(57)【要約】  【課題】変換効率を向上することができる色素増感太陽電池を提供する。  【解決手段】色素増感太陽電池は、光電極と、光電極と対向して設けられた対極と、光電極と対極との間に設けられた電解質層とを備える。光電極は、多孔質金属電極と、増感色素を担持した多孔質金属酸化物層と、多孔質金属電極と多孔質金属酸化物層との間に設けられた、導電性を有する光散乱層とを備える。【選択図】図１
2012243527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電極と、
上記光電極と対向して設けられた対極と、
上記光電極と上記対極との間に設けられた電解質層と
を備え、
上記光電極は、
多孔質金属電極と、
増感色素を担持した多孔質金属酸化物層と、
上記多孔質金属電極と上記多孔質金属酸化物層との間に設けられた、導電性を有する光散乱層と
を備える色素増感太陽電池。
【請求項２】
上記光散乱層が、導電性微粒子を含んでいる請求項１記載の色素増感太陽電池。
【請求項３】
上記導電性微粒子は、金属酸化物を含む金属酸化物微粒子、または金属酸化物により被覆された被覆微粒子である請求項２記載の色素増感太陽電池。
【請求項４】
上記金属酸化物は、インジウム−スズ複合酸化物、フッ素ドープ酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズ、酸化スズ、酸化亜鉛、インジウム−亜鉛複合酸化物、アルミニウム−亜鉛複合酸化物、およびガリウム−亜鉛複合酸化物からなる群より選択される１種以上を含んでいる請求項３記載の色素増感太陽電池。
【請求項５】
上記導電性微粒子が、透明または白色の導電性微粒子である請求項２記載の色素増感太陽電池。
【請求項６】
上記多孔質金属電極と上記光散乱層との間に設けられた多孔質中間層をさらに備え、
上記多孔質中間層が、導電性微粒子を含んでいる請求項１記載の色素増感太陽電池。
【請求項７】
上記多孔質金属電極は、メッシュ電極である請求項６記載の色素増感太陽電池。
【請求項８】
上記多孔質金属電極は、吸着化合物が吸着した表面を有している請求項１記載の色素増感太陽電池。
【請求項９】
多孔質金属電極と、
増感色素を担持した多孔質金属酸化物層と、
上記多孔質金属電極と上記多孔質金属酸化物層との間に設けられた、導電性を有する光散乱層と
を備える色素増感太陽電池用光電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、色素増感太陽電池および色素増感太陽電池用光電極に関する。詳しくは、色素を担持した多孔質金属酸化物層を備える色素増感太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な色素増感太陽電池の光電極には、ＦＴＯ（Fluorine doped tin oxide）層やＩＴＯ（Indium Tin Oxide）層などのＴＣＯ（Transparent conducting oxide）層が用いられるため、材料コストの削減が望まれている。また、ＴＣＯ膜は金属に比して抵抗が高いため、セルの大型化が困難である。
【０００３】
そこで、受光面側に電極がない色素増感太陽電池、いわゆるバックコンタクト型色素増感太陽電池が提案されている（例えば特許文献１、２参照）。この電池では、構造上電極が透明である必要がないため、光電極の電極材料としてＴＣＯに代えて金属を使用でき、低コスト化が可能となる。また、金属が低抵抗であるため、セルの大型化が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００６−５２３３６９
【０００５】
【特許文献２】特開２０１０−２１０９１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これらのバックコンタクト型色素増感太陽電池では、ＦＴＯガラスを用いた対向型色素増感太陽電池と比較すると変換効率が低く、変換効率の向上が望まれている。
【０００７】
したがって、本技術の目的は、変換効率を向上することができる色素増感太陽電池および色素増感太陽電池用光電極を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するために、第１の技術は、
光電極と、
光電極と対向して設けられた対極と、
光電極と対極との間に設けられた電解質層と
を備え、
光電極は、
多孔質金属電極と、
増感色素を担持した多孔質金属酸化物層と、
多孔質金属電極と多孔質金属酸化物層との間に設けられた、導電性を有する光散乱層と
を備える色素増感太陽電池である。
【０００９】
第２の技術は、
多孔質金属電極と、
増感色素を担持した多孔質金属酸化物層と、
多孔質金属電極と多孔質金属酸化物層との間に設けられた、導電性を有する光散乱層と
を備える色素増感太陽電池用光電極である。
【００１０】
本技術によれば、多孔質金属電極と多孔質金属酸化物層との間に光散乱層を形成しているので、多孔質金属酸化物層を透過した光を光散乱層により散乱し、多孔質金属酸化物層に戻すことができる。したがって、多孔質金属酸化物層での光吸収効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本技術によれば、多孔質金属酸化物層での光吸収効率を向上することができるので、色素増感太陽電池の変換効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本技術の第１の実施形態に係る色素増感太陽電池の構成の一例を示す断面図である。
【図２】図２は、バックコンタクト電極の表面に吸着した吸着化合物の作用について説明するための概略図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｄは、本技術の第１の実施形態に係る色素増感太陽電池の製造方法の一例を説明するための工程図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、本技術の第１の実施形態に係る色素増感太陽電池の製造方法の一例を説明するための工程図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｄは、本発明の第１の実施形態に係る色素増感太陽電池の製造方法の一例を説明するための工程図である。
【図６】図６Ａ〜図６Ｅは、本技術の第２の実施形態に係る色素増感太陽電池の製造方法の一例を説明するための工程図である。
【図７】図７は、本技術の第３の実施形態に係る色素増感太陽電池の構成の一例を示す断面図である。
【図８】図８Ａは、実施例１、比較例１、２のバックコンタクト型色素増感太陽電池の電流−電圧特性曲線を示すグラフである。図８Ｂは、比較例３、４のバックコンタクト型色素増感太陽電池の電流−電圧特性曲線を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明者らは、バックコンタクト型色素増感太陽電池の変換効率を向上すべく鋭意検討を行った。その結果、バックコンタクト型色素増感太陽電池に対して光散乱層をさらに備え、光散乱層の散乱効果により変換効率を向上させる技術を見出すに至った。
【００１４】
対向型の色素増感太陽電池では、多孔質金属酸化物層に大粒径の金属酸化物粒子を混入させて光散乱層とし、大粒径の金属酸化物粒子により光を散乱させることで、光の利用効率を上げて変換効率を向上させている。しかしながら、バックコンタクト型色素増感太陽電池に光散乱層を設け、光散乱層の散乱効果により変換効率を向上させる技術は従来検討されていない。
【００１５】
そこで、本発明者らは、上述の対向型の色素増感太陽電池で用いられている光散乱層を、バックコンタクト型色素増感太陽電池に適用することを検討した。その結果、バックコンタクト型色素増感太陽電池では、多孔質金属酸化物層に大粒径の金属酸化物粒子を混入させても変換効率を向上することは困難であり、変換効率はむしろ低下する傾向にあることを見出すに至った。そこで、本発明者らは、バックコンタクト型色素増感太陽電池において変換効率を向上させることができる新たな光散乱層の構成について鋭意検討を行った。その結果、バックコンタクト電極と多孔質金属酸化物層との間に光散乱層を設け、この光散乱層により光を散乱することで、変換効率を向上できることを見出すに至った。
本技術は上述の検討の結果案出されたものである。
【００１６】
本技術の実施形態について図面を参照しながら以下の順序で説明する。
１．第１の実施形態（光散乱層を備えたバックコンタクト型色素増感太陽電池の第１の例）
２．第２の実施形態（光散乱層を備えたバックコンタクト型色素増感太陽電池の製造方法の他の例）
３．第３の実施形態（光散乱層を備えたバックコンタクト型色素増感太陽電池の第２の例）
【００１７】
＜１．第１の実施形態＞
［色素増感太陽電池の構成］
図１は、本技術の第１の実施形態に係る色素増感太陽電池の構成の一例を示す断面図である。この色素増感太陽電池は、いわゆるバックコンタクト型色素増感太陽電池であり、図１に示すように、光電極基材１と、この光電極基材１に対向配置された対極基材２と、光電極基材１および対極基材２の間に介在された電解質層３とを備える。光電極基材１は、基材１２と、この基材１２の一主面に形成された光電極１１とを備え、光電極１１が対極基材２と対向するように配置される。対極基材２は、基材２２と、この基材２２の一主面に形成された対極２１とを備え、対極２１が光電極基材１と対向するように配置される。光電極基材１と対極基材２とにより挟まれた領域の外周部が、例えば封止材４により封止される。光電極基材１および対極基材２が、例えば、リード線などの線状部材を介して負荷５に対して電気的に接続される。
【００１８】
光電極１１は、多孔質金属電極（以下バックコンタクト電極と称する。）３１と、色素が担持された多孔質金属酸化物層３４と、バックコンタクト電極３１と多孔質金属酸化物層３４との間に設けられた多孔質中間層３２と、多孔質中間層３２と多孔質金属酸化物層３４との間に設けられた光散乱層３３とを備える。また、光電極１１が、必要に応じて、バックコンタクト電極３１の両主面のうち、多孔質中間層３２が設けられている側とは反対の主面に多孔質絶縁層３５をさらに備えるようにしてもよい。
【００１９】
以下、本発明の第１の実施形態に係る色素増感型太陽電池を構成するバックコンタクト電極３１、多孔質中間層３２、光散乱層３３、多孔質金属酸化物層３４、多孔質絶縁層３５、対極２１、基材１２、２２、色素、電解質層３について順次説明する。
【００２０】
（バックコンタクト電極）
バックコンタクト電極３１は、支持体なしで取り扱うことができる自立膜である。バックコンタクト電極３１の材料としては、多孔質であり導電性に優れた材料を用いることが好ましく、例えば、金属を用いることができるが、これに限定されるものではない。金属としては、例えば、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｎｉ、ＣｒおよびＦｅからなる群より選択される１種以上を用いることができる。具体的には例えば、金属としては、例えば、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅなどの単体、またはこれらを２種以上含む合金を挙げることができる。合金としては、ステンレス鋼（Stainless Used Steel：ＳＵＳ）、ＮｉＣｕ合金、ＮｉＣｒ合金などのニッケル合金などを用いることが好ましい。ステンレス鋼としては、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１７Ｌ、ＳＵＳ３２１、ＳＵＳ３４７などを用いることが好ましい。
【００２１】
バックコンタクト電極３１の構造としては、例えば、電解液をバックコンタクト電極表面に垂らしたとき、電解液が電極深さ方向に浸透して、裏面側まで到達することが可能な構造が好ましい。このような構造として、複数の孔部を有し、それらの孔部が一方の面から他方の面に貫通している構造、またはそれらの孔部が一方の面から他方の面まで連結して連結孔を形成している構造が好ましく、例えば、複数の孔部を有するフィルム、シート、箔、基板などを用いることができる。より具体的には、メッシュ（例えば、平織、綾織、平畳織、綾畳織など）、多孔質体、不織布、繊維焼結体、エキスパンドメタル、パンチングメタル、エッチング加工などで穴を開けた箔などを用いることができるが、これらに限定されるものではない。バックコンタクト電極３１としては、プラスチック材料などからなる基材の表面を金属などの導電材料で被覆したものを用いるようにしてもよい。バックコンタクト電極３１の厚みは、例えば、電解液中のイオンが効率的に移動し、これに伴う電子の移動が阻害されないようにすることを考慮すると、薄いほど好ましく、具体的には０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
（吸着化合物）
バックコンタクト電極３１の表面には、吸着化合物が吸着していることが好ましい。ここで、表面には、バックコンタクト電極３１が有する複数の孔部の表面も含まれる。吸着化合物としては、例えば、金属および／または金属酸化物に吸着する官能基を有する化合物を用いることができる。例えば、バックコンタクト電極３１が金属を主成分とする場合には、金属に吸着する官能基を有する化合物を用いることができる。
【００２３】
吸着化合物は、例えば、下記の一般式（１）により表すことができる。
Ｒ−Ｘ  ・・・（１）
（但し、Ｒは、飽和または不飽和アルキル基、芳香環、脂環、および複素環の少なくとも一つ以上を含んでいる。Ｘは、吸着官能基、または金属および／または金属酸化物に配位可能な原子である。）
【００２４】
吸着化合物は、金属および／または金属酸化物に吸着する化合物であればよく、Ｒの大きさなどは限定されるものではないと考えられる。一般的に、電子移動は電子を渡す側(例えば、負極側に存在するバックコンタクト電極３１)と電子を受け取る側(例えば、電解質層３中のＩ3-)との間の距離がその電子移動速度（電子移動の起こりやすさ）に影響を与える(H.B. Gray and J.R. Winkler, PNAS 2005, 102 3534-3539)。このような現象の詳細はＭａｒｃｕｓ理論により説明され、電子移動速度は上述の２者間の距離が長くなればなるほど指数関数的に遅くなる。したがって、本実施形態の場合には、吸着化合物によってＩ3-が負極側のバックコンタクト電極３１の表面から隔てられる距離が大きくなればなるほど、逆電子移動防止効果は大きくなると考えられる。
【００２５】
しかし、吸着化合物がバックコンタクト電極３１の表面に吸着された際にどのような形態をとっているかはわからないため(例えば、バックコンタクト電極３１の表面に対して吸着化合物が縦向きか横向きかがわからないため)、分子の大きさが大きくなればなるほど逆電子移動防止効果も大きくなるとは必ずしも言えない。また、全く何も吸着していないバックコンタクト電極３１の表面からの逆電子移動と比較した場合、いかなる小さな吸着化合物であっても吸着さえすれば逆電子防止効果は現れるはずである。これらの点を考慮すると、吸着化合物のＲの大きさは限定されるものではないと考えられる。
【００２６】
吸着官能基としては、例えば、カルボン酸基(カルボン酸塩含む)、スルホ基(スルホン酸塩含む)、アミノ基、リン酸基(リン酸塩、リン酸エステル含む)、フォスフィノ基、シラノール基、エポキシ基、イソシアネート基、シアノ基、ビニル基、チオール基、または水酸基などが挙げられる。
【００２７】
金属および／または金属酸化物に配位可能な原子としては、例えば、Ｎ、Ｓ、Ｏなどを用いることができる。金属および／または金属酸化物に配位可能な原子がＮ、Ｓ、Ｏなどの原子である場合には、上述の一般式（１）は複素環を有する化合物を意味する。
【００２８】
吸着化合物としては、使用する溶媒に所定濃度溶解可能であり、かつ使用する金属および／または金属酸化物に吸着するものを適宜選択して用いることができる。カルボン酸基を有する吸着化合物としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、ドコサヘキサエン酸、エイコサペンタエン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、安息香酸、３−アセチル安息香酸、４−アセチル安息香酸、２−メチル安息香酸、３−メチル安息香酸、４−メチル安息香酸、４−ブチル安息香酸、４−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、３，５−ジ−tert−ブチル安息香酸、２−メトキシ安息香酸、３−メトキシ安息香酸、４−メトキシ安息香酸、２−エトキシ安息香酸、３−エトキシ安息香酸、４−エトキシ安息香酸、４−ｎ−ブトキシ安息香酸、２−フェノキシ安息香酸、３−フェノキシ安息香酸、４−フェノキシ安息香酸、３−ビニル安息香酸、４−ビニル安息香酸、フェニル酢酸、ジフェニル酢酸、(±)−２−フェニルプロパン酸、３−フェニルプロパン酸、２，２−ジフェニルプロパン酸、３，３−ジフェニルプロパン酸、４−ビフェニル酢酸、トリフェニル酢酸、フェノキシ酢酸、ビフェニル−２−カルボン酸、ビフェニル−４−カルボン酸、１−ナフトエ酸、２−ナフトエ酸、１−ナフチル酢酸、２−ナフチル酢酸、(２−ナフチルチオ)酢酸、フルオレン−１−カルボン酸、フルオレン−４−カルボン酸、フルオレン−９−カルボン酸、９−アントラセンカルボン酸、１−ピレンカルボン酸、ピロール−２−カルボン酸、２−チオフェンカルボン酸、３−チオフェンカルボン酸、３−(２−チエニル)アクリル酸、４−チアゾールカルボン酸、インドール−２−カルボン酸、インドール−３−カルボン酸、インドール−４−カルボン酸、インドール−５−カルボン酸、インドール−６−カルボン酸、ベンゾ［ｂ］チオフェン−２−カルボン酸、ベンゾチアゾール−６−カルボン酸、４−ジベンゾチオフェンカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、サリチル酸、没食子酸、メリト酸、ケイ皮酸、オキソカルボン酸、ピルビン酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、フマル酸、マレイン酸、アコニット酸、グルタル酸、アジピン酸、アミノ酸 ニトロカルボン酸などを用いることができる。
【００２９】
