(57)【要約】【課題】ＤＳＣの出力のさらなる向上を図り、性能をさらに長期に維持する。【解決手段】第一の導電性基材と、前記第一の導電性基材と対向する第二の導電性基材と、前記第一の導電性基材と前記第二の導電性基材との間に位置する１つ以上の発電部４４と、を有し、前記第一の導電性基材の表面を受光面とする色素増感型太陽電池１０と、前記第一の導電性基材の表面を覆う第一の防湿層と、を有し、前記発電部４４は、無機半導体層１２と電解液１４とを有し、前記電解液１４の含水量は、前記電解液１４の総質量に対して１００〜８０００質量ｐｐｍであり、前記第一の防湿層は、透光性を有することよりなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の導電性基材と、前記第一の導電性基材と対向する第二の導電性基材と、前記第一の導電性基材と前記第二の導電性基材との間に位置する１つ以上の発電部と、を有し、前記第一の導電性基材の表面を受光面とする色素増感型太陽電池と、
前記第一の導電性基材の表面を覆う第一の防湿層と、を有し、
前記発電部は、無機半導体層と電解液とを有し、
前記電解液の含水量は、前記電解液の総質量に対して１００〜８０００質量ｐｐｍであり、
前記第一の防湿層は、透光性を有する、保護層付き色素増感型太陽電池。
【請求項２】
前記第一の導電性基材と前記第一の防湿層との剥離強度が、８〜１５Ｎ／ｃｍである、請求項１に記載の保護層付き色素増感型太陽電池。
【請求項３】
前記第一の防湿層と前記第一の導電性基材との間に位置する第一の接着層をさらに備え、
前記第一の接着層の水蒸気透過率は、０〜２００ｇ／ｍ２／ｄａｙである、請求項１又は２に記載の保護層付き色素増感型太陽電池。
【請求項４】
前記第二の導電性基材の表面を覆う第二の防湿層をさらに有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の保護層付き色素増感型太陽電池。
【請求項５】
前記第二の導電性基材と前記第二の防湿層との剥離強度が、８〜１５Ｎ／ｃｍである、請求項４に記載の保護層付き色素増感型太陽電池。
【請求項６】
前記第二の防湿層と前記第二の導電性基材との間に位置する第二の接着層をさらに備え、
前記第二の接着層の水蒸気透過率は、０〜２００ｇ／ｍ２／ｄａｙである、請求項４又は５に記載の保護層付き色素増感型太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護層付き色素増感型太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池としては、シリコン系太陽電池が普及している。シリコン系太陽電池は、原料である高純度シリコンの安定供給や高コストといった課題を有する。
他の太陽電池としては、色素増感型太陽電池（ＤＳＣ）がある。ＤＳＣとしては、いわゆるグレッツェル型の太陽電池がある。グレッツェル型のＤＳＣは、光電極と、光電極に対向する対向電極と、両電極間に位置する電荷移動体（例えば、電解液）とを有する。
ＤＳＣは、シリコン系太陽電池に比べて出力が低いという問題がある。また、電池寿命が短いという問題があった。
こうした問題に対し、特許文献１は、電解液中の酸素濃度及び水分濃度の双方又はいずれか一方が特定値以下である色素増感型太陽電池を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３２３１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＤＳＣには、さらなる出力の向上及び性能の維持の長期化の要求がある。
そこで、本発明は、出力のさらなる向上を図れ、性能をさらに長期に維持できる保護層付きＤＳＣを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下の態様を有する。
［１］第一の導電性基材と、前記第一の導電性基材と対向する第二の導電性基材と、前記第一の導電性基材と前記第二の導電性基材との間に位置する１つ以上の発電部と、を有し、前記第一の導電性基材の表面を受光面とする色素増感型太陽電池と、
前記第一の導電性基材の表面を覆う第一の防湿層と、を有し、
前記発電部は、無機半導体層と電解液とを有し、
前記電解液の含水量は、前記電解液の総質量に対して１００〜８０００質量ｐｐｍであり、
前記第一の防湿層は、透光性を有する、保護層付き色素増感型太陽電池。
