JP4091463B2 - Photosensitized solar cell - Google Patents
Photosensitized solar cell Download PDFInfo
- Publication number
- JP4091463B2 JP4091463B2 JP2003090185A JP2003090185A JP4091463B2 JP 4091463 B2 JP4091463 B2 JP 4091463B2 JP 2003090185 A JP2003090185 A JP 2003090185A JP 2003090185 A JP2003090185 A JP 2003090185A JP 4091463 B2 JP4091463 B2 JP 4091463B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte
- solar cell
- semiconductor electrode
- insulating particles
- iodide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光増感型太陽電池に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的な光増感型太陽電池として、金属酸化物の微粒子からなる半導体層の表面に色素を担持させたものから構成された電極(半導体電極)と、この電極と対向する透明電極(導電層)と、2つの電極間に介在される液状のキャリア移動層(電解質層)とを備えるものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
前述したような光増感型太陽電池は、以下の過程を経て動作する。すなわち、半導体電極に入射した光は、半導体電極表面に担持された色素に到達し、この色素を励起する。励起した色素は、速やかに半導体電極へ電子を渡す。一方、電子を失うことによって正に帯電した色素は、電解質層から拡散してきたイオンから電子を受け取ることによって電気的に中和される。電子を渡したイオンは透明電極に拡散して、電子を受け取る。この半導体電極とこれに対向する透明電極とを、それぞれ負極および正極とすることにより、湿式光増感型太陽電池が作動する。
【0004】
光増感型太陽電池では、半導体電極に入射した光が半導体電極表面に担持された色素に到達した後、一部はこの半導体電極を透過して、電解質層に抜けてしまう。電解質層としては、酸化還元対としてヨウ素とヨウ化物との混合物から供給される還元対を用いたものが多いことから、電解質層に入った光は電解質層に吸収されてしまう。このため、光が無駄になってしまい、光利用効率が低下すると言う問題があった。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−289268公報(第3−14頁、第1図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこの問題に鑑み、高効率な光増感型太陽電池を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、表面に色素が担持された半導体電極と、半導体電極に離間対向して配置され、表面に導電層を有する対向基板と、半導体電極と導電層との間に設けられ、平均粒径が40nm以上800nm以下であり、かつ長径と短径の比が1.2以下である球状絶縁粒子と、ヨウ素分子及びヨウ化物を含む電解質とを有する電解質層とを具備することを特徴とする光増感型太陽電池を提供する。
【0008】
本発明においては、球状絶縁粒子が、セラミック粒子であっても良い。
【0009】
また本発明においては、球状絶縁粒子が電解質層中に0.05体積%以上2体積%以下含まれても良い。
【0010】
また本発明においては、電解質がゲル電解質であっても良い。
【0011】
また本発明においては、半導体電極の、電解質層側の面とは反対側の面に、支持基板が配置され、支持基板及び対向基板の少なくとも一方がプラスチック基板であっても良い。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0013】
本発明の光増感型太陽電池は、平均粒径が約40nm以上約800nm以下であり、かつ長径と短径の比が約1.2以下である球状絶縁粒子と、ヨウ素分子及びヨウ化物を含む電解質とを有する電解質層を具備するものである。本発明の光増感型太陽電池が、これらを有することが必要である理由を以下に示す。
【0014】
光増感型太陽電池においては、入射した光を、半導体電極表面に担持された色素で全て吸収することが最も好ましい。しかしながら、この光の一部は、半導体電極を透過して電解質層に抜けてしまい、電解質層にヨウ素分子及びヨウ化物を含むことからこの光が吸収され、光利用効率が低下してしまう。そこで本発明では、電解質層中に、平均粒径が約40nm以上約800nm以下であり、かつ長径と短径の比が約1.2以下である球状絶縁粒子を含むものである。
【0015】
この球状絶縁粒子は、電解質層のキャリア移動特性を低下させない為に、絶縁性のものを用いる。
【0016】
そして、球状絶縁粒子の平均粒径を約40nm以上約800nm以下とすることにより、電解質層にはいってきた光を散乱させて半導体電極に戻し、半導体電極表面に担持された色素に吸収させて、光利用効率を高めることができる。色素の吸収波長領域は可視域、つまり約400nm以上約800nm以下であることから、平均粒径が約40nm未満であるとレイリー散乱の生じる範囲から外れてしまい、平均粒径が約800nmを超えるとミー散乱の生じる範囲から外れてしまい、可視域の光を散乱させて半導体電極に戻すことが出来なくなってしまう。
【0017】
このとき、球状絶縁粒子の長径と短径の比は、1.2以下とすることが必要である。これは、この絶縁粒子が球状でなく、長径と短径の比が1.2を超えると、光の散乱特性が低下してしまう為である。ここで球状とは、光の散乱特性が低下しない程度であれば小さな凹凸を有していてもよく、概略球状であれば良い。
【0018】
本発明の光増感型太陽電池においては、球状絶縁粒子は電解質層中に入れられることから、溶剤耐性および電気的安定性が必要である為、セラミック粒子であることが好ましい。用いられるセラミクスは特に限定されず、例えばシリカ、アルミナ、ジルコニアなどがあげられる。また、この絶縁粒子は光散乱特性を高める為に球状であることが必要なことから、シリカゲル、活性アルミナなどの多孔質のものを用いることは出来ない。
【0019】
ところで、対向基板や、半導体電極を支持する支持基板として、柔軟性を持つプラスチック基板を用い、平面のセルをある曲面形状に変化させた場合、応力が集中する場所では半導体電極と対向する導電層との間隔が変化し、狭くなる恐れがある。また、使用時に部分的に圧力がかかるなどの場合にも間隔が狭くなる。このような場合、半導体電極と導電層とが接触すると、内部短絡するという問題がある。しかしながら、本発明の光増感型太陽電池においては、球状絶縁粒子を電解質中に添加することから、太陽電池セルの、半導体電極と対向基板に設けられた導電層とが接触せず、内部短絡を防止することが可能である。従って、対向基板や支持基板をプラスチック基板とすることが可能になる。従来から、電解質層中には、スペーサが入れられているが、スペーサは量が少なく、また粒径が大きく光散乱特性も得られないことから本発明の効果をえることは出来ない。
【0020】
球状絶縁粒子は、光散乱特性の向上や、内部短絡の防止のために、電解質層中に約0.05体積%以上約2体積%以下含まれていることが好ましい。約0.05体積%以上含まれていることにより光散乱が効果的に起こり、内部短絡も防止でき、好ましい。約2体積%以下含まれていることにより、電解質の粘度が上昇せずに太陽電池に容易に注入可能となる。
【0021】
また、本発明においては、電解質としてゲル電解質を用いることが好ましい。ゲル電解質を用いることにより、球状絶縁粒子が流動性のないゲル電解質中に保持されるために球状絶縁粒子の分散状態が変化してしまう問題がなくなるために望ましい。
【0022】
次に、本発明の光増感型太陽電池に用いられる電解質層について詳しく説明する。
【0023】
本発明の電解質層は、平均粒径が約40nm以上約800nm以下であり、かつ長径と短径の比が約1.2以下である球状絶縁粒子と、ヨウ素分子(I2)及びヨウ化物を含む電解質とを具備する。
(電解質)
本発明に用いられる電解質は、ヨウ素(I)を含み、I-とI3 -とからなる可逆的な酸化還元対を含む。可逆的な酸化還元対は、ヨウ素分子(I2)と、ヨウ化物との混合物から供給することができる。
【0024】
上述したような酸化還元対は、後述する色素の酸化電位よりも0.1〜0.6V程度小さい酸化還元電位を示すことが望ましい。色素の酸化電位よりも0.1〜0.6V小さい酸化還元電位を示す酸化還元対は、例えば、I-のような還元種が、酸化された色素から正孔を受け取ることができる。こうした酸化還元対が電解質中に含有されることによって、半導体電極と導電層との間の電荷輸送の速度を速くすることができるとともに、開放電圧を高くすることができる。
【0025】
電解質中のヨウ化物としては、例えば、アルカリ金属のヨウ化物、有機化合物のヨウ化物、およびヨウ化物の溶融塩等が挙げられる。
【0026】
ヨウ化物の溶融塩としては、イミダゾリウム塩、ピリジニウム塩、第4級アンモニウム塩、ピロリジニウム塩、ピラゾリジウム塩、イソチアゾリジニウム塩、およびイソオキサゾリジニウム塩等の複素環含窒素化合物のヨウ化物等を使用することができる。
【0027】