リン酸基を有する吸着化合物としては、例えば、リン酸、メチルホスホン酸、エチルホスホン酸、プロピルホスホン酸、ブチルホスホン酸、ペンチルホスホン酸、ヘキシルホスホン酸、ヘプチルホスホン酸、オクチルホスホン酸、２−エチルヘキシルホスホン酸、ノニルホスホン酸、デシルホスホン酸、ウンデシルホスホン酸、ドデシルホスホン酸、ヘキサデシルホスホン酸、オクタデシルホスホン酸、エイコシルホスホン酸、フェニルホスホン酸、ベンジルホスホン酸基、フェネチルホスホン酸、α−メチルベンジルホスホン酸、１−メチル−１−フェネチルホスホン酸、ジフェニルメチルホスホン酸、ビフェニルホスホン酸、ベンジルフェニルホスホン酸、α−クミルホスホン酸、トルイルホスホン酸、キシリルホスホン酸、エチルフェニルホスホン酸、クメニルホスホン酸、プロピルフェニルホスホン酸、ブチルフェニルホスホン酸、ヘプチルフェニルホスホン酸、オクチルフェニルホスホン酸、ノニルフェニルホスホン酸、リン酸フェニル、リン酸ベンジル、リン酸フェネチル、リン酸α−メチルベンジル、リン酸１−メチル−１−フェネチル、リン酸ジフェニルメチル、リン酸ビフェニル、リン酸ベンジルフェニル、リン酸α−クミル、リン酸トルイル、リン酸キシリル、リン酸エチルフェニル、リン酸クメニル、リン酸プロピルフェニル、リン酸ブチルフェニル、リン酸ヘプチルフェニル、リン酸オクチルフェニル、リン酸ノニルフェニル、リン酸メチル、リン酸エチル、プロピルリン酸、リン酸ブチル、リン酸ペンチル、リン酸ヘキシル、リン酸ヘプチル、リン酸オクチル、リン酸２−エチルヘキシル、リン酸オクチル、リン酸ノニル、リン酸デシル、リン酸ウンデシル、リン酸ドデシル、リン酸ヘキサデシル、リン酸オクタデシル、リン酸エイコシルなどを用いることができる。
【００３０】
スルホ基を有する吸着化合物としては、例えば、ベンゼンスルホン酸、ｎ−ブチルベンゼンスルホン酸、ｎ−オクチルベンゼンスルホン酸、ｎ−ドデシルベンゼンスルホン酸、ペンタデシルベンゼンスルホン酸、２，５−ジメチルベンゼンスルホン酸、２，５−ジブチルベンゼンスルホン酸、ｏ−アミノベンゼンスルホン酸、ｍ−アミノベンゼンスルホン酸、ｐ−アミノベンゼンスルホン酸、３−アミノ−４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸、５−アミノ−２−メチルベンゼンスルホン酸、３，５−ジアミノ−２，４，６−トリメチルベンゼンスルホン酸、２，４−ジニトロベンゼンスルホン酸、ｐ−クロルベンゼンスルホン酸、 ２，５−ジクロロベンゼンスルホン酸、ヒドロキシニトロベンゼンスルホン酸、アミノトルエンスルホン酸、ｐ−フェノールスルホン酸、アミノフェノールスルホン酸、クメンスルホン酸、キシレンスルホン酸、ｏ−クレゾールスルホン酸、ｍ−クレゾールスルホン酸、ｐ−クレゾールスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、２−ナフタレンスルホン酸、１−ナフタレンスルホン酸、イソプロピルナフタレンスルホン酸、ドデシルナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、ナフトールスルホン酸、ナフチルアミンスルホン酸、スルファニルアミド、スルファグアニジン、ジノニルナフタレンジスルホン酸、１，５−ナフタレンジスルホン酸、２，７−ナフタレンジスルホン酸、アミノヒドロキシナフタレンジスルホン酸、４，４−ビフェニルジスルホン酸、アントラキノンスルホン酸、ｍ−ベンゼンジスルホン酸、２，５−ジアミノ−１，３−ベンゼンジスルホン酸、ナフトールジスルホン酸、アニリン−２，４−ジスルホン酸、アントラキノン−１，５−ジスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、カテコールジスルホン酸、フェノールジスルホン酸などの芳香族スルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、１−プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、ペンタンスルホン酸、ヘキサンスルホン酸、ヘプタンスルホン酸、ｎ−オクチルスルホン酸、ノナンスルホン酸、デカンスルホン酸、ウンデシルスルホン酸、ドデシルスルホン酸、トリデシルスルホン酸、テトラデシルスルホン酸、ペンタデシルスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリクロロメタンスルホン酸、 メタンジスルホン酸、１，２−エタンジスルホン酸、１，３−プロパンジスルホン酸、ブタンスルホン酸、２−ヒドロキシエタンスルホン酸、スルホ酢酸、タウリンなどの脂肪族スルホン酸、シクロペンタンスルホン酸、シクロヘキサンスルホン酸およびカンファースルホン酸などの脂環式スルホン酸などが挙げられる。
【００３１】
アミノ基を有する吸着化合物としては、例えば、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ｓｅｃ−プロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、ｉ−ブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、ミスチリルアミン、１，２−ジメチルヘキシルアミン、３−ペンチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、アリルアミン、アミノエタノール、１−アミノプロパノール、２−アミノプロパノール、アミノブタノール、アミノペンタノール、アミノヘキサノール、３−エトキシプロピルアミン、３−プロポキシプロピルアミン、３−イソプロポキシプロピルアミン、３−ブトキシプロピルアミン、３−イソブトキシプロピルアミン、３−（２−エチルヘキシロキシ）プロピルアミン、アミノシクロペンタン、アミノシクロヘキサン、アミノノルボルネン、アミノメチルシクロヘキサン、アミノベンゼン、ベンジルアミン、フェネチルアミン、α−フェニルエチルアミン、ナフチルアミン、フルフリルアミン等の１級アミン；エチレンジアミン、１，２−ジアミノプロパン、１，３−ジアミノプロパン、１，２−ジアミノブタン、１，３−ジアミノブタン、１，４−ジアミノブタン、１，５−ジアミノペンタン、１，６−ジアミノヘキサン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジアミノオクタン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ビス−（３−アミノプロピル）エーテル、１，２−ビス−（３−アミノプロポキシ）エタン、１，３−ビス−（３−アミノプロポキシ）−２，２’−ジメチルプロパン、アミノエチルエタノールアミン、１，２−、１，３−あるいは１，４−ビスアミノシクロヘキサン、１，３−あるいは１，４−ビスアミノメチルシクロヘキサン、１，３−あるいは１，４−ビスアミノエチルシクロヘキサン、１，３−あるいは１，４−ビスアミノプロピルシクロヘキサン、水添４，４’−ジアミノジフェニルメタン、２−あるいは４−アミノピペリジン、２−あるいは４−アミノメチルピペリジン、２−あるいは４−アミノエチルピペリジン、Ｎ−アミノエチルピペリジン、Ｎ−アミノプロピルピペリジン、Ｎ−アミノエチルモルホリン、Ｎ−アミノプロピルモルホリン、イソホロンジアミン、メンタンジアミン、１，４−ビスアミノプロピルピペラジン、ｏ−、ｍ−、あるいはｐ−フェニレンジアミン、２，４−あるいは２，６−トリレンジアミン、２，４−トルエンジアミン、ｍ−アミノベンジルアミン、４−クロロ−ｏ−フェニレンジアミン、テトラクロロ−ｐ−キシリレンジアミン、４−メトキシ−６−メチル−ｍ−フェニレンジアミン、ｍ−、あるいはｐ−キシリレンジアミン、１，５−あるいは、２，６−ナフタレンジアミン、ベンジジン、４，４’−ビス（ｏ−トルイジン）、ジアニシジン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、２，２−（４，４’−ジアミノジフェニル）プロパン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−チオジアニリン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジトリルスルホン、メチレンビス（ｏ−クロロアニリン）、３，９−ビス（３−アミノプロピル）２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５���５］ウンデカン、ジエチレントリアミン、イミノビスプロピルアミン、メチルイミノビスプロピルアミン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、Ｎ−アミノプロピルピペラジン、１，４−ビス（アミノエチルピペラジン）、１，４−ビス（アミノプロピルピペラジン）、２，６−ジアミノピリジン、ビス（３，４−ジアミノフェニル）スルホン等の１級ポリアミン；ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、ジ−ｓｅｃ−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−ｎ−ペンチルアミン、ジ−３−ペンチルアミン、ジヘキシルアミン、オクチルアミン、ジ（２−エチルヘキシル）アミン、メチルヘキシルアミン、ジアリルアミン、ピロリジン、ピペリジン、２−、３−、４−ピコリン、２，４−、２，６−、３，５−ルペチジン、ジフェニルアミン、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ−エチルアニリン、ジベンジルアミン、メチルベンジルアミン、ジナフチルアミン、ピロール、インドリン、インドール、モルホリン等の２級アミン；Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，２−ジアミノプロパン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，３−ジアミノプロパン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，２−ジアミノブタン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，３−ジアミノブタン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，４−ジアミノブタン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，５−ジアミノペンタン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，６−ジアミノヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，７−ジアミノヘプタン、Ｎ，Ｎ’−ジエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−１，２−ジアミノプロパン、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−１，３−ジアミノプロパン、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−１，２−ジアミノブタン、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−１，３−ジアミノブタン、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−１，４−ジアミノブタン、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−１，６−ジアミノヘキサン、ピペラジン、２−メチルピペラジン、２，５−あるいは２，６−ジメチルピペラジン、ホモピペラジン、１，１−ジ−（４−ピペリジル）メタン、１，２−ジ−（４−ピペリジル）エタン、１，３−ジ−（４−ピペリジル）プロパン、１，４−ジ−（４−ピペリジル）ブタン等の２級ポリアミン；トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｉｓｏ−プロピルアミン、トリ−１，２−ジメチルプロピルアミン、トリ−３−メトキシプロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、トリ−ｉｓｏ−ブチルアミン、トリ−ｓｅｃ−ブチルアミン、トリ−ペンチルアミン、トリ−３−ペンチルアミン、トリ−ｎ−ヘキシルアミン、トリ−ｎ−オクチルアミン、トリ−２−エチルヘキシルアミン、トリ−ドデシルアミン、トリ−ラウリルアミン、ジシクロヘキシルエチルアミン、シクロヘキシルジエチルアミン、トリ−シクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキシルアミン、Ｎ−メチルジヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ−メチルジシクロヘキシルアミン、Ｎ、Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルア���ン、ジエチルベンジルアミン、トリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチルフェノール、２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチル）フェノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン、ピリジン、キノリン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−メチルピペリジン、２−（２−ジメチルアミノエトキシ）−４−メチル−１，３，２−ジオキサボルナン等の３級アミン；テトラメチルエチレンジアミン、ピラジン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルピペラジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（（２−ヒドロキシ）プロピル）ピペラジン、ヘキサメチレンテトラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，３−ブタンアミン、２−ジメチルアミノ−２−ヒドロキシプロパン、ジエチルアミノエタノール、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリス（３−ジメチルアミノプロピル）アミン、２，４，６−トリス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチル）フェノール、ヘプタメチルイソビグアニド等の３級ポリアミン；イミダゾール、Ｎ−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、４−メチルイミダゾール、Ｎ−エチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、４−エチルイミダゾール、Ｎ−ブチルイミダゾール、２−ブチルイミダゾール、Ｎ−ウンデシルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、Ｎ−フェニルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、Ｎ−ベンジルイミダゾール、２−ベンジルイミダゾール、２−メルカプトイミダゾール、２−メルカプト−Ｎ−メチルイミダゾール、２−メルカプトベンゾイミダゾール、３−メルカプト−４−メチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール、５−メルカプト−１−メチル−テトラゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、Ｎ−（２’−シアノエチル）−２−メチルイミダゾール、Ｎ−（２’−シアノエチル）−２−ウンデシルイミダゾール、Ｎ−（２’−シアノエチル）−２−フェニルイミダゾール、３，３−ビス−（２−エチル−４−メチルイミダゾリル）メタン、アルキルイミダゾールとイソシアヌール酸の付加物等の各種イミダゾール類；１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、１，５−ジアザビシクロ（４，３，０）ノネン−５、６−ジブチルアミノ−１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等のアミジン類等が挙げられる。
【００３２】
水酸基を有する吸着化合物としては、例えば、アニシルアルコール、アニスアルコール、アミノフェニルエチルアルコール、アミノフェネチルアルコール、アミノベンジルアルコール、アリルアルコール、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、イソプロピルベンジルアルコール、イソペンチルアルコール、ｎ−ウンデシルアルコール、ｎ−エイコシルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、エナントアルコール、ｎ−オクタデシルアルコール、オクチルアルコール、オレイルアルコール、クミンアルコール、クリサンテミルアルコール、クロチルアルコール、けい皮アルコール、コニフェリルアルコール、サリチルアルコール、α−シクロプロピル−４−フルオロベンジルアルコール、ジアセトンアルコール、ジニトロベンジルアルコール、ジフルオロベンジルアルコール、ジメトキシベンジルアルコール、ステアリルアルコール、セチルアルコール、テトラデシルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、デシルアルコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、（トリフルオロメチル）ベンジルアルコール、（トリフルオロメトキシ）ベンジルアルコール、ニトロベンジルアルコール、ノニルアルコール、バニリルアルコール、パーフルオロ−tert−ブチルアルコール、４−ヒドロキシフェネチルアルコール、ο−ヒドロキシベンジルアルコール、４−ヒドロキシ−３−メトキシベンジルアルコール、ヒドロけい皮アルコール、３，５−ビス（トリフルオロメチル）ベンジルアルコール、２−フェニルエチルアルコール、フェニルプロピルアルコール、フェネチルアルコール、フルオロフェネチルアルコール、フルオロベンジルアルコール、４−フルオロ−α−メチルベンジルアルコール、フルフリルアルコール、ブチルアルコール、プロパルギルアルコール、プロピルアルコール、プロピルベンジルアルコール、ヘキサデシルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、ベンジルアルコール、ベンジルオキシベンジルアルコール、ベンジルベンジルアルコール、ペリリルアルコール、ｎ−ペンタデシルアルコール、２，３，４，５，６−ペンタフルオロベンジルアルコール、ペンチルアルコール、ポリビニルアルコール、ミリスチルアルコール、４−（メチルチオ）ベンジルアルコール、メチル（トリフルオロメチル）ベンジルアルコール、メチルブチルアルコール、３，４−メチレンジオキシベンジルアルコール、メトキシベンジルアルコール、ラウリルアルコール、３−アリルオキシ−１，２−プロパンジオール、２−エチル−２−（ヒドロキシメチル）−１，３−プロパンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、オクタフルオロオクタンジオール、オクタンジオール、キノリンジオール、プロパンジオール、シクロヘキサンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、エタンジオール、ジフェニルエタンジオール、ジフェニルシランジオール、ジメチルプロパンジオール、テトラデカンジオール、テトラフェニル−１，２−エタンジオール、テトラフルオロブタンジオール、デカンジオール、トリメチルペンタンジオール、ドデカンジオール、ナフタレンジオール、ビフェニルジオール、ピナンジオール、ピリミジンジオール、フェニルエタン��オール、フェニルプロパンジオール、フェノキシプロパンジオール、ブタンジオール、ヘキシンジオール、ベンゼンジオール、ペンタンジオール、ブタントリオール、プロパントリオール、ベンゼントリオール等が挙げられる。
