JP2016134595A - 色素増感太陽電池および色素増感太陽電池システム - Google Patents
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Abstract
【課題】内部抵抗が低くかつ耐久性の高い色素増感太陽電池および色素増感太陽電池システムを提供する。
【解決手段】色素増感太陽電池１は、第１基板１１と、第２基板１２と、第１基板１１と第２基板１２との間に配置された、第１導電層２１、光増感色素が担持されている多孔質半導体層３０、触媒層８０、第２導電層２２、電解質５０および電解質５０を封止する封止材６０と、第１導電層２１に電気的に接続する少なくとも１つの第１取出電極７１と、第２導電層２２に電気的に接続する少なくとも１つの第２取出電極７２と、を含み、多孔質半導体層３０と触媒層８０とは接せず、第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さＴｅは、封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓより大きい。
【選択図】図２
【解決手段】色素増感太陽電池１は、第１基板１１と、第２基板１２と、第１基板１１と第２基板１２との間に配置された、第１導電層２１、光増感色素が担持されている多孔質半導体層３０、触媒層８０、第２導電層２２、電解質５０および電解質５０を封止する封止材６０と、第１導電層２１に電気的に接続する少なくとも１つの第１取出電極７１と、第２導電層２２に電気的に接続する少なくとも１つの第２取出電極７２と、を含み、多孔質半導体層３０と触媒層８０とは接せず、第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さＴｅは、封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓより大きい。
【選択図】図２
Description
本発明は、色素増感太陽電池および色素増感太陽電池システムに関する。
色素増感太陽電池において、発電能力を高めるためには、太陽電池の内部抵抗を低減する必要がある。このため、色素増感太陽電池内に発生した電子を集めるための取出電極を導電層に形成することが多い。
たとえば、特開２００５−３４６９７１号公報（特許文献１）は、透明基板の透明導電膜を具備した表面に増感色素を担持させた多孔質酸化物半導体層を有する窓極と、基板表面に導電膜を具備し窓極の多孔質酸化物半導体層側においてこれに対向して配置される対極、およびこれら両極の間の少なくとも一部に電解質層を配し、電解質を封止材で封止し、透明導電膜に取出電極たる集電配線を設けた湿式太陽電池を開示する。
また、特開２００９−００９８６６号公報（特許文献２）は、透明基板と光透過性のある導電性金属酸化物からなる窓電極と、窓電極上に形成された取出電極たる金属配線と、金属配線が形成されていない窓電極上に形成された色素吸着半導体薄膜と、電解質溶液と、電解質溶液を封止する封止材と、対極基板と、を有する色素増感太陽電池を開示する。
特開２００５−３４６９７１号公報（特許文献１）に開示される湿式太陽電池および特開２００９−００９８６６号公報（特許文献２）に開示される色素増感太陽電池は、いずれも、取出電極の厚さは封止材が封止している電解質の封止厚さよりも小さい。このため、太陽電池の内部抵抗を低減するために、取出電極の厚さを大きくすると、封止材が封止している電解質の封止厚さが大きくなることから、電解質が封止材中を通って外部に浸出する浸透漏洩が発生し易くなり、耐久性が低下するという問題点があった。また、太陽電池の内部抵抗を低減するために、取出電極と多孔質半導体層との間の距離を小さくすると、封止材の幅が小さくなることから、電解質が封止材の第１基板側および第２基板側の界面を通って外部に浸出する界面漏洩（特に、封止材の第２基板側は第１基板側に比べて封止材との接着力が低いため、電解質が封止材の第２基板側の界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩）が発生し易くなり、耐久性が低下するという問題点があった。
本発明は、上記問題点を解決して、内部抵抗が低くかつ耐久性の高い色素増感太陽電池、色素増感太陽電池システムおよび色素増感太陽電池付充電カバーを提供することを目的とする。
本発明は、ある局面に従えば、第１基板と、第２基板と、第１基板と第２基板との間に配置された第１導電層、光増感色素が担持されている多孔質半導体層、触媒層、第２導電層、電解質および電解質を封止する封止材と、第１導電層に電気的に接続する少なくとも１つの第１取出電極と、第２導電層に電気的に接続する少なくとも１つの第２取出電極とを含み、多孔質半導体層と触媒層とは接せず、第１取出電極および第２取出電極の厚さＴｅは、封止材が封止している電解質の封止厚さＴｓより大きい色素増感太陽電池である。これにより、内部抵抗が低くかつ耐久性の高い色素増感太陽電池が得られる。
上記局面に従う色素増感太陽電池において、封止材の第２基板側の界面における電解質側の端部からその反対側の端部までの封止長さＤｓｌを封止材の幅Ｄｗより大きくすることができる。これにより、内部抵抗が低くかつ耐久性の高い色素増感太陽電池が得られる。
上記局面に従う色素増感太陽電池は、第１導電層および第１取出電極と第２導電層および第２取出電極とを第１基板側に配置されている構造を有することができる。これにより、内部抵抗が低く、耐久性の高くかつコンパクトな色素増感太陽電池が得られる。
上記局面に従う色素増感太陽電池において、第２基板の形状は、電解質に接する第１基板側の主面と電解質に接する第２基板側の主面との間の距離よりも、電解質に接する第１基板側の主面と第１取出電極および第２取出電極に対向または接する第２基板側の主面との間の距離が大きくなるような形状とすることができる。これにより、内部抵抗が低くかつ耐久性の高い色素増感太陽電池が得られる。
本発明は、別の局面に従えば、上記局面に従う色素増感太陽電池を含み、第２基板が筺体を形成している色素増感太陽電池システムである。これにより、内部抵抗が低くかつ耐久性の高い色素増感太陽電池を電源とする電子機器を含む色素増感太陽電池システムが得られる。
本発明によれば、内部抵抗が低くかつ耐久性の高い色素増感太陽電池および色素増感太陽電池システムを提供できる。
＜実施形態１：色素増感太陽電池＞
［色素増感太陽電池］
図１〜図１５に示すように、本発明のある実施形態である色素増感太陽電池１は、第１基板１１と、第２基板１２と、第１基板１１と第２基板１２との間に配置された、第１導電層２１、光増感色素が担持されている多孔質半導体層３０、触媒層８０、第２導電層２２、電解質５０および電解質５０を封止する封止材６０と、第１導電層２１に電気的に接続する少なくとも１つの第１取出電極７１と、第２導電層２２に電気的に接続する少なくとも１つの第２取出電極７２と、を含み、多孔質半導体層３０と触媒層８０とは接せず、第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さＴｅは、封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓより大きい。
［色素増感太陽電池］
図１〜図１５に示すように、本発明のある実施形態である色素増感太陽電池１は、第１基板１１と、第２基板１２と、第１基板１１と第２基板１２との間に配置された、第１導電層２１、光増感色素が担持されている多孔質半導体層３０、触媒層８０、第２導電層２２、電解質５０および電解質５０を封止する封止材６０と、第１導電層２１に電気的に接続する少なくとも１つの第１取出電極７１と、第２導電層２２に電気的に接続する少なくとも１つの第２取出電極７２と、を含み、多孔質半導体層３０と触媒層８０とは接せず、第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さＴｅは、封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓより大きい。
本実施形態の色素増感太陽電池１は、第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さＴｅが、封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓより大きいことから、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともに、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩が発生し難くなるため、耐久性が高くなる。
ここで、本実施形態の色素増感太陽電池１において、多孔質半導体層３０と触媒層８０とは、接すると多孔質半導体層３０から触媒層８０へ電子が洩れて、太陽電池の出力性能が大幅に低下するため、接しないように構成されている。多孔質半導体層３０と触媒層８０とが接しないようにする方法には、特に制限はない。たとえば、図１〜図１４に示すように、多孔質半導体層３０が形成されている第１導電層２１および触媒層８０が形成されている第２導電層２２がいずれも第１基板１１側に形成されている場合は、多孔質半導体層３０と触媒層８０との間に多孔質絶縁層４０を配置することができる。また、図１５に示すように、多孔質半導体層３０が形成されている第１導電層２１が第１基板１１側に形成され触媒層８０が形成されている第２導電層２２が第２基板１２側に形成されている場合は、多孔質絶縁層がなくても、多孔質半導体層３０と触媒層８０とが接しないように配置され得る。なお、図１５に示す色素増感太陽電池１においても、多孔質半導体層３０と触媒層８０との間に多孔質絶縁層４０を配置してもよい。
ここで、本実施形態の色素増感太陽電池１における、第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さＴｅが封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓより大きい構造には、特に制限はない。たとえば、第２基板１２が、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍと電解質５０に接する第２基板１２側の主面１２ｍａとの間の距離よりも、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍと第１取出電極７１および第２取出電極７２に対向または接する第２基板１２側の主面１２ｍｃとの間の距離が大きくなるような形状に加工することにより形成される。ここで、第１基板１１側の主面１１ｍとは、第１基板１１の主面に形成された第１導電層２１を含めた主面をいう。また、第２基板１２側の主面とは、第２基板１２の主面上に第２導電層が形成される場合には、第２導電層２２を含めた主面をいう。
図２〜図５および図７〜図１４に示すように、本実施形態の色素増感太陽電池１において、封止材６０の第２基板１２側の界面における電解質５０側の端部からその反対側の端部までの封止長さＤｓｌは、封止材６０の幅Ｄｗより大きいことが好ましい。かかる色素増感太陽電池１は、封止材６０の第２基板１２側の界面における電解質５０側の端部からその反対側の端部までの封止長さＤｓｌが封止材６０の幅Ｄｗより大きいことから、電解質５０が封止材６０の第２基板１２側の界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩が発生し難くなるため、耐久性が高くなる。
ここで、本実施形態の色素増感太陽電池１における、封止材６０の第２基板１２側の界面における電解質５０側の端部からその反対側の端部までの封止長さＤｓｌが封止材６０の幅Ｄｗより大きい構造には、特に制限はない。たとえば、封止材６０が接する第２基板１２側の主面１２ｍ上に段差を設けて主面の１２ｍのその段差がある部分上に封止材６０を設置することにより、および／または、封止材６０が接する第２基板１２の主面１２ｍの面粗さを大きくして微細な凹凸を設けて主面の１２ｍのその微細な凹凸がある部分上に封止材６０を設置することにより形成される。
図１〜図１４に示すように、本実施形態の色素増感太陽電池１において、第１導電層２１および第１取出電極７１と第２導電層２２および第２取出電極７２とが第１基板１１側に配置されている構造、すなわち１つの基板である第１基板１１上に第１導電層２１および第１取出電極７１（たとえば負極）から第２導電層２２および第２取出電極７２（たとえば正極）までが形成されている構造を有することが好ましい。かかる色素増感太陽電池は、かかる構造を有しているため、内部抵抗が低く、耐久性の高くかつコンパクトになる。
図１〜図１５に示すように、本実施形態の色素増感太陽電池１において、第２基板１２の形状は、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍと電解質５０に接する第２基板１２側の主面１２ｍａとの間の距離よりも、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍと第１取出電極７１および第２取出電極７２に対向または接する第２基板１２側の主面１２ｍｃとの間の距離が大きくなるような形状であることが好ましい。たとえば、第２基板１２の形状は、その主面１２ｍにおいて、電解質５０と接する第２基板１２側の主面１２ｍａが、第１取出電極７１および第２取出電極７２に対向または接する主面１２ｍｃに対して、凸状に突出している形状であることが好ましい。かかる色素増感太陽電池１は、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍと電解質５０に接する第２基板１２側の主面１２ｍａとの距離よりも、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍと第１取出電極７１および第２取出電極７２に対向または接する第２基板１２側の主面１２ｍｃとの距離が大きいことから、封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓより大きい厚さＴｅを有する第１取出電極７１および第２取出電極の７２が形成できるため、内部抵抗を低くかつ耐久性を高くできる。
図１〜図１４に示すように、本実施形態の色素増感太陽電池１においては、多孔質半導体層３０と触媒層８０との間に配置された多孔質絶縁層４０を含むことが好ましい。多孔質半導体層３０と触媒層８０との間に配置された多孔質絶縁層４０を含むことにより、多孔質半導体層３０と触媒層８０とが接しないことを担保できる。かかる観点から、図１５に示すような多孔質半導体層３０と触媒層８０との間に多孔質絶縁層が配置されていなくても多孔質半導体層３０と触媒層８０とが接していない色素増感太陽電池１においても、多孔質半導体層３０と触媒層８０とが接する可能性がある場合は、多孔質半導体層３０と触媒層８０との間に多孔質絶縁層４０を配置することが好ましい。
