CN106104729A - 光电转换元件、电气模块及光电转换元件的制造方法 - Google Patents

光电转换元件、电气模块及光电转换元件的制造方法 Download PDF

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Abstract

一种光电转换元件，具有：在一基板的板面上形成有透明导电膜且在所述透明导电膜的表面形成有半导体层的第一电极；在与所述一基板隔开间隔相对配置的另一基板的板面以与所述透明导电膜相对的方式形成有相对导电膜的第二电极；密封在第一电极与第二电极之间的电解质，所述一基板及所述另一基板的至少一方在将所述电解质密封的外周壁部的内侧弯折或弯曲，朝向相对配置的所述另一基板或者所述一基板突出。

Description

光电转换元件、电气模块及光电转换元件的制造方法
技术领域
本发明涉及光电转换元件、电气模块及光电转换元件的制造方法。
背景技术
近年来，作为代替化石燃料的清洁能量的发电装置，太阳能电池受到注目，正在进行硅(Si)类太阳能电池、以及色素敏化型太阳能电池的开发。特别是，色素敏化型太阳能电池成本低且容易量产，其构造及制造方法正在被广泛研究开发(例如下述专利文献1)。
如图11所示，专利文献1记载的色素敏化太阳能电池100具有：第一电极104，其在透明基板101的板面形成有透明导电膜102，在透明导电膜102的表面形成有承载色素的半导体层103；第二电极107，其形成有以与透明导电膜102相对的方式设置的相对导电膜106；密封材料108，其围绕半导体层103且将第一电极104的外周壁部和第二电极107的外周壁部贴合而形成内部空间S，并将该内部空间S密封；电解液109，其被注入到所述内部空间S。
专利文献1：(日本)特开2011－49140号公报
但是，通常，色素敏化太阳能电池100需要以气泡难以进入内部空间S的方式将电解液109多地填充到内部空间S，故而透明基板101和相对基板105在内部空间S的中央附近挠曲鼓起，形成为电解液109的层厚比配置有密封材料108的部位大的弯曲形状。
但是，在色素敏化太阳能电池中，若在内部空间S的中央附近，电解液109较厚，则通过电解液109而到达半导体层103的入射光减少，另外，电子直到半导体层103的移动距离变长，故而具有氧化还原反应的效率下降的问题。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述课题而设立的，其目的在于提供一种抑制了入射光的减少及氧化还原反应的效率下降的光电转换元件。
本发明的光电转换元件具有：第一电极，其在一基板的板面形成有透明导电膜，在所述透明导电膜的表面形成有半导体层；第二电极，其在与所述一基板隔开间隔相对配置的另一基板的板面以与所述透明导电膜相对的方式形成有相对导电膜；电解质，其被密封在第一电极与第二电极之间，所述一基板及所述另一基板的至少一方在将所述电解质密封的外周壁部的内侧弯折或弯曲，朝向相对配置的所述另一基板或所述一基板突出。
根据该构成，由于所述一基板及所述另一基板的至少一方在将所述电解质密封的外周壁部的内侧弯折或弯曲，故而所述外周壁部的内侧相对于向所述突出的方向相反的方向的挠曲具有强度。因此，能够防止一基板和另一基板向相互分开的方向鼓起。而且，能够使一基板弯曲而与相对的另一基板接近。因此，能够减小一基板与另一基板的距离而防止电解质层变厚导致的入射光的减少以及实现电子移动距离的缩短带来的氧化还原反应的高效化。
本发明的所述一基板及所述另一基板的至少一方也可以具有：在将所述电解质密封的外周壁部的内侧，朝向所述相对配置的所述另一基板或所述一基板弯折且沿着所述外周壁部形成的侧壁部；在该侧壁部的前端的内侧形成的内侧壁部，该侧壁部相对于所述外周壁部倾斜。
根据该构成，通过将一基板或另一基板弯折，能够提高对于向相对于该弯折方向交叉的方向的弯曲的强度。因此，能够防止一基板和另一基板向相互分开的方向鼓起。而且，能够缩小一基板与另一基板的距离而防止电解质层变厚导致的入射光的减少并且实现电子移动距离缩短带来的氧化还原反应的高效化。
