JP2017098358A - 光電変換素子 - Google Patents

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Abstract

【課題】帯電を抑制しながら、優れた耐久性を有する光電変換素子を提供すること。
【解決手段】第１基板と、第１基板の一面上に設けられる導電層とを有し、導電層が、少なくとも１つの第１導電部を有する第１導電層と、第１導電層の外側に設けられ、少なくとも１つの第２導電部を有する第２導電層とを有する光電変換素子であって、少なくとも１つの光電変換セルを有し、光電変換セルが、第１導電部と、第１導電部に対向する第２基板と、第１基板及び第２基板を接合させる環状の封止部とを有し、第１導電層と第２導電層との間には第１の溝が形成され、光電変換素子を第１基板の一面に直交する方向から見た場合に、少なくとも１つの光電変換セルにおける封止部全体を包囲するように絶縁層が設けられており、絶縁層が、絶縁層の外周縁よりも内側で第１導電層を覆い隠し、第１の溝に入り込むとともに第２導電層の一部を覆っており、第２導電層の残部が露出されている、光電変換素子。
【選択図】図１

Description

本発明は、光電変換素子に関する。
光電変換素子として、安価で、高い光電変換効率が得られることから色素を用いた光電変換素子が注目されている。
このような色素を用いた光電変換素子は、基板と、少なくとも１つの光電変換セルとを備えており、光電変換セルは、基板上に設けられる第１透明導電層と、第１透明導電層に対向する対向基板と、第１透明導電層及び対向基板を接合させる環状の封止部とを有している。そして、基板上であって第１透明導電層の外側には、第２透明導電層が設けられており、第２透明導電層と第１透明導電層との間には溝が形成されている。ここで、封止部の外側に延びている溝には絶縁材が入り込んでおり、この絶縁材は第２透明導電層の一部を覆っている（下記特許文献１参照）。
特開２０１４−２１１９５１号公報（図１０）
しかし、上記特許文献１に記載の色素増感太陽電池素子は以下の課題を有していた。
すなわち、上記特許文献１に記載の色素増感太陽電池素子では、当該色素増感太陽電池素子を基板の一面に直交する方向から見た場合に封止部と絶縁材との間に第１透明導電層が露出している箇所があり、この第１透明導電層では分極が生じない。このため、上記特許文献１に記載の色素増感太陽電池素子は、帯電を抑制することができ、この帯電による周辺機器への悪影響を十分に抑制することはできる。しかし、上記特許文献１に記載の色素増感太陽電池素子は耐久性の点で改善の余地を有していた。
このため、帯電を抑制しながら、優れた耐久性を有する光電変換素子が望まれていた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、帯電を抑制しながら、優れた耐久性を有する光電変換素子を提供することを目的とする。
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した。まず上記特許文献１に記載の色素増感太陽電池素子においては、絶縁材が、光電変換セルの封止部の外側に延びている溝に入り込んでいるが、光電変換素子を基板の一面に直交する方向から見た場合には第１透明導電層の一部及び第２透明導電層の一部が露出している。ここで、色素増感太陽電池素子において耐久性を向上させるためには、第１透明導電層及び第２透明導電層のうちの露出した部分の全てを絶縁材で覆い隠せばよい。しかし、この場合、帯電を十分に抑制することができなくなる。そこで、本発明者らは、帯電を抑制しながら優れた耐久性を有する光電変換素子を実現するべく鋭意研究を重ねた結果、以下の発明により上記課題を解決し得ることを見出した。
すなわち、本発明は、第１基板と、前記第１基板の一面上に設けられる導電層とを有し、前記導電層が、少なくとも１つの第１導電部を有する第１導電層と、前記第１導電層の外側に設けられ、少なくとも１つの第２導電部を有する第２導電層とを有する光電変換素子であって、少なくとも１つの光電変換セルを有し、前記光電変換セルが、前記第１導電部と、前記第１導電部に対向する第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板を接合させる環状の封止部とを有し、前記第１導電層と前記第２導電層とは第１の溝を介して配置され、前記光電変換素子を前記第１基板の前記一面に直交する方向から見た場合に、前記少なくとも１つの光電変換セルにおける前記封止部全体を包囲するように絶縁層が設けられており、前記絶縁層が、前記絶縁層の外周縁よりも内側で前記第１導電層を覆い隠し、前記第１の溝に入り込むとともに前記第２導電層の一部を覆っており、前記第２導電層の残部が露出されている、光電変換素子である。
この光電変換素子によれば、帯電を抑制しながら優れた耐久性を有することが可能となる。
なお、本発明の光電変換素子により帯電を抑制できる理由について本発明者らは以下のように推察している。すなわち、少なくとも１つの光電変換セルに含まれる第１導電部の外側に設けられる第２導電層の一部が絶縁層で覆われており、第２導電層の残部が露出されている。このため、第２導電層の残部における帯電がなくなり、更に絶縁層への帯電が抑制される。このため、光電変換素子への帯電が十分に抑制される。以上より、本発明の光電変換素子によれば、帯電を抑制することができるのではないかと本発明者らは推察している。
また本発明の光電変換素子により優れた耐久性を有することが可能となる理由について本発明者らは以下のように推察している。すなわち、光電変換素子を第１基板の一面に直交する方向から見た場合に、少なくとも１つの光電変換セルにおける封止部全体を包囲するように絶縁層が設けられており、絶縁層が、絶縁層の外周縁よりも内側で第１導電層を覆い隠しているため、水分が絶縁層の外周縁より内側で侵入することが十分に抑制される。またこのとき、絶縁層により、第２導電層と絶縁層との間の界面から光電変換セルまでの水分の経路が長くなる。さらに絶縁層が第１の溝に入り込んでいる。このため、光電変換セル内への水分の侵入が十分に抑制される。以上より、本発明の光電変換素子によれば、優れた耐久性を有することが可能となるのではないかと本発明者らは推察している。
また上記光電変換素子においては、前記第１の溝の端部が前記導電層の外周縁に達しており、前記絶縁層が前記第１の溝の端部にも入り込んでいてもよい。
この場合でも、第１の溝の端部にも絶縁層が入り込んでいるため、水分が第１の溝の端部を通じて光電変換セルの内部に侵入することを十分に抑制することができる。
また上記光電変換素子においては、前記少なくとも１つの光電変換セルが複数の前記光電変換セルで構成され、前記第１導電層には、前記第１の溝とともに前記光電変換セルと同数の前記第１導電部を形成するように隣り合う前記第１導電部同士を離間させる第２の溝が形成され、前記第２の溝にも前記絶縁層が入り込んでいることが好ましい。
この場合、第１導電層に形成される第２の溝にも絶縁層が入り込んでいるため、水分が第２の溝を通じて複数の光電変換セルの内部に入り込むことが十分に抑制される。
本発明によれば、帯電を抑制しながら、優れた耐久性を有する光電変換素子が提供される。
本発明の光電変換素子の第１実施形態を示す断面図である。 本発明の光電変換素子の第１実施形態を示す平面図である。 図１の光電変換素子における導電層のパターンを示す平面図である。 本発明の光電変換素子の第２実施形態を示す平面図である。 本発明の光電変換素子の第３実施形態の一部を示す切断面端面図である。
以下、本発明の光電変換素子の好適な実施形態について図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の光電変換素子の第１実施形態を示す断面図、図２は、本発明の光電変換素子の第１実施形態を示す平面図、図３は、図１の光電変換素子における導電層のパターンを示す平面図である。
図１〜図３に示すように、光電変換素子１００は、第１基板としての透明基板１１と、透明基板１１の一面１１ａ上に設けられる導電層としての透明導電層１１２とを有する導電性基板１５を備えている。透明導電層１１２は、複数（図３では４つ）の第１導電部としての第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄ及び第１透明導電部１２Ｅを有する第１透明導電層１１２Ｘと、第１透明導電層１１２Ｘの外側に設けられ、少なくとも１つ（図３では１つ）の第２導電部としての第２透明導電部１２Ｆを有する第２透明導電層１１２Ｙとを有する。なお、図３に示すように、第１透明導電層１１２Ｘは２点鎖線で囲まれた領域である。また本実施形態では、第１透明導電層１１２Ｘは第１導電層を構成し、第２透明導電層１１２Ｙは第２導電層を構成している。
第１透明導電層１１２Ｘと第２透明導電層１１２Ｙとは第１の溝９０Ａを介して配置され、第１透明導電層１１２Ｘには、第１の溝９０Ａとともに複数の第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄ及び第１透明導電部１２Ｅを形成するように隣り合う第１透明導電部同士を離間させる第２の溝９０Ｂが形成されている。