図７に示すように、本実施形態の色素増感太陽電池１において、光増感色素が担持されている多孔質半導体層３０、多孔質絶縁層４０および触媒層８０はそれぞれ複数であるｎ個であり、ｎ−１個の中間導電層２０ｓ，２０ｔをさらに含み、各多孔質半導体層３０ｐ，３０ｑ，３０ｒ、各多孔質絶縁層４０ｐ，４０ｑ，４０ｒおよび各触媒層８０ｐ，８０ｑ，８０ｒを介在させて、第１導電層２１、ｎ−１個の中間導電層２０ｓ，２０ｔおよび第２導電層２２が電気的に直列に接続するように配置されている集積構造を有することが好ましい。かかる色素増感太陽電池１は、上記のような集積構造を有しているため、内部抵抗が低く、耐久性の高く、かつ面積が大きくなる。
（第１基板）
第１基板１１としては、少なくとも所定の波長の光に対して透光性を有する透光性基板を用いることができる。たとえば後述する増感色素に実効的な感度を有する波長の光を実質的に透過させる材料で形成されていればよく、必ずしもすべての波長領域の光に対して透光性を有する必要はない。第１基板１１の厚さは、０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。第１基板１１としては、たとえば、ソーダガラス、溶融石英ガラス若しくは結晶石英ガラスなどのガラス基板、または、耐熱性樹脂からなる可撓性フィルムなどを用いることができる。
第１基板１１としては、少なくとも所定の波長の光に対して透光性を有する透光性基板を用いることができる。たとえば後述する増感色素に実効的な感度を有する波長の光を実質的に透過させる材料で形成されていればよく、必ずしもすべての波長領域の光に対して透光性を有する必要はない。第１基板１１の厚さは、０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。第１基板１１としては、たとえば、ソーダガラス、溶融石英ガラス若しくは結晶石英ガラスなどのガラス基板、または、耐熱性樹脂からなる可撓性フィルムなどを用いることができる。
（第１導電層）
第１導電層２１としては、導電性および透光性を有するものであれば特に限定されず、たとえば、インジウム錫複合酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）、酸化スズにフッ素がドープされたもの（ＦＴＯ）および酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなる群から選択される少なくとも１種を用いることができる。第１導電層２１の厚さは、０．０２μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。第１導電層２１の電気抵抗は、低いほど好ましく、４０Ω／□以下であることが好ましい。
第１導電層２１としては、導電性および透光性を有するものであれば特に限定されず、たとえば、インジウム錫複合酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）、酸化スズにフッ素がドープされたもの（ＦＴＯ）および酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなる群から選択される少なくとも１種を用いることができる。第１導電層２１の厚さは、０．０２μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。第１導電層２１の電気抵抗は、低いほど好ましく、４０Ω／□以下であることが好ましい。
（光増感色素が担持されている多孔質半導体層）
光増感色素が担持されている多孔質半導体層３０において、多孔質半導体層３０に光増感色素が担持されている形態には、特に制限はなく、吸着、付着などがある。
光増感色素が担持されている多孔質半導体層３０において、多孔質半導体層３０に光増感色素が担持されている形態には、特に制限はなく、吸着、付着などがある。
（多孔質半導体層）
多孔質半導体層３０としては、一般に光電変換材料として使用されるものであれば特に限定されない。たとえば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉄、酸化ニオブ、酸化セリウム、酸化タングステン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、硫化カドミウム、硫化鉛、硫化亜鉛、リン化インジウム、銅−インジウム硫化物（ＣｕＩｎＳ2）、銅−アルミニウム酸化物（ＣｕＡｌＯ2）およびストロンチウム−銅酸化物（ＳｒＣｕ2Ｏ2）からなる群から選択される少なくとも１種を用いることができる。なかでも、高い安定性を有する点から、酸化チタンを用いることが好ましい。多孔質半導体層３０の厚さは、特に限定されないが、たとえば０．１μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。また、多孔質半導体層３０の表面積は、１０ｍ2／ｇ以上２００ｍ2／ｇ以下であることが好ましい。
多孔質半導体層３０としては、一般に光電変換材料として使用されるものであれば特に限定されない。たとえば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉄、酸化ニオブ、酸化セリウム、酸化タングステン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、硫化カドミウム、硫化鉛、硫化亜鉛、リン化インジウム、銅−インジウム硫化物（ＣｕＩｎＳ2）、銅−アルミニウム酸化物（ＣｕＡｌＯ2）およびストロンチウム−銅酸化物（ＳｒＣｕ2Ｏ2）からなる群から選択される少なくとも１種を用いることができる。なかでも、高い安定性を有する点から、酸化チタンを用いることが好ましい。多孔質半導体層３０の厚さは、特に限定されないが、たとえば０．１μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。また、多孔質半導体層３０の表面積は、１０ｍ2／ｇ以上２００ｍ2／ｇ以下であることが好ましい。
（光増感色素）
光増感色素としては、たとえば、有機色素および金属錯体色素などの増感色素が用いられる。ここで、有機色素としては、たとえば、アゾ系色素、キノン系色素、キノンイミン系色素、キナクリドン系色素、スクアリリウム系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、トリフェニルメタン系色素、キサンテン系色素、ポルフィリン系色素、ペリレン系色素、インジゴ系色素およびナフタロシアニン系色素からなる群から選択される少なくとも１種を用いることができる。有機色素の吸光係数は、一般に、遷移金属に分子が配位結合した形態をとる金属錯体色素の吸光係数に比べて大きくなる。また、金属錯体色素は、分子に金属が配位結合することによって構成されている。分子としては、たとえば、ポルフィリン系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素またはルテニウム系色素などを挙げることができる。金属としては、たとえば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｖ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｂ、Ｌａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｇａ、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｒｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ａｓ、Ｓｃ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｒｅ、Ａｕ、Ａｃ、Ｔｃ、ＴｅおよびＲｈからなる群から選択される少なくとも１種を挙げることができる。なかでも、金属錯体色素として、フタロシアニン系色素またはルテニウム系色素に金属が配位したものを用いることが好ましく、ルテニウム系金属錯体色素を用いることが特に好ましい。
光増感色素としては、たとえば、有機色素および金属錯体色素などの増感色素が用いられる。ここで、有機色素としては、たとえば、アゾ系色素、キノン系色素、キノンイミン系色素、キナクリドン系色素、スクアリリウム系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、トリフェニルメタン系色素、キサンテン系色素、ポルフィリン系色素、ペリレン系色素、インジゴ系色素およびナフタロシアニン系色素からなる群から選択される少なくとも１種を用いることができる。有機色素の吸光係数は、一般に、遷移金属に分子が配位結合した形態をとる金属錯体色素の吸光係数に比べて大きくなる。また、金属錯体色素は、分子に金属が配位結合することによって構成されている。分子としては、たとえば、ポルフィリン系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素またはルテニウム系色素などを挙げることができる。金属としては、たとえば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｖ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｂ、Ｌａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｇａ、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｒｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ａｓ、Ｓｃ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｒｅ、Ａｕ、Ａｃ、Ｔｃ、ＴｅおよびＲｈからなる群から選択される少なくとも１種を挙げることができる。なかでも、金属錯体色素として、フタロシアニン系色素またはルテニウム系色素に金属が配位したものを用いることが好ましく、ルテニウム系金属錯体色素を用いることが特に好ましい。
（多孔質絶縁層）
多孔質絶縁層４０としては、たとえば、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、シリカガラスまたはソーダガラスなどの酸化ケイ素、酸化アルミニウムおよびチタン酸バリウムからなる群から選択される少なくとも１種を用いることができる。
多孔質絶縁層４０としては、たとえば、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、シリカガラスまたはソーダガラスなどの酸化ケイ素、酸化アルミニウムおよびチタン酸バリウムからなる群から選択される少なくとも１種を用いることができる。
（触媒層）
触媒層としては、たとえば、白金（Ｐｔ）、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブおよびフラーレンからなる群から選択される少なくとも１種を用いることができる。
触媒層としては、たとえば、白金（Ｐｔ）、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブおよびフラーレンからなる群から選択される少なくとも１種を用いることができる。
（第２導電層）
図１〜図１４に示す色素増感太陽電池１においては、第２導電層２２は、第１層２１ａおよび第２層２２ａで構成される。第２導電層２２の第１層２１ａは、通常、第１導電層２１と同時に形成されるため、第１導電層２１と同じ材料が用いられ、第１導電層２１と同じ厚さを有する。第２導電層２２の第２層２２ａは、紫外線が透過しない材料を用いることが好ましい。紫外線が透過しない材料としては、紫外線の少なくとも一部が透過しない材料、好ましくは紫外線の全部が透過しない材料が用いられる。紫外線の少なくとも一部が透過しない材料、好ましくは紫外線の全部が透過しない材料としては、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）およびニッケル（Ｎｉ）からなる群から選択される少なくとも１種を含む金属材料などが挙げられる。なお、紫外線とは、波長１ｎｍ以上４００ｎｍ以下の電磁波である。第２導電層２２の第２層２２ａの厚さは、０．０２μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。第２導電層２２の第２層２２ａの電気抵抗は、低いほど好ましく、４０Ω／□以下であることが好ましい。また、図１５に示す色素増感太陽電池１においては、第２導電層２２は、上記第２層２２ａと同じ材料が用いられる。
図１〜図１４に示す色素増感太陽電池１においては、第２導電層２２は、第１層２１ａおよび第２層２２ａで構成される。第２導電層２２の第１層２１ａは、通常、第１導電層２１と同時に形成されるため、第１導電層２１と同じ材料が用いられ、第１導電層２１と同じ厚さを有する。第２導電層２２の第２層２２ａは、紫外線が透過しない材料を用いることが好ましい。紫外線が透過しない材料としては、紫外線の少なくとも一部が透過しない材料、好ましくは紫外線の全部が透過しない材料が用いられる。紫外線の少なくとも一部が透過しない材料、好ましくは紫外線の全部が透過しない材料としては、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）およびニッケル（Ｎｉ）からなる群から選択される少なくとも１種を含む金属材料などが挙げられる。なお、紫外線とは、波長１ｎｍ以上４００ｎｍ以下の電磁波である。第２導電層２２の第２層２２ａの厚さは、０．０２μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。第２導電層２２の第２層２２ａの電気抵抗は、低いほど好ましく、４０Ω／□以下であることが好ましい。また、図１５に示す色素増感太陽電池１においては、第２導電層２２は、上記第２層２２ａと同じ材料が用いられる。
（電解質）
電解質５０としては、少なくとも流動性を有する電解質を用いることができ、たとえば電解液などの液体電解質を好適に用いることができる。液体電解質は、酸化還元種を含む液状物であればよく、たとえば、酸化還元種と、酸化還元種を溶解可能な溶剤とからなる液体電解質などを用いることができる。酸化還元種としては、たとえば、Ｉ-／Ｉ3 -系、Ｂｒ2-／Ｂｒ3-系、Ｆｅ2+／Ｆｅ3+系、キノン／ハイドロキノン系などを用いることができる。より具体的には、酸化還元種としては、ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、ヨウ化カリウム（ＫＩ）、ヨウ化カルシウム（ＣａＩ2）などの金属ヨウ化物とヨウ素（Ｉ2）との組み合わせを用いることができる。また、テトラエチルアンモニウムアイオダイド（ＴＥＡＩ）、テトラプロピルアンモニウムアイオダイド（ＴＰＡＩ）、テトラブチルアンモニウムアイオダイド（ＴＢＡＩ）、テトラヘキシルアンモニウムアイオダイド（ＴＨＡＩ）などのテトラアルキルアンモニウム塩とヨウ素との組み合わせを用いることもできる。さらに、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）、臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）、臭化カリウム（ＫＢｒ）、臭化カルシウム（ＣａＢｒ2）などの金属臭化物と臭素との組み合わせを用いることもできる。なかでも、酸化還元種としては、ＬｉＩとＩ2との組み合わせを用いることが特に好ましい。酸化還元種の溶剤としては、たとえば、プロピレンカーボネートなどのカーボネート化合物、アセトニトリルなどのニトリル化合物、エタノールなどのアルコール類、水および非プロトン極性物質からなる群から選択される少なくとも１種を含む溶剤を用いることが好ましく、なかでも、カーボネート化合物若しくはニトリル化合物を単独で、または混合して用いることがより好ましい。
