JP6143911B2 - 低照度用色素増感太陽電池素子 - Google Patents

Description

本発明は、低照度用色素増感太陽電池素子に関する。

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増感太陽電池素子が注目されており、色素増感太陽電池素子に関して種々の開発が行われている。

色素増感太陽電池素子は一般に、少なくとも１つの色素増感太陽電池を備えており、各色素増感太陽電池は、作用極と、対極と、作用極と対極とを連結する環状の封止部とを備えている。そして、作用極は、透明基板と、その上に形成された透明導電膜と、透明導電膜の上に設けられる酸化物半導体層とを有している。

このような色素増感太陽電池素子として、例えば下記特許文献１記載の素子が知られている。下記特許文献１には、直列接続される複数の色素増感太陽電池を有する色素増感太陽電池モジュールが開示されている。下記特許文献１の色素増感太陽電池モジュールでは、複数の色素増感太陽電池の両端の色素増感太陽電池のうち一方の色素増感太陽電池の対極に取出し電極が接続され、他方の色素増感太陽電池の導電膜には取出し電極が接続されている。ここで、２つの取出し電極は互いに反対の方向に向かうように配置されている。

また色素増感太陽電池素子として、例えば下記特許文献２記載の素子が知られている。下記特許文献２には、隣り合う２つの色素増感太陽電池において、一方の色素増感太陽電池の対極から延びる導電部材と、他方の色素増感太陽電池の透明導電膜とが、隣り合う封止部の間で接続されている色素増感太陽電池モジュールが開示されている。

特開２０１２−９３７４号公報 国際公開第２００９／１３３６８９号

ところで、近年、色素増感太陽電池素子は、屋外用のみならず屋内のような低照度下でも使用されるようになってきており、低照度下での使用に適した色素増感太陽電池素子の開発も進められている。低照度用の色素増感太陽電池素子は、主として屋内で使用されることが意図されるため、低照度用の色素増感太陽電池素子については省スペース化を図ることが極めて重要となる。

しかし、上記特許文献１に記載の色素増感太陽電池モジュールにおいては、２つの取出し電極が互いに反対の方向に向かうように配置されている。このため、上記特許文献１に記載の色素増感太陽電池モジュールでは取出し電極から電流を取り出すために２つのコネクタを用意し、各コネクタを２つの取出し電極の各々に接続する必要があった。このため、色素増感太陽電池モジュールを設置する際には、２つのコネクタを収容するためのスペースが必要であった。従って、上記特許文献１に記載の色素増感太陽電池モジュールは、低照度下での使用を意図した場合には、省スペース化の点で改善の余地があった。

一方、低照度用の色素増感太陽電池モジュールにおいては、優れた光電変換特性を有することも求められる。

また、色素増感太陽電池モジュールは、開口を有するケースに収納されることがある。この場合、色素増感太陽電池モジュールは、開口の内側に全ての色素増感太陽電池の受光面が収まるように配置される。従って、開口の内側の面積に占める受光面の総面積が大きいほど開口率が高くなる。

このように高い開口率を有することは屋外で使用される色素増感太陽電池モジュールにおいてはもちろん、１つの色素増感太陽電池の発電電流が５００ｍＡを下回るようなサイズの小さい色素増感太陽電池モジュールや、屋内などの比較的照度の低い場所で利用する色素増感太陽電池モジュールなどにおいても求められる。特に、サイズの小さい色素増感太陽電池モジュールや、比較的照度の低い場所で利用する色素増感太陽電池モジュールは、屋外で使用される色素増感太陽電池モジュールに比べて受光面積が小さく、受光量が少ない。このため、色素増感太陽電池モジュールにおいては、効率的に発電が行われるよう、特に高い開口率を有することが求められている。

しかし、上記特許文献２に記載の色素増感太陽電池モジュールにおいては、隣り合う２つの色素増感太陽電池における一方の色素増感太陽電池の対極から延びる導電部材と、他方の色素増感太陽電池の透明導電膜とが、隣り合う封止部の間で接続されている。すなわち、対極の縁部と透明導電膜とが接続される接続箇所は、上述したケースの開口の内側の受光エリア内に存在することになる。このため、接続箇所の面積分だけ発電に寄与しなくなり、開口率が低くなる。特に、接続箇所に必要な面積は通常、受光面積の大きい色素増感太陽電池モジュールでも小さい色素増感太陽電池モジュールでもほとんど変わらない。このため、隣り合う２つの色素増感太陽電池間の接続箇所が受光エリア内にあると、受光面積の小さい色素増感太陽電池モジュールほど開口率が低くなる。ここで、高い開口率を得るためには、接続箇所の面積を小さくすることが考えられる。しかし、この場合、接続箇所における接合強度が低下し、接続信頼性が低下してしまう。従って、上記特許文献１に記載の色素増感太陽電池モジュールでは、より高い開口率を得ることは困難であった。

このように上記特許文献２に記載の色素増感太陽電池モジュールは、開口率向上の点で改善の余地があった。

また、上記特許文献２に記載の色素増感太陽電池モジュールにおいては、隣り合う封止部同士の間で、隣り合う色素増感太陽電池同士の接続が行われている。このため、隣り合う２つの封止部の間に隙間が存在し、隣り合う２つの封止部はそれぞれその隙間に対して露出される。このため、大気中の水分や空気が色素増感太陽電池の内部に侵入しやすくなる。従って、特許文献２に記載の色素増感太陽電池モジュールは、耐久性の点でも改善の余地があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた光電変換特性を有しながら省スペース化を図ることができる低照度用色素増感太陽電池素子を提供することを第１の目的とする。

また本発明は、開口率を向上させることができ且つ優れた耐久性を有する色素増感太陽電池素子を提供することを第２の目的とする。

本発明者らは上記第１の目的を達成するため鋭意検討を重ねた。まず色素増感太陽電池素子の省スペース化を図るためには、取出し電極に接続されるコネクタの数を１つに減らすことが考えられる。そのためには、色素増感太陽電池素子における２つの取出し電極を互いに隣り合うように配置すればよい。しかし、上記特許文献１記載の色素増感太陽電池モジュールにおいて、２つの取出し電極を互いに隣り合うように配置するには、複数の色素増感太陽電池の両端の色素増感太陽電池のうちの一方の色素増感太陽電池の透明導電膜の一部を引き延し、その引き延ばした部分の先端に取出し電極を設け、複数の色素増感太陽電池の両端の色素増感太陽電池のうちのもう一方の色素増感太陽電池に接続された取出し電極に隣り合うように配置することとなる。この場合、発電電流量が大きくなっても、引き延ばした部分の抵抗を下げることができれば特に問題はない。しかし、発電電流が大きくなりすぎると、透明導電膜の抵抗を下げようとしても限界がある。その結果、光電変換特性が低下してしまう。このため、２つの取出し電極を互いに隣り合うように配置することは現実的には難しいと考えられてきた。しかし、本発明者らは、色素増感太陽電池モジュールを低照度下で使用する場合には、発電電流が十分に小さいために、色素増感太陽電池モジュールにおける２つの取出し電極をそれらが互いに隣り合うように配置しても、光電変換特性の低下を十分に抑制できるのではないかと考えた。こうして、本発明者らは本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、少なくとも１つの色素増感太陽電池と、前記少なくとも１つの色素増感太陽電池から電流を取り出すための第１電流取出し部と、前記少なくとも１つの色素増感太陽電池から電流を取り出すための第２電流取出し部とを有し、前記色素増感太陽電池が、透明基板、及び前記透明基板の一面上に設けられる透明導電膜を有する第１電極と、前記第１電極に対向し、金属基板を有する第２電極と、前記第１電極又は前記第２電極上に設けられる酸化物半導体層と、前記第１電極及び前記第２電極を接合させる環状の封止部とを備えており、前記第１電流取出し部が、前記少なくとも１つの色素増感太陽電池のうちの１つの色素増感太陽電池の前記透明導電膜に含まれており、前記第２電流取出し部が、前記少なくとも１つの色素増感太陽電池のうちの１つの色素増感太陽電池の前記第２電極の前記金属基板に電気的に接続され、前記第１電流取出し部および前記第２電流取出し部が互いに隣り合うように配置されている、低照度用色素増感太陽電池素子である。

この低照度用色素増感太陽電池素子によれば、第１電流取出し部および第２電流取出し部が互いに隣り合うように配置されている。このため、第１電流取出し部および第２電流取出し部から電流を外部に取り出すためのコネクタの数を１つにすることが可能となる。言い換えると、第１電流取出し部および第２電流取出し部から電流を外部に取り出すためのコネクタを一体化することが可能となる。このため、本発明の低照度用色素増感太陽電池素子によれば、省スペース化を図ることができる。また、本発明の低照度用色素増感太陽電池素子は、低照度下で使用されると、発電電流が小さい。このため、少なくとも１つの色素増感太陽電池のうちの１つの色素増感太陽電池の透明導電膜の一部を、少なくとも１つの色素増感太陽電池のうちの１つの色素増感太陽電池の第２電極の金属基板に電気的に接続される第２電流取出し部の隣りに第１電流取出し部として配置しても、光電変換性能の低下を十分に抑制することができる。

上記低照度用色素増感太陽電池素子は、前記少なくとも１つの色素増感太陽電池を前記透明基板の前記一面側で覆うバックシートをさらに備えてもよい。

上記低照度用色素増感太陽電池素子においては、前記バックシートの周縁部全周に絶縁性の連結部が設けられ、上記低照度用色素増感太陽電池素子は、前記透明基板と前記連結部とを接続し、少なくとも１つの色素増感太陽電池の透明導電膜を包囲するように且つ前記透明導電膜との間に隙間を形成するように設けられる分離部をさらに有し、前記分離部が、前記第１電流取出し部及び前記第２電流取出し部とともに環状構造を形成するように設けられ、前記隙間の一部が前記連結部の内側に配置されていることが好ましい。

この場合、バックシートによって、一部の隙間に水分が侵入することが防止される。このため、その一部の隙間に侵入した水分により透明導電膜に水分が付着することが十分に防止される。このため、色素増感太陽電池において短絡が生じることが十分に防止される。

上記低照度用色素増感太陽電池素子においては、前記第１電流取出し部および前記第２電流取出し部が、前記少なくとも１つの色素増感太陽電池のうちの１つの色素増感太陽電池の周囲に配置されており、前記少なくとも１つの色素増感太陽電池のうちの１つの色素増感太陽電池の前記第２電極の前記金属基板と前記第２電流取出し部とが第２接続部によって接続されていてもよい。

この場合、例えば低照度用色素増感太陽電池素子が、一定方向に沿って一列に配列された複数の色素増感太陽電池を有する場合、複数の色素増感太陽電池の一部の色素増感太陽電池を途中で折り返し、複数の色素増感太陽電池の両端の色素増感太陽電池のうち一端側の色素増感太陽電池と他端側の色素増感太陽電池とを互いに隣り合うように配置する場合に比べて、隣り合う２つの色素増感太陽電池同士を接続するために複数の色素増感太陽電池に沿って設けられる接続端子の設置領域を短くすることが可能となり、より省スペース化を図ることが可能となる。また、色素増感太陽電池の数として、偶数、奇数のいずれをも選択することが可能となり、色素増感太陽電池の数を自由に決定することができ、設計の自由度を向上させることができる。また、本発明の低照度用色素増感太陽電池素子によれば、当該低照度用色素増感太陽電池素子が低照度環境下で使用される場合、通常、発電電流が小さいため、本発明の低照度用色素増感太陽電池素子が、他端側の色素増感太陽電池の第２電極の金属基板と第２電流取出し部とを接続する第２接続部をさらに有していても、光電変換特性の低下を十分に抑制することができる。

上記低照度用色素増感太陽電池素子は、前記第２接続部上に設けられ、前記第２接続部よりも低い抵抗を有する第２集電配線をさらに備えることが好ましい。

この場合、第２集電配線は、第２接続部よりも低い抵抗を有するため、発電電流が大きくなっても、光電変換特性の低下を十分に抑制することができる。

上記低照度用色素増感太陽電池素子においては、前記第２集電配線が、前記バックシートの周縁部と交差しないように配置されていることが好ましい。

この場合、集電配線は一般に、多孔質であるため通気性を有しており、水蒸気等のガスが透過可能となっているところ、第２集電配線が、バックシートの周縁部と交差しないように配置されていると、第２集電配線を通してバックシートの内側の空間に外部から水蒸気等が侵入することを防止することができる。その結果、色素増感太陽電池素子は優れた耐久性を有することが可能となる。また第２集電配線は、透明導電膜よりも低い抵抗を有するため、発電電流が大きくなっても、光電変換特性の低下を十分に抑制することができる。

