(57)【要約】【課題】製造コストが低減されたおよび／または量産性に優れた太陽電池モジュールおよびそのような太陽電池モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】太陽電池モジュールは、第１方向に配列された複数の太陽電池１０Ａを有し、複数の太陽電池のそれぞれは、第１透明導電層１４ａおよび多孔質半導体層１６を含む第１電極と、多孔質半導体層上に形成された多孔質絶縁層２２と、第１電極の対極となる第２電極と、電解質媒体４２と、透光性基板１２の絶縁性主面１２ｓ上に、第１透明導電層との間に第１間隙１４ｉを形成するように配置された第２透明導電層１４ｂとを有する。第２電極は、第２透明導電層と電気的に接続されている。複数の太陽電池に含まれる２つの太陽電池の一方の第１透明導電層と、他方の第２透明導電層とが電気的に接続されている。第１間隙は、第１方向と直交する第２方向とは異なる方向に延びる第１部分１４ｘを含む。【選択図】図１
2020061519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性主面を有する透光性基板と、前記絶縁性主面上に第１方向に配列された複数の太陽電池とを有し、
前記複数の太陽電池のそれぞれは、
前記絶縁性主面上に形成された第１透明導電層と、前記第１透明導電層上に形成された多孔質半導体層とを含む第１電極と、
前記多孔質半導体層上に形成された多孔質絶縁層と、
前記多孔質絶縁層を介して前記第１電極と対向し、前記第１電極の対極となる第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に充填された電解質媒体と、
前記絶縁性主面上に、前記第１透明導電層との間に第１間隙を形成するように配置された第２透明導電層と
を有し、
前記第２電極は、前記第２透明導電層と電気的に接続されており、
前記複数の太陽電池は、電気的に直列に接続された２つの太陽電池を含み、前記２つの太陽電池の一方の前記第１透明導電層と、前記２つの太陽電池の他方の前記第２透明導電層とが電気的に接続されており、
前記第１間隙は、前記第１方向と直交する第２方向とは異なる方向に延びる第１部分を含み、
前記多孔質絶縁層は、前記第１部分と前記第２電極との間に、前記第１部分と前記第２電極とが接しないように形成されている、太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記２つの太陽電池の一方の前記第１透明導電層と、前記２つの太陽電池の他方の前記第２透明導電層とは、一体として形成されている、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記複数の太陽電池のそれぞれについて、前記第２電極と前記第２透明導電層とが直接接している部分の前記第１方向における長さをＬｄとし、
一体として形成されている、前記２つの太陽電池の一方の前記第１透明導電層と、前記２つの太陽電池の他方の前記第２透明導電層との間において、最も短い前記第１方向における長さをＬｅとすると、
前記２つの太陽電池のいずれかについてのＬｄは、Ｌｅよりも大きい、請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記２つの太陽電池のいずれかについてのＬｄは、Ｌｅの３０．５倍以下である、請求項３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記第１部分は、前記第１方向と略平行に延びる、請求項１から４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記２つの太陽電池の一方の前記第１透明導電層と、前記２つの太陽電池の他方の前記第１透明導電層との間には、前記第１方向と異なる方向に延びる部分を含む第２間隙が形成されている、請求項１から５のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記第２間隙は、前記２つの太陽電池のいずれかの前記第１間隙と連続している、請求項６に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記第２間隙は、前記第２方向に略平行な方向に延びる部分を含む、請求項６または７
に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記２つの太陽電池の一方の前記第２透明導電層と、前記２つの太陽電池の他方の前記第２透明導電層との間には、前記第１方向と異なる方向に延びる部分を含む第３間隙が形成されており、
前記第３間隙は、前記２つの太陽電池のいずれかの前記第１間隙と連続している、請求項６から８のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記複数の太陽電池のうちのある太陽電池の前記第１間隙は、前記ある太陽電池と隣接する２つの太陽電池の一方との間に形成された前記第２間隙と連続しており、かつ、前記ある太陽電池と隣接する２つの太陽電池の他方との間に形成された前記第３間隙と連続している、請求項９に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１１】
前記複数の太陽電池は、前記絶縁性主面の法線方向から見たとき、前記第１方向における長さよりも、前記第２方向における長さの方が大きい形状を有する太陽電池を含む、請求項１から１０のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項１２】
前記第２電極は、カーボン、グラファイト、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）およびポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）からなる群から選択される少なくとも１つを含む、請求項１から１１のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項１３】
前記太陽電池は、色素増感太陽電池である、請求項１から１２のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項１４】
前記複数の太陽電池のそれぞれは、
前記透光性基板の前記絶縁性主面側に設けられた対向基板と、
該太陽電池を包囲し、前記電解質媒体を前記透光性基板と前記対向基板との間で封止する封止部と
をさらに有し、
前記封止部は、注入口を画定するメインシール部と、前記注入口を封止するエンドシール部とを有し、  
前記エンドシール部は、前記封止部の前記第２方向の端部の内、前記第１間隙の前記第１部分から遠い方の端部に形成されている、請求項１から１３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載の太陽電池モジュールを製造する方法であって、
前記透光性基板と、前記透光性基板の前記絶縁性主面上に形成された透明導電膜とを用意する工程と、
前記透明導電膜をパターニングすることによって、前記複数の太陽電池の前記第１透明導電層および前記第２透明導電層を構成する工程であって、前記絶縁性主面上に前記第１方向に配列された複数の透明導電層と、前記複数の透明導電層を画定する複数の溝とを形成する工程と
を包含し、