［２］前記第一の導電性基材と前記第一の防湿層との剥離強度が、８〜１５Ｎ／ｃｍである、［１］に記載の保護層付き色素増感型太陽電池。
［３］前記第一の防湿層と前記第一の導電性基材との間に位置する第一の接着層をさらに備え、
前記第一の接着層の水蒸気透過率は、０〜２００ｇ／ｍ２／ｄａｙである、［１］又は［２］に記載の保護層付き色素増感型太陽電池。
［４］前記第二の導電性基材の表面を覆う第二の防湿層をさらに有する、［１］〜［３］のいずれかに記載の保護層付き色素増感型太陽電池。
［５］前記第二の導電性基材と前記第二の防湿層との剥離強度が、８〜１５Ｎ／ｃｍである、［４］に記載の保護層付き色素増感型太陽電池。
［６］前記第二の防湿層と前記第二の導電性基材との間に位置する第二の接着層をさらに備え、
前記第二の接着層の水蒸気透過率は、０〜２００ｇ／ｍ２／ｄａｙである、［４］又は［５］に記載の保護層付き色素増感型太陽電池。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の保護層付きＤＳＣによれば、出力のさらなる向上を図れ、性能をさらに長期に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る保護層付き色素増感型太陽電池を対向電極側から見た平面図であって、防湿層を透過した状態を示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】図１のＩＩ−ＩＩ断面の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（保護層付き色素増感型太陽電池）
本発明の保護層付き色素増感型太陽電池は、色素増感型太陽電池（ＤＳＣ）と、ＤＳＣの受光面を覆う第一の防湿層とを有する。
以下、図面を参照して本発明に係る保護層付きＤＳＣの実施形態について説明する。
【０００９】
図１及び図２に示すように、本発明を適用した本実施形態の保護層付きＤＳＣ１は、ＤＳＣ１０と、保護層２とを備えている。
【００１０】
ＤＳＣ１０は、光電極４１と、対向電極４２と、発電部４４と、封止材４６と、導通材４８とを備えている。
光電極４１及び対向電極４２の表面同士は、間隔をあけて対向している。以下では、光電極４１及び対向電極４２が対向する方向を積層方向Ｄ３（第３の方向）という。
【００１１】
光電極４１は、光電極支持体２１と、この光電極支持体２１の内面２１ａに設けられた光電極導電層３１（透明電極膜）と、色素が吸着され光電極導電層３１に間欠的に積層された複数の無機半導体層１２（半導体層）と、を有する。本実施形態において、光電極支持体２１と光電極導電層３１とで、第一の導電性基材を構成している。
【００１２】
光電極支持体２１は、光電極導電層３１、無機半導体層１２や封止材４６、及び導通材４８の基台となる部材である。光電極支持体２１の材質は、いわゆるロール・トゥ・ロール（ＲｔｏＲ）方式を用いた太陽電池の連続生産に適用できる程度に柔軟性を有し、大面積フィルム状に形成可能な材質であればよい。このような光電極支持体２１の材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、又はポリイミド等の透明の樹脂材料を例示できる。
なお、平面視において、光電極支持体２１は矩形状に形成されている。以下では、前記平面視において光電極支持体２１の各辺が延びる方向をＤ１方向（第１の方向）及びＤ２方向（第２の方向）という。Ｄ１方向及びＤ２方向は、互いに直交する。
【００１３】
図２に示すように、光電極導電層３１は、光電極支持体２１の内面２１ａ（即ち、光電極支持体２１における対向電極４２側の面）のＤ１方向全体にわたって成膜されている。光電極導電層３１は、光電極支持体２１の内面２１ａの全域にわたって積層されている。光電極導電層３１の材質としては、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛等が挙げられる。
光電極支持体２１及び光電極導電層３１は、いずれも透明であり、光電極支持体２１から入射する光を透過させる。
本実施形態において、光電極４１の外面（表面）２１ｂが受光面である。
【００１４】
無機半導体層１２は、光電極導電層３１の内面（即ち、光電極導電層３１における対向電極４２側の面）に形成されている。無機半導体層１２は、Ｄ１方向に間隔をあけて複数配置されている。各無機半導体層１２は、Ｄ２方向に長い帯状に形成されている。
【００１５】
