WO2013114733A1 - 光電変換素子モジュール - Google Patents

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WO2013114733A1
WO2013114733A1 PCT/JP2012/081899 JP2012081899W WO2013114733A1 WO 2013114733 A1 WO2013114733 A1 WO 2013114733A1 JP 2012081899 W JP2012081899 W JP 2012081899W WO 2013114733 A1 WO2013114733 A1 WO 2013114733A1
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WO
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inter
photoelectric conversion
sealing portion
cell
insulating sealing
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Application number
PCT/JP2012/081899
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English (en)
French (fr)
Inventor
千葉　恭男
古宮　良一
福井　篤
山中　良亮
Original Assignee
シャープ株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20—Light-sensitive devices
    • H01G9/2027—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode
    • H01G9/2031—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode comprising titanium oxide, e.g. TiO2
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20—Light-sensitive devices
    • H01G9/2059—Light-sensitive devices comprising an organic dye as the active light absorbing material, e.g. adsorbed on an electrode or dissolved in solution
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/542—Dye sensitized solar cells

Definitions

  • the present invention relates to a photoelectric conversion element module.
  • a solar cell using a crystalline silicon substrate has a problem that the manufacturing cost of the silicon substrate is high.
  • Thin-film silicon solar cells require the use of various semiconductor manufacturing gases and complex equipment, and there is a problem of increased manufacturing costs.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 1-220380 (Patent Document 1) is a prior art document that discloses a photoelectric conversion element using photo-induced electron transfer of a metal complex as a new type of solar cell.
  • a photoelectric conversion element such as a photoelectrochemical cell described in Patent Document 1 adsorbs a photosensitizing dye to a first insulating substrate having a first electrode formed on a surface, a second electrode, and the first electrode. And a photoelectric conversion layer having an absorption spectrum in the visible light region, an electrolyte layer, and a second insulating substrate sandwiching these electrodes and layers with the first insulating substrate.
  • the photosensitizing dye contained in the photoelectric conversion layer absorbs light to generate electrons, and the generated electrons are the first. It moves from the electrode through the external electrical circuit to the second electrode. Then, the moved electrons are carried by the ions in the electrolyte and return to the photoelectric conversion layer. Electric energy can be continuously extracted from the photoelectric conversion element by such a series of electron movements.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-514787 is a prior art document that discloses a photovoltaic cell battery that is a photoelectric conversion element module in which a plurality of photoelectric conversion elements are connected in series.
  • a plurality of photovoltaic elements connected in series are arranged on a common electrically insulating transparent substrate as elongated stripes parallel to each other.
  • the photovoltaic elements adjacent to each other are prevented from being electrically shunted via the electrolyte by a non-porous insulator provided between them.
  • the first insulating substrate and the second insulating substrate are bonded to each other by a non-porous insulator formed in an elongated stripe shape parallel to each other. For this reason, the first insulating substrate and the second insulating substrate may be peeled off due to insufficient adhesive strength.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a photoelectric conversion element module in which the occurrence of peeling between insulating substrates is suppressed and the reliability is improved.
  • the inventors of the present invention have made extensive studies on the means for suppressing the separation between the insulating substrates constituting the photoelectric conversion element module, and as a result, in a plan view of the inter-cell insulating sealing portion that bonds the insulating substrates together. It has been found that the reliability of the photoelectric conversion element module can be improved by increasing the adhesive strength between the insulating substrates by making the shape different from the conventional one.
  • a photoelectric conversion element module includes a first insulating substrate, a second insulating substrate facing the first insulating substrate with a space therebetween, and between the first insulating substrate and the second insulating substrate. Extending between the plurality of photoelectric conversion elements that are sandwiched between the photoelectric conversion elements and spaced apart from each other, and the photoelectric conversion elements adjacent to each other among the plurality of photoelectric conversion elements. And an inter-cell insulating sealing portion for bonding the first insulating substrate and the second insulating substrate. The plurality of photoelectric conversion elements are electrically connected to each other.
  • the inter-cell insulating sealing portion In the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion, at least one length of the two first lines in a plan view of the side surface extending in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion is the inter-cell insulating seal in the extending direction. It is longer than the length of the imaginary line segment connecting both ends of the stop.
  • the two first lines are axisymmetric with respect to the center line of the inter-cell insulating sealing portion extending in the extending direction.
  • the first line includes an extreme point.
  • the shortest distance between the extreme points respectively located on the two first lines is a side surface extending in a direction intersecting the extending direction in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion. It is more than the length of any of the plurality of second lines in plan view.
  • the present invention it is possible to improve the reliability by suppressing the occurrence of peeling between insulating substrates in the photoelectric conversion element module.
  • FIG. 1 It is sectional drawing which shows the structure of the photoelectric conversion element module which concerns on one Embodiment of this invention. It is a top view which shows the shape in planar view of the conventional inter-cell insulation sealing part as a comparative example. It is a top view which shows the shape in planar view of the cell insulation sealing part which concerns on the same embodiment. It is a partially expanded view in planar view of the insulation sealing part between cells concerning the embodiment. It is a top view which shows the shape in planar view of the cell insulation sealing part which concerns on Example 2.
  • FIG. It is a top view which shows the shape in planar view of the cell insulation sealing part which concerns on Example 3.
  • FIG. It is a top view which shows the shape in planar view of the cell insulation sealing part which concerns on Example 4.
  • FIG. 5 It is a top view which shows the shape in planar view of the cell insulation sealing part which concerns on Example 5.
  • FIG. It is a top view which shows the shape in planar view of the cell insulation sealing part which concerns on Example 6.
  • FIG. It is a top view which shows the shape in planar view of the cell insulation sealing part which concerns on Example 8.
  • FIG. 9 It is a top view which shows the shape in planar view of the cell insulation sealing part which concerns on Example 9.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a photoelectric conversion element module according to an embodiment of the present invention.
  • a photoelectric conversion element module 20 according to an embodiment of the present invention includes a first insulating substrate 21, a second insulating substrate 28 facing the first insulating substrate 21 with a space therebetween. It has.
  • the photoelectric conversion element module 20 is sandwiched between the first insulating substrate 21 and the second insulating substrate 28, and includes a plurality of photoelectric conversion elements that are spaced apart from each other, and a plurality of photoelectric conversion elements
  • the inter-cell insulating sealing portion 29 that extends so as to isolate the photoelectric conversion elements from each other between the adjacent photoelectric conversion elements and bonds the first insulating substrate 21 and the second insulating substrate 28 together.
  • the photoelectric conversion element includes a first electrode 22 positioned on the first insulating substrate 21, a photoelectric conversion layer 23 positioned on the first electrode 22, and a porous insulating layer 24 positioned so as to cover the photoelectric conversion layer 23. And a reflective layer 25 positioned so as to cover the porous insulating layer 24, a catalyst layer 26 positioned on the reflective layer 25, and a second electrode 27 positioned on the catalyst layer 26.
  • the first electrode 22 is partially interrupted, and the interrupted portion is referred to as a scribe line 22 '.
  • the second electrode 27 is connected to the first electrode 22 of the adjacent photoelectric conversion element.
  • a collecting electrode 32 connected to the first electrode 22 is provided at the end of the first insulating substrate 21.
  • Each of the photoelectric conversion layer 23, the porous insulating layer 24, the reflective layer 25, and the catalyst layer 26 has a void, and the void is filled with a carrier transport material.
  • the photoelectric conversion layer 23 includes a porous semiconductor, a carrier transport material, and a photosensitizer.
  • the first insulating substrate 21 and the second insulating substrate 28 are bonded by an inter-cell insulating sealing portion 29.
  • the ends of the two inter-cell insulating sealing portions 29 positioned so as to sandwich the photoelectric conversion element are connected to each other by an insulating frame portion (not shown).
  • each photoelectric conversion element is surrounded by the inter-cell insulating sealing portion 29 and the insulating frame portion in plan view.
  • the first insulating substrate 21 and the second insulating substrate 28 are also bonded by an insulating frame portion.
  • the insulating frame part is formed of the same material as the inter-cell insulating sealing part 29.
  • the projected area in which the porous insulating layer 24 is projected in the direction orthogonal to the first insulating substrate 21 and the projected area in which the reflective layer 25 is projected in the direction orthogonal to the first insulating substrate 21 are: 1 Larger than the projected area obtained by projecting the photoelectric conversion layer 23 in a direction orthogonal to the insulating substrate 21.
  • the first insulating substrate 21 is formed of a light-transmitting material because at least a portion serving as a light-receiving surface needs to have light-transmitting properties.
  • the first insulating substrate 21 does not necessarily need to be transparent to light in all wavelength regions, and may be a material that substantially transmits light having a wavelength that has an effective sensitivity to a dye described later. That's fine.
  • the first insulating substrate 21 preferably has a thickness of about 0.2 mm or more and 5 mm or less.
  • the material constituting the first insulating substrate 21 is not particularly limited as long as it is a material that is generally used for solar cells.
  • a glass substrate such as soda glass, fused quartz glass, or crystalline quartz glass, or is acceptable.
  • a heat-resistant resin plate such as a flexible film can be used.
  • the flexible film include tetraacetyl cellulose (TAC), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polycarbonate (PC), polyarylate (PA), polyetherimide (PEI), phenoxy resin, Teflon (registered trademark) or the like can be used.
  • the photoelectric conversion layer 23 made of a porous semiconductor with heating at about 250 ° C. on the first insulating substrate 21.
  • Teflon registered trademark having heat resistance of 250 ° C. or higher is preferably used as the first insulating substrate 21.
  • the first insulating substrate 21 is used as a base when attached to another structure. By sandwiching the peripheral portion of the first insulating substrate 21 using metal processed parts and screws, the photoelectric conversion element module can be easily attached to another structure.
  • the 1st electrode 22 is formed with the material which permeate
  • the material of the first electrode 22 is not necessarily a material that is transmissive to light in all wavelength regions.
  • a material for example, indium tin composite oxide (ITO), tin oxide (SnO 2 ), tin oxide doped with fluorine (FTO), zinc oxide (ZnO), titanium oxide doped with tantalum or niobium, or the like is used. be able to.
  • the first electrode 22 can be formed on the first insulating substrate 21 by a known method such as a sputtering method or a spray method.
  • the first electrode 22 preferably has a film thickness of about 0.02 ⁇ m to 5 ⁇ m and a film resistance of 40 ⁇ / sq or less.
  • the first insulating substrate 21 When soda lime float glass is used as the first insulating substrate 21, it is preferable to laminate the first electrode 22 made of FTO on the first insulating substrate 21, and a commercial product in which the first electrode 22 is provided in advance.
  • the first insulating substrate 21 may be used.
  • the photoelectric conversion layer 23 includes a porous semiconductor, a carrier transport material, and a photosensitizer.
  • the carrier transport material is held movably inside the porous semiconductor adsorbing the photosensitizer.
  • the porous semiconductor constituting the photoelectric conversion layer 23 is not particularly limited as long as it is generally used as a photoelectric conversion material.
  • a photoelectric conversion material for example, titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, iron oxide, niobium oxide, Semiconductors such as cerium oxide, tungsten oxide, barium titanate, strontium titanate, cadmium sulfide, lead sulfide, zinc sulfide, indium phosphide, copper-indium sulfide (CuInS 2 ), CuAlO 2 , SrCu 2 O 2 and the like A combined mixture can be used.
  • Titanium oxide used for porous semiconductor materials includes various narrowly defined titanium oxides such as anatase type titanium oxide, rutile type titanium oxide, amorphous titanium oxide, metatitanic acid, orthotitanic acid, titanium hydroxide, and hydrous titanium oxide. Etc. can be used. Moreover, these can be used for the material of a porous semiconductor individually or in mixture of 2 or more types.
  • Two types of crystalline titanium oxide, anatase type and rutile type can be in any form depending on the production method and thermal history, but the titanium oxide constituting the porous semiconductor has a higher content of anatase type titanium oxide. It is more preferable that it contains 80% or more of anatase-type titanium oxide.
  • the porous semiconductor may have either a single crystal structure or a polycrystalline structure, but is preferably polycrystalline from the viewpoints of stability, ease of crystal growth, manufacturing cost, and the like. Further, the porous semiconductor is preferably composed of nanoscale to microscale semiconductor fine particles, and more preferably composed of titanium oxide fine particles.
  • the fine particles of titanium oxide can be produced by a known method such as a liquid phase method such as a hydrothermal synthesis method or a sulfuric acid method, or a gas phase method. Titanium oxide fine particles can also be obtained by high-temperature hydrolysis of chlorides developed by Degussa.
  • semiconductor compounds having the same composition may be used, or two or more kinds of semiconductor compounds having different compositions may be mixed and used.
  • particle size of the semiconductor fine particles those having an average particle size of about 100 nm to 500 nm may be used, and those having an average particle size of about 5 nm to 50 nm may be used.
  • these semiconductor fine particles having different average particle diameters may be mixed and used.
  • the semiconductor fine particles having an average particle diameter of about 100 nm or more and 500 nm or less scatter incident light and contribute to the improvement of the light capture rate. It is considered that semiconductor fine particles having an average particle diameter of about 5 nm or more and 50 nm or less contribute to an improvement in the amount of dye adsorption by increasing the number of adsorption points.
  • the average particle size of the larger semiconductor fine particles is at least 10 times the average particle size of the smaller semiconductor fine particles. Is preferred.
  • the film thickness of the porous semiconductor is not particularly limited, but is preferably about 0.1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, for example.
  • the porous semiconductor preferably has a large surface area, and is preferably about 10 m 2 / g or more and 200 m 2 / g or less, for example.
  • the photosensitizer adsorbed on the porous semiconductor has a function of converting light energy incident on the photoelectric conversion element into electric energy.
  • the molecule constituting the photosensitizer contains an interlock group.
  • An interlock group is generally an electrical group that intervenes when a dye is fixed to a porous semiconductor and facilitates the transfer of electrons between the excited dye and the conduction band of the semiconductor. is there.
  • functional groups such as a carboxyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, a sulfonic acid group, an ester group, a mercapto group, and a phosphonyl group can be used as the interlock group.
  • various organic dyes or metal complex dyes having absorption in the visible light region or the infrared light region can be used, and two or more of these dyes are combined. May be used.
  • the extinction coefficient of the organic dye is generally larger than the extinction coefficient of the metal complex dye described later.
  • organic dyes examples include azo dyes, quinone dyes, quinone imine dyes, quinacridone dyes, squarylium dyes, cyanine dyes, merocyanine dyes, triphenylmethane dyes, xanthene dyes, porphyrin dyes, and perylenes.
  • a dye, an indigo dye or a naphthalocyanine dye can be used.
  • the metal complex dye is one in which a transition metal is coordinated to a metal atom.
  • a metal complex dye for example, a porphyrin dye, a phthalocyanine dye, a naphthalocyanine dye, or a ruthenium dye can be used.
  • metal atoms constituting the metal complex dye include Cu, Ni, Fe, Co, V, Sn, Si, Ti, Ge, Cr, Zn, Ru, Mg, Al, Pb, Mn, In, Mo, and Y. , Zr, Nb, Sb, La, W, Pt, Ta, Ir, Pd, Os, Ga, Tb, Eu, Rb, Bi, Se, As, Sc, Ag, Cd, Hf, Re, Au, Ac, Tc , Te, Rh, etc. can be used.
