JP2009110796A - 色素増感光電変換素子モジュールおよびその製造方法ならびに電子機器 - Google Patents

色素増感光電変換素子モジュールおよびその製造方法ならびに電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】薄型化および軽量化が可能であり、対極の材料面での制約がなく、しかもＺ型構造の色素増感太陽電池モジュールと同等の発電性能を有する色素増感光電変換素子モジュールおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】透明基板１上に形成した透明導電層２上に色素増感半導体層３、多孔質絶縁層４および対極５を順次積層して色素増感光電変換素子を構成する。対極５は金属または合金からなる箔の多孔質絶縁層４側の片面に触媒層を有するもの、または、触媒能を有する材料からなる箔により形成する。隣接する２つの色素増感光電変換素子の間の部分において１つの色素増感光電変換素子の透明導電層２ともう１つの色素増感光電変換素子の対極５とを互いに電気的に接続する。色素増感半導体層３および多孔質絶縁層４に電解質を含浸させる。各色素増感光電変換素子を封止層７により覆う。
【選択図】図１

Description

この発明は、色素増感光電変換素子モジュールおよびその製造方法ならびに電子機器に関し、例えば、色素を担持した半導体微粒子からなる色素増感半導体層を用いた色素増感太陽電池モジュールおよび各種の電子機器に適用して好適なものである。
エネルギー源として石炭や石油などの化石燃料を使用する場合、その結果発生する二酸化炭素のために、地球の温暖化をもたらすと言われている。また、原子力エネルギーを使用する場合には、放射線による汚染の危険性が伴う。環境問題が取り沙汰される現在、これらのエネルギーに依存していくことは大変問題が多い。
一方、太陽光を電気エネルギーに変換する光電変換素子である太陽電池は太陽光をエネルギー源としているため、地球環境に対する影響が極めて少なく、より一層の普及が期待されている。
太陽電池の材質としては様々なものがあるが、シリコンを用いたものが多数市販されており、これらは大別して単結晶または多結晶のシリコンを用いた結晶シリコン系太陽電池と、非晶質（アモルファス）シリコン系太陽電池とに分けられる。従来、太陽電池には、単結晶または多結晶のシリコン、すなわち結晶シリコンが多く用いられてきた。
しかしながら、結晶シリコン系太陽電池では、光（太陽）エネルギーを電気エネルギーに変換する性能を表す光電変換効率が、アモルファスシリコン系太陽電池に比べて高いものの、結晶成長に多くのエネルギーと時間とを要するため生産性が低く、コスト面で不利であった。
また、アモルファスシリコン系太陽電池は、結晶シリコン系太陽電池と比べて光吸収性が高く、基板の選択範囲が広い、大面積化が容易であるなどの特徴があるが、光電変換効率が結晶シリコン系太陽電池より低い。さらに、アモルファスシリコン系太陽電池は、生産性は結晶シリコン系太陽電池に比べて高いが、結晶シリコン系太陽電池と同様に製造に真空プロセスが必要であり、設備面での負担は未だに大きい。
一方、太陽電池のより一層の低コスト化に向けて、シリコン系材料に代えて有機材料を用いた太陽電池が多く研究されてきた。しかしながら、この太陽電池の光電変換効率は１％以下と非常に低く、耐久性にも問題があった。
こうした中で、色素によって増感された半導体微粒子を用いた安価な太陽電池が報告された（非特許文献１参照。）。この太陽電池は、増感色素にルテニウム錯体を用いて分光増感した酸化チタン多孔質薄膜を光電極とする湿式太陽電池、すなわち電気化学光電池である。この色素増感太陽電池の利点は、安価な酸化チタンを用いることができ、増感色素の光吸収が８００ｎｍまでの幅広い可視光波長域にわたっていること、光電変換の量子効率が高く、高いエネルギー変換効率を実現できることである。また、製造に真空プロセスが必要ないため、大型の設備なども必要ない。
近年、色素増感太陽電池モジュールを開発する動きが活発化してきている。この色素増感太陽電池モジュールの構造としてＺ型構造が知られている。このＺ型構造の色素増感太陽電池モジュールは、２枚の基板間に複数の色素増感太陽電池を形成し、これらの色素増感太陽電池を基板内部で電気的に直列に接続したものであり、発電効率が高いことが知られている。
Nature,353,p.737-740,1991
しかしながら、Ｚ型構造の色素増感太陽電池モジュールでは、基板を２枚用いる必要があるため、薄型化や軽量化には不向きであった。基板１枚で作製可能なモノリシック構造の色素増感太陽電池モジュールも知られているが、このモノリシック構造の色素増感太陽電池モジュールでは、対極の材料に制限が多い上、構造上対極への色素吸着を防ぐことができないため、特性面でＺ型構造の色素増感太陽電池モジュールに劣るというデメリットがあった。
そこで、この発明が解決しようとする課題は、基板を１枚用いるだけで済み、対極を薄く構成することができることにより薄型化および軽量化が可能であり、対極の材料面での制約がなく、しかもＺ型構造の色素増感太陽電池モジュールと同等の発電性能を有する色素増感太陽電池モジュールなどの色素増感光電変換素子モジュールおよびその製造方法ならびに上記の優れた色素増感光電変換素子モジュールを用いた電子機器を提供することである。
上記課題を解決するために、第１の発明は、
互いに電気的に直列に接続された複数の色素増感光電変換素子を有する色素増感光電変換素子モジュールであって、
透明基板上の複数の領域にそれぞれ透明導電層を有し、
上記透明導電層上に色素増感半導体層、多孔質絶縁層および対極が順次積層されて上記色素増感光電変換素子が構成され、
上記対極は金属または合金からなる箔の上記多孔質絶縁層側の片面に触媒層を有するもの、または、触媒能を有する材料からなる箔からなり、
互いに隣接する２つの上記色素増感光電変換素子の間の部分において１つの色素増感光電変換素子の上記透明導電層ともう１つの色素増感光電変換素子の上記対極とが互いに電気的に接続され、
少なくとも上記色素増感半導体層および上記多孔質絶縁層に電解質が含浸され、
それぞれの上記色素増感光電変換素子は封止層により覆われている
ことを特徴とするものである。