上記低照度用色素増感太陽電池素子においては、前記第２接続部が、前記バックシートの周縁部よりも内側に配置されていることが好ましい。

この場合、バックシートの外側からバックシートの内側に水分が侵入することが十分に抑制される。このため、第２接続部に水分が付着することが十分に防止され、第２接続部の抵抗の増加や、第２接続部と色素増感太陽電池の透明導電膜との間の短絡が十分に防止される。

上記低照度用色素増感太陽電池素子においては、前記第１電流取出し部および前記第２電流取出し部が、前記少なくとも１つの色素増感太陽電池のうちの１つの色素増感太陽電池の周囲に配置されており、前記少なくとも１つの色素増感太陽電池のうちの１つの色素増感太陽電池の前記透明導電膜が、前記環状の封止部の内側に設けられる本体部と、前記本体部と前記第１電流取出し部とを接続する第１接続部とをさらに有してもよい。

この場合、例えば低照度用色素増感太陽電池素子が、一定方向に沿って一列に配列された複数の色素増感太陽電池を有する場合、複数の色素増感太陽電池の一部の色素増感太陽電池を途中で折り返し、複数の色素増感太陽電池の両端の色素増感太陽電池のうち一端側の色素増感太陽電池と他端側の色素増感太陽電池とを互いに隣り合うように配置する場合に比べて、隣り合う２つの色素増感太陽電池同士を接続するために複数の色素増感太陽電池に沿って設けられる接続端子の設置領域をより短くすることが可能となり、より省スペース化を図ることが可能となる。また、色素増感太陽電池の数として、偶数、奇数のいずれをも選択することが可能となり、色素増感太陽電池の数を自由に決定することができ、設計の自由度を向上させることができる。また、本発明の低照度用色素増感太陽電池素子によれば、当該低照度用色素増感太陽電池素子が低照度環境下で使用される場合、通常、発電電流が小さいため、本発明の低照度用色素増感太陽電池素子が、本体部と第１電流取出し部とを接続する第１接続部をさらに有していても、光電変換特性の低下を十分に抑制することができる。

上記低照度用色素増感太陽電池素子は、前記少なくとも１つの色素増感太陽電池のうちの１つの色素増感太陽電池の少なくとも前記第１接続部上に前記第１接続部に沿って設けられ、前記第１接続部よりも低い抵抗を有する第１集電配線をさらに備えることが好ましい。

この場合、第１集電配線は、第１接続部よりも低い抵抗を有するため、発電電流が大きくなっても、光電変換特性の低下を十分に抑制することができる。

上記低照度用色素増感太陽電池素子においては、前記第１集電配線が、前記バックシートの周縁部と交差しないように配置されていることが好ましい。

この場合、集電配線は一般に、多孔質であるため通気性を有しており、水蒸気等のガスが透過可能となっているところ、第１集電配線が、バックシートの周縁部と交差しないように配置されていると、第１集電配線を通してバックシートの内側の空間に外部から水蒸気等が侵入することを防止することができる。その結果、色素増感太陽電池素子は優れた耐久性を有することが可能となる。また第１集電配線は、透明導電膜よりも低い抵抗を有するため、発電電流が大きくなっても、光電変換特性の低下を十分に抑制することができる。

また上記低照度用色素増感太陽電池素子は、前記色素増感太陽電池を複数有し、前記透明基板が、前記複数の色素増感太陽電池の共通の透明基板で構成され、隣り合う２つの色素増感太陽電池の前記第２電極同士が互いに離間しており、前記封止部が、前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられる環状の第１封止部を有し、隣り合う２つの色素増感太陽電池の前記第１封止部が一体化されて第１一体化封止部を構成しており、前記第１一体化封止部が、環状部と、前記環状部内の開口を仕切る仕切部とを有し、前記第１一体化封止部の前記仕切部と前記第２電極のうち前記第１電極側の面との接着部の幅が、前記第１一体化封止部の前記環状部と前記第２電極のうち前記第１電極側の面との接着部の幅よりも狭いことが好ましい。

この色素増感太陽電池素子によれば、第１一体化封止部の仕切部と第２電極のうち第１電極側の面との接着部の幅が、第１一体化封止部の環状部と第２電極のうち第１電極側の面との接着部の幅よりも狭くなっている。このため、色素増感太陽電池素子における開口率をより十分に向上させることができる。また本発明の色素増感太陽電池素子では、隣り合う２つの色素増感太陽電池の第１封止部が一体化されて第１一体化封止部を構成している。ここで、隣り合う２つの色素増感太陽電池の第１封止部同士が一体化されなければ、隣り合う色素増感太陽電池の間においては、大気に対して露出される第１封止部が２箇所となる。これに対し、色素増感太陽電池素子においては、隣り合う第１封止部同士が一体化されて第１一体化封止部を構成しているため、隣り合う色素増感太陽電池の間において、大気に対して露出される第１封止部が１箇所となる。すなわち、隣り合う色素増感太陽電池の間において、大気に対して露出される封止部は、第１一体化封止部の仕切部の１箇所のみとなる。また第１封止部同士が一体化されることで、大気から電解質までの水分等の侵入距離が延びる。このため、隣り合う色素増感太陽電池間において、色素増感太陽電池の外部から侵入する水分や空気の量を十分に低減することができる。すなわち、色素増感太陽電池素子の封止能を十分に向上させることができる。また色素増感太陽電池素子によれば、隣り合う第１封止部同士が一体化されている。このため、第１一体化封止部の仕切部と第２電極のうち第１電極側の面との接着部の幅が、第１一体化封止部の環状部と第２電極のうち第１電極側の面との接着部の幅よりも狭くても、その仕切部において十分な封止幅を確保することが可能となる。すなわち、本発明の色素増感太陽電池素子によれば、開口率を向上させながら、第１封止部と第１電極との接着強度、第１封止部と第２電極との接着強度を十分に大きくすることが可能となる。その結果、開口率を向上させることができると共に、色素増感太陽電池素子が高温下で使用される場合に電解質が膨張して第１封止部の内側から外側に向かう過大な応力が加えられても、第１電極及び第２電極からの第１封止部の剥離を十分に抑制することができ、優れた耐久性を有することが可能となる。

上記色素増感太陽電池素子においては、前記仕切部の幅が前記環状部の幅の１００％以上２００％未満であることが好ましい。

この場合、第１一体化封止部の仕切部において、仕切部の幅が環状部の幅の１００％以上であるため、仕切部の幅が環状部の幅の１００％未満である場合と比べて、大気から電解質までの水分等の侵入距離がより延びることになる。このため、隣り合う色素増感太陽電池間にある仕切部を通して外部から水分が侵入することをより十分に抑制することができる。一方、仕切部の幅が環状部の幅の２００％を超える場合と比べて、開口率をより向上させることができる。

上記色素増感太陽電池素子においては、前記複数の色素増感太陽電池の前記封止部が、前記第１封止部と重なるように設けられ、前記第１封止部と共に前記第２電極の縁部を挟持する環状の第２封止部をさらに有し、前記第２封止部が一体化されて第２一体化封止部を構成していることが好ましい。

この場合、第２電極に対して第１電極から離れる方向の応力が作用しても、その剥離が第２封止部又は第２一体化封止部によって十分に抑制される。

また上記低照度用色素増感太陽電池素子は、前記色素増感太陽電池を複数有し、前記複数の色素増感太陽電池が直列且つ電気的に接続され、前記複数の色素増感太陽電池のうち、隣りの色素増感太陽電池と接続される前記色素増感太陽電池が、前記透明導電膜上に設けられる接続端子をさらに備えており、前記透明導電膜が、前記環状の封止部の内側に設けられる本体部と、前記本体部から前記封止部の外側まで突出し、前記接続端子が設けられる突出部とを有し、隣り合う２つの色素増感太陽電池のうち一方の色素増感太陽電池における前記接続端子と他方の色素増感太陽電池における前記第２電極の前記金属基板とが導電材を介して接続され、前記接続端子が、前記導電材と接続され、前記封止部の外側で一定方向に沿って延びる導電材接続部と、前記封止部の外側で前記導電材接続部から一定方向に沿って延びる導電材非接続部とを有し、前記導電材非接続部の幅が、前記導電材接続部の幅より狭いことが好ましい。

色素増感太陽電池素子が温度変化の大きい環境下に置かれた場合、透明導電膜の突出部上に設けられる接続端子の幅が広いほど、接続端子は、透明導電膜の突出部から剥離しやすくなる。その点、本発明の色素増感太陽電池素子では、接続端子のうち導電材非接続部が、導電材と接続される導電材接続部より狭い幅を有する。このため、接続端子のうち導電材非接続部は、透明導電膜の突出部から剥離しにくくなる。従って、仮に導電材接続部が透明導電膜の突出部から剥離しても、導電材非接続部は透明導電膜の突出部から剥離せず突出部に対する接続を維持することが可能となる。また導電材接続部が透明導電膜の突出部から剥離しても、色素増感太陽電池素子は正常に動作することが可能である。従って、本発明の色素増感太陽電池素子によれば、接続信頼性を向上させることが可能となる。また、隣り合う２つの色素増感太陽電池のうち一方の色素増感太陽電池における第２電極の金属基板に接続された導電材は、他方の色素増感太陽電池における突出部上の導電材接続部と接続され、導電材接続部は、突出部上で封止部の外側に設けられている。すなわち、隣り合う２つの色素増感太陽電池同士の接続が封止部の外側で行われる。このため、本発明の色素増感太陽電池素子によれば、開口率を向上させることが可能となる。

また本発明者らは、上記第２の目的を達成するため鋭意研究を重ねた結果、以下の発明により上記第２の目的を達成し得ることを見出した。

すなわち、本発明は、複数の色素増感太陽電池を有し、前記色素増感太陽電池が、第１電極と、前記第１電極に対向する第２電極と、前記第１電極又は前記第２電極上に設けられる酸化物半導体層と、前記第１電極及び前記第２電極を接合させる環状の封止部と、前記第１電極、前記第２電極および前記封止部によって囲まれる空間内に配置される電解質とを備えており、前記透明基板が、前記複数の色素増感太陽電池の共通の透明基板で構成され、隣り合う２つの色素増感太陽電池の前記第２電極同士が互いに離間しており、前記封止部が、前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられる環状の第１封止部を有し、隣り合う２つの色素増感太陽電池の前記第１封止部が一体化されて第１一体化封止部を構成しており、前記第１一体化封止部が、環状部と、前記環状部内の開口を仕切る仕切部とを有し、前記第１一体化封止部の前記仕切部と前記第２電極のうち前記第１電極側の面との接着部の幅が、前記第１一体化封止部の前記環状部と前記第２電極のうち前記第１電極側の面との接着部の幅よりも狭い、色素増感太陽電池モジュールからなる色素増感太陽電池素子である。

この色素増感太陽電池素子によれば、第１一体化封止部の仕切部と第２電極のうち第１電極側の面との接着部の幅が、第１一体化封止部の環状部と第２電極のうち第１電極側の面との接着部の幅よりも狭くなっている。このため、色素増感太陽電池素子における開口率をより十分に向上させることができる。また本発明の色素増感太陽電池素子では、隣り合う２つの色素増感太陽電池の第１封止部が一体化されて第１一体化封止部を構成している。ここで、隣り合う２つの色素増感太陽電池の第１封止部同士が一体化されなければ、隣り合う色素増感太陽電池の間においては、大気に対して露出される第１封止部が２箇所となる。これに対し、色素増感太陽電池素子においては、隣り合う第１封止部同士が一体化されて第１一体化封止部を構成しているため、隣り合う色素増感太陽電池の間において、大気に対して露出される第１封止部が１箇所となる。すなわち、隣り合う色素増感太陽電池の間において、大気に対して露出される封止部は、第１一体化封止部の仕切部の１箇所のみとなる。また第１封止部同士が一体化されることで、大気から電解質までの水分等の侵入距離が延びる。このため、隣り合う色素増感太陽電池間において、色素増感太陽電池の外部から侵入する水分や空気の量を十分に低減することができる。すなわち、色素増感太陽電池素子の封止能を十分に向上させることができる。また色素増感太陽電池素子によれば、隣り合う第１封止部同士が一体化されている。このため、第１一体化封止部の仕切部と第２電極のうち第１電極側の面との接着部の幅が、第１一体化封止部の環状部と第２電極のうち第１電極側の面との接着部の幅よりも狭くても、その仕切部において十分な封止幅を確保することが可能となる。すなわち、本発明の色素増感太陽電池素子によれば、開口率を向上させながら、第１封止部と第１電極との接着強度、第１封止部と第２電極との接着強度を十分に大きくすることが可能となる。その結果、開口率を向上させることができると共に、色素増感太陽電池素子が高温下で使用される場合に電解質が膨張して第１封止部の内側から外側に向かう過大な応力が加えられても、第１電極及び第２電極からの第１封止部の剥離を十分に抑制することができ、優れた耐久性を有することが可能となる。

