(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換体の収容部を有するとともに該収容部と外部とを連通する孔部を有する基体を準備する工程と、
前記基体上に接合材を介して蓋体を、前記孔部の開口を覆うように載置する工程と、
前記接合材にレーザを照射して、前記蓋体と前記基体を前記接合材により接合すると同時に、前記接合材中に気泡を形成する工程とを含むことを特徴とする光電変換装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は色素増感型太陽電池等の光電変換装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池には、バルク型結晶系のシリコン太陽電池、非晶質のシリコン薄膜を用いてなる薄膜型アモルファスシリコン系太陽電池等の様々な形態がある。また、シリコン原料の削減を目的とし、このようなシリコンを利用しない次世代太陽電池として、色素増感型太陽電池が注目されている。
【０００３】
このような色素増感型太陽電池としては、増感色素が坦持された第１の電極と、該第１の半導体電極と対向するように配置された第２の電極と、この一対の電極間に注入された電解質と、を備えている。この電解質は、外部に漏れないように、電解質室に収納されている。電解質室に電解質を注入するためには、電解質の注入孔を電解質室の一部に形成する必要があった。そこで、この注入孔から電解質が外部へ漏れるのを防止すべく、封止部等によって電解質室を外部から封止していた。このような封止部は、外部への漏れを十分に抑制すべく、第１封止部と該第１封止部を覆うように設けられた第２封止部のように、二重封止されているものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１９１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された色素増感型太陽電池は、第１封止部および第２封止部から成る接合材が、外部環境の変化によってクラックが生じやすいという問題点があった。接合材に一度クラックが入ると、太陽電池の長期間使用する環境下において、熱サイクルによって発生する熱応力、空からの落下物による応力、クラックに水などの物質が浸透することなどにより、クラックが伸長する。
【０００６】
クラックは伸長すると接合材を貫通し、基板と接合材の界面に至れば接合材と基板とが剥がれ、もしくは基板ごともぎ取るようなクラックを形成し、太陽電池の封止を破ることとなる。その結果、外界からの酸素、水分などの侵入や、内部成分の漏出、揮発を進行させて、太陽電池の信頼性を低下させてしまう問題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、長期間、気密性および接合信頼性を維持することが可能な信頼性の高い光電変換装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の光電変換装置の製造方法に係る一実施形態は、光電変換体の収容部を有するとともに該収容部と外部とを連通する孔部を有する基体を準備する工程と、前記基体上に接合材を介して蓋体を、前記孔部の開口を覆うように載置する工程と、前記接合材にレーザを照射して、前記蓋体と前記基体を前記接合材により接合すると同時に、前記接合材中に気泡を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、長期間、気密性および接合信頼性を維持することが可能な信頼性の高い光電変換装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る光電変換装置の第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る光電変換装置の第２の実施の形態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る光電変換装置の第３の実施の形態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る光電変換装置の第４の実施の形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の光電変換装置は、収容部を有する基体を具備する。基体は、例えば、一対の基板を対向させ、枠状の封止材でこれらを接合することにより、一対の基板と封止材で形成された収容部を有するものとなる。これに限らず、凹部を有する基板に蓋を接合したものでもよい。