光電変換素子１００は、複数（図１では４つ）の光電変換セル（以下、単に「セル」と呼ぶことがある）５０を備えており、複数のセル５０は配線材６０Ｐによって直列に接続されている。以下、説明の便宜上、光電変換素子１００における４つのセル５０をセル５０Ａ〜５０Ｄと呼ぶことがある。
複数のセル５０の各々は、第１透明導電部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ又は１２Ｄと、第１透明導電部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ又は１２Ｄ上に設けられる少なくとも１つの酸化物半導体層１３と、第１透明導電部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ又は１２Ｄに対向する第２基板としての対極２０と、透明基板１１及び対極２０を接合させる環状の封止部３０Ａとを備えている。酸化物半導体層１３は、環状の封止部３０Ａの内側に配置されている。また酸化物半導体層１３には色素が担持されている。第１透明導電部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ又は１２Ｄと対極２０との間には電解質４０が配置され、電解質４０は、環状の封止部３０Ａによって包囲されている。
対極２０は、金属基板２１と、金属基板２１の第１透明導電部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ又は１２Ｄ側に設けられて触媒反応を促進する触媒層２２とを備えている。また隣り合う２つのセル５０において、対極２０同士は互いに離間している。なお、各セル５０の対極２０上には、乾燥剤９５が設けられていてもよい。
透明基板１１は、セル５０Ａ〜５０Ｄの共通の透明基板として使用されている。
図３に示すように、第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄはいずれも、側縁部１２ｂを有する四角形状の本体部１２ａと、本体部１２ａの側縁部１２ｂから側方に突出する突出部１２ｃとを有している。
図２に示すように、第１透明導電部１２Ｃの突出部１２ｃは、セル５０Ａ〜５０Ｄの配列方向Ｘに対して側方に張り出す張出し部１２ｄと、張出し部１２ｄから延びて、隣りのセル５０Ｄの本体部１２ａに第２の溝９０Ｂを介して対向する対向部１２ｅとを有している。
セル５０Ｂにおいても、第１透明導電部１２Ｂの突出部１２ｃは、張出し部１２ｄと対向部１２ｅとを有している。セル５０Ａにおいても、第１透明導電部１２Ａの突出部１２ｃは、張出し部１２ｄと対向部１２ｅとを有している。
なお、セル５０Ｄは、既にセル５０Ｃと接続されており、他に接続されるべきセル５０が存在しない。このため、セル５０Ｄにおいて、第１透明導電部１２Ｄの突出部１２ｃは対向部１２ｅを有していない。すなわち第１透明導電部１２Ｄの突出部１２ｃは張出し部１２ｄのみで構成される。
但し、第１透明導電部１２Ｄは、光電変換素子１００で発生した電流を外部に取り出すための第１電流取出し部１２ｆと、第１電流取出し部１２ｆ及び本体部１２ａを接続し、第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｃの側縁部１２ｂに沿って延びる接続部１２ｇとをさらに有している。第１電流取出し部１２ｆは、第１透明導電部１２Ａに対して第１透明導電部１２Ｂと反対側に配置されている。
また第１透明導電部１２Ｅは、光電変換素子１００で発生した電流を外部に取り出すための第２電流取出し部１２ｈを有しており、第１透明導電部１２Ｅの第２電流取出し部１２ｈは、第１透明導電部１２Ａに対して第１透明導電部１２Ｂと反対側に配置されている。
そして、第１電流取出し部１２ｆ及び第１透明導電部１２Ｅの第２電流取出し部１２ｈは、第２の溝９０Ｂを介して隣り合うように配置されている。
また、第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｃの各突出部１２ｃ及び第１透明導電部１２Ｅの上には接続端子１６が設けられている。接続端子１６は、配線材６０Ｐが接続される配線材接続部と、配線材６０Ｐが接続されない配線材非接続部とで構成されている。
図１に示すように、封止部３０Ａは、第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄと対極２０との間に設けられる環状の第１封止部３１Ａを有する。なお、隣り合う第１封止部３１Ａ同士は図１に示すように一体化されて第１一体化封止部を構成しているが、一体化されていなくてもよい。また封止部３０Ａは、図１に示すように、第１封止部３１Ａと重なるように設けられ、第１封止部３１Ａと共に対極２０の縁部２０ａを挟持する環状の第２封止部３２Ａをさらに有していてもよい。なお、隣り合う第２封止部３２Ａ同士は一体化されて第２一体化封止部３２を構成しているが、一体化されていなくてもよい。
また第１封止部３１Ａと第１透明導電部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ又は１２Ｄとの間には、絶縁材料からなる絶縁層３３が第１封止部３１Ａの外形に沿って設けられている。一方、第１透明導電層１１２Ｘには、第１の溝９０Ａとともに複数の第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄ及び第１透明導電部１２Ｅを形成するように隣り合う第１透明導電部同士を離間させる第２の溝９０Ｂが形成されている。そして、第２の溝９０Ｂにも絶縁層３３が入り込んでいる。
さらに絶縁層３３は、光電変換素子１００を透明基板１１の一面１１ａに直交する方向から見た場合に、セル５０Ａ〜５０Ｄにおける封止部３０Ａ全体を包囲するように設けられている。ここで、絶縁層３３は、絶縁層３３の外周縁３３ａよりも内側で第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄを覆い隠すように設けられている。さらに絶縁層３３は、第１の溝９０Ａに入り込むとともに第２透明導電部１２Ｆの一部を覆っており、第２透明導電部１２Ｆで構成される第２透明導電層１１２Ｙの残部は露出されている。
さらに第１の溝９０Ａの端部が透明導電層１１２の外周縁１１２ａに達しており、絶縁層３３は第１の溝９０Ａの端部にも入り込んでいる。
また第１透明導電部１２Ｄの接続部１２ｇ上には、図２に示すように、第１透明導電部１２Ｄよりも低い抵抗を有する集電配線１７が延びていてもよい。また第１透明導電部１２Ｄの第１電流取出部１２ｆの上には、セル５０から電流を取り出すための第１外部接続端子１８ａが設けられ、第１透明導電部１２Ｅの第２電流取出部１２ｈの上には、セル５０から電流を取り出すための第２外部接続端子１８ｂが設けられていてもよい（図２参照）。
図２に示すように、各セル５０Ａ〜５０Ｄにはそれぞれ、バイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｄが並列に接続されている。具体的には、バイパスダイオード７０Ａは、セル５０Ａとセル５０Ｂとの間の第２一体化封止部３２上に固定され、バイパスダイオード７０Ｂは、セル５０Ｂとセル５０Ｃとの間の第２一体化封止部３２上に固定され、バイパスダイオード７０Ｃは、セル５０Ｃとセル５０Ｄとの間の第２一体化封止部３２上に固定されている。バイパスダイオード７０Ｄは、セル５０Ｄの封止部３０Ａ上に固定されている。そして、バイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｄを結ぶように配線材６０Ｑが接続され、配線材６０Ｑは、対極２０の金属基板２１に固定されている。さらにバイパスダイオード７０Ｄは、配線材６０Ｐを介して第１透明導電部１２Ｄに接続されている。
また光電変換素子１００はバックシート（図示せず）をさらに有していてもよい。この場合、バックシートは、透明基板１１との間にセル５０Ａ〜５０Ｄが配置されるように設けられる。バックシートの周縁部は、例えば絶縁層３３の周縁部に固定されればよい。バックシートは、耐候性層及び金属層を含む積層体と、積層体に対し金属層と反対側に設けられ、絶縁層３３を介して第２透明導電部１２Ｆと接着する接着部とを含む。
この光電変換素子１００によれば、帯電を抑制しながら優れた耐久性を有することが可能となる。
なお、光電変換素子１００により帯電を抑制する理由について本発明者らは以下のように推察している。すなわち、セル５０Ａ〜５０Ｄに含まれる第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄ及び第１透明導電部１２Ｅの外側に設けられる第２透明導電部１２Ｆの一部が絶縁層３３で覆われており、第２透明導電部１２Ｆで構成される第２透明導電層１１２Ｙの残部が露出されている。このため、第２透明導電層１１２Ｙの残部における帯電がなくなり、更に絶縁層３３への帯電が抑制される。このため、光電変換素子１００への帯電が十分に抑制される。以上より、光電変換素子１００によれば、帯電を抑制することができるのではないかと本発明者らは推察している。
