專利名稱：在透明電極上形成光催化膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種在透明電極表面上形成光催化膜的方法，所述透明電極由透明基板及其上的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成。在由透明基板及其上的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的透明電極上形成光催化膜，并以光敏染料對(duì)其染色而形成的電子材料，適合用作染料敏化太陽能電池等光電轉(zhuǎn)換元件的電極。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，作為在由透明基板及其上的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的透明電極上形成光催化膜的方法，已知有在透明電極的透明導(dǎo)電膜上，涂布含有光催化粒子的糊料，使其干燥，形成光催化膜，從其表面向該層直接照射激光的方法；或向著透明電 極加壓光催化粒子的方法等(非專利文獻(xiàn)I等)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)I :染料敏化太陽能電池的開發(fā)及構(gòu)成材料，(株)CMC出版

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題對(duì)于如上所述的染料敏化型太陽能電池，重要的是氧化鈦粒子相互之間以及透明導(dǎo)電膜與氧化鈦粒子之間的結(jié)合。但是，在如上所述的從其表面直接向光催化膜照射激光的方法，能夠使光催化膜表面附近的光催化粒子之間堅(jiān)固地結(jié)合，但是對(duì)于光催化膜內(nèi)部的光催化粒子之間的結(jié)合以及最重要的是構(gòu)成光催化膜的光催化粒子與透明電極之間的結(jié)合，不夠充分。因此，本發(fā)明提供一種光催化膜的形成方法，其能夠使光催化膜內(nèi)部的光催化粒子相互之間的結(jié)合以及光催化膜的光催化粒子與透明電極之間的結(jié)合堅(jiān)固。技術(shù)方案權(quán)利要求I所涉及的發(fā)明為在透明電極上形成光催化膜的方法，其特征在于，在由透明基板和其上的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的透明電極中，在透明導(dǎo)電膜上形成光催化膜，接著從透明電極側(cè)經(jīng)過該電極向該光催化膜照射激光。權(quán)利要求2所涉及的發(fā)明為根據(jù)權(quán)利要求I所述的在透明電極上形成光催化膜的方法，其特征在于，從透明電極側(cè)經(jīng)過該電極向光催化膜照射激光，同時(shí)從該光催化膜的表面?zhèn)戎苯诱丈浼す?。?quán)利要求3所涉及的發(fā)明為在透明電極上形成光催化膜的方法，其特征在于，在由透明基板和其上的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的透明電極中，在透明導(dǎo)電膜上形成光催化膜，接著從透明電極側(cè)經(jīng)過該電極向該光催化膜照射激光后，從該光催化膜的表面?zhèn)戎苯诱丈浼す?，并且至少追加一次向該光催化膜上形成光催化膜以及從其表面向該光催化膜照射激光的操作?br> 權(quán)利要求4所涉及的發(fā)明為根據(jù)權(quán)利要求I所述的在透明電極上形成光催化膜的方法，其特征在于，在向光催化膜照射激光的同時(shí)，從其表面?zhèn)葘?duì)該光催化膜加壓。權(quán)利要求5所涉及的發(fā)明為在透明電極上形成光催化膜的方法，其特征在于，在由透明基板和其上的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的透明電極中，在透明導(dǎo)電膜上形成光催化膜，接著用透明壓カ裝置從其表面?zhèn)葘?duì)該光催化膜進(jìn)行加壓，同時(shí)從其表面?zhèn)冉?jīng)過透明壓カ裝置向該光催化膜照射激光。權(quán)利要求6所涉及的發(fā)明為根據(jù)權(quán)利要求5所述的在透明電極上形成光催化膜的方法，其特征在于，從該光催化膜的表面?zhèn)冉?jīng)過透明壓カ裝置向光催化膜照射激光，同時(shí)還從透明電極側(cè)經(jīng)過該電極向光催化膜照射激光。權(quán)利要求7所涉及的發(fā)明為根據(jù)權(quán)利要求4飛中任意一項(xiàng)所述的在透明電極上形成光催化膜的方法，其特征在于，在加熱該光催化膜的同時(shí)對(duì)光催化膜進(jìn)行加壓。