対極を構成する金属または合金からなる箔は、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、ＣｏおよびＺｒからなる群より選ばれた少なくとも１種以上の元素を含む金属または合金からなる箔を用いるのが好ましい。この金属または合金からなる箔の多孔質絶縁層側の片面に設ける触媒層、または、触媒能を有する材料は、Ｐｔ、Ｒｕ、ＩｒおよびＣからなる群より選ばれた少なくとも１種以上の元素を含むことが好ましい。色素増感光電変換素子モジュールの薄型化の観点からは、対極の厚さ、すなわち金属または合金からなる箔と触媒層との厚さの合計または触媒能を有する材料からなる箔の厚さは０．１ｍｍ以下であることが好ましい。金属または合金からなる箔の上に触媒層を担持させるには、触媒または触媒の前駆体を含む溶液を湿式コートする方法や、スパッタリング法、真空蒸着法、化学気相成長（ＣＶＤ）法などの乾式法などを用いることができる。
対極と透明導電層とは、互いに直接接合してもよいし、導電材料を介して接合してもよい。後者の場合、具体的には、対極と透明導電層とを例えば導電性接着剤または融点が３００℃以下の低融点金属または合金によって互いに接合する。導電性接着剤としては、市販の銀、カーボン、ニッケル、銅ペーストなどを使用可能であるほか、異方導電性接着剤やフィルム状のものも使用可能である。また、透明導電層に接合可能なＩｎやＩｎ−Ｓｎ系はんだなどの各種の低融点金属または合金も使用可能である。さらに、対極と透明導電層との接合部が電解質と直接接触する場合には、接合部を樹脂などで保護して電解質との接触を防止するようにしてもよい。
封止層の材質は特に限定されないが、ガスバリア性が高く、化学的に不活性で電気的に絶縁性の材料を用いることが好ましく、具体的には、樹脂、各種接着剤、ガラスフリットなど、より具体的には、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などの各種の紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂、各種の熱硬化樹脂、ホットメルト樹脂、低融点ガラスフリットなどを用いることができる。
封止層上には外装材を設けるのが好ましい。この外装材には、好適には、高いガスバリア性を有する材料が用いられ、具体的には、例えば、酸素透過度が１００（ｃｃ／ｍ2 ／ｄａｙ／ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が１００（ｇ／ｍ2 ／ｄａｙ）以下であるものが用いられる。この外装材としては、例えば、食品の外装フィルムなどに代表されるガスバリア性フィルムが用いられ、好適には、アルミニウム、シリカおよびアルミナからなる群より選ばれた少なくとも１種以上のガスバリア性材料が積層されたガスバリア性フィルムなどが用いられる。この外装材は、好適には、封止層の最外周を覆う形でこの封止層と一体に設けられ、減圧下または不活性ガス雰囲気中でシールされる。このような外装材を封止層上に設けることにより、色素増感光電変換素子モジュールの内部に外部から酸素などのガスや水蒸気などが浸透するのを防止することができるので、光電変換効率などの特性の劣化を抑えることができ、色素増感光電変換素子モジュールの耐久性の向上を図ることができる。
透明基板上の複数の領域に形成する透明導電層は、色素増感半導体層、多孔質絶縁層および対極を積層する前にパターニングしてもよいし、これらの色素増感半導体層、多孔質絶縁層および対極を積層した後にパターニングしてもよい。このパターニングは、従来公知の各種のエッチング法、レーザスクライブ、物理的な研磨加工などによって行うことができる。
透明基板上に形成する透明導電層の表面抵抗（シート抵抗）は低いほど好ましい。具体的には、透明導電層の表面抵抗は５００Ω／□以下が好ましく、１００Ω／□がさらに好ましい。この透明導電層の材料としては公知のものを使用可能であり、具体的には、インジウム−スズ複合酸化物（ＩＴＯ）、フッ素ドープＳｎＯ2 （ＦＴＯ）、アンチモンドープＳｎＯ2 （ＡＴＯ）、ＳｎＯ2 、ＺｎＯ、インジウム−亜鉛複合酸化物（ＩＺＯ）などが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、また、これらを２種類以上組み合わせて用いることもできる。また、この透明基板上に透明導電層を形成した透明導電性基板の表面抵抗を低減し、集電効率を向上させる目的で、この透明基板上に、導電性の高い金属などやカーボンなどの導電材料からなる配線を別途設けてもよい。この配線に用いる導電材料に特に制限はないが、耐食性、耐酸化性が高く、導電材料自体の漏れ電流が低いことが望ましい。
透明基板の材質は特に制限されず、透明であれば種々の基材を用いることができる。この透明基板は、色素増感光電変換素子外部から侵入する水分やガスの遮断性、耐溶剤性、耐候性などに優れているものが好ましく、具体的には、石英、サファイア、ガラスなどの透明無機基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフッ化ビニリデン、テトラアセチルセルロース、ブロム化フェノキシ、アラミド類、ポリイミド類、ポリスチレン類、ポリアリレート類、ポリスルフォン類、ポリオレフィン類などの透明プラスチック基板が挙げられ、これらの中でも特に可視光領域の透過率が高い基板を用いるのが好ましいが、これらに限定されるものではない。この透明基板としては、加工性、軽量性などを考慮すると透明プラスチック基板を用いるのが好ましい。また、この透明基板の厚さは特に制限されず、光の透過率、色素増感光電変換素子の内部と外部との遮断性などによって自由に選択することができる。
色素増感半導体層は、典型的には、色素を担持した半導体微粒子からなる多孔質半導体層である。半導体微粒子の材料としては、シリコンに代表される元素半導体のほかに、各種の化合物半導体、ペロブスカイト構造を有する化合物などを使用することができる。これらの半導体は、光励起下で伝導帯電子がキャリアーとなり、アノード電流を与えるｎ型半導体であることが好ましい。これらの半導体は、具体的に例示すると、ＴｉＯ2 、ＺｎＯ、ＷＯ3 、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＴｉＳｒＯ3 、ＳｎＯ2 などであり、これらの中でもアナターゼ型のＴｉＯ2 が特に好ましい。半導体の種類はこれらに限定されるものではなく、また、これらを２種類以上混合して用いることもできる。さらに、半導体微粒子は粒子状、チューブ状、棒状など必要に応じて様々な形態を取ることが可能である。
