(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも基材上に透明導電層（ａ）、色素を吸着させた多孔質の金属酸化物半導体層及び電荷輸送層からなる光電変換層、透明導電層（ｂ）を順に形成してなる色素増感太陽電池において、
該透明導電層（ａ）の屈折率が、５５０ｎｍの波長の光において、２．００より低く、かつ該透明導電層（ｂ）の屈折率が、５５０ｎｍの波長の光において、１．７５より高く、
前記透明導電層（ａ）の屈折率が、前記透明導電層（ｂ）の屈折率より低い
ことを特徴とする色素増感太陽電池。
【請求項２】
前記光電変換層と前記透明導電層（ｂ）の間に導電性触媒層を設けることを特徴とする請求項１に記載の色素増感太陽電池。
【請求項３】
前記透明導電層（ａ）及び／または前記透明導電層（ｂ）が、錫ドープインジウム酸化物、フッ素ドープ錫酸化物、アルミニウムドープ亜鉛酸化物、ガリウムドープ亜鉛酸化物、亜鉛ドープインジウム酸化物から選ばれる少なくとも１種類以上の透明導電酸化物を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の色素増感太陽電池。
【請求項４】
前記金属酸化物半導体が亜鉛、ニオブ、錫、チタン、バナジウム、インジウム、タングステン、タンタル、ジルコニウム、モリブデン、マンガンから選ばれる少なくとも１種類以上の金属の酸化物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の色素増感太陽電池。
【請求項５】
前記電荷輸送層が固体電解質またはｐ型半導体を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の色素増感太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金属酸化物半導体上に吸着した増感色素により、光を吸収し、電気に変換する色素増感太陽電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に太陽電池には、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などが知られているが、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て構成し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が知られており、例えば特許第２６６４１９４号、もしくは特許第２１０１０７９号各明細書に記述されている。
【０００３】
一般的に知られている色素増感太陽電池は、透明導電膜上に色素が吸着した多孔質金属酸化物半導体を形成した光電極、透明又は透明導電膜及び／または触媒となる導電膜からなる対向電極、及び電荷輸送層から構成され、電荷輸送層を介して光電極及び対向電極を重ねることにより色素増感太陽電池は製造される。
【０００４】
色素増感太陽電池の動作原理は次の通りである。光電極側より入射した光は透明導電膜及び金属酸化物半導体を通して金属酸化物半導体表面に担持された色素によって吸収され、光を吸収した増感色素は励起される。励起された色素は速やかに金属酸化物半導体へ電子を渡し、電子は金属酸化物半導体中を伝い、透明導電膜へと流れる。電子を出した後、正電荷を持つ色素は電荷輸送層より電子を受け取ることにより中性に戻る。以上のように、色素増感太陽電池は光電極と対向電極をそれぞれ負極および正極として動作する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
色素増感太陽電池において光電変換効率を抑える要因としては、電極表面の光の反射、透明導電膜における光の吸収、金属酸化物半導体や電解質中における電子の再結合などによる失活、電解質による光の吸収、導電膜の抵抗などが挙げられるが、本発明では特に、電極表面で反射する光や素子に吸収されずに透過する光による損失の割合がを押さえ、素子内部への光の十分な閉じ込めることにより光電変換効率を向上させることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、少なくとも基材上に透明導電層（ａ）、色素を吸着させた多孔質の金属酸化物半導体層及び電荷輸送層からなる光電変換層、透明導電層（ｂ）を順に形成してなる色素増感太陽電池において、
該透明導電層（ａ）の屈折率が、５５０ｎｍの波長の光において、２．００より低く、かつ該透明導電層（ｂ）の屈折率が、５５０ｎｍの波長の光において、１．７５より高く、
