TWI294187B - Photoelectric conversion element and manufacturing method therefor - Google Patents

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1294187 九、發明說明： 【發明所屬之技彳标領域】 發明領域 本發明對於2003年8月6日申請之特願2003 — 288076號 5及2003年12月18日申請之特願2003-421084號；2003年12 月25日申請之特願2〇〇3— 430606號；2004年3月5日申請之 特願2004 —63032號；2004年3月31日申請之特願2004 — 106616唬，及2004年3月31日申請之特願2〇〇4_ 106617號主 張優先權而援用其内容。 10 本發明有關色素增感型太陽電池等之光電轉換元件及 其製造方法。詳細而言，係有關於對具有以作用極與對極 夾著電解質層而形成之積層體之電池本體，不會加諸以加 熱等負荷，而能總括地封住電池構成元件與配設於其外側 之封包材的光電轉換元件及其製造方法，以及將複數個以 15作用極與對極夾著電解質的狀態重疊之積層體配列於筐體 内並予以密封封住的光電轉換元件。 發明背景 以環境問題、資源問題等為背景上，視為無污染能之 20太陽電池乃所多方所注目。有使用多結晶或非結晶之矽作 為太陽電池。但是，習知之矽太陽電池會存在有製造成本 咼且原料供給不足夠等課題，因此未能普及。 又，現正開發著Cu —In—Se系（亦稱CIS系）等化合物系 太陽電池，而此化合物系太陽電池具有表示極高轉換效率 1294187 之優異特徵。然而，此化合物系太陽電池亦因成本及環境 負擔專問題而未能普及。 對於此等太陽電池，乃有瑞士之等工作 群等所提案的色素增感型太陽電池，乃因廉價且作為可獲 5得高光電轉換效率之光電轉換元件而受注視。 第1圖表示以習知技術所構成之色素增感型太陽電池 之一例之模式上的剝面圖。 此色素增感型太陽電池100亦要構成係具有於一側面 形成載持著增感色素之多孔質半導體電極（以下亦稱色素 10增感半導體電極）103之第1基板1〇1、形成導電膜104之第2 基板105、封入此等構件之間之例如膠狀電解質所構成之電 解質層106。 使用透光性之板材作為第1基板101，而用以於與第i 基板101之色素增感半導體電極103連接之面賦予導電性， 15乃設置透明導電層102。第1基板101依據透明導電層102及 色素增感半導體電極103而構成窗極108。 另一方面，於第2基板105用以對連接電解質層1〇6之面 賦予導電性，乃設置碳或白金所構成之導電層104。而藉第 2基板105及導電層104而構成對極1〇9。 20 色素增感型太陽電池100將第1基板101與第2基板105 隔著預定間隔配置以使色素增感半導體電極103與導電層 104呈對向，於兩基板之間的周邊部設有由熱可塑性樹脂所 構成之封住劑107。可舉出藉由此封住劑107而貼合二個基 板101、105並組成電池，透過電解液之注入口 11〇而於兩極 1294187 108、109之間充填包含蛾·礎化物離子等之氧化·還原種 的有機電解液，而形成電荷移送用之電解質層1〇6者。亦 即’封住劑107達到防止包含在電解質層106中之電解液的 漏出或揮發性成分揮發的功用。 5 其次說明色素增感型太陽電池1〇〇之製造方法的概略。 首先，藉由熱可塑性樹脂所構成之封住材1〇7而積層窗 極108與對極1〇9之後，藉由窗極108及對極1〇9或是窗極1〇8 或對極109之其中任何一方而加熱封住材，並藉著炼融 而接著窗極108與對極109以組成一對電極（窗極log與對極 10 109)。 接著透過設成貫穿對極109之注入口 11〇而將包含破· 碘化物離子等氧化.還原種之電解液充填於窗極108與對極 109之間並塞住注入口 ho之蓋ill而形成電荷移送用之電 解裊層106，而獲得一對電極（窗極log與對極1〇9)、及由夾 15於此等電極之間的電解質層1〇6所構成之色素增感型太陽 電池1〇〇(例如參照曰本特開2002 一 184478號公報，及 N.Papageorgiou et al., J. Electrochem. Soc., 143(10), 3099, 1996)。 此電解液之注入方式，在組裝太陽電池之電池的情形 20下，可利用毛細管現象、壓力差等情形而以批次方式從設 於背面等之注液口注入。 亦有報告將以將半導體設成具有粗糙係數大於1〇〇〇之 大表面積比之多孔膜構造的狀態，提高光吸收率而達10% 以上之光電轉換效率者。在成本方面預想為現有矽系太陽 1294187 電池之1/2〜1/6範圍，不一定必要複雜·大規模的製造 設備，且不含有害物質，因此具有可因應大量普及之廉價· 大量生產型太陽電池的高可能性。 但是，上述色素增感型太陽電池係將乙腈等揮發性溶 5媒作為電解液使用並將此封入電池，此等系列存在有因揮 發而產生電池特性降低的問題。因此在對策上乃試著使用 邊子性液體作為電解液（例如N.papageorgi〇u et 】

Electrochem· Soc·，143(10)，3099, 1996)。此離子性液體亦稱 為常溫熔融性鹽，於包含室溫附近之廣範圍呈穩定的液體 10而存在，即僅由帶著正與負電荷之離子的鹽。此離子性液 體實際上不具有蒸氣壓而不必要擔心如一般性的有機溶媒 的揮务、起火，因此被期待著可作為解決因揮發所造成電 池特性降低的手段。 又，使用電解液的情形下，由於在製造時或破損時會 15有漏出電解液之虞，因此在此液漏的對策上，各研究機構 正盛行著使用適當的膠化劑而將電解液予以膠化（凝固體 化）。（例如日本特開2002_ 184478號公報）。若是要膠化， 也有比液體狀態的狀況更能抑制揮發的報告。對於離子性 液體亦進行同樣的試驗，而經膠化之離子性液體(離子膠） 20 具有安全性且耐久性的優點。 然而，上述習知色素增感型太陽電池之製造上，係使 用熱可塑性樹脂來封住而形成封住劑107。如第丨圖所示， 具體而言’加熱並溶融樹脂而接著二片電極（窗極1〇8、對 極灣。此時熱藉由幻基板101而傳達至色素增感型太陽 1294187 % 103因此會有對於^著於色素增感型太陽電池103之 色素產生不良影響之虞。 又，封住劑107以樹脂形成，故在長期使用下會有耐久 性的問題。 5 ^且’注人電解液之際，首先將二片電極板予以融著 而形成電池的形狀後，透過預先開啟之注入口削而將電解 L =旦定極乍空間之二片電極間，最後必須於注入口 110 盖上盍in，因此會有造成製造步驟複雜的問題。又，一旦 電解液黏度高則要注入電解液必須花費許多時間與手續Ϊ 10因此會導致增大製造成本。 又，封住材107由熱可塑性樹脂構成，因此财久性差而 會有不適合長期使用的問題。 t 明内 發明概要 15 本發明之第1樣態係鑑於上述情事而完成者，其目的在 於提供光電轉換元件及其製造方法，該光電轉換元件及复 製造方法可抑制在接著電極之際所施加之熱造成吸著於色 素增感型太陽電池之色素所造成的影響，同時具優異之長 期使用時的耐久性’而且可容易進行充填液狀或膠狀之電 20 解質。 本發明之第1樣態提供光電轉換元件，該光電轉換元件 具有値體、收納於前述箧體内的積層體，前述積層體具有 其具備有使增感色素載持於表面之多孔質氧化物半導體層 的作用極、於該作用極之前述多孔質氧化物半導體層側對 1294187 向於刖述作用極㈣置的對極、配設於前迷相極及前述 對極之間至少_抑\ 、， 砟77的電解質層，前述積層體之上面及下 面與刖述《之内面直接或間接性地接觸’前述筐體之中 μ與作__的部分具有透過太陽光之光學特性的材 料0 iL光電轉換元件，以作用極與對極夹著電解質層而 t成之積層體，簡其上面及下面直接或間接地接觸筐體 、内面而收、$ °亦即’不論是直接或間接的狀態，筐體之 内面建構成失入積層體之上面及下面，藉此以封住筐體的 10狀態而能以總括地封住該包含積層體所構成之電池構成構 件因此可明顯降低力口諸於積層體之熱的影響。麦此，可 解決由於文到電極接著時所施加之熱的影響而阻礙色素之 預定機能那般的習知課題，由於色素可穩定地發揮其性 能，故能獲得穩定的光電轉換特性。又，M體之中至少與 15作用極接觸的部分若是由具有透過太陽光之光學特性的材 料所構成的話，能將太陽光收入由積層體所構成之電池構 成構件内。 又相關構成之光電轉換元件可利用以作用極與對極 爽著電解質層而形成之積層體，因此例如將液狀或膠狀的 20電解液滴下於-側的電極上，而經塗布或吹附後從其上爽 著另-側的電極而施加壓力，藉此能使液狀或膠狀之電解 貝/X透於構成電極之中的作用極之多孔質氧化物半導體層 表面而形成電解質層，藉此能形成以作用極與對極爽著電 解質層而形成之積層體。此時失在電極間之液狀或膠狀的 10 1294187 電解質不會因毛細管現象而從間隙溢出。如此—來，由於 能郎省習知需要許多時間的電解液注入步驟，因此能更進 一步削減在製造光電轉換元件所需要的成本。 而且，依據上述構成，由於不必要習知那般地使用由 树月曰構成的封住劑，故可改善長期使用下的耐久性，因此 能提供在光電轉換特性上長期穩定性優異的光電轉換元 件。 而且，上述光電轉換元件，採用積層體所構成之電池 構成構件5又置於笪體内而不與外部空氣接觸的構造。即， ⑺電池構成構件收納於密閉的空間内，因此可獲得比習知光 電轉換元件更優異之對應環境特性的光電轉換元件。 上述无冤轉換元件以在 〜：工穴月丨j您匡篮4间設置 15 彈性構件，並藉彈性構件的排斥力而使以作用極與對極夾 著電解質層而形成之積層體在筐體内被以從上下方向牢固 地押附狀態而保持。由於上下電極不易對面内方向產生相 對性的位置偏移，因此可提供對於外力具有高的形狀穩定 性且耐震性亦優異的光電轉換元件。 “ 、十、接爲述光電轉換兀件為了不通過前述1體内部而接觸前 «層義面、’若是採驗前述對極與前述仙極之一端 接’述筐體以外之另_端分別設置延 另-端從—_卜:::= 二導電體的 第諸:：體所構成之電池構一 讀的光電轉換元件可因應配合外部電路系統之多式 20 1294187 夕樣的設置條件。 前述導電體之另一端的較佳例子可舉出有從前述筐體 J面向箧體外延伸的構造。依據該構造，在使複數個光電 轉換元件串聯連接的情形下，用以接觸筐體各側部而僅將 菡體予以二次元排列配置即可，因此能大幅縮短施工所必 要的時間。特別是不必要如習知用以連接光電轉換元件的 電路，故能以低成來製造單元。 ^又，$述導電體之另一端的較佳例子可舉出有從前述 1〇筐體底部向筐體外延伸的構造。依據該構造，在使複數個 ^電轉換元㈣聯連接的情形下，用以純體底部連接外 1電路而僅將筐體予以二次元排列配置即可，因此能大幅 縮短知工所必要的時間。特別是用以連接各光電轉換元件 =部電路形成筐_下墊，且形成以_光電轉換元件 Μ =來保護外部電路的狀態，因此可更進一步提昇耐環 一部分或^ 轉換元件可利用作為㈣材料或壁; 20

製造方法包含光電:換元件之製造方法 之_::提:::=: 於表面之纽質氧化物半 /使U色素栽: 或膠狀之電解質充填於前=的作用極的步驟、將: 層上而形成電解質㈣牛 之多孔質氧化物半 之箱體之^wS、竭、將前述對極配置於前述 底面的步驟、將前述作用極重疊前述: 12 1294187 而㈣述電解質層接觸前述對極以形成積層體的步驟、配 置前述筐體之前述蓋體以覆蓋前述作用極的步驟、及從^ 述筐體之外侧朝向與前述積層體表面正交的方向施加2 而封住筐體的步驟。 可 5 ⑤上述製造方法，藉著將餘或之電解質充填於 構成前述作用極之多孔質氧化物半導體層上而形成電解質 層的步驟，能使液狀或膠狀之電解質均一地分布於多孔^ 氧化物半導體層之表面上。 、 在此說明所謂將液狀或膠狀之電解質充填於構成前述 10作用極之纽質氧化物半導體層上㈣成電解f層的情 形，乃指使將液狀或膠狀之電解質浸透於多孔質氧化物半 導體層表面之意。又，所謂液狀之電解質一般係指電解液 者，而為將蛾·破化物離子等電解質成分溶解於溶媒的溶 液。 15 W如將液狀或膠狀之電解質滴下、塗布或吹附於作用 極與對極之中的-側電極上之後，從其上爽入另一側電極 而施加壓力，藉此使液狀或膠狀之電解質浸透該電極之中 2成作祕之多孔質氧化物半導體層表面上而能形成電解 貝層’藉此能形成以作用極與對極夾著電解質層而形成的 20積層體。 即，依據此步驟能不必要如習知透過注入口而將液狀 或膠狀之電解質強制性地注人作難與對極之間的窄小空 間，因此，可解決會發生無法在作用極與對極之間分布液 狀或膠狀之電解質的領域，或是液狀或膠狀之電解質局部 13 1294187 存在等不良情形。 而且’於構成筐體之箱體的内底面設置前述對極，以 使前述電解質層接觸該對極那般地重疊前述作用極而料 . 積層體，用以覆蓋該作用極而配置其構成前述筐體的蓋體 · 5後’並藉著從前述筐體外側對於與前述積層體表面正交的 方向施加荷重而封住筐體的步驟，以封鋪體的狀態而能 包含積層體所構成之電池構成構件以總括地封住。封住筐 體之際對筐體局部性地加熱也幾乎不會對積層體加献。因 ⑺此採用此步驟的話，能解決習知受到電極接著時所施加之 · 熱的影響而阻礙色素預定之機能等問題。 