专利名称：色素增感型太阳能电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及色素增感型太阳能电池。
背景技术：
近年来，与环境相协调地利用了廉价且清洁的自然能源的太阳光发电备受关注。 作为太阳能电池，使用了硅晶体的电池逐渐被实用化，但是制造所花费的能量消耗大。另一方面，例如日本特开2008-41258号公报中公开的各种色素增感型太阳能电池与使用了硅晶体的太阳能电池相比，具有能廉价地制造大面积的元件、且能获得柔性电池的优点。色素增感型太阳能电池被光照射时，吸收了该照射光的色素分子被激发，该色素分子的电子被注入到半导体即氧化钛中。另一方面，由电解质向色素分子供给所失去的部分的量的电子。因此，在氧化钛与电解质之间产生电位差。将该电位差用作电池。但是，在色素增感型太阳能电池中，作为接受色素的通过激发而放出的电子的物质，使用粒径小至20nm左右的氧化钛粒子的集合体。作为所述氧化钛的粒径小的理由，为了应用色素分子的光激发电子，该粒子必须与许多色素分子接触。由所述粒子构成的氧化钛膜的粗糙度系数(R. F =实际的表面积/投影面积)必须为1000以上。此外，为了得到充分的输出功率，必须将由所述粒子与色素形成的膜的厚度设定为10 μ m以上。这样，在色素增感型太阳能电池中，为了用非常小的粒子形成较厚的膜，由氧化钛形成的粒子彼此之间的接合状态容易变差，并且聚集的色素容易渗入到粒子间。因此，为了传递通过光激发而从色素分子放出的电子的、由上述粒子形成的连接电路的电阻、即内阻升高。其结果是，存在该色素增感太阳能电池的发电效率降低的问题。
发明内容
因此，本发明的目的是提供发电效率高的色素增感型太阳能电池。作为本发明的色素增感型太阳能电池的一个方式，其具备第1电极；第2电极，其与所述第1电极对置；电子捕集-色素层，其是包含电子捕集剂和色素、且被配设在所述第1电极上的电子捕集-色素层，所述电子捕集剂包含具有第1粒径范围内的粒径的第1电子捕集粒子和具有第2粒径范围内的粒径的第2电子捕集粒子，所述第2粒径范围的最小值大于所述第 1粒径范围的最大值；和电子供给剂，其被配设在所述电子捕集-色素层与所述第2电极之间。
作为本发明的色素增感型太阳能电池的另一方式，其具备第1基板；第2基板，其与所述第1基板对置地配置；第1电极，其是形成在所述第1基板的第1面上的第1电极，所述第1面与所述第 2基板的第2面对置；电子捕集-色素层，其被配设在所述第1电极上；催化剂层，其被配设在所述第2面上，且与所述第1基板对置的面被形成为扩散反射面；和电子供给剂，其被配设在所述电子捕集-色素层与所述催化剂层之间。作为本发明的色素增感型太阳能电池的另一方式，其具备第1电极；第2电极，其与所述第1电极对置；电子捕集-色素层，其是被配设在所述第1电极的第1面上的电子捕集-色素层， 所述第1面与所述第2电极的第2面对置，所述电子捕集-色素层包含电子捕集剂和色素；催化剂层，其被配设在所述第2面上，且与所述第1电极对置的表面被形成为扩散反射面；和电子供给剂，其被配设在所述电子捕集-色素层与所述催化剂层之间。根据本发明，能提高发电效率。本发明的优点将在后续说明中阐述，并且部分地可从该说明中显而易见，或者可以通过实施本发明来获悉。本发明的优点可以通过下面特别指出的手段和组合来实现和获得。
包含于说明书中并构成说明书的一部分的附图阐释本发明的实施例，并与上述总体说明和下述实施例的详细说明一起用于解释本发明的原理。图1是表示本发明的第1实施方式涉及的色素增感型太阳能电池的构成例的截面图。图2是表示本发明的第1实施方式涉及的色素增感型太阳能电池的电极、电子捕集剂及色素的部分的构成例的示意图。图3是用于说明本发明的第1实施方式涉及的色素增感型太阳能电池的发电原理的能量图表。图4A是用于说明本发明的第1实施方式涉及的色素增感型太阳能电池的电子传递效率的图，是比较例的情况。图4B是用于说明本发明的第1实施方式涉及的色素增感型太阳能电池的电子传递效率的图，是本实施例的情况。图5是表示本发明的第2实施方式涉及的色素增感型太阳能电池的构成例的截面图。图6A是表示本发明的第2实施方式涉及的色素增感型太阳能电池的第2基板的表面形状的例子的图，是俯视图。