【００３３】
イソシアネート基を有する吸着化合物としては、例えば、メチルイソシアネート、エチルイソシアネート、プロピルイソシアネート、ｉｓｏ−プロピルイソシアネート、ｎ−ブチルイソシアネート、ｓｅｃ−ブチルイソシアネート、ｔｅｒｔ−ブチルイソシアネート、ペンチルイソシアネート、ヘキシルイソシアネート、オクチルイソシアネート、ドデシルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、フェニルイソシアネート、トルイルイソシアネート等のモノイソシアネート類、ジエチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート、２，６−ビス（イソシアナトメチル）デカヒドロナフタレン、リジントリイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、ｏ−トリジンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシアネート、３−（２’−イソシアネートシクロヘキシル）プロピルイソシアネート、トリス（フェニルイソシアネート）チオホスフェート、イソプロピリデンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、２，２’−ビス（４−イソシアネートフェニル）プロパン、トリフェニルメタントリイソシアネート、ビス（ジイソシアネートトリル）フェニルメタン、４，４’，４’’−トリイソシアネート−２，５−ジメトキシフェニルアミン、３，３’−ジメトキシベンジジン−４，４’−ジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、４，４’−ジイソシアナトビフェニル、４，４’−ジイソシアナト−３，３’−ジメチルビフェニル、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアナト、１，１’−メチレンビス（４−イソシアナトベンゼン）、１，１’−メチレンビス（３−メチル−４−イソシアナトベンゼン）、ｍ−キシリレンジイソシアネート、ｐ−キシリレンジイソシアネート、１，３−ビス（１−イソシアネート−１−メチルエチル）ベンゼン、１，４−ビス（１−イソシアネート−１−メチルエチル）ベンゼン、１，３−ビス（２−イソシアナト−２−プロピル）ベンゼン、２，６−ビス（イソシアナトメチル）ナフタレン、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ビス（イソシアネートメチル）テトラヒドロジシクロペンタジエン、ビス（イソシアネートメチル）ジシクロペンタジエン、ビス（イソシアネートメチル）テトラヒドロチオフェン、２，５−ジイソシアネートメチルノルボルネン、ビス（イソシアネートメチル）アダマンタン、ダイマー酸ジイソシアネート、１，３，５−トリ（１−イソシアナトヘキシル）イソシアヌル酸等のポリイソシアネート類、これらのポリイソシアネート類のビュレット型反応によるニ量体、これらのポリイソシアネート類の環化三量体およびこれらのポリイソシアネート類とアルコールの付加物等のイソシアネート類等が挙げられる。
【００３４】
チオール基を有する吸着化合物としては、例えば、メチルメルカプタン、エチルメルカプタン、ｎ−プロピルメルカプタン、ｎ−ブチルメルカプタン、アリルメルカプタン、ｎ−ヘキシルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−デシルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｎ−テトラデシルメルカプタン、ｎ−ヘキサデシルメルカプタン、ｎ−オクタデシルメルカプタン、シクロヘキシルメルカプタン、ｉｓｏ−プロピルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ブチルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ノニルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン、フェニルメルカプタン、ベンジルメルカプタン、３−メチルフェニルメルカプタン、４−メチルフェニルメルカプタン、４−クロロベンジルメルカプタン、４−ビニルベンジルメルカプタン、３−ビニルベンジルメルカプタン、メチルメルカプトプロピオネート、２−メルカプトエタノール、３−メルカプト−１，２−プロパンジオール、２−メルカプト−１，３−プロパンジオール、メルカプト酢酸、メルカプトグリコール酸、メルカプトプロピオン酸、メタンジチオール、１，２−ジメルカプトエタン、１，２−ジメルカプトプロパン、１，３−ジメルカプトプロパン、２，２−ジメルカプトプロパン、１，４−ジメルカプトブタン、１，６−ジメルカプトヘキサン、ビス（２−メルカプトエチル）エーテル、ビス（２−メルカプトエチル）スルフィド、１，２−ビス（２−メルカプトエチルオキシ）エタン、１，２−ビス（２−メルカプトエチルチオ）エタン、２，３−ジメルカプト−１−プロパノール、１，３−ジメルカプト−２−プロパノール、１，２，３−トリメルカプトプロパン、２−メルカプトメチル−１，３−ジメルカプトプロパン、２−メルカプトメチル−１，４−ジメルカプトブタン、２−（２−メルカプトエチルチオ）−１，３−ジメルカプトプロパン、４−メルカプトメチル−１，８−ジメルカプト−３，６−ジチアオクタン、２，４−ジメルカプトメチル−１，５−ジメルカプト−３−チアペンタン、４，８−ジメルカプトメチル−１，１１−ジメルカプト−３，６，９−トリチアウンデカン、４，７−ジメルカプトメチル−１，１１−ジメルカプト−３，６，９−トリチアウンデカン、５，７−ジメルカプトメチル−１，１１−ジメルカプト−３，６，９−トリチアウンデカン、１，１，１−トリス（メルカプトメチル）プロパン、テトラキス（メルカプトメチル）メタン、エチレングリコールビス（２−メルカプトアセテート）、エチレングリコールビス（３−メルカプトプロピオネート）、ジエチレングリコールビス（２−メルカプトアセテート）、ジエチレングリコールビス（３−メルカプトプロピオネート）、１，４−ブタンジオールビス（２−メルカプトアセテート）、１，４−ブタンジオールビス（３−メルカプトプロピオネート）、トリメチロールプロパントリス（２−メルカプトアセテート）、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトールテトラキス（２−メルカプトセテート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、１，２−ジメルカプトシクロヘキサン、１，３−ジメルカプトシクロヘキサン、１，４−ジメルカプトシクロヘキサン、１，３−ビス（メルカプトメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（メルカプトメチル）シクロヘキサン、２，５−ビス（メルカプトメチル）−１，４−ジチアン、２，５−ビス（２−メルカプトエチル）−１，４−ジチアン、２，５−ビス（２−メルカプトエチルチオメチル）−１，４−ジチアン、２，５−ビス（メルカプトメチル）−１−チアン、２，５−ビス（２−メルカプトエチル）−１−チアン、２，５−ビス（メルカプトメチル）チオフェン等の脂肪族メルカプタン類、および、１，２−ジメルカプトベンゼン、１，３−ジメルカプトベンゼン、１，４−ジメルカプトベンゼン、１，３−ビス（メルカプトメチル）ベンゼン、１，４−ビス（メルカプトメチル）ベンゼン、２，２’−ジメルカプトビフェニル、４、４’−ジメルカプトビフェニル、ビス（４−メルカプトフェニル）メタン、２，２−ビス（４−メルカプトフェニル）プロパン、ビス（４−メルカプトフェニル）エーテル、ビス（４−メルカプトフェニル）スルフィド、ビス（４−メルカプトフェニル）スルホン、ビス（４−メルカプトメチルフェニル）メタン、２，２−ビス（４−メルカプトメチルフェニル）プロパン、ビス（４−メルカプトメチルフェニル）エーテル、ビス（４−メルカプトメチルフェニル）スルフィド、４−ヒドロキシチオフェノール、メルカプト安息香酸等の芳香族環状メルカプタン類等が挙げられる。
【００３５】
シアノ基を有する吸着化合物としては、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、イソブチロニトリル、２−エチルヘキシロニトリル、ラウロニトリル、ステアロニトリル、シクロヘキシルニトリル、フェニルアセトニトリル、フェニルプロピオニトリル、ベンゾニトリル、メチルベンゾニトリル、ジメチルベンゾニトリル、メトキシベンゾニトリル、ジメトキシベンゾニトリル、ナフトニトリル、シアノピリジン、マロンニトリル、アジポニトリル、フタロニトリル、ジシアノジフェニル、１，４−ジシアノブタン等が挙げられる。
【００３６】
シラノール基を有する吸着化合物としては、例えば、加水分解してシラノール基を生成するものが使用できる。例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（βメトキシエトキシ）シラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、メチル−3,3,3−トリフルオロプロピルジメトキシシラン、β−（3,4−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシメチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシメチルトリエキシシラン、γ−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−（β−グリシドキシエトキシ）プロピルトリメトキシシラン、γ−（メタ）アクリロオキシメチルトリメトキシシラン、γ−（メタ）アクリロオキシメチルトリエキシシラン、γ−（メタ）アクリロオキシエチルトリメトキシシラン、γ−（メタ）アクリロオキシエチルトリエトキシシラン、γ−（メタ）アクリロオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−（メタ）アクリロオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−（メタ）アクリロオキシプロピルトリエトキシシラン、γ−（メタ）アクリロオキシプロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラオクチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、3−ウレイドイソプロピルプロピルトリエトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリメトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリエトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリイソプロポキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、トリメチルシラノール、メチルトリクロロシラン等が挙げられる
【００３７】
フォスフィノ基を有する吸着化合物としては、例えば、メチルホスフィン、エチルホスフィン、プロピルホスフィン、ブチルホスフィン、ヘキシルホスフィン、シクロヘキシルホスフィン、オクチルホスフィンなどのモノ炭化水素置換ホスフィン；ジメチルホスフィン、ジエチルホスフィン、ジプロピルホスフィン、ジブチルホスフィン、ジヘキシルホスフィン、ジシクロヘキシルホスフィン、ジオクチルホスフィンなどのジ炭化水素置換ホスフィン；トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィンなどのトリ炭化水素置換ホスフィン等のアルキルホスフィンや、ビニルホスフィン、プロペニルホスフィン、シクロヘキセニルホスフィンなどのモノアルケニルホスフィンやホスフィンの水素原子をアルケニルが２個置換したジアルケニルホスフィン；ホスフィンの水素原子をアルケニルが３個置換したトリアルケニルホスフィン；ベンジルホスフィン、フェニルエチルホスフィン、フェニルプロピルホスフィンなどのアリールアルキルホスフィン；ホスフィンの水素原子をアリール又はアルケニルが３個置換したジアリールアルキルホスフィン又はアリールジアルキルホスフィン；フェニルホスフィン、トリルホスフィン、ジメチルフェニルホスフィン、トリメチルフェニルホスフィン、エチルフェニルホスフィン、プロピルフェニルホスフィン、ビフェニルホスフィン、ナフチルホスフィン、メチルナフチルホスフィン、アントラセニルホスフィン、フェナントニルホスフィン；ホスフィンの水素原子をアルキルアリールが２個置換したジ（アルキルアリール）ホスフィン；ホスフィンの水素原子をアルキルアリールが３個置換したトリ（アルキルアリール）ホスフィンなどのアリールホスフィンなどが挙げられる。
【００３８】
ビニル基を有する吸着化合物としては、例えば、脂肪族ビニル系炭化水素：アルケン類、例えばエチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン、オクタデセン、前記以外のα−オレフィン等；アルカジエン類、例えばブタジエン、イソプレン、１，４−ペンタジエン、１，６−ヘキサジエン、１，７−オクタジエン。脂環式ビニル系炭化水素：モノ−もしくはジ−シクロアルケンおよびアルカジエン類、例えばシクロヘキセン、（ジ）シクロペンタジエン、ビニルシクロヘキセン、エチリデンビシクロヘプテン等；テルペン類、例えばピネン、リモネン、インデン等。芳香族ビニル系炭化水素：スチレンおよびそのハイドロカルビル（アルキル、シクロアルキル、アラルキルおよび／またはアルケニル）置換体、例えばα−メチルスチレン、ビニルトルエン、２，４−ジメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ベンジルスチレン、クロチルベンゼン、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルキシレン、トリビニルベンゼン等；およびビニルナフタレン等が挙げられる。
【００３９】
エポキシ基を有する吸着化合物としては、例えば、プロパン−１−オン、１−フェニル−２−ジメチルアミノ−２−メチル−３−（４−メチルフェニル）−プロパン−１−オン、１−フェニル−２−ジメチルアミノ−２−メチル−３−（４−メトキシフェニル）−プロパン−１−オン、１−フェニル−２−ジメチルアミノ−２−メチル−３−（３，４−ジメトキシフェニル）−プロパン−１−オン、１−フェニル−２−ジメチルアミノ−２−メチル−３−（４−メチルチオフェニル）−プロパン−１−オン、１−フェニル−２−ジメチルアミノ−２−メチル−３−（４−フルオロフェニル）−プロパン−１−オン、１−フェニル−２−ジメチルアミノ−２−メチル−３−（２−クロロフェニル）−プロパン−１−オン、１−フェニル−２−ジメチルアミノ−２−メチル−３−（４−クロロフェニル）−プロパン−１−オン、１−フェニル−２−ジメチルアミノ−２−メチル−３−（４−ブロモフェニル）−プロパン−１−オン、１−フェニル−２−ジメチルアミノ−２−メチル−３−（４−ベンゾイルフェニル）−プロパン−１−オン、１−フェニル−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−プロパン−１−オン、１，３−ジフェニル−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−プロパン−１−オン、１−（４−フルオロフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−プロパン−１−オン、１−（４−フルオロフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−３−フェニル−プロパン−１−オン、１−（４−ベンゾイルフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−プロパン−１−オン、１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルホリノ−２−メチル−プロパン−１−オン、１−（４−メチルチオフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−メチル−３−（４−メチルフェニル）−プロパン−１−オン、１−（４−メチルチオフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−メチル−３−（４−メトキシフェニル）−プロパン−１−オン、１−（４−メチルチオフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−メチル−３−（３，４−ジメトキシフェニル）−プロパン−１−オン、１−（４−メチルチオフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−メチル−３−（４−フルオロフェニル）−プロパン−１−オン、１−（４−メチルチオフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−メチル−３−（２−クロロフェニル）−プロパン−１−オン、１−（４−メチルチオフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−メチル−３−（４−クロロフェニル）