CN102017281A - 光电转换元件的制造方法、通过其制造的光电转换元件、光电转换元件组件的制造方法以及通过其制造的光电转换元件组件 - Google Patents

光电转换元件的制造方法、通过其制造的光电转换元件、光电转换元件组件的制造方法以及通过其制造的光电转换元件组件 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光电转换元件的制造方法，该方法能够容易地制造具备牢固地与使用钛的电极接合的端子的光电转换元件。光电转换元件(100)的制造方法，具备：导体形成工序，在具有由钛或含钛的合金构成的金属板(4)和催化剂层(6)的第一电极(10)的催化剂层(6)的表面上，或在具有透明导电体(1)的第二电极(20)的透明导电体(1)的表面上，形成多孔氧化物半导体层(3)；色素担载工序，使光增感色素担载于多孔氧化物半导体层(3)；密封工序，在第一电极(10)和第二电极(20)之间通过密封材料(14)包围多孔氧化物半导体层(3)及电解质(5)进行密封；以及端子形成工序，在金属板(4)上形成端子(7)；在端子形成工序中，端子(7)是通过高熔点焊锡被加热而熔化并被施加超声波而形成的。

Description

光电转换元件的制造方法、通过其制造的光电转换元件、光电转换元件组件的制造方法以及通过其制造的光电转换元件组件
技术领域
本发明涉及光电转换元件的制造方法、通过该方法制造的光电转换元件、光电转换元件组件的制造方法以及通过该方法制造的光电转换元件组件。
背景技术
色素增感型太阳能电池是由瑞士的格莱才尔开发的，由于其具有光电转换效率高、制造成本低的优点，所以作为新型太阳能电池受到世人关注。
色素增感型太阳能电池的简要结构为，具备：在设有透明导电膜的透明基材上设有担载了光增感色素的多孔氧化物半导体层的工作电极，和与该工作电极相向设置的对电极，并在这些工作电极和对电极之间填充了含氧化还原对的电解质。
这种色素增感型太阳能电池，是由吸收了太阳光等入射光的光增感色素发生的电子注入到氧化物半导体微粒中，在工作电极和对电极之间产生电动势，从而发挥将光能转换为电力的光电转换元件的功能。
作为电解质，一般使用将I-/I3-等氧化还原对溶解到乙腈等有机溶剂的电解液，除此之外，还已知使用非挥发性的离子液体的构成；将液状的电解质用适当的凝胶化剂凝胶化并准固化的构成；以及使用p型半导体等固体半导体的构成等。
对电极需要使用能抑制由于与电解质进行化学反应而被腐蚀的材质。作为这种材质，可以使用制有铂膜的钛基板、制有铂膜的玻璃电极基板等。
然而，形成了由铂构成的导电层的玻璃电极基板，为了确保玻璃的强度，需要将玻璃设为一定以上的厚度，因此存在光电转换元件的厚度变大这样的问题，并且有通过钛基板来构成对电极这样的要求。然而，钛基板由于在钛表面形成氧化膜，所以很难将导线等连接到钛基板上。
因此，提出了一种在由钛基板构成的电极的表面上，通过溅射方法等来形成由易于焊接的异种金属(Cu等)构成的覆膜的技术(参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2007-280849号公报
发明内容
但是，专利文献1所记载的光电转换元件，为了将由上述异种金属构成的覆膜通过溅射法等来形成，有必要使用真空装置等。因此，成本增大，覆膜的形成变得困难，所以存在使用钛基板的对电极上能够连接导线等的光电转换元件的制造变得不易这样的问题。此外，接合覆膜和钛基板的力，有待进一步改善。
因此，本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种能容易地制造具备牢固地与使用钛的电极接合的端子的光电转换元件的光电转换元件的制造方法、通过该方法制造的光电转换元件、光电转换元件组件的制造方法以及通过该方法制造的光电转换元件组件。
本发明的光电转换元件的制造方法，具备：半导体形成工序，在具有由钛或含钛的合金构成的金属板和催化剂层的第一电极的上述催化剂层的表面上，或者在具有透明导电体的第二电极的上述透明导电体的表面上，形成多孔氧化物半导体层；色素担载工序，使光增感色素担载于上述多孔氧化物半导体层；密封工序，在上述第一电极和第二电极之间通过密封材料包围上述多孔氧化物半导体层及电解质进行密封；以及端子形成工序，在上述第一电极中除被上述密封材料的外周包围的表面以外的表面，在上述金属板上形成端子。在上述端子形成工序中，上述端子是通过高熔点焊锡被加热而熔化并被施加超声波而形成的。
按照这种光电转换元件的制造方法，在第一电极的催化剂层上或第二电极的透明导电体上形成多孔氧化物半导体层，并使光增感色素担载于多孔氧化物半导体层。也就是说，在第一电极及第二电极中，形成了多孔氧化物半导体层的电极构成工作电极中的电极，没有形成多孔氧化物半导体层的电极构成对电极中的电极。而且，在这些第一电极和第二电极之间通过密封材料包围电解质进行密封。该第一电极具有由钛或含钛的合金构成的金属板，金属板对电解质具有耐腐蚀性。而且，在该第一电极的被密封材料的外周包围的表面以外的表面，在金属板上形成端子。此时，端子由高熔点焊锡构成，是通过高熔点焊锡被加热而熔化并对高熔点焊锡施加超声波而形成的。因此，在形成端子时，高熔点焊锡的对于金属板表面的浸润性提高。所以，能够在使用钛的电极上牢固地接合高熔点焊锡，此外即使不使用真空装置等设备，也能容易地形成端子。
此外，在上述光电转换元件的制造方法中，上述多孔氧化物半导体层可以形成在上述透明导电体上。
进而，在上述光电转换元件的制造方法中，优选：上述第一电极，在从相对于第一电极的表面垂直的方向看第一电极时，具有沿比被上述密封材料的外周包围的区域更外侧延伸的延伸部，上述端子形成在上述延伸部。
按照这种光电转换元件的制造方法，从相对于第一电极表面垂直的方向看第一电极时，与在第一电极的与第二电极侧相反侧的表面的被上述密封材料包围的区域形成端子的情况相比，端子和光增感色素、电解质的距离大。因此，在端子形成工序中，能够抑制热经由第一电极传递到光增感色素、电解质。因而能够在端子形成工序中，抑制由热引起的光增感色素、电解质的劣化。
进而，在上述光电转换元件的制造方法中，上述端子优选为从上述第一电极的与上述第二电极侧相反侧的表面形成到上述第二电极侧的表面。
按照这种光电转换元件的制造方法，由于端子从第一电极的与第二电极侧相反侧的表面到第二电极侧的表面与第一电极的金属板接合，所以能够将端子更牢固地连接在金属板上。
或者，在上述光电转换元件的制造方法中，优选：上述第二电极的上述第一电极侧的表面上，从被上述密封材料包围的区域到上述密封材料的外周的外侧设有由金属构成的集电配线，上述端子，在从相对于上述第一电极的表面垂直的方向看上述第一电极时，上述第一电极的与上述第二电极侧相反侧的表面上的被上述密封材料包围的区域中，形成于与上述集电配线重合的位置。
按照这种结构的光电转换元件的制造方法，在端子形成工序，经由第一电极传递到电解质的热会传递到集电配线。集电配线由于由金属材料构成，所以导热性优越。而且，集电配线由于设置在从被密封材料包围的区域到密封材料的外周的外侧，所以传递到集电配线的热被传送到密封材料的外周之外并放出。因此，能够抑制经由第一电极传递到光增感色素、电解质的热停留于此。因而，能够在端子形成工序中，抑制由热引起的光增感色素、电解质的劣化。
或者，在上述光电转换元件的制造方法中，优选：在上述第二电极的上述第一电极侧的表面上，从与上述密封材料重合的区域到上述密封材料的外周的外侧设有由金属构成的集电配线，上述端子，在从相对于上述第一电极的表面垂直的方向看上述第一电极时，在上述第一电极的与上述第二电极侧相反侧的表面上的与上述密封材料重合的区域中，形成于与上述集电配线重合的位置。
