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      光電轉(zhuǎn)換元件及使用該光電轉(zhuǎn)換元件的太陽能電池的制作方法

      文檔序號:7224586閱讀:272來源:國知局

      專利名稱::光電轉(zhuǎn)換元件及使用該光電轉(zhuǎn)換元件的太陽能電池的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明涉及光電轉(zhuǎn)換元件及使用該光電轉(zhuǎn)換元件的太陽能電池。
      背景技術(shù)
      :太陽能電池利用太陽光代替化石燃料作為能源,已經(jīng)開展了許多與其相關(guān)的研究。目前,實用化太陽能電池的主流是單晶、多晶或非晶(無定形)硅,其材料成本及制造工藝中的能源成本高,很大程度上阻礙了太陽能電池的普及。另一方面,作為新型太陽能電池,特開平1-220380號公報(專利文獻(xiàn)1)、國際公開第WO94/05025號公報(專利文獻(xiàn)2)等中,作為利用金屬絡(luò)合物的光致電子轉(zhuǎn)移的光電轉(zhuǎn)換元件,公開了染料增感太陽能電池。此類染料增感太陽能電池由下述部分組成由吸附了染料的多孔半導(dǎo)體層構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換層、載流子輸送層和一對電極。在多孔半導(dǎo)體層中,作為在可見光區(qū)域具有吸收光譜的增感染料,吸附了二吡。定合釕絡(luò)合物。在此類電池中,如果用光照射由多孔半導(dǎo)體層和染料構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換層,則染料中的電子受到激發(fā),該電子通過外部電路向相反極移動。移動至相反極的電子,通過載流子輸送層即電解質(zhì)中的離子的運輸返回光電轉(zhuǎn)換層。這樣的過程周而復(fù)始,產(chǎn)出電能。然而,與硅太陽能電池相比,染料增感太陽能電池的現(xiàn)狀尚停留在低光電轉(zhuǎn)換效率階段。其中,在特開2000-106222號公報(專利文獻(xiàn)3)中公開了如下的以提高光電轉(zhuǎn)換效率為目標(biāo)的技術(shù)在多孔半導(dǎo)體層中混合使用粒子大小分布不同的粒子。此外,特開平10-255863號公報(專利文獻(xiàn)4)公開了如下的以提高光電轉(zhuǎn)換效率為目標(biāo)的技術(shù)層疊2層氧化鈦。此外,特開2002-222968號公報(專利文獻(xiàn)5)公開了如下的以提高光電轉(zhuǎn)換效率為目標(biāo)的技術(shù)層疊由粒徑不同的粒子構(gòu)成的多孔半導(dǎo)體層。此外,特開2003-217689號公報(專利文獻(xiàn)6)公開了如下的以提高光3電轉(zhuǎn)換效率為目標(biāo)的技術(shù)控制在可見光區(qū)的霧度。專利文獻(xiàn)1:特開平1-220380號公報專利文獻(xiàn)2:國際公開第WO94/05025號公報專利文獻(xiàn)3:特開2000-106222號公報專利文獻(xiàn)4:特開平10-255863號公報專利文獻(xiàn)5:特開2002-222968號公才艮專利文獻(xiàn)6:特開2003-217689號公報
      發(fā)明內(nèi)容發(fā)明所要解決的問題然而,在上述專利文獻(xiàn)3~6的方法中,存在下述問題。一般地,如果對氧化物半導(dǎo)體粒子進(jìn)行加熱,則該粒子會隨溫度升高而生長,還已知粒子之間會進(jìn)一步結(jié)合,而巨大化。即,即使是用控制了粒徑的粒子來形成多孔半導(dǎo)體層,在加熱過程中粒子也會巨大化,因此其多孔半導(dǎo)體層的粒徑分布及與之相伴的光學(xué)特性具有不確定性。由于以上原因,即使像上述專利文獻(xiàn)3那樣,僅對多孔半導(dǎo)體層原料溶液(或懸浮液)中的氧化鈦粒徑采用SEM、X射線衍射等方法進(jìn)行測定和規(guī)定,形成多孔半導(dǎo)體層后的半導(dǎo)體的粒徑分布也因該多孔半導(dǎo)體層的形成條件而異,因此未必能夠獲得高光電轉(zhuǎn)換效率。此外,同樣在專利文獻(xiàn)4中也是使用僅規(guī)定了氧化鈦粒徑的原料溶液(或懸浮液)來形成光反射粒子層,形成的光反射粒子層中的粒徑分布不確定,光反射率具有不確定性。因此,未必能夠獲得高光電轉(zhuǎn)換效率。而且,專利文獻(xiàn)4中還有如下描述"將(懸浮液中的氧化鈦的)粒徑控制在約200~500nm的范圍,以4吏光散射達(dá)到最大",以及該粒徑"相對于光的波數(shù)K,為1.3x兀/K"。由以上2點可知所謂在專利文獻(xiàn)4中用于提高光電轉(zhuǎn)換效率的"光",其波長范圍包含約310~770nm的可見光區(qū)域和一部分紫外光。此外,在上述專利文獻(xiàn)5中,為提高光電轉(zhuǎn)換效率,規(guī)定了多孔半導(dǎo)體層的原料溶液(或懸浮液)中的半導(dǎo)體粒子的粒徑,并據(jù)此規(guī)定了可見光區(qū)域內(nèi)的多孔半導(dǎo)體層的散射性,但如上述,光學(xué)性質(zhì)(此處是散射性)因多孔半導(dǎo)體層的形成條件而異,光電轉(zhuǎn)換效率也因制作條件而變化。上述專利文獻(xiàn)6在多孔半導(dǎo)體層方面引入了可見光區(qū)域的霧度的概念。這改善了可見光區(qū)域的量子產(chǎn)率,其作為提高交換效率的方法是有效的,但卻無法獲得更高的轉(zhuǎn)換效率。解決問題的方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明的發(fā)明人為實現(xiàn)高效光電轉(zhuǎn)換元件而進(jìn)行了多孔半導(dǎo)體層性質(zhì)的改善,在此過程中,我們注意到多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的光學(xué)性質(zhì),發(fā)現(xiàn)通過規(guī)定該半導(dǎo)體在近紅外區(qū)的霧度,可以獲得具有良好光電轉(zhuǎn)化效率的光電轉(zhuǎn)換元件,從而完成了本發(fā)明。即,本發(fā)明提供1.一種光電轉(zhuǎn)換元件,其包括由吸附了染料的多孔半導(dǎo)體層制成的光電轉(zhuǎn)換層、載流子輸送層和一對電極,其中,所述光電轉(zhuǎn)換層的所述多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度為60%95%;2.上述1的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,所述多孔半導(dǎo)體層由在近紅外區(qū)霧度不同的多個層構(gòu)成;3.上述2的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,所述多孔半導(dǎo)體層包括在近紅外區(qū)的霧度從光的入射側(cè)起依次增大的多孔半導(dǎo)體層;4.上述3的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,在由所述多個層構(gòu)成的所述多孔半導(dǎo)體層中,距光的入射側(cè)最遠(yuǎn)的所述多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度為60%~95%;5.上述4的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,所述多孔半導(dǎo)體層為3層,而且,距光的入射側(cè)最近的多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度為1%以上且小于11%,距光的入射側(cè)最遠(yuǎn)的多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度為60%~95%;6.上述4的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,所述多孔半導(dǎo)體層為4層,而且,距光的入射側(cè)最近的多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度為1%以上且小于11%,距光的入射側(cè)最遠(yuǎn)的多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度為60%~95%;7.上述1~6任一項的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,所述多孔半導(dǎo)體層包含以氧化鈦為主成分的氧化物半導(dǎo)體;8.上述17任一項的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,所述霧度是在780nm卯0nm的任意波長處測定的值;9.一種太陽能電池,其使用了項18任一項的光電轉(zhuǎn)換元件。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明,通過在由吸附了染料的多孔半導(dǎo)體層構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換層、載流子輸送層和一對電極構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換元件中,使多孔半導(dǎo)體層整體在近紅外區(qū)的霧度為60%~95%,可以提高光電轉(zhuǎn)換元件的光電轉(zhuǎn)換效率。特別是當(dāng)多孔半導(dǎo)體層為多層結(jié)構(gòu)時,通過使距光的入射側(cè)最遠(yuǎn)的多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度為60%~95°/。,可以提高光電轉(zhuǎn)換元件的光電轉(zhuǎn)換效率。圖1為截面圖,顯示了本發(fā)明優(yōu)選的光電轉(zhuǎn)換元件及實施例中制作的光電轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)。圖2為截面圖,顯示了光電轉(zhuǎn)換層為3層的光電轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)。圖3為截面圖,顯示了光電轉(zhuǎn)換層為4層的光電轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)。圖4為截面圖,顯示了光電轉(zhuǎn)換層為5層的光電轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)。圖5為模式截面圖,其對用于霧度測定的樣品的制作進(jìn)行了說明。圖6為模式截面圖,其對用于霧度測定的樣品的制作進(jìn)行了說明。圖7為模式圖,其對用于霧度測定的測定系統(tǒng)進(jìn)行了說明。符號說明l支持體;2導(dǎo)電層;3、7電極;4載流子輸送層;5基材;6導(dǎo)電層;11、lla、llb、llc、lld、lle多孔半導(dǎo)體層;21隔板;22密封材料;31光電轉(zhuǎn)換層;41、42截面;51光源;52波長選擇裝置;53測試樣品;54#:測器;55反射板;56狹縫;61光線;62入射光;63平行透過光;64擴(kuò)散透過光;65全部透過光。具體實施方式下面,就本發(fā)明的適宜實施方式進(jìn)行說明。而且,下述說明僅是示例性的,在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以以各種方式進(jìn)行實施。結(jié)合圖1對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。圖1為截面圖,顯示了本發(fā)明優(yōu)選的光電轉(zhuǎn)換元件及實施例中制作的光電轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)。即,圖1示出了染料增感型光電轉(zhuǎn)換元件。圖1所示的光電轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)如下在電極3上形成光電轉(zhuǎn)換層31,在電極3與電極7之間填充有載流子輸送層4,側(cè)面采用通過隔板21和密封材22進(jìn)行封閉的結(jié)構(gòu);其中,所迷電極3由導(dǎo)電支持體構(gòu)成,所述光電轉(zhuǎn)換層31由吸附了染料的多孔半導(dǎo)體層構(gòu)成,所述電極7由電極3的對電極側(cè)支持體構(gòu)成。這里,光電轉(zhuǎn)換層31由單層或多層多孔半導(dǎo)體層11、和吸附于其中的染料構(gòu)成。本發(fā)明中,"多孔半導(dǎo)體層"是指包含許多空孔(即空隙)的半導(dǎo)體層。以下,對圖1的光電轉(zhuǎn)換元件中使用的各部件進(jìn)行說明。(導(dǎo)電支持體)本發(fā)明中形成為電極3的導(dǎo)電支持體可以如下形成在由玻璃板或塑料板等透明基材制成的支持體1上,設(shè)置氧化銦錫(ITO)、氣化錫(SnO。、氧化鋅(ZnO)等透明導(dǎo)電層作為導(dǎo)電層2。(霧度)本發(fā)明的多孔半導(dǎo)體層的特征是在近紅外區(qū)具有一定的霧度。因而,首先對霧度進(jìn)行說明。一般地,霧度是指當(dāng)在可見光區(qū)和/或近紅外區(qū)具有光譜的光線(例如標(biāo)準(zhǔn)光源D65、標(biāo)準(zhǔn)光源C)射入測試樣品時,擴(kuò)散透過率除以總光線透過率所得的值,其可用0~1間的值或0~100%的百分比表示。