(57)【要約】【課題】  抵抗が低く、光電変換効率の高い色素増感太陽電池を得ることが可能な色素増感太陽電池透明電極基板の製造方法、色素増感太陽電池用透明電極基板及び色素増感太陽電池を提供することを目的とする。【解決手段】  樹脂からなる透明基板上に、開口部を有する金属箔及び透明導電膜が積層された色素増感太陽電池用透明電極基板を製造する方法であって、前記透明基板上に開口部を有する金属箔を載置し、熱プレスすることにより、前記透明基板と金属箔との凹凸を平坦化する工程、及び、前記透明基板及び金属箔上に、透明導電膜を形成する工程を有する色素増感太陽電池用透明電極基板の製造方法。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂からなる透明基板上に、開口部を有する金属箔及び透明導電膜が積層された色素増感太陽電池用透明電極基板を製造する方法であって、
前記透明基板上に開口部を有する金属箔を載置し、熱プレスすることにより、前記透明基板と金属箔との凹凸を平坦化する工程、及び、
前記透明基板及び金属箔上に、透明導電膜を形成する工程を有する
ことを特徴とする色素増感太陽電池用透明電極基板の製造方法。
【請求項２】
透明基板は、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、アイオノマー系樹脂、環状オレフィン樹脂からなる群より選択される少なくとも１種からなる樹脂を含有することを特徴とする請求項１記載の色素増感太陽電池用透明電極基板の製造方法。
【請求項３】
金属箔は、ニッケル、タングステン、モリブデン、クロム、アルミニウム、コバルト、銅、金、銀、鉄、パラジウム、タンタル、チタン、ニクロム、ステンレス、４２アロイからなる群より選択される少なくとも１種からなることを特徴とする請求項１又は２記載の色素増感太陽電池用透明電極基板の製造方法。
【請求項４】
金属箔は、全面又は表面に耐ヨウ素性を付与するための表面処理が施されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の色素増感太陽電池用透明電極基板の製造方法。
【請求項５】
金属箔の断面形状は、外表面側に平坦部を有するものであることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の色素増感太陽電池用透明電極基板の製造方法。
【請求項６】
金属箔は、厚みが２５〜２５０μｍ、線幅が１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の色素増感太陽電池用透明電極基板の製造方法。
【請求項７】
金属箔は、エッチィング加工又は打抜き加工によって開口部が形成されてなるものであることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の色素増感太陽電池用透明電極基板の製造方法。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の色素増感太陽電池用透明電極基板の製造方法によって作製されることを特徴とする色素増感太陽電池用透明電極基板。
【請求項９】
請求項８記載の色素増感太陽電池用透明電極基板を用いてなることを特徴とする色素増感太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗が低く、光電変換効率の高い色素増感太陽電池を得ることが可能な色素増感太陽電池透明電極基板の製造方法、色素増感太陽電池用透明電極基板及び色素増感太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池としては、一般に単結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、化合物半導体太陽電池等が知られているが、これらは製造コストや原材料コストの抑制が難しく、太陽電池普及の妨げになっていた。こうした中、半導体層表面に色素を担持させた電極を用いた色素増感太陽電池が、低コスト、高変換効率という特徴を有していることから近年注目されている。
【０００３】
図４は、一般的に用いられている色素増感太陽電池の断面図である。図４に示すように、色素増感太陽電池１０は、色素増感半導体電極１４と対向電極１９とが周縁部に配置されたスペーサー層２０を介して接合された構造となっており、色素増感半導体電極１４と対向電極１９との間には電解質１５が封入されている。
また、色素増感半導体電極１４は、透明基板１１に透明導電膜１２及び色素増感半導体膜１３が順に積層された構成となっており、対向電極１９は、基板１８に透明導電膜１７及び白金膜１６が順に積層された構成となっている。
