WO2014034914A1 - 色素増感太陽電池素子 - Google Patents

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WO2014034914A1
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WO
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dye
sensitized solar
solar cell
transparent conductive
substrate
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PCT/JP2013/073454
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岡田 顕一
克佳 遠藤
臼井 弘紀
オンゴン トポン
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株式会社フジクラ
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Application filed by 株式会社フジクラ filed Critical 株式会社フジクラ
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Priority to US14/422,236 priority patent/US9947483B2/en
Priority to JP2014533141A priority patent/JP5870196B2/ja
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20Light-sensitive devices
    • H01G9/2068Panels or arrays of photoelectrochemical cells, e.g. photovoltaic modules based on photoelectrochemical cells
    • H01G9/2077Sealing arrangements, e.g. to prevent the leakage of the electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
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    • H01G9/2068Panels or arrays of photoelectrochemical cells, e.g. photovoltaic modules based on photoelectrochemical cells
    • H01G9/2081Serial interconnection of cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20Light-sensitive devices
    • H01G9/2027Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode
    • H01G9/2031Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode comprising titanium oxide, e.g. TiO2
    • HELECTRICITY
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    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/542Dye sensitized solar cells

Definitions

  • the present invention relates to a dye-sensitized solar cell element.
  • a dye-sensitized solar cell element As a photoelectric conversion element, a dye-sensitized solar cell element has attracted attention because it is inexpensive and high photoelectric conversion efficiency can be obtained, and various developments have been made regarding the dye-sensitized solar cell element.
  • the dye-sensitized solar cell element generally includes a dye-sensitized solar cell, and the dye-sensitized solar cell includes a working electrode, a counter electrode, and an annular sealing portion that connects the working electrode and the counter electrode. Yes.
  • the working electrode has a transparent substrate and a transparent conductive film formed thereon.
  • Patent Document 1 discloses a dye-sensitized solar cell module having a plurality of dye-sensitized solar cells connected in series.
  • a plurality of dye-sensitized solar cells include a substrate and a conductive film provided on the substrate, and the conductivity included in the plurality of dye-sensitized solar cells.
  • the films are arranged on a substrate via a groove formed by a laser scribing method or the like, and a porous insulating layer containing a carrier transport material containing a redox species enters the groove.
  • Patent Document 2 As a dye-sensitized solar cell element, an element described in Patent Document 2 below is also known.
  • Patent Document 2 listed below includes a dye-sensitized solar cell having a pair of electrodes, an electrolyte layer provided between the pair of electrodes, and a sealing material that connects the pair of electrodes around the electrolyte layer, A photoelectric conversion device having a back sheet provided so as to cover one of the electrodes and to be bonded to a sealing material is disclosed.
  • JP 2010-3557 A Japanese Patent Laid-Open No. 2006-100069
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a dye-sensitized solar cell element having excellent durability.
  • the present inventors examined the cause of the above problem in the dye-sensitized solar cell module of Patent Document 1. As a result, when a groove formed between the conductive films is formed on the substrate by a laser scribing method or the like, a crack is formed inside the substrate and below the groove, and the crack reaches the surface of the conductive film. I realized there was a case.
  • the groove leads to the outside of the sealing portion included in the dye-sensitized solar cell, moisture enters from the outside of the sealing portion through the crack, and this moisture is in the porous insulating layer.
  • the present inventors thought that the durability of the dye-sensitized solar cell module might decrease as a result of contact with the carrier transport material. Therefore, as a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by the following invention.
  • the present invention includes at least one dye-sensitized solar cell, and the dye-sensitized solar cell includes a transparent substrate and a conductive substrate provided on one surface of the transparent substrate, and the conductive material.
  • a counter substrate facing the conductive substrate, the conductive substrate or an oxide semiconductor layer provided on the counter substrate, and an annular sealing portion for bonding the conductive substrate and the counter substrate,
  • the transparent conductive film has a main body portion disposed inside the sealing portion, the groove is formed in the transparent conductive film, and at least a part of the groove is formed along the outer shape of the sealing portion.
  • the dye-sensitized solar cell element has a first groove, and an insulating material enters at least a part of the first groove and continuously covers an edge of the main body.
  • first invention the above invention may be referred to as “first invention”.
  • a groove is formed in the transparent conductive film, and this groove has a first groove formed along the outer shape of the annular sealing portion. And while an insulating material penetrates into at least one part of the 1st groove
  • the insulating material is provided over the entire circumference along the outer shape of the sealing portion.
  • the dye-sensitized solar cell element at least a part of the first groove is separated from the sealing portion outside the sealing portion, and the transparent conductive film of the at least one dye-sensitized solar cell It is preferable that current collecting wiring be provided between the sealing portion and the first groove.
  • the current generated inside the sealing portion of at least one dye-sensitized solar cell can be taken out of the sealing portion by the current collecting wiring.
  • the current collecting wiring is generally porous and has air permeability so that a gas such as water vapor can pass therethrough, so that the sealing portion and the first groove outside the sealing portion are connected to each other.
  • the groove includes the first groove and the transparent conductive film.
  • a second groove that is formed along an edge of the portion excluding the main body and intersects with a peripheral edge of the backsheet, and the insulating material enters the second groove and the transparent conductive material. It is preferable that the edge part of the film except the main body part is also covered.
  • the insulating material enters the second groove, and the insulating material also covers the edge of the transparent conductive film excluding the main body portion, so that moisture enters from the outside to the inside of the back sheet. Is sufficiently suppressed. For this reason, the water
  • substrate fully suppresses entering the inside of a sealing part through a sealing part. For this reason, it becomes possible to fully suppress the fall of durability of a dye-sensitized solar cell element.
  • an insulating connecting portion is provided on the conductive substrate and around the entire periphery of the backsheet.
  • the insulating material and the connecting portion are made of the same material and integrated.
  • the insulating material and the connecting portion are made of the same material and are integrated, even if moisture enters the back sheet, no interface is formed between the insulating material and the connecting portion. Can be prevented from entering. For this reason, it becomes possible to have much more excellent durability.
  • the insulating material preferably enters all the grooves and covers edges of the transparent conductive film on both sides of all the grooves.
  • the insulating material since the insulating material enters all the grooves and covers the edges of the transparent conductive film on both sides of all the grooves, moisture cannot penetrate into the groove in the first place, and moisture penetrates into the crack formed in the groove. Since it becomes impossible, it can suppress further that a water
  • the dye-sensitized solar cell element further includes a back sheet that covers the at least one dye-sensitized solar cell on the one surface side of the transparent substrate, the back sheet covers the back sheet to the conductive substrate. It is preferable that an adhesive part that adheres to the sealing part is provided, and the adhesive part is separated from the sealing part.
  • the adhesive portion of the back sheet is separated from the sealing portion. For this reason, it is sufficiently suppressed that the bonding portion contracts at a low temperature to pull the sealing portion and an excessive stress is applied to the interface between the sealing portion and the conductive substrate or the counter substrate. In addition, even when the temperature is high, it is sufficiently suppressed that the bonding portion expands to push the sealing portion and apply an excessive stress to the interface between the sealing portion and the conductive substrate or the counter substrate. That is, according to the dye-sensitized solar cell element of the present invention, it is sufficiently suppressed that an excessive stress is applied to the interface between the sealing portion and the conductive substrate or the counter substrate even at a high temperature or a low temperature. For this reason, the dye-sensitized solar cell element of the present invention can have excellent durability.
  • an insulating connecting portion is provided on the entire periphery of the peripheral portion of the backsheet, and the adhesive portion of the backsheet is connected to the connecting portion. It is preferable that they are adhered.
  • moisture can be sufficiently prevented from entering the back sheet from the outside of the back sheet.
  • the insulating material is provided between the sealing portion and the conductive substrate, the conductive substrate is constituted by a first electrode, and the counter substrate is a second electrode. It is preferable that it is comprised.
  • the sealing portion has fluidity at high temperatures, the contact between the conductive substrate constituted by the first electrode and the counter substrate constituted by the second electrode is sufficiently suppressed, and the conductivity is improved. A short circuit between the substrate and the counter substrate can be sufficiently suppressed.
  • the dye-sensitized solar cell element includes a plurality of dye-sensitized solar cells, the plurality of dye-sensitized solar cells are connected in series and electrically, and the adjacent dye among the plurality of dye-sensitized solar cells.
  • the dye-sensitized solar cell connected to the sensitized solar cell further includes a connection terminal provided on the transparent conductive film, the counter substrate includes a metal substrate, and the transparent conductive film is formed in the annular sealing.
  • connection terminal in the dye-sensitized solar cell and the metal substrate of the counter substrate in the other dye-sensitized solar cell are connected via a conductive material, the connection terminal is connected to the conductive material, and the sealing Extending along a certain direction outside the section A conductive material connecting portion and a conductive material non-connecting portion extending along a certain direction from the conductive material connecting portion outside the sealing portion, and the width of the conductive material non-connecting portion is the conductive material connecting portion. It is preferably narrower than the width of the part.
  • the conductive material non-connection portion of the connection terminals has a narrower width than the conductive material connection portion connected to the conductive material. For this reason, a conductive material non-connection part among connection terminals becomes difficult to exfoliate from a projection part of a transparent conductive film.
  • connection reliability can be improved.
  • the conductive material connected to the metal substrate of the counter substrate in one dye-sensitized solar cell of two adjacent dye-sensitized solar cells is the conductive material connecting portion on the protrusion in the other dye-sensitized solar cell.
  • the conductive material connecting portion is provided outside the sealing portion on the protruding portion. That is, two adjacent dye-sensitized solar cells are connected to each other outside the sealing portion. For this reason, according to the dye-sensitized solar cell element of this invention, it becomes possible to improve an aperture ratio.
  • the present inventors examined the cause of the above problem in the photoelectric conversion device of Patent Document 2.
  • a hot melt resin having a large linear expansion coefficient is used as an adhesive portion included in the back sheet. Therefore, at a low temperature, the hot melt resin contracts. It was thought that the encapsulant was pulled and excessive stress was applied to the interface between the encapsulant and the electrode. Conversely, at high temperatures, the hot melt resin expanded and the sealing material was pushed, and it was thought that excessive stress was applied to the interface between the sealing material and the electrode.
  • the present inventors thought that the adhesive force between the sealing material and the electrode was weakened, moisture could easily enter, and durability would be easily reduced.
  • the present inventors have found that the above-described problems can also be solved by the following invention.
  • the present invention has at least one dye-sensitized solar cell and a back sheet disposed to face the at least one dye-sensitized solar cell, and the dye-sensitized solar cell has a conductive substrate.
  • a counter substrate facing the conductive substrate, an oxide semiconductor layer provided on the conductive substrate or the counter substrate, and an annular sealing portion that joins the conductive substrate and the counter substrate.
  • the backsheet has a bonding portion for bonding the backsheet to the conductive substrate, and the bonding portion is separated from the sealing portion.
  • the above invention may be referred to as a “second invention”.
  • the adhesive portion of the back sheet is separated from the sealing portion. For this reason, it is sufficiently suppressed that the bonding portion contracts at a low temperature to pull the sealing portion and an excessive stress is applied to the interface between the sealing portion and the conductive substrate or the counter substrate. In addition, even when the temperature is high, it is sufficiently suppressed that the bonding portion expands to push the sealing portion and apply an excessive stress to the interface between the sealing portion and the conductive substrate or the counter substrate. That is, according to the dye-sensitized solar cell element of the present invention, it is sufficiently suppressed that an excessive stress is applied to the interface between the sealing portion and the conductive substrate or the counter substrate even at a high temperature or a low temperature. For this reason, the dye-sensitized solar cell element of the present invention can have excellent durability.
  • an insulating connecting portion is provided on the entire periphery of the peripheral portion of the backsheet, and the adhesive portion of the backsheet is the connecting portion. It is preferable that it is adhered to.
  • moisture can be sufficiently prevented from entering the back sheet from the outside of the back sheet.
  • the conductive substrate is configured by a first electrode
  • the counter substrate is configured by a second electrode
  • an insulating material is provided between the sealing portion and the conductive substrate. It is preferable to be provided.
  • the sealing portion has fluidity at high temperatures, the contact between the conductive substrate constituted by the first electrode and the counter substrate constituted by the second electrode is sufficiently suppressed, and the conductivity is improved. A short circuit between the substrate and the counter substrate can be sufficiently suppressed.
  • the connecting portion and the insulating material are made of the same material and integrated.
  • the connecting portion and the insulating material are made of the same material and are integrated, even if moisture enters the back sheet, no interface is formed between the insulating material and the connecting portion. And the connecting portion can be integrated to prevent intrusion of moisture. For this reason, it becomes possible to have much more excellent durability.
  • a dye-sensitized solar cell element having excellent durability is provided.
  • FIG. 3 is a cross-sectional end view taken along line VI-VI in FIG. 2. It is a top view which shows the working electrode which formed the connection part for fixing a back seat
  • FIG. 1 is a cross-sectional end view showing a first embodiment of the dye-sensitized solar cell element of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view showing a part of the first embodiment of the dye-sensitized solar cell element of the present invention
  • 3 is a plan view showing the pattern of the transparent conductive film in the dye-sensitized solar cell module of FIG. 1
  • FIG. 4 is a plan view showing the first integrated sealing portion of FIG. 1
  • FIG. FIG. 6 is a cross-sectional end view taken along the line VI-VI in FIG. 2.
  • a dye-sensitized solar cell module (hereinafter sometimes referred to as “DSC module”) 100 as a dye-sensitized solar cell element includes a plurality of transparent substrates 11 (four in FIG. 1).
  • An insulating connecting portion 14 is provided on the entire periphery of the peripheral edge portion 80 a of the backsheet 80.
  • the plurality of DSCs 50 are connected in series by a conductive material 60P.
  • the four DSCs 50 in the DSC module 100 may be referred to as DSCs 50A to 50D.
  • each of the plurality of DSCs 50 includes a working electrode 10, a counter electrode 20 facing the working electrode 10, and an annular sealing portion 30 ⁇ / b> A that joins the working electrode 10 and the counter electrode 20.
  • a cell space formed by the working electrode 10, the counter electrode 20, and the annular sealing portion 30A is filled with an electrolyte 40.
  • the counter electrode 20 includes a metal substrate 21 and a catalyst layer 22 that is provided on the working electrode 10 side of the metal substrate 21 and promotes a catalytic reaction. In two adjacent DSCs 50, the counter electrodes 20 are separated from each other. In the present embodiment, the counter substrate is constituted by the counter electrode 20.
  • the working electrode 10 includes a transparent substrate 11, a transparent conductive film 12 provided on the transparent substrate 11, and a transparent conductive material having an insulating material 33 provided on one surface 11 a of the transparent substrate 11.
  • the substrate 15 includes at least one oxide semiconductor layer 13 provided on the transparent conductive film 12 of the transparent conductive substrate 15, and a connection terminal 16 provided on the transparent conductive film 12.
  • the oxide semiconductor layer 13 is disposed inside the annular sealing portion 30A.
  • the transparent substrate 11 is used as a common transparent substrate for the DSCs 50A to 50D.
  • the transparent conductive substrate 15 constitutes a conductive substrate.
  • the transparent conductive film 12 is composed of transparent conductive films 12A to 12F provided in a state of being insulated from each other. That is, the transparent conductive films 12A to 12F are disposed with the groove 90 interposed therebetween.
  • the transparent conductive films 12A to 12D constitute the transparent conductive films 12 of a plurality of DSCs 50A to 50D, respectively.
  • the transparent conductive film 12E is arranged so as to be bent along the sealing portion 30A.
  • the transparent conductive film 12F is an annular transparent electrode film 12 for fixing the peripheral edge 80a of the back sheet 80 (see FIG. 1).
  • each of the transparent conductive films 12A to 12D includes a rectangular main body portion 12a having a side edge portion 12b, and a protruding portion 12c protruding sideways from the side edge portion 12b of the main body portion 12a.
  • the protruding portion 12c of the transparent conductive film 12C among the transparent conductive films 12A to 12D extends from the overhanging portion 12d and the overhanging portion 12d that protrude to the side with respect to the arrangement direction X of the DSCs 50A to 50D. And a counter part 12e facing the main body part 12a of the adjacent DSC 50D via the groove 90.
  • the protruding portion 12c of the transparent conductive film 12B has a protruding portion 12d and a facing portion 12e. Also in the DSC 50A, the protruding portion 12c of the transparent conductive film 12A has a protruding portion 12d and a facing portion 12e.
  • the DSC 50D is already connected to the DSC 50C, and there is no other DSC 50 to be connected. For this reason, in the DSC 50D, the protruding portion 12c of the transparent conductive film 12D does not have the facing portion 12e. That is, the protruding portion 12c of the transparent conductive film 12D is configured only by the overhang portion 12d.
  • the transparent conductive film 12D connects the first current extraction part 12f for extracting the current generated in the DSC module 100 to the outside, the first current extraction part 12f and the main body part 12a, and the transparent conductive films 12A to 12C. And a connecting portion 12g extending along the side edge portion 12b.
  • the first current extraction portion 12f is disposed around the DSC 50A and on the opposite side of the transparent conductive film 12B with respect to the transparent conductive film 12A.
  • the transparent conductive film 12E also has a second current extraction portion 12h for extracting the current generated in the DSC module 100 to the outside.
  • the second current extraction portion 12h is around the DSC 50A and is formed of a transparent conductive film. It is arranged on the opposite side to the transparent conductive film 12B with respect to 12A.
  • the transparent conductive film 12E further includes a second connection portion 12i that connects the second current extraction portion 12h and the metal substrate 21 of the counter electrode 20 of the DSC 50A.
  • the second connection portion 12i is disposed in an L shape between the annular coupling portion 14 and the main body portion 12a of the transparent conductive film 12A of the DSC 50A.
  • the first current extraction portion 12f and the second current extraction portion 12h are arranged adjacent to each other through the groove 90 around the DSC 50A.
  • the groove 90 is formed along the edge of the first groove 90A formed along the outer shape of the annular sealing portion 30A and the portion of the transparent conductive film 12 excluding the main body portion 12a.
  • the second groove 90 ⁇ / b> B intersects with the peripheral edge 80 a of the sheet 80. Since the first groove 90 ⁇ / b> A is formed along the outer shape of the annular sealing portion 30 ⁇ / b> A, in addition to the groove formed along the edge of the main body portion 12 a of the transparent conductive film 12, A groove formed along the edge of the portion excluding the main body 12a is also included.
  • the first groove 90A is a groove formed inside the inner peripheral edge of the annular connecting portion 14, and the second groove 90B is an annular connecting part. The groove formed outside the inner peripheral edge of the portion 14 is said.
  • connection terminal 16 is provided on each protrusion 12c of the transparent conductive films 12A to 12C and the transparent conductive film 12E.
  • the conductive material connection portion 16A of the connection terminals 16 is provided on the facing portion 12e of the protruding portion 12c, and the main body portion of the adjacent DSC 50 to be connected. 12a.
  • the conductive material connection portion 16A of the connection terminals 16 faces the main body portion 12a of the adjacent DSC 50A to be connected.
  • Each connection terminal 16 is connected to the conductive material 60P and is connected to the conductive material connection portion 16A extending along the sealing portion 30A outside the sealing portion 30A, and is not connected to the conductive material 60P, and is sealed from the conductive material connection portion 16A.
  • a conductive material non-connecting portion 16B extending along the sealing portion 30A outside the stop portion 30A.
  • the width of the conductive material non-connecting portion 16B is narrower than the width of the conductive material connecting portion 16A.
  • the widths of the conductive material connecting portion 16A and the conductive material non-connecting portion 16B are constant.
  • the width of the conductive material connecting portion 16A is the length in the direction orthogonal to the extending direction of the conductive material connecting portion 16A and means the narrowest width among the widths of the conductive material connecting portion 16A.
  • the width of the portion 16B is the length in a direction orthogonal to the extending direction of the conductive material non-connecting portion 16B and means the narrowest width among the widths of the conductive material non-connecting portion 16B.
  • the conductive material connecting portion 16A of the connection terminal 16 provided on the protruding portion 12c of the transparent conductive film 12C in the DSC 50C and the metal substrate 21 of the counter electrode 20 in the adjacent DSC 50D are connected via the conductive material 60P.
  • the conductive material 60P is disposed so as to pass over the sealing portion 30A.
  • the conductive material connection portion 16A of the connection terminal 16 in the DSC 50B and the metal substrate 21 of the counter electrode 20 in the adjacent DSC 50C are connected via the conductive material 60P, and adjacent to the conductive material connection portion 16A of the connection terminal 16 in the DSC 50A.
  • the metal substrate 21 of the counter electrode 20 in the DSC 50B is connected via a conductive material 60P, and the conductive material connection portion 16A of the connection terminal 16 on the transparent conductive film 12E and the metal substrate 21 of the counter electrode 20 in the adjacent DSC 50A are conductive material 60P. Connected through.
  • External connection terminals 18a and 18b are provided on the first current extraction unit 12f and the second current extraction unit 12h, respectively.
  • the sealing part 30A is provided so as to overlap the first sealing part 31A and the annular first sealing part 31A provided between the transparent conductive substrate 15 and the counter electrode 20, It has the 2nd sealing part 32A which clamps the edge 20a of the counter electrode 20 with 31 A of 1st sealing parts.
  • adjacent first sealing portions 31 ⁇ / b> A are integrated to form a first integrated sealing portion 31.
  • the first integrated sealing portion 31 includes an annular portion (hereinafter referred to as “annular portion”) 31 a that is not provided between two adjacent counter electrodes 20 and two adjacent counter electrodes 20.
  • the second sealing portions 32 ⁇ / b> A are integrated between the adjacent counter electrodes 20 to constitute a second integrated sealing portion 32.
  • the second integrated sealing portion 32 is provided between an annular portion (hereinafter referred to as “annular portion”) 32 a that is not provided between two adjacent counter electrodes 20 and two adjacent counter electrodes 20.
  • the groove 90 between the adjacent transparent conductive films 12A to 12F enters and spans the adjacent transparent conductive film 12.
  • An insulating material 33 is provided on the entire circumference along the outer shape of the annular sealing portion 30A. More specifically, the insulating material 33 is formed in the first groove 90A in the portion of the groove 90 where the first groove 90A formed along the edge of the main body 12a of the transparent conductive film 12 is formed. While entering, the edge part of the main-body part 12a which forms the 1st groove
  • the insulating material 33 is also formed on the transparent conductive film 12 between the main body portion 12a where the first groove 90A is not formed and the projecting portion 12c, and the entire periphery along the outer shape of the sealing portion 30A.