半導体微粒子の粒径に特に制限はないが、一次粒子の平均粒径で１〜２００ｎｍが好ましく、特に好ましくは５〜１００ｎｍである。また、この平均粒径の半導体微粒子にこの平均粒径より大きい平均粒径の半導体微粒子を混合し、平均粒径の大きい半導体微粒子により入射光を散乱させ、量子収率を向上させることも可能である。この場合、別途混合する半導体微粒子の平均粒径は２０〜５００ｎｍであることが好ましい。
半導体微粒子からなる半導体層の作製方法に特に制限はないが、物性、利便性、製造コストなどを考慮した場合には湿式製膜法が好ましく、半導体微粒子の粉末あるいはゾルを水や有機溶媒などの溶媒に均一分散したペーストを調製し、透明導電性基板上に塗布する方法が好ましい。塗布は、その方法に特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができ、例えば、ディップ法、スプレー法、ワイヤーバー法、スピンコート法、ローラーコート法、ブレードコート法、グラビアコート法、また、湿式印刷方法としては、例えば、凸版、オフセット、グラビア、凹版、ゴム版、スクリーン印刷など様々な方法により行うことができる。半導体微粒子の材料として結晶酸化チタンを用いる場合、その結晶型はアナターゼ型が光触媒活性の点から好ましい。アナターゼ型酸化チタンは市販の粉末、ゾル、スラリーでもよいし、あるいは、酸化チタンアルコキシドを加水分解するなどの公知の方法によって所定の粒径のものを作ってもよい。市販の粉末を使用する際には粒子の二次凝集を解消することが好ましく、塗布液調製時に乳鉢やボールミルや超音波分散装置などを使用して粒子の分散を行うことが好ましい。このとき、二次凝集が解かれた粒子が再度凝集するのを防ぐため、アセチルアセトン、塩酸、硝酸、界面活性剤、キレート剤などを添加することができる。また、増粘の目的でポリエチレンオキシドやポリビニルアルコールなどの高分子、セルロース系の増粘剤など、各種の増粘剤を添加することもできる。
半導体微粒子からなる半導体層、言い換えると半導体微粒子層は多くの増感色素を吸着することができるように、表面積の大きいものが好ましい。このため、半導体微粒子層を支持体上に塗設した状態での表面積は、投影面積に対して１０倍以上であることが好ましく、１００倍以上であることがより好ましい。この上限に特に制限はないが、通常１０００倍程度である。半導体微粒子層は一般に、その厚さが増大するほど単位投影面積当たりの担持色素量が増えるため光の捕獲率が高くなるが、注入した電子の拡散距離が増すため電荷再結合によるロスも大きくなる。従って、半導体微粒子層には好ましい厚さが存在するが、その厚さは一般的には０．１〜１００μｍであり、１〜５０μｍであることがより好ましく、３〜３０μｍであることが特に好ましい。半導体微粒子層は支持体に塗布した後に粒子同士を電子的にコンタクトさせ、膜強度の向上や基板との密着性を向上させるために、焼成することが好ましい。焼成温度の範囲に特に制限はないが、温度を上げ過ぎると基板の抵抗が高くなってしまい、溶融することもあるため、通常は４０〜７００℃であり、より好ましくは４０〜６５０℃である。また、焼成時間も特に制限はないが、通常は１０分〜１０時間程度である。焼成後、半導体微粒子層の表面積を増大させたり、半導体微粒子間のネッキングを高めたりする目的で、例えば四塩化チタン水溶液を用いた化学めっきや三塩化チタン水溶液を用いたネッキング処理や直径１０ｎｍ以下の半導体超微粒子ゾルのディップ処理などを行ってもよい。透明導電性基板の支持体にプラスチック基板を用いる場合は、結着剤を含むペーストを基板上に塗布し、加熱プレスによる基板への圧着を行うことも可能である。
半導体層に担持させる色素としては、増感作用を示すものであれば特に制限はないが、例えば、ローダミンＢ、ローズベンガル、エオシン、エリスロシンなどのキサンテン系色素、メロシアニン、キノシアニン、クリプトシアニンなどのシアニン系色素、フェノサフラニン、カブリブルー、チオシン、メチレンブルーなどの塩基性染料、クロロフィル、亜鉛ポルフィリン、マグネシウムポルフィリンなどのポルフィリン系化合物が挙げられ、その他のものとしてはアゾ色素、フタロシアニン化合物、クマリン系化合物、Ｒｕビピリジン錯化合物、Ｒｕターピリジン錯化合物、アントラキノン系色素、多環キノン系色素、スクアリリウムなどが挙げられる。これらの中でも、Ｒｕビピリジン錯化合物は量子収率が高く特に好ましい。ただし、増感色素はこれらのものに限定されるものではなく、また、これらの増感色素を２種類以上混合して用いてもよい。
色素の半導体層への吸着方法に特に制限はないが、上記の増感色素を例えばアルコール類、ニトリル類、ニトロメタン、ハロゲン化炭化水素、エーテル類、ジメチルスルホキシド、アミド類、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、３−メチルオキサゾリジノン、エステル類、炭酸エステル類、ケトン類、炭化水素、水などの溶媒に溶解させ、これに半導体層を浸漬させたり、色素溶液を半導体層上に塗布したりすることができる。また、酸性度の高い色素を用いる場合には、色素分子同士の会合を低減する目的でデオキシコール酸などを添加してもよい。
増感色素を吸着させた後に、過剰に吸着した増感色素の除去を促進する目的で、アミン類を用いて半導体電極の表面を処理してもよい。アミン類の例としてはピリジン、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン、ポリビニルピリジンなどが挙げられ、これらが液体の場合はそのまま用いてもよいし、有機溶媒に溶解して用いてもよい。
