WO2015125609A1 - 光発電モジュール - Google Patents

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WO2015125609A1
WO2015125609A1 PCT/JP2015/053174 JP2015053174W WO2015125609A1 WO 2015125609 A1 WO2015125609 A1 WO 2015125609A1 JP 2015053174 W JP2015053174 W JP 2015053174W WO 2015125609 A1 WO2015125609 A1 WO 2015125609A1
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WO
WIPO (PCT)
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electrode substrate
opening
conductive film
sealing wall
photovoltaic module
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/053174
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English (en)
French (fr)
Inventor
中井康晴
和田好史
三好正子
倉谷康浩
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20—Light-sensitive devices
    • H01G9/2068—Panels or arrays of photoelectrochemical cells, e.g. photovoltaic modules based on photoelectrochemical cells
    • H01G9/2077—Sealing arrangements, e.g. to prevent the leakage of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20—Light-sensitive devices
    • H01G9/2027—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode
    • H01G9/2031—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode comprising titanium oxide, e.g. TiO2
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20—Light-sensitive devices
    • H01G9/2059—Light-sensitive devices comprising an organic dye as the active light absorbing material, e.g. adsorbed on an electrode or dissolved in solution
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
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    • Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a photovoltaic module that generates electric power by irradiated light.
  • a conventional dye-sensitized photovoltaic module has a structure as shown in Patent Document 1, for example.
  • a conventional dye-sensitized photovoltaic module uses a first substrate on which a porous oxide semiconductor film carrying a dye is formed and a second substrate on which a catalyst layer is formed.
  • the first substrate and the second substrate are placed through a sealing material so that the porous oxide semiconductor film side and the catalyst layer side face each other and the porous oxide semiconductor film and the catalyst layer are separated from each other. And pasted together. And the electrolyte solution is enclosed with the hollow part formed by bonding together these 1st, 2nd board
  • Electrodes for taking out the current generated by the photovoltaic module are formed on the surface of the first substrate on which the porous oxide semiconductor film is formed and on the surface of the second substrate on which the catalyst layer is formed. ing.
  • the conventional photovoltaic module in order to expose the external extraction electrode to the outside, a configuration in which the first substrate and the second substrate are overlapped so that at least two sides of each substrate do not coincide with each other is used. Thereby, the side part which the 1st board
  • An object of the present invention is to provide a photovoltaic module that is less likely to break than conventional structures and has high reliability.
  • the photovoltaic module of the present invention includes a working electrode substrate, a counter electrode substrate, a sealing material, and an electrolyte layer.
  • the working electrode substrate has a configuration in which a first conductive film is formed on the surface of the first insulating base material.
  • the working electrode substrate includes a first conductive film formed on at least a part of the surface of the first insulating substrate, and a photoelectric conversion layer formed on at least a part of the surface of the first conductive film.
  • the counter electrode substrate includes a second conductive film formed on at least a part of the surface of the second insulating substrate, and a catalyst layer formed on at least a part of the surface of the second conductive film.
  • the sealing material bonds the working electrode substrate and the counter electrode substrate in a state where the photoelectric conversion layer and the catalyst layer face each other with a space therebetween. Under the present circumstances, the sealing material is arrange
  • the electrolyte layer is sealed with a working electrode substrate, a counter electrode substrate, and a sealing material.
  • the working electrode substrate and the counter electrode substrate are affixed so that the end sides substantially coincide with each other in plan view.
  • the first external connection conductor portion connected to the first conductive film and the second external connection conductor portion connected to the second conductive film are provided in a region where the sealing material is disposed in plan view. .
  • the sealing material includes a first sealing wall and a second sealing wall.
  • the first sealing wall is formed in a region where the first conductive film is formed on the surface of the working electrode substrate.
  • the second sealing wall is formed in a region where the second conductive film is formed on the surface of the counter electrode substrate.
  • the first external connection conductor portion and the second external connection conductor portion are formed using conductors provided in holes provided in the first sealing wall and the second sealing wall.
  • This configuration shows a specific example of the first external connection conductor portion and the second external connection conductor portion.
  • the hole is preferably a through hole that also penetrates the working electrode substrate and the counter electrode substrate, and a conductive layer is preferably formed on the wall surface of the through hole.
  • a conductor for external connection can be formed on the outer surface on the working electrode substrate side and the outer surface on the counter electrode substrate side. Thereby, connection to an external circuit can be easily performed from any outer surface.
  • the photovoltaic module of the present invention may have the following configuration.
  • the sealing material includes the first sealing wall and the second sealing wall described above.
  • the first sealing wall is formed with a first opening that penetrates the working electrode substrate and the first sealing wall and reaches the second conductive film.
  • a second opening that penetrates the working electrode substrate and reaches the first conductive film is formed in a region where the second sealing wall contacts the working electrode substrate.
  • External connection conductors are formed on the bottom surface of the first hole and the bottom surface of the second hole, respectively.
  • This configuration shows a specific example of the first external connection conductor portion and the second external connection conductor portion different from those described above. Even in this configuration, even when the working electrode substrate and the counter electrode substrate are bonded to each other with the same outer shape, the electric current generated by the photovoltaic power generation can be extracted to the outside. The photovoltaic power generation efficiency with respect to the entire area of the photovoltaic module can be improved.
  • the photovoltaic module of the present invention preferably has the following configuration.
  • the photovoltaic module includes a third opening and a fourth opening.
  • the third aperture is in communication with the first aperture and has a shape that is smaller in diameter than the first aperture and penetrates the counter electrode substrate.
  • the fourth opening is in communication with the second opening and has a shape smaller in diameter than the second opening and penetrating the second sealing wall and the counter electrode substrate.
  • the photovoltaic module can be easily and electrically connected to the external circuit board by using the conductive holding member that passes through the third hole and the fourth hole.
  • the photovoltaic module of the present invention may have the following configuration.
  • the sealing material includes the first sealing wall and the second sealing wall described above.
  • the first sealing wall is formed with a first opening that penetrates the working electrode substrate and the first sealing wall and reaches the second conductive film.
  • a fifth opening that penetrates the working electrode substrate and the second sealing wall and reaches the counter electrode substrate is formed.
  • External connection conductors are respectively formed on the bottom surface of the first opening and the bottom surface of the fifth opening.
  • a wiring conductor that connects the first conductive film and the external connection conductor on the bottom surface of the fifth hole is formed on the inner wall surface of the fifth hole.
  • This configuration shows a specific example of the first external connection conductor portion and the second external connection conductor portion different from those described above. Even in this configuration, even when the working electrode substrate and the counter electrode substrate are bonded to each other with the same outer shape, the electric current generated by the photovoltaic power generation can be extracted to the outside. The photovoltaic power generation efficiency with respect to the entire area of the photovoltaic module can be improved.
  • the photovoltaic module of the present invention may have the following configuration.
  • the sealing material includes the first sealing wall and the second sealing wall described above.
  • the first sealing wall is formed with a first opening that penetrates the working electrode substrate and the first sealing wall and reaches the second conductive film.
  • a fifth opening that penetrates the working electrode substrate and the second sealing wall and reaches the counter electrode substrate is formed.
  • External connection conductors are respectively formed on the bottom surface of the first opening and the bottom surface of the fifth opening.
  • a wiring conductor connecting the first conductive film and the external connection conductor on the bottom surface of the fifth opening is formed between the fifth opening in the second sealing wall and the photoelectric conversion layer, the catalyst layer, and the electrolyte layer. Has been.
  • This configuration shows a specific example of the first external connection conductor portion and the second external connection conductor portion different from those described above. Even in this configuration, even when the working electrode substrate and the counter electrode substrate are bonded to each other with the same outer shape, the electric current generated by the photovoltaic power generation can be extracted to the outside. The photovoltaic power generation efficiency with respect to the entire area of the photovoltaic module can be improved. Further, in this configuration, since the wiring conductor is not exposed to the external environment, the reliability can be further improved.
  • the photovoltaic module of the present invention preferably has the following configuration.
  • the photovoltaic module includes a third opening and a sixth opening.
  • the third aperture is in communication with the first aperture and has a shape that is smaller in diameter than the first aperture and penetrates the counter electrode substrate.
  • the sixth opening communicates with the fifth opening and has a shape that has a smaller diameter than the fifth opening and penetrates the counter electrode substrate.
  • the photovoltaic module can be easily and electrically connected to the external circuit board by using the conductive holding member that passes through the third opening and the sixth opening.
  • the photovoltaic module of the present invention may have the following configuration.
  • a plurality of individual cells each including a photoelectric conversion layer, a catalyst layer, and an electrolyte layer and separated by a sealing material are provided.
  • the first sealing wall and the second sealing wall contain all the individual cells.
  • This configuration shows an aspect in which a single casing of a photovoltaic module is provided with a plurality of single cells that individually generate photovoltaic power. Even with such a configuration, even when the working electrode substrate and the counter electrode substrate are bonded to each other with the same outer shape, the current generated by the photovoltaic power generation can be extracted to the outside. The photovoltaic power generation efficiency with respect to the entire area of the photovoltaic module can be improved.
  • the sealing material contains a UV curable resin.
  • the photovoltaic module of the present invention preferably has the following configuration.
  • the first sealing wall and the second sealing wall are formed large in advance.
  • the working electrode substrate, the counter electrode substrate, the first sealing wall, and the second sealing wall are cut so as to partially remove the first sealing wall and the second sealing wall.
  • the first insulating substrate and the second insulating substrate are made of a flexible material.
  • the photoelectric conversion layer is preferably made of a material containing zinc oxide.
  • a photovoltaic module with higher reliability than the conventional configuration can be realized.
  • FIG. 1 is a three-side view of the photovoltaic module according to the first embodiment of the present invention.
  • 1A is a plan view of the photovoltaic module
  • FIG. 1B is a first side view of the photovoltaic module
  • FIG. 1C is a second side view of the photovoltaic module.
  • the external connection conductor is not shown.
  • FIG. 2 is a side sectional view of the photovoltaic module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the side surface shown in FIG.
  • the photovoltaic module 10 includes a working electrode substrate 21 and a counter electrode substrate 22.
  • the working electrode substrate 21 and the counter electrode substrate 22 have the same outer shape (the shape in plan view).
  • the working electrode substrate 21 and the counter electrode substrate 22 are disposed so as to face each other so that the flat plate surfaces thereof are parallel to each other and the end sides thereof coincide with each other in plan view.
  • the working electrode substrate 21 and the counter electrode substrate 22 are bonded together by a sealing material 60.