  • An insulating material 33 is formed over the entire area.
  • the insulating material 33 also covers the edge of the transparent conductive film 12 on the opposite side of the main body portion 12a across the first groove 90A, and is provided to the outside of the sealing portion 30A.
  • the first groove 90A the groove formed along the edge portion of the transparent conductive film 12 excluding the main body 12a and the second groove 90B are covered with the insulating material 33. Absent.
  • the width P of the bonding portion between the surface of the counter electrode 20 on the transparent conductive substrate 15 side and the partition portion 31 b of the first integrated sealing portion 31 is the transparent conductive substrate 15 of the counter electrode 20. It is narrower than the width Q of the bonding portion between the side surface and the annular portion 31 a of the first integrated sealing portion 31. Furthermore, the width R of the partition part 31 b of the first integrated sealing part 31 is 100% or more and less than 200% of the width T of the annular part 31 a of the first integrated sealing part 31.
  • the second integrated sealing portion 32 has a main body portion 32d provided on the opposite side of the counter electrode 20 from the working electrode 10 and an adhesive portion 32e provided between the adjacent counter electrodes 20.
  • the second integrated sealing portion 32 is bonded to the first integrated sealing portion 31 by an adhesive portion 32e.
  • a back sheet 80 is provided on the transparent conductive substrate 15.
  • the backsheet 80 includes a laminate 80A including a weather resistant layer and a metal layer, and an adhesive portion that is provided on the opposite side of the laminate 80A from the metal layer and adheres to the transparent conductive substrate 15 via the connecting portion 14.
  • 80B is for bonding the back sheet 80 to the transparent conductive substrate 15, and as long as it is formed on the peripheral portion of the stacked body 80A as shown in FIG.
  • the bonding portion 80B may be provided on the entire surface on the DSC 50 side of the stacked body 80A.
  • the peripheral edge portion 80a of the back sheet 80 is connected to the transparent conductive films 12D, 12E, and 12F of the transparent conductive film 12 through the connecting portion 14 by the bonding portion 80B.
  • the bonding portion 80B is separated from the sealing portion 30A of the DSC 50.
  • the connecting portion 14 is also separated from the sealing portion 30A.
  • the second connection portion 12 i of the transparent conductive film 12 ⁇ / b> E is disposed inside the annular coupling portion 14.
  • the transparent conductive film 12F connects the transparent substrate 11 and the connecting portion 14, and surrounds the transparent conductive films 12A to 12D of the DSC 50, and a part of the groove 90 is formed between the transparent conductive films 12A to 12D. It is provided to form.
  • the first groove 90 ⁇ / b> A which is a part of the groove 90, is disposed inside the annular coupling portion 14, and the second groove 90 ⁇ / b> B is disposed outside the inner peripheral edge of the annular coupling portion 14. .
  • the space inside the back sheet 80 and outside the sealing portion 30A is not filled with the electrolyte 40.
  • the current collection wiring 17 having a lower resistance than the transparent conductive film 12D extends so as to pass through the main body part 12a, the connection part 12g, and the current extraction part 12f.
  • the current collecting wiring 17 is arranged so as not to intersect the connecting portion 14 between the back sheet 80 and the transparent conductive substrate 15. In other words, the current collecting wiring 17 is disposed on the inner side than the connecting portion 14.
  • the current collecting wiring 17 is on the transparent conductive film 12D of the DSC 50D, and the portion of the first groove 90A that is separated from the sealing portion 30A outside the sealing portion 30A and the sealing portion 30A Arranged between.
  • bypass diodes 70A to 70D are connected in parallel to the DSCs 50A to 50D, respectively.
  • the bypass diode 70A is fixed on the partition part 32b of the second integrated sealing part 32 between the DSC 50A and the DSC 50B
  • the bypass diode 70B is a second integrated between the DSC 50B and the DSC 50C.
  • the bypass diode 70C is fixed on the partition part 32b of the second integrated sealing part 32 between the DSC 50C and the DSC 50D.
  • the bypass diode 70D is fixed on the sealing portion 30A of the DSC 50D.
  • a conductive material 60Q is fixed to the metal substrate 21 of the counter electrode 20 so as to pass through the bypass diodes 70A to 70D.
  • the conductive material 60P branches from the conductive material 60Q between the bypass diodes 70A and 70B, between the bypass diodes 70B and 70C, and between the bypass diodes 70C and 70D, and the conductive material connecting portion 16A on the transparent conductive film 12A, the transparent conductive film
  • the conductive material connecting portion 16A on 12B and the conductive material connecting portion 16A on the transparent conductive film 12C are connected to each other.
  • a conductive material 60P is also fixed to the metal substrate 21 of the counter electrode 20 of the DSC 50A, and the conductive material 60P connects the bypass diode 70A and the conductive material connection portion 16A of the connection terminal 16 on the transparent conductive film 12E.
  • the bypass diode 70D is connected to the transparent conductive film 12D through the conductive material 60P.
  • a desiccant 95 is provided on the counter electrode 20 of each DSC 50.
  • the DSC module 100 is provided with a groove 90, and the groove 90 has a first groove 90A formed along the outer shape of the annular sealing portion 30A. Then, the insulating material 33 enters the first groove 90A, and the insulating material 33 continuously covers the edge of the main body 12a. For this reason, even if a crack is formed along the groove 90 in the transparent substrate 11 and below the groove 90, and the crack is connected to the edge of the main body 12 a, the crack is sealed. Intrusion of moisture from the outside of the stop 30A is sufficiently suppressed by the insulating material 33. For this reason, the DSC module 100 can have excellent durability.
  • the insulating material 33 is provided over the entire circumference along the outer shape of the sealing portion 30A, the intrusion path of moisture from the outside can be blocked over the entire circumference. It is possible to have more excellent durability.
  • the first groove 90A is provided along the edge of the main body 12a. For this reason, compared with the case where the 1st groove
  • the insulating connecting portion 14 is provided on the entire periphery of the back sheet 80, it is sufficient to prevent moisture from entering the back sheet 80 from the outside of the back sheet 80. Can be suppressed.
  • the insulating material 33 is also inserted into the first groove 90A between the transparent conductive films 12 of the adjacent DSCs 50 in the DSC module 100, the current flowing between the transparent conductive films 12 can be suppressed. Sufficient sex can be secured. For this reason, a photoelectric conversion characteristic can be improved.
  • the sealing portion 30A and the insulating material 33 are arranged so as to overlap each other. For this reason, compared with the case where the insulating material 33 is arrange
  • the first current extraction unit 12f and the second current extraction unit 12h are disposed around the DSC 50A and on the opposite side of the transparent conductive film 12B from the transparent conductive film 12A.
  • the first current extraction portion 12f and the second current extraction portion 12h of the transparent conductive film 12F are arranged adjacent to each other via the groove 90. Therefore, in the DSC module 100, the external connection terminals 18a and 18b can be arranged adjacent to each of the first current extraction unit 12f and the second current extraction unit 12h. Therefore, the number of connectors for taking out current from the external connection terminals 18a and 18b to the outside can be reduced to one.
  • the external connection terminals 18a and 18b are also arranged far apart.
  • two connectors are required: a connector connected to the external connection terminal 18a and a connector connected to the external connection terminal 18b.
  • the DSC module 100 since the external connection terminals 18a and 18b can be arranged adjacent to each other, only one connector is required. For this reason, according to the DSC module 100, space saving can be achieved.
  • the generated current is small. Specifically, the generated current is 2 mA or less. Therefore, the second current in which a part of the transparent conductive film 12D of the DSC 50D on one end side of the DSCs 50A and 50D at both ends of the DSCs 50A to 50D is electrically connected to the metal substrate 21 of the counter electrode 20 of the DSC 50A on the other end side. Even if it arrange
  • the DSCs 50A to 50D are arranged in a line along the X direction, and the transparent conductive film 12D of the DSC 50D at one end of the DSCs 50A and 50D at both ends of the DSC 50A to 50D is connected to the sealing portion 30A. It has a main body part 12a provided on the inner side, a first current extraction part 12f, and a connection part 12g for connecting the main body part 12a and the first current extraction part 12f.
  • DSC 50A and 50D which are a part of DSCs 50A to 50D, are folded halfway, and DSC 50A is connected to connect two adjacent DSCs 50A to DSC 50A and DSC 50D as compared with the case where DSC 50A and DSC 50D are arranged adjacent to each other. It is possible to further shorten the installation area of the connection terminals 16 provided along the arrangement direction of 50D (X direction in FIG. 2), and to further reduce the space. Also, according to the DSC module 100, when the DSC module 100 is used in a low illumination environment, the generated current is usually small, so the DSC module 100 connects the main body portion 12a and the first current extraction portion 12f. Even if it has the 1st connection part 12g to perform, the fall of a photoelectric conversion characteristic can fully be suppressed.
  • the current collecting wiring 17 is arranged so as not to intersect the connecting portion 14 between the back sheet 80 and the transparent conductive substrate 15.
  • the current collector wiring is porous and has air permeability, and gas such as water vapor can pass through.
  • the current collector wiring 17 is connected to the back sheet 80 and the transparent conductive substrate 15. If it arrange
  • the DSC module 100 can have excellent durability.
  • the current collection wiring 17 has resistance lower than transparent conductive film 12D, even if a generated current becomes large, the fall of a photoelectric conversion characteristic can fully be suppressed.
  • the current collector wiring 17 is on the transparent conductive film 12D of the DSC 50D, and the portion of the first groove 90A that is separated from the sealing portion 30A outside the sealing portion 30A; It arrange
  • the current collecting wiring 17 is generally porous and has air permeability so that gas such as water vapor can pass therethrough. The sealing portion 30A and the first outside of the sealing portion 30A are provided. By disposing the current collecting wiring 17 between the groove 90A, the gas such as water vapor is sufficiently prevented from entering the sealing portion 30A through the current collecting wiring 17. For this reason, more excellent durability can be obtained.
  • connection terminal 16 when the DSC module 100 is placed in an environment where the temperature change is large, the connection terminal 16 is less likely to be peeled off from the protruding portion 12 c of the transparent conductive film 12 as the width of the connection terminal 16 is narrower.
  • the conductive material non-connecting portion 16B of the connection terminals 16 has a narrower width than the conductive material connecting portion 16A connected to the conductive material 60P. For this reason, the conductive material non-connection portion 16 ⁇ / b> B of the connection terminal 16 is difficult to peel off from the protruding portion 12 c of the transparent conductive film 12.
  • the conductive material non-connecting portion 16B is not peeled off from the transparent conductive film 12 and can maintain the connection to the transparent conductive film 12. It becomes. Even if the conductive material connecting portion 16A is peeled off from the protruding portion 12c of the transparent conductive film 12, the DSC module 100 can operate normally. Therefore, according to the DSC module 100, connection reliability can be improved.
  • the conductive material 60P connected to the metal substrate 21 of the counter electrode 20 in one of the two adjacent DSCs 50 is connected to the conductive material connection portion 16A on the protruding portion 12c in the other DSC 50, and the conductive material connection portion. 16A is provided outside the sealing portion 30A on the protruding portion 12c. That is, two adjacent DSCs 50 are connected to each other outside the sealing portion 30A. For this reason, according to the DSC module 100, it is possible to improve the aperture ratio.
  • the protruding portion 12c extends from the main body portion 12a to the side, and extends from the protruding portion 12d to the adjacent DSC 50.
  • connection terminal 16 and at least the conductive material connection portion 16A is provided on the facing portion 12e.
  • connection terminals 16 since at least the conductive material connection portion 16A of the connection terminals 16 is provided on the facing portion 12e facing the main body portion 12a of the adjacent DSC 50, at least the conductive material connection portion 16A of the connection terminals 16 is Unlike the case where it is not provided on the facing portion 12e facing the main body portion 12a of the adjacent DSC 50, the conductive material 60P connected to the conductive material connecting portion 16A crosses the metal substrate 21 of the counter electrode 20 of the adjacent DSC 50. Can be sufficiently prevented. As a result, it is possible to sufficiently prevent a short circuit between adjacent DSCs 50.
  • the conductive material connecting portion 16A and the conductive material non-connecting portion 16B are both disposed along the sealing portion 30A. For this reason, compared with the case where the electrically conductive material connection part 16A and the electrically conductive material non-connection part 16B are arranged along the direction away from the sealing part 30A, the space required for the connection terminal 16 can be omitted.
  • the adhesive portion 80B of the back sheet 80 is separated from the sealing portion 30A of the DSC 50. For this reason, it is sufficiently suppressed that the adhesive portion 80B contracts at a low temperature to pull the sealing portion 30A and an excessive stress is applied to the interface between the sealing portion 30A and the transparent conductive substrate 15 or the counter electrode 20. Is done. In addition, even when the temperature is high, the adhesive portion 80B sufficiently expands and pushes the sealing portion 30A to apply an excessive stress to the interface between the sealing portion 30A and the transparent conductive substrate 15 or the counter electrode 20. Is done. That is, excessive stress is sufficiently suppressed from being applied to the interface between the sealing portion 30 ⁇ / b> A and the transparent conductive substrate 15 or the counter electrode 20 at both high and low temperatures. For this reason, the DSC module 100 can have excellent durability.
  • the width P of the bonding portion between the surface of the counter electrode 20 on the transparent conductive substrate 15 side and the partition portion 31 b of the first integrated sealing portion 31 is the transparent conductive substrate 15 of the counter electrode 20. It is narrower than the width Q of the bonding portion between the side surface and the annular portion 31 a of the first integrated sealing portion 31. For this reason, the aperture ratio in the DSC module 100 can be improved more sufficiently.
  • the adjacent first sealing portions 31 ⁇ / b> A and the adjacent second sealing portions 32 ⁇ / b> A are integrated between the adjacent counter electrodes 20.
  • the adjacent first sealing portions 31 ⁇ / b> A are not integrated, two adjacent sealing portions are exposed to the atmosphere between the adjacent DSCs 50.
  • the adjacent first sealing portions 31A are integrated, there is one sealing portion exposed to the atmosphere between the adjacent DSCs 50. That is, since the 1st integrated sealing part 31 is comprised by the annular part 31a and the partition part 31b, the sealing part exposed with respect to air
  • the sealing ability of the DSC module 100 can be sufficiently improved.
  • the adjacent first sealing portions 31A are integrated. Therefore, the width P of the bonding portion between the surface of the counter electrode 20 on the transparent conductive substrate 15 side and the partition portion 31b of the first integrated sealing portion 31 is the same as the surface of the counter electrode 20 on the transparent conductive substrate 15 side. Even if it is narrower than the width Q of the bonding portion between the first integrated sealing portion 31 and the annular portion 31a, a sufficient sealing width can be secured in the partition portion 31b.
  • the adhesive strength between the first sealing portion 31A and the transparent conductive substrate 15 and the adhesive strength between the first sealing portion 31A and the counter electrode 20 are sufficiently increased while improving the aperture ratio. It is possible to make it larger. As a result, the aperture ratio can be improved, and when the DSC module 100 is used at a high temperature, the electrolyte 40 expands and an excessive stress is applied from the inside to the outside of the first sealing portion 31A. In addition, peeling of the first sealing portion 31A from the transparent conductive substrate 15 and the counter electrode 20 can be sufficiently suppressed, and excellent durability can be achieved.
  • the width R of the counter electrode 20 and the partition portion 31b of the first integrated sealing portion 31 is 100% or more and less than 200% of the width T of the annular portion 31a of the first integrated sealing portion 31. It has become.
  • the width of the partition part 31b of the first integrated sealing part 31 is 100% or more of the width T of the annular part 31a.
  • the penetration distance of moisture and the like from the atmosphere to the electrolyte 40 is further extended. For this reason, it can suppress more fully that a water
  • the width R of the partition part 31b exceeds 200% of the width T of the annular part 31a, the aperture ratio can be further improved.
  • the second sealing portion 32A is bonded to the first sealing portion 31A, and the edge portion 20a of the counter electrode 20 is sandwiched between the first sealing portion 31A and the second sealing portion 32A. Has been. For this reason, even if the stress in the direction away from the working electrode 10 acts on the counter electrode 20, the separation is sufficiently suppressed by the second sealing portion 32A. Further, since the partition portion 32b of the second integrated sealing portion 32 is bonded to the first sealing portion 31A through the gap S between the adjacent counter electrodes 20, the counter electrodes 20 of the adjacent DSCs 50 are in contact with each other. Is reliably prevented.
  • the working electrode 10, the connecting part 14, the photosensitizing dye, the counter electrode 20, the sealing part 30A, the electrolyte 40, the conductive materials 60P and 60Q, the back sheet 80, and the desiccant 95 will be described in detail.
  • the material which comprises the transparent substrate 11 should just be a transparent material, for example, as such a transparent material, glass, such as borosilicate glass, soda lime glass, white plate glass, quartz glass, polyethylene terephthalate (PET), for example , Polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), and polyethersulfone (PES).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN Polyethylene naphthalate
  • PC polycarbonate
  • PES polyethersulfone
  • the thickness of the transparent substrate 11 is appropriately determined according to the size of the DSC module 100 and is not particularly limited, but may be in the range of 50 to 10,000 ⁇ m, for example.
  • the material contained in the transparent conductive film 12 examples include tin-doped indium oxide (ITO), tin oxide (SnO 2 ), and fluorine-doped tin oxide (Fluorine-doped-Tin-Oxide: FTO).
  • Examples include conductive metal oxides.
  • the transparent conductive film 12 may be a single layer or a laminate of a plurality of layers containing different conductive metal oxides. When the transparent conductive film 12 is composed of a single layer, the transparent conductive film 12 preferably includes FTO because it has high heat resistance and chemical resistance.
  • the transparent conductive film 12 may further include glass frit.
  • the thickness of the transparent conductive film 12 may be in the range of 0.01 to 2 ⁇ m, for example.
  • connection part 12g of transparent conductive film 12D among the transparent conductive films 12 is not particularly limited, but is preferably equal to or less than the resistance value represented by the following formula (1).
  • Resistance value number of DSCs 50 connected in series ⁇ 120 ⁇ (1)
  • the performance degradation of the DSC module 100 can be sufficiently suppressed as compared with the case where the resistance value of the connecting portion 12g exceeds the resistance value represented by the above formula (1).
  • the resistance value represented by the above formula (1) is 480 ⁇ , and thus the resistance value of the connecting portion 12g is preferably 480 ⁇ or less.
  • the insulating material 33 an inorganic material such as glass frit or a resin can be used. Especially, it is preferable that the insulating material 33 is a glass frit. Since the glass frit has a higher sealing ability than the resin material, it is possible to effectively suppress intrusion of moisture and the like from the first groove 90A.
  • the thickness of the insulating material 33 is usually 10 to 30 ⁇ m, preferably 15 to 25 ⁇ m.
  • variety which the insulating material 33 covers the edge part of the transparent conductive film 12 is 0.2 mm or more, and it is more preferable that it is 0.5 mm or more. By setting the width covering the edge of the transparent conductive film 12 to be 0.2 mm or more, sufficient insulation between the transparent conductive films 12 of the adjacent DSCs 50 can be secured.
  • connection terminal 16 includes a metal material.
  • the metal material include silver, copper, and indium. You may use these individually or in combination of 2 or more types.
  • connection terminal 16 may be made of the same material as the conductive material 60P or may be made of a different material, but is preferably made of the same material.
  • connection terminal 16 and the conductive material 60P are made of the same material, the adhesion between the connection terminal 16 and the conductive material 60P can be more sufficiently improved. For this reason, the connection reliability in the DSC module 100 can be further improved.
  • the width of the conductive material non-connecting portion 16B is not particularly limited as long as it is narrower than the width of the conductive material connecting portion 16A, but is preferably 1 ⁇ 2 or less of the width of the conductive material connecting portion 16A.
  • connection reliability in the DSC module 100 can be further improved as compared with the case where the width of the conductive material non-connecting portion 16B exceeds 1/2 of the width of the conductive material connecting portion 16A.
  • the width of the conductive material connecting portion 16A is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 5 mm, and more preferably 0.8 to 2 mm.
  • the oxide semiconductor layer 13 is composed of oxide semiconductor particles.
  • the oxide semiconductor particles include titanium oxide (TiO 2 ), silicon oxide (SiO 2 ), zinc oxide (ZnO), tungsten oxide (WO 3 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), and strontium titanate (SrTiO 3 ).
  • the oxide semiconductor layer 13 is usually composed of an absorption layer for absorbing light, but may be composed of an absorption layer and a reflection layer that reflects light transmitted through the absorption layer and returns it to the absorption layer.
  • the thickness of the oxide semiconductor layer 13 may be 0.5 to 50 ⁇ m, for example.
  • the material constituting the connecting portion 14 is not particularly limited as long as the back sheet 80 and the transparent conductive film 12 can be bonded.
  • Examples of the material constituting the connecting portion 14 include a glass frit and a sealing portion.
  • a resin material similar to the resin material used for 31A can be used.
  • the connection part 14 is a glass frit. Since the glass frit has a higher sealing ability than the resin material, it is possible to effectively suppress intrusion of moisture and the like from the outside of the back sheet 80.
  • Photosensitizing dye examples include a ruthenium complex having a ligand containing a bipyridine structure, a terpyridine structure, and the like, and organic dyes such as porphyrin, eosin, rhodamine, and merocyanine.
  • the counter electrode 20 includes the metal substrate 21 and the conductive catalyst layer 22 that is provided on the working electrode 10 side of the metal substrate 21 and promotes the reduction reaction on the surface of the counter electrode 20.
  • the metal substrate 21 is made of a corrosion-resistant metal material such as titanium, nickel, platinum, molybdenum, tungsten, aluminum, and stainless steel.
  • the thickness of the metal substrate 21 is appropriately determined according to the size of the DSC module 100 and is not particularly limited, but may be, for example, 0.005 to 0.1 mm.
  • the catalyst layer 22 is composed of platinum, a carbon-based material, a conductive polymer, or the like.
  • carbon nanotubes are suitably used as the carbon-based material.
  • the sealing unit 30A includes a first sealing unit 31A and a second sealing unit 32A.
  • Examples of the material constituting the first sealing portion 31A include a modified polyolefin resin containing, for example, an ionomer, an ethylene-vinyl acetic anhydride copolymer, an ethylene-methacrylic acid copolymer, an ethylene-vinyl alcohol copolymer, and ultraviolet curing.