因此，有關本發明之第1樣態的製造方法係用以製造具 有上述特徵的光電轉換元件’即，能控制於接著電極之際 所施加之熱對於吸著在色素増感半導體電極之色素的影 響，同時具優異之長期使用時的耐久性，而且可增進能容 15易進行充填液狀或膠狀之電解質的光電轉換元件。 本發明之第2樣態係鑑於上述情事而完成者，其目的在 於提供光電轉換元件及其製造方法，該光電轉換元件及其 _ 製造方法可將電解液滴下並注人色素增感半導體電極，^ 能獲得優異的發電效率。 2〇 · 本發明之第2樣態在於提供光電轉換元件，該光電轉換 凡件具有其具備有内底面之箱體及積層體，前述積層體具 有其具備有使增感色素載持於表面之多孔質氧化物半導體 層的作用極、於該作用極之前述多孔質氧化物半導體層側 對向於前述作用極而配置的對極、配設於前述作用極及前 14 l294l87 述對極之間至少-部分的電解質層，前述積層體收納於前 述痛體内以使前述對極與前述箱體之内底面直接或間接性 地接觸，而該箱體使用前述作用極來封住。 $ ·彳目關構成之光電轉換元件之以作用極與對極夾著電解 貝而形成之積層體，使對極收納於箱體内以與前述箱體之 内底面直接或間接性地接觸，而該箱體使用前述作用極來 封隹。亦即，作用極兼具構成筐體的蓋體。 採用此構成之光電轉換元件能利用以作用極邀對極夾 解貝充填於一側的電極上，而能從其上以失入另一侧· 的狀f來形成積層體。此時，夾在電極間之電解質不會因 毛、.、田s現象而攸間隙溢出。如此一來，由於能節省習知& 要許多時間的電解液注入步驟，因此能更進-步削減在: 造光電轉換元件所需要的成本。 Μ丨述光電轉換元件之構絲述作用極的第丨基板最好 用兼具透過陽光之光學特性與耐熱性的 過陽光之光學特性而处姑1 有透 積㈣又、 分到達收納在值體内的 塑二㈣有耐熱性而能抑制因封住之際受到_ 2 Γ 等情形，⑽能保持電《距離，因二 20確保發電性的長期穩定性。 此月b 本本2之第2樣態在於提供光電轉換元件之製造方 Μ 造方:具有以下步驟’即，提供具有其具備有内 = 的步驟、提供具備有使增感色素栽持於 、物半導體層之作用極的步驟、將液狀或 15 1294187 用極之前述多孔皙备几&谐_

務狀之電解質充填於前述作用極 10 > 丄、一

▲ 方法特別疋因具有將前述對極配置於前述值體 徑配置成覆蓋前述筐體之後，以雷射法或接著法以將前述 作用極封住於前述箱體而製作前述筐體的步驟，因此，以 15充填而具有能注入電解質的優點，能不必如習知那般使用 樹脂，而僅㈣騎關於要封住的部分(稱為雷射法)或是 设置接著劑(稱接著法）而能簡便地封住。亦即，有關本發明 之第2樣態之製造方法’由於僅蓋體與箱體之接著部以雷射 或接著而封住，因此不會如習知之封住法對於本身即積層 20體加以加熱或加壓等的負荷，將形成電池之積層體收納於 構成筐體的箱體中，於其上設置蓋體而能總括地封住值 體。又，由於亦能避免發生因封住用樹脂繞入所造成之不 良情形，因此為適用者。 本發明之第3樣態係鑑於上述情事而完成者，其目的在 16 1294187 於提供光電轉換元件，該光電轉換元件係可獲得優異的發 電效率，且能抑制發電效率的變動，又，於光電轉換元件 之受光面全面幾乎無發電效率的參差不齊。 本發明之第3樣態在於提供光電轉換元件，該光電轉換 5元件之特點具有筐體、複數的積層體，前述複數的積層體 配列於前述筐體内而被封住，前述各積層體具有作用極、 對極、夾於前述作用極與前述對極之間的電解質層，前述 筐體具有内板、設於該内板之外周部的框體，前述框體具 有侧壁部與窗框部，前述窗框部對向於前述内面而配置並 10將前述積層體朝前述内板方向押壓，前述積層體具有集電 配線部，前述窗框部設於對應前述積層體之前述集電配線 部的領域。 相關本發明之第3樣態的發明之特點在於前述側壁部 對鈿述内板可著脫，前述窗框部對前述側壁部可著脫。 15 相關本發明之第3樣態的發明之特點在於前述積層體 與前述内板之間設置彈性構件。 本發明之第4樣態係鑑於上述情事而完成者，其目的在 於提供光電轉換元件，該光電轉換元件係可廉價地製造， 長期可靠性及發電效率優異，於發生不良情形下容易修正 20 或更換。 為解決上述課題，本發明之第4樣態在於提供光電轉換 兀件’該光電轉換元件之特點具有積層體、收容前述積體 層之筐體，前述積層具有作用極、對極、夾於前述作用極 與前述對極之間的電解質層，前述筐體具有覆蓋前述積體 17 1294187 域 10 於上述光電轉換元件，較好的是 作用極的周緣部。 於上述光電轉換元件，較好的是 前述框體拆卸。 於上述光電轉換元件，較好的是 之間介在著彈性構件。 於提==第5樣態係鑑於上述情事而完成者，其目的在 ϋ、先電轉換元件，該光電轉換 :=靠性及發電效率優異，於發生不良情=二 前述導電體設於前述 前述蓋體固定成可從 前述對極與前述蓋體

為解決上述課題，本發明之第5樣態在於提供光電轉換 :件丄該光電轉換元件之特點具有積層體、收容前述積艘 層之匡體，㈣積層具有作雜、對極、纽前述作用極 與前述對極之間的電解質層，前述Μ體具有覆蓋前述積艘 層的本體、將前述積體層目定於前述本體的蓋體，前述爹 體固定成可從前述本體拆卸。 本發明之第5樣態在於提供光電轉換元件，該光電轉換 元件具有由作用極、對極及形成於此等極之間的電解質層 所構成的積層體、收容此等構件的筐體，且前述貧體由覆 蓋前述積層體之本體所構成，前述作用極固定成可從前述 本體拆卸。 18 1294187 於上述光電轉換元件，較好的是前述對極與前述筐體 之間介在著彈性構件。 圖式簡單說明 第1圖表示以習知技術所構成之色素增感型太陽電池 5 之一例的剝面圖。 第2圖表示相關本發明之第1實施樣態之光電轉換元件 之一例的剝面圖。 第3圖表示相關本發明之第1實施樣態之光電轉換元件 之另一例的剝面圖。 10 第4圖表示相關本發明之第1實施樣態之光電轉換元件 之一例的剝面圖。 第5圖表示相關本發明之第2實施樣態之光電轉換元件 之一例的剝面圖。 第6圖表示本發明之第3實施樣態之光電轉換元件之一 15 例即色素增感型太陽電池的俯視圖。 第7圖係於第6圖中A —A線的剝面圖。 第8圖表示本發明之第3實施樣態之色素增感型太陽電 池之其他例的剝面圖。 第9圖表示本發明之第3實施樣態之色素增感型太陽電 20 池之另一例的剝面圖。 第10圖表示本發明之第4實施樣態之光電轉換元件之 第1·例即色素增感型太陽電池的概略剝面圖。 第11圖表示第10圖之色素增感型太陽電池的概略俯視 圖。 19 1294187 第12圖表示本發明之第4實施樣態之光電轉換元件之 第2例即色素增感型太陽電池的概略剝面圖。 第13圖表示本發明之第5實施樣態之光電轉換元件之 第1例即色素增感型太陽電池的概略剝面圖。 5 第14圖表示本發明之第5實施樣態之光電轉換元件之 第2例即色素增感型太陽電池的概略剝面圖。 【方方式]| 較佳實施例之詳細說明 以下一邊參照圖式而一邊說明本發明之較佳實施例。 ίο惟，本發明並非僅限於以下各實施例者，而係能例如適宜 地組合此等實施例之各構成要素者。 (第1實施樣態） 以下依據實施例來詳細說明本發明之第i實施樣態。 第2圖表示相關本發明之第丨實施樣態之光電轉換元件 15 之一例之模式上的剝面圖。 此色素增感型太陽電池(光電轉換元件)21〇配置有具有 於表面載持著增感色素之多孔質半導體層（亦稱氧化物電 極)213之作用極（亦稱窗極)218、於作用極218之多孔質半導 體層213側與此對向而配置之對極219、以及配置於此等兩 2〇極之間至少一部分的電解質層216。作用極218由例如第縝 板211與其上順序配置之透明導電臈212及氧化物電極213 所構成。一侧之對極219例如由第2基板215與配置於其上之 導電膜214所構成。 以作用極218與對極219夹著電解質層216而形成之積 20 1294187 層體220具有電池構成構件的機能，即具有光電轉換元件的 機能。於色素增感型太陽電池21〇中，積層體22〇收納於包 圍此積層體之筐體221的内側，積層體220之上面及下面損 觸筐體221之内面。筐體221之至少接觸作用極218的部分， 5即第2圖所示之蓋體225係由具有透過太陽光之光學特性的 材料所構成。 色素增感型太陽電池21〇之以作用極218與對極219夾 著電解質層216而形成之積層體220被收納成其上面及下面 揭觸筐體221的内面，筐體221之内面爽入積層體22〇的上面 10及下面。因此，以例如蓋體225與箱體222之側部224接觸的 郤刀來封住瀘體221的話，能以總括地封住該包含積層體所 構成之電池構成構件。 又，於第2圖中，朝向積層體220之箭頭表示封住筐體 221之際施加於積層體220之力的方向。對積層體220施加如 15此方向的外力時，可控制於積層體22〇發生橫偏移，或是封 住積層體以使積層體於上下方向保持柔軟性且牢固地固定 的目的上來看，於構成對極219與筐體221之底部223之間設 置彈性構件為佳。 又以同樣的理由於作用極與構成筐體之蓋體225之間 過太陽光之特性優的材料。又，若是充填石夕油作為間隙充 真材 貝1攸此去除存在於第1基板211與蓋體225之間的 空氣層而提昇透明度的觀點而論，乃所期望者。 設置彈性構件226及_充填材227之理由在於可抑制 21 1294187 上下電極於其面内方向之相對性的位置偏移，同時能提昇 對於外力的形狀穩定性，且能賦予耐震性，故為所期待者。 而且’為了不會通過色素增感型太陽電池210之筐體内 部而接觸到積層體220之側面，乃採用個別地設計一端分別 5連接對極219與作用極218而另一端分別延伸至筐體221之 外的導電體228、229。 依據此構造，由於能從筐體221之任何位置自由地將用 以連接圖式未顯示之外部電路而使用之導電體228、229導 出至筐體外，因此能對應配合外部電路系統之多樣的設置 1G 條件。 為使一端連接作用極218而另一端延伸至筐體221之外 的導電體228不會通過筐體221内部而接觸到積層體220之 側面’例如第2圖所示可於積層體220之側面與導電體228之 間設成夾入上述彈性構件226的構造。第2圖表示導電體228 15被夹入彈性構件226與筐體221之側部224而配列的例子，然 而亦可設成導電體228貫穿彈性構件226内的構造。 第2圖所示之導電體228、229構成各另一端從筐體221 之側部224延伸至筐體221之外的構造。採用此構造的情形 下，僅以二次元的排列配置以接觸儲存各個光電轉換元件 2〇 ^ 之a體之各側面而能串聯地接觸複數個光電轉換元件。完 全不需要如習知連接光電轉換元件之際所需要之連接構件 及連接電路，而且因連接僅以排列配置筐體即可，因此本 發明之第1實施樣態之光電轉換元件能大幅地縮短施工所 萬要的時間。又，由於可節省各光電轉換元件之連接構件 22 1294187 及連接電路，因此能以成本來製造。以全部透明構件之夾 著積層體之筐體所形成之光電轉換元件可使用作為代用窗 玻璃。 第3圖表示相關本發明之第1實施樣態之光電轉換元件 5 之另一例之模式上的剝面圖。第3圖所示之光電轉換元件 210除了導電體228’、229’之另一端分別從篋體221之底部 223延伸至筐體221之外的構造以外乃與第2圖所示之光電 轉換元件210相同。採用如此構造的情形下，僅以二次元的 排列配置筐體221以使筐體221之底部223接觸外部電路而 10 能串聯地接觸複數個光電轉換元件。完全不需要如習知連 接各光電轉換元件之際所需要之連接構件及連接電路，而 且因僅於載置筐體之側配置與導電體228，、229,的接點即可 連接光電轉換元件，因此本發明之第丨實施樣態之光電轉換 元件能大幅地縮短施工所需要的時間。又，由於可節省各 15光電轉換元件之連接構件及連接電路，因此能以成本來製 造。由於此構造之光電轉換元件能處理如屋頂瓦或磁磚， 因此可利用作為屋頂材或壁材的一部分或全部。 本發明之第1實施樣態之第1基板211只要是使用由光 透過性的材料所構成之板、玻璃、聚對苯二甲酸乙二醇酯、 2〇聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚醚磺等一般作為太陽 電池之透明基板使用之材料的話，則可使用其中任何材 質。只要考慮對於液狀或膠狀之電解質的耐性而適宜地選 擇即可，惟在用途上儘可能選擇光透過性高的基板為佳。 最好是預先於第1基板211之色素增感半導體電極213 1294187 側的面形成由金屬、碳、導電性金屬氧化物層等所構成之 透明導電膜212’並賦予導電性。形成金屬層或碳層作為透 明導電膜212的情形下以不明顯損及透明性的構造為佳，從 可以形成不會損及導電性與透明性之薄膜者的觀點而論， 5亦可適宜地選擇金屬的種類。可使用例如ITO、Sn02、摻氟 的Sn〇2等作為導電性金屬氧化物。 於載置在第1基板211之透明導電層2上進一步設置使 半導體多孔質膜載持增感色素而形成之色素增感半導體電 極213。以第1基板211、透明導電層2及色素增感半導體電 10極213而構成作用極（窗極)218。形成色素增感半導體電極 213之半導體多孔質膜的半導體並無特別限定，一般只要是 使用於形成太陽電池用之多孔質半導體者，乃可使用其中 任何者，例如可使用Ti02、Sn02、W03、ZnO、Nb2〇5。