專利名稱：氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法、評(píng)價(jià)裝置和制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法、氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)裝置和氧化物半導(dǎo)體電極的制造裝置。更具體地，本發(fā)明涉及氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法、氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)裝置和氧化物半導(dǎo)體電極的制造裝置，所述氧化物半導(dǎo)體電極用于染料敏化太陽能電池。
背景技術(shù)：
由于染料敏化太陽能電池采用電解溶液、在低生產(chǎn)成本下由便宜的原材料制成、 并且利用起到裝飾作用的染料的特性，目前對(duì)染料敏化太陽能電池進(jìn)行深入研究和開發(fā)。 通常的染料敏化太陽能電池由襯底、氧化物半導(dǎo)體電極、電子傳輸材料(例如，碘)和相對(duì)電極(counter electrode)組成，在所述襯底上形成有導(dǎo)電膜，所述氧化物半導(dǎo)體電極由氧化物半導(dǎo)體膜(例如，TiO2膜)和染料結(jié)合形成于襯底上。染料敏化太陽能電池包括有效地吸收可見光的染料(例如，由釕配合物得到)。由于光吸收，激發(fā)態(tài)的染料將電子注入TW2的導(dǎo)帶。注入TW2的電子穿過陽極和外電路到達(dá)陰極。另一方面，已經(jīng)向TiO2放出電子并且處于氧化狀態(tài)的染料從電解溶液中的r接收電子，然后恢復(fù)成中性分子。在這個(gè)步驟中，r改變成13_。I3-通過外電路接收來自相對(duì)電極的電子，然后恢復(fù)成r。重復(fù)前面的循環(huán)以進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。氧化物半導(dǎo)體電極通常是形成于襯底上的TiA的薄膜，在所述襯底上形成有導(dǎo)電膜。為了形成TiA的薄膜，襯底涂覆有納米尺寸的Tio2顆粒的糊狀物，之后在約450°C下烘烤。產(chǎn)生的TiO2膜充滿納米尺寸的孔，孔的空隙吸收釕配合物的染料。通過將TiO2膜浸沒在染料溶液中來實(shí)現(xiàn)染料的吸收。吸收到氧化物半導(dǎo)體電極的染料根據(jù)其數(shù)量而不同地影響染料敏化太陽能電池的特性。如日本專利公報(bào)No. 2004-79610 (在下文中稱作專利文獻(xiàn)1)中公開的，通過在堿性溶液中解吸附染料、之后通過比色法來確定吸收到氧化物半導(dǎo)體電極的染料的數(shù)量。

發(fā)明內(nèi)容
不幸的是，在確定吸收到氧化物半導(dǎo)體電極的染料的數(shù)量之前，專利文獻(xiàn)1中公開的方法需要耗時(shí)而辛苦的預(yù)處理(例如，將所吸收的染料溶解到堿性溶液中)?？紤]到上述情況而完成本發(fā)明，本發(fā)明要提供氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法、氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)裝置，該方法和裝置能夠以簡(jiǎn)單的方式快速地確定吸收到氧化物半導(dǎo)體電極的染料的數(shù)量。本發(fā)明還要提供用于制造具有良好特性的氧化物半導(dǎo)體電極的裝置。解決上述問題的本發(fā)明涉及下列幾個(gè)形式。本發(fā)明的第一形式在于氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法，該方法包括對(duì)具有吸收到其中的染料的多孔氧化物半導(dǎo)體層執(zhí)行拉曼光譜法，從而獲得拉曼光譜，該拉曼光譜具有歸因于染料的峰值和歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值；從拉曼光譜獲得染料吸收量的參數(shù)，該染料吸收量的參數(shù)由下列公式定義；以及根據(jù)所獲得的染料吸收量的參數(shù)，評(píng)價(jià)吸收到多孔氧化物半導(dǎo)體層中的染料的量。(公式)染料吸收量的參數(shù)=(歸因于染料的峰值強(qiáng)度)/(歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度)本發(fā)明的第二形式在于氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法，該方法包括用指向多孔氧化物半導(dǎo)體電極層的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面上的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的激發(fā)射線， 來執(zhí)行拉曼光譜法，從而獲得拉曼光譜，該多孔氧化物半導(dǎo)體電極層吸收有染料，每個(gè)拉曼光譜都具有歸因于染料的峰值和歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值；根據(jù)拉曼光譜，獲得染料吸收量的參數(shù)，該染料吸收量的參數(shù)由下列公式定義；以及根據(jù)獲得的染料吸收量的參數(shù)，評(píng)價(jià)吸收到多孔氧化物半導(dǎo)體層的染料的狀態(tài)。(公式)染料吸收量的參數(shù)=(歸因于染料的峰值強(qiáng)度)/(歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度)本發(fā)明的第三形式在于氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法，該方法包括對(duì)吸收有染料的多孔氧化物半導(dǎo)體電極層的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面執(zhí)行拉曼映射，從而獲得(在該一個(gè)主平面上)染料吸收量的參數(shù)的分布，該染料吸收量的參數(shù)由下列公式定義；以及根據(jù)染料吸收量的參數(shù)，評(píng)價(jià)吸收到多孔氧化物半導(dǎo)體層的染料的狀態(tài)的步驟。(公式)染料吸收量的參數(shù)=(歸因于染料的峰值強(qiáng)度)/(歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度)本發(fā)明的第四形式在于種氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)裝置，該裝置包括拉曼光譜儀和運(yùn)算處理器，拉曼光譜儀對(duì)氧化物半導(dǎo)體電極的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面的中心部分執(zhí)行拉曼光譜法，運(yùn)算處理器根據(jù)由拉曼光譜儀獲得的拉曼光譜，來計(jì)算染料吸收量的參數(shù)，該染料吸收量的參數(shù)由下列公式定義，運(yùn)算處理器將所計(jì)算的染料吸收量的參數(shù)與規(guī)定閾值相比較，并且評(píng)價(jià)裝置在染料吸收量的參數(shù)超過規(guī)定閾值的情況下，認(rèn)定氧化物半導(dǎo)體電極具有良好的特性。(公式)染料吸收量的參數(shù)=(歸因于染料的峰值強(qiáng)度)/(歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度)本發(fā)明的第五形式在于氧化物半導(dǎo)體電極的制造裝置，該裝置包括拉曼光譜儀、 運(yùn)算處理器、控制單元和染料溶液供應(yīng)器，拉曼光譜儀對(duì)氧化物半導(dǎo)體電極的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面上的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)執(zhí)行拉曼光譜法，運(yùn)算處理器根據(jù)由拉曼光譜儀獲得的每個(gè)拉曼光譜，來計(jì)算染料吸收量的參數(shù)，該染料吸收量的參數(shù)由下列公式定義，運(yùn)算處理器計(jì)算染料吸收量的參數(shù)的變化系數(shù)，該變化系數(shù)由(標(biāo)準(zhǔn)差/平均值)X100%定義，控制單元對(duì)變化系數(shù)與規(guī)定閾值向比較，并且提供對(duì)染料溶液供應(yīng)器的反饋控制，以控制染料溶液供應(yīng)器的供應(yīng)操作。(公式)染料吸收量的參數(shù)=(歸因于染料的峰值強(qiáng)度)/(歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度) 本發(fā)明提供確定吸收到氧化物半導(dǎo)體電極的染料的量的簡(jiǎn)單快速方法。本發(fā)明還提供制造具有優(yōu)異特性的氧化物半導(dǎo)體電極的裝置。


圖1是示出染料敏化太陽能電池的結(jié)構(gòu)的示例的截面圖；圖2是示出用于測(cè)量的試件的結(jié)構(gòu)的示例的截面圖；圖3是相對(duì)于染料吸收量的參數(shù)繪制出發(fā)電效率的圖；圖4是示出測(cè)量點(diǎn)的示例的示意圖；圖5是示出氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)裝置的結(jié)構(gòu)的示例的示意圖；圖6是示出氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)裝置的操作的流程圖；圖7是示出氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)裝置的操作的流程圖；圖8是示出氧化物半導(dǎo)體電極的制造裝置的結(jié)構(gòu)的示例的示意圖；圖9是示出氧化物半導(dǎo)體電極的拉曼光譜的圖；圖10是吸收的染料的量和染料吸收量的參數(shù)之間的相關(guān)性的圖示；圖11是示出在不同條件下獲得的拉曼光譜的圖；圖12是示出在不同條件下獲得的拉曼光譜的圖；圖13是相對(duì)于染料吸收的持續(xù)時(shí)間繪制出染料吸收量的參數(shù)的圖；圖14是相對(duì)于染料吸收量的參數(shù)的變化系數(shù)繪制出發(fā)電的效率的圖；和圖15A和15B是示出染料吸收量的參數(shù)的分布的圖像，該圖像是拉曼映射的結(jié)果。
