WO2012057006A1 - 色素増感太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

　本発明は、直列に接続された複数個の色素増感太陽電池セルを有する色素増感太陽電池セルモジュールであって、複数個の色素増感太陽電池セルのうちのｎ個（ｎは１～４の整数を表す）の色素増感太陽電池セルに対して１個のバイパスダイオードが並列に接続された発電ユニットを少なくとも１つ有することを特徴とする色素増感太陽電池モジュールである。

Description

色素増感太陽電池モジュール

　本発明は、色素増感太陽電池モジュールに関する。

　太陽電池として、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が注目されており、このような色素増感太陽電池を直列に接続させた太陽電池モジュールの開発が進められている（例えば下記特許文献１参照）。

特開２００６－２７８１１２号公報

　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は以下の課題を有していた。

　即ち上記色素増感太陽電池モジュールについて屋外暴露試験を行ったところ、発電効率が短期間で急激に低下する場合があった。このため、上記色素増感太陽電池モジュールについては、耐久性の点で改善が求められていた。

　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた耐久性を有する色素増感太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

　本発明者らは、上記課題が生じる原因について調べるべく、発電効率が短期間で急激に低下した色素増感太陽電池モジュールを調査した。即ち色素増感太陽電池モジュールの一部のセルに白色や黒色の斑点が生じていたため、この斑点が生じたセルについて解体調査を行った。その結果、これら斑点を生じたセルの内部では気泡が生じており、セルとして機能しなくなっていることが分かった。

　この現象は、シリコン系の太陽電池モジュールで生じるいわゆるホットスポットと呼ばれる現象に類似するものである。ホットスポット現象とは、太陽電池モジュールにおいて、極端に大きな電力が加わった場合にセルが過熱され、不良化する現象である。

　このホットスポット現象は一般的に、シリコン系の太陽電池モジュールで起こるものと考えられている。即ち、シリコン系の太陽電池モジュールを構成するシリコン系の太陽電池セルは、順方向バイアスを加えると電流が急激に増加するのに対し、逆方向バイアスを加えると電流が流れなくなるというＩ－Ｖ特性を有する。このＩ－Ｖ特性により、セルに逆方向バイアスが印加されると、抵抗損失が増加してセルが過熱され、不良化する。そこで、シリコン系太陽電池セルモジュールでは、このようなホットスポット現象が生じるのを避けるため、通常１５～５０個のセルに対して１個の割合でバイパスダイオードが並列に接続されている。

　これに対し、色素増感太陽電池モジュールでは、シリコン系太陽電池とは異なり、バイパスダイオードは不要であると一般に考えられていた（例えばＲ．Ｓａｓｔｒａｗａｎ，ｅｔ　ａｌ，　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｐｈｏｔｏｂｉｏｇｒａｐｈｙ　Ａ：Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１７８，ｐｐ．３３－４０，　２００６参照）。即ち、色素増感太陽電池モジュールでは、それを構成するセルに逆方向バイアスが印加されると、わずかな電圧で電流が急激に増加するため、抵抗損失が増加せずセルが過熱されることがない。従って、シリコン系の太陽電池でホットスポットを生じるような条件で色素増感太陽電池モジュールを運転しても、セルが過熱されることがない。このような理由から、色素増感太陽電池モジュールでは一般に、バイパスダイオードは不要であると言われてきた。

　しかし、実際には、上述したように、色素増感太陽電池モジュールにおいても、ホットスポット現象と類似の現象が見られた。また発電効率が短期間で急激に低下した色素増感太陽電池モジュールではバイパスダイオードを設けていなかった。このことから、本発明者らは、色素増感太陽電池モジュールにおいて、バイパスダイオードを設けないことが、上記現象が生じた原因ではないかと考えた。

　そこで、はじめに、シリコン系太陽電電池モジュールと同様に、例えば４８個のセルに対して１個の割合でバイパスダイオードを並列に接続してみた。

　しかし、バイパスダイオードを設けても、ホットスポットに類似の現象がなくなることはなかった。

　この結果から、上記のホットスポットに類似する現象は、色素増感太陽電池モジュールにおいてバイパスダイオードが設けられないことによるものではないのではないかとも考えたが、本発明者らは更に研究を続けた。具体的には、色素増感太陽電池モジュールに使用しているものと同様のサブモジュールを用いて屋外暴露状態を模擬した各種評価を行った。その結果、光を照射しながら、セルに小さい逆電圧を印加しただけではホットスポットに類似の現象は起こらないが、セルに過度の逆電圧を印加した場合にホットスポットに類似の現象が起こることが分かった。即ち、図１に示すように、対極の電位が作用極の電位よりも高くなるように電圧（順方向電圧）を印加した場合にはセルに変化は見られなかったが、対極の電位が作用極の電位よりも低くなるように電圧（逆方向電圧）を印加した場合、－２Ｖ付近からセル内部でガスが発生し、白色の斑点（白変）が生じた。さらに－６Ｖ以上では黒色の斑点（黒変）が生じた。そして、この現象は、電解質の種類を変えても、即ち異なる種類の電解質Ａ，Ｂにおいても見られた。

　このように、本発明者らは、色素増感太陽電池モジュールでは、およそ－２．０Ｖの逆電圧が印加されるとセルが不良化することを見出した。そして、本発明者らは、この事実と、各色素増感太陽電池セルの発電圧が一般に約０．７Ｖであるという事実とに基づいて本発明を完成するに至った。

　即ち本発明は、直列に接続された複数個の色素増感太陽電池セルを有する色素増感太陽電池セルモジュールであって、前記複数個の色素増感太陽電池セルのうちのｎ個（ｎは１～４の整数を表す）の色素増感太陽電池セルに対して少なくとも１個のバイパスダイオードが並列に接続された発電ユニットを少なくとも１つ有する色素増感太陽電池モジュールである。

