(57)【要約】【課題】  所望形状の多孔質半導体電極を比較的高い生産性の下に形成することが可能な多孔質半導体電極の形成方法を提供する。【解決手段】  塗布液の吐出口又はその近傍に設けた電極に電圧を印加して塗布液を吐出する方法である電界ジェット法により、多数の半導体微粒子を含有した塗布液を被塗工物に塗工して塗膜を形成し、この塗膜中の半導体微粒子を前記被塗工物に定着させることによって多孔質半導体電極を形成する。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液の吐出口又はその近傍に設けた電極に電圧を印加して塗布液を吐出する方法である電界ジェット法により、多数の半導体微粒子を含有した塗布液を被塗工物に塗工して塗膜を形成する第１工程と、
前記塗膜中の半導体微粒子を前記被塗工物に定着させる第２工程と、
を含むことを特徴とする多孔質半導体電極の形成方法。
【請求項２】
片面に透明電極が形成された透明基材を用意する準備工程と、
前記透明電極上に、多数の半導体微粒子を用いて前記請求項１に記載の方法により多孔質半導体電極を形成する半導体電極形成工程と、
前記多孔質半導体電極を形成している半導体微粒子の表面に色素を担持させる色素担持工程と、
を含むことを特徴とする色素増感型太陽電池用電極基板の製造方法。
【請求項３】
前記準備工程で、片面に１つの透明電極が形成された透明基材を用意し、前記半導体電極形成工程で、前記１つの透明電極上に複数の多孔質半導体電極を形成することを特徴とする請求項２に記載の色素増感型太陽電池用電極基板の製造方法。
【請求項４】
前記準備工程で、片面に複数の透明電極が形成された透明基材を用意し、前記半導体電極形成工程で、前記複数の透明電極それぞれの上に多孔質半導体電極を１つずつ形成することを特徴とする請求項２に記載の色素増感型太陽電池用電極基板の製造方法。
【請求項５】
前記準備工程で、片面に透明電極が形成され、該透明電極上に、光照射によって表面濡れ性が変化するパターニング層が形成された透明基材を準備することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池基板の製造方法。
【請求項６】
前記請求項２〜５のいずれかに記載の方法によって製造されたことを特徴とする色素増感型太陽電池用電極基板。
【請求項７】
表面に色素が担持された半導体電極を有する第１の電極基板と、該第１の電極基板に対向して配置された第２の電極基板と、前記第１の電極基板と前記第２の電極基板との間に介在する電解質層とを備えた色素増感型太陽電池であって、
前記第１の電極基板が前記請求項６に記載の色素増感型太陽電池用電極基板であることを特徴とする色素増感型太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔質半導体電極の形成方法、この形成方法を利用した色素増感型太陽電池用電極基板の製造方法、色素増感型太陽電池用電極基板、及び色素増感型太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電システムは、化石燃料や核燃料を用いた発電システムに比べて周囲の環境に及ぼす負荷が小さく、また、省資源化を図り易いことから、今日ではその利用が拡大している。
【０００３】
太陽光発電システムに使用される太陽電池は、光エネルギーを電気エネルギーに直接変換することができる光電変換素子であり、この太陽電池には、シリコン太陽電池、化合物半導体太陽電池（ガリウムヒ素太陽電池、インジウムリン太陽電池、ＣＩＳ（銅インジウムセレン）型太陽電池等）、色素増感型太陽電池等がある。これらの太陽電池のうち、シリコン太陽電池は民生用の太陽電池として既に広く利用されている。また、近年では、シリコン太陽電池に比べて低コスト化及び軽量化が容易な色素増感型太陽電池に対する注目が高まっている。
【０００４】
図８は、代表的な色素増感型太陽電池（グレッツェル・セル）の断面構造を示す概略図である。図示の色素増感型太陽電池２５０は、Ｉ− ／Ｉ３−レドックス対を含有した電解質溶液２０５を１対の電極基板２２０、２３０で挟持した構造を有する湿式太陽電池である。
【０００５】
電極基板２２０は、透明ガラス基板２１１と、その片面に形成された透明電極（フッ素ドープ酸化スズ膜）２１３と、その上に形成された半導体電極（多孔質酸化チタン薄膜）２１５とを有しており、光電極として機能する。半導体電極２１５はゾルゲル法によって形成されたものであり、多数のアナターゼ型酸化チタン微粒子の焼結体である。この半導体電極２１５の表面には、ルテニウム（Ｒｕ）錯体の１種からなる色素２１７が吸着されており、色素２１７の吸収波長域は、酸化チタンの吸収波長域よりも長波長側にまで及んでいる。色素２１７を光励起したときの電子のエネルギー準位は、酸化チタンの伝導帯端の位置よりも高い。図８においては、便宜上、色素２１７を１つの層として描いている。一方、電極基板２３０は、透明ガラス基板２２１と、その片面に形成された透明導電膜（フッ素ドープ酸化スズ膜）２２３と、その上に形成された白金薄膜２２５とを有しており、対極として機能する。電極基板２２０中の透明電極２１３と電極基板２３０中の透明導電膜２２３とは、リード線２３５ａ、２３５ｂによって負荷２４０に接続されている。
【０００６】
色素増感型太陽電池２５０に色素２１７の吸収波長域内の光を照射すると、色素２１７が励起状態となり、光励起された電子（ｅ− ）が半導体電極２１５に注入される。電子（ｅ− ）を失った色素２１７は、電解質溶液２０５中のＩ− ／Ｉ３−レドックス対から電子を奪って（Ｉ− と反応してＩ３−を生じて）、元の状態に戻る。一方、半導体電極２１５に注入された電子（ｅ− ）は透明電極２１３に移動し、更に、リード線２３５ａ、負荷２４０、及びリード線２３５ｂを介して電極基板２３０に達してＩ３−と反応し、Ｉ− を生じさせる。したがって、上記の光照射によって色素増感型太陽電池２５０には閉回路が形成される。この閉回路が形成されると、色素増感型太陽電池２５０は定常的に発電する。色素２１７を利用することにより、半導体電極２１５の吸収波長域の光よりも更に長波長の光を利用して発電することが可能になるので、光電変換効率を高めることができる。なお、白金薄膜２２５は、電極基板２３０の導電性を上げる役割を果たす他に、Ｉ− ／Ｉ３−レドックス対のＩ３−がＩ− に還元される際の触媒としての役割も果たす。
【０００７】
透明電極のシート抵抗が比較的高いことから、動作電流の大きな色素増感型太陽電池を得るうえからは、その構造を、比較的小型のセルが複数個、電気的に並列に接続された構造にすることが好ましい。また、動作電圧の高い色素増感型太陽電池を得るうえからは、その構造を、比較的小型のセルが複数個、電気的に直列に接続された構造にすることが好ましい。ここでいう「セル」とは、少なくとも１つの光電極と少なくとも１つの対極とからなる１対の電極の間に電解質層が介在したものを意味し、このセル単独でも色素増感型太陽電池として機能する。
【０００８】
複数のセルが電気的に並列又は直列に接続された構造の色素増感型太陽電池を低コストの下に得るという観点からは、光電極として機能する多孔質半導体電極を１つの透明基材の片面に複数形成することが好ましい。
【０００９】
例えば特許文献１には、粒子状の無機系半導体材料を含む懸濁液をスクリーン印刷によって所望箇所に塗布し、乾燥、固化させた後に焼成することで複数の多孔質半導体電極が形成された光電変換素子（太陽電池）が記載されている。
【００１０】
また、特許文献２には、半導体微粒子の分散液、コロイド液等を塗布した後に塗膜に選択的に電磁波を照射して半導体微粒子を焼結し、その後、未焼結の部分を洗浄等により除去することで、所望形状にパターニングされた多孔質半導体電極を得る半導体電極の製造方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−３１９６８９（第００２５〜００５１段、特に第００３２〜００３３段）
【特許文献２】特開２００２−１３４４３５（第０００５〜００３０段、特に第００２１段及び第００２９段）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載されているようなスクリーン印刷を利用しての多孔質半導体電極の形成では、材料となる懸濁液の粘度を高くすることが必要であり、粘度を高くすることに伴って懸濁液中の半導体微粒子が凝集し易くなることから、生産性が比較的低くなるという問題がある。
【００１２】
また、特許文献２に記載されている方法によって多孔質半導体電極を形成する場合も、電磁波の照射による半導体微粒子の焼結を行った後に未焼結部分の除去という工程を行わなければならないので、生産性が比較的低くなるという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、本発明の第１の目的は、所望形状の多孔質半導体電極を比較的高い生産性の下に形成することが可能な多孔質半導体電極の形成方法を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の第２の目的は、所望形状の多孔質半導体電極を備えた色素増感型太陽電池用電極基板を比較的高い生産性の下に製造することが容易な色素増感型太陽電池用電極基板の製造方法を提供することにある。
【００１５】
本発明の第３の目的は、所望形状の多孔質半導体電極を備えたものを比較的高い生産性の下に製造することが容易な色素増感型太陽電池用電極基板を提供することにある。
【００１６】
そして、本発明の第４の目的は、所望形状の多孔質半導体電極を備えたものを比較的高い生産性の下に製造することが容易な色素増感型太陽電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した第１の目的を達成する本発明の多孔質半導体電極の形成方法は、塗布液の吐出口又はその近傍に設けた電極に電圧を印加して塗布液を吐出する方法である電界ジェット法により、多数の半導体微粒子を含有した塗布液を被塗工物に塗工して塗膜を形成する第１工程と、前記塗膜中の半導体微粒子を前記被塗工物に定着させる第２工程と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
