JP2014049426A - Method of manufacturing organic solar cell element module - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture an organic solar cell element module in an easy method.SOLUTION: A method of manufacturing an organic solar cell element module includes: a first electrode base material forming process of forming a first electrode base material 10 by forming a plurality of first electrode layers 12 which are formed in stripes on a first base material and each have a connection part, including both ends of each stripe, formed; a substrate preparation process for a second electrode base material of preparing one second electrode base material substrate 20' which has at least a second electrode layer and can have a plurality of striped second electrode base materials 20 cut; a function layer formation process of carrying out of one of a process of forming a function layer on the first electrode base material on the side of the first electrode layers and a process of continuously forming a function layer on the second electrode base material substrate on the side of the second electrode layer; a cutting process for the second electrode base material substrate; a sticking process of sticking the first electrode layer side of the first electrode base material and the second electrode layer side of the second electrode base material together; and a connection process of electrically connecting a first electrode layer of one organic solar cell element 2 and a second electrode layer of another organic solar cell element adjoining it.

Description

本発明は、有機系太陽電池素子モジュールを製造効率高く、低コストで製造することが可能な有機系太陽電池素子モジュールの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing an organic solar cell element module that can produce an organic solar cell element module with high production efficiency and at low cost.

現在利用されている太陽電池は、光吸収層の材料や、その用途によって様々に分類される。なかでも、有機系太陽電池は、2つの異種電極間に電子供与性および電子受容性の機能を有する有機化合物を配置してなる太陽電池であり、シリコンなどに代表される無機系太陽電池に比べて製造方法が容易であること、低コストで大面積化が可能であること、着色性や柔軟性を付与できることから注目されている。   Currently used solar cells are classified in various ways depending on the material of the light absorption layer and its application. Among them, the organic solar cell is a solar cell in which an organic compound having electron donating and electron accepting functions is arranged between two different electrodes, compared with an inorganic solar cell typified by silicon. In view of the fact that the manufacturing method is easy, the area can be increased at a low cost, and colorability and flexibility can be imparted.

また、有機系太陽電池は、有機色素を用いて光起電力を得る色素増感型太陽電池と、有機半導体を用いる有機薄膜太陽電池とが主に活用されている。
また、上記有機系太陽電池を実用化するためには、より大きな出力電圧が必要であることから、複数の有機系太陽電池素子を接続して有機系太陽電池素子モジュールとすることが試みられている。
Moreover, the organic solar cell mainly utilizes a dye-sensitized solar cell that obtains photovoltaic power using an organic dye and an organic thin-film solar cell that uses an organic semiconductor.
In order to put the organic solar cell into practical use, a larger output voltage is required. Therefore, it has been attempted to connect a plurality of organic solar cell elements to form an organic solar cell element module. Yes.

上述した有機系太陽電池素子モジュールの製造方法としては、例えば特許文献1〜2には、次のような製造方法が提案されている。   As a manufacturing method of the organic solar cell element module described above, for example, Patent Documents 1 and 2 propose the following manufacturing method.

例えば特許文献1には、有機薄膜太陽電池素子モジュールの製造方法として、支持基体上に第1導電層および光電変換層をパターン状に形成し、可撓性フィルム上に第2導電層およびキャリア輸送層をパターン状に形成し、上記光電変換層とキャリア輸送層とを接触させ、かつ第1導電層および第2導電層を直列接続するように部分的に接触させて、上記支持基体および可撓性フィルムを貼り合わせることにより、有機薄膜太陽電池素子モジュールを製造する製造方法が示されている。
しかしながら、上述の製造方法では、有機薄膜太陽電池素子モジュールを構成する各層についてパターン形成を行わなければならないため、製造工程が煩雑になるといった問題があった。
For example, in Patent Document 1, as a method for manufacturing an organic thin film solar cell element module, a first conductive layer and a photoelectric conversion layer are formed in a pattern on a support base, and a second conductive layer and carrier transport are formed on a flexible film. A layer is formed in a pattern, the photoelectric conversion layer and the carrier transport layer are brought into contact with each other, and the first conductive layer and the second conductive layer are brought into partial contact so as to be connected in series. The manufacturing method which manufactures an organic thin-film solar cell element module by bonding a conductive film is shown.
However, the above-described manufacturing method has a problem in that the manufacturing process becomes complicated because it is necessary to form a pattern for each layer constituting the organic thin-film solar cell element module.

また、例えば特許文献2には、色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法として、電極基材および増感色素を坦持させた多孔質層を有する酸化物半導体電極基板上に固体電解質層を形成し、これを対向電極層を有する対向電極基板と貼り合わせることにより色素増感型太陽電池素子を複数個作製し、これらを接続することにより色素増感型太陽電池素子モジュールを製造する製造方法が示されている。
しかしながら、上述の製造方法では、複数の色素増感型太陽電池素子をそれぞれ作成する工程、さらに各々の色素増感型太陽電池素子同士を接続する工程を有することから工程数が多くなってしまうといった問題があった。
また、上述の製造方法により製造された色素増感型太陽電池素子モジュールは、別個に形成された色素増感型太陽電池素子を接続させた構成であることから、その強度が十分ではない場合があるといった問題があった。
Further, for example, in Patent Document 2, as a method for producing a dye-sensitized solar cell element module, a solid electrolyte layer is formed on an oxide semiconductor electrode substrate having a porous layer carrying an electrode base material and a sensitizing dye. A production method for producing a dye-sensitized solar cell module by forming a plurality of dye-sensitized solar cell elements by bonding them to a counter electrode substrate having a counter electrode layer, and connecting them It is shown.
However, in the above-described manufacturing method, the number of steps is increased because the method includes a step of creating a plurality of dye-sensitized solar cell elements and a step of connecting the dye-sensitized solar cell elements to each other. There was a problem.
Moreover, since the dye-sensitized solar cell element module manufactured by the above-described manufacturing method has a configuration in which dye-sensitized solar cell elements formed separately are connected, the strength may not be sufficient. There was a problem.

また、特許文献3には、色素増感型太陽電池素子の製造方法として、上述した酸化物半導体電極基板の多孔質層の周辺に隔壁層を設け、導電性炭素材料および溶媒を含む疑似固体電解質を隔壁層内に塗布した後、溶媒を除去して疑似固体電解質層を形成し、これを対向電極基板と貼り合わせることにより色素増感型太陽電池素子を製造する製造方法が示されている。
また、特許文献4および特許文献5には、色素増感型太陽電池素子の製造方法として、上述した対向電極基板上に隔壁部を設け、隔壁部の内側にゲル状の電解質層を形成した後、酸化物半導体電極基板と貼り合わせることにより色素増感型太陽電池素子を製造する製造方法が示されている。
Patent Document 3 discloses, as a method for producing a dye-sensitized solar cell element, a pseudo solid electrolyte that includes a partition layer provided around the porous layer of the oxide semiconductor electrode substrate described above, and includes a conductive carbon material and a solvent. Is applied to the partition wall layer, the solvent is removed to form a pseudo solid electrolyte layer, and this is bonded to a counter electrode substrate to produce a dye-sensitized solar cell element.
In Patent Document 4 and Patent Document 5, as a method for producing a dye-sensitized solar cell element, a partition wall is provided on the counter electrode substrate described above, and a gel electrolyte layer is formed inside the partition wall. The manufacturing method which manufactures a dye-sensitized solar cell element by bonding together with an oxide semiconductor electrode substrate is shown.

しかしながら、上述した特許文献3や特許文献4および特許文献5に示された色素増感型太陽電池素子の製造方法を、色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法に適用した場合、上述した隔壁層または隔壁部を形成する工程が必要となり、また、対向電極基板および酸化物半導体電極基板の位置合わせにも、高い精度が要求されるため、製造工程が煩雑になるといった問題があった。   However, when the manufacturing method of the dye-sensitized solar cell element shown in Patent Document 3, Patent Document 4, and Patent Document 5 described above is applied to the manufacturing method of the dye-sensitized solar cell element module, the partition wall described above A process for forming a layer or a partition wall is required, and a high accuracy is required for alignment of the counter electrode substrate and the oxide semiconductor electrode substrate, which causes a problem that the manufacturing process becomes complicated.

よって、上述した従来の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法は、いずれも煩雑な工程を有することから、より生産性高く製造することが可能な有機系太陽電池素子モジュールの製造方法が求められている。   Therefore, since the conventional method for manufacturing an organic solar cell element module described above has complicated steps, a method for manufacturing an organic solar cell element module that can be manufactured with higher productivity is required. Yes.

ところで、有機系太陽電池素子モジュールにおいては、加工性を向上させるために、高いフレキシブル性を付与することが可能な構成が求められている。
ここで従来のフレキシブル性を有する有機系太陽電池素子モジュールの構成としては、例えば、2枚のフレキシブル性を有する基材の間に複数の有機系太陽電池素子が形成されている構成が挙げられる。
しかしながら、上述した構成を有する有機系太陽電池素子モジュールに曲げ加工を施した場合、2枚のフレシキブル性を有する基材はそれぞれ異なる曲率を有することとなるため、所望の曲げ性を示すことが困難となる場合や、曲げ加工により有機系太陽電池素子モジュールが劣化してしまうといった問題があった。
By the way, in an organic type solar cell element module, in order to improve workability, the structure which can provide high flexibility is calculated | required.
Here, as a configuration of a conventional organic solar cell element module having flexibility, for example, a configuration in which a plurality of organic solar cell elements are formed between two flexible substrates.
However, when bending is performed on the organic solar cell element module having the above-described configuration, the two flexible base materials have different curvatures, so that it is difficult to exhibit a desired bendability. In some cases, the organic solar cell element module deteriorates due to bending.

そこで、特許文献6においては、色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法として、1枚の第1基材上に複数の第1電極層が形成された第1電極基材と、第2電極層を有する複数の第2電極基材とを有し、1枚の第1電極基材上に形成された複数の第1電極層と各々の第2電極基材の第2電極層とが対向するように配置し、第1電極層および第2電極層の間に封止剤や接着剤を用いて貼り合わせた後、電解質を注入することにより色素増感型太陽電池素子モジュールを製造する製造方法が開示されている。上述した製造方法によれば、1枚の第1電極基材上に形成された複数の第1電極層に合わせて、各々の第2電極基材に形成された第2電極層が対向する構成を有する色素増感型太陽電池素子モジュールを製造することが可能となるため、高いフレキシブル性を示す色素増感型太陽電池素子モジュールを得ることが可能となる。   Therefore, in Patent Document 6, as a method for producing a dye-sensitized solar cell element module, a first electrode base material in which a plurality of first electrode layers are formed on a single first base material, and a second electrode A plurality of second electrode substrates each having a layer, the plurality of first electrode layers formed on one first electrode substrate and the second electrode layers of each second electrode substrate facing each other Manufacturing to manufacture a dye-sensitized solar cell module by injecting an electrolyte after being disposed between the first electrode layer and the second electrode layer using a sealant or an adhesive A method is disclosed. According to the manufacturing method described above, a configuration in which the second electrode layers formed on each second electrode substrate face each other in accordance with the plurality of first electrode layers formed on one first electrode substrate. Therefore, a dye-sensitized solar cell element module having high flexibility can be obtained.

しかしながら、上述した製造方法においては、第1電極基材および第2電極基材を貼り合わせた後に電解質を注入する工程を必要とすることから、大面積セルを製造する際に時間がかかってしまうといった問題があった。また、第1電極基材と第2電極基材とを貼り合わせるために接着部分、絶縁部分等を設ける必要があるが、色素増感型太陽電池素子モジュールにおいては、上述した接着部分、絶縁部分等は発電に寄与することができず、色素増感型太陽電池素子モジュール全体の発電面積を小さくして発電効率を低下させる要因となり、基材等の材料を過剰に使用してしまうといった問題があった。   However, the manufacturing method described above requires a step of injecting an electrolyte after the first electrode base material and the second electrode base material are bonded together, so that it takes time to manufacture a large area cell. There was a problem. Further, in order to bond the first electrode base material and the second electrode base material, it is necessary to provide an adhesive part, an insulating part, etc., but in the dye-sensitized solar cell module, the above-mentioned adhesive part, insulating part Etc. cannot contribute to power generation, and the power generation efficiency of the dye-sensitized solar cell module module is reduced by reducing the entire power generation area of the dye sensitized solar cell module. there were.

なお、有機薄膜太陽電池素子モジュールにおいても、良好なフレキシブル性を付与することが可能な製造方法は発見されていない。   In addition, also in the organic thin film solar cell element module, the manufacturing method which can provide favorable flexibility has not been discovered.

特開2002−319689号公報JP 2002-319689 A 特開2009−193705号公報JP 2009-193705 A 特開2010−153348号公報JP 2010-153348 A 特開2007−294696号公報JP 2007-294696 A 特開2007−33545号公報JP 2007-33545 A 特開2006−32110号公報JP 2006-32110 A

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、複数の有機系太陽電池素子が連結されて構成され、加工性に優れた有機系太陽電池素子モジュールを簡便な方法で製造することができる有機系太陽電池素子モジュールの製造方法を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an organic solar cell element module having a plurality of organic solar cell elements connected to each other and having excellent processability can be manufactured by a simple method. The main object is to provide a method for producing an organic solar cell element module.

本発明は、上述した課題を解決するために、1枚の第1基材、および上記第1基材上にストライプ状に形成され、かつ各ストライプの両端部を含む2つの接続部分を有するように形成された複数の第1電極層を有する第1電極基材、少なくとも第2電極層を有し、両端部に2つの接続部分を有する複数の短冊状の第2電極基材、並びに、上記第1電極層および上記第2電極層の間に形成され、有機物を含む複数の機能層を有し、上記第1電極層、上記第2電極層、および上記機能層を有する有機系太陽電池素子が複数連結され、1つの上記有機系太陽電池素子の上記第1電極層と上記1つの有機系太陽電池素子に隣接する他の上記有機系太陽電池素子の上記第2電極層が、それぞれの電極の両端部に形成された上記2つの接続部分どうしで電気的に接続された有機系太陽電池素子モジュールの製造方法であって、上記第1基材上に、ストライプ状に形成され、かつ各ストライプの両端部を含む2つの接続部分を有するように形成された第1電極基材を形成する第1電極基材形成工程と、少なくとも上記第2電極層を有し、両端部に2つの接続部分を有する複数の短冊状の第2電極基材を切り出すことが可能な1枚の第2電極基材用基板を準備する第2電極基材用基板準備工程と、上記第1電極基材の上記第1電極層側に上記機能層を上記第1電極層のパターンに対応するパターンで形成する工程、または上記第2電極基材用基板の上記第2電極層側に上記機能層を連続的に形成する工程のいずれか一方を行う機能層形成工程と、上記第2電極基材用基板を切断することにより、上記複数の第2電極基材を形成する切断工程と、上記第1電極基材の上記第1電極層側と上記第2電極基材の上記第2電極層側とを対向させ、上記機能層を界面として密着させることにより上記第1電極基材および上記第2電極基材を貼合する貼合工程と、1つの上記有機系太陽電池素子の上記第1電極層と上記1つの有機系太陽電池素子に隣接する他の上記有機系太陽電池素子の上記第2電極層とをそれぞれの電極の両端部に形成された上記2つの接続部分で電気的に接続する接続工程とを有することを特徴とする有機系太陽電池素子モジュールの製造方法を提供する。   In order to solve the above-described problems, the present invention has one first base material and two connection portions formed in a stripe shape on the first base material and including both end portions of each stripe. A first electrode substrate having a plurality of first electrode layers, a plurality of strip-shaped second electrode substrates having at least a second electrode layer and having two connection portions at both ends, and the above An organic solar cell element formed between the first electrode layer and the second electrode layer, having a plurality of functional layers containing an organic substance, and having the first electrode layer, the second electrode layer, and the functional layer Are connected to each other, and the first electrode layer of one of the organic solar cell elements and the second electrode layer of the other organic solar cell element adjacent to the one organic solar cell element are the respective electrodes. The two connection parts formed at both ends of the A method of manufacturing an organic solar cell element module connected to each other, wherein the organic solar cell element module is formed in a stripe shape on the first base material and has two connection portions including both end portions of each stripe. A first electrode base material forming step for forming the first electrode base material, and cutting out a plurality of strip-shaped second electrode base materials having at least the second electrode layer and having two connection portions at both ends. A second electrode substrate substrate preparing step for preparing one second electrode substrate substrate capable of performing the above, and the functional layer on the first electrode layer side of the first electrode substrate. A functional layer forming step of performing any one of a step of forming a pattern corresponding to the pattern of the step, or a step of continuously forming the functional layer on the second electrode layer side of the second electrode base substrate, By cutting the substrate for the second electrode base material, A number of second electrode substrates, the first electrode layer side of the first electrode substrate and the second electrode layer side of the second electrode substrate are opposed to each other, and the functional layer is A bonding step of bonding the first electrode substrate and the second electrode substrate by sticking them as an interface, the first electrode layer of the one organic solar cell element, and the one organic solar cell A connection step of electrically connecting the second electrode layer of the other organic solar cell element adjacent to the element at the two connection portions formed at both ends of each electrode. An organic solar cell module manufacturing method is provided.

本発明の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法は、有機物を含む機能層を介して1枚の第1基材上に形成された複数の第1電極層と、複数の第2電極基材に形成された第2電極層とを貼り合わせることができるため、加工性に優れた形状を有する有機系太陽電池素子モジュールを簡便な方法で製造することが可能となるといった作用効果を奏する。   The manufacturing method of the organic solar cell element module of the present invention includes a plurality of first electrode layers formed on one first base material via a functional layer containing an organic substance, and a plurality of second electrode base materials. Since the formed 2nd electrode layer can be bonded together, there exists an effect that it becomes possible to manufacture the organic type solar cell element module which has a shape excellent in workability by a simple method.

特に、本発明によれば、1つの上記有機系太陽電池素子の上記第1電極層と上記1つの有機系太陽電池素子に隣接する他の上記有機系太陽電池素子の上記第2電極層が、それぞれの電極の両端部に形成された上記2つの接続部分どうしで電気的に接続されることで、電気的接続の信頼性が優れた上記有機系太陽電池素子モジュールの作製が可能となり、また、電流の流れる経路が短くなり、電極での抵抗による電流損失を低減した高効率な上記有機系太陽電池素子モジュールの作製が可能となる。   In particular, according to the present invention, the first electrode layer of one organic solar cell element and the second electrode layer of another organic solar cell element adjacent to the one organic solar cell element include: By being electrically connected between the two connection portions formed at both ends of each electrode, it becomes possible to produce the organic solar cell element module having excellent electrical connection reliability, The path through which the current flows is shortened, and it becomes possible to manufacture the organic solar cell element module with high efficiency in which current loss due to resistance at the electrode is reduced.

本発明の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法において製造される色素増感型太陽電池素子モジュールの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the dye-sensitized solar cell element module manufactured in the manufacturing method of the organic type solar cell element module of this invention. 本発明の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法において製造される色素増感型太陽電池素子モジュールの他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the dye-sensitized solar cell element module manufactured in the manufacturing method of the organic type solar cell element module of this invention. 本発明の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法における第1電極基材形成工程の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the 1st electrode base material formation process in the manufacturing method of the organic type solar cell element module of this invention. 本発明の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法における第2電極基材用基板準備工程、多孔質層形成工程、機能層形成工程、および切断工程の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the board | substrate preparation process for 2nd electrode base materials, a porous layer formation process, a functional layer formation process, and a cutting process in the manufacturing method of the organic solar cell element module of this invention. 本発明の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法における第2電極基材用基板準備工程、多孔質層形成工程、機能層形成工程、および切断工程の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the board | substrate preparation process for 2nd electrode base materials in the manufacturing method of the organic type solar cell element module of this invention, a porous layer formation process, a functional layer formation process, and a cutting process. 本発明の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法において形成される第1電極基材の一例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows an example of the 1st electrode base material formed in the manufacturing method of the organic type solar cell element module of this invention. 本発明の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法において製造される有機薄膜太陽電池素子モジュールの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the organic thin film solar cell element module manufactured in the manufacturing method of the organic type solar cell element module of this invention. 本発明の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法における第1電極基材形成工程の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the 1st electrode base material formation process in the manufacturing method of the organic type solar cell element module of this invention. 本発明の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法における第2電極基材用基板準備工程、機能層形成工程、および切断工程の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the board | substrate preparation process for 2nd electrode base materials, a functional layer formation process, and a cutting process in the manufacturing method of the organic solar cell element module of this invention.

以下、本発明の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法について説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the organic solar cell element module of the present invention will be described.

本発明の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法は、1枚の第1基材、および上記第1基材上にストライプ状に形成され、かつ各ストライプの両端部を含む2つの接続部分を有するように形成された複数の第1電極層を有する第1電極基材、少なくとも第2電極層を有し、両端部に2つの接続部分を有する複数の短冊状の第2電極基材、並びに、上記第1電極層および上記第2電極層の間に形成され、有機物を含む複数の機能層を有し、上記第1電極層、上記第2電極層、および上記機能層を有する有機系太陽電池素子が複数連結されて構成され、1つの上記有機系太陽電池素子の上記第1電極層と上記1つの有機系太陽電池素子に隣接する他の上記有機系太陽電池素子の上記第2電極層が、それぞれの電極の両端部に形成された上記2つの接続部分どうしで電気的に接続された有機系太陽電池素子モジュールの製造方法であって、上記第1基材上に、ストライプ状に形成され、かつ各ストライプの両端部を含む2つの接続部分を有するように形成された上記複数の第1電極層を形成することにより第1電極基材を形成する第1電極基材形成工程と、少なくとも上記第2電極層を有し、両端部に2つの接続部分を有する複数の短冊状の第2電極基材を切り出すことが可能な1枚の第2電極基材用基板を準備する第2電極基材用基板準備工程と、上記第1電極基材の上記第1電極層側に上記機能層を上記第1電極層のパターンに対応するパターンで形成する工程、または上記第2電極基材用基板の上記第2電極層側に上記機能層を連続的に形成する工程のいずれか一方を行う機能層形成工程と、上記第2電極基材用基板を切断することにより、上記複数の第2電極基材を形成する切断工程と、上記第1電極基材の上記第1電極層側と上記第2電極基材の上記第2電極層側とを対向させ、上記機能層を界面として密着させることにより上記第1電極基材および上記第2電極基材を貼合する貼合工程と、1つの上記有機系太陽電池素子の上記第1電極層と上記1つの有機系太陽電池素子に隣接する他の上記有機系太陽電池素子の上記第2電極層とをそれぞれの電極の両端部に形成された上記2つの接続部分で電気的に接続する接続工程とを有することを特徴とする製造方法である。   The method for producing an organic solar cell element module of the present invention has one first base material and two connection portions formed in a stripe shape on the first base material and including both end portions of each stripe. A first electrode substrate having a plurality of first electrode layers formed as described above, a plurality of strip-shaped second electrode substrates having at least a second electrode layer and having two connection portions at both ends, and An organic solar cell formed between the first electrode layer and the second electrode layer, having a plurality of functional layers containing an organic substance, and having the first electrode layer, the second electrode layer, and the functional layer A plurality of elements are connected, and the first electrode layer of one organic solar cell element and the second electrode layer of another organic solar cell element adjacent to the one organic solar cell element are The above two formed on both ends of each electrode A method for manufacturing an organic solar cell element module that is electrically connected between connection portions, wherein two connection portions that are formed in a stripe shape on the first base material and include both ends of each stripe are provided. A first electrode base material forming step of forming the first electrode base material by forming the plurality of first electrode layers formed so as to have at least the second electrode layer, and two at both ends. A second electrode base material substrate preparation step for preparing a single second electrode base material substrate capable of cutting out a plurality of strip-shaped second electrode base materials having connecting portions, and the first electrode base material Forming the functional layer on the first electrode layer side in a pattern corresponding to the pattern of the first electrode layer, or continuing the functional layer on the second electrode layer side of the second electrode substrate. Functional layer for performing any one of the processes Forming step, cutting the second electrode base material substrate to form the plurality of second electrode base materials, the first electrode layer side of the first electrode base material, and the second electrode base material. A bonding step of bonding the first electrode substrate and the second electrode substrate by facing the second electrode layer side of the electrode substrate and sticking the functional layer as an interface, and one of the above The first electrode layer of the organic solar cell element and the second electrode layer of the other organic solar cell element adjacent to the one organic solar cell element are formed at both ends of each electrode. And a connecting step of electrically connecting the two connecting portions.

なお、本発明により製造される有機系太陽電池素子モジュールは、第1電極基材または第2電極基材の少なくとも一方が太陽光の受光面となることから、本発明においては、通常、第1電極基材または第2電極基材の少なくとも一方が透明性を有する基材となるように、有機系太陽電池素子モジュールの製造が行われる。   In the organic solar cell element module manufactured according to the present invention, at least one of the first electrode base material or the second electrode base material serves as a light receiving surface for sunlight. The organic solar cell element module is manufactured so that at least one of the electrode substrate and the second electrode substrate is a transparent substrate.

ここで、「透明性を有する基材」の透明性としては、本発明の製造方法により製造される有機系太陽電池素子モジュールが、太陽光を受光することにより機能を発揮することができるように、太陽光を透過することができるものであれば特に限定されるものではないが、全光線透過率50%以上であることが望ましい。なお、上記透明性は、JIS K7
361-1:1997に準拠した測定方法により測定した値である。
Here, the transparency of the “substrate having transparency” is such that the organic solar cell element module produced by the production method of the present invention can exhibit its function by receiving sunlight. The light transmittance is not particularly limited as long as it can transmit sunlight, but the total light transmittance is preferably 50% or more. In addition, the transparency is JIS K7
It is a value measured by a measuring method based on 361-1: 1997.

また、本発明における機能層形成工程において、「第1電極層側に機能層を形成する」または「第2電極層側に機能層を形成する」とは、第1電極層または第2電極層の表面に、直接機能層を形成する場合だけではなく、他の層を介して機能層を形成する場合を含む概念である。
また、「機能層を第1電極層のパターンに対応するパターンで形成する」とは、本発明の製造方法により製造される有機系太陽電池素子モジュールを構成する各々の有機系太陽電池素子が機能層を有するように、パターン状に形成された各々の第1電極層上に各々の機能層を形成することを指す。具体的には、1つの機能層を第1電極層上に連続的に形成可能なパターンで形成することを指す。
In the functional layer forming step of the present invention, “form a functional layer on the first electrode layer side” or “form a functional layer on the second electrode layer side” means the first electrode layer or the second electrode layer. This is a concept including not only the case where the functional layer is directly formed on the surface of the film but also the case where the functional layer is formed via another layer.
Further, “the functional layer is formed in a pattern corresponding to the pattern of the first electrode layer” means that each organic solar cell element constituting the organic solar cell element module manufactured by the manufacturing method of the present invention functions. It refers to forming each functional layer on each first electrode layer formed in a pattern so as to have a layer. Specifically, it means that one functional layer is formed in a pattern that can be continuously formed on the first electrode layer.

また、本発明における貼合工程において、「第1電極基材の第1電極層側と第2電極基材の第2電極層側とを対向させ、機能層を界面として密着させる」とは、機能層を界面にして第1電極層と第2電極層とを密着させる場合だけではなく、第1電極層または第2電極層の表面に他の層が形成されている場合は、機能層を界面にして第1電極層の最表面の層と第2電極層の最表面の層とを密着させる場合を含む概念である。   Moreover, in the bonding step in the present invention, “the first electrode layer side of the first electrode substrate and the second electrode layer side of the second electrode substrate are opposed to each other, and the functional layer is adhered as an interface” Not only when the first electrode layer and the second electrode layer are adhered to each other with the functional layer as an interface, but when another layer is formed on the surface of the first electrode layer or the second electrode layer, This is a concept including the case where the outermost surface layer of the first electrode layer and the outermost surface layer of the second electrode layer are brought into close contact with each other as an interface.

本発明によれば、貼合工程を有することから、有機物を含む機能層を界面とすることができるため、第1電極基材および第2電極基材の密着性を十分なものとすることが可能となる。   According to this invention, since it has a bonding process, since the functional layer containing an organic substance can be used as an interface, the adhesion between the first electrode substrate and the second electrode substrate can be made sufficient. It becomes possible.