  • a modified polyolefin resin containing, for example, an ionomer, an ethylene-vinyl acetic anhydride copolymer, an ethylene-methacrylic acid copolymer, an ethylene-vinyl alcohol copolymer, and ultraviolet curing.
  • examples thereof include resins and resins such as vinyl alcohol polymers.
  • the thickness of the first sealing portion 31A is usually 40 to 90 ⁇ m, preferably 60 to 80 ⁇ m.
  • the width P of the bonded portion between the counter electrode 20 and the partition portion 31b is preferably 25% or more and less than 100% of the width Q of the bonded portion between the counter electrode 20 and the annular portion 31a of the first integrated sealing portion 31.
  • the width P of the bonding portion is more preferably 30% or more of the width Q of the bonding portion, and further preferably 40% or more.
  • the width R of the partition part 31b of the first integrated sealing part 31 is preferably 100% or more and less than 200% of the width T of the annular part 31a of the first integrated sealing part 31. 120 to 180% is more preferable.
  • the material constituting the second sealing portion 32A is, for example, an ionomer, an ethylene-vinyl acetic anhydride copolymer, an ethylene-methacrylic acid copolymer, an ethylene-vinyl alcohol copolymer, as in the first sealing portion 31A.
  • resins such as modified polyolefin resins, UV curable resins, and vinyl alcohol polymers.
  • the thickness of the second sealing portion 32A is usually 20 to 45 ⁇ m, preferably 30 to 40 ⁇ m.
  • the electrolyte 40 includes a redox couple such as I ⁇ / I 3 ⁇ and an organic solvent.
  • organic solvents include acetonitrile, methoxyacetonitrile, methoxypropionitrile, propionitrile, ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, ⁇ -butyrolactone, valeronitrile, pivalonitrile, glutaronitrile, methacrylonitrile, isobutyronitrile, Phenylacetonitrile, acrylonitrile, succinonitrile, oxalonitrile, pentanitrile, adiponitrile and the like can be used.
  • the electrolyte 40 may use an ionic liquid instead of the organic solvent.
  • the ionic liquid for example, a known iodine salt such as a pyridinium salt, an imidazolium salt, or a triazolium salt, and a room temperature molten salt that is in a molten state near room temperature is used.
  • room temperature molten salts examples include 1-hexyl-3-methylimidazolium iodide, 1-ethyl-3-propylimidazolium iodide, dimethylimidazolium iodide, ethylmethylimidazolium iodide, and dimethylpropyl.
  • Imidazolium iodide, butylmethylimidazolium iodide, or methylpropyl imidazolium iodide is preferably used.
  • the electrolyte 40 may be a mixture of the ionic liquid and the organic solvent instead of the organic solvent.
  • An additive can be added to the electrolyte 40.
  • the additive include LiI, I 2 , 4-t-butylpyridine, guanidinium thiocyanate, 1-methylbenzimidazole, 1-butylbenzimidazole and the like.
  • a nano-composite gel electrolyte which is a pseudo-solid electrolyte formed by kneading nanoparticles such as SiO 2 , TiO 2 , carbon nanotubes, etc. into the electrolyte, may be used, and polyvinylidene fluoride may be used.
  • an electrolyte gelled with an organic gelling agent such as a polyethylene oxide derivative or an amino acid derivative may be used.
  • the electrolyte 40 includes an oxidation-reduction pair consisting of I ⁇ / I 3 —, and the concentration of I 3 ⁇ is preferably 0.006 mol / liter or less, and is 0 to 6 ⁇ 10 ⁇ 6 mol / liter. More preferably, it is 0 to 6 ⁇ 10 ⁇ 8 mol / liter. In this case, since the concentration of I 3 ⁇ carrying electrons is low, the leakage current can be further reduced. For this reason, since an open circuit voltage can be increased more, a photoelectric conversion characteristic can be improved more.
  • Conductive material For example, metal films are used as the conductive materials 60P and 60Q.
  • a metal material constituting the metal film for example, silver or copper can be used.
  • the back sheet 80 is provided on the surface of the laminate 80A including the weather resistant layer and the metal layer, and the DSC 50 side of the laminate 80A, and bonds the laminate 80A and the connecting portion 14 together. 80B.
  • the weather-resistant layer may be made of, for example, polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate.
  • the thickness of the weather resistant layer may be, for example, 50 to 300 ⁇ m.
  • the metal layer may be made of a metal material containing aluminum, for example.
  • the metal material is usually composed of aluminum alone, but may be an alloy of aluminum and another metal. Examples of other metals include copper, manganese, zinc, magnesium, lead, and bismuth. Specifically, 1000 series aluminum obtained by adding a trace amount of other metals to 98% or more pure aluminum is desirable. This is because the 1000 series aluminum is cheaper and more workable than other aluminum alloys.
  • the thickness of the metal layer is not particularly limited, but may be, for example, 12 to 30 ⁇ m.
  • the laminated body 80A may further include a resin layer.
  • the material constituting the resin layer include butyl rubber, nitrile rubber, thermoplastic resin, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the resin layer may be formed on the entire surface of the metal layer opposite to the weather-resistant layer, or may be formed only on the peripheral edge.
  • Examples of the material constituting the adhesive portion 80B include butyl rubber, nitrile rubber, and thermoplastic resin. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the thickness of the bonding portion 80B is not particularly limited, but may be, for example, 300 to 1000 ⁇ m.
  • the desiccant 95 may be a sheet or a granule.
  • the desiccant 95 only needs to absorb moisture, for example, and examples of the desiccant 95 include silica gel, alumina, and zeolite.
  • FIGS. 7 is a plan view showing a working electrode in which a connecting portion for fixing the backsheet is formed
  • FIG. 8 is a first integrated sealing portion formation for forming the first integrated sealing portion of FIG. It is a top view which shows a body.
  • a laminate formed by forming a transparent conductive film on one transparent substrate 11 is prepared.
  • sputtering As a method for forming the transparent conductive film, sputtering, vapor deposition, spray pyrolysis (SPD), CVD, or the like is used.
  • a groove 90 is formed in the transparent conductive film, and transparent conductive films 12A to 12F arranged in an insulating state with the groove 90 interposed therebetween are formed.
  • the four transparent conductive films 12A to 12D corresponding to the DSCs 50A to 50D are formed so as to have a rectangular main body 12a and protrusions 12c.
  • the projecting portion 12c extends not only from the overhanging portion 12d but also from the overhanging portion 12d to form the facing portion 12e facing the main body portion 12a of the adjacent DSC 50. It is formed so that it also has.
  • the transparent conductive film 12D includes not only the rectangular main body 12a and the overhanging portion 12d, but also the first current extraction portion 12f and a connection portion 12g that connects the first current extraction portion 12f and the main body portion 12a.
  • the first current extraction portion 12f is formed to be disposed on the opposite side of the transparent conductive film 12B with respect to the transparent conductive film 12A.
  • the transparent conductive film 12E is formed so that the second current extraction portion 12h is formed.
  • the second current extraction portion 12h is disposed on the opposite side of the transparent conductive film 12A with respect to the transparent conductive film 12A, and is disposed adjacent to the first current extraction portion 12f via the groove 90.
  • the groove 90 can be formed by a laser scribing method using, for example, a YAG laser or a CO 2 laser as a light source.
  • a transparent conductive substrate 15 formed by forming the transparent conductive film 12 on the transparent substrate 11 is obtained.
  • a precursor of the connection terminal 16 composed of the conductive material connecting portion 16A and the conductive material non-connecting portion 16B is formed on the protruding portion 12c of the transparent conductive films 12A to 12C.
  • the precursor of the connection terminal 16 is formed so that the conductive material connection portion 16A is provided on the facing portion 12e.
  • the precursor of the connection terminal 16 is formed on the transparent conductive film 12E.
  • the precursor of the conductive material non-connecting portion 16B is formed to be narrower than the width of the conductive material connecting portion 16A.
  • the precursor of the connection terminal 16 can be formed, for example, by applying a silver paste and drying it.
  • a precursor of the current collector wiring 17 is formed on the connection part 12g of the transparent conductive film 12D.
  • the precursor of the current collecting wiring 17 can be formed, for example, by applying a silver paste and drying it.
  • precursors of external connection terminals 18a and 18b for taking out current to the outside are formed on the first current extraction portion 12f and the second current extraction portion 12h of the transparent conductive film 12A, respectively.
  • the precursor of the terminal for external connection can be formed, for example, by applying a silver paste and drying it.
  • the precursor of the insulating material 33 is formed so as to enter the first groove 90A formed along the edge of the main body 12a in the first groove 90A and also cover the edge of the main body 12a.
  • the insulating material 33 can be formed, for example, by applying and drying a paste containing glass frit.
  • the annular connecting portion 14 is surrounded by the annular conductive portion 14 so as to surround the insulating material 33 and pass through the transparent conductive film 12D, the transparent conductive film 12E, and the transparent conductive film 12F.
  • a precursor is formed.
  • a precursor of the oxide semiconductor layer 13 is formed on the main body 12a of each of the transparent conductive films 12A to 12D.
  • the precursor of the oxide semiconductor layer 13 can be formed by printing a porous oxide semiconductor layer forming paste containing oxide semiconductor particles and then drying the paste.
  • the oxide semiconductor layer forming paste includes a resin such as polyethylene glycol and a solvent such as terpineol in addition to the oxide semiconductor particles.
  • a method for printing the oxide semiconductor layer forming paste for example, a screen printing method, a doctor blade method, a bar coating method, or the like can be used.
  • the precursor of the connection terminal 16, the precursor of the insulating material 33, the precursor of the connecting portion 14, and the precursor of the oxide semiconductor layer 13 are baked together, and the connecting terminal 16, the insulating material 33, the connecting portion 14, Then, the oxide semiconductor layer 13 is formed.
  • the firing temperature varies depending on the types of oxide semiconductor particles and glass frit, but is usually 350 to 600 ° C.
  • the firing time also varies depending on the types of oxide semiconductor particles and glass frit, but usually 1 to 5 It's time.
  • a photosensitizing dye is supported on the oxide semiconductor layer 13 of the working electrode 10.
  • the working electrode 10 is immersed in a solution containing a photosensitizing dye, the photosensitizing dye is adsorbed on the oxide semiconductor layer 13, and then the excess photosensitizer is added with the solvent component of the solution.
  • the photosensitizing dye may be adsorbed to the oxide semiconductor layer 13 by washing away the dye and drying it.
  • the photosensitizing dye can be absorbed into the oxide semiconductor layer 13. 13 can be carried.
  • the electrolyte 40 is disposed on the oxide semiconductor layer 13.
  • the 1st integrated sealing part formation body 131 for forming the 1st integrated sealing part 31 is prepared.
  • the first integrated sealing portion forming body 131 prepares one sealing resin film made of the material constituting the first integrated sealing portion 31, and the sealing resin film according to the number of DSCs 50. It can be obtained by forming a rectangular opening 131a.
  • the first integrated sealing portion forming body 131 has a structure in which a plurality of first sealing portion forming bodies 131A are integrated.
  • the first integrated sealing portion forming body 131 is adhered on the working electrode 10. At this time, the first integrated sealing portion forming body 131 is bonded to the working electrode 10 so as to overlap the insulating material 33.
  • the first integrated sealing portion forming body 131 can be adhered to the working electrode 10 by heating and melting the first integrated sealing portion forming body 131.
  • the first integrated sealing portion forming body 131 is adhered to the working electrode 10 so that the main body portion 12 a of the transparent conductive film 12 is disposed inside the first integrated sealing portion forming body 131.
  • the counter electrode 20 can be obtained by forming a conductive catalyst layer 22 that promotes a reduction reaction on the surface of the counter electrode 20 on the metal substrate 21.
  • the first integrated sealing portion forming body 131 bonded to the counter electrode 20 and the first integrated sealing portion forming body 131 bonded to the working electrode 10 are superposed to form a first integrated sealing portion forming body.
  • 131 is heated and melted under pressure.
  • the first integrated sealing portion 31 is formed between the working electrode 10 and the counter electrode 20.
  • the width P of the bonding portion between the surface of the counter electrode 20 on the transparent conductive substrate 15 side and the partition portion 31b of the first integrated sealing portion 31 is equal to the surface of the counter electrode 20 on the transparent conductive substrate 15 side.
  • the first integrated sealing portion 31 is formed so as to be narrower than the width Q of the bonding portion between the first integrated sealing portion 31 and the annular portion 31a.
  • the first integrated sealing is performed such that the width R of the partition portion 31b of the first integrated sealing portion 31 is not less than 100% and less than 200% of the width T of the annular portion 31a of the first integrated sealing portion 31.
  • a portion 31 is formed.
  • the formation of the first integrated sealing portion 31 may be performed under atmospheric pressure or under reduced pressure, but is preferably performed under reduced pressure.
  • the second integrated sealing portion 32 has a structure formed by integrating a plurality of first sealing portions 32A.
  • the second integrated sealing portion 32 can be obtained by preparing a single sealing resin film and forming the rectangular openings 32c corresponding to the number of DSCs 50 in the sealing resin film.
  • the second integrated sealing portion 32 is bonded to the counter electrode 20 so as to sandwich the edge portion 20 a of the counter electrode 20 together with the first integrated sealing portion 31.
  • the adhesion of the second integrated sealing portion 32 to the counter electrode 20 can be performed by heating and melting the second integrated sealing portion 32.
  • the sealing resin film examples include an ionomer, an ethylene-vinyl acetic anhydride copolymer, an ethylene-methacrylic acid copolymer, an ethylene-vinyl alcohol copolymer, a modified polyolefin resin, an ultraviolet curable resin, and a vinyl.
  • the constituent material of the sealing resin film for forming the second integrated sealing portion 32 has a higher melting point than the constituent material of the sealing resin film for forming the first integrated sealing portion 31. It is preferable. In this case, since the second sealing portion 32A is harder than the first sealing portion 31A, it is possible to effectively prevent contact between the counter electrodes 20 of the adjacent DSCs 50. In addition, since the first sealing portion 31A is softer than the second sealing portion 32A, the stress applied to the sealing portion 30A can be effectively relieved.
  • bypass diodes 70A, 70B, and 70C are fixed to the partition portion 32b of the second sealing portion 32.
  • the bypass diode 70D is also fixed on the sealing portion 30A of the DSC 50D.
  • the conductive material 60Q is fixed to the metal substrate 21 of the counter electrode 20 of the DSCs 50B to 50C so as to pass through the bypass diodes 70A to 70D. Furthermore, each conductive material 60Q between the bypass diodes 70A and 70B, between the bypass diodes 70B and 70C, between the bypass diodes 70C and 70D, the conductive material connection portion 16A on the transparent conductive film 12A, and the conductive material connection portion on the transparent conductive film 12B. A conductive material 60P is formed so as to connect 16A and the conductive material connecting portion 16A on the transparent conductive film 12C.
  • the conductive material 60P is fixed to the metal substrate 21 of the counter electrode 20 of the DSC 50A so as to connect the conductive material connecting portion 16A on the transparent conductive film 12E and the bypass diode 70A. Further, the transparent conductive film 12D and the bypass diode 70A are connected by the conductive material 60P.
  • a paste containing a metal material constituting the conductive material 60P is prepared, and this paste is applied from the counter electrode 20 to the conductive material connection portion 16A of the connection terminal 16 of the adjacent DSC 50 and cured.
  • a paste containing a metal material constituting the conductive material 60Q is prepared, and this paste is applied on each counter electrode 20 so as to connect adjacent bypass diodes, and is cured.
  • the paste it is preferable to use a low-temperature curable paste that can be cured at a temperature of 90 ° C. or less from the viewpoint of avoiding an adverse effect on the photosensitizing dye.
  • a back sheet 80 is prepared, and the peripheral edge 80a of the back sheet 80 is bonded to the connecting portion 14. At this time, the back sheet 80 is disposed so that the adhesive portion 80B of the back sheet 80 and the sealing portion 30A of the DSC 50 are separated from each other.
  • the DSC module 100 is obtained as described above.
  • connection terminal 16 in order to form the connection terminal 16, the insulating material 33, the connecting portion 14, and the oxide semiconductor layer 13, the precursor of the connecting terminal 16, the precursor of the insulating material 33, and the precursor of the connecting portion 14.
  • the precursor of the oxide semiconductor layer 13 is baked in a lump, but the connection terminal 16, the insulating material 33, the connecting portion 14, and the oxide semiconductor layer 13 are separately fired. May be formed.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the DSCs 50A to 50D are arranged in a line along the X direction in FIG. 2, but like the DSC module 200 shown in FIG. 9, the DSCs 50C and 50D, which are part of the DSCs 50A to 50D, are in the middle.
  • the DSC 50A and the DSC 50D may be arranged so that they are adjacent to each other.
  • the back sheet 80 is omitted.
  • the transparent conductive film 12D does not require the connection portion 12g to be provided between the main body portion 12a and the first current extraction portion 12f. For this reason, it is not necessary to provide the current collection wiring 17 either.
  • channels, and the connection part of the back sheet 80 and the transparent conductive substrate 15 14 is not covered with the insulating material 33, but at least the second groove 90B is covered with the insulating material 33 as in the DSC module 300 shown in FIG. preferable.
  • the back sheet 80 is omitted.
  • the second groove 90 ⁇ / b> B intersects the connecting portion 14, moisture enters the space between the back sheet 80 and the transparent conductive substrate 15 through the second groove 90 ⁇ / b> B. It becomes possible.
  • the insulating material 33 enters at least the second groove 90B, and covers the portion of the transparent conductive film 12 except the main body 12a and the edge of the second groove 90B in the first groove 90A.
  • the penetration of moisture from the outside to the inside of the back sheet 80 is sufficiently suppressed.
  • the moisture that has entered the space between the back sheet 80 and the transparent conductive substrate 15 is sufficiently suppressed from entering the inside of the sealing portion 30A through the sealing portion 30A. For this reason, it is possible to sufficiently suppress a decrease in durability of the DSC module 300.
  • a part of the groove 90 is not covered with the insulating material 33.
  • the insulating material 33 enters all the grooves 90 and covers the edges of the transparent conductive film 12 on both sides of all the grooves 90, moisture cannot enter the grooves 90 in the first place, and is formed in the grooves 90. Since moisture cannot enter the cracks, it is possible to further prevent moisture from entering through the grooves 90.
  • the insulating material 33 covers the edges of the transparent conductive film 12 on both sides of all the grooves 90, sufficient insulation can be ensured between the transparent conductive films 12 on both sides of the groove 90.
  • the insulating material 33 enters all of the first grooves 90A between the transparent conductive films 12 of the adjacent DSCs 50, the DSC module 100 further suppresses the current flowing between the transparent conductive films 12. And sufficient insulation can be ensured. For this reason, a photoelectric conversion characteristic can be improved more.
  • the first current extraction unit 12f and the second current extraction unit 12h are arranged around the DSC 50A side.
  • the 2nd electric current extraction part 12h may be arrange
  • the 1st electric current extraction part 12f is provided so that it may protrude to the outer side of 30 A of sealing parts on the opposite side to DSC50C with respect to the main-body part 12a of transparent conductive film 12D.
  • the second current extraction portion 12h is provided on the opposite side of the DSC 50C with respect to the main body portion 12a of the transparent conductive film 12D.
  • a connecting portion 12i as a second connecting portion extends along the transparent conductive films 12A to 12D.
  • the connecting portion 12i connects the second current extraction portion 12f and the metal substrate 21 of the counter electrode 20 of the DSC 50A.
  • the current collection wiring 417 is provided on the connection portion 12i along the connection portion 12i, and the current collection wiring 417 and the conductive material 60P extending from the bypass diode 70A are connected.
  • the DSC module 400 can also save space while having excellent photoelectric conversion characteristics.
  • the first groove 90 ⁇ / b> A is formed at a position away from the annular sealing portion 30 ⁇ / b> A on the transparent conductive film 12. Even in this case, the insulating material 33 enters the first groove 90A formed along the outer shape of the annular sealing portion 30A and continuously covers the edge of the main body portion 12a.
  • the insulating material 33 and the connecting portion 14 are separated from each other.
  • the insulating material 33 and the connecting portion 14 are made of the same material and integrated. For this reason, even if moisture enters the back sheet 80, no interface is formed between the connecting portion 14 and the insulating layer 33, so that moisture can be prevented from entering in an integrated manner. Therefore, it becomes possible to have much more excellent durability.
  • the groove 90 has the second groove 90B, but the second groove 90B may not necessarily be formed.
  • variety of the conductive material connection part 16A and the conductive material non-connection part 16B of the connection terminal 16 is made constant, the width
  • the width of the conductive material non-connecting portion 16B monotonically increases from the end farthest from the conductive material connecting portion 16A toward the end closest to the conductive material connecting portion 16A.
  • the width may monotonously increase from the end portion on the 16B side toward the end portion farthest from the conductive member non-connecting portion 16B.
  • the widths of the conductive material non-connecting portion 16B and the conductive material connecting portion 16A are constant, the width of the connection terminal 16 changes abruptly at the boundary between the conductive material non-connecting portion 16B and the conductive material connecting portion 16A. Therefore, the conductive material non-connecting portion 16B becomes more difficult to peel off.
  • the electrically-conductive material connection part 16A and the electrically-conductive material non-connection part 16B are provided along the sealing part 30A, respectively, these are formed so that it may extend in the direction away from the sealing part 30A. May be.
  • the conductive material connecting portion 16A is disposed at a position closer to the sealing portion 30A than the conductive material non-connecting portion 16B. In this case, the conductive material 60P can be made shorter.
  • the conductive material non-connecting portion 16B may be arranged to be orthogonal to the conductive material connecting portion 16A.
  • the width of the conductive material non-connecting portion 16B may be equal to or larger than the width of the conductive material connecting portion 16A.
  • the second sealing portion 32A is bonded to the first sealing portion 31A, but the second sealing portion 32A may not be bonded to the first sealing portion 31A.
  • sealing part 30A is comprised by 31 A of 1st sealing parts and 32 A of 2nd sealing parts, 32 A of 2nd sealing parts may be abbreviate
  • the width P of the adhesion part of the counter electrode 20 and the partition part 31b of the 1st integrated sealing part 31 is the adhesion part of the counter electrode 20 and the annular part 31a of the 1st integrated sealing part 31.