電界ジェット法は、典型的には、ノズル状の吐出ヘッドやスリット状の吐出孔を有する吐出ヘッド等の吐出ヘッドでの吐出孔近傍に電極を配置し、この電極に交流又は直流の電圧を印加することによって、吐出孔から塗布液を連続的あるいは間欠的に被塗工物上に吐出して所望パターンの塗膜を形成する方法である。
【００１９】
この電界ジェット法によれば、塗布液の粘度が比較的高い場合でも所望パターン及び所望膜厚を有する塗膜を比較的短時間で形成することが可能である。また、被塗工物の耐熱性が比較的低い場合のように塗膜の乾燥を比較的低温で行うことが必要な場合には、塗布液の粘度をある程度低くすることが望まれるときがあるが、このようなときでも、電界ジェット法によれば、所望パターン及び所望膜厚を有する塗膜を比較的短時間で形成することが可能である。
【００２０】
したがって、本発明の多孔質半導体電極の形成方法によれば、所望形状の多孔質半導体電極を比較的高い生産性の下に形成することが可能になる。
【００２１】
前述した第２の目的を達成する本発明の色素増感型太陽電池用電極基板の製造方法は、片面に透明電極が形成された透明基材を用意する準備工程と、前記透明電極上に、多数の半導体微粒子を用いて上記本発明の多孔質半導体電極の形成方法により多孔質半導体電極を形成する半導体電極形成工程と、前記多孔質半導体電極の表面に色素を担持させる色素担持工程と、を含むことを特徴とする（以下、この製造方法を「製造方法Ｉ」ということがある。）。
【００２２】
本発明の製造方法Ｉによれば、上述した本発明の多孔質半導体電極の形成方法によって多孔質半導体電極を形成するので、所望形状の多孔質半導体電極を備えた色素増感型太陽電池用電極基板を比較的高い生産性の下に製造することが容易になる。
【００２３】
本発明の製造方法Ｉにおいては、（１）前記準備工程で、片面に１つの透明電極が形成された透明基材を用意し、前記半導体電極形成工程で、前記１つの透明電極上に複数の多孔質半導体電極を形成する（以下、この製造方法を「製造方法II」ということがある。）こと、（２）前記準備工程で、片面に複数の透明電極が形成された透明基材を用意し、前記半導体電極形成工程で、前記複数の透明電極それぞれの上に多孔質半導体電極を１つずつ形成する（以下、この製造方法を「製造方法III」 ということがある。）こと、又は、（３）前記準備工程で、片面に透明電極が形成され、該透明電極上に、光照射によって表面濡れ性が変化するパターニング層が形成された透明基材を準備すること（以下、この製造方法を「製造方法IV」ということがある。）、が好ましい。
【００２４】
上記の製造方法IIによれば、複数のセルが電気的に並列に接続された構造の色素増感型太陽電池を得るうえで好適な色素増感型太陽電池用電極基板を比較的高い生産性の下に製造することが容易になる。
【００２５】
上記の製造方法III によれば、複数のセルが電気的に直列に接続された構造の色素増感型太陽電池を得るうえで好適な色素増感型太陽電池用電極基板を比較的高い生産性の下に製造することが容易になる。
【００２６】
上記の製造方法IVによれば、パターニング層の表面を選択的に露光することによって所望領域の濡れ性を相対的に高めることができるので、実質的にこの所望領域上にのみ塗膜を形成することが容易になる。
【００２７】
前述した第３の目的を達成する本発明の色素増感型太陽電池用電極基板は、上述した本発明の製造方法Ｉ〜IVのいずれかによって製造されたことを特徴とする。
【００２８】
本発明の色素増感型太陽電池用電極基板によれば、上述した本発明の多孔質半導体電極の形成方法によって多孔質半導体電極が形成されるので、所望形状の多孔質半導体電極を備えたものを比較的高い生産性の下に製造することが容易になる。
【００２９】
前述した第４の目的を達成する本発明の色素増感型太陽電池は、表面に色素が担持された半導体電極を有する第１の電極基板と、該第１の電極基板に対向して配置された第２の電極基板と、前記第１の電極基板と前記第２の電極基板との間に介在する電解質層とを備えた色素増感型太陽電池であって、前記第１の電極基板が上述した本発明の色素増感型太陽電池用電極基板であることを特徴とする。
【００３０】
本発明の色素増感型太陽電池によれば、第１の電極基板として上述した本発明の色素増感型太陽電池用電極基板を用いているので、所望形状の多孔質半導体電極を備えたものを比較的高い生産性の下に製造することが容易になる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の多孔質半導体電極の形成方法によれば、所望形状の多孔質半導体電極を比較的高い生産性の下に形成することが可能になるので、例えば動作電流の大きい色素増感型太陽電池又は動作電圧の高い色素増感型太陽電池を安価に提供することが容易になる。
【００３２】
また、本発明の色素増感型太陽電池用電極基板の形成方法、及び本発明の色素増感型太陽電池用電極基板によれば、所望形状の多孔質半導体電極を備えた色素増感型太陽電池用電極基板を比較的高い生産性の下に製造することが可能になるので、動作電流の大きい色素増感型太陽電池又は動作電圧の高い色素増感型太陽電池を安価に提供することが容易になる。
【００３３】
そして、本発明の色素増感型太陽電池によれば、所望形状の多孔質半導体電極を備えたものを比較的高い生産性の下に製造することが可能になるので、動作電流の大きい色素増感型太陽電池又は動作電圧の高い色素増感型太陽電池を安価に提供することが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の多孔質半導体電極の形成方法、色素増感型太陽電池用電極基板の製造方法、色素増感型太陽電池用電極基板、及び色素増感型太陽電池それぞれの形態について、図面を適宜参照しつつ、順次説明する。
【００３５】
＜多孔質半導体電極の製造方法＞
本発明の多孔質半導体電極の形成方法は、前述したように、塗布液の吐出口又はその近傍に設けた電極に電圧を印加して塗布液を吐出する方法である電界ジェット法により、多数の半導体微粒子を含有した塗布液を被塗工物に塗工して塗膜を形成する第１工程と、塗膜中の半導体微粒子を被塗工物に定着させる第２工程と、を含んでいる。以下、工程毎に詳述する。
【００３６】
（第１工程）
第１工程で使用する塗布液は、多数の半導体微粒子を含有したものである。前記の半導体微粒子としては、種々の半導体微粒子を用いることが可能である。例えば色素増感型太陽電池で使用される多孔質半導体電極を形成しようとする場合には、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウムスズ、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化セシウム、酸化ビスマス、酸化マンガン、酸化イットリウム、酸化タングステン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ランタン等の金属酸化物半導体の微粒子を用いることができ、その導電型は、通常、Ｎ型である。これらの金属酸化物半導体微粒子の中でも、耐光性、安全性、及び経済性に優れているという観点から酸化チタン微粒子、特にアナターゼ型の酸化チタン微粒子が好ましい。なお、本発明でいう「半導体微粒子」は、微粒子形状の半導体を含む他に、不定形の微小半導体や微粉末状の半導体をも含むものとする。
【００３７】
上記の金属酸化物半導体微粒子の平均粒子径は概ね２５０ｎｍ以下であることが好ましく、特に、量子サイズ効果が発現する大きさであることが好ましい。このような金属酸化物半導体微粒子を用いることにより、量子サイズ効果が発現するメソスコピックな多孔質半導体電極を容易に形成することが可能になるので、光電変換効率の高い色素増感型太陽電池を得易くなる。
【００３８】
また、色素増感型太陽電池で使用される多孔質半導体電極を形成しようとする場合には、必要に応じて、光散乱中心として機能する平均粒子径５０〜２００ｎｍ程度の微粒子（例えば酸化チタン微粒子）を併用することができる。平均粒子径が比較的小さな金属酸化物半導体微粒子を用いた多孔質半導体電極に光散乱中心を組み込むことにより、色素増感型太陽電池の光電変換効率を向上させることができる。
【００３９】
第１工程で使用する塗布液は、吐出温度下で液状である（流動性を持つ）必要があるため、有機液体又は無機液体を分散媒として用い、この分散媒に所望の半導体微粒子を分散させたものを用いることが好ましい。通常は、分散媒と半導体微粒子とを少なくとも含む組成で塗布液が構成されるが、必要に応じて、分散剤、消泡剤、揺変剤等の各種添加剤を適宜混合することができる。
【００４０】
この塗布液は、例えば、（ｉ）所定の溶媒中で半導体微粒子を結晶化微粒子として析出させてゾル液とする方法、又は（ii）半導体微粒子をボールミル、サンドミル、ロールミル等で適当な分散媒と混合し、混練機、ホモジナイザー、プラネタリーミキサー等の公知の分散機により分散媒中に分散させて分散液とする方法、によって調製することができる。上記（ii）の方法によって塗布液を調製するにあたって、使用する半導体微粒子が凝集していた場合には、分散液を得るまでの工程の適当な時期、例えば分散媒と混合する前や、分散媒と混合する過程で、あるいは分散媒と混合した後に、凝集している半導体微粒子をほぐすことが好ましい。上記（ｉ）のゾル液と上記（ii）の分散液とを混合して塗布液を調製することもできる。
【００４１】
