JP2004171827A

JP2004171827A - 湿式太陽電池

Info

Publication number: JP2004171827A
Application number: JP2002333822A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Nishimura; 和彦西村
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2002-11-18
Filing date: 2002-11-18
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2022-11-18
Also published as: JP4161688B2

Abstract

【課題】軽量・低コストで、電解液のシール性に優れた湿式太陽電池を提供する。
【解決手段】透明基材１上に設けられた透明導電膜２と、透明導電膜２上に設けられた多孔質半導体層４と、多孔質半導体層４上に設けられた多孔質の絶縁体からなるセパレータ層５と、セパレータ層５上に設けられた背面電極層６と、これらの各層に含浸された電荷輸送体と、少なくとも金属層２２と熱溶着樹脂層２３が積層され、多孔質半導体層４、セパレータ層５、背面電極層６を覆い、熱溶着樹脂層２３の一部を加熱することによりシールするシール部材８とが設けられている湿式太陽電池。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は湿式太陽電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地球温暖化防止、化石エネルギーの枯渇等の問題に対して太陽電池は二酸化炭素の排出がなく、無尽蔵に降り注ぐ太陽光から電気エネルギーが得られるため、クリーンエネルギーとして注目されている。近年、住宅用を中心に太陽光発電の普及が確実に進んでいる。
【０００３】
現在の太陽電池は、結晶系シリコン、アモルファスシリコン、これらのハイブリッドタイプである。しかし、これらは高純度シリコン半導体を原料として半導体製造装置を用いて製造するため、高コストが問題となっている。これに対し、湿式太陽電池は安価な材料、製造設備で製造できるため、次世代低コスト型太陽電池として研究開発が行われている。
【０００４】
この湿式太陽電池の基本的な構造は、互いに対向する第１電極と第２電極を貼り合わせ、これらの電極間に電解液が充填された構造である（例えば、非特許文献１参照。）。この第１電極は、透明導電膜付きガラスを基材に用いて、導電膜側表面に多孔質酸化チタン層を形成し、さらに多孔質酸化チタン層に光増感色素を吸着して作製する。また第２電極も透明導電膜付きガラスを基材に用いて、表面に白金微粒子を担持して作製する。しかし、この構造では材料費が高い透明導電膜付きガラスを２枚使用するため、大幅なコスト低減が困難である。
【０００５】
この問題を解決するために、１枚の透明導電膜付きガラスを基材に用いて、その表面に多孔質半導体層とセパレータ層と背面電極層を持つ発電素子を多数形成し、それらを直列に接続し、電解質の蒸発および湿気または酸素の侵入を防止するために上部カバーによってシールするものがある（例えば、特許文献１参照。）。この上部カバーの材料として、ガラス、有機ポリマー、陽極酸化したアルミニウム、ラッカーあるいはその他の絶縁体が記載されている（特許文献１、第１３頁には、陽極化したアルミニウムと記述されているが、英文では「ａｎｏｄｉｚｅｄａｌｕｍｉｎｕｍ」と記載されており、これは陽極酸化したアルミニウムのことである。）。
【０００６】
【特許文献１】
特表平１１−５１４７８７号公報（第９頁、第１３頁、図１）
【０００７】
【非特許文献１】
ＮａｔｕｒｅＶｏｌ．３５３，１９９１，Ｐ．７３７−７４０
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の構造は透明導電膜付きガラスの使用枚数を低減することには効果があるが、発電素子の裏面のシール性や透明導電膜と上部カバーの接着部のシール性を確保することが困難であった。上部カバーの材料として有機ポリマー、ラッカーを用いた場合、太陽光により湿式太陽電池が高温になったときに電解液溶媒が蒸発し上部カバーを透過してしまう問題点がある。上部カバーの材料として陽極酸化したアルミニウムを用いた場合、陽極酸化した表面層は多孔質構造となるため電解液に対する長期安定性および接着部の多孔質表面層からの電解液漏れが問題となる。上部カバーの材料としてガラスを用いた場合、ガラスを電解液が透過したり、ガラスが電解液によって腐食されることはないが、ガラスと透明導電膜の接着部のシール性が問題となる。またガラスを用いることにより湿式太陽電池の総重量が増え、湿式太陽電池を屋根上に設置する場合好ましくない。
