JP2014165069A - Dye-sensitized solar cell, manufacturing method of the same and electronic apparatus - Google Patents

Dye-sensitized solar cell, manufacturing method of the same and electronic apparatus Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dye-sensitized solar cell which can improve adhesion and humidity resistance of a sealing part; and provide a manufacturing method of the dye-sensitized solar cell and an electronic apparatus.SOLUTION: A dye-sensitized solar cell comprises: a first substrate 20; a first electrode 10 arranged on the first substrate 20; a porous semiconductor layer 13 which is arranged on the first electrode 10 and includes semiconductor fine particles and dye molecules; an electrolysis solution 14 which contacts the porous semiconductor layer 13 and in which an oxidation-reduction electrolyte is soluble in a solvent; a catalyst layer 19 which contacts the electrolysis solution 14; a second electrode 18 arranged on the catalyst layer 19; a second substrate 22 arranged on the second electrode 18; first sealing parts 16A, 16B arranged between the first substrate 20 and the second substrate 22, for sealing the electrolysis solution 14; and a second sealing part 40 formed on an outer circumference of the first sealing parts 16A, 16B, for sealing the electrolysis solution 14.

Description

本発明は、色素増感太陽電池(DSC:Dye-sensitized Solar Cells)およびその製造方法、および電子機器に係り、特に、封止部の密着性および耐湿性を向上させることができる色素増感太陽電池およびその製造方法、および電子機器に関する。   The present invention relates to a dye-sensitized solar cell (DSC), a method for producing the same, and an electronic device, and more particularly, a dye-sensitized solar cell capable of improving adhesion and moisture resistance of a sealing portion. The present invention relates to a battery, a manufacturing method thereof, and an electronic device.

近年、安価で高性能の太陽電池としてDSCが注目されている。DSCは、スイス・ローザンヌ工科大学のグレツェルが開発したもので、増感色素を表面に担持した酸化チタンを用いることで、光電変換効率が高く、製造コストが安いなどの利点を有することから、次世代の太陽電池として期待されている。この太陽電池は、内部に電解液を封入してあることから、湿式太陽電池とも呼ばれる。   In recent years, DSC has attracted attention as an inexpensive and high-performance solar cell. DSC was developed by Grezell of Lausanne University of Technology in Switzerland, and has the advantages of high photoelectric conversion efficiency and low manufacturing cost by using titanium oxide carrying a sensitizing dye on the surface. It is expected as a solar cell of the next generation. This solar cell is also called a wet solar cell because an electrolyte is sealed inside.

DSCは、ITOやFTOなどの透明電極を形成したガラス基板上に、レッドダイ(N719)やブラックダイ(N749)などの色素を吸着させた厚さ数十μmの酸化チタンと、アセトニトリルなどの有機溶剤にヨウ素などの電解質を添加した電解液を、ITOやFTOなどの透明電極を形成したガラス基板上にPtを積層した基板で挟み込んだ構造を有する。   DSC is a glass substrate on which transparent electrodes such as ITO and FTO are formed. A titanium oxide having a thickness of several tens of μm on which a dye such as a red die (N719) or a black die (N749) is adsorbed, and an organic solvent such as acetonitrile. In addition, an electrolyte solution in which an electrolyte such as iodine is added to a glass substrate on which a transparent electrode such as ITO or FTO is formed is sandwiched between substrates obtained by stacking Pt.

そして、色素を吸着させた酸化チタンおよび電解液を保持し、保護するために、対向する2枚の基板の縁部は樹脂によって覆われて封止されている(例えば、特許文献1参照。)。   And in order to hold | maintain and protect the titanium oxide and electrolyte solution which adsorb | sucked the pigment | dye, the edge part of two board | substrates which opposes is covered and sealed with resin (for example, refer patent document 1). .

特開2010−277722号公報JP 2010-277722 A

ところで、電解液を封止する封止部の線幅が0.1mmや0.2mmなど極めて狭い場合がある。この場合、封止部の側面部などにおいて割れや剥がれが生じる可能性がある。このように割れや剥がれが生じると、水分や酸素が比較的容易にDSCセル内に侵入し、電解液と反応して発電性能を劣化させる原因となる。   By the way, the line width of the sealing part which seals electrolyte solution may be very narrow, such as 0.1 mm and 0.2 mm. In this case, cracking or peeling may occur in the side surface portion of the sealing portion. When cracking or peeling occurs in this way, moisture and oxygen penetrate into the DSC cell relatively easily and react with the electrolytic solution, causing the power generation performance to deteriorate.

本発明の目的は、封止部の密着性および耐湿性を向上させることができる色素増感太陽電池およびその製造方法、および電子機器を提供することにある。   The objective of this invention is providing the dye-sensitized solar cell which can improve the adhesiveness and moisture resistance of a sealing part, its manufacturing method, and an electronic device.

上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、第1基板と、前記第1基板上に配置された第1電極と、前記第1電極上に配置され、半導体微粒子と色素分子を有する多孔質半導体層と、前記多孔質半導体層と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液と、前記電解液に接する触媒層と、前記触媒層上に配置された第2電極と、前記第2電極上に配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板の間に配置され、前記電解液を封止する第1封止部と、前記第1封止部の外周部に形成され、前記電解液を封止する第2封止部とを備える色素増感太陽電池が提供される。   According to one aspect of the present invention for achieving the above object, a first substrate, a first electrode disposed on the first substrate, a semiconductor fine particle and a dye molecule disposed on the first electrode, A porous semiconductor layer having an electrolyte solution in contact with the porous semiconductor layer and having a redox electrolyte dissolved in a solvent; a catalyst layer in contact with the electrolyte solution; a second electrode disposed on the catalyst layer; A second substrate disposed on the second electrode; a first sealing portion disposed between the first substrate and the second substrate for sealing the electrolyte; and an outer periphery of the first sealing portion A dye-sensitized solar cell is provided that includes a second sealing portion that is formed in the portion and seals the electrolytic solution.

本発明の他の態様によれば、第1基板上に第1電極を形成する工程と、前記第1電極上に半導体微粒子を有する多孔質半導体層を形成する工程と、前記多孔質半導体層を色素溶液に浸漬させて色素分子を吸着させる工程と、第2基板上に第2電極を形成する工程と、前記第2電極上に触媒層を形成する工程と、前記第1基板および前記第2基板上にガラスフリットを塗布して、所定高さの第1土台部および第2土台部を形成する工程と、前記第1土台部および前記第2土台部上に光硬化樹脂を塗布する工程と、前記第1基板および前記第2基板を対向させて、前記第1土台部と前記第2土台部とを前記光硬化樹脂を介して密着させる工程と、前記第1土台部と前記第2土台部とを密着させる方向に圧力を加えることで前記第1土台部および前記第2土台部の側面部に前記光硬化樹脂をはみ出させる工程と、前記光硬化樹脂に光を照射して硬化させる工程と、前記第1基板および前記第2基板の間に、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液を注入する工程とを有する色素増感太陽電池の製造方法が提供される。   According to another aspect of the present invention, a step of forming a first electrode on a first substrate, a step of forming a porous semiconductor layer having semiconductor fine particles on the first electrode, and the porous semiconductor layer A step of immersing in a dye solution to adsorb dye molecules; a step of forming a second electrode on the second substrate; a step of forming a catalyst layer on the second electrode; the first substrate and the second substrate; Applying glass frit on the substrate to form a first base part and a second base part having a predetermined height; and applying a photocurable resin on the first base part and the second base part; A step of causing the first substrate and the second substrate to face each other and bringing the first base portion and the second base portion into close contact with each other via the photocurable resin, and the first base portion and the second base. The first base part and the front by applying pressure in the direction in which the part is closely attached A step of causing the photocurable resin to protrude from the side surface portion of the second base portion, a step of irradiating and curing the photocurable resin with light, and a redox electrolyte between the first substrate and the second substrate. And a step of injecting an electrolytic solution dissolved in a solvent.

本発明の他の態様によれば、上記の色素増感太陽電池を搭載した電子機器が提供される。   According to another aspect of the present invention, an electronic apparatus equipped with the dye-sensitized solar cell is provided.

本発明によれば、封止部の密着性および耐湿性を向上させることができる色素増感太陽電池およびその製造方法、および電子機器を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the dye-sensitized solar cell which can improve the adhesiveness and moisture resistance of a sealing part, its manufacturing method, and an electronic device can be provided.

実施の形態に係るDSCの第1基板と第2基板とを貼り合わせる前の状態を示す模式的断面構成図。The typical cross-section block diagram which shows the state before bonding the 1st board | substrate and 2nd board | substrate of DSC which concern on embodiment. 図1に示されるDSCの第1基板と第2基板とを貼り合わせた後の状態を示す模式的断面構成図。The typical cross-section block diagram which shows the state after bonding the 1st board | substrate and 2nd board | substrate of DSC shown by FIG. 比較例1に係るDSCの第1基板と第2基板とを貼り合わせる前の状態を示す模式的断面構成図。The typical cross-section block diagram which shows the state before bonding the 1st board | substrate and 2nd board | substrate of DSC which concern on the comparative example 1. FIG. 図3に示されるDSCの第1基板と第2基板とを貼り合わせた後の状態を示す模式的断面構成図。The typical cross-section block diagram which shows the state after bonding the 1st board | substrate and 2nd board | substrate of DSC shown by FIG. 図1に示されるDSCを部分的に拡大した模式的断面構成図。The typical cross-section block diagram which expanded the DSC shown by FIG. 1 partially. 図2に示されるDSCを部分的に拡大した模式的断面構成図。The typical cross-section block diagram which expanded the DSC shown by FIG. 2 partially. 実施の形態に係るDSCの製造方法であって、製版を第1基板上に配置する工程図。It is a manufacturing method of DSC which concerns on embodiment, Comprising: Process drawing which arrange | positions platemaking on a 1st board | substrate. 実施の形態に係るDSCの製造方法であって、別の製版を第1基板上に配置する工程図。It is a manufacturing method of DSC which concerns on embodiment, Comprising: Process drawing which arrange | positions another platemaking on a 1st board | substrate. 実施の形態に係るDSCの製造方法であって、(a)図7の工程後の製版上でスキージを摺動する工程図、(b)図9(a)の工程後の第1基板上にガラスフリットを形成する工程図。It is a manufacturing method of DSC which concerns on embodiment, Comprising: (a) Process drawing which slides a squeegee on the platemaking after the process of FIG. 7, (b) On the 1st board | substrate after the process of FIG. 9 (a) Process drawing which forms glass frit. 実施の形態に係るDSCの製造方法であって、(a)図9(b)の工程後の製版上でスキージを摺動する工程図、(b)図10(a)の工程後のガラスフリット上に紫外線硬化樹脂を塗布する工程図。It is a manufacturing method of DSC which concerns on embodiment, Comprising: (a) Process drawing which slides a squeegee on the platemaking after the process of FIG.9 (b), (b) Glass frit after the process of FIG.10 (a) Process drawing which apply | coats ultraviolet curing resin on it. 実施の形態に係るDSCの製造方法であって、電解液を封入し、開口部を封止し、DSCセルを形成する工程図。It is a manufacturing method of DSC which concerns on embodiment, Comprising: Electrolyte solution is enclosed, an opening part is sealed, and a process drawing which forms a DSC cell. 比較例2に係るDSCの封止部の構成例を示す断面図。Sectional drawing which shows the structural example of the sealing part of DSC which concerns on the comparative example 2. FIG. (a)第1実施例に係るDSCの封止部の構成例を示す断面図、(b)第2実施例に係るDSCの封止部の構成例を示す断面図、(c)第3実施例に係るDSCの封止部の構成例を示す断面図、(d)第4実施例に係るDSCの封止部の構成例を示す断面図、(e)第5実施例に係るDSCの封止部の構成例を示す断面図、(f)第6実施例に係るDSCの封止部の構成例を示す断面図。(A) Cross-sectional view showing a configuration example of a DSC sealing portion according to the first embodiment, (b) Cross-sectional view showing a configuration example of a DSC sealing portion according to the second embodiment, (c) Third embodiment Sectional drawing which shows the structural example of the sealing part of DSC which concerns on an example, (d) Sectional drawing which shows the structural example of the sealing part of DSC which concerns on 4th Example, (e) Sealing of DSC which concerns on 5th Example Sectional drawing which shows the structural example of a stop part, (f) Sectional drawing which shows the structural example of the sealing part of DSC which concerns on 6th Example. 比較例2に係るDSCの封止部を形成する工程を示す図であって、(a)第2封止部を硬化させる前の状態を示す断面図、(b)第2封止部を硬化させた後の状態を示す断面図。It is a figure which shows the process of forming the sealing part of DSC which concerns on the comparative example 2, Comprising: (a) Sectional drawing which shows the state before hardening a 2nd sealing part, (b) Curing a 2nd sealing part Sectional drawing which shows the state after making it do. 第5実施例に係るDSCの封止部を形成する工程を示す図であって、(a)第2封止部を硬化させる前の状態を示す断面図、(b)第2封止部を硬化させた後の状態を示す断面図。It is a figure which shows the process of forming the sealing part of DSC which concerns on 5th Example, Comprising: (a) Sectional drawing which shows the state before hardening a 2nd sealing part, (b) A 2nd sealing part is shown. Sectional drawing which shows the state after making it harden | cure. (a)第7実施例に係るDSCの封止部の構成例を示す断面図、(b)第8実施例に係るDSCの封止部の構成例を示す断面図、(c)第4実施例に係る封止部の状態を示す断面図、(d)図16(c)のD部の拡大図。(A) Cross-sectional view showing a configuration example of a DSC sealing portion according to the seventh embodiment, (b) Cross-sectional view showing a configuration example of a DSC sealing portion according to the eighth embodiment, (c) Fourth embodiment Sectional drawing which shows the state of the sealing part which concerns on an example, (d) The enlarged view of the D section of FIG.16 (c). 封止部に形成される抜気部の構成例を示す平面図。The top view which shows the structural example of the ventilation part formed in a sealing part. 実施の形態に係るDSCの製造方法を示す工程図であって、第1基板に透明電極を形成する工程を示す平面図および断面図。It is process drawing which shows the manufacturing method of DSC which concerns on embodiment, Comprising: The top view and sectional drawing which show the process of forming a transparent electrode in a 1st board | substrate. 実施の形態に係るDSCの製造方法を示す工程図であって、多孔質半導体層を形成する工程を示す平面図および断面図。It is process drawing which shows the manufacturing method of DSC which concerns on embodiment, Comprising: The top view and sectional drawing which show the process of forming a porous semiconductor layer. 実施の形態に係るDSCの製造方法を示す工程図であって、多孔質半導体層に色素を吸着させた状態を示す平面図および断面図。It is process drawing which shows the manufacturing method of DSC which concerns on embodiment, Comprising: The top view and sectional drawing which show the state which made the porous semiconductor layer adsorb | suck the pigment | dye. 実施の形態に係るDSCの製造方法を示す工程図であって、封止部を形成する工程を示す平面図および断面図。It is process drawing which shows the manufacturing method of DSC which concerns on embodiment, Comprising: The top view and sectional drawing which show the process of forming a sealing part. 実施の形態に係るDSCの製造方法を示す工程図であって、対極基板と作用極基板とを貼りあわせ、光を照射して封止部を硬化させる工程を示す平面図および断面図。It is process drawing which shows the manufacturing method of DSC which concerns on embodiment, Comprising: The top view and sectional drawing which show the process of bonding a counter electrode board | substrate and a working electrode board | substrate, and irradiating light and hardening a sealing part. 実施の形態に係るDSCの製造方法を示す工程図であって、電解液を注入し、注入孔を封止した状態を示す平面図および断面図。It is process drawing which shows the manufacturing method of DSC which concerns on embodiment, Comprising: The top view and sectional drawing which show the state which inject | poured electrolyte solution and sealed the injection hole. 光W1、W2の波長と強度分布を示すグラフ。The graph which shows the wavelength and intensity distribution of light W1, W2. 実施の形態に係るDSCの模式的平面パターン構成図。The typical plane pattern block diagram of DSC which concerns on embodiment. 図25のI−I線に沿う模式的断面構造図。FIG. 26 is a schematic sectional view taken along the line II of FIG. 図25のII−II線に沿う模式的断面構造図。FIG. 26 is a schematic cross-sectional structure diagram taken along the line II-II in FIG. 25. 図25のII−III線に沿う模式的断面構造図。FIG. 26 is a schematic sectional view taken along the line II-III in FIG. 25. 図25のA部分の拡大された模式的平面パターン構成図。FIG. 26 is an enlarged schematic plane pattern configuration diagram of a portion A in FIG. 25. 実施の形態に係るDSCの多孔質半導体層の半導体微粒子の模式的構造図。The typical structure figure of the semiconductor fine particle of the porous semiconductor layer of DSC which concerns on embodiment. 実施の形態に係るDSCの動作原理説明図。Explanatory drawing of the principle of operation of the DSC according to the embodiment. 実施の形態に係るDSCの電解液における電荷交換反応に基づく動作原理説明図。The operation principle explanatory drawing based on the charge exchange reaction in the electrolyte solution of DSC which concerns on embodiment. 実施の形態に係るDSCにおいて、多孔質半導体層(13)/色素分子(32)/電解液(14)間のエネルギーポテンシャルダイヤグラム。In DSC which concerns on embodiment, the energy potential diagram between a porous semiconductor layer (13) / pigment molecule | numerator (32) / electrolyte solution (14). 実施の形態に係るDSCにおいて、色素分子(32)/電解液(14)間のエネルギーポテンシャルダイヤグラムであって、図33のJ部分の拡大図。In DSC which concerns on embodiment, it is an energy potential diagram between a dye molecule (32) / electrolyte solution (14), Comprising: The enlarged view of J part of FIG. 実施の形態に係るDSCの各構成材料のエネルギーレベルと発電サイクルを示す説明図。Explanatory drawing which shows the energy level and electric power generation cycle of each component material of DSC which concern on embodiment. 実施の形態に係るDSCに用いられる色素を示す化学構造式であって、(a)D149を示す化学構造式、(b)N719を示す化学構造式、(c)D131を示す化学構造式。The chemical structural formula which shows the pigment | dye used for DSC which concerns on embodiment, Comprising: (a) Chemical structural formula which shows D149, (b) Chemical structural formula which shows N719, (c) Chemical structural formula which shows D131. 実施の形態に係るDSCに用いられる別の色素を示す化学構造式であって、(a)紫色を呈するD205の化学構造式、(b)緑色を呈するポルフィリン系色素を示す化学構造式。The chemical structural formula which shows another pigment | dye used for DSC which concerns on embodiment, Comprising: (a) The chemical structural formula of D205 which exhibits purple, (b) The chemical structural formula which shows the porphyrin pigment which exhibits green. (a)実施の形態に係るDSCにおいて、基本セルを4個直列構成に配置した模式的断面構造図、(b)図38(a)の模式的回路表現。(A) In DSC which concerns on embodiment, the schematic cross-section figure which has arrange | positioned four basic cells in series structure, (b) The typical circuit expression of Fig.38 (a). (a)実施の形態に係るDSCにおいて、基本セルを4個並列構成に配置した模式的断面構造図、(b)図39(a)の模式的回路表現。(A) In DSC which concerns on embodiment, the typical cross-section figure which has arrange | positioned four basic cells in parallel structure, (b) The typical circuit expression of Fig.39 (a). 実施の形態に係るDSCの製造方法であって、(a)第2基板を前処理する工程図、(b)第2基板上に第2電極を形成する工程図、(c)第2電極上に触媒層を形成する工程図、(d)第1基板を前処理後、第1基板上に第1電極を形成する工程図、(e)第1電極上に多孔質半導体層を形成後、多孔質半導体層に色素を浸漬する工程図、(f)図40(c)の工程後の第2基板と図40(e)の工程後の第1基板とを互いに対向させ、封止材を用いて張り合わせる工程図、(g)開口部より内部に電解液を封入し、開口部を封止し、DSCセルを形成する工程図。It is a DSC manufacturing method according to the embodiment, (a) a process diagram for pre-processing the second substrate, (b) a process diagram for forming the second electrode on the second substrate, (c) on the second electrode (D) a process diagram for forming the first electrode on the first substrate after pretreatment of the first substrate; (e) a porous semiconductor layer formed on the first electrode; Step of immersing the dye in the porous semiconductor layer, (f) The second substrate after the step of FIG. 40 (c) and the first substrate after the step of FIG. (G) Process drawing in which an electrolytic solution is sealed inside from an opening, the opening is sealed, and a DSC cell is formed. 実施の形態に係るDSCの製造方法の一工程であって、第1基板上に複数の内部第1電極が形成された状態を示す平面図。The top view which is 1 process of the manufacturing method of DSC which concerns on embodiment, Comprising: The state in which the some internal 1st electrode was formed on the 1st board | substrate. 実施の形態に係るDSCの製造方法の一工程であって、第2基板上に複数の内部第2電極が形成された状態を示す平面図。The top view which is 1 process of the manufacturing method of DSC which concerns on embodiment, Comprising: The several internal 2nd electrode was formed on the 2nd board | substrate. 実施の形態に係るDSCの製造方法の一工程であって、第1基板と第2基板を封止材を介して貼り合わせた状態を示す平面図。The top view which is 1 process of the manufacturing method of DSC which concerns on embodiment, and shows the state which bonded together the 1st board | substrate and the 2nd board | substrate through the sealing material. 実施の形態に係るDSCの製造方法の一工程であって、図43のIV−IV線に沿う模式的断面構造図。FIG. 44 is a schematic cross-sectional structure diagram taken along the line IV-IV in FIG. 43, which is one step of the DSC manufacturing method according to the embodiment. 実施の形態に係るDSCの製造方法の一工程であって、横方向のスクライブラインを形成した状態を示す平面図。The top view which shows 1 step of the manufacturing method of DSC which concerns on embodiment, Comprising: The state which formed the scribe line of the horizontal direction. 実施の形態に係るDSCの製造方法の一工程であって、縦方向のスクライブラインをさらに形成した状態を示す平面図。The top view which is 1 process of the manufacturing method of DSC which concerns on embodiment, and shows the state which formed the scribe line of the vertical direction further. (a)実施の形態に係るDSCのセルを3個形成した構成を示す平面図、(b)3個のセルを直列接続した状態を示す説明図。(A) The top view which shows the structure which formed three cells of DSC which concern on embodiment, (b) The explanatory view which shows the state which connected the three cells in series. (a)実施の形態に係るDSCのセルを5個、直列接続した状態を示す模式図、(b)図48(a)の説明図、(c)図48(a)の構成例を示す平面図。(A) A schematic diagram showing a state in which five DSC cells according to the embodiment are connected in series, (b) an explanatory view of FIG. 48 (a), and (c) a plan view showing a configuration example of FIG. 48 (a). Figure. (a)実施の形態に係るDSCのセルをn個、タンデム構成に積層させた状態を示す模式図、(b)図49(a)の説明図。(A) The schematic diagram which shows the state which laminated | stacked the cell of n of DSC which concerns on embodiment, and the tandem structure, (b) Explanatory drawing of Fig.49 (a). (a)実施の形態に係るDSCのセルをn個、タンデム構成に積層させたものを並列接続した状態を示す模式図、(b)図50(a)の説明図。(A) The schematic diagram which shows the state which connected the thing which laminated | stacked the cell of n of DSC which concerns on embodiment, and the tandem structure in parallel, (b) Explanatory drawing of Fig.50 (a). 実施の形態に係るDSCを搭載したリモコン装置の構成例を示す平面図。The top view which shows the structural example of the remote control device carrying DSC which concerns on embodiment. 実施の形態に係るDSCを搭載したリモコン装置の側面図。The side view of the remote control device carrying DSC which concerns on embodiment. 実施の形態に係るDSCを搭載したリモコン装置の他の構成例を示す側面図。The side view which shows the other structural example of the remote control device carrying DSC which concerns on embodiment. 実施の形態に係るDSCを搭載した卓上デジタル時計の構成例を示す鳥瞰図。The bird's-eye view which shows the structural example of the desktop digital timepiece carrying DSC which concerns on embodiment. (a)実施の形態に係るDSCを搭載した電子手帳を開いた状態を示す鳥瞰図、(b)閉じた状態を示す鳥瞰図。(A) Bird's-eye view which shows the state which opened the electronic notebook which mounts DSC which concerns on embodiment, (b) The bird's-eye view which shows the closed state. 実施の形態に係るDSCを搭載した電子辞書を開いた状態を示す鳥瞰図。The bird's-eye view which shows the state which opened the electronic dictionary carrying DSC which concerns on embodiment.