ヨウ化物の溶融塩としては、例えば、1,3−ジメチルイミダゾリウムアイオダイド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムアイオダイド、1−メチル3−プロピルイミダゾリウムアイオダイド、1−メチル−3−ペンチルイミダゾリウムアイオダイド、1−メチル−3−イソペンチルイミダゾリウムアイオダイド、1−メチル−3−ヘキシルイミダゾリウムアイオダイド、1−メチル−3−イソヘキシル(分岐)イミダゾリウムアイオダイド、1−メチル−3−エチルイミダゾリウムアイオダイド、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾールアイオダイド、1−エチル−3−イソプロピルイミダゾリウムアイオダイド、1−プロピル−3−プロピルイミダゾリウムアイオダイド、およびピロリジニウムアイオダイド等を挙げることができる。こうしたヨウ化物の溶融塩は、単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。また、その含有量は、電解質中0.005mol/l以上7mol/l以下程度であることが好ましい。0.005mol/l以上とすることにより、効果を十分に得ることができる。一方、7mol/l以下とすることにより、粘度を低く保ちイオン伝導性を高く保つことができる。
【0028】
アルカリ金属のヨウ化物としては、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム等を使用することができる。
【0029】
有機化合物のヨウ化物としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン等を使用することができる。
【0030】
電解質中のヨウ素分子の含有量は0.01mol/L以上3mol/L以下であることが好ましい。ヨウ素は、電解質中で、ヨウ化物と混合して可逆的な酸化還元対として作用する。したがって、ヨウ素の含有量を0.01mol/L以上とすることにより、十分な酸化還元対が得られ電荷を輸送することが可能となる。一方、3mol/L以下とすることにより、溶液の光吸収を減少させ、半導体電極に効率よく光を与えることができる。なお、ヨウ素の含有量は、0.03mol/L以上1.0mol/L以下であることがより好ましい。
【0031】
本発明における電解質は、液体状およびゲル状のいずれであってもよく、有機溶媒を含有することができる。有機溶媒を含有することによって、電解質の粘度をよりいっそう低下させることができるため、n型半導体電極へ浸透されやすくなる。
【0032】
使用し得る有機溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート(EC)やプロピレンカーボネート(PC)などの環状カーボネート;ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、およびジエチルカーボネートなどの鎖状カーボネート;γ−ブチロラクトン、アセトニトリル、プロピオン酸メチル、およびプロピオン酸エチルなどが挙げられる。さらに、テトラヒドロフラン、および2一メチルテトラヒドロフランなどの環状エーテル;ジメトキシエタン、およびジエトキシエタンなどの鎖状エーテル;アセトニトリル、プロピオニトリル、グルタロニトリル、およびメトキシプロピオニトリルなどのニトリル系溶剤などが挙げられる。こうした有機溶媒は、単独であるいは2種以上の混合物として用いることができる。
【0033】
有機溶媒の含有量は、特に限定されないが電解質中80重量%以下にすることが好ましい。有機溶媒の含有量が80重量%を越えると、揮発による性能劣化のおそれがある。有機溶媒の含有量は、30重量%以下にすることがより好ましい。
【0034】
ゲル状の電解質層とする場合は、上述した電解質に加え、ゲル化剤を含有してもよい。ゲル化剤はハロゲン含有化合物あるいは二価以上の金属化合物の少なくとも一種類と、N、P及びSよりなる群から選択される少なくとも1種類の元素を含み、ハロゲン含有化合物とはオニウム塩を形成することが可能であり、金属化合物とは錯体を形成することが可能である化合物(以下、化合物Aと称す)とを含む。上述したように、本発明においては、ゲル状の電解質層とすることにより球状絶縁粒子が流動性のないゲル電解質中に保持されるために球状絶縁粒子の分散状態が変化してしまう問題がなくなるために望ましい。
【0035】
化合物Aは、N、P及びSよりなる群から選択される少なくとも1種類の元素を含み、ハロゲン含有化合物とはオニウム塩を形成することが可能である。また、化合物Aは、N、P及びSよりなる群から選択される少なくとも1種類の元素を含み、金属化合物とは錯体を形成することが可能である。
【0036】
化合物Aにおいては、N、P及びSよりなる群から選択される少なくとも1種類の原子を含む基(N、P、S含有基)を1分子当り2つ以上持つことが好ましい。1分子中に存在するN、P、S含有基を同一種類にしても良いが、1分子中に互いに異なる2種類以上のN、P、S含有基を持っていても良い。1分子当りのN、P、S含有基の数が1個であると、化合物Aとハロゲン含有化合物とから形成されるオニウム塩、あるいは金属有化合物とから形成される錯体の反応生成物の重合度が低くなって電解質のゲル化が困難になる恐れがある。1分子当りのN、P、S含有基数のより好ましい範囲は、2以上、1,000,000以下である。
【0037】
化合物Aの形態は、例えば、モノマー、オリゴマー、ポリマー等にすることができる。
【0038】
化合物Aとしては、例えば、N、P及びSよりなる群から選択される少なくとも1種類の原子を含む置換基(N、P、S含有置換基)を主鎖または側鎖に持つものなどを挙げることができる。N、P、S含有置換基の位置は、目的とする重合体が得られる限り、特に限定されない。
【0039】
化合物Aの主鎖の骨格は、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート等にすることができる。
【0040】
N、P、S含有置換基としては、例えば、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、フォスフィン基(PH2−)及び含窒素複素環化合物から導かれる基よりなる群から選ばれる少なくとも1種類の基を使用することができる。化合物Aは、1分子中に存在するN、P、S含有置換基を同一種類にしても良いが、1分子中に互いに異なる2種類以上のN、P、S含有置換基を持っていても良い。中でも、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基が好ましい。
【0041】
化合物Aのうち、Nを含有する化合物としては、例えば、ポリビニルイミダゾール、ポリ(4−ビニルピリジン)、ポリ(3−ビニルピリジン)、ポリ(2−ビニルピリジン)、ポリベンズイミダゾール、ビピリジル、ターピリジル、ポリビニルピロール、1,3,5−トリス(3−ジメチルアミノ)プロピルヘキサヒドロ−1,3,5トリアジン、トリス−2アミノエチルアミン、ポリジアリルメチルアミン、ポリアリルジメチルアミン、ポリジメチルアリルアミン、ポリアリルアミン、ポリジメチルアミノエチルメチルメタクリレート、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート等を挙げることができる。こうした化合物は、単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。中でも、ポリビニルイミダゾール、ポリ(4−ビニルピリジン)、ポリ(3−ビニルピリジン)、ポリ(2−ビニルピリジン)、ポリベンズイミダゾール等は、少量で電解質をゲル化することが出来るので好ましい。
【0042】
化合物Aのうち、Pを含有する化合物としては、例えば、フォスフィン基を有するモノマー、オリゴマーまたはポリマー等を挙げることができる。具体的には、ポリビニルフェニルジフェニルホスフィン、1,2−フェニレンビスホスフィン、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,5−ビス(ジフェニルホスフィノ)ペンタン等を挙げることができる。これらの化合物は、単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0043】
化合物Aのうち、Sを含有する化合物としては、例えば、チオエーテル構造を含むものを挙げることができる。具体的には、ビス(メチルチオ)メタン、1,1−ビス(メチルチオ)−2−ニトロエチレン、(ジ)エチルスルフィド、ポリビニルフェニルフェニルチオエーテル、エチル(ビスエチルチオ)アセテート等を挙げることができる。これらの化合物は、単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0044】
化合物Aとオニウム塩の重合体を形成するハロゲン含有化合物としては、有機ハロゲン化物が好ましい。有機ハロゲン化物は、オニウム塩を形成しやすく、また、多官能とすることにより架橋密度を上げることができるので好ましい。
【0045】
ハロゲン含有化合物は、1分子当りのハロゲン原子数が2以上であることが好ましい。このような化合物においては、1分子中に異なるハロゲン原子を存在させ、ハロゲン原子数の総量を2以上としてもよいが、1分子中に1種類のハロゲン原子を2つ以上存在させてもよい。1分子当りのハロゲン原子数が1個である場合には、上述した化合物Aとハロゲン含有化合物とから得られる重合体の重合度が低くなり、電解質のゲル化が困難になるおそれがある。1分子当りのハロゲン原子数は、2以上1,000,000以下であることがより好ましい。
【0046】
