JP2002252359A - 受光層および太陽電池 - Google Patents

受光層および太陽電池

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JP2002252359A
JP2002252359A JP2001048925A JP2001048925A JP2002252359A JP 2002252359 A JP2002252359 A JP 2002252359A JP 2001048925 A JP2001048925 A JP 2001048925A JP 2001048925 A JP2001048925 A JP 2001048925A JP 2002252359 A JP2002252359 A JP 2002252359A
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JP
Japan
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light
electrode
solar cell
substrate
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JP2001048925A
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English (en)
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Tsutomu Miyamoto
勉 宮本
Yuji Fujimori
裕司 藤森
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/542—Dye sensitized solar cells

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Abstract

(57)【要約】 【課題】光電変換効率に優れる受光層および太陽電池を
提供すること。 【解決手段】図１に示す太陽電池１は、電解質溶液を必
要としない、いわゆる乾式太陽電池と呼ばれるものであ
り、基板２と、基板２の上面に設置された第１の電極３
と、第１の電極３の上面に設置された受光層４と、受光
層４の上面に設置された第２の電極５と、第２の電極５
の上面に設置された第３の電極６とを有しており、受光
層４は、第１の電極３と第２の電極５とで挟持されてい
る。受光層４は、主として酸化チタンで構成される多孔
質な基材４１に色素４２を担持して構成され、基材４１
には、導電性を向上させる導電性向上処理が施されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、受光層および太陽
電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、環境にやさしい電源として、
シリコンを用いた太陽電池が注目を集めている。シリコ
ンを用いた太陽電池の中には、人工衛星等に用いられる
単結晶シリコン型の太陽電池もあるが、実用的なものと
しては、特に多結晶シリコンを用いた太陽電池や、アモ
ルファスシリコンを用いた太陽電池が、産業用や家庭用
として実用化が始まっている。
【０００３】しかしながら、これらのシリコンを用いた
太陽電池は、いずれもＣＶＤ（化学的気相成長）法等の
真空プロセスを用いるため、製造コストが高く、また、
これらのプロセスにおいて、多大な熱量や電気を使うた
め、製造に必要なエネルギーと太陽電池が生み出すエネ
ルギーとのバランスが非常に悪く、必ずしも省エネルギ
ーな電源とは言えなかった。
【０００４】これに対し、いわゆる“湿式太陽電池”、
“第４世代の光電池”等と呼ばれるシリコン系以外の新
型の太陽電池が提案されている。
【０００５】この太陽電池は、透明電極上に有機色素が
吸着された半導体を積層した電極と、対向電極と、これ
らの電極間に電解質溶液を設けた構成とされている。
【０００６】このような太陽電池では、有機色素におい
て発生した電子は、半導体を介して透明電極に伝達さ
れ、さらに、この電子は、外部回路を介して対向電極に
伝達される。
【０００７】しかしながら、この太陽電池では、半導体
の導電性が低いため、色素で発生した電子が効率よく透
明電極に伝達されず、その結果、十分な発電効率（光電
変換効率）が得られていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、光電
変換効率に優れる受光層および太陽電池を提供すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１７）の本発明により達成される。
【００１０】（１） 光の照射により発電する太陽電池
に用いられ、主として酸化チタンで構成される多孔質な
基材に色素を担持してなる受光層であって、前記基材に
導電性を向上させる導電性向上処理が施されていること
を特徴とする受光層。
【００１１】（２） 前記色素は、前記基材の外面およ
び細孔の内面に吸着した状態で存在している上記（１）
に記載の受光層。
【００１２】（３） 前記導電性向上処理は、酸素欠陥
を形成する酸素欠陥形成法によるものである上記（１）
または（２）に記載の受光層。
【００１３】（４） 前記導電性向上処理は、チタン原
子の一部をチタン原子と異なる金属原子で置換する原子
置換法によるものである上記（１）または（２）に記載
の受光層。
【００１４】（５） 前記導電性向上処理は、前記基材
中に金および白金の少なくとも一方を含有させる金属含
有法によるものである上記（１）または（２）に記載の
受光層。
【００１５】（６） 金および白金の少なくとも一方を
表面付近に含有した酸化チタン粉末を用いて製造された
ものである上記（５）に記載の受光層。
【００１６】（７） 前記酸化チタンは、主として二酸
化チタンで構成される上記（１）ないし（６）のいずれ
かに記載の受光層。
【００１７】（８） 前記基材は、平均粒径が１ｎｍ〜
１μｍの酸化チタン粉末を用いて製造されたものである
上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の受光層。
【００１８】（９） 空孔率が５〜９０％である上記
（１）ないし（８）のいずれかに記載の受光層。
【００１９】（１０） 表面粗さＲａが５ｎｍ〜１０μ
ｍである上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の受
光層。
【００２０】（１１） 膜状をなしている上記（１）な
いし（１０）のいずれかに記載の受光層。
【００２１】（１２） 平均厚さが０．１〜３００μｍ
である上記（１１）に記載の受光層。
【００２２】（１３） 一対の電極間に、上記（１）な
いし（１２）のいずれかに記載の受光層を有することを
特徴とする太陽電池。
【００２３】（１４） 前記受光層と前記電極のうちの
一方の電極との界面には、整流障壁が形成されている上
記（１３）に記載の太陽電池。
【００２４】（１５） 前記受光層と前記電極のうちの
一方の電極との間には、電解質が設けられている上記
（１３）に記載の太陽電池。
【００２５】（１６） 前記受光層および前記電解質の
周囲には、壁部材が配設されている上記（１５）に記載
の太陽電池。
【００２６】（１７） 前記受光層への光の入射角が９
０°での光電変換効率をＲ90とし、光の入射角が５２°
での光電変換効率をＲ52としたとき、Ｒ52／Ｒ90が０．
８以上である上記（１３）ないし（１６）のいずれかに
記載の太陽電池。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の受光層および太陽
電池を添付図面に示す好適な実施形態について詳細に説
明する。
【００２８】＜第１実施形態＞図１は、本発明の太陽電
池（光電池）の第１実施形態を示す斜視図、図２は、本
発明の太陽電池の第１実施形態を示す断面図、図３は、
第１実施形態の太陽電池における受光層と第２の電極の
界面付近の断面を示す拡大図、図４は、本発明の受光層
の受光面付近の断面図である。
【００２９】図１に示す太陽電池１は、電解質溶液を必
要としない、いわゆる乾式太陽電池と呼ばれるものであ
り、基板２と、基板２の上面に設置された第１の電極３
と、第１の電極３の上面に設置された受光層４と、受光
層４の上面に設置された第２の電極５と、第２の電極５
の上面に設置された第３の電極６とを有しており、受光
層４は、第１の電極３と第２の電極５とで挟持されてい
る。
【００３０】以下、各構成要素について説明する。基板
２は、第１の電極３、受光層４、第２の電極５および第
３の電極６を支持するためのものであり、平板状の部材
で構成されている。
【００３１】本実施形態の太陽電池１では、図１に示す
ように、基板２および後述する第１の電極３側から、例
えば、太陽光等の光（以下、単に「光」と言う。）を入
射させて（照射して）使用するものである。このため、
基板２および第１の電極３は、それぞれ、好ましくは実
質的に透明（無色透明、着色透明または半透明）とされ
る。これにより、光を受光層４の受光面に効率よく到達
させることができる。
【００３２】この基板２の構成材料としては、例えば、