图6B是表示本发明的第2实施方式涉及的色素增感型太阳能电池的第2基板的表面形状的例子的图，是立体图。图7是表示本发明的第2实施方式涉及的色素增感型太阳能电池在第2基板上形成的结构的概略的例子的图。图8是表示本发明的第2实施方式涉及的色素增感型太阳能电池的实施例及比较例中的电流-电压曲线的一例的图。
具体实施例方式[第1实施方式]首先，参照附图对本发明的第1实施方式进行说明。在第1实施方式涉及的色素增感型太阳能电池101中，如图1所示，例如在由玻璃或膜等形成的透明的第1基板110上形成有由氧化铟锡(ITO)或氟掺杂氧化锡(FTO)等形成的作为第1电极的透明导电膜120。 透明导电膜120可以被图案化。此外，可以在透明导电膜120的上层或下层设置银等的集电图案。在透明导电膜120上形成有电子捕集-色素层130。对于电子捕集-色素层130 在后面进行详述。另一方面，在与第1基板110对置的由例如玻璃或膜等形成的透明的第2基板140 上形成有作为第2电极的导电膜150。进而，在导电膜150上形成有由钼或碳等形成的催化剂层160。第1基板110按照形成有电子捕集-色素层130的面与第2基板140的形成有催化剂层160的面相对置的方式与第2基板140对置配置。并且，第1基板110按照与第2 基板140之间具有例如为10 50 μ m左右的间隙的方式在对置的面的周缘部通过密封材料170贴合到第2基板140上。在上述间隙中封入有作为电解质的电子供给剂180。作为电子供给剂180的溶剂，例如可以使用乙腈、甲氧基乙腈、碳酸亚乙酯等。作为电子供给剂180的溶质，例如可以使用1，2-二甲基-3-正丙基碘化咪唑鐺(DMPImI)Ji 化锂(LiI)M (I2)、4_叔丁基吡啶(TBP)等。这里，对电子捕集-色素层130进行详述。电子捕集-色素层130如图2所示包含由锐钛矿型氧化钛等形成的电子捕集剂132、和由钌色素(N719色素等)等形成的色素 138。并且，电子捕集剂132包含电子传递粒子(第2电子捕集粒子)134和色素吸附粒子 (第1电子捕集粒子)136。电子传递粒子134形成为粒径较大的电子捕集剂132。色素吸附粒子136形成为粒径较小的电子捕集剂132。另外，电子捕集剂132不限于氧化钛，例如可以使用氧化锌、氧化锡、氧化钨、氧化铌、氧化铟及其复合体等。在第1实施方式中，使用氧化钛(TiO2)来进行说明。此外，色素138不限于N719色素，例如可以使用N3色素、BlackDye作为钌系色素， 或者可以使用D149、咕吨、PVK、部花青、噁嗪等作为纯有机色素。如图2所示，电子传递粒子134与邻接的电子传递粒子134互相接触，一部分电子传递粒子134与透明导电膜120接触。此外，色素吸附粒子136与电子传递粒子134接触。 并且，色素138吸附在电子传递粒子134及色素吸附粒子136上。利用这样的结构，电子传递粒子134主要担负将从色素138释放的电子传递到透明导电膜120的作用。此外，色素吸附粒子136为了吸附更多的色素138，担负着增大作为电子捕集剂132的表面积的作用。