本发明所述一基板也可以在将所述电解质密封的外周壁部的内侧弯曲。
根据该构成，防止一基板向自相对的另一基板分开的方向鼓起而弯曲。另外，由于使一基板弯曲而与相对的另一基板接近，故而能够减小一基板与另一基板的距离而有效地进行氧化还原反应。
优选的是，本发明的朝向所述另一基板或者所述一基板突出的所述一基板或者所述另一基板的至少一方由树脂膜形成。
根据该构成，能够简便且有效地制造上述光电转换元件。
本发明的光电转换元件，优选的是，所述一基板的所述外周壁部与所述另一基板的所述外周壁部之间通过密封材料粘接，所述密封材料将与所述弯折或者弯曲的外周壁部的内侧相对的角部倒角。
根据该构成，由于能够将在所述外周壁部的内侧弯折或弯曲的所述一基板及/或所述另一基板的弯折角度或弯曲角度缓和，故而在透明导电膜及/或相对导电膜难以产生损伤及裂纹。
本发明的光电转换元件也可以将所述密封材料沿着所述外周壁部内侧的弯折或者弯曲的形状倒角。
根据该构成，能够沿着被倒角的所述密封材料将所述一基板及/或所述另一基板弯折或弯曲。
本发明的电气模块具有多个上述任一方面所述的光电转换元件。
根据本发明，能够得到发挥了上述任一方面的作用及功能的电气模块。
上述任一方面的光电转换元件的制造方法通过冲压加工形成朝向所述另一基板或者所述一基板突出的所述一基板及所述另一基板的至少一方。
根据本发明，能够简便地制造上述光电转换元件。
上述任一方面的光电转换元件的制造方法将所述半导体层成膜而对所述一基板赋予压缩内部应力，使所述一基板弯曲。
根据该构成，能够使所述一基板容易地弯曲。
本发明的所述所述半导体层优选通过气溶胶沉积法而成膜。
根据该方法，能够使一基板容易地弯曲。
根据本发明，由于能够抑制入射光的减少及氧化还原反应的效率降低，故而起到能够提高光电转换元件及电气模块的发电效率的效果。
另外，根据本发明的光电转换元件的制造方法，起到能够容易地制造本发明的光电转换元件的效果。
附图说明
图1是示意地表示本发明第一实施方式的光电转换元件的剖面图；
图2是示意地表示本发明第一实施方式的光电转换元件的一基板的立体图；
图3是示意地表示本发明第一实施方式的光电转换元件的制造工序的一部分的剖面图；
图4是示意地表示本发明第一实施方式的光电转换元件的制造工序的一部分的剖面图；
图5是示意地表示本发明第一实施方式的光电转换元件的制造工序的一部分的剖面图；
图6是示意地表示本发明第一实施方式的光电转换元件的制造工序的一部分的剖面图；
图7是示意地表示本发明第一实施方式的光电转换元件的制造工序的一部分的剖面图；
图8是示意地表示本发明第一实施方式的光电转换元件的制造工序的一部分的剖面图；
图9是示意地表示本发明第二实施方式的光电转换元件的剖面图；
图10(a)～(c)是示意地表示作为本发明的实施例所示的光电转换元件的剖面图；
图11是表示现有的光电转换元件的剖面图；
图12是示意地表示本发明第三实施方式的光电转换元件的剖面图；
图13是示意地表示本发明第三实施方式的光电转换元件的剖面图。
标记说明
1A、1B、1C、1D：太阳能电池(光电转换元件)
2：一基板
2a：板面
2p：外周壁部
3：透明导电膜
3a：表面
4：半导体层
5：第一电极
6：另一基板
6a：板面
6p：外周壁部
7：相对导电膜
7a：表面
8：第二电极
11：电解质(电解液)
15：侧壁部
16：内侧壁部
50：角部
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的光电转换元件及电气模块的各实施方式，以光电转换元件为色素敏化太阳能电池的情况为例进行说明。
(第一实施方式)
如图1所示，色素敏化太阳能电池(光电转换元件)(以下称为“太阳能电池”)1A具有：第一电极5，其具有在一基板2的板面2a上形成的透明导电膜3、和在透明导电膜3的表面3a上形成的半导体层4；第二电极8，其在与一基板2隔开间隔相对配置的另一基板6的板面6a上，以与透明导电膜3相对配置的方式形成有相对导电膜7。
而且，在第一电极5与第二电极8之间夹有分隔件9的状态下，在一基板2的外周壁部2p和另一基板6的外周壁部6p通过密封材料10围绕第一电极5及第二电极8的外周而框状地密封，在被密封的内部空间S填充有电解液11。
