光电转换元件用电极基板、光电转换元件用电极基板的制造方法以及光电转换元件技术

本发明专利技术提供一种光电转换元件用电极基板的制造方法，其特征在于，具有如下工序：在基板上形成透明导电膜和集电配线的工序，在所述透明导电膜上的与所述集电配线不同的部分上形成多孔氧化物半导体层的工序，将所述多孔氧化物半导体层进行煅烧的工序，所述煅烧后，以覆盖所述集电配线的方式形成由具有２５０℃以上的耐热性的绝缘性树脂构成的保护层的工序，和形成所述保护层之后，使色素吸附于所述多孔氧化物半导体层的工序；进而，在所述形成保护层的工序中或之后，在所述使色素吸附于多孔氧化物半导体层的工序之前，具有在２５０℃以上加热所述基板的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及色素增感太阳能电池等光电转换元件中所使用的电极基板、光电转换 元件用电极基板的制造方法以及光电转换元件。本申请基于2007年11月15日在日本提出申请的特愿2007-296440号专利申请 要求优先权，并在此引用其内容。
技术介绍
一直以来，作为色素增感太阳能电池等光电转换元件中所使用的电极基板，采用 透明基板的单面上形成了透明导电膜的电极基板。在制造耐使用的大面积、大输出元件 (组件)时，为抑制透明导电基板导电性不足而引起的内部电阻的增大，已有通过形成集电 配线而提高电极基板导电率的尝试。在集电配线中，因其优良的导电性材质而优选使用金 属，尤其是低电阻金属(如银、铜等)。而且，还要求对于元件所用的电解液(如碘电解质) 为化学、电化学(实质上)惰性。因此，提出了包覆绝缘层或透明导电膜作为金属配线层的 保护层的方案(参照专利文献1 5，非专利文献1)。专利文献1 日本特表2002-536805号公报专利文献2 日本特开2004-220920号公报专利文献3 日本特开2004-146425号公报专利文献4 国际公开第2004/032274号专利文献5 日本特开2007-042366号公报# # ^lJ ^； K 1 :M. Spath 等，Progress in Photovoltaics Research andApplications，2003 年，第 11 期，207-220 页
技术实现思路
为了完全隔开金属配线和碘电解液，集电配线上需要无缺陷的致密的保护层。虽 然有使用透明的导电性金属氧化物膜、玻璃等无机系材料作为配线保护层的研究，但难以 形成能够防止电解质渗透的致密的膜。并且，通常具有硬且脆的性质，所以需要控制热膨胀率等。另外，也有使用树脂系材料作为配线保护层的研究，但通常缺乏耐热性，无法进行 成为色素增感太阳能电池光电极的氧化物半导体纳米粒子的高温煅烧。尤其是使用固化性 树脂时，还会发生源自该固化性树脂的挥发成分污染纳米粒子表面，而影响发电特性的问题。并且，配线保护层的制作方法中，使用透明导电性金属氧化物作为保护层时，需要 真空装置(溅射法、蒸镀法等)或CVD装置等大型装置。并且，虽然也对利用热塑性树脂膜 的方法进行过研究，但由于其在配线图案复杂等情况下，存在位置精度方面的问题，所以膜 的贴合困难。本专利技术是鉴于上述情况进行的，其课题为，提供能够形成无缺陷的致密的保护层 且能提高发电特性的光电转换元件用电极基板、光电转换元件用电极基板的制造方法以及 光电转换元件。为了解决上述课题，本专利技术提供一种光电转换元件用电极基板的制造方法，其特 征在于，具有如下工序在基板上形成透明导电膜及集电配线的工序，在上述透明导电膜上 的与上述集电配线不同的部分上形成多孔氧化物半导体层的工序，将上述多孔氧化物半导 体层进行煅烧的工序，上述煅烧后，以覆盖上述集电配线的方式形成由具有250°C以上的耐 热性的绝缘性树脂构成的保护层的工序，和形成上述保护层之后，使色素吸附于所述多孔 氧化物半导体层的工序；进而，在上述形成保护层的工序中或之后，在上述使色素吸附于多 孔氧化物半导体层的工序之前，具有在250°C以上加热上述基板的工序。上述加热工序中的加热温度优选低于煅烧工序中的煅烧温度。另外，本专利技术提供一种光电转换元件用电极基板，其特征在于，至少具备具有透 明导电膜和集电配线的基板，在上述透明导电膜上的与上述集电配线不同的部分上设置的 多孔氧化物半导体层，以覆盖上述集电配线的方式形成的有绝缘性树脂构成的保护层；上 述保护层是由具有250°C以上的耐热性的绝缘性树脂构成的。在本专利技术的光电转换元件用电极基板中，上述具有250°C以上的耐热性的绝缘性 树脂优选为选自聚酰亚胺衍生物、硅酮化合物、氟弹性体、氟树脂中的一种或多种。另外，本专利技术提供一种光电转换元件，其特征在于，具备上述光电转换元件用电极基板。专利技术效果根据本专利技术的光电转换元件用电极基板的制造方法，在形成由绝缘性树脂构成的 配线保护层之前，能对多孔氧化物半导体层进行充分的煅烧。