这里，色素吸附粒子136的直径优选为5nm以上且25nm以下，电子传递粒子134的直径优选为IOOnm以上且400nm以下。电子传递粒子134的直径范围的最小值大于色素吸附粒子136的直径范围的最大值。色素吸附粒子136与电子传递粒子134的比例优选以重量比例计为色素吸附粒子136为例如20 25%等，电子传递粒子134为例如75 80% 等。由电子传递粒子134、色素吸附粒子136及色素138形成的电子捕集-色素层130的厚度例如约为IOym等。电子捕集-色素层130例如可以按照如下所述来制成。即，将作为电子传递粒子 134及色素吸附粒子136的锐钛矿型的具有两种粒径的氧化钛粒子混合，制成糊状。将该糊剂印刷或涂布在第1基板110上。然后，对第1基板110上的糊剂烧成来进行氧化钛膜的形成。然后，在形成上述氧化钛膜后，将该氧化钛膜浸渍在溶解于有机溶剂中的色素138的溶液中，通过使色素138吸附在氧化钛上，能够制成电子捕集-色素层130。接着，参照图3对第1实施方式涉及的色素增感型太阳能电池101的发电原理进行说明。首先，若光从第1基板110侧向色素增感型太阳能电池101入射，则该光被色素 138吸收。被色素138吸收的光将色素138激发(图3中的虚线箭头)。这里，被激发的色素138的电子被例如由作为宽禁带半导体的氧化钛等构成的电子捕集剂132传递。S卩，色素138氧化。电子捕集剂132接受的电子向透明导电膜120移动。另一方面，从与具有催化剂层160的导电膜150相接触的电子供给剂180的例如Γ向失去了电子的色素138供给电子。即，色素138被电子供给剂180还原。若3Γ将电子供给给色素138，则成为13_。 因此，电子供给剂180的例如I3-从导电膜150接受电子。此时，在透明导电膜120与导电膜150之间产生电位差。若在透明导电膜120与导电膜150之间连接外部电路，则向透明导电膜120移动的电子经由外部电路向导电膜150移动。然后，该电子移动到电子供给剂 180的例如I” I3-成为3Γ。从电子供给剂180的例如Γ将电子供给到失去了电子的色素 138。这样，在透明导电膜120与导电膜150间连接外部电路，从而外部电路能从吸收了光的本实施方式的色素增感型太阳能电池中取出电流。另外，激发态的色素138的能级比电子捕集剂132的能级高，基态的色素138的能级比电子供给剂180的能级低。[实施例]接着，对第1实施方式的色素增感型太阳能电池101的实施例进行说明。这里，作为电子传递粒子134及色素吸附粒子136，对使用了直径不同的2种作为电子捕集剂132的氧化钛的本实施例的色素增感型太阳能电池101(图4B)与作为比较例的使用了直径为1 种的作为电子捕集剂132的氧化钛的色素增感型太阳能电池190(图4A)的特性进行了比较。比较的是作为实际功率相对于表观最大功率的比值的填充因子(FF)的值。在本实施例中，将作为电子传递粒子134的氧化钛的平均直径设为lOOnm，将作为色素吸附粒子136的氧化钛的平均直径设为lOnm。S卩，电子传递粒子134与色素吸附粒子 136虽然材质相同，但直径相差一位数(10倍)以上。并且，将电子传递粒子134及色素吸附粒子136的混合比以重量比例计设定成电子传递粒子134为75%、色素吸附粒子136为 25%。将包含电子传递粒子134、色素吸附粒子136及色素138的电子捕集-色素层130的平均厚度设定为5 μ m。另一方面，在作为参照用的比较例的色素增感型太阳能电池190中，仅由平均直径为IOnm的氧化钛构成电子捕集剂132，其他条件与上述本实施例的情况相同。另外，在使构成电子捕集剂132的氧化钛的直径单纯地增大的情况下，粗糙度系数单纯地减小，需要使电子捕集-色素层130的平均厚度增加粗糙度系数减小的部分。此时，可见光的吸收增多，因而不实用。根据JIS标准的JIS C 8914 “晶体系太阳能电池组件输出功率测定方法”(在此引用其全部内容作为参考)测量上述本实施例的色素增感太阳能电池101与比较例的色素增感型太阳能电池190的FF值。简而言之，在测量中照射波长为400 llOOnm、照度为 1000ff/m2的光，获得电流I-电压V曲线。并且，从获得的I-V曲线求出将最大输出功率除以开放电压与短路电流的积而得到的值即FF。