無機半導体層１２は、例えば、金属酸化物等に増感色素が担持されることによって染色された多孔質層であり、増感色素から電子を受け取って輸送する機能を有する。このような金属酸化物としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、又は酸化スズ（ＳｎＯ２）等が挙げられる。
【００１６】
上述の増感色素は、有機色素又は金属錯体色素から構成される。有機色素としては、例えば、クマリン系、ポリエン系、シアニン系、ヘミシアニン系、又はチオフェン系等の各種有機色素等が挙げられる。金属錯体色素としては、例えば、ルテニウム錯体等が挙げられる。
【００１７】
対向電極４２は、光電極支持体２１に対向する対向電極支持体２２（基材）と、対向電極支持体２２の内面２２ａ（対向電極支持体２２における光電極４１側の面）に設けられた対向電極導電層３２（透明電極膜）とを有する。本実施形態において、対向電極支持体２２と対向電極導電層３２とで、第二の導電性基材を構成している。
【００１８】
対向電極支持体２２は、対向電極導電層３２の基台となる部材である。対向電極支持体２２の材質は、光電極支持体２１と同様に、ＲｔｏＲ方式を用いた太陽電池の連続生産に適用できる程度に柔軟性を有し、大面積フィルム状に形成可能な材質であれば、特に限定されない。対向電極支持体２２の材質としては、例えば、光電極支持体２１と同様の樹脂材料が挙げられる。
【００１９】
対向電極導電層３２は、対向電極支持体２２の内面２２ａのＤ１方向全体にわたって成膜されている。対向電極導電層３２は、対向電極支持体２２の内面２２ａに積層されている。対向電極導電層３２の材質としては、例えば、光電極導電層３１と同様の化合物等が挙げられる。本実施形態において、対向電極支持体２２と対向電極導電層３２とで、第一の導電性基材を構成している。
【００２０】
発電部４４は、光電極４１と対向電極４２との間に挟まれている。発電部４４は、光電極４１及び対向電極４２の面方向（図４中に示すＤ１方向）に沿って間隔をおいて複数設けられている。発電部４４は、無機半導体層１２と、電解液１４とを含む。
【００２１】
電解液１４は、光電極４１と対向電極４２との間に充填されている。電解液１４は、無機半導体層１２に接触している。
電解液１４は、分散媒（特に「電解液分散媒」ということがある）と、電解液分散媒に分散している酸化還元対とを有する。
【００２２】
電解液分散媒は、非水系溶剤、イオン液体等である。非水系溶剤は、アセトニトリル、プロピオニトリル等である。イオン液体は、ヨウ化ジメチルプロピルイミダゾリウム、ヨウ化ブチルメチルイミダゾリウム等である。
【００２３】
酸化還元対は、支持電解質とハロゲン分子との組み合わせである。
支持電解質は、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム等の金属ヨウ化物、テトラアルキルアンモニウムヨーダイド、ピリジニウムヨーダイド、イミダゾリウムヨーダイド等のヨウ素塩等のヨウ化物；臭化ナトリウム、臭化カリウム等の金属臭化物、テトラアルキルアンモニウムブロマイド、ピリジニウムブロマイド、イミダゾリウムブロマイド等の臭素塩等の臭素化合物である。
ハロゲン分子は、ヨウ素分子、臭素分子等である。
支持電解質とハロゲン分子との組み合わせとしては、ヨウ化物とヨウ素分子との組み合わせ、臭素化合物と臭素分子との組み合わせが好ましい。
【００２４】
電解液１４の総体積に対する支持電解質の含有量は、支持電解質の種類等を勘案して決定できる。電解液１４の総体積に対する支持電解質の含有量は、例えば、０．１〜１０ｍｍｏｌ／Ｌが好ましく、０．２〜２ｍｍｏｌ／Ｌがより好ましい。
電解液１４の総体積に対するハロゲン分子の含有量は、支持電解質の含有量等を勘案して決定できる。電解液１４の総体積に対するハロゲン分子の含有量は、０．００１〜１ｍｍｏｌ／Ｌが好ましい。
【００２５】
電解液１４は、ｔ−ブチルピリジンを含んでもよい。電解液１４は、ｔ−ブチルピリジンを含むことで、逆電子移動反応を防止しやすい。
【００２６】
電解液１４は、水を含有する。電解液１４の含水量は、電解液１４の総質量に対して、１０〜８０００質量ｐｐｍが好ましく、３００〜５０００質量ｐｐｍがより好ましく、５００〜２５００質量ｐｐｍがさらに好ましい。含水量が上記下限値以上であれば、ＤＳＣ１０の出力を高められる。含水量が上記上限値以下であれば、ＤＳＣ１０の性能をさらに長期に維持できる。
