JP2007066874A - Dye-sensitized solar cell - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dye-sensitized solar cell having a collecting electrode excellent in collecting efficiency and sufficiently preventing reduction of an effective area of the cell. <P>SOLUTION: A dye-sensitized solar cell 101 comprises: a translucent substrate 1 (glass substrate or the like); a counter electrode substrate 2 (ceramic substrate or the like); and a single cell constituting body 3 including a translucent conductive layer 31 (made of FTO or the like) provided on one surface of the translucent substrate 1, a semiconductor electrode 32 (made of porous titania or the like) provided on its surface, a catalytic electrode 33 provided on one surface of the ceramic substrate 2, a negative electrode-side collecting electrode 34 (made of tungsten or the like) provided on one or the other surface of the ceramic substrate 2, spaced from the catalytic electrode 33, and connected to the translucent conductive layer 31, and electrolyte solution 35 (containing electrolyte of I2, LiI, imidazolium iodide or the like) filled between the semiconductor electrode 32 and the catalytic electrode 33. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光エネルギーを電気エネルギーに直接変換する色素増感型太陽電池に関する。更に詳しくは、本発明は、抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極の形成が容易ではない半導体電極側の集電電極を、対極のセラミック基板側に設けることで、抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極を簡易な工程で容易に形成することができ、且つ集電電極を設けることによる半導体電極の面積の低減が抑えられ、十分な発電効率を有する色素増感型太陽電池に関する。   The present invention relates to a dye-sensitized solar cell that directly converts light energy into electric energy. More specifically, the present invention has a low resistance by providing the collector electrode on the semiconductor electrode side of the counter electrode, which has a low resistance and it is not easy to form a collector electrode having excellent current collection efficiency. Thus, it is possible to easily form a collecting electrode having excellent current collecting efficiency by a simple process, and to reduce the area of the semiconductor electrode by providing the collecting electrode, and to increase the dye having sufficient power generating efficiency. The present invention relates to a sensitive solar cell.

現在、太陽光発電では、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン及びこれらを組み合わせたHIT(Heterojunction with Intrinsic Thin−layer)等を用いた太陽電池が実用化され、主力技術となっている。このシリコン系太陽電池では光電変換効率も20%に近く優れている。しかし、素材製造にかかるエネルギーコストが高く、環境負荷などの面でも課題が多く、価格及び材料供給等における制限もある。   At present, in solar power generation, solar cells using single crystal silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, and HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin-layer) combined with these have been put into practical use and have become the main technology. This silicon-based solar cell has an excellent photoelectric conversion efficiency of nearly 20%. However, the energy cost for raw material production is high, there are many problems in terms of environmental impact, and there are limitations in price and material supply.

一方、Gratzel等により提案された色素増感型太陽電池が安価な太陽電池として注目されている(例えば、特許文献1及び非特許文献1参照。)。この太陽電池は、増感色素を担持させたチタニア多孔質電極と触媒電極との間に電解液を介在させた構造を有し、現行のシリコン系太陽電池に比べて変換効率は低いものの、材料、製法等の面でコストダウンが可能である。   On the other hand, a dye-sensitized solar cell proposed by Gratzel et al. Has attracted attention as an inexpensive solar cell (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). This solar cell has a structure in which an electrolytic solution is interposed between a titania porous electrode carrying a sensitizing dye and a catalyst electrode, and although the conversion efficiency is lower than that of current silicon solar cells, Cost reduction is possible in terms of manufacturing method and the like.

この色素増感型太陽電池では、通常、半導体電極及び触媒電極の各々に、それぞれの電極から効率よく集電するための集電電極が付設される。この集電電極は、銀ペーストを塗布し、焼き付けることにより形成されることが多い(例えば、特許文献2参照。)。また、スパッタ及び蒸着等の方法により金属を堆積させて集電電極を形成することも検討されている。   In this dye-sensitized solar cell, normally, a collector electrode for efficiently collecting current from each electrode is attached to each of the semiconductor electrode and the catalyst electrode. The current collecting electrode is often formed by applying and baking a silver paste (see, for example, Patent Document 2). In addition, it has been studied to form a collecting electrode by depositing metal by a method such as sputtering and vapor deposition.

特開平1−220380号公報Japanese Patent Laid-Open No. 1-220380 Nature誌(第353巻、pp.737−740、1991年)Nature (Vol. 353, pp. 737-740, 1991) 特開2000−285977号公報JP 2000-285777 A

しかし、色素増感型太陽電池において用いられる電解液は揮発性及び腐食性が高いため、例えば、銀からなる集電電極と電解液との接触を防止するため、通常、集電電極は樹脂により覆われ保護されている。このように基板表面に集電電極と樹脂層とが形成された場合、基板表面のうちの半導体電極を形成することができる面積が減少し、これによって発電効率が低下し、問題である。更に、電解液は揮発性が高いため、樹脂により保護しても樹脂を透過して侵入し、集電電極を腐食させることもある。また、スパッタ及び蒸着等の方法により集電電極を形成する場合、透光性基板として用いられるガラス基板及び樹脂基板等は耐熱性が十分ではないため、金属を厚く堆積させることができない。そのため、抵抗の低い集電電極とするためには面積を大きくせざるを得ず、同様に半導体電極を形成することができる面積が減少し、発電効率が低下する傾向にある。   However, since the electrolytic solution used in the dye-sensitized solar cell is highly volatile and corrosive, for example, in order to prevent contact between the collector electrode made of silver and the electrolyte solution, the collector electrode is usually made of resin. Covered and protected. When the current collecting electrode and the resin layer are thus formed on the substrate surface, the area of the substrate surface on which the semiconductor electrode can be formed is reduced, thereby reducing power generation efficiency. Furthermore, since the electrolytic solution is highly volatile, even if it is protected by the resin, it may penetrate through the resin and corrode the current collecting electrode. In addition, when the current collecting electrode is formed by a method such as sputtering or vapor deposition, a glass substrate and a resin substrate used as a light-transmitting substrate are not sufficiently heat resistant, so that a metal cannot be deposited thickly. For this reason, in order to obtain a collector electrode with low resistance, the area must be increased, and similarly, the area where the semiconductor electrode can be formed is reduced, and power generation efficiency tends to be reduced.

本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、負極側集電電極を対極側に設けることを特徴とする。これにより、半導体電極が設けられるガラス基板等の透光性基板における半導体電極の面積の低減が抑えられる。また、従来は煩雑であった工程を簡略化することができ、負極側集電電極を容易に形成することができる。更に、負極側集電電極を対極基板の一面に設けた場合は、特に、対極がセラミック基板であるとき、抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極を容易に形成することができ、より高い発電効率を有する色素増感型太陽電池とすることができる。更に、負極側集電電極を対極基板の他面に設けた場合は、対極基板の材質によらず抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極を容易に形成することができ、より高い発電効率を有する色素増感型太陽電池とすることができる。   The present invention has been made in view of the above-described situation, and is characterized in that the negative electrode side collector electrode is provided on the counter electrode side. Thereby, the reduction of the area of the semiconductor electrode in the translucent substrate such as a glass substrate provided with the semiconductor electrode is suppressed. Moreover, the conventionally complicated process can be simplified, and the negative electrode side collecting electrode can be easily formed. Furthermore, when the negative electrode side collector electrode is provided on one surface of the counter electrode substrate, particularly when the counter electrode is a ceramic substrate, it is possible to easily form a collector electrode having low resistance and excellent current collection efficiency. Thus, a dye-sensitized solar cell having higher power generation efficiency can be obtained. Furthermore, when the negative electrode side collecting electrode is provided on the other surface of the counter electrode substrate, the resistance is low regardless of the material of the counter electrode substrate, and a collecting electrode having excellent current collecting efficiency can be easily formed. A dye-sensitized solar cell having high power generation efficiency can be obtained.

本発明は以下のとおりである。
1.透光性基板1と、該透光性基板1の一面に対向して配置された対極基板2と、
該透光性基板1の該一面に設けられた透光性導電層31、該透光性導電層31の表面に設けられ且つ増感色素を有する半導体電極32、該対極基板2の一面に該半導体電極32に対向して設けられた触媒電極33、該対極基板2の該一面又は他面に設けられ、該触媒電極33と離間し且つ該透光性導電層31と接続された負極側集電電極34、並びに該半導体電極32及び該触媒電極33の各々の少なくとも一部に含有され且つ該半導体電極32と該触媒電極33との間に充填された電解液35を有する少なくとも1個の単セル構成体3と、を備えることを特徴とする色素増感型太陽電池。
2.上記対極基板2がセラミック基板2であり、上記負極側集電電極34が該セラミック基板2の上記透光性基板1の上記一面に対向する一面に設けられ且つタングステンを含有する上記1.に記載の色素増感型太陽電池。
3.上記負極側集電電極34の厚さが10〜100μmである上記2.に記載の色素増感型太陽電池。
4.上記透光性導電層31と上記負極側集電電極34とが、導電性接着剤層36を介して接続されている上記2.又は3.に記載の色素増感型太陽電池。
5.上記導電性接着剤層36には導電性フィラーが含有されており、該導電性フィラーはカーボンフィラー、タングステンフィラー、チタンフィラー及びニッケルフィラーのうちの少なくとも1種である上記4.に記載の色素増感型太陽電池。
6.上記導電性接着剤層36は、未硬化導電性接着剤層が、上記透光性基板1を透過して照射されたレーザー光により硬化されてなる上記4.又は5.に記載の色素増感型太陽電池。
7.上記負極側集電電極34が上記対極基板2の上記他面に設けられ、上記透光性導電層31の上記表面と該対極基板2の上記一面との間に複数のインターコネクタ37が介装され、且つ複数の該インターコネクタ37の各々と該負極側集電電極34とが、該対極基板2に形成されたビア導体38により接続されている上記1.に記載の色素増感型太陽電池。
8.上記インターコネクタ37の横断面の面積が0.15〜5.0mmであり、複数の上記インターコネクタ37のそれぞれの離間距離が4.0〜11.0mmである上記7.に記載の色素増感型太陽電池。
9.上記インターコネクタ37は、アルカリケイ酸塩を含有する未硬化導電性接着剤層が硬化されてなる上記7.又は8.に記載の色素増感型太陽電池。
10.上記対極基板2がセラミック基板2である上記7.乃至9.のうちのいずれか1項に記載の色素増感型太陽電池。
11.上記負極側集電電極34の厚さが0.5〜100μmである上記7.乃至10.のうちのいずれか1項に記載の色素増感型太陽電池。
12.上記透光性基板1の上記一面と、上記セラミック基板2の上記一面との間に、各々が有する、透光性導電層31間、半導体電極32間、触媒電極33間、負極側集電電極34間及び電解液35間が、それぞれ電気的に絶縁された複数の上記単セル構成体3が設けられ、且つ複数の該単セル構成体3の各々が直列に接続されている上記2.乃至6.のうちのいずれか1項に記載の色素増感型太陽電池。
13.上記透光性基板1の上記一面と、上記セラミック基板2の上記一面との間が、上記単セル構成体3の各々が有する負極側集電電極34の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて上記絶縁がなされている上記12.に記載の色素増感型太陽電池。
14.上記透光性基板1の上記一面と、上記対極基板2の上記一面との間に、各々が有する、透光性導電層31間、半導体電極32間、触媒電極33間、負極側集電電極34間、電解液35間及びインターコネクタ37間、がそれぞれ電気的に絶縁された複数の上記単セル構成体3が設けられ、且つ複数の該単セル構成体3の各々が直列に接続されている上記7.乃至11.のうちのいずれか1項に記載の色素増感型太陽電池。
15.上記透光性基板1の上記一面と、上記対極基板2の上記一面との間が、上記単セル構成体3の各々が有する半導体電極32の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて上記絶縁がなされている上記14.に記載の色素増感型太陽電池。
16.上記対極基板2と上記触媒電極33との間に正極側集電電極39が設けられた上記1.乃至15.のうちのいずれか1項に記載の色素増感型太陽電池。
The present invention is as follows.
1. A translucent substrate 1, a counter electrode substrate 2 disposed to face one surface of the translucent substrate 1,
The translucent conductive layer 31 provided on the one surface of the translucent substrate 1, the semiconductor electrode 32 provided on the surface of the translucent conductive layer 31 and having a sensitizing dye, and on one surface of the counter electrode substrate 2 A catalyst electrode 33 provided opposite to the semiconductor electrode 32, a negative electrode side collector provided on the one surface or the other surface of the counter electrode substrate 2, spaced apart from the catalyst electrode 33 and connected to the translucent conductive layer 31. And at least one unit having an electrolytic solution 35 contained in at least a part of each of the electric electrode 34 and the semiconductor electrode 32 and the catalyst electrode 33 and filled between the semiconductor electrode 32 and the catalyst electrode 33. A dye-sensitized solar cell comprising the cell structure 3.
2. The counter electrode substrate 2 is a ceramic substrate 2, and the negative electrode side collecting electrode 34 is provided on one surface of the ceramic substrate 2 facing the one surface of the light transmitting substrate 1 and contains tungsten. 2. A dye-sensitized solar cell according to 1.
3. 2. The thickness of the negative electrode side collecting electrode 34 is 10 to 100 μm. 2. A dye-sensitized solar cell according to 1.
4). 2. The light-transmitting conductive layer 31 and the negative electrode side collecting electrode 34 are connected via a conductive adhesive layer 36. Or 3. 2. A dye-sensitized solar cell according to 1.
5. The conductive adhesive layer 36 contains a conductive filler, and the conductive filler is at least one of a carbon filler, a tungsten filler, a titanium filler, and a nickel filler. 2. A dye-sensitized solar cell according to 1.
6). The conductive adhesive layer 36 is formed by curing an uncured conductive adhesive layer with laser light irradiated through the translucent substrate 1. Or 5. 2. A dye-sensitized solar cell according to 1.
7). The negative electrode side collecting electrode 34 is provided on the other surface of the counter electrode substrate 2, and a plurality of interconnectors 37 are interposed between the surface of the translucent conductive layer 31 and the one surface of the counter electrode substrate 2. In addition, each of the plurality of interconnectors 37 and the negative electrode side collector electrode 34 are connected to each other by the via conductor 38 formed on the counter electrode substrate 2. 2. A dye-sensitized solar cell according to 1.
8). 6. The interconnector 37 has a cross-sectional area of 0.15 to 5.0 mm 2 , and the plurality of interconnectors 37 are spaced apart by 4.0 to 11.0 mm. 2. A dye-sensitized solar cell according to 1.
9. The interconnector 37 is formed by curing an uncured conductive adhesive layer containing alkali silicate. Or 8. 2. A dye-sensitized solar cell according to 1.
10. 6. The counter substrate 2 is a ceramic substrate 2 Thru 9. The dye-sensitized solar cell of any one of these.
11. 6. The negative electrode side collecting electrode 34 has a thickness of 0.5 to 100 μm. To 10. The dye-sensitized solar cell of any one of these.
12 Between the one surface of the translucent substrate 1 and the one surface of the ceramic substrate 2, each has between the translucent conductive layers 31, between the semiconductor electrodes 32, between the catalyst electrodes 33, and the negative electrode side collector electrode. A plurality of the single cell constituent bodies 3 that are electrically insulated from each other and between the electrolyte solutions 35 are provided, and each of the plurality of single cell constituent bodies 3 is connected in series. To 6. The dye-sensitized solar cell of any one of these.
13. A space between the one surface of the translucent substrate 1 and the one surface of the ceramic substrate 2 is sealed with a resin or glass around the negative electrode side collecting electrode 34 included in each of the single cell constituting bodies 3. 12. The above insulation is performed. 2. A dye-sensitized solar cell according to 1.
14 Between the one surface of the translucent substrate 1 and the one surface of the counter electrode substrate 2, each has between the translucent conductive layers 31, between the semiconductor electrodes 32, between the catalyst electrodes 33, and the negative electrode side collector electrode. 34, the electrolyte solution 35, and the interconnector 37 are electrically insulated from each other, and a plurality of the single cell structural bodies 3 are provided, and each of the plurality of single cell structural bodies 3 is connected in series. The above 7. To 11. The dye-sensitized solar cell of any one of these.
15. Between the one surface of the translucent substrate 1 and the one surface of the counter electrode substrate 2 is sealed with resin or glass around the semiconductor electrode 32 of each of the unit cell structures 3, and the insulation is performed. 14 above. 2. A dye-sensitized solar cell according to 1.
16. 1. A positive collector electrode 39 provided between the counter electrode substrate 2 and the catalyst electrode 33; To 15. The dye-sensitized solar cell of any one of these.

