(57)【要約】【課題】電極又は光触媒の支持体として、優れた機能を有する金属複合体を提供する。【解決手段】金属複合体は、タングステン基材と、タングステン基材の表面の一部分もしくは全部を被覆するチタン層と、を有する。ここで、チタン層は、好ましくはスパッタ膜である。また、金属複合体は、好ましくは、パンチングメタル状、メッシュ状、格子状、または、粒子の焼結体状のいずれかの形状である。金属複合体は、光触媒用支持体、光触媒用電極、光電変換素子もしくは色素増感太陽電池の多孔質電極等に用いられる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
タングステン基材と、
前記タングステン基材の表面の一部分もしくは全部を被覆するチタン層と、
を有する金属複合体。
【請求項２】
前記チタン層がスパッタ膜であることを特徴とする請求項１に記載の金属複合体。
【請求項３】
パンチングメタル、メッシュ状、格子状、または、粒子の焼結体のいずれかの形状である、請求項１または２に記載の金属複合体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属複合体を用いた光触媒用支持体。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属複合体を用いた多孔質電極。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属複合体を用いた光触媒用電極。
【請求項７】
請求項５に記載の多孔質電極を用いた光電変換素子。
【請求項８】
請求項５に記載の多孔質電極を用いた色素増感太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光触媒用支持体、電極等に適用可能な金属複合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
色素増感太陽電池は、湿式太陽電池あるいはグレッツェル電池等と呼ばれ、シリコン半導体を用いることなく、ヨウ素溶液に代表される電解液を利用した電気化学的なセル構造を持つ点に特徴がある。具体的には、アノード電極としての透明導電膜を積層したガラス板などの透明導電性基板に二酸化チタン粉末等を焼付け、これに色素を吸着させて形成したチタニア層等の多孔質半導体層と、導電性ガラス板（導電性基板）からなるカソード電極としての対極の間に、電解液としてヨウ素溶液等を配置した簡易な構造を有する。色素増感太陽電池では、透明導電性基板の側から色素増感太陽電池セル内に導入される太陽光が色素に吸収されることで電子が発生する。色素増感太陽電池は、材料が安価であり、作製に大掛かりな設備を必要としないことから、低コストの太陽電池として注目されている。
【０００３】
色素増感太陽電池は、太陽光の変換効率のさらなる向上が求められており、種々の観点から検討がなされている。例えば、電極の導電性の改善は、太陽電池を大型化する際に特に大きな意義を持つ。その一例として、電極の導電性の改善による電力取り出し効率の向上を図るために、光入射側に設けられるガラス板などの透明基板上に通常形成される透明導電膜を省略し、代わりに金属製部材を配置すること等が検討されている。
【０００４】
このような技術として、ガラス基板上に、半導体微粒子層、金属網またはエキスパンドメタル、電荷移動層および対極をこの順番で含む積層部を有する構造の光電変換素子が提案されている（例えば、特許文献１、２及び３）。ここで、金属網またはエキスパンドメタルとしては、白金メッシュ、チタンメッシュ、チタンのエキスパンドメタル、タングステンメッシュ等が使用されている。
【０００５】
また、基材上に、透明導電膜と、透明導電膜よりも抵抗値の低い金属または合金よりなるメッシュ状の導電体を設けることで電極の低抵抗化を図る提案もなされている（例えば、特許文献４）。この特許文献４では、メッシュ状の導電体が酸化することによって生じる抵抗値の増加を防ぐために、メッシュ状の導電体の表面に不働態膜を形成し、さらに、その上に半導体膜等の膜を形成した色素増感太陽電池用電極が開示されている。
【０００６】
また、フレキシブル色素増感太陽電池の対向電極として、可逆な電気化学的酸化還元特性を示す物質に対して触媒作用を有する物質により被覆された、金属メッシュ白金薄膜付きタングステンメッシュが提案されている（例えば、特許文献５）。
【０００７】