【００２１】
収容部には光電変換体が収容される。光電変換体は、光を受光して電気を生じるものも含まれ、導電させることにより光を生じるものも含まれる。光電変換体は、例えば、チップ状や層状等の種々の形状の半導体素子が含まれる。また、光電変換体は、電解質と色素が吸着された半導体とを具備する色素増感型光電変換体も含まれる。
【００２２】
基体は、収容部と基体の外部とを連通する孔部を有する。孔部は、光電変換体の一部としての電解質や、光電変換体を封止するための絶縁材料等を、収容部内に注入するための注入孔でもよい。また、孔部は、収容部内の気体を排出するための排出孔でもよい。
【００２３】
以下に、本発明の光電変換装置に係る実施の形態について模式的に示した図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の光電変換装置に係る第１の実施形態を示した断面図である。光電変換装置Ｘは、一主面同士が対向するように配置された一対の基板（以下、第１の基板１、第２の基板２とする）と、第１の基板１および第２の基板２の一主面にそれぞれ第１の電極３および第２の電極４が形成されている。また、光電変換装置Ｘは、第１の基板１と第２の基板２の一主面間における間隙内に電解質５が配されている。言い換えれば、電解質５は、第１の電極３と第２の電極４との間に挟まれるように配されている。この電解質５は、外部への漏れを防止すべく、周囲が封止材６で覆われている。また、第１の電極３上には、色素が坦持された半導体層７が形成されている。
【００２５】
また、第２の基板２および第２の電極４には、外部から電解質５を注入するため等に用いる孔部８が形成されている。そして、光電変換装置Ｘは、電解質５が外部に漏れるのを防止すべく、第２の基板２の他主面側に、蓋体１０ｂが接合材１０ａを介して接合されている。そして、この接合材１０ａの一部には気泡１１が含まれている。このような気泡１１を有する構成により、接合材１０のクラック伸長を抑制でき、長期間、気密性を維持することが可能な信頼性の高い光電変換装置を得ることができる。
【００２６】
以下に、上述した本発明の実施の形態に係る光電変換装置を構成する部材の詳細を示す。
【００２７】
＜第１および第２の基板＞
第１の基板１は、一主面上で第１の電極３、および該第１の電極３上に配置された半導体層７を支持するものである。また、第１の基板１は、主として光が入射される側に設けられるため、透光性を有している。
【００２８】
この第１の基板１の材質としては、例えば、可視光に対して透光性を有する青板ガラス、白板ガラス、無アルカリガラス等のガラス材料、またはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等の樹脂材料が挙げられる。
【００２９】
第２の基板２は、一主面上で第２の電極４を支持するものである。この第２の基板２は、第１の基板１と同様に透光性を有する材質で構成されていれば、光の入射面（受光面）をより拡大し、光電変換効率を高めることができる。また、この第２の基板２は、光の入射側に位置していなくとも良いため、透光性が小さいものであってもよい。このような透光性が小さい材質としては、例えば、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、タングステン、ステンレスまたはアルミニウム合金等の金属材料が挙げられる。このような導電性を有する金属材料であれば、第１の基板１自体が電極として作用するため、第２の電極４は不要となり、部品点数を低減できる。また、第２の基板２は、電解質５に対する耐食性を向上させるという観点から、チタン、ニッケル、タングステンで構成すると好適である。
【００３０】