在此，一基板2如图1、图2所示地在将所述电解液11密封的外周壁部2p的内侧朝向相对配置的另一基板6弯折，外周壁部2p内侧的壁部15、16朝向另一基板6突出。
具体地，一基板2具有：以从其外缘e向内侧进入了规定尺寸的规定宽度尺寸d形成的外周壁部2p；在外周壁部2p的内侧朝向另一基板6弯折，沿着外周壁部2p倾斜立起(垂下)的侧壁部15；在侧壁部15的前端再次弯折且以将被侧壁部15的前端围绕的区域堵塞的方式形成的内侧壁部16，形成有朝向另一基板6突出的凸部17。
一基板2及另一基板6分别为成为透明导电膜3及相对导电膜7的基台的部件，例如由聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等透明的热可塑性树脂材料形成。另外，一基板2及另一基板6也可以膜状地形成。
透明导电膜3在一基板2的大致整个板面2a形成。
透明导电膜3的材料例如使用氧化铟锡、氧化锌等。
半导体层4具有从后述的敏化色素接受电子并输送的功能，通过由金属氧化物构成的半导体在透明导电膜3的表面3a成膜。作为金属氧化物，例如使用氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)等。
半导体层4承载敏化色素。敏化色素由有机色素或金属络化物色素构成。作为有机色素，例如能够使用香豆素类、多烯类、花青类、半菁类、噻吩类等各种有机色素。作为金属络化物色素，例如适合使用钌配位化合物等。
这样，在一基板2的一板面2a形成透明导电膜3，设置在透明导电膜3的表面3a形成的半导体层4而构成第一电极5。
相对导电膜7在另一基板6的大致整个板面6a形成。
相对导电膜7的材料例如使用酸化铟锡(ITO)、氧化锌等。另外，在相对导电膜7的表面形成有由任意设置的碳浆、铂等构成的催化剂层18。
这样，在另一基板6的一板面6a形成相对导电膜7，在相对导电膜7的表面形成催化剂层18而构成第二电极8。
该第二电极8使相对导电膜7与透明导电膜3相对而与第一电极5相对配置。
而且，第一电极5和第二电极8以透明导电膜3的端部3h和相对导电膜7的端部7h分别从太阳能电池1A的两端突出的方式在一方向上错开粘接。这些端部3h和端部7h构成第一电极5及第二电极8的端子。
另外，电流的取得方式不限于本实施方式的构成。
作为密封材料10，使用有热熔树脂等。
该密封材料10在位于外周壁部2p的透明导电膜3的表面3a或者位于外周壁部6p的相对导电膜7的表面框状地配置，被加热加压而将第一电极5与第二电极8之间粘接。
图1所示的分隔件9使用有具有使密封材料10及电解液(电解质)11通过的多个孔(未图示)的无纺布等片材。
作为电解液11，例如使用有在乙腈、丙腈等非水系溶剂；碘化二甲基丙基咪唑或碘化丁基甲基咪唑等离子液体等液体成分混合有碘化锂等支承电解液和碘的溶液等。另外，电解液11为了防止逆电子移动反应，故而也可以含有叔丁基吡啶。
通过将具有上述构成的太阳能电池1A串联或并联连接而构成电气模块。
接着，使用图3～图9对太阳能电池1A的制造方法进行说明。
第一实施方式的太阳能电池1A的制造方法具有：(I)电极板形成工序；(II)将第一电极5和第二电极8贴合而在其之间形成内部空间S并密封的贴合工序；(III)注液孔形成工序；(IV)注液工序；(V)注液孔密封工序。以下，对各工序进行说明。
(I)<电极板形成工序>
在电极板形成工序中，如图3所示，形成：在一基板2的一板面2a形成有透明导电膜3且在透明导电膜3的表面3a形成有半导体层4的第一电极5；如图4所示地在另一基板6的一板面6a形成有相对导电膜7，进而形成有催化剂层18的第二电极8。具体地，第一电极5及第二电极8如下地形成。
如图3所示，作为一基板2使用PET等形成在基板的内侧形成有向一板面突出的凸部17的板状部件。作为具有凸部17的板状部件的制造方法，没有特别限定，但能够通过冲压加工或者射出成型等适当地成形。
在一基板2的整个板面2a溅射氧化铟锡(ITO)等形成透明导电膜3。