  • a phthalocyanine dye or a ruthenium dye coordinated with the above metal is preferable, and a ruthenium metal complex dye is particularly preferable.
  • ruthenium-based metal complex dye a ruthenium-based metal complex dye represented by any of the following formulas (1) to (3) is preferably used.
  • Commercially available ruthenium-based metal complex dyes include, for example, trade names Ruthenium 535 dye, Ruthenium 535-bis TBA dye, Ruthenium 620-1H3TBA dye manufactured by Solaronix.
  • Carrier transport material The space in the photoelectric conversion element module 20 and the entire area in the gap are filled with a carrier transport material. That is, the carrier transport material 11 is filled in the encapsulated region 31 surrounded by the first electrode 22, the second insulating substrate 28, and the inter-cell insulating sealing portion 29 shown in FIG. The carrier transporting material is also filled in the voids of the photoelectric conversion layer 23, the porous insulating layer 24, the reflective layer 25, and the catalyst layer 26.
  • the carrier transport material is composed of a conductive material that can transport ions.
  • a liquid electrolyte, a solid electrolyte, a gel electrolyte, a molten salt gel electrolyte, or the like can be used as the carrier transport material.
  • the liquid electrolyte may be any liquid containing redox species, and is not particularly limited as long as it is generally used in the field of solar cells.
  • the liquid electrolyte for example, those comprising a redox species and a solvent capable of dissolving the same, those comprising a redox species and a molten salt capable of dissolving the same, or a solvent capable of dissolving the redox species and this and What consists of molten salt can be used.
  • redox species for example, I ⁇ / I 3 ⁇ series, Br 2 ⁇ / Br 3 ⁇ series, Fe 2 + / Fe 3+ series, quinone / hydroquinone series and the like can be used.
  • metal iodide such as lithium iodide (LiI), sodium iodide (NaI), potassium iodide (KI), calcium iodide (CaI 2 ) and iodine (I 2 )
  • LiI lithium iodide
  • NaI sodium iodide
  • KI potassium iodide
  • CaI 2 calcium iodide
  • I 2 iodine
  • TEAI tetraalkylammonium iodide
  • TPAI tetrapropylammonium iodide
  • TBAI tetrabutylammonium iodide
  • THAI tetrahexylammonium iodide
  • a combination of a bromide and a metal bromide such as lithium bromide (LiBr), sodium bromide (NaBr), potassium bromide (KBr), calcium bromide (CaBr 2 ), or the like may be used. It can. Among these, a combination of LiI and I 2 is particularly preferable as a redox species.
  • carbonate compounds such as propylene carbonate, nitrile compounds such as acetonitrile, alcohols such as ethanol, water, aprotic polar substances, and the like can be used.
  • carbonate compounds or nitrile compounds are particularly preferable as a solvent for redox species. Two or more of these solvents may be mixed and used as a solvent for the redox species.
  • the solid electrolyte is a conductive material that can transport electrons, holes, and ions, and can be used as an electrolyte of a solar cell and has no fluidity.
  • hole transport materials such as polycarbazole, electron transport materials such as tetranitrofluororenone, conductive polymers such as polyroll, polymer electrolytes obtained by solidifying liquid electrolytes with polymer compounds, copper iodide, thiocyanate
  • a p-type semiconductor such as copper acid, an electrolyte obtained by solidifying a liquid electrolyte containing a molten salt with fine particles, and the like can be used.
  • Gel electrolyte usually consists of an electrolyte and a gelling agent.
  • gelling agents include polymer gelation such as crosslinked polyacrylic resin derivatives, crosslinked polyacrylonitrile derivatives, polyalkylene oxide derivatives, silicone resins, and polymers having a nitrogen-containing heterocyclic quaternary compound salt structure in the side chain. An agent or the like can be used.
  • the molten salt gel electrolyte is usually composed of a gel electrolyte and a room temperature molten salt.
  • a room temperature molten salt for example, nitrogen-containing heterocyclic quaternary ammonium salt compounds such as pyridinium salts or imidazolium salts can be used.
  • Additives may be added to the above electrolyte as necessary.
  • Additives include nitrogen-containing aromatic compounds such as t-butylpyridine (TBP), dimethylpropylimidazole iodide (DMPII), methylpropylimidazole iodide (MPII), ethylmethylimidazole iodide (EMII), ethylimidazoleioio Imidazole salts such as dye (EII) and hexylmethylimidazole iodide (HMII) can be used.
  • TBP t-butylpyridine
  • DMPII dimethylpropylimidazole iodide
  • MPII methylpropylimidazole iodide
  • EMII ethylmethylimidazole iodide
  • EII hexylmethylimidazole iodide
  • HMII hexylmethylimidazo
  • the electrolyte concentration in the electrolyte is preferably in the range of 0.001 mol / L to 1.5 mol / L, and more preferably in the range of 0.01 mol / L to 0.7 mol / L.
  • incident light that has passed through the electrolytic solution reaches the photoelectric conversion layer 23 and excites carriers.
  • the electrolyte concentration is too high, the incident light reaching the photoelectric conversion layer 23 is reduced and the power generation performance of the solar cell is lowered. Therefore, it is preferable to set the electrolyte concentration in consideration of the above points.
  • the position of the reflective layer 25 is not particularly limited as long as it is formed above the photoelectric conversion layer 23.
  • the position may be interchanged with a porous insulating layer 24 described later.
  • the reflection layer 25 is formed on the photoelectric conversion layer 23 or the porous insulating layer 24, so that the light transmitted through the photoelectric conversion layer 23 can be reflected and incident again on the photoelectric conversion layer 23.
  • the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion element can be increased.
  • the reflective layer 25 is preferably formed with an area of at least the extent that it is in contact with the upper surface of the photoelectric conversion layer 23 or the porous insulating layer 24 and covers the photoelectric conversion layer 23. Therefore, the reflective layer 25 is preferably formed in the same shape on the upper surface of the photoelectric conversion layer 23 or the porous insulating layer 24.
  • the reflective layer 25 is formed so as to cover the upper surface and the side surface of the photoelectric conversion layer 23 or the porous insulating layer 24. In this way, by forming the reflective layer 25 so as to cover the entire surface of the photoelectric conversion layer 23 or the porous insulating layer 24, most of the light that has passed through the photoelectric conversion layer 23 is reflected and reflected on the photoelectric conversion layer 23. Light can be reincident.
  • any material may be used for the reflective layer 25 as long as it can reflect light.
  • the material of the reflective layer 25 for example, titanium oxide, aluminum oxide, barium titanate, or the like can be used.
  • a material containing aluminum oxide or titanium oxide is preferable, and the same material as that constituting the porous semiconductor is more preferable.
  • the proportion of fine particles having a larger average particle diameter than the fine particles constituting the porous semiconductor is higher. More preferably, the fine particles constituting the reflective layer 25 are constituted only by fine particles larger than the fine particles constituting the porous semiconductor.
  • the film thickness of the reflective layer 25 is preferably 5 ⁇ m or more.
  • the thickness of the reflective layer 25 is less than 5 ⁇ m, the reflectance of light is lowered, and the catalyst layer 26 and the second electrode 27 on the reflective layer 25 are in contact with the porous semiconductor or the first electrode 22. Since possibility becomes high, it is not preferable.
  • the total film thickness of the porous insulating layer 24 and the reflective layer 25 is preferably 10 ⁇ m or more, and more preferably 11 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the catalyst layer 26 and the second electrode 27 on the reflective layer 25 and the porous semiconductor or the first electrode 22 may be in contact with each other. Since it becomes high, it is not preferable.
  • the transport resistance in the carrier transport material increases, which is not preferable.
  • the reflective layer 25 By forming the reflective layer 25 on the porous insulating layer 24 and setting the thickness within the above range, the reflective layer 25 can have the function of an insulating layer for suppressing leakage.
  • the porous insulating layer 24 is provided in contact with the upper surface of the photoelectric conversion layer 23. However, the position of the porous insulating layer 24 may be interchanged with the reflective layer 25. The porous insulating layer 24 reduces leakage current from the photoelectric conversion layer 23 to the second electrode 27. The porous insulating layer 24 is preferably formed in contact with the upper surface and side surfaces of the photoelectric conversion layer 23.
  • the porous insulating layer 24 is preferably formed in contact with the upper surface and side surfaces of the reflective layer 25.
  • the porous insulating layer 24 is preferably formed in contact with the upper surface and side surfaces of the reflective layer 25.
  • porous insulating layer 24 As a material constituting the porous insulating layer 24, for example, silicon oxide such as niobium oxide, zirconium oxide, silica glass, soda glass, aluminum oxide, barium titanate, or the like can be used. Further, two or more kinds of these materials can be combined and used as a material constituting the porous insulating layer 24.
  • the average particle diameter of the particulate material is preferably 5 nm or more and 500 nm or less, and more preferably 10 nm or more and 300 nm or less.
  • a material composed of titanium oxide particles or rutile type titanium oxide particles having an average particle diameter of 100 nm or more and 500 nm or less can be suitably used as the material for the porous insulating layer 24.
  • the porous insulating layer 24 is preferably formed of a material having a conductivity of 1 ⁇ 10 12 ⁇ ⁇ cm or less. By forming the porous insulating layer 24 with such a low conductivity material, the leakage current from the photoelectric conversion layer 23 to the second electrode 27 can be reduced.
  • the porous insulating layer 24 is formed of a material having a conductivity exceeding 1 ⁇ 10 12 ⁇ ⁇ cm, so that the leakage current increases and the fill factor decreases, so that the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion element is increased. Is unfavorable because of lowering.
  • the film thickness of the porous insulating layer 24 is preferably 0.2 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less, and more preferably 0.5 ⁇ m or more and 2 ⁇ m or less.
  • the film thickness of the porous insulating layer 24 exceeds 5 ⁇ m, the light scattering effect of the reflective layer 25 is hindered, and the short-circuit current value (J sc ) of the photoelectric conversion element is not preferable.
  • the thickness of the porous insulating layer 24 is less than 0.2 ⁇ m, it is not preferable because a leak current is easily generated.
  • the catalyst layer 26 is provided in contact with the second electrode 27.
  • the catalyst layer 26 can efficiently transfer electrons to and from the second electrode 27.
  • the material of the catalyst layer 26 is not particularly limited as long as it can transfer electrons on the surface thereof.
  • a noble metal material such as platinum or palladium
  • a carbon-based material such as carbon black, ketjen black, carbon nanotube, or fullerene can be used.
  • the material of the 2nd electrode 27 will not be specifically limited if it is a material which has electroconductivity, It does not necessarily need to have a light transmittance. However, when the second insulating substrate 28 is disposed on the light receiving surface side, it is necessary to have the same light transmittance as that of the first electrode 22.
  • the material of the second electrode 27 for example, indium tin composite oxide (ITO), tin oxide (SnO 2 ), tin oxide doped with fluorine (FTO), zinc oxide (ZnO), or the like can be used.
  • a metal having corrosion resistance against the electrolytic solution such as titanium, nickel, or tantalum, may be used.
  • the second electrode 27 made of such a material can be formed by a known method such as a sputtering method or a spray method.
  • the film thickness of the second electrode 27 is preferably about 0.02 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the film resistance of the second electrode 27 is preferably 40 ⁇ / sq or less.
  • the second electrode 27 is used in order to facilitate the adsorption of the photosensitizer to the porous semiconductor and to facilitate the filling of the carrier transport material. It is preferable to form a plurality of small holes on the surface.
  • the plurality of small holes can be formed by machining or laser processing the second electrode 27.
  • the size of the small holes is preferably about 0.1 ⁇ m to 100 ⁇ m, and more preferably about 1 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the interval between the small holes is preferably about 1 ⁇ m to 200 ⁇ m, and more preferably about 10 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the same effect as that obtained when a plurality of small holes are formed can be obtained by forming a stripe-shaped opening in the second electrode 27.
  • the interval between the stripe-shaped openings is preferably about 1 ⁇ m to 200 ⁇ m, and more preferably about 10 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the second insulating substrate 28 has a function of preventing water and the like from entering while preventing leakage of the carrier transport material 11 to the outside.
  • the second insulating substrate 28 is formed of a material having the same light transmittance as that of the first insulating substrate 21.
  • the second insulating substrate 28 is preferably not in contact with the photoelectric conversion layer 23 on the first insulating substrate 21.
  • the catalyst layer 26 and the second electrode 27 are formed on the surface of the second insulating substrate 28, it is preferable that the catalyst layer 26 and the second electrode 27 are not in contact with the photoelectric conversion layer 23.
  • the second insulating substrate 28 is preferably formed with an injection port for injecting the carrier transport material.
  • the carrier transport material can be injected from the injection port using a vacuum injection method or a vacuum impregnation method.
  • pouring a carrier transport material from an injection hole can be made quick. For this reason, the manufacturing tact of a photoelectric conversion element and a photoelectric conversion element module can be shortened.
  • the inter-cell insulating sealing portion 29 has a function of bonding the first insulating substrate 21 and the second insulating substrate 28 and bonding them together.
  • a silicone resin, an epoxy resin, a polyisobutylene resin, a hot melt resin, a glass material, or two or more of these can be used in a laminated structure.
  • the material of the inter-cell insulating sealing portion 29 for example, a commercially available epoxy resin such as a model number 31X-101 manufactured by ThreeBond Co., Ltd. or a model number 31X-088 manufactured by ThreeBond Co. can be used.
  • a commercially available epoxy resin such as a model number 31X-101 manufactured by ThreeBond Co., Ltd. or a model number 31X-088 manufactured by ThreeBond Co. can be used.
  • inter-cell insulating sealing portion 29 is formed using silicone resin, epoxy resin, or glass frit, it is preferable to use a dispenser.
  • the inter-cell insulating sealing portion 29 is formed using hot melt resin, patterning is performed on the sheet-like hot melt resin to form holes.
  • the inter-cell insulating sealing portions 29 are formed on both sides of the photoelectric conversion layer 23.
  • FIG. 2 is a plan view showing a shape of a conventional inter-cell insulating sealing portion in a plan view as a comparative example. In FIG. 2, only the first insulating substrate 21 and the inter-cell insulating sealing portion 29 are shown.
  • the inter-cell insulating sealing portion 29 of the comparative example has a rectangular outer shape in plan view.
  • the plurality of inter-cell insulating sealing portions 29 are positioned in parallel to each other. That is, the length of the two first lines 111 in a plan view of the side surface extending in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion 29 of the comparative example is in the extending direction. It is the same as the length L S of the imaginary line segment connecting both ends of the inter-cell insulating sealing portion 29.
  • the distance between the two second lines 101 in a plan view of the side surface extending in the direction intersecting the extending direction is the length L S. .
  • the contact area between the first insulating substrate 21 and the second insulating substrate 28 and the inter-cell insulating sealing portion 29 is relatively small.
  • the first insulating substrate 21 and the second insulating substrate 28 are peeled off due to insufficient adhesion strength by the inter-cell insulating sealing portion 29.