また、本発明によれば、1つの上記有機系太陽電池素子の上記第1電極層と上記1つの有機系太陽電池素子に隣接する他の上記有機系太陽電池素子の上記第2電極層が、それぞれの電極の両端部に形成された上記2つの接続部分で電気的に接続されることで、電気的接続の信頼性が優れた上記有機系太陽電池素子モジュールの作製が可能となり、また、電流の流れる経路が短くなり、電極での抵抗による電流損失を低減した高効率な上記有機系太陽電池素子モジュールの作製が可能となる。   According to the present invention, the first electrode layer of one organic solar cell element and the second electrode layer of another organic solar cell element adjacent to the one organic solar cell element include: By being electrically connected at the two connection portions formed at both ends of each electrode, it becomes possible to produce the organic solar cell element module with excellent electrical connection reliability, This makes it possible to produce a highly efficient organic solar cell element module with reduced current loss due to resistance at the electrodes.

また、本発明によれば、上述した機能層形成工程を有することにより、以下のような作用効果を奏することができる。
例えば第1電極基材の第1電極層側に機能層を形成する場合は、パターン状に形成された第1電極層の幅よりも機能層の幅を広く形成することができるため、有機系太陽電池素子モジュールとした場合に、1つの有機系太陽電池素子における第1電極層および第2電極層の接触を防止して内部短絡の発生を抑制することができる。
一方、例えば機能層を第2電極基材用基板の第2電極層側に形成した場合は、第2電極基材用基板上に連続的に機能層を形成し、その後の切断工程により所望の形状に切断することができることから、機能層を各々の第1電極層のパターンに対応するパターンに形成する必要がないため、機能層形成工程を簡便な工程とすることができる。また、機能層を各々の第1電極層のパターンに対応するパターンに形成しなくてもよいことから、機能層に用いられる材料等の無駄を削減することが可能となる。
Moreover, according to this invention, there exist the following effects by having the functional layer formation process mentioned above.
For example, when the functional layer is formed on the first electrode layer side of the first electrode base material, the width of the functional layer can be formed wider than the width of the first electrode layer formed in a pattern. When it is set as a solar cell element module, the contact of the 1st electrode layer and 2nd electrode layer in one organic type solar cell element can be prevented, and generation | occurrence | production of an internal short circuit can be suppressed.
On the other hand, for example, when the functional layer is formed on the second electrode layer side of the second electrode base substrate, the functional layer is continuously formed on the second electrode base substrate, and the desired cutting step is performed thereafter. Since it can be cut into a shape, it is not necessary to form the functional layer in a pattern corresponding to the pattern of each first electrode layer, so that the functional layer forming step can be simplified. Further, since it is not necessary to form the functional layer in a pattern corresponding to the pattern of each first electrode layer, it is possible to reduce waste of materials used for the functional layer.

また、本発明によれば、1枚の第1電極基材と複数の第2電極基材とを有する有機系太陽電池素子モジュールを製造することができるため、例えば第1電極基材および第2電極基材のそれぞれにフレキシブル性を有する基材を用いることにより、曲げやすく、強度にも優れた加工性の高い有機系太陽電池素子モジュールを製造することが可能となる。   In addition, according to the present invention, an organic solar cell element module having one first electrode base material and a plurality of second electrode base materials can be manufactured. For example, the first electrode base material and the second electrode base material By using a flexible base material for each of the electrode base materials, it becomes possible to manufacture an organic solar cell element module that is easy to bend and has high strength and high workability.

ここで、本発明の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法は、製造される有機系太陽電池素子モジュールの種類により2つの態様に大別される。
具体的には、上記有機系太陽電池素子モジュールが、上記第1電極層または上記第2電極層のいずれか一方の表面上に色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有し、かつ上記機能層が高分子化合物および酸化還元対を含む固体電解質層である色素増感型太陽電池素子が複数連結されて構成される色素増感型太陽電池素子モジュールである態様(第1態様)と、上記第1電極層および上記第2電極層の間に光電変換層を有する有機薄膜太陽電池素子が複数連結されて構成される有機薄膜太陽電池素子モジュールであり、上記機能層が上記第1電極層および上記第2電極層の間に形成される有機物を含む層である態様(第2態様)とが挙げられる。
Here, the manufacturing method of the organic solar cell element module of the present invention is roughly divided into two modes depending on the type of the organic solar cell element module to be manufactured.
Specifically, the organic solar cell element module contains metal oxide semiconductor fine particles in which a dye sensitizer is supported on the surface of either the first electrode layer or the second electrode layer. A dye-sensitized solar cell module comprising a plurality of dye-sensitized solar cells each having a porous layer and the functional layer being a solid electrolyte layer containing a polymer compound and a redox pair An organic thin-film solar cell element module configured by connecting a plurality of organic thin-film solar cell elements each having a photoelectric conversion layer between the certain aspect (first aspect) and the first electrode layer and the second electrode layer, And an embodiment (second embodiment) in which the functional layer is a layer containing an organic substance formed between the first electrode layer and the second electrode layer.

以下、各態様について説明する。   Hereinafter, each aspect will be described.

I.第1態様
本発明の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法の第1態様は、上記第1電極層または上記第2電極層のいずれか一方の表面上に色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有し、かつ上記機能層が高分子化合物および酸化還元対を含む固体電解質層である色素増感型太陽電池素子が複数連結されて構成される色素増感型太陽電池素子モジュールを製造する製造方法である。
なお、以下の説明においては、有機系太陽電池素子モジュールを色素増感型太陽電池素子モジュールと称して説明する。
I. 1st aspect The 1st aspect of the manufacturing method of the organic solar cell element module of this invention is the metal by which the dye sensitizer was carry | supported on the surface of either one of the said 1st electrode layer or the said 2nd electrode layer. Dye sensitization comprising a plurality of dye-sensitized solar cell elements each having a porous layer containing oxide semiconductor fine particles and the functional layer being a solid electrolyte layer containing a polymer compound and a redox couple It is a manufacturing method which manufactures a sensitive solar cell element module.
In the following description, the organic solar cell element module is referred to as a dye-sensitized solar cell element module.

また、本態様の製造方法により製造される色素増感型太陽電池素子モジュールにおいては、通常、第1電極層または第2電極層のうち、多孔質層が形成されている電極層を酸化物半導体電極層として用い、多孔質層が形成されていない電極層を対向電極層として用いる。   Moreover, in the dye-sensitized solar cell element module manufactured by the manufacturing method of this aspect, the electrode layer in which the porous layer is formed is usually an oxide semiconductor in the first electrode layer or the second electrode layer. An electrode layer that is used as an electrode layer and is not formed with a porous layer is used as a counter electrode layer.

ここで、本態様の製造方法により製造される色素増感型太陽電池素子モジュールについて、図を用いて説明する。図1(a)は本態様の製造方法により製造される色素増感型太陽電池素子モジュールの一例を示す概略平面図であり、図1(b)は図1(a)のA−A線断面図である。
図1(a)、(b)に示すように、本態様の製造方法により製造される色素増感型太陽電池素子モジュール100は、1枚の第1基材11、第1基材11上にパターン状に形成された複数の第1電極層12を有する第1電極基材10と、少なくとも第2電極層22を有する複数の第2電極基材20と、第2電極層22上に形成された多孔質層3と、第1電極基材10の第1電極層12と第2電極基材20上に形成された多孔質層3との間に形成された固体電解質層4とを有するものである。
なお、色素増感型太陽電池素子モジュール100においては、第1電極層12と固体電解質層4との間に、触媒層5が形成されていることが好ましい。
また、色素増感型太陽電池素子モジュール100は、第1電極層12、触媒層5、固体電解質層4、多孔質層3および第2電極層22を有する色素増感型太陽電池素子1が複数連結されて構成されるものである。
Here, the dye-sensitized solar cell element module manufactured by the manufacturing method of this embodiment will be described with reference to the drawings. Fig.1 (a) is a schematic plan view which shows an example of the dye-sensitized solar cell element module manufactured by the manufacturing method of this aspect, FIG.1 (b) is the sectional view on the AA line of Fig.1 (a). FIG.
As shown in FIGS. 1A and 1B, the dye-sensitized solar cell element module 100 manufactured by the manufacturing method of this aspect is formed on one first base material 11 and first base material 11. Formed on the first electrode substrate 10 having the plurality of first electrode layers 12 formed in a pattern, the plurality of second electrode substrates 20 having at least the second electrode layer 22, and the second electrode layer 22. A porous layer 3, and a solid electrolyte layer 4 formed between the first electrode layer 12 of the first electrode substrate 10 and the porous layer 3 formed on the second electrode substrate 20. It is.
In the dye-sensitized solar cell element module 100, it is preferable that the catalyst layer 5 be formed between the first electrode layer 12 and the solid electrolyte layer 4.
The dye-sensitized solar cell module 100 includes a plurality of dye-sensitized solar cell elements 1 each having the first electrode layer 12, the catalyst layer 5, the solid electrolyte layer 4, the porous layer 3, and the second electrode layer 22. It is configured to be connected.

また、図1(a)に示される色素増感型太陽電池素子モジュール100においては、第1電極層12がストライプ状に形成されており、第2電極層22を有する第2電極基材が短冊状に形成されている。さらに、色素増感型太陽電池素子モジュール100は、第1電極層12の各ストライプの両端部を含む2つの接続部分a、a’を有し、各第2電極層22の短冊の両端部に2つの接続部分b、b’を有し、1つの色素増感型太陽電池素子1の第1電極層12の接続部分a、a’と、上記1つの色素増感型太陽電池素子1に隣接する他の色素増感型太陽電池素子1の第2電極層22の接続部分b、b’とを直接接触させることにより電気的に接続させたものである。   Further, in the dye-sensitized solar cell module 100 shown in FIG. 1A, the first electrode layer 12 is formed in a stripe shape, and the second electrode substrate having the second electrode layer 22 is a strip. It is formed in a shape. Furthermore, the dye-sensitized solar cell element module 100 has two connection portions a and a ′ including both end portions of each stripe of the first electrode layer 12, and is provided at both end portions of the strip of each second electrode layer 22. It has two connection portions b and b ′, and is adjacent to the connection portions a and a ′ of the first electrode layer 12 of one dye-sensitized solar cell element 1 and the one dye-sensitized solar cell element 1. In this case, the connection portions b and b ′ of the second electrode layer 22 of the other dye-sensitized solar cell element 1 are electrically connected by direct contact.

また、図2に示すように、本態様の製造方法においては、第1電極層12上に多孔質層3がパターン状に形成されている色素増感型太陽電池素子モジュール100を製造することもできる。また、この場合、第2電極層22と固体電解質層4との間に触媒層5が形成されていることが好ましい。
なお、図2は、本態様の製造方法により製造される色素増感型太陽電池素子モジュールの他の例を示す概略断面図であり、説明していない符号については図1と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
As shown in FIG. 2, in the manufacturing method of this aspect, the dye-sensitized solar cell module 100 in which the porous layer 3 is formed in a pattern on the first electrode layer 12 may be manufactured. it can. In this case, the catalyst layer 5 is preferably formed between the second electrode layer 22 and the solid electrolyte layer 4.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another example of the dye-sensitized solar cell module manufactured by the manufacturing method of this embodiment, and the reference numerals not described are the same as those in FIG. Since it is possible, description here is abbreviate | omitted.

上述したように、本態様の製造方法により製造される色素増感型太陽電池素子モジュールは、多孔質層を必須の構成とすることから、本態様においては、上述の各工程の他に、第1電極層または第2電極層のいずれか一方の表面上に多孔質層を形成する多孔質層形成工程を必須の工程とする。   As described above, since the dye-sensitized solar cell module manufactured by the manufacturing method of this aspect has a porous layer as an essential component, in this aspect, in addition to the above-described steps, A porous layer forming step of forming a porous layer on the surface of either the first electrode layer or the second electrode layer is an essential step.

より具体的に、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法は、上記第1基材上に上記複数の第1電極層を形成することにより第1電極基材を形成する第1電極基材形成工程と、少なくとも上記第2電極層を有し、上記複数の第2電極基材を切り出すことが可能な1枚の第2電極基材用基板を準備する第2電極基材用基板準備工程と、上記第1電極層または上記第2電極層のいずれか一方の表面上に、色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を形成する多孔質層形成工程と、上記第1電極基材の上記第1電極層側に上記機能層を上記第1電極層のパターンに対応するパターンで形成する工程、または上記第2電極基材用基板の上記第2電極層側に上記機能層を連続的に形成する工程のいずれか一方を行う機能層形成工程と、上記第2電極基材用基板を切断することにより、上記複数の第2電極基材を形成する切断工程と、上記第1電極基材の上記第1電極層側と上記第2電極基材の上記第2電極層側とを対向させ、上記機能層を界面として密着させることにより上記第1電極基材および上記第2電極基材を貼合する貼合工程と、1つの上記色素増感型太陽電池素子の上記第1電極層と上記1つの色素増感型太陽電池素子に隣接する他の上記色素増感型太陽電池素子の上記第2電極層とを電気的に接続する接続工程とを有する製造方法である。   More specifically, in the method for manufacturing a dye-sensitized solar cell element module according to this aspect, the first electrode base material is formed by forming the plurality of first electrode layers on the first base material. An electrode base material forming step and a second electrode base material for preparing a second electrode base material substrate having at least the second electrode layer and capable of cutting out the plurality of second electrode base materials. Porous for forming a porous layer containing metal oxide semiconductor fine particles carrying a dye sensitizer on the surface of either the first electrode layer or the second electrode layer on the substrate preparation step A layer forming step and a step of forming the functional layer in a pattern corresponding to the pattern of the first electrode layer on the first electrode layer side of the first electrode substrate, or the second electrode substrate substrate One of the steps of continuously forming the functional layer on the second electrode layer side is performed. A functional layer forming step; a cutting step of forming the plurality of second electrode base materials by cutting the second electrode base material substrate; the first electrode layer side of the first electrode base material; A bonding step of bonding the first electrode substrate and the second electrode substrate by facing the second electrode layer side of the second electrode substrate and sticking the functional layer as an interface; Electrically connecting the first electrode layer of the two dye-sensitized solar cell elements and the second electrode layer of another dye-sensitized solar cell element adjacent to the one dye-sensitized solar cell element. And a connecting step for connecting.

ここで、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法について図を用いて説明する。図3(a)〜(d)、図4(a)〜(e)は、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法の一例を示す工程図であり、図1(a)、(b)に示す色素増感型太陽電池素子モジュールを製造する例について示す図である。   Here, the manufacturing method of the dye-sensitized solar cell element module of this aspect is demonstrated using figures. 3 (a) to 3 (d) and FIGS. 4 (a) to 4 (e) are process diagrams illustrating an example of a method for producing the dye-sensitized solar cell module of this embodiment, and FIG. It is a figure shown about the example which manufactures the dye-sensitized solar cell element module shown to (b).

まず、本態様における第1電極基材形成工程について説明する。図3(a)、(b)に示すように、第1電極基材形成工程においては、第1基材11上に連続的に第1電極層12を形成する。また、第1電極基材形成工程においては、触媒層5を形成してもよい。この場合、第1電極層12上に連続的に触媒層5を形成して積層させる。なお、図3(a)では、第1電極層12および触媒層5が連続的に形成された第1基材11の一例を上面から示しており、図3(b)では、図3(a)のB−B線断面を示している。
次に、図3(c)、(d)に示すように、第1電極層12および触媒層5をエッチング処理等により所定のパターンにパターニングすることで、1枚の第1基材11上に、パターン状に形成された複数の第1電極層12および触媒層5を有する第1電極基材10を形成する。図3(c)においては、第1電極層12および触媒層5が、ストライプ状に形成され、かつ各々の第1電極層12および触媒層5が各ストライプの両端部を含む2つの接続部分a、a’を有するように形成される例について示している。
なお、図3(c)では、第1電極基材形成工程により形成された第1電極基材10の一例を上面から示しており、図3(d)では、図3(c)のB’−B’線断面を示している。
First, the 1st electrode base material formation process in this aspect is demonstrated. As shown in FIGS. 3A and 3B, in the first electrode base material forming step, the first electrode layer 12 is continuously formed on the first base material 11. In the first electrode base material forming step, the catalyst layer 5 may be formed. In this case, the catalyst layer 5 is continuously formed and laminated on the first electrode layer 12. 3A shows an example of the first base material 11 in which the first electrode layer 12 and the catalyst layer 5 are continuously formed from the top surface. FIG. 3B shows the example of FIG. BB line cross section is shown.
Next, as shown in FIGS. 3C and 3D, the first electrode layer 12 and the catalyst layer 5 are patterned into a predetermined pattern by an etching process or the like, thereby forming a single first base material 11. Then, the first electrode substrate 10 having a plurality of first electrode layers 12 and catalyst layers 5 formed in a pattern is formed. In FIG. 3C, the first electrode layer 12 and the catalyst layer 5 are formed in a stripe shape, and each of the first electrode layer 12 and the catalyst layer 5 includes two connection portions a including both ends of each stripe. , A ′ is shown as an example.
In addition, in FIG.3 (c), an example of the 1st electrode base material 10 formed by the 1st electrode base material formation process is shown from the upper surface, and in FIG.3 (d), B 'of FIG.3 (c) is shown. -B 'line cross section is shown.

次に、本態様における第2電極基材用基板準備工程、および多孔質層形成工程について説明する。図4(a)、(b)、および図5(a)、(b)に示すように、第2電極基材用基板準備工程においては、第2電極層22を有する第2電極基材用基板20’を準備する。次に、多孔質層形成工程においては、第2電極層22上に色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層3を連続的に形成する。なお、図4(a)、(b)に示すように、第2電極基材用基板20’から切り出される第2電極基材において第2電極層22の接続部分となる部分b、b’(以下、第2電極基材用基板20’の接続部分b、b’と称して説明する場合がある。)以外の部分に多孔質層3を連続的に形成することが好ましい。
なお、図4(a)では、多孔質層形成工程により多孔質層3が形成された第2電極基材用基板の一例を上面から示しており、図4(b)では、図4(a)のC−C線断面を示している。
Next, the second electrode substrate substrate preparation step and the porous layer forming step in this embodiment will be described. As shown in FIGS. 4A and 4B and FIGS. 5A and 5B, in the second electrode base material substrate preparation step, the second electrode base material having the second electrode layer 22 is provided. A substrate 20 ′ is prepared. Next, in the porous layer forming step, the porous layer 3 containing the metal oxide semiconductor fine particles carrying the dye sensitizer on the second electrode layer 22 is continuously formed. As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), portions b and b ′ (the connecting portions of the second electrode layer 22 in the second electrode base material cut out from the second electrode base material substrate 20 ′). Hereinafter, the porous layer 3 is preferably formed continuously in a portion other than the connection portion b or b ′ of the second electrode substrate 20 ′.
4A shows an example of the second electrode base material substrate on which the porous layer 3 is formed by the porous layer forming step, and FIG. 4B shows an example of FIG. ) Is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

また、図5(a)、(b)に示すように、多孔質層形成工程においては、所定のパターン形状に多孔質層3を連続的に形成してもよい。なお、図5(a)においては、多孔質層3が第2電極基材用基板20’の接続部分b、b’以外の部分にストライプ状に連続的に形成されている例について示している。
なお、図5(a)では、多孔質層形成工程により多孔質層3が形成された第2電極基材用基板20’の他の例を上面から示しており、図5(b)では、図5(a)のD−D線断面を示している。
Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, in the porous layer forming step, the porous layer 3 may be continuously formed in a predetermined pattern shape. FIG. 5A shows an example in which the porous layer 3 is continuously formed in a stripe shape in portions other than the connection portions b and b ′ of the second electrode substrate 20 ′. .
In FIG. 5A, another example of the second electrode substrate 20 ′ having the porous layer 3 formed by the porous layer forming step is shown from the top, and in FIG. 5B, The DD sectional view of Drawing 5 (a) is shown.

なお、図示はしないが、多孔質層形成工程においては、第1電極層上に多孔質層を形成してもよい。   Although not shown, in the porous layer forming step, a porous layer may be formed on the first electrode layer.

次に、本態様における機能層形成工程について説明する。
図4(c)、(d)、および図5(c)、(d)に示すように、機能層形成工程においては、上述した第2電極基材用基板20’の多孔質層3上に、高分子化合物および酸化還元対を含む固体電解質層4を連続的に形成する。
なお、図4(c)では、固体電解質層4が形成された第2電極基材用基板20’の一例を上面から示しており、図4(d)では、図4(c)のC’−C’線断面を示している。また、図5(c)では、固体電解質層4が形成された第2電極基材用基板20’の他の例を上面から示しており、図5(d)では、図5(c)のD’−D’線断面を示している。
Next, the functional layer formation process in this aspect is demonstrated.
As shown in FIGS. 4C and 4D, and FIGS. 5C and 5D, in the functional layer forming step, the porous layer 3 of the second electrode base substrate 20 ′ described above is formed. The solid electrolyte layer 4 including the polymer compound and the redox couple is continuously formed.
In FIG. 4C, an example of the second electrode substrate 20 ′ having the solid electrolyte layer 4 formed thereon is shown from the top, and in FIG. 4D, C ′ in FIG. -C 'line cross section is shown. Further, FIG. 5C shows another example of the second electrode substrate 20 ′ on which the solid electrolyte layer 4 is formed from the top surface, and FIG. 5D shows the example of FIG. D'-D 'line cross section is shown.

なお、図示はしないが、機能層形成工程においては、第1電極基材の第1電極層上に固体電解質層を第1電極層のパターンに対応するパターンで形成してもよい。   Although not shown, in the functional layer forming step, the solid electrolyte layer may be formed on the first electrode layer of the first electrode base material in a pattern corresponding to the pattern of the first electrode layer.

次に、本態様における切断工程について説明する。
図4(e)および図5(e)に示すように、切断工程においては、第2電極基材用基板20’を所望の形状に切断することにより、第2電極基材20を形成する。なお、図4(e)および図5(e)においては、色素増感型太陽電池素子モジュールとした際に、隣接する第2電極基材20が接触しない形状となるように第2電極基材20が形成される例について示している。
Next, the cutting process in this embodiment will be described.
As shown in FIGS. 4E and 5E, in the cutting step, the second electrode substrate 20 is formed by cutting the second electrode substrate 20 ′ into a desired shape. 4 (e) and 5 (e), when the dye-sensitized solar cell element module is used, the second electrode substrate is so shaped that the adjacent second electrode substrate 20 does not contact. An example in which 20 is formed is shown.

次に、本態様における貼合工程、および接続工程について説明する。貼合工程においては、第1電極基材上に形成された触媒層と、第2電極基材上に形成された多孔質層とが対向するように、固体電解質層を界面として密着させて上記第1電極基材および上記第2電極基材を貼合する。また、貼合工程においては、例えば1つの色素増感型太陽電池素子のストライプ状に形成された第1電極層の各ストライプの両端部を含む2つの接続部分と、上記1つの色素増感型太陽電池素子に隣接する他の色素増感型太陽電池素子の短冊状の第2電極層の両端部の2つの接続部分とが接触するように、第1電極基材および第2電極基材を貼合することにより、接続工程を同時に行うことができる。なお、貼合工程、および接続工程の具体例については後述する。   Next, the bonding process and the connection process in this embodiment will be described. In the bonding step, the solid electrolyte layer is adhered as an interface so that the catalyst layer formed on the first electrode substrate and the porous layer formed on the second electrode substrate face each other. The first electrode substrate and the second electrode substrate are bonded together. In the bonding step, for example, two connection portions including both ends of each stripe of the first electrode layer formed in a stripe shape of one dye-sensitized solar cell element, and the one dye-sensitized type The first electrode substrate and the second electrode substrate are arranged so that the two connection portions at both ends of the strip-shaped second electrode layer of another dye-sensitized solar cell element adjacent to the solar cell element are in contact with each other. A bonding process can be performed simultaneously by pasting. In addition, the specific example of a bonding process and a connection process is mentioned later.

以上の工程を行うことにより、図1(a)、(b)に示す色素増感型太陽電池素子モジュールを製造することができる。   By performing the above steps, the dye-sensitized solar cell element module shown in FIGS. 1A and 1B can be manufactured.

本態様によれば、機能層として固体電解質層を用いることから、液体の電解質を用いた場合に必要となる封止材、接着材等が必要なくなるため、製造コストを削減することができ、また、簡便な方法で色素増感型太陽電池素子モジュールを製造することが可能となる。また、封止材、接着材等が不要となることにより、発電に寄与する面積を大きくすることが可能となることから、発電効率の高い色素増感型太陽電池素子モジュールを製造することが可能となる。   According to this aspect, since the solid electrolyte layer is used as the functional layer, a sealing material, an adhesive, and the like that are necessary when a liquid electrolyte is used are not necessary, and thus the manufacturing cost can be reduced. It becomes possible to manufacture a dye-sensitized solar cell module by a simple method. In addition, by eliminating the need for sealing materials and adhesives, it is possible to increase the area that contributes to power generation, making it possible to manufacture dye-sensitized solar cell module with high power generation efficiency. It becomes.

以下、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法の各工程について説明する。   Hereinafter, each process of the manufacturing method of the dye-sensitized solar cell element module of this aspect is demonstrated.

1.第1電極基材形成工程
本態様の第1電極基材形成工程は、第1基材上にストライプ状に形成され、かつ各ストライプの両端部を含む2つの接続部分を有するように形成された複数の第1電極層を形成することにより第1電極基材を形成する工程である。
ここで、本工程により形成される第1電極基材について説明する。
1. 1st electrode base material formation process The 1st electrode base material formation process of this mode was formed on the 1st base material in stripes, and was formed so that it might have two connection parts including the both ends of each stripe In this step, the first electrode base material is formed by forming a plurality of first electrode layers.
Here, the 1st electrode base material formed by this process is demonstrated.

本工程により形成される第1電極基材は第1基材と、第1基材上に形成された第1電極層とを有するものである。   The 1st electrode base material formed by this process has a 1st base material and the 1st electrode layer formed on the 1st base material.

第1電極基材としては、透明性を有する基材であってもよく、透明性を有さない基材であってもよく、本態様により製造される色素増感型太陽電池素子モジュールの受光面により適宜選択されるものである。
第2電極基材が透明性を有する基材である場合は、本工程において形成される第1電極基材としては、透明性を有する基材であってもよく、透明性を有さない基材であってもよい。
一方、第2電極基材が透明性を有さない基材である場合は、本工程において形成される第1電極基材は透明性を有する基材である。
以下、それぞれについて説明する。
As a 1st electrode base material, the base material which has transparency may be sufficient, and the base material which does not have transparency may be sufficient, The light reception of the dye-sensitized solar cell element module manufactured by this aspect It is appropriately selected depending on the surface.
When the second electrode substrate is a substrate having transparency, the first electrode substrate formed in this step may be a substrate having transparency, or a group having no transparency. It may be a material.
On the other hand, when the 2nd electrode substrate is a substrate which does not have transparency, the 1st electrode substrate formed in this process is a substrate which has transparency.
Each will be described below.

(1)透明性を有する基材
上記第1電極基材が透明性を有する基材である場合、第1電極基材は、通常、第1基材として透明基材と、第1電極層として上記透明基材上に形成された透明電極層とを有するものである。
(1) Substrate having transparency When the first electrode substrate is a substrate having transparency, the first electrode substrate is usually a transparent substrate as a first substrate and a first electrode layer. And a transparent electrode layer formed on the transparent substrate.

(a)第1基材
上記第1電極基材が透明性を有する基材である場合、上述したように、第1基材としては透明基材が用いられる。
上記透明基材は、後述する透明電極層を支持するものである。
このような透明基材としては、例えば無機透明基材や樹脂製基材を用いることができる。このうち、樹脂製基材は、軽量であり、加工性に優れ、製造コストの低減ができるため好ましい。
(A) 1st base material When the said 1st electrode base material is a base material which has transparency, as above-mentioned, a transparent base material is used as a 1st base material.
The said transparent base material supports the transparent electrode layer mentioned later.
As such a transparent substrate, for example, an inorganic transparent substrate or a resin substrate can be used. Among these, the resin base is preferable because it is lightweight, has excellent processability, and can reduce manufacturing costs.

上記樹脂製基材としては、例えば、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体フィルム、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリイミド(PI)、ポリエステルナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)等の樹脂からなる基材等を挙げることができる、なかでも本態様においては二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエステルナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)等の樹脂からなる基材等が用いられることが好ましい。   Examples of the resin base material include ethylene / tetrafluoroethylene copolymer film, biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET), polyethersulfone (PES), polyetheretherketone (PEEK), and polyetherimide (PEI). ), Polyimide (PI), polyester naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), and the like. In particular, in this embodiment, biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET), polyester naphthalate. It is preferable to use a substrate made of a resin such as (PEN) or polycarbonate (PC).

また、上記無機透明基材としては、合成石英基材やガラス基板等を挙げることができる。   Examples of the inorganic transparent substrate include a synthetic quartz substrate and a glass substrate.