本発明の色素増感型太陽電池は、半導体電極側における集電効率に優れ、且つ半導体電極の有効面積の低減が抑えられ、十分な発電効率を有する。また、従来は煩雑であった負極側集電電極の形成工程を簡略化することができる。
更に、上記対極基板2がセラミック基板2であり、上記負極側集電電極34が該セラミック基板2の上記透光性基板1の上記一面に対向する一面に設けられ且つタングステンを含有する場合は、耐久性に優れた太陽電池とすることができ、且つ集電効率に優れるとともに、電解液に対する耐腐食性が高い集電電極とすることができ、発電効率も向上する。
また、負極側集電電極34の厚さが10〜100μmである場合は、十分に抵抗の低い集電電極とすることができる。
更に、透光性導電層31と負極側集電電極34とが、導電性接着剤層36を介して接続されている場合は、透光性導電層31と負極側集電電極34との密着性を高めることができる。
また、導電性接着剤層36には導電性フィラーが含有されており、導電性フィラーがカーボンフィラー、タングステンフィラー、チタンフィラー及びニッケルフィラーのうちの少なくとも1種である場合は、電解液に対する耐腐食性に優れた導電性接着剤層36とすることができる。
更に、導電性接着剤層36が、未硬化導電性接着剤層が、透光性基板1を透過して照射されたレーザー光により硬化されてなる場合は、導電性接着剤層36を容易に形成することができる。
また、負極側集電電極34が対極基板2の他面に設けられ、透光性導電層31の表面と対極基板2の一面との間に複数のインターコネクタ37が介装され、且つ複数のインターコネクタ37の各々と負極側集電電極34とが、対極基板2に形成されたビア導体38により接続されている場合は、透光性基板における半導体電極の面積の低減がより抑えられ、発電効率もより向上する。
更に、インターコネクタ37の横断面の面積が0.15〜5.0mmであり、複数のインターコネクタ37のそれぞれの離間距離が4.0〜11.0mmである場合は、透光性基板における半導体電極の面積の低減が抑えられるとともに、十分な集電効率を有する負極側集電電極34とすることができる。
また、インターコネクタ37が、アルカリ珪酸塩及び導電性フィラーを含有する無機導電性接着剤層が硬化してなる場合は、インターコネクタ37を容易に形成することができる。
更に、対極基板2がセラミック基板2である場合は、耐久性に優れた太陽電池とすることができる。
また、負極側集電電極34の厚さが0.5〜100μmである場合は、集電電極の面積と厚さとを調整することにより、十分に抵抗の低い集電電極とすることができる。
更に、透光性基板1の一面と、セラミック基板2の一面との間に、各々が有する、透光性導電層31間、半導体電極32間、触媒電極33間、負極側集電電極34間及び電解液35間が、それぞれ電気的に絶縁された複数の単セル構成体3が設けられ、且つ複数の単セル構成体3の各々が直列に接続されている場合は、太陽電池の出力電圧を高くすることができる。
また、透光性基板1の一面と、セラミック基板2の一面との間が、少なくとも、2個以上の単セル構成体3の各々が有する負極側集電電極34の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて絶縁がなされている場合は、各々の単セル構成体3をそれぞれ電気的に確実に絶縁することができる。
更に、透光性基板1の一面と、対極基板2の一面との間に、各々が有する、透光性導電層31間、半導体電極32間、触媒電極33間、負極側集電電極34間、電解液35間及びインターコネクタ37間、がそれぞれ電気的に絶縁された複数の単セル構成体3が設けられ、且つ複数の単セル構成体3の各々が直列に接続されている場合は、太陽電池の出力電圧を高くすることができる。
また、透光性基板1の一面と、対極基板2の一面との間が、単セル構成体3の各々が有する半導体電極32の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて絶縁がなされている場合は、各々の単セル構成体3をそれぞれ電気的に確実に絶縁することができる。
更に、対極基板2と触媒電極33との間に正極側集電電極39が設けられた場合は、正極側での集電効率も向上し、より発電効率に優れた太陽電池とすることができる。
The dye-sensitized solar cell of the present invention has excellent current collection efficiency on the semiconductor electrode side, suppresses a reduction in the effective area of the semiconductor electrode, and has sufficient power generation efficiency. Moreover, the formation process of the negative electrode side current collection electrode which was complicated conventionally can be simplified.
Furthermore, when the counter electrode substrate 2 is a ceramic substrate 2 and the negative electrode side collecting electrode 34 is provided on one surface of the ceramic substrate 2 facing the one surface of the light transmitting substrate 1 and contains tungsten, A solar cell having excellent durability can be obtained, and the current collecting efficiency can be improved, and a current collecting electrode having high corrosion resistance against the electrolytic solution can be obtained, thereby improving the power generation efficiency.
Moreover, when the thickness of the negative electrode side collector electrode 34 is 10-100 micrometers, it can be set as a collector electrode with low resistance enough.
Further, when the translucent conductive layer 31 and the negative electrode side collector electrode 34 are connected via the conductive adhesive layer 36, the close contact between the translucent conductive layer 31 and the negative electrode side collector electrode 34. Can increase the sex.
In addition, the conductive adhesive layer 36 contains a conductive filler. When the conductive filler is at least one of a carbon filler, a tungsten filler, a titanium filler, and a nickel filler, the anti-corrosion against the electrolytic solution. It can be set as the conductive adhesive layer 36 excellent in property.
Furthermore, when the conductive adhesive layer 36 is formed by curing the uncured conductive adhesive layer with laser light that has been transmitted through the translucent substrate 1 and irradiated, the conductive adhesive layer 36 can be easily formed. Can be formed.
A negative current collecting electrode 34 is provided on the other surface of the counter substrate 2, a plurality of interconnectors 37 are interposed between the surface of the translucent conductive layer 31 and one surface of the counter electrode substrate 2, and a plurality of When each of the interconnectors 37 and the negative electrode side collecting electrode 34 are connected by the via conductor 38 formed on the counter electrode substrate 2, the reduction of the area of the semiconductor electrode in the translucent substrate is further suppressed, and the power generation Efficiency is also improved.
Furthermore, when the cross-sectional area of the interconnector 37 is 0.15 to 5.0 mm 2 and the distance between each of the plurality of interconnectors 37 is 4.0 to 11.0 mm, A reduction in the area of the semiconductor electrode can be suppressed, and the negative electrode side collecting electrode 34 having sufficient current collecting efficiency can be obtained.
Moreover, when the interconnector 37 is formed by curing an inorganic conductive adhesive layer containing an alkali silicate and a conductive filler, the interconnector 37 can be easily formed.
Furthermore, when the counter electrode substrate 2 is the ceramic substrate 2, a solar cell having excellent durability can be obtained.
Moreover, when the thickness of the negative electrode side collector electrode 34 is 0.5-100 micrometers, it can be set as a collector electrode with low resistance enough by adjusting the area and thickness of a collector electrode.
Furthermore, between one surface of the translucent substrate 1 and one surface of the ceramic substrate 2, each has a translucent conductive layer 31, a semiconductor electrode 32, a catalyst electrode 33, and a negative current collector electrode 34. When the plurality of single cell constituent bodies 3 that are electrically insulated from each other and the electrolyte solution 35 are provided and each of the plurality of single cell constituent bodies 3 is connected in series, the output voltage of the solar battery Can be high.
In addition, between one surface of the translucent substrate 1 and one surface of the ceramic substrate 2, at least around the negative electrode side collecting electrode 34 included in each of the two or more single cell constituent bodies 3, resin or glass is used. When sealed and insulated, each single cell component 3 can be electrically insulated reliably.
Furthermore, between one surface of the translucent substrate 1 and one surface of the counter electrode substrate 2, each has a translucent conductive layer 31, a semiconductor electrode 32, a catalyst electrode 33, and a negative current collector electrode 34. In the case where a plurality of single cell constituent bodies 3 are electrically insulated from each other between the electrolyte solution 35 and the interconnector 37, and each of the plurality of single cell constituent bodies 3 is connected in series, The output voltage of the solar cell can be increased.
Further, between one surface of the translucent substrate 1 and one surface of the counter electrode substrate 2 is sealed by resin or glass around the semiconductor electrode 32 included in each of the unit cell structures 3 to be insulated. In this case, each unit cell structure 3 can be electrically and reliably insulated.
Furthermore, when the positive electrode side current collecting electrode 39 is provided between the counter electrode substrate 2 and the catalyst electrode 33, the current collecting efficiency on the positive electrode side is also improved, and a solar cell with higher power generation efficiency can be obtained. .

以下、例えば、図1〜15を用いて本発明を詳細に説明する。
本発明の色素増感型太陽電池は、透光性基板1と、この透光性基板1の一面に対向して配置された対極基板2と、透光性基板1の一面に設けられた透光性導電層31、透光性導電層31の表面に設けられ且つ増感色素を有する半導体電極32、対極基板2の一面に半導体電極32に対向して設けられた触媒電極33、対極基板2の一面又は他面に設けられ、触媒電極33と離間し且つ透光性導電層31と接続された負極側集電電極34、並びに半導体電極32及び触媒電極33の各々の少なくとも一部に含有され且つ半導体電極32と触媒電極33との間に充填された電解液35を有する少なくとも1個の単セル構成体3と、を備える。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
The dye-sensitized solar cell of the present invention includes a translucent substrate 1, a counter electrode substrate 2 disposed to face one surface of the translucent substrate 1, and a translucent substrate provided on one surface of the translucent substrate 1. Photoconductive layer 31, semiconductor electrode 32 provided on the surface of translucent conductive layer 31 and having a sensitizing dye, catalyst electrode 33 provided on one surface of counter electrode substrate 2 so as to face semiconductor electrode 32, counter electrode substrate 2 The negative electrode side collector electrode 34 provided on one side or the other side of the electrode and separated from the catalyst electrode 33 and connected to the translucent conductive layer 31, and contained in at least a part of each of the semiconductor electrode 32 and the catalyst electrode 33. And at least one unit cell structure 3 having an electrolytic solution 35 filled between the semiconductor electrode 32 and the catalyst electrode 33.

上記「透光性基板1」としては、ガラス板、樹脂シート等からなる基板が挙げられる。この樹脂シートは特に限定されず、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリエチリデンノルボルネン等を用いて作製された樹脂シートが挙げられる。
この透光性基板1の「透光性」とは、下記式により表される可視光透過率が10%以上であることを意味する。
可視光透過率(%)=(透光性基板を透過した光量/透光性基板に入射した光量)×100
この可視光透過率は60%以上、特に85%以上であることが好ましい。
透光性基板1の厚さは材質によっても異なり、特に限定されないが、上記の可視光透過率が60〜99%、特に85〜99%となる厚さであることが好ましい。
Examples of the “translucent substrate 1” include a substrate made of a glass plate, a resin sheet, or the like. The resin sheet is not particularly limited, and examples thereof include resin sheets prepared using polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyphenylene sulfide, polycarbonate, polysulfone, and polyethyleneidene norbornene.
The “translucency” of the translucent substrate 1 means that the visible light transmittance represented by the following formula is 10% or more.
Visible light transmittance (%) = (amount of light transmitted through the translucent substrate / amount of light incident on the translucent substrate) × 100
The visible light transmittance is preferably 60% or more, particularly preferably 85% or more.
The thickness of the translucent substrate 1 varies depending on the material and is not particularly limited, but it is preferable that the visible light transmittance is 60 to 99%, particularly 85 to 99%.

上記「対極基板2」は、透光性基板1に対向して配置される。この対極基板2は透光性を有していても有していなくてもよい。透光性を有する対極基板2としては、ガラス板、樹脂シート等からなる基板が挙げられる。この樹脂シートは特に限定されず、上記の透光性基板1のときと同様の樹脂シートが挙げられる。透光性を有していない対極基板2は特に限定されないが、セラミック基板2が挙げられる。このセラミック基板2を備えることで、色素増感型太陽電池の耐久性を向上させることができる。このセラミック基板2を作製するためのセラミックとしては、酸化物系セラミック、窒化物系セラミック、炭化物系セラミック等の各種のセラミックを用いることができる。   The “counter electrode substrate 2” is disposed to face the translucent substrate 1. This counter electrode substrate 2 may or may not have translucency. Examples of the counter electrode substrate 2 having translucency include a substrate made of a glass plate, a resin sheet, or the like. This resin sheet is not particularly limited, and examples thereof include the same resin sheet as that of the above-described translucent substrate 1. Although the counter electrode substrate 2 which does not have translucency is not specifically limited, The ceramic substrate 2 is mentioned. By providing this ceramic substrate 2, the durability of the dye-sensitized solar cell can be improved. As the ceramic for producing the ceramic substrate 2, various ceramics such as oxide ceramics, nitride ceramics, carbide ceramics can be used.

セラミックとしては、アルミナ、窒化ケイ素、ジルコニア等が好ましく、アルミナが特に好ましい。アルミナは耐腐食性が高く、強度が大きく、電気絶縁性にも優れ、アルミナからなるセラミック基板2とすることで、より優れた耐久性を有する色素増感型太陽電池とすることができる。このアルミナを含有するセラミック基板2の場合、この基板に含まれるセラミックの全量を100質量%とした場合に、アルミナが80質量%以上、特に90質量%以上、更に95質量%以上(100質量%であってもよい。)であることが好ましい。   As the ceramic, alumina, silicon nitride, zirconia and the like are preferable, and alumina is particularly preferable. Alumina has high corrosion resistance, high strength, excellent electrical insulation, and a ceramic substrate 2 made of alumina makes it possible to obtain a dye-sensitized solar cell having more excellent durability. In the case of the ceramic substrate 2 containing alumina, when the total amount of ceramic contained in the substrate is 100% by mass, alumina is 80% by mass or more, particularly 90% by mass or more, and further 95% by mass or more (100% by mass). It may be.

このセラミック基板2の厚さは特に限定されないが、100μm〜5mm、特に500μm〜5mm、更に1〜5mmとすることができ、300μm〜3mmとすることが好ましい。セラミック基板2の厚さが100μm〜5mm、特に300μm〜3mmであれば、支持層として十分な強度を有し、優れた耐久性を有する色素増感型太陽電池とすることができる。   The thickness of the ceramic substrate 2 is not particularly limited, but may be 100 μm to 5 mm, particularly 500 μm to 5 mm, more preferably 1 to 5 mm, and preferably 300 μm to 3 mm. When the thickness of the ceramic substrate 2 is 100 μm to 5 mm, particularly 300 μm to 3 mm, a dye-sensitized solar cell having sufficient strength as a support layer and excellent durability can be obtained.

以下、上記「単セル構成体3」について詳述する。
上記「透光性導電層31」は、透光性基板1の一面に設けられる。透光性導電層31は、透光性及び導電性を有しておればよく、その材質は特に限定されない。この透光性導電層31としては、導電性酸化物からなる薄膜、炭素薄膜等が挙げられる。導電性酸化物としては、酸化インジウム、スズドープ酸化インジウム、酸化スズ、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)等が挙げられる。この透光性導電層31の厚さは材質によっても異なり、特に限定されないが、表面抵抗が100Ω/cm以下、特に1〜10Ω/cmとなる厚さであることが好ましい。
この透光性導電層31の透光性の意味及び好ましい可視光透過率は、透光性基板1の場合と同様である。
Hereinafter, the “single cell structure 3” will be described in detail.
The “translucent conductive layer 31” is provided on one surface of the translucent substrate 1. The translucent conductive layer 31 is not particularly limited as long as it has translucency and conductivity. Examples of the translucent conductive layer 31 include a thin film made of a conductive oxide, a carbon thin film, and the like. Examples of the conductive oxide include indium oxide, tin-doped indium oxide, tin oxide, and fluorine-doped tin oxide (FTO). The thickness of the transparent conductive layer 31 is different depending on the material, but are not limited to, surface resistance 100 [Omega / cm 2 or less, particularly preferably 1~10Ω / cm 2 become thick.
The translucent meaning and preferable visible light transmittance of the translucent conductive layer 31 are the same as those of the translucent substrate 1.

上記「半導体電極32」は、透光性導電層31の表面に設けられ且つ増感色素を有する。この半導体電極32は、多孔質電極基体と、この多孔質電極基体に付着した増感色素とを有する。多孔質電極基体は、チタニア、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化物、及び硫化亜鉛、硫化鉛等の金属硫化物等により形成することができる。多孔質電極基体の作製方法は特に限定されず、例えば、金属酸化物、金属硫化物等の微粒子を含有するペーストを、透光性基板1の一面に設けられた透光性導電層31の表面に、スクリーン印刷法、ドクターブレード法等により塗布し、焼成することにより作製することができる。   The “semiconductor electrode 32” is provided on the surface of the translucent conductive layer 31 and has a sensitizing dye. The semiconductor electrode 32 has a porous electrode substrate and a sensitizing dye attached to the porous electrode substrate. The porous electrode substrate can be formed of metal oxides such as titania, tin oxide, and zinc oxide, and metal sulfides such as zinc sulfide and lead sulfide. The method for producing the porous electrode substrate is not particularly limited. For example, the surface of the translucent conductive layer 31 provided on one surface of the translucent substrate 1 with a paste containing fine particles such as metal oxide and metal sulfide. Further, it can be produced by applying and baking by a screen printing method, a doctor blade method or the like.

焼成の条件は特に限定されないが、焼成温度は400〜600℃、特に450〜550℃とすることができ、焼成時間は10〜300分、特に20〜40分とすることができる。焼成雰囲気は、大気雰囲気等の酸化雰囲気又はアルゴン等の希ガス雰囲気及び窒素ガス雰囲気等の不活性雰囲気とすることができる。   Although the firing conditions are not particularly limited, the firing temperature can be 400 to 600 ° C., particularly 450 to 550 ° C., and the firing time can be 10 to 300 minutes, particularly 20 to 40 minutes. The firing atmosphere can be an oxidizing atmosphere such as an air atmosphere or an inert atmosphere such as a rare gas atmosphere such as argon and a nitrogen gas atmosphere.

上記「増感色素」は、光電変換効率を向上させる作用を有する。この増感色素としては、錯体色素及び有機色素を用いることができる。錯体色素としては金属錯体色素が挙げられる。有機色素としてはポリメチン色素、メロシアニン色素等が挙げられる。金属錯体色素としてはルテニウム錯体色素及びオスミウム錯体色素等が挙げられ、ルテニウム錯体色素が特に好ましい。また、光電変換がなされる波長域を拡大し、変換効率を向上させるため、光電変換がなされる波長域の異なる2種以上の増感色素を併用することもできる。多孔質電極基体に増感色素を付着させる方法は特に限定されず、例えば、増感色素を有機溶媒に溶解させた溶液に多孔質電極基体を浸漬して溶液を含侵させ、その後、有機溶媒を除去することにより付着させることができる。また、この溶液を、ワイヤーバー法、スライドホッパー法等により多孔質電極基体に塗布して含浸させ、その後、有機溶媒を除去することにより付着させることもできる。半導体電極32の厚さは特に限定されないが、0.1〜100μmとすることができ、1〜30μm、特に2〜25μmとすることが好ましい。半導体電極32の厚さが0.1〜100μmであれば、光電変換が十分になされ、発電効率が向上する。   The “sensitizing dye” has an effect of improving photoelectric conversion efficiency. As this sensitizing dye, a complex dye and an organic dye can be used. Examples of complex dyes include metal complex dyes. Examples of organic dyes include polymethine dyes and merocyanine dyes. Examples of the metal complex dye include a ruthenium complex dye and an osmium complex dye, and a ruthenium complex dye is particularly preferable. Moreover, in order to expand the wavelength range in which photoelectric conversion is performed and improve the conversion efficiency, two or more sensitizing dyes having different wavelength ranges in which photoelectric conversion is performed can be used in combination. The method for attaching the sensitizing dye to the porous electrode substrate is not particularly limited. For example, the porous electrode substrate is immersed in a solution in which the sensitizing dye is dissolved in an organic solvent to impregnate the solution, and then the organic solvent is used. It can be made to adhere by removing. Alternatively, this solution can be applied to a porous electrode substrate by a wire bar method, a slide hopper method or the like, impregnated, and then adhered by removing the organic solvent. The thickness of the semiconductor electrode 32 is not particularly limited, but may be 0.1 to 100 μm, preferably 1 to 30 μm, and particularly preferably 2 to 25 μm. When the thickness of the semiconductor electrode 32 is 0.1 to 100 μm, photoelectric conversion is sufficiently performed and power generation efficiency is improved.