−プロパン−１−オン、１−（４−メチルチオフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−メチル−３−（４−ブロモフェニル）−プロパン−１−オン、１−（４−メチルチオフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−メチル−３−（４−ベンゾイルフェニル）−プロパン−１−オン、１，３−ビス（４−メチルチオフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−メチル−プロパン−１−オン、１−（４−ブチルチオフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−３−フェニル−プロパン−１−オン、１−（４−シクロヘキシルチオフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−３−フェニル−プロパン−１−オン、１−（４−ベンジルチオフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−プロパン−１−オン、１−（４−ジメチルアミノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−プロパン−１−オン、１−（４−ジメチルアミノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−３−フェニル−プロパン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−（２−クロロペンテニル）−プロパン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−プロパン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−３−フェニル−プロパン−１−オン、１−（Ｎ−メチルインドリン−５−イル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−プロパン−１−オン、１−（Ｎ−ブチルフェノキサジン−２−イル）−２−モルホリノ−２−ベンジル−プロパン−１−オン、ブタン−１−オン、１−フェニル−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−メチルフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−メトキシフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（３，５−ジメチル−４−メトキシフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（３，４−ジメトキシフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（３，４，５−トリメトキシフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−ヒドロキシフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−〔４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル〕−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−アリルオキシフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−エトキシカルボニルメトキシフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−〔４−（１，１，２−トリメチルプロピルジメチルシリルオキシ）フェニル〕−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−フルオロフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−クロロフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（２，４−ジクロロフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（３，４−ジクロロフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（３，５−ジクロロフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−ブロモフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−メルカプトフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−メチルチオフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−メチルチオフェニル）−２−ジブチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−メチルチオフェニル）−２−ジ（２−メトキシエチル）アミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−〔４−（２−メトキシエチルチオ）フェニル〕−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−〔４−（２−ヒドロキシエチルチオ）フェニル〕−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−オクチルチオフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−メチルスルホニルフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−〔４−（４−メチルフェニルスルホニル）フェニル〕−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−ベンゼンスルホニルフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−メチルスルフィニルフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−アミノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−メチルアミノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−ジメチルアミノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−ジメチルアミノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−ブタン−１−オン、１−（４−ジメチルアミノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−（４−イソプロピルベンジル）−ブタン−１−オン、１−（４−ジメチルアミノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−（４−ドデシルベンジル）−ブタン−１−オン、１−（４−ジメチルアミノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−（１−クロロヘキセニルメチル）−ブタン−１−オン、１−（４−ジメチルアミノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−（２−ピネン−１０−イル）−ブタン−１−オン、１−（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−ジメチルアミノ−３−エチルフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−ジエチルアミノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−イソプロピルアミノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ブチル−ブタン−１−オン、１−〔４−（２−メトキシエチルアミノ）フェニル〕−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−〔４−（３−メトキシプロピルアミノ）フェニル〕−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−アセチルアミノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−〔４−（Ｎ−アセチルメチルアミノ）フェニル〕−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−〔４−（Ｎ−アセチル−３−メトキシプロピルアミノ）フェニル〕−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−ピペリジノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−（３，４−ジメチルベンジル）−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−（４−エチルベンジル）−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−（４−イソプロピルベンジル）−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−（４−ブチルベンジル）−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−（４−イソブチルベンジル）−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−（４−ドデシルベンジル）−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−（４−ヒドロキシメチルベンジル）−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−（４−アセトキシエチルベンジル）−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−（４−メトキシベンジル）−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−（４−ブトキシベンジル）−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−〔４−（２−ヒドロキシエトキシ）ベンジル〕−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−〔４−（２−メトキシエトキシ）ベンジル〕−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−〔４−（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）ベンジル〕−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−〔４−（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシカルボニル）ベンジル〕−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−〔４−（２−（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシカルボニル）エチル）ベンジル〕−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−〔４−（２−ブロモエチル）ベンジル〕−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−〔４−（２−ジエチルアミノエチル）ベンジル〕−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン−トリフルオロアセテート、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン−ドデシルベンゼンスルホネート、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン−ｐ−トルエンスルホネート、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン−カンファースルホネート、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジエチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−モルホ
リノフェニル）−２−ジ（２−メトキシエチル）アミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ブチルメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ブチルメチルアミノ−２−（４−イソプロピルベンジル）−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ジブチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（４−モルホリノフェニル）−２−ベンジルメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（３−クロロ−４−モルホリノフェニル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−〔４−（２，６−ジメチルモルホリン−４−イル）フェニル〕−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（１，４−ジメチル−１，２，３，４−テトラヒドロキノキサリン−６−イル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（Ｎ−ブチルカルバソール−３−イル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（１，３−ベンゾジオキソール−５−イル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（２，３−ジヒドロベンゾフラン−５−イル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（キサンテン−２−イル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、１−（２，３−ジヒドロ−２，３−ジメチルベンゾチアゾール−５−イル）−２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタン−１−オン、２−（２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタノイル）−フルオレノン、２−（２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタノイル）−ジベンゾスベロン、３，６−ジ（２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−ブタノイル）−９−ブチル−カルバゾール等が挙げられる。
【００４０】
上述の吸着化合物が、バックコンタクト電極３１の表面に吸着しているか否かは、例えば以下の方法により確認することができる。まず、分析対象の光電極１１をアルカリ性溶液に数時間から十数時間程度浸漬し、バックコンタクト電極３１の表面に吸着している吸着化合物を抽出する。次に、加熱または減圧によって、抽出液から溶媒を除去することにより、抽出成分を濃縮する。なお、必要に応じて、クロマトグラフィーによる分離を行ってもよい。また、分析対象の光電極１１を、還元剤を溶かした溶液に数時間から十数時間程度浸漬し、バックコンタクト電極３１の表面に吸着している吸着化合物を抽出してもよい。
【００４１】
次に、上述の抽出成分についてガスクロマトグラフ(ＧＣ)分析を行い、吸着化合物の分子およびそのフラグメントを確認することによって、バックコンタクト電極３１の表面に対する吸着化合物の有無を判断することができる。また、抽出作業を重水素置換溶媒を用いることでＮＭＲ分析によっても確認できる。
【００４２】
（多孔質中間層）
多孔質中間層３２は、例えば、バックコンタクト電極３１上に形成される。多孔質中間層３２は、バックコンタクト電極３１の厚み方向に浸透していてもよく、バックコンタクト電極３１の裏側まで完全に浸透していてもよい。多孔質中間層３２は、多孔質金属酸化物層３４で発生した光電流をバックコンタクト電極３１へとロス無く導くことで、変換効率を向上する。そのため多孔質中間層３２は導電体でなければならない。変換効率を向上させるためには、多孔質金属酸化物層３４、光散乱層３３、および多孔質中間層３２の各層のエネルギー準位をマッチングさせることが好ましい。多孔質中間層３２は、変換効率の向上の観点からすると、バックコンタクト電極３１と多孔質金属酸化物層３４との間の界面全体に連続的に形成されていることが好ましいが、両層の界面に島状などに不連続的に分布していてもよい。
【００４３】
なお、多孔質中間層３２が形成されていない場合には、バックコンタクト電極３１に存在する開き目部に存在する多孔質金属酸化物層３４からの光電流をロスすることになる。開き目部が大きい場合に、多孔質中間層３２の形成による集電ロスの抑制効果が特に顕著となる。
【００４４】
多孔質中間層３２は、導電性微粒子からなり、必要に応じて、バインダー（結着剤）をさらに含むようにしてもよい。バインダーとしては、例えば、有機バインダーおよび無機バインダーの少なくとも一種を用いることができる。無機バインダーとしては、例えば、金属アルコキシドまたはその加水分解体、金属塩などを用いることができ、有機バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアミドイミド、ポリフッ化ビニリデンなどを用いることができる。バインダーの種類はこれらに限定されるものではなく、また、これらを２種以上組み合わせて用いることもできる。
