TW201010095A - A photoelectric conversion element - Google Patents

Description

201010095 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關光電變換元件，更詳細乃有關謀求彎曲 耐久性或耐衝擊性之提昇的光電變換元件。 【先前技術】 近年來以環境問題，資源問題作爲背景，期待有作爲 潔淨能源的太陽能電池。其中’來自瑞士 gratzel cell等 之小組所提案之色素增感型太陽能電池（Dye-Sensitized Solar Cell ’以下、有稱作DSC之場合），係作爲以廉價 得到高變換效率之光電半換元件而受到注目。 其色素增感型太陽能電池，一般而言使用厚度〇.5inm 以上的玻璃基板所製作之故，幾乎未具有可撓性。但將塑 料薄膜（例如，厚度〇.2mm以下之PET，PEN)，或薄玻 璃（例如’厚度未達〇.5mm) ’金屬箔等使用於電極基板 ❹時’可製作可撓形式之色素增感型太陽能電池者。可撓形 式之色素增感型太陽能電池，從對於彎曲強情況，以及薄 且輕情況等之優點’作爲有朝小電力之附加價値的DSC 形式’從以前開始多有硏究，近年來，變換效率乃與非可 撓性者作比較’達到不遜色情況（例如，專利文獻1 )。 〔專利文獻〕 〔專利文獻1]日本特開平u_288745號公報 【發明內容】 -5- 201010095 〔發明欲解決之課題] 但，在如此之可撓形式之DSC，有著經由打擊或使用 者的過度彎曲而對於元件或過度彎曲而對於元件或模組產 生破損，而有著電解液等紛散之虞。另外，即使在元件或 模組之可撓性界限以下，對於元件或模組未產生破損之情 況，亦有經由彎曲，產生密封樹脂或氧化鈦多孔膜電極的 剝離，以及導電膜的阻抗上升，損及作爲電池之機能之虞 〇 本發明係有鑑於上述情事所作爲之構成，其目的爲題 供可使對於彎曲或衝擊而言之耐性提昇之光電變換元件者 〔爲解決課題之手段〕 本發明之光電變換元件，其特徵乃具備：構造體，和 內藏前述構造體之框體，和配置於前述構造體與前述框體 之間的變形體；前述構造體乃具有具備載持有增感色素之 〇 多孔質氧化物半導體層，具有導電性之第一電極，和與前 述第一電極對向加以配置之第二電極，和配置於前述第一 電極與前述第二電極之間之至少一部分的電解質。 如根據上述光電變換元件，在來自外部受到彎曲時， 對於該彎曲爲弱的情況，因變形體產生變形之故，對於構 造體係變形不易產生。即使彎曲爲強的情況，由變形體產 生變形者，將加上於構造體之彎曲，比較於傳達於框體之 彎曲，可充分地降低。更且，如打擊之點應力，因亦經由 -6- 201010095 變形體所加以緩和之故，對於構造體招致障礙之虞則減 。因此，如根據本發明之光電變換元件，對於彎曲或衝 而言，謀求耐久力之提昇。 在上述光電變換元件，前述變形體乃液體爲佳。液 係比較於固體而容易變形。因此，在來自外部對於光電 換元件受到弱的彎曲時，其彎曲亦在變形體中所吸收之 ，對於構造體係變形更不易產生。另外，即使加上強的 曲於光電變換元件，亦可將加上於框體之彎曲作爲不易 達於構造體者。 在上述光電變換元件，變形體乃亦可爲凝膠狀體。 情況，假設對於框體賦予強的彎曲而即使框體產生破損 因變形體爲凝膠狀體之故，亦無變形體的洩漏問題。 在上述光電變換元件，變形體乃亦可爲粘土狀。 上述變形體乃爲液體，凝膠狀體或粘土狀之情況， 上述光電變換元件中，以具有自由度之狀態，配置構造 ® 於變形體中者爲佳。此情況，構造體係成爲可在配置有 體內部的變形體之範圍之中者。因此，即使強的彎曲傳 於光電變換元件之情況，構造體係滑動在框體內，可進 至將彎曲作爲最小限度之位置之故，對於構造體係只加 最小限度之能率之應力。 另外，上述光電變換元件，係更具有設置於前述框 之內側，對向於前述第一電極之第一基板，和設置於前 框體之內側，對向於前述第二電極之第二基板；前述第 電極乃具有第一基材，前述第二電極乃具有第二基材， 少 擊 體 變 故 彎 傳 此 在 體 框 達 入 上 體 述 刖 201010095 述第一基材及前述第二基材之至少一方的彎曲強度乃較含 於前述構造體之前述第一基材及前述第二基材之至少一方 的彎曲強度爲小者爲佳。 此情況，即使在假設對於光電變換元件，加上產生破 損程度之強彎曲的情況，在於框體內部之構造體（發電機 構）產生不良情況之前，第一基板或第二基板乃產生破損 或損傷。因此，可容易防止構造體之破損同時，可以目視 簡便地確認對於該光電變換元件，加上過大的彎曲者。另 ® 外，不只對於框體未產生破損或損傷，還亦可防止對於構 造體防止產生破損之事態者。 上述變形體乃爲液體，凝膠狀體或粘土狀之情況，在 前述變形體之25°C的黏度係〇.〇2Pa· s以上200Pa· s以 下者爲佳。 由此，構造體乃在變形體中，呈具有某種程度的自由 度而移動。此情況，黏度比較於超出上述範圍之情況’在 框體內之構造體的自由度變更大，而在彎曲光電變換元件 ® 時，在框體內，構造體則更可自由地滑動。因此，可控制 應力的集中。另外，黏度乃在上述範圍內時’可於構造體 與框體之間容易保持變形體。即，可將構造體與框體保持 爲相互隔開的狀態者。換言之，可充分地控制構造體與框 體接觸者。因此，在框體內之構造體的自由度則增加’更 可充分地控制在光電變換元件彎曲時產生的應力集中於構 造體者。其結果，更可充分地降低對於構造體產生損傷之 可能性者。 -8 - 201010095 在上述光電變換元件，對於前述框體與前述構造體之 間全域，配置前述變形體者爲佳。 此情況，對於加上於框體任何部分之彎曲或衝擊而胃 ，亦可謀求耐久性之提昇。 在上述光電變換元件，電性連接前述構造體與外部之 配線乃在框體內，呈可彎曲地加以配置者爲佳。 此情況，因在框體內，配線呈可彎曲地加以配置之故 β ，在對於光電變換元件產生彎曲或衝擊時，即使加上應力 於構造體，其應力乃經由配線的彎曲部所吸收。因此，可 充分地防止對於構造體產生損傷，或配線的斷線，或者連 接於構造體之配線自構造體脫落者。 在上述光電變換元件，對於前述框體之內壁與前述構 造體之間，配置乾燥劑爲佳。 此情況，即使水份浸入於框體內，因乾燥劑吸收該水 份之故，更可控制水份浸入於構造體者。 參 〔發明之效果〕 因此，如根據本發明之光電變換元件，可使對於彎曲 或衝擊而言之耐性提昇者。 【實施方式】 以下，參照圖面詳細說明本發明，但本發明乃非限定 於圖面所示之構成，在不超脫本發明要點之範圍內，可進 行種種之變更。 -9- 201010095 <第一實施形態> 圖1乃模式性地顯示關於本發明之光電變換元件之第 一實施型態的縱剖面圖。圖2乃擴大在圖1以二點虛線所 圍住之範圍A的模式圖。 本實施型態之光電變換元件1係具備構造體50,和內 藏構造體50之框體60，和配置於構造體50與框體60之 間的變形體70。構造體50係具備載持增感色素的多孔質 © 氧化物半導體層13，至少由具有導電性之第一電極1〇， 和與第一電極10對向加以配置之第二電極20所成者。