  • the two first lines in the plan view of the side surface extending in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion 29 are provided.
  • the inter-cell insulating sealing portion 29 is formed so that at least one length is longer than the length L S of the imaginary line segment connecting both ends of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the extending direction. ing.
  • FIG. 3 is a plan view showing the shape of the inter-cell insulating sealing portion according to this embodiment in plan view.
  • FIG. 4 is a partially enlarged view in plan view of the inter-cell insulating sealing portion according to the present embodiment.
  • FIG. 3 only the first insulating substrate 21 and the inter-cell insulating sealing portion 29 are shown. Further, the center line C 1 in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 is indicated by a one-dot chain line.
  • the inter-cell insulating sealing portion 29 As shown in FIGS. 3 and 4, the inter-cell insulating sealing portion 29 according to the present embodiment has a uniform width and is formed in a waveform. The plurality of inter-cell insulating sealing portions 29 are positioned while maintaining a predetermined distance from each other.
  • the pitch P 1 between the inter-cell insulating sealing portions 29 is set to 7 mm.
  • each inter-cell insulating sealing portion 29 alternately in the direction orthogonal to the center line C 1 of the inter-cell insulating sealing portion 29 at every pitch L P1 in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29.
  • the inter-cell insulating sealing portion 29 is formed in a wave shape that is displaced.
  • the pitch L P1 and 8 mm, and the displacement L a and 0.5 mm are examples, and the pitch and displacement are set as appropriate.
  • the inter-cell insulating sealing portion 29 is formed in a wave shape, in the plan view of the side surface extending in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion 29.
  • the length of at least one of the two first lines 112 can be made longer than the length L S of the imaginary line segment connecting both ends of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the extending direction.
  • the contact area between the first insulating substrate 21 and the second insulating substrate 28 and the inter-cell insulating sealing portion 29 is larger than that of the comparative example, the adhesive strength by the inter-cell insulating sealing portion 29 is increased. It can be ensured and the occurrence of peeling between the first insulating substrate 21 and the second insulating substrate 28 can be suppressed.
  • the contact length between the first insulating substrate 21 and the second insulating substrate 28 and the inter-cell insulating sealing portion 29 can be ensured long in the direction orthogonal to the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29. In this direction, it is possible to secure the integrity of the first insulating substrate 21 and the second insulating substrate 28 and to suppress the relative displacement between them.
  • the durability and stability of the photoelectric conversion element module 20 can be improved by the inter-cell insulating sealing portion 29 according to the present embodiment.
  • the first line 112 includes extreme points 132 and 142.
  • the extreme point 132 is the apex of the convex portion
  • the extreme point 142 is the lowest point of the concave portion.
  • the shortest distance L 1 between the extreme points 132 and 142 located on the two first lines 112 intersects the extending direction in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion 29.
  • the inter-cell insulating sealing portion 29 is formed so as to be equal to one length L 0 of the two second lines 102 in a plan view of the side surface extending in the direction.
  • L 1 ⁇ L 0 may be satisfied.
  • the width of the inter-cell insulating sealing portion 29 is locally narrowed between the extreme point 132 and the extreme point 142 that are close to each other, and the adhesive strength by the inter-cell insulating sealing portion 29 is partially increased. Can be prevented.
  • the method for forming the porous semiconductor constituting the photoelectric conversion layer 23 on the first electrode 22 is not particularly limited, and a known method can be used.
  • a porous semiconductor is formed by applying a suspension in which semiconductor fine particles are dispersed in a suitable solvent to a predetermined location on the first electrode 22 using a known method, and performing at least one of drying and baking. To do.
  • the viscosity of the suspension is adjusted to be low, and the suspension is placed between the cells using a dispenser or the like. It is preferable to apply in the region surrounded by the insulating sealing portion 29 and the insulating frame portion. According to this method, the suspension can be easily leveled by uniformly spreading to the end portion in the region by the dead weight of the suspension.
  • a glyme solvent such as ethylene glycol monomethyl ether, an alcohol such as isopropyl alcohol, an alcohol mixed solvent such as isopropyl alcohol / toluene, or water can be used.
  • Ti-nanoxide T, D, T / SP, D / SP
  • Solaronix a commercially available titanium oxide paste such as Ti-nanoxide (T, D, T / SP, D / SP) manufactured by Solaronix may be used.
  • a porous semiconductor is formed on the first electrode 22 by applying a suspension or a titanium oxide paste on the first electrode 22 and performing at least one of drying and baking.
  • a method for applying the suspension a known method such as a doctor blade method, a squeegee method, a spin coating method, or a screen printing method can be used.
  • the conditions such as temperature, time, and atmosphere necessary for drying and firing the porous semiconductor may be appropriately set according to the type of semiconductor fine particles.
  • drying and baking in an air atmosphere or an inert gas atmosphere it is preferably maintained in the range of about 50 ° C. to 800 ° C. for about 10 seconds to 12 hours. Drying and firing may be performed once at a single temperature or twice or more at different temperatures.
  • the porous semiconductor may be laminated in a plurality of layers.
  • a series of steps of preparing different semiconductor fine particle suspensions, applying each suspension, and drying and firing is repeated twice or more. Is preferred.
  • the porous semiconductor After forming the porous semiconductor, it is preferable to perform post-treatment to improve the performance of the porous semiconductor.
  • post-treatment By performing post-treatment on the porous semiconductor, it is possible to improve electrical connection between the semiconductor fine particles, increase the surface area of the porous semiconductor, or reduce the defect level on the semiconductor fine particles.
  • the performance of a porous semiconductor can be improved by post-processing the porous semiconductor which consists of titanium oxide using a titanium tetrachloride aqueous solution.
  • Method for forming porous insulating layer 24 on the photoelectric conversion layer 23 a method similar to the method for forming the porous semiconductor described above can be used. That is, a fine particle insulating material is dispersed in a suitable solvent, and a polymer compound such as ethyl cellulose or polyethylene glycol (PEG) is mixed to prepare a suspension. The suspension thus obtained is applied onto the photoelectric conversion layer 23, and at least one of drying and baking is performed. Thereby, the porous insulating layer 24 can be formed on the photoelectric conversion layer 23.
  • a method for forming the porous semiconductor described above a method similar to the method for forming the porous semiconductor described above can be used. That is, a fine particle insulating material is dispersed in a suitable solvent, and a polymer compound such as ethyl cellulose or polyethylene glycol (PEG) is mixed to prepare a suspension. The suspension thus obtained is applied onto the photoelectric conversion layer 23, and at least one of drying and baking is performed. Thereby, the porous
  • Method for forming reflective layer As a method for forming the reflective layer 25 on the porous insulating layer 24, a method similar to the method for forming the photoelectric conversion layer 23 described above can be used.
  • the method for adsorbing the photosensitizer to the porous semiconductor is not particularly limited, and for example, a method of immersing the porous semiconductor in a dye adsorption solution containing the above organic dye or metal complex dye can be used. At this time, the dye adsorbing solution may be heated in order to allow the dye adsorbing solution to penetrate into the inner part of the fine pores of the porous semiconductor.
  • the solvent for dissolving the photosensitizer is not particularly limited as long as it can dissolve the photosensitizer.
  • alcohol, toluene, acetonitrile, tetrahydrofuran (THF), chloroform, dimethylformamide and the like can be used.
  • THF tetrahydrofuran
  • chloroform dimethylformamide and the like
  • These solvents are preferably purified, and two or more of these solvents may be mixed and used.
  • the concentration of the dye contained in the dye adsorption solution can be appropriately set according to the conditions such as the dye to be used, the type of solvent, the dye adsorption step, etc., but it must be high to improve the adsorption function. For example, it is preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / L or more.
  • the solvent may be heated in order to improve the solubility of the dye.
  • the inter-cell insulating sealing portion 29 having the above-described configuration, occurrence of peeling between the first insulating substrate 21 and the second insulating substrate 28 is suppressed. And improve reliability.
  • the film thickness of each layer is a value measured using a surface roughness shape measuring instrument (trade name: Surfcom 1400A, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) unless otherwise specified.
  • Example 1 a photoelectric conversion element module 20 having the structure shown in FIG. 1 was produced.
  • a transparent electrode substrate manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd., glass with SnO 2 film
  • the transparent electrode substrate is obtained by forming a first electrode 22 made of SnO 2 on a first insulating substrate 21 made of glass.
  • the first electrode 22 was cut by laser scribing to form a scribe line 22 ′ having a width of 60 ⁇ m parallel to the vertical direction in FIG. As shown in FIG. 1, scribe lines 22 ′ were formed at a position of 9.5 mm from the left end of the first insulating substrate 21 and at a total of four locations at intervals of 7 mm therefrom.
  • a screen plate having a pattern of 5 mm ⁇ 30 mm and a screen printing machine manufactured by Neurong Seimitsu Kogyo Co., Ltd., model number: LS-150
  • a commercially available titanium oxide paste (Solaronix Co., Ltd.) is formed on the first electrode 22.
  • Manufactured, trade name: D / SP) was performed at room temperature for 1 hour.
  • the coating film of titanium oxide paste was dried in an oven set at 80 ° C. for 20 minutes. Furthermore, the coating film was baked for 60 minutes in the air using a baking furnace (model number: KDF P-100, manufactured by Denken Co., Ltd.) set to 500 ° C.
  • a porous semiconductor with a film thickness of 25 ⁇ m was produced by repeating the application and baking of the titanium oxide paste four times each.
  • a porous semiconductor having a thickness of 25 ⁇ m, a width of 5 mm, and a length of 30 mm is formed around a position of 6.9 mm from the left end of the first insulating substrate 21, and a similar size is formed every 7 mm from the position.
  • Three porous semiconductors were formed.
  • a paste containing zirconia particles having an average particle diameter of 50 nm was applied onto the porous semiconductor using a screen plate having a 7 mm ⁇ 38 mm pattern and a screen printer. Thereafter, the paste was baked at 500 ° C. for 60 minutes to form a porous insulating layer 24 having a flat portion with a thickness of 4 ⁇ m.
  • porous insulating layer 24 When the conductivity of the porous insulating layer 24 was measured using an impedance measuring device (manufactured by Solartron, product name: 1255), it was confirmed to be 2 ⁇ 10 13 ⁇ ⁇ cm.
  • One porous insulating layer 24 was formed with a width of 5.6 mm and a length of 46 mm centering on a position of 6.9 mm from the left end of the first insulating substrate 21. Three porous insulating layers having the same size were produced every 7 mm from the center of the porous insulating layer 24.
  • a paste containing titanium oxide particles having an average particle diameter of 300 nm was applied on the porous insulating layer 24 using a screen plate having the same pattern as the screen plate used for the production of the porous insulating layer 24.
  • the paste was baked at 500 ° C. for 60 minutes to form a reflective layer 25 having a flat portion with a thickness of 11 ⁇ m. Therefore, the total film thickness of the porous insulating layer 24 and the reflective layer 25 was 15 ⁇ m.
  • a catalyst layer 26 made of Pt was formed by vapor deposition at a position on the reflective layer 25 immediately above the porous semiconductor.
  • the catalyst layer 26 was formed in the same size as the porous semiconductor.
  • a second electrode 27 having a size of 9 mm ⁇ 36 mm was formed on the catalyst layer 26 by vapor deposition.
  • the second electrode 27 is formed in a size of 5.6 mm in width and 44 mm in length with a position of 7.2 mm from the left end of the first insulating substrate 21 as the center, and 7 mm from the center of the porous insulating layer 24.
  • Three second electrodes 27 having the same size were formed at every interval.
  • the dye of the above formula (2) (manufactured by Solaronix, trade name: Ruthenium 620 1H3TBA) was added to a concentration of 4 ⁇ 10 ⁇ 4 mol / liter.
  • a solution for dye adsorption was prepared.
  • the four porous semiconductors were immersed in the prepared dye adsorption solution and held at room temperature for 120 hours to adsorb the dye to the porous semiconductor.
  • an ultraviolet curable resin (31X-101, manufactured by ThreeBond Co., Ltd.) was applied between the photoelectric conversion layers 23 and the edge of the first insulating substrate 21 using a dispenser (ULTRASAVER manufactured by EFD).
  • substrate 28 which consists of a glass substrate 60 mm long x 30 mm wide was bonded together, and the ultraviolet-ray was irradiated to the bonded thing using the ultraviolet lamp (NOVACURE by EFD).
  • the ultraviolet curable resin was cured to form the inter-cell insulating sealing portion 29 and the insulating frame portion.
  • the shape of the inter-cell insulating sealing portion was the shape shown in FIG.
  • Carrier transport materials are acetonitrile and solvent, and LiI (Aldrich) as a redox species has a concentration of 0.1 mol / liter, and I 2 (Kishida Chemical) has a concentration of 0.01 mol / liter.
  • LiI Aldrich
  • I 2 Kishida Chemical
  • t-butylpyridine manufactured by Aldrich
  • dimethylpropylimidazole iodide manufactured by Shikoku Kasei Kogyo
  • the photoelectric conversion element of this example was sealed by sealing the injection port with an ultraviolet curable resin.
  • the collector electrode 32 was formed by applying Ag paste (trade name: Dotite, manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) on the first insulating substrate 21.
  • Ag paste trade name: Dotite, manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.
  • FIG. 5 is a plan view illustrating the shape of the inter-cell insulating sealing portion according to the second embodiment in plan view.
  • FIG. 5 only the first insulating substrate 21 and the inter-cell insulating sealing portion 29 are shown. Further, the center line C 2 in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 is indicated by a one-dot chain line.
  • the pitch P 2 between the inter-cell insulating sealing portions 29 according to the second embodiment is set to 7 mm.
  • Each inter-cell insulating sealing portion 29 is displaced in a direction perpendicular to the center line C 2 of the inter-cell insulating sealing portion 29 at every pitch L P2 in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29.
  • An inter-cell insulating sealing portion 29 is formed in a mesh shape.
  • the pitch L P2 is 3.5 mm
  • the displacement L b is 0.5 mm.
  • At least one of the lengths of the two first lines 113 in a plan view of a side surface extending in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion 29 is set.
  • the length L S of the imaginary line segment that connects both ends of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the extending direction can be made longer.
  • the two first lines 113 are line symmetric with respect to the center line C 2 of the inter-cell insulating sealing portion 29 extending in the extending direction. With this configuration, variation in the distribution of the carrier transport material in the photoelectric conversion element can be reduced.
  • the first line 113 includes extreme points.
  • the shortest distance between the extreme points located on the two first lines 113 is the side surface extending in the direction intersecting the extending direction in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion 29.
  • the inter-cell insulating sealing portion 29 is formed so as to be the same as the length of the shortest second line among the three second lines 103 in plan view.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating the shape of the inter-cell insulating sealing portion according to the third embodiment in plan view.
  • FIG. 6 only the first insulating substrate 21 and the inter-cell insulating sealing portion 29 are shown. Further, the center line C 3 in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 is indicated by a one-dot chain line.
  • the pitch P 3 between the inter-cell insulating sealing portions 29 according to the third embodiment is set to 7 mm.