前記複数の溝は、前記第１方向とは異なる方向に延びる部分と、前記第２方向とは異なる方向に延びる部分とを含む、太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法に関し、例えば、色素増感太陽電池モジュールおよびその製造方法に関する。なお、本明細書において、太陽電池の単位構造をセルと呼び、複数のセルを一体にパッケージ化したものをモジュールと呼ぶ。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、材料によって、シリコン系、化合物系および有機系の３つに大別される。シリコン系は、変換効率が高く、ポリシリコンを用いた太陽電池が太陽光を用いた発電に最も広く用いられている。有機系の１つに色素増感太陽電池（以下、「ＤＳＣ」と略称することがある。）がある。ＤＳＣは、変換効率はシリコン系よりも劣るが、シリコン系や化合物系などの無機半導体を用いる場合よりも製造コストが低い利点を有しており、近年注目されている。
【０００３】
ＤＳＣセルは、典型的には、光電極と、対極と、これらの間に配置された電解質媒体とを有する。光電極は、増感色素を担持した多孔質半導体層を有する。電解質媒体は、典型的には、メディエータ（酸化還元種）を含む電解液（電解質溶液）である。電解液は、例えば対向する２枚の基板の間に封止されている。複数のＤＳＣ（セル）を電気的に直列および／または並列に接続し一体化することによって、ＤＳＣモジュールが形成される（例えば特許文献１および２）。
【０００４】
特許文献１のＤＳＣモジュールが有するＤＳＣのそれぞれは、透明基板上に形成された透明導電層を有する第１電極と、透明基板に対向する金属基板を有する第２電極と、第１電極および第２電極を接合させる封止部とを有する。特許文献１のＤＳＣモジュールにおいて、互いに隣接する２つのＤＳＣセルは、一方のＤＳＣセルの第１電極の透明導電層から封止部の外側にまで延設された部分に接続された接続端子と、他方のＤＳＣセルの第２電極に接続された導電材とを介して、電気的に直列に接続されている。接続端子および導電材は、それぞれ金属材料で形成されており、接続端子と導電材との電気的接続の安定性の観点からは、これらは同じ材料から形成されていることが好ましい。特許文献１は、透明導電層と接続端子との電気的接続の安定性（例えば密着性）を向上させることを目的としている。特許文献１によると、ＤＳＣモジュールの環境温度が変化すると、透明導電層の線膨張係数と接続端子の線膨張係数との差に起因して、接続端子が透明導電層から剥離することが考えられる。この場合、十分な信頼性が得られない。これに対して、特許文献１に開示されている接続端子の形状を用いると、接続端子が透明導電層から剥離し難くなり、透明導電層と接続端子との電気的接続の安定性（例えば密着性）を向上させることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１３２５１９号公報
【特許文献２】国際公開第２０１５／１３３０３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のＤＳＣモジュールは、複数のＤＳＣセルを互いに電気的に接続するために、ＤＳＣセルとは別に設けられた、金属材料から形成された接続端子および導電材を有するので、製造コストが高いおよび／または量産性に劣ることがある。
【０００７】
本開示は、製造コストが低減されたおよび／または量産性に優れた太陽電池モジュールおよびそのような太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の実施形態によると、以下の項目に記載の解決手段が提供される。
［項目１］
絶縁性主面を有する透光性基板と、前記絶縁性主面上に第１方向に配列された複数の太陽電池とを有し、
前記複数の太陽電池のそれぞれは、
前記絶縁性主面上に形成された第１透明導電層と、前記第１透明導電層上に形成された多孔質半導体層とを含む第１電極と、
前記多孔質半導体層上に形成された多孔質絶縁層と、
前記多孔質絶縁層を介して前記第１電極と対向し、前記第１電極の対極となる第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に充填された電解質媒体と、
前記絶縁性主面上に、前記第１透明導電層との間に第１間隙を形成するように配置された第２透明導電層と
を有し、
前記第２電極は、前記第２透明導電層と電気的に接続されており、
前記複数の太陽電池は、電気的に直列に接続された２つの太陽電池を含み、前記２つの太陽電池の一方の前記第１透明導電層と、前記２つの太陽電池の他方の前記第２透明導電層とが電気的に接続されており、
前記第１間隙は、前記第１方向と直交する第２方向とは異なる方向に延びる第１部分を含み、
前記多孔質絶縁層は、前記第１部分と前記第２電極との間に、前記第１部分と前記第２電極とが接しないように形成されている、太陽電池モジュール。
［項目２］
前記２つの太陽電池の一方の前記第１透明導電層と、前記２つの太陽電池の他方の前記第２透明導電層とは、一体として形成されている、項目１に記載の太陽電池モジュール。
【０００９】
［項目３］
前記複数の太陽電池のそれぞれについて、前記第２電極と前記第２透明導電層とが直接接している部分の前記第１方向における長さをＬｄとし、
一体として形成されている、前記２つの太陽電池の一方の前記第１透明導電層と、前記２つの太陽電池の他方の前記第２透明導電層との間において、最も短い前記第１方向における長さをＬｅとすると、
前記２つの太陽電池のいずれかについてのＬｄは、Ｌｅよりも大きい、項目２に記載の太陽電池モジュール。
［項目４］
前記２つの太陽電池のいずれかについてのＬｄは、Ｌｅの３０．５倍以下である、項目３に記載の太陽電池モジュール。
［項目５］
前記第１部分は、前記第１方向と略平行に延びる、項目１から４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
［項目６］
前記２つの太陽電池の一方の前記第１透明導電層と、前記２つの太陽電池の他方の前記第１透明導電層との間には、前記第１方向と異なる方向に延びる部分を含む第２間隙が形成されている、項目１から５のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
［項目７］
前記第２間隙は、前記２つの太陽電池のいずれかの前記第１間隙と連続している、項目６に記載の太陽電池モジュール。
［項目８］
前記第２間隙は、前記第２方向に略平行な方向に延びる部分を含む、項目６または７
に記載の太陽電池モジュール。
［項目９］
前記２つの太陽電池の一方の前記第２透明導電層と、前記２つの太陽電池の他方の前記第２透明導電層との間には、前記第１方向と異なる方向に延びる部分を含む第３間隙が形成されており、
前記第３間隙は、前記２つの太陽電池のいずれかの前記第１間隙と連続している、項目６から８のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
［項目１０］
前記複数の太陽電池のうちのある太陽電池の前記第１間隙は、前記ある太陽電池と隣接する２つの太陽電池の一方との間に形成された前記第２間隙と連続しており、かつ、前記ある太陽電池と隣接する２つの太陽電池の他方との間に形成された前記第３間隙と連続している、項目９に記載の太陽電池モジュール。
［項目１１］
前記複数の太陽電池は、前記絶縁性主面の法線方向から見たとき、前記第１方向における長さよりも、前記第２方向における長さの方が大きい形状を有する太陽電池を含む、項目１から１０のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