  • the sealing material 60 is formed in an annular shape having a predetermined width along the end sides of the working electrode substrate 21 and the counter electrode substrate 22.
  • the sealing material 60 is made of an insulating material.
  • the sealing material 60 is made of a UV curable resin.
  • the working electrode substrate 21 includes a first insulating substrate 211, a first conductive film 212, and a photoelectric conversion layer 213.
  • the first insulating substrate 211 is made of a material having insulating properties and translucency.
  • the first insulating substrate 211 is made of, for example, glass, PET, or PEN.
  • the first conductive film 212 is formed on the surface of the first insulating substrate 211.
  • the first conductive film 212 is made of a material having conductivity and translucency.
  • the first conductive film 212 is made of FTO, ITO, metal mesh, or the like.
  • the first conductive film 212 is formed on substantially the entire surface of the first insulating base material 211, but is not formed in a region in contact with the first sealing wall 61 on one side of the sealing material 60. In other words, the first sealing wall 61 is in contact with a region where the first conductive film 212 is not formed in the working electrode substrate 21. Note that, on the flat plate surface of the first insulating base material 211, the second sealing wall 62 disposed at a position facing the first sealing wall 61 is in contact with the first conductive film 212.
  • the photoelectric conversion layer 213 is formed on the surface of the first conductive film 212.
  • the photoelectric conversion layer 213 is formed in a region between a region where the first sealing wall 61 is in contact with the working electrode substrate 21 and a region where the second sealing wall 62 is in contact with the first conductive film 212.
  • the photoelectric conversion layer 213 is made of a porous oxide semiconductor that has adsorbed a sensitizing dye.
  • the porous oxide semiconductor is made of, for example, titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), or the like.
  • the sensitizing dye includes a Ru complex dye, an indoline dye, a coumarin dye, and the like.
  • the counter electrode substrate 22 includes a second insulating substrate 221, a second conductive film 222, and a catalyst layer 223.
  • the second insulating substrate 221 is made of a material having insulating properties and translucency.
  • the second insulating substrate 221 is made of, for example, glass, PET, or PEN.
  • the second conductive film 222 is formed on the surface of the second insulating substrate 221.
  • the second conductive film 222 is made of a material that has conductivity and translucency.
  • the second conductive film 222 is made of FTO, ITO, metal mesh, or the like.
  • the second conductive film 222 is formed on substantially the entire surface of the second insulating substrate 221, but is not formed in a region that contacts the second sealing wall 62. In other words, the second sealing wall 62 is in contact with a region where the second conductive film 222 is not formed on the counter electrode substrate 22.
  • the first sealing wall 61 is in contact with the second conductive film 222.
  • the catalyst layer 223 is formed on the surface of the second conductive film 222.
  • the catalyst layer 223 is formed in a region between a region where the first sealing wall 61 is in contact with the second conductive film 222 and a region where the second sealing wall 62 is in contact with the counter electrode substrate 22.
  • the catalyst layer 223 is made of a material that promotes a reduction reaction of an element of the electrolyte layer 51 (described later).
  • it is made of platinum (Pt), carbon, PEDOT or the like.
  • the electrolyte layer 51 is disposed so as to fill a hollow surrounded by the sealing material 60, the photoelectric conversion layer 213, and the catalyst layer 223.
  • the electrolyte layer 51 is made of a solvent containing redox for reducing the dye that has been oxidized by the photoelectric effect of the photoelectric conversion layer 213.
  • redox used here include iodine redox (I ⁇ / I 3 ⁇ ), and examples of the solvent include organic solvents such as acetonitrile and propylene carbonate, and ionic liquids.
  • a via conductor 71 is formed in a region where the working electrode substrate 21 and the counter electrode substrate 22 are pasted by the first sealing wall 61 (overlapping region).
  • the via conductor 71 has a shape that continuously penetrates the working electrode substrate 21, the first sealing wall 61, and the counter electrode substrate 22.
  • the via conductor 71 is realized by filling the through hole with, for example, silver (Ag) paste.
  • External connection terminals 81 are formed on the surface of the via conductor 71 on the working electrode substrate 21 side and the surface on the counter electrode substrate 22 side, respectively.
  • the via conductor 71 is connected to the second conductive film 222 and is not connected to the first conductive film 212.
  • a via conductor 72 is formed in a region where the working electrode substrate 21 and the counter electrode substrate 22 are pasted by the second sealing wall 62 (overlapping region).
  • the via conductor 72 has a shape that continuously penetrates the working electrode substrate 21, the second sealing wall 62, and the counter electrode substrate 22.
  • the via conductor 72 is realized by filling the through hole with, for example, silver (Ag) paste.
  • External connection terminals 81 are formed on the surface of the via conductor 72 on the working electrode substrate 21 side and the surface on the counter electrode substrate 22 side, respectively.
  • the via conductor 72 is connected to the first conductive film 212 and is not connected to the second conductive film 222.
  • the sealing material 60 so as to reach the end sides of the working electrode substrate 21 and the counter electrode substrate 22, it is possible to more reliably prevent the stress of breaking due to an external force from being applied.
  • the reliability of the module 10 can be further improved.
  • the external connection terminals 81 and 82 are provided on both sides of the working electrode substrate 21 side and the counter electrode substrate 22 side, so that the photovoltaic power generation current can be obtained from any flat surface of the photovoltaic module 10. Can be taken out. This facilitates mounting the photovoltaic module 10 on the external circuit board.
  • the first conductive film 212 is not disposed between the first sealing wall 61 and the first insulating base material 211. However, the first conductive film 212 has the first structure. If it does not contact the via conductor 71, it may be disposed between the first sealing wall 61 and the first insulating substrate 211. In the above description, the second conductive film 222 is not disposed between the second sealing wall 62 and the second insulating base material 221. As long as it does not contact the via conductor 72, it may be disposed between the second sealing wall 62 and the first insulating substrate 221.
  • the sealing material 60 is formed on the photoelectric conversion layer 213 and the catalyst layer 223 so as not to be involved in a plan view, but the outermost periphery of the sealing material 60 in a plan view. If the photoelectric conversion layer 213 and the catalyst layer 223 are not involved, the sealing material 60, the photoelectric conversion layer 213, and the catalyst layer 223 may partially overlap.
  • FIG. 3 is a side sectional view of the photovoltaic module according to the second embodiment of the present invention.
  • the photovoltaic module 10A of this embodiment is different from the photovoltaic module 10 shown in the first embodiment in the configuration of external connection, and is a part of the photovoltaic cell, that is, inside the sealing material 60.
  • the structure of is the same. Therefore, only a different part from the photovoltaic module 10 shown in 1st Embodiment is demonstrated concretely.
  • an opening 901 (corresponding to the “first opening” of the present invention). Is formed.
  • the opening 901 has a shape that penetrates the working electrode substrate 21 and the first sealing wall 61.
  • the second conductive film 222 is exposed on the bottom surface of the opening 901.
  • An external connection conductor 91 is formed on the surface of the second conductive film 222 constituting the bottom surface of the opening 901.
  • an opening 902 (corresponding to the “second opening” of the present invention). Is formed.
  • the opening 902 has a shape that penetrates the first insulating base material 211 of the working electrode substrate 21.
  • the first conductive film 212 is exposed on the bottom surface of the opening 902.
  • An external connection conductor 92 is formed on the surface of the first conductive film 212 constituting the bottom surface of the opening 902.
  • the same operational effects as the photovoltaic module shown in the first embodiment can be obtained. Furthermore, in the configuration of the present embodiment, the first conductive film 212 and the external connection conductor 91 are in contact with each other on the surface, and the second conductive film 222 and the external connection conductor 92 are in contact with each other on the surface. Can be made. Therefore, a more reliable photovoltaic module can be realized.
  • FIG. 4 is a side sectional view of the photovoltaic module according to the third embodiment of the present invention.
  • the photovoltaic module 10B of this embodiment is obtained by adding two more holes to the photovoltaic module 10A shown in the second embodiment. Therefore, only portions different from the photovoltaic module 10A shown in the second embodiment will be specifically described.
  • the opening 911 is a hole penetrating the external connection conductor 91 and the counter electrode substrate 22 on the bottom surface of the opening 901.
  • the opening 911 is formed with a smaller diameter than the opening 901.
  • the opening 911 corresponds to the “third opening” of the present invention.
  • the opening 912 is a hole that penetrates the external connection conductor 92, the first conductive film 212, the second sealing wall 62, and the counter electrode substrate 22 on the bottom surface of the opening 902.
  • the opening 912 is formed with a smaller diameter than the opening 902.
  • the opening 912 corresponds to the “fourth opening” of the present invention.
  • the same effects as those of the second embodiment described above can be obtained.
  • the external circuit is connected via the conductive screws. It can be electrically connected to the substrate. Moreover, it can also be easily fixed to the external circuit board using the conductive screw.
  • FIG. 5 is a side sectional view of a photovoltaic module according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the photovoltaic module 10C of this embodiment is different from the photovoltaic module 10A shown in the second embodiment in the structure of the region of the second sealing wall 62, and the other configuration is the second embodiment. This is the same as the photovoltaic module 10A shown in the embodiment. Therefore, only portions different from the photovoltaic module 10A shown in the second embodiment will be specifically described.
  • the opening 902C (corresponding to the “fifth opening” of the present invention). Is formed.
  • the opening 902 ⁇ / b> C has a shape that penetrates the working electrode substrate 21 and the second sealing wall 62.
  • a conductive film 232 for wiring is formed in a region overlapping the second sealing wall 62 in the counter electrode substrate 22 so as to be electrically separated from the second conductive film 222.
  • the second conductive film 222 and the wiring conductive film 232 can be formed by performing pattern etching or the like on the conductive film formed on the substantially entire surface of the second insulating substrate 221.
  • the conductive film 232 for wiring is exposed on the bottom surface of the opening 902C.
  • An external connection conductor 92 is formed on the surface of the conductive film 232 for wiring that forms the bottom surface of the opening 902C.
  • the “external connection conductor” of the present invention is formed by the conductive film 232 for wiring and the external connection conductor 92.
  • a wiring conductor 922 for external connection is formed in the region that becomes the inner wall of the second sealing wall 62 portion of the opening 902C.
  • the wiring conductor 922 is connected to the first conductive film 212 and to the wiring conductive film 232 and the external connection conductor 92.
  • FIG. 6 is a side sectional view of a photovoltaic module according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the photovoltaic module 10D of this embodiment is obtained by adding two more holes to the photovoltaic module 10C shown in the fourth embodiment. Therefore, only the portions different from the photovoltaic module 10C shown in the fifth embodiment will be specifically described.
