光电转换元件用电极的制备方法技术

本发明专利技术提供一种光电转换元件用电极的制备方法，其不需要大型装置，能够以低成本在短时间内对光催化膜进行脱水处理。所述方法在透明基板2上形成透明导电膜，并在其上形成光催化膜，然后在该光催化膜上吸附光敏染料。在使光催化膜吸附光敏染料之前，将具有光催化膜的透明基板2浸渍到与水的共沸温度为150℃以下的醇5中，随后加热，通过水与醇的共沸使光催化膜脱水。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光电转换元件，其将在透明基板上具有透明导电膜和其上的光催化膜的电极与在异性极基板上至少具有导电部件的异性极以一定距离对向配置，并且在两极之间配置电解质；本专利技术具体涉及所述光电转换元件的电极的制备方法。
技术介绍
通常，已知的染料敏化型太阳能电池等光电转换元件，其在玻璃板等透明基板上形成透明导电膜，并在其上形成由氧化钛之类的金属氧化物构成的光催化膜，然后在该膜上吸附钌络合物等光敏染料(photosensitizer dye)而形成电极,在异性极用透明基板上形成透明导电膜从而形成异性极，对向配制所述电极和异性极， 在两电极间介入由碘电解质等构成的电解质层(专利文献I)。由上述氧化钛之类的金属氧化物构成的光催化膜，如果含有水分，会阻碍吸附光敏染料，从而导致光电转换效率降低的问题。因此，提出了在吸附光敏染料之前，将光催化膜配置在加入了脱水剂及干燥剂的燃烧室中，并循环燃烧室内的气体氛围的方法，或通过将光催化膜配置在燃烧室内，对燃烧室内进行减压等方法，对光催化膜进行脱水处理，从而提高光敏染料的吸附性(专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利特开2002-93475号公报专利文献2 :日本专利特开2005-251591号公报
技术实现思路
(一)要解决的技术问题但是，在实施上述脱水方法时，需要燃烧室或减压装置等大型设备以及用于所述设备的极高成本。而且，在基于脱水剂或干燥剂的方法中，在脱水处理上花费时间，在基于减压的方法中，虽然脱水自身所需要的时间可以缩短，但减压及由减压状态返回到大气压状态的エ序花费时间。无论采用哪ー种方法，均在脱水处理上花费时间，而且需要将具有光催化膜的基板配置在燃烧室内，因此大面积的基板的脱水处理或连续脱水处理中存在困难。因此，本专利技术的技术方案是提供ー种不需要大型装置，能够以低成本在短时间内对光催化膜进行脱水处理的。(ニ)技术方案权利要求I所涉及的专利技术为一种，其在透明基板上形成透明导电膜，并在其上形成光催化膜，然后在该光催化膜上吸附光敏染料，其特征在于，在光催化膜吸附光敏染料之前，将透明基板的光催化膜浸溃到与水共沸温度为150°C以下的醇中，随后加热，通过水与醇的共沸使光催化膜脱水。权利要求2所涉及的专利技术为根据权利要求I所述的，其特征在于，所述醇为I-丙醇或I-丁醇。权利要求3所涉及的专利技术为根据权利要求I或2所述的，透明基板为薄膜或片材状的基板，并且连续地进行光催化膜的形成、光催化膜的脱水及使光催化膜吸附光敏染料。(三)专利技术效果在权利要求I所涉及的专利技术中，在光催化膜吸附光敏染料之前，通过将具有上述光催化膜的透明基板浸溃到与水的共沸温度为150°C以下的醇中，随后加热，因此不需要如现有技术中的燃烧室等大型装置，能够以低成本在短时间内对光催化膜进行脱水处理。此外，不需要如现有技术ー样将光催化膜配置在加入了脱水剂及干燥剂的燃烧室中并使燃烧室内的气体氛围循环，或将光催化膜配置在燃烧室内并对燃烧室内进行减压，因此可以应对大面积的电扱，同时可以进行连续操作。权利要求2所涉及的专利技术，作为浸溃用的醇使用I-丙醇或I-丁醇，因此除上述效果外，水的共沸含量多，还具有安全性优异的效果。权利要求3所涉及的专利技术，除上述效果外，通过连续地提供薄膜或片材状的透明基板，可以连续地进行包含上述脱水エ序的电极的制备。附图说明图I是概略地表示实施例I的的流程图。