上記「触媒電極33」は、対極基板2の一面に半導体電極32に対向して設けられる。この触媒電極33は、触媒活性を有する物質により形成することができる。また、触媒活性を有さない、金属、前記の透光性導電層31の形成に用いられる導電性酸化物及びポリアニリン、ポリピロール等の導電性高分子などと、触媒活性を有する物質とを用いて形成することもできる。触媒活性を有する物質としては、白金、ロジウム等の貴金属、カーボンブラック等が挙げられ、これらは併せて導電性を有する。触媒電極33は、触媒活性を有し、且つ電気化学的に安定な貴金属により形成することが好ましく、触媒活性が高く、電解質溶液に腐食され難い白金を用いることが特に好ましい。この触媒電極33の厚さは特に限定されないが、3nm〜10μm、特に3nm〜1μmとすることができる。触媒電極33の厚さが3nm〜10μmであれば、十分に抵抗の低い触媒電極とすることができる。   The “catalyst electrode 33” is provided on one surface of the counter electrode substrate 2 so as to face the semiconductor electrode 32. The catalyst electrode 33 can be formed of a substance having catalytic activity. Further, by using a metal having no catalytic activity, a conductive oxide used for forming the light-transmitting conductive layer 31 and a conductive polymer such as polyaniline and polypyrrole, and a substance having catalytic activity. It can also be formed. Examples of the substance having catalytic activity include noble metals such as platinum and rhodium, carbon black and the like, and these have conductivity together. The catalyst electrode 33 is preferably formed of a noble metal having catalytic activity and electrochemically stable, and it is particularly preferable to use platinum that has high catalytic activity and is not easily corroded by the electrolyte solution. The thickness of the catalyst electrode 33 is not particularly limited, but can be 3 nm to 10 μm, particularly 3 nm to 1 μm. When the thickness of the catalyst electrode 33 is 3 nm to 10 μm, a sufficiently low resistance catalyst electrode can be obtained.

触媒活性を有する物質からなる触媒電極33は、触媒活性を有する物質の微粒子を含有するペーストを、対極基板2の一面、又は後記のように正極側集電電極39が設けられる場合は、この正極側集電電極39の表面に、スクリーン印刷法、ドクターブレード法等により塗布し、加熱して作製することができる。また、触媒活性を有する物質を含有する金属からなる触媒電極33及び触媒活性を有する物質を含有する導電性酸化物からなる触媒電極33も、触媒活性を有する物質の場合と同様の方法により作製することができる。更に、これらの触媒電極33は、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法等により、対極基板2等の表面に金属等を堆積させて形成することもできる。   The catalyst electrode 33 made of a substance having a catalytic activity is formed by using a paste containing fine particles of a substance having a catalytic activity on one side of the counter electrode substrate 2 or when the positive electrode side collector electrode 39 is provided as described later. It can be produced by coating the surface of the side current collecting electrode 39 by a screen printing method, a doctor blade method or the like and heating. Further, the catalyst electrode 33 made of a metal containing a substance having catalytic activity and the catalyst electrode 33 made of a conductive oxide containing a substance having catalytic activity are also produced by the same method as that for the substance having catalytic activity. be able to. Furthermore, these catalyst electrodes 33 can also be formed by depositing metal or the like on the surface of the counter electrode substrate 2 or the like by sputtering, vapor deposition, ion plating or the like.

対極基板2の一面又は他面には上記「負極側集電電極34」が設けられる。この負極側集電電極34は、触媒電極33と離間して形成される。この離間とは、負極側集電電極34と触媒電極33とが電気的に絶縁されていることを意味する。また、負極側集電電極34は、透光性導電層31と電気的に接続されており、負極側、即ち、半導体電極32の集電電極として機能する。このように、半導体電極32の集電電極を透光性基板1と対向する対極基板2の側に設けることで、集電電極を設けることによる半導体電極の面積の低減が十分に抑えられる。   On the one surface or the other surface of the counter electrode substrate 2, the “negative current collecting electrode 34” is provided. The negative electrode side collecting electrode 34 is formed apart from the catalyst electrode 33. This separation means that the negative electrode side collector electrode 34 and the catalyst electrode 33 are electrically insulated. Further, the negative electrode side collecting electrode 34 is electrically connected to the translucent conductive layer 31 and functions as a collecting electrode for the negative electrode side, that is, the semiconductor electrode 32. Thus, by providing the current collecting electrode of the semiconductor electrode 32 on the side of the counter electrode substrate 2 facing the translucent substrate 1, the reduction of the area of the semiconductor electrode due to the provision of the current collecting electrode can be sufficiently suppressed.

負極側集電電極34が対極基板2の一面に設けられる場合(以下、これを負極側集電電極341という。)(図1〜6参照)、この負極側集電電極341は電解液と接触することになるため、耐腐食性が高い材質からなる負極側集電電極341とする必要がある。この耐腐食性の高い材質としては、タングステン、チタン、ニッケル等が挙げられ、より優れた耐腐食性を有するタングステンが特に好ましい。また、対極基板2の材質は特に限定されないが、セラミック基板2であることが好ましい。即ち、発電効率を向上させるためには、半導体電極32ばかりでなく、対向する触媒電極33の面積も大きくすることが好ましく、その場合、負極側集電電極341の面積を小さくしなければならず、十分に抵抗が低く、集電効率に優れた負極側集電電極341とするためには、負極側集電電極341を厚くする必要がある。そして、厚膜にするためには、スパッタ法等により金属を堆積する、又はスクリーン印刷法等により塗膜を形成する等のいずれの方法であっても、十分な耐熱性を有する対極基板2であることが好ましく、セラミック基板2とすることが好ましい。   When the negative electrode side collector electrode 34 is provided on one surface of the counter electrode substrate 2 (hereinafter referred to as the negative electrode side collector electrode 341) (see FIGS. 1 to 6), the negative electrode side collector electrode 341 is in contact with the electrolytic solution. Therefore, it is necessary to use the negative electrode side collecting electrode 341 made of a material having high corrosion resistance. Examples of the material having high corrosion resistance include tungsten, titanium, nickel and the like, and tungsten having more excellent corrosion resistance is particularly preferable. The material of the counter electrode substrate 2 is not particularly limited, but the ceramic substrate 2 is preferable. That is, in order to improve the power generation efficiency, it is preferable to increase not only the semiconductor electrode 32 but also the area of the opposing catalyst electrode 33, and in that case, the area of the negative current collecting electrode 341 must be reduced. In order to obtain the negative electrode side collecting electrode 341 having sufficiently low resistance and excellent current collecting efficiency, it is necessary to make the negative electrode side collecting electrode 341 thick. In order to obtain a thick film, the counter electrode substrate 2 having sufficient heat resistance can be used regardless of the method such as depositing metal by sputtering or forming a coating film by screen printing or the like. Preferably, there is a ceramic substrate 2.

タングステンを用いる場合、負極側集電電極341は、純タングステン(この純タングステンとは、99.98%以上の純度であるタングステンをそのまま使用し、他の金属を混合しないことを意味する。)からなるものでもよい。また、タングステンと他の金属との混合物からなるものでもよい。タングステンと他の金属とを併用するときは、タングステンと他の金属との合計を100質量%とした場合に、タングステンの含有量は95質量%以上、特に98質量%以上、更に99.9質量%以上であることが好ましい。タングステンの含有量が95質量%以上であれば、集電効率が高く且つ優れた耐腐食性を有する集電電極とすることができる。これらのうちでは、純タングステンからなる負極側集電電極341が、電解液に対する耐腐食性により優れるため特に好ましい。   In the case where tungsten is used, the negative electrode side collecting electrode 341 is made of pure tungsten (this pure tungsten means that tungsten having a purity of 99.98% or more is used as it is, and other metals are not mixed). It may be. Moreover, it may consist of a mixture of tungsten and another metal. When tungsten and other metals are used in combination, the content of tungsten is 95% by mass or more, particularly 98% by mass or more, and further 99.9% by mass, when the total of tungsten and other metals is 100% by mass. % Or more is preferable. When the tungsten content is 95% by mass or more, a current collecting electrode having high current collecting efficiency and excellent corrosion resistance can be obtained. Among these, the negative electrode side collecting electrode 341 made of pure tungsten is particularly preferable because it is more excellent in corrosion resistance to the electrolytic solution.

負極側集電電極341は、所定のパターンが形成されたマスクを用いて、マグネトロンスパッタ法及び電子ビ−ム蒸着法等の物理的蒸着法により形成することができる。また、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷法などにより形成することもできる。特にセラミック基板2の場合は、いずれの方法であっても、十分な厚さを有する負極側集電電極341とすることができ、この厚さは10〜100μm、特に30〜100μm、更に30〜70μmとすることができる。負極側集電電極341の厚さが10〜100μmであれば、抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極とすることができる。   The negative electrode side collecting electrode 341 can be formed by a physical vapor deposition method such as a magnetron sputtering method and an electron beam vapor deposition method using a mask on which a predetermined pattern is formed. Alternatively, it can be formed by a screen printing method using a conductive paste. In particular, in the case of the ceramic substrate 2, the negative electrode side collecting electrode 341 having a sufficient thickness can be obtained by any method, and the thickness is 10 to 100 μm, particularly 30 to 100 μm, and further 30 to 30 μm. It can be 70 μm. When the thickness of the negative electrode side collecting electrode 341 is 10 to 100 μm, the current collecting electrode can have a low resistance and excellent current collecting efficiency.

負極側集電電極341と触媒電極33との距離、即ち、離間距離(負極側集電電極341と触媒電極33との最小距離とする。)は1〜1000μm、特に50〜500μm、更に100〜500μmであることが好ましい。この離間距離が1〜1000μmであれば、負極側集電電極341と触媒電極33とを電気的に確実に絶縁することができる。更に、負極側集電電極341と透光性導電層31とは、これらが接触していることで接続されていてもよく、インターコネクタを介して接続されていてもよい。接続面における抵抗を低くするためには、インターコネクタを介在させることが好ましい。このインターコネクタは特に限定されないが、セラミック基板2の一面に設けられた負極側集電電極341の場合、導電性接着剤層36であることが好ましい。   The distance between the negative electrode side collector electrode 341 and the catalyst electrode 33, that is, the separation distance (the minimum distance between the negative electrode side collector electrode 341 and the catalyst electrode 33) is 1-1000 μm, in particular 50-500 μm, more preferably 100- It is preferable that it is 500 micrometers. When the separation distance is 1-1000 μm, the negative electrode side collecting electrode 341 and the catalyst electrode 33 can be electrically insulated reliably. Further, the negative electrode side collecting electrode 341 and the translucent conductive layer 31 may be connected by contact with each other, or may be connected via an interconnector. In order to reduce the resistance at the connection surface, it is preferable to interpose an interconnector. The interconnector is not particularly limited, but in the case of the negative electrode side collecting electrode 341 provided on one surface of the ceramic substrate 2, the conductive adhesive layer 36 is preferable.

導電性接着剤層36には導電性フィラーが含有される。この導電性フィラーは特に限定されない。導電性フィラーとしては、(1)カーボンブラック、(2)タングステン、銅、銀、アルミニウム、ニッケル、クロム等の金属、及び(3)ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマーなどからなるフィラーが挙げられる。導電性接着剤層36は電解液に接触するため、導電性フィラーとしては、耐腐食性に優れるカーボンフィラー、タングステンフィラー、チタンフィラー及びニッケルフィラーのうちの少なくとも1種であることが好ましい。この場合、4種類のフィラーのうちの1種のみでもよく、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用するとき、用いるフィラーの組み合わせ及びそれらの量比は特に限定されず、いずれのフィラーをどのような量比で用いてもよい。これらの耐腐食性に優れるフィラーのうちでは、より優れた耐腐食性を有するカーボンフィラー、タングステンフィラー及びニッケルフィラーが特に好ましい。   The conductive adhesive layer 36 contains a conductive filler. This conductive filler is not particularly limited. Examples of the conductive filler include fillers made of (1) carbon black, (2) metals such as tungsten, copper, silver, aluminum, nickel, and chromium, and (3) conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, and polyacetylene. It is done. Since the conductive adhesive layer 36 is in contact with the electrolytic solution, the conductive filler is preferably at least one of a carbon filler, a tungsten filler, a titanium filler, and a nickel filler having excellent corrosion resistance. In this case, only one type of the four types of fillers may be used, or two or more types may be used in combination. When using 2 or more types together, the combination of fillers to be used and their quantitative ratio are not particularly limited, and any filler may be used in any quantitative ratio. Among these fillers having excellent corrosion resistance, carbon filler, tungsten filler and nickel filler having more excellent corrosion resistance are particularly preferable.

導電性接着剤層36は、未硬化導電性接着剤層が硬化されてなる、又は未固化導電性ホットメルト接着剤層が固化してなる。未硬化導電性接着剤層の形成に用いる未硬化導電性接着剤としては、導電性フィラーが含有された熱硬化性接着剤及び光硬化性接着剤等を用いることができる。熱硬化性接着剤には熱硬化性樹脂が含有される。この熱硬化性樹脂は特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びイソブチレン樹脂等が挙げられる。これらの樹脂のうち、電解液に対する耐腐食性の観点では、十分な耐腐食性を有するイソブチレン樹脂が好ましい。この熱硬化性接着剤は、熱硬化性樹脂の種類等により所定温度で加熱することで硬化させることができる。また、光硬化性接着剤には各種の光硬化性樹脂が含有され、この光硬化性接着剤は、レーザー光、紫外線等の照射により硬化させることができる。例えば、導電性接着剤層36は、透光性基板1を透過して照射されたレーザー光により、未硬化導電性接着剤を硬化させて形成することができる。この方法であれば、未硬化導電性接着剤層のみを加熱して硬化させることができ、導電性接着剤層36を効率よく形成することができるため好ましい。レーザー光は特に限定されず、通常、YAGレーザー、炭酸ガスレーザー等を用いることができる。レーザー周波数、入力電流値等の照射条件は、未硬化導電性接着剤の組成及び厚さ等により、効率よく硬化させることができるように適宜設定することができる。一方、未固化導電性ホットメルト接着剤層の形成に用いる導電性ホットメルト接着剤としては、導電性フィラーが含有されたオレフィン樹脂等からなるホットメルト接着剤が挙げられ、このオレフィン樹脂も電解液に対して十分な耐腐食性を有するため好ましい。このホットメルト接着剤は、熱可塑性樹脂の種類等により所定温度で加熱することで固化させることができる。
尚、負極側集電電極341と透光性導電層31との間にインターコネクタとして介在させる導電性接着剤層は、後記の無機導電性接着剤を用いて同様に硬化させて形成することもできる。
The conductive adhesive layer 36 is formed by curing an uncured conductive adhesive layer or by solidifying an unsolidified conductive hot melt adhesive layer. As the uncured conductive adhesive used for forming the uncured conductive adhesive layer, a thermosetting adhesive containing a conductive filler, a photocurable adhesive, or the like can be used. The thermosetting adhesive contains a thermosetting resin. This thermosetting resin is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy resin, a urethane resin, and an isobutylene resin. Among these resins, an isobutylene resin having sufficient corrosion resistance is preferable from the viewpoint of corrosion resistance to the electrolytic solution. This thermosetting adhesive can be cured by heating at a predetermined temperature depending on the type of thermosetting resin. The photocurable adhesive contains various types of photocurable resins, and the photocurable adhesive can be cured by irradiation with laser light, ultraviolet rays, or the like. For example, the conductive adhesive layer 36 can be formed by curing an uncured conductive adhesive with a laser beam irradiated through the transparent substrate 1. This method is preferable because only the uncured conductive adhesive layer can be heated and cured, and the conductive adhesive layer 36 can be efficiently formed. The laser beam is not particularly limited, and usually a YAG laser, a carbon dioxide gas laser, or the like can be used. Irradiation conditions such as the laser frequency and the input current value can be appropriately set so that they can be efficiently cured by the composition and thickness of the uncured conductive adhesive. On the other hand, the conductive hot melt adhesive used for forming the unsolidified conductive hot melt adhesive layer includes a hot melt adhesive made of an olefin resin containing a conductive filler, and the olefin resin is also an electrolytic solution. Is preferable because it has sufficient corrosion resistance. This hot melt adhesive can be solidified by heating at a predetermined temperature depending on the type of thermoplastic resin or the like.
The conductive adhesive layer interposed as an interconnector between the negative electrode side collecting electrode 341 and the translucent conductive layer 31 may be formed by similarly curing using an inorganic conductive adhesive described later. it can.

負極側集電電極34が対極基板2の他面に設けられる場合(以下、これを負極側集電電極342という。)(図7〜9参照)、負極側集電電極342は電解液と接触しないため、耐腐食性は特に必要とされない。一方、対極基板2との密着性に優れる負極側集電電極342であることが好ましい。その材質は特に限定されず、タングステン、チタン、ニッケル、銀等の金属などにより形成することができる。更に、この負極側集電電極342の場合は、対極基板2からの剥離及び他部材等との接触による傷付き及び漏電などを防止するため、樹脂、ガラス等で保護することが好ましい。   When the negative electrode side collecting electrode 34 is provided on the other surface of the counter electrode substrate 2 (hereinafter referred to as the negative electrode side collecting electrode 342) (see FIGS. 7 to 9), the negative electrode side collecting electrode 342 is in contact with the electrolytic solution. Therefore, corrosion resistance is not particularly required. On the other hand, it is preferable that the negative electrode side current collecting electrode 342 has excellent adhesion to the counter electrode substrate 2. The material is not particularly limited, and can be formed of a metal such as tungsten, titanium, nickel, or silver. Further, in the case of this negative electrode side collecting electrode 342, it is preferable to protect the negative electrode side collecting electrode 342 with a resin, glass, or the like in order to prevent damage from the peeling from the counter electrode substrate 2 and contact with other members, electric leakage, and the like.