電解質５０としては、少なくとも流動性を有する電解質を用いることができ、たとえば電解液などの液体電解質を好適に用いることができる。液体電解質は、酸化還元種を含む液状物であればよく、たとえば、酸化還元種と、酸化還元種を溶解可能な溶剤とからなる液体電解質などを用いることができる。酸化還元種としては、たとえば、Ｉ-／Ｉ3 -系、Ｂｒ2-／Ｂｒ3-系、Ｆｅ2+／Ｆｅ3+系、キノン／ハイドロキノン系などを用いることができる。より具体的には、酸化還元種としては、ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、ヨウ化カリウム（ＫＩ）、ヨウ化カルシウム（ＣａＩ2）などの金属ヨウ化物とヨウ素（Ｉ2）との組み合わせを用いることができる。また、テトラエチルアンモニウムアイオダイド（ＴＥＡＩ）、テトラプロピルアンモニウムアイオダイド（ＴＰＡＩ）、テトラブチルアンモニウムアイオダイド（ＴＢＡＩ）、テトラヘキシルアンモニウムアイオダイド（ＴＨＡＩ）などのテトラアルキルアンモニウム塩とヨウ素との組み合わせを用いることもできる。さらに、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）、臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）、臭化カリウム（ＫＢｒ）、臭化カルシウム（ＣａＢｒ2）などの金属臭化物と臭素との組み合わせを用いることもできる。なかでも、酸化還元種としては、ＬｉＩとＩ2との組み合わせを用いることが特に好ましい。酸化還元種の溶剤としては、たとえば、プロピレンカーボネートなどのカーボネート化合物、アセトニトリルなどのニトリル化合物、エタノールなどのアルコール類、水および非プロトン極性物質からなる群から選択される少なくとも１種を含む溶剤を用いることが好ましく、なかでも、カーボネート化合物若しくはニトリル化合物を単独で、または混合して用いることがより好ましい。
（封止材）
封止材６０としては、紫外線により硬化した樹脂（紫外線硬化後樹脂）または熱により硬化した樹脂（熱硬化後樹脂）であれば特に制限はないが、電解質５０に接するため、封止材６０が電解質５０と化学反応しにくい材料を用いることが好ましい。封止材６０が電解質５０と化学反応しにくい材料としては、ラジカル系樹脂またはカチオン系樹脂の少なくとも一方の紫外線硬化樹脂を用いることが好ましく、ラジカル系樹脂の１種であるアクリル系樹脂を含む紫外線硬化後樹脂を用いることがより好ましい。ここで、ラジカル系樹脂は、ラジカル重合（フリーラジカルを成長活性種とする連鎖重合）が進行して硬化する樹脂または硬化した樹脂のことである。また、カチオン系樹脂は、カチオン重合（陽イオンを成長活性種とする連鎖重合）が進行して硬化する樹脂または硬化した樹脂のことである。また、アクリル系樹脂は、ラジカル系樹脂の１種であり、メタクリル樹脂等のアクリル樹脂を主成分（アクリル系樹脂全体の５０質量％以上）として含む樹脂であり、硬化前および硬化後のいずれの状態も含む。
封止材６０としては、紫外線により硬化した樹脂（紫外線硬化後樹脂）または熱により硬化した樹脂（熱硬化後樹脂）であれば特に制限はないが、電解質５０に接するため、封止材６０が電解質５０と化学反応しにくい材料を用いることが好ましい。封止材６０が電解質５０と化学反応しにくい材料としては、ラジカル系樹脂またはカチオン系樹脂の少なくとも一方の紫外線硬化樹脂を用いることが好ましく、ラジカル系樹脂の１種であるアクリル系樹脂を含む紫外線硬化後樹脂を用いることがより好ましい。ここで、ラジカル系樹脂は、ラジカル重合（フリーラジカルを成長活性種とする連鎖重合）が進行して硬化する樹脂または硬化した樹脂のことである。また、カチオン系樹脂は、カチオン重合（陽イオンを成長活性種とする連鎖重合）が進行して硬化する樹脂または硬化した樹脂のことである。また、アクリル系樹脂は、ラジカル系樹脂の１種であり、メタクリル樹脂等のアクリル樹脂を主成分（アクリル系樹脂全体の５０質量％以上）として含む樹脂であり、硬化前および硬化後のいずれの状態も含む。
なお、図８に示すように、封止材６０が、複数の封止材から構成される場合、たとえば電解質５０に接する内側封止材である第１封止材６１と、第１封止材６１の外側に位置し電解質５０に接しない外側封止材である第２封止材６２とで構成される場合は、第１封止材６１は上記と同じ樹脂が好ましい。また、第２封止材６２は、硬化方法が特に限定されないため、硬化後樹脂であれば特に限定されない。しかしながら、第２封止材６２は、外部の大気に接するため、水分または酸素などの透過性が低く、第１導電層２１および第２基板１２との接着性の高い樹脂を用いることが好ましい。このような樹脂としては、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ホットメルト系樹脂、ラジカル系樹脂、カチオン系樹脂、およびオレフィン系樹脂からなる群から選択された少なくとも１種を含む樹脂を用いることが好ましい。なお、エポキシ系樹脂とは、エポキシ基の開環反応により硬化する樹脂および硬化した樹脂のことである。また、シリコーン系樹脂とは、有機基を有する珪素と酸素との繰り返し単位を主骨格とする樹脂のことである。フッ素系樹脂とは、フッ素を含有する樹脂のことである。ホットメルト系樹脂とは、常温（２５℃）においては固体であり、加熱により溶融する樹脂であり、たとえば、合成ゴム系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、直鎖状ポリエステル等が挙げられる。オレフィン系樹脂とは、エチレン系炭化水素を重合した樹脂である。なお、本明細書において、第１封止材前駆体および第２封止材前駆体は、それぞれ、硬化前の樹脂を意味しており、第１封止材および第２封止材は、それぞれ、硬化後の樹脂を意味している。
（第２基板）
第２基板１２としては、電解質５０を封止することができるものであれば特に制限はない。封止材６０が紫外線硬化後樹脂の場合は、封止材前駆体である紫外線硬化前樹脂を紫外線により効率よく硬化させる観点から、紫外線の少なくとも一部、好ましくは全部を透過することができる材料が用いられる。封止材６０が熱硬化後樹脂の場合は、封止材前駆体である熱硬化前樹脂を熱により効率よく硬化させる観点から、熱硬化前樹脂の硬化温度より高い耐熱温度を有する材料が用いられる。このような材料としては、たとえば通常のガラスからなる基板等を用いることができ、なかでも、アクリルガラスからなる基板を用いることが好ましい。アクリルガラスからなる基板を用いた場合には、色素増感太陽電池の軽量化を図ることができる。ここで、アクリルガラスは、ポリメタクリル酸メチル樹脂の透明固体材である。また、第２基板１２の形状には、特に制限はない。第１導電層２１に電気的に接続する第１取出電極７１および第２導電層２２に電気的に接続する第２取出電極７２の厚さＴｅを封止材６０が封止している電解質の封止厚さＴｓより大きくすることにより、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともにその耐久性を高める観点から、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍと電解質５０に接する第２基板１２側の主面１２ｍａとの距離よりも、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍと第１取出電極７１および第２取出電極７２に対向または接する主面１２ｍｃとの距離が大きくなるような形状であることが好ましい。たとえば、第２基板１２の形状は、その主面１２ｍにおいて、電解質５０と接する第２基板１２側の主面１２ｍａが、第１取出電極７１および第２取出電極７２に対向または接する主面１２ｍｃに対して、凸状に突出している形状であることが好ましい。
第２基板１２としては、電解質５０を封止することができるものであれば特に制限はない。封止材６０が紫外線硬化後樹脂の場合は、封止材前駆体である紫外線硬化前樹脂を紫外線により効率よく硬化させる観点から、紫外線の少なくとも一部、好ましくは全部を透過することができる材料が用いられる。封止材６０が熱硬化後樹脂の場合は、封止材前駆体である熱硬化前樹脂を熱により効率よく硬化させる観点から、熱硬化前樹脂の硬化温度より高い耐熱温度を有する材料が用いられる。このような材料としては、たとえば通常のガラスからなる基板等を用いることができ、なかでも、アクリルガラスからなる基板を用いることが好ましい。アクリルガラスからなる基板を用いた場合には、色素増感太陽電池の軽量化を図ることができる。ここで、アクリルガラスは、ポリメタクリル酸メチル樹脂の透明固体材である。また、第２基板１２の形状には、特に制限はない。第１導電層２１に電気的に接続する第１取出電極７１および第２導電層２２に電気的に接続する第２取出電極７２の厚さＴｅを封止材６０が封止している電解質の封止厚さＴｓより大きくすることにより、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともにその耐久性を高める観点から、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍと電解質５０に接する第２基板１２側の主面１２ｍａとの距離よりも、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍと第１取出電極７１および第２取出電極７２に対向または接する主面１２ｍｃとの距離が大きくなるような形状であることが好ましい。たとえば、第２基板１２の形状は、その主面１２ｍにおいて、電解質５０と接する第２基板１２側の主面１２ｍａが、第１取出電極７１および第２取出電極７２に対向または接する主面１２ｍｃに対して、凸状に突出している形状であることが好ましい。
（第１取出電極）
第１取出電極７１としては、第１導電層２１に電気的に接続できるものであれば特に制限はない。第１取出電極７１は、第１導電層２１との電気的な接続が良好な観点から、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）などの材料が好適に用いられる。
第１取出電極７１としては、第１導電層２１に電気的に接続できるものであれば特に制限はない。第１取出電極７１は、第１導電層２１との電気的な接続が良好な観点から、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）などの材料が好適に用いられる。
（第２取出電極）
第２取出電極７２としては、第２導電層２２に電気的に接続できるものであれば特に制限はない。第２取出電極７２は、第２導電層２２との電気的な接続が良好な観点から、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）などの材料が好適に用いられる。
第２取出電極７２としては、第２導電層２２に電気的に接続できるものであれば特に制限はない。第２取出電極７２は、第２導電層２２との電気的な接続が良好な観点から、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）などの材料が好適に用いられる。
［色素増感太陽電池の製造方法］
図１および図２０に示すように、本実施形態の色素増感太陽電池１の製造方法のある例は、効率よく製造する観点から、第１導電層の形成工程Ｓ１１と、多孔質半導体層の形成工程Ｓ２１と、多孔質絶縁層の形成工程Ｓ３１と、触媒層の形成工程Ｓ４１と、第２導電層の形成工程Ｓ５１と、光増感色素の担持工程Ｓ６１と、第１取出電極および第２取出電極の形成工程Ｓ７１と、封止材前駆体の設置工程Ｓ８１と、第２基板の設置工程Ｓ９１と、封止材の形成工程Ｓ１０１と、電解質の注入工程Ｓ１１１とを含む。各工程は、通常、Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ３１、Ｓ４１、Ｓ５１、Ｓ６１、Ｓ７１、Ｓ８１、Ｓ９１、Ｓ１０１およびＳ１１１の順に行われるが、一部の工程の順序が変わってもよい。たとえば、色素増感太陽電池の構造によっては、第１取出電極および第２取出電極の形成工程Ｓ７１は、光増感色素の担持工程Ｓ６１と封止材前駆体の設置工程Ｓ８１との間ではなく、電解質の注入工程Ｓ１１１後に行うこともできる。また、上記以外の工程が含まれてもよい。
図１および図２０に示すように、本実施形態の色素増感太陽電池１の製造方法のある例は、効率よく製造する観点から、第１導電層の形成工程Ｓ１１と、多孔質半導体層の形成工程Ｓ２１と、多孔質絶縁層の形成工程Ｓ３１と、触媒層の形成工程Ｓ４１と、第２導電層の形成工程Ｓ５１と、光増感色素の担持工程Ｓ６１と、第１取出電極および第２取出電極の形成工程Ｓ７１と、封止材前駆体の設置工程Ｓ８１と、第２基板の設置工程Ｓ９１と、封止材の形成工程Ｓ１０１と、電解質の注入工程Ｓ１１１とを含む。各工程は、通常、Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ３１、Ｓ４１、Ｓ５１、Ｓ６１、Ｓ７１、Ｓ８１、Ｓ９１、Ｓ１０１およびＳ１１１の順に行われるが、一部の工程の順序が変わってもよい。たとえば、色素増感太陽電池の構造によっては、第１取出電極および第２取出電極の形成工程Ｓ７１は、光増感色素の担持工程Ｓ６１と封止材前駆体の設置工程Ｓ８１との間ではなく、電解質の注入工程Ｓ１１１後に行うこともできる。また、上記以外の工程が含まれてもよい。
（第１導電層の形成工程）
第１導電層の形成工程Ｓ１１は、第１基板１１の主面上に第１導電層２１を形成することからなる。第１導電層２１を形成する方法としては、たとえば、スパッタ法およびスプレー法などの方法を用いることができる。また、第１基板１１の主面上に第１導電層２１が予め設けられた基板を用意してもよい。次いで、第１導電層２１の一部をレーザスクライブ法またはエッチングなどにより分断することにより、第１導電層２１と電気的に接続しない第１層２１ａを形成する。かかる第１層２１ａは後述の第２導電層２２の一部となる。
第１導電層の形成工程Ｓ１１は、第１基板１１の主面上に第１導電層２１を形成することからなる。第１導電層２１を形成する方法としては、たとえば、スパッタ法およびスプレー法などの方法を用いることができる。また、第１基板１１の主面上に第１導電層２１が予め設けられた基板を用意してもよい。次いで、第１導電層２１の一部をレーザスクライブ法またはエッチングなどにより分断することにより、第１導電層２１と電気的に接続しない第１層２１ａを形成する。かかる第１層２１ａは後述の第２導電層２２の一部となる。