また、本態様に用いられる透明基材の厚みは、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの用途等に応じて適宜選択することができるものであるが、通常、5μm〜2000μmの範囲内であることが好ましく、特に10μm〜500μmの範囲内であることが好ましく、さらに25μm〜200μmの範囲内であることが好ましい。   The thickness of the transparent substrate used in this embodiment can be appropriately selected according to the use of the dye-sensitized solar cell element module, and is usually in the range of 5 μm to 2000 μm. In particular, it is preferably in the range of 10 μm to 500 μm, and more preferably in the range of 25 μm to 200 μm.

本態様に用いられる透明基材の形態としては、所望の色素増感型太陽電池素子モジュールを得ることが可能な形態であれば特に限定されるものではないが、なかでもロール状に巻き取られたフレキシブル性を有する長尺状の基材であることがより好ましい。透明基材が上述の形態であることにより、本工程や、後述する機能層形成工程において、第1電極基材側に固体電解質層を形成する工程を、R to Rプロセスで行うことが可能となるため、製造効率高く製造を行うことが可能となるからである。   The form of the transparent substrate used in this embodiment is not particularly limited as long as it can obtain a desired dye-sensitized solar cell element module. More preferably, it is a long base material having flexibility. Since the transparent substrate is in the above-described form, the step of forming the solid electrolyte layer on the first electrode substrate side can be performed by the R to R process in this step and the functional layer forming step described later. Therefore, it becomes possible to manufacture with high manufacturing efficiency.

なお、透明基材のフレキシブル性としては、ロール状に巻き取ることが可能であり、かつ製造される色素増感型太陽電池素子モジュールに所望の加工性を付与することが可能な程度であれば特に限定されない。具体的に上述した透明基材のフレキシブル性としては、JIS R1601のファインセラミックスの曲げ試験方法で、5KNの力をかけたときに曲がることを指す。   In addition, as the flexibility of the transparent substrate, as long as it can be wound in a roll shape and can impart desired workability to the dye-sensitized solar cell element module to be manufactured. There is no particular limitation. Specifically, the flexibility of the transparent base material described above refers to bending when a force of 5 KN is applied in the fine ceramic bending test method of JIS R1601.

また、本態様に用いられる透明基材は、耐熱性、耐候性、水蒸気、その他のガスバリア性に優れたものであることが好ましい。上記透明基材がガスバリア性を有することにより、例えば、本態様の色素増感型太陽電池の経時安定性を高いものとすることができるからである。なかでも本態様においては、酸素透過率が温度23℃、湿度90%の条件下において1cc/m/day・atm以下、水蒸気透過率が温度37.8℃、湿度100%の条件下において1g/m/day以下のガスバリア性を有する透明基材を用いることが好ましい。本態様においては、このようなガスバリア性を達成するために、上記透明基材上に任意のガスバリア層を設けたものを用いてもよい。なお、上記酸素透過率は、酸素ガス透過率測定装置(モダンコントロール(株)製、OX−TRAN 2/20:商品名)を用いて測定した値である。また、上記水蒸気透過率は、水蒸気透過率測定装置(モダンコントロール(株)製、PERMATRAN−W 3/31:商品名)を用いて測定した値である。 Moreover, it is preferable that the transparent base material used for this aspect is excellent in heat resistance, a weather resistance, water vapor | steam, and other gas barrier properties. This is because when the transparent substrate has gas barrier properties, for example, the temporal stability of the dye-sensitized solar cell of this embodiment can be increased. In particular, in this embodiment, oxygen permeability is 1 cc / m 2 / day · atm or less under conditions of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 90%, and a water vapor transmission rate of 1 g under conditions of a temperature of 37.8 ° C. and a humidity of 100% It is preferable to use a transparent substrate having a gas barrier property of / m 2 / day or less. In this aspect, in order to achieve such gas barrier properties, a material in which an arbitrary gas barrier layer is provided on the transparent substrate may be used. The oxygen permeability is a value measured using an oxygen gas permeability measuring device (manufactured by Modern Control Co., Ltd., OX-TRAN 2/20: trade name). The water vapor transmission rate is a value measured using a water vapor transmission rate measuring device (manufactured by Modern Control Co., Ltd., PERMATRAN-W 3/31: trade name).

(b)第1電極層
上記第1電極基材が透明性を有する基材である場合、上述したように、第1電極層としては透明電極層が用いられる。
透明電極層は、上述した透明電極基材上にパターン状に形成されるものである。上記透明電極層としては、太陽光を受光することが可能となる程度の透明性を有するものであれば特に限定されず、透明電極であってもよく、また透明電極と補助電極とが積層されたものであってもよい。
(B) 1st electrode layer When the said 1st electrode base material is a base material which has transparency, as above-mentioned, a transparent electrode layer is used as a 1st electrode layer.
A transparent electrode layer is formed in pattern shape on the transparent electrode base material mentioned above. The transparent electrode layer is not particularly limited as long as it has transparency enough to receive sunlight, and may be a transparent electrode, or a transparent electrode and an auxiliary electrode are laminated. It may be.

(i)透明電極
本態様に用いられる透明電極としては、透明性を有し、所定の導電性を有するものであれば特に限定されるものではない。このような透明電極に用いられる材料としては、金属酸化物、導電性高分子材料等を挙げることができる。
(I) Transparent electrode The transparent electrode used in this embodiment is not particularly limited as long as it has transparency and predetermined conductivity. Examples of the material used for such a transparent electrode include metal oxides and conductive polymer materials.

上記金属酸化物としては、例えば、SnO、ZnO、酸化インジウムにスズを添加した化合物(ITO)、酸化インジウムに酸化亜鉛を添加した化合物(IZO)等を挙げることができる。本態様においては、これらのいずれの金属酸化物であっても好適に用いることができるが、なかでもフッ素ドープしたSnO(以下、FTOと称する。)、ITOを用いることが好ましい。FTOおよびITOは、導電性および太陽光の透過性の両方に優れているからである。
一方、上記導電性高分子材料としては、例えば、ポリチオフェン、ポリアニリン(PA)、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、およびこれらの誘導体等を挙げることができる。また、これらを2種以上混合して用いることもできる。
Examples of the metal oxide include SnO 2 , ZnO, a compound in which tin is added to indium oxide (ITO), a compound in which zinc oxide is added to indium oxide (IZO), and the like. In this embodiment, any of these metal oxides can be suitably used, but among these, fluorine-doped SnO 2 (hereinafter referred to as FTO) and ITO are preferably used. This is because FTO and ITO are excellent in both conductivity and sunlight permeability.
On the other hand, examples of the conductive polymer material include polythiophene, polyaniline (PA), polypyrrole, polyethylenedioxythiophene (PEDOT), and derivatives thereof. Moreover, these can also be used in mixture of 2 or more types.

本発明における透明電極の全光線透過率は、85%以上であることが好ましく、なかでも90%以上、特に92%以上であることが好ましい。透明電極の全光線透過率が上記範囲であることにより、透明電極にて光を十分に透過することができ、多孔質層にて光を効率的に吸収することができるからである。
なお、上記全光線透過率は、可視光領域において、スガ試験機株式会社製 SMカラーコンピュータ(型番:SM−C)を用いて測定した値である。
The total light transmittance of the transparent electrode in the present invention is preferably 85% or more, more preferably 90% or more, and particularly preferably 92% or more. This is because when the total light transmittance of the transparent electrode is within the above range, light can be sufficiently transmitted through the transparent electrode and light can be efficiently absorbed by the porous layer.
The total light transmittance is a value measured using an SM color computer (model number: SM-C) manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. in the visible light region.

本発明における透明電極のシート抵抗は、500Ω/□以下であることが好ましく、なかでも300Ω/□以下、特に50Ω/□以下であることが好ましい。シート抵抗が上記範囲より大きいと、発生した電荷を十分に外部回路へ伝達できない可能性があるからである。
なお、上記シート抵抗は、三菱化学株式会社製 表面抵抗計(ロレスタMCP:四端子プローブ)を用い、JIS R1637(ファインセラミックス薄膜の抵抗率試験方法:4探針法による測定方法)に基づき、測定した値である。
The sheet resistance of the transparent electrode in the present invention is preferably 500Ω / □ or less, more preferably 300Ω / □ or less, and particularly preferably 50Ω / □ or less. This is because if the sheet resistance is larger than the above range, the generated charge may not be sufficiently transmitted to the external circuit.
In addition, the said sheet resistance is measured based on JIS R1637 (Resistance test method of fine ceramics thin film: Measurement method by 4 probe method) using a surface resistance meter (Loresta MCP: Four-terminal probe) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. It is the value.

本態様に用いられる透明電極は、単一の層からなる構成であってもよく、また、複数の層が積層された構成であってもよい。複数の層が積層された構成としては、例えば、仕事関数が互いに異なる材料からなる層が積層された態様や、互いに異なる金属酸化物からなる層が積層された態様を挙げることができる。   The transparent electrode used in this embodiment may have a single layer structure or a structure in which a plurality of layers are laminated. Examples of the configuration in which a plurality of layers are stacked include a mode in which layers made of materials having different work functions are stacked, and a mode in which layers made of different metal oxides are stacked.

本態様に用いられる透明電極の厚みは、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの用途等に応じて、所望の導電性を実現できる範囲内であれば特に限定されない。なかでも本態様における透明電極の膜厚としては、通常、5nm〜2000nmの範囲内が好ましく、特に10nm〜1000nmの範囲内であることが好ましい。厚みが上記範囲よりも厚いと、均質な透明電極層を形成することが困難となる場合や全光線透過率が低下して良好な光電変換効率を得ることが難しくなる場合があり、また、厚みが上記範囲よりも薄いと、透明電極層の導電性が不足する可能性があるからである。
なお、上記厚みは、透明電極が複数の層から構成される場合には、すべての層の厚みを合計した総厚みを指すものとする。
The thickness of the transparent electrode used in this embodiment is not particularly limited as long as desired conductivity can be achieved in accordance with the use of the dye-sensitized solar cell element module. In particular, the film thickness of the transparent electrode in this embodiment is usually preferably in the range of 5 nm to 2000 nm, and particularly preferably in the range of 10 nm to 1000 nm. If the thickness is thicker than the above range, it may be difficult to form a homogeneous transparent electrode layer, or the total light transmittance may be lowered and it may be difficult to obtain good photoelectric conversion efficiency. If the thickness is thinner than the above range, the conductivity of the transparent electrode layer may be insufficient.
In addition, the said thickness shall point out the total thickness which totaled the thickness of all the layers, when a transparent electrode is comprised from a several layer.

透明電極のパターン形状としては、所望の色素増感型太陽電池素子モジュールを製造することが可能であれば特に限定されず、色素増感型太陽電池素子モジュールの用途、後述する接続工程における第1電極層および第2電極層の接続方法等により適宜選択されるものであるが、ストライプ状であることが好ましい。透明電極をパターン状に形成する際に形成しやすいからである。また、本工程以降の工程において形成される多孔質層、固体電解質層等が形成しやすくなるからである。   The pattern shape of the transparent electrode is not particularly limited as long as a desired dye-sensitized solar cell element module can be produced, and the use of the dye-sensitized solar cell module is first described in the connection step described later. Although it is appropriately selected depending on the connection method of the electrode layer and the second electrode layer, a stripe shape is preferable. This is because the transparent electrode is easily formed when formed in a pattern. Moreover, it is because it becomes easy to form the porous layer, solid electrolyte layer, etc. which are formed in the process after this process.

また、透明電極のパターン形状として、第2電極層との接続部分を有するパターン形状とすることが好ましい。
上記接続部分は図3(c)に示すように、ストライプ状の透明電極の両端部を含む2つの接続部分a、a’が形成されていることが好ましい。色素増感型太陽電池素子モジュールとした場合に、第1電極層および第2電極層の接触面積を大きなものとすることができ、接続不良等の発生を防止することができるとともに、2つの接続部分を有することにより、電気的接続の信頼性が優れた上記有機系太陽電池素子モジュールの作製ができ、また、電流の流れる経路が短くなり、電極での抵抗による電流損失を低減した高効率な上記有機系太陽電池素子モジュールの作製ができるからである。
Moreover, it is preferable to set it as the pattern shape which has a connection part with a 2nd electrode layer as a pattern shape of a transparent electrode.
As shown in FIG. 3C, the connecting portion is preferably formed with two connecting portions a and a ′ including both end portions of the striped transparent electrode. In the case of a dye-sensitized solar cell module, the contact area between the first electrode layer and the second electrode layer can be increased, connection failure can be prevented, and two connections By having a portion, the above-mentioned organic solar cell element module with excellent electrical connection reliability can be manufactured, and the current flow path is shortened, and the current loss due to the resistance at the electrode is reduced. This is because the organic solar cell element module can be manufactured.

透明電極の形成方法としては、複数の第1電極層として用いることが可能な透明電極を上述した透明基材上に所定のパターン状に形成することができる方法であれば特に限定されないが、例えば金属マスクを用いて上記透明電極層をスパッタ法等の蒸着法を用いて形成する方法や、上記透明電極層材料膜を透明基材上に全面形成し、所定のパターン状にエッチングする方法、上記透明電極層材料を金属ペーストとし、上記金属ペーストを透明基材上に印刷する方法等を挙げることができる。   The method for forming the transparent electrode is not particularly limited as long as it is a method capable of forming a transparent electrode that can be used as a plurality of first electrode layers in a predetermined pattern on the above-described transparent substrate. A method of forming the transparent electrode layer using a metal mask using a vapor deposition method such as a sputtering method, a method of forming the transparent electrode layer material film on the entire surface of the transparent substrate, and etching the film into a predetermined pattern, Examples thereof include a method in which the transparent electrode layer material is a metal paste, and the metal paste is printed on a transparent substrate.

(ii)補助電極
本工程においては、上述したように、透明電極層として上述した透明電極および補助電極を積層させたものを形成することもできる。
ここで補助電極は、導電性材料を用いてメッシュ状に形成された電極である。上記補助電極を上述した透明電極とともに用いることで、本態様により製造される色素増感型太陽電池素子モジュールの発電効率を高いものとすることが可能となる。
(Ii) Auxiliary electrode In this step, as described above, the transparent electrode layer may be formed by laminating the above-described transparent electrode and auxiliary electrode.
Here, the auxiliary electrode is an electrode formed in a mesh shape using a conductive material. By using the auxiliary electrode together with the transparent electrode described above, it is possible to increase the power generation efficiency of the dye-sensitized solar cell module manufactured according to this aspect.

補助電極の形成位置としては、上記透明電極とともに用いることにより、本態様により製造される色素増感型太陽電池素子モジュールの発電効率を高いものとすることができれば特に限定されるものではなく、上記透明基材上に形成された上記透明電極上に形成されていてもよいし、上記透明基材および上記透明電極の間に形成されていてもよい。本態様においては、上記補助電極が上記透明基材および上記透明電極の間に形成されていることがより好ましい。後述する固体電解質層がヨウ化物イオンを含有する場合、上記補助電極が上記透明基材上に形成された上記透明電極上に形成されている場合に比べて、固体電解質層中のヨウ化物イオンと接触しにくくなるからである。   The position where the auxiliary electrode is formed is not particularly limited as long as the power generation efficiency of the dye-sensitized solar cell element module manufactured according to the present embodiment can be increased by using the auxiliary electrode together with the transparent electrode. It may be formed on the transparent electrode formed on the transparent substrate, or may be formed between the transparent substrate and the transparent electrode. In this embodiment, it is more preferable that the auxiliary electrode is formed between the transparent substrate and the transparent electrode. When the solid electrolyte layer to be described later contains iodide ions, compared to the case where the auxiliary electrode is formed on the transparent electrode formed on the transparent substrate, iodide ions in the solid electrolyte layer It is because it becomes difficult to contact.

本態様に用いられる上記補助電極の材料としては、本態様の色素増感型太陽電池の発電効率を高めることが可能な材料であれば特に限定されるものではない。
このような補助電極に用いられる材料としては、具体的には、チタン、タングステン、モリブデン、クロム、白金などを挙げることができ、また、アルミ、ニッケル、銅、鉄、銀およびそれらの合金など一般的な金属種に耐腐食表面処理を行って使用することが出来る。
The material for the auxiliary electrode used in this embodiment is not particularly limited as long as it is a material that can increase the power generation efficiency of the dye-sensitized solar cell of this embodiment.
Specific examples of materials used for such auxiliary electrodes include titanium, tungsten, molybdenum, chromium, platinum, etc., and aluminum, nickel, copper, iron, silver, and alloys thereof. It can be used by applying anti-corrosion surface treatment to typical metal species.

(2)透明性を有さない基材
上記第1電極基材が透明性を有さない基材である場合は、上述した「透明性を有する基材」で説明したような、透明性を示さない基材であれば特に限定されないが、通常、第1基材と第1基材上にパターン状に形成された金属層とを有する。
(2) Substrate not having transparency When the first electrode substrate is a substrate not having transparency, the transparency as described in the above-mentioned “substrate having transparency” is used. Although it will not specifically limit if it is a base material which is not shown, Usually, it has a 1st base material and the metal layer formed in the pattern form on the 1st base material.

(a)第1基材
上記第1基材としては、透明基材であってもよく、透明性を有さない第1基材であってもよい。透明基材については、上述した「(1)透明性を有する基材」の項で記載したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
一方、透明性を有さない第1基材としては、樹脂製基材を挙げることができる。
なお、樹脂製基材に用いられる樹脂材料については、上述した透明樹脂製基材に用いられる材料と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
(A) First base material The first base material may be a transparent base material or a first base material having no transparency. About a transparent base material, since it can be made to be the same as that of what was described in the item of "(1) Base material which has transparency" mentioned above, description here is abbreviate | omitted.
On the other hand, a resin-made base material can be mentioned as a 1st base material which does not have transparency.
In addition, about the resin material used for a resin-made base material, since it can be the same as that of the material used for the transparent resin-made base material mentioned above, description here is abbreviate | omitted.

また、透明性を有さない第1基材の具体的な厚み、形態等については、上述した「(1)透明性を有する基材」の項で記載したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   Further, the specific thickness, form, etc. of the first base material having no transparency can be the same as those described in the above-mentioned section “(1) Transparency base material”. Explanation here is omitted.

(b)第1電極層
上記第1電極基材が透明性を有さない基材である場合、上述したように、第1電極層としては、金属層が用いられる。
また、上記金属層としては、上述した第1基材上に所定のパターン形状で形成することが可能であれば特に限定されないが、フレキシブル性を有するものであることが好ましい。金属層がフレキシブル性を有することにより、本態様により製造される色素増感型太陽電池素子モジュールの加工性をより高いものとすることができるからである。
(B) 1st electrode layer When the said 1st electrode base material is a base material which does not have transparency, as above-mentioned, a metal layer is used as a 1st electrode layer.
Further, the metal layer is not particularly limited as long as it can be formed in a predetermined pattern shape on the above-described first base material, but preferably has flexibility. This is because when the metal layer has flexibility, the processability of the dye-sensitized solar cell element module manufactured according to this embodiment can be further improved.

上記金属層に用いられる金属としては、具体的には、銅、アルミニウム、チタン、クロム、タングステン、モリブデン、白金、タンタル、ニオブ、ジルコニウム、亜鉛、各種ステンレスおよびそれらの合金等が挙げられ、チタン、クロム、タングステン、各種ステンレスおよびそれらの合金が望ましい。   Specific examples of the metal used for the metal layer include copper, aluminum, titanium, chromium, tungsten, molybdenum, platinum, tantalum, niobium, zirconium, zinc, various stainless steels, and alloys thereof. Chromium, tungsten, various stainless steels and their alloys are desirable.

また、金属層の厚みとしては、色素増感型太陽電池素子モジュールの第1電極層として働くものであれば特に限定されないが、通常、5μm〜1000μmの範囲内であることが好ましく、10μm〜500μmの範囲内であることがより好ましく、20μm〜200μmの範囲内であることがさらに好ましい。   Further, the thickness of the metal layer is not particularly limited as long as it functions as the first electrode layer of the dye-sensitized solar cell element module, but it is usually preferably in the range of 5 μm to 1000 μm, and 10 μm to 500 μm. More preferably, it is in the range of 20 μm to 200 μm.

上記金属層のパターン形状については、上述した透明電極のパターン形状と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   About the pattern shape of the said metal layer, since it can be made to be the same as that of the pattern shape of the transparent electrode mentioned above, description here is abbreviate | omitted.

上記金属層の形成方法としては、一般的な金属層の形成方法と同様とすることができる。
例えば、第1基材上に蒸着法等により金属膜を形成した後、エッチングすることにより所定のパターン形状の金属層を形成する方法や、金属マスク等を用いて第1基材上にパターン蒸着させることにより金属層を形成する方法等を挙げることができる。
The method for forming the metal layer can be the same as the method for forming a general metal layer.
For example, after a metal film is formed on the first substrate by vapor deposition or the like, a metal layer having a predetermined pattern shape is formed by etching, or pattern vapor deposition on the first substrate using a metal mask or the like. Examples of the method include forming a metal layer.

(3)その他の構成
本工程において形成される第1電極基材としては、第1基材および第1電極層を有するものであれば特に限定されず、必要に応じて他の構成を有していてもよい。
(3) Other configurations The first electrode substrate formed in this step is not particularly limited as long as it has the first substrate and the first electrode layer, and has other configurations as necessary. It may be.

例えば、後述する多孔質層形成工程において、第2電極基材用基板側に多孔質層が形成される場合は、本工程において形成される第1電極基材の第1電極層上に触媒層が形成されていることが好ましい。   For example, when a porous layer is formed on the second electrode substrate substrate side in the porous layer forming step described later, a catalyst layer is formed on the first electrode layer of the first electrode substrate formed in this step. Is preferably formed.

触媒層は、色素増感型太陽電池素子モジュールの発光効率の向上に寄与する働きを有するものである。
このような触媒層の例としては、例えば、上記第1電極層上にPtを蒸着した態様や、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、ポリピロール(PP)、ポリアニリン(PA)、およびこれらの誘導体およびこれらの混合物から触媒層を形成する態様を挙げることができるが、この限りではない。
The catalyst layer has a function that contributes to the improvement of the luminous efficiency of the dye-sensitized solar cell element module.
Examples of such a catalyst layer include, for example, an embodiment in which Pt is vapor-deposited on the first electrode layer, polyethylene dioxythiophene (PEDOT), polypyrrole (PP), polyaniline (PA), and derivatives thereof and these An embodiment in which the catalyst layer is formed from a mixture of these may be mentioned, but this is not restrictive.

このような触媒層の膜厚としては、5nm〜500nmの範囲内、なかでも10nm〜300nmの範囲内、特に15nm〜100nmの範囲内であることが好ましい。   The film thickness of such a catalyst layer is preferably in the range of 5 nm to 500 nm, more preferably in the range of 10 nm to 300 nm, and particularly preferably in the range of 15 nm to 100 nm.

触媒層の形成方法としては、上述した第1電極層上に所望の厚みで形成することが可能であれば特に限定されず、一般的な色素増感型太陽電池素子における触媒層の形成方法と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   The method for forming the catalyst layer is not particularly limited as long as the catalyst layer can be formed with a desired thickness on the first electrode layer described above. The method for forming a catalyst layer in a general dye-sensitized solar cell element and Since it can be the same, description here is abbreviate | omitted.

また、本工程において形成される触媒層5としては、図3(c)、(d)に示すように、第1電極層12上全面に形成されていてもよく、図6に示すように、第1電極層12の一部にパターン状に形成されていてもよい。
また、触媒層がパターン状に形成される場合は、後述する固体電解質層のパターン形状に対応するように形成されることが好ましい。なお、固体電解質層のパターン形状については後述するため、ここでの説明は省略する。
The catalyst layer 5 formed in this step may be formed on the entire surface of the first electrode layer 12 as shown in FIGS. 3C and 3D. As shown in FIG. A part of the first electrode layer 12 may be formed in a pattern.
In addition, when the catalyst layer is formed in a pattern, it is preferably formed so as to correspond to the pattern shape of the solid electrolyte layer described later. In addition, since the pattern shape of a solid electrolyte layer is mentioned later, description here is abbreviate | omitted.

(4)第1電極基材
本工程において形成される第1電極基材としては、上述した透明性を有する基材、および透明性を有さない基材のいずれであってもよいが、透明性を有する基材であることが好ましい。
ここで、後述する多孔質層形成工程においては、第1電極基材の第1電極層上または後述する第2電極基材用基板の第2電極層上のいずれか一方に多孔質層が形成されるが、第2電極層上に多孔質層を形成する場合は、多孔質層を連続的に形成することが可能であり、本態様の製造方法をより簡便な方法とすることが可能となる。
また、多孔質層の形成方法としては、第2電極層として金属層を用い、金属層上に多孔質層を焼成して形成する方法を用いることが好ましい。
よって、第2電極基材としては、透明性を有さない基材を用いることが好ましいことから、本工程において形成される第1電極基材は、透明性を有する基材であることが好ましい。
(4) 1st electrode base material As a 1st electrode base material formed in this process, although any of the base material which has transparency mentioned above and the base material which does not have transparency may be sufficient, it is transparent. It is preferable that the substrate has a property.
Here, in the porous layer forming step described later, a porous layer is formed either on the first electrode layer of the first electrode base material or on the second electrode layer of the second electrode base material substrate described later. However, when the porous layer is formed on the second electrode layer, the porous layer can be continuously formed, and the production method of this embodiment can be made a simpler method. Become.
Moreover, as a formation method of a porous layer, it is preferable to use the method of using a metal layer as a 2nd electrode layer, and baking and forming a porous layer on a metal layer.
Therefore, since it is preferable to use a substrate having no transparency as the second electrode substrate, the first electrode substrate formed in this step is preferably a substrate having transparency. .

2.第2電極基材準備工程
本態様における第2電極基材準備工程は、上記第2電極層を有し、両端部に2つの接続部分を有する上記複数の第2電極基材を切り出すことが可能な1枚の第2電極基材用基板を準備する工程である。
2. Second electrode base material preparation step The second electrode base material preparation step in this aspect includes the second electrode layer and can cut out the plurality of second electrode base materials having two connection portions at both ends. This is a step of preparing a single second electrode substrate.

上記第2電極基材用基板としては、透明性を有する基材であってもよく、透明性を有さない基材であってもよく、本態様の製造方法により製造される色素増感型太陽電池素子モジュールの受光面により適宜選択される。
上述した第1電極基材形成工程で形成される第1電極基材が透明性を有する基材である場合は、上記第2電極基材用基板としては透明性を有する基材であってもよく、透明性を有さない基材であってもよい。一方、上記第1電極基材が透明性を有さない基材である場合は、上記第2電極基材用基板としては透明性を有する基材が用いられる。
The substrate for the second electrode substrate may be a substrate having transparency or a substrate having no transparency, and may be a dye-sensitized type produced by the production method of this embodiment. It is appropriately selected depending on the light receiving surface of the solar cell element module.
In the case where the first electrode base material formed in the first electrode base material forming step is a transparent base material, the second electrode base material substrate may be a transparent base material. The base material which does not have transparency may be sufficient. On the other hand, when the first electrode substrate is a substrate having no transparency, a substrate having transparency is used as the second electrode substrate.

このような第2電極基材用基板としては、電極としての機能を有し、後述する切断工程で所望の形状に切断して第2電極基材を形成することが可能であれば限定されず、第2電極層からなるものであってもよく、第2電極層と、第2電極層を支持するための第2基材とを有するものであってもよい。   Such a substrate for the second electrode base material is not limited as long as it has a function as an electrode and can be cut into a desired shape by a cutting process described later to form the second electrode base material. It may be composed of a second electrode layer, and may have a second electrode layer and a second base material for supporting the second electrode layer.

上記第2電極基材用基板が、第2電極層からなるものである場合、第2電極基材用基板としては、具体的には、単一の金属層、すなわち金属基材が用いられる。
また、上記金属基材の形態としては、所望の第2電極基材を形成することが可能であれば特に限定されないが、ロール状に巻き取られたフレキシブル性を有する長尺状であることが好ましい。
なお、金属基材のフレキシブル性としては、具体的には、JIS Z 2248の金属材料曲げ試験方法で、5KNの力をかけたときに曲がることを指す。
When the second electrode substrate is composed of the second electrode layer, specifically, a single metal layer, that is, a metal substrate is used as the second electrode substrate.
Further, the form of the metal substrate is not particularly limited as long as a desired second electrode substrate can be formed, but may be a long shape having flexibility wound up in a roll shape. preferable.
In addition, as flexibility of a metal base material, specifically, the metal material bending test method of JIS Z 2248 indicates that it bends when a force of 5 KN is applied.

