[发明专利]染料敏化太阳能电池用光电极以及染料敏化太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种染料敏化太阳能电池用光电极以及染料敏化太阳能电池。本申请基于2012年10月23日在日本提出的特愿2012-233755号申请主张优先权，并在此援引其内容。

背景技术

染料敏化太阳能电池是由瑞士的格雷策尔等开发的电池，其与其它普通的电池相比有光电转换效率高且制造成本低等的优点。作为该染料敏化太阳能电池，例如，已知有非专利文献1和专利文献1中示出的构成。

专利文献1公开的染料敏化太阳能电池，是层叠染料敏化太阳能电池用光电极(下面，有时简单称为“光电极”)、电解质部分以及对电极而成，其中，所述染料敏化太阳能电池用光电极由在塑料制的透光性支撑体(基材)上形成透明导电层而成的透光性基板和配置于透光性基板上的光电转换层(负载有敏化染料的氧化物半导体多孔膜)构成。

对于使用塑料制基材的染料敏化太阳能电池而言，由于通过适宜设定基材的厚度、材质而能够实现弯折或卷绕，因此期待应用于各种领域，但是，当光电转换层和透光性基板之间的粘接性不充分的情况下，存在着进行弯折等时光电转换层会从透光性基板上剥离的问题。

为了解决上述问题，专利文献2以及3中记载了在透明导电层上涂布含有金属醇盐的溶液并通过烧结形成缓冲层的技术内容。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2007/100095号

专利文献2：日本特开2011-233376号公报

专利文献3：日本特开2011-142028号公报

非专利文献

非专利文献1：Nature，353，p.737-740，1991

发明内容

发明要解决的课题

但是，上述的缓冲层虽提高了光电转换层和透光性基板的粘接性，但导电性低，因此存在光电极的电阻增加、染料敏化太阳能电池的性能降低的问题。

本发明的目的在于，提供一种将电阻保持在低状态且光电转换层和基材的粘接性得以提高的染料敏化太阳能电池用光电极以及染料敏化太阳能电池。

解决课题所用的方法

根据本发明的第一实施方式，提供一种染料敏化太阳能电池用光电极，其特征在于，具有：

透光性基板，其在透光性的基材上形成透明导电层而成；

粘接层，其形成于所述透明导电层上且由导通部和涂层构成，所述导通部由导电性粒子构成，所述涂层是通过包含涂布金属醇盐的工序而形成且包覆多个所述导电性粒子；以及

光电转换层，其使用功能性半导体中负载有敏化染料的光电转换材料形成于所述粘接层上。

所述粘接层可具有多孔质结构。

另外，所述基材可由钛或者不锈钢形成。

本发明的其它染料敏化太阳能电池用光电极中，所述粘接层的厚度可以是5微米以下。

本发明第二实施方式的染料敏化太阳能电池，其特征在于，具有本发明的染料敏化太阳能电池用光电极。

发明效果

通过本发明的染料敏化太阳能电池用光电极以及染料敏化太阳能电池，不仅能够提高光电转换层和基材的粘接性，并且还能够控制成低的电阻而提高电池性能。

附图说明

图1是示意性地表示构成具备本发明的染料敏化太阳能电池用光电极的染料敏化太阳能电池的单元的剖面图。

图2是示意性地表示图1所示染料敏化太阳能电池的光电极的剖面图。

图3(a)至图3(c)是表示图1所示光电极的制造过程的图。

图4是通过扫描电子显微镜观察的粘接层的图像(加速电压1.5kV)。

图5是通过扫描电子显微镜观察的粘接层的图像(加速电压3.0kV)。

图6是示意性地表示构成具备本发明的其它染料敏化太阳能电池用光电极的染料敏化太阳能电池的单元的剖面图。

具体实施方式

下面，参考图1以及图2对于本发明的一种实施方式进行说明。

图1是示意性地表示构成本实施方式的染料敏化太阳能电池的单元1的剖面图。单元1构成为，本发明的光电极10和对电极20夹持电解质部分30而相向配置。

图2是示意性地表示光电极10的剖面图。光电极10在单元1中作为负极起到作用，该光电极10具有：在透光性基材11a的一个面上形成有透明导电层11b的透光性基板11；在透明导电层11b上形成的光电转换层12；以及形成在透明导电层11b与光电转换层12之间而提高两者的粘接性的粘接层13。