【００４５】
金属アルコキシドまたはその加水分解体としては、例えば、下記一般式（２）で示されるものを用いることができる。
【化１】
2012243527.tif 000003
【００４６】
上記一般式（２）中にて、金属アルコキシドまたはその加水分解体は、モノマー（ｍ＝０）、オリゴマー（ｍ＝１〜１０）、およびポリマー（ｍ＞１０）のいずれでもよく、２種類以上を混合して用いることもできる。Ｍは金属イオンであり、チタン（Ｔｉ）イオン、アルミニウム（Ａｌ）イオン、ケイ素（Ｓｉ）イオン、バナジウム（Ｖ）イオン、ジルコニウム（Ｚｒ）イオン、ニオブ（Ｎｂ）イオン、タンタル（Ｔａ）イオン、マグネシウム（Ｍｇ）イオン、ケイ素（Ｓｉ）イオン、ホウ素（Ｂ）イオン、タングステン（Ｗ）イオン、スズ（Ｓｎ）イオン、およびストロンチウム（Ｓｒ）イオンからなる群から選ばれた少なくとも１種類であることが好ましい。アルコキシ基としては、メトキシ基（ｎ＝１）、エトキシ基（ｎ＝２）、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基（以上、ｎ＝３）、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基（以上、ｎ＝４）、２−エチルヘキソキシ基、その他の低級および高級アルコール由来のアルコキシ基を用いることができる。また、アルコキシドがアセチルアセトンなどのβ−ジケトン類で修飾されていてもよい。アルコキシ基の一部がヒドロキシ基で置換されていてもよい。
【００４７】
導電性微粒子としては、例えば、金属を主成分とする金属微粒子、金属酸化物を主成分とする金属酸化物微粒子、および金属酸化物によりコアとなる微粒子を被覆した金属酸化物被覆微粒子からなる群より選ばれる１種以上を用いることができる。具体的には例えば、導電性微粒子としては、金属微粒子、または金属酸化物微粒子もしくは金属酸化物被覆微粒子を用いることができる。金属酸化物被覆微粒子のコアとなる微粒子の材料は、特に限定されるものではなく、例えば、金属酸化物などの絶縁材料を用いることもできる。金属微粒子としては２種以上の金属微粒子を用いるようにしてもよい。金属酸化物微粒子としては２種以上の金属酸化物微粒子を用いるようにしてもよい。金属酸化物被覆微粒子としては２種以上の金属酸化物微粒子を用いるようにしてもよい。金属微粒子の金属材料としては、例えば、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＣｒおよびＦｅからなる群より選択される１種類以上からなるものを用いることができる。具体的には例えば、金属微粒子の金属材料としては、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅなどの単体、またはこれらを２種以上含む合金を用いることができる。合金としては、ステンレス鋼（Stainless Used Steel：ＳＵＳ）、ＮｉＣｕ合金、ＮｉＣｒ合金などを用いることが好ましい。ステンレス鋼としては、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１７Ｌ、ＳＵＳ３２１、ＳＵＳ３４７などを用いることが好ましい。金属酸化物微粒子および金属酸化物被覆微粒子の金属酸化物材料としては、導電性金属酸化物を用いることが好ましく、例えば、インジウム−スズ複合酸化物（ＩＴＯ）、フッ素ドープＳｎＯ2（ＦＴＯ）、アンチモンドープＳｎＯ2（ＡＴＯ）、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、インジウム−亜鉛複合酸化物（ＩＺＯ）、アルミニウム−亜鉛複合酸化物（ＡＺＯ）、およびガリウム−亜鉛複合酸化物（ＧＺＯ）からなる群より選択される１種類以上からなるものを用いることができる。
【００４８】
導電性微粒子の形状としては、球状、楕円体状、針状、板状、鱗片状、チューブ状、棒状、不定形状などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。また、有機物のみから構成される有機フィラーまたは有機化合物を、多孔質中間層形成用組成物に添加することが好ましい。後述する焼成工程で焼き飛ばすことによって多孔質中間層３２の多孔質性をアップすることができる。これにより電解液中のイオンがよりスムーズに動けるようになり、変換効率が向上する。添加する有機フィラーとしては、例えば、粒径が１００ｎｍ以上２０μｍ以下のＰＭＭＡフィラー、ポリスチレンフィラーなどを用いることができる。有機化合物としては、例えば、エチルセルロースなどを用いることができる。
【００４９】
多孔質中間層３２の厚みは、例えば、１０ｎｍ以上５００μｍ以下であるが、上記機能を奏すことができる厚さであればよく、特に限定されるものではない。導電性微粒子の粒子径は、例えば、１ｎｍ以上１００μｍ以下であるが、特に限定されるものではなく、粒子径の異なる導電性微粒子を２種類以上混合して使用してもよい。
【００５０】
（光散乱層）
光散乱層（光散乱電極）３３は、光散乱能を有する導電層であり、基材１２の側から多孔質金属酸化物層３４を介して入射した光Ｌを散乱し、多孔質金属酸化物層３４に戻す。これにより、多孔質金属酸化物層３４での光吸収効率を向上することができる。光散乱層３３の厚みは、例えば、１０ｎｍ以上５００μｍ以下であるが、上記機能を奏すことができる厚さであればよく、特に限定されるものではない。ここで、散乱する光は、増感色素が吸収を持つ波長帯域をすべてカバーしていることが好ましい。
【００５１】
光散乱層３３は、例えば、導電性および光散乱性を有する材料からなり、必要に応じてバインダーを含んでいる。導電性を有する材料としては、光散乱性の観点からすると、透明または白色の導電性微粒子を用いることが好ましい。このような導電性微粒子としては、例えば、金属酸化物を主成分とする金属酸化物微粒子、または金属酸化物によりコアとなる微粒子を被覆した金属酸化物被覆微粒子を用いることができ、２種以上の導電性微粒子を組み合わせて用いるようにしてもよい。金属酸化物被覆微粒子のコアとなる微粒子の材料は、特に限定されるものではなく、例えば、金属酸化物などの絶縁材料を用いることもできる。金属酸化物微粒子および金属酸化物被覆微粒子の金属酸化物材料としては、導電性金属酸化物を用いることが好ましく、例えば、インジウム−スズ複合酸化物（ＩＴＯ）、フッ素ドープＳｎＯ2（ＦＴＯ）、アンチモンドープＳｎＯ2（ＡＴＯ）、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、インジウム−亜鉛複合酸化物（ＩＺＯ）、アルミニウム−亜鉛複合酸化物（ＡＺＯ）、およびガリウム−亜鉛複合酸化物（ＧＺＯ）からなる群より選択される１種類以上からなるものを用いることができる。多孔質中間層３２と光散乱層３３とに含まれる導電性微粒子が同一材料となる場合には、多孔質中間層３２の形成を省略することができる。この場合、光散乱層３３の厚みは、例えば、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内に選択される。
【００５２】
導電性微粒子の形状としては、球状、楕円体状、針状、板状、鱗片状、チューブ状、棒状、不定形状などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。また、有機物のみから構成される有機フィラーまたは有機化合物を、光散乱層形成用組成物に添加することが好ましい。後述する焼成工程で焼き飛ばすことによって光散乱層３３の多孔質性をアップすることができる。これにより電解液中のイオンがよりスムーズに動けるようになり、変換効率が向上する。添加する有機フィラーとしては、例えば、粒径が１００ｎｍ以上２０μｍ以下のＰＭＭＡフィラー、ポリスチレンフィラーなどを用いることができる。有機化合物としては、例えば、エチルセルロースなどを用いることができる。
【００５３】
バインダーとしては、例えば、有機バインダーおよび無機バインダーの少なくとも一種を用いることができる。無機バインダーとしては、例えば、金属アルコキシドまたはその加水分解体、金属塩などを用いることができ、有機バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアミドイミド、ポリフッ化ビニリデンなどを用いることができる。バインダーの種類はこれらに限定されるものではなく、また、これらを２種以上組み合わせて用いることもできる。
【００５４】
金属アルコキシドまたはその加水分解体としては、例えば、下記一般式（３）で示されるものを用いることができる。
【化２】
2012243527.tif 000004
【００５５】
上記一般式（３）中にて、金属アルコキシドまたはその加水分解体は、モノマー（ｍ＝０）、オリゴマー（ｍ＝１〜１０）、およびポリマー（ｍ＞１０）のいずれでもよく、２種類以上を混合して用いることもできる。Ｍは金属イオンであり、チタン（Ｔｉ）イオン、アルミニウム（Ａｌ）イオン、ケイ素（Ｓｉ）イオン、バナジウム（Ｖ）イオン、ジルコニウム（Ｚｒ）イオン、ニオブ（Ｎｂ）イオン、タンタル（Ｔａ）イオン、マグネシウム（Ｍｇ）イオン、ケイ素（Ｓｉ）イオン、ホウ素（Ｂ）イオン、タングステン（Ｗ）イオン、スズ（Ｓｎ）イオン、およびストロンチウム（Ｓｒ）イオンからなる群から選ばれた少なくとも１種類であることが好ましい。アルコキシ基としては、メトキシ基（ｎ＝１）、エトキシ基（ｎ＝２）、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基（以上、ｎ＝３）、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基（以上、ｎ＝４）、２−エチルヘキソキシ基、その他の低級および高級アルコール由来のアルコキシ基を用いることができる。また、アルコキシドがアセチルアセトンなどのβ−ジケトン類で修飾されていてもよい。アルコキシ基の一部がヒドロキシ基で置換されていてもよい。
【００５６】
光電極１１における光散乱層３３の有無は、光電極１１の断面を切り出し、各層について元素分析を行うことで確認することができる。
【００５７】
（多孔質金属酸化物層）
多孔質金属酸化物層３４は、例えば、光散乱層３３上に形成される。光散乱層表面の一部が多孔質金属酸化物層３４から露出していてもよい。また、多孔質金属酸化物層３４が光散乱層３３の厚み方向に一部浸透していてもよい。一般に、多孔質金属酸化物層３４の厚さが増し、単位投影面積当たりに含まれる金属酸化物微粒子の数が増加するほど、実表面積が増加し、単位投影面積あたりに保持できる色素量が増加するので、入射光に対する光吸収率が高くなる。一方、多孔質金属酸化物層３４の厚さが増加すると、増感色素から多孔質金属酸化物層３４に移行した電子が光散乱層３３に達するまでに拡散する距離が増加するため、多孔質金属酸化物層３４内での電荷再結合による電子のロスも大きくなる。したがって、多孔質金属酸化物層３４には好ましい厚さが存在し、具体的には、その厚さは０．１μｍ以上１００μｍ以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１μｍ以上３０μｍ以下の範囲内である。
【００５８】
多孔質金属酸化物層３４は、例えば、金属酸化物微粒子からなり、必要に応じて、バインダーをさらに含むようにしてもよい。バインダーとしては、例えば、有機バインダーおよび無機バインダーの少なくとも一種を用いることができる。無機バインダーとしては、例えば、金属アルコキシドまたはその加水分解体、金属塩などを用いることができ、有機バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアミドイミド、ポリフッ化ビニリデンなどを用いることができる。バインダーの種類はこれらに限定されるものではなく、また、これらを２種以上組み合わせて用いることもできる。
【００５９】
金属アルコキシドまたはその加水分解体は、例えば、下記一般式（４）で示されるものを用いることができる。
【化３】
2012243527.tif 000005
【００６０】
上記一般式（４）中にて、金属アルコキシドまたはその加水分解体は、モノマー（ｍ＝０）、オリゴマー（ｍ＝１〜１０）、およびポリマー（ｍ＞１０）のいずれでもよく、これらの２種類以上を混合して用いることもできる。Ｍは金属イオンであり、チタン（Ｔｉ）イオン、アルミニウム（Ａｌ）イオン、ケイ素（Ｓｉ）イオン、バナジウム（Ｖ）イオン、ジルコニウム（Ｚｒ）イオン、ニオブ（Ｎｂ）イオン、タンタル（Ｔａ）イオン、マグネシウム（Ｍｇ）イオン、ケイ素（Ｓｉ）イオン、ホウ素（Ｂ）イオン、タングステン（Ｗ）イオン、スズ（Ｓｎ）イオン、およびストロンチウム（Ｓｒ）イオンからなる群から選ばれた少なくとも１種類であることが好ましい。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基（ｎ＝１）、エトキシ基（ｎ＝２）、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基（以上、ｎ＝３）、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基（以上、ｎ＝４）、２−エチルヘキソキシ基、その他の低級および高級アルコール由来のアルコキシ基を用いることができる。アルコキシドがアセチルアセトンなどのβ−ジケトン類で修飾されていてもよい。アルコキシ基の一部がヒドロキシ基で置換されていてもよい。
【００６１】
金属酸化物粒子は、半導体粒子であることが好ましい。半導体微粒子の材料として、例えば、シリコンに代表される元素半導体のほかに、各種の化合物半導体、ペロブスカイト構造を有する化合物などを用いることができる。これらの半導体は、光励起下で伝導帯電子がキャリアとなり、アノード電流を与えるｎ型半導体であることが好ましい。このような半導体は、具体的に例示すると、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、酸化チタンストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）、および酸化スズ（ＳｎＯ2）などであり、これらの中でもアナターゼ型の酸化チタン（ＴｉＯ2）が特に好ましい。半導体の種類はこれらに限定されるものではなく、また、これらの２種以上を混合して用いることもできる。
【００６２】
金属酸化物粒子の形状としては、球状、楕円体状、針状、板状、鱗片状、チューブ状、棒状、不定形状などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。金属酸化物粒子の粒子径は、多孔質金属酸化物層３４の比表面積を大きくするため、一次粒子の平均粒子径が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。多孔質金属酸化物層３４に光拡散機能を付与するため、一次粒子の平均粒子径が１００ｎｍよりも大きく１００００ｎｍ以下である微粒子を含有してもよい。多孔質金属酸化物層３４の導電性を向上させるため、一次粒子の粒子形状が針状であって、その平均短軸径が、好ましくは０．１μｍよりも大きく１μｍ以下であり、またその平均長軸長が、好ましくは１μｍ以上１０μｍ以下である微粒子を含有してもよい。また、有機物のみから構成される有機フィラーまたは有機化合物を、多孔質金属酸化物層形成用組成物に添加することが好ましい。後述する焼成工程で焼き飛ばすことによって多孔質金属酸化物層３４の多孔質性をアップすることができる。これにより電解液中のイオンがよりスムーズに動けるようになり、変換効率が向上する。添加する有機フィラーとしては、例えば、粒径が１００ｎｍ以上２０μｍ以下のＰＭＭＡフィラー、ポリスチレンフィラーなどを用いることができる。有機化合物としては、例えば、エチルセルロースなどを用いることができる。
【００６３】
（多孔質絶縁層）
多孔質絶縁層３５は、対極２１に対しての絶縁機能を果す。多孔質絶縁層３５は、バックコンタクト電極３１の両主面のうち、対極２１側の主面に形成される。多孔質絶縁層３５は、バックコンタクト電極３１の厚み方向に一部浸透していてもよい。多孔質絶縁層３５は、例えば、酸化物微粒子からなり、必要に応じて、バインダーをさらに含むようにしてもよい。バインダーとしては、例えば、有機バインダーおよび無機バインダーの少なくとも一種を用いることができる。無機バインダーとしては、例えば、金属アルコキシドまたはその加水分解体、金属塩などを用いることができ、有機バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアミドイミド、ポリフッ化ビニリデンなどを用いることができる。バインダーの種類はこれらに限定されるものではなく、また、これらを２種以上組み合わせて用いることもできる。
【００６４】
金属アルコキシドまたはその加水分解体としては、例えば、下記一般式（５）で示されるものを用いることができる。
【化４】
2012243527.tif 000006
【００６５】
上記一般式（５）にて、金属アルコキシドまたはその加水分解体は、モノマー（ｍ＝０）、オリゴマー（ｍ＝１〜１０）、およびポリマー（ｍ＞１０）のいずれでもよく、２種類以上を混合して用いることもできる。Ｍは金属イオンであり、チタン（Ｔｉ）イオン、アルミニウム（Ａｌ）イオン、ケイ素（Ｓｉ）イオン、バナジウム（Ｖ）イオン、ジルコニウム（Ｚｒ）イオン、ニオブ（Ｎｂ）イオン、タンタル（Ｔａ）イオン、マグネシウム（Ｍｇ）イオン、ケイ素（Ｓｉ）イオン、ホウ素（Ｂ）イオン、タングステン（Ｗ）イオン、スズ（Ｓｎ）イオン、およびストロンチウム（Ｓｒ）イオンからなる群から選ばれた少なくとも１種類であることが好ましい。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基（ｎ＝１）、エトキシ基（ｎ＝２）、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基（以上、ｎ＝３）、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基（以上、ｎ＝４）や、２−エチルヘキソキシ基、その他の低級および高級アルコール由来のアルコキシ基を用いることができる。また、アルコキシドがアセチルアセトンなどのβ−ジケトン類で修飾されていてもよい。アルコキシ基の一部がヒドロキシ基で置換されていてもよい。
【００６６】
