光電轉(zhuǎn)換裝置、其制造方法、色素吸附裝置、色素吸附裝置用的液體保持工具以及制造光...的制作方法
光電轉(zhuǎn)換裝置、其制造方法、色素吸附裝置、色素吸附裝置用的液體保持工具以及制造光 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠改善色素的利用效率的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法。光電轉(zhuǎn)換裝置的導(dǎo)電性基材(1)配置有吸附色素的多孔半導(dǎo)體層(3)；密封材料(6)在導(dǎo)電性基材的周緣形成；突出部(41，46)形成在多孔半導(dǎo)體層和密封材料之間，從而包圍多孔半導(dǎo)體層。通過使液體保持工具的覆蓋體的彈性元件緊密附著到突出部(41，46)上，形成保持色素溶液的液體保持空間。因此，在抑制色素溶液泄漏的同時(shí)，色素被吸附到多孔半導(dǎo)體層上。
【專利說明】光電轉(zhuǎn)換裝置、其制造方法、色素吸附裝置、色素吸附裝置用的液體保持工具以及制造光電轉(zhuǎn)換元件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及一種光電轉(zhuǎn)換裝置、其制造方法、色素吸附裝置、色素吸附裝置用的液體保持工具以及制造光電轉(zhuǎn)換元件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如色素增感型太陽能電池(DSSC)等光電轉(zhuǎn)換裝置具有例如以下特征:可以使用電解質(zhì)、原料價(jià)格低廉和制造成本低以及由于利用色素存在裝飾性，因此，近年來，光電轉(zhuǎn)換裝置已被積極地研究。一般地，光電轉(zhuǎn)換裝置包括形成有導(dǎo)電層的基板、半導(dǎo)體微粒層(TiO2層等)和色素組合的色素增感的半導(dǎo)體層、諸如碘等電荷輸送劑和對(duì)電極。
[0003]一般地，通過將糊狀的TiO2納米粒子涂布在附有導(dǎo)電層的基板上并在約450°C下燒結(jié)而獲得的層用作半導(dǎo)體微粒層。TiO2層具有多個(gè)納米尺寸的孔，并且諸如釕絡(luò)合物色素等色素被吸附在孔的內(nèi)表面上。作為色素吸附過程，使用通過浸潰法、滴落法等進(jìn)行的色素吸附過程。例如，在專利文獻(xiàn)I中，使用通過滴落法進(jìn)行的色素吸附過程。
[0004]引用文獻(xiàn)列表
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)I JP 2005-347136 A
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]發(fā)明要解決的問題
[0008]近年來，在積極地進(jìn)行減少色素溶液量的色素吸附過程的開發(fā)。
[0009]本技術(shù)的目的是提供一種能夠改善色素的利用效率的光電轉(zhuǎn)換裝置、其制造方法、色素吸附裝置、色素吸附裝置用的液體保持工具以及制造光電轉(zhuǎn)換元件的方法。
[0010]解決問題的方案
[0011]為了解決上述問題，本技術(shù)提供一種光電轉(zhuǎn)換裝置，包括:導(dǎo)電性基材；配置在所述導(dǎo)電性基材上并且吸附色素的多孔半導(dǎo)體層；對(duì)電極；電解質(zhì)層；在所述導(dǎo)電性基材的周緣形成的密封材料；和在所述多孔半導(dǎo)體層和所述密封材料的外周之間形成的至少一個(gè)關(guān)出部。
[0012]本技術(shù)涉及一種制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法。所述方法包括:在導(dǎo)電性基材上形成多孔半導(dǎo)體層；在形成于所述導(dǎo)電性基材的周緣的密封材料的外周和所述多孔半導(dǎo)體層之間形成至少一個(gè)突出部，以包圍所述多孔半導(dǎo)體層；和使彈性體與所述突出部緊密接觸，以形成包圍所述多孔半導(dǎo)體層的液體保持空間，從而在所述液體保持空間中保持色素溶液，并將色素吸附到所述多孔半導(dǎo)體層上。
[0013]在本技術(shù)中，通過使彈性體與多孔半導(dǎo)體層和密封材料的外周之間的至少一個(gè)突出部接觸，在色素吸附體中形成包圍多孔半導(dǎo)體層的液體保持空間。此外，色素溶液被收集在液體保持空間中，以將色素吸附到多孔半導(dǎo)體層上，從而可以抑制色素溶液從液體保持空間泄漏。據(jù)此，可以改善色素的利用效率。
[0014]本技術(shù)涉及一種色素吸附裝置，包括:色素溶液供給單元；和色素溶液吸附單元，其中所述色素溶液吸附單元包括液體保持工具，所述液體保持工具具有安裝光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材的基體和在所述光電極基材的表面上形成液體保持空間的覆蓋體，和所述覆蓋體具有按壓安裝在所述基體上的所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的周緣部的彈性元件。
[0015]本技術(shù)涉及一種液體保持工具。所述液體保持工具包括:安裝光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材的基體；和配置在安裝于所述基體上的所述光電極基材的表面上并且在所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的表面上形成液體保持空間的覆蓋體。所述覆蓋體包括按壓安裝在所述基體上的所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的周緣部的彈性元件。
[0016]本技術(shù)涉及一種制造光電轉(zhuǎn)換元件的方法。所述方法包括:在基體上安裝光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材；在所述光電極基材的表面上配置按壓所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的周緣部的覆蓋體，以形成液體保持空間；和將色素溶液供給到所述液體保持空間，以將色素吸附到所述光電轉(zhuǎn)換元件上。
[0017]在本技術(shù)中，液體保持空間形成在色素吸附區(qū)域的表面上。色素溶液供給到液體保持空間中。色素溶液保持在形成于色素吸附區(qū)域的表面上的液體保持空間中，從而可以改善色素的利用效率。
[0018]發(fā)明效果
[0019]根據(jù)本技術(shù)，可以改善色素的利用效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1A是示出根據(jù)本技術(shù)第一實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成例的剖視圖。圖1B是沿著圖1A所示的線B-B的剖視圖。
[0021]圖2A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成的平面圖。圖2B是沿著圖2A所示的線X-X的剖視圖。圖2C是沿著圖2A所示的線Y-Y的剖視圖。
[0022]圖3是圖2A所示的區(qū)域R的放大平面圖。
[0023]圖4A是構(gòu)造物的變形例的剖視圖。圖4B是構(gòu)造物的變形例的剖視圖。
[0024]圖5A是示出液體保持工具的構(gòu)成例的平面圖。圖5B是示出液體保持工具的構(gòu)成例的剖視圖。圖5C是示出液體保持工具的構(gòu)成例的剖視圖。
[0025]圖6是示出色素溶液被收集在固定有色素吸附體的液體保持工具的液體保持空間中的狀態(tài)的剖視圖。
[0026]圖7A是示出色素吸附體被固定在液體保持工具上的狀態(tài)的平面圖。圖7B是沿著圖7A所示的線Q-Q的剖視圖。圖7C是示出在未設(shè)置構(gòu)造物的情況下填充物的緊密接觸狀態(tài)的例子的剖視圖。圖7D是示出在未設(shè)置構(gòu)造物的情況下填充物的緊密接觸狀態(tài)的另一個(gè)例子的剖視圖。
[0027]圖8是示出色素吸附裝置的輪廓的示意圖。
[0028]圖9是示出機(jī)架的構(gòu)成例的示意圖。
[0029]圖10是色素吸附裝置的流程圖。
[0030]圖1lA是示出按壓板的構(gòu)成例的平面圖。圖1lB是按壓板和底板的剖視圖。[0031]圖12A是示出色素吸附體固定在液體保持工具上的狀態(tài)的平面圖。圖12B是沿著圖12A所示的線Q-Q的剖視圖。圖12C是沿著圖12A所示的線L的剖視圖。
[0032]圖13A是示出液體保持工具的構(gòu)成例的剖視圖。圖13B是示出液體保持工具的構(gòu)成例的平面圖。圖13C是示出液體保持工具的構(gòu)成例的剖視圖。
[0033]圖14A是示出液體保持工具的構(gòu)成例的平面圖。圖14B是示出液體保持工具的構(gòu)成例的平面圖。
[0034]圖15是示出液體保持工具的構(gòu)成例的立體圖。
[0035]圖16A是示出液體保持工具的構(gòu)成例的立體圖。圖16B是示出液體保持工具的構(gòu)成例的立體圖。圖16C是從斜上方觀察固定有色素吸附體的液體保持工具的情況的分解立體圖。
[0036]圖17A是示出液體保持工具的構(gòu)成例的剖視圖。圖17B是示出液體保持工具的構(gòu)成例的剖視圖。圖17C是示出液體保持工具的構(gòu)成例的立體圖。
[0037]圖18A是示出固定按壓板和底板的方法的第一例子的剖視圖。圖18B是示出固定按壓板和底板的方法的第二例子的剖視圖。圖18C是示出固定按壓板和底板的方法的第三例子的剖視圖。圖18D是示出固定按壓板和底板的方法的第三例子的剖視圖。圖18E是示出固定按壓板和底板的方法的第四例子的剖視圖。
[0038]圖19A是示出色素溶液的注入方法和回收方法的第一例子的示意圖。圖19B是示出色素溶液的注入方法和回收方法的第二例子的示意圖。圖19C是示出色素溶液的注入方法的變形例的示意圖。
[0039]圖20A是示出色素溶液的回收方法的示意圖。圖20B是示出色素溶液的回收方法的示意圖。
[0040]圖21A是示出機(jī)架的構(gòu)成例的示意圖。圖21B是示出色素溶液的回收方法的示意圖。
[0041]圖22是示出色素溶液回收槽的構(gòu)成例的示意圖。
[0042]圖23是示出沖洗液的注入方法的示意圖。
[0043]圖24是示出沖洗液注入位置、沖洗液回收位置和干燥位置的構(gòu)成例的示意圖。
[0044]圖25A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成的平面圖。圖25B是沿著圖25A所示的線X-X的剖視圖。圖25C是沿著圖25A所示的線Y-Y的剖視圖。圖25D是沿著圖25A所示的線Z-Z的剖視圖。
[0045]圖26是圖25A所示的區(qū)域R的放大平面圖。
[0046]圖27A是示出填充物的構(gòu)成例和配置例的剖視圖。圖27B是示出填充物的構(gòu)成例和配置例的剖視圖。圖27C是示出填充物的構(gòu)成例和配置例的剖視圖。
[0047]圖28A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成的平面圖。
[0048]圖28B是沿著圖28A所示的線X-X的剖視圖。圖28C是沿著圖28A所示的線Y-Y的剖視圖。圖28D是沿著圖28A所示的線Z-Z的剖視圖。
[0049]圖29是圖28A所示的區(qū)域R的放大平面圖。
[0050]圖30是示出填充物的構(gòu)成例和配置例的剖視圖。
[0051]圖31是示出不透明構(gòu)造物的效果的平面圖。
[0052]圖32A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成的平面圖。圖32B是沿著圖32A所示的線L的剖視圖。
[0053]圖33是圖32A所示的區(qū)域R的放大平面圖。
[0054]圖34是示出填充物的構(gòu)成例和配置例的剖視圖。
[0055]圖35A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成的平面圖。圖35B是沿著圖35A所示的線L的剖視圖。
[0056]圖36是圖35A所示的區(qū)域R的放大平面圖。
[0057]圖37是示出填充物的構(gòu)成例和配置例的剖視圖。
[0058]圖38A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成的平面圖。圖38B是沿著圖38A所示的線L的剖視圖。
[0059]圖39是圖38A所示的區(qū)域R的放大平面圖。
[0060]圖40是示出填充物的構(gòu)成例和配置例的剖視圖。
[0061]圖41A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成的平面圖。圖41B是沿著圖41A所示的線L的剖視圖。
[0062]圖42是圖41A所示的區(qū)域R的放大平面圖。
[0063]圖43是示出填充物的構(gòu)成例和配置例的剖視圖。
[0064]圖44是示出實(shí)施例和比較例中制作的色素吸附體的構(gòu)成例的平面圖。
[0065]圖45是示出實(shí)施例1和比較例I的測定結(jié)果的示圖。
[0066]圖46是示出實(shí)施例1和比較例I的測定結(jié)果的示圖。
[0067]圖47是示出實(shí)施例2-1、實(shí)施例2-2和比較例2的測定結(jié)果的示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0068]在下文中，參照【專利附圖】
].gif)
【附圖說明】本技術(shù)的實(shí)施方案。按以下順序進(jìn)行說明。此外，在實(shí)施方案的所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記被給予相同或相應(yīng)的部分。
[0069]1.第一實(shí)施方案
[0070](設(shè)有埋在多個(gè)集電體部之間的凹部中的構(gòu)造物的光電轉(zhuǎn)換裝置的例子)
[0071]2.第二實(shí)施方案
[0072](設(shè)有埋在多個(gè)集電體部之間的凹部中的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物和外側(cè)構(gòu)造物的光電轉(zhuǎn)換裝置的例子)
[0073]3.第三實(shí)施方案
[0074](設(shè)有埋在多個(gè)集電體部之間的凹部中的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物、外側(cè)構(gòu)造物和不透明構(gòu)造物的光電轉(zhuǎn)換裝置的例子)
[0075]4.第四實(shí)施方案
[0076](設(shè)有埋在多個(gè)集電體部之間的凹部中的構(gòu)造物的光電轉(zhuǎn)換裝置的其他例子)
[0077]5.第五實(shí)施方案
[0078](設(shè)有埋在多個(gè)集電體部之間的凹部中的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物和外側(cè)構(gòu)造物的光電轉(zhuǎn)換裝置的其他例子)
[0079]6.第六實(shí)施方案
[0080](設(shè)有埋在多個(gè)集電體部之間的凹部中的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物、外側(cè)構(gòu)造物和不透明構(gòu)造物的光電轉(zhuǎn)換裝置的其他第一例子)[0081]7.第七實(shí)施方案
[0082](設(shè)有埋在多個(gè)集電體部之間的凹部中的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物、外側(cè)構(gòu)造物和不透明構(gòu)造物的光電轉(zhuǎn)換裝置的其他第二例子)
[0083]8.其他實(shí)施方案(變形例)
[0084]1.第一實(shí)施方案
[0085](光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成)
[0086]下面說明根據(jù)本技術(shù)第一實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成例。圖1A是示出根據(jù)本技術(shù)第一實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成例的剖視圖。圖1B是沿著圖1A所示的線B-B的剖視圖。如圖1A和圖1B所示，該光電轉(zhuǎn)換裝置包括透明導(dǎo)電性基材1、透明導(dǎo)電性基材2、承載色素的多孔半導(dǎo)體層3、電解質(zhì)層4、對(duì)電極5、密封材料6、構(gòu)造物41、集電體部46和集電體端子7。
[0087]透明導(dǎo)電性基材I和透明導(dǎo)電性基材2被設(shè)置成彼此相對(duì)。透明導(dǎo)電性基材I具有與透明導(dǎo)電性基材2相對(duì)的一個(gè)主表面，多孔半導(dǎo)體層3形成在這一個(gè)主表面上。透明導(dǎo)電性基材2具有與透明導(dǎo)電性基材I相對(duì)的一個(gè)主表面，對(duì)電極5形成在這一個(gè)主表面上。電解質(zhì)層4在彼此相對(duì)的多孔半導(dǎo)體層3和對(duì)電極5之間。透明導(dǎo)電性基材I在形成多孔半導(dǎo)體層3的那一個(gè)主表面的相對(duì)側(cè)上具有另一個(gè)主表面，例如，另一個(gè)主表面作為接收諸如太陽光等光L的光接收面。
[0088]密封材料6設(shè)置在透明導(dǎo)電性基材I和透明導(dǎo)電性基材2的相對(duì)面的周緣部。多孔半導(dǎo)體層3和對(duì)電極5之間的距離優(yōu)選為I ii m?100 u m,更優(yōu)選I y m?40 y m。電解質(zhì)層4密封在其上形成多孔半導(dǎo)體層3的透明導(dǎo)電性基材1、其上形成對(duì)電極5的透明導(dǎo)電性基材2以及密封材料6包圍的空間中。
[0089]圖2A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的平面圖。圖2B是沿著圖2A所示的線X-X的剖視圖。圖2C是沿著圖2A所示的線Y-Y的剖視圖。圖3是圖2A所示的區(qū)域R的放大平面圖。
[0090]如圖2A和圖3所示，其中形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域R1、其中形成集電體端子7的區(qū)域R3以及在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2被設(shè)置在透明導(dǎo)電性基材I上。在區(qū)域R2中，構(gòu)造物41形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a的內(nèi)側(cè)。
[0091]如圖2B所示，在區(qū)域Rl中，作為集電體配線并且中央分?jǐn)嗟亩鄠€(gè)條紋狀集電體43形成在其中未形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域中。中央分?jǐn)嗟亩鄠€(gè)條紋狀集電體部46由集電體43和覆蓋集電體43的表面的保護(hù)層45構(gòu)成。
[0092]中央分?jǐn)嗟亩鄠€(gè)條紋狀集電體43可以被分類為在周緣的上邊側(cè)上的集電體和在周緣的下邊側(cè)上的集電體。在周緣的上邊側(cè)上的多個(gè)集電體43從中央朝向周緣的上邊延伸并且以列狀彼此平行地排列。與沿著周緣的上邊設(shè)置的帶狀集電體端子7連接的多個(gè)集電體43以及帶狀集電體端子7形成梳狀的形狀。在周緣的下邊側(cè)上的多個(gè)集電體43從中央朝向周緣的下邊延伸并且以列狀彼此平行地排列。與沿著周緣的下邊設(shè)置的帶狀集電體端子7連接的多個(gè)集電體43以及帶狀集電體端子7形成梳狀的形狀。
[0093]如圖2C所示，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，與集電體部46具有相同高度的構(gòu)造物41埋在平行排列的多個(gè)集電體部46之間的凹部中。據(jù)此，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，在頂部具有平坦面的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部的一部分和埋在平行排列的多個(gè)集電體部的一部分之間的構(gòu)造物41形成。此外，構(gòu)造物41在吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的外側(cè)沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置。在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部46、埋在平行排列的多個(gè)集電體部之間的凹部中的構(gòu)造物41以及沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置的構(gòu)造物41形成。矩形框狀的突出部被設(shè)置成包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3。
[0094]此外，圖2A?2C和圖3示出的構(gòu)造物41的構(gòu)成例與集電體部46具有相同高度，但是構(gòu)造物41的構(gòu)成例不限于此。例如，構(gòu)造物41的高度可以與集電體部46的高度大致相同。此外，例如，如圖4A所示，基于透明導(dǎo)電性基材1，構(gòu)造物41可以比集電體部46的高度低。如圖4B所示，基于透明導(dǎo)電性基材1，構(gòu)造物41可以比集電體部46的高度高。在這種情況下，例如，構(gòu)造物41和集電體部46之間的高度差d優(yōu)選為IOOiim以下。這種限制的原因如下。如果該差值為lOOym以下，則當(dāng)在后述的色素吸附過程中形成液體保持空間時(shí)，突出部的凹凸可以在填充物側(cè)被吸收，從而與突出部緊密接觸，由此可以獲得與填充物令人滿意的密合性。
[0095]在下文中，順序地說明構(gòu)成光電轉(zhuǎn)換裝置的透明導(dǎo)電性基材I和2、多孔半導(dǎo)體層
3、增感色素、對(duì)電極5、電解質(zhì)層4、構(gòu)造物41、密封材料6和集電體43。
[0096](透明導(dǎo)電性基材)
[0097]透明導(dǎo)電性基材I包括基材11和形成在基材11的ー個(gè)主表面上的透明導(dǎo)電層12，多孔半導(dǎo)體層3形成在透明導(dǎo)電層12上。透明導(dǎo)電性基材2包括基板21和在基板21的ー個(gè)主表面上形成的透明導(dǎo)電層22，對(duì)電極5形成在透明導(dǎo)電層22上。
[0098]作為基材11和21，可以使用各種基材，只要基材具有透明性。作為具有透明性的基材，對(duì)于太陽光的可見光區(qū)域到近紅外區(qū)域的光吸收小的基材是優(yōu)選的。例如，可以使用玻璃基材和樹脂基材等，但是基材不限于此。作為玻璃基材的材料，例如，可以使用石英、青板、BK7、鉛玻璃等，但是材料不限于此。作為樹脂基材，例如，可以使用聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酷(PET)、聚萘ニ甲酸こニ醇酯(PEN)、聚酰亞胺(PI)、聚酷、聚こ烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚丁酸こ烯酷、聚丙烯(PP)、四こ酰纖維素、間同立構(gòu)聚苯こ烯、聚苯硫醚、聚芳酷、聚砜、聚酯砜、聚醚酰亞胺、環(huán)狀聚烯烴、溴化酚氧樹脂、氯こ烯，但是基材不限于此。作為基材11和12，例如，可以使用薄膜、片材和基板等，但是不限于此。
[0099]此外，基材21沒有特別限制于具有透明性的基材，也可以使用不透明性基材。例如，可以使用諸如具有不透明性的無機(jī)基材和塑料基材等各種基材。此外，也可以使用諸如SUS基材等的金屬基材等不透明性基材。
[0100]透明導(dǎo)電層12和22對(duì)于太陽光的可見光區(qū)域到近紅外區(qū)域的光吸收小。作為透明導(dǎo)電層12和22的材料，例如，優(yōu)選使用具有令人滿意的導(dǎo)電性的金屬氧化物和碳。作為金屬氧化物，例如，可以使用選自銦-錫復(fù)合氧化物(ITO)、摻氟SnO2 (FTO)、摻銻SnO2 (FTO)、氧化錫(SnO2)、氧化鋅(ZnO)、銦-鋅復(fù)合氧化物(IZO)、鋁-鋅復(fù)合氧化物(AZO)和鎵-鋅復(fù)合氧化物(GZO)中的至少ー種氧化物。在透明導(dǎo)電層22和多孔半導(dǎo)體層3之間可以進(jìn)一步設(shè)置促進(jìn)結(jié)合、提高電子傳輸、防止逆電子過程等的層。
[0101](多孔半導(dǎo)體層)
[0102]優(yōu)選的是，多孔半導(dǎo)體層3是含有金屬氧化物半導(dǎo)體微粒的多孔層。優(yōu)選的是，金屬氧化物半導(dǎo)體微粒包含含有選自鈦、鋅、錫和鈮中的至少ー種元素的金屬氧化物。當(dāng)含有金屬氧化物時(shí)，吸附色素和金屬氧化物之間形成適宜的能帯。因此，通過光照射從色素產(chǎn)生的電子被順利地傳送到金屬氧化物，并且可以有助于通過碘的氧化和還原進(jìn)行的發(fā)電。具體而言，作為金屬氧化物半導(dǎo)體微粒的材料，可以使用選自氧化鈦、氧化錫、氧化鎢、氧化鋅、氧化銦、氧化鈮、氧化鉄、氧化鎳、氧化鈷、氧化鍶、氧化鉭、氧化銻、鑭系氧化物、氧化釔和氧化釩等的ー種或多種氧化物，但是材料不限于此。優(yōu)選的是，為了使多孔半導(dǎo)體層的表面被增感色素增感，多孔半導(dǎo)體層3的導(dǎo)帶位于能夠容易地從增感色素的光激發(fā)軌道接收電子的位置。從該觀點(diǎn)來看，在上述金屬氧化物半導(dǎo)體顆粒的材料中，選自氧化鈦、氧化鋅、氧化錫和氧化鈮的ー種或多種的材料是更優(yōu)選的。此外，從價(jià)格和環(huán)境衛(wèi)生等的觀點(diǎn)來看，ニ氧化鈦是再更優(yōu)選的。特別地，優(yōu)選的是，金屬氧化物半導(dǎo)體微粒含有具有銳鈦礦型或板鈦礦型晶體結(jié)構(gòu)的氧化鈦。其原因在干，由于當(dāng)含有氧化鈦時(shí)，在吸附色素和金屬氧化物之間形成適宜的能帶，因此通過光照射從色素產(chǎn)生的電子順利地傳送到金屬氧化物，并且可以有助于通過碘的氧化和還原進(jìn)行的發(fā)電。金屬氧化物半導(dǎo)體微粒的平均一次粒徑優(yōu)選為5nm?500nm。當(dāng)平均一次粒徑小于5nm時(shí),結(jié)晶性顯著劣化，因此存在形成無定形結(jié)構(gòu)且不能維持銳鈦礦型結(jié)構(gòu)的傾向。另ー方面，當(dāng)平均一次粒徑超過500nm吋，比表面積顯著減小，因此存在吸附在多孔半導(dǎo)體層3上并有助于發(fā)電的色素總量降低的傾向。這里，平均一次粒徑是通過光散射法的測定方法獲得的值，其中利用通過使用能夠分散一次粒子的溶劑體系并加入所需的分散劑獲得的分散有一次粒子的稀溶液。
[0103](增感色素)
[0104]光電轉(zhuǎn)換用的增感色素沒有特別限制，只要表現(xiàn)出增感作用，但通常，使用能夠在可見光區(qū)域附近吸收光的材料。例如，使用雙聯(lián)吡啶絡(luò)合物、三聯(lián)吡啶絡(luò)合物、部花青色素、卟啉和酞菁等。
[0105]作為單獨(dú)使用的增感色素，例如，作為ー種雙聯(lián)吡啶絡(luò)合物的順式-雙(異硫氰酸酷)雙(2，2’-聯(lián)吡啶基-4，4’-ニ羧酸)釕(11)2四丁基銨絡(luò)合物(通用名:N719)具有作為增感色素的優(yōu)異性能，因此被普遍使用。除此之外，作為ー種雙聯(lián)吡啶絡(luò)合物的順式-雙(異硫氰酸酯)雙(2，2’ -聯(lián)吡啶基-4，4’ - ニ羧酸)釕(II)(通用名:N3)或者作為ー種三聯(lián)吡啶絡(luò)合物的三(異硫氰酸酯)(2，2’:6’，2”-三聯(lián)吡啶基-4，4’，4”-三羧酸)釕
(11)3四丁基銨絡(luò)合物(通用名:黒色色素)被普遍使用。
[0106]特別地，在使用N3或黒色色素的情況下，經(jīng)常使用共吸附劑。共吸附劑是ー種被添加以防止色素分子在多孔半導(dǎo)體層3上相互締合的分子。作為代表的共吸附劑，例如，可以舉出的有鵝去氧膽酸、牛磺脫氧膽酸酯和1-十六烷基磷酸等。作為分子的結(jié)構(gòu)特征，可以舉出的有下面的特征。作為容易吸附在構(gòu)成多孔半導(dǎo)體層3的氧化鈦上的官能團(tuán)，分子具有羧基或膦?；?。該分子在色素分子之間，并形成O鍵，以防止色素分子之間的干擾。
[0107]其他增感色素的例子包括偶氮系色素、喹吖啶酮系色素、ニ酮吡咯并吡咯系色素、方酸菁系色素、花青系色素、部花青系色素、三苯甲燒系色素、咕噸系色素、口卜啉系色素、葉綠素系色素、釕絡(luò)合物系色素、靛藍(lán)系色素、茈系色素、11 惡嗪系色素、蒽醌系色素、酞菁系色素、萘酞菁系色素和它們的衍生物等，但不限于此，只要增感色素能夠吸收光并且能夠?qū)⒓ぐl(fā)的電子注入到多孔半導(dǎo)體層3的導(dǎo)帶。優(yōu)選地，增感色素在結(jié)構(gòu)中具有一個(gè)或多個(gè)連接基團(tuán)。在這種情況下，增感色素可以連接到多孔半導(dǎo)體層的表面，從而光激發(fā)的增感色素的激發(fā)電子可以迅速地傳送到多孔半導(dǎo)體層3的導(dǎo)帶。[0108]多孔半導(dǎo)體層3的膜厚優(yōu)選為0.5 ii m?200 ii m。當(dāng)膜厚小于0.5 y m時(shí)，存在不能獲得有效的轉(zhuǎn)換效率的傾向。另ー方面，當(dāng)膜厚超過200 iim時(shí)，在成膜過程中傾向于發(fā)生開裂或剝離，因此，存在制作變困難的傾向。此外，多孔半導(dǎo)體層3的電解質(zhì)層側(cè)的表面和透明導(dǎo)電層12的多孔半導(dǎo)體層側(cè)的表面之間的距離增大，因此，產(chǎn)生的電荷不能有效地傳送到透明導(dǎo)電性層12。因此，存在難以得到令人滿意的轉(zhuǎn)換效率的傾向。
[0109](對(duì)電極)
[0110]對(duì)電極5用作光電轉(zhuǎn)換裝置(光電轉(zhuǎn)換單兀)的正極。作為對(duì)電極5用的導(dǎo)電材料，例如，可以舉出的有金屬、金屬氧化物和碳等，但是導(dǎo)電性材料不限于此。作為金屬，例如，可以使用鉬、金、銀、銅、鋁、銠和銦等，但不限于此。作為金屬氧化物，例如可以使用ITO (銦錫氧化物)、氧化錫(包括摻氟的氧化錫等)和氧化鋅等，但是不限于此。對(duì)電極5的膜厚沒有特別限制，但5nm?100 y m是優(yōu)選的。
[0111](電解質(zhì)層)
[0112]優(yōu)選的是，電解質(zhì)層4由電解質(zhì)、介質(zhì)和添加劑構(gòu)成。作為電解質(zhì)，可以舉出的有I2和碘化物(例如，Li1、Na1、K1、Cs1、MgI2、CaI2、Cu1、碘化四烷基銨、碘化吡啶鎗和碘化咪唑鎗等)的混合物以及Br2和溴化物(例如，LiBr等)的混合物。其中，作為I2和碘化物的組合，混合Lil、碘化吡啶鎗、碘化咪唑鎗等的電解質(zhì)是優(yōu)選的，但沒有限制于這種組合。
[0113]相對(duì)于介質(zhì)，電解質(zhì)的濃度優(yōu)選為0.05M?10M，更優(yōu)選0.05M?5M，再更優(yōu)選
0.2M?3M<J2或的濃度優(yōu)選為0.0005M?1M，更優(yōu)選0.00IM?0.5M，再更優(yōu)選0.00IM?