また光電変換素子１００により優れた耐久性を有することが可能となる理由について本発明者らは以下のように推察している。すなわち、光電変換素子１００を透明基板１１の一面１１ａに直交する方向から見た場合に、セル５０Ａ〜５０Ｄにおける封止部３０Ａ全体を包囲するように絶縁層３３が設けられており、絶縁層３３が、絶縁層３３の外周縁３３ａよりも内側で第１透明導電層１１２Ｘを覆い隠すように設けられているため、水分が絶縁層３３の外周縁３３ａより内側で侵入することが十分に抑制される。またこのとき、絶縁層３３により、第２透明導電層１１２Ｙと絶縁層３３との間の界面からセル５０Ａ〜５０Ｄまでの水分の経路が長くなる。さらに絶縁層３３が第１の溝９０Ａに入り込んでいる。このため、セル５０Ａ〜５０Ｄ内への水分の侵入が十分に抑制される。以上より、光電変換素子１００によれば、優れた耐久性を有することが可能となるのではないかと本発明者らは推察している。
また光電変換素子１００においては、第１の溝９０Ａの端部が透明導電層１１２の外周縁１１２ａに達しており、絶縁層３３は第１の溝９０Ａの端部にも入り込んでいる。
このように第１の溝９０Ａの端部にも絶縁層３３が入り込んでいるため、水分が第１の溝９０Ａの端部を通じてセル５０の内部に侵入することを十分に抑制することができる。
さらに光電変換素子１００においては、第１透明導電層１１２Ｘには、第１の溝９０Ａとともに複数の第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄ及び第１透明導電部１２Ｅを形成するように隣り合う第１透明導電部同士を離間させる第２の溝９０Ｂが形成されている。そして、第２の溝９０Ｂにも絶縁層３３が入り込んでいる。
このため、水分が第２の溝９０Ｂを通じてセル５０Ａ〜５０Ｄの内部に入り込むことが十分に抑制される。
次に、第１外部接続端子１８ａ、第２外部接続端子１８ｂ、絶縁層３３、透明基板１１、第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄ，１２Ｅ、第２透明導電部１２Ｆ、接続端子１６、対極２０、酸化物半導体層１３、色素、封止部３０Ａ、電解質４０、配線材６０Ｐ，６０Ｑ、バックシート及び乾燥剤９５について詳細に説明する。
（第１外部接続端子）
第１外部接続端子１８ａは金属材料を含む。金属材料としては、例えば銀、銅及びインジウムなどが挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合せて用いてもよい。
（第２外部接続端子）
第２外部接続端子１８ｂは金属材料を含む。金属材料としては、第１外部接続端子１８ａに含まれる金属材料と同様の材料を用いることができる。
（絶縁層）
絶縁層３３は、絶縁材料で構成されていればよいが、第１封止部３０Ａを構成する材料よりも高い融点を有する材料で構成されていることが好ましい。このため、上記絶縁材料としては、例えばガラスフリットなどの無機絶縁材料、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂が挙げられる。中でも、ガラスフリットなどの無機絶縁材料又は熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。この場合、封止部３０Ａが高温時に流動性を有するようになっても、絶縁層３３は、熱可塑性樹脂からなる場合に比べて高温時でも流動化しにくい。このため、第１透明導電部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ又は１２Ｄと対極２０との接触が十分に抑制され、第１透明導電部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ又は１２Ｄと対極２０との間の短絡を十分に抑制できる。この中でも、ガラスフリットなどの無機絶縁材料が好ましい。この場合、絶縁材料が有機絶縁材料である場合に比べて、光電変換素子１００において、より優れた耐久性が得られる。絶縁層３３の透明基板１１からの厚さは通常、１０〜３０μｍであり、好ましくは１５〜２５μｍである。
絶縁層３３は、着色されていても着色されていなくてもよいが、着色されていることが好ましい。絶縁層３３が着色されていると、絶縁層３３の色を酸化物半導体層１３の色に近づけることが可能となり、より良好な外観が実現できる。ここで、「着色されている」とは、絶縁層３３のＬ＊ａ＊ｂ＊色空間のＬ*が３５未満であることを言う。ここで、Ｌ＊は、ＣＩＥのＤ６５標準光に対する７００ｎｍの分光反射率をｘ、５４６．１ｎｍをｙ、４３５．８ｎｍをzとしたときに下記式で定義される。
Ｌ＊＝１１６×（０．２１２６ｚ＋０．７１５２ｙ＋０．０７２２ｘ）１／３−１６
絶縁層３３の色は特に限定されるものではなく、目的に応じて種々の色を用いることが可能である。例えば第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄ，１２Ｅ、第２透明導電部１２Ｆに文字やデザインを表示させないのであれば、絶縁層３３の色は、酸化物半導体層１３と同系統の色にすればよい。ここで、同系統の色とは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間のＬ＊、ａ＊、ｂ＊の差がそれぞれ±５以内になる色を言う。
絶縁層３３は、光の透過を防止する光透過防止層であることが好ましい。ここで、「光透過防止層」とは、可視光の波長領域における光の平均透過率が５０％以下である層を言う。また可視光の波長領域とは、３８０〜８００ｎｍの波長域を言う。
（透明基板）
透明基板１１を構成する材料は、例えば透明な材料であればよく、このような透明な材料としては、例えばホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、白板ガラス、石英ガラスなどのガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、及び、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）などが挙げられる。透明基板１１の厚さは、光電変換素子１００のサイズに応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、例えば５０〜１００００μｍの範囲にすればよい。
（第１透明導電部）
第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄ，１２Ｅを構成する材料としては、例えばスズ添加酸化インジウム（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、フッ素添加酸化スズ（ＦＴＯ）などの導電性金属酸化物が挙げられる。第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄ，１２Ｅは、単層でも、異なる導電性金属酸化物を含む複数の層の積層体で構成されてもよい。第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄ，１２Ｅが単層で構成される場合、第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄ，１２Ｅは、高い耐熱性及び耐薬品性を有することから、ＦＴＯを含むことが好ましい。第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄ，１２Ｅの厚さは例えば０．０１〜２μｍの範囲にすればよい。
（第２透明導電部）
第２透明導電部１２Ｆを構成する材料としては、第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄ，１２Ｅを構成する材料と同様のものを用いることができる。第２透明導電部１２Ｆは、単層でも、異なる導電性金属酸化物を含む複数の層の積層体で構成されてもよい。第２透明導電部１２Ｆが単層で構成される場合、第２透明導電部１２Ｆは、高い耐熱性及び耐薬品性を有することから、ＦＴＯを含むことが好ましい。第２透明導電部１２Ｆの厚さは例えば０．０１〜２μｍの範囲にすればよい。
第２透明導電部１２Ｆにおける露出された領域の外周縁１１２ａからの幅（露出幅）は０ｍｍより大きければ特に制限されるものではないが、光電変換素子１００の耐久性をより向上させ、光電変換素子１００への帯電をより十分に抑制する観点からは、例えば０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．３ｍｍ以上であることが好ましく、０．５ｍｍ以上であることがより好ましい。但し、露出幅は光電変換素子１００の耐久性を向上させる観点からは、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。
（接続端子）
接続端子１６は、金属材料を含む。金属材料としては、例えば銀、銅及びインジウムなどが挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合せて用いてもよい。
また接続端子１６の金属材料は、配線材６０Ｐと同一の金属材料で構成されていても異なる金属材料で構成されていてもよい。
（対極）
対極２０は、上述したように、金属基板２１と、触媒層２２とを備える。
