[发明专利]碳纳米管水分散液、导电膜、电极及太阳能电池

说明书

本发明提供了一种碳纳米管水分散液，其能够形成膜强度优异、并且能够使太阳能电池发挥优异的转换效率和可靠性的导电膜。本发明的碳纳米管水分散液为具有电解液的太阳能电池的电极用碳纳米管水分散液，上述电解液含有非质子性极性物质作为溶剂，上述碳纳米管水分散液包含碳纳米管、分散剂、增粘剂以及水，上述分散剂在上述溶剂中为可溶性，上述增粘剂在上述溶剂中为不可溶性。

技术领域

本发明涉及碳纳米管水分散液、导电膜、电极及太阳能电池。

背景技术

碳纳米管(以下有时称为“CNT”。)的导电性、导热性、力学强度等各种特性优异，因此一直在研究其各种工业上的用途。例如，一直以来，着眼于其优异的导电性，研究着用CNT形成导电膜的技术。

包含CNT的导电膜能够通过例如将包含CNT、分散剂、以及水的碳纳米管水分散液(以下有时称为“CNT水分散液”)涂敷于基材上进行干燥而形成在基材上。而且，这样得到的导电膜可用于制作染料敏化型太阳能电池等太阳能电池的电极。

例如在专利文献1中，通过将CNT水分散液涂敷于基材上并进行干燥形成第一碳层，通过进一步在得到的第一碳层上涂敷CNT水分散液并进行干燥形成第二碳层，用水等清洗得到的第二碳层，从第二碳层中除去至少一部分的分散剂，由此形成具有导电膜的导电性层叠体。而且，根据专利文献1，经过上述工序得到的导电性层叠体由于通过清洗除去了作为电阻成分的分散剂，所以导电性优异，能够使染料敏化型太阳能电池发挥优异的转换效率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-146338号公报。

发明内容

发明要解决的问题

然而，采用上述现有的方法，有时会使导电膜的膜强度在清洗时受损，出现产生针孔、与基材剥离之类的问题。而且，在使用具有这样的膜强度受损的导电膜的电极的情况下，难以使太阳能电池充分地发挥优异的转换效率，并且难以长时间保持该优异的转换效率(即确保可靠性)。

因此，本发明的目的在于提供一种能够形成膜强度优异、并且能够使太阳能电池发挥优异的转换效率和可靠性的导电膜的碳纳米管水分散液。

此外，本发明的目的在于提供一种膜强度优异、并且能够使太阳能电池发挥优异的转换效率和可靠性的导电膜。

进而，本发明的目的在于提供一种能够使太阳能电池发挥优异的转换效率、并且确保该太阳能电池的可靠性的电极。

而且，本发明的目的在于提供一种转换效率和可靠性优异的太阳能电池。

用于解决问题的方案

本发明人为了实现上述目的而进行了深入研究。首先，本发明人着眼于：分散剂在可用作太阳能电池的电解液中的溶剂的非质子性极性物质中的性质。之后，本发明人着眼于以下方面：通过使用在可用作太阳能电池的电解液中的溶剂的非质子性极性物质中容易溶解的分散剂来制备CNT水分散液，能够不对得到的导电膜进行过度的清洗(或清洗本身)，而使作为电阻成分的分散剂在电解液中溶出，从而从导电膜中去除。本发明人在此基础上反复研究发现，通过使CNT水分散液含有在上述用作溶剂的非质子性极性物质中难溶解的增粘剂，能够使该增粘剂在组装于太阳能电池内部的导电膜中发挥粘结能力而抑制导电膜从基材脱离，进而能够提高太阳能电池的转换效率和可靠性，从而完成了本发明。