1分子当りのハロゲン原子数が2以上であるハロゲン含有化合物としては、例えば、ジブロモメタン、ジブロモエタン、ジブロモプロパン、ジブロモブタン、ジブロモペンタン、ジブロモヘキサン、ジブロモヘプタン、ジブロモオクタン、ジブロモノナン、ジブロモデカン、ジブロモウンデカン、ジブロモドデカン、ジブロモトリデカン、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジクロロプロパン、ジクロロブタン、ジクロロペンタン、ジクロロヘキサン、ジクロロヘプタン、ジクロロオクタン、ジクロロノナン、ジクロロデカン、ジクロロウンデカン、ジクロロドデカン、ジクロロトリデカン、ジヨードメタン、ジヨードエタン、ジヨードプロパン、ジヨードブタン、ジヨードペンタン、ジヨードヘキサン、ジヨードヘプタン、ジヨードオクタン、ジヨードノナン、ジヨードデカン、ジヨードウンデカン、ジヨードドデカン、ジヨードトリデカン、1,2,4,5−テトラキスブロモメチルベンゼン、エピクロロヒドリンオリゴマー、エピブロモヒドリンオリゴマー、ヘキサブロモシクロドデカン、トリス(3,3−ジブロモ−2−ブロモプロピル)イソシアヌル酸、1,2,3−トリブロモプロパン、ジヨードパーフルオロエタン、ジヨードパーフルオロプロパン、ジヨードパーフルオロヘキサン、ポリエピクロルヒドリン、ポリエピクロルヒドリンとポリエチレンエーテルとの共重合体、ポリエピブロモヒドリン及びポリ塩化ビニルなどの多官能ハロゲン化物が挙げられる。ハロゲン含有化合物としては、単独でまたは2種以上の有機ハロゲン化物を組み合わせて使用することができる。中でも、1分子当りのハロゲン原子数が2つの有機ハロゲン化物が好ましい。
【0047】
化合物Aと錯体を形成する金属化合物は、金属の価数を二価以上にすることによって、この金属化合物間に金属イオンによって架橋構造を形成することができるため、この架橋構造を持つ金属塩により電解質をゲル化させることができる。またこの金属化合物を含むゲル化剤は、太陽電池を長期間に亘って使用し、太陽電池の温度が太陽光の照射で50〜70℃程度に上昇した際にも安定であるため、ゲル電解質に相転移が生じるのを回避することができる。その結果、温度上昇時の液漏れを防止することができると共に、温度上昇時も高いエネルギー変換効率を維持することができる。
【0048】
二価以上の金属化合物としては、例えば、Mgのハロゲン化物、Caのハロゲン化物、Baのハロゲン化物、遷移金属のハロゲン化物等を挙げることができる。使用する金属化合物は、単独でまたは2種類以上を組み合わせて用いることができる。具体的には、ZnI2、MgI2、MgCl2、CaI2、CuI2、ZnI2、RuI3,PtI4、MnI2、OsCl3、IrBr3、RhI3、PdI2、FeI2などを挙げることができる。中でも、金属ヨウ化物を使用することが好ましい。さらに、ハロゲン原子以外の酢酸基、シュウ酸基などの有機酸基;炭酸基、硝酸基などの無機酸基などの配位子を有する金属化合物も用いることが出来る。
【0049】
上述した電解質をゲル状とする方法としては、次の方法等が挙げられる。
【0050】
電解質にハロゲン含有化合物あるいは二価以上の金属化合物の少なくとも一種類を溶解させることにより電解質Aを調製し、かつ電解質に化合物Aを溶解させることにより電解質Bを調製し、得られた電解質Aと電解質Bを含む原料キットを保管する。保管された電解質Aと電解質Bを必要な時に混合し、得られた混合電解質をゲル状電解質として使用する。
(球状絶縁粒子)
上述した電解質中に添加される球状絶縁粒子としては、電解質中の電気化学反応に関与しない絶縁物であることが必要である。そのため、球状絶縁粒子は、無機のセラミクス粒子か有機のプラスチック粒子であることが望ましい。セラミクス粒子としては、シリカ、アルミナ、ジルコニアなどがあげられるが、限定されるものではない。また、プラスチック粒子としては、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリエチレン、ポリプロピレンなどがあげられるが、限定されるものではない。溶剤耐性および電気的安定性を考えると無機セラミクスであることが望ましい。
【0051】
平均粒径が約40nm以上約800nm以下であり、かつ長径と短径の比が約1.2以下である球状絶縁粒子の製造方法としては、火炎加水分解法、湿式法などが用いられる。球状絶縁粒子の比重は、電解質の比重と近づけることにより、電解質中の球状絶縁粒子の分散が容易となり好ましい。また、球状絶縁粒子の表面が親水性であることが好ましい為、球状絶縁粒子の表面末端には水酸基があることが好ましい。
【0052】
次に、この電解質層を用いた光増感型太陽電池の実施の態様について説明する。
【0053】
この実施の態様では、光受光面を有する支持基板と、支持基板の一方の面に形成される透明導電膜と、透明導電膜に形成され、かつ表面に色素が吸着されている半導体電極と、半導体電極と対向する対向基板及び、対向基板の半導体電極と対向する面に形成される導電層(対向電極)と、導電層と半導体電極との間に存在する電解質とを具備し、太陽光が支持基板から入射するタイプの構造である。
【0054】
以下、支持基板、透明導電膜、半導体電極、対向基板及び導電層について説明する。
(ア)支持基板
支持基板は、光受光面を有することから、ガラス基板、プラスチック基板などの可視光領域の吸収が少ないものが好ましい。
(イ)透明導電膜
透明導電膜は、支持基板上に設けられ、可視光領域の吸収が少なく、かつ導電性を有することが好ましい。この透明導電膜には、フッ素あるいはインジウムなどがドープされた酸化スズ膜、フッ素あるいはインジウムなどがドープされた酸化亜鉛膜などが好ましい。また、伝導性を向上させて抵抗の上昇を防ぐ観点から、透明導電膜と併用して低抵抗な金属マトリクスを配線することが望ましい。
(ウ)半導体電極
半導体電極は、可視光領域の吸収が少ない透明な半導体から構成することが望ましい。かかる半導体としては、金属酸化物半導体が好ましい。具体的には、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、ストロンチウム、亜鉛、インジウム、イットリウム、ランタン、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデンあるいはタングステンなどの遷移金属の酸化物、SrTiO3、CaTiO3、BaTiO3、MgTiO3、SrNb2O6のようなペロブスカイト、あるいはこれら複合酸化物または酸化物の混合物、GaNなどを挙げることができる。
【0055】
半導体電極の表面に吸着される色素としては、例えば、ルテニウム−トリス型の遷移金属錯体、ルテニウム−ビス型の遷移金属錯体、オスミウム−トリス型の遷移金属錯体、オスミウム−ビス型の遷移金属錯体、ルテニウム−シス−ジアクア−ビピリジル錯体、フタロシアニン、ポルフィリン等を挙げることができる。
(エ)対向基板
対向基板は、可視光領域の吸収が少なく、かつ導電性を有することが好ましい。この対向基板には、酸化スズ膜、フッ素がドープされた酸化スズ膜、酸化亜鉛膜などが好ましい。このような対向基板には、白金またはカーボンが付着していることが好ましい。白金は、電気化学的またはスパッタリングなどにより対向基板に付着させることができる。
(オ)導電層
この導電層は、例えば、白金、金、銀のような金属、または炭素、多孔質の炭素などから形成することができる。電解質に対する耐久性を考慮すると、白金が最も好ましい。これらの導電層の膜厚を薄くすることにより、可視光領域の吸収が少なく、透明な導電層を得ることが出来る。
【0056】
本発明の光増感型太陽電池は、例えば、以下に説明する方法で製造してもよい。
【0057】
まず、光受光面を有する支持基板を用意し、その一方の面に透明導電膜および半導体電極を順次形成する。そして、半導体電極の表面に色素を吸着させる。一方、表面に導電層が設けられた対向基板を準備して、この導電層と前述の半導体電極とを離間対向して配置して、電池ユニットを組み立てる。
【0058】
次いで、球状絶縁粒子を分散させた電解質を、前述の半導体電極と導電層との間隙に注入して、電解質層とする。ゲル状電解質層とする場合には、電解質前駆体をゲル化させる。引き続き、電池ユニットを密封することにより、本発明の光増感型太陽電池が得られる。
【0059】
ゲル状の電解質層を得る場合には、電解質前駆体のゲル化の際には、電池ユニットを加熱することが好ましい。加熱処理の温度は、50〜200℃の範囲内にすることが好ましい。これは、次のような理由によるものである。すなわち、熱処理温度が50℃未満の場合には、ゲルの重合度が低下して、ゲル状とするのが困難になるおそれがある。一方、200℃を越える高温で熱処理を行なった場合には、色素の分解が起こりやすくなる。なお、より好ましくは、熱処理温度は70〜150℃である。
【0060】
【実施例】
以下、図面を参照して、具体例をさらに詳細に説明する。
(実施例1)
まず、n型半導体電極の材料として、平均一次粒径が約25nmの高純度酸化チタン(アナターゼ)粉末(デグサ社P25)1gを15%の酸化チタンコロイド分散液0.1gと混合してペースト状にした。
【0061】
図1(a)に示すように、PET基板(支持基板)1上に、厚さ約200μmのITO電極(透明導電膜)2を形成する。ITO電極2上に、酸化チタンペーストをドクターブレード法によって塗布し、酸化チタン粒子3からなる面積1cm×1cmの大きさのn型半導体電極4を作成した。このn型半導体電極4を100度で1時間焼成した。このn型半導体電極4のラフネスファクターは500であった。ラフネスファクターは、基板の投影面積に対する、窒素吸着量から求めた。
【0062】
一方、シス−ビス(シオシアナト)−N,N−ビス(2,2’−ジピリジル−4,4’−ジカルボン酸)−ルテニウム(II)二水和物)を乾燥エタノールに溶解して、3×10-4Mの乾燥エタノール溶液を調製した。前述のn型半導体電極4を、この溶液(温度約80℃)に4時間浸漬した後、アルゴン気流中で引き上げた。これによって、n型半導体電極4表面には、色素であるルテニウム錯体が担持された。