次に、図面を参照して、実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。   Next, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。   Further, the embodiments described below exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the embodiments of the present invention include the material, shape, structure, The layout is not specified as follows. Various modifications can be made to the embodiment of the present invention within the scope of the claims.

以下の実施の形態に係るDSCにおいて、「透明」とは、透過率が約50%以上であるものと定義する。また「透明」とは、実施の形態に係るDSCにおいて、可視光線に対して、無色透明という意味でも使用する。可視光線は波長約360nm〜830nm程度、エネルギー約3.45eV〜1.49eV程度に相当し、この領域で透過率が50%以上あれば透明である。   In the DSC according to the following embodiment, “transparent” is defined as a transmittance of about 50% or more. In addition, “transparent” is also used to mean colorless and transparent to visible light in the DSC according to the embodiment. Visible light corresponds to a wavelength of about 360 nm to 830 nm and an energy of about 3.45 eV to 1.49 eV, and is transparent if the transmittance is 50% or more in this region.

[実施の形態]
(DSC:実施の形態)
実施の形態に係るDSC200は、図1〜図2、および図5〜図11に示すように表される。図11に示すように、実施の形態に係るDSC200は、第1基板20と、第1基板20上に配置された第1電極10と、第1電極10上に配置され、半導体微粒子と色素分子を備える多孔質半導体層13と、多孔質半導体層13と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液14と、電解液14に接する触媒層19と、触媒層19上に配置された第2電極18と、第2電極18上に配置された第2基板22と、第1基板20と第2基板22の間に配置され、電解液14を封止する第1封止部16A・16B(第1封止部16)と、第1封止部16A・16Bの外周部に形成され、電解液14を封止する第2封止部40とを備える。すなわち、第1封止部16および第2封止部40により、二重構造の封止部を形成している。
[Embodiment]
(DSC: embodiment)
The DSC 200 according to the embodiment is represented as shown in FIGS. 1 to 2 and FIGS. As shown in FIG. 11, the DSC 200 according to the embodiment includes a first substrate 20, a first electrode 10 disposed on the first substrate 20, a semiconductor fine particle and a dye molecule disposed on the first electrode 10. A porous semiconductor layer 13, an electrolyte solution 14 in contact with the porous semiconductor layer 13, a redox electrolyte dissolved in a solvent, a catalyst layer 19 in contact with the electrolyte solution 14, and a second electrode disposed on the catalyst layer 19. An electrode 18, a second substrate 22 disposed on the second electrode 18, and first sealing portions 16 </ b> A and 16 </ b> B (which are disposed between the first substrate 20 and the second substrate 22 and seal the electrolyte solution 14). 1st sealing part 16) and the 2nd sealing part 40 which is formed in the outer peripheral part of 1st sealing part 16A * 16B and seals the electrolyte solution 14 is provided. That is, the first sealing portion 16 and the second sealing portion 40 form a double-structure sealing portion.

具体的には、第1封止部16Aは、第1基板20上にガラスフリットを塗布することによって形成される所定高さ(例えば10μm程度)の第1土台部を備える。以下、第1基板20側の第1封止部、第1土台部、およびガラスフリットの符号には、同じ符号16Aを用いる。   Specifically, the first sealing portion 16A includes a first base portion having a predetermined height (for example, about 10 μm) formed by applying glass frit on the first substrate 20. Hereinafter, the same reference numeral 16A is used for the first sealing part, the first base part, and the glass frit on the first substrate 20 side.

同様に、第1封止部16Bは、第2基板22上にガラスフリットを塗布することによって形成される所定高さ(例えば10μm程度)の第2土台部を備える。以下、第2基板22側の第1封止部、第2土台部、およびガラスフリットの符号には、同じ符号16Bを用いる。   Similarly, the first sealing portion 16B includes a second base portion having a predetermined height (for example, about 10 μm) formed by applying glass frit on the second substrate 22. Hereinafter, the same reference numeral 16B is used for the first sealing part, the second base part, and the glass frit on the second substrate 22 side.

また、第2封止部40は、第1土台部16Aと第2土台部16Bとの接合部、並びに第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの側面部に形成される光硬化樹脂を備える。光硬化樹脂としては、例えば、紫外線硬化樹脂などを用いることができる。紫外線硬化樹脂を硬化するための紫外線(UV)は波長10〜400nmの範囲の波長の短い電磁波である。また、紫外線(UV)は波長によってUV−A(長波長紫外線:波長315〜400nm)、UV−B(中波長紫外線:波長280〜315nm)、UV−C(短波長紫外線:波長10nm前後〜280nm)の3つに区分される。紫外線(UV)の照射源としては、UVランプ(水銀ランプ、メタルハライドランプ)等が用いられる。ここで、紫外線硬化樹脂としては、例えばエポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、不飽和ポリエステル、ポリエーテルアクリレート、ビニルアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、ポリスチリルエチルメタクリレート等が挙げられる。なお、耐電解液性、封止性の点ではアクリル系紫外線硬化樹脂がより好ましい。   Further, the second sealing portion 40 includes a photo-curing resin formed on a joint portion between the first base portion 16A and the second base portion 16B, and side portions of the first base portion 16A and the second base portion 16B. . As the photocurable resin, for example, an ultraviolet curable resin can be used. Ultraviolet light (UV) for curing the ultraviolet curable resin is an electromagnetic wave having a short wavelength in the range of 10 to 400 nm. Moreover, ultraviolet rays (UV) are UV-A (long wavelength ultraviolet rays: wavelength 315 to 400 nm), UV-B (medium wavelength ultraviolet rays: wavelength 280 to 315 nm), UV-C (short wavelength ultraviolet rays: wavelength around 10 nm to 280 nm) depending on the wavelength. ). As an ultraviolet (UV) irradiation source, a UV lamp (mercury lamp, metal halide lamp) or the like is used. Here, examples of the ultraviolet curable resin include epoxy acrylate, urethane acrylate, polyester acrylate, unsaturated polyester, polyether acrylate, vinyl acrylate, polybutadiene acrylate, and polystyrylethyl methacrylate. In addition, acrylic ultraviolet curable resin is more preferable in terms of electrolytic solution resistance and sealing properties.

また、第1基板20または第2基板22は、例えば、ガラス基板、透明電極が全面に形成された透明電極付きのガラス基板などで形成することができる。光を照射するため、第1基板20・第2基板22は、照射光(白色光)に対して、透明であることが望ましい。なお、第1基板20・第2基板22の光が入射する側に反射防止膜などをコーティングしても良い。   Moreover, the 1st board | substrate 20 or the 2nd board | substrate 22 can be formed with the glass substrate with a transparent electrode in which the transparent substrate and the transparent substrate were formed, for example. In order to irradiate light, it is desirable that the first substrate 20 and the second substrate 22 are transparent to the irradiation light (white light). An antireflection film or the like may be coated on the light incident side of the first substrate 20 and the second substrate 22.

また、第1電極10および第2電極18は、例えば、ITO、FTO、ZnO、SnOなどの透明電極で形成される。第1基板10・第2電極18上に電極加工し、FTO付き基板、金属などのグリッド付き基板、或いは上記の複合基板としても良い。 The first electrode 10 and second electrode 18, for example, ITO, FTO, ZnO, is formed of a transparent electrode such as SnO 2. Electrodes may be processed on the first substrate 10 and the second electrode 18 to form a substrate with FTO, a substrate with a grid such as metal, or the composite substrate described above.

また、多孔質半導体層12は、TiO2、ZnO、WO3、InO3、Nb23、SnO2などの材料を用いて形成されていても良い。特に、効率面から安価なTiO2(アナターゼ型、ルチル型)が主に用いられる。多孔質半導体層12は、例えば、スクリーン印刷技術、スピンコート技術、ディッピング、スプレーコート技術などを用いて形成することができる。なお、色素Dyeを吸着させた後の多孔質半導体層12を「多孔質半導体層13」と呼ぶことにする。 The porous semiconductor layer 12 may be formed using a material such as TiO 2 , ZnO, WO 3 , InO 3 , Nb 2 O 3 , SnO 2 . In particular, TiO 2 (anatase type, rutile type) which is inexpensive from the viewpoint of efficiency is mainly used. The porous semiconductor layer 12 can be formed using, for example, screen printing technology, spin coating technology, dipping, spray coating technology, or the like. The porous semiconductor layer 12 after adsorbing the dye Dye is referred to as “porous semiconductor layer 13”.

また、触媒層19は、例えば、Pt、炭素、若しくは、導電性高分子などで構成されていても良い。導電性高分子は、例えば、PEDOT:PSSなどで構成されていても良い。   Further, the catalyst layer 19 may be made of, for example, Pt, carbon, or a conductive polymer. The conductive polymer may be made of, for example, PEDOT: PSS.

また、電解液14としては、γブチロラクトン、炭酸プロピレン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどを用いることができる。また、場合によっては、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリルなどを用いても良い。   Further, as the electrolytic solution 14, γ-butyrolactone, propylene carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, or the like can be used. In some cases, acetonitrile, methoxyacetonitrile, propionitrile, or the like may be used.

色素Dyeは、レッドダイ(N719)、ブラックダイ(N749)、D131、D205、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素などを適用することができる。   As the dye Dye, red dye (N719), black dye (N749), D131, D205, a phthalocyanine dye, a porphyrin dye, and the like can be applied.

(貼り合わせ前後:実施の形態)
実施の形態に係るDSC200の第1基板20と第2基板22とを貼り合わせる前の状態を示す模式的断面構成は、図1に示すように表される。図1に示すように、第1基板20上に第1土台部16Aが形成され、その第1土台部16Aの先端部に紫外線硬化樹脂40Aが塗布されている。同様に、第2基板22上に第2土台部16Bが形成され、その第2土台部16Bの先端部に紫外線硬化樹脂40Bが塗布されている。第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの線幅L1は、例えば0.1mm程度である。第1基板20と第2基板22とを対向させて、第1土台部16Aと第2土台部16Bとを紫外線硬化樹脂40A・40Bを介して密着させる。
(Before and after bonding: embodiment)
A schematic cross-sectional configuration showing a state before the first substrate 20 and the second substrate 22 of the DSC 200 according to the embodiment are bonded together is expressed as shown in FIG. As shown in FIG. 1, a first base portion 16A is formed on the first substrate 20, and an ultraviolet curable resin 40A is applied to the tip portion of the first base portion 16A. Similarly, the 2nd base part 16B is formed on the 2nd board | substrate 22, and the ultraviolet curable resin 40B is apply | coated to the front-end | tip part of the 2nd base part 16B. The line width L 1 of the first base portion 16A and the second base portion 16B is, for example, about 0.1 mm. The first substrate 20 and the second substrate 22 are opposed to each other, and the first base portion 16A and the second base portion 16B are brought into close contact with each other via the ultraviolet curable resins 40A and 40B.

図1に示されるDSC200の第1基板20と第2基板22とを貼り合わせた後の状態を示す模式的断面構成は、図2に示すように表される。図2に示すように、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの外周部に紫外線硬化樹脂40Wが形成されている。この紫外線硬化樹脂40Wは、紫外線硬化樹脂40A・40Bが一体となったものである。すなわち、図1に示すように、第1土台部16Aと第2土台部16Bとを紫外線硬化樹脂40A・40Bを介して密着させ、さらに、第1土台部16Aと第2土台部16Bとを密着させる方向に圧力を加える。これにより、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの側面部に紫外線硬化樹脂40A・40Bがはみ出し、図2に示すように、はみ出した紫外線硬化樹脂40A・40Bが一体となって紫外線硬化樹脂40Wが形成される。紫外線硬化樹脂40Wの幅2L1は、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの線幅L1の2倍程度であるのが望ましい。例えば、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの線幅L1が0.1mmである場合、紫外線硬化樹脂40Wの幅2L1は0.2mmである。紫外線硬化樹脂40Wに紫外線(UV)を照射して硬化させることで第2封止部40を形成することができる。 A schematic cross-sectional configuration showing a state after the first substrate 20 and the second substrate 22 of the DSC 200 shown in FIG. 1 are bonded together is expressed as shown in FIG. As shown in FIG. 2, an ultraviolet curable resin 40W is formed on the outer periphery of the first base portion 16A and the second base portion 16B. This ultraviolet curable resin 40W is obtained by integrating the ultraviolet curable resins 40A and 40B. That is, as shown in FIG. 1, the first base portion 16A and the second base portion 16B are brought into close contact with each other through the ultraviolet curable resins 40A and 40B, and further, the first base portion 16A and the second base portion 16B are brought into close contact with each other. Apply pressure in the direction of As a result, the ultraviolet curable resins 40A and 40B protrude from the side surfaces of the first base portion 16A and the second base portion 16B, and the protruding ultraviolet curable resins 40A and 40B are integrated into the ultraviolet curable resin as shown in FIG. 40W is formed. The width 2L 1 of the ultraviolet curable resin 40W is preferably about twice the line width L 1 of the first base portion 16A and the second base portion 16B. For example, when the line width L 1 of the first base portion 16A and the second base portion 16B is 0.1 mm, the width 2L 1 of the ultraviolet curable resin 40W is 0.2 mm. The second sealing portion 40 can be formed by irradiating the ultraviolet curable resin 40W with ultraviolet rays (UV) and curing it.

(貼り合わせ前後:比較例1)
比較例1に係るDSC200Aの第1基板20と第2基板22とを貼り合わせる前の状態を示す模式的断面構成は、図3に示すように表される。図3に示すように、第1基板20上に第1土台部16Aが形成され、その第1土台部16Aの先端部に紫外線硬化樹脂40Aが塗布されている。同様に、第2基板22上に第2土台部16Bが形成され、その第2土台部16Bの先端部に紫外線硬化樹脂40Bが塗布されている。第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの線幅L2は、例えば0.2mm程度である。第1基板20と第2基板22とを対向させて、第1土台部16Aと第2土台部16Bとを紫外線硬化樹脂40A・40Bを介して密着させる。
(Before and after bonding: Comparative Example 1)
A schematic cross-sectional configuration showing a state before the first substrate 20 and the second substrate 22 of the DSC 200A according to the comparative example 1 are bonded together is expressed as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the first base portion 16A is formed on the first substrate 20, and the ultraviolet curable resin 40A is applied to the tip portion of the first base portion 16A. Similarly, the 2nd base part 16B is formed on the 2nd board | substrate 22, and the ultraviolet curable resin 40B is apply | coated to the front-end | tip part of the 2nd base part 16B. Line width L 2 of the first base portion 16A and the second base portion 16B is, for example, about 0.2 mm. The first substrate 20 and the second substrate 22 are opposed to each other, and the first base portion 16A and the second base portion 16B are brought into close contact with each other via the ultraviolet curable resins 40A and 40B.

図3に示されるDSC200Aの第1基板20と第2基板22とを貼り合わせた後の状態を示す模式的断面構成は、図4に示すように表される。図4に示すように、第1土台部16Aと第2土台部16Bの先端部には、紫外線硬化樹脂40A・40Bが一体となった紫外線硬化樹脂40Xが形成されている。一方、第1土台部16Aと第2土台部16Bの側面部Wには紫外線硬化樹脂40Xが形成されておらず、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bを構成するガラスフリットが剥き出しの状態になっている。ガラスフリットは脆く密着性が低いため、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの線幅L2が0.1mmや0.2mmなど極めて狭い場合は、第1土台部16Aと第2土台部16Bの側面部Wにおいて割れや剥がれが生じる可能性がある。このように割れや剥がれが生じると、水分や酸素が比較的容易にDSCセル内に侵入し、電解液14と反応して発電性能を劣化させる原因となる。 A schematic cross-sectional configuration showing a state after the first substrate 20 and the second substrate 22 of the DSC 200A shown in FIG. 3 are bonded together is expressed as shown in FIG. As shown in FIG. 4, an ultraviolet curable resin 40X in which the ultraviolet curable resins 40A and 40B are integrated is formed at the distal ends of the first base portion 16A and the second base portion 16B. On the other hand, the ultraviolet curable resin 40X is not formed on the side surface portion W of the first base portion 16A and the second base portion 16B, and the glass frit constituting the first base portion 16A and the second base portion 16B is exposed. It has become. Since the glass frit is brittle and has low adhesion, when the line width L 2 of the first base portion 16A and the second base portion 16B is extremely narrow, such as 0.1 mm or 0.2 mm, the first base portion 16A and the second base portion There is a possibility that cracking or peeling occurs on the side surface W of 16B. When cracking or peeling occurs in this way, moisture or oxygen enters the DSC cell relatively easily and reacts with the electrolyte solution 14 to cause deterioration in power generation performance.

