本发明专利技术的色素吸附装置及色素吸附方法以及基板处理装置能够大幅缩短使色素吸附在基板表面上的多孔质的半导体层的工序的处理时间。处理中，在喷嘴（20）的溶液引导面（92L、92R）与基板（G）之间的间隙中形成色素溶液的流动，而基板被处理面的多孔质半导体层在这种色素溶液的流动中接受色素吸附处理。而且，色素溶液的流动之外，还有来自缝隙状吐出口（88L、88R）的冲击压力和在槽状凹凸部（94L、94R）的紊流作用于铅垂方向上。由此，在基板被处理面的多孔质半导体层的表层部难以发生色素彼此之间的凝集或者缔合，从而使色素高效地渗透至多孔质半导体层的内部深处，并能够使多孔质半导体层高速地吸附色素。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使色素吸附于形成在基板的表面的多孔质的半导体层的色素吸附装置及色素吸附方法以及基板处理装置。
技术介绍
近年来，色素敏化型的太阳能电池有望成为将来的低成本太阳能电池。如图20所示，作为基本结构，色素敏化太阳能电池在透明电极(阴极)200与对置电极(阳极)202之间夹入了对敏化色素予以承载的多孔质的半导体层204和电解质层206。其中，半导体层204与透明电极200、电解质层206以及对置电极202 —同以电池单元(cell)为单位被划分，其隔着透明电极200而形成于透明基板208上。对置电极202的内侧被对置基板210覆盖。各个电池单元的透明电极200与邻近的对置电极202电连接，多个电池单元在模块整体中电性串联或者并联。在这种构成的色素敏化太阳能电池中，若从透明基板208的内侧照射出可视光，则承载于半导体层204的色素被激发并释放电子。所释放的电子经由半导体层204被引导至透明电极200，并取出至外部。被送出的电子经由外部电路(未图示)返回至对置电极202，并经由电解质层206中的离子而再次被半导体层204内的色素接受。这样，将光能立即转换为电能并输出。在这种色素敏化太阳能电池的制造工艺中，为了使多孔质的半导体层204吸附敏化色素，以往采用了将形成于透明基板208上的半导体层204浸溃于色素溶液中的方法。专利文献I日本特开2006-244954号公报如上所述的浸溃方式的色素吸附处理时间，虽然还依赖于色素的种类而不同，但是至少需要数十个小时，在色素敏化太阳能电池制造的制造工艺中对全工序的节拍进行限速，从而成为降低生产效率的一个原因。针对该问题，考虑到了将多台浸溃方式的色素吸附装置并列运行的方式，但是需要准备至少数十台装置，从而并不实用。
技术实现思路
本专利技术用以解决如上所述的现有技术的技术问题，其提供了能够大幅缩短使色素吸附于在基板的被处理面形成的多孔质的半导体层的工序的处理时间的色素吸附装置及色素吸附方法。另外，本专利技术提供基板处理装置，该基板处理装置大幅缩短使色素吸附于在基板的被处理面形成的多孔质的半导体层的工序的处理时间，同时能够对于在多孔质半导体层的表层部中色素的缔合/析出进行有效的防止或者抑制。本专利技术的色素吸附装置，使色素吸附于形成在基板的被处理面的多孔质的半导体层，该色素吸附装置具有:保持部，其以使所述基板的被处理面朝上的方式保持所述基板；喷嘴，其以使吐出口朝下的方式配置于所述 保持部的上方；以及色素溶液供给部，其用于向所述喷嘴压送色素溶液，该色素溶液是将所述色素溶解于规定的溶剂而得的溶液，从所述喷嘴的吐出口隔着第一间隙而对被保持于所述保持部的所述基板的被处理面吐出所述色素溶液，并在所述基板的被处理面上形成所述色素溶液的流动，从而使所述色素溶液所包含的所述色素吸附于所述半导体层。本专利技术的色素吸附方法，其使色素吸附于形成在基板的被处理面的多孔质的半导体层，该色素吸附方法具有:以使所述基板的被处理面朝上的方式将所述基板配置于规定的位置的工序；使喷嘴与所述基板对置的工序；以及向所述喷嘴压送将所述色素溶解于规定的溶剂而得的色素溶液，并从所述喷嘴的吐出口隔着第一间隙而对所述基板的被处理面吐出所述色素溶液，并在所述基板的被处理面上形成所述色素溶液的流动，从而使所述色素溶液所包含的所述色素吸附于所述半导体层的工序。在本专利技术的色素吸附装置或者色素吸附方法中，处理中在喷嘴的弓I导面与基板之间的间隙中形成色素溶液的流动，而基板被处理面的多孔质半导体层在这种色素溶液的流动中接受色素吸附处理。