CN107615425A - 光电转换元件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光电转换元件，其具有基板、和被设置在基板上且相互隔着沟槽而被配置的多个导电层。该光电转换元件具有至少一个光电转换单元。光电转换单元具有：多个导电层中的一个导电层，与导电层对置的对置基板，以及被设置在导电层和对置基板之间的氧化物半导体层；在基板上沿着多个导电层彼此之间的沟槽的长度方向设置有导电性膜，在导电性膜中，以沿着沟槽的长度方向的每100μm长度为15个以上的比例存在长度5μm以上的裂缝。

Description

光电转换元件
技术领域
本发明涉及一种光电转换元件。
背景技术
作为光电转换元件，由于便宜且能够获得高的光电转换效率，因此使用了色素的光电转换元件备受瞩目，并且对使用了色素的光电转换元件进行各种开发。
使用了色素的光电转换元件至少具备一个光电转换单元，光电转换单元一般具备：在基板上设置了导电层的导电性基板；与导电层对置的对置基板；被设置在导电层和对置基板之间的氧化物半导体层(例如参照下述专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-192008号公报
发明内容
但是，上述的专利文献1所记载的光电转换元件在光电转换特性的方面还有改善的余地。
本发明为鉴于上述情况而被作出的，其目的在于提供一种能够充分提高光电转换特性的光电转换元件。
本发明人为了解决上述课题而对上述专利文献1所记载的光电转换元件进行了研究。其结果，对光电转换元件所包含的相邻的两个光电转换单元的导电层彼此之间的电阻值进行了测定，结果得知电阻值比较小。由此，本发明人想到了是否为，在相邻的两个光电转换单元的导电层彼此之间的沟槽的底部中，即，沿着沟槽的长度方向，在基板上残留由导电性物质构成的导电性膜，并且由该残留的导电性物质构成的导电性膜使相邻的两个光电转换单元的导电层彼此之间的电阻值变小。因此，本发明人进一步反复进行了深入研究，结果查明在相邻的两个光电转换单元的导电层彼此之间的沟槽的底部中，即，沿着沟槽的长度方向被设置在基板上的导电性膜中，沿着沟槽的长度方向的每特定的长度被观察到的、具有特定值以上的长度的裂缝的数量与光电转换特性之间可以看出相关关系，从而发现通过以下发明能够解决上述课题。
即，本发明为一种光电转换元件，其具有基板、和被设置在所述基板上且相互隔着沟槽而被配置的多个导电层，其中，所述光电转换元件具有至少一个光电转换单元，所述光电转换单元具有：所述多个导电层中的一个导电层，与所述导电层对置的对置基板，被设置在所述导电层和所述对置基板之间的氧化物半导体层，在所述基板上沿着所述多个导电层彼此之间的所述沟槽的长度方向设置有导电性膜，在所述导电性膜中，以沿着所述沟槽的长度方向的每100μm长度为15个以上的比例存在长度5μm以上的裂缝。
根据本发明的光电转换元件，在多个导电层彼此之间的沟槽的底部中，即沿着沟槽的长度方向被设置在基板上的导电性膜中，以沿着沟槽的长度方向的每100μm长度为15个以上的比例存在长度5μm以上的裂缝。因此，导电性膜中的导电路径通过该裂缝被充分地切断，从而能够充分地确保导电层彼此之间的绝缘性。其结果，能够提高光电转换元件的光电转换特性。
在上述光电转换元件中，所述导电性膜优选由与导电层相同的材料构成。
在上述光电转换元件中，优选为，在所述导电性膜中，以沿着所述沟槽的长度方向的每100μm长度为200个以下的比例存在长度5μm以上的裂缝。
在该情况下，与以沿着沟槽的长度方向的每100μm长度为超过200个的比例存在裂缝的情况相比，沟槽的透明度更高。
在上述光电转换元件中，特别优选为，在所述导电性膜中，以沿着所述沟槽的长度方向的每100μm长度为40个以下的比例存在长度5μm以上的裂缝。
在上述光电转换元件中，优选为，在所述导电性膜中，以沿着所述沟槽的长度方向的每100μm长度为34个以上的比例存在长度5μm以上的裂缝。
在该情况下，能够更加提高光电转换元件的光电转换特性。
在上述光电转换元件中，优选为，在所述导电性膜中，存在彼此交叉的裂缝。
在该情况下，在导电性膜中存在彼此交叉的裂缝，从而能够跨及更长距离对导电性膜中的导电路径进行切断。因此，能够更充分地提高光电转换元件的光电转换特性。
在上述光电转换元件中，优选为，所述多个导电层彼此之间的所述沟槽被绝缘材料覆盖。
在该情况下，通过绝缘材料进入到裂缝中，从而能够更充分地确保导电层彼此之间的绝缘性。
在上述光电转换元件中，优选为，所述导电性膜的最大厚度为150nm以下，所述沟槽的宽度为200nm以下，所述裂缝的底部到达所述基板与所述导电性膜的界面。
在该情况下，导电性膜中的导电路径通过裂缝被有效地切断，从而能够有效地确保导电层彼此之间的绝缘性。其结果，能够有效地提高光电转换元件的光电转换特性。
在上述光电转换元件中，优选为，所述裂缝的底部到达在所述基板中相比于所述基板与所述导电性膜的界面更远离所述导电性膜的位置。
在该情况下，由于在裂缝的长度方向上，导电路径更可靠地被切断，因此能够更加增大导电性膜的电阻。
在上述光电转换元件中，优选为，所述裂缝与所述导电层接触。
在该情况下，相比于裂缝与导电层不接触的情况，相邻的导电层彼此之间的绝缘性更加提高。
另外，在本发明中，“导电性膜”是指，具有小于所述导电层的最大厚度的层。
此外，在本发明中，“裂缝”的数量是指，用扫描型电子显微镜(Scanning ElectronMicroscope：SEM)对沿着多个导电层彼此之间的沟槽的长度方向的长度为100μm的10处区域进行观察的情况下被观察到的裂缝的数量的平均值。此处，被观察的线是否为裂缝，可以通过是否该线的宽度为0.1～2μm且该线为与其周围相比亮度较低的线或者亮度较高的线来判断。
另外，本发明中，“导电性膜的最大厚度”是指，用透射型电子显微镜(Transmission Electron Microscope；TEM)对沿着多个导电层彼此之间的沟槽的长度方向的长度为100μm的10处区域进行观察的情况下，在其各个区域被观察的导电性膜的最大厚度的平均值。
根据本发明，提供一种能够充分地提高光电转换特性的光电转换元件。
附图说明
图1为表示本发明的光电转换元件的第1实施方式的剖面端面图。
图2为表示本发明的光电转换元件的第1实施方式的一部分的俯视图。
图3为表示图1的光电转换元件中的透明导电层的图案的俯视图。
图4为表示图3的相邻的透明导电层彼此之间的沟槽的底部的部分俯视图。
图5为沿着图4的Ⅴ-Ⅴ线的部分剖面端面图。
图6为表示图1的第1一体化密封部的俯视图。
图7为表示图1的第2一体化密封部的俯视图。
图8为沿着图2的Ⅷ-Ⅷ线的部分剖面端面图。
图9为表示形成了绝缘材料、用于固定背板的连结部以及氧化物半导体层的导电性基板的俯视图。
图10为表示用于形成图6的第1一体化密封部的第1一体化密封部形成体的俯视图。
图11为表示本发明的光电转换元件的第2实施方式的部分剖面端面图。
具体实施方式
下面，参照图1～图9对本发明的光电转换元件的优选实施方式详细地进行说明。图1为表示本发明的光电转换元件的优选实施方式的剖面端面图；图2为表示本发明的光电转换元件的优选实施方式的一部分的俯视图；图3为表示图1的光电转换元件中的透明导电层的图案的俯视图；图4为表示图3的相邻的透明导电层彼此之间的沟槽的底部的部分俯视图；图5为沿着图4的Ⅴ-Ⅴ线的部分剖面端面图；图6为表示图1的第1一体化密封部的俯视图；图7为表示图1的第2一体化密封部的俯视图；图8为沿着图2的Ⅷ-Ⅷ线的部分剖面端面图；图9为表示形成了绝缘材料、用于固定背板的连结部以及氧化物半导体层的导电性基板的俯视图。