［項目１２］
前記第２電極は、カーボン、グラファイト、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）およびポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）からなる群から選択される少なくとも１つを含む、項目１から１１のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
［項目１３］
前記太陽電池は、色素増感太陽電池である、項目１から１２のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
［項目１４］
前記複数の太陽電池のそれぞれは、
前記透光性基板の前記絶縁性主面側に設けられた対向基板と、
該太陽電池を包囲し、前記電解質媒体を前記透光性基板と前記対向基板との間で封止する封止部と
をさらに有し、
前記封止部は、注入口を画定するメインシール部と、前記注入口を封止するエンドシール部とを有し、  
前記エンドシール部は、前記封止部の前記第２方向の端部の内、前記第１間隙の前記第１部分から遠い方の端部に形成されている、項目１から１３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
［項目１５］
項目１から１４のいずれかに記載の太陽電池モジュールを製造する方法であって、
前記透光性基板と、前記透光性基板の前記絶縁性主面上に形成された透明導電膜とを用意する工程と、
前記透明導電膜をパターニングすることによって、前記複数の太陽電池の前記第１透明導電層および前記第２透明導電層を構成する工程であって、前記絶縁性主面上に前記第１方向に配列された複数の透明導電層と、前記複数の透明導電層を画定する複数の溝とを形成する工程と
を包含し、
前記複数の溝は、前記第１方向とは異なる方向に延びる部分と、前記第２方向とは異なる方向に延びる部分とを含む、太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の実施形態によると、製造コストが低減されたおよび／または量産性に優れた太陽電池モジュールおよびそのような太陽電池モジュールの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の実施形態による太陽電池モジュール１００Ａを模式的に示す平面図である。
【図２Ａ】太陽電池モジュール１００Ａが有する太陽電池１０Ａを模式的に示す断面図である。
【図２Ｂ】太陽電池モジュール１００Ａが有する太陽電池１０Ａを模式的に示す断面図である。
【図２Ｃ】太陽電池モジュール１００Ａが有する太陽電池１０Ａを模式的に示す断面図である。
【図２Ｄ】太陽電池モジュール１００Ａが有する太陽電池１０Ａを模式的に示す断面図である。
【図３Ａ】太陽電池モジュール１００Ａを模式的に示す平面図である。
【図３Ｂ】太陽電池モジュール１００Ａを模式的に示す平面図である。
【図３Ｃ】太陽電池モジュール１００Ａを模式的に示す平面図である。
【図３Ｄ】太陽電池モジュール１００Ａを模式的に示す平面図である。
【図４】本開示の他の実施形態による太陽電池モジュール１００Ｂを模式的に示す平面図である。
【図５Ａ】太陽電池モジュール１００Ａの製造方法を説明するための模式的な平面図である。
【図５Ｂ】太陽電池モジュール１００Ａの製造方法を説明するための模式的な平面図である。
【図５Ｃ】太陽電池モジュール１００Ａの製造方法を説明するための模式的な平面図である。
【図５Ｄ】太陽電池モジュール１００Ａの製造方法を説明するための模式的な平面図である。
【図６】太陽電池モジュール１００Ａの他の製造方法を説明するための模式的な平面図である。
【図７】特許文献２のＤＳＣモジュール９００を模式的に示す平面図である。
【図８】ＤＳＣモジュール９００を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下で、図面を参照しながら、本開示の実施形態による太陽電池モジュールを説明する。なお、本開示は以下で例示する実施形態に限られない。以下の図面において、実質的に同じ機能を有する構成要素は共通の参照符号で示し、その説明を省略することがある。
【００１３】
図１、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄ、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃおよび図３Ｄを参照しながら、本開示の実施形態による太陽電池モジュール１００Ａを説明する。図１は、本開示の実施形態による太陽電池モジュール１００Ａを模式的に示す平面図であり、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃおよび図２Ｄは、太陽電池モジュール１００Ａが有する太陽電池１０Ａを模式的に示す断面図である。図２Ａは、図１中のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。図２Ｂは、図１中のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。図２Ｃは、図１中のＣ−Ｃ’線に沿った断面図である。図１中のＣ−Ｃ’線は、第１間隙１４ｉ上に位置する。図２Ｄは、図１中のＤ−Ｄ’線に沿った断面図である。図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃおよび図３Ｄは、図１と同様に太陽電池モジュール１００Ａを模式的に示す平面図であり、分かりやすさのために、それぞれ異なる構成要素にハッチングを付している。図１は、封止部５２にハッチングを付した図であり、図３Ａは、対極導電層２４にハッチングを付した図であり、図３Ｂは、多孔質絶縁層２２にハッチングを付した図であり、図３Ｃは、多孔質半導体層１６にハッチングを付した図であり、図３Ｄは、第１透明導電層１４ａおよび第２透明導電層１４ｂにハッチングを付した図である。
【００１４】
太陽電池モジュール１００Ａは、絶縁性主面１２ｓを有する透光性基板１２と、絶縁性主面１２ｓ上に第１方向に配列された複数の太陽電池１０Ａとを有する。図中、第１方向に配列された複数の太陽電池１０Ａのそれぞれの参照符号の末尾に、図１の左側から順に番号を（）付けで付している場合がある。また、それぞれの太陽電池１０Ａの構成要素の参照符号の末尾に、対応する太陽電池１０Ａの番号を（）付けで付している場合がある。複数の太陽電池１０Ａのそれぞれは、絶縁性主面１２ｓ上に形成された第１透明導電層１４ａと、第１透明導電層１４ａ上に形成された多孔質半導体層１６とを含む第１電極と、多孔質半導体層１６上に形成された多孔質絶縁層２２と、多孔質絶縁層２２を介して第１電極と対向し、第１電極の対極となる第２電極と、第１電極と第２電極との間に充填された電解質媒体４２と、絶縁性主面１２ｓ上に、第１透明導電層１４ａとの間に第１間隙１４ｉを形成するように配置された第２透明導電層１４ｂとを有する。第２電極は、第２透明導電層１４ｂと電気的に接続されている。第２電極は、対極導電層２４を含む。複数の太陽電池１０Ａは、電気的に直列に接続された２つの太陽電池１０Ａを含み、２つの太陽電池の一方の第１透明導電層１４ａと、２つの太陽電池の他方の第２透明導電層１４ｂとが電気的に接続されている。例えば、図１では、第１方向に隣接する太陽電池１０Ａ（１）および１０Ａ（２）は電気的に直列に接続されており、太陽電池１０Ａ（１）の第１透明導電層１４ａ（１）と、太陽電池１０Ａ（２）の第２透明導電層１４ｂ（２）とが電気的に接続されている。第１間隙１４ｉは、第１方向と直交する第２方向とは異なる方向に延びる第１部分１４ｘを含む。多孔質絶縁層２２は、第１部分１４ｘと第２電極（例えばここでは対極導電層２４）との間に、第１部分１４ｘと第２電極（例えばここでは対極導電層２４）とが接しないように形成されている。例えば、多孔質絶縁層２２は、第１電極（例えばここでは第１透明導電層１４ａおよび多孔質半導体層１６）と第２電極（例えばここでは対極導電層２４）とが直接接触しないように設けられている。