上記色素増感太陽電池素子においては、前記仕切部の幅が前記環状部の幅の１００％以上２００％未満であることが好ましい。

この場合、第１一体化封止部の仕切部において、仕切部の幅が環状部の幅の１００％以上であるため、仕切部の幅が環状部の幅の１００％未満である場合と比べて、大気から電解質までの水分等の侵入距離がより延びることになる。このため、隣り合う色素増感太陽電池間にある仕切部を通して外部から水分が侵入することをより十分に抑制することができる。一方、仕切部の幅が環状部の幅の２００％を超える場合と比べて、開口率をより向上させることができる。

上記色素増感太陽電池素子においては、前記複数の色素増感太陽電池の前記封止部が、前記第１封止部と重なるように設けられ、前記第１封止部と共に前記第２電極の縁部を挟持する環状の第２封止部をさらに有し、前記第２封止部が一体化されて第２一体化封止部を構成していることが好ましい。

この場合、第２電極に対して第１電極から離れる方向の応力が作用しても、その剥離が第２封止部又は第２一体化封止部によって十分に抑制される。

上記色素増感太陽電池素子においては、前記第１一体化封止部の前記仕切部と前記第２電極のうち前記第１電極側の面との接着部の幅が、前記第１一体化封止部の前記環状部と前記第２電極のうち前記第１電極側の面との接着部の幅の２５％以上１００％未満であることが好ましい。

この場合、この場合、接着部の幅Ｐが、接着部の幅Ｑの２５％未満である場合と比べて、より優れた耐久性を有することが可能となる。

なお、本発明において、「低照度」とは、１００００ルクス以下の照度を言うものとする。

本発明によれば、優れた光電変換特性を有しながら省スペース化を図ることができる低照度用色素増感太陽電池素子が提供される。

本発明の色素増感太陽電池素子の第１実施形態を示す切断面端面図である。 本発明の色素増感太陽電池素子の第１実施形態の一部を示す平面図である。 図１の色素増感太陽電池素子における透明導電膜のパターンを示す平面図である。 図１の第１一体化封止部を示す平面図である。 図１の第２一体化封止部を示す平面図である。 図２のＶＩ−ＶＩ線に沿った切断面端面図である。 バックシートを固定するための連結部を形成した作用極を示す平面図である。 図４の第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示す平面図である。 本発明の色素増感太陽電池素子の第２実施形態の一部を示す平面図である。 本発明の色素増感太陽電池素子の第３実施形態の一部を示す平面図である。 本発明の色素増感太陽電池素子の第４実施形態の一部を示す平面図である。 本発明の色素増感太陽電池素子の第５実施形態の一部を示す平面図である。

以下、本発明の色素増感太陽電池素子の好適な実施形態について図１〜図６を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の色素増感太陽電池素子の第１実施形態を示す切断面端面図、図２は、本発明の色素増感太陽電池素子の第１実施形態の一部を示す平面図、図３は、図１の色素増感太陽電池素子における透明導電膜のパターンを示す平面図、図４は、図１の第１一体化封止部を示す平面図、図５は、図１の第２一体化封止部を示す平面図、図６は、図２のＶＩ−ＶＩ線に沿った切断面端面図である。

図１に示すように、色素増感太陽電池素子としての低照度用色素増感太陽電池モジュール（以下、「ＤＳＣモジュール」と呼ぶことがある）１００は、透明基板１１を有する複数（図１では４つ）の色素増感太陽電池（以下、「ＤＳＣ」と呼ぶことがある）５０と、ＤＳＣ５０を、透明基板１１の一面１１ａ側で覆うように設けられるバックシート８０とを有している。バックシート８０の周縁部８０ａの全周には絶縁性の連結部１４が設けられている。図２に示すように、複数のＤＳＣ５０は導電材６０Ｐによって直列に接続されている。以下、説明の便宜上、ＤＳＣモジュール１００における４つのＤＳＣ５０をＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄと呼ぶことがある。

図１に示すように、複数のＤＳＣ５０の各々は、作用極１０と、作用極１０に対向する対極２０と、作用極１０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。作用極１０、対極２０及び環状の封止部３０Ａによって形成されるセル空間には電解質４０が充填されている。

対極２０は、金属基板２１と、金属基板２１の作用極１０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ＤＳＣ５０において、対極２０同士は互いに離間している。本実施形態では、対極２０によって第２電極が構成されている。

図１および図２に示すように、作用極１０は、透明基板１１、透明基板１１の一面１１ａ上に設けられる透明導電膜１２及び透明基板１１の一面１１ａ上に設けられる絶縁材３３を有する透明導電性基板１５と、透明導電性基板１５の透明導電膜１２の上に設けられる少なくとも１つの酸化物半導体層１３と、透明導電膜１２上に設けられる接続端子１６とを有している。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。透明基板１１は、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄの共通の透明基板として使用されている。なお、本実施形態では、透明導電性基板１５によって第１電極が構成されている。

図２および図３に示すように、透明導電膜１２は、互いに絶縁された状態で設けられる透明導電膜１２Ａ〜１２Ｆで構成されている。すなわち、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｆは互いに溝９０を介在させて配置されている。ここで、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄはそれぞれ複数のＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄの透明導電膜１２を構成している。また透明導電膜１２Ｅは、封止部３０Ａに沿って折れ曲がるようにして配置されている。透明導電膜１２Ｆは、バックシート８０の周縁部８０ａを固定するための環状の透明電極膜１２であり、分離部を構成している（図２参照）。

図３に示すように、透明導電膜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、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄのうち透明導電膜１２Ｃの突出部１２ｃは、ＤＳＣ５０Ａ〜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ＤＳＣ５０Ｄの本体部１２ａに溝９０を介して対向する対向部１２ｅとを有している。

ＤＳＣ５０Ｂにおいても、透明導電膜１２Ｂの突出部１２ｃは、張出し部１２ｄと対向部１２ｅとを有している。またＤＳＣ５０Ａにおいても、透明導電膜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、ＤＳＣ５０Ｄは、既にＤＳＣ５０Ｃと接続されており、他に接続されるべきＤＳＣ５０が存在しない。このため、ＤＳＣ５０Ｄにおいて、透明導電膜１２Ｄの突出部１２ｃは対向部１２ｅを有していない。すなわち透明導電膜１２Ｄの突出部１２ｃは張出し部１２ｄのみで構成される。

但し、透明導電膜１２Ｄは、ＤＳＣモジュール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と本体部１２ａとを接続し、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｃの側縁部１２ｂに沿って延びる第１接続部１２ｇとをさらに有している。第１電流取出し部１２ｆは、ＤＳＣ５０Ａの周囲であって透明導電膜１２Ａに対して透明導電膜１２Ｂと反対側に配置されている。

一方、透明導電膜１２Ｅも、ＤＳＣモジュール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２電流取出し部１２ｈは、ＤＳＣ５０Ａの周囲であって透明導電膜１２Ａに対して透明導電膜１２Ｂと反対側に配置されている。また透明導電膜１２Ｅは、第２電流取出し部１２ｈとＤＳＣ５０Ａの対極２０の金属基板２１とを接続する第２接続部１２ｉをさらに有している。本実施形態では、第２接続部１２ｉは、環状の連結部１４とＤＳＣ５０Ａの透明導電膜１２Ａの本体部１２ａとの間にＬ字状に配置されている。そして、第１電流取出し部１２ｆおよび第２電流取出し部１２ｈは、ＤＳＣ５０Ａの周囲において溝９０を介して隣り合うように配置されている。ここで、溝９０は、環状の封止部３０Ａの外形に沿って形成される第１の溝９０Ａと、透明導電膜１２のうち本体部１２ａを除く部分の縁部に沿って形成され、バックシート８０の周縁部８０ａと交差する第２の溝９０Ｂとで構成されている。第１の溝９０Ａは、環状の封止部３０Ａの外形に沿って形成されるため、透明導電膜１２の本体部１２ａの縁部に沿って形成される溝に加え、透明導電膜１２のうち本体部１２ａを除く部分の縁部に沿って形成される溝も含む。また第１の溝９０Ａは、ＤＳＣモジュール１００がバックシート８０を有する場合には、環状の連結部１４の内周縁よりも内側に形成される溝を言い、第２の溝９０Ｂは、環状の連結部１４の内周縁よりも外側に形成される溝を言う。なお、上述した透明導電膜１２Ｆは、第１電流取出し部１２ｆ及び第２電流取出し部１２ｈとともに環状構造を形成している。

また、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｃの各突出部１２ｃおよび透明導電膜１２Ｅの上には、接続端子１６が設けられている。本実施形態では、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｃにおいては、接続端子１６のうち少なくとも導電材接続部１６Ａは、突出部１２ｃの対向部１２ｅ上に設けられており、接続される隣りのＤＳＣ５０の本体部１２ａに対向している。透明導電膜１２Ｅにおいては、接続端子１６のうちの導電材接続部１６Ａは、接続される隣りのＤＳＣ５０Ａの本体部１２ａに対向している。各接続端子１６は、導電材６０Ｐと接続され、封止部３０Ａの外側で封止部３０Ａに沿って延びる導電材接続部１６Ａと、導電材６０Ｐと接続されず、導電材接続部１６Ａから封止部３０Ａの外側で封止部３０Ａに沿って延びる導電材非接続部１６Ｂとを有する。そして、導電材非接続部１６Ｂの幅は、導電材接続部１６Ａの幅より狭くなっている。ここで、導電材接続部１６Ａおよび導電材非接続部１６Ｂの幅はそれぞれ一定となっている。なお、導電材接続部１６Ａの幅とは、導電材接続部１６Ａの延び方向に直交する方向の長さであって導電材接続部１６Ａの幅のうち最も狭い幅を意味し、導電材非接続部１６Ｂの幅とは、導電材非接続部１６Ｂの延び方向に直交する方向の長さであって導電材非接続部１６Ｂの幅のうち最も狭い幅を意味するものとする。

そして、ＤＳＣ５０Ｃにおける透明導電膜１２Ｃの突出部１２ｃ上に設けられる接続端子１６の導電材接続部１６Ａと隣りのＤＳＣ５０Ｄにおける対極２０の金属基板２１とが導電材６０Ｐを介して接続されている。導電材６０Ｐは、封止部３０Ａの上を通るように配置されている。同様に、ＤＳＣ５０Ｂにおける接続端子１６の導電材接続部１６Ａと隣りのＤＳＣ５０Ｃにおける対極２０の金属基板２１とは導電材６０Ｐを介して接続され、ＤＳＣ５０Ａにおける接続端子１６の導電材接続部１６Ａと隣りのＤＳＣ５０Ｂにおける対極２０の金属基板２１とは導電材６０Ｐを介して接続されている。また、透明導電膜１２Ｅ上の接続端子１６の導電材接続部１６Ａと隣りのＤＳＣ５０Ａにおける対極２０の金属基板２１とは導電材６０Ｐを介して接続されている。すなわち、透明導電膜１２Ｅの第２接続部１２ｉと隣りのＤＳＣ５０Ａにおける対極２０の金属基板２１とは、接続端子１６及び導電材６０Ｐを介して接続されている。