各種ガラス材料、各種セラミックス材料、各種プラスチ
ック材料、ポリカーボネート（ＰＣ）のような樹脂材
料、または、アルミニウムのような金属材料等が挙げら
れる。
【００３３】基板２の厚さ（平均）としては、材料、用
途等により適宜設定され、特に限定されないが、例え
ば、次のようにすることができる。
【００３４】基板２をガラス材料（硬質材料）で構成す
る場合、その厚さとしては、０．１〜１．５ｍｍ程度で
あるのが好ましく、０．８〜１．２ｍｍ程度であるのが
より好ましい。
【００３５】また、基板２をポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）のようなフレキシブル素材（可撓性材料）
で構成する場合、その厚さとしては、０．５〜１５０μ
ｍ程度であるのが好ましく、１０〜７５μｍ程度である
のがより好ましい。なお、基板２は、必要に応じて、省
略することもできる。
【００３６】基板２の上面には、層状（平板状）の第１
の電極３が設置されている。この第１の電極３は、後述
する受光層４で発生した電子を捕捉し、外部回路１００
へ伝達する。
【００３７】第１の電極３の構成材料としては、例え
ば、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、フッ素ド
ープした酸化錫（ＦＴＯ）、酸化インジウム（ＩＯ）、
酸化錫（ＳｎＯ2）のような金属酸化物、アルミニウ
ム、ニッケル、コバルト、白金、銀、金、銅、モリブデ
ン、チタン、タンタルのような金属またはこれらを含む
合金等の１種または２種以上を組み合わせて用いること
ができる。
【００３８】第１の電極３の厚さ（平均）としては、材
料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、
例えば、次のようにすることができる。
【００３９】第１の電極３を前記の金属酸化物（透明伝
導性金属酸化物）で構成する場合、その厚さとしては、
０．０５〜５μｍ程度であるのが好ましく、０．１〜
１．５μｍ程度であるのがより好ましい。
【００４０】また、第１の電極３を前記の金属またはこ
れらを含む合金で構成する場合、その厚さとしては、
０．０１〜１μｍ程度であるのが好ましく、０．０３〜
０．１μｍ程度であるのがより好ましい。
【００４１】なお、第１の電極３は、図示の構成のよう
なものに限定されず、例えば、複数の櫛歯を有する形状
のもの等であってもよい。この場合、光は、複数の櫛歯
同士の間を通過して、直接、受光層４の受光面に到達す
るので、第１の電極３は、実質的に透明な材料で構成さ
れていなくてもよい。これにより、第１の電極３の構成
材料の選択の幅を拡大することができる。また、この場
合、第１の電極３の厚さ（平均）としては、特に限定さ
れないが、例えば、１〜５μｍ程度とするのが好まし
い。
【００４２】また、第１の電極３としては、このような
櫛歯状の電極と、ＩＴＯ、ＦＴＯ等からなる透明な電極
とを組み合わせて（例えば、積層等して）用いることも
できる。
【００４３】第１の電極３の上面には、好ましくは膜状
（層状）をなす受光層４が設置されている。この受光層
４は、主として酸化チタンで構成された多孔質な基材４
１と、この基材４１に担持された色素４２とを有してい
る。この受光層４は、受光により電子と正孔とを発生す
る。
【００４４】また、色素４２は、図３および図４に示す
ように、基材４１の外面および孔（細孔）４１１の内面
に吸着した状態で存在している。なお、受光層４の詳細
については、後述する。
【００４５】受光層４の上面には、層状（平板状）の第
２の電極５が設置されている。この第２の電極５は、受
光層４で発生した正孔を捕捉する。
【００４６】第２の電極５の厚さ（平均）としては、特
に限定されないが、例えば、０．００１〜０．５ｍｍ程
度であるのが好ましく、０．０５〜０．３ｍｍ程度であ
るのがより好ましい。
【００４７】第２の電極５の構成材料としては、例え
ば、各種イオン伝導特性を有する物質、または、インジ
ウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、フッ素ドープした酸
化錫（ＦＴＯ）、酸化インジウム（ＩＯ）、酸化錫（Ｓ
ｎＯ2）のような金属酸化物、アルミニウム、ニッケ
ル、コバルト、白金、銀、金、銅、モリブデン、チタ
ン、タンタルのような金属またはこれらを含む合金等の
１種または２種以上を組み合わせて用いることができ
る。
【００４８】第２の電極５の上面には、層状（平板状）
の第３の電極６が設置されている。この第３の電極６を
介して、正孔が外部回路１００へ伝達される。
【００４９】第３の電極６の厚さ（平均）としては、材
料、用途等により適宜設定され、特に限定されない。
【００５０】また、第３の電極６の構成材料としては、
例えば、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＩＯ、ＳｎＯ2のような金属
酸化物、アルミニウム、ニッケル、コバルト、白金、
銀、金、銅、モリブデン、チタン、タンタルのような金
属またはこれらを含む合金等の１種または２種以上を組
み合わせて用いることができる。なお、この第３の電極
６は、必要に応じて、省略することもできる。
【００５１】本実施形態の太陽電池１では、第２の電極
５と受光層４との界面にダイオード特性を有する整流障
壁が形成され、整流作用が生じている。
【００５２】この様子を等価回路で表すと、図５に示す
ようなダイオード２００を有する電流の循環回路が形成
されている。
【００５３】このとき、受光層４に、光が入射すると、
この受光層４（基材４１および色素４２）において、電
子が励起され、電子と正孔とが発生する。また、整流障
壁には、界面電位により電場が存在している。このた
め、これらの電子と正孔とは、界面の電場により引き分
けられ、電位差（光起電力）が生じる。
【００５４】そして、太陽電池１に外部回路１００を接
続すれば、光励起電流が得られ、太陽電池となる。
【００５５】このような整流障壁を得る場合には、第２
の電極５の構成材料としては、前述した材料の中でも、
特に、イオン伝導特性を有する物質が好ましく用いられ
る。
【００５６】また、このイオン伝導特性を有する物質と
しては、例えば、ＣｕＩ、ＡｇＩのようなヨウ化金属化
合物、ＡｇＢｒのような臭化金属化合物等のハロゲン化
金属化合物、ＣｕＳＣＮのようなチオシアン化金属化合
物等の１種または２種以上を組み合わせて用いることが
できるが、この中でも、特に、ＣｕＩ、ＡｇＩのような
ヨウ化金属化合物のうちの１種または２種以上を組み合
わせて用いるのがより好ましい。このようなヨウ化金属
化合物を用いることにより、太陽電池１の発電効率（光
電変換効率）をより向上することができる。
【００５７】また、整流障壁は、受光層４と第２の電極
５との界面ではなく、受光層４と第１の電極３との界面
に形成されていてもよく、これらの双方に形成されてい
てもよい。
【００５８】なお、光の照射により、受光層４（基材４
１および色素４２）では、電子および正孔が同時に発生
するが、以下の説明では、便宜上、「電子が発生する」
と記載する。
【００５９】さて、本発明の受光層４は、前述したよう
に、主として酸化チタンで構成された多孔質な基材４１
と、この基材４１に担持（吸着）された色素４２とを有
している。
【００６０】酸化チタンとしては、例えば、二酸化チタ
ン、一酸化チタン、三酸化二チタン等のうちの、１種ま
たは２種以上を組み合わせて用いることができるが、こ
の中でも、酸化チタンとしては、主として二酸化チタン
で構成されるものが好ましい。二酸化チタンは、光に対
する感受性が高いので、酸化チタンとして、主として二
酸化チタンを用いた基材４１では、光の利用効率がより
向上する。
【００６１】さらに、二酸化チタンとしては、結晶構造
がアナターゼ型の二酸化チタンを主とするもの、ルチル
型の二酸化チタンを主とするもの、アナターゼ型の二酸
化チタンとルチル型の二酸化チタンとの混合物を主とす
るもののいずれであってもよい。
【００６２】ルチル型の二酸化チタンは、紫外領域に近
い部分の可視光領域の波長の光を利用することが可能で
あることから、ルチル型の二酸化チタンを主とする基材
４１では、光の利用効率に優れるという利点を有する。
【００６３】また、ルチル型の二酸化チタンは、その結
晶構造が安定しているので、ルチル型の二酸化チタンを
主とする基材４１では、過酷な環境下に曝された場合で
も、経年変化（劣化）が少なく、安定した性能が長期間
継続して得られるという利点を有する。
【００６４】一方、アナターゼ型の二酸化チタンの結晶
構造は、比較的不安定であることに起因して、アナター
ゼ型の二酸化チタンを主とする基材４１では、電子を発
生し易いという利点を有する。
【００６５】さらに、ルチル型の二酸化チタンとアナタ
ーゼ型の二酸化チタンとの混合物を主とする基材４１で
は、前述した利点を併有することができる。
【００６６】このように混合させた場合には、ルチル型
の二酸化チタンとアナターゼ型の二酸化チタンとは、特
に限定されないが、例えば、重量比で９５：５〜５：９
５程度であるのが好ましく、８０：２０〜２０：８０程
度であるのがより好ましい。
【００６７】この基材４１は、多孔質なものである。多
孔質な基材４１では、その比表面積（表面積）を増大さ