0.3M。此外，諸如4-叔丁基吡啶和苯并咪唑類等各種添加劑可以被添加，以改進(jìn)光電轉(zhuǎn)換裝置的開路電壓。
[0114]作為用于電解質(zhì)層4的介質(zhì)，能夠表現(xiàn)出令人滿意的離子電導(dǎo)性的化合物是優(yōu)選的?？梢允褂玫娜芤籂罱橘|(zhì)的例子包括醚類化合物，如ニ噁烷和こ醚；鏈狀醚類，如こニ醇
ニ烷基醚、丙ニ醇ニ烷基醚、聚こニ醇ニ烷基醚和聚丙ニ醇ニ烷基醚；醇類，如甲醇、こ醇、こニ醇單烷基醚、丙ニ醇單烷基醚、聚こニ醇單烷基醚和聚丙ニ醇單烷基醚；多元醇類，如こニ醇、丙ニ醇、聚こニ醇、聚丙ニ醇和甘油；腈化合物，如こ腈、戊ニ腈、甲氧基こ腈、丙腈和芐腈；碳酸酯化合物，如碳酸こ烯酯和碳酸丙烯酯；雜環(huán)化合物，如3-甲基-2-噁唑烷酮；非質(zhì)子極性材料，如ニ甲亞砜和環(huán)丁砜等。
[0115]此外，為了使用固體狀態(tài)(包括凝膠狀態(tài))介質(zhì)，可以包含聚合物。在這種情況下，諸如聚丙烯腈和聚偏ニ氟こ烯等聚合物被添加到溶液狀介質(zhì)中，以在溶液狀介質(zhì)中使具有烯屬不飽和基團(tuán)的多官能單體聚合，從而將介質(zhì)轉(zhuǎn)化成固體狀態(tài)。
[0116]除了這些之外，其中不需要CuI介質(zhì)和CuSCN介質(zhì)的電解質(zhì)和諸如2，2’，7，7’-四(N，N- ニ -對(duì)甲氧基苯基胺)9，9’ -螺ニ芴等空穴傳輸材料可以用作電解質(zhì)層4。
[0117](集電體和集電體端子)
[0118]集電體43和集電體端子7由電阻比透明導(dǎo)電層低的材料形成。構(gòu)成集電體43和集電體端子7的材料的例子包括金(Au)、銀(Ag)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉬(Pt)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鐵(Fe)、鋅(Zn)、鑰(Mo)、鎢(W)、鉻(Cr)、這些金屬的化合物和合金、焊膏等。此外，優(yōu)選的是，通過使用絲網(wǎng)印刷法、分配器等涂布從這些材料的導(dǎo)電性糊劑形成的集電體43和集電體端子7。在必要時(shí)，集電體43的全部或一部分可以由導(dǎo)電性粘接劑、導(dǎo)電橡膠、各向異性導(dǎo)電粘接劑等形成。[0119](保護(hù)層)
[0120]保護(hù)層45可以由對(duì)構(gòu)成電解液的電解質(zhì)(例如，碘)具有耐腐蝕性的材料構(gòu)成，并且當(dāng)設(shè)置保護(hù)層45時(shí)，集電體43不與電解質(zhì)層4接觸，因此可以防止逆電子遷移反應(yīng)或集電體的腐蝕。構(gòu)成保護(hù)層45的材料的例子包括金屬氧化物、TiN和WN等金屬氮化物、諸如低熔點(diǎn)玻璃料等玻璃以及諸如環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅樹脂、聚酰亞胺樹脂、丙烯酸類樹脂、聚異丁烯樹脂、離聚物樹脂和聚烯烴樹脂等各種樹脂。
[0121](密封材料)
[0122]作為密封材料6的材料，例如，可以使用熱塑性樹脂、光固化性樹脂、玻璃料等，但材料不限于此。
[0123](構(gòu)造物)
[0124]構(gòu)造物41設(shè)置在吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3和密封材料6的外周之間。構(gòu)造物41可以由ー層或兩層以上的層構(gòu)成。例如，構(gòu)成構(gòu)造物41的層可以與集電體43、多孔半導(dǎo)體層3和保護(hù)層45中的至少任ー層相同。作為構(gòu)成構(gòu)造物41的層的材料，可以使用與集電體43的材料、多孔半導(dǎo)體層3的材料和保護(hù)層45的材料中的至少任ー種相同的材料。從成本的觀點(diǎn)來看，與集電體43的材料相比，優(yōu)選的是使用多孔半導(dǎo)體層3的材料。
[0125][制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法]
[0126]接下來，說明制造根據(jù)本技術(shù)第一實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置的方法的例子。
[0127](形成透明導(dǎo)電性基材)
[0128]首先，準(zhǔn)備板狀或膜狀的基材11。接下來，通過諸如濺射法等薄膜形成技術(shù)在基材11上形成透明導(dǎo)電層12。據(jù)此，可以獲得透明導(dǎo)電性基材I。
[0129](形成集電體)
[0130]接下來，在透明導(dǎo)電層上形成例如由銀形成的集電體43。例如，通過使集電體43的材料成為糊狀材料并且通過利用絲網(wǎng)印刷法等涂布糊狀材料，以圖2A所示的形狀形成集電體43。然后，根據(jù)需要進(jìn)行干燥和烘焙。在構(gòu)造物41包括集電體43的情況下，作為構(gòu)造物41的集電體43可以在形成集電體43的同時(shí)以圖2A所示的形狀形成。
[0131](形成保護(hù)層)
[0132]接下來，在集電體43的表面上形成保護(hù)層45，以通過從電解液遮蔽集電體43而保護(hù)集電體43。據(jù)此，形成集電體部46。具體而言，例如，通過利用絲網(wǎng)印刷法等涂布形成保護(hù)層45用的環(huán)氧系樹脂等，在集電體43的表面上形成保護(hù)層45。例如，在使用環(huán)氧系樹脂的情況下，在環(huán)氧系樹脂充分平整后，通過使用UV點(diǎn)照射裝置完全固化環(huán)氧系樹脂。在構(gòu)造物41包括保護(hù)層45的情況下，作為構(gòu)造物41的保護(hù)層45可以在形成保護(hù)層45的同時(shí)以圖2A所示的形狀形成。
[0133](形成多孔半導(dǎo)體層)
[0134]接下來，在透明導(dǎo)電性基材I的透明導(dǎo)電層12上形成多孔半導(dǎo)體層3。下面說明形成多孔半導(dǎo)體層3的過程的細(xì)節(jié)。
[0135]首先，將金屬氧化物半導(dǎo)體微粒分散在溶劑中，以制備作為形成多孔半導(dǎo)體層用組合物的糊劑。根據(jù)需要可以將粘接劑(粘合剤)分散在溶劑中。在糊劑的制備過程中，在必要時(shí)可以使用通過水熱合成得到的單分散的膠體粒子。作為溶劑，例如，具有4個(gè)以下碳原子的低級(jí)醇(例如，甲醇、こ醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇和叔丁醇)、脂肪族ニ醇(例如，こニ醇、丙ニ醇(I, 3-丙ニ醇)、1，3-丙ニ醇、1，4- 丁ニ醇、1，2- 丁ニ醇、1，3- 丁ニ醇和2-甲基-1，3-丙ニ醇)、酮類(例如，甲基こ基酮)、胺類(例如，ニ甲基こ基胺)等可以單獨(dú)使用，或者兩種以上可以混合使用，但是溶劑沒有特別限制于此。作為分散方法，具體而言，例如，可以使用已知的方法，例如，可以使用攪拌處理、超聲分散處理、玻璃珠分散處理、混煉處理、均化器處理等，但是分散方法沒有特別限制于此。
[0136]接下來，將制備的分散液涂布或印刷在透明導(dǎo)電層12上，然后進(jìn)行干燥以揮發(fā)溶齊U。據(jù)此，在透明導(dǎo)電層12上形成圖2A所示形狀的多孔半導(dǎo)體層3。干燥條件沒有特別限制，可以進(jìn)行自然干燥，或者可以通過調(diào)整干燥溫度、干燥時(shí)間等進(jìn)行人工干燥。在人工干燥的情況下，優(yōu)選的是，考慮到基材11的耐熱性，將干燥溫度和干燥時(shí)間設(shè)置在不便基材11變質(zhì)的范圍內(nèi)。作為涂布法或印刷法，優(yōu)選使用便利并且適合于大量生產(chǎn)的適宜方法。作為涂布法，例如，可以使用微凹版涂布法、線棒涂布法、直接凹版涂布法、模涂法、浸潰法、噴涂法、逆棍涂布法、簾式涂布法、間歇涂布法、刮刀涂布法、旋涂法等，但是涂布法沒有特別限制于此。此外，作為印刷法，例如，可以使用凸版印刷法、膠版印刷法、照相凹版印刷法、凹版印刷法、橡膠版印刷法、絲網(wǎng)印刷法等，但是印刷法沒有特別限制于此。
[0137]在構(gòu)造物41包括多孔半導(dǎo)體層3的情況下，在形成多孔半導(dǎo)體層3的同時(shí)，按與形成多孔半導(dǎo)體層3相同的方式，作為構(gòu)造物41的多孔半導(dǎo)體層3可以以圖2A所示的形狀形成。
[0138](烘焙)
[0139]接下來，將按上述方法制備的多孔半導(dǎo)體層3烘焙，以改善在多孔半導(dǎo)體層3中的金屬氧化物半導(dǎo)體微粒之間的電子連接。烘焙溫度優(yōu)選為40°C?1000°C，更優(yōu)選約40°C?600°C，但是烘焙溫度沒有特別限制于該溫度。此外，烘焙時(shí)間優(yōu)選為約30秒?10小時(shí)，但是烘焙時(shí)間沒有特別限制于該時(shí)間范圍。
[0140](色素承載)
[0141]接下來，將增感色素溶解在溶劑中以制備溶液。在必要時(shí)可以進(jìn)行加熱、加入溶解助劑和過濾不溶物，以使增感色素溶解。作為溶劑，能夠溶解增感色素并且能夠相對(duì)于多孔半導(dǎo)體層3進(jìn)行色素吸附調(diào)解的溶劑是優(yōu)選的，例如，醇系溶劑(例如，こ醇、異丙醇和芐醇)、腈系溶劑(例如，こ腈和丙臆)、鹵素系溶劑(例如，氯仿、ニ氯甲烷和氯苯)、醚系溶劑(例如，こ醚和四氫呋喃)、酷系溶劑(例如，こ酸こ酯和こ酸丁酷)、酮系溶劑(例如，丙酮、甲基こ基酮和環(huán)己酮)、碳酸酯系溶劑(例如，碳酸ニこ酯和碳酸亞丙酷)、烴系溶劑(例如，己烷、辛烷、甲苯和ニ甲苯)、ニ甲基甲酰胺、ニ甲基こ酰胺、ニ甲亞砜、1，3- ニ甲基-味唑啉酮、N-甲基吡咯烷酮和水等可以單獨(dú)使用，或者兩種以上可以混合使用，但是溶劑沒有特別限制于此。
[0142]接下來，例如，相對(duì)于多孔半導(dǎo)體層3，增感色素承載在金屬氧化物微粒上。此時(shí)，通過液體保持法可以將增感色素承載在金屬氧化物微粒上，在該方法中，色素溶液被收集在形成于多孔半導(dǎo)體層3的表面上的液體保持空間中以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。通過使用后述的液體保持工具進(jìn)行該方法。
[0143](液體保持工具)
[0144]下面參照?qǐng)D5A?5C說明液體保持法中使用的液體保持工具的例子。圖5A是示出液體保持法中使用的液體保持工具的構(gòu)成元件的例子的示意圖。圖5B是示出沿著圖5A所示的線Z-Z的剖視圖。圖5C是示出液體保持工具的構(gòu)成元件的例子的示意圖。如圖5A?5C所示，液體保持工具包括底板64和組合到底板64上的按壓板63。例如，按壓板63具有對(duì)應(yīng)于底板64的平面外形的矩形框狀，并且由基體61和設(shè)置在基體61的與底板64接合那側(cè)的表面上的填充物62構(gòu)成。
[0145]色素吸附體W的基材11設(shè)置在基材安裝部71上。例如，色素吸附體W是包括具有ー個(gè)表面的導(dǎo)電性基材和形成在該表面上的多孔半導(dǎo)體層的光電極基材。在光電極基材中，多孔半導(dǎo)體層3、集電體43、保護(hù)層45、集電體端子7和構(gòu)造物41形成在透明導(dǎo)電性基材I上。
[0146]如圖6所示，按壓板63經(jīng)由色素吸附體W被組合到底板64上，由此矩形框狀的填充物62與色素吸附體W緊密接觸。據(jù)此，形成包圍多孔半導(dǎo)體層3的液體保持空間，并且色素溶液72被收集在液體保持空間中，以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。
[0147]此時(shí)，如圖7A所示，矩形框狀的填充物62接合到在矩形框狀的頂部具有平坦面的突出部上。在矩形框狀的頂部具有平坦面的突出部由上述的平行排列的多個(gè)集電體部46、埋在平行排列的多個(gè)集電體部之間的凹部中的構(gòu)造物41以及沿著周緣的右邊和左邊設(shè)置的構(gòu)造物41形成。據(jù)此，如圖7B所示，矩形框狀的突出部和填充物62之間的密合性變得令人滿意，因而可以抑制被收集在液體保持工具的液體保持空間中的色素溶液的液漏。因此，可以防止色素附著到不必要的位置或在透明導(dǎo)電性基材I的后表面上的色素污染，從而可以改善色素的利用效率。另ー方面，在色素承載過程中一般使用的浸潰法中，由于通過在色素溶液中浸潰色素吸附體W整體而進(jìn)行吸附，因此色素附著到不必要的位置，如基材11的后表面，并且色素的利用效率降低。此外，需要洗掉附著到不必要位置的色素的清洗過程。此外，在后續(xù)過程中，色素附著到將要形成密封材料6的區(qū)域中。因此，密封性能劣化，并且這種劣化變成由于電解質(zhì)泄漏等造成的胞可靠性下降或產(chǎn)品故障的原因。
[0148]如圖7C所示，在未設(shè)置構(gòu)造物41的情況下，在色素吸附體W和填充物62彼此緊密接觸的區(qū)域中，形成未被填充物62吸收的凹凸。因此，在未設(shè)置構(gòu)造物41的情況下，在色素吸附體W和填充物62彼此緊密接觸的區(qū)域中，與填充物62的密合性變差，因此，被收集在液體保持工具的液體保持空間中的色素溶液72發(fā)生液漏。此外，由于液漏，存在的問題是，位于多孔半導(dǎo)體層3的外周區(qū)域中并且在后續(xù)過程中將要形成密封材料6的區(qū)域被污染。當(dāng)將要形成密封材料6的區(qū)域被污染時(shí)，胞特性和可靠性降低。為了抑制降低，需要進(jìn)行除去色素污染的清洗過程。
[0149]此外，可以不設(shè)置構(gòu)造物41。在這種情況下，如圖7D所示，在填充物62中可以設(shè)置凹凸形狀，以匹配色素吸附區(qū)域的周緣部的凹凸，例如，在平行排列有多個(gè)集電體部46的區(qū)域中設(shè)置凹凸。據(jù)此，例如，填充物62的凸部和平行排列的多個(gè)集電體部46之間的凹部嵌合在一起，從而在多個(gè)集電體部46之間形成的凹部之間的間隙消失，因此可以抑制被收集在液體保持工具的液體保持空間中的色素溶液的液漏。此時(shí)，填充物62可以覆蓋形成密封材料6的區(qū)域以及在色素吸附區(qū)域與形成密封材料6的區(qū)域之間的區(qū)域的至少一部分。
[0150](填充電解質(zhì))
[0151]接下來，通過分配器在透明導(dǎo)電性基材2的透明導(dǎo)電層22的周緣部形成作為密封材料6的紫外線固化型粘接劑，并且通過紫外線固化型粘接劑貼合透明導(dǎo)電性基材I。此時(shí)，多孔半導(dǎo)體層3和對(duì)電極5以預(yù)定距離彼此對(duì)向配置，例如，I ii m?100 V- m,優(yōu)選I y m?50 y m。據(jù)此，通過透明導(dǎo)電性基材1、透明導(dǎo)電性基材2和密封材料6形成填充電解質(zhì)層4的空間。接下來，例如，通過預(yù)先形成在透明導(dǎo)電性基材2中的注入ロ注入電解質(zhì)，以在該空間內(nèi)填充電解質(zhì)層4。然后，關(guān)閉注入ロ。據(jù)此，制得目標(biāo)光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0152](使用色素吸附裝置的制造例)
[0153]根據(jù)本技術(shù)第一實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置可以通過使用色素吸附裝置被制造。在下文中，說明使用色素吸附裝置制造光電轉(zhuǎn)換裝置的例子。
[0154](色素吸附裝置)
[0155]圖8是示出色素吸附裝置的輪廓的示意圖。在該色素吸附裝置中，例如，通過基板裝載機(jī)械手101取出色素吸附體W，并傳送到傳送單元111。色素吸附體W是通過在之前過程中在透明導(dǎo)電性基材I上形成多孔半導(dǎo)體層3、集電體43、保護(hù)層45、集電體端子7和構(gòu)造物41的主體。此外，作為之前過程，進(jìn)行透明導(dǎo)電性基材的形成、集電體的形成、保護(hù)層的形成、多孔半導(dǎo)體層的形成和烘焙。例如，色素吸附體W具有在圖2A中省略了密封材料6的構(gòu)成。此外，色素吸附體W具有在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部，該突出部由平行排列的多個(gè)集電體部46、埋在平行排列的多個(gè)集電體部之間的凹部中的構(gòu)造物41以及沿著周緣的右邊和左邊設(shè)置的構(gòu)造物41形成。
[0156]如圖9所示，在之前過程后，多個(gè)色素吸附體W被放置在多段式機(jī)架90的架子91上，并且與機(jī)架90 —起被傳送。例如，機(jī)架90可以是其中氣氛可以被控制的機(jī)架或者貼附IC標(biāo)簽以進(jìn)行基板信息管理等的機(jī)架。
[0157]在傳送單元111中，色素吸附體W沿著由圖8中的粗線箭頭所示的方向按下面的傳送路徑傳送。例如，傳送單元111是傳送帶等。
[0158]傳送路徑:基板設(shè)定位置Pl —工具夾緊位置P2—色素注入位置P3—色素吸附位置P4 —色素溶液回收位置P5 —第一次沖洗液注入位置P6 —第一次沖洗液回收位置P7 —第二次沖洗液注入位置P8 —第二次沖洗液回收位置P9 —第三次沖洗液注入位置PlO 一第三次沖洗液回收位置Pll —干燥位置P12 —吸附量檢查位置P13 —工具松開位置P14 —后續(xù)過程
[0159]在傳送路徑中，在Pl?P14的各位置，對(duì)于色素吸附體W進(jìn)行諸如液體保持工具固定、色素吸附、色素溶液的回收、沖洗液的注入和沖洗液的回收等各種處理。然后，將透明導(dǎo)電性基材I和透明導(dǎo)電性基材2彼此貼合，然后進(jìn)行諸如電解液的注入等后續(xù)過程。
[0160]下面參照?qǐng)D10的流程圖更詳細(xì)地說明色素吸附裝置。此外，圖10的實(shí)線箭頭表示色素吸附體W的移動(dòng)路徑。鏈線箭頭表示諸如色素溶液和沖洗液等溶液成分的移動(dòng)路徑，并且如鏈線箭頭所示，溶液成分移動(dòng)，進(jìn)行色素溶液和沖洗液的回收和再利用。
[0161]在之前過程后，首先，色素吸附體W按基板設(shè)定位置Pl和工具夾緊位置P2的順序傳送。在步驟Sll中，由基板裝載機(jī)械手101取出收納在機(jī)架90中的色素吸附體W，并將色素吸附體W配置在設(shè)置于基板設(shè)定位置Pl的液體保持工具中。然后，配置在液體保持工具中的色素吸附體W被傳送到工具夾緊位置P2。在步驟S12中，在工具夾緊位置P2中，色素吸附體W通過夾緊件被固定到液體保持工具上。
[0162](液體保持工具)
[0163]下面說明液體保持工具的例子。圖1lA是示出液體保持工具的按壓板的平面圖。圖1lB是示出按壓板和底板的剖視圖。如圖1lA和圖1lB所示，液體保持工具包括底板64和組合到底板64上的按壓板63。例如，按壓板63具有對(duì)應(yīng)于底板64的平面外形的矩形形狀，并且由基體61和設(shè)置在基體61的與底板64接合那側(cè)的表面上的填充物62構(gòu)成。例如，按壓板63可以由適于確保剛性的SUS板和用于防止溶液接觸部的腐蝕的Teflon板(Teflon是注冊(cè)商標(biāo))這兩層構(gòu)成。例如，填充物62可以由諸如硅橡膠等弾性材料形成。在按壓板63中，設(shè)置有四個(gè)矩形形狀的開ロ部67，并且矩形框狀的填充物62沿著各開ロ部67的外周設(shè)置在開ロ部67的周緣部。此外，例如，可以設(shè)置2、3或5個(gè)以上的開ロ部67。例如，在其中色素吸附體W被安裝在底板64上并且按壓板63設(shè)置在色素吸附體W上的狀態(tài)下，各開ロ部67被設(shè)置在對(duì)應(yīng)于其中色素將被吸附到其上的多孔半導(dǎo)體層3的形成區(qū)域的位置。在其中色素吸附體W被安裝在底板64上并且按壓板63設(shè)置在色素吸附體W上的狀態(tài)下，液體保持空間可以由開ロ部67形成。在按壓板63的內(nèi)部設(shè)置有用于抽真空的排氣通路69b。此外，連接到排氣通路69b的多個(gè)吸入孔69a設(shè)置在填充物62之間。由于連接到排氣通路69b的排氣閥70的排氣，在吸入孔69a中產(chǎn)生抽吸力，并且利用抽吸力，使按壓板63和底板64彼此固定。
[0164]底板64包括在其上安裝色素吸附體W的基材11的凹狀的基材安裝部71。支柱通孔68形成在基材安裝部71的底面上。支柱通孔68被設(shè)置成允許支柱穿過。當(dāng)從液體保持工具取出色素吸附體W時(shí)，支柱向上推動(dòng)色素吸附體W，以確認(rèn)色素吸附體W是否被設(shè)置在液體保持工具中。
[0165]圖12A示出色素吸附體固定在液體保持工具上的狀態(tài)。圖12B是沿著圖12A所示的線Q-Q的剖視圖。圖12C是沿著圖12A所示的線L的剖視圖。在后述的色素吸附過程中，在圖12A?12C所示的色素吸附體W被固定在液體保持工具上的狀態(tài)下，色素吸附溶液被收集在形成為包圍色素吸附體W的液體保持工具的液體保持空間中。因此，色素被吸附到多孔半導(dǎo)體層3上。
[0166]此時(shí)，矩形框狀的填充物62被配置在其中形成將要吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域Rl與其中形成集電體端子7的區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中。此外，如圖12B和圖12C所示，矩形框狀的填充物62的表面接合到通過構(gòu)造物41獲得的在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部。因此，矩形框狀的突出部和填充物62之間的密合性變得令人滿意。
[0167]例如，在液體保持工具的構(gòu)成中，如圖13A所示，通過使按壓板63的一邊由底板64的一邊軸向地支撐，可以將按壓板63沿著箭頭方向以可開閉的方式連接到底板64上。圖13B示出其中在圖13A所示的液體保持工具中按壓板組合到底板上的狀態(tài)。如圖13B所示，其中多孔半導(dǎo)體層3在透明導(dǎo)電性基材I上形成為格子狀的色素吸附體W配置在底板64上。在經(jīng)由色素吸附體W被組合到底板64上的狀態(tài)下，通過設(shè)置在底板64的ー邊上的夾緊件69固定按壓板63。此外，盡管未示出，但是排出諸如色素溶液等溶液的排液槽可以設(shè)置在底板64中。排液槽可以設(shè)置在收集色素溶液的液體保持空間的外周的附近。此外，在圖13C中，如箭頭r所示，用于定位透明導(dǎo)電性基材I的色素吸附體W的錐形形狀可以設(shè)置在基材安裝部71的周緣部。
[0168]此外，例如，如圖14A所示，以格子狀設(shè)置在透明導(dǎo)電性基材I上的圖13B所示的多孔半導(dǎo)體層3可以相對(duì)于底板64的縱向方向或短長度方向傾斜配置。如圖14B所示，設(shè)置有ー個(gè)平面矩形的多孔半導(dǎo)體層3的透明導(dǎo)電基材I可以配置在液體保持工具中。
[0169]此外，對(duì)于液體保持工具的構(gòu)成，例如，如圖15所示，在按壓板63經(jīng)由色素吸附體W被組裝到底板64上之后，按壓板63可以通過設(shè)置在底板的一個(gè)相對(duì)兩邊的中央和兩端以及另ー個(gè)相對(duì)兩邊的中央的夾緊件69被固定。
[0170](液體保持工具的其他例子)
[0171]下面說明液體保持工具的其他例子。在液體保持工具的其他例子中，液體保持エ具的按壓板63形成為蓋狀。圖16A?16C示出液體保持工具的其他例子的分解立體圖。圖16A是示出從斜上方觀察液體保持工具的情況的分解立體圖。圖16B是示出從斜下方觀察液體保持工具的情況的分解立體圖。圖16C是從斜上方觀察固定有色素吸附體的液體保持工具的情況的分解立體圖。
[0172]如圖16A和圖16B所示，液體保持工具包括蓋狀的按壓板63和在其上安裝色素吸附體W的透明導(dǎo)電性基材I的底板64。底板64包括在其上安裝透明導(dǎo)電性基材I的凹狀的基材安裝部71，四個(gè)矩形狀的開ロ部67形成在底板64的底面上。形成有多孔半導(dǎo)體層3的透明導(dǎo)電性基材安裝在基材安裝部71上。蓋狀的按壓板63是能夠覆蓋凹狀的基材安裝部71的蓋形元件。在色素吸附體W配置在基材安裝部71上后，用蓋狀的按壓板63覆蓋色素吸附體W，從而形成密閉空間，如密閉的液體保持空間。因此，可以實(shí)現(xiàn)色素溶液的揮發(fā)的抑制和外部水分進(jìn)入的抑制等。蓋狀的按壓板63具有諸如沖洗液或色素溶液可被注入的注入孔81和諸如沖洗液或色素溶液可被排出的排液孔82。排液孔82優(yōu)選設(shè)置在對(duì)應(yīng)于通過經(jīng)由色素吸附體W緊密接觸填充物62而形成的液體保持空間附近的位置。此外，排氣噴嘴83設(shè)置在蓋狀按壓板63中。此外，注入孔81和排液孔82可以由ー個(gè)孔構(gòu)成，并且可以使用這ー個(gè)孔進(jìn)行注液和排液?？梢栽O(shè)置兩個(gè)以上的注入孔81。此外，可以設(shè)置兩個(gè)以上的排液孔82。
[0173]如圖17A?17C所示，在色素吸附體W被安裝在底板64上的同時(shí)，在其中通過經(jīng)由色素吸附體W將蓋狀的按壓板63與底板64組合而使蓋狀的按壓板63與底板64組合的狀態(tài)下，當(dāng)通過從排氣噴嘴83抽真空使底板64和蓋狀的按壓板63相互固定時(shí)，色素吸附體W被固定到液體保持工具上。可以設(shè)置夾緊件以固定底板64和蓋狀的按壓板63。
[0174]此外，在圖17A?17C所示的例子中，通過抽真空使蓋狀的按壓板63和底板64相互固定，但是固定按壓板63和底板64的方法不限于此。例如,象圖18A?18D所不的第一固定例至第四固定例那樣，按壓板63和底板64可以通過在按壓板63和底板之間夾持色素吸附體W而相互固定。
[0175](第一固定例)
[0176]圖18A是示出按壓板63和底板64的第一固定例的剖視圖。色素吸附體W被配置在底板64上，然后通過按壓板63經(jīng)由填充物62可以將色素吸附體W壓向底板64。磁鐵81a設(shè)置在按壓板63的將要接合到底板64的那側(cè)上，并且磁鐵81b設(shè)置在底板64的將要接合到按壓板的那側(cè)上。由于磁鐵的磁力，按壓板63和底板64在經(jīng)由色素吸附體W接合的狀態(tài)下被相互固定。
[0177](第二固定例)
[0178]圖18B是示出按壓板63和底板64的第二固定例的剖視圖。色素吸附體W被配置在底板64上，然后通過按壓板63經(jīng)由填充物62可以將色素吸附體W壓向底板64。螺絲孔82分別設(shè)置在按壓板63和底板64的兩端。在按壓板63和底板64經(jīng)由色素吸附體W接合的狀態(tài)下，螺絲83插入螺絲孔82中，從而進(jìn)行螺絲緊固。因此，按壓板63和底板64在經(jīng)由色素吸附體W接合的狀態(tài)下被相互固定。
[0179](第三固定例)
[0180]圖18C和圖18D是示出按壓板63和底板64的第三固定例的剖視圖。色素吸附體W被配置在底板64上，然后通過按壓板63經(jīng)由填充物62可以將色素吸附體W壓向底板64。通過設(shè)置在按壓板63和底板64的兩端的諸如彈簧等弾性體84，按壓板63和底板64進(jìn)入兩種狀態(tài)，包括圖18C所示的固定狀態(tài)和圖18D所示的固定解除狀態(tài)。在圖18C所示的固定狀態(tài)中，通過弾性體84的彈性力，按壓板63和底板64在經(jīng)由色素吸附體W接合的狀態(tài)下被相互固定。
[0181](第四固定例)
[0182]圖18E是示出按壓板63和底板64的第四固定例的剖視圖。色素吸附體W被配置在底板64上，然后通過按壓板63經(jīng)由填充物62可以將色素吸附體W壓向底板64。底板64可以通過設(shè)置在按壓板63和底板64的兩端的氣缸85垂直升降。通過使底板64下降，按壓板63和底板64在其中按壓板63和底板64經(jīng)由色素吸附體W接合的狀態(tài)下被相互固定。
[0183]接下來，固定到液體保持工具上的色素吸附體W被傳送到色素注入位置P3。在步驟S13中，在色素注入位置P3中，色素溶液被注入到液體保持工具中。因此，色素溶液72被收集在包圍多孔半導(dǎo)體層3的液體保持工具的液體保持空間中。然后，固定在液體保持工具上的色素吸附體W被傳送到色素吸附位置P4，在步驟S14中，進(jìn)行色素吸附預(yù)定時(shí)間。在色素吸附位置P4中，色素溶液中72浸透多孔半導(dǎo)體層3，并且進(jìn)行相對(duì)于多孔半導(dǎo)體層3的色素的吸附。
[0184]接下來，固定在液體保持工具上的色素吸附體W被傳送到色素溶液回收位置P5。在步驟S15中,在色素溶液回收位置P5中,殘留在液體保持工具中的多余色素溶液被回收。
[0185]這里,說明在色素注入位置P3和色素溶液回收位置P5的色素溶液的注入方法和回收方法。圖19A是示出色素溶液注入方法和色素溶液回收方法的第一構(gòu)成例的示意圖。圖19B是示出色素溶液注入方法和色素溶液回收方法的第二構(gòu)成例的示意圖。圖19C是示出色素溶液注入方法的變形例的示意圖。圖20A和圖20B是示出排液方法的例子的示意圖。
[0186]在圖19A的例子中，在色素注入位置P3中，色素溶液從噴嘴161注入到液體保持工具中。在色素溶液回收位置P5中,通過從液體保持工具抽吸色素溶液而從噴嘴162回收色素溶液。此時(shí)，如圖19A所示，當(dāng)液體保持工具傾斜時(shí),色素溶液被收集在液體保持工具的一部分中，因此，色素溶液的回收變得容易。
[0187]在圖19B的例子中，在色素注入位置P3中，色素溶液從噴嘴161注入到液體保持工具中。在色素溶液回收位置P5中，如圖19B所示,通過傾斜液體保持工具排出色素溶液。此時(shí)，例如，當(dāng)以傾斜液體保持工具而象圖20A所示那樣在圖20B所示的溶液回收槽172 (設(shè)置在底板64的角部L)中收集色素溶液并且噴嘴伸入排液槽中以抽吸色素溶液的方式來進(jìn)行排液時(shí)，可以防止在排液時(shí)噴嘴和色素吸附體W的基材11之間的接觸。此外，代替回收槽172，可以使用回收孔進(jìn)行排液。
[0188]在圖19B所示的例子中，在色素注入位置P3中，色素溶液從噴嘴161注入到液體保持工具中。在色素溶液回收位置P5中，如圖19B所示，通過傾斜液體保持工具排出色素溶液。此時(shí)，例如，當(dāng)以傾斜液體保持工具而象圖20A所示那樣在圖20B所示的溶液回收槽172 (設(shè)置在底板64的角部L)中收集色素溶液并且噴嘴伸入排液槽中以抽吸色素溶液的方式來進(jìn)行排液時(shí)，可以防止在排液時(shí)噴嘴和色素吸附體W的基材11之間的接觸。
[0189]此外，如圖19C所示，在色素溶液的注入過程中，可以在旋轉(zhuǎn)液體保持工具的同時(shí)注入色素溶液，以使色素溶液到達(dá)整個(gè)液體保持工具。因此，即使在少量的色素溶液中，色素也可以被均勻地吸附在多孔半導(dǎo)體層3上。此外，即使當(dāng)色素溶液的注入部位可以被固定到ー個(gè)位置吋，由于液體保持工具的旋轉(zhuǎn)，也可以處理多個(gè)基板。此外，在色素溶液的注入過程中可以對(duì)液體保持工具進(jìn)行傾斜、振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)中的至少任ー個(gè)操作。
[0190]在從色素注入位置P3傳送到色素溶液回收位置P5時(shí),例如，如圖21A所示,可以通過將多個(gè)色素吸附體W配置在多段式機(jī)架131的在垂直方向上間隔配置的多個(gè)架子132上，來傳送配置在液體保持工具中的多個(gè)色素吸附體W。各架子132是傾斜機(jī)構(gòu)，并且是沿著其兩端支撐液體保持工具的兩端部的元件。例如，在色素溶液的回收過程中，架子132的兩端中的一個(gè)可以按箭頭所示的方向升高，因此，由架子132支撐的液體保持工具進(jìn)入傾斜狀態(tài)。可移動(dòng)的吸引噴嘴133可以配置在傾斜的液體保持工具的下端部。收集在傾斜的液體保持工具的下端部的色素溶液可以由吸引噴嘴133回收。
[0191]在色素溶液回收單元103中進(jìn)行成分調(diào)整后，回收的色素溶液被再利用。色素溶液回收單元103例如是圖22中示出的回收槽。例如，回收槽是防爆恒溫夾套式的，并且包括攪拌單元141、濃度測定單元142、色素溶液入口 143和色素溶液出口 144。已被回收的色素溶液的濃度由濃度測定單元測定，并且色素、添加剤、流量控制用溶劑等適宜地投入到回收的色素溶液中，然后將所得的溶液由攪拌單元141攪拌，從而將色素溶液調(diào)整到預(yù)定的濃度。然后，將所得的色素溶液從色素溶液出ロ 144傳送到色素注入位置,并再利用。
[0192]接下來，在步驟S16中，液體保持工具被傳送到第一次沖洗液注入位置P6，并且在第一次沖洗液注入位置P6將沖洗液注入到液體保持工具。在步驟S17中，液體保持工具被傳送到第一次沖洗液回收位置P7，并且注入到液體保持工具中的沖洗液在第一次沖洗液回收位置P7被回收。在第一次沖洗液注入時(shí)，例如，如由箭頭a所示，可以使用在液體保持エ具比第一次沖洗液注入位置P6更后地被傳送到的第二次沖洗液回收位置P9回收的沖洗液。這是因?yàn)榧词巩?dāng)在第一次沖洗中使用色素混合至一定程度的沖洗液時(shí)，也沒有特別的問題發(fā)生。
[0193]接下來，在步驟S18中，液體保持工具被傳送到第二次沖洗液注入位置P8，并且在第二次沖洗液注入位置P8將沖洗液注入到液體保持工具。在步驟S19中，液體保持工具被傳送到第二次沖洗液回收位置P9，并且注入到液體保持工具中的沖洗液在第二次沖洗液回收位置P9被回收。在第二次沖洗液注入時(shí)，例如，如由箭頭b所示，可以使用在液體保持エ具比第二次沖洗液注入位置P8更后地被傳送到的第三次沖洗液回收位置Pll回收的沖洗液。這是因?yàn)榧词巩?dāng)在第二次沖洗中使用色素混合至一定程度的沖洗液時(shí)，也沒有特別的問題發(fā)生。當(dāng)在比沖洗液回收之前進(jìn)行的沖洗中通過再利用回收的沖洗液進(jìn)行多次沖洗時(shí)，沖洗液的量可以減少。