金属基板２１は、金属で構成されればよいが、この金属は、不動態を形成し得る金属であることが好ましい。この場合、金属基板２１が電解質４０によって腐食されにくくなるため、光電変換素子１００は、より優れた耐久性を有することが可能となる。不動態を形成し得る金属としては、例えばチタン、ニッケル、モリブデン、タングステン、アルミニウム、ステンレス又はこれらの合金等が挙げられる。金属基板２１の厚さは、光電変換素子１００のサイズに応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、例えば０．００５〜０．１ｍｍとすればよい。
触媒層２２は、白金、炭素系材料又は導電性高分子などから構成される。ここで、炭素系材料としては、カーボンブラックやカーボンナノチューブが好適に用いられる。
（酸化物半導体層）
酸化物半導体層１３は、酸化物半導体粒子で構成されている。酸化物半導体粒子は、例えば酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、又はこれらの２種以上で構成される。
酸化物半導体層１３の厚さは、例えば０．１〜１００μｍとすればよい。
（色素）
色素としては、例えばビピリジン構造、ターピリジン構造などを含む配位子を有するルテニウム錯体や、ポルフィリン、エオシン、ローダミン、メロシアニンなどの有機色素などの光増感色素や、ハロゲン化鉛系ペロブスカイト結晶などの有機−無機複合色素などが挙げられる。ハロゲン化鉛系ペロブスカイトとしては、例えばＣＨ３ＮＨ３ＰｂＸ３（Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）が用いられる。上記色素の中でも、ビピリジン構造又はターピリジン構造を含む配位子を有するルテニウム錯体が好ましい。この場合、光電変換素子１００の光電変換特性をより向上させることができる。なお、色素として光増感色素を用いる場合には、光電変換素子１００は色素増感光電変換素子となる。
（封止部）
封止部３０Ａは、第１封止部３１Ａと、第２封止部３２Ａとで構成される。
第１封止部３１Ａを構成する材料としては、例えばアイオノマー、エチレン−ビニル酢酸無水物共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体等を含む変性ポリオレフィン樹脂、紫外線硬化樹脂、及び、ビニルアルコール重合体などの樹脂が挙げられる。
第１封止部３１Ａの厚さは通常、２０〜９０μｍであり、好ましくは４０〜８０μｍである。
第２封止部３２Ａを構成する材料としては、第１封止部３１Ａと同様、例えばアイオノマー、エチレン−ビニル酢酸無水物共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体等を含む変性ポリオレフィン樹脂、紫外線硬化樹脂、及び、ビニルアルコール重合体などの樹脂が挙げられる。第２封止部３２Ａを構成する材料は、第１封止部３１Ａを構成する材料と同一であっても異なってもよい。
第２封止部３２Ａの厚さは通常、２０〜４５μｍであり、好ましくは３０〜４０μｍである。
（電解質）
電解質４０は、酸化還元対と有機溶媒とを含んでいる。有機溶媒としては、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、メトキシプロピオニトリル、プロピオニトリル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、バレロニトリル、ピバロニトリル、などを用いることができる。酸化還元対としては、ヨウ化物イオン／ポリヨウ化物イオン（例えばＩ−／Ｉ３ −）、臭化物イオン／ポリ臭化物イオンなどのハロゲン原子を含む酸化還元対のほか、亜鉛錯体、鉄錯体、コバルト錯体などのレドックス対が挙げられる。また電解質４０は、有機溶媒に代えて、イオン液体を用いてもよい。イオン液体としては、例えばピリジニウム塩、イミダゾリウム塩、トリアゾリウム塩等の既知のヨウ素塩であって、室温付近で溶融状態にある常温溶融塩が用いられる。このような常温溶融塩としては、例えば、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムアイオダイド、１−エチル−３−プロピルイミダゾリウムアイオダイド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアイオダイド、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−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアイオダイド、又は、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムアイオダイドが好適に用いられる。
また、電解質４０は、上記有機溶媒に代えて、上記イオン液体と上記有機溶媒との混合物を用いてもよい。
また電解質４０には添加剤を加えることができる。添加剤としては、ＬｉＩ、テトラブチルアンモニウムアイオダイド、４−ｔ−ブチルピリジン、グアニジウムチオシアネート、１−メチルベンゾイミダゾール、１−ブチルベンゾイミダゾールなどが挙げられる。
さらに電解質４０としては、上記電解質にＳｉＯ２、ＴｉＯ２、カーボンナノチューブなどのナノ粒子を混練してゲル様となった擬固体電解質であるナノコンポジットゲル電解質を用いてもよく、また、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンオキサイド誘導体、アミノ酸誘導体などの有機系ゲル化剤を用いてゲル化した電解質を用いてもよい。
なお、電解質４０は、ヨウ化物イオン／ポリヨウ化物イオン（例えばＩ−／Ｉ３ −）からなる酸化還元対を含み、ポリヨウ化物イオン（例えばＩ３ −）の濃度が０．０１０ｍｏｌ／リットル以下であることが好ましく、０．００５ｍｏｌ／リットル以下であることがより好ましく、２×１０−４ｍｏｌ／リットル以下であることがさらにより好ましい。この場合、電子を運ぶポリヨウ化物イオンの濃度が低いため、漏れ電流をより減少させることができる。このため、開放電圧をより増加させることができるため、光電変換特性をより向上させることができる。
（配線材）
配線材６０Ｐ及び配線材６０Ｑは、少なくとも導電粒子と、バインダ樹脂とを含む。導電粒子は、導電性を有する粒子であればいかなるものでもよいが、通常は金属粒子である。金属粒子を構成する金属としては、銀などを用いることができる。
配線材６０Ｐ及び配線材６０Ｑ中の導電粒子の含有率は特に制限されるものではないが、好ましくは５０〜９５質量％であり、より好ましくは６０〜９０質量％である。
バインダ樹脂は、特に制限されるものではなく、このようなバインダ樹脂としては、例えばポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、セルロース樹脂などが挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合せて用いることができる。
（バックシート）
バックシートは、上述したように、耐候性層と、金属層とを含む積層体と、積層体のセル５０側の面に設けられ、積層体と絶縁層３３とを接着する接着部とを含む。
耐候性層は、例えばポリエチレンテレフタレート又はポリブチレンテレフタレートで構成されていればよい。
耐候性層の厚さは、例えば５０〜３００μｍであればよい。
金属層は、例えばアルミニウムを含む金属材料で構成されていればよい。金属材料は通常、アルミニウム単体で構成されるが、アルミニウムと他の金属との合金であってもよい。他の金属としては、例えば銅、マンガン、亜鉛、マグネシウム、鉛、及び、ビスマスが挙げられる。具体的には、９８％以上の純アルミニウムにその他の金属が微量添加された１０００系アルミニウムが望ましい。これは、この１０００系アルミニウムが、他のアルミニウム合金と比較して、安価で、加工性に優れているためである。
金属層の厚さは特に制限されるものではないが、例えば１２〜３０μｍであればよい。
積層体は、さらに樹脂層を含んでいてもよい。樹脂層を構成する材料としては、例えばブチルゴム、ニトリルゴム、熱可塑性樹脂などが挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合せて用いることができる。樹脂層は、金属層のうち耐候性層と反対側の表面全体に形成されていてもよいし、周縁部にのみ形成されていてもよい。
接着部を構成する材料としては、例えばブチルゴム、ニトリルゴム、熱可塑性樹脂などが挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合せて用いることができる。接着部の厚さは特に制限されるものではないが、例えば３００〜１０００μｍであればよい。
（乾燥剤）
乾燥剤９５は、シート状であっても、粒状であってもよい。乾燥剤９５は、例えば水分を吸収するものであればよく、乾燥剤９５としては、例えばシリカゲル、アルミナ、ゼオライトなどが挙げられる。
次に、光電変換素子１００の製造方法について図３を参照しながら説明する。
まず１つの透明基板１１の上に連続した１つの透明導電膜を形成してなる積層体を用意する。
透明導電膜の形成方法としては、スパッタ法、蒸着法、スプレー熱分解法又はＣＶＤ法などが用いられる。