(はみ出し量の調整)
次に、実施の形態に係るDSC200において、紫外線硬化樹脂40A・40Bをはみ出させる量の調整方法について説明する。以下に説明する調整方法のいずれか1つ、又は複数の調整方法を適宜組み合わせることが可能である。
(Adjustment of protrusion amount)
Next, a method for adjusting the amount by which the UV curable resins 40A and 40B protrude in the DSC 200 according to the embodiment will be described. Any one or a plurality of adjustment methods described below can be combined as appropriate.

まず、紫外線硬化樹脂40A・40Bをはみ出させる量は、第1土台部16Aと第2土台部16Bとを密着させる方向に加える圧力によって調整することができる。すなわち、図5に示すように、第1土台部16Aの先端部に塗布された紫外線硬化樹脂40Aと、第2土台部16Bの先端部に塗布された紫外線硬化樹脂40Bとを密着させる。このときの第1基板20と第2基板22との間の距離をH1とする。ここで、第1土台部16Aと第2土台部16Bとを密着させる方向に圧力を加え、図6に示すように、第1基板20と第2基板22との間の距離をH2まで狭める。距離H1に対して距離H2が狭いほど(すなわち、第1土台部16Aと第2土台部16Bとを密着させる方向に加える圧力が大きいほど)、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの側面部に多くの紫外線硬化樹脂40A・40Bをはみ出させることができる。 First, the amount by which the ultraviolet curable resins 40A and 40B protrude can be adjusted by the pressure applied in the direction in which the first base portion 16A and the second base portion 16B are brought into close contact with each other. That is, as shown in FIG. 5, the UV curable resin 40A applied to the tip of the first base portion 16A and the UV curable resin 40B applied to the tip of the second base portion 16B are brought into close contact with each other. The distance between the first substrate 20 and the second substrate 22 at this time is H 1 . Here, pressure is applied in the direction in which the first base portion 16A and the second base portion 16B are brought into close contact with each other, and the distance between the first substrate 20 and the second substrate 22 is reduced to H 2 as shown in FIG. . The smaller the distance H 2 is relative to the distance H 1 (that is, the greater the pressure applied in the direction in which the first base portion 16A and the second base portion 16B are brought into close contact with each other), the first base portion 16A and the second base portion 16B. Many UV curable resins 40 </ b> A and 40 </ b> B can be protruded from the side surface portion of each other.

また、紫外線硬化樹脂40A・40Bをはみ出させる量は、スクリーン印刷用の製版上でスキージを摺動する圧力によって調整してもよい。すなわち、紫外線硬化樹脂40A・40Bは、例えば、スクリーン印刷によって形成することができる(後述する)。スクリーン印刷用の製版上でスキージを摺動する圧力が強いほど、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの側面部に多くの紫外線硬化樹脂40A・40Bをはみ出させることができる。   The amount of the ultraviolet curable resin 40A / 40B protruding may be adjusted by the pressure with which the squeegee slides on the plate for screen printing. That is, the ultraviolet curable resins 40A and 40B can be formed by, for example, screen printing (described later). The stronger the pressure with which the squeegee slides on the screen printing plate making, the more UV curable resin 40A and 40B can protrude from the side surfaces of the first base portion 16A and the second base portion 16B.

また、紫外線硬化樹脂40A・40Bをはみ出させる量は、紫外線硬化樹脂40A・40Bの粘性によって調整してもよい。紫外線硬化樹脂40A・40Bの粘性が低いほど、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの側面部に多くの紫外線硬化樹脂40A・40Bをはみ出させることができる。   Further, the amount of the ultraviolet curable resin 40A / 40B protruding may be adjusted by the viscosity of the ultraviolet curable resin 40A / 40B. The lower the viscosity of the UV curable resins 40A and 40B, the more UV curable resins 40A and 40B can protrude from the side surfaces of the first base portion 16A and the second base portion 16B.

また、紫外線硬化樹脂40A・40Bをはみ出させる量は、第1基板20または第2基板22とスクリーン印刷用の製版との間隔によって調整してもよい(後述する)。第1基板20または第2基板22とスクリーン印刷用の製版との間隔が広いほど、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの側面部に多くの紫外線硬化樹脂40A・40Bをはみ出させることができる。   Further, the amount of the ultraviolet curable resin 40A / 40B protruding may be adjusted by the interval between the first substrate 20 or the second substrate 22 and the plate for screen printing (described later). The larger the distance between the first substrate 20 or the second substrate 22 and the screen printing plate making, the more UV curing resin 40A / 40B protrudes from the side surfaces of the first base portion 16A and the second base portion 16B. it can.

図6に示すように、紫外線硬化樹脂40A・40Bがはみ出した部分の厚みL1/2は、第1土台部16Aまたは第2土台部16Bの線幅L1の1/2以上であることが望ましい。このようにすれば、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの側面部全体を適当な厚さの紫外線硬化樹脂40Wで覆うことが可能である。 As shown in FIG. 6, the thickness L 1/2 of the portion where the UV curable resins 40A and 40B protrude is not less than ½ of the line width L 1 of the first base portion 16A or the second base portion 16B. desirable. If it does in this way, it is possible to cover the whole side part of 16 A of 1st base parts and the 2nd base part 16B with the ultraviolet curable resin 40W of appropriate thickness.

(製造方法)
実施の形態に係るDSC200の製造方法は、図7〜図11に示すように表される。図11に示すように、実施の形態に係るDSC200の製造方法は、第1基板20上に第1電極10を形成する工程と、第1電極10上に半導体微粒子を有する多孔質半導体層13を形成する工程と、多孔質半導体層13を色素溶液に浸漬させて色素分子を吸着させる工程と、第2基板22上に第2電極18を形成する工程と、第2電極18上に触媒層19を形成する工程と、第1基板20および第2基板22上にガラスフリット16A・16Bを塗布して、所定高さの第1土台部16Aおよび第2土台部16Bを形成する工程と、第1土台部16Aおよび第2土台部16B上に紫外線硬化樹脂40A・40Bを塗布する工程と、第1基板20および第2基板22を対向させて、第1土台部16Aと第2土台部16Bとを紫外線硬化樹脂40A・40Bを介して密着させる工程と、第1土台部16Aと第2土台部16Bとを密着させる方向に圧力を加えることで第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの側面部に紫外線硬化樹脂40A・40Bをはみ出させる工程と、紫外線硬化樹脂40A・40Bに紫外線(UV)を照射して硬化させる工程と、第1基板20および第2基板22の間に、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液14を注入する工程とを有する。
(Production method)
The manufacturing method of DSC 200 according to the embodiment is expressed as shown in FIGS. As shown in FIG. 11, the DSC 200 manufacturing method according to the embodiment includes a step of forming the first electrode 10 on the first substrate 20 and a porous semiconductor layer 13 having semiconductor fine particles on the first electrode 10. The step of forming, the step of immersing the porous semiconductor layer 13 in the dye solution to adsorb the dye molecules, the step of forming the second electrode 18 on the second substrate 22, and the catalyst layer 19 on the second electrode 18. Forming a first base portion 16A and a second base portion 16B having a predetermined height by applying glass frits 16A and 16B on the first substrate 20 and the second substrate 22. The step of applying the ultraviolet curable resins 40A and 40B on the base portion 16A and the second base portion 16B, and the first base portion 16A and the second base portion 16B are made to face the first substrate 20 and the second substrate 22. UV curable resin 40 -UV curable resin is applied to the side surfaces of the first base portion 16A and the second base portion 16B by applying pressure in a direction in which the first base portion 16A and the second base portion 16B are in close contact with each other through the step 40B. The redox electrolyte was dissolved in a solvent between the step of protruding 40A and 40B, the step of irradiating and curing the ultraviolet curable resin 40A and 40B with ultraviolet rays (UV), and the first substrate 20 and the second substrate 22. And a step of injecting the electrolytic solution 14.

これにより、第1土台部16Aおよび第2土台部16B(第1封止部16)の外周部において、紫外線硬化樹脂を硬化させて第2封止部40を形成することができる。以下、このような二重構造の封止部をスクリーン印刷によって形成する工程を図7〜図10に従って詳細に説明する。   Thereby, in the outer peripheral part of 16 A of 1st base parts and the 2nd base part 16B (1st sealing part 16), an ultraviolet curable resin can be hardened and the 2nd sealing part 40 can be formed. Hereinafter, the process of forming such a double-structured sealing portion by screen printing will be described in detail with reference to FIGS.

まず、図7に示すように、スクリーン印刷用の製版21を第1基板20上に配置する。製版21には、封止部を形成する部分に開口溝21Wが形成されている。ここでは、幅W1で矩形の開口溝21Wが形成されている場合を例示している。もちろん、図8に示すように、開口溝21Wの幅W2(W2>W1)や形状は、封止部の幅や形状などに応じて適宜調整することが可能である。 First, as shown in FIG. 7, a screen printing plate making 21 is disposed on the first substrate 20. In the plate making 21, an opening groove 21 </ b> W is formed in a portion where a sealing portion is formed. Here exemplifies the case where is formed a rectangular opening groove 21W width W 1. Of course, as shown in FIG. 8, the width W 2 (W 2 > W 1 ) and shape of the opening groove 21W can be appropriately adjusted according to the width and shape of the sealing portion.

次に、図9(a)に示すように、図7の工程後の製版21上にガラスペースト16Apを載せ、製版21上でスキージ50Sを摺動させる。これにより、製版21に形成された幅W1の開口溝21Wにガラスペースト16Apが充填され、この開口溝21Wからガラスペースト16Apを吐出させる。その結果、図9(b)に示すように、第1基板20上に線幅W1のガラスフリット16Aを形成することができる。 Next, as shown in FIG. 9A, the glass paste 16Ap is placed on the plate making 21 after the process of FIG. 7, and the squeegee 50S is slid on the plate making 21. Thus, the glass paste 16Ap is filled in opening groove 21W of width W 1 which is formed in plate-making 21 to eject glass paste 16Ap from the opening groove 21W. As a result, a glass frit 16A having a line width W 1 can be formed on the first substrate 20 as shown in FIG. 9B.

次に、図10(a)に示すように、図9(b)の工程後の製版21上にペースト状の紫外線硬化樹脂40Wpを載せ、製版21上でスキージ50Sを摺動させる。これにより、製版21に形成された幅W1の開口溝21Wにペースト状の紫外線硬化樹脂40Wpが充填され、この開口溝21Wからペースト状の紫外線硬化樹脂40Wpを吐出させる。その結果、図10(b)に示すように、線幅W1のガラスフリット16Aの先端部に幅Wsの紫外線硬化樹脂40Aを塗布することができる。 Next, as shown in FIG. 10A, a paste-like ultraviolet curable resin 40 Wp is placed on the plate making 21 after the step of FIG. 9B, and the squeegee 50 </ b> S is slid on the plate making 21. Thus, a paste of the ultraviolet curing resin 40Wp is filled in opening groove 21W of width W 1 which is formed in plate-making 21 to eject pasty ultraviolet curable resin 40Wp from the opening groove 21W. As a result, as shown in FIG. 10B, an ultraviolet curable resin 40A having a width W s can be applied to the tip of the glass frit 16A having a line width W 1 .

ここで、図10(a)の工程において、製版21上でスキージ50Sを摺動する圧力が強いほど、多くの紫外線硬化樹脂40Wpが開口溝21Wから吐出されるため、紫外線硬化樹脂40Aの幅Wsが広くなる。その結果、第1基板20と第2基板22とを貼り合わせたとき、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの側面部に多くの紫外線硬化樹脂40A・40Bをはみ出させることができる。もちろん、この図10(a)の工程において、製版21内の開口溝の幅をWs(Ws>W1)とした場合も、吐出される紫外線硬化樹脂40Aの幅は広くなる。 Here, in the process of FIG. 10A, the greater the pressure with which the squeegee 50S slides on the plate making 21, the more UV curable resin 40Wp is discharged from the opening groove 21W, so the width W of the UV curable resin 40A. s becomes wider. As a result, when the 1st board | substrate 20 and the 2nd board | substrate 22 are bonded together, many ultraviolet curable resin 40A * 40B can protrude from the side part of 16 A of 1st base parts and the 2nd base part 16B. Of course, in the process of FIG. 10A, even when the width of the opening groove in the plate making 21 is set to W s (W s > W 1 ), the width of the discharged UV curable resin 40A is increased.

また、図10(a)の工程において、第1基板20と製版21との間隔が広いほど、多くの紫外線硬化樹脂40Wpが開口溝21Wから吐出されるため、紫外線硬化樹脂40Aの幅Wsが広くなる。その結果、第1基板20と第2基板22とを貼り合わせたとき、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの側面部に多くの紫外線硬化樹脂40A・40Bをはみ出させることができる。 Further, in the process of FIG. 10A, the wider the distance between the first substrate 20 and the plate making 21, the more UV curable resin 40Wp is discharged from the opening groove 21W, and therefore the width W s of the UV curable resin 40A is increased. Become wider. As a result, when the 1st board | substrate 20 and the 2nd board | substrate 22 are bonded together, many ultraviolet curable resin 40A * 40B can protrude from the side part of 16 A of 1st base parts and the 2nd base part 16B.

その後、紫外線硬化樹脂40A・40Bに紫外線(UV)を照射する。これにより、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの外周部に紫外線硬化樹脂40A・40Bが密着した状態で、紫外線硬化樹脂40A・40Bを硬化させることができる。その他の工程(例えば、電解液14を封入する工程など)については後述する。   Thereafter, the ultraviolet curable resins 40A and 40B are irradiated with ultraviolet rays (UV). Thereby, the ultraviolet curable resins 40A and 40B can be cured in a state where the ultraviolet curable resins 40A and 40B are in close contact with the outer peripheral portions of the first base portion 16A and the second base portion 16B. Other steps (for example, a step of encapsulating the electrolytic solution 14) will be described later.

以上のように、実施の形態では、第1封止部16の外周部に第2封止部40を形成することで二重構造の封止部を形成しているため、封止部の密着性および耐湿性を向上させることができる。これにより、水分や酸素がDSCセル内に侵入することを防止し、DSC200の信頼性を高めることが可能である。   As described above, in the embodiment, the double sealing portion is formed by forming the second sealing portion 40 on the outer peripheral portion of the first sealing portion 16. And moisture resistance can be improved. As a result, moisture and oxygen can be prevented from entering the DSC cell, and the reliability of the DSC 200 can be improved.

具体的には、第1封止部16はガラスフリット16A・16Bで形成され、第2封止部40は紫外線硬化樹脂40A・40Bで形成される。ガラスフリット16A・16Bは紫外線硬化樹脂40A・40Bに比べて耐湿性に優れ、一方、紫外線硬化樹脂40A・40Bはガラスフリット16A・16Bに比べて密着性に優れている。そのため、ガラスフリット16A・16Bと紫外線硬化樹脂40A・40Bの二重構造にすれば、密着性と耐湿性の両方に優れた封止部を形成することが可能である。しかも、このような第2封止部40は、第1基板20と第2基板22とを貼り合わせたときに紫外線硬化樹脂40A・40Bをはみ出させるという簡単な方法で形成することができるため、DSC200の量産に適しているという効果もある。   Specifically, the 1st sealing part 16 is formed with glass frit 16A * 16B, and the 2nd sealing part 40 is formed with ultraviolet curing resin 40A * 40B. The glass frits 16A and 16B are superior in moisture resistance compared to the ultraviolet curable resins 40A and 40B, while the ultraviolet curable resins 40A and 40B are superior in adhesiveness compared to the glass frits 16A and 16B. Therefore, if the glass frit 16A / 16B and the ultraviolet curable resin 40A / 40B have a double structure, it is possible to form a sealing portion excellent in both adhesion and moisture resistance. In addition, since the second sealing portion 40 can be formed by a simple method of protruding the ultraviolet curable resins 40A and 40B when the first substrate 20 and the second substrate 22 are bonded together, There is also an effect that it is suitable for mass production of DSC200.

なお、本実施の形態では、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの両方に紫外線硬化樹脂40A・40Bを塗布することとしているが、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの一方にだけ紫外線硬化樹脂を塗布してもよい。もちろん、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの側面部に十分な量の紫外線硬化樹脂をはみ出させるためには、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの両方に紫外線硬化樹脂40A・40Bを塗布するのが望ましい。   In the present embodiment, the ultraviolet curable resin 40A / 40B is applied to both the first base portion 16A and the second base portion 16B, but one of the first base portion 16A and the second base portion 16B is applied. Only an ultraviolet curable resin may be applied. Of course, in order to allow a sufficient amount of the ultraviolet curable resin to protrude from the side surfaces of the first base portion 16A and the second base portion 16B, both the first base portion 16A and the second base portion 16B have the UV curable resin 40A. It is desirable to apply 40B.

〔具体例〕
以下、実施の形態に係るDSC200の具体例を詳細に説明する。以下に例示するDSC200においても、第1封止部16の外周部に第2封止部40を形成することで二重構造の封止部を形成している。第1封止部16はガラスフリット16A・16Bで形成され、第2封止部40は紫外線硬化樹脂40A・40Bで形成されるのが望ましいが、その他の材料を用いて二重構造の封止部を形成することも可能である。
〔Concrete example〕
Hereinafter, a specific example of the DSC 200 according to the embodiment will be described in detail. Also in the DSC 200 exemplified below, the second sealing portion 40 is formed on the outer peripheral portion of the first sealing portion 16 to form a double-structure sealing portion. The first sealing portion 16 is preferably formed of glass frit 16A / 16B, and the second sealing portion 40 is preferably formed of ultraviolet curable resin 40A / 40B. It is also possible to form a part.

(比較例2)
ここで、図12および図14を参照して、比較例2に係るDSC200Bの封止部の構成について説明する。
(Comparative Example 2)
Here, with reference to FIG. 12 and FIG. 14, the structure of the sealing part of DSC200B which concerns on the comparative example 2 is demonstrated.

すなわち、第1封止部16は、光硬化樹脂によって第1基板20側および第2基板22側に予め形成される所定高さ(例えば10μm程度)の第1土台部16Aおよび第2土台部16Bとで構成される。以下では、様々な形態の封止部を例示するが、第1封止部16の外周部に第2封止部40が形成されている点は同様である。   That is, the first sealing portion 16 has a predetermined height (for example, about 10 μm) of the first base portion 16A and the second base portion 16B that are formed in advance on the first substrate 20 side and the second substrate 22 side by the photo-curing resin. It consists of. Hereinafter, various types of sealing portions will be exemplified, but the second sealing portion 40 is formed on the outer peripheral portion of the first sealing portion 16 in the same manner.

なお、封止部全体の厚さLは、例えば30μm程度とされる。即ち、図12に示す例では、第1土台部16A、第2土台部16B、および接合部を構成する第2封止部40の高さは、各々10μm程度とされる。   Note that the thickness L of the entire sealing portion is, for example, about 30 μm. That is, in the example shown in FIG. 12, the heights of the first base portion 16A, the second base portion 16B, and the second sealing portion 40 constituting the joint portion are each about 10 μm.