  • the width P of the bonding portion may be equal to or greater than the width Q of the bonding portion.
  • variety R of the partition part 31b of the 1st integrated sealing part 31 is 100% or more of the width
  • the width R of the partition part 31b may be less than 100% of the width T of the annular part 31a of the first integrated sealing part 31, or 200% or more.
  • annular 1st sealing part 31A of adjacent DSC50 is integrated, cyclic
  • the back sheet 80 is provided.
  • the back sheet 80 is not necessarily provided.
  • the back sheet 80 and the transparent conductive film 12 are adhere
  • the back sheet 80 and the transparent conductive film 12 are not necessarily adhere
  • a plurality of DSCs 50 are used, but in the present invention, only one DSC 50 may be used as in the dye-sensitized solar cell element 600 shown in FIG.
  • DSC 50A to DSC 50C are omitted, and the connection terminal 16 provided on the second connection part 12i and the metal substrate 21 of the counter electrode 20 of the DSC 50D are electrically conductive material 60P. It is electrically connected via.
  • the connection terminal 16 includes only the conductive material connection portion 16A, and the conductive material connection portion 16A is disposed between the sealing portion 30A and the coupling portion 14.
  • the conductive material connecting portion 16A is not disposed at a position facing the side edge portion 12b of the main body portion 12a in the transparent conductive film 12D of the DSC 50D.
  • the oxide semiconductor layer 13 can be expanded to the space where the conductive material connecting portion 16A is disposed. In this case, a useless space is effectively used and the power generation area can be expanded.
  • the counter electrode 20 constitutes the counter substrate, but an insulating substrate may be used as the counter substrate instead of the counter electrode 20.
  • a structure including an oxide semiconductor layer, a porous insulating layer, and a counter electrode is disposed in a space between the insulating substrate, the sealing portion 30A, and the transparent conductive substrate 15.
  • the structure can be provided on the surface of the transparent conductive substrate 15 on the counter substrate side.
  • the structure includes an oxide semiconductor layer, a porous insulating layer, and a counter electrode in order from the transparent conductive substrate 15 side.
  • An electrolyte is disposed in the space. The electrolyte is impregnated into the oxide semiconductor layer and the porous insulating layer.
  • the insulating substrate for example, a glass substrate or a resin film can be used.
  • the counter electrode the same electrode as the counter electrode 20 of the above embodiment can be used.
  • the counter electrode may be composed of a single porous layer containing, for example, carbon.
  • the porous insulating layer is mainly for preventing physical contact between the porous oxide semiconductor layer and the counter electrode, and impregnating the electrolyte inside.
  • a porous insulating layer for example, an oxide fired body can be used.
  • the object of the present invention is achieved by the second invention, it is only necessary to satisfy the constituent requirements of the second invention, and the insulating material 33 enters the first groove 90 and continuously enters the main body 12a. There is no need to cover the edges of the.
  • Example 1 a laminate was prepared by forming a transparent conductive film made of FTO having a thickness of 1 ⁇ m on a transparent substrate made of glass having a thickness of 1 mm.
  • grooves 90 were formed in the transparent conductive film 12 using a CO 2 laser (V-460 manufactured by Universal System Co., Ltd.) to form the transparent conductive films 12A to 12F.
  • the width of the groove 90 was 1 mm.
  • Each of the transparent conductive films 12A to 12C was formed so as to have a rectangular main body portion of 4.6 cm ⁇ 2.0 cm and a protruding portion protruding from one side edge portion of the main body portion.
  • the transparent conductive film 12D was formed to have a 4.6 cm ⁇ 2.1 cm rectangular main body portion and a protruding portion protruding from one side edge of the main body portion. Further, of the transparent conductive films 12A to 12D, the projecting portions 12c of the three transparent conductive films 12A to 12C are extended from the one side edge portion 12b of the main body portion 12a and from the extended portion 12d to be adjacent to the transparent portion.
  • the conductive film 12 is constituted by a facing portion 12e facing the main body portion 12a. Further, the projecting portion 12c of the transparent conductive film 12D is configured only by the overhanging portion 12d protruding from the one side edge portion 12b of the main body portion 12a.
  • the length of the overhang portion 12d in the overhang direction was 2.1 mm, and the width of the overhang portion 12d was 9.8 mm.
  • the width of the facing portion 12e was 2.1 mm, and the length of the facing portion 12e in the extending direction was 9.8 mm.
  • the transparent conductive film 12D is formed to have not only the main body portion 12a and the protruding portion 12c, but also the first current extraction portion 12f and a connection portion 12g that connects the first current extraction portion 12f and the main body portion 12a. did.
  • the transparent conductive film 12E was formed to have the second current extraction part 12h. At this time, the width of the connecting portion 12g was 1.3 mm, and the length was 59 mm. Further, the resistance value of the connecting portion 12g was measured by a four-terminal method and found to be 100 ⁇ .
  • a precursor of the connection terminal 16 composed of the conductive material connection portion 16A and the conductive material non-connection portion 16B was formed on the protruding portion 12c of the transparent conductive films 12A to 12C.
  • the precursor of the connection terminal 16 is provided such that the precursor of the conductive material non-connecting portion 16B is provided on the overhanging portion 12d so that the precursor of the conductive material connecting portion 16A is provided on the facing portion 12e. Formed.
  • the precursor of the conductive material non-connecting portion 16B was formed to be narrower than the width of the conductive material connecting portion 16A.
  • the precursor of the connection terminal 16 was formed by applying a silver paste (“GL-6000X16” manufactured by Fukuda Metal Foil Co., Ltd.) by screen printing and drying.
  • a precursor of the current collecting wiring 17 was formed on the connection part 12g of the transparent conductive film 12D.
  • the precursor of the current collector wiring 17 was formed by applying a silver paste by screen printing and drying.
  • precursors of external connection terminals 18a and 18b for taking out currents were formed on the first current extraction portion 12f and the second current extraction portion 12h of the transparent conductive film 12A, respectively.
  • the precursor of the terminal for external connection was formed by applying a silver paste by screen printing and drying.
  • the precursor of the insulating material 33 was formed so as to enter the first groove 90A and cover the edges of the transparent conductive film on both sides of the first groove 90A.
  • the insulating material 33 was formed by applying and drying a paste containing glass frit by screen printing. At this time, the width of the edge of the transparent conductive film covered with the insulating material 33 was 0.2 mm from the groove 90.
  • an annular ring made of glass frit is formed so as to surround the insulating material 33 and pass through the transparent conductive film 12D, the transparent conductive film 12E, and the transparent conductive film 12F.
  • the precursor of the connection part 14 was formed.
  • the precursor of the connecting portion 14 was formed so that the precursor of the current collecting wiring 17 was disposed inside thereof.
  • the connection part 14 was formed so that the 1st electric current extraction part and the 2nd electric current extraction part may be arrange
  • the connecting part 14 was formed by applying and drying a paste containing glass frit by screen printing.
  • a precursor of the oxide semiconductor layer 13 was formed on the main body 12a of each of the transparent conductive films 12A to 12D.
  • the precursor of the oxide semiconductor layer 13 is a porous oxide semiconductor layer forming paste containing titania (“PST-21NR” manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.) three times by screen printing, dried, and further titania.
  • a precursor of the connection terminal 16 a precursor of the current collector wiring 17, a precursor of the external connection terminals 18a and 18b, a precursor of the insulating material 33, a precursor of the connecting portion 14, a precursor of the insulating material 33,
  • the precursor of the oxide semiconductor layer 13 was baked at 500 ° C. for 15 minutes to form the connection terminal 16, the current collector wiring 17, the external connection terminals 18 a and 18 b, the connecting portion 14, the insulating material 33 and the oxide semiconductor layer 13. .
  • the width of the conductive material connection portion of the connection terminal 16 was 1.0 mm, and the width of the conductive material non-connection portion was 0.3 mm.
  • the length along the extending direction of the conductive material connecting portion was 7.0 mm
  • the length along the extending direction of the conductive material non-connecting portion was 7.0 mm.
  • the dimensions of the current collector wiring 17, the external connection terminals 18 a and 18 b, the connecting portion 14, and the oxide semiconductor layer 13 were as follows.
  • Current collecting wiring 17 thickness 4 ⁇ m, width 200 ⁇ m, length 79 mm along the X direction in FIG. 2, length 21 mm along the direction orthogonal to the X direction in FIG.
  • External connection terminals 18a and 18b thickness 20 ⁇ m, width 2 mm, length 7 mm Connecting part 14: 50 ⁇ m, width 3 mm Oxide semiconductor layer 13: 13 ⁇ m thick, 17 mm length in the X direction in FIG. 2, 42.1 mm length in the direction orthogonal to the X direction in FIG.
  • the working electrode is immersed overnight in a dye solution containing 0.2 mM of a photosensitizing dye composed of N719 and a solvent in which acetonitrile and tert-butanol are mixed at a volume ratio of 1: 1. Then, it was taken out and dried, and a photosensitizing dye was supported on the oxide semiconductor layer.
  • a photosensitizing dye composed of N719 and a solvent in which acetonitrile and tert-butanol are mixed at a volume ratio of 1: 1.
  • the first integrated sealing portion forming body prepares one sealing resin film made of maleic anhydride-modified polyethylene (trade name: Binnel, manufactured by DuPont) of 8.0 cm ⁇ 4.6 cm ⁇ 50 ⁇ m, It was obtained by forming four rectangular openings in the sealing resin film. At this time, each opening has a size of 1.7 cm ⁇ 4.4 cm ⁇ 50 ⁇ m, the width of the annular portion is 2 mm, and the width of the partition portion that partitions the inner opening of the annular portion is 2.6 mm.
  • the 1st integrated sealing part formation body was produced.
  • the first integrated sealing portion forming body is overlaid on the insulating material 33 of the working electrode, the first integrated sealing portion forming body is bonded to the insulating material 33 of the working electrode by heating and melting. It was.
  • counter electrodes were prepared. Of the four counter electrodes, two counter electrodes were prepared by forming a catalyst layer of platinum having a thickness of 5 nm on a 4.6 cm ⁇ 1.9 cm ⁇ 40 ⁇ m titanium foil by sputtering. The remaining two counter electrodes among the four counter electrodes were prepared by forming a catalyst layer made of platinum having a thickness of 5 nm on a 4.6 cm ⁇ 2.0 cm ⁇ 40 ⁇ m titanium foil by sputtering. In addition, another first integrated sealing portion forming body was prepared, and this first integrated sealing portion forming body was adhered to the surface of the counter electrode facing the working electrode in the same manner as described above. .
  • the first integrated sealing portion forming body bonded to the working electrode and the first integrated sealing portion forming body bonded to the counter electrode are opposed to each other, and the first integrated sealing portion forming bodies are overlapped with each other.
  • the first integrated sealing portion forming body was heated and melted while pressurizing the first integrated sealing portion forming body.
  • the first sealing portion was formed between the working electrode and the counter electrode.
  • the width P of the bonded portion between the partition portion of the first integrated sealing portion and the surface on the transparent conductive substrate side of the counter electrode, and the transparent conductive portion of the annular portion and the counter electrode of the first integrated sealing portion was formed between the working electrode and the counter electrode.
  • the width Q of the bonded portion with the surface on the conductive substrate side, the width R of the partition portion of the first integrated sealing portion, and the width T of the annular portion were as follows.
  • the second integrated sealing portion is prepared by preparing a sealing resin film made of maleic anhydride-modified polyethylene (trade name: Binnel, manufactured by DuPont) of 8.0 cm ⁇ 4.6 cm ⁇ 50 ⁇ m. It was obtained by forming four rectangular openings in the stopping resin film. At this time, each opening has a size of 1.7 cm ⁇ 4.4 cm ⁇ 50 ⁇ m, the width of the annular portion is 2 mm, and the width of the partition portion that partitions the inner opening of the annular portion is 2.6 mm.
  • a second integrated sealing portion was prepared. The second integrated sealing portion was bonded to the counter electrode so as to sandwich the edge of the counter electrode together with the first integrated sealing portion. At this time, the first integrated sealing portion and the second integrated sealing portion were bonded to the counter electrode and the first integrated sealing portion by heating and melting while pressing the second integrated sealing portion against the counter electrode.
  • a desiccant sheet was affixed with a double-sided tape on each counter electrode metal substrate.
  • the dimensions of the desiccant sheet were 1 mm thick ⁇ 3 cm long ⁇ 1 cm wide, and a zeo sheet (trade name, manufactured by Shinagawa Kasei Co., Ltd.) was used as the desiccant sheet.
  • bypass diodes 70A to 70C and low-temperature curing silver paste Dotite D500, manufactured by Fujikura Chemical Co., Ltd. It fixed by apply
  • the bypass diode 70D is connected to the annular part of the second integrated sealing part of the DSC 50D, and the low-temperature curing type silver paste is connected to the counter electrode from one of the terminals at both ends of the diode. It was fixed by applying as follows.
  • the conductive material 60Q was formed so as to connect two adjacent bypass diodes to the four bypass diodes 70A to 70D. At this time, the conductive material 60Q was formed by curing the low temperature curable silver paste at 30 ° C. for 12 hours.
  • the bypass diode RB751V-40 manufactured by ROHM was used.
  • a low temperature curing type silver paste (Dotite D-500 manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) is used so as to connect each conductive material 60Q between the bypass diodes and the conductive material connecting portions on the three transparent conductive films 12A to 12C.
  • the conductive material 60P was formed by applying and curing. Further, with respect to the bypass diode 70A, the conductive material 60P was formed by applying and curing the low-temperature curable silver paste so as to be connected to the conductive material connecting portion on the transparent conductive film 12E. At this time, the conductive material 60P was formed by curing the low temperature curable silver paste at 30 ° C. for 12 hours.
  • butyl rubber (“Aikamelt” manufactured by Aika Kogyo Co., Ltd.) was applied onto the connecting portion 14 with a dispenser while heating at 200 ° C. to form a precursor of the bonded portion.
  • a laminate is prepared by laminating a film (thickness 50 ⁇ m) made of polybutylene terephthalate (PBT) resin film (thickness 50 ⁇ m), aluminum foil (thickness 25 ⁇ m), and binel (trade name, manufactured by DuPont) in this order. did. And it piled up on the peripheral part of this laminated body 80A, and the precursor of the adhesion part 80B, and pressurized for 10 seconds. In this way, a back sheet 80 composed of the bonding portion 80B and the laminated body 80A was obtained at the connecting portion 14.
  • a DSC module was obtained as described above.
  • Example 2 The DSC module is the same as in Example 1 except that the insulating material 33 made of glass frit enters the second groove 90B and covers the edge of the transparent conductive film 12 forming the second groove 90B. Was made. The edge of the transparent conductive film covered with the insulating material 33 was a portion 0.2 mm from the groove.
  • Example 3 A DSC module was produced in the same manner as in Example 2 except that the width of the edge of the transparent conductive film 12 covered with the insulating material 33 was 0.5 mm from the groove 90.
  • Example 1 A DSC module was produced in the same manner as in Example 1 except that the insulating material 33 was not formed.
  • Example 4 After forming the connection terminal 16, the current collector wiring 17, the external connection terminals 18 a and 18 b, the coupling portion 14, and the oxide semiconductor layer 13, before the photosensitizing dye is supported on the oxide semiconductor layer, the insulating material 33 A DSC module was produced in the same manner as in Example 1 except that a paste containing a polyimide resin was printed and baked at 350 ° C. for 1 hour.
  • Example 5 A DSC module was produced in the same manner as in Example 1 except that the connecting portion was not formed.
  • Example 6 A DSC module was produced in the same manner as in Example 1 except that the insulating material was not formed.
  • Example 7 A DSC module was produced in the same manner as in Example 1 except that the width of the conductive material non-connection portion was set to 1/3 times the width of the conductive material connection portion.
  • Example 8 A DSC module was produced in the same manner as in Example 1 except that the width of the conductive member non-connecting portion 16 was the same as the width of the conductive member connecting portion 16.
  • connection reliability was evaluated by conducting a heat cycle test according to JIS C 8938 on the DSC modules obtained in Examples 7 to 8 and examining the presence or absence of peeling of the connection terminals from the transparent conductive film. The results are shown in Table 3.
  • the heat cycle test 1 was performed 200 cycles when the cycle for raising or lowering the environmental temperature from ⁇ 40 ° C. to 90 ° C. was taken as one cycle.
  • the DSC element of the present invention has excellent durability.
  • SYMBOLS 11 Transparent substrate 12 ... Transparent electrically conductive film 12a ... Main-body part 12c ... Protrusion part 12e ... Opposite part 13 ... Oxide semiconductor layer 14 ... Connection part 15 ... Transparent conductive substrate (conductive substrate) DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Connection terminal 16A ... Conductive material connection part 16B ... Conductive material non-connection part 20 ... Counter electrode (opposite substrate) DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Metal substrate 30A ... Sealing part 33 ... Insulating material 50, 50A-50D ... Dye-sensitized solar cell 60P, 60Q ... Conductive material 80 ... Back sheet 80B ...