（多孔質半導体層の形成工程）
多孔質半導体層の形成工程Ｓ２１は、第１導電層２１の主面上の一部に多孔質半導体層３０を形成することからなる。多孔質半導体層３０を形成する方法は、特に限定されず、たとえば従来から公知の方法を用いることができる。たとえば、上述の半導体微粒子を含有する懸濁液を第１導電層２１上の一部に塗布し、乾燥および焼成の少なくとも１つを行う方法などを用いることができる。
多孔質半導体層の形成工程Ｓ２１は、第１導電層２１の主面上の一部に多孔質半導体層３０を形成することからなる。多孔質半導体層３０を形成する方法は、特に限定されず、たとえば従来から公知の方法を用いることができる。たとえば、上述の半導体微粒子を含有する懸濁液を第１導電層２１上の一部に塗布し、乾燥および焼成の少なくとも１つを行う方法などを用いることができる。
（多孔質絶縁層の形成工程）
多孔質絶縁層の形成工程Ｓ３１は、多孔質半導体層３０の主面および側面の上、ならびに第１導電層２１と第１層２１ａとの間に、多孔質絶縁層４０を形成することからなる。多孔質絶縁層４０の形成方法は、特に限定されず、たとえば上記の多孔質半導体層３０と同様の方法で形成することができる。
多孔質絶縁層の形成工程Ｓ３１は、多孔質半導体層３０の主面および側面の上、ならびに第１導電層２１と第１層２１ａとの間に、多孔質絶縁層４０を形成することからなる。多孔質絶縁層４０の形成方法は、特に限定されず、たとえば上記の多孔質半導体層３０と同様の方法で形成することができる。
（触媒層の形成工程）
触媒層の形成工程Ｓ４１は、多孔質絶縁層４０の主面上に触媒層８０を形成することからなる。触媒層８０の形成方法は、特に限定されず、たとえば従来から公知の方法を用いることができる。触媒層８０として白金を用いる場合の触媒層８０の形成方法としては、たとえば、スパッタ法、塩化白金酸の熱分解または電着などの方法を用いることができる。また、触媒層８０として、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブおよびフラーレンなどのカーボンを用いる場合の触媒層の形成方法としては、たとえば、カーボンを溶剤に分散させたペーストをスクリーン印刷法などを用いて多孔質絶縁層４０に塗布する方法などを用いることができる。
触媒層の形成工程Ｓ４１は、多孔質絶縁層４０の主面上に触媒層８０を形成することからなる。触媒層８０の形成方法は、特に限定されず、たとえば従来から公知の方法を用いることができる。触媒層８０として白金を用いる場合の触媒層８０の形成方法としては、たとえば、スパッタ法、塩化白金酸の熱分解または電着などの方法を用いることができる。また、触媒層８０として、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブおよびフラーレンなどのカーボンを用いる場合の触媒層の形成方法としては、たとえば、カーボンを溶剤に分散させたペーストをスクリーン印刷法などを用いて多孔質絶縁層４０に塗布する方法などを用いることができる。
（第２導電層の形成工程）
第２導電層の形成工程Ｓ５１は、第２層２２ａの一端が第１層２１ａの主面の一部に電気的に接続されるとともに、他端が触媒層８０の主面に電気的に接続されるように、第２層２２ａを形成することからなる。このようにして、第１層２１ａおよび第２層２２ａで構成される第２導電層２２が形成される。第２層２２ａの形成方法は、特に限定されないがたとえばスパッタ法またはスプレー法などの方法を用いることができる。
第２導電層の形成工程Ｓ５１は、第２層２２ａの一端が第１層２１ａの主面の一部に電気的に接続されるとともに、他端が触媒層８０の主面に電気的に接続されるように、第２層２２ａを形成することからなる。このようにして、第１層２１ａおよび第２層２２ａで構成される第２導電層２２が形成される。第２層２２ａの形成方法は、特に限定されないがたとえばスパッタ法またはスプレー法などの方法を用いることができる。
（光増感色素の担持工程）
光増感色素の担持工程Ｓ６１は、多孔質半導体層３０に光増感色素を担持することからなる。光増感色素としては、たとえば、有機色素および金属錯体色素などの増感色素を用いることができ、多孔質半導体層３０に増感色素を吸着させることにより、多孔質半導体層３０に光増感色素が担持されてなる光電変換層を形成することができる。多孔質半導体層３０に光増感色素を吸着させる方法としては、たとえば、増感色素を溶解させた色素吸着用溶液に多孔質半導体層３０を浸漬する方法を用いることができる。増感色素を溶解させた色素吸着用溶液に多孔質半導体層３０を浸漬する際に、色素吸着用溶液を多孔質半導体層３０の孔の内部の奥まで浸透させるために、色素吸着用溶液を加熱してもよい。
光増感色素の担持工程Ｓ６１は、多孔質半導体層３０に光増感色素を担持することからなる。光増感色素としては、たとえば、有機色素および金属錯体色素などの増感色素を用いることができ、多孔質半導体層３０に増感色素を吸着させることにより、多孔質半導体層３０に光増感色素が担持されてなる光電変換層を形成することができる。多孔質半導体層３０に光増感色素を吸着させる方法としては、たとえば、増感色素を溶解させた色素吸着用溶液に多孔質半導体層３０を浸漬する方法を用いることができる。増感色素を溶解させた色素吸着用溶液に多孔質半導体層３０を浸漬する際に、色素吸着用溶液を多孔質半導体層３０の孔の内部の奥まで浸透させるために、色素吸着用溶液を加熱してもよい。
（第１取出電極および第２取出電極の形成工程）
第１取出電極および第２取出電極の形成工程Ｓ７１は、第１導電層２１の主面上の一部に少なくとも１つの第１取出電極７１を形成するとともに、第２導電層２２の第２層２２ａの主面上の一部に少なくとも１つの第２取出電極７２を形成することからなる。第１取出電極７１および第２取出電極７２を形成する方法としては、たとえば、リボン付け、はんだ付け、銀ペースト付け、およびそれらの組み合わせなどの方法を用いることができる。
第１取出電極および第２取出電極の形成工程Ｓ７１は、第１導電層２１の主面上の一部に少なくとも１つの第１取出電極７１を形成するとともに、第２導電層２２の第２層２２ａの主面上の一部に少なくとも１つの第２取出電極７２を形成することからなる。第１取出電極７１および第２取出電極７２を形成する方法としては、たとえば、リボン付け、はんだ付け、銀ペースト付け、およびそれらの組み合わせなどの方法を用いることができる。
（封止材前駆体の設置工程）
封止材前駆体の設置工程Ｓ８１は、硬化前の紫外線硬化樹脂（紫外線硬化前樹脂）を含む封止材前駆体を塗布することからなる。なお、封止材前駆体は、後述の封止材の形成工程Ｓ１０１における紫外線の照射により封止材６０となる材料である。封止材前駆体の塗布方法は特に限定されないが、たとえばディスペンサーを用いて、上述のように積層した多孔質半導体層３０、多孔質絶縁層４０、触媒層および第２導電層２２の積層体を取り囲むように、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍ、すなわち、第１基板１１の主面上の一部、第１導電層２１の主面上の一部および第２導電層２２の第１層２１ａの主面上の一部に塗布することができる。
封止材前駆体の設置工程Ｓ８１は、硬化前の紫外線硬化樹脂（紫外線硬化前樹脂）を含む封止材前駆体を塗布することからなる。なお、封止材前駆体は、後述の封止材の形成工程Ｓ１０１における紫外線の照射により封止材６０となる材料である。封止材前駆体の塗布方法は特に限定されないが、たとえばディスペンサーを用いて、上述のように積層した多孔質半導体層３０、多孔質絶縁層４０、触媒層および第２導電層２２の積層体を取り囲むように、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍ、すなわち、第１基板１１の主面上の一部、第１導電層２１の主面上の一部および第２導電層２２の第１層２１ａの主面上の一部に塗布することができる。
ここで、図８に示すように、封止材６０が電解質５０に接する内側の第１封止材６１と第１封止材６１の外側の第２封止材６２との複数の封止材で構成される場合は、第１封止材前駆体の設置方法は、上記の封止材前駆体の設置方法と同様である。第２封止材前駆体の設置工程は、第１封止材前駆体の外側に第２封止材前駆体を塗布することからなる。なお、第２封止材前駆体は、第２封止材前駆体の硬化により第２封止材６２となる材料である。第２封止材前駆体の塗布方法は特に限定されないが、たとえばディスペンサーを用いて、第１封止材前駆体を取り囲むように、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍ、すなわち、第１基板１１の主面上の一部、第１導電層２１の主面上の一部および第２導電層２２の第１層２１ａの主面上の一部に塗布することができる。第２封止材６２は１つに限定されず２つ以上であってもよいため、２つ以上の第２封止材６２を形成する場合には、第１封止材前駆体を取り囲むように二重以上の第２封止材前駆体を塗布することができる。なお、二重以上の第２封止材前駆体を塗布する場合には、第２封止材前駆体としては、少なくとも１つが異なる種類の材料を塗布してもよく、すべて同一種類の材料を塗布してもよい。
（第２基板の設置工程）
第２基板の設置工程Ｓ９１は、第１基板１１と向かい合うようにして封止材前駆体上に第２基板１２を設置することからなる。第２基板１２の形状には、特に制限はないが、第１導電層２１に電気的に接続する第１取出電極７１および第２導電層２２に電気的に接続する第２取出電極７２の厚さＴｅを封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓより大きくすることにより、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともにその耐久性を高める観点から、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍと電解質５０に接する第２基板１２側の主面１２ｍａとの距離よりも、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍと第１取出電極７１および第２取出電極７２に対向または接する第２基板１２側の主面１２ｍｃとの距離が大きくなるような形状であることが好ましい。たとえば、第２基板１２の形状は、その主面１２ｍにおいて、電解質５０に接する主面１２ｍａが、第１取出電極７１および第２取出電極７２に対向または接する主面１２ｍｃに対して、凸状に突出している形状であることが好ましい。
第２基板の設置工程Ｓ９１は、第１基板１１と向かい合うようにして封止材前駆体上に第２基板１２を設置することからなる。第２基板１２の形状には、特に制限はないが、第１導電層２１に電気的に接続する第１取出電極７１および第２導電層２２に電気的に接続する第２取出電極７２の厚さＴｅを封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓより大きくすることにより、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともにその耐久性を高める観点から、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍと電解質５０に接する第２基板１２側の主面１２ｍａとの距離よりも、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍと第１取出電極７１および第２取出電極７２に対向または接する第２基板１２側の主面１２ｍｃとの距離が大きくなるような形状であることが好ましい。たとえば、第２基板１２の形状は、その主面１２ｍにおいて、電解質５０に接する主面１２ｍａが、第１取出電極７１および第２取出電極７２に対向または接する主面１２ｍｃに対して、凸状に突出している形状であることが好ましい。
（封止材の形成工程）
封止材の形成工程Ｓ１０１には、特に制限はない。たとえば、封止材の形成は、第１基板１１と第２基板１２とを貼り合わせている紫外線硬化前樹脂を含む封止材前駆体に紫外線を第２基板１２側から照射することにより行うことができる。これにより、上述の封止材前駆体の設置工程Ｓ８１で設置された紫外線硬化前樹脂を含む封止材前駆体が硬化することによって封止材６０が形成される。
封止材の形成工程Ｓ１０１には、特に制限はない。たとえば、封止材の形成は、第１基板１１と第２基板１２とを貼り合わせている紫外線硬化前樹脂を含む封止材前駆体に紫外線を第２基板１２側から照射することにより行うことができる。これにより、上述の封止材前駆体の設置工程Ｓ８１で設置された紫外線硬化前樹脂を含む封止材前駆体が硬化することによって封止材６０が形成される。
（電解質の注入工程）
電解質の注入工程Ｓ１１１は、第１基板１１と第２基板１２との間の封止材６０で仕切られた空間に電解質５０を注入することからなる。たとえば、第２基板１２に電解質５０の注入用の孔を設け、当該孔から電解質５０を注入するという注入方法により行うことができる。また、第２基板１２に電解質５０の注入用の孔を設けず、第２基板１２の設置工程の前に電解質５０を注入した後に第２基板１２を設置するというＯＤＦ（滴下注液）法により行うこともできる。
電解質の注入工程Ｓ１１１は、第１基板１１と第２基板１２との間の封止材６０で仕切られた空間に電解質５０を注入することからなる。たとえば、第２基板１２に電解質５０の注入用の孔を設け、当該孔から電解質５０を注入するという注入方法により行うことができる。また、第２基板１２に電解質５０の注入用の孔を設けず、第２基板１２の設置工程の前に電解質５０を注入した後に第２基板１２を設置するというＯＤＦ（滴下注液）法により行うこともできる。
図１５および図２１に示すように、本実施形態の色素増感太陽電池１の製造方法の別の例は、第１基板１１側における第１導電層の形成工程Ｓ１２、多孔質半導体層の形成工程Ｓ２２、光増感色素の担持工程Ｓ４２および第１取出電極の形成工程Ｓ５２と、第２基板１２側における第２導電層の形成工程Ｓ６２、触媒層の形成工程Ｓ７２および第２取出電極の形成工程Ｓ８２と、第１基板または第２基板への封止材前駆体の設置工程Ｓ９２と、第１基板側と第２基板側との一体化設置工程Ｓ１０２と、封止材の形成工程Ｓ１１２と、電解質の注入工程Ｓ１２２と、を含む。各工程は、通常、Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ４２、Ｓ５２、Ｓ６２、Ｓ７２、Ｓ８２、Ｓ９２、Ｓ１０２、Ｓ１１２およびＳ１２２の順に行われるが、一部の工程の順序が変わってもよい。たとえば、第１基板１１側における工程Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ４２およびＳ５２と、第２基板１２側における工程Ｓ６２、Ｓ７２およびＳ８２とは、どちらが先であってもよい。また、色素増感太陽電池の構造によっては、第１取出電極の形成工程Ｓ５２および第２取出電極の形成工程Ｓ８２は、それぞれ光増感色素の担持工程Ｓ４２と第１基板側または第２基板側への封止材前駆体の設置工程Ｓ９２との間および触媒層の形成工程Ｓ７２と第１基板側または第２基板側への封止材前駆体の設置工程Ｓ９２との間ではなく、第１取出電極および第２取出電極の形成工程として電解質の注入工程Ｓ１２２後に行うこともできる。また、上記以外の工程が含まれてもよい。たとえば、多孔質半導体層の形成工程Ｓ２２と光増感色素の担持工程Ｓ４２との間に、多孔質絶縁層の形成工程Ｓ３２をさらに含むことができる。