在發(fā)明中,與多孔半導(dǎo)體層11的層數(shù)、層厚等條件無關(guān),當(dāng)測定多孔半導(dǎo)體層11整體的霧度(以下稱之為"總霧度")時,測定光從入射光側(cè)即由半導(dǎo)體支持體構(gòu)成的電極3—側(cè)入射時光電轉(zhuǎn)換元件中的總光線透過率和擴(kuò)散透過率即可。通過具有光源和光量測定單元的裝置(例如,所述裝置具有與測試樣品緊密連接的積分球,同時在積分球的測試樣品相反側(cè)具有光阱(暗盒)或標(biāo)準(zhǔn)板),可以簡單地完成該測定。即,在設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)板的狀態(tài)下,測定無樣品時的入射光光量Tl和有樣品時的總透過光光量T2;在設(shè)有光阱的狀態(tài)下,測定無樣品時裝置發(fā)出的擴(kuò)散光光量T3和有樣品時的擴(kuò)散透過光光量T4;計算總光線透過率Tt=T2/Tl、擴(kuò)散透過率Td=[T4-T3(T2/Tl)]/Tl,從而得出霧度H=Td/Tt。一般地,染料增感太陽能電池的光敏感度依賴于染料的光譜。例如,當(dāng)使用BlackDye(Solaronix公司釕620-lH3TBA,三(異疏氰酸酯)-釕(II)-2,2,:6,,2,,-三吡啶-4,4,,4,,-三羧酸三(四丁基銨鹽))時,在600nm附近具有最高的量子產(chǎn)率,在比600nm長的波長范圍,量子產(chǎn)率隨波長增大而減小。上迷專利文件6提示通過提高可見光區(qū)域的霧度,可以提高700nm以下波長范圍內(nèi)的量子產(chǎn)率,從而提高染料增感太陽能電池的轉(zhuǎn)效率。但是,為了獲得更高的轉(zhuǎn)換效率,很重要的是要進(jìn)一步提高長波區(qū)域的量子產(chǎn)率。即,在染料增感太陽能電池中,一部分入射的長波長區(qū)域的光子未被光電轉(zhuǎn)換層31充分吸收而透過,這是近紅外區(qū)量子產(chǎn)率低和染料增感太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率低的原因。本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)在將該近紅外區(qū)的透射光封閉于光電轉(zhuǎn)換層31內(nèi)部的問題上,采用在近紅外區(qū)具有高霧度的多孔半導(dǎo)體層11是有效的。本發(fā)明中,"可見光區(qū)"定義為380nm780nm,而"近紅外區(qū)"定義為780nm1200nm。此外,本發(fā)明中規(guī)定的近紅外區(qū)的霧度是指在上迷定義的近紅外區(qū)的任意波長處的霧度。本發(fā)明中,多孔半導(dǎo)體層總體在近紅外區(qū)的霧度為60%以上。該霧度為60%以上,則在光電轉(zhuǎn)換層31內(nèi)封閉光的效果充分,可以獲得光電轉(zhuǎn)換率充分高的光電轉(zhuǎn)換元件。該霧度優(yōu)選為70%以上。另一方面,多孔半導(dǎo)體層總體在近紅外區(qū)的霧度為95%以下。該霧度在95%以下,則可以充分保證染料吸附量。此外,在近紅外區(qū)中,尤其優(yōu)選在780nm900nm波長范圍的任意波長的多孔半導(dǎo)體層總體霧度為60%以上,優(yōu)選70%以上,且95%以下。AM1.5的太陽光光譜在可見光區(qū)域至900nm的放射能量強(qiáng)度高,因此,在本發(fā)明中可控制的多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度值,特別優(yōu)選為在780nm900nm波長范圍的任意波長的霧度值。圖2為截面圖,顯示了光電轉(zhuǎn)換層為3層的光電轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)。圖2中顯示如下情況作為由多孔半導(dǎo)體層11構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換層31,采用由3層多孔半導(dǎo)體層lla、llb、llc構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換層31。在本發(fā)明中,可以使用由具有均一霧度的一個層構(gòu)成的多孔半導(dǎo)體層11,但由如圖2所示的多孔半導(dǎo)體層lla、iib、llc那樣的霧度不同的多個層構(gòu)成的多孔半導(dǎo)體層ll是優(yōu)選的,因為其光封閉效果好、光電轉(zhuǎn)換率更高。此外,當(dāng)例如向多孔半導(dǎo)體層lla、llb、llc那樣,設(shè)置由霧度不同的多個層構(gòu)成的多孔半導(dǎo)體層11時,下述多孔半導(dǎo)體層11是優(yōu)選的近紅外區(qū)的霧度從光入射側(cè)起依次增大。理由如下。一般地,霧度小的多孔半導(dǎo)體層,染料吸附量大但光封閉效果差。另一方面,霧度大的多孔半導(dǎo)體層中存在的大顆粒、大空孔較多,因而,染料吸附量小但光封閉效果好。因此,將霧度小的多孔半導(dǎo)體層例如圖2的多孔半導(dǎo)體層lla那樣設(shè)置在光入射側(cè),而將霧度大的多孔半導(dǎo)體層例如多孔半導(dǎo)體層llc那樣設(shè)置在遠(yuǎn)離光照側(cè)的位置,就可以使在大霧度層發(fā)生散射、反射的光被吸附于小霧度層中的大量染料再次吸收。其結(jié)果,光封閉效果提高,可以獲得高光電轉(zhuǎn)換率。因此,為了進(jìn)一步提高光封閉效果,特別重要的是提高距光入射側(cè)最遠(yuǎn)的多孔半導(dǎo)體層(例如圖2中的多孔半導(dǎo)體層llc)的霧度。距光入射側(cè)最遠(yuǎn)的多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度優(yōu)選為60%以上且95%以下。更優(yōu)選該霧度為70%以上且95%以下。本發(fā)明中,當(dāng)多孔半導(dǎo)體層11由多個層構(gòu)成時,該多孔半導(dǎo)體層11的層數(shù)優(yōu)選為2層以上,更優(yōu)選為3層以上,特別優(yōu)選為3層和4層。當(dāng)然,可以采用5層以上的多層結(jié)構(gòu)來進(jìn)一步提高光電轉(zhuǎn)換效率。但,多層結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)成本會增加,應(yīng)該權(quán)衡光電轉(zhuǎn)換效率的提高率和元件生產(chǎn)成本,確定適宜的層數(shù)。圖3為截面圖,顯示了光電轉(zhuǎn)換層為4層的光電轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)。圖4為截面圖,顯示了光電轉(zhuǎn)換層為5層的光電轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)。圖3中顯示如下情況作為由多孔半導(dǎo)體層11構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換層31,采用由4層多孔半導(dǎo)體層lla、llb、llc、lld構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換層31;而圖4中顯示如下情況作為由多孔半導(dǎo)體層11構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換層31,采用由5層多孔半導(dǎo)體層lla、llb、llc、lld、lle構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換層31。本發(fā)明中,特別優(yōu)選由多層構(gòu)成的多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度,從光入射面?zhèn)绕鹨来卧龃蟆@?,?dāng)多孔半導(dǎo)體層11的層數(shù)為3層或4層時,下述情況是優(yōu)選的近紅外區(qū)的霧度,在最接近光入射側(cè)的多孔半導(dǎo)體層中為1%以上且小于11%,位于距入射側(cè)最近多孔半導(dǎo)體層和距入射側(cè)最遠(yuǎn)多孔半導(dǎo)體層之間的中間層的霧度隨距入射側(cè)的距離依次增大,距入射側(cè)最遠(yuǎn)多孔半導(dǎo)體層的霧度為60%以上且95%以下。更具體地說,例如多孔半導(dǎo)體層11的層數(shù)為3層時,下述情況是優(yōu)選的從距光入射側(cè)最近的層開始,近紅外區(qū)的霧度依次為第一層1%以上且小于11%,第二層2%以上且小于70%,第三層3%以上且95%以下,且多孔半導(dǎo)體層ll的總體霧度為60%以上且95%以下。此外,霧度優(yōu)選在第一層為1%以上且小于11%,在第二層為11%以上且小于70%,在第三層為70%以上且95%以下。以下,介紹本發(fā)明的多孔半導(dǎo)體層11的霧度的評價方法。多孔半導(dǎo)體層的霧度可以采用如下方法測定使光從與該多孔半導(dǎo)體層11垂直的方向入射的方法,或使光從水平方向入射的方法。當(dāng)多孔半導(dǎo)體層11由多個層構(gòu)成時,可以首先使光從與多個層的多孔半導(dǎo)體層11垂直的方向入射,測定總霧度,然后逐層消減來測定各層的霧度。例如,可以參考作為從光入射側(cè)起霧度依次增大的多孔半導(dǎo)體層11是如圖2所示的3層的情況。首先,測定多孔半導(dǎo)體層lla、llb、11c這3層的總霧度。然后,消去第3層的多孔半導(dǎo)體層llc,只在由導(dǎo)電支持體構(gòu)成的電極3上保留第1層(即多孔半導(dǎo)體層lla)和第2層(多孔半導(dǎo)體層lib),這樣可以測定由2層構(gòu)成的多孔半導(dǎo)體層的總霧度。此時,多孔半導(dǎo)體層lla、Ub、llc這3層的總霧度可以視為第3層的多孔半導(dǎo)體層llc的霧度。進(jìn)一步,消去第2層的多孔半導(dǎo)體層lib,只在導(dǎo)電支持體上保留第l層(即多孔半導(dǎo)體層lla),這樣可以測定其霧度。此時,多孔半導(dǎo)體層lla、11b這2層的總霧度可以視為第2層的多孔半導(dǎo)體層lib的霧度。作為消去多孔半導(dǎo)體層的方法,沒有特殊限制,可以采用各種方法,例如使用以砂紙、耐水紙、水銼、布銼為代表的銼具,或者可以使用研磨機(jī)、各種磨床等。此時,優(yōu)選使用SEM或光學(xué)顯微鏡等預(yù)先確認(rèn)各層的層厚。下面,對使光從與多孔半導(dǎo)體層垂直的方向入射來測定霧度的方法進(jìn)行更具體的說明。在形成于由導(dǎo)電支持體構(gòu)成的電極3上的多層結(jié)構(gòu)的多孔半導(dǎo)體層11(這里考慮3層的情況)的垂直方向照射光,這樣可以測定總霧度。此時,優(yōu)選預(yù)先使用SEM由截面測定膜厚。然后,可以使用研磨機(jī)消去距光入射側(cè)最遠(yuǎn)的層,即對于圖2所示的3層結(jié)構(gòu)而言是多孔半導(dǎo)體層llc。其后,使用SEM由截面測定膜厚,可以確認(rèn)形成了多孔半導(dǎo)體層lla、llb。保留下來的由多孔半導(dǎo)體層lla、多孔半導(dǎo)體層11b這2層構(gòu)成的多孔半導(dǎo)體層的霧度,可以通過在該多孔半導(dǎo)體層的垂直方向照射光來測定。然后,可以使用研磨機(jī)消去多孔半導(dǎo)體層llb。其后,使用SEM由截面測定膜厚,可以確認(rèn)形成了多孔半導(dǎo)體層lla。保留下來的多孔半導(dǎo)體層lla的霧度,可以通過在該多孔半導(dǎo)體層lla的垂直方向照射光來測定。此外,當(dāng)多孔半導(dǎo)體層11由多個層構(gòu)成時,作為能夠更準(zhǔn)確地評價各層的霧度的方法,可以如下進(jìn)行測定對于形成于由導(dǎo)電支持體構(gòu)成的電極3上的多層結(jié)構(gòu)的多孔半導(dǎo)體層11,從與其半導(dǎo)體面垂直的方向,即沿層厚方向切割、從各層的水平方向進(jìn)行光照。此時的切片(即截面方向)厚度,可以為已預(yù)先使用SEM、光學(xué)顯微鏡等進(jìn)行了確認(rèn)的各層的厚度。下面,針對從多孔半導(dǎo)體層的水平方向(即與截面垂直的方向)進(jìn)行光照來測定霧度的方法,進(jìn)行具體的說明。使用微型切割器將多孔半導(dǎo)體層11在半導(dǎo)體面的垂直方向上切割成合適的大小,作為測試樣品;所述多孔半導(dǎo)體層11由形成在電極3上的多個層構(gòu)成,所述電極3由導(dǎo)電支持體構(gòu)成。此時,可以配置切取的2個樣品,使得作為測試對象的多孔半導(dǎo)體層對合,使用環(huán)氧樹脂進(jìn)行貼合,同時制作2個樣品。然后,可以采用使用盤式研磨機(jī)或凹溝研磨機(jī)的方法,或者采用使用激光刻圖機(jī)的方法,適宜地進(jìn)行薄膜化。以這樣切取的多孔半導(dǎo)體層ll為樣品,對于其各層,從與截面垂直的方向進(jìn)行光照,可以測定各層的霧度。此時,用于測定霧度的光可以使用集光器等分別地照射多孔半導(dǎo)體層11的各層。與樣品緊密結(jié)合的積分球上,優(yōu)選設(shè)置寬度與測定層的層厚相同或比該層的層厚窄的狹縫,或者設(shè)置狹縫寬度可變的可調(diào)式狹縫等。而且,作為在近紅外區(qū)具有發(fā)光光譜的光源,可以列舉出氙燈、汞氙燈、卣鴒燈等光源,或近紅外線激光器等。圖5、圖6為模式截面圖,對用于霧度測定的樣品的制作進(jìn)行了說明。而且,圖6中顯示了多孔半導(dǎo)體層為3層時的情況。以下,以多孔半導(dǎo)體層為3層的情況為例,對從多孔半導(dǎo)體層的水平方向進(jìn)行光照來測定霧度的具體方法進(jìn)行說明。