　この色素増感太陽電池モジュールによれば、発電ユニットにおいて、ｎ個の色素増感太陽電池セルに対して少なくとも１個のバイパスダイオードが並列に接続されている。このため、色素増感太陽電池モジュールを屋外に配置し、発電ユニットにおけるｎ個の色素増感太陽電池セルのうちの１個の色素増感太陽電池セルにおいて影等により発電量が低下しても、その発電量が低下した色素増感太陽電池セル（以下、「異常セル」と呼ぶ）に印加される最大電圧を、異常セルの発電圧と、発電量が低下していない（ｎ－１）個の色素増感太陽電池セルにおける各発電圧の総和との合計に制限することが可能となる。ここで、順方向電圧の符号を「＋」、逆方向電圧の符号を「－」とすると、発電ユニットにおける各色素増感太陽電池セルにおける発電圧は一般に約＋０．７Ｖであるため、異常セルに印加される最大電圧は、＋０．７［Ｖ］－０．７×（ｎ－１）［Ｖ］＝１．４－０．７×ｎ［Ｖ］となる。ここで、ｎが１～４の整数であるため、異常セルに印加される最大電圧は＋０．７［Ｖ］～－１．４［Ｖ］となり、異常セルには、色素増感太陽電池セルが不良化する－２．０Ｖの逆電圧が印加されないことになる。従って、本発明の色素増感太陽電池モジュールによれば、異常セルの不良化が十分に防止され、優れた耐久性を有することが可能となる。

　なお、色素増感太陽電池セルの発電圧は、理論的には最大で０．９［Ｖ］になるとも言われているが、この場合でも本発明によれば、異常セルに対し、色素増感太陽電池セルが不良化する－２．０Ｖの逆電圧が印加されることはない。即ち、各色素増感太陽電池セルの発電圧を＋０．９［Ｖ］とすると、異常セルに印加される最大電圧は、＋０．９［Ｖ］－０．９×（ｎ－１）［Ｖ］＝１．８－０．９×ｎ［Ｖ］となる。ここで、ｎが１～４の整数である場合、異常セルに印加される最大電圧は＋０．９～－１．８［Ｖ］となり、異常セルには、色素増感太陽電池セルが不良化する－２．０Ｖの逆電圧が印加されないことになる。

　上記色素増感太陽電池モジュールにおいては、ｎが１又は２であることが好ましい。

　ｎが１である場合、発電ユニットにおいてバイパスダイオードと並列に接続されたｎ個の色素増感太陽電池セルのうち異常セルに印加される最大電圧は０．７［Ｖ］となり、ｎが２である場合、異常セルに印加される最大電圧は０［Ｖ］となる。従って、異常セルにおいて、逆電圧によるセルの不良化の心配がなくなる。

　上記色素増感太陽電池モジュールにおいては、直列に接続された前記複数個の色素増感太陽電池セルの総数をｍ個（ｍは２以上の整数を表す）、ｎが１である発電ユニットの数をｐ１個（ｐ１は０以上の整数を表す）、ｎが２である発電ユニットの数をｐ２個（ｐ２は０以上の整数を表す）、ｎが３である発電ユニットの数をｐ３個（ｐ３は０以上の整数を表す）、ｎが４である発電ユニットの数をｐ４個（ｐ４は０以上の整数を表す）、前記バイパスダイオードが並列接続されていない前記色素増感太陽電池セルの数をｋ個とした場合に、下記式：
ｋ＝ｍ－（１×ｐ１＋２×ｐ２＋３×ｐ３＋４×ｐ４）
（式中、ｐ１～ｐ４の合計は１以上である）
で表されるｋが０であることが好ましい。

　この場合、色素増感太陽電池モジュールにおいて、バイパスダイオードが並列接続されていない色素増感太陽電池セルがなくなることになる。従って、ｋが０である色素増感太陽電池モジュールにおいては、いかなる色素増感太陽電池セルが異常セルになっても、バイパスダイオードに電流がバイパスされる。このため、ｋが０である色素増感太陽電池モジュールは、バイパスダイオードが並列接続されていない色素増感太陽電池セルが存在する場合に比べて、色素増感太陽電池モジュール全体としてより良好に機能することが可能となる。

　上記色素増感太陽電池モジュールにおいては、前記色素増感太陽電池セルが、作用極と、前記作用極に対向する対極とを有し、前記発電ユニットに含まれるｎ個の前記色素増感太陽電池セルのうちの少なくとも１つの色素増感太陽電池セルにおいて、前記作用極及び前記対極のうちのいずれか一方が、可撓性基板を有することが好ましい。

　作用極及び対極のうちのいずれか一方が可撓性基板を有すると、可撓性基板を有する作用極又は対極が、それに対向する電極側に向かって撓むことが可能となる。この場合、極間距離を短くすることができるため、各色素増感太陽電池セルの光電変換効率を向上させることができる。しかし、作用極と対極との間にマイナス電圧が印加されると、作用極と対極との間で気泡が発生し、膨張する。このとき、作用極及び対極のうちのいずれか一方が可撓性基板を有していると、気泡が発生した箇所で極間距離が大きくなってしまい、その部分に、より大きなマイナス電圧が印加される。その点、バイパスダイオードを用いると、このようなマイナス電圧が印加されても、マイナス電圧の印加による故障の発生を予防することができる。

　上記色素増感太陽電池モジュールにおいては、前記色素増感太陽電池セルが、作用極と、前記作用極に対向する対極とを有し、前記作用極が、導電性基板と、前記導電性基板の表面上に設けられる酸化物半導体層と、前記酸化物半導体層に担持される光増感色素とを有し、前記作用極又は前記対極に対する前記バイパスダイオードの接続領域が、前記導電性基板の表面に直交する方向から前記接続領域および前記酸化物半導体層を見た場合に、前記酸化物半導体層と重ならない位置に設けられていることが好ましい。

