(57)【要約】【課題】半導体電極層中に存在する光増感剤の劣化がなく、長寿命で、かつ光電変換効率に優れ、しかも低コストな光電変換素子及びその製造方法を提供することを目的とするものである。また、本発明は、前記光電変換素子を用いた太陽電池を提供する。【解決手段】入光面を有する透明導電層２と対極層５との間に、光を吸収して電子を放出する半導体電極層３と、酸化還元反応により電流を持続させる電解質層４とが隣接して配置された光電変換素子１であって、前記半導体電極層３が、互いに異なる光吸収スペクトルを有する二種以上の酸化チタンから構成されている。【選択図】      図１
2005026051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入光面を有する透明導電層と対極層との間に、光を吸収して電子を放出する半導体電極層と、酸化還元反応により電流を持続させる電解質層とが隣接して配置された光電変換素子において、
前記半導体電極層が、互いに異なる光吸収スペクトルを有する二種以上の酸化チタンから形成されていることを特徴とする光電変換素子。
【請求項２】
前記半導体電極層を構成する酸化チタンが、窒素をドープした酸化チタン微粉末と、窒素と炭素及び／または窒素と硫黄をドープした酸化チタン微粉末とからなることを特徴とする請求項１に記載された光電変換素子。
【請求項３】
前記酸化チタン微粉末が、平均粒径５〜１００ｎｍの超微粒子であることを特徴とする請求項２に記載された光電変換素子。
【請求項４】
前記半導体電極層が、窒素をドープした酸化チタン微粉末からなる層と、窒素と炭素及び／または窒素と硫黄をドープした酸化チタン微粉末からなる層とを積層してなることを特徴とする請求項２または請求項３に記載された光電変換素子。
【請求項５】
前記半導体電極層が、窒素をドープした酸化チタン微粉末と、窒素と炭素及び／または窒素と硫黄をドープした酸化チタン微粉末を混合した混合層からなることを特徴とする請求項２または請求項３に記載された光電変換素子。
【請求項６】
前記請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された光電変換素子が用いられていることを特徴とする太陽電池。
【請求項７】
入光面を有する透明基板の対向面側に透明導電膜を形成する透明導電層作製工程と、
前記透明導電層に隣接させて、互いに異なる光吸収スペクトルを有する二種以上の酸化チタンから半導体電極層を作製する工程と、
前記半導体電極層に隣接させて電解質層を形成する工程と、
前記電解質層に隣接させて対極層を作製する工程とを含むことを特徴とする光電変換素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽光や室内光を電気に変換する光電変換素子及びその製法、並びに前記光電変換素子が用いられた太陽電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大気中に排出される大量の二酸化炭素により引き起こされる地球温暖化の問題等により、無公害で無尽蔵な太陽光エネルギーの有効利用が、以前にも増して強く求められている。
太陽電池等の光電池としては、シリコン等を用いたｐｎ接合型の電池が古くから知られ、例えば、人工衛星等に用いられる単結晶シリコン型の太陽電池や多結晶シリコン、アモルファスシリコン等を用いた光電池が、産業用や家庭用に数多く使用されている。
【０００３】
しかしながら、これらシリコンを用いた太陽電池は、いずれも、例えば、ＣＶＤ（化学的気相成長）法等の精密なプロセスを経て製造されるため、コストが嵩むという問題があった。また、この製造プロセス中で多大な熱量や電気量を消費するため、製造に必要なエネルギーと太陽電池が生み出すエネルギーとのバランスが必ずしも良くなく、明確に省エネルギーとは言い難いという問題があった。
【０００４】
これに対し、いわゆる「湿式太陽電池」と呼ばれる色素増感型太陽電池が１９９１年にグレッツェル等により提案された。
この太陽電池は、従来のｐｎ接合型の電池と比べ光電変換メカニズムが全く異なり、比較的高い光電変換率を有し、かつ原料として酸化物粉末と安価な色素を使用するため製造コストが少なくて済むという利点がある。また、原料の資源的な制約が少なく、大掛かりな設備を必要とせず、更には製造工程が簡単なこと等、実用的見地からの利点も数多く有している。
