[發(fā)明專利]光電轉(zhuǎn)換元件用電極基板、光電轉(zhuǎn)換元件用電極基板的制造方法以及光電轉(zhuǎn)換元件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200880116152.0
• 申請(qǐng)日: 2008-11-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101861677A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 松井浩志;岡田顯一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社藤倉(cāng)
• 主分類號(hào): H01M14/00
• 分類號(hào): H01M14/00;H01L31/04;H01M2/22
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;金世煜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及色素增感太陽(yáng)能電池等光電轉(zhuǎn)換元件中所使用的電極基板、光電轉(zhuǎn)換元件用電極基板的制造方法以及光電轉(zhuǎn)換元件。

本申請(qǐng)基于2007年11月15日在日本提出申請(qǐng)的特愿2007-296440號(hào)專利申請(qǐng)要求優(yōu)先權(quán)，并在此引用其內(nèi)容。

背景技術(shù)

一直以來(lái)，作為色素增感太陽(yáng)能電池等光電轉(zhuǎn)換元件中所使用的電極基板，采用透明基板的單面上形成了透明導(dǎo)電膜的電極基板。在制造耐使用的大面積、大輸出元件(組件)時(shí)，為抑制透明導(dǎo)電基板導(dǎo)電性不足而引起的內(nèi)部電阻的增大，已有通過(guò)形成集電配線而提高電極基板導(dǎo)電率的嘗試。在集電配線中，因其優(yōu)良的導(dǎo)電性材質(zhì)而優(yōu)選使用金屬，尤其是低電阻金屬(如銀、銅等)。而且，還要求對(duì)于元件所用的電解液(如碘電解質(zhì))為化學(xué)、電化學(xué)(實(shí)質(zhì)上)惰性。因此，提出了包覆絕緣層或透明導(dǎo)電膜作為金屬配線層的保護(hù)層的方案(參照專利文獻(xiàn)1～5，非專利文獻(xiàn)1)。

專利文獻(xiàn)1：日本特表2002-536805號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2004-220920號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開(kāi)2004-146425號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：國(guó)際公開(kāi)第2004/032274號(hào)

專利文獻(xiàn)5：日本特開(kāi)2007-042366號(hào)公報(bào)

非專利文獻(xiàn)1：M.Spath等，Progress?in?Photovoltaics?Research?andApplications，2003年，第11期，207-220頁(yè)

發(fā)明內(nèi)容

為了完全隔開(kāi)金屬配線和碘電解液，集電配線上需要無(wú)缺陷的致密的保護(hù)層。雖然有使用透明的導(dǎo)電性金屬氧化物膜、玻璃等無(wú)機(jī)系材料作為配線保護(hù)層的研究，但難以形成能夠防止電解質(zhì)滲透的致密的膜。并且，通常具有硬且脆的性質(zhì)，所以需要控制熱膨脹率等。

另外，也有使用樹(shù)脂系材料作為配線保護(hù)層的研究，但通常缺乏耐熱性，無(wú)法進(jìn)行成為色素增感太陽(yáng)能電池光電極的氧化物半導(dǎo)體納米粒子的高溫煅燒。尤其是使用固化性樹(shù)脂時(shí)，還會(huì)發(fā)生源自該固化性樹(shù)脂的揮發(fā)成分污染納米粒子表面，而影響發(fā)電特性的問(wèn)題。

并且，配線保護(hù)層的制作方法中，使用透明導(dǎo)電性金屬氧化物作為保護(hù)層時(shí)，需要真空裝置(濺射法、蒸鍍法等)或CVD裝置等大型裝置。并且，雖然也對(duì)利用熱塑性樹(shù)脂膜的方法進(jìn)行過(guò)研究，但由于其在配線圖案復(fù)雜等情況下，存在位置精度方面的問(wèn)題，所以膜的貼合困難。

本發(fā)明是鑒于上述情況進(jìn)行的，其課題為，提供能夠形成無(wú)缺陷的致密的保護(hù)層且能提高發(fā)電特性的光電轉(zhuǎn)換元件用電極基板、光電轉(zhuǎn)換元件用電極基板的制造方法以及光電轉(zhuǎn)換元件。

為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種光電轉(zhuǎn)換元件用電極基板的制造方法，其特征在于，具有如下工序：在基板上形成透明導(dǎo)電膜及集電配線的工序，在上述透明導(dǎo)電膜上的與上述集電配線不同的部分上形成多孔氧化物半導(dǎo)體層的工序，將上述多孔氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行煅燒的工序，上述煅燒后，以覆蓋上述集電配線的方式形成由具有250℃以上的耐熱性的絕緣性樹(shù)脂構(gòu)成的保護(hù)層的工序，和形成上述保護(hù)層之后，使色素吸附于所述多孔氧化物半導(dǎo)體層的工序；進(jìn)而，在上述形成保護(hù)層的工序中或之后，在上述使色素吸附于多孔氧化物半導(dǎo)體層的工序之前，具有在250℃以上加熱上述基板的工序。

上述加熱工序中的加熱溫度優(yōu)選低于煅燒工序中的煅燒溫度。

另外，本發(fā)明提供一種光電轉(zhuǎn)換元件用電極基板，其特征在于，至少具備：具有透明導(dǎo)電膜和集電配線的基板，在上述透明導(dǎo)電膜上的與上述集電配線不同的部分上設(shè)置的多孔氧化物半導(dǎo)體層，以覆蓋上述集電配線的方式形成的有絕緣性樹(shù)脂構(gòu)成的保護(hù)層；上述保護(hù)層是由具有250℃以上的耐熱性的絕緣性樹(shù)脂構(gòu)成的。

在本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件用電極基板中，上述具有250℃以上的耐熱性的絕緣性樹(shù)脂優(yōu)選為選自聚酰亞胺衍生物、硅酮化合物、氟彈性體、氟樹(shù)脂中的一種或多種。

另外，本發(fā)明提供一種光電轉(zhuǎn)換元件，其特征在于，具備上述光電轉(zhuǎn)換元件用電極基板。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件用電極基板的制造方法，在形成由絕緣性樹(shù)脂構(gòu)成的配線保護(hù)層之前，能對(duì)多孔氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行充分的煅燒。并且，由于在保護(hù)層中使用了絕緣性樹(shù)脂，因而能形成無(wú)缺陷的致密的保護(hù)層。進(jìn)而，在形成保護(hù)層之后、吸附色素之前設(shè)置了加熱工序，所以能利用于具有優(yōu)良發(fā)電特性的光電轉(zhuǎn)換元件的制造。

根據(jù)本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件用電極基板，由于保護(hù)層具有250℃以上的耐熱性，所以能在多孔氧化物半導(dǎo)體層的煅燒之后、吸附色素之前設(shè)置加熱工序，而減少吸附在多孔氧化物半導(dǎo)體層上的污染物。

附圖說(shuō)明