(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層の両面の互いに異なる側の両端部に、それぞれ該絶縁層よりも短尺で平面視で一端部のみが該絶縁層の中央付近で重なる金属導電層部が配設され、重なり部分が電気的に層間接続される接続電極であって、
同一構造を有し受光面を同一方向に向けて隣り合う太陽電池間に配設され、一方の金属導電層部が１つの太陽電池のカソード電極に電気的に接続されるとともに、他方の金属導電層部が該１つの太陽電池と隣り合う太陽電池のアノード電極に電気的に接続されることを特徴とする太陽電池モジュールの接続電極。
【請求項２】
前記重なり部分がスルーホールにより層間接続されることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュールの接続電極。
【請求項３】
前記太陽電池が色素増感太陽電池であることを特徴とする請求項１または２記載の太陽電池モジュールの接続電極。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの接続電極を有することを特徴とする太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールの接続電極および太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
色素増感太陽電池は、湿式太陽電池あるいはグレッツェル電池等と呼ばれ、シリコン半導体を用いることなくヨウ素溶液に代表される電気化学的なセル構造を持つ点に特徴がある。一般的に、透明導電膜付き透明基板に二酸化チタン粉末等を焼付け、これに色素を吸着させて形成した二酸化チタン等の多孔質半導体層と、導電性基板からなる対極の間を、例えばホットメルトフィルム等の封止材により周縁部を封止した後、封止した内部に電解質としてヨウ素溶液等を配置した構造を有する。
色素増感太陽電池は、光が照射されると、吸着させた色素が励起することにより電子が発生する。発生した電子がアノード極となる透明導電膜層を通過して外部電気回路を通って対向する導電性基板に移動し、移動した電子が電解質中のイオンにより運ばれて色素が吸着した多孔質半導体層に戻る。このような一連の電子移動の繰り返しにより電気エネルギーが取り出される。
色素増感太陽電池は、材料が安価であり、作製に大掛かりな設備を必要としないことから、低コストの太陽電池として注目されている。
【０００３】
色素増感太陽電池の実用化に向けての大きな課題の一つに、高電圧の取り出しがある。
高電圧は１つの色素増感太陽電池では得ることが難しいため、複数の色素増感太陽電池セルを直列に接続することが行われている。
【０００４】
例えば、Ｚ型モジュールと言われる色素増感太陽電池モジュールを改良したモジュールが提案されている（特許文献１参照）。
Ｚ型モジュールは、１つの色素増感太陽電池のアノード側となる透明導電膜層と、隣接する別の色素増感太陽電池のカソード側である導電性基板とを電気的に接続し、この様な電気的接続が多数の色素増感太陽電池について繰り返されて一つのモジュールを形成する構造である。しかし、Ｚ型モジュールは２枚の基板を必要とするため、薄型化や軽量化には不向きとされている。これを改良したモジュールは、基板を１枚のみ用い、対極を薄膜化したものである。
しかし、Ｚモジュール構造あるいは改良型のＺモジュール構造のいずれにおいても、色素増感太陽電池を直列に接続するには、隣り合う色素増感太陽電池間を接続するために導電性ペーストを用いるため、直列に接続した数が増えるとそれに応じて内部の電気抵抗が増加し、発電効率が低下するおそれがある。
【０００５】
また、例えば、Ｗ型モジュールと言われる色素増感太陽電池モジュールを改良したモジュールが提案されている（特許文献２参照）。