使用微型切割器對多孔半導(dǎo)體層(這里,其由3層構(gòu)成)沿具有圖5所示適當(dāng)間隔的2個截面(即截面41、42)進(jìn)行切割,制作圖6所示的樣品;所述多孔半導(dǎo)體層11由形成在電極3上的多個層構(gòu)成,所述電極3由導(dǎo)電支持體構(gòu)成。用研磨機(jī)對該樣品進(jìn)行削磨,使得該樣品的截面間長度為100nm左右。進(jìn)而,再用研磨^/L削磨至截面間長度為10pm左右,制作測試才羊品53。圖7為模式圖,其對用于霧度測定的測定系統(tǒng)進(jìn)行了說明。為了測定各層的霧度,可以使用例如圖7所示的測定系統(tǒng)。作為檢測器54,可以使用帶有光電倍增管的積分球。作為入射光,可以使用入射光62,其是用波長選擇裝置52對光源51發(fā)出的光線61進(jìn)行分光而得的。測定波長可以設(shè)置為近紅外區(qū)的波長,以800nm為宜??梢栽诓ㄩL選擇裝置52前設(shè)置狹縫56,來調(diào)整適宜的入射光。通過狹縫56的光入射測試樣品53。在積分球上設(shè)置反射板55,測定由平行透過光63和擴(kuò)散透過光64組成的全部透過光65,這樣可以計算出總光線透過率。此外,取下反射板55,釋放平行透過光63,僅測定擴(kuò)散透過光64,這樣可以計算出擴(kuò)散透過率。調(diào)準(zhǔn)狹縫56的開口與樣品截面41的待測層之間的位置,可以分別地測定多孔半導(dǎo)體層lla、llb、llc各層的總光線透過率和擴(kuò)散透過率。通過這些測定,可以在各層的水平方向求出多孔半導(dǎo)體層lla、llb、llc各層的霧度。此外,當(dāng)從由多個層構(gòu)成的多孔半導(dǎo)體層11的垂直方向照射入射光時,該測定系統(tǒng)也可以用于霧度的測定。用于霧度測定的樣品的截面方向厚度以與測試對象即多孔半導(dǎo)體層的層厚(可以用SEM等預(yù)先確認(rèn))一致為宜。另一方面,當(dāng)測試對象的層厚小(例如5(im以下)、樣品難以薄膜化時,可以取合適厚度(例如l(Him)的樣品,對獲得的值進(jìn)行層厚換算,視為測試對象即多孔半導(dǎo)體層的霧度。層厚換算方法的一例如下。在由導(dǎo)電支持體制成的電極3上制作多孔半導(dǎo)體層lla,測定該多孔半導(dǎo)體層lla的層厚和總霧度。然后,按相同的制作條件(即懸浮液的種類、涂布條件、燒結(jié)條件等均相同),在多孔半導(dǎo)體層lla上形成多孔半導(dǎo)體層lib,測定多孔半導(dǎo)體層lla和多孔半導(dǎo)體層11b這2層總共的層厚和2層的總霧度。根據(jù)多孔半導(dǎo)體層11的層數(shù)重復(fù)適當(dāng)次數(shù)的上述操作,可以分別獲得對應(yīng)于一定制作條件下的多孔半導(dǎo)體層11的不同層厚的霧度。將其制作成圖表,可以推導(dǎo)出層厚與霧度之間的關(guān)系式。通過該關(guān)系式,可以進(jìn)行層厚換算(以下,稱其為作圖法)。當(dāng)難以采用上述方法進(jìn)行層數(shù)換算時,即,因難以根據(jù)多孔半導(dǎo)體層U的層數(shù)重復(fù)適當(dāng)次數(shù)的上述操作,測定對應(yīng)于一定制作條件下的多孔半導(dǎo)體層11的不同層厚的霧度而無法進(jìn)行厚度換算時,還可以采用以下方法進(jìn)行厚度換算。對于測試對象即由多個層構(gòu)成的多孔半導(dǎo)體層11,制作數(shù)個(例如2、3個)樣品,所述樣品改變了測試樣品53的截面間的長度。該截面間的長度可以通過使用SEM等進(jìn)行膜厚測定的方式來評價。通過改變截面間的長度,來測定對應(yīng)于不同截面間長度的水平方向的各層的霧度。將獲得的霧度與截面間的長度制成圖表,可以推導(dǎo)出關(guān)系式。通過該關(guān)系式可以進(jìn)行層厚換算。此外,作為本發(fā)明中的霧度測定方式,可以列舉出下述方法使多孔半導(dǎo)體層11處于形成在由導(dǎo)電支持體構(gòu)成的電極3上,并在該狀態(tài)下進(jìn)行測定的方法,將多孔半導(dǎo)體層11從由導(dǎo)電支持體構(gòu)成的電極3上剝離后進(jìn)行測定的方法,在由導(dǎo)電支持體構(gòu)成的電極3上形成多孔半導(dǎo)體層11、并通過其它支持體挾持多孔半導(dǎo)體層11而進(jìn)行測定的方法。但是,鑒于從由導(dǎo)電支持體構(gòu)成的電極3上剝下多孔半導(dǎo)體層11的難度,以及使用其它支持體給測定造成的影響,優(yōu)選使多孔半導(dǎo)體層11處于形成在由導(dǎo)電支持體構(gòu)成的電極3上的狀態(tài)來進(jìn)行測定。而且,為了準(zhǔn)確地測定多孔半導(dǎo)體層11的霧度,優(yōu)選對吸附于多孔半導(dǎo)體層11的染料進(jìn)行脫附后,再進(jìn)行測定。脫附染料的方法例如將樣品(即形成于由導(dǎo)電支持體構(gòu)成的電極3上的光電轉(zhuǎn)換層31)浸潰在堿性的水溶液中的方法,或者將上述水溶液滴在上述樣品上的方法等。作為堿性水溶液,沒有特殊限制,優(yōu)選氬氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液等,更優(yōu)選操作較容易的氬氧化鈉水溶液。作為堿性水溶液的濃度,沒有特別限制,只要其pH大即可,優(yōu)選為pH10~14。(多孔半導(dǎo)體層)在本發(fā)明中,作為獲取在近紅外區(qū)具有一定霧度的多孔半導(dǎo)體層的主要方法,例如可以規(guī)定其構(gòu)成材料即半導(dǎo)體粒子(典型地為金屬氧化物粒子)的粒徑,制備含該半導(dǎo)體粒子的懸浮液時的分散條件,懸浮液的涂布條件、干燥條件、燒結(jié)條件(即溫度和時間)以及懸浮液中添加的添加劑、增粘劑的種類(例如分子量)、添加量等。例如,通過改變水熱法中高壓釜處理的溫度和時間,可以控制半導(dǎo)體粒子的粒徑。此外,可以通過將不同粒徑的半導(dǎo)體粒子混合在一起,并改變混合比,來改變平均粒徑。此外,作為制備含該半導(dǎo)體粒子的懸浮液時的分散條件,例如制備該懸浮液時采用的球磨法、涂料振蕩法y卜、>工一力一法)、超聲波法等的施用時間,或者分散用珠子的直徑、材質(zhì)等。13作為懸浮液的涂布條件,例如刮刀法、旋涂法、絲網(wǎng)印刷法的裝置的選擇、比如刮刀法中涂布速度的設(shè)定、旋涂法中旋轉(zhuǎn)速度的設(shè)定、絲網(wǎng)印刷法中絲網(wǎng)厚度的設(shè)定,以及所用的懸浮液中包含的添加劑、溶劑的種類和量,該懸浮液的特性比如粘度等。作為懸浮液的干燥條件,可舉出,例如干燥溫度、干燥時間等。作為懸浮液的燒結(jié)條件,可舉出,例如燒結(jié)溫度、燒結(jié)時間,燒結(jié)時的氛圍氣的種類、流速等。在此,發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)僅僅規(guī)定上述條件中的一個比如懸浮液中半導(dǎo)體粒子的粒徑等,并不能完全確定制成的多孔半導(dǎo)體層的霧度;而綜合地規(guī)定各種條件,可以獲得在近紅外區(qū)具有一定霧度值的多孔半導(dǎo)體層11。而且,作為構(gòu)成多孔半導(dǎo)體層的材料,可以使用氧化鈦、氧化鋅、氧化鴒、鈦酸鋇、鈦酸鍶、硫酸鎘等公知的半導(dǎo)體中的1種或2種以上。這其中,從光電轉(zhuǎn)換率、穩(wěn)定性、安全性的觀點來看,優(yōu)選氧化鈦或氧化鋅為主成分。作為在由導(dǎo)電支持體構(gòu)成的電極3上形成多孔半導(dǎo)體層11的方法,可以使用各種公知方法。具體例如在由導(dǎo)電支持體構(gòu)成的電極3上涂布含半導(dǎo)體粒子的懸浮液、干燥并燒結(jié)以形成多孔半導(dǎo)體層11的方法,在由導(dǎo)電支持體構(gòu)成的電極3上通過使用所需原料氣體的CVD法或MOCVD法等來形成多孔半導(dǎo)體層11的方法,或者通過使用原料固體的PVD法、蒸鍍法、濺射法或溶膠-凝膠法等來形成多孔半導(dǎo)體層11的方法等。而且,對于這些多孔半導(dǎo)體層11的層厚,沒有特殊限制,但從光透過性、光電轉(zhuǎn)換率等觀點來看,優(yōu)選為0.550pm左右。當(dāng)形成由多個層構(gòu)成的多孔半導(dǎo)體層11時,例如以圖2所示的結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說明,則在上述方法中,如下方法是優(yōu)選的,因為其成本低在由導(dǎo)電支持體構(gòu)成的電極3上涂布含半導(dǎo)體粒子的懸浮液、干燥并燒結(jié)來形成第l層即多孔半導(dǎo)體層lla,然后重復(fù)懸浮液的涂布、干燥、燒結(jié)步驟,依次形成第2層和以后的多孔半導(dǎo)體層llb、多孔半導(dǎo)體層llc。作為半導(dǎo)體粒子的制作方法,例如燃燒法、沉降法、水熱法等。這其中,水熱法是優(yōu)選的,因為該方法通過使用高純度的金屬醇鹽原料,可以獲得高純度粒子。可以采用球磨法、涂料振蕩法、超聲波法等將上述半導(dǎo)體粒子分散在水或有機(jī)溶劑中,來制備懸浮液。作為在上述懸浮液中使用的溶劑,乙二醇單曱醚等乙二醇曱醚類(夕、、,一厶系)溶劑,乙醇、異丙醇、松油醇等醇類溶劑,異丙醇/曱苯等混合溶劑,以及水等。此外,優(yōu)選在使用前釆用蒸餾等方法對這些溶劑進(jìn)行純化。作為為改善懸浮液穩(wěn)定性而添加的表面活性劑,應(yīng)使用可在形成多孔半導(dǎo)體層11時的燒結(jié)過程中分解的有機(jī)類表面活性劑。此時,優(yōu)選不含金屬離子的表面活性劑。作為不含金屬離子的表面活性劑,例如非離子表面活性劑、脂肪酸銨鹽表面活性劑等。作為非離子表面活性劑,例如烷基苯基醚等醚型表面活性劑,聚乙二醇脂肪酸酯等酯型表面活性劑,聚氧乙烯烷基胺等含氮型表面活性劑。此外,為了控制懸浮液的粘度等,可以添加聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙基纖維素等聚合物。這些聚合物的分子量,優(yōu)選10000300000。采用刮刀法、旋涂法、絲網(wǎng)印刷法等將這樣制得的懸浮液涂布在由導(dǎo)電支持體構(gòu)成的電極3上,干燥、燒結(jié),形成多孔半導(dǎo)體層ll。此外,重復(fù)涂布、干燥、燒結(jié)的操作,形成由多個層構(gòu)成的多孔半導(dǎo)體層11。在涂布后的懸浮液的干燥和燒結(jié)步驟中,可以根據(jù)懸浮液中的半導(dǎo)體粒子、導(dǎo)電支持體的種類來適宜地調(diào)整溫度、時間、氛圍氣等。例如,在空氣中或非活性氣體氛圍中,在50600。C的范圍內(nèi)加熱10秒12小時。所述干燥和燒結(jié)可以在一個溫度下進(jìn)行1次或2次以上,或者在不同的溫度下進(jìn)行2次以上。(染料)對于本發(fā)明中使用的染料沒有特殊限制,但其應(yīng)至少在太陽光語的波長區(qū)域(即200nm~10pm)具有吸收光譜,并能向多孔半導(dǎo)體層1]釋放光激發(fā)的電子。例如適合使用N719(順-二(異硫氰酸酯)-N,N,-二(2,2,-二吡啶-4,4'-二羧酸)釕(II))、BlackDye(三(異硫氰酸酯)-釕(II)-2,2,:6,,2,,-三吡啶-4,4,4,,-三羧酸三(四丁基銨鹽))等釕類金屬絡(luò)合物,偶氮類染料,醌類染料,醌亞胺類染料,喹吖啶酮類染料,方酸(7夕了i;U々厶)類染料,花菁類染料,部分花菁類染料,三苯甲烷類染料,沾噸類染料,polyphiline類染料,茈類染料,酞菁類染料,香豆素類染料、靛青類染料等有機(jī)染料。在本發(fā)明中,對于使染料吸附于多孔半導(dǎo)體層11的方法沒有特殊限制,可以列舉出一些公知方法,比如下述方法將上迷染料溶于有機(jī)溶劑制備染料溶液,在所得染料溶液中浸漬導(dǎo)電支持體上的多孔半導(dǎo)體層11的方法,以及將所得染料溶液涂布于多孔半導(dǎo)體層11表面的方法。而且,在吸附染料之前,可以視需要對多孔半導(dǎo)體層11表面進(jìn)行活化處理,例如熱處理等。作為溶解染料的溶劑,只要其能溶解染料即可,具體地有乙醇等醇類,丙酮等酮類,二乙醚、四氫吹喃等醚類,乙腈等含氮化合物類,氯仿等氯代脂肪烴,己烷等脂肪烴,笨等芳香烴,乙酸乙酯等酯類,等等。此外,這些溶劑優(yōu)選為采用公知方法純化過的溶劑,可以在使用前對溶劑進(jìn)行蒸餾和/或干燥,以進(jìn)一步提高其純度。染料溶液中染料的濃度,可以根據(jù)所用的染料、溶劑種類、染料吸附工藝等適當(dāng)?shù)卣{(diào)整,例如1x10-5摩爾/升以上,優(yōu)選5x10-5~1x10-2摩爾/升。在將多孔半導(dǎo)體層11浸漬于染料溶液的吸附方法中,可以在能盛裝多孔半導(dǎo)體層11的合適容器中添加染料溶液,然后將多孔半導(dǎo)體層整體浸漬于該溶液中或者只含浸多孔半導(dǎo)體層的指定部分,并保持一定時間。此時的條件可以根據(jù)所用的染料、溶解種類、溶液濃度等適宜調(diào)整。例如,氛圍氣體和溶液的溫度可以是室溫,壓力可以是大氣壓力,這些條件是可以適宜改變的。浸漬時間例如是5分~100小時左右,含浸可以只進(jìn)行一次,也可以進(jìn)行數(shù)次。這樣的吸附于多孔半導(dǎo)體層U的染料吸收光能,產(chǎn)生激發(fā)電子,并發(fā)揮將這些電子傳送至多孔半導(dǎo)體層11的光敏化劑的功能。即,通過在多孔半導(dǎo)體層11中吸附染料形成光電轉(zhuǎn)換層31。(載流子輸送層)載流子輸送層由可以輸送電子、空穴、離子的材料,例如導(dǎo)電性材料構(gòu)成。具體地有聚乙烯基。卡唑、三苯基胺等空穴輸送材料,四硝基藥酮等電子輸送材料,聚噻吩、聚吡咯等導(dǎo)電性聚合物,液體電解質(zhì)、高分子電解質(zhì)等離子導(dǎo)體,碘化銅、硫氰酸銅等無機(jī)P型半導(dǎo)體,等等。