第 —電極10及第二電極20係由密封材40加以接合，經由 密封材40，密封電解質30於第一電極10與第二電極20 之間。然而，在本實施型態中，關於主耍利用從第一電極 1 〇側入射的光之情況加以說明。 以下，對於各自加以詳細說明。 第一電極10乃具備多孔質氧化物半導體層13之導電 ❹ 性的基板，例如由第一基材11，和配置於第一基材11之 —面11a之透明導電膜12，和於第一基材11之一面11a 上，藉由透明導電膜12加以配置之多孔質氧化物半導體 層13所成之透明的電極。 作爲第一基材11係使用可撓性之基板，作爲具有如 此之可撓性的基板，係例如除了聚乙烯對苯二甲酸酯、聚 萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯等之塑料板之外，可舉出低鹼 玻璃等。 -10- 201010095 作爲第一基材11而使用塑料板之情況，其厚度係例 如0.009mm以上3mm以下。 作爲第一基材1 1而使用低鹼玻璃之情況，Li20、 Na20等之鹼氧化物含有量乃5 %以下者爲佳。另外，其厚 度係例如爲〇.〇5mm以上0.3mm以下。 作爲第一基材11，係盡可能對於光透過性優越者爲佳 ，透過率爲85%以上之基板爲更佳。 Ο 更且，第一基材1 1係例如如圖3所示，亦可作爲將 形成透明導電膜12與多孔質氧化物半導體層13所成之發 電層的元件單元C，於其一面 Ua，複數（在圖示例中爲 4個），二維排列加以配置之模組。由此，可得到設定爲 任意之元件輸出的大面積化與輕量化並存之光電變換元件 者。 作爲多孔質氧化物半導體層1 3係並無特別加以限制 ，而通常，如爲使用在形成光電變換元件的多孔質半導體 ® 之構成，亦可使用任何構成者。作爲如此之氧化物半導體 ，例如可使用 Ti02、Sn02、W03、ZnO、Nb205、Ιη203、 Zr02、Y203、A1203 等者。 作爲載持於多孔質氧化物半導體層13之增感色素， 例如除釕複合體或鐵複合體，卟啉系或酞花青系之金屬複 合體之其他，可舉出曙红，若丹明，部花青等之有機色素 等。將此因應用途或多孔質氧化物半導體層13之材料而 作適宜選擇加以使用。 透明導電膜12係爲了賦予導電性於第一電極1〇，而 -11 - 201010095 配置於第一基材11之一面lla的薄膜。爲了作爲未顯著 損及第一電極10之透明性的構造，透明導電膜12係由導 電性金屬氧化物所成之薄膜者爲佳。 作爲形成透明導電膜1 2之導電性金屬氧化物，係例 如使用錫添加氧化銦（ITO )、氟素添加氧化錫（FTO ) '氧化錫（Sn02 )、氧化鋅（ZnO )等。透明導電膜12 係亦可爲上述導電性氧化物所成的膜的單層，而亦可爲層 積膜。 Θ 在此，透明導電膜12，係作爲只由FTO所成之單層 的膜，或於ITO所成的膜，層積FTO所成的膜而成之層 積膜者爲佳。此情況，可構成對於耐藥品性或耐熱性優越 ，在可視域的光之吸收量少，導電性高之第一電極10者 〇 第二電極20係由對向配置於第一電極10，第二基材 21，和配置於第二基材21的一面之導電膜22，和藉由導 電膜22加以配置之觸媒23所成之電極。 Θ 作爲第一基材21係使用可撓性之基板，作爲具有如 此之可撓性的基板，係例如除了聚乙烯對苯二甲酸酯、聚 萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯等之塑料板之外，可舉出低鹼 玻璃等之透明基板，或具有可撓性的合成樹脂板或金屬箔 等者。 作爲導電膜22係例如使用金屬膜或導電性金屬氧化 物膜等，但對於此等並無特別加以限制，而通常，如爲使 用在形成光電變換元件的導電膜之構成，亦可使用任何構 -12- 201010095 成者。然而，第二基材21乃導電性之情況係亦可未設置 其導電膜22。 第二電極20之觸媒層23係爲了賦予使作爲與電解質 30的電荷之互換速度提昇的觸媒活性於第二電極20，藉 由導電膜22而配置於第二基材21上之薄膜。做爲觸媒層 23乃例如可適切使用碳素或白金等的層。此層係可經由將 白金等，經由蒸鍍法或濺鍍法而形成於導電膜22之表面 Φ ，以及將氯化白金酸塗布於導電膜22之表面之後，進行 熱處理者而得到。但，觸媒層23係如爲可將第二電極20 作爲電極而發揮機能者，並無特別限定爲上述之碳素或白 金的層。 電解質30乃將電解液浸含於第一電極10與第二電極 20之間，以及使電解液浸含於多孔質氧化物半導體層13 內者。另外，可使用將其電解液，使用適當的凝膠化劑作 爲凝膠化（擬固體化），一體形成於第一電極10與第二 • 電極20所成者，或含有氧化物半導體粒子或導電性粒子 之凝膠狀的電解質等。 作爲如此之電解質係可使用含有氧化還原種之有機溶 劑，離子液體等者。 上述有機溶媒係雖無特別加以限定，但可使用乙腈、 甲氧基乙腈、丙腈、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙 酯、r-丁內酯等之有機溶劑。作爲離子液體，係例如可 選擇具有咪唑系陽離子或吡咯烷鑰系陽離子、吡啶系陽離 子等之陽離子等作爲四級化之氮原子的陽離子等，和碘化 -13- 201010095 物離子、雙三氟甲基磺基亞胺陰離子、二氰基亞胺陰離子 、硫氰酸陰離子等所成之離子液體等。 氧化還原種雖亦無特別加以限定，但作爲如此之氧化 還原種，係可選擇碘素/碘化物，溴素/溴化物離子等者。 例如，前者之氧化還原種係可單獨或複合使用碘化物鹽（ 鋰鹽，四級化咪唑鹽之衍生物，四丁基銨鹽等）。對於電 解液，又因應必要而亦可添加4-tert-丁基吡啶，N-甲基苯 咪唑啉，胍鹽等之衍生物等各種添加物。 ® 密封材40係使第一電極10與第二電極20對向加以 黏接，於第一電極1〇與第二電極20之間，密封電解質30 之構成。作爲如此之密封材40，係如爲對於第一基材11 與第二基材21而言之黏接性爲優越之構成，並無特別加 以限定，例如於分子鏈中具有羧基之熱可塑性樹脂所成之 黏接劑或UV硬化樹脂等爲佳，具體而言可舉出HIMILAN (DU PONT-MITUUI Ρ Ο C Y C H EM IC AL S CO., LTD 製）， BYNEL ( DU PONT 公司製），NUCREL ( DU PONT- Q MITUUI POCYCHEMICALS CO·，LTD 製），31x101 等( ThreeBond公司製）等。 構造體50係由第一電極10，第二電極20，和接合配 置於第一電極10與第二電極20之電解質30，及接合第一 電極10及第二電極20，密封電解質30之密封材40所成 之色素增感型太陽能電池。構造體50係亦可爲元件，亦 可爲模組。另外’亦可將構造體50之一·端，與框體60接 合。然而，一端係亦可爲邊，而亦可爲點。在此，經由上 -14- 201010095 述接合，構造體50係對於框體60而言，以具有自由度之 狀態加以配置者爲佳。此情況，構造體50係對於框體60 而言，成爲可移動。上述接合係例如可經由具有彎曲部的 配線而實現。 框體60係介由變形體70而包入構造體50者。