權(quán)利要求8所涉及的發(fā)明為根據(jù)權(quán)利要求f 7中任意一項(xiàng)所述的在透明電極上形成光催化膜的方法，其特征在干，使用輥狀壓力裝置連續(xù)將光催化膜向透明電極進(jìn)行加壓。發(fā)明效果根據(jù)權(quán)利要求I所涉及的發(fā)明，通過從透明電極側(cè)向光催化膜照射激光，能夠使光催化膜內(nèi)部的光催化粒子相互之間的結(jié)合以及光催化膜與透明電極的透明導(dǎo)電膜之間的結(jié)合都堅(jiān)固，據(jù)此，能夠制造顯示出充分效率的光電轉(zhuǎn)換元件。根據(jù)權(quán)利要求2所涉及的發(fā)明，通過還從該光催化膜的表面?zhèn)认蚬獯呋ふ丈浼す?，能夠使光催化膜?nèi)部的光催化粒子相互之間的結(jié)合以及光催化膜與透明電極的透明導(dǎo)電膜之間的結(jié)合都更加堅(jiān)固。根據(jù)權(quán)利要求3所涉及的發(fā)明，通過從透明電極側(cè)對(duì)在透明導(dǎo)電膜上形成的光催化膜照射激光后，從該光催化膜的表面?zhèn)日丈浼す?，并且至少進(jìn)行一次向該光催化膜上形成光催化膜以及從透明電極側(cè)向該光催化膜照射激光，能夠使光催化膜內(nèi)部的光催化粒子相互之間的結(jié)合以及光催化膜與透明電極的透明導(dǎo)電膜之間的結(jié)合更加堅(jiān)固。根據(jù)權(quán)利要求4所涉及的發(fā)明，通過從其表面?zhèn)葘?duì)該光催化膜加壓的同時(shí)向光催化膜照射激光，能夠使光催化膜內(nèi)部的光催化粒子相互之間的結(jié)合以及光催化膜與透明電極的透明導(dǎo)電膜之間的結(jié)合更加堅(jiān)固。根據(jù)權(quán)利要求5所涉及的發(fā)明，通過在透明導(dǎo)電膜上形成光催化膜，接著從其表面?zhèn)葘?duì)該光催化膜進(jìn)行加壓，同時(shí)從其表面?zhèn)认蛟摴獯呋ふ丈浼す?，能夠使光催化膜?nèi)部的光催化粒子相互之間的結(jié)合以及光催化膜與透明電極的透明導(dǎo)電膜之間的結(jié)合更加堅(jiān)固，據(jù)此，能夠制造顯示出充分效率的光電轉(zhuǎn)換元件。根據(jù)權(quán)利要求6所涉及的發(fā)明，通過從該光催化膜的表面?zhèn)扰c從透明電極側(cè)同時(shí)向光催化膜照射激光，能夠使光催化膜內(nèi)部的光催化粒子相互之間的結(jié)合以及光催化膜與透明電極的透明導(dǎo)電膜之間的結(jié)合更加堅(jiān)固。根據(jù)權(quán)利要求7所涉及的發(fā)明，通過加熱該光催化膜的同時(shí)進(jìn)行光催化膜的加壓，能夠使光催化膜內(nèi)部的光催化粒子相互之間的結(jié)合以及光催化膜與透明電極的透明導(dǎo)電膜之間的結(jié)合更加堅(jiān)固。根據(jù)權(quán)利要求8所涉及的發(fā)明，通過使用可撓性材料，能夠連續(xù)制造透明導(dǎo)電膜。


圖I是概略表示實(shí)施例I的方法的垂直縱剖面圖。圖2是概略表示實(shí)施例4的方法的垂直縱剖面圖。圖3是概略表示實(shí)施例7的方法的垂直縱剖面圖。圖4是概略表示實(shí)施例3的方法的垂直縱剖面圖。