【０００９】
本発明は上記課題を解決したもので、軽量・低コストで、電解液のシール性に優れた湿式太陽電池を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項１において講じた技術的手段（以下、第１の技術的手段と称する。）は、透明基材と、該透明基材上に設けられた透明導電膜と、該透明導電膜上に設けられた多孔質半導体層と、該多孔質半導体層上に設けられた多孔質の絶縁体からなるセパレータ層と、該セパレータ層上に設けられた背面電極層と、前記多孔質半導体層、前記セパレータ層、前記背面電極層に含浸された電荷輸送体と、少なくとも金属層と熱溶着樹脂層が積層され、前記多孔質半導体層、前記セパレータ層、前記背面電極層を覆い、前記熱溶着樹脂層の一部を加熱することによりシールするシール部材とが設けられていることを特徴とする湿式太陽電池である。
【００１１】
上記第１の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００１２】
すなわち、金属層と熱溶着樹脂層が積層されたシール部材を使用し、シール部材の一部を加熱することによりシールするので、軽量・低コストであるとともに、金属層により外部からの湿気、酸素の進入を防止でき、熱溶着樹脂層が金属層を電荷輸送体から保護して、熱溶着樹脂層と金属層により電荷輸送体中の電解液の漏れを防止できる。
【００１３】
上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項２において講じた技術的手段（以下、第２の技術的手段と称する。）は、前記多孔質半導体層に光増感色素が吸着されていることを特徴とする請求項１記載の湿式太陽電池である。
【００１４】
上記第２の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００１５】
すなわち、多孔質半導体層に光増感色素が吸着されているので、光増感色素が可視光領域の光を吸収して電子を放出し、その電子が多孔質半導体層に移動するため、光電変換の効率を向上できる。
【００１６】
上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項３において講じた技術的手段（以下、第３の技術的手段と称する。）は、前記熱溶着樹脂層がポリオレフィン系樹脂からなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の湿式太陽電池である。
【００１７】
上記第３の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００１８】
すなわち、ポリオレフィン系樹脂は、架橋密度が高く、分子骨格に２重結合を持たないので、電解液に対するシール性、耐食性をさらに向上できる。
【００１９】
上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項４において講じた技術的手段（以下、第４の技術的手段と称する。）は、前記熱溶着樹脂層の熱溶着後の厚みが１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の湿式太陽電池である。
【００２０】
上記第４の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００２１】
すなわち、熱溶着樹脂層の熱溶着後の厚みが１００μｍ以下であるので、密着性に優れるとともに熱溶着樹脂層の側面を経由して外部の湿気が接着界面に浸入したり密着強度が低下する恐れがないため、さらにシールの耐久性を向上できる。
【００２２】
上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項５において講じた技術的手段（以下、第５の技術的手段と称する。）は、前記金属層の厚みが１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の湿式太陽電池である。