電解液１４の含水量の測定方法は、電量滴定法（ＪＩＳ  Ｋ０１１３：２００５）である。
【００２７】
封止材４６は、光電極４１と対向電極４２との間に電解液１４を封止して発電部４４を形成する。即ち、封止材４６は、発電部４４に電解液１４を封止している。封止材４６は、図１中に示すシール部６０とともに、電解液１４を含む発電部４４を封止する。封止材４６は、図３及び図４中に示すＤ１方向で発電部４４の両側に設けられている。封止材４６は、Ｄ１方向において発電部４４と隣接して設けられている。封止材４６は、Ｄ１方向に隣り合う無機半導体層１２の間に配置されている。封止材４６は、発電部４４をＤ１方向に沿って複数形成している。なお封止材４６は、Ｄ１方向に隣り合う発電部４４の間に一対配置されている。
【００２８】
封止材４６は、封止材組成物の硬化物である。封止材４６は、光電極４１と対向電極４２とを貼り合わせて互いを接着している。
このような封止材組成物の材質としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又は紫外線硬化性樹脂のうち少なくとも一種の樹脂を含む樹脂材料が挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ポリオレフィン、ポリスチレン、アイオノマー樹脂、イソブチレン系エラストマー等が挙げられる。
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等が挙げられる。
紫外線硬化性樹脂としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ビニルエステル樹脂、アルキド樹脂等が挙げられる。
これらの樹脂の中でも、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂が好ましく、熱硬化性樹脂がより好ましく、エポキシ樹脂がさらに好ましい。これらの樹脂は、水蒸気バリア性に優れる。
【００２９】
封止材４６の水蒸気透過率は、０〜２０００ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下が好ましく、０〜１０００ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下がより好ましく、０〜５００ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下がさらに好ましい。
封止材４６の水蒸気透過率は、差圧法（ＪＩＳ  Ｋ７１２６−１：２００６）又は等圧法（ＪＩＳ  Ｋ７１２６−２：２００６）で求められる。
【００３０】
封止材４６の厚みＴ４６は、例えば、１０〜１５０μｍが好ましく、２０〜１００μｍがより好ましく、３０〜８０μｍがさらに好ましい。厚みＴ４６は、積層方向Ｄ３における封止材４６の長さである。
【００３１】
封止材４６の幅Ｗ４６は、例えば、２〜１５ｍｍが好ましく、３〜１０ｍｍがより好ましく、４〜８ｍｍがさらに好ましい。幅Ｗ４６が上記下限値以上であれば、防湿性をより高められる。幅Ｗ４６が上記上限値以下であれば、発電部４４の表面積をより広くできる。幅Ｗ４６は、Ｄ１方向における封止材４６の長さである。
【００３２】
Ｄ１方向に隣り合う発電部４４の間に配置された一対の封止材４６同士の間には、導通材４８が設けられている。導通材４８は、無機半導体層１２、電解液１４を含む発電部４４同士を電気的に接続し、導通させる。導通材４８の材質としては、導通可能な素材であれば特に限定されない。前記材質としては、例えば、公知の導電材、導電ペースト、又は導電性微粒子と接着剤の混合物等が挙げられる。なお図示の例では、導通材４８の一例として、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等の接着剤３８に適量の導電粒子３６を混合した導通ペーストを採用している。この構成は、ＤＳＣ１０を所望のパターンで切り出す際に、導通材４８を容易に切断できる構成であるため好ましい。導通材４８には、封止材４６と同様の材料からなるバインダーを用いてもよい。
【００３３】
本実施形態の導電粒子３６は、コア３６ａと被覆層３６ｂとを有する被覆粒子である。
コア３６ａとしては、例えば、ポリメタクリル酸メチル等の樹脂である。
被覆層３６ｂとしては、例えば、ニッケル、金等の導電性の薄膜が挙げられる。
なお、導電粒子３６は、金属、炭素等の導電性材料からなる粒子でもよい。