この負極側集電電極342は、対極基板2の一面に設けられる集電電極の場合と同様にして、所定のパターンが形成されたマスクを用いて、マグネトロンスパッタ法及び電子ビ−ム蒸着法等の物理的蒸着法により形成することができる。また、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷法などにより形成することもできる。更に、この負極側集電電極342は、対極基板2の他面の全面に形成することもでき、この場合はスクリーン印刷法などにより形成することが好ましい。また、厚さは、対極基板2の一面に設けられる負極側集電電極341と同程度とすることができる。尚、面積が大きいときは、より薄い集電電極とすることもできる。例えば、負極側集電電極342の面積がセラミック基板2の他面の面積の50%以上であるときは、その厚さを0.5〜20μm、特に0.5〜5μmと薄くすることもできる。
このように、負極側集電電極342の場合は、材質及び厚さ等に何ら制限はなく、従って、対極基板2の材質も特に限定されないが、太陽電池の耐久性の面からはセラミック基板2であることが好ましい。
This negative electrode side collecting electrode 342 is similar to the case of the collecting electrode provided on one surface of the counter substrate 2, using a mask on which a predetermined pattern is formed, a magnetron sputtering method, an electron beam evaporation method, etc. The physical vapor deposition method can be used. Alternatively, it can be formed by a screen printing method using a conductive paste. Further, the negative electrode side collecting electrode 342 can be formed on the entire other surface of the counter electrode substrate 2, and in this case, it is preferably formed by a screen printing method or the like. In addition, the thickness can be approximately the same as that of the negative electrode side collecting electrode 341 provided on one surface of the counter electrode substrate 2. In addition, when an area is large, it can also be set as a thinner current collection electrode. For example, when the area of the negative electrode side collecting electrode 342 is 50% or more of the area of the other surface of the ceramic substrate 2, the thickness can be reduced to 0.5 to 20 μm, particularly 0.5 to 5 μm. .
As described above, in the case of the negative electrode side collecting electrode 342, there is no limitation on the material, thickness, and the like. Accordingly, the material of the counter electrode substrate 2 is not particularly limited, but from the viewpoint of durability of the solar cell, the ceramic substrate 2 It is preferable that

対極基板2の他面に設けられる負極側集電電極342と、透光性導電層31とは、インターコネクタ37とビア導体38とを介して電気的に接続される。
上記「インターコネクタ37」は、その一端面が透光性導電層31に接触し、又は接合され、他端面がビア導体38の一端側に接触し、又は接合されている。その材質は特に限定されず、負極側集電電極341の形成に用いられているのと同様の金属からなるインターコネクタ37とすることができる。また、導電性ゴム、異方導電性ゴム、加圧導電性ゴム等からなるインターコネクタ37とすることもできる。更に、前記の導電性接着剤層36の場合と同様の未硬化導電性接着剤及び導電性ホットメルト接着剤からなるインターコネクタ37とすることもできる。金属を用いたときは、透光性導電層31との密着性を高め、安定して導通させるため、透光性導電層31とインターコネクタ37との間に導電性接着剤層を介在させることが好ましい。この導電性接着剤層の材質及び形成方法は特に限定されないが、例えば、前記の導電性接着剤層36の場合と同様の光硬化性接着剤を用いて、同様にレーザー光を照射することにより形成させることができる。ゴムを用いたときは、その弾性により、透光性導電層31と対極基板2との間に安定して介装させることができ、各々の界面において十分に密着させることもできる。尚、ゴムを用いたときも、透光性導電層31とインターコネクタ37との間に上記と同様にして導電性接着剤層を介在させてもよい。
The negative electrode side collector electrode 342 provided on the other surface of the counter electrode substrate 2 and the translucent conductive layer 31 are electrically connected via the interconnector 37 and the via conductor 38.
The “interconnector 37” has one end surface in contact with or bonded to the translucent conductive layer 31, and the other end surface in contact with or bonded to one end side of the via conductor 38. The material is not particularly limited, and an interconnector 37 made of the same metal as that used for forming the negative electrode side collecting electrode 341 can be used. Moreover, it can also be set as the interconnector 37 which consists of conductive rubber, anisotropic conductive rubber, pressurization conductive rubber, etc. Further, an interconnector 37 made of an uncured conductive adhesive and a conductive hot melt adhesive similar to the case of the conductive adhesive layer 36 can be used. When a metal is used, a conductive adhesive layer is interposed between the translucent conductive layer 31 and the interconnector 37 in order to improve the adhesion with the translucent conductive layer 31 and to conduct stably. Is preferred. The material and the formation method of the conductive adhesive layer are not particularly limited. For example, by using the same photo-curable adhesive as in the case of the conductive adhesive layer 36, by irradiating laser light in the same manner. Can be formed. When rubber is used, due to its elasticity, it can be stably interposed between the translucent conductive layer 31 and the counter electrode substrate 2, and can be sufficiently adhered at each interface. Even when rubber is used, a conductive adhesive layer may be interposed between the translucent conductive layer 31 and the interconnector 37 in the same manner as described above.

また、インターコネクタ37は、各種の無機接着性化合物を含有する無機導電性接着剤を用いて形成することもできる。無機接着性化合物は特に限定されず各種の無機接着性化合物を用いることができる。この無機接着性化合物としては、例えば、アルカリケイ酸塩を用いることができる。このアルカリケイ酸塩としては、ケイ酸カリウム(SiO・KO)、ケイ酸ナトリウム(SiO・NaO)等が挙げられる。これらのアルカリケイ酸塩は脱水縮合して固化し、インターコネクタ37が形成される。アルカリケイ酸塩は室温(例えば、15〜35℃)で脱水縮合させることができ、必要に応じて加熱して脱水縮合させてもよい。加熱する場合、温度は特に限定されず、80〜150℃とすることができる。更に、大気雰囲気において脱水縮合させてもよく、減圧して脱水縮合させてもよい。アルカリケイ酸塩は室温で真空乾燥して脱水縮合させることが好ましく、これにより脱水縮合が促進され、且つ未硬化導電性接着剤層を十分に固化させることができる。 The interconnector 37 can also be formed using an inorganic conductive adhesive containing various inorganic adhesive compounds. The inorganic adhesive compound is not particularly limited, and various inorganic adhesive compounds can be used. As this inorganic adhesive compound, for example, alkali silicate can be used. Examples of the alkali silicate include potassium silicate (SiO 2 · K 2 O), sodium silicate (SiO 2 · Na 2 O), and the like. These alkali silicates are dehydrated and condensed to solidify to form an interconnector 37. The alkali silicate can be dehydrated and condensed at room temperature (for example, 15 to 35 ° C.), and may be dehydrated and condensed by heating as necessary. When heating, temperature is not specifically limited, It can be set as 80-150 degreeC. Furthermore, dehydration condensation may be performed in an air atmosphere, or dehydration condensation may be performed under reduced pressure. The alkali silicate is preferably vacuum-dried at room temperature for dehydration condensation, whereby the dehydration condensation is promoted and the uncured conductive adhesive layer can be sufficiently solidified.

インターコネクタ37の形状も特に限定されず、横断面が円形、楕円形、三角形及び四角形等の多角形などの柱状体及びより横断面の面積が大きいパッド状等とすることができる。インターコネクタ37の寸法も特に限定されず、負極側集電電極342と透光性導電層31との十分な導通がとれればよい。このインターコネクタ37の寸法は、横断面の面積が0.15〜5.0mm、特に1.0〜3.5mmであり、複数の上記インターコネクタ37のそれぞれの離間距離(各々のインターコネクタ37の端縁間の最小距離)が4.0〜11.0mm、特に5.0〜9.0mmであることが好ましい。更に、インターコネクタ37は対極基板2の一面に等間隔に設けることがより好ましい。このような断面積及び配置のインターコネクタ37であれば、優れた集電効率を有する負極側集電電極342することができ、且つ半導体電極の面積の低減をより抑えることができ、発電効率に優れた色素増感型太陽電池とすることができる。 The shape of the interconnector 37 is not particularly limited, and may be a columnar body such as a circular shape, an elliptical shape, a polygonal shape such as a triangle or a quadrangle, and a pad shape having a larger cross-sectional area. The dimension of the interconnector 37 is not particularly limited as long as sufficient electrical connection between the negative electrode side collector electrode 342 and the translucent conductive layer 31 can be obtained. The interconnector 37 has a cross-sectional area of 0.15 to 5.0 mm 2 , particularly 1.0 to 3.5 mm 2 , and each of the plurality of interconnectors 37 is separated from each other (each interconnector). The minimum distance between the 37 edges is preferably 4.0 to 11.0 mm, and particularly preferably 5.0 to 9.0 mm. Furthermore, it is more preferable that the interconnector 37 is provided on one surface of the counter electrode substrate 2 at equal intervals. With the interconnector 37 having such a cross-sectional area and arrangement, it is possible to obtain a negative-side current collecting electrode 342 having excellent current collecting efficiency, and to further suppress a reduction in the area of the semiconductor electrode, thereby improving power generation efficiency. It can be set as the outstanding dye-sensitized solar cell.

負極側集電電極を対極基板2の他面に設けるとともに、この負極側集電電極342と透光性導電層31とをインターコネクタ37により接続する構造とした場合は、上記のように、半導体電極の面積の低減をより抑えることができる。例えば、インターコネクタ37が直径0.5mmの円柱状であり、その周囲に同心円状に直径1.5mmの透光性導電層31及び触媒電極33が設けられていない部分があり、各々のインターコネクタ37間の距離(この場合、それぞれのインターコネクタ37の中心間の距離とする。)が6mmである場合、下記式により算出されるように対極基板2(透光性導電層31)の全表面のうちの95%の部分に半導体電極32を設けることができる。この割合は、インターコネクタ37の周囲の透光性導電層31及び触媒電極33が設けられていない部分の面積、並びに各々のインターコネクタ37間の離間距離により変化するが、69〜99%、特に86〜99%とすることができる。
半導体電極を形成することができる面積割合(95%)=[36−{(3.14×0.75×0.75)×1/4}×4]/36(×100)
上記式における各々の数値の意味は以下のとおりである。
上記式において、36(mm)は4個のインターコネクタ37のそれぞれの中心間を結んで形成される正方形の面積であり、3.14×0.75×0.75(mm)は透光性導電層31及び触媒電極33が設けられていない4個の円形部分の各々の面積である。また、それぞれの正方形の面積のうち、半導体電極32を形成することができない部分は、各々の円形部分の面積のうちの1/4であり、円形部分が4個あるため、半導体電極32を形成することができない部分の合計面積は、その4倍になる。
In the case where the negative electrode side collector electrode is provided on the other surface of the counter electrode substrate 2 and the negative electrode side collector electrode 342 and the translucent conductive layer 31 are connected by the interconnector 37, as described above, the semiconductor Reduction of the electrode area can be further suppressed. For example, the interconnector 37 has a columnar shape with a diameter of 0.5 mm, and there are portions where the translucent conductive layer 31 with a diameter of 1.5 mm and the catalyst electrode 33 are not provided concentrically around each interconnector. When the distance between the two electrodes 37 (in this case, the distance between the centers of the respective interconnectors 37) is 6 mm, the entire surface of the counter electrode substrate 2 (translucent conductive layer 31) as calculated by the following equation: The semiconductor electrode 32 can be provided in 95% of the portion. This ratio varies depending on the area of the portion where the translucent conductive layer 31 and the catalyst electrode 33 are not provided around the interconnector 37 and the separation distance between the interconnectors 37, but is 69 to 99%, particularly It may be 86 to 99%.
Area ratio (95%) at which a semiconductor electrode can be formed = [36 − {(3.14 × 0.75 × 0.75) × 1/4} × 4] / 36 (× 100)
The meaning of each numerical value in the above formula is as follows.
In the above formula, 36 (mm 2 ) is a square area formed by connecting the centers of the four interconnectors 37, and 3.14 × 0.75 × 0.75 (mm 2 ) is transparent. The area of each of the four circular portions where the photoconductive layer 31 and the catalyst electrode 33 are not provided. Further, in each square area, the portion where the semiconductor electrode 32 cannot be formed is 1/4 of the area of each circular portion, and since there are four circular portions, the semiconductor electrode 32 is formed. The total area of the parts that cannot be done is four times that.

上記「ビア導体38」(図8〜9参照)は、一端側がインターコネクタ37に接触し、又は接合され、他端側が負極側集電電極342に接合されている。このビア導体38は、セラミック基板2の表裏を貫通して設けられたビアホールに導電体を形成することにより設けることができる。また、ビアホールの壁面に導体層を形成することにより設けることができる。セラミック基板2に設けられるビアホールは、YAGレーザー、炭酸ガスレーザー等のレーザー光の照射、ドリル加工、穴開けパンチを用いたパンチングなど各種の方法により形成することができる。これらのうちでは、穴開けパンチを用いてセラミック基板2となる未焼成セラミックシートにビアホールを形成する方法が簡便であり好ましい。   The “via conductor 38” (see FIGS. 8 to 9) has one end in contact with or joined to the interconnector 37 and the other end joined to the negative current collecting electrode 342. The via conductor 38 can be provided by forming a conductor in a via hole provided through the front and back of the ceramic substrate 2. Moreover, it can provide by forming a conductor layer in the wall surface of a via hole. The via hole provided in the ceramic substrate 2 can be formed by various methods such as irradiation with laser light such as YAG laser and carbon dioxide laser, drilling, punching using a punch. Among these, a method of forming a via hole in an unfired ceramic sheet that becomes the ceramic substrate 2 using a punch is simple and preferable.

導電体は、導体用ペーストを、穴埋め印刷法等によりビアホールの少なくとも一方の開口から充填し、その後、焼成して形成することができる。この導体用ペーストは特に限定されないが、金属粉末、有機バインダ、有機溶剤及び水等の溶媒などを混合して調製したものを用いることができる。この金属粉末は特に限定されず、銀、金、白金、パラジウム、銅、タングステン、ニッケル、チタン等の金属の粉末、及び銀−白金合金、銀−パラジウム合金等の合金の粉末が挙げられる。更に、導体用ペーストにはガラス成分を含有させることもできる。ガラス成分を含有する場合は、より低温で焼成することができるため好ましい。また、ビアホール壁面の導体層は、導電体のときと同様の金属を用いてスパッタ法、無電解めっき法等により形成することができる。   The conductor can be formed by filling a conductor paste from at least one opening of a via hole by a hole-filling printing method or the like, and then firing it. The conductor paste is not particularly limited, but a paste prepared by mixing a metal powder, an organic binder, an organic solvent, a solvent such as water, and the like can be used. The metal powder is not particularly limited, and examples thereof include powders of metals such as silver, gold, platinum, palladium, copper, tungsten, nickel, and titanium, and powders of alloys such as silver-platinum alloys and silver-palladium alloys. Furthermore, the paste for conductors can also contain a glass component. A glass component is preferable because it can be fired at a lower temperature. Further, the conductor layer on the wall surface of the via hole can be formed by sputtering, electroless plating, or the like using the same metal as that of the conductor.

ビア導体38を形成するため、セラミック基板2に形成されるビアホールの断面形状は特に限定されず、円形、楕円形及び三角形、四角形等の多角形などとすることができる。この断面形状は円形であることが多い。また、ビアホールの径方向の寸法も特に限定されず、断面円形である場合は、直径が0.05〜1mm、特に0.1〜0.8mmの貫通孔とすることができる。更に、断面円形でない場合は、面積が断面円形の場合と同等となる開口寸法を有する貫通孔とすることができる。また、ビア導体38はインターコネクタ37に対応して設けられるものであり、その個数はインターコネクタ37と同数とすることができる。   Since the via conductor 38 is formed, the cross-sectional shape of the via hole formed in the ceramic substrate 2 is not particularly limited, and may be a circle, an ellipse, a polygon such as a triangle, a quadrangle, or the like. This cross-sectional shape is often circular. Moreover, the dimension of the radial direction of a via hole is not specifically limited, either, When it is circular in cross section, it can be set as a through-hole with a diameter of 0.05-1 mm, especially 0.1-0.8 mm. Furthermore, when it is not circular in cross section, it can be a through hole having an opening size equivalent to that in the case of circular cross section. The via conductors 38 are provided corresponding to the interconnectors 37, and the number of via conductors 38 can be the same as the interconnectors 37.

インターコネクタ37とビア導体38とは、インターコネクタ37が導電性ゴム、異方導電性ゴム及び加圧導電性ゴム等からなるときは、その弾性により十分に密着させることができる。この場合、より密着性を高め、安定して導通させるため、インターコネクタ37とビア導体38との間に導電性接着剤層を介在させてもよい。この導電性接着剤層の材質及び形成方法は特に限定されないが、例えば、前記の導電性接着剤層36場合の未硬化導電性接着剤のうちの熱硬化性接着剤及びホットメルト接着剤を用いて、これを加熱することにより形成させることができる。更に、インターコネクタ37が導電性接着剤層36の場合と同様の未硬化導電性接着剤及び導電性ホットメルト接着剤からなるとき、並びに無機導電性接着剤からなるときは、それぞれ前記と同様にして硬化又は固化させて形成することができる。また、インターコネクタ37が金属からなるときは、対極基板2としてセラミック基板2を使用し、インターコネクタ37、ビア導体38、負極側集電電極342及びセラミック基板2の各々を、それぞれの未焼成体が一体に形成された未焼成積層体として作製し、その後、この未焼成積層体を同時焼成することで一時に形成することができる。このようにすれば工程を簡略化することができる。   When the interconnector 37 is made of conductive rubber, anisotropic conductive rubber, pressurized conductive rubber, or the like, the interconnector 37 and the via conductor 38 can be sufficiently adhered to each other due to their elasticity. In this case, a conductive adhesive layer may be interposed between the interconnector 37 and the via conductor 38 in order to further improve the adhesion and to conduct stably. The material and the formation method of the conductive adhesive layer are not particularly limited. For example, a thermosetting adhesive and a hot melt adhesive among the uncured conductive adhesives in the case of the conductive adhesive layer 36 are used. Then, it can be formed by heating. Further, when the interconnector 37 is made of the same uncured conductive adhesive and conductive hot melt adhesive as in the case of the conductive adhesive layer 36, and when it is made of an inorganic conductive adhesive, the same as described above. And can be cured or solidified. Further, when the interconnector 37 is made of metal, the ceramic substrate 2 is used as the counter electrode substrate 2, and each of the interconnector 37, the via conductor 38, the negative current collecting electrode 342, and the ceramic substrate 2 is respectively fired. Can be formed at a time by simultaneously firing the unfired laminate. In this way, the process can be simplified.

上記のようにインターコネクタ37、ビア導体38、負極側集電電極342及びセラミック基板2を一時に形成する場合、各々の材質は特に限定されないが、インターコネクタ37、ビア導体38及び負極側集電電極342は、タングステン又はモリブデンにより形成することが好ましく、セラミック基板2は、アルミナにより形成することが好ましい。また、インターコネクタ37、ビア導体38及び負極側集電電極342はタングステンにより形成し、セラミック基板2はアルミナにより形成することが特に好ましい。タングステンはアルミナとの同時焼成が容易であり、且つ優れた耐腐食性を有するため、電解液と接触するインターコネクタ37として用いても何ら問題ない。
尚、負極側集電電極341,342には取り出し電極を連設することもでき、この取り出し電極から電力を取り出すことができる。この取り出し電極は、負極側集電電極の形成時に同時に一体に形成することができる。
When the interconnector 37, the via conductor 38, the negative electrode side current collecting electrode 342, and the ceramic substrate 2 are formed at a time as described above, the materials of each are not particularly limited, but the interconnector 37, the via conductor 38, and the negative electrode side current collector are not particularly limited. The electrode 342 is preferably formed of tungsten or molybdenum, and the ceramic substrate 2 is preferably formed of alumina. Further, it is particularly preferable that the interconnector 37, the via conductor 38, and the negative electrode side collecting electrode 342 are formed of tungsten, and the ceramic substrate 2 is formed of alumina. Tungsten is easy to be co-fired with alumina and has excellent corrosion resistance, so there is no problem even if it is used as the interconnector 37 in contact with the electrolytic solution.
In addition, an extraction electrode can be connected to the negative electrode side collecting electrodes 341 and 342, and electric power can be extracted from the extraction electrode. This take-out electrode can be integrally formed simultaneously with the formation of the negative electrode side collector electrode.