上記のように、図２１における色素増感太陽電池の製造方法においては、第１基板１１側に第１導電層２１および多孔質半導体層３０をこの順に形成して、多孔質半導体層３０に光増感色素を担持し、第１導電層２１の一部に第１取出電極７１を形成する（工程Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ４２およびＳ５２）とともに、第２基板１２側に第２導電層２２および触媒層８０をこの順に形成して、第２導電層２２の一部に第２取出電極７２を形成した後（工程Ｓ６２、Ｓ７２およびＳ８２）、上記の第１基板１１側または第２基板１２側に封止材前駆体を形成し、第１基板１１側と第２基板１２側とを一体化させて設置し、封止材６０を形成し、電解質５０を注入する（工程Ｓ９２、Ｓ１０２、Ｓ１１２およびＳ１２２）。なお、各層、各導電層および各電極の形成方法については、図２０における色素増感太陽電池の製造方法の場合と同様である。
［色素増感太陽電池の例］
（第１例）
図１に示すように、本実施形態の第１例の色素増感太陽電池１は、第１基板１１と、第２基板１２と、第１基板１１と第２基板１２との間に配置された、第１導電層２１、光増感色素が担持されている多孔質半導体層３０、触媒層８０、第２導電層２２、電解質５０および電解質５０を封止する封止材６０と、第１導電層２１に電気的に接続する第１取出電極７１と、第２導電層２２に電気的に接続する第２取出電極７２とを含み、多孔質半導体層３０と触媒層８０とは、それらの間に配置された多孔質絶縁層４０により、接しておらず、第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さＴｅは、封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓより大きい。
（第１例）
図１に示すように、本実施形態の第１例の色素増感太陽電池１は、第１基板１１と、第２基板１２と、第１基板１１と第２基板１２との間に配置された、第１導電層２１、光増感色素が担持されている多孔質半導体層３０、触媒層８０、第２導電層２２、電解質５０および電解質５０を封止する封止材６０と、第１導電層２１に電気的に接続する第１取出電極７１と、第２導電層２２に電気的に接続する第２取出電極７２とを含み、多孔質半導体層３０と触媒層８０とは、それらの間に配置された多孔質絶縁層４０により、接しておらず、第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さＴｅは、封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓより大きい。
第１例の色素増感太陽電池１においては、第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さＴｅを、封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓより大きくするために、第２基板１２の形状を、電解質５０と接する第２基板１２側の主面１２ｍａが、第１取出電極７１および第２取出電極７２と対向する第２基板１２側の主面１２ｍｃに対して、凸状に突出している形状とすることにより、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍと電解質に接する第２基板１２側の主面１２ｍａとの距離よりも、電解質５０に接する第１基板１１側の主面１１ｍと第１取出電極７１および第２取出電極７２と対向する第２基板１２側の主面１２ｍｃとの距離を大きくしている。
第１例の色素増感太陽電池１においては、第１取出電極７１が配置されている第１導電層２１および第２取出電極７２が配置されている第２導電層２２がいずれも第１基板１１側に配置されているため、第１取出電極７１および第２取出電極７２は、第１基板１１側に配置されている。
第１例の色素増感太陽電池１は、第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さＴｅが、封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓより大きいことから、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともに、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩が発生し難くなるため、耐久性が高くなる。
（第２例）
図２に示すように、本実施形態の第２例の色素増感太陽電池１は、第１例の色素増感太陽電池において、さらに、封止材６０の第２基板１２側の界面における電解質５０側の端部からその反対側の端部までの封止長さＤｓｌを封止材６０の幅Ｄｗより大きくしたものである。
図２に示すように、本実施形態の第２例の色素増感太陽電池１は、第１例の色素増感太陽電池において、さらに、封止材６０の第２基板１２側の界面における電解質５０側の端部からその反対側の端部までの封止長さＤｓｌを封止材６０の幅Ｄｗより大きくしたものである。
第２例の色素増感太陽電池１においては、封止材６０の第２基板１２側の界面における電解質５０側の端部からその反対側の端部までの封止長さＤｓｌを封止材６０の幅Ｄｗより大きくするために、第２基板１２側の主面１２ｍにおいて、電解質５０と接する第２基板１２側の主面１２ｍａと第１取出電極７１および第２取出電極７２と対向する主面１２ｍｃとの段差がある部分上に封止材６０を設置することにより、封止材６０の第２基板１２との界面の面積を増加させている。
第２例の色素増感太陽電池１は、第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さＴｅが、封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓより大きく、かつ、封止材６０の第２基板１２側の界面における電解質５０側の端部からその反対側の端部までの封止長さＤｓｌが封止材６０の幅Ｄｗより大きいことから、色素増感太陽電池１の内部抵抗が低減するとともに、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩が発生し難くなるため、かつ、電解質５０が封止材６０の第２基板１２側の界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩が発生し難くなるため、耐久性がより高くなる。
（第３例）
図３に示すように、本実施形態の第３例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、さらに、第１取出電極７１および第２取出電極７２が第１取出電極７１および第２取出電極７２と対向する第２基板１２側の主面１２ｍｃに接するようにしたものである。
図３に示すように、本実施形態の第３例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、さらに、第１取出電極７１および第２取出電極７２が第１取出電極７１および第２取出電極７２と対向する第２基板１２側の主面１２ｍｃに接するようにしたものである。
第３例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１と同様に、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともに、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩が発生し難くなるため、かつ、電解質５０が封止材６０の第２基板１２側の界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩が発生し難くなるため、耐久性がより高くなる。また、第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さＴｅが大きくなることにより色素増感太陽電池１の内部抵抗をさらに低減するとともに、第１取出電極７１および第２取出電極７２が第２基板１２側の主面１２ｍと接することにより第１取出電極７１が第１導電層２１から剥離する可能性が低下しかつ第２取出電極７２が第２導電層２２から剥離する可能性が低下して耐久性がさらに高くなる。
（第４例）
図４に示すように、本実施形態の第４例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、さらに、第２基板１２の主面１２ｍａが第２導電層２２に接するようにしたものである。
図４に示すように、本実施形態の第４例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、さらに、第２基板１２の主面１２ｍａが第２導電層２２に接するようにしたものである。
第４例の色素増感太陽電池１においては、第１取出電極７１および第２取出電極７２が第１基板１１側に配置されている構造を有しているため、第２基板１２の主面１２ｍａが第２導電層２２に接していても短絡が起こらない。また、第２基板１２の主面１２ｍａが第２導電層２２に接するようにするために、電解質５０の層の厚さを小さくしている。
第４例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１と同様に、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともに、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩が発生し難くなるため、かつ、電解質５０が封止材６０の第２基板１２側の界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩が発生し難くなるため、耐久性がより高くなる。また、第２基板１２の主面１２ｍａが第２導電層２２に接していることから、電解質５０の層の厚さが小さくなるため、封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓが小さくなり、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩がさらに発生し難くなるため、耐久性がさらに高くなる。
（第５例）
図５に示すように、本実施形態の第５例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、さらに、封止材の幅Ｄｗより大きい封止材６０の第２基板１２側の界面における電解質５０側の端部からその反対側の端部までの封止長さＤｓｌをさらに大きくしたものである。
図５に示すように、本実施形態の第５例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、さらに、封止材の幅Ｄｗより大きい封止材６０の第２基板１２側の界面における電解質５０側の端部からその反対側の端部までの封止長さＤｓｌをさらに大きくしたものである。
第５例の色素増感太陽電池１においては、封止材の幅Ｄｗより大きい封止材の第２基板１２側の界面における電解質５０側の端部からその反対側の端部までの封止長さＤｓｌをさらに大きくするために、封止材６０が接する第２基板１２側の主面１２ｍｃの面粗さを大きくして微細な凹凸を設けて主面の１２ｍのその微細な凹凸がある部分上に封止材６０を設置することにより、封止材６０の第２基板１２側の界面の面積をさらに増加させている。
第５例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１と同様に、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともに、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩が発生し難くなるため、かつ、電解質５０が封止材６０の第２基板１２側の界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩が発生し難くなるため、耐久性がより高くなる。また、封止材の幅Ｄｗより大きい封止材６０の第２基板１２側の界面における電解質５０側の端部からその反対側の端部までの封止長さＤｓｌがさらに大きくなっていることから、電解質５０が封止材６０の第２基板１２側の界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩がさらに発生し難くなるため、耐久性がさらに高くなる。
（第６例）
図６に示すように、本実施形態の第６例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、第１取出電極７１および第２取出電極７２の少なくともいずれかを複数としたものである。たとえば、第１導電層２１に電気的に接続する３つの第１取出電極７１ａ，７１ｂ，７１ｃを含むものである。
図６に示すように、本実施形態の第６例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、第１取出電極７１および第２取出電極７２の少なくともいずれかを複数としたものである。たとえば、第１導電層２１に電気的に接続する３つの第１取出電極７１ａ，７１ｂ，７１ｃを含むものである。
第６例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１と同様に、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともに、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩が発生し難くなるため、かつ、電解質５０が封止材６０の第２基板１２側の界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩が発生し難くなるため、耐久性がより高くなる。また、第１取出電極７１および第２取出電極７２の少なくともいずれかが複数であることから、第１導電層２１および第２導電層２２の各点において発生した電子と最寄りの第１取出電極７１および第２取出電極７２とそれぞれの間の距離の総和が小さくなるため、内部抵抗がさらに低減する。
（第７例）
図７に示すように、本実施形態の第７例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、多孔質半導体層３０および多孔質絶縁層４０はそれぞれ複数であるｎ個（たとえば３個）であり、ｎ−１個（たとえば２個）の中間導電層２０ｓ，２０ｔをさらに含み、各多孔質半導体層３０ｐ，３０ｑ，３０ｒおよび各多孔質絶縁層４０ｐ，４０ｑ，４０ｒを介在させて、第１導電層２１、ｎ−１個の中間導電層２０ｓ，２０ｔおよび第２導電層２２が電気的に直列に接続するように配置されている集積構造を有するものである。