塗布液の分散媒として無機液体を用いる場合、その具体例としては、例えば、水、硝酸、塩酸等が挙げられる。また、分散媒として有機液体を用いる場合、その具体例としては、例えば、（ａ）クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等の塩素系有機液体、（ｂ）エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、テトラヒドロフラン等のエーテル系有機液体、（ｃ）トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系有機液体、（ｄ）アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系有機液体、（ｅ）酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系有機液体、（ｆ）イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、エチルアルコール、メチルアルコール、ブチルアルコール、ターシャリーブチルアルコール、α−テルピネオール、エチレングリコール等のアルコール系有機液体、等を用いることができる。分散液に後述の結着剤を含有させる場合には、この結着剤を溶解させることが可能な分散媒を用いる。
【００４２】
塗膜を被塗工物に定着するにあたって半導体微粒子を焼成しない場合には、多孔質半導体電極と被塗工物との密着性や、多孔質半導体電極自体の機械的強度を向上させるために、上述の塗布液には、高分子材料からなる樹脂成分を結着剤として溶解させることができる。また、塗膜を被塗工物に定着するにあたって半導体微粒子を焼成する場合でも、上記の樹脂成分を使用することができる。この場合、樹脂成分は焼成により除去される。その結果として、より多孔質の半導体電極を形成することができる。
【００４３】
このような樹脂成分としては、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂や、ポリエチレングリコールのような多価アルコール類を使用することができる。
【００４４】
塗膜を被塗工物に定着するにあたって半導体微粒子を焼成しない場合には、塗布液への結着剤の添加量は極力少ない方が好ましい。具体的には、塗布散液中の全固形分に対する割合を０．５質量％以下とすることが好ましく、０．２質量％以下とすることが更に好ましい。一方、塗膜を被塗工物に定着するにあたって半導体微粒子を焼成する場合には、塗布液での上記樹脂成分の含有量を概ね０．５〜２０質量％の範囲内とすることが好ましい。
【００４５】
結着剤の他にも、上記の塗布液には塗工適性を向上させるための各種の添加剤を含有させることができる。この添加剤としては、例えば、界面活性剤、粘度調整剤、分散助剤、ｐＨ調節剤等が挙げられる。例えばｐＨ調整剤としては、硝酸、塩酸、酢酸、ジメチルホルムアミド、アンモニア等を用いることができる。また、電界ジェット法により塗布液を塗工するうえからは、塗布液の電気伝導率が概ね１×１０−８〜１×１０−２／Ωｍの範囲内にあることが好ましいので、所望の電気伝導率の塗布液が得られるように１種又は２種以上の分散媒を適宜選定して用いることが好ましい。
【００４６】
塗工適性の高い塗布液を得るという観点からは、特に、ＪＩＳＺ８８０３に記載の共軸二重円筒形等の粘度測定装置により測定した粘度が概ね０．００１〜１０００Ｎ・ｓ／ｍ２ （０．１ｃP〜１０００００ｃP） の範囲内となるように、更に好ましくは、概ね０．０１〜５００Ｎ・ｓ／ｍ２ の範囲内となるように、その粘度を調整することが好ましい。
【００４７】
電界ジェット法による塗布液の塗工は、例えば特開２０００−２４６８８７号公報や特開２００１−８８３０６号公報に記載されているように、少なくとも塗工機の吐出口近傍に電極を配し、この電極に交流又は直流の電圧を印加しながら連続的に又は間欠的に行う。このとき、上記の電極に電圧を印加することによって電界が形成され、この電界によって塗布液中の半導体微粒子が誘電分極して互いに斥力を及ぼすことから、たとえ塗布液の粘性が高くても半導体微粒子の凝集を防止することができる。
【００４８】
上記の電極は、必要に応じ、塗工機において塗布液を収容する容器部の一部又は全体に配することもできる。また、容器部に収容した塗布液を加圧しながら塗工を行うこともできる。更には、上記の電極に電圧を印加すると共にこの電極と被塗工物との間にも電圧を印加しながら塗工を行うこともできる。
【００４９】
塗布液を連続吐出する場合は、交流電圧及び直流電圧のいずれも印加することが可能であるが、好ましくは交流電圧を印加する。電圧強度は概ね１００Ｖ〜１０ｋＶの範囲内とすることが好ましく、電圧制御や吐出の安定性という観点から、概ね１〜７ｋＶの範囲にすることが更に好ましい。また、印加電圧は矩形波であることが好ましい。塗布液の粘度や材料組成にもよるが、塗布液の電気伝導率が異なると印加電圧の最適周波数も変動する。多くの場合、電気伝導率の上昇につれて、印加電圧の最適周波数は高くなる。周波数が低いと、電極への析出等が発生し易くなり、好ましくない。また、周波数が高いと、電源の性能上、制御が難しくなるという問題もある。好ましい周波数の範囲は概ね１Ｈｚ〜１０ｋＨｚである。吐出の連続性の維持と電圧制御という観点から、周波数は概ね１００Ｈｚ〜４ｋＨｚとすることが更に好ましい。直流電圧の場合、その電圧強度は概ね１００Ｖ〜１０ｋＶの範囲内、又は概ね−１００Ｖ〜−１０ｋＶの範囲内とすることが好ましい。連続吐出によってライン状又は面状に塗膜を形成することができる。塗膜を形成しようとする面に濡れ性の違いがある場合は、連続吐出しても、不連続（例えばドット状）に塗膜を形成することができる。
【００５０】
一方、塗布液を間欠吐出（ＯＮ・ＯＦＦ吐出）する場合は、塗布液へ加える圧力の変化や、印加電圧の絶対値が閾値Ｖ１ を超えるか否かによって、吐出を制御することができる。印加電圧の強度を制御することにより、吐出量を制御することができる。閾値Ｖ１ の大きさは、塗布液の組成や電極配置にもよるが、概ね１００Ｖ〜３ｋＶの範囲内とすることが好ましい。塗布液を吐出させる電圧は、連続吐出する場合と同様に概ね１００Ｖ〜１０ｋＶの範囲内とすることが好ましく、概ね１〜７ｋＶの範囲内とすることが更に好ましい。間欠吐出とすることにより、例えばドット状に配置された塗膜を形成することができる。
【００５１】
吐出口から被塗工面までの距離は適宜設定できるが、好ましくは概ね５０〜１００００μｍの範囲内、より好ましくは概ね１００〜１０００μｍの範囲内に設定する。この距離があまりに短いと安定にメニスカスを形成することが困難になり、あまりに長いと吐出の直線性が損なわれ、好ましくない。
【００５２】
被塗工物として何を用いるかは、多孔質半導体電極の用途に応じて適宜選定される。例えば、色素増感型太陽電池で使用される多孔質半導体電極を形成しようとする場合には、片面に酸化インジウムスズやフッ素ドープ酸化スズ等によって透明電極が形成された透明基材が被塗工物として用いられ、この透明基材における透明電極上に上述の塗布液が塗工され、塗膜が形成される。また、塗膜の膜厚及び平面視上の形状も、多孔質半導体電極の用途に応じて適宜選定される。色素増感型太陽電池で使用される多孔質半導体電極を形成しようとする場合には、塗膜の膜厚を概ね５〜３０μｍの範囲内で選定することが好ましい。
【００５３】
（第２工程）
第２工程では、上述の塗膜中の半導体微粒子を被塗工物に定着させる。この定着は、塗布液の種類や被塗工物の耐熱性等に応じて、種々の方法により行うことができる。
【００５４】
例えば、被塗工物の耐熱性が比較的高い場合には、塗膜を焼成又は焼結することにより、塗膜中の半導体微粒子を被塗工物に定着させることができる。一方、被塗工物の耐熱性が比較的低い場合には、雰囲気加熱、赤外線（遠赤外線を含む。）照射による加熱、半導体微粒子の吸収波長の光の照射による加熱等によって塗膜を乾燥させることにより、塗膜中の半導体微粒子を被塗工物に定着させることができる。被塗工物の耐熱性が比較的低い場合、被塗工物との密着性が高い多孔質半導体電極を得るという観点からは、半導体微粒子の吸収波長の光を含まない赤外線照射によって塗膜中の液相成分を均一に加熱して揮散させることが好ましく、その後、必要に応じて半導体微粒子の吸収波長の光を照射して半導体微粒子を活性化させ、これにより半導体微粒子に吸着している不純物や液相成分を除去することが好ましい。いずれの方法によって塗膜を乾燥する場合でも、この乾燥は、被塗工物の耐熱温度以下で行うことが好ましい。
【００５５】
以上説明した第１工程及び第２工程をこの順番で行うことにより、比較的高い生産性の下に、所望形状の多孔質半導体電極を被塗工物上に形成することができる。
【００５６】
＜色素増感型太陽電池用電極基板及びその製造方法（第１形態）＞
図１は、本発明の色素増感型太陽電池用電極基板の基本的な断面構造を示す概略図である。図示の色素増感型太陽電池用電極基板２０（以下、「電極基板２０」と称する。）は、複数のセルが電気的に並列に接続された色素増感型太陽電池を得るために用いられるものである。
【００５７】
この電極基板２０では、透明基材１の片面に１つの透明電極３が形成されており、透明電極３上に複数の多孔質半導体電極５が並列に形成されている。個々の多孔質半導体電極５は、多数の半導体微粒子５ａによって形成されている。また、各多孔質半導体電極５には色素７が担持されている。更に、１つの多孔質半導体電極５に１つずつ対応するようにして複数のリード線９が透明電極３上に形成されており、各リード線９の外表面には、必要に応じて、保護層１１が設けられる。なお、図１においては、便宜上、多孔質半導体電極５に担持されている色素７を１つの層として描いている。以下、電極基板２０及びその製造方法について詳述する。
【００５８】
（１）透明基材
透明基材１は、紫外域から赤外域に亘る波長域中の所望の波長域の光を平均値で概ね８５％以上透過させ、かつ、所望の耐光性及び耐候性を有するものであることが好ましく、無機材料又は有機材料を用いて、また必要に応じて各種の添加剤を併用して、種々の方法により形成することができる。上記「所望の波長域」は、多孔質半導体電極５及び色素７それぞれの吸収波長域を考慮して、適宜選定可能である。
【００５９】
透明基材１としては、例えば石英ガラス板、パイレックス（登録商標）ガラス板、合成石英等の可撓性のないリジット材を用いることもできるが、電極基板２０の可撓性を高めるという観点からは、透明基材１としてリジット材を用いるよりも透明ガラスシート又は透明樹脂フィルムを用いる方が好ましく、特に透明樹脂フィルムを用いることが好ましい。