酸化物微粒子の材料として、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、および酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）からなる群より選択される少なくとも１種類を用いることができる。また、酸化物微粒子の材料として、多孔質金属酸化物層３４の材料として例示した金属酸化物材料を同様に用いてもよい。酸化物微粒子の形状としては、例えば、球状、楕円体状、針状、板状、鱗片状、チューブ状、棒状、不定形状などが挙げられるが、特にこれらの形状に限定されるものではない。酸化物微粒子の粒子径は、例えば、１ｎｍ以上１００μｍ以下の範囲内とすることができるが、特にこの範囲に限定されるものではい。粒子径の異なる微粒子を２種類以上混合して使用してもよい。
【００６７】
多孔質絶縁層３５の厚みは、対極２１に対しての絶縁機能を果せる限り、特に限定されなるものではなく、例えば１０ｎｍ以上５００μｍ以下の範囲内である。多孔質絶縁層３５は、絶縁機能を果たせればよく、バックコンタクト表面を完全に被覆していなくてもよい。また、有機物のみから構成される有機フィラーまたは有機化合物を、多孔質絶縁層形成用組成物に添加することが好ましい。後述する焼成工程で焼き飛ばすことによって多孔質絶縁層３５の多孔質性をアップすることができる。これにより電解液中のイオンがよりスムーズに動けるようになり、変換効率が向上する。添加する有機フィラーとしては、例えば、粒径が１００ｎｍ以上２０μｍ以下のＰＭＭＡフィラー、ポリスチレンフィラーなどを用いることができる。有機化合物としては、例えば、エチルセルロースなどを用いることができる。多孔質絶縁層３５の形成を省略するようにしてもよい。このように多孔質絶縁層３５の形成を省略する場合には、対極２１とバックコンタクト電極３１との接触を避けるため、バックコンタクト電極３１上にセパレータを配置する、または、電解質層３中にスペーサフィラーを添加することが好ましい。
【００６８】
（対極）
対極２１は導電性物質であれば任意のものを用いることができるが、絶縁性の物質でも、光電極１１に面している側に導電性の触媒層が設置されていれば、これも使用可能である。ただし、対極２１の材料としては電気化学的に安定である材料を用いることが好ましく、具体的には、白金、金、カーボン、導電性ポリマーなどを用いることが望ましい。また、酸化還元の触媒効果を向上させる目的で、光電極１１に面している側は微細構造で表面積が増大していることが好ましく、例えば、白金であれば白金黒状態に、カーボンであれば多孔質状態になっていることが望まれる。白金黒状態は白金の陽極酸化法、白金化合物の還元処理などによって、また多孔質状態のカーボンは、カーボン微粒子の焼結や有機ポリマーの焼成などの方法により形成することができる。また、透明導電性基板上に白金など酸化還元触媒効果の高い金属を配線するか、表面に白金化合物を還元処理することにより、透明な対極として使用することもできる。
【００６９】
（基材）
光電極用の基材１２としては、透明性を有するものであればよく特に限定されるものではなく種々の基材を用いることができ、例えば、透明性を有する無機基材またはプラスチック基材を用いることができる。これらの基材の中でも、加工性、軽量性などを考慮すると、透明プラスチック基板を用いるのが好ましい。基材の形状としては、例えば、透明性を有するフィルム、シート、基板などを用いることができる。この基材の材料としては、色素増感太陽電池外部から侵入する水分やガスなどの遮断性、耐溶剤性、耐候性などに優れるものが好ましい。無機基材の材料としては、例えば、石英、サファイア、ガラスなどが挙げられる。プラスチック基材の材料としては、例えば、公知の高分子材料を用いることができる。公知の高分子材料としては、具体的には例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエステル（ＴＰＥＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、アラミド、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ジアセチルセルロース、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）などがあげられる。これらの無機基材の材料およびプラスチック基材の材料の中でも特に可視光領域の透過率が高い基材を用いることが好ましいが、これに限定されるものではない。
【００７０】
また、基材１２の厚さは特に制限されず、光の透過率、色素増感太陽電池の内部と外部との遮断性などによって自由に選択することができる。具体的には、基材１２としてプラスチック基材を用いる場合には、その厚さは、生産性の観点から３８〜５００μｍであることが好ましいが、この範囲に特に限定されるものではない。
【００７１】
対極用の基材２２としては、透明性を有するものに特に限定されるものではなく、不透明性のものを用いることができ、例えば、不透明性または透明性を有する無機基材またはプラスチック基材などの種々の基材を用いることができる。無機基材またはプラスチック基材の材料としては、例えば、上述の光電極用の基材１２の材料として例示したものを同様に用いることができるが、それ以外にも金属基材などの不透明な基材を用いることも可能である。
【００７２】
（色素）
多孔質金属酸化物層３４に担持させる色素としては、増感作用を示すものであれば特に制限はないが、例えば、ローダミンＢ、ローズベンガル、エオシン、エリスロシンなどのキサンテン系色素、メロシアニン、キノシアニン、クリプトシアニンなどのシアニン系色素、フェノサフラニン、カブリブルー、チオシン、メチレンブルーなどの塩基性染料、クロロフィル、亜鉛ポルフィリン、マグネシウムポルフィリンなどのポルフィリン系化合物が挙げられ、その他のものとしてはアゾ色素、フタロシアニン化合物、クマリン系化合物、Ｒｕビピリジン錯化合物、Ｒｕターピリジン錯化合物、アントラキノン系色素、多環キノン系色素、スクアリリウムなどが挙げられる。これらの中でも、Ｒｕビピリジン錯化合物は量子収率が高く特に好ましい。ただし、増感色素はこれらのものに限定されるものではなく、また、これらの増感色素を２種類以上混合して用いてもよい。
【００７３】
色素の多孔質金属酸化物層３４への吸着方法に特に制限はないが、上記の増感色素を例えばアルコール類、ニトリル類、ニトロメタン、ハロゲン化炭化水素、エーテル類、ジメチルスルホキシド、アミド類、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、３−メチルオキサゾリジノン、エステル類、炭酸エステル類、ケトン類、炭化水素、水などの溶媒に溶解させ、これに多孔質金属酸化物層３４を浸漬させたり、色素溶液を多孔質金属酸化物層３４上に塗布したりすることができる。また、酸性度の高い色素を用いる場合には、色素分子同士の会合を低減する目的でデオキシコール酸などを添加してもよい。増感色素を吸着させた後に、過剰に吸着した増感色素の除去を促進する目的で、アミン類を用いて多孔質金属酸化物層３４の表面を処理してもよい。アミン類の例としてはピリジン、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン、ポリビニルピリジンなどが挙げられ、これらが液体の場合はそのまま用いてもよいし、有機溶媒に溶解して用いてもよい。
【００７４】
（電解質層）
電解質層３は、例えば、光電極１１と対極２１との間に設けられるが、この構成に限定されるものではなく、光電極１１と対極２１とに電解質層３を含浸させるようにしてもよい。電解質層３は、例えば、電解質および溶媒からなる電解液により構成される。電解質は、ヨウ素（Ｉ2）と金属ヨウ化物もしくは有機ヨウ化物との組み合わせ、臭素（Ｂｒ2）と金属臭化物あるいは有機臭化物との組み合わせのほか、フェロシアン酸塩／フェリシアン酸塩やフェロセン／フェリシニウムイオンなどの金属錯体、ポリ硫化ナトリウム、アルキルチオール／アルキルジスルフィドなどのイオウ化合物、ビオロゲン色素、ヒドロキノン／キノンなどを用いることができる。上記金属化合物のカチオンとしてはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｓなど、上記有機化合物のカチオンとしてはテトラアルキルアンモニウム類、ピリジニウム類、イミダゾリウム類などの４級アンモニウム化合物が好ましいが、これらに限定されるものではなく、また、これらを２種類以上混合して用いることもできる。この中でも、Ｉ2とＬｉＩ、ＮａＩやイミダゾリウムヨーダイドなどの４級アンモニウム化合物とを組み合わせた電解質層３が好ましい。電解質塩の濃度は溶媒に対して０．０５〜５Ｍが好ましく、さらに好ましくは０．２〜３Ｍである。Ｉ2やＢｒ2の濃度は０．０００５〜１Ｍが好ましく、さらに好ましくは０．００１〜０．３Ｍである。また、開放電圧を向上させる目的で４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジンに代表されるアミン系化合物からなる添加剤を加えてもよい。
【００７５】
上記溶媒としては、例えば、水、アルコール類、エーテル類、エステル類、炭酸エステル類、ラクトン類、カルボン酸エステル類、リン酸トリエステル類、複素環化合物類、ニトリル類、ケトン類、アミド類、ニトロメタン、ハロゲン化炭化水素、ジメチルスルホキシド、スルフォラン、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、３−メチルオキサゾリジノン、炭化水素などが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、また、これらを２種類以上混合して用いることもできる。さらに、溶媒としてテトラアルキル系、ピリジニウム系、イミダゾリウム系４級アンモニウム塩のイオン液体を用いることも可能である。
【００７６】
色素増感太陽電池の漏液、電解質層３の揮発を低減する目的で、上記電解液へゲル化剤、ポリマー、架橋モノマーなどを溶解させるほか、無機セラミック粒子を分散させてゲル状電解質として使用することも可能である。ゲルマトリクスと電解質液との比率は、電解液が多ければイオン導電率は高くなるが、機械的強度は低下し、逆に電解液が少なすぎると機械的強度は大きいがイオン導電率は低下するため、電解液はゲル状電解質の５０〜９９質量％が好ましく、８０〜９７質量％がより好ましい。また、上記電解質液と可塑剤とをポリマーに溶解させ、可塑剤を揮発除去することで全固体型の色素増感太陽電池を実現することも可能である。
【００７７】
［色素増感太陽電池の動作］
次に、この色素増感太陽電池の動作について説明する。
光電極用の基材１２側から入射した光Ｌは、基材１２を透過し、その光Ｌの一部は多孔質金属酸化物層３４の色素により吸収され、残りが多孔質金属酸化物層３４を透過し、光散乱層３３に到達する。光散乱層３３に到達した光は、光散乱層３３により散乱され、多孔質金属酸化物層３４に戻され、多孔質金属酸化物層３４の色素により吸収される。
【００７８】
光を吸収した色素は励起状態となり、電子を放出できる状態となる。色素から放出された電子は、速やかに色素から多孔質金属酸化物層３４の金属酸化物微粒子のコンダクションバンドに注入され、その後、光散乱層３３および多孔質中間層３２を介してバックコンタクト電極３１に向かう。次に、電子はバックコンタクト電極３１を通り、負荷５を経由して対極２１に向かう。そして、電解質層３に含まれるイオンが電子を受け取る一方、電子を失った色素は、電解質層３のイオンから電子を受け取り、電子を放出したイオンは、再び対極２１の表面で電子を受け取る。この一連の反応により、光電極１１と対極２１との間に起電力が発生する。こうして光電変換が行われる。
【００７９】
［吸着化合物の作用］
次に、吸着化合物の作用について説明する。
図２は、バックコンタクト電極の表面に吸着した吸着化合物の作用について説明するための概略図である。図２に示すように、バックコンタクト電極３１は、例えば、複数の線状部材３１ａからなるメッシュ構造を有し、その線状部材３１ａの表面には、図２に示すように、ドデンカン酸などの吸着化合物３１ｂが吸着している。多孔質中間層３２がバックコンタクト電極３１の厚み方向に一部浸透している場合には、線状部材３１ａの表面およびその近傍には導電性微粒子３２ａが存在している。線状部材３１ａと導電性微粒子３２ａとの間に、例えばバインダー３２ｂを介在させるようにしてもよい。
【００８０】
線状部材３１ａの表面には吸着化合物３１ｂが吸着しているため、線状部材３１ａの表面に対する電解質層中のＩ3-の接近を抑制することができる。吸着化合物が上述の一般式（１）により表される構造を有する場合には、「Ｘ」が線状部材３１ａの表面に吸着し、「Ｒ」が電解質層中のＩ3-の接近を抑制する機能を果たす。したがって、バックコンタクト電極３１から電解質層３への逆電子移動を抑制することができる。ここでは、バックコンタクト電極３１が複数の線状部材３１ａからなるメッシュ構造を有する場合を例として説明したが、バックコンタクト電極３１はこの例に限定されるものではない。
【００８１】
［色素増感太陽電池の製造方法］
次に、図３Ａ〜図５Ｄを参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る色素増感太陽電池の製造方法の一例について説明する。
【００８２】
（多孔質中間層の形成）
まず、導電性微粒子を溶媒中に分散させて、多孔質中間層形成用組成物である導電性微粒子分散液を調製する。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノールなどの炭素数が４以下の低級アルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール（１，３−プロパンジオール）、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオールなどの脂肪族グリコール、メチルエチルケトンなどのケトン類、ジメチルエチルアミンなどのアミン類などを単独または２種以上混合して用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。分散方法としては、例えば、公知の方法を用いることができ、具体的には例えば、攪拌処理、超音波分散処理、ビーズ分散処理、混錬処理、ホモジナイザー処理などを用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００８３】
次に、必要に応じて、導電性微粒子分散液にバインダー、および有機物フィラーまたは有機化合物を混合して、バインダーなどを含む導電性微粒子分散液を調製する。次に、調製した導電性微粒子分散液をバックコンタクト電極３１の両面のうち一方の面上に塗布または印刷した後、乾燥させることにより、溶媒を揮発させる。これにより、図３Ａに示すように、多孔質中間層３２がバックコンタクト電極３１の一方の面上に形成される。塗布方法としては、例えば、マイクログラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ダイレクトグラビアコート法、ダイコート法、ディップ法、スプレーコート法、リバースロールコート法、カーテンコート法、コンマコート法、ナイフコート法、スピンコート法などを用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。また、印刷方法としては、例えば、凸版印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、凹版印刷法、ゴム版印刷法、スクリーン印刷法などを用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００８４】
（光散乱層の形成）
次に、金属酸化物粒子、金属酸化物被覆微粒子などの導電性微粒子を溶媒に分散させて、光散乱層形成用組成物である導電性微粒子分散液を調製する。溶媒としては、金属酸化物粒子、金属酸化物被覆微粒子などの導電性微粒子を分散すれば良く、例えば、アルコール類、ケトン類、炭化水素類、アミド類、およびスルフィド類などを単独または２種以上混合して用いることができる。分散方法としては、例えば、公知の方法を用いることができ、具体的には例えば、攪拌処理、超音波分散処理、ビーズ分散処理、混錬処理、ホモジナイザー処理などを用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００８５】
次に、必要に応じて、金属酸化物微粒子分散液にバインダーなどを混合して、バインダーなどを含む金属酸化物微粒子分散液を調製する。粘度調整のために、ポリビニルアルコールなどの粘度調整剤をさらに添加するようにしてもよい。但し、粘度調整剤を添加する場合、後工程である焼成プロセスにて粘度調整剤を焼きとばすことが好ましい。
【００８６】
次に、調製した導電性微粒子分散液を多孔質中間層３２上に塗布または印刷した後、乾燥させることにより、溶媒を揮発させる。これにより、図３Ｂに示すように、光散乱層３３が多孔質中間層３２上に形成される。塗布方法としては、例えば、マイクログラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ダイレクトグラビアコート法、ダイコート法、ディップ法、スプレーコート法、リバースロールコート法、カーテンコート法、コンマコート法、ナイフコート法、スピンコート法などを用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。また、印刷方法としては、例えば、凸版印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、凹版印刷法、ゴム版印刷法、スクリーン印刷法などを用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。なお、光散乱層の形成方法は、上述のウエットプロセスに限定されるものではなく、ドライプロセスを用いることも可能である。ドライプロセスとしては、例えば、スパッタリング法、蒸着法などを用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００８７】
（多孔質金属酸化物層の形成）
次に、金属酸化物微粒子を溶媒中に分散させて、多孔質金属酸化物層形成用組成物である金属酸化物微粒子分散液を調製する。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノールなどの炭素数が４以下の低級アルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール（１，３−プロパンジオール）、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオールなどの脂肪族グリコール、メチルエチルケトンなどのケトン類、ジメチルエチルアミンなどのアミン類などが単独または２種以上混合して用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。分散方法としては、例えば、公知の方法を用いることができ、具体的には例えば、攪拌処理、超音波分散処理、ビーズ分散処理、混錬処理、ホモジナイザー処理などを用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００８８】