  • Adhesive part 90 ... Groove 90A ... First groove 90B ... First Two grooves 100, 200, 300, 400, 500 ... Dye-sensitized solar cell module (dye-sensitized solar cell element) 600 ... Dye-sensitized solar cell element

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Abstract

 本発明は、優れた耐久性を有する色素増感太陽電池素子を提供する。 本発明の色素増感太陽電池素子(100)は、少なくとも1つの色素増感太陽電池(50)を有し、色素増感太陽電池が、透明基板(11)および透明基板の一面上に設けられる透明導電膜(12)を有する導電性基板(15)と、導電性基板に対向する対向基板(20)と、導電性基板又は対向基板上に設けられる酸化物半導体層(13)と、導電性基板及び対向基板を接合させる環状の封止部(30A)とを備えており、透明導電膜が、封止部の内側に配置される本体部を有し、透明導電膜に溝(90)が形成され、少なくとも一部の溝が、封止部の外形に沿って形成される第1の溝(90A)を有し、絶縁材が、第1の溝の少なくとも一部に入り込むとともに、連続して本体部の縁部をも覆っている。

Description

色素増感太陽電池素子
 本発明は、色素増感太陽電池素子に関する。
 光電変換素子として、安価で、高い光電変換効率が得られることから色素増感太陽電池素子が注目されており、色素増感太陽電池素子に関して種々の開発が行われている。
 色素増感太陽電池素子は一般に、色素増感太陽電池を備えており、色素増感太陽電池は、作用極と、対極と、作用極と対極とを連結する環状の封止部とを備えている。そして、作用極は、透明基板と、その上に形成された透明導電膜とを有している。
 このような色素増感太陽電池素子として、例えば下記特許文献1記載の素子が知られている。下記特許文献1には、直列接続される複数の色素増感太陽電池を有する色素増感太陽電池モジュールが開示されている。下記特許文献1の色素増感太陽電池モジュールでは、複数の色素増感太陽電池が、基板と、基板上に設けられる導電膜とを有しており、複数の色素増感太陽電池に含まれる導電膜同士は、基板上でレーザスクライブ法などによって形成される溝を介して配置されており、その溝には、酸化還元種を含むキャリア輸送材料を含有する多孔質絶縁層が入り込んでいる。
 また色素増感太陽電池素子としては、下記特許文献2に記載の素子も知られている。下記特許文献2には、一対の電極と、それら一対の電極の間に設けられる電解質層と、電解質層の周囲で一対の電極を連結する封止材とを有する色素増感太陽電池と、一対の電極のうち一方の電極を覆うように且つ封止材に接着されるように設けられるバックシートとを有する光電変換装置が開示されている。
特開2010-3557号公報 特開2006-100069号公報
 しかし、上記特許文献1及び2に記載の色素増感太陽電池モジュールはいずれも、耐久性の点で改善の余地があった。
 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた耐久性を有する色素増感太陽電池素子を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記特許文献1の色素増感太陽電池モジュールにおいて、上記課題が生じる原因について検討した。その結果、導電膜同士間に形成される溝が基板上でレーザスクライブ法などによって形成されると、基板の内部であって溝の下方にクラックが形成され、このクラックが導電膜表面にまで達する場合があることに気付いた。ここで、溝が、色素増感太陽電池に含まれる封止部の外側に通じていると、封止部の外側からそのクラックを介して水分が侵入し、この水分が多孔質絶縁層中のキャリア輸送材料に接触し、その結果、色素増感太陽電池モジュールの耐久性が低下するのではないかと本発明者らは考えた。そこで、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、以下の発明により上記課題を解決しうることを見出した。
 すなわち、本発明は、少なくとも1つの色素増感太陽電池を有し、前記色素増感太陽電池が、透明基板および前記透明基板の一面上に設けられる透明導電膜を有する導電性基板と、前記導電性基板に対向する対向基板と、前記導電性基板又は前記対向基板上に設けられる酸化物半導体層と、前記導電性基板及び前記対向基板を接合させる環状の封止部とを備えており、前記透明導電膜が、前記封止部の内側に配置される本体部を有し、前記透明導電膜に溝が形成され、少なくとも一部の前記溝が、前記封止部の外形に沿って形成される第1の溝を有し、絶縁材が、前記第1の溝の少なくとも一部に入り込むとともに、連続して前記本体部の縁部をも覆っている色素増感太陽電池素子である。以下、上記発明を「第1の発明」と呼ぶことがある。
 この色素増感太陽電池素子によれば、透明導電膜に溝が形成され、この溝が、環状の封止部の外形に沿って形成される第1の溝を有する。そして、その第1の溝の少なくとも一部に、絶縁材が入り込むとともに、この絶縁材が、連続して本体部の縁部をも覆っている。このため、透明基板の内部であって溝の下方の位置に溝に沿ってクラックが形成され、そのクラックが本体部の縁部にまでつながっていたとしても、そのクラックを経た封止部の外部からの水分の侵入が絶縁材によって十分に抑制される。このため、本発明の色素増感太陽電池素子によれば、優れた耐久性を有することが可能となる。
 上記色素増感太陽電池素子において、前記絶縁材は、前記封止部の外形に沿って、全周に渡って設けられていることが好ましい。
 この場合、外部からの水分の侵入経路を全周に渡って遮断することができるため、より優れた耐久性を有することが可能となる。
 上記色素増感太陽電池素子において、前記第1の溝の少なくとも一部が前記封止部の外側で前記封止部と離間しており、前記少なくとも1つの色素増感太陽電池の前記透明導電膜上であって、前記封止部と前記第1の溝との間に集電配線を有することが好ましい。
 この場合、少なくとも1つの色素増感太陽電池の封止部の内側で発生した電流を集電配線によって封止部の外側に取り出すことができる。また、集電配線は一般に、多孔質であるため通気性を有しており、水蒸気等のガスが透過可能となっているところ、封止部と封止部の外側の第1の溝との間に集電配線が配置されることで、集電配線を通じて封止部の内側に水蒸気等のガスが侵入することが十分に抑制される。このため、より優れた耐久性が得られる。
 上記色素増感太陽電池素子が、前記色素増感太陽電池を前記透明基板の前記一面側で覆うバックシートをさらに備える場合には、前記溝が、前記第1の溝と、前記透明導電膜のうち前記本体部を除く部分の縁部に沿って形成され、前記バックシートの周縁部と交差する第2の溝とを有し、前記絶縁材が、前記第2の溝に入り込むとともに前記透明導電膜のうち前記本体部を除く部分の縁部をも覆っていることが好ましい。
 上記第2の溝が前記バックシートの周縁部と交差していると、その第2の溝を通じて水分がバックシートと透明導電性基板との間の空間に侵入することが可能となる。この場合、第2の溝に絶縁材が入り込み、絶縁材が、透明導電膜のうち前記本体部を除く部分の縁部をも覆っていることで、バックシートの外側から内側への水分の侵入が十分に抑制される。このため、バックシートと透明導電性基板との間の空間に侵入した水分が封止部を通じて封止部の内側に入り込むことが十分に抑制される。このため、色素増感太陽電池素子の耐久性の低下を十分に抑制することが可能となる。
 上記色素増感太陽電池素子において、前記導電性基板上であって、前記バックシートの周縁部全周に、絶縁性の連結部が設けられていることが好ましい。
 この場合、バックシートの外側からバックシートの内側に水分が侵入することを、十分に抑制することができる。
 上記色素増感太陽電池素子において、前記絶縁材と前記連結部が同一材料からなり一体化されていることが好ましい。
 この場合、絶縁材と連結部が同一材料からなり一体化されているため、バックシート内に水分が侵入したとしても、絶縁材と連結部との間に界面生じないので、一体となって水分の侵入を防止することができる。このため、より一層優れた耐久性を有することが可能となる。
 上記色素増感太陽電池素子において、前記絶縁材は、すべての前記溝に入り込むとともにすべての前記溝の両側の透明導電膜の縁部を覆っていることが好ましい。
 この場合、絶縁材がすべての溝に入り込むとともにすべての溝の両側の透明導電膜の縁部を覆っているため、そもそも溝に水分が侵入できず、溝に形成されたクラックにも水分が侵入できなくなるため、溝を介して水分が侵入することを、より一層抑制することができる。また、絶縁材がすべての溝の両側の透明導電膜の縁部も覆っているため、溝の両側の透明導電膜の間での絶縁性も十分に確保することができる。
 上記色素増感太陽電池素子が、前記少なくとも1つの色素増感太陽電池を前記透明基板の前記一面側で覆うバックシートをさらに備える場合には、前記バックシートが、前記バックシートを前記導電性基板に接着する接着部を有しており、前記接着部が前記封止部と離間していることが好ましい。
 この色素増感太陽電池素子によれば、バックシートの接着部が封止部と離間している。このため、接着部が、低温時において収縮することにより封止部を引っ張って、封止部と導電性基板又は対向基板との界面に過大な応力が加わることが十分に抑制される。また、高温時においても、接着部が、膨張することにより封止部を押して、封止部と導電性基板又は対向基板との界面に過大な応力を加えることが十分に抑制される。すなわち、本発明の色素増感太陽電池素子によれば、高温時でも低温時でも、封止部と導電性基板又は対向基板との界面に過大な応力が加わることが十分に抑制される。このため、本発明の色素増感太陽電池素子は、優れた耐久性を有することが可能となる。
 上記色素増感太陽電池素子においては、前記導電性基板上であって、前記バックシートの周縁部全周に、絶縁性の連結部が設けられ、前記バックシートの前記接着部は前記連結部に接着されていることが好ましい。
 この場合、バックシートの外側からバックシートの内側に水分が侵入することを十分に抑制することができる。
 上記色素増感太陽電池素子においては、前記絶縁材が、前記封止部と前記導電性基板との間に設けられ、前記導電性基板が第1電極で構成され、前記対向基板が第2電極で構成されることが好ましい。
 この場合、封止部が高温時に流動性を有するようになっても、第1電極で構成される導電性基板と第2電極で構成される対向基板との接触が十分に抑制され、導電性基板と対向基板との間の短絡を十分に抑制できる。
 上記色素増感太陽電池素子は、色素増感太陽電池を複数有し、前記複数の色素増感太陽電池が直列且つ電気的に接続され、前記複数の色素増感太陽電池のうち、隣りの色素増感太陽電池と接続される前記色素増感太陽電池が、前記透明導電膜上に設けられる接続端子をさらに備え、前記対向基板が金属基板を有し、前記透明導電膜が、前記環状の封止部の内側に設けられる本体部と、前記本体部から前記封止部の外側まで突出し、前記接続端子が設けられる突出部とを有し、隣り合う2つの色素増感太陽電池のうち一方の色素増感太陽電池における前記接続端子と他方の色素増感太陽電池における前記対向基板の前記金属基板とが導電材を介して接続され、前記接続端子が、前記導電材と接続され、前記封止部の外側で一定方向に沿って延びる導電材接続部と、前記封止部の外側で前記導電材接続部から一定方向に沿って延びる導電材非接続部とを有し、前記導電材非接続部の幅が、前記導電材接続部の幅より狭いことが好ましい。
 色素増感太陽電池素子が温度変化の大きい環境下に置かれた場合、透明導電膜の突出部上に設けられる接続端子の幅が広いほど、接続端子は、透明導電膜の突出部から剥離しやすくなる。その点、本発明の色素増感太陽電池素子では、接続端子のうち導電材非接続部が、導電材と接続される導電材接続部より狭い幅を有する。このため、接続端子のうち導電材非接続部は、透明導電膜の突出部から剥離しにくくなる。従って、仮に導電材接続部が透明導電膜の突出部から剥離しても、導電材非接続部は透明導電膜の突出部から剥離せず突出部に対する接続を維持することが可能となる。また導電材接続部が透明導電膜の突出部から剥離しても、色素増感太陽電池素子は正常に動作することが可能である。従って、本発明の色素増感太陽電池素子によれば、接続信頼性を向上させることが可能となる。また、隣り合う2つの色素増感太陽電池のうち一方の色素増感太陽電池における対向基板の金属基板に接続された導電材は、他方の色素増感太陽電池における突出部上の導電材接続部と接続され、導電材接続部は、突出部上で封止部の外側に設けられている。すなわち、隣り合う2つの色素増感太陽電池同士の接続が封止部の外側で行われる。このため、本発明の色素増感太陽電池素子によれば、開口率を向上させることが可能となる。
 また本発明者らは、上記特許文献2の光電変換装置において、上記課題が生じる原因について検討した。その結果、上記特許文献2の光電変換装置においては、バックシートに含まれる接着部として、線膨張係数の大きなホットメルト樹脂が用いられており、そのために、低温時には、ホットメルト樹脂が収縮して封止材が引っ張られ、封止材と電極との界面に過大な応力が加えられるのではないかと考えた。逆に高温時には、ホットメルト樹脂が膨張して封止材が押され、封止材と電極との界面に過大な応力が加えられるのではないかと考えた。その結果、封止材と電極との間の接着力が弱まり、水分が侵入しやすくなって耐久性が低下しやすくなるのではないかと本発明者らは考えた。そこで、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、以下の発明によっても上記課題を解決しうることを見出した。
 すなわち、本発明は、少なくとも1つの色素増感太陽電池と、前記少なくとも1つの色素増感太陽電池に対向して配置されるバックシートとを有し、前記色素増感太陽電池が、導電性基板と、前記導電性基板に対向する対向基板と、前記導電性基板又は前記対向基板上に設けられる酸化物半導体層と、前記導電性基板及び前記対向基板を接合させる環状の封止部とを備えており、前記バックシートが、前記バックシートを前記導電性基板に接着する接着部を有しており、前記接着部が前記封止部と離間している、色素増感太陽電池素子である。以下、上記発明を「第2の発明」と呼ぶことがある。
 この色素増感太陽電池素子によれば、バックシートの接着部が封止部と離間している。このため、接着部が、低温時において収縮することにより封止部を引っ張って、封止部と導電性基板又は対向基板との界面に過大な応力が加わることが十分に抑制される。また、高温時においても、接着部が、膨張することにより封止部を押して、封止部と導電性基板又は対向基板との界面に過大な応力を加えることが十分に抑制される。すなわち、本発明の色素増感太陽電池素子によれば、高温時でも低温時でも、封止部と導電性基板又は対向基板との界面に過大な応力が加わることが十分に抑制される。このため、本発明の色素増感太陽電池素子は、優れた耐久性を有することが可能となる。
 上記色素増感太陽電池素子においては、前記導電性基板上であって、前記バックシートの周縁部の全周に、絶縁性の連結部が設けられ、前記バックシートの前記接着部は前記連結部に接着されていることが好ましい。
 この場合、バックシートの外側からバックシートの内側に水分が侵入することを十分に抑制することができる。
 上記色素増感太陽電池素子においては、前記導電性基板が第1電極で構成され、前記対向基板が第2電極で構成され、前記封止部と前記導電性基板との間に、絶縁材が設けられていることが好ましい。
 この場合、封止部が高温時に流動性を有するようになっても、第1電極で構成される導電性基板と第2電極で構成される対向基板との接触が十分に抑制され、導電性基板と対向基板との間の短絡を十分に抑制できる。
 上記色素増感太陽電池素子においては、前記連結部と前記絶縁材とが同一材料からなり一体化されていることが好ましい。
 この場合、前記連結部と前記絶縁材とが同一材料からなり一体化されているため、バックシートに水分が侵入したとしても、絶縁材と連結部との間に界面が生じないので、絶縁材と連結部とが一体となって水分の侵入を防止することができる。このため、より一層優れた耐久性を有することが可能となる。
 本発明によれば、優れた耐久性を有する色素増感太陽電池素子が提供される。
本発明の色素増感太陽電池素子の第1実施形態を示す切断面端面図である。 本発明の色素増感太陽電池素子の第1実施形態の一部を示す平面図である。 図1の色素増感太陽電池素子における透明導電膜のパターンを示す平面図である。 図1の第1一体化封止部を示す平面図である。 図1の第2一体化封止部を示す平面図である。 図2のVI-VI線に沿った切断面端面図である。 バックシートを固定するための連結部を形成した作用極を示す平面図である。 図4の第1一体化封止部を形成するための第1一体化封止部形成体を示す平面図である。 本発明の色素増感太陽電池素子の第2実施形態の一部を示す平面図である。 本発明の色素増感太陽電池素子の第3実施形態の一部を示す平面図である。 本発明の色素増感太陽電池素子の第4実施形態の一部を示す平面図である。 本発明の色素増感太陽電池素子の第5実施形態の一部を示す切断面端面図である。 本発明の色素増感太陽電池素子の第6実施形態の一部を示す平面図である。
 以下、本発明の色素増感太陽電池素子の好適な第1実施形態について図1~図6を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の色素増感太陽電池素子の第1実施形態を示す切断面端面図、図2は、本発明の色素増感太陽電池素子の第1実施形態の一部を示す平面図、図3は、図1の色素増感太陽電池モジュールにおける透明導電膜のパターンを示す平面図、図4は、図1の第1一体化封止部を示す平面図、図5は、図1の第2一体化封止部を示す平面図、図6は、図2のVI-VI線に沿った切断面端面図である。
 図1に示すように、色素増感太陽電池素子としての色素増感太陽電池モジュール(以下、「DSCモジュール」と呼ぶことがある)100は、透明基板11を有する複数(図1では4つ)の色素増感太陽電池(以下、「DSC」と呼ぶことがある)50と、DSC50を、透明基板11の一面11a側で覆うように設けられるバックシート80とを有している。バックシート80の周縁部80aの全周には絶縁性の連結部14が設けられている。図2に示すように、複数のDSC50は導電材60Pによって直列に接続されている。以下、説明の便宜上、DSCモジュール100における4つのDSC50をDSC50A~50Dと呼ぶことがある。
 図1に示すように、複数のDSC50の各々は、作用極10と、作用極10に対向する対極20と、作用極10及び対極20を接合させる環状の封止部30Aとを備えている。作用極10、対極20及び環状の封止部30Aによって形成されるセル空間には電解質40が充填されている。
 対極20は、金属基板21と、金属基板21の作用極10側に設けられて触媒反応を促進する触媒層22とを備えている。また隣り合う2つのDSC50において、対極20同士は互いに離間している。本実施形態では、対極20によって対向基板が構成されている。
 図1および図2に示すように、作用極10は、透明基板11、透明基板11の上に設けられる透明導電膜12及び透明基板11の一面11a上に設けられる絶縁材33を有する透明導電性基板15と、透明導電性基板15の透明導電膜12の上に設けられる少なくとも1つの酸化物半導体層13と、透明導電膜12上に設けられる接続端子16とを有している。酸化物半導体層13は、環状の封止部30Aの内側に配置されている。透明基板11は、DSC50A~50Dの共通の透明基板として使用されている。なお、本実施形態では、透明導電性基板15によって導電性基板が構成されている。
 図2および図3に示すように、透明導電膜12は、互いに絶縁された状態で設けられる透明導電膜12A~12Fで構成されている。すなわち、透明導電膜12A~12Fは互いに溝90を介在させて配置されている。ここで、透明導電膜12A~12Dはそれぞれ複数のDSC50A~50Dの透明導電膜12を構成している。また透明導電膜12Eは、封止部30Aに沿って折れ曲がるようにして配置されている。透明導電膜12Fは、バックシート80の周縁部80aを固定するための環状の透明電極膜12である(図1参照)。
 図3に示すように、透明導電膜12A~12Dはいずれも、側縁部12bを有する四角形状の本体部12aと、本体部12aの側縁部12bから側方に突出する突出部12cとを有している。
 図2に示すように、透明導電膜12A~12Dのうち透明導電膜12Cの突出部12cは、DSC50A~50Dの配列方向Xに対して側方に張り出す張出し部12dと、張出し部12dから延びて、隣りのDSC50Dの本体部12aに溝90を介して対向する対向部12eとを有している。
 DSC50Bにおいても、透明導電膜12Bの突出部12cは、張出し部12dと対向部12eとを有している。またDSC50Aにおいても、透明導電膜12Aの突出部12cは、張出し部12dと対向部12eとを有している。
 なお、DSC50Dは、既にDSC50Cと接続されており、他に接続されるべきDSC50が存在しない。このため、DSC50Dにおいて、透明導電膜12Dの突出部12cは対向部12eを有していない。すなわち透明導電膜12Dの突出部12cは張出し部12dのみで構成される。
 但し、透明導電膜12Dは、DSCモジュール100で発生した電流を外部に取り出すための第1電流取出し部12fと、第1電流取出し部12fと本体部12aとを接続し、透明導電膜12A~12Cの側縁部12bに沿って延びる接続部12gとをさらに有している。第1電流取出し部12fは、DSC50Aの周囲であって透明導電膜12Aに対して透明導電膜12Bと反対側に配置されている。
 一方、透明導電膜12Eも、DSCモジュール100で発生した電流を外部に取り出すための第2電流取出し部12hを有しており、第2電流取出し部12hは、DSC50Aの周囲であって透明導電膜12Aに対して透明導電膜12Bと反対側に配置されている。また透明導電膜12Eは、第2電流取出し部12hとDSC50Aの対極20の金属基板21とを接続する第2接続部12iをさらに有している。本実施形態では、第2接続部12iは、環状の連結部14とDSC50Aの透明導電膜12Aの本体部12aとの間にL字状に配置されている。そして、第1電流取出し部12fおよび第2電流取出し部12hは、DSC50Aの周囲において溝90を介して隣り合うように配置されている。ここで、溝90は、環状の封止部30Aの外形に沿って形成される第1の溝90Aと、透明導電膜12のうち本体部12aを除く部分の縁部に沿って形成され、バックシート80の周縁部80aと交差する第2の溝90Bとで構成されている。第1の溝90Aは、環状の封止部30Aの外形に沿って形成されるため、透明導電膜12の本体部12aの縁部に沿って形成される溝に加え、透明導電膜12のうち本体部12aを除く部分の縁部に沿って形成される溝も含む。また第1の溝90Aは、DSCモジュール100がバックシート80を有する場合には、環状の連結部14の内周縁よりも内側に形成される溝を言い、第2の溝90Bは、環状の連結部14の内周縁よりも外側に形成される溝を言う。
 また、透明導電膜12A~12Cの各突出部12cおよび透明導電膜12Eの上には、接続端子16が設けられている。本実施形態では、透明導電膜12A~12Cにおいては、接続端子16のうち少なくとも導電材接続部16Aは、突出部12cの対向部12e上に設けられており、接続される隣りのDSC50の本体部12aに対向している。透明導電膜12Eにおいては、接続端子16のうちの導電材接続部16Aは、接続される隣りのDSC50Aの本体部12aに対向している。各接続端子16は、導電材60Pと接続され、封止部30Aの外側で封止部30Aに沿って延びる導電材接続部16Aと、導電材60Pと接続されず、導電材接続部16Aから封止部30Aの外側で封止部30Aに沿って延びる導電材非接続部16Bとを有する。そして、導電材非接続部16Bの幅は、導電材接続部16Aの幅より狭くなっている。ここで、導電材接続部16Aおよび導電材非接続部16Bの幅はそれぞれ一定となっている。なお、導電材接続部16Aの幅とは、導電材接続部16Aの延び方向に直交する方向の長さであって導電材接続部16Aの幅のうち最も狭い幅を意味し、導電材非接続部16Bの幅とは、導電材非接続部16Bの延び方向に直交する方向の長さであって導電材非接続部16Bの幅のうち最も狭い幅を意味するものとする。
 そして、DSC50Cにおける透明導電膜12Cの突出部12c上に設けられる接続端子16の導電材接続部16Aと隣りのDSC50Dにおける対極20の金属基板21とが導電材60Pを介して接続されている。導電材60Pは、封止部30Aの上を通るように配置されている。同様に、DSC50Bにおける接続端子16の導電材接続部16Aと隣りのDSC50Cにおける対極20の金属基板21とは導電材60Pを介して接続され、DSC50Aにおける接続端子16の導電材接続部16Aと隣りのDSC50Bにおける対極20の金属基板21とは導電材60Pを介して接続され、透明導電膜12E上の接続端子16の導電材接続部16Aと隣りのDSC50Aにおける対極20の金属基板21とは導電材60Pを介して接続されている。