【００２３】
上記第５の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００２４】
すなわち、金属層の厚みが１０μｍ以上であるので、金属層にピンホールが存在する可能性がなくなり、またシール部材の伸縮時に金属層にマイクロクラックが発生することもなくなるため、シールの耐久性をさらに向上できる。
【００２５】
上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項６において講じた技術的手段（以下、第６の技術的手段と称する。）は、前記金属層がアルミニウム系金属からなることを特徴とする請求項１記載の湿式太陽電池である。
【００２６】
上記第６の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００２７】
すなわち、アルミニウム系金属は軽量で、かつ容易に箔状材が得られるので、さらに軽量化・低コスト化できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の太陽電池はいわゆる湿式太陽電池であり、透明基材と、この透明基材上に設けられた透明導電膜と、この透明導電膜上に設けられた多孔質半導体層と、この多孔質半導体層上に設けられた多孔質の絶縁体からなるセパレータ層と、このセパレータ層上に設けられた背面電極層と、多孔質半導体層、セパレータ層、背面電極層に含浸された電荷輸送体と、少なくとも金属層と熱溶着樹脂層が積層され、多孔質半導体層、セパレータ層、背面電極層を覆うとともに熱溶着樹脂層の一部を加熱することによりシールするシール部材が設けられている。
【００２９】
透明基材は光電変換に利用できる波長の光透過性と電気的絶縁性があればよく、ガラス、透明樹脂等を用いることができるが、一般にはガラスが用いられる。透明導電膜は光電変換に利用できる波長の光透過性と導電性があればよいが、酸化錫、酸化インジウムが好ましい。さらに導電性を上げるために他の元素をドープしたものが好ましい。ドープする元素は、酸化錫ではフッ素やアンチモン、酸化インジウムでは錫が好ましい。
【００３０】
透明導電膜は、同一基材上に複数の発電素子を形成するため、一定間隔で縞状に絶縁加工される。加工方法は、レーザースクライブ処理、サンドブラスト処理、研削加工処理、化学エッチング処理等を用いることができる。
【００３１】
多孔質半導体層は、光電変換で発生した電子を透明導電膜へ伝える役割を持ち、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ニオブ等のｎ型金属酸化物半導体微粒子が用いられるが、特にアナターゼ型の酸化チタンが好ましい。膜厚は１〜２０μｍの範囲で任意に選択できる。光電変換の効率を上げるため、多孔質半導体表面に光増感色素を吸着させることが好ましい。光増感色素としては、有機色素、金属錯体等を用いることができ、特に、性能面で優れるルテニウム系金属錯体が好ましい。
【００３２】
セパレータ層は多孔質半導体層と背面電極層の短絡を防止する役割を持つ。また、多孔質半導体層から漏れた光を反射させることにより、光利用率を向上させる機能も兼ね備えている。材質は、電気的絶縁性を持つ二酸化シリコン、ルチル型酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等の微粒子を用いることができ、特に、光反射効果が高いルチル型酸化チタンが好ましい。
【００３３】
背面電極層は、隣接する発電素子から流れてくる電子を電荷輸送体へ供給する役割をもつ。材質はカーボン系電極層を用いることができ、特に触媒効果が高いカーボンブラック粒子と導電性が高いグラファイト粒子の混合層が好ましい。
【００３４】
これら多孔質半導体層、セパレータ層、背面電極層の作製方法は、パターン印刷が容易なスクリーン印刷法が好ましい。
【００３５】
