(57)【要約】【課題】色素増感型太陽電池において、安価で、かつ、有機物により構成された増感色素を使用することによる課題を解消することができる光起電力膜用材料や、光起電力膜を有する太陽電池、さらには、それらの製造方法を提供する。【解決手段】光起電力膜３０は、無機材料により構成される粒子である無機材料粒子と、該無機材料粒子の表面に被覆された二酸化チタン粒子と、を有する光触媒被覆粒子を有し、該光触媒被覆粒子は、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液と、上記無機材料粒子からなる粉体と、水とを混合した混合液を製造し、該混合液を攪拌した後放置することにより、該無機材料粒子の表面に水酸化チタンが被覆された生成物を生成し、その後、該生成物を焼成することにより得たものである。この光触媒被覆粒子をバインダーによりペースト状にして、導電性ガラス板に塗布して、被膜を形成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料であって、
無機材料により構成される粒子である無機材料粒子と、該無機材料粒子の表面に被覆された光触媒粒子と、を有する光触媒被覆粒子を有することを特徴とする光起電力膜用材料。
【請求項２】
上記光触媒被覆粒子が二酸化チタン粒子であり、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液と、上記無機材料粒子からなる粉体と、水とを混合した混合液を製造し、該混合液を攪拌した後放置することにより、該無機材料粒子の表面に水酸化チタンが被覆された生成物を生成し、その後、該生成物を焼成することにより得たものであることを特徴とする請求項１に記載の光起電力膜用材料。
【請求項３】
太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料であって、
無機材料により構成される粒子である無機材料粒子と、
光触媒粒子と、
を有することを特徴とする光起電力膜用材料。
【請求項４】
上記無機材料粒子が、無機顔料粒子であることを特徴とする請求項１又は２又は３に記載の光起電力膜用材料。
【請求項５】
上記光触媒粒子が、二酸化チタン粒子であることを特徴とする請求項１又は２又は３又は４に記載の光起電力膜用材料。
【請求項６】
太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料であって、
ＴｉＯＸＮＹの組成を有する粒子を有することを特徴とする光起電力膜用材料。
【請求項７】
太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料であって、
Ｔｉ２Ｏ３の組成を有する亜酸化チタン粒子を有することを特徴とする光起電力膜用材料。
【請求項８】
上記光起電力膜用材料が、さらに、バインダーを有しており、光起電力膜用材料がペースト状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２又は３又は４又は５又は６又は７に記載の光起電力膜用材料。
【請求項９】
太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料であって、
無機材料により構成される粒子である無機材料粒子と、
水酸化チタンにより構成されるバインダーと、
を有し、
光起電力膜用材料がペースト状に形成されていることを特徴とする光起電力膜用材料。
【請求項１０】
上記無機材料粒子が、無機顔料粒子であることを特徴とする請求項９に記載の光起電力膜用材料。
【請求項１１】
上記バインダーが、
水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液と、
水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液とケイ酸リチウム水溶液との混合物と、
ケイ酸リチウムと、
におけるいずれかであることを特徴とする請求項８又は９又は１０に記載の光起電力膜用材料。
【請求項１２】
光起電力膜を有する太陽電池であって、
該光起電力膜が、無機材料により構成される粒子である無機材料粒子と、該無機材料粒子の表面に被覆された光触媒粒子と、を有する光触媒被覆粒子を有することを特徴とする太陽電池。
【請求項１３】
上記光触媒被覆粒子が、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液と、上記無機材料粒子からなる粉体と、水とを混合した混合液を製造し、該混合液を攪拌した後放置することにより、該無機材料粒子の表面に水酸化チタンが被覆された生成物を生成し、その後、該生成物を焼成することにより得たものであることを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池。
【請求項１４】
上記光起電力膜が、さらに、二酸化チタンであって、上記光触媒被覆粒子を、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液に混練することにより得たペースト状の生成物を焼成することにより、水酸化チタンから変化した二酸化チタンを有することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の太陽電池。
【請求項１５】
光起電力膜を有する太陽電池であって、
該光起電力膜が、
無機材料により構成される粒子である無機材料粒子と、
光触媒粒子と、
を有することを特徴とする太陽電池。
【請求項１６】
上記光触媒粒子が二酸化チタン粒子であって、該光触媒粒子は、上記無機材料粒子を、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液に混練することにより得たペースト状の生成物を焼成することにより、水酸化チタンから変化した二酸化チタン粒子であることを特徴とする請求項１５に記載の太陽電池。
【請求項１７】
上記無機材料粒子が、無機顔料粒子であることを特徴とする請求項１２又は１３又は１４又は１５又は１６に記載の太陽電池。
【請求項１８】
光起電力膜を有する太陽電池であって、
該光起電力膜が、ＴｉＯＸＮＹの組成を有する粒子を有することを特徴とする太陽電池。
【請求項１９】
光起電力膜を有する太陽電池であって、
該光起電力膜が、Ｔｉ２Ｏ３の組成を有する亜酸化チタン粒子を有することを特徴とする太陽電池。
【請求項２０】
上記光起電力膜が、さらに、バインダーを有することを特徴とする請求項１２又は１３又は１４又は１５又は１６又は１７又は１８又は１９に記載の太陽電池。
【請求項２１】
上記バインダーが、
水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液と、
水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液とケイ酸リチウム水溶液との混合物と、
ケイ酸リチウムと、
におけるいずれかであることを特徴とする請求項２０に記載の太陽電池。
【請求項２２】
太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料の製造方法であって、
水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液と、無機材料により構成される粒子である無機材料粒子からなる粉体と、水とを混合した混合液を製造する混合液製造工程と、
該混合液製造工程において製造された混合液を攪拌した後放置することにより、該無機材料粒子の表面に水酸化チタンが被覆された生成物を生成する生成物生成工程と、
該生成物生成工程において生成された生成物を焼成することにより光起電力膜用材料を生成する焼成工程と、
を有することを特徴とする光起電力膜用材料の製造方法。
【請求項２３】
上記無機材料粒子が、無機顔料粒子であることを特徴とする請求項２２に記載の光起電力膜用材料の製造方法。
【請求項２４】
太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料の製造方法であって、
チタン金属と水素化チタンのいずれかと、二酸化チタンとを混合した混合物を製造する混合工程と、
該混合物を窒素雰囲気において焼成することにより光起電力膜用材料を生成する焼成工程と、
を有することを特徴とする光起電力膜用材料の製造方法。
【請求項２５】
太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料の製造方法であって、
水素化チタンと、二酸化チタンとを混合した混合物を製造する混合工程と、
該混合物を、窒素雰囲気以外の不活性雰囲気において焼成することにより光起電力膜用材料を生成する焼成工程と、
を有することを特徴とする光起電力膜用材料の製造方法。
【請求項２６】
上記光起電力膜用材料の製造方法が、さらに、
製造された上記光起電力膜用材料を、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液中に混合することにより、ペースト状の光起電力膜用材料を製造するペースト状材料製造工程を有することを特徴とする請求項２２又は２３又は２４又は２５に記載の光起電力膜用材料の製造方法。
【請求項２７】
上記光起電力膜用材料の製造方法が、さらに、
製造された上記光起電力膜用材料を、ケイ酸リチウム水溶液中に混合することにより、ペースト状の光起電力膜用材料を製造するペースト状材料製造工程を有することを特徴とする請求項２２又は２３又は２４又は２５に記載の光起電力膜用材料の製造方法。
【請求項２８】
上記光起電力膜用材料の製造方法が、さらに、
製造された上記光起電力膜用材料を、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液とケイ酸リチウムとを混合した混合溶液中に混合することにより、ペースト状の光起電力膜用材料を製造するペースト状材料製造工程を有することを特徴とする請求項２２又は２３又は２４又は２５に記載の光起電力膜用材料の製造方法。
【請求項２９】
太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料の製造方法であって、
無機材料により構成される粒子である無機材料粒子からなる粉体と、光触媒粒子からなる粉体とをバインダーを含有する水溶液に混合することにより、ペースト状の光起電力膜用材料を製造することを特徴とする光起電力膜用材料の製造方法。
【請求項３０】
太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料の製造方法であって、
無機材料により構成される粒子である無機材料粒子からなる粉体と、二酸化チタン粒子からなる粉体とを、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液中に混合することにより、ペースト状の光起電力膜用材料を製造することを特徴とする光起電力膜用材料の製造方法。
【請求項３１】
上記無機材料粒子が、無機顔料粒子であることを特徴とする請求項２９又は３０に記載の光起電力膜用材料の製造方法。
【請求項３２】
太陽電池に設けられる光起電力膜の製造方法であって、
上記請求項２６又は２７又は２８又は２９又は３０又は３１に記載の光起電力膜用材料の製造方法により製造された光起電力膜用材料を、電極としての導電膜に塗布する塗布工程と、
該塗布工程において塗布された光起電力膜用材料を焼成する焼成工程と、
を有することを特徴とする光起電力膜の製造方法。
【請求項３３】
太陽電池に設けられる光起電力膜の製造方法であって、
無機材料により構成される粒子からなる粉体を、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液中に混合することにより、ペースト状の光起電力膜用材料を製造する光起電力膜用材料製造工程と、
該光起電力膜用材料製造工程において製造された光起電力膜用材料を、電極としての導電膜に塗布する塗布工程と、
該塗布工程において塗布された光起電力膜用材料を焼成する焼成工程と、
を有することを特徴とする光起電力膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜太陽電池における光起電力膜であって、励起エネルギー発生用の光起電力膜とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
１９９１年、グレッツェルらによって「色素増感型太陽電池（湿式太陽電池、グレッツェル太陽電池などと呼ばれる）」が報告された。この太陽電池はシリコン太陽電池と異なり、シリコン半導体を使わずにヨウ素溶液を介した電気化学的セル構造を持っており、また、材料が安価であるのに加えて作製が簡便であることから低コストな生産が可能であろうと考えられる。