第1土台部16A、第2土台部16Bおよび第2封止部40は、スクリーン印刷の技法によって紫外線硬化樹脂を塗布して形成されるが、この印刷法の1回の工程で形成される厚さが、丁度10μm程度となる。もちろん、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bをガラスフリット16A・16Bで形成することも可能である。   The first base portion 16A, the second base portion 16B, and the second sealing portion 40 are formed by applying an ultraviolet curable resin by a screen printing technique, and the thickness formed in one step of this printing method. However, it is about 10 μm. Of course, the first base portion 16A and the second base portion 16B can be formed of glass frits 16A and 16B.

ここで、第2封止部40を構成する紫外線硬化樹脂は、予め形成された第1土台部16Aまたは第2土台部16Bの何れかの先端部に塗布される。そして、第1基板20および第2基板22を対向させて、第1土台部16Aと第2土台部16Bとの間を紫外線硬化樹脂からなる第2封止部40を介して接合された状態とする(図14(a)参照)。なお、図14(a)において、符号40aは、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bと第2封止部40との接触部を示す。   Here, the ultraviolet curable resin which comprises the 2nd sealing part 40 is apply | coated to the front-end | tip part of either the 1st base part 16A or the 2nd base part 16B which was formed previously. And the 1st board | substrate 20 and the 2nd board | substrate 22 are made to oppose, and between the 1st base part 16A and the 2nd base part 16B was joined via the 2nd sealing part 40 which consists of ultraviolet curable resin, (See FIG. 14A). In FIG. 14A, reference numeral 40 a indicates a contact portion between the first base portion 16 </ b> A and the second base portion 16 </ b> B and the second sealing portion 40.

次いで、第1基板20側または第2基板22側から紫外線(UV)を照射して、第2封止部40を構成する紫外線硬化樹脂を硬化させる(図14(b)参照)。なお、図14(b)において、符号40bは、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bと第2封止部40の接触部を示す。   Next, ultraviolet rays (UV) are irradiated from the first substrate 20 side or the second substrate 22 side to cure the ultraviolet curable resin constituting the second sealing portion 40 (see FIG. 14B). In FIG. 14B, reference numeral 40 b denotes a contact portion between the first base portion 16 </ b> A and the second base portion 16 </ b> B and the second sealing portion 40.

ところが、比較例2としての第1封止部16にあっては、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bが紫外線硬化樹脂で形成されているため、それ自体が紫外線を吸収し易いという特性を有している。   However, in the first sealing portion 16 as the comparative example 2, since the first base portion 16A and the second base portion 16B are made of an ultraviolet curable resin, the first sealing portion 16 itself easily absorbs ultraviolet rays. have.

そのため、第1基板20側または第2基板22側から照射された紫外線(UV)が紫外線硬化樹脂に到達するまでに、ある程度吸収されてしまい、紫外線硬化樹脂が十分に硬化されない。   Therefore, ultraviolet rays (UV) irradiated from the first substrate 20 side or the second substrate 22 side are absorbed to some extent before reaching the ultraviolet curable resin, and the ultraviolet curable resin is not sufficiently cured.

そして、紫外線硬化樹脂の硬化が不十分な場合には、水分や酸素が比較的容易にセル内に侵入し、電解液14と反応して発電性能を劣化させるため、DSC200Bの十分な耐久性を確保することができない。   When the UV curable resin is not sufficiently cured, moisture and oxygen penetrate into the cell relatively easily and react with the electrolyte solution 14 to deteriorate the power generation performance. Therefore, the DSC 200B has sufficient durability. It cannot be secured.

(実施例)
次に、図13(a)〜(f)を参照して、第1〜第6実施例について説明する。
(Example)
Next, first to sixth embodiments will be described with reference to FIGS.

図13(a)〜(c)に示す第1〜第3実施例は、一対の第1土台部16Aおよび第2土台部16Bが、第1基板20と第2基板22とを対向させた際に、第1土台部16Aの先端部および第2土台部16Bの先端部とが対向するように形成されている場合の構成例である。   In the first to third embodiments shown in FIGS. 13A to 13C, when the pair of first base portion 16A and second base portion 16B makes the first substrate 20 and the second substrate 22 face each other. In addition, this is a configuration example in the case where the tip end portion of the first base portion 16A and the tip end portion of the second base portion 16B are formed to face each other.

図13(a)〜(c)に示す第1〜第3実施例において、第1土台部16A側および第2土台部16B側には、第1土台部16Aと第2土台部16Bとの接合部に対して、紫外線硬化樹脂を硬化させる紫外線(UV)を入射させる開口部APが形成されている。   In the first to third embodiments shown in FIGS. 13A to 13C, the first base portion 16A side and the second base portion 16B side are joined to the first base portion 16A and the second base portion 16B. An opening AP through which ultraviolet rays (UV) for curing the ultraviolet curable resin are incident is formed on the portion.

開口部APの幅は、例えば0.05〜0.5mm程度とされる。   The width of the opening AP is, for example, about 0.05 to 0.5 mm.

図13(a)に示す第1実施例において、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bは、断面形状が略楔型を呈するように形成されている
図13(b)に示す第2実施例および図13(c)に示す第3実施例において、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bは、第1基板20および第2基板22から離れるに従って断面積が小さくなる形状とされている。
In the first embodiment shown in FIG. 13 (a), the first base portion 16A and the second base portion 16B are formed so that the cross-sectional shape is substantially wedge-shaped. The second embodiment shown in FIG. 13 (b). In the example and the third embodiment shown in FIG. 13C, the first base portion 16 </ b> A and the second base portion 16 </ b> B have a shape in which the cross-sectional area decreases as the distance from the first substrate 20 and the second substrate 22 increases. .

図13(b)に示す第2実施例にあっては、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bは、両側部が負の曲率を有する形状となっている。   In the second embodiment shown in FIG. 13 (b), the first base portion 16A and the second base portion 16B have a shape in which both side portions have negative curvature.

また、図13(c)に示す第3実施例にあっては、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bは、両側部が正の曲率を有する形状となっている。   Further, in the third embodiment shown in FIG. 13C, the first base portion 16A and the second base portion 16B have a shape in which both side portions have a positive curvature.

そして、図13(a)〜(c)に示す第1〜第3実施例において、第1土台部16A側および第2土台部16B側の少なくとも一方の開口部APから紫外線(UV)を入射させて、第2封止部40を構成する紫外線硬化樹脂を硬化させることができる。   In the first to third embodiments shown in FIGS. 13A to 13C, ultraviolet rays (UV) are incident from at least one opening AP on the first base portion 16A side and the second base portion 16B side. Thus, the ultraviolet curable resin constituting the second sealing portion 40 can be cured.

この際に、紫外線(UV)は開口部APを介して紫外線硬化樹脂に直接入射するので、前述の比較例2に比べて、紫外線硬化樹脂を十分に硬化させる光量を確保することができる。これにより、第2封止部40は、中央部も含めて全体が十分に硬化され、第1土台部16Aと第2土台部16Bとを確実に接合することができる。   At this time, since ultraviolet rays (UV) are directly incident on the ultraviolet curable resin through the opening AP, it is possible to secure a sufficient amount of light for curing the ultraviolet curable resin as compared with the above-described Comparative Example 2. Thereby, the 2nd sealing part 40 is fully hardened also including a center part, and can join the 1st base part 16A and the 2nd base part 16B reliably.

また、比較例2に比べて、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bと紫外線硬化樹脂(第2封止部40)との接触面積が広いので、接合強度を高めることができる。   Moreover, since the contact area of 16 A of 1st base parts and the 2nd base part 16B, and ultraviolet curable resin (2nd sealing part 40) is large compared with the comparative example 2, joining strength can be raised.

したがって、水分や酸素のセル内への侵入が有効に防止され、DSC200の耐久性が向上される。   Therefore, the penetration of moisture and oxygen into the cell is effectively prevented, and the durability of the DSC 200 is improved.

なお、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bは、それぞれ3つ以上形成され、第1土台部の間および第2土台部のそれぞれの間に、開口部APが形成されるようにしても良い。   Three or more first base parts 16A and two second base parts 16B are formed, and an opening AP is formed between the first base parts and between the second base parts. good.

図13(d)〜(f)に示す第4〜第6実施例は、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bが、第1基板20と第2基板22とを対向させた際に、第1土台部16Aの先端部および第2土台部16Bの先端部の位置が互い違いとなるように形成されている場合の構成例である。   In the fourth to sixth embodiments shown in FIGS. 13D to 13F, when the first base portion 16A and the second base portion 16B face the first substrate 20 and the second substrate 22, This is a configuration example in the case where the positions of the front end of the first base portion 16A and the front end of the second base portion 16B are staggered.

図13(d)〜(f)に示す第4〜第6実施例において、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bは、第1土台部16Aの先端部および第2土台部16Bの先端部が互い違いに配置された際に、先端部同士が並び方向にオーバラップする高さに形成されている。   In the fourth to sixth embodiments shown in FIGS. 13D to 13F, the first base portion 16A and the second base portion 16B are the front end portion of the first base portion 16A and the front end portion of the second base portion 16B. Are arranged at such a height that the tip portions overlap each other in the arrangement direction.

図13(d)に示す第4実施例にあっては、第1基板20と第2基板22に、それぞれ1つの第1土台部16Aおよび第2土台部16Bが形成されている。そして、各第1土台部16Aおよび第2土台部16Bは、第1基板20と第2基板22とを対向させた際に、第2封止部40を構成する紫外線硬化樹脂が介在される隙間を挟むように配置される。   In the fourth embodiment shown in FIG. 13D, a first base portion 16A and a second base portion 16B are formed on the first substrate 20 and the second substrate 22, respectively. And each 1st base part 16A and 2nd base part 16B are the clearance gaps in which the ultraviolet curable resin which comprises the 2nd sealing part 40 is interposed when the 1st board | substrate 20 and the 2nd board | substrate 22 are made to oppose. It is arranged so that

ここで、図15は、第5実施例に係るDSC200の封止部を形成する工程を示す図であって、図15(a)は第2封止部40を硬化させる前の状態を示す断面図、図15(b)は第2封止部40を硬化させた後の状態を示す断面図である。   Here, FIG. 15 is a diagram illustrating a process of forming the sealing portion of the DSC 200 according to the fifth embodiment, and FIG. 15A is a cross-sectional view illustrating a state before the second sealing portion 40 is cured. FIG. 15B is a cross-sectional view showing a state after the second sealing portion 40 is cured.

図15(a)において、符号40aは、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bと第2封止部40との接触部を示す。また、一点鎖線A、B、Cで囲った場所は、紫外線(UV)の照射により、特に強固に硬化される部位を示す。   In FIG. 15A, reference numeral 40 a indicates a contact portion between the first base portion 16 </ b> A and the second base portion 16 </ b> B and the second sealing portion 40. Moreover, the place enclosed with the dashed-dotted lines A, B, and C shows the site | part hardened | cured especially firmly by irradiation of an ultraviolet-ray (UV).

また、図15(b)において、符号40bは、紫外線(UV)が行き渡らず、硬化が不十分な部位を示すが、他の部位が十分に硬化されることにより、実用上十分な強度が得られる。   Further, in FIG. 15B, reference numeral 40b indicates a portion where ultraviolet rays (UV) are not spread and are not sufficiently cured, but the other portions are sufficiently cured to obtain a practically sufficient strength. It is done.

図13(e)に示す第5実施例にあっては、第1基板20に1つの第1土台部16A、第2基板22に2つの第2土台部16Bが形成されている。そして、第1基板20と第2基板22とを対向させた際に、2つの第2土台部16Bの間に、第1土台部16Aが位置するように配置され、第1土台部16Aと第2土台部16Bとで第2封止部40を構成する紫外線硬化樹脂を挟むようになっている。   In the fifth embodiment shown in FIG. 13 (e), one first base portion 16 A is formed on the first substrate 20, and two second base portions 16 B are formed on the second substrate 22. And when the 1st board | substrate 20 and the 2nd board | substrate 22 are made to oppose, it arrange | positions so that the 1st base part 16A may be located between the two 2nd base parts 16B, and the 1st base part 16A and the 1st base part The ultraviolet curable resin which comprises the 2nd sealing part 40 is pinched | interposed with 2 base parts 16B.

図13(f)に示す第6実施例にあっては、第1基板20に1対の第1土台部16A、第2基板22に1対の第2土台部16Bが形成されている。そして、第1基板20と第2基板22とを対向させた際に、第1土台部16Aと第2土台部16Bが互い違いになるように配置され、各一対の第1土台部16Aと第2土台部16Bとで第2封止部40を構成する紫外線硬化樹脂を挟むようになっている。   In the sixth embodiment shown in FIG. 13 (f), a pair of first base portions 16 A is formed on the first substrate 20, and a pair of second base portions 16 B is formed on the second substrate 22. And when the 1st board | substrate 20 and the 2nd board | substrate 22 were made to oppose, 16A of 1st base parts and the 2nd base part 16B are arrange | positioned alternately, and each pair of 1st base part 16A and 2nd An ultraviolet curable resin constituting the second sealing portion 40 is sandwiched between the base portion 16B.

なお、図13(d)〜(f)に示す第4〜第6実施例において、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bは、断面形状が略楔型を呈するように形成されている
そして、第4〜第6実施例において、第1土台部16A側および第2土台部16B側の少なくとも一方の開口部APから紫外線(UV)を、第2封止部40を構成する紫外線硬化樹脂に入射させて硬化させることができる。
In the fourth to sixth embodiments shown in FIGS. 13D to 13F, the first base portion 16A and the second base portion 16B are formed so that the cross-sectional shapes are substantially wedge-shaped and In the fourth to sixth embodiments, ultraviolet rays (UV) are emitted from at least one opening AP on the first base portion 16A side and the second base portion 16B side to the ultraviolet curable resin constituting the second sealing portion 40. It can be incident and cured.

この際に、紫外線(UV)は、開口部APを介して第2封止部40を構成する紫外線硬化樹脂に直接入射するので、前述の比較例2に比べて、紫外線硬化樹脂を十分に硬化させる光量を確保することができる。これにより、第2封止部40は、全体が十分に硬化され、第1土台部16Aと第2土台部16Bとを強固に接合することができる。   At this time, ultraviolet rays (UV) are directly incident on the ultraviolet curable resin constituting the second sealing portion 40 through the opening AP, so that the ultraviolet curable resin is sufficiently cured as compared with the comparative example 2 described above. The amount of light to be generated can be secured. As a result, the entire second sealing portion 40 is sufficiently cured, and the first base portion 16A and the second base portion 16B can be firmly joined.

また、比較例2に比べて、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bと第2封止部40との接触面積が広いので、接合強度を高めることができる。特に、図13(e)に示す第5実施例および図13(f)に示す第6実施例の場合には、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bと第2封止部40との間に摩擦力によるアンカー効果が働き、より強固に接合される。   Moreover, since the contact area of the 1st base part 16A and the 2nd base part 16B, and the 2nd sealing part 40 is large compared with the comparative example 2, joining strength can be raised. In particular, in the case of the fifth embodiment shown in FIG. 13 (e) and the sixth embodiment shown in FIG. 13 (f), the first base portion 16A, the second base portion 16B, and the second sealing portion 40 An anchor effect due to the frictional force acts between them, resulting in stronger joining.

したがって、水分や酸素のセル内への侵入がより有効に防止され、DSC200の耐久性が一層向上される。   Therefore, penetration of moisture and oxygen into the cell is more effectively prevented, and the durability of the DSC 200 is further improved.

なお、第6実施例について、第1基板20の第1土台部16Aおよび第2基板22の第2土台部16Bをそれぞれ3つ以上形成するようにしても良い。   In the sixth embodiment, three or more first base portions 16A of the first substrate 20 and three or more second base portions 16B of the second substrate 22 may be formed.

また、第1〜第6実施例において、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bを形成する紫外線硬化樹脂と、第2封止部40を形成する紫外線硬化樹脂とは、波長の異なる光によって硬化されるようにしても良い。   In the first to sixth embodiments, the ultraviolet curable resin that forms the first base portion 16A and the second base portion 16B and the ultraviolet curable resin that forms the second sealing portion 40 depend on light having different wavelengths. It may be cured.

即ち、例えば図24に示すように、波長λ1の紫外線W1で硬化する紫外線硬化樹脂と、波長λ2の紫外線で硬化する紫外線硬化樹脂とを用いるようにできる。   That is, for example, as shown in FIG. 24, it is possible to use an ultraviolet curable resin that is cured by ultraviolet light W1 having a wavelength λ1 and an ultraviolet curable resin that is cured by ultraviolet light having a wavelength λ2.

具体的には、例えば、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bに波長360nmの紫外線で硬化する紫外線硬化樹脂を用い、第2封止部40に波長380nmの紫外線で硬化する紫外線硬化樹脂を用いるようにできる。これにより、より深くまで入射可能な波長380nmの紫外線によって、第2封止部40をより確実に硬化させることができる。   Specifically, for example, an ultraviolet curable resin that is cured by ultraviolet light having a wavelength of 360 nm is used for the first base portion 16A and the second base portion 16B, and an ultraviolet curable resin that is cured by ultraviolet light having a wavelength of 380 nm is used for the second sealing portion 40. Can be used. Thereby, the 2nd sealing part 40 can be hardened more reliably by the ultraviolet-ray with a wavelength of 380 nm which can inject more deeply.

次に、図16(a)および図16(b)を参照して、本発明の第7実施例および第8実施例について説明する。   Next, a seventh embodiment and an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 16 (a) and 16 (b).

図16(a)に示す第7実施例は、前述の図13(c)に示す第3実施例について、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bを1つずつ追加した構成となっている。   The seventh embodiment shown in FIG. 16A has a configuration in which the first base portion 16A and the second base portion 16B are added one by one with respect to the third embodiment shown in FIG. 13C. .

これにより、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bと第2封止部40との接触面積がより広くなって、接合強度が一層向上される。   Thereby, the contact area of 16 A of 1st base parts, the 2nd base part 16B, and the 2nd sealing part 40 becomes wider, and joining strength is improved further.

また、開口部APも第1基板20側、第2基板22側ともに2箇所ずつとなり、紫外線(UV)が開口部APを介してより確実に第2封止部40を構成する紫外線硬化樹脂に入射される。これにより、第2封止部40が十分に硬化され、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bと第2封止部40がより強固に接合される。   In addition, there are two openings AP on both the first substrate 20 side and the second substrate 22 side, and ultraviolet rays (UV) are more reliably formed into the ultraviolet curable resin constituting the second sealing portion 40 through the opening AP. Incident. Thereby, the 2nd sealing part 40 is fully hardened, and the 1st base part 16A and the 2nd base part 16B, and the 2nd sealing part 40 are joined more firmly.

図16(b)に示す第8実施例は、前述の図13(f)に示す第6実施例について、図13(c)に示す第3実施例のような形態の第1土台部16Aおよび第2土台部16Bを適用した例である。この場合には、図16(b)に示すように、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bは並び方向にオーバラップはしていない。この場合にも、十分な光量の紫外線(UV)が開口部APを介して第2封止部40を構成する紫外線硬化樹脂に入射される。これにより、第2封止部40が十分に硬化され、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bと第2封止部40が強固に接合される。   The eighth embodiment shown in FIG. 16 (b) is similar to the sixth embodiment shown in FIG. 13 (f), but the first base portion 16A in the form as in the third embodiment shown in FIG. This is an example in which the second base portion 16B is applied. In this case, as shown in FIG. 16B, the first base portion 16A and the second base portion 16B do not overlap in the arrangement direction. Also in this case, a sufficient amount of ultraviolet rays (UV) is incident on the ultraviolet curable resin constituting the second sealing portion 40 through the opening AP. Thereby, the 2nd sealing part 40 is fully hardened, and the 1st base part 16A and the 2nd base part 16B, and the 2nd sealing part 40 are joined firmly.

図16(c)は、前述の第4実施例に係るDSC200の封止部の状態を示す断面図、図16(d)は、図16(c)のD部の拡大図である。   FIG. 16C is a cross-sectional view showing a state of the sealing portion of the DSC 200 according to the above-described fourth embodiment, and FIG. 16D is an enlarged view of a D portion in FIG.