图2是表示參考例I的光电转换元件的垂直纵剖面图。具体实施例方式在本专利技术的中，首先，在透明基板上形成透明导电膜，然后在透明导电膜上形成光催化膜。作为透明基板，适合使用合成树脂板、玻璃板等，但优选PEN (聚萘ニ甲酸こニ醇酷)薄膜等热可塑性树脂薄膜。除了 PEN之外，合成树脂还可以是聚对苯ニ甲酸こニ醇酷、聚酯、聚碳酸酷、聚烯烃等。透明基板的厚度优选几十Pm至1mm。透明导电膜的形成方法有离子蒸镀、CVD法等多种，对其没有限定，但特别优选通过溅射(spatter)法实施。作为溅射法中的金属靶，适合使用成为透明导电膜的掺锡氧化铟(IT0)、掺氟氧化锡(FT0)、氧化锡(Sn02)、铟锌氧化物(IZ0)、氧化锌(ZnO)材料的In-Sn合金、Zn、In-Zn合金、Sn、Ga-Zn合金、Al-Zn合金等,但只要是能够用非氧化金属形成透明导电膜，就没有特别的限制。透明导电膜的厚度优选数十至数百rim。在上述透明导电膜上形成的金属氧化物层(光催化膜)优选氧化钛、氧化锌。作为光催化膜的形成方法，虽无特别限定，但适合使用通过滚轴等将分散在醇等溶剂中的粒径为2(T60iim的金属氧化物粒子的糊剂状混合溶液涂布在透明导电膜上的方法、或静电涂布金属氧化物溶胶的方法。关于金属氧化物溶胶的静电涂布，将静电涂布装置作为负极侧，作为被涂布物的透明电极的透明导电膜作为正极侧，在两极间施加高电压形成静电场，使从静电涂布装置的喷嘴喷射出的金属氧化物在负极侧带电，从而涂布在透明导电膜表面上。作为金属氧化物溶胶起始原料的金属化合物，在金属有机化合物中，可以例举如金属醇盐、こ酰丙酮金属盐、金属羧酸盐；在金属无机化合物中，可以例举如金属的硝酸盐、氯氧化物、氯化物等。作为上述金属氧化物,优选氧化钛,其他可以例举氧化锡、氧化鹤、氧化锌、氧化银等。作为使用氧化钛的ー个例子，作为金属醇盐可以例举如四甲醇钛、こ醇钛、异丙醇钛、丁醇钛等，作为こ酰丙酮金属盐可以例举こ酰丙酮钛等，作为金属羧酸盐可以例举羧酸钛等，还可以例举硝酸钛、氯氧化钛、四氯化钛等。此外，通过在上述金属化合物中添加水、甲醇、こ醇、I-丙醇、异丙醇、I- 丁醇、2_ 丁醇、异丁醇、叔丁醇、I-戊醇、2-戊醇、3-戊醇等的溶剂、酸或氨，以及其他添加物，来进行溶胶化、凝胶化。当使用上述金属醇盐的情况下，优选在金属醇盐中含有粒径为2(T60nm的上述金属氧化物粒子，根据需要进ー步含有作为光散射用粒子的粒径为IOOlOOiim的金属氧化物的粒子。在进行完上述涂布或静电涂布后，干燥和/或烧成。干燥，优选在室温下进行5 I5分钟左右。烧成优选在12(Tl 50°C下，进行1(T30分钟左右。根据上述方法形成的光催化膜的厚度优选为5 20iim。接着，将上述光催化膜浸溃到与水的共沸温度为150°C以下的醇中，随后加热，通过由水与醇的共沸使光催化膜脱水。在优选的实施方式中，将形成上述光催化膜的透明基板浸溃到上述醇中后，干燥，随后进行烧成，从而使光催化膜脱水。上述在醇中的浸溃温度优选常温，但也可以将醇加热到透明基板不发生热变形的程度。浸溃时间，优选30秒 10分钟左右。作为醇，优选即使透明基板使用了合成树脂等的情况下也不会引起热变形且与水的共沸点为150°C以下的醇，更优选与水共沸含量多的醇。例如，可以使用表I中所示的醇。表I权利要求1.一种，其在透明基板上形成透明导电膜，并在其上形成光催化膜，然后在该光催化膜上吸附光敏染料，其特征在于，在光催化膜吸附光敏染料之前，将透明基板的光催化膜浸溃到与水的共沸温度为150°c以下的醇中，随后加热，通过水与醇的共沸使光催化膜脱水。2.根据权利要求I所述的，其特征在于，所述醇为I-丙醇或I-丁醇。3.根据权利要求I或2所述的，其特征在于，所述基板为薄膜或片材状基板，并且连续地进行光催化膜的形成、光催化膜的脱水以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：杉生刚，井上铁也，
申请(专利权)人：日立造船株式会社，
类型：
国别省市：