上記「電解液35」は、半導体電極32及び触媒電極33の各々の少なくとも一部に含有され、且つ半導体電極32と触媒電極33との間に充填されている。電解液35は、通常、半導体電極32及び触媒電極33のそれぞれの全体に含有されており、これにより光電変換効率を向上させることができる。半導体電極32と触媒電極33との間隔は特に限定されないが、200μm以下、特に50μm以下(通常、1μm以上)とすることができる。この厚さが200μm以下であれば、十分な発電効率を有する色素増感型太陽電池とすることができる。電解液35には、電解質の他、通常、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート類などの溶媒及び各種の添加剤等が含有される。この電解質は特に限定されず、各種の電解質を用いることができる。電解質としては、Iと、LiI及びピリジニウムヨーダイド、イミダゾリウムヨーダイド等の4級アンモニウム化合物のヨウ素塩とを組み合わせてなる電解質が特に好ましい。電解質は1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。 The “electrolytic solution 35” is contained in at least a part of each of the semiconductor electrode 32 and the catalyst electrode 33 and is filled between the semiconductor electrode 32 and the catalyst electrode 33. The electrolytic solution 35 is normally contained in the entirety of each of the semiconductor electrode 32 and the catalyst electrode 33, thereby improving the photoelectric conversion efficiency. The distance between the semiconductor electrode 32 and the catalyst electrode 33 is not particularly limited, but can be 200 μm or less, particularly 50 μm or less (usually 1 μm or more). When the thickness is 200 μm or less, a dye-sensitized solar cell having sufficient power generation efficiency can be obtained. In addition to the electrolyte, the electrolytic solution 35 usually contains a solvent such as carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate, various additives, and the like. This electrolyte is not particularly limited, and various electrolytes can be used. As the electrolyte, an electrolyte obtained by combining I 2 and an iodine salt of a quaternary ammonium compound such as LiI, pyridinium iodide, and imidazolium iodide is particularly preferable. Only one type of electrolyte may be used, or two or more types of electrolytes may be used.

負極側集電電極34がセラミック基板2の一面に設けられた負極側集電電極341の場合、電解液35は、透光性導電層31と対極基板2、特にセラミック基板2との間を、負極側集電電極341の周囲において樹脂又はガラスにより封着し、形成される密閉空間に注入することで、半導体電極32及び触媒電極33の各々に含有させ、且つこれらの間に充填させることができる(図2〜3及び図5〜6参照)。また、負極側集電電極34がセラミック基板2の他面に設けられた負極側集電電極342の場合、電解液35は、透光性導電層31と対極基板2、特にセラミック基板2との間を、半導体電極32の周囲において樹脂又はガラスにより封着し、形成される密閉空間に注入することで、半導体電極32及び触媒電極33の各々に含有させ、且つこれらの間に充填させることができる(図8〜9参照)。   In the case of the negative electrode side current collecting electrode 341 provided on one surface of the ceramic substrate 2, the electrolytic solution 35 is provided between the translucent conductive layer 31 and the counter electrode substrate 2, particularly the ceramic substrate 2. By sealing with resin or glass around the negative electrode side collecting electrode 341 and injecting it into the formed sealed space, it can be contained in each of the semiconductor electrode 32 and the catalyst electrode 33 and filled between them. (See FIGS. 2-3 and 5-6). Further, in the case where the negative electrode side current collecting electrode 34 is a negative electrode side current collecting electrode 342 provided on the other surface of the ceramic substrate 2, the electrolytic solution 35 is formed between the translucent conductive layer 31 and the counter electrode substrate 2, particularly the ceramic substrate 2. The gap is sealed with resin or glass around the semiconductor electrode 32 and injected into the formed sealed space so that it is contained in each of the semiconductor electrode 32 and the catalyst electrode 33 and filled between them. Yes (see FIGS. 8-9).

密閉空間への電解液35の注入は、透光性基板1の側からでも、対極基板2の側からでもよく、穿孔し易い側に注入口を設け、この注入口から注入することが好ましい。更に、電解液35は、透光性導電層31と対極基板2との間を樹脂又はガラスにより封着することで形成された接合部4に設けられた注入口から注入することもできる。尚、注入口は1個でよいが、空気抜きのため更に他の孔を設けることもできる。このように空気抜きのための孔を設けることで、電解液をより容易に注入することができる。   The electrolytic solution 35 may be injected into the sealed space from the translucent substrate 1 side or the counter electrode substrate 2 side, and it is preferable to provide an injection port on the side where it is easily perforated and to inject from this injection port. Furthermore, the electrolytic solution 35 can also be injected from an injection port provided in the joint portion 4 formed by sealing between the translucent conductive layer 31 and the counter electrode substrate 2 with resin or glass. In addition, although one injection port is sufficient, another hole can also be provided for air venting. Thus, by providing the hole for air venting, the electrolyte can be injected more easily.

注入口は、透光性基板1、対極基板2及び接合部4のいずれに設けてもよいが、例えば、透光性基板1がガラス基板であるときは穿孔が容易ではない。一方、対極基板2がセラミック基板2であるときはガラス基板に比べて穿孔し易く、特に、未焼成シートのうちに孔開けパンチ等を用いて極めて容易に穿孔することもできる。また、接合部も穿孔が容易である。そのため、セラミック基板2及び/又は接合部4に注入口を設けることが好ましい。   The injection port may be provided in any of the translucent substrate 1, the counter electrode substrate 2, and the bonding portion 4. For example, when the translucent substrate 1 is a glass substrate, it is not easy to perforate. On the other hand, when the counter electrode substrate 2 is the ceramic substrate 2, it is easier to perforate than the glass substrate, and in particular, it can be extremely easily perforated using a punch or the like in the unfired sheet. Also, the joint can be easily drilled. Therefore, it is preferable to provide an injection port in the ceramic substrate 2 and / or the joint portion 4.

負極側集電電極341又は半導体電極32の周囲の封着に用いられる樹脂は特に限定されない。この樹脂としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、イソブチレン樹脂等の熱硬化性樹脂、及びオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。更に、この封着は無機ガラス及びアクリルガラス等の有機ガラス等のガラスにより行うこともでき、特に長期の耐久性を必要とする色素増感型太陽電池では、ガラスにより封着することが好ましい。   The resin used for sealing around the negative electrode current collecting electrode 341 or the semiconductor electrode 32 is not particularly limited. Examples of this resin include thermosetting resins such as epoxy resins, urethane resins, and isobutylene resins, and thermoplastic resins such as olefin resins and ionomer resins. Furthermore, this sealing can also be performed with glass such as inorganic glass and organic glass such as acrylic glass. In particular, in a dye-sensitized solar cell that requires long-term durability, sealing with glass is preferable.

対極基板2の一面に負極側集電電極341を設けた場合、対極基板2としてセラミック基板2を使用し、透光性基板1の一面と、セラミック基板2の一面との間に複数の単セル構成体3を設けることができる(図11及び図12参照)。これらの複数の単セル構成体3では、各々が有する、透光性導電層31間、半導体電極32間、触媒電極33間、負極側集電電極34間及び電解液35間が、それぞれ電気的に絶縁され、且つそれぞれの単セル構成体3は直列に接続されて色素増感型太陽電池モジュール201とすることができる。各々の部材間は、透光性基板1の一面と、セラミック基板2の一面との間を、複数の単セル構成体3の周囲において樹脂又はガラスにより封着してなる接合部4により絶縁することができる(図11参照)。この封着に用いる樹脂又はガラスとしては前記と同様のものを用いることができる。また、この色素増感型太陽電池モジュール201では、それぞれの単セル構成体3は、触媒電極33(正極側集電電極39)と負極側集電電極341とを、例えば、図12のように接続することで直列に接続することができる。   When the negative electrode side collector electrode 341 is provided on one surface of the counter electrode substrate 2, the ceramic substrate 2 is used as the counter electrode substrate 2, and a plurality of single cells are provided between one surface of the translucent substrate 1 and one surface of the ceramic substrate 2. The structure 3 can be provided (refer FIG.11 and FIG.12). In each of the plurality of unit cell structures 3, each of the translucent conductive layers 31, the semiconductor electrodes 32, the catalyst electrodes 33, the negative electrode current collecting electrodes 34, and the electrolyte solution 35 is electrically connected. Each of the single cell constituent bodies 3 can be connected in series to form a dye-sensitized solar cell module 201. Each member is insulated between one surface of the translucent substrate 1 and one surface of the ceramic substrate 2 by a joint portion 4 formed by sealing with resin or glass around the plurality of unit cell structures 3. (See FIG. 11). As the resin or glass used for the sealing, the same ones as described above can be used. Further, in this dye-sensitized solar cell module 201, each single cell constituent body 3 includes a catalyst electrode 33 (positive electrode side collector electrode 39) and a negative electrode side collector electrode 341, for example, as shown in FIG. It can be connected in series by connecting.

対極基板2の他面に負極側集電電極342を設けた場合も、透光性基板1の一面と、セラミック基板2の一面との間に複数の単セル構成体3を設けることができる(図13、図14及び図15参照)。この場合、対極基板2は特に限定されないが、セラミック基板2を使用することが好ましい。これらの複数の単セル構成体3では、各々が有する、透光性導電層31間、半導体電極32間、触媒電極33間、負極側集電電極34間、電解液35間及びインターコネクタ37間、がそれぞれ電気的に絶縁され、且つそれぞれの単セル構成体3は直列に接続されて色素増感型太陽電池モジュール202とすることができる。各々の部材間は、透光性基板1の一面と、セラミック基板2の一面との間を、単セル構成体3のそれぞれが有する半導体電極32の周囲において各々樹脂又はガラスにより封着してなる接合部4により絶縁することができる。この封着に用いる樹脂又はガラスとしては前記と同様のものを用いることができる。また、この色素増感型太陽電池モジュール202では、それぞれの単セル構成体3は、触媒電極33(正極側集電電極39)、ビア導体38及び負極側集電電極342を、例えば、図14及び図15のように接続することで直列に接続することができる。   Even when the negative electrode side current collecting electrode 342 is provided on the other surface of the counter electrode substrate 2, a plurality of unit cell structures 3 can be provided between one surface of the translucent substrate 1 and one surface of the ceramic substrate 2 ( (See FIGS. 13, 14 and 15). In this case, the counter electrode substrate 2 is not particularly limited, but the ceramic substrate 2 is preferably used. In the plurality of single cell constituting bodies 3, each of the plurality of single cell constituting bodies 3 includes between the translucent conductive layers 31, between the semiconductor electrodes 32, between the catalyst electrodes 33, between the negative electrode side collecting electrodes 34, between the electrolyte solution 35, and between the interconnectors 37. Are electrically insulated from each other, and the unit cell structures 3 can be connected in series to form a dye-sensitized solar cell module 202. Between each member, between one surface of the translucent substrate 1 and one surface of the ceramic substrate 2 is sealed with a resin or glass around the semiconductor electrode 32 of each of the unit cell structures 3. It can be insulated by the joint 4. As the resin or glass used for the sealing, the same ones as described above can be used. Further, in this dye-sensitized solar cell module 202, each unit cell structure 3 includes the catalyst electrode 33 (positive electrode side collecting electrode 39), the via conductor 38, and the negative electrode side collecting electrode 342, for example, FIG. And it can connect in series by connecting like FIG.

このように複数の単セル構成体3を設けたとき、これらの単セル構成体3は上記のように直列に接続して用いることができる。また、更に多くの単セル構成体3を設けてもよく、これらの単セル構成体3のうちの一部を直列に、他部を並列に接続して用いることもできる。このように多数の単セル構成体3を直列又は並列に接続することで、色素増感型太陽電池の出力電圧及び電力を用途等に応じて容易に調整することができる。   Thus, when the several single cell structure 3 is provided, these single cell structures 3 can be connected and used in series as mentioned above. Further, a larger number of unit cell structures 3 may be provided, and a part of these unit cell structures 3 may be connected in series and the other part connected in parallel. In this way, by connecting a large number of single-cell constituent bodies 3 in series or in parallel, the output voltage and power of the dye-sensitized solar cell can be easily adjusted according to the application.

対極基板2と触媒電極33との間には正極側集電電極39を設けることができる(図3、図6及び図9参照)。触媒電極33が白金からなり、且つ十分な厚さを有しておれば、正極側集電電極39は必ずしも設ける必要はない。しかし、白金は高価であるため、触媒電極33を薄層とした場合は、集電効率を高めるため正極側集電電極39を設けることが好ましい。正極側集電電極39の平面形状は特に限定されないが、十分に抵抗が低く、優れた集電効率を有する正極側集電電極39とするためには、触媒電極33と類似の形状及び寸法であることが好ましい。正極側集電電極39の面積は、触媒電極33の面積の50%以上、特に65%以上、更に80%以上(同面積でもよい。)であることがより好ましい。更に、触媒電極33と相似形に配設されることが特に好ましい。   A positive current collecting electrode 39 can be provided between the counter electrode substrate 2 and the catalyst electrode 33 (see FIGS. 3, 6, and 9). If the catalyst electrode 33 is made of platinum and has a sufficient thickness, the positive electrode side collecting electrode 39 is not necessarily provided. However, since platinum is expensive, when the catalyst electrode 33 is a thin layer, it is preferable to provide the positive collector electrode 39 in order to increase the current collection efficiency. Although the planar shape of the positive electrode side collecting electrode 39 is not particularly limited, in order to obtain the positive electrode side collecting electrode 39 having sufficiently low resistance and excellent current collecting efficiency, the shape and size are similar to those of the catalyst electrode 33. Preferably there is. The area of the positive electrode side collector electrode 39 is more preferably 50% or more, particularly 65% or more, and more preferably 80% or more (or the same area) of the area of the catalyst electrode 33. Further, it is particularly preferable that the catalyst electrode 33 is disposed in a similar shape.

正極側集電電極39は、所定のパターンが形成されたマスクを用いて、マグネトロンスパッタ法及び電子ビ−ム蒸着法等の物理的蒸着法により、対極基板2の一面に設けることができる。また、対極基板2がセラミック基板2であるときは、ペーストを用いるスクリ−ン印刷法等により、セラミック基板2の一面に塗膜を形成し、焼成することで設けることもできる。この正極側集電電極39は、その全体が触媒電極33により覆われてしまうときは、電解液に対する耐腐食性は必要ないため、その材質は特に限定されず、タングステン、チタン、ニッケル等により形成することができる。尚、正極側集電電極39の端部等が電解液35と接触する場合は、特に優れた耐腐食性を有し、且つセラミック基板、特にアルミナ基板の作製時に、未焼成基板と同時焼成することができるタングステンを含有することが特に好ましい。   The positive electrode side collector electrode 39 can be provided on one surface of the counter electrode substrate 2 by a physical vapor deposition method such as a magnetron sputtering method or an electron beam vapor deposition method using a mask on which a predetermined pattern is formed. Further, when the counter electrode substrate 2 is the ceramic substrate 2, it can be provided by forming a coating film on one surface of the ceramic substrate 2 and baking it by a screen printing method using a paste or the like. When the whole of the positive electrode side collecting electrode 39 is covered with the catalyst electrode 33, the corrosion resistance against the electrolytic solution is not required, so the material is not particularly limited and is formed of tungsten, titanium, nickel or the like. can do. In addition, when the edge part of the positive electrode side current collection electrode 39 contacts with the electrolyte solution 35, it has especially excellent corrosion resistance, and at the time of preparation of a ceramic substrate, particularly an alumina substrate, it is fired simultaneously with an unfired substrate. It is particularly preferred to contain tungsten that can be used.

正極側集電電極39には取り出し電極を連設することもでき、この取り出し電極から電力を取り出すことができる。この取り出し電極は、正極側集電電極の形成時に同時に一体に形成することができる。正極側の取り出し電極は、正極側集電電極39を設けない場合は、触媒電極33に連設して設けることができる。この取り出し電極は、触媒電極の形成時に同時に一体に形成することができる。   An extraction electrode can be connected to the positive-side current collecting electrode 39, and electric power can be extracted from the extraction electrode. This take-out electrode can be integrally formed at the same time when the positive electrode side collecting electrode is formed. When the positive electrode side collector electrode 39 is not provided, the positive electrode side extraction electrode can be provided continuously with the catalyst electrode 33. This take-out electrode can be integrally formed simultaneously with the formation of the catalyst electrode.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例1
以下のようにして図3に示す色素増感型太陽電池102を製造した。
(1)セラミック基板2の一部となるアルミナグリーンシート及び未焼成正極側集電電極の形成
90.5質量%のアルミナ粉末と、焼結助剤として1質量%のマグネシア粉末及び4質量%のシリカ粉末とを混合し、ボールミルにより12時間湿式粉砕し、その後、脱水し、乾燥した。次いで、この混合粉末と、有機バインダとして3質量%のメタクリル酸イソブチルエステル、1質量%のニトロセルロース及び0.5質量%のジオクチルフタレート、更には溶剤としてトリクロルエチレン及びn−ブタノールを配合し、ボールミルにより混合してアルミナ粉末を含有するスラリーを調製した。このスラリーを減圧脱泡させ、その後、流延させてシートとし、次いで、徐冷して溶剤を揮発させ、セラミック基板2の一部となるアルミナグリーンシートを形成した。
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
Example 1
The dye-sensitized solar cell 102 shown in FIG. 3 was manufactured as follows.
(1) Formation of an alumina green sheet and a non-fired positive electrode side current collecting electrode as a part of the ceramic substrate 2 90.5 mass% alumina powder, 1 mass% magnesia powder and 4 mass% as a sintering aid Silica powder was mixed and wet pulverized with a ball mill for 12 hours, then dehydrated and dried. Next, this mixed powder was blended with 3% by weight of methacrylic acid isobutyl ester as an organic binder, 1% by weight of nitrocellulose and 0.5% by weight of dioctyl phthalate, and further trichloroethylene and n-butanol as solvents. To prepare a slurry containing alumina powder. This slurry was degassed under reduced pressure, and then cast into a sheet, and then slowly cooled to volatilize the solvent to form an alumina green sheet that becomes a part of the ceramic substrate 2.