　この場合、作用極又は対極に対するバイパスダイオードの接続領域が、導電性基板の表面に直交する方向から接続領域および酸化物半導体層を見た場合に、酸化物半導体層と重ならない位置に設けられている。このため、ある色素増感太陽電池セルからバイパスダイオードを通してもう１つの色素増感太陽電池セルに電流を移す場合、抵抗により接続領域で熱が発生する。その場合でも、接続領域と酸化物半導体層とは、導電性基板の表面に直交する方向から接続領域および酸化物半導体層を見た場合に互いに重ならないため、酸化物半導体層に担持され熱に弱い光増感色素に熱が伝わることを十分に抑制することができる。また接続領域が例えば対極に設けられている場合、対極のうち接続領域が設けられている部分（以下、「接続領域設置部」と呼ぶ）は、バイパスダイオードを接続する際に作用極の酸化物半導体層側に向かって押圧されて酸化物半導体層に近づく可能性や、バイパスダイオードの自重により酸化物半導体層に近づいたり酸化物半導体層から離れたりする可能性がある。このため、接続領域設置部では、接続領域設置部以外の部分に対し、対極と酸化物半導体層との間の距離（極間距離）が異なる可能性がある。そうすると、接続領域設置部においてのみ、作用極の酸化物半導体層との間の電圧が高くなったり低くなったりするため、その接続領域設置部と作用極の酸化物半導体層との間に電圧が集中し、マイナス電圧が印加されやすい。その点、本発明では、バイパスダイオードの接続領域が、導電性基板の表面に直交する方向から接続領域および酸化物半導体層を見た場合に、酸化物半導体層と重ならない位置に設けられている。このため、対極と作用極の酸化物半導体層との間で極間距離の異なる部分が形成されにくくなり、対極と作用極の酸化物半導体層との間で電圧が集中しにくくり、マイナス電圧が印加されにくくなる。このため、色素増感太陽電池セルの故障の発生を十分に防止でき、色素増感太陽電池モジュールの耐久性をより向上させることができる。

　上記色素増感太陽電池モジュールにおいては、前記色素増感太陽電池セルが、作用極と、前記作用極に対向し、金属基板を有する対極とを含み、前記バイパスダイオードが、２つの前記色素増感太陽電池セルの前記対極に含まれる前記金属基板のうち前記作用極と反対側にある裏面同士を接続していることが好ましい。

　この場合、バイパスダイオードが２つの色素増感太陽電池セルの対極に含まれる金属基板の裏面同士を接続している。このため、作用極の透明導電膜同士間をバイパスダイオードによって接続する場合と異なり、２つの色素増感太陽電池セル同士間にバイパスダイオードを配置するスペースを作る必要がない。このため、バイパスダイオードが作用極の透明導電膜同士を接続する場合に比べて、色素増感太陽電池モジュールにおける発電面積をより広くすることができる。

　上記色素増感太陽電池モジュールにおいては、前記色素増感太陽電池セルを覆うバックシートをさらに有し、前記少なくとも１個のバイパスダイオードが前記バックシートと前記色素増感太陽電池セルとの間に設けられていることが好ましい。

　この場合、バックシートにより、バイパスダイオードに水等の異物が入ることを防止することができる。また少なくとも１個のバイパスダイオードがバックシートと色素増感太陽電池セルとの間に設けられているため、バイパスダイオードが色素増感太陽電池セル同士の間に設けられている場合に比べて、発電面積をより広くすることができる。

　本発明によれば、優れた耐久性を有する色素増感太陽電池モジュールが提供される。

色素増感太陽電池モジュールに使用しているものと同様のサブモジュールにおけるＩ－Ｖ特性を示すグラフである。 本発明に係る色素増感太陽電池モジュールの一実施形態を示す回路図である。 図２における発電ユニットの構成を示す図である。 色素増感太陽電池セルの構成例を示す断面図である。 図３におけるバイパスダイオードの一例を示す断面図である。 本発明に係る色素増感太陽電池モジュールの他の実施形態を示す部分断面図である。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

　＜第１実施形態＞
　まず本発明に係る色素増感太陽電池モジュールの第１実施形態について図２～図５を用いて説明する。

　図２は、本発明に係る色素増感太陽電池モジュールの第１実施形態を示す回路図、図３は、図２における発電ユニットの構成を示す図、図４は、色素増感太陽電池セルの構成例を示す断面図、図５は図３におけるバイパスダイオードの一例を示す断面図である。

　図２に示すように、色素増感太陽電池モジュール１００は、発電システム集電線１０と、グランド線２０と、発電システム集電線１０とグランド線２０との間に配置される複数個（本実施形態では４個）の色素増感太陽電池パネル３０と、発電システム集電線１０からの色素増感太陽電池パネル３０への逆電流を阻止するブロッキングダイオード４０とを備えている。

　複数の色素増感太陽電池パネル３０とブロッキングダイオード４０とは、発電システム集電線１０とグランド線２０との間で直列に接続されている。

　図２に示すように、色素増感太陽電池パネル３０は１６個の発電ユニット５０を有しており、色素増感太陽電池パネル３０においては１６個の発電ユニット５０が直列に接続されている。ここで、発電ユニット５０においては、図３に示すように、３個の直列接続された色素増感太陽電池セル６０に対して１個のバイパスダイオード７０が並列に接続されている。従って、１つの色素増感太陽電池パネル３０においては、４８個の色素増感太陽電池セル６０が直列に接続されていることになり、色素増感太陽電池モジュール１００全体では、４８個×４個＝１９２個の色素増感太陽電池セル６０が直列に接続されていることになる。なお、発電ユニット５０においては、バイパスダイオード７０が２個以上設けられていてもよい。

　色素増感太陽電池モジュール１００によれば、発電ユニット５０において、３個の色素増感太陽電池セル６０に対して１個のバイパスダイオード７０が並列に接続されている。このため、色素増感太陽電池モジュール１００を屋外に配置し、発電ユニット５０における３個の色素増感太陽電池セル６０のうちの１個の色素増感太陽電池セル６０において影等により発電量が低下しても、その発電量が低下した異常セルに印加される最大電圧を、異常セルの発電圧と、発電量が低下していない２個の色素増感太陽電池セルにおける各発電圧の総和との合計に制限することが可能となる。ここで、順方向電圧の符号を「＋」、逆方向電圧の符号を「－」とすると、発電ユニット５０における各色素増感太陽電池セル６０における発電圧は通常、約０．７Ｖであるため、異常セルに印加される最大電圧は、＋０．７［Ｖ］－０．７×（ｎ－１）［Ｖ］＝１．４－０．７×ｎ［Ｖ］となる。本実施形態ではｎが３であるため、異常セルに印加される最大電圧は－０．７［Ｖ］となり、異常セルには、色素増感太陽電池セル６０が不良化する－２．０Ｖの逆電圧が印加されないことになる。従って、本実施形態の色素増感太陽電池モジュール１００によれば、異常セルの不良化が十分に防止され、優れた耐久性を有することが可能となる。