具體實(shí)施例方式
將在下面參考附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例。以下列順序進(jìn)行描述t
第一實(shí)施 歹第二實(shí)施 歹第三實(shí)施 歹第四實(shí)施 歹第五實(shí)施 歹第六實(shí)施 歹第七實(shí)施 歹附加實(shí)施 歹
(說明氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法的第一示例) (說明氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法的第二示例) (說明氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法的第三示例) (說明氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法的第四示例) (說明染料敏化太陽能電池的制造方法) (說明氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)裝置) (說明氧化物半導(dǎo)體電極的制造裝置) (或修改實(shí)施例)
第一實(shí)施例 [染料敏化太陽能電池的結(jié)構(gòu)的示例]
為了易于理解本發(fā)明，本部分描述關(guān)于第一實(shí)施例的染料敏化太陽能電池的結(jié)構(gòu)。圖1是示出染料敏化太陽能電池的結(jié)構(gòu)的示例的截面圖。如圖1所示，該太陽能電池由透明襯底11和相對(duì)襯底21組成，該透明襯底11和相對(duì)襯底21在他們之間支撐氧化物半導(dǎo)體電極層33、電解質(zhì)層34和相對(duì)電極35。透明電極11由基板12和透明導(dǎo)電層13組成，該透明導(dǎo)電板13形成于基板12的一個(gè)主平面上。在透明導(dǎo)電層13上形成氧化物半導(dǎo)體電極層33，該氧化物半導(dǎo)體電極層33包含吸收到其中的染料。相對(duì)襯底21由基板22和
7透明導(dǎo)電層23組成，該透明導(dǎo)電層23形成于基板22的一個(gè)主平面上。在透明導(dǎo)電層23 上形成相對(duì)電極35。將透明襯底11和形成于透明襯底11上的氧化物半導(dǎo)體電極層33的組合件與相對(duì)襯底21和形成于相對(duì)襯底21上的相對(duì)電極35的組合件結(jié)合在一起，電解質(zhì)層34置于兩者之間。透明襯底11的與形成有氧化物半導(dǎo)體電極層33的平面相反的一側(cè)用作光接收平面。也就是說，在氧化物半導(dǎo)體電極層33的兩個(gè)主平面當(dāng)中，面對(duì)透明襯底 11的主平面受到光L照射。另外，透明襯底11和(形成于相對(duì)襯底21上的)相對(duì)電極35 之間保持的區(qū)域具有用密封劑(未示出)密封的外周。(透明襯底)透明襯底11由基板12和透明導(dǎo)電層13組成，該透明導(dǎo)電層13形成于基板12的一個(gè)主平面上。另外，透明襯底11可以不需要透明導(dǎo)電層13，只要基板12是透明并且導(dǎo)電的。(基板)只要基板12是透明的，則不對(duì)基板12進(jìn)行具體的限制?；?2可以由任何透明的無機(jī)或塑料材料形成。透明塑料材料是優(yōu)選的，因?yàn)橥该魉芰喜牧嫌辛己玫募庸ば阅懿⑶抑亓枯p。塑料材料可以形成膜、薄片或板，以用作基板12。此外，基板12應(yīng)當(dāng)優(yōu)選在阻隔性能(阻擋水分和氣體)、耐溶劑性和耐候性方面優(yōu)越。無機(jī)材料的示例包括石英、藍(lán)寶石和玻璃。塑料材料可以從任何已知的材料當(dāng)中選擇，例如，三醋酸纖維素(TAC)、聚酯 (TPEE)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘苯二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亞胺(PI)、聚酰胺(PA)、芳綸、聚乙烯(PE)、聚丙烯酸酯、聚醚砜、聚砜、聚丙烯(PP)、二乙?；w維素、聚氯乙烯、丙烯酸樹脂(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、環(huán)氧樹脂、脲醛樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂、蜜胺樹脂和環(huán)烯烴聚合物(COP)。在這些無機(jī)塑料材料當(dāng)中，在可見光區(qū)域中具有高透過率的材料是優(yōu)選的(但是非必要)。(透明導(dǎo)電層)透明導(dǎo)電層13由ITO (氧化銦錫化合物)、FT0 (摻氟SnO2) ,ATO (摻銻SnO2)、Sn02、 ZnO和IZO(氧化銦鋅化合物)當(dāng)中的任意一種形成。通過氣相沉積、濺射、涂覆等可以實(shí)現(xiàn)將透明導(dǎo)電層13形成為薄膜形式。(相對(duì)襯底)相對(duì)襯底21由基板22和透明導(dǎo)電層23組成，該透明導(dǎo)電層23形成于基板22的一個(gè)主平面上。(基板)基板22不需要是透明的，而可以是不透明的?；?2可以由上面對(duì)基板12舉例說明的這些透明或不透明的無機(jī)或塑料材料當(dāng)中的任意一種形成。金屬是另一種不透明材料。(透明導(dǎo)電層)透明導(dǎo)電層23由ITO (氧化銦錫化合物)、FT0 (摻氟SnO2) ,ATO (摻銻SnO2)、Sn02、 ZnO和IZO(氧化銦鋅化合物)當(dāng)中的任意一種形成。通過氣相沉積、濺射、涂覆等可以實(shí)現(xiàn)將透明導(dǎo)電層23形成為薄膜形式。(相對(duì)電極)相對(duì)電極35可以由任何導(dǎo)電材料形成。只要相對(duì)電極35具有形成于面對(duì)電解質(zhì)層34的平面上的導(dǎo)電催化劑層，則由絕緣材料形成的相對(duì)電極35也是可接受的。導(dǎo)電材料可以優(yōu)選地從電化學(xué)穩(wěn)定的材料當(dāng)中選擇，例如，鉬、金、碳和導(dǎo)電聚合物。(氧化物半導(dǎo)體電極層)氧化物半導(dǎo)體電極層33是含有吸收到其中的染料的多孔氧化物半導(dǎo)體的薄膜。 由氧化物半導(dǎo)體細(xì)顆粒(例如，TiO2)通過涂覆以及隨后燒結(jié)來在透明導(dǎo)電層13上形成氧化物半導(dǎo)體電極層33，所述氧化物半導(dǎo)體細(xì)顆粒由具有1到200nm的平均直徑(優(yōu)選5到 IOOnm)的原始粒子(primary particle)組成。氧化物半導(dǎo)體電極層33的基體應(yīng)當(dāng)優(yōu)選為 η型半導(dǎo)體，所述η型半導(dǎo)體以導(dǎo)帶中的光激電子用作陽極電流的載流子的方式來起作用。除了 TW2之外用于氧化物半導(dǎo)體的其他候選物包括例如金屬氧化物半導(dǎo)體，例如，MgO, ZnO, WO3> Nb2O5, TiSrO3和SnO20這些候選物當(dāng)中，銳鈦礦型的TiO2是優(yōu)選的。上面列出的示例不是排他的，可以使用除了列出的之外的任何其他材料。氧化物半導(dǎo)體電極層33可以由在種類或顆粒尺寸方面不同的氧化物半導(dǎo)體彼此組合而形成。(染料)氧化物半導(dǎo)體電極層33是具有已經(jīng)被吸收的染料(能實(shí)現(xiàn)敏化作用)的多孔氧化物半導(dǎo)體的層。染料可以從金屬配合物染料(例如，釕配合物染料、鉬配合物染料、鋅配合物染料和鈀配合物染料)和有機(jī)染料(例如，甲川染料、咕噸染料、嚇啉染料、偶氮染料、 香豆素染料和多烯染料)中選擇。這些染料可以彼此組合來使用。(電解質(zhì)層)電解質(zhì)層34是由溶解在電解質(zhì)中的、能夠?qū)崿F(xiàn)可逆的氧化還原反應(yīng)的至少一種物質(zhì)的溶液形成的層。例如，氧化還原系統(tǒng)包括鹵素(例如，I_/I3lPBr7Br2)、類鹵素(例如，醌/氫醌和SCN_/(SCN)2)和金屬離子(例如，鐵(II)離子/鐵(III)離子和銅(I)/銅 (II)離子)。這些示例不是排他的。用于電解質(zhì)層34的電解質(zhì)可以是液體電解質(zhì)或固體電解質(zhì)。固體電解質(zhì)可以是聚合凝膠狀電解質(zhì)(包括電解質(zhì)的聚合物質(zhì))或無機(jī)固體電解質(zhì)。具體的和優(yōu)選的示例包括碘(I2)與金屬碘化物或有機(jī)碘化物的組合、溴(Br2)與金屬溴化物或有機(jī)溴化物的組合、 離子化合物(例如，亞鐵氰酸鹽/鐵氰酸鹽和二茂鐵/ 二茂鐵鹽離子)、紫精染料和氫醌/ 醌。金屬化合物應(yīng)當(dāng)優(yōu)選包括陽離子，例如，Li、Na、K、Mg、Ca和Cs。有機(jī)化合物應(yīng)當(dāng)優(yōu)選包括從季銨化合物(例如，四烷基銨)、吡啶和咪唑中選出的陽離子。這些示例不是排他的， 并且可以彼此組合來使用。上面列出的電解質(zhì)當(dāng)中的具體優(yōu)選的是I2與Lil、Nal、咪唑碘化物或季銨碘化物的離子溶液的組合。電解質(zhì)可以與添加劑(例如，4-叔丁基吡啶和羧酸) 結(jié)合，以提高開路電壓。用于電解質(zhì)的溶劑可以從極性溶劑(例如，乙腈、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、Y - 丁內(nèi)酯、吡啶和二甲基乙酰胺)和室溫熔融鹽(例如，甲基丙基碘化咪唑嗡)以及二者的混合物中選擇。通常使用的溶劑是水、乙醇、醚類、酯類、碳酸酯、內(nèi)酯、羧酸酯、磷酸三酯、雜環(huán)化合物、腈類、酮類、酰胺類、硝基甲烷、鹵代烴、二甲基亞砜、環(huán)丁砜、N-甲基吡咯烷酮、1， 3-二甲基咪唑啉酮、3-甲基惡唑烷酮和烴類。這些溶劑可以彼此組合來使用。溶劑還可以是四烷基化合物、吡啶化合物和咪唑基季銨鹽的離子溶液當(dāng)中的任意一種。電解質(zhì)層34可以選擇性地與從無機(jī)鹽(例如，碘化鋰和碘化鈉)和咪唑或季銨的熔融鹽中選擇的支持電解質(zhì)結(jié)合。