図16(d)に示すように、第1土台部16A(または第2土台部16B)と第2封止部40との接触面は、所定の粗さ(例えば、表面粗さRs=100〜1000μm)の微小な凹凸を有している。これは、第1土台部16A、第2土台部16Bおよび第2封止部40を構成する紫外線硬化樹脂は、スクリーン印刷によって塗布されるが、その際にメッシュ状のスクリーンを通過する際に紫外線硬化樹脂が粒状となるためである。   As shown in FIG.16 (d), the contact surface of 16 A of 1st base parts (or 2nd base part 16B) and the 2nd sealing part 40 is predetermined | prescribed roughness (for example, surface roughness Rs = 100- 1000 μm). This is because the ultraviolet curable resin constituting the first base portion 16A, the second base portion 16B and the second sealing portion 40 is applied by screen printing. This is because the cured resin becomes granular.

このように第1土台部16A(または第2土台部16B)と第2封止部40との接触面が微小な凹凸を有するので、接触面における摩擦力が高まり、より強固に接合される。   As described above, the contact surface between the first base portion 16A (or the second base portion 16B) and the second sealing portion 40 has minute irregularities, so that the frictional force on the contact surface is increased and the contact surface is more firmly joined.

図17は、封止部に形成される抜気部の構成例を示す。図17に示すように、第1封止部16および第2封止部40には、抜気部として8箇所のスリットSL1〜SL8が形成されている。図17等に示される符号16(40)は、第1封止部16の外周部に第2封止部40が形成されていることを意味する。以下では、主に第1封止部16に着目して説明するが、第2封止部40についても同様の機構(例えばスリットSL1〜SL8)を備えているものとする。   FIG. 17 shows an example of the configuration of the venting part formed in the sealing part. As shown in FIG. 17, eight slits SL <b> 1 to SL <b> 8 are formed in the first sealing portion 16 and the second sealing portion 40 as venting portions. Reference numeral 16 (40) shown in FIG. 17 and the like means that the second sealing portion 40 is formed on the outer peripheral portion of the first sealing portion 16. Hereinafter, the description will be made mainly focusing on the first sealing portion 16, but the second sealing portion 40 is also provided with the same mechanism (for example, slits SL1 to SL8).

即ち、第1封止部16を構成する第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの少なくとも一方には、紫外線硬化樹脂を塗布して第2封止部40を形成する際に、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bと、塗布される紫外線硬化樹脂との間の空気を抜気する抜気部(スリットSL1〜SL8)を形成することができる。   That is, when forming the second sealing portion 40 by applying an ultraviolet curable resin to at least one of the first base portion 16A and the second base portion 16B constituting the first sealing portion 16, the first base portion is formed. A venting part (slits SL1 to SL8) for venting air between the part 16A and the second base part 16B and the applied ultraviolet curable resin can be formed.

これにより、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの少なくとも一方に、第2封止部40を構成する紫外線硬化樹脂を塗布して、第1基板20と第2基板22とを重ね合わせた際に、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bと、塗布された紫外線硬化樹脂との間の空気が抜気部(スリットSL1〜SL8)を介して外部に抜ける。従って、紫外線硬化樹脂がスムーズに第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの間に入り、隙間が生じるのを防止することができ、密着性を向上させることができる。   Thereby, the ultraviolet curing resin which comprises the 2nd sealing part 40 was apply | coated to at least one of the 1st base part 16A and the 2nd base part 16B, and the 1st board | substrate 20 and the 2nd board | substrate 22 were piled up. At that time, the air between the first base portion 16A and the second base portion 16B and the applied ultraviolet curable resin escapes to the outside through the venting portions (slits SL1 to SL8). Accordingly, it is possible to prevent the UV curable resin from smoothly entering between the first base portion 16A and the second base portion 16B and to form a gap, and to improve the adhesion.

(製造方法)
図18〜図23を参照して、実施の形態に係るDSC200の製造方法について説明する。なお、図21〜図23において、第1封止部16の構成は概略的にストレートな構造で示されているが、詳細構造は、図13(a)〜(f)、図15、図16(a)〜(c)に示すいずれかの構成と同様の構成を備えている。
(Production method)
With reference to FIGS. 18-23, the manufacturing method of DSC200 which concerns on embodiment is demonstrated. 21 to 23, the configuration of the first sealing portion 16 is schematically shown as a straight structure, but the detailed structure is shown in FIGS. 13 (a) to 13 (f), FIG. 15, and FIG. It has the same configuration as any of the configurations shown in (a) to (c).

実施の形態に係るDSC200の製造方法は、第1基板20上に第1電極10を形成する工程と、第1電極10上に半導体微粒子2を有する多孔質半導体層12を形成する工程と、多孔質半導体層12を色素溶液に浸漬させて色素分子4を吸着させる工程と、第2基板22上に第2電極18を形成する工程と、第1基板20および第2基板22上に、第1光硬化樹脂を塗布して、所定高さの第1土台部16Aおよび第2土台部16Bを形成する工程と、第1光硬化樹脂に光を照射して、第1光硬化樹脂を硬化させる工程と、第1土台部16Aまたは第2土台部16Bに、第2光硬化樹脂を塗布して第2封止部40を形成する工程と、第1基板20および第2基板22を対向させて、第1土台部16Aと第2土台部16Bとを第2封止部40を介して密着させる工程と、第1土台部16Aまたは第2土台部16Bの有する開口部APを介して、第2光硬化樹脂に第2の光を照射して第2光硬化樹脂を硬化させる工程と、第1基板20および第2基板22の間に、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液14を注入する工程とを有する。もちろん、第1土台部16Aと第2土台部16Bとを密着させる方向に圧力を加えることで第1土台部16Aおよび第2土台部16Bの側面部に第2光硬化樹脂をはみ出させる工程を有してもよい。   The DSC 200 manufacturing method according to the embodiment includes a step of forming the first electrode 10 on the first substrate 20, a step of forming the porous semiconductor layer 12 having the semiconductor fine particles 2 on the first electrode 10, The step of immersing the porous semiconductor layer 12 in the dye solution to adsorb the dye molecules 4, the step of forming the second electrode 18 on the second substrate 22, the first substrate 20 and the second substrate 22 on the first substrate 20 A step of applying a photocurable resin to form the first base portion 16A and the second base portion 16B having a predetermined height, and a step of irradiating the first photocurable resin with light to cure the first photocurable resin. And applying the second photo-curing resin to the first base portion 16A or the second base portion 16B to form the second sealing portion 40, the first substrate 20 and the second substrate 22 facing each other, The first sealing portion 16A and the second mounting portion 16B are connected to the second sealing portion 40. And the step of causing the second photocurable resin to cure by irradiating the second photocurable resin with the second light through the opening AP of the first base portion 16A or the second base portion 16B. And a step of injecting an electrolytic solution 14 in which a redox electrolyte is dissolved in a solvent between the first substrate 20 and the second substrate 22. Of course, there is a step of causing the second photo-curing resin to protrude from the side surfaces of the first base portion 16A and the second base portion 16B by applying pressure in the direction in which the first base portion 16A and the second base portion 16B are brought into close contact with each other. May be.

(a)まず、図18に示すように、ガラス基板等で構成される第1基板20上に第1電極(透明電極)10を形成する。第1電極10は、例えば、FTO、ZnO、ITO、SnOなどのスパッタ成膜等により形成される。 (A) First, as shown in FIG. 18, a first electrode (transparent electrode) 10 is formed on a first substrate 20 made of a glass substrate or the like. The first electrode 10 is formed by, for example, sputtering film formation of FTO, ZnO, ITO, SnO 2 or the like.

(b)次に、図19に示すように、第1電極上に多孔質半導体層12を形成する。具体的には、例えばTiO、ZnO、WO、InO、ZrO、Ta、Nb、SnOなどの微粒子を含むペーストをスクリーン印刷によって塗布し、所定の温度でペースト層を焼成することにより、多孔質半導体層12が形成される。 (B) Next, as shown in FIG. 19, the porous semiconductor layer 12 is formed on the first electrode. Specifically, for example, a paste containing fine particles such as TiO 2 , ZnO, WO 3 , InO 3 , ZrO 2 , Ta 2 O 3 , Nb 2 O 3 , SnO 2 is applied by screen printing, and paste at a predetermined temperature. By baking the layer, the porous semiconductor layer 12 is formed.

(c)次に、図20に示すように、色素溶液に、多孔質半導体層12を浸漬させることにより、多孔質半導体層12に色素を吸着させる。色素としては、図8に示すD149、レッドダイ(N719)、D131や、ブラックダイ(N749)などを適用することができる。これにより、図20に示すように、色素(Dye)を吸着させた多孔質半導体層12を備える作用極が作成される。 (C) Next, as shown in FIG. 20, the porous semiconductor layer 12 is adsorbed with the dye by immersing the porous semiconductor layer 12 in the dye solution. As the dye, D149, red die (N719), D131, black die (N749) and the like shown in FIG. 8 can be applied. Thereby, as shown in FIG. 20, a working electrode provided with the porous semiconductor layer 12 in which the dye (Dye) is adsorbed is created.

(d)次に、図21に示すように、多孔質半導体層13を囲繞させて、紫外線硬化樹脂を塗布し、第1封止部16を形成する。具体的には、図13(a)〜(f)、図16(a)、(b)に示すように、第1基板20に第1土台部16Aを、第2基板22に第2土台部16Bを予め形成し、第1土台部16Aの上に、第2封止部40を構成する紫外線硬化樹脂をスクリーン印刷により塗布する。 (D) Next, as shown in FIG. 21, the porous semiconductor layer 13 is surrounded and an ultraviolet curable resin is applied to form the first sealing portion 16. Specifically, as shown in FIGS. 13A to 13F and FIGS. 16A and 16B, the first base portion 16A is provided on the first substrate 20, and the second base portion is provided on the second substrate 22. 16B is formed in advance, and an ultraviolet curable resin constituting the second sealing portion 40 is applied on the first base portion 16A by screen printing.

(e)次に、図22に示すように、第1基板20と第2基板22とを第1封止部16を介して対向させる。なお、第2基板22には、予め第2電極18が形成されている。また、第2基板22には、電解液14の注入口34aおよび抜気孔34bが穿設されている。第1基板20と第2基板22とを貼り合わせることにより、第1封止部16は、図13(a)〜(f)および図16(a)、(b)に示すような状態となる。もちろん、第1封止部16の側面部に紫外線硬化樹脂をはみ出させることもできる。そして、第1基板20側または第2基板22側の何れかから紫外線(UV)を照射する。 (E) Next, as shown in FIG. 22, the first substrate 20 and the second substrate 22 are opposed to each other through the first sealing portion 16. The second electrode 18 is formed on the second substrate 22 in advance. Further, the second substrate 22 is provided with an inlet 34a and an exhaust hole 34b for the electrolytic solution 14. By bonding the first substrate 20 and the second substrate 22 together, the first sealing portion 16 is in a state as shown in FIGS. 13 (a) to 13 (f) and FIGS. 16 (a) and 16 (b). . Of course, the ultraviolet curable resin can be protruded from the side surface of the first sealing portion 16. Then, ultraviolet rays (UV) are irradiated from either the first substrate 20 side or the second substrate 22 side.

紫外線(UV)は、図13(a)〜(f)および図16(a)、(b)に示すように、開口部APから第2封止部40を構成する紫外線硬化樹脂に直接入射する。これにより、第2封止部40が十分に硬化されて、第1土台部16Aおよび第2土台部16Bと第2封止部40とが強固に接続される。   As shown in FIGS. 13A to 13F and FIGS. 16A and 16B, the ultraviolet rays (UV) are directly incident on the ultraviolet curable resin constituting the second sealing portion 40 from the opening AP. . Thereby, the 2nd sealing part 40 is fully hardened, and the 1st base part 16A and the 2nd base part 16B, and the 2nd sealing part 40 are connected firmly.

(f)次に、図23に示すように、注入口34aから電解液14を注入した後、注入口34aおよび抜気孔34bにガラスプレート34cをそれぞれ接着して封止する。 (F) Next, as shown in FIG. 23, after the electrolyte solution 14 is injected from the injection port 34a, the glass plate 34c is bonded and sealed to the injection port 34a and the vent hole 34b, respectively.

以上の工程により完成されたDSC200は、封止部が十分に硬化されるので密閉性が高く、水分や酸素のセル内への侵入が有効に防止され、耐候性や耐久性が向上される。   The DSC 200 completed through the above steps has a high sealing property because the sealing portion is sufficiently cured, effectively prevents moisture and oxygen from entering the cell, and improves weather resistance and durability.

(DSC:実施の形態)
実施の形態に係るDSCの模式的平面パターン構成は、図25に示すように表され、図25のI−I線に沿う模式的断面構造は、図26に示すように表され、図25のII−II線に沿う模式的断面構造は、図27に示すように表され、図25のIII−III線に沿う模式的断面構造は、図28に示すように表され、図25のA部分の拡大された模式的平面パターン構成は、図29に示すように表される。
(DSC: embodiment)
A schematic planar pattern configuration of the DSC according to the embodiment is expressed as shown in FIG. 25, and a schematic cross-sectional structure taken along line II in FIG. 25 is expressed as shown in FIG. A schematic cross-sectional structure along the line II-II is expressed as shown in FIG. 27, and a schematic cross-sectional structure along the line III-III in FIG. 25 is expressed as shown in FIG. The enlarged schematic planar pattern configuration is expressed as shown in FIG.

実施の形態に係るDSC200は、図25〜図29に示すように、第1基板20と、第1基板20上に配置された内部第1電極10Aと、内部第1電極10A上に配置された多孔質半導体層13と、多孔質半導体層13と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液14と、電解液14に接する内部第2電極(対極)18Aと、内部第2電極18上に配置された第2基板22と、第1基板20と第2基板22との間に配置され、電解液14を封止する第1封止部16とを備える。もちろん、第1封止部16の外周部に第2封止部40を形成することも可能である。なお、以下の説明では、第1封止部16を封止材16という場合がある。   As shown in FIGS. 25 to 29, the DSC 200 according to the embodiment is disposed on the first substrate 20, the internal first electrode 10 </ b> A disposed on the first substrate 20, and the internal first electrode 10 </ b> A. On the porous semiconductor layer 13, an electrolytic solution 14 in contact with the porous semiconductor layer 13, a redox electrolyte dissolved in a solvent, an internal second electrode (counter electrode) 18 A in contact with the electrolytic solution 14, and the internal second electrode 18 The second substrate 22 is disposed, and the first sealing portion 16 is disposed between the first substrate 20 and the second substrate 22 and seals the electrolytic solution 14. Of course, it is possible to form the second sealing portion 40 on the outer peripheral portion of the first sealing portion 16. In the following description, the first sealing portion 16 may be referred to as the sealing material 16.

また、実施の形態に係るDSC200は、図25〜図29に示すように、封止材16の外部の第1基板20上に配置された外部第1電極10Bと、封止材16の外部の第2基板22上に配置された外部第2電極18Bとを備えていても良い。   In addition, as shown in FIGS. 25 to 29, the DSC 200 according to the embodiment includes an external first electrode 10 </ b> B disposed on the first substrate 20 outside the sealing material 16, and an outside of the sealing material 16. An external second electrode 18B disposed on the second substrate 22 may be provided.

また、実施の形態に係るDSC200は、図25〜図29に示すように、第1基板20と第2基板22に挟まれ、かつ封止材16に囲まれたセル領域に電解液14を注入する開口部を備え、内部第1電極10Aと外部第1電極10Bは、第1基板20上においてパターン形成されると共に、開口部において互いに接続されていても良い。   In addition, as shown in FIGS. 25 to 29, the DSC 200 according to the embodiment injects the electrolyte solution 14 into the cell region sandwiched between the first substrate 20 and the second substrate 22 and surrounded by the sealing material 16. The internal first electrode 10A and the external first electrode 10B may be patterned on the first substrate 20 and connected to each other at the opening.

また、内部第2電極18Aと外部第2電極18Bは、第2基板22上においてパターン形成されると共に、開口部において互いに接続されていても良い。   The internal second electrode 18A and the external second electrode 18B may be patterned on the second substrate 22 and connected to each other at the opening.

また、開口部を封止する開口部封止材3bと、開口部に配置され、封止材16と開口部封止材3bとを結合するキャップ封止材3aとを備えていても良い。   Moreover, you may provide the opening part sealing material 3b which seals an opening part, and the cap sealing material 3a which is arrange | positioned at an opening part and couple | bonds the sealing material 16 and the opening part sealing material 3b.

実施の形態に係るDSC200において、封止材16は、図25〜図29に示すように、第1基板20・第2基板22に接触している。   In the DSC 200 according to the embodiment, the sealing material 16 is in contact with the first substrate 20 and the second substrate 22 as shown in FIGS.

内部第1電極10A・外部第1電極10Bは、図25、図27〜図29に示すように、電解液14の注入用の開口部近傍において、電気的に接続されている。   The internal first electrode 10A and the external first electrode 10B are electrically connected in the vicinity of the opening for injecting the electrolyte solution 14, as shown in FIGS.

内部第2電極18A・外部第2電極18Bは、図25、図27〜図29に示すように、電解液14の注入用の開口部近傍において、電解液14の注入用の開口部近傍において、電気的に接続されている。   As shown in FIGS. 25 and 27 to 29, the internal second electrode 18A and the external second electrode 18B are arranged in the vicinity of the opening for injecting the electrolytic solution 14 and in the vicinity of the opening for injecting the electrolytic solution 14, Electrically connected.

また、封止材16は、図25〜図29に示すように、内部第1電極10A・内部第2電極18Aとは接触していない。一方、封止材16は、図25〜図29に示すように、外部第1電極10B・外部第2電極18Bとは電解液14の注入用の開口部近傍において接触している。   Further, as shown in FIGS. 25 to 29, the sealing material 16 is not in contact with the internal first electrode 10 </ b> A and the internal second electrode 18 </ b> A. On the other hand, as shown in FIGS. 25 to 29, the sealing material 16 is in contact with the external first electrode 10 </ b> B and the external second electrode 18 </ b> B in the vicinity of the opening for injecting the electrolytic solution 14.

また、キャップ封止材3a・開口部封止材3bは、図25、図27〜図29に示すように、電解液14の注入用の開口部において、第1電極10B・第2電極18Bと接触し、第1電極10A・第2電極18Aと接触してもよい。   Further, as shown in FIGS. 25 and 27 to 29, the cap sealing material 3 a and the opening sealing material 3 b are connected to the first electrode 10 </ b> B and the second electrode 18 </ b> B in the opening for injecting the electrolytic solution 14. The first electrode 10A and the second electrode 18A may be in contact with each other.

また、実施の形態に係るDSC200においては、図25〜図29に示すように、内部第2電極18Aの表面には、電解液14に接して、触媒層19を備えていても良い。   Moreover, in DSC200 which concerns on embodiment, as shown in FIGS. 25-29, the surface of internal 2nd electrode 18A may be provided with the catalyst layer 19 in contact with the electrolyte solution 14. As shown in FIG.

封止材16・キャップ封止材3a・開口部封止材3bは、ガラスフリット、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂若しくはこれらを構造的に組み合わせて構成可能である。   The sealing material 16, the cap sealing material 3 a, and the opening sealing material 3 b can be configured by glass frit, ultraviolet curable resin, thermosetting resin, or a structural combination thereof.

実施の形態に係るDSC200の多孔質半導体層12の半導体微粒子2の模式的構造は、図30に示すように表される。図30に示すように、多孔質半導体層12は、TiO2などからなる半導体微粒子2が互いに結合して複雑なネットワークを形成している。色素分子4は、半導体微粒子2の表面に吸着される。多孔質半導体層12内には、大きさ約100nm以下の細孔が多数存在する。 A schematic structure of the semiconductor fine particles 2 of the porous semiconductor layer 12 of the DSC 200 according to the embodiment is expressed as shown in FIG. As shown in FIG. 30, in the porous semiconductor layer 12, semiconductor fine particles 2 made of TiO 2 or the like are bonded to each other to form a complex network. The dye molecules 4 are adsorbed on the surface of the semiconductor fine particles 2. A large number of pores having a size of about 100 nm or less exist in the porous semiconductor layer 12.

(動作原理)
実施の形態に係るDSC200の動作原理は、図31に示すように表される。
(Operating principle)
The operation principle of the DSC 200 according to the embodiment is expressed as shown in FIG.