按照这种结构的光电转换元件的制造方法，在端子形成工序中，经由第一电极传递到密封材料的热会传递到集电配线。集电配线由于由金属材料构成，所以导热性优越。而且，由于集电配线设置于从与密封材料重合的区域到密封材料的外周的外侧，所以传递到集电配线的热被传送到密封材料的外周的外侧并放出。因此，能够抑制经由对电极传递到密封材料的热停留在密封材料中、或经由密封材料而停留在光增感色素、电解质中。因而，能够在端子形成工序中，抑制由热引起的密封材料、光增感色素、电解质的劣化。
此外，本发明的光电转换元件的制造方法，具备：端子形成工序，在具有由钛或含钛的合金构成的金属板和催化剂层的第一电极的上述金属板的表面上形成端子；半导体形成工序，在具有透明导电体的第二电极的上述透明导电体的表面上形成多孔氧化物半导体层；色素担载工序，使光增感色素担载于上述多孔氧化物半导体层；以及密封工序，使上述第一电极和上述第二电极相对，在上述第一电极和上述第二电极之间通过密封材料包围上述多孔氧化物半导体层和电解质，以上述端子不被上述密封材料包围的方式进行密封。在上述端子形成工序中，上述端子是通过高熔点焊锡被加热而熔化并被施加超声波而形成的。
按照这种光电转换元件的制造方法，在第一电极上的金属板上形成端子，在第二电极上形成多孔氧化物半导体层，并使光增感色素担载于多孔氧化物半导体层。这样，端子形成工序处于密封工序之前，端子和多孔氧化物半导体层分别形成不同的电极，所以在端子形成工序中施加的热不会传递到第二电极。因此，能够抑制由端子形成工序中的热引起的光增感色素的劣化。此外，在端子形成工序中施加的热不会经由第一电极传递到电解质上。因此，能够防止由端子形成工序中的热引起的电解质的劣化。
或者，本发明的光电转换元件的制造方法，其特征在于，具备：半导体形成工序，在具有由钛或含钛的合金构成的金属板和催化剂层的第一电极的上述催化剂层的表面上形成多孔氧化物半导体层；色素担载工序，使光增感色素担载于上述多孔氧化物半导体层；端子形成工序，在上述第一电极表面上的没有形成上述多孔半导体的区域中，在上述金属板上形成端子；以及密封工序，使具有透明导电体的第二电极和上述第一电极相对，在上述第一电极和上述第二电极之间通过密封材料包围上述多孔氧化物半导体层和电解质，以上述端子不被上述密封材料包围的方式进行密封；在上述端子形成工序中，上述端子是通过高熔点焊锡被加热而熔化并被施加超声波而形成的。
按照这种光电转换元件的制造方法，端子形成工序处于密封工序之前，所以在端子形成工序中施加的热不会经由第一电极传递到电解质上。因此，能够防止由电解质的热引起的劣化。
进而，在上述光电转换元件的制造方法中，优选上述端子形成工序处于上述色素担载工序之前。
按照这种光电转换元件的制造方法，由于端子形成工序处于色素担载工序之前，所以在端子形成工序中施加的热不会传递到光增感色素。因此，能够防止由光增感色素的热引起的劣化。
此外，本发明的光电转换元件是通过上述光电转换元件的制造方法而制造的。
按照这种光电转换元件，在制造过程中高熔点焊锡的对于第一电极的金属板表面的浸润性提高，使用钛的第一电极和形成在第一电极上的端子将牢固地接合。因此，在端子上连接导线等时能够牢固地连接光电转换元件和导线等。
此外，本发明的光电转换元件组件的制造方法，其特征在于，具备准备多个通过上述的光电转换元件的制造方法来制造的光电转换元件的光电转换元件准备工序，具有通过导电部件对形成在至少一个上述光电转换元件的上述第一电极上的端子、和其他的至少一个光电转换元件的上述第二电极进行电连接的连接工序。
按照这种光电转换元件组件的制造方法，在形成光电转换元件组件的光电转换元件中，能够使高熔点焊锡容易地牢固地与使用钛的第一电极接合。因此，能够制造经由导电部件牢固地连接光电转换元件彼此的光电转换元件组件。
进而，在上述光电转换元件组件的制造方法中，上述光电转换元件在上述第二电极的上述第一电极侧的表面上的被上述密封材料的外周包围的区域的外侧形成端子，可以通过上述导电部件对形成在至少一个上述光电转换元件的上述第一电极上的端子、和形成在其他的至少一个光电转换元件的第二电极上的端子进行连接。
此外，本发明的光电转换元件组件的特征在于，是通过上述光电转换元件组件的制造方法来制造的。
按照这种光电转换元件组件，光电转换元件彼此的连接牢固，能够抑制光电转换元件彼此的连接由于外力等而解开。
按照本发明，提供能容易地制造具备牢固地与使用钛的电极接合的端子的光电转换元件的光电转换元件的制造方法、通过该方法制造的光电转换元件、光电转换元件组件的制造方法以及通过该方法制造的光电转换元件组件。
附图说明
图1为表示本发明第一实施方式的光电转换元件的截面图。
图2为表示本发明第二实施方式的光电转换元件的截面图。
图3为表示本发明第三实施方式的光电转换元件的截面图。
图4为表示本发明第四实施方式的光电转换元件的截面图。
图5为表示本发明第五实施方式的光电转换元件组件的截面图。
图6为表示本发明第六实施方式的光电转换元件组件的截面图。
图7为表示本发明第七实施方式的光电转换元件组件的截面图。
图8为表示图1所示的光电转换元件的变形例的截面图。
标号说明
1...透明导电体；2...透明基材；3、3a、3b...多孔氧化物半导体层；5...电解质；7...端子；8...端子；9...导电线；9a...导电性粘接剂；10...第一电极；11...工作电极；12...对电极；14...密封材料；20...第二电极；35...集电配线；100、110、120、130、140...光电转换元件；200、210、220...光电转换元件组件。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明所涉及的光电转换元件的制造方法、通过该方法制造的光电转换元件、光电转换元件组件的制造方法以及通过该方法制造的光电转换元件组件的优选实施方式进行说明。
(第一实施方式)
图1为表示本发明第一实施方式的光电转换元件的简要截面图。
如图1所示那样，光电转换元件100具备如下构件作为主要结构要素：工作电极11、与工作电极11相向配置的对电极12、在工作电极11和对电极12之间配置的电解质5、包围电解质5的密封材料14、和在对电极12的与工作电极11相反侧的表面形成的端子7。
(工作电极)
工作电极11具备：第二电极20，由透明基材2及在透明基材2的一面设置的透明导电体1构成；以及多孔氧化物半导体层3，设在透明导电体1上，担载有光增感色素。
透明基材2通过由光透射性材料构成的基板构成。作为这种材料，可以举出玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等，通常情况下，只要是作为光电转换元件的透明基材使用的材料都可以使用。透明基材2在考虑到对电解质的耐性等而从这些中适当选择。此外，透明基材2尽可能优选为光透射性优越的基材，更优选为光透射率在90％以上的基材。
透明导电体1为透明导电膜，且为形成在透明基材2的一面的一部分或整个面上的薄膜。为了设成不会显著地损害工作电极11的透明性的构造，透明导电体1优选为由导电性金属氧化物构成的薄膜。作为这种导电性金属氧化物，例如可举出铟锡氧化物(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)、氧化锡(SnO2)等。此外，透明导电体1可以由单层构成，也可以由以不同导电性金属氧化物构成的多层的层叠体构成。透明导电体1以单层构成的情况下，从便于成膜且制造成本便宜这样的观点考虑，透明导电体1优选为ITO、FTO，此外，从具有高耐热性及耐药性的观点考虑，更优选为由FTO构成。