该值越大，该色素增感型太阳能电池的内部损失越小，越显示出发电效率高。分别对本实施例和比较例测量3次。其结果是，FF值在本实施例的色素增感型太阳能电池101中为44. 4士 1. 3(平均士标准偏差)，在比较例的色素增感型太阳能电池190 中为25. 6 士 0. 3 (平均士标准偏差)。即，本实施例的FF值与比较例相比，上升74%。作为出现这样的不同的理由，可以考虑如下。如图4A所示，在比较例中，从色素138释放的电子e_大多经过构成电子捕集剂32的直径小的粒子而传递到透明导电膜 120(图4A中的中空箭头A所指)。因此，电子e_需要越过许多的电子捕集剂132内的粒子的接合部分。因而，在电子捕集剂132中形成的连接电路的电阻增高，电子难以传达。进而，在比较例中，色素138彼此之间凝集，其进入到构成电子捕集剂132的粒子之间，有时形成使构成电子捕集剂132的粒子彼此无法接触的部分(图4A中的中空箭头B所指)。并且，在这样构成电子捕集剂132的粒子彼此不能接触的部分中，电子e_变得无法传递。相对于此，如图4B所示，在本实施例中，从色素138释放的电子e_经过少数的直径大的电子传递粒子134而传递到透明导电膜120。因此，电子e_需要越过的电子传递粒子 134的接合部分少。此外，电子传递粒子134的直径大，每1个的表面积大，因此，电子传递粒子134间的接合可以良好地形成。因此，在电子捕集剂132中形成的连接电路的电阻比图4A的情况低，电子容易传递。此外，由于存在许多色素吸附粒子136，因此表面积大，粗糙度系数(RF =实际的表面积/投影面积)为1000以上，成为在色素增感型太阳能电池中被称为所必要的值以上。因此，充分的数量的色素138吸附在电子捕集剂132上。从以上内容来看，在本实施例中，充分数量的色素138所释放的电子e_顺利地传递到透明导电膜120。其结果是，在本实施例中，与比较例相比，能够使FF值上升。如上所述，在第1实施方式的色素增感型太阳能电池101中，使用粒径不同的电子传递粒子134及色素吸附粒子136作为电子捕集剂132。由此，从色素138向透明导电膜 120的电子传递中的障碍减小，电子传递顺利地进行，并且由于具有充分的表面积，从而能够使充分数量的色素138吸附到电子捕集剂132上。其结果是，能够增大FF值。S卩，能够使该色素增感型太阳能电池的内部损失减小，使发电效率提高。[第2实施方式]参照附图对本发明的第2实施方式进行说明。在第2实施方式涉及的色素增感型太阳能电池201中，如图5所示，在例如由玻璃或膜等形成的透明的第1基板210的表面 (第1表面)上形成有由氧化铟锡(ITO)或氟掺杂氧化锡(FTO)等形成的作为第1电极的透明导电膜220。透明导电膜220可以被图案化，此外，在透明导电膜220的上层或下层可以设置银等的集电图案。在透明导电膜220上形成有电子捕集-色素层230。电子捕集-色素层230具有例如由锐钛矿型氧化钛的粒子等形成的电子捕集剂、 和由钌色素(N719色素等)等形成的色素。电子捕集剂的直径例如为20nm左右。电子捕集剂不限于氧化钛，例如可以使用氧化锌、氧化锡、氧化钨、氧化铌、氧化铟及其复合体等。在第2实施方式中，使用氧化钛(TiO2)来进行说明。此外，色素不限于N719色素，例如可以使用N3色素、BlackDye作为钌系色素，或者可以使用D149、咕吨、PVK、部花青、噁嗪等作为纯有机色素。色素起到吸收光而释放电子的作用。另一方面，在与第1基板210对置的例如由玻璃或膜等形成的透明的第2基板MO 上形成有作为第2电极的导电膜250。进而，在导电膜250上形成有由钼或碳等形成的催化剂层沈0。另外，即使不形成导电膜250，在第2基板240上形成的由钼形成的催化剂层 260也可以起到导电膜250的功能。此外，在图5的例子中，在导电膜250与催化剂层260 之间设置有基底层255。