上記金属基材に用いられる金属については上述した第1電極基材に用いられる金属層と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   About the metal used for the said metal base material, since it can be set as the same as the metal layer used for the 1st electrode base material mentioned above, description here is abbreviate | omitted.

また、金属基材の厚みとしては、後述する切断工程で切断可能な程度の厚みであれば特に限定されず、上述した第1電極基材に用いられる金属層の厚みと同等とすることができる。   In addition, the thickness of the metal substrate is not particularly limited as long as it is a thickness that can be cut in a cutting step described later, and can be equal to the thickness of the metal layer used for the first electrode substrate described above. .

一方、第2電極基材用基板が、第2電極層と、第2基材とを有するものである場合、第2電極層としては、上述した第1電極基材形成工程の項で説明した透明電極層または金属層を用いることができ、第2基材としては、上述した第1電極基材形成工程の項で説明した透明基材または樹脂基材を用いることができる。
なお、第2電極基材用基板としては、通常第2基材全面に第2電極層が形成されているものである。
On the other hand, when the substrate for the second electrode base material has the second electrode layer and the second base material, the second electrode layer has been described in the first electrode base material forming step described above. A transparent electrode layer or a metal layer can be used, and as the second base material, the transparent base material or the resin base material described in the section of the first electrode base material forming step described above can be used.
In addition, as a board | substrate for 2nd electrode base materials, the 2nd electrode layer is normally formed in the 2nd base material whole surface.

透明基材、樹脂基材、透明電極層、金属層については、上述した第1電極基材形成工程の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   About a transparent base material, a resin base material, a transparent electrode layer, and a metal layer, since it can be set as the thing demonstrated by the term of the 1st electrode base material formation process mentioned above, description here is abbreviate | omitted.

本工程において準備される第2電極基材用基板としては、必要に応じて他の構成を有することができる。
例えば、後述する多孔質層形成工程で上述した第1電極基材の第1電極層上に多孔質層が形成される場合、上記第2電極層上に触媒層を形成することが好ましい。
なお、触媒層については上述した第1電極基材形成工程の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
The second electrode substrate for substrate prepared in this step can have other configurations as necessary.
For example, when a porous layer is formed on the first electrode layer of the first electrode substrate described above in the porous layer forming step described later, it is preferable to form a catalyst layer on the second electrode layer.
Note that the catalyst layer can be the same as that described in the section of the first electrode base material forming step described above, and thus the description thereof is omitted here.

本工程において準備される第2電極基材用基板としては、第2電極層からなるもの、すなわち金属基材であることがより好ましい。上述した第1電極基材形成工程の項で説明したように、後述する多孔質層形成工程においては、第2電極基材用基板の第2電極層上に多孔質層を形成することが好ましいからである。   The substrate for the second electrode base material prepared in this step is more preferably a second electrode layer, that is, a metal base material. As explained in the section of the first electrode base material forming step described above, in the porous layer forming step described later, it is preferable to form a porous layer on the second electrode layer of the second electrode base material substrate. Because.

3.多孔質層形成工程
本態様における多孔質層形成工程は、上記複数の第1電極層または上記第2電極層上のいずれか一方に、色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を形成する工程である。
以下、本工程において形成される多孔質層、および多孔質層の形成方法について説明する。
3. Porous layer forming step In the porous layer forming step in this embodiment, the metal oxide semiconductor fine particles having a dye sensitizer carried on either one of the plurality of first electrode layers or the second electrode layer are provided. It is the process of forming the porous layer to contain.
Hereinafter, the porous layer formed in this step and the method for forming the porous layer will be described.

(1)多孔質層
上記多孔質層は、色素増感剤が担持された金属酸化物半導体微粒子を含有するものである。以下、上記多孔質層に用いられる金属酸化物半導体微粒子、および色素増感剤についてそれぞれ説明する。
(1) Porous layer The porous layer contains metal oxide semiconductor fine particles carrying a dye sensitizer. Hereinafter, the metal oxide semiconductor fine particles and the dye sensitizer used in the porous layer will be described.

(a)金属酸化物半導体微粒子
上記金属酸化物半導体微粒子としては、半導体特性を備える金属酸化物からなるものであれば特に限定されるものではない。上記金属酸化物半導体微粒子を構成する金属酸化物としては、例えば、TiO、ZnO、SnO、ITO、ZrO、MgO、Al、CeO、Bi、Mn、Y、WO、Ta、Nb、La等を挙げることができる。
なかでも本態様においては、TiOからなる金属酸化物半導体微粒子を用いることが最も好ましい。TiOは特に半導体特性に優れるからである。
(A) Metal oxide semiconductor fine particle The metal oxide semiconductor fine particle is not particularly limited as long as it is made of a metal oxide having semiconductor characteristics. Examples of the metal oxide constituting the metal oxide semiconductor fine particles include TiO 2 , ZnO, SnO 2 , ITO, ZrO 2 , MgO, Al 2 O 3 , CeO 2 , Bi 2 O 3 , Mn 3 O 4 , Y 2 O 3 , WO 3 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , La 2 O 3 and the like can be mentioned.
Among these, in this embodiment, it is most preferable to use metal oxide semiconductor fine particles made of TiO 2 . This is because TiO 2 is particularly excellent in semiconductor characteristics.

上記金属酸化物半導体微粒子の平均粒径としては、通常、1nm〜10μmの範囲内であることが好ましく、特に10nm〜1000nmの範囲内であることが好ましい。
なお、上記金属酸化物半導体微粒子の平均粒径は一次粒径を意味するものとする。
The average particle diameter of the metal oxide semiconductor fine particles is usually preferably in the range of 1 nm to 10 μm, particularly preferably in the range of 10 nm to 1000 nm.
The average particle size of the metal oxide semiconductor fine particles means the primary particle size.

(b)色素増感剤
上記色素増感剤としては、光を吸収して起電力を生じさせることが可能なものであれば特に限定はされない。このような色素増感剤としては、有機色素または金属錯体色素を挙げることができる。上記有機色素としては、アクリジン系、アゾ系、インジゴ系、キノン系、クマリン系、メロシアニン系、フェニルキサンテン系、インドリン系、カルバゾール系の色素が挙げられる。本発明においてはこれらの有機色素の中でも、クマリン系色素を用いることが好ましい。また、上記金属錯体色素としてはルテニウム系色素を用いることが好ましく、特にルテニウム錯体であるルテニウムビピリジン色素およびルテニウムターピリジン色素を用いることが好ましい。このようなルテニウム錯体は吸収する光の波長範囲が広いため、光電変換できる光の波長領域を大幅に広げることができるからである。
(B) Dye sensitizer The dye sensitizer is not particularly limited as long as it can absorb light and generate an electromotive force. Examples of such a dye sensitizer include organic dyes and metal complex dyes. Examples of the organic dyes include acridine, azo, indigo, quinone, coumarin, merocyanine, phenylxanthene, indoline, and carbazole dyes. In the present invention, among these organic dyes, a coumarin dye is preferably used. Further, as the metal complex dye, it is preferable to use a ruthenium dye, and it is particularly preferable to use a ruthenium bipyridine dye and a ruthenium terpyridine dye which are ruthenium complexes. This is because such a ruthenium complex has a wide wavelength range of light to be absorbed, so that the wavelength range of light that can be photoelectrically converted can be greatly expanded.

(c)任意の成分
上記多孔質層には、上記金属酸化物半導体微粒子の他に任意の成分が含まれていてもよい。本工程に用いられる任意の成分としては、例えば、樹脂を挙げることができる。上記多孔質層に樹脂が含有されることにより、本工程において形成される多孔質層の脆性を改善することができるからである。
(C) Optional component The porous layer may contain an optional component in addition to the metal oxide semiconductor fine particles. As an arbitrary component used for this process, resin can be mentioned, for example. It is because the brittleness of the porous layer formed in this step can be improved by containing the resin in the porous layer.

本工程において多孔質層に用いることができる樹脂としては、例えば、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、カプロラクタン等を挙げることができる。   Examples of the resin that can be used for the porous layer in this step include polyvinyl pyrrolidone, ethyl cellulose, caprolactan, and the like.

(d)多孔質層
本工程において形成される多孔質層の厚みは、本態様の製造方法により製造される色素増感型太陽電池素子モジュールの用途に応じて、適宜決定できるものであり、特に限定されるものではない。なかでも本発明における多孔質層の厚みは、通常、1μm〜100μmの範囲内であることが好ましく、特に3μm〜30μmの範囲内であることが好ましい。
(D) Porous layer The thickness of the porous layer formed in this step can be appropriately determined according to the use of the dye-sensitized solar cell module produced by the production method of this embodiment, It is not limited. In particular, the thickness of the porous layer in the present invention is usually preferably in the range of 1 μm to 100 μm, and particularly preferably in the range of 3 μm to 30 μm.

本工程において、上記多孔質層は、第1電極基材の複数の第1電極層上、または第2電極基材用基板の第2電極層上のいずれか一方に形成される。   In this step, the porous layer is formed on either the plurality of first electrode layers of the first electrode base material or the second electrode layer of the second electrode base material substrate.

ここで、後述する接続工程において、上記第1電極層および第2電極層の両端部の2つの接続部分には多孔質層が存在していないことが好ましい。
したがって、この場合は、図6に示すように、各々の第1電極層12の接続部分a,a’には多孔質層4が形成されていないことが好ましい。また、図4(a)および図5(a)に示すように、第2電極基材用基板20’の接続部分b、b’以外の部分に多孔質層を連続的に形成することが好ましい。
Here, in the connection step described later, it is preferable that a porous layer does not exist in two connection portions at both ends of the first electrode layer and the second electrode layer.
Therefore, in this case, as shown in FIG. 6, it is preferable that the porous layer 4 is not formed at the connection portions a and a ′ of the first electrode layers 12. Further, as shown in FIGS. 4A and 5A, it is preferable to continuously form a porous layer in a portion other than the connection portions b and b ′ of the second electrode substrate 20 ′. .

また、多孔質層4が第1電極層12上に形成される場合は、図6に示されるように、多孔質層4の幅が第1電極層12の幅よりも大きくなるように形成されることが好ましい。これにより、本態様により製造される色素増感型太陽電池素子モジュールにおいて、1つの色素増感型太陽電池素子内での第1電極層および第2電極層が接触することによる内部短絡の発生を防止することができるからである。   When the porous layer 4 is formed on the first electrode layer 12, the porous layer 4 is formed so that the width of the porous layer 4 is larger than the width of the first electrode layer 12 as shown in FIG. 6. It is preferable. Thereby, in the dye-sensitized solar cell element module manufactured according to this aspect, the occurrence of an internal short circuit due to the contact between the first electrode layer and the second electrode layer in one dye-sensitized solar cell element. This is because it can be prevented.

なお、図6は、本工程において第1電極層側に多孔質層が形成された第1電極基材の一例を示す上面図である。また、図6において1点鎖線で示している領域は第1電極層の形
成領域を示している。
FIG. 6 is a top view showing an example of a first electrode base material in which a porous layer is formed on the first electrode layer side in this step. In FIG. 6, a region indicated by a one-dot chain line indicates a region where the first electrode layer is formed.

(2)多孔質層の形成方法
本工程に用いられる多孔質層の形成方法としては、第1電極基材の複数の第1電極層上または第2電極基材の第2電極層上に所望の厚みで多孔質層を形成することが可能な方法であれば特に限定されるものではない。
(2) Formation method of porous layer As a formation method of the porous layer used in this step, it is desired on the plurality of first electrode layers of the first electrode substrate or the second electrode layer of the second electrode substrate. The method is not particularly limited as long as the porous layer can be formed with a thickness of 5 mm.

なお、上記第1基材の形態、または第2電極基材用基板の形態が、上述したロール形状に巻き取られた長尺状である場合は、本工程は、R to Rプロセスで行われることがより好ましい。より高い製造効率で色素増感型太陽電池素子モジュールを製造することが可能となるからである。
よって、本工程に用いられる多孔質層の形成方法としては、R to Rプロセスを適用することができるものであることが好ましい。
In addition, when the form of the said 1st base material or the form of the board | substrate for 2nd electrode base materials is the elongate shape wound up by the roll shape mentioned above, this process is performed by R to R process. It is more preferable. This is because a dye-sensitized solar cell module can be manufactured with higher manufacturing efficiency.
Therefore, it is preferable that an R to R process can be applied as a method for forming the porous layer used in this step.

また、本工程においては、第2電極基材用基板の第2電極層上に多孔質層を形成することが好ましい。この場合、多孔質層を連続的に形成することが可能となることから、第1電極基材の第1電極層上に多孔質層をパターン状に形成する場合に比べて、より簡便な方法で多孔質層を形成することができるからである。   In this step, it is preferable to form a porous layer on the second electrode layer of the second electrode substrate. In this case, since it becomes possible to form a porous layer continuously, it is a simpler method compared with the case where a porous layer is formed in a pattern on the first electrode layer of the first electrode substrate. This is because a porous layer can be formed.

なお、多孔質層の形成方法としては、より具体的には次の方法を挙げることができる。
まず、少なくとも上述した金属酸化物半導体微粒子、バインダー樹脂、および溶媒からなる多孔質層形成用塗工液を調製する。次に第2電極層として、金属層を用い、上記金属層上に調製された上記多孔質層形成用塗工液を所望の膜厚で塗布して多孔質層形成用塗布膜を形成し、上記多孔質層形成用塗布膜を焼成してバインダー樹脂を熱分解させることによって多孔質層形成用層を形成する。次に上記多孔質層形成用層の表面に上述した色素増感剤を付着させることにより多孔質層を形成する。
なお、多孔質層形成用塗工液に用いられるバインダー樹脂、溶媒については一般的な多孔質層の形成方法で用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。また、多孔質層形成用塗工液としては、上述した成分の他に、必要に応じて分散剤を添加することもできる。
また、多孔質層形成用塗工液の塗布方法、焼成条件等についても一般的な多孔質層の形成方法で用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
In addition, as a formation method of a porous layer, the following method can be mentioned more specifically.
First, a coating liquid for forming a porous layer comprising at least the metal oxide semiconductor fine particles, a binder resin, and a solvent described above is prepared. Next, using the metal layer as the second electrode layer, the porous layer forming coating solution prepared on the metal layer is applied with a desired film thickness to form a porous layer forming coating film, The porous layer forming layer is formed by firing the porous layer forming coating film and thermally decomposing the binder resin. Next, the porous layer is formed by attaching the above-described dye sensitizer to the surface of the porous layer forming layer.
The binder resin and the solvent used in the porous layer forming coating solution can be the same as those used in a general porous layer forming method, and thus description thereof is omitted here. Moreover, as a coating liquid for porous layer formation, a dispersing agent can also be added as needed other than the component mentioned above.
Moreover, since it can be made to be the same as that of the thing used with the formation method of a general porous layer also about the application method of a coating liquid for porous layer formation, baking conditions, etc., description here is abbreviate | omitted.

また、多孔質層の形成方法としては、次の方法を用いることも可能である。
まず、上述した金属酸化物半導体微粒子および溶媒を含む多孔質層形成用組成物を第2電極層上に塗布して乾燥させることにより多孔質層形成用層を形成し、次いで多孔質層形成用層に色素増感剤を付着させることによって多孔質層を形成する。上記多孔質層形成用組成物に用いられる溶媒、上記多孔質層形成用組成物の塗布方法、および乾燥条件等については、一般的な多孔質層の形成方法で用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
なお、この方法は、第1電極基材の第1電極層上に多孔質層を形成する場合においても用いることができる。
Moreover, as a formation method of a porous layer, it is also possible to use the following method.
First, the porous layer forming composition including the metal oxide semiconductor fine particles and the solvent described above is applied on the second electrode layer and dried to form the porous layer forming layer, and then the porous layer forming layer is formed. A porous layer is formed by attaching a dye sensitizer to the layer. The solvent used in the porous layer forming composition, the coating method of the porous layer forming composition, and the drying conditions are the same as those used in the general porous layer forming method. The description here is omitted.
This method can also be used when a porous layer is formed on the first electrode layer of the first electrode substrate.

また、多孔質層の形成方法としては、次の方法を用いることも可能である。
上述した第2電極層上に多孔質層を焼成して形成する方法と同様の方法を用いて、耐熱基板上に剥離層を形成した後、上記多孔質層を剥離層上に配置し、上記第2電極層と貼り合せ、次いで耐熱基板を剥離することにより多孔質層を形成する。
なお、この方法は、第1電極基材の第1電極層上に多孔質層を形成する場合においても用いることができる。
Moreover, as a formation method of a porous layer, it is also possible to use the following method.
Using a method similar to the method of firing and forming the porous layer on the second electrode layer described above, after forming the release layer on the heat-resistant substrate, the porous layer is disposed on the release layer, A porous layer is formed by bonding to the second electrode layer and then peeling off the heat-resistant substrate.
This method can also be used when a porous layer is formed on the first electrode layer of the first electrode substrate.

4.機能層形成工程
本態様における機能層形成工程は、上記第1電極基材の上記第1電極層側に高分子化合物および酸化還元対を含む固体電解質層を第1電極層のパターンに対応するパターンで形成する工程、または上記第2電極基材用基板の上記第2電極層側に上記固体電解質層を連続的に形成する工程のいずれか一方を行う工程である。
なお、本態様において「固体電解質層を第1電極層のパターンに対応するパターンで形成する」とは、本発明の製造方法により製造される有機系太陽電池素子モジュールを構成する各々の有機系太陽電池素子が固体電解質層を有するように、パターン状に形成された各々の第1電極層上に各々の固体電解質層を形成することを指す。より具体的には、1つの固体電解質層を1つの第1電極層上に連続的に形成可能なパターンで形成することを指す。
4). Functional layer formation process The functional layer formation process in this aspect is a pattern corresponding to the pattern of the first electrode layer with the solid electrolyte layer containing the polymer compound and the redox couple on the first electrode layer side of the first electrode substrate. Or a step of continuously forming the solid electrolyte layer on the second electrode layer side of the second electrode substrate.
In the present embodiment, “the solid electrolyte layer is formed in a pattern corresponding to the pattern of the first electrode layer” means that each organic solar cell constituting the organic solar cell element module manufactured by the manufacturing method of the present invention is used. It refers to forming each solid electrolyte layer on each first electrode layer formed in a pattern so that the battery element has a solid electrolyte layer. More specifically, it means that one solid electrolyte layer is formed in a pattern that can be continuously formed on one first electrode layer.

ここで、本工程において形成される上記固体電解質層は、高分子化合物、および酸化還元対を含有するものであり、流動性を示さないものである。なお、本発明では、固体電解質層はゲル電解質層を含む概念である。   Here, the solid electrolyte layer formed in this step contains a polymer compound and a redox couple and does not exhibit fluidity. In the present invention, the solid electrolyte layer is a concept including a gel electrolyte layer.

(1)固体電解質層の材料
本態様における固体電解質層の材料は、高分子化合物、および酸化還元対を含有するものである。
(1) Material of solid electrolyte layer The material of the solid electrolyte layer in this embodiment contains a polymer compound and a redox couple.

(a)高分子化合物
上記固体電解質層に用いられる高分子化合物について説明する。
(A) Polymer Compound The polymer compound used for the solid electrolyte layer will be described.

上記固体電解質層における高分子化合物としては、ポリエーテル、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸アルキルエステル、ポリメタクリル酸アルキルエステル、ポリカプロラクトン、ポリヘキサメチレンカーボネート、ポリシロキサン、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリアクリルニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリヘキサフロロプロピレン、ポリフロロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリルを主鎖に持つ高分子化合物ないしはこれらモノマー成分2種類以上の共重合体等を好ましく用いることができる。   Examples of the polymer compound in the solid electrolyte layer include polyether, polymethacrylic acid, polyacrylic acid alkyl ester, polymethacrylic acid alkyl ester, polycaprolactone, polyhexamethylene carbonate, polysiloxane, polyethylene oxide, polypropylene oxide, and polyacrylonitrile. Polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, polyhexafluoropropylene, polyfluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polystyrene, a polymer having a main chain of polyacrylonitrile, or a copolymer of two or more of these monomer components is preferably used. Can do.

また、上記固体電解質層に用いられる高分子化合物としては、セルロース系樹脂を挙げることができる。セルロース系樹脂は、耐熱性が高いので、セルロース系樹脂で固体化した電解質層は、高温下でも液漏れが起こらず熱安定性が高い。具体的にはセルロース、酢酸セルロース、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース等のセルロースアセテート(CA)、セルロースアセテートブチレート(CAB)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、セルロースアセテートフタレート、硝酸セルロース等のセルロースエステル類、メチルセルロース、エチルセルロース、ベンジルセルロース、シアノエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロースエーテル類が挙げられる。これらのセルロース系樹脂は、いずれかを単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。   Moreover, as a high molecular compound used for the said solid electrolyte layer, a cellulose resin can be mentioned. Since the cellulosic resin has high heat resistance, the electrolyte layer solidified with the cellulosic resin does not leak even at high temperatures and has high thermal stability. Specifically, cellulose such as cellulose, cellulose acetate, cellulose diacetate, and cellulose triacetate (CA), cellulose acetate butyrate (CAB), cellulose acetate propionate (CAP), cellulose acetate phthalate, cellulose such as cellulose nitrate Examples thereof include cellulose ethers such as esters, methylcellulose, ethylcellulose, benzylcellulose, cyanoethylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, and carboxymethylcellulose. Any of these cellulose resins may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

セルロース系樹脂の中でも、電解質溶液への相溶性の観点から、特にカチオン性セルロース誘導体が好ましく用いられる。カチオン性セルロース誘導体とは、セルロース又はその誘導体のOH基にカチオン化剤を反応させてカチオン化したものをいう。カチオン性セルロース誘導体を含有させることにより、電解液の保持性に優れ、特に高温下あるいは加圧時において電解液の液漏れがない、熱安定性に優れた固体電解質層を得ることができる。   Among cellulose resins, a cationic cellulose derivative is particularly preferably used from the viewpoint of compatibility with the electrolyte solution. The cationic cellulose derivative means a product obtained by cationization by reacting a cellulose or an OH group of the derivative with a cationizing agent. By containing the cationic cellulose derivative, it is possible to obtain a solid electrolyte layer that is excellent in retention of the electrolytic solution, and that has no leakage of the electrolytic solution, particularly at high temperature or under pressure, and excellent in thermal stability.

上記のようなセルロース系樹脂の分子量は、そのセルロース系樹脂の種類によって異なり、特に限定されないが、電解質層を形成する際に良好な造膜性を得る観点から、質量平均分子量が10,000以上(ポリスチレン換算)、特に100,000〜200,000の範囲内であることが好ましい。例えば、セルロース系樹脂としてエチルセルロースを用いる場合には、水に2質量%でエチルセルロースを溶解させ、30℃で粘度測定を行った場合の値で、5mPa・s〜1000mPa・sの範囲内、特に10mPa・s〜500mPa・sの範囲内の粘度を示すような分子量とすることが好ましい。   The molecular weight of the cellulose-based resin as described above varies depending on the type of the cellulose-based resin and is not particularly limited. However, from the viewpoint of obtaining good film-forming properties when forming the electrolyte layer, the mass average molecular weight is 10,000 or more. (Polystyrene conversion), and particularly preferably within the range of 100,000 to 200,000. For example, when ethyl cellulose is used as the cellulosic resin, it is a value obtained by dissolving ethyl cellulose at 2% by mass in water and measuring the viscosity at 30 ° C., within a range of 5 mPa · s to 1000 mPa · s, particularly 10 mPa. -It is preferable to set it as the molecular weight which shows the viscosity in the range of s-500mPa * s.

また、セルロース系樹脂のガラス転移温度は、電解質層の十分な熱安定性を得るために、80℃〜150℃の範囲内であることが好ましい。   The glass transition temperature of the cellulose resin is preferably in the range of 80 ° C. to 150 ° C. in order to obtain sufficient thermal stability of the electrolyte layer.

本発明に用いられる高分子化合物としては、透明性を有するものであることが好ましい。上記高分子化合物が透明性を有することによって、上記固体電解質層の透明性をより向上させることができる。また、上記固体電解質層の透明性を向上させることにより、本態様の製造方法により製造される色素増感型太陽電池素子モジュールの外観を良好なものとすることが可能となる。また、上記固体電解質層が多孔質層に浸透した際に、固体電解質層によって光を遮断することを防止することが可能となるので、本態様により製造される色素増感型太陽電池素子モジュールの性能を向上させることが可能となる。   The polymer compound used in the present invention is preferably a transparent compound. When the polymer compound has transparency, the transparency of the solid electrolyte layer can be further improved. Further, by improving the transparency of the solid electrolyte layer, the appearance of the dye-sensitized solar cell module manufactured by the manufacturing method of this embodiment can be improved. Moreover, since it becomes possible to prevent light from being blocked by the solid electrolyte layer when the solid electrolyte layer penetrates into the porous layer, the dye-sensitized solar cell module manufactured according to the present aspect The performance can be improved.

このような高分子化合物の含有量としては、低過ぎると固体電解質層の熱安定性が低下し、逆に高過ぎると太陽電池の光電変換効率が低下するため、これらを考慮して適宜設定される。具体的には、固体電解質層を構成する材料中に5質量%〜60質量%含有させることが好ましい。上記固体電解質層を構成する材料中の高分子化合物が上記範囲よりも割合が低いと、後述する多孔質層との密着性が十分に得られない場合があり、また、固体電解質層自体の機械的強度の低下に繋がる場合があるため好ましくない。一方、上記範囲よりも割合を高くすると、絶縁性である高分子化合物が多量に存在することから、電荷を輸送する機能が阻害されるおそれがあるため好ましくない。   The content of such a polymer compound is appropriately set in consideration of the above because the thermal stability of the solid electrolyte layer is lowered when it is too low, and the photoelectric conversion efficiency of the solar cell is lowered when it is too high. The Specifically, it is preferable to contain 5 mass%-60 mass% in the material which comprises a solid electrolyte layer. If the polymer compound in the material constituting the solid electrolyte layer has a proportion lower than the above range, sufficient adhesion to the porous layer described later may not be obtained, and the solid electrolyte layer itself This is not preferable because it may lead to a decrease in the mechanical strength. On the other hand, if the ratio is higher than the above range, a large amount of insulating polymer compound is present, which is not preferable because the function of transporting charges may be hindered.

(b)酸化還元対
次に、固体電解質層に用いられる酸化還元対について説明する。
本工程により形成される固体電解質層において、酸化還元対としては、一般的に色素増感型太陽電池の電解質層において用いられているものであれば特に限定はされない。具体的には、ヨウ素およびヨウ化物の組合せ、臭素および臭化物の組合せであることが好ましい。例えば、ヨウ素およびヨウ化物の組合せとしては、LiI、NaI、KI、CaI等の金属ヨウ化物と、Iとの組合せを挙げることができる。さらに、臭素および臭化物の組み合わせとしては、LiBr、NaBr、KBr、CaBr等の金属臭化物と、Brとの組合せを挙げることができる。
(B) Redox Pair Next, the redox couple used for the solid electrolyte layer will be described.
In the solid electrolyte layer formed in this step, the redox couple is not particularly limited as long as it is generally used in the electrolyte layer of a dye-sensitized solar cell. Specifically, a combination of iodine and iodide and a combination of bromine and bromide are preferable. For example, as a combination of iodine and iodide, a combination of metal iodide such as LiI, NaI, KI, and CaI 2 and I 2 can be mentioned. Further, examples of the combination of bromine and bromide include a combination of a metal bromide such as LiBr, NaBr, KBr, and CaBr 2 and Br 2 .

また、上記酸化還元対の含有量としては、固体電解質層に占める酸化還元対の割合が、1質量%〜50質量%の範囲内、中でも、5質量%〜35質量%の範囲内であることが好ましい。   Moreover, as content of the said oxidation reduction pair, the ratio of the oxidation reduction pair which occupies for a solid electrolyte layer exists in the range of 1 mass%-50 mass%, especially within the range of 5 mass%-35 mass%. Is preferred.

(c)その他の成分
本発明に用いられる固体電解質層は、上述した高分子化合物および酸化還元対の他にも、必要な成分を適宜追加することが可能である。このような成分としては、例えばイオン液体を挙げることができる。
(C) Other components In addition to the polymer compound and the redox couple described above, necessary components can be appropriately added to the solid electrolyte layer used in the present invention. An example of such a component is an ionic liquid.