  • the pitch L P3 is 12 mm
  • the width L 2 is 0.3 mm
  • the width L 3 is 0.5 mm.
  • the length of at least one of the two first lines 211 in a plan view of the side surface extending in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion 29 is set.
  • the length L S of the imaginary line segment that connects both ends of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the extending direction can be made longer.
  • the first line 211 of the two is a line symmetry with respect to the center line C 3 of the inter-cell insulating sealing portion 29 extending in the extending direction.
  • the first line 211 includes extreme points.
  • the shortest distance between the extreme points located on the two first lines 211 is a side surface extending in a direction intersecting the extending direction in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion 29.
  • the inter-cell insulating sealing portion 29 is formed so as to have the same length as one of the two second lines 201 in plan view.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating the shape of the inter-cell insulating sealing portion according to the fourth embodiment in plan view.
  • FIG. 7 only the first insulating substrate 21 and the inter-cell insulating sealing portion 29 are shown. Further, the center line C 4 in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 is indicated by a one-dot chain line.
  • Example 4 since only the shape of the inter-cell insulating sealing portion 29 is different from that in Example 1, description of other configurations will not be repeated.
  • the pitch P 4 between the inter-cell insulating sealing portions 29 according to the fourth embodiment is set to 7 mm.
  • a linear portion having a width of L 4 and a circular portion having a diameter of L 5 are alternately arranged at every pitch L P4 in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29.
  • An inter-cell insulating sealing portion 29 is formed.
  • the pitch L P4 is 4.8 mm
  • the width L 4 is 0.5 mm
  • the diameter L 5 is 0.7 mm.
  • At least one of the lengths of the two first lines 114 in a plan view of the side surface extending in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion 29 is set.
  • the length L S of the imaginary line segment that connects both ends of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the extending direction can be made longer.
  • the two first lines 114 are line symmetric with respect to the center line C 4 of the inter-cell insulating sealing portion 29 extending in the extending direction.
  • the first line 114 includes an extreme point.
  • the shortest distance between the extreme points located on the two first lines 114 is the side surface extending in the direction intersecting the extending direction in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion 29.
  • the inter-cell insulating sealing portion 29 is formed so as to be longer than the shorter one of the two second lines 104 in plan view.
  • FIG. 8 is a plan view showing the shape of the inter-cell insulating sealing portion according to the fifth embodiment in plan view.
  • FIG. 8 only the first insulating substrate 21 and the inter-cell insulating sealing portion 29 are shown. Further, a center line C 5 in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 is indicated by a one-dot chain line.
  • the pitch P 5 between the inter-cell insulating sealing portions 29 according to Example 5 is set to 7 mm.
  • each inter-cell insulating sealing portion 29 for each pitch L P5 in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29, a linear portion having a width L 6 and a rhombus portion having a width L 7 and a length L 8
  • the inter-cell insulating sealing portions 29 are formed so that are alternately arranged.
  • the pitch L P5 is 4.8 mm
  • the width L 6 is 0.5 mm
  • the width L 7 is 0.7 mm
  • the length L 8 is 0.5 mm.
  • At least one of the lengths of the two first lines 115 in a plan view of the side surface extending in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion 29 is set.
  • the length L S of the imaginary line segment that connects both ends of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the extending direction can be made longer.
  • the two first lines 115 are line symmetric with respect to the center line C 5 of the inter-cell insulating sealing portion 29 extending in the extending direction.
  • the first line 115 includes an extreme point.
  • the shortest distance between the extreme points located on the two first lines 115 is the side surface extending in the direction intersecting the extending direction in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion 29.
  • the inter-cell insulating sealing portion 29 is formed so as to be longer than one length of the two second lines 105 in plan view.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating the shape of the inter-cell insulating sealing portion according to the sixth embodiment in plan view.
  • FIG. 9 only the first insulating substrate 21 and the inter-cell insulating sealing portion 29 are shown. Further, the center line C 6 in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 is indicated by a one-dot chain line.
  • Example 6 since only the shape of the inter-cell insulating sealing portion 29 is different from that in Example 1, description of other configurations will not be repeated.
  • the pitch P 6 between the inter-cell insulating sealing portions 29 according to Example 6 is set to 7 mm.
  • a linear portion having a width L 9 and a rectangular portion having a width L 10 and a length L 11 are provided for each pitch L P6 in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29.
  • the inter-cell insulating sealing portions 29 are formed so that are alternately arranged.
  • the pitch L P6 is 5 mm
  • the width L 9 is 0.5 mm
  • the width L 10 is 0.7 mm
  • the length L 11 is 0.5 mm.
  • At least one of the lengths of the two first lines 116 in a plan view of the side surface extending in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion 29 is set.
  • the length L S of the imaginary line segment that connects both ends of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the extending direction can be made longer.
  • the first line 116 of the two is a line symmetry with respect to the center line C 6 cell insulating sealing portion 29 extending in the extending direction.
  • FIG. 10 is a plan view illustrating the shape of the inter-cell insulating sealing portion according to the seventh embodiment in plan view.
  • FIG. 10 only the first insulating substrate 21 and the inter-cell insulating sealing portion 29 are shown. Further, the center line C 7 in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 is indicated by a one-dot chain line.
  • Example 7 since only the shape of the insulation sealing part 29 between cells differs from Example 1, description is not repeated about another structure.
  • the pitch P 7 between the inter-cell insulating sealing portions 29 according to Example 7 is set to 7 mm.
  • the straight portion having a width of L 12 and the bottom length are L 13 and the height is L 14 .
  • Inter-cell insulating sealing portions 29 are formed so that the triangular portions are alternately arranged.
  • the pitch L P7 is 6 mm
  • the width L 12 is 0.5 mm
  • the base length L 13 is 0.7 mm
  • the height L 14 is 0.7 mm.
  • the length of at least one of the two first lines 117 in a plan view of the side surface extending in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion 29 is set.
  • the length L S of the imaginary line segment that connects both ends of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the extending direction can be made longer.
  • the two first lines 117 are axisymmetric with respect to the center line C 7 of the inter-cell insulating sealing portion 29 extending in the extending direction.
  • the first line 117 includes an extreme point.
  • the shortest distance between the extreme points located on the two first lines 117 is the side surface extending in the direction intersecting the extending direction in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion 29.
  • the inter-cell insulating sealing portion 29 is formed so as to be longer than one length of the two second lines 107 in plan view.
  • FIG. 11 is a plan view showing the shape of the inter-cell insulating sealing portion according to the eighth embodiment in plan view.
  • FIG. 11 only the first insulating substrate 21 and the inter-cell insulating sealing portion 29 are shown. Further, the center line C 8 in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 is indicated by a one-dot chain line.
  • Example 8 since only the shape of the inter-cell insulating sealing portion 29 is different from that in Example 1, the description of other configurations will not be repeated.