せることができるので、十分に色素４２を担持（吸着）
することができる。これにより、受光層４では、優れた
光電変換効率が得られる。
【００６８】基材４１を多孔質なものとするために、基
材４１は、酸化チタン粉末（粉末状の酸化チタン）を用
いて製造されるのが好ましい。これにより、基材４１を
より容易かつ確実に多孔質とすることができる。
【００６９】また、酸化チタン粉末の平均粒径として
は、特に限定されないが、例えば、１ｎｍ〜１μｍ程度
であるのが好ましく、５〜５０ｎｍ程度であるのがより
好ましい。酸化チタン粉末の平均粒径を前記の範囲内と
することにより、酸化チタン粉末の基材材料中での均一
性が向上する。また、このように酸化チタン粉末の平均
粒径を小さくすることにより、得られる基材４１の比表
面積（表面積）をより大きくすることができる。
【００７０】さらに、基材４１には、導電性を向上させ
る導電性向上処理が施されている。これにより、基材４
１は、色素４２で発生した電子を第１の電極３へ効率よ
く伝達することができ、その結果、太陽電池１では、優
れた発電効率（光電変換効率）が得られる。
【００７１】このような導電性向上処理の方法として
は、例えば、酸素欠陥を形成する酸素欠陥形成法、
チタン原子の一部をチタン原子と異なる金属原子で置換
する原子置換法、基材４１中に金および白金の少なく
とも一方を含有させる金属含有法等が挙げられ、これら
の１種または２種以上を組み合わせて用いることができ
る。以下、これら〜の方法について、それぞれ、詳
述する。
【００７２】 酸素欠陥形成法 酸素欠陥形成法としては、特に限定されないが、例え
ば、酸化チタン粉末あるいは基材材料を膜状に成形した
膜状体（以下、単に「膜状体」と言う。）を、水素雰囲
気（還元雰囲気）中で熱処理する方法、真空（例えば１
０-5〜１０-6Ｔｏｒｒ）下で熱処理する方法、低温プラ
ズマ処理する方法等が挙げられる。この中でも、酸素欠
陥形成法としては、酸化チタン粉末あるいは膜状体を、
水素雰囲気中で熱処理する方法が好ましい。
【００７３】 原子置換法 原子置換法としては、例えば、前記の金属原子あるいは
その酸化物からなる無機増感剤が添加された基材材料の
膜状体を焼成（焼結）する方法、膜状体に対して前記の
金属原子をイオン化したものを注入する（打ち込む）方
法等が挙げられる。この中でも、原子置換法としては、
無機増感剤が添加された基材材料の膜状体を焼成する方
法がより好ましい。なお、このような原子置換法は、酸
化チタン粉末に施すこともできる。
【００７４】 金属含有法 金属含有法としては、例えば、金および白金の少なくと
も一方を表面付近に含有（担持）する酸化チタン粉末を
用いて基材を成形する方法、金および白金の少なくとも
一方を含有する基材材料を用いて基材を成形する方法等
が挙げられるが、この中でも、金属含有法としては、金
および白金の少なくとも一方を表面付近に含有する酸化
チタン粉末を用いて基材を成形する方法がより好まし
い。これにより、基材４１中に金および／または白金を
より均一に存在（分散）させることができる。
【００７５】基材４１中の前記金属の含有量としては、
特に限定されないが、例えば、０．００１〜５．０ｗｔ
％程度であるのが好ましく、０．１〜１．０ｗｔ％程度
であるのがより好ましい。基材４１は、前記範囲内で金
および／または白金を含有することにより、それ自体が
電子を発生するのを好適なものに維持しつつ、導電性を
より向上させることができる。
【００７６】また、色素４２としては、特に限定されな
いが、例えば、顔料、染料等が挙げられ、これらを単独
または混合して使用することができるが、経時的変質、
劣化がより少ないという点で顔料が、吸着性がより優れ
るという点で染料が好ましい。
【００７７】この顔料としては、特に限定されないが、
例えば、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブル
ー等のフタロシアニン系顔料、ファストイエロー、ジス
アゾイエロー、縮合アゾイエロー、ペンゾイミダゾロン
イエロー、ジニトロアニリンオレンジ、ペンズイミダゾ
ロンオレンジ、トルイジンレッド、パーマネントカーミ
ン、パーマネントレッド、ナフトールレッド、縮合アゾ
レッド、ベンズイミダゾロンカーミン、ベンズイミダゾ
ロンブラウン等のアゾ系顔料、アントラピリミジンイエ
ロー、アントラキノニルレッド等のアントラキノン系顔
料、銅アゾメチンイエロー等のアゾメチン系顔料、キノ
フタロンイエロー等のキノフタロン系顔料、イソインド
リンイエロー等のイソインドリン系顔料、ニッケルジオ
キシムイエロー等のニトロソ系顔料、ペリノンオレンジ
等のペリノン系顔料、キナクリドンマゼンタ、キナクリ
ドンマルーン、キナクリドンスカーレット、キナクリド
ンレッド等のキナクリドン系顔料、ペリレンレッド、ペ
リレンマルーン等のペリレン系顔料、ジケトピロロピロ
ールレッド等のピロロピロール系顔料、ジオキサジンバ
イオレット等のジオキサジン系顔料のような有機顔料、
カーボンブラック、ランプブラック、ファーネスブラッ
ク、アイボリーブラック、黒鉛、フラーレン等の炭素系
顔料、黄鉛、モリブデートオレンジ等クロム酸塩系顔
料、カドミウムイエロー、カドミウムリトポンイエロ
ー、カドミウムオレンジ、カドミウムリトポンオレン
ジ、銀朱、カドミウムレッド、カドミウムリトポンレッ
ド等の硫化物系顔料、オーカー、チタンイエロー、チタ
ンバリウムニッケルイエロー、べんがら、鉛丹、アンバ
ー、褐色酸化鉄、亜鉛鉄クロムブラウン、酸化クロム、
コバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、チタンコ
バルトグリーン、コバルトブルー、セルリアンブルー、
コバルトアルミニウムクロムブルー、鉄黒、マンガンフ
ェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅ク
ロムブラック、銅クロムマンガンブラック等の酸化物系
顔料、ビリジアン等の水酸化物系顔料、紺青等のフェロ
シアン化物系顔料、群青等のケイ酸塩系顔料、コバルト
バイオレット、ミネラルバイオレット等のリン酸塩系顔
料、その他（例えば硫化カドミウム、セレン化カドミウ
ム等）のような無機顔料等の１種または２種以上を組み
合わせて用いることができる。
【００７８】また、染料としては、特に限定されない
が、例えば、RuL2(SCN)2、RuL2Cl2、RuL2(CN)2、Ruteni
um535-bisTBA（Solaronics社製）、[RuL2(NCS)2]2H2Oの
ような金属錯体色素、シアン系色素、キサンテン系色
素、アゾ系色素、ハイビスカス色素、ブラックベリー色
素、ラズベリー色素、ザクロ果汁色素、クロロフィル色
素等の１種または２種以上を組み合わせて用いることが
できる。
【００７９】このような受光層４は、基材４１が多孔質
なものであるため、それ自体も多孔質なものとなる。図
４は、受光層４の受光面付近に、光が入射している状態
を模式的に示している。なお、図４では、基板２および
第１の電極３は、省略されている。図４に示すように、
多孔質な受光層４では、光（図４中の矢印）が受光層４
の表面（受光面）から、さらに内部まで侵入し、受光層
４内を透過、または孔４１１内で反射する。このため、
光は、より高い頻度で、受光層４内で電子を発生させる
ことになり、光の利用効率が向上する。
【００８０】また、この場合、受光層４の表面積は、緻
密質な受光層の表面積と比較して、大幅に増大（例え
ば、５０〜１００００倍）する。これにより、このよう
な受光層４を用いた太陽電池１では、緻密質な受光層を
用いた太陽電池と比較して、大電流（例えば、５０〜１
００００倍）が生じることになる。
【００８１】このような多孔質の度合を表す指標として
は、例えば、受光層４の空孔率（気孔率）、受光層４の
受光面の表面粗さＲａ等があるが、受光層４は、空孔率
あるいは受光面の表面粗さＲａのいずれか一方が以下の
条件を満足するのが好ましく、空孔率および受光面の表
面粗さＲａの双方が以下の条件を満足するのがより好ま
しい。
【００８２】受光層４の空孔率としては、特に限定され
ないが、例えば、５〜９０％程度であるのが好ましく、
１５〜５０％程度であるのがより好ましく、２０〜４０
％程度であるのがさらに好ましい。
【００８３】また、受光層４の受光面の表面粗さＲａと
しては、特に限定されないが、例えば、５ｎｍ〜１０μ
ｍ程度であるのが好ましく、２０ｎｍ〜１μｍ程度であ
るのがより好ましい。
【００８４】多孔質の度合が、それぞれ、前記の範囲内
の受光層４では、光の利用効率がさらに向上し、さらに
確実に電子を発生することができる。
【００８５】また、受光層４は、比較的厚さの大きなも
のであってもよいが、前述したように、膜状（層状）を
なすものが好ましい。膜状の受光層４を太陽電池１に用
いることにより、太陽電池１の発電効率がより向上する
とともに、太陽電池１の薄型化（小型化）、製造コスト
の削減を図ることができ有利である。
【００８６】この場合、受光層４の平均厚さ（膜厚）と
しては、特に限定されないが、例えば、０．１〜３００
μｍ程度であるのが好ましく、０．５〜１００μｍ程度
であるのがより好ましく、１〜２５μｍ程度であるのが
さらに好ましい。受光層４の平均厚さが前記の下限値未
満の場合、その空孔率等によっては、受光層４に入射し