此外，当透明导电体1由以多层构成的层叠体构成时，由于能够反映各层的特性因而优选。其中，优选为在由ITO构成的膜上层叠了由FTO构成的膜而成的层叠膜。此时，能够实现具有高导电性、耐热性及耐药性的透明导电体1，能够构成可视域中光的吸收量少且导电率高的透明导电性基板。此外，透明导电体1的厚度例如只要在0.01μm～2μm的范围即可。
作为形成多孔氧化物半导体层3的氧化物半导体，没有特别的限定，通常情况下，只要是用于形成光电转换元件用的多孔氧化物半导体层的物质都可以使用。作为这种氧化物半导体，例如，可以举出氧化钛(TiO2)、氧化锡(SnO2)、氧化钨(WO3)、氧化锌(ZnO)、氧化铌(Nb2O5)，钛酸锶(SrTiO3)、氧化铟(In3O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化铊(Ta2O5)、氧化镧(La2O3)、氧化钇(Y2O3)、氧化钬(Ho2O3)、氧化铋(Bi2O3)、氧化铈(CeO2)、氧化铝(Al2O3)，还可以是由这些的两种以上构成的氧化物半导体。
这些氧化物半导体的粒子的平均粒径为1～1000nm时，使得由色素覆盖的氧化物半导体的表面积增大，即进行光电转换的地方变广，能够生成更多的电子，因此是优选的。此外，多孔氧化物半导体层3优选为层叠粒度分布不同的氧化物半导体粒子而构成的。此时，能够在半导体层内反复引起光的反射，减少向多孔氧化物半导体层3的外部逃逸的入射光，而能够高效地将光转换为电子。多孔氧化物半导体层3的厚度例如只要是0.5～50μm即可。另外，多孔氧化物半导体层3还可以由以不同的材料构成的多个氧化物半导体的层叠体来构成。
作为形成多孔氧化物半导体层3的方法，例如可以应用如下方法：对将市售的氧化物半导体粒子分散到所希望的分散介质中的分散液，或能通过溶胶凝胶法来调制的胶体溶液，根据需要添加所希望的添加剂后，通过丝网印刷法、喷墨印刷法、辊涂法、刮刀法、喷涂法等公知的涂布方法涂布后，用加热处理等来形成空隙而进行多孔化的方法等。
作为光增感色素，可举出配体中含有联吡啶结构、三联吡啶结构等的钌配合物，卟啉、酞菁等含金属配合物，曙红、罗丹明、部花青等有机色素等，在这些中可以选择适于用途、使用半导体的要求的物质而没有特别限定。具体来讲，可以使用N3、N719、黑染料(Black dye)等。
(电解质)
电解质5可以使用在多孔氧化物半导体层3内含浸电解液而构成的电解质，或在多孔氧化物半导体层3内含浸电解液后，对该电解液使用适当的凝胶化剂进行凝胶化(准固化)，而与多孔氧化物半导体层3一体形成的电解质，或含离子性液体、氧化物半导体粒子或导电性粒子的凝胶状电解质。
作为上述电解液，使用将碘、碘化物离子、叔丁基吡啶等电解质成分溶解到碳酸乙烯酯或甲氧基乙腈等有机溶剂中的电解液。作为将该电解液凝胶化时使用的凝胶化剂，可举出聚偏氟乙烯、聚乙烯氧化物衍生物、氨基酸衍生物等。
作为上述离子性液体，没有特别的限定，可举出在室温下呈液体，且将具有季铵化的氮原子的化合物作为阳离子或阴离子的常温熔融性盐。作为常温熔融性盐的阳离子，可举出季铵化咪唑
Figure BPA00001250179900101
衍生物、季铵化吡啶衍生物、季铵化铵衍生物等。作为常温熔融性盐的阴离子，可举出BF4-、PF6-、F(HF)n-、双(三氟甲基磺酰)亚胺[N(CF3SO2)2-]、碘化物离子等。作为离子性液体的具体例，可以举出季铵化咪唑
Figure BPA00001250179900103
系阳离子和碘化物离子或双(三氟甲基磺酰)亚胺离子等构成的盐类。
作为上述氧化物半导体粒子，物质的种类、粒子尺寸等没有特别的限定，使用与以离子性液体为主体的电解液的混合性优越并使该电解液凝胶化的粒子。此外，氧化物半导体粒子必须要不使电解质的导电性下降，且对于包含在电解质中的其他共存成分的化学稳定性优越。尤其，优选为即使电解质包含碘/碘化物离子、溴/溴化物离子等氧化还原对的情况下，氧化物半导体粒子也不会产生由氧化反应而引起的劣化的粒子。
作为这种氧化物半导体粒子，优选为选自TiO2、SnO2、WO3、ZnO、Nb2O5、In2O3、ZrO2、Ta2O5、La2O3、SrTiO3、Y2O3、Ho2O3、Bi2O3、CeO2、Al2O3中的一种或两种以上的混合物，特别优选为二氧化钛微粒(纳米粒子)。该二氧化钛的平均粒径优选为2nm～1000nm左右。
作为上述导电性粒子，使用导电体或半导体等具有导电性的粒子。该导电性粒子的电阻率的范围优选为1.0×10-2Ω·cm以下，更优选为1.0×10-3Ω·cm以下。此外，导电性粒子的种类、粒子尺寸等没有特别的限定，使用与以离子性液体为主体的电解液的混合性优越并使该电解液凝胶化的粒子。对于这种导电性粒子，要求电解质中导电性难以下降，且对于包含在电解质中的的其他共存成分的化学稳定性优越。尤其，优选为即使电解质包含碘/碘化物离子、溴/溴化物离子等氧化还原对的情况下，也不会产生由氧化反应等而引起的劣化的粒子。
作为这种导电性粒子，可举出以碳为主体的物质构成的粒子，作为具体例，可以例示碳纳米管、碳纤维、炭黑等粒子。这些物质的制造方法均已知，此外还可以使用市售品。
(对电极)
对电极12由第一电极10构成。第一电极由金属板4和催化剂层6构成，其中，上述金属板4由钛或钛合金构成。另外，促进还原反应的催化剂层6形成在金属板4的工作电极11侧的表面。催化剂层6由铂、碳等构成。
(密封材料)
密封材料14连结工作电极11和对电极12，工作电极11和对电极12之间的电解质5被密封材料14包围而被密封。作为构成密封材料14的材料，例如举出离聚物、乙烯-乙烯基乙酸酐共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、紫外线固化树脂以及乙烯醇聚合物。另外，密封材料14可以仅由树脂构成，还可以由树脂和无机填料构成。
(端子)
在对电极12的与工作电极11侧相反侧的表面、即第一电极10的金属板4的表面，形成有端子7。端子7由高熔点焊锡构成。
作为高熔点焊锡，优选使用熔点在200℃以上(例如210℃以上)的焊锡。作为这种高熔点焊锡，可以举出Sn-Cu系、Sn-Ag系、Sn-Ag-Cu系、Sn-Au系、Sn-Sb系、Sn-Pb系(Pb含量例如超过85质量％)等，可以在它们中单独使用一个，也可以并用两种以上。
另外，在本实施方式中，在端子7上，形成有用于连接导电线和端子7的焊锡13。作为焊锡13，没有特别的限定，但是在端子7为高熔点焊锡的情况下，优选为熔点低于高熔点焊锡的焊锡(以下，有时称为低熔点焊锡)。作为低熔点焊锡，例如优选使用熔点不足200℃的焊锡。作为这样的焊锡，可举出共晶类型(例如Sn-Pb等)、无铅型(例如Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cu、Sn-Zn、Sn-Zn-B)等。
通过使用低熔点焊锡，能够抑制焊接导电线等和端子7时多孔氧化物半导体层3所担载的光增感色素、电解质5成为高温，能够抑制光增感色素、电解质5劣化。
另外，在第二电极20的第一电极侧的表面的用密封材料14的外周包围的外侧区域形成有端子8。作为构成端子8的材料，可举出金、银、铜、铂、铝等金属。
下面，对图1所示的光电转换元件100的制造方法进行说明。
首先，准备工作电极11和对电极12(准备工序)。
工作电极11能够通过下面的工序得到。最初，在透明基材2的一面上形成透明导电体1作为第二电极20。接着，在第二电极20的透明导电体1上形成多孔氧化物半导体层3(半导体形成工序)。接着，担载光增感色素(色素担载工序)。