[0194]接下來，在步驟S20中，液體保持工具被傳送到第三次沖洗液注入位置P10，并且在第三次沖洗液注入位置PlO將沖洗液注入到液體保持工具。在步驟S21中，液體保持工具被傳送到第三次沖洗液回收位置P11，并且注入到液體保持工具中的沖洗液在第三次沖洗液回收位置Pll被回收。在第三次沖洗液注入時(shí)，沖洗液從沖洗液注入單元106注入。在第三次沖洗液注入位置，可以使用通過將溶劑等添加到在步驟S17中的在第一次沖洗液回收位置P7回收的沖洗液中而再制備和再生的沖洗液。
[0195]在第一次沖洗液回收位置P7回收的沖洗液被回收到例如回收單元105，如單獨(dú)設(shè)置的沖洗液和色素溶液回收槽。然后，在步驟S15-1中,色素溶液回收單元103測定成分濃度，然后在步驟S15-2中，根據(jù)需要，諸如色素、添加劑和溶劑等色素溶液成分被添加到回收的色素溶液中，從而進(jìn)行色素溶液的成分調(diào)整。然后，所得的色素溶液可以再利用。
[0196]在沖洗液注入位置中，可以使用與上述色素溶液的注入方法相同的方法。此外，在沖洗液注入位置中，如圖23的示意圖所示，可以使用從噴嘴211將色素溶液向色素吸附體W傾倒的傾倒方法。在傾倒方法中，在保持液體保持工具使色素吸附體W朝著斜下方向的同時(shí)，色素溶液從多孔半導(dǎo)體層的上側(cè)流向下側(cè)。在傾倒方法中，其優(yōu)點(diǎn)例如有沖洗液注入過程和沖洗液回收處理可以通過一次操作進(jìn)行，還可以進(jìn)行液體保持工具的洗滌等。
[0197]在各沖洗液回收位置中，例如，如圖24所示，從噴嘴211注入到被輸送的色素吸附體W的沖洗液回收到回收槽213中。
[0198]接下來，固定到液體保持工具上的色素吸附體W被傳送到干燥位置P12。在步驟S22中，在干燥位置P12中，進(jìn)行色素吸附體W的干燥過程。例如，如圖24所示，相對(duì)于傳送過程中的色素吸附體W通過空氣流217等進(jìn)行色素吸附體W的干燥過程。
[0199]接下來，固定到液體保持工具上的色素吸附體W被傳送到吸附量檢查位置P13。在步驟S23和S24中，在吸附量檢查位置P13中，色素吸附體W被從液體保持工具取出，并且進(jìn)行檢查被吸附在多孔半導(dǎo)體層上的色素的吸附量的過程。在檢查過程中，在吸附量小于預(yù)定的色素吸附量的情況下，色素吸附體W被確定為不良品且被從傳送路徑排除。在吸附量超過預(yù)定的色素吸附量的情況下，色素吸附體W被確定為良品。
[0200]接下來，將被確定為良品的色素吸附體W傳送到工具松開位置P14，在工具松開位置P14中，釋放液體保持工具的夾緊。接下來，在步驟S25中，利用基板取出機(jī)械手102從傳送路徑取出色素吸附體W,并且吸附有色素的色素吸附體W配置在機(jī)架的預(yù)定位置。作為機(jī)架，可以使用在上述的之前過程后使用的機(jī)架90。然后，對(duì)于其上吸附有色素的色素吸附體W，進(jìn)行諸如電解質(zhì)的填充和對(duì)向基板的貼合等后續(xù)過程，以得到光電轉(zhuǎn)換裝置。另一方面，將從中取出色素吸附體W的液體保持工具傳送到工具清洗位置P15。在步驟S26中，在工具清洗位置P15中，附著到液體保持工具上的色素污染等被洗棹。洗滌后的液體保持エ具可以在步驟Sll中被再次使用。
[0201][光電轉(zhuǎn)換裝置的操作]
[0202]接下來，說明根據(jù)本技術(shù)第一實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置的操作。
[0203]當(dāng)光L入射到透明導(dǎo)電性基材I的光接收面上時(shí)，光電轉(zhuǎn)換裝置作為電池操作，其中，對(duì)電極5被設(shè)置作為正極，透明導(dǎo)電層12被設(shè)置作為負(fù)扱。操作的原理如下。
[0204]當(dāng)增感色素吸收經(jīng)由基材11和透明導(dǎo)電層12透過的光子時(shí)，增感色素中的電子從基態(tài)(HOMO)激發(fā)到激發(fā)態(tài)(LUM0)。經(jīng)由增感色素和多孔半導(dǎo)體層3之間的電氣結(jié)合，處于激發(fā)態(tài)的電子出現(xiàn)在多孔半導(dǎo)體層3的導(dǎo)帶中，并且通過多孔半導(dǎo)體層3到達(dá)透明導(dǎo)電層12。
[0205]另ー方面，失去電子的增感色素從電解質(zhì)層4中的還原劑接收電子，例如，通過下述反應(yīng)從r，并且生成在電解質(zhì)層4中的氧化劑，例如，i3_(i2和r的結(jié)合體)。[0206]21 — I2+2e
[0207]I2+I — I3
[0208]生成的氧化劑，例如，I3,通過擴(kuò)散到達(dá)對(duì)電極5，從對(duì)電極5接收電子，例如，通過下述反應(yīng)(上述反應(yīng)的逆反應(yīng))，并還原成原來的還原劑，例如，1_。
[0209]If — i2+r
[0210]I2+2e-—2r
[0211]從透明導(dǎo)電層12傳送到外部電路的電子在外部電路中進(jìn)行電氣作業(yè)，然后返回到對(duì)電極5。按這種方式，將光能轉(zhuǎn)換為電能，而在增感色素和電解質(zhì)層4中沒有殘留任何變化。
[0212]2.第二實(shí)施方案
[0213]下面說明根據(jù)本技術(shù)第二實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置。圖25A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的平面圖。圖25B是沿著圖25A所示的線X-X的剖視圖。圖25C是沿著圖25A所示的線Y-Y的剖視圖。圖2?是沿著圖25A所示的線Z-Z的剖視圖。圖26是圖25A所示的區(qū)域R的放大平面圖。
[0214]如圖25A和圖26所示，其中形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域R1、其中形成集電體端子7的區(qū)域R3以及在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2被設(shè)置在透明導(dǎo)電性基材I上。在區(qū)域R2中，構(gòu)造物41a和構(gòu)造物41b形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a的內(nèi)側(cè)。
[0215]如圖25B所示，在區(qū)域Rl中，中央分?jǐn)嗟亩鄠€(gè)條紋狀集電體部46形成在其中未形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域中。
[0216]如圖25C和圖26所示，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，與集電體部46具有相同高度的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a埋在平行排列的多個(gè)集電體部46之間的凹部中。據(jù)此，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，在頂部具有平坦面的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部的一部分和埋在平行排列的多個(gè)集電體部的一部分之間的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a形成。此外，內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a在吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的外側(cè)沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置。在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部46、埋在平行排列的多個(gè)集電體部之間的凹部中的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a以及沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a形成。矩形框狀的突出部被設(shè)置成包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3。
[0217]如圖2?和圖26所示，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，與集電體部46具有相同高度的外側(cè)構(gòu)造物41b設(shè)置在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a的外側(cè)并且埋在平行排列的多個(gè)集電體部46之間的凹部中。據(jù)此，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，在頂部具有平坦面的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部的一部分和埋在平行排列的多個(gè)集電體部的一部分之間的外側(cè)構(gòu)造物41b形成。該突出部形成在由內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a構(gòu)成的內(nèi)側(cè)突出部的外側(cè)。
[0218]此外，外側(cè)構(gòu)造物41b在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a的外側(cè)沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置。在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部46、埋在平行排列的多個(gè)集電體部之間的凹部中的外側(cè)構(gòu)造物41b以及沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置的外側(cè)構(gòu)造物41b形成。該矩形框狀的突出部形成為在由內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a構(gòu)成的內(nèi)側(cè)矩形框狀的突出部的外側(cè)包圍內(nèi)側(cè)矩形框狀的突出部。即，吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3由內(nèi)側(cè)矩形框狀的突出部和外側(cè)矩形框狀的突出部雙重包圍。
[0219](制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法)[0220]可以按與第一實(shí)施方案相同的方式制造上述的光電轉(zhuǎn)換裝置。在色素承載過程中，象第一實(shí)施方案中那樣，可以使用液體保持法。例如，可以使用圖5A?5C所示的與第一實(shí)施方案相同的液體保持工具。如圖27A所示，液體保持工具的矩形框狀的填充物62與由內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a和外側(cè)構(gòu)造物41b形成并且雙重包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的矩形框狀的突出部緊密接觸，由此形成包圍多孔半導(dǎo)體層3的液體保持空間。然后，色素溶液被收集在液體保持空間中，以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。此時(shí)，矩形框狀的突出部和填充物62之間的密合性變得令人滿意，因而可以抑制被收集在液體保持工具的液體保持空間中的色素溶液的液漏。因此，可以防止色素附著到不必要的位置或在透明導(dǎo)電性基材I的后表面上的色素污染，從而可以改善色素的利用效率。此外，可以抑制作為多孔半導(dǎo)體層3的外周區(qū)域并且在后續(xù)過程中將要形成密封材料6的區(qū)域的污染。此外，如圖27B所示，填充物62可以具有其中形成有嵌合在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a和外側(cè)構(gòu)造物41b之間的凹部中的凹凸的形狀。如圖27C所示，填充物62可以具有雙層結(jié)構(gòu)，并且嵌合在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a和外側(cè)構(gòu)造物41b之間的凹部中的凹凸可以形成在表面層中。
[0221]3.第三實(shí)施方案
[0222]下面說明根據(jù)本技術(shù)第三實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置。圖28A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的平面圖。圖28B是沿著圖28A所示的線X-X的剖視圖。圖28C是沿著圖28A所示的線Y-Y的剖視圖。圖28D是沿著圖28A所示的線Z-Z的剖視圖。圖29是圖28A所示的區(qū)域R的放大圖。
[0223]如圖28A和圖29所示，其中形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域R1、其中形成集電體端子7的區(qū)域R3以及在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2被設(shè)置在透明導(dǎo)電性基材I上。在區(qū)域R2中，構(gòu)造物41形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a的內(nèi)側(cè)。
[0224]如圖28B所示，在區(qū)域Rl中，中央分?jǐn)嗟亩鄠€(gè)條紋狀集電體部46形成在其中未形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域中。
[0225]如圖28C和圖29所示，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，與集電體部46具有相同高度的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a埋在平行排列的多個(gè)集電體部46之間的凹部中。據(jù)此，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，在頂部具有平坦面的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部的一部分和埋在平行排列的多個(gè)集電體部的一部分之間的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a形成。此外，內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a在吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的外側(cè)沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置。在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部46、埋在平行排列的多個(gè)集電體部之間的凹部中的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a以及沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a形成。矩形框狀的突出部被設(shè)置成包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3。
[0226]如圖28D和圖29所示，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，與集電體部46具有相同高度的外側(cè)構(gòu)造物41b設(shè)置在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a的外側(cè)并且埋在平行排列的多個(gè)集電體部46之間的凹部中。據(jù)此，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，在頂部具有平坦面的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部的一部分和埋在平行排列的多個(gè)集電體部的一部分之間的外側(cè)構(gòu)造物41b形成。該突出部形成在由內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a構(gòu)成的內(nèi)側(cè)突出部的外側(cè)。
[0227]此外，外側(cè)構(gòu)造物41b在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a的外側(cè)沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置。在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部46、埋在平行排列的多個(gè)集電體部之間的凹部中的外側(cè)構(gòu)造物41b以及沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置的外側(cè)構(gòu)造物41b形成。該矩形框狀的突出部形成為在由內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41 a構(gòu)成的內(nèi)側(cè)矩形框狀的突出部的外側(cè)包圍內(nèi)側(cè)矩形框狀的突出部。即，吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3由內(nèi)側(cè)矩形框狀的突出部和外側(cè)矩形框狀的突出部雙重包圍。
[0228]如圖28A和圖29所示，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，不透明構(gòu)造物41c設(shè)置在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a和外側(cè)構(gòu)造物41b之間，并且埋在平行排列的多個(gè)集電體部46之間的凹部中。此外，不透明構(gòu)造物41c在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a和外側(cè)構(gòu)造物41b之間沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置。作為構(gòu)成不透明構(gòu)造物41c的材料，可以使用不透明并且用色素著色的材料。具體而言，例如，可以使用用于多孔半導(dǎo)體層3的氧化鈦、氧化鋅和氧化錫或者用作集電體材料的銀(Ag)和鋁(Al)等。不透明構(gòu)造物41c可以由ー層或多層構(gòu)成。構(gòu)成不透明構(gòu)造物41c的層可以與多孔半導(dǎo)體層3相同。
[0229](制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法)
[0230]可以按與第一實(shí)施方案相同的方式制造上述的光電轉(zhuǎn)換裝置。在色素承載過程中，象第一實(shí)施方案中那樣，可以使用液體保持法。例如，可以使用圖5A?5C所示的與第一實(shí)施方案相同的液體保持工具。如圖30所示，液體保持工具的矩形框狀的填充物62與由內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a和外側(cè)構(gòu)造物41b形成并且雙重包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的矩形框狀的突出部緊密接觸，由此形成包圍多孔半導(dǎo)體層3的液體保持空間。然后，色素溶液被收集在液體保持空間中，以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。此時(shí)，矩形框狀的突出部和填充物62之間的密合性變得令人滿意，因而可以抑制被收集在液體保持工具的液體保持空間中的色素溶液的液漏。因此，可以防止色素附著到不必要的位置或在透明導(dǎo)電性基材I的后表面上的色素污染，從而可以改善色素的利用效率。此外，可以抑制作為多孔半導(dǎo)體層3的外周區(qū)域并且在后續(xù)過程中將要形成密封材料6的區(qū)域的污染。在第三實(shí)施方案中，由于設(shè)置有不透明構(gòu)造物41c，因此如圖31所示，在色素溶液泄漏的情況下，由于由多孔半導(dǎo)體層3構(gòu)成的不透明構(gòu)造物41c的原因，由色素130的粘附造成的透明導(dǎo)電性基材I的周緣部的色素污染是可見的。據(jù)此，色素溶液的泄漏可以容易地被發(fā)現(xiàn)，從而可以檢查液漏位置。結(jié)果，可以防止胞特性和可靠性的下降。此外，可以指定造成液漏的液體保持工具。
[0231]4.第四實(shí)施方案
[0232]下面說明根據(jù)本技術(shù)第四實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置。圖32A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的平面圖。圖32B是沿著圖32A所示的線L的剖視圖。圖33A是圖32A所示的區(qū)域R的放大平面圖。圖33B是沿著線X-X的剖視圖。
[0233]如圖32A、圖32B、圖33A和圖33B所示，在透明導(dǎo)電性基材I中，其中形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域Rl和其中形成集電體端子7的區(qū)域R3被設(shè)置在透明導(dǎo)電性基材I上，區(qū)域R2被設(shè)置在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間。在區(qū)域R2中，包括集電體43和覆蓋集電體43的表面的保護(hù)層45的構(gòu)造物41形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a中。其他構(gòu)成與第一實(shí)施方案相同。此外，構(gòu)成構(gòu)造物41的集電體43可以用多孔半導(dǎo)體層3代替。
[0234](制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法)
[0235]可以按與第一實(shí)施方案相同的方式制造上述的光電轉(zhuǎn)換裝置。在色素承載過程中，象第一實(shí)施方案中那樣，可以使用液體保持法。例如，可以使用圖5A?5C所示的與第一實(shí)施方案相同的液體保持工具。如圖34所示，液體保持工具的矩形框狀的填充物62與由構(gòu)造物41形成并且雙重包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的矩形框狀的突出部緊密接觸，由此形成包圍多孔半導(dǎo)體層3的液體保持空間。然后，色素溶液被收集在液體保持空間中，以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。此時(shí)，矩形框狀的突出部和填充物62之間的密合性變得令人滿意，因而可以抑制被收集在液體保持工具的液體保持空間中的色素溶液的液漏。因此，可以防止色素附著到不必要的位置或在透明導(dǎo)電性基材I的后表面上的色素污染，從而可以改善色素的利用效率。此外，可以抑制作為多孔半導(dǎo)體層3的外周區(qū)域并且在后續(xù)過程中將要形成密封材料6的區(qū)域R2a的污染。
[0236]5.第五實(shí)施方案
[0237]下面說明根據(jù)本技術(shù)第五實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置。圖35A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的平面圖。圖35B是沿著圖35A所示的線L的剖視圖。圖36A是圖35A所示的區(qū)域R的放大平面圖。圖36B是示出沿著圖36A所示的線Xl-Xl的剖視圖。圖36C是示出沿著圖36A所示的線X2-X2的剖視圖。
[0238]如圖35A和圖35B以及圖36A、圖36B和圖36C所示，其中形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域Rl和其中形成集電體端子7的區(qū)域R3被設(shè)置在透明導(dǎo)電性基材I上，區(qū)域R2被設(shè)置在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間。在區(qū)域R2中，包括集電體43和覆蓋集電體43的表面的保護(hù)層45的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a中。在區(qū)域R2中，包括集電體43和覆蓋集電體43的表面的保護(hù)層45的外側(cè)構(gòu)造物41b形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a中。其他構(gòu)成與第二實(shí)施方案相同。此外，構(gòu)成構(gòu)造物41的集電體43可以用多孔半導(dǎo)體層3代替。
[0239](制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法)
[0240]可以按與第一實(shí)施方案相同的方式制造上述的光電轉(zhuǎn)換裝置。在色素承載過程中，象第一實(shí)施方案中那樣，可以使用液體保持法。例如，可以使用圖5A?5C所示的與第一實(shí)施方案相同的液體保持工具。如圖37所示，液體保持工具的矩形框狀的填充物62與由內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a和外側(cè)構(gòu)造物41b形成并且雙重包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的矩形框狀的突出部緊密接觸，由此形成包圍多孔半導(dǎo)體層3的液體保持空間。然后，色素溶液被收集在液體保持空間中，以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。此時(shí)，矩形框狀的突出部和填充物62之間的密合性變得令人滿意，因而可以抑制被收集在液體保持工具的液體保持空間中的色素溶液的液漏。因此，可以防止色素附著到不必要的位置或在透明導(dǎo)電性基材I的后表面上的色素污染，從而可以改善色素的利用效率。此外，可以抑制作為多孔半導(dǎo)體層3的外周區(qū)域并且在后續(xù)過程中將要形成密封材料6的區(qū)域的污染。
[0241]6.第六實(shí)施方案
[0242]下面說明根據(jù)本技術(shù)第六實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置。圖38A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的平面圖。圖38B是沿著圖38A所示的線L的剖視圖。圖39A是圖38A所示的區(qū)域R的放大平面圖。圖39B是示出沿著圖39A所示的線Xl-Xl的剖視圖。圖39C是示出沿著圖39A所示的線X2-X2的剖視圖。
[0243]如圖38A以及圖38B和圖39A、圖39B和圖39C所示，其中形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域Rl和其中形成集電體端子7的區(qū)域R3被設(shè)置在透明導(dǎo)電性基材I上，區(qū)域R2被設(shè)置在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間。在區(qū)域R2中，包括多孔半導(dǎo)體層3和覆蓋多孔半導(dǎo)體層3的表面的保護(hù)層45的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a中。在區(qū)域R2中，包括多孔半導(dǎo)體層3和覆蓋多孔半導(dǎo)體層3的表面的保護(hù)層45的構(gòu)造物41b形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a中。在區(qū)域R2中，由多孔半導(dǎo)體層3構(gòu)成的不透明構(gòu)造物41c形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a中。其他構(gòu)成與第三實(shí)施方案相同。此外，構(gòu)成構(gòu)造物41a和構(gòu)造物41b的多孔半導(dǎo)體層3可以用集電體43代替。
[0244](制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法)
[0245]可以按與第一實(shí)施方案相同的方式制造上述的光電轉(zhuǎn)換裝置。在色素承載過程中，象第一實(shí)施方案中那樣，可以使用液體保持法。例如，可以使用圖5A?5C所示的與第一實(shí)施方案相同的液體保持工具。如圖40所示，液體保持工具的矩形框狀的填充物62與由內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a和外側(cè)構(gòu)造物41b形成并且雙重包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的矩形框狀的突出部緊密接觸，由此形成包圍多孔半導(dǎo)體層3的液體保持空間。然后，色素溶液被收集在液體保持空間中，以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。此時(shí)，矩形框狀的突出部和填充物
62之間的密合性變得令人滿意，因而可以抑制被收集在液體保持工具的液體保持空間中的色素溶液的液漏。因此，可以防止色素附著到不必要的位置或在透明導(dǎo)電性基材I的后表面上的色素污染，從而可以改善色素的利用效率。此外，可以抑制作為多孔半導(dǎo)體層3的外周區(qū)域并且在后續(xù)過程中將要形成密封材料6的區(qū)域的污染。此外，在第六實(shí)施方案中，由于設(shè)置有由多孔半導(dǎo)體層3構(gòu)成的不透明構(gòu)造物41c，因此，在色素溶液泄漏的情況下，由于由多孔半導(dǎo)體層3構(gòu)成的不透明構(gòu)造物41c的原因，由色素的粘附造成的透明導(dǎo)電性基材I的周緣部的色素污染是可見的。據(jù)此，色素溶液的泄漏可以容易地被發(fā)現(xiàn)，從而可以檢查液漏位置。結(jié)果，可以防止胞特性和可靠性的下降。此外，可以指定造成液漏的液體保持工具。
[0246]7.第七實(shí)施方案
[0247]下面說明根據(jù)本技術(shù)第七實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置。圖41A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的平面圖。圖41B是沿著圖41A所示的線L的剖視圖。圖42A是圖41A所示的區(qū)域R的放大平面圖。圖42B是示出沿著圖42A所示的線L的剖視圖。
[0248]如圖41A和圖42A所示，其中形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域R1、其中形成集電體端子7的區(qū)域R3以及在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2被設(shè)置在透明導(dǎo)電性基材I上。在區(qū)域R2中，構(gòu)造物41形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a中。
[0249]如圖41B所示，在區(qū)域Rl中，中央分?jǐn)嗟亩鄠€(gè)條紋狀集電體部46形成在其中未形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域中。
[0250]如圖41C所示，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，與集電體部46具有相同高度的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41 a埋在平行排列的多個(gè)集電體部46之間的凹部中。據(jù)此，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，在頂部具有平坦面的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部的一部分和埋在平行排列的多個(gè)集電體部的一部分之間的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a形成。此外，內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a在吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的外側(cè)沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置。在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部46、埋在平行排列的多個(gè)集電體部之間的凹部中的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a以及沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物4Ia形成。矩形框狀的突出部被設(shè)置成包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3。