前記透明導電層（ａ）の屈折率が、前記透明導電層（ｂ）の屈折率より低い
ことを特徴とする色素増感太陽電池である。
【００１２】
請求項２の発明は、前記光電変換層と前記透明導電層（ｂ）の間に導電性触媒層を設けることを特徴とする請求項１に記載の色素増感太陽電池である。
【００１３】
請求項３の発明は、前記透明導電層（ａ）及び／または前記透明導電層（ｂ）が、錫ドープインジウム酸化物、フッ素ドープ錫酸化物、アルミニウムドープ亜鉛酸化物、ガリウムドープ亜鉛酸化物、亜鉛ドープインジウム酸化物から選ばれる少なくとも１種類以上の透明導電酸化物を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の色素増感太陽電池である。
【００１４】
請求項４の発明は、前記金属酸化物半導体が亜鉛、ニオブ、錫、チタン、バナジウム、インジウム、タングステン、タンタル、ジルコニウム、モリブデン、マンガンから選ばれる少なくとも１種類以上の金属の酸化物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の色素増感太陽電池である。
【００１５】
請求項５の発明は、前記電荷輸送層が固体電解質またはｐ型半導体を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の色素増感太陽電池である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１、２は、本発明における色素増感太陽電池の一実施例の構成を示した断面図である。本発明の色素増感太陽電池１０は、図１に示すように基材１、透明導電層（ａ）２、金属酸化物半導体３、および金属酸化物半導体３に担持された色素４、さらには金属酸化物半導体３の空孔を満たすように形成された電荷輸送層５、導電性触媒層６、透明導電層（ｂ）７、基材８により形成されている。
また、図２に示すように基材１、透明導電層（ａ）２、金属酸化物半導体３、および金属酸化物半導体３に担持された色素４、さらには金属酸化物半導体３の空孔を満たすように形成された電荷輸送層５、導電性触媒層６、導電層９、基材８により形成されている。
【００１７】
本発明において用いられる基材１、８としては、ガラスやプラスチック、例えばポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース等を用いることができるが、絶縁性、透明性のある基材であれば何ら制限されるものではない。さらには、太陽電池を使用する環境、寿命の観点から耐光性、耐熱性を伴う基材が好ましい。このような基材は、必要に応じて表面がコロナ処理、プラズマ処理、薬品処理などによって表面改質されたものであってもよい。
【００１８】
本発明の透明導電層（ａ）２は受光側の導電層で、透明導電層（ｂ）７又は導電層（ｃ）９は対抗側の導電層である。
本発明における透明導電層（ａ）２及び透明導電層（ｂ）７としては、錫や亜鉛をドープした酸化インジウム、フッ素やインジウムなどをドープされた酸化スズ、アルミニウムやガリウムなどをドープした酸化亜鉛、およびその他の可視光領域の吸収が少なく導電性の透明導電体が好ましい。
【００１９】
透明導電層（ａ）２及び透明導電層（ｂ）７の形成方法としては真空蒸着法、反応性蒸着法、イオンビームアシスト蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法等の真空成膜プロセスによることができるが、いかなる成膜方法であっても構わない。
【００２０】
本発明において透明導電層（ａ）は、その屈折率を５５０ｎｍの波長において２．００以下にする必要がある。基材１側から光が入射する本発明の素子において、透明導電層（ａ）の屈折率が２．００より大きい場合、その下に存在する金属酸化物半導体の屈折率が２．００から２．５０程度であるため、透明導電層が反射増強膜として働くことにより、素子内部へ通過する光が限られてしまう。これに対し、透明導電層（ａ）の屈折率を２．００以下、より好ましくは１．９５以下に制御した場合、透明導電層（ａ）の屈折率は金属酸化物半導体の屈折率に比べて小さくなるため、透明導電層（ａ）は反射防止膜として働き、反射光の低減、透過光の増加につながり、素子内部へより多くの光を進入させることができる。
【００２１】