  • the pitch P 8 between the inter-cell insulating sealing portions 29 according to Example 8 is set to 7 mm.
  • a linear portion having a width of L 15 and a hexagonal portion having a diagonal length of L 16 are alternately arranged at every pitch L P8 in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29.
  • the inter-cell insulating sealing portions 29 are formed so as to line up.
  • the pitch L P8 is 8 mm
  • the width L 15 is 0.5 mm
  • the diagonal length L 16 is 0.7 mm.
  • At least one of the lengths of the two first lines 118 in a plan view of the side surface extending in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion 29 is set.
  • the length L S of the imaginary line segment that connects both ends of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the extending direction can be made longer.
  • the first line 118 of the two is a line symmetry with respect to the center line C 8 cells insulating sealing portion 29 extending in the extending direction.
  • FIG. 12 is a plan view illustrating the shape of the inter-cell insulating sealing portion according to the ninth embodiment in plan view.
  • FIG. 12 only the first insulating substrate 21 and the inter-cell insulating sealing portion 29 are shown. Further, the center line C 9 in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 is indicated by a one-dot chain line.
  • Example 9 since only the shape of the inter-cell insulating sealing portion 29 is different from Example 1, the description of the other configurations will not be repeated.
  • the pitch P 3 between the inter-cell insulating sealing portions 29 according to Example 9 is set to 7 mm.
  • the pitch L P9 is 12 mm
  • the width L 17 is 0.3 mm
  • the width L 18 is 0.7 mm.
  • At least one of the lengths of the two first lines 119 in a plan view of the side surface extending in the extending direction of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion 29 is set.
  • the length L S of the imaginary line segment that connects both ends of the inter-cell insulating sealing portion 29 in the extending direction can be made longer.
  • the first line 119 of the two is a line symmetry with respect to the center line C 9 cell insulating sealing portion 29 extending in the extending direction.
  • the first line 119 includes an extreme point.
  • the shortest distance between the extreme points located on the two first lines 119 is the side surface extending in the direction intersecting the extending direction in the outer shape of the inter-cell insulating sealing portion 29.
  • the inter-cell insulating sealing portion 29 is formed so as to have the same length as one of the two second lines 109 in plan view.
  • the pitch between the inter-cell insulating sealing portions 29 according to the comparative example was 7 mm, and the width of the inter-cell insulating sealing portion 29 was 0.5 mm.
  • Table 1 summarizes the results of the peeling experiment.
  • 11 Carrier transport material 20 photoelectric conversion element module, 21 first insulating substrate, 22 first electrode, 22 ′ scribe line, 23 photoelectric conversion layer, 24 porous insulating layer, 25 reflective layer, 26 catalyst layer, 27 second Electrode, 28 second insulating substrate, 29 inter-cell insulating sealing part, 31 encapsulating region, 32 current collecting electrode, 101, 102, 103, 104, 105, 107, 109, 201 second line, 111, 112, 113 , 114, 115, 116, 117, 118, 119, 211 First line, 132, 142 extreme points.

Abstract

　第１絶縁性基板(２１)と、第１絶縁性基板(２１)に間隔を置いて対向した第２絶縁性基板と、第１絶縁性基板(２１)と第２絶縁性基板との間に挟持され、互いに間隔を置いて位置する複数の光電変換素子と、複数の光電変換素子のうちの互いに隣接する光電変換素子同士の間にてこの光電変換素子同士を隔離するように延在して第１絶縁性基板(２１)と第２絶縁性基板とを接着するセル間絶縁封止部(２９)とを備える。セル間絶縁封止部(２９)の外形においてこのセル間絶縁封止部(２９)の延在方向に延びる側面の平面視における２本の第１線(１１２)の少なくとも一方の長さが、上記延在方向におけるセル間絶縁封止部(２９)の両方の端部を繋いだ仮想線分の長さＬSより長い。

Description

光電変換素子モジュール
　本発明は、光電変換素子モジュールに関する。
　化石燃料に代るエネルギー源として、太陽光を電力に変換できる太陽電池が注目されている。現在、結晶系シリコン基板を用いた太陽電池および薄膜シリコン太陽電池が実用化され始めている。
　しかし、結晶系シリコン基板を用いた太陽電池には、シリコン基板の製造コストが高いという問題がある。薄膜シリコン太陽電池には、多種の半導体製造用ガスおよび複雑な装置を用いる必要があり、製造コストが高くなるという問題がある。
　このため、いずれの太陽電池においても光電変換の効率化を図って発電出力当たりのコストを低減するための開発が続けられているが、上記の問題を解決するには至っていない。
　新しいタイプの太陽電池として金属錯体の光誘起電子移動を応用した光電変換素子を開示した先行文献として、特開平１－２２０３８０号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された光電気化学電池などの光電変換素子は、表面上に第１電極が形成された第１絶縁性基板と、第２電極と、第１電極に光増感色素を吸着させて可視光領域に吸収スペクトルをもたせた光電変換層と、電解質層と、これらの電極および層を第１絶縁性基板との間で挟持する第２絶縁性基板とを有している。
　この光電変換素子に対して透明な第１電極側から光電変換層に光を照射すると、光電変換層に含まれる光増感色素が光を吸収して電子を発生し、発生した電子が第１電極から外部電気回路を通って第２電極に移動する。そして、移動した電子が電解質中のイオンにより運ばれて光電変換層に戻る。このような一連の電子移動により光電変換素子から継続的に電気エネルギーを取り出すことができる。
　上記の複数の光電変換素子を直列に接続した光電変換素子モジュールである光起電力セル電池を開示した先行文献として、特表平１１－５１４７８７号公報(特許文献２)がある。特許文献２に記載された光起電力セル電池においては、複数の直列接続された光起電力素子が、互いに平行な細長いストライプとして、共通の電気絶縁性の透明基板上に配置されている。互いに隣接する光起電力素子同士は、互いの間に設けられた非多孔質の絶縁体により電解質を介した電気的分流が防止されている。
特開平１－２２０３８０号公報 特表平１１－５１４７８７号公報
　従来の光電変換素子モジュールにおいては、互いに平行な細長いストライプ状に形成された非多孔質の絶縁体により第１絶縁性基板と第２絶縁性基板とが接着されている。このため、接着強度が不足して第１絶縁性基板と第２絶縁性基板とが剥離することがあった。
　本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、絶縁性基板同士の剥離の発生を抑制して信頼性を向上した光電変換素子モジュールを提供することを目的とする。
　本発明者らは、光電変換素子モジュールを構成する絶縁性基板同士の剥離を抑制するための手段について鋭意検討を重ねたところ、絶縁性基板同士を接着するセル間絶縁封止部の平面視における形状を従来とは異なる形状にすることにより絶縁性基板同士の接着強度を高めて光電変換素子モジュールの信頼性を向上できることを見出した。
　本発明に基づく光電変換素子モジュールは、第１絶縁性基板と、第１絶縁性基板に間隔を置いて対向した第２絶縁性基板と、第１絶縁性基板と第２絶縁性基板との間に挟持され、互いに間隔を置いて位置する複数の光電変換素子と、複数の光電変換素子のうちの互いに隣接する光電変換素子同士の間にてこの光電変換素子同士を隔離するように延在して第１絶縁性基板と第２絶縁性基板とを接着するセル間絶縁封止部とを備える。複数の光電変換素子は互いに電気的に接続されている。セル間絶縁封止部の外形においてこのセル間絶縁封止部の延在方向に延びる側面の平面視における２本の第１線の少なくとも一方の長さが、上記延在方向におけるセル間絶縁封止部の両方の端部を繋いだ仮想線分の長さより長い。
　本発明の一形態においては、２本の第１線は、上記延在方向に延びるセル間絶縁封止部の中心線に対して線対称である。
　本発明の一形態においては、第１線は極値点を含む。
　本発明の一形態においては、２本の第１線にそれぞれ位置する極値点同士の最短距離が、セル間絶縁封止部の外形において上記延在方向に対して交差する方向に延びる側面の平面視における複数の第２線のいずれかの長さ以上である。
　本発明によれば、光電変換素子モジュールにおいて絶縁性基板同士の剥離の発生を抑制して信頼性を向上できる。
本発明の一実施形態に係る光電変換素子モジュールの構成を示す断面図である。 比較例として従来のセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。 同実施形態に係るセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。 同実施形態に係るセル間絶縁封止部の平面視における一部拡大図である。 実施例２に係るセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。 実施例３に係るセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。 実施例４に係るセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。 実施例５に係るセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。 実施例６に係るセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。 実施例７に係るセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。 実施例８に係るセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。 実施例９に係るセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。
　以下、本発明の一実施形態に係る光電変換素子モジュールについて図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。また、図中の長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は、図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表わすものではない。
　(光電変換素子モジュール)
　図１は、本発明の一実施形態に係る光電変換素子モジュールの構成を示す断面図である。図１に示すように、本発明の一実施形態に係る光電変換素子モジュール２０は、第１絶縁性基板２１と、第１絶縁性基板２１に間隔を置いて対向した第２絶縁性基板２８とを備えている。
　また、光電変換素子モジュール２０は、第１絶縁性基板２１と第２絶縁性基板２８との間に挟持され、互いに間隔を置いて位置する複数の光電変換素子と、複数の光電変換素子のうちの互いに隣接する光電変換素子同士の間にてこの光電変換素子同士を隔離するように延在して第１絶縁性基板２１と第２絶縁性基板２８とを接着するセル間絶縁封止部２９とを備えている。
　光電変換素子は、第１絶縁性基板２１上に位置する第１電極２２と、第１電極２２上に位置する光電変換層２３と、光電変換層２３を覆うように位置する多孔性絶縁層２４と、多孔性絶縁層２４を覆うように位置する反射層２５と、反射層２５上に位置する触媒層２６と、触媒層２６上に位置する第２電極２７とを含む。
　第１電極２２は、部分的に断続されており、その断続されている部分をスクライブライン２２’と称する。第２電極２７は、隣接する光電変換素子の第１電極２２と接続されている。その結果、複数の光電変換素子が互いに電気的に接続されている。第１絶縁性基板２１の端部に、第１電極２２と接続された集電電極３２が設けられている。
　光電変換層２３、多孔性絶縁層２４、反射層２５および触媒層２６のそれぞれは空隙を有し、その空隙にはキャリア輸送材料が充填されている。光電変換層２３は、多孔性半導体とキャリア輸送材料と光増感剤とを含む。
　第１絶縁性基板２１と第２絶縁性基板２８とは、セル間絶縁封止部２９によって接着されている。光電変換素子を挟むように位置する２つのセル間絶縁封止部２９の端部同士は、図示しない絶縁枠部により接続されている。その結果、各光電変換素子は平面視において、セル間絶縁封止部２９および絶縁枠部により周りを囲まれている。第１絶縁性基板２１と第２絶縁性基板２８とは、絶縁枠部によっても接着されている。絶縁枠部は、セル間絶縁封止部２９と同一の材料で形成されている。
　第１絶縁性基板２１に対して直交する方向に多孔性絶縁層２４を投影した投影面積、および、第１絶縁性基板２１に対して直交する方向に反射層２５を投影した投影面積は、第１絶縁性基板２１に対して直交する方向に光電変換層２３を投影した投影面積よりも大きい。この構造により、反射層２５の光散乱効果を向上させて、光電変換素子の光電変換効率を高めることができる。
　以下、本実施形態に係る光電変換素子モジュール２０の各構成について詳細に説明する。
　(第１絶縁性基板)
　第１絶縁性基板２１は、少なくとも受光面となる部分が光透過性を有する必要があるため、光透過性を有する材料から形成されている。ただし、第１絶縁性基板２１は、必ずしもすべての波長領域の光に対して透過性を有する必要はなく、後述する色素に実効的な感度を有する波長の光を実質的に透過させる材料であればよい。第１絶縁性基板２１においては、厚みが０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下程度であることが好ましい。
　第１絶縁性基板２１を構成する材料としては、一般に太陽電池に使用されている材料であれば特に限定されず、たとえば、ソーダガラス、溶融石英ガラス、結晶石英ガラスなどのガラス基板、または、可撓性フィルムなどの耐熱性樹脂板などを用いることができる。可撓性フィルムとしては、たとえば、テトラアセチルセルロース(ＴＡＣ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリフェニレンスルファイド(ＰＰＳ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、ポリアリレート(ＰＡ)、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、フェノキシ樹脂、テフロン(登録商標)などを用いることができる。
　第１絶縁性基板２１上に加熱を伴って他の部材を形成する場合、具体的にたとえば、第１絶縁性基板２１上に２５０℃程度の加熱を伴って多孔性半導体からなる光電変換層２３を形成する場合、２５０℃以上の耐熱性を有しているテフロン(登録商標)を第１絶縁性基板２１として用いることが好ましい。
　また、第１絶縁性基板２１は、他の構造体に取り付けるときの基体として利用される。第１絶縁性基板２１の周辺部を金属加工部品およびねじを用いて挟持することにより、光電変換素子モジュールを他の構造体に容易に取り付けることが可能となる。
　(第１電極)