[0251]如圖41A和圖42A所示，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，不透明構(gòu)造物41c設(shè)置在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a的外側(cè)，并且埋在平行排列的多個(gè)集電體部46之間的凹部中。此外，不透明構(gòu)造物41c在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a的外側(cè)沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置。不透明構(gòu)造物41c可以由多孔半導(dǎo)體層3構(gòu)成。
[0252](制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法)
[0253]可以按與第一實(shí)施方案相同的方式制造上述的光電轉(zhuǎn)換裝置。在色素承載過程中，象第一實(shí)施方案中那樣，可以使用液體保持法。例如，可以使用圖5A?5C所示的與第一實(shí)施方案相同的液體保持工具。如圖43所示，液體保持工具的矩形框狀的填充物62與由內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a形成并且包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的矩形框狀的突出部緊密接觸，由此形成包圍多孔半導(dǎo)體層3的液體保持空間。然后，色素溶液被收集在液體保持空間中，以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。此時(shí)，矩形框狀的突出部和填充物62之間的密合性變得令人滿意，因而可以抑制被收集在液體保持工具的液體保持空間中的色素溶液的液漏。因此，可以防止色素附著到不必要的位置或在透明導(dǎo)電性基材I的后表面上的色素污染，從而可以改善色素的利用效率。此外，可以抑制作為多孔半導(dǎo)體層3的外周區(qū)域并且在后續(xù)過程中將要形成密封材料6的區(qū)域的污染。此外，在第七實(shí)施方案中，由于設(shè)置有不透明構(gòu)造物41c，因此，在色素溶液泄漏的情況下，由于由多孔半導(dǎo)體層3構(gòu)成的不透明構(gòu)造物41c的原因，由色素的粘附造成的透明導(dǎo)電性基材I的周緣部的色素污染是可見的。據(jù)此，色素溶液的泄漏可以容易地被發(fā)現(xiàn)，從而可以檢查液漏位置。結(jié)果，可以防止胞特性和可靠性的下降。此外，可以指定造成液漏的液體保持工具。
[0254][實(shí)施例]
[0255]下面說明本技術(shù)的具體實(shí)施例。本技術(shù)不限于此。
[0256]<實(shí)施例1>
[0257]使用作為透明導(dǎo)電性基材I的FTO基板制作作為多孔半導(dǎo)體層3的多孔氧化鈦層，釕系色素用作將要吸附在多孔氧化鈦層上的色素，由此制得光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0258](制作色素吸附體)
[0259]首先，制作圖44所示的色素吸附體W。作為透明導(dǎo)電性基材1，使用其中由FTO層構(gòu)成的透明導(dǎo)電層12形成在作為基材11的玻璃基板上的基材。
[0260]接下來，將作為多孔半導(dǎo)體層3的多孔氧化鈦層形成在透明導(dǎo)電層12上。具體而言，制備TiO2糊劑，并將糊劑涂布到透明導(dǎo)電層12上，以獲得具有圖44所示形狀的多孔半導(dǎo)體層3。此外，將多孔氧化鈦層在510°C的電爐中烘焙30分鐘，在電爐中冷卻。接下來，在透明導(dǎo)電層12上形成由Ag形成的集電體43和集電體端子7。具體而言，通過絲網(wǎng)印刷法在透明導(dǎo)電層12上涂布銀膏，以獲得具有圖44所示形狀的集電體43和集電體端子7。此外，在涂布的銀膏充分干燥后，在510°C的電爐中進(jìn)行烘焙30分鐘。接下來，形成保護(hù)層45，以從電解液遮蔽并保護(hù)集電體43。具體而言，使用絲網(wǎng)印刷法涂布環(huán)氧系樹脂，形成保護(hù)層，從而形成具有圖44所示形狀的保護(hù)層45。在環(huán)氧系樹脂充分平整后，通過使用UV點(diǎn)照射裝置完全固化環(huán)氧系樹脂。此外，在銀膏的涂布過程中，銀膏也被涂布到將要設(shè)置構(gòu)造物41的區(qū)域中，然后，按上述進(jìn)行隨后的干燥和烘焙。此外，在環(huán)氧系樹脂的涂布過程中，環(huán)氧系樹脂也被涂布到將要設(shè)置構(gòu)造物41的區(qū)域中，然后，按上述進(jìn)行環(huán)氧系樹脂的隨后固化，從而形成具有圖44所示形狀的構(gòu)造物41，其中銀表面被環(huán)氧系樹脂覆蓋。
[0261](通過液體保持法的色素吸附)
[0262]根據(jù)液體保持法使色素被吸附到作為多孔半導(dǎo)體層3的TiO2層上。S卩，色素吸附體W被設(shè)置在圖5所示的液體保持工具中，由溶解有釕系色素的ニ甲亞砜形成的色素溶液(IOmM)被注入到液體保持工具中，由此,如圖6所示,色素溶液被收集在液體保持空間中。此時(shí)，矩形框狀的填充物62與由構(gòu)造物41形成的矩形框狀的突出部緊密接觸。然后，保持進(jìn)行預(yù)定的時(shí)間。此外，此時(shí)，色素溶液的使用量為5ml。
[0263](沖洗處理)
[0264]接下來,在排出液體保持工具內(nèi)的色素溶液后,在色素吸附體W設(shè)置在液體保持工具中并固定的狀態(tài)下，進(jìn)行沖洗處理。具體而言，對(duì)液體保持工具重復(fù)三次進(jìn)行沖洗液的注入和排液。然后，其上吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3用空氣流干燥。作為沖洗液，使用こ臆。
[0265]另ー方面，玻璃板用作基材21，在基材21上形成作為對(duì)電極5的Pt層。具體而言，通過濺射在玻璃板上形成Pt層。
[0266]接下來，用YAG激光照射基材21的預(yù)定位置，以設(shè)置注入ロ。然后，以圖1所示的形狀形成密封材料6。接下來，制備電解液。電解質(zhì)溶液制備如下。將0.045g碘化鈉、
1.1lgl-丙基_2，3- ニ甲基咪唑鎗碘化物、0.1lg碘和0.081g4-叔丁基吡啶溶解在3.0g甲氧基丙腈中，從而制備電解液。接下來，從設(shè)置在基材21上的注入ロ注入電解液，然后保持進(jìn)行預(yù)定時(shí)間，以允許電解液在透明導(dǎo)電性基材I和其上形成Pt層的基材21之間完全浸透。然后，完全除去注入ロ周邊的電解液，并且注入ロ用紫外線固化性樹脂密封。按這種方式，制得光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0267]<比較例1>
[0268]按與實(shí)施例1相同的方式制作圖44所示的色素吸附體W。
[0269](通過浸潰法的色素吸附)
[0270]根據(jù)浸潰法使色素被吸附到作為多孔半導(dǎo)體層3的多孔氧化鈦層上。即，色素吸附體W的整體被浸潰在溶解有釕系色素的叔丁醇/こ腈的混合溶液(0.2mM)中24小吋，以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。此外，此時(shí)，色素溶液的使用量為500ml。
[0271]接下來，用こ腈沖洗多孔半導(dǎo)體層3，并干燥。然后，使用ニ甲亞砜除去附著到將要形成密封元件的區(qū)域上的色素，并用こ腈再次沖洗，并干燥。后續(xù)過程與實(shí)施例1相同。按這種方式，制得光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0272]對(duì)實(shí)施例1和比較例I進(jìn)行以下的評(píng)價(jià)。
[0273](色素吸附時(shí)間的評(píng)價(jià))
[0274]通過針對(duì)吸附時(shí)間測定色素吸附量進(jìn)行色素吸附時(shí)間的評(píng)價(jià)。通過可見光和紫外線分光法測定色素吸附量。針對(duì)吸附時(shí)間繪制的色素吸附量的圖示于圖45。
[0275](85°C可靠性評(píng)價(jià))
[0276]在85°C的溫度環(huán)境下，針對(duì)經(jīng)過時(shí)間測定歸一化效率(%)的變化率，進(jìn)行85°C可靠性評(píng)價(jià)。測定結(jié)果示于圖46。此外，對(duì)于實(shí)施例1和比較例1，分別用兩個(gè)樣本進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0277]如圖45所示，在實(shí)施例1中，根據(jù)液體保持法的色素吸附時(shí)間與比較例I的浸潰法相比縮短。如圖46所示，可以確認(rèn)，在實(shí)施例1中，獲得與比較例I相同的胞特性和可靠性。
[0278]< 實(shí)施例 2_1>
[0279]按與實(shí)施例1相同的方式制作圖44所示的色素吸附體W。
[0280](通過液體保持法的色素吸附)
[0281]根據(jù)液體保持法使色素被吸附到作為多孔半導(dǎo)體層3的多孔氧化鈦層上。即，色素吸附體W被設(shè)置在圖5所示的液體保持工具中并固定，由溶解有釕系色素的二甲亞砜形成的色素溶液(IOmM)被注入到液體保持工具中，由此，如圖6所示，色素溶液被收集在液體保持空間中。此時(shí)，矩形框狀的填充物62與由構(gòu)造物41形成的矩形框狀的突出部緊密接觸。然后，保持進(jìn)行預(yù)定的時(shí)間(約20分鐘)。此外，此時(shí)，色素溶液的使用量為5ml。
[0282](沖洗處理) [0283]接下來,在排出液體保持工具內(nèi)的色素溶液后,在色素吸附體W設(shè)置在液體保持工具中并固定的狀態(tài)下，進(jìn)行沖洗處理。具體而言，對(duì)液體保持工具重復(fù)三次進(jìn)行沖洗液的注入和排液。然后，其上吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3用空氣流干燥。作為沖洗液，使用與實(shí)施例I相同的沖洗液。
[0284]按與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行后續(xù)過程，由此獲得光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0285]< 實(shí)施例 2_2>
[0286]在其中色素吸附體從液體保持工具取下的狀態(tài)下進(jìn)行沖洗過程。其他構(gòu)成與實(shí)施例2-1相同，由此獲得光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0287]<比較例2>
[0288]按與實(shí)施例2-1相同的方式制作圖44所示的色素吸附體W。
[0289](通過浸潰法的色素吸附)
[0290]根據(jù)浸潰法使色素被吸附到作為多孔半導(dǎo)體層3的多孔氧化鈦層上。即，色素吸附體W的整體被浸潰在溶解有釕系色素的叔丁醇/こ腈的混合溶液(0.2mM)中約48小吋，以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。此外，此時(shí)，色素溶液的使用量為500ml。
[0291]接下來，用こ腈沖洗多孔半導(dǎo)體層3，并干燥。此時(shí)，將要形成密封元件的區(qū)域未進(jìn)行洗滌處理。按與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行后續(xù)過程。按這種方式，制得光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0292](85 °C可靠性評(píng)價(jià))
[0293]對(duì)于實(shí)施例2-1和2-2以及比較例2，在85°C的溫度環(huán)境下，針對(duì)經(jīng)過時(shí)間測定歸一化效率(%)的變化率，進(jìn)行85°C可靠性評(píng)價(jià)。測定結(jié)果示于圖47。此外，在圖47中，線d是示出實(shí)施例2-1的測定結(jié)果的圖，線e是示出實(shí)施例2-2的測定結(jié)果的圖，線f?是示出比較例2的測定結(jié)果的圖。
[0294]在實(shí)施例2-1中，由于液體保持工具用在色素吸附過程和沖洗過程中，因此沒有發(fā)生對(duì)密封元件形成區(qū)域的色素附著，并且如線d所示，在85°C的溫度環(huán)境下的可靠性令人滿意。在實(shí)施例2-2中，由于液體保持工具未用在沖洗過程中，因此發(fā)生對(duì)密封元件形成區(qū)域的色素附著，從而如線e所示，在85°C的溫度環(huán)境下的可靠性劣化。另ー方面，在比較例2中，由于液體保持工具未用在色素吸附過程和沖洗過程中，因此大量的色素附著到密封元件形成區(qū)域中，并因此成為電解液泄漏的原因。因此，如線f所示，在85°C的溫度環(huán)境下的可靠性顯著劣化。
[0295]8.其他實(shí)施方案
[0296]本技術(shù)不限于上述實(shí)施方案，在不脫離本技術(shù)要點(diǎn)的范圍內(nèi)可以作出各種變形和應(yīng)用。
[0297]例如，在上述實(shí)施方案和實(shí)施例中舉出的構(gòu)成、方法、過程、形狀、材料和數(shù)值等僅是說明性的，并且根據(jù)需要，可以使用不同的構(gòu)成、方法、過程、形狀、材料和數(shù)值。
[0298]此外，在上述實(shí)施方案中的構(gòu)成、方法、過程、形狀、材料和數(shù)值等可以在不脫離本技術(shù)要點(diǎn)的范圍內(nèi)相互組合。
[0299]在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部中，平坦面可以是大致平坦面。這里，大致平坦面表示其中凹部的深度或凸部的高度為100 以下的面。
[0300]在圖25A所示的例子中，已經(jīng)描述了對(duì)于多孔半導(dǎo)體層3被在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部雙重包圍的例子。然而，多孔半導(dǎo)體層3也可以被在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部三重以上地包圍。
[0301]此外，多個(gè)集電體部46可以具有未在中央分段的條紋形狀，并且可以具有格子狀。
[0302]此外，通過組合多個(gè)根據(jù)上述實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置(胞)，可以形成模塊。多個(gè)光電轉(zhuǎn)換裝置可以串聯(lián)和/或并聯(lián)地電氣連接，例如，在串聯(lián)地組合光電轉(zhuǎn)換裝置的情況下，通過獲得高的發(fā)電電壓。
[0303]此外，本技術(shù)可以具有以下構(gòu)成。
[0304][1-1] ー種光電轉(zhuǎn)換裝置，包括:
[0305]導(dǎo)電性基材；
[0306]配置在所述導(dǎo)電性基材上并且吸附色素的多孔半導(dǎo)體層；
[0307]對(duì)電極；
[0308]電解質(zhì)層；
[0309]在所述導(dǎo)電性基材的周緣形成的密封材料；和
[0310]在所述多孔半導(dǎo)體層和所述密封材料的外周之間形成的至少ー個(gè)突出部。
[0311][1-2]根據(jù)[1-1]所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，
[0312]其中所述突出部被設(shè)置成包圍所述多孔半導(dǎo)體層。
[0313][1-3]根據(jù)[1-1]?[1-2]中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，還包括:
[0314]設(shè)置在所述導(dǎo)電性基材上的多個(gè)集電體部，
[0315]其中所述突出部具有設(shè)置在所述多個(gè)集電體部之間的多個(gè)構(gòu)造物。
[0316][1-4]根據(jù)[1-3]所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，
[0317]其中所述構(gòu)造物具有與所述集電體部的高度相同或大致相同的高度。
[0318][1-5]根據(jù)[1-3]?[1-4]中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，
[0319]其中所述構(gòu)造物和所述集電體部之間的高度差為100 U m以下。
[0320][1-6]根據(jù)[1-3]?[1-5]中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，
[0321]其中所述構(gòu)造物是通過弾性體的緊密接觸而抑制色素溶液泄漏的構(gòu)造物。
[0322][1-7]根據(jù)[1-3]?[1-6]中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，
[0323]其中與所述集電體部連接的集電體端子設(shè)置在所述周緣部，和
[0324]所述密封材料設(shè)置在所述集電體端子和所述多孔半導(dǎo)體層之間。
[0325][1-8]根據(jù)[1-3]?[1-7]中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，
[0326]其中所述各集電體部包括集電體層和覆蓋所述集電體層的保護(hù)層。
[0327][1-9]根據(jù)[ト8]所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，
[0328]其中所述構(gòu)造物具有ー層或多層，和
[0329]所述層由所述集電體層、所述多孔半導(dǎo)體層和所述保護(hù)層中的至少任ー種材料形成。[0330][1-10]根據(jù)[1-1]?[1-9]中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，
[0331]其中所述突出部在頂部具有平坦面或大致平坦面。
[0332][1-11]根據(jù)[1-1]?[1-10]中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，
[0333]其中包含不透明材料作為主要成分的不透明構(gòu)造物設(shè)置在所述突出部的外側(cè)。
[0334][1-12]根據(jù)[1-11]所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述不透明材料是吸附色素的材料。
[0335][1-13] 一種制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法，包括:
[0336]在導(dǎo)電性基材上形成多孔半導(dǎo)體層；
[0337]在形成于所述導(dǎo)電性基材的周緣的密封材料的外周和所述多孔半導(dǎo)體層之間形成ー個(gè)或多個(gè)突出部，以包圍所述多孔半導(dǎo)體層；和
[0338]使弾性體與所述突出部緊密接觸，以形成包圍所述多孔半導(dǎo)體層的液體保持空間，從而在所述液體保持空間中保持色素溶液，并使所述多孔半導(dǎo)體層吸附色素。
[0339]此外，本技術(shù)可以具有以下構(gòu)成。
[0340][2-1] ー種色素吸附裝置，包括:
[0341]色素溶液供給單元；和
[0342]色素溶液吸附單元，
[0343]其中所述色素溶液吸附單元包括液體保持工具，所述液體保持工具具有安裝光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材的基體和在所述光電極基材的表面上形成液體保持空間的覆蓋體，和
[0344]所述覆蓋體具有按壓安裝在所述基體上的所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的周緣部的弾性元件。
[0345][2-2]根據(jù)[2-1]所述的色素吸附裝置，還包括:
[0346]回收收集在所述液體保持空間中的色素溶液的色素溶液回收單元。
[0347][2-3]根據(jù)[2-2]所述的色素吸附裝置，還包括:
[0348]調(diào)整由所述色素溶液回收單元回收的所述色素溶液并將調(diào)整過的色素溶液供給到所述色素溶液供給單元的色素溶液調(diào)整單元。
[0349][2-4]根據(jù)[2-1]?[2-3]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，還包括:對(duì)于其中所述液體保持空間形成在所述光電極基材的表面上的所述液體保持工具進(jìn)行傾斜、搖動(dòng)、振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)中的至少ー種操作的驅(qū)動(dòng)單元。
[0350][2-5]根據(jù)[2-1]?[2-4]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，還包括:
[0351]將沖洗液供給到所述液體保持空間的沖洗液供給單元；和
[0352]回收收集在所述液體保持空間中的所述沖洗液的沖洗液回收單元，
[0353]其中所述沖洗液供給單元和所述沖洗液回收單元對(duì)同一個(gè)光電極基材進(jìn)行n(n:自然數(shù))次以上的從沖洗液的供給到?jīng)_洗液的回收的沖洗處理過程。
[0354][2-6]根據(jù)[2-5]所述的色素吸附裝置，其中在第n次沖洗處理過程中，所述沖洗液供給單元和所述沖洗液回收單元使用在第n+1次或以后的沖洗處理中回收的沖洗液進(jìn)行沖洗處理。
[0355][2-7]根據(jù)[2-1]?[2-6]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，還包括:
[0356]在所述沖洗過程后從所述液體保持工具取下所述光電極基材的光電極基材取下單元；和
[0357]洗滌所述光電極基材被取下的液體保持工具的液體保持工具洗滌單元，
[0358]其中光電極基材再次安裝在通過所述液體保持工具洗滌單元洗滌過的液體保持工具上。
[0359][2-8]根據(jù)[2-1]?[2-7]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，
[0360]其中所述光電極基材包括具有表面的導(dǎo)電性基材和在所述表面上形成的多孔半導(dǎo)體層，和
[0361]所述色素吸附區(qū)域是形成將要吸附色素的多孔半導(dǎo)體層的區(qū)域。
[0362][2-9]根據(jù)[2-1]?[2-8]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，還包括:
[0363]從所述多孔半導(dǎo)體層延伸到所述多孔半導(dǎo)體層的周緣部的至少一部分的ー個(gè)或多個(gè)集電體部，
[0364]其中由所述集電體部在所述周緣部的至少一部分形成凹凸形狀，和
[0365]所述彈性元件具有與所述集電體部的凹凸形狀匹配的凹凸形狀。
[0366][2-10]根據(jù)[2-1]?[2-9]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，
[0367]其中所述周緣部包括所述光電極基材的密封部形成區(qū)域，和
[0368]所述彈性元件覆蓋安裝在所述基體上的光電極基材的密封部形成區(qū)域以及在所述色素吸附區(qū)域與所述密封部形成區(qū)域之間的區(qū)域的至少一部分。
[0369][2-11]根據(jù)[2-1]?[2-10]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，
[0370]其中在所述周緣部形成有凹凸部，和
[0371]所述彈性元件具有與所述凹凸部匹配的凹凸形狀。
[0372][2-12]根據(jù)[2-1]?[2-11]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，
[0373]其中所述基體具有配置所述光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材的凹部，和
[0374]所述凹部具有設(shè)置孔部或開ロ部的底面。
[0375][2-13]根據(jù)[2-1]?[2-12]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，
[0376]其中所述覆蓋體是具有開ロ部的框狀體，和
[0377]在所述覆蓋體配置在安裝于所述基體上的所述光電極基材的表面上的狀態(tài)下，所述開ロ部設(shè)置在對(duì)應(yīng)于所述色素吸附區(qū)域的位置。
[0378][2-14]根據(jù)[2-13]所述的色素吸附裝置，
[0379]其中在所述覆蓋體配置在安裝于所述基體上的所述光電極基材的表面上的狀態(tài)下，所述開ロ部形成所述液體保持空間。
[0380][2-15]根據(jù)[2-13]所述的色素吸附裝置，
[0381]其中所述框狀體包括多個(gè)所述開ロ部，和
[0382]在所述覆蓋體配置在安裝于所述基體上的所述光電極基材的表面上的狀態(tài)下，所述多個(gè)開ロ部設(shè)置在對(duì)應(yīng)于多個(gè)所述色素吸附區(qū)域的位置。
[0383][2-16]根據(jù)[2-1]?[2-15]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，
[0384]其中所述覆蓋體是覆蓋所述光電極基材的蓋單元，
[0385]在所述覆蓋體配置在安裝于所述基體上的所述光電極基材的表面上的狀態(tài)下，所述蓋單元形成所述液體保持空間，和
[0386]所述液體保持空間是密閉空間。[0387][2-17]根據(jù)[2-16]所述的色素吸附裝置，
[0388]其中所述蓋單元具有供給孔部，所述色素溶液或所述沖洗液通過它供給到所述液體保持空間，和
[0389]回收孔部，通過它回收供給到所述液體保持空間的色素溶液或沖洗液。
[0390][2-18]根據(jù)[2-16]所述的色素吸附裝置，
[0391]其中所述蓋單元具有供給孔部，所述色素溶液或所述沖洗液通過它供給到所述液體保持空間，和
[0392]所述基體具有回收槽部或回收孔部，通過它回收供給到所述液體保持空間的色素溶液或沖洗液。
[0393][2-19]根據(jù)[2-1]?[2-18]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，還包括:
[0394]通過所述覆蓋體按壓所述光電極基材的表面并且在所述覆蓋體和所述基體之間夾持所述光電極基材的夾持部，
[0395]其中所述夾持部是選自真空吸盤機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、彈簧機(jī)構(gòu)和磁體機(jī)構(gòu)的至少ー種機(jī)構(gòu)。
[0396][2-20] ー種液體保持工具，包括:
[0397]安裝光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材的基體；和
[0398]配置在安裝于所述基體上的所述光電極基材的表面上并且在所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的表面上形成液體保持空間的覆蓋體，
[0399]其中所述覆蓋體包括按壓安裝在所述基體上的所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的周緣部的彈性元件。
[0400][2-21] 一種制造光電轉(zhuǎn)換元件的方法，所述方法包括:
[0401 ] 在基體上安裝光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材；
[0402]在所述光電極基材的表面上配置按壓所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的周緣部的覆蓋體，以形成液體保持空間；和
[0403]將色素溶液供給到所述液體保持空間，以將色素吸附到所述光電轉(zhuǎn)換元件上。
[0404]附圖標(biāo)記列表
[0405]
1，2 透明導(dǎo)電性基材
3多孔半導(dǎo)體層
[0406]
【權(quán)利要求】
1.一種光電轉(zhuǎn)換裝置，包括: 導(dǎo)電性基材； 配置在所述導(dǎo)電性基材上并且吸附色素的多孔半導(dǎo)體層； 對(duì)電極； 電解質(zhì)層； 在所述導(dǎo)電性基材的周緣形成的密封材料；和 在所述多孔半導(dǎo)體層和所述密封材料的外周之間形成的至少一個(gè)突出部。
2.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中所述突出部被設(shè)置成包圍所述多孔半導(dǎo)體層。
3.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，還包括: 設(shè)置在所述導(dǎo)電性基材上的多個(gè)集電體部， 其中所述突出部具有設(shè)置在所述多個(gè)集電體部之間的多個(gè)構(gòu)造物。
4.如權(quán)利要求3所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中所述構(gòu)造物具有與所述集電體部的高度相同或大致相同的高度。
5.如權(quán)利要求3所述的·光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中所述構(gòu)造物和所述集電體部之間的高度差為100 μ m以下。
6.如權(quán)利要求3所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中所述構(gòu)造物是通過彈性體的緊密接觸而抑制色素溶液泄漏的構(gòu)造物。
7.如權(quán)利要求3所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中與所述集電體部連接的集電體端子設(shè)置在所述周緣部，和 所述密封材料設(shè)置在所述集電體端子和所述多孔半導(dǎo)體層之間。
8.如權(quán)利要求3所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中所述各集電體部包括集電體層和覆蓋所述集電體層的保護(hù)層。
9.如權(quán)利要求8所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中所述構(gòu)造物具有一層或多層，和 所述層由所述集電體層、所述多孔半導(dǎo)體層和所述保護(hù)層中的至少任一種材料形成。
10.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中所述突出部在頂部具有平坦面或大致平坦面。
11.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中包含不透明材料作為主要成分的不透明構(gòu)造物設(shè)置在所述突出部的外側(cè)。
12.如權(quán)利要求11所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中所述不透明材料是用色素著色的材料。
13.—種制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法，所述方法包括: 在導(dǎo)電性基材上形成多孔半導(dǎo)體層； 在形成于所述導(dǎo)電性基材的周緣的密封材料的外周和所述多孔半導(dǎo)體層之間形成至少一個(gè)突出部；和 使彈性體與所述突出部緊密接觸，以形成包圍所述多孔半導(dǎo)體層的液體保持空間，從而在所述液體保持空間中保持色素溶液，并將色素吸附到所述多孔半導(dǎo)體層上。
14.一種色素吸附裝置,包括:色素溶液供給單元；和 色素溶液吸附單元， 其中所述色素溶液吸附單元包括液體保持工具，所述液體保持工具具有安裝光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材的基體和在所述光電極基材的表面上形成液體保持空間的覆蓋體，和所述覆蓋體具有按壓安裝在所述基體上的所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的周緣部的彈性元件。
15.如權(quán)利要求14所述的色素吸附裝置，還包括: 回收收集在所述液體保持空間中的色素溶液的色素溶液回收單元。