(2)固体電解質層
本工程により形成される固体電解質層の膜厚としては、10nm〜100μmの範囲内、なかでも1μm〜50μmの範囲内、特に5μm〜30μmの範囲内であることが好ましい。上記固体電解質層の膜厚が上記範囲に満たない場合は、上記固体電解質層が十分に機能せず色素増感型太陽電池素子モジュールの発電効率が低下する可能性があるからである。また、上記固体電解質層の膜厚が上記範囲を超える場合は、本態様の製造方法により製造される色素増感型太陽電池素子モジュールを薄膜に形成することが困難になるからである。
(2) Solid electrolyte layer The thickness of the solid electrolyte layer formed by this step is preferably in the range of 10 nm to 100 µm, more preferably in the range of 1 µm to 50 µm, and particularly preferably in the range of 5 µm to 30 µm. This is because when the thickness of the solid electrolyte layer is less than the above range, the solid electrolyte layer does not function sufficiently and the power generation efficiency of the dye-sensitized solar cell module may be reduced. Moreover, when the film thickness of the said solid electrolyte layer exceeds the said range, it is because it will become difficult to form the dye-sensitized solar cell element module manufactured by the manufacturing method of this aspect in a thin film.

また、固体電解質層が第1電極基材側に形成されている場合、上記固体電解質層のパターン形状としては、上述した多孔質層形成工程において、第1電極層上に形成される多孔質層のパターン形状と同様とすることが好ましい。   When the solid electrolyte layer is formed on the first electrode substrate side, the pattern shape of the solid electrolyte layer is a porous layer formed on the first electrode layer in the porous layer forming step described above. The pattern shape is preferably the same.

また、固体電解質層が第2電極基材用基板側に形成されている場合、固体電解質層は、通常連続的に形成される。上記固体電解質層は第2電極層の両端の2つの接続部分に固体電解質層が形成されていない部分を設けて形成されている。
具体的な固体電解質層の形状については、上述した多孔質層形成工程において、第2電極層上に形成される多孔質層の形状と同様とすることができる。
Further, when the solid electrolyte layer is formed on the second electrode substrate substrate side, the solid electrolyte layer is usually formed continuously. The solid electrolyte layer is formed by providing a portion where the solid electrolyte layer is not formed at two connection portions at both ends of the second electrode layer.
The specific shape of the solid electrolyte layer can be the same as the shape of the porous layer formed on the second electrode layer in the porous layer forming step described above.

(3)固体電解質層の形成方法
本工程において、第1電極基材の第1電極層側に上述した固体電解質層をパターン状に形成する場合、固体電解質層の形成方法としては、上記第1電極層上に所望の厚みで所望のパターンを有する固体電解質層を形成することが可能な方法であれば特に限定されず、公知の方法を用いることができる。
なお、上記第1電極基材に用いられる第1基材の形態が、上述したロール形状に巻き取られた長尺状である場合、本工程はR to Rプロセスで行われることがより好ましい。より高い製造効率で色素増感型太陽電池素子モジュールを製造することが可能となるからである。
(3) Method for forming solid electrolyte layer In this step, when the solid electrolyte layer described above is formed in a pattern on the first electrode layer side of the first electrode base material, The method is not particularly limited as long as it can form a solid electrolyte layer having a desired pattern with a desired thickness on the electrode layer, and a known method can be used.
In addition, when the form of the 1st base material used for the said 1st electrode base material is the elongate shape wound up by the roll shape mentioned above, it is more preferable that this process is performed by a R to R process. This is because a dye-sensitized solar cell module can be manufactured with higher manufacturing efficiency.

一方、本工程において、第2電極基材用基板の第2電極基材側に上述した固体電解質層を連続的に形成する場合も、固体電解質層の形成方法としては、所望の厚みで固体電解質層を形成することが可能であれば特に限定されず、公知の塗布方法を用いることができる。
また、上記第2電極基材用基板の形態が、上述したロール形状に巻き取られた長尺状である場合は、本工程は、R to Rプロセスで行われることがより好ましい。より高い製造効率で色素増感型太陽電池素子モジュールを製造することが可能となるからである。
On the other hand, also in the case where the above-described solid electrolyte layer is continuously formed on the second electrode substrate side of the second electrode substrate, in this step, the solid electrolyte layer may be formed with a desired thickness as a method for forming the solid electrolyte layer. If a layer can be formed, it will not specifically limit, A well-known coating method can be used.
Moreover, when the form of the said 2nd electrode base-material board | substrate is the elongate shape wound up by the roll shape mentioned above, it is more preferable that this process is performed by a R to R process. This is because a dye-sensitized solar cell module can be manufactured with higher manufacturing efficiency.

5.切断工程
本態様における切断工程は、上記第2電極基材用基板を切断することにより、上記複数の第2電極基材を形成する工程である。
5. Cutting Step The cutting step in this aspect is a step of forming the plurality of second electrode base materials by cutting the second electrode base material substrate.

本工程により形成される第2電極基材の形状としては、本態様により製造される色素増感型太陽電池素子モジュールにおいて、隣接する第2電極基材同士が接触しない形状であれば特に限定されず、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの用途等により適宜選択して決定することができる。   The shape of the second electrode substrate formed by this step is particularly limited as long as the adjacent second electrode substrates are not in contact with each other in the dye-sensitized solar cell element module manufactured according to this aspect. First, it can be selected and determined as appropriate depending on the use of the dye-sensitized solar cell module.

また、後述する接続工程において、隣接する色素増感型太陽電池素子の第1電極層と第2電極層とを電気的に接続させる場合は、本工程において形成される第2電極基材の形状としては、第2電極層が第1電極層との接続部分を有するような形状であることが好ましい。
上記接続部分は第2電極基材が短冊状である場合、図4(e)および図5(e)に示すように、短冊の短辺の端部を含む接続部分b、b’が形成されていることが好ましい。色素増感型太陽電池素子モジュールとした場合に、第1電極層および第2電極層の接触面積を大きなものとすることができ、接続不良等の発生を防止することができるとともに、2つの接続部分を有することにより、電気的接続の信頼性が優れた上記有機系太陽電池素子モジュールの作製ができ、また、電流の流れる経路が短くなり、電極での抵抗による電流損失を低減した高効率な上記有機系太陽電池素子モジュールの作製ができるからである。
Moreover, in the connection process mentioned later, when electrically connecting the 1st electrode layer and 2nd electrode layer of an adjacent dye-sensitized solar cell element, the shape of the 2nd electrode base material formed in this process For example, it is preferable that the second electrode layer has a shape having a connection portion with the first electrode layer.
When the second electrode substrate has a strip shape, the connection portions are formed with connection portions b and b ′ including the ends of the short sides of the strip as shown in FIGS. 4 (e) and 5 (e). It is preferable. In the case of a dye-sensitized solar cell module, the contact area between the first electrode layer and the second electrode layer can be increased, connection failure can be prevented, and two connections By having a portion, the above-mentioned organic solar cell element module with excellent electrical connection reliability can be manufactured, and the current flow path is shortened, and the current loss due to the resistance at the electrode is reduced. This is because the organic solar cell element module can be manufactured.

また、第2電極基材用基板上に上述した多孔質層や固体電解質層が形成されている場合は、通常、本工程により形成される第2電極基材が有する多孔質層や固体電解質層が上述した第1電極層のパターンに対応するパターンを有するように、第2電極基材用基板が切断される。   Moreover, when the porous layer and solid electrolyte layer mentioned above are formed on the 2nd electrode base-material board | substrate, the porous layer and solid electrolyte layer which the 2nd electrode base material formed by this process normally has The second electrode base material substrate is cut so as to have a pattern corresponding to the pattern of the first electrode layer described above.

本工程に用いられる第2電極基材用基板の切断方法としては、上記第2電極基材用基板から所望の形状を有する第2電極基材を切り出すことが可能な方法であれば特に限定されず、公知の方法とすることができる。   The method for cutting the second electrode base material substrate used in this step is not particularly limited as long as it is a method capable of cutting out the second electrode base material having a desired shape from the second electrode base material substrate. First, a known method can be used.

6.貼合工程
本態様における貼合工程は、上記第1電極基材の上記第1電極層側と上記第2電極基材の上記第2電極層側とを対向させ、上記固体電解質層を界面として密着させることにより上記第1電極基材および上記第2電極基材を貼合する工程である。
6). Bonding step The bonding step in this embodiment is such that the first electrode layer side of the first electrode substrate and the second electrode layer side of the second electrode substrate are opposed to each other, and the solid electrolyte layer is used as an interface. In this step, the first electrode substrate and the second electrode substrate are bonded together.

なお、本工程においては、上述した第1電極基材の複数の第1電極層上に多孔質層が形成されている場合は、上記多孔質層と第2電極層とを対向させて、固体電解質層を界面として密着させる。一方、上述した第2電極基材の第2電極層上に多孔質層が形成されている場合は、上記第1電極層と上記多孔質層とを対向させて、固体電解質層を界面として密着させる。
また、多孔質層が形成されていない側の電極層上に触媒層が形成されている場合は、多孔質層と触媒層とを対向させて固体電解質層を界面として密着させる。
In this step, when a porous layer is formed on the plurality of first electrode layers of the first electrode base material described above, the porous layer and the second electrode layer are opposed to each other to form a solid The electrolyte layer is adhered as an interface. On the other hand, when the porous layer is formed on the second electrode layer of the second electrode substrate described above, the first electrode layer and the porous layer are opposed to each other, and the solid electrolyte layer is used as an interface. Let
Further, when the catalyst layer is formed on the electrode layer on the side where the porous layer is not formed, the porous layer and the catalyst layer are opposed to each other, and the solid electrolyte layer is adhered as an interface.

ここで本工程について、図を用いて説明する。
本工程においては、例えば図3(d)に示される第1電極基材10の複数の第1電極層12上に形成された触媒層5と、図4(e)に示される複数の第2電極基材の第2電極層上に形成された多孔質層3とを対向させて、固体電解質層4を界面として密着させる。これにより、本工程においては図1(a)、(b)に示される色素増感型太陽電池素子モジュール100の構成を得ることができる。
Here, this step will be described with reference to the drawings.
In this step, for example, the catalyst layer 5 formed on the plurality of first electrode layers 12 of the first electrode substrate 10 shown in FIG. 3D and the plurality of second layers shown in FIG. The porous layer 3 formed on the second electrode layer of the electrode base material is opposed to the solid electrolyte layer 4 as an interface. Thereby, in this process, the structure of the dye-sensitized solar cell element module 100 shown by FIG. 1 (a), (b) can be obtained.

本工程に用いられる貼合方法は、上記固体電解質層を界面として上記第1電極層および多孔質層を良好に密着させることが可能な貼合方法であれば特に限定されるものではないが、ロールラミネート法や真空ラミネート法を用いることが好ましい。密着面に空気が入らないように貼合することが容易であるからである。   The bonding method used in this step is not particularly limited as long as it is a bonding method capable of satisfactorily bringing the first electrode layer and the porous layer into close contact with the solid electrolyte layer as an interface. It is preferable to use a roll laminating method or a vacuum laminating method. It is because it is easy to bond so that air may not enter into the contact surface.

7.接続工程
本態様における接続工程は、1つの上記色素増感型太陽電池素子の上記第1電極層と上記1つの色素増感型太陽電池素子に隣接する他の上記色素増感型太陽電池素子の上記第2電極層とを電気的に接続する工程である。
7). Connection process The connection process in this aspect includes the first electrode layer of one dye-sensitized solar cell element and the other dye-sensitized solar cell elements adjacent to the one dye-sensitized solar cell element. This is a step of electrically connecting the second electrode layer.

本工程における第1電極層および第2電極層の接続方法としては、色素増感型太陽電池素子モジュールにおいて隣接する色素増感型太陽電池素子の第1電極層および第2電極層の両端部に形成された前記2つの接続部分どうしを電気的に接続させることが可能な方法であれば特に限定されない。例えば、隣接する色素増感型太陽電池素子の第1電極層と第2電極層とを直接接触させたり、または第1電極層と第2電極層との間に導電性層を形成して接続させたりする等の色素増感型太陽電池素子モジュールの内部で電気的に接続させる方法を挙げることができる。色素増感型太陽電池素子モジュールの外部で電気的に接続させる方法に比べて接続方法が簡便であるからである。   As a method for connecting the first electrode layer and the second electrode layer in this step, at both ends of the first electrode layer and the second electrode layer of the dye-sensitized solar cell element adjacent to each other in the dye-sensitized solar cell element module. The method is not particularly limited as long as it is a method capable of electrically connecting the two formed connection portions. For example, the first electrode layer and the second electrode layer of the adjacent dye-sensitized solar cell element are directly in contact with each other, or a conductive layer is formed between the first electrode layer and the second electrode layer and connected. The method of electrically connecting inside the dye-sensitized solar cell element module, such as making it possible, is mentioned. This is because the connection method is simpler than the method of electrically connecting outside the dye-sensitized solar cell module.

本工程においては、隣接する色素増感型太陽電池素子の第1電極層と第2電極層との間に導電性層を形成して接続させる方法を用いることが好ましい。これにより本態様により製造される色素増感型太陽電池素子モジュールにおける接続不良をより好適に防止することができるからである。
なお、導電性層の材料としては、一般的な導電性接着剤等を用いることができる。
In this step, it is preferable to use a method in which a conductive layer is formed and connected between the first electrode layer and the second electrode layer of adjacent dye-sensitized solar cell elements. This is because a connection failure in the dye-sensitized solar cell module manufactured according to this aspect can be prevented more appropriately.
As a material for the conductive layer, a general conductive adhesive or the like can be used.

ここで上記接続部分を用いた接続方法について、図を用いて具体的に説明する。
本工程においては、例えば図3(d)に示される第1電極基材10の複数の第1電極層12上に形成された触媒層5と、図4(e)に示される複数の第2電極基材20の第2電極層22上に形成された多孔質層3とを対向させて、固体電解質層4を界面として貼合する際に、第1電極層12の各ストライプの両端部を含む2つの接続部分a、a’と第2電極層22の短冊の両端部の2つの接続部分b,b’とを直接接触させることにより、図1(a)に示すように、隣接する色素増感型太陽電池素子の第1電極層11と第2電極層22とを電気的に接続することができる。
Here, a connection method using the connection portion will be specifically described with reference to the drawings.
In this step, for example, the catalyst layer 5 formed on the plurality of first electrode layers 12 of the first electrode substrate 10 shown in FIG. 3D and the plurality of second layers shown in FIG. When the porous layer 3 formed on the second electrode layer 22 of the electrode base material 20 is opposed and bonded with the solid electrolyte layer 4 as an interface, both ends of each stripe of the first electrode layer 12 are bonded. As shown in FIG. 1 (a), two adjacent connecting portions a and a 'and two connecting portions b and b' at both ends of the strip of the second electrode layer 22 are brought into direct contact with each other. The first electrode layer 11 and the second electrode layer 22 of the sensitized solar cell element can be electrically connected.

8.その他の工程
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法は、上述した各工程を有する製造方法であれば特に限定されず、必要な工程を適宜選択して追加することが可能である。
このような工程としては、例えば色素増感型太陽電池素子モジュールを作製した後、色素増感型太陽電池素子モジュールの第1電極基材上および第2電極基材上に透明樹脂フィルムや金属ラミネートフォルムを配置してパッケージングする工程等を挙げることができる。
8). Other Steps The method for producing the dye-sensitized solar cell element module of the present embodiment is not particularly limited as long as it is a production method having the above-described steps, and necessary steps can be appropriately selected and added. .
As such a process, for example, after preparing a dye-sensitized solar cell element module, a transparent resin film or a metal laminate is formed on the first electrode substrate and the second electrode substrate of the dye-sensitized solar cell element module. A process of arranging and packaging the form can be exemplified.

また、例えば、上述した各工程を行うことにより色素増感型太陽電池素子モジュールを複数個作製し、上記複数の色素増感型太陽電池素子モジュールを組み合わせることにより、さらに大型の色素増感型太陽電池素子モジュールを形成する工程を挙げることができる。   Further, for example, a plurality of dye-sensitized solar cell element modules are produced by performing the above-described steps, and a larger dye-sensitized solar cell is obtained by combining the plurality of dye-sensitized solar cell element modules. The process of forming a battery element module can be mentioned.

II.第2態様
本発明の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法の第2態様は、上記第1電極層および上記第2電極層の間に光電変換層を有する有機薄膜太陽電池素子が複数連結されて構成される有機薄膜太陽電池素子モジュールであり、上記機能層が上記第1電極層および上記第2電極層の間に形成される有機物を含む層であるものを製造する製造方法である。
なお、以下の説明においては、有機系太陽電池素子モジュールを有機薄膜太陽電池素子モジュールと称して説明する。
II. 2nd aspect The 2nd aspect of the manufacturing method of the organic type solar cell element module of this invention is a plurality of organic thin-film solar cell elements each having a photoelectric conversion layer connected between the first electrode layer and the second electrode layer. It is a manufacturing method for manufacturing an organic thin-film solar cell element module, in which the functional layer is a layer containing an organic substance formed between the first electrode layer and the second electrode layer.
In the following description, the organic solar cell element module will be referred to as an organic thin film solar cell element module.

なお、本態様の製造方法により製造される有機薄膜太陽電池素子モジュールにおいては、第1電極層または第2電極層のいずれか一方を光電変換層で発生した正孔を取り出すための電極(正孔取出し電極)として用い、他方を光電変換層で発生した電子を取り出すための電極(電子取出し電極)として用いる。   In addition, in the organic thin film solar cell element module manufactured by the manufacturing method of this aspect, either the first electrode layer or the second electrode layer is an electrode (hole) for extracting holes generated in the photoelectric conversion layer. The other electrode is used as an electrode (electron extraction electrode) for taking out electrons generated in the photoelectric conversion layer.

ここで、本態様の製造方法により製造される有機薄膜太陽電池素子モジュールについて、図を用いて説明する。図7は、本態様の製造方法により製造される有機薄膜太陽電池素子モジュールの一例を示す概略断面図である。なお、図7の概略平面図については、図1(a)に示される色素増感型太陽電池素子モジュールの概略平面図と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
図7に示すように、本態様の製造方法により製造される有機薄膜太陽電池素子モジュール200は、1枚の第1基材11、第1基材上にパターン状に形成された複数の第1電極層12を有する第1電極基材10と、少なくとも第2電極層22を有する複数の第2電極基材20と、第1電極基材10の第1電極層12との間に形成された光電変換層6とを有するものである。
また、有機薄膜太陽電池素子モジュール2は、第1電極層または第2電極層のいずれか一方の電極層上に正孔取出し層が形成され、正孔取出し層が形成されていない方の電極層上に電子取出し層が形成されていることが好ましい。図7においては、第1電極層12上に正孔取出し層7が、第2電極層22上に電子取出し層8が形成されている例について示している。
また、有機薄膜太陽電池素子モジュール200は、第1電極層12、正孔取出し層7、光電変換層6、電子取出し層8、および第2電極層22を有する有機薄膜太陽電池素子2が複数連結されて構成されるものである。
Here, the organic thin-film solar cell element module manufactured by the manufacturing method of this aspect is demonstrated using figures. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of an organic thin-film solar cell element module manufactured by the manufacturing method of this aspect. The schematic plan view of FIG. 7 can be the same as the schematic plan view of the dye-sensitized solar cell element module shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the organic thin-film solar cell element module 200 manufactured by the manufacturing method of this aspect includes a plurality of first substrates 11 formed in a pattern on the first substrate 11 and the first substrate. Formed between the first electrode substrate 10 having the electrode layer 12, the plurality of second electrode substrates 20 having at least the second electrode layer 22, and the first electrode layer 12 of the first electrode substrate 10. The photoelectric conversion layer 6 is included.
Moreover, the organic thin-film solar cell element module 2 has a hole extraction layer formed on one of the first electrode layer and the second electrode layer, and the electrode layer on which the hole extraction layer is not formed. It is preferable that an electron extraction layer is formed thereon. FIG. 7 shows an example in which the hole extraction layer 7 is formed on the first electrode layer 12 and the electron extraction layer 8 is formed on the second electrode layer 22.
The organic thin film solar cell element module 200 includes a plurality of organic thin film solar cell elements 2 each having the first electrode layer 12, the hole extraction layer 7, the photoelectric conversion layer 6, the electron extraction layer 8, and the second electrode layer 22. Is configured.

また、本態様により製造される有機薄膜太陽電池素子モジュールにおける機能層としては、第1電極層および第2電極層の間に形成される有機物を含む層であり、第1電極基材および第2電極基材を貼合する際の界面とすることにより、第1電極基材および第2電極基材を良好に密着させることが可能な層であれば特に限定されない。
上記機能層としては、具体的には、光電変換層、またはポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)を主成分とする正孔取出し層を挙げることができる。
Moreover, as a functional layer in the organic thin-film solar cell element module manufactured by this aspect, it is a layer containing the organic substance formed between a 1st electrode layer and a 2nd electrode layer, a 1st electrode base material and a 2nd If it is a layer which can make the 1st electrode base material and the 2nd electrode base material adhere | attach favorably by setting it as the interface at the time of bonding an electrode base material, it will not specifically limit.
Specific examples of the functional layer include a photoelectric conversion layer or a hole extraction layer mainly composed of polyethylenedioxythiophene-polystyrenesulfonic acid (PEDOT / PSS).

より具体的に、本態様の有機薄膜太陽電池素子モジュールの製造方法は、上記第1基材上に上記複数の第1電極層を形成することにより第1電極基材を形成する第1電極基材形成工程と、少なくとも上記第2電極層を有し、上記複数の第2電極基材を切り出すことが可能な1枚の第2電極基材用基板を準備する第2電極基材用基板準備工程と、上記第1電極基材の上記第1電極層側に機能層を上記第1電極層のパターンに対応するパターンで形成する工程、または上記第2電極基材用基板の上記第2電極層側に機能層を連続的に形成する工程のいずれか一方を行う機能層形成工程と、上記第2電極基材用基板を切断することにより、上記複数の第2電極基材を形成する切断工程と、上記第1電極基材の上記第1電極層側と上記第2電極基材の上記第2電極層側とを対向させ、上記機能層を界面として密着させることにより上記第1電極基材および上記第2電極基材を貼合する貼合工程と、1つの上記有機薄膜太陽電池素子の上記第1電極層と上記1つの有機薄膜太陽電池素子に隣接する他の上記有機薄膜太陽電池素子の上記第2電極層とを電気的に接続する接続工程とを有する製造方法である。   More specifically, the manufacturing method of the organic thin-film solar cell element module according to the present aspect includes a first electrode base on which the first electrode base is formed by forming the plurality of first electrode layers on the first base. A second electrode base material substrate preparation for preparing a second electrode base material substrate having at least a second electrode layer and capable of cutting out the plurality of second electrode base materials; And a step of forming a functional layer in a pattern corresponding to the pattern of the first electrode layer on the first electrode layer side of the first electrode substrate, or the second electrode of the second electrode substrate. A functional layer forming step of performing any one of the steps of continuously forming the functional layer on the layer side, and cutting to form the plurality of second electrode substrates by cutting the second electrode substrate. Steps of the first electrode layer side of the first electrode base material and the second electrode base material A bonding step of bonding the first electrode base material and the second electrode base material by facing the second electrode layer side and closely contacting the functional layer as an interface, and one organic thin film solar cell A connection step of electrically connecting the first electrode layer of the element and the second electrode layer of the other organic thin film solar cell element adjacent to the one organic thin film solar cell element.

なお、上記有機薄膜太陽電池素子モジュールは、光電変換層を必須の構成とするものである。よって、本態様の有機薄膜太陽電池素子モジュールの製造方法においては、上記機能層形成工程において光電変換層を形成しない場合は、別途、第1電極層または第2電極層のいずれか一方の表面に光電変換層を形成する工程を有するものとする。   In addition, the said organic thin film solar cell element module makes a photoelectric conversion layer an essential structure. Therefore, in the manufacturing method of the organic thin-film solar cell element module according to this aspect, when the photoelectric conversion layer is not formed in the functional layer forming step, the surface of either the first electrode layer or the second electrode layer is separately provided. It shall have the process of forming a photoelectric converting layer.

ここで、本態様の有機薄膜太陽電池素子モジュールの製造方法について図を用いて説明する。図8(a)〜(d)、図9(a)〜(e)は、本態様の有機薄膜太陽電池素子モジュールの製造方法の一例を示す工程図であり、図7(a)に示す有機薄膜太陽電池素子モジュールを製造する例について示す図である。   Here, the manufacturing method of the organic thin film solar cell element module of this aspect is demonstrated using figures. 8 (a) to 8 (d) and FIGS. 9 (a) to 9 (e) are process diagrams showing an example of a method for producing the organic thin-film solar cell element module of the present embodiment, and the organic shown in FIG. It is a figure shown about the example which manufactures a thin film solar cell element module.

まず、本態様における第1電極基材形成工程について説明する。図8(a)、(b)に示すように、第1電極基材形成工程においては、第1基材11上に連続的に第1電極層12を形成する。また、第1電極基材形成工程においては、第1電極層の用途に応じて正孔取出し層または電子取出し層のいずれか一方を形成してもよい。なお、図8(a)、(b)においては正孔取出し層7を形成する例について示す。この場合、第1電極層12上に連続的に正孔取出し層7を形成して積層させる。なお、図8(a)では、正孔取出し層7が連続的に形成された第1基材11の一例を上面から示しており、図8(b)では、図8(a)のE’−E’線断面を示している。
次に、図8(c)、(d)に示すように、第1電極層12および正孔取出し層7をエッチング等により所定のパターンにパターニングすることで、1枚の第1基材11上に、パターン状に形成された複数の第1電極層12および正孔取出し層7を有する第1電極基材10を形成する。図8(c)においては、第1電極層12および正孔取出し層7が、ストライプ状に形成され、かつ各々の第1電極層12および正孔取出し層7がストライプの両端部を含む2つの接続部分a、a’を有するように形成される例について示している。
なお、図8(c)では、第1電極基材形成工程により形成された第1電極基材10の一例を上面から示しており、図8(d)では、図8(c)のE’−E’線断面を示している。
First, the 1st electrode base material formation process in this aspect is demonstrated. As shown in FIGS. 8A and 8B, in the first electrode base material forming step, the first electrode layer 12 is continuously formed on the first base material 11. In the first electrode base material forming step, either the hole extraction layer or the electron extraction layer may be formed according to the use of the first electrode layer. 8A and 8B show an example in which the hole extraction layer 7 is formed. In this case, the hole extraction layer 7 is continuously formed and laminated on the first electrode layer 12. FIG. 8A shows an example of the first base material 11 on which the hole extraction layer 7 is continuously formed from the upper surface, and FIG. 8B shows E ′ in FIG. 8A. -E 'line cross section is shown.
Next, as shown in FIGS. 8C and 8D, the first electrode layer 12 and the hole extraction layer 7 are patterned into a predetermined pattern by etching or the like, so that one sheet of the first substrate 11 is formed. Then, the first electrode substrate 10 having the plurality of first electrode layers 12 and the hole extraction layer 7 formed in a pattern is formed. In FIG. 8C, the first electrode layer 12 and the hole extraction layer 7 are formed in a stripe shape, and each of the first electrode layer 12 and the hole extraction layer 7 includes two ends including both ends of the stripe. An example in which connection portions a and a ′ are formed is shown.
In addition, in FIG.8 (c), an example of the 1st electrode base material 10 formed by the 1st electrode base material formation process is shown from the upper surface, FIG.8 (d) shows E 'of FIG.8 (c). -E 'line cross section is shown.

次に、本態様における第2電極基材用基板準備工程について説明する。図9(a)、(b)に示すように、第2電極基材用基板準備工程においては、第2電極層22を有する第2電極基材用基板20’を準備する。なお、準備される第2電極基材用基板20’には、第2電極層22の用途に応じて、第2電極層22上に正孔取出し層または電子取出し層が形成されていてもよい。図9(a)、(b)では、電子取出し層8が形成されている例について示している。
なお、図9(a)は、電子取出し層8が形成された第2電極基材用基板20’の一例を上面から示しており、図9(b)は図9(a)のF−F線断面を示している。
Next, the 2nd electrode base-material board | substrate preparation process in this aspect is demonstrated. As shown in FIGS. 9A and 9B, in the second electrode substrate substrate preparation step, a second electrode substrate substrate 20 ′ having the second electrode layer 22 is prepared. In addition, in the prepared second electrode substrate 20 ′, a hole extraction layer or an electron extraction layer may be formed on the second electrode layer 22 according to the use of the second electrode layer 22. . 9A and 9B show an example in which the electron extraction layer 8 is formed.
Note that FIG. 9A shows an example of the second electrode substrate 20 ′ on which the electron extraction layer 8 is formed from the top, and FIG. 9B shows the FF in FIG. 9A. A line section is shown.