また第１電流取出し部１２ｆ、第２電流取出し部１２ｈ上にはそれぞれ、外部接続端子１８ａ，１８ｂが設けられている。

図１に示すように、封止部３０Ａは、透明導電性基板１５と対極２０との間に設けられる環状の第１封止部３１Ａと、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を挟持する第２封止部３２Ａとを有している。そして、図４に示すように、隣り合う第１封止部３１Ａ同士は一体化されて第１一体化封止部３１を構成している。別言すると、第１一体化封止部３１は、隣り合う２つの対極２０の間に設けられていない環状の部分（以下、「環状部」と呼ぶ）３１ａと、隣り合う２つの対極２０の間に設けられており、環状の部分３１ａの内側開口３１ｃを仕切る部分（以下、「仕切部」と呼ぶ）３１ｂとで構成されている。また図５に示すように、第２封止部３２Ａ同士は、隣り合う対極２０の間で一体化され、第２一体化封止部３２を構成している。第２一体化封止部３２は、隣り合う２つの対極２０の間に設けられていない環状の部分（以下、「環状部」と呼ぶ）３２ａと、隣り合う２つの対極２０の間に設けられており、環状の部分３２ａの内側開口３２ｃを仕切る部分（以下、「仕切部」と呼ぶ）３２ｂとで構成されている。

また図１に示すように、第１封止部３１Ａと溝９０との間には、隣り合う透明導電膜１２Ａ〜１２Ｆ同士間の溝９０に入り込み且つ隣り合う透明導電膜１２にまたがるようにガラスフリットからなる絶縁材３３が設けられている。詳しく述べると、絶縁材３３は、溝９０のうち透明導電膜１２の本体部１２ａの縁部に沿って形成される第１の溝９０Ａに入り込むとともに、第１の溝９０Ａを形成している本体部１２の縁部をも覆っている。但し、本実施形態では、第１の溝９０Ａのうち、透明導電膜１２の本体部１２ａを除く部分の縁部に沿って形成される溝は絶縁材３３で覆われていない。

図６に示すように、対極２０のうち透明導電性基板１５側の面と第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂとの接着部の幅Ｐは、対極２０のうち透明導電性基板１５側の面と第１一体化封止部３１の環状部３１ａとの接着部の幅Ｑよりも狭くなっている。さらに、第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂの幅Ｒは、第１一体化封止部３１の環状部３１ａの幅Ｔの１００％以上２００％未満となっている。

また、第２一体化封止部３２は、対極２０のうち作用極１０と反対側に設けられる本体部３２ｄと、隣り合う対極２０同士の間に設けられる接着部３２ｅとを有している。第２一体化封止部３２は、接着部３２ｅによって第１一体化封止部３１に接着されている。

図１に示すように、透明導電性基板１５の上にはバックシート８０が設けられている。バックシート８０は、耐候性層と、金属層とを含む積層体８０Ａと、積層体８０Ａに対し金属層と反対側に設けられ、連結部１４を介して透明導電性基板１５と接着する接着部８０Ｂとを含む。ここで、接着部８０Ｂは、バックシート８０を透明導電性基板１５に接着させるためのものであり、図１に示すように、積層体８０Ａの周縁部に形成されていればよい。但し、接着部８０Ｂは、積層体８０ＡのうちＤＳＣ５０側の面全体に設けられていてもよい。バックシート８０の周縁部８０ａは、接着部８０Ｂによって、連結部１４を介して透明導電膜１２のうち透明導電膜１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆと接続されている。ここで、接着部８０ＢはＤＳＣ５０の封止部３０Ａと離間している。また連結部１４も封止部３０Ａと離間している。さらに、透明導電膜１２Ｅの第２接続部１２ｉは、環状の連結部１４の内側に配置されている。また透明導電膜１２Ｆは、透明基板１１と連結部１４とを接続し、ＤＳＣ５０の透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄを包囲するように且つ透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄとの間に、溝９０（隙間）の一部を形成するように設けられる。ここで、溝９０の一部である第１の溝９０Ａは、環状の連結部１４の内周縁の内側に配置され、第２の溝９０Ｂは、環状の連結部１４の内周縁の外側に配置されている。なお、バックシート８０より内側で且つ封止部３０Ａの外側の空間に電解質４０は充填されていない。

また透明導電膜１２Ｄにおいては、本体部１２ａ、第１接続部１２ｇおよび電流取出し部１２ｆを通るように、透明導電膜１２Ｄよりも低い抵抗を有する第１集電配線１７が延びている。この第１集電配線１７は、バックシート８０と透明導電性基板１５との連結部１４と交差しないように配置されている。別言すると、第１集電配線１７は、連結部１４よりも内側に配置されている。

なお、図２に示すように、各ＤＳＣ５０Ａ〜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、ＤＳＣ５０ＡとＤＳＣ５０Ｂとの間の第２一体化封止部３２の仕切部３２ｂ上に固定され、バイパスダイオード７０Ｂは、ＤＳＣ５０ＢとＤＳＣ５０Ｃとの間の第２一体化封止部３２の仕切部３２ｂ上に固定され、バイパスダイオード７０Ｃは、ＤＳＣ５０ＣとＤＳＣ５０Ｄとの間の第２一体化封止部３２の仕切部３２ｂ上に固定されている。バイパスダイオード７０Ｄは、ＤＳＣ５０Ｄ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を通るように対極２０の金属基板２１に導電材６０Ｑが固定されている。またバイパスダイオード７０Ａ，７０Ｂ間、バイパスダイオード７０Ｂ，７０Ｃ間、バイパスダイオード７０Ｃ，７０Ｄ間の導電材６０Ｑからはそれぞれ導電材６０Ｐが分岐し、透明導電膜１２Ａ上の導電材接続部１６Ａ、透明導電膜１２Ｂ上の導電材接続部１６Ａ、透明導電膜１２Ｃ上の導電材接続部１６Ａにそれぞれ接続されている。またＤＳＣ５０Ａの対極２０の金属基板２１にも導電材６０Ｐが固定され、この導電材６０Ｐは、バイパスダイオード７０Ａと、透明導電膜１２Ｅ上の接続端子１６の導電材接続部１６Ａとを接続している。さらにバイパスダイオード７０Ｄは、導電材６０Ｐを介して透明導電膜１２Ｄに接続されている。

また、図１に示すように、各ＤＳＣ５０の対極２０上には、乾燥剤９５が設けられている。

上記ＤＳＣモジュール１００によれば、透明導電膜１２の縁部に沿って溝９０が形成され、この溝９０が、環状の封止部３０Ａの内側に配置される透明導電膜１２の本体部１２ａの縁部に沿って形成される第１の溝９０Ａを有する。そして、その第１の溝９０Ａに、ガラスフリットからなる絶縁材３３が入り込むとともに、この絶縁材３３が、第１の溝９０Ａを形成している本体部１２ａの縁部をも覆っている。このため、透明基板１１の内部であって溝９０の下方の位置に溝９０に沿ってクラックが形成され、そのクラックが本体部１２ａの縁部にまでつながっていたとしても、そのクラックを経た封止部３０Ａの外部からの水分の侵入が絶縁材３３によって十分に抑制される。特に、ＤＳＣモジュール１００では、第１の溝９０Ａを形成する本体部１２ａの縁部を覆い、第１の溝９０Ａに入り込む絶縁材３３がガラスフリットからなるため、絶縁材３３が樹脂である場合に比べて高い封止性能を有する。このため、ＤＳＣモジュール１００によれば、優れた耐久性を有することが可能となる。

またＤＳＣモジュール１００では、封止部３０Ａと絶縁材３３とが重なるように配置されている。このため、絶縁材３３が封止部３０Ａと重ならないように配置されている場合に比べて、ＤＳＣモジュール１００の受光面側から見た、発電に寄与する部分の面積をより増加させることができる。このため、開口率をより向上させることができる。

またＤＳＣモジュール１００では、第１電流取出し部１２ｆおよび第２電流取出し部１２ｈは、ＤＳＣ５０Ａの周囲であって透明導電膜１２Ａに対し透明導電膜１２Ｂと反対側に配置され、透明導電膜１２Ａの第１電流取出し部１２ｆおよび透明導電膜１２Ｅの第２電流取出し部１２ｈは互いに溝９０を介して隣り合うように配置されている。このため、ＤＳＣモジュール１００においては、第１電流取出し部１２ｆおよび第２電流取出し部１２ｈのそれぞれに外部接続端子１８ａ，１８ｂを隣り合うように配置することが可能となる。従って、外部接続端子１８ａ，１８ｂから電流を外部に取り出すためのコネクタの数を１つとすることが可能となる。すなわち、仮に、第１電流取出し部１２ｆが透明導電膜１２Ｄに対し透明導電膜１２ｃと反対側に配置されている場合、第１電流取出し部１２ｆおよび第２電流取出し部１２ｈが互いに大きく離れて配置されるため、外部接続端子１８ａ，１８ｂも大きく離れて配置されることになる。この場合、ＤＳＣモジュール１００から電流を取り出すには、外部接続端子１８ａに接続するコネクタと、外部接続端子１８ｂに接続するコネクタの２つのコネクタが必要になる。しかし、ＤＳＣモジュール１００によれば、外部接続端子１８ａ，１８ｂを隣り合うように配置することが可能となるため、コネクタは１つで済む。このため、ＤＳＣモジュール１００によれば、省スペース化を図ることができる。また、ＤＳＣモジュール１００は、低照度下で使用されると、発電電流が小さい。具体的には、発電電流は２ｍＡ以下である。このため、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄの両端のＤＳＣ５０Ａ，５０Ｄのうち一端側のＤＳＣ５０Ｄの透明導電膜１２Ｄの一部を、他端側のＤＳＣ５０Ａの対極２０の金属基板２１に電気的に接続された第２電流取出し部１２ｈの隣りに溝９０を介して第１電流取出し部１２ｆとして配置しても、ＤＳＣモジュール１００の光電変換性能の低下を十分に抑制することができる。

また、ＤＳＣモジュール１００では、ＤＳＣ５０Ａ〜５０ＤがＸ方向に沿って一列に配列されており、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄの両端のＤＳＣ５０Ａ，５０Ｄのうち一端側のＤＳＣ５０Ｄの透明導電膜１２Ｄが、封止部３０Ａの内側に設けられる本体部１２ａと、第１電流取出し部１２ｆと、本体部１２ａと第１電流取出し部１２ｆとを接続する第１接続部１２ｇとを有する。このため、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄの一部であるＤＳＣ５０Ｃ、５０Ｄを途中で折り返し、ＤＳＣ５０ＡとＤＳＣ５０Ｄとをそれらが互いに隣り合うように配置する場合に比べて、隣り合う２つのＤＳＣ５０同士を接続するためにＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄの配列方向（図２のＸ方向）に沿って設けられる接続端子１６の設置領域をより短くすることが可能となり、より省スペース化を図ることが可能となる。また、ＤＳＣモジュール１００によれば、当該ＤＳＣモジュール１００が低照度環境下で使用される場合、通常、発電電流が小さいため、ＤＳＣモジュール１００が、本体部１２ａと第１電流取出し部１２ｆとを接続する第１接続部１２ｇをさらに有していても、光電変換特性の低下を十分に抑制することができる。

さらに、ＤＳＣモジュール１００では、第１集電配線１７が、バックシート８０と透明導電性基板１５との連結部１４と交差しないように配置されている。集電配線は一般に、多孔質であるため通気性を有しており、水蒸気等のガスが透過可能となっているところ、第１集電配線１７が、バックシート８０と透明導電性基板１５との連結部１４と交差しないように配置されていると、第１集電配線１７を通してバックシート８０と透明導電性基板１５との間の空間に外部から水蒸気等が侵入することを防止することができる。その結果、ＤＳＣモジュール１００は優れた耐久性を有することが可能となる。また第１集電配線１７は、透明導電膜１２Ｄよりも低い抵抗を有するため、発電電流が大きくなっても、光電変換特性の低下を十分に抑制することができる。