这里，在第2实施方式中，为了通过使从第1基板210侧向色素增感型太阳能电池 201入射并透过电子捕集-色素层230的光扩散反射来进行再利用从而提高发电效率，催化剂层沈0的表面形成为扩散反射面。因此，在第2基板MO的表面(第2表面)上形成有微细的凹凸。该凹凸例如可以通过利用溶液的蚀刻等化学方法来形成，例如也可以通过喷砂等物理方法来形成。在形成有微细的凹凸的第2基板240上形成导电膜250、及由钼等形成的催化剂层260，由此来形成扩散反射面。另外，即使不对第2基板240进行磨削来形成凹凸，可以通过在平坦的玻璃表面形成有机散射膜等来形成凹凸，也能同样地形成扩散反射面。第1基板210按照形成有电子捕集-色素层230的面与第2基板240的形成有催化剂层沈0的面相对置的方式与第2基板240对置配置。并且，第1基板210按照与第2 基板240之间具有例如10 50 μ m左右的间隙的方式在对置的面的周缘部通过密封材料 270贴合到第2基板240上。在上述间隙中封入有作为电解质的电子供给剂观0。作为电子供给剂观0的溶剂，例如可以使用乙腈、甲氧基乙腈、碳酸亚乙酯等。作为电子供给剂观0的溶质，例如可以使用1，2_ 二甲基-3-正丙基碘化咪唑鐺(DMPImI)、碘化锂(LiI)M (I2)、4_叔丁基吡啶(TBP)等。另外，第2实施方式的色素增感型太阳能电池201的发电原理与使用图3说明过的第1实施方式的色素增感型太阳能电池101的情况相同，因此省略该说明。[实施例]接着，对第2实施方式的色素增感型太阳能电池201的实施例进行说明。这里，对在第2基板240上形成微细的凹凸并将催化剂层260的表面作为扩散反射面的本实施例的色素增感型太阳能电池201、与作为比较例的将第2基板240形成为平面并将催化剂层260 的表面形成为镜面的色素增感型太阳能电池四0的特性进行了比较。比较中使用的指标为产生的功率的能量相对于入射光的能量之比即转换效率η。在本实施例的色素增感型太阳能电池201的第2基板240上通过化学研磨形成凹凸。形成有凹凸的第2基板MO的表面形状如图6Α及图6Β所示。另外，图6Α为俯视图， 图6Β为立体图。该凹凸面的粗糙度算术平均偏差值Ra为0. 137 μ m、十点平均高度Rz为0. 692 μ m。这里，粗糙度算术平均偏差值Ra表示通过抽取特征长度(reference length)， 并将粗糙度曲线从中心线折返，将由该粗糙度曲线与中心线围成的部分的面积除以上述特征长度而得到的值。此外，十点平均高度Rz表示在截面曲线的基准长度中从高的一方开始的5个峰顶的高度的平均值与从低的一方开始的5个谷底的深度的平均值之差的值。另外， Ra 优选为 0. 14 μ m士 0. 1 μ m, Rz 优选为 0. 7 μ m士 0. 3 μ m。并且，在第2基板MO的具有凹凸的面上，如图7所示，形成有由ITO形成的导电膜250。在导电膜250上通过将钛成膜而形成基底层255。然后，在基底层255上通过将钼成膜而形成催化剂层260。形成催化剂层沈0的钼膜隔着导电膜250及基底层255而追随形成在第2基板240上的凹凸，其表面被成膜为凹凸，从而形成扩散反射面。这里，基底层 255具有使作为催化剂层沈0的钼的表面积增加的效果。另一方面，在由玻璃形成的第1基板210上形成由ITO形成的透明导电膜220。在透明导电膜220上按照其形状为30mm见方且膜厚约为2μπι的方式丝网印刷粒径为20nm 的锐钛矿型氧化钛糊剂，并进行热处理，形成电子捕集剂。使构成色素的D149色素吸附在电子捕集剂上。这样形成电子捕集-色素层230。接着，将形成有催化剂层沈0的第2基板240与形成有电子捕集-色素层230的第1基板210按照设置10 μ m的间隙的方式进行贴合并密封。然后，将构成电子供给剂280 的碘电解液真空注入并密封，制成色素增感型太阳能电池201。在比较例的色素增感型太阳能电池四0中，在第2基板240上未形成凹凸。