在上述材料中,優(yōu)選離子導(dǎo)體,特別優(yōu)選含氧化還原性電解質(zhì)的液體電解質(zhì)。作為這樣的氧化還原性電解質(zhì),沒有特殊限制,只要其一般可以在電池、太陽能電池等中使用即可。具體地可以含有17V類、Br27BiV類、FeFe"類、醌/氬醌類等氧化還原種的電解質(zhì)。例如優(yōu)選碘化鋰(UI)、碘化鈉(Nal)、碘化鉀(KI)、碘化鉤(Cal2)等金屬碘化物與碘(12)的組合,碘化四乙銨(TEAI)、碘化四丙銨(TPAI)、硤化四丁銨(TBAI)、碘化四己銨(THAI)等碘化四烷基銨與碘的組合,以及溴化鋰(UBr)、溴化鈉(NaBr)、溴化鐘(KBr)、溴化輛(CaBr2)等金屬溴化物與溴(Br2)的組合;這其中,優(yōu)選Lil與l2的組合。此外,在載流子輸送層中,作為液體電解質(zhì)的溶劑有碳酸亞丙酯等碳酸酯類化合物,乙腈等腈類化合物、乙醇等醇類,其它還有水、非質(zhì)子極性物質(zhì)等。這其中,特別優(yōu)選碳酸酯類化合物和腈類化合物。此外,還可以混合使用2種以上的上述溶劑。作為液體電解質(zhì)中的添加劑,可以使用通常使用的^T又丁基吡啶(TBP)等含氮芳香族化合物,或者二曱基丙基咪唑碘化物(DMPII)、曱基丙基咪唑碘化物(MPII)、乙基曱基咪唑碘化物(EMII)、乙基咪唑碘化物(EII)、己基曱基咪唑碘化物(HMII)等咪唑鹽,等等。此外,液體電解質(zhì)中的電解質(zhì)濃度優(yōu)選在0.01~1.5摩爾/升的范圍,特別優(yōu)選在0.1~0.7摩爾/升的范圍。作為高分子電解質(zhì),可以列舉出下述固體物質(zhì),所述固形物可以溶解氧化還原種,或者可以與構(gòu)成氧化還原種的至少一種物質(zhì)結(jié)合。具體地有聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷、聚丁二酸乙二酯、聚(3-丙內(nèi)酯、聚乙烯亞胺、聚環(huán)硫烷烴等高分子化合物及其交聯(lián)體,在聚磷腈、聚硅氧烷、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚環(huán)氧烷烴等的髙分子官能團(tuán)上添加作為側(cè)鏈的聚醚鏈段或低聚環(huán)氧烷烴結(jié)構(gòu)而形成的化合物或它們的共聚物,等等;這其中,特別優(yōu)選具有低聚環(huán)氧烷烴結(jié)構(gòu)作為側(cè)鏈的化合物,和具有聚醚鏈段作為側(cè)鏈的化合物。為了使固體物質(zhì)中包含氧化還原種,可以采用例如下述方法在氧化還原種存在下聚合作為高分子化合物原料的單體的方法,將高分子化合物等固體視需要溶于溶劑、然后添加上述氧化還原種的方法,等等。氧化還原組合的含量,可以根據(jù)需要的離子傳導(dǎo)性適宜地選擇。(隔板)為了防止光電轉(zhuǎn)換層31與由對電極側(cè)支持體構(gòu)成的電極7接觸,可以視需要使用隔板21。作為隔板21,—般可以使用聚乙烯等高分子膜。該高分子膜的膜厚以1050(im為宜。(密封材料22)本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件還可以具備密封材料。作為密封材料22,沒有特殊限制,只要其可以密封光電轉(zhuǎn)換元件使得載流子輸送層4不至于泄漏即可。具體可以使用環(huán)氧樹脂、聚硅氧烷樹脂等。而且,隔板21可以兼作密封材料22。而在使用固體材料作為載流子輸送層4、不必?fù)?dān)心載流子輸送層4流出時,則密封材料22并非必要。(對電極側(cè)支持體)作為對電極側(cè)支持體形成電極7,其與形成光電轉(zhuǎn)換層31的由導(dǎo)電支持體構(gòu)成的電極3構(gòu)成一對電極。作為電極7,廣泛采用在基材5上形成導(dǎo)電層6的結(jié)構(gòu)。該導(dǎo)電層6可以是透明的,也可以是不透明的。作為導(dǎo)電層6,可以列舉出例如金、鉑、銀、銅、鋁、鈦、鉭、鴒等金屬;包含ITO、Sn02、ZnO等透明導(dǎo)電材料的膜。導(dǎo)電層6可以采用公知方法形成,其膜厚以0.15^m為宜。而且,優(yōu)選在導(dǎo)電層6的表面形成鉑等催化劑膜,以促進(jìn)其與載流子輸送層4間的電荷移動。此時,該催化劑膜的膜厚可以為l-1000pm左右。此外,該催化劑膜可以兼作導(dǎo)電層6。通過以上方案可以提供光電轉(zhuǎn)換元件??梢圆扇⒈景l(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件與外部電路相連,從而向外部供給電力的結(jié)構(gòu),這樣提供了使用本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件的染料增感太陽能電池。實施例以下,通過實施例和比較例對本發(fā)明進(jìn)行更具體的說明。但,以下說明僅是示例性的,可以進(jìn)行各種變化,本發(fā)明并不受這些實施例的限制。在本實施例中,首先使用粒徑和濃度相同的氧化鈦粒子懸浮液,通過改變懸浮液制備步驟中的分散時間和燒結(jié)條件,來分別形成霧度不同的單層多孔半導(dǎo)體層ll。在薛品醇中加入氧化鈥粒子(Teika林式會社制造,商品名AMT-600,粒徑約30nm),然后在40ml溶液加入100g氧化鋯珠(直徑2mm),用涂料振蕩器將其分散成氧化鈦粒子懸浮液。用涂料振蕩器進(jìn)行分散的時間為30分鐘、2小時、4小時、6小時和24小時。對經(jīng)分散的溶液進(jìn)行過濾,取出氧化鋯珠,在蒸發(fā)器中濃縮濾液直至氧化鈦濃度為15wt%,然后加入2倍于該溶液的乙醇,以5000rpm進(jìn)行離心分離。將該步驟得到的氧化鈦粒子用乙醇洗凈,然后加入將乙基纖維素和萜品醇溶于無水乙醇中而制得的溶液,攪拌使氧化鈦粒子分散在溶液中。在40mbar的減壓下,于5(TC蒸發(fā)溶液中的乙醇,制備了懸浮液。調(diào)整濃度,使懸浮液的最終組成為氧化鈦濃度10wt。/。、乙基纖維素濃度10wt%、萜品醇濃度64wt0/。。分散時間為30分鐘、2小時、4小時、6小時和24小時的懸浮液分別記作懸浮液A、B、C、D和E。將所述懸浮液AE分別涂布于由導(dǎo)電支持體構(gòu)成的電極3上,進(jìn)行燒結(jié),從而形成了層厚5jim的單層多孔半導(dǎo)體層11。作為導(dǎo)電支持體,使用了形成有透明導(dǎo)電膜即Sn02膜的玻璃板(曰本板硝子公司)。該薄片電阻為10Q/口。作為涂布方法采用絲網(wǎng)印刷法,燒結(jié)條件如表l的[1][9]所示共有9種,其中通入燒結(jié)爐中的氣體的條件分為3檔(氧氣5ml/min、氮氣5ml/min,以及氧氣lml/min和氮氣4ml/min的混合氣),燒結(jié)溫度分為3檔(450°C、480。C、500°C)。表l燒結(jié)條件(氣體/溫度)45CTC柳。C500°C(氧氣)5ml/min[1][2][31(氧氣)/(氮氣)(lml/min)/(4ml/min)Kl[5][6](氮氣)5ml/min「71[8][9](層厚換算霧度的評價)對于使用上述5種懸浮液A~E通過上述9種燒結(jié)條件([1][9])燒結(jié)而成的45種多孔半導(dǎo)體層11,采用從上述各層的水平方向進(jìn)行光照的測定方法,測定其在波長800nm處的霧度。在霧度測定中,使用了裝入暗盒中的積分球(Labsphere公司GPS系列4通道)作為檢測器,用分光器(Spectroscope公司,M50型)對氙燈(浜松光電制造,L2195)發(fā)出的光進(jìn)行分光,以獲得的800nm的光為測定波長。對于上述45種多孔半導(dǎo)體層11,分別從半導(dǎo)體的垂直面將其切割成10pm厚,作為霧度測定用樣品。這里,在導(dǎo)電支持體和多孔半導(dǎo)體層11的切割中使用微型切割器(MARUTO公司,MC-201),在按指定幅度進(jìn)行切割的基礎(chǔ)上,使用旋轉(zhuǎn)研磨機(jī)(MARUTO公司,Dialap)和拋光機(jī)(Gatan公司,Model656)研磨至10pm厚。測試樣品厚為lO(im,因此,按與多孔半導(dǎo)體層的層厚相同的5(im對測19定值進(jìn)行層厚換算,作為多孔半導(dǎo)體層11的霧度。層厚換算通過前述作圖法進(jìn)行。在本實施例中,能夠形成霧度在3~82%范圍內(nèi)的不同多孔半導(dǎo)體層ll。表2所示為層厚換算結(jié)果,表3所示為切斷面間的長度為lOiam時的測試樣品的霧度結(jié)果。下面,以采用燒結(jié)條件[1]由懸浮液A制得的多孔半導(dǎo)體層11為例,進(jìn)行更詳細(xì)的說明。采用燒結(jié)條件[l]通過絲網(wǎng)印刷方法由懸浮液A制成了多孔半導(dǎo)體層lla。多孔半導(dǎo)體層lla的膜厚為5(^m。然后,采用燒結(jié)條件[l]通過絲網(wǎng)印刷方法由懸浮液A在多孔半導(dǎo)體層1la上制成了多孔半導(dǎo)體層llb。多孔半導(dǎo)體層11的膜厚(即多孔半導(dǎo)體層lla和多孔半導(dǎo)體層lib膜厚的和)為10|im。這種情況下,從多孔半導(dǎo)體層的垂直方向進(jìn)行光照,測定的霧度為82%。然后,采用燒結(jié)條件[l]通過絲網(wǎng)印刷方法在多孔半導(dǎo)體層llb上由懸浮液A制成了多孔半導(dǎo)體層llc。多孔半導(dǎo)體層ll的膜厚(即多孔半導(dǎo)體層lla、多孔半導(dǎo)體層llb和多孔半導(dǎo)體層llc膜厚的和)為15pm。這種情況下,從多孔半導(dǎo)體層的垂直方向進(jìn)行光照,測定的霧度為83%。這種情況下,以多孔半導(dǎo)體層的層厚(nm)為橫軸X,以霧度(%)為縱軸Y作圖,通過最小二乘近似得到近似式Y(jié)=(1/5)X+80,由該式可以求出當(dāng)使用懸浮液A和燒結(jié)條件[1]制作5lam層厚的多孔半導(dǎo)體層lla時,總霧度為81%。實際上,在制成多孔半導(dǎo)體層lla之后,從多孔半導(dǎo)體層的垂直方向進(jìn)行光照,測定的霧度為81%。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>&=懸浮液;b-燒結(jié)條件表3<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>a-懸浮液;b-燒結(jié)條件對于在后述各實施例和各比較例中制作的多孔半導(dǎo)體層11,采用上述方法計算出層厚換算霧度,示于表4。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>對于在后述各實施例和各比較例中制作的多孔半導(dǎo)體層11,采用從其水平方向照射光的方法和從其垂直方向照射光的方法,按下述步驟分別進(jìn)行霧度測定。(霧度的測定方法)(釆用從多孔半導(dǎo)體層11的水平方向照射光的方法進(jìn)行測定)首先,就多孔半導(dǎo)體層11由多孔半導(dǎo)體層lla、多孔半導(dǎo)體層b、多孔半導(dǎo)體層C這3層構(gòu)成的情況進(jìn)行說明。對于形成在由導(dǎo)電支持體構(gòu)成的電極3上的多孔半導(dǎo)體層11(這里,其由3層構(gòu)成),使用微型切割器(MARUTO公司,MC-201)沿圖5所示的、與半導(dǎo)體面垂直的間隔為300pm的截面(即截面41、42)對其進(jìn)行切割,制作了如圖6所示的樣品。使用盤式研磨機(jī)(Gatan公司,Model623)對該樣品的截面進(jìn)行切割,將其削磨至截面間的長度為lOOjam左右。此外,使用拋光機(jī)(Gatan公司,Model656)對截面41進(jìn)一步進(jìn)行削磨,使得截面間的長度為10jjm,將其作為測試樣品53。使用圖7所示的測定系統(tǒng),從半導(dǎo)體層的水平方向(即截面的垂直方向)進(jìn)行光照,測定了各層的霧度。使用帶光電倍增管(浜松光電制造,R928)的積分球(Labsphere公司GPS系列4通道)作為檢測器54。用波長選擇裝置52(分光器(Spectroscope公司制造,M50型))對光源51(氙燈(浜松光電制造,L2195))發(fā)出的光進(jìn)行分光,以獲得的800nm的光為測定波長。此外,設(shè)置了狹縫56(Newport制造,M-FS30-R)。通過狹縫56使照射區(qū)域窄至3jim寬的光照射測試樣品53。將反射板55(Labsphere公司,Spectralon標(biāo)準(zhǔn)反射)設(shè)置于積分球,測定總光線透過率。在擴(kuò)散透過率的測定中,撤去反射板55,使平行透過光63逸出,僅對擴(kuò)散透過光64進(jìn)行了測定。使狹縫56的開口部的位置與測試樣品53截面41的待測層的位置對合,求出多孔半導(dǎo)體層lla、llb、多孔半導(dǎo)體層llc各層的霧度。結(jié)果示于表5。(采用從多孔半導(dǎo)體.層11的垂直方向照射光的方法進(jìn)行測定)在后述的實施例7、12、14、17、22中,采用下述方法A^多孔半導(dǎo)體層的垂直方法進(jìn)行光照,測定了霧度。首先,就多孔半導(dǎo)體層11由多孔半導(dǎo)體層lla、多孔半導(dǎo)體層b、多孔半導(dǎo)體層c這3層構(gòu)成的情況進(jìn)行說明。對于形成在由導(dǎo)電支持體構(gòu)成的電極3上的多孔半導(dǎo)體層11(其由多層構(gòu)成),從多孔半導(dǎo)體層11的垂直方向進(jìn)行光照,測定了總霧度。此外,使用SEM乂人截面測定了膜厚。然后,用研磨機(jī)(SCANDIA公司34305)除去距光入射側(cè)最遠(yuǎn)的層,即多孔半導(dǎo)體層llc。其后,使用SEM從截面測定膜厚,確認(rèn)形成了多孔半導(dǎo)體層lla、llb。