た光の透過が著しく、光の利用効率が低下することがあ
る。一方、受光層４の厚さを前記の上限値を越えて厚く
しても、それ以上、光の利用効率の増大が見込めない。
【００８７】このような受光層４を用いた太陽電池１で
は、受光層４への光の入射角が９０°での光電変換効率
をＲ90とし、光の入射角が５２°での光電変換効率をＲ
52としたとき、Ｒ52／Ｒ90が０．８以上程度となるよう
な特性を有しているのが好ましく、０．８５以上程度で
あるのがより好ましい。このような条件を満たすという
ことは、受光層４が光に対する指向性が低い、すなわ
ち、等方性を有するということである。したがって、こ
のような受光層４を有する太陽電池１は、太陽の日照時
間のほぼ全域に渡って、より効率良く発電することがで
きる。
【００８８】このような太陽電池１は、例えば、次のよ
うにして製造することができる。まず、例えば石英ガラ
ス等で構成された基板２を用意する。この基板２には、
厚さが均一で、たわみのないものが好適に用いられる。
【００８９】＜１＞ まず、第１の電極３を基板２の上
面に形成する。第１の電極３は、例えばＩＴＯ等で構成
される第１の電極３の材料を、例えば、蒸着法、スパッ
タリング法、印刷法等を用いることにより、形成するこ
とができる。
【００９０】＜２＞ 次に、受光層４を第１の電極３の
上面に形成する。受光層４は、まず、第１の電極３の上
面に基材４１を形成し、次いで、基材４１に色素４２を
担持（吸着）させることにより得られる。
【００９１】基材４１は、基材材料を、例えば、ディッ
ピング、ドクターブレード、スピンコート、刷毛塗り、
スプレー塗装、ロールコーター等の各種塗布法、溶射法
等の方法により膜状（厚膜および薄膜）に形成すること
ができる。この中でも、基材４１の形成方法としては、
各種塗布法によるものが好ましい。
【００９２】このような塗布法によれば、その操作は、
極めて簡単であり、かつ、大掛かりな装置も必要としな
いので、基材４１（受光層４）および太陽電池１の製造
コストの削減、製造時間の短縮に有利である。また、塗
布法によれば、例えばマスキング等を用いることによ
り、所望のパターン形状の基材４１（受光層４）を容易
に得ることができる。
【００９３】また、基材４１を膜状に形成することによ
り、得られる受光層４も膜状とすることができる。
【００９４】以下に、基材４１の塗布法による成形方法
の一例について説明する。なお、以下の説明では、導電
性向上処理の方法（＜２Ａ＞および＜２Ｂ＞酸素欠陥形
成法、＜２Ｃ＞原子置換法、＜２Ｄ＞金属含有法）の相
違により区別して説明するが、同様の事項については、
後に説明するものでは省略する。さらに、酸素欠陥形成
法については、＜２Ａ＞酸化チタン粉末に施す場合と、
＜２Ｂ＞膜状体に施す場合とに分けて説明する。
【００９５】＜２Ａ＞：酸素欠陥形成法（酸化チタン粉
末に施す場合） ［酸化チタン粉末の調製］ ＜Ａ０＞ ルチル型の二酸化チタン粉末とアナターゼ型
の二酸化チタン粉末とを所定の配合比（ルチル型の二酸
化チタン粉末のみの場合も含む）にて、配合し混合して
おく。なお、後述する酸素欠陥形成法による熱処理で、
二酸化チタンの結晶構造がアナターゼ型からルチル型へ
転移（変化）することを想定している場合には、アナタ
ーゼ型の二酸化チタン粉末のみを用いてもよい。
【００９６】これらのルチル型の二酸化チタン粉末の平
均粒径と、アナターゼ型の二酸化チタン粉末の平均粒径
とは、それぞれ異なっていてもよいし、同じであっても
よいが、異なっている方が好ましい。なお、酸化チタン
粉末全体としての平均粒径は、前述の範囲とする。
【００９７】次に、前記配合された酸化チタン粉末に、
酸素欠陥形成法による熱処理を施す。このときの熱処理
条件としては、水素雰囲気中で、好ましくは温度８００
〜１２００℃程度で、０．２〜３時間程度、より好まし
くは温度９００〜１２００℃程度で、０．５〜１時間程
度とされる。
【００９８】このとき、酸化チタン粉末がアナターゼ型
の二酸化チタン粉末を含有している場合、前記の熱処理
温度、熱処理時間によっては、アナターゼ型の二酸化チ
タンは、その結晶構造の一部または全部がルチル型へ転
移することがある。
【００９９】なお、酸素欠陥形成法は、本工程＜Ａ０＞
前に、ルチル型の二酸化チタン粉末および／またはアナ
ターゼ型の二酸化チタン粉末に施し、かかる二酸化チタ
ン粉末を配合して、酸化チタン粉末を調製するようにし
てもよい。
【０１００】［塗布液（基材材料）の調製］ ＜Ａ１＞ まず、前記工程で調製した酸化チタン粉末を
適当量の水（例えば、蒸留水、超純水、イオン交換水、
ＲＯ水等）に懸濁する。
【０１０１】＜Ａ２＞ 次に、かかる懸濁液に、例えば
硝酸等の安定化剤を添加し、メノウ製（またはアルミナ
製）の乳鉢内で十分に混練する。
【０１０２】＜Ａ３＞ 次いで、かかる懸濁液に、前記
の水を加えてさらに混練する。このとき、前記安定化剤
と水との配合比は、体積比で好ましくは１０：９０〜４
０：６０程度、より好ましくは１５：８５〜３０：７０
程度とし、かかる懸濁液の粘度を、例えば０．２〜３０
ｃｐｓ程度とする。
【０１０３】＜Ａ４＞ その後、かかる懸濁液に、例え
ば、最終濃度が０．０１〜５ｗｔ％程度となるように界
面活性剤を添加して混練する。これにより、塗布液（基
材材料）を調製する。
【０１０４】なお、界面活性剤としては、カチオン性、
アニオン性、両イオン性、非イオン性のいずれであって
もよいが、好ましくは非イオン性のものが用いられる。
【０１０５】また、安定化剤としては、硝酸に代わり、
酢酸やアセチルアセトンのような酸化チタンの表面修飾
試薬を用いることもできる。
【０１０６】また、塗布液（基材材料）中には、必要に
応じて、例えばポリエチレングリコールのようなバイン
ダー、可塑剤、酸化防止剤等の各種添加物を添加しても
よい。
【０１０７】［受光層４の形成］ ＜Ａ５＞ 第１の電極３の上面に、塗布法（例えば、デ
ィッピング等）により、塗布液を塗布・乾燥して膜状体
（塗膜）を形成する。また、塗布・乾燥の操作を複数回
行って積層するようにしてもよい。
【０１０８】次いで、この膜状体に、必要に応じて、例
えば、温度２５０〜５００℃程度で０．５〜３時間程
度、熱処理（例えば、焼成等）を施してもよい。これに
より、単に接触するのに止まっていた酸化チタン粉末同
士は、その接触部位に拡散が生じ、酸化チタン粉末同士
がある程度固着（固定）するようになる。なお、この状
態で、基材４１が多孔質となる。
【０１０９】＜Ａ６＞ 前記工程＜Ａ５＞で得られた基
材４１には、必要に応じて、後処理を行うことができ
る。
【０１１０】この後処理としては、例えば、形状を整え
るための、研削、研磨等のような機械加工（後加工）
や、その他、洗浄、化学処理のような後処理等が挙げら
れる。
【０１１１】なお、前記の受光面の表面粗さＲａは、本
工程＜Ａ６＞での後処理によって調節するようにしても
よい。
【０１１２】＜Ａ７＞ 次に、このようにして得られた
基材４１に、色素４２を担持（吸着）させる。
【０１１３】これは、基材４１と、例えばカーボンブラ
ック等の色素４２を溶解または懸濁（分散）した溶液と
を、例えば浸漬、塗布等により接触させることにより、
色素４２を基材４１の外面および孔（細孔）４１１の内
面に吸着させる。
【０１１４】色素４２を溶解または懸濁（分散）する溶
媒としては、特に限定されないが、例えば、各種水、メ
タノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセ
トニトリル、酢酸エチル、エーテル、塩化メチレン、Ｎ
ＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）等の１種または２
種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１１５】この後、例えば、自然乾燥による方法や、
空気、窒素ガス等の気体を吹き付ける方法等により基材
４１から溶媒を除去する。
【０１１６】さらに、必要に応じて、基材４１（基板
２、第１の電極３および基板４１の積層体）を、例えば
６０〜１００℃程度の温度で、０．５〜２時間程度、ク
リーンオーブン等で乾燥してもよい。これにより、色素
４２をより強固に基材４１に吸着させることができる。
【０１１７】＜２Ｂ＞：酸素欠陥形成法（膜状体に施す
場合） ［酸化チタン粉末の調製］ ＜Ｂ０＞ ルチル型の二酸化チタン粉末とアナターゼ型
の二酸化チタン粉末とを所定の配合比（ルチル型の二酸
化チタン粉末のみの場合も含む）にて、配合し混合して
おく。なお、後述する酸素欠陥形成法による熱処理で、
二酸化チタンの結晶構造がアナターゼ型からルチル型へ
転移（変化）することを想定している場合には、アナタ
ーゼ型の二酸化チタン粉末のみを用いてもよい。
【０１１８】［塗布液（基材材料）の調製］ ＜Ｂ１＞〜＜Ｂ４＞ 前記工程＜Ａ１＞〜＜Ａ４＞と同
様の工程を行う。
【０１１９】［受光層４の形成］ ＜Ｂ５＞ 前記工程＜Ａ５＞と同様の工程を行った後、
膜状体に酸素欠陥形成法による熱処理を施して基材４１
を得る。この熱処理条件としては、水素雰囲気中で、好
ましくは温度８００〜１２００℃程度で、０．２〜３時
間程度、より好ましくは温度９００〜１２００℃程度
で、０．５〜１時間程度とされる。