【００１５】
複数の太陽電池１０Ａのそれぞれは、透光性基板１２の絶縁性主面１２ｓ側に設けられた対向基板３２と、その太陽電池１０Ａを包囲し、電解質媒体（キャリア輸送層）４２を透光性基板１２と対向基板３２との間で封止する封止部５２とをさらに有する。複数の太陽電池１０Ａは透光性基板１２を共有している。複数の太陽電池１０Ａは対向基板３２をも共有していてもよい。各太陽電池１０Ａの電解質媒体４２は、封止部５２によって互いに分離され、密閉されている。太陽電池モジュール１００Ａ全体も透光性基板１２と対向基板３２とを互いに接着、固定する封止部５２によって、封止されている。
【００１６】
太陽電池モジュール１００Ａにおいて、第１方向に隣接する太陽電池１０Ａ（例えば太陽電池１０Ａ（１）および１０Ａ（２））の第１透明導電層１４ａの間には、第２間隙１４ｙが形成されている。ここでは、第２間隙１４ｙは、第１方向と直交する第２方向と略平行に延びているが、これに限られず、第２間隙は第１方向と異なる方向に延びる部分を含めばよい。図１では、便宜的に、例えば、太陽電池１０Ａ（１）の第１透明導電層１４ａ（１）と、太陽電池１０Ａ（２）の第１透明導電層１４ａ（２）との間の第２間隙１４ｙを第２間隙１４ｙ（２）としている。例えば、太陽電池１０Ａ（１）の第１透明導電層１４ａと太陽電池１０Ａ（２）の第１透明導電層１４ａとは、第２間隙１４ｙ（２）によって、物理的に分離され、電気的に絶縁されている。ここでは、第２間隙１４ｙ（２）は、太陽電池１０Ａ（２）の第１間隙１４ｉ（２）（第１部分１４ｘ（２）を含む）と連続している。
【００１７】
また、太陽電池モジュール１００Ａにおいて、第１方向に隣接する太陽電池１０Ａ（例えば太陽電池１０Ａ（１）および１０Ａ（２））の第２透明導電層１４ｂの間には、第３間隙１４ｚが形成されている。ここでは、第３間隙１４ｚは、第１方向と直交する第２方向と略平行に延びているが、これに限られず、第３間隙は第１方向と異なる方向に延びる部分を含めばよい。図１では、便宜的に、例えば、太陽電池１０Ａ（１）の第２透明導電層１４ｂ（１）と、太陽電池１０Ａ（２）の第２透明導電層１４ｂ（２）との間の第３間隙１４ｚを第３間隙１４ｚ（１）としている。例えば、太陽電池１０Ａ（１）の第２透明導電層１４ｂと太陽電池１０Ａ（２）の第２透明導電層１４ｂとは、第３間隙１４ｚ（１）によって、物理的に分離され、電気的に絶縁されている。ここでは、第３間隙１４ｚ（１）は、太陽電池１０Ａ（１）の第１間隙１４ｉ（１）と連続している。
【００１８】
ここでは、例えば、太陽電池１０Ａ（２）の第１間隙１４ｉ（２）は、第２間隙１４ｙ（２）および第３間隙１４ｚ（２）と連続している。つまり、太陽電池１０Ａ（２）の第１間隙１４ｉ（２）の一方の端は、第２間隙１４ｙ（２）と接続され、太陽電池１０Ａ（２）の第１間隙１４ｉ（２）の他方の端は、第３間隙１４ｚ（２）と接続されている。太陽電池１０Ａ（２）の第１間隙１４ｉ（２）は、太陽電池１０Ａ（２）と隣接する２つの太陽電池（太陽電池１０Ａ（１）および太陽電池１０Ａ（３））の一方（太陽電池１０Ａ（１））との間に形成された第２間隙１４ｙ（２）と連続しており、かつ、他方（太陽電池１０Ａ（３））との間に形成された第３間隙１４ｚ（２）と連続している。第１間隙１４ｉ、第２間隙１４ｙ、および第３間隙１４ｚがこのように形成されることによって、例えば、太陽電池１０Ａ（１）の第１透明導電層１４ａ（１）と、太陽電池１０Ａ（１）に隣接する太陽電池１０Ａ（２）の第２透明導電層１４ｂ（２）とが、一体として形成される。
【００１９】
太陽電池１０Ａは、モノリシック型集積構造を有する。すなわち、透光性基板１２上に第１電極および第２電極が形成されている。モノリシック型集積構造を採用すると、他方の基板３２として、例えば、比較的薄い安価なガラス板を用いることができる。モノリシック型集積構造を採用すると、例えば、比較的高価なＦＴＯ（フッ素ドープ酸化錫）層付きガラス基板は１枚だけでよいので、ＤＳＣモジュールの価格を低減できるという利点が得られる。太陽電池モジュール１００Ａは、製造コストが低減されるおよび／または量産性に優れる。
【００２０】
さらに、太陽電池モジュール１００Ａにおいて、２つの太陽電池１０Ａ（１）および１０Ａ（２）の一方の第１透明導電層１４ａ（１）と、他方の第２透明導電層１４ｂ（２）とが電気的に接続されることによって、２つの太陽電池１０Ａ（１）および１０Ａ（２）が電気的に直列に接続されている。ここでは、電気的に直列に接続された２つの太陽電池の一方の第１透明導電層１４ａと、２つの太陽電池の他方の第２透明導電層１４ｂとは、一体として形成されている。例えば、太陽電池１０Ａ（１）の第１透明導電層１４ａ（１）と、太陽電池１０Ａ（２）の第２透明導電層１４ｂ（２）とは、一体として形成されている。従って、太陽電池を電気的に接続するために、別途導電部材を必要としないので、太陽電池モジュール１００Ａは、製造コストが低減されるおよび／または量産性に優れる。さらに、太陽電池１０Ａ（１）および１０Ａ（２）の電気的接続は安定性に優れている。太陽電池モジュール１００Ａは、太陽電池間の電気的接続の安定性に優れている。
【００２１】
図示する例では、第１部分１４ｘは、第１方向と略平行に延びている。ただし、本開示の実施形態はこれに限られず、第１部分は、第１方向と直交する第２方向と異なる方向に延びていればよい。第１間隙１４ｉが第２方向と異なる方向に延びる第１部分１４ｘを含むことによって、以下の利点が得られる。特許文献２のＤＳＣモジュールと比較して説明する。
【００２２】
図７および図８を参照しながら、特許文献２のＤＳＣモジュール９００の構造を説明する。図７は、ＤＳＣモジュール９００の模式的な平面図であり、図８は、ＤＳＣモジュール９００を模式的に示す断面図である。図８は、図７中のＥ−Ｅ’線に沿った断面図である。なお、太陽電池モジュール１００Ａと実質的に同じ機能を有する構成要素に共通の参照符号を付して、説明を省略することがある。
【００２３】
図７および図８に示すように、ＤＳＣモジュール９００は、太陽電池モジュール１００Ａと同様にモノリシック型集積構造を有し、第１方向に配列された複数の太陽電池９１０を有する。ただし、ＤＳＣモジュール９００が有する太陽電池９１０において、第１透明導電層９１４ａと第２透明導電層９１４ｂとの間隙９１４ｉは、第２方向に延びており、第２方向と異なる方向に延びる部分を含まない。
【００２４】
ＤＳＣモジュール９００において、第２電極に含まれる対極導電層２４は、典型的には、第２透明導電層９１４ｂ上に形成されることによって第２透明導電層９１４ｂと接続され、かつ、第２透明導電層９１４ｂ上から第２方向に延びる間隙９１４ｉを越えて拡がる形状を有することによって、多孔質絶縁層２２を介して第１電極（多孔質半導体層１６を含む）と対向するように形成される。この場合、対極導電層２４の第１方向における長さ（幅）が大きいので、封止部５２が対極導電層２４の上に形成される蓋然性が高くなる。封止部５２が対極導電層２４上に形成されると、電解質媒体４２を封止する性能が低下し、信頼性が低下することがある。