圖5是概略表不實(shí)施例7的方法的垂直縱剖面圖。圖6是表示參考例I的光電轉(zhuǎn)換元件的垂直縱剖面圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的第一發(fā)明是在透明電極上形成光催化膜的方法，其特征在于，在由透明基板和其上的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的透明電極中，在透明導(dǎo)電膜上形成光催化膜，接著從透明電極側(cè)經(jīng)過該電極向該光催化膜照射激光。首先，對(duì)由透明基板和在其上形成的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的透明電極進(jìn)行說明。作為透明基板，適合使用合成樹脂板、玻璃板等，但是優(yōu)選PEN(聚萘ニ甲酸こニ醇酷)薄膜等熱塑性樹脂薄膜。除了 PEN之外，合成樹脂還可以是聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯、聚酷、聚碳酸酷、聚烯烴等。向透明基板上形成透明導(dǎo)電膜的方法有離子蒸鍍、CVD法等多種，沒有限定，但是尤其優(yōu)選通過濺射法進(jìn)行。作為濺射法中的金屬靶，適合使用成為透明導(dǎo)電膜的摻錫氧化銦(ITO)、摻氟氧化錫(FTO)、氧化錫(SnO2)、銦鋅氧化物(IZO)、氧化鋅(ZnO)材料的In-Sn合金、Zn、In-Zn合金、Sn、Ga-Zn合金、Al-Zn合金等,但只要是能夠用非氧化金屬形成透明導(dǎo)電膜，就沒有特別的限制。透明基板的厚度優(yōu)選數(shù)十U m至1mm，透明導(dǎo)電膜的厚度優(yōu)選數(shù)十至數(shù)百nm。通過下述方法在透明電極的透明導(dǎo)電膜上形成光催化膜，例如i)將含有光催化粒子(金屬氧化物粒子)的糊料涂布在透明導(dǎo)電膜上，干燥，根據(jù)情況進(jìn)行燒成的方法；ii)將金屬氧化物溶膠靜電涂布在透明導(dǎo)電膜上，干燥，根據(jù)情況進(jìn)行燒成的方法。光催化粒子由氧化鈦(Ti02)、氧化錫(Sn02)、氧化鎢(W03)、氧化鋅(ZnO)、氧化鈮(Nb2O5)等金屬氧化物構(gòu)成。方法i)中，含有光催化劑的糊料可以是在純水、こ醇、丙醇、叔丁醇等中添加光催化粒子而成。方法ii)中，以靜電涂布裝置為負(fù)極側(cè)，作為被涂布物的透明電極的透明導(dǎo)電膜為正極側(cè)，在兩極間施加高電壓來形成靜電場(chǎng)，使從靜電涂布裝置的噴霧噴嘴噴射出的金屬氧化物溶膠在負(fù)極側(cè)帶電，從而涂布在透明導(dǎo)電膜表面。此時(shí)，還可以邊靜電涂布邊照射激光，同時(shí)進(jìn)行所述干燥、燒成。靜電涂布裝置只要是能夠?qū)⒔饘傺趸锶苣z涂布在透明導(dǎo)電膜上即可，不限于上述結(jié)構(gòu)。作為金屬氧化物溶膠起始原料的金屬氧化物，在金屬有機(jī)化合物中可以列舉如金屬醇鹽、こ酰丙酮金屬鹽、金屬羧酸鹽；在金屬無機(jī)化合物中可以列舉如金屬的硝酸鹽、氯氧化物、氯化物等。作為上述金屬氧化物,優(yōu)選氧化鈦,除此之外，可以列舉氧化錫、氧化鶴、氧化鋅、
氧化銀等。
作為使用氧化鈦的ー個(gè)實(shí)例，作為金屬醇鹽，可以列舉四甲醇鈦、こ醇鈦、異丙醇鈦、丁醇鈦等；作為こ酰丙酮金屬鹽，可以列舉こ酰丙酮鈦等；作為金屬羧酸鹽，可以列舉羧酸鈦等；還可例舉硝酸鈦、氯氧化鈦、四氯化鈦等。并且，通過在上述金屬化合物中加入水、甲醇、こ醇、I-丙醇、異丙醇、I- 丁醇、2- 丁醇、異丁醇、叔丁醇、I-戊醇、2-戊醇、3-戊醇等溶剤，酸或者氨，其他添加物等來進(jìn)行溶膠化、凝膠化。在方法i)及ii)中，干燥是在室溫下進(jìn)行約5 30分鐘左右。燒成是在45(T550°C溫度下進(jìn)行約30飛0分鐘左右。光催化膜的厚度優(yōu)選5 20 ii m。下面，對(duì)從透明電極側(cè)經(jīng)過該電極向該光催化膜照射激光的エ序進(jìn)行說明。 作為從透明電極側(cè)向該光催化膜照射的激光，優(yōu)選可見光區(qū)域(380nnT800nm)，具體地可以適用下述激光使用波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件將制:￥ム6激光(106411111)的紅外線轉(zhuǎn)換成53211111波長(zhǎng)的綠色光(SHG)的激光；或翠綠寶石激光(70(T820nm)等。