【０１２０】なお、この場合、前記工程＜Ａ５＞におけ
る熱処理（例えば、焼成等）は、この酸素欠陥形成法に
よる熱処理で兼用することもできる。
【０１２１】＜Ｂ６＞ 必要に応じて、前記工程＜Ａ６
＞と同様の工程を行う。 ＜Ｂ７＞ 次に、前記工程＜Ａ７＞と同様の工程を行
う。
【０１２２】＜２Ｃ＞：原子置換法 ［酸化チタン粉末の調製］ ＜Ｃ０＞ ルチル型の二酸化チタン粉末とアナターゼ型
の二酸化チタン粉末とを所定の配合比（ルチル型の二酸
化チタン粉末のみの場合も含む）にて、配合し混合して
おく。なお、後述する原子置換法による焼成で、二酸化
チタンの結晶構造がアナターゼ型からルチル型へ転移
（変化）することを想定している場合には、アナターゼ
型の二酸化チタン粉末のみを用いてもよい。
【０１２３】［塗布液（基材材料）の調製］ ＜Ｃ１＞〜＜Ｃ３＞ 前記工程＜Ａ１＞〜＜Ａ３＞と同
様の工程を行う。
【０１２４】＜Ｃ４＞ 前記工程＜Ａ４＞と同様の工程
において、懸濁液中に、無機増感剤を添加して混練す
る。これにより、塗布液（基材材料）を調製する。
【０１２５】この無機増感剤としては、特に限定されな
いが、例えば、クロム、バナジウム、ニッケル、鉄、マ
ンガン、銅、亜鉛、ニオブ、またはこれらの酸化物等が
挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合
わせて用いることができる。
【０１２６】また、無機増感剤の含有量としては、特に
限定されないが、例えば、酸化チタン粉末１ｇに対し
て、０．１〜２．５μｍｏｌ程度であるのが好ましく、
０．５〜２．０μｍｏｌ程度であるのがより好ましい。
【０１２７】なお、酸化チタン粉末がアナターゼ型の二
酸化チタン粉末を含有し、アナターゼ型の二酸化チタン
の結晶構造がルチル型へ転移するのを防止したい場合に
は、焼結助剤を添加するようにする。
【０１２８】焼結助剤としては、融点が９００℃以下の
金属酸化物であるのが好ましい。この金属酸化物として
は、特に限定されないが、例えば、三酸化モリブデン、
三酸化二ビスマス、酸化鉛、酸化パラジウム、三酸化二
アンチモン、二酸化テルル、三酸化二タリウム等が挙げ
られ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせ
て用いることができる。
【０１２９】この場合、焼結助剤と酸化チタン粉末との
配合比としては、特に限定されないが、例えば、体積比
で１：９９〜４０：６０程度であるのが好ましく、５：
９５〜２０：８０程度であるのがより好ましい。
【０１３０】これにより、膜状体を、９００℃以下の温
度で焼成（焼結）できるので、二酸化チタンの結晶構造
がアナターゼ型からルチル型へ転移するのをより確実に
防止（抑制）することができる。
【０１３１】［受光層４の形成］ ＜Ｃ５＞ 前記工程＜Ａ５＞と同様の工程を行った後、
膜状体を、例えば、大気、窒素ガス、または各種不活性
ガス、真空、減圧状態（例えば、１０-1〜１０ -6Ｔｏｒ
ｒ）のような非酸化性雰囲気中で焼成（焼結）する。こ
のときの焼成条件としては、例えば、次のようにするこ
とができる。
【０１３２】 酸化チタン粉末がアナターゼ型の二酸
化チタン粉末を含有しない場合、もしくは、二酸化チタ
ンの結晶構造がアナターゼ型からルチル型へ転移するこ
とを想定している場合、好ましくは温度１０００〜１２
００℃程度で０．５〜１０時間程度とされる。
【０１３３】 二酸化チタンの結晶構造がアナターゼ
型からルチル型へ転移することを想定していない（防止
したい）場合、好ましくは温度９００℃以下程度で１〜
２６時間程度とされる。
【０１３４】なお、この場合、前記工程＜Ａ５＞におけ
る熱処理（例えば、焼成等）は、この原子置換法による
焼成で兼用することもできる。
【０１３５】また、このような原子置換法は、酸化チタ
ン粉末の調製前に、ルチル型の二酸化チタン粉末および
／またはアナターゼ型の二酸化チタン粉末に施すように
してもよいし、酸化チタン粉末の調製後に、かかる酸化
チタン粉末に施すようにしてもよい。なお、これらの場
合、本工程＜Ｃ５＞における原子置換法による焼成は、
省略することができる。
【０１３６】＜Ｃ６＞ 必要に応じて、前記工程＜Ａ６
＞と同様の工程を行う。 ＜Ｃ７＞ 次に、前記工程＜Ａ７＞と同様の工程を行
う。
【０１３７】＜２Ｄ＞：金属含有法 ［酸化チタン粉末の調製］ ＜Ｄ０＞ ルチル型の二酸化チタン粉末とアナターゼ型
の二酸化チタン粉末とを所定の配合比（アナターゼ型の
二酸化チタン粉末のみ、ルチル型の二酸化チタン粉末の
みの場合も含む）にて、配合し混合しておく。
【０１３８】なお、これらの二酸化チタン粉末の表面付
近には、金および白金の少なくとも一方が含有（担持）
されている。これは、例えば、二酸化チタン粉末に対し
て、真空中で物理的吸着法を用いること、溶液中で無電
解メッキ法（湿式メッキ法）を用いること等により行う
ことができる。
【０１３９】［塗布液（基材材料）の調製］ ＜Ｄ１＞〜＜Ｄ４＞ 前記工程＜Ａ１＞〜＜Ａ４＞と同
様の工程を行う。
【０１４０】［受光層４の形成］ ＜Ｄ５＞ 前記工程＜Ａ５＞と同様の工程を行う。
【０１４１】＜Ｄ６＞ 必要に応じて、前記工程＜Ａ６
＞と同様の工程を行う。 ＜Ｄ７＞ 次に、前記工程＜Ａ７＞と同様の工程を行
う。 以上のような工程を経て、受光層４が得られる。
【０１４２】＜３＞ 一方、例えば白金等からなる第３
の電極６の上面に、第２の電極５を形成する。
【０１４３】第２の電極５は、例えばＣｕＩ等を溶媒に
溶解または懸濁（分散）した第２の電極５の材料を、第
３の電極６の上面に、例えば、ディッピング、ドクター
ブレード、スピンコート、刷毛塗り、スプレー塗装、ロ
ールコーター等の各種塗布法により、塗布・乾燥した
後、熱処理を施すことにより形成することができる。こ
の熱処理条件としては、好ましくは温度５０〜３００℃
程度、１分〜１時間程度、より好ましくは温度７０〜１
８０℃程度、５分〜３０分程度とされる。また、塗布・
乾燥の操作を複数回行って積層するようにしてもよい
し、熱処理の操作も繰り返し行うようにしてもよい。
【０１４４】この溶媒としては、特に限定されないが、
例えば、アセトニトリル、エタノール、メタノール、イ
ソプロピルアルコール等の有機溶剤、あるいは、各種水
等の１種または２種以上を組み合わせて用いることがで
きる。 ＜４＞ 次に、基板２、第１の電極３および受光層４の
積層体と、第２の電極５および第３の電極６の積層体と
を、受光層４と第２の電極５とを接触するようにして接
合する。以上のような工程を経て、太陽電池１が製造さ
れる。
【０１４５】なお、太陽電池１では、受光層４の上面に
第２の電極５、第３の電極６を順次、積層して製造する
ようにしてもよい。
【０１４６】＜第２実施形態＞次に、本発明の太陽電池
の第２実施形態について説明する。
【０１４７】図６は、本発明の太陽電池の第２実施形態
を示す断面図、図７は、第２実施形態の太陽電池におけ
る受光層の受光面付近の断面を示す拡大図である。
【０１４８】以下、図６に示す太陽電池１０について、
前記第１実施形態の太陽電池１との相違点について説明
し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１４９】図６に示す太陽電池１０は、第１の基板２
０と、第１の基板２０の上面に設置された第１の電極３
０と、第１の電極３０の上面に設置された受光層４０
と、受光層４０を囲むようにして設置され、その内部に
収納空間８０を有する壁部（壁部材）９０と、壁部９０
を介して受光層４０と対向して設置された第２の電極５
０と、第２の電極５０の上面に設置された第２の基板７
０と、収納空間８０内に収納された電解質溶液（液体状
の電解質）８１とを有している。
【０１５０】以下、各構成要素について説明する。第１
の基板２０は、第１の電極３０の支持部材であり、平板
状の部材で構成されている。
【０１５１】本実施形態の太陽電池１０では、図６に示
すように、第１の基板２０および後述する第１の電極３
０側から、光を入射させて（照射して）使用するもので
ある。このため、第１の基板２０および第１の電極３０
は、それぞれ、好ましくは実質的に透明（無色透明、着
色透明または半透明）とされる。これにより、光を受光
層４０の受光面に効率よく到達させることができる。
【０１５２】この第１の基板２０および後述する第２の
基板７０としては、それぞれ、例えば、各種ガラス材
料、各種セラミックス材料、各種プラスチック材料、ポ
リカーボネート（ＰＣ）のような樹脂材料、または、ア
ルミニウムのような金属材料等の１種または２種以上を
組み合わせて用いることができる。
【０１５３】第１の基板２０および第２の基板７０の厚
さ（平均）としては、それぞれ、材料、用途等により適
宜設定され、特に限定されないが、例えば、次のように
することができる。
【０１５４】第１の基板２０および第２の基板７０をガ
ラス材料（硬質材料）で構成する場合、その厚さとして
は、それぞれ、０．１〜１．５ｍｍ程度であるのが好ま
しく、０．８〜１．２ｍｍ程度であるのがより好まし
い。
【０１５５】また、第１の基板２０および第２の基板７
０をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のようなフ
レキシブル素材（可撓性材料）で構成する場合、その厚