　第１電極２２は、後述する光増感剤に実効的な感度を有する波長の光を実質的に透過する材料で形成されている。ただし、第１電極２２の材料は、必ずしもすべての波長領域の光に対して透過性を有する材料である必要はない。このような材料として、たとえばインジウム錫複合酸化物(ＩＴＯ)、酸化錫(ＳｎＯ2)、フッ素をドープした酸化錫(ＦＴＯ)、酸化亜鉛(ＺｎＯ)、タンタルまたはニオブをドープした酸化チタンなどを用いることができる。
　第１電極２２は、スパッタ法またはスプレー法などの公知の方法により、第１絶縁性基板２１上に形成することができる。第１電極２２においては、膜厚が０．０２μｍ以上５μｍ以下程度で、膜抵抗が４０Ω／ｓｑ以下であることが好ましい。
　第１絶縁性基板２１としてソーダ石灰フロートガラスを用いる場合は、第１絶縁性基板２１上に、ＦＴＯからなる第１電極２２を積層することが好ましく、予め第１電極２２が設けられた市販品の第１絶縁性基板２１を用いてもよい。
　(光電変換層)
　光電変換層２３は、多孔性半導体とキャリア輸送材料と光増感剤とを含む。光電変換層２３においては、光増感剤を吸着した多孔性半導体の内部をキャリア輸送材料が移動可能に保持されている。
　(多孔性半導体)
　光電変換層２３を構成する多孔性半導体としては、一般に光電変換材料として使用されるものであればその種類は特に限定されず、たとえば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉄、酸化ニオブ、酸化セリウム、酸化タングステン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、硫化カドミウム、硫化鉛、硫化亜鉛、リン化インジウム、銅－インジウム硫化物(ＣｕＩｎＳ2)、ＣｕＡｌＯ2、ＳｒＣｕ2Ｏ2などの半導体およびこれらを組み合わせた混合物を用いることができる。これらの中でも、安定性および安全性の観点から、酸化チタンを多孔性半導体の材料に用いることが特に好ましい。
　多孔性半導体の材料に用いられる酸化チタンとしては、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、無定形酸化チタン、メタチタン酸、オルソチタン酸などの各種の狭義の酸化チタンおよび水酸化チタン、含水酸化チタンなどを用いることができる。また、これらを単独で、または、２種類以上を混合して多孔性半導体の材料に用いることができる。
　アナターゼ型およびルチル型の２種類の結晶系酸化チタンは、その製法および熱履歴によりいずれの形態にもなるが、多孔性半導体を構成する酸化チタンとしては、アナターゼ型酸化チタンの含有率が高い方が好ましく、８０％以上のアナターゼ型酸化チタンを含むものがより好ましい。
　多孔性半導体は、単結晶および多結晶のいずれの構造を有してもよいが、安定性、結晶成長の容易さおよび製造コストなどの観点から、多結晶であることが好ましい。また、多孔性半導体としては、ナノスケールからマイクロスケールの半導体微粒子によって構成されたものが好ましく、酸化チタンの微粒子から構成されたものがより好ましい。
　酸化チタンの微粒子は、水熱合成法もしくは硫酸法などの液相法または気相法などの公知の方法により製造することができる。また、酸化チタンの微粒子は、デグサ(Ｄｅｇｕｓｓａ)社が開発した塩化物を高温加水分解することによっても得ることができる。
　多孔性半導体を構成する半導体微粒子としては、同一の組成からなる半導体化合物を用いてもよいし、２種類以上の異なる組成の半導体化合物を混合して用いてもよい。半導体微粒子の粒子サイズとしては、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下程度の平均粒子径のものを用いてもよいし、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下程度の平均粒子径のものを用いてもよい。
　また、これらの平均粒子径の異なる半導体微粒子を混合して用いてもよく、その場合、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下程度の平均粒子径の半導体微粒子は入射光を散乱させて光捕捉率の向上に寄与し、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下程度の平均粒子径の半導体微粒子は吸着点をより多くして色素の吸着量の向上に寄与するものと考えられる。
　異なる平均粒子径の半導体微粒子を２種類以上混合して多孔性半導体を構成する場合は、大きい方の半導体微粒子の平均粒子径が、小さい方の半導体微粒子の平均粒子径の１０倍以上であることが好ましい。２種類以上の半導体微粒子を混合する場合、吸着作用の強い半導体化合物を粒子サイズの小さい方の半導体微粒子として用いることが好ましい。
　多孔性半導体の膜厚、すなわち光電変換層２３の膜厚は、特に限定されるものではないが、たとえば、０．１μｍ以上１００μｍ以下程度であることが好ましい。多孔性半導体は、その表面積が大きなものが好ましく、たとえば、１０ｍ2／ｇ以上２００ｍ2／ｇ以下程度であることが好ましい。
　(光増感剤)
　多孔性半導体に吸着される光増感剤は、光電変換素子に入射した光エネルギーを電気エネルギーに変換する機能を有している。光増感剤を多孔性半導体に強固に吸着させるために、光増感剤を構成する分子中にインターロック基を有するものが含まれていることが好ましい。
　インターロック基とは、一般に、多孔性半導体に色素が固定される際に介在して励起状態の色素と半導体の伝導帯との間の電子の移動を容易にする電気的結合を生じさせるものである。インターロック基として、具体的には、カルボキシル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、スルホン酸基、エステル基、メルカプト基、ホスホニル基などの官能基を用いることができる。
　多孔性半導体に吸着される光増感剤としては、可視光領域もしくは赤外光領域に吸収をもつ種々の有機色素または金属錯体色素などを用いることができ、これらの色素の２種類以上を組み合わせたものを用いてもよい。有機色素の吸光係数は、一般に後述する金属錯体色素の吸光係数に比べて大きい。
　有機色素としては、たとえば、アゾ系色素、キノン系色素、キノンイミン系色素、キナクリドン系色素、スクアリリウム系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、トリフェニルメタン系色素、キサンテン系色素、ポルフィリン系色素、ペリレン系色素、インジゴ系色素またはナフタロシアニン系色素などを用いることができる。
　金属錯体色素は、金属原子に遷移金属が配位結合したものである。金属錯体色素としては、たとえば、ポルフィリン系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素またはルテニウム系色素などを用いることができる。
　金属錯体色素を構成する金属原子としては、たとえば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｖ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｂ、Ｌａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｇａ、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｒｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ａｓ、Ｓｃ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｒｅ、Ａｕ、Ａｃ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｒｈなどを用いることができる。金属錯体色素として、フタロシアニン系色素またはルテニウム系色素に上記の金属が配位したものが好ましく、ルテニウム系金属錯体色素が特に好ましい。
　ルテニウム系金属錯体色素として、次式(１)～(３)のいずれかで表されるルテニウム系金属錯体色素を用いることが好ましい。市販のルテニウム系金属錯体色素では、たとえば、Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製の商品名Ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ５３５色素、Ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ５３５－ｂｉｓＴＢＡ色素、Ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ６２０－１Ｈ３ＴＢＡ色素などを用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　(キャリア輸送材料)
　光電変換素子モジュール２０内の空間および空隙内の全域にキャリア輸送材料が充填されている。すなわち、キャリア輸送材料１１は、図１に示す、第１電極２２、第２絶縁性基板２８およびセル間絶縁封止部２９によって囲まれた封入領域３１に充填されている。また、キャリア輸送材料は、光電変換層２３、多孔性絶縁層２４、反射層２５および触媒層２６の各々の空隙にも充填されている。
　キャリア輸送材料は、イオンを輸送できる導電性材料で構成される。キャリア輸送材料としては、液体電解質、固体電解質、ゲル電解質または溶融塩ゲル電解質などを用いることができる。
　液体電解質としては、酸化還元種を含む液体であればよく、一般に太陽電池の分野に使用されるものであれば特に限定されない。液体電解質として、たとえば、酸化還元種とこれを溶解可能な溶剤とからなるもの、酸化還元種とこれを溶解可能な溶融塩とからなるもの、または、酸化還元種とこれを溶解可能な溶剤および溶融塩とからなるものを用いることができる。
　酸化還元種としては、たとえば、Ｉ-／Ｉ3-系、Ｂｒ2-／Ｂｒ3-系、Ｆｅ2+／Ｆｅ3+系、キノン／ハイドロキノン系などを用いることができる。具体的には、酸化還元種として、ヨウ化リチウム(ＬｉＩ)、ヨウ化ナトリウム(ＮａＩ)、ヨウ化カリウム(ＫＩ)、ヨウ化カルシウム(ＣａＩ2)などの金属ヨウ化物とヨウ素(Ｉ2)とを組み合わせたものを用いることができる。
　また、酸化還元種として、テトラエチルアンモニウムアイオダイド(ＴＥＡＩ)、テトラプロピルアンモニウムアイオダイド(ＴＰＡＩ)、テトラブチルアンモニウムアイオダイド(ＴＢＡＩ)、テトラヘキシルアンモニウムアイオダイド(ＴＨＡＩ)などのテトラアルキルアンモニウム塩とヨウ素とを組み合わせたものを用いることができる。
　さらに、酸化還元種として、臭化リチウム(ＬｉＢｒ)、臭化ナトリウム(ＮａＢｒ)、臭化カリウム(ＫＢｒ)、臭化カルシウム(ＣａＢｒ2)などの金属臭化物と臭素とを組み合わせたものを用いることができる。これらの中でも、ＬｉＩとＩ2とを組み合わせたものが特に酸化還元種として好ましい。
　酸化還元種の溶剤としては、プロピレンカーボネートなどのカーボネート化合物、アセトニトリルなどのニトリル化合物、エタノールなどのアルコール類、水、非プロトン極性物質などを用いることができる。これらの中でも、カーボネート化合物またはニトリル化合物が特に酸化還元種の溶剤として好ましい。また、これらの溶剤を２種類以上混合して酸化還元種の溶剤として用いることもできる。
　固体電解質は、電子、ホールおよびイオンを輸送できる導電性材料であって、太陽電池の電解質として用いることができて流動性がないものを用いることができる。具体的には、ポリカルバゾールなどのホール輸送材、テトラニトロフロオルレノンなどの電子輸送材、ポリロールなどの導電性ポリマー、液体電解質を高分子化合物により固体化した高分子電解質、ヨウ化銅、チオシアン酸銅などのｐ型半導体、溶融塩を含む液体電解質を微粒子により固体化した電解質などを用いることができる。
　ゲル電解質は、通常、電解質とゲル化剤とからなる。ゲル化剤としては、たとえば、架橋ポリアクリル樹脂誘導体、架橋ポリアクリロニトリル誘導体、ポリアルキレンオキシド誘導体、シリコーン樹脂類、側鎖に含窒素複素環式四級化合物塩構造を有するポリマーなどの高分子ゲル化剤などを用いることができる。
　溶融塩ゲル電解質は、通常、ゲル電解質と常温型溶融塩とからなる。常温型溶融塩としては、たとえば、ピリジニウム塩類またはイミダゾリウム塩類などの含窒素複素環式四級アンモニウム塩化合物類を用いることができる。
　上記の電解質には、必要に応じて添加剤を加えてもよい。添加剤としては、t-ブチルピリジン(ＴＢＰ)などの含窒素芳香族化合物、ジメチルプロピルイミダゾールアイオダイド(ＤＭＰＩＩ)、メチルプロピルイミダゾールアイオダイド(ＭＰＩＩ)、エチルメチルイミダゾールアイオダイド(ＥＭＩＩ)、エチルイミダゾールアイオダイド(ＥＩＩ)、ヘキシルメチルイミダゾールアイオダイド(ＨＭＩＩ)などのイミダゾール塩を用いることができる。
　電解質中の電解質濃度は、０．００１ｍｏｌ／Ｌ以上１．５ｍｏｌ／Ｌ以下の範囲が好ましく、０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上０．７ｍｏｌ／Ｌ以下の範囲がより好ましい。ただし、光電変換素子モジュールにおいて第２絶縁性基板２８が受光面側となる場合、電解液を通過した入射光が光電変換層２３に達してキャリアを励起することになる。この場合、電解質濃度が高すぎると、光電変換層２３に到達する入射光が低減して太陽電池の発電性能が低下する。よって、上記の点を考慮して電解質濃度を設定することが好ましい。
　(反射層)
　反射層２５は、光電変換層２３の上方に形成されていれば、位置は特に限定されない。後述する多孔性絶縁層２４と位置が入れ替わっていてもよい。反射層２５は、光電変換層２３または多孔性絶縁層２４上に形成されることにより、光電変換層２３を透過した光を反射して光電変換層２３に再入射させることができる。このようにして光電変換層２３に光を再入射させることにより、光電変換素子の光電変換効率を高めることができる。
　反射層２５は、光電変換層２３または多孔性絶縁層２４の上面に接して光電変換層２３を覆える程度以上の面積で形成されていることが好ましい。よって、光電変換層２３または多孔性絶縁層２４の上面に同じ形状で反射層２５が形成されることが好ましい。
　また、光電変換層２３または多孔性絶縁層２４の上面および側面を覆うように反射層２５が形成されていることがより好ましい。このように、反射層２５を光電変換層２３または多孔性絶縁層２４の表面全面を覆うように形成することにより、光電変換層２３を通過した光のほとんどを反射して、光電変換層２３に光を再入射させることができる。
　ここで、反射層２５は、光を反射することができる材料であればいかなる材料を用いてもよい。反射層２５の材料として、たとえば、酸化チタン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウムなどを用いることができる。これらの材料の中でも反射層２５の材料として、酸化アルミニウムまたは酸化チタンを含む材料が好ましく、さらに、多孔性半導体を構成する材料と同一の材料が好ましい。
　反射層２５を構成する微粒子においては、多孔性半導体を構成する微粒子よりも平均粒子径が大きい微粒子の割合が高いほど好ましい。反射層２５を構成する微粒子が、多孔性半導体を構成する微粒子よりも大きい微粒子のみによって構成されていることがより好ましい。
　反射層２５の膜厚は、５μｍ以上であることが好ましい。反射層２５の膜厚が５μｍ未満の場合、光の反射率が低下することに加え、反射層２５上の触媒層２６および第２電極２７と、多孔性半導体または第１電極２２とが接触する可能性が高くなるため好ましくない。
　多孔性絶縁層２４および反射層２５の合計膜厚は、１０μｍ以上であることが好ましく、１１μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましい。多孔性絶縁層２４および反射層２５の合計膜厚が１０μｍ未満である場合、反射層２５上の触媒層２６および第２電極２７と、多孔性半導体または第１電極２２とが接触する可能性が高くなるため好ましくない。また、多孔性絶縁層２４および反射層２５の合計膜厚が２０μｍを超える場合、キャリア輸送材料における輸送抵抗が大きくなるため好ましくない。
　多孔性絶縁層２４上に反射層２５を形成し、その厚みを上記の範囲内にすることによって、リークを抑制するための絶縁層の機能を反射層２５に持たせることができる。
　(多孔性絶縁層)
　多孔性絶縁層２４は、光電変換層２３の上面に接して設けられている。ただし、多孔性絶縁層２４は、反射層２５と位置が入れ替わっていてもよい。多孔性絶縁層２４によって、光電変換層２３から第２電極２７へのリーク電流が低減される。多孔性絶縁層２４は、光電変換層２３の上面および側面に接して形成されていることが好ましい。
　反射層２５と多孔性絶縁層２４との位置が入れ替わっている場合は、多孔性絶縁層２４は、反射層２５の上面および側面に接して形成されていることが好ましい。このように、多孔性絶縁層２４を光電変換層２３または反射層２５の上面および側面を覆うように形成することにより、光電変換層２３からのリーク電流を低減することができる。
　多孔性絶縁層２４を構成する材料としては、たとえば、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、シリカガラス、ソーダガラスなどの酸化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸バリウムなどを用いることができる。また、これらの材料の２種類以上を組み合わせて、多孔性絶縁層２４を構成する材料として用いることができる。
　多孔性絶縁層２４に用いられる材料としては、粒子状の材料が好ましい。その粒子状材料の平均粒径は、５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることがより好ましい。たとえば、平均粒径が１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の酸化チタン粒子またはルチル型酸化チタン粒子からなる材料を多孔性絶縁層２４用材料として好適に用いることができる。
　多孔性絶縁層２４は、１×１０12Ω・ｃｍ以下の導電率を有する材料で形成されていることが好ましい。このような導電率の低い材料で多孔性絶縁層２４を形成することにより、光電変換層２３から第２電極２７へのリーク電流を低減できる。
　一方、多孔性絶縁層２４が１×１０12Ω・ｃｍを超える導電率を有する材料で形成されている場合、リーク電流が増加してフィルファクタが低下することにより、光電変換素子の光電変換効率が低下するため好ましくない。
　多孔性絶縁層２４の膜厚は、０．２μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以上２μｍ以下であることがより好ましい。多孔性絶縁層２４の膜厚が５μｍを超える場合、反射層２５の光散乱効果が阻害され、光電変換素子の短絡電流値(Ｊsc)が低下するため好ましくない。また、多孔性絶縁層２４の膜厚が０．２μｍ未満である場合、リーク電流が発生しやすくなるため好ましくない。
　(触媒層)
　触媒層２６は、第２電極２７に接して設けられる。触媒層２６により第２電極２７との電子の受け渡しを効率的に行なうことができる。触媒層２６の材料は、その表面で電子の受け渡しができる材料であれば特に限定されない。触媒層２６の材料として、たとえば、白金、パラジウムなどの貴金属材料、または、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレンなどのカーボン系材料などを用いることができる。
　(第２電極)
　第２電極２７の材料は、導電性を有する材料であれば特に限定されず、光透過性を必ずしも有していなくてもよい。ただし、第２絶縁性基板２８を受光面側に配置する場合は、第１電極２２と同様の光透過性を有する必要がある。