このような色素増感太陽電池１０に光が照射されると、色素増感半導体膜１３に吸着された増感色素が光を吸収し、色素分子内の電子が励起され、電子が半導体へ渡される。これにより、色素増感半導体電極１４側で電子が発生し、この電子が電気回路を通じて、対向電極１９に移動する。そして、対向電極１９に移動した電子は、電解質１５を通じて色素増感半導体電極１４に戻る。このような過程が繰り返されることで、電気エネルギーが生じ、高い光電変換効率が実現されている。
【０００４】
従来、色素増感半導体電極に使用される透明導電膜の材料としては、例えば、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）等が用いられていた。しかしながら、大面積の太陽電池の透明導電膜としてＩＴＯを用いる場合は、抵抗値が高く導電性が悪いことから、発電効率の面で問題があった。
【０００５】
これに対して、特許文献１及び特許文献２には、透明基板と透明導電膜との間に、抵抗値の低い金属膜を設けることにより、導電性を改善した色素増感太陽電池用電極が開示されている。しかしながら、金属膜は厚みが数μｍという比較的厚い膜厚を有することから、このような金属膜が形成された透明基板上に、厚み１μｍ以下の透明導電膜を形成しても、金属膜を充分に覆うことができず、その結果、透明導電膜と金属膜との接触抵抗が高くなり、透明導電膜の抵抗を下げるという本来の目的を達することができなかった。また、スパッタリング法を用いて厚みの極めて薄い金属膜を形成した場合は、抵抗が大幅に上昇し、同様に光電変換効率が低下していた。
【０００６】
一方、金属膜を積層する際に形成される凹凸の発生を防止する方法として、例えば、特許文献３には、金属膜の開口部に平坦化透明層を形成することにより、金属膜による凹凸を解消する方法が記載されており、特許文献４には、予め透明基板に溝を形成し、該溝内に金属配線を形成する方法が記載されている。
しかしながら、平坦化透明層を形成する方法では、樹脂溶液をスキージ等で塗布した後、乾燥する方法により、平坦化透明層を形成していることから、金属膜と平坦化樹脂層とからなる外表面の平坦性が不充分なものとなっていた。また、樹脂を乾燥する工程において、樹脂の体積が減少することにより、凹凸が形成されることがあった。更に、透明基板に溝を形成する方法では、透明基材と面一で金属配線を形成することが困難であるとともに、マスクをした状態で透明基板をエッチングする場合、数μｍ以上の厚さまで均一に加工することは難しく、また、一度でメッシュ状に加工することは容易ではないことから、充分に抵抗を下げることは難しかった。従って、依然として金属膜を積層する際に形成される凹凸の問題は解消されていなかった。
【特許文献１】特開２００３−１２３８５８号公報
【特許文献２】特開２００４−２９６６６９号公報
【特許文献３】特開２００５−１５８７２７号公報
【特許文献４】特開２００５−３１７２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、抵抗が低く、光電変換効率の高い色素増感太陽電池を得ることが可能な色素増感太陽電池透明電極基板の製造方法、色素増感太陽電池用透明電極基板及び色素増感太陽電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、樹脂からなる透明基板上に、開口部を有する金属箔及び透明導電膜が積層された色素増感太陽電池用透明電極基板を製造する方法であって、前記透明基板上に開口部を有する金属箔を載置し、熱プレスすることにより、前記透明基板と金属箔との凹凸を平坦化する工程、及び、前記透明基板及び金属箔上に、透明導電膜を形成する工程を有する色素増感太陽電池用透明電極基板の製造方法である。
以下に本発明を詳述する。
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討した結果、透明基板に金属箔を積層する方法として、熱プレスによって、金属箔を透明基板内に埋め込み、金属箔の外表面と透明基板の外表面とが面一となるように平坦化する方法を用いることで、従来の方法と比較して、極めて優れた平坦性を実現でき、その結果、光電変換効率の高い色素増感太陽電池を作製することが可能な色素増感太陽電池透明電極基板が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
本発明における熱プレス工程及び透明導電膜形成工程の一例を図１に示す。図１ａに示すように、本発明では、まず、緩衝部材２を有する一対の熱プレス板１の間の所定位置に、透明基板５、及び、金属箔６を載置する。次いで、図１ｂに示すように、上下両面から熱プレス板１を加熱しながら加圧する。すると、熱プレスによって金属箔６は透明基板５の内部に埋め込まれ、透明基板５と金属箔６との外表面側の凹凸が面一となって平坦化される。なお、ここでいう外表面とは、透明基板５とは反対側の表面のことをいう。また、緩衝部材２は、適度の耐熱性を有しつつ、金属箔６を損傷させることなく、平坦化が可能な程度のものとする。