一方、同様にボールミルを用いてタングステン粉末を含有するメタライズインクを調製した。その後、このメタライズインクを用いて、アルミナグリーンシートの表面に、スクリーン印刷法により厚さ10μmの正極側集電電極39となる平面形状が長方形である導電塗膜を4個形成した。   On the other hand, a metallized ink containing tungsten powder was similarly prepared using a ball mill. Thereafter, using this metallized ink, four conductive coating films having a rectangular planar shape serving as the positive electrode side collecting electrode 39 having a thickness of 10 μm were formed on the surface of the alumina green sheet by a screen printing method.

(2)セラミック基板2の他部となる未焼成アルミナ成形体及び未焼成負極側集電電極の形成
上記(1)で調製したアルミナ粉末を含有するスラリーを減圧脱泡させ、その後、流延させてシートとし、次いで、徐冷して溶剤を揮発させた。その後、上記(1)における正極側集電電極39となる導電塗膜に対応する位置に長方形の開口部を打ち抜き法により4個形成した。次いで、この4個の開口部が形成されたセラミック基板2の他部となる未焼成アルミナ成形体の一面に、上記(1)で調製したタングステン粉末を含有するメタライズインクを用いて、スクリーン印刷法により負極側集電電極341となる導電塗膜を形成した。
(2) Formation of unsintered alumina molded body and unsintered negative electrode side current collecting electrode as other part of ceramic substrate 2 The slurry containing the alumina powder prepared in (1) above was degassed under reduced pressure, and then cast. The sheet was then gradually cooled to volatilize the solvent. Thereafter, four rectangular openings were formed by a punching method at positions corresponding to the conductive coating film serving as the positive current collecting electrode 39 in (1). Next, a screen printing method is performed by using the metallized ink containing the tungsten powder prepared in the above (1) on one surface of the unfired alumina molded body that is the other part of the ceramic substrate 2 in which the four openings are formed. Thus, a conductive coating film to be the negative electrode side collecting electrode 341 was formed.

(3)積層、同時焼成及び触媒電極の形成
上記(1)で作製したアルミナグリーンシートの一面のうちの正極側集電電極39となる導電塗膜が形成されていない部分に、上記(2)で作製した未焼成アルミナ成形体の他面を積層させた。その後、アルミナグリーンシート、正極側集電電極39となる導電塗膜、未焼成アルミナ成形体及び負極側集電電極341となる導電塗膜を、還元雰囲気にて1500℃で同時焼成し、図3のように(図1参照)、100mm×100mm×平板部(図1参照、図1において符号22により示す部分である。)の厚さ1mm、凸状部(図1参照、図1において符号21により示す部分である。)の厚さ60μmのアルミナ基板2、平板部の一面に形成された78mm×18mm×厚さ50μmの4個のタングステンからなる正極側集電電極39、及びアルミナ基板2の凸状部の上面に形成された幅2mm×厚さ30μmの負極側集電電極341を有する積層体を作製した。次いで、スパッタ法により、正極側集電電極39の表面に白金を堆積させ、厚さ1μmの触媒電極33を形成した。
(3) Lamination, co-firing and formation of catalyst electrode The part (2) above is formed on the surface of the alumina green sheet prepared in (1) above where the conductive coating film to be the positive electrode side collecting electrode 39 is not formed. The other surface of the unfired alumina molded body produced in step 1 was laminated. Thereafter, the alumina green sheet, the conductive coating film serving as the positive electrode side collector electrode 39, the unfired alumina molded body, and the conductive coating film serving as the negative electrode side collector electrode 341 were simultaneously fired at 1500 ° C. in a reducing atmosphere. 1 (see FIG. 1), 100 mm × 100 mm × flat plate portion (see FIG. 1, a portion indicated by reference numeral 22 in FIG. 1), 1 mm in thickness, convex part (see FIG. 1, reference numeral 21 in FIG. 1). Of the alumina substrate 2 having a thickness of 60 μm, the positive electrode side collector electrode 39 made of four tungsten of 78 mm × 18 mm × 50 μm in thickness formed on one surface of the flat plate portion, and the alumina substrate 2. A laminate having a negative electrode side collecting electrode 341 having a width of 2 mm and a thickness of 30 μm formed on the upper surface of the convex portion was produced. Next, platinum was deposited on the surface of the positive electrode side collector electrode 39 by sputtering to form a catalyst electrode 33 having a thickness of 1 μm.

(4)導電性接着剤の塗布
上記(3)で作製した積層体の負極側集電電極341の表面に、熱硬化性樹脂に98質量%のタングステン粉末を含有させた導電性接着剤をスクリーン印刷法により塗布し、導電性接着剤層36となる未硬化導電性接着剤層を形成した。
(4) Application of conductive adhesive A conductive adhesive containing 98% by mass of tungsten powder in a thermosetting resin is screened on the surface of the negative electrode side collecting electrode 341 of the laminate produced in (3) above. The uncured conductive adhesive layer to be the conductive adhesive layer 36 was formed by coating by a printing method.

(5)半導体電極の形成
透光性導電層31が形成された100mm×100mm×厚さ4mmのガラス基板1(透光性基板1、日本板硝子社製)の透光性導電層31の表面に、市販のチタニアペースト(Solaronix社製、商品名「Ti−Nanoxide D/SP」)を用いてスクリーン印刷法により半導体電極32となる平面形状が長方形の塗膜を4個形成した。その後、150℃で30分予備乾燥し、次いで、マッフル炉(モトヤマ社製、型式「SK−2030D」)により500℃で30分保持して焼成し、半導体電極32を作製するための多孔質電極基体を形成した。一方、ルテニウム有機錯体[Ru2,2−bipyridil−4,4−dicarboxylate(TBA)(NCS)](小島化学社製、商品名「N−719」)を、アセトニトリルとtert−ブタノールとの混合溶媒に溶解させ、3×10−4モル/リットル濃度のアセトニトリル/tert−ブタノール溶液を調製した。次いで、このルテニウム有機錯体溶液に、多孔質電極基体及びガラス基板を12時間浸漬し、多孔質電極基体に増感色素であるルテニウム有機錯体を付着させて半導体電極32を形成した。
(5) Formation of Semiconductor Electrode On the surface of the light-transmitting conductive layer 31 of the glass substrate 1 (translucent substrate 1, manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) having a thickness of 100 mm × 100 mm × 4 mm on which the light-transmitting conductive layer 31 is formed. Four coating films having a rectangular planar shape to be the semiconductor electrode 32 were formed by a screen printing method using a commercially available titania paste (manufactured by Solaronix, trade name “Ti-Nanoxide D / SP”). Thereafter, preliminary drying is performed at 150 ° C. for 30 minutes, and then the porous electrode for producing the semiconductor electrode 32 is maintained by baking at 500 ° C. for 30 minutes in a muffle furnace (manufactured by Motoyama, model “SK-2030D”). A substrate was formed. On the other hand, ruthenium organic complex [Ru2,2-bipyridil-4,4-dicboxylate (TBA) 2 (NCS) 2 ] (manufactured by Kojima Chemical Co., Ltd., trade name “N-719”) is mixed with acetonitrile and tert-butanol. A solution of 3 × 10 −4 mol / liter acetonitrile / tert-butanol was prepared by dissolving in a solvent. Next, the porous electrode substrate and the glass substrate were immersed in this ruthenium organic complex solution for 12 hours, and the ruthenium organic complex as a sensitizing dye was adhered to the porous electrode substrate to form the semiconductor electrode 32.

(6)色素増感型太陽電池の製造
上記(4)で作製した、負極側集電電極341の表面に未硬化導電性接着剤層が形成された積層体と、上記(5)で作製した、半導体電極32が形成されたガラス基板とを、半導体電極32と触媒電極33とが対向するようにして、且つ厚さ100μmの接着性樹脂シート(三井デュポンポリケミカル社製、商品名「ハイミラン1702」)に、半導体電極32の最外周の寸法に合わせて91mm×91mmの開口部を設け、これを透光性導電層31とセラミック基板2との間にスペーサーとして介装させて、積層した。その後、ホットプレートを用いて上記のスペーサーを100℃に加熱し、透光性導電層31とセラミック基板2とを接合した。次いで、ガラス基板の側から未硬化導電性接着剤層にYAGレーザーを照射して硬化させ、導電性接着剤層36を形成した。その後、形成された空間内に、ブチロニトリルに、0.05モルのI、0.1モルのLiI、0.6モルのDimethylpropylimidazolium iodide及び0.5モルの4−tert−butylpyridineを混入させて調製した電解液35を注射器により、セラミック基板2に設けられた注入口から注入し、注入後、直ちに隙間を紫外線硬化性樹脂により封止し、色素増感型太陽電池102を製造した。
(6) Production of dye-sensitized solar cell The laminate produced in (4) above, in which an uncured conductive adhesive layer was formed on the surface of the negative electrode side collecting electrode 341, and produced in (5) above. The glass substrate on which the semiconductor electrode 32 is formed is such that the semiconductor electrode 32 and the catalyst electrode 33 face each other, and an adhesive resin sheet with a thickness of 100 μm (trade name “HIMILAN 1702 manufactured by Mitsui Dupont Polychemical Co., Ltd.). ”) Was provided with an opening of 91 mm × 91 mm in accordance with the outermost dimension of the semiconductor electrode 32, and this was interposed between the translucent conductive layer 31 and the ceramic substrate 2 as a spacer and laminated. Thereafter, the spacer was heated to 100 ° C. using a hot plate, and the translucent conductive layer 31 and the ceramic substrate 2 were joined. Next, the uncured conductive adhesive layer was irradiated with YAG laser from the side of the glass substrate and cured to form a conductive adhesive layer 36. Thereafter, 0.05 mol I 2 , 0.1 mol LiI, 0.6 mol Dimethylpropylimidazolium iodide and 0.5 mol 4-tert-butylpyridine are mixed in the formed space. The electrolyte solution 35 was injected from the injection port provided in the ceramic substrate 2 by a syringe, and immediately after the injection, the gap was sealed with an ultraviolet curable resin, and the dye-sensitized solar cell 102 was manufactured.

(7)性能評価
上記(6)で製造した色素増感太陽電池に、ハロゲンランプを用いて20mW/cmの光を照射し、スタンダードボルタンメトリーツール(北斗電工社製、型式「HSV−100」)を用いて電流−電圧曲線を測定し、光電変換効率(η)を求めた。その結果、ηは8.2%であった。
(7) Performance Evaluation The dye-sensitized solar cell produced in (6) above was irradiated with 20 mW / cm 2 of light using a halogen lamp, and a standard voltammetry tool (model “HSV-100” manufactured by Hokuto Denko Co., Ltd.) Was used to measure the current-voltage curve, and the photoelectric conversion efficiency (η) was determined. As a result, η was 8.2%.

実施例2
以下のようにして図6に示す色素増感型太陽電池104を製造した。
(1)セラミック基板2となるアルミナグリーンシート及び未焼成負極側集電電極の形成
実施例1の(1)と同様にして調製したアルミナ粉末を含有するスラリーを減圧脱泡させ、その後、流延させてシートとし、次いで、徐冷して溶剤を揮発させ、セラミック基板2となるアルミナグリーンシートを形成した。その後、実施例1の(1)と同様にして調製したタングステン粉末を含有するメタライズインクを用いて、アルミナグリーンシートの表面に、スクリーン印刷法により正極側集電電極39となる平面形状が長方形の導電塗膜を4個形成した。また、上記のタングステン粉末を含有するメタライズインクを用いて、スクリーン印刷法により、アルミナグリーンシートの表面に、正極側集電電極39となる導電塗膜を取り囲むように、且つこの導電塗膜と離間させて、負極側集電電極341となる導電塗膜を形成した。
Example 2
The dye-sensitized solar cell 104 shown in FIG. 6 was manufactured as follows.
(1) Formation of Alumina Green Sheet to be Ceramic Substrate 2 and Unfired Negative Electrode Side Current Collection Electrode A slurry containing alumina powder prepared in the same manner as in Example 1 (1) was degassed under reduced pressure, and then cast. Then, it was gradually cooled to volatilize the solvent to form an alumina green sheet to be the ceramic substrate 2. Thereafter, using a metallized ink containing tungsten powder prepared in the same manner as in Example 1 (1), the planar shape of the positive electrode side current collecting electrode 39 is rectangular on the surface of the alumina green sheet by screen printing. Four conductive coating films were formed. Further, by using a metallized ink containing the above tungsten powder, the surface of the alumina green sheet is surrounded by a screen printing method so as to surround the conductive coating film serving as the positive electrode side collecting electrode 39 and separated from the conductive coating film. Thus, a conductive coating film to be the negative electrode side collecting electrode 341 was formed.

(2)同時焼成
上記(1)で形成したアルミナグリーンシート、正極側集電電極39となる導電塗膜、及び負極側集電電極341となる導電塗膜を、還元雰囲気にて1500℃で同時焼成し、図6のように(図4参照)、100mm×100mm×厚さ1mmのアルミナ基板2、その一面に形成された78mm×18mm×厚さ10μmの4個のタングステンからなる正極側集電電極39、及び幅2mm×厚さ50μmの負極側集電電極341を有する積層体を作製した。
(2) Simultaneous firing The alumina green sheet formed in (1) above, the conductive coating film serving as the positive current collecting electrode 39, and the conductive coating film serving as the negative current collecting electrode 341 are simultaneously produced at 1500 ° C. in a reducing atmosphere. As shown in FIG. 6 (see FIG. 4), the positive electrode side current collector made of 100 mm × 100 mm × 1 mm thick alumina substrate 2 and 78 tungsten × 18 mm × 10 μm thick tungsten formed on one surface thereof. A laminate having the electrode 39 and a negative electrode side collecting electrode 341 having a width of 2 mm and a thickness of 50 μm was produced.

(3)触媒電極の形成
上記(2)で形成した正極側集電電極39の表面に、スパッタ法により、白金からなる78mm×18mm×厚さ1μmの触媒電極33を形成した。
(3) Formation of Catalyst Electrode A catalyst electrode 33 made of platinum having a size of 78 mm × 18 mm × thickness 1 μm was formed on the surface of the positive electrode side collector electrode 39 formed in (2) above by sputtering.

(4)導電性接着剤の塗布
上記(2)で形成した負極側集電電極341の表面に、実施例1の(4)と同様にして調製した導電性接着剤を同様にして塗布し、導電性接着剤層36となる未硬化導電性接着剤層を形成した。
(4) Application of conductive adhesive The conductive adhesive prepared in the same manner as in (4) of Example 1 was applied in the same manner to the surface of the negative electrode side collecting electrode 341 formed in (2) above, An uncured conductive adhesive layer to be the conductive adhesive layer 36 was formed.

(5)半導体電極の形成
実施例1の(5)と同様にして多孔質電極基体を形成し、同様にして増感色素を付着させて半導体電極32を形成した。
(5) Formation of Semiconductor Electrode A porous electrode substrate was formed in the same manner as in Example 1 (5), and a sensitizing dye was attached in the same manner to form a semiconductor electrode 32.

(6)色素増感型太陽電池の製造
上記(4)で作製した、負極側集電電極341の表面に未硬化導電性接着剤層が形成された積層体と、上記(5)で作製した、半導体電極32が形成されたガラス基板とを、半導体電極32と触媒電極33とが対向するようにして、且つ実施例1の(6)に記載の接着性樹脂シートに、半導体電極32の最外周の寸法に合わせて91mm×91mmの開口部を設け、これを透光性導電層31とセラミック基板2との間にスペーサーとして介装させて、積層した。その後、実施例1の(6)と同様にして接着性樹脂シートを加熱し、透光性導電層31とセラミック基板2とを接合した。また、未硬化導電性接着剤層を硬化させて導電性接着剤層36を形成した。次いで、実施例1の(6)と同様にして調製した電解液35を同様にして設けられた注入口から注射器により注入し、注入後、同様にして封止し、色素増感型太陽電池104を製造した。
実施例1の(7)と同様にして求めたηは8.2%であった。
(6) Production of dye-sensitized solar cell The laminate produced in (4) above, in which an uncured conductive adhesive layer was formed on the surface of the negative electrode side collecting electrode 341, and produced in (5) above. The glass substrate on which the semiconductor electrode 32 is formed is placed on the adhesive resin sheet described in (6) of Example 1 so that the semiconductor electrode 32 and the catalyst electrode 33 face each other. An opening of 91 mm × 91 mm was provided according to the outer dimensions, and this was interposed between the translucent conductive layer 31 and the ceramic substrate 2 and laminated. Thereafter, the adhesive resin sheet was heated in the same manner as in (6) of Example 1 to join the translucent conductive layer 31 and the ceramic substrate 2 together. Further, the uncured conductive adhesive layer was cured to form the conductive adhesive layer 36. Next, an electrolytic solution 35 prepared in the same manner as in (6) of Example 1 was injected by a syringe from the injection port provided in the same manner, and after injection, sealed in the same manner, and the dye-sensitized solar cell 104. Manufactured.
Η obtained in the same manner as in Example 1 (7) was 8.2%.

実施例3
以下のようにして図9に示す色素増感型太陽電池106を製造した。
(1)セラミック基板2となるアルミナグリーンシート、未焼成負極側集電電極、未焼成ビア導体及び未焼成正極側集電電極の作製
実施例1の(1)と同様にして調製したアルミナ粉末を含有するスラリーを減圧脱泡させ、その後、流延させてシートとし、次いで、徐冷して溶剤を揮発させ、セラミック基板2となるアルミナグリーンシートを形成した。その後、このアルミナグリーンシートに、穴開けパンチを用いて、横断面が円形で直径が0.25mm(面積が0.05mm)であり、且つ各々の離間距離が8mmのビアホールを121個等間隔に形成した。次いで、実施例1の(1)と同様にして調製したタングステン粉末を含有するメタライズインクを、アルミナグリーンシートの他面にスクリーン印刷法により塗布して負極側集電電極342となる導電塗膜を形成し、同時に一面側から吸引してメタライズインクをビアホールの内部に充填させ、未焼成ビア導体を形成した。また、メタライズインクを、アルミナグリーンシートの一面に、配設されるインターコネクタ37の周囲の焼成後直径1.5mmとなる部分を除いてスクリーン印刷法により塗布し、正極側集電電極39となる導電塗膜を形成した。
Example 3
The dye-sensitized solar cell 106 shown in FIG. 9 was manufactured as follows.
(1) Preparation of alumina green sheet to be ceramic substrate 2, unfired negative electrode side collector electrode, unfired via conductor and unfired positive electrode side collector electrode Alumina powder prepared in the same manner as (1) of Example 1 The contained slurry was degassed under reduced pressure, then cast into a sheet, and then slowly cooled to volatilize the solvent to form an alumina green sheet to be the ceramic substrate 2. After that, this alumina green sheet was punched using a punch, and 121 cross-sectionally spaced 121 via holes with a circular cross section and a diameter of 0.25 mm (area of 0.05 mm 2 ) and a separation distance of 8 mm. Formed. Next, a metallized ink containing tungsten powder prepared in the same manner as in Example 1 (1) was applied to the other surface of the alumina green sheet by a screen printing method to form a conductive coating film serving as the negative electrode side collecting electrode 342. At the same time, the metallized ink was filled into the via hole by sucking from one surface side to form an unfired via conductor. Further, the metallized ink is applied to one surface of the alumina green sheet by a screen printing method except for a portion having a diameter of 1.5 mm after firing around the interconnector 37 to be provided, whereby the positive electrode side collecting electrode 39 is obtained. A conductive coating was formed.