框體 60係由例如配置於第一電極1 〇側之基板61，和配置於第 二電極20之基板62，和黏接基板61、62的黏接層63所 成。配置於第一電極10側之基板61係爲了不阻礙對於第 一電極10之光的射入，具有充分的光透過性者爲佳，透 過率爲85 %以上者爲佳。另外，爲了從外部的衝擊保護內 包於框體60內之構造體50，基板61乃耐衝擊性樹脂爲佳 。做爲如此耐衝擊性樹脂，可舉出聚碳酸酯、聚乙烯對苯 二甲酸酯等。配置於第二電極20側之基板62係未必需要 具有光透過性。隨之，作爲配置於第一電極側之基板 61，加上於例示之上述聚碳酸酯、聚乙烯對苯二甲酸酯， ® 而亦可使用聚二醚酮（PEEK ) 、ABS樹脂等之其他的合 成樹脂等。 配置於第一電極10側之基板61之厚度係2 mm〜4mm ，而配置於第二電極20側之基板62之厚度係lmm〜3mm 者爲佳。光入射側之基板61係在設置時，因容易受到來 自冰雹等外力，由稍加厚度，對於此等外力而言，可得到 耐久性。 另外，對於含於框體60之基板61、62與變形體70 接觸的面，配置阻障膜（途中未顯示）者爲佳。由配置阻 -15- 201010095 障膜者，更可防止水份浸入於框體60內。阻障膜係由二 氧化矽，聚乙烯醇等所成，溶膠凝膠法等而形成。 變形體70係配置於構造體50與框體60之間的構成 ，在本實施型態中，由液體所構成。作爲此液體’例如可 舉出水，醇等之親水性液體，油，親油性有機溶劑等之親 油性液體，但作爲此液體，從可控制水份浸入於框體60 內，進而可控制水母浸入於構造體5 0內之情況’與水親 和性低之親油性液體爲佳。作爲如此之親油性液體’從具 © 有適度的黏度，於變形體70中，在從框體60之內壁面間 隔之狀態可保持構造體5 0之情況，油爲佳。做爲如此的 油，可列舉矽油、礦物油等。其中，從對於化學安定性優 越，在廣溫度範圍黏度安定之情況，使用矽油者爲佳。對 於使用矽油時，矽油係使其在操作相等之中充分進行乾燥 而使用者爲佳。含於變形體70之水份量乃保持爲Iwt%以 下爲佳。由此，可充分防止對於構造體50之水份等之浸 入者。 〇 在光電變換元件1中，構造體50乃由框體60所圍住 ，在構造體50與框體60之間係配置有變形體70。隨之， 從外部傳達彎曲於光電變換元件1時，變形體70則產生 變形。因此，對於該彎曲爲弱時，其彎曲乃由變形體70 所吸收，在構造體50係不易產生變形。即使彎曲爲強的 情況，由變形體70產生變形者，將加上於構造體50之彎 曲，比較於傳達於框體60之彎曲，可充分地降低。更且 ，如打擊之點應力，因經由框體60及變形體70所加以緩 -16- 201010095 和之故，對於構造體50招致障礙之虞則減少。因此’如 根據光電變換元件1，對於彎曲或衝擊而言，謀求耐久力 之提昇。 特別是在本實施型態中，變形體70乃由液體所構成 。液體係比較於固體而容易變形。因此，即使在來自外# 對於光電變換元件1傳達弱的彎曲，比較於變形體70爲 固體之情況，其彎曲容易在變形體中所吸收，在構造體中 φ ，變形不易產生。另外，即使加上強的彎曲於光電變換元 件1，比較於變形體70爲固體之情況，可將加上於框體 60之彎曲作爲更不易傳達於構造體50者。 另外，構造體50乃對於框體60而言，由具有自由度 之狀態而加以配置之情況，對於光電變換元件1產生彎曲 時，當作爲加上彎曲於構造體50時，構造體50係對於框 體60而言成爲可移動。因此，可充分降低經由加上於構 造體50之彎曲或衝擊等所產生的應力，進而可充分地抑 β 制對於構造體5 0產生有破損或損傷。即使彎曲爲強之情 況，構造體50係在框體60內具有自由度而配置於變形體 70內之故，經由該彎曲而滑動在框體60內，而只產生最 小限度之能率與應力。因此，可充分地控制對於構造體5 0 產生有破損或損傷者。 在本實施型態中，亦可由透明的薄板（未圖示）被覆 框體60之內面者。由配置透明的薄板，假設對於於構造 體50與框體60產生有破裂時，經由該薄板可防止內容物 之紛散。做爲如此的透明的薄板，可列舉乙烯基乙烯醇、 -17- 201010095 聚氯亞乙烯基，聚乙烯醇等。 作爲變形體70，係用途上盡可能對於光透過性優越者 爲佳，在可視光範圍之光透過率爲70%以上95%以下者佳 ，而80%以上95%以下者更佳。 在變形體之25°C的黏度係0.02Pa. s以上200Pa· s 以下者爲佳。由此，構造體50乃在變形體70中，呈具有 某種程度的自由度而移動。此情況，黏度比較於超出上述 範圍之情況，在框體60內之構造體50的自由度爲變更大 0 ，而在彎曲光電變換元件1時，在框體60內，構造體則 更可自由地滑動。因此，可控制應力的集中。另外，黏度 乃在上述範圍內時，可於構造體50與框體60之間容易保 持變形體。即，可將構造體50與框體60保持爲相互隔開 的狀態者。換言之，可充分地控制構造體50與框體60接 觸者。因此，在框體60內之構造體50的自由度則增加， 更可充分地控制在光電變換元件1彎曲時產生的應力集中 於構造體50者。其結果，更可充分地降低對於構造體50 〇 產生損傷之可能性者。 配置於構造體50與框體60之間的變形體70係被覆 在構造體5 0之外面全面者爲佳。換言之，構造體50係在 從框體60之內壁面間隔之狀態，保持於變形體70中者爲 佳。由此，即使水份浸入於框體60內’其水份等之對於 構造體50的浸入路徑乃經由變形體70所遮斷之故，可更 有效地抑制水份等之浸入。隨之，可防止色素或觸媒等’ 經由水份而產生變質者。另外，構造體50之外面全體乃 -18- 201010095 經由變形體70加以被覆之故’光電變換元件1之氣體之 遮蔽性提昇。具體而言，經由構造體50內之電解液之氣 化的氣體之遮蔽性提昇。因此，可控制構造體50內之電 解液的蒸發等，進而可控制在構造體50之有效發電面積 之下降。因此，可提供長期光電變換效率安定之信賴性高 的光電變換元件1。 加上，構造體50之外面全體乃經由變形體70加以被 ❹ 覆之故，亦可緩和來自從外部任何方向之衝擊，可消除對 於衝擊而言之耐久性的方向依存性。另外，在框體60內 之構造體50的自由度則增加之故，對於光電變換元件1 之彎曲或衝擊等而言，可更有效果地抑制構造體50之損 傷。 如圖4所示，在電性連接構造體50與外部之配線α 之中，配置於框體60內之配線〇：的一部分係可彎曲或不 彎曲，但呈彎曲地設置彎曲部α 1加以配置者爲佳。此情 ® 況，配線α乃呈彎曲地配置在框體60內之故，在對於光 電變換元件1產生彎曲或衝擊時，即使加上應力於構造體 5〇，構造體50係可自由地移動在框體60內。即，可減低 加上於構造體50之應力者。因此，經由根據彎曲或衝擊 所產生的應力，可充分地防止對於構造體50產生損傷， 或引起配線α的斷線，或者連接於構造體50之配線α自 構造體50之第一電極10或第二電極20脫落者。 作爲配線α，係例如可使用可撓性印刷電路基板者。 配線α與第一電極10或第二電極20的接合係由導電性黏 -19- 201010095 接劑或焊錫等加以電性接合者爲佳。