Ｗ型モジュールは、隣接する色素増感太陽電池が上下１８０度反転しており、透明導電膜側から光を入射する色素増感太陽電池と、導電性基板側から光を入射する色素増感太陽電池とが交互に配置した構造をとる。しかし、Ｗ型モジュールは各セル（電池）の電流が一定になるように、隣接したセルの面積を変える必要があり、モジュール全体の光電変換効率が低くなるという問題がある。これを改良したモジュールは、単位面積出力電流の低いセルの受光面積を単位面積出力電流の高いセルの受光面積よりも大きくしたものである。
Ｗ型モジュール構造あるいは改良型のＷモジュール構造のいずれにおいても、色素増感太陽電池間に絶縁層のみを形成するため、Ｚ型モジュールと比べて非発電面積を小さくすることが容易である。また、色素増感太陽電池間の接続は，隣接した透明導電膜層と導電性基板を直接的に直列接続することが可能であり、接続部も短く、導電材料も不要である。
しかし、Ｗ型モジュール構造あるいは改良型のＷモジュール構造のいずれにおいても、導電性基板側から光を入射する色素増感太陽電池は、導電性基板に光を効率的に入射させるために導電性基板の電解質側に配置されている金属触媒層は、非常に薄くなり電気抵抗は高くなる。そのため、光電変換時の電流電圧特性における曲線因子であるフィルファクターが低下し、発電効率も低下するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１１０７９６号公報
【特許文献２】特開２００９−９８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、従来の電池セルを直列に接続した太陽電池モジュールにおいて、接続構造上、モジュールの発電効率の向上に限界がある点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る太陽電池モジュールの接続電極は、絶縁層の両面の互いに異なる側の両端部に、それぞれ該絶縁層よりも短尺で平面視で一端部のみが該絶縁層の中央付近で重なる金属導電層部が配設され、重なり部分が電気的に層間接続される接続電極であって、
同一構造を有し受光面を同一方向に向けて隣り合う太陽電池間に配設され、一方の金属導電層部が１つの太陽電池のカソード電極に電気的に接続されるとともに、他方の金属導電層部が該１つの太陽電池と隣り合う太陽電池のアノード電極に電気的に接続されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの接続電極は、好ましくは、前記重なり部分がスルーホールにより層間接続されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの接続電極は、好ましくは、前記太陽電池が色素増感太陽電池であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る太陽電池モジュールは、上記の太陽電池モジュールの接続電極を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る太陽電池モジュールの接続電極は、絶縁層の両面の互いに異なる側の両端部に、それぞれ絶縁層よりも短尺で平面視で一端部のみが絶縁層の中央付近で重なる金属導電層部が配設され、重なり部分が電気的に層間接続される接続電極であって、同一構造を有し受光面を同一方向に向けて隣り合う太陽電池間に配設され、一方の金属導電層部が１つの太陽電池のカソード電極に電気的に接続されるとともに、他方の金属導電層部が該１つの太陽電池と隣り合う太陽電池のアノード電極に電気的に接続されるため、モジュールの発電効率の向上を図ることができる。
また、本発明に係る太陽電池モジュールは、上記の太陽電池モジュールの接続電極を有するため、接続電極の作用効果を好適に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は本実施の形態例に係る接続電極の平面図である。