電荷輸送体は、毛細管現象を利用して、前記多孔質半導体層、セパレータ層、背面電極に含浸されている。電荷輸送体としては、有機溶媒中に電解質を含む有機系電解液が一般的であるが、ゲル状電解質、高分子固体電解質、正孔輸送体を用いてもよい。ゲル状電解質、高分子固体電解質、正孔輸送体の場合は、それ自身は流動性がないためシール部材から外部に漏れ出さないが、含有されている電解液の漏れおよび電解質の蒸発による漏れが問題となる。有機系電解液は、有機溶媒としてアセトニトリル、プロピオニトリル、プロピレンカーボネート等を用いることがき、電解質としてヨウ素系電解質、塩素系、臭素系等を用いることができる。
【００３６】
シール部材は多孔質半導体層、セパレータ層、背面電極層を外気と遮断するように覆い、電解液の漏れ防止、および外部からの湿気、酸素の進入を防止する役割をもつ。このシール部材は、少なくとも金属層と熱溶着樹脂層が積層された、いわゆるラミネートフィルムである。電解液の漏れ防止、および外部からの湿気、酸素の進入を防止する役割は金属層が有している。熱溶着樹脂層はシール部材の少なくとも一方の最表面に形成されており、加熱によりシール部材を透明導電膜付き透明基材に接着させる役割を持つ。熱溶着樹脂層は金属層を電荷輸送体から保護する機能も備えている。さらに、電荷輸送体に対する耐食性を向上させる場合には、アルミニウム層と熱溶着樹脂層との間に中間層を設けてもよい。また熱溶着樹脂層を透明導電膜付き透明基材に直接接着するのではなく、熱溶着樹脂層と透明導電膜付き透明基材の間に他の部材があってもよい。
【００３７】
熱溶着樹脂層の熱溶着樹脂としては、電荷輸送体に対する耐食性、電解液に対するシール性が必要である。例えば、有機溶媒中にヨウ素系電解質を含む電荷輸送体の場合、有機溶媒の漏れ防止性（シール性）、有機溶媒やヨウ素に対する耐食性が必要である。したがって、熱溶着樹脂としては、電荷輸送体に対する耐食性、電解液に対するシール性があれば特に限定されないが、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。ポリオレフィン系樹脂は、架橋密度が高く、分子骨格に２重結合を持たないため、電荷輸送体に対する耐食性、電解液に対するシール性に優れている。ポリオレフィン系樹脂の中でも、極性基であるカルボキシル基を含んでいるため接着性が高い接着性ポリエチレン、接着性ポリプロピレン、アイオモノマーが特に好ましい。ポリオレフィン系樹脂をマレイン酸処理、コロナ放電処理、紫外線照射処理して使用すれば、接着性が向上するため、さらに好ましい。また、製品の使用環境にもよるが、軟化点温度が８５℃以上である熱溶着樹脂を使用することが好ましい。
【００３８】
熱溶着樹脂層の厚みは１０μｍ以上であることが好ましい。熱溶着樹脂層の厚みが１０μｍ未満の場合、接着界面の樹脂成分が少ないため、熱溶着時にアルミニウム層と透明導電膜が電気的に短絡する恐れがあり、そこに電解液が接触すると、アルミニウム層に腐食が起こる恐れがある。望ましくは、熱溶着樹脂層の厚みは２０μｍ以上であるとよい。また熱溶着樹脂層の厚みは２００μｍ以下であることが好ましい。熱溶着樹脂層の厚みが２００μｍより厚い場合、電気的絶縁性および界面接着性は十分であるが、接着界面への熱伝導性が悪くなるため、接着界面方向のシール性の信頼性が低下する問題点があるし、熱溶着樹脂の材料費も高くなる。望ましくは、熱溶着樹脂層の厚みは１００μｍ以下であることとよい。
【００３９】
熱溶着樹脂層の熱溶着後の厚みは１００μｍ以下であることが好ましい。熱溶着後の厚みが１００μｍより厚い場合、高湿度環境下での密着性に問題が起こる恐れがある。熱溶着樹脂層の側面を経由して、外部の湿気が接着界面に浸入し易くなり、密着強度が低下する恐れがあると考えられる。熱溶着樹脂層の熱溶着後の最小厚みについては限定されないが、アルミニウム層および透明導電膜の表面粗さを考えると、厚みが０．５μｍ以上が好ましい。凹凸部が熱溶着樹脂層が貫通し、アルミニウム層と透明導電膜が電気的に短絡し易くなり、そこに電解液が接触すると、アルミニウム層の腐食が起こるためである。以上の理由により、熱溶着樹脂層の熱溶着後の厚みが０．５μｍ以上、１００μｍ以下が好ましく、特に、１μｍ以上、２０μｍ以下が好ましい。
【００４０】
熱溶着樹脂層の熱溶着部の幅については、湿式太陽電池の使用する使用環境、発電量により任意に設定できる。一般に、熱溶着幅が狭い場合は、密着強度、シール信頼性が低下し、幅が広い場合は、湿式太陽電池全体での熱溶着部の占有面積が大きくなるため、発電量が低下する。そのため、熱溶着部の幅は、０．１ｍｍ以上、２０ｍｍ以下が好ましく、特に、０．５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下が好ましい。