　第２電極２７の材料としては、たとえば、インジウム錫複合酸化物(ＩＴＯ)、酸化錫(ＳｎＯ2)、酸化錫にフッ素をドープしたもの(ＦＴＯ)、酸化亜鉛(ＺｎＯ)などを用いることができる。また、第２電極２７の材料として、チタン、ニッケル、タンタルなど、電解液に対して耐腐食性を有する金属を用いてもよい。このような材料からなる第２電極２７は、スパッタ法またはスプレー法などの公知の方法により形成することができる。
　第２電極２７の膜厚は、０．０２μｍ以上５μｍ以下程度であることが好ましい。第２電極２７の膜抵抗は、４０Ω／ｓｑ以下であることが好ましい。第２電極２７を構成する材料が緻密な構造を有する場合は、多孔性半導体への光増感剤の吸着を容易にし、また、キャリア輸送材料の充填を容易にするために、第２電極２７に複数の小孔を形成することが好ましい。
　複数の小孔は、第２電極２７に対して機械加工またはレーザー加工をすることによって形成することができる。小孔の大きさは、０．１μｍ以上１００μｍ以下程度が好ましく、１μｍ以上５０μｍ以下程度がより好ましい。小孔同士の間隔は、１μｍ以上２００μｍ以下程度であることが好ましく、１０μｍ以上３０μｍ以下程度であることがより好ましい。
　また、第２電極２７にストライプ状の開口部を形成することによっても複数の小孔を形成した場合と同様の効果を得られる。ストライプ状の開口部同士の間隔は、１μｍ以上２００μｍ以下程度であることが好ましく、１０μｍ以上３０μｍ程度であることがより好ましい。
　(第２絶縁性基板)
　第２絶縁性基板２８は、キャリア輸送材料１１の外部への漏れを防ぎつつ、外部から水などの浸入を防ぐ機能を有している。第２絶縁性基板２８を受光面側に配置する場合、第２絶縁性基板２８を第１絶縁性基板２１と同様の光透過性を有する材料で形成する。光電変換素子を屋外に設置する場合を考慮すると、第２絶縁性基板２８を強化ガラスなどで形成することが好ましい。
　第２絶縁性基板２８は、第１絶縁性基板２１上の光電変換層２３とは接触していないことが好ましい。第２絶縁性基板２８の表面に触媒層２６および第２電極２７が形成されている場合は、触媒層２６および第２電極２７が光電変換層２３とは接触していないことが好ましい。
　このようにすることにより、光電変換素子の内部にキャリア輸送材料を封入するための十分な空間を確保することができる。第２絶縁性基板２８には、キャリア輸送材料を注入するための注入口が形成されていることが好ましい。その場合、真空注入法または真空含浸法などを用いて、注入口からキャリア輸送材料を注入することができる。上記のように第２絶縁性基板２８と光電変換層２３とが接触していない場合、注入口からキャリア輸送材料を注入するときの注入速度を速くすることができる。このため、光電変換素子および光電変換素子モジュールの製造タクトを短縮することができる。
　(セル間絶縁封止部)
　セル間絶縁封止部２９は、第１絶縁性基板２１と第２絶縁性基板２８とを接着して互いに接合させる機能を有している。セル間絶縁封止部２９の材料としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソブチレン系樹脂、ホットメルト樹脂、ガラス系材料、または、これらの２種類以上を積層構造にして用いることができる。
　セル間絶縁封止部２９の材料として、具体的にたとえば、スリーボンド社製の型番３１Ｘ－１０１またはスリーボンド社製の型番３１Ｘ－０８８などの市販されているエポキシ樹脂などを用いることができる。
　シリコーン樹脂、エポキシ樹脂またはガラスフリットを用いてセル間絶縁封止部２９を形成する場合は、ディスペンサーを用いることが好ましい。ホットメルト樹脂を用いてセル間絶縁封止部２９を形成する場合は、シート状のホットメルト樹脂にパターニングして穴を開けて形成する。
　図１に示すように、光電変換素子モジュール２０において、セル間絶縁封止部２９は光電変換層２３の両側に形成される。
　図２は、比較例として従来のセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。図２においては、第１絶縁性基板２１およびセル間絶縁封止部２９のみ図示している。
　図２に示すように、比較例のセル間絶縁封止部２９は、平面視において矩形状の外形を有している。複数のセル間絶縁封止部２９は、互いに平行に位置している。すなわち、比較例のセル間絶縁封止部２９の外形においてセル間絶縁封止部２９の延在方向に延びる側面の平面視における２本の第１線１１１の長さが、上記延在方向におけるセル間絶縁封止部２９の両方の端部を繋いだ仮想線分の長さＬSと同一である。
　比較例のセル間絶縁封止部２９の外形において、上記延在方向に対して交差する方向に延びる側面の平面視における２本の第２線１０１同士の間の間隔が長さＬSである。
　比較例のセル間絶縁封止部２９を有する光電変換素子モジュール２０においては、第１絶縁性基板２１および第２絶縁性基板２８とセル間絶縁封止部２９との接触面積が比較的小さいため、セル間絶縁封止部２９による接着強度が不足して第１絶縁性基板２１と第２絶縁性基板２８とが剥離することがあった。
　そこで、本実施形態に係る光電変換素子モジュール２０においては、セル間絶縁封止部２９の外形においてセル間絶縁封止部２９の延在方向に延びる側面の平面視における２本の第１線の少なくとも一方の長さが、上記延在方向におけるセル間絶縁封止部２９の両方の端部を繋いだ仮想線分の長さＬSより長くなるようにセル間絶縁封止部２９を形成している。
　図３は、本実施形態に係るセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。図４は、本実施形態に係るセル間絶縁封止部の平面視における一部拡大図である。図３においては、第１絶縁性基板２１およびセル間絶縁封止部２９のみ図示している。また、セル間絶縁封止部２９の延在方向の中心線Ｃ1を一点鎖線で示している。
　図３，４に示すように、本実施形態に係るセル間絶縁封止部２９は、均等の幅を有して波形に形成されている。複数のセル間絶縁封止部２９は、互いに所定の間隔を維持して位置している。
　具体的には、セル間絶縁封止部２９同士のピッチＰ1を７ｍｍにしている。各セル間絶縁封止部２９において、セル間絶縁封止部２９の延在方向においてピッチＬP1毎に、セル間絶縁封止部２９の中心線Ｃ1に対して直交する方向にそれぞれ交互に変位する波形状にセル間絶縁封止部２９を形成している。本実施形態においては、ピッチＬP1を８ｍｍとし、変位Ｌａを０．５ｍｍとしている。ただし、上記の各ピッチおよび変位の数値は一例であって、各ピッチおよび変位は適宜設定される。
　本実施形態に係るセル間絶縁封止部２９は波形状に形成されているため、セル間絶縁封止部２９の外形においてセル間絶縁封止部２９の延在方向に延びる側面の平面視における２本の第１線１１２の少なくとも一方の長さを、上記延在方向におけるセル間絶縁封止部２９の両方の端部を繋いだ仮想線分の長さＬSより長くすることができる。
　上記の構成により、第１絶縁性基板２１および第２絶縁性基板２８とセル間絶縁封止部２９との接触面積が比較例に比べて大きいため、セル間絶縁封止部２９による接着強度を確保して第１絶縁性基板２１と第２絶縁性基板２８との剥離の発生を抑制することができる。
　また、セル間絶縁封止部２９の延在方向に直交する方向において、第１絶縁性基板２１および第２絶縁性基板２８とセル間絶縁封止部２９との接触長さを長く確保できるため、この方向において第１絶縁性基板２１と第２絶縁性基板２８との一体性を確保して両者が相対的にずれることを抑制することができる。
　上記のように、本実施形態に係るセル間絶縁封止部２９によって、光電変換素子モジュール２０の耐久性および安定性を向上することができる。
　図３，４に示すように、第１線１１２は極値点１３２，１４２を含んでいる。波形状のセル間絶縁封止部２９において、極値点１３２は凸部の頂点であり、極値点１４２は凹部の最下点である。このように第１線１１２に極値点を設けることにより、平面内におけるセル間絶縁封止部２９の変形抵抗を増加させることができる。その結果、セル間絶縁封止部２９により第１絶縁性基板２１と第２絶縁性基板２８との一体性をさらに確保することができる。
　本実施形態においては、２本の第１線１１２にそれぞれ位置する極値点１３２，１４２同士の最短距離Ｌ1が、セル間絶縁封止部２９の外形において上記延在方向に対して交差する方向に延びる側面の平面視における２本の第２線１０２の一方の長さＬ0と同一になるようにセル間絶縁封止部２９を形成している。ただし、Ｌ1≧Ｌ0であればよい。
　このようにすることにより、近接する極値点１３２と極値点１４２との間においてセル間絶縁封止部２９の幅が局所的に狭くなってセル間絶縁封止部２９による接着強度が部分的に不足することを防止することができる。
　(多孔性半導体の形成方法)
　第１電極２２上に光電変換層２３を構成する多孔性半導体を形成する方法としては、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。たとえば、半導体微粒子を適当な溶剤に分散させた懸濁液を、公知の方法を用いて第１電極２２上の所定箇所に塗布し、乾燥および焼成の少なくとも一方を行なうことによって多孔性半導体を形成する。
　光電変換層２３とセル間絶縁封止部２９とが接触するように光電変換層２３を形成する場合は、懸濁液の粘度を低く調整し、その懸濁液をディスペンサーなどを用いてセル間絶縁封止部２９および絶縁枠部によって囲まれた領域内に塗布することが好ましい。この方法により、懸濁液の自重によって懸濁液が上記領域内の端部まで均一に広がって容易にレベリングすることができる。
　懸濁液に用いる溶剤としては、エチレングリコールモノメチルエーテルなどのグライム系溶剤、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、イソプロピルアルコール／トルエンなどのアルコール系混合溶剤、または、水などを用いることができる。
　また、懸濁液の代わりに市販の酸化チタンペースト、たとえば、Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製、Ｔｉ－ｎａｎｏｘｉｄｅ(Ｔ，Ｄ，Ｔ／ＳＰ，Ｄ／ＳＰ)を用いてもよい。
　懸濁液または酸化チタンペーストを第１電極２２上に塗布して、乾燥および焼成の少なくとも一方を行なうことにより、第１電極２２上に多孔性半導体を形成する。懸濁液を塗布する方法としては、ドクターブレード法、スキージ法、スピンコート法またはスクリーン印刷法などの公知の方法を用いることができる。
　多孔性半導体を乾燥および焼成するために必要な温度、時間、雰囲気などの条件は、半導体微粒子の種類に応じて適宜設定すればよい。たとえば、大気雰囲気下または不活性ガス雰囲気下で乾燥および焼成する場合は、５０℃以上８００℃以下程度の範囲で、１０秒以上１２時間以下程度維持することが好ましい。乾燥および焼成は、単一の温度で１回または温度を変化させて２回以上行なってもよい。
　多孔性半導体は、複数の層に積層されたものであってもよい。多孔性半導体を積層体で構成するためには、異なる半導体微粒子の懸濁液を調製し、各懸濁液を塗布して乾燥および焼成の少なくともいずれかを行なう一連の工程を２回以上繰り返すことが好ましい。
　多孔性半導体を形成した後、多孔性半導体の性能を向上させるために後処理を行なうことが好ましい。多孔性半導体に対して後処理を行なうことにより、半導体微粒子同士の電気的接続の向上、多孔性半導体の表面積の増加、または、半導体微粒子上の欠陥準位の低減などを図ることができる。たとえば、酸化チタンからなる多孔性半導体を四塩化チタン水溶液を用いて後処理することにより、多孔性半導体の性能を向上させることができる。
　(多孔性絶縁層の形成方法)
　光電変換層２３上に多孔性絶縁層２４を形成する方法として、上述の多孔性半導体を形成する方法と同様の方法を用いることができる。すなわち、微粒子状の絶縁物を適当な溶剤に分散させ、さらに、エチルセルロース、ポリエチレングリコール(ＰＥＧ)などの高分子化合物を混合して懸濁液を作製する。このようにして得られた懸濁液を光電変換層２３上に塗布し、乾燥および焼成の少なくとも一方を行なう。これにより、光電変換層２３上に多孔性絶縁層２４を形成することができる。
　(反射層の形成方法)
　多孔性絶縁層２４上に反射層２５を形成する方法としては、上述の光電変換層２３を形成する方法と同様の方法を用いることができる。
　(光増感剤の吸着方法)
　多孔性半導体に光増感剤を吸着させる方法としては特に限定されず、たとえば、多孔性半導体を上述の有機色素または金属錯体色素を含む色素吸着用溶液に浸漬する方法を用いることができる。この際、色素吸着用溶液を多孔性半導体の微細孔の奥部まで浸透させるために、色素吸着用溶液を加熱してもよい。
　光増感剤を溶解させる溶剤としては、光増感剤を溶解するものであれば特に限定されず、たとえば、アルコール、トルエン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン(ＴＨＦ)、クロロホルム、ジメチルホルムアミドなどを用いることができる。これらの溶剤は精製されていることが好ましく、また、これらの溶剤を２種類以上を混合して用いてもよい。
　色素吸着用溶液に含まれる色素の濃度は、使用する色素、溶剤の種類、色素吸着工程などの条件に応じて適宜設定することができるが、吸着機能を向上させるために高濃度であることが好ましく、たとえば、１×１０-5ｍｏｌ／Ｌ以上であることが好ましい。色素吸着用溶液の調製においては、色素の溶解性を向上させるために溶剤を加熱してもよい。
　本実施形態に係る光電変換素子モジュール２０においては、上記の構成のセル間絶縁封止部２９を有することにより、第１絶縁性基板２１と第２絶縁性基板２８との剥離の発生を抑制して信頼性を向上できる。
　以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下において、各層の膜厚は、特に断りのない限り、表面粗さ形状測定機(株式会社東京精密製、商品名：サーフコム１４００Ａ)を用いて測定した値である。
　(実施例１)
　実施例１においては、図１に示す構造を有する光電変換素子モジュール２０を作製した。まず、縦５０ｍｍ×横３７ｍｍの透明電極基板(日本板硝子株式会社製、ＳｎＯ2膜付ガラス)を用意した。透明電極基板は、ガラスからなる第１絶縁性基板２１上に、ＳｎＯ2からなる第１電極２２が成膜されたものである。
　第１電極２２をレーザースクライブによって切断することにより、図３中の縦方向に平行に、６０μｍの幅のスクライブライン２２’を形成した。図１に示すように、スクライブライン２２’を、第１絶縁性基板２１の左端から９．５ｍｍの位置と、そこから７ｍｍ間隔毎に合計４箇所に形成した。
　次に、５ｍｍ×３０ｍｍのパターンを有するスクリーン版とスクリーン印刷機(ニューロング精密工業株式会社製、型番：ＬＳ－１５０)とを用いて、第１電極２２上に市販の酸化チタンペースト(Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製、商品名：Ｄ／ＳＰ)を塗布し、室温で１時間レベリングを行なった。
　その後、酸化チタンペーストの塗膜を８０℃に設定したオーブンで２０分間乾燥した。さらに、塗膜を５００℃に設定した焼成炉(株式会社デンケン製、型番：ＫＤＦ　Ｐ－１００)を用いて空気中で６０分間焼成した。
　上記と同様に、酸化チタンペーストの塗布および焼成を各４回ずつ繰り返すことにより、膜厚２５μｍの多孔性半導体を作製した。第１絶縁性基板２１の左端から６．９ｍｍの位置を中心として、厚さ２５μｍ、幅５ｍｍ、長さ３０ｍｍのサイズの多孔性半導体を形成し、その位置から７ｍｍの間隔毎に同様のサイズの多孔性半導体を３つ形成した。
　次に、平均粒子径が５０ｎｍのジルコニア粒子を含むペーストを、７ｍｍ×３８ｍｍのパターンを有するスクリーン版とスクリーン印刷機とを用いて多孔性半導体上に塗布した。その後、ペーストを５００℃で６０分間焼成することにより、平坦部分の膜厚が４μｍの多孔性絶縁層２４を形成した。
　インピーダンス測定装置(Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ社製、製品名：１２５５)を用いて多孔性絶縁層２４の導電率を測定したところ、２×１０13Ω・ｃｍであることが確認された。多孔性絶縁層２４は、第１絶縁性基板２１の左端から６．９ｍｍの位置を中心として、幅５．６ｍｍ、長さ４６ｍｍのサイズで１つ形成した。この多孔性絶縁層２４の中心から７ｍｍの間隔毎に同様のサイズの多孔性絶縁層を３つ作製した。
　次に、多孔性絶縁層２４の作製に用いたスクリーン版と同じパターンのスクリーン版を用いて、３００ｎｍの平均粒子径の酸化チタン粒子を含むペーストを多孔性絶縁層２４上に塗布した。
　その後、ペーストを５００℃で６０分間焼成することにより、平坦部分の膜厚が１１μｍの反射層２５を形成した。よって、多孔性絶縁層２４と反射層２５との合計膜厚は１５μｍであった。
　次に、反射層２５上のうちの多孔性半導体の直上の位置に、Ｐｔからなる触媒層２６を蒸着により形成した。触媒層２６は、多孔性半導体と同程度の大きさで形成した。
　さらに、触媒層２６上に、９ｍｍ×３６ｍｍの大きさの第２電極２７を蒸着により形成した。第２電極２７は、第１絶縁性基板２１の左端から７．２ｍｍの位置を中心として、幅５．６ｍｍ、長さ４４ｍｍのサイズで１つ形成し、この多孔性絶縁層２４の中心から７ｍｍの間隔毎に同様の大きさの第２電極２７を３つ形成した。
　次に、体積比１：１のアセトニトリルとｔ－ブタノールとの混合溶剤に対し、上記式(２)の色素(Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製、商品名：Ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ６２０　１Ｈ３ＴＢＡ)を濃度４×１０-4モル／リットルになるように溶解させて、色素吸着用溶液を調製した。調整した色素吸着用溶液に４つの多孔性半導体を浸漬させて、室温で１２０時間保持することによって、多孔性半導体に色素を吸着させた。
　その後、光電変換層２３同士の間および第１絶縁性基板２１の縁に、ディスペンサー(ＥＦＤ社製　ＵＬＴＲＡＳＡＶＥＲ)を用いて紫外線硬化樹脂(スリーボンド社製　３１Ｘ－１０１)を塗布した。そして、縦６０ｍｍ×横３０ｍｍのガラス基板からなる第２絶縁性基板２８を貼り合わせて、その貼り合わせたものに紫外線ランプ(ＥＦＤ社製　ＮＯＶＡＣＵＲＥ)を用いて紫外線を照射した。これにより紫外線硬化樹脂を硬化させてセル間絶縁封止部２９および絶縁枠部を形成した。セル間絶縁封止部の形状は、図３に示す形状とした。
　次に、第２絶縁性基板２８に設けられた電解液注入用孔から予め調製したキャリア輸送材料を注入した。キャリア輸送材料は、アセトニトリルを溶剤として、酸化還元種としてＬｉＩ(アルドリッチ社製)が濃度０．１モル／リットル、Ｉ2(キシダ化学社製)が濃度０．０１モル／リットルになり、さらに添加剤としてｔ－ブチルピリジン(アルドリッチ社製)が濃度０．５モル／リットル、ジメチルプロピルイミダゾールアイオダイド(四国化成工業社製)が濃度０．６モル／リットルになるように調整したものを用いた。
　その後、注入口を紫外線硬化樹脂で封止することにより本実施例の光電変換素子を封止した。第１絶縁性基板２１上にＡｇペースト(藤倉化成株式会社製、商品名：ドータイト)を塗布することにより、集電電極３２を形成した。このようにして、本実施例の光電変換素子モジュール２０を作製した。
　(実施例２)
　図５は、実施例２に係るセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。図５においては、第１絶縁性基板２１およびセル間絶縁封止部２９のみ図示している。また、セル間絶縁封止部２９の延在方向の中心線Ｃ2を一点鎖線で示している。
　なお、実施例２においては、セル間絶縁封止部２９の形状のみ実施例１と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
