技術宝箱

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特 許15. 耐熱性フィルムを用いた色素増感太陽電池1. 特開2007-242504 公開平成19年9月20日(出願平成18年3月10日)・出願人 独立行政法人産業技術総合研究所・発明の名称 光電変換電極・要約 基板上に導電層と半導体層を設けた光電変換電極において、基板として、下記の条件を満たす自立粘土膜を用いる。 (i) 層状無機化合物と樹脂を必須成分とすること、 (ii) 層状無機化合物の全固体に対する重量比が70%以上であること、 (iii) 全光線透過率が90%を超えること、 (iv) 酸素ガスに対する透過係数が室温において3.2×10 -11 cm 2s -1 cmHg -1未満のガスバリアー性を有すること、 (v) 250℃以上の耐熱性を有すること、及び (vi) 破断強度が300 kg/cm 2以上の機械的強度を有すること。 ◆背景 シリコンより安価で、大面積化も容易であり、かつ環境負荷の少ない材料を用いて、太陽光を電気エネルギーの変換する方法として、有機顔料や有機色素を用いる研究も活発に行われている。こうした中で、最近、色素によって増感された半導体微粒子を用いた光電変換素子および光電池である色素型増感型太陽電池が提案されている。この色素型増感型太陽電池では、基板(電極基板)として、ITO(酸化インジウムすず)や酸化スズなどの導電性膜が成膜された耐熱性の良好な導電性ガラスが用いられている。しかし、軽さ、軟性及び光透過性を求める上では、ガラス以外のPETや金属フィルムを基板として用いること、及び無機層状化合物粒子の積層を高度に配向させてガスバリアー性を付与した自立粘土膜が検討されているが現状では十分とは言えない。 ◆発明が解決しようとする課題 軽量で柔軟性および耐熱性に優れた光電変換素子を与える光電変換電極およびこれを用いたエネルギー変換効率に優れた太陽電池に代表される光電変換素子を提供する。 ◆課題を解決するための手段 光電変換電極の基板として、透明な粘土原料および透明な樹脂からなる特定な粘土自立膜を用いる。請求項1基板上に導電層と半導体層を設けた光電変換電極において、基板として、下記の条件を満たす自立粘土膜を用いたことを特徴とする光電変換電極。 (i) 層状無機化合物と樹脂を必須成分とすること、 (ii) 層状無機化合物の全固体に対する重量比が70%以上であること、 (iii) 全光線透過率が90%を超えること、 (iv) 酸素ガスに対する透過係数が室温において3.2×10 -11 cm 2 s -1 cmHg -1未満のガスバリアー性を有すること、 (v) 250℃以上の耐熱性を有すること、及び (vi) 破断強度が300 kg/cm 2以上の機械的強度を有すること、 請求項2基板上に製膜された導電層と半導体層を焼成することにより得られる請求項1に記載の光電変換電極。 94中小企業のための技術宝箱特許情報

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