さとしては、それぞれ、０．５〜１５０μｍ程度である
のが好ましく、１０〜７５μｍ程度であるのがより好ま
しい。なお、この第１の基板２０は、必要に応じて省略
することもできる。
【０１５６】第１の基板２０の上面には、層状（平板
状）の第１の電極３０が設置されている。この第１の電
極３０は、後述する受光層４０で発生した電子を捕捉
し、外部回路１００へ伝達する。すなわち、第１の電極
３０は、陰極を構成する。
【０１５７】この第１の電極３０の構成材料としては、
例えば、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、フッ
素ドープした酸化錫（ＦＴＯ）、酸化インジウム（Ｉ
Ｏ）、酸化錫（ＳｎＯ2）のような金属酸化物、アルミ
ニウム、ニッケル、クロム、白金、銀、金、銅、モリブ
デン、チタン、タンタルのような金属またはこれらを含
む合金等の１種または２種以上を組み合わせて用いるこ
とができる。
【０１５８】第１の電極３０の厚さ（平均）としては、
材料、用途等により適宜設定され、特に限定されない
が、例えば、次のようにすることができる。
【０１５９】第１の電極３０を前記の金属酸化物（透明
伝導性金属酸化物）で構成する場合、その厚さとして
は、０．０５〜５μｍ程度であるのが好ましく、０．１
〜１．５μｍ程度であるのがより好ましい。
【０１６０】また、第１の電極３０を前記の金属または
これらを含む合金で構成する場合、その厚さとしては、
０．０１〜１μｍ程度であるのが好ましく、０．０３〜
０．１μｍ程度であるのがより好ましい。
【０１６１】第１の電極３０の上面には、受光層４０が
設置されている。この受光層４０は、前記第１実施形態
の受光層４と同様の構成とすることができる。
【０１６２】また、第１の電極３０の上面には、受光層
４０を囲むように、壁部９０が立設されている。この壁
部９０の内部には、受光層４０と後述する第２の電極５
０とで収納空間８０が画成され、後述する電解質溶液８
１が収納されている。
【０１６３】この壁部９０は、太陽電池１０の側面を気
密的に封止する封止部材としての機能を有し、また、第
１の電極３０と第２の電極５０との間隔（距離）を一定
に保持するスペーサとしても機能する。
【０１６４】壁部９０にスペーサとしての機能を持たせ
た場合には、太陽電池１０では、その強度を保持するこ
と、特に、少なくとも受光層４０および電解質溶液８１
（電解質）の変形を防止することができる。このため、
太陽電池１０では、電解質溶液８１のイオン伝導状態を
好適なものとすることができ、その結果、発電効率（光
電変換効率）をより向上することができる。
【０１６５】壁部９０の幅（平均）、すなわち、図６中
の横方向の長さは、特に限定されないが、例えば、０．
１〜１０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．５〜５ｍｍ
程度であるのがより好ましい。
【０１６６】壁部９０の高さ（平均）、すなわち、図６
中の縦方向の長さ（厚さ）は、特に限定されないが、例
えば、０．００１〜１．０ｍｍ程度であるのが好まし
く、０．０１〜０．１ｍｍ程度であるのがより好まし
い。
【０１６７】このような壁部９０は、絶縁材料で構成さ
れている。この絶縁材料としては、例えば、ポリカーボ
ネート、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、エポキシ樹脂、
ポリイミド樹脂のような各種樹脂材料、各種ガラス材
料、各種快削性セラミックス材料等のうちの１種または
２種以上を組み合わせて用いることができる。特に、壁
部９０にスペーサとしての機能を持たせる場合には、よ
り強度に優れるという点において、前記材料の中でも、
ポリカーボネート、各種ガラス材料を用いるのが好まし
い。
【０１６８】また、壁部９０を、例えば、低融点ガラス
のような紫外線に耐性を有する材料で構成した場合に
は、光の照射に伴う壁部９０の経時的な変質、劣化を防
止することができ、太陽電池１０では、電解質溶液８１
の液漏れをより確実に防止して耐久性をより向上させる
ことができる。
【０１６９】なお、このような観点からは、壁部９０を
前記第１の基板２０または後述する第２の基板７０と一
体的に形成するようにしてもよい。
【０１７０】壁部９０の上面には、受光層４０に対向し
て第２の電極５０が設置されている。この第２の電極５
０は、外部回路１００を介して供給された電子を、後述
する電解質溶液８１に付与する。すなわち、第２の電極
５０は、陽極を構成する。
【０１７１】この第２の電極５０の構成材料としては、
前記第１の電極３０で挙げたものと同様のものを用いる
ことができる。
【０１７２】第２の電極５０の厚さ（平均）としては、
材料、用途等により適宜設定され特に限定されない。
【０１７３】第２の電極５０の上面には、平板状の第２
の基板７０が設置されている。この第２の基板７０は、
第２の電極５０の支持部材である。なお、この第２の基
板７０は、必要に応じて省略することもできる。
【０１７４】収納空間８０内には、電解質として、電解
質溶液８１が収納されている。この電解質溶液８１とし
ては、特に限定されないが、例えば、Ｉ／Ｉ3系、Ｂｒ
／Ｂｒ3系、Ｃｌ／Ｃｌ3系、Ｆ／Ｆ3系のようなハロゲ
ン系、キノン／ハイドロキノン系等のレドックス電解質
（酸化還元物質：電解質成分）の１種または２種以上を
組み合わせたものを、例えば各種水、アセトニトリル、
エチレンカーボネート、炭酸プロピレン、ポリエチレン
グリコール等の溶媒（または、これらの混合溶媒）に溶
解したものを用いることができる。これらの中でも、電
解質溶液８１としては、特に、ヨウ素溶液（Ｉ／Ｉ3系
溶液）が好ましく用いられる。より具体的には、電解質
溶液８１は、例えば、ヨウ素およびヨウ化カリウムをエ
チレングリコールに溶解した溶液、ジメチルヘキシルイ
ミダゾリウム、ヨウ素およびヨウ化リチウムを所定量の
Tertiary-butylpyridineが添加されたアセトニトリルに
溶解した溶液、Ｉｏｄｏｌｙｔｅ ＴＧ５０（Solaroni
cs社製）、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリ
チウムイオダイド等を用いることができる。
【０１７５】電解質溶液８１中の電解質成分の濃度（含
有量）としては、特に限定されないが、例えば、０．１
〜２５ｗｔ％程度であるのが好ましく、０．５〜１５ｗ
ｔ％程度であるのがより好ましい。
【０１７６】また、電解質溶液８１の液量としては、特
に限定されず、例えば、製造する太陽電池１０の寸法、
電解質溶液８１中の電解質成分の濃度等により適宜設定
することができる。
【０１７７】このような太陽電池１０では、受光層４０
に、光が入射すると、この受光層４０（基材４１および
色素４２）において、電子が励起され、電子と正孔とが
発生する。また、受光層４０と電解質溶液８１との界面
に発生しているバンドの曲がりによって、電子が前記界
面と反対側の方向に押しやられ、電解分離が起こる。
【０１７８】そして、電子は、第１の電極３０および外
部回路１００を介して、対極の第２の電極５０に集ま
る。この電子は、電解質溶液８１としてヨウ素溶液を用
いる場合、電解質溶液８１中のヨウ素を還元して、Ｉ-
の形にする。
【０１７９】このＩ-（還元体）は、電解質溶液８１中
を拡散して、受光層４０の表面（受光面）に達すると、
受光層４０（基材４１および色素４２）の表面に残存し
ている正孔に電子を奪い取られて（酸化され）、Ｉ
3 -（酸化体）の形になる。これにより、電流のループが
完結するようになる。
【０１８０】なお、Ｉ3 -は、電解質溶液８１中を拡散移
動して、第２の電極５０に戻り、電子をもらって還元さ
れるという行動を繰り返す。
【０１８１】この太陽電池１０では、受光層４０の基材
４１に導電性向上処理が施されているので、色素４２で
発生した電子は、効率よく第１の電極３０に受け渡され
る。また、受光層４０が多孔質なものであることによ
り、図７に示すように、受光層４０への光の照射面積お
よび受光層４０と電解質溶液８１との接触面積を大きく
することができる。このようなことから、太陽電池１０
では、優れた発電効率（光電変換効率）が得られる。こ
のような太陽電池１０は、例えば、次のようにして製造
することができる。
【０１８２】まず、それぞれ、例えば石英ガラス等で構
成された第１の基板２０と第２の基板７０とを用意す
る。これらの第１の基板２０および第２の基板７０に
は、厚さが均一で、たわみのないものが好適に用いられ
る。
【０１８３】＜１’＞ まず、第１の電極３０を第１の
基板２０の上面に、また、第２の電極５０を第２の基板
７０の上面に、それぞれ、形成する。
【０１８４】第１の電極３０は、例えばＩＴＯ等で構成
される第１の電極３０の材料を、例えば、蒸着法、スパ
ッタリング法、印刷法等を用いることにより、形成する
ことができる。
【０１８５】また、第２の電極５０は、例えば白金等で
構成される第２の電極５０の材料を、例えば、蒸着法、
スパッタリング法、印刷法等を用いることにより、形成
することができる。
【０１８６】＜２’＞ 次に、受光層４０を第１の電極
３０の上面に形成する。これは、前記第１実施形態の受
光層４と同様にして形成することができる。
【０１８７】＜３’＞ 次に、受光層４０と第２の電極