【０００５】
この色素増感型太陽電池について、その基本構成と原理を図４に基づいて説明する。
この色素増感型太陽電池は、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なセル構造を持つ点に特徴がある。
即ち、図４に示すように、この太陽電池は、透明ガラス基板１１０ａの入光面１１０ｃと対向した側に、蒸着ＩＴＯ等の透明導電膜１１０ｂが形成された透明導電層１１０を備えている。また、前記透明導電層１１０に接して、チタニア（ＴｉＯ２）の多孔燒結層に有機金属錯体からなる光増感色素１２０ａを含浸させた半導体電極層１２０が形成されている。更に、前記透明導電層１１０の対極層１３０として、透明ガラス基板１３０ａに導電層１３０ｂが形成されている。そして、電解液として、ヨウ素溶液１４０が用いられる。
【０００６】
そして、太陽光等の光を入光面１１０ｃ当てると、透明導電層１１０を透過した光は、半導体電極層１２０の光増感色素１２０ａに吸収される。光を吸収して励起された光増感色素１２０ａは電子と正孔を発生する。このようにして、生成した電子は半導体電極層１２０のチタニアに移動し、透明導電層１１０を伝って移動する。
【０００７】
一方、半導体電極層１２０に残った正孔は、隣接するヨウ素溶液１４０中のヨウ素イオン（Ｉ−）を還元して三ヨウ化物イオン（Ｉ３−）に変える。
そして、負荷（図４では風車）を経由した電子は、対極層１３０の導電層１３０ｂを流れ、ヨウ素溶液１４０中に拡散した三ヨウ化物イオン（Ｉ３−）を酸化して再びヨウ素イオン（Ｉ−）に戻す。このサイクルにより、電流が持続して流れる。
【０００８】
この色素増感型太陽電池にあっては、半導体電極層１２０が二酸化チタンのみで構成されている場合には、太陽光のうち、主に紫外線のみ効率的に利用することができ、可視光線を有効に利用することができないという問題がある。
そのため、前記したように、この半導体電極層に有機色素を混ぜることにより可視光線域まで光の吸収を広げている。
【０００９】
従って、この電池では、色素でいかに光のエネルギーを効率よく取り込むかが大きな課題で、光増感用色素としては、特許文献１、特許文献２に示されるものの他、種々の有機色素化合物が提案されている。
【００１０】
【特許文献１】
特表平７−５００６３０号公報（特許請求の範囲）
【００１１】
【特許文献２】
特開２００３−３０８３号公報（特許請求の範囲）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記有機系色素は、触媒として活性の高い酸化チタンと共存している。そのため、酸化チタンの高い反応活性により、有機系色素は経時的に分解されて劣化し、その光増感性能を減少させるという技術的課題があった。
また、その光電変換効率も、シリコンを用いた光電池の変換率には及ばないという技術的課題があった。
【００１３】
本発明は、半導体電極層中に存在する光増感剤の劣化がなく、長寿命で、かつ光電変換効率に優れ、しかも低コストな光電変換素子及びその製造方法を提供することを目的とするものである。また、本発明は、前記光電変換素子を用いた太陽電池を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた本発明によれば、入光面を有する透明導電層と対極層との間に、光を吸収して電子を放出する半導体電極層と、酸化還元反応により電流を持続させる電解質層とが隣接して配置された光電変換素子において、前記半導体電極層が、互いに異なる光吸収スペクトルを有する二種以上の酸化チタンから形成されていることを特徴とする光電変換素子が提供される。
【００１５】
本発明にかかる光電変換素子は、半導体電極層が互いに異なる光吸収波スペクトルを有する二種以上の酸化チタンで構成され、従来用いられている有機金属化合物等の有機系光増感剤が用いられていない点が顕著な特徴である。
【００１６】
この互いに異なる光吸収スペクトルを有する二種以上の酸化チタンとしては、窒素をドープした酸化チタン微粉末と、窒素と炭素及び／または窒素と硫黄をドープした酸化チタン微粉末が用いられる。
なお、前記酸化チタン微粉末が、光電変換効率向上の観点から平均粒径５〜１００ｎｍの超微粒子であることが望ましい。