【0063】
また、日本アエロジル社製のシリカ微粒子12(球状絶縁粒子)、アエロジルOX50を少量のエタノールと混ぜペースト状にした。このペーストをドクターブレード法で色素が担持された電極4表面に塗布した。このシリカ微粒子は、平均粒径が40nmであり、長径と短径の比が1.0である球状であった。
【0064】
他方、表面に白金を付着させたITO電極5(導電層)を形成したPET基板を対向基板6として、前述のn型半導体電極4が作製された支持基板1上に所定間隔隔てて設置した。その後、50℃程度でエタノールを除去した。さらに、電解質の注入口を残して、周囲をエポキシ系樹脂7で固めて固定した。
【0065】
以上の操作によって、図1(a)に示すような光電変換素子ユニットが得られた。
【0066】
電解質は、アセトニトリル100ml中に、リチウムヨウダイド0.5mol/L、メチルヘキシルイミダソリウムヨウダイド0.3mol/L、t−ブチルピリジン0.5mol/L、および、ヨウ素0.05mol/Lを溶解させることによって調製した。
【0067】
次いで、図1(b)に示すように、光電変換ユニットの開口部に注入口8から電解質9を注入した。電解質9は、図1(c)に示されるように、n型半導体電極4に浸透するとともに、n型半導体電極4とITO電極5との間にも注入された。また、電解質9が注入されることにより、電解質9中に1.0体積%の球状絶縁粒子12が均一に分散された電解質層が形成された。
【0068】
引き続き、図1(d)に示すように、光電変換ユニットの開口部をエポキシ樹脂10で封口した後、光電変換素子、すなわち光増感型太陽電池を完成した。得られた太陽電池の断面図を図2に示す。
【0069】
図2に示されるように、支持基板1上には、透明導電膜2および透明なn型半導体電極4が順次形成されている。このn型半導体電極4は、酸化チタン粒子3の集合体から形成されるため、表面積が極めて大きい。また、n型半導体電極4の表面には色素が単分子吸着しており、その表面は、樹脂状構造のように自己相似性を有したフラクタル形状とすることが可能である。一方の対向基板6は、ガラス基板6と、このガラス基板6におけるn型半導体電極4側の面に形成された導電層5とから構成される。
【0070】
そして、電解質9は、透明なn型半導体電極4中の細孔に保持されるとともに、n型半導体電極4と導電膜6との間に介在される。また電解質9中には球状絶縁粒子12が均一に分散される。このような光増感型太陽電池においてガラス基板1側から光11が入射されると、まず、n型半導体電極4の表面に吸着されている色素が、入射光11を吸収して励起される。色素が吸収しなかった光は、電解質9中に漏れるが、電解質9中の球状絶縁粒子12に当たって散乱され、一部がまたn型半導体電極4へと戻り、色素に吸収される。励起した色素が、n型半導体電極4へ電子を渡すとともに、電解質9にホールを渡すことによって光電変換が行なわれる。この太陽電池のエネルギー変換効率を測定したところ3.0%であり、十分高いエネルギー変換効率が得られた。これは、電解質9中に球状絶縁粒子12を含むことから光が散乱されて光利用効率を高く出来たものである。
【0071】
(実施例2)
実施例1のシリカ微粒子を、平均粒径が300nmであり、長径と短径の比が1.1である球状のアルミナ微粒子に替え、同様の手法により本実施例の光増感型太陽電池を製造した。この太陽電池のエネルギー変換効率を測定したところ3.2%であった。本実施例においても、球状絶縁粒子を含むことから、十分高いエネルギー変換効率を得ることが出来た。
【0072】
(実施例3)
1−メチル−3−プロピルイミダゾリウムヨウダイド中によう素0.3M、t−ブチルピリジン0.58M、LiI0.5Mの溶液に水10wt%加えた電解液を用いる以外は実施例1と同様の太陽電池を作成した。この太陽電池のエネルギー変換効率を測定したところ2.0%であった。本実施例においても、球状絶縁粒子を含むことから、十分高いエネルギー変換効率を得ることが出来た。
【0073】
(実施例4)
1−メチル−3−プロピルイミダゾリウムヨウダイド5ml中によう素0.3M、ポリビニルピリジン0.24g、1,6-ジブロモヘキサン0.24gを加えた電解液を用いる以外は実施例1と同様の太陽電池を作成した。この電解液は注入後、反応によってゲル化した。この太陽電池のエネルギー変換効率を測定したところ2.0%であった。また、擬似太陽光(AM1.5)を100時間照射した後に、再度エネルギー変換効率を測定したところ、2.0%であった。本実施例においても、球状絶縁粒子を含むことから、十分高いエネルギー変換効率を得ることが出来ただけでなく、ゲル状電解質を用いることにより、耐久性も高いことが分かる。
【0074】
(実施例5)
実施例1と同様の方法によってn型半導体基板を作成した。これを密閉容器中に半導体電極が上に向くように入れた。2つあるコックの両方を開け、一方のコックから実施例1と同様のシリカ微粒子をエアで吹き飛ばし半導体電極上に約20μmの厚さで堆積させた。後は同様の方法で対極を形成し太陽電池を作成した。本実施例においても、電解質9中に1.0体積%の球状絶縁粒子12が均一に分散された電解質層が形成された。この太陽電池のエネルギー変換効率を測定したところ2.0%であった。本実施例においても、球状絶縁粒子を含むことから、十分高いエネルギー変換効率を得ることが出来た。
【0075】
(実施例6)
実施例1と同様の方法によってn型半導体基板を作成した。次に実施例1と同様の対向基板を、50μmのギャップとして接着した。1−メチル−3−プロピルイミダゾリウムヨウダイド5ml中によう素0.3M、ポリビニルピリジン0.24g、1,6-ジブロモヘキサン0.24gを加えた電解液に平均粒径300nmであり、長径と短径の比が1.1であるチタニア微粒子を1体積%混合した電解質を注入した。後は同様の方法で対極を形成し太陽電池を作成した。この太陽電池のエネルギー変換効率を測定したところ2.2%であった。本実施例においても、球状絶縁粒子を含むことから、十分高いエネルギー変換効率を得ることが出来た。
【0076】
(実施例7)
チタニア微粒子を0.1体積%用いる以外は実施例6と同様の太陽電池を作成した。この太陽電池のエネルギー変換効率を測定したところ2.1%であった。本実施例においても、球状絶縁粒子を含むことから、十分高いエネルギー変換効率を得ることが出来た。
【0077】
(実施例8)
粒径が100nmのチタニア微粒子を1体積%用いる以外は実施例6と同様の太陽電池を作成した。この太陽電池のエネルギー変換効率を測定したところ2.2%であった。本実施例においても、球状絶縁粒子を含むことから、十分高いエネルギー変換効率を得ることが出来た。
【0078】
(実施例9)
粒径が800nmのチタニア微粒子を1体積%用いる以外は実施例6と同様の太陽電池を作成した。この太陽電池のエネルギー変換効率を測定したところ2.2%であった。本実施例においても、球状絶縁粒子を含むことから、十分高いエネルギー変換効率を得ることが出来た。
【0079】
実施例1〜9の太陽電池の中心を指で押したがセル中に微粒子が存在するためセルギャップが大きく変化するようなことはなかった。また、n型半導体電極と対極が接触し内部短絡することはなかった。
【0080】
(比較例1)
チタニア微粒子を用いない以外は実施例6と同様の太陽電池を作成した。この太陽電池のエネルギー変換効率を測定したところ1.8%であった。本比較例では、球状絶縁粒子を含まないことから、エネルギー変換効率が低下したものと思われる。また、この太陽電池を曲げたところ内部短絡が生じた。
【0081】
(比較例2)
粒径が10nmのシリカ微粒子を1体積%用いる以外は実施例6と同様の太陽電池を作成した。この太陽電池のエネルギー変換効率を測定したところ1.8%であった。本比較例では、球状絶縁粒子の粒径が小さく、光散乱特性が低いことから、エネルギー変換効率が低下したものと思われる。
【0082】
(比較例3)
粒径が1μmのシリカ微粒子を1体積%用いる以外は実施例6と同様の太陽電池を作成した。この太陽電池のエネルギー変換効率を測定したところ1.8%であった。本比較例では、球状絶縁粒子の粒径が大きく、光散乱特性が低いことから、エネルギー変換効率が低下したものと思われる。
【0083】
(比較例4)
粒径が10nmのシリカ微粒子を5体積%用いる以外は実施例6と同様の太陽電池を作成したところ、この電解質はシリカ微粒子の量が多すぎて流動性が無く、セル内に注入できなかった。
【0084】
(比較例5)
直径が30nmで長さが1μmのシリカからなるファイバーを1体積%用いる以外は実施例6と同様の太陽電池を作成した。この太陽電池のエネルギー変換効率を測定したところ1.8%であった。本比較例では、絶縁粒子が球状でないことから、光散乱特性が低く、エネルギー変換効率が低下したものと思われる。
【0085】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば高効率な光増感型太陽電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)、(b)、(c)、(d)とも、本発明の実施形態に係る光増感型太陽電池の製造工程の一例を示す断面図である。
【図2】 本発明の実施形態に係る光増感型太陽電池の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
1…支持基板
2…透明導電膜
3…酸化チタン粒子
4…n型半導体電極
5…導電層
6…対向基板
7、10…エポキシ系樹脂
8…注入口
9…電解質
11…入射光
12…球状絶縁粒子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a photosensitized solar cell.