５０との間に電解質溶液８１を封入して、太陽電池１０
を完成する。
【０１８８】まず、受光層４０の外縁部（周囲）を、例
えばポリカーボネート等からなる壁部９０の材料で囲
む。次いで、この内部に、例えばヨウ素溶液等の電解質
溶液８１を供給する。
【０１８９】次に、受光層４０と第２の電極５０とが対
向するように、第１の基板２０と第２の基板７０とを配
置、積層して、電解質溶液８１を封入する。この後、壁
部９０の材料を固化（硬化）させる。以上のような工程
を経て、太陽電池１０が製造される。
【０１９０】なお、本実施形態では、壁部９０は、受光
層４０および電解質溶液８１（電解質）の全周を覆うよ
うな構成であったが、これに代わり、例えば、壁部９０
を、受光層４０および電解質溶液８１の周囲に所定間隔
おいて配設し、これら間隙を封止部材で封止するような
構成とすることもできる。
【０１９１】また、本実施形態では、第１の基板２０側
から光を入射させて使用する場合について示したが、こ
れに限定されず、第２の基板７０（電解質溶液８１）側
から光を入射させて使用することができることは、言う
までもない。
【０１９２】また、電解質として、電解質溶液（液体状
の電解質）８１に代わり、固体状の電解質あるいはゲル
状の電解質を用いることもできる。
【０１９３】また、第１の電極（陰極）３０と受光層４
０との間には、電解質溶液８１が第１の電極３０に接触
するのを防止または抑制する機能を有するバリヤ層を設
けてもよい。
【０１９４】以上、本発明の受光層および太陽電池を図
示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これ
らに限定されるものではない。太陽電池を構成する各部
は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換す
ることができる。
【０１９５】また、本発明の太陽電池は、前記第１およ
び第２実施形態のうちの、任意の２以上の構成を組み合
わせたものであってもよい。
【０１９６】
【実施例】次に、本発明の具体的実施例について説明す
る。
【０１９７】（実施例１）次のようにして、図１に示す
太陽電池を製造した。
【０１９８】まず、寸法：縦１００ｍｍ×横１３０ｍｍ
×厚さ１．０ｍｍの石英ガラス基板を用意した。次に、
この石英ガラス基板を８５℃の洗浄液（硫酸と過酸化水
素水との混合液）に浸漬して洗浄を行い、その表面を清
浄化した。
【０１９９】−１− この石英ガラス基板の上面に、蒸
着法により、寸法：縦１００ｍｍ×横１３０ｍｍ×厚さ
１μｍのＩＴＯ電極（第１の電極）を形成した。
【０２００】−２− 次に、形成したＩＴＯ電極の上面
に、寸法：縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ１０μｍ
の受光層を形成した。これは、次のようにして行った。
【０２０１】［酸化チタン粉末の調製］ルチル型の二酸
化チタン粉末と、アナターゼ型の二酸化チタン粉末との
混合物からなる酸化チタン粉末を用意した。なお、酸化
チタン粉末の平均粒径は、４０ｎｍであり、ルチル型の
二酸化チタン粉末とアナターゼ型の二酸化チタン粉末と
の配合比は、重量比で６０：４０とした。
【０２０２】かかる酸化チタン粉末に、水素雰囲気中
で、１０００℃で０．５時間、熱処理を行うことにより
酸素欠陥形成法を施した。
【０２０３】［塗布液（基材材料）の調製］まず、調製
した酸化チタン粉末５０ｇを、蒸留水１００ｍＬに懸濁
した。
【０２０４】次に、かかる懸濁液に硝酸（安定化剤）５
０ｍＬを添加し、メノウ製の乳鉢内で十分に混練した。
【０２０５】次いで、かかる懸濁液に蒸留水１００ｍＬ
を加えてさらに混練した。この蒸留水の添加により、硝
酸と水との配合比が、最終的に２０：８０（体積比）と
なるようにした。なお、このとき、懸濁液の粘度は、５
ｃｐｓであった。
【０２０６】次いで、かかる懸濁液に、非イオン性の界
面活性剤（ICN Biomedical社製、「Triton-X 100」）を
最終濃度が３ｗｔ％になるように添加して混練した。こ
れにより、塗布液（基材材料）を調製した。
【０２０７】［受光層の形成］ＩＴＯ電極の上面に、基
材材料をディッピング（塗布法）により塗布した後、温
度３００℃で２時間、焼成（熱処理）を行うことにより
基材を得た。
【０２０８】次いで、石英ガラス基板、ＩＴＯ電極およ
び基材の積層体を、カーボンブラック（無機顔料）を懸
濁したエタノールに浸漬させた後、自然乾燥により、エ
タノールを揮発し、さらに、８０℃、０．５時間、クリ
ーンオーブンで乾燥した後、一晩放置した。これによ
り、カーボンブラックが基材の外面および孔の内面に吸
着した受光層を得た。
【０２０９】なお、得られた受光層は、空孔率が３２
％、受光面の表面粗さＲａが０．４４μｍであった。
【０２１０】−３− 一方、寸法：縦１００ｍｍ×横１
００ｍｍ×厚さ０．１ｍｍの白金電極（第３の電極）の
上面に、ＣｕＩのアセトニトリル溶液を滴下して、８０
℃で０．５時間、熱処理を繰り返し施すことにより、寸
法：縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ０．１ｍｍのＣ
ｕＩ電極（第２の電極）を形成した。
【０２１１】−４− 次いで、石英ガラス基板、ＩＴＯ
電極および受光層の積層体と、ＣｕＩ電極および白金電
極の積層体とを、受光層とＣｕＩ電極とを接触するよう
にして接合した。
【０２１２】（実施例２）酸化チタン粉末に代わり、膜
状体に酸素欠陥形成法を施したこと以外は、前記実施例
１と同様にして受光層を得て、図１に示す太陽電池を製
造した。
【０２１３】なお、膜状体に酸素欠陥形成法を施すた
め、酸化チタン粉末への酸素欠陥形成法による熱処理は
省略した。
【０２１４】［受光層の形成］前記実施例１と同様にし
て膜状体を形成し、次いで、かかる膜状体に、水素雰囲
気中で、１０００℃で０．５時間、熱処理（酸素欠陥形
成法）を行うことにより基材を得た。
【０２１５】次いで、カーボンブラックを基材の外面お
よび孔の内面に吸着させ受光層を得た。
【０２１６】なお、得られた受光層は、空孔率が３０
％、受光面の表面粗さＲａが０．４０μｍであった。
【０２１７】（実施例３）酸素欠陥形成法に代わり、原
子置換法を用いたこと以外は、前記実施例１と同様にし
て受光層を得て、図１に示す太陽電池を製造した。
【０２１８】なお、原子置換法を用いるため、酸化チタ
ン粉末への酸素欠陥形成法による熱処理は省略した。
【０２１９】［塗布液（基材材料）の調製］前記実施例
１と同様にして塗布液（基材材料）を調製した。この塗
布液に三酸化二クロム（無機増感剤）と三酸化モリブデ
ン（焼結助剤）とを混合した。なお、三酸化二クロムお
よび三酸化モリブデンの含有量または配合比は、以下の
通りである。
【０２２０】＜三酸化二クロム＞ 酸化チタン粉末１
ｇに対して、０．９μｍｏｌ ＜三酸化モリブデン＞ 酸化チタン粉末：三酸化モリブ
デン＝９０：１０（体積比）
【０２２１】［受光層の形成］前記実施例１と同様にし
て膜状体を形成し、次いで、かかる膜状体を、大気中
で、８００℃で３時間焼成することにより基材を得た。
【０２２２】次いで、カーボンブラックを基材の外面お
よび孔の内面に吸着させ受光層を得た。
【０２２３】なお、得られた受光層は、空孔率が３２
％、受光面の表面粗さＲａが０．４２μｍであった。
【０２２４】（実施例４）酸素欠陥形成法に代わり、金
属含有法を用いたこと以外は、前記実施例１と同様にし
て受光層を得て、図１に示す太陽電池を製造した。
【０２２５】［酸化チタン粉末の調製］金を表面付近に
含有するルチル型の二酸化チタン粉末と、金を表面付近
に含有するアナターゼ型の二酸化チタン粉末との混合物
からなる酸化チタン粉末を用意した。なお、酸化チタン
粉末の平均粒径は、４０ｎｍであり、ルチル型の二酸化
チタン粉末とアナターゼ型の二酸化チタン粉末との配合
比は、重量比で６０：４０とした。
【０２２６】［受光層の形成］前記実施例１と同様にし
て基材を得た。なお、基材中の金の含有量は、０．５ｗ
ｔ％であった。
【０２２７】次いで、カーボンブラックを基材の外面お
よび孔の内面に吸着させ受光層を得た。
【０２２８】なお、得られた受光層は、空孔率が３４
％、受光面の表面粗さＲａが０．４５μｍであった。
【０２２９】（実施例５）次のようにして、図６に示す
太陽電池を製造した。
【０２３０】まず、寸法：縦１１０ｍｍ×横１３０ｍｍ
×厚さ１．０ｍｍの２枚の石英ガラス基板（第１の基板
および第２の基板）を用意した。次に、これらの石英ガ
ラス基板を８５℃の洗浄液（硫酸と過酸化水素水との混
合液）に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
【０２３１】−１’− これらの石英ガラス基板の上面
に、それぞれ、蒸着法により、寸法：縦１１０ｍｍ×横
１３０ｍｍ×厚さ１μｍのＩＴＯ電極（第１の電極）、
白金電極（第２の電極）を形成した。
【０２３２】−２’− 次に、形成したＩＴＯ電極の上
面に、寸法：縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ１０μ
ｍの受光層を形成した。これは、前記実施例１と同様に
して行った。
【０２３３】なお、得られた受光層は、空孔率が３３
％、受光面の表面粗さＲａが０．４５μｍであった。