另外，在圖4中，連 接於第一電極10或第二電極20之配線α係通過設置於框 體60之基板62的貫通孔62c，導出於框體60外，但配線 α係並不特別限定於通過設置於基板62的貫通孔62c，導 出於框體60外的形態，而亦可於框體60之基板61設置 貫通孔，藉由其貫通孔而導出於框體外。在本實施型態中 ，作爲變形體70而使用液體之故，貫通孔62c係在通過 配線α之後，需要經由樹脂/3、例如UV硬化樹脂等而封 ❹ 閉者。 另外，如圖5所示，於框體60內壁與構造體50之間 配置乾燥劑7者爲佳。此時，乾燥劑7係呈爲遮蔽入射於 框體60內的光地加以配置。特別是將乾燥劑7，配置於框 體60與變形體70接觸的面，或變形體70中者爲佳。假 設即使作爲水份浸入於框體內，因乾燥劑7吸收該水份之 故，更可控制水份浸入於構造體50者。作爲如此之乾燥 劑7，係可出沸石，其中分子篩爲佳。 〇 將乾燥劑7設置於框體60之情況，框體60乃亦可安 裝於與變形體70接觸的面62a，於面62a設置凹部62b， 再於凹部6 2b配置乾燥劑7亦可。 於面62a爲形成凹部62b而設置乾燥劑7之情況，乾 燥劑7係成爲從面62a突出的狀態。因此，在於光電變換 元件1加上彎曲或衝擊時，呈不會藉由乾燥劑7而對於構 造體50帶來損傷地，設置於在框體60之內部空間的角落 者爲佳。 -20- 201010095 例外，設置凹部62b而設置乾燥劑7之情況，如圖5 所示，凹部62b係其深度乃基板62之厚度的一半程度， 直徑乃1mm程度之圓柱狀的凹部62b爲佳。凹部62b係 設置複數個爲佳。然而，凹部62b係不只收容乾燥劑7, 而在加上彎曲於光電變換元件1時，較構造體50之前容 易破壞框體60，亦得到容易以目視確認光電變換元件1之 損傷的有無效果。 ❹ 另外，將複數之乾燥劑7包入於袋子等，配置於變形 體7 0中亦可。此情況，包入乾燥劑7的袋子乃於射入光 於第一電極1〇，以及於光電變換元件1產生衝擊或彎曲時 ，呈不會對於構造體50帶來損傷地加以配置者爲佳。此 袋子係具體而言，如配置於密封材40與黏接層63之間， 第二基材62與第二電極20之間即可。 由配置乾燥劑7者，可將變形體70所含有的水份量 ，長期保持爲lwt%以下者。由此，可更有效地防止對於 ® 構造體50之水份等之浸入者。 另外，構成框體60之基板61，62之至少一方係較構 成構造體50之第一基材11及第二基材21之至少一方’ 對於彎曲而言，耐久力爲弱爲佳。即，基板61，62之至 少一方係以較構造體50的彎曲界限爲小的彎曲破壞者爲 佳。換言之，框體60之基板61及基板62之至少一方的 彎曲強度乃較第一電極10之第一基材11及第二電極20 之第二基材21之至少一方的彎曲強度爲小者爲佳。 此情況，即使在假設對於光電變換元件1 ’加上產生 -21 · 201010095 破損程度之強彎曲的情況，在於框體60之內部之構造體 50 (發電機構）產生不良情況之前，即機能上的障礙出現 之前，框體60亦產生破損或損傷。因此，可容易防止構 造體50之破損同時，可以目視簡便地確認對於該光電變 換元件1，加上過大的彎曲者。另外，不只對於框體60未 產生破損或損傷，還亦可防止對於構造體50防止產生破 損之事態者。 具體而言，作爲構造體50之第一基材11，第二基材 @ 21，使用薄的玻璃之情況，作爲基板61，62，使用有厚度 之苯乙烯樹脂等。或者，基板61，62係亦可以與第一基 材1 1、第二基材2 1同一的樹脂加以構成，此情況，例如 經由於基板61，62形成凹部之時，可將基板61，62的彎 曲強度，作爲較第一基材11、第二基材21的彎曲強度爲 小者。 〈第二實施形態〉 Θ 圖6乃模式性地顯示關於本發明之光電變換元件之第 二實施型態的剖面圖。 本實施型態之光電變換元件2係具備構造體50，和內 藏構造體50之框體80，和配置於構造體50與框體80之 間的變形體70。構造體50係具備載持增感色素的多孔質 氧化物半導體層13，至少由具有導電性之第一電極1〇， 和與第一電極10對向加以配置之第二電極20所成者。另 外’第一電極10及第二電極20係由密封材40加以接合 -22- 201010095 ，經由密封材40，密封電解質30於第一電極10與第二電 極20之間。本實施型態乃與第一實施型態相異處’係作 爲框體80之一部分，使用層壓袋83 關於構造體50’變形體70’乾燥劑7，配線α ’係與 第一實施型態之光電變換元件1相同。 框體80係由配置於第一電極10側之基板81 ’和配置 於第二電極20側之基板82，和包入兩基板81、82的層壓 袋83所成。配置於第一電極1〇側之基板81，及配置於第 二電極20側之基板82係各與構成第一實施型態之框體60 的基板61，62相同。在此，基板81、82係固定於層壓袋 8 3之內側。 層壓袋83係內包配置於第一電極10側之基板81，配 置於第二電極20側之基板82，構造體50及變形體70而 密封之構成，具有氣體阻障性構成爲佳。如此之層壓袋83 係例如經由加熱密封2片的薄膜之緣部彼此者而得到。做 ® 爲此時所使用的薄膜，可列舉耐濕乙烯基乙烯醇、聚氯亞 乙烯基，聚乙烯醇所成之薄膜。或者，亦可對於此等薄膜 ，使用蒸鍍鋁或二氧化矽所成之鋁蒸鍍薄膜或二氧化矽蒸 鍍薄膜等。但，在上述之中’鋁蒸鍍薄膜係可只對於光的 非射入側的基板，即基板82使用。 在光電變換兀件2中，構造體50乃由框體80所圍住 ，在構造體50與框體80之間係配置有變形體70。隨之， 從外部傳達彎曲於光電變換元件2時，變形體70則產生 變形。因此，對於該彎曲爲弱時，其彎曲乃由變形體70 -23- 201010095 所吸收，在構造體50係不易產生變形。即使彎曲爲強的 情況，由變形體70產生變形者，將加上於構造體50之彎 曲，比較於傳達於框體80之彎曲，可充分地降低。更且 ，如打擊之點應力，因經由框體80及變形體70所加以緩 和之故，對於構造體50招致障礙之虞則減少。因此，如 根據光電變換元件2，對於彎曲或衝擊而言，謀求耐久力 之提昇。 特別是在本實施型態中，變形體70乃亦由液體所構 @ 成。液體係比較於固體而容易變形。因此，即使在來自外 部對於光電變換元件2傳達弱的彎曲，比較於變形體70 爲固體之情況，其彎曲容易在變形體中所吸收，在構造體 中，變形不易產生。另外，即使加上強的彎曲於光電變換 元件2，比較於變形體70爲固體之情況，可將加上於框體 60之彎曲作爲更不易傳達於構造體50者。 另外，構造體50乃對於框體80而言，由具有自由度 之狀態而加以配置之情況，對於光電變換元件2產生彎曲 〇 時，當作爲加上彎曲於構造體50時，構造體50係對於框 體80而言成爲可移動。因此，可充分降低經由加上於構 造體50之彎曲或衝擊等所產生的應力，進而可充分地抑 制對於構造體50產生有破損或損傷。即使彎曲爲強之情 況，構造體50係在框體80內具有自由度而配置於變形體 70內之故，經由該彎曲而滑動在框體80內，而只產生最 小限度之能率與應力。因此，可充分地控制對於構造體50 產生有破損或損傷者。 -24- 201010095 另外，構成框體80之基板81、82乃較構成構造體50 之基材11、21，對於彎曲而言，耐久例爲弱者，即框體 80之基板81、82的彎曲強度乃較第一電極10之第一基材 11及第二電極20之第二基材21之彎曲強度爲小者爲佳情 況，係與第一實施型態同樣。此情況，即使在假設對於光 電變換元件2，加上產生破損程度之強彎曲的情況，在於 框體80之內部之構造體50(發電機構）產生不良情況之 9 前，即機能上的障礙出現之前，框體80亦產生破損或損 傷。因此，容易防止構造體50之破損。另外，層壓袋83 之中至少基板81側的部份，係爲了引導光於構造體50之 第一電極10而具有光透過性。因此，即使於該光電變換 元件2加上過大的彎曲，而基板81產生破損等之情況， 亦可將其狀態，通過層壓袋83以目視地簡便地確定。又 ，不只對於框體80未產生破損或損傷，還亦可防止對於 構造體50產生破損之事態者。 ® 另外，在本實施型態中，經由層壓袋83而內包構造 體50，以及基板81、82之故，假設即使基板81或基板 82產生破損，亦可防止內容物之紛散者。 另外，變形體70乃在框體80與構造體50之間，呈 被覆構造體50之外面全體地加以配置之情況，可使光電 變換元件2之氣體遮蔽性提昇者。隨之，可控制電解液之 蒸發等，進而可防止有效發電面積降低。另外，由配置變 形體70者，亦可抑制對於構造體50之水份等之浸入者。 隨之，可防止色素或觸媒等，經由水份而產生變質者。因 -25- 201010095 此，可提供長期光電變換效率安定之信賴性高的光電變換 元件2。 在第二實施型態，亦與第一實施形態之光電變換元件 1同樣地，可設置配線α ’乾燥劑7。 然而，在上述之第一實施形態及第二實施型態之光電 變換元件（圖1~圖6所示之光電變換元件），作爲主要利 用從第一電極1 〇側入射的光而說明過，但亦可作爲主要 利用從第二電極20側入射的光。 _ 此時，第一基材1 1係從無需具有光透過性之情況， 亦可加上於上述之構成，例如利用厚度爲0.009〜0.2mm 之金屬箔等。作爲第一基材而利用金屬箔時係無需透明導 電膜12。然而，作爲第一電極10而使用金屬箔之情況， 係使用Ni、W、Nb、Ti、A1等之對於電解液有耐久性之 構成爲佳。特別是在氧化還原I-/I3-系中，Ti爲佳。 另外，作爲第一基材20係有需要具有光透過性，例 如除了聚乙烯對苯二甲酸酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二 © 甲酸乙二酯、聚碳酸酯等之塑料板之外，使用低鹼玻璃等 之透明基板（透過率乃8 5 %以上的基板爲佳）。 關於框體60，80，第一電極10之基板61，81係因無 需具有光透過性之故，加上於聚碳酸酯、聚乙烯對苯二甲 酸酯等而可使用其他的合成樹脂。另外，配置於第一電極 10側之基板61，81之厚度係1mm〜3mm，而配置於第二 電極20側之基板62，82之厚度係2mm〜4mm者爲佳。光 入射側係在設置時，因容易受到來自冰雹等外力，由稍加 -26- 201010095 厚度，對於此等外力而言，可得到耐久性。 <製作方法：第一實施形態> 接著，對於關於本發明之第一實施形態之光電變換元 件1之製造方法加以說明。 首先，形成構造體50。 Φ (第一電極之製作） 準備由第一基材11及配置於第一基材11之一面lla 的透明導電膜12所成之第一電極用基板。對於構造體50 乃模組之情況，係例如可舉出於第一基材11上，形成複 數期望尺寸之導電膜12，或於第一基材lla上的全面，形 成透明導電膜12,於透明導電膜12形成縫隙之方法。 作爲於第一基材11上形成透明導電膜12之方法，係 可對應於透明導電膜12之材料而選擇適當的方法。作爲 ® 如此成形法，係例如可舉出濺鏟法或CVD法（氣相成長 法）’SPD法（噴射熱分解堆積法），蒸鍍法等。經由此 等方法，形成ITO、FTO、Sn02等之氧化物半導体體所成 之薄膜。透明導電膜12係過厚時，光透過性變差，另一 方面，過薄時，導電性產生劣化。因此，當可慮使光透過 性與導電性的機能並存時，0.1〜Ιμιη程度之膜厚範圍爲 佳。 於透明導電膜12上形成縫隙之情況，係可對應於透 明導電膜12之材料而選擇適當的方法。作爲具體例，係 -27- 201010095 可舉出激光雷射，YAG雷射’ C02雷射，經由氣體噴射， 水噴射之加工，蝕刻加工，機械加工等。由此’透明導電 膜12係如圖3所示，分離於複數之範圍（在圖3中爲4 個範圍）。縫隙的間距係可對應於光電變換元件1之單元 尺寸，做適宜設定。 接著，於透明導電膜12上，形成多孔質氧化物半導 體層13。在此，多孔質氧化物半導體層13係另外未具有 色素之構成。多孔質氧化物半導體層13係可經由例如將 〇 氧化鈦等之氧化物半導體塗漿，使用網版印刷等或噴墨印 刷法等之印刷方法加以圖案化之後，加熱至對於微粒子的 燒結必要之溫度而作爲多孔質膜之方法等而形成。層積未 有光散亂粒子之多孔質氧化物半導體層，和放入有光散亂 粒子之多孔質氧化物半導體層1之情況，係可在依序進行 未有光散亂粒子之塗漿的印刷及燒結而形成多孔質氧化物 半導體層之後，於其上方，依序進行放入有光散亂粒子之 塗漿的印刷及燒結，形成多孔質半導體層。 Θ 接著，將形成有透明導電膜12與多孔質氧化物半導 體層13之第一基材11，例如24小時浸漬於色素溶解之脫 水乙醇’使色素載持於多孔質氧化物半導體層13。之後， 爲了除去多餘的色素溶液而進行洗淨，再進行多孔質氧化 物半導體層13之乾燥，除去溶劑。如此作爲而製作第一 電極1 0。 (第二電極之製作） -28- 201010095 準備由第二基材21及配置於其第二基材21之一面 21a的導電膜22所成之第二電極用基板。然而，第二基材 21乃導電性之情況係亦可未設置其導電膜22。之後，於 導電膜22上，以濺鍍等將觸媒23加以成膜。對於構造體 50乃模組之情況，係例如可舉出於第二基材2 1上，形成 複數期望尺寸之導電膜22，或於第二基材21上的全面， 形成導電膜22,於導電膜22形成縫隙之方法。由此，準 ❹ 備複數片期望尺寸之第二基材21。導電膜22及縫隙之形 成方法乃與形成透明導電膜12於第一基材11時相同。如 此作爲而製作第二電極20。 之後，於第二電極20之角落形成電解液注入孔（未 圖示）。 (構造體之組裝） 爲了將上述所製作之第一電極10，和第二電極20作 W 爲電極取出，而在作爲偏置之狀態使其對向，將周圍以密 封材40貼合而作爲袋狀。 然而，使第一電極10與第二電極20對向偏置時，如 偏置3mm〜5mm程度就爲足夠另外，密封材40係從第一 基材11a的高度，較多孔質氧化物半導體層13之厚度爲 大者爲佳。具體而言，密封材40的厚度係30辦〜150W程 度。 圖7乃模式性地顯示構造體5 0爲模組情況之光電變 換元件的剖面圖。如圖7所示，密封材40係適當地組合 -29- 201010095 爲了連結旁邊的元件之間的第一密封材41，爲了與旁邊的 元件絕緣之第二密封材42，爲了防止電解液之揮發的第三 密封材43，以及爲了舉出電極於外部之第四電極44而製 作。 作爲第一密封材4 1，係例如可使用調配導電性粒子與 黏接劑（樹脂或陶瓷等）等之導電性黏接劑或導電性漿料 等。由呈第一電極10之一端，和鄰接之元件的第二電極 2〇之一端電性連接地配置第一密封材41者，可電性連接 @ 鄰接之元件彼此。對於作爲第一密封材41而使用導電性 漿料時，由在第二電極20接觸於第一密封材41之狀態而 燒成該導電性漿料者，可將第二電極20固定於第一密封 材41之上面。爲了提昇第二電極20與第一密封材41之 接合強度，對於在燒成導電性漿料時，加壓第二電極20 與第一密封材41者爲佳。 作爲第二密封材42，係例如可舉出離子交聯聚合物等 之熱溶樹脂（熱溶黏接劑）或紫外線硬化樹脂，低融點玻 © 璃等之絕緣體。由將其第二密封材42形成於連接第一電 極10與第二電極20之部分者，可絕緣鄰接之元件之間。 第二密封材42係可以將熱溶黏接劑等，塗布於元件間之 間隙的方法等而形成。