(染料敏化太陽能電池的操作)染料敏化太陽能電池以下面說明的方式起作用。太陽能電池接收入射在透明襯底 11的接收表面上的光L。接收的光穿過透明襯底11，并且入射到氧化物半導(dǎo)體電極層33上。 入射光激發(fā)吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中的敏化染料，從而釋放出電子。釋放的電子快速地從敏化染料傳送到氧化物半導(dǎo)體電極層33的金屬氧化物細(xì)顆粒。另一方面，失去電子的敏化染料從電解質(zhì)層34的離子接收電子，并且已經(jīng)轉(zhuǎn)移電子的分子在相對(duì)電極35的表面上再次接收電子。這些連續(xù)反應(yīng)在透明襯底11 (與氧化物半導(dǎo)體電極層33電連接)和相對(duì)電極35之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。這就是進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的方式。[電極的評(píng)價(jià)方法]下面對(duì)關(guān)于本發(fā)明的第一實(shí)施例的氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行描述。氧化物半導(dǎo)體電極是組成上述染料敏化太陽能電池的氧化物半導(dǎo)體電極。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法主要包括對(duì)氧化物半導(dǎo)體電極層33執(zhí)行拉曼光譜法，從而獲取拉曼光譜；根據(jù)拉曼光譜來計(jì)算染料吸收量的參數(shù)；和根據(jù)染料吸收量的參數(shù)來評(píng)價(jià)吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中的染料的量。下面將詳細(xì)描述每個(gè)步驟?！蠢庾V法〉對(duì)氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面的中心部分執(zhí)行拉曼光譜法。以這種方式執(zhí)行的拉曼光譜法給出具有歸因于染料的峰值和歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值的拉曼光譜。具體地，如下執(zhí)行拉曼光譜法。激發(fā)射線穿過透明襯底11而指向氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面。激發(fā)射線引起從氧化物半導(dǎo)體電極層33釋放出拉曼散射光。檢測(cè)到拉曼散射光作為具有歸因于染料的峰值和歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值的拉曼光譜。建立待測(cè)量的波長(zhǎng)的范圍，以使得一個(gè)光譜具有歸因于染料的峰值和歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值。通常在制造染料敏化太陽能電池的過程中執(zhí)行拉曼光譜法。具體地，在透明襯底 11上形成氧化物半導(dǎo)體電極層33的步驟之后的染料吸收步驟過程期間或之后來執(zhí)行拉曼光譜法。因此，如圖2所示，測(cè)量試件由透明襯底11和形成在透明襯底11上的氧化物半導(dǎo)體電極層33組成。如箭頭ρ所指的點(diǎn)，用于拉曼光譜法的激發(fā)射線指向氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面的中心部分。拉曼光譜法具有能夠在短時(shí)間內(nèi)確定而不需要接觸和損毀試件的優(yōu)點(diǎn)。<染料吸收量的參數(shù)的計(jì)算>對(duì)產(chǎn)生的拉曼光譜進(jìn)行檢查，以計(jì)算歸因于染料的峰值強(qiáng)度和歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度。峰值強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)優(yōu)選的是按照通過曲線擬合獲得的峰面積來表示，以避免受到光譜中噪聲的影響。下一步驟是計(jì)算歸因于染料的峰值強(qiáng)度與歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度的比率。如此計(jì)算的比率是表示氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的) 一個(gè)主平面的中心部分的染料吸收量的參數(shù)(由下面的公式定義)。(公式)[染料吸收量的參數(shù)]=[歸因于染料的峰值強(qiáng)度]/[歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度](拉曼光譜法的氣氛)
應(yīng)當(dāng)在低濕度的氣氛(具有低于-20°C的露點(diǎn))中執(zhí)行拉曼光譜法。此外，在使用激光束來激發(fā)的情況下，應(yīng)當(dāng)控制激光束具有最小的照射密度。在高濕度氣氛中進(jìn)行測(cè)量將得到歸因于吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中的染料的峰值強(qiáng)度的低值，在所述高濕度氣氛中激光束受到水蒸氣的影響。通過保持測(cè)量氣氛干燥并且將激光束的照射密度設(shè)定低，可以避免上述問題。前面的方法允許可重復(fù)地確定吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中的染料。(用于拉曼光譜法的激發(fā)射線的波長(zhǎng))對(duì)于具體的染料，通過由激發(fā)射線的照射引起的染料的熒光來實(shí)現(xiàn)用于氧化物半導(dǎo)體電極層33的拉曼光譜法。該熒光對(duì)于拉曼光譜法是不利的。因此，激發(fā)射線應(yīng)當(dāng)具有大于IOOOnm的波長(zhǎng)，優(yōu)選處于紅外區(qū)域。具有上述具體波長(zhǎng)的激發(fā)射線允許確定吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33的各種類型的染料。另一方面，為了更靈敏的確定吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中的染料，期望使用波長(zhǎng)在具體范圍內(nèi)(例如，約500nm)的激發(fā)射線。<評(píng)價(jià)所吸收的染料的量>在下一步驟中，根據(jù)已經(jīng)使用指向氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面的中心部分的激發(fā)射線、從拉曼光譜法的結(jié)果獲得的染料吸收量的參數(shù)， 來評(píng)價(jià)吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33的染料的量。該參數(shù)與吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層 33的染料的量相關(guān)。因此，可以確定吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中的染料的量。拉曼光譜法在根據(jù)染料的光譜強(qiáng)度來確定染料(作為單質(zhì))時(shí)有困難，因?yàn)楣庾V強(qiáng)度根據(jù)試件和測(cè)量氣氛的狀態(tài)而敏感性受到改變。對(duì)氧化物半導(dǎo)體電極層33執(zhí)行的拉曼光譜法的情況并非如此，因?yàn)槿玖鲜歉鶕?jù)染料吸收量的參數(shù)(或歸因于染料的峰值強(qiáng)度與歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度的比率)來確定的。這種方式的拉曼光譜法能夠可重復(fù)的確定吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33的染料，而不受到試件和測(cè)量氣氛的影響。(吸收的染料的飽和)根據(jù)使用指向氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面的中心部分的激發(fā)射線、從拉曼光譜法的結(jié)果獲得的染料吸收量的參數(shù)，來確定吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33的染料，使得能夠檢測(cè)吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中的染料的量是否達(dá)到飽和。吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中的染料飽和有助于具有該氧化物半導(dǎo)體電極層 33的染料敏化太陽能電池有效地發(fā)電。因此，這被認(rèn)為是較好的氧化物半導(dǎo)體電極。