 また第1電流取出し部12f、第2電流取出し部12h上にはそれぞれ、外部接続端子18a,18bが設けられている。
 図1に示すように、封止部30Aは、透明導電性基板15と対極20との間に設けられる環状の第1封止部31Aと、第1封止部31Aと重なるように設けられ、第1封止部31Aと共に対極20の縁部20aを挟持する第2封止部32Aとを有している。そして、図4に示すように、隣り合う第1封止部31A同士は一体化されて第1一体化封止部31を構成している。別言すると、第1一体化封止部31は、隣り合う2つの対極20の間に設けられていない環状の部分(以下、「環状部」と呼ぶ)31aと、隣り合う2つの対極20の間に設けられており、環状の部分31aの内側開口31cを仕切る部分(以下、「仕切部」と呼ぶ)31bとで構成されている。また図5に示すように、第2封止部32A同士は、隣り合う対極20の間で一体化され、第2一体化封止部32を構成している。第2一体化封止部32は、隣り合う2つの対極20の間に設けられていない環状の部分(以下、「環状部」と呼ぶ)32aと、隣り合う2つの対極20の間に設けられており、環状の部分32aの内側開口32cを仕切る部分(以下、「仕切部」と呼ぶ)32bとで構成されている。
 また図1に示すように、第1封止部31Aと溝90との間には、隣り合う透明導電膜12A~12F同士間の溝90に入り込み且つ隣り合う透明導電膜12にまたがるように、環状の封止部30Aの外形に沿って全周に絶縁材33が設けられている。詳しく述べると、絶縁材33は、溝90のうち透明導電膜12の本体部12aの縁部に沿って形成される第1の溝90Aが形成されている部分においては、第1の溝90Aに入り込むとともに、第1の溝90Aを形成している本体部12aの縁部をも覆っている。一方、第1の溝90Aが形成されていない本体部12aと突出部12cとの間においても、透明導電膜12上に絶縁材33が形成され、封止部30Aの外形に沿って、全周に渡って絶縁材33が形成されている。また、絶縁材33は、第1の溝90Aを挟んで本体部12aと反対側にある透明導電膜12の縁部も覆っており、封止部30Aの外側まで設けられている。但し、本実施形態では、第1の溝90Aのうち、透明導電膜12の本体部12aを除く部分の縁部に沿って形成される溝及び第2の溝90Bは絶縁材33で覆われていない。
 図6に示すように、対極20のうち透明導電性基板15側の面と第1一体化封止部31の仕切部31bとの接着部の幅Pは、対極20のうち透明導電性基板15側の面と第1一体化封止部31の環状部31aとの接着部の幅Qよりも狭くなっている。さらに、第1一体化封止部31の仕切部31bの幅Rは、第1一体化封止部31の環状部31aの幅Tの100%以上200%未満となっている。
 また、第2一体化封止部32は、対極20のうち作用極10と反対側に設けられる本体部32dと、隣り合う対極20同士の間に設けられる接着部32eとを有している。第2一体化封止部32は、接着部32eによって第1一体化封止部31に接着されている。
 図1に示すように、透明導電性基板15の上にはバックシート80が設けられている。バックシート80は、耐候性層と、金属層とを含む積層体80Aと、積層体80Aに対し金属層と反対側に設けられ、連結部14を介して透明導電性基板15と接着する接着部80Bとを含む。ここで、接着部80Bは、バックシート80を透明導電性基板15に接着させるためのものであり、図1に示すように、積層体80Aの周縁部に形成されていればよい。但し、接着部80Bは、積層体80AのうちDSC50側の面全体に設けられていてもよい。バックシート80の周縁部80aは、接着部80Bによって、連結部14を介して透明導電膜12のうち透明導電膜12D,12E,12Fと接続されている。ここで、接着部80BはDSC50の封止部30Aと離間している。また連結部14も封止部30Aと離間している。さらに、透明導電膜12Eの第2接続部12iは、環状の連結部14の内側に配置されている。また透明導電膜12Fは、透明基板11と連結部14とを接続し、DSC50の透明導電膜12A~12Dを包囲するように且つ透明導電膜12A~12Dとの間に、溝90の一部を形成するように設けられる。ここで、溝90の一部である第1の溝90Aは、環状の連結部14の内側に配置され、第2の溝90Bは、環状の連結部14の内周縁の外側に配置されている。なお、バックシート80より内側で且つ封止部30Aの外側の空間に電解質40は充填されていない。
 また透明導電膜12Dにおいては、本体部12a、接続部12gおよび電流取出し部12fを通るように、透明導電膜12Dよりも低い抵抗を有する集電配線17が延びている。この集電配線17は、バックシート80と透明導電性基板15との連結部14と交差しないように配置されている。別言すると、集電配線17は、連結部14よりも内側に配置されている。また集電配線17は、DSC50Dの透明導電膜12D上であって、第1の溝90Aのうち封止部30Aの外側で封止部30Aと離間している部分と、封止部30Aとの間に配置されている。
 なお、図2に示すように、各DSC50A~50Dにはそれぞれ、バイパスダイオード70A~70Dが並列に接続されている。具体的には、バイパスダイオード70Aは、DSC50AとDSC50Bとの間の第2一体化封止部32の仕切部32b上に固定され、バイパスダイオード70Bは、DSC50BとDSC50Cとの間の第2一体化封止部32の仕切部32b上に固定され、バイパスダイオード70Cは、DSC50CとDSC50Dとの間の第2一体化封止部32の仕切部32b上に固定されている。バイパスダイオード70Dは、DSC50Dの封止部30A上に固定されている。そして、バイパスダイオード70A~70Dを通るように対極20の金属基板21に導電材60Qが固定されている。またバイパスダイオード70A,70B間、バイパスダイオード70B,70C間、バイパスダイオード70C,70D間の導電材60Qからはそれぞれ導電材60Pが分岐し、透明導電膜12A上の導電材接続部16A、透明導電膜12B上の導電材接続部16A、透明導電膜12C上の導電材接続部16Aにそれぞれ接続されている。またDSC50Aの対極20の金属基板21にも導電材60Pが固定され、この導電材60Pは、バイパスダイオード70Aと、透明導電膜12E上の接続端子16の導電材接続部16Aとを接続している。さらにバイパスダイオード70Dは、導電材60Pを介して透明導電膜12Dに接続されている。
 また、図1に示すように、各DSC50の対極20上には、乾燥剤95が設けられている。
 上記DSCモジュール100は、溝90が設けられており、溝90は、環状の封止部30Aの外形に沿って形成される第1の溝90Aを有する。そして、その第1の溝90Aに、絶縁材33が入り込むとともに、この絶縁材33が、連続して本体部12aの縁部をも覆っている。このため、透明基板11の内部であって溝90の下方の位置に溝90に沿ってクラックが形成され、そのクラックが本体部12aの縁部にまでつながっていたとしても、そのクラックを経た封止部30Aの外部からの水分の侵入が絶縁材33によって十分に抑制される。このため、DSCモジュール100によれば、優れた耐久性を有することが可能となる。
 またDSCモジュール100では、絶縁材33は、封止部30Aの外形に沿って、全周に渡って設けられているため、外部からの水分の侵入経路を全周に渡って遮断することができ、より優れた耐久性を有することが可能となる。
 さらにDSCモジュール100では、第1の溝90Aが、本体部12aの縁部に沿って設けられている。このため、第1の溝90Aが本体部12aの縁部よりも外側に形成される場合に比べ、第1の溝90Aで囲まれる領域を小さくすることができ、DSCモジュール100を小型化することができる。
 またDSCモジュール100では、バックシート80の周縁部全周に、絶縁性の連結部14が設けられているため、バックシート80の外側からバックシート80の内側に水分が侵入することを、十分に抑制することができる。
 さらにDSCモジュール100は、隣接するDSC50の透明導電膜12の間の第1の溝90Aにも絶縁材33が入り込んでいるため、透明導電膜12同士の間に流れる電流を抑制することができ絶縁性を十分に確保することができる。このため、光電変換特性を向上させることができる。
 またDSCモジュール100では、封止部30Aと絶縁材33とが重なるように配置されている。このため、絶縁材33が封止部30Aと重ならないように配置されている場合に比べて、DSCモジュール100の受光面側から見た、発電に寄与する部分の面積をより増加させることができる。このため、開口率をより向上させることができる。
 またDSCモジュール100では、第1電流取出し部12fおよび第2電流取出し部12hは、DSC50Aの周囲であって透明導電膜12Aに対し透明導電膜12Bと反対側に配置され、透明導電膜12Aの第1電流取出し部12fおよび透明導電膜12Fの第2電流取出し部12hは互いに溝90を介して隣り合うように配置されている。このため、DSCモジュール100においては、第1電流取出し部12fおよび第2電流取出し部12hのそれぞれに外部接続端子18a,18bを隣り合うように配置することが可能となる。従って、外部接続端子18a,18bから電流を外部に取り出すためのコネクタの数を1つとすることが可能となる。すなわち、仮に、第1電流取出し部12fが透明導電膜12Dに対し透明導電膜12Cと反対側に配置されている場合、第1電流取出し部12fおよび第2電流取出し部12hが互いに大きく離れて配置されるため、外部接続端子18a,18bも大きく離れて配置されることになる。この場合、DSCモジュール100から電流を取り出すには、外部接続端子18aに接続するコネクタと、外部接続端子18bに接続するコネクタの2つのコネクタが必要になる。しかし、DSCモジュール100によれば、外部接続端子18a,18bを隣り合うように配置することが可能となるため、コネクタは1つで済む。このため、DSCモジュール100によれば、省スペース化を図ることができる。また、DSCモジュール100は、低照度下で使用されると、発電電流が小さい。具体的には、発電電流は2mA以下である。このため、DSC50A~50Dの両端のDSC50A,50Dのうち一端側のDSC50Dの透明導電膜12Dの一部を、他端側のDSC50Aの対極20の金属基板21に電気的に接続された第2電流取出し部12hの隣りに溝90を介して第1電流取出し部12fとして配置しても、DSCモジュール100の光電変換性能の低下を十分に抑制することができる。
 また、DSCモジュール100では、DSC50A~50DがX方向に沿って一列に配列されており、DSC50A~50Dの両端のDSC50A,50Dのうち一端側のDSC50Dの透明導電膜12Dが、封止部30Aの内側に設けられる本体部12aと、第1電流取出し部12fと、本体部12aと第1電流取出し部12fとを接続する接続部12gとを有する。このため、DSC50A~50Dの一部であるDSC50C、50Dを途中で折り返し、DSC50AとDSC50Dとをそれらが互いに隣り合うように配置する場合に比べて、隣り合う2つのDSC50同士を接続するためにDSC50A~50Dの配列方向(図2のX方向)に沿って設けられる接続端子16の設置領域をより短くすることが可能となり、より省スペース化を図ることが可能となる。また、DSCモジュール100によれば、当該DSCモジュール100が低照度環境下で使用される場合、通常、発電電流が小さいため、DSCモジュール100が、本体部12aと第1電流取出し部12fとを接続する第1接続部12gをさらに有していても、光電変換特性の低下を十分に抑制することができる。
 さらに、DSCモジュール100では、集電配線17が、バックシート80と透明導電性基板15との連結部14と交差しないように配置されている。集電配線は一般に、多孔質であるため通気性を有しており、水蒸気等のガスが透過可能となっているところ、集電配線17が、バックシート80と透明導電性基板15との連結部14と交差しないように配置されていると、集電配線17を通してバックシート80と透明導電性基板15との間の空間に外部から水蒸気等が侵入することを防止することができる。その結果、DSCモジュール100は優れた耐久性を有することが可能となる。また集電配線17は、透明導電膜12Dよりも低い抵抗を有するため、発電電流が大きくなっても、光電変換特性の低下を十分に抑制することができる。
 また、DSCモジュール100では、集電配線17は、DSC50Dの透明導電膜12D上であって、第1の溝90Aのうち封止部30Aの外側で封止部30Aと離間している部分と、封止部30Aとの間に配置されている。このため、DSC50の封止部30Aの内側で発生した電流を集電配線17によって封止部30Aの外側に取り出すことができる。また、集電配線17は一般に、多孔質であるため通気性を有しており、水蒸気等のガスが透過可能となっているところ、封止部30Aと封止部30Aの外側の第1の溝90Aとの間に集電配線17が配置されることで、集電配線17を通じて封止部30Aの内側に水蒸気等のガスが侵入することが十分に抑制される。このため、より優れた耐久性が得られる。
 さらに、DSCモジュール100が温度変化の大きい環境下に置かれた場合、接続端子16の幅が狭いほど、接続端子16は、透明導電膜12の突出部12cから剥離しにくくなる。その点、DSCモジュール100では、接続端子16のうち導電材非接続部16Bが、導電材60Pと接続される導電材接続部16Aより狭い幅を有する。このため、接続端子16のうち導電材非接続部16Bは、透明導電膜12の突出部12cから剥離しにくくなる。従って、仮に導電材接続部16Aが透明導電膜12の突出部12cから剥離しても、導電材非接続部16Bは透明導電膜12から剥離せず透明導電膜12に対する接続を維持することが可能となる。また導電材接続部16Aが透明導電膜12の突出部12cから剥離しても、DSCモジュール100は正常に動作することが可能である。従って、DSCモジュール100によれば、接続信頼性を向上させることが可能となる。また、隣り合う2つのDSC50のうち一方のDSC50における対極20の金属基板21に接続された導電材60Pは、他方のDSC50における突出部12c上の導電材接続部16Aと接続され、導電材接続部16Aは、突出部12c上で封止部30Aの外側に設けられている。すなわち、隣り合う2つのDSC50同士の接続が封止部30Aの外側で行われる。このため、DSCモジュール100によれば、開口率を向上させることが可能となる。
 またDSCモジュール100では、DSC50A~50Dのうち隣りのDSC50と接続されるDSC50において、突出部12cが、本体部12aから側方に張り出す張出し部12dと、張出し部12dから延びて、隣りのDSC50の本体部12aに対向する対向部12eとを有し、接続端子16のうち少なくとも導電材接続部16Aが対向部12e上に設けられている。
 この場合、接続端子16のうち少なくとも導電材接続部16Aが、隣りのDSC50の本体部12aに対向する対向部12e上に設けられているため、接続端子16のうち少なくとも導電材接続部16Aが、隣りのDSC50の本体部12aに対向する対向部12e上に設けられていない場合と異なり、導電材接続部16Aに接続される導電材60Pが、隣りのDSC50の対極20の金属基板21を横切ることを十分に防止することが可能となる。その結果、隣り合うDSC50同士間の短絡を十分に防止することが可能となる。
 またDSCモジュール100では、導電材接続部16Aおよび導電材非接続部16Bはいずれも封止部30Aに沿って配置されている。このため、導電材接続部16Aおよび導電材非接続部16Bを封止部30Aから遠ざかる方向に沿って配置する場合に比べて、接続端子16のために要するスペースを省くことができる。
 さらにDSCモジュール100では、バックシート80の接着部80Bは、DSC50の封止部30Aと離間している。このため、接着部80Bが、低温時において収縮することにより封止部30Aを引っ張って、封止部30Aと透明導電性基板15又は対極20との界面に過大な応力が加わることが十分に抑制される。また、高温時においても、接着部80Bが、膨張することにより封止部30Aを押して、封止部30Aと透明導電性基板15又は対極20との界面に過大な応力を加えることが十分に抑制される。すなわち、高温時でも低温時でも、封止部30Aと透明導電性基板15又は対極20との界面に過大な応力が加わることが十分に抑制される。このため、DSCモジュール100は、優れた耐久性を有することが可能となる。
 さらに、DSCモジュール100では、対極20のうち透明導電性基板15側の面と第1一体化封止部31の仕切部31bとの接着部の幅Pは、対極20のうち透明導電性基板15側の面と第1一体化封止部31の環状部31aとの接着部の幅Qよりも狭くなっている。このため、DSCモジュール100における開口率をより十分に向上させることができる。またDSCモジュール100では、隣り合う第1封止部31A同士、及び、隣り合う第2封止部32A同士が、隣り合う対極20の間で一体化されている。ここで、隣り合う第1封止部31A同士が一体化されなければ、隣り合うDSC50の間においては、大気に対して露出される封止部が2箇所となる。これに対し、DSCモジュール100においては、隣り合う第1封止部31A同士が一体化されているため、隣り合うDSC50の間において、大気に対して露出される封止部が1箇所となる。すなわち、第1一体化封止部31は、環状部31aと、仕切部31bとで構成されているため、隣り合うDSC50の間において、大気に対して露出される封止部が仕切部31bの1箇所のみとなる。また第1封止部31A同士が一体化されることで、大気から電解質40までの水分等の侵入距離が延びる。このため、隣り合うDSC50間において、DSC50の外部から侵入する水分や空気の量を十分に低減することができる。すなわち、DSCモジュール100の封止能を十分に向上させることができる。またDSCモジュール100によれば、隣り合う第1封止部31A同士が一体化されている。このため、対極20のうち透明導電性基板15側の面と第1一体化封止部31の仕切部31bとの接着部の幅Pが、対極20のうち透明導電性基板15側の面と第1一体化封止部31の環状部31aとの接着部の幅Qよりも狭くても、その仕切部31bにおいて十分な封止幅を確保することが可能となる。すなわち、DSCモジュール100によれば、開口率を向上させながら、第1封止部31Aと透明導電性基板15との接着強度、及び、第1封止部31Aと対極20との接着強度を十分に大きくすることが可能となる。その結果、開口率を向上させることができると共に、DSCモジュール100が高温下で使用される場合に電解質40が膨張して第1封止部31Aの内側から外側に向かう過大な応力が加えられても、透明導電性基板15及び対極20からの第1封止部31Aの剥離を十分に抑制することができ、優れた耐久性を有することが可能となる。
 さらに、DSCモジュール100では、対極20と第1一体化封止部31の仕切部31bの幅Rは、第1一体化封止部31の環状部31aの幅Tの100%以上200%未満となっている。この場合、第1一体化封止部31の仕切部31bにおいて、仕切部31bの幅が環状部31aの幅Tの100%以上であるため、第1一体化封止部31の仕切部31bにおいて、仕切部31bの幅Rが環状部31aの幅Tの100%未満である場合と比べて、大気から電解質40までの水分等の侵入距離がより延びることになる。このため、隣り合うDSC50間にある仕切部31bを通して外部から水分が侵入することをより十分に抑制することができる。一方、仕切部31bの幅Rが環状部31aの幅Tの200%を超える場合と比べて、開口率をより向上させることができる。
 またDSCモジュール100においては、第2封止部32Aが、第1封止部31Aと接着されており、対極20の縁部20aが第1封止部31Aと第2封止部32Aとによって挟持されている。このため、対極20に対して作用極10から離れる方向の応力が作用しても、その剥離が第2封止部32Aによって十分に抑制される。また、第2一体化封止部32の仕切部32bは、隣り合う対極20同士間の隙間Sを通って第1封止部31Aに接着されているため、隣り合うDSC50の対極20同士が接触することが確実に防止される。
 次に、作用極10、連結部14、光増感色素、対極20、封止部30A、電解質40、導電材60P,60Q、バックシート80および乾燥剤95について詳細に説明する。
 (作用極)
 透明基板11を構成する材料は、例えば透明な材料であればよく、このような透明な材料としては、例えばホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、白板ガラス、石英ガラスなどのガラス、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、および、ポリエーテルスルフォン(PES)などが挙げられる。透明基板11の厚さは、DSCモジュール100のサイズに応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、例えば50~10000μmの範囲にすればよい。
 透明導電膜12に含まれる材料としては、例えばスズ添加酸化インジウム(Indium-Tin-Oxide:ITO)、酸化スズ(SnO)、フッ素添加酸化スズ(Fluorine-doped-Tin-Oxide:FTO)などの導電性金属酸化物が挙げられる。透明導電膜12は、単層でも、異なる導電性金属酸化物を含む複数の層の積層体で構成されてもよい。透明導電膜12が単層で構成される場合、透明導電膜12は、高い耐熱性及び耐薬品性を有することから、FTOを含むことが好ましい。透明導電膜12は、ガラスフリットをさらに含んでもよい。透明導電膜12の厚さは例えば0.01~2μmの範囲にすればよい。
 また透明導電膜12のうち透明導電膜12Dの接続部12gの抵抗値は、特に制限されるものではないが、下記式(1)で表される抵抗値以下であることが好ましい。
抵抗値=直列接続されるDSC50の数×120Ω    (1)
 この場合、接続部12gの抵抗値が、上記式(1)で表される抵抗値を超える場合と比べて、DSCモジュール100の性能低下を十分に抑制することができる。本実施形態では、DSC50の数は4であるから、上記式(1)で表わされる抵抗値は480Ωとなるので、接続部12gの抵抗値は480Ω以下であることが好ましい。
 絶縁材33としては、ガラスフリット等の無機材料や、樹脂を用いることができる。中でも、絶縁材33は、ガラスフリットであることが好ましい。ガラスフリットは樹脂材料に比べて高い封止能を有するため、第1の溝90Aからの水分等の侵入を効果的に抑制することができる。絶縁材33の厚さは通常、10~30μmであり、好ましくは15~25μmである。また、絶縁材33が、透明導電膜12の縁部を覆う幅は、0.2mm以上であることが好ましく、0.5mm以上であることがより好ましい。透明導電膜12の縁部を覆う幅を0.2mm以上とすることで、隣接するDSC50の透明導電膜12の間の絶縁性を十分に確保することができる。
 接続端子16は、金属材料を含む。金属材料としては、例えば銀、銅およびインジウムなどが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合せて用いてもよい。
 また接続端子16は、導電材60Pと同一の材料で構成されていても異なる材料で構成されていてもよいが、同一の材料で構成されていることが好ましい。
 この場合、接続端子16および導電材60Pが同一の材料で構成されているため、接続端子16と導電材60Pとの密着性をより十分に向上させることができる。このため、DSCモジュール100における接続信頼性をより向上させることが可能となる。
 接続端子16においては、導電材非接続部16Bの幅は、導電材接続部16Aの幅より狭ければ特に制限されないが、導電材接続部16Aの幅の1/2以下であることが好ましい。
 この場合、導電材非接続部16Bの幅が導電材接続部16Aの幅の1/2を超える場合に比べて、DSCモジュール100における接続信頼性をより向上させることが可能となる。
 導電材接続部16Aの幅は特に制限されないが、好ましくは0.5~5mmであり、より好ましくは0.8~2mmである。
 酸化物半導体層13は、酸化物半導体粒子で構成される。酸化物半導体粒子は、例えば酸化チタン(TiO)、酸化シリコン(SiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化タングステン(WO)、酸化ニオブ(Nb)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO)、酸化スズ(SnO)、酸化インジウム(In)、酸化ジルコニウム(ZrO)、酸化タリウム(Ta)、酸化ランタン(La)、酸化イットリウム(Y)、酸化ホルミウム(Ho)、酸化ビスマス(Bi)、酸化セリウム(CeO)、酸化アルミニウム(Al)又はこれらの2種以上で構成される。
 酸化物半導体層13は通常、光を吸収するための吸収層で構成されるが、吸収層と吸収層を透過した光を反射して吸収層に戻す反射層とで構成されてもよい。
 酸化物半導体層13の厚さは、例えば0.5~50μmとすればよい。