形 成多孔質膜的方法可例示有溶膠法的形成膜、微粒子之泳 15動電極沈積、發泡劑所構成之多孔質化、塗布聚合物微粒 等的混合物後去除剩餘成分等方法，惟並不僅限於此等方 法。 增感色素以使用將二聯咄啶、三聯咄啶構造等包含於 配位基之釕配位化合物、呋啉、份菁等含金屬配位化合物 20為首，亦可使用曙紅、若丹明、份菁等有機色素等，不特 別限定而能選擇用途、取得適用於使用半導體之激起舉動 者。 由於不特別必要具有透光性，因此可使用金屬板作為 第2基板215，亦可使用與第1基板211相同者。第2基板215 24 1294187 之上可使用設置導電膜214之電極作為對極219。導電膜2l4 可使用例如蒸著、濺鍍、塗布氣鉑酸後的熱處理而形成之 碳或鉑等層，只要是具電極機能者的話並不特別限定何者。 於上述作用極218與對極219之間設置電解質層216而 开y成由積層體220所構成的電池構成構件。如將於後述的情 形，本發明之第1實施樣態之積層體22〇係以將液狀或膠狀 之電解質滴下、塗布或吹附於構成作用極218之多孔質氧化 物之後，將作用極218重疊以使液狀或膠狀之電解質接觸對 極219，並於與積層體表面正交的方向施加荷重而形成。 爰此，本發明之第1實施樣態之電解質層216亦可使用 習知難以從注入口注入狹窄電極間隙之黏性高的材料，因 此，如膠狀的電解質等可使用適當的膠化劑而將液狀之電 解質予以膠化(凝固化），且能利用高黏度者，而習知所使用 之任何材料均可。 構成前述電解質層216的材料中，作為電解成分例如有 碘·碘化物離子、叔丁基咄啶等溶解於碳酸乙烯酯或甲氧 基乙腈等有機溶媒之液狀電解質（一般稱為電解液），作為膠 化劑者可舉例有添加聚氟化乙烯叉、聚乙烯氧撐衍生物、 氨基酸衍生物等而膠化膠狀電解質等。 以作用極218與對極219定著電解質層216而形成之積 層體220收納於筐體221内，積層體22〇之上面及下面與筐體 221間接性地連接。筐體221之中至少與作用極218連接的部 分，即蓋體225由具有透過太陽光之光學特性的材料所構 成，例如可舉出有丙烯酸、聚碳酸酯、聚氣乙浠、鈉鈣玻 25 1294187 璃等透明且具剛性的材質。筐體221之其他部分，即由底部 223與側部224所構成之箱體222只要是二個電極分別可確 保與延伸至筐體221之外部電路的導電體228、229的絕緣性 的话’則不特別限定其材料。 5 於構成筐體221之箱體222内底面設置對極219,以使電 解質層216連接對極219而重疊作用極以形成積層體220,用 以覆蓋作用極218而配置構成筐體222之蓋體225之後，從筐 體221之外側朝向與積層體220表面正交的方向施加荷重而 封住筐體221，如此可獲得色素增感型太陽電池21〇。 10 筐體221之封住方法可藉對於例如筐體221之側部224 與蓋體225之接觸部施加壓力或熱而進行。但是積層體220 收納於筐體221内而配置成離開筐體221之封住處的位置， 因此，隨著此封住的熱不會有影響積層體22〇之虞。例如以 雷射進行封住的話，可構成不使用熱可塑性樹脂的構造。 15 又，將形成電解質層216之液狀或膠狀之電解質滴下、 塗布或吹附於作用極（窗極)218上之後，從其上重疊對極219 而以作用極218與對極219夾著液狀或膠狀之電解質而施加 壓力，藉此於構成作用極218之多孔質氧化物半導體層上充 填液狀或膠狀之電解質而能形成電解質層216，如此一來， 2〇可形成以作用極218與對極219夾著電解質層216而形成的 積層體220。 爰此，能節省習知技術於對極219開孔，注入電解液， 基住孔等繁雜的步驟，由於能簡略製造步驟且能達到削減 勞力因此了獲彳于低成本的光電轉換元件。由於可將作用 26 1294187 極（窗極)218與對極219之間的距離設成比習知的窄，故能提 昇色素增感型太陽電池的發電效率。而且，在構成作用極 (窗極⑽之第1基板211與構成筐體⑵之蓋體225之間充填 矽油作為間隙充填材227的話，能去除存在於第i基板扣與 5蓋體225之間的空氣層，從透明度上昇的觀點而論乃所期望 者。 如以上說明，本發明之第丨實施樣態係將以作用極218 與對極219夾著電解質層216而形成之積層體22〇所構成之 構成構件收納於筐體内。爰此，若是封住筐體的話，則能 包各積層體220所構成之構成構件而總括地予以封住，因 此，可獲得能避免習知問題之接著電極之際所施加之熱造 成對及著於色素增感半導體電極之色素之影響的光電轉換 元件。又，由於積層體220所構成之構成構件收納於筐體 内，故能提供長期使用時耐久性優異的光電轉換元件。而 且，本發明之第1實施樣態在收納於筐體之前可製作以作用 極218與對極219夾著電解質、層216而形成之積層體220，故 月色極容易地進行液狀或膠狀之電解質注入電極間，因此有 助於大幅降低製造成本。 又’本實施樣態之色素增感型太陽電池（光電轉換元 2〇件）210係例示了於對極219與筐體221之底部223之間設置 彈性構件226，且於作用極218與蓋體225之間插入間隙充填 材227，而積層體220之上面及下面間接性地連接筐體221之 内面構造的色素增感型太陽電池（光電轉換元件)21〇，然 而’即使是未設置彈性構件226或間隙充填材227,而於筐 27 1294187 體内221收納積層體220以使積層體22〇之上面及下面直接 連接筐體221之内面的色素增感型太陽電池(光電轉換元件) 亦可。又’亦可為排列多數積層體22〇而收納於筐體221内 的構造。 5 (第2實施樣態） 上述内谷圮載了第4圖所示之本發明之第丨實施樣態之 光電轉換元件250。此光電轉換元件25〇乃由其次所述之主 要兩個觀點而獲得改良。 第1，可抑制在接著電極之際施加之熱造成吸著於色素 10增感半導體電極之色素的影響，且長期使用時的财久性優 良而能容易進行注入電解液。 即’依據第4圖之構造，由於熱非直接施加於二片電極 即作用極258及對極259，因此能避免上述對於色素之熱的 影響。又，以將電解液滴下至色素增感半導體電極253而予 15以夾入，而能形成以作用極258與對極259失著電解液而形 成的積層體260，因此具有節省注入電解液之步驟的優點。 而且，由於作用極258與對極259收納於筐體251的内側，因 此不會叉到從外部來直接的衝擊而亦具有確保對於外力之 強度的優點。 2〇 第2，於構成電極之基板產生歪斜或損壞而能封住，能 將基板之厚度設得薄且能確保電性的連接穩定性。 即’於光電轉換元件250，各別設置導電體268、269 而以一端分別連接對極259與作用極258，另一端分別延伸 至值體251之外以使不通過筐體251内部而接觸積層體26〇 28 1294187 側面，藉此能達到光電轉換元件250與外部的電性連接。特 別是一端連接於作用極258之導電體268係沿著配置於積層 體260之一側面與筐體261之間的彈性構件266a、及構成作 用極258之透明導電膜252的接觸面而能防止短路，且即使 5 於封住之際彈性構件266a變形，導電體268亦不會受到其影 響，故能確保導電體268之一端與作用極258之間電性連接 的穩定性。 如此一來，作用極258設成其端部附近不易受到偏側壓 力，藉此例如可採用厚度〇.3mm之極薄的玻璃基板作為構 10成作用極258的第1基板251，因此可進一步將光電轉換元件 250設得薄。 · 以下依據實施例來說明本發明的第2實施樣態，本發明 之第2實施樣態只要符合上述作用與效果即可，而不限定此 等例者。 15 第5圖表示相關本發明之第2實施樣態之光電轉換元件 之一例之模式上的剝面圖。 此色素增感型太陽電池（光電轉換元件)31〇係以配置具 有使增感色素載持於表面之多孔質氧化物半導體（亦稱氧 化物電極)313的作用極（亦稱窗極)318、於作用極318之多孔 20質氧化層313側且對向於此側而配置的對極319、以及於此 等兩極之間之一部分配設電解質層316而構成。作用極318 由例如第1基板311與於其上順序配置之透明導電膜312及 氧化物電極313所構成。一側的電極319由例如第2基板315 與配置於其上的導電膜314所構成。 29 1294187 以作用極318與對極319夾著電解質層316而形成之積 層體320作為電池構成構件，即作為光電轉換元件而具機 能。於色素增感型太陽電池310之作用極318的一部分即第】 · 基板311作為形成電池之—側電極而運作，且亦達到構成μ ' 5體之盍體的功效。亦即，積層體32〇收納於包圍此積層體之 箱體322與蓋體(作用極318)所構成之望體的内側，積層體 320之下面連接箱體322的内底面。對於構成可作為筐體之 蓋體而達到功效之作用極318的第j基板311可使用具有透 過太陽光之光學特性的材料。 · 10 色素增感型太陽電池310將以作用極318與對極319夾 著電解質層316而形成之積層體320收納成其下面連接箱體 322之内底面即底部323的内面，作用極318之一部分即第工 基板311作為蓋體而具功效。亦即色素增感型太陽電池 之積層體320藉形成餐體之箱體322之底部323與蓋體之第1 15基板311而構成夾著上面及下面的構造。 因此，設置對極以直接或間接連接於構成筐體之箱體 322的内底面即底部323之内面，並重疊作用極318而形成積 ® 層體320以使電解質層316連接對極319，配置作用極318之 一部分即第1基板311構成筐體之蓋體後，以雷射法在作用 20極3丨8之第1基板311與箱體322之側部324連接的部分進行 封住的話，能以總括地封住該具有積層體32〇之電池構成構 件。 採用此構成之光電轉換元件310因可利用以作用極318 與對極319夾著電解質層316而形成之積層體320,因此例如 30 1294187 於一側的電極上充填液狀或膠狀的電解質，並以在其上夾 入另-側之電極而形成積層體。此時，夾於電極間的電解 液因毛細管現象而不會從間隙溢出。因此，依據本發明之 第2實施樣態可節省習知需要許多注入電解液的步驟，因 5此，本發明之第2實施樣態可增進提供低成本的光電轉換元 件。 而且，於上述光電轉換元件31〇，構成前述作用極之第 1基板最好使用兼具透過陽光之光學特性與可經得起受到 雷射光之際產生之熱之特性（耐熱性）的材料。以具有透過陽 10光之光學特性而能使太陽光充分到達收納在筐體内的積層 體。又，以具有耐熱性而能抑制因封住之際受到熱影響所 產生的翹曲等情形，由於能保持電極間距離，因此能確保 發電性的長期穩定性。 又，於第5圖朝向積層體320之箭頭表示封住筐體321 15之際施加於積層體320之力的方向。對積層體320施加如此 方向的外力時，從在積層體320抑制發生橫向偏移或一邊使 積層體320保持上下方向的柔軟性而—邊牢固地固定地封 住積層體320的目的來看，構成對極319與筐體321之底部 323之間最好是設置彈性構件326。 20 此彈性構件326的設置可期待能抑制上下電極於其面 内方向之相對性的位置偏移，能提昇對於外力的形狀穩定 性且能增進耐震性。 又色素增感型太陽電池31〇採用個別設置一端分別連 接對極319與作用極318而另一端分別延伸至筐體321之外 31 1294187 的導電體328、329的構造，以使具有通過第丨基板311之蓋 體與箱體322所構成之筐體内側而不會接觸積層體32〇之側 面。 依據此構成，將用以連接未以圖式顯示之外部電路而 5使用之導電體328、329的另一端，可從筐體321之任何位置 自由地導出至筐體外。因此，可因應配合外部電路系統之 多式多樣的設置條件。 對於一端連接作用極318而另一端延伸至筐體外的導 電體328的情形，由於設成不會通過筐體321内部而接觸積 10層體320的側面，因此也可如第5圖所示，亦可於構成積層 體320之一部分的氧化物電極313，導電膜314及第2基板315 之各側面與導電體328之間夾入彈性構件326a。藉此，可個 別設置一端分別連接對極319與作用極318而另一端分別延 伸至Μ體321之外的導電體328、329的構造，而能達到光電 15轉換元件310與外部的電性連接，而不會通過形成筐體之蓋 體的作用極318之第1基板311的内側而接觸構成積層體32〇 之一部分的氧化物電極313、導電膜314及第2基板315之各 側面。 特別是光電轉換元件310之一端連接作用極318的導電 20體328配置成’沿著設於構成積層體320之一部分的氧化物 電極313、導電膜314及第2基板315之各側面與導電體328之 間的彈性構件326a、與構成作用極318之透明導電膜312之 端部312a接·觸之面並延伸的狀態。此配置之導電體328與設 於構成積層體320之一部分的氧化物電極313及導電膜314 32 1294187 之側面接觸而防止短路。又，封住之際彈性構件326a縮起 而其形狀變化的情形下，導電體328不會通過彈性構件326a 而存在於透明導電膜312之端部312a與彈性構件326a之接 觸面，因此幾乎不會受到其大的影響。爰此，由於導電體 5 328之一端與構成作用極318之透明導電膜312之電性連接 保持極穩定，故此電性連接的改善可帶來光電轉換元件之 輪出特性的長期穩定性。 