次に、本態様における機能層形成工程について説明する。
図9(c)、(d)に示すように、機能層形成工程においては、上述した第2電極基材用基板20’の電子取出し層8上に、光電変換層6を連続的に形成する。なお、後述する接続工程で、隣接する有機薄膜太陽電池素子の第1電極層と第2電極層とを電気的に接続させる場合は、図9(c)に示すように、第2電極基材用基板20’の接続部分b,b’以外の部分に光電変換層6を連続的に形成することが好ましい。
なお、図9(c)では、光電変換層6が形成された第2電極基材用基板20’の一例を上面から示しており、図9(d)では、図9(c)のF’−F’線断面を示している。
なお、図示はしないが、機能層形成工程においては、第1電極基材の第1電極層側に光電変換層をパターン状に形成してもよい。
Next, the functional layer formation process in this aspect is demonstrated.
As shown in FIGS. 9C and 9D, in the functional layer forming step, the photoelectric conversion layer 6 is continuously formed on the electron extraction layer 8 of the second electrode base substrate 20 ′ described above. . In the connection step described later, when the first electrode layer and the second electrode layer of the adjacent organic thin-film solar cell elements are electrically connected, as shown in FIG. It is preferable that the photoelectric conversion layer 6 is continuously formed in a portion other than the connection portions b and b ′ of the substrate 20 ′.
In addition, in FIG.9 (c), an example of 2nd electrode base-material board | substrate 20 'in which the photoelectric converting layer 6 was formed is shown from the upper surface, FIG.9 (d) shows F' of FIG.9 (c). -F 'line cross section is shown.
Although not shown, in the functional layer forming step, the photoelectric conversion layer may be formed in a pattern on the first electrode layer side of the first electrode base material.

次に、本態様における切断工程について説明する。
図9(e)に示すように、切断工程においては、第2電極基材用基板20’を所望の大きさに切断することにより、第2電極基材20を形成する。なお、図9(e)においては、有機薄膜太陽電池素子モジュールとした際に、隣接する第2電極基材20が接触しない形状となるように、第2電極基材20が形成される例について示している。
Next, the cutting process in this embodiment will be described.
As shown in FIG. 9 (e), in the cutting step, the second electrode substrate 20 is formed by cutting the second electrode substrate 20 'to a desired size. In addition, in FIG.9 (e), when it is set as an organic thin film solar cell element module, about the example in which the 2nd electrode base material 20 is formed so that it may become a shape where the adjacent 2nd electrode base material 20 does not contact. Show.

次に、本態様における貼合工程、および接続工程について説明する。図示はしないが、貼合工程においては、第1電極基材上に形成された正孔取出し層と、第2電極基材上に形成された電子取出し層とが対向するように、光電変換層を界面として密着させて上記第1電極基材および上記第2電極基材を貼合する。また、貼合工程においては、隣接する2つの有機薄膜太陽電池素子の第1電極層の両端部の2つの接続部分と第2電極層の両端部の2つの接続部分とが接触するように、第1電極基材および第2電極基材を貼合することにより、接続工程を同時に行うことができる。   Next, the bonding process and the connection process in this embodiment will be described. Although not shown, in the bonding step, the photoelectric conversion layer is formed so that the hole extraction layer formed on the first electrode substrate and the electron extraction layer formed on the second electrode substrate face each other. Are adhered as an interface to bond the first electrode substrate and the second electrode substrate. Moreover, in the bonding step, so that two connection portions at both ends of the first electrode layer of two adjacent organic thin film solar cell elements and two connection portions at both ends of the second electrode layer are in contact with each other, By bonding the first electrode substrate and the second electrode substrate, the connection step can be performed simultaneously.

以上の工程を行うことにより、図6に示す有機薄膜太陽電池素子モジュールを製造することができる。   By performing the above steps, the organic thin-film solar cell element module shown in FIG. 6 can be manufactured.

本態様によれば、1枚の第1電極基材と、複数の第2電極基材とを有する有機薄膜太陽電池素子モジュールを製造することが可能となることから、加工性に優れた有機薄膜太陽電池素子モジュールを製造することが可能となる。   According to this aspect, an organic thin film solar cell element module having one first electrode base material and a plurality of second electrode base materials can be manufactured. Therefore, an organic thin film excellent in workability A solar cell element module can be manufactured.

以下、本態様の有機薄膜太陽電池素子モジュールの製造方法の各工程について説明する。   Hereinafter, each process of the manufacturing method of the organic thin film solar cell element module of this aspect is demonstrated.

1.第1電極基材形成工程
本態様の第1電極基材形成工程は、第1基材上に複数の第1電極層を形成することにより第1電極基材を形成する工程である。
ここで、本工程により形成される第1電極基材について説明する。
1. 1st electrode base material formation process The 1st electrode base material formation process of this aspect is a process of forming a 1st electrode base material by forming a some 1st electrode layer on a 1st base material.
Here, the 1st electrode base material formed by this process is demonstrated.

本工程により形成される第1基材は1枚の第1基材と、上記第1基材上に形成された第1電極層とを有するものである。
なお、第1電極層は、光電変換層で発生した正孔を取り出すための電極(正孔取出し電極)であってもよく、光電変換層で発生した電子を取り出すための電極(電子取出し電極)であってもよい。
The first substrate formed by this step has one first substrate and the first electrode layer formed on the first substrate.
The first electrode layer may be an electrode for extracting holes generated in the photoelectric conversion layer (hole extraction electrode), or an electrode for extracting electrons generated in the photoelectric conversion layer (electron extraction electrode). It may be.

第1電極基材としては、透明性を有する基材であってもよく、透明性を有さない基材であってもよく、本態様により製造される有機薄膜太陽電池素子モジュールの受光面により適宜選択されるものである。
第2電極基材が透明性を有する基材である場合は、本工程において形成される第1電極基材としては、透明性を有する基材であってもよく、透明性を有さない基材であってもよい。
一方、第2電極基材が透明性を有さない基材である場合は、本工程において形成される第1電極基材は透明性を有する基材である。
As a 1st electrode base material, the base material which has transparency may be sufficient, and the base material which does not have transparency may be sufficient by the light-receiving surface of the organic thin-film solar cell element module manufactured by this aspect. It is appropriately selected.
When the second electrode substrate is a substrate having transparency, the first electrode substrate formed in this step may be a substrate having transparency, or a group having no transparency. It may be a material.
On the other hand, when the 2nd electrode substrate is a substrate which does not have transparency, the 1st electrode substrate formed in this process is a substrate which has transparency.

(1)透明性を有する基材
本工程において形成される第1電極基材が透明性を有する基材である場合、通常、第1基材としては透明基材が用いられ、第1電極層としては透明電極が用いられる。
(1) Substrate having transparency When the first electrode substrate formed in this step is a substrate having transparency, a transparent substrate is usually used as the first substrate, and the first electrode layer A transparent electrode is used.

透明基材については、上述した「1.第1態様」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   The transparent base material can be the same as that described in the above-mentioned section “1. First aspect”, and thus the description thereof is omitted here.

また、透明電極としては、導電性および透明性を有するものであれば特に限定されるものではなく、一般的に透明電極として使用されているものを用いることができ、例えば、In−Zn−O(IZO)、In−Sn−O(ITO)、ZnO−Al、Zn−Sn−O等を挙げることができる。   Further, the transparent electrode is not particularly limited as long as it has conductivity and transparency, and those generally used as a transparent electrode can be used. For example, In—Zn—O (IZO), In—Sn—O (ITO), ZnO—Al, Zn—Sn—O, and the like can be given.

透明電極の全光線透過率、厚み、パターン形状および形成方法については、上述した第1態様の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   Since the total light transmittance, thickness, pattern shape, and formation method of the transparent electrode can be the same as those described in the first aspect, the description thereof is omitted here.

また、第1電極層が透明電極である場合は、さらに補助電極を積層させて用いてもよい。なお、補助電極については、上述した「1.第1態様」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   Further, when the first electrode layer is a transparent electrode, an auxiliary electrode may be further laminated. The auxiliary electrode can be the same as that described in the above-mentioned section “1. First aspect”, and thus the description thereof is omitted here.

(2)透明性を有さない基材
本工程において形成される第1電極基材が透明性を有さない基材である場合は、第1基材としては、上述した「1.第1態様」の項で説明した第1基材が用いられ、第1電極層としては、透明性を有さない導電層が用いられる。
(2) Substrate not having transparency When the first electrode substrate formed in this step is a substrate not having transparency, the above-mentioned “1. The 1st base material demonstrated by the term of the aspect is used, and the electroconductive layer which does not have transparency is used as a 1st electrode layer.

導電層の構成材料としては、導電性を有するものであれば特に限定されるものではないが、第2電極層の構成材料の仕事関数等を考慮して適宜選択することが好ましい。例えば第2電極層の構成材料を仕事関数が低い材料とした場合には、第1電極層の構成材料は仕事関数が高い材料であることが好ましい。仕事関数が高い材料としては、例えば、Au、Ag、Co、Ni、Pt、C、ITO、SnO、フッ素をドープしたSnO、ZnO等を挙げることができる。
一方、第2電極層の構成材料を仕事関数が高い材料とした場合には、第1電極層の裁量を仕事関数が低い材料であることが好ましい。
仕事関数が低い材料としては、例えば具体的に仕事関数が低い材料としては、Li、In、Al、Ca、Mg、Sm、Tb、Yb、Zr、LiF等を挙げることができる。また、反射性を有する材料としては、Al、Ag、Cu、Au等を挙げることができる。
The constituent material of the conductive layer is not particularly limited as long as it has conductivity, but it is preferably selected as appropriate in consideration of the work function of the constituent material of the second electrode layer. For example, when the constituent material of the second electrode layer is a material having a low work function, the constituent material of the first electrode layer is preferably a material having a high work function. Examples of the material having a high work function include Au, Ag, Co, Ni, Pt, C, ITO, SnO 2 , fluorine-doped SnO 2 , and ZnO.
On the other hand, when the constituent material of the second electrode layer is a material having a high work function, the discretion of the first electrode layer is preferably a material having a low work function.
Examples of the material having a low work function include Li, In, Al, Ca, Mg, Sm, Tb, Yb, Zr, and LiF. Examples of the reflective material include Al, Ag, Cu, and Au.

なお、導電層の厚み、パターン形状等については上述した透明電極と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   In addition, about the thickness of a conductive layer, a pattern shape, etc., since it can be the same as that of the transparent electrode mentioned above, description here is abbreviate | omitted.

(3)その他の構成
本工程において形成される第1電極基材としては、上述した第1電極基材と、第1電極層とを有するものであれば特に限定されず、他にも必要な構成を有することができる。
このような構成としては、正孔取出し層、および電子取出し層を挙げることができる。
(3) Other configurations The first electrode base material formed in this step is not particularly limited as long as it includes the first electrode base material and the first electrode layer described above, and other necessary materials are also available. Can have a configuration.
Examples of such a configuration include a hole extraction layer and an electron extraction layer.

(a)正孔取出し層
本工程において形成される第1電極基材の第1電極層を正孔取出し電極として用いる場合は、第1電極層上に正孔取出し層を形成することが好ましい。
上記正孔取出し層は、上記光電変換層から上記正孔取出し電極(透明電極層)への正孔の取出しが容易に行われるように設けられる層である。これにより、上記光電変換層から正孔取出し電極への正孔取出し効率が高められるため、光電変換効率を向上させることが可能となる。
(A) Hole extraction layer When using the 1st electrode layer of the 1st electrode base material formed in this process as a hole extraction electrode, it is preferred to form a hole extraction layer on the 1st electrode layer.
The hole extraction layer is a layer provided so that holes can be easily extracted from the photoelectric conversion layer to the hole extraction electrode (transparent electrode layer). Thereby, since the hole extraction efficiency from the photoelectric conversion layer to the hole extraction electrode is increased, the photoelectric conversion efficiency can be improved.

本発明における正孔取出し層に用いられる材料としては、上記光電変換層から上記正孔取出し電極への正孔の取出しを安定化させる材料であれば特に限定されるものではない。具体的には、ドープされたポリアニリン、ポリフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリパラフェニレン、ポリアセチレン、トリフェニルジアミン(TPD)等の導電性有機化合物、またはテトラチオフルバレン、テトラメチルフェニレンジアミン等の電子供与性化合物と、テトラシアノキノジメタン、テトラシアノエチレン等の電子受容性化合物とからなる電荷移動錯体を形成する有機材料等を挙げることができる。また、Au、In、Ag、Pd等の金属等の薄膜も使用することができる。さらに、金属等の薄膜は、単独で形成してもよく、上記の有機材料と組み合わせて用いてもよい。
これらのなかでも、水分散が可能な、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、ポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)、ポリアニリン、ポリピロールが好ましく用いられる。
The material used for the hole extraction layer in the present invention is not particularly limited as long as it is a material that stabilizes the extraction of holes from the photoelectric conversion layer to the hole extraction electrode. Specifically, doped polyaniline, polyphenylene vinylene, polythiophene, polypyrrole, polyparaphenylene, polyacetylene, conductive organic compounds such as triphenyldiamine (TPD), or electron donation such as tetrathiofulvalene, tetramethylphenylenediamine, etc. An organic material that forms a charge transfer complex composed of an organic compound and an electron-accepting compound such as tetracyanoquinodimethane and tetracyanoethylene. Also, a thin film of metal such as Au, In, Ag, Pd, etc. can be used. Furthermore, a thin film of metal or the like may be formed alone or in combination with the above organic material.
Among these, polyethylenedioxythiophene (PEDOT), polyethylenedioxythiophene-polystyrenesulfonic acid (PEDOT / PSS), polyaniline, and polypyrrole that can be dispersed in water are preferably used.

本態様においては、正孔取出し層に用いられる材料がポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)であることが好ましい。上記PEDOT/PSSは、後述する貼合工程において、第1電極基材および第2電極基材を密着させる際に、光電変換層と高い密着性を発揮することができるからである。また、水分散体であるPEDOT/PSSには、密着性を向上させるための、後述するような密着性向上材
料を混入することが可能だからである。
なお、正孔取出し層がPEDOT/PSSを主成分とする場合は、後述する機能層形成
工程において形成してもよい。
In this embodiment, the material used for the hole extraction layer is preferably polyethylene dioxythiophene-polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS). This is because the PEDOT / PSS can exhibit high adhesion to the photoelectric conversion layer when the first electrode substrate and the second electrode substrate are brought into close contact in the bonding step described later. Moreover, it is because it is possible to mix the adhesion improving material as mentioned later for improving adhesiveness into PEDOT / PSS which is an aqueous dispersion.
In addition, when a hole extraction layer has PEDOT / PSS as a main component, you may form in the functional layer formation process mentioned later.

本発明における正孔取出し層は、上述の材料からなるものであるが、必要に応じて、上記光電変換層との密着性を向上することができる密着性向上材料を含むものであっても良い。上述のようなラミネート法が用いられる場合に、上記光電変換層と上記正孔取出し層との密着性を向上させることができるからである。
このような密着性向上材料としては、上記正孔取出し層の機能を阻害しないものであれば特に限定されるものではなく、糖鎖等を好ましく用いることができる。密着性に優れ、低コストなものとすることができるからである。
また、上記糖鎖としては、具体的には、D−ソルビトール等を用いることができる。
The hole extraction layer in the present invention is made of the above-mentioned material, but may contain an adhesion improving material capable of improving the adhesion with the photoelectric conversion layer, if necessary. . This is because, when the laminating method as described above is used, the adhesion between the photoelectric conversion layer and the hole extraction layer can be improved.
Such an adhesion improving material is not particularly limited as long as it does not hinder the function of the hole extraction layer, and a sugar chain or the like can be preferably used. This is because the adhesiveness is excellent and the cost can be reduced.
Further, as the sugar chain, specifically, D-sorbitol or the like can be used.

また、上記密着性向上材料の含有量としては、上記正孔取出し層の機能を阻害しないものであれば特に限定されるものではなく、上記正孔取出し層を構成する材料中に0.1質量%〜5質量%の範囲内であることが好ましく、なかでも、0.5質量%〜3質量%の範囲内であることが好ましく、特に、1質量%〜2質量%の範囲内であることが好ましい。上記含有量が上述の範囲内であることにより、より密着性に優れたものとすることができるからである。   The content of the adhesion improving material is not particularly limited as long as it does not hinder the function of the hole extraction layer, and 0.1 mass in the material constituting the hole extraction layer. % To 5% by mass, preferably 0.5% to 3% by mass, especially 1% to 2% by mass. Is preferred. It is because it can be made more excellent in adhesiveness when the content is within the above range.

本発明における正孔取出し層の膜厚としては、上記有機材料を用いた場合は、10nm〜200nmの範囲内であることが好ましく、上記金属薄膜である場合は、0.1nm〜5nmの範囲内であることが好ましい。   The film thickness of the hole extraction layer in the present invention is preferably in the range of 10 nm to 200 nm when the organic material is used, and in the range of 0.1 nm to 5 nm in the case of the metal thin film. It is preferable that

本発明における正孔取出し層の形成方法としては、上記正孔取出し層を精度良く形成することができる方法であれば特に限定されるものではない。具体的には、上記材料を含む正孔取出し層用塗工液を塗工し、乾燥した後、焼成する方法を用いることができる。   The method for forming the hole extraction layer in the present invention is not particularly limited as long as the hole extraction layer can be formed with high accuracy. Specifically, it is possible to use a method in which a coating solution for hole extraction layer containing the above material is applied, dried and then fired.

(b)電子取出し層
本工程において形成される第1電極基材の第1電極層を電子取出し電極として用いる場合は、第1電極層上に電子取出し層を形成することが好ましい。
上記電子取出し層は、上記光電変換層から上記電子取出し電極への正孔の取出しが容易に行われるように設けられる層である。これにより、上記光電変換層から電子取出し電極への電子取出し効率が高められるため、光電変換効率を向上させることが可能となる。
(B) Electron extraction layer When the first electrode layer of the first electrode substrate formed in this step is used as an electron extraction electrode, it is preferable to form an electron extraction layer on the first electrode layer.
The electron extraction layer is a layer provided so that holes can be easily extracted from the photoelectric conversion layer to the electron extraction electrode. Thereby, since the electron extraction efficiency from the photoelectric conversion layer to the electron extraction electrode is increased, the photoelectric conversion efficiency can be improved.

電子取出し層に用いられる材料としては、光電変換層から電子取出し電極への電子の取出しを安定化させる材料であれば特に限定されるものではなく、上述したように光電変換部の種類に応じて適宜選択される。具体的には、Ca等のアルカリ土類金属、LiF、CaF2等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属のフッ化物、酸化チタン、酸化亜鉛等の金
属酸化物等の無機材料や、ドープされたポリアニリン、ポリフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリパラフェニレン、ポリアセチレン、トリフェニルジアミン(TPD)等の導電性有機化合物、またはテトラチオフルバレン、テトラメチルフェニレンジアミン等の電子供与性化合物と、テトラシアノキノジメタン、テトラシアノエチレン等の電子受容性化合物とからなる電荷移動錯体を形成する有機材料等を挙げることができる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属との金属ドープ層が挙げられる。好適なものとしては、バソキュプロイン(BCP)またはバソフェナントロン(Bphen)と、Li、Cs、Ba、Srなどの金属ドープ層が挙げられる。
The material used for the electron extraction layer is not particularly limited as long as it is a material that stabilizes the extraction of electrons from the photoelectric conversion layer to the electron extraction electrode, and as described above, depending on the type of the photoelectric conversion unit. It is selected appropriately. Specifically, inorganic materials such as alkaline earth metals such as Ca, alkali metals such as LiF and CaF 2 or fluorides of alkaline earth metals, metal oxides such as titanium oxide and zinc oxide, and doped polyaniline , Conductive organic compounds such as polyphenylene vinylene, polythiophene, polypyrrole, polyparaphenylene, polyacetylene, triphenyldiamine (TPD), or electron donating compounds such as tetrathiofulvalene, tetramethylphenylenediamine, and tetracyanoquinodimethane And organic materials that form a charge transfer complex composed of an electron-accepting compound such as tetracyanoethylene. Moreover, the metal dope layer with an alkali metal or alkaline-earth metal is mentioned. Preferable examples include bathocuproin (BCP) or bathophenantrone (Bphen) and a metal doped layer such as Li, Cs, Ba, and Sr.

電子取出し層としては、上述した材料のなかでも、酸化チタンを用いたものであることが好ましい。酸化チタンは大気下中に保持されていても劣化を生じにくく、電子取出し効率も低下しにくいことから、電池特性に優れた有機薄膜太陽電池素子モジュールとすることができるからである。   The electron extraction layer is preferably made of titanium oxide among the materials described above. This is because titanium oxide is unlikely to be deteriorated even when held in the atmosphere, and the electron extraction efficiency is also unlikely to decrease, so that an organic thin film solar cell element module having excellent battery characteristics can be obtained.

本発明における電子取出し層の表面粗度Raとしては、有機薄膜太陽電池素子モジュールとして安定的に使用できるものであれば特に限定されるものではないが、1.0μm以下であることが好ましい。中でも、0.5μm以下であることが好ましく、特に、0.3μm以下であることがより好ましい。
上記表面粗度が上述の範囲であることにより、有機薄膜太陽電池素子モジュールにおける1つの有機薄膜太陽電池素子の第1電極層および第2電極層が接触して内部短絡を生じることをより安定的に防ぐことができるからである。
なお、上記表面粗度Raは、JIS B 0601−1994に規定する方法により求めることができる。
The surface roughness Ra of the electron extraction layer in the present invention is not particularly limited as long as it can be stably used as an organic thin film solar cell element module, but is preferably 1.0 μm or less. Especially, it is preferable that it is 0.5 micrometer or less, and it is especially more preferable that it is 0.3 micrometer or less.
When the surface roughness is in the above-described range, it is more stable that the first electrode layer and the second electrode layer of one organic thin film solar cell element in the organic thin film solar cell element module are in contact with each other to cause an internal short circuit. This is because it can be prevented.
In addition, the said surface roughness Ra can be calculated | required by the method prescribed | regulated to JISB0601-1994.

また、本発明における電子取出し層の膜厚としては、上記光電変換層から上記第1電極層への電子の取出しが容易に行われるようにすることができるものであれば特に限定されるものではなく、50nm〜5000nmの範囲内であることが好ましい。中でも、50nm〜1000nmの範囲内であることが好ましく、特に50nm〜300nmの範囲内であることが好ましい。
上記膜厚が上述の範囲内であることにより、上記電子取出し層にピンホール等の少ないものとすることができるからである。また、第1電極層表面を充分に被覆することが可能だからである。
In addition, the thickness of the electron extraction layer in the present invention is not particularly limited as long as electrons can be easily extracted from the photoelectric conversion layer to the first electrode layer. And preferably within a range of 50 nm to 5000 nm. Especially, it is preferable to exist in the range of 50 nm-1000 nm, and it is especially preferable to exist in the range of 50 nm-300 nm.
This is because when the film thickness is within the above range, the electron extraction layer can have few pinholes or the like. Further, it is possible to sufficiently cover the surface of the first electrode layer.

本発明における電子取出し層の平面視上の形成位置としては、上記第1電極層と後述する光電変換層とが平面視上重なる領域を含むものであれば特に限定されるものではないが、上記第1電極層と光電変換層とが平面視上重なる全ての領域であることが好ましい。光電変換効率に優れたものとすることができるからである。   The formation position of the electron extraction layer in the present invention in plan view is not particularly limited as long as it includes a region where the first electrode layer and a photoelectric conversion layer described later overlap in plan view. The first electrode layer and the photoelectric conversion layer are preferably all regions that overlap in plan view. This is because the photoelectric conversion efficiency can be improved.

電子取出し層の形成方法としては、電子取出し層をパターン状に形成することができ、所定の膜厚に均一に形成することができる方法であれば特に限定されるものではなく、湿式法および乾式法のいずれも用いることができ、材料に応じて適宜選択される。   The method for forming the electron extraction layer is not particularly limited as long as the electron extraction layer can be formed in a pattern and can be uniformly formed to a predetermined film thickness. Any of the methods can be used, and is appropriately selected depending on the material.

(4)第1電極基材の形成方法
本工程に用いられる第1電極基材の形成方法としては、所望の有機薄膜太陽電池素子モジュールを得ることが可能な第1電極基材を形成することができる方法であれば特に限定されないが、R to Rプロセスを用いて形成されることが好ましい。
(4) Formation method of 1st electrode base material As a formation method of the 1st electrode base material used for this process, forming the 1st electrode base material which can obtain a desired organic thin-film solar cell element module is formed. Although it will not specifically limit if it is a method which can be formed, It is preferable to form using a R to R process.

2.第2電極基材準備工程
本態様における第2電極基材準備工程は、上記第2電極層を有し、上記複数の第2電極基材を切り出すことが可能な1枚の第2電極基材用基板を準備する工程である。
2. Second electrode base material preparation step The second electrode base material preparation step in this aspect includes the second electrode layer, and a single second electrode base material capable of cutting out the plurality of second electrode base materials. This is a step of preparing a substrate for use.

ここで、本工程により準備される第2電極基材用基板について説明する。
本工程における第2電極基材用基板の第2電極層は、上記第1電極層と対向する電極である。第2電極層は、光電変換層で発生した正孔を取り出すための電極(正孔取出し電極)であってもよく、光電変換層で発生した電子を取り出すための電極(電子取出し電極)であってもよい。
Here, the 2nd electrode base-material board | substrate prepared by this process is demonstrated.
The second electrode layer of the second electrode base material substrate in this step is an electrode facing the first electrode layer. The second electrode layer may be an electrode for extracting holes generated in the photoelectric conversion layer (hole extraction electrode), or an electrode for extracting electrons generated in the photoelectric conversion layer (electron extraction electrode). May be.

第2電極基材用基板は、透明性を有していてもよく有さなくてもよく、有機薄膜太陽電池モジュールの受光面に応じて適宜選択される。第2電極基材側が受光面となる場合には、第2電極基材用基板は透明性を有する必要がある。一方、第1電極層側が受光面となる場合には、第2電極基材用基板は透明性を有していてもよく有さなくてもよい。また、シースルー型の有機薄膜太陽電池モジュールとする場合には、第2電極基材用基板は透明性を有する必要がある。   The substrate for the second electrode base material may or may not have transparency, and is appropriately selected according to the light receiving surface of the organic thin film solar cell module. When the second electrode base material side is the light receiving surface, the second electrode base material substrate needs to have transparency. On the other hand, when the first electrode layer side is the light receiving surface, the second electrode substrate may or may not have transparency. Moreover, when it is set as a see-through type organic thin film solar cell module, the board | substrate for 2nd electrode base materials needs to have transparency.

上記第2電極基材用基板としては第2電極層からなるものであってもよく、第2電極層および第2基材を有するものであってもよい。   The substrate for the second electrode substrate may be composed of a second electrode layer, or may have a second electrode layer and a second substrate.

上記第2電極基材用基板が第2電極層および第2基材を有するものである場合、第2電極層および第2基材としては、上述した第1電極層および第1基材と同様のものを用いることができる。   When the substrate for the second electrode substrate has the second electrode layer and the second substrate, the second electrode layer and the second substrate are the same as the first electrode layer and the first substrate described above. Can be used.

上記第2電極基材用基板が第2電極層からなる場合、通常、単一の金属層、すなわち金属基材が用いられる。
上記金属基材に用いられる金属としては、導電性を有するものであれば特に限定されるものではないが、第1電極層の構成材料の仕事関数等を考慮して適宜選択することが好ましい。
具体的には、上述した第1電極基材形成工程の項で説明した金属と同様とすることができるのでここでの説明は省略する。
When the second electrode substrate is composed of the second electrode layer, a single metal layer, that is, a metal substrate is usually used.
The metal used for the metal substrate is not particularly limited as long as it has conductivity, but is preferably selected in consideration of the work function of the constituent material of the first electrode layer.
Specifically, since it can be the same as the metal described in the section of the first electrode base material forming step described above, description thereof is omitted here.

第2電極基材用基板の形態については、上述した第1態様の項で説明した第2電極基材用基板の形態と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   About the form of the board | substrate for 2nd electrode base materials, since it can be the same as that of the form of the board | substrate for 2nd electrode base materials demonstrated in the term of the 1st aspect mentioned above, description here is abbreviate | omitted.