次に、図３に示すように、透明導電膜に対して第１の溝９０Ａ及び第２の溝９０Ｂを形成し、第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄ，１２Ｅで構成される第１透明導電層１１２Ｘと、第２透明導電部１２Ｆで構成される第２透明導電層１１２Ｙとを有する透明導電層１１２を形成する。具体的には、セル５０Ａ〜５０Ｄに対応する４つの第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄは、四角形状の本体部１２ａ及び突出部１２ｃを有するように形成する。このとき、セル５０Ａ〜５０Ｃに対応する第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｃについては、突出部１２ｃが張出し部１２ｄのみならず、張出し部１２ｄから延びて、隣りのセル５０の本体部１２ａに対向する対向部１２ｅをも有するように形成する。また第１透明導電部１２Ｄについては、四角形状の本体部１２ａ及び張出し部１２ｄのみならず、第１電流取出し部１２ｆと、第１電流取出し部１２ｆ及び本体部１２ａを接続する接続部１２ｇとを有するように形成する。このとき、第１電流取出し部１２ｆは、第１透明導電部１２Ａに対し、第１透明導電部１２Ｂと反対側に配置されるように形成する。さらに、第１透明導電部１２Ｅは、第２電流取出し部１２ｈを有するように形成する。このとき、第２電流取出し部１２ｈは、第１透明導電部１２Ａに対し、第１透明導電部１２Ｂと反対側に配置され、且つ、第１電流取出し部１２ｆの隣りに第１の溝９０Ａを介して配置されるように形成する。
第１の溝９０Ａ、第２の溝９０Ｂ及び第３の溝９０Ｃは、例えばＹＡＧレーザ又はＣＯ２レーザ等を光源として用いたレーザスクライブ法によって形成することができる。
次に、第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｃのうちの突出部１２ｃ上に、接続端子１６の前駆体を形成する。また第１透明導電部１２Ｅにも接続端子１６の前駆体を形成する。接続端子１６の前駆体は、例えば銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成することができる。
さらに、第１透明導電部１２Ｄの接続部１２ｇの上には集電配線１７の前駆体を形成する。集電配線１７の前駆体は、例えば銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成することができる。
また、第１電流取出し部１２ｆ及び第１透明導電部１２Ｅの第２電流取出し部１２ｈ上にはそれぞれ外部に電流を取り出すための第１外部接続端子１８ａ及び第２外部接続端子１８ｂの前駆体を形成する。第１外部接続端子１８ａ及び第２外部接続端子１８ｂの前駆体は、例えば銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成することができる。
さらに、封止部３０Ａが接着される予定の領域（以下、「封止部接着予定領域」と呼ぶ）、及び、その領域全体を包囲する領域（以下、「包囲領域」と呼ぶ）に絶縁層３３の前駆体を形成する。このとき、封止部接着予定領域には第２の溝９０Ｂが形成されているため、絶縁層３３の前駆体は第２の溝９０Ｂを埋めるように且つ本体部１２ａの縁部をも覆うように形成される。また包囲領域には、絶縁層３３の前駆体は、その外周縁よりも内側で第１透明導電層１１２Ｘを覆い隠すように形成される。このとき、接続端子１６の前駆体及び集電配線１７の前駆体が形成されている領域には絶縁層３３の前駆体は形成しない。また絶縁層３３の前駆体は、第１の溝９０Ａに入り込むとともに第２透明導電層１１２Ｙの一部を覆い、第２透明導電層１１２Ｙの残部が露出されるように形成される。絶縁層３３は、例えば絶縁材料を含むペーストを塗布し乾燥させることによって形成することができる。
さらに第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄの各々の本体部１２ａの上に酸化物半導体層１３の前駆体を形成する。
酸化物半導体層１３の前駆体は、酸化物半導体層１３を形成するための酸化物半導体層用ペーストを印刷した後、乾燥することによって得られる。酸化物半導体層用ペーストは、酸化チタンのほか、ポリエチレングリコール、エチルセルロースなどの樹脂及び、テルピネオールなどの溶媒を含む。
酸化物半導体層用ペーストの印刷方法としては、例えばスクリーン印刷法、ドクターブレード法、又はバーコート法などを用いることができる。
次に、接続端子１６の前駆体、集電配線１７の前駆体、第１外部接続端子１８ａ及び第２外部接続端子１８ｂの前駆体、絶縁層３３の前駆体、酸化物半導体層１３の前駆体を一括して焼成し、接続端子１６、集電配線１７、第１外部接続端子１８ａ及び第２外部接続端子１８ｂ、絶縁層３３、及び酸化物半導体層１３を形成する。
このとき、焼成温度は酸化物半導体粒子やガラスフリットの種類により異なるが、通常は３５０〜６００℃であり、焼成時間も、酸化物半導体粒子等の種類により異なるが、通常は１〜５時間である。こうして、作用極が得られる。
次に、作用極の酸化物半導体層１３に色素を担持させる。このためには、例えば作用極を、色素を含有する溶液の中に浸漬させ、その色素を酸化物半導体層１３に吸着させた後に上記溶液の溶媒成分で余分な色素を洗い流し、乾燥させることで、色素を酸化物半導体層１３に吸着させればよい。
次に、酸化物半導体層１３の上に電解質４０を配置する。
次に、第１一体化封止部を形成するための第１一体化封止部形成体を準備する。第１一体化封止部形成体は、第１一体化封止部を構成する材料からなる１枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムにセル５０の数に応じた四角形状の開口を形成することによって得ることができる。第１一体化封止部形成体は、複数の第１封止部形成体を一体化させてなる構造を有する。
そして、この第１一体化封止部形成体を封止部接着予定領域の上に接着させる。このとき、封止部接着予定領域には既に絶縁層３３の一部が設けられているので、第１一体化封止部形成体は絶縁層３３と重なるように接着する。第１一体化封止部形成体の導電性基板１５への接着は、第１一体化封止部形成体を加熱溶融させることによって行うことができる。また第１一体化封止部形成体は、第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄの本体部１２ａが第１一体化封止部形成体の内側に配置されるように導電性基板１５に接着する。
一方、セル５０の数と同数の対極２０を用意する。
対極２０は、金属基板２１上に触媒層２２を形成することにより得ることができる。
次に、上述した第１一体化封止部形成体をもう１つ用意する。そして、複数の対極２０の各々を、第１一体化封止部形成体の各開口を塞ぐように貼り合わせる。
次に、対極２０に接着した第１一体化封止部形成体と、作用極に接着した第１一体化封止部形成体とを重ね合わせ、第１一体化封止部形成体を加圧しながら加熱溶融させる。こうして作用極と対極２０との間に第１一体化封止部が形成される。第１一体化封止部の形成は、大気圧下で行っても減圧下で行ってもよいが、減圧下で行うことが好ましい。
次に、第２一体化封止部３２を準備する。第２一体化封止部３２は、複数の第２封止部３２Ａを一体化させてなる構造を有する。第２一体化封止部３２は、１枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムにセル５０の数に応じた四角形状の開口を形成することによって得ることができる。第２一体化封止部３２は、第１一体化封止部と共に対極２０の縁部２０ａを挟むように対極２０に貼り合わせる。第２一体化封止部３２の対極２０への接着は、第２一体化封止部３２を加熱溶融させることによって行うことができる。
封止用樹脂フィルムとしては、例えばアイオノマー、エチレン−ビニル酢酸無水物共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体等を含む変性ポリオレフィン樹脂、紫外線硬化樹脂、及び、ビニルアルコール重合体などの樹脂が挙げられる。
次に、第２一体化封止部３２にバイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｄを固定する。
そして、バイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｄを結ぶように配線材６０Ｑを接続する。このとき、配線材６０Ｑは、セル５０Ａ〜５０Ｄの各々の金属基板２１上に固定する。配線材６０Ｑは、配線材６０Ｑを構成する材料を含むペーストを用意し、このペーストを対極２０の金属基板２１上に塗布し、硬化させることによって得ることができる。
次に、セル５０Ａの金属基板２１上に固定した配線材６０Ｑと第１透明導電部１２Ｅ上の接続端子１６とを接続するように配線材６０Ｐを形成する。具体的には、配線材６０Ｐを構成する材料を含むペーストを用意し、このペーストを、配線材６０Ｑと第１透明導電部１２Ｅ上の接続端子１６とを結ぶように塗布し、硬化させることにより、配線材６０Ｐを形成する。
同様に、セル５０Ｂの金属基板２１上に固定した配線材６０Ｑと第１透明導電部１２Ａ上の接続端子１６とを接続するように配線材６０Ｐを形成し、セル５０Ｃの金属基板２１上に固定した配線材６０Ｑと第１透明導電部１２Ｂ上の接続端子１６とを接続するように配線材６０Ｐを形成し、セル５０Ｄの金属基板２１上に固定した配線材６０Ｑと第１透明導電部１２Ｃ上の接続端子１６とを接続するように配線材６０Ｐを形成する。さらにバイパスダイオード７０Ｄと第１透明導電部１２Ｄとを接続するように配線材６０Ｐを形成する。
