部４、および、光電層形成部４から連続的に排出される部位をロール状に巻き取る巻取部５を備える。メッキシステム１では、引出部２、導電層形成部３、光電層形成部４および巻取部５は所定の方向に一列に並べられており、当該方向に垂直かつ水平な方向に伸びる複数のローラ６１（図１．Ａおよび図１．Ｂでは、一部のローラに符号６１ａ，６１ｂを付している。）がメッキシステム１の全体に亘って配置されることにより、引出部２から引き出される樹脂フィルム９の各部位が巻取部５まで連続して搬送される。なお、ローラ６１は、メッキシステム１にて用いられる液体（後述の処理液やメッキ液）に対して耐食性を有する材料にて形成される。また、図１．Ａおよび図１．Ｂでは、メッキシステム１に実際に設けられる多数のローラの一部のみを図示している。
【００２３】
導電層形成部３は、樹脂フィルム９に所定の前処理を行う前処理部３１、メッキ液３２１を貯溜するとともに内部にて樹脂フィルム９に無電解メッキが行われる無電解メッキ槽３２、無電解メッキの直後に樹脂フィルム９の洗浄を行う中間洗浄部３３、および、メッキ液３４１を貯溜するとともに内部にて樹脂フィルム９に電解メッキが行われる電解メッキ槽３４を備える。導電層形成部３では、前処理部３１、無電解メッキ槽３２、中間洗浄部３３および電解メッキ槽３４が引出部２側から光電層形成部４に向かって順に一列に並べられる。
【００２４】
電解メッキ槽３４の上方かつ中間洗浄部３３側にはローラ６１ａが設けられる。図２に示すように、ローラ６１ａはシャフト６１３を介して２つの支持板６１４により回転可能に支持されており、ローラ６１ａの一端にはローラ６１ａと共にシャフト６１３を中心として回転するスリップリング６１１が設けられる。スリップリング６１１の近傍には、回転するスリップリング６１１の表面に接触する固定ブラシ６１２が設けられ、導電性の固定ブラシ６１２（導電性カーボン等にて形成される。）は導線６１５を介して電源部３４２（図１．Ａ参照）に接続される。ローラ６１ａ、スリップリング６１１および固定ブラシ６１２は導電材料にて形成されており、電源部３４２から固定ブラシ６１２に供給される電位はスリップリング６１１およびローラ６１ａを介して樹脂フィルム９に付与される。また、図１．Ａに示すように、電解メッキ槽３４のメッキ液３４１中には電極３４３が設けられており、電極３４３も電源部３４２に接続される。
【００２５】
図１．Ｂに示す光電層形成部４は、光電層の形成に係る後述の電解メッキの直前に樹脂フィルム９の洗浄を行う前洗浄部４１、メッキ液４２１を貯溜するとともに内部にて樹脂フィルム９に電解メッキが行われる電解メッキ槽４２、および、電解メッキの直後に樹脂フィルム９の洗浄を行う後洗浄部４３を備え、前洗浄部４１、電解メッキ槽４２および後洗浄部４３は導電層形成部３側から巻取部５に向かって順に一列に並べられる。電解メッキ槽４２の上方かつ前洗浄部４１側には、図２のローラ６１ａと同様の構成のローラ６１ｂが設けられる。また、電解メッキ槽４２のメッキ液４２１中には電極４２３が設けられており、ローラ６１ｂおよび電極４２３は電源部４２２に接続される。
【００２６】
図３は、メッキシステム１が樹脂フィルム９上に透明導電層および光電層をメッキにて形成する処理の流れを示す図であり、図４．Ａないし図４．Ｃは、処理途上の樹脂フィルム９を示す断面図である。図３では、樹脂フィルム９の一部に注目した処理の流れを示しており、実際には、図３中の全ての処理は、それぞれ樹脂フィルム９の対応する部位に対して並行して行われる。
【００２７】
メッキシステム１では、予めロール９０の樹脂フィルム９の先端が複数のローラ６１を経由して巻取部５に取り付けられ、モータに接続される複数のローラ６１の一部が同じ向きに回転することにより、引出部２にてロール９０から樹脂フィルム９の各部位が順次引き出される（ステップＳ１１）。以下、引出部２にて引き出される樹脂フィルム９の一部に注目して後続の処理について説明し、この部位を「対象部位」と呼ぶ。