另外，當(dāng)照射激光時(shí)，結(jié)合能夠形成短焦距的光學(xué)系統(tǒng)，使焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)到透明導(dǎo)電膜與光催化膜之間的界面上，從而能夠進(jìn)一步提聞結(jié)合效果。發(fā)射出這種激光的激光振蕩器，其具備振鏡掃描器，能夠自由地改變激光照射位置。優(yōu)選地，從透明電極側(cè)經(jīng)過該電極向光催化膜照射激光的同時(shí)或照射后，從該光催化膜的表面?zhèn)戎苯诱丈浼す?。作為從其表面?zhèn)认蛟摴獯呋ふ丈涞募す?，?yōu)選可見光區(qū)域 近紅外區(qū)域(700nnTlIOOnm),具體地可以適用 Nd: YAG 激光(1064nm)、Nd: YV04 激光(1064nm);或 TI:藍(lán)寶石激光(650 1 IOOnm), Cr: LiSAF 激光(78(Tl010nm)、翠綠寶石激光(70(T820nm)、CO2 激光之類的可變波長(zhǎng)激光。優(yōu)選地，在將該光催化膜從其表面?zhèn)燃訅旱耐瑫r(shí)向光催化膜照射激光。本發(fā)明的第二發(fā)明是在透明電極上形成光催化膜的方法，其特征在于，在由透明基板和其上的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的透明電極中，在透明導(dǎo)電膜上形成光催化膜，接著用透明壓カ裝置從表面?zhèn)葘?duì)該光催化膜加壓，同時(shí)從其表面?zhèn)冉?jīng)過透明沖壓裝置向該光催化膜照射激光。第二發(fā)明中，優(yōu)選地，從該光催化膜的表面?zhèn)冉?jīng)過透明沖壓裝置向光催化膜照射激光，同時(shí)還從透明電極側(cè)經(jīng)過該電極對(duì)光催化膜照射激光。透明壓カ裝置由玻璃、樹脂等透明體構(gòu)成。第二發(fā)明中，優(yōu)選地，在加熱該光催化膜的同時(shí)對(duì)光催化膜加壓?？梢酝ㄟ^在壓カ裝置內(nèi)部設(shè)置電加熱器，或在其內(nèi)部流過高熱流體的方法進(jìn)行光催化膜的加熱。光催化膜的加熱溫度優(yōu)選150°C。第二發(fā)明中，從透明電極側(cè)向該光催化膜照射的激光以及從其表面?zhèn)认蛟摴獯呋ふ丈涞募す?，可分別是第一發(fā)明說明的激光。第一及第ニ發(fā)明中，優(yōu)選地，在IOMPa IOOMPa下進(jìn)行光催化膜的加壓。第一及第ニ發(fā)明中，用平板狀壓カ裝置、輥狀壓力裝置等進(jìn)行光催化膜的加壓。通過用輥狀壓カ裝置，能夠連續(xù)地進(jìn)行光催化膜的加壓。還可以在輥狀壓力裝置的內(nèi)部設(shè)置加熱元件來對(duì)其進(jìn)行加熱，或用透明材料構(gòu)成輥狀壓カ裝置，從其內(nèi)部照射激光等。根據(jù)本發(fā)明，在透明電極上堅(jiān)固地形成光催化膜之后，對(duì)光催化膜的表面進(jìn)行染色。該染色是，例如通過將透明電極上形成的光催化膜浸沒在含有光敏染料的浸潰液中，使光催化膜的表面吸附該染料來進(jìn)行的。在浸潰后，優(yōu)選進(jìn)行干燥和燒成。光敏染料可以是具有例如含聯(lián)吡啶結(jié)構(gòu)、三聯(lián)吡啶結(jié)構(gòu)的配體的釕絡(luò)合物、鐵絡(luò)合物，葉啉類、酞菁類等的金屬絡(luò)合物，還可以是曙紅、若丹明、部花青、香豆素等有機(jī)染料等。如此，在透明電極上形成的染色光催化膜，適合用作染料敏化太陽能電池等的光電轉(zhuǎn)換元件的電極。光電轉(zhuǎn)換元件，例如主要由具備所述染色光催化膜的透明電極、與其對(duì)置的異性極以及在兩極之間配置的電解質(zhì)層構(gòu)成。 作為電解質(zhì)，例如，使用碘類電解液，具體地，例示了將碘、碘化物離子、叔丁基吡啶等電解質(zhì)成分溶解在碳酸こ烯酷、甲氧基こ腈等有機(jī)溶劑而成的電解質(zhì)。