【００６０】
上記の透明樹脂フィルムとしては、例えば、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体フィルム、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）フィルム、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）フィルム、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム、ポリエステルナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム、環状ポリオレフィンフィルム等を用いることができる。電極基板２０の製造コストを抑えるという観点からは、エンジニアリングプラスチックのような比較的高価な樹脂材料によって形成された透明樹脂フィルムを用いるよりも、比較的安価な樹脂材料によって形成された透明樹脂フィルムを用いた方が好ましい。透明基材１として透明樹脂フィルムを用いる場合、その膜厚は、電極基板２０を用いて作製される色素増感型太陽電池の用途等に応じて、概ね１５〜５００μｍの範囲内で適宜選定可能である。
【００６１】
なお、多孔質半導体電極５を形成する際には透明基材１も昇温するので、透明基材１の材料及び厚さを選定するにあたっては、その耐熱性をも考慮することが好ましい。
【００６２】
（２）透明電極
透明電極３は、色素増感型太陽電池に所望の波長域の光が照射されたときに、その上に形成されている各多孔質半導体電極５からキャリア（電子）受け取るもの、又は、その上に形成されている各多孔質半導体電極５にキャリア（正孔）を伝えるものであり、種々の導電性材料を用いて形成することが可能である。
【００６３】
光透過性及び導電性を考慮すると、透明電極３は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等によって形成することが好ましく、特にフッ素ドープ酸化スズ又はＩＴＯによって形成することが好ましい。透明電極３の膜厚は概ね０．１ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内で適宜選定可能であり、そのシート抵抗は概ね１５Ω／□以下のできるだけ低い値であることが好ましい。
【００６４】
電極基板２０を製造するにあたっては、まず、片面に透明電極３が形成された透明基材１を用意する準備工程を行う。このような透明基材１は、自ら作製してもよいし、他で製造されたものを購入してもよい。
【００６５】
透明基材１の片面に自ら透明電極３を形成する場合には、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理気相成長法等によって透明電極３を形成することができる。製造コストを抑えるという観点からはイオンプレーティング法又はスパッタリング法により透明電極３を形成することが好ましい。
【００６６】
（３）多孔質半導体電極
各多孔質半導体電極５は、色素７が光励起されたときにこの色素７からキャリア（電子）を受け取るもの、又は、色素７が光励起されたときにこの色素７にキャリア（正孔）を伝えるものである。個々の多孔質半導体電極５の膜厚は、概ね５〜３０μｍの範囲内で適宜選定される。
【００６７】
電極基板２０を製造するにあたっては、前述した準備工程に引き続いて、各多孔質半導体電極５を形成する半導体電極形成工程を行う。この工程は、既に説明した本発明の多孔質半導体電極の形成方法に従って、各々が所望形状（例えば矩形状）を呈する所定個の多孔質半導体電極５を形成することによって行われる。ここでは、重複を避けるため、多孔質半導体電極５の材料及び形成方法についての説明を省略する。
【００６８】
前述した本発明の多孔質半導体電極の形成方法における第１工程と第２工程とを１回ずつ行っただけでは所望膜厚の多孔質半導体電極５を形成することができない場合には、第１工程を必要回数繰り返した後に第２工程を行うか、又は、第１工程とその後に行われる第２工程とを１セットとして、このセットを必要回数繰り返す。
【００６９】
（４）色素
色素７は、多孔質半導体電極５を増感させるためのものである。この色素７としては、（Ａ）その吸収波長域が多孔質半導体電極５の吸収波長域よりも長波長側にまで及んでいるもの、（Ｂ）多孔質半導体電極５がＮ型半導体である場合には、光励起されたときの電子のエネルギー準位が多孔質半導体電極５の伝導帯端の位置よりも高いもの、（Ｃ）多孔質半導体電極５がＮ型半導体である場合には、多孔質半導体電極５へキャリアを注入するのに要する時間が、多孔質半導体電極５からキャリアを再捕獲するのに要する時間に比べて短いもの、が好ましい。
【００７０】
例えば多孔質半導体電極５がアナターゼ型の酸化チタンによって形成されている場合、色素７としては、下式（Ｉ）によって表されるルテニウム錯体を用いることが好ましい。
【００７１】
【化１】
2005142089.tif 000002
【００７２】
電極基板２０を用いて光電変換効率の高い色素増感型太陽電池を得るという観点からは、上記の式（Ｉ）で示されるルテニウム錯体の中でも、ＸがＮＣＳ（チオシアネート）である（シス−ジ（チオシアネート）−Ｎ、Ｎ’−ビス（２，２’−ビピリジル−４，４’−ジカルボン酸）ルテニウム（II）を用いることが特に好ましい。
【００７３】
勿論、上述したルテニウム錯体以外の金属錯体色素や、有機色素を使用することもできる。有機色素の具体例としては、例えば、アクリジン系、アゾ系、インジゴ系、キノン系、クマリン系、メロシアニン系、フェニルキサンテン系の色素が挙げられる。これらの有機色素の中でも、クマリン系の色素が好ましい。
【００７４】
電極基板２０を製造するにあたっては、前述した半導体電極形成工程に引き続いて、多孔質半導体電極５を形成している半導体微粒子５ａに上述の色素７を担持させる色素担持工程を行う。光電変換効率の高い色素増感型太陽電池を得るという観点からは、できるだけ多くの半導体微粒子５ａに色素７を担持させることが好ましく、特に、多孔質半導体電極５を形成している半導体微粒子５ａそれぞれの表面に色素７を担持させることが好ましい。
【００７５】
そのためには、個々の多孔質半導体電極５における細孔内表面にまで色素７を吸着させることが可能な方法によって、多孔質半導体電極５に色素７を担持させることが好ましい。例えば、（Ａ）色素の溶液（以下、「色素担持用塗工液」という。）を調製し、この色素担持用塗工液に各多孔質半導体電極５まで形成した透明基材１を浸漬し、その後に乾燥するという方法、あるいは、（Ｂ）色素担持用塗工液を塗布、噴射、又は噴霧等の方法によって各多孔質半導体電極５に接触、浸透させ、その後に乾燥するという方法等によれば、個々の多孔質半導体電極５における細孔内表面にまで色素７を吸着させることができ、半導体微粒子５ａそれぞれの表面に色素７を担持させることも可能である。
【００７６】
色素担持用塗工液は、用いる色素の種類に応じて水系溶媒及び有機系溶媒のいずれかを適宜選択して、調製する。必要に応じて、各多孔質半導体電極５まで形成した透明基材１の色素担持用塗工液への浸漬、又は、各多孔質半導体電極５への色素担持用塗工液の塗布、噴射、もしくは噴霧等を複数回に分けて行うことができる。前記の浸漬、塗布、噴射、又は噴霧を複数回に分けて行う場合、各多孔質半導体電極５に付着、浸透した塗工液の乾燥は、必要回数の浸漬、塗布、噴射、又は噴霧が終了するまで行わずに、最後に行うことが好ましい。また、前記の浸漬、塗布、噴射、又は噴霧を複数回に分けて行う場合には、色素担持用塗工液での色素濃度や塗工液の液温等を途中で適宜変更することができる。
【００７７】
光電変換効率の高い色素増感型太陽電池を得るうえからは、色素７を単分子膜の状態で各多孔質半導体電極５に担持させることが好ましく、そのためには、個々の多孔質半導体電極５に担持された余分な色素７を、色素担持用塗工液の調製に使用し得る溶媒によって洗浄、除去することが好ましい。前記の浸漬、塗布、噴射、又は噴霧を複数回に分けて行う場合には、所望の時期に余分な色素７の洗浄、除去を行うことができるが、毎回行うことが好ましい。
【００７８】
各多孔質半導体電極５に予め表面処理を施しておくことにより、色素７から多孔質半導体電極５へのキャリア（電子）の移動速度を高めることが可能である。各多孔質半導体電極５に色素７を担持させた後にこれら多孔質半導体電極５及び色素７に所定の処理、例えば、多孔質半導体電極５が酸化チタンによって形成され、色素７が前述したルテニウム錯体である場合には、ｔ−ブチルピリジン等の塩基による処理を施すことにより、電極基板２０を用いた色素増感型太陽電池の光電変換効率を向上させることが可能である。
【００７９】
（５）リード線及び保護層
各リード線９は、各多孔質半導体電極５から透明電極３に移動した電子を集電して電気的に並列に出力するためのものであり、１つの多孔質半導体電極５に１つずつ対応するようにして、対応する多孔質半導体電極５の近傍に配置されている。個々のリード線９は、対応する多孔質半導体電極５の延在方向とほぼ平行な方向に延在している。
【００８０】
これらのリード線９は、透明電極３よりも導電性の高い単体金属又は合金、例えば銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ステンレス、チタン（Ｔｉ）等によって形成することができ、これらの金属又は合金の中でも、導電性が高い銅、ニッケル、ステンレス、チタン等を用いて形成することが好ましい。電極基板２０の製造コストを抑えるという観点からは、安価な導電性材料である銅、ニッケル、ステンレスを用いることが好ましい。
【００８１】
