【手続補正書】
【提出日】平成26年2月3日(2014.2.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
光電変換素子は、典型的には、多孔質電極に光増感色素が結合（あるいは吸着）した色素増感光電変換素子である。この場合、光電変換素子の製造方法は、典型的には、多孔質電極に光増感色素を結合させる工程をさらに有する。この多孔質電極は、典型的には、半導体からなる微粒子により構成される。半導体は、好適には、酸化チタン（ＴｉＯ2）、取り分けアナターゼ型のＴｉＯ2を含む。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
多孔質電極５に結合させる光増感色素は増感作用を示すものであれば特に制限はないが、この多孔質電極５の表面に吸着する酸官能基を有するものが好ましい。光増感色素は、一般的には、カルボキシ基、リン酸基などを有するものが好ましく、この中でも特にカルボキシ基を有するものが好ましい。光増感色素の具体例を挙げると、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、カプリブルー、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、ビピリジン錯化合物、アントラキノン系色素、多環キノン系色素などが挙げられる。これらの中でも、リガンド（配位子）がピリジン環またはイミダゾリウム環を含み、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｏ、ＦｅおよびＣｕからなる群より選ばれた少なくとも一種類の金属の錯体の色素は量子収率が高く好ましい。特に、シス−ビス（イソチオシアナート）−Ｎ，Ｎ−ビス（２，２’−ジピリジル−４，４’−ジカルボン酸）−ルテニウム（II）またはトリス（イソチオシアナート）−ルテニウム（II）−２，２' ：６' ，２" −ターピリジン−４，４' ，４" −トリカルボン酸を基本骨格とする色素分子は吸収波長域が広く好ましい。ただし、光増感色素は、これらに限定されるものではない。光増感色素としては、典型的には、これらのうちの一種類のものを用いるが、二種類以上の光増感色素を混合して用いてもよい。二種類以上の光増感色素を混合して用いる場合、光増感色素は、好適には、多孔質電極に保持された、ＭＬＣＴ（Metal to Ligand Charge Transfer)を引き起こす性質を有する無機錯体色素と、この多孔質電極５に保持された、分子内ＣＴ（Charge Transfer)の性質を有する有機分子色素とを有する。この場合、無機錯体色素と有機分子色素とは、多孔質電極に互いに異なる立体配座で吸着する。無機錯体色素は、好適には、多孔質電極５に結合する官能基としてカルボキシル基またはホスホノ基を有する。また、有機分子色素は、好適には、同一炭素に、多孔質電極５に結合する官能基としてカルボキシル基またはホスホノ基とシアノ基、アミノ基、チオール基またはチオン基とを有する。無機錯体色素は例えばポリピリジン錯体、有機分子色素は例えば、電子供与性の基と電子受容性の基とを併せ持ち、分子内ＣＴの性質を有する芳香族多環共役系分子である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
透明基板１および透明導電層２を透過し、多孔質電極５に入射した光子を多孔質電極５に吸着した光増感色素が吸収すると、この光増感色素中の電子が基底状態（ＬＵＭＯ）から励起状態（ＨＯＭＯ）へ励起される。こうして励起された電子は、光増感色素と多孔質電極５との間の電気的結合を介して、多孔質電極５を構成するＴｉＯ2の伝導帯に引き出され、多孔質電極５を通って透明導電層２に到達する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
ストライプ電極３ｄのピッチ（線周期）は、以下の条件を満たすように選ばれる。
【数１３】
2012212615.tif 000001
ただし、ｔ：  ストライプ電極３ｄの太さ（ｍ）
Ｗ0：定格発電出力密度（Ｗ／ｍ2）
Ｒ0：ストライプ電極３ｄの線抵抗（Ω／ｍ）
ｉ0：定格発電電流密度（Ａ／ｍ2）
ｌ：  ストライプ電極３ｄの集電距離（ｍ）
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０２】
上記式は以下のようにして導出することができる。まず、ストライプ電極３ｄ上の単位面積当たりの抵抗損失を計算する。多孔質電極５の面で一様に電流が発生する（ｉ0（Ａ／ｍ2））と仮定すると、ストライプ電極３ｄの単位長さ当たりに流れ込む電流Ｉ0（Ａ／ｍ）は、ストライプ電極３ｄの太さをｔ（ｍ）、ピッチをｄ0、ストライプ電極３ｄの線抵抗をＲ（Ω／ｍ）とすると、
【数１４】
2012212615.tif 000002
である（図１２参照。）。ストライプ電極３ｄの末端から距離ｙの地点の単位面積当たりの抵抗損失ｑ（ｙ）（Ｗ／ｍ2）は
【数１５】
2012212615.tif 000003
となる。ｔを一定としてこの式を積分すると、単位面積当たりの抵抗損失ｑ（ｙ）（Ｗ／ｍ2）は以下のようになる。
【数１６】
2012212615.tif 000004
ここで、ρ0は金属の体積抵抗率（Ωｍ）であり、Ｒと以下の関係がある。
【数１７】
2012212615.tif 000005
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
集電配線３の材質は電気伝導性の高い材料が望ましく、Ａｇ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔｉなどの金属材料が好ましい。また、色素増感光電変換素子においては、ヨウ素系の電解液を用いることが多いため、電解液への耐腐食性が高い方が望ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１８】
また、図１６に示すように、透明基板１の互いに直交する２辺に沿って設けられたバス電極３ａにより集電する構造の場合には集電距離ｌは、１辺のみに設けられたバス電極３ａにより集電する場合の半分の距離となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２７】
透明基板１および透明導電層２を透過し、多孔質電極５に入射した光子を多孔質電極５に結合した光増感色素が吸収すると、この光増感色素中の電子が基底状態（ＬＵＭＯ）から励起状態（ＨＯＭＯ）へ励起される。こうして励起された電子は、光増感色素と多孔質電極５との間の電気的結合を介して、多孔質電極５を構成する金属／金属酸化物微粒子１４のシェル１４ｂを構成するＴｉＯ2の伝導帯に引き出され、多孔質電極５を通って透明導電層２に到達する。加えて、金属／金属酸化物微粒子１４のＡｕからなるコア１４ａの表面に光が入射することにより局在表面プラズモンが励起され、電場増強効果が得られる。そして、この増強電場によりシェル１４ｂを構成するＴｉＯ2の伝導帯に電子が大量に励起され、多孔質電極５を通って透明導電層２に到達する。このように、多孔質電極５に光が入射したとき、透明導電層２には、光増感色素の励起により発生した電子が到達することに加えて、金属／金属酸化物微粒子１４のコア１４ａの表面における局在表面プラズモンの励起によりシェル１４ｂを構成するＴｉＯ2の伝導帯に励起される電子も到達する。このため、高い光電変換効率を得ることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３５】
透明基板１および透明導電層２を透過し、多孔質電極５を構成する金属／金属酸化物微粒子１４のＡｕからなるコア１４ａの表面に光が入射することにより局在表面プラズモンが励起され、電場増強効果が得られる。そして、この増強電場によりシェル１４ｂを構成するＴｉＯ2の伝導帯に電子が大量に励起され、多孔質電極５を通って透明導電層２に到達する。