多孔質絶縁層の材料は導電性を持たない材料であれば特に制限はないが、特にＺｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｚｎ、ＷおよびＮｂからなる群より選ばれた少なくとも１種以上の元素を含む酸化物、中でもジルコニア、アルミナ、チタニア、シリカなどを用いるのが望ましく、典型的にはこの酸化物の微粒子を用いる。この多孔質絶縁層の空孔率は１０％以上であることが好ましい。空孔率の上限に制限はないが、この多孔質絶縁層の物理的強度の観点から、通常は１０〜８０％程度が好ましい。空孔率が１０％以下であると、電解質の拡散に影響を及ぼし、色素増感光電変換素子モジュールの特性を著しく低下させてしまう。また、この多孔質絶縁層の細孔径は１〜１０００ｎｍが好ましい。細孔径が１ｎｍ未満であると、電解質の拡散や色素の含浸に影響を及ぼし、色素増感光電変換素子モジュールの特性を低下させてしまう。さらに、細孔径が１０００ｎｍより大きいと多孔質絶縁層中に対極の触媒粒子が侵入するためショートする恐れが生じる。この多孔質絶縁層の製造方法に制限はないが、上記酸化物粒子の焼結体であることが好ましい。
電解質は、ヨウ素（Ｉ2 ）と金属ヨウ化物もしくは有機ヨウ化物との組み合わせ、臭素（Ｂｒ2 ）と金属臭化物あるいは有機臭化物との組み合わせのほか、フェロシアン酸塩／フェリシアン酸塩やフェロセン／フェリシニウムイオンなどの金属錯体、ポリ硫化ナトリウム、アルキルチオール／アルキルジスルフィドなどのイオウ化合物、ビオロゲン色素、ヒドロキノン／キノンなどを用いることができる。上記金属化合物のカチオンとしてはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｓなど、上記有機化合物のカチオンとしてはテトラアルキルアンモニウム類、ピリジニウム類、イミダゾリウム類などの４級アンモニウム化合物が好ましいが、これらに限定されるものではなく、また、これらを２種類以上混合して用いることもできる。この中でも、Ｉ2 とＬｉＩ、ＮａＩやイミダゾリウムヨーダイドなどの４級アンモニウム化合物とを組み合わせた電解質が好ましい。電解質塩の濃度は溶媒に対して０．０５〜５Ｍが好ましく、さらに好ましくは０．２〜３Ｍである。Ｉ2 やＢｒ2 の濃度は０．０００５〜１Ｍが好ましく、さらに好ましくは０．００１〜０．３Ｍである。また、開放電圧を向上させる目的で４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジンに代表されるアミン系化合物からなる添加剤を加えてもよい。
上記電解質組成物を構成する溶媒として水、アルコール類、エーテル類、エステル類、炭酸エステル類、ラクトン類、カルボン酸エステル類、リン酸トリエステル類、複素環化合物類、ニトリル類、ケトン類、アミド類、ニトロメタン、ハロゲン化炭化水素、ジメチルスルホキシド、スルフォラン、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、３−メチルオキサゾリジノン、炭化水素などが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、また、これらを２種類以上混合して用いることもできる。さらに、溶媒としてテトラアルキル系、ピリジニウム系、イミダゾリウム系４級アンモニウム塩のイオン液体を用いることも可能である。
色素増感光電変換素子の漏液、電解質の揮発を低減する目的で、上記電解質組成物へゲル化剤、ポリマー、架橋モノマーなどを溶解させるほか、無機セラミック粒子を分散させてゲル状電解質として使用することも可能である。ゲルマトリクスと電解質組成物との比率は、電解質組成物が多ければイオン導電率は高くなるが、機械的強度は低下し、逆に電解質組成物が少なすぎると機械的強度は大きいがイオン導電率は低下するため、電解質組成物はゲル状電解質の５０〜９９ｗｔ％が望ましく、８０〜９７ｗｔ％がより好ましい。また、上記電解質と可塑剤とをポリマーに溶解させ、可塑剤を揮発除去することで全固体型の色素増感光電変換素子モジュールを実現することも可能である。
色素増感光電変換素子モジュールの製造方法は特に限定されないが、各層の厚さ、生産性、パターン精度などを考慮すると、色素を吸着させる前の半導体層、多孔質絶縁層、対極の触媒層および封止層は全てスクリーン印刷やスプレー塗布などの湿式塗布法によって形成するのが好ましく、特にスクリーン印刷によって形成するのが好ましい。色素を吸着させる前の半導体層および多孔質絶縁層は、それぞれの層を構成する粒子を含むペーストの塗布、焼成によって形成するのが好ましい。それぞれの空孔率はペーストのバインダー成分と粒子の比によって決められる。対極は、金属または合金からなる箔上の触媒層を多孔質絶縁層側へ向け、隣の色素増感光電変換素子の透明導電層と接合する。半導体層への色素の吸着は、対極を透明導電層と接合する前に行うことが好ましいが、接合した後に行っても構わない。対極を接合した後、色素増感光電変換素子全体を封止層で覆うように固定する。このとき、電解質を導入するための注液口を残しておくことが好ましい。この注液口から封止層内部に電解質を封入したら外装材を被せ、減圧下、もしくは不活性雰囲気中でシールするのが好ましい。
色素増感光電変換素子モジュールはその用途に応じて様々な形状で作製することが可能であり、その形状は特に限定されない。
色素増感光電変換素子モジュールは、最も典型的には、色素増感太陽電池モジュールとして構成される。ただし、色素増感光電変換素子モジュールは、色素増感太陽電池モジュール以外のもの、例えば色素増感光センサーなどであってもよい。
第２の発明は、
互いに電気的に直列に接続された複数の色素増感光電変換素子を有する色素増感光電変換素子モジュールの製造方法であって、
透明基板上の複数の領域にそれぞれ形成された透明導電層上に色素増感半導体層、多孔質絶縁層および対極を順次積層して上記色素増感光電変換素子を構成し、この際、上記対極を金属または合金からなる箔の上記多孔質絶縁層側の片面に触媒層を有するもの、または、触媒能を有する材料からなる箔により形成するとともに、互いに隣接する２つの上記色素増感光電変換素子の間の部分において１つの色素増感光電変換素子の上記透明導電層ともう１つの色素増感光電変換素子の上記対極とを互いに電気的に接続する工程と、
少なくとも上記色素増感半導体層および上記多孔質絶縁層に電解質を含浸させる工程と、
それぞれの上記色素増感光電変換素子を封止層により覆う工程とを有する
ことを特徴とするものである。
少なくとも色素増感半導体層および多孔質絶縁層に電解質を含浸させる工程とそれぞれの色素増感光電変換素子を封止層により覆う工程との順序は問わず、いずれの工程を先に行ってもよい。