そして、図１ｃに示すように、透明基板５及び金属箔６の上面にスパッタリング法等によって透明導電膜７を形成することによって色素増感電池用電極基板を作製することができる。
【００１１】
また、図２ａは、透明基板５に金属箔６が積層された状態を示す斜視図であり、図２ｂは、更に透明導電膜７を積層することにより、本発明の色素増感太陽電池用透明電極基板とした状態を示す斜視図である。
【００１２】
本発明の色素増感太陽電池の製造方法では、樹脂からなる透明基板上に開口部を有する金属箔を載置し、熱プレスすることにより、前記透明基板と金属箔との凹凸を平坦化する工程（以下、単に熱プレス工程ともいう）を行う。
本発明では、このような工程を行うのみで、凹凸が形成されることなく、金属箔を積層できることから、従来の方法と比較して、複雑な工程を行う必要がなく、製造工程を大幅に簡略化することができる。
【００１３】
上記熱プレスの具体的方法としては、透明基板と金属箔とを平坦化できる程度の加熱、加圧が可能な方法であれば特に限定されず、従来公知の方法を用いることができるが、熱プレス板と対象物との間に緩衝部材を介在させることが好ましい。
上記緩衝部材としては、例えば、ポリイミド樹脂等の耐熱性樹脂を用いることができる。
【００１４】
上記熱プレスを行う際の温度は、透明基板として使用する樹脂の種類によって異なり、透明基板と金属箔とを平坦化できる程度に透明基板を軟化できる温度であれば特に限定されないが、透明基板として使用する樹脂のガラス転移点以上又は溶融温度以上の温度とすることが好ましい。
また、上記熱プレスを行う際の圧力、時間についても、透明基板と金属箔とを平坦化可能な範囲内で適宜調整する。
【００１５】
上記熱プレス工程を行った後における金属膜と透明基板とからなる平面の表面粗さＲａの好ましい上限は１μｍである。１μｍを超えると、表面が粗すぎることから、透明導電膜が凹凸に追従して形成され、得られる色素増感太陽電池の光電変換効率が低下する。なお、表面粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に規定される方法により測定することができる。
【００１６】
上記透明基板としては、透明性を有し、かつ、熱プレス工程において、金属箔の形状に追従して、平坦化が可能な樹脂であれば特に限定されず、例えば、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、アイオノマー系樹脂、環状オレフィン樹脂からなる群より選択される少なくとも１種からなる樹脂からなるものが好ましい。
これらのなかでは、ポリエステル系樹脂が好ましく、特にアモルファス−ポリエチレンテレフタレートを用いた場合、金属箔と透明基板とからなる平面を平坦性の高いものとすることができる。
また、上記透明基板の厚みは特に限定されないが、５０〜４００μｍが好ましい。
【００１７】
上記金属箔としては、導電性が高いものであれば特に限定されず、例えば、ニッケル、タングステン、モリブデン、クロム、アルミニウム、コバルト、銅、金、銀、鉄、パラジウム、タンタル、チタン、ニクロム、ステンレス、４２アロイからなる群より選択される少なくとも１種からなるものが好ましい。
【００１８】
上記金属箔は、全面又は表面に耐ヨウ素性を付与するための表面処理が施されていることが好ましい。このように色素増感太陽電池の電解質として一般的に用いられるヨウ素に対する耐腐食性を向上させることで、色素増感太陽電池とした場合に電解質による金属箔の劣化を防止することができ、長期間に渡って、高い光電変換効率を維持することが可能となる。上記表面処理の方法としては、特に限定されないが、例えば、白金、ルテニウム、ルテニウム酸化物、酸化銅等からなる耐ヨウ素膜を形成する方法等が挙げられる。
また、上記耐ヨウ素膜を形成する方法としては特に限定されず、例えば、金属めっき法、蒸着法、スパッタリング法等の方法を用いることができる。
【００１９】
上記金属箔の形状としては特に限定されないが、図２ａに示すような格子状のほか、網目状、ストライプ状等が挙げられる。
【００２０】
上記金属箔の断面形状としては、特に限定されないが、金属箔と透明基板との凹凸の形成を防止する観点から、外表面側に平坦部を有するものが好ましい。具体的には例えば、図３ａの６ａに示すように断面形状が矩形状のもの、図３ｂの６ｂに示すように断面形状が台形状のもの、図３ｃの６ｃに示すように断面形状が三角形状のもの、図３ｄの６ｄに示すように半円形状等のものを用いることができ、その他に断面形状が多角形状ものを用いることができる。なお、６ｂ〜６ｄに示すような断面形状を有する金属箔を用いた場合、透明基板への埋め込みが容易となる。