【００３４】
光電極導電層３１及び対向電極導電層３２には、第一絶縁部５０Ａ及び第二絶縁部５０Ｂがそれぞれ設けられている。第一絶縁部５０Ａ及び第二絶縁部５０Ｂは、図２中に示したＤ１方向に直交する断面において、光電極導電層３１及び対向電極導電層３２の封止材４６と重なる部分に設けられている。言い換えると、第一絶縁部５０Ａ及び第二絶縁部５０Ｂは、封止材４６と積層方向Ｄ３に重なっている。第一絶縁部５０Ａ及び第二絶縁部５０Ｂは、平面視においてＤ２方向に長い帯状に設けられている。
【００３５】
光電極４１の光電極導電層３１には第一絶縁部５０Ａが設けられている。対向電極４２の対向電極導電層３２には第二絶縁部５０Ｂが設けられている。図２に示す例においては、第一絶縁部５０Ａ及び第二絶縁部５０Ｂは、光電極導電層３１又は対向電極導電層３２を厚み方向で貫通している。換言すると、第一絶縁部５０Ａは、光電極導電層３１をＤ１方向に分断（電気的に遮断）している。第二絶縁部５０Ｂは、対向電極導電層３２をＤ１方向に分断（電気的に遮断）している。
【００３６】
以上のように、導通材４８が、光電極４１及び対向電極４２を積層方向Ｄ３に電気的に接続している。かつ、第一絶縁部５０Ａ及び第二絶縁部５０Ｂが、光電極４１及び対向電極４２をＤ１方向に局所的に絶縁している。これにより、Ｄ１方向に隣り合う発電部４４は、互いに電気的に直列に接続される。
【００３７】
図１に示すように、ＤＳＣ１０には、シール部６０（融着部、超音波融着部、接合部）が設けられている。シール部６０は、ＤＳＣ１０のＤ２方向における所定の位置に設けられている。シール部６０では、ＤＳＣ１０におけるＤ１方向の全長にわたって光電極４１と対向電極４２とが貼り合わされている。
【００３８】
シール部６０は、光電極支持体２１と対向電極支持体２２とが圧着されることで、電気的に絶縁された部分である。光電極支持体２１と対向電極支持体２２とは、光電極４１及び対向電極４２の厚み方向（積層方向Ｄ３）の外方（即ち、ＤＳＣ１０の上方及び下方）から、例えば、超音波融着等の方法を用いて光電極４１及び対向電極４２に力を加えるか、又は押圧することによって、圧着することができる。なお、圧着された光電極支持体２１と対向電極支持体２２との間には、僅かな厚みで、光電極導電層３１、対向電極導電層３２、無機半導体層１２及び電解液１４が介在している場合がある。しかしながら、これの各層は、シール部６０においてほぼ分断された状態なので、シール部６０に隣接する発電部４４同士を電気的に接続しない。
【００３９】
図１に示すように、光電極４１及び対向電極４２には、取り出し電極部７１が設けられている。取り出し電極部７１は、発電部４４に電気的に接続されている。取り出し電極部７１は、発電部４４が発電した電力を取り出す。本実施形態では、取り出し電極部７１は、光電極４１におけるＤ１方向の端部に設けられている。取り出し電極部７１は、光電極導電層３１が、積層方向Ｄ３に沿う対向電極４２側に露出されることで形成されている。図示の例では、光電極４１が対向電極４２よりもＤ１方向に大きく、光電極４１の端部が対向電極４２に対してＤ１方向に張り出している。その結果、光電極導電層３１が、取り出し電極部７１を形成している。取り出し電極部７１は、Ｄ１方向よりもＤ２方向に長い。
【００４０】
図１〜３に示すように、保護層２は、ＤＳＣ１０を封止する。図２〜３に示すように、保護層２は、ＤＳＣ１０を積層方向Ｄ３に挟み込む光電極側防湿フィルム８１及び対向電極側防湿フィルム８２を備えている。
図１、３に示すように、平面視で、光電極側防湿フィルム８１及び対向電極側防湿フィルム８２は、ＤＳＣ１０に対して、Ｄ１方向及びＤ２方向の両外方にはみ出している。また、保護層付きＤＳＣ１の周縁は、光電極側接着層８４と対向電極側接着層８６とで封止されている。
本実施形態において、光電極側防湿フィルム８１は、透光性を有する。光電極側防湿フィルム８１が透光性を有することで、受光面から発電部４４に光が入射する。「透光性」は、発電部４４が発電できる程度に光を透過する性質である。
光電極側防湿フィルム８１は、光電極側バリア層８３と、光電極側接着層８４と、を備えている。本実施形態おいて、光電極側バリア層８３は、第一の防湿層である。本実施形態において、光電極側接着層８４は、第一の接着層である。