第２の発明においては、上記以外のことは、その性質に反しない限り、第１の発明に関連して説明したことが成立する。
第３の発明は、
色素増感光電変換素子モジュールを用いた電子機器において、
上記色素増感光電変換素子モジュールが、
透明基板上の複数の領域にそれぞれ透明導電層を有し、
上記透明導電層上に色素増感半導体層、多孔質絶縁層および対極が順次積層されて上記色素増感光電変換素子が構成され、
上記対極は金属または合金からなる箔の上記多孔質絶縁層側の片面に触媒層を有するもの、または、触媒能を有する材料からなる箔からなり、
互いに隣接する２つの上記色素増感光電変換素子の間の部分において１つの色素増感光電変換素子の上記透明導電層ともう１つの色素増感光電変換素子の上記対極とが互いに電気的に接続され、
少なくとも上記色素増感半導体層および上記多孔質絶縁層に電解質が含浸され、
それぞれの上記色素増感光電変換素子は封止層により覆われているものである
ことを特徴とするものである。
電子機器は、基本的にはどのようなものであってもよく、携帯型のものと据え置き型のものとの双方を含むが、具体例を挙げると、携帯電話、モバイル機器、ロボット、パーソナルコンピュータ、車載機器、各種家庭電気製品などである。この場合、色素増感光電変換素子モジュールは、例えばこれらの電子機器の電源として用いられる色素増感太陽電池モジュールである。
第３の発明においては、上記以外のことは、その性質に反しない限り、第１の発明に関連して説明したことが成立する。
上述のように構成されたこの発明によれば、基板を１枚用いるだけで済み、しかも対極は金属または合金からなる箔の上に触媒層を有するもの、または、触媒能を有する材料からなる箔からなるため対極を薄く構成することができることにより、色素増感光電変換素子モジュールの薄型化および軽量化が可能である。また、対極を構成する金属または合金からなる箔の材料および触媒能を有する材料は選択の幅が広く、対極の材料面での制約がない。さらに、色素増感半導体層と対極とは多孔質絶縁層で隔てられているため、色素増感半導体層の色素が対極に吸着するのを防止することができ、特性の劣化が生じない。
この発明によれば、薄型化および軽量化が可能であり、対極の材料面での制約がなく、しかもＺ型構造の色素増感太陽電池モジュールと同等の発電性能を有する色素増感光電変換素子モジュールを実現することができる。そして、この優れた色素増感光電変換素子モジュールを用いて高性能の電子機器を実現することができる。
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１および図２はこの発明の第１の実施形態による色素増感光電変換素子モジュールを示し、図１は要部断面図、図２Ａは平面図である。図１は図２ＡのＸ−Ｘ線に沿っての拡大断面図に相当する。
図１および図２Ａに示すように、この色素増感光電変換素子モジュールにおいては、絶縁性の透明基板１上にストライプ状の透明導電層２が複数、互いに平行に設けられている。各透明導電層２上には、それぞれ透明導電層２と同一方向に延在するストライプ状の色素増感半導体層３、多孔質絶縁層４および対極５が順次積層されて色素増感光電変換素子が構成されている。少なくとも色素増感半導体層３および多孔質絶縁層４の全体に電解質が含浸されている。対極５は、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、ＣｏおよびＺｒからなる群より選ばれた少なくとも１種以上の元素を含む金属または合金からなる箔の多孔質絶縁層４側の片面にＰｔ、Ｒｕ、ＩｒおよびＣからなる群より選ばれた少なくとも１種以上の元素を含む触媒層が設けられたもの、または、Ｐｔ、Ｒｕ、ＩｒおよびＣからなる群より選ばれた少なくとも１種以上の元素を含む材料からなる箔からなる。この場合、色素増感半導体層３の幅は透明導電層２よりも小さく、透明導電層２の長手方向の１辺に隣接する部分が露出している。多孔質絶縁層４の幅は色素増感半導体層３の幅よりも大きく、色素増感半導体層３の全体を覆うように設けられている。多孔質絶縁層４の一端は色素増感半導体層３の一方の側面に沿って延在して透明基板１と接しており、他端は色素増感半導体層３の他方の側面に沿って延在して透明導電層２と接している。また、１つの色素増感光電変換素子の対極５の一端は、導電材料６を介して、隣接する色素増感光電変換素子の透明導電層２と接合されている。これによって、複数の色素増感光電変換素子が互いに電気的に直列に接続されている。直列に接続する色素増感光電変換素子の数は必要に応じて選ばれる。各色素増感光電変換素子の間の対極５と多孔質絶縁層４との間の部分および対極５の全面に封止層７が設けられており、この封止層７により各色素増感光電変換素子が封止されている。さらに、この封止層７の全面にガスバリア材料からなる外装フィルム８（外装材）が接着されている。図２Ｂに多孔質絶縁層４、対極５および封止層７の一部分（図２Ａの一点鎖線で囲んだ部分）を拡大した平面図を示す。
色素増感半導体層３としては、半導体微粒子層に色素を担持させたものが用いられる。封止層７としては、例えば樹脂やガラスフリットなどが用いられる。外装フィルム８としては、好適には、酸素透過度が１００（ｃｃ／ｍ2 ／ｄａｙ／ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が１００（ｇ／ｍ2 ／ｄａｙ）以下であるものが用いられる。
透明基板１、透明導電層２、色素増感半導体層３、多孔質絶縁層４および対極５は、すでに挙げたものの中から、必要に応じて選択されたものを用いることができる。
次に、この色素増感光電変換素子モジュールの製造方法について説明する。
まず、図３Ａに示すように、透明基板１を用意し、この透明基板１の全面に透明導電層２を形成した後、この透明導電層２をエッチングによりストライプ状にパターニングする。次に、各透明導電層２上に、半導体微粒子が分散されたペーストを所定のギャップに塗布する。次に、透明基板１を所定温度に加熱して半導体微粒子を焼結し、半導体微粒子焼結体からなる半導体層を形成する。次に、半導体微粒子焼結体からなる半導体層が形成された透明基板１を色素溶液に浸漬するなどして半導体微粒子に増感用の色素を担持させる。こうして各透明導電層２上に色素増感半導体層３が形成される。次に、全面に多孔質絶縁層４を形成した後、この多孔質絶縁層４をエッチングによりストライプ状にパターニングする。次に、各透明導電層２上の対極５の接合部に導電材料６を形成した後、所定の形状の金属または合金からなる箔の片面に触媒層を有するか、触媒能を有する材料からなる箔からなる対極５を形成し、導電材料６と接合する。