　ここで、図４に示すように、色素増感太陽電池セル６０は、作用極１１０と、対極１２０と、作用極１１０及び対極１２０を結合する封止部１３０と、作用極１１０、対極１２０及び封止部１３０によって囲まれる電解質１４０とを備えている。そして、色素増感太陽電池モジュール１００においては、隣り合う色素増感太陽電池セル６０同士は、一方のセルの作用極１１０と、他方のセルの対極１２０とを電気的に接続することによって直列接続されている。

　一方、図５に示すように、バイパスダイオード７０は、本体部７１と、本体部７１に接続される第１接続端子７２ａと、本体部７１に接続される第２接続端子７２ｂとを有している。そして、第１接続端子７２ａは、図３の色素増感太陽電池セル６０ｃの対極１２０に電気的に接続され、第２接続端子７２ｂは、図３の色素増感太陽電池セル６０ａの作用極１１０に電気的に接続されている。

　作用極１１０は、透明基板１１１と、透明基板１１１の上に設けられる透明導電膜１１２と、透明導電膜１１２上に設けられる多孔質酸化物半導体層１１３とを備えている。ここで、透明基板１１１と透明導電膜１１２とにより導電性基板１１４が構成されている。また多孔質酸化物半導体層１１３には光増感色素が担持されている。

　透明基板１１１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）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）などが挙げられる。透明基板１１１の厚さは、色素増感太陽電池セル６０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１１２を構成する材料としては、例えばスズ添加酸化インジウム（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１１２は、単層でも、異なる導電性金属酸化物で構成される複数の層の積層体で構成されてもよい。透明導電膜１１２が単層で構成される場合、透明導電膜１１２は、高い耐熱性及び耐薬品性を有することから、ＦＴＯで構成されることが好ましい。また透明導電膜１１２として、複数の層で構成される積層体を用いると、各層の特性を反映させることが可能となることから好ましい。中でも、ＩＴＯで構成される層と、ＦＴＯで構成される層との積層体を用いることが好ましい。この場合、高い導電性、耐熱性及び耐薬品性を持つ透明導電膜が実現できる。透明導電膜１１２の厚さは例えば０．０１～２μｍの範囲にすればよい。

　多孔質酸化物半導体層１１３は、酸化物半導体粒子により形成されている。上記酸化物半導体粒子としては、例えば酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ_５）、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粒子が挙げられる。これら酸化物半導体粒子の平均粒径は１～１０００ｎｍであることが、色素で覆われた酸化物半導体の表面積が大きくなり、即ち光電変換を行う場が広くなり、より多くの電子を生成することができることから好ましい。ここで、多孔質酸化物半導体層１１３が、粒度分布の異なる酸化物半導体粒子を積層させてなる積層体で構成されることが好ましい。この場合、積層体内で繰り返し光の反射を起こさせることが可能となり、入射光を積層体の外部へ逃がすことなく効率よく光を電子に変換することができる。多孔質酸化物半導体層１１３の厚さは、例えば０．５～５０μｍとすればよい。なお、多孔質酸化物半導体層１１３は、異なる材料からなる複数の半導体層の積層体で構成することもできる。

　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１２０は、対極基板１２１と、対極基板１２１の上に設けられる触媒膜１２２とを備えている。

　対極基板１２１は、例えばチタン、ニッケル、白金、モリブデン、タングステン等の耐食性の金属材料や、透明基板１１１と同様の材料にＩＴＯ、ＦＴＯ等の導電性酸化物を形成したもの等で構成される。対極基板１２１の厚さは、色素増感太陽電池セル６０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。

　触媒膜１２２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。

　対極基板１２１は、可撓性基板であることが好ましい。

　この場合、対極１２０が可撓性基板を有することとなり、可撓性基板を有する対極１２０が、それに対向する作用極１１０側に向かって撓むことが可能となる。この場合、極間距離を短くすることができるため、各色素増感太陽電池セル６０の光電変換効率を向上させることができる。しかし、作用極１１０と対極１２０との間にマイナス電圧が印加されると、作用極１１０と対極１２０との間で気泡が発生し、膨張する。このとき、対極１２０が可撓性基板である対極基板１２１を有していると、気泡が発生した箇所で極間距離が大きくなってしまう。この場合、その部分に、より大きなマイナス電圧が印加される。その点、バイパスダイオード７０を用いると、このようなマイナス電圧が印加されても、マイナス電圧の印加による故障の発生を予防することができる。

　封止部１３０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、紫外線硬化樹脂、又は、ビニルアルコール重合体で構成される。

　電解質１４０は通常、電解液で構成され、この電解液は例えば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／臭化物イオンなどの対が挙げられる。色素増感太陽電池セル６０は、酸化還元対としてＩ^－／Ｉ_３ ^－のような揮発性溶質及び、高温下で揮発しやすいアセトニトリル、メトキシアセトニトリル、メトキシプロピオニトリルのような有機溶媒を含む電解液を電解質として用いた場合に特に有効である。この場合、色素増感太陽電池セル６０の周囲の環境温度の変化によりセル空間の内圧の変化が特に大きくなり、封止部１３０と対極１２０との界面、および封止部１３０と作用極１１０との界面から電解質１４０が漏洩しやすくなるからである。なお、上記揮発性溶媒にはゲル化剤を加えてもよい。また電解質１４０は、イオン液体と揮発性成分との混合物からなるイオン液体電解質で構成されてもよい。この場合も、色素増感太陽電池セル６０の周囲の環境温度の変化によりセル空間の内圧の変化が大きくなるためである。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－エチル－３－メチルイミダゾリウム　ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドが好適に用いられる。また揮発性成分としては、上記の有機溶媒や、１－メチル－３－メチルイミダゾリウムヨーダイド、ＬｉＩ、Ｉ_２、４－ｔ－ブチルピリジンなどが挙げられる。さらに電解質１４０としては、上記イオン液体電解質に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イオン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イオン液体電解質を用いてもよい。