16.如權(quán)利要求15所述的色素吸附裝置，還包括: 調(diào)整由所述色素溶液回收單元回收的所述色素溶液并將調(diào)整過的色素溶液供給到所述色素溶液供給單元的色素溶液調(diào)整單元。
17.如權(quán)利要求14所述的色素吸附裝置，還包括: 將沖洗液供給到所述液體保持空間的沖洗液供給單元；和 回收收集在所述液體保持空間中的所述沖洗液的沖洗液回收單元， 其中所述沖洗液供給單元和所述沖洗液回收單元對(duì)同一個(gè)光電極基材進(jìn)行n(n:自然數(shù))次以上的從沖洗液的供給到?jīng)_洗液的回收的沖洗處理過程。
18.如權(quán)利要求14所述的色素吸附裝置， 其中所述周緣部包括所述光電極基材的密封部形成區(qū)域，和 所述彈性元件覆蓋安裝在所述基體上的光電極基材的密封部形成區(qū)域以及在所述色素吸附區(qū)域與所述密封部形成區(qū)域之間的區(qū)域的至少一部分。
19.一種液體保持工具，包括: 安裝光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材的基體；和 配置在安裝于所述基體上的所述光電極基材的表面上并且在所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的表面上形成液體保持空間的覆蓋體， 其中所述覆蓋體包括按壓安裝在所述基體上的所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的周緣部的彈性元件。
20.一種制造光電轉(zhuǎn)換元件的方法，所述方法包括:
在基體上安裝光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材； 在所述光電極基材的表面上配置按壓所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的周緣部的覆蓋體，以形成液體保持空間；和 將色素溶液供給到所述液體保持空間，以將色素吸附到所述光電轉(zhuǎn)換元件上。
【文檔編號(hào)】H01M14/00GK103597657SQ201280027312
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月24日
【發(fā)明者】松尾圭介, 向后晃, 小峰徹也, 沖野節(jié)雄 申請(qǐng)人:索尼公司
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠改善色素的利用效率的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法。光電轉(zhuǎn)換裝置的導(dǎo)電性基材(1)配置有吸附色素的多孔半導(dǎo)體層(3)；密封材料(6)在導(dǎo)電性基材的周緣形成；突出部(41，46)形成在多孔半導(dǎo)體層和密封材料之間，從而包圍多孔半導(dǎo)體層。通過使液體保持工具的覆蓋體的彈性元件緊密附著到突出部(41，46)上，形成保持色素溶液的液體保持空間。因此，在抑制色素溶液泄漏的同時(shí)，色素被吸附到多孔半導(dǎo)體層上。
【專利說明】光電轉(zhuǎn)換裝置、其制造方法、色素吸附裝置、色素吸附裝置用的液體保持工具以及制造光電轉(zhuǎn)換元件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及一種光電轉(zhuǎn)換裝置、其制造方法、色素吸附裝置、色素吸附裝置用的液體保持工具以及制造光電轉(zhuǎn)換元件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如色素增感型太陽能電池(DSSC)等光電轉(zhuǎn)換裝置具有例如以下特征:可以使用電解質(zhì)、原料價(jià)格低廉和制造成本低以及由于利用色素存在裝飾性，因此，近年來，光電轉(zhuǎn)換裝置已被積極地研究。一般地，光電轉(zhuǎn)換裝置包括形成有導(dǎo)電層的基板、半導(dǎo)體微粒層(TiO2層等)和色素組合的色素增感的半導(dǎo)體層、諸如碘等電荷輸送劑和對(duì)電極。
[0003]一般地，通過將糊狀的TiO2納米粒子涂布在附有導(dǎo)電層的基板上并在約450°C下燒結(jié)而獲得的層用作半導(dǎo)體微粒層。TiO2層具有多個(gè)納米尺寸的孔，并且諸如釕絡(luò)合物色素等色素被吸附在孔的內(nèi)表面上。作為色素吸附過程，使用通過浸潰法、滴落法等進(jìn)行的色素吸附過程。例如，在專利文獻(xiàn)I中，使用通過滴落法進(jìn)行的色素吸附過程。
[0004]引用文獻(xiàn)列表
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)I JP 2005-347136 A
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]發(fā)明要解決的問題
[0008]近年來，在積極地進(jìn)行減少色素溶液量的色素吸附過程的開發(fā)。
[0009]本技術(shù)的目的是提供一種能夠改善色素的利用效率的光電轉(zhuǎn)換裝置、其制造方法、色素吸附裝置、色素吸附裝置用的液體保持工具以及制造光電轉(zhuǎn)換元件的方法。
[0010]解決問題的方案
[0011]為了解決上述問題，本技術(shù)提供一種光電轉(zhuǎn)換裝置，包括:導(dǎo)電性基材；配置在所述導(dǎo)電性基材上并且吸附色素的多孔半導(dǎo)體層；對(duì)電極；電解質(zhì)層；在所述導(dǎo)電性基材的周緣形成的密封材料；和在所述多孔半導(dǎo)體層和所述密封材料的外周之間形成的至少一個(gè)關(guān)出部。
[0012]本技術(shù)涉及一種制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法。所述方法包括:在導(dǎo)電性基材上形成多孔半導(dǎo)體層；在形成于所述導(dǎo)電性基材的周緣的密封材料的外周和所述多孔半導(dǎo)體層之間形成至少一個(gè)突出部，以包圍所述多孔半導(dǎo)體層；和使彈性體與所述突出部緊密接觸，以形成包圍所述多孔半導(dǎo)體層的液體保持空間，從而在所述液體保持空間中保持色素溶液，并將色素吸附到所述多孔半導(dǎo)體層上。
[0013]在本技術(shù)中，通過使彈性體與多孔半導(dǎo)體層和密封材料的外周之間的至少一個(gè)突出部接觸，在色素吸附體中形成包圍多孔半導(dǎo)體層的液體保持空間。此外，色素溶液被收集在液體保持空間中，以將色素吸附到多孔半導(dǎo)體層上，從而可以抑制色素溶液從液體保持空間泄漏。據(jù)此，可以改善色素的利用效率。
[0014]本技術(shù)涉及一種色素吸附裝置，包括:色素溶液供給單元；和色素溶液吸附單元，其中所述色素溶液吸附單元包括液體保持工具，所述液體保持工具具有安裝光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材的基體和在所述光電極基材的表面上形成液體保持空間的覆蓋體，和所述覆蓋體具有按壓安裝在所述基體上的所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的周緣部的彈性元件。
[0015]本技術(shù)涉及一種液體保持工具。所述液體保持工具包括:安裝光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材的基體；和配置在安裝于所述基體上的所述光電極基材的表面上并且在所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的表面上形成液體保持空間的覆蓋體。所述覆蓋體包括按壓安裝在所述基體上的所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的周緣部的彈性元件。
[0016]本技術(shù)涉及一種制造光電轉(zhuǎn)換元件的方法。所述方法包括:在基體上安裝光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材；在所述光電極基材的表面上配置按壓所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的周緣部的覆蓋體，以形成液體保持空間；和將色素溶液供給到所述液體保持空間，以將色素吸附到所述光電轉(zhuǎn)換元件上。
[0017]在本技術(shù)中，液體保持空間形成在色素吸附區(qū)域的表面上。色素溶液供給到液體保持空間中。色素溶液保持在形成于色素吸附區(qū)域的表面上的液體保持空間中，從而可以改善色素的利用效率。
[0018]發(fā)明效果
[0019]根據(jù)本技術(shù)，可以改善色素的利用效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1A是示出根據(jù)本技術(shù)第一實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成例的剖視圖。圖1B是沿著圖1A所示的線B-B的剖視圖。
[0021]圖2A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成的平面圖。圖2B是沿著圖2A所示的線X-X的剖視圖。圖2C是沿著圖2A所示的線Y-Y的剖視圖。
[0022]圖3是圖2A所示的區(qū)域R的放大平面圖。
[0023]圖4A是構(gòu)造物的變形例的剖視圖。圖4B是構(gòu)造物的變形例的剖視圖。
[0024]圖5A是示出液體保持工具的構(gòu)成例的平面圖。圖5B是示出液體保持工具的構(gòu)成例的剖視圖。圖5C是示出液體保持工具的構(gòu)成例的剖視圖。
[0025]圖6是示出色素溶液被收集在固定有色素吸附體的液體保持工具的液體保持空間中的狀態(tài)的剖視圖。
[0026]圖7A是示出色素吸附體被固定在液體保持工具上的狀態(tài)的平面圖。圖7B是沿著圖7A所示的線Q-Q的剖視圖。圖7C是示出在未設(shè)置構(gòu)造物的情況下填充物的緊密接觸狀態(tài)的例子的剖視圖。圖7D是示出在未設(shè)置構(gòu)造物的情況下填充物的緊密接觸狀態(tài)的另一個(gè)例子的剖視圖。
[0027]圖8是示出色素吸附裝置的輪廓的示意圖。
[0028]圖9是示出機(jī)架的構(gòu)成例的示意圖。
[0029]圖10是色素吸附裝置的流程圖。
[0030]圖1lA是示出按壓板的構(gòu)成例的平面圖。圖1lB是按壓板和底板的剖視圖。[0031]圖12A是示出色素吸附體固定在液體保持工具上的狀態(tài)的平面圖。圖12B是沿著圖12A所示的線Q-Q的剖視圖。圖12C是沿著圖12A所示的線L的剖視圖。
[0032]圖13A是示出液體保持工具的構(gòu)成例的剖視圖。圖13B是示出液體保持工具的構(gòu)成例的平面圖。圖13C是示出液體保持工具的構(gòu)成例的剖視圖。
[0033]圖14A是示出液體保持工具的構(gòu)成例的平面圖。圖14B是示出液體保持工具的構(gòu)成例的平面圖。
[0034]圖15是示出液體保持工具的構(gòu)成例的立體圖。
[0035]圖16A是示出液體保持工具的構(gòu)成例的立體圖。圖16B是示出液體保持工具的構(gòu)成例的立體圖。圖16C是從斜上方觀察固定有色素吸附體的液體保持工具的情況的分解立體圖。
[0036]圖17A是示出液體保持工具的構(gòu)成例的剖視圖。圖17B是示出液體保持工具的構(gòu)成例的剖視圖。圖17C是示出液體保持工具的構(gòu)成例的立體圖。
[0037]圖18A是示出固定按壓板和底板的方法的第一例子的剖視圖。圖18B是示出固定按壓板和底板的方法的第二例子的剖視圖。圖18C是示出固定按壓板和底板的方法的第三例子的剖視圖。圖18D是示出固定按壓板和底板的方法的第三例子的剖視圖。圖18E是示出固定按壓板和底板的方法的第四例子的剖視圖。
[0038]圖19A是示出色素溶液的注入方法和回收方法的第一例子的示意圖。圖19B是示出色素溶液的注入方法和回收方法的第二例子的示意圖。圖19C是示出色素溶液的注入方法的變形例的示意圖。
[0039]圖20A是示出色素溶液的回收方法的示意圖。圖20B是示出色素溶液的回收方法的示意圖。
[0040]圖21A是示出機(jī)架的構(gòu)成例的示意圖。圖21B是示出色素溶液的回收方法的示意圖。
[0041]圖22是示出色素溶液回收槽的構(gòu)成例的示意圖。
[0042]圖23是示出沖洗液的注入方法的示意圖。
[0043]圖24是示出沖洗液注入位置、沖洗液回收位置和干燥位置的構(gòu)成例的示意圖。
[0044]圖25A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成的平面圖。圖25B是沿著圖25A所示的線X-X的剖視圖。圖25C是沿著圖25A所示的線Y-Y的剖視圖。圖25D是沿著圖25A所示的線Z-Z的剖視圖。
[0045]圖26是圖25A所示的區(qū)域R的放大平面圖。
[0046]圖27A是示出填充物的構(gòu)成例和配置例的剖視圖。圖27B是示出填充物的構(gòu)成例和配置例的剖視圖。圖27C是示出填充物的構(gòu)成例和配置例的剖視圖。
[0047]圖28A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成的平面圖。
[0048]圖28B是沿著圖28A所示的線X-X的剖視圖。圖28C是沿著圖28A所示的線Y-Y的剖視圖。圖28D是沿著圖28A所示的線Z-Z的剖視圖。
[0049]圖29是圖28A所示的區(qū)域R的放大平面圖。
[0050]圖30是示出填充物的構(gòu)成例和配置例的剖視圖。
[0051]圖31是示出不透明構(gòu)造物的效果的平面圖。
[0052]圖32A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成的平面圖。圖32B是沿著圖32A所示的線L的剖視圖。
[0053]圖33是圖32A所示的區(qū)域R的放大平面圖。
[0054]圖34是示出填充物的構(gòu)成例和配置例的剖視圖。
[0055]圖35A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成的平面圖。圖35B是沿著圖35A所示的線L的剖視圖。
[0056]圖36是圖35A所示的區(qū)域R的放大平面圖。
[0057]圖37是示出填充物的構(gòu)成例和配置例的剖視圖。
[0058]圖38A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成的平面圖。圖38B是沿著圖38A所示的線L的剖視圖。
[0059]圖39是圖38A所示的區(qū)域R的放大平面圖。
[0060]圖40是示出填充物的構(gòu)成例和配置例的剖視圖。
[0061]圖41A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成的平面圖。圖41B是沿著圖41A所示的線L的剖視圖。
[0062]圖42是圖41A所示的區(qū)域R的放大平面圖。
[0063]圖43是示出填充物的構(gòu)成例和配置例的剖視圖。
[0064]圖44是示出實(shí)施例和比較例中制作的色素吸附體的構(gòu)成例的平面圖。
[0065]圖45是示出實(shí)施例1和比較例I的測定結(jié)果的示圖。
[0066]圖46是示出實(shí)施例1和比較例I的測定結(jié)果的示圖。
[0067]圖47是示出實(shí)施例2-1、實(shí)施例2-2和比較例2的測定結(jié)果的示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0068]在下文中，參照【專利附圖】
【附圖說明】本技術(shù)的實(shí)施方案。按以下順序進(jìn)行說明。此外，在實(shí)施方案的所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記被給予相同或相應(yīng)的部分。
[0069]1.第一實(shí)施方案
[0070](設(shè)有埋在多個(gè)集電體部之間的凹部中的構(gòu)造物的光電轉(zhuǎn)換裝置的例子)
[0071]2.第二實(shí)施方案
[0072](設(shè)有埋在多個(gè)集電體部之間的凹部中的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物和外側(cè)構(gòu)造物的光電轉(zhuǎn)換裝置的例子)
[0073]3.第三實(shí)施方案
[0074](設(shè)有埋在多個(gè)集電體部之間的凹部中的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物、外側(cè)構(gòu)造物和不透明構(gòu)造物的光電轉(zhuǎn)換裝置的例子)
[0075]4.第四實(shí)施方案
[0076](設(shè)有埋在多個(gè)集電體部之間的凹部中的構(gòu)造物的光電轉(zhuǎn)換裝置的其他例子)
[0077]5.第五實(shí)施方案
[0078](設(shè)有埋在多個(gè)集電體部之間的凹部中的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物和外側(cè)構(gòu)造物的光電轉(zhuǎn)換裝置的其他例子)
[0079]6.第六實(shí)施方案
[0080](設(shè)有埋在多個(gè)集電體部之間的凹部中的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物、外側(cè)構(gòu)造物和不透明構(gòu)造物的光電轉(zhuǎn)換裝置的其他第一例子)[0081]7.第七實(shí)施方案
[0082](設(shè)有埋在多個(gè)集電體部之間的凹部中的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物、外側(cè)構(gòu)造物和不透明構(gòu)造物的光電轉(zhuǎn)換裝置的其他第二例子)
[0083]8.其他實(shí)施方案(變形例)
[0084]1.第一實(shí)施方案
[0085](光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成)
[0086]下面說明根據(jù)本技術(shù)第一實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成例。圖1A是示出根據(jù)本技術(shù)第一實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成例的剖視圖。圖1B是沿著圖1A所示的線B-B的剖視圖。如圖1A和圖1B所示，該光電轉(zhuǎn)換裝置包括透明導(dǎo)電性基材1、透明導(dǎo)電性基材2、承載色素的多孔半導(dǎo)體層3、電解質(zhì)層4、對(duì)電極5、密封材料6、構(gòu)造物41、集電體部46和集電體端子7。
[0087]透明導(dǎo)電性基材I和透明導(dǎo)電性基材2被設(shè)置成彼此相對(duì)。透明導(dǎo)電性基材I具有與透明導(dǎo)電性基材2相對(duì)的一個(gè)主表面，多孔半導(dǎo)體層3形成在這一個(gè)主表面上。透明導(dǎo)電性基材2具有與透明導(dǎo)電性基材I相對(duì)的一個(gè)主表面，對(duì)電極5形成在這一個(gè)主表面上。電解質(zhì)層4在彼此相對(duì)的多孔半導(dǎo)體層3和對(duì)電極5之間。透明導(dǎo)電性基材I在形成多孔半導(dǎo)體層3的那一個(gè)主表面的相對(duì)側(cè)上具有另一個(gè)主表面，例如，另一個(gè)主表面作為接收諸如太陽光等光L的光接收面。
[0088]密封材料6設(shè)置在透明導(dǎo)電性基材I和透明導(dǎo)電性基材2的相對(duì)面的周緣部。多孔半導(dǎo)體層3和對(duì)電極5之間的距離優(yōu)選為I ii m?100 u m,更優(yōu)選I y m?40 y m。電解質(zhì)層4密封在其上形成多孔半導(dǎo)體層3的透明導(dǎo)電性基材1、其上形成對(duì)電極5的透明導(dǎo)電性基材2以及密封材料6包圍的空間中。
[0089]圖2A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的平面圖。圖2B是沿著圖2A所示的線X-X的剖視圖。圖2C是沿著圖2A所示的線Y-Y的剖視圖。圖3是圖2A所示的區(qū)域R的放大平面圖。
[0090]如圖2A和圖3所示，其中形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域R1、其中形成集電體端子7的區(qū)域R3以及在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2被設(shè)置在透明導(dǎo)電性基材I上。在區(qū)域R2中，構(gòu)造物41形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a的內(nèi)側(cè)。
[0091]如圖2B所示，在區(qū)域Rl中，作為集電體配線并且中央分?jǐn)嗟亩鄠€(gè)條紋狀集電體43形成在其中未形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域中。中央分?jǐn)嗟亩鄠€(gè)條紋狀集電體部46由集電體43和覆蓋集電體43的表面的保護(hù)層45構(gòu)成。
[0092]中央分?jǐn)嗟亩鄠€(gè)條紋狀集電體43可以被分類為在周緣的上邊側(cè)上的集電體和在周緣的下邊側(cè)上的集電體。在周緣的上邊側(cè)上的多個(gè)集電體43從中央朝向周緣的上邊延伸并且以列狀彼此平行地排列。與沿著周緣的上邊設(shè)置的帶狀集電體端子7連接的多個(gè)集電體43以及帶狀集電體端子7形成梳狀的形狀。在周緣的下邊側(cè)上的多個(gè)集電體43從中央朝向周緣的下邊延伸并且以列狀彼此平行地排列。與沿著周緣的下邊設(shè)置的帶狀集電體端子7連接的多個(gè)集電體43以及帶狀集電體端子7形成梳狀的形狀。
[0093]如圖2C所示，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，與集電體部46具有相同高度的構(gòu)造物41埋在平行排列的多個(gè)集電體部46之間的凹部中。據(jù)此，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，在頂部具有平坦面的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部的一部分和埋在平行排列的多個(gè)集電體部的一部分之間的構(gòu)造物41形成。此外，構(gòu)造物41在吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的外側(cè)沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置。在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部46、埋在平行排列的多個(gè)集電體部之間的凹部中的構(gòu)造物41以及沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置的構(gòu)造物41形成。矩形框狀的突出部被設(shè)置成包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3。
[0094]此外，圖2A?2C和圖3示出的構(gòu)造物41的構(gòu)成例與集電體部46具有相同高度，但是構(gòu)造物41的構(gòu)成例不限于此。例如，構(gòu)造物41的高度可以與集電體部46的高度大致相同。此外，例如，如圖4A所示，基于透明導(dǎo)電性基材1，構(gòu)造物41可以比集電體部46的高度低。如圖4B所示，基于透明導(dǎo)電性基材1，構(gòu)造物41可以比集電體部46的高度高。在這種情況下，例如，構(gòu)造物41和集電體部46之間的高度差d優(yōu)選為IOOiim以下。這種限制的原因如下。如果該差值為lOOym以下，則當(dāng)在后述的色素吸附過程中形成液體保持空間時(shí)，突出部的凹凸可以在填充物側(cè)被吸收，從而與突出部緊密接觸，由此可以獲得與填充物令人滿意的密合性。
[0095]在下文中，順序地說明構(gòu)成光電轉(zhuǎn)換裝置的透明導(dǎo)電性基材I和2、多孔半導(dǎo)體層
3、增感色素、對(duì)電極5、電解質(zhì)層4、構(gòu)造物41、密封材料6和集電體43。
[0096](透明導(dǎo)電性基材)
[0097]透明導(dǎo)電性基材I包括基材11和形成在基材11的ー個(gè)主表面上的透明導(dǎo)電層12，多孔半導(dǎo)體層3形成在透明導(dǎo)電層12上。透明導(dǎo)電性基材2包括基板21和在基板21的ー個(gè)主表面上形成的透明導(dǎo)電層22，對(duì)電極5形成在透明導(dǎo)電層22上。
[0098]作為基材11和21，可以使用各種基材，只要基材具有透明性。作為具有透明性的基材，對(duì)于太陽光的可見光區(qū)域到近紅外區(qū)域的光吸收小的基材是優(yōu)選的。例如，可以使用玻璃基材和樹脂基材等，但是基材不限于此。作為玻璃基材的材料，例如，可以使用石英、青板、BK7、鉛玻璃等，但是材料不限于此。作為樹脂基材，例如，可以使用聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酷(PET)、聚萘ニ甲酸こニ醇酯(PEN)、聚酰亞胺(PI)、聚酷、聚こ烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚丁酸こ烯酷、聚丙烯(PP)、四こ酰纖維素、間同立構(gòu)聚苯こ烯、聚苯硫醚、聚芳酷、聚砜、聚酯砜、聚醚酰亞胺、環(huán)狀聚烯烴、溴化酚氧樹脂、氯こ烯，但是基材不限于此。作為基材11和12，例如，可以使用薄膜、片材和基板等，但是不限于此。
[0099]此外，基材21沒有特別限制于具有透明性的基材，也可以使用不透明性基材。例如，可以使用諸如具有不透明性的無機(jī)基材和塑料基材等各種基材。此外，也可以使用諸如SUS基材等的金屬基材等不透明性基材。
[0100]透明導(dǎo)電層12和22對(duì)于太陽光的可見光區(qū)域到近紅外區(qū)域的光吸收小。作為透明導(dǎo)電層12和22的材料，例如，優(yōu)選使用具有令人滿意的導(dǎo)電性的金屬氧化物和碳。作為金屬氧化物，例如，可以使用選自銦-錫復(fù)合氧化物(ITO)、摻氟SnO2 (FTO)、摻銻SnO2 (FTO)、氧化錫(SnO2)、氧化鋅(ZnO)、銦-鋅復(fù)合氧化物(IZO)、鋁-鋅復(fù)合氧化物(AZO)和鎵-鋅復(fù)合氧化物(GZO)中的至少ー種氧化物。在透明導(dǎo)電層22和多孔半導(dǎo)體層3之間可以進(jìn)一步設(shè)置促進(jìn)結(jié)合、提高電子傳輸、防止逆電子過程等的層。
[0101](多孔半導(dǎo)體層)
[0102]優(yōu)選的是，多孔半導(dǎo)體層3是含有金屬氧化物半導(dǎo)體微粒的多孔層。優(yōu)選的是，金屬氧化物半導(dǎo)體微粒包含含有選自鈦、鋅、錫和鈮中的至少ー種元素的金屬氧化物。當(dāng)含有金屬氧化物時(shí)，吸附色素和金屬氧化物之間形成適宜的能帯。因此，通過光照射從色素產(chǎn)生的電子被順利地傳送到金屬氧化物，并且可以有助于通過碘的氧化和還原進(jìn)行的發(fā)電。具體而言，作為金屬氧化物半導(dǎo)體微粒的材料，可以使用選自氧化鈦、氧化錫、氧化鎢、氧化鋅、氧化銦、氧化鈮、氧化鉄、氧化鎳、氧化鈷、氧化鍶、氧化鉭、氧化銻、鑭系氧化物、氧化釔和氧化釩等的ー種或多種氧化物，但是材料不限于此。優(yōu)選的是，為了使多孔半導(dǎo)體層的表面被增感色素增感，多孔半導(dǎo)體層3的導(dǎo)帶位于能夠容易地從增感色素的光激發(fā)軌道接收電子的位置。從該觀點(diǎn)來看，在上述金屬氧化物半導(dǎo)體顆粒的材料中，選自氧化鈦、氧化鋅、氧化錫和氧化鈮的ー種或多種的材料是更優(yōu)選的。此外，從價(jià)格和環(huán)境衛(wèi)生等的觀點(diǎn)來看，ニ氧化鈦是再更優(yōu)選的。特別地，優(yōu)選的是，金屬氧化物半導(dǎo)體微粒含有具有銳鈦礦型或板鈦礦型晶體結(jié)構(gòu)的氧化鈦。其原因在干，由于當(dāng)含有氧化鈦時(shí)，在吸附色素和金屬氧化物之間形成適宜的能帶，因此通過光照射從色素產(chǎn)生的電子順利地傳送到金屬氧化物，并且可以有助于通過碘的氧化和還原進(jìn)行的發(fā)電。金屬氧化物半導(dǎo)體微粒的平均一次粒徑優(yōu)選為5nm?500nm。當(dāng)平均一次粒徑小于5nm時(shí),結(jié)晶性顯著劣化，因此存在形成無定形結(jié)構(gòu)且不能維持銳鈦礦型結(jié)構(gòu)的傾向。另ー方面，當(dāng)平均一次粒徑超過500nm吋，比表面積顯著減小，因此存在吸附在多孔半導(dǎo)體層3上并有助于發(fā)電的色素總量降低的傾向。這里，平均一次粒徑是通過光散射法的測定方法獲得的值，其中利用通過使用能夠分散一次粒子的溶劑體系并加入所需的分散劑獲得的分散有一次粒子的稀溶液。
[0103](增感色素)
[0104]光電轉(zhuǎn)換用的增感色素沒有特別限制，只要表現(xiàn)出增感作用，但通常，使用能夠在可見光區(qū)域附近吸收光的材料。例如，使用雙聯(lián)吡啶絡(luò)合物、三聯(lián)吡啶絡(luò)合物、部花青色素、卟啉和酞菁等。
[0105]作為單獨(dú)使用的增感色素，例如，作為ー種雙聯(lián)吡啶絡(luò)合物的順式-雙(異硫氰酸酷)雙(2，2’-聯(lián)吡啶基-4，4’-ニ羧酸)釕(11)2四丁基銨絡(luò)合物(通用名:N719)具有作為增感色素的優(yōu)異性能，因此被普遍使用。除此之外，作為ー種雙聯(lián)吡啶絡(luò)合物的順式-雙(異硫氰酸酯)雙(2，2’ -聯(lián)吡啶基-4，4’ - ニ羧酸)釕(II)(通用名:N3)或者作為ー種三聯(lián)吡啶絡(luò)合物的三(異硫氰酸酯)(2，2’:6’，2”-三聯(lián)吡啶基-4，4’，4”-三羧酸)釕
(11)3四丁基銨絡(luò)合物(通用名:黒色色素)被普遍使用。
[0106]特別地，在使用N3或黒色色素的情況下，經(jīng)常使用共吸附劑。共吸附劑是ー種被添加以防止色素分子在多孔半導(dǎo)體層3上相互締合的分子。作為代表的共吸附劑，例如，可以舉出的有鵝去氧膽酸、牛磺脫氧膽酸酯和1-十六烷基磷酸等。作為分子的結(jié)構(gòu)特征，可以舉出的有下面的特征。作為容易吸附在構(gòu)成多孔半導(dǎo)體層3的氧化鈦上的官能團(tuán)，分子具有羧基或膦?；?。該分子在色素分子之間，并形成O鍵，以防止色素分子之間的干擾。
[0107]其他增感色素的例子包括偶氮系色素、喹吖啶酮系色素、ニ酮吡咯并吡咯系色素、方酸菁系色素、花青系色素、部花青系色素、三苯甲燒系色素、咕噸系色素、口卜啉系色素、葉綠素系色素、釕絡(luò)合物系色素、靛藍(lán)系色素、茈系色素、11 惡嗪系色素、蒽醌系色素、酞菁系色素、萘酞菁系色素和它們的衍生物等，但不限于此，只要增感色素能夠吸收光并且能夠?qū)⒓ぐl(fā)的電子注入到多孔半導(dǎo)體層3的導(dǎo)帶。優(yōu)選地，增感色素在結(jié)構(gòu)中具有一個(gè)或多個(gè)連接基團(tuán)。在這種情況下，增感色素可以連接到多孔半導(dǎo)體層的表面，從而光激發(fā)的增感色素的激發(fā)電子可以迅速地傳送到多孔半導(dǎo)體層3的導(dǎo)帶。[0108]多孔半導(dǎo)體層3的膜厚優(yōu)選為0.5 ii m?200 ii m。當(dāng)膜厚小于0.5 y m時(shí)，存在不能獲得有效的轉(zhuǎn)換效率的傾向。另ー方面，當(dāng)膜厚超過200 iim時(shí)，在成膜過程中傾向于發(fā)生開裂或剝離，因此，存在制作變困難的傾向。此外，多孔半導(dǎo)體層3的電解質(zhì)層側(cè)的表面和透明導(dǎo)電層12的多孔半導(dǎo)體層側(cè)的表面之間的距離增大，因此，產(chǎn)生的電荷不能有效地傳送到透明導(dǎo)電性層12。因此，存在難以得到令人滿意的轉(zhuǎn)換效率的傾向。
[0109](對(duì)電極)
[0110]對(duì)電極5用作光電轉(zhuǎn)換裝置(光電轉(zhuǎn)換單兀)的正極。作為對(duì)電極5用的導(dǎo)電材料，例如，可以舉出的有金屬、金屬氧化物和碳等，但是導(dǎo)電性材料不限于此。作為金屬，例如，可以使用鉬、金、銀、銅、鋁、銠和銦等，但不限于此。作為金屬氧化物，例如可以使用ITO (銦錫氧化物)、氧化錫(包括摻氟的氧化錫等)和氧化鋅等，但是不限于此。對(duì)電極5的膜厚沒有特別限制，但5nm?100 y m是優(yōu)選的。
[0111](電解質(zhì)層)
[0112]優(yōu)選的是，電解質(zhì)層4由電解質(zhì)、介質(zhì)和添加劑構(gòu)成。作為電解質(zhì)，可以舉出的有I2和碘化物(例如，Li1、Na1、K1、Cs1、MgI2、CaI2、Cu1、碘化四烷基銨、碘化吡啶鎗和碘化咪唑鎗等)的混合物以及Br2和溴化物(例如，LiBr等)的混合物。其中，作為I2和碘化物的組合，混合Lil、碘化吡啶鎗、碘化咪唑鎗等的電解質(zhì)是優(yōu)選的，但沒有限制于這種組合。
[0113]相對(duì)于介質(zhì)，電解質(zhì)的濃度優(yōu)選為0.05M?10M，更優(yōu)選0.05M?5M，再更優(yōu)選
0.2M?3M<J2或的濃度優(yōu)選為0.0005M?1M，更優(yōu)選0.00IM?0.5M，再更優(yōu)選0.00IM?