次に、図３Ｂに示すように、各色素増感光電変換素子毎の注液口（図２Ａにおいて符号８で示す）を形成する部分を除いて、各色素増感光電変換素子の間の対極５と多孔質絶縁層４との間の部分および対極５の全面に封止層７を形成する。
次に、各色素増感光電変換素子毎にあらかじめ形成された注液口９から電解液を注液し、色素増感半導体層３および多孔質絶縁層４の全体に電解質を含浸させる。
次に、この封止層７の全面に外装フィルム８を接着する。
以上のようにして、図１および図２Ａに示す色素増感光電変換素子モジュールが製造される。
次に、この色素増感光電変換素子モジュールの動作について説明する。
透明基板１側からこの透明基板１を透過して入射した光は、色素増感半導体層３の色素を励起して電子を発生する。この電子は、速やかに色素から色素増感半導体層３の半導体微粒子に渡される。一方、電子を失った色素は、色素増感半導体層３および多孔質絶縁層４の全体に含浸された電解質のイオンから電子を受け取り、電子を渡した分子は再び対極５の表面で電子を受け取る。この一連の反応により、色素増感半導体層３と電気的に接続された透明導電層２と対極５との間に起電力が発生する。こうして光電変換が行われる。この場合、直列接続された複数の色素増感光電変換素子の一端の色素増感光電変換素子の透明導電層２と他端の色素増感光電変換素子の対極５との間に各色素増感光電変換素子の起電力の合計の起電力が発生する。
この第１の実施形態によれば、基板として透明基板１を用いるだけで済み、しかも対極５は金属または合金からなる箔の上に触媒層を有するもの、または、触媒能を有する材料からなる箔からなるものであるため対極５を薄く構成することができることにより、色素増感光電変換素子モジュールの薄型化および軽量化が可能である。また、対極５を構成する金属または合金からなる箔および触媒層の材料または触媒能を有する材料は選択の幅が広く、対極の材料面での制約がない。さらに、色素増感半導体層３と対極５とは多孔質絶縁層４で隔てられているため、色素増感半導体層３の色素が対極５に吸着するのを防止することができ、特性の劣化が生じないことから、Ｚ型構造の色素増感太陽電池モジュールと同等の発電性能を有する色素増感光電変換素子モジュールを実現することができる。加えて、各色素増感光電変換素子が封止層７により封止され、しかもこの封止層７の全面にガスバリア材料からなる外装フィルム８が接着されているので、外部から酸素などのガスや水蒸気などがモジュール内部に浸透するのを防止することができ、光電変換効率などの特性の劣化を防止することができる。このため、長期間優れた特性を維持することができる耐久性の高い色素増感光電変換素子モジュールを実現することができる。
色素増感光電変換素子モジュールの実施例について説明する。
実施例１
ガラス基板上にＦＴＯ膜を形成した後、このＦＴＯ膜をエッチングによりパターニングして、間に０．５ｍｍ幅の隙間が形成されるように８本のストライプ状のパターンを形成した。その後、アセトン、アルコール、アルカリ系洗浄液、超純水を順に用いて超音波洗浄を行い、十分に乾燥させた。
このガラス基板上へSolaronix 製酸化チタンペーストを５ｍｍ幅、長さ４０ｍｍのストライプ状で８本（総面積１６ｃｍ2 ）、スクリーン印刷機で塗布した。ペーストはガラス基板側より透明なTi-Nanoxide ＴＳＰペーストを厚さ７μｍ、散乱粒子を含むTi-Nanoxide ＤＳＰを厚さ１３μｍ順次積層させ、合計２０μｍの厚さの多孔質ＴｉＯ2 膜を得た。この多孔質ＴｉＯ2 膜を５００℃で３０分間電気炉で焼成し、放冷後、０．１ｍｏｌ／ＬのＴｉＣｌ4 水溶液中に浸漬させ、７０℃で３０分間保持し、十分に純水およびエタノールで洗浄し、乾燥後、再び５００℃で３０分間電気炉で焼成した。こうしてＴｉＯ2 焼結体を作製した。
次に、市販のジルコニア分散液を用い、テルピネオールへ溶媒置換した後、エチルセルロースにて所定の粘度に調整したスクリーン印刷用ジルコニアペーストを長さ４１ｍｍ、５．５ｍｍ幅、厚さ１０μｍで上記ＴｉＯ2 焼結体上に塗布した。このジルコニアペースト膜を乾燥させた後、５００℃で３０分間電気炉で焼成した。こうして多孔質絶縁層が形成された。
次に、０．５ｍＭシス−ビス（イソチオシアナート）−Ｎ，Ｎ−ビス（２，２' −ジピリジル−４，４' −ジカルボン酸）−ルテニウム（II）ジテトラブチルアンモニウム塩（Ｎ７１９色素）のｔｅｒｔ−ブチルアルコール／アセトニトリル混合溶媒（体積比１：１）に室温下、４８時間浸漬させてＴｉＯ2 焼結体に色素を担持させた。こうして色素を担持させたＴｉＯ2 焼結体をアセトニトリルで洗浄し、暗所で乾燥させた。こうして色素増感ＴｉＯ2 焼結体を作製した。
次に、異方導電性ペーストを０．５ｍｍ幅でストライプ状の色素増感ＴｉＯ2 焼結体に平行になるように塗布して乾燥させた。
次に、厚さ０．０５ｍｍのチタン箔の片面に０．０５ｍＭの塩化白金酸のイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）溶液をスプレーコートし、３８５℃にて焼成した対極を６ｍｍ×４０ｍｍの大きさに切り出し、塩化白金酸をスプレーした面を色素増感ＴｉＯ2 焼結体側に向け、位置合わせを行った後に、上記の異方導電性ペーストと対極とを熱圧着によって接合した。
上記ガラス基板上に、外装フィルムの接着面と集電端子を接続する部分、さらに注液用の直径１ｍｍのパターンを残し、各色素増感光電変換素子を全て覆うようにスクリーン印刷にてＵＶ硬化型接着剤を塗布した。塗布後、気泡が完全に抜けたらコンベア式のＵＶ露光機にてＵＶ硬化型接着剤に紫外光を照射して硬化させた。
メトキシアセトニトリル３ｇにヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）０．０４５ｇ、１−プロピル−２．３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド１．１１ｇ、ヨウ素（Ｉ2 ）０．１１ｇ、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン０．０８１ｇを溶解させ、電解質組成物を調製した。