各リード線９は、例えば、大形の蒸着膜（物理気相成長法又は化学気相成長法によって形成された膜を意味する。以下同じ。）を透明電極３上に形成し、この蒸着膜を例えばフォトリソグラフィー法で形成したエッチングマスクを用いて所望形状にエッチングすることにより、あるいは、所望形状のマスクを用いた物理気相成長法もしくは化学気相成長法で蒸着膜を成膜することにより、形成することができる。各リード線９の形成は、前述した半導体電極形成工程の前及び後のいずれの時期に行うことも可能であるが、半導体電極形成工程の前に行った方が所望のリード線９を形成し易い。
【００８２】
一方、保護層１１は、電極基板２０を用いて色素増感型太陽電池を作製したときに、電解質からリード線９を保護するためのものである。このため、保護層１１は、例えば（ｉ）窒化ケイ素や窒化アルミニウム等の窒化物、（ii）ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、カドミウム（Ｃｄ）、タングステン（Ｗ）、スズ（Ｓｎ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、マンガン（Ｍｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の単体金属、（iii） 前記の単体金属の２種又は３種以上からなる合金、等のように、電解質に対して耐食性を有する材料によって形成される。
【００８３】
保護層１１の形成は、例えば、各リード線９を覆うようにして大形の蒸着膜を等方的に形成し、この蒸着膜を例えばフォトリソグラフィー法で形成したエッチングマスクを用いて所望形状にエッチングすることにより、あるいは、所定形状のマスクを用いた物理気相成長法もしくは化学気相成長法で所望材料の蒸着膜を各リード線９の外表面（上面及び各側面）に成膜することにより、形成することができる。更には、電気めっき、無電界めっき、又は化成処理によっても形成することができる。必要に応じて、保護層１１にはクロメート処理等の表面処理を施すことができる。なお、無電界めっきによって保護層１１を形成する場合には、リード線９の外表面以外の場所にもめっき層が形成されるので、エッチング、リフトオフ等の方法によって不要箇所に形成されためっき層を除去する。
【００８４】
前述した電解質からリード線９を保護するうえからは、保護層１１をできるだけ緻密な層にすることが好ましい。透明基材１の耐熱性が比較的低い場合には、電気めっき、無電界めっき、又は化成処理によって保護層１１を形成することにより、比較的緻密な保護層１１を得ることができる。
【００８５】
保護層１１の形成は、前述した半導体電極形成工程の前及び後のいずれの時期に行うことも可能であるが、半導体電極形成工程の前に行った方が所望の保護層１１を形成し易い。
【００８６】
（６）任意部材
必要に応じて、電極基板２０にはガスバリア層、補助電極、腐食防止層、パターニング層等を形成することができる。以下、これらの任意部材について説明する。
【００８７】
（ａ）ガスバリア層
ガスバリア層は、電極基板２０を用いて色素増感型太陽電池を作製したときに、電極基板２０を通して酸素や水分が色素増感型太陽電池内に侵入すること、及び、色素増感型太陽電池で使用される電解質が電極基板２０を通して外部に揮散すること、を防止するためのものであり、透明基材１と透明電極３との間又は透明基材１の背面（透明電極３が形成されている面とは反対側の面を意味する。）に設けることができる。
【００８８】
このガスバリア層の酸素透過率は概ね１ｃｃ／ｍ２ ／ｄａｙ・ａｔｍ（約１０ｍｌ／ｍ２ ／ｄａｙ／ＭＰａ）以下であることが好ましく、その水蒸気透過率は概ね１ｇ／ｍ２ ／ｄａｙ以下であることが好ましい。このようなガスバリア層は、所望の有機材料の蒸着膜又はフィルムによって、あるいは、所望の無機材料の蒸着膜によって、形成することができる。
【００８９】
色素増感型太陽電池内への酸素の侵入を防止することにより、色素７や電解質の劣化が抑制されるので、色素増感型太陽電池の性能の経時的低下を抑制することができる。また、水分の侵入を抑制することにより、例えば透明電極３をＩＴＯのように比較的水分によって劣化し易い材料によって形成した場合でもその性能の経時的低下が抑制されるので、色素増感型太陽電池の性能の経時的低下を抑制することができる。
【００９０】
（ｂ）補助電極
補助電極は、電極基板２０の導電性を高めるためのものであり、透明電極３と接するようにして、透明基材１と透明電極３との間に設けられる。補助電極の材料としては、透明電極３よりも導電性の高い種々の金属又は合金を用いることができる。補助電極の平面視上の形状は、色素７への入射光量の低下をできるだけ抑制するという観点から、格子状、網目状、平行ストライプ状等、多数の細線が組み合わされた形状とすることが好ましい。
【００９１】
このような補助電極は、例えば大形の蒸着膜を透明基材１上又は上記のガスバリア層上に設け、この蒸着膜を例えばフォトリソグラフィー法で形成したエッチングマスクを用いつつ所望形状にエッチングすることにより、あるいは、所望形状のマスクを用いた物理気相成長法もしくは化学気相成長法で所望材料の蒸着膜を透明基材１上又は上記のガスバリア層上に成膜することにより、形成することができる。さらには、所望の金属箔を透明基材１上又は上記のガスバリア層上に接着剤を用いて接合し、この金属箔を例えばフォトリソグラフィー法で形成したエッチングマスクを用いつつ所望形状にエッチングすることによっても、形成することができる。
【００９２】
（ｃ）腐食防止層
腐食防止層は、上述の補助電極を設けたときに、この補助電極が色素増感型太陽電池の電解質によって腐食されるのを防止するためのものであり、前述した保護層１１と同様にして、少なくとも補助電極の外表面を覆うように形成される。必要に応じて、補助電極の下地となっている層の表面のうちで補助電極によって覆われていない領域上にも、腐食防止層を形成することができる。
【００９３】
（ｄ）パターニング層
本明細書でいう「パターニング層」は、光照射によって表面の濡れ性を変化させることができる層を意味する。このパターニング層の具体例としては、（ｉ）疎水性バインダー中に光触媒（光半導体の微粒子）が分散した構造を有する光触媒含有層、（ii）クロロシランやアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して得られるオルガノポリシロキサンの層、（iii） 撥水牲や撥油性に優れた反応性シリコーンが架橋したオルガノポリシロキサンの層、（iv）フルオロアルキルシラン等を用いた撥水性を示す自己組織化膜、等を挙げることができる。
【００９４】
上記（ｉ）の光触媒含有層は、この光触媒含有層に含まれている光触媒の吸収波長を含む波長域の光でその表面を選択的に露光することにより、露光された領域の濡れ性を変化させてここを親水化することができる。このような光触媒含有層は、例えば、疎水性バインダー中に光触媒が分散した塗工液を調製し、この塗工液を所望箇所に塗布して塗膜を形成した後、この塗膜を乾燥することにより形成することができる。
【００９５】
また、上記（ii）〜（iv）の各層は、例えば紫外光によってその表面を選択的に露光することにより、露光された領域の濡れ性を変化させてここを親水化することができる。上記（ii）〜（iv）の各層の表面を選択的に露光するにあたっては、必要に応じて、フォトマスク（紫外線マスク）における被露光物側の表面に光触媒含有層を設けることができる。この光触媒含有層をフォトマスクに設けることにより、より長波長の紫外光によっても所望の親水化処理を施すことが可能になる。
【００９６】
図２に示すように、上記のパターニング層１３は透明電極３上に設けられて、多孔質半導体電極５の下地層として使用される。パターニング層１３の表面のうちで多孔質半導体電極５を形成しようとする領域が上述のようにして親水化される。この状態のパターニング層１３上に多孔質半導体電極５の材料となる前述の塗布液を電界ジェット法で塗工すると、実質的に上記の親水化された領域上にのみ、容易に塗膜を形成することができる。なお、図２に示した部材のうちでパターニング層１３を除く各部材は、図１を参照して既に説明したものであるので、これらの部材については図１で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００９７】
以上説明した電極基板２０は、既に説明した本発明の色素増感型太陽電池用電極基板の１種であるので、本発明の色素増感型太陽電池用電極基板についての説明の中で述べた技術的効果を奏する。
【００９８】
＜色素増感型太陽電池用電極基板及びその製造方法（第２形態）＞
図３は、本発明の色素増感型太陽電池用電極基板における他の基本的な断面構造を示す概略図である。図示の色素増感型太陽電池用電極基板３０（以下、「電極基板３０」と称する。）は、複数のセルが電気的に直列に接続された色素増感型太陽電池を得るために用いられるものである。
【００９９】
この電極基板３０は、（１）透明基材２１の片面に複数の透明電極２３が形成されている点、（２）１つの透明電極２３上に１つずつ多孔質半導体電極２５が形成され、かつ、各透明電極２３の上面のうちの所定の縁部に、多孔質半導体電極２５が形成されていない領域２３ａが存在する点、及び、（３）リード線９及び保護層１１が形成されていない点で、上述した電極基板２０と異なる。
【０１００】
上記（１）〜（３）の相違点を共に除いた他の構成は電極基板２０の構成と同様であるので、図３に示した各部材のうちで図１に示した部材と機能上共通するものについては、図１で用いた参照符号の数値に２０を加えた参照符号を付してその説明を省略する。
【０１０１】
この電極基板３０は、透明基材２１上に複数の透明電極２３を形成し、かつ、リード線９及び保護層１１を形成しない以外は、電極基板１０と同様にして製造することができる。
【０１０２】
複数の透明電極２３は、例えば、透明基材２１の片面に所望材料によって大形の蒸着膜を形成し、この蒸着膜を例えばフォトリソグラフィー法で形成したエッチングマスクを用いて所望形状にエッチングすることにより、あるいは、所望形状のマスクを用いた物理気相成長法もしくは化学気相成長法によって透明基材２１の片面に所望材料の蒸着膜を成膜することにより、形成することができる。
【０１０３】