また、断面形状が図３ｅに示すような台形状のものを用いてもよい。この場合、金属箔６ｅが透明基板５から剥離しにくいという利点がある。
【００２１】
上記金属箔の開口部の形状としては、特に限定されないが、例えば、多角形、円形、楕円形等が挙げられる。なお、上記金属箔に開口部を形成する方法としては特に限定されないが、エッチィング加工又は打抜き加工による方法が好ましい。
【００２２】
上記金属箔の厚みの好ましい下限は２５μｍ、好ましい上限は２５０μｍである。２５μｍ未満であると、金属箔の抵抗値が高くなって、光電変換効率が悪化することがあり、２５０μｍを超えると、透明電極基板に対して斜めに入射する光が遮られることがある。
また、上記金属箔の線幅の好ましい上限は１ｍｍである。１ｍｍを超えると、入射する光が遮られ、発電出力が低下することがある。
更に、上記金属箔の開口率の好ましい下限は８０％である。８０％未満であると、入射する光が遮られ、発電出力が低下することがある。
【００２３】
本発明の色素増感太陽電池用透明電極基板の製造方法では、次いで、前記透明基板及び金属箔上に、透明導電膜を形成する工程を行う。
【００２４】
上記透明基板及び金属箔上に、透明導電層を形成する方法としては、特に限定されず、例えば、真空蒸着法、反応性蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ、ＰＶＤ等の気相法等の方法を用いることができる。
【００２５】
上記透明導電膜としては、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、アンチモンドープ酸化錫（ＡＴＯ）、フッ素ドープ酸化錫（ＦＴＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等からなるものが好ましく、なかでも、導電性、透明性の観点からＩＴＯからなるものが好ましい。
【００２６】
上記透明導電膜の厚みの好ましい下限は５０ｎｍ、好ましい上限は１０００ｎｍである。５０ｎｍ未満であると、表面抵抗値が高くなることがあり、１０００ｎｍを超えると、透明導電膜と金属箔との接合部にクラックが発生することがある。
【００２７】
上記透明導電膜は、単位長さに対する抵抗値の好ましい上限は３０Ω／１０ｍｍである。３０Ω／１０ｍｍを超えると、得られる色素増感太陽電池の光電変換効率が低下する。なお、上記単位長さに対する抵抗値は、例えば、デジタルマルチメーターを用い、上記透明導電膜の１０ｍｍ間隔での抵抗値を測定することにより求めることができる。
【００２８】
本発明の色素増感太陽電池用透明電極基板の製造方法を用いることにより、抵抗が低く、光電変換効率の高い色素増感太陽電池を得ることが可能な色素増感太陽電池用透明電極基板を作製することができる。このような色素増感太陽電池用透明電極基板もまた本発明の１つである。
【００２９】
本発明の色素増感太陽電池用透明電極基板に、増感色素を吸着させた多孔質半導体層を積層し、更に電解質を介して、対向電極を設置することで、色素増感太陽電池とすることができる。このような色素増感太陽電池もまた本発明の１つである。
【００３０】
上記金属酸化物からなる多孔質半導体層を形成する方法としては特に限定されず、例えば、上記金属酸化物を含有する溶液を塗布した後、焼成等を行うことで、多孔質半導体層を形成する方法や、電解液を用いた電気化学的方法のほか、真空蒸着法、反応性蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の気相法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、ゾルゲル法等の方法を用いることができる。
【００３１】
上記金属酸化物としては特に限定されず、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化タングステン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等が挙げられる。これらのなかでは、酸化亜鉛が好ましく、特に、アナターゼ型の酸化チタンが好ましい。
【００３２】
上記色素を吸着させる方法としては、例えば、上記色素を含有する溶液に、上記多孔質半導体層が形成された光電極を浸漬した後、乾燥を行う方法等が挙げられる。
【００３３】
上記色素としては、光電変換効率の高い色素増感太陽電池が得られることから、ルテニウム金属錯体が好ましい。また、上記ルテニウム金属錯体以外の金属錯体色素や有機色素についても使用することができ、例えば、クマリン系、スチリル系、メロシアニン系、フェニルキサンテン系等の色素が使用することができる。