【０２３４】−３’− この受光層の周囲を、ポリカー
ボネート（壁部の材料）で囲み、この内部に、ヨウ素溶
液（電解質溶液）０．５ｍＬを供給した。
【０２３５】なお、このヨウ素溶液は、ヨウ素およびヨ
ウ化リチウム（電解質成分）を、エチレングリコール
に、それぞれ、０．６ｗｔ％、３．５ｗｔ％となるよう
に溶解して用いた。
【０２３６】次いで、受光層と白金電極とが対向するよ
うに、石英ガラス基板同士を配置、積層した後、ポリカ
ーボネートを固化させた。
【０２３７】（実施例６）図６に示す太陽電池を前記実
施例５と同様にして製造した。なお、受光層は、前記実
施例２と同様にして形成した。
【０２３８】なお、得られた受光層は、空孔率が３２
％、受光面の表面粗さＲａが０．４３μｍであった。
【０２３９】（実施例７）図６に示す太陽電池を前記実
施例５と同様にして製造した。なお、受光層は、前記実
施例３と同様にして形成した。
【０２４０】なお、得られた受光層は、空孔率が３３
％、受光面の表面粗さＲａが０．４４μｍであった。
【０２４１】（実施例８）図６に示す太陽電池を前記実
施例５と同様にして製造した。なお、受光層は、前記実
施例４と同様にして形成した。なお、基材中の金の含有
量は、０．５ｗｔ％であった。
【０２４２】また、得られた受光層は、空孔率が３１
％、受光面の表面粗さＲａが０．４２μｍであった。
【０２４３】（比較例１）酸素欠陥形成法（導電性向上
処理）を省略したこと以外は、前記実施例１と同様にし
て受光層を得て、図１に示す太陽電池を製造した。
【０２４４】なお、得られた受光層は、空孔率が３２
％、受光面の表面粗さＲａが０．４４μｍであった。
【０２４５】（比較例２）酸素欠陥形成法（導電性向上
処理）を省略したこと以外は、前記実施例５と同様にし
て受光層を得て、図６に示す太陽電池を製造した。
【０２４６】なお、得られた受光層は、空孔率が３３
％、受光面の表面粗さＲａが０．４５μｍであった。
【０２４７】（比較例３）基材への色素の吸着（担持）
を省略したこと以外は、前記実施例１と同様にして受光
層を得て、図１に示す太陽電池を製造した。
【０２４８】なお、得られた受光層は、空孔率が３１
％、受光面の表面粗さＲａが０．４２μｍであった。
【０２４９】（比較例４）基材への色素の吸着（担持）
を省略したこと以外は、前記実施例５と同様にして受光
層を得て、図６に示す太陽電池を製造した。
【０２５０】なお、得られた受光層は、空孔率が３２
％、受光面の表面粗さＲａが０．４４μｍであった。
【０２５１】（比較例５）酸素欠陥形成法（導電性向上
処理）を省略したこと、および、基材への色素の吸着
（担持）を省略したこと以外は、前記実施例１と同様に
して受光層を得て、図１に示す太陽電池を製造した。
【０２５２】なお、得られた受光層は、空孔率が３４
％、受光面の表面粗さＲａが０．４５μｍであった。
【０２５３】（比較例６）酸素欠陥形成法（導電性向上
処理）を省略したこと、および、基材への色素の吸着
（担持）を省略したこと以外は、前記実施例５と同様に
して受光層を得て、図６に示す太陽電池を製造した。
【０２５４】なお、得られた受光層は、空孔率が３４
％、受光面の表面粗さＲａが０．４５μｍであった。
【０２５５】（評価）実施例１〜８および比較例１〜６
において製造した太陽電池に、それぞれ、人工太陽灯の
光を照射し、このときの光電変換効率を測定した。な
お、受光層への光の入射角度は、９０°と５２°に設定
し、光の入射角度が９０°のときの光電変換効率をＲ90
とし、５２°のときの光電変換効率をＲ52とした。この
評価の結果を表１に示す。
【０２５６】
【表１】
【０２５７】表１に示す結果から、導電性向上処理およ
び／または基材への色素の吸着（担持）を省略した受光
層を有する比較例１〜６の太陽電池に比べ、本発明の太
陽電池（実施例１〜８）は、いずれも、導電性向上処理
および基材への色素の吸着（担持）がなされているた
め、これらの相乗効果により、光電変換効率が優れるも
のであった。
【０２５８】また、本発明の太陽電池（実施例１〜８）
は、いずれも、Ｒ52／Ｒ90が０．８５以上であり、この
ことは、本発明の太陽電池が、光に対する指向性がより
低いことを示すものであった。
【０２５９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、受
光層の基材に導電性向上処理が施されているので、色素
で発生した電子を効率的に電極に受け渡すことができ、
その結果、優れた光電変換効率が得られる。
【０２６０】また、本発明の受光層は、太陽電池のみな
らず、光センサー、光スイッチ等の各種受光素子等あら
ゆるものに利用でき、実用に耐え得る性能を発揮する。
また、本発明の太陽電池は、製造が容易であり、安価に
製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽電池（光電池）の第１実施形態を
示す斜視図である。
【図２】本発明の太陽電池の第１実施形態を示す断面図
である。
【図３】本発明の受光層と第２の電極の界面付近の断面
を示す拡大図である。
【図４】第１実施形態の太陽電池における受光層の受光
面付近の断面を示す拡大図である。
【図５】図１に示す太陽電池回路の等価回路を表す図で
ある。
【図６】本発明の太陽電池の第２実施形態を示す断面図
である。
【図７】第２実施形態の太陽電池における受光層の受光
面付近の断面を示す拡大図である。
【符号の説明】
１ 太陽電池 ２ 基板 ３ 第１の電極 ４ 受光層 ４１ 基材 ４１１ 孔 ４２ 色素 ５ 第２の電極 ６ 第３の電極 １０ 太陽電池 ２０ 第１の基板 ３０ 第１の電極 ４０ 受光層 ５０ 第２の電極 ７０ 第２の基板 ８０ 収納空間 ８１ 電解質溶液 ９０ 壁部 １００ 外部回路 ２００ ダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F051 AA14 FA01 FA04 FA06 GA03 5H032 AA07 AS16 BB00 EE01 EE02 EE16 EE18 HH00 HH01 HH04 HH08

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光の照射により発電する太陽電池に用い
    られ、主として酸化チタンで構成される多孔質な基材に
    色素を担持してなる受光層であって、 前記基材に導電性を向上させる導電性向上処理が施され
    ていることを特徴とする受光層。
  2. 【請求項２】 前記色素は、前記基材の外面および細孔
    の内面に吸着した状態で存在している請求項１に記載の
    受光層。
  3. 【請求項３】 前記導電性向上処理は、酸素欠陥を形成
    する酸素欠陥形成法によるものである請求項１または２
    に記載の受光層。
  4. 【請求項４】 前記導電性向上処理は、チタン原子の一
    部をチタン原子と異なる金属原子で置換する原子置換法
    によるものである請求項１または２に記載の受光層。
  5. 【請求項５】 前記導電性向上処理は、前記基材中に金
    および白金の少なくとも一方を含有させる金属含有法に
    よるものである請求項１または２に記載の受光層。
  6. 【請求項６】 金および白金の少なくとも一方を表面付
    近に含有した酸化チタン粉末を用いて製造されたもので
    ある請求項５に記載の受光層。
  7. 【請求項７】 前記酸化チタンは、主として二酸化チタ
    ンで構成される請求項１ないし６のいずれかに記載の受
    光層。
  8. 【請求項８】 前記基材は、平均粒径が１ｎｍ〜１μｍ
    の酸化チタン粉末を用いて製造されたものである請求項
    １ないし７のいずれかに記載の受光層。
  9. 【請求項９】 空孔率が５〜９０％である請求項１ない
    し８のいずれかに記載の受光層。
  10. 【請求項１０】 表面粗さＲａが５ｎｍ〜１０μｍであ
    る請求項１ないし９のいずれかに記載の受光層。
  11. 【請求項１１】 膜状をなしている請求項１ないし１０
    のいずれかに記載の受光層。
  12. 【請求項１２】 平均厚さが０．１〜３００μｍである
    請求項１１に記載の受光層。
  13. 【請求項１３】 一対の電極間に、請求項１ないし１２
    のいずれかに記載の受光層を有することを特徴とする太
    陽電池。
  14. 【請求項１４】 前記受光層と前記電極のうちの一方の
    電極との界面には、整流障壁が形成されている請求項１
    ３に記載の太陽電池。
  15. 【請求項１５】 前記受光層と前記電極のうちの一方の
    電極との間には、電解質が設けられている請求項１３に
    記載の太陽電池。
  16. 【請求項１６】 前記受光層および前記電解質の周囲に
    は、壁部材が配設されている請求項１５に記載の太陽電
    池。
  17. 【請求項１７】 前記受光層への光の入射角が９０°で
    の光電変換効率をＲ 90とし、光の入射角が５２°での光
    電変換効率をＲ52としたとき、Ｒ52／Ｒ90が０．８以上
    である請求項１３ないし１６のいずれかに記載の太陽電
    池。
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