また、第２の基板２には、電解質５を外部から注入するため等に用いる孔部８が形成されている。この孔部８は、電解質５を第１および第２の基板の間に注入できる大きさであれば、形状等は特に限定されるものではなく、例えば、横断面形状が円形状、楕円形、または四角形等の多角形等であってもよい。孔部８の大きさとしては、例えば、横断面形状が円形状であれば、直径が０．１〜３ｍｍ程度がよい。また、本実施の形態では、孔部８が１つしか設けられていないが、複数個あってもよい。さらに、本実施の形態では、第２の基板２に孔部８が設けられているが、第１の基板１のみに設けてもよく、また、第１および第２の基板それぞれに設けてもよい。なお、孔部８は、電解質５を注入するだけでなく、電解質５の排出、色素溶液の注入および排出等にも使用可能である。
【００３１】
＜第１および第２の電極＞
第１の電極３は、半導体層７で発電された電流を取りだす機能を有し、第１の基板１の一主面に設けられている。この第１の電極３は、第１の基板１の他主面側から光が入射されるため、可視光に対して透光性を有するほうが好ましい。
【００３２】
第１の電極３の材質としては、例えば、ＩＴＯ（錫ドープインジウム酸化物：酸化インジウム錫）層、ＦＴＯ（フッ素ドープ錫酸化物）層、または酸化錫層で形成される。また、第１の電極３の厚みは、製造の簡易さ、および適度なシート抵抗とするという観点から、０．３〜２μｍ程度がよい。このような第１の電極３は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スプレー法等によって層状に形成される。
【００３３】
第２の電極４は、電解質５に電荷を渡すためのものであり、第２の基板２の一主面に設けられている。この第２の電極４の材質としては、第２の基板４も受光部として利用するのであれば、第１の電極３と同じ材料、即ち、上述した透光性を有する材料を用いればよい。一方、第２の基板４から光を受光しないのであれば、第２の電極４は、透光性材料で
構成しなくてもよく、例えば、チタン、ニッケル、またはタングステン等の金属材料で構成してもよい。
【００３４】
また、第２の電極４は、電解質５との接触面にＰｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒ等や、カーボン、ＰＥＤＯＴ：ＴｓＯ（ポリエチレンジオキシチオフェン−トルエンスルフォネート）等から成る図示していない触媒層を形成すれば、電解質５への電荷移動を効率良く行うことができる。
【００３５】
＜電解質＞
電解質５は、第２の電極４から受けとった電荷を半導体層７に坦持された色素に渡す機能を有している。この電解質５は、孔部８から注入できる状態のものであればよく、例えば、液状（電解液）、ゲル状等を用いることができ、注入後に固体になるようなものであってもよい。
【００３６】
電解質５は、電解液の場合、例えば、ヨウ素／ヨウ化物塩、臭素／臭化物塩、コバルト錯体、フェロシアン化カリウム等が挙げられる。なお、「ヨウ素／ヨウ化物塩」という表記は、電解質の化学反応によってヨウ素とヨウ化物塩の含有率が変化するものであることを意味する。また、電解質５は、注入時に液状またはゲル状であり、注入後に固体となるものの場合、ゲル電解質、ポリマー電解質等の固体電解質、ポリチオフェン・ポリピロール、ポリフェニレンビニレン等の導電性ポリマー、またはフラーレン誘導体、ペンタセン誘導体、ペリレン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等の有機分子電子輸送剤等が挙げられる。また、電解質５の厚み、即ち、第１の基板１の一主面と第２の基板の一主面との間の距離は、１〜５００μｍ程度がよい。
【００３７】
＜封止部材＞
封止部材６は、第１の基板１と第２の基板２との間に電解質５を閉じ込めるべく、電解質５の周囲に配され、電解質５の外部への漏れを低減するための部材である。この封止部材６は、例えば、ガラスフリットのようなガラス材料、ポリエチレン、変性ポリエチレン、マレイン酸変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、マレイン酸変性ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、またはアクリレート樹脂等の樹脂材料が挙げられる。また、封止部材６を樹脂材料で構成する場合は、電解質５と接触する部位に、上述した有機材料を配し、該有機材料の外周部をさらにガラス材料で覆うような構成であれば、より気密性および機械的強度を高めることができる。
【００３８】