如图1所示，光电转换元件100具有导电性基板15，所述导电性基板15是设置透明基板11与相互隔着沟槽90而被配置在透明基板11上的多个透明导电层12而成的。
光电转换元件100具有一个透明基板11和形成在透明基板11上的多个(本实施方式中4个)光电转换单元50。以下，为方便说明，对于这些多个光电转换单元50，根据需要而称为光电转换单元50A～50D。光电转换单元50具备多个透明导电层12中的一个透明导电层12、与透明导电层12对置的对置基板20、以及被设置在透明导电层12和对置基板20之间的氧化物半导体层13。在本实施方式中，氧化物半导体层13被设置在透明导电层12上。导电性基板15以及对置基板20通过环状的密封部30A而被接合，在由导电性基板15、对置基板20以及环状的密封部30A形成的单元空间填充有电解质40。氧化物半导体层13被配置在环状的密封部30A的内侧，氧化物半导体层13上担载有色素。而且，如图2所示，多个光电转换单元50通过导电材料60P被串联连接。此外，在光电转换单元50的对置基板20侧设置有背板80(参照图1)。
对置基板20由对电极构成，并且具备作为电极的金属基板21、和被设置在金属基板21的导电性基板15侧且促进催化反应的催化剂层22。此外，在相邻的两个光电转换单元50中，对置基板20彼此相互分离。
如图3所示，导电性基板15具有透明基板11、以及被设置在透明基板11上且相互隔着沟槽90而被配置的作为电极的多个透明导电层12A～12F。多个透明导电层12A～12F中，透明导电层12A～12D为构成光电转换单元50A～50D的电极的透明导电层12，透明导电层12E、12F为不构成光电转换单元50A～50D的电极的透明导电层12。透明导电层12E、12F被设置在透明导电层12A～12D的周围。透明导电层12E以沿着密封部30A弯曲的方式而被配置。透明导电层12F为用于固定背板80的周缘部80a的环状的透明导电层12(参照图1)。
如图3所示，透明导电层12A～12D都具有：具有侧缘部12b的四边形形状的主体部12a、以及从主体部12a的侧缘部12b朝向侧方突出的突出部12c。
如图2所示，透明导电层12A～12D中，光电转换单元50C的透明导电层12C的突出部12c具有：相对于光电转换单元50A～50D的排列方向X向侧方伸出的伸出部12d、从伸出部12d延伸且隔着沟槽90与相邻的光电转换单元50D的主体部12a对置的对置部12e。
在光电转换单元50B中，透明导电层12B的突出部12c也具有伸出部12d和对置部12e。此外，在光电转换单元50A中，透明导电层12A的突出部12c具有伸出部12d和对置部12e。
另外，光电转换单元50D已经与光电转换单元50C连接，除此以外，不存在其它应该被连接的光电转换单元50。因此，在光电转换单元50D中，透明导电层12D的突出部12c不具有对置部12e。即，透明导电层12D的突出部12c只由伸出部12d构成。
但是，透明导电层12D还具有：用于将在光电转换元件100中产生的电流取出到外部的第1电流取出部12f、以及将第1电流取出部12f与主体部12a进行连接且沿着透明导电层12A～12C的侧缘部12b延伸的连接部12g。第1电流取出部12f被配置在光电转换单元50A的附近且相对于透明导电层12A与透明导电层12B相反侧。
另一方面，透明导电层12E也具有用于将在光电转换元件100中产生的电流取出到外部的第2电流取出部12h，第2电流取出部12h被配置在光电转换单元50A的附近且相对于透明导电层12A与透明导电层12B相反侧。而且，第1电流取出部12f以及第2电流取出部12h在光电转换单元50A的周围以隔着沟槽90B(90)相邻的方式而被配置。
此处，沟槽90由第1沟槽90A和第2沟槽90B构成，所述第1沟槽90A沿着透明导电层12的主体部12a的边缘部形成，所述第2沟槽90B沿着透明导电层12中除了主体部12a以外的部分的边缘形成，并且与背板80的周缘部80a交叉。
而且，如图4所示，在相邻的透明导电层12彼此之间的沟槽90的底部，即，沿着沟槽90的长度方向被设置在透明基板11上的导电性膜92中，裂缝91以从沟槽90的两侧的各个边缘部朝向相反侧的沟槽90的边缘部的方式延伸。此处，裂缝91与沟槽90的边缘部、即透明导电层12接触。而且，导电性膜92中，长度5μm以上的裂缝91以沿着沟槽90的长度方向的每100μm长度为15个以上的比例存在。此外，在相邻的透明导电层12彼此之间的沟槽90的底部中，即，沿着沟槽90的长度方向设置在透明基板11上的导电性膜92中，存在不与其它裂缝91交叉的裂缝91c、91d，和与其它裂缝91交叉的裂缝91a、91b。另外，在图4中，沟槽90的边缘部呈直线状，但也可以不是直线状。
如图2所示，在透明导电层12A～12C的各个突出部12c以及透明导电层12E之上设置有连接端子16。各个连接端子16与导电材料60P连接，并且具有在密封部30A的外侧沿着密封部30A延伸的导电材料连接部16A、和在密封部30A的外侧从导电材料连接部16A起沿着密封部30A的外侧延伸的导电材料非连接部16B。在本实施方式中，在透明导电层12A～12C中，连接端子16中，至少导电材料连接部16A被设置在突起部12c的对置部12e上，并且与被连接的相邻的光电转换单元50的主体部12a对置。在透明导电层12E中，连接端子16中的导电材料连接部16A与被连接的相邻的光电转换单元50A的主体部12a对置。
而且，被设置在光电转换单元50C中的透明导电层12C的突出部12c上的连接端子16的导电材料连接部16A和相邻的光电转换单元50D中的对置基板20的金属基板21介由导电材料60P连接。导电材料60P以通过密封部30A之上的方式而被配置。同样地，光电转换单元50B中的连接端子16的导电材料连接部16A和相邻的光电转换单元50C中的对置基板20的金属基板21介由导电材料60P连接，光电转换单元50A中的连接端子16的导电材料连接部16A和相邻的光电转换单元50B中的对置基板20的金属基板21介由导电材料60P连接，透明导电层12E上的连接端子16的导电材料连接部16A和相邻的光电转换单元50A中的对置基板20的金属基板21介由导电材料60P连接。
此外，第1电流取出部12f、第2电流取出部12h上分别设置有外部连接端子18a、18b。
如图1所示，密封部30A具有：被设置在导电性基板15和对置基板20之间的环状的第1密封部31A、和以与第1密封部31A重叠的方式而被设置且与第1密封部31A一起对对置基板20的边缘20a进行挟持的第2密封部32A。而且，如图6所示，相邻的第1密封部31A彼此被一体化而构成第1一体化密封部31。换句话说，第1一体化密封部31由未被设置在相邻的两个对置基板20之间的环状的部分(以下，称为“环状部”)31a、和被设置在相邻的两个对置基板20之间且区分环状的部分31a的内侧开口31c的部分(以下，称为“区分部”)31b构成。此外，如图7所示，第2密封部32A彼此在相邻的对置基板20之间被一体化，并且构成第2一体化密封部32。第2一体化密封部32由未被设置在相邻的两个对置基板20之间的环状的部分(以下，称为“环状部”)32a、和被设置在相邻的两个对置基板20之间且区分环状的部分32a的内侧开口32c的部分(以下，称为“区分部”)32b构成。
此外，如图1所示，在第1密封部31A与沟槽90之间，以进入到相邻的透明导电层12A～12F彼此之间的沟槽90且跨越相邻的透明导电层12的方式设置有绝缘材料33。即，沟槽90中沿着第1密封部31A的部分被绝缘材料33覆盖。