而且，色素溶液的流动之外，还有来自吐出口的冲击压力作用在铅垂方向上。由此，在多孔质半导体层的表层部难以发生色素彼此之间的凝集或者缔合，从而使色素高效地渗透至多孔质半导体层的内部深处，并能够使多孔质半导体层高速地吸附色素。根据本专利技术的优选的一个方式，在喷嘴的溶液引导面形成凹凸部，由于色素溶液的流动在该凹凸部产生漩涡或者紊流，由此色素溶液更加易于渗透至基板的被处理面(多孔质半导体层)的内部深处。另外，根据本专利技术的优选的一个方式，在基板上位于色素溶液的流动的终端的位置设置有吸引色素溶液的吸引部。优选地，该吸引部具有:形成于喷嘴的下面的吸引口 ；以及形成于喷嘴的内部的真空通路。通过该吸引部的吸引作用来在基板上顺利地形成色素溶液的流动，从而能够更加促进色素的吸附。本专利技术的基板处理装置具备:保持部，其将在被处理面形成有多孔质的半导体层的基板以使所述被处理面朝上的方式进行保持；色素吸附部，其用于使色素吸附于被保持在所述保持部的所述基板 的半导体层；以及冲洗部，其用于从所述基板的半导体层的表面洗掉多余的色素，所述色素吸附部具有:第一喷嘴，其以使吐出口朝下的方式配置于所述保持部的上方；和色素溶液供给部，其用于向所述第一喷嘴压送色素溶液，该色素溶液是将所述色素溶解于规定的溶剂而得的溶液，从所述第一喷嘴的吐出口隔着第一间隙而对被保持于所述保持部的所述基板的被处理面吐出所述色素溶液，并在所述基板的被处理面上形成所述色素溶液的流动，从而使所述色素溶液所包含的所述色素吸附于所述半导体层。在本专利技术的基板处理装置中，色素吸附处理中在喷嘴的引导面与基板之间的间隙中形成色素溶液的流动，而基板被处理面的多孔质半导体层在这种色素溶液的流动中接受色素吸附处理。而且，色素溶液的流动之外，还有来自吐出口的冲击压力作用在铅垂方向上。由此，在多孔质半导体层的表层部难以发生色素彼此之间的凝集或者缔合，从而使色素高效地渗透至多孔质半导体层的内部深处，并能够使多孔质半导体层高速地吸附色素。另夕卜，通过在色素吸附处理之后接着进行冲洗处理来从基板上的半导体层表面除掉多余的色素，从而能够对多孔质半导体层的表层部中色素的缔合/析出进行防止或者抑制。根据本专利技术的色素吸附装置或者色素吸附方法，通过如上所述的构成和作用，能够大幅缩短使基板的被处理面上的多孔质半导体层吸附色素的工序的处理时间。此外，根据本专利技术的基板处理装置，通过如上所述的构成和作用能够对使基板的被处理面上的多孔质的半导体层吸附色素的工序的处理时间进行大幅缩短，同时能够对多孔质半导体层的表层部中色素的缔合/析出进行有效的防止或者抑制。附图说明图1是图示本专利技术的一实施方式中的色素吸附装置的构成的剖视图。图2是图示上述色素吸附装置的主要部分的构成的俯视图。图3A是图示上述色素吸附装置中的喷嘴的主要部分的构成的立体图。图3B是图示上述喷嘴的主要部分的构成的纵向剖视图。图4是用于对上述色素吸附装置中的作用进行示意性地说明的基板表面附近的首1J视图。图5是图示上述喷嘴的槽状凹凸部的尺寸条件的图。图6是图示使上述喷嘴在待命总线上待命的状态的立体图。图7是图示在待命总线上待命的上述喷嘴的状态的纵向剖视图。图8是图示本专利技术的一 实施方式中的基板处理装置的构成的剖视图。图9A是图示上述喷嘴的槽状凹凸部的一个变形例的立体图。图9B是图示图9A的喷嘴的构成的纵向剖视图。图10是图示上述喷嘴的吐出通路及吐出口的一个变形例的立体图。图11是图示上述喷嘴的槽状凹凸部的一个变形例的纵向剖视图。图12是图示上述喷嘴的吐出部及吸引部的一个变形例的纵向剖视图。图13A是图示在上述喷嘴中省略槽状凹凸部的一个实施例的立体图。图13B是图示图13A的喷本文档来自技高网...
【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：和田宪雄，寺田尚司，福田喜辉，古谷悟郎，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：
国别省市：
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