 (連結部)
 連結部14を構成する材料は、バックシート80と透明導電膜12とを接着させることができるものであれば特に制限されず、連結部14を構成する材料としては、例えばガラスフリット、封止部31Aに用いられる樹脂材料と同様の樹脂材料などを用いることができる。中でも、連結部14は、ガラスフリットであることが好ましい。ガラスフリットは樹脂材料に比べて高い封止能を有するため、バックシート80の外側からの水分等の侵入を効果的に抑制することができる。
 (光増感色素)
 光増感色素としては、例えばビピリジン構造、ターピリジン構造などを含む配位子を有するルテニウム錯体や、ポルフィリン、エオシン、ローダミン、メロシアニンなどの有機色素が挙げられる。
 (対極)
 対極20は、上述したように、金属基板21と、金属基板21のうち作用極10側に設けられて対極20の表面における還元反応を促進する導電性の触媒層22とを備える。
 金属基板21は、例えばチタン、ニッケル、白金、モリブデン、タングステン、アルミ、ステンレス等の耐食性の金属材料で構成される。金属基板21の厚さは、DSCモジュール100のサイズに応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、例えば0.005~0.1mmとすればよい。
 触媒層22は、白金、炭素系材料又は導電性高分子などから構成される。ここで、炭素系材料としては、カーボンナノチューブが好適に用いられる。
 (封止部)
 封止部30Aは、第1封止部31Aと、第2封止部32Aとで構成される。
 第1封止部31Aを構成する材料としては、例えばアイオノマー、エチレン-ビニル酢酸無水物共重合体、エチレン-メタクリル酸共重合体、エチレン-ビニルアルコール共重合体等を含む変性ポリオレフィン樹脂、紫外線硬化樹脂、及び、ビニルアルコール重合体などの樹脂が挙げられる。
 第1封止部31Aの厚さは通常、40~90μmであり、好ましくは60~80μmである。
 対極20と仕切部31bとの接着部の幅Pは、対極20と第1一体化封止部31の環状部31aとの接着部の幅Qの25%以上100%未満であることが好ましい。この場合、接着部の幅Pが、接着部の幅Qの25%未満である場合と比べて、より優れた耐久性を有することが可能となる。接着部の幅Pは、接着部の幅Qの30%以上であることがより好ましく、40%以上であることがさらに好ましい。
 DSCモジュール100においては、第1一体化封止部31の仕切部31bの幅Rは、第1一体化封止部31の環状部31aの幅Tの100%以上200%未満であることが好ましく、120~180%であることがより好ましい。
 この場合、大きな開口率と優れた耐久性とをバランスさせることができる。
 第2封止部32Aを構成する材料としては、第1封止部31Aと同様、例えばアイオノマー、エチレン-ビニル酢酸無水物共重合体、エチレン-メタクリル酸共重合体、エチレン-ビニルアルコール共重合体等を含む変性ポリオレフィン樹脂、紫外線硬化樹脂、及び、ビニルアルコール重合体などの樹脂が挙げられる。
 第2封止部32Aの厚さは通常、20~45μmであり、好ましくは30~40μmである。
 (電解質)
 電解質40は、例えばI/I などの酸化還元対と有機溶媒とを含んでいる。有機溶媒としては、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、メトキシプロピオニトリル、プロピオニトリル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、γ-ブチロラクトン、バレロニトリル、ピバロニトリル、グルタロニトリル、メタクリロニトリル、イソブチロニトリル、フェニルアセトニトリル、アクリロニトリル、スクシノニトリル、オキサロニトリル、ペンタニトリル、アジポニトリルなどを用いることができる。酸化還元対としては、例えばI/I のほか、臭素/臭化物イオン、亜鉛錯体、鉄錯体、コバルト錯体などのレドックス対が挙げられる。また電解質40は、有機溶媒に代えて、イオン液体を用いてもよい。イオン液体としては、例えばピリジニウム塩、イミダゾリウム塩、トリアゾリウム塩等の既知のヨウ素塩であって、室温付近で溶融状態にある常温溶融塩が用いられる。このような常温溶融塩としては、例えば、1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウムヨーダイド、1-エチル-3-プロピルイミダゾリウムヨーダイド、ジメチルイミダゾリウムアイオダイド、エチルメチルイミダゾリウムアイオダイド、ジメチルプロピルイミダゾリウムアイオダイド、ブチルメチルイミダゾリウムアイオダイド、又は、メチルプロピルイミダゾリウムアイオダイドが好適に用いられる。
 また、電解質40は、上記有機溶媒に代えて、上記イオン液体と上記有機溶媒との混合物を用いてもよい。
 また電解質40には添加剤を加えることができる。添加剤としては、LiI、I、4-t-ブチルピリジン、グアニジウムチオシアネート、1-メチルベンゾイミダゾール、1-ブチルベンゾイミダゾールなどが挙げられる。
 さらに電解質40としては、上記電解質にSiO、TiO、カーボンナノチューブなどのナノ粒子を混練してゲル様となった擬固体電解質であるナノコンポジットゲル電解質を用いてもよく、また、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンオキサイド誘導体、アミノ酸誘導体などの有機系ゲル化剤を用いてゲル化した電解質を用いてもよい。
 なお、電解質40は、I/I からなる酸化還元対を含み、I の濃度が0.006mol/リットル以下であることが好ましく、0~6×10-6mol/リットルであることがより好ましく、0~6×10-8mol/リットルであることがさらに好ましい。この場合、電子を運ぶI の濃度が低いため、漏れ電流をより減少させることができる。このため、開放電圧をより増加させることができるため、光電変換特性をより向上させることができる。
 (導電材)
 導電材60P,60Qとしては、例えば金属膜が用いられる。金属膜を構成する金属材料としては、例えば銀又は銅などを用いることができる。
 (バックシート)
 バックシート80は、上述したように、耐候性層と、金属層とを含む積層体80Aと、積層体80AのDSC50側の面に設けられ、積層体80Aと連結部14とを接着する接着部80Bとを含む。
 耐候性層は、例えばポリエチレンテレフタレート又はポリブチレンテレフタレートで構成されていればよい。
 耐候性層の厚さは、例えば50~300μmであればよい。
 金属層は、例えばアルミニウムを含む金属材料で構成されていればよい。金属材料は通常、アルミニウム単体で構成されるが、アルミニウムと他の金属との合金であってもよい。他の金属としては、例えば銅、マンガン、亜鉛、マグネシウム、鉛、及び、ビスマスが挙げられる。具体的には、98%以上の純アルミニウムにその他の金属が微量添加された1000系アルミニウムが望ましい。これは、この1000系アルミニウムが、他のアルミニウム合金と比較して、安価で、加工性に優れているためである。
 金属層の厚さは特に制限されるものではないが、例えば12~30μmであればよい。
 積層体80Aは、さらに樹脂層を含んでいてもよい。樹脂層を構成する材料としては、例えばブチルゴム、ニトリルゴム、熱可塑性樹脂などが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合せて用いることができる。樹脂層は、金属層のうち耐候性層と反対側の表面全体に形成されていてもよいし、周縁部にのみ形成されていてもよい。
 接着部80Bを構成する材料としては、例えばブチルゴム、ニトリルゴム、熱可塑性樹脂などが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合せて用いることができる。接着部80Bの厚さは特に制限されるものではないが、例えば300~1000μmであればよい。
 (乾燥剤)
 乾燥剤95は、シート状であっても、粒状であってもよい。乾燥剤95は、例えば水分を吸収するものであればよく、乾燥剤95としては、例えばシリカゲル、アルミナ、ゼオライトなどが挙げられる。
 次に、DSCモジュール100の製造方法について図3、図7および図8を参照しながら説明する。図7は、バックシートを固定するための連結部を形成した作用極を示す平面図、図8は、図4の第1一体化封止部を形成するための第1一体化封止部形成体を示す平面図である。
 まず1つの透明基板11の上に透明導電膜を形成してなる積層体を用意する。
 透明導電膜の形成方法としては、スパッタ法、蒸着法、スプレー熱分解法(SPD:Spray Pyrolysis Deposition)又はCVD法などが用いられる。
 次に、図3に示すように、透明導電膜に対して溝90を形成し、互いに溝90を介在させて絶縁状態で配置される透明導電膜12A~12Fを形成する。具体的には、DSC50A~50Dに対応する4つの透明導電膜12A~12Dは、四角形状の本体部12a及び突出部12cを有するように形成する。このとき、DSC50A~50Cに対応する透明導電膜12A~12Cについては、突出部12cが張出し部12dのみならず、張出し部12dから延びて、隣りのDSC50の本体部12aに対向する対向部12eをも有するように形成する。また透明導電膜12Dについては、四角形状の本体部12a及び張出し部12dのみならず、第1電流取出し部12fと、第1電流取出し部12fと本体部12aとを接続する接続部12gとを有するように形成する。このとき、第1電流取出し部12fは、透明導電膜12Aに対し、透明導電膜12Bと反対側に配置されるように形成する。さらに、透明導電膜12Eは、第2電流取出し部12hが形成されるように形成する。このとき、第2電流取出し部12hは、透明導電膜12Aに対し、透明導電膜12Bと反対側に配置され、且つ、第1電流取出し部12fの隣りに溝90を介して配置されるように形成する。
 溝90は、例えばYAGレーザ又はCOレーザ等を光源として用いたレーザスクライブ法によって形成することができる。
 こうして、透明基板11の上に透明導電膜12を形成してなる透明導電性基板15が得られる。
 次に、透明導電膜12A~12Cのうちの突出部12c上に、導電材接続部16Aと導電材非接続部16Bとで構成される接続端子16の前駆体を形成する。具体的には、接続端子16の前駆体は、導電材接続部16Aが対向部12e上に設けられるように形成する。また透明導電膜12Eにも接続端子16の前駆体を形成する。また導電材非接続部16Bの前駆体は、導電材接続部16Aの幅よりも狭くなるように形成する。接続端子16の前駆体は、例えば銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成することができる。
 さらに、透明導電膜12Dの接続部12gの上には集電配線17の前駆体を形成する。集電配線17の前駆体は、例えば銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成することができる。
 また、透明導電膜12Aの第1電流取出し部12f,第2電流取出し部12h上にはそれぞれ外部に電流を取り出すための外部接続用端子18a,18bの前駆体を形成する。外部接続用端子の前駆体は、例えば銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成することができる。
 さらに、第1の溝90Aのうち本体部12aの縁部に沿って形成される第1の溝90Aに入り込み且つ本体部12aの縁部をも覆うように、絶縁材33の前駆体を形成する。絶縁材33は、例えばガラスフリットを含むペーストを塗布し乾燥させることによって形成することができる。
 またバックシート80を固定するために、絶縁材33と同様にして、絶縁材33を囲むように且つ透明導電膜12D、透明導電膜12E、透明導電膜12Fを通るように環状の連結部14の前駆体を形成する。
 さらに透明導電膜12A~12Dの各々の本体部12aの上に、酸化物半導体層13の前駆体を形成する。酸化物半導体層13の前駆体は、酸化物半導体粒子を含む多孔質酸化物半導体層形成用ペーストを印刷した後、乾燥させることで形成することができる。
 酸化物半導体層形成用ペーストは、酸化物半導体粒子のほか、ポリエチレングリコールなどの樹脂及び、テレピネオールなどの溶媒を含む。
 酸化物半導体層形成用ペーストの印刷方法としては、例えばスクリーン印刷法、ドクターブレード法、又はバーコート法などを用いることができる。
 そして、接続端子16の前駆体、絶縁材33の前駆体、連結部14の前駆体、酸化物半導体層13の前駆体を一括して焼成し、接続端子16、絶縁材33、連結部14、および酸化物半導体層13を形成する。
 このとき、焼成温度は酸化物半導体粒子やガラスフリットの種類により異なるが、通常は350~600℃であり、焼成時間も、酸化物半導体粒子やガラスフリットの種類により異なるが、通常は1~5時間である。
 こうして、図7に示すように、バックシート80を固定するための連結部14が形成された作用極10が得られる。
 次に、作用極10の酸化物半導体層13に光増感色素を担持させる。このためには、作用極10を、光増感色素を含有する溶液の中に浸漬させ、その光増感色素を酸化物半導体層13に吸着させた後に上記溶液の溶媒成分で余分な光増感色素を洗い流し、乾燥させることで、光増感色素を酸化物半導体層13に吸着させればよい。但し、光増感色素を含有する溶液を酸化物半導体層13に塗布した後、乾燥させることによって光増感色素を酸化物半導体層13に吸着させても、光増感色素を酸化物半導体層13に担持させることが可能である。
 次に、酸化物半導体層13の上に電解質40を配置する。
 次に、図8に示すように、第1一体化封止部31を形成するための第1一体化封止部形成体131を準備する。第1一体化封止部形成体131は、第1一体化封止部31を構成する材料からなる1枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムにDSC50の数に応じた四角形状の開口131aを形成することによって得ることができる。第1一体化封止部形成体131は、複数の第1封止部形成体131Aを一体化させてなる構造を有する。
 そして、この第1一体化封止部形成体131を、作用極10の上に接着させる。このとき、第1一体化封止部形成体131は、絶縁材33と重なるように作用極10に接着する。第1一体化封止部形成体131の作用極10への接着は、第1一体化封止部形成体131を加熱溶融させることによって行うことができる。また第1一体化封止部形成体131は、透明導電膜12の本体部12aが第1一体化封止部形成体131の内側に配置されるように作用極10に接着する。
 一方、DSC50の数と同数の対極20を用意する。
 対極20は、金属基板21上に、対極20の表面における還元反応を促進する導電性の触媒層22を形成することにより得ることができる。
 次に、上述した第1一体化封止部形成体131をもう1つ用意する。そして、複数の対極20の各々を、第1一体化封止部形成体131の各開口131aを塞ぐように貼り合わせる。
 次に、対極20に接着した第1一体化封止部形成体131と、作用極10に接着した第1一体化封止部形成体131とを重ね合わせ、第1一体化封止部形成体131を加圧しながら加熱溶融させる。こうして作用極10と対極20との間に第1一体化封止部31が形成される。このとき、対極20のうち透明導電性基板15側の面と第1一体化封止部31の仕切部31bとの接着部の幅Pが、対極20のうち透明導電性基板15側の面と第1一体化封止部31の環状部31aとの接着部の幅Qよりも狭くなるように第1一体化封止部31を形成する。また第1一体化封止部31の仕切部31bの幅Rは、第1一体化封止部31の環状部31aの幅Tの100%以上200%未満となるように第1一体化封止部31を形成する。第1一体化封止部31の形成は、大気圧下で行っても減圧下で行ってもよいが、減圧下で行うことが好ましい。
 次に、第2一体化封止部32を準備する(図5参照)。第2一体化封止部32は、複数の第1封止部32Aを一体化させてなる構造を有する。第2一体化封止部32は、1枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムにDSC50の数に応じた四角形状の開口32cを形成することによって得ることができる。第2一体化封止部32は、第1一体化封止部31と共に対極20の縁部20aを挟むように対極20に貼り合わせる。第2一体化封止部32の対極20への接着は、第2一体化封止部32を加熱溶融させることによって行うことができる。
 封止用樹脂フィルムとしては、例えばアイオノマー、エチレン-ビニル酢酸無水物共重合体、エチレン-メタクリル酸共重合体、エチレン-ビニルアルコール共重合体等を含む変性ポリオレフィン樹脂、紫外線硬化樹脂、及び、ビニルアルコール重合体などの樹脂が挙げられる。第2一体化封止部32の形成のための封止用樹脂フィルムの構成材料は、第1一体化封止部31の形成のための封止用樹脂フィルムの構成材料よりも高い融点を有することが好ましい。この場合、第2封止部32Aは、第1封止部31Aよりも硬くなるため、隣り合うDSC50の対極20同士の接触を効果的に防止することができる。また第1封止部31Aは第2封止部32Aよりも軟らかくなるため、封止部30Aに加わる応力を効果的に緩和することができる。
 次に、第2封止部32の仕切部32bにバイパスダイオード70A,70B,70Cを固定する。またDSC50Dの封止部30A上にもバイパスダイオード70Dを固定する。
 そして、バイパスダイオード70A~70Dを通るように導電材60QをDSC50B~50Cの対極20の金属基板21に固定する。さらにバイパスダイオード70A,70B間、バイパスダイオード70B,70C間、バイパスダイオード70C,70D間の各導電材60Qと、透明導電膜12A上の導電材接続部16A、透明導電膜12B上の導電材接続部16A、透明導電膜12C上の導電材接続部16Aとをそれぞれ接続するように導電材60Pを形成する。また、透明導電膜12E上の導電材接続部16Aとバイパスダイオード70Aとを接続するようにDSC50Aの対極20の金属基板21に導電材60Pを固定する。さらに、透明導電膜12Dとバイパスダイオード70Aとを導電材60Pによって接続する。
 このとき、導電材60Pは、導電材60Pを構成する金属材料を含むペーストを用意し、このペーストを、対極20から、隣りのDSC50の接続端子16の導電材接続部16Aにわたって塗布し、硬化させる。導電材60Qは、導電材60Qを構成する金属材料を含むペーストを用意し、このペーストを、各対極20上に隣り合うバイパスダイオードを結ぶように塗布し、硬化させる。このとき、上記ペーストとしては、光増感色素への悪影響を避ける観点から、90℃以下の温度で硬化させることが可能な低温硬化型のペーストを用いることが好ましい。
 最後に、バックシート80を用意し、このバックシート80の周縁部80aを連結部14に接着させる。このとき、バックシート80の接着部80BとDSC50の封止部30Aとが離間するようにバックシート80を配置する。
 以上のようにしてDSCモジュール100が得られる。
 なお、上述した説明では、接続端子16、絶縁材33、連結部14、および酸化物半導体層13を形成するために、接続端子16の前駆体、絶縁材33の前駆体、連結部14の前駆体、酸化物半導体層13の前駆体を一括して焼成する方法を用いているが、接続端子16、絶縁材33、連結部14、および酸化物半導体層13はそれぞれ別々に前駆体を焼成して形成してもよい。
 本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、DSC50A~50Dが図2のX方向に沿って一列に配列されているが、図9に示すDSCモジュール200のように、DSC50A~50Dの一部であるDSC50C、50Dを途中で折り返し、DSC50AとDSC50Dとをそれらが互いに隣り合うように配置してもよい。なお、図9において、バックシート80は省略してある。この場合、透明導電膜12Dは、DSCモジュール100と異なり、本体部12aと第1電流取出し部12fとの間に接続部12gを設ける必要がない。このため、集電配線17も設ける必要がない。
 また上記実施形態では、第1の溝90Aのうち、透明導電膜12の本体部12aを除く部分の縁部に沿って形成される溝と、バックシート80と透明導電性基板15との連結部14と交差する第2の溝90Bが、絶縁材33で覆われていないが、図10に示すDSCモジュール300のように、少なくとも第2の溝90Bは、絶縁材33で覆われていることが好ましい。なお、図10において、バックシート80は省略してある。図10に示すように、少なくとも第2の溝90Bが連結部14と交差していると、その第2の溝90Bを通じて水分がバックシート80と透明導電性基板15との間の空間に侵入することが可能となる。この場合、絶縁材33が少なくとも第2の溝90Bに入り込み、第1の溝90Aのうち透明導電膜12のうち本体部12aを除く部分及び第2の溝90Bの縁部をも覆っていることで、バックシート80の外側から内側への水分の侵入が十分に抑制される。このため、バックシート80と透明導電性基板15との間の空間に侵入した水分が封止部30Aを通じて封止部30Aの内側に入り込むことが十分に抑制される。このため、DSCモジュール300の耐久性の低下を十分に抑制することが可能となる。
 さらに上記実施形態では、溝90の一部は絶縁材33によって覆われていないが、図10に示すDSCモジュール300のように、絶縁材33が溝90のすべてに入り込むとともに、すべての溝90の両側の透明導電膜12の縁部を覆っていることが好ましい。この場合、絶縁材33がすべての溝90に入り込むとともにすべての溝90の両側の透明導電膜12の縁部を覆っているため、そもそも溝90に水分が侵入できず、溝90に形成されたクラックにも水分が侵入できなくなるため、溝90を介して水分が侵入することをより一層抑制することができる。また、絶縁材33がすべての溝90の両側の透明導電膜12の縁部も覆っているため、溝90の両側の透明導電膜12の間での絶縁性も十分に確保することができる。また、DSCモジュール100は、隣接するDSC50の透明導電膜12の間の第1の溝90Aのすべてにも絶縁材33が入り込んでいるため、透明導電膜12同士の間に流れる電流をより抑制することができ絶縁性を十分に確保することができる。このため、光電変換特性をより向上させることができる。
 また上記実施形態では、第1電流取出し部12fおよび第2電流取出し部12hが、DSC50A側の周囲に配置されているが、図11に示すDSCモジュール400に示すように、第1電流取出し部12fおよび第2電流取出し部12hは、DSC50D側の周囲に配置されていてもよい。この場合、第1電流取出し部12fは、透明導電膜12Dの本体部12aに対しDSC50Cと反対側に封止部30Aの外側まで突出するように設けられる。一方、第2電流取出し部12hは、透明導電膜12Dの本体部12aに対しDSC50Cと反対側に設けられる。また透明導電膜12A~12Dに沿って第2接続部としての接続部12iが延びており、この接続部12iが、第2電流取出し部12fとDSC50Aの対極20の金属基板21とを接続している。具体的には、接続部12iの上に、接続部12iに沿って集電配線417が設けられ、この集電配線417とバイパスダイオード70Aから延びる導電材60Pとが接続されている。このDSCモジュール400によっても、優れた光電変換特性を有しながら省スペース化を図ることができる。なお、この場合に、接続部12iの抵抗値が、下記式(1)で表される抵抗値以下であることが好ましいのは、上記実施形態と同様である。
抵抗値=直列接続されるDSC50の数×120Ω    (1)
 さらに上記実施形態では、第1の溝90Aは、透明導電膜12の本体部12aの縁部に沿って形成されているが、図12に示すように、環状の封止部30Aの外形に沿ってさえいれば、透明導電膜12の本体部12aの縁部に沿って形成されていなくてもよい。具体的には、透明導電膜12上の環状の封止部30Aよりも外側に離れた位置において第1の溝90Aが形成されている。この場合でも、絶縁材33は、環状の封止部30Aの外形に沿って形成された第1の溝90Aに入り込むとともに、連続して本体部12aの縁部を覆っている。
 また、上記実施形態では、絶縁材33と連結部14は、離間していたが、図12に示すように、同一の材料で構成され一体化されていることが好ましい。この場合、絶縁材33と連結部14が同一材料からなり一体化されている。このため、バックシート80内に水分が侵入したとしても、連結部14と絶縁層33の間に界面が生じないので、一体となって水分の侵入を防止することができる。従って、より一層優れた耐久性を有することが可能となる。
 また上記実施形態では、溝90が第2の溝90Bを有しているが、第2の溝90Bは必ずしも形成されていなくてもよい。