電極基板３０は、上述した電極基板２０と同様に、既に説明した本発明の色素増感型太陽電池用電極基板の１種であるので、本発明の色素増感型太陽電池用電極基板についての説明の中で述べた技術的効果を奏する。
【０１０４】
＜色素増感型太陽電池（第１形態）＞
図４は、本発明の色素増感型太陽電池の基本原理を示す概略図である。図示の色素増感型太陽電池１００では、前述した第１形態の電極基板２０が第１の電極基板として用いられ、透明基材４２の片面に１つの第１導電膜４４と複数の第２導電膜４６とが形成された色素増感型太陽電池用電極基板５０（以下、「電極基板５０」と称する。）が第２の電極基板として用いられる。
【０１０５】
電極基板２０の構成については既に説明したので、ここでは省略する。また、電極基板５０における透明基材４２及び第１導電膜４４としては、それぞれ、前述した電極基板２０での透明基材１又は透明電極３と同様のものを用いることができるので、これら透明基材４２及び第１導電膜４４についても、ここではその説明を省略する。
【０１０６】
第１導電膜４４上に形成される各第２導電膜４６は、電極基板５０の導電性を向上させるためのものであり、電極基板２０における１つの多孔質半導体電極５に１つの第２導電膜４６が対応するようにして、第１導電膜４４上に並列に配置される。１つの多孔質半導体電極５と、この多孔質半導体電極５に対応する第２導電膜４６とは、平面視上、ほぼ重なる。
【０１０７】
第２導電膜４６は、電極基板５０を用いた色素増感型太陽電池で使用される電解質の種類に応じて、この電解質に対して耐食性を有する導電性材料を適宜選択して形成される。第２導電膜４６の材料としては白金（Ｐｔ）が最も好ましいが、カーボン、導電性高分子等によって第２導電膜４６を形成することもできる。電極基板５０を用いて光電変換効率の高い色素増感型太陽電池を得るという観点からは、色素増感型太陽電池の電解質においてレドックス対を構成する一方のイオン種が光照射時にキャリアと反応して他方のイオン種を生成する際に触媒として機能し得る金属（例えば白金（Ｐｔ））によって、各第２導電膜４６を形成することが好ましい。
【０１０８】
個々の第２導電膜４６は、例えば大形の蒸着膜を第１導電膜４４上に設け、この蒸着膜を例えばフォトリソグラフィー法で形成したエッチングマスクを用いつつ所望形状にエッチングすることにより、あるいは、所望形状のマスクを用いた物理気相成長法もしくは化学気相成長法により所望材料の蒸着膜を第１導電膜４４上に成膜することによって、形成することができる。第２導電膜４６の膜厚は概ね１〜５００ｎｍの範囲内で適宜選定可能である。電極基板５０の製造コストを抑えるという観点からは、所望形状のマスクを用いたスパッタリング法によって各第２導電膜４６を形成することが好ましい。
【０１０９】
電極基板２０と電極基板５０とは、電極基板２０中の多孔質半導体電極５と電極基板５０中の第２導電膜４６とが互いに対向するようにして配置され、これらの電極基板２０、５０の間には、隣り合う多孔質半導体電極５同士の間及び隣り合う第２導電膜４６の間に位置するようにして、複数のスペーサ４８が配置される。リード線９及び保護層１１は、スペーサ４８によって覆われる。また、個々の多孔質半導体電極５とこの多孔質半導体電極５に対応する第２導電膜４６との間には、電解質層９０が介在する。なお、図示を省略しているが、色素増感型太陽電池１００では、電解質層９０を形成している電解質が漏出するのを防止するために、電極基板２０、５０の周囲が封止剤により封止される。
【０１１０】
各スペーサ４８は、例えばガラスや樹脂等、電解質に対して耐食性を有する材料によって形成されて電極基板２０、５０の間隔を所定の間隔に保ち、短絡を防止する。個々のスペーサ４８は、電極基板２０、５０の一方に予め形成しておくこともできるし、色素増感型太陽電池１００を組み立てる際に電極基板２０、５０の少なくとも一方に固着させて使用することもできる。また、スペーサ４８が封止剤を兼ねることもできる。
【０１１１】
電解質層９０は、電極基板１０と電極基板２０との間に位置し、光励起された色素７によって還元される一方で、電極基板２０を介して供給されるキャリア（電子）によって酸化されて、電極基板１０と電極基板２０とを含む閉回路の形成を可能にする。
【０１１２】
この電解質層９０の材料としては、キャリアの輸送に寄与するレドックス対を少なくとも含有した、色素増感型太陽電池に用いられる種々の電解質を用いることができ、その形態は液体状、固体状、及びゲル状のいずれでもよい。色素増感型太陽電池１００の耐久性及び安定性の向上を図るという観点からは、常温溶融塩電解液又はゲル状の電解質を用いることが好ましい。
【０１１３】
上記のレドックス対は、電解質に用いられるものであれば特に限定はされるものではなく、その原料の組合わせとしては、例えばヨウ素とヨウ化物との組合せ、又は、臭素と臭化物との組合せが挙げられる。例えば、ヨウ素とヨウ化物との組合せの具体例としては、ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、ヨウ化カリウム（ＫＩ）、ヨウ化カルシウム（ＣａＩ２ ）等の金属ヨウ化物とヨウ素（Ｉ２ ）との組合せを挙げることができる。また、臭素と臭化物との組合せの具体例としては、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）、臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）、臭化カリウム（ＫＢｒ）、臭化カルシウム（ＣａＢｒ２ ）等の金属臭化物と臭素（Ｂｒ２ ）との組合せを挙げることができる。
【０１１４】
電解質層９０の材料としてゲル状の電解質を用いる場合、この電解質は物理ゲル及び化学ゲルのいずれであってもよい。物理ゲルは物理的な相互作用により室温付近でゲル化しているものであり、化学ゲルは架橋反応等の化学結合でゲルを形成しているものである。物理ゲルは、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリレート等のゲル化剤を用いて作製することができ、化学ゲルとしては、アクリル酸エステル系、メタクリル酸エステル系のもの等を用いることができる。
【０１１５】
また、電解質層９０の材料として固体状の電解質を用いる場合、この電解質としては、ヨウ化銅（ＣｕＩ）や、ポリピロール、ポリチオフェン等の正孔輸送性の高い導電性高分子を用いることが好ましい。
【０１１６】
電解質層９０の厚さは適宜選定可能であるが、電解質層９０とこの電解質層９０に対応する多孔質半導体電極５との厚さの合計が概ね２μｍ〜１００μｍの範囲内、その中でも、概ね２μｍ〜５０μｍの範囲内になるように、電解質層９０の厚さを選定することが好ましい。上記の範囲よりも電解質層９０の厚さが薄いと、多孔質半導体電極５と第２導電膜４６とが接触し易くなるため、短絡の原因となる。また、電解質層９０の厚さが上記の範囲よりも厚いと、色素増感型太陽電池１００の内部抵抗が大きくなり、色素増感型太陽電池１００の性能が低下する。
【０１１７】
上述した電解質層９０は、その材料に応じて、種々の方法により形成することができる。電解質層９０の形成方法の具体例としては、多孔質半導体電極５を覆うようにして電解質層形成用塗工液を塗布し、乾燥させることで電解質層９０を形成する方法（以下、「塗布法」と記載する場合がある。）、又は、多孔質半導体電極５と第２導電膜４６とが所定の間隔を有するように電極基板２０、５０を配置し、電極基板２０と電極基板５０との間隙に電解質層形成用塗工液を注入することで電解質層９０を形成する方法（以下、「注入法」と記載する場合がある。）等を挙げることができる。以下、これらの「塗布法」及び「注入法」について説明する。
【０１１８】
（Ｉ）塗布法
塗布法は、主に固体状の電解質層９０を形成するために用いられる方法であり、この塗布法で用いる電解質層形成用塗工液としては、少なくともレドックス対とこのレドックス対を保持する高分子とを含有したものが好ましい。また、電解質層形成用塗工液には、架橋剤、光重合開始剤等が添加されていることが好ましい。
【０１１９】
電解質層形成用塗工液の塗布は、ダイコート、グラビアコート、グラビアリバースコート、ロールコート、リバースロールコート、バーコート、ブレードコート、ナイフコート、エアナイフコート、スロットダイコート、スライドダイコート、ディップコート、マイクロバーコート、マイクロバーリバースコートや、スクリーン印刷（ロータリー方式）等、種々の方法によって行うことができる。
【０１２０】
電解質層形成用塗工液に上述の光重合開始剤が含有されている場合には、この電解質層形成用工液を塗布した後に光重合開始剤を感光させることにより、電解質層９０を形成することができる。
【０１２１】
（II）注入法
注入法は、液体状、ゲル状、又は固体状の電解質層を形成するために用いられる方法であり、この方法で電解質層９０を形成する際には、前述したスペーサ４８を利用して、電極基板２０と電極基板５０とを予め所望の間隔に保持しておくことが好ましい。電解質層形成用塗工液の注入は、例えば毛細管現象を利用して行うことができる。ゲル状又は固体状の電解質層９０を形成する場合には、電解質層形成用塗工液を注入した後に例えば温度調整、紫外線照射、電子線照射等を行って、二次元又は三次元の架橋反応を生じさせる。
【０１２２】
上述した構成を有する色素増感型太陽電池１００では、１つの多孔質半導体電極５と、この多孔質半導体電極５に対応する色素７、電解質層９０、及び第２導電膜４６とが、１つのセルを構成する。透明電極３及び第１導電膜４４は、全てのセルに対応する。
【０１２３】
図４においては図示を省略しているが、各リード線９は互いに並列接続された状態で負荷（外部負荷）に直列接続され、各第２導電膜４６も互いに並列接続された状態で前記の負荷に直列接続される。光電変換によって各セルに生じたキャリア（電子）は、透明電極３によって集電された後、各リード線９によって電気的に並列に透明電極３から取り出される。
【０１２４】
以上説明した色素増感型太陽電池１００は、既に説明した本発明の色素増感型太陽電池の１種であるので、本発明の色素増感型太陽電池についての説明の中で述べた技術的効果を奏する。