また、上記色素としては、上記色素を半導体層と強固に吸着させるための官能基を有するものが好ましい。上記官能基としては例えば、カルボン酸基、カルボン酸無水基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、ヒドロキシアルキル基、スルホン酸基、エステル基、メルカプト基、ホスホニル基等が挙げられる。
【００３４】
上記電解質は、キャリアー輸送に寄与するレドックス対を含有した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。このレドックス対の材料の組合せとしては、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好ましく挙げられる。上記ヨウ素とヨウ化物との組合せとしては、例えば、ヨウ素と、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩ、ＣａＩ２等の金属ヨウ化物との組合せ等が挙げられる。
【００３５】
上記対向電極基板としては、ＰＥＴ、ＰＩ等のプラスチックフィルム上に、銅箔やニッケル箔等の金属箔やＩＴＯ等の透明導電膜を積層した基板に、更に白金やカーボン等の導電膜を積層したものが用いられ、必ずしも透明性は必要とされない。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の色素増感太陽電池透明電極基板の製造方法によれば、透明基板に金属箔を積層する方法として、熱プレスによって、金属箔を透明基板内に埋め込み、金属箔と透明基板の外表面とが面一となるように平坦化する方法を用いることで、従来の方法と比較して、極めて優れた平坦性を実現でき、その結果、光電変換効率の高い色素増感太陽電池を作製することが可能な色素増感太陽電池透明電極基板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００３８】
（実施例１）
厚さ２００μｍのアモルファスＰＥＴ樹脂基板上に、エッチング加工により開口部を形成したニッケル製の金属メッシュ（厚さ１００μｍ、線幅０．２ｍｍ、線間隔２ｍｍ）を載置し、熱プレス機（名機製作所社製、ＭＨＰＣ−Ｖ−５０−４５０）を用いて熱プレスを行った。熱プレス条件は、加熱温度２００℃、圧力１０ｋｇ／ｃｍ２、プレス時間５分とした。
なお、熱プレス工程後における金属メッシュが積層された面の表面粗さＲａを表面粗さ形状測定器（東京精密社製、サーフコム５７０Ａ）を用いて測定したところ、０．３４μｍであった。
次いで、金属メッシュが積層された表面にスパッタリング法を用いてＩＴＯからなる透明導電膜（厚さ３００ｎｍ）を形成することにより、透明電極基板を得た。
【００３９】
（比較例１）
厚さ１８８μｍのＰＥＴフィルム上に、スパッタリング法を用いてＩＴＯからなる透明導電膜（厚さ３００ｎｍ）を形成することにより、透明電極基板を得た。なお、透明導電膜が積層された面の表面粗さＲａを、表面粗さ形状測定器（東京精密社製、サーフコム５７０Ａ）を用いて測定したところ、０．２０μｍであった。
【００４０】
（比較例２）
厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムと厚さ１０μｍの銅箔をウレタン系接着剤を用いて貼り合わせた。その後、フォトリソグラフィー法を用いてエッチング加工を行い、開口部を有する銅製の金属メッシュ（線幅２０μｍ、線間隔２００μｍ）とした。次いで、スパッタリング法を用いてＩＴＯからなる透明導電膜（厚さ３００ｎｍ）を形成することにより、透明電極基板を得た。なお、透明導電膜が積層された面の表面粗さＲａを、表面粗さ形状測定器（東京精密社製、サーフコム５７０Ａ）を用いて測定したところ、３．８μｍであった。
【００４１】
（比較例３）
厚さ１８８μｍのＰＥＴフィルム上に、線間隔５ｍｍ、線幅１ｍｍのマスクを置き、スパッタリング法を用いて金からなる導電膜（厚さ１００ｎｍ）を形成し、さらにマスクを取り除いた後、ＩＴＯからなる透明導電膜（厚さ３００ｎｍ）を形成することにより、透明電極基板を得た。なお、透明導電膜が積層された面の表面粗さＲａを、表面粗さ形状測定器（東京精密社製、サーフコム５７０Ａ）を用いて測定したところ、０．２４μｍであった。
【００４２】
（比較例４）
比較例２で作製した銅製の金属メッシュ（線幅２０μｍ、線間隔２００μｍ）が積層されたＰＥＴフィルムに、アクリル系樹脂を塗布後、スキージーで平坦化し、５０℃の雰囲気中で乾燥を行った。次いで、スパッタリング法を用いてＩＴＯからなる透明導電膜（厚さ３００ｎｍ）を形成することにより、透明電極基板を得た。なお、透明導電膜が積層された面の表面粗さＲａを表面粗さ形状測定器（東京精密社製、サーフコム５７０Ａ）を用いて測定したところ、１．３μｍであった。
【００４３】
（評価）