【００４１】
一方、金属層の厚みは１０μｍ以上であることが好ましい。金属層の厚みが１０μｍ未満の場合、金属層のピンホール、およびシール部材の伸縮時のマイクロクラックが発生しやすくなり、シールの耐久性が低下する恐れがある。望ましくは、金属層の厚みは２０μｍ以上であるとよい。金属層の厚みは１００μｍ以下であることことが好ましい。金属層の厚みが１００μｍより厚い場合、シールの耐久性は十分であるが、金属層の強度が高いため、熱溶着部付近の電極を圧力で潰してしまう恐れがあるし、金属層の材料費も高くなる問題点も生ずる。望ましくは、金属層の厚みは５０μｍ以下であるとよい。金属層の金属としては、容易に箔状材が得られるので、アルミニウム系金属であることが好ましい。この場合、アルミニウム層は、蒸着膜あるいはアルミニウム箔を用いてもよいが、ピンホール、強度等を考慮すると、アルミニウム箔を用いることが好ましい。
【００４２】
シール部材はラミネートフィルムを使用することが好ましい。ラミネートフィルムは、柔軟性があり機械的衝撃にも強く、かつ熱伝導性が良いことから、加熱により接着するとき、短時間で急速に局所加熱が可能となる。そのため加熱時における電荷輸送体や光増感色素への熱的ダメージを低減でき、さらに確実に接着界面を加熱することができるのでシール性も向上する。またラミネートフィルムは絞り加工ができるため、例えば、発電素子形状に合わせて絞り加工することにより、熱溶着時に、ラミネートフィルムにより発電素子にかかる圧力が低減でき、発電素子の変形を回避できる。さらに発電素子間の形状に合わせて絞り加工することにより、発電素子間のシール性を向上させることも可能である。
【００４３】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００４４】
（実施例１）
図１は実施例１の湿式太陽電池を説明する概略断面図、図２は実施例１の湿式太陽電池の熱溶着部を説明する概略断面図である。
【００４５】
透明基材１の片面に透明導電膜２を形成した透明導電膜付きガラス３を用意する。透明基材１はソーダガラスで、透明導電膜２はフッ素をドープした酸化錫で形成されている。透明基材１の大きさは、３００ｍｍ×３００ｍｍ、厚さ４ｍｍである。透明導電膜２は光入射面側と反対側の発電素子搭載面に形成されている。
【００４６】
まず、透明導電膜２は互いに電気的絶縁性を有する一定間隔の縞状になるように、レーザースクライブ処理によって加工する。この透明導電膜２上に、アナターゼ型酸化チタン系ペーストをスクリーン印刷し、５００℃で焼成することにより、多孔質半導体層４を形成した。この多孔質半導体層４の上に、ルチル型酸化チタン系ペーストをスクリーン印刷し、５００℃で焼成することにより、セパレータ層５を形成した。セパレータ層５の一方端は隣接する透明導電膜２の間の絶縁加工部１１にも形成されている。さらに、このセパレータ層５の上に、カーボン系導電性ペーストをスクリーン印刷し、４５０℃で焼成することにより、背面電極層６を形成した。
【００４７】
これらの各層を形成した後、ルテニウムビヒリジル（Ｒｕ（ｄｃｄｐｙ）_２（ＳＣＮ）_２）をエタノール中に３×１０^−４モル％溶解させたルテニウム錯体のエタノール溶液に浸漬することにより、多孔質半導体層４にルテニウム錯体を吸着させた。ルテニウム錯体の吸着させた後、各層に電荷移動体を染込ませた。電荷移動体としてＩ_２とＬｉＩをプロピオニトリル（有機溶媒）中にそれぞれ０．５、０．０４モル％溶解させたヨウ素系有機溶媒電解液を使用した。このようにして、透明導電膜２上に発電素子７を形成した。
【００４８】
次に、シール部材として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂層２１、アルミニウム層（金属層）２２、ポリエチレン層（熱溶着樹脂層）２３を積層したラミネートフィルム８を用意する。ラミネートフィルム８の一方面にはＰＥＴ樹脂層２１が形成され、他方面にはポリエチレン層２３が形成され、アルミニウム層２２はＰＥＴ樹脂層２１とポリエチレン層２３の間に挟まれている。実施例１で使用したラミネートフィルム８のＰＥＴ樹脂層２１の厚さは１２μｍ、アルミニウム層２２の厚さは２０μｍ、ポリエチレン層２３の厚さは５０μｍである。このラミネートフィルム８はアルミニウム層２２としてアルミニウム箔、ポリエチレン層２３として接着性ポリエチレンを用いて、押し出し成形により作製されている。このラミネートフィルム８を３００ｍｍ×２９０ｍｍの大きさに切断して使用した。