【０００３】
色素増感型太陽電池は、透明な導電性ガラス板に二酸化チタン粒子を焼き付けてルテニウム錯体などの有機増感色素を吸着させた電極と、同じく導電性ガラス板の対極から構成されており、その間を電解質溶液が満たした構造になっている。
【０００４】
その具体的な例を示すと、色素増感型太陽電池Ｂは、図１に示すように構成され、一対の導電性ガラス板１０、２０と、一方の導電性ガラス板１０に設けられた光起電力膜３０’と、電解液層４０とを有していて、導電性ガラス板１０は、板状のガラスに導電膜が形成された構成となっていて、導電膜は光起電力膜３０’側に形成されている。同じく、導電性ガラス板２０も、板状のガラスに導電膜が形成された構成となっていて、導電膜は電解液層４０側に形成されている。また、光起電力膜３０’は、上記のように二酸化チタン粒子に有機増感色素を吸着させたものから構成されている。この光起電力膜３０’が、励起エネルギー発生用の光起電力膜となる。また、電解液層４０は、導電性ガラス板２０とスペーサを介して内部に電解質溶液が満たされた状態となっている。
【０００５】
色素増感型太陽電池における電力発生機構として、まず、光起電力膜３０’において、光のエネルギーを吸収した増感色素がエネルギー的に励起した状態になることから始まる。次に増感色素の励起エネルギーが電子の形で二酸化チタン粒子に伝わり、更に導電性ガラス板１０に到達し、対極の導電性ガラス板２０に移行する。この際に電力を取り出せる機構にある。対極に移行した電子は、次に電解質溶液中で酸化還元反応を介して増感色素あるいは二酸化チタン粒子へと戻る。このサイクルの繰り返しによって起電力が得られると言える。
【０００６】
この太陽電池において、二酸化チタン自体が紫外線領域のエネルギーしか活用できないのを、増感色素を加えることにより補足・増強している点が特徴的である。
【０００７】
なお、太陽電池の構成としては、図１に示す構成には限られず、例えば、上記電解液層４０を省略して、光起電力膜３０’と導電性ガラス板２０とを接触した状態に構成し、光起電力膜３０’に電解質溶液をしみこませたものとする場合もある。
【０００８】
また、上記従来の太陽電池においては、導電性ガラス板に光起電力膜を形成する際には、通常、光起電力膜のペーストを導電性ガラス板に塗布した後に焼成していた。つまり、光起電力膜を導電性ガラス板に固定するとともに、二酸化チタン粒子間にパスを形成するために焼成を行っていた。
【０００９】
なお、出願人は、先行技術文献の調査は行っておらず、記載すべき先行技術文献は存在しない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、グレッツェルが発案した色素増感型太陽電池においては、ルテニウム錯体であるＲｕＬ２（ＮＣＳ）２    ＃Ｌ＝４，４’−ｄｉｃａｒｂｏｘｙ−２，２’  ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｅ、［Ｒｕ（ｄｃｂｐｙ）２（ＮＣＳ）２］・２Ｈ２Ｏ    ＃ｄｃｂｐｙ＝２，２’−ｂｉｐｙｒｉｄｙｌ−４，４’−ｄｉｃａｌｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄなどの増感色素を使用している。これらの増感色素は非常に高価であり、量産・工業化にはコスト面での障害となる。
【００１１】
また、有機物からなる増感色素を使用することによる課題も存在する。すなわち、有機物からなる増感色素を使用することにより、増感色素の寿命および耐光性の面でも課題が残っている。また、実際に水分が存在することにより増感色素が変色を起こすことが知られている。
【００１２】
そこで、本発明は、安価で、かつ、有機物により構成された増感色素を使用することによる課題を解消することができる光起電力膜用材料や、光起電力膜を有する太陽電池、さらには、それらの製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決するために創作されたものであって、第１には、太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料であって、無機材料により構成される粒子である無機材料粒子と、該無機材料粒子の表面に被覆された光触媒粒子と、を有する光触媒被覆粒子を有することを特徴とする。
【００１４】
この第１の構成の光起電力膜用材料は、バインダーを用いることによりペースト状の光起電力膜用材料を生成し、この光起電力膜用材料を導電性ガラス板に設けられた導電膜等の導電膜、すなわち電極としての導電膜に塗布することにより、光起電力膜を形成する。なお、導電膜に塗布した光起電力膜用材料は焼成してもよい。光起電力膜の状態においては、無機材料粒子が増感色素として機能し、この無機材料粒子において励起したエネルギーが電子の形で光触媒粒子に伝わり、この光触媒粒子において該電子が次々と伝達していって導電膜に伝達し、起電力を発生させることになる。この第１の構成の光起電力膜用材料によれば、無機材料粒子が用いられているので、赤色酸化鉄等の安価な素材を用いることができ、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。さらには、本発明の光起電力膜用材料をペースト状にして導電膜に塗布するのみでよいので、光起電力膜の形成に際して焼成工程を省略することができ、その点でも製造コストを低減することが可能となる。
【００１５】
また、第２には、上記第１の構成において、上記光触媒被覆粒子が二酸化チタン粒子であり、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液と、上記無機材料粒子からなる粉体と、水とを混合した混合液を製造し、該混合液を攪拌した後放置することにより、該無機材料粒子の表面に水酸化チタンが被覆された生成物を生成し、その後、該生成物を焼成することにより得たものであることを特徴とする。
【００１６】
また、第３には、太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料であって、無機材料により構成される粒子である無機材料粒子と、光触媒粒子と、を有することを特徴とする。
【００１７】
この第３の構成の光起電力膜用材料は、バインダーを用いることによりペースト状の光起電力膜用材料を生成し、この光起電力膜用材料を導電性ガラス板に設けられた導電膜等の導電膜、すなわち電極としての導電膜に塗布することにより、光起電力膜を形成する。なお、導電膜に塗布した光起電力膜用材料は焼成してもよい。光起電力膜の状態においては、無機材料粒子が増感色素として機能し、この無機材料粒子において励起したエネルギーが電子の形で光触媒粒子に伝わり、この光触媒粒子において該電子が次々と伝達していって導電膜に伝達し、起電力を発生させることになる。この第３の構成の光起電力膜用材料によれば、無機材料粒子と光触媒粒子（例えば、二酸化チタン粒子）が用いられているので、安価な素材を用いることができ、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。さらには、本発明の光起電力膜用材料をペースト状にして導電膜に塗布するのみでよいので、光起電力膜の形成に際して焼成工程を省略することができ、その点でも製造コストを低減することが可能となる。
【００１８】
また、第４には、上記第１から第３までのいずれかの構成において、上記無機材料粒子が、無機顔料粒子（無機色素粒子としてもよい）であることを特徴とする。なお、上記第１から第３までのいずれかの構成において、無機材料粒子が、赤色酸化鉄、黄色酸化鉄、黒色酸化鉄等の金属酸化物の粒子又は金属の粒子であるとしてもよい。
【００１９】
また、第５には、上記第１から第４までのいずれかの構成において、上記光触媒粒子が、二酸化チタン粒子であることを特徴とする。
【００２０】
また、第６には、太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料であって、ＴｉＯＸＮＹの組成を有する粒子を有することを特徴とする。
【００２１】
この第６の構成の光起電力膜用材料は、バインダーを用いることによりペースト状の光起電力膜用材料を生成し、この光起電力膜用材料を導電性ガラス板に設けられた導電膜等の導電膜、すなわち電極としての導電膜に塗布することにより、光起電力膜を形成する。なお、導電膜に塗布した光起電力膜用材料は焼成してもよい。光起電力膜の状態においては、ＴｉＯＸＮＹの組成を有する粒子自体が可視光を吸収して励起状態の電子を放出し該粒子において、該電子が次々と伝達していって導電膜に伝達し、起電力を発生させることになる。この第６の構成の光起電力膜用材料によれば、ＴｉＯＸＮＹの組成を有する粒子が用いられているので、安価な素材を用いることができ、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。さらには、本発明の光起電力膜用材料は導電膜に塗布するのみでよいので、光起電力膜の形成に際して焼成工程を省略することができ、その点でも製造コストを低減することが可能となる。
【００２２】
なお、「太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料であって、ＴｉＯＸＮＹの組成を有する粒子と、バインダーと、を有し、ペースト状に形成されていることを特徴とする光起電力膜用材料」としてもよい。また、上記ＴｉＯＸＮＹにおいて、ＸとＹは任意の数字であり、ＴｉＯＸＮＹの表記は、ＴｉＯＸＮＹが非化学量論的物質であるため、このような表記としている。
【００２３】
また、第７には、太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料であって、Ｔｉ２Ｏ３の組成を有する亜酸化チタン粒子を有することを特徴とする。
【００２４】
この第７の構成の光起電力膜用材料は、バインダーを用いることによりペースト状の光起電力膜用材料を生成し、この光起電力膜用材料を導電性ガラス板に設けられた導電膜等の導電膜、すなわち電極としての導電膜に塗布することにより、光起電力膜を形成する。光起電力膜の状態においては、Ｔｉ２Ｏ３の組成を有する亜酸化チタン粒子自体が可視光を吸収して励起状態の電子を放出し、該粒子において、該電子が次々と伝達していって導電膜に伝達し、起電力を発生させることになる。この第７の構成の光起電力膜用材料によれば、Ｔｉ２Ｏ３の組成を有する亜酸化チタン粒子が用いられているので、安価な素材を用いることができ、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。さらには、本発明の光起電力膜用材料は導電膜に塗布するのみでよいので、光起電力膜の形成に際して焼成工程を省略することができ、その点でも製造コストを低減することが可能となる。
【００２５】
なお、「太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料であって、Ｔｉ２Ｏ３の組成を有する亜酸化チタン粒子と、バインダーと、を有し、ペースト状に形成されていることを特徴とする光起電力膜用材料」としてもよい。
【００２６】
また、第８には、上記第１から第７までのいずれかの構成において、上記光起電力膜用材料が、さらに、バインダーを有しており、光起電力膜用材料がペースト状に形成されていることを特徴とする。これにより、導電膜に塗布するのみで、光起電力膜を太陽電池に形成することが可能となる。
【００２７】
また、第９には、太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料であって、無機材料により構成される粒子である無機材料粒子と、水酸化チタンにより構成されるバインダーと、を有し、光起電力膜用材料がペースト状に形成されていることを特徴とする。
【００２８】
この第９の構成の光起電力膜用材料においては、光起電力膜用材料がペースト状に形成されているので、この光起電力膜用材料を導電性ガラス板に設けられた導電膜等の導電膜、すなわち電極としての導電膜に塗布した後に焼成する。すると、焼成を行うことにより、水酸化チタンは、二酸化チタンになるので、光起電力膜の状態では、無機材料粒子の周りに二酸化チタンの粒子が存在する状態の膜状を呈することになり、光起電力膜として機能することになる。光起電力膜の状態においては、無機材料粒子が増感色素として機能し、この無機材料粒子において励起したエネルギーが電子の形で光触媒粒子に伝わり、この光触媒粒子において該電子が次々と伝達していって導電膜に伝達し、起電力を発生させることになる。この第９の構成の光起電力膜用材料によれば、無機材料粒子が用いられているので、赤色酸化鉄等の安価な素材を用いることができ、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。