第１の実施形態においては、この封止部材６と第１の基板１と第２の基板２とで、収容部を有する基体２０を構成している。
【００３９】
＜半導体層＞
半導体層７は、色素を気孔内に担持する機能を有する多孔質体で構成されている。このように多孔質の半導体層７は、表面積が大きく、色素をより多く担持（吸着）させることができるため、効率良く光を吸収して光電変換効率向上に寄与する。
【００４０】
このような多孔質の半導体層７の材料としては、例えば、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、ニオブ（Ｎｂ）、インジウム（Ｉｎ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）等の金属の少なくとも１種の金属酸化物半導体がよく、また窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）、弗素（Ｆ）、硫黄（Ｓ）、塩素（Ｃｌ）、リン（Ｐ）等の非金属元素の１種以上を含有していてもよい。特に、酸化チタンは、電子エネルギーバンドギャップが可視光のエネルギーより大きい２〜５ｅＶの範囲にあり、好ましい。また、多孔質の半導体層は、電子エネルギー準位においてその伝導帯が色素の伝導帯よりも低いｎ型半導体がよい。
【００４１】
また、半導体層７は、多孔質体であるため、内部に微細な空孔（空孔径が好ましくは１
０〜４０ｎｍ程度のもの）を多数有している。また、半導体層７の厚みは、光電変換作用を最適化するという観点から、１〜５０μｍがよく、より好適には１０〜３０μｍがよい。また、半導体層７と第１の電極３との間に、ｎ型酸化物半導体の極薄（厚み２００ｎｍ程度）の緻密層を挿入するとよく、逆電流を抑制する効果がある。
【００４２】
色素は、例えば、ルテニウム−トリス、ルテニウム−ビス、オスミウム−トリス、オスミウム−ビス型の遷移金属錯体、多核錯体、またはルテニウム−シス−ジアクア−ビピリジル錯体、またはフタロシアニンやポルフィリン、多環芳香族化合物、ローダミンＢ等のキサンテン系のものを用いること色素が好ましい。
【００４３】
多孔質の半導体層７に色素を吸着させるためには、色素に少なくとも１個以上のカルボキシル基、スルホニル基、ヒドロキサム酸基、アルコキシ基、アリール基、ホスホリル基等を置換基として有することが有効である。ここで、置換基は色素自体を多孔質の半導体層７に強固に化学吸着させることができ、励起状態の増感色素から多孔質の半導体層７へ容易に電荷移動できるものであればよい。
【００４４】
半導体層７に色素を吸着させる方法としては、例えば、第１の基板１上に形成された半導体層７を、色素を溶解した溶液に浸漬する方法が挙げられる。半導体層７に色素を吸着させる際、色素を溶解させる溶液の溶媒としては、例えば、エタノール等のアルコール類、アセトン等のケトン類、ジエチルエーテル等のエーテル類、アセトニトリル等の窒素化合物等を１種または２種以上混合したものが挙げられる。溶液中の色素の濃度は５×１０−５〜２×１０−３ｍｏｌ／ｌ（ｌ（リットル）：１０００ｃｍ３）程度が好ましい。
【００４５】
第１の実施形態においては、色素が吸着された半導体層７と電解質５とで光電変換体２１を構成している。
【００４６】
＜蓋体＞
蓋体１０ｂは、孔部８の開口を覆うことにより、電解質５の外部への漏れあるいは外部からの酸素、水分等の浸入をより低減するための部材である。この蓋体１０ｂは、接合材１０ａを介して第２の基板２の外表面に接合されている。蓋体１０ｂは、電解質５や酸素、水分を透過し難い材質のもがよく、特に無機材料が好ましい。このような無機材料としては、例えば、青板ガラス、白板ガラス、無アルカリガラス等のガラス材料、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、タングステン、ステンレスまたはアルミニウム合金等の金属材料が挙げられる。
【００４７】
蓋体１０ｂは予め成型された板体などの部材を接合材１０ａにより第２の基板２に接合していることが好ましい。これにより、蓋体１０ｂが接合時に熔融状態を経ることはなく、蓋体１０ｂに歪が生じにくくなる。その結果、蓋体１０ｂに応力が加わった場合でも蓋体１０ｂにクラックが発生しにくい。一方、蓋体１０ｂを第２の基板２に接合する接合材１０ａは、熔融状態を経て固化することとなるが、本発明では、この接合材１０ａに気泡１１を有するため、クラックが生じたとしてもクラックの進行を気泡１１で有効に抑制することができ、接合状態を良好に維持することができる。