光電極側バリア層８３としては、例えば、樹脂基材に蒸着又はスパッタで製膜した無機材料層を有するフィルムが挙げられる。樹脂基材としては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム等が挙げられる。無機材料層を形成する無機材料としては、シリカ等が挙げられる。
【００４１】
光電極側バリア層８３の厚みＴ８３は、素材を勘案して決定できる。光電極側バリア層８３の厚みは、例えば、１０〜２００μｍが好ましく、２０〜１５０μｍがより好ましく、３０〜８０μｍがさらに好ましい。厚みＴ８３が上記下限値以上であれば、光電極側バリア層８３の水蒸気透過率をさらに低減できる。厚み８３が上記上限値以下であれば、保護層付きＤＳＣ１の柔軟性をさらに高められる。
光電極側バリア層８３の水蒸気透過率は、等圧法又は差圧法で求められる。
【００４２】
光電極側バリア層８３の水蒸気透過率は、０〜８×１０−３ｇ／ｍ２／ｄａｙが好ましく、０〜３×１０−３ｇ／ｍ２／ｄａｙがより好ましく、０〜１×１０−３ｇ／ｍ２／ｄａｙがさらに好ましい。光電極側バリア層８３の水蒸気透過率が上記上限値以下であれば、電解液１４への水分の浸入をさらに抑制できる。光電極側バリア層８３の水蒸気透過率は、光電極側バリア層８３の素材と厚みとの組み合わせで調節できる。
【００４３】
光電極側接着層８４は、例えば、接着性組成物の硬化物である。接着性組成物としては、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ブチルゴム、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
光電極側接着層８４の厚みＴ８４は、接着剤の種類を勘案して決定できる。厚みＴ８４は、３〜８０μｍが好ましく、５〜５０μｍがより好ましく、１０〜３０μｍがさらに好ましい。厚みＴ８４が上記下限値以上であれば、光電極側バリア層８３をＤＳＣ１０に対して、さらに強固に接着できる。厚みＴ８４が上記上限値以上であれば、保護層付きＤＳＣ１の柔軟性をさらに高められる。
【００４４】
光電極側接着層８４の水蒸気透過率は、０〜２００ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下が好ましく、０〜１００ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下がより好ましく、０〜１０ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下がさらに好ましい。
光電極側接着層８４の水蒸気透過率は、等圧法又は差圧法で求められる。
【００４５】
光電極支持体２１と光電極側バリア層８３との剥離強度は、例えば、３〜２０Ｎ／ｃｍが好ましく、５〜１８Ｎ／ｃｍがより好ましく、８〜１５Ｎ／ｃｍがさらに好ましい。剥離強度が上記下限値以上であれば、光電極支持体２１に対して光電極側バリア層８３が剥がれにくくなり、光電極支持体２１と光電極側バリア層８３との界面に水蒸気が侵入するのを防止できる。このため、電解液１４の含水量の増加のさらなる抑制を図れる。剥離強度が上記上限値以下であれば、光電極側バリア層８３を光電極支持体２１に容易に接着できる。剥離強度は、光電極支持体２１の素材、光電極側バリア層８３の素材、光電極側接着層８４を形成する接着性組成物の種類、光電極側接着層８４の厚みＴ８４の組み合わせによって、調節できる。
【００４６】
対向電極側防湿フィルム８２は、透光性を有してもよいし、透光性を有しなくてもよい。
対向電極側防湿フィルム８２は、対向電極側バリア層８５と、対向電極側接着層８６と、を備えている。本実施形態において、対向電極側バリア層８５は、第二の防湿層である。本実施形態において、対向電極側接着層８６は、第二の接着層である。
対向電極側バリア層８５としては、光電極側バリア層８３と同様のフィルムが挙げられる。加えて、対向電極側バリア層８５としては、金属箔、金属箔と樹脂基材との積層フィルム等が挙げられる。中でも、多孔電極側バリア層としては、金属箔又は金属箔と樹脂基材との積層フィルムが好ましい。
金属箔としては、例えば、アルミニウム箔等が挙げられる。
積層フィルムの樹脂基材としては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム等が挙げられる。
【００４７】
対向電極側バリア層８５の水蒸気透過率は、光電極側バリア層８３の水蒸気透過率と同様である。対向電極側バリア層８５の水蒸気透過率は、光電極側バリア層８３の水蒸気透過率と同じでもよいし、異なってもよい。