【０１２５】
＜色素増感型太陽電池（第２形態）＞
図５は、本発明の色素増感型太陽電池の他の基本原理を示す概略図である。図示の色素増感型太陽電池１１０は、（１）第２の電極基板として色素増感型太陽電池用電極基板６０（以下、「電極基板６０」と称する。）が用いられる点、及び、（２）電解質層９０が複数のスペーサ４８によって区分されることなく、電極基板２０と電極基板６０との間に介在する点で、上述した第１形態の色素増感型太陽電池１００と大きく異なる。他の構成は色素増感型太陽電池１００の構成と同様であるので、共通する構成についての説明は、ここでは省略する。
【０１２６】
第２の電極基板として用いられる電極基板６０では、透明基材５２の片面に１つの第１導電膜５４と複数の第２導電膜５６と複数のリード線５８とが形成され、各リード線５８は保護層５９によって覆われる。
【０１２７】
透明基材５２及び第１導電膜５４は、それぞれ、第１形態の色素増感型太陽電池１００での透明基材４２又は透明電極４４と同様にして形成することができる。各第２導電膜５６も、第１形態の色素増感型太陽電池１００での第２導電膜４６と同様の材料を用いて形成することができるが、これらの第２導電膜５６は、隣り合う２つの多孔質半導体電極５に１つずつ対応するにようにして、第１導電膜５４上に並列に配置される。個々の第２導電膜５６は、この第２導電膜５６に対応する２つの多孔質半導体電極５同士の間隙を平面視上覆い、かつ、対応する２つの多孔質半導体電極５それぞれと、平面視上、部分的に重なる。
【０１２８】
各リード線５８は、キャリア（電子）を第１導電膜５４に供給するためのものであり、１つの第２導電膜５６に１つずつ対応するようにして、対応する第２導電膜５６の近傍に配置される。個々のリード線５８は、対応する第２導電膜５６の延在方向とほぼ平行な方向に延在する。これらのリード線５８は、第１形態の色素増感型太陽電池１００でのリード線９と同様にして形成することができる。
【０１２９】
リード線５８を覆っている保護層５９は、電解質からリード線５８を保護するためのものであり、第１形態の色素増感型太陽電池１００での保護層１１と同様にして形成することができる。
【０１３０】
上述した構成を有する色素増感型太陽電池１１０では、１つの第２導電膜５６と、この第２導電膜５６に対応する２つの多孔質半導体電極５と、これら２つの多孔質半導体電極５それぞれの表面に担持された色素７とが、１つのセルを構成する。透明電極３、第１導電膜５４、及び電解質層９０は、全てのセルに対応する。
【０１３１】
図５においては図示を省略しているが、各リード線９は互いに並列接続された状態で負荷（外部負荷）に直列接続され、各リード線５８も互いに並列接続された状態で前記の負荷に直列接続される。光電変換によって各セルに生じたキャリア（電子）は、透明電極３によって集電された後、各リード線９によって電気的に並列に透明電極３から取り出される。
【０１３２】
以上説明した色素増感型太陽電池１１０は、前述した第１形態の色素増感型太陽電池１００と同様に本発明の色素増感型太陽電池の１種であるので、本発明の色素増感型太陽電池についての説明の中で述べた技術的効果を奏する。
【０１３３】
＜色素増感型太陽電池（第３形態）＞
図６は、本発明の色素増感型太陽電池の更に他の基本原理を示す概略図である。図示の色素増感型太陽電池１２０では、前述した第２形態の電極基板３０が第１の電極基板として用いられ、透明基材６２の片面に複数の第１導電膜６４と複数の第２導電各６６とが形成された色素増感型太陽電池用電極基板７０（以下、「電極基板７０」と称する。）が第２の電極基板として用いられる。
【０１３４】
電極基板３０の構成については既に説明したので、ここでは省略する。また、電極基板７０における透明基材６２、第１導電膜６４、及び第２導電膜６６としては、それぞれ、前述した第１形態の色素増感型太陽電池１００での透明基材４２、第１導電膜４４、又は第２導電膜４６と同様のものを用いることができる。ただし、透明基材６２の片面には複数の第１導電膜６４が並列に形成され、個々の第１導電膜６４上に１つずつ第２導電膜６６が形成される。
【０１３５】
複数の第１導電膜６４は、例えば大形の蒸着膜を透明基材６２に設け、この蒸着膜を例えばフォトリソグラフィー法で形成したエッチングマスクを用いつつ所望形状にエッチングすることにより、あるいは、所定形状のマスクを用いた物理気相成長法もしくは化学気相成長法によって所望材料の蒸着膜を透明基材６２上に成膜することにより、形成することができる。複数の第２導電膜６６も、同様にして形成することができる。
【０１３６】
電極基板３０と電極基板７０とは、電極基板３０中の多孔質半導体電極２５と電極基板７０中の第２導電膜６６とが互いに対向するようにして配置され、これらの電極基板３０、７０の間には、１つの透明電極２３に１つずつ対応するようにして、スペーサ６８と配線６９とが配置される。また、個々の多孔質半導体電極２５とこの多孔質半導体電極２５に対応する第２導電膜６６との間には、電解質層９０が介在する。
【０１３７】
個々のスペーサ６８における一端（色素増感型太陽電池１２０の厚さ方向の一端）は、対応する透明電極２３における領域２３ａ（図２参照）に接合され、個々のスペーサ６８における他端（色素増感型太陽電池１２０の厚さ方向の他端）は、対応する第２導電膜６６とその隣の第２導電膜６６との間から露出している透明基材６２の表面に接合される。
【０１３８】
また、各配線６９は、対応する透明電極２３における領域２３ａ（図２参照）に一端（色素増感型太陽電池１２０の厚さ方向の一端）が接続し、対応する第２導電膜６６の隣の第２導電膜６６に他端（色素増感型太陽電池１２０の厚さ方向の一端）が接続するようにして、対応するスペーサ６８の一面（多孔質半導体電極と接している面とは反対側の面）に形成される。
【０１３９】
なお、図示を省略しているが、色素増感型太陽電池１２０では、電解質層９０を形成している電解質が漏出するのを防止するために、電極基板３０、７０の周囲が封止剤により封止される。
【０１４０】
上述した各スペーサ６８は、例えば前述した第１形態の色素増感型太陽電池１００でのスペーサ４８（図４参照）と同様にして形成することができる。また、各配線６９は、電解質に対して耐食性を有する導電性材料によって形成される。前述したスペーサ４８と同様に、スペーサ６８は封止剤を兼ねることもできる。
【０１４１】
電解質層９０は、前述した第１形態の色素増感型太陽電池１００での電解質層９０と同様の材料を用いて同様の方法により形成することができるので、ここでは図４で用いた参照符号と同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
【０１４２】
上述した構成を有する色素増感型太陽電池１２０では、１つの透明電極２３と、この透明電極２３に対応する多孔質半導体電極２５、色素２７、電解質層９０、第２導電膜６６、及び第１導電膜６４とが、１つのセルを構成する。隣り合うセルは、配線６９によって電気的に直列に接続される。
【０１４３】
図６においては図示を省略しているが、電気的に直列に接続された各セルのうちで直列接続の端に位置している１つのセルでの透明電極２３が負荷（外部負荷）に直列に接続され、この負荷は、電気的に直列に接続された各セルのうちで直列接続の端に位置している１つのセルでの第１導電膜６４に直列に接続される。光電変換によって各セルに生じたキャリア（電子）は、各セルから電気的に直列に取り出される。
【０１４４】
以上説明した色素増感型太陽電池１２０は、既に説明した本発明の色素増感型太陽電池の１種であるので、本発明の色素増感型太陽電池についての説明の中で述べた技術的効果を奏する。
【０１４５】
＜色素増感型太陽電池（第４形態）＞
図７は、本発明の色素増感型太陽電池の更に他の基本原理を示す概略図である。図示の色素増感型太陽電池１３０は、（１）第２の電極基板として色素増感型太陽電池用電極基板８０（以下、「電極基板８０」と称する。）が用いられる点、及び、（２）配線６９が２つのスペーサ６８ａ、６８ｂによって挟持された構造を有する点で、上述した第３形態の色素増感型太陽電池１２０と大きく異なる。他の構成は色素増感型太陽電池１２０の構成と同様であるので、共通する構成についての説明は、ここでは省略する。
【０１４６】
上記の電極基板８０では、図示のように、透明基材７２の片面に複数の第１導電膜７４が形成され、個々の第１導電膜７４上に１つずつ、この第１導電膜７４よりも小形の第２導電膜７６が形成される。透明基材７２、第１導電膜７４、及び第２導電膜７６としては、それぞれ、前述した第３形態の色素増感型太陽電池１２０での透明基材６２、第１導電膜６４、又は第２導電膜６６と同様のものを用いることができる。
【０１４７】
各スペーサ６８ａは、対応する透明電極２３における領域２３ａ（図２参照）に一端（色素増感型太陽電池１３０の厚さ方向の一端）が接合し、隣り合う第１導電膜７４同士の間から露出している透明基材７２の表面に他端（色素増感型太陽電池１３０の厚さ方向の他端）が接合するようにして、かつ、１つの多孔質半導体電極２５に１つずつ対応して、配置される。
【０１４８】
各配線６９は、対応するスペーサ６８ａにおいて多孔質半導体電極２５と接している面とは反対側の面に形成される。個々の配線６９の一端（色素増感型太陽電池１３０の厚さ方向の一端）は、対応する透明電極２３における領域２３ａ（図２参照）に接続され、他端（色素増感型太陽電池１３０の厚さ方向の他端）は、対応する第１導電膜７４の隣の第１導電膜７４に接続される。
【０１４９】
各スペーサ６８ｂは、対応する配線６９においてスペーサ６８ａと接している面とは反対側の面に形成される。個々のスペーサ６８ｂの一端（色素増感型太陽電池１３０の厚さ方向の一端）は、対応する透明電極２３とその隣の透明電極２３との間から露出している透明基材２１の表面に接合され、他端（色素増感型太陽電池１３０の厚さ方向の他端）は、対応する第１導電膜７４の隣の第１導電膜７４に接合される。
【０１５０】