次に、必要に応じて、金属酸化物微粒子分散液にバインダー、および有機物フィラーまたは有機化合物を混合して、バインダーなどを含む金属酸化物微粒子分散液を調製する。粘度調整のために、ポリビニルアルコールなどの粘度調整剤をさらに添加するようにしてもよい。但し、粘度調整剤を添加する場合、後工程である焼成プロセスにて粘度調整剤を焼きとばすことが好ましい。
【００８９】
次に、調製した金属酸化物微粒子分散液を光散乱層３３上に塗布または印刷した後、乾燥させることにより、溶媒を揮発させる。これにより、図３Ｃに示すように、多孔質金属酸化物層３４が光散乱層３３上に形成される。塗布方法としては、例えば、マイクログラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ダイレクトグラビアコート法、ダイコート法、ディップ法、スプレーコート法、リバースロールコート法、カーテンコート法、コンマコート法、ナイフコート法、スピンコート法などを用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。また、印刷方法としては、例えば、凸版印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、凹版印刷法、ゴム版印刷法、スクリーン印刷法などを用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００９０】
（多孔質絶縁層の形成）
次に、酸化物微粒子を溶媒中に分散させて、多孔質絶縁層形成用組成物である酸化物微粒子分散液を調製する。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノールなどの炭素数が４以下の低級アルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール（１，３−プロパンジオール）、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオールなどの脂肪族グリコール、メチルエチルケトンなどのケトン類、ジメチルエチルアミンなどのアミン類などが単独または２種以上混合して用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。分散方法としては、例えば、公知の方法を用いることができ、具体的には例えば、攪拌処理、超音波分散処理、ビーズ分散処理、混錬処理、ホモジナイザー処理などを用いることができるが、特に限定されるものではない。
【００９１】
次に、必要に応じて、酸化物微粒子分散液にバインダー、および有機物フィラーまたは有機化合物を混合して、バインダーなどを含む酸化物微粒子分散液を調製する。次に、調製した酸化物微粒子分散液を、バックコンタクト電極３１の両面のうち多孔質金属酸化物層３４などを形成した側とは反対側の他方の面上に塗布または印刷した後、乾燥させることにより、溶媒を揮発させる。これにより、図３Ｃに示すように、多孔質絶縁層３５がバックコンタクト電極３１の他方の面上に形成されて、光電極１１が得られる。塗布方法としては、例えば、マイクログラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ダイレクトグラビアコート法、ダイコート法、ディップ法、スプレーコート法、リバースロールコート法、カーテンコート法、コンマコート法、ナイフコート法、スピンコート法などを用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。また、印刷方法としては、例えば、凸版印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、凹版印刷法、ゴム版印刷法、スクリーン印刷法などを用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００９２】
（焼成）
次に、上述のようにして作製された光電極１１を焼成し、多孔質金属酸化物層３４における金属酸化物微粒子間の電子的な接続を向上させる。温度が高すぎるとバックコンタクト電極３１が熱で劣化することもあるため、焼成温度は、好ましくは４０〜１０００℃であり、より好ましくは４０〜６００℃程度であるのが、特にこの温度範囲に限定されるものではない。また、焼成時間は、好ましくは３０秒間〜１０時間程度であるが、特にこの時間範囲に制限されるものではない。
【００９３】
図３Ｃに示すように、光電極１１を構成する多孔質中間層３２、光散乱層３３および多孔質金属酸化物層３４の少なくとも１層、または多孔質中間層３２、光散乱層３３、多孔質金属酸化物層３４、および多孔質絶縁層３５の少なくとも一層に、有機物のみから構成される有機フィラーまたは有機化合物などの添加剤４１を添加しておくことが好ましい。本焼成工程で添加剤４１を焼き飛ばすことにより、図４Ａに示すように、複数の空孔４２を形成し、多孔質性をアップすることができる。これにより電解液中のイオンがよりスムーズに動けるようになり、変換効率が向上する。
【００９４】
（色素担持）
次に、図４Ｂに示すように、多孔質金属酸化物層３４に増感色素を吸着させる。増感色素を吸着させる方法としては、例えば、増感色素を溶媒に溶解させて色素溶液を調製し、光電極１１を色素溶液に浸漬するか、または、光電極１１の多孔質金属酸化物層３４上に色素溶液を塗布、噴霧、または滴下するなどして、多孔質金属酸化物層３４に色素溶液をしみこませた後、溶媒を蒸発させる方法が挙げられるが、特にこれらの方法に限定されるものではない。多孔質中間層３２、光散乱層３３および多孔質絶縁層３５に増感色素を吸着させてもよい。
【００９５】
（処理溶液の調製）
次に、必要に応じて、吸着化合物を溶媒に溶解して処理溶液を調製する。また、吸着化合物が常温で液体状態、または加熱処理などが施されて液体状態である場合には、吸着化合物をそのまま処理溶液として用いることもできる。この処理溶液が光電極１１中の金属および／または金属酸化物に接近することで、例えば処理溶液中の吸着化合物がバックコンタクト電極３１の表面と共有結合または配位結合を形成し、吸着化合物がバックコンタクト電極３１の表面に吸着する。処理溶液中の吸着化合物の量を増やした方が吸着速度が向上するため、吸着化合物の濃度は高いほうが好ましい。具体的には、処理溶液に対する吸着化合物の濃度は、好ましくは０．１ｍＭ以上、より好ましくは１００ｍＭ以上の範囲内である。
【００９６】
溶媒としては、吸着化合物を所定濃度に溶解可能なものを適宜選択して用いることができる。具体的には、例えば、アセトニトリル、３−メトキシプロピオニトリル、３，３−ジメトキシプロピオニトリルエトキシプロピオニトリル、３−エトキシプロピオニトリル、３，３’−オキシジプロピオニトリル、３−アミノプロピオニトリル、プロピオニトリル、シアノ酢酸プロピル、イソチオシアン酸３−メトキシプロピル、３−フェノキシプロピオニトリル、ｐ−アニシジン３−(フェニルメトキシ)プロパンニトリル、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ｎ-ブタノール、２−ブタノール、イソブタノール、t-ブタノール、エチレングリコール、トリエチレングリコール、１−メトキシ-エタノール、１，１−ジメチル−２−メトキシエタノール、３−メトキシ−１−プロパノール、ジメチルホルムアミド、ベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、酢酸ブチル、酢酸エチル、シクロヘキサン、シクロヘキサンノン、エチルメチルケトン、アセトン、ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。これらの溶媒を単独または複数組み合わせて用いることができる。
【００９７】
（光電極の表面処理）
次に、必要に応じて、処理溶液により光電極１１を処理する。これにより、図４Ｃに示すように、ドデンカン酸などの吸着化合物３１ｂがバックコンタクト電極３１の表面に吸着する。バックコンタクト電極３１が、複数の線状部材からなるメッシュ構造を有している場合には、その線状部材の表面に対して、ドデンカン酸などの吸着化合物３１ｂが吸着する。処理方法としては、例えば、光電極１１を処理溶液に浸漬する方法、光電極１１に一定量の処理溶液を塗布または印刷する方法が挙げられる。塗布法としては、例えば、マイクログラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ダイレクトグラビアコート法、ダイコート法、ディップ法、スプレーコート法、リバースロールコート法、カーテンコート法、コンマコート法、ナイフコート法、スピンコート法などを用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。印刷法としては、例えば、凸版印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、凹版印刷法、ゴム版印刷法、スクリーン印刷法などを用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００９８】
浸漬法を用いる場合、光電極１１が十分に浸る量の処理溶液を準備し、光電極１１を０．１秒〜４８時間浸漬する。浸漬後、必要に応じて、光電極１１を吸着化合物３１ｂの良溶媒で洗浄し、光電極１１に残った未吸着の吸着化合物３１ｂを洗い流してもよい。その後、必要に応じて、光電極１１を乾燥させて完了する。また、光電極１１を浸漬している間、加熱および／または超音波処理を行うことで吸着化合物３１ｂの吸着速度を速めるようにしてもよい。
【００９９】
塗布法を用いる場合、光電極１１に一定量の処理溶液を塗布する。このとき、光電極１１に加熱や超音波などの処理を併用してもよい。塗布後、必要に応じて、光電極１１を吸着化合物３１ｂの良溶媒で未吸着の吸着化合物３１ｂを洗浄してもよい。その後、必要に応じて、光電極１１を自然乾燥、または加熱装置中で乾燥させる。また、所望の吸着化合物３１ｂの塗布量は１回の塗布で達成される必要は無く、上述の塗布工程および洗浄工程を複数回繰り返すことによって、所望の吸着化合物の塗布量を達成するようにしてもよい。
【０１００】
（基材の貼合工程）
次に、図５Ａに示すように、光電極１１の多孔質金属酸化物層３４に対して基材１２を貼り合わせる。多孔質金属酸化物層３４と基材１２とは、例えば貼合層により貼り合わされる。貼合層としては、例えば、例えば、アクリル系、ゴム系、シリコン系などの粘着剤を用いることができ、透明性の観点からすると、アクリル系粘着剤が好ましい。
【０１０１】
（組立）
次に、図５Ｂに示すように、対極基材２の周縁部に封止材４を形成する。封止材４の材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂、ガラスフリットなどを用いることができるが、これらに限定されるものではない。次に、図５Ｃに示すように、封止材４により囲まれる領域に電解質層３を形成する。次に、図５Ｄに示すように、封止材４を介して対極基材２と光電極基材１とを貼り合わせる。これにより、目的とする色素増感太陽電池が得られる。
【０１０２】
第１の実施形態によれば、多孔質中間層３２と多孔質金属酸化物層３４との間に光散乱層３３を形成しているので、多孔質金属酸化物層３４を透過した光を光散乱層３３により散乱し、多孔質金属酸化物層３４に戻すことができる。したがって、多孔質金属酸化物層３４での光吸収効率を向上することができ、これにより、バックコンタクト型色素増感太陽電池の変換効率が向上することができる。
【０１０３】
光電極１１においてバックコンタクト電極３１と光散乱層３３との間に、多孔質中間層３２を形成しているので、バックコンタクト電極３１に存在する開き目部での集電ロスを抑制することができる。上記構成の光電極１１を色素増感太陽電池に適用した場合には、変換効率を向上することができる。また、バックコンタクト電極３１としてコストが安い開き目部の大きな多孔質金属電極を用いることが可能となるため、コストを低減することができる。
【０１０４】
多孔質中間層３２、光散乱層３３および多孔質金属酸化物層３４を塗布プロセス（ウエットプロセス）により形成した場合には、光電極１１を塗布プロセス、例えばRoll to Rollの塗布プロセスにより作製することができる。したがって、色素増感太陽電池の生産性向上および低コスト化を実現できる。
【０１０５】
＜２．第２の実施形態＞
図６Ａ〜図６Ｅは、本発明の第２の実施形態に係る色素増感太陽電池の製造方法の一例を示す工程図である。
まず、多孔質金属酸化物層形成用組成物である金属酸化物微粒子分散液を、基材１２の一方の面に塗布または印刷した後、乾燥させることにより、溶媒を揮発させる。これにより、図６Ａに示すように、多孔質金属酸化物層３４が基材１２の一方の面上に形成される。
【０１０６】
次に、光散乱層形成用組成物である導電性微粒子分散液を多孔質金属酸化物層３４上に塗布または印刷した後、乾燥させることにより、溶媒を揮発させる。これにより、図６Ｂに示すように、光散乱層３３が多孔質金属酸化物層３４上に形成される。
【０１０７】
次に、中間層形成用組成物である導電性微粒子分散液を光散乱層３３上に塗布または印刷した後、乾燥させることにより、溶媒を揮発させる。これにより、図６Ｃに示すように、多孔質中間層３２が光散乱層３３上に形成される。
【０１０８】
次に、図６Ｄに示すように、例えば、多孔質中間層３２の表面に対してバックコンタクト電極３１を圧着する。
【０１０９】
次に、必要に応じて、多孔質絶縁層形成用組成物である金属酸化物微粒子分散液を、バックコンタクト電極３１上に塗布または印刷した後、乾燥させることにより、溶媒を揮発させる。これにより、図６Ｅに示すように、多孔質絶縁層３５がバックコンタクト電極３１上に形成され、光電極１１が得られる。
これ以降の工程は第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１１０】
＜３．第３の実施形態＞
［色素増感太陽電池の構成］
図７は、本技術の第３の実施形態に係る色素増感太陽電池の構成の一例を示す断面図である。第３の実施形態において第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。第３の実施形態に係る色素増感太陽電池は、図７に示すように、バックコンタクト電極３６として、非自立膜である多孔質金属電極を備え、バックコンタクト電極３６と光散乱層３３とが隣接して設けられている点において、第１の実施形態とは異なっている。ここで、非自立膜とは、支持体の表面に形成され、支持体とともに取り扱われる膜である。
【０１１１】
バックコンタクト電極３６は、金属を主成分とする薄膜、または金属を主成分とする金属微粒子からなる薄膜である。金属としては、Ａｌ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｎｉからなる群より選択される１種類以上からなるものを用いることができる。具体的には例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｎｉなどの単体、またはこれらを２種以上含む合金を用いることができる。合金としては、ステンレス鋼（Stainless Used Steel：ＳＵＳ）、ＮｉＣｕ合金、ＮｉＣｒ合金等などを用いることが好ましい。ステンレス鋼としては、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１７Ｌ、ＳＵＳ３２１、ＳＵＳ３４７などを用いることが好ましい。金属微粒子の形状としては、球状、楕円体状、針状、板状、鱗片状、チューブ状、棒状、不定形状などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
【０１１２】
金属微粒子からなる薄膜は、必要に応じて、バインダーなどを含んでいてもよい。バインダーとしては、例えば、有機バインダーおよび無機バインダーの少なくとも一種を用いることができる。有機バインダーおよび無機バインダーの例としては、第１の実施形態における光散乱層３３と同様のものが挙げられる。
【０１１３】
［色素増感太陽電池の製造方法］
まず、第２の実施形態と同様にして、基材１２の一方の面上に多孔質金属酸化物層３４および光散乱層３３を積層する。
【０１１４】
次に、光散乱層３３上にバックコンタクト電極３６を形成する。バックコンタクト電極３６が金属を主成分とする薄膜である場合、その薄膜の成膜法としては、例えば、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、光ＣＶＤなどのＣＶＤ法（Chemical Vapor Deposition（化学蒸着法）：化学反応を利用して気相から薄膜を析出させる技術）のほか、真空蒸着、プラズマ援用蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングなどのＰＶＤ法（Physical Vapor Deposition（物理蒸着法）：真空中で物理的に気化させた材料を基板上に凝集させ、薄膜を形成する技術）を用いることができる。
【０１１５】
バックコンタクト電極３６が金属微粒子からなる薄膜である場合、その薄膜の成膜法としては、例えば、多孔質金属電極形成用組成物である金属微粒子分散液を光散乱層３３上に塗布または印刷した後、乾燥させることにより、溶媒を揮発させる。これにより、バックコンタクト電極３６が光散乱層３３上に形成される。
【０１１６】
有機物のみから構成される有機フィラーまたは有機化合物を、多孔質金属酸化物層形成用組成物に添加することが好ましい。焼成工程で焼き飛ばすことによって多孔質金属酸化物層３４の多孔質性をアップすることができる。これにより電解液中のイオンがよりスムーズに動けるようになり、変換効率が向上する。添加する有機フィラーとしては、例えば、粒径が１００ｎｍ以上２０μｍ以下のＰＭＭＡフィラー、ポリスチレンフィラーなどを用いることができる。有機化合物としては、例えば、エチルセルロースなどを用いることができる。
【０１１７】
金属微粒子分散液として、金属微粒子を溶媒中に分散させたものを用いることができ、必要に応じて、金属酸化物微粒子分散液にバインダー、および有機物フィラーまたは有機化合物をさらに添加するようにしてもよい。溶媒およびバインダーの例として、第１の実施形態における光散乱層３３と同様のものが挙げられる。
【実施例】
【０１１８】
以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【０１１９】
（実施例１）
（Ｔｉ多孔質中間層の形成）
Ｔｉ多孔質中間層は以下のようにして作製した。