【００２９】
また、第１０には、上記第９の構成において、上記無機材料粒子が、無機顔料粒子（無機色素粒子としてもよい）であることを特徴とする。なお、上記第９の構成において、無機材料粒子が、赤色酸化鉄、黄色酸化鉄、黒色酸化鉄等の金属酸化物の粒子又は金属の粒子であるとしてもよい。
【００３０】
また、第１１には、上記第８から第１０までのいずれかの構成において、上記バインダーが、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液と、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液とケイ酸リチウム水溶液との混合物と、ケイ酸リチウムと、におけるいずれかであることを特徴とする。
【００３１】
また、第１２には、光起電力膜を有する太陽電池であって、該光起電力膜が、無機材料により構成される粒子である無機材料粒子と、該無機材料粒子の表面に被覆された光触媒粒子と、を有する光触媒被覆粒子を有することを特徴とする。
【００３２】
この第１２の構成の太陽電池では、上記光起電力膜において、無機材料粒子が増感色素として機能し、この無機材料粒子において励起したエネルギーが電子の形で光触媒粒子に伝わり、この光触媒粒子において該電子が次々と伝達していって光起電力膜が接している導電膜（例えば、導電性ガラス板に設けられた導電膜）に伝達し、起電力を発生させることになる。この第１２の構成の太陽電池によれば、光起電力膜に無機材料粒子が用いられているので、赤色酸化鉄等の安価な素材を用いることができ、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。
【００３３】
また、第１３には、上記第１２の構成において、上記光触媒被覆粒子が、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液と、上記無機材料粒子からなる粉体と、水とを混合した混合液を製造し、該混合液を攪拌した後放置することにより、該無機材料粒子の表面に水酸化チタンが被覆された生成物を生成し、その後、該生成物を焼成することにより得たものであることを特徴とする。
【００３４】
また、第１４には、上記第１２又は第１３の構成において、上記光起電力膜が、さらに、二酸化チタンであって、上記光触媒被覆粒子を、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液に混練することにより得たペースト状の生成物を焼成することにより、水酸化チタンから変化した二酸化チタンを有することを特徴とする。
【００３５】
また、第１５には、光起電力膜を有する太陽電池であって、該光起電力膜が、無機材料により構成される粒子である無機材料粒子と、光触媒粒子と、を有することを特徴とする。
【００３６】
この第１５の構成の太陽電池では、上記光起電力膜において、無機材料粒子が増感色素として機能し、この無機材料粒子において励起したエネルギーが電子の形で光触媒粒子に伝わり、この光触媒粒子において該電子が次々と伝達していって光起電力膜が接している導電膜（例えば、導電性ガラス板に設けられた導電膜）に伝達し、起電力を発生させることになる。この第１５の構成の太陽電池によれば、無機材料粒子と光触媒粒子（例えば、二酸化チタン粒子）が用いられているので、安価な素材を用いることができ、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。なお、この第１５の構成において、光触媒粒子としては、例えば、二酸化チタン粒子が挙げられる。
【００３７】
また、第１６には、上記第１５において、上記光触媒粒子が二酸化チタン粒子であって、該光触媒粒子は、上記無機材料粒子を、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液に混練することにより得たペースト状の生成物を焼成することにより、水酸化チタンから変化した二酸化チタン粒子であることを特徴とする。
【００３８】
また、第１７には、上記第１２から第１６までのいずれかの構成において、上記無機材料粒子が、無機顔料粒子であることを特徴とする。なお、上記第１２から第１６までのいずれかの構成において、無機材料粒子が、赤色酸化鉄、黄色酸化鉄、黒色酸化鉄等の金属酸化物の粒子又は金属の粒子であるとしてもよい。
【００３９】
また、第１８には、光起電力膜を有する太陽電池であって、該光起電力膜が、ＴｉＯＸＮＹの組成を有する粒子を有することを特徴とする。
【００４０】
この第１８の構成の太陽電池では、光起電力膜において、ＴｉＯＸＮＹの組成を有する粒子自体が可視光を吸収して励起状態の電子を放出し、該粒子において、該電子が次々と伝達していって光起電力膜が接している導電膜（例えば、導電性ガラス板に設けられた導電膜）に伝達し、起電力を発生させることになる。この第１８の構成の太陽電池によれば、ＴｉＯＸＮＹの組成を有する粒子が用いられているので、安価な素材を用いることができ、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。なお、上記ＴｉＯＸＮＹにおいて、ＸとＹは任意の数字であり、ＴｉＯＸＮＹの表記は、ＴｉＯＸＮＹが非化学量論的物質であるため、このような表記としている。
【００４１】
また、第１９には、光起電力膜を有する太陽電池であって、該光起電力膜が、Ｔｉ２Ｏ３の組成を有する亜酸化チタン粒子を有することを特徴とする。
【００４２】
この第１９の構成の太陽電池では、光起電力膜において、Ｔｉ２Ｏ３の組成を有する亜酸化チタン粒子自体が可視光を吸収して励起状態の電子を放出し、該粒子において、該電子が次々と伝達していって光起電力膜が接している導電膜（例えば、導電性ガラス板に設けられた導電膜）に伝達し、起電力を発生させることになる。この第１９の構成の太陽電池によれば、Ｔｉ２Ｏ３の組成を有する亜酸化チタン粒子が用いられているので、安価な素材を用いることができ、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。
【００４３】
また、第２０には、上記第１２から第１９までのいずれかの構成において、上記光起電力膜が、さらに、バインダーを有することを特徴とする。
【００４４】
また、第２１には、上記第２０の構成において、上記バインダーが、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液と、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液とケイ酸リチウム水溶液との混合物と、ケイ酸リチウムと、におけるいずれかであることを特徴とする。
【００４５】
また、第２２には、太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料の製造方法であって、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液と、無機材料により構成される粒子である無機材料粒子からなる粉体と、水とを混合した混合液を製造する混合液製造工程と、該混合液製造工程において製造された混合液を攪拌した後放置することにより、該無機材料粒子の表面に水酸化チタンが被覆された生成物を生成する生成物生成工程と、該生成物生成工程において生成された生成物を焼成することにより光起電力膜用材料を生成する焼成工程と、を有することを特徴とする。
【００４６】
この第２２の構成の製造方法により製造された光起電力膜用材料は、無機材料により構成される粒子である無機材料粒子と、該無機材料粒子の表面に被覆された光触媒粒子としての二酸化チタン粒子と、を有する構成となる。この光起電力膜用材料は、バインダーを用いることによりペースト状の光起電力膜用材料を生成し、この光起電力膜用材料を導電膜（例えば、導電性ガラス板に設けられた導電膜）に塗布することにより、光起電力膜を形成する。なお、導電膜に塗布した光起電力膜用材料は焼成してもよい。光起電力膜の状態においては、無機材料粒子が増感色素として機能し、この無機材料粒子において励起したエネルギーが電子の形で光触媒粒子に伝わり、この光触媒粒子において該電子が次々と伝達していって導電膜に伝達し、起電力を発生させることになる。本発明の製造方法によれば、無機材料粒子が用いられているので、赤色酸化鉄等の安価な素材を用いることができ、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。さらには、本発明の製造方法により製造された光起電力膜用材料をペースト状にして導電膜に塗布するのみでよいので、光起電力膜の形成に際して焼成工程を省略することができ、その点でも製造コストを低減することが可能となる。また、混合液製造工程において、水溶液における水酸化チタンゾルの濃度を調整することにより、無機材料粒子の表面に被覆された二酸化チタン粒子の量を調節することができる。
【００４７】
また、第２３には、上記第２２の構成において、上記無機材料粒子が、無機顔料粒子であることを特徴とする。なお、上記第２２の構成において、無機材料粒子が、赤色酸化鉄、黄色酸化鉄、黒色酸化鉄等の金属酸化物の粒子又は金属の粒子であるとしてもよい。
【００４８】
また、第２４には、太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料の製造方法であって、チタン金属と水素化チタンのいずれかと、二酸化チタンとを混合した混合物を製造する混合工程と、該混合物を窒素雰囲気において焼成することにより光起電力膜用材料を生成する焼成工程と、を有することを特徴とする。
【００４９】
この第２４の構成の製造方法により製造された光起電力膜用材料は、ＴｉＯＸＮＹの組成を有する粒子を有する構成となっている。この光起電力膜用材料は、バインダーを用いることによりペースト状の光起電力膜用材料を生成し、この光起電力膜用材料を導電膜（例えば、導電性ガラス板に設けられた導電膜）に塗布することにより、光起電力膜を形成する。なお、導電膜に塗布した光起電力膜用材料は焼成してもよい。光起電力膜の状態においては、ＴｉＯＸＮＹの組成を有する粒子自体が可視光を吸収して励起状態の電子を放出し、該粒子において、該電子が次々と伝達していって光起電力膜が接している導電膜（例えば、導電性ガラス板に設けられた導電膜）に伝達し、起電力を発生させることになる。この第２４の構成の製造方法により製造された光起電力膜用材料によれば、ＴｉＯＸＮＹの組成を有する粒子が用いられているので、安価な素材を用いることができ、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。さらには、本発明の光起電力膜用材料は導電膜に塗布するのみでよいので、光起電力膜の形成に際して焼成工程を省略することができ、その点でも製造コストを低減することが可能となる。
【００５０】
また、第２５には、太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料の製造方法であって、水素化チタンと、二酸化チタンとを混合した混合物を製造する混合工程と、該混合物を、窒素雰囲気以外の不活性雰囲気（例えば、アルゴン雰囲気又はヘリウム雰囲気中）において焼成することにより光起電力膜用材料を生成する焼成工程と、を有することを特徴とする。
【００５１】
この第２５の構成の製造方法により製造された光起電力膜用材料は、Ｔｉ２Ｏ３の組成を有する亜酸化チタン粒子を有する構成となっている。この光起電力膜用材料は、バインダーを用いることによりペースト状の光起電力膜用材料を生成し、この光起電力膜用材料を導電膜（例えば、導電性ガラス板に設けられた導電膜）に塗布することにより、光起電力膜を形成する。光起電力膜の状態においては、Ｔｉ２Ｏ３の組成を有する亜酸化チタン粒子自体が可視光を吸収して励起状態の電子を放出し、該粒子において、該電子が次々と伝達していって光起電力膜が接している導電膜（例えば、導電性ガラス板に設けられた導電膜）に伝達し、起電力を発生させることになる。この第２５の構成の製造方法により製造された光起電力膜用材料によれば、Ｔｉ２Ｏ３の組成を有する亜酸化チタン粒子が用いられているので、安価な素材を用いることができ、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。さらには、本発明の光起電力膜用材料は導電膜に塗布するのみでよいので、光起電力膜の形成に際して焼成工程を省略することができ、その点でも製造コストを低減することが可能となる。
【００５２】
また、第２６には、上記第２２から第２５までのいずれかの構成において、上記光起電力膜用材料の製造方法が、さらに、製造された上記光起電力膜用材料を、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液中に混合することにより、ペースト状の光起電力膜用材料を製造するペースト状材料製造工程を有することを特徴とする。