0.3M。此外，諸如4-叔丁基吡啶和苯并咪唑類等各種添加劑可以被添加，以改進(jìn)光電轉(zhuǎn)換裝置的開路電壓。
[0114]作為用于電解質(zhì)層4的介質(zhì)，能夠表現(xiàn)出令人滿意的離子電導(dǎo)性的化合物是優(yōu)選的?？梢允褂玫娜芤籂罱橘|(zhì)的例子包括醚類化合物，如ニ噁烷和こ醚；鏈狀醚類，如こニ醇
ニ烷基醚、丙ニ醇ニ烷基醚、聚こニ醇ニ烷基醚和聚丙ニ醇ニ烷基醚；醇類，如甲醇、こ醇、こニ醇單烷基醚、丙ニ醇單烷基醚、聚こニ醇單烷基醚和聚丙ニ醇單烷基醚；多元醇類，如こニ醇、丙ニ醇、聚こニ醇、聚丙ニ醇和甘油；腈化合物，如こ腈、戊ニ腈、甲氧基こ腈、丙腈和芐腈；碳酸酯化合物，如碳酸こ烯酯和碳酸丙烯酯；雜環(huán)化合物，如3-甲基-2-噁唑烷酮；非質(zhì)子極性材料，如ニ甲亞砜和環(huán)丁砜等。
[0115]此外，為了使用固體狀態(tài)(包括凝膠狀態(tài))介質(zhì)，可以包含聚合物。在這種情況下，諸如聚丙烯腈和聚偏ニ氟こ烯等聚合物被添加到溶液狀介質(zhì)中，以在溶液狀介質(zhì)中使具有烯屬不飽和基團(tuán)的多官能單體聚合，從而將介質(zhì)轉(zhuǎn)化成固體狀態(tài)。
[0116]除了這些之外，其中不需要CuI介質(zhì)和CuSCN介質(zhì)的電解質(zhì)和諸如2，2’，7，7’-四(N，N- ニ -對(duì)甲氧基苯基胺)9，9’ -螺ニ芴等空穴傳輸材料可以用作電解質(zhì)層4。
[0117](集電體和集電體端子)
[0118]集電體43和集電體端子7由電阻比透明導(dǎo)電層低的材料形成。構(gòu)成集電體43和集電體端子7的材料的例子包括金(Au)、銀(Ag)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉬(Pt)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鐵(Fe)、鋅(Zn)、鑰(Mo)、鎢(W)、鉻(Cr)、這些金屬的化合物和合金、焊膏等。此外，優(yōu)選的是，通過使用絲網(wǎng)印刷法、分配器等涂布從這些材料的導(dǎo)電性糊劑形成的集電體43和集電體端子7。在必要時(shí)，集電體43的全部或一部分可以由導(dǎo)電性粘接劑、導(dǎo)電橡膠、各向異性導(dǎo)電粘接劑等形成。[0119](保護(hù)層)
[0120]保護(hù)層45可以由對(duì)構(gòu)成電解液的電解質(zhì)(例如，碘)具有耐腐蝕性的材料構(gòu)成，并且當(dāng)設(shè)置保護(hù)層45時(shí)，集電體43不與電解質(zhì)層4接觸，因此可以防止逆電子遷移反應(yīng)或集電體的腐蝕。構(gòu)成保護(hù)層45的材料的例子包括金屬氧化物、TiN和WN等金屬氮化物、諸如低熔點(diǎn)玻璃料等玻璃以及諸如環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅樹脂、聚酰亞胺樹脂、丙烯酸類樹脂、聚異丁烯樹脂、離聚物樹脂和聚烯烴樹脂等各種樹脂。
[0121](密封材料)
[0122]作為密封材料6的材料，例如，可以使用熱塑性樹脂、光固化性樹脂、玻璃料等，但材料不限于此。
[0123](構(gòu)造物)
[0124]構(gòu)造物41設(shè)置在吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3和密封材料6的外周之間。構(gòu)造物41可以由ー層或兩層以上的層構(gòu)成。例如，構(gòu)成構(gòu)造物41的層可以與集電體43、多孔半導(dǎo)體層3和保護(hù)層45中的至少任ー層相同。作為構(gòu)成構(gòu)造物41的層的材料，可以使用與集電體43的材料、多孔半導(dǎo)體層3的材料和保護(hù)層45的材料中的至少任ー種相同的材料。從成本的觀點(diǎn)來看，與集電體43的材料相比，優(yōu)選的是使用多孔半導(dǎo)體層3的材料。
[0125][制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法]
[0126]接下來，說明制造根據(jù)本技術(shù)第一實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置的方法的例子。
[0127](形成透明導(dǎo)電性基材)
[0128]首先，準(zhǔn)備板狀或膜狀的基材11。接下來，通過諸如濺射法等薄膜形成技術(shù)在基材11上形成透明導(dǎo)電層12。據(jù)此，可以獲得透明導(dǎo)電性基材I。
[0129](形成集電體)
[0130]接下來，在透明導(dǎo)電層上形成例如由銀形成的集電體43。例如，通過使集電體43的材料成為糊狀材料并且通過利用絲網(wǎng)印刷法等涂布糊狀材料，以圖2A所示的形狀形成集電體43。然后，根據(jù)需要進(jìn)行干燥和烘焙。在構(gòu)造物41包括集電體43的情況下，作為構(gòu)造物41的集電體43可以在形成集電體43的同時(shí)以圖2A所示的形狀形成。
[0131](形成保護(hù)層)
[0132]接下來，在集電體43的表面上形成保護(hù)層45，以通過從電解液遮蔽集電體43而保護(hù)集電體43。據(jù)此，形成集電體部46。具體而言，例如，通過利用絲網(wǎng)印刷法等涂布形成保護(hù)層45用的環(huán)氧系樹脂等，在集電體43的表面上形成保護(hù)層45。例如，在使用環(huán)氧系樹脂的情況下，在環(huán)氧系樹脂充分平整后，通過使用UV點(diǎn)照射裝置完全固化環(huán)氧系樹脂。在構(gòu)造物41包括保護(hù)層45的情況下，作為構(gòu)造物41的保護(hù)層45可以在形成保護(hù)層45的同時(shí)以圖2A所示的形狀形成。
[0133](形成多孔半導(dǎo)體層)
[0134]接下來，在透明導(dǎo)電性基材I的透明導(dǎo)電層12上形成多孔半導(dǎo)體層3。下面說明形成多孔半導(dǎo)體層3的過程的細(xì)節(jié)。
[0135]首先，將金屬氧化物半導(dǎo)體微粒分散在溶劑中，以制備作為形成多孔半導(dǎo)體層用組合物的糊劑。根據(jù)需要可以將粘接劑(粘合剤)分散在溶劑中。在糊劑的制備過程中，在必要時(shí)可以使用通過水熱合成得到的單分散的膠體粒子。作為溶劑，例如，具有4個(gè)以下碳原子的低級(jí)醇(例如，甲醇、こ醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇和叔丁醇)、脂肪族ニ醇(例如，こニ醇、丙ニ醇(I, 3-丙ニ醇)、1，3-丙ニ醇、1，4- 丁ニ醇、1，2- 丁ニ醇、1，3- 丁ニ醇和2-甲基-1，3-丙ニ醇)、酮類(例如，甲基こ基酮)、胺類(例如，ニ甲基こ基胺)等可以單獨(dú)使用，或者兩種以上可以混合使用，但是溶劑沒有特別限制于此。作為分散方法，具體而言，例如，可以使用已知的方法，例如，可以使用攪拌處理、超聲分散處理、玻璃珠分散處理、混煉處理、均化器處理等，但是分散方法沒有特別限制于此。
[0136]接下來，將制備的分散液涂布或印刷在透明導(dǎo)電層12上，然后進(jìn)行干燥以揮發(fā)溶齊U。據(jù)此，在透明導(dǎo)電層12上形成圖2A所示形狀的多孔半導(dǎo)體層3。干燥條件沒有特別限制，可以進(jìn)行自然干燥，或者可以通過調(diào)整干燥溫度、干燥時(shí)間等進(jìn)行人工干燥。在人工干燥的情況下，優(yōu)選的是，考慮到基材11的耐熱性，將干燥溫度和干燥時(shí)間設(shè)置在不便基材11變質(zhì)的范圍內(nèi)。作為涂布法或印刷法，優(yōu)選使用便利并且適合于大量生產(chǎn)的適宜方法。作為涂布法，例如，可以使用微凹版涂布法、線棒涂布法、直接凹版涂布法、模涂法、浸潰法、噴涂法、逆棍涂布法、簾式涂布法、間歇涂布法、刮刀涂布法、旋涂法等，但是涂布法沒有特別限制于此。此外，作為印刷法，例如，可以使用凸版印刷法、膠版印刷法、照相凹版印刷法、凹版印刷法、橡膠版印刷法、絲網(wǎng)印刷法等，但是印刷法沒有特別限制于此。
[0137]在構(gòu)造物41包括多孔半導(dǎo)體層3的情況下，在形成多孔半導(dǎo)體層3的同時(shí)，按與形成多孔半導(dǎo)體層3相同的方式，作為構(gòu)造物41的多孔半導(dǎo)體層3可以以圖2A所示的形狀形成。
[0138](烘焙)
[0139]接下來，將按上述方法制備的多孔半導(dǎo)體層3烘焙，以改善在多孔半導(dǎo)體層3中的金屬氧化物半導(dǎo)體微粒之間的電子連接。烘焙溫度優(yōu)選為40°C?1000°C，更優(yōu)選約40°C?600°C，但是烘焙溫度沒有特別限制于該溫度。此外，烘焙時(shí)間優(yōu)選為約30秒?10小時(shí)，但是烘焙時(shí)間沒有特別限制于該時(shí)間范圍。
[0140](色素承載)
[0141]接下來，將增感色素溶解在溶劑中以制備溶液。在必要時(shí)可以進(jìn)行加熱、加入溶解助劑和過濾不溶物，以使增感色素溶解。作為溶劑，能夠溶解增感色素并且能夠相對(duì)于多孔半導(dǎo)體層3進(jìn)行色素吸附調(diào)解的溶劑是優(yōu)選的，例如，醇系溶劑(例如，こ醇、異丙醇和芐醇)、腈系溶劑(例如，こ腈和丙臆)、鹵素系溶劑(例如，氯仿、ニ氯甲烷和氯苯)、醚系溶劑(例如，こ醚和四氫呋喃)、酷系溶劑(例如，こ酸こ酯和こ酸丁酷)、酮系溶劑(例如，丙酮、甲基こ基酮和環(huán)己酮)、碳酸酯系溶劑(例如，碳酸ニこ酯和碳酸亞丙酷)、烴系溶劑(例如，己烷、辛烷、甲苯和ニ甲苯)、ニ甲基甲酰胺、ニ甲基こ酰胺、ニ甲亞砜、1，3- ニ甲基-味唑啉酮、N-甲基吡咯烷酮和水等可以單獨(dú)使用，或者兩種以上可以混合使用，但是溶劑沒有特別限制于此。
[0142]接下來，例如，相對(duì)于多孔半導(dǎo)體層3，增感色素承載在金屬氧化物微粒上。此時(shí)，通過液體保持法可以將增感色素承載在金屬氧化物微粒上，在該方法中，色素溶液被收集在形成于多孔半導(dǎo)體層3的表面上的液體保持空間中以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。通過使用后述的液體保持工具進(jìn)行該方法。
[0143](液體保持工具)
[0144]下面參照?qǐng)D5A?5C說明液體保持法中使用的液體保持工具的例子。圖5A是示出液體保持法中使用的液體保持工具的構(gòu)成元件的例子的示意圖。圖5B是示出沿著圖5A所示的線Z-Z的剖視圖。圖5C是示出液體保持工具的構(gòu)成元件的例子的示意圖。如圖5A?5C所示，液體保持工具包括底板64和組合到底板64上的按壓板63。例如，按壓板63具有對(duì)應(yīng)于底板64的平面外形的矩形框狀，并且由基體61和設(shè)置在基體61的與底板64接合那側(cè)的表面上的填充物62構(gòu)成。
[0145]色素吸附體W的基材11設(shè)置在基材安裝部71上。例如，色素吸附體W是包括具有ー個(gè)表面的導(dǎo)電性基材和形成在該表面上的多孔半導(dǎo)體層的光電極基材。在光電極基材中，多孔半導(dǎo)體層3、集電體43、保護(hù)層45、集電體端子7和構(gòu)造物41形成在透明導(dǎo)電性基材I上。
[0146]如圖6所示，按壓板63經(jīng)由色素吸附體W被組合到底板64上，由此矩形框狀的填充物62與色素吸附體W緊密接觸。據(jù)此，形成包圍多孔半導(dǎo)體層3的液體保持空間，并且色素溶液72被收集在液體保持空間中，以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。
[0147]此時(shí)，如圖7A所示，矩形框狀的填充物62接合到在矩形框狀的頂部具有平坦面的突出部上。在矩形框狀的頂部具有平坦面的突出部由上述的平行排列的多個(gè)集電體部46、埋在平行排列的多個(gè)集電體部之間的凹部中的構(gòu)造物41以及沿著周緣的右邊和左邊設(shè)置的構(gòu)造物41形成。據(jù)此，如圖7B所示，矩形框狀的突出部和填充物62之間的密合性變得令人滿意，因而可以抑制被收集在液體保持工具的液體保持空間中的色素溶液的液漏。因此，可以防止色素附著到不必要的位置或在透明導(dǎo)電性基材I的后表面上的色素污染，從而可以改善色素的利用效率。另ー方面，在色素承載過程中一般使用的浸潰法中，由于通過在色素溶液中浸潰色素吸附體W整體而進(jìn)行吸附，因此色素附著到不必要的位置，如基材11的后表面，并且色素的利用效率降低。此外，需要洗掉附著到不必要位置的色素的清洗過程。此外，在后續(xù)過程中，色素附著到將要形成密封材料6的區(qū)域中。因此，密封性能劣化，并且這種劣化變成由于電解質(zhì)泄漏等造成的胞可靠性下降或產(chǎn)品故障的原因。
[0148]如圖7C所示，在未設(shè)置構(gòu)造物41的情況下，在色素吸附體W和填充物62彼此緊密接觸的區(qū)域中，形成未被填充物62吸收的凹凸。因此，在未設(shè)置構(gòu)造物41的情況下，在色素吸附體W和填充物62彼此緊密接觸的區(qū)域中，與填充物62的密合性變差，因此，被收集在液體保持工具的液體保持空間中的色素溶液72發(fā)生液漏。此外，由于液漏，存在的問題是，位于多孔半導(dǎo)體層3的外周區(qū)域中并且在后續(xù)過程中將要形成密封材料6的區(qū)域被污染。當(dāng)將要形成密封材料6的區(qū)域被污染時(shí)，胞特性和可靠性降低。為了抑制降低，需要進(jìn)行除去色素污染的清洗過程。
[0149]此外，可以不設(shè)置構(gòu)造物41。在這種情況下，如圖7D所示，在填充物62中可以設(shè)置凹凸形狀，以匹配色素吸附區(qū)域的周緣部的凹凸，例如，在平行排列有多個(gè)集電體部46的區(qū)域中設(shè)置凹凸。據(jù)此，例如，填充物62的凸部和平行排列的多個(gè)集電體部46之間的凹部嵌合在一起，從而在多個(gè)集電體部46之間形成的凹部之間的間隙消失，因此可以抑制被收集在液體保持工具的液體保持空間中的色素溶液的液漏。此時(shí)，填充物62可以覆蓋形成密封材料6的區(qū)域以及在色素吸附區(qū)域與形成密封材料6的區(qū)域之間的區(qū)域的至少一部分。
[0150](填充電解質(zhì))
[0151]接下來，通過分配器在透明導(dǎo)電性基材2的透明導(dǎo)電層22的周緣部形成作為密封材料6的紫外線固化型粘接劑，并且通過紫外線固化型粘接劑貼合透明導(dǎo)電性基材I。此時(shí)，多孔半導(dǎo)體層3和對(duì)電極5以預(yù)定距離彼此對(duì)向配置，例如，I ii m?100 V- m,優(yōu)選I y m?50 y m。據(jù)此，通過透明導(dǎo)電性基材1、透明導(dǎo)電性基材2和密封材料6形成填充電解質(zhì)層4的空間。接下來，例如，通過預(yù)先形成在透明導(dǎo)電性基材2中的注入ロ注入電解質(zhì)，以在該空間內(nèi)填充電解質(zhì)層4。然后，關(guān)閉注入ロ。據(jù)此，制得目標(biāo)光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0152](使用色素吸附裝置的制造例)
[0153]根據(jù)本技術(shù)第一實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置可以通過使用色素吸附裝置被制造。在下文中，說明使用色素吸附裝置制造光電轉(zhuǎn)換裝置的例子。
[0154](色素吸附裝置)
[0155]圖8是示出色素吸附裝置的輪廓的示意圖。在該色素吸附裝置中，例如，通過基板裝載機(jī)械手101取出色素吸附體W，并傳送到傳送單元111。色素吸附體W是通過在之前過程中在透明導(dǎo)電性基材I上形成多孔半導(dǎo)體層3、集電體43、保護(hù)層45、集電體端子7和構(gòu)造物41的主體。此外，作為之前過程，進(jìn)行透明導(dǎo)電性基材的形成、集電體的形成、保護(hù)層的形成、多孔半導(dǎo)體層的形成和烘焙。例如，色素吸附體W具有在圖2A中省略了密封材料6的構(gòu)成。此外，色素吸附體W具有在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部，該突出部由平行排列的多個(gè)集電體部46、埋在平行排列的多個(gè)集電體部之間的凹部中的構(gòu)造物41以及沿著周緣的右邊和左邊設(shè)置的構(gòu)造物41形成。
[0156]如圖9所示，在之前過程后，多個(gè)色素吸附體W被放置在多段式機(jī)架90的架子91上，并且與機(jī)架90 —起被傳送。例如，機(jī)架90可以是其中氣氛可以被控制的機(jī)架或者貼附IC標(biāo)簽以進(jìn)行基板信息管理等的機(jī)架。
[0157]在傳送單元111中，色素吸附體W沿著由圖8中的粗線箭頭所示的方向按下面的傳送路徑傳送。例如，傳送單元111是傳送帶等。
[0158]傳送路徑:基板設(shè)定位置Pl —工具夾緊位置P2—色素注入位置P3—色素吸附位置P4 —色素溶液回收位置P5 —第一次沖洗液注入位置P6 —第一次沖洗液回收位置P7 —第二次沖洗液注入位置P8 —第二次沖洗液回收位置P9 —第三次沖洗液注入位置PlO 一第三次沖洗液回收位置Pll —干燥位置P12 —吸附量檢查位置P13 —工具松開位置P14 —后續(xù)過程
[0159]在傳送路徑中，在Pl?P14的各位置，對(duì)于色素吸附體W進(jìn)行諸如液體保持工具固定、色素吸附、色素溶液的回收、沖洗液的注入和沖洗液的回收等各種處理。然后，將透明導(dǎo)電性基材I和透明導(dǎo)電性基材2彼此貼合，然后進(jìn)行諸如電解液的注入等后續(xù)過程。
[0160]下面參照?qǐng)D10的流程圖更詳細(xì)地說明色素吸附裝置。此外，圖10的實(shí)線箭頭表示色素吸附體W的移動(dòng)路徑。鏈線箭頭表示諸如色素溶液和沖洗液等溶液成分的移動(dòng)路徑，并且如鏈線箭頭所示，溶液成分移動(dòng)，進(jìn)行色素溶液和沖洗液的回收和再利用。
[0161]在之前過程后，首先，色素吸附體W按基板設(shè)定位置Pl和工具夾緊位置P2的順序傳送。在步驟Sll中，由基板裝載機(jī)械手101取出收納在機(jī)架90中的色素吸附體W，并將色素吸附體W配置在設(shè)置于基板設(shè)定位置Pl的液體保持工具中。然后，配置在液體保持工具中的色素吸附體W被傳送到工具夾緊位置P2。在步驟S12中，在工具夾緊位置P2中，色素吸附體W通過夾緊件被固定到液體保持工具上。
[0162](液體保持工具)
[0163]下面說明液體保持工具的例子。圖1lA是示出液體保持工具的按壓板的平面圖。圖1lB是示出按壓板和底板的剖視圖。如圖1lA和圖1lB所示，液體保持工具包括底板64和組合到底板64上的按壓板63。例如，按壓板63具有對(duì)應(yīng)于底板64的平面外形的矩形形狀，并且由基體61和設(shè)置在基體61的與底板64接合那側(cè)的表面上的填充物62構(gòu)成。例如，按壓板63可以由適于確保剛性的SUS板和用于防止溶液接觸部的腐蝕的Teflon板(Teflon是注冊(cè)商標(biāo))這兩層構(gòu)成。例如，填充物62可以由諸如硅橡膠等弾性材料形成。在按壓板63中，設(shè)置有四個(gè)矩形形狀的開ロ部67，并且矩形框狀的填充物62沿著各開ロ部67的外周設(shè)置在開ロ部67的周緣部。此外，例如，可以設(shè)置2、3或5個(gè)以上的開ロ部67。例如，在其中色素吸附體W被安裝在底板64上并且按壓板63設(shè)置在色素吸附體W上的狀態(tài)下，各開ロ部67被設(shè)置在對(duì)應(yīng)于其中色素將被吸附到其上的多孔半導(dǎo)體層3的形成區(qū)域的位置。在其中色素吸附體W被安裝在底板64上并且按壓板63設(shè)置在色素吸附體W上的狀態(tài)下，液體保持空間可以由開ロ部67形成。在按壓板63的內(nèi)部設(shè)置有用于抽真空的排氣通路69b。此外，連接到排氣通路69b的多個(gè)吸入孔69a設(shè)置在填充物62之間。由于連接到排氣通路69b的排氣閥70的排氣，在吸入孔69a中產(chǎn)生抽吸力，并且利用抽吸力，使按壓板63和底板64彼此固定。
[0164]底板64包括在其上安裝色素吸附體W的基材11的凹狀的基材安裝部71。支柱通孔68形成在基材安裝部71的底面上。支柱通孔68被設(shè)置成允許支柱穿過。當(dāng)從液體保持工具取出色素吸附體W時(shí)，支柱向上推動(dòng)色素吸附體W，以確認(rèn)色素吸附體W是否被設(shè)置在液體保持工具中。
[0165]圖12A示出色素吸附體固定在液體保持工具上的狀態(tài)。圖12B是沿著圖12A所示的線Q-Q的剖視圖。圖12C是沿著圖12A所示的線L的剖視圖。在后述的色素吸附過程中，在圖12A?12C所示的色素吸附體W被固定在液體保持工具上的狀態(tài)下，色素吸附溶液被收集在形成為包圍色素吸附體W的液體保持工具的液體保持空間中。因此，色素被吸附到多孔半導(dǎo)體層3上。
[0166]此時(shí)，矩形框狀的填充物62被配置在其中形成將要吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域Rl與其中形成集電體端子7的區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中。此外，如圖12B和圖12C所示，矩形框狀的填充物62的表面接合到通過構(gòu)造物41獲得的在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部。因此，矩形框狀的突出部和填充物62之間的密合性變得令人滿意。
[0167]例如，在液體保持工具的構(gòu)成中，如圖13A所示，通過使按壓板63的一邊由底板64的一邊軸向地支撐，可以將按壓板63沿著箭頭方向以可開閉的方式連接到底板64上。圖13B示出其中在圖13A所示的液體保持工具中按壓板組合到底板上的狀態(tài)。如圖13B所示，其中多孔半導(dǎo)體層3在透明導(dǎo)電性基材I上形成為格子狀的色素吸附體W配置在底板64上。在經(jīng)由色素吸附體W被組合到底板64上的狀態(tài)下，通過設(shè)置在底板64的ー邊上的夾緊件69固定按壓板63。此外，盡管未示出，但是排出諸如色素溶液等溶液的排液槽可以設(shè)置在底板64中。排液槽可以設(shè)置在收集色素溶液的液體保持空間的外周的附近。此外，在圖13C中，如箭頭r所示，用于定位透明導(dǎo)電性基材I的色素吸附體W的錐形形狀可以設(shè)置在基材安裝部71的周緣部。
[0168]此外，例如，如圖14A所示，以格子狀設(shè)置在透明導(dǎo)電性基材I上的圖13B所示的多孔半導(dǎo)體層3可以相對(duì)于底板64的縱向方向或短長度方向傾斜配置。如圖14B所示，設(shè)置有ー個(gè)平面矩形的多孔半導(dǎo)體層3的透明導(dǎo)電基材I可以配置在液體保持工具中。
[0169]此外，對(duì)于液體保持工具的構(gòu)成，例如，如圖15所示，在按壓板63經(jīng)由色素吸附體W被組裝到底板64上之后，按壓板63可以通過設(shè)置在底板的一個(gè)相對(duì)兩邊的中央和兩端以及另ー個(gè)相對(duì)兩邊的中央的夾緊件69被固定。
[0170](液體保持工具的其他例子)
[0171]下面說明液體保持工具的其他例子。在液體保持工具的其他例子中，液體保持エ具的按壓板63形成為蓋狀。圖16A?16C示出液體保持工具的其他例子的分解立體圖。圖16A是示出從斜上方觀察液體保持工具的情況的分解立體圖。圖16B是示出從斜下方觀察液體保持工具的情況的分解立體圖。圖16C是從斜上方觀察固定有色素吸附體的液體保持工具的情況的分解立體圖。
[0172]如圖16A和圖16B所示，液體保持工具包括蓋狀的按壓板63和在其上安裝色素吸附體W的透明導(dǎo)電性基材I的底板64。底板64包括在其上安裝透明導(dǎo)電性基材I的凹狀的基材安裝部71，四個(gè)矩形狀的開ロ部67形成在底板64的底面上。形成有多孔半導(dǎo)體層3的透明導(dǎo)電性基材安裝在基材安裝部71上。蓋狀的按壓板63是能夠覆蓋凹狀的基材安裝部71的蓋形元件。在色素吸附體W配置在基材安裝部71上后，用蓋狀的按壓板63覆蓋色素吸附體W，從而形成密閉空間，如密閉的液體保持空間。因此，可以實(shí)現(xiàn)色素溶液的揮發(fā)的抑制和外部水分進(jìn)入的抑制等。蓋狀的按壓板63具有諸如沖洗液或色素溶液可被注入的注入孔81和諸如沖洗液或色素溶液可被排出的排液孔82。排液孔82優(yōu)選設(shè)置在對(duì)應(yīng)于通過經(jīng)由色素吸附體W緊密接觸填充物62而形成的液體保持空間附近的位置。此外，排氣噴嘴83設(shè)置在蓋狀按壓板63中。此外，注入孔81和排液孔82可以由ー個(gè)孔構(gòu)成，并且可以使用這ー個(gè)孔進(jìn)行注液和排液?？梢栽O(shè)置兩個(gè)以上的注入孔81。此外，可以設(shè)置兩個(gè)以上的排液孔82。
[0173]如圖17A?17C所示，在色素吸附體W被安裝在底板64上的同時(shí)，在其中通過經(jīng)由色素吸附體W將蓋狀的按壓板63與底板64組合而使蓋狀的按壓板63與底板64組合的狀態(tài)下，當(dāng)通過從排氣噴嘴83抽真空使底板64和蓋狀的按壓板63相互固定時(shí)，色素吸附體W被固定到液體保持工具上。可以設(shè)置夾緊件以固定底板64和蓋狀的按壓板63。
[0174]此外，在圖17A?17C所示的例子中，通過抽真空使蓋狀的按壓板63和底板64相互固定，但是固定按壓板63和底板64的方法不限于此。例如,象圖18A?18D所不的第一固定例至第四固定例那樣，按壓板63和底板64可以通過在按壓板63和底板之間夾持色素吸附體W而相互固定。
[0175](第一固定例)
[0176]圖18A是示出按壓板63和底板64的第一固定例的剖視圖。色素吸附體W被配置在底板64上，然后通過按壓板63經(jīng)由填充物62可以將色素吸附體W壓向底板64。磁鐵81a設(shè)置在按壓板63的將要接合到底板64的那側(cè)上，并且磁鐵81b設(shè)置在底板64的將要接合到按壓板的那側(cè)上。由于磁鐵的磁力，按壓板63和底板64在經(jīng)由色素吸附體W接合的狀態(tài)下被相互固定。
[0177](第二固定例)
[0178]圖18B是示出按壓板63和底板64的第二固定例的剖視圖。色素吸附體W被配置在底板64上，然后通過按壓板63經(jīng)由填充物62可以將色素吸附體W壓向底板64。螺絲孔82分別設(shè)置在按壓板63和底板64的兩端。在按壓板63和底板64經(jīng)由色素吸附體W接合的狀態(tài)下，螺絲83插入螺絲孔82中，從而進(jìn)行螺絲緊固。因此，按壓板63和底板64在經(jīng)由色素吸附體W接合的狀態(tài)下被相互固定。
[0179](第三固定例)
[0180]圖18C和圖18D是示出按壓板63和底板64的第三固定例的剖視圖。色素吸附體W被配置在底板64上，然后通過按壓板63經(jīng)由填充物62可以將色素吸附體W壓向底板64。通過設(shè)置在按壓板63和底板64的兩端的諸如彈簧等弾性體84，按壓板63和底板64進(jìn)入兩種狀態(tài)，包括圖18C所示的固定狀態(tài)和圖18D所示的固定解除狀態(tài)。在圖18C所示的固定狀態(tài)中，通過弾性體84的彈性力，按壓板63和底板64在經(jīng)由色素吸附體W接合的狀態(tài)下被相互固定。
[0181](第四固定例)
[0182]圖18E是示出按壓板63和底板64的第四固定例的剖視圖。色素吸附體W被配置在底板64上，然后通過按壓板63經(jīng)由填充物62可以將色素吸附體W壓向底板64。底板64可以通過設(shè)置在按壓板63和底板64的兩端的氣缸85垂直升降。通過使底板64下降，按壓板63和底板64在其中按壓板63和底板64經(jīng)由色素吸附體W接合的狀態(tài)下被相互固定。
[0183]接下來，固定到液體保持工具上的色素吸附體W被傳送到色素注入位置P3。在步驟S13中，在色素注入位置P3中，色素溶液被注入到液體保持工具中。因此，色素溶液72被收集在包圍多孔半導(dǎo)體層3的液體保持工具的液體保持空間中。然后，固定在液體保持工具上的色素吸附體W被傳送到色素吸附位置P4，在步驟S14中，進(jìn)行色素吸附預(yù)定時(shí)間。在色素吸附位置P4中，色素溶液中72浸透多孔半導(dǎo)體層3，并且進(jìn)行相對(duì)于多孔半導(dǎo)體層3的色素的吸附。
[0184]接下來，固定在液體保持工具上的色素吸附體W被傳送到色素溶液回收位置P5。在步驟S15中,在色素溶液回收位置P5中,殘留在液體保持工具中的多余色素溶液被回收。
[0185]這里,說明在色素注入位置P3和色素溶液回收位置P5的色素溶液的注入方法和回收方法。圖19A是示出色素溶液注入方法和色素溶液回收方法的第一構(gòu)成例的示意圖。圖19B是示出色素溶液注入方法和色素溶液回收方法的第二構(gòu)成例的示意圖。圖19C是示出色素溶液注入方法的變形例的示意圖。圖20A和圖20B是示出排液方法的例子的示意圖。
[0186]在圖19A的例子中，在色素注入位置P3中，色素溶液從噴嘴161注入到液體保持工具中。在色素溶液回收位置P5中,通過從液體保持工具抽吸色素溶液而從噴嘴162回收色素溶液。此時(shí)，如圖19A所示，當(dāng)液體保持工具傾斜時(shí),色素溶液被收集在液體保持工具的一部分中，因此，色素溶液的回收變得容易。
[0187]在圖19B的例子中，在色素注入位置P3中，色素溶液從噴嘴161注入到液體保持工具中。在色素溶液回收位置P5中，如圖19B所示,通過傾斜液體保持工具排出色素溶液。此時(shí)，例如，當(dāng)以傾斜液體保持工具而象圖20A所示那樣在圖20B所示的溶液回收槽172 (設(shè)置在底板64的角部L)中收集色素溶液并且噴嘴伸入排液槽中以抽吸色素溶液的方式來進(jìn)行排液時(shí)，可以防止在排液時(shí)噴嘴和色素吸附體W的基材11之間的接觸。此外，代替回收槽172，可以使用回收孔進(jìn)行排液。
[0188]在圖19B所示的例子中，在色素注入位置P3中，色素溶液從噴嘴161注入到液體保持工具中。在色素溶液回收位置P5中，如圖19B所示，通過傾斜液體保持工具排出色素溶液。此時(shí)，例如，當(dāng)以傾斜液體保持工具而象圖20A所示那樣在圖20B所示的溶液回收槽172 (設(shè)置在底板64的角部L)中收集色素溶液并且噴嘴伸入排液槽中以抽吸色素溶液的方式來進(jìn)行排液時(shí)，可以防止在排液時(shí)噴嘴和色素吸附體W的基材11之間的接觸。
[0189]此外，如圖19C所示，在色素溶液的注入過程中，可以在旋轉(zhuǎn)液體保持工具的同時(shí)注入色素溶液，以使色素溶液到達(dá)整個(gè)液體保持工具。因此，即使在少量的色素溶液中，色素也可以被均勻地吸附在多孔半導(dǎo)體層3上。此外，即使當(dāng)色素溶液的注入部位可以被固定到ー個(gè)位置吋，由于液體保持工具的旋轉(zhuǎn)，也可以處理多個(gè)基板。此外，在色素溶液的注入過程中可以對(duì)液體保持工具進(jìn)行傾斜、振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)中的至少任ー個(gè)操作。
[0190]在從色素注入位置P3傳送到色素溶液回收位置P5時(shí),例如，如圖21A所示,可以通過將多個(gè)色素吸附體W配置在多段式機(jī)架131的在垂直方向上間隔配置的多個(gè)架子132上，來傳送配置在液體保持工具中的多個(gè)色素吸附體W。各架子132是傾斜機(jī)構(gòu)，并且是沿著其兩端支撐液體保持工具的兩端部的元件。例如，在色素溶液的回收過程中，架子132的兩端中的一個(gè)可以按箭頭所示的方向升高，因此，由架子132支撐的液體保持工具進(jìn)入傾斜狀態(tài)。可移動(dòng)的吸引噴嘴133可以配置在傾斜的液體保持工具的下端部。收集在傾斜的液體保持工具的下端部的色素溶液可以由吸引噴嘴133回收。
[0191]在色素溶液回收單元103中進(jìn)行成分調(diào)整后，回收的色素溶液被再利用。色素溶液回收單元103例如是圖22中示出的回收槽。例如，回收槽是防爆恒溫夾套式的，并且包括攪拌單元141、濃度測定單元142、色素溶液入口 143和色素溶液出口 144。已被回收的色素溶液的濃度由濃度測定單元測定，并且色素、添加剤、流量控制用溶劑等適宜地投入到回收的色素溶液中，然后將所得的溶液由攪拌單元141攪拌，從而將色素溶液調(diào)整到預(yù)定的濃度。然后，將所得的色素溶液從色素溶液出ロ 144傳送到色素注入位置,并再利用。
[0192]接下來，在步驟S16中，液體保持工具被傳送到第一次沖洗液注入位置P6，并且在第一次沖洗液注入位置P6將沖洗液注入到液體保持工具。在步驟S17中，液體保持工具被傳送到第一次沖洗液回收位置P7，并且注入到液體保持工具中的沖洗液在第一次沖洗液回收位置P7被回收。在第一次沖洗液注入時(shí)，例如，如由箭頭a所示，可以使用在液體保持エ具比第一次沖洗液注入位置P6更后地被傳送到的第二次沖洗液回收位置P9回收的沖洗液。這是因?yàn)榧词巩?dāng)在第一次沖洗中使用色素混合至一定程度的沖洗液時(shí)，也沒有特別的問題發(fā)生。
[0193]接下來，在步驟S18中，液體保持工具被傳送到第二次沖洗液注入位置P8，并且在第二次沖洗液注入位置P8將沖洗液注入到液體保持工具。在步驟S19中，液體保持工具被傳送到第二次沖洗液回收位置P9，并且注入到液體保持工具中的沖洗液在第二次沖洗液回收位置P9被回收。在第二次沖洗液注入時(shí)，例如，如由箭頭b所示，可以使用在液體保持エ具比第二次沖洗液注入位置P8更后地被傳送到的第三次沖洗液回收位置Pll回收的沖洗液。這是因?yàn)榧词巩?dāng)在第二次沖洗中使用色素混合至一定程度的沖洗液時(shí)，也沒有特別的問題發(fā)生。當(dāng)在比沖洗液回收之前進(jìn)行的沖洗中通過再利用回收的沖洗液進(jìn)行多次沖洗時(shí)，沖洗液的量可以減少。
[0194]接下來，在步驟S20中，液體保持工具被傳送到第三次沖洗液注入位置P10，并且在第三次沖洗液注入位置PlO將沖洗液注入到液體保持工具。在步驟S21中，液體保持工具被傳送到第三次沖洗液回收位置P11，并且注入到液體保持工具中的沖洗液在第三次沖洗液回收位置Pll被回收。在第三次沖洗液注入時(shí)，沖洗液從沖洗液注入單元106注入。在第三次沖洗液注入位置，可以使用通過將溶劑等添加到在步驟S17中的在第一次沖洗液回收位置P7回收的沖洗液中而再制備和再生的沖洗液。