又，光電轉換元件310配置成將筐體之側部324連接積 層體320之側面320t。以如此地不在積層體320之側方設置 10 空隙的構造，作用極318不僅其中央部且於端部近旁能一定 保持與對極319接觸的狀態。於封住之際，作用極gig之端 部近旁不會受到偏的壓力，因此可將構成作用極318之第工 基板311等發生歪斜或破損的可能性抑制得低。 筐體以配置成連接積層體之全部側面的形態最佳，然 15而，亦可如此地構成僅於將一端連接作用極318之導電體 328導向於積層體320之厚度方向處，在筐體之側部324與構 成積層體320之一部分的氧化物電極313、導電膜Μ*及第2 基板315之各側面之間配置彈性構件346a的樣態。以使用具 有絕緣性的構件作為彈性構件346a而能避免積層體32〇與 20導電體之短路的虞慮，故此為最佳者。僅於存在有導電 體328之近旁設置彈性構件346a而配置成筐體之其他停部 324與積層體320之間為連接狀態的話，可獲得上述約同樣 的作用。 有關本發明之第2實施樣態之光電轉換元件之製造方 33 1294187 法，係配置有具有使增感色素載持於表面之多孔質氧化物 半導體層313之作用極318、於此作用極318之多孔質氧化物 半導體層313側並與此側對向配置之對極319、及於此等兩 極318、319之間之至少一部分配置電解質層316的光電轉換 5 元件310的製造方法，具有至少以下兩個步驟。 於第1步驟，將液狀或膠狀之電解質充填於構成作用極 318之多孔質氧化物半導體層313而形成電解質層316。 於第2步驟，設置對極319使直接或間接地接觸其構成 筐體之箱體322的内底面即底部323之内面，並使電解質層 10 316連接此對極319那般地重疊作用極而形成積層體318，構 成此作用極318之第1基板311構成筐體之蓋體那般地配設 後，以雷射法或接著法來封住該形成作用極318之第1基板 311與箱體322之侧部324的接觸部而製成筐體。 依據上述第1步驟，並非在封住之後而係以預先充填的 15 狀態而能注入液狀或膠狀的電解質。亦即，習知之製造方 法上注入電解液之際的問題，首先是將二片電極板予以融 著而組成電池形狀後，透過預先開啟的注入口而注入其劃 定極窄空間之二片電極間，並於最後必需蓋上蓋以致於製 造步驟變得繁雜的問題，或是一旦電解液之黏度高則為了 2〇注入電解液而必需許多時間與作業的問題，以及由此等理 由所造成增大製造成本的問題，而本發明之第2實施樣態之 第1步驟能解決此等全部問題。 依據上述第2步驟，由於以雷射法或接著法來封住該形 成作用極318之第1基板311與箱體322之側部324的接觸部 34 1294187 而製成筐體，因此可更進一步抑制對於在此封住之際施加 之熱的傳導而吸著於色素增感半導體電極313之色素的影 響。 以下以前述光電轉換元件31〇為例來說明適用的構成 5 構件。 本發明之第2實施樣態之第1基板311可使用由光透過. 性材料所構成之板、玻璃、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘 二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚醚磺等一般作為太陽電池 之透明基板使用之材料的話，則可使用其中任何材質。只 10要考慮對於電解液的耐性而適宜地選擇即可，惟在用途上 儘可能選擇光透過性高的基板為佳。 最好是預先於第1基板311之色素增感半導體電極313 側的面形成由金屬、碳、導電性金屬氧化物層等所構成之 透明導電膜312,並職予導電性。形成金屬層或碳層作為透 15明導電膜312的情形下以不明顯損及透明性的構造為佳，從 可以形成不會損及導電性與透明性之薄膜者的觀點而論， 亦可適宜地選擇金屬的種類。可使用例如IT〇 、Sn02、摻氟 的Sn〇2等作為導電性金屬氧化物。 於載置在第1基板311之透明導電層302上進一步設置 20使半導體多孔質膜載持增感色素而形成之色素增感半導體 電極313。以第1基板311、透明導電層3〇2及色素增感半導 體電極313而構成作用極（窗極)318。形成色素增感半導體電 極313之半導體多孔質膜的半導體並無特別限定，一般只要 疋使用於形成太陽電池用之多孔質半導體者，乃可使用其 35 1294187 中任何者，例如可使用Ti〇2、Sn〇2、w〇3、Zn〇、。 形成多孔質膜的方法可例示有溶膠法的形成膜、微粒子之 ’永動電極沈積、發泡劑所構成之多孔質化、塗布聚合物微 粒等的混合物後去除剩餘成分等方法，惟並不僅限於此等 5 方法。 增感色素以使用將二聯咄啶構造、三聯咄啶構造等包 含於配位基之舒配位化合物、吱琳、酜菁等含金屬配位化 合物為首，亦可使用曙紅、若丹明、份菁等有機色素等， 不特別限定而能選擇用途、取得適用於使用半導體之激起 10 舉動者。 由於不特別必要具有透光性，因此可使用金屬板作為 第2基板315，亦可使用與第1基板311相同者。第2基板315 之上可使用設置導電膜314之電極作為對極319。導電膜314 可使用例如蒸著、濺鍍、塗布氣鉑酸後的熱處理而形成之 15碳或鉑等層，只要是具電極機能者的話並不特別限定何者。 於上述作用極318與對極319之間設置電解質層316而 形成由積層體320所構成的電池構成構件。如將於後述的情 形’本發明之第2實施樣態之積層體320係以將液狀或膠狀 之電解質滴下、塗布或吹附於構成作用極318之多孔質氧化 20物半導體層313之而形成電解質層316之後，重疊作用極318 以使電解質層316接觸對極319而形成積層體320之後，並於 與積層體320表面正交的方向施加荷重而形成。 爰此，本發明之第2實施樣態之電解質層316亦可使用 習知難以從注入口注入狹窄電極間隙之黏性高的材料，因 36 1294187 此’如膠狀的電解質等可使用適當的膠化劑而將液狀之電 解質予以膠化(凝固化），且能利用高黏度者，而習知所使用 之任何材料均可。 以作用極318與對極319夾著電解質層316而形成之積 5層體320收納於以箱體322與具有第1基板311之蓋體的筐體 内’積層體320之下面與構成筐體之箱體322之底部323的内 面直接或間接性地連接。筐體之中至少與蓋體即構成作用 極318之第1基板311如上所述由具有透過太陽光之光學特 性的材料所構成，例如可舉出有丙浠酸、聚碳酸酯、聚氣 1〇 乙烯、鈉鈣玻璃等透明且具剛性的材質。筐體之其他部分， 即由底部323與側部324所構成之箱體322只要是二個電極 分別可確保與延伸至筐體之外部電路的導電體228、229的 絕緣性的話，則不特別限定其材料。 例如於構成筐體之箱體322内底面設置直接連接的對 15 極319，以使電解質層316連接對極319而重疊作用極318以 形成積層體320,用以覆蓋作用極318而配置構成筐體322之 蓋體即第1基板311之後，以雷射來封住僅此蓋體與筐體322 之連接部。藉此，不會如習知封住法對於電池本身即對於 積層體加諸加熱或加壓等負荷，而將形成電池之積層體收 2〇 納於構成筐體的箱體中，且總括地封住筐體，如此可獲得 色素增感型太陽電池310。亦可於箱體322之内底面與對極 319之間設置彈性構件，而配置成使箱體322之内底面與對 極319間接性地連接。又，可取代雷射照射來封住的方法而 使用接著劑來封住。 1294187 將形成電解質層316之電解液滴下於作用極（窗極)318 之後，能以與對極319相夾合的狀態來充填，因此能節省習 知技術於對極319開孔，注入電解液，塞住孔等繁雜的步 驟，由於能簡略製造步驟且能達到削減勞力，因此可獲得 5 低成本的光電轉換元件。 (第3實施樣態） 以下依據實施例來詳細說明本發明之第3實施樣態。 第6圖表示本發明之第3實施樣態之光電轉換元件之一 例即色素增感型太陽電池的俯視圖，第7圖係於第6圖中A 10 _A線的剝面圖。 此色素增感型太陽電池401係複數積層體402以配列於 筐體403内之一平面的狀態來封住並形成。 前述積層體402係於一側面設置多孔質氧化物半導體 層421a的作用極421，及與此多孔質氧化物半導體層421&對 15向配置之對極422，在此等作用極421與對極422之間夾入電 解質層（省略圖式）的狀態相重疊者。 前述作用極421具有玻璃基板或透光性塑膠膜等透明 基板421b、設於此透明基板421b上的摻錫氧化銦(ΓΓΟ)、摻 氟氧化錫(FTO)等透明導電膜421c、設於透明導電膜421c上 20的多孔質氧化物半導體層421a。 前述多孔質氧化物半導體層421a係於氧化鈦(Ti〇2)、氧 化辞(ZnO)、氧化錫(Sn〇2)、氧化铌(Nb2〇5)等氧化物半導體 粒子的表面，吸著二聯咄啶、三聯咄啶等具有配位基之釕 配位化合物等增感色素所構成者。 38 1294187 又’對極422係導電性基板，於玻璃基板等基板422a上 形成络或碳等金屬等所構成之薄膜的導電膜42沘者。 央於前述作用極421與對極422之間的電解質層（省略 圖式）係由碘.碘化物離子、叔丁基咄啶等電解質成分溶解 5於碳酸乙婦醋或甲氧基乙腈等有機溶媒之液狀電解液，而 於前述電解液添加作為膠化劑者例如有聚氟化乙烯又、聚 乙烯氧撐衍生物、氨基酸衍生物等而膠化膠狀電解質等所 構成。 構成電解質層之電解液或膠狀的電解質的大部分乃浸 10含在作用極421之多孔質氧化物半導體層的空隙部。如此一 來，多孔質氧化物半導體層的表面形成以電解液或膠狀的 電解質所被覆的狀態。 又，構成電解質層之電解液或踢狀的電解質不會因構 成多孔質氧化物半導體層421a之氧化物半導體微粒子之粒 15子間之空間的毛細管現象而從積層體402的外周部隙溢出。 於此積層體402 —旦從透明基板42113射入太陽光等光 線，則在作用極421與對極422之間會產生起動電力。 前述作用極421之外周部設置集電配線部4〇5。此集電 配線部405係於透明基板421b上塗布含有導電性粉末之導 20電糊並予以乾燥而形成的導電膜、箱或碳等金屬所構成之 薄膜、施予焊錫所形成之配線等所構成，且係電性連接於 透明導電膜421c者。 藉由此集電配線部405而能與積層體402及設於筐體 403之外部連接用端子(省略圖式）電性連接。 39 1294187 於鄰接之積層體402相鄰之透明導電膜421c或集電配 線部405之間設置著將於後述之彈性構件441等絕緣性材 料，在鄰接之積層體4〇2之間，此等透明導電膜421c等或各 集電配線部405等不會相互電性連接。 5 收納前述積層體4〇2之筐體403具有由不銹鋼等金屬板 或塑膠等合成樹脂製之平板等所構成之内板431、及設於此 内板431之外周部的框體432。 框體432具有涵跨内板431之外周部全區域而對内板 431略垂直地突設的側壁部432&、及配置成對向於内板431 10的窗框部432b。前述窗框部432b從側壁部432a之上端部朝 向積層體402側延伸而與側壁部432a形成一體，例如可應用 折彎不銹鋼等金屬板而形成者或塑膠等合成樹脂製者。 構成前述框體432之側壁部432a與内板431之外周部藉 環氧樹脂系接著劑等可剝離的接著劑而接著、固定成可接 15著或脫離。例如以在内板431與側壁部432a之接著部分插入 v、有硬且銳利之如端部的工具而惑使前述接著劑剝離，使 内板431與側壁部432a分離。 别述内板431上設置著由聚氨酯、聚乙烯、橡膠海綿等 所構成之薄片狀彈性構件441。於此彈性構件441上，複數 積層體402以二次元地排列配置成相互連接狀。在此說明第 6圖之二點虛線表示積層體402之間的交界線。 此等積層體402之作用極421係朝向上方設置，而構成 多孔質氧化物半導體層421a吸收從窗框部432b上方射入之 太陽光等光線而產生起動電力。 40 1294187 此積層體402之作用極421之透明基板421構成色素增 感型太陽電池401的受光面411。 又，側壁部432a與積層體402之間亦可設置前述彈性構 件441或矽油等間隙充填材422等以使不會產生間隙。 5 構成前述框體432之窗框部432b具有從側壁部432a之 上端部朝向積層體402延伸之框部432c、及連接於框部432c 之中棧部432d。框部432c設置於對應連接側壁部432a之集 電配線部405位置的區域。又，中棧部432d設置於對應鄰接 之積層體402之交界近旁之集電配線部405位置的區域。 10 舉其一例，第6圖、第7圖所示之色素增感型太陽電池 401的矩形狀積層體402以其外周部設置集電配線部4〇5的 狀態而於矩形狀之内板431上配置成無間隙的二次元狀。對 應設置於此積層體402之外周部的集電配線部4〇5位置的區 域，中棧部432d以矩陣狀連設於框部432c。 15 以構成窗框部432b之框部432c與中棧部432d所包圍的 區域構成開口部432e，此開口部432e設於對應積層體4〇2之 作用極421之多孔質氧化物半導體層421a位置的區域。 爰此，在作用極421之透明基板421b之中，對應多孔質 氧化物半導體層421a位置的區域藉由窗框部432b之開口部 20 432e而構成向外側露出的狀態。 又，窗框部432b頂接於配置在内板431上的複數積層體 4〇2，積層體402藉此窗框部432b而構成朝向内板431押壓。 