【図２】図２は本実施の形態の第一の例に係る色素増感太陽電池太陽電池モジュールの概略構成を示す図である。
【図３】図３は本実施の形態の第二の例に係る色素増感太陽電池太陽電池モジュールの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態について、太陽電池として色素増感太陽電池を例に取り、図を参照して、以下に説明する。
【００１５】
まず、本実施の形態例に係る接続電極について、図１を参照して説明する。
図１に示す接続電極の平面図において、本実施の形態例に係る接続電極１０は、絶縁層１２の両面にそれぞれ金属導電層部１４、１６が配設される。金属導電層部１４、１６は、それぞれ絶縁層１２よりも短尺であり、絶縁層１２の互いに異なる側の両端部に、平面視で一端部のみが絶縁層１２の長手方向中央付近で重なるように設けられる。金属導電層部１４、１６の重なり部分はスルーホール１８で電気的に層間接続される。
【００１６】
絶縁層１２の材料は、後述する色素増感太陽電池モジュールにおいて、電解質に膨潤または溶出せず、多孔質導電性金属層と導電性基板が絶縁されればどのような材料を使用しても良い。例えば、セラミック材料であれば、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等で形成されていることが望ましい。また、プラスチック材料であれば、ポリオレフィン系プラスチック、ポリビニル系プラスチック、ポリエステル系プラスチック、ポリイミド系プラスチック等で形成されていることが望ましい。
絶縁層１２の厚みは、１０μｍ以上にすることが好ましい。厚みが１０μｍを下回ると、色素増感太陽電池の多孔質導電性金属層と導電性基板の間で漏電もしくは短絡を起こすおそれがある。また、絶縁層１２の厚みを適宜調整することにより、所望の高低差の金属導電層部１４、１６を得ることができる。
【００１７】
金属導電層部１４、１６の材料は、Ti、W、Ni、Zr、V、Nb、Cr、Mo、Pt、Auからなる群から選ばれる１種または２種以上の金属材料またはこれらの化合物材料で形成されているか、これらで被覆した材料であることが好ましい。これにより、電解質中のヨウ素等に対する耐食性の良好な金属導電層部を得ることができる。
金属導電層部１４、１６の厚みは、それぞれの厚みは２５０ｎｍ以上であって、合計厚みが１５０μｍ以内であることが好ましい。それぞれの厚みが２５０ｎｍを下回ると電気抵抗が上昇するおそれがある。また、合計厚みが１５０μｍを上回ると多孔質導電性金属層と導電性基板の間の距離が大きくなりすぎて発電効率低下の原因となるおそれがある。
【００１８】
スルーホール１８は、絶縁層１２に形成される貫通孔の内壁面に金属導電層部１４、１６の導通を取るために金属層あるいは金属膜を形成したものである。スルーホール１８は、例えば無電解めっき及び電解めっきを施し、めっき層を設けたものとすることができる。また、スルーホール１８は、例えば、金属ペーストを貫通孔に埋めたものであってもよい。
なお、スルーホール１８を形成する上記貫通孔は、例えば、炭酸ガスレーザーを利用して、予め金属導電層部１６にエッチングレジストの塗布、露光、現像、エッチング等を順に施して開口部を形成しておき、ついで、絶縁層１２の表面が露出したこの開口部に向けて炭酸ガスレーザーを照射することで金属導電層部１４が底面に露出する貫通孔を形成することができる。また、光学系で炭酸ガスレーザーのビーム径を絞ることで所望の径を有する貫通孔を形成することができる。貫通孔に上記と同様にめっき処理等を施して上下の金属導電層部１４、１６の導通をとるスルーホール１８を得る。
層間接続は、スルーホールに代えて、例えばビアホールで行ってもよく、さらにまた、開口を必要としない他の方法で行ってもよい。
【００１９】
接続電極１０を用いた本実施の形態の第一の例に係る色素増感太陽電池モジュールの接続電極および色素増感太陽電池モジュールについて、図２を参照して説明する。