また、本発明において透明導電層（ｂ）は、その屈折率を５５０ｎｍの波長において１．７５以上、より好ましくは１．９０以上に制御する必要がある。対向電極となる透明導電層（ｂ）は、屈折率をより高く制御することによって対向電極まで吸収されずに到達した光が再び反射することで、素子の内部に光を封じ込めることができる。特に本発明の色素増感太陽電池を透過型太陽電池として用いるために導電性触媒層を薄くする場合、このような時に本発明の効果はより大きい。
【００２２】
また、透明導電層（ａ）の屈折率は、透明導電層（ｂ）の屈折率より低いことが好ましい。素子内部への光閉込め効果が大きくなるからである。
【００２３】
また、図２の構成をとるとき、導電層（ｃ）９は透明でなくても良く、公知の導電材料を公知の方法により積層することができる。また、導電層９は、反射率の高いもの用いれば、素子の内部に光を封じ込めることができるので好ましい。このようなものとして、金属、合金などの金属材料を蒸着法、スパッタリング法、塗工法、メッキ法等公知の手法により設けたものが挙げられる。中でもＡｌなどの金属を蒸着又はスパッタリングしたものは、反射率が高く、好ましい。
【００２４】
本発明における金属酸化物半導体３としては、ｎ型半導体の性質を示す金属酸化物を用いることができる。具体的には亜鉛、ニオブ、錫、チタン、バナジウム、インジウム、タングステン、タンタル、ジルコニウム、モリブデン、マンガンの酸化物があげられる。また、ＳｒＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、ＢａＴｉＯ3、ＭｇＴｉＯ3、ＳｒＮｂ2Ｏ6のようなペロブスカイト、あるいはこれらの複合酸化物または酸化物混合物なども使用することができる。
【００２５】
金属酸化物半導体３の表面は、その上に担持される色素量を増やすために、その投影面積に対する、実際の表面面積が２０倍以上、さらに好ましくは５００倍以上必要である。このように表面粗さの大きな表面を形成することにより、単位面積当たりの表面積が大きくなり、吸着色素量が増加することにより、光の吸収量を十分に増やすことができる。その積層膜厚は１μｍ〜２０μｍの間で任意に選択することができる。
【００２６】
金属酸化物半導体３の形成方法としては、金属ハロゲン化物、金属アルコキシドなどを加水分解して、焼成するゾルゲル法、あるいは金属、金属酸化物、金属亜酸化物などを用いた真空蒸着法、スパッタリング法などの真空成膜法を用いることができる。
さらに金属酸化物半導体３は形成した後に、プラズマ処理、コロナ処理、ＵＶ処理、酸または塩基処理、あるいはその他の後処理を行っても良い。
【００２７】
本発明における色素４は、起電力を発生させることのできる光を吸収するものであれば、任意のものを選択することができる。このような色素として、例えば、ルテニウム−トリス、ルテニウム−ビス、オスミウム−トリス、オスミウム−ビス型の遷移金属錯体、またはルテニウム−シス−ジアクア−ビピリシル錯体、またはフタロシアニンやポルフィリン、ジチオラート錯体、アセチルアセトナート錯体などのいわゆる金属キレート錯体、およびシアニジン色素、メロシアニン色素、ローダミン色素などの有機色素、およびオキサジアゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、クマリン誘導体、スチルベン誘導体、芳香環を有する有機化合物、およびその他が好ましい。これらの色素は、吸光係数が大きくかつ繰り返しの酸化還元に対して安定であることが好ましい。また色素分子は低分子化合物であってもよいし、また繰り返し単位を有するポリマーであってもよい。
【００２８】
また、上記色素は金属酸化物半導体上に化学的に吸着することが好ましく、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、アミド基、アミノ基、カルボニル基、ホスフィン基などの官能基を有することが好ましい。また、このような官能基は色素分子中に複数個ある方が好ましい。
【００２９】
本発明における色素４の金属酸化物半導体３への担持は、使用する色素により水系溶媒、有機系溶媒から任意に選択された溶媒に色素を溶解した色素溶液を用意した後、その色素溶液に金属酸化物半導体を浸漬する。色素が金属酸化物半導体に吸着するのに十分な時間経過した後に、金属酸化物半導体を色素溶液より引き上げ、洗浄、乾燥することによって行うことができる。必要に応じて金属酸化物半導体を色素溶液に浸漬する際に、加熱してもよいし、色素溶液を酸性または塩基性にしてもよい。
【００３０】
本発明における電荷輸送層５に含有させる電解質としては、一般に色素増感電池の電荷輸送層に用いられる材料を任意に用いることができるが、例えばヨウ素を包含するヨウ化物、臭化物、キノン錯体、テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）錯体、ジシアノキノンジイミン錯体、およびその他が好ましい。