又，窗框部432b與積層體402之作用極421的接觸面可 設置〇型環等密封材。以設置密封材而能提高窗框部432b 41 1294187 與積層體402之作用極421的密封性。 以下例示將複數積層體402封住在筐體403内而形成色 素增感型太陽電池401的方法。 準備設置了多孔質氧化物半導體層421a之作用極421 5 與對極422。此作用極421能以眾所周知的方法來製造，例 如能以濺鍍法將透明導電膜421c形成在透明基板421b上之 後，而將含有氧化物半導體微粒子之糊塗布於透明導電膜 421c上進行加熱處理來製造。 於作用極421之外周部形成集電配線部4〇5。 10 將電解液或膠狀電解質滴下、塗布於前述作用極421 之多孔質氧化物半導體層421a表面或對極422之表面而設 成。而且將作用極421與對極422以其間夾著電解液或膠狀 電解質的狀態重疊而形成積層體402。 於内板431上形成彈性構件441，而於此彈性構件441 15 上使複數積層體402之該對極422向著彈性構件441的狀態 來配置。將導線(省略圖式）等電性地連接對極422而將此導 線電性地連接於設在筐體403的外部連接用端子（省略圖 式）。 又，可將間隙充填材設於對應集線配線部4〇5的區域。 20 其次，準備框部43“與中棧部432d設於對應集線配線 部405之區域的窗框部432b、及側壁部432&的框體432，以 使框體432之窗框部432b頂接於作用極421而藉窗框部432b 將積層體402朝内板431方向押壓的狀態，並藉可剝離的接 著劑而接著、固定框體432與内板431的外周部。 42 1294187 藉此窗框部432b所造成之押壓力而使電解液或膠狀的 電解質散布於作用極421與對極422的全部表面，又，電解 液或膠狀的電解質散布於作用極421之多孔質氧化物半導 體層421a之多孔質内部的氧化物半導體表面。 5 預先调整框體432的大小以能將積層體402無間隙地密 封封住於筐體403内，積層體4〇2藉窗框部432b而被押壓至 内板431方向的狀態能涵跨框體432之側壁部432&全周圍而 無間隙地密封封住。 依據此例’窗框部432b具有設於對應連接側壁部432a 1〇之集電配線部405位置之區域的框部432c、及設於對應連接 之積層體402之交界近旁之集電配線部4〇5位置之區域的中 棧部432d，藉此，藉由此框部432c與中棧部432d所包圍之 開口部432e而使作用極421之多孔質氧化物半導體層421a 以路出至外側的狀態，而能藉框部432c與中棧部432d將各 15積層體402朝向内板431方向押壓。 窗框部432b頂接於對應設在各積層體4〇2外周部之集 電配線部405位置之區域而將積層體4〇2朝向内板431押 壓，因此押壓力構成將積層體4〇2之外周部近旁向中心施 加0 2〇 因此，積層體4〇2之配置位置不論是否為内板431之外 周部近旁或是否為内板431之中央近旁，能將施加於各積層 體402之押壓力設成約一定。如此一來，可涵跨色素增感型 太陽電池401之受光面411全面而使作用極421與對極422之 間的距離約呈一定，能抑制發電效率的參差不齊。 43 1294187 又，對於窗框部432b以於框部他連財機部個的 狀態而使窗框部432b具有優異的扭曲性，比習知同重量之 平板狀蓋體難翹曲而能抑制因此窗框部432b之變形所造成 之押壓力的變動，可抑各積層搬作用極421與對極极 5之間的距離變動而能獲得約一定的發電效率。 本發明之第3貫施樣態以窗框部432b而使積層體4〇2朝 向内板431方向押壓，將電解液或膠狀電解質夾於作用極 421與對極422之間的狀態而重疊，並以窗框部432b將積層 體402朝内板431方向押壓的狀態，而藉著固定框體與内 10板431之外周部的狀態而能將積層體402總括地密封封住於 筐體403内。 而且，如之前說明，窗框部432b設於對應不增進發電 之集電配線部405位置的區域，且藉由窗框部432b之開口部 432e而使作用極421之多孔質氧化物半導體層421a露出至 15外側的狀態，能大幅地獲得對於色素增感型太陽電池4〇1之 受光面411之多孔質氧化物半導體層（第7圖中的斜線區 域)42 la的面積比，可更有用地利用色素增感型太陽電池 401的受光面411。 又，藉著窗框部432b之開口部432e而使作用極421之多 2〇孔質氧化物半導體層421a露出至外側的狀態，藉此能將太 陽光等光線直接射入作用極421而使多孔質氧化物半導體 層421a吸收。 如此一來，與光線透過蓋體而射入作用極的構成不 同，光射入作用極421之前的光強度不會減少而能更提昇發 44 1294187 電效率。 又’藉著窗框部432b設於對應集電配線部4〇5位置之區 域的狀態，使太陽光等之光線不會射入集電配線部4〇5而能 抑制因照射光所造成之集電配線部405的溫度上昇。 5 般而Ό，集電配線部405係於透明基板上塗布導電性 糊並予以乾燥而形成的導電m、落或碳等金屬所構成之薄 膜、施予焊錫所形成之配線等所構成者。如此構成之集電 配線部405—旦溫度上昇，則因與基板之熱膨脹係數之差而 會在與基板之界面近旁產生熱應力，會有從基板剝離的情 10 形。 因此’以抑制集電配線部405之溫度上昇而能抑制由於 溫度上昇所導致集電配線部4〇5從基板剝離的情形，可獲得 優異的長期穩定性。 又’以在内板431與積層體402之間設置彈性構件441， 15而能在將積層體402朝内板431方向押壓之押壓力施加於積 層體402之際抑制積層體4〇2的橫向偏移，又，能一邊使積 層體402在上下方向保持柔軟性且一邊以牢固固定的狀態 將積層體402封住在筐體403内， 而且，以設置彈性構件441或間隙充填材442的狀態而 20 能抑制作用極421與對極422之相對性位置關係向面内方向 偏移的情形，且能獲得對於外力之優異的形狀穩定性及耐 震性。 又，構成框體432之側壁部432a與内板431之外周部藉 可剝離之接著劑而接著、固定成可著脫，藉此，能剝離接 45 1294187 著劑而使側壁部432a與内板431分離。因此，側壁部432a與 内板431分離後，能從内板431上取出各積層體4〇2，而能進 行積層體402之交換或内板431及框體432的再利用。 又’本發明之第3實施樣態的技術範圍並非限定於上述 5實施樣態者，在不脫離本發明之第3實施樣態的主旨的範圍 乃可再上各種的變更。 例如側壁部432a與内板431亦可因扭曲等情形而固定 成可著脫。 又，亦可側壁部432a與窗框部432b非形成一體而使窗 10框部432b對於側壁部432a構成可著脫。如此一來，將側壁 部432a與窗框部432b分離後乃與本實施樣態同樣能從内板 431上取出各積層體402而而能進行積層體4〇2之交換或内 板431及框體432的再利用。 例如與本實施樣態同樣，以使用可剝離之接著劑或螺 15栓等而使側壁部432a與窗框部432b固定成可著脫。又，如 第8圖所示彈性爪406等卡止構件如第9圖所示使用設有卡 合爪專卡合構件的播板407等，而能使窗框部432b相對於侧 壁部432a固定成可著脫的狀態。 第8圖係相關本發明之第3實施樣態之光電轉換元件之 20其他例，以將複數彈性爪406複數設於側壁部432a之上面側 的端部432f作為卡止構件的色素增感型太陽電池的剝面 圖。 前述複數根彈性爪406突設於側壁部432a之上面側的 端部432f，一旦將窗框部432b按入以此等複數根彈性爪406 46 1294187 所包圍之内側空間461，則形成將複數根彈性爪406之間予 以按寬，而使窗框部432b能朝向配置於侧壁部432a内之積 層體402插入。 前述彈性爪406係塑膠等合成樹脂製而與側壁部432a 5形成一體者，突出於從側壁部432a之突出前端的側面，而 構成卡合於窗框部432b之框部432c的形狀。形成在此彈性 爪406之側壁部的突出前端的傾斜面462係用以實現窗框部 432b按入以複數根彈性爪406所包圍的空間461，或是滑順 地實現以此按入所造成複數根彈性爪406的按開者，為了滑 10順地進行接受窗框部432b，乃將空間461構成擴張為錐狀的 形狀。 藉由空間461而將窗框部432b朝積層體402按入之窗框 部432b超越前端爪463，一旦比前端爪463更向積層體4〇2側 移動則彈性爪406之前端爪463因彈性爪406的彈性恢復力 15 而卡合於窗框部432bl之框體432部432c上面。此時彈性爪 406以將窗框部432b朝積層體402押壓的狀態而達到將窗框 部432b保持可著脫的機能。 第9圖係相關本發明之第3實施樣態之光電轉換元件之 另一其他例，表示側壁部432a之上面側的端部432f自由旋 2〇 轉地設置擋板407之色素增感型太陽電池的剝面圖。 前述擋板407自由旋轉地設置於側壁部43 2a之上面側 的端部432f，並藉設於此擋板407之卡合爪471等卡合構件 與設於窗框部432b之框部432c之剝面L字形狀的被卡人構 件409的卡合，而以將窗框部4321)向積層體4〇2押壓的狀離 47 1294187 能將窗框部432b保持於可著脫的狀態。 前述擋板407係塑膠製之一體成形品，具有與側壁部 432a之上面側之端部432f約同寬之板體472、及於此板體 472之前端相對於板體472垂直地突設的卡合爪471等卡合 5 構件，其剝面形狀為L字形狀。 前述板體472藉沿著側壁部432a之上面側之端部432f 設置之圓柱狀軸部而軸支著，擋板4〇7形成以軸部為中心而 可旋轉狀態。 又’突設於窗框部432b之框部432c的被卡合構件408具 10有從框部432〇之上面的外周部突出的延出部48卜及突出於 此延出部481之突出前端的側面而卡合於擋板4〇7之卡合爪 471之剝面矩形狀的前端爪糾2。此被卡合構件4〇8係涵跨框 部432c之上面的外周部全部區域而設置。 一旦朝向設在積層體4〇2之窗框部432b旋轉擋板407， 則擋板407之卡合爪471前端會頂接窗框部之框部432c 而-邊將窗框部432b朝内板431方向押壓，且一邊朝向窗框 部432b之被卡合機構4〇8移動。 -旦擋板術之卡合爪仍與冑框和此被卡合機構 侧卡合，則窗框部娜藉擋板術之卡合爪471而以朝向積 20層體402押壓的狀態保持成可著脫。 以自框部设於對應集電配線部位置的區域而藉由開口 部使作用極之多孔質氧化物半導體層保持向外側露出，並 稭窗框部而能將各積層體朝内板方向押壓。由於窗框部頂 接於對應設在各積層體外周部之集電配線部位置之區域而 48 1294187 成將積層體朝内板方向押壓，因此，押壓力形成將施加於 各積層體402之外周近旁加諸於中心的狀態。 因此，能將施加於各積層體402之押壓力設成約一定， 而》函跨色素增感型太陽電池之受光面整體使作用極與對極 5 之間的距離約呈一定，可抑制發電效率的參差不齊。 又，對於窗框部在框部部連設中棧部，藉此窗框部具 有優異的扭曲強度，比習知同重量之平板狀蓋體難翹曲而 月匕抑制因此窗框部之變形所造成之押壓力的變動，可抑制 於各積層之作用極與對極之間的距離變動而能獲得約一定 10的發電效率。 又’藉窗框部而使積層體朝内板方向押壓，並使作用 才虽與對極之間夾著電解液或膠狀電解質的狀態而重疊，藉 窗框部將積層體朝内板方向押壓的狀態而固定框體與内板 之外周部，藉此能總括地將積層體密封封住在筐體内。因 15 此，τ 不必使用如習知之以密封層來貼合作用極與對極的單 電池’而能有效地利用色素增感型太陽電池的受光面。 而且’藉由窗框部之開口部而使作用極之多孔質氧化 物半導體層露出至外側的狀態，能大幅地獲得對於色素增 感型太陽電池之受光面之多孔質氧化物半導體層的面積 比’可更有用地利用色素增感型太陽電池的受光面。 又’藉著窗框部之開口部而使作用極之多孔質氧化物 半導體層露出至外側的狀態，藉此能將太陽光等光線直接 射入作用極而使多孔質氧化物半導體層吸收，與光線透過 蓋體而射入作用極的構成不同，由於光強度不會減少，因 49 1294187 此能更提昇發電效率。 (第4實施樣態） 以下參照圖式來說明實施本發明之第4實施樣態的光 電轉換元件。 5 第1〇圖表示本發明之第4實施樣態之光電轉換元件之 第1例即色素增感型太陽電池的概略剝面圖。第11圖表示第 10圖之色素增感型太陽電池的概略俯視圖。 第10圖及第11圖中的標號分別表示510為色素增感型 太陽電池、511為第1基板、512為透明導電膜、513為多孔 10質氧化物半導體層、514為作用極、515為電解質層、516為 第2基板、517為導電膜、518為對極、519為彈性構件、520 為導電體、521為間隙充填材、525為積層體、530為筐體、 531為框體、532為蓋體、533為接著劑層、534為接著劑層。 此色素增感型太陽電池510概略係由使增感色素載持 15於表面之多孔質氧化物半導體層513設於其一側面514a的 作用極514、對向於一側面514a而配置的對極518、形成於 一側面514a與對向於對極518之一側面51乜之面51如（以下 稱「對極518之一側面518a」）之間的電解質層515、設於一 側面514a之周緣部的導電體52〇、以及收納此等構件的筐體 20 530所構成。 