　＜第２実施形態＞
　次に、本発明の色素増感太陽電池モジュールの第２実施形態について図６を参照しながら説明する。図６は、本発明の色素増感太陽電池モジュールの第２実施形態を示す部分断面図である。なお、図６において、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一符号を付し、重複する説明を省略する。

　図６に示すように、第一に、本実施形態の色素増感太陽電池モジュール２００は、各色素増感太陽電池セル６０の対極基板２２１が金属基板で構成され、隣り合う２つの色素増感太陽電池セル６０の対極２２０に含まれる対極基板２２１のうち作用極２１０と反対側の裏面２２１ａ同士が１個のバイパスダイオード７０によって接続されている点で相違する。ここで、隣り合う２つの色素増感太陽電池セル６０の対極基板２２１の裏面２２１ａ同士が１個のバイパスダイオード７０によって接続されているため、発電ユニット５０においては、１個のバイパスダイオード７０が、１つの色素増感太陽電池セル６０に対して並列に接続されていることになる。

　この場合、各バイパスダイオード７０が、２つの色素増感太陽電池セル６０の対極２２０に含まれる対極基板２２１の裏面２２１ａ同士を接続している。このため、各バイパスダイオード７０が、２つの色素増感太陽電池セル６０の作用極２１０の透明導電膜１１２同士間を接続する場合と異なり、２つの色素増感太陽電池セル６０同士間にバイパスダイオード７０を配置するスペースを作る必要がない。このため、バイパスダイオード７０が、２つの色素増感太陽電池セル６０の作用極２１０の透明導電膜１１２同士を接続する場合に比べて、色素増感太陽電池モジュール２００における発電面積をより広くすることができる。

　第二に、本実施形態の色素増感太陽電池モジュール２００は、色素増感太陽電池セル６０を覆うバックシート１５０をさらに有し、バックシート１５０と色素増感太陽電池セル６０との間にバイパスダイオード７０を有する点でも第１実施形態の色素増感太陽電池モジュール１００と相違する。

　この場合、バックシート１５０により、バイパスダイオード７０に水等の異物が入ることを防止することができる。またバイパスダイオード７０がバックシート１５０と色素増感太陽電池セル６０との間に設けられているため、バイパスダイオード７０が色素増感太陽電池セル６０同士の間に設けられている場合に比べて、発電面積をより広くすることができる。

　第三に、本実施形態の色素増感太陽電池モジュール２００は、対極２２０に対するバイパスダイオード７０の接続領域１６０が、導電性基板２１４の表面２１４ａに直交する方向Ａから接続領域１６０および多孔質酸化物半導体層１１３を見た場合に、多孔質酸化物半導体層１１３と重ならない位置に設けられている点でも第１実施形態の色素増感太陽電池モジュール１００と相違する。

　この場合、対極２２０に対するバイパスダイオード７０の接続領域１６０が、導電性基板２１４の表面２１４ａに直交する方向Ａから接続領域１６０および多孔質酸化物半導体層１１３を見た場合に、多孔質酸化物半導体層１１３と重ならない位置に設けられている。このため、ある色素増感太陽電池セル６０からバイパスダイオード７０を通してもう１つの色素増感太陽電池セル６０に電流を移す場合、抵抗により接続領域１６０で熱が発生する。その場合でも、接続領域１６０と多孔質酸化物半導体層１１３とは、導電性基板２１４の表面２１４ａに直交する方向Ａから接続領域１６０および多孔質酸化物半導体層１１３を見た場合に互いに重ならないため、多孔質酸化物半導体層１１３に担持され熱に弱い光増感色素に熱が伝わることを十分に抑制することができる。また色素増感太陽電池セル６０では接続領域１６０が対極２２０の対極基板２２１の裏面２２１ａに設けられており、対極２２０のうち接続領域１６０が設けられている部分（接続領域設置部）は、バイパスダイオード７０を接続する際に作用極２１０の多孔質酸化物半導体層１１３側に向かって押圧されて多孔質酸化物半導体層１１３に近づく可能性や、バイパスダイオード７０の自重により多孔質酸化物半導体層１１３に近づいたり多孔質酸化物半導体層１１３から離れたりする可能性がある。このため、接続領域設置部では、接続領域設置部以外の部分に対し、対極２２０と多孔質酸化物半導体層１１３との間の距離（極間距離）が異なる可能性がある。この場合、接続領域設置部においてのみ、作用極２１０の多孔質酸化物半導体層１１３との間の電圧が高くなったり低くなったりするため、その接続領域設置部と作用極２１０の多孔質酸化物半導体層１１３との間に電圧が集中し、マイナス電圧が印加されやすい。その点、本実施形態では、バイパスダイオード７０の接続領域１６０が、導電性基板２１４の表面２１４ａに直交する方向Ａから接続領域１６０および多孔質酸化物半導体層１１３を見た場合に、多孔質酸化物半導体層１１３と重ならない位置に設けられている。このため、対極２２０と作用極２１０の多孔質酸化物半導体層１１３との間で極間距離の異なる部分が形成されにくくなり、対極２２０と作用極２１０の多孔質酸化物半導体層１１３との間で電圧が集中しにくくり、マイナス電圧が印加されにくくなる。このため、色素増感太陽電池セル６０の故障の発生を十分に防止でき、色素増感太陽電池モジュール２００の耐久性をより向上させることができる。

　第四に、本実施形態の色素増感太陽電池モジュール２００は、各色素増感太陽電池セル６０の作用極２１０に含まれる透明基板２１１が、複数の色素増感太陽電池セル６０の作用極２１０の共通の透明基板として使用されている点でも第１実施形態の色素増感太陽電池モジュール１００と相違する。