【００２０】
図２に概略構成を示す色素増感太陽電池モジュール２０は、同一構造を有する複数の色素増感太陽電池２２が受光面を同一方向に向けて電気的に直列接続される。ここで、複数の色素増感太陽電池２２が同一構造を有するとは、それぞれの色素増感太陽電池２２が受光面として透明基板を、および対向基板として導電性基板を備えることをいう。なお、図２では２つの色素増感太陽電池２２を直列接続する例を示しているが、色素増感太陽電池２２直列接続する数に制限がないことはいうまでもない。以下の他の例についても同様である。複数の色素増感太陽電池２２は、通常の色素増感太陽電池と同様の以下の構成を有する。
色素増感太陽電池２２は、複数の色素増感太陽電池２２で共用される透明基板２４と、透明基板２４と対向して設けられる導電性基板２６を有する。導電性基板２６は、基板２６ａと基板２６ａ上に設けられる導電性金属層２６ｂで構成される。なお、透明基板２４は１つの色素増感太陽電池２２ごとに個別に設けてもよい。
透明基板２４と導電性基板２６の間に、透明基板２４に接してあるいは近接して配置される色素を吸着した多孔質半層体層２８と、多孔質半導体層２８の透明基板２４とは反対側に配置される、貫通孔を有する導電性金属層３０と、導電性金属層３０の多孔質半導体層２８とは反対側に配置される多孔質絶縁層３２を備える。なお、多孔質絶縁層３２は省略してもよい。
色素増感太陽電池モジュール２０は、透明基板２４と導電性基板２６の周縁部が封止材３５により封止され、電解質（電解液）３３が封止材３５の内側に封入される。また、隣り合う色素増感太陽電池２２、２２間にも隔壁としての封止材３５が設けられる。
【００２１】
隣り合う色素増感太陽電池２２、２２間に設けられる接続電極１０は、金属導電層部１４が図２中左側の太陽電池２２の導電性金属層（カソード極）２６ｂに電気的に接続されるとともに、金属導電層部１６が図２中右側の太陽電池２２の導電性金属層（アノード極）３０に電気的に接続される
色素増感太陽電池モジュール２０の図２中左右両端部には、取り出し電極が設けられる。取り出し電極の構造は特に限定するものではなく、封止材３５から延出する適宜の構造の電極であればよい。
図２に示す取り出し電極３４は、絶縁層３６の両面にそれぞれ金属導電層３８、４０が配設された構造を有する。図２中左側の取り出し電極３４は、金属導電層４０が左側の色素増感太陽電池２２の導電性金属層３０に電気的に接続される。一方、図２中右側の取り出し電極３４は、金属導電層４０が右側の色素増感太陽電池２２の導電性金属層２６ｂに電気的に接続される。なお、取り出し電極３４の色素増感太陽電池２２と電気的に接続されない金属導電層（例えば図２中左側の取り出し電極３４の金属導電層３８）は必ずしも設ける必要はないが、取り出し電極３４を３層構造とすることで、スペーサーの役目を果たし、導電性金属層３０と導電性基板２６との距離を安定するのに役立つ。
【００２２】
取り出し電極３４は、例えば両面金属箔張積層板の作製方法により作製することができる。例えば、絶縁層３６の両面に金属導電層３８、４０を重ね合せて熱圧着することができる。熱圧着法による３層体の作製条件は、加熱条件は８０〜２００℃にすることが好ましい。また、加圧条件は０．００１〜０．２ＭＰａが好ましい。
また、絶縁層３６上に、塗布法、薄膜形成法、溶射法によって金属導電層３８、４０を形成しても良い。塗布法の場合、絶縁層２６上に金属導電層３８、４０の材料である金属粒子のペーストを印刷し、加熱、乾燥し、さらに焼成する。一方、薄膜形成法の場合、絶縁層３６上にスパッタリング、真空蒸着、メッキ等により金属導電層３８、４０を形成する。
また、金属導電層３８、４０の一方の金属導電層上に絶縁層材料のワニスまたはワニスの前駆体を塗布し、乾燥または熱処理後、金属導電層３８、４０の他方の金属導電層を絶縁層ワニス上に重ね合わせて熱圧着しても良い。
【００２３】