【００５３】
また、第２７には、上記第２２から第２５までのいずれかの構成において、上記光起電力膜用材料の製造方法が、さらに、製造された上記光起電力膜用材料を、ケイ酸リチウム水溶液中に混合することにより、ペースト状の光起電力膜用材料を製造するペースト状材料製造工程を有することを特徴とする。
【００５４】
また、第２８には、上記第２２から第２５までのいずれかの構成において、上記光起電力膜用材料の製造方法が、さらに、製造された上記光起電力膜用材料を、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液とケイ酸リチウムとを混合した混合溶液中に混合することにより、ペースト状の光起電力膜用材料を製造するペースト状材料製造工程を有することを特徴とする。
【００５５】
上記第２６から第２８までの構成の製造方法によれば、光起電力膜用材料がペースト状に形成されるので、導電膜（例えば、導電性ガラス板に設けられた導電膜）に塗布することができる。
【００５６】
また、第２９には、太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料の製造方法であって、無機材料により構成される粒子である無機材料粒子からなる粉体と、光触媒粒子からなる粉体とをバインダーを含有する水溶液に混合することにより、ペースト状の光起電力膜用材料を製造することを特徴とする。
【００５７】
この第２９の構成の製造方法により製造された光起電力膜用材料は、ペースト状に形成されているので、この光起電力膜用材料を導電膜（例えば、導電性ガラス板に設けられた導電膜）に塗布することにより、光起電力膜を形成する。なお、導電膜に塗布した光起電力膜用材料は焼成してもよい。光起電力膜の状態においては、無機材料粒子が増感色素として機能し、この無機材料粒子において励起したエネルギーが電子の形で光触媒粒子に伝わり、この光触媒粒子において該電子が次々と伝達していって導電膜に伝達し、起電力を発生させることになる。この光起電力膜用材料によれば、無機材料粒子と光触媒粒子（例えば、二酸化チタン粒子）が用いられているので、安価な素材を用いることができ、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。さらには、本発明の光起電力膜用材料をペースト状にして導電膜に塗布するのみでよいので、光起電力膜の形成に際して焼成工程を省略することができ、その点でも製造コストを低減することが可能となる。なお、上記光触媒粒子としては、二酸化チタンが挙げられ、また、バインダーを含有する水溶液としては、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液が挙げられる。
【００５８】
また、第３０には、太陽電池に設けられる光起電力膜に用いられる材料である光起電力膜用材料の製造方法であって、無機材料により構成される粒子である無機材料粒子からなる粉体と、二酸化チタン粒子からなる粉体とを、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液中に混合することにより、ペースト状の光起電力膜用材料を製造することを特徴とする。
【００５９】
この第３０の構成の製造方法により製造された光起電力膜用材料は、ペースト状に形成されているので、この光起電力膜用材料を導電膜（例えば、導電性ガラス板に設けられた導電膜）に塗布することにより、光起電力膜を形成する。なお、導電膜に塗布した光起電力膜用材料は焼成してもよい。光起電力膜の状態においては、無機材料粒子が増感色素として機能し、この無機材料粒子において励起したエネルギーが電子の形で光触媒粒子に伝わり、この光触媒粒子において該電子が次々と伝達していって導電膜に伝達し、起電力を発生させることになる。この光起電力膜用材料によれば、無機材料粒子と光触媒粒子（例えば、二酸化チタン粒子）が用いられているので、安価な素材を用いることができ、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。さらには、本発明の光起電力膜用材料をペースト状にして導電膜に塗布するのみでよいので、光起電力膜の形成に際して焼成工程を省略することができ、その点でも製造コストを低減することが可能となる。なお、上記光触媒粒子としては、二酸化チタンが挙げられ、また、バインダーを含有する水溶液としては、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液が挙げられる。
【００６０】
また、第３１には、上記第２９又は第３０の構成において、上記無機材料粒子が、無機顔料粒子であることを特徴とする。なお、上記第２９又は第３０の構成において、無機材料粒子が、赤色酸化鉄、黄色酸化鉄、黒色酸化鉄等の金属酸化物の粒子又は金属の粒子であるとしてもよい。
【００６１】
また、第３２には、太陽電池に設けられる光起電力膜の製造方法であって、上記第２６又は２７又は２８又は２９又は３０又は３１に記載の光起電力膜用材料の製造方法により製造された光起電力膜用材料を、電極としての導電膜に塗布する塗布工程と、該塗布工程において塗布された光起電力膜用材料を焼成する焼成工程と、を有することを特徴とする。
【００６２】
また、第３３には、太陽電池に設けられる光起電力膜の製造方法であって、無機材料により構成される粒子からなる粉体を、水酸化チタンゲルと過酸化水素水とを混合させて得た水溶液中に混合することにより、ペースト状の光起電力膜用材料を製造する光起電力膜用材料製造工程と、該光起電力膜用材料製造工程において製造された光起電力膜用材料を、電極としての導電膜に塗布する塗布工程と、該塗布工程において塗布された光起電力膜用材料を焼成する焼成工程と、を有することを特徴とする。
【００６３】
本発明の製造方法においては、上記焼成工程により焼成を行うことにより、水酸化チタンは、二酸化チタンになるので、光起電力膜の状態では、無機材料粒子の周りに二酸化チタンの粒子が存在する状態の膜状を呈することになり、光起電力膜として機能することになる。光起電力膜の状態においては、無機材料粒子が増感色素として機能し、この無機材料粒子において励起したエネルギーが電子の形で光触媒粒子に伝わり、この光触媒粒子において該電子が次々と伝達していって導電膜に伝達し、起電力を発生させることになる。この第３３の構成の製造方法により製造した光起電力膜用材料によれば、無機材料粒子が用いられているので、赤色酸化鉄等の安価な素材を用いることができ、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。
【００６４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態としての実施例を図面を利用して説明する。
【００６５】
まず、第１実施例について説明する。この第１実施例における太陽電池（具体的には、色素増感型太陽電池）の光起電力膜（「太陽電池膜」としてもよい。以下においても同じ）は赤色の被膜であり、赤色酸化鉄の粒子（平均粒径約０．５μｍ）の表面に二酸化チタン粒子（平均粒径約６ｎｍ）が吸着・配置した光触媒被覆粒子を主成分とするものであり、この光触媒被覆粒子を水酸化チタン（不定形ゾル）をバインダーとして導電性ガラス板に塗布した被膜が光起電力膜として使用される。上記赤色酸化鉄の粒子が、上記無機材料粒子に当たり、上記二酸化チタン粒子が、上記光触媒粒子に当たる。
【００６６】
つまり、この光起電力膜は、後述する光起電力膜用材料（「被膜用材料」としてもよい。以下においても同じ）を導電性ガラス板に塗布して乾燥させるか、あるいは、該光起電力膜用材料を導電性ガラス板に塗布し乾燥させた後に焼成することにより形成したものである。なお、このような焼成を行った場合には、バインダーとしての水酸化チタンが焼成により二酸化チタンになるので、光起電力膜の状態では、上記光触媒被覆粒子の粒子と二酸化チタンの粒子により光起電力膜が構成されていることになる。また、焼成を行わずに、光起電力膜用材料を導電性ガラス板に塗布して乾燥させるのみの場合には、光起電力膜は、上記光触媒被覆粒子と水酸化チタン（不定形ゾル）を有する構成となっている。
【００６７】
ここで、光起電力膜用材料について説明すると、上記光触媒被覆粒子を、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液（以下単に「淡黄色水溶液」とする）（比重約１．３、固形分２％）とエタノールとの混合液に懸濁・混練したものであり、ペースト状に構成されている。
【００６８】
また、上記光触媒被覆粒子は、赤色酸化鉄の粒子（平均粒径約０．５μｍ）表面に二酸化チタン粒子（平均粒径約６ｎｍ）が吸着・配置したものである。ここで、赤色酸化鉄の粒子表面に二酸化チタン粒子を吸着・配置させたが、赤色酸化鉄の粒子の代わりに、黄色酸化鉄の粒子、黒色酸化鉄の粒子、セレンレッド等の他の金属酸化物の粒子でもよく、また、金属粒子であってもよい。つまり、無機顔料粒子（無機色素粒子としてもよい）等の無機材料粒子、すなわち、無機材料により構成される粒子である無機材料粒子であればよい。
【００６９】
第１実施例における光起電力膜の製造方法について説明する。まず、赤色酸化鉄の粒子からなる粉体（平均粒径約０．５μｍ、比重約１．８）５ｇを水５００ｍｌ（ミリリットル、以下同じ）に超音波処理により均一分散して、所定量の赤色酸化鉄分散溶液を製造する。一方、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液（比重約１．３、固形分２％）１２．５ｇを水５００ｍｌに均一分散させる。このとき、四塩化チタンにアンモニアを作用させることにより水酸化チタンゲルが得られ、更にこの水酸化チタンゲルに過酸化水素水を加えることにより発泡が起こるが、この発泡は直におさまり粘性のある水溶液を得ることができる。この溶液を希釈することにより上記淡黄色水溶液を得ることができる。なお、水酸化チタンゲルは過酸化水素水を加えることにより水酸化チタンゾルとなる。
【００７０】
次に、上記二つの溶液、すなわち、赤色酸化鉄分散溶液と淡黄色水溶液とを混合して１ｌとし、スターラーで１時間撹拌してから２時間静置して酸化鉄表面に水酸化チタンがコーティングされたのを確認する。この確認においては、淡黄色水溶液混入時に淡黄色だった上清が、静置後には透明となることにより、簡便的に確認できる。酸化鉄表面に水酸化チタンがコーティングされているのを確認したら、上清部分をデカンテーションによって捨て、生成物を１００℃で１０時間加熱することにより乾燥する。その後、この生成物を不活性雰囲気（Ａｒ気流（Ａｒ雰囲気としてもよい）中、又は、Ｈｅ気流（Ｈｅ雰囲気としてもよい）中、又は、Ｎ２気流（Ｎ２雰囲気としてもよい）中）で５００℃、１時間焼成することにより、赤色の光触媒被覆粒子約５ｇが得られた。この赤色の光触媒被覆粒子が上記光触媒被覆粒子である。なお、赤色酸化鉄の表面に被覆していた水酸化チタンは、焼成することにより二酸化チタンとなる。この赤色の光触媒被覆粒子は、赤色酸化鉄粒子表面に二酸化チタン粒子が吸着・被覆された構造を持っているため、紫外光の波長だけでなく可視光の波長域においても反応可能であり、広バンド領域反応型光触媒粒子となっている。また、赤色酸化鉄粒子上に二酸化チタン粒子が生成していることは、電子顕微鏡によって確認している。
【００７１】
なお、この赤色光触媒被覆粒子作成にあたり５００℃における焼成を行っているが、焼成温度は２００℃以上ならばよい。
【００７２】
次に、上記製法で得た光触媒被覆粒子５．２ｇを、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液（比重約１．３、固形分２％）４５ｍｌとエタノール５ｍｌとの混合液へと懸濁・混練し、光起電力膜作成用のペーストとした。なお、水酸化チタンゲルは過酸化水素水を加えることにより水酸化チタンゾルとなる。このペーストが、上記光起電力膜用材料である。
【００７３】
このペーストをスプレーガンを用いて導電性ガラス板（ＩＴＯ）（すなわち、電極としての導電膜が設けられた導電性ガラス板における該導電膜）に塗布・乾燥させて光起電力膜とした。
【００７４】
なお、該ペーストを導電性ガラス板に塗布して乾燥させるのみでもよいが、該ペーストを導電性ガラス板に塗布して乾燥させた後に、焼成してもよい。このように焼成を行う場合の条件は不活性雰囲気で４８０℃、１時間とする。このように焼成を行った場合には、バインダーとしての水酸化チタンが焼成により二酸化チタンになるので、光起電力膜の状態では、上記光触媒被覆粒子と二酸化チタンの粒子により光起電力膜が構成されていることになる。
【００７５】
