[发明专利]光电转换元件用电极基板、光电转换元件用电极基板的制造方法以及光电转换元件

说明书

技术领域

本发明涉及色素增感太阳能电池等光电转换元件中所使用的电极基板、光电转换元件用电极基板的制造方法以及光电转换元件。

本申请基于2007年11月15日在日本提出申请的特愿2007-296440号专利申请要求优先权，并在此引用其内容。

背景技术

一直以来，作为色素增感太阳能电池等光电转换元件中所使用的电极基板，采用透明基板的单面上形成了透明导电膜的电极基板。在制造耐使用的大面积、大输出元件(组件)时，为抑制透明导电基板导电性不足而引起的内部电阻的增大，已有通过形成集电配线而提高电极基板导电率的尝试。在集电配线中，因其优良的导电性材质而优选使用金属，尤其是低电阻金属(如银、铜等)。而且，还要求对于元件所用的电解液(如碘电解质)为化学、电化学(实质上)惰性。因此，提出了包覆绝缘层或透明导电膜作为金属配线层的保护层的方案(参照专利文献1～5，非专利文献1)。

专利文献1：日本特表2002-536805号公报

专利文献2：日本特开2004-220920号公报

专利文献3：日本特开2004-146425号公报

专利文献4：国际公开第2004/032274号

专利文献5：日本特开2007-042366号公报

非专利文献1：M.Spath等，Progress in Photovoltaics Research andApplications，2003年，第11期，207-220页

发明内容

为了完全隔开金属配线和碘电解液，集电配线上需要无缺陷的致密的保护层。虽然有使用透明的导电性金属氧化物膜、玻璃等无机系材料作为配线保护层的研究，但难以形成能够防止电解质渗透的致密的膜。并且，通常具有硬且脆的性质，所以需要控制热膨胀率等。

另外，也有使用树脂系材料作为配线保护层的研究，但通常缺乏耐热性，无法进行成为色素增感太阳能电池光电极的氧化物半导体纳米粒子的高温煅烧。尤其是使用固化性树脂时，还会发生源自该固化性树脂的挥发成分污染纳米粒子表面，而影响发电特性的问题。

并且，配线保护层的制作方法中，使用透明导电性金属氧化物作为保护层时，需要真空装置(溅射法、蒸镀法等)或CVD装置等大型装置。并且，虽然也对利用热塑性树脂膜的方法进行过研究，但由于其在配线图案复杂等情况下，存在位置精度方面的问题，所以膜的贴合困难。

本发明是鉴于上述情况进行的，其课题为，提供能够形成无缺陷的致密的保护层且能提高发电特性的光电转换元件用电极基板、光电转换元件用电极基板的制造方法以及光电转换元件。

为了解决上述课题，本发明提供一种光电转换元件用电极基板的制造方法，其特征在于，具有如下工序：在基板上形成透明导电膜及集电配线的工序，在上述透明导电膜上的与上述集电配线不同的部分上形成多孔氧化物半导体层的工序，将上述多孔氧化物半导体层进行煅烧的工序，上述煅烧后，以覆盖上述集电配线的方式形成由具有250℃以上的耐热性的绝缘性树脂构成的保护层的工序，和形成上述保护层之后，使色素吸附于所述多孔氧化物半导体层的工序；进而，在上述形成保护层的工序中或之后，在上述使色素吸附于多孔氧化物半导体层的工序之前，具有在250℃以上加热上述基板的工序。

上述加热工序中的加热温度优选低于煅烧工序中的煅烧温度。

另外，本发明提供一种光电转换元件用电极基板，其特征在于，至少具备：具有透明导电膜和集电配线的基板，在上述透明导电膜上的与上述集电配线不同的部分上设置的多孔氧化物半导体层，以覆盖上述集电配线的方式形成的有绝缘性树脂构成的保护层；上述保护层是由具有250℃以上的耐热性的绝缘性树脂构成的。

在本发明的光电转换元件用电极基板中，上述具有250℃以上的耐热性的绝缘性树脂优选为选自聚酰亚胺衍生物、硅酮化合物、氟弹性体、氟树脂中的一种或多种。

另外，本发明提供一种光电转换元件，其特征在于，具备上述光电转换元件用电极基板。

发明效果

根据本发明的光电转换元件用电极基板的制造方法，在形成由绝缘性树脂构成的配线保护层之前，能对多孔氧化物半导体层进行充分的煅烧。并且，由于在保护层中使用了绝缘性树脂，因而能形成无缺陷的致密的保护层。进而，在形成保护层之后、吸附色素之前设置了加热工序，所以能利用于具有优良发电特性的光电转换元件的制造。

根据本发明的光电转换元件用电极基板，由于保护层具有250℃以上的耐热性，所以能在多孔氧化物半导体层的煅烧之后、吸附色素之前设置加热工序，而减少吸附在多孔氧化物半导体层上的污染物。

附图说明