図７に示すように、本実施形態の第７例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、多孔質半導体層３０および多孔質絶縁層４０はそれぞれ複数であるｎ個（たとえば３個）であり、ｎ−１個（たとえば２個）の中間導電層２０ｓ，２０ｔをさらに含み、各多孔質半導体層３０ｐ，３０ｑ，３０ｒおよび各多孔質絶縁層４０ｐ，４０ｑ，４０ｒを介在させて、第１導電層２１、ｎ−１個の中間導電層２０ｓ，２０ｔおよび第２導電層２２が電気的に直列に接続するように配置されている集積構造を有するものである。
第７例の色素増感太陽電池１においては、各多孔質半導体層３０ｐ，３０ｑ，３０ｒ、各多孔質絶縁層４０ｐ，４０ｑ，４０ｒおよび各触媒層８０ｐ，８０ｑ，８０ｒを電気的に直列に接続する中間導電層２０ｓ，２０ｔは、一端に隣接する各触媒層８０ｐ，８０ｑに対して第２導電層として作用し、他端に隣接する各多孔質半導体層３０ｑ，３０ｒに対して第１導電層として作用する。
第７例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１と同様に、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともに、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩が発生し難くなるため、かつ、電解質５０が封止材６０と第２基板１２との界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩が発生し難くなるため、耐久性がより高くなる。また、複数のｎ個の多孔質半導体層３０および多孔質絶縁層４０およびｎ−１個の中間導電層２０ｓ，２０ｔについて、各多孔質半導体層３０ｐ，３０ｑ，３０ｒ、各多孔質絶縁層４０ｐ，４０ｑ，４０ｒおよび各触媒層８０ｐ，８０ｑ，８０ｒを介在させて、第１導電層２１、ｎ−１個の中間導電層２０ｓ，２０ｔおよび第２導電層２２が電気的に直列に接続するように配置されている集積構造を有することから、色素増感太陽電池１の出力電圧を高くすることができる。
（第８例）
図８に示すように、本実施形態の第８例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、封止材６０を電解質５０に接する内側封止材である第１封止材６１と、第１封止材６１の外側に位置し電解質５０に接しない外側封止材である第２封止材６２とで構成したものである。ここで、第１封止材６１および第２封止材６２は、同じ材料であっても異なる材料であってもよい。
図８に示すように、本実施形態の第８例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、封止材６０を電解質５０に接する内側封止材である第１封止材６１と、第１封止材６１の外側に位置し電解質５０に接しない外側封止材である第２封止材６２とで構成したものである。ここで、第１封止材６１および第２封止材６２は、同じ材料であっても異なる材料であってもよい。
第８例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１と同様に、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともに、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩が発生し難くなるため、かつ、電解質５０が封止材６０と第２基板１２との界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩が発生し難くなるため、耐久性がより高くなる。また、電解質５０に接する第１封止材６１（内側封止材）として、電解質５０と反応し難い樹脂（たとえばアクリル系樹脂）を用いることにより、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩および電解質５０が封止材６０の第２基板１２側の界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩が発生し難くなるため、耐久性がさらに高くなる。また、電解質５０に接しない第２封止材６２（外部封止材）として、第１基板１１、第１導電層２１、第２導電層２２および第２基板１２との接着力が高い樹脂（たとえばエポキシ樹脂）を用いることにより、電解質５０が封止材６０と第２基板１２との界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩がさらに発生し難くなるとともに、第１基板１１および第２基板１２との剥離も抑制できるため、耐久性がさらに高くなる。
（第９例）
図９に示すように、本実施形態の第９例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、封止材６０が第１取出電極７１および第２取出電極７２に接するまで幅Ｄｗが拡大されているものである。さらに好ましくは、封止材６０が第１取出電極７１および第２取出電極７２に接してかつ覆うまで幅Ｄｗが拡大されているものである。
図９に示すように、本実施形態の第９例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、封止材６０が第１取出電極７１および第２取出電極７２に接するまで幅Ｄｗが拡大されているものである。さらに好ましくは、封止材６０が第１取出電極７１および第２取出電極７２に接してかつ覆うまで幅Ｄｗが拡大されているものである。
第９例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１と同様に、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともに、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩が発生し難くなるため、かつ、電解質５０が封止材６０の第２基板１２側の界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩が発生し難くなるため、耐久性がより高くなる。また、封止材６０が第１取出電極７１および第２取出電極７２に接するまで幅Ｄｗが拡大されていること、さらに好ましくは、封止材６０が第１取出電極７１および第２取出電極７２を覆うまで幅Ｄｗが拡大されていることから、幅Ｄｗより大きい封止長さＤｓｌ（封止材６０の第２基板１２側の界面における電解質５０側の端部からその反対側の端部までの長さ）がさらに拡大されているため、電解質５０が封止材６０の第２基板１２側の界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩がさらに発生し難くなり、耐久性がさらに高くなる。また、さらに好ましくは、第１取出電極７１および第２取出電極７２が封止材６０に覆われていることから、第１取出電極７１および第２取出電極７２の外部の大気および水分との接触などによる劣化が防止されるため、耐久性がさらに高くなる。
（第１０例）
図１０に示すように、本実施形態の第１０例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、第２基板１２の両端部１２ｅが、主面１２ｍａよりも突出して第１基板１１の主面およびその上に形成された第１導電層２１および第２導電層２２の端部に接しているものである。なお、第１基板１１側、第２基板１２側および封止材６０により囲まれた第１取出電極７１および第２取出電極７２の周りに、緩衝材や封止材が配置されていてもよい。
図１０に示すように、本実施形態の第１０例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、第２基板１２の両端部１２ｅが、主面１２ｍａよりも突出して第１基板１１の主面およびその上に形成された第１導電層２１および第２導電層２２の端部に接しているものである。なお、第１基板１１側、第２基板１２側および封止材６０により囲まれた第１取出電極７１および第２取出電極７２の周りに、緩衝材や封止材が配置されていてもよい。
第１０例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１と同様に、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともに、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩が発生し難くなるため、かつ、電解質５０が封止材６０と第２基板１２との界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩が発生し難くなるため、耐久性がより高くなる。また、第２基板１２の両端部１２ｅが主面１２ｍａよりも突出して第１基板１１の主面上に形成された第１導電層２１および第２導電層２２の端部に接していることから、第１取出電極７１および第２取出電極７２の外部の大気および水分との接触などによる劣化が防止されるため、耐久性がさらに高くなる。
（第１１例）
第１１図に示すように、本実施形態の第１１例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、第２基板１２の両端部１２ｅが主面１２ｍａよりも突出して、第１基板１１およびその上に形成された第１導電層２１および第２導電層２２の側面を覆っているものである。なお、第１基板１１側、第２基板１２側および封止材６０により囲まれた第１取出電極７１および第２取出電極７２の周りに、緩衝材や封止材が配置されていてもよい。
第１１図に示すように、本実施形態の第１１例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、第２基板１２の両端部１２ｅが主面１２ｍａよりも突出して、第１基板１１およびその上に形成された第１導電層２１および第２導電層２２の側面を覆っているものである。なお、第１基板１１側、第２基板１２側および封止材６０により囲まれた第１取出電極７１および第２取出電極７２の周りに、緩衝材や封止材が配置されていてもよい。
第１１例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１と同様に、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともに、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩が発生し難くなるため、かつ、電解質５０が封止材６０と第２基板１２との界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩が発生し難くなるため、耐久性がより高くなる。また、第２基板１２の両端部１２ｅが主面１２ｍａよりも突出して、第１基板１１およびその上に形成された第１導電層２１および第２導電層２２の側面を覆っていることから、色素増感太陽電池の密封性が高くなるため、耐久性がさらに高くなる。
（第１２例）
図１２に示すように、本実施形態の第１２例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、第２基板１２側の主面１２ｍａ（電解質５０に接する主面１２ｍａ）と主面１２ｍｃ（第１取出電極７１および第２取出電極７２に対向する主面１２ｍｃ）との間に主面１２ｍａよりも突出している主面１２ｍｂが形成され、主面１２ｍｃの一部および主面１２ｍｂの上に封止材６０が形成されており、電解質５０の厚さＴｔよりも封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓが小さいものである。
図１２に示すように、本実施形態の第１２例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、第２基板１２側の主面１２ｍａ（電解質５０に接する主面１２ｍａ）と主面１２ｍｃ（第１取出電極７１および第２取出電極７２に対向する主面１２ｍｃ）との間に主面１２ｍａよりも突出している主面１２ｍｂが形成され、主面１２ｍｃの一部および主面１２ｍｂの上に封止材６０が形成されており、電解質５０の厚さＴｔよりも封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓが小さいものである。
第１２例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１と同様に、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともに、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩が発生し難くなるため、かつ、電解質５０が封止材６０と第２基板１２との界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩が発生し難くなるため、耐久性がより高くなる。
（第１３例）
第１３図に示すように、本実施形態の第１３例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、第２基板１２の主面１２ｎ（封止材６０と接する主面１２ｍの反対側の主面１２ｎ）に段差を設けることにより、主面１２ｎの一部の主面１２ｎａがその他の部の主面１２ｎｂより凹んでいるものである。
第１３図に示すように、本実施形態の第１３例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、第２基板１２の主面１２ｎ（封止材６０と接する主面１２ｍの反対側の主面１２ｎ）に段差を設けることにより、主面１２ｎの一部の主面１２ｎａがその他の部の主面１２ｎｂより凹んでいるものである。
第１３例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１と同様に、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともに、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩が発生し難くなるため、かつ、電解質５０が封止材６０の第２基板１２側の界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩が発生し難くなるため、耐久性がより高くなる。また、第２基板１２の主面１２ｎの一部の主面１２ｎａがその他の部の主面１２ｎｂより凹んでいることから、色素増感太陽電池を軽量化できる。
（第１４例）
第１４図に示すように、本実施形態の第１４例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、第２基板１２が第１段層１２ａとその主面上の一部に設置されている第２段層１２ｂで構成されることにより主面１２ｍに段差が設けられ、主面１２ｍの主面１２ｍａ（電解質５０と接する主面１２ｍａ）が主面１２ｍｃ（第１取出電極７１および第２取出電極７２に対向する主面１２ｍｃ）に対して凸状に突出しているものである。第２段層１２ｂの形成方法は、特に制限はなく、たとえば、第１段層１２ａ上にガラスフリットをスクリーン印刷することにより容易に形成できる。