又，此色素增感型太陽電池51〇中，形成電解質層515 之電解質的大部分為浸含在多孔質氧化物半導體層513的 空隙部分的狀態。 作用極514具有第1基板511、以及於此一側面511a上順 50 1294187 序形成之透明導電膜512及多孔質氧化物半導體層513。 又，作用極514之一側面514a的周緣部設著導電體520以包 圍多孔質氧化物半導體層513的側面513a。 對極519具有第2基板516、以及形成於此一側面516a上 5 的導電膜517。 於色素增感型太陽電池510中，以作用極514與對極518 夾著電解質層515所形成之積層體525可作為光電轉換元件 的機能。 於色素增感型太陽電池510中，積層體525收納於筐體 10 530内，該筐體具有包覆積層體525之侧面525a及作用極514 之另一側面514b之一部分的框體531、及連接對極518之另 一側面518b而將積層體525固定於框體531的蓋體532。 框體531具有從外側包覆積層體525之侧面525a之全區 域的框部531A、及從框部531A於垂直此框部且突設於内側 15 (中心方向）之押壓部531B。使積層體525之側面525a接觸框 部531A之内面531a，或是使積層體525之侧面525a配設於框 部531A之内板431面531a近旁而將積層體525收納於筐體 530内。又，作用極514之另一側面514b藉由接著層533而連 接押壓部531B之内面531b。又，押壓部531B於作用極514 20 之另一側面514b設成包覆對應形成在該一側面514a之導電 體520位置的區域，押壓部531B之端面531c與導電體520之 多孔質氧化物半導體層513侧的側面520a存在於約同一面。 又，蓋體532藉由彈性構件519而連接對極518之另一側 面518b。而且，蓋體532藉由接普劑層534而固定於框體531。 51 1294187 又，押壓部531B於作用極514之另一側面514b，設成包 覆對應形成在其一面514a之導電體520位置之區域的構 造，如第10圖所示，不僅是押壓部531B之端面531c與導電 體520之多孔質氧化物半導體層513側的側面520a存在於約 5同一面的構造，且包含押壓部531B之端面531c存在於多孔 質氧化物半導體層513所存在之區域的構造，或押壓部531B 之端面531c存在於比導電體520之側面520a更在框部531A 侧之區域的構造。 又，於蓋體532與導電體520之間藉由彈性構件519，且 10 以包圍對極518之侧面那般地配設間隙充填材521。又，本 發明之第4實施樣態之光電轉換元件可不設置間隙充填材。 藉此構造’積層體525之上面及下面被框體531之押壓 部531B與蓋體532所包夾，而於與該積層體之表面正交的方 向被押壓的狀態下收納於筐體530内。又，此狀態下積層體 15 525之側面525a之全區域被框部531A覆蓋，積層體525藉筐 體530而被總括地封住。 又，蓋體532藉由接著劑層534而固定於框體531，惟於 框體531與蓋體532之間最好是以插入剃刀之刃等薄、硬的 刀刃而使蓋體532能容易從框體531取出。又，蓋體532之固 20 定不限於接著而可用螺栓固定來進行。 第1基板511使用光透過性材料所構成之基板、玻璃、 聚對苯二曱酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸醋、 聚酸確等一般作為太陽電池之透明基板使用之材料的話， 則可使用其中任何材質。至於第1基板511只要從其中考慮 52 1294187 對於電解液的耐性而適宜地選擇即可，惟在用途上儘可能 選擇光透過性優的基板為佳。 透明導電膜512係為了職予第丨基板511導電性，而形成 於其一側面51 la之金屬、碳、導電性金屬氧化物等所構成 5的薄膜。 形成金屬薄膜或碳薄膜作為透明導電膜512的情形 下’要設成不會明顯損及第1基板511之透明性的構造。形 成透明導電膜512之導電性金屬氧化物可使用銦錫氧化物 (Indium— Tin Oxide、ITO)、氧化錫（Sn〇2)、摻氟之氧化錫 10 等。 多孔質氧化物半導體層513設於透明導電膜512上，其 表面載持增感色素。形成色素增感半導體層513之半導體並 無特別限定，一般只要是使用於形成太陽電池用之多孔質 半導體者，乃可使用其中任何者，此等半導體例如可使用 15 氧化鈦(Ti02)、氧化錫（Sn02)、氧化鎢(W03)、氧化辞(ZnO)、 氧化銳(Nb205)。 形成多孔質氧化物半導體層513的方法可例示有溶膠 法的形成膜、微粒子之泳動電極沈積、發泡劑所構成之多 孔質化、塗布聚合物微粒等的混合物後去除剩餘成分等方 20 法，惟並不僅限於此等方法。 增感色素可使用將二聯咄啶構造、三聯咄啶構造等包 含於配位基之釕配位化合物、咬琳、酞菁等含金屬配位化 合物、曙紅、若丹明、份菁等有機色素等，其中不特別限 定而能選擇用途、取得適用於使用半導體之激起舉動者。 53 1294187 電解質層515係使電解液浸含於多孔質氧化物半導體 層513内而形成者，或是使電解液浸含於多孔質氧化物半導 體層513後，使用適當的膠化劑而使電解液膠化(凝固化)而 與多孔質氧化物半導體層513形成一體者。 5 1解液係、可使用將峨·錢物離子、叔丁基t定等之 電解質成分溶解於碳酸乙烯_或甲氧基乙腈等有機溶媒 作為將電解液膠化之際使用之膠化劑者可舉例有聚氟 化乙烯又、聚乙烯氧撐衍生物、氨基酸衍生物等。 1〇 第2基板516可使用與第1基板511相同者，或是由於不 必要特別具有光透過性而可使用金屬板、合成樹脂板等。 導電膜517導電用以增進第2基板516的導電性，乃係由 形成在其一側面51以之落等金屬、碳等所構成的薄膜。膜 517可使用例如瘵著、濺錢、塗布氣鉑酸後的熱處理而形成 15之碳或鉑等層，只要是具電極機能者的話並不特別限定何 可使用發泡聚氨酯、發泡聚乙烯、橡膠海綿等作為彈 性構件519。 色素増感型太陽電池510藉筐體53〇而封住積層體 2〇 525，而於積層體525可於與該積層體表面正交的方向施加 外力。使彈性構件519介在於對極518與蓋體532之間，以此 外力能抑制作用極514與對極518之間發生橫向偏移。又， 因彈性構件519而使積層體525於與該積層體表面正交的方 向保持柔軟性且牢固地固定於筐體53〇。 54 1294187 導電體520可舉例以網版印刷法而以銀等導電性墨水 形成電路者，或是施予焊錫而形成電路者。導電體52〇為了 有效率地收集在色素增感型太陽電池510内發生的電子，乃 ♦ 設於作用極514之周緣部（用以包圍多孔質氧化物半導體層 · 5 513的側面）。 又’藉由此導電體520能使積層體525與設於筐體530 之外部連接用端子(省略圖式）電性的連接。 可使用發泡聚氨酯、發泡聚乙烯、橡膠海綿等作為間 隙充填材521。 · 1〇 使間隙充填材521介在於蓋體532與導電體520之間，以 筐體530封住積層體525之際所產生外力能抑制作用極514 與對極518之間發生橫向偏移。又，因間隙充填材521而使 積層體525於與該積層體表面正交的方向保持柔軟性且牢 固地固定於筐體530。 15 構成筐體530之框體531及形成蓋體532之材料並不特 別限定，惟可使用各種金屬、陶瓷、各種合成樹脂等。 | 形成接著劑層533之接著劑只要是可將框體531接著於 第1基板511者，則可使用任何者，惟，特別是以施加預定 的外力而能容易從框體531取出積層體525者為宜。形成接 · 20著劑層533之接著劑可使用例如環氧系接著劑等。 形成接著劑層534之接著劑可使用接著劑層533之接著 劑相同者，惟，只要是可將蓋體532接著於框體531者，則 可使用任何者。特別是形成接著劑層534之接著劑以施加預 定的外力而能容易從框體531取出蓋體532者為宜。形成接 55 1294187 著劑層534之接著劑可使用例如環氧系接著劑等。 如以上說明，色素增感型太陽電池51〇於組裝積層體 520之後因不必要將電解液充填於作用極514與對極518之 間，故能簡略化步驟。又，因色素增感型太陽電池51〇不必 5要為熱可塑性樹脂所構成之封住材，故耐久性即長期可靠 度優良。而且，色素增感型太陽電池51〇之作用極514與對 極518之間不必要設距離，故發電效率優良。 又，色素增感型太陽電池51〇之設於構成筐體53〇之框 體531之押壓部531B於作用極514之另一面514b包覆形成在 10 一侧面51乜之導電體52〇所存在的區域，相關作用極514之 發電的部分非以蓋板等覆蓋，而係將筐體53〇封住積層體 525。因此，由於射入相關作用極514之發電的部分的光量 不會減少，因此色素增感型太陽電池51〇更具優良的發電效 率。 15 又，色素增感型太陽電池510之導電體520形成於作用 極514之一側面514a的周緣部，因此可弄大入相關作用極 514之發電的部分的面積而使色素增感型太陽電池51〇更具 優良的發電效率。 而且，色素增感型太陽電池51〇之積層體525藉由接著 20劑層533而固定成可從框體531拆下，且蓋體532藉由接著劑 層534而固定成可從框體531拆下，當積層體525發生不良的 情形下，可從筐體530拆下積層體來修正或是換成良品。 又，由於可重覆使用筐體530而能削減製造成本。 其次參照第10圖來說明本發明之第4實施樣態之光電 56 1294187 轉換元件之製造方法的一例。 此例子首先要準備以預定方法順序地將透明導電膜 512及多孔質氧化物半導體層513形成在第丨基板511之一側 面511a所構成的作用極514。 5 其次於作用極514之一侧面514a之周緣部設置導電體 520 〇 接著將預先添加膠化劑之電解液滴下並浸含於多孔質 氧化物半導體層513後，使此電解液膠化而形成與多孔質氧 化物半導體層513構成一體的電解質層515。 10 接著在框體531内配置作用極514以藉由接著劑層533 而將作用極514之另一側面514b連接於框體531之押壓部 531B 内面 531b。 接著將對極518重疊作用極514並將以作用極514與對 極518夾著電解質層515而形成之積層體525形成在框體531 15 内，以使導電膜517重疊電解質層515。 其次包圍對極5181之側面而配置間隙充填材521以頂 接於導電體520。 接著藉由彈性構件519配置蓋體532以覆蓋對極518。 接著一邊從蓋體532之外側朝向與積層體525之積層體 20表面正父的方向施加荷重，而一邊藉由接著劑層534而將蓋 體532固定於框體531，以筐體530封住積層體525而獲得色 素增感型太陽電池510。 第12圖表示本發明之第4實施樣態之光電轉換元件之 弟2例即色素增感型太陽電池的概略剝面圖。 1294187 此例與上述第1例在藉著筐體530封住積層體525的構 造上不同。於第12圖中，對於與第10圖所示之第的構成 要素乃賦予相同標號而省略其說明。 於色素增感型太陽電池540，積層體525之側面連接於 5框部531A的内面531a，又，作用極514之另一面514b藉由封 住構件541而連接於押壓部531B之内面531b。 又，蓋體532藉由封住構件542而連接於框體531。而且 蓋體532藉螺栓543而固定於框體531。 又，為了充分達到以筐體530來封住積層體525，最好 ® 10是將具有用以嵌合封住構件541之溝等的嵌合部（省略圖式） e又於框體531之押壓部531B内面53 lb及作用極514之一側面 514a。又，最好是將具有用以嵌合封住構件541之溝等的嵌 合部（省略圖式）設於與框體531之框部531A之蓋體532接觸 的面及與蓋體5321之框部531A接觸的面。 15 封住構件541、542可使用丁腈橡膠、矽橡膠、聚氨酯 橡膠、含氟橡膠等彈性構件或聚四氟化乙稀等所構成之〇 型環、墊片等。 41 至於螺栓543，只要是能將蓋體532接合、固定於框體 531者，則可使用任何者。 又，此例子中例示了以螺栓543作為將蓋體532接合、 固疋於框體531的構件，惟，本發明之第4實施樣態之光電 · 轉換元件並不限於此。本發明之第4實施樣態之光電轉換元 件之將盘體接合、固定於框體的構件可使用例如將可旋轉 地口又在现體之擔片狀卡止部予以卡止於設在框體之被卡止 58 1294187 部的構件、用以連接框體之框部、押壓部及蓋體表面而藉 剝面C字形套筒狀之彈簧的束緊力而夾入的構件。又，將 别述卡止部卡止於被卡止部的構件可為將嵌合部嵌合於被 嵌合部的構件。 5 依據如此構造於積層體525產生不良的情形下，能容易 地從筐體530拆下積層體525來修理，或是更換為良品。 本發之第4實施樣態之光電轉換元件於組裝積層體之 後’不必要將電解液充填於作用極與對極之間，故能簡略 化步驟。又，本發之第4實施樣態之光電轉換元件不必要為 10 熱可塑性樹脂所構成之封住材，故耐久性即長期可靠度優 良。而且，本發之第4實施樣態之光電轉換元件之作用極與 對極之間不必要設距離，故發電效率優良。