次に、こうして調製した電解質組成物を上記のように準備された直径１ｍｍの注液口から減圧下で注入した後、０．４ＭＰａの加圧下で３０分間保持し、電解液を各色素増感光電変換素子内に完全に浸透させた。こうして、色素増感ＴｉＯ2 焼結体および多孔質絶縁層に電解質が含浸された。
次に、上記の電解液の注液口をＵＶ硬化型接着剤により封止し、市販のアルミラミネートフィルムの接着面にホットメルト接着フィルムを接合させた外装フィルムを準備し、減圧下で透明基板の最外周部分にヒートシーラーにて融着させ、色素増感光電変換素子モジュールを得た。この色素増感光電変換素子モジュールは、５ｍｍ×４０ｍｍの大きさの色素増感光電変換素子が８本直列に接続されたものである。
実施例２
対極をカーボンペーストで箔状に作製したこと以外は実施例１と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
実施例３
対極を白金担持カーボンペーストで箔状に作製したこと以外は実施例１と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
実施例４
対極を厚さ０．０５ｍｍの白金箔で作製し、触媒層を設けなかったこと以外は実施例１と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
実施例５
対極を厚さ０．０５ｍｍのカーボンペーパーで箔状に作製し、触媒層を設けなかったこと以外は実施例１と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
実施例６
対極を厚さ０．０５ｍｍのカーボンペーパーで箔状に作製し、塩化白金酸で触媒層を設けたこと以外は実施例１と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
実施例７
異方導電性ペーストの代わりにＩｎペーストを用い、電解液と接する面を樹脂で被覆したこと以外は実施例１と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
実施例８
異方導電性ペーストの代わりに室温硬化Ａｇペーストを用い、電解液と接する面を樹脂で被覆したこと以外は実施例１と同様に色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
比較例１
対極基板にＦＴＯ基板を用い、触媒層は実施例１と同様に塩化白金酸のＩＰＡ溶液のスプレーコートにて形成し、両端を樹脂で被覆したＡｇペーストの集電電極によって上下の基板を接合したＺ型構造の色素増感光電変換素子モジュールを作製した。
以上のように作製した実施例１〜８および比較例１の色素増感光電変換素子モジュールにおいて、擬似太陽光（ＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ2 ）の照射下における光電変換効率を測定するとともに、これらの色素増感光電変換素子モジュールの最大突起部分の厚さをデジタルノギスで測定した。その結果を表１に示す。
Figure 2009110796
表１から実施例１〜８の色素増感光電変換素子モジュールは発電性能が優れ、しかも比較例１に比べて大幅に薄型化されていることが分かる。
さらに、以上のように作製した実施例１〜８の色素増感光電変換素子モジュールにおいて、６０℃下、擬似太陽光（ＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ2 ）を１０００時間照射（耐久加速試験）後における光電変換効率を測定したところ、これらの色素増感光電変換素子モジュールは耐久性が極めて優れていることが分かった。
次に、この発明の第２の実施形態による色素増感光電変換素子モジュールについて説明する。
この色素増感光電変換素子モジュールにおいては、第１の実施形態による色素増感光電変換素子モジュールにおいて、電解質が、ヨウ素を含み、かつイソシアネート基（−ＮＣＯ）を少なくとも１つ有する化合物を含み、好適にはさらに、この化合物が同じ分子内にイソシアネート基以外に窒素含有官能基を少なくとも１つ以上含み、あるいは、この化合物以外に窒素含有官能基を少なくとも１つ以上有する化合物をさらに含む電解質組成物からなる。イソシアネート基（−ＮＣＯ）を少なくとも１つ以上有する化合物に特に制限はないが、電解質の溶媒や電解質塩、その他の添加剤と相溶していることが好ましい。窒素含有官能基を少なくとも１つ以上有する化合物は、好適には、アミン系化合物であるが、これに限定されるものではない。このアミン系化合物に特に制限はないが、電解質の溶媒や電解質塩、その他の添加剤と相溶していることが好ましい。このようにイソシアネート基を少なくとも１つ以上有する化合物に窒素含有官能基を共存させると、特に色素増感光電変換素子モジュールの開放電圧の増加に大きく寄与する。イソシアネート基を少なくとも１つ以上有する化合物は、具体的には、例えば、イソシアン酸フェニル、イソシアン酸２−クロロエチル、イソシアン酸ｍ−クロロフェニル、イソシアン酸シクロヘキシル、イソシアン酸ｏ−トリル、イソシアン酸ｐ−トリル、イソシアン酸ｎ−ヘキシル、２，４−ジイソシアン酸トリレン、ジイソシアン酸ヘキサメチレン、４，４’−ジイソシアン酸メチレンジフェニルなどであるが、これに限定されるものではない。また、アミン系化合物は、具体的には、例えば、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン、アニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ−メチルベンズイミダゾールなどであるが、これに限定されるものではない。
上記以外のことは、第１の実施形態による色素増感光電変換素子モジュールと同様である。
この第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点に加えて、電解質層７が、イソシアネート基を少なくとも１つ以上有する化合物を含む電解質組成物からなることにより、短絡電流および開放電圧の双方を増加させることができ、これによって光電変換効率が極めて高い色素増感光電変換素子モジュールを得ることができるという利点を得ることができる。