【００１７】
前記した窒素と炭素及び／または窒素と硫黄をドープした酸化チタン微粉末は、灰色等の濃色を呈し、この酸化チタンは、可視光域における光吸収率が高く、有機系色素を用いた色素増感型光電池における色素に当たる役割を果す。即ち、窒素と炭素及び／または窒素と硫黄をドープした酸化チタン微粉末は、光を吸収して、キャリア（電子）を発生させる。
一方、窒素をドープした酸化チタン微粉末は、可視光域における光吸収率が低く、黄色等の薄い色を呈する。そして、この窒素をドープした酸化チタン微粉末は、発生した電子を導電膜に伝搬させる役割りを果す。
【００１８】
このように本発明の光電変換素子は、その半導体電極層が、実質的に、光照射に安定な無機酸化物（酸化チタン）のみからなるため、光照射による劣化が回避され、しかも、光増感剤が可視光応答型酸化チタンであるため光電変換効率も高く、かつ材料的にも安価である。また、室内の人工光源でも充分に発電可能という利点をも有する。
【００１９】
前記半導体電極層は、窒素をドープした酸化チタン微粉末からなる層と、窒素と炭素及び／または窒素と硫黄をドープした酸化チタン微粉末からなる層とを積層してなる態様のものが、光電変換効率、強度、耐久性等の総合的観点から好ましい。
また同様な理由から、窒素をドープした酸化チタン微粉末と、窒素と炭素及び／または窒素と硫黄をドープした酸化チタン粉末とを混合した混合層からなる態様のものが好ましい。
【００２０】
また、前記した光電変換素子を用いることにより、長寿命で、かつ光電変換効率に優れ、しかも低コストな太陽電池を得ることができる。
【００２１】
更に、本発明によれば、入光面を有する透明基板の対向面側に透明導電膜を形成する透明導電層作製工程と、前記透明導電層に隣接させて、互いに異なる光吸収スペクトルを有する二種以上の酸化チタンから半導体電極層を作製する工程と、前記半導体電極層に隣接させて電解質層を形成する工程と、前記電解質層に隣接させて対極層を作製する工程とを含むことを特徴とする光電変換素子の製造方法が提供される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、図１は、本発明にかかる光電変換素子の一態様の構造を模式的に示した断面図であり、図２は、本発明にかかる光電変換素子の他の態様を模式的に示した断面図である。
【００２３】
図１に示した光電変換素子１は、透明基板２ａ及び透明基板２ａの入光面２ｃの対向面側に形成された透明導電膜２ｂとからなる透明導電層２と、基板５ａ及び基板５ａに形成された導電層５ｂとからなる対極層５とを備えている。
また、前記光電変換素子１は、前記透明導電層２に接して設けられた半導体電極層３と、前記半導体電極層３と対極層５に接して設けられた電解液を含む電解質層４と、前記透明導電層２と対極層５とを、例えば負荷６ａを介して接続する導電線６とを備えている。
【００２４】
前記半導体電極層３は、黄色等の薄い色を呈する、窒素をドープした酸化チタン微粉末の層３ａ（以下、薄色層と称する）と、灰色等の濃い色を呈する、窒素と炭素及び／または窒素と硫黄をドープした酸化チタン微粉末層（以下、濃色層と称する）３ｂとを積層することによって形成されている。
【００２５】
前記透明導電層２は、従来例で示した太陽電池（光電変換素子）の透明導電層と同様に、入光面２ｃから光を透過させて内側の半導体電極層３に導く機能を有する。また、透明導電層２は、前記半導体電極層３で光吸収により発生した電子（主として濃色層３ｂで発生）を、導電膜２ｂによって導電線６に移動させる機能を有する。
尚、前記透明導電層２の透明基板２ａは、前記半導体電極層３を保護し、かつ対極層５と共に光電変換素子１を支持する支持体の機能も備えている。
【００２６】
また、前記半導体電極層３における薄色層３ａは、透明導電層２の内側面に隣接して配置され、前記透明導電層２からの光を透過させて濃色層３ｂに導き、また濃色層３ｂで発生した電子を透明導電層２に移動させる機能を有する。
更に、前記薄色層３ａの内側に隣接して積層された濃色層３ｂは、透過光を吸収して多くの電子を発生させる、いわゆる色素増感剤としての機能を有する。
【００２７】
また、前記半導体電極層３の内側に隣接して配置された電解質層４は、従来技術で説明したように、色素増感型光電池における電解液（ヨウ素溶液）と同様の機能を有する。