(2)同時焼成
上記(1)で作製したアルミナグリーンシート、負極側集電電極342となる導電塗膜、未焼成ビア導体及び正極側集電電極39となる導電塗膜を、還元雰囲気にて1500℃で同時焼成し、図9のように(図7参照)、100mm×100mm×厚さ1mmのアルミナ基板2、その一面に形成された100mm×100mm×厚さ10μmのタングステンからなる負極側集電電極342、ビア導体38、及びアルミナ基板2の他面に形成された外寸100mm×100mm×厚さ10μmの正極側集電電極39を有する積層体を作製した。
(2) Simultaneous firing The alumina green sheet produced in the above (1), the conductive coating film serving as the negative electrode side collecting electrode 342, the unfired via conductor and the conductive coating film serving as the positive electrode side collecting electrode 39 are reduced in a reducing atmosphere. As shown in FIG. 9 (see FIG. 7), the alumina substrate 2 having a size of 100 mm × 100 mm × thickness 1 mm and a negative electrode-side collector made of tungsten having a thickness of 100 mm × 100 mm × thickness 10 μm formed on one surface are baked at 1500 ° C. A laminate having a positive electrode side current collecting electrode 39 having an outer dimension of 100 mm × 100 mm × thickness of 10 μm formed on the other surface of the electric electrode 342, the via conductor 38, and the alumina substrate 2 was produced.

(3)触媒電極の形成
上記(2)で作製した正極側集電電極39の表面に、スパッタ法により、白金からなる厚さ1μmの触媒電極33を形成した。
(3) Formation of Catalyst Electrode A 1 μm-thick catalyst electrode 33 made of platinum was formed on the surface of the positive electrode current collecting electrode 39 produced in (2) above by sputtering.

(4)インターコネクタの形成
導電材料としてタングステン粉末を含有する導電性シリコンゴムを用いて、直径500μm、長さ200μmの導電性ゴムからなるインターコネクタ37を形成した。
(4) Formation of interconnector Using conductive silicon rubber containing tungsten powder as a conductive material, an interconnector 37 made of conductive rubber having a diameter of 500 μm and a length of 200 μm was formed.

(5)半導体電極の形成
透光性導電層31の表面のうちの、配設されるインターコネクタ37の周囲の直径1.5mmの部分を除く他部に、実施例1の(5)と同様にして多孔質電極基体を形成し、同様にして増感色素を付着させて半導体電極32を形成した。
(5) Formation of Semiconductor Electrode Same as (5) of Example 1 except for the portion of the surface of the translucent conductive layer 31 except the 1.5 mm diameter portion around the interconnector 37 to be disposed. A porous electrode substrate was formed, and a sensitizing dye was attached in the same manner to form a semiconductor electrode 32.

(6)色素増感型太陽電池の製造
上記(3)で作製した、セラミック基板2の一面に正極側集電電極39と触媒電極33、他面に負極側集電電極342が形成され、セラミック基板2にビア導体38が形成された積層体の、各々のビア導体38の一端側に上記(4)で作製したインターコネクタ37を配設した。その後、実施例1の(6)に記載の接着性樹脂シートに、半導体電極32の最外周の寸法に合わせて81mm×81mmの開口部を設け、これをセラミック基板2の周縁に配設し、次いで、上記(5)で作製された、半導体電極32が形成されたガラス基板1を、セラミック基板2に形成された触媒電極33と半導体電極32とが対向するように積層した。その後、実施例1の(6)と同様にして接着性樹脂シートを加熱し、透光性導電層31とセラミック基板2とを接合した。次いで、実施例1の(6)と同様にして調製した電解液35を同様にして設けられた注入口から注射器により注入し、注入後、同様にして封止し、色素増感型太陽電池106を製造した。
実施例1の(7)と同様にして求めたηは8.5%であった。
(6) Manufacture of dye-sensitized solar cell A positive electrode side collector electrode 39 and a catalyst electrode 33 formed on one surface of the ceramic substrate 2 and a negative electrode side collector electrode 342 formed on the other surface, which are prepared in (3) above, are formed. The interconnector 37 produced in the above (4) was disposed on one end side of each via conductor 38 of the laminate in which the via conductors 38 were formed on the substrate 2. Thereafter, the adhesive resin sheet described in (6) of Example 1 is provided with an opening of 81 mm × 81 mm according to the outermost dimension of the semiconductor electrode 32, and this is disposed on the periphery of the ceramic substrate 2. Next, the glass substrate 1 on which the semiconductor electrode 32 formed in (5) was formed was laminated so that the catalyst electrode 33 formed on the ceramic substrate 2 and the semiconductor electrode 32 face each other. Thereafter, the adhesive resin sheet was heated in the same manner as in (6) of Example 1 to join the translucent conductive layer 31 and the ceramic substrate 2 together. Next, the electrolytic solution 35 prepared in the same manner as in (6) of Example 1 was injected by a syringe from the injection port provided in the same manner, and after injection, sealed in the same manner, and the dye-sensitized solar cell 106. Manufactured.
Η obtained in the same manner as in Example 1 (7) was 8.5%.

実施例4
以下のようにして対極基板がガラス基板である色素増感型太陽電池を製造した。
(1)負極側集電電極、ビア導体、正極側集電電極及び触媒電極の作製
透光性導電層31が形成された100mm×100mm×厚さ1mmのガラス基板2(対極基板2、日本板硝子社製)の全面に、ドリル加工により、直径0.25mmのビアホールを8mm間隔で形成した。その後、ボールミルを用いてタングステン粉末を含有する樹脂ペーストを調製し、この樹脂ペーストを穴埋め印刷によりビアホール内に充填し、未焼成ビア導体を形成した。次いで、ガラス基板2の他面に、スクリーン印刷法により上記の樹脂ペーストを塗布して負極側集電電極342となる導電塗膜を形成した。また、ガラス基板2の一面に、配設されるインターコネクタ37の周囲の直径1.5mmの部分を除いてスクリーン印刷法により上記の樹脂ペーストを塗布し、正極側集電電極39となる導電塗膜を形成した。その後、150℃で2時間保持して乾燥させ、負極側集電電極342、ビア導体38及び正極側集電電極39を形成した。次いで、正極側集電電極39の表面に、スパッタ法により、白金からなる厚さ1μmの触媒電極33を形成した。
Example 4
A dye-sensitized solar cell in which the counter electrode substrate was a glass substrate was manufactured as follows.
(1) Production of negative electrode side collector electrode, via conductor, positive electrode side collector electrode and catalyst electrode 100 mm × 100 mm × thickness 1 mm glass substrate 2 (counter electrode substrate 2, Japanese plate glass) on which translucent conductive layer 31 is formed Via holes with a diameter of 0.25 mm were formed at intervals of 8 mm by drilling on the entire surface. Thereafter, a resin paste containing tungsten powder was prepared using a ball mill, and this resin paste was filled in the via hole by hole-filling printing to form an unfired via conductor. Next, the resin paste was applied to the other surface of the glass substrate 2 by a screen printing method to form a conductive coating film serving as the negative electrode side collecting electrode 342. Further, the above resin paste is applied to one surface of the glass substrate 2 by a screen printing method except for a portion with a diameter of 1.5 mm around the interconnector 37 to be disposed, and a conductive coating to be the positive electrode side collecting electrode 39 is applied. A film was formed. Then, it hold | maintained at 150 degreeC for 2 hours, it was made to dry, and the negative electrode side current collection electrode 342, the via conductor 38, and the positive electrode side current collection electrode 39 were formed. Next, a catalyst electrode 33 made of platinum and having a thickness of 1 μm was formed on the surface of the positive electrode side collector electrode 39 by sputtering.

(2)インターコネクタの形成
実施例3の(4)と同様にしてインターコネクタ37を形成した。
(2) Formation of interconnector The interconnector 37 was formed in the same manner as (4) of Example 3.

(3)半導体電極の形成
透光性導電層31の表面のうちの、配設されるインターコネクタ37の周囲の直径1.5mmの部分を除く他部に、実施例1の(5)と同様にして多孔質電極基体を形成し、同様にして増感色素を付着させて半導体電極32を形成した。
(3) Formation of Semiconductor Electrode Same as (5) of Example 1 except for the portion of the surface of the translucent conductive layer 31 except the 1.5 mm diameter portion around the interconnector 37 to be disposed. A porous electrode substrate was formed, and a sensitizing dye was attached in the same manner to form a semiconductor electrode 32.

(4)色素増感型太陽電池の製造
上記(1)で作製した、ガラス基板2の一面に正極側集電電極39と触媒電極33が形成され、他面に負極側集電電極342が形成され、且つガラス基板2にビア導体38が形成された積層体の、各々のビア導体38の一端側に上記(2)で作製したインターコネクタ37を配設した。その後、実施例1の(6)に記載の接着性樹脂シートに、半導体電極32の最外周の寸法に合わせて82mm×82mmの開口部を設け、これをガラス基板2の周縁に配設し、次いで、上記(3)で作製した、半導体電極32が形成されたガラス基板1を、ガラス基板2に形成された触媒電極33と半導体電極32とが対向するように積層した。その後、実施例1の(6)と同様にして接着性樹脂シートを加熱し、透光性導電層31とガラス基板2とを接合した。次いで、実施例1の(6)と同様にして調製した電解液35を同様にして設けられた注入口から注射器により注入し、注入後、同様にして封止し、色素増感型太陽電池を製造した。
実施例1の(7)と同様にして求めたηは8.2%であった。
尚、この実施例4の色素増感型太陽電池は、対極基板2が透光性導電層31を有するガラス基板2であることを除いて実施例3の色素増感型太陽電池106と同一構造であり、図面としては図9を代用する。
(4) Production of dye-sensitized solar cell The positive electrode side collector electrode 39 and the catalyst electrode 33 are formed on one surface of the glass substrate 2 prepared in the above (1), and the negative electrode side collector electrode 342 is formed on the other surface. In addition, the interconnector 37 produced in the above (2) was disposed on one end side of each via conductor 38 of the laminated body in which the via conductor 38 was formed on the glass substrate 2. Thereafter, the adhesive resin sheet described in (6) of Example 1 is provided with an opening of 82 mm × 82 mm in accordance with the outermost dimension of the semiconductor electrode 32, and this is disposed on the periphery of the glass substrate 2, Next, the glass substrate 1 formed with the semiconductor electrode 32 formed in the above (3) was laminated so that the catalyst electrode 33 formed on the glass substrate 2 and the semiconductor electrode 32 face each other. Thereafter, the adhesive resin sheet was heated in the same manner as in (6) of Example 1 to join the translucent conductive layer 31 and the glass substrate 2 together. Next, an electrolytic solution 35 prepared in the same manner as in (6) of Example 1 was injected by a syringe from the injection port provided in the same manner, and after the injection, it was sealed in the same manner to obtain a dye-sensitized solar cell. Manufactured.
Η obtained in the same manner as in Example 1 (7) was 8.2%.
The dye-sensitized solar cell of Example 4 has the same structure as the dye-sensitized solar cell 106 of Example 3 except that the counter electrode substrate 2 is a glass substrate 2 having a translucent conductive layer 31. FIG. 9 is substituted for the drawing.

実施例5
以下のようにしてインターコネクタが導電性接着剤からなる色素増感型太陽電池を製造した。
(1)実施例3の(1)と同様にしてセラミック基板2となるアルミナグリーンシート、未焼成負極側集電電極、未焼成ビア導体及び未焼成正極側集電電極を作製した。
Example 5
A dye-sensitized solar cell in which the interconnector was made of a conductive adhesive was produced as follows.
(1) An alumina green sheet, an unfired negative electrode side current collecting electrode, an unfired via conductor, and an unfired positive electrode side current collecting electrode to be the ceramic substrate 2 were produced in the same manner as in Example 3 (1).

(2)実施例3の(2)と同様にして同時焼成し、同寸法のアルミナ基板2、負極側集電電極342、ビア導体38、正極側集電電極39を有する同構成の積層体を作製した。 (2) A laminated body having the same structure, which is co-fired in the same manner as (2) of Example 3 and has the same size alumina substrate 2, negative electrode side collecting electrode 342, via conductor 38, and positive electrode side collecting electrode 39. Produced.

(3)実施例3の(1)と同様にして触媒電極33を形成した。 (3) The catalyst electrode 33 was formed in the same manner as in Example 3 (1).

(4)未硬化導電性接着剤からなる未硬化インターコネクタの形成
上記(3)で作製した積層体のアルミナ基板2の一面のうちのビア導体38の端面が露出している部分に、25質量%の珪酸カリウムと75質量%のニッケル粉末とを、純水に投入し、混合して調製した無機導電性接着剤をスクリーン印刷法により塗布し、ビア導体38の端面と同心円状になるように、直径1.5mm、長さ100μmのインターコネクタ37となる未硬化インターコネクタを形成した。
(4) Formation of uncured interconnector made of uncured conductive adhesive 25 mass in the portion where the end surface of via conductor 38 is exposed on one surface of alumina substrate 2 of the laminate produced in (3) above. % Inorganic potassium silicate and 75 mass% nickel powder are put into pure water and mixed to apply an inorganic conductive adhesive by screen printing so that it is concentric with the end face of the via conductor 38. An uncured interconnector to be an interconnector 37 having a diameter of 1.5 mm and a length of 100 μm was formed.

(5)半導体電極の形成
実施例1の(5)と同様にして多孔質電極基体を形成し、同様にして増感色素を付着させて半導体電極32を形成した。
(5) Formation of Semiconductor Electrode A porous electrode substrate was formed in the same manner as in Example 1 (5), and a sensitizing dye was attached in the same manner to form a semiconductor electrode 32.

(6)色素増感型太陽電池の製造
上記(3)で作製した、セラミック基板2の一面に正極側集電電極39と触媒電極33、他面に負極側集電電極342が形成され、セラミック基板2にビア導体38が形成された積層体の、セラミック基板2の一面の周縁に、半導体電極32の最外周の寸法に合わせて81mm×81mmの開口部を設けた実施例1の(6)に記載の接着性樹脂シートを配設し、その後、上記(5)で作製された、半導体電極32が形成されたガラス基板1を、セラミック基板2に形成された触媒電極33と半導体電極32とが対向するように積層した。次いで、実施例1の(6)と同様にして接着性樹脂シートを加熱し、透光性導電層31とセラミック基板2とを接合させた。同時に上記(4)で形成した未硬化インターコネクタは大気中において脱水縮合反応がおこることにより硬化し、その後、真空デシケーターに投入し、乾燥させ、インターコネクタ37を形成した。次いで、実施例1の(6)と同様にして調製した電解液35を同様にして設けられた注入口から注射器により注入し、注入後、同様にして封止し、色素増感型太陽電池を製造した。
実施例1の(7)と同様にして求めたηは8.2%であった。
尚、この実施例5の色素増感型太陽電池は、インターコネクタ37が導電性接着剤層からなることを除いて実施例3の色素増感型太陽電池106と同一構造であり、図面としては図9を代用する。
(6) Manufacture of dye-sensitized solar cell A positive electrode side collector electrode 39 and a catalyst electrode 33 formed on one surface of the ceramic substrate 2 and a negative electrode side collector electrode 342 formed on the other surface, which are prepared in (3) above, are formed. Example 6 (6) in which an opening of 81 mm × 81 mm is provided on the periphery of one surface of the ceramic substrate 2 of the laminate in which the via conductors 38 are formed on the substrate 2 in accordance with the outermost dimension of the semiconductor electrode 32. Then, the glass substrate 1 on which the semiconductor electrode 32 formed on the ceramic substrate 2 is formed using the adhesive electrode sheet described in (5) above, and the catalyst electrode 33 and the semiconductor electrode 32 formed on the ceramic substrate 2. Were laminated so that they face each other. Next, the adhesive resin sheet was heated in the same manner as in Example 1 (6) to join the translucent conductive layer 31 and the ceramic substrate 2 together. At the same time, the uncured interconnector formed in the above (4) was cured by a dehydration condensation reaction in the atmosphere, and then put into a vacuum desiccator and dried to form an interconnector 37. Next, an electrolytic solution 35 prepared in the same manner as in (6) of Example 1 was injected by a syringe from the injection port provided in the same manner, and after the injection, it was sealed in the same manner to obtain a dye-sensitized solar cell. Manufactured.
Η obtained in the same manner as in Example 1 (7) was 8.2%.
The dye-sensitized solar cell of Example 5 has the same structure as the dye-sensitized solar cell 106 of Example 3 except that the interconnector 37 is made of a conductive adhesive layer. FIG. 9 is substituted.

実施例6
以下のようにして対極基板が樹脂基板である図10に示す色素増感型太陽電池107を製造した。
(1)ビア導体、正極側集電電極及び触媒電極の形成
100mm×100mm×厚さ120μmのポリエチレンナフタレート樹脂からなる樹脂基板2の中心部に、穴開けパンチを用いて、横断面が円形で直径が0.25mmであり、且つ各々の端縁間の距離が0.25mmのビアホールを3個等間隔に形成した。その後、スパッタ法により、樹脂基板2の一面にタングステンを堆積させ、この一面のうちのビアホールの周囲の直径1.5mmの円形部分にタングステンを堆積させて厚さ10μmのインターコネクタ37の一部となるインターコネクタ用導電層371を形成するとともに、ビアホールの壁面にビア導体38を形成し、同時に、樹脂基板2の一面のうちの導電層371が形成されていない他部に、導電層371と離間させて厚さ10μmの正極側集電電極39を形成した。次いで、スパッタ法により、正極側集電電極39の表面に白金を堆積させ、厚さ1μmの触媒電極33を形成した。
Example 6
The dye-sensitized solar cell 107 shown in FIG. 10 in which the counter electrode substrate was a resin substrate was manufactured as follows.
(1) Formation of via conductor, positive electrode side collecting electrode and catalyst electrode 100 mm × 100 mm × thickness 120 μm polyethylene naphthalate resin center 2 made of polyethylene naphthalate resin, using a perforated punch, the cross section is circular Three via holes having a diameter of 0.25 mm and a distance of 0.25 mm between each edge were formed at equal intervals. Thereafter, tungsten is deposited on one surface of the resin substrate 2 by sputtering, and tungsten is deposited on a circular portion having a diameter of 1.5 mm around the via hole on the one surface to form a part of the interconnector 37 having a thickness of 10 μm. The conductive layer 371 for the interconnector is formed, and the via conductor 38 is formed on the wall surface of the via hole. At the same time, the conductive layer 371 is separated from the other portion of the one surface of the resin substrate 2 where the conductive layer 371 is not formed. Thus, a positive electrode side collector electrode 39 having a thickness of 10 μm was formed. Next, platinum was deposited on the surface of the positive electrode side collector electrode 39 by sputtering to form a catalyst electrode 33 having a thickness of 1 μm.