[0002]
[Prior art]
As a general photosensitized solar cell, an electrode (semiconductor electrode) composed of a semiconductor layer made of metal oxide fine particles having a dye supported thereon, and a transparent electrode (conductive layer) facing the electrode ) And a liquid carrier transfer layer (electrolyte layer) interposed between two electrodes (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
The photosensitized solar cell as described above operates through the following process. That is, the light incident on the semiconductor electrode reaches the dye supported on the surface of the semiconductor electrode and excites the dye. The excited dye quickly passes electrons to the semiconductor electrode. On the other hand, the positively charged dye by losing electrons is electrically neutralized by receiving electrons from ions diffused from the electrolyte layer. The ions that have passed the electrons diffuse to the transparent electrode and receive the electrons. The wet photosensitized solar cell operates by using the semiconductor electrode and the transparent electrode facing the semiconductor electrode as a negative electrode and a positive electrode, respectively.
[0004]
In the photosensitized solar cell, after the light incident on the semiconductor electrode reaches the dye supported on the surface of the semiconductor electrode, a part of the light passes through the semiconductor electrode and escapes to the electrolyte layer. Since many electrolyte layers use a reduction pair supplied from a mixture of iodine and iodide as an oxidation-reduction pair, light entering the electrolyte layer is absorbed by the electrolyte layer. For this reason, there is a problem that light is wasted and light utilization efficiency is lowered.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-289268 A (page 3-14, FIG. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In view of this problem, an object of the present invention is to provide a highly efficient photosensitized solar cell.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present invention provides a semiconductor electrode having a dye supported on its surface, a counter substrate disposed on the surface of the semiconductor electrode so as to be spaced apart from the semiconductor electrode, and provided between the semiconductor electrode and the conductive layer. Characterized in that it comprises a spherical insulating particle having a diameter of 40 nm or more and 800 nm or less and a ratio of a major axis to a minor axis of 1.2 or less, and an electrolyte layer having an electrolyte containing iodine molecules and iodide. A photosensitized solar cell is provided.
[0008]
In the present invention, the spherical insulating particles may be ceramic particles.
[0009]
In the present invention, spherical insulating particles may be contained in the electrolyte layer in an amount of 0.05% by volume to 2% by volume.
[0010]
In the present invention, the electrolyte may be a gel electrolyte.
[0011]
In the present invention, the support substrate may be disposed on the surface of the semiconductor electrode opposite to the surface on the electrolyte layer side, and at least one of the support substrate and the counter substrate may be a plastic substrate.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0013]
The photosensitized solar cell of the present invention comprises spherical insulating particles having an average particle size of about 40 nm or more and about 800 nm or less and a ratio of major axis to minor axis of about 1.2 or less, iodine molecules and iodide. And an electrolyte layer having an electrolyte. The reason why the photosensitized solar cell of the present invention needs to have these will be described below.
[0014]
In the photosensitized solar cell, it is most preferable that all incident light is absorbed by the dye supported on the surface of the semiconductor electrode. However, a part of this light passes through the semiconductor electrode and escapes to the electrolyte layer. Since the electrolyte layer contains iodine molecules and iodide, this light is absorbed and the light utilization efficiency is lowered. Therefore, in the present invention, the electrolyte layer includes spherical insulating particles having an average particle size of about 40 nm or more and about 800 nm or less and a ratio of the major axis to the minor axis of about 1.2 or less.
[0015]
As the spherical insulating particles, insulative particles are used so as not to deteriorate the carrier movement characteristics of the electrolyte layer.
[0016]
Then, by making the average particle size of the spherical insulating particles about 40 nm or more and about 800 nm or less, the light entering the electrolyte layer is scattered and returned to the semiconductor electrode, and absorbed by the dye supported on the surface of the semiconductor electrode, Light utilization efficiency can be increased. Since the absorption wavelength region of the dye is in the visible region, that is, about 400 nm or more and about 800 nm or less, if the average particle size is less than about 40 nm, it is out of the range where Rayleigh scattering occurs, and the average particle size exceeds about 800 nm It will deviate from the range where Mie scattering occurs, and light in the visible range cannot be scattered and returned to the semiconductor electrode.
[0017]
At this time, the ratio of the major axis to the minor axis of the spherical insulating particles needs to be 1.2 or less. This is because if the insulating particles are not spherical and the ratio of the major axis to the minor axis exceeds 1.2, the light scattering characteristics are degraded. Here, the spherical shape may have small irregularities as long as the light scattering characteristics are not deteriorated, and may be approximately spherical.
[0018]
In the photosensitized solar cell of the present invention, since the spherical insulating particles are put in the electrolyte layer, solvent resistance and electrical stability are necessary, and therefore ceramic particles are preferable. The ceramic used is not particularly limited, and examples thereof include silica, alumina, zirconia and the like. In addition, since the insulating particles need to be spherical in order to improve the light scattering characteristics, porous particles such as silica gel and activated alumina cannot be used.
[0019]
By the way, when a flexible plastic substrate is used as a counter substrate or a support substrate for supporting a semiconductor electrode, and a planar cell is changed into a curved surface shape, a conductive layer that faces the semiconductor electrode in a place where stress is concentrated. The distance between and may change and become narrower. Further, the interval is narrowed even when pressure is partially applied during use. In such a case, when a semiconductor electrode and a conductive layer contact, there exists a problem of carrying out an internal short circuit. However, in the photosensitized solar cell of the present invention, since spherical insulating particles are added to the electrolyte, the semiconductor electrode of the solar cell and the conductive layer provided on the counter substrate are not in contact with each other, and an internal short circuit is caused. Can be prevented. Therefore, the counter substrate and the support substrate can be plastic substrates. Conventionally, a spacer is included in the electrolyte layer. However, the amount of the spacer is small, the particle size is large, and the light scattering property cannot be obtained, so that the effect of the present invention cannot be obtained.
[0020]
The spherical insulating particles are preferably contained in the electrolyte layer in an amount of about 0.05% by volume or more and about 2% by volume or less in order to improve light scattering characteristics and prevent internal short circuits. By containing about 0.05 volume% or more, light scattering occurs effectively, and an internal short circuit can be prevented, which is preferable. By containing about 2% by volume or less, the viscosity of the electrolyte can be easily injected into the solar cell without increasing.
[0021]
In the present invention, it is preferable to use a gel electrolyte as the electrolyte. Use of the gel electrolyte is desirable because the spherical insulating particles are retained in the non-flowable gel electrolyte, thereby eliminating the problem of changing the dispersion state of the spherical insulating particles.
[0022]
Next, the electrolyte layer used in the photosensitized solar cell of the present invention will be described in detail.
[0023]
The electrolyte layer of the present invention comprises spherical insulating particles having an average particle size of about 40 nm or more and about 800 nm or less and a ratio of major axis to minor axis of about 1.2 or less, iodine molecules (I2And an electrolyte containing iodide.
(Electrolytes)
The electrolyte used in the present invention contains iodine (I), and I-And IThree -A reversible redox pair consisting of The reversible redox couple is an iodine molecule (I2) And iodide.
[0024]
The redox couple as described above desirably exhibits a redox potential smaller by about 0.1 to 0.6 V than the oxidation potential of the dye described later. In the redox pair showing a redox potential 0.1 to 0.6 V lower than the oxidation potential of the dye, for example, a reducing species such as I- can receive holes from the oxidized dye. By containing such a redox pair in the electrolyte, the speed of charge transport between the semiconductor electrode and the conductive layer can be increased, and the open-circuit voltage can be increased.
[0025]
Examples of the iodide in the electrolyte include an alkali metal iodide, an organic compound iodide, and a molten salt of iodide.
[0026]
Examples of the molten salt of iodide include iodides of heterocyclic nitrogen-containing compounds such as imidazolium salts, pyridinium salts, quaternary ammonium salts, pyrrolidinium salts, pyrazolidium salts, isothiazolidinium salts, and isoxazolidinium salts. Etc. can be used.
[0027]
Examples of the molten salt of iodide include 1,3-dimethylimidazolium iodide, 1-ethyl-3-methylimidazolium iodide, 1-methyl-3-propylimidazolium iodide, 1-methyl-3-pentyl. Imidazolium iodide, 1-methyl-3-isopentylimidazolium iodide, 1-methyl-3-hexylimidazolium iodide, 1-methyl-3-isohexyl (branched) imidazolium iodide, 1-methyl-3 Ethyl imidazolium iodide, 1,2-dimethyl-3-propylimidazole iodide, 1-ethyl-3-isopropylimidazolium iodide, 1-propyl-3-propylimidazolium iodide, and pyrrolidinium iodide Etc. Kill. Such a molten salt of iodide can be used alone or in combination of two or more. Further, the content thereof is preferably about 0.005 mol / l or more and 7 mol / l or less in the electrolyte. By setting it to 0.005 mol / l or more, the effect can be sufficiently obtained. On the other hand, by setting it to 7 mol / l or less, the viscosity can be kept low and the ionic conductivity can be kept high.