  • the opening 911 is a hole penetrating the external connection conductor 91 and the counter electrode substrate 22 on the bottom surface of the opening 901.
  • the opening 911 is formed with a smaller diameter than the opening 901.
  • the opening 911 corresponds to the “third opening” of the present invention.
  • the opening 912C is a hole penetrating the external connection conductor 92 on the bottom surface of the opening 902C, the conductive film 232 for wiring, and the counter electrode substrate 22 (second insulating substrate 221).
  • the opening 912C is formed with a smaller diameter than the opening 902C.
  • the opening 912C corresponds to the “sixth opening” of the present invention.
  • the same operational effects as those of the above-described fourth embodiment can be obtained. Furthermore, in the configuration of the present embodiment, if conductive screws or the like that are inserted through the openings 911 and 912C are used and the screw heads are connected to the external connection conductors 91 and 92, the external circuit is connected via the conductive screws. It can be electrically connected to the substrate. Moreover, it can also be easily fixed to the external circuit board using the conductive screw. Further, in this configuration, since the positions in the thickness direction of the external connection conductors 91 and 92 are the same, the lengths of the conductive screws can be made the same, and the mounting work on the external circuit board becomes easier. be able to.
  • FIG. 7 is a side sectional view of the photovoltaic module according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the photovoltaic module 10E of the present embodiment is different from the photovoltaic module 10C shown in the fourth embodiment in the area of the second sealing wall 62 and its surrounding structure, and the other configurations are the first. This is the same as the photovoltaic module 10C shown in the fourth embodiment. Therefore, only the portions different from the photovoltaic module 10C shown in the fourth embodiment will be specifically described.
  • an opening 902E (corresponding to the “fifth opening” of the present invention). Is formed.
  • the opening 902 ⁇ / b> E has a shape that penetrates the working electrode substrate 21 and the second sealing wall 62.
  • a conductive film 232E for wiring is formed in a region overlapping the second sealing wall 62 in the counter electrode substrate 22 so as to be electrically separated from the second conductive film 222.
  • the second conductive film 222 and the wiring conductive film 232E can be formed by performing pattern etching or the like on the conductive film formed on the substantially entire surface of the second insulating substrate 221.
  • a part of the conductive film 232E for wiring is exposed on the bottom surface of the opening 902E.
  • An external connection conductor 92 is formed on the surface of the conductive film 232E for wiring constituting the bottom surface of the opening 902E.
  • a part of the conductive film 232E for wiring and the external connection conductor 92 form the “external connection conductor” of the present invention.
  • An internal wiring conductor 922E is formed on the photoelectric conversion layer 213, the catalyst layer 223, and the electrolyte layer 51 side of the second sealing wall 62.
  • the internal wiring conductor 922E connects the first conductive film 212 and the conductive film 232E for wiring.
  • the internal sealing wall 63 is formed on the photoelectric conversion layer 213, the catalyst layer 223, and the electrolyte layer 51 side of the internal wiring conductor 922E.
  • One end in the height direction of the internal sealing wall 63 is in contact with the surface of the first conductive film 212.
  • the other end in the height direction of the inner sealing wall 63 is in contact with the surface of the second insulating substrate 222 where the second conductive film 222 and the wiring conductive film 232E are separated from each other.
  • the internal sealing wall 63 insulates and isolates the internal wiring conductor 922E from the photoelectric conversion layer 213, the catalyst layer 223, and the electrolyte layer 51.
  • the positions of the two external connection conductors 91 and 92 in the thickness direction can be matched.
  • the internal wiring conductor 922E that connects the first conductive film 211 and the wiring conductive film 232E is sandwiched between the sealing wall 62 and the internal sealing wall 63.
  • the connection reliability between the first conductive film 211 and the conductive film 232E for wiring by the internal wiring conductor 922E is improved. Therefore, a more reliable photovoltaic module can be realized.
  • FIG. 8 is a side sectional view of the photovoltaic module according to the seventh embodiment of the present invention.
  • the photovoltaic module 10F of this embodiment is obtained by adding two more holes to the photovoltaic module 10E shown in the sixth embodiment. Therefore, only a different part from the photovoltaic module 10E shown in 6th Embodiment is demonstrated concretely.
  • the opening 911 is a hole penetrating the external connection conductor 91 and the counter electrode substrate 22 on the bottom surface of the opening 901.
  • the opening 911 is formed with a smaller diameter than the opening 901.
  • the opening 911 corresponds to the “third opening” of the present invention.
  • the opening 912E is a hole that penetrates the external connection conductor 92 on the bottom surface of the opening 902E, the conductive film 232E for wiring, and the counter electrode substrate 22 (second insulating substrate 221).
  • the opening 912E is formed with a smaller diameter than the opening 902E.
  • the opening 912E corresponds to the “sixth opening” of the present invention.
  • the same operational effects as those of the sixth embodiment described above can be obtained.
  • the external circuit is connected via the conductive screws. It can be electrically connected to the substrate. Moreover, it can also be easily fixed to the external circuit board using the conductive screw. Further, in this configuration, since the positions in the thickness direction of the external connection conductors 91 and 92 are the same, the lengths of the conductive screws can be made the same, and the mounting work on the external circuit board becomes easier. be able to.
  • FIG. 9 is a side sectional view of a photovoltaic module according to the eighth embodiment of the present invention.
  • the photovoltaic module shown in each of the above-described embodiments has a configuration in which one photovoltaic cell is provided in one casing.
  • the photovoltaic module 10G of the present embodiment includes a plurality of photovoltaic cells in one casing. Consists of a configuration for the body.
  • the basic configuration of each photovoltaic cell is substantially the same as the configuration of the photovoltaic module 10F of the seventh embodiment described above.
  • Each of the individual cells 11G, 12G, 13G, and 14G has a configuration sandwiched between the working electrode substrate 21G and the counter electrode substrate 22G, and has a configuration in which the first sealing wall 61 and the second sealing wall 62 are sequentially arranged. .
  • the first individual cell 11G is delimited by internal sealing walls 631 and 632, and has a laminated structure of a first conductive film 2121, a photoelectric conversion layer 2131, an electrolyte layer 511, a catalyst layer 2231, and a second conductive film 2221. .
  • the second individual cell 12G is partitioned by internal sealing walls 633 and 634, and has a laminated structure of a first conductive film 2122, a photoelectric conversion layer 2132, an electrolyte layer 512, a catalyst layer 2232, and a second conductive film 2222. .
  • the third individual cell 13G is partitioned by internal sealing walls 635 and 636, and has a laminated structure of a first conductive film 2123, a photoelectric conversion layer 2133, an electrolyte layer 513, a catalyst layer 2233, and a second conductive film 2223. .
  • the fourth individual cell 14G is partitioned by the inner sealing wall 637 and the second sealing wall 62, and the first conductive film 2124, the photoelectric conversion layer 2134, the electrolyte layer 514, the catalyst layer 2234, and the second conductive film 2224.
  • the laminated structure is partitioned by the inner sealing wall 637 and the second sealing wall 62, and the first conductive film 2124, the photoelectric conversion layer 2134, the electrolyte layer 514, the catalyst layer 2234, and the second conductive film 2224.
  • the first conductive film 2121 of the first individual cell 11G is connected to the conductive film 2220 for wiring and the external connection conductor 91 by the internal wiring conductor 9221 surrounded by the first sealing wall 61 and the internal sealing wall 631. Yes.
  • the external connection conductor 91 is exposed to the outside through an opening 901 provided in the first sealing wall 61 and the working electrode substrate 21G.
  • the second conductive film 2221 of the first individual cell 11G and the first conductive film 2122 of the second individual cell 12G are connected by an internal wiring conductor 9222 surrounded by internal sealing walls 632 and 633.
  • the second conductive film 2222 of the second individual cell 12G and the first conductive film 2123 of the third individual cell 13G are connected by an internal wiring conductor 9223 surrounded by internal sealing walls 634 and 635.
  • the second conductive film 2223 of the third individual cell 13G and the first conductive film 2124 of the fourth individual cell 14G are connected by an internal wiring conductor 9224 surrounded by internal sealing walls 636 and 637.
  • Part of the second conductive film 2224 of the fourth individual cell 14G is the bottom surface of the opening 902, and the external connection conductor 92 is formed on the surface thereof.
  • the external connection conductor 92 is exposed to the outside through the opening 902 provided in the second sealing wall 62 and the working electrode substrate 21G.
  • the opening 911 is a hole penetrating the external connection conductor 91 and the counter electrode substrate 22 on the bottom surface of the opening 901.
  • the opening 911 is formed with a smaller diameter than the opening 901.
  • the opening 912 is a hole that penetrates the external connection conductor 92 and the counter electrode substrate 22 on the bottom surface of the opening 902.
  • the opening 912 is formed with a smaller diameter than the opening 902.
  • FIG. 10 is a side view showing a mounting mode of the photovoltaic module 10G according to the eighth embodiment of the present invention.
  • the photovoltaic module 10G is electrically connected to the external circuit board 1 on which the conductor pattern is formed on the insulating substrate 2 by means of conductive screws 4A and 4B and conductive nuts 5A and 5B. Connected to each other and physically fixed.
  • the screw 4A is inserted into the opening 901 and installed so as to pass through the opening 911 and the through hole provided in the land conductor 3A of the external circuit board 1.
  • the screw head of the screw 4 ⁇ / b> A is disposed so as to contact the surface of the external connection conductor 91.
  • a nut 5A is screwed onto the tip end side of the screw 4A, and the nut 5A is in contact with the land conductor 3A.
  • the screw 4B is inserted into the opening 902 and installed so as to pass through the opening 912 and the through hole provided in the land conductor 3B of the external circuit board 1.
  • the screw head of the screw 4 ⁇ / b> B is disposed so as to contact the surface of the external connection conductor 92.
  • a nut 5B is screwed to the tip end side of the screw 4B, and the nut 5B is in contact with the land conductor 3B.
  • the photovoltaic module 10G can be easily electrically connected to the external circuit board 1 and easily fixed.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a manufacturing flow of the photovoltaic module of the present invention.
  • FIG. 12 is a side view showing the shape of the photovoltaic module of the present invention in the main process.
  • the working electrode substrate 21 and the photoelectric conversion layer 213 are formed in a state of being connected by a plurality of photovoltaic modules (S101). Specifically, a patterning process is performed on the first insulating substrate P211 having the first conductive film P212 formed on the entire surface to form a pattern of the first conductive film for each photovoltaic module. A photoelectric conversion layer 213 is formed on the surface of the patterned first conductive film P212. Thereby, the working electrode substrate P21 on which the photoelectric conversion layer 213 having the configuration shown in FIG. 12A is formed is formed.