【００４９】
発電素子７が形成された透明導電膜付きガラス３の発電素子７搭載面に発電素子７を覆うようにラミネートフィルム８を被せ、ラミネートフィルム８の外周部８ａの幅約１０ｍｍの部分に２００℃に加熱された金型を押し付け、３０秒間（熱溶着時間）加熱し、外周部８ａと透明導電膜２を熱溶着した。熱溶着後の外周部８ａのポリエチレン層２３の厚さは５μｍであった。
【００５０】
こうして作製した湿式太陽電池を用いて、８５℃雰囲気で３６０時間放置する高温放置試験を行い、電解液保持率を評価した。電解液保持率は、湿式太陽電池作製時に使用した電解液重量に対する電解液重量の変化量から算出した。電解液重量の変化以外にもわずかに重量が変化する要因があるので、正確に測定するために、電解液重量の変化量は、上記手順で作製した湿式太陽電池と、上記手順の中で電解液を入れない湿式太陽電池を準備し、同時に高温放置試験を行い、これら湿式太陽電池の重量差とした。
【００５１】
（実施例２）
アルミニウム層の厚さが１０μｍである以外、実施例１と同様のラミネートフィルムを使用し、実施例１と同様に湿式太陽電池を作製した。熱溶着後の外周部８ａのポリエチレン層２３の厚さは５μｍであった。評価は実施例１と同じ方法で行った。
【００５２】
（実施例３）
アルミニウム層の厚さが４０μｍである以外、実施例１と同様のラミネートフィルムを使用し、実施例１と同様に湿式太陽電池を作製した。熱溶着後の外周部８ａのポリエチレン層２３の厚さは５μｍであった。評価は実施例１と同じ方法で行った。
【００５３】
（実施例４）
アルミニウム層の厚さが５μｍである以外、実施例１と同様のラミネートフィルムを使用し、実施例１と同様に湿式太陽電池を作製した。熱溶着後の外周部８ａのポリエチレン層２３の厚さは５μｍであった。評価は実施例１と同じ方法で行った。
【００５４】
（実施例５）
ポリエチレン層２３の厚さが１５０μｍである以外、実施例１と同様のラミネートフィルムを使用し、外周部８ａの幅約５ｍｍであり熱溶着時間が５秒である以外は実施例１と同様に湿式太陽電池を作製した。熱溶着後の外周部８ａのポリエチレン層２３の厚さは１００μｍであった。評価は実施例１と同じ方法で行った。
【００５５】
（実施例６）
実施例５と同様のラミネートフィルムを使用し、熱溶着時間が１０秒である以外は実施例５と同様に湿式太陽電池を作製した。熱溶着後の外周部８ａのポリエチレン層２３の厚さは５０μｍであった。評価は実施例１と同じ方法で行った。
【００５６】
（実施例７）
実施例５と同様のラミネートフィルムを使用し、熱溶着時間が３秒である以外は実施例５と同様に湿式太陽電池を作製した。熱溶着後の外周部８ａのポリエチレン層２３の厚さは１２０μｍであった。評価は実施例１と同じ方法で行った。
【００５７】
（比較例１）
図３は比較例１の湿式太陽電池を説明する概略断面図である。シール部材としてガラス板を使用した以外、実施例１と同じ構成であるので、図１と同じ部位には同じ符号を付して説明する。
【００５８】
実施例１と同様に透明基材１の片面に一定間隔の縞状の透明導電膜２を形成し、この透明導電膜２上に、多孔質半導体層４、セパレータ層５、背面電極層６を形成した後、多孔質半導体層４にルテニウム錯体を吸着させた後に各層に電荷移動体を染込ませて発電素子７を形成した。
【００５９】
シール部材として３００ｍｍ×２９０ｍｍで厚さ４ｍｍのガラス板１１を用意する。ガラス板１１の外周部の幅５ｍｍの部分に、熱硬化型シリコーン樹脂（ＳＥ９２０６Ｌ：東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製）を塗布し、透明導電膜２に貼り合わせ、８０℃で１時間で硬化させた。１２は熱硬化型シリコーン樹脂で形成されたシール部である。評価は実施例１と同じ方法で行った。
【００６０】
（評価結果）
実施例、比較例の評価結果を表１に示す。
【００６１】
【表１】