色素増感太陽電池２２は、接続電極１０および取り出し電極３４を除く他の構成要素については、通常の色素増感太陽電池と同様の構成とすることができる。以下、概略説明する。
【００２４】
透明基板２４の材料は、例えば、ガラス板であってもよくあるいはプラスチック板であってもよい。プラスチック板を用いる場合、例えば、PP、PE、PS、ABS、PS、PC、PMMA、PVC、PA、POM、PET、PEN 、ポリイミド、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリエーテル、硬化アクリル樹脂、硬化エポキシ樹脂、硬化シリコーン樹脂、各種エンジニアリングプラスチックス、メタセシス重合で得られる環状ポリマ等の材料が挙げられる。
また、透明基板２４に入射する光の利用効率を向上させるため、反射防止膜を最外面に設けることもできる。
【００２５】
導電性基板２６は、透明基板２４と同様の基板２６ａを用い、基板２６ａの電解質３３に向けた面に、導電性金属層２６ｂを設ける。導電性金属層２６ｂは、例えば、ＩＴＯ(スズをドープした酸化インジウム膜)、ＦＴＯ(フッ素をドープした酸化スズ膜)、ＳｎＯ２膜またはＴｉ、Ｗ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｎｂ、ＺｒおよびＡｕからなる群から選ばれる１種または２種以上の金属材料またはこれらの化合物、さらにこれらの金属を被覆した材料、カーボン等の導電膜を積層し、さらに導電膜の上に例えば白金膜等貴金属や高表面積カーボン、触媒的な導電性高分子の触媒膜を設ける。
また、導電性基板２６は、半透明にする必要がなければ、Ｔｉ、Ｗ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｎｂ、ＺｒおよびＡｕからなる群から選ばれる１種または２種以上の金属材料またはこれらの化合物、さらにこれらの金属を被覆した材料、カーボン等の導電膜を積層し、更に導電膜の上に例えば白金膜等貴金属や高表面積カーボン、触媒的な導電性高分子の触媒膜を設ける。
【００２６】
多孔質半層体層２８は、材料として、ＺｎＯやＳｎＯ２、酸化ニオブ、酸化インジウム、酸化タングステン等適宜のものを用いることができるが、ＴｉＯ２が好ましい。ＴｉＯ２等の微粒子形状は特に限定するものではないが、１ｎｍ〜４００ｎｍ程度が好ましい。
多孔質半導体層２８の厚みは特に限定するものではないが、好ましくは、１０μｍ以上の厚みとする。多孔質半導体層２８は、ＴｉＯ２のペーストの薄膜を形成した後に例えば３００℃〜５５０℃の温度で焼成する操作を繰り返して所望の厚膜にすると好ましい。
多孔質半導体層２８を構成する微粒子の表面に、色素を吸着する。色素は、４００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長に吸収を持つものであり、例えば、ルテニウム色素、フタロシアニン色素、オスミウム系、鉄系および白金系などの金属錯体、シアニン色素、メチン系、マーキュロクロム系、キサンテン系、ポルフィリン系、フタロシアニン系、サブフタロシアニン系、アゾ系、クマリン系などの有機色素を挙げることができる。吸着の方法は特に限定されないが、例えば、色素溶液に多孔質半導体層２８を形成した貫通孔を有する導電性金属層３０を浸し微粒子表面に色素を化学吸着させるいわゆる含浸法でもよい。
【００２７】
導電性金属層３０は、表裏に貫通している孔を有していれば、その形状は限定するものではなく、例えば、金網、メッシュ、不織布、金属箔にドリルやエッチング等で貫通孔を形成したもの、金属粒子の焼結体等が挙げられる。導電性金属層３０は、貫通孔を有する金属多孔体で形成され、通過する電解質が多孔質半導体層２８の各部に均一に浸透することが好ましい。