また、透明基板上にＳＵＳを集電電極として設け、ＳＵＳ（Ｓｔｅｅｌ  Ｕｓｅ  Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）の上にインシュレーターとして汎用されるＳｉＯｘ膜を、及びＳｉＯｘ膜の上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を、それぞれスパッタリングしたＳＵＳ電極を有する色素増感太陽電池が提案されている（例えば、非特許文献１）。この太陽電池の太陽光の変換効率は４．２％と報告されている。
【０００８】
ところで、二酸化チタンや酸化タングステン等の酸化物半導体は、光照射することにより触媒作用を示すことが知られており、いわゆる光触媒としても機能する。触媒作用の一つは、光触媒表面にある有機物を酸化し、ＣＯ２やＨ２Ｏなどに分解する酸化分解作用である。この性質を利用し、環境中に存在する有害物質を酸化分解して無害な物質に変換することで、消臭、ＶＯＣ（揮発性有機物質）除去、汚れ除去、抗菌・殺菌などの環境浄化を目指す商品開発が進められている。例えば、添加された光触媒により抗菌作用を有するタイル、エアフィルタに担持された光触媒により空気中の有害物を分解する空気清浄機などが挙げられる。
【０００９】
さらに、光触媒は、水を分解し水素と酸素を発生することが知られている。近年、化石燃料の代替エネルギーとして水素燃料が期待されているが、その安定供給が課題となっている。そのため、光触媒の水分解能の向上や、光触媒を用いた水素製造装置等の研究開発が活発に行われている。
【００１０】
このような光触媒は、通常は紛体等の粒子状であるが、加工性、反応生成物の回収効率等の点から、実際は板やメッシュ等の支持体に担持して使用することが多い。このような技術として、水中プラズマ滅菌装置において、光触媒として作用するアナターゼ型の酸化チタンを表面に備えたタングステンからなるメッシュ電極が提案されている（例えば、特許文献６）。また、水分解反応用電極において、光触媒粒子が支持体上に堆積されてなる電極が提案されており、前記支持体として、チタンメッシュを使用している（例えば、特許文献７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−２８３９４１号公報
【特許文献２】特開２００７−７３５０５号公報
【特許文献３】特開２００６−３２４１１１号公報
【特許文献４】特開２００５−１９７１７６号公報
【特許文献５】特開２００６−２８６５３４号公報
【特許文献６】特開２００９−２３３５９９号公報
【特許文献７】特開２０１１−１３１１７０号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Ｋａｎｇ・Ｊｉｎ  Ｋｉｍ，ｅｔ  ａｌ.,  Ａ  ４．２％  ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｄｙｅ−ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄ  ＴｉＯ２  ｓｏｌａｒ  ｃｅｌｌｓ  ｕｓｉｎｇ  ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  ｓｔｅｅｌ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ，Ｓｏｌａｒ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ＆  Ｓｏｌａｒ  Ｃｅｌｌｓ  ９０（２００６）５７４−５８１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記のとおり、電極や光触媒の支持体として、種々の金属複合材料が提案されている。しかし、従来技術の金属複合材料は、いずれも、色素増感太陽電池用電極又は光触媒の支持体として十分満足できる性能を有するものではない。例えば、従来技術の金属複合材料を色素増感太陽電池用電極に適用する場合、電力取り出し効率等の性能の一層の向上を図るためには、さらなる改善が必要である。
【００１４】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、電極又は光触媒の支持体として、優れた機能を有する金属複合体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】
【００１５】
本発明の金属複合体は、タングステン基材と、前記タングステン基材の表面の一部分もしくは全部を被覆するチタン層と、を有する。
【００１６】
また、本発明に係る金属複合体は、好ましくは、前記チタン層がスパッタ膜である。
【００１７】
また、本発明に係る金属複合体は、好ましくは、パンチングメタル状、メッシュ状、格子状、または、粒子の焼結体状のいずれかの形状である。