【００４８】
対向電極側バリア層８５の厚みＴ８５は、光電極側バリア層８３の厚みＴ８３と同様である。厚みＴ８５は、厚みＴ８３と同じでもよいし、異なってもよい。
【００４９】
対向電極側接着層８６を形成する接着性組成物は、光電極側接着層８４を形成する接着性組成物と同様である。対向電極側接着層８６を形成する接着性組成物は、光電極側接着層８４を形成する接着性組成物と同じでもよいし、異なってもよい。
【００５０】
対向電極側接着層８６の厚みＴ８６は、光電極側接着層８４の厚みＴ８４と同様である。対向電極側接着層８６の厚みＴ８６は、光電極側接着層８４の厚みＴ８４と同じでもよいし、異なってもよい。
【００５１】
対向電極側接着層８６の水蒸気透過率は、光電極側接着層８４の水蒸気透過率と同様である。対向電極側接着層８６の水蒸気透過率は、光電極側接着層８４の水蒸気透過率と同じでもよいし、異なってもよい。
【００５２】
対向電極支持体２２と対向電極側バリア層８５との剥離強度は、光電極支持体２１と光電極側バリア層８３との剥離強度と同様である。対向電極支持体２２と対向電極側バリア層８５との剥離強度は、光電極支持体２１と光電極側バリア層８３との剥離強度と同じでもよいし、異なってもよい。
【００５３】
なお、ＤＳＣ１０が発電した電力は、図示しない配線で、保護層２の外部に取り出される。前記の配線は、取り出し電極部７１に導通している。前記配線は、例えば、光電極側防湿フィルム８１や、対向電極側防湿フィルム８２に形成された開口部から、外部に引き出されている。
【００５４】
（製造方法）
保護層付きＤＳＣ１の製造方法について、説明する。
保護層付きＤＳＣ１の製造方法は、例えば、ＤＳＣ製造工程と、被覆工程とを有する。
【００５５】
ＤＳＣ製造工程は、ＤＳＣ１０を得る工程である。ＤＳＣを得る方法は従来公知の製造方法に準ずる方法が挙げられる。
ＲｔｏＲ法によるＤＳＣの製造方法の一例を説明する。
【００５６】
長尺状の光電極４１を繰り出す。光電極４１に対し、無機半導体層１２の延びる方向（Ｄ２方向）に沿って、無機半導体層１２の幅方向（Ｄ１方向）両側に封止材組成物と、導通材４８とを塗布する。無機半導体層１２の位置する領域に、電解液１４を充填する。
次いで、長尺状の対向電極４２を繰り出し、光電極４１に重ねて、積層物とする。この時、無機半導体層１２と対向電極導電層３２とを向かい合わせにする。
積層物を一対のローラーの間を通して、所望の厚みとする。
封止材組成物の種類に従い、冷却、加熱、紫外線照射等の処理を積層体に施して、封止材を硬化する。
その後、任意のピッチ（Ｄ２方向の長さ）で、Ｄ１方向に延びるシール部６０を形成する。シール部６０を形成する方法としては、例えば、超音波振動法、熱融着法等が挙げられる。
形成されたシール部６０で切断し、ＤＳＣ１０を得る。
【００５７】
被覆工程は、ＤＳＣ１０に保護層２を設ける工程である。
被覆工程は、光電極側防湿フィルム８１及び対向電極側防湿フィルム８２で、ＤＳＣ１０を封止できればよい。
対向電極側バリア層８５に、対向電極側接着層８６を形成する接着性組成物を塗布する。この接着性組成物の上に、ＤＳＣ１を載置する。
光電極側バリア層８３に、光電極側接着層８４を構成する接着性組成物を塗布する。接着性組成物が塗布された光電極側バリア層８３をＤＳＣ１の上に載置して、積層物とする。この積層物を所望の厚みとする。次いで、接着性組成物を硬化して、保護層付きＤＳＣ１とする。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態に係る保護層付きＤＳＣ１によれば、電解液１４中に特定量の水を含むため、ＤＳＣ１０の出力を向上できる。
加えて、保護層付きＤＳＣ１は、保護層２を有するため、外部からの水の浸入を抑制できる。このため、電解液１４の水分量が過剰に高まらず、ＤＳＣ１の性能を長期に維持できる。
【００５９】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されない。
上述の実施形態では、対向電極側防湿フィルムを有する。しかしながら、本発明はこれに限定されず、対向電極側防湿フィルムを有しなくてもよい。ただし、電解液１４への水の浸入をさらに防止する観点からは、対向電極側防湿フィルムを有することが好ましい。
【００６０】
上述の実施形態では、光電極の表面に透明性を有する第一の防湿層（光電極側バリア層）を有する。しかしながら、本発明はこれに限定されず、対向電極の表面が受光面の場合には、対向電極側バリア層を第一の防湿層（透明性を有する防湿層）とする。