導電性金属層３０の材料は、電解質３３に溶出しないものであれば特に限定するものではないが、例えば、Ｔｉ、Ｗ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｎｂ、ＺｒおよびＡｕからなる群から選ばれる１種または２種以上の金属材料またはこれらの化合物であるか、これらで被覆した材料であることが好ましい。これにより、電解質３３中のヨウ素等に対する耐食性の良好な貫通孔を有する導電性金属層を得ることができる。
導電性金属層３０の厚みは、特に限定するものではないが、例えば、０．２μｍ〜６００μｍとすることが好ましい。導電性金属層３０の厚みが、０．２μｍ未満の場合には電気抵抗が上昇するおそれがある。一方、導電性金属層３０の厚みが６００μｍを超えると、内部を通過する電解質３３の流動抵抗が大きすぎて、電解質３３の移動が阻害されるおそれがある。
【００２８】
多孔質絶縁層３２は、例えば電解質３３に対して耐腐食性を有し、かつ、電解質イオンの拡散を妨げないように十分な空孔を有するガラスペーパー、テフロンシート（テフロンは登録商標）、ＰＰシート、ＰＥシートなどが好ましい。
多孔質絶縁層３２の厚みは１５０μｍ以下であることが好ましい。多孔質絶縁層３２の厚みが１５０μｍ以上になると導電性金属層３０と導電性基板２６の間隔が大きくなりすぎて発電効率低下の原因となる。
多孔質絶縁層３２を設けることにより、導電性金属層３０と導電性基板２６の短絡をより確実に防止することができる。
【００２９】
封止材３５の材料は特に制限されないが、絶縁性、ガスバリア性等を備えた材料が好ましい。例えば、エポキシ樹脂、紫外線硬化樹脂、アクリル樹脂、ポリイソブチレン樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）、シリコーン樹脂、その他各種熱融着樹脂等が挙げられる。
【００３０】
以上説明した本実施の形態の第一の例に係る色素増感太陽電池モジュール２０の接続電極１０および色素増感太陽電池モジュール２０は、シリコン太陽電池、有機薄膜地用電池等の他の太陽電池にも好適に用いることができ、接続電極１０の２つの金属導電層部１４、１６はそれぞれ表面電極および裏面電極に電気的に接続される。
本実施の形態の第一の例に係る色素増感太陽電池モジュール２０の接続電極１０および色素増感太陽電池モジュール２０によれば、モジュールの発電効率の向上を図ることができる。
すなわち、Ｚモジュールは、隣り合う色素増感太陽電池間をペースト状の導電層により接続する構造となるため、例えば隣り合う色素増感太陽電池間を接続する導電性ペーストの電気抵抗は、銀ペーストでは１０−５Ω・ｃｍ台程度、カーボン系ペーストを用いれば１０−２Ω・ｃｍ台である（株式会社アサヒ化学研究所  ポリマー型導電性ペースト）。これに対して、色素増感太陽電池モジュール２０によれば、隣り合う色素増感太陽電池間の接続は、導電性金属層を用いているため、導電性金属層の電気抵抗は１０−７Ω・ｃｍ台である（日本金属学会編  金属データブック参照）。従って、太陽電池モジュール２０の直列につなぐ数が多くなれば、それだけ太陽電池モジュール２０の方が内部の電気抵抗は小さく抑えられる。
接続電極１０と導電性金属層（作用極）３０または導電性金属層（対極）２６ｂとの接続に一部導電性材料を使用する可能性はあるが、極めて少量であり、電気抵抗の増加は認められない。
また、接続電極１０は、導電性ペーストのように濡れ広がるおそれはないため、ＴｉＯ２層とのスペースも極力抑えることができる。
また、Ｗ型モジュール構造では、導電性基板に光を効率的に入射させるために導電性基板の電解質側に配置されている金属触媒層は、非常に薄くなり電気抵抗は高くなり、このため、光電変換時の電流電圧特性における曲線因子であるフィルファクターが低下し、発電効率も低下するおそれがあるが、これに対して、色素増感太陽電池モジュール２０によれば同一構造のものを受光面を同一方向に向けて配置するため、このような不具合がない。
【００３１】
つぎに、本実施の形態の第二の例に係る色素増感太陽電池モジュールの接続電極および色素増感太陽電池モジュールについて、図３を参照して説明する。