　透明基板２１１を構成する材料は、透明基板１１１と同様である。

　対極基板２２１を構成する金属基板は、例えばチタン、ニッケル、白金、モリブデン、タングステン等の耐食性の金属材料である。

　バックシート１５０は、例えば第１熱可塑性樹脂層、金属層、第２熱可塑性樹脂層及び耐候性層を順次積層してなる。

　第１熱可塑性樹脂層及び第２熱可塑性樹脂層はそれぞれ、金属層と色素増感太陽電池セル６０の裏面、金属層と耐候性層を接着させるためのものであり、金属層は、色素増感太陽電池セル６０内に入り込む水蒸気を遮断するためのものである。耐候性層は、色素増感太陽電池セル６０に対して最も外側に設けられる層であり、太陽光の照り返し光による樹脂層、熱可塑性樹脂層の劣化を抑制するためのものである。耐候性層は色素増感太陽電池セル６０とは反対側に向けられている。

　金属層は、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、ビスマスが挙げられる。

　金属層の厚さは好ましくは１～５０μｍであり、より好ましくは６～２５μｍである。金属層の厚さが上記範囲内にあると、１μｍ未満である場合に比べて、ピンホールが形成されにくく、水蒸気をより効果的に遮断することができる。また金属層の厚さが上記範囲内にあると、５０μｍを超える場合に比べて、色素増感太陽電池セル６０の裏面の形状に追従し易くなるほか、材料の使用量が削減できるため低コスト化が可能となる。

　第１及び第２熱可塑性樹脂層は、熱可塑性樹脂を含むものであればよく、このような熱可塑性樹脂としては、例えばアイオノマー、エチレン－メタクリル酸共重合体、無水マレイン酸変性ポリエチレン、エチレンーアクリル酸共重合体などの酸変性ポリオレフィン系熱可塑性樹脂が挙げられる。

　第１及び第２熱可塑性樹脂層の厚さは好ましくは２０～１００μｍであり、より好ましくは３０～８０μｍである。第１及び第２熱可塑性樹脂層の厚さが上記範囲内にあると、２０μｍ未満である場合に比べて、金属層と色素増感太陽電池セル６０又は耐候性層との間でより強固な接着性を維持できる。また第１及び第２熱可塑性樹脂層の厚さが上記範囲内にあると、１００μｍを超える場合に比べて、第１及び第２熱可塑性樹脂層がより熱的安定性に優れ、熱可塑性樹脂が変形することによる構造物全体の変形がより十分に抑えられる。

　耐候性層は、耐候性材料で構成される。耐候性材料は、熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。この場合、耐候性層が熱可塑性樹脂を含まない場合に比べて、第２熱可塑性樹脂層との接着性をより向上させることができる。熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンなどが挙げられる。

　本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記第１実施形態では、発電ユニット５０において、３個の直列接続された色素増感太陽電池セル６０に対して１個のバイパスダイオード７０が並列に接続されているが、４個の直列接続された色素増感太陽電池セル６０に対して１個のバイパスダイオード７０が並列に接続されていてもよく、２個の直列接続された色素増感太陽電池セル６０に対して１個のバイパスダイオード７０が並列に接続されていてもよく、第２実施形態のように、１個の色素増感太陽電池セル６０に対して１個のバイパスダイオード７０が並列に接続されていてもよい。なお、４個の色素増感太陽電池セル６０に対して１個のバイパスダイオード７０が並列に接続されている場合でも、異常セルに印加される最大電圧は、＋０．７［Ｖ］－０．７×（４－１）［Ｖ］＝－１．４［Ｖ］となり、異常セルには、色素増感太陽電池セル６０が不良化する－２．０Ｖの逆電圧が印加されないことになる。

　中でも、２個の直列接続された色素増感太陽電池セル６０に対して１個のバイパスダイオード７０が並列に接続されているか、１個の色素増感太陽電池セル６０に対して１個のバイパスダイオード７０が並列に接続されている態様が好ましい。２個の直列接続された色素増感太陽電池セル６０に対して１個のバイパスダイオード７０が並列に接続されている場合、バイパスダイオード７０と並列に接続された２個の色素増感太陽電池セル６０のうち異常セルに印加される最大電圧は０．７［Ｖ］となり、１個の色素増感太陽電池セル６０に対して１個のバイパスダイオード７０が並列に接続されている場合、異常セルに印加される最大電圧は０［Ｖ］となる。即ち異常セルに逆電圧が印加される心配がなくなる。よって、色素増感太陽電池セル６０における逆電圧によるセルの不良化の心配がなくなる。

　また上記第１実施形態では、全ての発電ユニット５０が３個の色素増感太陽電池セル６を有しているが、発電ユニット５０の一部が３個の色素増感太陽電池セル６０を有し、残部が２個の色素増感太陽電池セル６０を有していてもよく、発電ユニット５０の一部が１個の色素増感太陽電池セル６０を有し、残部が４個の色素増感太陽電池セル６０を有していてもよい。さらに発電ユニット５０ごとに、色素増感太陽電池セル６０の数が異なっていてもよい。

　さらに、本発明の色素増感太陽電池モジュールは、バイパスダイオードが並列に接続されていない色素増感太陽電池セルを有していてもいなくてもよい。即ち、本発明の色素増感太陽電池モジュールにおいて、
直列に接続された色素増感太陽電池セル６０の総数をｍ個（ｍは２以上の整数を表す）、
ｎが１である発電ユニット５０の数をｐ１個（ｐ１は０以上の整数を表す）、
ｎが２である発電ユニット５０の数をｐ２個（ｐ２は０以上の整数を表す）、
ｎが３である発電ユニット５０の数をｐ３個（ｐ３は０以上の整数を表す）、
ｎが４である発電ユニット５０の数をｐ４個（ｐ４は０以上の整数を表す）、
バイパスダイオード７０が並列接続されていない色素増感太陽電池セル６０の数をｋ個とした場合に、
ｋは下記式：
ｋ＝ｍ－（１×ｐ１＋２×ｐ２＋３×ｐ３＋４×ｐ４）
（式中、ｐ１～ｐ４の合計は１以上である）
で表されるが、ｋは０であってもよいし、１以上の整数であってもよい。