【００４８】
＜接合材＞
接合材１０ａは、孔部８を取り囲むようにして第２の基板２の外表面に接合されている。そして、接合材１０ａは一部に気泡１１を含んでいる。このようにすることで、外部からの衝撃、熱応力などから、接合材１０ａにクラックが発生したとしても、そのクラックの伸長を抑制することができる。
【００４９】
なお、接合材１０ａは、蓋体１０ｂとは別の部材であってもよいが、蓋体１０ｂの一部であってもよい。接合材１０ａが蓋体１０ｂの一部である場合、蓋体１０ｂの一部をレーザ等で局所的に加熱し、この部分を熔融させ、第２の基板２に接着させる。このとき、熔融した部分が接合材１０ａに相当する。
【００５０】
気泡１１は、接合材１０ａ中において、孔部８側の端部（接合材１０ａの内周面側の端部）およびその反対側の端部（接合材１０ａの外周面側の端部）と比べ、中央部に多く存在させるのが望ましい。すなわち、蓋体１０ｂと第２の基板２との対向面に直交するとともに接合材１０ａの孔部８側の側面およびその反対側の側面を横切る仮想平面における接合材１０ａの断面において、気泡１１の占有面積は、孔部８側の端部およびその反対側の端部よりも中央部の方が大きくなっていることが望ましい。このようにすることで、接合材１０ａの内側から発生したクラックにも、外側から発生したクラックにも、クラックの伸長を抑制することができる。
【００５１】
なお、上記の仮想平面における接合材１０ａの断面の気泡１１の占有面積というのは、複数の気泡の合計の面積であってもよく、１つの気泡の面積であってもよい。好ましくは、複数の気泡が接合材１０ａの中央部に形成されていることが好ましい。この場合、接合材１０ａが網目構造になるため、強度を良好に維持することができる。
【００５２】
また、気泡１１は、接合材１０ａ中において、中央部と比べ、孔部８側の端部（接合材１０ａの内周面側の端部）およびその反対側の端部（接合材１０ａの外周面側の端部）の少なくとも一方に多く存在させてもよい。すなわち、蓋体１０ｂと第２の基板２との対向面に直交するとともに接合材１０ａの孔部８側の側面およびその反対側の側面を横切る仮想平面における接合材１０ａの断面において、気泡１１の占有面積は、孔部８側の端部およびその反対側の端部の少なくとも一方が、中央部よりも大きくなっていてもよい。このようにすることで、接合材１０ａの接合強度を中央部でしっかりと維持しながら、端部の気泡１１でクラックの伸長を抑制することができる。
【００５３】
上記の仮想平面における接合材１０ａの断面の気泡１１の占有面積は、２０〜８０％であるのが好ましい。このような占有面積であると、クラックの伸長を有効に抑制できるとともに接合材１０ａの強度を良好に維持することができる。
【００５４】
気泡１１は、接合材１０ａ中に気体や水分を含ませておき、蓋体１０ｂと第２の基板２とを接合材１０ａを介して接合する際、接合材１０ａを加熱することにより、含ませておいた気体や水分を気泡として成長させることで形成できる。また、接合材１０ａ中に加熱によりガスを生じる物質を含ませておいてもよい。
【００５５】
特に接合材１０ａの加熱をレーザで行なうと、接合材１０ａの所望の場所に局所的に気泡１１を形成することができる。例えば、接合材１０ａの中央部にレーザを照射して蓋体１０ｂと第２の基板２とを接合すれば、接合材１０ａの中央部において、両端部よりも占有面積が大きくなるように気泡１１を形成させることができる。
【００５６】
また、レーザ加熱を良好にできるように、接合材１０ａには、レーザ光を吸収する顔料、染料を適宜添加しておくこともできる。
【００５７】
接合材１０ａは、スクリーン印刷法またはディスペンス法によって、蓋体１０ｂまたは第２の基板２上に形成されることが好ましい。スクリーン印刷法やディスペンス法で接合材１０ａを塗布する際、空気が接合材１０ａ中に混入されやすくなる。その結果、レーザを照射した際、混入した空気を膨張させることによって、気泡１１を良好かつ容易に生じさせることができる。
【００５８】