図３に概略構成を示す本実施の形態の第二の例に係る色素増感太陽電池モジュール２０ａは、基本構成は本実施の形態の第一の例に係る色素増感太陽電池モジュール２０と同様である。このため、同一の構成要素について同一の参照符号を付すとともに、重複する説明は省略する。
【００３２】
色素増感太陽電池モジュール２０ａは、透明基板２４に接して導電性金属層３０が設けられる、いわゆるＴＣＯ電極型である点、およびこれとの関係で、接続電極１０ａの絶縁層１２ａを厚膜とし、絶縁層１２ａの両面にそれぞれ金属導電層部１４ａ、１６ａが配設されている点、および接続電極１０ａと同様に取り出し電極３４ａの絶縁層３６ａを厚膜とし、絶縁層３６ａの両面にそれぞれ金属導電層３８ａ、４０ａが配設されている点が、太陽電池モジュール２０と異なる。
本実施の形態の第二の例に係る太陽電池モジュール２０ａは、ＴＣＯ電極型の色素増感太陽電池モジュールにおいて、本実施の形態の第一の例に係る色素増感太陽電池モジュール２０の効果を好適に得ることができる。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明の実施例について説明する。本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００３４】
（実施例１）
図２に示す色素増感太陽電池モジュール（但し、色素増感太陽電池セル数は３）の実施例について以下に説明する。
厚み１００μｍの多孔質Ｔｉシート（商品名タイポラス、大阪チタニウム）の５ｍｍ×２０ｍｍの範囲にチタニアペースト（商品名NanoxideD、ソーラロニクス社製）を塗布し、乾燥後、４００℃で３０分空気中で焼成した。焼成後のチタニア上に更にチタニアペーストを印刷、焼成する操作を合計３回繰返し、多孔質Ｔｉシートの片面に１２μｍの厚さのチタニア層を形成した。Ｎ７１９色素（ソーラロニクス社製）のアセトニトリルとt-ブチルアルコールの混合溶媒溶液に、作製したチタニア層付き多孔質Ｔｉシート基板を７０時間含浸させ、チタニア表面に色素を吸着させた。吸着後の基板は、アセトニトリルとt-ブチルアルコールの混合溶媒で洗浄した。このような積層体（色素増感太陽電池セル）を３つ作製した。
一方、厚み６０μｍ、２０ｍｍ×１００ｍｍの熱可塑性樹脂シート（SX1170-60PF、SOLARONIX）の両面に２０μｍ厚のチタン箔をラミネータにより張り合わせ、チタン箔/樹脂/チタン箔の３層体を作製した。作製後、３層体を２０ｍｍ×５ｍｍに切断し、３層体のチタン箔部分の一部をエッチングにより除去し、所定の位置にＮＣドリルにより直径１ｍｍ径の穴を中央部に開け、開けた穴にＡｇペーストを充填して両面が導通するスルーホールをもつ３層体（接続電極）を作製した。
図１に示す３層体の上部Ｔｉ層と、色素吸着したチタニア層付き多孔質Ｔｉシート裏側で周縁部に近い部分とを１点スポット溶接した。このように溶接したＴｉシートを２枚作製した。その内の１枚を、図１の３層体と接続している辺と対称に図２に示す取り出し電極を同様にスポット溶接した。
一方、取り出し電極と色素吸着したチタニア層付き多孔質Ｔｉシートとをスポット溶接したものを１枚作製し、このＴｉシートと対する対極と、３層体のみをスポット溶接したＴｉシートの３層体の下部Ｔｉ層とを導電性接着シートにより熱圧着した。
先に３層体のみをスポット溶接したＴｉシ−トに対する対極と、３層体と取り出し電極の２電極がスポット溶接により接続しているＴｉシートの３層体の下部Ｔｉ層とを導電性接着シートにより熱圧着した。
それぞれ色素増感太陽電池となるＴｉシートと対極の間にガラスペーパーを挟んで、それぞれのＴｉシートと対極が対するように位置を合わせ、３枚のＴｉシートを３直列になるよう固定した後、外周および各色素増感太陽電池の隔壁となる部分に封止材を塗布した。