【００２５】
これに対して、本開示の実施形態による太陽電池モジュール１００Ａにおいては、上述したように、第１間隙１４ｉが第２方向と異なる方向に延びる第１部分１４ｘを含む。この場合、第２電極に含まれる対極導電層２４は、第２透明導電層１４ｂ上に形成されることによって第２透明導電層１４ｂと接続され、かつ、第２透明導電層１４ｂ上から第１間隙１４ｉの第１部分１４ｘを越えて拡がる形状を有することによって、多孔質絶縁層２２を介して第１電極（多孔質半導体層１６を含む）と対向することができる。従って、対極導電層２４の第１方向における長さ（幅）がＤＳＣモジュール９００に比べて小さいので、封止部５２が対極導電層２４の上に形成される蓋然性が低くなる。太陽電池モジュール１００Ａは、優れた信頼性を有する。
【００２６】
さらに、太陽電池モジュール１００Ａは、特許文献２のＤＳＣモジュール９００に比べて、以下の利点も有する。例えば、ＤＳＣモジュール９００を外部機器に接続するとき、ＤＳＣモジュール９００は互いに直列に電気的に接続された太陽電池９１０（１）〜９１０（５）によって構成されているので、太陽電池９１０（１）の第１電極および太陽電池９１０（５）の第２電極と外部機器とを電気的に接続する。従って、例えば、ＤＳＣモジュール９００の第１方向の両端に取り出し電極を取り付けることになる。これに対して、太陽電池モジュール１００Ａにおいては、太陽電池１０Ａ（１）の第２電極および太陽電池１０Ａ（５）の第１電極と外部機器とを電気的に接続する。従って、例えば、太陽電池モジュール１００Ａの第２方向の片側（図１の下側）に両方の取り出し電極を取り付けることができる。このように、太陽電池モジュール１００Ａは、取り出し配線の配置の簡略化や省スペース化に貢献することができる。
【００２７】
太陽電池モジュール１００Ａにおいて、複数の太陽電池１０Ａのそれぞれは、絶縁性主面１２ｓの法線方向から見たとき、第１方向における長さＬｘよりも、第２方向における長さＬｙの方が大きい形状を有する。例えば、太陽電池１０Ａ（４）の第１方向における長さＬｘは、例えば、太陽電池１０Ａ（３）と太陽電池１０Ａ（４）との間に設けられた封止部５２の中心線と、太陽電池１０Ａ（４）と太陽電池１０Ａ（５）との間に設けられた封止部５２の中心線との間の距離とする。図示する例では、太陽電池１０Ａの第２方向における長さＬｙは、太陽電池モジュール１００Ａの第２方向における長さと等しい。
【００２８】
以下に説明する理由から、第２方向と異なる方向（例えば第１方向と略平行）に延びている第１部分１４ｘの第１方向における長さＬｉｘ（図１参照）は、太陽電池１０Ａの第１方向における長さＬｘ（図１参照）の５０％以上であることが好ましい。それぞれの太陽電池１０Ａにおいて、対極導電層２４と第２透明導電層１４ｂとが接続されている。このとき、対極導電層２４と第２透明導電層１４ｂとの間の電気抵抗は小さいことが好ましい。特に、対極導電層２４が導電性炭素材料を含む場合、対極導電層２４と第２透明導電層１４ｂとの間の電気抵抗の値が問題となり得る。例えば、対極導電層２４の第１方向における長さＬｃ（図１参照）が大きいほど、対極導電層２４と第２透明導電層１４ｂとの間の電気抵抗を小さくすることができ得る。対極導電層２４の第１方向における長さＬｃは、典型的には、第１部分１４ｘの第１方向における長さＬｉｘよりも小さいので、対極導電層２４の第１方向における長さＬｃを大きくする観点からは、第１部分１４ｘの第１方向における長さＬｉｘが大きいことが好ましい。対極導電層２４が導電性炭素材料を含む場合は、第１部分１４ｘの第１方向における長さＬｉｘは、太陽電池１０Ａの第１方向における長さＬｘの９０％以上であることが好ましい。
【００２９】
対極導電層２４に導電性炭素材料を用いる場合、第１透明導電層１４ａおよび第２透明導電層１４ｂのシート抵抗Ｒよりも対極導電層２４のシート抵抗Ｒ’が大きい傾向にある。Ｒ＞Ｒ’の場合、以下に説明する条件を満たすことが好ましい。ここで、以下の２つの長さに注目する。１つ目は、一体として形成されている、隣接する２つの太陽電池１０Ａの一方の第１透明導電層１４ａと、隣接する２つの太陽電池１０Ａの他方の第２透明導電層１４ｂとの間において、最も短い第１方向における長さ（接続幅ということがある。）Ｌｅ（図２Ｃ参照）である。２つ目は、それぞれの太陽電池１０Ａにおいて、対極導電層２４と第２透明導電層１４ｂとが接続されている部分（例えば対極導電層２４と第２透明導電層１４ｂとが直接接している部分）の第１方向における長さ（接続幅ということがある。）Ｌｄ（図２Ｄ参照）である。Ｒ＞Ｒ’の場合、Ｌｄ＞Ｌｅであることが好ましい。第１および第２透明導電層１４ａ、１４ｂのシート抵抗Ｒは、９Ω／□〜１５Ω／□であることが好ましい。対極導電層２４のシート抵抗Ｒ’は、２０Ω／□〜５００Ω／□であることが好ましい。言い換えると、ＬｄとＬｅの関係がＬｄ＞Ｌｅを満たせば、対極導電層２４に導電性炭素材料を適用しても、太陽電池１０Ａの内部抵抗を抑えることができる。
【００３０】
接続幅Ｌｄの長さは、０．３ｃｍ≦Ｌｄ≦２．２ｃｍであることが好ましい。接続幅Ｌｅの長さは、０．２ｃｍ≦Ｌｅ≦１．５ｃｍであることが好ましい。さらに、ＬｄのＬｅに対する比（Ｌｄ／Ｌｅ）は１＜Ｌｄ／Ｌｅ≦３０．５が好ましい。太陽電池１０Ａの第１方向における長さＬｘは、Ｌｄ＋Ｌｅ＋（第３間隙１４ｚの第１方向における長さ）に近似できる。そのため、所定の太陽電池１０Ａの第１方向における長さＬｘに対して、Ｌｄを大きすぎると、Ｌｅが小さくなってしまう。Ｌｄ／Ｌｅが３０．５を超えると、Ｌｄに対してＬｅが小さすぎるので、隣接する太陽電池１０Ａ間のオーム抵抗が大きくなり、性能低下を引き起こす恐れがある。
【００３１】
接続幅ＬｄおよびＬｅの長さは、太陽電池モジュール１００Ａの対向基板３２側から撮影したＳＥＭ画像を用いて、例えば、以下のようにして求めることができる。接続幅Ｌｅについては、３組の隣接している２つの太陽電池１０Ａを選択し、それぞれの組の接続幅Ｌｅを測定し、その平均値を求める。接続幅Ｌｄについては、３つの太陽電池１０Ａを選択し、それぞれの太陽電池の接続幅Ｌｄを測定し、その平均値を求める。
【００３２】
図４を参照しながら、本開示の他の実施形態による太陽電池モジュール１００Ｂを説明する。図４は、太陽電池モジュール１００Ｂの模式的な平面図である。以下では、太陽電池モジュール１００Ａと異なる点について主に説明する。
【００３３】
太陽電池モジュール１００Ｂの太陽電池１０Ｂのそれぞれが有する封止部５２は、注入口を画定するメインシール部５２ｍと、注入口を封止するエンドシール部５２ｅとを有する。エンドシール部５２ｅは、封止部５２の第２方向の端部の内、第１間隙１４ｉの第１部分１４ｘから遠い方の端部に形成されている。
【００３４】
太陽電池モジュール１００Ｂの製造工程において、封止部５２は以下のようにして形成される。透光性基板１２および対向基板３２の一方の基板上に、例えばディスペンサを用いて、注入口となる部分に開口部を有するパターンを第１封止材料で描画する。第１封止材料として、例えば光硬化性樹脂（典型的には紫外線硬化性樹脂）または熱硬化性樹脂を用いることができる。その後、透光性基板１２および対向基板３２を貼り合せた状態で、第１封止材料を硬化させることによって、メインシール部５２ｍを形成する。次に、メインシール部５２ｍの注入口から、電解質媒体４２を透光性基板１２と対向基板３２との間に注入する。続いて、メインシール部５２ｍの注入口を封止するように第２封止材料を付与する。第２封止材料として、例えば光硬化性樹脂（典型的には紫外線硬化性樹脂）または熱硬化性樹脂を用いることができる。その後、第２封止材料を硬化させることによって、エンドシール部５２ｅを形成する。