作为在透明基材2上形成透明导电体1的方法，例如举出溅射法、CVD(化学气相成长)法、喷雾热分解法(SPD法)、蒸镀法等薄膜形成法。其中，优选为喷雾热分解法。通过将透明导电体1用喷雾热分解法来形成，能够容易控制雾度率。此外，喷雾热分解法由于不需要真空系统，能够实现制造工序的简化及低成本化，因此是优选的。
作为在透明导电体1上形成多孔氧化物半导体层3的方法，主要由涂布工序和干燥、煅烧工序构成。作为涂布工序，例如举出将TiO2粉末和表面活性剂及增粘剂按照规定比例混合而成的TiO2胶体糊剂，涂布到已实现亲水性的透明导电体1的表面。此时，作为涂布法，可举出使用加压机构(例如，玻璃棒)将上述胶体按压到透明导电体1上，同时使涂布的胶体保持均匀的厚度的方式使加压机构在透明导电体1上移动的方法。作为干燥、煅烧工序，例如举出在大气环境下在室温中放置约30分钟，使涂布的胶体干燥之后，使用电炉以450℃的温度大致煅烧60分钟的方法。
作为在多孔氧化物半导体层3上担载光增感色素的方法，首先预备色素担载用色素溶液，例如向乙腈和t-丁醇以容积比为1∶1而制成的溶剂添加极微量的N3色素粉末而调制的溶液。
接着，在装入浅底盘状容器内的光增感色素作为溶剂含有的溶液中，浸入用另外的电炉以120～150℃左右进行加热处理而形成多孔氧化物半导体层3的第二电极20，以这种状态在暗处浸渍一昼夜(大约20小时)。其后，从含有光增感色素的溶液中取出形成有多孔氧化物半导体层3的第二电极20，使用由乙腈和t-丁醇构成的混合溶液进行清洗。从而得到具有由担载了光增感色素的TiO2薄膜构成的多孔氧化物半导体层3的工作电极11。
此外，形成在工作电极11上的端子8，是例如将银糊剂通过印刷等来进行涂布并实施加热、煅烧而形成的。该端子8的形成优选为在色素担载工序之前进行。
另一方面，对于对电极12的准备，首先准备由钛或钛合金构成的金属板4。然后，在准备的金属板4的表面上形成由铂等构成的催化剂层6。催化剂层6的形成，是通过溅射法等来形成的。从而能够得到具有金属板4和催化剂层6的第一电极10，第一电极10直接成为对电极12。
接着，在工作电极11和对电极12之间通过密封材料14包围电解质5进行密封(密封工序)。
首先，在工作电极11上，形成用于成为密封材料14的树脂或其前体。此时，树脂或其前体是以包围工作电极11的多孔氧化物半导体层3的方式形成。树脂为热塑性树脂的情况下，将溶化的树脂涂布到工作电极11上后在室温下自然冷却，或使膜状树脂与工作电极11接触，通过外部的热源使树脂被加热而溶化后在室温下自然冷却，由此能够得到树脂。作为热塑性树脂，例如使用离聚物或乙烯-甲基丙烯酸共聚物。树脂为紫外线固化树脂的情况下，将树脂的前体即紫外线固化性树脂涂布到工作电极11上。树脂为水溶性树脂的情况下，将含树脂的水溶液涂布到工作电极11上。作为水溶性树脂，例如使用乙烯醇聚合物。
接着，在对电极12上形成用于构成密封材料14的树脂或其前体。对电极12上的树脂或其前体在使工作电极11和对电极12相向时，形成于与工作电极11上的树脂或其前体重合的位置。此外，对电极12上的树脂或其前体的形成，只要与形成在工作电极11上的树脂或其前体相同地进行即可。
接着，在工作电极11上的用树脂或其前体包围的区域填充电解质。
然后，使工作电极11和对电极12相向，使对电极12上的树脂和工作电极11重合。之后，在减压环境下，树脂为热塑性树脂的情况下，对树脂加热使其溶化，使工作电极11和对电极12粘接。由此得到密封材料14。树脂为紫外线固化树脂的情况下，在使对电极12上的树脂的紫外线固化性树脂与工作电极11重合后，通过紫外线使紫外线固化性树脂固化，而得到密封材料14。树脂为水溶性树脂的情况下，在形成层叠体后在室温下进行触指干燥，之后在低湿环境下干燥，得到密封材料14。
接着，在对电极12的与工作电极11侧相反侧的表面上，即第一电极10的金属板4上形成端子7(端子形成工序)。
首先，在对电极12的与工作电极11侧相反侧的表面上，以对电极12、高熔点焊锡和焊烙铁的前端部接触的方式进行配置。
此时，焊烙铁的前端部加热到能熔化高熔点焊锡的同时发生超声波。这样，高熔点焊锡被从焊烙铁前端部传送过来的热熔化，由于来自焊烙铁前端部的超声波而振动。因此，高熔点焊锡的与金属板4的浸润性提高，固定在金属板4的表面上。由此，端子7被形成在对电极12的表面上。
另外，焊烙铁前端部的温度，只要能熔化高熔点焊锡即可，没有特别的限制，但是从充分熔化焊锡的观点考虑，优选为例如200～450℃，从防止焊锡氧化及防止由光增感色素的热引起的劣化的观点考虑，更优选为250～350℃。
此外，从焊烙铁的前端部发生的超声波的振动频率，优选为10～200kHz，从防止给金属板带来损伤的观点考虑，更优选为20～100kHz。
接着，从熔化了的高熔点焊锡移开焊烙铁，使高熔点焊锡冷却，从而形成端子7。
另外，端子7上及端子8上的焊锡13，是将焊锡熔化在端子7、8上后使焊锡凝固而形成的。
从而，得到图1所示的光电转换元件100。
按照这种光电转换元件100的制造方法，在由透明基材2和透明导电体1构成的第二电极的透明导电体1上，形成多孔氧化物半导体层3，以担载光增感色素，而得到工作电极11。此外，在由钛或钛合金构成的金属板4的表面上形成催化剂层6来作为第一电极10，将第一电极直接作为对电极12。由此，准备工作电极11和对电极12，并在这些工作电极11和对电极12之间通过密封材料14包围电解质5而进行密封。该对电极12由催化剂层6和以钛或含钛的合金构成的金属板4构成，所以对电极12对电解质5具有耐腐蚀性。然后，在对电极12的金属板4的表面形成端子7。该端子7是高熔点焊锡被加热而熔化并在高熔点焊锡上施加超声波而形成的。因此，在形成端子7时，高熔点焊锡的对于金属板4的表面的浸润性提高。因此能够使由高熔点焊锡构成的端子7容易且牢固地固定在由钛或含钛的合金板构成的金属板4的表面。
这样，能够容易地制造具备在对电极12的金属板4的表面上牢固地固定的端子7的光电转换元件100。
因此，在上述的制造工程中制造的光电转换元件100，由于牢固地接合了使用钛的第一电极10和形成在第一电极10上的端子7，所以在端子7上连接导线等时能够牢固地连接光电转换元件100和导线等。
(第二实施方式)
下面，使用图2对本发明的光电转换装置的第二实施方式进行说明。另外，在图2中，对于与第一实施方式相同或相等的结构要素，标上相同的标号，省略重复的说明。
图2为表示本实施方式的光电转换装置的简要截面图。如图2所示那样，在光电转换元件110中，对电极12在从相对于构成对电极12的金属板4的表面垂直的方向看金属板4时，具有沿比被密封材料14的外周包围的区域18更外侧延伸的延伸部18a。而端子7形成在延伸部18a上。这点与第一实施方式的光电转换元件100不同。
这种光电转换元件110如下制造。
首先，在准备工序中，准备具有比预定被密封材料14的外周包围的区域更外侧的区域的对电极12。即，准备具有构成延伸部18a的区域的对电极12。准备工序中的其他工序与第一实施方式相同。
然后，在密封工序中，以确保延伸部18a的方式通过密封材料14进行密封。密封方法只要与第一实施方式中的密封工序相同地进行即可。
接着，在端子形成工序中，将端子7形成到延伸部18a上。端子的形成只要与第一实施方式中的端子形成工序相同地进行即可。
按照这种光电转换元件110的制造方法，在端子形成工序中，施加热时，从相对于构成对电极12的金属板4的表面垂直的方向看对电极12的情况下，端子7与电解质5的距离比在被密封材料14包围的区域连接端子7的情况大。因此，能够抑制热经由对电极12传递到光增感色素、电解质5。因此，在端子形成工序中，即使在施加热的情况下，也能抑制由热引起的光增感色素、电解质5的劣化。