作爲第三密封材43,係與上述之第一實施型態之密封 材40同樣，例如可使用紫外線硬化樹脂。具體而言，可 舉出 HIMILAN ( DU PONT-MITUUI POCYCHEMICALS CO.，LTD 製），BYNEL ( DU PONT 公司製），NUCREL -30- 201010095 (DU PONT-MITUUI POCYCHEMICALS CO., LTD 製）， 3 1x101等（ThreeBond公司製）等當使用紫外線硬化樹脂 時，因未使用熱之故，對於色素未有損傷而爲理想。其第 三密封材43係接合第一電極10與第二電極20，可防止從 構造體電解液的揮發。 作爲第四電極44，係例如可使用碳糊等之導電性漿劑 ，此情況，作爲導電性漿劑，係可使用碳粒子等之導電性 # 粒子，接合劑，溶劑，混練其他而作爲膏狀的構成。作爲 碳糊之具體例，係可舉出將無機黏接劑，異性混合萜品醇 ，石墨粉末，乙基纖維，以 0.02〜0.2: 1: 0.02〜0.2: 0.02〜0.2的比調配之漿料，或將無機黏接劑，乙基卡必 醇，石墨粉末，乙基纖維，甲苯，以0.02〜0.2: 1: 〇.〇2 〜0.2: 0.02〜0.2: 0.01〜0.1的比調配之漿料等。第四電 極44係從透明導電膜12上或導電膜22上取出於元件外 而形成。 ® 接著，於多孔質氧化物半導體層13的內部，塡充電 解液。對於多孔質氧化物半導體層13之電解液的塡充係 可由從設置於第二電極20之電解液注入孔（未圖示）， 注入電解液，使電解液浸含於第一電極10與第二電極2〇 之間，以及多孔質氧化物半導體層13者而進行。電解液 之注入後，將電解液注入孔，以例如紫外線硬化樹脂等封 塞成液密，密封注入電解液之空間。當密封電解液注入孔 之樹脂乃紫外線硬化樹脂時，因未使用熱之故，對於色素 未有損傷而爲理想。 -31 - 201010095 如此作爲而得到構造體50。 接著，將配線α各電性連接於第一電極1〇及第二電 極20之電極取出部。對於電性連接配線α，係以導電性 黏接劑或焊錫等連接者爲佳。 經由以上的工程，可製作附配線構造體50者。 (框體之製作） 接著，製作框體60。 準備框體之第一電極側之基板61，和第二電極20 側之基板62，於第二電極20側之基板62，形成2個爲了 取出配線α於框體60外之貫通孔62c，以及爲了注入變形 體70於框體60內之注入孔（未圖示）。 接著，因應必要，將阻障膜，成膜於框體60之兩基 板61、62與變形體70接觸的面。另外，將乾燥劑7配置 於框體60內之情況，係將插入乾燥劑7於第二電極20側 之基板62的凹部62b，使用端銑刀等而形成。 之後，例如將在操作室充分進行乾燥之乾燥劑7，按 壓插入於凹部62b，以變形體70潤濕，從乾燥劑7空氣未 浸入於變形體70。 接著’將以上述所製作之構造體50，由第一電極1〇 側之基板61’和第二電極20側之基板62輕夾，配線《乃 在框體60內部呈充裕的狀態，於框體60內，形成配線α 之彎曲部αΐ’通過貫通孔62c而於框體60外部取出配線 α之自由端。之後’將構成框體60之基板61及62的周 -32- 201010095 圍，以樹脂黏接劑，形成黏接層63而固定。另外，取出 配線α之貫通孔62c係以樹脂黏接劑形成樹脂/5而密封。 接著，準備例如在操作室內充分進行乾燥之變形體70 。作爲變形體70係使用液體。並且，呈氣泡不會從設置 於框體60之第二電極20側之基板62的貫通孔進入變形 體70地，適宜進行真空吸引同時而插入。之後’以UV 硬化樹脂等密封注入孔。 Φ 經由以上作爲，得到光電變換元件1。 <製作方法：第二實施形態> 對於關於第二實施形態之光電變換元件2之製造方法 加以說明。 對於構造體50，框體80之第一電極10側之基板81 ，以及框體80之第二電極20側之基板82，係可與第一實 施型態之構造體50，基板61，62同樣地製作。 ® 準備構造體50，框體80之兩基板81，82之後’於構 造體50之第一電極10之一面及第二電極20之一面’配 置變形體70。 另一方面，準備2片四角形狀之薄膜’於其各薄膜’ 固定基板81，82而形成2個層積體。並且，於此等2個 層積體之間，經由基板81，82，呈輕夾地配置構造體50 。此時，將2條配線α之中1條的配線α ’由相互對向之 薄膜的一邊的緣部彼此夾持。並且’將薄膜的3邊之緣部 彼此作爲熱絕緣，得到具有1個開口之袋狀體。接著’從 -33- 201010095 袋狀體之開口注入變形體70。此時，變形體70係呈進入 於構造體50與各基板81，82之間地注入。如由此作爲將 變形體70塡滿於袋狀體中後，將剩餘之配線α，夾持於 形成開口之薄膜之剩餘的緣部彼此間，將其緣部彼此，以 真空孔密封器而加以密封。如此作爲而得到層壓袋8 3。 經由以上作爲，得到有關第二實施型態之光電變換元 件2 〇 在第二實施型態中，將構造體50內包於框體80時， Q 因可以真空密封器而封入之故，與第一實施型態之光電變 換元件1的製造方法作比較，可更簡便地製作光電變換元 件2。 本發明乃非限定於上述第一及第二實施型態者。例如 ，在上述第一及第二實施型態中，對於變形體由液體所構 成之情況，加以說明過，但變形體係如爲其自體變形之構 成即可，而並不限定於液體者。作爲液體以外之變形體， 係例如可舉出凝膠狀體，黏土，彈性體等。但，此等係必 ❹ 要將任何射入於框體的光，爲了引導於構造體而具有光透 過性者。當變形體爲凝膠狀體時，假設對於框體賦予強的 彎曲而即使框體產生破損，亦無變形體的洩漏問題。隨之 ，無需以透明的薄板而被覆如在第一實施型態所述之框體 的內壁面。 作爲透明之凝膠狀體，例如可舉出矽凝膠，將離子液 體作爲凝膠化之構成等，其中，從爲非水性之情況，最佳 使用矽凝膠。 -34- 201010095 作爲透明之粘土狀，例如可舉出綠土類，聚合物粘 等，其中，從低成本之情況，最佳使用綠土類。 另外，在上述第二實施型態中，如圖6所示，基板 、82乃固定於層壓薄膜83之內側，但基板81、82係如 8所示，亦可不固定於層壓薄膜83之內側。即，基板 、82係亦可從層壓薄膜83隔開。