【００３５】
電解質媒体４２をメインシール部５２ｍ内に注入することによって、対極導電層２４と第２透明導電層１４ｂとの接続安定性（例えば物理的な接続の安定性）が劣化することがあり得る。これに対して、太陽電池モジュール１００Ｂのエンドシール部５２ｅは、第１間隙１４ｉの第１部分１４ｘから遠い位置に形成されているので、このような問題の発生が抑制され得る。
【００３６】
再び図１および図２を参照しながら、太陽電池モジュール１００Ａの構造をより詳細に説明する。太陽電池モジュール１００Ｂと共通する構成要素については、以下の説明は太陽電池モジュール１００Ｂにもあてはまる。
【００３７】
なお、以下では、太陽電池モジュール１００Ａの例として、ＤＳＣモジュール１００Ａの構造を説明する。すなわち、ＤＳＣ（セル）１０Ａは、色素が担持された多孔質半導体層１６を有する。この場合、第１電極を光電極ともいう。ただし、本開示の実施形態は、これに限定されない。また、本開示の実施形態による太陽電池モジュールは、太陽電池モジュール１００Ａのように全ての太陽電池が電気的に直列に接続されたものであってもよいし、電気的に並列に接続された太陽電池をさらに有してもよい。
【００３８】
透光性基板１２として、例えばガラス基板を用いることができる。ただし、透光性基板１２は、後述する色素に実効的な感度を有する波長の光を実質的に透過させる材料で形成されていればよく、必ずしもすべての波長領域の光に対して透光性を有する必要はない。透光性基板１２の厚さは、例えば０．２ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。対向基板３２としては、透光性基板１２と同様のものを用いてもよいし、対向基板３２は透光性を有しなくてもよい。
【００３９】
透光性基板１２の材料として、一般に太陽電池に用いられる基板材料を広く用いることができる。例えば、ソーダガラス、溶融石英ガラス若しくは結晶石英ガラスなどのガラス基板、または可撓性フィルムなどの耐熱性樹脂板を用いることができる。可撓性フィルムとして、例えば、テトラアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート（ＰＡ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、フェノキシ樹脂またはテフロン（登録商標）などを用いることができる。
【００４０】
第１透明導電層１４ａおよび第２透明導電層１４ｂは、導電性および透光性を有する材料から形成される。材料として、例えば、インジウム錫複合酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）、フッ素ドープ酸化錫（ＦＴＯ）および酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなる群から選択される少なくとも１種を用いることができる。第１透明導電層１４ａおよび第２透明導電層１４ｂの厚さは、それぞれ独立に、例えば０．０２μｍ以上５．００μｍ以下である。第１透明導電層１４ａおよび第２透明導電層１４ｂの電気抵抗は低い方が好ましく、例えば４０Ω／□以下であることが好ましい。
【００４１】
第１透明導電層１４ａおよび第２透明導電層１４ｂは、透光性基板１２上に形成された同一の透明導電膜から形成されていてもよい。すなわち、第１透明導電層１４ａおよび第２透明導電層１４ｂは、同一の透明導電層に含まれていてもよい。太陽電池モジュール１００Ａが有する第１透明導電層１４ａおよび第２透明導電層１４ｂは全て、透光性基板１２上に形成された同一の透明導電膜から形成されていてもよい。すなわち、太陽電池モジュール１００Ａが有する第１透明導電層１４ａおよび第２透明導電層１４ｂは全て、同一の透明導電層に含まれていてもよい。
【００４２】
多孔質半導体層１６は、光電変換材料から形成される。材料として、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉄、酸化ニオブ、酸化セリウム、酸化タングステン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、硫化カドミウム、硫化鉛、硫化亜鉛、リン化インジウム、銅−インジウム硫化物（ＣｕＩｎＳ2）、ＣｕＡｌＯ2およびＳｒＣｕ2Ｏ2からなる群から選択された少なくとも１種を用いることができる。高い安定性を有する点や自身がもつバンドギャップの大きさの点から、酸化チタンを用いることが好ましい。
【００４３】
酸化チタンとしては、例えば、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、無定形酸化チタン、メタチタン酸、オルソチタン酸などの各種の狭義の酸化チタン、水酸化チタンまたは含水酸化チタンなどを単独で、または混合して用いることができる。アナターゼ型およびルチル型の２種類の結晶系酸化チタンは、その製法および熱履歴によりいずれの形態にもなり得るが、一般的に結晶系酸化チタンはアナターゼ型である。酸化チタンとして、アナターゼ型の含有率の高い酸化チタン、例えばアナターゼ型の含有率が８０％以上である酸化チタンを用いることが色素増感の観点から好ましい。
【００４４】
半導体の結晶系は、単結晶または多結晶のいずれであってもよいが、安定性、結晶成長の容易さおよび製造コストなどの観点から多結晶であることが好ましく、多結晶からなるナノスケールまたはマイクロスケールの半導体微粒子を用いることが好ましい。したがって、多孔質半導体層１６の原材料としては、酸化チタンの微粒子を用いることが好ましい。酸化チタンの微粒子は、例えば、水熱合成法若しくは硫酸法などの液相法、または気相法などの方法により製造することができる。また、デグサ（Ｄｅｇｕｓｓａ）社が開発した塩化物を高温加水分解することによっても製造することができる。
【００４５】
半導体微粒子としては、同一または異なる半導体化合物からなる２種類以上の粒子径の微粒子を混合したものを用いてもよい。粒子径の大きな半導体微粒子は入射光を散乱させることによって光捕捉率の向上に寄与し、粒子径の小さな半導体微粒子は吸着点をより多くすることによって色素の吸着量の向上に寄与すると考えられる。
【００４６】
粒子径の異なる微粒子が混合された半導体微粒子を用いる場合、微粒子同士の平均粒径の比率が１０倍以上であることが好ましい。粒子径の大きな微粒子の平均粒径は、例えば、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。粒子径の小さな微粒子の平均粒径は、例えば、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。異なる半導体化合物が混合された半導体微粒子を用いる場合、吸着作用の強い半導体化合物の粒子の径を小さくすることが有効である。
【００４７】
多孔質半導体層１６の厚さは、例えば０．１μｍ以上１００．０μｍ以下である。また、多孔質半導体層１６の比表面積は、例えば１０ｍ２／ｇ以上２００ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。
【００４８】
多孔質半導体層１６に担持される色素としては、可視光領域または赤外光領域に吸収を有する種々の有機色素および金属錯体色素の１種または２種以上を選択的に用いることができる。