なお、上記の説明において、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液は、今回２％のものを使用しているが、この濃度は増減してもよい。また、塗布の際にスプレーガンを使用しているが、そのほかの方法でもよい。また、導電性ガラス板として、ＩＴＯ膜を使用したタイプのものを用いているが、他のタイプの導電性ガラス板を用いてもよい。また、上記の説明では、導電性ガラス板に設けられた電極としての導電膜に光起電力膜を形成するとして説明したが、導電フィルム等の他のタイプの導電膜に形成してもよい。
【００７６】
また、上記の製造方法において、上記淡黄色水溶液における水酸化チタンゾルの濃度を調整することにより、赤色酸化鉄の粒子の表面に被覆された二酸化チタン粒子の量を調節することが可能となる。つまり、水酸化チタンゾルの濃度を高くすることによって、二酸化チタン粒子の量を多くすることができる。具体的には、過酸化水素水と反応させる水酸化チタンゲルの量や、希釈する際の溶媒としての水の量を調整することにより、水酸化チタンゾルの濃度を調整でき、よって、無機材料粒子としての赤色酸化鉄の粒子の表面に被覆された二酸化チタン粒子の量を調節することが可能となる。また、無機材料粒子の粉体（具体的には、赤色酸化鉄の粉体）を分散させた分散溶液における赤色酸化鉄の濃度を調整することによっても、赤色酸化鉄の粒子の表面に被覆された二酸化チタン粒子の量を調節することが可能となる。つまり、顔料の濃度を高くすることによって、１つの赤色酸化鉄の粒子の表面に被覆される二酸化チタン粒子の量を少なくすることができる。この点は、以下の第５実施例や第７実施例のように、無機材料粒子の表面に二酸化チタンを被覆する場合においても同様である。
【００７７】
また、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液をバインダーとして使用する場合にも、上記淡黄色水溶液における水酸化チタンゾルの濃度を調整することにより、光起電力膜の塗膜強度を調整することができる。この点は、以下の第３実施例、第４実施例、第６実施例、第７実施例においても同様である。
【００７８】
なお、本実施例の光起電力膜を用いた太陽電池の基本的な構成は従来と同様であり、例えば、図１に示すように構成される。つまり、本実施例の太陽電池Ａにおいては、上記構成の光起電力膜（被膜としてもよい）３０が設けられている。本実施例の光起電力膜の作用について簡単に説明すると、上記光触媒被覆粒子における赤色酸化鉄の粒子が増感色素として機能し、この赤色酸化鉄の粒子に光が当たると（なお、赤色酸化鉄の粒子は、二酸化チタンの粒子に覆われており、また、該光触媒被覆粒子は、バインダーや、焼成した場合には二酸化チタン中に存在するのであるが、実際には、二酸化チタン（焼成しない場合には、水酸化チタン）の粒子間に隙間が存在するので、赤色酸化鉄の粒子に光は到達する）、赤色酸化鉄がエネルギー的に励起した状態となり、発生した励起エネルギーが電子の形で赤色酸化鉄を被覆する二酸化チタン粒子に伝わり、二酸化チタン粒子において該電子が次々に伝達していって導電性ガラス板１０に伝達し、対極の導電性ガラス板２０に移行する。この際に電力を取り出せる機構にある。対極に移行した電子は、次に電解質溶液中で酸化還元反応を介して増感色素あるいは二酸化チタン粒子へと戻る。このサイクルの繰り返しによって起電力が得られると言える。
【００７９】
本第１実施例の光起電力膜を使用した太陽電池の機能性について述べる。上記光起電力膜塗布の電極の対極として白金導電ガラスを使用し、電解液として０．５ＭＬｉＩ，０．０５Ｍ  Ｉ２，０．４Ｍ  ４−ｔｅｒｔｉａｌｙ−ｂｕｔｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ，０．５ＭＤＭＰＩＩ，３−ｍｅｔｏｘｙ  ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌ（溶媒）を使用し、擬似太陽光の照射によって起電力の確認を行った。その結果、光起電力膜の焼成の有無に関わらず同様の起電力を示し、また電流と電圧の間の相関図より電池特性を示していた。
【００８０】
以上のように、本実施例の太陽電池における光起電力膜や光起電力膜用材料においては、上記のような製造工程により製造され、赤色酸化鉄等の安価な素材を用いることができるので、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜や光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。さらには、本実施例の光起電力膜用材料を用いた場合には、光起電力膜の形成に際して、焼成の有無に拘わらず同様の結果を得ることができ、これによれば、光起電力膜の形成に際して焼成工程を省略することができ、その点でも製造コストを低減することが可能となる。
【００８１】
次に、第２実施例について説明する。この第２実施例における太陽電池（具体的には、色素増感型太陽電池）の光起電力膜は、淡赤色の被膜であり、セレンレッド（主成分Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｅ）の粒子（平均粒径約０．５μｍ）と二酸化チタンの粒子とから構成されており、セレンレッドの粒子の周りに二酸化チタンの粒子が存在する状態の膜状を呈している。上記セレンレッドの粒子が、上記無機材料粒子に当たる。
【００８２】
この光起電力膜は、セレンレッド（主成分Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｅ）の粒子（平均粒径約０．５μｍ）を水酸化チタン（不定形ゾル）をバインダーとして塗布したものを焼成することにより形成したものであり、後述する光起電力膜用材料を導電性ガラス板に塗布して焼成することにより形成したものである。
【００８３】
ここで、光起電力膜用材料について説明すると、セレンレッドの粒子を、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液（比重約１．３、固形分２％）とエタノールとの混合液に懸濁・混練したものであり、ペースト状に構成されている。なお、上記光起電力膜や光起電力膜用材料においては、セレンレッドを用いているが、セレンレッドの代わりに、赤色酸化鉄の粒子、黄色酸化鉄の粒子、黒色酸化鉄の粒子等の他の金属酸化物の粒子でもよく、また、金属粒子であってもよい。つまり、無機顔料粒子（無機色素粒子としてもよい）等の無機材料粒子、すなわち、無機材料により構成される粒子である無機材料粒子であればよい。
【００８４】
第２実施例における光起電力膜の製造方法について説明する。まず、セレンレッド粒子からなる粉体５ｇを、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液（比重約１．３、固形分２％）９０ｍｌとエタノール１０ｍｌとの混合液へと懸濁・混練し、光起電力膜作成用のペーストとした。なお、水酸化チタンゲルは過酸化水素水を加えることにより水酸化チタンゾルとなる。このペーストが、上記光起電力膜用材料である。このペーストをスプレーガンを用いて導電性ガラス板（ＩＴＯ）（すなわち、電極としての導電膜が設けられた導電性ガラス板における該導電膜）に塗布・乾燥させ、不活性雰囲気で４８０℃、１時間焼成して光起電力膜とした。すなわち、上記光起電力膜用材料を焼成することにより、光起電力膜用材料における水酸化チタンは二酸化チタンとなるので、上記構成の光起電力膜が形成される。
【００８５】
なお、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液は、今回２％のものを使用しているが、この濃度は増減してもよい。また、塗布の際にスプレーガンを使用しているが、そのほかの方法でもよい。また、導電性ガラス板として、ＩＴＯ膜を使用したタイプのものを用いているが、他のタイプの導電性ガラス板を用いてもよい。また、上記の説明では、導電性ガラス板に設けられた電極としての導電膜に光起電力膜を形成するとして説明したが、導電フィルム等の他のタイプの導電膜に形成してもよい。
【００８６】
なお、本実施例の光起電力膜を用いた太陽電池の基本的な構成は従来と同様であり、例えば、図１に示すように構成される。つまり、本実施例の太陽電池Ａにおいては、上記構成の光起電力膜３０が設けられている。本実施例の光起電力膜の作用について簡単に説明すると、上記セレンレッドの粒子が増感色素として機能し、このセレンレッドの粒子に光が当たると（なお、セレンレッドの粒子の周りには二酸化チタンの粒子が存在しているが、二酸化チタンの粒子間に隙間が存在するので、セレンレッドの粒子に光は到達する）、セレンレッドの粒子がエネルギー的に励起した状態となり、発生した励起エネルギーが電子の形でセレンレッドの粒子の周囲にある二酸化チタン粒子に伝わり、二酸化チタン粒子において該電子が次々に伝達していって導電性ガラス板１０に伝達し、対極の導電性ガラス板２０に移行する。この際に電力を取り出せる機構にある。対極に移行した電子は、次に電解質溶液中で酸化還元反応を介して増感色素あるいは二酸化チタン粒子へと戻る。このサイクルの繰り返しによって起電力が得られると言える。
【００８７】
本第２実施例の光起電力膜を使用した太陽電池の機能性について述べる。上記光起電力膜塗布の電極の対極として白金導電ガラスを使用し、電解液として０．５ＭＬｉＩ，０．０５Ｍ  Ｉ２，０．４Ｍ  ４−ｔｅｒｔｉａｌｙ−ｂｕｔｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ，０．５ＭＤＭＰＩＩ，３−ｍｅｔｏｘｙ  ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌ（溶媒）を使用し、擬似太陽光の照射によって起電力の確認を行った。その結果、光起電力膜の焼成の有無に関わらず同様の起電力を示し、また電流と電圧の間の相関図より電池特性を示していた。
【００８８】
以上のように、本実施例の太陽電池における光起電力膜や光起電力膜用材料においては、上記のような製造工程により製造され、セレンレッド等の安価な素材を用いることができるので、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜や光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。
【００８９】
次に、第３実施例について説明する。この第３実施例における太陽電池（具体的には、色素増感型太陽電池）の光起電力膜は、黒色の被膜であり、ＴｉＯＸＮＹの粒子を主成分とするものであり、この粒子を水酸化チタン（不定形ゾル）をバインダーとして導電性ガラス板に塗布・焼成した被膜が光起電力膜として構成される。
【００９０】
つまり、この光起電力膜は、後述する光起電力膜用材料を導電性ガラス板に塗布して乾燥させた後に焼成することにより形成したものであり、このように焼成を行った場合には、バインダーとしての水酸化チタンが焼成により二酸化チタンになるので、光起電力膜の状態では、ＴｉＯＸＮＹの粒子と二酸化チタンの粒子を主成分とする被膜が構成されていることになる。
【００９１】
なお、上記の焼成を行わずに、後述する光起電力膜用材料を導電性ガラス板に塗布して乾燥させたものを光起電力膜としてもよく、その場合には、光起電力膜の状態では、ＴｉＯＸＮＹの粒子と水酸化チタン（不定形ゾル）と主成分とする被膜が構成されていることになる。
【００９２】
ここで、光起電力膜用材料について説明すると、ＴｉＯＸＮＹの粒子を主成分とする粉体材料（以下では「光起電力膜用粉体材料」とする）を、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液（以下単に「淡黄色水溶液」とする）（比重約１．３、固形分２％）とエタノールとの混合液に懸濁・混練したものであり、ペースト状に構成されている。
【００９３】
この第３実施例における光起電力膜の製造方法について説明する。本実施例においては、チタン金属の粉体２２．７ｇと、二酸化チタンの粉体７５．９ｇとを混合して混合物を製造し、該混合物を窒素雰囲気にて１０００℃で１時間焼成する。焼成された混合物を混ぜ合わせることにより、上記光起電力膜用粉体材料９８．６ｇを得た。このようにして製造された生成物が、光触媒粉体となる。なお、上記のように上記混合物を焼成すると、焼成された混合物は、その表層部がうぐいす色となり、表層部の内側の部分、つまり、表層部以外の部分が茶色となっている。表層部の内側の部分が、ＴｉＯＸＮＹの粒子を主成分とする粉体である。このＴｉＯＸＮＹの粒子については、具体的には、Ｘ線回折を行った結果、ＴｉＯ０．３４Ｎ０．７４であることが確認された。また、表層部の内側の部分は、ＴｉＯＸＮＹの粒子が大部分を占めるが、他に、Ｔｉ３Ｏ５の粒子や、ＴｉＯの粒子も含まれている。一方、表層部の部分には、ＴｉＮの粒子やＴｉＯ２（ルチル）の粒子が含まれている。焼成された混合物全体、すなわち、この表層部と表層部の内側の部分を混ぜ合わせることにより、黒色（厳密には、黒焦げ茶色）の粉体、つまり、光起電力膜用粉体材料が得られる。この粉体が上記被膜用材料となる。この粉体は、窒素雰囲気内で焼成するという点では、いわば固気合成法を利用したものであるといえる。