其他的结构与本实施例的色素增感型太阳能电池201相同。根据JIS标准的JIS C 8914 “晶体系太阳能电池组件输出功率测定方法”测量上述本实施例的色素增感型太阳能电池201与比较例的色素增感型太阳能电池290的转换效率η的值。简而言之，在测量中，照射波长为400 llOOnm、照度为1000W/m2的光，获得电流I-电压V曲线。然后，从获得的I-V曲线求出转换效率η的值。转换效率η的值越大， 则光能转换成电能的效率越好，越显示出发电效率高。获得的I-V曲线如图8所示。在该图中，实线表示本实施例的色素增感型太阳能电池201的I-V曲线，虚线表示比较例的色素增感型太阳能电池四0的I-V曲线。如该图所示，本实施例的色素增感型太阳能电池201的I-V曲线与比较例的I-V曲线相比，在图表中位于右上方。这表示光能转换成电能的转换效率好。本实施例的色素增感型太阳能电池201的转换效率η为0. 117%,比较例的色素增感型太阳能电池四0的转换效率η为 0.096%。即，本实施例的转换效率η为比较例的转换效率η的1. 23倍。作为与比较例相比本实施例的转换效率η高的理由，可以考虑如下。从第1基板 210侧入射、未被电子捕集-色素层230中的色素吸收而到达催化剂层沈0的光在催化剂层260表面被反射，再次入射到电子捕集-色素层230。此时，在比较例的情况下，催化剂层260表面为镜面，因此，反射光直线传播，通过电子捕集-色素层230内的光路短。因此， 虽然一部分光被色素吸收，但是其他很多的光未被吸收而透过。与此相比，本实施例的情况下，催化剂层沈0的表面为扩散反射面，因此被扩散反射而通过电子捕集-色素层230内的光路增长。因此，与比较例的情况相比，能够使被色素吸收的光的比例增加。由此能够提高转换效率η。如上所述，在第2实施方式的色素增感型太阳能电池201中，催化剂层260的表面形成为扩散反射面，因此反射光中被色素吸收的比例比催化剂层沈0的表面为镜面的情况更高。因此，转换效率η增高。即，根据第2实施方式，能够提高色素增感型太阳能电池 201的发电效率。另外，与第1实施方式同样，在第2实施方式的色素增感型太阳能电池201中也可以设定成下述构成使用粒径不同的2种粒子作为适用于电子捕集-色素层的电子捕集剂。本领域技术人员可以容易想到其他优点和变更。因此，从更宽的角度来看，本发明并不限定于本文所述的具体细节和代表性实施例。因而，在不脱离所附的权利要求书及其等同描述所定义的精神或总的发明构思的范围的情况下，可以进行各种变更。
权利要求
1.一种色素增感型太阳能电池，其具备 第1电极；第2电极，其与所述第1电极对置；电子捕集-色素层，其是包含电子捕集剂和色素、且被配设在所述第1电极上的电子捕集-色素层，所述电子捕集剂包含具有第1粒径范围内的粒径的第1电子捕集粒子和具有第2粒径范围内的粒径的第2电子捕集粒子，所述第2粒径范围的最小值大于所述第1粒径范围的最大值；和电子供给剂，其被配设在所述电子捕集-色素层与所述第2电极之间。
2.根据权利要求1所述的色素增感型太阳能电池，其中， 所述第1电子捕集粒子以吸附所述色素的方式构成，所述第2电子捕集粒子以将从所述色素释放的电子传递到所述第1电极的方式构成。
3.根据权利要求2所述的色素增感型太阳能电池，其中，所述第2电子捕集粒子具有所述第1电子捕集粒子的平均直径的10倍以上的平均直径。
4.根据权利要求2所述的色素增感型太阳能电池，其中， 所述第1粒径范围为5nm以上且25nm以下，所述第2粒径范围为IOOnm以上且400nm以下。
5.根据权利要求2所述的色素增感型太阳能电池，其中， 所述电子捕集剂包含20 25重量％的所述第1电子捕集粒子。
6.根据权利要求1所述的色素增感型太阳能电池，其中， 所述第1电子捕集粒子和所述第2电子捕集粒子包含氧化钛。