下記の(a)〜(d)の反応が継続して起こることで、起電力が発生し、負荷24に電流が導通する。   When the following reactions (a) to (d) occur continuously, an electromotive force is generated, and a current is conducted to the load 24.

(a)色素分子32が光子(hν)を吸収し、電子(e)を放出し、色素分子32は酸化体DOになる。 (A) The dye molecule 32 absorbs a photon (hν), emits an electron (e ), and the dye molecule 32 becomes an oxidized DO.

(b)Reで表される還元体の酸化還元電解質26が多孔質半導体層13中を拡散して、DOで表される酸化体の色素分子32に接近する。 (B) The reduced redox electrolyte 26 represented by Re diffuses in the porous semiconductor layer 13 and approaches the oxidized dye molecule 32 represented by DO.

(c)酸化還元電解質26から色素分子32に電子(e)が供給される。酸化還元電解質26は、Oxで表される酸化体の酸化還元電解質28になり、色素分子32はDRで表される還元された色素分子30になる。 (C) Electrons (e ) are supplied from the redox electrolyte 26 to the dye molecules 32. The redox electrolyte 26 becomes an oxidized redox electrolyte 28 represented by Ox, and the dye molecule 32 becomes a reduced dye molecule 30 represented by DR.

(d)酸化還元電解質28は、触媒層19方向に拡散し、触媒層19より電子を供給されて、Reで表される還元体の酸化還元電解質26になる。 (D) The redox electrolyte 28 diffuses in the direction of the catalyst layer 19 and is supplied with electrons from the catalyst layer 19 to become a redox electrolyte 26 of a reductant represented by Re.

酸化還元電解質26は、多孔質半導体層13中の入り組んだ空間を拡散しながら色素分子32の近傍に接近する必要がある。   The redox electrolyte 26 needs to approach the vicinity of the dye molecule 32 while diffusing in the complicated space in the porous semiconductor layer 13.

また、実施の形態に係るDSC200の電解液14における電荷交換反応に基づく動作原理は、図32に示すように表される。   Moreover, the operation principle based on the charge exchange reaction in the electrolyte solution 14 of the DSC 200 according to the embodiment is expressed as shown in FIG.

まず、外部から光照射されると光子(hν)が色素分子32と反応して、色素分子32は基底状態から励起状態へと遷移する。このとき発生した励起電子(e)がTiO2からなる多孔質半導体層13の伝導帯へ注入される。多孔質半導体層13中を導通した電子(e)は、第1電極10Aから外部回路の負荷24を導通し、第2電極18Aへ移動する。第2電極18Aから電解液14中に注入された電子(e)は、電解液14中のヨウ素酸化還元電解質(I/I3 )と電荷交換される。ヨウ素酸化還元電解質(I/I3 )が電解液14内を拡散し、色素分子32と再反応する。ここで、電荷交換反応は、色素分子表面において、3I→I3 +2eに従って進行し、第2電極18Aにおいて、I3 +2e→3Iに従って進行する。 First, when light is irradiated from the outside, photons (hν) react with the dye molecules 32, and the dye molecules 32 transition from the ground state to the excited state. The excited electrons (e ) generated at this time are injected into the conduction band of the porous semiconductor layer 13 made of TiO 2 . The electrons (e ) conducted through the porous semiconductor layer 13 conduct the load 24 of the external circuit from the first electrode 10A and move to the second electrode 18A. Electrons (e ) injected from the second electrode 18 </ b> A into the electrolytic solution 14 are charge-exchanged with the iodine redox electrolyte (I / I 3 ) in the electrolytic solution 14. The iodine redox electrolyte (I / I 3 ) diffuses in the electrolytic solution 14 and reacts with the dye molecules 32 again. Here, the charge exchange reaction proceeds according to 3I → I 3 + 2e − on the surface of the dye molecule, and proceeds according to I 3 + 2e → 3I − on the second electrode 18A.

電解液14は、溶媒として、例えば、アセトニトリルを使用し、この場合の電解質として、例えば、ヨウ素は、電解液14中のヨウ素酸化還元電解質I3 として存在する。また、電解質として、例えば、ヨウ化物塩(ヨウ化リチウム、ヨウ化カリウムなど)は、電解液14中のヨウ素酸化還元電解質Iとして存在する。また、電解液14中には、逆電子移動抑制溶液として添加剤(例えば、TBP:ターシャルブチルピリジン)を適用しても良い。 The electrolytic solution 14 uses, for example, acetonitrile as a solvent, and as an electrolyte in this case, for example, iodine exists as an iodine redox electrolyte I 3 in the electrolytic solution 14. Further, as an electrolyte, for example, an iodide salt (lithium iodide, potassium iodide, etc.) exists as an iodine redox electrolyte I in the electrolytic solution 14. Further, an additive (for example, TBP: tertiary butyl pyridine) may be applied to the electrolytic solution 14 as a reverse electron transfer inhibiting solution.

上記の溶質、添加剤を溶媒(アセトニトリル)に溶解させることによって、電解液14を構成することができる。なお、上記の材料は湿式DSCなどに適用可能なものであって、常温溶融塩(イオン性液体)や固体電解質を用いる場合には、構成材料が異なる。   The electrolytic solution 14 can be constituted by dissolving the above solute and additive in a solvent (acetonitrile). In addition, said material is applicable to wet DSC etc., Comprising material differs, when normal temperature molten salt (ionic liquid) and a solid electrolyte are used.

実施の形態に係るDSC200において、多孔質半導体層(13)/色素分子(32)/電解液(14)間のエネルギーポテンシャルダイヤグラムは、図33に示すように表される。また、色素分子(32)/電解液(14)間のエネルギーポテンシャルダイヤグラムであって、図33のJ部分の拡大図は、図34に示すように表される。   In the DSC 200 according to the embodiment, an energy potential diagram between the porous semiconductor layer (13) / the dye molecule (32) / the electrolyte solution (14) is expressed as shown in FIG. Moreover, it is an energy potential diagram between a dye molecule (32) / electrolyte solution (14), Comprising: The enlarged view of J part of FIG. 33 is represented as shown in FIG.

外部から光照射されると光子(hν)により、色素分子32は基底状態HOMOから励起状態LUMOへと遷移する。このとき発生した励起電子(e)がTiO2からなる多孔質半導体層13の伝導帯へ注入される。多孔質半導体層13中を導通した電子(e)は、第1電極10Aから外部回路の負荷24を導通し、第2電極18Aへ移動する。触媒層19から電解液14中に注入された電子(e)は、電解液14中の酸化還元電解質と電荷交換される。酸化還元電解質が電解液14内を拡散し、色素分子32を還元する。 When irradiated with light from the outside, the dye molecule 32 changes from the ground state HOMO to the excited state LUMO by photons (hν). The excited electrons (e ) generated at this time are injected into the conduction band of the porous semiconductor layer 13 made of TiO 2 . The electrons (e ) conducted through the porous semiconductor layer 13 conduct the load 24 of the external circuit from the first electrode 10A and move to the second electrode 18A. Electrons (e ) injected from the catalyst layer 19 into the electrolytic solution 14 are exchanged with the redox electrolyte in the electrolytic solution 14. The redox electrolyte diffuses in the electrolytic solution 14 and reduces the dye molecules 32.

電解液14の酸化還元準位EROと多孔質半導体層13のフェルミ準位Ef間の電位差が最大起電力VMAXである。最大起電力VMAXの値は、電解液14の酸化還元電解質により変化する。酸化還元電解質単独系(ヨウ素酸化還元電解質)の場合には、例えば、0.9V(I,N719)である。電解液14がヨウ素・臭素の混合系酸化還元電解質を含む場合には、図34に示すように、混合比率を調整することで混合系酸化還元電解質の酸化還元電位を、ヨウ素酸化還元電解質の酸化還元電位と臭素酸化還元電解質の酸化還元電位の間の任意の値に調整することができる。 The potential difference between the oxidation-reduction level E RO of the electrolytic solution 14 and the Fermi level E f of the porous semiconductor layer 13 is the maximum electromotive force V MAX . The value of the maximum electromotive force V MAX varies depending on the redox electrolyte of the electrolytic solution 14. In the case of a single redox electrolyte system (iodine redox electrolyte), for example, 0.9 V (I, N719). When the electrolytic solution 14 includes a mixed redox electrolyte of iodine and bromine, as shown in FIG. 34, the redox potential of the mixed redox electrolyte is adjusted by adjusting the mixing ratio to oxidize the iodine redox electrolyte. It can be adjusted to any value between the reduction potential and the redox potential of the bromine redox electrolyte.

実施の形態に係るDSC200の各構成材料のエネルギーレベルと発電サイクルは図35に示すように表される。図35においては、外部から光照射されると光子(hν)により、色素(Dye)の充満帯S0/S+に存在する電子は、導電帯S*に励起され、多孔質半導体層13の伝導帯ECへ電子注入(electron injection)される。伝導帯ECへ電子注入された電子の一部は、再結合(recombination)されて、Dyeの充満帯S0/S+に遷移する。多孔質半導体層13中を導通した電子(e)は、第1電極10Aから外部回路の負荷24を導通し、第2電極18Aへ移動する。触媒層19から電解液14中に注入された電子(e)は、電解液14中の酸化還元電解質と電荷交換される。酸化還元電解質が電解液14内を拡散し、電子注入により、Dyeの充満帯S0/S+において、色素分子32を還元する。電解液14の酸化還元準位EROと多孔質半導体層13のフェルミ準位Ef間の電位差VOCが最大起電力VMAXである。 The energy level and power generation cycle of each constituent material of the DSC 200 according to the embodiment are expressed as shown in FIG. In FIG. 35, when light is irradiated from the outside, electrons existing in the full band S 0 / S + of the dye (Dye) are excited by the conduction band S * by photons (hν), and the porous semiconductor layer 13 Electrons are injected into the conduction band E C. Some of the electrons injected into the conduction band E C are recombined and transition to the Dye full band S 0 / S + . The electrons (e ) conducted through the porous semiconductor layer 13 conduct the load 24 of the external circuit from the first electrode 10A and move to the second electrode 18A. Electrons (e ) injected from the catalyst layer 19 into the electrolytic solution 14 are exchanged with the redox electrolyte in the electrolytic solution 14. The redox electrolyte diffuses in the electrolyte solution 14 and reduces the dye molecules 32 in the Dye full zone S 0 / S + by electron injection. The potential difference V OC between the oxidation-reduction level E RO of the electrolytic solution 14 and the Fermi level E f of the porous semiconductor layer 13 is the maximum electromotive force V MAX .

実施の形態に係るDSCに用いられる色素を示す化学構造式であって、indolineを示す化学構造式は、図36(a)に示すように表され、N719を示す化学構造式は、図36(b)に示すように表され、D131を示す化学構造式は、図36(c)に示すように表される。   36 is a chemical structural formula showing a dye used in the DSC according to the embodiment, the chemical structural formula showing indoline is expressed as shown in FIG. 36A, and the chemical structural formula showing N719 is shown in FIG. The chemical structural formula shown as shown in b) and showing D131 is shown as shown in FIG.

実施の形態に係るDSC200に用いられる別の色素を示す化学構造式であって、紫色を呈するD205の化学構造式は、図37(a)に示すように表され、緑色を呈するポルフィリン系色素を示す化学構造式は、図37(b)に示すように表される。また、一般的な青色色素としてフタロシアニン系色素が知られている。もちろん、実施の形態に係るDSC200に用いられる色素Dyeはこれらに限定されるものではなく、種々の色素Dyeを適宜選択することが可能である。   37 is a chemical structural formula showing another dye used in the DSC 200 according to the embodiment, and the chemical structural formula of D205 exhibiting a purple color is represented as shown in FIG. The chemical structural formula shown is expressed as shown in FIG. Further, phthalocyanine dyes are known as general blue dyes. Of course, the dye Dye used in the DSC 200 according to the embodiment is not limited to these, and various dyes Dye can be appropriately selected.

―直列構成―
実施の形態に係るDSC200において、基本セルを4個直列構成に配置した模式的断面構造は、図38(a)に示すように表される。また、図38(a)の模式的回路表現は、図38(b)に示すように表される。
-Series configuration-
In DSC 200 according to the embodiment, a schematic cross-sectional structure in which four basic cells are arranged in series is represented as shown in FIG. Also, the schematic circuit representation of FIG. 38A is expressed as shown in FIG.

基本セルは、図38(a)に示すように、第1基板20と、第1基板20上に配置された内部第1電極101A・102A・103A・104Aと、内部第1電極101A・102A・103A・104A上に配置された多孔質半導体層131・132・133・134と、多孔質半導体層131・132・133・134と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液141・142・143・144と、電解液141・142・143・144に接する内部第2電極(対極)181A・182A・183A・184Aと、内部第2電極181A・182A・183A・184A上に配置された第2基板22と、第1基板20・第2基板22間に配置され、電解液141・142・143・144を封止する封止材16とを備える。 As shown in FIG. 38A, the basic cell includes a first substrate 20 and internal first electrodes 10 1 A, 10 2 A, 10 3 A, and 10 4 A arranged on the first substrate 20; Porous semiconductor layers 13 1 , 13 2 , 13 3, and 13 4 disposed on internal first electrodes 10 1 A, 10 2 A, 10 3 A, 10 4 A, and porous semiconductor layers 13 1 , 13 2 · 13 3 · 13 4 and in contact, with the electrolyte 14 1, 14 2, 14 3, 14 4 dissolved redox electrolyte in a solvent, the electrolyte solution 14 1, 14 2, 14 3, 14 inner contact with the 4 second The electrode (counter electrode) 18 1 A, 18 2 A, 18 3 A, 18 4 A, and the second substrate 22 disposed on the internal second electrode 18 1 A, 18 2 A, 18 3 A, 18 4 A, And a sealing material 16 which is disposed between the first substrate 20 and the second substrate 22 and seals the electrolytes 14 1 , 14 2 , 14 3 and 14 4 .

また、基本セルは、図38(a)に示すように、封止材16の外部の第1基板20上に配置された外部第1電極101B・102B・103B・104Bと、封止材16の外部の第2基板22上に配置された外部第2電極181B・182B・183B・184Bとを備えていても良い。 Further, as shown in FIG. 38 (a), the basic cell has external first electrodes 10 1 B, 10 2 B, 10 3 B, and 10 4 arranged on the first substrate 20 outside the sealing material 16. B and external second electrodes 18 1 B, 18 2 B, 18 3 B, and 18 4 B disposed on the second substrate 22 outside the sealing material 16 may be provided.

さらに、外部第1電極102Bと外部第2電極181Bは、図38(a)に示すように、封止材16の外部の側壁に沿って第1基板20・第2基板22間に配置された接続電極3Aを介して接続される。同様に、外部第1電極103B・外部第2電極182B、外部第1電極104B・外部第2電極183Bも接続電極3Aを介して接続される。 Further, the external first electrode 10 2 B and the external second electrode 18 1 B are formed between the first substrate 20 and the second substrate 22 along the outer side wall of the sealing material 16 as shown in FIG. Are connected via a connection electrode 3A. Similarly, the external first electrode 10 3 B / external second electrode 18 2 B and the external first electrode 10 4 B / external second electrode 18 3 B are also connected via the connection electrode 3A.

結果として、図38(b)に示すように、基本セル4個は、直列構成に配置される。 As a result, as shown in FIG. 38 (b), the four basic cells are arranged in a series configuration.

また、図38に示される各基本セルにおいても、第1基板20と第2基板22に挟まれ、かつ封止材16に囲まれたセル領域に電解液141・142・143・144を注入する開口部を備え、内部第1電極101A・102A・103A・104Aと外部第1電極101B・102B・103B・104Bは、第1基板20上においてパターン形成されると共に、開口部において互いに接続されている。 Also in each basic cell shown in FIG. 38, the electrolytes 14 1 , 14 2 , 14 3 , 14 are sandwiched between the first substrate 20 and the second substrate 22 and surrounded by the sealing material 16. 4 with an opening for injecting 4 and the internal first electrodes 10 1 A, 10 2 A, 10 3 A, 10 4 A and the external first electrodes 10 1 B, 10 2 B, 10 3 B, 10 4 B A pattern is formed on the first substrate 20 and connected to each other at the opening.

また、内部第2電極181A・182A・183A・184Aと外部第2電極181B・182B・183B・184Bは、第2基板22上においてパターン形成されると共に、開口部において互いに接続されている。 The internal second electrodes 18 1 A, 18 2 A, 18 3 A, 18 4 A and the external second electrodes 18 1 B, 18 2 B, 18 3 B, 18 4 B are patterned on the second substrate 22. And are connected to each other at the opening.

また、図38に示される各基本セルにおいても、内部第2電極181A・182A・183A・184Aの表面には、電解液141・142・143・144に接して、触媒層191・192・193・194を備えていても良い。その他の構成は、図25〜図29に示す実施の形態に係るDSC200と同様である。 Also in each basic cell shown in FIG. 38, the electrolytic solutions 14 1 , 14 2 , 14 3 , 14 4 are formed on the surfaces of the internal second electrodes 18 1 A, 18 2 A, 18 3 A, 18 4 A. The catalyst layers 19 1 , 19 2 , 19 3, and 19 4 may be provided in contact therewith. Other configurations are the same as those of the DSC 200 according to the embodiment shown in FIGS.

―並列構成―
実施の形態に係るDSC200において、基本セルを4個並列構成に配置した模式的断面構造は、図39(a)に示すように表される。また、図39(a)の模式的回路表現は、図39(b)に示すように表される。
―Parallel configuration―
In DSC 200 according to the embodiment, a schematic cross-sectional structure in which four basic cells are arranged in a parallel configuration is represented as shown in FIG. Also, the schematic circuit representation of FIG. 39A is expressed as shown in FIG.

外部第1電極102Bと外部第2電極181Bは、図39(a)に示すように、封止材16の外部の側壁に沿って第1基板20・第2基板22間に配置された絶縁層3Bを介して絶縁される。同様に、外部第1電極103B・外部第2電極182B、外部第1電極104B・外部第2電極183Bも絶縁層3Bを介して絶縁される。結果として、図39(b)に示すように、基本セル4個は、並列構成に配置される。その他の構成は、図25〜図29に示す実施の形態に係るDSC200と同様である。 The external first electrode 10 2 B and the external second electrode 18 1 B are arranged between the first substrate 20 and the second substrate 22 along the outer side wall of the sealing material 16 as shown in FIG. The insulating layer 3B is insulated. Similarly, the external first electrode 10 3 B / external second electrode 18 2 B and the external first electrode 10 4 B / external second electrode 18 3 B are also insulated via the insulating layer 3B. As a result, as shown in FIG. 39 (b), the four basic cells are arranged in a parallel configuration. Other configurations are the same as those of the DSC 200 according to the embodiment shown in FIGS.

(製造方法)
実施の形態に係るDSCの製造方法は、図40(a)〜図40(g)に示すように表される。
(Production method)
The DSC manufacturing method according to the embodiment is expressed as shown in FIGS. 40 (a) to 40 (g).

(a)まず、図40(a)に示すように、第2基板22を、洗浄工程によって前処理する。ここで、第2基板22は、ガラス基板等で構成可能であり、また透明電極が全面に形成された透明電極付きのガラス基板を用いることもできる。 (A) First, as shown in FIG. 40A, the second substrate 22 is pretreated by a cleaning process. Here, the 2nd board | substrate 22 can be comprised with a glass substrate etc., and can also use the glass substrate with a transparent electrode in which the transparent electrode was formed in the whole surface.

(b)次に、図40(b)に示すように、第2基板22上に内部第2電極18Aをパターン形成する。外部第2電極18Bも、第2基板22上に同時に形成される。ここで、内部第2電極18A・外部第2電極18Bは、スクリーン印刷で塗布されるITO微粒子含有膜を大気焼結およびN雰囲気下の熱処理を行なって形成可能であり、透明電極付きのガラス基板であれば各種エッチング法によりパターン形成することが可能である。 (B) Next, as shown in FIG. 40B, the internal second electrode 18A is patterned on the second substrate 22. The external second electrode 18B is also formed on the second substrate 22 at the same time. Here, the internal second electrode 18A and the external second electrode 18B can be formed by subjecting an ITO fine particle-containing film to be applied by screen printing to air sintering and heat treatment in an N 2 atmosphere, and glass with a transparent electrode. If it is a substrate, it is possible to form a pattern by various etching methods.