通過將由透明襯底11和形成于透明襯底11上的氧化物半導(dǎo)體電極層33組成的構(gòu)件浸沒在染料溶液中，可以實(shí)現(xiàn)染料吸收。在這種情況下，在氧化物半導(dǎo)體電極層33中從不與透明襯底11接觸的一側(cè)向與透明襯底11接觸的一側(cè)進(jìn)行染料吸收，并且在與透明襯底11接觸的、氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面的中心部分處，最終完成染料吸收。因此，如果根據(jù)使用指向氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面的中心部分(在該部分處最后發(fā)生染料吸收)的激發(fā)射線、從拉曼光譜法的結(jié)果獲得的染料吸收量的參數(shù)，來確定吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中的染料的量，則可以確保檢測(cè)到氧化物半導(dǎo)體電極層33達(dá)到吸收的染料飽和。氧化物半導(dǎo)體電極層33處于吸收染料飽和的狀態(tài)可以定義為在染料吸收處理(例如，浸沒和投入)過程中染料吸收量的參數(shù)不再隨著染料吸收的時(shí)間而增加的狀態(tài)。具體地，對(duì)于用于吸收的浸沒處理，相對(duì)于染料吸收的持續(xù)時(shí)間繪制出染料吸收量的參數(shù)，染料吸收量的參數(shù)保持不變(或曲線保持平坦)的區(qū)域被定義為氧化物半導(dǎo)體電極層33達(dá)到吸收的染料飽和的狀態(tài)。2.第二實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，以下列方式對(duì)上述用于染料敏化太陽能電池的氧化物半導(dǎo)體電極進(jìn)行評(píng)價(jià)。氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法主要包括建立染料吸收量的參數(shù)的飽和閾值的步驟和將染料吸收量的參數(shù)與閾值進(jìn)行比較的步驟，從而確定氧化物半導(dǎo)體電極是否達(dá)到吸收染料飽和。將在下面詳細(xì)描述每個(gè)步驟。<設(shè)置染料吸收量的參數(shù)的飽和閾值>第一步驟開始于設(shè)置與氧化物半導(dǎo)體電極層33達(dá)到吸收染料飽和的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的、染料吸收量的參數(shù)的飽和閾值?？梢园凑障铝蟹绞皆O(shè)置染料吸收量的參數(shù)的飽和閾值。在染料吸收處理的過程中，在氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的) 一個(gè)主平面的中心部分處，測(cè)量染料吸收量的參數(shù)。同時(shí)，對(duì)具有氧化物半導(dǎo)體電極層33 的太陽能電池進(jìn)行發(fā)電效率的檢查。在多個(gè)條件下執(zhí)行這些步驟，所述多個(gè)條件期望包括氧化物半導(dǎo)體電極層33達(dá)到吸收染料飽和的一個(gè)條件。然后，相對(duì)于染料吸收量的每個(gè)參數(shù)繪制出發(fā)電的效率。圖3是相對(duì)于染料吸收量的參數(shù)繪制出發(fā)電效率的圖。在圖3中，多個(gè)繪出點(diǎn)分成分別由不同斜率的直線A和B 表示的兩組。這些線在由箭頭q指出的點(diǎn)處彼此相交。該交叉點(diǎn)(兩條線在該交叉點(diǎn)處傾斜角改變)定義為染料吸收量的參數(shù)的飽和閾值。<通過比較染料吸收量的參數(shù)與飽和閾值來進(jìn)行評(píng)價(jià)>如果在與用于設(shè)置飽和閾值相同的條件下、由相同的材料、根據(jù)(如上所述獲得的)染料吸收量的參數(shù)的飽和閾值，來制造氧化物半導(dǎo)體電極，則可以檢測(cè)氧化物半導(dǎo)體電極層33對(duì)吸收到其中染料飽和的狀態(tài)。例如，可以采用下面的方法來檢測(cè)氧化物半導(dǎo)體電極層33對(duì)吸收到其中的染料飽和的狀態(tài)。首先，對(duì)氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面的中心部分執(zhí)行拉曼光譜法，從而獲得拉曼光譜。然后，根據(jù)該拉曼光譜獲得染料吸收量的參數(shù)。對(duì)如此獲得的染料吸收量的參數(shù)進(jìn)行檢查，以判定染料吸收量的參數(shù)是否高于飽和閾值。如果發(fā)現(xiàn)染料吸收量的參數(shù)高于飽和閾值，則確定氧化物半導(dǎo)體電極層33對(duì)吸收到其中的染料飽和。如果發(fā)現(xiàn)染料吸收量的參數(shù)低于飽和閾值，則確定氧化物半導(dǎo)體電極層33沒有對(duì)吸收到其中的染料飽和。3.第三實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，以下列方式對(duì)如上所述的用于染料敏化太陽能電池的氧化物半導(dǎo)體電極進(jìn)行評(píng)價(jià)。氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法主要包括在氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面的多個(gè)點(diǎn)上執(zhí)行拉曼光譜法，從而獲得各個(gè)測(cè)量點(diǎn)處的染料吸收量的參數(shù)的步驟；以及根據(jù)從各個(gè)測(cè)量點(diǎn)獲得的染料吸收量的參數(shù)來評(píng)價(jià)染料吸收狀態(tài)的步驟。下面將詳細(xì)描述每個(gè)步驟。<獲取各個(gè)測(cè)量點(diǎn)處的染料吸收量的參數(shù)>首先，氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)上執(zhí)行拉曼光譜法，以獲得各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的拉曼光譜。對(duì)每個(gè)拉曼光譜檢查歸因于染料的峰值強(qiáng)度和歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度，以計(jì)算染料吸收量的參數(shù)，所述染料吸收量的參數(shù)定義為[歸因于染料的峰值強(qiáng)度]除以[歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度]。具體地，如下所述在氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面上指定測(cè)量點(diǎn)。第一點(diǎn)位于主平面的中心。第二和第三點(diǎn)位于穿過主平面的中心的直線與主平面的外周端的交叉點(diǎn)上。第四點(diǎn)和更多的點(diǎn)位于上述直線上(除了第一、第二和第三點(diǎn)之外)。另外，測(cè)量點(diǎn)可以限于三個(gè)(一個(gè)位于主平面的中心，兩個(gè)位于主平面的外周端)。圖4具體地示出在氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面的十個(gè)測(cè)量點(diǎn)。一個(gè)點(diǎn)(t5)位于主平面的中心。兩個(gè)點(diǎn)(tl和tlO)位于穿過中心的點(diǎn) (t5)的直線M1與主平面的外周邊的交叉點(diǎn)。七個(gè)點(diǎn)(t2、t3、t4、t6、t7、t8、t9)位于直線 M1上。測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量可以增加或減少，只要有這三個(gè)點(diǎn)(一個(gè)位于中心，兩個(gè)位于外周邊)， 盡管為了精確的評(píng)價(jià)優(yōu)選應(yīng)當(dāng)是至少10個(gè)。測(cè)量點(diǎn)還可以布置在與上述不同的位置上。例如，一個(gè)點(diǎn)(站)位于氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面的中心處；兩個(gè)點(diǎn)(sl、s8)位于穿過中心 (s5)的直線M2與主平面的外周邊的交叉點(diǎn)上；附加的五個(gè)點(diǎn)(s2、s3、s4、s6、s7)在直線M2 上。測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量可以增加或減少，只要有這三個(gè)點(diǎn)(一個(gè)位于中心，兩個(gè)位于外周邊)，盡管為了精確的評(píng)價(jià)優(yōu)選應(yīng)當(dāng)是至少10個(gè)。布置測(cè)量點(diǎn)的另一示例如下。一個(gè)點(diǎn)(t5)位于主平面的中心；兩個(gè)點(diǎn)(tl、tlO) 位于穿過中心(t5)的直線M1與主平面的外周邊的交叉點(diǎn)；附加的七個(gè)點(diǎn)(t2、t3、t4、t5、 t6、t7、t8、t9)位于直線M1上；兩個(gè)點(diǎn)(si、s8)位于穿過中心(s5)的直線M2與主平面的外周邊的交叉點(diǎn)上；附加的五個(gè)點(diǎn)(s2、s3、s4、s6、s7)是直線M2上除了中心的點(diǎn)以及外周邊的兩個(gè)點(diǎn)之外的其他的點(diǎn)。所有的測(cè)量點(diǎn)總計(jì)17個(gè)。使用從每個(gè)測(cè)量點(diǎn)獲得的拉曼光譜來計(jì)算染料吸收量的參數(shù)。<評(píng)價(jià)到氧化物半導(dǎo)體電極層的染料吸收狀態(tài)>根據(jù)已經(jīng)在多個(gè)測(cè)量點(diǎn)上確定的染料吸收量的參數(shù)的離散度，按照下列方式來對(duì)氧化物半導(dǎo)體電極層的染料吸收狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先，對(duì)已經(jīng)在多個(gè)測(cè)量點(diǎn)上確定的染料吸收量的參數(shù)進(jìn)行處理，以獲得其平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。