　但し、ｋは０であることが好ましい。この場合、色素増感太陽電池モジュールにおいて、バイパスダイオードが並列接続されていない色素増感太陽電池セルがなくなることになる。従って、ｋが０である色素増感太陽電池モジュールにおいては、いかなる色素増感太陽電池セルが異常セルになっても、バイパスダイオードに電流がバイパスされる。このため、ｋが０である色素増感太陽電池モジュールは、バイパスダイオードが並列接続されていない色素増感太陽電池セルが存在する場合に比べて、色素増感太陽電池モジュール全体としてより良好に機能することが可能となる。

　また上記第２実施形態では、バックシート１５０が使用されているが、バックシート１５０は省略されてもよい。

　さらに上記第２実施形態では、対極２２０に対するバイパスダイオード７０の接続領域１６０が、導電性基板２１４の表面２１４ａに直交する方向Ａから接続領域１６０および多孔質酸化物半導体層１１３を見た場合に、多孔質酸化物半導体層１１３と重ならない位置に設けられているが、接続領域１６０は、多孔質酸化物半導体層１１３と重なる位置に設けられてもよい。

　また上記第２実施形態では、各バイパスダイオード７０が、２つの色素増感太陽電池セル６０の対極２２０に含まれる対極基板２２１の裏面２２１ａ同士を接続しているが、各パスダイオード７０が２つの色素増感太陽電池セル６０の作用極２１０に含まれる透明導電膜１１２同士を接続していてもよいし、対極２２０に含まれる対極基板２２１の裏面２２１ａと、隣りの色素増感太陽電池セル６０の作用極２１０に含まれる透明導電膜１１２とをバイパスダイオード７０が接続していてもよい。

　以下、本発明の内容を、実施例及び比較例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

　（実施例１）
　２０ｃｍ角の色素増感太陽電池セルを４８個用意した。ここで、色素増感太陽電池セルは、対極と、作用極と、封止部と、これらによって包囲される電解質とで構成した。対極としては、Ｔｉ箔にＰｔをコーティングしたものを用い、作用極として、ＦＴＯガラスにＴｉＯ_２からなる多孔質酸化物半導体層を形成したものを用いた。また封止部としては、三井デュポンポリケミカル社製ハイミランを使用し、電解質としては、１－ヘキシル－３－メチルイミダゾリウムアイオダイドからなる溶媒に、ＬｉＩ、Ｉ_２及び４－ｔ－ブチルピリジンを加えたものを使用した。そして、４８個の色素増感太陽電池セルを直列に接続し、３個の色素増感太陽電池セルに対して１個のバイパスダイオード（ＯＮセミコンダクタ社製ショットキーダイオード、１Ｎ５８２２）を並列に接続した。このとき、バイパスダイオードは、具体的には以下のようにして３個の色素増感太陽電池セルに対して並列接続した。すなわち、２つの接続端子を有するバイパスダイオードの一方の接続端子を、ある色素増感太陽電池セルの対極基板を構成するＴｉ箔の裏面に接続し、他方の接続端子を、バイパスダイオードの一方の接続端子を接続した色素増感太陽電池セルから３番目の色素増感太陽電池セルのＴｉ箔の裏面に接続した。こうして１６個の発電ユニットを作製した。

　次に、上記のようにして得られた１６個の発電ユニットに対して抵抗を並列に接続した。ここで、抵抗にはダイオードを直列に接続した。こうして色素増感太陽電池パネルを得た。こうして得られた色素増感太陽電池パネルを４個作製し、これらと、ブロッキングダイオードとを直列に接続した。そして、ブロッキングダイオード側の端子を発電システム集電線に接続し、色素増感太陽電池パネル側の端子をグランド線に接続した。こうして色素増感太陽電池モジュールを得た。

　（実施例２）
　１個の色素増感太陽電池セルに対して１個の割合でバイパスダイオードを並列に接続してなる発電ユニットを４８個作製し、４８個の発電ユニットに対して抵抗を並列に接続して色素増感太陽電池パネルを得たこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池モジュールを作製した。なお、本実施例において、バイパスダイオードは、具体的には以下のようにして１個の色素増感太陽電池セルに対して並列接続した。すなわち、２つの接続端子を有するバイパスダイオードの一方の接続端子を、ある色素増感太陽電池セルの対極基板を構成するＴｉ箔の裏面に接続し、他方の接続端子を、バイパスダイオードの一方の接続端子を接続した色素増感太陽電池セルから１番目の色素増感太陽電池セルのＴｉ箔の裏面に接続した。

　（実施例３）
　２個の色素増感太陽電池セルに対して１個の割合でバイパスダイオードを並列に接続してなる発電ユニットを２４個作製し、２４個の発電ユニットに対して抵抗を並列に接続して色素増感太陽電池パネルを得たこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池モジュールを作製した。なお、本実施例において、バイパスダイオードは、具体的には以下のようにして２個の色素増感太陽電池セルに対して並列接続した。すなわち、２つの接続端子を有するバイパスダイオードの一方の接続端子を、ある色素増感太陽電池セルの対極基板を構成するＴｉ箔の裏面に接続し、他方の接続端子を、バイパスダイオードの一方の接続端子を接続した色素増感太陽電池セルから２番目の色素増感太陽電池セルのＴｉ箔の裏面に接続した。

　（実施例４）
　４個の色素増感太陽電池セルに対して１個の割合でバイパスダイオードを並列に接続してなる発電ユニットを１２個作製し、１２個の発電ユニットに対して抵抗を並列に接続して色素増感太陽電池パネルを得たこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池モジュールを作製した。なお、本実施例において、バイパスダイオードは、具体的には以下のようにして４個の色素増感太陽電池セルに対して並列接続した。すなわち、２つの接続端子を有するバイパスダイオードの一方の接続端子を、ある色素増感太陽電池セルの対極基板を構成するＴｉ箔の裏面に接続し、他方の接続端子を、バイパスダイオードの一方の接続端子を接続した色素増感太陽電池セルから４番目の色素増感太陽電池セルのＴｉ箔の裏面に接続した。