此情況，唯層壓薄膜 乃構成框體80。另外，基板81、82係配置於變形體70 Φ 。在此，基板81、82之彎曲強度乃較第一電極10之第 基材11及第二電極20之第二基材21之彎曲強度爲小 爲佳的情況，係與第二實施型態同樣。 在其光電變換元件3中，構造體50乃由層壓薄膜 所圍住，在構造體50與層壓薄膜83之間係配置有變形 70。隨之，從外部傳達彎曲於光電變換元件3時，變形 70則產生變形。因此，對於該彎曲爲弱時，其彎曲乃由 形體70所吸收，在構造體50係不易產生變形。即使彎 ® 爲強的情況，由變形體70產生變形者，將加上於構造 50之彎曲，比較於傳達於層壓薄膜83之彎曲，可充分 降低。更且，如打擊之點應力，因經由層壓薄膜83及 形體70所加以緩和之故，對於構造體50招致障礙之虞 減少。因此，如根據光電變換元件3，亦與第二實施型 的光電變換元件2同樣，對於彎曲或衝擊而言，謀求耐 力之提昇。 另外，即使在假設對於光電變換元件3,加上產生 損程度之強彎曲的情況，在於構造體50產生不良情況 土 8 1 圖 8 1 83 中 者 83 體 體 緣 樊 曲 體 地 變 則 態 久 破 之 -35- 201010095 前，即機能上的障礙出現之前，基板81、82亦產生破損 或損傷。因此，容易防止構造體50之破損。 〔實施例〕 <實施例1 > (第一電極及第二電極之製作） 洗淨10 cm角，厚度0.1mm之ITO透明導電PEN薄膜 (Ohjitoubi公司製，商品名：OTEC )2片，對於一方的 φ 透明導電PEN薄膜，作爲觸媒，以濺鍍將Pt成膜數十nm ，於角落設置小的電解液注入孔。 於另一方的透明導電PEN薄膜上，以背膠牽條，呈圍 著約8 cm角的尺寸（從中央偏置10mm之位置）作爲遮蔽 ，再以手塗塗布塑料薄膜用氧化鈦塗漿（PECCEL公司製 、商品名：PECC-01 )。之後，揭下遮蔽，以150°C使其 乾燥，製作約5μπι厚之多孔質氧化鈦膜。之後，於將色素 (Solaronix 公司製、Ruthenium5 3 5 )溶爲 〇.3mM 之脫水 ❹ 乙醇’將形成多孔質氧化鈦膜之IT0透明導電PEN薄膜 浸漬24小時，載持色素，製作第一電極。 (構造體之組裝） 將由如此作爲所得到之第一電極及第二電極，在爲了 取出電極而偏置3mm之狀態，將周圍5mm程度，以熱溶 樹脂（DU PONT、MITSUI公司製，商品名：Himilan)貼 合而作爲袋狀。之後，在從設置於第二電極之第二基材的 -36- 201010095 電解液注入孔，注入電解液之後，以UV硬化樹脂（ Threebond公司製）密封。接著，於兩電極，以導電性黏 接劑貼合可撓性印刷電路基板，製作構造體。 封 密 的 澧 框 之 體 造 構 於 對 作爲框體之第一電極側基板，準備1片12cm角、厚 度3mm之硬質聚碳酸酯基板（之後稱之爲PC)，作爲框 體之第二電極側基板，準備1片12cm角、厚度2mm之非 結晶性PET基板（之後稱之爲a-PET)。其中，對於框體 之a-PET基板，使用端銑刀，至板厚的一半程度，將Φ 1mm程度之圓柱狀的凹部，以lcm間隔設置100個於基板 的內側全面。之後，於兩基板，係作爲氣體阻障層，將二 氧化矽進行成膜。另外，對於a-PET基板，係設置取出可 撓性印刷電路基板之貫通孔，和變形體的注入孔。 然而，關於a-PET基板，當彎曲成曲率半徑150mm 以下時，確認到將以端銑刀製作之凹部，於起點折斷者。 接著，將在上述所製作之構造體，以PC基板與a-PET基板輕夾，將可撓性印刷電路基板，從貫通孔取出之 後，以2液式環氧黏接劑固定周圍5mm程度。取出可撓 性印刷電路基板之貫通孔亦稍微對於可撓性印刷電路基板 ，在具有充裕，即彎曲的狀態，同樣地進行密封。 接著，作爲變形體，準備在操作室中充分使其乾燥之 矽油，從設置於a-PET基板之變形體的注入孔，呈不會進 入氣泡地適宜進行真空吸引同時加以注入，再以UV硬化 -37- 201010095 樹脂（threebond )，密封該注入孔。由此得到光電變換元 件。 <實施例2 > 對於框體之a-PET基板，於以端銑刀製作之凹部，將 在操作室中使其乾燥之分子篩，作爲乾燥劑進行噴射塡裝 之後，除以矽油潤濕以外，係作爲與實施例1同樣作爲， 得到光電變換元件。 <實施例3 > 爲了製造第一電極及第二電極，於厚度0.02mm之薄 的低鹼玻璃上，使用以SPD法，將FTO透明導電膜進行 成膜之導電性基板，於一方的導電性基板之上方，印刷玻 璃用高溫燒結型塗漿（Solaronix公司製、Ti-nanoxide T )之後，以450°C進行燒成，形成多孔質氧化鈦層以外， 係作爲與實施例2同樣作爲，得到光電變換元件。 . <實施例4 > 作爲第二基板，使用厚度〇_ 〇4mm之鈦箔以外，係作 爲與實施例3同樣作爲，製作構造體。另外，作爲框體之 第二電極側之基板’使用鋁蒸鑛形式之氣體阻障板以外， 係與實施例1同樣作爲而製作框體。之後，使用此等之構 造體與框體，與實施例1同樣作爲，將構造體密封於框體 內，得到光電變換元件。 * 38 - 201010095 <實施例5 > 作爲乾燥劑，將分子篩，與實施例2同樣作而配置於 框體的凹部以外，係與實施例4同樣作爲而製作光電變換 元件。 在實施例1〜5，將使用於第一電極及第二電極之製造 的基板之種類，使用於多孔質氧化物半導體層之製造的塗 〇 漿種類，使用於框體之製造的基板種類，以及乾燥劑之有 無，顯示於表1。 〔表1〕 實施例1 實施例2 實施例3 第一電極 導電性PEN薄膜 導電性PEN薄膜 於低鹼玻璃上，將FTO 透明導電膜進行成膜者 第二電極 導電性PEN薄膜 導電性PEN薄膜 於低鹼玻璃上，將FTO 透明導電膜進行成膜者 多孔質半導體層 薄膜用傾燒結型 薄膜用讎燒結型 玻璃用高溫燒結型 第一電極側框體基板 附氣體阻障膜PC 附氣體阻障膜PC 附氣體阻障膜PC 第二電極側框體基板 附氣體阻障膜a-PET 附氣體阻障膜a-PET 附氣體阻障膜a-PET 乾燥劑 無 肝篩 德 實施例4 實施例5 第一電極 於低鹼玻璃上，將FTO 透明導電膜進行成膜者 於低驗玻璃上，將FTO 透明導電膜進行成膜者 第二電極 鈦箱（t0.04mm) 鈦箔（t〇.〇4mm) 多孔質半導體層 玻璃用高溫燒結型 玻璃用高溫燒結型 第一電極側框體基板 附氣體阻障膜PC 附氣體阻障膜PC 第二電極側框體基板 鋁蒸鍍型式之氣體阻障 薄板 鋁蒸鏟型式之氣體阻障 薄板 乾燥劑 無 肝篩 -39- 201010095 <比較例1 > 只將在實施例1所製造之構造體’作爲比較例1之光 電變換元件而製作。 <比較例2 > 只將在實施例4所製造之構造體’作爲比較例2之光 電變換元件而製作。 在比較例1〜2，將使用於第一電極及第二電極之製造 © 的基板之種類，使用於多孔質氧化物半導體層之製造的塗 漿種類，使用於框體之製造的基板種類，以及乾燥劑之有 無，顯示於表2。 〔表2〕 比較例1 比較例2 第一電極 導電性PEN薄膜 於低鹼玻璃上，將FTO透明導電 麵行成膜者 第二電極 導電性PEN薄膜 鈦范（t0.04mm) 多孔質半導體層 薄膜用題燒結型 玻璃用高溫燒結型 第一電極側框體總 無 無 第二電極側框體基板 無 無 乾燥劑 無 無 對於在上述所得到之實施例1〜5及比較例1〜2的光電 變換元件，經由耐降雹試驗及耐風壓試驗，評估其特性。 將其結果示於表3。 耐降雹試驗及耐風壓試驗係依照J IS-C893 8試驗而 進行。降雹試驗係爲了調查耐衝擊性的試驗，在降雹試驗 -40- 201010095 中，使227g的鐵球，從lm的高度落下於光電變換元件的 中心，評估此時之破裂等之損傷的有無（簡易試驗）。在 表3中，將未產生損傷的情況作爲A，將損傷的情況作爲 B。另外，耐風試驗係爲了調査耐彎曲性的試驗，在耐風 試驗中，將1422N/m2之靜加重，加上於光電變換元件的 全面，評估破裂等之損傷的有無（簡易試驗）。在表3中 ，將未產生損傷的情況作爲A，將損傷的情況作爲B。 馨 〔表3〕

