[发明专利]染料敏化太阳能电池用对电极以及染料敏化太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种染料敏化太阳能电池用对电极，更加具体地，涉及一种难以发生短路等的缺陷且有效反射入射的光的染料敏化太阳能电池用对电极、以及具有所述染料敏化电池用对电极的染料敏化太阳能电池。

本申请基于2012年9月18日在日本提出申请的特愿2012-204696号申请、2013年1月25日在日本提出申请的特愿2013-012408号申请以及2013年8月22日在日本提出申请的特愿2013-172711号申请主张优先权，并在此援引其内容。

背景技术

染料敏化太阳能电池是由瑞士的格雷策尔()等开发的电池，与其它的一般的电池相比有光电转换效率高且制造成本低等的优点。作为该染料敏化太阳能电池，例如，已知有非专利文献1或专利文献1中示出的构成。

在专利文献1中公开的染料敏化太阳能电池，由在塑料制的透光性支撑体(基材)上形成有透明导电层的透光性基板和配置于透光性基板上的光电转换层(载持増感染料的氧化物半导体多孔膜)构成的染料敏化太阳能电池用光电极(下面，有时简单称为“光电极”)、电解质部分以及对电极层叠而成。

染料敏化太阳能电池中，当光电极和对电极相接触而导通时，发生短路，最终无法作为电池发挥功能。为了防止该现象，例如，在专利文献1以及2中，通过在填充有电解质部分的空间的边缘上设置间隔体来防止光电极和对电极的接触。

另外，在染料敏化太阳能电池中，入射的光并非全部被光电极捕集，未能捕集到光电极的入射光到达至电解质部分或对电极。这些光，一部分是在染料敏化太阳能电池内部中被反射而再次入射到光电极，但是大部分未能再入射，而转换为热能等，无法被有效利用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-18862号公报

专利文献2：日本特开2010-225295号公报

非专利文献

非专利文献1：Nature，353，p.737-740，1991

发明内容

发明要解决的课题

但是，实际上通过上述的间隔体完全防止光电极和对电极的接触并不容易。例如，光电极的基材具有可挠性时，无间隔体的部分通过弯折等卷曲，由此，光电极有可能接触对电极。另外，即使光电极的基材不具有可挠性，所述基材薄且面积大等情况下，应力在染料敏化太阳能电池的中央部中起到作用，由此，光电极发生卷曲而有可能接触对电极。

间隔体的尺寸是结合如上所述的可能性而设定的，因此，通常倾向于设定成大的尺寸。当间隔体的高度(染料敏化太阳能电池的厚度方向中的长度)变高时，填充的电解质部分的量会增加且会使制造成本上升。另外，染料敏化太阳能电池的电阻依赖于光电极和对电极的距离，因此，还存在妨碍电池性能提高的问题。

在染料敏化太阳能电池中，对电极使用着铂等的催化剂层，从而厚厚地形成了催化剂层，由此能够提高对电极的反射率。但是，存在制作时间变长、成本变高等的问题。

另外，当减少电解质部分的厚度时，能够缩短光电极和对电极的距离且有助于提高光的利用效率，但是，光电极和对电极过于靠近时，光电极和对电极容易接触。当接触时，存在光电极和对电极导通而变成短路且作为电池无法起到作用的问题。

鉴于如上所述的情况，本发明以提供能够防止与光电极构成的短路且能够接近光电极而配置的染料敏化太阳能电池用电极为目的。

本发明的其他目的是，提供一种即使发生电池的卷曲等也难以发生光电极和对电极的短路的染料敏化太阳能电池。

另外，本发明中，以提供能够廉价制造的反射率高的染料敏化太阳能电池用对电极为目的。

本发明的其他目的是，提供一种能够使未被光电极捕集的光有效地再入射于光电极的染料敏化太阳能电池。

解决课题的方法

本发明的第一方案的染料敏化太阳能电池用对电极，其具有：

导电层；和

接触防止层，该接触防止层由绝缘性物质形成并且在所述导电层的一个面上形成。

优选所述接触防止层的厚度是0.05μm以上且100μm以下。

优选所述绝缘性物质是金属氧化物。本发明的第一方案的染料敏化太阳能电池用对电极中，优选所述金属氧化物是平均粒径为10nm以上且5μm以下的颗粒。

另外，优选所述接触防止层具有介孔结构。

本发明的第二方案的染料敏化太阳能电池，其具有：

光电极，该光电极具有基板和使用在功能性半导体上载持有増感染料的光电转换材料在所述基板上形成的光电转换层；