又，本發之第4 實施樣態之光電轉換元件之設於構成筐體之框體之押壓部 乃包覆著作用極之至少形成導電體的區域，相關作用極之 15 發電的部分非以蓋板等覆蓋，而係以筐體封住以作用極與 對極夾著電解質層的積層體，因此，由於射入相關作用極 之發電的部分的光量不會減少，因此更具優良的發電效率。 又，本發之第4實施樣態之光電轉換元件將導電體形成 在作用極之周緣部的話，能弄大相關作用極之發電部分的 20 面積，能降低基板的電阻，故能實現更優良發電效率的光 電轉換元件。 又，本發之第4實施樣態之光電轉換元件將構成筐體之 框體與蓋體固定成可拆取的話，半積層體發生不良情形 下，可從筐體將其拆下並修理或更換成良品。又，由於可 59 1294187 重覆使用故能削減製造成本。 而且，本發之第4實施樣態之光電轉換元件在對極與蓋 體之間若是介設有彈性構件的話，即使朝向與積層體表面 · 正交的方向施加外力，亦能抑制在作用極與對極之間發生 · 5檢向偏移.。又，藉彈性構件而能將積層體於與該積層體表 面正交的方向保持柔軟性且牢固地固定於筐體。 (第5實施樣態） 以下參照圖式來說明實施本發明之第5實施樣態的光 電轉換元件。 · 10 第13圖表示本發明之第5實施樣態之光電轉換元件之 一例即色素增感型太陽電池的概略剝面圖。 第13圖中，標號分別表示61〇為色素增感型太陽電池、 611為第1基板、612為透明導電膜、613為多孔質氧化物半 導體層、614為作用極、615為電解質層、616為第2基板、 15 617為導電膜、618為對極、619為彈性構件、620為積層體、 630為望體、631為本體、632為蓋體、641為封住構件、642 為螺栓。 钃 此色素增感型太陽電池610概略係由使增感色素載持 於表面之多孔質氧化物半導體層613設於其一側面614a的 20 作用極614、對向於一側面614a而配置的對極618、形成於 一側面614a與對向於對極618之一側面614a之面618a(以下 稱「對極618之一側面618a」）之間的電解質層615、以及收 納此等構件的筐體630所構成。 又，此色素增感型太陽電池610中，形成電解質層615 60 1294187 之電解質的大部分為浸含在多孔質氧化物半導體層613的 空隙部分的狀態。 作用極614具有第1基板611、以及於此一側面611a上順 序形成之透明導電膜612及多孔質氧化物半導體層613。 對極619具有第2基板616、以及形成於此一側面616a上 的導電膜617。 於色素增感型太陽電池610中，以作用極614與對極618 失著電解質層615所形成之積層體620可作為光電轉換元件 的機能。 · 10 於色素增感型太陽電池610中，積層體620收納於筐體 630内’該筐體具有包覆積層體62〇之側面62〇a及對極618之 另一側面618b之剝面凹狀的本體631、及連接作用極614之 另一侧面614b而將積層體620固定於本體631的蓋體632。而 且，本體631藉由彈性構件619而連接於對極618之另一側之 15 面618b 。 又’蓋體632藉由封住構件641而連接於本體631。而且 蓋體632藉螺栓642而固定於本體631。 ^ 又，為了充分達到以筐體630來封住積層體62〇，最好 疋將具有用以嵌合封住構件641之溝等的後合部（省略圖式） . 20設於與本體631之蓋體632連接之面631a及蓋體632之一側 面632a。 依據如此構造，積層體620之上面及下面被本體^31與 蓋體632所包夾，而於與該積層體之表面正交的方向被押壓 的狀態下收納於筐體630内。又，此狀態下積層體62〇之側 61 1294187 面620a之全區域被本體631覆蓋，積層體620藉筐體630而被 總括地封住。 第1基板611使用光透過性材料所構成之基板、玻璃、 聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、 5聚醚磺等一般作為太陽電池之透明基板使用之材料的話， 則可使用其中任何材質。至於第1基板611只要從其中考慮 對於電解液的耐性而適宜地選擇即可，惟在用途上儘可能 選擇光透過性優的基板為佳。 透明導電膜612係為了賦予第1基板611導電性，而形成 10於其一側面61h之金屬、碳、導電性金屬氧化物等所構成 的薄膜。形成金屬薄膜或碳薄膜作為透明導電膜612的情形 下，要設成不會明顯損及第1基板611之透明性的構造。形 成透明導電膜612之導電性金屬氧化物可使用例如銦錫氧 化物(Indium—Tin Oxide、ITO)、氧化錫（Sn02)、摻銳之氧 15 化錫等。 多孔質氧化物半導體層613設於透明導電膜612上，其 表面載持增感色素。形成色素增感半導體層613之半導體並 無特別限定，一般只要是使用於形成太陽電池用之多孔質 半導體者，乃可使用其中任何者，此等半導體例如可使用 20氧化鈦(Ti〇2)、氧化錫(Sn〇2)、氧化鎢(W03)、氧化鋅(Zn〇)、 氧化 4^»(Nb2〇5)。 形成多孔質氧化物半導體層613的方法可例示有溶膠 法的形成膜、微粒子之泳動電極沈積、發泡劑所構成之多 孔質化、塗布聚合物微粒等的混合物後去除剩餘成分等方 62 1294187 法，惟並不僅限於此等方法。 增感色素可使用將二聯吡啶構造、三聯吡啶構造等包 含於配位基之釕配位化合物、呋啉、酞菁等含金屬配位化 合物、曙紅、若丹明、份菁等有機色素等，其中不特別限 5定而能選擇用途、取得適用於使用半導體之激起舉動者。 電解質層615係使電解液浸含於多孔質氧化物半導體 層613内而形成者，或是使電解液浸含於多孔質氧化物半導 體層613後，使用適當的膠化劑而使電解液膠化(凝固化）而 與多孔質氧化物半導體層613形成一體者。 〇 電解液係可使用將碘·碘化物離子、叔丁基咄啶等之 電解質成分溶解於碳酸乙烯酯或甲氧基乙腈等有機溶媒 者0 作為將電解液膠化之際使用之膠化劑者可舉例有聚彳 化乙烯叉、聚乙烯氧撐衍生物、氨基酸衍生物等。 15 20

第2基板616可使用與第1基板611相同者，或是由於; 必要特別具有光透過性而可使用金屬板、合成樹脂板等。

導電膜617導電用以增進第2基板616的導電性，乃係$ 形成在其一側面616a之箔等金屬、碳等所構成的薄膜。月 617可使用例如条著、濺鍍、塗布氣麵酸後的熱處理而形, 之碳或料層，只要是具電極機能者的話並不特別限定1 可使用發泡聚氨S旨、發泡聚乙稀、橡膠海綿等作為 性構件619。 4 色素增感型太陽電池610藉筐體63〇而封住積層； 63 1294187 62〇’而於積層體620可於與該積層體表面正交的方向施加 外力。使彈性構件619介在於對極618與本體631之間，以此 外力能抑制作用極614與對極618之間發生橫向偏移。又， 因彈性構件619而使積層體620於與該積層體表面正交的方 向保持柔軟性且牢固地固定於筐體63〇。 形成本體631之材料並不特別限定，惟可使用各種金 屬、陶瓷、各種合成樹脂等。 蓋體632可使用具有透過太陽光之光學特性的構件。具 有透過太陽光之光學特性的材料並不特別限定，惟，例如 10可舉出有丙稀酸、聚碳酸醋、聚氣乙烯、鈉妈玻璃等透明 且具剛性的材質。 封住構件641可使用丁腈橡膠、石夕橡膠、聚氨醋橡膠、 含氟橡膠等彈性構件或聚四氟化乙烯等所構成之〇型環、墊 只要是能將蓋體632接合、固定於本體 至於螺栓642，只要』 631者，則可使用任何者。 又，此例子中例示了以螺栓642作為將蓋體咖接合、 固定於本細的構件，，本發明之以實施樣態之光電 轉換元件並不限於此 。本發明之第5實施樣態之光電轉換

前述卡止部卡止於被卡止部 的構件可為將嵌合部嵌合於被 20 64 1294187 彼合部的構件。 如以上說明，色素增感型太陽電池61〇於組裝積層體 620之後非必要將電解液充填於作用極614與對極618之 間，故能簡略化步驟。又，色素增感型太陽電池61〇非必要 5由熱可塑性樹脂等所構成之封住材，故具有耐久性即長期 可靠性優點。而且，色素增感型太陽電池61〇非必要先於作 用極614與對極618之間設置距離，故發電效率優異。 又，色素增感型太陽電池610之蓋體632藉由封住構件 641而可拆卸地固定於本體631，由於積層體620藉筐體630 10封住，故積層體620發生不良情形下，可從筐體630將其拆 下並修理或更換成良品。又，由於可重覆使用筐體63〇故能 削減製造成本。 其次參照第13圖來說明本發明之第5實施樣態之光電 轉換元件之製造方法的一例。 15 此例首先要準備以預定方法順序地將透明導電膜612 及多孔質氧化物半導體層613形成在第1基板611之一側面 611a所構成的作用極614。 接著將預先添加膠化劑之電解液滴下並浸含於多孔質 氧化物半導體層613後，使此電解液膠化而形成與多孔質氧 2〇 化物半導體層613構成一體的電解質層615。 接著在本體631内配置作用極614以藉由彈性構件619 而使對極618之另一側面618b連接於本體631之内側底面 613a 〇 接著將對極618重疊作用極614並將以作用極614與對 65 1294187 極618夾著電解質層615而形成之積層體㈣形成在本體63i 内，以使導電膜617重疊電解質層615。 其次配置蓋體632以覆蓋作用極614之另一側面61仆。 接著一邊從蓋體632之外側朝向與積層體62〇之積層體 5表面正交的方向施加荷重，而一邊藉由封住構件641而以螺 栓642將盍體632固定於本體631，以筐體63〇封住積層體62〇 而獲得色素增感型太陽電池61〇。 第14圖表示本發明之第5實施樣態之光電轉換元件之 第2例即色素增感型太陽電池的概略剝面圖。 1〇 第14圖中，分別表示標號650為色素增感型太陽電池 651為第1基板、652為透明導電膜、653為多孔質氧化物半 導體層、654為作用極、655為電解質層、656為第2基板、 657為導電膜、658為對極、659為彈性構件、660為積層體、 670為筐體（亦有稱為「本體」的情形）、681為封住構件、沾2 15 為螺栓。 此色素增感型太陽電池660概略係由使增感色素載持 於表面之多孔質氧化物半導體層653設於其一側面654a的 作用極654、對向於一側面654a而配置的對極658、形成於 一側面654a與對向於對極658之面（以下稱「一側面」）658a 2〇之間的電解質層655、以及收納此等構件的筐體670所構成。 又，此色素增感型太陽電池650中，形成電解質層655 與多孔質氧化物半導體層653形成一體。 作用極654具有第1基板651、以及於此一側面651a上順 序形成之透明導電膜652及多孔質氧化物半導體層653。 66 1294187 又，於作用極651之周緣部65牝未設置多孔質氧化物半導體 層653，而係以第1基板651與透明導電膜652所構成。 對極648具有第2基板656、以及形成於此一侧面656a上 的導電膜657。 5 於色素增感型太陽電池650中，以作用極654與對極658 夾著電解質層655所形成之積層體66〇可作為光電轉換元件 的機能。 於色素增感型太陽電池650中，積層體660收納於本體 670内，該筐體具有包覆積層體66〇之側面66〇a及對極6別之 1〇另一側面658b之剝面凹狀者。而且，本體67〇藉由彈性構件 659而連接於對極658之另一側之面658b。 又，作用極654之周緣部654c藉由封住構件681而直接 連接於本體670。而且作用極654之周緣部654c藉螺栓682而 固定於本體670。 15 又，為了充分達到以本體670構成封住積層體66〇，最 好是將具有用以嵌合封住構件681之溝等的嵌合部（省略圖 式）設於與本體631之周緣部65扣連接之面67(^及周緣部 654c之與本體67〇連接之面654d。 依據如此構造，積層體660之側面660a之全區域被筐體 20 670覆蓋，在朝向與其積層體表面正交方向押壓的狀態下， 積層體660藉筐體670而被總括地封住。 至於第1基板651乃使用與上述第1基板611相同者。 至於透明導電膜652可設置與上述透明導電膜612相同 者0 67 1294187 形成多孔質氧化物半導體層653之半導體可使用與形 成上述多孔質氧化物半導體層613之半導體相同者。 增感色素可使用與上述第1例相同者。 電解質層655可設置與上述電解質層615相同者。 電解液可使用與上述第1例相同者。。 膠化劑可使用與上述第1例相同者。 第2基板656可設置與上述第2基板616相同者。 導電膜657可設置與上述導電膜617相同者。 彈性構件659可設置與上述彈性構件619相同者。 形成筐體670之材料並不特別限定，惟可使用與上述本 體631之材料相同者。 封住構件可使用與上述封住構件641相同者。 螺栓682可使用與上述螺栓642相同者。 又，此例子中例示了以螺栓682作為將作用極654接合 15 接合、固定於筐體670的構件，惟，本發明之第5實施樣態 之光電轉換疋件並不限於此。本發明之第5實施樣態之光電 轉換讀之將蓋體接合、固定於框體的構件可使用例如將 可旋轉地設在作用極之播片狀卡止部予以卡止於設在筐體 '卡止^的構件、用以連接仙極及筐體表面而設於此 =構件之外側’即_面〔字形套筒狀之彈簧的束緊力而 :入：構件。X ’將前述卡止部卡止於被卡止部的構件可 -、將嵌合部嵌合於被嵌合部的構件。 