(第三实施方式)
下面，使用图3对本发明的光电转换装置的第三实施方式进行说明。另外，在图3中，对于与第一实施方式相同或相等的结构要素，标上相同的标号，省略重复的说明。
图3为表示本实施方式的光电转换装置的简要截面图。如图3所示那样，在光电转换元件120中，工作电极11具有多个多孔氧化物半导体层3a、3b，在工作电极11的上述对电极12侧的表面，在多孔氧化物半导体层3a、3b之间设有由金属构成的集电配线35。此外，从相对于构成对电极12的金属板4的表面垂直的方向看对电极12的情况下，端子形成在金属板4的被密封材料14包围的区域19中的与集电配线35重合的位置。这点与第一实施方式的光电转换元件100不同。
集电配线35设置在从被密封材料14包围的区域19到密封材料的外周的外侧，并与端子8连接。此外，集电配线35整体被配线保护层36覆盖，防止了电解质5和集电配线35的接触。另外，配线保护层36只要覆盖集电配线35的整体，可以与工作电极11的透明导电体1接触，也可以不接触。
构成集电配线35的材料，只要是具有电阻低于透明导电体1的材料即可，作为这种材料，例如举出金、银、铜、铂、铝、钛及镍等金属。
作为构成配线保护层36的材料，例如举出非铅系的透明的低熔点玻璃料等无机绝缘材料。
为了长时间防止电解质5和集电配线35的接触，并防止电解质5与配线保护层36接触时的配线保护层36的熔解成分的发生，配线保护层36优选用聚酰亚胺、氟树脂、离聚物、乙烯-乙烯基乙酸酐共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、紫外线固化树脂以及乙烯醇聚合物等耐药性树脂(未图示)覆盖。
这种光电转换元件120如下制造。
首先，在准备工序准备工作电极11时，在半导体形成工序中，形成多孔氧化物半导体层3a、3b。对于多孔氧化物半导体层3a、3b的形成而言，只要使用与在第一实施方式的半导体形成工序中形成多孔氧化物半导体层3的方法相同的方法将多孔半导体设在两个部位即可。
接着，形成集电配线35及配线保护层36。对于集电配线35，在半导体形成工序中，形成多孔氧化物半导体层3a、3b后，在多孔氧化物半导体层3a、3b之间涂布构成集电配线的金属粒子成膜，并加热煅烧就能得到。另外，端子8优选与集电配线35同时形成。
对于配线保护层36，例如在上述的低熔点玻璃料等无机绝缘材料上，将根据需要配合增粘剂、结合剂、分散剂、溶剂等而成的糊剂，以通过丝网印刷法等覆盖集电配线35整体的方式涂布，并加热煅烧就能得到。
另外，配线保护层36以上述的耐药性树脂覆盖的情况下，将溶化的耐药性树脂涂布在配线保护层36之后在室温下进行自然冷却，或使膜状的耐药性树脂与配线保护层36接触，通过外部的热源对膜状耐药性树脂加热使其溶化后在室温下进行自然冷却，由此能够得到耐药性树脂。作为热塑性的耐药性树脂，例如使用离聚物或乙烯-甲基丙烯酸共聚物。耐药性树脂为紫外线固化树脂的情况下，将作为耐药性树脂的前体的紫外线固化性树脂涂布在配线保护层36之后，通过紫外线使上述的紫外线固化性树脂固化，由此能够得到耐药性树脂。耐药性树脂为水溶性树脂的情况下，将含耐药性树脂的水溶液涂布在配线保护层36上，由此能够得到耐药性树脂。
准备工序中的其他工序与第一实施方式相同。
接着，在密封工序中，与第一实施方式的密封工序相同地进行密封。
接着，在端子形成工序中，形成端子7。端子7是在端子形成工序中，从相对于金属板4的表面垂直的方向看金属板4时，形成于金属板4的被密封材料14包围的区域19的与集电配线35重合的位置。端子的形成，只要与第一实施方式的端子形成工序相同地进行即可。
按照这种光电转换元件120的制造方法，在端子形成工序中，经由对电极12传递到电解质5的热会传递到集电配线35。集电配线35由于由金属构成，所以导热性优越。由于设置在从被密封材料14包围的区域19到密封材料14的外周的外侧，所以传递到集电配线35的热逃逸到密封材料14的外周之外。因此，能够抑制经由对电极12传递到电解质5的热停留在电解质5中。因而，在端子形成工序中，即使有热被施加，也能抑制由热引起的光增感色素、电解质的劣化。
(第四实施方式)
下面，使用图4对本发明的光电转换装置的第四实施方式进行说明。另外，在图4中，对于与第一实施方式、第三实施方式相同或相等的结构要素，标上相同的标号，省略重复的说明。
图4为表示本实施方式的光电转换装置的简要截面图。如图4所示那样，在光电转换元件130中，从与密封材料14重合的位置到密封材料14的外周的外侧设有集电配线35，并与端子8连接。端子7在从相对于金属板4的表面垂直的方向看金属板4时形成在与密封材料14和集电配线35重合的位置，这点与第一实施方式、第三实施方式不同。
这种光电转换元件130如下制造。
首先在半导体形成工序中，与第一实施方式相同地形成多孔氧化物半导体层3，接着，将集电配线35形成到与密封材料14重合的位置。
对于将集电配线35形成到与密封材料14重合的位置而言，首先在多孔氧化物半导体层3的周围，在预定形成密封材料14的地方形成集电配线35。形成集电配线35的方法与第三实施方式的集电配线35的方法相同。接着，形成配线保护层36。配线保护层36只要通过与第三实施方式中的配线保护层相同的方法形成配线保护层36即可。另外，端子8优选为与集电配线35同时形成。
接着，在密封工序中，以重合密封材料14和集电配线35的方式，重合工作电极11和对电极12并密封。密封的方法只要与第一实施方式的密封工序相同地进行即可。
接着，在端子形成工序中，从相对于金属板4的表面垂直的方向看对电极12时，在密封材料14和集电配线35重合的位置，形成端子7。端子7的形成，只要与第一实施方式相同地形成即可。
按照如此构成的光电转换元件的制造方法，在端子形成工序中，经由对电极12传递到密封材料14的热会传递到集电配线35。由于集电配线35设置在从与密封材料14重合的位置到密封材料14的外周的外侧，所以传递到集电配线35的热会逃逸到密封材料14的外周的外侧。因此，能够抑制经由对电极12传递到密封材料14的热停留在密封材料14上、或经由密封材料14而停留在电解质5。因而能够在端子形成工序中，抑制由热引起的密封材料14、光增感色素、电解质5的劣化。
(第五实施方式)
下面，用图5对本发明的第5实施方式进行说明。另外，在图5中，对于与第一实施方式相同或相等的结构要素，标上相同的标号，省略重复的说明。本实施方式是使用与第一实施方式的光电转换元件100相同结构的光电转换元件的光电转换元件组件。
图5为表示本实施方式所涉及的光电转换元件组件的简要截面图。
如图5所示那样光电转换元件组件200具备一组光电转换元件100。此外，光电转换元件100、100共有一个透明基材2。
此外，在一方的光电转换元件100的端子7上通过焊锡13连接有导电线9的一端。进而，另一方的光电转换元件100的端子8上，通过焊锡13连接有导电线9的另一端。这样，一组光电转换元件100、100串联连接。
作为导电线9，为由铜、焊锡等金属等导电性材料构成的线材，可以使用导线、焊锡带状电线等。
光电转换元件组件200能够如下制造。
首先，准备一组光电转换元件100、100(光电转换元件准备工序)。
一组光电转换元件的准备，首先在光电转换元件100的制造准备工序中，在透明基材2上形成一组透明导电体1。透明导电体1的形成只要与第一实施方式中的透明导电体1的形成相同地形成即可。接着，用与第一实施方式相同的方法，在各个透明导电体1上形成多孔氧化物半导体层3，担载光增感色素。接着，用与第一实施方式相同的方法，准备多个对电极。