然后，對(duì)已經(jīng)在多個(gè)測(cè)量點(diǎn)上確定的染料吸收量的參數(shù)進(jìn)行處理，以獲得變化系數(shù)，所述變化系數(shù)定義為(平均值/標(biāo)準(zhǔn)差)X100%。變化系數(shù)小于規(guī)定閾值表明吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中的染料的量已經(jīng)達(dá)到飽和，染料已經(jīng)被平均地吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中，并且氧化物半導(dǎo)體電極具有良好的發(fā)電效率。另一方面，變化系數(shù)大于規(guī)定閾值表明吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層 33中的染料的量還沒有達(dá)到飽和，染料還沒有被平均地吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中， 并且氧化物半導(dǎo)體電極不具有良好的發(fā)電效率。通常，規(guī)定閾值設(shè)置成5%或更小。4.第四實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例，通過在氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面上進(jìn)行拉曼映射而獲得的染料吸收量的參數(shù)的分布，來對(duì)上述的用于染料敏化太陽能電池的氧化物半導(dǎo)體電極進(jìn)行評(píng)價(jià)。如下所述獲得染料吸收量的參數(shù)的分布。用激發(fā)激光束對(duì)氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面進(jìn)行連續(xù)掃描，以從均勻間隔開的測(cè)量點(diǎn)獲得拉曼光譜。使用如此獲得的拉曼光譜對(duì)染料吸收量的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。以此方式，獲得在氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面上染料吸收量的參數(shù)的分布。以具有顏色的圖像的形式輸出如此獲得的染料吸收量的參數(shù)的分布，所述顏色根據(jù)參數(shù)的的大小而濃淡或飽和度不同。該圖像是使得用戶能夠在視覺上分辨出染料吸收量的參數(shù)在氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面上的分布的圖像。 因此，表示用于染料吸收密度的參數(shù)的分布的圖像，使得能夠確認(rèn)吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中的染料的數(shù)量和狀態(tài)。對(duì)于具有顏色的圖像，所述顏色根據(jù)染料吸收量的參數(shù)的大小而濃淡改變，具有濃密且均勻濃淡的顏色表明吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中的染料是均勻并且飽和的。5.第五實(shí)施例本發(fā)明的第五實(shí)施例說明在如上所述的第一到第四實(shí)施例中評(píng)價(jià)氧化物半導(dǎo)體電極的同時(shí)、制造染料敏化太陽能電池的方法。下面是對(duì)第五實(shí)施例的描述，其說明制造染料敏化太陽能電池的方法。根據(jù)第五實(shí)施例的方法包括在制造過程中執(zhí)行如上在第一到第四實(shí)施例中所述的、對(duì)氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)。<染料敏化太陽能電池的制造方法>首先，透明基板12涂覆有透明導(dǎo)電層13。因此，獲得透明襯底11。然后，透明導(dǎo)電層13涂覆有氧化物半導(dǎo)體細(xì)顆粒的糊狀物，之后進(jìn)行燒結(jié)。因此，獲得由氧化物半導(dǎo)體細(xì)顆粒組成的多孔氧化物半導(dǎo)體電極層。多孔氧化物半導(dǎo)體電極層被浸沒在含染料的溶液中。因此，獲得由半導(dǎo)體細(xì)顆粒和所吸收的染料組成的氧化物半導(dǎo)體電極層33。在該步驟中，采用根據(jù)上述第一到第四實(shí)施例中任意一個(gè)的氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法，來確認(rèn)吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中的染料的量或吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中的染料的量和吸收狀態(tài)。因此，獲得被視為具有良好特性的氧化物半導(dǎo)體電極層33。在染料吸收的步驟之后，將具有氧化物半導(dǎo)體電極層33的透明襯底11放置在相對(duì)襯底21的對(duì)面，透明襯底11和相對(duì)襯底21之間留有空間，所述氧化物半導(dǎo)體電極層33 具有吸收的染料，所述相對(duì)襯底21上形成有相對(duì)電極35。該空間填充有電解質(zhì)。因此，獲得電解質(zhì)層34。前面的步驟生產(chǎn)出所需要的染料敏化太陽能電池。6.第六實(shí)施例〈評(píng)價(jià)裝置的結(jié)構(gòu)〉第六實(shí)施例涉及氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)裝置(下面進(jìn)行說明)。如圖5中示意性所示的來構(gòu)造該裝置。該裝置由光源41、反射鏡42、檢測(cè)器45和運(yùn)算處理器44。光源 41使激發(fā)射線朝向試件47，檢測(cè)器45對(duì)來自試件47的拉曼散射光進(jìn)行檢測(cè)。運(yùn)算處理器 44根據(jù)由檢測(cè)器45檢測(cè)的拉曼光譜來計(jì)算染料吸收量的參數(shù)。試件是如圖2所示由氧化物半導(dǎo)體電極層33和透明襯底11組成的構(gòu)件。光源41發(fā)射具有規(guī)定波長(zhǎng)的激發(fā)射線(例如，激光束)。也就是說，光源41是發(fā)射特定波長(zhǎng)的激光束的激光源(例如，氣體激光器和半導(dǎo)體激光器)。光源41根據(jù)規(guī)定的波長(zhǎng)而具有必要數(shù)量的激光源。用從光源41發(fā)射出、并且由反射鏡42朝向試件反射的激發(fā)射線，來照射試件47。檢測(cè)器45由分光部分和光檢測(cè)部分組成，所述分光部分用于根據(jù)波長(zhǎng)來對(duì)拉曼散射光進(jìn)行分離，所述光檢測(cè)部分用于根據(jù)波長(zhǎng)來檢測(cè)經(jīng)分離的拉曼散射光。例如，分光部分可以是衍射光柵。光檢測(cè)部分可以是單通道檢測(cè)器，所述單通道檢測(cè)器從被分光部分分離的拉曼散射光中檢測(cè)特性波長(zhǎng)的分量?？商鎿Q地，光檢測(cè)部分可以是多通道檢測(cè)器，所述多通道檢測(cè)器從被分光部分分離的拉曼散射光中同時(shí)檢測(cè)不同波長(zhǎng)的多個(gè)通道。上述光檢測(cè)部分包括光電倍增管和CCD(電荷耦合器件)。運(yùn)算處理器44可以是計(jì)算機(jī)，例如通常的個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)，所述通常的個(gè)人計(jì)算機(jī)由CPU(中央處理器)、存儲(chǔ)用以控制CPU的操作的程序的R0M(只讀存儲(chǔ)器)和RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)組成，并且能夠根據(jù)程序的指令來進(jìn)行運(yùn)算處理。評(píng)價(jià)裝置還可以具有試件室(未示出)，該試件室能夠?qū)Ρ３衷谄渲械脑嚰?7進(jìn)行溫度和濕度控制。試件室中的氣氛應(yīng)當(dāng)保持為低濕度，以防止由于潮濕而引起(歸因于吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中的染料的)峰值強(qiáng)度降低?！丛u(píng)價(jià)裝置的操作〉氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)裝置以下文中根據(jù)圖6中所示的流程圖說明的方式來工作。在步驟Sll中，用指向氧化物半導(dǎo)體電極層33的、定向成朝向入射光的一側(cè)的中心部分的激發(fā)射線，來對(duì)氧化物半導(dǎo)體電極層33執(zhí)行拉曼光譜法，并且通過檢測(cè)器45來檢測(cè)產(chǎn)生的拉曼光譜。在步驟S12中，運(yùn)算處理器44根據(jù)從檢測(cè)器45接收的拉曼光譜，來計(jì)算染料吸收量的參數(shù)。在步驟S13中，運(yùn)算處理器44確定染料吸收量的參數(shù)是否大于飽和閾值。此外，以與第二實(shí)施例中相同的方式來建立飽和閾值，在運(yùn)算處理器44中設(shè)定飽和閾值。如果運(yùn)算處理器44確定為染料吸收量的參數(shù)大于飽和閾值，則步驟S13進(jìn)行至步驟 S14，在步驟S14中確定為氧化物半導(dǎo)體電極層33對(duì)于吸收到其中的染料飽和。如果運(yùn)算處理器44確定為染料吸收量的參數(shù)小于飽和閾值，則步驟S13進(jìn)行至步驟S15，在步驟S15 中確定為氧化物半導(dǎo)體電極層33還對(duì)于吸收到其中的染料飽和。氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)裝置以在下文中根據(jù)圖7中所示的流程圖說明的另一方式來工作。在步驟S31中，用指向氧化物半導(dǎo)體電極層33的、定向成朝向入射光的一側(cè)上的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的激發(fā)射線，對(duì)氧化物半導(dǎo)體電極層33執(zhí)行拉曼光譜法，并且通過檢測(cè)器 45對(duì)產(chǎn)生的拉曼光譜進(jìn)行檢測(cè)。如在第三實(shí)施例中一樣，位于氧化物半導(dǎo)體電極層33的 (定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面上的測(cè)量點(diǎn)，可以分配成一個(gè)位于中心，兩個(gè)位于穿過中心的直線與外周邊的交叉點(diǎn)上，并且附加的多個(gè)點(diǎn)位于除了上述三個(gè)點(diǎn)之外的所述直線上。在步驟S32中，運(yùn)算處理器44根據(jù)從各個(gè)測(cè)量點(diǎn)獲得的拉曼光譜，來計(jì)算染料吸收量的參數(shù)。在步驟S33中，運(yùn)算處理器44還計(jì)算從各個(gè)測(cè)量點(diǎn)獲得的染料吸收量的參數(shù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，并且進(jìn)一步計(jì)算變化系數(shù)([標(biāo)注差/平均值]X 100% )，所述變化系數(shù)表示在各個(gè)測(cè)量點(diǎn)上染料吸收量的參數(shù)的離散度。在步驟S34中，運(yùn)算處理器44將變化系數(shù)與規(guī)定閾值進(jìn)行比較。如果運(yùn)算處理器44確定為變化系數(shù)小于規(guī)定閾值，則步驟S34 進(jìn)行至步驟S35，在步驟S35中，運(yùn)算處理器44確定為氧化物半導(dǎo)體電極層33達(dá)到吸收染料飽和、染料被均勻地吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33并且氧化物半導(dǎo)體具有足夠的發(fā)電效率。另一方面，如果運(yùn)算處理器44確定為標(biāo)準(zhǔn)差超過規(guī)定閾值，則步驟S34進(jìn)行至步驟 S36，在步驟S36中，運(yùn)算處理器44確定為氧化物半導(dǎo)體電極層33還未達(dá)到吸收染料飽和、 染料還未被均勻地吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33并且氧化物半導(dǎo)體不具有足夠的發(fā)電效
15率。該閾值通常設(shè)置成5%。7.第七實(shí)施例〈制造單元的構(gòu)造〉第七實(shí)施例涉及氧化物半導(dǎo)體電極的制造裝置。該裝置如圖8示意性所示的進(jìn)行構(gòu)造，并且在下面進(jìn)行說明。該裝置由拉曼光譜儀61、控制器62和染料溶液供應(yīng)器63構(gòu)成。拉曼光譜儀61與在第六實(shí)施例中用于評(píng)價(jià)氧化物半導(dǎo)體電極的拉曼光譜儀相同。設(shè)計(jì)成執(zhí)行拉曼光譜法以獲得拉曼光譜、根據(jù)如此獲得的拉曼光譜來計(jì)算染料吸收量的參數(shù)、 并且對(duì)如此計(jì)算的染料吸收量的參數(shù)來執(zhí)行統(tǒng)計(jì)處理。染料溶液供應(yīng)器63是各種類型的分配器(例如，噴墨系統(tǒng))，以供應(yīng)染料溶液?？刂破?2響應(yīng)于由拉曼光譜儀61獲得的結(jié)果，來對(duì)染料溶液供應(yīng)器63的溶液供應(yīng)執(zhí)行反饋控制?！粗圃靻卧牟僮鳌笛趸锇雽?dǎo)體電極的制造裝置以下面說明的方式工作。首先，將由透明襯底11和形成于透明襯底11上的氧化物半導(dǎo)體電極層33組成的構(gòu)件布置在規(guī)定位置上。該構(gòu)件經(jīng)歷拉曼光譜儀61的拉曼光譜法，所述拉曼光譜儀61將激發(fā)射線引導(dǎo)至在氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光)的一個(gè)主平面上的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)。然后，拉曼光譜儀61在各個(gè)測(cè)量點(diǎn)處計(jì)算染料吸收量的參數(shù)。測(cè)量點(diǎn)可以與第三實(shí)施例中的那些測(cè)量點(diǎn)相同。艮口， 測(cè)量點(diǎn)包括位于中心的一個(gè)點(diǎn)、位于穿過中心的直線與外周邊的交叉點(diǎn)的兩個(gè)點(diǎn)以及位于該直線上的一個(gè)以上的附加點(diǎn)。拉曼光譜儀61計(jì)算各個(gè)測(cè)量點(diǎn)上的染料吸收量的參數(shù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，然后計(jì)算變化系數(shù)([標(biāo)準(zhǔn)差/平均值]X100% )，所述變化系數(shù)表示在各個(gè)測(cè)量點(diǎn)上染料吸收量的參數(shù)的離散度。變化系數(shù)被發(fā)送至控制器62?？刂破?2將(從拉曼光譜儀去61接收的)變化系數(shù)與預(yù)先建立的閾值進(jìn)行比較。將比較結(jié)果反饋回到染料溶液供應(yīng)器63，以進(jìn)行染料溶液供應(yīng)器63的供應(yīng)控制。規(guī)定閾值通常設(shè)置成5%。如上所述構(gòu)造的裝置制造氧化物半導(dǎo)體電極層33，在所述氧化物半導(dǎo)體電極層33中染料被均勻地吸收達(dá)到飽和，并且所述氧化物半導(dǎo)體電極層33能夠?qū)崿F(xiàn)有效的發(fā)電。示例〈測(cè)量示例1>以下列方式制備如圖2中所示的試件。試件由透明襯底11 (其為FTO基板)、氧化物半導(dǎo)體電極層33 (其為作為多孔TiO2膜)和吸收到多孔TiO2膜的釕染料(Z907)組成。首先，F(xiàn)TO基板涂覆有TW2的糊狀物，之后在100到600°C的電爐中進(jìn)行烘烤。因此，獲得TW2的多孔燒結(jié)體。然后，將TW2的多孔燒結(jié)體浸沒在溶解在叔丁醇和乙腈混合物中的釕染料(Z907)的溶液中，持續(xù)規(guī)定的時(shí)間段，以使得TiO2的多孔燒結(jié)體吸收敏化染料。以這種方式，獲得圖2中所示的用于測(cè)量的試件，所述試件由透明襯底11 (或FTO基板)和吸收有染料的氧化物半導(dǎo)體電極層33 (或多孔TiO2膜)組成。用指向氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面上的中心點(diǎn)(在圖2中由箭頭ρ表示)的激發(fā)射線，對(duì)試樣執(zhí)行拉曼光譜法。以這種方式，獲得圖9 中所示的拉曼光譜。此外，在下列條件下執(zhí)行拉曼光譜法。光源DPSS波長(zhǎng)473nm
氣氛溫度25°C氣氛濕度20%圖9示出如上所述通過拉曼光譜法獲得的拉曼光譜。在該光譜中，箭頭a表示歸因于染料的峰值，箭頭b表示歸因于氧化物半導(dǎo)體(TiO2)的峰值。根據(jù)該光譜，計(jì)算染料吸收量的參數(shù)，所述染料吸收量的參數(shù)由下面的公式定義。(染料吸收量的參數(shù))=(歸因于染料的峰值強(qiáng)度)/(歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度)(染料的確定)將試件浸沒在四丁胺和甲醇的混合溶劑中，以溶解吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33 的染料。通過吸收法(absorptiometry)對(duì)產(chǎn)生的溶液進(jìn)行分析，以確定吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33的染料的量。(確認(rèn)染料吸收量的參數(shù)與吸收的染料的量之間的相關(guān)性)對(duì)如上相同的試件和所吸收的染料的量不同的其他試件，以如上相同的方式執(zhí)行對(duì)染料吸收量的參數(shù)的計(jì)算和對(duì)吸收的染料的確定。相對(duì)于所溶解的染料的確定結(jié)果繪制出產(chǎn)生的染料吸收量的參數(shù)，以繪出表示兩者之間相關(guān)性的圖(圖10中所示)。從圖10中可以注意到，在(在氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的) 一個(gè)主平面的中心處測(cè)量的)染料吸收量的參數(shù)與通過溶解所有的所吸收的染料而確定的染料的量之間存在相關(guān)性。這表明可以根據(jù)在氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面的中心處測(cè)量的染料吸收量的參數(shù)，來確定吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33的染料的量。[測(cè)量示例2和3]在不同的氣氛中執(zhí)行拉曼光譜法，以研究氣氛的影響?！礈y(cè)量示例2>利用指向氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面上的中心點(diǎn)(由箭頭P表示)的激發(fā)射線，對(duì)與測(cè)量示例1中相同的圖2中所示的試件執(zhí)行拉曼光譜法。以這種方式，獲得圖11中所示的拉曼光譜(h)。此外，在下列條件下執(zhí)行拉曼光譜法。光源DPSS波長(zhǎng)473nm氣氛溫度20°C氣氛濕度20%〈測(cè)量示例3>用指向氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面上的中心點(diǎn)(由箭頭P表示)的激發(fā)射線，對(duì)與測(cè)量示例1中相同的、圖2中所示的試件執(zhí)行拉曼光譜法。以這種方式，獲得圖11中所示的拉曼光譜(i)。此外，在下列條件下執(zhí)行拉曼光譜法。光源DPSS波長(zhǎng)473nm氣氛溫度25 °C