次に、バックシートを用意し、このバックシートの周縁部を絶縁層３３に接着させる。
以上のようにして光電変換素子１００が得られる。
なお、上述した説明では、接続端子１６、集電配線１７、第１外部接続端子１８ａ及び第２外部接続端子１８ｂ、絶縁層３３、及び酸化物半導体層１３を形成するために、接続端子１６の前駆体、集電配線１７の前駆体、第１外部接続端子１８ａ及び第２外部接続端子１８ｂの前駆体、絶縁層３３の前駆体及び酸化物半導体層１３の前駆体を一括して焼成する方法を用いているが、接続端子１６、集電配線１７、第１外部接続端子１８ａ及び第２外部接続端子１８ｂ、絶縁層３３、及び酸化物半導体層１３はそれぞれ別々に前駆体を焼成して形成してもよい。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、第１透明導電層１１２Ｘに、第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｅを形成するように、第１の溝９０Ａとともに、第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｅ同士を離間させる第２の溝９０Ｂが形成されており、この第２の溝９０Ｂにも絶縁層３３が入り込んでいるが、第２の溝９０Ｂには必ずしも絶縁層３３が入り込んでいる必要はない。
また上記実施形態では、絶縁層３３が、第１封止部３１Ａと第１透明導電部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ又は１２Ｄとの間で第１封止部３１Ａの外形に沿って設けられているが、絶縁層３３は必ずしも第１封止部３１Ａと第１透明導電部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ又は１２Ｄとの間に設けられていなくてもよい。
さらに上記実施形態では、第１封止部３１Ａが対極２０と第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄとの間に設けられているが、第１封止部３１Ａは対極２０と透明基板１１との間に設けられていればよく、必ずしも対極２０と第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄとの間に設けられていなくてもよい。
また上記実施形態では、対極２０が金属基板２１と触媒層２２とを有しているが、光電変換素子１００がバックシートを有しないならば、金属基板２１に代えて透明導電性基板を用いてもよい。この場合、導電性基板１５の透明基板１１や透明導電層１１２は必ずしも透明でなくてもよい。例えば導電性基板１５の透明基板１１や透明導電層１１２に代えて、不透明な基板や不透明な導電層が用いられてもよい。
また上記実施形態では、酸化物半導体層１３が導電性基板１５上に設けられているが、酸化物半導体層１３は、第２基板である対極２０の金属基板２１上に設けられてもよい。但し、この場合、触媒層２２は導電性基板１５上に設けられることになる。
さらに上記実施形態では、第１透明導電部１２Ｄの第１電流取出し部１２ｆの外側領域が露出されているが、第１電流取出し部１２ｆの外側領域は、第１外部接続端子１８ａが形成されている領域を除いて絶縁層３３で覆われていてもよい。
また上記実施形態では、バックシートと透明導電層１１２とが、絶縁層３３を介して接着されているが、バックシートと透明導電層１１２とは、必ずしも絶縁層３３を介して接着されている必要はない。
さらに上記実施形態では、複数のセル５０が配線材６０Ｐによって直列接続されているが、並列接続されていてもよい。
さらに上記実施形態では、複数のセル５０が用いられているが、図４に示す光電変換素子２００のように、本発明の光電変換素子は１つのセル５０Ｄのみを有していてもよい。この場合、第１透明導電層１１２Ｘは１つの第１透明導電部１２Ｄのみで構成されることになる。
また上記実施形態では、図５に示す光電変換素子３００のように、第２基板として、対極２０に代えて、絶縁性基板３０１を用いてもよい。この場合、絶縁性基板３０１と封止部３１Ａと導電性基板１５との間の空間には構造体３０２が配置される。構造体３０２は、導電性基板１５のうち絶縁性基板３０１側の面上に設けられている。構造体３０２は、導電性基板１５側から順に、酸化物半導体層１３、多孔質絶縁層３０３及び対極３２０で構成される。また上記空間には電解質３４０が配置されている。電解質３４０は、酸化物半導体層１３及び多孔質絶縁層３０３の内部にまで含浸されている。電解質３４０としては、電解質４０と同様のものを用いることができる。ここで、絶縁性基板３０１としては、例えばガラス基板又は樹脂フィルムなどを用いることができる。また対極３２０としては、対極２０と同様のものを用いることができる。あるいは、対極３２０は、例えばカーボン等を含む多孔質の単一の層で構成されてもよい。多孔質絶縁層３０３は、主として、酸化物半導体層１３と対極３２０との物理的接触を防ぎ、電解質３４０を内部に含浸させるためのものである。このような多孔質絶縁層３０３としては、例えば酸化物の焼成体を用いることができる。なお、図５に示す光電変換素子３００においては、封止部３０Ａと導電性基板１５と絶縁性基板３０１との間の空間に構造体３０２が１つのみ設けられているが、構造体３０２は複数設けられていてもよい。また、多孔質絶縁層３０３は、酸化物半導体層１３と対極３２０との間に設けられているが、酸化物半導体層１３と対極３２０との間に設けず、酸化物半導体層１３を囲むように、導電性基板１５と対極３２０の間に設けてもよい。この構成でも、酸化物半導体層１３と対極３２０との物理的接触を防ぐことができる。
以下、本発明の内容を、実施例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
まずガラスからなる厚さ１ｍｍの透明基板の上に、厚さ１μｍのＦＴＯからなる透明導電膜を形成してなる積層体を準備した。次に、図３に示すように、ＣＯ２レーザ（ユニバーサルシステム社製Ｖ−４６０）によって連続した１つの透明導電膜に第１の溝９０Ａ及び第２の溝９０Ｂを形成し、第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄ，１２Ｅ及び第２透明導電部１２Ｆを形成した。このとき、第１の溝９０Ａ及び第２の溝９０Ｂの幅は１ｍｍとした。また第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｃはそれぞれ、４．６ｃｍ×２．０ｃｍの四角形状の本体部と、本体部の片側の側縁部から突出する突出部とを有するように形成した。また第１透明導電膜１２Ｄは、４．６ｃｍ×２．１ｃｍの四角形状の本体部と、本体部の片側の側縁部から突出する突出部とを有するように形成した。また第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄのうち３つの第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｃの突出部１２ｃについては、本体部１２ａの側縁部１２ｂから張り出す張出し部１２ｄと、張出し部１２ｄから延びて、隣りの透明導電層の本体部１２ａに対向する対向部１２ｅとで構成されるようにした。
また第１透明導電部１２Ｄの突起部１２ｃについては、本体部１２ａの側縁部１２ｂから張り出す張出し部１２ｄのみで構成されるようにした。このとき、張出し部１２ｄの張出し方向（図２のＸ方向に直交する方向）の長さは２．１ｍｍとし、張出し部１２ｄの幅は９．８ｍｍとした。また対向部１２ｅの幅は２．１ｍｍとし、対向部１２ｅの延び方向の長さは９．８ｍｍとなるようにした。さらに第１透明導電部１２Ｄは、第１電流取出し部１２ｆと、第１電流取出し部１２ｆ及び本体部１２ａを接続する接続部１２ｇとを有するように形成した。第１透明導電部１２Ｅについては、第２電流取出し部１２ｈを有するように形成した。このとき、接続部１２ｇの幅は１．３ｍｍとし、長さは５９ｍｍとした。また接続部１２ｇの抵抗値を四端子法にて測定したところ、１００Ωであった。
次に、第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｃのうちの突出部１２ｃ上に、配線材接続部と配線材非接続部とで構成される接続端子１６の前駆体を形成した。具体的には、接続端子１６の前駆体は、配線材接続部の前駆体が対向部１２ｅ上に設けられるように、配線材非接続部の前駆体が張出し部１２ｄ上に設けられるように形成した。このとき、配線材非接続部の前駆体は、配線材接続部の幅よりも狭くなるように形成した。接続端子１６の前駆体は、スクリーン印刷により銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成した。
さらに、第１透明導電部１２Ｄの接続部１２ｇの上に集電配線１７の前駆体を形成した。集電配線１７の前駆体は、スクリーン印刷により銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成した。
