[发明专利]功能性器件及功能性器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及能够通过抑制由电解液造成的腐蚀来提高耐久性的功能性器件及其制造方法。更具体地，本发明涉及使用电解液的功能性器件(例如，诸如染料敏化太阳能电池等具有光电转换功能的器件，或者具有图像显示功能的器件)，还涉及该功能性器件的制造方法。

背景技术

具有光电转换功能的器件的典型实例是太阳能电池。作为可以替代矿物燃料的能源，利用阳光的太阳能电池已受到关注，而且人们对太阳能电池已进行了各种研究。太阳能电池是一种将光能转化成电能的光电转换器件，太阳能电池使用阳光作为能源，所以对地球环境的影响非常小。因而，期望能够广泛使用太阳能电池。

近年来，作为可以替代硅基(Si-based)太阳能电池等的下一代太阳能电池，经过染料敏化的且利用光诱导电子转移的染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cell，DSC)已经受到了关注，并且人们已对其进行了广泛研究。作为敏化染料，可使用诸如钌络合物等能够有效吸收可见光范围内或其附近的光的物质。染料敏化太阳能电池的光电转换效率高，并且不需要例如真空设备等大型加工设备，而是利用诸如氧化钛等廉价半导体材料就能容易地以高产率制造出染料敏化太阳能电池。因此，希望染料敏化太阳能电池能够作为下一代太阳能电池。

通常，太阳能电池需要具备能够长时间保持稳定的光电转换特性。染料敏化太阳能电池通常含有液态电解质成分作为构成要素。在想要获得能够长时间保持稳定的光电转换特性时，由电解液造成的腐蚀使得特性劣化已被视为主要问题。此外，使用金属基板来提高光电转换效率也正在考虑中。为了解决上述问题，人们已研究出各种方法，例如已提出了如下面所述的各种方法。

首先，稍后所述的题为“Manufacturing method of dye-sensitized photoelectric conversion element and paint tor dye-sensitized photoelectric conversion element(染料敏化光电转换元件制造方法及用于染料敏化光电转换元件的涂料)”的PTL 1包括如下说明：

与光电极相对的对置电极具有这样的结构：在该结构中，在导电基板上依次设置有导电层和催化剂层的结构。可使用的对置电极基板的例子包括：由Ni、Fe、Pt、Al、In、Sn、Cu、Zn、Ag、Au、Mo、Ti、Zr或SUS等制成的金属板；由氧化锡、掺氟氧化锡或掺锡氧化铟等制成的导电氧化物基板；通过在由Ni、Fe、Pt、Al、In、Sn、Cu、Zn、Ag、Au、Mo、Ti、Zr或SUS等制成的金属板上形成由氧化锡、掺氟氧化锡或掺锡氧化铟等制成的导电氧化物膜而得到的基板；通过在由氧化锡、掺氟氧化锡或掺锡氧化铟等制成的导电氧化物基板上形成由Ni、Fe、Pt、Al、In、Sn、Cu、Zn、Ag、Au、Mo、Ti、Zr或SUS等制成的金属膜而得到的基板。在基板是由金属板或导电氧化物基板制成的情况下或者在基板因为含有导电氧化物膜或金属膜所以具有导电性能的情况下，无需设置导电层。在对置电极的催化剂层中，具有催化作用的贵金属粒子散布在预定的导电聚合物中，且这些粒子中有一些暴露于表面处。

此外，稍后所述的题为“Dye-sensitized solar cell(染料敏化太阳能电池)”的PTL 2包括如下说明：

对置电极具有这样的结构：在该结构中，在电极基材的表面上设置有导电聚合物催化剂层。由于该电极基材用作导电聚合物催化剂层的支撑体兼集电器，因而该电极基材的表面部分优选具有导电性。作为这种材料，例如优选使用导电的金属或金属氧化物、碳材料、或者导电聚合物。上述金属的例子包括：铂、金、银、钌、铜、铝、镍、钴、铬、铁、钼、钛、钽及它们的合金。上述碳材料不受具体限制，它的实例包括：石墨、碳黑、玻璃碳、碳纳米管和富勒烯(fullerene)。此外，如果使用诸如FTO、ITO、氧化铟、氧化锌或氧化锑等金属氧化物，则因为该金属氧化物的透明性或者半透明性，所以能够增大入射到敏化染料层上的光量。因此，可以优选使用该金属氧化物。

另外，稍后所述的题为“Dye-sensitized solar cell and its manufacturing method(染料敏化太阳能电池及其制造方法)”的PTL 3包括如下说明：