此外，用与第一实施方式相同的方法，在各个光电转换元件100的工作电极11上形成端子8。
接着，用与第一实施方式中的密封工序相同的方法，在各工作电极11和对电极12之间密封电解质5。
接着，用与第一实施方式中的端子形成工序相同的方法，在各个对电极12上形成端子7。
接着，将一方的光电转换元件100的对电极12上的端子7和另一方的光电转换元件100的工作电极上的端子8用导电线9连接(连接工序)。
连接是通过将导电线9的一端用焊锡13焊接到一方的光电转换元件100的对电极12上的端子7上并将导电线9的另一端用焊锡13焊接到另一方的光电转换元件100的工作电极11上的端子8上来进行的。
按照本实施方式的光电转换元件组件的制造方法，由于导电线9在制造光电转换元件100、100后，能够从相同的方向用焊锡13连接形成在对电极12的与工作电极11相反侧的表面上的端子7和形成在透明导电体1上的端子8，所以能够容易地制造光电转换元件组件200。此外，能够在光电转换元件组件200的制造之后容易变更导电线9的连接。
此外，光电转换元件100由于在构成对电极12的金属板4上牢固地固定了端子7，因此经由端子7能将导电线9牢固地连接在对电极12上。因此，光电转换元件组件200由于光电转换元件100彼此的连接牢固，所以能够抑制因外力等而使光电转换元件100彼此的连接脱落。
此外，光电转换元件组件200由于将导电线9用焊锡进行了连接，所以与使用银糊剂等来电连接一方的光电转换元件100的工作电极11和另一方的光电转换元件100的对电极12之间的情况相比，能够使电阻变小。因此，作为对电极12，尽管使用钛板，也能缩小电阻，同时使耐久性变好。
(第六实施方式)
下面，使用图6对本发明的第六实施方式进行说明。另外，在图6中，对于与第二实施方式、第五实施方式相同或相等的结构要素，标上相同的标号，省略重复的说明。本实施方式为使用一组与第二实施方式的光电转换元件110相同的结构的光电转换元件的光电转换元件组件。
图6为表示本实施方式所涉及的光电转换元件组件的简要截面图。
如图6所示那样，光电转换元件组件210具备一组光电转换元件110、110。此外，光电转换元件110、110共有一个透明基材2。
此外，一方的光电转换元件110的对电极上的端子7和另一方的光电转换元件100的工作电极上的端子8是通过导电性粘接剂9a来连接的。这样，两个光电转换元件110、110串联连接。
作为导电性粘结剂9a，可以使用银糊剂等各种金属糊剂或碳糊剂等。
这种光电转换元件组件210可通过如下制造。
首先，准备一组光电转换元件110、110(光电转换元件准备工序)。
一组光电转换元件110、110的准备，是在第二实施方式中的光电转换元件110的制造准备工序中，在透明基材2上形成一组透明导电体1。透明导电体1的形成，可通过与第二实施方式中的透明导电体1的形成相同的方法来形成。接着，用与第二实施方式相同的方法，在各个透明导电体1上形成多孔氧化物半导体层3，担载光增感色素。之后，用与第二实施方式相同的方法，准备多个对电极12。
接着，用与第二实施方式中的密封工序相同的方法，在各工作电极11和对电极12之间密封电解质5。
接着，用与第二实施方式中的端子形成工序相同的方法，在各个对电极12上的延伸部18a形成端子7。此外，用与第二实施方式相同的方法，在各个光电转换元件110的工作电极11上形成端子8。
接着，将一方的光电转换元件110的对电极12上的端子7和另一方的光电转换元件110的工作电极上的端子8通过导电性粘接剂9a来连接(连接工序)。
按照本实施方式的光电转换元件组件的制造方法，在制造光电转换元件110、110后，能够从相同的方向利用导电性粘结剂9a连接形成在对电极12的与工作电极11相反侧的表面的端子7和形成在透明导电体1上的端子8。因此，能够容易地制造光电转换元件组件210。此外，能够在光电转换元件组件的制造后容易变更一方的光电转换元件110和另一方的光电转换元件110的连接。
此外，光电转换元件110由于在对电极12上牢固地固定了端子7，因此经由端子7能够将导电性粘接剂9a牢固地与对电极12连接。
(第七实施方式)
下面，使用图7对本发明的第七实施方式进行说明。另外，在图7中，对于与第二实施方式、第六实施方式相同或相等的结构要素，标上相同的标号，省略重复说明。本实施方式为使用一组光电转换元件的光电转换元件组件。
图7为表示本实施方式所涉及的光电转换元件组件的简要截面图。
如图7所示那样，光电转换元件组件220具备一组光电转换元件110a、110a。光电转换元件110a的端子15由高熔点焊锡构成，并且端子15形成于从对电极12的与工作电极11侧相反侧的表面到工作电极11侧的表面，这点与第二实施方式的光电转换元件110不同。此外，光电转换元件组件220在从相对于对电极12的表面垂直的方向看对电极12时形成在一方的光电转换元件110a的对电极12上的端子15和形成在另一方的光电转换元件110a的工作电极11上的端子8相互重合。
一方的光电转换元件110a的端子15和另一方的工作电极11上的端子8通过焊锡16连接。焊锡16优选由低熔点焊锡构成。
这种光电转换元件可如下制造。
首先，准备一组光电转换元件110a、110a(光电转换元件准备工序)。
一组光电转换元件110a、110a的准备，首先用与第五实施方式中的准备工序相同的方法来准备工作电极和对电极。
接着，在对电极12的构成延伸部18a的区域的端部，从对电极12的一方的表面到另一方的表面，通过高熔点焊锡形成端子15。端子15的形成，只要与第二实施方式中的通过高熔点焊锡来形成端子7相同地进行即可。此时，在对电极12的延伸部18a中，在工作电极11侧形成催化剂层6，但是由于在高熔点焊锡上施加超声波因而催化剂层6被破坏。因此，高熔点焊锡在延伸部18a的工作电极11侧，直接形成在对电极12的金属板4上。接着，在工作电极11的透明导电体1上，在预定被密封材料14的外周包围的区域的外侧形成端子8。端子8的形成，只要与第二实施方式中的与端子8的形成相同地进行即可。接着，在端子8上，设置由低熔点焊锡构成的焊锡16。
接着，重合对电极11及12和工作电极11，使得形成在一方的对电极12上的端子15和形成在构成另一方的光电转换元件的工作电极11上的端子8的焊锡16接触，用与第二实施方式中的密封工序相同的方法，在各工作电极11和对电极12之间密封电解质5。
接着，对焊锡16进行加热，从而连接端子15和焊锡16(连接工序)。
光电转换元件组件220能够将一方的光电转换元件110a的对电极12经由端子15和焊锡16牢固地接合到另一方的光电转换元件110a上。此外，通过采用焊接方法，能够使电连接性提高。因而尽管使用钛来构成对电极12的金属板4，也能使电连接性及耐久性良好。此外，端子15、焊锡16由于通过焊锡来构成，所以形成容易，并且价格便宜，因而可实现制造的容易化及低成本化。此外，在光电转换元件组件220中，位于一方的光电转换元件110a的被密封材料14的外周包围的区域之外的延伸部18a，由于与另一方的光电转换元件110a连接，所以能够抑制焊接时多孔氧化物半导体层3、电解质5成为高温，能够抑制多孔氧化物半导体层3、电解质5产生劣化。
以上，以第一～第七实施方式为例子对本发明进行了说明，但是本发明不限于此。
例如，在第一～第七实施方式中，端子形成工序在密封工序之后进行，但是本发明不限于此。例如，可以在密封工序之前进行端子形成工序。
此时，在进行密封之前的对电极12的一方表面形成端子7。端子的形成只要与第一实施方式中的端子形成工序相同地进行即可。