對于保留下來的多孔半導(dǎo)體層(其由多孔半導(dǎo)體層lla、11b這2層構(gòu)成),從該多孔半導(dǎo)體層的垂直方向進(jìn)行光照,進(jìn)行測定。然后,用研磨機(jī)除去多孔半導(dǎo)體層llb。其后,使用SEM從截面測定了膜厚,確認(rèn)形成了多孔半導(dǎo)體層lla。對于保留下來的多孔半導(dǎo)體層lla,從其垂直方向進(jìn)行光照,測定其霧度。而且,當(dāng)多孔半導(dǎo)體層11由4層或5層構(gòu)成時,按與上述相同的方法,從距入射側(cè)最遠(yuǎn)的層起依次重復(fù)研磨和霧度測定的操作,測定了各層的霧度。結(jié)果示于表6。(實施例1)多孔半導(dǎo)體層11為2層結(jié)構(gòu),從導(dǎo)電支持體側(cè)起依次為多孔半導(dǎo)體層lla和多孔半導(dǎo)體層llb。即,與圖2所示的多孔半導(dǎo)體層lla、llb、llc不同,實施例1中形成了由多孔半導(dǎo)體層lla、多孔半導(dǎo)體層11b這2層構(gòu)成的多孔半導(dǎo)體層。首先,采用絲網(wǎng)印刷法在由與前述相同的日本板硝子公司產(chǎn)的玻璃板構(gòu)成的導(dǎo)電支持體上涂布懸浮液E(24小時分散液),按燒結(jié)條件[l](5ml/min氧氣流、450。C下加熱)燒結(jié)1小時,形成多孔半導(dǎo)體層lla,然后采用絲網(wǎng)印刷法涂布懸浮液A(30分鐘分散液),按燒結(jié)條件[l]燒結(jié)1小時,形成了多孔半導(dǎo)體層llb。多孔半導(dǎo)體層lla,llb層厚分別為5|am,2層合計厚10)im。根據(jù)單層的測試結(jié)果,所述條件下多孔半導(dǎo)體層lla,llb在800nm處的霧度分別為31%、81%。使用該由多個層構(gòu)成的多孔半導(dǎo)體層11,按以下方法制造了染料增感太陽能電池。首先,使用前述的BlackDye,將該染料溶于乙腈和叔丁醇的1:1混合溶劑,4吏染津牛濃度為5x104mol/l,再添加20mM的脫氧膽酸(東京化成公司制造),制備了吸附用染料溶液。將形成了多孔半導(dǎo)體層11的導(dǎo)電支持體浸漬于該溶液中24小時,形成了光電轉(zhuǎn)換層31。在由構(gòu)成與導(dǎo)電支持體相同的玻璃板構(gòu)成的基材5上蒸鍍300nm的柏膜作為導(dǎo)電層6,此為形成為電極7的對電極側(cè)支持體。以50jam厚的HIMILAN(DuPont公司制造)作為隔板21,將所述對電極側(cè)支持體與形成有光電轉(zhuǎn)換層31的導(dǎo)電支持體介由該隔板21重疊起來,24在其間隙注入充當(dāng)載流子輸送層4的電解液,用樹脂制的密封材料22密封其側(cè)面,得到了光電轉(zhuǎn)換元件。該電解液是在乙腈(Aldrich公司制造)中溶解了下述物質(zhì)而得的Lil(0.1M,Aldrich公司制造)、I2(0.05M,Aldrich公司制造)、叔丁基吡啶(0.5M,Aldrich公司制造)和二曱基丙基咪唑東t碟化物(0.6M,四國化成制造)。使用按上述方法制作的光電轉(zhuǎn)換元件制得了本發(fā)明的染料增感太陽能電池。以強(qiáng)度為100mW/cm2的光(AM1.5太陽光模擬器)進(jìn)行照射,用digitalsourcemeter評價該染料增感太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率,其為8.0%。然后,拆解該染料增感太陽能電池,將光電轉(zhuǎn)換層31用乙腈清洗,再用O.OIM的氬氣化鈉水溶液清洗除去染料,以對霧度進(jìn)行確認(rèn)。首先,從半導(dǎo)體層的垂直方向入射800nm的光,測定多孔半導(dǎo)體層ll的總霧度。多孔半導(dǎo)體層11的總霧度為81%。然后,按上述實施例的開頭描述的加工方法,對多孔半導(dǎo)體層ll進(jìn)行切割、研磨,制成l(Him厚的樣品。多孔半導(dǎo)體層iia、Ub各層在800nm處的層厚換算霧度分別為4%、81%。(實施例2)多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液E(24小時分散液),多孔半導(dǎo)體層llb使用懸浮液B(2小時分散液),均采用燒結(jié)條件[3](5ml/min氣氣流、500°C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層ll。多孔半導(dǎo)體層lla,llb各層厚分別為5pm,2層合計厚10iam。根據(jù)單層的測試結(jié)果,所述條件下多孔半導(dǎo)體層lla,11b在800nm處的霧度分別為4%、73%。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為8.2%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為72%。而且,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,llb在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為3%、71%。(比較例1)多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液E(24小時分散液),多孔半導(dǎo)體層llb使用懸浮液C(4小時分散液),均采用燒結(jié)條件[3](5ml/min氧氣流、500°C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層ll。多孔半導(dǎo)體層lla,llb各層厚分別為5pm,2層合計厚10pm。根據(jù)單層的測試結(jié)果,所述條件下多孔半導(dǎo)體層lla,llb在800nm處的霧度分別為4%、5線。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為7.2%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為52%。而且,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,llb各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為3%、50%。(實施例3)將125ml異丙醇鈦(Kishida化學(xué)公司制造,純度99%)滴加到750mL的O.IM硝酸水溶液(Kishida化學(xué)公司制造)中,使其水解,然后在80°C加熱8小時,制得溶膠溶液。其后,在鈦材料熱壓釜中于250。C進(jìn)行粒子生長10小時。再進(jìn)行30分鐘的超聲波分散,制得了膠體溶液(膠體溶液A),其中含有平均初級粒徑為15nm的氧化鈦粒子。在蒸發(fā)器中對制得的膠體溶液A進(jìn)行濃縮,直至氧化鈦的濃度為15wt%,以此為膠體溶液B,加入2倍于膠體溶液B的乙醇,5000rpm離心分離。用乙醇清洗該步驟制得的氧化鈦粒子,然后添加將乙基纖維素和薛品醇溶于無水乙醇中而制得的溶液,攪拌使氧化鈦粒子分散在溶液中。在40mbar下,于50。C蒸發(fā)溶液中的乙醇,制備了懸浮液。調(diào)整濃度,使懸浮液的最終組成為氧化鈦濃度10wt%、乙基纖維素濃度10wt%、碎品醇濃度64wt%,此為懸浮液F。接著,在萜品醇中加入氧化鈦粒子(Teika公司,商品名JA-l,銳鈦礦型,平均初級粒徑180nm),再加入100g氧化鋯珠(直徑2mm),用涂料振蕩器進(jìn)行4小時的分散處理。對經(jīng)分散的溶液進(jìn)行過濾,取出氧化鋯珠,在蒸發(fā)器中濃縮濾液直至氧化鈦濃度為15wt%,以此為膠體溶液C。然后,將所述膠體溶液C加入膠體溶液B的氧化鈦中,使其占80wt%,加入2倍于該膠體溶液的乙醇,以5000rpm進(jìn)行離心分離。將該步驟得到的氧化鈦粒子用乙醇洗凈,然后加入將乙基纖維素和萜品醇溶于無水乙醇中而制得的溶液中,攪拌使氧化鈦粒子分散在溶液中。在40mbar下,于50t:蒸發(fā)溶液中的乙醇,制備了懸浮液。調(diào)整濃度,使懸浮液的最終組成為氧化鈦濃度12wt%、乙基纖維素濃度1Owt%、碎品醇濃度62wt%,此為懸浮液G。多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液F,多孔半導(dǎo)體層llb使用懸浮液G,均采用燒結(jié)條件[3](5ml/min氧氣流、500。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層11。多孔半導(dǎo)體層lla,llb各層厚分別為5}im,2層合計厚l(Hrni。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為8.7%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為83%。而且,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,llb各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為7%、83%。(實施例4)按制備實施例3懸浮液G的方法制得了懸浮液H,不同的是以平均初級粒徑為350nm(Nano-cleanScience公司)的氧化鈦粒子代替了實施例3懸浮液G的制備方法中的氧化鈦粒子。多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液F,多孔半導(dǎo)體層llb使用懸浮液H,均采用燒結(jié)條件[3](5ml/min氧氣流、500。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層11。多孔半導(dǎo)體層lla,llb各層厚分別為5(im,2層合計厚10pm。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為8.8%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為85%。而且,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,llb各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為7%、85%。此外,按與實施例1相同的方式進(jìn)行了染料增感電池的拆解和光電轉(zhuǎn)換層31的清洗,其后用研磨機(jī)除去多孔半導(dǎo)體層llb,測定保留下來的多孔半導(dǎo)體層1la在800nm處的霧度,該霧度為7%。因而,可以將2層的多孔半導(dǎo)體層11的總霧度視為第2層的多孔半導(dǎo)體層lib的霧度。即,采用這樣的測定方法也可以測定多孔半導(dǎo)體層lla,多孔半導(dǎo)體層llb各層的霧度。(實施例5)多孔半導(dǎo)體層11采用圖2所示的3層結(jié)構(gòu),從導(dǎo)電支持體一側(cè)起分別為多孔半導(dǎo)體層lla、llb、llc。采用絲網(wǎng)印刷法在由與前述相同的日本板硝子公司生產(chǎn)的玻璃板構(gòu)成的導(dǎo)電支持體上涂布懸浮液E(24小時分散液),按燒結(jié)條件[l](5ml/min氧氣流、450。C下加熱)燒結(jié)1小時,形成多孔半導(dǎo)體層lla,然后采用絲網(wǎng)印刷法涂布懸浮液C(4小時分散液),按燒結(jié)條件[l]燒結(jié)1小時,形成了多孔半導(dǎo)體層多孔半導(dǎo)體層llb,再后釆用絲網(wǎng)印刷法涂布懸浮液A(30分鐘分散液),按燒結(jié)條件[l]燒結(jié)1小時,形成了多孔半導(dǎo)體層llc。多孔半導(dǎo)體層lla,llb,llc各層厚分別為5pm,3層合計厚15pm。根據(jù)單層的測試結(jié)果,所述條件下多孔半導(dǎo)體層lla,llb,11c在800nm處的霧度分別為3%、40%、81%。除此之外,按與實施例1相同的方法制作染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為9.3%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為81%。而且,4姿與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為4%、42%、81%。(實施例6)多孔半導(dǎo)體層lla,llb使用懸浮液E(24小時分散液),多孔半導(dǎo)體層llc使用懸浮液A(30分鐘分散液),均采用燒結(jié)條件[l](5ml/min氧氣流、450。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層ll。多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc各層厚分別為5)im,3層合計厚15pm。#^居單層的測試結(jié)果,所述條件下多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc在800nm處的霧度分別為3%、3%、81%。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為8.0%。此外,4要與實施例1相同的方式測定多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為81%。而且,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,llb,llc各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為3%、5%、81%。