さらに、ＤＳＣモジュール１００が温度変化の大きい環境下に置かれた場合、接続端子１６の幅が狭いほど、接続端子１６は、透明導電膜１２の突出部１２ｃから剥離しにくくなる。その点、ＤＳＣモジュール１００では、接続端子１６のうち導電材非接続部１６Ｂが、導電材６０Ｐと接続される導電材接続部１６Ａより狭い幅を有する。このため、接続端子１６のうち導電材非接続部１６Ｂは、透明導電膜１２の突出部１２ｃから剥離しにくくなる。従って、仮に導電材接続部１６Ａが透明導電膜１２の突出部１２ｃから剥離しても、導電材非接続部１６Ｂは透明導電膜１２から剥離せず透明導電膜１２に対する接続を維持することが可能となる。また導電材接続部１６Ａが透明導電膜１２の突出部１２ｃから剥離しても、ＤＳＣモジュール１００は正常に動作することが可能である。従って、ＤＳＣモジュール１００によれば、接続信頼性を向上させることが可能となる。また、隣り合う２つのＤＳＣ５０のうち一方のＤＳＣ５０における対極２０の金属基板２１に接続された導電材６０Ｐは、他方のＤＳＣ５０における突出部１２ｃ上の導電材接続部１６Ａと接続され、導電材接続部１６Ａは、突出部１２ｃ上で封止部３０Ａの外側に設けられている。すなわち、隣り合う２つのＤＳＣ５０同士の接続が封止部３０Ａの外側で行われる。このため、ＤＳＣモジュール１００によれば、開口率を向上させることが可能となる。

またＤＳＣモジュール１００では、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄのうち隣りのＤＳＣ５０と接続されるＤＳＣ５０において、突出部１２ｃが、本体部１２ａから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ＤＳＣ５０の本体部１２ａに対向する対向部１２ｅとを有し、接続端子１６のうち少なくとも導電材接続部１６Ａが対向部１２ｅ上に設けられている。

この場合、接続端子１６のうち少なくとも導電材接続部１６Ａが、隣りのＤＳＣ５０の本体部１２ａに対向する対向部１２ｅ上に設けられているため、接続端子１６のうち少なくとも導電材接続部１６Ａが、隣りのＤＳＣ５０の本体部１２ａに対向する対向部１２ｅ上に設けられていない場合と異なり、導電材接続部１６Ａに接続される導電材６０Ｐが、隣りのＤＳＣ５０の対極２０の金属基板２１を横切ることを十分に防止することが可能となる。その結果、隣り合うＤＳＣ５０同士間の短絡を十分に防止することが可能となる。

またＤＳＣモジュール１００では、導電材接続部１６Ａおよび導電材非接続部１６Ｂはいずれも封止部３０Ａに沿って配置されている。このため、導電材接続部１６Ａおよび導電材非接続部１６Ｂを封止部３０Ａから遠ざかる方向に沿って配置する場合に比べて、接続端子１６のために要するスペースを省くことができる。

さらにＤＳＣモジュール１００では、バックシート８０の接着部８０Ｂは、ＤＳＣ５０の封止部３０Ａと離間している。このため、接着部８０Ｂが、低温時において収縮することにより封止部３０Ａを引っ張って、封止部３０Ａと透明導電性基板１５又は対極２０との界面に過大な応力が加わることが十分に抑制される。また、高温時においても、接着部８０Ｂが、膨張することにより封止部３０Ａを押して、封止部３０Ａと透明導電性基板１５又は対極２０との界面に過大な応力を加えることが十分に抑制される。すなわち、高温時でも低温時でも、封止部３０Ａと透明導電性基板１５又は対極２０との界面に過大な応力が加わることが十分に抑制される。このため、ＤＳＣモジュール１００は、優れた耐久性を有することが可能となる。

さらに、ＤＳＣモジュール１００では、対極２０のうち透明導電性基板１５側の面と第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂとの接着部の幅Ｐは、対極２０のうち透明導電性基板１５側の面と第１一体化封止部３１の環状部３１ａとの接着部の幅Ｑよりも狭くなっている。このため、ＤＳＣモジュール１００における開口率をより十分に向上させることができる。またＤＳＣモジュール１００では、隣り合う第１封止部３１Ａ同士、及び、隣り合う第２封止部３２Ａ同士が、隣り合う対極２０の間で一体化されている。ここで、隣り合う第１封止部３１Ａ同士が一体化されなければ、隣り合うＤＳＣ５０の間においては、大気に対して露出される封止部が２箇所となる。これに対し、ＤＳＣモジュール１００においては、隣り合う第１封止部３１Ａ同士が一体化されているため、隣り合うＤＳＣ５０の間において、大気に対して露出される封止部が１箇所となる。すなわち、第１一体化封止部３１は、環状部３１ａと、仕切部３１ｂとで構成されているため、隣り合うＤＳＣ５０の間において、大気に対して露出される封止部が仕切部３１ｂの１箇所のみとなる。また第１封止部３１Ａ同士が一体化されることで、大気から電解質４０までの水分等の侵入距離が延びる。このため、隣り合うＤＳＣ５０間において、ＤＳＣ５０の外部から侵入する水分や空気の量を十分に低減することができる。すなわち、ＤＳＣモジュール１００の封止能を十分に向上させることができる。またＤＳＣモジュール１００によれば、隣り合う第１封止部３１Ａ同士が一体化されている。このため、対極２０のうち透明導電性基板１５側の面と第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂとの接着部の幅Ｐが、対極２０のうち透明導電性基板１５側の面と第１一体化封止部３１の環状部３１ａとの接着部の幅Ｑよりも狭くても、その仕切部３１ｂにおいて十分な封止幅を確保することが可能となる。すなわち、ＤＳＣモジュール１００によれば、開口率を向上させながら、第１封止部３１Ａと透明導電性基板１５との接着強度、及び、第１封止部３１Ａと対極２０との接着強度を十分に大きくすることが可能となる。その結果、開口率を向上させることができると共に、ＤＳＣモジュール１００が高温下で使用される場合に電解質４０が膨張して第１封止部３１Ａの内側から外側に向かう過大な応力が加えられても、透明導電性基板１５及び対極２０からの第１封止部３１Ａの剥離を十分に抑制することができ、優れた耐久性を有することが可能となる。

さらに、ＤＳＣモジュール１００では、対極２０と第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂの幅Ｒは、第１一体化封止部３１の環状部３１ａの幅Ｔの１００％以上２００％未満となっている。この場合、第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂにおいて、仕切部３１ｂの幅が環状部３１ａの幅Ｔの１００％以上であるため、第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂにおいて、仕切部３１ｂの幅Ｒが環状部３１ａの幅Ｔの１００％未満である場合と比べて、大気から電解質４０までの水分等の侵入距離がより延びることになる。このため、隣り合うＤＳＣ５０間にある仕切部３１ｂを通して外部から水分が侵入することをより十分に抑制することができる。一方、仕切部３１ｂの幅Ｒが環状部３１ａの幅Ｔの２００％を超える場合と比べて、開口率をより向上させることができる。

またＤＳＣモジュール１００においては、第２封止部３２Ａが、第１封止部３１Ａと接着されており、対極２０の縁部２０ａが第１封止部３１Ａと第２封止部３２Ａとによって挟持されている。このため、対極２０に対して作用極１０から離れる方向の応力が作用しても、その剥離が第２封止部３２Ａによって十分に抑制される。また、第２一体化封止部３２の仕切部３２ｂは、隣り合う対極２０同士間の隙間Ｓを通って第１封止部３１Ａに接着されているため、隣り合うＤＳＣ５０の対極２０同士が接触することが確実に防止される。

次に、作用極１０、連結部１４、光増感色素、対極２０、封止部３０Ａ、電解質４０、導電材６０Ｐ，６０Ｑ、バックシート８０および乾燥剤９５について詳細に説明する。

（作用極）
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）、および、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、ＤＳＣモジュール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。

透明導電膜１２に含まれる材料としては、例えばスズ添加酸化インジウム（Indium−Tin−Oxide：ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、フッ素添加酸化スズ（Fluorine−doped−Tin−Oxide：ＦＴＯ）などの導電性金属酸化物が挙げられる。透明導電膜１２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。透明導電膜１２が単層で構成される場合、透明導電膜１２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。透明導電膜１２は、ガラスフリットをさらに含んでもよい。透明導電膜１２の厚さは例えば０．０１〜２μｍの範囲にすればよい。

また透明導電膜１２のうち透明導電膜１２Ｄの第１接続部１２ｇの抵抗値は、特に制限されるものではないが、下記式（１）で表される抵抗値以下であることが好ましい。
抵抗値＝直列接続されるＤＳＣ５０の数×１２０Ω （１）

この場合、第１接続部１２ｇの抵抗値が、上記式（１）で表される抵抗値を超える場合と比べて、ＤＳＣモジュール１００の性能低下を十分に抑制することができる。本実施形態では、ＤＳＣ５０の数は４であるから、上記式（１）で表わされる抵抗値は４８０Ωとなるので、第１接続部１２ｇの抵抗値は４８０Ω以下であることが好ましい。

絶縁材３３の厚さは通常、１０〜３０μｍであり、好ましくは１５〜２５μｍである。

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、銅およ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は、導電材６０Ｐと同一の材料で構成されていても異なる材料で構成されていてもよいが、同一の材料で構成されていることが好ましい。

この場合、接続端子１６および導電材６０Ｐが同一の材料で構成されているため、接続端子１６と導電材６０Ｐとの密着性をより十分に向上させることができる。このため、ＤＳＣモジュール１００における接続信頼性をより向上させることが可能となる。

接続端子１６においては、導電材非接続部１６Ｂの幅は、導電材接続部１６Ａの幅より狭ければ特に制限されないが、導電材接続部１６Ａの幅の１／２以下であることが好ましい。

この場合、導電材非接続部１６Ｂの幅が導電材接続部１６Ａの幅の１／２を超える場合に比べて、ＤＳＣモジュール１００における接続信頼性をより向上させることが可能となる。

導電材接続部１６Ａの幅は特に制限されないが、好ましくは０．５〜５ｍｍであり、より好ましくは０．８〜２ｍｍである。

接続端子１６のうち透明導電膜１２Ｅに含まれる第２接続部１２ｉ上に設けられる接続端子１６は、透明導電膜１２Ｅよりも低い抵抗を有していてもよい。この場合、第２接続部１２ｉ上に設けられる接続端子１６は、第２集電配線として機能することになる。この場合、第２集電配線は、第２接続部１２ｉよりも低い抵抗を有するため、発電電流が大きくなっても、光電変換特性の低下を十分に抑制することができる。また接続端子１６は、バックシート８０の周縁部８０ａと交差しないように配置されている。すなわち、第２集電配線がバックシート８０の周縁部８０ａと交差しないように配置されている。この場合、集電配線は一般に、多孔質であるため通気性を有しており、水蒸気等のガスが透過可能となっているところ、第２集電配線が、バックシート８０の周縁部８０ａと交差しないように配置されていると、第２集電配線を通してバックシート８０の内側の空間に外部から水蒸気等が侵入することを防止することができる。その結果、ＤＳＣモジュール１００は優れた耐久性を有することが可能となる。

酸化物半導体層１３は、酸化物半導体粒子で構成される。酸化物半導体粒子は、例えば酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ_３）、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化インジウム（Ｉｎ_３Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、酸化タリウム（Ｔａ_２Ｏ_５）、酸化ランタン（Ｌａ_２Ｏ_３）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ホルミウム（Ｈｏ_２Ｏ_３）、酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）、酸化セリウム（ＣｅＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）又はこれらの２種以上で構成される。

酸化物半導体層１３は通常、光を吸収するための吸収層で構成されるが、吸収層と吸収層を透過した光を反射して吸収層に戻す反射層とで構成されてもよい。

酸化物半導体層１３の厚さは、例えば０．５〜５０μｍとすればよい。

（連結部）
連結部１４を構成する材料は、バックシート８０と透明導電膜１２とを接着させることができるものであれば特に制限されず、連結部１４を構成する材料としては、例えばガラスフリット、封止部３１Ａに用いられる樹脂材料と同様の樹脂材料などを用いることができる。中でも、連結部１４は、ガラスフリットであることが好ましい。ガラスフリットは樹脂材料に比べて高い封止能を有するため、バックシート８０の外側からの水分等の侵入を効果的に抑制することができる。

（光増感色素）
光増感色素としては、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が挙げられる。

（対極）
対極２０は、上述したように、金属基板２１と、金属基板２１のうち作用極１０側に設けられて対極２０の表面における還元反応を促進する導電性の触媒層２２とを備える。

金属基板２１は、例えばチタン、ニッケル、白金、モリブデン、タングステン、アルミ、ステンレス等の耐食性の金属材料で構成される。金属基板２１の厚さは、ＤＳＣモジュール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、カーボンナノチューブが好適に用いられる。

（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、４０〜９０μｍであり、好ましくは６０〜８０μｍである。