  • the counter electrode substrate 22 and the catalyst layer 223 are formed in a state of being connected by a plurality of photovoltaic modules (S102). Specifically, a patterning process is performed on the second insulating base material P221 having the second conductive film P222 formed on the entire surface to form a pattern of the first conductive film for each photovoltaic module. A catalyst layer 223 is formed on the surface of the patterned second conductive film P222. Thereby, the counter electrode substrate P22 on which the catalyst layer 223 having the configuration shown in FIG. 12B is formed is formed.
  • working electrode substrate P21 and the counter electrode substrate P22 may be formed first or in parallel.
  • a sealing material P60 is formed on the surface of the working electrode substrate P21 (S103). At this time, the sealing material P ⁇ b> 60 is formed in an annular shape so as to surround the photoelectric conversion layer 213.
  • an electrolyte solution that constitutes the electrolyte layer 51 is injected into the surface of the working electrode substrate P21 and the region surrounded by the sealing material P60 (S104).
  • the electrolytic solution is injected so as to fill a region surrounded by the sealing material P60.
  • the working electrode substrate P21 on which the sealing material P60 is formed and the counter electrode substrate P22 are bonded together so that the sealing material P60 is interposed (S105). And UV is irradiated and the sealing material P60 is UV-cured (S106). Thereby, the solidified sealing material 60 (sealing walls 61 and 62) is formed.
  • individual photovoltaic modules are cut out so as to cut out a part of the sealing material 60 (S107).
  • cutting for example, cutting with a laser beam may be used.
  • a photovoltaic module having the above-described configuration can be formed.
  • the via conductor for external connection and the external connection terminal may be formed before cutting or in the same process.
  • the structure in which the sealing material 60 reaches the end sides of the working electrode substrate 21 and the counter electrode substrate 22 is obtained by cutting the sealing material 60 can be easily realized.
  • the portion in contact with oxygen causes an effect inhibition, and a defectively cured portion may remain on the surface, but this can be removed and the reliability is improved.
  • FIG. 13A is a plan view of a photovoltaic module according to the ninth embodiment of the present invention
  • FIG. 13B is a side sectional view thereof.
  • the photovoltaic module 10H of this embodiment has a circular planar shape. Even in such a configuration, by providing a via conductor and an external connection terminal for external connection on the sealing material 60H along the outermost periphery of the working electrode substrate 21H and the counter electrode substrate 22H, Similar effects can be obtained.
  • both the working electrode substrate and the counter electrode substrate are formed of a light-transmitting material
  • either one may not have light-transmitting properties.
  • the working electrode board or the counter electrode board arranged on the external circuit board side may be made transparent.
  • the sealing material 60 may be a thermosetting resin. However, by using a UV curable resin, it is possible to reduce deterioration in characteristics of the photoelectric conversion layer 213, the catalyst layer 223, and the electrolyte layer 51 during manufacturing. Can do.
  • External circuit board 2 Insulating boards 3A, 3B: Land conductors 4A, 4B: Screws 5A, 5B: Nuts 10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G, 10H: Photoelectric modules 11G, 12G , 13G, 14G: individual cells 21, 21G, 21H: working electrode substrates 22, 22G, 22H: counter electrode substrate 51: electrolyte layer 60, 60H: sealing material 61: first sealing wall 62: second sealing wall 63 : Internal sealing walls 71 and 72: via conductor 72: via conductor 81 and 82: external connection terminals 91 and 92: external connection conductor 211: first insulating base material 212: first conductive film 213: photoelectric conversion layer 221: Second insulating substrate 222: second conductive film 223: catalyst layers 232, 232E: conductive films 2131, 1322, 2133, 2134 for photoelectric conversion layers 2231, 2232, 2233, 22 4: Catalyst layers 5

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Abstract

　光発電モジュール（１０）は、外形形状が同じ作用極基板（２１）および対極基板（２２）を備える。作用極基板（２１）と対極基板（２２）は、平面視して各端辺が一致するように対向して配置されており、ＵＶ硬化型の封止材（６０）によって貼り合わされている。封止材（６０）は、作用極基板（２１）および対極基板（２２）の端辺に沿って、所定幅を有する環状に形成されている。作用極基板（２１）の封止材（６０）に囲まれる領域には、光電変換層（２１３）が形成されている。対極基板（２２）の封止材（６０）に囲まれる領域には、触媒層（２２３）が形成されている。光電変換層（２１３）、触媒層（２２３）、および封止材（６０）に囲まれる中空には、電解質層（５１）が配置されている。

Description

光発電モジュール
　本発明は、照射された光によって発電する光発電モジュールに関する。
　現在、色素増感型の光発電モジュールが各種考案されている。従来の色素増感型の光発電モジュールとしては、例えば、特許文献１に示すような構造からなる。
　従来の色素増感型の光発電モジュールは、色素を担持させた多孔質酸化物半導体膜を形成した第１基板と、触媒層を形成した第２基板とを用いる。これらの第１基板および第２基板は、多孔質酸化物半導体膜側と触媒層側が対向するように、且つ、多孔質酸化物半導体膜と触媒層とが離間するように、封止材を介して貼り合わせられる。そして、これらの第１、第２基板を貼り合わせてできる中空部には、電解液が封入されている。
　第１基板の多孔質酸化物半導体膜が形成される面、および、第２基板の触媒層が形成される面には、光発電モジュールが発生する電流を外部に取り出すための電極がそれぞれ形成されている。
特許第４２９４２４４号
　従来の光発電モジュールでは、外部取り出し用の電極を外部に露出させるために、各基板の少なくとも二辺が一致しないように、第１基板と第２基板とを重ねる構成を用いていた。これにより、第１基板と第２基板との重ならない辺部が構成され、当該辺部から電極を外部に露出させていた。