また、前記導電層５ｂを備えた対極層５は、従来の色素増感型光電池における対極層１３０と同様の機能を有し、その導電層５ｂは従来の導電層と同様の機能を有する。
【００２８】
次に、図２に基づいて本発明にかかる光電変換素子の他の態様を説明する。図２に示した光電変換素子１は、透明導電層２、対極層５、電解質層４及び導電線６の配置、構造、機能は、図１に示した光電変換素子と同一である。
異なる点は、図１に示した光電変換素子の半導体電極層３が薄色層３ａと濃色層３ｂとの積層構造であるのに対して、図２に示す光電変換素子の半導体電極層３が、黄色等の薄い色を呈する、窒素をドープした酸化チタン微粉末と、灰色等の濃い色を呈する、窒素と炭素及び／または窒素と硫黄をドープした酸化チタン微粉末とを混合した単層構造の薄膜である点にある。
【００２９】
このように、半導体電極層３が薄色層３ａと濃色層３ｂとの積層構造であっても、あるいは窒素をドープした酸化チタン微粉末と、窒素と炭素及び／または窒素と硫黄をドープした酸化チタン微粉末とを混合した単層構造であっても、共に前記した半導体電極層３としての機能を有する。
【００３０】
次に、図１、図２に示す光電変換素子１を構成する構成要素について、更に詳述する。
本発明にかかる光電変換素子で用いられる、透明導電層２を構成する透明基板２ａは、例えばガラス材料やポリカーボネート、ＰＥＴ等の透明なプラスチック材料等の薄板、あるいはフィルムが用いられる。
また、前記透明基板２ａに形成される透明導電膜２ｂとしては、例えば、９５％酸化インジウムと５％酸化錫からなる化合物（ＩＴＯ）、酸化錫にフッ素をドープしたＦＴＯ、酸化インジウム（ＩＯ）等を用いることができる。
【００３１】
また対極層５を構成する基板５ａは、前記透明導電層２の基板と同じ材料、例えば、ガラス材料やポリカーボネート、ＰＥＴ等の透明プラスチック材であっても良い。しかしながら、必ずしも透明である必要はなく、また各種セラミックスや各種金属で構成されていても良い。
【００３２】
また、導電層５ｂは白金（Ｐｔ）が一般的であるが、アルミニウム、ニッケル、クロム、銀、銅、金、モリブデン、チタン、タンタル等の金属あるいはこれらの合金を用いて良い。もちろん、前記透明導電層２ｂで用いられる透明導電膜、例えば、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＩＯ等を用いても差し支えない。
【００３３】
また、電解質層４に用いられる、電解質液としては、リチウムイオンなどの陽イオンや塩素イオンなどの陰イオン等の種々の電解質を用いることができるが、電解質中に存在させる酸化還元対としては、例えば、Ｉ２−ＬｉＩ等のヨウ素−ヨウ素化合物、Ｂｒ２−ＬｉＢｒ等の臭素−臭素化合物などの酸化還元対を用いることができる。
また、溶媒はアセトニトリル、メトキシプロピオニトリル、ポリエチレングリコール，アセトニトリル・エチレンカーボネート混合溶剤等の溶媒を用いることができる。
【００３４】
また、電解質層４を形成するには、例えば、半導体電極層３の大きさに合わせた形状を有するプラスチック製等のスペーサを用い、半導体電極層３と対極層５とを対向させ、これらとスペーサとにより画定された空隙（半導体電極層３と対極層５の間の空間）内に、毛細管現象を利用して上記電解質液を充填する等により行う。
【００３５】
更に、半導体電極層３には、前記したように、黄色等の薄い色を呈する窒素をドープした酸化チタン微粉末と、灰色等の濃い色を呈する、窒素と炭素及び／または窒素と硫黄をドープした酸化チタン微粉末が用いられる。即ち、互いに異なる光吸収スペクトルを有する二種以上の酸化チタンが用いられる。
例えば、異なる色を呈する二種類の酸化チタンを使用する場合、この内、濃い色の酸化チタン（可視光域における光吸収率がより高い）は、有機系色素を用いた従来の色素増感型光電池における色素に相当する光増感作用を主として奏し、光を吸収してキャリア（電子）を発生させる。そして発生した電子は、主として電子移行媒体としての機能を担う薄色の酸化チタン（濃い色の酸化チタンに比べ、可視光域における光吸収率がより低い）を介して透明導電層２に移送される。
【００３６】