厚み１２５μｍのポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）の透明基板と、スルーホールをもつ３層体により３つ直列に接続した色素吸着したチタニア層付き多孔質Ｔｉシート基板とを封止材にて張合わせた。その後、電解液を注入し、色素増感太陽電池モジュールを得た。
直列に配列された３つの電池セルからなる色素増感太陽電池モジュールのI-V曲線を測定した。光電変換効率は約５．２％であった。また、この時の開放電圧は２．１Ｖであった。なお、これとは別に１つの電池セルのI-V曲線を測定したところ、光電変換効率は約６．２％であった。また、この時の開放電圧は０．７０Ｖであった。
【００３５】
（実施例２）
図３に示す色素増感太陽電池（但し、色素増感太陽電池セル数は３）の実施例について以下に説明する。
厚み４００ｎｍのＩＴＯ層が付いた厚み１．８ｍｍの透明ガラス基材の５ｍｍ×２０ｍｍの範囲にチタニアペースト（商品名NanoxideD、ソーラロニクス社製）を塗布し、乾燥後、５００℃で３０分空気中で焼成した。焼成後のチタニア上に更にチタニアペーストを印刷、焼成する操作を合計３回繰返し、透明ガラス基材のＩＴＯ層上に１２μｍの厚さのチタニア層を形成した。Ｎ７１９色素（ソーラロニクス社製）のアセトニトリルとt-ブチルアルコールの混合溶媒溶液に、作製したチタニア層が付いたＩＴＯ付き透明ガラス基材を７０時間含浸させ、チタニア表面に色素を吸着させた。吸着後の基材は、アセトニトリルとt-ブチルアルコールの混合溶媒で洗浄した。
実施例１と同様の３層体を作製した後、図１に示す３層体の上部Ｔｉ層と、ＩＴＯ透明ガラス基材の色素吸着している面で周縁部に近い部分で１点を導電性接着シートにより熱圧着した。このように作製した透明ガラス基材を２枚作製した。その内の１枚は、図１の３層体と接続している辺とは対称に図２に示す取り出し電極を同様にＩＴＯ面に導電性接着シートにより熱圧着した。
一方、取り出し電極を接続した色素吸着しているＩＴＯ透明ガラス基材を１枚作製し、この透明ガラス基材と対する対極と、３層体のみを接着した透明ガラス基材の３層体の下部Ｔｉ層とを導電性接着シートにより熱圧着した。
先に３層体のみが付いている透明ガラス基材と対する４００ｎｍ厚みのＰｔ層を片面にスパッタした厚み１．０ｍｍのガラス基材の対極と、３層体と取り出し電極の２辺が接着している透明ガラス基材の３層体の下部Ｔｉ層とを導電性接着シートにより熱圧着した。
それぞれの色素増感太陽電池となる透明ガラス基材と対極の間に１５０μｍ厚の多孔質絶縁体であるガラスペーパーを挟んで、それぞれのＩＴＯ付き透明ガラス基材と対極が対するよう位置を合わせ、３枚の透明ガラス基材を直列になるよう固定した後、外周および各色素増感太陽電池の隔壁となる部分に封止材を塗布した。
電解液を注入し、色素増感太陽電池モジュールを得た。
直列に配列された３つの電池セルからなる色素増感太陽電池モジュールについて、実施例１と同様にI-V曲線を測定した。光電変換効率は約５．６％であった。また、この時の開放電圧は２．１６Ｖであった。なお、これとは別に１つの電池セルのI-V曲線を測定したところ、光電変換効率は約７．０％であった。また、この時の開放電圧は０．７１Ｖであった。
【符号の説明】
【００３６】
１０、１０ａ  接続電極
１２、１２ａ、３６、３６ａ  絶縁層
１４、１６  金属導電層部
１８  スルーホール
２０、２０ａ  色素増感太陽電池モジュール
２２  色素増感太陽電池
２４  透明基板
２６  導電性基板
２６ａ  基板
２６ｂ  導電性金属層
２８  多孔質半層体層
３０  導電性金属層
３２  多孔質絶縁層
３３  電解質
３４、３４ａ  取り出し電極
３５  封止材
３８、３８ａ、４０、４０ａ  金属導電層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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