　しかしながら、第１基板と第２基板とで重ならない部分が存在すると、当該重ならない部分の平面に直交する方向へ外力が加わって、封止材に対して基板を引き剥がす方向の応力が加わりやすくなってしまう。したがって、封止材の破断が生じやすくなってしまう。
　本発明の目的は、従来の構成より破断し難く、信頼性の高い光発電モジュールを提供することにある。
　この発明の光発電モジュールは、作用極基板、対極基板、封止材、および電解質層を備える。作用極基板は、第１絶縁性基材の表面に第１導電膜が形成された構成からなる。
作用極基板は、第１絶縁性基材の表面の少なくとも一部に形成された第１導電膜、および第１導電膜の表面の少なくとも一部に形成された光電変換層を備える。対極基板は、第２絶縁性基材の表面の少なくとも一部に形成された第２導電膜、および第２導電膜の表面の少なくとも一部に形成された触媒層を備える。封止材は、光電変換層と触媒層とが離間して対向した状態で作用極基板と対極基板を貼り合わせる。この際、封止材は、平面視して光電変換層と触媒層との少なくとも一部を囲むように配置されている。電解質層は、作用極基板、対極基板、および封止材によって封入されている。作用極基板と対極基板は、平面視して、端辺が略一致するように、貼り付けられている。第１導電膜に接続する第１外部接続導体部、および、第２導電膜に接続する第２外部接続導体部は、平面視して封止材が配置されている領域内に備えられている。
　この構成では、作用極基板および対極基板の一方だけとなる領域が存在しないので、外力を受けても封止材が破断し難い。
　また、この発明の光発電モジュールでは、次の構成であるとよりよい。封止材は、第１封止壁および第２封止壁を備える。第１封止壁は、作用極基板の表面に第１導電膜が形成されている領域に形成されている。第２封止壁は、対極基板の表面に第２導電膜が形成されている領域に形成されている。第１外部接続導体部および第２外部接続導体部は、第１封止壁および第２封止壁に設けられた孔に設けられた導体を用いて形成されている。
　この構成では、第１外部接続導体部および第２外部接続導体部の具体的な態様例を示している。このように、封止壁の領域に第１、第２外部接続導体部を設けることで、作用極基板と対極基板とを、外形を一致させて貼り合わせても、光発電による電流を外部へ取り出すことができる。この際、第１、第２外部接続導体部は、光発電を行う領域と異なる領域に形成されているので、光発電モジュールの全面積に対する光発電効率を向上させることができる。
　また、この発明の光発電モジュールでは、孔は、作用極基板および対極基板も貫通する貫通孔であり、貫通孔の壁面に導電層が形成されていることが好ましい。
　この構成では、作用極基板側の外面および対極基板側の外面に、外部接続用の導体を形成することができる。これにより、いずれの外面からでも、外部回路への接続を容易に行うことができる。
　また、この発明の光発電モジュールでは、次の構成であってもよい。封止材は、上述の第１封止壁および第２封止壁を備える。第１封止壁には、作用極基板および第１封止壁を貫通し、第２導電膜に達する第１開孔が形成されている。作用極基板における第２封止壁が当接する領域には、作用極基板を貫通し、第１導電膜に達する第２開孔が形成されている。第１開孔の底面および第２開孔の底面には、外部接続導体がそれぞれ形成されている。
　この構成では、第１外部接続導体部および第２外部接続導体部の上述とは別の具体的な態様例を示している。この構成でも、作用極基板と対極基板とを、外形を一致させて貼り合わせても、光発電による電流を外部へ取り出すことができる。光発電モジュールの全面積に対する光発電効率を向上させることができる。
　また、この発明の光発電モジュールでは、次の構成であることが好ましい。光発電モジュールは、第３開孔および第４開孔を備える。第３開孔は、第１開孔に連通し、第１開孔よりも小径で対極基板を貫通する形状からなる。第４開孔は、第２開孔に連通し、第２開孔よりも小径で第２封止壁および対極基板を貫通する形状からなる。
　この構成では、第３開孔および第４開孔を挿通する導電性の保持部材を用いることで、光発電モジュールを、外部回路基板に電気的且つ物理的に、容易に接続することができる。
　また、この発明の光発電モジュールでは、次の構成であってもよい。封止材は、上述の第１封止壁および第２封止壁を備える。第１封止壁には、作用極基板および第１封止壁を貫通し、第２導電膜に達する第１開孔が形成されている。作用極基板における第２封止壁が当接する領域には、作用極基板および第２封止壁を貫通し、対極基板に達する第５開孔が形成されている。第１開孔の底面および第５開孔の底面には、外部接続導体がそれぞれ形成されている。第５開孔の内壁面には、第１導電膜と第５開孔の底面の外部接続導体とを接続する配線導体が形成されている。
　この構成では、第１外部接続導体部および第２外部接続導体部の上述とは別の具体的な態様例を示している。この構成でも、作用極基板と対極基板とを、外形を一致させて貼り合わせても、光発電による電流を外部へ取り出すことができる。光発電モジュールの全面積に対する光発電効率を向上させることができる。
　また、この発明の光発電モジュールでは、次の構成であってもよい。封止材は、上述の第１封止壁および第２封止壁を備える。第１封止壁には、作用極基板および第１封止壁を貫通し、第２導電膜に達する第１開孔が形成されている。作用極基板における第２封止壁が当接する領域には、前記作用極基板および第２封止壁を貫通し、対極基板に達する第５開孔が形成されている。第１開孔の底面および第５開孔の底面には、外部接続導体がそれぞれ形成されている。第２封止壁における第５開孔と光電変換層、触媒層、および電解質層との間には、第１導電膜と第５開孔の底面の外部接続導体とを接続する配線導体が形成されている。
　この構成では、第１外部接続導体部および第２外部接続導体部の上述とは別の具体的な態様例を示している。この構成でも、作用極基板と対極基板とを、外形を一致させて貼り合わせても、光発電による電流を外部へ取り出すことができる。光発電モジュールの全面積に対する光発電効率を向上させることができる。さらに、この構成では、配線導体が外部環境に曝されないので、さらに信頼性を向上させることができる。
　また、この発明の光発電モジュールでは、次の構成であることが好ましい。光発電モジュールは、第３開孔と第６開孔を備える。第３開孔は、第１開孔に連通し、第１開孔よりも小径で対極基板を貫通する形状からなる。第６開孔は、第５開孔に連通し、第５開孔よりも小径で対極基板を貫通する形状からなる。
　この構成では、第３開孔および第６開孔を挿通する導電性の保持部材を用いることで、光発電モジュールを、外部回路基板に電気的且つ物理的に、容易に接続することができる。
　また、この発明の光発電モジュールでは、次の構成であってもよい。光電変換層、触媒層、および電解質層を備え、封止材によって区分けされた個別セルが複数備えられている。第１封止壁および第２封止壁は、全ての個別セルを内包している。
　この構成では、光発電モジュールの１つの筐体で、個別に光発電を行う単セルを複数備える態様を示している。このような構成であっても、作用極基板と対極基板とを、外形を一致させて貼り合わせても、光発電による電流を外部へ取り出すことができる。光発電モジュールの全面積に対する光発電効率を向上させることができる。
　また、この発明の光発電モジュールでは、封止材はＵＶ硬化樹脂を含むことが好ましい。
　この構成では、封止材を硬化する際に、電解質層に与える影響を低減することができる。これにより、光発電モジュールの製造時における特性劣化を抑制することができる。
　また、この発明の光発電モジュールでは、次に示す構成であることが好ましい。第１封止壁および第２封止壁は、予め大きく形成されている。作用極基板、対極基板、第１封止壁および第２封止壁は、第１封止壁および第２封止壁を部分的に削除するように切断されている。
　この構成では、作用極基板の端辺と対極基板の端辺を一致させた構造を、より確実且つ正確に実現することができる。
　また、この発明の光発電モジュールでは、第１絶縁性基材および第２絶縁性基材は可撓性を有する材料からなることが好ましい。
　この構成では、フレキシブル性に優れた光発電モジュールを実現することができる。
　また、この発明の光発電モジュールでは、光電変換層は、酸化亜鉛を含む材料からなることが好ましい。
　この発明によれば、従来の構成よりも信頼性の高い光発電モジュールを実現することができる。
本発明の第１の実施形態に係る光発電モジュールの三面図である。 本発明の第１の実施形態に係る光発電モジュールの側面断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る光発電モジュールの側面断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る光発電モジュールの側面断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る光発電モジュールの側面断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る光発電モジュールの側面断面図である。 本発明の第６の実施形態に係る光発電モジュールの側面断面図である。 本発明の第７の実施形態に係る光発電モジュールの側面断面図である。 本発明の第８の実施形態に係る光発電モジュールの側面断面図である。 本発明の第８の実施形態に係る光発電モジュールの実装態様を示す側面図である。 本発明の光発電モジュールの製造フローを示すフローチャートである。 本発明の光発電モジュールの主な工程での形状を示す側面図である。 本発明の第９の実施形態に係る光発電モジュールの平面図および側面断面図である。
　本発明の第１の実施形態に係る光発電モジュールについて、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る光発電モジュールの三面図である。図１（Ａ）は光発電モジュールの平面図であり、図１（Ｂ）は光発電モジュールの第１側面図であり、図１（Ｃ）は光発電モジュールの第２側面図である。なお、図１では、外部接続用導体の図示は省略している。図２は、本発明の第１の実施形態に係る光発電モジュールの側面断面図である。図２は、図１（Ｃ）に示す側面の断面を視た図である。
　図１に示すように、光発電モジュール１０は、作用極基板２１および対極基板２２を備える。作用極基板２１と対極基板２２の外形（平面視した形状）は、同じである。作用極基板２１と対極基板２２は、それぞれの平板面が平行になり、且つ平面視して各端辺が一致するように、対向して配置されている。作用極基板２１と対極基板２２は、封止材６０によって貼り合わされている。封止材６０は、作用極基板２１および対極基板２２の端辺に沿って、所定幅を有する環状に形成されている。封止材６０は、絶縁性を有する材料からなる。封止材６０は、ＵＶ硬化樹脂からなる。
　図２に示すように、作用極基板２１は、第１絶縁性基材２１１、第１導電膜２１２、および光電変換層２１３を備える。第１絶縁性基材２１１は、絶縁性を有し、且つ透光性を有する材料からなる。第１絶縁性基材２１１は、例えば、ガラス、ＰＥＴ、ＰＥＮからなる。第１導電膜２１２は、第１絶縁性基材２１１の表面に形成されている。第１導電膜２１２は、導電性を有し且つ透光性を有する材料からなる。例えば、第１導電膜２１２は、ＦＴＯ、ＩＴＯ、金属メッシュ等からなる。第１導電膜２１２は、第１絶縁性基材２１１の略全面に形成されているが、封止材６０のある一辺となる第１封止壁６１に当接する領域には形成されていない。言い換えれば、第１封止壁６１は、作用極基板２１における第１導電膜２１２の非形成領域に当接している。なお、第１絶縁性基材２１１の平板面において、第１封止壁６１と対向する位置配置される第２封止壁６２は、第１導電膜２１２に当接している。
　光電変換層２１３は、第１導電膜２１２の表面に形成されている。光電変換層２１３は、第１封止壁６１が作用極基板２１に当接する領域と第２封止壁６２が第１導電膜２１２に当接する領域との間の領域に形成されている。