 また上記実施形態では、接続端子16の導電材接続部16Aおよび導電材非接続部16Bの幅が一定とされているが、導電材接続部16Aおよび導電材非接続部16Bの幅はそれぞれ、接続端子16の延び方向に沿って変化してもよい。例えば導電材非接続部16Bのうち導電材接続部16Aから最も遠い側の端部から最も近い側の端部に向かって幅が単調に増加し、導電材接続部16Aのうち導電材非接続部16B側の端部から導電部材非接続部16Bより最も遠い側の端部に向かって幅が単調に増加してもよい。但し、導電材非接続部16Bと導電材接続部16Aの幅がそれぞれ一定である方が、導電材非接続部16Bと導電材接続部16Aとの境目において、接続端子16の幅が急激に変化することになるため、導電材非接続部16Bがより剥離しにくくなる。
 また上記実施形態では、導電材接続部16Aおよび導電材非接続部16Bはそれぞれ封止部30Aに沿って設けられているが、これらは、封止部30Aから遠ざかる方向に延びるように形成されていてもよい。但し、この場合、導電材接続部16Aが導電材非接続部16Bよりも封止部30Aに近い位置に配置されていることが好ましい。この場合、導電材60Pをより短くすることができる。
 あるいは、透明導電膜12A~12C上に形成される接続端子16においては、導電材非接続部16Bは、導電材接続部16Aに直交するように配置されてもよい。
 さらに上記第1の発明及び第2の発明によって本発明の目的を達成する場合には、導電材非接続部16Bの幅が、導電材接続部16Aの幅以上であってもよい。
 また上記実施形態では、第2封止部32Aが第1封止部31Aに接着されているが、第2封止部32Aは第1封止部31Aに接着されていなくてもよい。
 さらに上記実施形態では、封止部30Aが第1封止部31Aと第2封止部32Aとで構成されているが、第2封止部32Aは省略されてもよい。
 また上記実施形態では、対極20と第1一体化封止部31の仕切部31bとの接着部の幅Pは、対極20と第1一体化封止部31の環状部31aとの接着部の幅Qよりも狭くなっているが、接着部の幅Pは、接着部の幅Q以上であってもよい。
 さらに、上記実施形態では、第1一体化封止部31の仕切部31bの幅Rは、第1一体化封止部31の環状部31aの幅Tの100%以上200%未満となっているが、仕切部31bの幅Rは、第1一体化封止部31の環状部31aの幅Tの100%未満であってもよく、200%以上であってもよい。
 さらに、上記実施形態では、隣り合うDSC50の環状の第1封止部31A同士は一体化されているが、隣り合うDSC50の環状の第1封止部31A同士は必ずしも一体化されていなくてもよい。すなわち、環状の第1封止部31A同士は互いに離間されていてもよい。
 さらに上記実施形態では、バックシート80が設けられているが、上記第1の発明によって本発明の目的を達成する場合には、バックシート80は必ずしも設けられていなくてもよい。
 また上記実施形態では、バックシート80と透明導電膜12とが、連結部14を介して接着されているが、バックシート80と透明導電膜12とは、必ずしも連結部14を介して接着されている必要はない。
 さらに上記実施形態では、複数のDSC50が直列接続されているが、並列接続されていてもよい。
 さらに上記実施形態では、複数のDSC50が用いられているが、本発明では、図13に示す色素増感太陽電池素子600のように、DSC50は1つのみ用いられてもよい。なお、図13に示す色素増感太陽電池素子600は、DSC50A~DSC50Cを省略し、第2接続部12i上に設けられた接続端子16と、DSC50Dの対極20の金属基板21とが導電材60Pを介して電気的に接続されている。また色素増感太陽電池素子600においては、接続端子16が導電材接続部16Aのみで構成され、この導電材接続部16Aは、封止部30Aと連結部14との間に配置されている。すなわち、導電材接続部16Aは、DSC50Dの透明導電膜12Dのうちの本体部12aの側縁部12bに対向する位置に配置されていない。このため、第1実施形態のDSCモジュール100において導電材接続部16Aが配置されていた部分のスペースまで酸化物半導体層13を拡大することが可能となる。この場合、無駄なスペースが有効利用されるとともに発電面積を拡大することができる。
 また上記実施形態では、対極20が対向基板を構成しているが、対向基板として、対極20に代えて、絶縁性基板を用いてもよい。この場合、絶縁性基板と封止部30Aと透明導電性基板15との間の空間に酸化物半導体層、多孔質絶縁層及び対極で構成される構造体が配置される。構造体は、透明導電性基板15のうち対向基板側の面上に設けることができる。構造体は、透明導電性基板15側から順に、酸化物半導体層、多孔質絶縁層及び対極で構成される。また上記空間には電解質が配置されている。電解質は、酸化物半導体層及び多孔質絶縁層の内部にまで含浸される。ここで、絶縁性基板としては、例えばガラス基板又は樹脂フィルムなどを用いることができる。また対極としては、上記実施形態の対極20と同様のものを用いることができる。あるいは、対極は、例えばカーボン等を含む多孔質の単一の層で構成されてもよい。多孔質絶縁層は、主として、多孔質酸化物半導体層と対極との物理的接触を防ぎ、電解質を内部に含浸させるためのものである。このような多孔質絶縁層としては、例えば酸化物の焼成体を用いることができる。
 さらに上記第2の発明によって本発明の目的を達成する場合には、第2の発明の構成要件を満たしていればよく、絶縁材33が第1の溝90に入り込むとともに連続して本体部12aの縁部をも覆っている必要はない。
 以下、本発明の内容を、実施例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
 (実施例1)
 まずガラスからなる厚さ1mmの透明基板の上に、厚さ1μmのFTOからなる透明導電膜を形成してなる積層体を準備した。次に、図3に示すように、COレーザ(ユニバーサルシステム社製V-460)によって透明導電膜12に溝90を形成し、透明導電膜12A~12Fを形成した。このとき、溝90の幅は1mmとした。また透明導電膜12A~12Cはそれぞれ、4.6cm×2.0cmの四角形状の本体部と、本体部の片側側縁部から突出する突出部とを有するように形成した。また透明導電膜12Dは、4.6cm×2.1cmの四角形状の本体部と、本体部の片側側縁部から突出する突出部とを有するように形成した。また透明導電膜12A~12Dのうち3つの透明導電膜12A~12Cの突出部12cについては、本体部12aの片側縁部12bから張り出す張出し部12dと、張出し部12dから延びて、隣りの透明導電膜12の本体部12aに対向する対向部12eとで構成されるようにした。また透明導電膜12Dの突出部12cについては、本体部12aの片側縁部12bから張り出す張出し部12dのみで構成されるようにした。このとき、張出し部12dの張出し方向(図2のX方向に直交する方向)の長さは2.1mmとし、張出し部12dの幅は9.8mmとした。また対向部12eの幅は2.1mmとし、対向部12eの延び方向の長さは9.8mmとなるようにした。
 また透明導電膜12Dについては、本体部12aおよび突出部12cのみならず、第1電流取出し部12fと、第1電流取出し部12fと本体部12aとを接続する接続部12gとを有するように形成した。透明導電膜12Eについては、第2電流取出し部12hを有するように形成した。このとき、接続部12gの幅は、1.3mmとし、長さは59mmとした。また接続部12gの抵抗値を四端子法にて測定したところ、100Ωであった。
 次に、透明導電膜12A~12Cのうちの突出部12c上に、導電材接続部16Aと導電材非接続部16Bとで構成される接続端子16の前駆体を形成した。具体的には、接続端子16の前駆体は、導電材接続部16Aの前駆体が対向部12e上に設けられるように、導電材非接続部16Bの前駆体が張出し部12d上に設けられるように形成した。このとき、導電材非接続部16Bの前駆体は、導電材接続部16Aの幅よりも狭くなるように形成した。接続端子16の前駆体は、スクリーン印刷により銀ペースト(福田金属箔粉工業社製「GL-6000X16」)を塗布し乾燥させることで形成した。
 さらに、透明導電膜12Dの接続部12gの上に集電配線17の前駆体を形成した。集電配線17の前駆体は、スクリーン印刷により銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成した。
 また、透明導電膜12Aの第1電流取出し部12f,第2電流取出し部12h上にそれぞれ外部に電流を取り出すための外部接続用端子18a,18bの前駆体を形成した。外部接続用端子の前駆体は、スクリーン印刷により銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成した。
 さらに、絶縁材33の前駆体を、第1の溝90Aに入り込み且つ第1の溝90Aの両側の透明導電膜の縁部を覆うように形成した。絶縁材33は、スクリーン印刷によりガラスフリットを含むペーストを塗布し乾燥させることによって形成した。このとき、絶縁材33で覆った透明導電膜の縁部の幅は、溝90から0.2mmであった。
 またバックシート80を固定するために、絶縁材33と同様にして、絶縁材33を囲むように且つ透明導電膜12D、透明導電膜12E、透明導電膜12Fを通るようにガラスフリットからなる環状の連結部14の前駆体を形成した。またこのとき、連結部14の前駆体は、その内側に集電配線17の前駆体が配置されるように形成した。また連結部14は、その外側に、第1電流取出し部および第2電流取出し部が配置されるように形成した。連結部14は、スクリーン印刷によりガラスフリットを含むペーストを塗布し乾燥させることによって形成した。
 さらに透明導電膜12A~12Dの各々の本体部12aの上に、酸化物半導体層13の前駆体を形成した。酸化物半導体層13の前駆体は、チタニアを含む多孔質酸化物半導体層形成用ペースト(日揮触媒化成社製「PST-21NR」)をスクリーン印刷により3回塗布し、乾燥させた後、さらにチタニアを含む多孔質酸化物半導体層形成用ペースト(日揮触媒化成社製「PST-400C」)をスクリーン印刷により塗布した後、乾燥させることで形成した。
 次に、接続端子16の前駆体、集電配線17の前駆体、外部接続用端子18a,18bの前駆体、絶縁材33の前駆体、連結部14の前駆体、絶縁材33の前駆体、酸化物半導体層13の前駆体を500℃で15分間焼成し、接続端子16、集電配線17、外部接続用端子18a,18b、連結部14、絶縁材33および酸化物半導体層13を形成した。このとき、接続端子16のうち導電材接続部の幅は1.0mmであり、導電材非接続部の幅は0.3mmであった。また導電材接続部の延び方向に沿った長さは7.0mmであり、導電材非接続部の延び方向に沿った長さは7.0mmであった。また集電配線17、外部接続用端子18a,18b、連結部14、および酸化物半導体層13の寸法はそれぞれ以下の通りであった。
 
集電配線17:厚さ4μm、幅200μm、図2のX方向に沿った長さ79mm、図2のX方向に直交する方向に沿った長さ21mm
外部接続用端子18a,18b:厚さ20μm、幅2mm、長さ7mm
連結部14:50μm、幅3mm
酸化物半導体層13:厚さ13μm、図2のX方向の長さ17mm、図2のX方向に直交する方向の長さ42.1mm
 
 次に、作用極を、N719からなる光増感色素を0.2mM含み、溶媒を、アセトニトリルとtertブタノールとを1:1の体積比で混合してなる混合溶媒とした色素溶液中に一昼夜浸漬させた後、取り出して乾燥させ、酸化物半導体層に光増感色素を担持させた。
 次に、酸化物半導体層の上に、3-メトキシプロピオニトリルからなる溶媒中に、へキシルメチルイミダゾリウムヨージド2M、n-メチルベンゾイミダゾール0.3M、グアニジウムチオシアネート0.1Mからなる電解質を塗布し乾燥させて電解質を配置した。
 次に、第1封止部を形成するための第1一体化封止部形成体を準備した。第1一体化封止部形成体は、8.0cm×4.6cm×50μmの無水マレイン酸変性ポリエチレン(商品名:バイネル、デュポン社製)からなる1枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムに、4つの四角形状の開口を形成することによって得た。このとき、各開口が1.7cm×4.4cm×50μmの大きさとなるように、且つ、環状部の幅が2mm、環状部の内側開口を仕切る仕切部の幅が2.6mmとなるように第1一体化封止部形成体を作製した。
 そして、この第1一体化封止部形成体を、作用極の絶縁材33に重ね合わせた後、第1一体化封止部形成体を加熱溶融させることによって作用極の絶縁材33に接着させた。
 次に、4枚の対極を用意した。4枚の対極のうち2枚の対極は、4.6cm×1.9cm×40μmのチタン箔の上にスパッタリング法によって厚さ5nmの白金からなる触媒層を形成することによって用意した。4枚の対極のうち残りの2枚の対極は、4.6cm×2.0cm×40μmのチタン箔の上にスパッタリング法によって厚さ5nmの白金からなる触媒層を形成することによって用意した。また、上記第1一体化封止部形成体をもう1つ準備し、この第1一体化封止部形成体を、対極のうち作用極と対向する面に、上記と同様にして接着させた。
 そして、作用極に接着させた第1一体化封止部形成体と、対極に接着させた第1一体化封止部形成体とを対向させ、第1一体化封止部形成体同士を重ね合わせた。そして、この状態で第1一体化封止部形成体を加圧しながら第1一体化封止部形成体を加熱溶融させた。こうして作用極と対極との間に第1封止部を形成した。このとき、第1一体化封止部の仕切部と対極のうち透明導電性基板側の面との接着部の幅P、第1一体化封止部のうちの環状部と対極のうち透明導電性基板側の面との接着部の幅Q、第1一体化封止部の仕切部の幅Rおよび環状部の幅Tはそれぞれ以下の通りであった。
 
P=1.0mm
Q=2.0mm
R=2.6mm
T=2.2mm
 
 次に、第2一体化封止部を準備した。第2一体化封止部は、8.0cm×4.6cm×50μmの無水マレイン酸変性ポリエチレン(商品名:バイネル、デュポン社製)からなる1枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムに、4つの四角形状の開口を形成することによって得た。このとき、各開口が、1.7cm×4.4cm×50μmの大きさとなるように且つ、環状部の幅が2mmで、環状部の内側開口を仕切る仕切部の幅が2.6mmとなるように第2一体化封止部を作製した。第2一体化封止部は、第1一体化封止部と共に対極の縁部を挟むように対極に貼り合わせた。このとき、第2一体化封止部を対極に押しつけながら第1一体化封止部及び第2一体化封止部を加熱溶融させることによって対極及び第1一体化封止部に貼り合せた。
 次に、各対極の金属基板上に、乾燥剤シートを両面テープで貼り付けた。乾燥剤シートの寸法は、厚さ1mm×縦3cm×横1cmであり、乾燥剤シートとしては、ゼオシート(商品名、品川化成社製)を用いた。
 次に、図2に示すように、第2一体化封止部の3つの仕切部にそれぞれバイパスダイオード70A~70Cを、低温硬化型の銀ペースト(藤倉化成社製、ドータイトD500)を、バイパスダイオードの両端の端子から対極20の金属基板21につながるように塗布することによって固定した。また4つのDSC50A~50DのうちDSC50Dの第2一体化封止部の環状部上にバイパスダイオード70Dを、上記低温硬化型の銀ペーストを、ダイオードの両端の端子のうち一方の端子から対極につながるように塗布することによって固定した。こうして、4つのバイパスダイオード70A~70Dに対して、隣り合う2つのバイパスダイオード同士を結ぶように導電材60Qを形成した。このとき、導電材60Qは、上記低温硬化型の銀ペーストを30℃で12時間硬化させることによって形成した。バイパスダイオードとしては、ローム社製RB751V-40を用いた。
 またバイパスダイオード間の各導電材60Qと、3つの透明導電膜12A~12C上の導電材接続部とをそれぞれ接続するように低温硬化型の銀ペースト(藤倉化成社製、ドータイトD-500)を塗布し、硬化させることによって導電材60Pを形成した。さらにバイパスダイオード70Aについては、透明導電膜12E上の導電材接続部と接続するように上記低温硬化型の銀ペーストを塗布し硬化させることによって導電材60Pを形成した。このとき、導電材60Pは、上記低温硬化型の銀ペーストを、30℃で12時間硬化させることによって形成した。
 次に、ブチルゴム(アイカ工業社製「アイカメルト」)を200℃で加熱しながらディスペンサで連結部14上に塗布し、接着部の前駆体を形成した。一方、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂フィルム(厚さ50μm)、アルミ箔(厚さ25μm)、バイネル(商品名、デュポン社製)からなるフィルム(厚さ50μm)をこの順に積層した積層体を用意した。そして、この積層体80Aの周縁部と接着部80Bの前駆体の上に重ね合わせ、10秒間加圧した。こうして、連結部14に、接着部80Bと積層体80Aとで構成されるバックシート80を得た。以上のようにしてDSCモジュールを得た。
 (実施例2)
 ガラスフリットからなる絶縁材33が第2の溝90Bに入り込むとともに、第2の溝90Bを形成する透明導電膜12の縁部をも覆うようにしたこと以外は実施例1と同様にしてDSCモジュールを作製した。なお、絶縁材33で覆った透明導電膜の縁部は、溝から0.2mmの部分とした。
 (実施例3)
 絶縁材33で覆った透明導電膜12の縁部の幅を、溝90から0.5mmとしたこと以外は、実施例2と同様にしてDSCモジュールを作製した。
 (比較例1)
 絶縁材33を形成しなかったこと以外は実施例1と同様にしてDSCモジュールを作製した。
 (実施例4)
 接続端子16、集電配線17、外部接続用端子18a,18b、連結部14、および酸化物半導体層13を形成した後、酸化物半導体層に光増感色素を担持させる前に、絶縁材33を、ポリイミド樹脂を含むペーストを印刷し、350℃で1時間焼成することにより形成したこと以外は実施例1と同様にしてDSCモジュールを作製した。
 (実施例5)
 連結部を形成しなかったこと以外は実施例1と同様にしてDSCモジュールを作製した。
 (実施例6)
 絶縁材を形成しなかったこと以外は実施例1と同様にしてDSCモジュールを作製した。
 (実施例7)
 導電材非接続部の幅を導電材接続部の幅の1/3倍としたこと以外は実施例1と同様にしてDSCモジュールを作製した。
 (実施例8)
 導電部材非接続部16の幅を導電部材接続部16の幅と同一としたこと以外は実施例1と同様にしてDSCモジュールを作製した。
 (特性評価)
(耐久性1)
 実施例1~2および比較例1で得られたDSCモジュールについて、出力(η)を測定した。続いて、実施例1~2および比較例1で得られたDSCモジュールについて、JIS C 8938に準じたヒートサイクル試験を行った後の出力(η)も測定した。そして、下記式:
光電変換効率の保持率(%)=η/η×100
に基づき、出力の保持率(出力保持率)を算出した。結果を表1に示す。
 (耐久性2)
 実施例4~6で得られたDSCモジュールについて、光電変換効率(η)を測定した。続いて、実施例4~6で得られたDSCモジュールについて、JIS C 8938に準じたヒートサイクル試験を行った後の光電変換効率(η)も測定した。そして、下記式:
光電変換効率の保持率(%)=η/η×100
に基づき、光電変換効率の保持率(光電変換保持率)を算出した。結果を表2に示す。
 (接続信頼性)
 接続信頼性は、実施例7~8で得られたDSCモジュールについて、JIS C 8938に準じたヒートサイクル試験を行い、透明導電膜からの接続端子の剥離の有無を調べることによって評価した。結果を表3に示す。なお、ヒートサイクル試験1は、環境温度を-40℃から90℃まで上昇又は下降させるサイクルを1サイクルとした場合に200サイクル行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表1に示すように、実施例1~3のDSCモジュールは、比較例1のDSCモジュールに比べて、高い出力保持率を示すことが分かった。また、実施例1~3のDSCモジュールは、比較例1のDSCモジュールに比べて、高い出力を示すことも分かった。
 以上より、本発明のDSC素子によれば、優れた耐久性を有することが確認された。
 11…透明基板
 12…透明導電膜
 12a…本体部
 12c…突出部
 12e…対向部
 13…酸化物半導体層
 14…連結部
 15…透明導電性基板(導電性基板)
 16…接続端子
 16A…導電材接続部
 16B…導電材非接続部
 20…対極(対向基板)
 21…金属基板
 30A…封止部
 33…絶縁材
 50,50A~50D…色素増感太陽電池
 60P,60Q…導電材
 80…バックシート
 80B…接着部
 90…溝
 90A…第1の溝
 90B…第2の溝
 100,200,300,400,500…色素増感太陽電池モジュール(色素増感太陽電池素子)
 600…色素増感太陽電池素子

Claims (11)

  1.  少なくとも1つの色素増感太陽電池を有し、
     前記色素増感太陽電池が、
     透明基板および前記透明基板の一面上に設けられる透明導電膜を有する導電性基板と、
     前記導電性基板に対向する対向基板と、
     前記導電性基板又は前記対向基板上に設けられる酸化物半導体層と、
     前記導電性基板及び前記対向基板を接合させる環状の封止部とを備えており、
     前記透明導電膜が、前記封止部の内側に配置される本体部を有し、
     前記透明導電膜に溝が形成され、少なくとも一部の前記溝が、前記封止部の外形に沿って形成される第1の溝を有し、
     絶縁材が、前記第1の溝の少なくとも一部に入り込むとともに、連続して前記本体部の縁部をも覆っている、色素増感太陽電池素子。
  2.  前記絶縁材は、前記封止部の外形に沿って、全周に渡って設けられている、請求項1に記載の色素増感太陽電池素子。
  3.  前記第1の溝の少なくとも一部が前記封止部の外側で前記封止部と離間しており、
     前記少なくとも1つの色素増感太陽電池の前記透明導電膜上であって、前記封止部と前記第1の溝との間に集電配線を有する、請求項1又は2に記載の色素増感太陽電池素子。
  4.  前記色素増感太陽電池を前記透明基板の前記一面側で覆うバックシートをさらに備え、
     前記溝が、
     前記第1の溝と、
     前記透明導電膜のうち前記本体部を除く部分の縁部に沿って形成され、前記バックシートの周縁部と交差する第2の溝とを有し、
     前記絶縁材が、前記第2の溝に入り込むとともに前記透明導電膜のうち前記本体部を除く部分の縁部をも覆っている、請求項1~3のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池素子。
  5.  前記導電性基板上であって、前記バックシートの周縁部全周に、絶縁性の連結部が設けられている、請求項4に記載の色素増感太陽電池素子。
  6.  前記絶縁材と前記連結部が同一材料からなり一体化されている、請求項5に記載の色素増感太陽電池素子。
  7.  前記絶縁材は、すべての前記溝に入り込むとともにすべての前記溝の両側の透明導電膜の縁部を覆っている、請求項1~6のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池素子。
  8.  前記少なくとも1つの色素増感太陽電池を前記透明基板の前記一面側で覆うバックシートをさらに備え、
     前記バックシートが、前記バックシートを前記導電性基板に接着する接着部を有しており、
     前記接着部が前記封止部と離間している、請求項1に記載の色素増感太陽電池素子。
  9.  前記導電性基板上であって、前記バックシートの周縁部全周に、絶縁性の連結部が設けられ、前記バックシートの前記接着部は前記連結部に接着されている、請求項8に記載の色素増感太陽電池素子。
  10.  前記絶縁材が、前記封止部と前記導電性基板との間に設けられ、
     前記導電性基板が第1電極で構成され、
     前記対向基板が第2電極で構成される、請求項9に記載の色素増感太陽電池素子。
  11.  前記色素増感太陽電池を複数有し、前記複数の色素増感太陽電池が直列且つ電気的に接続され、
     前記複数の色素増感太陽電池のうち、隣りの色素増感太陽電池と接続される前記色素増感太陽電池が、
     前記透明導電膜上に設けられる接続端子をさらに備え、
     前記対向基板が金属基板を有し、
     前記透明導電膜が、
     前記環状の封止部の内側に設けられる本体部と、
     前記本体部から前記封止部の外側まで突出し、前記接続端子が設けられる突出部とを有し、
     隣り合う2つの色素増感太陽電池のうち一方の色素増感太陽電池における前記接続端子と他方の色素増感太陽電池における前記対向基板の前記金属基板とが導電材を介して接続され、
     前記接続端子が、
     前記導電材と接続され、前記封止部の外側で一定方向に沿って延びる導電材接続部と、
     前記封止部の外側で前記導電材接続部から一定方向に沿って延びる導電材非接続部とを有し、
     前記導電材非接続部の幅が、前記導電材接続部の幅より狭い、請求項1~10のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池素子。
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