染料敏化型太阳能电池用多孔膜及染料敏化型太阳能电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及染料敏化型太阳能电池用多孔膜及染料敏化型太阳能电池。
【背景技术】
[0002] 作为染料敏化太阳能电池（DSC)的光电极，使用吸附有钌金属络合物等光敏化色 素，且由氧化钛等氧化物半导体构成的多孔膜（例如，参照专利文献1)。目前，作为多孔膜 的形成方法，例如可举出通过将含有氧化物半导体粒子的浆料或糊剂涂布在基板上，然后 将其在400°C以上的高温下烧成，从而形成多孔膜的方法。
[0003] 该多孔膜的形成方法在高温下进行烧成，因此，不仅需要具有耐热性的基材，而且 还存在制造能量高这样的问题。
[0004] 作为多孔膜的形成方法，也可举出对由金属氧化物微粒和分散剂构成的浆料与燃 料和氧、及空气进行混合，并从燃烧的高速火焰火焰喷涂装置的喷射喷嘴与高速火焰一起 喷射到基材上，在基材上形成金属氧化物的方法（例如，参照专利文献2)。
[0005] 该多孔膜的形成方法使氧化钛粒子燃烧，因此，在氧化钛粒子上残留有热历程，导 致氧化钛粒子变质，作为结果，存在光电转换效率低这样的问题。
[0006]另外，作为多孔膜的形成方法，也可举出通过将含有氧化物半导体粒子的浆料或 糊剂涂布在基材上，然后在可使用塑料基材的程度的低温下对其进行烧成来形成多孔膜的 方法（例如，参照专利文献3)。
[0007] 该多孔膜的形成方法在比较低的温度下对浆料或糊剂进行烧成，因此，多孔膜相 对于基材的密合度低，存在多孔膜容易从基材剥离这样的问题。
[0008] 另外，作为多孔膜的形成方法，也可举出通过在耐热基材上涂布含有氧化物半导 体粒子的浆料或糊剂，且在高温下对其进行烧成来形成多孔膜，然后通过将已形成的多孔 膜转印粘接在作为目标的基材上，其后通过剥离耐热基材，而在基材上形成多孔膜的方法 (例如，参照专利文献4)。
[0009] 该多孔膜的形成方法的制造工艺复杂，因此，存在制造成本升高这样的问题。
[0010] 并且，作为多孔膜的形成方法，也可举出通过使用金属箱作为耐热温度高的基材， 且在该金属箱上涂布含有氧化物半导体粒子的浆料或糊剂，然后高温下对其进行烧成，而 形成多孔膜的方法（例如，参照专利文献5)。
[0011] 该多孔膜的形成方法在高温下对浆料或糊剂进行烧成，所以不仅制造能量升高， 而且还存在耐热温度高的基材的价格高这样的问题。
[0012] 现有技术文献
[0013] 专利文献
[0014] 专利文献1:日本特许第3435459号公报
[0015] 专利文献2 :日本特开2007-265648号公报
[0016] 专利文献3 :日本特许第4562467号公报
[0017] 专利文献4 :日本特开2008-243425号公报
[0018] 专利文献5 :日本特开2006-286534号公报
[0019] 发明所要解决的问题
[0020] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种染料敏化型太阳能电池 用多孔膜及染料敏化型太阳能电池，其具备形成于膜基板上的由氧化钛制成的多孔膜，所 述多孔膜呈现与通过高温烧成糊剂在玻璃基板上形成的膜同等程度的密合性。
[0021] 用于解决问题的方法
[0022] (1)本发明的染料敏化型太阳能电池用多孔膜形成于膜基板上且由氧化钛制成， 其中，该多孔膜的临界负载为8mN以上，或者，以日本工业标准JISK5600-5-4"涂料一般试 验方法-第5部：涂膜的机械性质-第4节：划痕硬度（铅笔法）"为基准的该多孔膜的铅 笔硬度为H以上。
[0023] (2)在所述（1)中，所述多孔膜通过非加热工艺形成，所述非加热工艺是将所述多 孔膜的原料微粒喷涂至所述膜基板，形成由所述原料微粒制成的多孔膜的成膜方法。
[0024] (3)在所述⑴或⑵中，在常温下进行所述非加热工艺。
[0025] (4)在所述⑴~⑶中任一项中，所述的染料敏化型太阳能电池用多孔膜的膜厚 为8~12ym，且膜厚的偏差为± 1ym。
[0026] (5)在所述⑴~⑷的任一项，所述多孔膜的空隙率为15~50%。