此外，如图8所示，第2一体化密封部32具有：被设置在对置基板20中与导电性基板15相反侧的主体部32d、以及被设置在相邻的对置基板20彼此之间的粘合部32e。第2一体化密封部32通过粘合部32e与第1一体化密封部31粘合。
如图1所示，在导电性基板15之上设置有背板80。背板80包含：包含耐候性层与金属层的层叠体80A、以及被设置在相对于层叠体80A与金属层相反侧且介由连结部14与导电性基板15粘合的粘合部80B。此处，粘合部80B为用于使背板80粘合到导电性基板15上的部件，如图1所示，只要形成在层叠体80A的周缘部即可。但是，粘合部80B还可以设置在层叠体80A中光电转换单元50侧的整个面上。背板80的周缘部80a通过粘合部80B且介由连结部14与透明导电层12中的透明导电层12D、12E、12F连接。此处，粘合部80B与光电转换单元50的密封部30A分离。此外，连结部14也与密封部30A分离。
此外，如图2所示，在透明导电层12D中，以通过主体部12a、连接部12g以及电流取出部12f的方式，具有小于透明导电层12D的电阻的集电配线17延伸。该集电配线17以不与背板80和导电性基板15的连结部14交叉的方式而被配置。换句话说，集电配线17被配置在与连结部14相比更靠内侧。
另外，如图2所示，对于各个光电转换单元50A～50D，分别并列地连接有旁路二极管70A～70D。具体而言，旁路二极管70A被固定在光电转换单元50A与光电转换单元50B之间的第2一体化密封部32的区分部32b上，旁路二极管70B被固定在光电转换单元50B与光电转换单元50C之间的第2一体化密封部32的区分部32b上，旁路二极管70C被固定在光电转换单元50C与光电转换单元50D之间的第2一体化密封部32的区分部32b上。旁路二极管70D被固定在光电转换单元50D的密封部30A上。而且，导电材料60Q以通过旁路二极管70A～70D的方式固定在对置基板20的金属基板21上。此外，导电材料60P分别从旁路二极管70A、70B之间、旁路二极管70B、70C之间、旁路二极管70C、70D之间的导电材料60Q分支，并且分别与透明导电层12A上的导电材料连接部16A、透明导电层12B上的导电材料连接部16A、透明导电层12C上的导电材料连接部16A连接。此外，导电材料60P还被固定在光电转换单元50A的对置基板20的金属基板21上，并且该导电材料60P将旁路二极管70A与透明导电层12E上的连接端子16的导电材料连接部16A进行连接。另外，旁路二极管70D介由导电材料60P与透明导电层12D连接。
另外，如图1所示，各个光电转换单元50的对置基板20上设置有干燥剂95。
根据上述光电转换元件100，在多个透明导电层12彼此之间的沟槽90的底部中，即，沿着沟槽90的长度方向被设置在透明基板11上的导电性膜92中，长度5μm以上的裂缝91以沿着沟槽90的长度方向的每100μm长度为15个以上的比例存在。因此，通过该裂缝91能够充分地切断导电性膜92中的导电路径，也能够充分地确保透明导电层12彼此之间的绝缘性。其结果，能够提高光电转换元件100的光电转换特性。
此外，在光电转换元件100中，在相邻的透明导电层12彼此之间的导电性膜92中，裂缝91与沟槽90的边缘部、即透明导电层12接触。因此，相比于裂缝91不与沟槽90的边缘部、即透明导电层12接触的情况，相邻的透明导电层12彼此之间的绝缘性提高。
此外，在光电转换元件100中，在相邻的透明导电层12彼此之间的沟槽90的底部中，存在与其它裂缝91交叉的裂缝91a、91b。由此，通过存在相互交叉的裂缝91，能够将相邻的透明导电层12彼此之间的沟槽90的底部中的导电路径跨及更长距离地切断。因此，能够更充分地提高光电转换元件100的光电转换特性。
此外，在光电转换元件100中，沟槽90中沿着第1密封部31A的部分被绝缘材料33覆盖。在该情况下，通过使绝缘材料进入沟槽90中存在的裂缝91中，能够更充分地确保透明导电层12彼此之间的绝缘性。
此外，在光电转换元件100中，密封部30A与绝缘材料33以重叠的方式而被配置。因此，相比于绝缘材料33以与密封部30A不重叠的方式而被配置的情况，能够进一步增加从光电转换元件100的受光面侧观察到的有助于发电的部分的面积。因此，能够更加提高开口率。
此外，在光电转换元件100中，第1电流取出部12f以及第2电流取出部12h被配置在光电转换单元50A的附近且相对于透明导电层12A与透明导电层12B相反侧，透明导电层12A的第1电流取出部12f以及透明导电层12F的第2电流取出部12h彼此隔着沟槽90相邻的方式而被配置。因此，在光电转换元件100中，能够以外部连接端子18a、18b分别与第1电流取出部12f以及第2电流取出部12h相邻的方式进行配置。因此，能够将用于从外部连接端子18a、18b向外部取出电流的连接器的数量设为一个。即，假如，第1电流取出部12f被配置在相对于透明导电层12D与透明导电层12C相反侧的情况下，由于第1电流取出部12f以及第2电流取出部12h以相互较大地分离的方式而被配置，因此，外部连接端子18a、18b也以较大地分离的方式而被配置。在该情况下，将电流从光电转换元件100取出时，需要与外部连接端子18a连接的连接器、和与外部连接端子18b连接的连接器这两个连接器。但是，根据光电转换元件100，由于能够将外部连接端子18a、18b以相邻的方式进行配置，因此一个连接器即可。因此，根据光电转换元件100，能够实现省空间化。此外，光电转换元件100在低照度下被使用时，发电电流较小。具体而言，发电电流为2mA以下。因此，即使将光电转换单元50A～50D的两端的光电转换单元50A、50D中一端侧的光电转换单元50D的透明导电层12D的一部分，隔着沟槽90配置在与另一端侧的光电转换单元50A的对置基板20的金属基板21电连接的第2电流取出部12h的旁边作为第1电流取出部12f，也能够充分地抑制光电转换元件100的光电转换性能的降低。
此外，在光电转换元件100中，光电转换单元50A～50D沿着X方向排列为一列，光电转换单元50A～50D的两端的光电转换单元50A、50D中一端侧的光电转换单元50D的透明导电层12D具有：被设置在密封部30A的内侧的主体部12a、第1电流取出部12f、以及连接主体部12a和第1电流取出部12f的连接部12g。因此，相比于将作为光电转换单元50A～50D的一部分的光电转换单元50C、50D在中途折回且将光电转换单元50A和光电转换单元50D以它们彼此相邻的方式进行配置的情况，能够更加缩短为了将相邻的两个光电转换单元50彼此连接而沿着光电转换单元50A～50D的排列方向(图2的X方向)设置的连接端子16的设置区域，能够进一步实现省空间化。此外，根据光电转换元件100，当在低照度环境下使用该光电转换元件100的情况下，通常发电电流较小，因此即使光电转换元件100进一步具有连接主体部12a和第1电流取出部12f的连接部12g，也能够充分地抑制光电转换特性的降低。
另外，在光电转换元件100中，集电配线17以与背板80和导电性基板15的连结部14不交叉的方式而被配置。集电配线17通常为多孔，因此具有透气性，水蒸气等气体可透过，但是当集电配线17以不与背板80和导电性基板15的连结部14交叉的方式而被配置时，可以防止水蒸气等从外部通过集电配线17侵入到背板80与导电性基板15之间的空间。其结果，光电转换元件100能够具有优异的耐久性。此外，集电配线17具有与透明导电层12D相比低的电阻，因此即使发电电流变大，也能够充分地抑制光电转换特性的降低。
此外，与相邻的两个光电转换单元50中一方的光电转换单元50中的对置基板20的金属基板21连接的导电材料60P与另一方的光电转换单元50中的突出部12c上的导电材料连接部16A连接，导电材料连接部16A被设置于突出部12c上且密封部30A的外侧。即，相邻的两个光电转换单元50彼此的连接在密封部30A的外侧实施。因此，根据光电转换元件100，能够提高开口率。