【００４９】
有機色素としては、例えば、アゾ系色素、キノン系色素、キノンイミン系色素、キナクリドン系色素、スクアリリウム系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、トリフェニルメタン系色素、キサンテン系色素、ポルフィリン系色素、ペリレン系色素、インジゴ系色素およびナフタロシアニン系色素からなる群から選択された少なくとも１種を用いることができる。有機色素の吸光係数は、一般に、遷移金属に分子が配位結合した形態をとる金属錯体色素の吸光係数に比べて大きくなる。
【００５０】
金属錯体色素は、分子に金属が配位結合することによって構成されている。分子は、例えば、ポルフィリン系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素またはルテニウム系色素などである。金属は、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｖ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｂ、Ｌａ、Ｗ、Ｐｔ、ＴＡ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｇａ、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｒｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ａｓ、Ｓｃ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｒｅ、Ａｕ、Ａｃ、Ｔｃ、ＴｅおよびＲｈからなる群から選択された少なくとも１種である。金属錯体色素として、フタロシアニン系色素またはルテニウム系色素に金属が配位したものを用いることが好ましく、ルテニウム系金属錯体色素を用いることが特に好ましい。
【００５１】
ルテニウム系金属錯体色素として、例えば、Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製の商品名Ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ５３５色素、Ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ５３５−ｂｉｓＴＢＡ色素、またはＲｕｔｈｅｎｉｕｍ６２０−１Ｈ３ＴＢＡ色素などの市販のルテニウム系金属錯体色素を用いることができる。
【００５２】
多孔質絶縁層２２は、例えば、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、シリカガラスまたはソーダガラスなどの酸化ケイ素、酸化アルミニウムおよびチタン酸バリウムからなる群から選択された少なくとも１種から形成され得る。多孔質絶縁層２２として、ルチル型酸化チタンを用いることが好ましい。また、多孔質絶縁層２２にルチル型酸化チタンを用いる場合、ルチル型酸化チタンの平均粒径は５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【００５３】
対極導電層２４は、触媒としての機能と、導電層としての機能とを有する。すなわち、対極導電層２４は、電解質媒体（キャリア輸送層）４２中の正孔を還元するとともに、電子を収集し、隣接する光電変換素子や外部端子と電気的に接続される。対極導電層２４は、例えば、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレンなど、触媒能と導電性を兼ね備えた導電性炭素材料を用いて形成することができる。対極導電層２４は、導電性を有する導電層（例えばＴｉなどの金属を含む）と酸化および還元の触媒能を担う触媒層（例えばＰｔなどの触媒を含む）との積層構造を有していてもよい。
【００５４】
電解質媒体４２は、電解液などの液体電解質を好適に用いることができるが、液体電解質以外にも、たとえば、固体電解質、ゲル電解質または溶融塩ゲル電解質などを用いることもできる。液体電解質は、酸化還元種を含む液状物であればよく、一般的な電池または太陽電池などにおいて使用することができるものであれば特に限定されない。具体的には、液体電解質としては、酸化還元種とこれを溶解可能な溶剤からなるもの、酸化還元種とこれを溶解可能な溶融塩からなるもの、酸化還元種とこれを溶解可能な溶剤と溶融塩とからなるものなどを用いることができる。
【００５５】
酸化還元対は、例えば、Ｉ-／Ｉ3-系、Ｂｒ2-／Ｂｒ3-系、Ｆｅ2+／Ｆｅ3+系、キノン
／ハイドロキノン系などである。より具体的には、酸化還元対は、ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、ヨウ化カリウム（ＫＩ）、ヨウ化カルシウム（ＣａＩ2）などの金属ヨウ化物と、ヨウ素（Ｉ2）との組み合わせであり得る。また、酸化還元対は、テトラエチルアンモニウムアイオダイド（ＴＥＡＩ）、テトラプロピルアンモニウムアイオダイド（ＴＰＡＩ）、テトラブチルアンモニウムアイオダイド（ＴＢＡＩ）、テトラヘキシルアンモニウムアイオダイド（ＴＨＡＩ）などのテトラアルキルアンモニウム塩と、ヨウ素との組み合わせであり得る。さらに、酸化還元対は、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）、臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）、臭化カリウム（ＫＢｒ）、臭化カルシウム（ＣａＢｒ2）などの金属臭化物と、臭素との組み合わせであってもよい。酸化還元対としては、ＬｉＩとＩ2との組み合わせを用いることが好ましい。
【００５６】
酸化還元対の溶剤は、例えば、プロピレンカーボネートなどのカーボネート化合物、アセトニトリルなどのニトリル化合物、エタノールなどのアルコール類、水および非プロトン極性物質からなる群から選択された少なくとも１種を含む溶剤であることが好ましい。溶剤として、カーボネート化合物若しくはニトリル化合物を単独で、または混合して用いることがさらに好ましい。
【００５７】
固体電解質は、電子、ホール、イオンを輸送できる導電性材料であって、太陽電池の電解質として用いることができ、流動性を有さないものを用いることができる。固体電解質として、たとえば、ポリカルバゾールなどのホール輸送材、テトラニトロフロオルレノンなどの電子輸送材、ポリロールなどの導電性ポリマー、液体電解質を高分子化合物により固体化した高分子電解質、ヨウ化銅若しくはチオシアン酸銅などのｐ型半導体、または溶融塩を含む液体電解質を微粒子により固体化した電解質などを用いることができる。 
【００５８】
ゲル電解質は、通常、電解質とゲル化剤とからなる。ゲル化剤としては、たとえば、架橋ポリアクリル樹脂誘導体、架橋ポリアクリロニトリル誘導体、ポリアルキレンオキシド誘導体、シリコーン樹脂類、または側鎖に含窒素複素環式四級化合物塩構造を有するポリマーなどの高分子ゲル化剤などを用いることができる。 
【００５９】
溶融塩ゲル電解質は、通常、上記のゲル電解質と常温型溶融塩とからなる。常温型溶融塩としては、たとえば、ピリジニウム塩類、またはイミダゾリウム塩類などの含窒素複素環式四級アンモニウム塩化合物類などを用いることができる。 
【００６０】