(實施例7)多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液E(24小時分散液),多孔半導(dǎo)體層llb使用懸浮液D(6小時分散液),多孔半導(dǎo)體層llc使用懸浮液A(30分鐘分散液),均采用燒結(jié)條件[l](5ml/min氧氣流、450。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層11。多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc各層厚分別為5pm,3層合計厚15pm。根據(jù)單層的測試結(jié)果,所述條件下多孔半導(dǎo)體層lla,llb,11c在800nm處的霧度分別為3%、28%、81%。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為9.0%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為81%。而且,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為3%、29%、80%。(實施例8)多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液E(24小時分散液),多孔半導(dǎo)體層lib使用懸浮液B(2小時分散液),多孔半導(dǎo)體層llc使用懸浮液A(30分鐘分散液),均采用燒結(jié)條件[l](5ml/min氧氣流、450。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層ll。多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc層厚分別為5(am,3層合計厚15pm。根據(jù)單層的測試結(jié)果,所迷條件下多孔半導(dǎo)體層lla,llb,11c在800nm處的霧度分別為3%、72%、81%。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為8.3%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為81%。而且,法與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為4%、72%、81%。(實施例9)多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液E(24小時分散液),多孔半導(dǎo)體層lib和多孔半導(dǎo)體層lle使用懸浮液A(30分鐘分散液),均采用燒結(jié)條件[l](5ml/min氧氣流、450。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層ll。多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc層厚分別為5pin,3層合計厚15)am。根據(jù)單層的測試結(jié)果,所述條件下多孔半導(dǎo)體層lla,llb,11c在800nm處的霧度分別為3%、81%、81%。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為8.0%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為81%。而且,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,llb,llc各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為4%、81%、81%。(實施例10)多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液E(24小時分散液),多孔半導(dǎo)體層lib使用懸浮液D(6小時分散液),多孔半導(dǎo)體層llc使用懸浮液B(2小時分散液),均采用燒結(jié)條件[l](5ml/min氧氣流、450。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層11。多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc各層厚分別為5^mi,3層合計厚15(im。根據(jù)單層的測試結(jié)果,所述條件下多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc在800nm處的霧度分別為3%、28%、72%。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為8.8%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為70%。而且,二t耍與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,llb,llc各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為3%、29%、70%。(比較例2)多孔半導(dǎo)體層l]a使用懸浮液E(24小時分-敉液),多孔半導(dǎo)體層1lb使用懸浮液D(6小時分散液),多孔半導(dǎo)體層llc使用懸浮液C(4小時分散液),均采用燒結(jié)條件[l](5ml/min氧氣流、450。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層ll。多孔半導(dǎo)體層lla,llb,llc各層厚分別為5|im,3層合計厚15(im。30根據(jù)單層的測試結(jié)果,所述條件下多孔半導(dǎo)體層lla,lib,11c在800nm處的霧度分別為3%、28%、40%。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為7.7%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為48%。而且,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,lib,lie在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為4%、29°/。、39%。(實施例11)多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液D(6小時分散液),多孔半導(dǎo)體層llb使用懸浮液C(4小時分散液),多孔半導(dǎo)體層llc使用懸浮液A(30分鐘分散液),均采用燒結(jié)條件[l](5ml/min氧氣流、450。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層11。多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc各層厚分別為5pm,3層合計厚15pm。根據(jù)單層的測試結(jié)果,所述條件下多孔半導(dǎo)體層lla,Ub,11c在800nm處的霧度分別為28%、40%、81%。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為7.9%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為81%。而且,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為29%、42%、81%。(實施例12)多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液E(24小時分散液),多孔半導(dǎo)體層lib使用懸浮液C(4小時分散液),多孔半導(dǎo)體層llc使用懸浮液A(30分鐘分散液),均采用燒結(jié)條件[3](5ml/min氧氣流、500。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層11。多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc各層厚分別為5(im,3層合計厚15pm。根據(jù)單層的測試結(jié)果,所迷條件下多孔半導(dǎo)體層lla,llb,11c在800nm處的霧度分別為4%、50%、80%。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為9.6%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為81%。而且,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為3%、50%、81%。(實施例13)多孔半導(dǎo)體層11a使用懸浮液E(24小時分散液),多孔半導(dǎo)體層llb使用懸浮液C(4小時分散液),多孔半導(dǎo)體層llc使用懸浮液A(30分鐘分散液),均采用燒結(jié)條件[6](lml/min氧氣和4ml/min氮氣氣流、500。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層ll。多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc各層厚分別為5pm,3層合計厚15pm。根據(jù)單層的測試結(jié)果,所述條件下多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc在800nm處的霧度分別為5%、51°/。、81%。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為9.2%。此外,按與實施例l相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為81%。而且,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為3%、51%、81%。(實施例14)多孔半導(dǎo)體層11采用圖3所示的4層結(jié)構(gòu),從導(dǎo)電支持體側(cè)起分別為多孔半導(dǎo)體層lla、llb、llc、lld。多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液E(24小時分散液),多孔半導(dǎo)體層lib使用懸浮液C(4小時分散液),多孔半導(dǎo)體層llc使用懸浮液B(2小時分散液),多孔半導(dǎo)體層lld使用懸浮液A(30分鐘分散液),均采用燒結(jié)條件[l](5ml/min氧氣流、450。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層11。多孔半導(dǎo)體層lla,Ub,llc,Ud層厚分別為5pm,4層合計厚20pm。根據(jù)單層的測試結(jié)果,所述條件下多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc,lld在800nm處的霧度分別為3%、40%、72%、81%。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為9.5%。此外,^按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為81%。而且,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc,11d在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為3%、40%、68%、81%。(實施例15)按懸浮液C和懸浮液E的制備方法制備懸浮液,不同的是作為用于形成懸浮液的氧化鈦粒子,使用了Teika公司的AMT-600(粒徑約30nm)50wt。/。和JA-1(粒徑約180nm)50wt。/。的混合物;分別制得了懸浮液C2(用涂料振蕩器分散4小時)和懸浮液E2(用涂料振蕩器分散24小時)。多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液E2(混合粒子24小時分散液),多孔半導(dǎo)體層11b使用懸浮液C(4小時分散液),多孔半導(dǎo)體層lk使用懸浮液C2(混合粒子4小時分散液),均采用燒結(jié)條件[l](5ml/min氧氣流、450。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層ll。多孔半導(dǎo)體層lla,llb,llc各層厚分別為5pm,3層合計厚15(am。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為9.1%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為78%。而且,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,lib,lie各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為10%、45%、78%。(實施例16)按懸浮液G的制備方法制備了懸浮液,不同的是相對于所述膠體溶液B添加10wt。/。的氧化鈦粒子(Teika公司,商品名JA-l,銳鈦礦型,平均初級粒徑180nm)并攪拌。調(diào)整濃度,使最終組成為氧化鈦濃度12wt%、乙基纖維素濃度10wt%、路品醇濃度62wt%,此為懸浮液I。