【００９４】
また、上記焼成温度としては、１０００℃として説明したが、６００℃以上であればよい。また、混合物を窒素雰囲気で焼成する点に関しては、混合物を焼成するための焼成釜（混合物を焼成させる際に混合物を入れる収納部）内を真空として、焼成釜内が真空になっている状態で該焼成釜内の温度を焼成温度まで温度を上昇させ、その後、窒素を該焼成釜内に流入した後に、焼成を行うようにした。なお、焼成釜内が窒素雰囲気となっている状態で、該焼成釜内の温度を焼成温度まで温度を上昇させて焼成を行うようにしてもよい。
【００９５】
なお、上記の光起電力膜用粉体材料の製造において、上記の説明では、チタン金属を用いるとしたが、チタン金属の代わりに、水素化チタンを用いてもよい。
【００９６】
次に、上記製法で得た光起電力膜用粉体材料１０ｇを、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液（比重約１．３、固形分２％）９０ｍｌとエタノール１０ｍｌとの混合液へと懸濁・混練し、光起電力膜作成用のペーストとした。なお、水酸化チタンゲルは過酸化水素水を加えることにより水酸化チタンゾルとなる。このペーストが、上記光起電力膜用材料である。このペーストをスプレーガンを用いて導電性ガラス板（ＩＴＯ）（すなわち、電極としての導電膜が設けられた導電性ガラス板における該導電膜）に塗布・乾燥させ、不活性雰囲気で４８０℃、１時間焼成して光起電力膜とした。このように焼成を行った場合には、バインダーとしての水酸化チタンが焼成により二酸化チタンになるので、光起電力膜の状態では、ＴｉＯＸＮＹの粒子と二酸化チタンの粒子を主成分とする被膜が構成されていることになる。なお、焼成を行うことなく、光起電力膜材料を導電性ガラス板（ＩＴＯ）に塗布・乾燥させるのみでもよい。
【００９７】
なお、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液は、今回２％のものを使用しているが、この濃度は増減してもよい。また、塗布の際にスプレーガンを使用しているが、そのほかの方法でも良い。
【００９８】
なお、本実施例の光起電力膜を用いた太陽電池の基本的な構成は従来と同様であり、例えば、図１に示すように構成される。つまり、本実施例の太陽電池Ａにおいては、上記構成の光起電力膜３０が設けられている。本実施例の光起電力膜の作用について簡単に説明すると、上記ＴｉＯＸＮＹの粒子自体が可視光を吸収して励起状態の電子を放出し（なお、導電性ガラス板に塗布した光起電力膜用材料の焼成を行った場合には、ＴｉＯＸＮＹの粒子の周りには二酸化チタンの粒子が存在しているが、二酸化チタンの粒子間に隙間が存在するので、ＴｉＯＸＮＹの粒子に光は到達する。また、焼成を行わない場合にも、ＴｉＯＸＮＹの粒子の周りには水酸化チタンが存在しているが、隙間が存在するので、ＴｉＯＸＮＹの粒子に光は到達する。）、該粒子において、該電子が次々と伝達していって導電性ガラス板１０に伝達し、対極の導電性ガラス板２０に移行する。この際に電力を取り出せる機構にある。対極に移行した電子は、次に電解質溶液中で酸化還元反応を介して増感色素あるいは二酸化チタン粒子へと戻る。このサイクルの繰り返しによって起電力が得られると言える。
【００９９】
本第３実施例の光起電力膜を使用した太陽電池の機能性について述べる。上記光起電力膜塗布の電極の対極として白金導電ガラスを使用し、電解液として０．５ＭＬｉＩ，０．０５Ｍ  Ｉ２，０．４Ｍ  ４−ｔｅｒｔｉａｌｙ−ｂｕｔｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ，０．５ＭＤＭＰＩＩ，３−ｍｅｔｏｘｙ  ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌ（溶媒）を使用し、擬似太陽光の照射によって起電力の確認を行った。その結果、光起電力膜の焼成の有無に関わらず同様の起電力を示し、また電流と電圧の間の相関図より電池特性を示していた。
【０１００】
なお、上記の説明では、上記光起電力膜用粉体材料は、チタン金属（又は水素化チタン）と、二酸化チタンとを混合して混合物を製造し、該混合物を窒素雰囲気にて焼成することにより得た混合物全体、すなわち、この表層部と表層部の内側の部分を混ぜ合わせることにより得たものであるが、表層部の内側の部分が、ＴｉＯＸＮＹの粒子を主成分とする粉体であり、この部分が光触媒機能を有していることから、光起電力膜用粉体材料としては、表層部を除いた部分、つまり、表層部の内側の部分のみとしてもよい。
【０１０１】
以上のように、本実施例の太陽電池における光起電力膜や光起電力膜用材料においては、上記のような製造工程により製造され、二酸化チタンやチタン金属又は水素化チタン等の安価な素材を用いることができるので、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜や光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。さらには、本実施例の光起電力膜用材料を用いた場合には、光起電力膜の形成に際して、焼成の有無に拘わらず同様の結果を得ることができ、これによれば、光起電力膜の形成に際して焼成工程を省略することができ、その点でも製造コストを低減することが可能となる。
【０１０２】
次に、第４実施例について説明する。この第４実施例における太陽電池（具体的には、色素増感型太陽電池）の光起電力膜は、黒色の被膜であり、亜酸化チタン（Ｔｉ２Ｏ３）の粒子を主成分とするものであり、この粒子を水酸化チタン（不定形ゾル）をバインダーとして導電性ガラス板に塗布した被膜が光起電力膜として構成される。つまり、Ｔｉ２Ｏ３の組成で示される亜酸化チタンを主成分とする被膜である。
【０１０３】
この光起電力膜は、後述する光起電力膜用材料を導電性ガラス板に塗布して乾燥させることにより形成したものであり、光起電力膜の状態では、亜酸化チタン（Ｔｉ２Ｏ３）の粒子と水酸化チタン（不定形ゾル）と主成分とする被膜が構成されていることになる。
【０１０４】
ここで、光起電力膜用材料について説明すると、亜酸化チタン（Ｔｉ２Ｏ３）の粒子を主成分とする粉体材料（以下では「光起電力膜用粉体材料」とする）を、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液（以下単に「淡黄色水溶液」とする）（比重約１．３、固形分２％）とエタノールとの混合液に懸濁・混練したものであり、ペースト状に構成されている。
【０１０５】
本実施例における塗料の製造方法について説明する。まず、上記亜酸化チタンを製造するのであるが、以下に説明する理論に基づき以下に示すように製造を行なう。
【０１０６】
すなわち、二酸化チタンは、酸素のない状態で加熱すると容易に結晶構造が崩れることが知られている。また、二酸化チタンを、還元剤としての水素化チタンの存在下で焼成すると亜酸化チタン（Ｔｉ２Ｏ３）が生成されるが、亜酸化チタン（Ｔｉ２Ｏ３）はさらに同じ焼成条件で二酸化チタンと反応して光触媒活性の低い亜酸化チタン（Ｔｉ３Ｏ５）となる。そこで、効率よく亜酸化チタン（Ｔｉ２Ｏ３）を生成するために、反応に要するモル数よりも過剰の水素化チタンが必要となる。
【０１０７】
以上のような理論から、本実施例においては、水素化チタンの粉体２２．７ｇと、二酸化チタンの粉体７５．９ｇとを混合して混合物を製造し、該混合物を窒素雰囲気以外の不活性雰囲気（具体的には、Ａｒ気流（Ａｒ雰囲気としてもよい）中又はＨｅ気流（Ｈｅ雰囲気としてもよい）中）にて１０００℃で１時間焼成した。焼成した産物をＸ線回折によって解析した結果、亜酸化チタン（Ｔｉ２Ｏ３）であることが確認され、また、電子顕微鏡観察の結果、平均粒子径は約５００ｎｍであった。焼成された産物を更に粒径を細かくし、高活性黒色顔料９８．６ｇを得た。このようにして製造された生成物が、上記光起電力膜用粉体材料となる。
【０１０８】
また、上記焼成温度としては、１０００℃として説明したが、６００℃以上であればよい。
【０１０９】
次に、上記製法で得た光起電力膜用粉体材料１０ｇを、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液（比重約１．３、固形分２％）９０ｍｌとエタノール１０ｍｌとの混合液へと懸濁・混練し、光起電力膜作成用のペーストとした。なお、水酸化チタンゲルは過酸化水素水を加えることにより水酸化チタンゾルとなる。このペーストが、上記光起電力膜用材料である。このペーストをスプレーガンを用いて導電性ガラス板（ＩＴＯ）（すなわち、電極としての導電膜が設けられた導電性ガラス板における該導電膜）に塗布・乾燥させることにより光起電力膜とした。
【０１１０】
なお、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液は、今回２％のものを使用しているが、この濃度は増減してもよい。また、塗布の際にスプレーガンを使用しているが、そのほかの方法でも良い。
【０１１１】
なお、本実施例の光起電力膜を用いた太陽電池の基本的な構成は従来と同様であり、例えば、図１に示すように構成される。つまり、本実施例の太陽電池Ａにおいては、上記構成の光起電力膜３０が設けられている。本実施例の光起電力膜の作用について簡単に説明すると、上記亜酸化チタン（Ｔｉ２Ｏ３）の粒子自体が可視光を吸収して励起状態の電子を放出し（なお、亜酸化チタン（Ｔｉ２Ｏ３）の粒子の周りには水酸化チタンが存在しているが、水酸化チタンに隙間が存在するので、亜酸化チタン（Ｔｉ２Ｏ３）の粒子に光は到達する。）、該粒子において、該電子が次々と伝達していって導電性ガラス板１０に伝達し、対極の導電性ガラス板２０に移行する。この際に電力を取り出せる機構にある。対極に移行した電子は、次に電解質溶液中で酸化還元反応を介して増感色素あるいは二酸化チタン粒子へと戻る。このサイクルの繰り返しによって起電力が得られると言える。
【０１１２】
本第４実施例の光起電力膜を使用した太陽電池の機能性について述べる。上記光起電力膜塗布の電極の対極として白金導電ガラスを使用し、電解液として０．５ＭＬｉＩ，０．０５Ｍ  Ｉ２，０．４Ｍ  ４−ｔｅｒｔｉａｌｙ−ｂｕｔｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ，０．５ＭＤＭＰＩＩ，３−ｍｅｔｏｘｙ  ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌ（溶媒）を使用し、擬似太陽光の照射によって起電力の確認を行った。その結果、起電力を示し、また電流と電圧の間の相関図より電池特性を示していた。
【０１１３】
以上のように、本実施例の太陽電池における光起電力膜や光起電力膜用材料においては、上記のような製造工程により製造され、二酸化チタンや水素化チタン等の安価な素材を用いることができるので、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜や光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。さらには、本実施例の光起電力膜用材料を用いた場合には、光起電力膜の形成に際して焼成工程を省略することができ、その点でも製造コストを低減することが可能となる。
【０１１４】
次に、第５実施例について説明する。この第５実施例における太陽電池（具体的には、色素増感型太陽電池）の光起電力膜は、赤色の被膜であり、赤色酸化鉄の粒子（平均粒径約０．５μｍ）の表面に二酸化チタン粒子（平均粒径約６ｎｍ）が吸着・配置した光触媒被覆粒子を主成分とするものであり、この光触媒被覆粒子をケイ酸リチウムをバインダーとして導電性ガラス板に塗布した被膜が光起電力膜として使用される。つまり、本実施例の光起電力膜は、上記光触媒被覆粒子とケイ酸リチウムの粒子とを有するものである。なお、上記赤色酸化鉄の粒子が、上記無機材料粒子に当たり、上記二酸化チタン粒子が、上記光触媒粒子に当たる。
【０１１５】
この光起電力膜は、後述する光起電力膜用材料を導電性ガラス板に塗布して乾燥させるか、あるいは、該光起電力膜用材料を導電性ガラス板に塗布し乾燥させた後に焼成することにより形成したものである。
【０１１６】
ここで、光起電力膜用材料について説明すると、上記光触媒被覆粒子を、ケイ酸リチウムと純水の混合液に懸濁・混練したものであり、ペースト状に構成されている。
【０１１７】