このように本発明にかかる光電変換素子１は、半導体電極層３が、実質的に光照射に安定な無機酸化物（酸化チタン）のみから構成されるため、光照射による劣化が回避され、しかも、可視光応答型の酸化チタンを用いるため光電変換効率も高く、かつ材料的にも安価である。また、室内の人工光源でも充分に発電可能という利点も有する。
【００３７】
前記した濃色の酸化チタンとしては、例えば、図３に示したような光吸収スペクトルを有する炭素（Ｃ）または硫黄（Ｓ）元素ドープした灰色等の濃い色の酸化チタンの微粉末（灰色粉末）、またはこれに窒素もドープした灰色等の濃い色の酸化チタンの微粉末（灰色粉末）を使用することが、可視光線波長領域の光吸収率が高いこと、また触媒性能としては活性がやや低いことから望ましい。
また、前記黄色等の薄色の酸化チタンとしては、例えば、図３に示したような光吸収スペクトルを有する窒素元素をドープした黄色の酸化チタンの微粉末（黄色粉末）を使用することが、紫外線波長領域の吸光が良好で、また発生した電子の移動がスムーズなことから望ましい。
【００３８】
更に、前記した酸化チタンは、微粒粉であることが重量当たりの表面積が大きく、高い光吸収能を示すことから好ましく、平均粒径が、数ｎｍから数百ｎｍ、より好ましくは５〜１００ｎｍ、特に１０〜３０ｎｍの微粒粉の使用が好ましい。
【００３９】
また、前記半導体電極層３の厚さは、混合層である場合は、５〜１００μｍ、特に５〜５０μｍが好ましく、混合比率は、主として電子の搬送媒体として機能する薄色の酸化チタンと、主として光増感作用を奏する濃色の酸化チタンとの比が、重量で１：４〜４：１程度が好ましい。
また、積層の場合は、２層の合計厚さが上記厚さ範囲にあり、主として電子の搬送媒体として機能する薄色の酸化チタンの層と、主として光増感作用を奏する濃色の酸化チタンの層との厚さ比が１：４〜４：１の範囲にあることが好ましい。
【００４０】
上記半導体電極層３は、前記酸化チタンの微粉末を焼成または塗布・焼付けにより形成したものであっても、あるいは蒸着等により形成されたものであっても良いが、比較的低温で処理することが好ましく、例えば、５０〜８００℃、特に、３００〜５００℃で処理されることが好ましい。
【００４１】
次に、本発明にかかる光電変換素子を製造する方法について説明する。
半導体電極層３が積層体の場合、例えば透明基板（ガラス基板）２ａに透明導電膜（ＦＴＯ導電膜）２ｂを形成した透明導電層２を作製する。
この導電膜面に、ペースト状の黄色等薄い色の酸化チタン微粉末を塗布し、乾燥後、前記塗布膜の上に更に、ペースト状の灰色等の濃い色の酸化チタン微粉末を塗布する。そして、乾燥後、８０〜５００℃程度の温度で焼付けることにより、半導体電極層３を形成する。
なお、薄い色の酸化チタン層を焼付けた後に、その上に濃い色の酸化チタン層を塗布、焼付けしても良い。塗布方法としては、ドクターブレード法、スキージ法、スピンコート法、スクリーン印刷法等が用いることができる。
【００４２】
また、対極層５として、基板（ガラス基板）５ａに電子ビーム蒸着法等の方法により、導電層（Ｐｔ薄膜）５ｂを形成する。
また別に、電解質層４の電解質液としてヨウ素−ヨウ素化合物系溶液を調製する。
そして、半導体電極層３の大きさに合わせた形状のスペーサを用い、前記半導体電極層３が焼付けられた透明導電層２と対極層５とをスペーサを介して対向させる。更に、その半導体電極層３と対極層５との間の電解質層４の内部に、上記電解質液を毛細管現象を利用して充填し、これにより光電変換素子が完成する。
【００４３】
なお、半導体電極層３が混合層の場合は、前記半導体電極層３の形成工程において、薄色の酸化チタン微粉末と濃色の酸化チタン微粉末とを混合したペーストを前記透明導電層２に塗布、焼付けることによって形成することができる。
このようにして作製された本発明にかかる光電変換素子は、それを単独あるいは組合せて使用して、太陽電池とすることができる。
【００４４】
【実施例】
「実施例１」
アセチルアセトン、イオン交換水、界面活性剤からなる液に、平均粒径２０ｎｍの窒素元素をドープした酸化チタン微粉末（黄色を呈する粉末：光吸収スペクトルを図３に示す）と、平均粒径２０ｎｍの窒素元素と硫黄元素をドープした酸化チタン微粉末（灰色を呈する粉末：光吸収スペクトルを図３に示す）を個別に分散させ、これに増粘剤を加えて２種類の酸化チタンペーストを調製した（何れも固形分含有率１０％）。