(2)負極側集電電極及びインターコネクタの形成
樹脂基板2の他面に、スクリーン印刷法により市販の銀ペーストを塗布して負極側集電電極342となる導電塗膜を形成した。次いで、150℃で30分加熱して負極側集電電極342を形成した。その後、ビアホールのビア導体38が形成されていない中空部に、樹脂基板2の一面側から樹脂封止剤を充填し、穴埋めして樹脂封止部373を形成した。次いで、上記(1)で形成したインターコネクタ37の一部となる導電層371の表面に、実施例1の(4)と同様にして調製した導電性接着剤を塗布し、インターコネクタ37の他部となる厚さ50μmのインターコネクタ用接着塗膜を形成した。
(2) Formation of negative electrode side collector electrode and interconnector A conductive coating film to be the negative electrode side collector electrode 342 was formed on the other surface of the resin substrate 2 by applying a commercially available silver paste by screen printing. Subsequently, the negative electrode side current collection electrode 342 was formed by heating at 150 degreeC for 30 minutes. Thereafter, a resin sealing agent was filled from one surface side of the resin substrate 2 into a hollow portion where the via conductor 38 of the via hole was not formed, and the resin sealing portion 373 was formed by filling the hole. Next, a conductive adhesive prepared in the same manner as in (4) of Example 1 is applied to the surface of the conductive layer 371 that becomes a part of the interconnector 37 formed in (1) above. The adhesive coating film for interconnectors having a thickness of 50 μm was formed.

(3)半導体電極の形成
透光性導電層31の表面のうちの、配設されるインターコネクタ用接着剤層372の周囲の直径2.0mmの部分を除く部分に、スクリーン印刷法により市販の低温成膜用チタニアペーストを塗布し、150℃で乾燥させて多孔質電極基体を形成し、実施例1の(5)と同様にして増感色素を付着させて半導体電極32を形成した。
(3) Formation of semiconductor electrode A portion of the surface of the translucent conductive layer 31 other than a portion having a diameter of 2.0 mm around the interconnector adhesive layer 372 to be disposed is commercially available by screen printing. A titania paste for low-temperature film formation was applied, dried at 150 ° C. to form a porous electrode substrate, and a sensitizing dye was attached in the same manner as in Example 1 (5) to form a semiconductor electrode 32.

(4)色素増感型太陽電池の製造
上記(1)で作製された、樹脂基板2の一面に正極側集電電極39と触媒電極33が形成され、他面に負極側集電電極342が形成され、且つ樹脂基板2にビア導体38が形成された積層体の樹脂基板2の周縁に、実施例1の(6)に記載の接着性樹脂シートに、半導体電極32の最外周の寸法に合わせて82mm×82mmの開口部を設け、これを樹脂基板2の周縁に配設し、その後、上記(3)で作製した、半導体電極32が形成されたガラス基板1を、樹脂基板2に形成されたインターコネクタ用接着塗膜と半導体電極32が形成されていない部分とが対向するように積層した。その後、乾燥機中にて120℃に加熱し、インターコネクタ用接着塗膜を硬化させてインターコネクタ用接着剤層372を形成して透光性導電層31に接着させるとともに、接着性樹脂シートにより透光性導電層31とガラス基板2とを接合した。次いで、実施例1の(6)と同様にして調製した電解液35を同様にして設けられた注入口から注射器により注入し、注入後、同様にして封止し、色素増感型太陽電池107を製造した。
実施例1の(7)と同様にして求めたηは7.0%であった。
(4) Production of dye-sensitized solar cell The positive electrode side collector electrode 39 and the catalyst electrode 33 are formed on one surface of the resin substrate 2 produced in the above (1), and the negative electrode side collector electrode 342 is formed on the other surface. The adhesive resin sheet described in (6) of Example 1 is formed on the periphery of the resin substrate 2 of the laminate in which the via conductors 38 are formed on the resin substrate 2. In addition, an opening of 82 mm × 82 mm is provided and disposed on the periphery of the resin substrate 2, and then the glass substrate 1 formed with the semiconductor electrode 32 formed in the above (3) is formed on the resin substrate 2. The interconnector adhesive coating film was laminated so that the portion where the semiconductor electrode 32 was not formed was opposed. Then, it is heated to 120 ° C. in a dryer to cure the adhesive film for interconnector to form an adhesive layer 372 for interconnector and adhere it to the translucent conductive layer 31, and with an adhesive resin sheet The translucent conductive layer 31 and the glass substrate 2 were joined. Next, the electrolytic solution 35 prepared in the same manner as in (6) of Example 1 was injected by a syringe from the injection port provided in the same manner, and after injection, sealed in the same manner, and the dye-sensitized solar cell 107. Manufactured.
Η obtained in the same manner as in Example 1 (7) was 7.0%.

尚、本発明では、上記の実施例の記載に限られず、本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。例えば、電解液としては、イオン液体を主成分として含有するものを用いることもできる。イオン液体は、電解液を100質量%とした場合に、50質量%以上、特に90質量%以上(100質量%であってもよい。)含有される。このイオン液体としては、ヨウ化物の常温溶融塩を用いることができる。このヨウ化物の常温溶融塩としては、イミダゾリウム塩、ピリジニウム塩、ピロリジニウム塩、ピラゾリジウム塩、イソチアゾリジニウム塩及びイソオキサゾリジニウム塩等の各種の常温溶融塩が挙げられる。ヨウ化物の常温溶融塩のうちではイミダゾリウム塩が好ましい。これらの常温溶融塩は種類の異なる2種以上を併用することもできる。   It should be noted that the present invention is not limited to the description of the above-described embodiments, and can be variously modified embodiments within the scope of the present invention. For example, as the electrolytic solution, one containing an ionic liquid as a main component can be used. The ionic liquid is contained in an amount of 50% by mass or more, particularly 90% by mass or more (or 100% by mass) when the electrolytic solution is 100% by mass. As this ionic liquid, a room temperature molten salt of iodide can be used. Examples of room temperature molten salts of iodide include various room temperature molten salts such as imidazolium salts, pyridinium salts, pyrrolidinium salts, pyrazolidium salts, isothiazolidinium salts, and isoxazolidinium salts. Of the room temperature molten salts of iodide, imidazolium salts are preferred. These room temperature molten salts may be used in combination of two or more different types.

対極基板の一面に負極側集電電極が設けられた色素増感型太陽電池の一例を分解して斜め上方からみた模式的な斜視図である。It is the typical perspective view which decomposed | disassembled an example of the dye-sensitized solar cell in which the negative electrode side collector electrode was provided in one surface of the counter electrode substrate, and was seen from diagonally upward. 図1の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the dye-sensitized solar cell of FIG. 図2において更に正極側集電電極が設けられた実施例1の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the dye-sensitized solar cell of Example 1 in which the positive electrode side collector electrode was further provided in FIG. 対極基板の一面に負極側集電電極が設けられた色素増感型太陽電池の他例を分解して斜め上方からみた模式的な斜視図である。It is the typical perspective view which decomposed | disassembled the other example of the dye-sensitized solar cell in which the negative electrode side current collection electrode was provided in one surface of the counter electrode substrate, and was seen from diagonally upward. 図4の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the dye-sensitized solar cell of FIG. 図5において更に正極側集電電極が設けられた実施例2の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a cross section of the dye-sensitized solar cell of Example 2 in which a positive current collecting electrode is further provided in FIG. 5. 対極基板の他面に負極側集電電極が設けられた色素増感型太陽電池の一例を分解して斜め上方からみた模式的な斜視図である。It is the typical perspective view which decomposed | disassembled an example of the dye-sensitized solar cell in which the negative electrode side current collection electrode was provided in the other surface of the counter electrode substrate, and was seen from diagonally upward. 図7の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the dye-sensitized solar cell of FIG. 図8において更に正極側集電電極が設けられた実施例3の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the dye-sensitized solar cell of Example 3 in which the positive electrode side collector electrode was further provided in FIG. 実施例5の、対極基板が樹脂基板であり、この樹脂基板の他面に負極側集電電極が設けられた色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the dye-sensitized solar cell by which the counter electrode substrate of Example 5 is a resin substrate, and the negative electrode side current collection electrode was provided in the other surface of this resin substrate. 複数の単セル構成体が直列に接続されてなる色素増感型太陽電池モジュールの一例の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of an example of the dye-sensitized solar cell module by which a several unit cell structure is connected in series. 図11の色素増感型太陽電池モジュールにおいて各々の単セル構成体を直列に接続するための接続パターンを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the connection pattern for connecting each single cell structure in series in the dye-sensitized solar cell module of FIG. 複数の単セル構成体が直列に接続されてなる色素増感型太陽電池モジュールの他の例の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the other example of the dye-sensitized solar cell module by which a several unit cell structure is connected in series. 図13の色素増感型太陽電池モジュールにおいて各々の単セル構成体を直列に接続するための接続パターン(対極基板の一面側)を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the connection pattern (one surface side of a counter electrode substrate) for connecting each single cell structure in series in the dye-sensitized solar cell module of FIG. 図13の色素増感型太陽電池モジュールにおいて各々の単セル構成体を直列に接続するための接続パターン(対極基板の他面側)を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the connection pattern (other surface side of a counter electrode substrate) for connecting each single cell structure in series in the dye-sensitized solar cell module of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

101、102、103、104、105、106、107;色素増感型太陽電池、201、202;色素増感型太陽電池モジュール、1;透光性基板(ガラス基板)、2、21、22;対極基板(セラミック基板)、31;透光性導電層、32;半導体電極、33;触媒電極、34、341,342;負極側集電電極、35;電解液、36;導電性接着剤層、37;インターコネクタ、371;インターコネクタ用導電層、372;インターコネクタ用接着剤層、373;樹脂封止部、38;ビア導体、39;正極側集電電極、4;接合部。   101, 102, 103, 104, 105, 106, 107; dye-sensitized solar cell, 201, 202; dye-sensitized solar cell module, 1; translucent substrate (glass substrate), 2, 21, 22; Counter electrode substrate (ceramic substrate), 31; Translucent conductive layer, 32; Semiconductor electrode, 33; Catalyst electrode, 34, 341, 342; Negative electrode side collecting electrode, 35; Electrolytic solution, 36; 37; interconnector, 371; conductive layer for interconnector, 372; adhesive layer for interconnector, 373; resin sealing portion, 38; via conductor, 39; positive collector electrode, 4;

Claims (16)

透光性基板と、
該透光性基板の一面に対向して配置された対極基板と、
該透光性基板の該一面に設けられた透光性導電層、該透光性導電層の表面に設けられ且つ増感色素を有する半導体電極、該対極基板の一面に該半導体電極に対向して設けられた触媒電極、該対極基板の該一面又は他面に設けられ、該触媒電極と離間し且つ該透光性導電層と接続された負極側集電電極、並びに該半導体電極及び該触媒電極の各々の少なくとも一部に含有され且つ該半導体電極と該触媒電極との間に充填された電解液を有する少なくとも1個の単セル構成体と、を備えることを特徴とする色素増感型太陽電池。
A translucent substrate;
A counter electrode substrate disposed to face one surface of the translucent substrate;
A translucent conductive layer provided on the one surface of the translucent substrate; a semiconductor electrode provided on the surface of the translucent conductive layer and having a sensitizing dye; and one surface of the counter electrode substrate facing the semiconductor electrode. Provided on the one or other surface of the counter electrode substrate, separated from the catalyst electrode and connected to the translucent conductive layer, and the semiconductor electrode and the catalyst A dye-sensitized type comprising: at least one unit cell structure having an electrolyte contained in at least a part of each of the electrodes and filled between the semiconductor electrode and the catalyst electrode Solar cell.
上記対極基板がセラミック基板であり、上記負極側集電電極が該セラミック基板の上記透光性基板の上記一面に対向する一面に設けられ且つタングステンを含有する請求項1に記載の色素増感型太陽電池。   The dye-sensitized type according to claim 1, wherein the counter electrode substrate is a ceramic substrate, and the negative electrode side collecting electrode is provided on one surface of the ceramic substrate facing the one surface of the translucent substrate and contains tungsten. Solar cell. 上記負極側集電電極の厚さが10〜100μmである請求項2に記載の色素増感型太陽電池。   The dye-sensitized solar cell according to claim 2, wherein the negative electrode side collector electrode has a thickness of 10 to 100 µm. 上記透光性導電層と上記負極側集電電極とが、導電性接着剤層を介して接続されている請求項2又は3に記載の色素増感型太陽電池。   The dye-sensitized solar cell according to claim 2 or 3, wherein the translucent conductive layer and the negative electrode side collecting electrode are connected via a conductive adhesive layer. 上記導電性接着剤層には導電性フィラーが含有されており、該導電性フィラーはカーボンフィラー、タングステンフィラー、チタンフィラー及びニッケルフィラーのうちの少なくとも1種である請求項4に記載の色素増感型太陽電池。   The dye-sensitized dye according to claim 4, wherein the conductive adhesive layer contains a conductive filler, and the conductive filler is at least one of a carbon filler, a tungsten filler, a titanium filler, and a nickel filler. Type solar cell. 上記導電性接着剤層は、未硬化導電性接着剤層が、上記透光性基板を透過して照射されたレーザー光により硬化されてなる請求項4又は5に記載の色素増感型太陽電池。   The dye-sensitized solar cell according to claim 4 or 5, wherein the conductive adhesive layer is formed by curing an uncured conductive adhesive layer with a laser beam irradiated through the translucent substrate. . 上記負極側集電電極が上記対極基板の上記他面に設けられ、上記透光性導電層の上記表面と該対極基板の上記一面との間に複数のインターコネクタが介装され、且つ複数の該インターコネクタの各々と該負極側集電電極とが、該対極基板に形成されたビア導体により接続されている請求項1に記載の色素増感型太陽電池。   The negative current collecting electrode is provided on the other surface of the counter electrode substrate, a plurality of interconnectors are interposed between the surface of the translucent conductive layer and the one surface of the counter electrode substrate, and a plurality of 2. The dye-sensitized solar cell according to claim 1, wherein each of the interconnectors and the negative electrode side collector electrode are connected by a via conductor formed on the counter electrode substrate. 上記インターコネクタの横断面の面積が0.15〜5.0mmであり、複数の上記インターコネクタのそれぞれの離間距離が4.0〜11.0mmである請求項7に記載の色素増感型太陽電池。 Area of the cross section of the interconnector is 0.15~5.0mm 2, dye-sensitized according to claim 7 each distance of the plurality of the interconnectors is 4.0~11.0mm Solar cell. 上記インターコネクタは、アルカリケイ酸塩を含有する未硬化導電性接着剤層が硬化されてなる請求項7又は8に記載の色素増感型太陽電池。   The dye-sensitized solar cell according to claim 7 or 8, wherein the interconnector is formed by curing an uncured conductive adhesive layer containing alkali silicate. 上記対極基板がセラミック基板である請求項7乃至9のうちのいずれか1項に記載の色素増感型太陽電池。   The dye-sensitized solar cell according to any one of claims 7 to 9, wherein the counter electrode substrate is a ceramic substrate. 上記負極側集電電極の厚さが0.5〜100μmである請求項7乃至10のうちのいずれか1項に記載の色素増感型太陽電池。   The dye-sensitized solar cell according to any one of claims 7 to 10, wherein the negative electrode side collecting electrode has a thickness of 0.5 to 100 µm. 上記透光性基板の上記一面と、上記セラミック基板の上記一面との間に、各々が有する、透光性導電層間、半導体電極間、触媒電極間、負極側集電電極間及び電解液間が、それぞれ電気的に絶縁された複数の上記単セル構成体が設けられ、且つ複数の該単セル構成体の各々が直列に接続されている請求項2乃至6うちのいずれか1項に記載の色素増感型太陽電池。   Between the one surface of the translucent substrate and the one surface of the ceramic substrate, the translucent conductive layers, between the semiconductor electrodes, between the catalyst electrodes, between the negative electrode current collecting electrodes, and between the electrolyte solutions are respectively included. The plurality of single cell components that are electrically insulated from each other are provided, and each of the plurality of single cell components is connected in series. Dye-sensitized solar cell. 上記透光性基板の上記一面と、上記セラミック基板の上記一面との間が、上記単セル構成体の各々が有する負極側集電電極の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて上記絶縁がなされている請求項12に記載の色素増感型太陽電池。   The insulation between the one surface of the translucent substrate and the one surface of the ceramic substrate is sealed with a resin or glass around the negative current collecting electrode of each of the unit cell constituents. The dye-sensitized solar cell according to claim 12, which is made. 上記透光性基板の上記一面と、上記対極基板の上記一面との間に、各々が有する、透光性導電層間、半導体電極間、触媒電極間、負極側集電電極間、電解液間及びインターコネクタ間、がそれぞれ電気的に絶縁された複数の上記単セル構成体が設けられ、且つ複数の該単セル構成体の各々が直列に接続されている請求項7乃至11のうちのいずれか1項に記載の色素増感型太陽電池。   Between the one surface of the translucent substrate and the one surface of the counter electrode substrate, each has a translucent conductive layer, between semiconductor electrodes, between catalyst electrodes, between negative electrode side collecting electrodes, between electrolyte solutions, and The plurality of single cell constituents each electrically insulated from each other between the interconnectors are provided, and each of the plurality of single cell constituents is connected in series. 2. A dye-sensitized solar cell according to item 1. 上記透光性基板の上記一面と、上記対極基板の上記一面との間が、上記単セル構成体の各々が有する半導体電極の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて上記絶縁がなされている請求項14に記載の色素増感型太陽電池。   Between the one surface of the translucent substrate and the one surface of the counter electrode substrate is sealed with resin or glass around the semiconductor electrode of each of the unit cell constituents, and the insulation is made. The dye-sensitized solar cell according to claim 14. 上記対極基板と上記触媒電極との間に正極側集電電極が設けられた請求項1乃至15のうちのいずれか1項に記載の色素増感型太陽電池。   The dye-sensitized solar cell according to any one of claims 1 to 15, wherein a positive-side collector electrode is provided between the counter electrode substrate and the catalyst electrode.
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