【００２８】
ロール９０から引き出された対象部位は、前処理部３１にて保持される処理液３１１中に浸漬され、無電解メッキが行われる前の所定の前処理が行われる（ステップＳ１２）。前処理部３１にて行われる前処理は、対象部位の表面を無電解メッキに適した状態にするためのものであり、例えば対象部位の表面の活性化処理や、無電解メッキの条件によっては洗浄処理のみとされる。なお、対象部位の表面の活性化処理を行う場合には、特許文献２の手法のように、銀イオンを含む活性化剤が用いられてもよい。
【００２９】
処理液３１１から引き出された対象部位はメッキ液３２１を貯溜する無電解メッキ槽３２内へと移動する。メッキ液３２１は、例えば硝酸亜鉛（Ｚｎ（ＮＯ３）２）を主たる成分として含んでおり（すなわち、硝酸イオンおよび亜鉛イオンを主たる成分として含む。）、対象部位がメッキ液３２１中に浸漬されることにより、対象部位に対して無電解メッキが施され、図４．Ａに示すように、樹脂フィルム９の対象部位の表面に酸化亜鉛（ＺｎＯ）にて形成される無電解メッキ層９１１（図４．Ａないし図４．Ｃにおいて太線にて示す。）が形成される（ステップＳ１３）。なお、図４．Ａでは一方の主面上の無電解メッキ層９１１のみを図示しているが、実際には樹脂フィルム９の対象部位の表面全体（すなわち、両主面および側面）に無電解メッキ層９１１が形成される。図１．Ａの無電解メッキ槽３２では、後述の電解メッキ槽３４に比べて内部にて樹脂フィルム９の経路が多数回折り返されており、樹脂フィルム９をメッキ液３２１中に長時間浸漬することが可能とされる。
【００３０】
無電解メッキ槽３２から引き上げられた対象部位は中間洗浄部３３へと移動し、洗浄スプレー群３３１から純水等の洗浄液が対象部位の表面に向けて噴射され、その後、エアナイフ３３２からのエアにより乾燥が行われる（ステップＳ１４）。洗浄後の対象部位は、電解メッキ槽３４の上方のローラ６１ａを介して電解メッキ槽３４内へと移動し、例えば硝酸亜鉛を主たる成分として含むメッキ液３４１中に浸漬される。
【００３１】
電源部３４２では、ローラ６１ａを介して対象部位の無電解メッキ層９１１（図４．Ａ参照）に負の電位が付与されるとともに、電極３４３に正の電位が付与される（すなわち、対象部位が陰極とされ、電極３４３が陽極とされる。後述の光電層形成部４の電解メッキ槽４２において同様）。このように、無電解メッキ層９１１と電極３４３との間に電圧（電位差）が付与されることにより、対象部位に電解メッキが施され（電析が行われ）、図４．Ｂに示すように、対象部位上に酸化亜鉛を含む電解メッキ層９１２が形成される（ステップＳ１５）。無電解メッキ層９１１および電解メッキ層９１２は、高い導電性および高い透光性を有しており、無電解メッキ層９１１および電解メッキ層９１２により透明導電層９１が構成される。
【００３２】
透明導電層９１が形成された対象部位は、電解メッキ槽３４から引き上げられた後、図１．Ｂに示すように前洗浄部４１へと移動する。前洗浄部４１では、洗浄スプレー群４１１から純水等の洗浄液が対象部位の表面に向けて噴射され、その後、乾燥チャンバ４１２内にて熱風が付与されて乾燥が行われる（ステップＳ１６）。洗浄後の対象部位は、電解メッキ槽４２の上方のローラ６１ｂを介して電解メッキ槽４２内へと移動し、例えば塩化亜鉛（ＺｎＣｌ２）およびテンプレート剤を主たる成分として含む（すなわち、塩化物イオン、亜鉛イオンおよびテンプレート剤を主たる成分として含む。）メッキ液４２１中に浸漬される。なお、実際には、メッキ液４２１には供給管を介して酸素が供給されている（すなわち、酸素バブリングが行われている。）。また、テンプレート剤については後述する。