　光電変換層２１３は、増感型色素を吸着した多孔質酸化物半導体からなる。多孔質酸化物半導体は、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等からなる。増感型色素は、Ｒｕ錯体系色素、インドリン系色素、クマリン系色素等からなる。
　対極基板２２は、第２絶縁性基材２２１、第２導電膜２２２、および触媒層２２３を備える。第２絶縁性基板２２１は、絶縁性を有し、且つ透光性を有する材料からなる。第２絶縁性基板２２１は、例えば、ガラス、ＰＥＴ、ＰＥＮからなる。第２導電膜２２２は、第２絶縁性基板２２１の表面に形成されている。第２導電膜２２２は、導電性を有し且つ透光性を有する材料からなる。例えば、第２導電膜２２２は、ＦＴＯ、ＩＴＯ、金属メッシュ等からなる。第２導電膜２２２は、第２絶縁性基板２２１の略全面に形成されているが、第２封止壁６２に当接する領域には形成されていない。言い換えれば、第２封止壁６２は、対極基板２２における第２導電膜２２２の非形成領域に当接している。なお、第１封止壁６１は、第２導電膜２２２に当接している。
　触媒層２２３は、第２導電膜２２２の表面に形成されている。触媒層２２３は、第１封止壁６１が第２導電膜２２２に当接する領域と第２封止壁６２が対極基板２２に当接する領域との間の領域に形成されている。
　触媒層２２３は、電解質層５１（後述）の元素の還元反応を促進する材料からなる。例えば、白金（Ｐｔ）、カーボン、ＰＥＤＯＴ等からなる。
　電解質層５１は、封止材６０、光電変換層２１３、および触媒層２２３に囲まれる中空を充填するように配置されている。電解質層５１は、光電変換層２１３の光電効果により酸化状態になった色素を還元するためのレドックスを含む溶剤からなる。ここで使用されるレドックスの一例としては、ヨウ素レドックス（Ｉ－／Ｉ３ －）など、溶剤としてはアセトニトリルや炭酸プロピレンなどの有機溶剤、イオン性液体などがある。
　作用極基板２１と対極基板２２とが第１封止壁６１によって貼り付けられている領域（重なっている領域）には、ビア導体７１が形成されている。ビア導体７１は、作用極基板２１、第１封止壁６１、および対極基板２２を連続して貫通する形状からなる。ビア導体７１は、貫通孔に例えば銀（Ａｇ）ペーストを充填することによって実現される。ビア導体７１の作用極基板２１側の表面および対極基板２２側の表面には、それぞれ外部接続端子８１が形成されている。
　第１封止壁６１の領域には、第１導電膜２１２は形成されておらず、第２導電膜２２２は形成されている。したがって、ビア導体７１は、第２導電膜２２２に接続し、第１導電膜２１２に接続しない。
　作用極基板２１と対極基板２２とが第２封止壁６２によって貼り付けられている領域（重なっている領域）には、ビア導体７２が形成されている。ビア導体７２は、作用極基板２１、第２封止壁６２、および対極基板２２を連続して貫通する形状からなる。ビア導体７２は、貫通孔に例えば銀（Ａｇ）ペーストを充填することによって実現される。ビア導体７２の作用極基板２１側の表面および対極基板２２側の表面には、それぞれ外部接続端子８１が形成されている。
　第２封止壁６２の領域には、第２導電膜２２２は形成されておらず、第１導電膜２１２は形成されている。したがって、ビア導体７２は、第１導電膜２１２に接続し、第２導電膜２２２に接続しない。
　このような構成とすることで、光電変換層２１３に光が照射されると、光電変換層２１３では電荷が発生する。この電荷による電流を、第１導電膜２１２とビア導体７２を介して光発電モジュール１０の外面に露出する外部接続端子８２と、第２導電膜２２２とビア導体７１を介して光発電モジュール１０の外面に露出する外部接続端子８１とによって、外部に出力する。すなわち、外部出力用の端子を有する光発電モジュール１０を実現することができる。
　そして、本実施形態の構成を用いることで、作用極基板２１のみとなる部分や対極基板２２のみとなる部分が存在しない。したがって、一方の基板のみからなる部分に外力が加わって、封止材６０に破断の応力が加わることを防止できる。これにより、信頼性の高い光発電モジュール１０を実現できる。
　さらに、図１に示すように、封止材６０を作用極基板２１および対極基板２２の端辺まで達するように設けることで、外力による破断の応力が加わることをさらに確実に防止でき、光発電モジュール１０の信頼性をさらに向上させることができる。
　また、本実施形態の構成では、外部接続端子８１，８２を作用極基板２１側と対極基板２２側の両側に設けているので、光発電モジュール１０のいずれの平板面からでも、光発電の電流を取り出すことができる。これにより、光発電モジュール１０の外部回路基板への実装が容易になる。
　なお、上述の説明では、第１封止壁６１と第１絶縁性基材２１１との間に第１導電膜２１２が配置されていない態様を示したが、第１導電膜２１２は、第１ビア導体７１に接触しなければ、第１封止壁６１と第１絶縁性基材２１１との間に配置されていてもよい。また、上述の説明では、第２封止壁６２と第２絶縁性基材２２１との間に第２導電膜２２２が配置されていない態様を示したが、第２導電膜２２２は、第２ビア導体７２に接触しなければ、第２封止壁６２と第１絶縁性基材２２１との間に配置されていてもよい。
　また、上述の説明では、封止材６０が光電変換層２１３および触媒層２２３に、平面視して係らないように形成する態様を示したが、平面視して封止材６０の最外周辺に光電変換層２１３および触媒層２２３が係らなければ、封止材６０と光電変換層２１３および触媒層２２３は部分的に重なっていてもよい。
　次に、本発明の第２の実施形態に係る光発電モジュールについて、図を参照して説明する。図３は、本発明の第２の実施形態に係る光発電モジュールの側面断面図である。
　本実施形態の光発電モジュール１０Ａは、第１の実施形態に示した光発電モジュール１０に対して、外部接続の構成が異なるものであり、光発電セルの部分、すなわち、封止材６０より内側の構造は同じである。したがって、第１の実施形態に示した光発電モジュール１０と異なる箇所のみを、具体的に説明する。
　作用極基板２１と対極基板２２とが第１封止壁６１によって貼り付けられている領域（重なっている領域）には、開孔９０１（本発明の「第１開孔」に相当する。）が形成されている。開孔９０１は、作用極基板２１および第１封止壁６１を貫通する形状である。開孔９０１の底面には、第２導電膜２２２が露出している。開孔９０１の底面を構成する第２導電膜２２２の表面には、外部接続導体９１が形成されている。
　作用極基板２１と対極基板２２とが第２封止壁６２によって貼り付けられている領域（重なっている領域）には、開孔９０２（本発明の「第２開孔」に相当する。）が形成されている。開孔９０２は、作用極基板２１の第１絶縁性基材２１１を貫通する形状である。開孔９０２の底面には、第１導電膜２１２が露出している。開孔９０２の底面を構成する第１導電膜２１２の表面には、外部接続導体９２が形成されている。
　このような構成でも、第１の実施形態に示した光発電モジュールと同様の作用効果を奏することができる。さらに、本実施形態の構成では、第１導電膜２１２と外部接続導体９１とが面で接触し、第２導電膜２２２と外部接続導体９２が面で接触するので、これらに接続信頼性を向上させることができる。したがって、より信頼性の高い光発電モジュールを実現することができる。
　次に、本発明の第３の実施形態に係る光発電モジュールについて、図を参照して説明する。図４は、本発明の第３の実施形態に係る光発電モジュールの側面断面図である。
　本実施形態の光発電モジュール１０Ｂは、第２の実施形態に示した光発電モジュール１０Ａに対して、さらに２つの開孔を追加したものである。したがって、第２の実施形態に示した光発電モジュール１０Ａと異なる箇所のみを、具体的に説明する。
　開孔９１１は、開孔９０１の底面の外部接続導体９１および対極基板２２を貫通する孔である。開孔９１１は、開孔９０１よりも小径に形成されている。開孔９１１が本発明の「第３開孔」に相当する。
　開孔９１２は、開孔９０２の底面の外部接続導体９２、第１導電膜２１２、第２封止壁６２、対極基板２２を貫通する孔である。開孔９１２は、開孔９０２よりも小径に形成されている。開孔９１２が本発明の「第４開孔」に相当する。
　このような構成を用いても、上述の第２の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、本実施形態の構成では、開孔９１１，９１２を挿通する導電性のネジ等を用い、ネジ頭を外部接続導体９１，９２に接続させれば、導電性のネジを介して、外部回路基板に電気的に接続することができる。また、当該導電性のネジを用いて、外部回路基板に容易に固定することもできる。
　次に、本発明の第４の実施形態に係る光発電モジュールについて、図を参照して説明する。図５は、本発明の第４の実施形態に係る光発電モジュールの側面断面図である。
　本実施形態の光発電モジュール１０Ｃは、第２の実施形態に示した光発電モジュール１０Ａに対して、第２封止壁６２の領域の構造が異なるものであり、他の構成は第２の実施形態に示した光発電モジュール１０Ａと同じである。したがって、第２の実施形態に示した光発電モジュール１０Ａと異なる箇所のみを、具体的に説明する。
　作用極基板２１と対極基板２２とが第２封止壁６２によって貼り付けられている領域（重なっている領域）には、開孔９０２Ｃ（本発明の「第５開孔」に相当する。）が形成されている。開孔９０２Ｃは、作用極基板２１および第２封止壁６２を貫通する形状である。
　対極基板２２における第２封止壁６２に重なる領域には、第２導電膜２２２と電気的に分離する構造で配線用の導電膜２３２が形成されている。この第２導電膜２２２と配線用の導電膜２３２は、第２絶縁性基板２２１の略全面に形成された導電膜に対してパターンエッチング等を施すことにより、形成することができる。
　開孔９０２Ｃの底面には、配線用の導電膜２３２が露出している。開孔９０２Ｃの底面を構成する配線用の導電膜２３２の表面には、外部接続導体９２が形成されている。本実施形態では、配線用の導電膜２３２と外部接続導体９２とによって、本願発明の「外部接続導体」が形成されている。
　開孔９０２Ｃの第２封止壁６２部分の内壁となる領域には、外部接続用の配線導体９２２が形成されている。配線導体９２２は、第１導電膜２１２に接続するとともに、配線用の導電膜２３２および外部接続導体９２に接続している。
　このような構成であっても、上述の第２実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、２つの外部接続導体９１，９２の厚み方向の位置を一致させることができる。
　次に、本発明の第５の実施形態に係る光発電モジュールについて、図を参照して説明する。図６は、本発明の第５の実施形態に係る光発電モジュールの側面断面図である。
　本実施形態の光発電モジュール１０Ｄは、第４の実施形態に示した光発電モジュール１０Ｃに対して、さらに２つの開孔を追加したものである。したがって、第５の実施形態に示した光発電モジュール１０Ｃと異なる箇所のみを、具体的に説明する。
　開孔９１１は、開孔９０１の底面の外部接続導体９１および対極基板２２を貫通する孔である。開孔９１１は、開孔９０１よりも小径に形成されている。開孔９１１が本発明の「第３開孔」に相当する。
　開孔９１２Ｃは、開孔９０２Ｃの底面の外部接続導体９２、配線用の導電膜２３２、対極基板２２（第２絶縁性基板２２１）を貫通する孔である。開孔９１２Ｃは、開孔９０２Ｃよりも小径に形成されている。開孔９１２Ｃが本発明の「第６開孔」に相当する。
　このような構成を用いても、上述の第４の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、本実施形態の構成では、開孔９１１，９１２Ｃを挿通する導電性のネジ等を用い、ネジ頭を外部接続導体９１，９２に接続させれば、導電性のネジを介して、外部回路基板に電気的に接続することができる。また、当該導電性のネジを用いて、外部回路基板に容易に固定することもできる。また、この構成では、外部接続導体９１，９２の厚み方向の位置が同じであるので、導電性のネジの長さを同じにすることができ、外部回路基板への実装作業をより容易にすることができる。