[0028]
As the alkali metal iodide, lithium iodide, sodium iodide, potassium iodide, or the like can be used.
[0029]
Trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, etc. can be used as the iodide of the organic compound.
[0030]
The content of iodine molecules in the electrolyte is preferably 0.01 mol / L or more and 3 mol / L or less. Iodine is mixed with iodide in the electrolyte and acts as a reversible redox pair. Therefore, by setting the iodine content to 0.01 mol / L or more, a sufficient redox pair can be obtained and electric charges can be transported. On the other hand, by setting it as 3 mol / L or less, the light absorption of a solution can be reduced and light can be efficiently given to a semiconductor electrode. The iodine content is more preferably 0.03 mol / L or more and 1.0 mol / L or less.
[0031]
The electrolyte in the present invention may be either liquid or gel, and can contain an organic solvent. By containing the organic solvent, the viscosity of the electrolyte can be further reduced, so that the electrolyte can easily penetrate into the n-type semiconductor electrode.
[0032]
Examples of the organic solvent that can be used include cyclic carbonates such as ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC); chain carbonates such as dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, and diethyl carbonate; γ-butyrolactone, acetonitrile, propionic acid Examples include methyl and ethyl propionate. Furthermore, cyclic ethers such as tetrahydrofuran and 2-methyltetrahydrofuran; chain ethers such as dimethoxyethane and diethoxyethane; nitrile solvents such as acetonitrile, propionitrile, glutaronitrile, and methoxypropionitrile It is done. These organic solvents can be used alone or as a mixture of two or more.
[0033]
The content of the organic solvent is not particularly limited, but is preferably 80% by weight or less in the electrolyte. If the content of the organic solvent exceeds 80% by weight, performance may be deteriorated due to volatilization. The content of the organic solvent is more preferably 30% by weight or less.
[0034]
When setting it as a gel-like electrolyte layer, in addition to the electrolyte mentioned above, you may contain a gelatinizer. The gelling agent contains at least one kind of a halogen-containing compound or a divalent or higher-valent metal compound and at least one element selected from the group consisting of N, P and S, and the halogen-containing compound forms an onium salt. And a compound capable of forming a complex (hereinafter referred to as Compound A) with a metal compound. As described above, in the present invention, since the spherical insulating particles are retained in the non-flowable gel electrolyte by using the gel electrolyte layer, there is no problem that the dispersion state of the spherical insulating particles changes. Desirable for.
[0035]
Compound A contains at least one element selected from the group consisting of N, P, and S, and can form an onium salt with the halogen-containing compound. The compound A contains at least one element selected from the group consisting of N, P, and S, and can form a complex with the metal compound.
[0036]
Compound A preferably has two or more groups (N, P, S-containing groups) containing at least one atom selected from the group consisting of N, P and S per molecule. The N, P, and S-containing groups present in one molecule may be of the same type, but one molecule may have two or more different N, P, and S-containing groups. When the number of N, P, and S-containing groups per molecule is one, polymerization of a reaction product of a complex formed from an onium salt formed from compound A and a halogen-containing compound or a metal-containing compound There is a risk that gelation of the electrolyte becomes difficult due to the low degree. A more preferable range of the number of N, P and S-containing groups per molecule is 2 or more and 1,000,000 or less.
[0037]
The form of Compound A can be, for example, a monomer, an oligomer, a polymer, or the like.
[0038]
Examples of the compound A include those having a substituent (N, P, S-containing substituent) containing at least one atom selected from the group consisting of N, P and S in the main chain or side chain. be able to. The position of the N, P, S-containing substituent is not particularly limited as long as the intended polymer is obtained.
[0039]
The backbone of the main chain of Compound A is not particularly limited, and can be, for example, polyethylene, polyester, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile, polyamide, polyethylene terephthalate, or the like.
[0040]
The N-, P- and S-containing substituents are selected from the group consisting of groups derived from primary amino groups, secondary amino groups, tertiary amino groups, phosphine groups (PH2-) and nitrogen-containing heterocyclic compounds, for example. At least one type of group can be used. Compound A may have the same type of N, P, and S-containing substituents present in one molecule, but may have two or more different N, P, and S-containing substituents in one molecule. good. Among these, a primary amino group, a secondary amino group, and a tertiary amino group are preferable.
[0041]
Among the compounds A, examples of the compound containing N include, for example, polyvinylimidazole, poly (4-vinylpyridine), poly (3-vinylpyridine), poly (2-vinylpyridine), polybenzimidazole, bipyridyl, terpyridyl, Polyvinylpyrrole, 1,3,5-tris (3-dimethylamino) propylhexahydro-1,3,5 triazine, tris-2aminoethylamine, polydiallylmethylamine, polyallyldimethylamine, polydimethylallylamine, polyallylamine, Examples thereof include polydimethylaminoethyl methyl methacrylate and polydimethylaminoethyl methacrylate. These compounds can be used alone or in combination of two or more. Among these, polyvinyl imidazole, poly (4-vinylpyridine), poly (3-vinylpyridine), poly (2-vinylpyridine), polybenzimidazole, and the like are preferable because the electrolyte can be gelled in a small amount.
[0042]
Among the compounds A, examples of the compound containing P include a monomer, oligomer or polymer having a phosphine group. Specific examples include polyvinylphenyl diphenylphosphine, 1,2-phenylenebisphosphine, 1,3-bis (diphenylphosphino) propane, 1,5-bis (diphenylphosphino) pentane, and the like. These compounds can be used alone or in combination of two or more.
[0043]
Among compounds A, examples of the compound containing S include those containing a thioether structure. Specific examples include bis (methylthio) methane, 1,1-bis (methylthio) -2-nitroethylene, (di) ethyl sulfide, polyvinylphenylphenylthioether, and ethyl (bisethylthio) acetate. These compounds can be used alone or in combination of two or more.
[0044]
As the halogen-containing compound that forms a polymer of compound A and an onium salt, an organic halide is preferable. Organic halides are preferred because they can easily form onium salts and can be crosslinked to increase the crosslinking density.
[0045]
The halogen-containing compound preferably has 2 or more halogen atoms per molecule. In such a compound, different halogen atoms may exist in one molecule and the total number of halogen atoms may be 2 or more, but two or more types of halogen atoms may exist in one molecule. When the number of halogen atoms per molecule is 1, the degree of polymerization of the polymer obtained from the compound A and the halogen-containing compound described above may be low, and it may be difficult to gel the electrolyte. The number of halogen atoms per molecule is more preferably 2 or more and 1,000,000 or less.
[0046]
Examples of the halogen-containing compound having 2 or more halogen atoms per molecule include dibromomethane, dibromoethane, dibromopropane, dibromobutane, dibromopentane, dibromohexane, dibromoheptane, dibromooctane, dibromononane, dibromodecane, Dibromoundecane, dibromododecane, dibromotridecane, dichloromethane, dichloroethane, dichloropropane, dichlorobutane, dichloropentane, dichlorohexane, dichloroheptane, dichlorooctane, dichlorononane, dichlorodecane, dichloroundecane, dichlorododecane, dichlorotridecane, diiodomethane, Diiodoethane, diiodopropane, diiodobutane, diiodopentane, diiodohexane, diiodoheptane, diiodoocta , Diiodononane, diiododecane, diiodoundecane, diiodododecane, diiodotridecane, 1,2,4,5-tetrakisbromomethylbenzene, epichlorohydrin oligomer, epibromohydrin oligomer, hexabromocyclododecane, tris ( 3,3-dibromo-2-bromopropyl) isocyanuric acid, 1,2,3-tribromopropane, diiodoperfluoroethane, diiodoperfluoropropane, diiodoperfluorohexane, polyepichlorohydrin, polyepichlorohydrin and polyethylene ether And polyfunctional halides such as polyepibromohydrin and polyvinyl chloride. As a halogen containing compound, it can be used individually or in combination of 2 or more types of organic halides. Of these, organic halides having two halogen atoms per molecule are preferred.
[0047]
The metal compound that forms a complex with compound A can form a crosslinked structure between the metal compounds by metal ions by setting the valence of the metal to 2 or more. The electrolyte can be gelled. Further, the gelling agent containing this metal compound is stable even when the solar cell is used for a long period of time and the temperature of the solar cell is increased to about 50 to 70 ° C. by irradiation with sunlight. It is possible to avoid the occurrence of a phase transition. As a result, it is possible to prevent liquid leakage when the temperature rises and maintain high energy conversion efficiency even when the temperature rises.
[0048]
Examples of the divalent or higher metal compound include Mg halide, Ca halide, Ba halide, transition metal halide and the like. The metal compound to be used can be used individually or in combination of 2 or more types. Specifically, ZnI2, MgI2, MgCl2, CaI2, CuI2, ZnI2, RuIThree, PtIFour, MnI2, OsClThree, IrBrThree, RhIThree, PdI2, FeI2And so on. Among these, it is preferable to use a metal iodide. Furthermore, a metal compound having a ligand such as an organic acid group other than a halogen atom such as an acetic acid group and an oxalic acid group; an inorganic acid group such as a carbonic acid group and a nitric acid group can also be used.
[0049]
The following method etc. are mentioned as a method of making the electrolyte mentioned above into a gel form.