(c)次に、図40(c)に示すように、内部第2電極18A上に触媒層19を形成する。触媒層19は、スクリーン印刷等によって形成することができる。 (C) Next, as shown in FIG. 40C, the catalyst layer 19 is formed on the internal second electrode 18A. The catalyst layer 19 can be formed by screen printing or the like.

(d)次に、図40(d)に示すように、第2基板22と同様に、第1基板20を前処理後、第1基板20上に内部第1電極10Aをパターン形成する。外部第1電極10Bも、第1基板20上に同時に形成される。ここで、第1基板20は、ガラス基板等で構成可能である。ここで、内部第1電極10A・外部第1電極10Bは、スクリーン印刷で塗布されるITO微粒子含有膜を大気焼結およびN雰囲気下の熱処理を行なって形成可能である。 (D) Next, as shown in FIG. 40D, after the pretreatment of the first substrate 20, the internal first electrode 10 </ b> A is patterned on the first substrate 20, as with the second substrate 22. The external first electrode 10B is also formed on the first substrate 20 at the same time. Here, the first substrate 20 can be formed of a glass substrate or the like. Here, the internal first electrode 10A and the external first electrode 10B can be formed by subjecting an ITO fine particle-containing film applied by screen printing to air sintering and heat treatment in an N 2 atmosphere.

(e)次に、図40(e)に示すように、内部第1電極10A上に多孔質半導体層12を形成後、多孔質半導体層12に色素Dyeを浸漬する。多孔質半導体層12は、スクリーン印刷等を応用して形成することができる。なお、ここまでの工程においては、第2基板22に対する処理工程を第1基板20に対する処理工程に対して先に実施しているが、第1基板20に対する処理工程を第2基板22に対する処理工程に対して先に実施しても良い。 (E) Next, as shown in FIG. 40 (e), after forming the porous semiconductor layer 12 on the internal first electrode 10 </ b> A, the dye Dye is immersed in the porous semiconductor layer 12. The porous semiconductor layer 12 can be formed by applying screen printing or the like. In the steps so far, the processing step for the second substrate 22 is performed first with respect to the processing step for the first substrate 20, but the processing step for the first substrate 20 is performed for the second substrate 22. May be performed first.

(f)次に、図40(f)に示すように、図40(c)の工程後の第2基板22と図40(e)の工程後の第1基板20とを互いに対向させ、封止材16を用いて張り合わせる。もちろん、封止材16の側面部に紫外線硬化樹脂をはみ出させることもできる。 (F) Next, as shown in FIG. 40 (f), the second substrate 22 after the step of FIG. 40 (c) and the first substrate 20 after the step of FIG. 40 (e) are opposed to each other and sealed. Bonding is performed using a stopper 16. Of course, the ultraviolet curable resin can be protruded from the side surface of the sealing material 16.

(g)次に、図40(g)に示すように、開口部より内部に電解液14を封入し、開口部を封止し、DSCセルを形成する。 (G) Next, as shown in FIG. 40G, the electrolytic solution 14 is sealed inside the opening, the opening is sealed, and a DSC cell is formed.

(複数のDSCの製造方法)
実施の形態に係るDSCにおいて、複数のDSCセルの製造方法は、複数個(m×n:但し、mおよびnは整数)のセルを作り込み、分離して複数個のDSC200を得る製造方法である。
(Manufacturing method of a plurality of DSCs)
In the DSC according to the embodiment, a method for manufacturing a plurality of DSC cells is a manufacturing method in which a plurality of (m × n: where m and n are integers) cells are formed and separated to obtain a plurality of DSCs 200. is there.

実施の形態に係るDSCの製造方法の一工程であって、第1基板20上に複数の内部第1電極1011A・1012A・…・101nA・…・10m1A・10m2A・…・10mnAが形成された状態を示す平面図は、図41に示すように表される。ここで、外部第1電極1011B・1012B・…・101nB・…・10m1B・10m2B・…・10mnBについては、簡単化のため、図示を省略する。 A process of manufacturing a DSC according to the embodiment, which includes a plurality of internal first electrodes 10 11 A, 10 12 A,..., 10 1n A, ..., 10 m1 A, 10 m2 on the first substrate 20. A plan view showing a state where A... 10 mn A is formed is expressed as shown in FIG. Here, the external first electrodes 10 11 B, 10 12 B,..., 10 1n B,..., 10 m1 B, 10 m2 B ,.

実施の形態に係るDSCの製造方法の一工程であって、第2基板22上に複数の第2電極1811A・1812A・…・181nA・…・18m1A・18m2A・…・18mnAが形成された状態を示す平面図は、図42に示すように表される。ここで、外部第2電極1811B・1812B・…・181nB・…・18m1B・18m2B・…・18mnBについては、簡単化のため、図示を省略する。 In the DSC manufacturing method according to the embodiment, a plurality of second electrodes 18 11 A, 18 12 A,..., 18 1n A, ..., 18 m1 A, 18 m2 A are formed on the second substrate 22. ... A plan view showing a state where 18 mn A is formed is expressed as shown in FIG. Here, the external second electrodes 18 11 B, 18 12 B,..., 18 1n B,..., 18 m1 B, 18 m2 B ,.

実施の形態に係るDSCの製造方法の一工程であって、第1基板(作用極側)20と第2基板(対極側)22を封止材16を介して貼り合わせた状態を示す平面図は、図43に示すように表され、図43のIV−IV線に沿う模式的断面構造は、図44に示すように表される。図43および図44では、第1基板(作用極側)20を上方向、第2基板(対極側)を下方向に配置している。   The top view which is 1 process of the manufacturing method of DSC which concerns on embodiment, Comprising: The 1st board | substrate (working electrode side) 20 and the 2nd board | substrate (counter electrode side) 22 bonded together through the sealing material 16 Is represented as shown in FIG. 43, and a schematic cross-sectional structure taken along line IV-IV in FIG. 43 is represented as shown in FIG. 43 and 44, the first substrate (working electrode side) 20 is arranged in the upward direction, and the second substrate (counter electrode side) is arranged in the downward direction.

実施の形態に係るDSCの製造方法の一工程であって、横方向のスクライブラインSL1を形成した状態を示す平面図は、図45に示すように表され、さらに縦方向のスクライブラインSL2を形成した状態を示す平面図は、図46に示すように表される。   FIG. 45 is a plan view showing a state in which the horizontal scribe line SL1 is formed, which is a process of the DSC manufacturing method according to the embodiment, and further forms the vertical scribe line SL2. A plan view showing this state is represented as shown in FIG.

なお、図44に示すように、封止材16の間に基板のみ残る箇所があるが、そこがスクライブラインSL2となり、打撃等のブレークにより各素子に分離される。   As shown in FIG. 44, there is a portion where only the substrate remains between the sealing materials 16, but this becomes a scribe line SL2, which is separated into each element by a break such as hitting.

次いで、図44のように計m×n個のDSCが貼り合わされた状態で、図45に示すように横方向のスクライブラインSL1を形成する。   Next, in a state where m × n DSCs are bonded together as shown in FIG. 44, a horizontal scribe line SL1 is formed as shown in FIG.

具体的には、封止材16が設けられた位置に、スクライビング装置のスクライビングホイールを高精度に位置合わせして各スクライブラインSL1を形成する。   Specifically, each scribing line SL1 is formed by accurately aligning the scribing wheel of the scribing device at the position where the sealing material 16 is provided.

続いて、図46に示すように縦方向のスクライブラインSL2を形成する。   Subsequently, a vertical scribe line SL2 is formed as shown in FIG.

そして、スクライブラインSL1およびスクライブラインSL2に沿って打撃を与えるなどすると、ガラス材が有する壁開性によりスクライブラインSL1およびスクライブラインSL2に沿って割れて各素子に分離される。   Then, when an impact is given along the scribe line SL1 and the scribe line SL2, etc., the glass material breaks along the scribe line SL1 and the scribe line SL2 and is separated into each element due to the wall opening property of the glass material.

なお、図示は省略するが、各素子に分離された後、電解液が注入され、ガラス板の接着や、樹脂の充填等によって封止し、電解液が漏れ出さないよう処置することでDSCが作り込まれる。   Although not shown in the figure, after being separated into each element, the electrolyte solution is injected, sealed by bonding of a glass plate, filling with resin, etc., and the DSC is treated by preventing the electrolyte solution from leaking out. Built.

実施の形態によれば、シール密着力を改善し、封止性能の良好な色素増感太陽電池およびその製造方法を提供することができる。   According to the embodiment, it is possible to provide a dye-sensitized solar cell with improved sealing adhesion and good sealing performance and a method for manufacturing the same.

(適用例)
―バッテリーセル―
次に、図47〜図50を参照して、実施の形態に係るDSC200で構成されるバッテリーセル(以下、単に「セル」と呼ぶ)の適用例について説明する。
(Application example)
-Battery cell-
Next, with reference to FIGS. 47 to 50, application examples of the battery cell (hereinafter simply referred to as “cell”) configured by the DSC 200 according to the embodiment will be described.

図47の(a)は、3個のセルB1〜B3を形成した状態を示す。図47の(a)の例では、面積の等しい3つのセルB1、B2、B3が同一基板内に設けられている。   FIG. 47A shows a state in which three cells B1 to B3 are formed. In the example of FIG. 47A, three cells B1, B2, and B3 having the same area are provided in the same substrate.

この3個のセルB1〜B3は図示しない配線によって、図47の(b)に示すように直列接続される。セルB1〜B3の総電圧Vは、V=V1+V2+V3となり、総電流量Iは、I=I1=I2=I3となる。   The three cells B1 to B3 are connected in series by wiring (not shown) as shown in FIG. The total voltage V of the cells B1 to B3 is V = V1 + V2 + V3, and the total current amount I is I = I1 = I2 = I3.

図48は、5個のセルB1〜B5を並設した状態を示す。   FIG. 48 shows a state in which five cells B1 to B5 are arranged in parallel.

この5個のセルB1〜B5は配線によって、図48の(b)に示すように直列接続される。セルB1〜B5の総電圧Vは、各セルB1〜B5の電圧の総和5Eとなる。   The five cells B1 to B5 are connected in series by wiring as shown in FIG. The total voltage V of the cells B1 to B5 is the sum 5E of the voltages of the cells B1 to B5.

図49は、n個のセルをタンデム構成に積層させた状態を模式的に示す。このn個のセルは、図49の(b)に示すように直列接続される。セルの総電圧Vは、各セルの電圧の総和nEとなる。   FIG. 49 schematically shows a state in which n cells are stacked in a tandem configuration. The n cells are connected in series as shown in FIG. The total cell voltage V is the total voltage nE of the cells.

図50は、n個のセルをタンデム構成に積層させたものを並列接続した状態を模式的に示す。セルの総電圧Vは、直列接続されたセルの電圧の総和nEとなる。   FIG. 50 schematically shows a state in which n cells stacked in a tandem configuration are connected in parallel. The total cell voltage V is the sum nE of the voltages of the cells connected in series.

―電子機器―
実施の形態に係るDSCは、様々な電子機器に搭載可能である。例えば、リモコン装置、卓上デジタル時計、電子手帳、電子辞書、DSC駆動センサモジュールなどの適用可能である。
-Electronics-
The DSC according to the embodiment can be mounted on various electronic devices. For example, a remote control device, a desktop digital clock, an electronic notebook, an electronic dictionary, a DSC drive sensor module, etc. can be applied.

図51〜図53を参照して、実施の形態に係るDSC200を搭載したリモコン装置330の構成例について説明する。   With reference to FIGS. 51 to 53, a configuration example of remote control device 330 equipped with DSC 200 according to the embodiment will be described.

図51および図52に示すように、リモコン装置330は、プラスチック等で構成される筐体38において表裏に貫通する開口部41が形成され、この開口部41からDSC200が臨むように設けられて、太陽電池部39が構成されている。   As shown in FIG. 51 and FIG. 52, the remote control device 330 is provided with an opening 41 penetrating the front and back in a casing 38 made of plastic or the like, and provided with the DSC 200 facing the opening 41, A solar cell unit 39 is configured.

また、リモコン装置330には、太陽電池部39を電源として駆動され、例えば日付や時刻、テレビのチャンネル番号等を表示する液晶部34と、テレビのチャンネルの選択等の操作を行う操作ボタン36が設けられている。   In addition, the remote control device 330 is driven by the solar cell unit 39 as a power source, and includes a liquid crystal unit 34 that displays, for example, date and time, a TV channel number, and an operation button 36 that performs operations such as selecting a TV channel. Is provided.

DSC200は、リモコン装置330の厚み方向の略中央部に水平状態で設けられている。なお、DSC200の第1基板20側、第2基板22側の何れをリモコン装置330の表側または裏側とするかは任意でよい。   The DSC 200 is provided in a horizontal state at a substantially central portion in the thickness direction of the remote control device 330. It should be noted that which of the first substrate 20 side and the second substrate 22 side of the DSC 200 is the front side or the back side of the remote control device 330 may be arbitrary.

図52に示す構成例では、開口部41に、筐体38の表面および裏面と面一となるように、DSC200を保護する透明部材210が嵌め込まれている。これにより、DSC200の表面や裏面にホコリが付着したり、傷つくことが防止される。   In the configuration example shown in FIG. 52, a transparent member 210 that protects the DSC 200 is fitted into the opening 41 so as to be flush with the front and back surfaces of the housing 38. This prevents dust from being attached to or damaged from the front and back surfaces of the DSC 200.

また、開口部41の側面にも透明部材を設けると良い。   A transparent member may be provided on the side surface of the opening 41.

これにより、透明部材210を介して、リモコン装置330の表面側、裏面側および側面側から太陽光や室内光等の外部光が入射するので、DSC200の第1基板20側からの入射光および第2基板22側からの入射光の何れもが、多孔質半導体層13に到達することとなる。したがって、DSC200により、外部光を効率的に利用した発電を行ってリモコン装置330に電力を安定的に供給することができる。   As a result, external light such as sunlight and room light enters from the front surface side, back surface side, and side surface side of the remote control device 330 via the transparent member 210, so that incident light from the first substrate 20 side of the DSC 200 and Any incident light from the two substrates 22 side reaches the porous semiconductor layer 13. Therefore, the DSC 200 can stably supply power to the remote control device 330 by generating power efficiently using external light.

特に、テレビやビデオ装置等のリモコン装置330は、置き方によっては、操作ボタン36等が設けられた表側が例えばテーブルの天板等に面するような状態(裏返しの状態)となることがある。   In particular, the remote control device 330 such as a television or a video device may be in a state in which the front side provided with the operation buttons 36 or the like faces, for example, a table top plate or the like (inverted state). .

実施の形態に係るDSC200を搭載したリモコン装置330では、透明部材210を介して、リモコン装置330の表面側、裏面側および側面側から太陽光や室内光等の外部光が入射するので、装置の表面または裏面から光線が入射すればDSC200は発電機能を発揮する。したがって、裏返しの状態でリモコン装置330が置かれた場合であっても、安定して電力を供給することができ、使用者の利便性を向上させることができる。   In remote control device 330 equipped with DSC 200 according to the embodiment, external light such as sunlight and room light is incident from the front surface side, back surface side, and side surface side of remote control device 330 via transparent member 210. If a light beam enters from the front surface or the back surface, the DSC 200 exhibits a power generation function. Therefore, even when the remote control device 330 is placed in an upside down state, power can be stably supplied, and convenience for the user can be improved.

なお、DSC200で発電された電力は、液晶部34に直接供給されるのではなく、バッテリーなどに蓄電された後、このバッテリーなどから供給可能である。   The electric power generated by the DSC 200 is not directly supplied to the liquid crystal unit 34, but can be supplied from the battery after being stored in the battery.

図53に示すリモコン装置330の変形例では、透明部材210を省き、支持部38a、38bによってDSC200を支持する構成としている。なお、太陽電池部39の側部は筐体38の一部によって覆われている。   In the modification of the remote control device 330 shown in FIG. 53, the transparent member 210 is omitted, and the DSC 200 is supported by the support portions 38a and 38b. In addition, the side part of the solar cell part 39 is covered with a part of the housing 38.

図53に示すリモコン装置330では、太陽電池部39の表裏から入射する光線(hνf)、(hνr)によってDSC200は発電機能を発揮する。なお、2枚以上のDSC200を重ね合わせ、配線によって直列接続等するようにしてもよい。   In the remote control device 330 shown in FIG. 53, the DSC 200 exhibits a power generation function by light rays (hνf) and (hνr) incident from the front and back of the solar cell unit 39. Two or more DSCs 200 may be overlapped and connected in series by wiring.

図54を参照して、実施の形態に係るDSC200を搭載した卓上デジタル時計50の構成例について説明する。   With reference to FIG. 54, a configuration example of a desktop digital timepiece 50 equipped with the DSC 200 according to the embodiment will be described.

卓上デジタル時計50は、透明なアクリル板等で構成される側面形状が三角形の筐体54の一平面に、デジタル式の時計表示を行う時計部52と、DSC200が設けられている。   The desktop digital timepiece 50 is provided with a timepiece unit 52 for performing digital timepiece display and a DSC 200 on one plane of a case 54 having a triangular side surface formed of a transparent acrylic plate or the like.

DSC200は、筐体54に2ヶ所の開口部43が形成され、この各開口部43からDSC200が臨むように設けられている。   The DSC 200 is provided with two openings 43 formed in the housing 54 so that the DSC 200 faces the openings 43.

図54に示す構成例では、各開口部43に取付けられるDSC200は、フレーム56を介して2つのセルが並設されている。特には限定されないが、DSC200の各セルは配線によって直列接続として、電圧および電流を稼ぐようにできる。   In the configuration example shown in FIG. 54, the DSC 200 attached to each opening 43 has two cells arranged in parallel via a frame 56. Although not particularly limited, each cell of the DSC 200 can be connected in series by wiring to gain voltage and current.

卓上デジタル時計50が備えるDSC200は、図54に示すように、正面側から入射する光線(hνf)および透明な筐体54を介して裏面側から入射する光線(hνr)の何れによっても発電機能を発揮することができる。   As shown in FIG. 54, the DSC 200 provided in the tabletop digital timepiece 50 has a power generation function by using either a light ray (hνf) incident from the front side or a light ray (hνr) incident from the back side through the transparent casing 54. It can be demonstrated.

したがって、卓上デジタル時計50を置く場所の自由度が高まると共に、外部光を有効に利用して時計部52に安定して電力を供給することができる。   Accordingly, the degree of freedom of the place where the desktop digital timepiece 50 is placed is increased, and power can be stably supplied to the timepiece unit 52 by effectively using the external light.

図55を参照して、実施の形態に係るDSC200を搭載した電子手帳80の構成例について説明する。   With reference to FIG. 55, a configuration example of electronic notebook 80 equipped with DSC 200 according to the embodiment will be described.

電子手帳80は、各種入力を行う操作ボタン36や各種情報を表示する液晶部34を備える本体部80bと、本体部80bと蝶番部80cを介して開閉自在に取付けられるDSC200を備えた蓋部80aとから構成されている。   The electronic notebook 80 includes an operation button 36 for performing various inputs and a main body 80b having a liquid crystal unit 34 for displaying various information, and a lid 80a having a DSC 200 that can be freely opened and closed via the main body 80b and the hinge 80c. It consists of and.

蓋部80aには、蓋部80a自体を表裏に貫通する開口部45が形成され、この開口部45からDSC200が臨むように設けられている。DSC200は、複数のセルを接続した構成とすることもできる。   An opening 45 is formed in the lid 80a so as to penetrate the lid 80a itself from the front and back, and the DSC 200 is provided so as to face the opening 45. The DSC 200 may be configured by connecting a plurality of cells.