　次に、本発明の第６の実施形態に係る光発電モジュールについて、図を参照して説明する。図７は、本発明の第６の実施形態に係る光発電モジュールの側面断面図である。
　本実施形態の光発電モジュール１０Ｅは、第４の実施形態に示した光発電モジュール１０Ｃに対して、第２封止壁６２の領域およびその周囲の構造が異なるものであり、他の構成は第４の実施形態に示した光発電モジュール１０Ｃと同じである。したがって、第４の実施形態に示した光発電モジュール１０Ｃと異なる箇所のみを、具体的に説明する。
　作用極基板２１と対極基板２２とが第２封止壁６２によって貼り付けられている領域（重なっている領域）には、開孔９０２Ｅ（本発明の「第５開孔」に相当する。）が形成されている。開孔９０２Ｅは、作用極基板２１および第２封止壁６２を貫通する形状である。
　対極基板２２における第２封止壁６２に重なる領域には、第２導電膜２２２と電気的に分離する構造で配線用の導電膜２３２Ｅが形成されている。この第２導電膜２２２と配線用の導電膜２３２Ｅは、第２絶縁性基板２２１の略全面に形成された導電膜に対してパターンエッチング等を施すことにより、形成することができる。
　開孔９０２Ｅの底面には、配線用の導電膜２３２Ｅの一部が露出している。開孔９０２Ｅの底面を構成する配線用の導電膜２３２Ｅの表面には、外部接続導体９２が形成されている。本実施形態では、配線用の導電膜２３２Ｅの一部と外部接続導体９２とによって、本願発明の「外部接続導体」が形成されている。
　第２封止壁６２の光電変換層２１３、触媒層２２３および電解質層５１側には、内部配線導体９２２Ｅが形成されている。内部配線導体９２２Ｅは、第１導電膜２１２と配線用の導電膜２３２Ｅとを接続している。
　内部配線導体９２２Ｅの光電変換層２１３、触媒層２２３および電解質層５１側には、内部封止壁６３が形成されている。内部封止壁６３の高さ方向の一方端は、第１導電膜２１２の表面に当接している。内部封止壁６３の高さ方向の他方端は、第２導電膜２２２と配線用の導電膜２３２Ｅとが離間している第２絶縁性基板２２２の表面に当接している。この構成により、内部封止壁６３は、内部配線導体９２２Ｅと、光電変換層２１３、触媒層２２３および電解質層５１との間を絶縁分離している。
　このような構成であっても、上述の第４実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、２つの外部接続導体９１，９２の厚み方向の位置を一致させることができる。さらに、本実施形態の構成では、第１導電膜２１１と配線用の導電膜２３２Ｅとを接続する内部配線導体９２２Ｅを封止壁６２および内部封止壁６３で挟み込む形状となる。内部配線導体９２２Ｅによる第１導電膜２１１と配線用の導電膜２３２Ｅとの接続信頼性が向上する。したがって、より信頼性の高い光発電モジュールを実現することができる。
　次に、本発明の第７の実施形態に係る光発電モジュールについて、図を参照して説明する。図８は、本発明の第７の実施形態に係る光発電モジュールの側面断面図である。
　本実施形態の光発電モジュール１０Ｆは、第６の実施形態に示した光発電モジュール１０Ｅに対して、さらに２つの開孔を追加したものである。したがって、第６の実施形態に示した光発電モジュール１０Ｅと異なる箇所のみを、具体的に説明する。
　開孔９１１は、開孔９０１の底面の外部接続導体９１および対極基板２２を貫通する孔である。開孔９１１は、開孔９０１よりも小径に形成されている。開孔９１１が本発明の「第３開孔」に相当する。
　開孔９１２Ｅは、開孔９０２Ｅの底面の外部接続導体９２、配線用の導電膜２３２Ｅ、対極基板２２（第２絶縁性基板２２１）を貫通する孔である。開孔９１２Ｅは、開孔９０２Ｅよりも小径に形成されている。開孔９１２Ｅが本発明の「第６開孔」に相当する。
　このような構成を用いても、上述の第６の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、本実施形態の構成では、開孔９１１，９１２Ｅを挿通する導電性のネジ等を用い、ネジ頭を外部接続導体９１，９２に接続させれば、導電性のネジを介して、外部回路基板に電気的に接続することができる。また、当該導電性のネジを用いて、外部回路基板に容易に固定することもできる。また、この構成では、外部接続導体９１，９２の厚み方向の位置が同じであるので、導電性のネジの長さを同じにすることができ、外部回路基板への実装作業をより容易にすることができる。
　次に、本発明の第８の実施形態に係る光発電モジュールについて、図を参照して説明する。図９は、本発明の第８の実施形態に係る光発電モジュールの側面断面図である。
　上述の各実施形態に示した光発電モジュールは、１つの光発電セルを１つの筐体に備える構成であったが、本実施形態の光発電モジュール１０Ｇは、複数の光発電セルを１つの筐体に備える構成からなる。各光発電セルの基本構成は、上述の第７実施形態の光発電モジュール１０Ｆの構成と略同じである。
　各個別セル１１Ｇ，１２Ｇ，１３Ｇ，１４Ｇは、作用極基板２１Ｇと対極基板２２Ｇに挟まれた構成からなり、第１封止壁６１と第２封止壁６２との間で順に並ぶ構成からなる。
　第１の個別セル１１Ｇは、内部封止壁６３１，６３２によって区切られており、第１導電膜２１２１、光電変換層２１３１、電解質層５１１、触媒層２２３１、第２導電膜２２２１の積層構造からなる。
　第２の個別セル１２Ｇは、内部封止壁６３３，６３４によって区切られており、第１導電膜２１２２、光電変換層２１３２、電解質層５１２、触媒層２２３２、第２導電膜２２２２の積層構造からなる。
　第３の個別セル１３Ｇは、内部封止壁６３５，６３６によって区切られており、第１導電膜２１２３、光電変換層２１３３、電解質層５１３、触媒層２２３３、第２導電膜２２２３の積層構造からなる。
　第４の個別セル１４Ｇは、内部封止壁６３７および第２封止壁６２によって区切られており、第１導電膜２１２４、光電変換層２１３４、電解質層５１４、触媒層２２３４、第２導電膜２２２４の積層構造からなる。
　第１の個別セル１１Ｇの第１導電膜２１２１は、第１封止壁６１と内部封止壁６３１に囲まれた内部配線導体９２２１によって配線用の導電膜２２２０および外部接続導体９１に接続されている。外部接続導体９１は、第１封止壁６１および作用極基板２１Ｇに設けられた開孔９０１によって外部に露出されている。
　第１の個別セル１１Ｇの第２導電膜２２２１と、第２の個別セル１２Ｇの第１導電膜２１２２とは、内部封止壁６３２，６３３に囲まれた内部配線導体９２２２によって接続されている。
　第２の個別セル１２Ｇの第２導電膜２２２２と、第３の個別セル１３Ｇの第１導電膜２１２３とは、内部封止壁６３４，６３５に囲まれた内部配線導体９２２３によって接続されている。
　第３の個別セル１３Ｇの第２導電膜２２２３と、第４の個別セル１４Ｇの第１導電膜２１２４とは、内部封止壁６３６，６３７に囲まれた内部配線導体９２２４によって接続されている。
　第４の個別セル１４Ｇの第２導電膜２２２４は、一部が開孔９０２の底面となっており、その表面には、外部接続導体９２が形成されている。外部接続導体９２は、外部接続導体９１は、第２封止壁６２および作用極基板２１Ｇに設けられた開孔９０２によって外部に露出されている。
　開孔９１１は、開孔９０１の底面の外部接続導体９１および対極基板２２を貫通する孔である。開孔９１１は、開孔９０１よりも小径に形成されている。開孔９１２は、開孔９０２の底面の外部接続導体９２および対極基板２２を貫通する孔である。開孔９１２は、開孔９０２よりも小径に形成されている。
　このように、複数の個別セルを単一の作用極基板と対極基板の組で形成する態様であっても、上述の第１の実施形態や第７の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、本実施形態に示すように、外部接続導体９１，９２を設ける封止壁を、作用極基板と対極基板の対向する各端部に設けることで、全ての個別セルを外部応力や外部環境から効果的に保護することができる。特に、この封止壁を、他の内部封止壁より幅広に形成することで、より効果的な保護が可能になり、信頼性をさらに向上させることができる。
　このような光発電モジュール１０Ｇは、次に示すように、外部回路基板に実装される。図１０は、本発明の第８の実施形態に係る光発電モジュール１０Ｇの実装態様を示す側面図である。
　図１０に示すように、光発電モジュール１０Ｇは、絶縁性基板２に導体パターンが形成された外部回路基板１に対して、導電性のネジ４Ａ，４Ｂおよび導電性のナット５Ａ，５Ｂによって、電気的に接続されるとともに、物理的に固定される。
　より具体的には、ネジ４Ａは、開孔９０１内に挿入され、開孔９１１および外部回路基板１のランド導体３Ａに設けられた貫通孔を挿通するように設置される。この際、ネジ４Ａのネジ頭が外部接続導体９１の表面に当接するように配置される。ネジ４Ａの先端側にはナット５Ａが螺合されており、ナット５Ａがランド導体３Ａに当接している。
　同様に、ネジ４Ｂは、開孔９０２内に挿入され、開孔９１２および外部回路基板１のランド導体３Ｂに設けられた貫通孔を挿通するように設置される。この際、ネジ４Ｂのネジ頭が外部接続導体９２の表面に当接するように配置される。ネジ４Ｂの先端側にはナット５Ｂが螺合されており、ナット５Ｂがランド導体３Ｂに当接している。
　このような構成とすることで、光発電モジュール１０Ｇを、外部回路基板１に対して、電気的に容易に接続し、容易に固定することができる。
　上述の各実施形態に示した次に示す基本フローによって製造することができる。図１１は、本発明の光発電モジュールの製造フローを示すフローチャートである。図１２は、本発明の光発電モジュールの主な工程での形状を示す側面図である。
　まず、作用極基板２１および光電変換層２１３を、複数の光発電モジュール分つながった状態で形成する（Ｓ１０１）。具体的には、全面に第１導電膜Ｐ２１２が形成された第１絶縁性基材Ｐ２１１に対して、パターニング処理を行い、各光発電モジュール用の第１導電膜のパターンを形成する。このパターニングされた第１導電膜Ｐ２１２の表面に、光電変換層２１３を形成する。これにより、図１２（Ａ）に示す構成からなる光電変換層２１３が形成された作用極基板Ｐ２１が形成される。
　次に、対極基板２２および触媒層２２３を、複数の光発電モジュール分つながった状態で形成する（Ｓ１０２）。具体的には、全面に第２導電膜Ｐ２２２が形成された第２絶縁性基材Ｐ２２１に対して、パターニング処理を行い、各光発電モジュール用の第１導電膜のパターンを形成する。このパターニングされた第２導電膜Ｐ２２２の表面に、触媒層２２３を形成する。これにより、図１２（Ｂ）に示す構成からなる触媒層２２３が形成された対極基板Ｐ２２が形成される。
　なお、作用極基板Ｐ２１と対極基板Ｐ２２の形成は、いずれが先であってもよく、平行して同時に行ってもよい。
　次に、図１２（Ｃ）に示すように、作用極基板Ｐ２１の表面に、封止材Ｐ６０を形成する（Ｓ１０３）。この際、封止材Ｐ６０は、光電変換層２１３を囲むように環状に形成される。
　次に、図１２（Ｄ）に示すように、作用極基板Ｐ２１の表面で且つ封止材Ｐ６０に囲まれた領域に、電解質層５１を構成する電解液を注入する（Ｓ１０４）。電解液は、封止材Ｐ６０に囲まれる領域を充填するように注入される。
　次に、図１２（Ｅ）に示すように、封止材Ｐ６０が形成された作用極基板Ｐ２１と、対極基板Ｐ２２とを、封止材Ｐ６０を介在させるように貼り合わせる（Ｓ１０５）。そして、ＵＶを照射して、封止材Ｐ６０をＵＶ硬化させる（Ｓ１０６）。これにより、固化した封止材６０（封止壁６１，６２）が形成される。
　次に、図１２（Ｆ）に示すように、封止材６０の一部を切り取るように、個別の光発電モジュールを切り出す（Ｓ１０７）。切り出しは、例えばレーザ光による切断を用いればよい。
　このような製造方法を用いることで、上述の構成からなる光発電モジュールを形成することができる。なお、外部接続用のビア導体や外部接続端子は、切り出し前または同一工程で形成すればよい。