此外，在光电转换元件100中，在与光电转换单元50A～50D中相邻的光电转换单元50连接的光电转换单元50中，突出部12c具有从主体部12a向侧方伸出的伸出部12d、以及从伸出部12d延伸且与相邻的光电转换单元50的主体部12a对置的对置部12e，并且连接端子16中至少导电材料连接部16A被设置在对置部12e上。
在该情况下，连接端子16中至少导电材料连接部16A被设置在与相邻的光电转换单元50的主体部12a对置的对置部12e上。因此，与连接端子16中至少导电材料连接部16A未被设置在与相邻的光电转换单元50的主体部12a对置的对置部12e上的情况不同，能够充分地防止与导电材料连接部16A连接的导电材料60P横切相邻的光电转换单元50的对置基板20的金属基板21。其结果，能够充分地防止相邻的光电转换单元50彼此之间的短路。
此外，在光电转换元件100中，导电材料连接部16A和导电材料非连接部16B都沿着密封部30A而被配置。因此，与将导电材料连接部16A和导电材料非连接部16B沿着远离密封部30A的方向进行配置的情况相比，能够节省连接端子16所需的空间。
另外，在光电转换元件100中，背板80的粘合部80B与光电转换单元50的密封部30A分离。因此，能够充分地抑制如下情况：粘合部80B在低温时收缩，导致拉伸密封部30A而对密封部30A与导电性基板15或对置基板20的界面施加过大的应力。此外，在高温时也同样，能够充分地抑制如下情况：粘合部80B膨胀，导致挤压密封部30A而对密封部30A与导电性基板15或对置基板20之间的界面施加过大的应力。即，不管是高温时还是低温时，都能够充分地抑制对密封部30A与导电性基板15或对置基板20的界面施加过大的应力。因此，光电转换元件100能够具有优异的耐久性。
此外，在光电转换元件100中，第2密封部32A与第1密封部31A粘合，对置基板20的边缘部20a被第1密封部31A和第2密封部32A挟持。因此，即使远离导电性基板15的方向的应力作用于对置基板20，也能够通过第2密封部32A充分地抑制其剥离。此外，第2一体化密封部32的区分部32b通过相邻的对置基板20彼此之间的间隙S与第1密封部31A粘合。因此，能够可靠地防止相邻的光电转换单元50的对置基板20彼此接触。
接着，对导电性基板15、氧化物半导体层13、绝缘材料33、连结部14、色素、对置基板20、密封部30A、电解质40、导电材料60P、60Q、背板80以及干燥剂95详细地进行说明。
(导电性基板)
导电性基板15如上所述，具有透明基板11和多个透明导电层12A～12F。
构成透明基板11的材料，例如只要是透明的材料即可，作为这种透明的材料，例如可列举出硼硅酸玻璃、钠钙玻璃、超白玻璃、石英玻璃等玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、以及聚醚砜(PES)等。透明基板11的厚度与光电转换元件100的尺寸相对应地被适当决定，没有特别限定，但只要在例如50～10000μm的范围即可。
作为透明导电层12所包含的材料，例如可列举出掺锡氧化铟(ITO)、氧化锡(SnO2)、掺氟氧化锡(FTO)等导电性金属氧化物。透明导电层12可以由单层构成，也可以由包含不同的导电性金属氧化物的多个层的层叠体构成。在透明导电层12由单层构成的情况下，从具有高的耐热性和耐化学性方面来看，透明导电层12优选包含FTO。透明导电层12还可以包含玻璃粉。透明导电层12的厚度例如只要在0.01～2μm的范围内即可。
沟槽90的宽度W没有特别限定，但优选为400μm以下(参照图4)。在该情况下，与沟槽90的宽度W超过400μm的情况相比，能够更节省多余的空间。沟槽90的宽度W优选为250μm以下，更优选为220μm以下，进一步优选为200μm以下。
此外，沟槽90的宽度W优选为40μm以上。在该情况下，与沟槽90的宽度W小于40μm的情况相比，相邻的透明导电层12彼此之间的绝缘性更提高。沟槽90的宽度W更优选为60μm以上，进一步优选为80μm以上。
导电性膜92由与透明导电层12相同的材料构成。
导电性膜92的最大厚度没有特别限定，但优选为150nm以下。在该情况下，与导电性膜92的最大厚度超过150nm的情况相比，相邻的两个透明导电层12彼此之间的电阻降低，并且能够更提高光电转换元件100的光电转换特性。导电性膜92的最大厚度优选为100nm以下，更优选为70nm以下。但是，导电性膜92的最大厚度优选为30nm以上，更优选为50nm以上。
沿着多个透明导电层12彼此之间的沟槽90的长度方向，长度5μm以上的裂缝91在设置于透明基板11上的导电性膜92中以沿着沟槽90的长度方向的每100μm长度为15个以上的比例存在即可，但优选为长度5μm以上的裂缝91在导电性膜92中以沿着沟槽90的长度方向的每100μm长度为20个以上的比例存在。在该情况下，能够更加提高光电转换元件100的光电转换特性。长度5μm以上的裂缝91优选为，在导电性膜92中，以沿着沟槽90的长度方向的每100μm长度为34个以上的比例存在。在该情况下，能够更加提高光电转换元件的光电转换特性。
但是，上述裂缝91优选为，在导电性膜92中，以沿着沟槽90的长度方向的每100μm长度为200个以下的比例存在。在该情况下，与裂缝91在导电性膜92中以沿着沟槽90的长度方向的每100μm长度为超过200个的比例存在的情况相比，沟槽90的透亮度更高。上述裂缝91更优选为，以沿着沟槽90的长度方向的每100μm长度为100个以下的比例存在，进一步优选为，以沿着沟槽90的长度方向的每100μm长度为50个以下的比例存在，特别优选为，以沿着沟槽90的长度方向的每100μm长度为40个以下的比例存在。
如图5所示，裂缝91的底部B可以到达透明基板11与导电性膜92的界面S，也可以不到达该界面S，但优选为到达界面S。在该情况下，由于在裂缝91的长度方向上导电路径被切断，因此能够更加增大导电性膜92的电阻。
在光电转换元件100中，在裂缝91的底部B到达界面S的情况下，导电性膜92的最大厚度为150nm以下，特别优选为沟槽90的宽度W为200nm以下。
在该情况下，导电性膜92中的导电路径通过裂缝91有效地被切断，从而能够确保透明导电层12彼此之间的绝缘性。其结果，能够有效地提高光电转换元件100的光电转换特性。
此处，导电性膜92的最大厚度优选为100nm以下，更优选为70nm以下。但是，导电性膜92的最大厚度优选为30nm以上，更优选为50nm以上。
此外，沟槽90的宽度W优选为40μm以上。在该情况下，与沟槽90的宽度W小于40μm的情况相比，相邻的透明导电层12彼此之间的绝缘性更加提高。沟槽90的宽度W更优选为60μm以上，进一步优选为80μm以上。
裂缝91的底部B优选为到达在透明基板11上与界面S相比更远离导电性膜92的位置。在该情况下，由于在裂缝91的长度方向上导电路径能够更可靠地被切断，因此能够进一步增大导电性膜92的电阻。
连接端子16包含金属材料。作为金属材料，例如可列举出银、铜以及铟等。这些可以单独或组合2种以上而使用。
此外，连接端子16虽然可以由与导电材料60P相同的材料构成，也可以由不同的材料构成，但优选为由相同的材料构成。
在该情况下，由于连接端子16以及导电材料60P由相同的材料构成，因此能够更充分地提高连接端子16与导电材料60P之间的密合性。因此，能够更加提高光电转换元件100的连接可靠性。
(氧化物半导体层)