第１４図に示すように、本実施形態の第１４例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１において、第２基板１２が第１段層１２ａとその主面上の一部に設置されている第２段層１２ｂで構成されることにより主面１２ｍに段差が設けられ、主面１２ｍの主面１２ｍａ（電解質５０と接する主面１２ｍａ）が主面１２ｍｃ（第１取出電極７１および第２取出電極７２に対向する主面１２ｍｃ）に対して凸状に突出しているものである。第２段層１２ｂの形成方法は、特に制限はなく、たとえば、第１段層１２ａ上にガラスフリットをスクリーン印刷することにより容易に形成できる。
第１４例の色素増感太陽電池１は、第２例の色素増感太陽電池１と同様に、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともに、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩が発生し難くなるため、かつ、電解質５０が封止材６０の第２基板１２側の界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩が発生し難くなるため、耐久性がより高くなる。ここで、第２基板１２が第１段層１２ａとその主面上の一部に設置されている第２段層１２ｂで構成されることにより主面１２ｍに段差が容易に設けられる。
（第１５例）
図１５の（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本実施形態の第１５例の色素増感太陽電池１は、第１基板１１と、第２基板１２と、第１基板１１と第２基板１２との間に配置された、第１導電層２１、光増感色素が担持されている多孔質半導体層３０、触媒層８０、第２導電層２２、電解質５０および電解質５０を封止する封止材６０と、第１導電層２１に電気的に接続する第１取出電極７１と、第２導電層２２に電気的に接続する第２取出電極７２とを含み、多孔質半導体層３０と触媒層８０とは接せず、多孔質半導体層第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さＴｅは、封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓより大きい。ここで、図１５（Ａ）は、第１基板１１側から見た第１基板１１およびその近傍を示す第１の概略平面図であり、図１５（Ｂ）は、第１基板側から見た第２基板１２およびその近傍を示す第２の概略平面図である。
図１５の（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本実施形態の第１５例の色素増感太陽電池１は、第１基板１１と、第２基板１２と、第１基板１１と第２基板１２との間に配置された、第１導電層２１、光増感色素が担持されている多孔質半導体層３０、触媒層８０、第２導電層２２、電解質５０および電解質５０を封止する封止材６０と、第１導電層２１に電気的に接続する第１取出電極７１と、第２導電層２２に電気的に接続する第２取出電極７２とを含み、多孔質半導体層３０と触媒層８０とは接せず、多孔質半導体層第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さＴｅは、封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓより大きい。ここで、図１５（Ａ）は、第１基板１１側から見た第１基板１１およびその近傍を示す第１の概略平面図であり、図１５（Ｂ）は、第１基板側から見た第２基板１２およびその近傍を示す第２の概略平面図である。
第１５例の色素増感太陽電池１は、第１基板１１側に第１導電層２１および多孔質半導体層３０がこの順に形成され、第２基板１２側に第２導電層２２および触媒層８０が形成され、多孔質半導体層３０と触媒層８０との間に電解質５０が存在することから、多孔質半導体層３０と触媒層８０とが接していないため、多孔質半導体層３０と触媒層８０との間に多孔質絶縁層を設ける必要がない。ただし、多孔質半導体層３０と触媒層８０とが接する可能性がある場合は、多孔質半導体層３０と触媒層８０との間に多孔質絶縁層を設ける必要がある。
第１５例の色素増感太陽電池１は、第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さＴｅが、封止材６０が封止している電解質５０の封止厚さＴｓより大きいことから、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともに、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩が発生し難くなるため、耐久性が高くなる。
＜実施形態２：色素増感太陽電池パネル＞
図１６に示すように、本発明の別の実施形態である色素増感太陽電池パネル２は、実施形態１の色素増感太陽電池１（たとえば第７例の色素増感太陽電池１）を複数含み、各色素増感太陽電池１ｐ，１ｑが電気的に直列および並列の少なくともいずれかで配列されたものである。たとえば、図１６には、各色素増感太陽電池１ｐ，１ｑが電気的に並列に配列された色素増感太陽電池パネル２が図示されている。
図１６に示すように、本発明の別の実施形態である色素増感太陽電池パネル２は、実施形態１の色素増感太陽電池１（たとえば第７例の色素増感太陽電池１）を複数含み、各色素増感太陽電池１ｐ，１ｑが電気的に直列および並列の少なくともいずれかで配列されたものである。たとえば、図１６には、各色素増感太陽電池１ｐ，１ｑが電気的に並列に配列された色素増感太陽電池パネル２が図示されている。
本実施形態の色素増感太陽電池パネル２は、色素増感太陽電池１の内部抵抗を低減するとともに、電解質５０が封止材６０中を通って外部に浸出する浸透漏洩が発生し難くなるため、かつ、電解質５０が封止材６０の第２基板１２側の界面を通って外部に浸出する第２基板側界面漏洩が発生し難くなるため、耐久性がより高くなる。また、各色素増感太陽電池１ｐ，１ｑを電気的に直列に配列することにより出力電圧を高めることができ、各色素増感太陽電池１ｐ，１ｑを電気的に並列に配列することにより出力電流を高めることができる。
＜実施形態３：色素増感太陽電池充電カバー＞
図１７に示すように、本発明のまた別の実施形態である色素増感太陽電池付充電カバー３は、実施形態１の色素増感太陽電池１（たとえば第７例の色素増感太陽電池１）を含み、色素増感太陽電池１の第２基板１２に外部電子装置１００を収納できるものである。図示はしていないが、外部電子装置１００の充電制御部に色素増感太陽電池１の第１取出電極７１および第２取出電極７２が電気的に接続することにより、外部電子装置１００の直接充電ができる。また、充電カバーも充電制御部を有する場合、充電制御部に色素増感太陽電池１の第１取出電極７１および第２取出電極７２を電気的に接続し、充電カバーの充電制御部が外部電子装置１００の充電制御部に電気的に接続することにより、外部電子装置１００の間接充電ができる。また、外部電子装置１００としては、特に制限はなく、携帯電話、タブレット、パーソナルコンピュータなどが挙げられる。
図１７に示すように、本発明のまた別の実施形態である色素増感太陽電池付充電カバー３は、実施形態１の色素増感太陽電池１（たとえば第７例の色素増感太陽電池１）を含み、色素増感太陽電池１の第２基板１２に外部電子装置１００を収納できるものである。図示はしていないが、外部電子装置１００の充電制御部に色素増感太陽電池１の第１取出電極７１および第２取出電極７２が電気的に接続することにより、外部電子装置１００の直接充電ができる。また、充電カバーも充電制御部を有する場合、充電制御部に色素増感太陽電池１の第１取出電極７１および第２取出電極７２を電気的に接続し、充電カバーの充電制御部が外部電子装置１００の充電制御部に電気的に接続することにより、外部電子装置１００の間接充電ができる。また、外部電子装置１００としては、特に制限はなく、携帯電話、タブレット、パーソナルコンピュータなどが挙げられる。
本実施形態の色素増感太陽電池付充電カバー３は、色素増感太陽電池１を含み、色素増感太陽電池１の第２基板１２に外部電子装置１００を収納できることから、色素増感太陽電池１により外部電子装置１００を充電することができる。
＜実施形態４：色素増感太陽電池システム＞
図１８に示すように、本発明のさらに別の実施形態である色素増感太陽電池システム４は、実施形態１の色素増感太陽電池１（たとえば第７例の色素増感太陽電池１）を含み、色素増感太陽電池１の第２基板１２が筐体を形成しているものである。筐体である第２基板１２には、図示はしていないが、携帯電話、タブレット、パーソナルコンピュータなどの電子装置が組み込まれており、かかる電子装置の充電制御部に色素増感太陽電池１の第１取出電極７１および第２取出電極７２が電気的に接続されている。
図１８に示すように、本発明のさらに別の実施形態である色素増感太陽電池システム４は、実施形態１の色素増感太陽電池１（たとえば第７例の色素増感太陽電池１）を含み、色素増感太陽電池１の第２基板１２が筐体を形成しているものである。筐体である第２基板１２には、図示はしていないが、携帯電話、タブレット、パーソナルコンピュータなどの電子装置が組み込まれており、かかる電子装置の充電制御部に色素増感太陽電池１の第１取出電極７１および第２取出電極７２が電気的に接続されている。
本実施形態の色素増感太陽電池システム４は、色素増感太陽電池１を含み、色素増感太陽電池１の第２基板１２が筐体を形成し、筐体である第２基板１２には、電子装置が組み込まれていることから、色素増感太陽電池１からこれらの電子装置に電気を供給することができる。
（実施例１）
１．色素増感太陽電池の作製
（１）第１導電層の形成
図１の（Ａ）および（Ｂ）ならびに図９に示すように、第１基板１１である厚さ４ｍｍのガラス基板上に、スプレー法により、厚さ６００ｎｍのＳｎＯ2層を形成した。次いで、ＳｎＯ2層の一部をレーザスクライブ法により除去して幅３０μｍの分離溝を形成することにより、第１導電層２１と、第１導電層２１に電気的に接続しない第１層２１ａとを形成した。
１．色素増感太陽電池の作製
（１）第１導電層の形成
図１の（Ａ）および（Ｂ）ならびに図９に示すように、第１基板１１である厚さ４ｍｍのガラス基板上に、スプレー法により、厚さ６００ｎｍのＳｎＯ2層を形成した。次いで、ＳｎＯ2層の一部をレーザスクライブ法により除去して幅３０μｍの分離溝を形成することにより、第１導電層２１と、第１導電層２１に電気的に接続しない第１層２１ａとを形成した。
（２）多孔質半導体層の形成）
次に、第１導電層２１上の５０ｍｍ×５０ｍｍの領域に、スクリーン印刷法により、多孔質半導体層３０である厚さ２０μｍの多孔質のＴｉＯ2層を形成した。
次に、第１導電層２１上の５０ｍｍ×５０ｍｍの領域に、スクリーン印刷法により、多孔質半導体層３０である厚さ２０μｍの多孔質のＴｉＯ2層を形成した。
（３）多孔質絶縁層の形成
次に、多孔質半導体層３０の主面および側面の上、ならびに第１導電層２１と第１層２１ａとの間に、スクリーン印刷法により、多孔質絶縁層４０である厚さ１０μｍの多孔質のＺｒＯ2層を形成した。
次に、多孔質半導体層３０の主面および側面の上、ならびに第１導電層２１と第１層２１ａとの間に、スクリーン印刷法により、多孔質絶縁層４０である厚さ１０μｍの多孔質のＺｒＯ2層を形成した。
（４）触媒層の形成
次に、多孔質絶縁層４０の主面および側面上に、スパッタ法により、触媒層である厚さ０．１μｍのＰｔ層を形成した。
次に、多孔質絶縁層４０の主面および側面上に、スパッタ法により、触媒層である厚さ０．１μｍのＰｔ層を形成した。
（５）第２導電層の形成
次に、多孔質絶縁層４０上および第１層２１ａの一部上に、スパッタ法により、第２層２２ａとして、第２層２２ａの一端が第１層２１ａの主面の一部に電気的に接続されるとともに、他端が多孔質絶縁層４０の主面に電気的に接続されるように、厚さ１μｍのＴｉ層を形成した。このようにして、第１層２１ａおよび第２層２２ａで構成される第２導電層２２を形成した。
次に、多孔質絶縁層４０上および第１層２１ａの一部上に、スパッタ法により、第２層２２ａとして、第２層２２ａの一端が第１層２１ａの主面の一部に電気的に接続されるとともに、他端が多孔質絶縁層４０の主面に電気的に接続されるように、厚さ１μｍのＴｉ層を形成した。このようにして、第１層２１ａおよび第２層２２ａで構成される第２導電層２２を形成した。
（６）光増感色素の担持
次に、上記の積層体が形成された第１基板１１を、光増感色素である［ＲｕＬ（ＮＣＳ）3］：３ＴＢＡ（商品名：N749 Black Dye）、ここで、Ｌは２，２’：６’，２’’−ターピリジル−４，４’，４’’−トリカルボン酸（2,2':6',2''-terpyridyl-4,4',4''-tricarboxylic acid）、ＴＢＡはテトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（tetra-n-butylammonium）を０．２ミリモル／リットル含有する溶液に、２５℃で７６時間浸漬し、アセトニトリル洗浄し、３０℃で０．３時間乾燥させることにより、多孔質半導体層３０に光増感色素を担持した。
次に、上記の積層体が形成された第１基板１１を、光増感色素である［ＲｕＬ（ＮＣＳ）3］：３ＴＢＡ（商品名：N749 Black Dye）、ここで、Ｌは２，２’：６’，２’’−ターピリジル−４，４’，４’’−トリカルボン酸（2,2':6',2''-terpyridyl-4,4',4''-tricarboxylic acid）、ＴＢＡはテトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（tetra-n-butylammonium）を０．２ミリモル／リットル含有する溶液に、２５℃で７６時間浸漬し、アセトニトリル洗浄し、３０℃で０．３時間乾燥させることにより、多孔質半導体層３０に光増感色素を担持した。
（７）第１取出電極および第２取出電極の形成
取り出し電極の形成には、黒田テクノ（株）のセラリボンを採用した。まず、黒田テクノの特殊はんだ（名称：セラソルザ・エコ＃２１７）を使用し、はんだ点付け工法で第１導電層２１および第２導電層の第１層２１ａの一部に５ｍｍのピッチではんだを等間隔に接合した。次に、セラリボン（型番：１０２−２１７−１６０−０２／３０を使用し、点はんだ上にリボンを配置し、はんだとリボンを接合し、多孔質半導体層３０からの距離が３ｍｍとなるように第１取出電極７１および第２取出電極７２をそれぞれ形成した。はんだ付け作業には超音波はんだ付け装置Sunbonder USM-5を利用した。リボンの幅は２ｍｍで、長さは多孔質半導体層３０と同じ長さ５０ｍｍで、はんだとリボンとからなる第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さは５００μｍだった。