并且，由于在保护层中使用了 绝缘性树脂，因而能形成无缺陷的致密的保护层。进而，在形成保护层之后、吸附色素之前 设置了加热工序，所以能利用于具有优良发电特性的光电转换元件的制造。根据本专利技术的光电转换元件用电极基板，由于保护层具有250°C以上的耐热性，所 以能在多孔氧化物半导体层的煅烧之后、吸附色素之前设置加热工序，而减少吸附在多孔 氧化物半导体层上的污染物。附图说明图1为表示本专利技术光电转换元件用电极基板的第1例的剖面图。图2为表示本专利技术光电转换元件用电极基板的第2例的剖面图。图3A为说明图1所示光电转换元件用电极基板的制造方法的剖面工序图。图3B为说明图1所示光电转换元件用电极基板的制造方法的剖面工序图。图3C为说明图1所示光电转换元件用电极基板的制造方法的剖面工序图。图3D为说明图1所示光电转换元件用电极基板的制造方法的剖面工序图。图4A为说明图2所示光电转换元件用电极基板的制造方法的剖面工序图。图4B为说明图2所示光电转换元件用电极基板的制造方法的剖面工序图。图4C为说明图2所示光电转换元件用电极基板的制造方法的 剖面工序图。图4D为说明图2所示光电转换元件用电极基板的制造方法的剖面工序图。图5为表示本专利技术光电转换元件用电极基板的第3例的剖面图。图6为表示本专利技术光电转换元件用电极基板的第4例的剖面图。图7为表示本专利技术光电转换元件一个例子的剖面图。符号的说明10…电极基板11…基板12…透明导电膜 13…集电配线14…保护层15…吸附有色素的多孔氧化物半导体层15A…多孔氧化物半导体层(吸附色素之前)20···色素增感太阳能电池(光电转换元件)21…对电极22…电解质具体实施例方式下面，根据具体实施方式，参照附图对本专利技术进行说明。图1为表示本专利技术光电转换元件用电极基板的第1例的剖面图。图2为表示本发 明光电转换元件用电极基板的第2例的剖面图。图3A 3D为说明图1所示光电转换元件 用电极基板的制造方法的剖面工序图。图4A 4D为说明图2所示光电转换元件用电极基 板的制造方法的剖面工序图。图5为表示本专利技术光电转换元件用电极基板的第3例的剖面 图。图6为表示本专利技术光电转换元件用电极基板的第4例的剖面图。图7为表示本专利技术光 电转换元件一个例子的剖面图。图1所示的光电转换元件用电极基板10具有基板11、形成在基板11上的透明 导电膜12、形成在透明导电膜12上的集电配线13、以覆盖集电配线13的方式形成的由绝 缘性树脂构成的保护层14、和在透明导电膜12的与集电配线13不同的部分上设置的多孔 氧化物半导体层15。图2所示的光电转换元件用电极基板IOA具有基板11、形成在基板11上的集电 配线13、在基板11上的未形成集电配线13的部分及集电配线13上形成的透明导电膜12、 以隔着透明导电膜12覆盖集电配线13的方式形成的由绝缘性树脂构成的保护层14、和在 透明导电膜12上的与集电配线13不同的部分上设置的多孔氧化物半导体层15。作为基板11的材料，只要是玻璃、树脂、陶瓷等的实质上透明的基板则均可使用。 为了防止在进行多孔氧化物半导体层的煅烧时发生基板的变形、变质等，从耐热性优良的 观点出发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电转换元件用电极基板的制造方法，其特征在于，具有如下工序：在基板上形成透明导电膜和集电配线的工序，在所述透明导电膜上与所述集电配线不同的部分上形成多孔氧化物半导体层的工序，将所述多孔氧化物半导体层进行煅烧的工序，所述煅烧后，以覆盖所述集电配线的方式形成由具有２５０℃以上的耐热性的绝缘性树脂构成的保护层的工序，和形成所述保护层后，使色素吸附于所述多孔氧化物半导体层的工序；进而，在所述形成保护层的工序中或之后，在所述使色素吸附于多孔氧化物半导体层的工序之前，具有在２５０℃以上加热所述基板的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-11-15 2007-296440一种光电转换元件用电极基板的制造方法，其特征在于，具有如下工序在基板上形成透明导电膜和集电配线的工序，在所述透明导电膜上与所述集电配线不同的部分上形成多孔氧化物半导体层的工序，将所述多孔氧化物半导体层进行煅烧的工序，所述煅烧后，以覆盖所述集电配线的方式形成由具有250℃以上的耐热性的绝缘性树脂构成的保护层的工序，和形成所述保护层后，使色素吸附于所述多孔氧化物半导体层的工序；进而，在所述形成保护层的工序中或之后，在所述使色素吸附于多孔氧化物半导体层的工序之前，具有在250℃以上加热所述基板的工序。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：松井浩志，冈田显一，
申请(专利权)人：株式会社藤仓，
类型：发明
国别省市：JP[日本]