上記の電解質には、必要に応じて添加剤を加えてもよい。添加剤としては、たとえば、ｔ−ブチルピリジン（ＴＢＰ）などの含窒素芳香族化合物、ジメチルプロピルイミダゾールアイオダイド（ＤＭＰＩＩ）、メチルプロピルイミダゾールアイオダイド（ＭＰＩＩ）、エチルメチルイミダゾールアイオダイド（ＥＭＩＩ）、エチルイミダゾールアイオダイド（ＥＩＩ）またはヘキシルメチルイミダゾールアイオダイド（ＨＭＩＩ）などのイミダゾール塩やピラゾールなどの複素環式芳香族化合物のアミンを単独で、またはこれらの２種以上を混合して用いることができる。 
【００６１】
電解質中の電解質濃度は、０．００１ｍｏｌ／Ｌ以上１．５ｍｏｌ／Ｌ以下であることが好ましく、０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上０．７ｍｏｌ／Ｌ以下であることがより好ましい。
【００６２】
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃおよび図５Ｄを参照しながら、ＤＳＣモジュール１００Ａの製造方法を説明する。図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃおよび図５Ｄは、ＤＳＣモジュール１００Ａの製造方法を説明するための模式的な平面図である。
【００６３】
ＤＳＣモジュール１００Ａは、特許文献２に記載の製造方法から、例えば透光性基板１２上に形成された透明導電膜のパターニング形状を変更した方法によって製造され得る。参考のために、特許文献２の開示内容の全てを本明細書に援用する。
【００６４】
まず、図５Ａに示すように、透光性基板１２と、透光性基板１２の絶縁性主面１２ｓ上に形成された透明導電膜１４’とを用意する。透光性基板１２の例えばほぼ全面に、例えばスパッタ法により透明導電膜１４’を堆積してもよい。透光性基板１２上に透明導電膜１４’が形成された基板をサプライヤなどから供給されてもよい。
【００６５】
次に、透明導電膜１４’をパターニングすることにより、図５Ｂに示すように、第１透明導電層１４ａおよび第２透明導電層１４ｂを含む透明導電層１４を形成する。このパターニングには、例えばレーザースクライブ法などが用いられる。透光性基板１２上には、複数の太陽電池形成領域が第１方向に配列されている。各太陽電池形成領域に形成された第１透明導電層１４ａおよび第２透明導電層１４ｂの間には、第２方向とは異なる方向に延びる第１部分１４ｘを含む第１間隙１４ｉが形成される。また、隣接する太陽電池形成領域に形成された第１透明導電層１４ａの間には、第１方向とは異なる方向に延びる部分を含む第２間隙１４ｙが形成され、隣接する太陽電池形成領域に形成された第２透明導電層１４ｂの間には、第１方向とは異なる方向に延びる部分を含む第３間隙１４ｚが形成される。図示する例では、絶縁性主面１２ｓ上に第１方向に配列された島状の複数の透明導電領域と、複数の透明導電領域を画定する複数の溝とが形成される。複数の溝は、第１方向とは異なる方向に延びる部分（第２間隙１４ｙおよび第３間隙１４ｚ）と、第２方向とは異なる方向に延びる部分（第１間隙１４ｉ）とを含む。
【００６６】
次に、図５Ｃに示すように、第１透明導電層１４ａに相当する透明導電層１４上に多孔質半導体層１６、多孔質絶縁層２２、および対極導電層２４を順に形成する。
【００６７】
多孔質半導体層１６を形成する方法しては、公知の方法を用いることができる。例えば、上述の半導体微粒子（ここでは例えば酸化チタン）を含有する懸濁液を透明導電層１４上に付与（塗布）し、乾燥および焼成の少なくとも一方を行なうことによって多孔質半導体層１６を形成することができる。さらに、多孔質半導体層１６を、色素（ここではL791色素）を分散させたエタノールに２４ｈ程度浸漬させることによって、多孔質半導体層１６に色素を吸着（担持）させることができる。
【００６８】
多孔質絶縁層２２を形成する方法しては、公知の方法を用いることができる。例えば、微粒子状の絶縁性材料（ここでは例えば酸化ジルコニウム）を溶剤に分散し、さらにエチルセルロース、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などの高分子化合物を混合してペーストを作製し、そのペーストを多孔質半導体層１６上および第１間隙１４ｉに付与（塗布）する。その後、付与されたペーストの乾燥および焼成の少なくとも一方を行うことによって多孔質絶縁層２２を形成することができる。
【００６９】
対極導電層２４は、スクリーン印刷法などを用いて、例えばカーボンを溶剤に分散させたペーストを多孔質絶縁層２２上に付与し、その後、付与されたペーストの乾燥および焼成の少なくとも一方を行うことで形成することができる。ここでは、各太陽電池形成領域において、ペーストは、多孔質絶縁層２２の長手方向（第２方向）に沿って、多孔質絶縁層２２上から第１間隙１４ｉ上を越えて第２透明導電層１４ｂに相当する透明導電層１４の一部まで連続して付与される。このようにして、第１方向における長さがほぼ一定である対極導電層２４を形成することができる。すなわち、対極導電層２４と第２透明導電層１４ｂとが接続されている部分（ここでは対極導電層２４と第２透明導電層１４ｂとが直接接している部分）の第１方向における長さＬｄを、多孔質絶縁層２２上の対極導電層２４の第１方向における長さと同程度とすることができる。
【００７０】
次に、図５Ｄに示すように、セルごとに透光性基板１２および対向基板３２を接着、固定する封止部５２を形成し、透光性基板１２および対向基板３２の間に電解質媒体４２を注入する。封止部５２の形成および電解質媒体４２の注入は、上述した方法で行われる。
【００７１】
この後、必要に応じて外部機器と接続するための取り出し電極および／または配線を取り付ける工程が行われる。
【００７２】
このようにして、ＤＳＣモジュール１００Ａが製造される。
【００７３】
図６を参照しながら、ＤＳＣモジュール１００Ａの他の製造方法を説明する。図６は、ＤＳＣモジュール１００Ａの他の製造方法を説明するための模式的な平面図である。
【００７４】
図６に示すように、複数の太陽電池モジュールを１組のマザー基板を用いて形成してもよい。マザー基板１２０の絶縁性主面上に、上記と同様の方法を用いて、複数の太陽電池モジュール形成領域のそれぞれに、透明導電層１４、多孔質半導体層１６、多孔質絶縁層２２、対極導電層２４を形成する。その後、マザー基板１２０を対向マザー基板３２０と封止部５２によって貼り合わせ、電解質媒体４２を各太陽電池モジュール形成領域の封止部５２内に注入する。その後、分断線ＣＬで各太陽電池モジュール形成領域を切り離すことによって、ＤＳＣモジュール１００Ａが製造される。なお、対向基板としてマザー基板を用いずに、各太陽電池モジュール形成領域に個別の対向基板を貼り合せてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本開示の実施形態によると、製造コストが低減されたおよび／または量産性に優れた太陽電池モジュールが提供される。
【符号の説明】
【００７６】
１０Ａ、１０Ｂ  太陽電池（ＤＳＣ）
１２    透光性基板
１２ｓ  絶縁性主面
１４ａ  第１透明導電層
１４ｂ  第２透明導電層
１４ｉ  第１間隙
１４ｘ  第１部分
１４ｙ  第２間隙
１６    多孔質半導体層
２２    多孔質絶縁層
２４    対極導電層
３２    対向基板
４２    電解質媒体
５２    封止部
１００Ａ、１００Ｂ    太陽電池モジュール（ＤＳＣモジュール）
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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