[0050]
An electrolyte A is prepared by dissolving at least one of a halogen-containing compound or a metal compound having a valence of 2 or more in the electrolyte, and an electrolyte B is prepared by dissolving the compound A in the electrolyte. The obtained electrolyte A and electrolyte The raw material kit containing B is stored. The stored electrolyte A and electrolyte B are mixed when necessary, and the obtained mixed electrolyte is used as a gel electrolyte.
(Spherical insulating particles)
The spherical insulating particles added to the electrolyte described above need to be an insulator that does not participate in the electrochemical reaction in the electrolyte. For this reason, the spherical insulating particles are desirably inorganic ceramic particles or organic plastic particles. Examples of the ceramic particles include, but are not limited to, silica, alumina, zirconia and the like. Examples of the plastic particles include, but are not limited to, polystyrene, polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene, and polypropylene. In view of solvent resistance and electrical stability, inorganic ceramics are desirable.
[0051]
A flame hydrolysis method, a wet method, etc. are used as a manufacturing method of the spherical insulation particle whose average particle diameter is about 40 nm or more and about 800 nm or less and whose ratio of a major axis to a minor axis is about 1.2 or less. The specific gravity of the spherical insulating particles is preferably close to the specific gravity of the electrolyte, which facilitates dispersion of the spherical insulating particles in the electrolyte. Moreover, since it is preferable that the surface of the spherical insulating particles is hydrophilic, it is preferable that a hydroxyl group is present at the surface terminal of the spherical insulating particles.
[0052]
Next, an embodiment of a photosensitized solar cell using this electrolyte layer will be described.
[0053]
In this embodiment, a support substrate having a light receiving surface, a transparent conductive film formed on one surface of the support substrate, a semiconductor electrode formed on the transparent conductive film and having a dye adsorbed on the surface, A counter substrate facing the semiconductor electrode; a conductive layer (counter electrode) formed on a surface of the counter substrate facing the semiconductor electrode; and an electrolyte existing between the conductive layer and the semiconductor electrode. It is a structure of the type which injects from a support substrate.
[0054]
Hereinafter, the support substrate, the transparent conductive film, the semiconductor electrode, the counter substrate, and the conductive layer will be described.
(A) Support substrate
Since the support substrate has a light receiving surface, a substrate such as a glass substrate or a plastic substrate that absorbs less visible light is preferable.
(A) Transparent conductive film
The transparent conductive film is preferably provided on the supporting substrate, has little absorption in the visible light region, and has conductivity. The transparent conductive film is preferably a tin oxide film doped with fluorine or indium, or a zinc oxide film doped with fluorine or indium. Further, from the viewpoint of improving conductivity and preventing an increase in resistance, it is desirable to wire a low-resistance metal matrix in combination with a transparent conductive film.
(C) Semiconductor electrode
The semiconductor electrode is preferably made of a transparent semiconductor with little absorption in the visible light region. As such a semiconductor, a metal oxide semiconductor is preferable. Specifically, oxides of transition metals such as titanium, zirconium, hafnium, strontium, zinc, indium, yttrium, lanthanum, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum or tungsten, SrTiOThree, CaTiOThree, BaTiOThree, MgTiOThree, SrNb2O6Perovskites such as these, or a composite oxide or a mixture of these oxides, GaN, and the like.
[0055]
Examples of the dye adsorbed on the surface of the semiconductor electrode include a ruthenium-tris transition metal complex, a ruthenium-bis transition metal complex, an osmium-tris transition metal complex, an osmium-bis transition metal complex, A ruthenium-cis-diaqua-bipyridyl complex, phthalocyanine, porphyrin and the like can be mentioned.
(D) Counter substrate
It is preferable that the counter substrate has little absorption in the visible light region and has conductivity. The counter substrate is preferably a tin oxide film, a fluorine-doped tin oxide film, a zinc oxide film, or the like. It is preferable that platinum or carbon adhere to such a counter substrate. Platinum can be attached to the counter substrate by electrochemical or sputtering.
(E) Conductive layer
The conductive layer can be formed of, for example, a metal such as platinum, gold, silver, carbon, porous carbon, or the like. In view of durability against the electrolyte, platinum is most preferable. By reducing the thickness of these conductive layers, a transparent conductive layer with little absorption in the visible light region can be obtained.
[0056]
The photosensitized solar cell of the present invention may be manufactured, for example, by the method described below.
[0057]
First, a support substrate having a light receiving surface is prepared, and a transparent conductive film and a semiconductor electrode are sequentially formed on one surface thereof. Then, the dye is adsorbed on the surface of the semiconductor electrode. On the other hand, a counter substrate having a conductive layer provided on the surface is prepared, and the battery unit is assembled by disposing the conductive layer and the above-described semiconductor electrode so as to face each other.
[0058]
Next, the electrolyte in which the spherical insulating particles are dispersed is injected into the gap between the semiconductor electrode and the conductive layer to form an electrolyte layer. When the gel electrolyte layer is used, the electrolyte precursor is gelled. Subsequently, the photosensitized solar cell of the present invention can be obtained by sealing the battery unit.
[0059]
When obtaining a gel electrolyte layer, it is preferable to heat the battery unit when the electrolyte precursor is gelled. It is preferable that the temperature of heat processing shall be in the range of 50-200 degreeC. This is due to the following reason. That is, when the heat treatment temperature is lower than 50 ° C., the degree of polymerization of the gel is lowered, and it may be difficult to form a gel. On the other hand, when heat treatment is performed at a high temperature exceeding 200 ° C., the decomposition of the dye is likely to occur. More preferably, the heat treatment temperature is 70 to 150 ° C.
[0060]
【Example】
Hereinafter, specific examples will be described in more detail with reference to the drawings.
Example 1
First, as an n-type semiconductor electrode material, 1 g of high-purity titanium oxide (anatase) powder (Degussa P25) having an average primary particle size of about 25 nm is mixed with 0.1 g of 15% titanium oxide colloidal dispersion to form a paste. did.
[0061]
As shown in FIG. 1A, an ITO electrode (transparent conductive film) 2 having a thickness of about 200 μm is formed on a PET substrate (support substrate) 1. A titanium oxide paste was applied onto the
[0062]
On the other hand, cis-bis (ciocyanato) -N, N-bis (2,2′-dipyridyl-4,4′-dicarboxylic acid) -ruthenium (II) dihydrate) was dissolved in dry ethanol to obtain 3 × A 10 @ -4 M dry ethanol solution was prepared. The n-
[0063]
Further, silica fine particles 12 (spherical insulating particles) manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. and Aerosil OX50 were mixed with a small amount of ethanol to form a paste. This paste was applied to the surface of the
[0064]
On the other hand, a PET substrate on which an ITO electrode 5 (conductive layer) with platinum attached was formed as a
[0065]
Through the above operation, a photoelectric conversion element unit as shown in FIG. 1A was obtained.
[0066]
Electrolyte dissolves 0.5 mol / L of lithium iodide, 0.3 mol / L of methylhexylimidazolium iodide, 0.5 mol / L of t-butylpyridine, and 0.05 mol / L of iodine in 100 ml of acetonitrile. It was prepared by letting.
[0067]
Next, as shown in FIG. 1B, an
[0068]
Subsequently, as shown in FIG. 1D, the opening of the photoelectric conversion unit was sealed with the
[0069]
As shown in FIG. 2, a transparent
[0070]
The
[0071]
(Example 2)
The silica fine particles of Example 1 were replaced with spherical alumina fine particles having an average particle size of 300 nm and a ratio of major axis to minor axis of 1.1, and the photosensitized solar cell of this example was obtained by the same method. Manufactured. The energy conversion efficiency of this solar cell was measured and found to be 3.2%. Also in this example, since the spherical insulating particles were included, a sufficiently high energy conversion efficiency could be obtained.
[0072]
(Example 3)
A solar cell similar to that of Example 1 except that an electrolytic solution in which 10 wt% of water was added to a solution of 0.3M iodine, 0.58M t-butylpyridine 0.58M, and LiI 0.5M in 1-methyl-3-propylimidazolium iodide was used. It was created. The energy conversion efficiency of this solar cell was measured and found to be 2.0%. Also in this example, since the spherical insulating particles were included, a sufficiently high energy conversion efficiency could be obtained.
[0073]
Example 4
A solar cell similar to that of Example 1 was used except that an electrolytic solution in which 0.3 M of iodine, 0.24 g of polyvinylpyridine and 0.24 g of 1,6-dibromohexane were added to 5 ml of 1-methyl-3-propylimidazolium iodide. Created. This electrolyte was gelled by reaction after injection. The energy conversion efficiency of this solar cell was measured and found to be 2.0%. Moreover, after irradiating simulated sunlight (AM1.5) for 100 hours, when energy conversion efficiency was measured again, it was 2.0%. Also in this example, it can be seen that not only a sufficiently high energy conversion efficiency could be obtained but also the durability was high by using a gel electrolyte because of including spherical insulating particles.