【００１８】
また、本発明は、前記金属複合体を用いた光触媒用支持体、光触媒用電極または多孔質電極に関する。
【００１９】
また、本発明は、前記多孔質電極を用いた光電変換素子または色素増感太陽電池に関する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る金属複合体は、タングステン基材の表面の一部分もしくは全部をチタン層で被覆してなる構造を有する。そのため、タングステンの優れた導電性及びチタンの優れた耐腐食性を兼ね備える。これに加え、タングステン基材とチタン層との線膨張係数差が比較的小さく、被膜が形成しやすく、被膜形成後の触媒反応の発熱およびそれらの蓄熱、光受光による蓄熱等の熱履歴による疲労を受けにくいという特異的な特徴を有する。そのため、本発明に係る金属複合体は、導電性、耐腐食性だけでなく、電力取り出し効率、被膜加工性、耐熱性に優れる。これらの特徴を活かし、本発明に係る金属複合体は、例えば、色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池、光センサー、光電気反応電極等の光電変換素子用の電極、ＬｉＢ（リチウムイオン電池）、燃料電池、光触媒用の電極または支持体等に適用することによって、これらの性能向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例に係る円筒形色素増感太陽電池セルの径方向における断面構造の模式図である。
【図２】本発明の一実施例に係る円筒形色素増感太陽電池セルの側面方向における断面構造の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態について、以下に説明する。
【００２３】
＜金属複合体＞
本発明に係る金属複合体は、タングステン基材と、このタングステン基材の表面の一部分もしくは全部を被覆するチタン層を有する。すなわち、タングステン基材の表面をチタン層で被覆してなる構造を有する。ここで、チタン層は、少なくとも、タングステン基材の表面の一部分を被覆していればよい。チタン層による被覆率が高い程、金属複合体の耐腐食性が向上する。また、チタン層による被覆率が低い程、金属複合体の導電性が向上する。そのため、タングステン基材の表面におけるチタン層の被覆率は、金属複合体の用途により適宜調整することができる。例えば、光電変換素子用の電極や、光触媒用の支持体として用いる場合は、金属複合体に接触する液体や気体に対する耐腐食性が要求されるため、前記被覆率は、５０％以上であることが好ましく、より好ましくは９５％以上であり、さらに好ましくは９９％以上である。１００％であることが最も好ましい。
【００２４】
また、前記チタン層の構造は、特に制限がなく、例えば、メッキ膜、スパッタ膜、蒸着膜、溶射膜、塗布膜、スプレー膜が挙げられる。膜厚が小さく被覆率が高い層を形成できることから、スパッタ膜及び蒸着膜が好ましく、スパッタ膜がより好ましい。
【００２５】
また、前記金属複合体の形状は、タングステン基材の形状に依存する。タングステン基材の形状は、特に制限がなく、板状、箔状、多孔質状、インゴット状が挙げられ、金属複合体の用途により適宜選択される。金属複合体を、例えば、光電変換素子用の電極や、光触媒用の支持体として用いる場合は、前記電極自体または電極上に担持する物質（光触媒、半導体電極等、以下合わせて「担持物質」という。）の表面積が大きい方が、電解液や反応物質と接触しやすいため好ましい。そのような形状として多孔質状であることが好ましい。具体的には、パンチングメタル、メッシュ状、格子状、または、粒子の焼結体であることが好ましい。より好ましくは表面積が大きいこと、及び、支持体の強度が高いことから、メッシュ状及び粒子の焼結体であり、さらに好ましくは、表面積が非常に大きく、かつ、液体や気体を通過させ得る点で、メッシュ状である。
【００２６】
前記金属複合体が多孔質状である場合、その空隙率（「空間率」ともいう）が大きい程、金属複合体自体または前記担持物質の表面積が大きくなるが、一方で、金属複合体の強度、導電性及び前記担持物質の担持量が低下する傾向にある。従って、これらのバランスから、空隙率は、４０％〜７０％の範囲内であることが好まく、４０％〜６５％の範囲内であることがより好ましい。
【００２７】
また、前記タングステン基材は、単一の材料で構成されても良く、複数の材料で構成されても良い。ここで、複数の材料で構成される場合は、例えば、タングステン以外の材料をコアとし、タングステンをシェルとするコア−シェル型構造が挙げられる。この場合、前記タングステン以外の材料としては、ニッケル、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ、銅等が挙げられるが、好ましくは製造コストや導電性の観点から、ＳＵＳ及び銅及びアルミニウムであり、より好ましくはＳＵＳである。