また、第１電流取出し部１２ｆ及び第１透明導電部１２Ｅの第２電流取出し部１２ｈ上にそれぞれ外部に電流を取り出すための第１外部接続用端子１８ａの前駆体及び第２外部接続用端子１８ｂの前駆体を形成した。第１外部接続用端子１８ａ，第２外部接続用端子１８ｂの前駆体は、スクリーン印刷により銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成した。
さらに、封止部接着予定領域、及び、その包囲領域に絶縁層３３の前駆体を形成した。このとき、絶縁層３３の前駆体は第１の溝９０Ａ及び第２の溝９０Ｂを埋めるように且つ本体部１２ａの縁部をも覆うように形成した。また包囲領域には、絶縁層３３の前駆体は、その外周縁よりも内側で第１透明導電層１１２Ｘを覆い隠すように形成した。このとき、接続端子１６の前駆体、集電配線１７の前駆体が形成されている領域には絶縁層３３の前駆体は形成しないようにした。また絶縁層３３の前駆体は、第１の溝９０Ａに入り込むとともに第２透明導電層１１２Ｙの一部を覆い、第２透明導電層１１２Ｙの残部が露出されるように形成した。具体的には、第２透明導電層１１２Ｙのうち、透明導電層１１２の外周縁１１２ａから０．１ｍｍの領域が露出されるようにした。絶縁材３３は、スクリーン印刷によりガラスフリットを含むペーストを塗布し乾燥させることによって形成した。このとき、絶縁材３３で覆った第１透明導電部の縁部の幅は、溝から０．２ｍｍとした。
さらに第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｄの各々の本体部１２ａの上に、酸化物半導体層１３の前駆体を形成した。このとき、酸化物半導体層１３の前駆体は、アナターゼ結晶型酸化チタン（日揮触媒化成社製ＰＳＴ−２１ＮＲ）を含有する光吸収層形成用酸化チタンナノ粒子ペーストを、スクリーン印刷により正方形状に塗布し、１５０℃で１０分間乾燥させることにより得た。
次に、接続端子１６の前駆体、集電配線１７の前駆体、第１外部接続用端子１８ａ，第２外部接続用端子１８ｂの前駆体、絶縁材３３の前駆体、絶縁材３３の前駆体、酸化物半導体層１３の前駆体を５００℃で１５分間焼成し、接続端子１６、集電配線１７、第１外部接続用端子１８ａ，第２外部接続用端子１８ｂ、絶縁材３３及び酸化物半導体層１３を形成した。こうして、導電性基板１５を有する作用極を得た。このとき、接続端子１６のうち配線材接続部の幅は１．０ｍｍであり、配線材非接続部の幅は０．３ｍｍであった。また配線材接続部の延び方向に沿った長さは７．０ｍｍであり、配線材非接続部の延び方向に沿った長さは７．０ｍｍであった。また集電配線１７、第１外部接続用端子１８ａ，第２外部接続用端子１８ｂ及び酸化物半導体層１３の寸法はそれぞれ以下の通りであった。

集電配線１７：厚さ４μｍ、幅２００μｍ、図２のＸ方向に沿った長さ７９ｍｍ、図２のＸ方向に直交する方向に沿った長さ２１ｍｍ
第１外部接続用端子１８ａ，第２外部接続用端子１８ｂ：厚さ２０μｍ、幅２ｍｍ、長さ７ｍｍ
酸化物半導体層１３：厚さ１４μｍ、図２のＸ方向の長さ１７ｍｍ、図２のＸ方向に直交する方向の長さ４２．１ｍｍ
次に、上記のようにして得られた作用極を、Ｎ７１９からなる光増感色素を０．２ｍＭ含み、溶媒を、アセトニトリルとｔｅｒｔブタノールとを１：１の体積比で混合してなる混合溶媒とした色素溶液中に一昼夜浸漬させた後、取り出して乾燥させ、酸化物半導体層に光増感色素を担持させた。
次に、酸化物半導体層の上に、ジメチルプロピルイミダゾリウムヨーダイド及び３−メトキシプロピオニトリルの混合物に、Ｉ２、メチルベンゾイミダゾール、ブチルベンゾイミダゾール、グアニジウムチオシアネート及びｔ−ブチルピリジンを加えて得られる電解質をスクリーン印刷法によって塗布し乾燥させて電解質を配置した。
次に、第１封止部を形成するための第１一体化封止部形成体を準備した。第１一体化封止部形成体は、８．０ｃｍ×４．６ｃｍ×５０μｍの無水マレイン酸変性ポリエチレン（商品名：バイネル、デュポン社製）からなる１枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムに、４つの四角形状の開口を形成することによって得た。このとき、各開口が１．７ｃｍ×４．４ｃｍ×５０μｍの大きさとなるように、且つ、全ての開口を包囲する環状部の幅が２ｍｍ、環状部の内側開口を仕切る仕切部の幅が２．６ｍｍとなるように第１一体化封止部形成体を作製した。
そして、この第１一体化封止部形成体を、作用極上の絶縁材３３に重ね合わせた後、第１一体化封止部形成体を加熱溶融させることによって作用極上の絶縁材３３に接着させた。
次に、４枚の対極を用意した。４枚の対極のうち２枚の対極は、４．６ｃｍ×１．９ｃｍ×４０μｍのチタン箔の上にスパッタリング法によって厚さ５ｎｍの白金からなる触媒層を形成することによって用意した。４枚の対極のうち残りの２枚の対極は、４．６ｃｍ×２．０ｃｍ×４０μｍのチタン箔の上にスパッタリング法によって厚さ５ｎｍの白金からなる触媒層を形成することによって用意した。また、上記第１一体化封止部形成体をもう１つ準備し、この第１一体化封止部形成体を、対極のうち作用極と対向する面に、上記と同様にして接着させた。
そして、作用極に接着させた第１一体化封止部形成体と、対極に接着させた第１一体化封止部形成体とを対向させ、第１一体化封止部形成体同士を重ね合わせた。そして、この状態で第１一体化封止部形成体を加圧しながら第１一体化封止部形成体を加熱溶融させた。こうして作用極と対極との間に第１封止部を形成した。
次に、第２一体化封止部を準備した。第２一体化封止部は、８．０ｃｍ×４．６ｃｍ×５０μｍの無水マレイン酸変性ポリエチレン（商品名：バイネル、デュポン社製）からなる１枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムに、４つの四角形状の開口を形成することによって得た。このとき、各開口が、１．７ｃｍ×４．４ｃｍ×５０μｍの大きさとなるように且つ、全ての開口を包囲する環状部の幅が２ｍｍで、環状部の内側開口を仕切る仕切部の幅が２．６ｍｍとなるように第２一体化封止部を作製した。第２一体化封止部は、第１一体化封止部と共に対極の縁部を挟むように対極に貼り合わせた。このとき、第２一体化封止部を対極に押しつけながら第１一体化封止部及び第２一体化封止部を加熱溶融させることによって対極及び第１一体化封止部に貼り合せた。
次に、各対極の金属基板上に、乾燥剤シートを両面テープで貼り付けた。乾燥剤シートの寸法は、厚さ１ｍｍ×縦３ｃｍ×横１ｃｍであり、乾燥剤シートとしては、ゼオシート（商品名、品川化成社製）を用いた。
次に、４つの第１透明導電部１２Ａ〜１２Ｃ、第１透明導電部１２Ｅ上の配線材接続部とセル５０Ａ〜５０Ｄの各々の金属基板２１とをそれぞれ接続するように銀ペーストを塗布し、硬化させることによって、幅が２ｍｍの配線材６０Ｐを形成した。このとき、配線材６０Ｐは、上記銀ペーストを、８５℃で１２時間硬化させることによって形成した。
そして、図２に示すように、第２一体化封止部の上にバイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｄを配置し、バイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｄの各々とセル５０Ａ〜５０Ｄの各々の対極２０の金属基板２１とを接続するように幅が２ｍｍの配線材６０Ｑを形成した。配線材６０Ｑは、上記銀ペーストを塗布し、８５℃で１２時間熱処理することで硬化させて形成した。このとき、バイパスダイオードとしては、ローム社製ＲＢ７５１Ｖ−４０を用いた。
以上のようにしてモジュールを得た。
(実施例２）
絶縁層３３の前駆体を形成する際に、絶縁層３３の前駆体によって第２透明導電層１１２Ｙの一部が覆われ、第２透明導電層１１２Ｙの残部が露出されるように且つ第２透明導電層１１２Ｙのうち、透明導電層１１２の外周縁１１２ａから０．３ｍｍの領域が露出されるようにしたこと以外は実施例１と同様にしてモジュールを作製した。
(実施例３）
絶縁層３３の前駆体を形成する際に、絶縁層３３の前駆体によって第２透明導電層１１２Ｙの一部が覆われ、第２透明導電層１１２Ｙの残部が露出されるように且つ第２透明導電層１１２Ｙのうち、透明導電層１１２の外周縁１１２ａから０．５ｍｍの領域が露出されるようにしたこと以外は実施例１と同様にしてモジュールを作製した。
(比較例１）
絶縁層３３の前駆体を形成する際に、絶縁層３３の前駆体によって第２透明導電層１１２Ｙの全部が覆われるようにしたこと以外は実施例１と同様にしてモジュールを作製した。
(比較例２）
絶縁層３３の前駆体を形成する際に、第２透明導電層１１２Ｙのうち、透明導電層１１２の外周縁１１２ａから１．０ｍｍの領域が露出されるようにすることにより、第２透明導電層１１２Ｙの全部が覆われず、第２透明導電層１１２Ｙの全部が露出されるようにしたこと以外は実施例１と同様にしてモジュールを作製した。
［特性評価］
上記のようにして得られた実施例１〜３及び比較例１〜２のモジュールについて、耐久性及び帯電特性を評価した。
（耐久性）
実施例１〜３および比較例１〜２で得られたＤＳＣモジュールについて、出力（η０）を測定した。続いて、実施例１〜２および比較例１〜２で得られたＤＳＣモジュールについて、ＪＩＳ Ｃ ８９３８に準じたヒートサイクル試験を行った後の出力（η）も測定した。そして、下記式：