氣氛濕度60%由“h”和“i”表示的每個(gè)拉曼光譜具有歸因于染料的峰值(由箭頭c表示)和歸因于氧化物半導(dǎo)體(TiO2)的峰值(由箭頭d表示)。在高濕度(如在測(cè)量示例3中一樣) 的氣氛中執(zhí)行的拉曼光譜法給出由“i”表示的(歸因于氧化物半導(dǎo)體電極層33)峰值，由于在氣氛中潮濕而造成該峰值較低。在測(cè)量示例2中并非如此，在測(cè)量示例2中在低濕度氣氛中執(zhí)行的拉曼光譜法顯示出歸因于染料的高峰值強(qiáng)度。這表明在低濕度氣氛中的拉曼光譜法有利于可重復(fù)的確定吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中的染料。[測(cè)量示例4和5]這些示例要研究拉曼光譜法如何受到不同波長(zhǎng)的激發(fā)射線的影響?！礈y(cè)量示例4>用指向氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面上的中心點(diǎn)(由箭頭P表示)的激發(fā)射線，對(duì)與測(cè)量示例1中相同的圖2中所示的試件執(zhí)行拉曼光譜法。以這種方式，獲得圖12中所示的拉曼光譜(j)。此外，在下列條件下執(zhí)行拉曼光譜法。光源YAG波長(zhǎng)1064nm氣氛溫度20°C氣氛濕度30%〈測(cè)量示例5>用指向氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面上的中心點(diǎn)(由箭頭P表示)的激發(fā)射線，對(duì)與測(cè)量示例1中相同的、圖2中所示的試件執(zhí)行拉曼光譜法。以這種方式，獲得圖12中所示的拉曼光譜(k)。此外，在下列條件下執(zhí)行拉曼光譜法。光源Ar波長(zhǎng)514nm氣氛溫度20°C氣氛濕度30%從測(cè)量示例4和5中的拉曼光譜注意到下列情況。由于由染料發(fā)射的熒光，采用具有處于可見光區(qū)的514nm波長(zhǎng)的激發(fā)射線的拉曼光譜(對(duì)于測(cè)量結(jié)果5)沒有給出任何有意義的拉曼光譜。在測(cè)量示例4中并非如此，對(duì)于測(cè)量示例4拉曼光譜法采用具有處于紅外區(qū)的1064nm波長(zhǎng)的激發(fā)射線。產(chǎn)生的拉曼光譜不受到熒光的影響。這表明拉曼光譜法應(yīng)當(dāng)采用處于紅外區(qū)中的波長(zhǎng)大于IOOOnm的激發(fā)射線。以這種方式，可以不受熒光影響地確定吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33中的各種類型的染料?！礈y(cè)量示例6>本示例要研究拉曼光譜法如何根據(jù)染料吸收的持續(xù)時(shí)間來不同地影響染料吸收量的參數(shù)。以下列方式制備圖2中所示的用于測(cè)量的試件。首先，F(xiàn)TO基板涂覆有TiO2糊狀物，之后在100到600°C下在電爐中烘烤。因此，獲得TiO2的多孔燒結(jié)體。然后，將TW2 的多孔燒結(jié)體浸沒在溶解在叔丁醇和乙腈混合物中的釕染料(Z907)的溶液中，以使得TW2 的多孔燒結(jié)體吸收敏化染料。吸收的持續(xù)時(shí)間是30分鐘。以這種方式，獲得圖2中所示的用于測(cè)量的試件。以與如上所述相同的方式制備多個(gè)試件，除了吸收的持續(xù)時(shí)間改變成一、二、四、 五、六和七個(gè)小時(shí)之外。用指向氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面上的中心點(diǎn)(由圖2的箭頭ρ表示)和外周邊上的一個(gè)點(diǎn)的激發(fā)射線，對(duì)試件執(zhí)行拉曼光譜法。以這種方式，獲得拉曼光譜。計(jì)算染料吸收量的參數(shù)。此外，在下列條件下執(zhí)行拉曼光譜法。光源DPSS波長(zhǎng)473nm氣氛溫度20°C氣氛濕度20%相對(duì)于吸收的持續(xù)時(shí)間繪制出如此獲得的染料吸收量的參數(shù)，以得到圖13中所示的曲線。圖13中由“1”表示的線表示在氧化物半導(dǎo)體電極層33的中心處測(cè)量的染料吸收量的參數(shù)的曲線。類似的，圖13中由“m”表示的線表示在氧化物半導(dǎo)體電極層33的外周邊上測(cè)量的染料吸收量的參數(shù)的曲線。通過線1與線m之間的比較發(fā)現(xiàn)染料吸收量的參數(shù)根據(jù)吸收的持續(xù)時(shí)間而改變。這表明在氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面的中心處和外周邊上，不同地進(jìn)行染料吸收。線1在吸收兩個(gè)小時(shí)后變得平坦，該平坦區(qū)域表示在氧化物半導(dǎo)體電極層33中的所吸收的染料的量達(dá)到飽和。<測(cè)量示例7>(在多個(gè)測(cè)量點(diǎn)處獲取染料吸收量的參數(shù))制備多個(gè)試件，除了染料吸收的條件之外，所述多個(gè)試件與測(cè)量示例1中的試件相同。這些試件中的每一個(gè)都用作染料敏化太陽能電池的組成部分。此外，用指向氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面上的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的激發(fā)射線，對(duì)這些試件中的每一個(gè)進(jìn)行拉曼光譜法檢驗(yàn)。根據(jù)產(chǎn)生的拉曼光譜，計(jì)算染料吸收量的參數(shù)，所述染料吸收量的參數(shù)定義為(歸因于染料的峰值強(qiáng)度)除以(歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度)。執(zhí)行拉曼光譜法，以使得激發(fā)射線指向氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面上的七個(gè)測(cè)量點(diǎn)(si到s4、s6到s8)和十個(gè)測(cè)量點(diǎn)(tl到tlO)。根據(jù)產(chǎn)生的拉曼光譜，計(jì)算染料吸收量的參數(shù)。根據(jù)如此獲得的參數(shù)，計(jì)算這些參數(shù)的平均值、 標(biāo)準(zhǔn)差和變化系數(shù)，所述變化系數(shù)定義為[標(biāo)準(zhǔn)差/平均值]X 100%。對(duì)每一個(gè)都具有上述試件的染料敏化太陽能電池測(cè)試發(fā)電的效率。圖14中圖示出了發(fā)電效率與變化系數(shù)([標(biāo)準(zhǔn)差/平均值]X100% )之間的關(guān)系。從圖14中注意到，發(fā)電效率隨著變化減小而增大。<測(cè)試示例8>本示例說明通過對(duì)以下列方式制備的試件(圖2中所示的)執(zhí)行的拉曼映射來評(píng)價(jià)電極。首先，F(xiàn)TO基板涂覆有1102糊狀物，之后在100到600°C下在電爐中烘烤。將上面形成有多孔TW2燒結(jié)體的FTO基板浸沒在溶解在叔丁醇和乙腈混合物中的釕染料(Z907) 的溶液中，以使得多孔T^2的燒結(jié)體吸收染料。在染料吸收持續(xù)一個(gè)小時(shí)或1. 5個(gè)小時(shí)之后，對(duì)氧化物半導(dǎo)體電極層33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面執(zhí)行拉曼映射。圖15A和15B示出染料吸收量的參數(shù)的映射數(shù)據(jù)。圖15A和15B示出分別在吸收CN 102539407 A
持續(xù)一個(gè)小時(shí)和1.5個(gè)小時(shí)之后獲得的數(shù)據(jù)。從這些圖中注意到，在氧化物半導(dǎo)體電極層 33的(定向成朝向入射光的)一個(gè)主平面上染料吸收量的參數(shù)的映射數(shù)據(jù)使得可以評(píng)價(jià)吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33的染料的量和狀態(tài)。圖15B中示出的映射數(shù)據(jù)表明染料被均勻地吸收到氧化物半導(dǎo)體電極層33。8.附加實(shí)施例本發(fā)明不限于前面的實(shí)施例，而是可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行各種改變和修改。 前述實(shí)施例中采用的數(shù)值、結(jié)構(gòu)、形狀、材料和工藝僅僅是示例，并且可以根據(jù)需要進(jìn)行改變。例如，可以對(duì)氧化物半導(dǎo)體電極進(jìn)行修改，以通過蝕刻使得基板12上的透明導(dǎo)電層13 具有條紋圖案，然后該基板12涂覆有同樣蝕刻成條紋圖案的氧化物半導(dǎo)體電極層33。本申請(qǐng)包含與2010年12月7日遞交于日本特許廳的日本在先專利申請(qǐng)JP 2010-272496中公開的內(nèi)容相關(guān)的主題，該專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.