【００２８】
また、金属複合体の厚み及びチタン層の層厚は、金属複合体の用途により適宜選択される。例えば、光電変換素子用の電極や、光触媒用の支持体として用いる場合、金属複合体は、導電性、耐食性および強度のバランスが重要であり、そのためには、上記厚みが１０μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。１０μｍ未満であると強度が十分でない傾向にあり、１００μｍを超えると、電解液、反応物質等の流通性が下がる傾向にある。より好ましくは２０μｍ〜８０μｍの範囲内である。
【００２９】
また、チタン層は、タングステン基材を部分的に被覆していればよく、層厚が１００ｎｍ以上であれば良い。１００ｎｍ未満であると、耐食性が十分でない。より好ましくは、１５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であれば、耐食性と導電性のバランスに優れる。
【００３０】
本実施の形態の金属複合体は、タングステンの優れた導電性及びチタンの優れた耐腐食性を兼ね備える。これに加え、タングステン基材とチタン層との線膨張係数差が比較的小さく（タングステンは４．３ｐｐｍ／Ｋ程度、チタンは８．５ｐｐｍ／Ｋ程度）、被膜が形成しやすく、被膜形成後の触媒反応の発熱およびそれらの蓄熱、光受光による蓄熱等の熱履歴による疲労を受けにくいという特異的な特徴を有する。そのため、本実施の形態の金属複合体は、導電性、耐腐食性だけでなく、電力取り出し効率、被膜加工性、耐熱性に優れる。これらの特徴を活かし、本実施の形態の金属複合体は、例えば、色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池、光センサー、光電気反応電極等の光電変換素子用の電極、ＬｉＢ（リチウムイオン電池）、燃料電池、光触媒用の電極または支持体等に適用することによって、これらの性能向上に寄与する。
【００３１】
＜光触媒用支持体＞
次に、本発明の光触媒用支持体について説明する。
光触媒用支持体は、前記のとおり、粉末状等の光触媒を固定する効果がある。光触媒用支持体は、主に光触媒の有機物の酸化分解効果を利用した用途に好ましく利用される。具体的には、例えば、空気または水の浄化装置、脱臭装置、抗菌材料、セルフクリーニング材料等に使用することができる。また、光触媒の超撥水性を利用した、撥水材料に使用することもできる。また、水の分解効果を利用した用途に好ましく利用される。具体的には例えば、水素製造装置が挙げられる。
【００３２】
また、前記光触媒用支持体を電極として、つまり光触媒用電極としても使用することもできる。この場合は、光触媒アシスト電気分解など、光エネルギーと外部電力の両方の相乗効果によりさらなる効率化が実現できる。
【００３３】
本発明の金属複合体を上記光触媒用支持体として使用することで、上記用途において、耐久性、密着性、触媒活性の格段の向上が期待される。
【００３４】
なお、前記光触媒用支持体に担持する光触媒としては、光触媒活性を有する公知の材料、例えば、酸化チタン、酸化タングステン、酸化亜鉛、硫化カドミウム等が挙げられる。これらの光触媒は、２種以上を併用しても良い。上記光触媒の中でも、金属種としてタングステンまたはチタンを含有する光触媒は、金属複合体との密着性に優れるため好ましく、さらに好ましくは、酸化チタンまたは酸化タングステンである。
【００３５】
本発明の光触媒用支持体は、担持する光触媒に応じて、チタン層の被覆率を制御することができる。例えば金属種としてタングステンを有する光触媒を使用する場合は、チタン層の被覆率を比較的小さく、例えば、５０％以上９０％以下の範囲内、好ましくは７０％以上９０％以下の範囲内にして、タングステン基材の露出部分に上記タングステンを有する光触媒を担持させると、光触媒と光触媒用支持体との密着性が良いため好ましい。このような光触媒−光触媒用支持体の複合体の製造方法の例としては、
ｉ）タングステンメッシュの一部にチタンをスパッタして、その上に酸化タングステンを担持する方法、
ｉｉ）タングステンメッシュに酸化タングステンを担持した後に、タングステン基材の露出部分にチタンをスパッタする方法、
等が挙げられる。
【００３６】
一方、金属種としてチタンを有する光触媒を使用する場合は、チタン層の被覆率を比較的大きく、例えば９９％以上、好ましくは１００％にして、表面のチタン層に上記チタンを有する光触媒を担持させると、光触媒と光触媒用支持体との密着性が良いため好ましい。