[0074]
(Example 5)
An n-type semiconductor substrate was prepared by the same method as in Example 1. This was placed in a sealed container with the semiconductor electrode facing upward. Both of the two cocks were opened, and silica fine particles similar to those in Example 1 were blown off with air from one of the cocks, and deposited on the semiconductor electrode to a thickness of about 20 μm. After that, a counter electrode was formed by the same method to produce a solar cell. Also in this example, an electrolyte layer in which 1.0% by volume of spherical
[0075]
(Example 6)
An n-type semiconductor substrate was prepared by the same method as in Example 1. Next, a counter substrate similar to that of Example 1 was bonded as a 50 μm gap. 1-Methyl-3-propylimidazolium iodide has an average particle size of 300 nm to an electrolyte prepared by adding 0.3 M iodine, 0.24 g polyvinyl pyridine, 0.24
[0076]
(Example 7)
A solar cell was produced in the same manner as in Example 6 except that 0.1% by volume of titania fine particles was used. The energy conversion efficiency of this solar cell was measured and found to be 2.1%. Also in this example, since the spherical insulating particles were included, a sufficiently high energy conversion efficiency could be obtained.
[0077]
(Example 8)
A solar cell was produced in the same manner as in Example 6 except that 1% by volume of titania fine particles having a particle diameter of 100 nm were used. The energy conversion efficiency of this solar cell was measured and found to be 2.2%. Also in this example, since the spherical insulating particles were included, a sufficiently high energy conversion efficiency could be obtained.
[0078]
Example 9
A solar cell was produced in the same manner as in Example 6 except that 1% by volume of titania fine particles having a particle size of 800 nm was used. The energy conversion efficiency of this solar cell was measured and found to be 2.2%. Also in this example, since the spherical insulating particles were included, a sufficiently high energy conversion efficiency could be obtained.
[0079]
The center of each of the solar cells of Examples 1 to 9 was pressed with a finger, but the cell gap did not change significantly because fine particles were present in the cell. In addition, the n-type semiconductor electrode and the counter electrode were in contact with each other, and there was no internal short circuit.
[0080]
(Comparative Example 1)
A solar cell similar to that of Example 6 was produced except that titania fine particles were not used. The energy conversion efficiency of this solar cell was measured and found to be 1.8%. In this comparative example, since it does not contain spherical insulating particles, it seems that the energy conversion efficiency was lowered. Further, when this solar cell was bent, an internal short circuit occurred.
[0081]
(Comparative Example 2)
A solar cell similar to that of Example 6 was prepared except that 1% by volume of silica fine particles having a particle size of 10 nm was used. The energy conversion efficiency of this solar cell was measured and found to be 1.8%. In this comparative example, it is considered that the energy conversion efficiency was lowered because the spherical insulating particles had a small particle size and low light scattering characteristics.
[0082]
(Comparative Example 3)
A solar cell similar to that of Example 6 was prepared except that 1% by volume of silica fine particles having a particle diameter of 1 μm was used. The energy conversion efficiency of this solar cell was measured and found to be 1.8%. In this comparative example, it is considered that the energy conversion efficiency was lowered because the spherical insulating particles had a large particle size and low light scattering characteristics.
[0083]
(Comparative Example 4)
A solar cell similar to that of Example 6 was prepared except that 5% by volume of silica fine particles having a particle diameter of 10 nm was used. As a result, the amount of the silica fine particles was too large to flow into the cell. .
[0084]
(Comparative Example 5)
A solar cell was produced in the same manner as in Example 6 except that 1% by volume of a silica fiber having a diameter of 30 nm and a length of 1 μm was used. The energy conversion efficiency of this solar cell was measured and found to be 1.8%. In this comparative example, since the insulating particles are not spherical, it is considered that the light scattering characteristics are low and the energy conversion efficiency is lowered.
[0085]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, a highly efficient photosensitized solar cell can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A, 1B, 1C and 1D are cross-sectional views illustrating an example of a manufacturing process of a photosensitized solar cell according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a photosensitized solar cell according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Support substrate
2 ... Transparent conductive film
3. Titanium oxide particles
4 ... n-type semiconductor electrode
5 ... Conductive layer
6 ... Counter substrate
7, 10 ... Epoxy resin
8 ... Inlet
9 ... Electrolyte
11 ... Incident light
12 ... Spherical insulating particles
Claims (5)
前記半導体電極に離間対向して配置され、表面に導電層を有する対向基板と、
前記半導体電極と前記導電層との間に設けられ、平均粒径が40nm以上800nm以下であり、かつ長径と短径の比が1.2以下である球状絶縁粒子と、ヨウ素分子及びヨウ化物を含む電解質とを有する電解質層と
を具備することを特徴とする光増感型太陽電池。A semiconductor electrode having a dye supported on the surface;
A counter substrate that is disposed to be opposed to the semiconductor electrode and has a conductive layer on the surface;
Spherical insulating particles provided between the semiconductor electrode and the conductive layer, having an average particle diameter of 40 nm to 800 nm and a ratio of major axis to minor axis of 1.2 or less, iodine molecules and iodide A photosensitized solar cell comprising an electrolyte layer having an electrolyte.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003090185A JP4091463B2 (en) | 2003-03-28 | 2003-03-28 | Photosensitized solar cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003090185A JP4091463B2 (en) | 2003-03-28 | 2003-03-28 | Photosensitized solar cell |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004296373A JP2004296373A (en) | 2004-10-21 |
| JP4091463B2 true JP4091463B2 (en) | 2008-05-28 |
Family
ID=33403871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003090185A Expired - Fee Related JP4091463B2 (en) | 2003-03-28 | 2003-03-28 | Photosensitized solar cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4091463B2 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4925605B2 (en) * | 2005-05-06 | 2012-05-09 | 京セラ株式会社 | Photoelectric conversion device and photovoltaic device using the same |
| CN102265453B (en) | 2008-10-29 | 2014-10-01 | 富士胶片株式会社 | Dye, photoelectric conversion element using the same, photoelectrochemical cell, and method for producing the dye |
| JP5524557B2 (en) | 2009-09-28 | 2014-06-18 | 富士フイルム株式会社 | Method for producing photoelectric conversion element, photoelectric conversion element, and photoelectrochemical cell |
| JP5620081B2 (en) | 2009-09-28 | 2014-11-05 | 富士フイルム株式会社 | Method for manufacturing photoelectric conversion element |
| AU2010348488B2 (en) * | 2010-03-15 | 2013-06-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Substrate for photoelectric conversion device, photoelectric conversion device using the substrate, and method for producing the substrate and device |
| WO2011125436A1 (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-13 | Jsr株式会社 | Electrolyte composition and dye-sensitized solar cell |
| WO2012108520A1 (en) * | 2011-02-09 | 2012-08-16 | 株式会社フジクラ | Dye-sensitized solar cell |
-
2003
- 2003-03-28 JP JP2003090185A patent/JP4091463B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004296373A (en) | 2004-10-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4119267B2 (en) | Photosensitized solar cell | |
| KR100537126B1 (en) | Photosensitized Type Solar Cells and Manufacturing Process Thereof | |
| JP4579160B2 (en) | Electrolyte composition, photoelectric conversion device using the same, and dye-sensitized solar cell | |
| US7414188B2 (en) | Co-sensitizers for dye sensitized solar cells | |
| US6900382B2 (en) | Gel electrolytes for dye sensitized solar cells | |
| US6858158B2 (en) | Low temperature interconnection of nanoparticles | |
| US20050019414A1 (en) | Low temperature interconnection of nanoparticles | |
| US20070251570A1 (en) | Photovoltaic cells utilizing mesh electrodes | |
| KR20040100851A (en) | Photovoltaic cell | |
| CN103429662B (en) | A polymer electrolyte composition and a dye-sensitized solar cell containing the composition | |
| TW201117455A (en) | Dye-sensitized photoelectric conversion element, method of manufacturing the same and electronic equipment | |
| JP3946947B2 (en) | Electrolyte composition for photosensitized solar cell, photosensitized solar cell, and method for producing photosensitized solar cell | |
| JP4197637B2 (en) | Photosensitized solar cell and manufacturing method thereof | |
| JP4091463B2 (en) | Photosensitized solar cell | |
| JP4777592B2 (en) | Counter electrode and dye-sensitized solar cell having the same | |
| CN105283936B (en) | Active material process for reactivation, battery recycling method, catalyst layer, to electrode | |
| JP4522673B2 (en) | Electrolyte composition, photoelectric conversion device using the same, and dye-sensitized solar cell | |
| JP4008669B2 (en) | Photosensitized solar cell | |
| JP2002289268A (en) | Photosensitized solar cell | |
| KR101087849B1 (en) | Dye-sensitized solar cell comprising gel polymer electrolyte prepared by in-situ chemical crosslinking reaction and its manufacturing method | |
| JP2003272722A (en) | Dye-sensitized solar cell | |
| JP5095126B2 (en) | Photoelectric conversion element | |
| JP4116825B2 (en) | Dye-sensitized solar cell | |
| JP2009187844A (en) | Method for manufacturing photoelectric conversion element | |
| JP5181507B2 (en) | Method for manufacturing photoelectric conversion element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050415 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050606 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071116 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080226 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080228 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120307 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140307 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |