电极基板的制造方法、电极基板、光电转换元件及染料敏化太阳能电池的制作方法

文档序号:6887344阅读:178来源:国知局

专利名称::电极基板的制造方法、电极基板、光电转换元件及染料敏化太阳能电池的制作方法
技术领域
:本发明涉及适合在染料敏化太阳能电池等光电转换元件等中使用的电极基板,特别涉及可以可靠地进行金属配线层的遮蔽、电阻低的电极基板的制造方法。本申请基于2006年05月19日在日本申请的特愿2006-140258号主张优先权,在这里援引其内容。
背景技术
:染料敏化太阳能电池由瑞士的Graetzel等人开发,具有光电转换效率高、制造成本低等优点,作为新型的太阳能电池备受关注(例如参照专利文献l、非专利文献l)。染料敏化太阳能电池具备在电极基板上担载有由氧化物半导体微粒构成的光敏染料的氧化物半导体多孔膜的工作电极、与该工作电极相面对地设置的对电极、以及通过在工作电极与对电极之间填充电解液而形成的电解质层。该种染料敏化太阳能电池通过利用吸收了太阳光等入射光的光敏染料将氧化物半导体微粒敏化,在工作电极与对电极之间产生电动势,从而作为将光能转换为电能的光电转换元件发挥作用(例如参照专利文献l、非专利文献l)。作为此种染料敏化太阳能电池中所用的透明电极基板,一般来说是在基板的表面形成了添加锡的氧化铟(ITO)或添加氟的氧化锡(FTO)等透明导电膜的基板。但是,由于ITO或FTO的电阻率为10_4~10—3ll.cm左右,相对于银或金等金属的电阻率来说是达到约为100倍的值,因此特别是在制成大面积的电池的情况下,就会成为导致光电转换效率降低的一个原因。作为降低透明电极基板的电阻的方法,可以考虑增大透明导电膜(ITO、FTO等)的形成厚度,然而如果是以电阻值充分地降低的程度的厚度来形成膜,则透明导电层的光吸收就会变大。由此,由于入射光的透过效率明显降低,因此仍然容易产生光电转换效率的降低。作为针对该问题的解决策略,进行过如下的研究,即,通过在透明电极基板的表面,以不明显损害开口率的程度设置金属配线,来实现电极基板的电阻的降低(例如参照专利文献2)。该情况下,为了防止电解液所致的金属配线的腐蚀、从金属配线向电解液的漏电,需要至少将金属配线的表面部分用遮蔽层保护起来。对于该遮蔽层,要求可以将电路基板致密地覆盖,对于构成电解质层的电解液等的耐药品性优良。作为满足此种要求的材质,可以举出绝缘树脂或玻璃等,然而由于在形成氧化物半导体多孔膜等时,会有基板经历热过程的情况,因此最好使用与绝缘树脂相比耐热性更为优良的玻璃。专利文献l:特开平01-220380号y〉才艮专利文献2:特开2003-203681号7>才艮非专利文献1:迈克尔'格拉特佐尔(M.Graetzel)等、自然(Nature)杂志、(英国)、1991年、第353号、p.737但是,在使用玻璃作为遮蔽层的情况下,难以形成致密性优良的遮蔽层,有时无法充分地防止电解液所致的金属配线的腐蚀、从金属配线向电解液的漏电。
发明内容本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供可以可靠地进行金属配线层的遮蔽并且电阻低的电极基板的制造方法。另外,其目的还在于,提供具有使用电极基板的制造方法得到的电极基板并可以在太阳能电池中使用的光电转换元件。本发明的电极基板的制造方法是在由应变点为520。C以上的玻璃制成的基材上具有金属配线层和覆盖金属配线层的由低熔点玻璃制成的绝缘层的电极基板的制造方法,至少具备下列工序以覆盖所述金属配线层的方式设置形成所述低熔点玻璃的母材的浆料的工序、以及利用热处理使所述浆料烧结而形成所述绝缘层的工序。在该电极基板的制造方法中,所述热处理最好在低于所述基材的应变点的温度下进行。在该电极基板的制造方法中,所述热处理最好在比基材的应变点低20。C以上的温度下进行。本发明的电极基板是利用上述的电极基板的制造方法制造的。本发明的电极基板的评价方法涉及在由应变点为520。C以上的玻璃制成的基材上具有金属配线层和覆盖所述金属配线层的由低熔点玻璃制成的绝缘层的电极基板的评价方法。该方法具备下列工序将在表面形成有电极的评价用基板和电极基板,以使评价用基板的电极与电极基板的绝缘层相面对的方式配置,并在评价用基板与电极基板之间填充电解液的工序;在评价用基板的电极与电极基板之间连接能够计测电流的电流计测装置,在规定的时间观测流过的电流的工序;将属于未设置金属配线层的电极基板或未设置金属配线层及绝缘层的电极基板的检查用基板与评价用基板相面对地配置,并在检查用基板与评价用基板之间填充电解液的工序;在检查用基板与评价用基板之间连接电流计测装置,以与使用电极基板观测电流的时间相等的时间观测流过的电流的工序;以及将使用电极基板观测到的电流的量定义为A,将使用检查用基板观测到的电流的量定义为B,则在将A除以B后的值为100以下时,即判定绝缘层是致密的工序。本发明的电极基板涉及在由应变点为520。C以上的玻璃制成的基材上具有金属配线层和覆盖金属配线层的由低熔点玻璃制成的绝缘层的电极基板。该电极基板中,在绝缘层接触了电解液的状态下,流过电极基板的电流的举动是稳定的。本发明的光电转换元件具有上述的电极基板。本发明的染料敏化太阳能电池由上述的光电转换元件制成。本发明是在由应变点为520。C以上的玻璃制成的基材上具有金属配线层和覆盖所述金属配线层的由低熔点玻璃制成的绝缘层的电极基板的制造方法,利用热处理使浆料烧结而形成所述绝缘层。其结果是,可以利用烧结而成的致密的低熔点玻璃可靠地进行金属配线层的遮蔽。图l是表示本发明的电极基板的第一例的剖面图。图2是表示金属配线层的平面形状的一个例子的局部俯视图。图3是表示本发明的电极基板的第二例的剖面图。图4是表示本发明的光电转换元件的一个实施方式的例子的剖面图。标号说明l...电极基板,2...氧化物半导体多孔膜,3…工作电极,4…对电极,5...电荷转移层,6...光电转换元件,IO...基材,ll...透明导电层,12...金属配线层,13…遮蔽层,14...绝缘层。具体实施例方式以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。图l是表示本发明的电极基板l的一个例子的剖面图。图1所示的电极基板1在基材10上具备透明导电层11、形成于该透明导电层11之上的金属配线层12、以及覆盖该金属配线层12的上面及侧面的绝缘层14。作为基材10的材料,可以从硼硅酸玻璃、钠钙玻璃、超白玻璃、石英玻璃等中选择使用具有520。C以上的应变点、优选具有550。C以上的应变点的玻璃。如果构成基材10的材料的应变点高,就难以产生由绝缘层14的热处理等造成的基材10的变形或破裂,并且可以拓宽绝缘层14的热处理等时的温度等热处理条件或绝缘层14的材料的选择范围。作为基材10的平面尺寸,例如可以4吏用宽50mm以上、长50mm以上的基材,为了获得实用的输出,例如特别优选宽100mm、长100mm7以上的大面积基材。另外,在基材10的面上,也可以形成Na离子等的扩散防止层等。在基材10上以比金属配线层12的形成区域更大的区域形成透明导电层11。透明导电层11可以设为1层或多层。透明导电层11的厚度优选设为0.05~5nm。如果透明导电层11的厚度小于0.05nm,则与厚度为0.05~5nm的透明导电层11相比,表面电阻变大,有可能导致光电转换效率的降低。另外,如果透明导电层11的厚度超过5nm,则透光率明显降低,导致光电转换效率的降低。透明导电层11的材料可以考虑透光率或导电性等并根据用途来选择。具体来说,作为透明导电层11,可以使用由添加锡的氧化铟(ITO)、氧化铟、氧化锡(Sn02)、添加氟的氧化锡(FTO)、掺锑氧化锡(ATO)等导电性金属氧化物制成的l层或多层。添加锡的氧化铟(ITO)膜与添加氟的氧化锡(FTO)膜相比,一般来说虽然透光性及导电性优良,然而耐热性差。另外,添加氟的氧化锡(FTO)膜与添加锡的氧化铟(ITO)膜相比,虽然耐热性优良,然而透光性及导电性差。在作为透明导电层ll使用了添加氟的氧化锡(FTO)与添加锡的氧化铟(ITO)的复合膜的情况下,则会成为将两者的缺点相互抵消而兼具两者的长处的优良的透明导电层11。金属配线层12是将金、银、铂、铜、铝、镍、钛、悍锡等金属作为配线而形成的,与透明导电层ll电连接,由绝缘层14绝缘覆盖。金属配线层12的图案形状没有特别限定,可以如图2所示设为格子状,或设为条紋状、长条形、梳形等图案形状。另外,金属配线层12例如也可以埋没于在基材上形成的凹部中。为了不明显损害电极基板l的透光性,例如最好使各配线的宽度细到lOOOjim以下。另外,金属配线层12的各配线的厚度(高度)没有特别限制,然而优选i殳为0.1~50nm。金属配线层12的表面最好是光滑的,然而与其相比,表面更优先具有高导电性,也可以存在些许起伏或凹凸等。金属配线层12的电阻率最好至少为9x10—5ft'cm以下,更优选为5xl0_5ft'cm以下。绝缘层14是由能够在550'C以下煅烧的低熔点玻璃制成的,优选在比基材10的应变点低20'C以上的温度下烧结而成。另外,绝缘层14是在使绝缘层14接触了电解液的状态下,使流过电极基板1的电流的举动稳定的层。根据在使绝缘层14接触了电解液的状态下流过电极基板1的电流的举动的稳定性,而显示出绝缘层14的致密性。即,在致密的绝缘层14中,在绝缘层14的表面就不存在使属配线层12的龟裂或针孔。这里,所谓稳定是指如下所示的绝缘层14的致密性的评价是致密的状态。绝缘层14的致密性可以如下所示地评价。首先,作为对电极,准备在表面形成有电极的评价用基板。作为评价用基板,例如可以使用在玻璃基板的表面形成有由铂层和FTO膜构成的电极的基板。将此种评价用基板与图1所示的电极基板1,以使评价用基板的电极与电极基板1的绝缘层14相面对的方式配置,向评价用基板与电极基板1之间填充碘电解液,将绝缘层14浸渍于碘电解液中。作为这里所用的蛾电解液,可以使用含有由碘化物离子和多碟化物离子(例如I—与13_)构成的氧化还原对的溶液,例如可以使用在曱氧基乙腈中溶解了1,3-二烷基咪唑镜碘化物盐和碘的溶液等。之后,在评价用基板的电极与电极基板1之间连接电流计等可以计测电流的电流计测装置,观测3~10分钟的电流响应。也可以在两电极之间施加适当的电位。此时,由于碘电解液是否到达金属配线层12表面的电流响应是不同的,因此例如可以根据是否检测到电流来进行绝缘层14是否是致密的判定。另外,绝缘层14是否是致密的判定例如也可以根据如下情况来进行,即,使用评价用基板和电极基板l测得的电流值A是否是在使用检查用基板来取代电极基板1测得的电流值B的100倍以下,所述检查用基板是未设置所述金属配线层的所述电极基板,或未设置所述金属配线层及所述绝缘层的所述电极基板。该情况下,可以防止在根据是否检测到电流来判定绝缘层14的致密性的情况下产生的基于电流计的精度的判定结果的误差,因此优选。绝缘层14可以是非晶体或晶体,进而可以是将复合系的低熔点玻璃经烧结而成的材料,例如可以是将选自PbO-P205-SnF2或PbO-Si02-8203之类的含有氧化铅的低熔点玻璃、非铅系的低熔点玻璃中的一种或多种低熔点玻璃经烧结而成的材料。另外,绝缘层14既可以是单层也可以是多层。通过将绝缘层14设为多层,就可以更为简单地形成没有针孔的致密的绝缘层14。在将绝缘层14设为多层的情况下,例如可以使用熔融温度不同的两种以上的低熔点玻璃。另外,在将绝缘层14设为多层的情况下,也可以形成多层由一种低熔点玻璃形成的绝缘层。另外,绝缘层14的厚度只要可以将金属配线层12可靠地遮蔽就没有特别限定,然而例如最好在金属配线层12的顶部上制成10~100nm,在金属配线层12的侧面上制成10~100jim。在绝缘层14的厚度小于上述范围的情况下,有可能无法可靠地遮蔽金属配线层12。另外,在绝缘层14的厚度超过上述范围的情况下,在使用电极基板1形成光电转换元件之时,由于在元件的一部分或整面延长电极间距离,因此不够理想。图1所示的电极基板l例如可以利用以下所示的制造方法来制造。首先,在由玻璃构成的基材10上,在比金属配线层12的形成区域更大的区域中形成透明导电层11。作为形成透明导电层11的方法,只要使用与透明导电层11的材料对应的公知的合适方法即可,例如可以举出溅射法、蒸镀法、SPD法(喷雾热分解法)、CVD法等。然后,在透明导电层11上形成规定形状的图案形状的金属配线层12。作为形成金属配线层12的方法,例如可以举出如下的方法,即,将作为金属配线层12的材料的成为导电粒子的金属粉与玻璃微粒等的粘合剂配合而制成糊状,将其使用丝网印刷法、金属掩模法、喷墨法等印刷法以形成规定图案的方式涂膜,经加热、煅烧而使导电粒子熔融粘合。此外,还可以使用溅射法、蒸镀法、镀敷法等形成方法。接下来,通过形成覆盖金属配线层12的绝缘层14来得到图1所示的电极基板l。绝缘层14是通过在形成有金属配线层12的区域上,利用印刷法等涂布由低熔点玻璃形成的浆料,将其烧结而形成的。低熔点玻璃的烧结最好在比基材10的应变点低20'C以上的热处理温度下进行。如果低熔点玻璃的热处理温度与基材10的应变点之差小于20°C,则难以控制热处理温度,热处理温度的波动有可能对基材10造成变形或破裂之类的不良影响。另外,在低熔点玻璃的热处理温度与基材10的应变点之差过大的情况下,则能够使用的低熔点玻璃变少,绝缘层14的材料的选择范围变窄。另外,低熔点玻璃层的热处理温度例如可以调整为400'C~550°C,更优选调整为430。C530。C。如果低熔点玻璃的热处理温度超过550。C,则有可能对基材10造成不良影响。另外,如果低熔点玻璃的热处理温度小于400'C,则绝缘层14的材料的选择范围变窄。另外,作为低熔点玻璃层的煅烧装置,可以使用公知的合适方法,例如可以使用热风循环烘箱或带式炉。根据本实施方式的电极基板l,由于绝缘层14是由在比基材的应变点低的温度下烧结而成的由低熔点玻璃形成的致密的层,因此可以利用绝缘层14可靠地进行金属配线层的遮蔽。而且,根据本实施方式的电极基板1的制造方法,由于在比基材10的应变点低2(TC以上的温度下对成为绝缘层14的低熔点玻璃进行烧结,因此在玻璃基板中难以产生变形或破裂,可以以良好的成品率制造。这样就可以实现能够大面积化的电极基板l。另外,由于绝缘层14由低熔点玻璃形成,因此在对构成电解质层的电解液等的耐药品性方面优良,可以制造耐久性优良的可靠性高的电极基板l。另外,由于在基材10上具备金属配线层12,因此电极基板l的电阻低。下面,对本发明的电极基板的变形例进行说明。以下的变形例的电极基板中,使用与图l相同符号的部分表示采用与图l所示的电极基板相同或同样的构成,有时省略重复的说明。图3所示的电极基板与图l所示的电极基板不同之处在于,在透明ii导电层11上设有遮蔽层13。由于根据报道也有从透明导电层11中漏电的情况,只是与金属配线层12相比问题较小,因此通过以覆盖透明导电层11之上的方式设置遮蔽层13,就可以获得更高的遮蔽效果。作为遮蔽层13的材料,可选择与含有氧化还原种的电解液的电子移动反应速度低并且透光性或光电子的移动能力高的化合物,可以例示出二氧化钛(Ti02)、氧化锌(ZnO)、氧化铌(Nb2Os)、氧化锡(Sn02)等氧化物半导体。遮蔽层13需要以不妨碍电子向透明导电层11移动的程度较薄地形成,优选i殳为11000nm左右的厚度。作为形成遮蔽层13的方法,没有特别限定,例如可以举出将作为目标化合物的氧化物半导体或其前体利用溅射法、蒸镀法、CVD法等干式法(气相法)制膜的方法。例如在将金属等前体制膜的情况下,可以通过利用加热处理或化学处理等使前体氧化,来获得遮蔽层13。对于湿式法的情况,可以通过在将含有目标化合物或其前体的液体利用旋涂法、浸渍法、刮刀涂布法等方法涂布后,利用加热处理或化学处理等使之发生化学变化,成为目标的化合物,来获得遮蔽层13。作为前体,可以例示出具有目标化合物的构成金属元素的盐类、配合物等。为了获得致密的膜,与分散液相比,更优选溶液。作为形成遮蔽层13的其他的方法,例如也可以使用如下的方法,即,通过使用喷雾热分解法,在将具有透明导电层11的基材10加热后的状态下,将成为遮蔽层13的前体的物质向该基材10喷雾而使之热分解,变成作为目标的氧化物半导体,来形成遮蔽层13。由于通过像这样设置用于遮蔽透明导电层11的遮蔽层13,就可以抑制从透明导电层11中的漏电,因此可以制作光电转换效率更高的光电转换元件。另外,在上述的实施方式中,虽然举出在透明导电层ll之上形成有金属配线层12的例子进行了说明,然而本发明并不限定于上述的实施方式,例如也可以在金属配线层12上,以覆盖金属配线层12的上面及侧面的方式形成透明导电层11。下面,对本发明的光电转换元件进行说明。图4中表示构成染料敏化太阳能电池的光电转换元件的一个例子。该光电转换元件6具备在图1所示的电极基板1上具有氧化物半导体多孔膜2的工作电极3、与工作电极3相面对地设置的对电极4。此夕卜,在工作电极3与对电极4之间,形成有由电解液等的电解质等形成的电荷转移层5。图4所示的光电转换元件6中,在电极基板l的表面上,形成担载有敏化染料的氧化物半导体多孔膜2,由电极基板1和氧化物半导体多孔膜2构成光电转换元件6的工作电极3。而且,图4中,对于电极基板l而言,虽然图示出图l所示构成的电极基板l,然而并不特别限定于此。氧化物半导体多孔膜2是由将二氧化钛(Ti02)、氧化锡(Sn02)、氧化鴒(W03)、氧化锌(ZnO)、氧化铌(Nb2Os)等的一种或多种复合而成的氧化物半导体微粒形成的多孔的薄膜。氧化物半导体微粒的平均粒径优选为l~1000nm的范围内。另外,氧化物半导体多孔膜2的厚度优选为0.5~50jim左右。形成氧化物半导体多孔膜2的方法没有特别限定,例如可以举出如下的方法,即,将在所需的分散剂中分散有市售的氧化物半导体微粒的分散液或者可以利用溶胶-凝胶法配制的胶体溶液,在根据需要添加了所需的添加剂后,利用丝网印刷法、喷墨印刷法、辊涂法、刮刀涂布法、旋涂法、喷涂法等公知的涂布法来涂布。此外,还可以采用在胶体溶液中浸渍电极基板l而利用电泳使氧化物半导体微粒附着于电极基板l上的电泳沉积法;在胶体溶液或分散液中混合发泡剂而涂布后,烧结而将其多孔化的方法;在混合聚合物微珠而涂布后,将该聚合物微珠利用加热处理或化学处理除去而形成空隙的多孔化方法等。担载于氧化物半导体多孔膜2中的敏化染料没有特别限制,例如可以从以在配位体中含有联吡咬结构、三联吡啶结构等的钌配合物或铁配合物、卟啉系或酞菁系的含金属配合物为代表的作为香豆素、曙红、罗丹明、部花青等的衍生物的有机染料等中,适当地选择使用形成与用途或氧化物半导体相适合的激发举动的材料等。13在利用电解质构成电荷转移层5的情况下,例如可以使用含有氧化还原种的有机溶剂、室温熔融盐(离子液体)等电解液。另外,也可以使用将上述电解液利用高分子凝胶化剂、低分子凝胶化剂、各种纳米粒子、碳纳米管等适当的凝胶化剂进行近似固体化而得到的凝胶状电解质。作为电解液的溶剂,可以从乙腈、甲氧基乙腈、丙腈、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、丁内酯等有机溶剂;由咪唑镱系阳离子或吡咯镥系阳离子、吡咬镥系阳离子与碘化物离子、双三氟甲烷磺酰基酰亚胺阴离子、二氰基酰胺阴离子、硫氰酸阴离子等构成的离子液体中选择使用。所述电解质中所含的氧化还原对没有特别限定,可以添加碘/捵化物离子、溴/溴化物离子等氧化还原对来获得所述电解质。作为碘化物离子或溴化物离子的供给源,可以将锂盐、季咪唑镥盐、四丁基铵盐等单独或者复合地使用。在电解质中,根据需要也可以添加4-叔丁基吡啶(TBP)等添加物。作为对电极4,例如可以使用如下的材料,即,在金属基板、导电玻璃基&、^t^L等导电性基板或由玻璃等非导电性材料制成的Ul上,形成有由各种碳系材料、导电性高分子、金、铂等金属材料等相对于所用的氧化还原对来说在电化学上是活性的材料构成的电极的材料。关于电极,例如如果是铂膜,则可以例示出涂布氯化铂酸而进行热处理等方法。另外,也可以利用蒸镀法或溅射法来形成电极。本实施方式的光电转换元件6由于具有变形或破裂少、可靠性优良的本发明的电极基板l,因此可以实现大面积化。另外,本实施方式的光电转换元件6由于使用了电阻低的本发明的电极基板l,因此光电转换效率优良。<实验例1>利用以下的程序,制作了图l所示的电极基板。首先,将氯化铟(III)四水合物和氯化锡(II)二水合物溶解于乙醇中而制作了ITO膜用原料液。另外,向氯化锡(IV)五水合物的乙醇溶液中加入氟化铵的饱和水溶液而溶解,制作了FTO膜用原料液。14然后,将表1所示的由玻璃A制成的140mmxl40mm的厚2.8mm的基材10设置于加热器板上进行加热,使用喷雾喷嘴将ITO膜用原料液向基材10上喷雾而形成膜厚800nm的ITO膜后,使用喷雾喷嘴将FTO膜用原料液向基材10上喷雾而形成膜厚200nm的FTO膜,形成有由FTO和ITO的复合膜形成的膜厚lOOOnm的透明导电层11。实验例变形破裂致密性(电极基板)(%)(%)100o200o300〇400o500〇600o"700o88020o96040〇101000o00将实验例1~实验例11的电极基板分別如下配置,即,在将在玻璃基板的表面形成有由铂层和FTO膜形成的电极的作为对电极的评价用基板和厚50nm的绝缘树脂薄片作为间隔件夹隔的状态下,使电极基板的金属配线层与评价用基板的电极相面对。然后,通过在电极基板与评价用基板之间,作为离子液体填充在1-乙基-3甲基咪唑镜双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺中溶解有1M的1,3-二烷基咪唑镎碘化物和0.1M的碘的碘电解液,从而使电极基板的绝缘层浸渍于碘电解液中。此后,在评价用基板与电极基板之间连接电流计,观测了IO分钟流过的电流。另外,取代实验例2~实验例11的电极基板,使用未设置金属配线层的检查用基板,观测了IO分钟流过的电流。其后,研究使用评价用基板和电极基板测得的电流值是否为使用评价用基板和检查用基板测得的电流值的ioo倍以下,将为ioo倍以下的评价为致密性o,将超过100倍的评价为致密性x。根据表2,在将构成绝缘层的低熔点玻璃在比基材的应变点低20°C以上的热处理温度下烧结而成的电极基板1~电极基板6中,没有基材的变形及基材的破裂,可以确认绝缘层的致密性优良。另外,根据表2,在将构成绝缘层的低熔点玻璃在比基材的应变点高的热处理温度下烧结而成的电极基板8~电极基板10中,基材变形,电极基板8及电极基板9在基材中产生了破裂。另夕卜,根据表2,在将构成绝缘层的低熔点玻璃在比基材的应变点低333。C的温度下经热处理而成的电极基板11中,虽然没有基材的变形及基材的破裂,但是绝缘层未烧结,绝缘层的致密性不充分。<实验例12>除了使用了表1的实验例12中所示的基材,以及未设置金属配线层12及绝缘层14以外,其余与电极基板1同样地操作得到了实验例12的电极基板。<实验例13~实验例20>在实验例1~实验例7、实验例12的电极基板上分别利用丝网印刷涂布平均粒径约为20nm的二氧化钛分散液,干燥后,在450。C下加热1小时,烧结,形成有氧化物半导体多孔膜2。继而,将氧化物半导体多孔膜2在钌联吡咬配合物(N719染料)的乙醇溶液中浸渍24小时以上而担载染料,制作了工作电极3。继而,作为对电极4,使用了溅射形成有铂层的FTO玻璃电极基板。而且,在对电极4的表面与工作电极3的配线部分重合的位置设置有凹部。此后,将该对电极4与工作电极3以将热塑性树脂薄片作为间隔件夹隔的状态相面对,利用树脂薄片的热熔融将两个电极3、4固定。此时,为了形成电解质的注液口,将对电极4侧的一部分空出。从该注液口注入碘电解液而形成了电荷转移层5后,将周边部与注液口利用热塑性树脂薄片及环氧系密封树脂正式密封,用玻璃用焊锡形成集电端子部,得到了成为试验单元的实验例13~实验例20的光电转换元件。而且,在实验例13~实验例20的光电转换元件中,分别制作了使用挥发性电解液作为碘电解液的元件和使用离子液体系电解液作为碘电解液的元件。另外,作为挥发性电解液,使用的是在甲氧基乙腈中溶解有0.5M的1,2-二甲基-3-丙基咪唑镥械化物和0.05M的碘,继而添加了O.IM的Lil和0.5M的4-叔丁基吡啶的溶液,作为离子液体系电解液,使用的是在将1-己基-3-甲基咪唑镥碘化物和碘以10:1的摩尔比混合的物质中,加入0.1M的Lil和0.5M的4-叔丁基吡咬的溶液。利用AirMath(AM)1.5、100mW/cm2的模拟太阳光,评价了如此得到的实验例13~实验例20的光电转换元件的光电转换效率。将其结果表示于表3中。[表3<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>根据表3,使用了将构成绝缘层的低熔点玻璃在比基材的应变点低20。C以上的温度下烧结而成的电;t2Li4l的实验例13~实验例19,与使用了未设置金属配线层12及绝缘层14的实验例12的电M板的实验例20相比,可以确认能够获得更为优良的光电转换效率。以上虽然对本发明的优选的实施例进行了说明,然而本发明并不限定于这些实施例。在不脱离本发明的主旨的范围内,可以进行构成的添加、省略、置换及其他的变更。本发明并不受所述的说明限定,而是仅由附加的技术方案的范围限定。本发明是在由应变点为520'C以上的玻璃制成的基材上具有金属配线层和覆盖所述金属配线层的由低熔点玻璃制成的绝缘层的电极基板的制造方法,利用热处理将浆料烧结而形成所述绝缘层。其结果是,可以利用烧结而成的致密的低熔点玻璃可靠地进行金属配线层的遮蔽。权利要求1.一种电极基板的制造方法,是在由应变点为520℃以上的玻璃制成的基材上具有金属配线层和覆盖所述金属配线层的由低熔点玻璃制成的绝缘层的电极基板的制造方法,至少具备下列工序以覆盖所述金属配线层的方式设置形成所述低熔点玻璃的母材的浆料的工序、以及利用热处理使所述浆料烧结而形成所述绝缘层的工序。2.根据权利要求1所述的电极基板的制造方法,其中,所述热处理在低于所述基材的应变点的温度下进行。3.根据权利要求1所述的电极基板的制造方法,其中,所述热处理在比所述基材的应变点低20。C以上的温度下进行。4.一种利用权利要求1~3中任意一项所述的电极基板的制造方法制造的电极基板。5.—种电极基板的评价方法,是在由应变点为520。C以上的玻璃制成的基材上具有金属配线层和覆盖所述金属配线层的由低熔点玻璃制成的绝缘层的电极基板的评价方法,其具备下列工序将在表面形成有电极的评价用基板和所述电极基板,以使所述评价用基板的电极与所述电极基板的所述绝缘层相面对的方式配置,并在所述评价用基板与所述电极基板之间填充电解液的工序;在所述评价用基板的所述电极与所述电极基板之间连接能够计测电流的电流计测装置,在规定的时间)见测流过的电流的工序;将属于未设置所述金属配线层的所述电极基板或未设置所述金属配线层及所述绝缘层的所述电极基板的检查用基板与所述评价用基板相面对地配置,并在所述检查用基板与所述评价用基板之间填充电解液的工序;在所述检查用基板与所述评价用基板之间连接所述电流计测装置,以与使用所述电极基板观测电流的时间相等的时间观测流过的电流的工序;以及将使用所述电极基板观测到的电流的量定义为A,将使用所述检查用基板观测到的电流的量定义为B,在将所述A除以所述B后的值为IOO以下时,即判定所述绝缘层是致密的工序。6.—种电极基板,是在由应变点为520。C以上的玻璃制成的基材上具有金属配线层和覆盖所述金属配线层的由低熔点玻璃制成的绝缘层的电极基板,在所述绝缘层接触了电解液的状态下,流过所述电极基板的电流的举动是稳定的。7.—种具有权利要求4或6所述的电极基板的光电转换元件。8.—种由权利要求7所述的光电转换元件制成的染料敏化太阳能电池。全文摘要本发明提供一种电极基板的制造方法,是在由应变点为520℃以上的玻璃制成的基材(10)上具有金属配线层(12)和覆盖所述金属配线层(12)的由低熔点玻璃制成的绝缘层(14)的电极基板(1)的制造方法,至少具备将形成所述低熔点玻璃的母材的浆料以覆盖所述金属配线层(12)的方式地设置的工序、以及利用热处理使所述浆料烧结而形成所述绝缘层(14)的工序。根据本发明,可以提供能够可靠地进行金属配线层的遮蔽并且电阻低的电极基板以及适用于太阳能电池中的光电转换元件。文档编号H01M14/00GK101449421SQ20078001778公开日2009年6月3日申请日期2007年5月17日优先权日2006年5月19日发明者松井浩志申请人:株式会社藤仓
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