[0195]在第一次沖洗液回收位置P7回收的沖洗液被回收到例如回收單元105，如單獨(dú)設(shè)置的沖洗液和色素溶液回收槽。然后，在步驟S15-1中,色素溶液回收單元103測定成分濃度，然后在步驟S15-2中，根據(jù)需要，諸如色素、添加劑和溶劑等色素溶液成分被添加到回收的色素溶液中，從而進(jìn)行色素溶液的成分調(diào)整。然后，所得的色素溶液可以再利用。
[0196]在沖洗液注入位置中，可以使用與上述色素溶液的注入方法相同的方法。此外，在沖洗液注入位置中，如圖23的示意圖所示，可以使用從噴嘴211將色素溶液向色素吸附體W傾倒的傾倒方法。在傾倒方法中，在保持液體保持工具使色素吸附體W朝著斜下方向的同時(shí)，色素溶液從多孔半導(dǎo)體層的上側(cè)流向下側(cè)。在傾倒方法中，其優(yōu)點(diǎn)例如有沖洗液注入過程和沖洗液回收處理可以通過一次操作進(jìn)行，還可以進(jìn)行液體保持工具的洗滌等。
[0197]在各沖洗液回收位置中，例如，如圖24所示，從噴嘴211注入到被輸送的色素吸附體W的沖洗液回收到回收槽213中。
[0198]接下來，固定到液體保持工具上的色素吸附體W被傳送到干燥位置P12。在步驟S22中，在干燥位置P12中，進(jìn)行色素吸附體W的干燥過程。例如，如圖24所示，相對(duì)于傳送過程中的色素吸附體W通過空氣流217等進(jìn)行色素吸附體W的干燥過程。
[0199]接下來，固定到液體保持工具上的色素吸附體W被傳送到吸附量檢查位置P13。在步驟S23和S24中，在吸附量檢查位置P13中，色素吸附體W被從液體保持工具取出，并且進(jìn)行檢查被吸附在多孔半導(dǎo)體層上的色素的吸附量的過程。在檢查過程中，在吸附量小于預(yù)定的色素吸附量的情況下，色素吸附體W被確定為不良品且被從傳送路徑排除。在吸附量超過預(yù)定的色素吸附量的情況下，色素吸附體W被確定為良品。
[0200]接下來，將被確定為良品的色素吸附體W傳送到工具松開位置P14，在工具松開位置P14中，釋放液體保持工具的夾緊。接下來，在步驟S25中，利用基板取出機(jī)械手102從傳送路徑取出色素吸附體W,并且吸附有色素的色素吸附體W配置在機(jī)架的預(yù)定位置。作為機(jī)架，可以使用在上述的之前過程后使用的機(jī)架90。然后，對(duì)于其上吸附有色素的色素吸附體W，進(jìn)行諸如電解質(zhì)的填充和對(duì)向基板的貼合等后續(xù)過程，以得到光電轉(zhuǎn)換裝置。另一方面，將從中取出色素吸附體W的液體保持工具傳送到工具清洗位置P15。在步驟S26中，在工具清洗位置P15中，附著到液體保持工具上的色素污染等被洗棹。洗滌后的液體保持エ具可以在步驟Sll中被再次使用。
[0201][光電轉(zhuǎn)換裝置的操作]
[0202]接下來，說明根據(jù)本技術(shù)第一實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置的操作。
[0203]當(dāng)光L入射到透明導(dǎo)電性基材I的光接收面上時(shí)，光電轉(zhuǎn)換裝置作為電池操作，其中，對(duì)電極5被設(shè)置作為正極，透明導(dǎo)電層12被設(shè)置作為負(fù)扱。操作的原理如下。
[0204]當(dāng)增感色素吸收經(jīng)由基材11和透明導(dǎo)電層12透過的光子時(shí)，增感色素中的電子從基態(tài)(HOMO)激發(fā)到激發(fā)態(tài)(LUM0)。經(jīng)由增感色素和多孔半導(dǎo)體層3之間的電氣結(jié)合，處于激發(fā)態(tài)的電子出現(xiàn)在多孔半導(dǎo)體層3的導(dǎo)帶中，并且通過多孔半導(dǎo)體層3到達(dá)透明導(dǎo)電層12。
[0205]另ー方面，失去電子的增感色素從電解質(zhì)層4中的還原劑接收電子，例如，通過下述反應(yīng)從r，并且生成在電解質(zhì)層4中的氧化劑，例如，i3_(i2和r的結(jié)合體)。[0206]21 — I2+2e
[0207]I2+I — I3
[0208]生成的氧化劑，例如，I3,通過擴(kuò)散到達(dá)對(duì)電極5，從對(duì)電極5接收電子，例如，通過下述反應(yīng)(上述反應(yīng)的逆反應(yīng))，并還原成原來的還原劑，例如，1_。
[0209]If — i2+r
[0210]I2+2e-—2r
[0211]從透明導(dǎo)電層12傳送到外部電路的電子在外部電路中進(jìn)行電氣作業(yè)，然后返回到對(duì)電極5。按這種方式，將光能轉(zhuǎn)換為電能，而在增感色素和電解質(zhì)層4中沒有殘留任何變化。
[0212]2.第二實(shí)施方案
[0213]下面說明根據(jù)本技術(shù)第二實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置。圖25A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的平面圖。圖25B是沿著圖25A所示的線X-X的剖視圖。圖25C是沿著圖25A所示的線Y-Y的剖視圖。圖2?是沿著圖25A所示的線Z-Z的剖視圖。圖26是圖25A所示的區(qū)域R的放大平面圖。
[0214]如圖25A和圖26所示，其中形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域R1、其中形成集電體端子7的區(qū)域R3以及在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2被設(shè)置在透明導(dǎo)電性基材I上。在區(qū)域R2中，構(gòu)造物41a和構(gòu)造物41b形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a的內(nèi)側(cè)。
[0215]如圖25B所示，在區(qū)域Rl中，中央分?jǐn)嗟亩鄠€(gè)條紋狀集電體部46形成在其中未形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域中。
[0216]如圖25C和圖26所示，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，與集電體部46具有相同高度的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a埋在平行排列的多個(gè)集電體部46之間的凹部中。據(jù)此，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，在頂部具有平坦面的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部的一部分和埋在平行排列的多個(gè)集電體部的一部分之間的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a形成。此外，內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a在吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的外側(cè)沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置。在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部46、埋在平行排列的多個(gè)集電體部之間的凹部中的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a以及沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a形成。矩形框狀的突出部被設(shè)置成包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3。
[0217]如圖2?和圖26所示，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，與集電體部46具有相同高度的外側(cè)構(gòu)造物41b設(shè)置在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a的外側(cè)并且埋在平行排列的多個(gè)集電體部46之間的凹部中。據(jù)此，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，在頂部具有平坦面的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部的一部分和埋在平行排列的多個(gè)集電體部的一部分之間的外側(cè)構(gòu)造物41b形成。該突出部形成在由內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a構(gòu)成的內(nèi)側(cè)突出部的外側(cè)。
[0218]此外，外側(cè)構(gòu)造物41b在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a的外側(cè)沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置。在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部46、埋在平行排列的多個(gè)集電體部之間的凹部中的外側(cè)構(gòu)造物41b以及沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置的外側(cè)構(gòu)造物41b形成。該矩形框狀的突出部形成為在由內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a構(gòu)成的內(nèi)側(cè)矩形框狀的突出部的外側(cè)包圍內(nèi)側(cè)矩形框狀的突出部。即，吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3由內(nèi)側(cè)矩形框狀的突出部和外側(cè)矩形框狀的突出部雙重包圍。
[0219](制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法)[0220]可以按與第一實(shí)施方案相同的方式制造上述的光電轉(zhuǎn)換裝置。在色素承載過程中，象第一實(shí)施方案中那樣，可以使用液體保持法。例如，可以使用圖5A?5C所示的與第一實(shí)施方案相同的液體保持工具。如圖27A所示，液體保持工具的矩形框狀的填充物62與由內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a和外側(cè)構(gòu)造物41b形成并且雙重包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的矩形框狀的突出部緊密接觸，由此形成包圍多孔半導(dǎo)體層3的液體保持空間。然后，色素溶液被收集在液體保持空間中，以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。此時(shí)，矩形框狀的突出部和填充物62之間的密合性變得令人滿意，因而可以抑制被收集在液體保持工具的液體保持空間中的色素溶液的液漏。因此，可以防止色素附著到不必要的位置或在透明導(dǎo)電性基材I的后表面上的色素污染，從而可以改善色素的利用效率。此外，可以抑制作為多孔半導(dǎo)體層3的外周區(qū)域并且在后續(xù)過程中將要形成密封材料6的區(qū)域的污染。此外，如圖27B所示，填充物62可以具有其中形成有嵌合在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a和外側(cè)構(gòu)造物41b之間的凹部中的凹凸的形狀。如圖27C所示，填充物62可以具有雙層結(jié)構(gòu)，并且嵌合在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a和外側(cè)構(gòu)造物41b之間的凹部中的凹凸可以形成在表面層中。
[0221]3.第三實(shí)施方案
[0222]下面說明根據(jù)本技術(shù)第三實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置。圖28A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的平面圖。圖28B是沿著圖28A所示的線X-X的剖視圖。圖28C是沿著圖28A所示的線Y-Y的剖視圖。圖28D是沿著圖28A所示的線Z-Z的剖視圖。圖29是圖28A所示的區(qū)域R的放大圖。
[0223]如圖28A和圖29所示，其中形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域R1、其中形成集電體端子7的區(qū)域R3以及在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2被設(shè)置在透明導(dǎo)電性基材I上。在區(qū)域R2中，構(gòu)造物41形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a的內(nèi)側(cè)。
[0224]如圖28B所示，在區(qū)域Rl中，中央分?jǐn)嗟亩鄠€(gè)條紋狀集電體部46形成在其中未形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域中。
[0225]如圖28C和圖29所示，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，與集電體部46具有相同高度的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a埋在平行排列的多個(gè)集電體部46之間的凹部中。據(jù)此，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，在頂部具有平坦面的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部的一部分和埋在平行排列的多個(gè)集電體部的一部分之間的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a形成。此外，內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a在吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的外側(cè)沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置。在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部46、埋在平行排列的多個(gè)集電體部之間的凹部中的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a以及沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a形成。矩形框狀的突出部被設(shè)置成包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3。
[0226]如圖28D和圖29所示，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，與集電體部46具有相同高度的外側(cè)構(gòu)造物41b設(shè)置在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a的外側(cè)并且埋在平行排列的多個(gè)集電體部46之間的凹部中。據(jù)此，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，在頂部具有平坦面的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部的一部分和埋在平行排列的多個(gè)集電體部的一部分之間的外側(cè)構(gòu)造物41b形成。該突出部形成在由內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a構(gòu)成的內(nèi)側(cè)突出部的外側(cè)。
[0227]此外，外側(cè)構(gòu)造物41b在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a的外側(cè)沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置。在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部46、埋在平行排列的多個(gè)集電體部之間的凹部中的外側(cè)構(gòu)造物41b以及沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置的外側(cè)構(gòu)造物41b形成。該矩形框狀的突出部形成為在由內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41 a構(gòu)成的內(nèi)側(cè)矩形框狀的突出部的外側(cè)包圍內(nèi)側(cè)矩形框狀的突出部。即，吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3由內(nèi)側(cè)矩形框狀的突出部和外側(cè)矩形框狀的突出部雙重包圍。
[0228]如圖28A和圖29所示，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，不透明構(gòu)造物41c設(shè)置在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a和外側(cè)構(gòu)造物41b之間，并且埋在平行排列的多個(gè)集電體部46之間的凹部中。此外，不透明構(gòu)造物41c在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a和外側(cè)構(gòu)造物41b之間沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置。作為構(gòu)成不透明構(gòu)造物41c的材料，可以使用不透明并且用色素著色的材料。具體而言，例如，可以使用用于多孔半導(dǎo)體層3的氧化鈦、氧化鋅和氧化錫或者用作集電體材料的銀(Ag)和鋁(Al)等。不透明構(gòu)造物41c可以由ー層或多層構(gòu)成。構(gòu)成不透明構(gòu)造物41c的層可以與多孔半導(dǎo)體層3相同。
[0229](制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法)
[0230]可以按與第一實(shí)施方案相同的方式制造上述的光電轉(zhuǎn)換裝置。在色素承載過程中，象第一實(shí)施方案中那樣，可以使用液體保持法。例如，可以使用圖5A?5C所示的與第一實(shí)施方案相同的液體保持工具。如圖30所示，液體保持工具的矩形框狀的填充物62與由內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a和外側(cè)構(gòu)造物41b形成并且雙重包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的矩形框狀的突出部緊密接觸，由此形成包圍多孔半導(dǎo)體層3的液體保持空間。然后，色素溶液被收集在液體保持空間中，以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。此時(shí)，矩形框狀的突出部和填充物62之間的密合性變得令人滿意，因而可以抑制被收集在液體保持工具的液體保持空間中的色素溶液的液漏。因此，可以防止色素附著到不必要的位置或在透明導(dǎo)電性基材I的后表面上的色素污染，從而可以改善色素的利用效率。此外，可以抑制作為多孔半導(dǎo)體層3的外周區(qū)域并且在后續(xù)過程中將要形成密封材料6的區(qū)域的污染。在第三實(shí)施方案中，由于設(shè)置有不透明構(gòu)造物41c，因此如圖31所示，在色素溶液泄漏的情況下，由于由多孔半導(dǎo)體層3構(gòu)成的不透明構(gòu)造物41c的原因，由色素130的粘附造成的透明導(dǎo)電性基材I的周緣部的色素污染是可見的。據(jù)此，色素溶液的泄漏可以容易地被發(fā)現(xiàn)，從而可以檢查液漏位置。結(jié)果，可以防止胞特性和可靠性的下降。此外，可以指定造成液漏的液體保持工具。
[0231]4.第四實(shí)施方案
[0232]下面說明根據(jù)本技術(shù)第四實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置。圖32A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的平面圖。圖32B是沿著圖32A所示的線L的剖視圖。圖33A是圖32A所示的區(qū)域R的放大平面圖。圖33B是沿著線X-X的剖視圖。
[0233]如圖32A、圖32B、圖33A和圖33B所示，在透明導(dǎo)電性基材I中，其中形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域Rl和其中形成集電體端子7的區(qū)域R3被設(shè)置在透明導(dǎo)電性基材I上，區(qū)域R2被設(shè)置在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間。在區(qū)域R2中，包括集電體43和覆蓋集電體43的表面的保護(hù)層45的構(gòu)造物41形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a中。其他構(gòu)成與第一實(shí)施方案相同。此外，構(gòu)成構(gòu)造物41的集電體43可以用多孔半導(dǎo)體層3代替。
[0234](制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法)
[0235]可以按與第一實(shí)施方案相同的方式制造上述的光電轉(zhuǎn)換裝置。在色素承載過程中，象第一實(shí)施方案中那樣，可以使用液體保持法。例如，可以使用圖5A?5C所示的與第一實(shí)施方案相同的液體保持工具。如圖34所示，液體保持工具的矩形框狀的填充物62與由構(gòu)造物41形成并且雙重包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的矩形框狀的突出部緊密接觸，由此形成包圍多孔半導(dǎo)體層3的液體保持空間。然后，色素溶液被收集在液體保持空間中，以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。此時(shí)，矩形框狀的突出部和填充物62之間的密合性變得令人滿意，因而可以抑制被收集在液體保持工具的液體保持空間中的色素溶液的液漏。因此，可以防止色素附著到不必要的位置或在透明導(dǎo)電性基材I的后表面上的色素污染，從而可以改善色素的利用效率。此外，可以抑制作為多孔半導(dǎo)體層3的外周區(qū)域并且在后續(xù)過程中將要形成密封材料6的區(qū)域R2a的污染。
[0236]5.第五實(shí)施方案
[0237]下面說明根據(jù)本技術(shù)第五實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置。圖35A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的平面圖。圖35B是沿著圖35A所示的線L的剖視圖。圖36A是圖35A所示的區(qū)域R的放大平面圖。圖36B是示出沿著圖36A所示的線Xl-Xl的剖視圖。圖36C是示出沿著圖36A所示的線X2-X2的剖視圖。
[0238]如圖35A和圖35B以及圖36A、圖36B和圖36C所示，其中形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域Rl和其中形成集電體端子7的區(qū)域R3被設(shè)置在透明導(dǎo)電性基材I上，區(qū)域R2被設(shè)置在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間。在區(qū)域R2中，包括集電體43和覆蓋集電體43的表面的保護(hù)層45的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a中。在區(qū)域R2中，包括集電體43和覆蓋集電體43的表面的保護(hù)層45的外側(cè)構(gòu)造物41b形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a中。其他構(gòu)成與第二實(shí)施方案相同。此外，構(gòu)成構(gòu)造物41的集電體43可以用多孔半導(dǎo)體層3代替。
[0239](制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法)
[0240]可以按與第一實(shí)施方案相同的方式制造上述的光電轉(zhuǎn)換裝置。在色素承載過程中，象第一實(shí)施方案中那樣，可以使用液體保持法。例如，可以使用圖5A?5C所示的與第一實(shí)施方案相同的液體保持工具。如圖37所示，液體保持工具的矩形框狀的填充物62與由內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a和外側(cè)構(gòu)造物41b形成并且雙重包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的矩形框狀的突出部緊密接觸，由此形成包圍多孔半導(dǎo)體層3的液體保持空間。然后，色素溶液被收集在液體保持空間中，以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。此時(shí)，矩形框狀的突出部和填充物62之間的密合性變得令人滿意，因而可以抑制被收集在液體保持工具的液體保持空間中的色素溶液的液漏。因此，可以防止色素附著到不必要的位置或在透明導(dǎo)電性基材I的后表面上的色素污染，從而可以改善色素的利用效率。此外，可以抑制作為多孔半導(dǎo)體層3的外周區(qū)域并且在后續(xù)過程中將要形成密封材料6的區(qū)域的污染。
[0241]6.第六實(shí)施方案
[0242]下面說明根據(jù)本技術(shù)第六實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置。圖38A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的平面圖。圖38B是沿著圖38A所示的線L的剖視圖。圖39A是圖38A所示的區(qū)域R的放大平面圖。圖39B是示出沿著圖39A所示的線Xl-Xl的剖視圖。圖39C是示出沿著圖39A所示的線X2-X2的剖視圖。
[0243]如圖38A以及圖38B和圖39A、圖39B和圖39C所示，其中形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域Rl和其中形成集電體端子7的區(qū)域R3被設(shè)置在透明導(dǎo)電性基材I上，區(qū)域R2被設(shè)置在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間。在區(qū)域R2中，包括多孔半導(dǎo)體層3和覆蓋多孔半導(dǎo)體層3的表面的保護(hù)層45的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a中。在區(qū)域R2中，包括多孔半導(dǎo)體層3和覆蓋多孔半導(dǎo)體層3的表面的保護(hù)層45的構(gòu)造物41b形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a中。在區(qū)域R2中，由多孔半導(dǎo)體層3構(gòu)成的不透明構(gòu)造物41c形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a中。其他構(gòu)成與第三實(shí)施方案相同。此外，構(gòu)成構(gòu)造物41a和構(gòu)造物41b的多孔半導(dǎo)體層3可以用集電體43代替。
[0244](制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法)
[0245]可以按與第一實(shí)施方案相同的方式制造上述的光電轉(zhuǎn)換裝置。在色素承載過程中，象第一實(shí)施方案中那樣，可以使用液體保持法。例如，可以使用圖5A?5C所示的與第一實(shí)施方案相同的液體保持工具。如圖40所示，液體保持工具的矩形框狀的填充物62與由內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a和外側(cè)構(gòu)造物41b形成并且雙重包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的矩形框狀的突出部緊密接觸，由此形成包圍多孔半導(dǎo)體層3的液體保持空間。然后，色素溶液被收集在液體保持空間中，以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。此時(shí)，矩形框狀的突出部和填充物
62之間的密合性變得令人滿意，因而可以抑制被收集在液體保持工具的液體保持空間中的色素溶液的液漏。因此，可以防止色素附著到不必要的位置或在透明導(dǎo)電性基材I的后表面上的色素污染，從而可以改善色素的利用效率。此外，可以抑制作為多孔半導(dǎo)體層3的外周區(qū)域并且在后續(xù)過程中將要形成密封材料6的區(qū)域的污染。此外，在第六實(shí)施方案中，由于設(shè)置有由多孔半導(dǎo)體層3構(gòu)成的不透明構(gòu)造物41c，因此，在色素溶液泄漏的情況下，由于由多孔半導(dǎo)體層3構(gòu)成的不透明構(gòu)造物41c的原因，由色素的粘附造成的透明導(dǎo)電性基材I的周緣部的色素污染是可見的。據(jù)此，色素溶液的泄漏可以容易地被發(fā)現(xiàn)，從而可以檢查液漏位置。結(jié)果，可以防止胞特性和可靠性的下降。此外，可以指定造成液漏的液體保持工具。
[0246]7.第七實(shí)施方案
[0247]下面說明根據(jù)本技術(shù)第七實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置。圖41A是示出省略了透明導(dǎo)電性基材的平面圖。圖41B是沿著圖41A所示的線L的剖視圖。圖42A是圖41A所示的區(qū)域R的放大平面圖。圖42B是示出沿著圖42A所示的線L的剖視圖。
[0248]如圖41A和圖42A所示，其中形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域R1、其中形成集電體端子7的區(qū)域R3以及在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2被設(shè)置在透明導(dǎo)電性基材I上。在區(qū)域R2中，構(gòu)造物41形成在形成密封材料6的區(qū)域R2a中。
[0249]如圖41B所示，在區(qū)域Rl中，中央分?jǐn)嗟亩鄠€(gè)條紋狀集電體部46形成在其中未形成吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的區(qū)域中。
[0250]如圖41C所示，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，與集電體部46具有相同高度的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41 a埋在平行排列的多個(gè)集電體部46之間的凹部中。據(jù)此，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，在頂部具有平坦面的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部的一部分和埋在平行排列的多個(gè)集電體部的一部分之間的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a形成。此外，內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a在吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的外側(cè)沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置。在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部由平行排列的多個(gè)集電體部46、埋在平行排列的多個(gè)集電體部之間的凹部中的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a以及沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置的內(nèi)側(cè)構(gòu)造物4Ia形成。矩形框狀的突出部被設(shè)置成包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3。