本工程において準備される第2電極基材用基板は上述した構成以外の構成を有することができる。
例えば、上記第2電極層を正孔取出し電極として用いる場合は第2電極層上に正孔取出し層を形成することが好ましい。一方、上記第2電極層を電子取出し電極として用いる場合は第2電極層上に電子取出し層を形成することが好ましい。
なお、正孔取出し層および電子取出し層については、上述した第1電極基材形成工程の項で記載したものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
The substrate for the second electrode base material prepared in this step can have a configuration other than the configuration described above.
For example, when the second electrode layer is used as a hole extraction electrode, it is preferable to form a hole extraction layer on the second electrode layer. On the other hand, when the second electrode layer is used as an electron extraction electrode, it is preferable to form an electron extraction layer on the second electrode layer.
Note that the hole extraction layer and the electron extraction layer can be the same as those described in the section of the first electrode base material formation step described above, and thus description thereof is omitted here.

3.機能層形成工程
本態様における機能層形成工程は、上記第1電極基材の上記第1電極層側に機能層を第1電極層のパターンに対応するパターンで形成する工程、または上記第2電極基材用基板の上記第2電極層側に機能層を連続的に形成する工程のいずれか一方を行う工程である。
なお、本態様において「機能層を第1電極層のパターンに対応するパターンで形成する」とは、本態様の製造方法により製造される有機薄膜太陽電池素子モジュールを構成する各々の有機薄膜太陽電池素子が機能層を有するように、各々の第1電極層上に機能層を形成することを指す。
3. Functional layer forming step The functional layer forming step in this embodiment is a step of forming a functional layer in a pattern corresponding to the pattern of the first electrode layer on the first electrode layer side of the first electrode substrate, or the second electrode. This is a step of performing any one of the steps of continuously forming the functional layer on the second electrode layer side of the base substrate.
In the present embodiment, “the functional layer is formed in a pattern corresponding to the pattern of the first electrode layer” means that each organic thin film solar cell constituting the organic thin film solar cell element module manufactured by the manufacturing method of the present embodiment. It means that a functional layer is formed on each first electrode layer so that the element has a functional layer.

上述したように、本工程において形成される機能層は、第1電極層と第2電極層との間に形成され、有機物を含む層である。より具体的には、光電変換層、PEDOT/PSSを主成分とする正孔取出し層を挙げることができる。
よって、本工程については、形成される機能層が光電変換層である態様(第1実施態様)と形成される機能層がPEDOT/PSSを主成分とする正孔取出し層(以下、機能性正孔取出し層と称して説明する場合がある。)である態様(第2実施態様)とに分けて考えることができる。
以下、各実施態様について説明する。
As described above, the functional layer formed in this step is a layer including an organic substance that is formed between the first electrode layer and the second electrode layer. More specifically, a photoelectric conversion layer and a hole extraction layer mainly composed of PEDOT / PSS can be exemplified.
Therefore, in this step, the functional layer to be formed is a photoelectric conversion layer (first embodiment) and the functional layer to be formed is a hole extraction layer (hereinafter referred to as functionally correct layer) mainly composed of PEDOT / PSS. In some cases, it may be referred to as a hole extraction layer.) (Second embodiment).
Each embodiment will be described below.

(1)第1実施態様
本実施態様の機能層形成工程は、上記第1電極基材の上記第1電極層側に光電変換層を第1電極層のパターンに対応するパターンで形成する工程、または上記第2電極基材用基板の上記第2電極層側に光電変換層を連続的に形成する工程のいずれか一方を行う工程である。
ここで、本工程において形成される光電変換層について説明する。
(1) 1st embodiment The functional layer formation process of this embodiment forms the photoelectric conversion layer in a pattern corresponding to the pattern of the first electrode layer on the first electrode layer side of the first electrode base material, Or it is the process of performing any one of the processes of forming a photoelectric converting layer continuously in the said 2nd electrode layer side of the said 2nd electrode base-material board | substrate.
Here, the photoelectric conversion layer formed in this step will be described.

(a)光電変換層
本実施態様に用いられる光電変換層は、本態様の製造方法により製造される有機薄膜太陽電池素子モジュールにおいて上記第1電極層と上記第2電極層との間に形成されるものである。なお、本発明における光電変換層とは、有機薄膜太陽電池素子の電荷分離に寄与し、生じた電子および正孔を各々反対方向の電極に向かって輸送する部材をいう。
(A) Photoelectric conversion layer The photoelectric conversion layer used in this embodiment is formed between the first electrode layer and the second electrode layer in the organic thin-film solar cell element module manufactured by the manufacturing method of this embodiment. Is. In addition, the photoelectric converting layer in this invention means the member which contributes to electric charge separation of an organic thin film solar cell element, and conveys the produced | generated electron and a hole toward the electrode of an opposite direction, respectively.

本実施態様に用いられる光電変換層としては、電子受容性および電子供与性の両機能を有する単一の層であってもよく(Aの態様)、また電子受容性の機能を有する電子受容性層と電子供与性の機能を有する電子供与性層とが積層されたものであっても良い(Bの態様)。
以下、各態様について説明する。
The photoelectric conversion layer used in this embodiment may be a single layer having both an electron accepting function and an electron donating function (embodiment A), or an electron accepting function having an electron accepting function. A layer and an electron donating layer having an electron donating function may be laminated (embodiment B).
Hereinafter, each aspect will be described.

(i)Aの態様
本実施態様における光電変換層のAの態様は、電子受容性および電子供与性の両機能を有する単一の層であり、電子受容性材料および電子供与性材料を含有するものである。この光電変換層では、光電変換層内で形成されるpn接合を利用して電荷分離が生じるため、単独で光電変換層として機能する。
(I) A Mode A mode A of the photoelectric conversion layer in this embodiment is a single layer having both electron accepting and electron donating functions, and contains an electron accepting material and an electron donating material. Is. In this photoelectric conversion layer, since charge separation occurs using a pn junction formed in the photoelectric conversion layer, it functions as a photoelectric conversion layer alone.

上記光電変換層の電子供与性材料としては、電子供与体としての機能を有するものであれば特に限定されるものではないが、湿式塗工法により成膜可能なものであることが好ましく、中でも電子供与性の導電性高分子材料であることが好ましい。
導電性高分子はいわゆるπ共役高分子であり、炭素−炭素またはヘテロ原子を含む二重結合または三重結合が、単結合と交互に連なったπ共役系から成り立っており、半導体的性質を示すものである。上記導電性高分子材料は、高分子主鎖内にπ共役が発達しているため主鎖方向への電荷輸送が基本的に有利である。
また、上記導電性高分子の電子伝達機構は、主にπスタッキングによる分子間のホッピング伝導であるため、高分子の主鎖方向のみならず、光電変換層の膜厚方向への電荷輸送も有利である。さらに、上記導電性高分子材料は、導電性高分子材料を溶媒に溶解もしくは分散させた塗工液を用いることで湿式塗工法により容易に成膜可能であるしたがって、大面積の有機薄膜太陽電池を高価な設備を必要とせず、製造工程での低コスト化を可能とする利点を有する。
The electron donating material of the photoelectric conversion layer is not particularly limited as long as it has a function as an electron donor, but it is preferable that the film can be formed by a wet coating method. A donating conductive polymer material is preferable.
The conductive polymer is a so-called π-conjugated polymer, which is composed of a π-conjugated system in which double bonds or triple bonds containing carbon-carbon or hetero atoms are alternately linked to single bonds, and exhibits semiconducting properties. It is. In the conductive polymer material, since π conjugation is developed in the polymer main chain, charge transport in the main chain direction is basically advantageous.
In addition, since the electron transfer mechanism of the conductive polymer is mainly hopping conduction between molecules by π stacking, charge transport not only in the main chain direction of the polymer but also in the film thickness direction of the photoelectric conversion layer is advantageous. It is. Furthermore, the conductive polymer material can be easily formed by a wet coating method by using a coating solution in which the conductive polymer material is dissolved or dispersed in a solvent. Therefore, there is an advantage that the cost can be reduced in the manufacturing process without requiring expensive equipment.

上記電子供与性の導電性高分子材料としては、例えば、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリシラン、ポリチオフェン、ポリカルバゾール、ポリビニルカルバゾール、ポルフィリン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリフルオレン、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、およびこれらの誘導体、ならびにこれらの共重合体、あるいは、フタロシアニン含有ポリマー、カルバゾール含有ポリマー、有機金属ポリマーなどを挙げることができる。   Examples of the electron-donating conductive polymer material include polyphenylene, polyphenylene vinylene, polysilane, polythiophene, polycarbazole, polyvinyl carbazole, porphyrin, polyacetylene, polypyrrole, polyaniline, polyfluorene, polyvinyl pyrene, polyvinyl anthracene, and these Derivatives and copolymers thereof, or phthalocyanine-containing polymers, carbazole-containing polymers, organometallic polymers, and the like can be given.

上記の中でも、チオフェン−フルオレン共重合体、ポリアルキルチオフェン、フェニレンエチニレンーフェニレンビニレン共重合体、フェニレンエチニレン−チオフェン共重合体、フェニレンエチニレン−フルオレン共重合体、フルオレン−フェニレンビニレン共重合体、チオフェン−フェニレンビニレン共重合体等が好ましく用いられる。これらは、多くの電子受容性材料に対して、エネルギー準位差が適当であるからである。
なお、例えばフェニレンエチニレン−フェニレンビニレン共重合体(Poly[1,4−phenyleneethynylene−1,4−(2,5−dioctadodecyloxyphenylene)−1,4−phenyleneethene−1,2−diyl−1,4−(2,5−dioctadodecyloxyphenylene)ethene−1,2−diyl])の合成方法については、Macromolecules, 35, 3825 (2002) や、Mcromol. Chem. Phys., 202, 2712 (2001) に詳しい。
Among the above, thiophene-fluorene copolymer, polyalkylthiophene, phenylene ethynylene-phenylene vinylene copolymer, phenylene ethynylene-thiophene copolymer, phenylene ethynylene-fluorene copolymer, fluorene-phenylene vinylene copolymer A thiophene-phenylene vinylene copolymer is preferably used. This is because the energy level difference is appropriate for many electron-accepting materials.
For example, a phenylene ethynylene-phenylene vinylene copolymer (Poly [1,4-phenyleneethynylene-1,4-(2,5-dioctadodecyloxyphenylene) -1,4-phenyleneethene-1,2-diyl-1,4- ( 2,5-dioctadodecyloxyphenylene) ethene-1,2-diyl]) is detailed in Macromolecules, 35, 3825 (2002) and Micromol. Chem. Phys., 202, 2712 (2001).

次に、上記電子受容性材料としては、電子受容体としての機能を有するものであれば特に限定されるものではないが、湿式塗工法により成膜可能なものであることが好ましく、中でも電子受容性の導電性高分子材料であることが好ましい。上記導電性高分子材料は、上述したような利点を有するからである。   Next, the electron-accepting material is not particularly limited as long as it has a function as an electron acceptor. However, it is preferable that the material can be formed by a wet coating method. It is preferable that the conductive conductive polymer material. This is because the conductive polymer material has the advantages as described above.

本態様に用いられる電子受容性の導電性高分子材料としては、例えば、ポリフェニレンビニレン、ポリフルオレン、およびこれらの誘導体、ならびにこれらの共重合体、あるいは、カーボンナノチューブ、フラーレン誘導体、CN基またはCF基含有ポリマーおよびそれらの−CF置換ポリマー等を挙げることができる。ポリフェニレンビニレン誘導体の具体例としては、CN−PPV(poly[2−methoxy−5−(2‘−ethylhexyloxy)−1,4−(1−cyanovinylene])、MEH−CN−PPV(poly[2−methoxy−5−(2’−ethylhexyloxy)−1,4−(1−cyanoinylene])等が挙げられる。 Examples of the electron-accepting conductive polymer material used in this embodiment include polyphenylene vinylene, polyfluorene, and derivatives thereof, and copolymers thereof, carbon nanotubes, fullerene derivatives, CN groups, or CF 3. Examples thereof include group-containing polymers and —CF 3 substituted polymers thereof. Specific examples of polyphenylene vinylene derivatives include CN-PPV (poly [2-methoxy-5- (2′-ethylhexyloxy) -1,4- (1-cyanovinylene]), MEH-CN-PPV (poly [2-methoxy -5- (2'-ethylhexyloxy) -1,4- (1-cyanoinylene]) and the like.

また電子供与性化合物がドープされた電子受容性材料や、電子受容性化合物がドープされた電子供与性材料等を用いることもできる。中でも、電子供与性化合物もしくは電子受容性化合物がドープされた導電性高分子材料が好ましく用いられる。上記導電性高分子材料は、高分子主鎖内にπ共役が発達しているため主鎖方向への電荷輸送が基本的に有利であり、また、電子供与性化合物や電子受容性化合物をドープすることによりπ共役主鎖中に電荷が発生し、電気伝導度を大きく増大することが可能であるからである。   Further, an electron accepting material doped with an electron donating compound, an electron donating material doped with an electron accepting compound, or the like can be used. Among these, a conductive polymer material doped with an electron donating compound or an electron accepting compound is preferably used. The above conductive polymer material is basically advantageous in charge transport in the direction of the main chain because π conjugation is developed in the polymer main chain, and doped with an electron donating compound or an electron accepting compound. This is because electric charges are generated in the π-conjugated main chain, and the electrical conductivity can be greatly increased.

上記電子供与性化合物がドープされる電子受容性の導電性高分子材料としては、上述した電子受容性の導電性高分子材料を挙げることができる。また、ドープされる電子供与性化合物としては、例えば、Li、K、Ca、Cs等のアルカリ金属やアルカリ土類金属のようなルイス塩基を用いることができる。なお、ルイス塩基は電子供与体として作用する。
また、上記電子受容性化合物がドープされる電子供与性の導電性高分子材料としては、上述した電子供与性の導電性高分子材料を挙げることができる。ドープされる電子受容性化合物としては、例えば、FeCl(III)、AlCl、AlBr、AsFやハロゲン化合物のようなルイス酸を用いることができる。なお、ルイス酸は電子受容体として作用する。
Examples of the electron-accepting conductive polymer material doped with the electron-donating compound include the above-described electron-accepting conductive polymer material. In addition, as the electron-donating compound to be doped, for example, a Lewis base such as an alkali metal such as Li, K, Ca, or Cs or an alkaline earth metal can be used. The Lewis base acts as an electron donor.
Examples of the electron-donating conductive polymer material doped with the electron-accepting compound include the above-described electron-donating conductive polymer material. As the electron-accepting compound to be doped, for example, a Lewis acid such as FeCl 3 (III), AlCl 3 , AlBr 3 , AsF 6 or a halogen compound can be used. In addition, Lewis acid acts as an electron acceptor.

本態様における電子供与性材料および上記電子受容性材料の混合比は、使用する材料の種類により最適な混合比に適宜調整される。   The mixing ratio of the electron-donating material and the electron-accepting material in this embodiment is appropriately adjusted to an optimal mixing ratio depending on the type of material used.

本態様における光電変換層の膜厚としては、一般的にバルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池において採用されている膜厚を採用することができる。具体的には、0.2nm〜3000nmの範囲内で設定されることが好ましく、中でも、1nm〜600nmの範囲内であることが好ましい。
上記膜厚が上記範囲より厚い場合、光電変換層における体積抵抗が高くなる可能性があるからである。一方、上記膜厚が上記範囲より薄い場合、光を充分に吸収できない可能性があるからである。
As the film thickness of the photoelectric conversion layer in this embodiment, the film thickness generally employed in bulk heterojunction organic thin film solar cells can be employed. Specifically, it is preferably set within a range of 0.2 nm to 3000 nm, and more preferably within a range of 1 nm to 600 nm.
This is because when the film thickness is larger than the above range, the volume resistance in the photoelectric conversion layer may be increased. On the other hand, if the film thickness is thinner than the above range, light may not be sufficiently absorbed.

本態様における光電変換層の形成方法としては、所定の膜厚に均一に形成することができる方法であれば特に限定されるものではないが、湿式塗工法が好ましく用いられる。湿式塗工法であれば、大気中で光電変換層を形成することができ、低コスト化が実現できるとともに、容易に大面積化が可能となるからである。   The method for forming the photoelectric conversion layer in this embodiment is not particularly limited as long as it can be uniformly formed in a predetermined film thickness, but a wet coating method is preferably used. This is because if the wet coating method is used, the photoelectric conversion layer can be formed in the atmosphere, the cost can be reduced, and the area can be easily increased.

本態様における光電変換層用塗工液の塗布方法としては、光電変換層形成用塗工液を均一に塗布することが塗布できる方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、ダイコート法、スピンコート法、ディップコート法、ロールコート法、ビードコート法、スプレーコート法、バーコート法、グラビアコート法、インクジェット法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法等を挙げることができる。
中でも、光電変換層形成用塗工液の塗布方法は、主に塗布量に応じて厚みを調整することが可能である方法であることが好ましい。主に塗布量に応じて厚みを調整することが可能な方法としては、例えば、ダイコート法、ビードコート法、バーコート法、グラビアコート法、インクジェット法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法等の印刷法を挙げることができる。印刷法は有機薄膜太陽電池の大面積化を図るために好適である。
The method for applying the photoelectric conversion layer coating liquid in this embodiment is not particularly limited as long as it can be applied uniformly to apply the photoelectric conversion layer forming coating liquid. , Spin coating method, dip coating method, roll coating method, bead coating method, spray coating method, bar coating method, gravure coating method, ink jet method, screen printing method, offset printing method and the like.
Especially, it is preferable that the coating method of the coating liquid for photoelectric conversion layer formation is a method which can adjust thickness mainly according to a coating amount. As a method capable of adjusting the thickness mainly depending on the coating amount, for example, a die coating method, a bead coating method, a bar coating method, a gravure coating method, an ink jet method, a screen printing method, an offset printing method, or the like. Can be mentioned. The printing method is suitable for increasing the area of the organic thin film solar cell.

上記光電変換層形成用塗工液の塗布後は、形成された塗膜を乾燥する乾燥処理を施しても良い。光電変換層形成用塗工液に含有される溶媒等を早期に除去することにより、生産性を向上させることができるからである。
乾燥処理の方法としては、例えば、加熱乾燥、送風乾燥、真空乾燥、赤外線加熱乾燥等、一般的な乾燥方法を用いることができる。
After the application of the photoelectric conversion layer forming coating solution, a drying treatment for drying the formed coating film may be performed. It is because productivity can be improved by removing the solvent etc. which are contained in the coating liquid for photoelectric conversion layer formation at an early stage.
As a drying method, for example, a general drying method such as heat drying, air drying, vacuum drying, infrared heat drying, or the like can be used.

(ii)Bの態様
本実施態様における光電変換層のBの態様は、電子受容性の機能を有する電子受容性層と電子供与性の機能を有する電子供与性層とが積層されたものである。
以下、電子受容性層および電子供与性層について説明する。
(Ii) Aspect B In the photoelectric conversion layer B in this embodiment, an electron accepting layer having an electron accepting function and an electron donating layer having an electron donating function are laminated. .
Hereinafter, the electron-accepting layer and the electron-donating layer will be described.

(電子受容性層)
本態様に用いられる電子受容性層は、電子受容性の機能を有するものであり、電子受容性材料を含有するものである。
(Electron-accepting layer)
The electron-accepting layer used in this embodiment has an electron-accepting function and contains an electron-accepting material.

このような電子受容性材料としては、電子受容体としての機能を有するものであれば特に限定されるものではないが、湿式塗工法により成膜可能なものであることが好ましく、中でも電子受容性の導電性高分子材料であることが好ましい。上記導電性高分子材料は、上述したような利点を有するからである。具体的には、上記第一態様の光電変換層に用いられる電子受容性の導電性高分子材料と同様のものを挙げることができる。   Such an electron-accepting material is not particularly limited as long as it has a function as an electron acceptor, but is preferably a material that can be formed into a film by a wet coating method. The conductive polymer material is preferable. This is because the conductive polymer material has the advantages as described above. Specific examples include the same electron-accepting conductive polymer materials used for the photoelectric conversion layer of the first aspect.

本態様における電子受容性層の膜厚としては、一般的にバイレイヤー型有機薄膜太陽電池において採用されている膜厚を採用することができる。具体的には、0.1nm〜1500nmの範囲内で設定することができ、好ましくは1nm〜300nmの範囲内である。上記膜厚が上記範囲より厚いと、上記電子受容性層における体積抵抗が高くなる可能性があるからである。一方、膜厚が上記範囲より薄いと、光を十分に吸収できない場合があるからである。   As the film thickness of the electron-accepting layer in this embodiment, a film thickness generally employed in a bilayer organic thin film solar cell can be employed. Specifically, it can be set within a range of 0.1 nm to 1500 nm, and preferably within a range of 1 nm to 300 nm. This is because if the film thickness is larger than the above range, the volume resistance in the electron-accepting layer may increase. On the other hand, if the film thickness is thinner than the above range, light may not be sufficiently absorbed.

本態様における電子受容性層の形成方法としては、上記第一態様の光電変換層の形成方法と同様とすることができる。   The method for forming the electron-accepting layer in this embodiment can be the same as the method for forming the photoelectric conversion layer of the first embodiment.

(電子供与性層)
本態様に用いられる電子供与性層は、電子供与性の機能を有するものであり、電子供与性材料を含有するものである。
(Electron donating layer)
The electron donating layer used in this embodiment has an electron donating function and contains an electron donating material.

本態様における電子供与性材料としては、電子供与体としての機能を有するものであれば特に限定されるものではないが、湿式塗工法により成膜可能なものであることが好ましく、中でも電子供与性の導電性高分子材料であることが好ましい。上記導電性高分子材料は、上述したような利点を有するからである。具体的には、上記第一態様の光電変換層に用いられる電子供与性の導電性高分子材料と同様のものを挙げることができる。   The electron donating material in this embodiment is not particularly limited as long as it has a function as an electron donor, but it is preferable that the material can be formed by a wet coating method. The conductive polymer material is preferable. This is because the conductive polymer material has the advantages as described above. Specific examples include the same electron donating conductive polymer materials used for the photoelectric conversion layer of the first aspect.

本態様における電子供与性層の膜厚としては、一般的にバイレイヤー型有機薄膜太陽電池において採用されている膜厚を採用することができる。具体的には、0.1nm〜1500nmの範囲内で設定することができ、好ましくは1nm〜300nmの範囲内である。上記膜厚が上記範囲より厚いと、上記電子供与性層における体積抵抗が高くなる可能性があるからである。一方、膜厚が上記範囲より薄いと、光を十分に吸収できない場合があるからである。   As the film thickness of the electron donating layer in this embodiment, a film thickness generally employed in a bilayer type organic thin film solar cell can be employed. Specifically, it can be set within a range of 0.1 nm to 1500 nm, and preferably within a range of 1 nm to 300 nm. This is because if the film thickness is larger than the above range, the volume resistance in the electron donating layer may be increased. On the other hand, if the film thickness is thinner than the above range, light may not be sufficiently absorbed.

本態様における電子供与性層の形成方法としては、上記第一態様の光電変換層の形成方法と同様とすることができる。   The method for forming the electron donating layer in this embodiment can be the same as the method for forming the photoelectric conversion layer of the first embodiment.

(b)光電変換層の形成方法
本工程において、第1電極基材側に光電変換層をパターン状に形成する場合、第2電極基材用基板側に光電変換層を連続的に形成する場合のいずれにおいても、R to Rプロセスを用いて光電変換層を形成することが好ましい。
(B) Method for forming photoelectric conversion layer In this step, when the photoelectric conversion layer is formed in a pattern on the first electrode substrate side, the photoelectric conversion layer is continuously formed on the second electrode substrate substrate side. In any case, it is preferable to form the photoelectric conversion layer by using an R to R process.

(2)第2実施態様
本実施態様の機能層形成工程は、上記第1電極基材の上記第1電極層側に機能性正孔取出し層を第1電極層のパターンに対応するパターンで形成する工程、または上記第2電極基材用基板の上記第2電極層側に機能性正孔取出し層を連続的に形成する工程のいずれか一方を行う工程である。
なお、本態様の有機薄膜太陽電池素子モジュールの製造方法において、第2実施態様の機能層形成工程を行う場合は、上述した「(1)第1態様」の項で説明した光電変換層を第1電極層または第2電極層のいずれか一方の表面上に形成する工程が別途行われる。
(2) Second Embodiment In the functional layer forming step of the present embodiment, the functional hole extraction layer is formed in a pattern corresponding to the pattern of the first electrode layer on the first electrode layer side of the first electrode substrate. Or a step of continuously forming a functional hole extraction layer on the second electrode layer side of the second electrode substrate.
In addition, in the manufacturing method of the organic thin-film solar cell element module of this aspect, when performing the functional layer formation process of a 2nd embodiment, the photoelectric conversion layer demonstrated in the item of the above-mentioned "(1) 1st aspect" is 1st. A step of forming on the surface of either the first electrode layer or the second electrode layer is performed separately.

本工程により形成される機能性正孔取出し層は、PEDOT/PSSを主成分とするものである。なお、機能性正孔取出し層については上述した第1電極基材形成工程の項に記載したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   The functional hole extraction layer formed by this step is mainly composed of PEDOT / PSS. Note that the functional hole extraction layer can be the same as that described in the section of the first electrode base material formation step described above, and a description thereof will be omitted here.

また、本工程において、機能性正孔取出し層は、上述した第1電極基材の第1電極層または第2電極基材用基板の第2電極層のうち、正孔取出し電極に用いられる電極層上に形成されてもよく、また、上記第1電極層または第2電極層のうち、正孔取出し電極に用いられない電極層上に光電変換層が形成されている場合は、光電変換層上に形成されてもよい。   Further, in this step, the functional hole extraction layer is an electrode used for the hole extraction electrode among the first electrode layer of the first electrode substrate or the second electrode layer of the second electrode substrate. When the photoelectric conversion layer is formed on an electrode layer that is not used for the hole extraction electrode in the first electrode layer or the second electrode layer, the photoelectric conversion layer It may be formed on top.

本工程において、第1電極基材側に機能性正孔取出し層をパターン状に形成する場合、第2電極基材用基板側に機能性正孔取出し層を連続的に形成する場合のいずれにおいても、R to Rプロセスを用いて機能層を形成することが好ましい。   In this step, when the functional hole extraction layer is formed in a pattern on the first electrode base material side, the functional hole extraction layer is continuously formed on the second electrode base material substrate side. However, it is preferable to form the functional layer using an R to R process.

4.切断工程
本態様における切断工程は、上記第2電極基材用基板を切断することにより、上記複数の第2電極基材を形成する工程である。
4). Cutting Step The cutting step in this aspect is a step of forming the plurality of second electrode base materials by cutting the second electrode base material substrate.

本態様における切断工程については、上述した第1態様の項で記載した工程と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   About the cutting process in this aspect, since it can be made to be the same as that of the process described by the term of the 1st aspect mentioned above, description here is abbreviate | omitted.

5.貼合工程
本態様における貼合工程は、上記第1電極基材の上記第1電極層側と上記第2電極基材の上記第2電極層側とを対向させ、上記機能層を界面として密着させることにより上記第1電極基材および上記第2電極基材を貼合する工程である。
5. Bonding step The bonding step in this embodiment is such that the first electrode layer side of the first electrode base material and the second electrode layer side of the second electrode base material face each other, and the functional layer is used as an interface. This is a step of bonding the first electrode substrate and the second electrode substrate.

本工程においては、例えば機能層として光電変換層を界面とする場合は、第1電極基材の第1電極層と第2電極基材の第2電極層のうち、いずれか一方の表面に形成された光電変換層と、上記光電変換層が形成されていない側の電極層とを対向させて、第1電極基材および第2電極基材を貼合する。なお、第1電極層または第2電極層には、上述したように正孔取出し層または電子取出し層のいずれかが形成されていてもよい。   In this step, for example, when a photoelectric conversion layer is used as an interface as a functional layer, it is formed on the surface of either the first electrode layer of the first electrode base material or the second electrode layer of the second electrode base material. The first electrode base material and the second electrode base material are bonded together with the photoelectric conversion layer thus formed facing the electrode layer on the side where the photoelectric conversion layer is not formed. Note that either the hole extraction layer or the electron extraction layer may be formed in the first electrode layer or the second electrode layer as described above.

また、本工程においては、例えば機能層として機能性正孔取出し層を界面とする場合は、第1電極基材の第1電極層と第2電極基材の第2電極層のうち、いずれか一方の表面に形成された光電変換層上に形成された機能性正孔取出し層と、上記機能性正孔取出し層が形成されていない側の電極層とを対向させて、第1電極基材および第2電極基材を貼合する。   Also, in this step, for example, when the functional hole extraction layer is used as the interface as the functional layer, either the first electrode layer of the first electrode base material or the second electrode layer of the second electrode base material is selected. A first electrode base material, wherein a functional hole extraction layer formed on a photoelectric conversion layer formed on one surface is opposed to an electrode layer on which the functional hole extraction layer is not formed. And a 2nd electrode base material is bonded.