【００３１】
また、本発明の電荷輸送層５においては、固体電解質やｐ型半導体を含む固体状電荷輸送層をもちいることができる。このような電荷輸送層は、液状の電荷輸送層を用いた場合に起こり得る液漏れの可能性がないため好ましい。
【００３２】
固体状電荷輸送層に用いることのできる材料の具体例としては、ドナー骨格としてトリフェニルアミン、ジフェニルアミン、フェニレンジアミンなどの芳香族アミン化合物、ナフタレン、アントラセン、ビレンなどの縮合多環炭化水素、アゾベンゼンなどのアゾ化合物、スチルベンなどの芳香環をエチレン結合やアセチレン結合で連結した構造を有する化合物、アミノ基で置換されたヘテロ芳香環化合物、ポルフィリン類、フタロシアン類などがあげられ、アクセプター骨格としてはキノン類、テトラシアノキノジメタン類、ジシアノキノンジイミン類、テトラシアノエチレン、ビオローゲン類、ジチオール金属錯体などが挙げられる。また、その他固体状電荷輸送層に用いることのできる材料として、ＣｕＩ、ＡｇＩ、ＴｉＩ、およびその他の金属ヨウ化物、ＣｕＢｒ、ＣｕＳＣＮなどがある。また、ポリアルキレンエーテルなどの高分子ゲルにヨウ化物、キノン錯体等を抱含させて用いてもよい。これらの材料は、必要に応じて任意に組み合わせて用いることができる。
【００３３】
本発明における電荷輸送層５の形成方法としては、ディッピング、スピンコーター、バーコーター、ブレードコーター、ナイフコーター、リバースロールコーター、グラビアロールコーター、スクイズコーター、カーテンコーター、スプレイコーター、ダイコーター等の塗工機を用いることができるが、連続塗工が可能な方法がより好ましい。固体電解質またはｐ型半導体を用いる場合には、任意の溶媒を用いた溶液にした後、上記方法を用いて塗工し、基材１を任意の温度に加熱して溶媒を蒸発させるなどにより形成する。
【００３４】
本発明では前記光電変換層と前記透明導電層（ｂ）又は前記導電層（ｃ）の間に導電性触媒層を設けることができる。
本発明における導電性触媒層６としては、任意の導電性材料を用いることができ、白金や金、銀、銅などの金属、もしくは炭素などが挙げられる。これらを形成する際には、透明導電層２と同様の真空成膜法、あるいはこれら材料の微粒子をペーストにしたものをウエットコーティングする方法を用いることができる。
【００３５】
また、本発明ではさらに光学薄膜層等の機能層を設けることができる。具体的には、図1の態様をとる場合、透明導電層（ａ）２と基材1の間に透明導電層（ａ）より屈折率の小さい材料を、透明導電層（ｂ）７と基材８の間に透明導電層（ｂ）より屈折率の大きい材料を設けることができる。また図２の態様をとる場合、透明導電層（ａ）２と基材1の間に透明導電層（ａ）より屈折率の小さい材料を設けることができる。このような材料としては要求特性を満たす公知の材料を用いることができる。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
【００３７】
＜実施例１＞
図１の層構成の色素増感太陽電池１０を次のように作製した。まず、基材１としてガラス（Ｃｏｒｎｉｎｇ７０５９、０．５ｍｍ厚）を使用し、この上に透明導電層（ａ）２としてインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を真空スパッタリング法により膜厚３３０ｎｍで形成した。真空スパッタリングは圧力５．１Ｅ−１Ｐａ、アルゴンと酸素の流量比１００／５、基板温度８０℃で行った。この時、ＩＴＯ膜の光の波長５５０ｎｍにおける屈折率は２．０３４であった。以上の基材１上に透明導電層（ａ）を積層した積層体の透過特性を図３に示した。得られた透明導電性基材上に、金属酸化物半導体３として酸化チタンを８μｍ形成した。酸化チタンはチタンテトラｔ−ブトキシドを硝酸によって加水分解することによるゾルゲル法を用いて酸化チタンゾルを合成し、得られた酸化チタンゾルを上記透明導電層上に塗布した後、室温乾燥し、大気中で４５０℃において３０分加熱することにより金属酸化物半導体層３を形成した。以上で得られた積層体は、ビス（４，４−ジカルボキシ−２，２−ビピリジル）ジチオシアネートルテニウムのエタノール溶液に浸漬することにより、色素４として、ビス（４，４−ジカルボキシ−２，２−ビピリジル）ジチオシアネートルテニウムを担持した後、水及びエタノール洗浄、及び乾燥を行った。以下の操作を乾燥アルゴン雰囲気下で行った。