多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液F,多孔半導(dǎo)體層llb使用懸浮液I,多孔半導(dǎo)體層11c使用懸浮液G,均采用燒結(jié)條件[3](5ml/min氧氣流、500。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層ll。多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc各層厚分別為5pm,3層合計厚15nm。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為9.4%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為83%。而且,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,lib,lie各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為7%、61%、83%。(實施例17)按實施例16的懸浮液I的制備方法制備了懸浮液J,不同的是使用平均初級粒徑350nm的氧化鈥粒子(Nano-cleanScience公司)代替了JA-1,得到了懸浮液J。多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液F,多孔半導(dǎo)體層llb使用懸浮液J,多孔半導(dǎo)體層lie使用懸浮液H,均采用燒結(jié)條件[3](5ml/min氧氣流、500。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc。各層厚分別為5jim,3層合計厚15pm。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為9.6%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為85%。而且,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,llb,lie各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為7%、65%、85%。(實施例18)按實施3的方法制備了含平均初級粒徑350nm的氧化鈦粒子的膠體溶液,不同的是在實施例3懸浮液F的制備步驟中,將鈦制熱壓釜中粒子生長的條件設(shè)置為250°C、96小時。然后,使用該膠體溶液,按實施例3懸浮液F的制備步驟制備了懸浮液。調(diào)整濃度,使最終組成為氧化鈦濃度10wt%、乙基纖維素濃度10wt%、碎品醇濃度64wt%,此為懸浮液K。將懸浮液F與懸浮液K按重量比9:1混合,制得懸浮液L。多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液F,多孔半導(dǎo)體層llb使用懸浮液L,多孔半導(dǎo)體層lie使用懸浮液K,均采用燒結(jié)條件[3](5ml/min氧氣流、500。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層ll。多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc各層厚分別為5jim,3層合計厚15pm。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為9.3%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為86%。而且,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,llb,llc各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為7%、64%、84%,(實施例19)采用絲網(wǎng)印刷法將實施例16中制備的懸浮液I涂布于導(dǎo)電支持體上,采用燒結(jié)條件[3](5ml/min氧氣流、500。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層11。層厚為15pm。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為8.1%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為72%。而且,按與實施例l相同的方式(但樣品厚15pm)測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的霧度,其霧度為72%。(實施例20)多孔半導(dǎo)體層為4層結(jié)構(gòu),從導(dǎo)電支持體側(cè)起分別為多孔半導(dǎo)體層1la、llb、llc、lld。多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液F,多孔半導(dǎo)體層llb使用懸浮液I,多孔半導(dǎo)體層llc使用懸浮液J,多孔半導(dǎo)體層lld使用懸浮液K,均采用燒結(jié)條件[l](5ml/min氧氣流、450。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層11。多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc,lid層厚分別為5pm,4層合計厚20}xm。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為9.8%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為83%。而且,」接與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,lib,ilc,lld各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為3%、62%、66%、84%。(實施例21)多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液F,多孔半導(dǎo)體層llb使用懸浮液I,多孔半導(dǎo)體層llc使用懸浮液J,多孔半導(dǎo)體層lld使用懸浮液H,均采用燒結(jié)條件[l](5ml/min氧氣流、450。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層ll。多孔半導(dǎo)體層lla,llb,llc,lld各層厚分別為5pm,4層合計厚20(im。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為9.7%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為87%。而且,4耍與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層Ua,lib,llc,lld各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為3%、62%、66%、85%。(實施例22)多孔半導(dǎo)體層為圖4所示的5層結(jié)構(gòu),從導(dǎo)電支持體側(cè)起分別為多孔半導(dǎo)體層lla、llb、llc、lld、lle。多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液F,多孔半導(dǎo)體層llb使用懸浮液C,多孔半導(dǎo)體層llc使用懸浮液I,多孔半導(dǎo)體層lld使用懸浮液J,多孔半導(dǎo)體層lle使用懸浮液K,均采用燒結(jié)條件[l](5ml/min氧氣流、450。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層ll。多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc,lid,lle各層厚分別為5fim,5層合計厚25^im。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為9.8%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為84%。而且,二換與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層Ua,lib,llc,lid,11e各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為3%、50%、62%、66%、84%。(實施例23)多孔半導(dǎo)體層11為4層結(jié)構(gòu),從導(dǎo)電支持體側(cè)起分別為多孔半導(dǎo)體層lla、llb、llc、lld。多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液F,多孔半導(dǎo)體層llb使用懸浮液C,多孔半導(dǎo)體層lie使用懸浮液I,多孔半導(dǎo)體層lld使用懸浮液J,均采用燒結(jié)條件[3](5ml/min氧氣流、500。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層ll。多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc,lld各層厚分別為5pm,4層合計厚20j_im。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為9.0%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為67%。而且,按與實施例l相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,llb,llc,lld各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為3%、42%、62%、66%。(比較例3)多孔半導(dǎo)體層為3層結(jié)構(gòu),從導(dǎo)電支持體側(cè)起分別為多孔半導(dǎo)體層1la、llb、llc。多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液E(24小時分散液),多孔半導(dǎo)體層lib使用懸浮液D(6小時分散液),均采用燒結(jié)條件[l](5ml/min氧氣流、450。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié);多孔半導(dǎo)體層llc使用懸浮液C(4小時分散液),采用燒結(jié)條件[9](5ml/min氮氣流、500。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié);形成了多孔半導(dǎo)體層11。多孔半導(dǎo)體層ila,llb,llc各層厚分別為5(^m,3層合計厚15pm。根據(jù)單層的測試結(jié)果,所述條件下多孔半導(dǎo)體層lla,llb,llc在800nm處的霧度分別為3%、28%、52%。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為7.8%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為55%。而且,^換與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為3%、29%、51%。(比較例4)多孔半導(dǎo)體層為4層結(jié)構(gòu),從導(dǎo)電支持體側(cè)起分別為多孔半導(dǎo)體層1la、llb、llc、lld。多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液E,多孔半導(dǎo)體層llb使用懸浮液D,均采用燒結(jié)條件[3](5ml/min氧氣流、500。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié);多孔半導(dǎo)體層llc使用懸浮液C,采用燒結(jié)條件[l](5ml/min氧氣流、450。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié);多孔半導(dǎo)體層lld使用懸浮液C,采用燒結(jié)條件[3](5ml/min氧氣流、500。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié),形成了多孔半導(dǎo)體層11。多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc,lld各層厚分別為5pm,4層合計厚20(am。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為7.8%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為57%。而且,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc,lld各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為3%、28%、42%、50%。(實施例24)多孔半導(dǎo)體層為4層結(jié)構(gòu),從導(dǎo)電支持體側(cè)起分別為多孔半導(dǎo)體層1la、llb、llc、lld。