氧化物半导体层13由氧化物半导体粒子构成。作为这种氧化物半导体粒子，例如可列举出氧化钛(TiO2)、氧化硅(SiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化钨(WO3)、氧化铌(Nb2O5)、钛酸锶(SrTiO3)、氧化锡(SnO2)。
(绝缘材料)
作为绝缘材料33，可以使用无机绝缘材料或有机绝缘材料。它们中，无机绝缘材料优选作为绝缘材料33。在该情况下，无机绝缘材料由于与有机绝缘材料相比不容易劣化，因此能够更加提高光电转换元件100的耐久性。
作为无机绝缘材料，例如可以使用玻璃粉等。
作为有机绝缘材料，例如可以使用聚酰亚胺树脂等热固化树脂或热塑性树脂。
(连结部)
构成连结部14的材料只要是能够使背板80和透明导电层12粘合的材料则并不特别限定，作为构成连结部14的材料，例如可以使用玻璃粉、与用于密封部31A的树脂材料相同的树脂材料等。其中，连结部14优选为玻璃粉。玻璃粉由于与树脂材料相比具有高的密封性，因此能够有效地抑制来自背板80的外侧的水分等的侵入。
(色素)
作为色素，例如可列举出具有包含联二吡啶结构、三联吡啶结构等的配体的钌络合物、卟啉、曙红、碱性蕊香红、份菁等有机色素等光敏色素、或卤化铅系钙钛矿晶体等有机-无机复合色素等。作为卤化铅系钙钛矿晶体，例如可以使用CH3NH3PbX3(X＝Cl、Br、I)。上述色素中，优选具有包含二吡啶结构或三联吡啶结构的配体的钌络合物。在该情况下，能够更加提高光电转换元件100的光电转换特性。另外，作为色素，在使用光敏色素的情况下，光电转换元件100成为色素敏化光电转换元件。
(对置基板)
对置基板20如上所述，具备金属基板21、以及被形成在金属基板21中的导电性基板15侧且促进对置基板20的表面的还原反应的导电性的催化剂层22。
金属基板21可以由例如钛、镍、铂、钼、钨、铝、不锈钢等耐腐蚀性的金属材料构成。金属基板21的厚度与光电转换元件100的尺寸相对应地被适当地决定，虽然没有特别限定，但只要设为例如0.005～0.1mm即可。
催化剂层22由铂、碳系材料或导电性高分子等构成。此处，作为碳系材料，可以适当使用碳纳米管。
(密封部)
密封部30A由第1密封部31A和第2密封部32A构成。
作为构成第1密封部31A的材料，例如可列举出包含离聚物、乙烯-乙烯基乙酸酐共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物等的改性聚烯烃树脂、紫外线固化树脂、以及乙烯醇聚合物等树脂。
第1密封部31A的厚度通常为20～90μm，优选为40～80μm。
作为构成第2密封部32A的材料，与第1密封部31A相同地，例如可列举出包含离聚物、乙烯-乙烯基乙酸酐共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物等的改性聚烯烃树脂、紫外线固化树脂以及乙烯醇聚合物等树脂。构成第2密封部32A的材料可以与构成第1密封部31A的材料相同也可以不同，但优选相同。在该情况下，由于第2密封部32A与第1密封部31A的界面消失，因此能够有效地抑制来自外部的水分的侵入或电解质40的泄漏。
第2密封部32A的厚度通常为20～45μm，优选为30～40μm。
(电解质)
电解质40例如包含氧化还原对和有机溶剂。作为有机溶剂，可以使用乙腈、甲氧基乙腈、甲氧基丙腈、丙腈、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、γ-丁内酯、戊腈等。作为氧化还原对，例如除了包含碘化物离子/聚碘化物离子(例如I-/I3 -)、溴化物离子/聚溴化物离子等卤素原子的氧化还原对以外，还可以列举出锌络合物、铁络合物、钴络合物等的氧化还原(redox)对。另外，碘化物离子/聚碘化物离子可以通过碘(I2)和包含作为阴离子的碘化物(I-)的盐(离子性液体或固体盐)形成。在使用具有碘化物作为阴离子的离子性液体的情况下，只要仅添加碘即可，在使用有机溶剂、作为阴离子的除了碘化物以外的离子性液体的情况下，只要添加包含碘化物(I-)的盐作为LiI或四丁基碘化铵等的阴离子即可。
此外，电解质40可以使用离子液体代替有机溶剂。作为离子液体，例如可以使用为吡啶盐、咪唑盐、三唑盐等已知的碘盐且在室温左右处于熔化状态的常温熔化盐。作为这种常温熔化盐，例如可以适当使用1-己基-3-甲基咪唑碘化物、1-乙基-3-丙基咪唑碘化物、1-乙基-3-甲基咪唑碘化物、1,2-二甲基-3-丙基咪唑碘化物、1-丁基-3-甲基咪唑碘化物、或者1-甲基-3-丙基咪唑碘化物。
此外，电解质40可以使用上述离子液体与上述有机溶剂的混合物代替上述有机溶剂。
此外，电解质40中可以加入添加剂。作为添加剂，可列举出LiI、四丁基碘化铵、4-叔丁基吡啶、硫氰酸胍、1-甲基苯并咪唑、1-丁基苯并咪唑等。
另外，作为电解质40，可以使用在上述电解质中捏合SiO2、TiO2、碳纳米管等纳米粒子而成为凝胶状的作为准固态电解质的纳米复合凝胶电解质。此外，还可以使用利用聚偏氟乙烯、聚环氧乙烷衍生物、氨基酸衍生物等有机系凝胶化剂进行凝胶化而得的电解质。
另外，电解质40包含由碘化物离子/聚碘化物离子(例如I-/I3 -)构成的氧化还原对，聚碘化物离子(例如I3 -)的浓度优选为0.010mol/升以下，更优选为0.005mol/升以下，进一步优选为0～2×10-4mol/升。在该情况下，由于传输电子的mol/升以下的浓度较低，因此能够更减少泄漏电流。因此，由于能够更增加开放电压，因此能够更加提高光电转换特性。
(导电材料)
作为导电材料60P、60Q，例如可以使用金属膜。作为构成金属膜的金属材料，例如可以使用银或铜等。
(背板)
如上所述，背板80包含含有耐候性层与金属层的层叠体80A、以及被设置在层叠体80A的光电转换单元50侧的面上且将层叠体80A和连结部14进行粘合的粘合部80B。
耐候性层只要由例如聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯构成即可。
耐候性层的厚度例如只要是50～300μm即可。
金属层只要由例如包含铝的金属材料构成即可。金属材料通常由铝单体构成，但也可以为铝和其它金属的合金。作为其它金属，例如可列举出铜、锰、锌、镁、铅、以及铋。具体而言，优选在98％以上的纯铝中微量添加了其它金属的1000系铝。这是由于该1000系铝与其它铝合金相比，便宜且加工性优异。
金属层的厚度没有特别限定，只要为例如12～30μm即可。
层叠体80A可以进一步包含树脂层。作为构成树脂层的材料，例如可列举出丁基橡胶、丁腈橡胶、热塑性树脂等。这些可以单独使用或组合2种以上使用。树脂层可以形成在金属层中与耐候性层相反侧的表面整体上，也可以只形成在周缘部。
作为构成粘合部80B的材料，例如可列举出丁基橡胶、丁腈橡胶、热塑性树脂等。它们可以单独使用或可以组合2种以上使用。粘合部80B的厚度虽然没有特别地限定，但例如为300～1000μm即可。
(干燥剂)
干燥剂95可以为片状，也可以为粒状。干燥剂95只要是例如吸收水分的物质即可，作为干燥剂95，例如可列举出硅胶、氧化铝、沸石等。
接着，对光电转换元件100的制造方法参照图3、图9以及图10进行说明。图10为表示用于形成图6的第1一体化密封部的第1一体化密封部形成体的俯视图。
首先，准备在一个透明基板11之上形成透明导电膜而成的层叠体。
作为透明导电膜的形成方法，可以使用溅射法、蒸镀法、喷雾热解法(SPD)或CVD法等。