上述した構成を有する色素増感型太陽電池１３０では、第３形態の色素増感型太陽電池１２０と同様に、１つの透明電極２３と、この透明電極２３に対応する多孔質半導体電極２５、色素２７、電解質層９０、第２導電膜７６、及び第１導電膜７４とによって、１つのセルが構成される。隣り合うセルは、配線６９によって電気的に直列に接続される。
【０１５１】
図７においては図示を省略しているが、電気的に直列に接続された各セルのうちで直列接続の端に位置している１つのセルでの透明電極２３が負荷（外部負荷）に直列に接続され、この負荷は、電気的に直列に接続された各セルのうちで直列接続の端に位置している１つのセルでの第１導電膜７４に直列に接続される。光電変換によって各セルに生じたキャリア（電子）は、各セルから電気的に直列に取り出される。
【０１５２】
以上説明した色素増感型太陽電池１３０は、前述した第３形態の色素増感型太陽電池１２０と同様に本発明の色素増感型太陽電池の１種であるので、本発明の色素増感型太陽電池についての説明の中で述べた技術的効果を奏する。
【０１５３】
なお、図６に示したスペーサ６８とこれに対応する配線６９に代えて、あるいは、図７に示したスペーサ６８ａとこれに対応する配線６９、スペーサ６８ｂに代えて、電解質に対して耐食性を有する１つの導電材料層を用いることも可能である。
【実施例】
【０１５４】
＜実施例１＞
〔多孔質半導体電極の形成〕
（準備工程）
まず、透明基材として膜厚１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡社製のＡ４１００；全光線透過率９０．９％）を用意した。次に、このＰＥＴフィルムをイオンプレーティング装置のチャンバー内に配置し、また、ＰＥＴフィルムにおける蒸発源側の表面上に所定形状のマスクを配置した。
【０１５５】
この後、成膜圧力１．５×１０−１Ｐａ、アルゴンガス流量１８ｓｃｃｍ、酸素ガス流量２８ｓｃｃｍ、成膜電流値６０Ａの条件の下に昇華材料としての酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）をＰＥＴフィルム上に堆積させて、膜厚１５０ｎｍのＩＴＯ膜からなる複数の透明電極を一列に形成した。個々の透明電極の平面視上の大きさ及び形状は８ｃｍ×１ｃｍの長方形であり、隣り合う透明電極同士の間隔は２ｍｍである。
【０１５６】
（半導体電極形成工程）
まず、多孔質半導体電極を形成するための塗布液として、一次粒子径が１５ｎｍの酸化チタン（ＴｉＯ２ ）微粒子（昭和電工社製のＦ−６）を、水とポリプロピレングリコールモノメチルエーテルとイソプロピルアルコールとの混液中にホモジナイザーを用いて溶解、分散させて、前記のＴｉＯ２ 微粒子を２０．５質量％含有する塗布液（ペースト剤）を調製した。このペースト剤の粘度を液温２０℃、回転速度１２ｒｐｍの条件の下にブルックフィールド粘度計（ブルックフィールド社製）にて測定したところ、１２０ｍＮ・ｓ／ｍ２ であった。また、塗布液の電気伝導率を測定したところ、２．６×１０−６／Ω・ｍであった。
【０１５７】
次に、上記のペースト剤を電界ジェット法により各透明電極上に順次塗工して、個々の透明電極に１つずつ塗膜を形成した。
【０１５８】
このとき用いた塗工機には、各々が内径５００μｍの吐出口を有するテフロン（登録商標）製の吐出部が計１０個設けられており、これらの吐出部は、吐出口の間隔が５００μｍとなるように配置されている。また、ペースト剤は、塗工機におけるペースト剤の収容部に２ｋｇ／ｃｍ２ の負圧をかけながら、かつ、各吐出部の周囲に設けた電極に振幅７ｋＶ、周波数６００Ｈｚの矩形波パルス状の交流電圧を印加しながら、被塗工面と吐出部先端との間隔を０．７５ｍｍに保った状態で各吐出部を３５ｍｍ／秒の速度で移動させて、連続的に塗工した。各塗膜を平面視したときの設計上の大きさ及び形状は、８ｃｍ×０．８ｃｍの長方形とした。
【０１５９】
この後、各塗膜を１５０℃で３０分間乾燥することにより塗膜中のＴｉＯ２ 微粒子を透明電極に定着させて、透明電極それぞれの上面に膜厚１１．７μｍの多孔質半導体電極を１つずつ形成した。このとき膜厚の面内分布は±５％以内と良好であった。
【０１６０】
前述した準備工程での条件と同じ条件の下に、片面に複数の透明電極が形成された計４つの透明基材を用意し、これらの透明基材における各透明電極上に、上述の半導体電極形成工程での条件と同じ条件の下に、多孔質半導体電極を１つずつ形成した。このとき形成された各多孔質半導体電極の塗布面積（平面視上の大きさ）をＸＹ測長機にて測定したところ、平均塗布面積は８．０８ｃｍ×０．８３ｃｍであり、ほぼ設計値通りであった。
【０１６１】
＜実施例２＞
〔色素増感型太陽電池用電極基板の製造〕
（準備工程及び半導体電極形成工程）
実施例１と同じ条件の下に準備工程及び半導体電極形成工程を行って、片面に複数の透明電極（ＩＴＯ電極）が形成され、かつ、個々の透明電極上に多孔質半導体電極が１つずつ形成された透明基材（ＰＥＴフィルム）を得た。
【０１６２】
（色素担持工程）
まず、増感色素としてのルテニウム錯体（小島化学株式会社製）をその濃度が３×１０−４ｍｏｌ／ｌとなるようにエチルアルコールに溶解させて、色素担持用塗工液を調製した。次に、多孔質半導体電極まで形成した上述のＰＥＴフィルムをこの色素担持用塗工液に浸漬して、液温４０℃の条件下で１時間放置した。この後、前記のＰＥＴフィルムを色素担持用塗工液から引き上げ、各多孔質半導体電極に付着した色素担持用塗工液を窒素ガスを用いて乾燥させた。これにより、各多孔質半導体電極に上記の色素が坦持され、図１に示した構成を有する色素増感型太陽電池用電極基板が得られた。
【０１６３】
＜実施例３＞
〔色素増感型太陽電池の製造〕
実施例２で得られた色素増感型太陽電池用電極基板から、色素が担持された多孔質半導体電極部分（平面視上の大きさは８．０８ｃｍ×０．８３ｃｍ）を含む長さ９ｃｍ、幅１．４ｃｍの大きさの基板（以下、「電極基板Ａ」という。）を切り出した。この電極基板Ａには、幅方向の両端部それぞれに、多孔質半導体電極が形成されていない領域がある。また、透明電極の表面には、多孔質半導体電極によって覆われることなく露出した長さ９ｃｍ、幅０．１７ｃｍの領域がある。
【０１６４】
これとは別に、９ｃｍ×１．４ｃｍの大きさのＰＥＴフィルムの片面に実施例１の準備工程での条件と同じ条件の下に透明電極（ＩＴＯ電極）を形成し、この透明電極上に白金薄膜（膜厚５０ｎｍ）をスパッタリング法によって形成して、色素増感型太陽電池用電極基板（以下、「電極基板Ｂ」という。）を得た。この電極基板Ｂにおいては、上記の透明電極が第１導電膜に相当し、上記の白金薄膜が第２導電膜に相当する。
【０１６５】
次いで、前述した電極基板Ａと上記の電極基板Ｂとを、厚さ２０μｍの熱融着フィルム（デュポン社製のサーリン（商品名）を用いて貼り合せ、１４０℃で１０分間加圧して、電極基板Ａと電極基板Ｂとを互いに接合させた。２枚の電極基板Ａ、Ｂを貼り合わせるにあたっては、各電極基板Ａ、Ｂにおける平面視上の長辺（計２つ）それぞれに沿って前記の熱融着性フィルムを配すると共に、各電極基板Ａ、Ｂにおける平面視上の短辺（計２つ）の一方に沿って前記の熱融着性フィルムを配した。
【０１６６】
この後、熱融着性フィルムを配さなかった箇所から２枚の電極基板Ａ、Ｂ間の空隙にマイクロシリンジにより電解質層形成用塗工液を充填してから、上記の熱融着性フィルムを配さなかった箇所をエポキシ接着剤で封止して、図８に示した色素増感型太陽電池２５０と同様の構成を有する色素増感型太陽電池を得た。
【０１６７】
なお、上記の電解質層形成用塗工液としては、メトキシアセトニトリルにヨウ化リチウムを０．１ｍｏｌ／ｌ、ヨウ素を０．０５ｍｏｌ／ｌ、ジメチルプロピルイミダゾリウムアイオダイドを０．３ｍｏｌ／ｌ、ターシャリーブチルピリジンを０．５ｍｏｌ／ｌの割合でそれぞれ溶解させたものを用いた。
【０１６８】
得られた色素増感型太陽電池の性能を測定するにあたり、擬似太陽光（ＡＭ１．５、照射強度１００ｍＷ／ｃｍ２ ）を光源として用いたときの電流電圧特性をソースメジャーユニット（ケースレー２４００型）により求めた。その結果、電池特性として変換効率は５．２８％、短絡電流密度は１２．０ｍＡ／ｃｍ２、開放電圧は０．７１Ｖ、曲線因子は０．６２であった。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】本発明の色素増感型太陽電池用電極基板の基本的な断面構造を示す概略図である。
【図２】透明電極と多孔質半導体電極との間にパターニング層が設けられた色素増感型太陽電池の一例を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の色素増感型太陽電池用電極基板の他の基本的な断面構造を示す概略図である。
【図４】本発明の色素増感型太陽電池の基本的な断面構造を示す概略図である。
【図５】本発明の色素増感型太陽電池の他の基本的な断面構造を示す概略図である。
【図６】本発明の色素増感型太陽電池の更に他の基本的な断面構造を示す概略図である。
【図７】本発明の色素増感型太陽電池の更に他の基本的な断面構造を示す概略図である。
【図８】従来の色素増感型太陽電池の断面構造を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１７０】
１、２１  透明基材
３、２３  透明電極
５、２５  多孔質半導体電極
５ａ、２５ａ  半導体微粒子
７、２７  色素
１３  パターニング層
２０、３０  色素増感型太陽電池用電極基板（第１の電極基板）
５０、６０、７０、８０  色素増感型太陽電池用電極基板（第２の電極基板）
９０  電解質層
１００、１１０、１２０、１３０  色素増感型太陽電池
【図１】
2005142089.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【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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