光電変換効率の保持率（％）＝η／η０×１００
に基づき、出力の保持率（出力保持率）を算出した。結果を表１に示す。
なお、表１において、耐久性の合格基準は以下の通りとした。

（合格基準）光電変換維持率が７０％以上
（帯電特性）
実施例１〜３及び比較例１〜２で得られたモジュールについて、静電気拡散率測定装置ＮＳ−Ｄ１００型（株式会社ナノイース製）を用い、ＪＩＳＣ６１３４０−２−１で規定されている試験法に基づいて静電気電荷拡散性を測定した。続いて、その時に得られる表面電位減衰曲線から初期表面電位を算出した。
具体的には、以下の（１）〜（３）の手順で初期表面電位を算出した。
（１）まず実施例１〜３及び比較例１〜２で得られたモジュールをサンプルステージ上に配置し、コロナ放電によって帯電させた。その後、モジュールが固定された状態のまま、測定センサーをモジュールの上方位置までスライドさせ、表面電位の測定を開始させた。
（２）そして、専用のアプリケーションを用いてセンサーからの信号を記録し、下記式で表される表面電位減衰曲線を得た。
Ｖ＝Ｖ０ｅｘｐ（−ανｔ）
（上記式中、Ｖは表面電位、Ｖ０は初期表面電位、αは減衰速度、ｔは減衰時間を表す）
（３）上記式から初期表面電位を算出した。この初期表面電位を帯電特性の指標とした。結果を表１に示す。なお、表１において、初期表面電位は比較例１の初期表面電位を１００としたときの相対値を示している。また帯電特性の合格基準は以下の通りとした。

（合格基準）初期表面電位が８０以下

Figure 2017098358
表１に示されているように、実施例１〜３のモジュールは、耐久性及び帯電性のいずれの点でも合格基準に達していた。これに対し、比較例１〜２のモジュールは、耐久性及び帯電性のいずれか一方の点で合格基準に達していなかった。
以上の結果から、本発明の光電変換素子によれば、帯電を抑制しながら、優れた耐久性を有することが確認された。
１１…透明基板（基板）
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ…第１透明導電部
１２Ｆ…第２透明導電部
３３…絶縁層
５０，５０Ａ〜５０Ｄ…光電変換セル
９０Ａ…第１の溝
９０Ｂ…第２の溝
１００，２００，３００…光電変換素子
１１２…透明導電層
１１２Ｘ…第１透明導電層
１１２Ｙ…第２透明導電層
すなわち、本発明は、第１基板と、前記第１基板の一面上に設けられる導電層とを有し、前記導電層が、少なくとも１つの第１導電部を有する第１導電層と、前記第１導電層の外側に設けられ、少なくとも１つの第２導電部を有する第２導電層とを有する光電変換素子であって、少なくとも１つの光電変換セルを有し、前記光電変換セルが、前記第１導電部と、前記第１導電部に対向する第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板を接合させる環状の封止部とを有し、前記第１導電層と前記第２導電層とは第１の溝を介して配置され、前記光電変換素子を前記第１基板の前記一面に直交する方向から見た場合に、前記少なくとも１つの光電変換セルにおける前記封止部全体を包囲するように絶縁層が設けられており、前記絶縁層が、前記絶縁層の外周縁よりも内側で且つ前記封止部の外側で前記第１導電層のうち前記封止部の外側に出ている部分を覆い隠し、前記第１の溝の全部に入り込むとともに前記第２導電層の一部を覆っており、前記第２導電層の残部が露出されており、前記第２導電層の露出された残部の外周縁からの露出幅が０．１ｍｍ以上である、光電変換素子である。
すなわち、本発明は、第１基板と、前記第１基板の一面上に設けられる導電層とを有し、前記導電層が、少なくとも１つの第１導電部を有する第１導電層と、前記第１導電層の外側に設けられ、少なくとも１つの第２導電部を有する第２導電層とを有する光電変換素子であって、少なくとも１つの光電変換セルを有し、前記光電変換セルが、前記第１導電部と、前記第１導電部に対向する第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板を接合させる環状の封止部とを有し、前記第１導電層と前記第２導電層とは第１の溝を介して配置され、前記光電変換素子が絶縁層を有し、前記絶縁層が、前記少なくとも１つの光電変換セルの前記封止部と前記第１基板との間で前記封止部と重なるように設けられ、前記絶縁層の外周縁が、前記光電変換素子を前記第１基板の前記一面に直交する方向から見た場合に、前記封止部より外側に且つ前記少なくとも１つの光電変換セルにおける前記封止部全体を包囲するように設けられており、前記絶縁層が、前記絶縁層の外周縁よりも内側で且つ前記封止部の外側で前記第１導電層のうち前記封止部の外側に出ている部分を覆い隠し、前記第１の溝の全部に入り込むとともに前記第２導電層の一部を覆っており、前記第２導電層の残部が露出されており、前記第２導電層の露出された残部の外周縁からの露出幅が０．１ｍｍ以上である、光電変換素子である。

Claims (3)

  1. 第１基板と、
    前記第１基板の一面上に設けられる導電層とを有し、
    前記導電層が、少なくとも１つの第１導電部を有する第１導電層と、前記第１導電層の外側に設けられ、少なくとも１つの第２導電部を有する第２導電層とを有する光電変換素子であって、
    少なくとも１つの光電変換セルを有し、
    前記光電変換セルが、
    前記第１導電部と、
    前記第１導電部に対向する第２基板と、
    前記第１基板及び前記第２基板を接合させる環状の封止部とを有し、
    前記第１導電層と前記第２導電層とは第１の溝を介して配置され、
    前記光電変換素子を前記第１基板の前記一面に直交する方向から見た場合に、前記少なくとも１つの光電変換セルにおける前記封止部全体を包囲するように絶縁層が設けられており、
    前記絶縁層が、前記絶縁層の外周縁よりも内側で前記第１導電層を覆い隠し、前記第１の溝に入り込むとともに前記第２導電層の一部を覆っており、
    前記第２導電層の残部が露出されている、光電変換素子。
  2. 前記第１の溝の端部が前記導電層の外周縁に達しており、
    前記絶縁層が前記第１の溝の端部にも入り込んでいる、請求項１に記載の光電変換素子。
  3. 前記少なくとも１つの光電変換セルが複数の前記光電変換セルで構成され、
    前記第１導電層には、前記第１の溝とともに前記光電変換セルと同数の前記第１導電部を形成するように隣り合う前記第１導電部同士を離間させる第２の溝が形成され、前記第２の溝にも前記絶縁層が入り込んでいる、請求項１又は２に記載の光電変換素子。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020021982A1 (ja) * 2018-07-24 2020-01-30 シャープ株式会社 太陽電池ユニットおよび太陽電池ユニットを備えた無線発信機

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019145663A (ja) * 2018-02-20 2019-08-29 株式会社フジクラ 光電変換素子

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120103400A1 (en) 2009-06-29 2012-05-03 Yasuo Chiba Wet solar cell module
US9947483B2 (en) 2012-09-01 2018-04-17 Fujikura Ltd. Dye-sensitized solar cell element
JP5444488B1 (ja) 2012-09-01 2014-03-19 株式会社フジクラ 色素増感太陽電池素子
JP5451920B1 (ja) * 2013-03-30 2014-03-26 株式会社フジクラ 色素増感太陽電池素子
EP2955781A4 (en) 2013-02-06 2016-10-05 Fujikura Ltd SOLAR CELL ELEMENT WITH COLORING
EP3089182A4 (en) 2013-12-24 2017-08-30 Fujikura Ltd. Photoelectric conversion element

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020021982A1 (ja) * 2018-07-24 2020-01-30 シャープ株式会社 太陽電池ユニットおよび太陽電池ユニットを備えた無線発信機
US11569044B2 (en) 2018-07-24 2023-01-31 Sharp Kabushiki Kaisha Solar battery unit and wireless transmitter including solar battery unit

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US10395847B2 (en) 2019-08-27
WO2017086424A1 (ja) 2017-05-26
EP3376514A4 (en) 2019-08-14
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