電子手帳80が備えるDSC200は、図55(a)に示すように蓋部80aを開いた状態においては、表裏両面から入射する光線の何れによっても発電機能を発揮し、本体部80bに安定した電力を供給することができる。   As shown in FIG. 55 (a), the DSC 200 provided in the electronic notebook 80 exhibits a power generation function by any of the light rays incident from both the front and back surfaces when the lid portion 80a is opened, and stable power is supplied to the main body portion 80b. Can be supplied.

一方、図55(b)に示すように蓋部80aを閉じた状態においても、DSC200は、表面側からの入射光によって発電機能を発揮し、例えば本体部80b側が備えるリチウムイオン電池等の二次電池を充電することができる。   On the other hand, even when the lid 80a is closed as shown in FIG. 55 (b), the DSC 200 exhibits a power generation function by incident light from the front side, and is a secondary battery such as a lithium ion battery provided on the main body 80b side. The battery can be charged.

このように、実施の形態に係るDSC200を搭載した電子手帳80によれば、外部光を効率的に利用することができ、使用者の利便性を向上させることができる。   Thus, according to the electronic notebook 80 equipped with the DSC 200 according to the embodiment, the external light can be used efficiently, and the convenience for the user can be improved.

また、例えば、蓋部の両面に従来の太陽電池を配置する場合に比して、実施の形態に係るDSC200を搭載した電子手帳80は大型化することがなく、また一つのDSC200で足りるため製造コストを低減することができる。   In addition, for example, the electronic notebook 80 equipped with the DSC 200 according to the embodiment does not increase in size as compared with the case where conventional solar cells are arranged on both sides of the lid, and is manufactured because only one DSC 200 is sufficient. Cost can be reduced.

図56を参照して、実施の形態に係るDSC200を搭載した電子辞書90の構成例について説明する。   With reference to FIG. 56, a configuration example of electronic dictionary 90 equipped with DSC 200 according to the embodiment will be described.

電子辞書90は、各種入力を行う操作ボタン36aおよびDSC200を備える本体部90bと、本体部90bと蝶番部90cを介して開閉自在に取付けられる各種情報を表示する液晶部34およびDSC200を備えた蓋部90aとから構成されている。   The electronic dictionary 90 includes an operation button 36a for performing various inputs and a main body 90b including the DSC 200, a liquid crystal unit 34 for displaying various information that can be freely opened and closed via the main body 90b and the hinge 90c, and a lid including the DSC 200. Part 90a.

蓋部90aおよび本体部90bには、表裏に貫通する開口部46が形成され、この各開口部46からDSC200が臨むように設けられている。DSC200は、複数のセルを接続した構成とすることもできる。   The lid portion 90a and the main body portion 90b are formed with openings 46 penetrating the front and back surfaces so that the DSC 200 faces each opening portion 46. The DSC 200 may be configured by connecting a plurality of cells.

図56に示すように蓋部90aを開いた状態においては、蓋部90a側のDSC200は表裏両面から入射する光線の何れによっても発電機能を発揮し、また本体部90b側のDSC200は表面側から入射する光線によって発電機能を発揮する。したがって、液晶部34や本体部90bが備える演算装置等に安定した電力を供給することができる。   As shown in FIG. 56, when the lid 90a is opened, the DSC 200 on the lid 90a side performs a power generation function by any of the light rays incident from both the front and back surfaces, and the DSC 200 on the main body 90b side The power generation function is demonstrated by the incident light. Therefore, stable power can be supplied to the arithmetic unit and the like included in the liquid crystal unit 34 and the main body 90b.

一方、蓋部90aを閉じた状態においても、蓋部90a側のDSC200は、表面側からの入射光によって発電機能を発揮し、例えば本体部90b側が備える二次電池を充電することができる。   On the other hand, even when the lid 90a is closed, the DSC 200 on the lid 90a side exhibits a power generation function by incident light from the front side, and can charge, for example, a secondary battery provided on the main body 90b side.

また、例えば、蓋部90a側が下となるように電子辞書90が置かれた場合であっても、本体部90bのDSC200は、表面側からの入射光によって発電機能を発揮するので、例えば本体部90b側が備える二次電池を充電することができる。   For example, even when the electronic dictionary 90 is placed with the lid 90a side down, the DSC 200 of the main body 90b exhibits a power generation function by incident light from the front side. The secondary battery provided on the 90b side can be charged.

このように、実施の形態に係るDSC200を搭載した電子辞書90によれば、外部光を効率的に利用することができ、使用者の利便性を向上させることができる。   As described above, according to the electronic dictionary 90 equipped with the DSC 200 according to the embodiment, external light can be used efficiently, and user convenience can be improved.

また、例えば、蓋部や本体の両面に従来の太陽電池を配置する場合に比して、実施の形態に係る電子辞書90は大型化することがなく、また一つのDSC200で足りるため製造コストを低減することができる。   In addition, for example, the electronic dictionary 90 according to the embodiment does not increase in size as compared with the case where conventional solar cells are arranged on both sides of the lid and the main body, and a single DSC 200 is sufficient. Can be reduced.

なお、実施の形態に係るDSC200を搭載した電子辞書90のDSC200の配置の仕方は、同様の構造を備えるゲーム機器やノート型パソコン等の各種電子機器に適用することが可能である。   Note that the arrangement of the DSC 200 in the electronic dictionary 90 on which the DSC 200 according to the embodiment is mounted can be applied to various electronic devices such as game machines and notebook personal computers having the same structure.

以上説明したように、本発明によれば、封止部の密着性および耐湿性を向上させることができる色素増感太陽電池およびその製造方法、および電子機器を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a dye-sensitized solar cell that can improve the adhesion and moisture resistance of the sealing portion, a method for manufacturing the same, and an electronic apparatus.

[その他の実施の形態]
上記のように、実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
[Other embodiments]
As described above, the embodiments have been described. However, it should be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure are illustrative and do not limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。   As described above, the present invention includes various embodiments not described herein.

本発明の色素増感太陽電池は、小型軽量高効率の電源として適用することによって、様々な電子機器などに適用可能である。   The dye-sensitized solar cell of the present invention can be applied to various electronic devices by being applied as a small, light and highly efficient power source.

2…半導体微粒子
3a…キャップ封止材
3b…開口部封止材
3A…接続電極
3B…絶縁層
4・30・32…色素分子
10…第1電極
12・13・131・132・133・134…多孔質半導体層
14・141・142・143・144…電解液
16…第1封止部(封止材)
16A…第1封止部(第1土台部、ガラスフリット)
16B…第1封止部(第2土台部、ガラスフリット)
18…第2電極
19・191・192・193・194…触媒層
20…第1基板
21…製版
22…第2基板
40…第2封止部
40A・40B・40W…光硬化樹脂(紫外線硬化樹脂)
50S…スキージ
200、200A、200B…色素増感太陽電池(DSC)
2 ... Semiconductor fine particle 3a ... Cap sealing material 3b ... Opening sealing material 3A ... Connection electrode 3B ... Insulating layer 4, 30, 32 ... Dye molecule 10 ... First electrode 12, 13, 13 1 , 13 2 , 13 3 13 4 ... Porous semiconductor layer 14 · 14 1 · 14 2 · 14 3 · 14 4 ... Electrolytic solution 16 ... First sealing part (sealing material)
16A ... 1st sealing part (1st base part, glass frit)
16B ... 1st sealing part (2nd base part, glass frit)
18 ... second electrode 19, 19 1, 19 2, 19 3, 19 4 ... catalyst layer 20 ... first substrate 21 ... platemaking 22 ... second substrate 40 ... second sealing portion 40A, 40B, 40W ... photocurable resin (UV curable resin)
50S ... Squeegee 200, 200A, 200B ... Dye-sensitized solar cell (DSC)

Claims (28)

第1基板と、
前記第1基板上に配置された第1電極と、
前記第1電極上に配置され、半導体微粒子と色素分子を有する多孔質半導体層と、
前記多孔質半導体層と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液と、
前記電解液に接する触媒層と、
前記触媒層上に配置された第2電極と、
前記第2電極上に配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板の間に配置され、前記電解液を封止する第1封止部と、
前記第1封止部の外周部に形成され、前記電解液を封止する第2封止部と
を備えることを特徴とする色素増感太陽電池。
A first substrate;
A first electrode disposed on the first substrate;
A porous semiconductor layer disposed on the first electrode and having semiconductor fine particles and dye molecules;
An electrolyte solution in contact with the porous semiconductor layer and having a redox electrolyte dissolved in a solvent;
A catalyst layer in contact with the electrolyte;
A second electrode disposed on the catalyst layer;
A second substrate disposed on the second electrode;
A first sealing portion disposed between the first substrate and the second substrate and sealing the electrolytic solution;
A dye-sensitized solar cell, comprising: a second sealing portion that is formed on an outer peripheral portion of the first sealing portion and seals the electrolytic solution.
前記第1封止部は、前記第1基板および前記第2基板上にガラスフリットを塗布することによって形成される所定高さの第1土台部および第2土台部を備え、
前記第2封止部は、前記第1土台部と前記第2土台部との接合部、並びに前記第1土台部および前記第2土台部の側面部に形成される光硬化樹脂を備えることを特徴とする請求項1に記載の色素増感太陽電池。
The first sealing portion includes a first base portion and a second base portion having a predetermined height formed by applying glass frit on the first substrate and the second substrate,
The second sealing portion includes a light curable resin formed on a joint portion between the first base portion and the second base portion, and side surfaces of the first base portion and the second base portion. The dye-sensitized solar cell according to claim 1, wherein
前記第2封止部は、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせたときに前記第1土台部および前記第2土台部の側面部に前記光硬化樹脂をはみ出させることによって形成されることを特徴とする請求項2に記載の色素増感太陽電池。   The second sealing portion is formed by causing the photocurable resin to protrude from side surfaces of the first base portion and the second base portion when the first substrate and the second substrate are bonded together. The dye-sensitized solar cell according to claim 2. 前記光硬化樹脂がはみ出した部分の厚みは、前記第1土台部または前記第2土台部の線幅の1/2以上であることを特徴とする請求項3に記載の色素増感太陽電池。   4. The dye-sensitized solar cell according to claim 3, wherein the thickness of the portion where the photocurable resin protrudes is ½ or more of the line width of the first base portion or the second base portion. 前記光硬化樹脂をはみ出させる量は、前記第1土台部と前記第2土台部とを密着させる方向に加える圧力によって調整されることを特徴とする請求項4に記載の色素増感太陽電池。   5. The dye-sensitized solar cell according to claim 4, wherein the amount of the photocurable resin protruding is adjusted by a pressure applied in a direction in which the first base portion and the second base portion are brought into close contact with each other. 前記光硬化樹脂をはみ出させる量は、スクリーン印刷用の製版上でスキージを摺動する圧力によって調整されることを特徴とする請求項4に記載の色素増感太陽電池。   5. The dye-sensitized solar cell according to claim 4, wherein the amount of the photocuring resin protruding is adjusted by a pressure of sliding a squeegee on screen printing plate making. 前記光硬化樹脂をはみ出させる量は、前記光硬化樹脂の粘性によって調整されることを特徴とする請求項4に記載の色素増感太陽電池。   5. The dye-sensitized solar cell according to claim 4, wherein the amount of the photo-curing resin protruding is adjusted by the viscosity of the photo-curing resin. 前記光硬化樹脂をはみ出させる量は、前記第1基板または前記第2基板とスクリーン印刷用の製版との間隔によって調整されることを特徴とする請求項4に記載の色素増感太陽電池。   5. The dye-sensitized solar cell according to claim 4, wherein the amount of the photo-curing resin protruding is adjusted by an interval between the first substrate or the second substrate and screen printing plate-making. 前記光硬化樹脂は、紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項2〜8のいずれか1項に記載の色素増感太陽電池。   The dye-sensitized solar cell according to any one of claims 2 to 8, wherein the photo-curing resin is an ultraviolet-curing resin. 前記第1基板および前記第2基板は、ガラス基板、若しくは透明電極が全面に形成された透明電極付きのガラス基板で形成されることを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の色素増感太陽電池。   The said 1st board | substrate and the said 2nd board | substrate are formed with the glass substrate or the glass substrate with a transparent electrode in which the transparent electrode was formed in the whole surface, The any one of Claims 1-9 characterized by the above-mentioned. Dye-sensitized solar cell. 前記第1電極および前記第2電極は、ITO、FTO、ZnO、SnO2のいずれかで形成されることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の色素増感太陽電池。 The first electrode and the second electrode, ITO, FTO, ZnO, dye-sensitized solar cell according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it is formed in one of SnO 2. 前記多孔質半導体層は、TiO2、ZnO、WO3、InO3、Nb23、SnO2のいずれかで形成されることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の色素増感太陽電池。 12. The porous semiconductor layer according to claim 1, wherein the porous semiconductor layer is formed of any one of TiO 2 , ZnO, WO 3 , InO 3 , Nb 2 O 3 , and SnO 2 . Dye-sensitized solar cell. 前記触媒層は、Pt、炭素、若しくは、導電性高分子のいずれかで形成されることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の色素増感太陽電池。   The dye-sensitized solar cell according to any one of claims 1 to 12, wherein the catalyst layer is formed of any one of Pt, carbon, and a conductive polymer. 前記電解液は、γブチロラクトン、炭酸プロピレン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリルのいずれかで形成されることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の色素増感太陽電池。   14. The electrolyte according to claim 1, wherein the electrolytic solution is formed of any one of γ-butyrolactone, propylene carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, acetonitrile, methoxyacetonitrile, and propionitrile. Dye-sensitized solar cell. 前記色素は、レッドダイ(N719)、ブラックダイ(N749)、D131、D205、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素のいずれかで形成されることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の色素増感太陽電池。   The dye is formed of any one of a red dye (N719), a black dye (N749), D131, D205, a phthalocyanine dye, and a porphyrin dye. Dye-sensitized solar cell. 第1基板上に第1電極を形成する工程と、
前記第1電極上に半導体微粒子を有する多孔質半導体層を形成する工程と、
前記多孔質半導体層を色素溶液に浸漬させて色素分子を吸着させる工程と、
第2基板上に第2電極を形成する工程と、
前記第2電極上に触媒層を形成する工程と、
前記第1基板および前記第2基板上にガラスフリットを塗布して、所定高さの第1土台部および第2土台部を形成する工程と、
前記第1土台部および前記第2土台部上に光硬化樹脂を塗布する工程と、
前記第1基板および前記第2基板を対向させて、前記第1土台部と前記第2土台部とを前記光硬化樹脂を介して密着させる工程と、
前記第1土台部と前記第2土台部とを密着させる方向に圧力を加えることで前記第1土台部および前記第2土台部の側面部に前記光硬化樹脂をはみ出させる工程と、
前記光硬化樹脂に光を照射して硬化させる工程と、
前記第1基板および前記第2基板の間に、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液を注入する工程と
を有することを特徴とする色素増感太陽電池の製造方法。
Forming a first electrode on a first substrate;
Forming a porous semiconductor layer having semiconductor fine particles on the first electrode;
Immersing the porous semiconductor layer in a dye solution to adsorb dye molecules;
Forming a second electrode on the second substrate;
Forming a catalyst layer on the second electrode;
Applying glass frit on the first substrate and the second substrate to form a first base portion and a second base portion having a predetermined height;
Applying a photo-curing resin on the first base part and the second base part;
The first substrate and the second substrate are opposed to each other, and the first base portion and the second base portion are brought into close contact with each other via the photocurable resin;
A step of causing the photocurable resin to protrude from the side surfaces of the first base part and the second base part by applying pressure in a direction in which the first base part and the second base part are in close contact with each other; and
Irradiating and curing the light curable resin;
And a step of injecting an electrolytic solution in which a redox electrolyte is dissolved in a solvent between the first substrate and the second substrate.
前記光硬化樹脂がはみ出した部分の厚みは、前記第1土台部または前記第2土台部の線幅の1/2以上であることを特徴とする請求項16に記載の色素増感太陽電池の製造方法。   17. The dye-sensitized solar cell according to claim 16, wherein a thickness of a portion where the photocurable resin protrudes is ½ or more of a line width of the first base portion or the second base portion. Production method. 前記光硬化樹脂をはみ出させる量は、前記第1土台部と前記第2土台部とを密着させる方向に加える圧力によって調整されることを特徴とする請求項17に記載の色素増感太陽電池の製造方法。   18. The dye-sensitized solar cell according to claim 17, wherein the amount of the photocurable resin protruding is adjusted by a pressure applied in a direction in which the first base portion and the second base portion are in close contact with each other. Production method. 前記光硬化樹脂をはみ出させる量は、スクリーン印刷用の製版上でスキージを摺動する圧力によって調整されることを特徴とする請求項17に記載の色素増感太陽電池の製造方法。   18. The method for producing a dye-sensitized solar cell according to claim 17, wherein the amount of the photo-curing resin protruding is adjusted by a pressure of sliding a squeegee on a plate for screen printing. 前記光硬化樹脂をはみ出させる量は、前記光硬化樹脂の粘性によって調整されることを特徴とする請求項17に記載の色素増感太陽電池の製造方法。   The method for producing a dye-sensitized solar cell according to claim 17, wherein the amount of the photo-curing resin protruding is adjusted by the viscosity of the photo-curing resin. 前記光硬化樹脂をはみ出させる量は、前記第1基板または前記第2基板とスクリーン印刷用の製版との間隔によって調整されることを特徴とする請求項17に記載の色素増感太陽電池の製造方法。   18. The dye-sensitized solar cell according to claim 17, wherein the amount of the photocuring resin protruding is adjusted by an interval between the first substrate or the second substrate and a plate for screen printing. Method. 前記第1基板および前記第2基板は、ガラス基板、若しくは透明電極が全面に形成された透明電極付きのガラス基板で形成されることを特徴とする請求項16〜21の何れか1項に記載の色素増感太陽電池の製造方法。   The said 1st board | substrate and the said 2nd board | substrate are formed by the glass substrate or the glass substrate with a transparent electrode in which the transparent electrode was formed in the whole surface, The any one of Claims 16-21 characterized by the above-mentioned. A method for producing a dye-sensitized solar cell. 前記第1電極および前記第2電極は、ITO、FTO、ZnO、SnO2のいずれかで形成されることを特徴とする請求項16〜22のいずれか1項に記載の色素増感太陽電池の製造方法。 The first electrode and the second electrode, ITO, FTO, ZnO, of the dye-sensitized solar cell according to any one of claims 16-22, characterized in that it is formed by any one of SnO 2 Production method. 前記多孔質半導体層は、TiO2、ZnO、WO3、InO3、Nb23、SnO2のいずれかで形成されることを特徴とする請求項16〜23のいずれか1項に記載の色素増感太陽電池の製造方法。 The porous semiconductor layer is formed of any one of TiO 2 , ZnO, WO 3 , InO 3 , Nb 2 O 3 , and SnO 2 . A method for producing a dye-sensitized solar cell. 前記触媒層は、Pt、炭素、若しくは、導電性高分子のいずれかで形成されることを特徴とする請求項16〜24のいずれか1項に記載の色素増感太陽電池の製造方法。   The method for producing a dye-sensitized solar cell according to any one of claims 16 to 24, wherein the catalyst layer is formed of any one of Pt, carbon, and a conductive polymer. 前記電解液は、γブチロラクトン、炭酸プロピレン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリルのいずれかで形成されることを特徴とする請求項16〜25のいずれか1項に記載の色素増感太陽電池の製造方法。   The electrolyte solution is formed of any one of γ-butyrolactone, propylene carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, acetonitrile, methoxyacetonitrile, and propionitrile, according to any one of claims 16 to 25. A method for producing a dye-sensitized solar cell. 前記色素は、レッドダイ(N719)、ブラックダイ(N749)、D131、D295、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素のいずれかで形成されることを特徴とする請求項16〜26のいずれか1項に記載の色素増感太陽電池の製造方法。   27. The dye according to any one of claims 16 to 26, wherein the dye is formed of any one of a red dye (N719), a black dye (N749), D131, D295, a phthalocyanine dye, and a porphyrin dye. A method for producing a dye-sensitized solar cell. 請求項1〜15のいずれか1項に記載の色素増感太陽電池を搭載したことを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the dye-sensitized solar cell according to any one of claims 1 to 15.
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