【００４５】
一方、ガラス基板（厚さ１ｍｍ）上に、ＦＴＯ導電膜（膜厚１００ｎｍ）を形成させた透明導電層を用意し、この透明導電層のＦＴＯ膜上に、窒素ドープ酸化チタン微粉末からなるペーストを、ドクターブレードを用いて７．５μｍの厚さに塗布し、乾燥後、２００℃で３０分間焼成し、薄色層を形成した。
更に、この上に窒素元素と硫黄ドープ酸化チタン微粉末からなるペーストを、ドクターブレードを用いて７．５μｍの厚さに塗布し、乾燥後、２００℃で３０分間焼成して、濃色層を積層し、半導体電極層を透明導電層上に形成させた。
【００４６】
次に、前記透明導電層に用いたと同じ形状と大きさのガラス基板上に電子ビーム蒸着法によりＰｔ膜（膜厚５０ｎｍ）を形成して対極層を作製した。
また、別に、アセトニトリル（２０ｖｏｌ％）・エチレンカーボネート（８０ｖｏｌ％）混合液にＩ２とＬｉＩを酸化還元対とて加えた電解質液を調製した。
更に、前記半導体電極層の大きさに合わせた形状のポリエチレン製スペーサーを用意し、前記半導体電極層が形成された透明導電層と前記対極層とをスペーサーを介して対向させた。そして、半導体電極層と対極層との間の電解質層の内部に、上記電解質液を毛細管現象を利用して充填し、光電変換素子を作成した。
【００４７】
この光電変換素子に人工太陽灯の光を、ＡＭ１．５の条件下に２００時間連続照射し、照射初期（２時間後）と後期（２００時間照射後）の光変換効率を夫々測定したところ、後期（２００時間照射後）の光変換効率は７．５％で照射初期（２時間後）の光変換効率７．６％に対しほとんど低下がなかった。
【００４８】
「実施例２」
実施例１と同じ、窒素元素ドープ酸化チタン微粉末と、窒素元素と硫黄元素ドープ酸化チタン微粉末を１：１の比率で混合した混合微粉末よりなるペーストを調製し、透明導電層のＦＴＯ膜上に、前記ペーストを１５μｍの厚さに塗布し、乾燥後、２００℃で３０分間焼成し、半導体電極層を形成した以外は実施例１と同様にして光電変換素子を得た。
この光電変換素子に人工太陽灯の光をＡＭ１．５の条件下に２００時間連続照射し、照射初期（２時間後）と後期（２００時間照射後）との光変換効率を夫々測定したところ、照射後期（２００時間照射後）の光変換効率は７．６％で照射初期（２時間後）の光変換効率７．７％に対しほとんど低下しなかった。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の光電変換素子は、その半導体電極層が実質的に光照射に安定な無機酸化物（酸化チタン）のみから構成されるため、光照射による劣化が回避されて、長寿命である。しかも、光電変換効率も高く、かつ材料的にも安価である。
このため、それを単独あるいは組合せで用いることにより、長寿命、高性能の太陽電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の光電変換素子の一態様の構造を示した模式図である。
【図２】図２は、本発明の光電変換素子の他の態様の構造を示した模式図である。
【図３】図３は、半導体電極層を構成する窒素をドープした酸化チタン粉末（黄色粉末）と、窒素と硫黄をドープした酸化チタン粉末（灰色粉末）の光吸収スペクトルを示す図である。
【図４】従来の色素増感型太陽電池の基本構成とその反応原理を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１          光電変換素子
２          透明導電層
２ａ        透明基板
２ｂ        透明導電膜
２ｃ        入光面
３          半導体電極層
３ａ        薄色層（黄色を呈する、窒素ドープ酸化チタン層）
３ｂ        濃色層（灰色を呈する、窒素と炭素及び／または窒素と硫黄ドープ酸化チタン層）
４          電解質層
５          対極層
５ａ        基板
５ｂ        導電層
６          導電線
６ａ        負荷
【図１】
2005026051.tif 000003
【図２】
2005026051.tif 000004
【図３】
2005026051.tif 000005
【図４】
2005026051.tif 000006