実施例９
実施例１において、電解質組成物の調製に際し、プロピレンカーボネート３ｇにヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）０．０４５ｇ、１−プロピル−２．３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド１．１１ｇ、ヨウ素（Ｉ2 ）０．１１ｇ、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン０．０８１ｇに加えてイソシアン酸フェニル０．０７１ｇ（０．２ｍｏｌ／Ｌ）を溶解させる。その他は実施例１と同様と同様にして色素増感光電変換素子モジュールを得た。
以上、この発明の実施形態および実施例について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態および実施例において挙げた数値、構造、形状、材料、原料、プロセスなどはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる数値、構造、形状、材料、原料、プロセスなどを用いてもよい。
この発明の第１の実施形態による色素増感光電変換素子モジュールの要部の断面図である。 この発明の第１の実施形態による色素増感光電変換素子モジュールの要部の平面図である。 この発明の第１の実施形態による色素増感光電変換素子モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
符号の説明
１…透明基板、２…透明導電層、３…色素増感半導体層、４…多孔質絶縁層、５…対極、６…導電材料、７…封止層、８…外装フィルム、９…注液口

Claims (9)

  1. 互いに電気的に直列に接続された複数の色素増感光電変換素子を有する色素増感光電変換素子モジュールであって、
    透明基板上の複数の領域にそれぞれ透明導電層を有し、
    上記透明導電層上に色素増感半導体層、多孔質絶縁層および対極が順次積層されて上記色素増感光電変換素子が構成され、
    上記対極は金属または合金からなる箔の上記多孔質絶縁層側の片面に触媒層を有するもの、または、触媒能を有する材料からなる箔からなり、
    互いに隣接する２つの上記色素増感光電変換素子の間の部分において１つの色素増感光電変換素子の上記透明導電層ともう１つの色素増感光電変換素子の上記対極とが互いに電気的に接続され、
    少なくとも上記色素増感半導体層および上記多孔質絶縁層に電解質が含浸され、
    それぞれの上記色素増感光電変換素子は封止層により覆われている
    ことを特徴とする色素増感光電変換素子モジュール。
  2. 上記金属または合金からなる箔はＴｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、ＣｏおよびＺｒからなる群より選ばれた少なくとも１種以上の元素を含むことを特徴とする請求項１記載の色素増感光電変換素子モジュール。
  3. 上記触媒層または上記触媒能を有する材料はＰｔ、Ｒｕ、ＩｒおよびＣからなる群より選ばれた少なくとも１種以上の元素を含むことを特徴とする請求項２記載の色素増感光電変換素子モジュール。
  4. 上記対極と上記透明導電層とは導電性接着剤または融点が３００℃以下の低融点金属または合金によって互いに接合されていることを特徴とする請求項３記載の色素増感光電変換素子モジュール。
  5. 上記封止層上にガスバリア性材料からなる外装材が設けられていることを特徴とする請求項１記載の色素増感光電変換素子モジュール。
  6. 上記ガスバリア性材料は酸素透過度が１００（ｃｃ／ｍ2 ／ｄａｙ／ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が１００（ｇ／ｍ2 ／ｄａｙ）以下であることを特徴とする請求項５記載の色素増感光電変換素子モジュール。
  7. 上記外装材はアルミニウム、シリカおよびアルミナからなる群より選ばれた少なくとも１種以上のガスバリア性材料が積層されたフィルムであることを特徴とする請求項６記載の色素増感光電変換素子モジュール。
  8. 互いに電気的に直列に接続された複数の色素増感光電変換素子を有する色素増感光電変換素子モジュールの製造方法であって、
    透明基板上の複数の領域に透明導電層、色素増感半導体層、多孔質絶縁層および対極を順次積層して上記色素増感光電変換素子を構成し、この際、上記対極を金属または合金からなる箔の上記多孔質絶縁層側の片面に触媒層を有するもの、または、触媒能を有する材料からなる箔により形成するとともに、互いに隣接する２つの上記色素増感光電変換素子の間の部分において１つの色素増感光電変換素子の上記透明導電層ともう１つの色素増感光電変換素子の上記対極とを互いに電気的に接続する工程と、
    少なくとも上記色素増感半導体層および上記多孔質絶縁層に電解質を含浸させる工程と、
    それぞれの上記色素増感光電変換素子を封止層により覆う工程とを有する
    ことを特徴とする色素増感光電変換素子モジュールの製造方法。
  9. 色素増感光電変換素子モジュールを用いた電子機器において、
    上記色素増感光電変換素子モジュールが、
    透明基板上の複数の領域にそれぞれ透明導電層を有し、
    上記透明導電層上に色素増感半導体層、多孔質絶縁層および対極が順次積層されて上記色素増感光電変換素子が構成され、
    上記対極は金属または合金からなる箔の上記多孔質絶縁層側の片面に触媒層を有するもの、または、触媒能を有する材料からなる箔からなり、
    互いに隣接する２つの上記色素増感光電変換素子の間の部分において１つの色素増感光電変換素子の上記透明導電層ともう１つの色素増感光電変換素子の上記対極とが互いに電気的に接続され、
    少なくとも上記色素増感半導体層および上記多孔質絶縁層に電解質が含浸され、
    それぞれの上記色素増感光電変換素子は封止層により覆われているものである
    ことを特徴とする電子機器。
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