また、本工程においては、例えば機能層として光電変換層および機能性正孔取出し層を界面とする場合は、第1電極基材の第1電極層と第2電極基材の第2電極層のうち、いずれか一方の表面に形成された光電変換層と、上記光電変換層が形成されていない側の電極層上に形成された機能性正孔取出し層とを対向させて、第1電極基材および第2電極基材を貼合する。   In this step, for example, when the photoelectric conversion layer and the functional hole extraction layer are used as the interface as the functional layer, the first electrode layer of the first electrode substrate and the second electrode layer of the second electrode substrate Among them, the photoelectric conversion layer formed on one of the surfaces and the functional hole extraction layer formed on the electrode layer on the side where the photoelectric conversion layer is not formed are opposed to each other to form the first electrode group. The material and the second electrode substrate are bonded together.

本工程に用いられる第1電極基材および第2電極基材の貼合方法としては、上記機能層を界面として第1電極基材および第2電極基材を密着させることが可能な方法であれば特に限定されない。   As a bonding method of the first electrode substrate and the second electrode substrate used in this step, the first electrode substrate and the second electrode substrate can be adhered to each other with the functional layer as an interface. If it does not specifically limit.

また、本工程において、上述した機能性正孔取出し層を界面として貼合する場合は、PEDOT/PSSは、所定の温度範囲において優れた粘着性を発揮することから、加熱圧着を行うことが好ましい。   Further, in this step, when the functional hole extraction layer described above is bonded as an interface, PEDOT / PSS exhibits excellent adhesiveness in a predetermined temperature range, and thus it is preferable to perform thermocompression bonding. .

加熱圧着を行う温度範囲としては、上述したPEDOT/PSSが粘着性を発揮できる温度であれば特に限定されるものではないが、100℃〜150℃の範囲内であることが好ましい。中でも、110℃〜140℃の範囲内であることが好ましく、特に、120℃〜130℃の範囲内であることがより好ましい。
上記温度範囲よりも低い場合、PEDOT/PSSが上記第1電極基材および上記第2電極基材の密着性を十分なものとすることが可能な粘着性を発揮することができない可能性がある。一方、上記温度範囲よりも高い場合、第1電極基材の第1基材が劣化する可能性がある。
The temperature range for thermocompression bonding is not particularly limited as long as the above-described PEDOT / PSS can exhibit adhesiveness, but it is preferably in the range of 100 ° C to 150 ° C. Especially, it is preferable that it exists in the range of 110 to 140 degreeC, and it is more preferable that it is in the range of 120 to 130 degreeC especially.
When the temperature is lower than the above temperature range, PEDOT / PSS may not be able to exhibit adhesiveness that can make the first electrode base material and the second electrode base material have sufficient adhesion. . On the other hand, when higher than the said temperature range, the 1st base material of a 1st electrode base material may deteriorate.

加熱圧着を行う圧力としては、通常、上述した温度範囲内でPEDOT/PSSが発揮する粘着性により、上記第1電極基材および上記第2電極基材を密着させることが可能な圧力であれば特に限定されるものではないが、0.1MPa〜1MPaの範囲内であることが好ましい。中でも、0.2MPa〜0.8MPaの範囲内であることが好ましく、特に、0.4MPa〜0.5MPaの範囲内であることがより好ましい。
上記範囲内より低い場合、上記第1電極基材および上記第2電極基材の密着性が不十分となる可能性があり、一方、上記範囲内より高い場合、上記第1電極基材および第2電極基材の積層体の構造に過度の変化を生じて有機薄膜太陽電池の電池特性が低下する恐れがある。
The pressure for thermocompression bonding is usually a pressure that allows the first electrode substrate and the second electrode substrate to be brought into close contact with each other due to the adhesiveness exhibited by PEDOT / PSS within the temperature range described above. Although not particularly limited, it is preferably within a range of 0.1 MPa to 1 MPa. Especially, it is preferable to be in the range of 0.2 MPa to 0.8 MPa, and it is more preferable to be in the range of 0.4 MPa to 0.5 MPa.
If it is lower than the above range, the adhesion of the first electrode base material and the second electrode base material may be insufficient. On the other hand, if it is higher than the above range, the first electrode base material and the second electrode base material There is a possibility that the battery characteristics of the organic thin-film solar cell are deteriorated due to an excessive change in the structure of the laminate of the two-electrode base material.

加熱圧着を行う雰囲気としては、上記第1電極基材および上記第2電極基材の各構成層の特性が低下しないものであれば特に限定されるものではなく、例えば、真空、窒素、大気等が挙げられる。中でも、真空、窒素等が好ましい。   The atmosphere for thermocompression bonding is not particularly limited as long as the characteristics of the constituent layers of the first electrode substrate and the second electrode substrate do not deteriorate. For example, vacuum, nitrogen, air, etc. Is mentioned. Of these, vacuum, nitrogen and the like are preferable.

6.接続工程
本態様における接続工程は、1つの上記有機薄膜太陽電池素子の上記第1電極層と上記1つの有機薄膜太陽電池素子に隣接する他の上記有機薄膜太陽電池素子の上記第2電極層とを電気的に接続する工程である。
6). Connection process The connection process in this aspect includes the first electrode layer of one organic thin film solar cell element and the second electrode layer of another organic thin film solar cell element adjacent to the one organic thin film solar cell element. Are electrically connected.

本態様における接続工程については、上述した第1態様の項で説明した工程と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   Since the connection process in this aspect can be the same as the process described in the first aspect, the description is omitted here.

7.その他の工程
本態様の有機薄膜太陽電池素子モジュールの製造方法としては、上述した各工程を有するものであれば特に限定されず、他にも必要な構成を適宜選択して追加することが可能である。具体的には、「I.第1態様」の項で記載した工程と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
7). Other Steps The method for producing the organic thin-film solar cell element module of the present embodiment is not particularly limited as long as it has the respective steps described above, and other necessary configurations can be appropriately selected and added. is there. Specifically, since it can be the same as the process described in the section of “I. First aspect”, the description here is omitted.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the technical idea described in the claims of the present invention has substantially the same configuration and exhibits the same function and effect regardless of the case. It is included in the technical scope of the invention.

以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

(実施例1)
(色素増感太陽電池モジュール)
<第1電極基材の作製>
PENフィルム(第1基材)上にITO膜(第1電極層)が形成された透明導電フィルムを用意し、そのITO膜上に白金(触媒層)を厚み13Å(透過率72%)で積層させた。作製した第1電極層および白金の積層体に対し、レーザースクライブにて絶縁部を形成し、ストライプ状に形成され、かつ各ストライプの両端部を含む2つの接続部分を有するように形成された複数の第1電極層を作製した。第1電極層のストライプ部は長尺方向に100mm、短尺方向に12mmとした。これにより、1枚の第1基材上に、複数の第1電極層および触媒層が形成された両端部を含む2つの接続部分を有する第1電極基材を得た。
(Example 1)
(Dye-sensitized solar cell module)
<Preparation of first electrode substrate>
A transparent conductive film having an ITO film (first electrode layer) formed on a PEN film (first base material) is prepared, and platinum (catalyst layer) is laminated on the ITO film with a thickness of 13 mm (transmittance 72%). I let you. A plurality of layers formed by forming an insulating portion by laser scribing on the manufactured first electrode layer and platinum laminate and having two connection portions formed in a stripe shape and including both end portions of each stripe. A first electrode layer was prepared. The stripe part of the first electrode layer was 100 mm in the long direction and 12 mm in the short direction. Thereby, the 1st electrode base material which has two connection parts including the both ends in which the some 1st electrode layer and catalyst layer were formed on the 1st base material of 1 sheet was obtained.

<多孔質層用組成物の調製>
多孔質酸化チタン微粒子(日本エアロジル社製、商品名:P25)5gをエタノール16.7gに投入し、さらにアセチルアセトン0.25g、及びジルコニアビーズ(φ1.0mm)20gを添加した混合液を、ペイントシェーカーにより攪拌し、さらにバインダーとしてポリビニルピロリドン(日本触媒社製、商品名:K−30)を0.25g添加して多孔質層用組成物を調製した。
<Preparation of composition for porous layer>
5 g of porous titanium oxide fine particles (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., trade name: P25) were added to 16.7 g of ethanol, and 0.25 g of acetylacetone and 20 g of zirconia beads (φ1.0 mm) were added to a paint shaker. Then, 0.25 g of polyvinylpyrrolidone (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., trade name: K-30) was added as a binder to prepare a porous layer composition.

<多孔質層の形成>
上記作製した多孔質層用組成物を、導電性基材であるチタン箔(第2電極基材用基板)上に、両端部に2つの接続部分を残してドクターブレード法により10cm幅の面積で塗布し、その後、120℃で乾燥させることで、多数の酸化チタン微粒子を含む膜厚9μmの層を形成した。その酸化チタン微粒子の層にプレス機で0.1t/cmの圧力を加えた。プレス後、500℃で30分間焼成して多孔質層形成用層を形成した。
<Formation of porous layer>
The prepared composition for a porous layer is formed on a titanium foil (second electrode substrate), which is a conductive substrate, with an area of 10 cm width by a doctor blade method, leaving two connection portions at both ends. It was applied and then dried at 120 ° C. to form a 9 μm thick layer containing a large number of fine titanium oxide particles. A pressure of 0.1 t / cm 2 was applied to the titanium oxide fine particle layer with a press. After the pressing, the porous layer forming layer was formed by firing at 500 ° C. for 30 minutes.

<色素の吸着>
次に、色素増感剤として有機色素(三菱製紙社製、商品名:D358)を、濃度が3.0×10−4mol/lとなるようにアセトニトリル及びtert−ブチルアルコールの体積比1:1溶液に溶解させて色素坦持用塗工液を調製した。この色素坦持用塗工液に対し、上述の導電性基材上に形成した多孔質層形成用層を3時間浸漬させた。その後、色素担持用塗工液から引き上げ、多孔質層形成用層に付着した色素担持用塗工液をアセトニトリルにより洗浄後、風乾した。これにより、酸化チタン微粒子の細孔表面に色素増感剤を担持させて多孔質層を形成した。
<Dye adsorption>
Next, an organic dye (trade name: D358, manufactured by Mitsubishi Paper Industries Co., Ltd.) is used as a dye sensitizer, and the volume ratio of acetonitrile and tert-butyl alcohol is 1: 3 so that the concentration is 3.0 × 10 −4 mol / l. A dye-supporting coating solution was prepared by dissolving in 1 solution. The layer for forming a porous layer formed on the above-described conductive substrate was immersed in this dye-carrying coating solution for 3 hours. Thereafter, the pigment-carrying coating solution was pulled up from the pigment-carrying coating solution, washed with acetonitrile, and then air-dried. As a result, the porous layer was formed by supporting the dye sensitizer on the pore surface of the titanium oxide fine particles.

<電解質層形成用塗工液の調製>
カチオン性ヒドロキシセルロース(ダイセル化学社製、商品名:ジェルナーQH200)0.14gをエタノール2.72gに溶解させた溶液に、ヨウ化カリウムを0.043g加え、攪拌して溶解させた。次いで、その溶液に1−エチル−3−メチルイミダゾリウムテトラシアノボレート(EMIm−B(CN)4)0.18g、1−プロピル−3−メチルイミダゾリウムアイオダイド(PMIm−I)0.5g、及びIを0.025g加えて、撹拌して溶解させた。これにより、コーティング可能な電解質層形成用塗工液を調製した。
<Preparation of electrolyte layer forming coating solution>
0.043 g of potassium iodide was added to a solution prepared by dissolving 0.14 g of cationic hydroxycellulose (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., trade name: Gelner QH200) in 2.72 g of ethanol, and the mixture was dissolved by stirring. Next, 0.18 g of 1-ethyl-3-methylimidazolium tetracyanoborate (EMIm-B (CN) 4), 0.5 g of 1-propyl-3-methylimidazolium iodide (PMIm-I), And 0.025 g of I 2 was added and dissolved by stirring. This prepared the coating liquid for electrolyte layer formation which can be coated.

<固体電解質層の形成>
上述の多孔質層(10cm幅)上に、電解質層形成用塗工液をドクターブレード法により塗布し、100℃で乾燥して電解質層を形成した。
<Formation of solid electrolyte layer>
On the porous layer (10 cm width), an electrolyte layer forming coating solution was applied by a doctor blade method and dried at 100 ° C. to form an electrolyte layer.

<第2電極基材用基板の切断>
電解質層が形成された第2電極基材用基板の多孔質層が形成されていない両端部を長尺方向の端として、短冊状に幅10mmに切断し、第2電極基材を形成した。
<Cutting of substrate for second electrode base material>
The second electrode substrate was formed into a strip shape having a width of 10 mm, with both ends of the substrate for the second electrode substrate, on which the electrolyte layer was formed, on which the porous layer was not formed as ends in the longitudinal direction.

<色素増感太陽電池モジュールの作製>
短冊上に切り出した第2電極基材のうち、多孔質層が形成されていない両端部の接続部分に導電性接着剤を形成した後、導電性接着剤が隣接する第1電極層の両端部の接続部分と接続するように、第1電極基材と、第2電極基材の貼りあわせを行い、モジュールを作製した。
<Preparation of dye-sensitized solar cell module>
Of the second electrode base material cut out on the strip, after forming a conductive adhesive on the connecting portion of both ends where the porous layer is not formed, both ends of the first electrode layer adjacent to the conductive adhesive The first electrode base material and the second electrode base material were bonded to each other so as to be connected to the connection portion, thereby producing a module.

<接続>
隣り合うセルの両端部の接続部分のITOとTiを導電性接着剤で接続することにより、色素増感型太陽電池素子モジュールを作製した。
<Connection>
A dye-sensitized solar cell element module was produced by connecting ITO and Ti at the connecting portions at both ends of adjacent cells with a conductive adhesive.

<封止>
作製した色素増感型太陽電池素子モジュールを充填材で挟み、150℃でラミネートすることにより、封止した。
<Sealing>
The produced dye-sensitized solar cell module was sandwiched between fillers and laminated at 150 ° C. for sealing.

<電池性能の評価>
作製した色素増感型太陽電池素子モジュールについて、擬似太陽光(AM1.5、入射光強度100mW/cm)を光源として、対向電極側から入射させ、ソースメジャーユニット(ケースレー2400型)を用いて電圧印加による電流電圧特性を測定した。その結果、短絡電流23(mA)、開放電圧6.1(V)、曲線因子0.24、最大出力32mWの特性を示し、蛍光灯(500lux)を光源とした場合、短絡電流0.25(mA)、開放電圧4.7(V)、曲線因子0.70、最大出力0.8mWの特性を得た。
<Evaluation of battery performance>
About the produced dye-sensitized solar cell element module, artificial sunlight (AM1.5, incident light intensity of 100 mW / cm 2 ) is used as a light source, is incident from the counter electrode side, and a source measure unit (Keutley 2400 type) is used. Current-voltage characteristics due to voltage application were measured. As a result, when the short-circuit current 23 (mA), the open circuit voltage 6.1 (V), the fill factor 0.24, and the maximum output 32 mW are shown, and the fluorescent lamp (500 lux) is used as the light source, the short-circuit current 0.25 ( mA), open circuit voltage 4.7 (V), fill factor 0.70, and maximum output 0.8 mW.

(実施例2)
(有機薄膜太陽電池モジュール)
<電子取り出し層の作製>
PENフィルム(第1基材)上にITO膜(第1電極層)が形成された透明導電フィルムを用意し、フィルム上に固形分比2wt%でソルビトールを添加した導電性高分子ペースト(ポリ−(3,4−エチレンジオキシチオフェン)分散品)をダイコート法にて成膜し1
50度で30分乾燥させ、電子取り出し層を形成した。得られた基板をレーザー加工により、パターニングし、ストライプ部が電極面積100mm×12mmで両端部を含む2つの接続部分を有する第1電極層を10面作製した。
(Example 2)
(Organic thin film solar cell module)
<Preparation of electron extraction layer>
A transparent conductive film in which an ITO film (first electrode layer) is formed on a PEN film (first base material) is prepared, and a conductive polymer paste (poly-) having sorbitol added at a solid content ratio of 2 wt% on the film. (3,4-Ethylenedioxythiophene) dispersion)
It was dried at 50 degrees for 30 minutes to form an electron extraction layer. The obtained substrate was patterned by laser processing, and 10 first electrode layers having two connection portions including both end portions with an electrode area of 100 mm × 12 mm were produced.

<光電変換層の作製>
次に光電変換層用塗工液を調整した。ポリチオフェン(P3HT:poly(3−hexylthiophene−2,5−diyl))と、電子受フラーレン(PCBN([6,6]−pheny−C61−butyric acid methyl ester))を5:2の重量比率で混合して、固形分濃度1.0wt%クロロベンゼン溶液を準備した。最後にこの溶液をろ紙でろ過して光電変換層用塗工液を調製した。
次いで、同溶液を厚み30μmのTi箔上に、両端部に2つの接続部分を残してドクターブレード法により10cm幅の面積で塗布し、光電変換層(膜厚150nm)を形成した。
次いで得られた光電変換層を有するTi箔を短冊状に幅10mmに切断し、複数の第2電極基材(光電変換電極基材)を作製した。
<Preparation of photoelectric conversion layer>
Next, the coating liquid for photoelectric conversion layers was adjusted. Mixing polythiophene (P3HT: poly (3-hexylthiophene-2,5-diyl)) and electron-receiving fullerene (PCBN ([6,6] -pheny-C61-butyric acid methyl ester)) at a weight ratio of 5: 2. Then, a chlorobenzene solution having a solid content concentration of 1.0 wt% was prepared. Finally, this solution was filtered with a filter paper to prepare a photoelectric conversion layer coating solution.
Next, the same solution was applied on a Ti foil having a thickness of 30 μm by applying a doctor blade method in an area of 10 cm width, leaving two connection portions at both ends, thereby forming a photoelectric conversion layer (film thickness 150 nm).
Subsequently, the obtained Ti foil having the photoelectric conversion layer was cut into a strip shape with a width of 10 mm, and a plurality of second electrode substrates (photoelectric conversion electrode substrates) were produced.

<貼り合わせ>
次いで、作製した複数の光電変換電極基材を、両端部の接続部分に導電性接着剤を形成した後、導電性接着剤が隣接する第1電極層の両端部の接続部分と接続するように、パターニングした電子取り出し層上に貼り合わせ、ロールラミネーターによりラミ圧4kgf/cm、ラミ温度130℃の条件で
ラミネートし、基板上に複数のセルを作製した。
<Lamination>
Next, after forming the conductive adhesive on the connecting portions at both ends of the produced plurality of photoelectric conversion electrode substrates, the conductive adhesive is connected to the connecting portions at both ends of the adjacent first electrode layer. The laminate was laminated on the patterned electron extraction layer, and laminated by a roll laminator under the conditions of a laminating pressure of 4 kgf / cm 2 and a laminating temperature of 130 ° C., and a plurality of cells were produced on the substrate.

<接続>
隣り合うセルの両端部の接続部分のITOとTi箔とを導電性接着剤で接続することにより、有機薄膜太陽電池素子モジュールを作製した。
<Connection>
The organic thin film solar cell element module was produced by connecting ITO and Ti foil of the connection part of the both ends of an adjacent cell with a conductive adhesive.

<封止>
最後に封止用ガラス材および接着性封止材により有機薄膜太陽電池素子モジュールを封止した。
<Sealing>
Finally, the organic thin film solar cell element module was sealed with a sealing glass material and an adhesive sealing material.

<電池性能の評価>
作製した有機薄膜太陽電池モジュールについて、擬似太陽光(AM1.5、入射光強度100mW/cm)を光源として、対向電極側から入射させ、ソースメジャーユニット(ケースレー2400型)を用いて電圧印加による電流電圧特性を測定した。その結果、短絡電流30(mA)、開放電圧7.0(V)、曲線因子0.24、最大出力50.4mWの特性を示し、蛍光灯(500lux)を光源とした場合、短絡電流0.30(mA)、開放電圧5.0(V)、曲線因子0.71、最大出力1.1mWの特性を得た。
<Evaluation of battery performance>
About the produced organic thin-film solar cell module, by using pseudo sunlight (AM1.5, incident light intensity 100 mW / cm 2 ) as a light source, it is incident from the counter electrode side, and voltage is applied using a source measure unit (Keutley 2400 type). Current-voltage characteristics were measured. As a result, a short-circuit current of 30 (mA), an open-circuit voltage of 7.0 (V), a fill factor of 0.24, and a maximum output of 50.4 mW are exhibited. The characteristics of 30 (mA), open circuit voltage 5.0 (V), fill factor 0.71, and maximum output 1.1 mW were obtained.

1 … 色素増感型太陽電池素子
2 … 有機薄膜太陽電池素子
3 … 多孔質層
4 … 固体電解質層
5 … 触媒層
6 … 光電変換層
7 … 正孔取出し層
8 … 電子取出し層
10 … 第1電極基材
11 … 第1基材
12 … 第1電極層
20 … 第2電極基材
20’ … 第2電極基材用基板
100 … 色素増感型太陽電池素子モジュール
200 … 有機薄膜太陽電池素子モジュール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Dye-sensitized solar cell element 2 ... Organic thin film solar cell element 3 ... Porous layer 4 ... Solid electrolyte layer 5 ... Catalyst layer 6 ... Photoelectric conversion layer 7 ... Hole extraction layer 8 ... Electron extraction layer 10 ... 1st Electrode substrate 11 ... First substrate 12 ... First electrode layer 20 ... Second electrode substrate 20 '... Substrate for second electrode substrate 100 ... Dye-sensitized solar cell module 200 ... Organic thin film solar cell module

Claims (6)

1枚の第1基材、および前記第1基材上にストライプ状に形成され、かつ各ストライプの両端部を含む2つの接続部分を有するように形成された複数の第1電極層を有する第1電極基材、少なくとも第2電極層を有し、両端部に2つの接続部分を有する複数の短冊状の第2電極基材、並びに、前記第1電極層および前記第2電極層の間に形成され、有機物を含む複数の機能層を有し、
前記第1電極層、前記第2電極層、および前記機能層を有する有機系太陽電池素子が複数連結されて構成され、1つの前記有機系太陽電池素子の前記第1電極層と前記1つの有機系太陽電池素子に隣接する他の前記有機系太陽電池素子の前記第2電極層が、それぞれの電極層の両端部に形成された前記2つの接続部分どうしで電気的に接続された有機系太陽電池素子モジュールの製造方法であって、
前記第1基材上に、ストライプ状に形成され、かつ各ストライプの両端部を含む2つの接続部分を有するように形成された前記複数の第1電極層を形成することにより第1電極基材を形成する第1電極基材形成工程と、
少なくとも前記第2電極層を有し、両端部に2つの接続部分を有する複数の短冊状の第2電極基材を切り出すことが可能な1枚の第2電極基材用基板を準備する第2電極基材用基板準備工程と、
前記第1電極基材の前記第1電極層側に前記機能層を前記第1電極層のパターンに対応するパターンで形成する工程、または前記第2電極基材用基板の前記第2電極層側に前記機能層を連続的に形成する工程のいずれか一方を行う機能層形成工程と、
前記第2電極基材用基板を切断することにより、前記複数の第2電極基材を形成する切断工程と、
前記第1電極基材の前記第1電極層側と前記第2電極基材の前記第2電極層側とを対向させ、前記機能層を界面として密着させることにより前記第1電極基材および前記第2電極基材を貼合する貼合工程と、
1つの前記有機系太陽電池素子の前記第1電極層と前記1つの有機系太陽電池素子に隣接する他の前記有機系太陽電池素子の前記第2電極層とをそれぞれの電極の両端部に形成された前記2つの接続部分で電気的に接続する接続工程と
を有することを特徴とする有機系太陽電池素子モジュールの製造方法。
A first substrate having one first substrate and a plurality of first electrode layers formed in a stripe shape on the first substrate and having two connection portions including both ends of each stripe. A plurality of strip-shaped second electrode substrates having one electrode substrate, at least a second electrode layer, and two connecting portions at both ends; and between the first electrode layer and the second electrode layer Having a plurality of functional layers formed and containing organic matter,
A plurality of organic solar cell elements having the first electrode layer, the second electrode layer, and the functional layer are connected to each other, and the first electrode layer and the one organic layer of one organic solar cell element are configured. The organic solar cell in which the second electrode layer of another organic solar cell element adjacent to the solar cell element is electrically connected between the two connection portions formed at both ends of each electrode layer A battery element module manufacturing method comprising:
On the first base material, the first electrode base material is formed by forming the plurality of first electrode layers formed in a stripe shape and having two connection portions including both end portions of each stripe. Forming a first electrode base material,
Preparing a second substrate for a second electrode substrate capable of cutting out a plurality of strip-shaped second electrode substrates having at least the second electrode layer and having two connecting portions at both ends; An electrode substrate substrate preparation step;
Forming the functional layer in a pattern corresponding to the pattern of the first electrode layer on the first electrode layer side of the first electrode substrate, or the second electrode layer side of the second electrode substrate. A functional layer forming step of performing any one of the steps of continuously forming the functional layer;
A cutting step of forming the plurality of second electrode base materials by cutting the second electrode base material substrate;
The first electrode substrate and the second electrode substrate side of the first electrode substrate and the second electrode layer side of the second electrode substrate are opposed to each other, and the functional layer is brought into close contact as an interface. A bonding step of bonding the second electrode substrate;
The first electrode layer of one organic solar cell element and the second electrode layer of another organic solar cell element adjacent to the one organic solar cell element are formed at both ends of each electrode. And a connecting step of electrically connecting the two connecting portions. The method of manufacturing an organic solar cell element module.
前記第1基材がロール状に巻き取られたフレキシブル性を有する長尺状の基材であり、前記第1電極基材形成工程と、前記第1電極基材の前記第1電極層側に前記機能層を形成する前記機能層形成工程とがロール・トゥ・ロール(Roll to Roll)プロセスで行われることを特徴とする請求項1に記載の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法。   The first base material is a long base material having flexibility that is wound up in a roll shape, and the first electrode base material forming step and the first electrode base side of the first electrode base material The method for producing an organic solar cell module according to claim 1, wherein the functional layer forming step of forming the functional layer is performed by a roll to roll process. 前記第2電極基材用基板がロール状に巻き取られたフレキシブル性を有する長尺状の基板であり、前記第2電極基材の前記第2電極層側に前記機能層を形成する前記機能層形成工程がロール・トゥ・ロール(Roll to Roll)プロセスで行われることを特徴とする請求項1に記載の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法。   The function of forming the functional layer on the second electrode layer side of the second electrode base material is a long substrate having flexibility in which the second electrode base material substrate is wound in a roll shape. The method for producing an organic solar cell element module according to claim 1, wherein the layer forming step is performed by a roll to roll process. 前記有機系太陽電池素子モジュールが、前記第1電極層または前記第2電極層のいずれか一方の表面上に色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有し、かつ前記機能層が高分子化合物および酸化還元対を含む固体電解質層である色素増感型太陽電池素子が複数連結されて構成される色素増感型太陽電池素子モジュールであることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法。   The organic solar cell element module has a porous layer containing metal oxide semiconductor fine particles carrying a dye sensitizer on the surface of either the first electrode layer or the second electrode layer. And the functional layer is a dye-sensitized solar cell module formed by connecting a plurality of dye-sensitized solar cell elements, each of which is a solid electrolyte layer containing a polymer compound and a redox pair. The manufacturing method of the organic solar cell element module according to any one of claims 1 to 3. 前記第2電極層が金属層であり、前記金属層上に前記多孔質層が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法。   The method for manufacturing an organic solar cell element module according to claim 4, wherein the second electrode layer is a metal layer, and the porous layer is formed on the metal layer. 前記有機系太陽電池素子モジュールが、前記第1電極層および前記第2電極層の間に光電変換層を有する有機薄膜太陽電池素子が複数連結されて構成される有機薄膜太陽電池素子モジュールであり、前記機能層が前記第1電極層および前記第2電極層の間に形成される有機物を含む層であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の有機系太陽電池素子モジュールの製造方法。   The organic solar cell element module is an organic thin film solar cell module configured by connecting a plurality of organic thin film solar cell elements each having a photoelectric conversion layer between the first electrode layer and the second electrode layer, The organic according to any one of claims 1 to 3, wherein the functional layer is a layer containing an organic substance formed between the first electrode layer and the second electrode layer. Of manufacturing a solar cell element module.
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