また、上記光触媒被覆粒子は、赤色酸化鉄の粒子（平均粒径約０．５μｍ）表面に二酸化チタン粒子（平均粒径約６ｎｍ）が吸着・配置したものである。ここで、赤色酸化鉄の粒子表面に二酸化チタン粒子を吸着・配置させたが、赤色酸化鉄の粒子の代わりに、黄色酸化鉄の粒子、黒色酸化鉄の粒子、セレンレッド等の他の金属酸化物の粒子でもよく、また、金属粒子であってもよい。つまり、無機顔料粒子（無機色素粒子としてもよい）等の無機材料粒子、すなわち、無機材料により構成される粒子である無機材料粒子であればよい。
【０１１８】
第５実施例における被膜の製造方法について説明する。まず、赤色酸化鉄の粒子からなる粉体（平均粒径約０．５μｍ、比重約１．８）５ｇを水５００ｍｌに超音波処理により均一分散して、所定量の赤色酸化鉄分散溶液を製造する。一方、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液（比重約１．３、固形分２％）１２．５ｇを水５００ｍｌに均一分散させる。このとき、四塩化チタンにアンモニアを作用させることにより水酸化チタンゲルが得られ、更にこの水酸化チタンゾルに過酸化水素水を加えることにより発泡が起こるが、この発泡は直におさまり粘性のある水溶液を得ることができる。この溶液を希釈することにより上記淡黄色水溶液を得ることができる。
【０１１９】
次に、上記二つの溶液、すなわち、赤色酸化鉄分散溶液と淡黄色水溶液とを混合して１ｌとし、スターラーで１時間撹拌してから２時間静置して酸化鉄表面に水酸化チタンがコーティングされたのを確認する。この確認においては、淡黄色水溶液混入時に淡黄色だった上清が、静置後には透明となることにより、簡便的に確認できる。酸化鉄表面に水酸化チタンがコーティングされているのを確認したら、上清部分をデカンテーションによって捨て、生成物を１００℃で１０時間加熱することにより乾燥する。その後、この生成物を不活性雰囲気（Ａｒ気流（Ａｒ雰囲気としてもよい）中、又は、Ｈｅ気流（Ｈｅ雰囲気としてもよい）中、又は、Ｎ２気流（Ｎ２雰囲気としてもよい）中）で５００℃、１時間焼成することにより、赤色の光触媒被覆粒子約５ｇが得られた。この赤色の光触媒被覆粒子が上記光触媒被覆粒子である。なお、赤色酸化鉄の表面に被覆していた水酸化チタンは、焼成することにより二酸化チタンとなる。この赤色光触媒被覆粒子は、赤色酸化鉄粒子表面に二酸化チタン粒子が吸着・被覆された構造を持っているため、紫外光の波長だけでなく可視光の波長域においても反応可能であり、広バンド領域反応型光触媒粒子となっている。また、赤色酸化鉄粒子上に二酸化チタン粒子が生成していることは、電子顕微鏡によって確認している。
【０１２０】
なお、この赤色光触媒被覆粒子作成にあたり５００℃における焼成を行っているが、焼成温度は２００℃以上ならばよい。
【０１２１】
次に、上記製法で得た光触媒被覆粒子５ｇを、ケイ酸リチウム（ＳｉＯ２成分：２０〜２１％）２．７ｇと純水４８．３ｇとの混合液へと懸濁・混練し、光起電力膜作成用のペーストとした。つまり、上記の光触媒被覆粒子を、ケイ酸リチウムと純水との混合液へと懸濁・混練することにより、光起電力膜作成用のペーストを作成した。このペーストをスプレーガンを用いて導電性ガラス板（ＩＴＯ）（すなわち、電極としての導電膜が設けられた導電性ガラス板における該導電膜）に塗布・乾燥させて光起電力膜とした。なお、該ペーストを導電性ガラス板に塗布して乾燥させるのみでもよいが、該ペーストを導電性ガラス板に塗布して乾燥させた後に、焼成してもよい。焼成を行う場合の条件は不活性雰囲気で４８０℃、１時間とする。
【０１２２】
なお、上記の説明において、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液は、今回２％のものを使用しているが、この濃度は増減してもよい。また、塗布の際にスプレーガンを使用しているが、そのほかの方法でもよい。また、導電性ガラス板として、ＩＴＯ膜を使用したタイプのものを用いているが、他のタイプの導電性ガラス板を用いてもよい。また、上記の説明では、導電性ガラス板に設けられた電極としての導電膜に光起電力膜を形成するとして説明したが、導電フィルム等の他のタイプの導電膜に形成してもよい。
【０１２３】
なお、本実施例の光起電力膜を用いた太陽電池の基本的な構成は従来と同様であり、例えば、図１に示すように構成される。つまり、本実施例の太陽電池Ａにおいては、上記構成の光起電力膜３０が設けられている。本実施例の光起電力膜の作用について簡単に説明すると、上記光触媒被覆粒子における赤色酸化鉄の粒子が増感色素として機能し、この赤色酸化鉄の粒子に光が当たると（なお、赤色酸化鉄の粒子は、二酸化チタンの粒子に覆われており、また、該光触媒被覆粒子は、ケイ酸リチウムや二酸化チタン中に存在するのであるが、実際には、二酸化チタンの粒子間等に隙間が存在し、ケイ酸リチウムはほぼ透明であるので、赤色酸化鉄の粒子に光は到達する。）、赤色酸化鉄がエネルギー的に励起した状態となり、発生した励起エネルギーが電子の形で赤色酸化鉄を被覆する二酸化チタン粒子に伝わり、二酸化チタン粒子において該電子が次々に伝達していって導電性ガラス板１０に伝達し、対極の導電性ガラス板２０に移行する。この際に電力を取り出せる機構にある。対極に移行した電子は、次に電解質溶液中で酸化還元反応を介して増感色素あるいは二酸化チタン粒子へと戻る。このサイクルの繰り返しによって起電力が得られると言える。
【０１２４】
本第５実施例の光起電力膜を使用した太陽電池の機能性について述べる。上記光起電力膜塗布の電極の対極として白金導電ガラスを使用し、電解液として０．５ＭＬｉＩ，０．０５Ｍ  Ｉ２，０．４Ｍ  ４−ｔｅｒｔｉａｌｙ−ｂｕｔｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ，０．５ＭＤＭＰＩＩ，３−ｍｅｔｏｘｙ  ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌ（溶媒）を使用し、擬似太陽光の照射によって起電力の確認を行った。その結果、光起電力膜の焼成の有無に関わらず同様の起電力を示し、また電流と電圧の間の相関図より電池特性を示していた。
【０１２５】
以上のように、本実施例の太陽電池における光起電力膜や光起電力膜用材料においては、上記のような製造工程により製造され、赤色酸化鉄等の安価な素材を用いることができるので、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜や光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。さらには、本実施例の光起電力膜用材料を用いた場合には、光起電力膜の形成に際して、焼成の有無に拘わらず同様の結果を得ることができ、これによれば、光起電力膜の形成に際して焼成工程を省略することができ、その点でも製造コストを低減することが可能となる。
【０１２６】
次に、第６実施例について説明する。この第６実施例の太陽電池（具体的には、色素増感型太陽電池）の光起電力膜は、淡赤色の被膜であり、セレンレッド（主成分Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｅ）の粒子（平均粒径約０．５μｍ）と、二酸化チタン（平均粒径約６ｎｍ）の粒子を主成分とするものであり、これらの粒子を水酸化チタン（不定形ゾル）をバインダーとして導電性ガラス板に塗布した被膜が光起電力膜として使用される。なお、上記セレンレッドの粒子が、上記無機材料粒子に当たる。また、二酸化チタンの粒子は、他の光触媒粒子を用いてもよい。
【０１２７】
つまり、この光起電力膜は、後述する光起電力膜用材料を導電性ガラス板に塗布して乾燥させるか、あるいは、該光起電力膜用材料を導電性ガラス板に塗布し乾燥させた後に焼成することにより形成したものである。なお、このような焼成を行った場合には、バインダーとしての水酸化チタンが焼成により二酸化チタンになるので、光起電力膜の状態では、セレンレッドの粒子と二酸化チタンの粒子とにより光起電力膜が構成されていることになる。また、焼成を行わずに、光起電力膜用材料を導電性ガラス板に塗布して乾燥させるのみの場合には、光起電力膜は、セレンレッドの粒子と二酸化チタンの粒子と水酸化チタン（不定形ゾル）とを有する構成となっている。
【０１２８】
ここで、光起電力膜用材料について説明すると、セレンレッドの粒子と二酸化チタンの粒子を、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液（以下単に「淡黄色水溶液」とする）（比重約１．３、固形分２％）とエタノールとの混合液に懸濁・混練したものであり、ペースト状に構成されている。
【０１２９】
なお、ここでは、セレンレッドの粒子を用いたが、セレンレッドの粒子の代わりに、赤色酸化鉄の粒子、黄色酸化鉄の粒子、黒色酸化鉄の粒子等の他の金属酸化物の粒子でもよく、また、金属粒子であってもよい。つまり、無機顔料粒子（無機色素粒子としてもよい）等の無機材料粒子、すなわち、無機材料により構成される粒子である無機材料粒子であればよい。
【０１３０】
第６実施例における被膜の製造方法について説明する。まず、セレンレッドの粒子からなる粉体５ｇと二酸化チタンの粒子からなる粉体１ｇを、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液（比重約１．３、固形分２％）９０ｍｌとエタノール１０ｍｌとの混合液へと懸濁・混練し、光起電力膜作成用のペーストとした。このペーストをスプレーガンを用いて導電性ガラス板（ＩＴＯ）（すなわち、電極としての導電膜が設けられた導電性ガラス板における該導電膜）に塗布・乾燥させて光起電力膜とした。
【０１３１】
なお、該ペーストを導電性ガラス板に塗布して乾燥させるのみでもよいが、該ペーストを導電性ガラス板に塗布して乾燥させた後に、焼成してもよい。このように焼成を行う場合の条件は不活性雰囲気で４８０℃、１時間とする。このように焼成を行った場合には、バインダーとしての水酸化チタンが焼成により二酸化チタンになるので、光起電力膜の状態では、セレンレッドの粒子と二酸化チタンの粒子により光起電力膜が構成されていることになる。
【０１３２】
なお、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液は、今回２％のものを使用しているが、この濃度は増減してもよい。また、塗布の際にスプレーガンを使用しているが、そのほかの方法でも良い。また、導電性ガラス板として、ＩＴＯ膜を使用したタイプのものを用いているが、他のタイプの導電性ガラス板を用いてもよい。また、上記の説明では、導電性ガラス板に設けられた電極としての導電膜に光起電力膜を形成するとして説明したが、導電フィルム等の他のタイプの導電膜に形成してもよい。
【０１３３】
なお、本実施例の光起電力膜を用いた太陽電池の基本的な構成は従来と同様であり、例えば、図１に示すように構成される。つまり、本実施例の太陽電池Ａにおいては、上記構成の光起電力膜３０が設けられている。本実施例の光起電力膜の作用について簡単に説明すると、上記セレンレッドの粒子が増感色素として機能し、このセレンレッドの粒子に光が当たると（なお、セレンレッドの粒子の周囲には、導電性ガラス板に塗布した光起電力膜用材料を焼成しない場合には、二酸化チタンの粒子や水酸化チタンが存在し、一方、焼成を行う場合には、二酸化チタンの粒子が存在するのであるが、実際には、それらの粒子間に隙間が存在するので、セレンレッドの粒子に光は到達する。）、セレンレッドの粒子がエネルギー的に励起した状態となり、発生した励起エネルギーが電子の形でセレンレッドの粒子の周りの二酸化チタン粒子に伝わり、二酸化チタン粒子において該電子が次々に伝達していって導電性ガラス板１０に伝達し、対極の導電性ガラス板２０に移行する。この際に電力を取り出せる機構にある。対極に移行した電子は、次に電解質溶液中で酸化還元反応を介して増感色素あるいは二酸化チタン粒子へと戻る。このサイクルの繰り返しによって起電力が得られると言える。
【０１３４】
本第６実施例の光起電力膜を使用した太陽電池の機能性について述べる。上記光起電力膜塗布の電極の対極として白金導電ガラスを使用し、電解液として０．５ＭＬｉＩ，０．０５Ｍ  Ｉ２，０．４Ｍ  ４−ｔｅｒｔｉａｌｙ−ｂｕｔｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ，０．５ＭＤＭＰＩＩ，３−ｍｅｔｏｘｙ  ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌ（溶媒）を使用し、擬似太陽光の照射によって起電力の確認を行った。その結果、光起電力膜の焼成の有無に関わらず同様の起電力を示し、また電流と電圧の間の相関図より電池特性を示していた。
【０１３５】
