[發(fā)明專利]敏化染料染色液及光電極的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680005099.1
• 申請日: 2016-02-23
• 公開（公告）號: CN107112140B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 生駒篤;片桐友章;功刀俊介;鈴木壯一郎
• 申請（專利權(quán)）人: 積水化學(xué)工業(yè)株式會社
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 張濤

一種敏化染料染色液，其具有混合溶劑和敏化染料，其中，所述混合溶劑含有(A)含氮溶劑、(B)醇類溶劑及(C)含硫溶劑，并以1mM以上的濃度溶解有所述敏化染料。一種光電極的制造方法，其包括下述工序：通過使所述敏化染料染色液接觸形成于基材上的半導(dǎo)體膜，利用所述敏化染料對所述半導(dǎo)體膜進行染色。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用敏化染料對半導(dǎo)體層進行染色的敏化染料染色液、及使用有該敏化染料染色液的光電極的制造方法。

本申請基于2015年2月25日在日本提出申請的日本特愿2015-035674號而主張優(yōu)先權(quán)，在此引用其內(nèi)容。

背景技術(shù)

在格蘭澤爾型的染料敏化太陽能電池中的氧化物半導(dǎo)體層的表面物理性或化學(xué)性地吸附有敏化染料。

作為在光電極的制造中使敏化染料吸附于半導(dǎo)體層的方法，一般為將制膜而成的半導(dǎo)體層的基板浸漬在敏化染料染色液中的方法(例如專利文獻1)。

根據(jù)該染色方法，可以使敏化染料染色液充分地浸透至多孔的半導(dǎo)體層的內(nèi)部，另一方面，染色時間通常需要8小時以上。

在專利文獻2中，作為縮短染色時間的方法，公開有通過將在25℃下為氣體或液體且沸點為200℃以下的含氮化合物添加至染色液中，從而以高濃度含有敏化染料的染料溶液。

在專利文獻3中，公開有一種染料敏化型光電變換元件的制造方法，其具備下述工序：使染料溶液與所述多孔的半導(dǎo)體層接觸，從而使染料溶液浸入于多孔的半導(dǎo)體層。染料溶液是使染料溶解于使用有低級醇及表面活性劑這兩者或任一者以及非質(zhì)子性極性溶劑的混合溶劑，且染料的重量百分比濃度調(diào)整為0.5wt％以上。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-196439號公報

專利文獻2：日本特開2013-65434號公報

專利文獻3：日本特開2010-182467號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

如后述的比較例2所示，通過將作為專利文獻2中公開的含氮化合物之一的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)添加至染色液中，可以將釕系敏化染料的濃度提高至10mM。因此，可以大幅度縮短染色時間，以約8分鐘染料吸附達到頂點的程度高速完成染色。

但是，存在如下問題：與未添加DMF而利用低染料濃度的染色液花費8小時染色的情況(后述的比較例1)相比，使用添加有DMF的高染料濃度的染色液在短時間內(nèi)染色的情況(后述的比較例2)的光電變換效率不佳。

本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的發(fā)明，其技術(shù)問題在于，提供一種利用敏化染料對半導(dǎo)體膜進行染色的時間短，且具備在短時間內(nèi)染色后的半導(dǎo)體膜的光電極的光電變換效率優(yōu)異的敏化染料染色液，及使用有該染色液的光電極的制造方法。

用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案

[1]一種敏化染料染色液，其具有混合溶劑和敏化染料，其中，

所述混合溶劑含有(A)含氮溶劑、(B)醇類溶劑及(C)含硫溶劑，并以1mM以上的濃度溶解有所述敏化染料。

[2]如上述[1]所述的敏化染料染色液，其中，

(A)含氮溶劑含有選自酰胺類溶劑及腈類溶劑中的至少一種溶劑，

(B)醇類溶劑為碳原子數(shù)為1～12的醇，

(C)含硫溶劑含有選自亞砜類溶劑及砜類溶劑中的至少一種溶劑。

[3]如上述[2]所述的敏化染料染色液，其中，