半导体层4例如通过掩模、印刷法等将可烧结的含有氧化钛的膏涂敷在透明导电膜3的表面3a，之后，在120℃左右烧结而形成多孔质。另外，半导体层4在形成为由PET等构成的膜材的情况下，通过气溶胶沉积法、冷喷涂法等无需烧结的低温成膜法，以成为多孔质的方式在透明导电膜3的表面3a形成。
在形成了半导体层4之后，使半导体层4浸渍在使敏化色素溶解在溶剂中的敏化色素溶液中，使该半导体层4承载敏化色素。另外，使半导体层4承载敏化色素的方法不限于上述，也采用一边使半导体层4在敏化色素溶液中移动一边连续地投入、浸渍、拉起的方法等。
以上，可得到图3所示的第一电极5。
如图4所示，第二电极8在由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等构成的另一基板6的一板面6a上溅射ITO、氧化锌或铂等而形成相对导电膜7。相对导电膜7也可以由印刷法或喷雾法等形成。在相对导电膜7的表面形成碳浆等而形成催化剂层18。
(II)<贴合工序>
如图5、图6所示，贴合工序是将第一电极5和第二电极8相对配置，形成通过密封材料10将各自的外周壁部2p、6p粘接并将第一电极5与第二电极8之间密封的内部空间S的工序。
[密封材料10及注液孔形成用部件的配置]
具体地，如图5所示，以围绕外周壁部6p的方式配置形成为具有规定的宽度尺寸的框状的片状的密封材料10而围绕催化剂层18。
之后，将注液孔形成用部件19跨过密封材料10而从另一基板6的外周壁部6p突出地配置。
另外，作为注液孔形成用部件19，使用长条状形成的脱模性树脂片。
脱模性树脂片例如可使用聚酯纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等。
[基板的贴合]
接着，以在夹有分隔件9的状态下使透明导电膜3和相对导电膜7相对的方式使第二电极8与第一电极5抵接。
[粘接工序]
在粘接工序中，将贴合的第一电极5及第二电极8的图5所示的外周壁部2p、6p在层积方向上加热加压并粘接。此时，注液孔形成用部件19的耐热温度比密封材料10的溶融固化温度高，并且非粘接性优良，故而不与与注液孔形成用部件19相接的密封材料10粘接。因此，注液孔形成用部件19的两表面为既不与第一电极5，也不与第二电极8粘接的状态。
此时，如图5所示，将第一电极5和第二电极8在一方向(箭头标记Y方向)错开而粘接，使透明导电膜3及相对导电膜7如图6所示地从贴合的第一电极5和第二电极8的两端突出，形成端子5t、8t。
(III)<注液孔形成工序>
在注液孔形成工序中，如图7所示，将从另一基板6的外周壁部6p突出的注液孔形成用部件19(参照图6)拉出，使内部空间S开口而形成可注入电解液11的注液孔21。
通过以上的工序，可得到在第一电极5与第二电极8之间形成有内部空间S的接合体1a。
(IV)<注液工序>
在注液工序中，将在上述工序中得到的接合体1a置于减压环境下，将注液孔21浸渍在保持电解液11的容器(未图示)中，通过抽真空而将电解液11以电解液11充满的程度多多地注入内部空间S中。
(V)<注液孔密封工序>
之后，在注液孔密封工序中，在注入电解液11之后利用粘接剂等将注液孔21密封并将内部空间S密封(参照图8)。此时，一基板2形成有沿着外周壁部2p弯折而朝向另一基板6突出的凸部17，故而一基板2被赋予相对于形成有基于弯折的棱线17a(在与17a正交的方向上也形成)的方向(即与弯折方向正交的方向)的挠曲的强度。因此，即使以气泡不进入内部空间S的方式多多地填充电解液11并密封，也对抗一基板2由于电解液11而欲向厚度方向外侧膨胀的力，能够将内侧壁部16维持平坦。
如以上，可得到将一基板2的内侧壁部16维持平坦的图1所示的太阳能电池1A。
以上，根据太阳能电池1A或者将太阳能电池1A串联或并联连接的电气模块，如图1所示地将一基板2弯折而使内侧壁部16朝向另一基板6突出地形成。因此，能够尽可能地减少注入电解液11的内部空间S的厚度尺寸，并且能够通过一基板2的弯折而对内侧壁部16赋予对抗向厚度方向外侧的挠曲的强度。