対極２０と仕切部３１ｂとの接着部の幅Ｐは、対極２０と第１一体化封止部３１の環状部３１ａとの接着部の幅Ｑの２５％以上１００％未満であることが好ましい。この場合、接着部の幅Ｐが、接着部の幅Ｑの２５％未満である場合と比べて、より優れた耐久性を有することが可能となる。接着部の幅Ｐは、接着部の幅Ｑの３０％以上であることがより好ましく、４０％以上であることがさらに好ましい。

ＤＳＣモジュール１００においては、第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂの幅Ｒは、第１一体化封止部３１の環状部３１ａの幅Ｔの１００％以上２００％未満であることが好ましく、１２０〜１８０％であることがより好ましい。

この場合、大きな開口率と優れた耐久性とをバランスさせることができる。

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、例えばＩ⁻／Ｉ_３ ⁻などの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、グルタロニトリル、メタクリロニトリル、イソブチロニトリル、フェニルアセトニトリル、アクリロニトリル、スクシノニトリル、オキサロニトリル、ペンタニトリル、アジポ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、例えばＩ⁻／Ｉ_３ ⁻のほか、臭素／臭化物イオン、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ヨーダイド、１−エチル−３−プロピルイミダゾリウムヨーダイド、ジメチルイミダゾリウムアイオダイド、エチルメチルイミダゾリウムアイオダイド、ジメチルプロピルイミダゾリウムアイオダイド、ブチルメチルイミダゾリウムアイオダイド、又は、メチル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、Ｉ_２、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ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、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、Ｉ⁻／Ｉ_３ ⁻からなる酸化還元対を含み、Ｉ_３ ⁻の濃度が０．００６ｍｏｌ／リットル以下であることが好ましく、０〜６×１０^−６ｍｏｌ／リットルであることがより好ましく、０〜６×１０^−８ｍｏｌ／リットルであることがさらに好ましい。この場合、電子を運ぶＩ_３ ⁻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。

（導電材）
導電材６０Ｐ，６０Ｑとしては、例えば金属膜が用いられる。金属膜を構成する金属材料としては、例えば銀又は銅などを用いることができる。

（バックシート）
バックシート８０は、上述したように、耐候性層と、金属層とを含む積層体８０Ａと、積層体８０ＡのＤＳＣ５０側の面に設けられ、積層体８０Ａと連結部１４とを接着する接着部８０Ｂ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８０Ａ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８０Ｂ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８０Ｂ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、ＤＳＣモジュール１００の製造方法について図３、図７および図８を参照しながら説明する。図７は、バックシートを固定するための連結部を形成した作用極を示す平面図、図８は、図４の第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示す平面図である。

まず１つの透明基板１１の上に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（ＳＰＤ：Spray Pyrolysis Deposition）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溝９０を形成し、互いに溝９０を介在させて絶縁状態で配置される透明導電膜１２Ａ〜１２Ｆを形成する。具体的には、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄに対応する４つの透明導電膜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、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｃに対応する透明導電膜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ＤＳＣ５０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。また透明導電膜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と本体部１２ａとを接続する第１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、透明導電膜１２Ａに対し、透明導電膜１２Ｂと反対側に配置されるように形成する。さらに、透明導電膜１２Ｅは、第２電流取出し部１２ｈ及び第２接続部１２ｉが形成されるように形成する。このとき、第２電流取出し部１２ｈは、透明導電膜１２Ａに対し、透明導電膜１２Ｂと反対側に配置され、且つ、第１電流取出し部１２ｆの隣りに溝９０を介して配置されるように形成する。

溝９０は、例えばＹＡＧレーザ又はＣＯ_２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。

こうして、透明基板１１の上に透明導電膜１２を形成してなる透明導電性基板１５が得られる。

次に、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｃのうちの突出部１２ｃ上に、導電材接続部１６Ａと導電材非接続部１６Ｂとで構成される接続端子１６の前駆体を形成する。具体的には、接続端子１６の前駆体は、導電材接続部１６Ａが対向部１２ｅ上に設けられるように形成する。また透明導電膜１２Ｅにも接続端子１６の前駆体を形成する。また導電材非接続部１６Ｂの前駆体は、導電材接続部１６Ａの幅よりも狭くなるように形成する。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、透明導電膜１２Ｄの第１接続部１２ｇの上には第１集電配線１７の前駆体を形成する。第１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、透明導電膜１２Ａの第１電流取出し部１２ｆ，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外部接続用端子１８ａ，１８ｂの前駆体を形成する。外部接続用端子の前駆体は、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の溝９０Ａのうち本体部１２ａの縁部に沿って形成される第１の溝９０Ａに入り込み且つ本体部１２ａの縁部をも覆うように、ガラスフリットからなる絶縁材３３の前駆体を形成する。絶縁材３３は、例えば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することができる。

またバックシート８０を固定するために、絶縁材３３と同様にして、絶縁材３３を囲むように且つ透明導電膜１２Ｄ、透明導電膜１２Ｅ、透明導電膜１２Ｆを通るように環状の連結部１４の前駆体を形成する。

さらに透明導電膜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、酸化物半導体粒子を含む多孔質酸化物半導体層形成用ペーストを印刷した後、乾燥させることで形成することができる。

酸化物半導体層形成用ペーストは、酸化物半導体粒子のほか、ポリエチレングリコールなどの樹脂及び、テレピネオールなどの溶媒を含む。

酸化物半導体層形成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。

そして、接続端子１６の前駆体、絶縁材３３の前駆体、連結部１４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、絶縁材３３、連結部１４、および酸化物半導体層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、酸化物半導体粒子やガラスフリットの種類により異なるが、通常は１〜５時間である。

こうして、図７に示すように、バックシート８０を固定するための連結部１４が形成された作用極１０が得られる。

次に、作用極１０の酸化物半導体層１３に光増感色素を担持させる。このためには、作用極１０を、光増感色素を含有する溶液の中に浸漬させ、その光増感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光増感色素を洗い流し、乾燥させることで、光増感色素を酸化物半導体層１３に吸着させればよい。但し、光増感色素を含有する溶液を酸化物半導体層１３に塗布した後、乾燥させることによって光増感色素を酸化物半導体層１３に吸着させても、光増感色素を酸化物半導体層１３に担持させることが可能である。

次に、酸化物半導体層１３の上に電解質４０を配置する。

次に、図８に示すように、第１一体化封止部３１を形成するための第１一体化封止部形成体１３１を準備する。第１一体化封止部形成体１３１は、第１一体化封止部３１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ＤＳＣ５０の数に応じた四角形状の開口１３１ａ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１３１は、複数の第１封止部形成体１３１Ａ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１３１を、作用極１０の上に接着させる。このとき、第１一体化封止部形成体１３１は、絶縁材３３と重なるように作用極１０に接着する。第１一体化封止部形成体１３１の作用極１０への接着は、第１一体化封止部形成体１３１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１３１は、透明導電膜１２の本体部１２ａが第１一体化封止部形成体１３１の内側に配置されるように作用極１０に接着する。

一方、ＤＳＣ５０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、対極２０の表面における還元反応を促進する導電性の触媒層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１３１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１３１の各開口１３１ａ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１３１と、作用極１０に接着した第１一体化封止部形成体１３１とを重ね合わせ、第１一体化封止部形成体１３１を加圧しながら加熱溶融させる。こうして作用極１０と対極２０との間に第１一体化封止部３１が形成される。このとき、対極２０のうち透明導電性基板１５側の面と第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂとの接着部の幅Ｐが、対極２０のうち透明導電性基板１５側の面と第１一体化封止部３１の環状部３１ａとの接着部の幅Ｑよりも狭くなるように第１一体化封止部３１を形成する。また第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂの幅Ｒは、第１一体化封止部３１の環状部３１ａの幅Ｔの１００％以上２００％未満となるように第１一体化封止部３１を形成する。第１一体化封止部３１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（図５参照）。第２一体化封止部３２は、複数の第１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ＤＳＣ５０の数に応じた四角形状の開口３２ｃ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３１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。第２一体化封止部３２の形成のための封止用樹脂フィルムの構成材料は、第１一体化封止部３１の形成のための封止用樹脂フィルムの構成材料よりも高い融点を有することが好ましい。この場合、第２封止部３２Ａは、第１封止部３１Ａよりも硬くなるため、隣り合うＤＳＣ５０の対極２０同士の接触を効果的に防止することができる。また第１封止部３１Ａは第２封止部３２Ａよりも軟らかくなるため、封止部３０Ａに加わる応力を効果的に緩和することができる。

次に、第２封止部３２の仕切部３２ｂにバイパスダイオード７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃを固定する。またＤＳＣ５０Ｄの封止部３０Ａ上にもバイパスダイオード７０Ｄを固定する。

そして、バイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｄを通るように導電材６０ＱをＤＳＣ５０Ｂ〜５０Ｃの対極２０の金属基板２１に固定する。さらにバイパスダイオード７０Ａ，７０Ｂ間、バイパスダイオード７０Ｂ，７０Ｃ間、バイパスダイオード７０Ｃ，７０Ｄ間の各導電材６０Ｑと、透明導電膜１２Ａ上の導電材接続部１６Ａ、透明導電膜１２Ｂ上の導電材接続部１６Ａ、透明導電膜１２Ｃ上の導電材接続部１６Ａとをそれぞれ接続するように導電材６０Ｐを形成する。また、透明導電膜１２Ｅの第２接続部１２ｉ上の導電材接続部１６Ａとバイパスダイオード７０Ａとを接続するようにＤＳＣ５０Ａの対極２０の金属基板２１に導電材６０Ｐを固定する。さらに、透明導電膜１２Ｄとバイパスダイオード７０Ａとを導電材６０Ｐによって接続する。

このとき、導電材６０Ｐは、導電材６０Ｐを構成する金属材料を含むペーストを用意し、このペーストを、対極２０から、隣りのＤＳＣ５０の接続端子１６の導電材接続部１６Ａにわたって塗布し、硬化させる。導電材６０Ｑは、導電材６０Ｑを構成する金属材料を含むペーストを用意し、このペーストを、各対極２０上に隣り合うバイパスダイオードを結ぶように塗布し、硬化させる。このとき、上記ペーストとしては、光増感色素への悪影響を避ける観点から、９０℃以下の温度で硬化させることが可能な低温硬化型のペーストを用いることが好ましい。

最後に、バックシート８０を用意し、このバックシート８０の周縁部８０ａを連結部１４に接着させる。このとき、バックシート８０の接着部８０ＢとＤＳＣ５０の封止部３０Ａとが離間するようにバックシート８０を配置する。

以上のようにしてＤＳＣモジュール１００が得られる。

なお、上述した説明では、接続端子１６、絶縁材３３、連結部１４、および酸化物半導体層１３を形成するために、接続端子１６の前駆体、絶縁材３３の前駆体、連結部１４の前駆体、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、絶縁材３３、連結部１４、および酸化物半導体層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、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄが図２のＸ方向に沿って一列に配列されているが、図９に示すＤＳＣモジュール２００のように、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄの一部であるＤＳＣ５０Ｃ、５０Ｄを途中で折り返し、ＤＳＣ５０ＡとＤＳＣ５０Ｄとをそれらが互いに隣り合うように配置してもよい。なお、図９において、バックシート８０は省略してある。この場合、透明導電膜１２Ｄは、ＤＳＣモジュール１００と異なり、本体部１２ａと第１電流取出し部１２ｆとの間に第１接続部１２ｇを設ける必要がない。このため、第１集電配線１７も設ける必要がない。

また上記実施形態では、第１の溝９０Ａのうち、透明導電膜１２の本体部１２ａを除く部分の縁部に沿って形成される溝と、バックシート８０と透明導電性基板１５との接着部１４と交差する第２の溝９０Ｂが、ガラスフリットからなる絶縁材３３で覆われていないが、図１０に示すＤＳＣモジュール３００のように、少なくとも第２の溝９０Ｂは、ガラスフリットからなる絶縁材３３で覆われていることが好ましい。なお、図１０において、バックシート８０は省略してある。図１０に示すように、少なくとも第２の溝９０Ｂが接着部１４と交差していると、その第２の溝９０Ｂを通じて水分がバックシート８０と透明導電性基板１５との間の空間に侵入することが可能となる。この場合、絶縁材３３が、少なくとも第２の溝９０Ｂに入り込み、第２の溝９０Ｂを形成する透明導電膜１２の縁部を覆っていることで、バックシート８０の外側から内側への水分の侵入が十分に抑制される。このため、バックシート８０と透明導電性基板１５との間の空間に侵入した水分が封止部３０Ａを通じて電解質４０中に入り込むことが十分に抑制される。このため、ＤＳＣモジュール３００の耐久性の低下を十分に抑制することが可能となる。