【００３３】
電源部４２２では、ローラ６１ｂを介して（正確には、ローラ６１ｂおよびローラ６１ｂに当接する裏面の無電解メッキ層９１１を介して）対象部位の透明導電層９１に負の電位が付与されるとともに、電極４２３に正の電位が付与される。このように、透明導電層９１と電極４２３との間に電圧が付与されることにより、対象部位に電解メッキが施され（電析（カソード電析）が行われ）、図４．Ｃに示すように、対象部位上に酸化亜鉛およびテンプレート剤を含む光電層９２が形成される（ステップＳ１７）。ここで、テンプレート剤は、特許文献１におけるテンプレート化合物と同様に、メッキ液４２１中にて亜鉛イオンと錯体を形成することにより、電解メッキにより透明導電層９１上に形成される酸化亜鉛膜の内部表面に吸着されるものであり、典型的には色素とされる。
【００３４】
光電層９２が形成された対象部位は、電解メッキ槽４２から引き上げられた後、後洗浄部４３へと移動する。後洗浄部４３では、洗浄スプレー群４３１から純水等の洗浄液が対象部位の表面に向けて噴射され、その後、乾燥チャンバ４３２内にて熱風が付与されて乾燥が行われる（ステップＳ１８）。そして、乾燥後の対象部位は、巻取部５にてロール状に巻き取られる（ステップＳ１９）。
【００３５】
透明導電層９１および光電層９２が形成された樹脂フィルム９は、必要に応じて、光電層９２からテンプレート剤が脱着され、多孔質の酸化亜鉛層が形成された後、色素が再度吸着される（上述の特許文献１参照）。そして、樹脂フィルム９は後続の工程にて切断されてスペーサを介して対極導電層を有する基板が対向して設けられる。その後、矩形の樹脂フィルムと対極の基板との間に電解液が注入されて電荷輸送層が形成されることにより色素増感型太陽電池が製造される。なお、上記テンプレート剤の脱着および色素の再吸着が行われる場合には、テンプレート剤は必ずしも色素である必要はない。また、電荷輸送層が固体状である場合には、樹脂フィルム９を切断することなく電荷輸送層および対極導電層を有する基材が積層されてもよい。
【００３６】
ところで、樹脂フィルムに光電層を連続的に形成する場合、通常、透明導電層が予め形成された樹脂フィルムのロールが準備されるが、このような透明導電層を有する樹脂フィルムのロールは、処理前のロールから樹脂フィルムの各部位を順次引き出し、当該部位にスパッタにて透明導電層を形成した後にロール状に巻き取ることにより作製される。この場合、大がかりなスパッタ装置が必要になるとともに、一般的に、スパッタによる透明導電層の形成には長時間を要するため、色素増感型太陽電池の製造コストの削減および製造時間の短縮に一定の限界が生じてしまう。
【００３７】
これに対し、図１．Ａおよび図１．Ｂのメッキシステム１では、ロール９０から連続的に引き出される樹脂フィルム９の各部位に、導電層形成部３にて酸化亜鉛を含む透明導電層９１がメッキにて形成され、導電層形成部３から連続的に排出される当該部位に対して光電層形成部４にて酸化亜鉛およびテンプレート剤を含む光電層９２がメッキにて形成される。このように、メッキシステム１では、ロールからの樹脂フィルムの引き出しと、樹脂フィルムの巻き取りとの間にて、メッキによる透明導電層９１の形成および光電層９２の形成が行われることにより（すなわち、ロール・ツー・ロール方式にて透明導電層９１および光電層９２のメッキによる形成が行われる。）、樹脂フィルム９上に透明導電層９１および光電層９２を効率よく形成することができ、酸化亜鉛およびテンプレート剤を含む光電層９２を形成することにより製造される色素増感型太陽電池の製造コストを削減するとともに、製造に要する時間を短縮することができる。
【００３８】