比較例１では電解液保持率が４０％と大幅な液漏れが発生し、電極が乾燥していたが、実施例１〜７では電解液保持率が８０％以上であった。比較例１では熱硬化型シリコーン樹脂１２の部分から蒸発による電解液漏れが発生したが、実施例１〜７では金属層により外部からの湿気、酸素の進入を防止でき、熱溶着樹脂層が金属層を電解液から保護しているので、熱溶着樹脂層と金属層により液漏れを防止できたものと考えられる。また実施例１〜７ではシート状のシール部材を使用しているので、軽量かつ低コストの湿式太陽電池ができる。
【００６２】
実施例１〜４を比較すると、ラミネートフィルムのアルミニウム層の厚さが１０〜４０μｍである場合には電解液保持率は１００％であり、全く液漏れはなかった。しかしアルミニウム層の厚さが５μｍの場合には電解液保持率は８０％であり、ラミネートフィルムに斑点状析出が見られたが、比較例１に比べれば良好な結果であった。アルミニウム層の厚さが１０μｍ以上にすることにより、アルミニウム層にピンホールが形成されることを防止でき、またラミネートフィルムの伸縮時にアルミニウム層にマイクロクラックが発生することを防止できたため、液漏れを防止できたと考えられる。アルミニウム層の厚さが１０μｍ以上にすることにより、シール部材の耐久性をさらに向上できる。
【００６３】
実施例１、５〜７をを比較すると、熱溶着後のポリエチレン層の厚さが１００μｍ以下の場合には電解液保持率は１００％であり、全く液漏れはなかった。熱溶着後のポリエチレン層の厚さが１２０μｍの場合には電解液保持率は９５％であり、わずかに液漏れがあったが、外観の変化は見られなかった。熱溶着樹脂層の熱溶着後の厚みを１００μｍ以下にすることにより、シール部の密着性が向上できるとともに、熱溶着樹脂層の側面を経由して外部の湿気が接着界面に浸入したり密着強度が低下する恐れをなくすことができたため、優れた耐久性を実現できたものである。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、透明基材と、該透明基材上に設けられた透明導電膜と、該透明導電膜上に設けられた多孔質半導体層と、該多孔質半導体層上に設けられた多孔質の絶縁体からなるセパレータ層と、該セパレータ層上に設けられた背面電極層と、前記多孔質半導体層、前記セパレータ層、前記背面電極層に含浸された電荷輸送体と、少なくとも金属層と熱溶着樹脂層が積層され、前記多孔質半導体層、前記セパレータ層、前記背面電極層を覆い、前記熱溶着樹脂層の一部を加熱することによりシールするシール部材とが設けられていることを特徴とする湿式太陽電池であるので、軽量・低コストで、電解液のシール性に優れた湿式太陽電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の湿式太陽電池を説明する概略断面図
【図２】実施例１の湿式太陽電池の熱溶着部を説明する概略断面図
【図３】比較例１の湿式太陽電池を説明する概略断面図
【符号の説明】
１…透明基材
２…透明導電膜
３…透明導電膜付きガラス
４…多孔質半導体層
５…セパレータ層
６…背面電極層
８…ラミネートフィルム（シール部材）
２２…アルミニウム層（金属層）
２３…ポリエチレン層（熱溶着樹脂層）

Claims

透明基材と、
該透明基材上に設けられた透明導電膜と、
該透明導電膜上に設けられた多孔質半導体層と、
該多孔質半導体層上に設けられた多孔質の絶縁体からなるセパレータ層と、
該セパレータ層上に設けられた背面電極層と、
前記多孔質半導体層、前記セパレータ層、前記背面電極層に含浸された電荷輸送体と、
少なくとも金属層と熱溶着樹脂層が積層され、前記多孔質半導体層、前記セパレータ層、前記背面電極層を覆い、前記熱溶着樹脂層の一部を加熱することによりシールするシール部材とが設けられていることを特徴とする湿式太陽電池。
前記多孔質半導体層に光増感色素が吸着されていることを特徴とする請求項１記載の湿式太陽電池。
前記熱溶着樹脂層がポリオレフィン系樹脂からなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の湿式太陽電池。
前記熱溶着樹脂層の熱溶着後の厚みが１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の湿式太陽電池。
前記金属層の厚みが１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の湿式太陽電池。
前記金属層がアルミニウム系金属からなることを特徴とする請求項１記載の湿式太陽電池。