【００３７】
また、上記タングステンを有する光触媒及び上記チタンを有する光触媒を併用することも、当然に可能である。
【００３８】
また、上記の光触媒−光触媒用支持体間の密着性の観点だけでなく、導電性、耐腐食性、耐熱性等、要求する特性に応じて、チタンの被覆率や膜厚を制御することができる。
【００３９】
＜多孔質電極＞
次に、本発明の多孔質電極について説明する。なお、前記光触媒用電極も多孔質電極の一種であるが、これについては、上述のとおりであり、ここでは光触媒用電極以外の用途について説明する。
【００４０】
本発明の多孔質電極は、構成材料として電極を含むものであれば、適用できる用途に制限はない。特に、本発明の金属複合体が導電性、耐腐食性だけでなく、電力取り出し効率、被膜加工性、耐熱性に優れることから、例えば、ＬｉＢ（リチウムイオン電池）、燃料電池等の電池、色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池、光センサー、光電気反応電極等の光電変換素子に好ましく使用することができる。
【００４１】
本発明の金属複合体を上記多孔質電極に使用することで、上記用途において、光反応性、耐久性等の格段の向上が期待される。
【００４２】
例えば色素増感太陽電池の場合、前記のとおり、電極の導電性の改善が課題であるので、電極としては、導電性の高い金属材料を用いることが好ましいと考えられており、例えば、タングステンメッシュが検討されている。しかし、タングステンは、構成材料の一つである電解液によりゆっくりと腐食するため、耐久性が十分でなかった。一方、チタンは電解液に対する耐腐食性に優れ、かつ導電性に優れる金属材料である。しかし、チタン電極は硬いため加工しにくいという欠点があり、また導電性も十分ではない。
【００４３】
これに対し、本発明の金属複合体は、タングステンを主骨格として、その表面にチタンを被覆したものである。そのため、タングステンの良好な導電性及び、チタンの良好な耐腐食性、二種金属間の線膨張係数が近いという性質を兼ね備えた特徴を有する。さらに、金属複合体の表面のチタン層は、色素増感太陽電池の構成材料である酸化チタン半導体電極と同一の金属種であるため密着性に優れる。
【００４４】
また、上記密着性の観点だけでなく、本発明の金属複合体は、例えば、導電性、電解液に対する耐腐食性、フレキシブル性などの要求する特性に応じて、チタンの被覆率や膜厚を制御することができる。
【００４５】
電極としては、アノード及びカソードのどちらにも好ましく適用できるが、上記の理由から、酸化チタン半導体電極と接触するアノードについて、より好ましく適用できる。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。ここでは、本発明の金属複合体を色素増感太陽電池として使用した例を説明する。本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【００４７】
（タングステンメッシュ）
ＮＢＣメタルメッシュ社製タングステンメッシュ＃４３０（線径：０．０１３ｍｍ、目開き（開き目、空間目）：０．０４６ｍｍ、空間率：６１．０％、厚み：２９μｍ、材質：タングステン）を使用した。
【００４８】
（電解液）
１−プロピル−３−メチルイミダゾリウムヨージド：９００ｍＭ、Ｉ２：５０ｍＭ、グアニジンチオシアネート：１００ｍＭ、Ｎ−メチルベンズイミダゾール：５８０ｍＭ
【００４９】
（実施例１）
以下の手順で、図１及び図２に示す構成の円筒形色素増感太陽電池セル５０を作製した。図１は、円筒形色素増感太陽電池セル５０の径方向の断面図であり、図２は、側面方向の断面図である。
【００５０】
＜金属複合体の作製＞
７５ｍｍ×１２０ｍｍのタングステンメッシュの両面に、原料金属としてチタンを用い、スパッタ法により、出力２５０Ｗで４０分間処理して、タングステンメッシュの表面に膜厚２５０〜２８０ｎｍのチタンスパッタ膜を形成し、金属複合体１０を作製した。このとき、チャンバー内圧１０×１０−４Ｐａの成膜装置にアルゴンガスを導入、流通させて、チャンバー内圧を６×１０−１Ｐａに保持した。
【００５１】
＜色素吸着半導体電極の作製＞
次に、金属複合体１０の片面に、日揮触媒化成社製スクリーンプリント用ＴｉＯ２ペースト（ＰＳＴ-１８ＮＲ）を成膜した。これを、大気中、４４０℃の条件下で、３０分間の熱処理を２度行い、金属複合体１０表面に酸化チタン膜１１を形成した。冷却後、０．３ｍＭの色素（ＤＹＥＳＯＬ社製Ｎ７１９）溶液（溶媒：アセトニトリルとｔ−ブチルアルコールの混合溶液（１：１（Ｖ／Ｖ）））中に、室温で７２時間浸漬した。浸漬後、アセトニトリルとｔ−ブチルアルコールの混合溶液（１：１（Ｖ／Ｖ））で十分に洗浄した後、乾燥させて、色素吸着半導体電極２０を得た。