因此，即使将电解液11较多地注入内部空间S，也能够避免一基板2在内部空间S的中央部向外侧鼓起，能够维持在尽可能减少形成电解液11层的内部空间S的厚度的一定尺寸。而且，通过本发明的该构成，电解液11的层厚尺寸抑制在内部空间S的中央部变大导致的入射光的损失，并且能够防止电子的移动距离变长而使氧化还原反应的效率下降。
另外，一基板2在侧壁部15与外周壁部2p之间及侧壁部15与内侧壁部16之间钝角地弯折。因此，与将一基板2垂直或者锐角地弯折而形成凸部17的情况相比，能够通过冲压加工容易地形成凸部。另外，通过将一基板2钝角地弯折，能够防止在弯折的部位，一基板2的壁厚减薄，能够尽可能地维持基于厚度的强度并且弯折。
另外，一基板2及/或另一基板6优选由树脂膜(例如膜厚为25μm～200μm)形成。此时，利用以辊对辊方式搬送所述树脂膜，在其过程中使基板弯折或弯曲，从而能够提高生产效率。而且，即使一基板2及/或另一基板6由这样的树脂膜形成，也通过使一基板2及/或另一基板6弯折或弯曲而增强基板的刚性降低，有效地防止由于一基板2和另一基板6的挠曲鼓起导致的光电转换效率的下降。
另外，通过在侧壁部15与外周壁部2p之间以及侧壁部15与内侧壁部16之间钝角地弯折，能够在面向内部空间S的透明导电膜3上容易地全面形成半导体层4。因此，根据太阳能电池1A或将太阳能电池1A串联或并联连接的电气模块，能够在更大的面积进行氧化还原反应。
接着，使用图9对本发明第二实施方式进行说明。在本实施方式中，对与第一实施方式相同的构成标注同一标记并省略其说明，仅对与第一实施方式的不同点进行说明。
在本实施方式中，除了一基板2朝向另一基板6稍突出地形成有弯曲面之外，与第一实施方式同样地构成并制造。
根据该构成，一基板2朝向另一基板6稍突出地形成有弯曲面2a、2b、即相对于另一基板6折返。因此，即使在内部空间S多地填充电解液11并通过电解液11施加使一基板2向外侧鼓起的压力，也能够通过一基板2的弯曲来对抗该压力，防止一基板2在其中央部向外侧鼓起。
另外，形成稍弯曲形状的一基板2除了丝网印刷等公知从形成方法之外，也能够通过在一基板2的一板面利用粉体吹附法(例如，气溶胶沉积法)形成膜而有效且容易地形成。
即，使氧化物半导体构成的微粒子等分散在N2气体中，从喷嘴朝向一基板2高速喷射由氧化物半导体构成的微粒子，在一基板2的透明导电膜3上形成半导体层4。此时，在对基板2施加了热的状态下形成由氧化物半导体构成的微粒子，之后冷却，或者对一基板2施加张力使其伸长的状态下形成氧化物半导体粒子，之后，通过解除张力，一基板2的形成有由氧化物半导体构成的微粒子的一侧相反侧的板面2b收缩，能够以使一基板2向板面2a侧突出的方式弯曲(压缩内部应力)。
另外，由氧化物半导体构成的微粒子等粒子的大小只要为5nm～1000nm的范围即可，理想的是10nm～500nm的范围，更加理想的是15nm～50nm。
另外，一基板2的弯曲面2a、2b的曲率只要为0.01～0.1的范围即可，理想的是0.03～0.06的范围。
因此，在本实施方式中，与第一实施方式的情况同样地，尽可能地减小形成电解液11的层的内部空间S的厚度尺寸，并且防止一基板2向外侧鼓起，抑制电解液11的层厚增加导致的入射光的损失的增大，并且能够防止电子的移动距离增长导致的氧化还原反应的降低。
另外，根据本实施方式，能够容易地制造稍微弯曲的一基板2乃至第一电极5，故而能够抑制太阳能电池1B的制造成本，并且可得到入射光的损失及氧化还原反应的效率良好的太阳能电池1B或者将太阳能电池1B串联或并联连接的电气模块。
另外，在上述的第一实施方式及第二实施方式中，将一基板2弯折而形成凸部17或者使一基板2弯曲的构成，但也可以为将另一基板6弯折或弯曲的构成。另外，也可以形成为将一基板2及另一基板6双方弯折或弯曲而相互相对于另一基板6或一基板2突出地贴合而形成太阳能电池1C(参照图10(b))。在使一基板2及另一基板6双方弯折或弯曲而相互相对于另一基板6或一基板2突出地贴合的情况下，尽可能小地设定内部空间S的厚度，并且能够防止一基板2和另一基板6双方的挠曲。
接着，使用图12、图13对本发明第三实施方式进行说明。在本实施方式中，对与第一实施方式相同的构成标注同一标记并省略其说明，仅对与第一实施方式的不同点进行说明。