まず、粒子径４５μｍのＴｉ粉（東邦チタニウム株式会社製、商品名：ＴＳ−４５０）をペイントシェーカーとφ３ｍｍのＳＵＳビーズを使用して、Ｔｉ粉の含有率が５０質量％となるようにイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）中に分散させた。ビーズ分散処理時間は２４時間とした。次に、これにブトキシチタンダイマー（三菱ガス化学株式会社製、商品名：ＤＢＴ）を、Ｔｉ粉とブトキシチタンダイマーとの質量比が１：１となるように混合し、攪拌して均一にした。これにより、Ｔｉ微粒子分散液が調製された。次に、バックコンタクト電極としてＳＵＳ３１６メッシュ（太陽金網株式会社製、４００メッシュ、綾織、線径３０μｍ、開き目３４μｍ）を準備した。次に、調製したＴｉ微粒子分散液を、ＳＵＳ３１６メッシュ上に番手４４のコイルバーで塗布した後、大気中１５０℃で３０分間加熱した。これにより、ＳＵＳ３１６メッシュ上にＴｉ多孔質中間層が形成された。
【０１２０】
（光散乱電極の形成）
光散乱電極（光散乱層）は以下のようにして作製した。
まず、ＡＴＯ被覆針状酸化チタン粉（石原産業株式会社製、商品名：ＦＴ２０００）をアジターとφ０．６５ｍｍのジルコニアビーズを使用して、ＡＴＯ被覆針状酸化チタン粉の含有率が２０質量％となるようにエタノール中に分散させた。ビーズ分散処理時間は２４時間とした。次に、これにブトキシチタンダイマー（三菱ガス化学株式会社製、商品名：ＤＢＴ）を、ＡＴＯ被覆針状酸化チタン粉とブトキシチタンダイマーとの質量比が１：１となるように混合し、さらにエタノールで倍に希釈後攪拌して均一にした。これにより、ＡＴＯ被覆金属酸化物微粒子分散液が調製された。次に、調製したＡＴＯ被覆金属酸化物微粒子分散液を、Ｔｉ多孔質中間層上に番手３のコイルバーで塗布した後、大気中１５０℃で３０分間加熱した。これにより、Ｔｉ多孔質中間層上に光散乱電極が形成された。
【０１２１】
（ＴｉＯ2多孔質層の形成）
ＴｉＯ2多孔質層は以下のようにして作製した。
まず、ＴｉＯ2微粒子（デグサ社製、商品名：Ｐ２５、アナターゼ型結晶（８０質量％）とルチル型結晶（２０質量％）の混合物、一次粒子の平均粒径：約２１ｎｍ）を、ＴｉＯ2微粒子の含有率が３０質量％になるようにエタノールと混合し、アジターと直径０．６５ｍｍのジルコニアビーズとを用いて２４時間ビーズ分散処理を行ってＴｉＯ2分散液を調製した。次に、調製したＴｉＯ2分散液と、ブトキシチタンダイマー（三菱ガス化学株式会社製、商品名：ＤＢＴ）と、エタノールとを混合し、均一になるように攪拌した。ＴｉＯ2微粒子（Ｐ２５）の濃度は１７．５質量％、ブトキシチタンダイマーの濃度は２．５質量％とした。次に、調製したＴｉＯ2微粒子分散液を、Ｔｉ多孔質中間層上に番手４４のコイルバーで塗布した後、大気中８０℃で２分乾燥した。これにより、光散乱電極上にＴｉＯ2多孔質層が形成された。
【０１２２】
（ＴｉＯ2多孔質絶縁層の形成）
ＴｉＯ2多孔質絶縁層は以下のようにして作製した。
まず、上記ＴｉＯ2多孔質層の形成工程と同様にして、ＴｉＯ2微粒子分散液を調製した。次に、調製したＴｉＯ2微粒子分散液を、Ｔｉ多孔質中間層、光散乱電極およびＴｉＯ2多孔質層を積層した側とは反対側のＳＵＳ３１６メッシュ上に、番手４４のコイルバーで塗布した後、大気中８０℃で２分乾燥することにより、ＴｉＯ2多孔質絶縁層を形成した。
以上により、ＴｉＯ2多孔質絶縁層、ＳＵＳメッシュ、Ｔｉ多孔質中間層、光散乱電極およびＴｉＯ2多孔質層からなる光電極（積層体）が得られた。
【０１２３】
（焼成、色素担持）
上述のようにして得られた光電極を大気中５００℃で３０分間焼成した。次に、増感色素（Ｚ９９１）、ドデシルホスホン酸をそれぞれ０．１ｍＭ、０．０２５ｍＭの割合で溶媒に溶解させて色素溶液を調製した。なお、溶媒としては、アセトニトリルとｔ−ブタノールとを体積比１：１の割合で混合した混合溶媒を用いた。次に、調製した色素溶液に光電極を１８時間浸漬することにより、増感色素を光電極に担持させた。
【０１２４】
（表面処理）
次に、色素溶液から光電極を取出した後、速やかにアセトニトリルでリンスして未担持の色素を取り除き、自然乾燥させた。次に、アセトニトリルとｔ−ブタノールを体積比１：１の割合で混合した溶媒に対して、吸着化合物としてのドデシルホスホン酸（Ｃ12Ｈ25ＰＯ（ＯＨ）2）を５０ｍＭの濃度になるように溶解することにより、処理溶液を調製した。この処理溶液に光電極を４時間浸漬することによりドデシルホスホン酸を光電極、ＳＵＳ３１６メッシュの露出表面に吸着させた。これにより、目的とする光電極が得られた。
【０１２５】
（対向電極の作製）
対向電極は以下のようにして作製した。
まず、カーボンブラック８．４ｇ(三菱化学株式会社製、商品名：＃２３００)、エチルセルロース０．５６ｇ(和光純薬工業株式会社製)、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）２９．１６ｇ、シクロヘキサン（ＡＮＯＮ）１２．５０ｇを準備した。次に、これらの材料を３ｍｍφＳＵＳビーズ１５０ｇと共に、３時間ペイントシェーカーにて分散処理を行って、分散塗料を調製した。次に、調製した分散塗料に硬化剤（旭化成株式会社、商品名：デュラネートＴＰＡ−１００）０．１１ｇおよび硬化触媒（日東化成株式会社製、商品名：Ｕ−１００）０．００５６ｇを添加し、撹拌した。これにより、カーボン塗料が調製された。
【０１２６】
次に、調製したカーボン塗料を、ＳＵＳ３１６箔(株式会社ステンレス商事製、厚み１００μｍ)にドクターブレード法によりＷｅｔ膜厚１００μｍで塗布した後、大気中で乾燥し、１５０℃で２時間硬化させた。これにより、目的とする対向電極が得られた。
【０１２７】
（組立）
次に、上述のようにして得られた光電極を、ハサミを用いて１５ｍｍ×２５ｍｍのサイズにカットした。次に、上述のようにして得られた対向電極を、光電極と同様にハサミを用いて１５ｍｍ×２５ｍｍのサイズにカットした後、カーボン層をガラス板のエッジで１０ｍｍ×１０ｍｍの大きさに削った。これにより、１０ｍｍ×１０ｍｍのカーボン層を有するＳＵＳ３１６泊(１５ｍｍ×２５ｍｍ)が得られた。次に、１１ｍｍ×１１ｍｍ四角穴の開いた厚さ５０μｍのシリコーンゴムシートを、カーボン層が四角穴部に入るように、ＳＵＳ３１６箔上に貼り合わせた。
【０１２８】
次に、電解質として、メトキシアセトニトリルに、１．４Ｍのヨウ化(１−プロピル−３−メチルイミダゾリウム)と、０．１５Ｍのヨウ素と、０．１Ｍのヨウ化ナトリウムと、０．２Ｍの４−ｔｅｒｔ−ブチル−ピリジンとを溶解させた溶液と、ＳｉＯ2微粒子（デグサ社製、商品名：Ｒ８０５、ＢＥＴ比表面積１５０±２５ｍ2／ｇ）とを９２：８の質量比で混合したゲル電解質を準備した。これをシリコーンゴムシートの四角穴部のカーボン層上に適量盛った。
【０１２９】
次に、光電極をカーボン層上のシリコーンゴムシートの四角穴部を覆うように配置した。ここで、ＴｉＯ2多孔質絶縁層とカーボン層とを向かい合わせた。これを２枚のガラス基板で挟み込み、クリップ留めした。これにより、目的とするバックコンタクト型色素増感太陽電池が得られた。
【０１３０】
（比較例１）
光散乱電極の形成を省略し、Ｔｉ多孔質中間層とＴｉＯ2多孔質層とを隣接させたこと以外は実施例１と同様にして、バックコンタクト型色素増感太陽電池を得た。
【０１３１】
（比較例２）
光散乱電極の代わりに光散乱金属酸化物層を形成したこと以外は実施例１と同様にして、バックコンタクト型色素増感太陽電池を得た。具体的には、以下のようにしてバックコンタクト型色素増感太陽電池を得た。
【０１３２】
（Ｔｉ多孔質中間層の形成）
実施例１と同様にしてＳＵＳ３１６メッシュ上にＴｉ多孔質中間層を形成した。
【０１３３】
（光散乱金属酸化物層）
まず、第１のＴｉＯ2微粒子（デグサ社製、商品名：Ｐ２５、アナターゼ型結晶（８０質量％）とルチル型結晶（２０質量％）の混合物、一次粒子の平均粒径：約２１ｎｍ）を、第１のＴｉＯ2微粒子の含有率が３０質量％になるようにエタノールと混合し、アジターと直径０．６５ｍｍのジルコニアビーズとを用いて２４時間ビーズ分散処理を行って第１のＴｉＯ2分散液を調製した。
【０１３４】
次に、大径ＴｉＯ2微粒子である第２のＴｉＯ2微粒子（石原産業株式会社製、商品名：ＴＡ３００、平均粒子径３９０ｎｍ）を第２のＴｉＯ2微粒子の含有率が２０質量％となるようにエタノールに混合し、アジターと直径０．６５ｍｍのジルコニアビーズとを用いて２４時間ビーズ分散処理を行って第２のＴｉＯ2分散液を調製した。
【０１３５】
次に、第１のＴｉＯ2分散液と第２のＴｉＯ2分散液とを第１のＴｉＯ2微粒子（Ｐ２５）：第２のＴｉＯ2微粒子（ＴＡ３００）＝８：２（質量比）になるように混合し、さらにブトキシチタンダイマー（三菱ガス化学株式会社製、商品名：ＤＢＴ）とエタノールを混合し、均一になるように攪拌して、大径ＴｉＯ2微粒子を含むＴｉＯ2微粒子分散液を調製した。最終的に酸化チタンの濃度が１７．５質量％、ブトキシチタンダイマーの濃度が２．５質量％となるように調製した。
【０１３６】
次に、調製したＴｉＯ2微粒子分散液をＴｉ多孔質中間層上に番手１２のコイルバーで塗布した後、大気中１５０℃で３０分間加熱することにより形成した。
【０１３７】
（ＴｉＯ2多孔質層の形成）
ＴｉＯ2微粒子分散液を光散乱金属酸化物層上に番手３０のコイルバーで塗布する以外は実施例１と同様にして、光散乱金属酸化物層上にＴｉＯ2多孔質層を形成した。
上述した工程以降は実施例１と同様にしてバックコンタクト型色素増感太陽電池を得た。
【０１３８】
（比較例３）
（Ｔｉ多孔質中間層の形成）
Ｔｉ多孔質中間層は以下のようにして作製した。
まず、粒子径４５μｍのＴｉ粉（東邦チタニウム株式会社製、商品名：ＴＳ−４５０）をペイントシェーカーとφ３ｍｍのＳＵＳビーズを使用して、Ｔｉ粉の含有率が３０質量％となるようにイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）中に分散させた。ビーズ分散処理時間は２４時間とした。次に、これにブトキシチタンダイマー（三菱ガス化学株式会社製、商品名：ＤＢＴ）を、Ｔｉ粉とブトキシチタンダイマーとの質量比が１：１となるように混合し、攪拌して均一にした。これにより、Ｔｉ微粒子分散液が調製された。次に、バックコンタクト電極としてＳＵＳ３１６メッシュ（太陽金網株式会社製、４００メッシュ、綾織、線径３０μｍ、開き目３４μｍ）を準備した。次に、調製したＴｉ微粒子分散液を、ＳＵＳ３１６メッシュ上に番手４４のコイルバーで塗布した後、大気中１５０℃で３０分間加熱した。これにより、ＳＵＳ３１６メッシュ上にＴｉ多孔質中間層が形成された。
【０１３９】
（ＴｉＯ2多孔質層の形成）
ＴｉＯ2多孔質層は以下のようにして作製した。
まず、第１のＴｉＯ2微粒子（デグサ社製、商品名：Ｐ２５、アナターゼ型結晶（８０質量％）とルチル型結晶（２０質量％）の混合物、一次粒子の平均粒径：約２１ｎｍ）を、ＴｉＯ2微粒子の含有率が３０質量％になるようにエタノールと混合し、アジターと直径０．６５ｍｍのジルコニアビーズとを用いて２４時間ビーズ分散処理を行って第１のＴｉＯ2分散液を調製した。次に、第２のＴｉＯ2微粒子（富士チタン工業株式会社製、商品名：ＴＡ−３００、アナターゼ型結晶、一次粒子の平均粒径：約３９０ｎｍ）を、酸化チタン含有率が２０質量％になるようにエタノールと混合し、アジターと直径０．６５ｍｍのジルコニアビーズとを用いて２４時間ビーズ分散処理を行って第２のＴｉＯ2分散液を調製した。次に、第１のＴｉＯ2分散液と、第２のＴｉＯ2分散液と、ブトキシチタンダイマー（三菱ガス化学株式会社製、商品名：ＤＢＴ）と、エタノールとを混合し、均一になるように攪拌してＴｉＯ2微粒子分散液を調製した。第１のＴｉＯ2微粒子（Ｐ２５）の濃度は８．７５質量％、第２のＴｉＯ2微粒子（ＴＡ−３００）の濃度は８．７５質量％、ブトキシチタンダイマー（ＤＢＴ）の濃度は２．５質量％とした。次に、調製したＴｉＯ2微粒子分散液を、Ｔｉ多孔質中間層上に番手４４のコイルバーで塗布した後、大気中８０℃で２分乾燥した。これにより、Ｔｉ多孔質中間層上にＴｉＯ2多孔質層が形成された。
【０１４０】
（ＴｉＯ2多孔質絶縁層の形成）
ＴｉＯ2多孔質絶縁層は以下のようにして作製した。
まず、上記ＴｉＯ2多孔質層の形成工程と同様にして、ＴｉＯ2微粒子分散液を調製した。次に、調製したＴｉＯ2微粒子分散液を、Ｔｉ多孔質中間層とＴｉＯ2多孔質層とを積層した側とは反対側のＳＵＳ３１６メッシュ上に、番手４４のコイルバーで塗布した後、大気中８０℃で２分乾燥することにより、ＴｉＯ2多孔質絶縁層を形成した。
以上により、ＴｉＯ2多孔質絶縁層、ＳＵＳメッシュ、Ｔｉ多孔質中間層およびＴｉＯ2多孔質層からなる光電極が得られた。
【０１４１】
（焼成、色素担持）
上述のようにして得られた光電極を大気中５００℃で３０分間焼成した。これを、以下の構造式（６）にて表す増感色素（三菱製紙株式会社製、商品名：Ｄ３５８）の溶液（濃度：０．５ｍＭ、溶媒：アセトニトリル／ｔ−ブタノール＝１／１（ｖ／ｖ））に１２時間浸漬することにより、光電極を作製した。
【０１４２】
（組立）
次に、上述のようにして得られた光電極をハサミを用いて１５ｍｍ×２５ｍｍのサイズにカットした。次に、対向電極として、ガラス基板に予めスパッタリング法によって厚さ５０ｎｍのクロム（Ｃr）層と厚さ１００ｎｍの白金（Ｐt）層とを順次積層したものを準備した。次に、７ｍｍ×１０ｍｍの四角穴の開いた、厚さ５０μｍのシリコーンゴムシートをＰｔ層上に貼った。次に、電解質として、３−メトキシプロピオニトリルに０．６Ｍのヨウ化(１−プロピル−３−メチルイミダゾリウム)と０．１Ｍのヨウ素とを溶解させた溶液とＳｉＯ2微粒子（デグサ社製、商品名：Ｒ８０５、ＢＥＴ比表面積１５０±２５ｍ2／ｇ）とを９２：８の質量比で混合したゲル電解質を準備した。これをシリコーンゴムシートの四角穴のＰｔ層上に適量盛った。次に、光電極をＰｔ層上のシリコーンゴムシートの四角穴を覆うように配置した。ここで、ＴｉＯ2多孔質絶縁層とＰｔ層とを向かい合わせた。光電極のＴｉＯ2多孔質層上にガラス基板を被せ、該ガラス基板と対向電極のガラス基板とをクリップ留めした。これにより、目的とするバックコンタクト型色素増感太陽電池が得られた。
【０１４３】
（比較例４）
まず、比較例３のＴｉＯ2多孔質層の形成工程と同様にして、ＴｉＯ2微粒子分散液を調製した。バックコンタクト電極には、比較例３と同様のＳＵＳ３１６メッシュ（４００メッシュ、綾織、線径３０μｍ、開き目３４μｍ）を準備した。次に、調製したＴｉＯ2微粒子分散液をＳＵＳ３１６メッシュ上に番手４４のコイルバーで塗布した後、大気中８０℃で２分間乾燥させ、ＴｉＯ2多孔質層を形成した。乾燥工程にて、分散液がＳＵＳ３１６メッシュの裏側に回り込み、ＴｉＯ2多孔質絶縁層が同時に形成された。
【０１４４】
上述のようにして得られた光電極を大気中５００℃で３０分間焼成した。これを、増感色素（三菱製紙株式会社製、商品名：Ｄ３５８）の溶液（濃度：０．５ｍＭ、溶媒：アセトニトリル／ｔ−ブタノール＝１／１（ｖ／ｖ））に１２時間浸漬した。これにより、目的とする光電極を作製した。
【０１４５】
次に、作製した光電極を用いたこと以外は比較例３と同様にして、バックコンタクト型色素増感太陽電池を得た。
【０１４６】
＜色素増感型太陽電池の評価＞
４．５ｍｍ×４．５ｍｍの四角穴のあいた正方形マスクを用いて擬似太陽光（ＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ2）を照射しながら、作製したバックコンタクト型色素増感太陽電池の開放電圧ＶOC、短絡電流密度ＪSC、フィルファクタＦＦおよび光電変換効率Ｅｆｆを２４℃にて評価した。その結果を表１、図８Ａおよび図８Ｂに示す。
【０１４７】
表１は、実施例１、および比較例１〜４のバックコンタクト型色素増感太陽電池の評価結果を示す。
【表１】
2012243527.tif 000007
【０１４８】
＜考察＞
表1、図８Ａおよび図８Ｂから以下のことがわかる。
実施例１と比較例１の変換効率の結果から、実施例１で形成した光散乱層は効果的に機能していることがわかる。一方、実施例１と比較例２の変換効率の結果から、導電性がない粒子を用いて光散乱層を形成しても効果が無く、むしろ光散乱層を形成していない比較例１よりも特性が劣化してしまっていることがわかる。
【０１４９】
実施例１と比較例２との特性の違いは以下の点に起因するものと考えられる。比較例２のように、一番電子の利用効率の高い電極近辺に光散乱用の大粒径酸化チタンが存在すると、比表面積が小粒径のみのときよりも小さくなってしまい、色素の吸着量が減少して、発電効率がダウンしてしまうと考えられる。これに対して、実施例１のように、導電性粒子を用いて光散乱電極を作製した場合には、バックコンタクト電極そのものに光散乱機能を持たせることができるため、変換効率が向上すると考えられる。
【０１５０】
比較例３と比較例４との変換効率の結果から、バックコンタクト電極と多孔質金属酸化物層との間に多孔質中間層を形成することで、変換効率を向上できることがわかる。
【０１５１】
以上、本技術の実施形態について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【０１５２】
例えば、上述の実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。
【０１５３】
また、上述の各実施形態の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
【０１５４】
また、上述の第１の実施形態においては、多孔質金属電極と光散乱層との間に多孔質中間層を備える構成を例として説明したが、多孔質中間層の形成を省略し、多孔質金属電極と光散乱層とを隣接して設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１５５】
１    光電極基材
２    対極基材
３    電解質層
４    封止材
５    負荷
１１    光電極
１２、２２    基材
２１    対極
３１、３６    多孔質金属電極（バックコンタクト電極）
３１ａ    線状部材
３１ｂ    吸着化合物
３２    多孔質中間層
３２ａ    導電性微粒子
３２ｂ    バインダー
３３    光散乱層
３４    多孔質金属酸化物層
３５    多孔質絶縁層
【図１】
2012243527.tif 000008
【図２】
2012243527.tif 000009
【図３】
2012243527.tif 000010
【図４】
2012243527.tif 000011
【図５】
2012243527.tif 000012
【図６】
2012243527.tif 000013
【図７】
2012243527.tif 000014
【図８】
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