[发明专利]透明导电膜及其制造方法、染料敏化太阳能电池和固体电解质电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种透明导电膜及其制造方法、一种染料敏化太阳能电池和一种固体电解质电池。

背景技术

透明导电膜是透明且导电的，并被用作显示面板、太阳能电池等的透明电极。

迄今为止主要使用的透明导电膜为：将氧化锡添加至氧化铟中而获得的氧化铟锡（ITO）膜、在氧化锡中掺杂了锑（Sb）而获得的掺锑氧化锡（ATO）膜、以及在氧化锡中掺杂了氟（F）而获得的掺氟氧化锡（FTO）膜等。

ITO膜具有用作透明导电膜的优异特性，例如电阻率低、透明度高并且电化学稳定性良好，但ITO膜由于含有稀有金属铟（In）因而成本高，并且对人体有很大的危险。当使用ITO膜及FTO膜作为太阳能电池的透明电极时，存在如下问题：透明电极中的锡会扩散至光电转换层中，从而导致器件的性能的劣化。

专利文献1披露了一种防腐蚀透明导电膜，在所述防腐蚀透明导电膜中，在含有氧化铟或氧化锡作为主要成分的透明导电膜的表面上形成有保护膜，所述保护膜包括氮化钛或包括含氧的氮化钛。

引用文献列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开昭第63-102108号公报

发明内容

本发明所要解决的问题

由于ITO膜的构成元素铟是稀有金属并具有资源耗竭的担忧，因此一直在寻找替代材料。作为新型的透明导电膜，还要求便宜的沉积工艺、使用廉价的材料及对生态环境无害无毒的材料。

因此，本发明的目的在于提供一种新型透明导电膜及其制造方法、以及使用所述透明导电膜的染料敏化太阳能电池和固体电解质电池，所述新型透明导电膜使用了低成本、供应稳定、且低毒性的材料。

解决问题的手段

为解决上述问题，第一项发明提供了一种透明导电膜，所述透明导电膜是通过使用Li₄Ti₅O₁₂作为靶材、在含氮气的环境中利用物理气相沉积法形成的。

第二项发明提供了一种透明导电膜制造方法，所述方法包括：使用Li₄Ti₅O₁₂作为靶材，在含氮气的环境中通过物理气相沉积法形成所述透明导电膜。

第三项发明提供了一种染料敏化太阳能电池，所述染料敏化太阳能电池包括透明导电层、光电极层、电解质层以及对电极，其中所述透明导电层包含透明导电膜，所述透明导电膜是通过使用Li₄Ti₅O₁₂作为靶材，在含氮气的环境中利用物理气相沉积法形成的。

第四项发明提供了一种固体电解质电池，所述固体电解质电池包括阴极、阳极层以及固体电解质层，其中所述阳极层包含透明导电膜，所述透明导电膜是通过使用Li₄Ti₅O₁₂作为靶材，在含氮气的环境中利用物理气相沉积法形成的。

本发明的效果

本发明能够提供所述新型透明导电膜及其制造方法、所述染料敏化太阳能电池以及所述固体电解质电池，所述新型透明导电膜使用了低成本、低毒性且供应稳定的材料。

附图说明

图1是图示了本发明实施方式的染料敏化太阳能电池的构造示例的截面图。

图2是图示了本发明实施方式的固体电解质电池的构造示例的截面图。

图3是实施例1中的透明导电膜的照片。

图4是展示了使用测试仪对比较例1中的透明膜的性能进行评估的结果的照片。

图5是实施例1中的透明导电膜的X射线光电子能谱（X-rayphotoelectron spectroscopy；XPS）谱；以及

图6是实施例1中的透明导电膜的X射线衍射（X-ray Diffraction；XRD）图。

具体实施方式

以下将参照附图来说明本发明的实施方式。将按以下顺序进行说明。

1、第一实施方式（透明导电膜的实例）

2、第二实施方式（使用所述透明导电膜的染料敏化燃料电池的实例）

3、第三实施方式（使用所述透明导电膜的薄膜型电池的实例）

4、其它实施方式（变形例）

（透明导电膜）