接着，如图3所示，对于透明导电膜形成沟槽90，并且形成彼此隔着沟槽90且以绝缘状态配置的透明导电层12A～12F。具体而言，与光电转换单元50A～50D相对应的4个透明导电层12A～12D以具有四边形形状的主体部12a和突出部12c的方式形成。这时，对于与光电转换单元50A～50C相对应的透明导电层12A～12C，以突出部12c不仅具有伸出部12d，还具有从伸出部12d延伸且与相邻的光电转换单元50的主体部12a对置的对置部12e的方式形成。此外，对于透明导电层12D，以不仅具有四边形形状的主体部12a和伸出部12d，还具有第1电流取出部12f以及连接第1电流取出部12f和主体部12a的连接部12g的方式形成。这时，第1电流取出部12f以相对于透明导电层12A，被配置在与透明导电层12B相反侧的方式形成。另外，透明导电层12E以形成有第2电流取出部12h的方式形成。这时，第2电流取出部12h以相对于透明导电层12A，被配置在与透明导电层12B相反侧，并且在第1电流取出部12f的旁边隔着沟槽90而被配置的方式形成。
上述的沟槽90通过例如使用光纤激光器作为光源的激光划线法形成。
沟槽90中在透明基板11上设置有导电性膜92，但为了使导电性膜92产生裂缝91且以长度5μm以上的裂缝91的数量为15个/100μm以上的比例存在，只要在形成了沟槽90后对沟槽90的部分进行骤冷即可。对沟槽90的部分进行骤冷是基于以下的理由。即，在通过向透明导电膜照射具有如光纤激光器的高能量的激光而形成沟槽90的情况下，透明导电膜的照射部位成为高温而熔化。这时，在照射部位熔化的导电性物质在沟槽90中残留在透明基板11上时，导电性物质的温度逐渐降低而固化，从而形成作为较薄的导电性残渣膜的导电性膜92。然后，对沟槽90的导电性膜92进行骤冷时，在形成了沟槽90后，较薄的导电性膜92热收缩，从而在导电性膜92上发生裂缝91。通过该裂缝91，透明导电层12彼此之间的导电路径被充分地切断，因此能够充分地抑制透明导电层12彼此之间的短路。
骤冷具体而言可以通过向沟槽90喷吹压缩空气，或者使沟槽90中的导电性膜92浸渍在水中等方式实现。
此处，从容易调节冷却速度方面考虑，骤冷优选为通过压缩空气的喷吹而实施。在该情况下，压缩空气的压力只要例如0.1～0.8MPa即可。
以此方式，在透明基板11之上形成多个透明导电层12A～12F，从而获得导电性基板15。
接着，在透明导电层12A～12C中的突出部12c上形成由导电材料连接部16A与导电材料非连接部16B构成的连接端子16的前体。具体而言，连接端子16的前体以导电材料连接部16A被设置在对置部12e上的方式形成。此外，透明导电层12E上也形成连接端子16的前体。连接端子16的前体能够通过例如涂布银浆料并干燥而形成。
另外，在透明导电层12D的连接部12g之上形成集电配线17的前体。集电配线17的前体可以通过例如涂布银浆料并干燥而形成。
此外，透明导电层12A的第1电流取出部12f、第2电流取出部12h上分别形成用于将电流取出到外部的外部连接用端子18a、18b的前体。外部连接用端子的前体可以通过例如涂布银浆料并使之干燥而形成。
另外，以进入沿着主体部12a的边缘形成的第1沟槽90A的方式形成绝缘材料33的前体。绝缘材料33可以通过将例如包含玻璃粉等绝缘材料的浆料进行涂布并使之干燥而形成。
此外，为了固定背板80，与绝缘材料33同样地，以包围绝缘材料33的方式且通过透明导电层12D、透明导电层12E、透明导电层12F的方式形成环状的连结部14的前体。
另外，在透明导电层12A～12D的各个主体部12a上形成氧化物半导体层13的前体。
氧化物半导体层13的前体是通过印刷用于形成氧化物半导体层13的氧化物半导体层形成用浆料后干燥而获得的。氧化物半导体层形成用浆料除了由氧化钛等构成的氧化物半导体粒子以外，还包含聚二乙醇、乙基纤维素等树脂、以及松油醇等溶剂。
作为氧化物半导体层形成用浆料的印刷方法，可以使用例如丝网印刷法、刮刀法或棒涂法等。
最后，将连接端子16的前体、绝缘材料33的前体、连结部14的前体、氧化物半导体层13的前体一并进行煅烧，形成连接端子16、绝缘材料33、连结部14以及氧化物半导体层13。
这时，煅烧温度根据氧化物半导体粒子或绝缘材料33的种类而不同，但通常为350～600℃，煅烧时间也根据氧化物半导体粒子或绝缘材料33的种类而不同，但通常为1～5小时。
以上述方式，如图9所示，可得到形成有绝缘材料33、用于固定背板80的连结部14以及氧化物半导体层13的导电性基板15。
接着，使色素担载于氧化物半导体层13上。为此，使氧化物半导体层13浸渍在含有色素的溶液中，并且使该色素吸附在氧化物半导体层13上后用上述溶液的溶剂成分洗掉多余的色素并使之干燥，从而使色素吸附于氧化物半导体层13上即可。但是，即使通过将含有色素的溶液涂布于氧化物半导体层13上后并使之干燥而将色素吸附于氧化物半导体层13上，也能够将色素担载于氧化物半导体层13上。
接着，将电解质40配置于氧化物半导体层13之上。
接着，如图10所示，准备用于形成第1一体化密封部31的第1一体化密封部形成体131。第1一体化密封部形成体131能够通过准备由构成第1一体化密封部31的材料构成的1张密封用树脂膜，并且在该密封用树脂膜上形成与光电转换单元50的数量相对应的四边形形状的开口131a而获得。第1一体化密封部形成体131具有将多个第1密封部形成体131A一体化而成的结构。
而且，将该第1一体化密封部形成体131粘合在导电性基板15之上。这时，第1一体化密封部形成体131以与绝缘材料33重叠的方式粘合。第1一体化密封部形成体131向导电性基板15的粘合可以通过使第1一体化密封部形成体131进行加热熔化而进行。此外，第1一体化密封部形成体131以透明导电层12的主体部12a被配置于第1一体化密封部形成体131A的内侧的方式粘合在导电性基板15上。
另一方面，准备与光电转换单元50的数量相同数量的对置基板20。
对置基板20可以通过在金属基板21上形成促进在对置基板20的表面的还原反应的导电性的催化剂层22而获得。
接着，再准备一个上述的第1一体化密封部形成体131。而且，将多个对置基板20的每一个以堵塞第1一体化密封部形成体131的各个开口131a的方式进行贴合。
接着，使粘合于对置基板20上的第1一体化密封部形成体131、和粘合于导电性基板15上的第1一体化密封部形成体131重合，对第1一体化密封部形成体131进行加压并使之加热熔化。以此方式，在导电性基板15与对置基板20之间形成第1一体化密封部31。第1一体化密封部31的形成可以在大气压下进行也可以在减压下进行，但优选为在减压下进行。
接着，准备第2一体化密封部32(参照图7)。第2一体化密封部32具有将多个第1密封部32A一体化而成的结构。第2一体化密封部32可以通过准备1张密封用树脂膜并在该密封用树脂膜上形成与光电转换单元50的数量相对应的四边形形状的开口32c而获得。第2一体化密封部32以与第1一体化密封部31一起夹持对置基板20的边缘部20a的方式贴合在对置基板20上。第2一体化密封部32向对置基板20的粘合可以通过使第2一体化密封部32进行加热熔化而进行。
作为密封用树脂膜，例如可列举出包含离聚物、乙烯-乙烯基乙酸酐共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物等的改性聚烯烃树脂、紫外线固化树脂以及乙烯醇聚合物等树脂。用于形成第2一体化密封部32的密封用树脂膜的构成材料优选为具有比用于形成第1一体化密封部31的密封用树脂膜的构成材料高的熔点。在该情况下，第2密封部32A变得与第1密封部31A相比较硬，因此能够有效地防止相邻的光电转换单元50的对置基板20彼此的接触。此外，第1密封部31A变得与第2密封部32A相比较软，因此能够有效地缓解施加在密封部30A上的应力。