さらに上記実施形態では、第１電流取出し部１２ｆおよび第２電流取出し部１２ｈが、ＤＳＣ５０Ａ側の周囲に配置されているが、上記第２の目的を達成する観点からは、図１１に示すＤＳＣモジュール４００に示すように、第１電流取出し部１２ｆおよび第２電流取出し部１２ｈは、ＤＳＣ５０Ｄ側の周囲に配置されていてもよい。この場合、第１電流取出し部１２ｆは、透明導電膜１２Ｄの本体部１２ａに対しＤＳＣ５０Ｃと反対側に封止部３０Ａの外側まで突出するように設けられる。一方、第２電流取出し部１２ｈは、透明導電膜１２Ｄの本体部１２ａに対しＤＳＣ５０Ｃと反対側に設けられる。また透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄに沿って第２接続部１２ｉが延びており、この第２接続部１２ｉが、第２電流取出し部１２ｈとＤＳＣ５０Ａの対極２０の金属基板２１とを接続している。具体的には、第２接続部１２ｉの上に、第２接続部１２ｉに沿って第２集電配線４１７が設けられ、この第２集電配線４１７とバイパスダイオード７０Ａから延びる導電材６０Ｐとが接続されている。このＤＳＣモジュール４００によっても、優れた光電変換特性を有しながら省スペース化を図ることができる。なお、この場合に、第２接続部１２ｉの抵抗値が、下記式（１）で表される抵抗値以下であることが好ましいのは、上記実施形態と同様である。
抵抗値＝直列接続されるＤＳＣ５０の数×１２０Ω （１）

また上記実施形態では、接続端子１６の導電材接続部１６Ａおよび導電材接続部１６Ｂの幅が一定とされているが、導電材接続部１６Ａおよび導電材接続部１６Ｂの幅はそれぞれ、接続端子１６の延び方向に沿って変化してもよい。例えば導電材非接続部１６Ｂのうち導電材接続部１６Ａから最も遠い側の端部から最も近い側の端部に向かって幅が単調に増加し、導電材接続部１６Ａのうち導電材非接続部１６Ｂ側の端部から導電部材非接続部１６Ｂより最も遠い側の端部に向かって幅が単調に増加してもよい。但し、導電材非接続部１６Ｂと導電材接続部１６Ａの幅がそれぞれ一定である方が、導電材非接続部１６Ｂと導電材接続部１６Ａとの境目において、接続端子１６の幅が急激に変化することになるため、導電材非接続部１６Ｂがより剥離しにくくなる。

また上記実施形態では、導電材接続部１６Ａおよび導電材接続部１６Ｂはそれぞれ封止部３０Ａに沿って設けられているが、これらは、封止部３０Ａから遠ざかる方向に延びるように形成されていてもよい。但し、この場合、導電材接続部１６Ａが導電材非接続部１６Ｂよりも封止部３０Ａに近い位置に配置されていることが好ましい。この場合、導電材６０Ｐをより短くすることができる。

あるいは、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｃ上に形成される接続端子１６においては、導電材非接続部１６Ｂは、導電材接続部１６Ａに直交するように配置されてもよい。

また上記実施形態では、第２封止部３２Ａが第１封止部３１Ａに接着されているが、第２封止部３２Ａは第１封止部３１Ａに接着されていなくてもよい。

さらに上記実施形態では、封止部３０Ａが第１封止部３１Ａと第２封止部３２Ａとで構成されているが、第２封止部３２Ａは省略されてもよい。

また上記実施形態では、対極２０と第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂとの接着部の幅Ｐは、対極２０と第１一体化封止部３１の環状部３１ａとの接着部の幅Ｑよりも狭くなっているが、上記第１の目的を達成する観点からは、接着部の幅Ｐは、接着部の幅Ｑ以上であってもよい。

さらに、上記実施形態では、第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂの幅Ｒは、第１一体化封止部３１の環状部３１ａの幅Ｔの１００％以上２００％未満となっているが、仕切部３１ｂの幅Ｒは、第１一体化封止部３１の環状部３１ａの幅Ｔの１００％未満であってもよく、２００％以上であってもよい。

さらに、上記実施形態では、隣り合うＤＳＣ５０の環状の第１封止部３１Ａ同士は一体化されているが、隣り合うＤＳＣ５０の環状の第１封止部３１Ａ同士は必ずしも一体化されていなくてもよい。すなわち、環状の第１封止部３１Ａ同士は互いに離間されていてもよい。

さらに上記実施形態では、バックシート８０が設けられているが、バックシート８０は必ずしも設けられていなくてもよい。この場合、連結部１４も設けられないことになる。

また上記実施形態では、バックシート８０と透明導電膜１２とが、連結部１４を介して接着されているが、バックシート８０と透明導電膜１２とは、必ずしも連結部１４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、分離部と透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄとの間の隙間として、第１の溝９０Ａのうち、透明導電膜１２の本体部１２ａを除く部分の縁部に沿って形成される溝と第２の溝９０Ｂが用いられているが、隙間は必ずしも溝で構成される必要はない。

また上記実施形態では、溝９０が第２の溝９０Ｂを有しているが、第２の溝９０Ｂは必ずしも形成されていなくてもよい。別言すると、分離部としての透明導電膜１２Ｆと透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄとの間の隙間の全部が連結部１４の内周縁の内側に配置されていてもよい。

さらに上記実施形態では、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄを包囲する分離部として、透明導電膜１２Ｆが用いられているが、分離部は、透明導電膜１２Ｆのように導電体で構成される必要はなく、絶縁体で構成されていてもよい。

さらに上記実施形態では、透明導電膜１２Ｆなどの分離部は必ずしも必要なものではなく、省略が可能である。

さらに上記実施形態では、連結部１４と封止部３０Ａとが互いに離間しているが、これらは互いに接着されていてもよい。

さらに、上記実施形態では、透明導電性基板１５が透明基板１１及び透明導電膜１２を有し、対極２０が金属基板２１を有しているが、第２の目的を達成する観点からは、対極２０が、金属基板２１に代えて、透明基板１１及び透明導電膜１２を有し、透明導電性基板１５が金属基板２１で構成されてもよい。あるいは、対極２０が、金属基板２１に代えて、透明基板１１及び透明導電膜１２を有し、透明導電性基板１５が透明基板１１及び透明導電膜１２を有してもよい。

さらにまた上記実施形態では、連結部１４と絶縁材３３とが離間しているが、これらはいずれもガラスフリットで構成され、一体化されていることが好ましい。この場合、バックシート８０と透明導電性基板１５との間の空間において水分が侵入したとしても、連結部１４と透明導電性基板１５との間の界面、封止部３０Ａと透明導電性基板１５との間の界面が存在しなくなる。また絶縁材３３も連結部１４もガラスフリットからなり、樹脂に比べ高い封止能を有する。このため、連結部１４と透明導電性基板１５との間の界面や絶縁材３３と透明導電性基板１５との間の界面を通じた水分の侵入を十分に抑制することができる。

また上記実施形態では、絶縁材３３はガラスフリットからなっているが、絶縁材３３を構成する材料は、第１封止部３０Ａを構成する材料よりも高い融点を有するものであればよい。このため、このような材料としては、ガラスフリットのほか、例えばポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂が挙げられる。中でも、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、絶縁材３３は、ガラスフリットからなる場合と同様、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、透明導電性基板１５と対極２０との接触が十分に抑制され、透明導電性基板１５と対極２０との間の短絡を十分に抑制できる。

また上記実施形態では、透明導電性基板１５が、絶縁材３３を有しているが、絶縁材３３を有していなくてもよい。

さらに上記実施形態では、複数のＤＳＣ５０が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ＤＳＣ５０が用いられているが、上述した第１の目的を達成する観点からは、図１２に示す色素増感太陽電池素子５００のように、ＤＳＣ５０は１つのみ用いられてもよい。なお、図１２に示す色素増感太陽電池素子５００は、ＤＳＣ５０Ａ〜ＤＳＣ５０Ｃを省略し、第２接続部１２ｉ上に設けられた接続端子１６と、ＤＳＣ５０Ｄの対極２０の金属基板２１とが導電材６０Ｐを介して電気的に接続されている。また色素増感太陽電池素子５００においては、接続端子１６が導電材接続部１６Ａのみで構成され、この導電材接続部１６Ａは、封止部３０Ａと連結部１４との間に配置されている。すなわち、導電材接続部１６Ａは、ＤＳＣ５０Ｄの透明導電膜１２Ｄのうちの本体部１２ａの側縁部１２ｂに対向する位置に配置されていない。このため、第１実施形態のＤＳＣモジュール１００において導電材接続部１６Ａが配置されていた部分のスペースまで酸化物半導体層１３を拡大することが可能となる。この場合、無駄なスペースが有効利用されるとともに発電面積を拡大することができる。

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、ＣＯ_２レーザ（ユニバーサルシステム社製Ｖ−４６０）によって透明導電膜１２に溝９０を形成し、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｆを形成した。このとき、溝９０の幅は１ｍｍとした。また透明導電膜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。また透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄのうち３つの透明導電膜１２Ａ〜１２Ｃの突出部１２ｃについては、本体部１２ａの片側縁部１２ｂから張り出す張出し部１２ｄと、張出し部１２ｄから延びて、隣りの透明導電膜１２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。また透明導電膜１２Ｄの突出部１２ｃについては、本体部１２ａの片側縁部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。

また透明導電膜１２Ｄについては、本体部１２ａおよび突出部１２ｃのみならず、第１電流取出し部１２ｆと、第１電流取出し部１２ｆと本体部１２ａとを接続する第１接続部１２ｇとを有するように形成した。透明導電膜１２Ｅについては、第２電流取出し部１２ｈ及び第２接続部１２ｉを有するように形成した。このとき、第１接続部１２ｇの幅は、１．３ｍｍとし、長さは５９ｍｍとした。また第１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、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｃのうちの突出部１２ｃ上に、導電材接続部１６Ａと導電材非接続部１６Ｂ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、導電材接続部１６Ａの前駆体が対向部１２ｅ上に設けられるように、導電材非接続部１６Ｂ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、導電材非接続部１６Ｂの前駆体は、導電材接続部１６Ａ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（福田金属箔粉工業社製「ＧＬ−６０００Ｘ１６」）を塗布し乾燥させることで形成した。

さらに、透明導電膜１２Ｄの第１接続部１２ｇの上に第１集電配線１７の前駆体を形成した。第１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、透明導電膜１２Ｄの第１電流取出し部１２ｆ，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外部接続用端子１８ａ，１８ｂの前駆体を形成した。外部接続用端子の前駆体は、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、ガラスフリットからなる絶縁材３３の前駆体を、第１の溝９０Ａに入り込み且つ第１の溝９０Ａを形成している本体部１２ａの縁部を覆うように形成した。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で覆った透明導電膜の縁部は、溝９０から０．２ｍｍの部分とした。

またバックシート８０を固定するために、絶縁材３３と同様にして、絶縁材３３を囲むように且つ透明導電膜１２Ｄ、透明導電膜１２Ｅ、透明導電膜１２Ｆを通るようにガラスフリットからなる環状の連結部１４の前駆体を形成した。またこのとき、連結部１４の前駆体は、その内側に第１集電配線１７の前駆体が配置されるように形成した。また連結部１４は、その外側に、第１電流取出し部および第２電流取出し部が配置されるように形成した。連結部１４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。

さらに透明導電膜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。酸化物半導体層１３の前駆体は、チタニアを含む多孔質酸化物半導体層形成用ペースト（日揮触媒化成社製「ＰＳＴ−２１ＮＲ」）をスクリーン印刷により３回塗布し、乾燥させた後、さらにチタニアを含む多孔質酸化物半導体層形成用ペースト（日揮触媒化成社製「ＰＳＴ−４００Ｃ」）をスクリーン印刷により塗布した後、乾燥させることで形成した。