【００６１】
上述の実施形態では、光電極側接着層を有する。しかしながら、本発明はこれに限定されず、光電極側接着層を有しなくてもよい。この場合、光電極側接着層と光電極支持体とを熱融着等で密着させればよい。
また、同様に、対向電極側接着層を有しなくてもよい。
【実施例】
【００６２】
（実施例１〜６、比較例１〜３）
表１の組成に従い、増感色素（ルテニウム系色素）と水とを色素溶液分散媒（混合有機溶媒）に分散して、色素溶液を調製した。
光電極支持体（ＰＥＮ）と光電極導電層（ＩＴＯ）と無機半導体層（酸化チタン）とをこの順で有する光電極前駆体を用意した。この光電気前駆体は、幅２６ｍｍ、長さ２５０ｍｍの無機半導体層を７つ有していた。７つの無機半導体層は、無機半導体層の長手と直交する方向に並んでいた。
光電極前駆体を色素分散液に浸漬した。浸漬時間は、１８時間であった。浸漬温度は、室温（２５℃）であった。その後、光電極前駆体を色素溶液から取り出し、色素溶液分散媒で光電極前駆体を洗浄した。洗浄した光電極前駆体を乾燥して、光電極フィルムを得た。
なお、表中の色素溶液分散媒の配合量「バランス」は、全体を１Ｌとするのに必要な量である。
【００６３】
各例の光電極フィルムにおける無機半導体層同士の間に、厚み５０μｍの導電粒子を含んだ接着剤を無機半導体層に沿って塗布した。これによって、７つのセルに区画した。塗布した接着剤に沿って、接着剤の両側に封止材を塗布した。塗布した封止材の上に、対向電極フィルムを重ね、封止材を硬化した。対向電極フィルムは、白金コーティング（対向電極導電層）付きフィルムであった。７つのセルのそれぞれに電解液を注入した。セルの長手方向の両端を溶融圧着して、各例のＤＳＣを得た。得られたＤＳＣの各セルは、幅２６ｍｍ、長さ２５０ｍｍであった。また、７つのセルは、直列に連結されていた。
【００６４】
表１に記載の防湿層を接着性組成物（合成ゴム）で各例のＤＳＣの両面に接着して、保護層付きＤＳＣを得た。得られた保護層付きＤＳＣについて、出力を測定し、その結果を表１に示す。
【００６５】
（評価方法）
＜出力の測定＞
ソーラーシミュレーター及びＩ−Ｖ特性測定装置を接続した評価装置にて、各例の保護層付きＤＳＣ（製造直後）における光量２００ｌｕｘの出力（初期出力）を測定した。各例の保護層付きＤＳＣを湿度９０％ＲＨ、温度６０℃の恒温室で、２０日保管した。恒温室で保管した後の保護層付きＤＳＣについて、初期出力と同様にして出力（保管後出力）を測定した。
下記（１）式により、出力維持率を求めた。出力維持率が高いほど、ＤＳＣの性能を長期に維持できると評価できる。
【００６６】
出力維持率（％）＝保管後出力÷初期出力×１００  ・・・（１）
【００６７】
＜剥離強度＞
各例のＤＳＣから、光電極フィルムと接着層と防湿層との積層物を切り出して試料とした。試料は、幅１５ｍｍ×長さ１００ｍｍであった。この試料の端部において、光電極フィルムと防湿層とを１８０°に開いて保持し、負荷速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引きはがし試験を行った。引きはがし開始後、最初の１５ｍｍは測定対象外とし、最大荷重を測定した。
【００６８】
【表１】
2020047827.tif 000003
【００６９】
表１に示す通り、本発明を適用した実施例１〜６は、初期出力が３．８μＷ／ｃｍ２以上で、出力維持率が７９％以上であった。
電解液中の含水量が本願発明の下限値未満の比較例１は、初期出力が低かった。
電解液中の含水量が本願発明の上限値超である比較例２は、初期出力が低く、かつ出力維持率が低かった。防湿層が水蒸気バリア性を有しない比較例３は、出力維持率が低かった。
【符号の説明】
【００７０】
１  保護層付き色素増感型太陽電池、２  保護層、１０  色素増感型太陽電池、１２  無機半導体層、１４  電解液、２１  光電極支持体、２２  対向電極支持体、３１  光電極導電層、３２  対向電極導電層、４１  光電極、４２  対向電極、４４  発電部、８１  光電極側防湿フィルム、８２  対向電極側防湿フィルム、８３  光電極側バリア層、８４  光電極側接着層、８５  対向電極側バリア層、８６  対向電極側接着層
【図１】
2020047827.tif 000004
【図２】
2020047827.tif 000005
【図３】
2020047827.tif 000006