接着，在第2密封部32的区分部32b上固定旁路二极管70A、70B、70C。此外，在光电转换单元50D的密封部30A上也固定旁路二极管70D。
而且，以通过旁路二极管70A～70D的方式将导电材料60Q固定于光电转换单元50B～50C的对置基板20的金属基板21上。另外，以将旁路二极管70A、70B之间、旁路二极管70B、70C之间、旁路二极管70C、70D之间的各个导电材料60Q与透明导电层12A上的导电材料连接部16A、透明导电层12B上的导电材料连接部16A、透明导电层12C上的导电材料连接部16A分别连接的方式形成导电材料60P。此外，以将透明导电层12E上的导电材料连接部16A与旁路二极管70A连接的方式将导电材料60P固定在光电转换单元50A的对置基板20的金属基板21上。另外，将透明导电层12D与旁路二极管70A通过导电材料60P进行连接。
这时，就导电材料60P而言，准备包含构成导电材料60P的金属材料的浆料，将该浆料从对置基板20起跨及相邻的光电转换单元50的连接端子16的导电材料连接部16A而进行涂布并使之固化。就导电材料60Q而言，准备包含构成导电材料60Q的金属材料的浆料，将该浆料以连结相邻的旁路二极管的方式涂布于各个对置基板20上并使之固化。这时，作为上述浆料，从避免对色素的恶劣影响的观点出发，优选使用在90℃以下的温度可固化的低温固化型浆料。
最后，准备背板80，将该背板80的周缘部80a与连结部14进行粘合。这时，以背板80的粘合部80B与光电转换单元50的密封部30A分离的方式配置背板80。
如上所述可获得光电转换元件100。
另外，在上述的说明中，为了形成连接端子16、绝缘材料33、连结部14以及氧化物半导体层13，使用将连接端子16的前体、绝缘材料33的前体、连结部14的前体、氧化物半导体层13的前体一并进行煅烧的方法，但也可以分别将连接端子16、绝缘材料33、连结部14以及氧化物半导体层13的前体进行煅烧而形成。
本发明并不限定于上述实施方式。例如，在上述实施方式中，在相邻的透明导电层12彼此之间的沟槽90的导电性膜92中，虽然裂缝91与沟槽90的边缘部、即透明导电层12接触，但裂缝91并非一定与沟槽90的边缘部接触。
此外，虽然在上述实施方式中，在相邻的透明导电层12彼此之间的沟槽90的导电性膜92中，存在与其它裂缝91交叉的裂缝91a、91b，但也可以不存在与其它裂缝91交叉的裂缝91a、91b。即，裂缝91可以只由不与其它裂缝91交叉的裂缝91c、91d构成。
此外，在上述实施方式中，虽然导电性基板15具有绝缘材料33，但也可以不具有绝缘材料33。在该情况下，密封部30A和第1一体化密封部31A可以与透明基板11和透明导电层12直接接合。
此外，虽然在上述实施方式中，沟槽90具有第2沟槽90B，但并非一定形成第2沟槽90B。
此外，虽然在上述实施方式中，导电材料连接部16A和导电材料非连接部16B分别沿着密封部30A而被设置，但这些也可以向远离密封部30A的方向延伸的方式形成。但是，在该情况下，优选为导电材料连接部16A被配置于与导电材料非连接部16B相比更靠近密封部30A的位置。在该情况下，能够更加缩短导电材料60P。另外，连接端子16并非一定设置在透明导电层12上。
此外，虽然在上述实施方式中，第2密封部32A与第1密封部31A粘合，但第2密封部32A也可以不与第1密封部31A粘合。
另外，虽然在上述实施方式中，密封部30A由第1密封部31A和第2密封部32A构成，但也可以省略第2密封部32A。
此外，虽然在上述实施方式中，背板80与透明导电层12介由连结部14而粘合，但背板80与透明导电层12并非一定需要介由连结部14粘合。
除此以外，虽然在上述实施方式中，连结部14与绝缘材料33分离，但连结部14与绝缘材料33也可以一体化地形成。
此外，虽然在上述实施方式中，光电转换元件100具有背板80，但光电转换元件100并非一定具有背板80。
另外，虽然在上述实施方式中，光电转换元件100具有旁路二极管，但光电转换元件100并非一定具有旁路二极管。
此外，虽然在上述实施方式中，作为导电层使用透明导电层12，但在对置基板20为透明的情况下，导电层并非一定透明。在该情况下，支撑导电层的基板也并非一定需要透明。
另外，虽然在上述实施方式中，氧化物半导体层13被设置在透明导电层12上，但在光电转换元件100不具有背板80而对置基板20透明且具有导电性的情况下，氧化物半导体层13还可以设置在对置基板20侧。
另外，虽然在上述实施方式中，光电转换元件100具有多个光电转换单元50，但只要对于一个光电转换单元50的透明导电层12隔着沟槽90而配置有透明导电层12，则还可以只具有一个光电转换单元50。
此外，虽然上述实施方式中，对置基板20由对电极构成，但如图11所示的光电转换元件200那样，还可以使用绝缘基板201代替对电极作为对置基板20。在该情况下，在绝缘性基板201、密封部31、以及导电性基板15之间的空间配置有结构体202。结构体202被设置在导电性基板15中绝缘性基板201侧的一面上。结构体202从导电性基板15侧起依次由氧化物半导体层13、多孔绝缘层203以及对电极220构成。此外，上述空间内配置有电解质240。电解质240被浸渍至氧化物半导体层13和多孔绝缘层203的内部。作为电解质240，可以使用与电解质40相同的材料。此处，作为绝缘性基板201，例如可以使用玻璃基板或树脂膜等。此外，作为对电极220，可以使用与对置基板20相同的材料。或者，对电极220可以由例如含碳等的多孔的单一层构成。多孔绝缘层203主要用于防止氧化物半导体层13与对电极220之间的物理性接触，并且使电解质240浸渍到内部。作为这种多孔绝缘层203，例如可以使用氧化物的煅烧体。另外，在图11所示的光电转换元件200中，在密封部31、导电性基板15、以及绝缘性基板201之间的空间内只设置有一个结构体202，但还可以设置多个结构体202。此外，虽然多孔绝缘层203被设置在氧化物半导体层13与对电极220之间，但也可以不设置在氧化物半导体层13与对电极220之间，而以包围多孔氧化物半导体层13的方式，设置在导电性基板15与对电极220之间。以该构成，也能够防止氧化物半导体层13与对电极220的物理性接触。
实施例
下面，列举实施例对本发明的内容更具体地进行说明，但本发明并不限定于下述的实施例。
(实施例1)
首先，准备了在由玻璃构成的5cm×10cm×1mm的透明基板之上，形成由厚度0.1μm的FTO构成的透明导电膜而成的层叠体。
接着，通过光纤激光器(制品名“50W脉冲振荡光纤激光器”、由株式会社藤仓制造)向横切透明导电膜中央的1条线状部位照射激光而形成沟槽，形成了两个透明导电层。这时，沟槽的宽度设为84μm。
在形成了沟槽后，对于沟槽，将表1所示的压力的压缩空气喷吹10秒，从而对沟槽的底部进行了骤冷处理。
而且，用测试仪测定了两个透明导电层之间的电阻值。将结果示于表1中。但是，在表1中，实施例1的电阻值为将比较例1中的两个透明导电层之间的电阻值设为1时的相对值。此外，用SEM对沿着沟槽的长度方向的长度为100μm的10处区域进行观察，在各个区域中，对沿着沟槽的长度方向的每100μm长度存在的长度5μm以上的裂缝的数量进行计数，求出在10处区域的裂缝的数量的平均值。将结果示于表1中。此外，在透明导电层彼此之间的沟槽存在交叉的裂缝。另外，用TEM对沿着沟槽的长度方向的长度为100μm的10处区域进行了观察。其结果可知，在10处的全部区域，在透明基板之上设置有导电性膜(导电性残渣)，在该导电性膜上存在裂缝。另外，在各个区域，求出导电性膜的最大厚度，并求出了其平均值。将结果示于表1中。另外，用TEM在10处的全部区域内对导电性膜和透明基板的剖面进行了观察，结果存在于导电性膜上的裂缝全部到达了透明基板与导电性膜的界面处。