取り出し電極の形成には、黒田テクノ（株）のセラリボンを採用した。まず、黒田テクノの特殊はんだ（名称：セラソルザ・エコ＃２１７）を使用し、はんだ点付け工法で第１導電層２１および第２導電層の第１層２１ａの一部に５ｍｍのピッチではんだを等間隔に接合した。次に、セラリボン（型番：１０２−２１７−１６０−０２／３０を使用し、点はんだ上にリボンを配置し、はんだとリボンを接合し、多孔質半導体層３０からの距離が３ｍｍとなるように第１取出電極７１および第２取出電極７２をそれぞれ形成した。はんだ付け作業には超音波はんだ付け装置Sunbonder USM-5を利用した。リボンの幅は２ｍｍで、長さは多孔質半導体層３０と同じ長さ５０ｍｍで、はんだとリボンとからなる第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さは５００μｍだった。
（８）封止材前駆体の設置
次に、ディスペンサーを用いて、上述のように積層した第１導電層２１、多孔質半導体層３０、多孔質絶縁層４０および第２導電層２２の積層体を取り囲むように、第１導電層２１の主面上の一部および第２導電層２２の第１層２１ａの主面上の一部に、ディスペンサー法により、封止材前駆体である紫外線硬化前樹脂としてアクリル系紫外線硬化樹脂（名称：スリーボンド３０３５Ｂ樹脂）を幅１ｍｍで厚さ１００μｍで塗布した。
次に、ディスペンサーを用いて、上述のように積層した第１導電層２１、多孔質半導体層３０、多孔質絶縁層４０および第２導電層２２の積層体を取り囲むように、第１導電層２１の主面上の一部および第２導電層２２の第１層２１ａの主面上の一部に、ディスペンサー法により、封止材前駆体である紫外線硬化前樹脂としてアクリル系紫外線硬化樹脂（名称：スリーボンド３０３５Ｂ樹脂）を幅１ｍｍで厚さ１００μｍで塗布した。
（９）第２基板の設置
次に、第１基板１１と向かい合うようにして、封止材前駆体上に、第２基板１２としてソーダガラス基板を設置した。第２基板１２は、電解質に接する主面１２ｍａが第１取出電極７１および第２取出電極７２に対向する主面１２ｍｃより１ｍｍの高さ（すなわち主面１２ｍａと主面１２ｍｃとの段差が１ｍｍ）で突出しているものを用いた。
次に、第１基板１１と向かい合うようにして、封止材前駆体上に、第２基板１２としてソーダガラス基板を設置した。第２基板１２は、電解質に接する主面１２ｍａが第１取出電極７１および第２取出電極７２に対向する主面１２ｍｃより１ｍｍの高さ（すなわち主面１２ｍａと主面１２ｍｃとの段差が１ｍｍ）で突出しているものを用いた。
（１０）封止材の形成
次に、第１基板１１と第２基板１２とを貼り合わせている紫外線硬化前樹脂である封止材前駆体に紫外線を第２基板１２側から照射することにより硬化させることにより、幅２ｍｍで厚さ５０μｍの封止材６０を形成した。すなわち、封止材６０の幅Ｄｗおよび封止長さＤｓｌは２ｍｍであった。
次に、第１基板１１と第２基板１２とを貼り合わせている紫外線硬化前樹脂である封止材前駆体に紫外線を第２基板１２側から照射することにより硬化させることにより、幅２ｍｍで厚さ５０μｍの封止材６０を形成した。すなわち、封止材６０の幅Ｄｗおよび封止長さＤｓｌは２ｍｍであった。
（１１）電解質の注入
第２基板１２に電解質５０の注入用の孔を設け、当該孔から電解質５０として溶媒にアセトニトリルを用いて、その中に１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムアイオダイド（1,2-dimethyl-3-propylimidazolium iodide（四国化成工業株式会社製））を０．６モル／リットル、ＬｉＩ（Aldrich Chemical Company製）を０．１モル／リットル、４−ターシャル−ブチルピリジン（4-tert-butylpyridine（Aldrich Chemical Company製））を０．５モル／リットル、Ｉ2（東京化成工業株式会社製）を０．０１モル／リットル溶解させた酸化還元性電解液を注入した後、当該孔を封止した。このようにして、色素増感太陽電池１が得られた。
第２基板１２に電解質５０の注入用の孔を設け、当該孔から電解質５０として溶媒にアセトニトリルを用いて、その中に１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムアイオダイド（1,2-dimethyl-3-propylimidazolium iodide（四国化成工業株式会社製））を０．６モル／リットル、ＬｉＩ（Aldrich Chemical Company製）を０．１モル／リットル、４−ターシャル−ブチルピリジン（4-tert-butylpyridine（Aldrich Chemical Company製））を０．５モル／リットル、Ｉ2（東京化成工業株式会社製）を０．０１モル／リットル溶解させた酸化還元性電解液を注入した後、当該孔を封止した。このようにして、色素増感太陽電池１が得られた。
２．色素増感太陽電池の特性評価
ソーラシミュレータを用いて、得られた色素増感太陽電池１の第１基板１１に疑似太陽光（エアマス１．５）を１ｋＷ／ｍ2のエネルギー密度で照射することによって、実施例１の色素増感太陽電池１の電流−電圧特性を測定し、短絡電流密度［Ｊｓｃ］（ｍＡ／ｃｍ2）、開放電圧［Ｖｏｃ］（Ｖ）、フィルファクター［ＦＦ］および変換効率（％）を求めた。短絡電流密度は１８．３ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧は０．７１Ｖ、フィルファクターは０．６１３、変換効率は７．９６％であった。その後、この色素増感太陽電池１を、８５℃の恒温槽内に１０００時間入れた後の電解質の漏洩の有無を観察したところ、電解質の漏洩は無く、保持されていた。結果を表１にまとめた。
ソーラシミュレータを用いて、得られた色素増感太陽電池１の第１基板１１に疑似太陽光（エアマス１．５）を１ｋＷ／ｍ2のエネルギー密度で照射することによって、実施例１の色素増感太陽電池１の電流−電圧特性を測定し、短絡電流密度［Ｊｓｃ］（ｍＡ／ｃｍ2）、開放電圧［Ｖｏｃ］（Ｖ）、フィルファクター［ＦＦ］および変換効率（％）を求めた。短絡電流密度は１８．３ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧は０．７１Ｖ、フィルファクターは０．６１３、変換効率は７．９６％であった。その後、この色素増感太陽電池１を、８５℃の恒温槽内に１０００時間入れた後の電解質の漏洩の有無を観察したところ、電解質の漏洩は無く、保持されていた。結果を表１にまとめた。
（実施例２）
図２を示すように、封止材６０を第２基板１２の主面１２ｍと主面１２ｍｃの段差１ｍｍの段差を有する部分に設置したこと以外は、実施例１と同様にして、色素増感太陽電池１を作製した。すなわち、封止材６０の幅Ｄｗは２ｍｍであり、封止材６０の封止長さＤｓｌは３ｍｍであった。実施例２の色素増感太陽電池１の特性は、実施例１と同様に求めたところ、短絡電流密度は１８．２ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧は０．７１Ｖ、フィルファクターは０．６１５、変換効率は７．９５％であった。また、電解質の漏洩は無く、保持されていた。結果を表１にまとめた。
図２を示すように、封止材６０を第２基板１２の主面１２ｍと主面１２ｍｃの段差１ｍｍの段差を有する部分に設置したこと以外は、実施例１と同様にして、色素増感太陽電池１を作製した。すなわち、封止材６０の幅Ｄｗは２ｍｍであり、封止材６０の封止長さＤｓｌは３ｍｍであった。実施例２の色素増感太陽電池１の特性は、実施例１と同様に求めたところ、短絡電流密度は１８．２ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧は０．７１Ｖ、フィルファクターは０．６１５、変換効率は７．９５％であった。また、電解質の漏洩は無く、保持されていた。結果を表１にまとめた。
（比較例１）
図１８に示すように、主面１２ｍが平坦な第２基板１２を用いて、多孔質半導体層３０と第１取出電極７１および第２取出電極７２との距離を２ｍｍ、第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さを５００μｍ、封止材の厚さを６００μｍ、封止材の幅Ｄｗおよび封止長さＤｓｌを０．５ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、色素増感太陽電池１を作製した。比較例１色素増感太陽電池１の特性は、実施例１と同様に求めたところ、短絡電流密度は１８．２ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧は０．７１Ｖ、フィルファクターは０．６２４、変換効率は８．０６％であった。また、電解質の漏洩が有った。結果を表１にまとめた。
図１８に示すように、主面１２ｍが平坦な第２基板１２を用いて、多孔質半導体層３０と第１取出電極７１および第２取出電極７２との距離を２ｍｍ、第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さを５００μｍ、封止材の厚さを６００μｍ、封止材の幅Ｄｗおよび封止長さＤｓｌを０．５ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、色素増感太陽電池１を作製した。比較例１色素増感太陽電池１の特性は、実施例１と同様に求めたところ、短絡電流密度は１８．２ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧は０．７１Ｖ、フィルファクターは０．６２４、変換効率は８．０６％であった。また、電解質の漏洩が有った。結果を表１にまとめた。
（比較例２）
図１８に示すように、主面１２ｍが平坦な第２基板１２を用いて、多孔質半導体層と第１取出電極７１および第２取出電極７２との距離を５ｍｍ、第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さを１００μｍ、封止材の厚さを１５０μｍ、封止材の幅Ｄｗおよび封止長さＤｓｌを３．５ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、色素増感太陽電池１を作製した。比較例１色素増感太陽電池１の特性は、実施例１と同様に求めたところ、短絡電流密度は１８．２ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧は０．７１Ｖ、フィルファクターは０．６２４、変換効率は８．０６％であった。また、電解質の漏洩は無く、保持されていた。結果を表１にまとめた。
図１８に示すように、主面１２ｍが平坦な第２基板１２を用いて、多孔質半導体層と第１取出電極７１および第２取出電極７２との距離を５ｍｍ、第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さを１００μｍ、封止材の厚さを１５０μｍ、封止材の幅Ｄｗおよび封止長さＤｓｌを３．５ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、色素増感太陽電池１を作製した。比較例１色素増感太陽電池１の特性は、実施例１と同様に求めたところ、短絡電流密度は１８．２ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧は０．７１Ｖ、フィルファクターは０．６２４、変換効率は８．０６％であった。また、電解質の漏洩は無く、保持されていた。結果を表１にまとめた。
表１に示すように、実施例１および実施例２においては、特性値が高く電解質の漏洩のない耐久性の高い色素増感太陽電池が有られた。これに対して、比較例１においては、実施例１および実施例２に比べて、多孔質半導体層３０と第１取出電極７１および第２取出電極７２との距離を２ｍｍと短くしたことにより、内部抵抗が低減するが、封止材の幅および封止長さＤｓｌが０．５ｍｍと短くなり、耐久性が低下して電解質の漏洩が発生した。比較例２においては、耐久性を高くするため、封止材の厚さを薄くし、幅を広くしたことにより、第１取出電極７１および第２取出電極７２の厚さＴｅが小さくなり、また多孔質半導体層と第１取出電極７１および第２取出電極７２との距離が長くなったため、変換効率が低下した。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１，１ｐ，１ｑ 色素増感太陽電池、２ 色素増感太陽電池パネル、３ 色素増感太陽電池付充電カバー、４ 色素増感太陽電池システム、１１ 第１基板、１２ 第２基板、１２ａ 第１段層、１２ｂ 第２段層、１１ｍ，１２ｍａ，１２ｍｂ，１２ｍｃ，１２ｎａ，１２ｎｃ 主面、２０ｓ，２０ｔ，２０ｘ，２１ｙ 中間導電層、２１ 第１導電層、２１ａ 第１層、２２ 第２導電層、２２ａ 第２層、３０，３０ｐ，３０ｑ，３０ｒ，３０ｕ，３０ｖ，３０ｗ 多孔質半導体層、４０，４０ｐ，４０ｑ，３０ｒ，４０ｕ，４０ｖ，４０ｗ 多孔質絶縁層、５０ 電解質、６０ 封止材、６１ 第１封止材、６２ 第２封止材、７１，７１ａ，７１ｂ，７１ｃ 第１取出電極、７２ 第２取出電極、８０，８０ｐ，８０ｑ，８０ｒ，８０ｕ，８０ｖ，８０ｗ 触媒層、１００ 外部電子装置、Ｄｓｌ 封止長さ、Ｄｗ 封止材の幅、Ｔｅ 第１取出電極および第２取出電極の厚さ、Ｔｓ 電解質の封止厚さ、Ｔｔ 電解質の厚さ。
Claims (5)
- 第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置された、第１導電層、光増感色素が担持されている多孔質半導体層、触媒層、第２導電層、電解質および前記電解質を封止する封止材と、前記第１導電層に電気的に接続する少なくとも１つの第１取出電極と、前記第２導電層に電気的に接続する少なくとも１つの第２取出電極と、を含み、
前記多孔質半導体層と前記触媒層とは接せず、
前記第１取出電極および前記第２取出電極の厚さＴｅは、前記封止材が封止している前記電解質の封止厚さＴｓより大きい色素増感太陽電池。 - 前記封止材の前記第２基板側の界面における前記電解質側の端部からその反対側の端部までの封止長さＤｓｌは、前記封止材の幅Ｄｗより大きい請求項１に記載の色素増感太陽電池。
- 前記第１導電層および前記第１取出電極と前記第２導電層および前記第２取出電極とが前記第１基板側に配置されている構造を有する請求項１または請求項２に記載の色素増感太陽電池。
- 前記第２基板の形状は、前記電解質に接する前記第１基板側の主面と前記電解質に接する前記第２基板側の主面との間の距離よりも、前記電解質に接する前記第１基板側の主面と前記第１取出電極および前記第２取出電極に対向または接する前記第２基板側の主面との間の距離が大きくなるような形状である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池。
- 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池を含み、前記第２基板が筺体を形成している色素増感太陽電池システム。
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