【００５２】
＜対極の作製＞
一方、２３０ｍｍ×１２０ｍｍ、５０μｍ厚のチタン箔の片面に原料金属としてＰｔを用い、スパッタ法により、出力１００Ｗで１０分間処理して、前記チタン箔の表面に膜厚８０ｎｍの白金スパッタ膜を形成し、対極３０を作製した。このとき、チャンバー内圧１０×１０−４Ｐａの成膜装置にアルゴンガスを導入、流通させて、チャンバー内圧を６×１０−１Ｐａに保持した。
【００５３】
＜円筒形色素増感太陽電池セルの作製＞
色素吸着半導体電極２０における、酸化チタン膜１１を形成した面とは反対面に、絶縁層として７５ｍｍ×１１５ｍｍ×２０μｍのメンブレンフィルム２１と、４６ｍｍ×１２０ｍｍの大きさにカットした対極３０を、対極３０の白金面と前記メンブレンフィルム２１が向かい合うように配置して、この順に重ね、電極積層体４０を作製した。この電極積層体４０を、対極３０面を内側にして丸め円筒状にし、これを内径１８ｍｍφの円筒形ガラス４１内に挿入した。
【００５４】
更に、１５５ｍｍ×１１５ｍｍ×５００μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製シート４２を、電極積層体４０よりも内側になるように、前記円筒形ガラス４１内に挿入した。更に、前記円筒形ガラス４１の片側に外径２８ｍｍφ×内径１６ｍｍφ×１．５ｍｍのＰＴＦＥ製パッキン４３と、金属チタン製の内蓋４４、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）製の外蓋４５を取り付け、係合部４６と係合部４７とを係合させて固定（例えば、ねじ止め）した後、円筒形ガラス４１内に電解液を注入した。その後円筒形ガラス４１のもう一方の片側に前記ＰＴＦＥ製パッキン４３と、内蓋４４、外蓋４５を取り付け、係合部４６と係合部４７とを係合させて固定（例えば、ねじ止め）することによって、円筒形色素増感太陽電池セル５０を得た。
【００５５】
＜性能評価＞
得られた円筒形色素増感太陽電池セル５０の性能評価は、山下電装製ソーラーシュミレーター（ＹＳＳ−１００Ａ）を用いて１００ｍＷ／ｃｍ２の強度の擬似太陽光をアノード極側から照射したときのＩＶ曲線を測定して調べた。性能評価の結果を表１に示す。表１中、「効率」は変換効率を、「ＦＦ」はフィルファクターを、「ＶＯＣ」は光開放電圧を、「ＪＳＣ」は光短絡電流密度を、それぞれ示す。なお、以下の他の実施例および比較例の性能評価の結果も同様に表１に示す。
【００５６】
また、３ヶ月間暗所に静置後に再度上記の条件で性能評価を行った結果（以下、「３ヶ月後変換効率」という。）を表に示す。
【００５７】
（実施例２）
前記タングステンメッシュの片面のみに、原料金属としてチタンを用いてチタンスパッタ膜を形成したほかは、実施例１と同様の方法で円筒形色素増感太陽電池セルを作製し、性能評価を行った。なお、ＴｉＯ２ペーストの成膜はチタンスパッタ膜を形成した面に行った。
【００５８】
（比較例１）
スパッタ膜を形成しないタングステンメッシュを用いたほかは、実施例１と同様の方法で円筒形色素増感太陽電池セルを作製し、性能評価を行った。
【００５９】
（比較例２）
使用する金属メッシュにステンレスメッシュ（アサダメッシュ株式会社製ステンレスメッシュ  ＭＳ−７３０／１３（線径：０．０１３ｍｍ、空間率：４０．０％、厚み：１６μｍ、材質：ステンレス））を用いたほかは、実施例１と同様の方法で円筒形色素増感太陽電池セルを作製し、性能評価を行った。
【００６０】
【表１】
2016159469.tif 000002
【００６１】
表１から、タングステン基材を被覆するチタン層を備えた金属複合体を用いて色素吸着半導体電極を作製した実施例１，２では、タングステン単体又はステンレスを用いて色素吸着半導体電極を作製した比較例１、２に比べ、変換効率及び３か月後の変換効率が高く、優れた光電変換性能と耐久性を兼ね備えていることが確認された。
【符号の説明】
【００６２】
１０  金属複合体
１１  酸化チタン膜
２０  色素吸着半導体電極  
２１  メンブレンフィルム
３０  対極
４０  電極積層体
４１  円筒形ガラス
４２  ＰＴＦＥ製シート
４３  ＰＴＦＥ製パッキン
４４  内蓋
４５  外蓋
４６  係合部
４７  係合部
５０  円筒形色素増感太陽電池セル
【図１】
2016159469.tif 000003
【図２】
2016159469.tif 000004