次に、接続端子１６の前駆体、第１集電配線１７の前駆体、外部接続用端子１８ａ，１８ｂの前駆体、絶縁材３３の前駆体、連結部１４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、第１集電配線１７、外部接続用端子１８ａ，１８ｂ、連結部１４、絶縁材３３および酸化物半導体層１３を形成した。このとき、接続端子１６のうち導電材接続部の幅は１．０ｍｍであり、導電材非接続部の幅は０．３ｍｍであった。また導電材接続部の延び方向に沿った長さは７．０ｍｍであり、導電材非接続部の延び方向に沿った長さは７．０ｍｍであった。また第１集電配線１７、外部接続用端子１８ａ，１８ｂ、連結部１４、および酸化物半導体層１３の寸法はそれぞれ以下の通りであった。

第１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
外部接続用端子１８ａ，１８ｂ：厚さ２０μｍ、幅２ｍｍ、長さ７ｍｍ
連結部１４：厚さ５０μｍ、幅３ｍｍ
酸化物半導体層１３：厚さ１３μｍ、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、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、３−メトキシプロピオニトリルからなる溶媒中に、へキシルメチルイミダゾリウムヨージド２Ｍ、ｎ−メチルベンゾイミダゾール０．３Ｍ、グアニジウムチオシアネート０．１Ｍからなる電解質を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のエチレン−メタクリル酸共重合体（商品名：ニュクレル、三井・デュポンポリケミカル社製）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、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、４．６１ｃｍ×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。このとき、第１一体化封止部の仕切部と対極のうち透明導電性基板側の面との接着部の幅Ｐ、第１一体化封止部のうちの環状部と対極のうち透明導電性基板側の面との接着部の幅Ｑ、第１一体化封止部の仕切部の幅Ｒおよび環状部の幅Ｔはそれぞれ以下の通りであった。

Ｐ＝１．０ｍｍ
Ｑ＝２．０ｍｍ
Ｒ＝２．６ｍｍ
Ｔ＝２．２ｍｍ

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、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、図２に示すように、第２一体化封止部の３つの仕切部にそれぞれバイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｃを、低温硬化型の銀ペースト（藤倉化成社製、ドータイトＤ５００）を、バイパスダイオードの両端の端子から対極２０の金属基板２１につながるように塗布することによって固定した。また４つのＤＳＣ５０Ａ〜５０ＤのうちＤＳＣ５０Ｄの第２一体化封止部の環状部上にバイパスダイオード７０Ｄを、上記低温硬化型の銀ペーストを、ダイオードの両端の端子のうち一方の端子から対極につながるように塗布することによって固定した。こうして、４つのバイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｄに対して、隣り合う２つのバイパスダイオード同士を結ぶように導電材６０Ｑを形成した。このとき、導電材６０Ｑは、上記低温硬化型の銀ペーストを３０℃で１２時間硬化させることによって形成した。バイパスダイオードとしては、ローム社製ＲＢ７５１Ｖ−４０を用いた。

またバイパスダイオード間の各導電材６０Ｑと、３つの透明導電膜１２Ａ〜１２Ｃ上の導電材接続部とをそれぞれ接続するように低温硬化型の銀ペースト（藤倉化成社製、ドータイトＤ−５００）を塗布し、硬化させることによって導電材６０Ｐを形成した。さらにバイパスダイオード７０Ａについては、透明導電膜１２Ｅの第２接続部１２ｉ上の導電材接続部と接続するように上記低温硬化型の銀ペーストを塗布し硬化させることによって導電材６０Ｐを形成した。このとき、導電材６０Ｐは、上記低温硬化型の銀ペーストを、３０℃で１２時間硬化させることによって形成した。

次に、ブチルゴム（アイカ工業社製「アイカメルト」）を２００℃で加熱しながらディスペンサで連結部１４上に塗布し、接着部の前駆体を形成した。一方、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂フィルム（厚さ５０μｍ）、アルミ箔（厚さ２５μｍ）、バイネル（商品名、デュポン社製）からなるフィルム（厚さ５０μｍ）をこの順に積層した積層体を用意した。そして、この積層体８０Ａの周縁部と接着部８０Ｂの前駆体の上に重ね合わせ、１０秒間加圧した。こうして、連結部１４に、接着部８０Ｂと積層体８０Ａとで構成されるバックシート８０を得た。以上のようにしてＤＳＣモジュールを得た。

(実施例２）
第１集電配線１７を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にしてＤＳＣモジュールを作製した。

(実施例３）
連結部１４を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にしてＤＳＣモジュールを作製した。

(実施例４）
第１集電配線１７を、連結部１４を形成する前に透明導電膜１２Ｄの本体部１２ａから第１接続部１２ｇおよび第１電流取出し部１２ｆを通って外部接続端子１８ａに接続されるように形成し、第１集電配線１７と連結部１４とが交差するように連結部１４を形成したこと以外は実施例１と同様にしてＤＳＣモジュールを作製した。

(実施例５）
作用極と対極との間に第１一体化封止部を形成する際、第１一体化封止部の仕切部と対極のうち透明導電性基板側の面との接着部の幅Ｐ、第１一体化封止部の環状部と対極のうち透明導電性基板側の面との接着部の幅Ｑ、第１一体化封止部の仕切部の幅Ｒおよび第１一体化封止部の環状部の幅Ｔをそれぞれ以下の通りとしたこと以外は実施例１と同様にしてＤＳＣモジュールを作製した。

Ｐ＝１．４ｍｍ
Ｑ＝２．０ｍｍ
Ｒ＝０．４ｍｍ
Ｔ＝３．２ｍｍ

(実施例６）
作用極と対極との間に第１一体化封止部を形成する際、第１一体化封止部の仕切部と対極のうち透明導電性基板側の面との接着部の幅Ｐ、第１一体化封止部の環状部と対極のうち透明導電性基板側の面との接着部の幅Ｑ、第１一体化封止部の仕切部の幅Ｒおよび第１一体化封止部の環状部の幅Ｔをそれぞれ以下の通りとしたこと以外は実施例１と同様にしてＤＳＣモジュールを作製した。

Ｐ＝０．８ｍｍ
Ｑ＝１．５ｍｍ
Ｒ＝０．８ｍｍ
Ｔ＝２．４ｍｍ

（実施例７）
対極及び第１一体化封止部に第２一体化封止部を貼り合せなかったこと以外は実施例１と同様にしてＤＳＣモジュールを作製した。

(実施例８）
作用極と対極との間に第１一体化封止部を形成する際、第１一体化封止部の仕切部と対極のうち透明導電性基板側の面との接着部の幅Ｐ、第１一体化封止部の環状部と対極のうち透明導電性基板側の面との接着部の幅Ｑ、第１一体化封止部の仕切部の幅Ｒをそれぞれ以下の通りとしたこと以外は実施例１と同様にしてＤＳＣモジュールを作製した。

Ｐ＝０．５ｍｍ
Ｑ＝０．５ｍｍ
Ｒ＝０．６ｍｍ
Ｔ＝１．６ｍｍ

(実施例９）
導電材非接続部の幅を導電材接続部の幅の１／３倍としたこと以外は実施例１と同様にしてＤＳＣモジュールを作製した。

（実施例１０）
導電部材非接続部１６の幅を導電部材接続部１６の幅と同一としたこと以外は実施例１と同様にしてＤＳＣモジュールを作製した。

（特性評価）
（光電変換特性）
実施例１〜４で得られたＤＳＣモジュールについて、２００ルクスの照度の下で、光電変換効率η（％）を測定した。また実施例１〜４で得られたＤＳＣモジュールについて、２００００ルクスの照度の下でも、上記と同様にして光電変換効率η（％）を測定した。結果を表１に示す。

（開口率）
実施例１、実施例５〜８で得られたＤＳＣモジュールについて、開口率を測定した。結果を表２に示す。

（耐久性）
実施例１及び実施例５〜８で得られたＤＳＣモジュールについて、光電変換効率（η_０）を測定した。続いて、実施例１及び実施例５〜８で得られたＤＳＣモジュールについて、大気圧下、８５℃、８５％ＲＨの高温高湿環境下で１０００ｈ放置した後の光電変換効率（η）も測定した。そして、下記式：
光電変換効率の保持率（％）＝η／η_０×１００
に基づき、光電変換効率の保持率（光電変換保持率）を算出した。結果を表２に示す。

（接続信頼性）
接続信頼性は、実施例１及び実施例９〜１０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い、透明導電膜からの接続端子の剥離の有無を調べることによって評価した。結果を表３に示す。なお、ヒートサイクル試験１は、環境温度を−４０℃から９０℃まで上昇又は下降させるサイクルを１サイクルとした場合に２００サイクル行った。

表１に示すように、実施例１〜４のＤＳＣモジュールは、２００ルクスの低照度の下では大きい光電変換効率を示したが、２００００ルクスの高照度の下では光電変換効率が小さくなることが分かった。また実施例１〜４のＤＳＣモジュールはいずれも、第１電流取出し部と第２電流取出し部とを隣り合うように配置させているため、省スペース化を図ることができる。

表２に示すように、実施例１及び実施例５〜７のＤＳＣモジュールは、開口率をより向上させることができ、且つ、実施例８のＤＳＣモジュールに比べて、より高い光電変換保持率を示すことが分かった。

表３に示すように、実施例１及び実施例９で得られたＤＳＣモジュールでは、ヒートサイクル試験１では接続端子が透明導電膜から剥離しないことが分かった。これに対し、実施例１０で得られたＤＳＣモジュールは、ヒートサイクル試験により接続端子が透明導電膜から剥離することが分かった。

以上より、本発明の低照度用ＤＳＣ素子によれば、優れた光電変換特性を有しながら省スペース化を図ることができることが確認された。

１１…透明基板
１２…透明導電膜
１２Ｆ…透明導電膜（分離部）
１２ａ…本体部
１２ｃ…突出部
１２ｅ…対向部
１２ｆ…第１電流取出し部
１２ｈ…第２電流取出し部
１２ｇ…第１接続部
１２ｉ…第２接続部
１３…酸化物半導体層
１４…連結部
１５…透明導電性基板（第１電極）
１６…接続端子
１６Ａ…導電材接続部
１６Ｂ…導電材非接続部
１７，４１７…集電配線
２０…対極（第２電極）
２１…金属基板
３０Ａ…封止部
３１ａ，３２ａ…環状部
３１ｂ，３２ｂ…仕切部
３１…第１一体化封止部
３２…第２一体化封止部
３３…絶縁材
５０，５０Ａ〜５０Ｄ…色素増感太陽電池
６０Ｐ，６０Ｑ…導電材
８０…バックシート
８０ａ…バックシートの周縁部
９０Ａ…第１の溝（隙間）
９０Ｂ…第２の溝（隙間）
１００，２００，３００，４００…色素増感太陽電池モジュール（色素増感太陽電池素子）
５００…色素増感太陽電池素子

Claims (3)

1. 少なくとも１つの色素増感太陽電池と、
   前記少なくとも１つの色素増感太陽電池から電流を取り出すための第１電流取出し部と、
   前記少なくとも１つの色素増感太陽電池から電流を取り出すための第２電流取出し部とを有し、
   前記色素増感太陽電池が、
   透明基板、及び前記透明基板の一面上に設けられる透明導電膜を有する第１電極と、
   前記第１電極に対向し、金属基板を有する第２電極と、
   前記第１電極又は前記第２電極上に設けられる酸化物半導体層と、
   前記第１電極及び前記第２電極を接合させる環状の封止部とを備えており、
   前記第１電流取出し部が、前記少なくとも１つの色素増感太陽電池のうちの１つの色素増感太陽電池の前記透明導電膜に含まれており、
   前記第２電流取出し部が、前記少なくとも１つの色素増感太陽電池のうちの１つの色素増感太陽電池の前記第２電極の前記金属基板に電気的に接続され、
   前記第１電流取出し部および前記第２電流取出し部が互いに隣り合うように配置され、
   少なくとも１つの色素増感太陽電池の前記透明導電膜を包囲するように且つ前記透明導電膜との間に隙間を形成するように設けられる透明導電膜からなる分離部をさらに有し、
   前記分離部が、前記第１電流取出し部及び前記第２電流取出し部とともに環状構造を形成するように設けられている、低照度用色素増感太陽電池素子。
2. 前記隙間に、絶縁材が入り込むとともに、前記絶縁材が、少なくとも１つの前記透明導電膜の縁部を覆っている、請求項１に記載の低照度用色素増感太陽電池素子。
3. 少なくとも１つの前記封止部は、前記絶縁材と重なる、請求項２に記載の低照度用色素増感太陽電池素子。

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