在本实施方式中，如图12所示，将一基板2的外周壁部2p和另一基板6的外周壁部6p之间粘接的密封材料10除了在与外周壁部2p的内侧相对的角部50倒角之外，与第一实施方式同样地构成、制造。
在光电转换元件1D中，包围内部空间S的密封材料10的内侧为将密封材料10的假想线所示的角部50倒角而朝向内部空间S下降的倾斜面51。
通过该构成，能够将一基板2的侧壁部15的倾斜角度缓和。因此，通过将一基板2以急角度弯折而能够防止在透明导电膜3发生损伤或裂纹，可形成为高品质的光电转换元件1D。另外，密封材料10的角部50在冲压加工时弄碎透明导电膜3、根据情况的不同也会弄碎氧化物半导体4的两端部、催化剂层18，从而能够防止发电面积的减少。
另外，由于能够将一基板2的侧壁部15沿着密封材料10的倒角的倾斜面51配置，故而在对一基板2的侧壁部15施加了外力的情况下，能够由密封材料10的倾斜面51支承侧壁部15。因此，光电转换元件1D在对一基板2施加了外力的情况下通过倾斜面51可防止透明导电膜3损伤。
进而，光电转换元件1D在其制造时能够将一基板2在密封材料10的倾斜面51上冲压加工。换言之，光电转换元件1D能够将被倒角的密封材料10作为支承台而进行冲压加工，故而能够防止一基板2的过度弯折并防止透明导电膜3的破损。
特别是，如图13所示，在将光电转换元件1D连接多个而以所谓的辊对辊方式连续生产电气模块80的情况下，能够将被倒角的密封材料10作为支承台容易且有效地进行一基板2的冲压加工。另外，图13作为电气模块80的一例，表示了通过在透明导电膜3及相对导电膜7上形成槽75而将其相互绝缘，经由导电材料70将光电转换元件1D、1D彼此串联连接的情况。
以上，对本发明的第三实施方式进行了说明，但本发明的密封材料10只要能够将侧壁部15的倾斜角度缓缓地设定，也可以以顺畅地弯曲的方式进行倒角。另外，通过将密封材料10倒角而产生的角部60也可以以不变得尖锐的方式被倒角。
另外，在本实施方式中，以仅一基板2弯折的情况为例进行了说明，但在另一基板6朝向内部空间S突出地弯折的情况下，也可以在密封材料10的另一基板6侧将内部空间S侧的角倒角。另外，如图10(b)所示，在一基板2及另一基板6双方朝向内部空间S弯折的情况下，也可以将密封材料10的一基板2侧及另一基板6侧双方倒角。
以下，使用实施例对本发明进行具体的说明。
实施例
[实施例1]
图10(a)根据示意地图示的下述规格制作了与太阳能电池1A同样的太阳能电池。
＜第一电极5＞
对厚度125μm的PEN膜进行压模加工，形成图10(a)所示的L1的高度尺寸为30μm的凸部17。作为透明导电膜，利用溅射法将氧化铟锡(ITO)在PEN膜的形成有凸部17的一侧的板面成膜，将该膜裁断成16×54mm大小。在ITO上，通过应用程序以成为10×50mm角的方式涂敷TiO2膏，在120℃下将其加热并使其固化。之后，以色素浓度为0.02～0.5mm的方式将有机色素溶解在溶剂中，将基板在该溶液中浸渍10分钟。利用乙醇将从溶液取出的基材洗净并干燥。
＜第二电极8＞
作为相对导电膜，利用溅射法将氧化铟锡(ITO)在厚度125μm的PEN膜上成膜。将PEN膜裁断成16×54mm大小。在ITO上以10×50mm涂敷碳并在120℃下加热并固化。
＜密封材料10＞
在热熔树脂形成一处开口部，使热熔树脂不与半导体层4接触。以能够将内部空间S密封的方式将尺寸设为厚度60μm、14×54mm。
＜分隔件9＞
分隔件9(广濑制纸制造)除了取出电流配线部位以外，形成为将ITO覆盖以上的尺寸，为厚度20μm、15×55mm。
将如上得到的第一电极5和第二电极8以TiO2层4和碳层18相对的方式配置，按照第一电极5－热熔树脂10－分隔件9－热熔树脂10－脱模性树脂片(特氟隆板)－第二电极8的顺序层积，在120℃下一边加压一边热压而贴合。
将在第一电极5与第二电极8之间配置的脱模性树脂片拉出而形成注液孔21(参照图7)，将贴合的第一电极5及第二电极8安装在折弯器上并固定，将注液孔21浸渍在电解液11中而进行干燥器的抽真空，在抽至100Pa后向大气开放而在第一电极5与第二电极8之间注入电解液11。由于在注液孔21周边附着有电解液11，故而利用溶剂(乙醇)擦拭洗净。