電解質(zhì)不限于由電解液構(gòu)成的電解質(zhì)，還可以是固體電解質(zhì)。作為固體電解質(zhì)，例如，例示了 DMPImI (ニ甲基丙基碘化咪唑)，除此之外，能夠適當(dāng)使用Lil、NaI, KI、CsI, CaI2等金屬碘化物，以及四燒基碘化銨等季銨化合物的碘鹽等碘化物與I2組合而成的固體電解質(zhì)；LiBr、NaBr、KBr、CsBr> CaBr2等金屬溴化物，以及四燒基溴化銨等季銨化合物的溴鹽等溴化物與Br2組合而成的固體電解質(zhì)。異性極可以是在異性極用透明基板上形成透明導(dǎo)電膜而成，或者還可以是在同一基板上設(shè)置鋁、銅、錫等金屬薄板而成。除此之外，也可以通過在金屬(鋁、銅、錫等)或碳制品等網(wǎng)狀電極中保持凝膠狀固體電解質(zhì)來構(gòu)成異性極，并且，也可以在異性極用基板的一面上形成導(dǎo)電性粘接劑層，使其覆蓋該基板，通過該粘接劑層，將另外形成的刷狀碳納米管組轉(zhuǎn)印在基板上，從而構(gòu)成異性扱。裝配光電轉(zhuǎn)換元件時(shí)，例如，調(diào)整具備染色光催化膜的電極與異性極的位置，使其對(duì)置，兩極之間用熱熔粘合薄膜或密封材料等進(jìn)行密封，從在異性極或電極等中預(yù)先設(shè)置的孔或縫隙注入電解質(zhì)。并且，當(dāng)使用固體電解質(zhì)時(shí)，疊加兩極使兩極之間夾有光催化膜及電解質(zhì)層，對(duì)其周緣部之間進(jìn)行加熱粘接?？赏ㄟ^模具進(jìn)行加熱，也可通過照射等離子體(長(zhǎng)波長(zhǎng))、微波、可見光(600nm以上)或紅外線等能量束進(jìn)行加熱。光電轉(zhuǎn)換元件，例如，通過在方形電極用透明基板和方形異性極用透明基板之間，以規(guī)定間隔配置電極用透明導(dǎo)電膜、異性極用透明導(dǎo)電膜、集電極、電解質(zhì)層及光催化膜而形成，此時(shí)電極與異性極的連接可以是串聯(lián)連接，也可以是并聯(lián)連接。不管是哪ー種情況，電解質(zhì)層和光催化膜都是通過密封材料將相鄰之間相互隔開。在串聯(lián)連接的情況下，電極用透明導(dǎo)電膜、異性極用透明導(dǎo)電膜及集電極相鄰之間形成間隙，相鄰的電極用透明導(dǎo)電膜與異性極用透明導(dǎo)電膜通過導(dǎo)體連接。在并聯(lián)連接的情況下，電極用透明導(dǎo)電膜、異性極用透明導(dǎo)電膜及集電極，呈相鄰之間沒有縫隙的形狀。下面，為了具體說明本發(fā)明，列舉若干個(gè)本發(fā)明的實(shí)施例。實(shí)施例I在圖I中，在由透明基板I和其上的透明導(dǎo)電膜2構(gòu)成的透明電極3上(該透明基板I由聚萘ニ甲酸こニ醇酯薄膜構(gòu)成，該透明導(dǎo)電膜2由ITO構(gòu)成)，涂布作為光催化粒子的含有氧化鈦粒子的糊料(在こ醇和水中添加氧化鈦而成)，在室溫下，干燥15分鐘，在150°C溫度下，進(jìn)行15分鐘的燒成，在透明電極3的透明導(dǎo)電膜2上形成了光催化膜4。接著，使用具備振鏡掃描器的激光振蕩器5，從透明電極3側(cè)向光催化膜4照射翠綠寶石激光(70(T820nm)。此時(shí)，結(jié)合形成短焦距的光學(xué)系統(tǒng)，使焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)透明導(dǎo)電膜與光催化膜的界面。如此，在將光催化膜4堅(jiān)固地結(jié)合在透明電極3上之后，于40°C溫度下，在含有光敏染料的浸潰液中浸潰40分鐘，使光催化膜的表面吸附該染料，所述浸潰液是將釕絡(luò)合物(N719，分子量1187. 7g/mol)溶解在叔丁醇與こ腈(叔丁醇こ腈的體積比為1:1的溶液中形成的，染料濃度為0. 3mM。實(shí)施例2實(shí)施例I中，從透明電極3側(cè)經(jīng)過該電極向光催化膜4照射翠綠寶石激光 (70(T820nm)，同時(shí)還從該光催化膜4的表面?zhèn)戎苯诱丈浯渚G寶石激光(70(T820nm)。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。