　（比較例１）
　４８個の色素増感太陽電池セルに対して１個の割合でバイパスダイオードを並列に接続してなる発電ユニットを１個の作製し、１個の発電ユニットに対して抵抗を並列に接続して色素増感太陽電池パネルを得たこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池モジュールを作製した。なお、本実施例において、バイパスダイオードは、具体的には以下のようにして４８個の色素増感太陽電池セルに対して並列接続した。すなわち、２つの接続端子を有するバイパスダイオードの一方の接続端子を、ある色素増感太陽電池セルの対極基板を構成するＴｉ箔の裏面に接続し、他方の接続端子を、バイパスダイオードの一方の接続端子を接続した色素増感太陽電池セルから４８番目の色素増感太陽電池セルのＴｉ箔の裏面に接続した。

　（比較例２）
　６個の色素増感太陽電池セルに対して１個の割合でバイパスダイオードを並列に接続してなる発電ユニットを８個作製し、８個の発電ユニットに対して抵抗を並列に接続して色素増感太陽電池パネルを得たこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池モジュールを作製した。なお、本実施例において、バイパスダイオードは、具体的には以下のようにして６個の色素増感太陽電池セルに対して並列接続した。すなわち、２つの接続端子を有するバイパスダイオードの一方の接続端子を、ある色素増感太陽電池セルの対極基板を構成するＴｉ箔の裏面に接続し、他方の接続端子を、バイパスダイオードの一方の接続端子を接続した色素増感太陽電池セルから６番目の色素増感太陽電池セルのＴｉ箔の裏面に接続した。

　（耐久性評価）
　実施例１～４及び比較例１～２の色素増感太陽電池モジュールについて屋外暴露試験を行い、色素増感太陽電池モジュール全体の効率であるエネルギー変換効率η（％）の経時変化を測定し、エネルギー変換効率ηが初期値の５０％以下となるまでの日数を測定することにより、色素増感太陽電池モジュールの耐久性を評価した。結果を表１に示す。

　表１に示す結果より、実施例１～４の色素増感太陽電池モジュールは、比較例１～２の色素増感太陽電池モジュールに比べて、ηが初期値の５０％以下になるまでの日数が極めて長かった。

　従って、本発明の色素増感太陽電池モジュールは、優れた耐久性を有することが確認された。

　５０…発電ユニット
　６０…色素増感太陽電池セル
　７０…バイパスダイオード
　１００，２００…色素増感太陽電池モジュール
　１１０…作用極
　１１３…多孔質酸化物半導体層
　１１４，２１４…導電性基板
　１２０…対極
　１２２…対極基板
　１５０…バックシート
　１６０…接続領域
　２１４ａ…導電性基板の表面
　２２１ａ…裏面
　Ａ…導電性基板の表面に直交する方向

Claims (7)

1. 　直列に接続された複数個の色素増感太陽電池セルを有する色素増感太陽電池セルモジュールであって、
   　前記複数個の色素増感太陽電池セルのうちのｎ個（ｎは１～４の整数を表す）の色素増感太陽電池セルに対して少なくとも１個のバイパスダイオードが並列に接続された発電ユニットを少なくとも１つ有する色素増感太陽電池モジュール。
2. 　ｎが１又は２である、請求項１に記載の色素増感太陽電池モジュール。
3. 　直列に接続された前記複数個の色素増感太陽電池セルの総数をｍ個（ｍは２以上の整数を表す）、
   　ｎが１である発電ユニットの数をｐ１個（ｐ１は０以上の整数を表す）、
   　ｎが２である発電ユニットの数をｐ２個（ｐ２は０以上の整数を表す）、
   　ｎが３である発電ユニットの数をｐ３個（ｐ３は０以上の整数を表す）、
   　ｎが４である発電ユニットの数をｐ４個（ｐ４は０以上の整数を表す）、
   　前記バイパスダイオードが並列接続されていない前記色素増感太陽電池セルの数をｋ個とした場合に、下記式：
   ｋ＝ｍ－（１×ｐ１＋２×ｐ２＋３×ｐ３＋４×ｐ４）
   （式中、ｐ１～ｐ４の合計は１以上である）
   で表されるｋが０である、請求項１に記載の色素増感太陽電池モジュール。
4. 　前記色素増感太陽電池セルが、
   　作用極と、
   　前記作用極に対向する対極とを有し、
   　前記発電ユニットに含まれるｎ個の前記色素増感太陽電池セルのうち少なくとも１つの色素増感太陽電池セルにおいて、前記作用極及び前記対極のうちのいずれか一方が可撓性基板を有する請求項１～３のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池モジュール。
5. 　前記色素増感太陽電池セルが、
   　作用極と、
   　前記作用極に対向する対極とを有し、
   　前記作用極が、導電性基板と、前記導電性基板の表面上に設けられる酸化物半導体層と、前記酸化物半導体層に担持される光増感色素とを有し、
   　前記作用極又は前記対極に対する前記バイパスダイオードの接続領域が、前記導電性基板の表面に直交する方向から前記接続領域および前記酸化物半導体層を見た場合に、前記酸化物半導体層と重ならない位置に設けられている、請求項１～４のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池モジュール。
6. 　前記色素増感太陽電池セルが、
   　作用極と、
   　前記作用極に対向し、金属基板を有する対極とを含み、
   　前記バイパスダイオードが、２つの前記色素増感太陽電池セルの前記対極に含まれる前記金属基板のうち前記作用極と反対側にある裏面同士を接続している、請求項１～５のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池モジュール。
7. 　前記色素増感太陽電池セルを覆うバックシートをさらに有し、
   　前記少なくとも１個のバイパスダイオードが前記バックシートと前記色素増感太陽電池セルとの間に設けられている、請求項１～６のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池モジュール。

Images