之后，通过将注液孔21热压而密封。这样，制成了太阳能电池1A。
相对于上述太阳能电池1A，利用千分尺对图10(a)所示的凸部17的厚度尺寸(即，形成有凸部17的区域的相互相对的PEN膜的外侧的板面间的尺寸)M1和密封材料10的厚度尺寸(即，配设有密封材料10的部位的相互相对的PEN膜的外侧的板面间的尺寸)N1进行了计测的结果如表1。另外，由太阳能模拟器对上述太阳能电池1A的发电性能进行了确认的结果如表2。
[实施例2]
根据图10(b)示意图示的下述规格制作了太阳能电池1C。
＜第一电极5＞
形成了与实施例1同样的第一电极5。
＜第二电极8＞
除了在PEN膜上形成以与第一电极5同样的高度尺寸突出的凸部17，并且在形成有凸部17侧的板面，作为相对导电膜而利用溅射法形成氧化铟锡(ITO)之外，形成与实施例1同样的第二电极8。
＜密封材料10＞
准备与实施例1同样的密封材料10。
＜分隔件9＞
准备与实施例1同样的分隔件9。
将如上得到的第一电极5和第二电极8以TiO2层4和碳层18相对的方式配置，按照第一电极5－热熔树脂10－分隔件9－热熔树脂10－脱模性树脂片(特氟隆板)－第二电极8的顺序层积，在120℃で下加压并热压。
将处于第一电极5与第二电极8之间的脱模性树脂片拉出而形成注液孔21(参照图7)，将第一电极5及第二电极8贴合的接合体1a安装在折弯器上并固定，将注液孔21浸渍在电解液11中而进行干燥器的抽真空，在抽至100Pa后向大气开放而向内部空间S注入电解液11。之后，通过热压将注液孔21密封。由于在注液孔21周边附着有电解液11，故而利用溶剂(乙醇)擦拭洗净。这样，制作了太阳能电池1C。
相对于上述太阳能电池1C，利用千分尺对图10(b)所示的凸部17的厚度尺寸M2和密封材料10的厚度尺寸N2进行了计测的结果如表1。另外，由太阳能模拟器对上述太阳能电池的发电性能进行了确认的结果如表2。
[实施例3]
根据图10(c)示意图示的下述规格制作了太阳能电池1B。
＜第一电极5＞
使由氧化物半导体构成的微粒子等分散在N2气体中，并且将由氧化物半导体构成的微粒子从喷嘴朝向PEN膜的板面高速喷射并成膜。此时，对PEN膜施加张力而使其伸长，在将氧化物半导体粒子成膜之后，通过解除张力而使由氧化物半导体构成的微粒子成膜侧的相反侧的板面收缩并弯曲，以向由氧化物半导体构成的微粒子成膜的板面侧突出的方式使PEN膜弯曲。之后，裁断成16×54mm的尺寸并得到第一电极5。
＜第二电极8＞
作为相对电极，以膜厚35nm在ITO上形成PEDOT。将成膜的ITO－PEN膜裁断成16×54mm而得到第二电极8。
＜密封材料10＞
将热固化脂裁断成长条状，形成厚度100μm、3×14mm；厚度100μm、3×54mm两种。将这两种热固化树脂在第一电极5的外周矩形地配置，以半导体层4与密封材料10的距离为1mm以下的隙间的方式配置热固化树脂。
另外，在本实施例中未使用分隔件，但由于即使PEDOT层与TiO2层接触，催化剂层18和透明导电膜3也难以接触，故而不会短路。
在如上得到的第一电极5的成膜上滴下电解液11之后，将第一电极5和第二电极8以TiO2层和PEDOT层相对的方式配置，将第一电极5和第二电极8层积化的同时进行了热积层。这样，制作了太阳能电池1B。
相对于上述太阳能电池1B，利用千分尺对图10(c)所示的凸部17的厚度尺寸M3和密封材料10的厚度尺寸N3进行了计测的结果如表1。另外，利用太阳能模拟器对上述太阳能电池1B的发电性能进行了确认的结果如表2。
[比较例1]
根据图11示意地图示的下述规格制作了太阳能电池100。
＜第一电极＞
除了在裁断成16×54mm尺寸的PEN膜上不形成凹凸加工而制成平板面之外，形成与实施例1同样的第一电极。
＜第二电极＞
形成与实施例1同样的第二电极。
＜密封材料＞
准备与实施例1同样的密封材料。
＜分隔件9＞
准备与实施例1同样的分隔件。
将如上得到的第一电极5和第二电极8以TiO2层4和碳层18相对的方式配置，按照第一电极5－热熔树脂10－分隔件9－热熔树脂10－脱模性树脂片(特氟隆板)－第二电极8的顺序层积，在120℃下加压并热压。