實(shí)施例3實(shí)施例I中，如圖4 (a)所示，從透明電極3側(cè)經(jīng)過該電極向第一光催化膜4照射翠綠寶石激光(70(T820nm)，使第一光催化膜4結(jié)合在透明電極3上之后，如圖4 (b)所示，在第一光催化膜4上，通過與實(shí)施例I相同的操作涂布含有氧化鈦粒子的糊料，干燥，形成第二光催化膜8。接著，使用具備振鏡掃描器的激光振蕩器5，從第二光催化膜8的表面?zhèn)认虻诙獯呋?直接照射翠綠寶石激光(70(T820nm)，使第二光催化膜8結(jié)合在第一光催化膜4上。之后，如圖4 (C)所示，在第二光催化膜8上，通過與實(shí)施例I相同的操作涂布含有氧化鈦粒子的糊料，干燥，形成第三光催化膜9。接著，與上述方法相同，從第三光催化膜9的表面?zhèn)认虻谌呋?直接照射翠綠寶石激光(70(T820nm)，使第三光催化膜9結(jié)合在第二光催化膜8上。最后，如圖4 (d)所示，通過與上述同樣的操作，使第四光催化膜10結(jié)合在第三光催化膜9上。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。實(shí)施例4實(shí)施例I中，在向光催化膜4照射激光的同吋，從光催化膜的表面?zhèn)纫?0MPa的壓力對(duì)該光催化膜加壓30秒鐘。如圖2所示，使用內(nèi)部設(shè)有電加熱線6的平板狀壓カ裝置7，在壓カ裝置溫度150°C下進(jìn)行30秒鐘的加壓。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。實(shí)施例5與實(shí)施例I相同地，在由透明基板I和其上的透明導(dǎo)電膜2構(gòu)成的透明電極3上，形成了光催化膜4。接著，如圖5所示，用透明玻璃板制的透明壓カ裝置12從其表面?zhèn)葘?duì)該光催化膜4加壓，同時(shí)使用具備振鏡掃描器的激光振蕩器5從該光催化膜4的表面?zhèn)冉?jīng)過透明壓カ裝置12向該光催化膜4照射翠綠寶石激光(70(T820nm)。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。實(shí)施例6實(shí)施例5中，從該光催化膜4的表面?zhèn)冉?jīng)過透明壓カ裝置12向光催化膜4照射激光，同時(shí)使用翠綠寶石激光(70(T820nm)從透明電極3側(cè)向光催化膜4照射激光。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例4相同。實(shí)施例I實(shí)施例4中，使用圖3中所示的輥狀壓力裝置11替代平板狀壓カ裝置，將光催化膜4加壓在透明電極3上。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例4相同。通過使用輥狀壓力裝置11，能夠連續(xù)地對(duì)光催化膜4進(jìn)行加壓。參考例I圖6中，表示了具備用光敏染料染色的光催化膜的透明電極構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換元件的例子。光電轉(zhuǎn)換元件主要由具備染色光催化膜的透明電極、與其對(duì)置的異性極、兩極之間配置的電解質(zhì)層構(gòu)成。該圖中，21是透明基板，22是在透明基板21上形成的透明導(dǎo)電膜，24是異性極用·基板，25是在該基板24上設(shè)置的異性極且由鉬構(gòu)成。26是跨過兩極之間設(shè)置的多個(gè)板材兼隔板，通過這些在兩極之間形成多個(gè)區(qū)域。23是各區(qū)域中在透明導(dǎo)電膜22上形成的光催化膜，用光敏染料進(jìn)行了染色。各區(qū)域中注入有電解液。27是架在兩極中的多個(gè)極間電扱，28是極間電極保護(hù)用密封材料。制作膜厚數(shù)U m, IOOmm角的染料敏化太陽能電池,通過照射AMl. 5,100mff/cm2的標(biāo)準(zhǔn)光源，測(cè)量電カ轉(zhuǎn)換效率時(shí)，當(dāng)使用實(shí)施例I獲得的具備染色光催化膜的透明電極的情況下，轉(zhuǎn)換效率n=5飛％ ;當(dāng)使用實(shí)施例4或7獲得的具備染色光催化膜的透明電極吋，轉(zhuǎn)換效率n=6 7%，都獲得了高效率。