接着，为了端子7不被密封材料密封，以使对电极12的未形成端子7的一侧的表面朝向工作电极11侧的方式，使工作电极11和对电极12相对地进行密封即可。密封的方法只要与第一实施方式中的密封工序相同地进行即可。
这样，通过将端子形成工序在密封工序之前进行，由此在端子形成工序中，即使施加热的情况下，也由于是在多孔氧化物半导体层3和电解质5的密封之前，所以能够防止端子形成工序中的热传递到光增感色素、电解质5而使光增感色素、电解质5劣化。
此外，在第一～第七实施方式中，多孔氧化物半导体层3形成在第二电极20上。工作电极11由第二电极20和担载了光增感色素的多孔氧化物半导体层3构成，对电极12由第一电极10构成。但是，本发明不限于此，多孔氧化物半导体层3可以形成在第一电极10上，工作电极11可以由第一电极10和担载了光增感色素的多孔氧化物半导体层3构成，对电极12可以由第二电极20构成。图8为表示图1所示的光电转换元件100的这种变形例的截面图。此时，第一电极10由金属板4构成，并且工作电极11由第一电极10和担载了光增感色素的多孔氧化物半导体层3构成。此外，第二电极20由透明基材2、透明导电体1和设在透明导电体1上的催化剂层6构成，对电极12由第二电极20构成。另外，催化剂层6例如由以光透过的程度薄薄地制成的铂膜等构成。
光电转换元件140的制造如下进行。首先，准备由金属板4构成的第一电极10。接着，在第一电极10上形成多孔氧化物半导体层。形成多孔氧化物半导体层3的方法，只要与第一实施方式中的半导体形成工序相同地进行即可。接着，在多孔氧化物半导体层3上担载光增感色素。光增感色素的担载，只要与第一实施方式中的色素担载工序相同地进行即可。这样，得到在第一电极10上形成了多孔氧化物半导体层3的工作电极11。
接着，准备对电极12。对电极12的准备，是在透明基材2上形成透明导电体1，并在透明导电体1上形成催化剂层6来作为第二电极。形成透明导电体1的方法，只要与在第一实施方式中，在透明基材2上形成透明导电体1的方法相同地进行即可。对于在透明导电体1上形成催化剂层而言，只要与在第一实施方式中，在金属板4上形成催化剂层的方法相同的方法进行即可。如此得到的第二电极为对电极12。
接着，在工作电极11和对电极12之间，将多孔氧化物半导体层3和电解质5用密封材料14密封。密封的方法只要与第一实施方式中的密封工序相同的进行即可。接着，形成端子7。端子7的形成只要与第一实施方式中的端子形成工序相同地进行即可。此外，其他工序与第一实施方式相同。
这样，得到光电转换元件140。
此外，在光电转换元件140的制造中，上述实施方式是在密封工序之后形成了端子7，但是也可以在密封工序之前进行端子7的形成。这样，端子形成工序中的热不会传递到电解质5，能够防止由端子形成工序的热引起电解质5的劣化。
进而，在光电转换元件140的制造中，可以在色素担载工序之前进行端子7的形成。这样，端子形成工序中的热不会传递到光增感色素，能够防止由端子形成工序的热引起光增感色素的劣化。
此外，例如在第五～第七实施方式中，光电转换元件组件具备一组光电转换元件，但是本发明的光电转换元件组件可以具备三个以上的光电转换元件。在具有三个以上的光电转换元件的光电转换元件组件中，将这些中的两个光电转换元件用导电线互相连接的情况下，元件装配后能够容易变更连接导电线的光电转换元件。
此外，在第二实施方式中，端子7形成在对电极12的与工作电极11侧相反侧的金属板4上，但是端子7可以设在对电极12的工作电极11侧的金属板4上。至于端子7在对电极12的工作电极11侧的金属板4上的设置，只要在第二实施方式中的端子形成工序中，将端子7设在对电极12的工作电极11侧即可。此时在对电极12的工作电极11侧，形成了催化剂层6，但是在端子形成工序中，在高熔点焊锡上施加超声波时催化剂层6被破坏，能够将端子7形成在金属板4上。
或者，在第二实施方式中，可以将端子7形成于从对电极12的与工作电极11侧相反侧到对电极12的工作电极11侧。形成端子7的方法，只要与第七实施方式中的端子15的形成相同地进行即可。
此外，第二电极由透明基材2及设在透明基材2上的透明导电体1构成，但是可以由作为透明导电体的导电性玻璃来构成。
实施例
下面，举出实施例及比较例，更具体地说明本发明的内容，但本发明不限于此。
(实施例1～6)
在将端子用高熔点焊锡形成的情况下，为了确认端子和金属板的接合强度，进行以下的研究。
作为金属板准备厚度40μm的钛箔。在该钛箔的一方的一部分，使用表1所示的高熔点焊锡，通过超声波焊接使高熔点焊锡熔化，之后使其凝固，从而形成端子。此时，将熔化状态的高熔点焊锡的温度设为比表1所示的熔点高的温度，并将超声波的振动频率设为10kHz。
在该端子上，使用表1所示的接合用焊锡对导线进行焊接。导线的材料为铜。
(比较例1、2)
除将端子1通过表1所示的低熔点焊锡形成以外，与实施例1相同地进行。
(比较例3～8)
使用表1所示的高熔点焊锡，将端子形成在金属板上。此时，除在高熔点焊锡上不施加超声波以外，与实施例1相同地进行接合。接着，使用表1所示的接合用焊锡，对导线进行焊接。
接着，对实施例1～6及比较例1～4，在导线上沿着钛箔的方向施加10N的牵引力，测定端子是否从钛箔剥落。其结果，被剥落的表示为×，不被剥落的表示为○。
其结果示于表1中。另外，Cerasolzer是KURODA TECHNO公司的产品。
[表1]
  端子用的焊锡   熔点(℃)   接合用的焊锡   熔点(℃)   结果
 实施例1   Cerasolzer#297   297   共晶焊锡   183   ○
 实施例2   Cerasolzer#297   297   Cerasolzer#123   123   ○
 实施例3   Cerasolzer eco#217   217   共晶焊锡   183   ○
 实施例4   Cerasolzer eco#217   217   Cerasolzer eco#155   155   ○
 实施例5   Cerasolzer#297   297   Cerasolzer eco#217   217   ○
 实施例6   Cerasolzer#297   297   Cerasolzer#297   297   ○
 比较例1   Cerasolzer#123   123   Cerasolzer#297   297   ×
 比较例2   Cerasolzer eco#155   155   Cerasolzer eco#217   217   ×
 比较例3   Cerasolzer#297   297   共晶焊锡   183   ×
 比较例4   Cerasolzer#297   297   Cerasolzer#123   123   ×
 比较例5   Cerasolzer eco#217   217   共晶焊锡   183   ×
 比较例6   Cerasolzer eco#217   217   Cerasolzer eco#155   155   ×
 比较例7   Cerasolzer#297   297   Cerasolzer eco#217   217   ×
 比较例8   Cerasolzer#297   297   Cerasolzer#297   297   ×
(比较例9)
在与实施例1相同的金属板上以使铜成为厚度1μm的方式用喷溅方法覆膜。在该覆膜上与实施例1相同地焊接导线。接着，与实施例1相同地在导线上施加牵引力。
从表1可知，端子使用高熔点焊锡的实施例1～6，即使沿着钛箔的方向施加10N以上的力，端子也没有从钛箔剥落，得到充分的接合强度。