　図５に示すように、実施例２に係るセル間絶縁封止部２９同士のピッチＰ2を７ｍｍにしている。各セル間絶縁封止部２９において、セル間絶縁封止部２９の延在方向においてピッチＬP2毎に、セル間絶縁封止部２９の中心線Ｃ2に対して直交する方向にそれぞれ変位する網目状にセル間絶縁封止部２９を形成している。本実施例においては、ピッチＬP2を３．５ｍｍとし、変位Ｌbを０．５ｍｍとしている。
　このようにした場合にも、セル間絶縁封止部２９の外形においてセル間絶縁封止部２９の延在方向に延びる側面の平面視における２本の第１線１１３の少なくとも一方の長さを、上記延在方向におけるセル間絶縁封止部２９の両方の端部を繋いだ仮想線分の長さＬSより長くすることができる。
　２本の第１線１１３は、上記延在方向に延びるセル間絶縁封止部２９の中心線Ｃ2に対して線対称である。この構成により、光電変換素子内におけるキャリア輸送材料の分布のばらつきを低減できる。
　また、第１線１１３は極値点を含んでいる。本実施例においては、２本の第１線１１３にそれぞれ位置する極値点同士の最短距離が、セル間絶縁封止部２９の外形において上記延在方向に対して交差する方向に延びる側面の平面視における３本の第２線１０３のうちの最短の第２線の長さと同一になるようにセル間絶縁封止部２９を形成している。
　(実施例３)
　図６は、実施例３に係るセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。図６においては、第１絶縁性基板２１およびセル間絶縁封止部２９のみ図示している。また、セル間絶縁封止部２９の延在方向の中心線Ｃ3を一点鎖線で示している。
　なお、実施例３においては、セル間絶縁封止部２９の形状のみ実施例１と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
　図６に示すように、実施例３に係るセル間絶縁封止部２９同士のピッチＰ3を７ｍｍにしている。各セル間絶縁封止部２９において、セル間絶縁封止部２９の延在方向においてピッチＬP3毎に、セル間絶縁封止部２９の幅がＬ2からＬ3まで広がった後に再びＬ2に狭くなる凸レンズ状にセル間絶縁封止部２９を形成している。本実施例においては、ピッチＬP3を１２ｍｍ、幅Ｌ2を０．３ｍｍ、幅Ｌ3を０．５ｍｍとしている。
　このようにした場合にも、セル間絶縁封止部２９の外形においてセル間絶縁封止部２９の延在方向に延びる側面の平面視における２本の第１線２１１の少なくとも一方の長さを、上記延在方向におけるセル間絶縁封止部２９の両方の端部を繋いだ仮想線分の長さＬSより長くすることができる。
　２本の第１線２１１は、上記延在方向に延びるセル間絶縁封止部２９の中心線Ｃ3に対して線対称である。また、第１線２１１は極値点を含んでいる。
　本実施例においては、２本の第１線２１１にそれぞれ位置する極値点同士の最短距離が、セル間絶縁封止部２９の外形において上記延在方向に対して交差する方向に延びる側面の平面視における２本の第２線２０１の一方の長さと同一になるようにセル間絶縁封止部２９を形成している。
　(実施例４)
　図７は、実施例４に係るセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。図７においては、第１絶縁性基板２１およびセル間絶縁封止部２９のみ図示している。また、セル間絶縁封止部２９の延在方向の中心線Ｃ4を一点鎖線で示している。
　なお、実施例４においては、セル間絶縁封止部２９の形状のみ実施例１と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
　図７に示すように、実施例４に係るセル間絶縁封止部２９同士のピッチＰ4を７ｍｍにしている。各セル間絶縁封止部２９において、セル間絶縁封止部２９の延在方向においてピッチＬP4毎に、幅がＬ4の直線部と直径がＬ5の円形部とが交互に並ぶようにセル間絶縁封止部２９を形成している。本実施例においては、ピッチＬP4を４．８ｍｍ、幅Ｌ4を０．５ｍｍ、直径Ｌ5を０．７ｍｍとしている。
　このようにした場合にも、セル間絶縁封止部２９の外形においてセル間絶縁封止部２９の延在方向に延びる側面の平面視における２本の第１線１１４の少なくとも一方の長さを、上記延在方向におけるセル間絶縁封止部２９の両方の端部を繋いだ仮想線分の長さＬSより長くすることができる。
　２本の第１線１１４は、上記延在方向に延びるセル間絶縁封止部２９の中心線Ｃ4に対して線対称である。また、第１線１１４は極値点を含んでいる。
　本実施例においては、２本の第１線１１４にそれぞれ位置する極値点同士の最短距離が、セル間絶縁封止部２９の外形において上記延在方向に対して交差する方向に延びる側面の平面視における２本の第２線１０４のうちの短い方の長さより長くなるようにセル間絶縁封止部２９を形成している。
　(実施例５)
　図８は、実施例５に係るセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。図８においては、第１絶縁性基板２１およびセル間絶縁封止部２９のみ図示している。また、セル間絶縁封止部２９の延在方向の中心線Ｃ5を一点鎖線で示している。
　なお、実施例５においては、セル間絶縁封止部２９の形状のみ実施例１と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
　図８に示すように、実施例５に係るセル間絶縁封止部２９同士のピッチＰ5を７ｍｍにしている。各セル間絶縁封止部２９において、セル間絶縁封止部２９の延在方向においてピッチＬP5毎に、幅がＬ6の直線部と幅がＬ7で長さがＬ8の菱形部とが交互に並ぶようにセル間絶縁封止部２９を形成している。本実施例においては、ピッチＬP5を４．８ｍｍ、幅Ｌ6を０．５ｍｍ、幅Ｌ7を０．７ｍｍ、長さＬ8を０．５ｍｍとしている。
　このようにした場合にも、セル間絶縁封止部２９の外形においてセル間絶縁封止部２９の延在方向に延びる側面の平面視における２本の第１線１１５の少なくとも一方の長さを、上記延在方向におけるセル間絶縁封止部２９の両方の端部を繋いだ仮想線分の長さＬSより長くすることができる。
　２本の第１線１１５は、上記延在方向に延びるセル間絶縁封止部２９の中心線Ｃ5に対して線対称である。また、第１線１１５は極値点を含んでいる。
　本実施例においては、２本の第１線１１５にそれぞれ位置する極値点同士の最短距離が、セル間絶縁封止部２９の外形において上記延在方向に対して交差する方向に延びる側面の平面視における２本の第２線１０５の一方の長さより長くなるようにセル間絶縁封止部２９を形成している。
　(実施例６)
　図９は、実施例６に係るセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。図９においては、第１絶縁性基板２１およびセル間絶縁封止部２９のみ図示している。また、セル間絶縁封止部２９の延在方向の中心線Ｃ6を一点鎖線で示している。
　なお、実施例６においては、セル間絶縁封止部２９の形状のみ実施例１と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
　図９に示すように、実施例６に係るセル間絶縁封止部２９同士のピッチＰ6を７ｍｍにしている。各セル間絶縁封止部２９において、セル間絶縁封止部２９の延在方向においてピッチＬP6毎に、幅がＬ9の直線部と幅がＬ10で長さがＬ11の矩形部とが交互に並ぶようにセル間絶縁封止部２９を形成している。本実施例においては、ピッチＬP6を５ｍｍ、幅Ｌ9を０．５ｍｍ、幅Ｌ10を０．７ｍｍ、長さＬ11を０．５ｍｍとしている。
　このようにした場合にも、セル間絶縁封止部２９の外形においてセル間絶縁封止部２９の延在方向に延びる側面の平面視における２本の第１線１１６の少なくとも一方の長さを、上記延在方向におけるセル間絶縁封止部２９の両方の端部を繋いだ仮想線分の長さＬSより長くすることができる。
　２本の第１線１１６は、上記延在方向に延びるセル間絶縁封止部２９の中心線Ｃ6に対して線対称である。
　(実施例７)
　図１０は、実施例７に係るセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。図１０においては、第１絶縁性基板２１およびセル間絶縁封止部２９のみ図示している。また、セル間絶縁封止部２９の延在方向の中心線Ｃ7を一点鎖線で示している。
　なお、実施例７においては、セル間絶縁封止部２９の形状のみ実施例１と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
　図１０に示すように、実施例７に係るセル間絶縁封止部２９同士のピッチＰ7を７ｍｍにしている。各セル間絶縁封止部２９において、セル間絶縁封止部２９の延在方向においてピッチＬP7毎に、幅がＬ12の直線部と底辺の長さがＬ13で高さがＬ14の三角形部とが交互に並ぶようにセル間絶縁封止部２９を形成している。本実施例においては、ピッチＬP7を６ｍｍ、幅Ｌ12を０．５ｍｍ、底辺の長さＬ13を０．７ｍｍ、高さＬ14を０．７ｍｍとしている。
　このようにした場合にも、セル間絶縁封止部２９の外形においてセル間絶縁封止部２９の延在方向に延びる側面の平面視における２本の第１線１１７の少なくとも一方の長さを、上記延在方向におけるセル間絶縁封止部２９の両方の端部を繋いだ仮想線分の長さＬSより長くすることができる。
　２本の第１線１１７は、上記延在方向に延びるセル間絶縁封止部２９の中心線Ｃ7に対して線対称である。また、第１線１１７は極値点を含んでいる。
　本実施例においては、２本の第１線１１７にそれぞれ位置する極値点同士の最短距離が、セル間絶縁封止部２９の外形において上記延在方向に対して交差する方向に延びる側面の平面視における２本の第２線１０７の一方の長さより長くなるようにセル間絶縁封止部２９を形成している。
　(実施例８)
　図１１は、実施例８に係るセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。図１１においては、第１絶縁性基板２１およびセル間絶縁封止部２９のみ図示している。また、セル間絶縁封止部２９の延在方向の中心線Ｃ8を一点鎖線で示している。
　なお、実施例８においては、セル間絶縁封止部２９の形状のみ実施例１と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
　図１１に示すように、実施例８に係るセル間絶縁封止部２９同士のピッチＰ8を７ｍｍにしている。各セル間絶縁封止部２９において、セル間絶縁封止部２９の延在方向においてピッチＬP8毎に、幅がＬ15の直線部と対角線の長さがＬ16の六角形部とが交互に並ぶようにセル間絶縁封止部２９を形成している。本実施例においては、ピッチＬP8を８ｍｍ、幅Ｌ15を０．５ｍｍ、対角線の長さＬ16を０．７ｍｍとしている。
　このようにした場合にも、セル間絶縁封止部２９の外形においてセル間絶縁封止部２９の延在方向に延びる側面の平面視における２本の第１線１１８の少なくとも一方の長さを、上記延在方向におけるセル間絶縁封止部２９の両方の端部を繋いだ仮想線分の長さＬSより長くすることができる。
　２本の第１線１１８は、上記延在方向に延びるセル間絶縁封止部２９の中心線Ｃ8に対して線対称である。
　(実施例９)
　図１２は、実施例９に係るセル間絶縁封止部の平面視における形状を示す平面図である。図１２においては、第１絶縁性基板２１およびセル間絶縁封止部２９のみ図示している。また、セル間絶縁封止部２９の延在方向の中心線Ｃ9を一点鎖線で示している。
　なお、実施例９においては、セル間絶縁封止部２９の形状のみ実施例１と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
　図１２に示すように、実施例９に係るセル間絶縁封止部２９同士のピッチＰ3を７ｍｍにしている。各セル間絶縁封止部２９において、セル間絶縁封止部２９の延在方向においてピッチＬP9毎に、セル間絶縁封止部２９の幅がＬ17からＬ18まで広がった後に再びＬ17に狭くなる菱形状にセル間絶縁封止部２９を形成している。本実施例においては、ピッチＬP9を１２ｍｍ、幅Ｌ17を０．３ｍｍ、幅Ｌ18を０．７ｍｍとしている。
　このようにした場合にも、セル間絶縁封止部２９の外形においてセル間絶縁封止部２９の延在方向に延びる側面の平面視における２本の第１線１１９の少なくとも一方の長さを、上記延在方向におけるセル間絶縁封止部２９の両方の端部を繋いだ仮想線分の長さＬSより長くすることができる。
　２本の第１線１１９は、上記延在方向に延びるセル間絶縁封止部２９の中心線Ｃ9に対して線対称である。また、第１線１１９は極値点を含んでいる。
　本実施例においては、２本の第１線１１９にそれぞれ位置する極値点同士の最短距離が、セル間絶縁封止部２９の外形において上記延在方向に対して交差する方向に延びる側面の平面視における２本の第２線１０９の一方の長さと同一になるようにセル間絶縁封止部２９を形成している。
　(比較例１)
　比較例においては、セル間絶縁封止部２９の形状のみ実施例１と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。セル間絶縁封止部の形状は、図２に示す形状とした。
　図２に示すように、比較例に係るセル間絶縁封止部２９同士のピッチを７ｍｍにし、セル間絶縁封止部２９の幅を０．５ｍｍにした。
　(剥離実験)
　上記の実施例１～９および比較例１に係る光電変換素子モジュールについて剥離実験を行なった。剥離実験においては、光電変換素子の受光面に対し、開口部の面積が７．８ｃｍ2である黒色のマスクを設置した。これらの光電変換素子モジュールを８５℃に維持された環境試験装置内に載置して、モジュール作製直後、試験開始１００時間後、および、試験開始５００時間後における剥離発生の有無を確認した。
　表１は、剥離実験の結果をまとめたものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表１に示すように、比較例１の光電変換素子モジュールにおいては、試験開始１００時間経過後から剥離の発生が認められた。実施例１～９の光電変換素子モジュールにおいては、試験開始５００時間経過まで剥離の発生は確認されなかった。よって、本発明のセル間絶縁封止部２９を採用することにより、絶縁性基板同士の剥離の発生を抑制できることが確認された。
　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１１　キャリア輸送材料、２０　光電変換素子モジュール、２１　第１絶縁性基板、２２　第１電極、２２’　スクライブライン、２３　光電変換層、２４　多孔性絶縁層、２５　反射層、２６　触媒層、２７　第２電極、２８　第２絶縁性基板、２９　セル間絶縁封止部、３１　封入領域、３２　集電電極、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０７，１０９，２０１　第２線、１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８，１１９，２１１　第１線、１３２，１４２　極値点。

Claims (4)

  1. 　第１絶縁性基板と、
    　前記第１絶縁性基板に間隔を置いて対向した第２絶縁性基板と、
    　前記第１絶縁性基板と前記第２絶縁性基板との間に挟持され、互いに間隔を置いて位置する複数の光電変換素子と、
    　前記複数の光電変換素子のうちの互いに隣接する光電変換素子同士の間にて該光電変換素子同士を隔離するように延在して前記第１絶縁性基板と前記第２絶縁性基板とを接着するセル間絶縁封止部と
    を備え、
    　前記複数の光電変換素子は互いに電気的に接続され、
    　前記セル間絶縁封止部の外形において該セル間絶縁封止部の延在方向に延びる側面の平面視における２本の第１線の少なくとも一方の長さが、前記延在方向における前記セル間絶縁封止部の両方の端部を繋いだ仮想線分の長さより長い、光電変換素子モジュール。
  2. 　２本の前記第１線は、前記延在方向に延びる前記セル間絶縁封止部の中心線に対して線対称である、請求項１に記載の光電変換素子モジュール。
  3. 　前記第１線は極値点を含む、請求項２に記載の光電変換素子モジュール。
  4. 　２本の前記第１線にそれぞれ位置する前記極値点同士の最短距離が、前記セル間絶縁封止部の外形において前記延在方向に対して交差する方向に延びる側面の平面視における複数の第２線のいずれかの長さ以上である、請求項３に記載の光電変換素子モジュール。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021107158A1 (en) * 2019-11-28 2021-06-03 Ricoh Company, Ltd. Photoelectric conversion element, photoelectric conversion module, electronic device, and power supply module

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007018862A (ja) * 2005-07-07 2007-01-25 Sharp Corp 色素増感太陽電池モジュールおよびその製造方法
JP2009032502A (ja) * 2007-07-26 2009-02-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 光電変換素子
WO2010125929A1 (ja) * 2009-04-30 2010-11-04 シャープ株式会社 多孔質電極、色素増感太陽電池、および色素増感太陽電池モジュール
JP2011243562A (ja) * 2010-05-14 2011-12-01 Samsung Sdi Co Ltd 光電変換モジュール及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007018862A (ja) * 2005-07-07 2007-01-25 Sharp Corp 色素増感太陽電池モジュールおよびその製造方法
JP2009032502A (ja) * 2007-07-26 2009-02-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 光電変換素子
WO2010125929A1 (ja) * 2009-04-30 2010-11-04 シャープ株式会社 多孔質電極、色素増感太陽電池、および色素増感太陽電池モジュール
JP2011243562A (ja) * 2010-05-14 2011-12-01 Samsung Sdi Co Ltd 光電変換モジュール及びその製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021107158A1 (en) * 2019-11-28 2021-06-03 Ricoh Company, Ltd. Photoelectric conversion element, photoelectric conversion module, electronic device, and power supply module
KR20220079923A (ko) * 2019-11-28 2022-06-14 가부시키가이샤 리코 광전 변환 소자, 광전 변환 모듈, 전자 기기, 및 전원 모듈
EP4066293A4 (en) * 2019-11-28 2023-01-11 Ricoh Company, Ltd. PHOTOELECTRIC CONVERSION ELEMENT, PHOTOELECTRIC CONVERSION ELEMENT MODULE, ELECTRONIC DEVICE AND POWER SUPPLY MODULE
KR102618397B1 (ko) * 2019-11-28 2023-12-27 가부시키가이샤 리코 광전 변환 소자, 광전 변환 모듈, 전자 기기, 및 전원 모듈

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