[0027] (6)在所述（1)~（5)的任一项中，所述多孔膜通过非加热工艺形成，所述非加热 工艺是将所述多孔膜的原料微粒喷涂至所述膜基板，形成由所述原料微粒制成的多孔膜的 成膜方法，所述原料微粒是平均粒径为0. 2~2ym的大径粒子和平均粒径为lnm以上且小 于200nm的小径粒子的混合粒子。
[0028] (7)在所述（6)中，所述大径粒子和所述小径粒子的混合比为99. 9重量份：0. 1重 量份~70重量份：30重量份。
[0029] (8)在所述⑴~（7)的任一项中，所述膜基板的玻璃化转变温度（Tg)低于 200。。。
[0030] (9)本发明的染料敏化型太阳能电池具备：对置的一对基板、
[0031] 对置配置于这些基板之间的一对电极膜、形成于这些电极膜之间的光电转换层及 电解质层，其中，所述光电转换层由权利要求1~7中任一项所述的染料敏化型太阳能电池 用多孔膜构成。
[0032] (10)本发明的染料敏化型太阳能电池用多孔膜的制造方法，该方法制造染料 敏化型太阳能电池用多孔膜，其中，通过对膜基板喷涂原料微粒的非加热工艺，在该膜 基板上形成下述多孔膜，所述多孔膜的临界负载为8mN以上，或者，以日本工业标准JIS K5600-5-4"涂料一般试验方法-第5部：涂膜的机械的性质-第4节：划痕硬度（铅笔法）" 为基准的该多孔膜的铅笔硬度为H以上。
[0033] 发明的效果
[0034]本发明的染料敏化型太阳能电池用多孔膜是形成于膜基板上的由氧化钛制成的 多孔膜，且其临界负载为8mN以上，或者以日本工业标准JTSK5600-5-4 "涂料一般试验方 法-第5部：涂膜的机械的性质-第4节：划痕硬度（铅笔法）"为基准的该多孔膜的铅笔 硬度为H以上，因此，能够呈现与通过高温烧成糊剂在玻璃基板上形成的膜同等程度的密 合性。另外，使用本发明的染料敏化型太阳能电池用多孔膜的染料敏化型太阳能电池的光 电转换效率优异。
【附图说明】
[0035]图1是表示本发明的第一实施方式的染料敏化型太阳能电池用多孔膜的概略剖 面图；
[0036]图2是表示本发明所使用的制膜装置的一个例子的概略结构图；
[0037]图3是表示本发明的第二实施方式的染料敏化型太阳能电池的概略剖面图；
[0038] 图4是表示作为本发明的第二实施方式而表示的染料敏化型太阳能电池的制造 方法的基板形成工序的一部分的概略剖面图；
[0039]图5是表示作为本发明的第二实施方式而表示的染料敏化型太阳能电池的制造 方法的基板形成工序的一部分的概略剖面图；
[0040] 图6是表示作为本发明的第二实施方式而表示的染料敏化型太阳能电池的制造 方法的基板贴合工序的一部分的概略剖面图；
[0041] 标记说明
[0042] 10 染料敏化型太阳能电池用多孔膜（多孔膜）
[0043] 11 膜基板
[0044] 12 透明电极膜
[0045] 50 染料敏化型太阳能电池
[0046] 51 第一基板
[0047] 52 第二基板
[0048] 53 透明电极膜
[0049] 54 对置电极膜
[0050] 55 光电转换层
[0051] 56 电解质层
[0052] 57 密封树脂
[0053] 58 光电极基板
[0054] 59 对电极基板
【具体实施方式】
[0055] 作为本发明的实施方式，对染料敏化型太阳能电池用多孔膜及染料敏化型太阳能 电池进行说明。
[0056] 此外，本实施方式是为更好地理解发明的主旨而进行具体说明的实施方式，只要 没有特别指定，就不限定本发明。
[0057](染料敏化型太阳能电池用多孔膜）
[0058]图1是表示本发明的第一实施方式的染料敏化型太阳能电池用多孔膜的概略剖 面图。
[0059] 本实施方式的染料敏化型太阳能电池用多孔膜（以下，有时也简称为"多孔 膜"）1〇是形成于面（下称"一个表面"）12a上，且由氧化钛（Ti02)制成的多孔膜，所述面 12a为与形成于膜基板11的一个表面11a的透明电极膜12的与膜基板11接触的表面相反 一侧的表面。
[0060] 多孔膜10具有从后述的敏化色素获取电子并输送的功能，并且由氧化钛制成的 多孔质半导体制成，大致矩形地形成于透明电极膜12的一个表面12a上。
[0061] 多孔膜10是例如在制膜时通过不使用一切热的非加热工艺而形成的多孔膜。
[0062] 作为非加热工艺，