電荷輸送層５として１Ｍ  ＬｉＩ、０．０５Ｍ  Ｉ２、メトキシアセトニトリルからなる電解質を金属酸化物半導体３上に形成した。更に、基材８となるガラス（Ｃｏｒｎｉｎｇ７０５９、０．５ｍｍ厚）を用意し、この上に透明導電層（ｂ）７としてインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を真空スパッタリング法により膜厚３３０ｎｍで成膜した。透明導電層（ｂ）の形成条件は透明導電層（ａ）と同様の条件であった。続いて導電性触媒層６として白金を電子線加熱による真空蒸着法により膜厚２０ｎｍ形成することにより対向電極を作製した。以上の対向電極の反射特性を図４に示した。以上の対向電極を電荷輸送層５の上に重ね合わせた後、側面をシリコーン系接着剤で封止することにより色素増感太陽電池を作成した。
以上で得られた色素増感太陽電池の電流−電圧特性を測定したところ、Ａ．Ｍ．１．５、１００ｍＷ／ｃｍ2の擬似太陽光を用いた時、短絡電流ＪSC＝１４ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧ＶOC＝０．６８Ｖ、フィルファクターＦＦ＝０．６９で光電変換効率はη＝６．６％であった。
【００３８】
＜実施例２＞
図１の層構成の色素増感太陽電池１０を実施例１と同様に作製した。ただし、透明導電層（ａ）２および透明導電層（ｂ）７の成膜条件は圧力１．６Ｐａ、アルゴンと酸素の流量比１００／１、基板温度６０℃で行い、得られた透明導電層（ａ）及び透明導電層（ｂ）は、光の波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．７４７であった。ここで得られた基材１上に透明導電層（ａ）を積層した積層体の透過特性を図３に、対向電極の反射特性を図４に示した。
以上で得られた色素増感太陽電池の電流−電圧特性を測定したところ、Ａ．Ｍ．１．５、１００ｍＷ／ｃｍ2の擬似太陽光を用いた時、短絡電流ＪSC＝１６ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧ＶOC＝０．７０Ｖ、フィルファクターＦＦ＝０．６９で光電変換効率はη＝７．７％であった。
【００３９】
＜実施例３＞
図１の層構成の色素増感太陽電池１０を実施例１と同様に作製した。ただし、透明導電層（ａ）２の成膜条件は圧力８．５Ｅ−１Ｐａ、アルゴンと酸素の流量比１００／２、基板温度８０℃で行い、得られた透明導電層（ａ）は、光の波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．９４０であった。以上の基材１上に透明導電層（ａ）を積層した積層体の透過特性を図３に示した。また、透明導電層（ｂ）７の成膜条件は圧力１．０Ｐａ、アルゴンと酸素の流量比１００／２、基板温度６０℃で行い、得られた透明導電層（ｂ）は光の波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．８９３であった。ここで得られた対向電極の反射特性を図４に示した。
以上で得られた色素増感太陽電池の電流−電圧特性を測定したところ、Ａ．Ｍ．１．５、１００ｍＷ／ｃｍ2の擬似太陽光を用いた時、短絡電流ＪSC＝１６ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧ＶOC＝０．７１Ｖ、フィルファクターＦＦ＝０．６９で光電変換効率はη＝７．８％であった。
【００４０】
＜実施例４＞
図１の層構成の色素増感太陽電池１０を実施例１と同様に作製した。ただし、透明導電層（ａ）２の成膜条件は圧力１．６Ｐａ、アルゴンと酸素の流量比１００／１、基板温度６０℃で、得られた透明導電層（ａ）は、光の波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．７４７であった。以上の基材１上に透明導電層（ａ）を積層した積層体の透過特性を図３に示した。また、透明導電層（ｂ）７の成膜条件は圧力５．１Ｅ−１Ｐａ、アルゴンと酸素の流量比１００／５、基板温度８０℃で行い、得られた透明導電層（ｂ）は、光の波長５５０ｎｍにおける屈折率が２．０３４であった。ここで得られた対向電極の反射特性を図４に示した。
以上で得られた色素増感太陽電池の電流−電圧特性を測定したところ、Ａ．Ｍ．１．５、１００ｍＷ／ｃｍ2の擬似太陽光を用いた時、短絡電流ＪSC＝１８ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧ＶOC＝０．７０Ｖ、フィルファクターＦＦ＝０．７０で光電変換効率はη＝８．９％であった。
