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公開番号2024141990
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023053913
出願日2023-03-29
発明の名称光電変換素子から材料を分離回収する方法、及び光電変換素子の製造方法
出願人日本ゼオン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H10K 30/50 20230101AFI20241003BHJP()
要約【課題】光電変換素子を構成する材料を簡易に分離回収する新たな手法の提供。
【解決手段】透光性基板に透明導電膜が形成された透明導電性基板上に、第一導電層と、光吸収剤を含む発電層と、単層カーボンナノチューブを含む多孔質自立シートからなる第二導電層とがこの順に積層した光電変換素子から、材料を分離回収する方法であって、前記光電変換素子を分離用溶媒に浸漬して前記光電変換素子の一部の構成部材を溶解させることで、前記光電変換素子を分解して前記材料を回収する溶解工程を含む、方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
透光性基板に透明導電膜が形成された透明導電性基板上に、第一導電層と、光吸収剤を含む発電層と、単層カーボンナノチューブを含む多孔質自立シートからなる第二導電層とがこの順に積層した光電変換素子から、材料を分離回収する方法であって、
前記光電変換素子を分離用溶媒に浸漬して前記光電変換素子の一部の構成部材を溶解させることで、前記光電変換素子を分解して前記材料を回収する溶解工程を含む、方法。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
前記第一導電層が無機材料により形成されている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記溶解工程において、前記一部の構成部材として前記発電層を溶解させることで、前記光電変換素子を分解して前記材料を回収する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記材料としての前記光吸収剤を、前記光吸収剤が溶解した溶液として回収する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記材料として、前記透明導電性基板と前記第一導電層の積層体を回収する、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記材料として、前記多孔質自立シートを回収する、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
回収した前記積層体を洗浄する洗浄工程を更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
回収した前記多孔質自立シートを洗浄する洗浄工程を更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法を経て得られた前記材料を用いて、光電変換素子を新たに作製する再利用工程を含む、光電変換素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項４に記載の方法を経て得られた前記光吸収剤を用いて新たな発電層を形成し、光電変換素子を新たに作製する再利用工程を含む、光電変換素子の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換素子から材料を分離回収する方法、及び光電変換素子の製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、光エネルギーを電力に変換する光電変換素子が注目されている。光電変換素子としては主として太陽電池が用いられており、太陽電池には、例えばペロブスカイト化合物を発電層として用いたペロブスカイト太陽電池などの種々のタイプがある。そして、光電変換素子や太陽電池に関連した技術が、従来多く検討されている。
【０００３】
例えば特許文献１では、ペロブスカイト光電変換素子廃モジュールを所定の条件下に洗浄溶液に浸漬して、ペロブスカイト光吸収体、正孔移動層、金属電極などを除去して、廃モジュールから基板を回収する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６９９７７０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで近年、製造コストや環境負荷低減の観点から、使用済みの光電変換素子や、工程不良で性能が低い等の理由で使用されなかった光電変換素子について、材料を回収して再利用する要望が高まっている。しかしながら、上記特許文献１の手法では基板を回収するに留まり、光電変換素子のその他の材料も簡易に回収して再利用する新たな手法が求められていた。
【０００６】
そこで本発明は、光電変換素子を構成する材料を簡易に分離回収する新たな手法、及び当該手法により回収した材料を用いて光電変換素子を再生産する方法の提供を目的とする。
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決することを目的として鋭意検討を行った。そして本発明者は、所定の積層構造を有する光電変換素子を分離用溶媒に浸漬させて、積層構造の一部の構成部材を分離用溶媒に溶解させることで、光電変換素子の材料を簡易に分離回収可能であることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明によれば、以下の〔１〕～〔８〕の分離回収方法、〔９〕～〔１５〕の光電変換素子の製造方法が提供される。
【０００９】
〔１〕透光性基板に透明導電膜が形成された透明導電性基板上に、第一導電層と、光吸収剤を含む発電層と、単層カーボンナノチューブを含む多孔質自立シートからなる第二導電層とがこの順に積層した光電変換素子から、材料を分離回収する方法であって、前記光電変換素子を分離用溶媒に浸漬して前記光電変換素子の一部の構成部材を溶解させることで、前記光電変換素子を分解して前記材料を回収する溶解工程を含む、方法。
【００１０】
なお本明細書において、「多孔質自立シート」とは、複数の細孔が形成されたシートであって、支持体がなくともシートとしての形状を保つシートを指す。そして、本発明で用いる多孔質自立シートは、例えば、膜厚が１μｍ～２００μｍ、面積が１ｍｍ
２
～１００ｃｍ
２
のサイズにおいて、支持体なしでシートとしての形状を保つことが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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