将在第一电极5与第二电极8之间配置的脱模性树脂片拉出，将贴合的第一电极5及第二电极8安装在折弯器上并固定，将注液孔浸渍在电解液11中并进行抽真空，在抽至100Pa后向大气开放而向第一电极5与第二电极8之间注入电解液11。之后，利用热压将注液孔密封。这样，制作了太阳能电池100。
相对于上述太阳能电池100，利用千分尺对密封材料10内侧的厚度M4和密封材料10的厚度尺寸N4进行了计测的结果如表1。另外，由太阳能模拟器对上述太阳能电池的发电性能进行了确认的结果如表2。
[表1]
[表2]
实施例1 实施例2 实施例3 比较例1
开放电压〔V〕 0.61 0.62 0.64 0.6
短路电流〔mA/cm2〕 4.2 4.2 4.4 3.8
曲线因子 0.42 0.44 0.48 0.36
转换效率〔％〕 1.08 1.15 1.35 0.82
[评价结果]
实施例1、2、3的厚度尺寸M1～M3与比较例1的厚度尺寸M4相比，表示了较低的值。另外，实施例1、2、3的发电性能与比较例1的发电性能相比，表示了较高的值。因此，通过降低凸部17的厚度尺寸，确认了与以往的太阳能电池100相比，能够提高太阳能电池1A～1C的发电性能。
另外，将实施例1、2、3及比较例1各自的规格的太阳能电池制作了十次的结果，实施例1、2、3的厚度尺寸M1～M3及发电性能均在±5％以下的偏差，而比较例1的厚度尺寸M4及发电性能均产生了±10％以上的偏差。
因此可知，实施例1、2、3的构造与比较例1的构造相比，容易使填充了电解液11后的厚度尺寸M1～M3均一化。
即，根据本发明，能够使在制作太阳能电池100成为课题的第二电极8－第一电极5间的距离尽可能地一定。而且，通过使第二电极8－第一电极5间的距离尽可能地一定，能够使太阳能电池1A～1C的发电性能稳定化。

Claims (10)

1.一种光电转换元件，其特征在于，具有：
第一电极，其在一基板的板面形成有透明导电膜，在所述透明导电膜的表面形成有半导体层；第二电极，其在与所述一基板隔开间隔相对配置的另一基板的板面以与所述透明导电膜相对的方式形成有相对导电膜；电解质，其被密封在所述第一电极与第二电极之间，
所述一基板及所述另一基板的至少一方在将所述电解质密封的外周壁部的内侧弯折或弯曲，朝向相对配置的所述另一基板或所述一基板突出。
2.如权利要求1所述的光电转换元件，其特征在于，
所述一基板及所述另一基板的至少一方具有：在将所述电解质密封的外周壁部的内侧，朝向所述相对配置的所述另一基板或所述一基板弯折且沿着所述外周壁部形成的侧壁部；在该侧壁部的前端的内侧形成的内侧壁部，
该侧壁部相对于所述外周壁部倾斜。
3.如权利要求1所述的光电转换元件，其特征在于，
所述一基板在将所述电解质密封的外周壁部的内侧弯曲。
4.如权利要求1～3中任一项所述的光电转换元件，其特征在于，
朝向所述另一基板或者所述一基板突出的所述一基板或者所述另一基板的至少一方由树脂膜形成。
5.如权利要求1～4中任一项所述的光电转换元件，其特征在于，
所述一基板的所述外周壁部与所述另一基板的所述外周壁部之间通过密封材料粘接，
所述密封材料将与所述弯折或者弯曲的外周壁部的内侧相对的角部倒角。
6.如权利要求5所述的光电转换元件，其特征在于，
所述密封材料沿着所述外周壁部内侧的弯折或者弯曲的形状而被倒角。
7.一种电气模块，其具有多个权利要求1～6中任一项所述的光电转换元件。
8.一种光电转换元件的制造方法，其制造权利要求1～6中任一项所述的光电转换元件，其特征在于，
通过冲压加工形成朝向所述另一基板或者所述一基板突出的所述一基板及所述另一基板的至少一方。
9.一种光电转换元件的制造方法，其制造权利要求1～6中任一项所述的光电转换元件，其特征在于，
将所述半导体层成膜而对所述一基板赋予压缩内部应力，使所述一基板弯曲。
10.如权利要求9所述的光电转换元件的制造方法，其特征在于，
所述半导体层通过气溶胶沉积法而成膜。
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