導電層形成部３では、透明導電層９１の形成に係る電解メッキが行われる前に、中間洗浄部３３にて無電解メッキが行われた部位に対して洗浄が行われることにより、電解メッキ槽３４内のメッキ液３４１に無電解メッキ槽３２内のメッキ液３２１が混ざることを防止することができ、質の高い透明導電層９１を形成することができる。また、光電層形成部４では、光電層９２の形成に係る電解メッキが行われる前に、前洗浄部４１にて対象部位に対して洗浄が行われることにより、電解メッキ槽４２内のメッキ液４２１に導電層形成部３の電解メッキ槽３４内のメッキ液３４１が混ざることを防止することができ、質の高い光電層９２を形成することができる。
【００３９】
また、メッキシステム１において、導電層形成部３の電解メッキ槽３４内のメッキ液３４１として、例えばマグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）および硝酸亜鉛を含むものが用いられてもよい。この場合、図３のステップＳ１５の処理において、マグネシウムおよび酸化亜鉛を含む電解メッキ層（マグネシウムがドープされた酸化亜鉛膜）が対象部位上に形成される。マグネシウムがドープされた酸化亜鉛膜は、マグネシウムイオンを含まないメッキ液３４１を用いて形成される酸化亜鉛膜とは異なる特性を有する。このように、透明導電層の形成に係る電解メッキに用いられるメッキ液が、亜鉛イオン以外の他の金属イオンを含むことにより、透明導電層の特性を様々に調整することが可能となる。
【００４０】
図５は導電層形成部の他の例を示す図である。図５の導電層形成部３ａでは、図１．Ａにおける無電解メッキ槽３２および電解メッキ槽３４が１つのメッキ槽３２ａとされ、メッキ槽３２ａ内には例えば硝酸亜鉛を含むメッキ液３２１ａが貯溜される。メッキ槽３２ａの上方かつ前処理部３１とは反対側には、図２のローラ６１ａと同様の構成のローラ６１ｃが設けられ、ローラ６１ｃは電源部３４２ａに接続される。また、メッキ槽３２ａのメッキ液３２１ａ中には、電源部３４２ａに接続される電極３４３ａが配置される。なお、導電層形成部３ａでは中間洗浄部３３が省略される。
【００４１】
図５の導電層形成部３ａを有するメッキシステムでは、図３のステップＳ１２において前処理部３１にて前処理が行われた樹脂フィルム９の対象部位が、メッキ槽３２ａ内のメッキ液３２１ａ中に浸漬されて無電解メッキが行われ、表面に無電解メッキ層９１１（図４．Ａ参照）が形成される（ステップＳ１３）。メッキ液３２１ａ中の対象部位はメッキ槽３２ａ内のローラ６１により前処理部３１とは反対側へと移動し、電源部３４２ａにより電極３４３ａと無電解メッキ層９１１との間に電圧が付与されることにより、対象部位の無電解メッキ層９１１上に電解メッキ層９１２が析出し、対象部位上に透明導電層９１が形成される（ステップＳ１５）。本動作例では、図３中のステップＳ１４の処理は省略される。その後、図１．Ａおよび図１．Ｂのメッキシステム１と同様に、対象部位に対して前洗浄処理、光電層９２の形成、および、後洗浄処理が行われ（ステップＳ１６〜Ｓ１８）、透明導電層９１および光電層９２が形成された対象部位は巻取部５にてロール状に巻き取られる（ステップＳ１９）。
【００４２】
以上に説明したように、図５の導電層形成部３ａでは、１つのメッキ槽３２ａにて無電解メッキおよび電解メッキが行われることにより、透明導電層を形成する導電層形成部３ａの構成を簡素化することができる。なお、図１．Ａの導電層形成部３のように、無電解メッキおよび電解メッキを個別のメッキ槽にて行う場合には、透明導電層の形成における制約条件を軽減することができる。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００４４】