ー種氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法，所述方法包括如下步驟對(duì)具有吸收到其中的染料的多孔氧化物半導(dǎo)體層執(zhí)行拉曼光譜法，從而獲得拉曼光譜，所述拉曼光譜具有歸因于所述染料的峰值和歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值；從所述拉曼光譜獲得染料吸收量的參數(shù)，所述染料吸收量的參數(shù)由下列公式定義 染料吸收量的參數(shù)=(歸因于染料的峰值強(qiáng)度)/(歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度)；以及根據(jù)所獲得的所述染料吸收量的參數(shù)，評(píng)價(jià)吸收到所述多孔氧化物半導(dǎo)體層中的所述染料的量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法，其中，利用指向所述氧化物半導(dǎo)體電極層的、定向成朝向入射光的ー個(gè)主平面的中心的激發(fā)射線，來執(zhí)行所述拉曼光T曰法。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法，其中，在所獲得的所述染料吸收量的參數(shù)超過飽和閾值的情況下，吸收到所述多孔氧化物半導(dǎo)體電極層的所述染料的量被認(rèn)為已經(jīng)達(dá)到飽和，所述飽和閾值表示所述多孔氧化物半導(dǎo)體層對(duì)吸收到其中的染料飽和的狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法，其中，在低濕度的氣氛中執(zhí)行所述拉曼光譜法。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法，其中，所述拉曼光譜法采用紅外區(qū)域內(nèi)的具有大于IOOOnm的波長(zhǎng)的激發(fā)射線。
6.ー種氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法，所述方法包括如下步驟用指向多孔氧化物半導(dǎo)體層的ー個(gè)主平面上的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的激發(fā)射線，來執(zhí)行拉曼光譜法，從而針對(duì)多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的每ー個(gè)獲得都具有歸因于所述染料的峰值和歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值拉曼光譜，所述多孔氧化物半導(dǎo)體層吸收有染料，所述主平面定向成朝向入射光；從所述針對(duì)多個(gè)測(cè)量點(diǎn)獲得的每個(gè)所述拉曼光譜獲得染料吸收量的參數(shù)，所述染料吸收量的參數(shù)由下列公式定義染料吸收量的參數(shù)=(歸因于染料的峰值強(qiáng)度)/(歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度)；和根據(jù)所獲得的所述染料吸收量的參數(shù)的離散度，評(píng)價(jià)所述多孔氧化物半導(dǎo)體層中的染料吸收狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法，其中，所述測(cè)量點(diǎn)至少包括位于所述主平面的中心的一個(gè)點(diǎn)以及位于穿過位于中心的所述ー個(gè)點(diǎn)的一條直線與所述主平面的外周邊的交叉點(diǎn)處的兩個(gè)點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法，其中，除了位于所述中心的一個(gè)點(diǎn)和位于所述外周邊的兩個(gè)點(diǎn)之外，所述測(cè)量點(diǎn)還包括在所述主平面上的所述直線上的ー個(gè)或多個(gè)點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法，其中，所述測(cè)量點(diǎn)還包括位于穿過所述主平面上的所述中心的與所述直線不同的另一條直線與所述外周邊的交叉點(diǎn)上的兩個(gè)點(diǎn)，以及在所述主平面上的所述另一條直線上的除了位于所述中心的一個(gè)點(diǎn)和位于所述外周邊的兩個(gè)點(diǎn)之外的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法，其中，所述測(cè)量點(diǎn)總計(jì)至少十個(gè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法，還包括如下步驟 計(jì)算由(標(biāo)準(zhǔn)差/平均值)X 100%定義的變化系數(shù)，所述變化系數(shù)表示所述染料吸收量的參數(shù)的離散度；和根據(jù)所計(jì)算的所述變化系數(shù)，評(píng)價(jià)所述多孔氧化物半導(dǎo)體層中的所述染料吸收狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法，其中，在所述變化系數(shù)小于規(guī)定閾值的情況下，所述氧化物半導(dǎo)體電極層中的所述染料吸收狀態(tài)被認(rèn)為是均勻的。
13.一種氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法，所述方法包括如下步驟對(duì)具有吸收到其中的染料的多孔氧化物半導(dǎo)體層的一個(gè)主平面執(zhí)行拉曼映射，所述主平面定向成朝向入射光，從而獲得染料吸收量的參數(shù)的分布，所述染料吸收量的參數(shù)由下列公式定義染料吸收量的參數(shù)=(歸因于染料的峰值強(qiáng)度)/(歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度)；和根據(jù)所述染料吸收量的參數(shù)的分布，評(píng)價(jià)所述多孔氧化物半導(dǎo)體層中的染料吸收狀態(tài)的步驟。
14.一種氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)裝置，所述裝置包括 拉曼光譜儀；和運(yùn)算處理器，所述拉曼光譜儀對(duì)氧化物半導(dǎo)體電極的一個(gè)主平面的中心部分執(zhí)行拉曼光譜法，所述主平面定向成朝向入射光，所述運(yùn)算處理器從由所述拉曼光譜儀獲得的拉曼光譜，來計(jì)算染料吸收量的參數(shù)，所述染料吸收量的參數(shù)由下列公式定義染料吸收量的參數(shù)=(歸因于染料的峰值強(qiáng)度)/(歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度)， 所述運(yùn)算處理器將所計(jì)算的所述染料吸收量的參數(shù)與規(guī)定閾值相比較，并且所述評(píng)價(jià)裝置在所述染料吸收量的參數(shù)超過所述規(guī)定閾值的情況下，認(rèn)為所述氧化物半導(dǎo)體電極具有良好的特性。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)裝置，還包括 試件室，其能夠?qū)⒆陨須夥毡３衷诘蜐穸认隆?br> 16.一種氧化物半導(dǎo)體電極的制造裝置，所述裝置包括 拉曼光譜儀；運(yùn)算處理器； 控制單元；和染料溶液供應(yīng)器，所述拉曼光譜儀對(duì)所述氧化物半導(dǎo)體電極的一個(gè)主平面上的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)執(zhí)行拉曼光譜法，所述主平面定向成朝向入射光，所述運(yùn)算處理器從由所述拉曼光譜儀獲得的針對(duì)多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的每個(gè)拉曼光譜，來計(jì)算染料吸收量的參數(shù)，所述染料吸收量的參數(shù)由下列公式定義染料吸收量的參數(shù)=(歸因于染料的峰值強(qiáng)度)/(歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度)， 所述運(yùn)算處理器計(jì)算所述染料吸收量的參數(shù)的變化系數(shù)，所述變化系數(shù)由(標(biāo)準(zhǔn)差/ 平均值)X 100%定義，所述控制單元將所述變化系數(shù)與規(guī)定閾值相比較，并且基于比較結(jié)果提供對(duì)所述染料溶液供應(yīng)器的反饋控制，以控制所述染料溶液供應(yīng)器的供應(yīng)操作。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的氧化物半導(dǎo)體電極的制造裝置，其中，所述測(cè)量點(diǎn)至少包括位于所述主平面的中心的一個(gè)點(diǎn)，以及位于穿過位于中心的所述一個(gè)點(diǎn)的一條直線與所述主平面的外周邊的交叉點(diǎn)處的兩個(gè)點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法、評(píng)價(jià)裝置和制造裝置。本發(fā)明公開了氧化物半導(dǎo)體電極的評(píng)價(jià)方法，該方法包括對(duì)具有吸收到其中的染料的多孔氧化物半導(dǎo)體層執(zhí)行拉曼光譜法，從而獲得拉曼光譜，該拉曼光譜具有歸因于所述染料的峰值和歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值；從拉曼光譜獲得染料吸收量的參數(shù)，該染料吸收量的參數(shù)由下列公式定義染料吸收量的參數(shù)＝(歸因于染料的峰值強(qiáng)度)/(歸因于氧化物半導(dǎo)體的峰值強(qiáng)度)；以及根據(jù)所獲得的染料吸收量的參數(shù)，評(píng)價(jià)吸收到多孔氧化物半導(dǎo)體層中的染料的量。
文檔編號(hào)G01N21/65GK102539407SQ20111040274
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者宮地沙繪, 平野豪 申請(qǐng)人:索尼公司