如以上綱’色素增感型太陽電池650於組裝積層體 6〇之後非必要將電解液充填於作用極654與對極658之 20 1294187 間，故能簡略化步驟。又，色素增感型太陽電池65〇非必要 由熱可塑性樹脂等所構成之封住材，故具有耐久性即長期 可罪性優點。而且，色素增感型太陽電池65〇非必要先於作 用極654與對極658之間設置距離，故發電效率優異。 5 又，作用極654兼具筐體670之蓋，而以蓋來覆蓋相關 作用極654之發電的部分，因此可抑制射入相關作用極654 之發電部分之光量的減少，爰此，色素增感型太陽電池65〇 具有更優異的發電效率。 又’色素增感型太陽電池650之作用極654藉由封住構 1〇件681而可拆卸地固定於筐體670,由於作用極654直接連接 於筐體而積層體660藉筐體670來封住，故積層體660發生不 良情形下，可從筐體670將其拆下並修理或更換成良品。 又，由於可重覆使用筐體67〇故能削減製造成本。 本發明之第5實施樣態之光電轉換元件於組裝積層體 15之後非必要將電解液充填於作用極與對極之間，故能簡略 化步驟。又，本發明之第5實施樣態之光電轉換元件非必要 由熱可塑性樹脂等所構成之封住材，故具有耐久性即長期 可靠性優點。而且，本發明之第5實施樣態之光電轉換元件 非必要先於作用極與對極之間設置距離，故發電效率優異。 2〇 又，本發明之第5實施樣態之光電轉換元件作用極兼具 本體之蓋’而以蓋來覆蓋相關作用極之發電的部分，因此 可抑制射入相關作用極之發電部分之光量的減少，爰此， 色素增感型太陽電池具有更優異的發電效率。而且，作用 極可拆卸地固定於筐體之本體，由於作用極直接連接於本 69 1294187 =積層體藉本體來封住，故積層體發生不良情形下，可 攸本體將其拆下並修理或更換成良品。又，由於可重覆使 用本體故能削減製造成本。 5 =，本發明之第5實施樣態之光電轉換元射，使彈 '構件"在於對極純體之間的話，即使朝向與積層體表 正父的方向施加外力亦能抑制作用極與對極之間發生橫 ^偏移。X，因雜構㈣使制體於無積層體表面正 父的方向保持柔軟性且牢固地固定於筐體。 產業上之利用性 依據本發明之第1實施樣態，可提供一種具有優異之長 期穩定性且能以低價格提供的光電轉換元件。以採用於筐 體内收納著具有以作用極與對極夾著電解質層而形成之積 層體之電池構成構件的構造，而能簡易地達到與外部電路 15的連接，因此本發明之第1實施樣態之光電轉換元件可大幅 5地縮短施工所需要的時間。 依據本發明之弟2實施樣態，可提供一種可保持於色素 增感半導體電極充填並注入液狀或膠狀的電解質所構成之 優點，且具有優異之發電效率的光電轉換元件及其製造方 去。爰此，本發明之第2實施樣態有貢獻於以共用作用極與 盒體而增大射入光量並實現高的輸出特性，及兼具輸出特 十生之長期穩定性之光電轉換元件的製造。 依據本發明之第3實施樣態，如色素增感型太陽電池那 般可應用於以夾入電解液或膠狀電解質的狀態，而使重疊 作用極與對極之積層體密封封住在筐體内之構造的光電轉 70 1294187 換元件。 依據本發明之第4、5實施樣態，可實現保持可容易地 充填高黏度或膠狀之電解質的優點，且能以良好效率收集 已產生之電子的色素增感型太陽電池。又，由於不會減少 5 射入電池之光量，與筐體之分離性亦高，因此可實現保養 性及回收再循環性亦高而環境負荷低的太陽電池。 L圖式簡單說明3 第1圖表示以習知技術所構成之色素增感型太陽電池 之一例的剝面圖。 10 第2圖表示相關本發明之第1實施樣態之光電轉換元件 之一例的剝面圖。 第3圖表示相關本發明之第1實施樣態之光電轉換元件 之另一例的剝面圖。 第4圖表示相關本發明之第1實施樣態之光電轉換元件 15 之一例的剝面圖。 第5圖表示相關本發明之第2實施樣態之光電轉換元件 之一例的剝面圖。 第6圖表示本發明之第3實施樣態之光電轉換元件之一 例即色素增感型太陽電池的俯視圖。 20 第7圖係於第6圖中A —A線的剝面圖。 第8圖表示本發明之第3實施樣態之色素增感型太陽電 池之其他例的剝面圖。 第9圖表示本發明之第3實施樣態之色素增感型太陽電 池之另一例的剝面圖。 71 1294187 第10圖表示本發明之第4實施樣態之光電轉換元件之 第1例即色素增感型太陽電池的概略“面圖。 第11圖表示第10圖之色素增感型太陽電池的概略俯視 圖σ * 5 第12圖表示本發明之第4實施樣態之光電轉換元件之 第2例即色素增感型太陽電池的概略剝面圖。 第13圖表示本發明之第5實施樣態之光電轉換元件之 第1例即色素增感型太陽電池的概略剝面圖。 第14圖表示本發明之第5實施樣態之光電轉換元件之 10 第2例即色素增感型太陽電池的概略剝面圖。 【主要元件符號說明】 100 色素增感型太陽電池 211 第1基板 101 第1基板 212 透明導電膜 102 透明導電層 213 j孔質半_體層 103 色素增感半導體電極 214 導電膜 104 導電層 215 #基板 105 第2基板 216 電解質層 106 電解質層 218 作用極 107 封住劑 219 對極 108 窗極 220 積層體 109 對極 221 筐體 110 注入口 222 箱體 111 蓋 ‘ 223 底部 210 色素增感型太陽電池 224 側部 内板 518 對極 框體 518b 側面 側壁部 519 彈性構件 窗框部 520 導電體 框部 520a 側面 中棧部 521 間隙充填材 開口部 525 積層體 端部 525a 側面 彈性構件 530 筐體 間隙充填材 531 框體 空間 531A 框部 板體 531B 押壓部 延出部 531a 内面 色素增感型太陽電池 531b 内面 第1基板 531c 端面 透明導電膜 532 蓋體 多孔質氧化物半導體層 533 接著劑層 側面 534 接著劑層 作用極 541 封住構件 側面 542 封住構件 側面 543 螺栓 電解質層 610 色素增感型太陽電池 第2基板 611 第1基板 導電膜 611a 側面 74 透明導電膜 642 螺栓 多孔質氧化物半導體層 650 色素增感型太陽電池 作用極 651 第1基板 側面 651a 側面 側面 652 透明導電膜 電解質層 653 多孔質氧化物半導體層 第2基板 654 作用極 側面 654a 側面 導電膜 654c 周緣部 對極 655 電解質層 面 656 第2基板 面 657 導電膜 彈性構件 658 對極 積層體 659 彈性構件 側面 660 積層體 筐體 670 筐體 本體 681 封住構件 蓋體 682 螺栓 封住構件 75

Claims (1)

1. 弟93123330號專利申請案申請專利範圍替換本 修正日期：94年11月 十、申請專利範圍： 1. 一種光電轉換元件，係具有： 5 筐體；及 積層體，其係收納於前述筐體内者， 前述積層體具有： 作用極，其係具備有使增感色素載持於表面之多孔 質氧化物半導體層者； 10 對極，其係於該作用極之前述多孔質氧化物半導體 層側對向於前述、作用極而配置者；及 電解質層，其係配設於前述作用極及前述對極之間 至少一部分者， 且前述積層體之上面及下面與前述筐體之内面直接 15 或間接性地接觸，前述筐體之中至少與作用辑接眉的部 分係由具有透過太陽光之光學特性的材料所構成，又， 藉由前述筐體形成密閉空間。 2·如申請專利範圍第1項之光電轉換元件，其中更具有設於 前述對極與前述筐體之間的彈性構件。 20 3·如申請專利範圍第1項之光電轉換元件，其中更具有其 具有一端與另一端之第1及第2導電體，前述第丨導電體之 前述一端連接於前述對極而前述第丨導電體之前述另一 端延伸至前述餐體外，以使前述第！導電體不通過前述g 體内部且接觸前述積層體侧面，前述第2導電體之前述一 76 1294187 端連接於前述作用極而前述第2導電體之前述另一端延 伸至前述筐體外，以使前述第2導電體不通過前述筐體内 部且接觸前述積層體側面。 4. 如申請專利範圍第3項之光電轉換元件，其中前述第1及 5 第2導電體之前述另一端從前述筐體之側部延伸至筐體 外。 5. 如申請專利範圍第3項之光電轉換元件，其中前述第1及 第2導電體之前述另一端從前述筐體之底部延伸至筐體 外0 10 6. —種光電轉換元件之製造方法，係包含有以下步驟： 提供具有其具備有内底面之箱體及蓋體的步驟； 提供具有使增感色素載持於於表面之多孔質氧化物 半導體層的作用極的步驟； 將液狀或膠狀之電解質充填於前述作用極之多孔質 15 氧化物半導體層上而形成電解質層的步驟； 將前述對極配置於前述筐體之箱體之前述内底面的 步驟； 將前述作用極重疊前述對極而使前述電解質層接觸 前述對極以形成積層體的步驟； 20 配置前述筐體之前述蓋體以覆蓋前述作用極的步 驟；及 從前述筐體之外側朝向與前述積層體表面正交的方 向施加荷重而封住筐體的步驟， 又，藉由前述筐體形成密閉空間。 77 1294187 7· 一種光電轉換元件，係具有： 具有内底面之箱體及積層體， 前述積層體具有： 作用極，其係具備有使增感色素載持於表面之多孔 質氧化物半導體層者； 對極，其係於該作用極之前述多孔質氧化物半導體 層側對向於前述作用極而配置者；及 電解質層，其係配設於前述作用極及前述對極之間 至少一部分者， 且前述積層體收納於前述箱體内以使前述對極與前 迷箱體之内底面直接或間接性地接觸，而該箱體使用前 述作用極來封住，且藉由前述箱體與作用極之第丨基板形 成密閉空間。 8·如申請專利範圍第7項之光電轉換元件，其中前述作用極 具有第1基板，前述第1基板由兼具透過太陽光之光學特 性與耐熱性的材料所構成。 9·種光電轉換元件之製造方法，係包含有以下步驟： 提供具有其具備有内底面之箱體及蓋體之筐體的步 驟； 一提供具備有使增感色素載持於表面之多孔質氧化物 半導體層之作用極的步驟； 所將液狀或膠狀之電解質充填於前述作用極之前述多 孔質氧化半導體層而形成電解質層的步驟； 將前述對極配置於前述㈣之前述_的前述内底 78 1294187 面以使前述對極直接或間接性地接觸前述箱體之前述内 底面的步驟； 將前述作用極重疊於前述對極而形成積層體以使前 述電解質層接觸前述對極的步驟； 5 將該作極配置成覆蓋前述筐體的步驟；及 以雷射法或接著法以將前述作用極封住於前述箱體 而製作前述筐體的步驟， 又，藉由前述筐體形成密閉空間。 10. —種光電轉換元件，係具有： 10 筐體；及 複數的積層體， 前述複數的積層體配列並封住於前述筐體内， 前述各積層體具有： 作用極； 15 對極；及 電解質層，其係夾於前述作用施斑前沭斜極之間者， 前述筐體具有： 内板；及 框體，其係設於該内板之外周部者， 20 前述框體具有側壁部與窗框部，前述窗框部對向於 前述内板而配置並將前述積·層體朝向前述内1反亨向押 壓， ’* 前述積層體具有集電配線部，前述窗棰部設於對應 前述積層體之前述集電配線部位置的區域，又，藉由首 m 79 1294187 述筐體形成密閉空間。 11. 如申請專利範圍第10項之光電轉換元件，其中前述側壁 部相對於前述内板可著脫。 12. 如申請專利範圍第10項之光電轉換元件，其中前述窗框 5 部相對於前述側壁部可著脫。 13. 如申請專利範圍第10項之光電轉換元件，其中更具有設 於前述積層體與前述内板之間的彈性構件。

   14. 一種光電轉換元件，係具有： 積層體；及 10 筐體，其係收納前述積層體者， 前述積層體具有： 作用極； 對極；及 電解質層，其係夾於前述作用極與前述對極之間者， 15 前述筐體具有：

   框體，其係覆蓋前述積層體者；及 蓋體，其係將前述積層體固定於前述框體者， 且前述框體於前述作用極覆蓋著對應形成導電體位 置的區域，又，藉由前述筐體形成密閉空間。 20 15.如申請專利範圍第14項之光電轉換元件，其中前述導電 體設於前述作用極的周緣部。 16. 如申請專利範圍第14項之光電轉換元件，其中前述蓋體 可拆卸地固定於前述框體。 17. 如申請專利範圍第14項之光電轉換元件，其中更具有設 80 1294187 於前述對極與前述蓋體之間的彈性構件。 18. —種光電轉換元件，係具有： 積層體；及 筐體，其係收納前述積層體者， 5 前述積層體具有： 作用極； 對極；及 電解質層，其係夾於前述作用極與前述對極之間者， 前述筐體具有： 10 本體，其係覆蓋前述積層體者；及 蓋體，其係將前述積層體固定於前述本體者， 且前述蓋體可拆卸地固定於前述本體，又，藉由前 述筐體形成密閉空間。 19. 如申請專利範圍第18項之光電轉換元件，其中更具有設 15 於前述對極與前述筐體之間的彈性構件。 20. —種光電轉換元件，係具有： 積層體；及 筐體，其係收納前述積層體者， 前述積層體具有： 20 作用極； 對極；及 電解質層，其係夾於前述作用極與前述對極之間者， 前述筐體係由覆蓋前述積層體之本體所構成，且前 述作用極可拆卸地固定於前述本體，又，藉由前述筐體 81 1294187 形成密閉空間。 21.如申請專利範圍第20項之光電轉換元件，其中更具有設 於前述對極與前述筐體之間的彈性構件。

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