図１．Ａの導電層形成部３では、無電解メッキが行われる無電解メッキ槽３２にて貯溜されるメッキ液３２１の主たる成分が硝酸亜鉛とされるが、無電解メッキにて酸化亜鉛を析出させることが可能であるならば、少なくとも亜鉛イオンを含む他のメッキ液が用いられてもよい。また、透明導電層９１の形成に係る電解メッキが行われる電解メッキ槽３４においても、電解メッキにて酸化亜鉛を析出させることが可能であるならば、少なくとも亜鉛イオンを含む他のメッキ液が貯溜されていてもよい。なお、図５の導電層形成部３ａのメッキ槽３２ａでは、少なくとも亜鉛イオンを含むものであって、無電解メッキにて酸化亜鉛が析出し、かつ、電解メッキにおいても酸化亜鉛が析出するメッキ液が用いられる必要がある。
【００４５】
図１．Ｂの光電層形成部４では、光電層９２の形成に係る電解メッキ槽４２にて貯溜されるメッキ液４２１が塩化亜鉛およびテンプレート剤を含むものとされるが、電解メッキにてテンプレート剤を含む酸化亜鉛を析出させることが可能であるならば、亜鉛イオンおよびテンプレート剤を含む他のメッキ液が用いられてもよい。
【００４６】
上記実施の形態では、導電層形成部３，３ａおよび光電層形成部４のそれぞれにおいて、樹脂フィルム９の各部位の搬送に用いられる導電性のローラ６１ａ，６１ｂ，６１ｃにより、透明導電層９１または光電層９２の形成に係る電解メッキの際に当該部位に電位が容易に付与されるが、例えば、樹脂フィルム９の対応する部位に当接する導電部材が別途設けられて、当該部位に電位が付与されてもよい。もちろん、導電層形成部３，３ａまたは光電層形成部４においてのみ、導電性のローラが用いられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１．Ａ】メッキシステムを示す図である。
【図１．Ｂ】メッキシステムを示す図である。
【図２】ローラの近傍を示す斜視図である。
【図３】樹脂フィルム上に透明導電層および光電層を形成する処理の流れを示す図である。
【図４．Ａ】処理途上の樹脂フィルムを示す断面図である。
【図４．Ｂ】処理途上の樹脂フィルムを示す断面図である。
【図４．Ｃ】処理途上の樹脂フィルムを示す断面図である。
【図５】導電層形成部の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１    メッキシステム
３，３ａ    導電層形成部
４    光電層形成部
９    樹脂フィルム
３２    無電解メッキ槽
３２ａ    メッキ槽
３３    中間洗浄部
３４    （導電層形成部の）電解メッキ槽
４１    前洗浄部
４２    （光電層形成部の）電解メッキ槽
６１ａ，６１ｂ，６１ｃ    ローラ
９０    ロール
９１    透明導電層
９２    光電層
３２１，３２１ａ，３４１，４２１    メッキ液
３４３，３４３ａ，４２３    電極
９１１    無電解メッキ層
９１２    電解メッキ層
Ｓ１３〜Ｓ１７    ステップ
【図１．Ａ】
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【図１．Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４．Ａ】
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【図４．Ｂ】
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【図４．Ｃ】
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【図５】
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