また、接合材１０ａの材質としては、蓋体１０ｂと第２の基板２とを接合できるものであればどのような材料でもよいが、好ましくはガラスから成るのがよい。接合材１０ｂがガラスから成る場合、緻密な材料であるため気密封止を良好にすることができる。また、接合材１０ａは、蓋体１０ｂと第２の基板２との接合時にレーザで局所的に加熱されることが好ましい。これにより、電解質５へ熱が伝達されるのを有効に抑制できる。このようなレーザで加熱可能な接合材１０ａの材質としては、レーザ吸収成分とガラス成分を含むガラスフリットであることが好ましい。このレーザ吸収成分は、レーザ光を選択的に吸収し、そのエネルギーを熱に変換することでガラスフリットを効率よく熔融し、焼結させる役割を担う。このレーザ吸収成分は、ガラスフリットを成すマトリックスの一部として熔融されていることが好ましいが、マトリックス中に偏析していてもよい。また、ガラスフリットの熱膨張係数は、第２の基板２の熱膨張係数と近くなるようにすれば、クラック等の不具合の発生を低減することができる。ガラスフリットを成すガラス成分としては、例えば、ＳｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３−ＭＯＸ系、Ｂ２Ｏ３−Ｂｉ２Ｏ３−ＭＯＸ系、ＳｉＯ２−ＣａＯ−Ｎａ（Ｋ）２Ｏ−ＭＯＸ系、Ｐ２Ｏ５−ＭｇＯ−ＭＯＸ系（Ｍは一種以上の金属元素で、Ｘは整数である。）などが挙げられる。また、レーザ吸収成分としては、例えば、クロム、鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、銅、または炭素の単体または酸化物、もしくはこれら２種以上の化合物が挙げられる。また、第２の基板２を、ガラスを含む材料で構成すれば、接合材１０ａと第２の基板２とをレーザ溶着等で容易に接合できる。
【００５９】
このようなガラスフリットを含んでなる接合材１０ａは、第２の基板２上にガラスフリットを配置した後、例えば、ＹＡＧレーザをガラスフリットに照射し、当該ガラスフリットを熔融させて第２の基板２と接合することによって形成される。なお、接合材１０ａの形状は、少なくとも孔部８の開口を囲うものであればよく、平面視して、円形、多角形等、特に限定されるものではない。但し、接合材１０ａの上面は、蓋体１０ｂが接合されるため、平面状が好ましい。
【００６０】
また、蓋体１０ｂの接合方法としては、接合材１０ａを蓋体１０ｂに形成した後、レーザ加熱により第２の基板２に接合してもよいし、接合材１０ａを第２の基板２に形成した後、レーザ加熱により蓋体１０ｂを接合してもよい。
【００６１】
なお、上述した例では、接合材１０ａ自体をレーザ加熱で熔融させることによって、蓋体１０ｂを第２の基板２に接合しているが、それに限定されない。例えば、接合材１０ａを、軟化点の異なる部材で構成し、レーザ加熱で軟化点の低い部材のみを熔融させることによって蓋体１０ｂを第２の基板２に接合してもよい。
【００６２】
＜封孔部材＞
孔部８には孔部８を塞ぐ封孔部材９が形成されていてもよい。封孔部材９は、第１および第２の基板の間に封入された電解質５が外部に漏れるのを防ぐための部材である。この封孔部材９は、孔部８を塞ぐように、第２の基板２の他主面と接着される。
【００６３】
封孔部材９は、電解質５に対する耐食性が高い樹脂材料を含んでいる。このような樹脂材料としては、例えば、フィルム形状のポリエチレン、変性ポリエチレン、マレイン酸変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、マレイン酸変性ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、およびフッ素樹脂あるいは液体状のブチル樹脂、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂等が挙げられる。また、これらの樹脂材料は、機械的強度を高めるという観点から、必要に応じてフィラー等を含有させてもよい。
【００６４】
封孔部材９は、有機材料、無機材料およびこれらの複合材料のいずれでもよいが、孔部８を容易に塞ぐという観点からは、有機材料であるのが好ましい。特に、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂であれば、孔部８をより容易に塞ぐことができる。すなわち、封孔部材９を、孔部８を簡易的な方法で塞いで電解質５の漏れを防ぐための仮止めとして機能させ、保護部材１０で強固な封止を行なうことにより、作業性が良いとともに封止の信頼性をも高めることができる。