多孔半導(dǎo)體層lla使用懸浮液F,多孔半導(dǎo)體層llb使用懸浮液F,均采用燒結(jié)條件[3](5ml/min氧氣流、500。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié);多孔半導(dǎo)體層llc使用懸浮液I,采用燒結(jié)條件[3](5ml/min氧氣流、500。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié);多孔半導(dǎo)體層lld使用懸浮液K,采用燒結(jié)條件[3](5ml/min氧氣流、500。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié);形成了多孔半導(dǎo)體層11。多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc,lld各層厚分別為5pm,4層合計厚20pm。除此之外,按與實施例1相同的方法制作了染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率為9.8%。此外,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層11在800nm處的總霧度,其為85%。而且,按與實施例1相同的方式測定了多孔半導(dǎo)體層lla,lib,llc,lld各層在800nm處的霧度,其層厚換算霧度分別為3%、4%、62%、84%。<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>表6多孔半導(dǎo)體層lla的霧度多孔半導(dǎo)體層Ua、lib這2層的霧度多孔半導(dǎo)體層lla、llb、llc這3層的霧度多孔半導(dǎo)體層lla、llb、llc、lld這4層的霧度多孔半導(dǎo)體層lla、llb、llc、lld、Ue這5層的霧度實施例733081—-實施例1235281——實施例143416981實施例1776685_—實施例22352636784(實施例1~24的總結(jié))由此可知以下內(nèi)容。1.就具有吸附了染料的多孔半導(dǎo)體層11的光電轉(zhuǎn)換元件而言,為了得到高光電轉(zhuǎn)換效率,規(guī)定多孔半導(dǎo)體層ll在近紅外區(qū)(優(yōu)選780900nm)的霧度是重要的。2.從上述l及實施例的結(jié)果(例如實施例14、23等)來看,特別是當(dāng)近紅外區(qū)的總霧度為60%以上且95%以下(優(yōu)選70%以上且95%以下)時,可以得到光電轉(zhuǎn)換效率高的光電轉(zhuǎn)換元件。這里。最大值95%是根據(jù)在實施例中通過實驗獲得的霧度的最大值來規(guī)定的。3.為了有效地將光封閉在多孔半導(dǎo)體層11中,應(yīng)該優(yōu)選多孔半導(dǎo)體層11由霧度不同的多個多孔半導(dǎo)體層構(gòu)成,并且從光的入射側(cè)起霧度依次增大(參見發(fā)明的實施方式之二關(guān)于霧度)。從以上認(rèn)識和上述2的結(jié)果來看,就由多個層構(gòu)成的多孔半導(dǎo)體層11而言,如果距離光入射側(cè)最遠(yuǎn)的多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度為60%以上且95°/。以下(優(yōu)選70%以上且95%以下),則可以得到光電轉(zhuǎn)換效率高的光電轉(zhuǎn)換元件。這一點已進(jìn)一步為實驗所證實。4.從例如實施例11和實施例15的結(jié)果來看,如果距離光入射側(cè)最近的多孔半導(dǎo)體層lla在近紅外區(qū)的霧度為10%,則可以獲得高的光電轉(zhuǎn)換效率。因此,在由多個層構(gòu)成的多孔半導(dǎo)體層11中,作為距離光入射側(cè)最近的多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度的優(yōu)選范圍,可以列舉出1%以上且小于11%。該最小值1%是根據(jù)測定總霧度時的實驗值來進(jìn)行規(guī)定的(因一般40導(dǎo)電支持體(例如蒸鍍有Sn02膜的玻璃板)的霧度值為1%左右)。5.根據(jù)上述3和4,當(dāng)多孔半導(dǎo)體層11由3層構(gòu)成時,優(yōu)選距離光入射側(cè)最近的多孔半導(dǎo)體層lla在近紅外區(qū)的霧度為1%以上且小于11%,距離光入射側(cè)最遠(yuǎn)的多孔半導(dǎo)體層Uc在近紅外區(qū)的霧度為60%以上且95%以下(更優(yōu)選70%以上且95%以下)。6.與上述5—樣,當(dāng)多孔半導(dǎo)體層11由4層構(gòu)成時,優(yōu)選距離光入射側(cè)最近的多孔半導(dǎo)體層lla在近紅外區(qū)的霧度為1%以上且小于11%,距離光入射側(cè)最遠(yuǎn)的多孔半導(dǎo)體層lld在近紅外區(qū)的霧度為60%以上且95%以下(更優(yōu)選70%以上且95%以下)。7.與上述5和6—樣,當(dāng)多孔半導(dǎo)體層11由5層構(gòu)成時,優(yōu)選距離光入射側(cè)最近的多孔半導(dǎo)體層lla在近紅外區(qū)的霧度為1%以上且小于11%,距離光入射側(cè)最遠(yuǎn)的多孔半導(dǎo)體層lle在近紅外區(qū)的霧度為60%以上且95%以下(更優(yōu)選70°/。以上且95°/。以下)。8.即,從上述3和5、6、7的結(jié)果來看,可以認(rèn)為在由多層構(gòu)成的多孔半導(dǎo)體層11中,優(yōu)選距離光入射側(cè)最近的多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度為1%以上且小于11%,距離光入射側(cè)最遠(yuǎn)的多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度為60%以上且95%以下(更優(yōu)選70%以上且95%以下)。作為比較例5~7,使用僅僅規(guī)定了粒徑的懸浮液形成了多孔半導(dǎo)體層,結(jié)果如下。(比較例5~7:采用現(xiàn)有技術(shù)形成多孔半導(dǎo)體層)采用JournalofAmericanCeramicSociety第80巻3157頁中記載的方法制得了氧化鈦濃度10wt。/。的氧化鈦,不同的是熱壓釜的溫度設(shè)置為240°C。得到的氧化鈦粒子(粒子A)的平均粒徑為約16nm。在該氧化鈦粒子分散物中,添加對氧化鈦而言為20重量%的聚乙二醇(和光純藥制造,分子量20000)和對總液體而言為10重量%的乙醇。在向其中加入硝酸,使pH為1.3,得到了涂布液A。該涂布液的固體成分為10.7%,氧化鈦含量為8.9%。對于11.2g涂布液A,使0.2g關(guān)東化學(xué)制銳鈦礦型氧化鈦(粒子B:粒徑100nm300nm)與之混合,用涂布振蕩器分散3小時,得到涂布液B?;旌详P(guān)東化學(xué)制銳鈦礦型氧化鈥(粒子B:粒徑100nm300nn])6.7g、聚乙二醇(和光純藥制造,分子量20000)2g、乙醇2.6g、蒸餾水53ml,用涂料振蕩器分散3小時,得到涂布液C。多孔半導(dǎo)體層11a^f吏用涂布液A,多孔半導(dǎo)體層llb使用涂布液B,多孔半導(dǎo)體層llc使用涂布液C,均采用燒結(jié)條件[l](5ml/min氧氣流、450。C下加熱)進(jìn)行燒結(jié)。多孔半導(dǎo)體層lla,llb,11c層厚分別為5pm,3層合計厚15fim。制作了3個染料增感太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)換效率分別為6.3%(比較例5)、6.5%(比較例6)、6.2%(比較例7),未獲得高轉(zhuǎn)換效率。此外,按與實施例1相同的方式由這3個太陽能電池形成厚lOiim的樣品,測定了光電轉(zhuǎn)換層lla,llb,llc在800mn處的霧度,其層厚換算霧度分別為2%、10%、50%(以上為比較例5);13%、55%、45%(以上為比較例6);11%、33%、42%(以上為比較例7)。由此可知僅對多孔半導(dǎo)體層11的原料溶液(或懸浮液)中包含的半導(dǎo)體粒子的粒徑進(jìn)行規(guī)定,并不能完全確定多孔半導(dǎo)體層11的光學(xué)性質(zhì)(此處為霧度)和光電轉(zhuǎn)換元件的性質(zhì)(參見表7)。應(yīng)該理解的是這里公開的實施方式和實施例的所有方面均是示例性而非限制性的。本發(fā)明的范圍并非由上述說明而是由權(quán)利要求書所公開,并可在等同于權(quán)利要求書的含義和范圍內(nèi)進(jìn)行一切變化。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage42</column></row><table>工業(yè)使用性本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件優(yōu)選適用于例如各種傳感器、染料增感型太陽能電池等。權(quán)利要求1.一種光電轉(zhuǎn)換元件,其包括由吸附了染料的多孔半導(dǎo)體層制成的光電轉(zhuǎn)換層、載流子輸送層和一對電極,其中,所述光電轉(zhuǎn)換層的所述多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度為60%~95%。2.權(quán)利要求1的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,所述多孔半導(dǎo)體層由在近紅外區(qū)霧度不同的多個層構(gòu)成。3.權(quán)利要求2的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,由所述多個層構(gòu)成的所述多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度從光的入射側(cè)起依次增大。4.權(quán)利要求3的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,在由所述多個層構(gòu)成的所述多孔半導(dǎo)體層中,距光的入射側(cè)最遠(yuǎn)的所述多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度為60%~95%。5.權(quán)利要求4的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,所述多孔半導(dǎo)體層為3層,而且,距光的入射側(cè)最近的所述多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度為1%以上且小于11%,距光的入射側(cè)最遠(yuǎn)的所述多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度為60%~95%。6.權(quán)利要求4的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,所述多孔半導(dǎo)體層為4層,而且,距光的入射側(cè)最近的所述多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度為1%以上且小于11%,距光的入射側(cè)最遠(yuǎn)的所述多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度為60%~95%。7.權(quán)利要求16任一項的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,所述多孔半導(dǎo)體層由以氧化鈦為主成分的氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成。8.權(quán)利要求1~6任一項的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,所述霧度是在780nm900nm的任意波長處測定的值。9.權(quán)利要求7的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,所述霧度是在780nm900nm的任意波長處測定的值。10.—種太陽能電池,其使用了權(quán)利要求16中任一項的光電轉(zhuǎn)換元件。全文摘要本發(fā)明提供提高了光電轉(zhuǎn)換效率的光電轉(zhuǎn)換元件及使用該光電轉(zhuǎn)換元件的太陽能電池。一種光電轉(zhuǎn)換元件,其由吸附了染料的多孔半導(dǎo)體層(11)構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換層(31)、載流子輸送層(4)和一對電極構(gòu)成(3,7),其中,所述光電轉(zhuǎn)換層(31)的所述多孔半導(dǎo)體層(31)整體在近紅外區(qū)的霧度為60%~95%。特別是當(dāng)多孔半導(dǎo)體層(11)由多個層構(gòu)成時,優(yōu)選距光的入射側(cè)最遠(yuǎn)的所述多孔半導(dǎo)體層在近紅外區(qū)的霧度為60%~95%。文檔編號H01L31/04GK101326676SQ200680046410公開日2008年12月17日申請日期2006年10月4日優(yōu)先權(quán)日2005年10月7日發(fā)明者千葉恭男,城戶政美,小出直城,韓禮元申請人:夏普株式會社
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