另一方面，比较例1～8，即使沿着钛箔的方向的粘接力都不足10N，也没有得到充分的接合强度。另外，比较例9中，覆膜被从钛箔剥落，所以沿着钛箔的方向的粘接力成为不足10N这样的结果，接合强度有待改善。
如上所述，本发明的实施例1～9，在端子的形成上即使不使用真空装置，也能在由钛板构成的对电极上容易且牢固地形成端子。
(实施例7)
制作图7所示的光电转换元件组件。
(对电极)在厚度40μm的钛箔上通过溅射法形成由Pt构成的导电层，将其作为对电极使用。在光电转换元件的对电极中的延伸部形成端子。端子的形成，作为高熔点焊锡使用Cerasolzer#297。在形成端子时，使之成为比高熔点焊锡的熔点高的温度，并且施加振动频率60kHz的超声波。
(电解质)调整由含碘/碘化物离子氧化还原对的离子液体“甲基己基咪唑碘”构成的电解液。
(工作电极)使用形成了由FTO构成的透明导电体的玻璃基板即透明基材，在该透明基材的透明导电体上，涂布平均粒径20nm的氧化钛的浆状分散水溶液，干燥后，在450℃下加热一个小时，从而形成厚度7μm的氧化物半导体多孔膜。进而在联吡啶钌配合物N3色素的乙醇溶液中浸渍一个晚上，以担载色素。从而得到在透明基材2上设有多孔氧化物半导体层的工作电极。
接着，将一方的光电转换元件的延伸部，另一方的光电转换元件的工作电极上的端子上设置焊锡。
(光电转换元件的装配)以使形成在构成一方的光电转换元件的对电极上的端子和构成另一方的光电转换元件的工作电极上的端子重合的方式，组合工作电极和对电极，并在它们之间注入电解质进行密封，从而形成电解质的层。
之后，对另一方的光电转换元件的工作电极上的焊锡进行加热，与形成于一方的光电转换元件的对电极上的端子连接。
(比较例10)
不使用端子及焊锡，替代其而使用银糊剂连接一方的光电转换元件的延伸部和另一方的光电转换元件的工作电极上的端子，除此之外与实施例7相同地制作光电转换元件组件。
使用银糊剂所进行的连接，是在一方的光电转换元件的延伸部和另一方的光电转换元件的工作电极上的端子上涂布银糊剂，在80℃下放置一个小时来连接。
接着，对实施例7、比较例10的光电转换效率进行测量。其结果示于表2。
作为参考例，与只使用一方的光电转换元件的光电转换效率的测定效果一并表示。
[表2]
  光电转换效率(％)
  实施例7   5.3
  比较例10   3.5
  参考例   5.5
如表2所示那样，实施例7的光电转换效率要优于比较例10的光电转换效率。认为这是由于，在实施例7中，一方的光电转换元件的对电极上的端子和另一方的光电转换元件的工作电极上的端子之间的电连接性良好所致。
综上所述，实施例7能过简易地制造使用了在对电极上具有端子的光电转换元件的光电转换元件组件，并且光电转换元件组件的光电转换效率良好。
产业上的可利用性
按照本发明，能够提供容易地制造具备与使用钛的电极牢固地接合的端子的光电转换元件的光电转换元件的制造方法、通过该方法制造的光电转换元件、光电转换元件组件的制造方法以及通过该方法制造的光电转换元件组件。

Claims (13)

1.一种光电转换元件的制造方法，其特征在于，具备：
半导体形成工序，在具有由钛或含钛的合金构成的金属板和催化剂层的第一电极的所述催化剂层的表面上，或者在具有透明导电体的第二电板的所述透明导电体的表面上，形成多孔氧化物半导体层，
色素担载工序，使光增感色素担载于所述多孔氧化物半导体层，
密封工序，在所述第一电极和所述第二电极之间通过密封材料包围所述多孔氧化物半导体层和电解质而进行密封，以及
端子形成工序，在所述第一电极中除被所述密封材料的外周包围的表面以外的表面，在所述金属板上形成端子；
在所述端子形成工序中，所述端子是通过高熔点焊锡被加热而熔化并被施加超声波而形成的。
2.如权利要求1所述的光电转换元件的制造方法，其特征在于，
所述多孔氧化物半导体层形成在所述透明导电体上。
3.如权利要求1或2所述的光电转换元件的制造方法，其特征在于，
所述第一电极，在从相对于所述第一电极的表面垂直的方向看所述第一电极时，具有沿比被所述密封材料的外周包围的区域更外侧延伸的延伸部，
所述端子形成于所述延伸部。
4.如权利要求3所述的光电转换元件的制造方法，其特征在于，
所述端子从所述第一电极的与所述第二电极侧相反侧的表面形成到所述第二电极侧的表面。
5.如权利要求1或2所述的光电转换元件的制造方法，其特征在于，
在所述第二电极的所述第一电极侧的表面上，从被所述密封材料包围的区域到所述密封材料的外周的外侧设有由金属构成的集电配线，
所述端子，在从相对于所述第一电极的表面垂直的方向看所述第一电极时，在所述第一电极的与所述第二电极侧相反侧的表面上的被所述密封材料包围的区域中，形成于与所述集电配线重合的位置。
6.如权利要求1或2所述的光电转换元件的制造方法，其特征在于，
在所述第二电极的所述第一电极侧的表面上，从与所述密封材料重合的区域到所述密封材料的外周的外侧设有由金属构成的集电配线，
所述端子，在从相对于所述第一电极的表面垂直的方向看所述第一电极时，在所述第一电极的与所述第二电极侧相反侧的表面上的与所述密封材料重合的区域中，形成于与所述集电配线重合的位置。
7.一种光电转换元件的制造方法，其特征在于，具备：
端子形成工序，在具有由钛或含钛的合金构成的金属板和催化剂层的第一电极的所述金属板的表面上形成端子，
半导体形成工序，在具有透明导电体的第二电极的所述透明导电体的表面上形成多孔氧化物半导体层，
色素担载工序，使光增感色素担载于所述多孔氧化物半导体层，以及
密封工序，使所述第一电极和所述第二电极相对，在所述第一电极和所述第二电极之间通过密封材料包围所述多孔氧化物半导体层和电解质，以所述端子不被所述密封材料包围的方式进行密封；
在所述端子形成工序中，所述端子是通过高熔点焊锡被加热而熔化并被施加超声波而形成的。
8.一种光电转换元件的制造方法，其特征在于，具备：
半导体形成工序，在具有由钛或含钛的合金构成的金属板和催化剂层的第一电极的所述催化剂层的表面上形成多孔氧化物半导体层，
色素担载工序，使光增感色素担载于所述多孔氧化物半导体层，
端子形成工序，在所述第一电极表面上的没有形成所述多孔质半导体的区域中，在所述金属板上形成端子，以及
密封工序，使具有透明导电体的第二电极和所述第一电极相对，在所述第一电极和所述第二电极之间通过密封材料包围所述多孔氧化物半导体层和电解质，以所述端子不被所述密封材料包围的方式进行密封；
在所述端子形成工序中，所述端子是通过高熔点焊锡被加热而熔化并被施加超声波而形成的。
9.如权利要求8所述的光电转换元件的制造方法，其特征在于，
所述端子形成工序处于所述色素担载工序之前。
10.一种光电转换元件，其特征在于，是通过权利要求1～9中任一项所述的光电转换元件的制造方法而制造的。
11.一种光电转换元件组件的制造方法，其特征在于，
具备准备多个通过权利要求1～9中任一项所述的光电转换元件的制造方法而制造的光电转换元件的光电转换元件准备工序，
具有通过导电部件对形成于至少一个所述光电转换元件的所述第一电极上的端子、和其他的至少一个光电转换元件的所述第二电极进行电连接的连接工序。
12.如权利要求11所述的光电转换元件组件的制造方法，其特征在于，
所述光电转换元件在所述第二电极的所述第一电极侧的表面上的被所述密封材料的外周包围的区域的外侧形成端子，
通过所述导电部件对形成于至少一个所述光电转换元件的所述第一电极上的端子、和形成于其他的至少一个光电转换元件的第二电极上的端子进行连接。
13.一种光电转换元件组件，其特征在于，是通过权利要求11或12所述的光电转换元件组件的制造方法而制造的。
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