接着，在两个透明导电层的每一个之上，形成了氧化物半导体层13的前体。氧化物半导体层13的前体是通过在透明导电层的表面的1cm×1cm的区域上印刷了氧化钛纳米糊料后煅烧而获得了由厚度10μm的氧化钛多孔膜构成的氧化物半导体层。
将以此方式获得的层叠体浸渍到Z907色素溶液中，从而使氧化物半导体层吸附了Z907色素。这时，作为色素溶液中的溶剂，使用了叔丁醇与乙腈的混合溶剂。而且，以形成在两个透明导电层中的每一个之上的氧化物半导体层被包围的方式，配置了由马来酸酐改性聚乙烯(商品名：Bynel,DuPont公司制造)构成的厚度50μm的环状的密封部。
接着，将电解质涂布在氧化物半导体层上。
另一方面，准备了将铂溅射在玻璃基板上而成的5cm×5cm×1mm带导电膜的玻璃作为对电极。
而且，将该对电极以与氧化物半导体层对置的方式进行配置，对密封部进行加热并使之熔融，从而使透明导电层与对电极连接。以此方式获得了由两个色素敏化太阳能电池单元构成的光电转换元件。
(实施例2～8)
在透明导电膜上形成了沟槽后，将骤冷时的压缩空气的压力设为表1所示的值，从而使沿着沟槽的长度方向的每100μm长度存在的长度5μm以上的裂缝的数量为表1所示的值，使沟槽的宽度和导电性膜的最大厚度为表1所示的值，除此以外，通过与实施例1相同的方式制作了光电转换元件。另外可知，在实施例2～8的光电转换元件中，在透明导电层彼此之间的沟槽内存在交叉的裂缝。此外，在实施例2～8的光电转换元件中，用TEM对沿着沟槽的长度方向的长度为100μm的10处区域进行了观察，结果得知，在10处的全部区域中，在透明基板之上设置有导电性膜(导电性残渣)，该导电性膜上存在裂缝。此外还得知，导电性膜上存在交叉的裂缝。另外，在沿着沟槽的长度方向的长度为100μm的10处的全部区域中，用TEM对导电性膜和透明基板的剖面进行了观察，结果还得知，存在于导电性膜上的裂缝全部到达透明基板与导电性膜的界面处。另外，在制造实施例2～8的光电转换元件时，通过与实施例1相同的方法测定两个透明导电层之间的电阻值，计算出将比较例1中的两个透明导电层之间的电阻值设为1时的相对值。将结果示于表1中。
(比较例1)
在透明导电膜上形成了沟槽后，不喷吹骤冷时的压缩空气，从而使沿着沟槽的长度方向的每100μm长度存在的长度5μm以上的裂缝的数量为表1所示的值，使沟槽的宽度和导电性膜的最大厚度为表1所示的值，除此以外，通过与实施例1相同的方法制作了光电转换元件。另外，在比较例1的光电转换元件中，用TEM对沿着沟槽的长度方向的长度为100μm的10处区域进行了观察，结果得知，10处的全部区域中在透明基板之上设置有导电性膜(导电性残渣)，并且在该导电性膜上存在裂缝。此外还得知，导电性膜上部存在交叉的裂缝。另外，在沿着沟槽的长度方向的长度为100μm的10处的全部区域中，用TEM对导电性膜和透明基板的剖面进行了观察，结果还得知，存在于导电性膜上的裂缝全部到达透明基板与导电性膜的界面处。另外，在制造比较例1的光电转换元件时，通过与实施例1相同的方法测定两个透明导电层之间的电阻值，并且计算出将比较例1的两个透明导电层之间的电阻值设为1时的相对值。将结果示于表1中。
(比较例2和3)
在透明导电膜上形成了沟槽后，将骤冷时的压缩空气的压力设为表1所示的值，从而使沿着沟槽的长度方向的每100μm长度存在的长度5μm以上的裂缝的数量为表1所示的值，使沟槽的宽度和导电性膜的最大厚度为表1所示的值，除此以外，通过与实施例1相同的方法制作了光电转换元件。另外，在比较例2和3的光电转换元件中，用TEM对沿着沟槽的长度方向的长度为100μm的10处区域进行了观察，结果得知，在10处的全部的区域中，在透明基板之上设置有导电性膜(导电性残渣)，并且该导电性膜上存在裂缝。此外还得知，导电性膜上不存在交叉的裂缝。另外，用TEM在沿着沟槽的长度方向的长度为100μm的10处的全部区域中对导电性膜和透明基板的剖面进行了观察，结果还得知，存在于导电性膜上的全部裂缝到达透明基板与导电性膜的界面。另外，在制造比较例2和3的光电转换元件时，通过与实施例1相同的方法测定两个透明导电层之间的电阻值，并且计算出将比较例1的两个透明导电层之间的电阻值设为1时的相对值。结果示于表1中。
将以上述方式获得的实施例1～8和比较例1～3的两个色素敏化太阳能电池单元串联连接，使用白色LED作为光源，在1000勒克斯的照度下进行Ⅳ测定，求出光电转换效率η。结果示于表1中。
[表1]
如表1所示可知，实施例1～8的光电转换元件与比较例1～3的光电转换元件相比，两个透明导电层彼此之间的电阻值显著变大，光电转换效率也更加变大。
由以上的结果确认出，根据本发明的光电转换元件，能够充分地提高光电转换特性。
符号说明
11……透明基板(基板)
12……透明导电层(导电层)
13……氧化物半导体层
15……导电性基板
20……对置基板
50、50A～50D……光电转换单元
90……沟槽
91……裂缝
92……导电性膜
100、200……光电转换元件
B……裂缝的底部
W……沟槽的宽度

Claims (10)

1.一种光电转换元件，其具有基板、和被设置在所述基板上且相互隔着沟槽而被配置的多个导电层，其中，
所述光电转换元件具有至少一个光电转换单元，
所述光电转换单元具有：
所述多个导电层中的一个导电层，
与所述导电层对置的对置基板，以及
被设置在所述导电层和所述对置基板之间的氧化物半导体层，
在所述基板上沿着所述多个导电层彼此之间的所述沟槽的长度方向设置有导电性膜，在所述导电性膜中，以沿着所述沟槽的长度方向的每100μm长度为15个以上的比例存在长度5μm以上的裂缝。
2.根据权利要求1所述的光电转换元件，其中，
所述导电性膜由与所述导电层相同的材料构成。
3.根据权利要求1或2所述的光电转换元件，其中，
在所述导电性膜中，以沿着所述沟槽的长度方向的每100μm长度为200个以下的比例存在长度5μm以上的裂缝。
4.根据权利要求3所述的光电转换元件，其中，
在所述导电性膜中，以沿着所述沟槽的长度方向的每100μm长度为40个以下的比例存在长度5μm以上的裂缝。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的光电转换元件，其中，
在所述导电性膜中，以沿着所述沟槽的长度方向的每100μm长度为34个以上的比例存在长度5μm以上的裂缝。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的光电转换元件，其中，
在所述导电性膜中，存在彼此交叉的裂缝。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的光电转换元件，其中，
所述多个导电层彼此之间的所述沟槽被绝缘材料覆盖。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的光电转换元件，其中，
所述导电性膜的最大厚度为150nm以下,
所述沟槽的宽度为200nm以下，
所述裂缝的底部到达所述基板与所述导电性膜的界面。
9.根据权利要求1～7中任一项所述的光电转换元件，其中，
所述裂缝的底部到达在所述基板中相比于所述基板与所述导电性膜的界面更远离所述导电性膜的位置。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的光电转换元件，其中，
所述裂缝与所述导电层接触。
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