以上のように、本実施例の太陽電池における光起電力膜や光起電力膜用材料においては、上記のような製造工程により製造され、赤色酸化鉄等の安価な素材を用いることができるので、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜や光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。さらには、本実施例の光起電力膜用材料を用いた場合には、光起電力膜の形成に際して、焼成の有無に拘わらず同様の結果を得ることができ、これによれば、光起電力膜の形成に際して焼成工程を省略することができ、その点でも製造コストを低減することが可能となる。
【０１３６】
次に、第７実施例について説明する。この第７実施例の太陽電池（具体的には、色素増感型太陽電池）の光起電力膜は、赤色の被膜であり、赤色酸化鉄の粒子（平均粒径約０．５μｍ）表面に二酸化チタン粒子が吸着・配置した光触媒被覆粒子を主成分とするものであり、この光触媒被覆粒子を水酸化リチウム（不定形ゾル）とケイ酸リチウムとをバインダーとして塗布した被膜が光起電力膜として使用される。なお、上記赤色酸化鉄の粒子が、上記無機材料粒子に当たり、上記二酸化チタン粒子が、上記光触媒粒子に当たる。
【０１３７】
つまり、この光起電力膜は、後述する光起電力膜用材料を導電性ガラス板に塗布して乾燥させるか、あるいは、該光起電力膜用材料を導電性ガラス板に塗布し乾燥させた後に焼成することにより形成したものである。なお、このような焼成を行った場合には、バインダーとしての水酸化チタンが焼成により二酸化チタンになるので、光起電力膜の状態では、上記光触媒被覆粒子の粒子と二酸化チタンの粒子とケイ酸リチウムとにより光起電力膜が構成されていることになる。また、焼成を行わずに、光起電力膜用材料を導電性ガラス板に塗布して乾燥させるのみの場合には、光起電力膜は、上記光触媒被覆粒子と水酸化チタン（不定形ゾル）とケイ酸リチウムとを有する構成となっている。
【０１３８】
ここで、光起電力膜用材料について説明すると、上記光触媒被覆粒子を、ケイ酸リチウムと、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液（以下単に「淡黄色水溶液」とする）（比重約１．３、固形分２％）との混合液に懸濁・混練したものであり、ペースト状に構成されている。
【０１３９】
また、上記光触媒被覆粒子は、赤色酸化鉄の粒子（平均粒径約０．５μｍ）表面に二酸化チタン粒子（平均粒径約６ｎｍ）が吸着・配置したものである。ここで、赤色酸化鉄の粒子表面に二酸化チタン粒子を吸着・配置させたが、赤色酸化鉄の粒子の代わりに、黄色酸化鉄の粒子、黒色酸化鉄の粒子、セレンレッド等の他の金属酸化物の粒子でもよく、また、金属粒子であってもよい。つまり、無機顔料粒子（無機色素粒子としてもよい）等の無機材料粒子、すなわち、無機材料により構成される粒子である無機材料粒子であればよい。
【０１４０】
第７実施例における被膜の製造方法について説明する。まず、赤色酸化鉄の粒子からなる粉体（平均粒径約０．５μｍ、比重約１．８）５ｇを水５００ｍｌに超音波処理により均一分散して、所定量の赤色酸化鉄分散溶液を製造する。一方、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液（比重約１．３、固形分２％）１２．５ｇを水５００ｍｌに均一分散させる。このとき、四塩化チタンにアンモニアを作用させることにより水酸化チタンゲルが得られ、更にこの水酸化チタンゲルに過酸化水素水を加えることにより発泡が起こるが、この発泡は直におさまり粘性のある水溶液を得ることができる。この溶液を希釈することにより上記淡黄色水溶液を得ることができる。なお、水酸化チタンゲルは過酸化水素水を加えることにより水酸化チタンゾルとなる。
【０１４１】
次に、上記二つの溶液、すなわち、赤色酸化鉄分散溶液と淡黄色水溶液とを混合して１ｌとし、スターラーで１時間撹拌してから２時間静置して酸化鉄表面に水酸化チタンがコーティングされたのを確認する。この確認においては、淡黄色水溶液混入時に淡黄色だった上清が、静置後には透明となることにより、簡便的に確認できる。酸化鉄表面に水酸化チタンがコーティングされているのを確認したら、上清部分をデカンテーションによって捨て、生成物を１００℃で１０時間加熱することにより乾燥する。その後、この生成物を不活性雰囲気（Ａｒ気流（Ａｒ雰囲気としてもよい）中、又は、Ｈｅ気流（Ｈｅ雰囲気としてもよい）中、又は、Ｎ２気流（Ｎ２雰囲気としてもよい）中）で５００℃、１時間焼成することにより、赤色の光触媒被覆粒子約５ｇが得られた。この赤色の光触媒被覆粒子が上記光触媒被覆粒子である。なお、赤色酸化鉄の表面に被覆していた水酸化チタンは、焼成することにより二酸化チタンとなる。この赤色の光触媒被覆粒子は、赤色酸化鉄粒子表面に二酸化チタン粒子が吸着・被覆された構造を持っているため、紫外光の波長だけでなく可視光の波長域においても反応可能であり、広バンド領域反応型光触媒粒子となっている。また、赤色酸化鉄粒子上に二酸化チタン粒子が生成していることは、電子顕微鏡によって確認している。
【０１４２】
なお、この赤色光触媒被覆粒子作成にあたり５００℃における焼成を行っているが、焼成温度は２００℃以上ならばよい。
【０１４３】
次に、上記製法で得た光触媒被覆粒子５ｇを、ケイ酸リチウム（ＳｉＯ２成分：２０〜２１％）２．７ｇと、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液５０ｇとの混合液へと懸濁・混練し、光起電力膜作成用のペーストとした。つまり、上記の光触媒被覆粒子を、ケイ酸リチウムと上記淡黄色水溶液との混合液へと懸濁・混練することにより、光起電力膜作成用のペーストを作成した。このペーストをスプレーガンを用いて導電性ガラス板（ＩＴＯ）（すなわち、電極としての導電膜が設けられた導電性ガラス板における該導電膜）に塗布・乾燥させて光起電力膜とした。
【０１４４】
なお、該ペーストを導電性ガラス板に塗布して乾燥させるのみでもよいが、該ペーストを導電性ガラス板に塗布して乾燥させた後に、焼成してもよい。このように焼成を行う場合の条件は不活性雰囲気で４８０℃、１時間とする。このように焼成を行った場合には、バインダーとしての水酸化チタンが焼成により二酸化チタンになるので、光起電力膜の状態では、上記光触媒被覆粒子と二酸化チタンの粒子とケイ酸リチウムの粒子により光起電力膜が構成されていることになる。
【０１４５】
なお、上記の説明において、水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）ゲルに過酸化水素水を加えることで合成した淡黄色水溶液は、今回２％のものを使用しているが、この濃度は増減してもよい。また、塗布の際にスプレーガンを使用しているが、そのほかの方法でもよい。また、導電性ガラス板として、ＩＴＯ膜を使用したタイプのものを用いているが、他のタイプの導電性ガラス板を用いてもよい。また、上記の説明では、導電性ガラス板に設けられた電極としての導電膜に光起電力膜を形成するとして説明したが、導電フィルム等の他のタイプの導電膜に形成してもよい。
【０１４６】
なお、本実施例の光起電力膜を用いた太陽電池の基本的な構成は従来と同様であり、例えば、図１に示すように構成される。つまり、本実施例の太陽電池Ａにおいては、上記構成の光起電力膜３０が設けられている。本実施例の光起電力膜の作用について簡単に説明すると、上記光触媒被覆粒子における赤色酸化鉄の粒子が増感色素として機能し、この赤色酸化鉄の粒子に光が当たると（なお、赤色酸化鉄の粒子は、二酸化チタンの粒子に覆われており、また、該光触媒被覆粒子は、バインダーや、焼成した場合には二酸化チタン中に存在するのであるが、実際には、二酸化チタン（焼成しない場合には、水酸化チタンやケイ酸リチウム）の粒子間に隙間が存在する（また、ケイ酸リチウムはほぼ透明である）ので、赤色酸化鉄の粒子に光は到達する。）、赤色酸化鉄がエネルギー的に励起した状態となり、発生した励起エネルギーが電子の形で赤色酸化鉄を被覆する二酸化チタン粒子に伝わり、二酸化チタン粒子において該電子が次々に伝達していって導電性ガラス板１０に伝達し、対極の導電性ガラス板２０に移行する。この際に電力を取り出せる機構にある。対極に移行した電子は、次に電解質溶液中で酸化還元反応を介して増感色素あるいは二酸化チタン粒子へと戻る。このサイクルの繰り返しによって起電力が得られると言える。
【０１４７】
本第７実施例の光起電力膜を使用した太陽電池の機能性について述べる。上記光起電力膜塗布の電極の対極として白金導電ガラスを使用し、電解液として０．５ＭＬｉＩ，０．０５Ｍ  Ｉ２，０．４Ｍ  ４−ｔｅｒｔｉａｌｙ−ｂｕｔｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ，０．５ＭＤＭＰＩＩ，３−ｍｅｔｏｘｙ  ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌ（溶媒）を使用し、擬似太陽光の照射によって起電力の確認を行った。その結果、光起電力膜の焼成の有無に関わらず同様の起電力を示し、また電流と電圧の間の相関図より電池特性を示していた。
【０１４８】
以上のように、本実施例の太陽電池における光起電力膜や光起電力膜用材料においては、上記のような製造工程により製造され、赤色酸化鉄等の安価な素材を用いることができるので、光起電力膜を安価に製造することができる。また、光起電力膜や光起電力膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。さらには、本実施例の光起電力膜用材料を用いた場合には、光起電力膜の形成に際して、焼成の有無に拘わらず同様の結果を得ることができ、これによれば、光起電力膜の形成に際して焼成工程を省略することができ、その点でも製造コストを低減することが可能となる。
【０１４９】
なお、上記の説明において、ペースト状の光起電力膜用材料を製造するためのバインダーとして、上記に示すものを例に取って説明したが、他の種類のバインダーを用いてもよい。
【０１５０】
【発明の効果】
本発明に基づく請求項１、請求項３、請求項６、請求項７及びこれらの請求項に従属する請求項に記載の発明によれば、無機材料粒子が用いられているので、赤色酸化鉄等の安価な素材を用いることができ、被膜を安価に製造することができる。また、被膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。さらには、本発明の被膜用材料をペースト状にして導電性ガラス板に塗布するのみでよいので、被膜の形成に際して焼成工程を省略することができ、その点でも製造コストを低減することが可能となる。
【０１５１】
また、請求項９及びこれに従属する請求項に記載の発明によれば、無機材料粒子が用いられているので、赤色酸化鉄等の安価な素材を用いることができ、被膜を安価に製造することができる。また、被膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。
【０１５２】
また、請求項１２、請求項１５、請求項１８、請求項１９及びこれらの請求項に従属する請求項に記載の発明によれば、被膜に無機材料粒子が用いられているので、赤色酸化鉄等の安価な素材を用いることができ、被膜を安価に製造することができる。また、被膜には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。
【０１５３】
また、請求項２２、請求項２４、請求項２５、請求項２９、請求項３０、請求項３２及びこれらの請求項に従属する請求項に記載の発明によれば、無機材料粒子が用いられているので、赤色酸化鉄等の安価な素材を用いることができ、被膜を安価に製造することができる。また、被膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。さらには、本発明の製造方法により製造された被膜用材料をペースト状にして導電性ガラス板に塗布するのみでよいので、被膜の形成に際して焼成工程を省略することができ、その点でも製造コストを低減することが可能となる。
【０１５４】
また、請求項３３に記載の発明によれば、無機材料粒子が用いられているので、赤色酸化鉄等の安価な素材を用いることができ、被膜を安価に製造することができる。また、被膜用材料には、有機物が用いられないので、有機物により構成された増感色素を使用することによる問題（例えば、増感色素の寿命や耐光性の問題、水分による増感色素の変色の問題）は生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】色素増感型太陽電池の要部の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ  太陽電池
１０、２０  導電性ガラス板
３０、３０’  光起電力膜
４０  電解液層
【図１】
2004158724.tif 000003