【００６５】
また、接合材１０ａは、封孔部材９から、所定の距離だけ離れて形成されていることが好ましい。このような構成により、接合材１０ａを第２の基板２と熱を使った溶着等で接合しても、当該熱が封孔部材９に伝わりにくい。その結果、このような形態では、封孔部材９の熱劣化を低減することができる。加えて、上述した熱が封孔部材９を介して電解質５に伝わるのを低減できるため、当該熱による電解質５の分解・変質等を低減することができる。また、接合材１０ａが一部に気泡を含んでいるため、接合材のクラック伸長を抑制でき、長期間、気密性を維持することが可能な信頼性の高い光電変換装置を得ることができる。
【００６６】
なお、封孔部材９と接合材１０ａとの間隙には、封孔部材９および接合材１０ａよりも熱伝導率が小さい部材を充填させても、上述した効果を得ることができる。しかしながら、本実施の形態のように、接合材１０ａと封孔部材９とを空隙を介して離間させれば、空気等の熱伝導率が小さい気体を接合材１０ａと封孔部材９の間に介在させることができるため、接合材１０ａから封孔部材９への熱伝導をより低減することができる。
【００６７】
また、光電変換装置Ｘでは、蓋体１０ｂが封孔部材９と接触している。このような形態によれば、封孔部材９に残留している熱を蓋体１０ｂに伝導させることができるため、封孔部材９の放熱性を高めることができる。このような放熱性を高めるという観点では、蓋体１０ｂを熱伝導率が比較的高い金属材料で構成すると好適である。加えて、このような形態によれば、高温の環境下において、電解質５が膨張しても、封孔部材９を蓋体１０ｂで直に抑えているため、封孔部材９の第２の基板２からの剥がれを低減できる。
【００６８】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。
【００６９】
図２は、本発明の光電変換装置に係る第２の実施形態を示した断面図である。光電変換装置Ｘ’は、蓋体１０ｂが封孔部材９と離間している点で光電変換装置Ｘと相違する。
【００７０】
光電変換装置Ｘ’では、蓋体１０ｂを封孔部材９と空隙を介して離間させれば、接合材１０ａから蓋体１０ｂを介して伝導する熱が封孔部材９に伝わりにくくなるため、封孔部材９の熱劣化を低減することができる。
【００７１】
図３は、本発明の光電変換装置に係る第３の実施形態を示した断面図である。光電変換装置Ｘ’’は、封孔部材９が孔部８の内壁で支持されるように形成された点で光電変換装置Ｘと相違する。
【００７２】
光電変換装置Ｘ’’のように、封孔部材９が孔部８の内壁で支持されるようにすれば、封孔部材９の第２の基板２の他主面側へのはみ出しを低減することができる。その結果、接合材１０ａの厚みは、第２の基板２の他主面側へはみ出した封孔部材９の厚みの影響を受けにくくなり、接合材１０ａの形状自由度が増す。接合材１０ａの形状自由度が増せば、強度、形成しやすさのみで接合材１０ａを設計することができる。
【００７３】
図４は、本発明の光電変換装置に係る第４の実施形態を示した断面図である。光電変換装置Ｘ’’’は、封孔部材９が孔部８の内壁と第２の基板２の他主面とで接着されている点で、光電変換装置Ｘ，Ｘ’，Ｘ’’と相違する。
【００７４】
光電変換装置Ｘ’’’のように、封孔部材９が孔部８の内壁と第２の基板２の他主面とで接着されれば、封孔部材９は接着面積増加による接着強度が増し、特に電解質５側への引っ張り応力に対する強度を増すことができる。
【００７５】
なお、図４では封孔部材９と蓋体１０ｂは離間しているが、このような形態に限定するものではない。図４の構成で封孔部材９と蓋体１０ｂを接触させると、封孔部材９の強度を蓋体１０ｂで補強できる、もしくは、蓋体１０ｂの強度を封孔部材９で補強することができる。
【符号の説明】
【００７６】
Ｘ、Ｘ’、Ｘ’’、Ｘ’’’：光電変換装置
１：第１の基板
２：第２の基板
３：第１の電極
４：第２の電極
５：電解質
６：封止部材
７：半導体層
８：孔部
９：封孔部材
１０ａ：接合材
１０ｂ：蓋体
１１：気泡
２０：基体
２１：光電変換体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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