　そして、上述のように、個別の光発電モジュールに切り出す際に、封止材６０を切断するようにすることで、封止材６０が作用極基板２１および対極基板２２の端辺まで達する構造を、容易に実現することができる。また、ＵＶ硬化樹脂を用いた場合、酸素と接触している部分は効果阻害を起こし、表面に硬化不良部が残ることがあるが、これを除去でき、信頼性が向上する。
　次に、本発明の第９の実施形態に係る光発電モジュールについて、図を参照して説明する。図１３（Ａ）は、本発明の第９の実施形態に係る光発電モジュールの平面図であり、図１３（Ｂ）はその側面断面図である。
　本実施形態の光発電モジュール１０Ｈは、平面した形状が円形である。このような構成であっても、作用極基板２１Ｈおよび対極基板２２Ｈの最外周に沿った封止材６０Ｈに、外部接続用のビア導体および外部接続端子を設けることで、上述の各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
　なお、本実施形態では平面視した形状が円形である態様を示したが、多角形であってもよい。
　また、上述の説明では、作用極基板と対極基板をともに、透光性を有する材料で形成する例を示したが、いずれか一方は、透光性を有さなくてもよい。但し、外部回路基板に実装する際には、外部回路基板側に配置される作用極基板もしくは対極基板に対して、透光性を問わないようにすればよい。
　なお、封止材６０は、熱硬化性樹脂であってもよいが、ＵＶ硬化樹脂を用いることで、製造時の光電変換層２１３、触媒層２２３、および電解質層５１の特性劣化を低減することができる。
　また、上述の説明では、作用極基板と対極基板の全ての端辺が完全に一致する態様を示した。しかしながら、いずれかの辺の途中に、作用極基板のみ、もしくは、対極基板のみの領域を部分的に設けることも可能であり、従来の構成よりは信頼性を向上させることが可能である。
１：外部回路基板
２：絶縁性基板
３Ａ，３Ｂ：ランド導体
４Ａ，４Ｂ：ネジ
５Ａ，５Ｂ：ナット
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ：光発電モジュール
１１Ｇ，１２Ｇ，１３Ｇ，１４Ｇ：個別セル
２１，２１Ｇ，２１Ｈ：作用極基板
２２，２２Ｇ，２２Ｈ：対極基板
５１：電解質層
６０，６０Ｈ：封止材
６１：第１封止壁
６２：第２封止壁
６３：内部封止壁
７１，７２：ビア導体
７２：ビア導体
８１，８２：外部接続端子
９１，９２：外部接続導体
２１１：第１絶縁性基材
２１２：第１導電膜
２１３：光電変換層
２２１：第２絶縁性基材
２２２：第２導電膜
２２３：触媒層
２３２，２３２Ｅ：配線用の導電膜
２１３１，２１３２，２１３３，２１３４：光電変換層
２２３１，２２３２，２２３３，２２３４：触媒層
５１１，５１２，５１３，５１４：電解質層
６３１，６３２，６３３，６３４，６３５，６３６，６３７：内部封止壁
９０１，９０２，９０２Ｃ，９０２Ｅ，９１１，９１２，９１２Ｃ，９１２Ｅ：開孔
９２２：配線導体
９２２Ｅ：内部配線導体
２２２０：配線用の導電膜
２１２１，２１２２，２１２３，２１２４：第１導電膜
２２２１，２２２２，２２２３，２２２４：第２導電膜
９２２１，９２２２，９２２３，９２２４：内部配線導体
Ｐ２１：作用極基板
Ｐ２１１：第１絶縁性基材
Ｐ２１２：第１導電膜
Ｐ２２：対極基板
Ｐ２２１：第２絶縁性基材
Ｐ２２２：第２導電膜
Ｐ６０：封止材

Claims (13)

  1. 　第１絶縁性基材の表面の少なくとも一部に形成された第１導電膜、および前記第１導電膜の表面の少なくとも一部に形成された光電変換層を備える作用極基板と、
    　第２絶縁性基材の表面の少なくとも一部に形成された第２導電膜、および前記第２導電膜の表面の少なくとも一部に形成された触媒層を備える対極基板と、
    　前記光電変換層と前記触媒層とが離間して対向した状態で前記作用極基板と前記対極基板を貼り合わせる、平面視して前記光電変換層と前記触媒層との少なくとも一部を囲むように配置された封止材と、
    　前記作用極基板、前記対極基板、および前記封止材によって封入された電解質層と、を備えた光発電モジュールであって、
    　前記作用極基板と前記対極基板は、平面視して、端辺が略一致するように、貼り付けられており、
    　平面視して前記封止材が配置されている領域内に、前記第１導電膜および前記第２導電膜にそれぞれ接続する複数の外部接続導体部を備える、
    　光発電モジュール。
  2. 　前記封止材は、
    　前記作用極基板の表面で前記第１導電膜が形成されている領域に形成された第１封止壁と、
    　前記対極基板の表面に前記第２導電膜が形成されている領域に形成された第２封止壁と、を備え、
    　前記外部接続導体部は、前記第１封止壁および前記第２封止壁に設けられた孔に設けられた導体を用いて形成されている、
    　請求項１に記載の光発電モジュール。
  3. 　前記孔は、前記作用極基板および前記対極基板も貫通する貫通孔であり、
    　該貫通孔の壁面に導電層が形成されている、
    　請求項２に記載の光発電モジュール。
  4. 　前記封止材は、
    　前記作用極基板の表面で前記第１導電膜が形成されている領域に形成された第１封止壁と、
    　前記対極基板の表面で前記第２導電膜が形成されている領域に形成された第２封止壁と、を備え、
    　前記第１封止壁には、前記作用極基板および前記第１封止壁を貫通し、前記第２導電膜に達する第１開孔が形成されており、
    　前記作用極基板における前記第２封止壁が当接する領域には、前記作用極基板を貫通し、前記第１導電膜に達する第２開孔が形成されており、
    　前記第１開孔の底面および前記第２開孔の底面には、外部接続導体がそれぞれ形成されている、
    　請求項１に記載の光発電モジュール。
  5. 　前記第１開孔に連通し、前記第１開孔よりも小径で前記対極基板を貫通する第３開孔と、
    　前記第２開孔に連通し、前記第２開孔よりも小径で前記第２封止壁および前記対極基板を貫通する第４開孔と、
    　を備える、
    　請求項４に記載の光発電モジュール。
  6. 　前記封止材は、
    　前記作用極基板の表面に前記第１導電膜が形成されている領域に形成された第１封止壁と、
    　前記対極基板の表面に前記第２導電膜が形成されている領域に形成された第２封止壁と、を備え、
    　前記第１封止壁には、前記作用極基板および前記第１封止壁を貫通し、前記第２導電膜に達する第１開孔が形成されており、
    　前記作用極基板における前記第２封止壁が当接する領域には、前記作用極基板および前記第２封止壁を貫通し、前記対極基板に達する第５開孔が形成されており、
    　前記第１開孔の底面および前記第５開孔の底面には、外部接続導体がそれぞれ形成されており、
    　前記第５開孔の内壁面には、前記第１導電膜と前記第５開孔の底面の外部接続導体とを接続する配線導体が形成されている、
    　請求項１に記載の光発電モジュール。
  7. 　前記封止材は、
    　前記作用極基板の表面に前記第１導電膜が形成されている領域に形成された第１封止壁と、
    　前記対極基板の表面に前記第２導電膜が形成されている領域に形成された第２封止壁と、を備え、
    　前記第１封止壁には、前記作用極基板および前記第１封止壁を貫通し、前記第２導電膜に達する第１開孔が形成されており、
    　前記作用極基板における前記第２封止壁が当接する領域には、前記作用極基板および前記第２封止壁を貫通し、前記対極基板に達する第５開孔が形成されており、
    　前記第１開孔の底面および前記第５開孔の底面には、外部接続導体がそれぞれ形成されており、
    　前記第２封止壁における前記第５開孔と前記光電変換層、前記触媒層、および前記電解質層との間には、前記第１導電膜と前記第５開孔の底面の外部接続導体とを接続する配線導体が形成されている、
    　請求項１に記載の光発電モジュール。
  8. 　前記第１開孔に連通し、前記第１開孔よりも小径で前記対極基板を貫通する第３開孔と、
    　前記第５開孔に連通し、前記第５開孔よりも小径で前記対極基板を貫通する第６開孔と、
    　を備える、
    　請求項６または請求項７に記載の光発電モジュール。
  9. 　前記光電変換層、前記触媒層、および前記電解質層を備え、封止材によって区分けされた個別セルが複数備えられており、
    　前記第１封止壁および前記第２封止壁は、全ての個別セルを内包している、
    　請求項２乃至請求項８のいずれかに記載の光発電モジュール。
  10. 　前記第１封止壁および前記第２封止壁は、予め大きく形成されており、前記作用極基板、前記対極基板、前記第１封止壁および前記第２封止壁は、前記第１封止壁および前記第２封止壁を部分的に削除するように切断されている、
    　請求項２乃至請求項９のいずれかに記載の光発電モジュール。
  11. 　前記封止材はＵＶ硬化樹脂を含む、
    　請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の光発電モジュール。
  12. 　前記第１絶縁性基材および前記第２絶縁性基材は可撓性を有する材料からなる、
    　請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の光発電モジュール。
  13. 　前記光電変換層は、酸化亜鉛を含む材料からなる、
    　請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の光発電モジュール。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007059324A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Kansai Paint Co Ltd 色素増感半導体電極の形成方法及び光電池モジュール
JP2008153013A (ja) * 2006-12-15 2008-07-03 Shinko Electric Ind Co Ltd 色素増感型太陽電池モジュールおよびその製造方法
JP2010211971A (ja) * 2009-03-09 2010-09-24 Citizen Holdings Co Ltd 色素増感太陽電池およびそれを備えた腕時計
JP2011243321A (ja) * 2010-05-14 2011-12-01 Dainippon Printing Co Ltd 色素増感型太陽電池素子モジュール
CN103035408A (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 造能科技有限公司 太阳能电池封装结构及电路设计

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007059324A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Kansai Paint Co Ltd 色素増感半導体電極の形成方法及び光電池モジュール
JP2008153013A (ja) * 2006-12-15 2008-07-03 Shinko Electric Ind Co Ltd 色素増感型太陽電池モジュールおよびその製造方法
JP2010211971A (ja) * 2009-03-09 2010-09-24 Citizen Holdings Co Ltd 色素増感太陽電池およびそれを備えた腕時計
JP2011243321A (ja) * 2010-05-14 2011-12-01 Dainippon Printing Co Ltd 色素増感型太陽電池素子モジュール
CN103035408A (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 造能科技有限公司 太阳能电池封装结构及电路设计

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