標(biāo)記說明I :透明基板2:透明導(dǎo)電膜3:透明電極4、8、9、10 :光催化膜5 :激光振蕩器6 電加熱線7 :平板狀壓カ裝置8:輥狀壓力裝置エ業(yè)實(shí)用性本發(fā)明涉及在透明電極的表面上形成光催化膜的方法，由于能夠使光催化膜內(nèi)部的光催化粒子相互之間的結(jié)合以及光催化膜的光催化粒子與透明電極之間的結(jié)合更堅(jiān)固，能夠有助于以光敏染料對(duì)這樣形成的光催化膜進(jìn)行染色而成的電子材料用作染料敏化太陽能電池等的光電轉(zhuǎn)換元件的電極。
權(quán)利要求
1.一種在透明電極上形成光催化膜的方法，其特征在于，在由透明基板和其上的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的透明電極中，在透明導(dǎo)電膜上形成光催化膜，接著從透明電極側(cè)經(jīng)過該電極向該光催化膜照射激光。
2.如權(quán)利要求I所述的在透明電極上形成光催化膜的方法，其特征在于，從透明電極側(cè)經(jīng)過該電極向光催化膜照射激光，同時(shí)從該光催化膜的表面?zhèn)戎苯诱丈浼す狻?br> 3.—種在透明電極上形成光催化膜的方法，其特征在于，在由透明基板和其上的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的透明電極中，在透明導(dǎo)電膜上形成光催化膜，接著從透明電極側(cè)經(jīng)過該電極向該光催化膜照射激光后，從該光催化膜的表面?zhèn)戎苯诱丈浼す?，并且至少追加一次向該光催化膜上形成光催化膜以及從其表面向該光催化膜照射激光的操作?br> 4.如權(quán)利要求I所述的在透明電極上形成光催化膜的方法，其特征在于，在向光催化膜照射激光的同時(shí)，從其表面?zhèn)葘?duì)該光催化膜加壓。
5.一種在透明電極上形成光催化膜的方法，其特征在于，在由透明基板和其上的透明 導(dǎo)電膜構(gòu)成的透明電極中，在透明導(dǎo)電膜上形成光催化膜，接著用透明壓力裝置從其表面?zhèn)葘?duì)該光催化膜加壓，同時(shí)從其表面?zhèn)冉?jīng)過透明壓力裝置向該光催化膜照射激光。
6.如權(quán)利要求5所述的在透明電極上形成光催化膜的方法，其特征在于，從該光催化膜的表面?zhèn)冉?jīng)過透明壓力裝置向光催化膜照射激光，同時(shí)還從透明電極側(cè)經(jīng)過該電極向光催化膜照射激光。
7.如權(quán)利要求4-6中任意一項(xiàng)所述的在透明電極上形成光催化膜的方法，其特征在于，在加熱該光催化膜的同時(shí)對(duì)光催化膜加壓。
8.如權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的在透明電極上形成光催化膜的方法，其特征在于，使用輥狀壓力裝置將光催化膜向透明電極加壓，并且連續(xù)進(jìn)行光催化膜的加壓。
全文摘要
本發(fā)明提供一種形成光催化膜的方法，其能夠使光催化膜內(nèi)部的光催化粒子相互之間的結(jié)合以及光催化膜的光催化粒子與透明電極之間的結(jié)合更堅(jiān)固。所述光催化膜的形成方法在由透明基板(1)和其上的透明導(dǎo)電膜(2)構(gòu)成的透明電極(3)上，涂布含有氧化鈦粒子的糊料，進(jìn)行干燥，在透明電極(3)的透明導(dǎo)電膜(2)上形成光催化膜(4)。接著，從透明電極(3)側(cè)向光催化膜(4)照射翠綠寶石激光(700~820nm)。然后，使該光催化膜(4)浸沒在含有光敏染料的浸漬液中，使光催化膜的表面吸附該染料。
文檔編號(hào)H01L31/04GK102859037SQ201080066340
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者杉生剛, 井上鐵也 申請(qǐng)人:日立造船株式會(huì)社