耐降雹試驗（耐衝擊性） 耐風壓試驗（耐彎曲性） 實施例1 A A 實施例2 A A 實施例3 A A 實施例4 A A 實施例5 A A 比較例1 B A 比較例2 B B 由表3所示之耐降雹試驗及耐風壓試驗的結果，在實 施例1~5之光電變換元件中，在任何試驗均未觀察到破裂 等之損傷。在比較例1之光電變換元件中，在耐降雹試驗 ’觀察到損傷，而在在比較例2之光電變換元件中，在任 —試驗中均產生有損傷。從此情況，實施例1~5之光電變 換元件係比較於比較例1及2之光電變換元件，了解到可 得到對於降雹及風壓而言優越之耐久性。因而，本發明之 光電變換元件係確認到對於耐彎曲性及耐衝擊性優越者。 然而，對於實施例1〜5及比較例1，2之光電變換元 -41 - 201010095 件，係亦更進行彎曲試驗。將結果示於表4。彎曲試驗係 調查使光變換元件彎曲，使用者感覺到破裂時之基板的破 裂狀態，或電解液之洩漏等。 〔表4〕 彎曲試驗 實施例1 框體之第一電極側的基板產生破裂 實施例2 框體之第一電極側的基板產生破裂 實施例3 框體之第一電極側的基板產生破裂 實施例4 框體之第一電極側之基板與第一電極同時破裂 實施例5 框體之第一電極側的基板產生破裂 由表4所示之結果，針對彎曲試驗，在實施例1〜5之 光電變換元件中，未有較框體先，構造體產生破裂者。 如根據如此實施例1〜5，了解到由將第二電極側框體 積板的彎曲強度，作爲較第二電極側基材爲小者，未有較 框體先，構造體產生破裂者。從此情況，如根據實施例 1〜5之光電變換元件，認爲可明確地讓使用者知道引起經 © 由過彎之故障，可控制光電變換元件之過度處理者。 接著，檢討於高溫下，進行5 00小時保管時之光電變 換效率之下降率。此時，保管係對於50°C、85%RH下， 以500小時之條件下進行之。將光電變換元件的初期之光 電變換率作爲7?〇、將進行500小時保管後之光電變換效 率作爲7?，將其下降率，經由下述式_· 光電變換率之下降率（％) =100X( ) / 7?0 而算出。將其結果示於表5。 -42- 201010095 〔表5〕 500小時保管時之光電變換效率的下降率 實施例1 42% 實施例2 14% 實施例3 6% 實施例4 18% 實施例5 5% 比較例1 67% 比較例2 21% 關於在高濕度下進行5 00小時保管時之光電變換率的 下降率，係確認到由配置乾燥劑者，對於高濕度而言顯示 更長期間的耐久性，實現信賴性高的光電變換元件者。 〔產業上之可利用性〕 本發明係可適用於將色素增感型太陽能電池作爲代表 φ 之濕式太陽能電池（使用電解液形式之太陽能電池）。 【圖式簡單說明】 圖1乃模式性地顯示關於本發明之第一實施形態之光 電變換元件之縱剖面圖。 圖2乃擴大以圖1之二點虛線所圍住之範圍A的模式 圖。 圖3乃模式性地顯示與圖1之第一電極不同例的斜視 圖。 圖4乃模式性地顯示在圖1之光電變換元件，於構造 -43- 201010095 體設置配線之一例剖面圖。 圖5乃模式性地顯示在圖1之光電變換元件，於框體 設置乾燥劑之一例剖面圖。 圖6乃模式性地顯示關於本發明之第二實施形態之光 電變換元件之剖面圖。 圖7乃模式性地顯示將本發明之光電變換元件之作爲 模組時之光電變換元件的剖面圖。 圖8乃模式性地顯示關於本發明之其他實施形態之光 @ 電變換元件之剖面圖。 【主要元件符號說明】 1，2 :光電變換元件 7 :乾燥劑 10 :第一電極 11 :第一基材 1 2 :透明導電膜 ❹ 13:多孔質氧化物半導體層 20 :第二電極 21 :第二基材 22 :導電膜 23 :觸媒 3〇 :電解質 4 〇 :密封材 4 1 :第一'密封材 44- 201010095 42 :第二密 43 :第三密 4 4 :第四密 50 :構造體 60 ， 80 :框 61 ， 62 ， 81 62a :與變开 Φ 62b :凹部 62c :貫通？ 63 :黏接層 70 :變形體 83 :層壓袋 α :配線 ❹ 封材 封材 封材 體 ，82 :構成框體之基板 $體接觸的面 -45-

Claims (1)

1. 201010095 七、申請專利範圍： 1. 一種光電變換元件，其特徵乃具備：構造體， 和內藏前述構造體之框體， 和配置於前述構造體與前述框體之間的變形體； 前述構造體乃具有： 具備載持有增感色素之多孔質氧化物半導體層，具有 導電性之第一電極， 和與前述第一電極對向加以配置之第二電極， ® 和配置於前述第一電極與前述第二電極之間之至少一 部分的電解質。 2. 如申請專利範圍第1項記載之光電變換元件，其 中，前述變形體乃液體。 3. 如申請專利範圍第1項記載之光電變換元件，其 中，前述變形體乃凝膠狀體。 4. 如申請專利範圍第1項記載之光電變換元件，其 中，前述變形體乃粘土狀。 . 5. 如申請專利範圍第2項至第4項任一項記載之光 電變換元件，其中’前述構造體乃於前述變形體中’具有 自由度之狀態而加以配置者。 6. 如申請專利範圍第1項至第5項任一項記載之光 電變換元件，其中’更具有設置於前述框體之內側’對向 於前述第一電極之第一基板’ 和設置於前述框體之內側’對向於前述第二電極之第 二基板； -46 - 201010095 前述第一電極乃具有第一基材， 前述第二電極乃具有第二基材， 前述第一基材及前述第二基材之至少一方的彎曲強度 乃較含於前述構造體之前述第一基材及前述第一基材之至 少_方的彎曲強度爲小者。 7. 如申請專利範圍第2項至第4項任一項記載之光 電變換元件’其中’在前述變形體之25 °C的黏度係 〇.〇2Pa · s 以上 200Pa· s 以下者。 8. 如申請專利範圍第1項至第7項任一項記載之光 電變換元件，其中，對於前述框體與前述構造體之間全域 ，配置前述變形體者。 9. 如申請專利範圍第1項至第7項任一項記載之光 電變換元件，其中，電性連接前述構造體與外部之配線乃 在前述框體內，呈可彎曲地加以配置者。 10. 如申請專利範圍第1項至第9項任一項記載之光 • 電變換元件，其中，對於前述框體之內壁與前述構造體之 間，配置有乾燥劑者。 -47-