[0251]如圖41A和圖42A所示，在區(qū)域Rl和區(qū)域R3之間的區(qū)域R2中，不透明構(gòu)造物41c設(shè)置在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a的外側(cè)，并且埋在平行排列的多個(gè)集電體部46之間的凹部中。此外，不透明構(gòu)造物41c在內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a的外側(cè)沿著周緣的右邊和左邊分別設(shè)置。不透明構(gòu)造物41c可以由多孔半導(dǎo)體層3構(gòu)成。
[0252](制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法)
[0253]可以按與第一實(shí)施方案相同的方式制造上述的光電轉(zhuǎn)換裝置。在色素承載過程中，象第一實(shí)施方案中那樣，可以使用液體保持法。例如，可以使用圖5A?5C所示的與第一實(shí)施方案相同的液體保持工具。如圖43所示，液體保持工具的矩形框狀的填充物62與由內(nèi)側(cè)構(gòu)造物41a形成并且包圍吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3的矩形框狀的突出部緊密接觸，由此形成包圍多孔半導(dǎo)體層3的液體保持空間。然后，色素溶液被收集在液體保持空間中，以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。此時(shí)，矩形框狀的突出部和填充物62之間的密合性變得令人滿意，因而可以抑制被收集在液體保持工具的液體保持空間中的色素溶液的液漏。因此，可以防止色素附著到不必要的位置或在透明導(dǎo)電性基材I的后表面上的色素污染，從而可以改善色素的利用效率。此外，可以抑制作為多孔半導(dǎo)體層3的外周區(qū)域并且在后續(xù)過程中將要形成密封材料6的區(qū)域的污染。此外，在第七實(shí)施方案中，由于設(shè)置有不透明構(gòu)造物41c，因此，在色素溶液泄漏的情況下，由于由多孔半導(dǎo)體層3構(gòu)成的不透明構(gòu)造物41c的原因，由色素的粘附造成的透明導(dǎo)電性基材I的周緣部的色素污染是可見的。據(jù)此，色素溶液的泄漏可以容易地被發(fā)現(xiàn)，從而可以檢查液漏位置。結(jié)果，可以防止胞特性和可靠性的下降。此外，可以指定造成液漏的液體保持工具。
[0254][實(shí)施例]
[0255]下面說明本技術(shù)的具體實(shí)施例。本技術(shù)不限于此。
[0256]<實(shí)施例1>
[0257]使用作為透明導(dǎo)電性基材I的FTO基板制作作為多孔半導(dǎo)體層3的多孔氧化鈦層，釕系色素用作將要吸附在多孔氧化鈦層上的色素，由此制得光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0258](制作色素吸附體)
[0259]首先，制作圖44所示的色素吸附體W。作為透明導(dǎo)電性基材1，使用其中由FTO層構(gòu)成的透明導(dǎo)電層12形成在作為基材11的玻璃基板上的基材。
[0260]接下來，將作為多孔半導(dǎo)體層3的多孔氧化鈦層形成在透明導(dǎo)電層12上。具體而言，制備TiO2糊劑，并將糊劑涂布到透明導(dǎo)電層12上，以獲得具有圖44所示形狀的多孔半導(dǎo)體層3。此外，將多孔氧化鈦層在510°C的電爐中烘焙30分鐘，在電爐中冷卻。接下來，在透明導(dǎo)電層12上形成由Ag形成的集電體43和集電體端子7。具體而言，通過絲網(wǎng)印刷法在透明導(dǎo)電層12上涂布銀膏，以獲得具有圖44所示形狀的集電體43和集電體端子7。此外，在涂布的銀膏充分干燥后，在510°C的電爐中進(jìn)行烘焙30分鐘。接下來，形成保護(hù)層45，以從電解液遮蔽并保護(hù)集電體43。具體而言，使用絲網(wǎng)印刷法涂布環(huán)氧系樹脂，形成保護(hù)層，從而形成具有圖44所示形狀的保護(hù)層45。在環(huán)氧系樹脂充分平整后，通過使用UV點(diǎn)照射裝置完全固化環(huán)氧系樹脂。此外，在銀膏的涂布過程中，銀膏也被涂布到將要設(shè)置構(gòu)造物41的區(qū)域中，然后，按上述進(jìn)行隨后的干燥和烘焙。此外，在環(huán)氧系樹脂的涂布過程中，環(huán)氧系樹脂也被涂布到將要設(shè)置構(gòu)造物41的區(qū)域中，然后，按上述進(jìn)行環(huán)氧系樹脂的隨后固化，從而形成具有圖44所示形狀的構(gòu)造物41，其中銀表面被環(huán)氧系樹脂覆蓋。
[0261](通過液體保持法的色素吸附)
[0262]根據(jù)液體保持法使色素被吸附到作為多孔半導(dǎo)體層3的TiO2層上。S卩，色素吸附體W被設(shè)置在圖5所示的液體保持工具中，由溶解有釕系色素的ニ甲亞砜形成的色素溶液(IOmM)被注入到液體保持工具中，由此,如圖6所示,色素溶液被收集在液體保持空間中。此時(shí)，矩形框狀的填充物62與由構(gòu)造物41形成的矩形框狀的突出部緊密接觸。然后，保持進(jìn)行預(yù)定的時(shí)間。此外，此時(shí)，色素溶液的使用量為5ml。
[0263](沖洗處理)
[0264]接下來,在排出液體保持工具內(nèi)的色素溶液后,在色素吸附體W設(shè)置在液體保持工具中并固定的狀態(tài)下，進(jìn)行沖洗處理。具體而言，對(duì)液體保持工具重復(fù)三次進(jìn)行沖洗液的注入和排液。然后，其上吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3用空氣流干燥。作為沖洗液，使用こ臆。
[0265]另ー方面，玻璃板用作基材21，在基材21上形成作為對(duì)電極5的Pt層。具體而言，通過濺射在玻璃板上形成Pt層。
[0266]接下來，用YAG激光照射基材21的預(yù)定位置，以設(shè)置注入ロ。然后，以圖1所示的形狀形成密封材料6。接下來，制備電解液。電解質(zhì)溶液制備如下。將0.045g碘化鈉、
1.1lgl-丙基_2，3- ニ甲基咪唑鎗碘化物、0.1lg碘和0.081g4-叔丁基吡啶溶解在3.0g甲氧基丙腈中，從而制備電解液。接下來，從設(shè)置在基材21上的注入ロ注入電解液，然后保持進(jìn)行預(yù)定時(shí)間，以允許電解液在透明導(dǎo)電性基材I和其上形成Pt層的基材21之間完全浸透。然后，完全除去注入ロ周邊的電解液，并且注入ロ用紫外線固化性樹脂密封。按這種方式，制得光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0267]<比較例1>
[0268]按與實(shí)施例1相同的方式制作圖44所示的色素吸附體W。
[0269](通過浸潰法的色素吸附)
[0270]根據(jù)浸潰法使色素被吸附到作為多孔半導(dǎo)體層3的多孔氧化鈦層上。即，色素吸附體W的整體被浸潰在溶解有釕系色素的叔丁醇/こ腈的混合溶液(0.2mM)中24小吋，以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。此外，此時(shí)，色素溶液的使用量為500ml。
[0271]接下來，用こ腈沖洗多孔半導(dǎo)體層3，并干燥。然后，使用ニ甲亞砜除去附著到將要形成密封元件的區(qū)域上的色素，并用こ腈再次沖洗，并干燥。后續(xù)過程與實(shí)施例1相同。按這種方式，制得光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0272]對(duì)實(shí)施例1和比較例I進(jìn)行以下的評(píng)價(jià)。
[0273](色素吸附時(shí)間的評(píng)價(jià))
[0274]通過針對(duì)吸附時(shí)間測定色素吸附量進(jìn)行色素吸附時(shí)間的評(píng)價(jià)。通過可見光和紫外線分光法測定色素吸附量。針對(duì)吸附時(shí)間繪制的色素吸附量的圖示于圖45。
[0275](85°C可靠性評(píng)價(jià))
[0276]在85°C的溫度環(huán)境下，針對(duì)經(jīng)過時(shí)間測定歸一化效率(%)的變化率，進(jìn)行85°C可靠性評(píng)價(jià)。測定結(jié)果示于圖46。此外，對(duì)于實(shí)施例1和比較例1，分別用兩個(gè)樣本進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0277]如圖45所示，在實(shí)施例1中，根據(jù)液體保持法的色素吸附時(shí)間與比較例I的浸潰法相比縮短。如圖46所示，可以確認(rèn)，在實(shí)施例1中，獲得與比較例I相同的胞特性和可靠性。
[0278]< 實(shí)施例 2_1>
[0279]按與實(shí)施例1相同的方式制作圖44所示的色素吸附體W。
[0280](通過液體保持法的色素吸附)
[0281]根據(jù)液體保持法使色素被吸附到作為多孔半導(dǎo)體層3的多孔氧化鈦層上。即，色素吸附體W被設(shè)置在圖5所示的液體保持工具中并固定，由溶解有釕系色素的二甲亞砜形成的色素溶液(IOmM)被注入到液體保持工具中，由此，如圖6所示，色素溶液被收集在液體保持空間中。此時(shí)，矩形框狀的填充物62與由構(gòu)造物41形成的矩形框狀的突出部緊密接觸。然后，保持進(jìn)行預(yù)定的時(shí)間(約20分鐘)。此外，此時(shí)，色素溶液的使用量為5ml。
[0282](沖洗處理) [0283]接下來,在排出液體保持工具內(nèi)的色素溶液后,在色素吸附體W設(shè)置在液體保持工具中并固定的狀態(tài)下，進(jìn)行沖洗處理。具體而言，對(duì)液體保持工具重復(fù)三次進(jìn)行沖洗液的注入和排液。然后，其上吸附色素的多孔半導(dǎo)體層3用空氣流干燥。作為沖洗液，使用與實(shí)施例I相同的沖洗液。
[0284]按與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行后續(xù)過程，由此獲得光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0285]< 實(shí)施例 2_2>
[0286]在其中色素吸附體從液體保持工具取下的狀態(tài)下進(jìn)行沖洗過程。其他構(gòu)成與實(shí)施例2-1相同，由此獲得光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0287]<比較例2>
[0288]按與實(shí)施例2-1相同的方式制作圖44所示的色素吸附體W。
[0289](通過浸潰法的色素吸附)
[0290]根據(jù)浸潰法使色素被吸附到作為多孔半導(dǎo)體層3的多孔氧化鈦層上。即，色素吸附體W的整體被浸潰在溶解有釕系色素的叔丁醇/こ腈的混合溶液(0.2mM)中約48小吋，以在多孔半導(dǎo)體層3上吸附色素。此外，此時(shí)，色素溶液的使用量為500ml。
[0291]接下來，用こ腈沖洗多孔半導(dǎo)體層3，并干燥。此時(shí)，將要形成密封元件的區(qū)域未進(jìn)行洗滌處理。按與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行后續(xù)過程。按這種方式，制得光電轉(zhuǎn)換裝置。
[0292](85 °C可靠性評(píng)價(jià))
[0293]對(duì)于實(shí)施例2-1和2-2以及比較例2，在85°C的溫度環(huán)境下，針對(duì)經(jīng)過時(shí)間測定歸一化效率(%)的變化率，進(jìn)行85°C可靠性評(píng)價(jià)。測定結(jié)果示于圖47。此外，在圖47中，線d是示出實(shí)施例2-1的測定結(jié)果的圖，線e是示出實(shí)施例2-2的測定結(jié)果的圖，線f?是示出比較例2的測定結(jié)果的圖。
[0294]在實(shí)施例2-1中，由于液體保持工具用在色素吸附過程和沖洗過程中，因此沒有發(fā)生對(duì)密封元件形成區(qū)域的色素附著，并且如線d所示，在85°C的溫度環(huán)境下的可靠性令人滿意。在實(shí)施例2-2中，由于液體保持工具未用在沖洗過程中，因此發(fā)生對(duì)密封元件形成區(qū)域的色素附著，從而如線e所示，在85°C的溫度環(huán)境下的可靠性劣化。另ー方面，在比較例2中，由于液體保持工具未用在色素吸附過程和沖洗過程中，因此大量的色素附著到密封元件形成區(qū)域中，并因此成為電解液泄漏的原因。因此，如線f所示，在85°C的溫度環(huán)境下的可靠性顯著劣化。
[0295]8.其他實(shí)施方案
[0296]本技術(shù)不限于上述實(shí)施方案，在不脫離本技術(shù)要點(diǎn)的范圍內(nèi)可以作出各種變形和應(yīng)用。
[0297]例如，在上述實(shí)施方案和實(shí)施例中舉出的構(gòu)成、方法、過程、形狀、材料和數(shù)值等僅是說明性的，并且根據(jù)需要，可以使用不同的構(gòu)成、方法、過程、形狀、材料和數(shù)值。
[0298]此外，在上述實(shí)施方案中的構(gòu)成、方法、過程、形狀、材料和數(shù)值等可以在不脫離本技術(shù)要點(diǎn)的范圍內(nèi)相互組合。
[0299]在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部中，平坦面可以是大致平坦面。這里，大致平坦面表示其中凹部的深度或凸部的高度為100 以下的面。
[0300]在圖25A所示的例子中，已經(jīng)描述了對(duì)于多孔半導(dǎo)體層3被在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部雙重包圍的例子。然而，多孔半導(dǎo)體層3也可以被在頂部具有平坦面的矩形框狀的突出部三重以上地包圍。
[0301]此外，多個(gè)集電體部46可以具有未在中央分段的條紋形狀，并且可以具有格子狀。
[0302]此外，通過組合多個(gè)根據(jù)上述實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換裝置(胞)，可以形成模塊。多個(gè)光電轉(zhuǎn)換裝置可以串聯(lián)和/或并聯(lián)地電氣連接，例如，在串聯(lián)地組合光電轉(zhuǎn)換裝置的情況下，通過獲得高的發(fā)電電壓。
[0303]此外，本技術(shù)可以具有以下構(gòu)成。
[0304][1-1] ー種光電轉(zhuǎn)換裝置，包括:
[0305]導(dǎo)電性基材；
[0306]配置在所述導(dǎo)電性基材上并且吸附色素的多孔半導(dǎo)體層；
[0307]對(duì)電極；
[0308]電解質(zhì)層；
[0309]在所述導(dǎo)電性基材的周緣形成的密封材料；和
[0310]在所述多孔半導(dǎo)體層和所述密封材料的外周之間形成的至少ー個(gè)突出部。
[0311][1-2]根據(jù)[1-1]所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，
[0312]其中所述突出部被設(shè)置成包圍所述多孔半導(dǎo)體層。
[0313][1-3]根據(jù)[1-1]?[1-2]中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，還包括:
[0314]設(shè)置在所述導(dǎo)電性基材上的多個(gè)集電體部，
[0315]其中所述突出部具有設(shè)置在所述多個(gè)集電體部之間的多個(gè)構(gòu)造物。
[0316][1-4]根據(jù)[1-3]所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，
[0317]其中所述構(gòu)造物具有與所述集電體部的高度相同或大致相同的高度。
[0318][1-5]根據(jù)[1-3]?[1-4]中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，
[0319]其中所述構(gòu)造物和所述集電體部之間的高度差為100 U m以下。
[0320][1-6]根據(jù)[1-3]?[1-5]中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，
[0321]其中所述構(gòu)造物是通過弾性體的緊密接觸而抑制色素溶液泄漏的構(gòu)造物。
[0322][1-7]根據(jù)[1-3]?[1-6]中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，
[0323]其中與所述集電體部連接的集電體端子設(shè)置在所述周緣部，和
[0324]所述密封材料設(shè)置在所述集電體端子和所述多孔半導(dǎo)體層之間。
[0325][1-8]根據(jù)[1-3]?[1-7]中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，
[0326]其中所述各集電體部包括集電體層和覆蓋所述集電體層的保護(hù)層。
[0327][1-9]根據(jù)[ト8]所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，
[0328]其中所述構(gòu)造物具有ー層或多層，和
[0329]所述層由所述集電體層、所述多孔半導(dǎo)體層和所述保護(hù)層中的至少任ー種材料形成。[0330][1-10]根據(jù)[1-1]?[1-9]中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，
[0331]其中所述突出部在頂部具有平坦面或大致平坦面。
[0332][1-11]根據(jù)[1-1]?[1-10]中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，
[0333]其中包含不透明材料作為主要成分的不透明構(gòu)造物設(shè)置在所述突出部的外側(cè)。
[0334][1-12]根據(jù)[1-11]所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述不透明材料是吸附色素的材料。
[0335][1-13] 一種制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法，包括:
[0336]在導(dǎo)電性基材上形成多孔半導(dǎo)體層；
[0337]在形成于所述導(dǎo)電性基材的周緣的密封材料的外周和所述多孔半導(dǎo)體層之間形成ー個(gè)或多個(gè)突出部，以包圍所述多孔半導(dǎo)體層；和
[0338]使弾性體與所述突出部緊密接觸，以形成包圍所述多孔半導(dǎo)體層的液體保持空間，從而在所述液體保持空間中保持色素溶液，并使所述多孔半導(dǎo)體層吸附色素。
[0339]此外，本技術(shù)可以具有以下構(gòu)成。
[0340][2-1] ー種色素吸附裝置，包括:
[0341]色素溶液供給單元；和
[0342]色素溶液吸附單元，
[0343]其中所述色素溶液吸附單元包括液體保持工具，所述液體保持工具具有安裝光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材的基體和在所述光電極基材的表面上形成液體保持空間的覆蓋體，和
[0344]所述覆蓋體具有按壓安裝在所述基體上的所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的周緣部的弾性元件。
[0345][2-2]根據(jù)[2-1]所述的色素吸附裝置，還包括:
[0346]回收收集在所述液體保持空間中的色素溶液的色素溶液回收單元。
[0347][2-3]根據(jù)[2-2]所述的色素吸附裝置，還包括:
[0348]調(diào)整由所述色素溶液回收單元回收的所述色素溶液并將調(diào)整過的色素溶液供給到所述色素溶液供給單元的色素溶液調(diào)整單元。
[0349][2-4]根據(jù)[2-1]?[2-3]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，還包括:對(duì)于其中所述液體保持空間形成在所述光電極基材的表面上的所述液體保持工具進(jìn)行傾斜、搖動(dòng)、振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)中的至少ー種操作的驅(qū)動(dòng)單元。
[0350][2-5]根據(jù)[2-1]?[2-4]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，還包括:
[0351]將沖洗液供給到所述液體保持空間的沖洗液供給單元；和
[0352]回收收集在所述液體保持空間中的所述沖洗液的沖洗液回收單元，
[0353]其中所述沖洗液供給單元和所述沖洗液回收單元對(duì)同一個(gè)光電極基材進(jìn)行n(n:自然數(shù))次以上的從沖洗液的供給到?jīng)_洗液的回收的沖洗處理過程。
[0354][2-6]根據(jù)[2-5]所述的色素吸附裝置，其中在第n次沖洗處理過程中，所述沖洗液供給單元和所述沖洗液回收單元使用在第n+1次或以后的沖洗處理中回收的沖洗液進(jìn)行沖洗處理。
[0355][2-7]根據(jù)[2-1]?[2-6]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，還包括:
[0356]在所述沖洗過程后從所述液體保持工具取下所述光電極基材的光電極基材取下單元；和
[0357]洗滌所述光電極基材被取下的液體保持工具的液體保持工具洗滌單元，
[0358]其中光電極基材再次安裝在通過所述液體保持工具洗滌單元洗滌過的液體保持工具上。
[0359][2-8]根據(jù)[2-1]?[2-7]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，
[0360]其中所述光電極基材包括具有表面的導(dǎo)電性基材和在所述表面上形成的多孔半導(dǎo)體層，和
[0361]所述色素吸附區(qū)域是形成將要吸附色素的多孔半導(dǎo)體層的區(qū)域。
[0362][2-9]根據(jù)[2-1]?[2-8]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，還包括:
[0363]從所述多孔半導(dǎo)體層延伸到所述多孔半導(dǎo)體層的周緣部的至少一部分的ー個(gè)或多個(gè)集電體部，
[0364]其中由所述集電體部在所述周緣部的至少一部分形成凹凸形狀，和
[0365]所述彈性元件具有與所述集電體部的凹凸形狀匹配的凹凸形狀。
[0366][2-10]根據(jù)[2-1]?[2-9]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，
[0367]其中所述周緣部包括所述光電極基材的密封部形成區(qū)域，和
[0368]所述彈性元件覆蓋安裝在所述基體上的光電極基材的密封部形成區(qū)域以及在所述色素吸附區(qū)域與所述密封部形成區(qū)域之間的區(qū)域的至少一部分。
[0369][2-11]根據(jù)[2-1]?[2-10]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，
[0370]其中在所述周緣部形成有凹凸部，和
[0371]所述彈性元件具有與所述凹凸部匹配的凹凸形狀。
[0372][2-12]根據(jù)[2-1]?[2-11]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，
[0373]其中所述基體具有配置所述光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材的凹部，和
[0374]所述凹部具有設(shè)置孔部或開ロ部的底面。
[0375][2-13]根據(jù)[2-1]?[2-12]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，
[0376]其中所述覆蓋體是具有開ロ部的框狀體，和
[0377]在所述覆蓋體配置在安裝于所述基體上的所述光電極基材的表面上的狀態(tài)下，所述開ロ部設(shè)置在對(duì)應(yīng)于所述色素吸附區(qū)域的位置。
[0378][2-14]根據(jù)[2-13]所述的色素吸附裝置，
[0379]其中在所述覆蓋體配置在安裝于所述基體上的所述光電極基材的表面上的狀態(tài)下，所述開ロ部形成所述液體保持空間。
[0380][2-15]根據(jù)[2-13]所述的色素吸附裝置，
[0381]其中所述框狀體包括多個(gè)所述開ロ部，和
[0382]在所述覆蓋體配置在安裝于所述基體上的所述光電極基材的表面上的狀態(tài)下，所述多個(gè)開ロ部設(shè)置在對(duì)應(yīng)于多個(gè)所述色素吸附區(qū)域的位置。
[0383][2-16]根據(jù)[2-1]?[2-15]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，
[0384]其中所述覆蓋體是覆蓋所述光電極基材的蓋單元，
[0385]在所述覆蓋體配置在安裝于所述基體上的所述光電極基材的表面上的狀態(tài)下，所述蓋單元形成所述液體保持空間，和
[0386]所述液體保持空間是密閉空間。[0387][2-17]根據(jù)[2-16]所述的色素吸附裝置，
[0388]其中所述蓋單元具有供給孔部，所述色素溶液或所述沖洗液通過它供給到所述液體保持空間，和
[0389]回收孔部，通過它回收供給到所述液體保持空間的色素溶液或沖洗液。
[0390][2-18]根據(jù)[2-16]所述的色素吸附裝置，
[0391]其中所述蓋單元具有供給孔部，所述色素溶液或所述沖洗液通過它供給到所述液體保持空間，和
[0392]所述基體具有回收槽部或回收孔部，通過它回收供給到所述液體保持空間的色素溶液或沖洗液。
[0393][2-19]根據(jù)[2-1]?[2-18]中任一項(xiàng)所述的色素吸附裝置，還包括:
[0394]通過所述覆蓋體按壓所述光電極基材的表面并且在所述覆蓋體和所述基體之間夾持所述光電極基材的夾持部，
[0395]其中所述夾持部是選自真空吸盤機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、彈簧機(jī)構(gòu)和磁體機(jī)構(gòu)的至少ー種機(jī)構(gòu)。
[0396][2-20] ー種液體保持工具，包括:
[0397]安裝光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材的基體；和
[0398]配置在安裝于所述基體上的所述光電極基材的表面上并且在所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的表面上形成液體保持空間的覆蓋體，
[0399]其中所述覆蓋體包括按壓安裝在所述基體上的所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的周緣部的彈性元件。
[0400][2-21] 一種制造光電轉(zhuǎn)換元件的方法，所述方法包括:
[0401 ] 在基體上安裝光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材；
[0402]在所述光電極基材的表面上配置按壓所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的周緣部的覆蓋體，以形成液體保持空間；和
[0403]將色素溶液供給到所述液體保持空間，以將色素吸附到所述光電轉(zhuǎn)換元件上。
[0404]附圖標(biāo)記列表
[0405]
1，2 透明導(dǎo)電性基材
3多孔半導(dǎo)體層
[0406]
【權(quán)利要求】
1.一種光電轉(zhuǎn)換裝置，包括: 導(dǎo)電性基材； 配置在所述導(dǎo)電性基材上并且吸附色素的多孔半導(dǎo)體層； 對(duì)電極； 電解質(zhì)層； 在所述導(dǎo)電性基材的周緣形成的密封材料；和 在所述多孔半導(dǎo)體層和所述密封材料的外周之間形成的至少一個(gè)突出部。
2.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中所述突出部被設(shè)置成包圍所述多孔半導(dǎo)體層。
3.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，還包括: 設(shè)置在所述導(dǎo)電性基材上的多個(gè)集電體部， 其中所述突出部具有設(shè)置在所述多個(gè)集電體部之間的多個(gè)構(gòu)造物。
4.如權(quán)利要求3所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中所述構(gòu)造物具有與所述集電體部的高度相同或大致相同的高度。
5.如權(quán)利要求3所述的·光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中所述構(gòu)造物和所述集電體部之間的高度差為100 μ m以下。
6.如權(quán)利要求3所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中所述構(gòu)造物是通過彈性體的緊密接觸而抑制色素溶液泄漏的構(gòu)造物。
7.如權(quán)利要求3所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中與所述集電體部連接的集電體端子設(shè)置在所述周緣部，和 所述密封材料設(shè)置在所述集電體端子和所述多孔半導(dǎo)體層之間。
8.如權(quán)利要求3所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中所述各集電體部包括集電體層和覆蓋所述集電體層的保護(hù)層。
9.如權(quán)利要求8所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中所述構(gòu)造物具有一層或多層，和 所述層由所述集電體層、所述多孔半導(dǎo)體層和所述保護(hù)層中的至少任一種材料形成。
10.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中所述突出部在頂部具有平坦面或大致平坦面。
11.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中包含不透明材料作為主要成分的不透明構(gòu)造物設(shè)置在所述突出部的外側(cè)。
12.如權(quán)利要求11所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中所述不透明材料是用色素著色的材料。
13.—種制造光電轉(zhuǎn)換裝置的方法，所述方法包括: 在導(dǎo)電性基材上形成多孔半導(dǎo)體層； 在形成于所述導(dǎo)電性基材的周緣的密封材料的外周和所述多孔半導(dǎo)體層之間形成至少一個(gè)突出部；和 使彈性體與所述突出部緊密接觸，以形成包圍所述多孔半導(dǎo)體層的液體保持空間，從而在所述液體保持空間中保持色素溶液，并將色素吸附到所述多孔半導(dǎo)體層上。
14.一種色素吸附裝置,包括:色素溶液供給單元；和 色素溶液吸附單元， 其中所述色素溶液吸附單元包括液體保持工具，所述液體保持工具具有安裝光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材的基體和在所述光電極基材的表面上形成液體保持空間的覆蓋體，和所述覆蓋體具有按壓安裝在所述基體上的所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的周緣部的彈性元件。
15.如權(quán)利要求14所述的色素吸附裝置，還包括: 回收收集在所述液體保持空間中的色素溶液的色素溶液回收單元。
16.如權(quán)利要求15所述的色素吸附裝置，還包括: 調(diào)整由所述色素溶液回收單元回收的所述色素溶液并將調(diào)整過的色素溶液供給到所述色素溶液供給單元的色素溶液調(diào)整單元。
17.如權(quán)利要求14所述的色素吸附裝置，還包括: 將沖洗液供給到所述液體保持空間的沖洗液供給單元；和 回收收集在所述液體保持空間中的所述沖洗液的沖洗液回收單元， 其中所述沖洗液供給單元和所述沖洗液回收單元對(duì)同一個(gè)光電極基材進(jìn)行n(n:自然數(shù))次以上的從沖洗液的供給到?jīng)_洗液的回收的沖洗處理過程。
18.如權(quán)利要求14所述的色素吸附裝置， 其中所述周緣部包括所述光電極基材的密封部形成區(qū)域，和 所述彈性元件覆蓋安裝在所述基體上的光電極基材的密封部形成區(qū)域以及在所述色素吸附區(qū)域與所述密封部形成區(qū)域之間的區(qū)域的至少一部分。
19.一種液體保持工具，包括: 安裝光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材的基體；和 配置在安裝于所述基體上的所述光電極基材的表面上并且在所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的表面上形成液體保持空間的覆蓋體， 其中所述覆蓋體包括按壓安裝在所述基體上的所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的周緣部的彈性元件。
20.一種制造光電轉(zhuǎn)換元件的方法，所述方法包括:
在基體上安裝光電轉(zhuǎn)換元件用的光電極基材； 在所述光電極基材的表面上配置按壓所述光電極基材的色素吸附區(qū)域的周緣部的覆蓋體，以形成液體保持空間；和 將色素溶液供給到所述液體保持空間，以將色素吸附到所述光電轉(zhuǎn)換元件上。
【文檔編號(hào)】H01M14/00GK103597657SQ201280027312
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月24日
【發(fā)明者】松尾圭介, 向后晃, 小峰徹也, 沖野節(jié)雄 申請(qǐng)人:索尼公司
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