7.根据权利要求1所述的色素增感型太阳能电池，其中，所述电子捕集剂是通过将下述糊剂涂布在所述第1电极上、并在所述涂布后将所述糊剂烧成而形成的，所述糊剂包含由氧化钛形成的具有所述第1粒径范围内的粒径的第1前体粒子和具有所述第2粒径范围内的粒径的第2前体粒子。
8.根据权利要求1所述的色素增感型太阳能电池，其中， 所述色素具有激发态和基态，所述激发态的所述色素具有比所述电子捕集剂高的能级， 所述基态的所述色素具有比所述电子供给剂低的能级。
9.根据权利要求1所述的色素增感型太阳能电池，其进一步具备设置在所述第2电极上的催化剂层。
10.一种色素增感型太阳能电池，其具备 第1基板；第2基板，其与所述第1基板对置地配置；第1电极，其是形成在所述第1基板的第1面上的第1电极，所述第1面与所述第2基板的第2面对置；电子捕集-色素层，其被配设在所述第1电极上；催化剂层，其被配设在所述第2面上，且与所述第1基板对置的面被形成为扩散反射面；和电子供给剂，其被配设在所述电子捕集-色素层与所述催化剂层之间。
11.根据权利要求10所述的色素增感型太阳能电池，其中， 所述第2面包含粗糙面，所述扩散反射面按照所述扩散反射面的形状追随所述粗糙面的形状的方式形成。
12.根据权利要求11所述的色素增感型太阳能电池，其中， 所述粗糙面为磨砂加工面、化学侵蚀面和/或喷砂面。
13.根据权利要求10所述的色素增感型太阳能电池，其进一步具备配置在所述第2基板与所述催化剂层之间且与所述催化剂层接触的基底层。
14.根据权利要求13所述的色素增感型太阳能电池，其中， 所述催化剂层包含钼，所述基底层包含钛。
15.根据权利要求10所述的色素增感型太阳能电池，其中， 所述电子捕集-色素层包含含有氧化钛的电子捕集剂。
16.根据权利要求15所述的色素增感型太阳能电池，其中， 所述色素具有激发态和基态，所述激发态的所述色素具有比所述电子捕集剂高的能级， 所述基态的所述色素具有比所述电子供给剂低的能级。
17.一种色素增感型太阳能电池，其具备 第1电极；第2电极，其与所述第1电极对置；电子捕集-色素层，其是被配设在所述第1电极的第1面上的电子捕集-色素层，所述第1面与所述第2电极的第2面对置，所述电子捕集-色素层包含电子捕集剂和色素；催化剂层，其被配设在所述第2面上，且与所述第1电极对置的表面被形成为扩散反射面；和电子供给剂，其被配设在所述电子捕集-色素层与所述催化剂层之间。
18.根据权利要求17所述的色素增感型太阳能电池，其中，所述电子捕集剂包含具有第1粒径范围内的粒径的第1电子捕集粒子和具有第2粒径范围内的粒径的第2电子捕集粒子，所述第2粒径范围的最小值比所述第1粒径范围的最大值大。
19.根据权利要求18所述的色素增感型太阳能电池，其中， 所述第1电子捕集粒子以吸附所述色素的方式构成，所述第2电子捕集粒子以将从所述色素释放的电子传递到所述第1电极的方式构成。
20.根据权利要求19所述的色素增感型太阳能电池，其中，所述第2电子捕集粒子具有所述第1电子捕集粒子的平均直径的10倍以上的平均直
全文摘要
本发明提供一种色素增感型太阳能电池，其包含第1电极、第2电极、电子捕集-色素层及电子供给剂。第2电极与所述第1电极对置。所述电子捕集-色素层包含电子捕集剂和色素，且被配设在所述第1电极上。所述电子捕集剂包含具有第1粒径范围内的粒径的第1电子捕集粒子和具有第2粒径范围内的粒径的第2电子捕集粒子。所述第2粒径范围的最小值比所述第1粒径范围的最大值大。所述电子供给剂被配置在所述电子捕集-色素层与所述第2电极之间。
文档编号H01G9/042GK102194573SQ20111005225
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月4日 优先权日2010年3月4日
发明者小林君平, 荒井则博, 马场干男 申请人:卡西欧计算机株式会社