【００４１】
＜実施例５＞
図１の層構成の色素増感太陽電池２０を次のように作製した。まず、基材１としてガラス（Ｃｏｒｎｉｎｇ７０５９、０．５ｍｍ厚）を使用し、この上に透明導電層（ａ）２としてインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を真空スパッタリング法により膜厚３３０ｎｍで形成した。真空スパッタリングは圧力１．６Ｐａ、アルゴンと酸素の流量比１００／１、基板温度６０℃で行った。この時、ＩＴＯ膜の光の波長５５０ｎｍにおける屈折率は１．７４７であった。以上の基材１上に透明導電層（ａ）を積層した積層体の透過特性を図２に実施例１と共に示した。得られた透明導電性基材上に、金属酸化物半導体３として酸化チタンを、色素４として、ビス（４，４−ジカルボキシ−２，２−ビピリジル）ジチオシアネートルテニウムを、電荷輸送層５として１Ｍ  ＬｉＩ、０．０５Ｍ  Ｉ２、メトキシアセトニトリルからなる電解質を実施例１と同様に形成した。更に、基材８となるガラス（Ｃｏｒｎｉｎｇ７０５９、０．５ｍｍ厚）を用意し、この上に導電層９としてクロムを電子線加熱による真空蒸着法により膜厚５０ｎｍで成膜した。続いて導電性触媒層６として白金を電子線加熱による真空蒸着法により膜厚２０ｎｍ形成することにより対向電極を作製した。以上の対向電極の反射特性を図３に示した。以上の対向電極を電荷輸送層５の上に重ね合わせた後、側面をシリコーン系接着剤で封止することにより色素増感太陽電池を作成した。
以上で得られた色素増感太陽電池の電流−電圧特性を測定したところ、Ａ．Ｍ．１．５、１００ｍＷ／ｃｍ2の擬似太陽光を用いた時、短絡電流ＪSC＝２１ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧ＶOC＝０．７０Ｖ、フィルファクターＦＦ＝０．７０で光電変換効率はη＝１０．３％であった。
【００４２】
＜比較例＞
図１の層構成の色素増感太陽電池１０を実施例１と同様に作製した。ただし、透明導電層（ｂ）７の成膜条件は圧力１．６Ｐａ、アルゴンと酸素の流量比１００／１、基板温度６０℃で行い、得られた透明導電層（ｂ）は、光の波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．７４７であった。ここで得られた対向電極の反射特性を図５に実施例２と共に示した。
以上で得られた色素増感太陽電池の電流−電圧特性を測定したところ、Ａ．Ｍ．１．５、１００ｍＷ／ｃｍ2の擬似太陽光を用いた時、短絡電流ＪSC＝１２ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧ＶOC＝０．６８Ｖ、フィルファクターＦＦ＝０．６９で光電変換効率はη＝５．６％であった。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、電極表面の光の反射、透明導電膜における光の吸収、金属酸化物半導体や電解質中における電子の再結合などによる失活、電解質による光の吸収、導電膜の抵抗などが挙げられるが、中でも電極表面で反射する光や素子に吸収されずに透過する光による損失の少なく、素子内部へ光を十分閉じ込め、結果高い光電変換効率の色素増感太陽電池とすることができる。
【００４４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における色素増感太陽電池の層構成図の一例である。
【図２】本発明における色素増感太陽電池の層構成図の一例である。
【図３】実施例１〜５及び比較例の基材１上に透明導電層（ａ）２を積層した積層体の透過特性である。
【図４】実施例１〜５及び比較例の対向電極の反射特性である。
【符号の説明】
１              基材
２              透明導電層（ａ）
３              金属酸化物半導体層
４              色素
５              電荷輸送層
６              導電性触媒層
７              透明導電層（ｂ）
８              基材
９              導電層
１０、２０      色素増感太陽電池
３０            光電変換層
【図１】
0004250897.tif 000002
【図２】
0004250897.tif 000003
【図３】
0004250897.tif 000004
【図４】
0004250897.tif 000005