実施例１及び比較例１〜４で得られた透明電極基板の電気特性を以下の方法で評価した。結果を表１に示した。
【００４４】
（単位長さ当たりの抵抗値）
得られた透明電極基板に形成された透明導電膜の１０ｍｍ当たりの抵抗値をデジタルマルチメーター（リーダー電子社製、マルチメーター８５６Ｇ）を用いて測定した。
【００４５】
（光電変換特性）
（色素増感太陽電池セルの作製）
実施例及び比較例で得られた透明電極基板上にマスキングを施し、酸化チタンナノ粒子を水系溶媒に分散させた塗料（昭和電工社製、ＳＰ２１０）をスピンコーターを用いて塗布した。次いで、１２０℃で６０分間乾燥、焼成させた後、マスキングを剥離し、１０×２０ｍｍの矩形パターンからなるチタニア多孔膜を形成した。
【００４６】
このチタニア多孔膜に４．２Ｊ／ｃｍ２の紫外線を１０分間照射した後、チタニア多孔膜を形成した基板を、ルテニウム色素Ｎ７１９を３×１０−４ｍｏｌ／Ｌ、溶媒としてアセトニトリルとｔ−ブタノールの容積比１：１を含有する色素溶液に浸漬し、一晩保管することにより、チタニア多孔膜の表面に増感色素を担持させ、透明電極基板を作製した。
得られた透明電極基板と、ＰＥＴフィルムに透明導電膜であるＩＴＯ膜と白金膜をスパッタ法で積層した対向電極基板と重ねて、チタニア多孔膜の周辺部をアイオノマー樹脂フィルムで熱融着して空セルを作製した。
【００４７】
この空セルに電解質液（ヨウ素０．０５ｍｏｌ／Ｌ、ヨウ化リチウム０．１ｍｏｌ／Ｌ、ｔｅｒｔ−ブチルピリジン０．５ｍｏｌ／Ｌ、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムアイオダイド（ＤＭＰ）０．３ｍｏｌ／Ｌ、溶媒：プロピレンカーボネート）を注入し、封止樹脂で注入口を封止して、色素増感太陽電池セルを作製した。
【００４８】
得られた色素増感太陽電池セルについて、光源強度が１ＳＵＮ（１００ｍＷ／ｃｍ２）であるソーラーシミュレータ（英弘精機社製、ＥＳＳ−５０Ａ、カーブトレーサ ＭＰ−１６０）を用い、光電変換効率を測定した。
【００４９】
【表１】
2007305351.tif 000002
【００５０】
表１に示すように、実施例１で得られた透明電極基板は、測定した表面粗さＲａが小さく、光電変換効率も高いことから、優れた性能を有する色素増感太陽電池が得られることがわかる。また、実施例１では、金属メッシュを打抜き加工により製造できるため、比較例２、３、４の製造方法と比較して、大幅に製造工程を簡略化することが出来る。
一方、従来の方法である比較例１や比較例３、４で得られた色素増感太陽電池は、表面抵抗値が大きいため光電変換効率が低く、実用性に乏しいことがわかる。更に、比較例２で得られたものは、表面粗さが大きく電解液を安定にシールすることが難しいことから、耐久性の無いものになった。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明によれば、抵抗が低く、光電変換効率の高い色素増感太陽電池を得ることが可能な色素増感太陽電池透明電極基板の製造方法、色素増感太陽電池用透明電極基板及び色素増感太陽電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１ａ】本発明の熱プレス工程及び透明導電膜形成工程を示す断面模式図である。
【図１ｂ】本発明の熱プレス工程及び透明導電膜形成工程を示す断面模式図である。
【図１ｃ】本発明の熱プレス工程及び透明導電膜形成工程を示す断面模式図である。
【図２ａ】熱プレス工程後の状態及び得られる透明電極基板を示す斜視図である。
【図２ｂ】熱プレス工程後の状態及び得られる透明電極基板を示す斜視図である。
【図３ａ】本発明に用いられる金属箔の断面形状を示す模式図である。
【図３ｂ】本発明に用いられる金属箔の断面形状を示す模式図である。
【図３ｃ】本発明に用いられる金属箔の断面形状を示す模式図である。
【図３ｄ】本発明に用いられる金属箔の断面形状を示す模式図である。
【図３ｅ】本発明に用いられる金属箔の断面形状を示す模式図である。
【図４】従来の色素増感太陽電池の一例を示す模式図である。
【図１ａ】
2007305351.tif 000003
【図１ｂ】
2007305351.tif 000004
【図１ｃ】
2007305351.tif 000005
【図２ａ】
2007305351.tif 000006
【図２ｂ】
2007305351.tif 000007
【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図３ｅ】
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【図４】
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