(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質を有する複数の色素増感太陽電池を直列且つ電気的に接続してなる色素増感太陽電池モジュールにおいて、
前記色素増感太陽電池が、
透明基板、及び前記透明基板の上に設けられる透明導電膜を有する第１電極と、
前記第１電極に対向する第２電極と、
前記第１電極又は前記第２電極上に設けられる酸化物半導体層と、
前記第１電極及び前記第２電極を接合させる環状の封止部とを備えており、
前記透明基板が、前記複数の色素増感太陽電池の共通の透明基板で構成され、
隣り合う２つの色素増感太陽電池の前記第２電極同士が互いに離間しており、
前記封止部が、前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられる環状の第１封止部を有し、
隣り合う前記第１封止部同士が一体化され、
前記第１封止部が、隣り合う前記第２電極の間の隙間を通って前記第２電極のうち前記第１電極と反対側まで延びており、前記第２電極の縁部に接着されている、色素増感太陽電池モジュール。
【請求項２】
電解質を有する複数の色素増感太陽電池を直列且つ電気的に接続してなる色素増感太陽電池モジュールにおいて、
前記色素増感太陽電池が、
透明基板、及び前記透明基板の上に設けられる透明導電膜を有する第１電極と、
前記第１電極に対向する第２電極と、
前記第１電極又は前記第２電極上に設けられる酸化物半導体層と、
前記第１電極及び前記第２電極を接合させる環状の封止部とを備えており、
前記透明基板が、前記複数の色素増感太陽電池の共通の透明基板で構成され、
隣り合う２つの色素増感太陽電池の前記第２電極同士が互いに離間しており、
前記封止部が、前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられる環状の第１封止部を有し、
隣り合う前記第１封止部同士が一体化され、
前記色素増感太陽電池が、前記第１封止部と前記透明基板との間に設けられる絶縁材をさらに有し、
前記絶縁材の厚さが前記透明導電膜の厚さよりも大きく、
前記絶縁材の融点が前記第１封止部の融点よりも高い、色素増感太陽電池モジュール。
【請求項３】
電解質を有する複数の色素増感太陽電池を直列且つ電気的に接続してなる色素増感太陽電池モジュールにおいて、
前記色素増感太陽電池が、
透明基板、及び前記透明基板の上に設けられる透明導電膜を有する第１電極と、
前記第１電極に対向する第２電極と、
前記第１電極又は前記第２電極上に設けられる酸化物半導体層と、
前記第１電極及び前記第２電極を接合させる環状の封止部とを備えており、
前記透明基板が、前記複数の色素増感太陽電池の共通の透明基板で構成され、
隣り合う２つの色素増感太陽電池の前記第２電極同士が互いに離間しており、
前記封止部が、前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられる環状の第１封止部を有し、
隣り合う前記第１封止部同士が一体化され、
前記第１封止部のうち、隣り合う２つの色素増感太陽電池の間に設けられる部分が、隣り合う２つの色素増感太陽電池の間に設けられていない部分よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性材料で構成される、色素増感太陽電池モジュール。
【請求項４】
電解質を有する複数の色素増感太陽電池を直列且つ電気的に接続してなる色素増感太陽電池モジュールにおいて、
前記色素増感太陽電池が、
透明基板、及び前記透明基板の上に設けられる透明導電膜を有する第１電極と、
前記第１電極に対向する第２電極と、
前記第１電極又は前記第２電極上に設けられる酸化物半導体層と、
前記第１電極及び前記第２電極を接合させる環状の封止部とを備えており、
前記透明基板が、前記複数の色素増感太陽電池の共通の透明基板で構成され、
隣り合う２つの色素増感太陽電池の前記第２電極同士が互いに離間しており、
前記封止部が、前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられる環状の第１封止部を有し、
隣り合う前記第１封止部同士が一体化され、
前記第１電極が、前記第１封止部と前記透明基板との間に設けられる配線部を更に有し、
前記配線部が、隣り合う２つの色素増感太陽電池の前記透明導電膜上に設けられる集電配線と、前記集電配線を覆って前記電解質から保護し、前記第１封止部と結合される配線保護層とを有し、
前記第１封止部又は前記配線保護層のうち、隣り合う２つの色素増感太陽電池の間に設けられる部分が、隣り合う２つの色素増感太陽電池の間に設けられていない部分よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性材料で構成される、色素増感太陽電池モジュール。
【請求項５】
電解質を有する複数の色素増感太陽電池を直列且つ電気的に接続してなる色素増感太陽電池モジュールにおいて、
前記色素増感太陽電池が、
透明基板、及び前記透明基板の上に設けられる透明導電膜を有する第１電極と、
前記第１電極に対向する第２電極と、
前記第１電極又は前記第２電極上に設けられる酸化物半導体層と、
前記第１電極及び前記第２電極を接合させる環状の封止部とを備えており、
前記透明基板が、前記複数の色素増感太陽電池の共通の透明基板で構成され、
隣り合う２つの色素増感太陽電池の前記第２電極同士が互いに離間しており、
前記封止部が、前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられる環状の第１封止部を有し、
隣り合う前記第１封止部同士が一体化され、
前記第１電極が、前記第１封止部と前記透明基板との間に設けられる配線部を更に有し、
前記配線部が、隣り合う２つの色素増感太陽電池の前記透明導電膜上に設けられる集電配線と、前記集電配線を覆って前記電解質から保護し、前記第１封止部と結合される配線保護層とを有し、
前記色素増感太陽電池が、前記第１封止部と前記配線保護層又は前記第２電極との間に、前記第１封止部及び前記配線保護層よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性材料で構成される低熱伝導層を含む、色素増感太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記色素増感太陽電池が、前記第１封止部と前記第１電極又は前記第２電極との間に、前記第１封止部よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性材料で構成される低熱伝導層を含む、請求項１又は２に記載の色素増感太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記低熱伝導性材料が、樹脂を含む請求項３〜６のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記封止部が樹脂を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池モジュール。
【請求項９】
隣り合う２つの色素増感太陽電池において、一方の前記色素増感太陽電池における前記透明導電膜が、
本体部と、
前記本体部から前記複数の色素増感太陽電池の配列方向に対して側方に前記封止部を越えて張り出す張出し部と、
前記張出し部から他方の色素増感太陽電池の前記封止部の外側で且つ前記他方の色素増感太陽電池の前記本体部の側方の位置まで延出する延出部とを有し、
前記第２電極が金属基板を有し、
前記一方の色素増感太陽電池における前記透明導電膜の前記延出部と前記他方の色素増感太陽電池における前記第２電極の前記金属基板とが導電材を介して接続されている、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記導電材が金属膜である、請求項９に記載の色素増感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、色素増感太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
光電変換素子モジュールとして、安価で、高い光電変換効率が得られることから色素増感太陽電池モジュールが注目されており、色素増感太陽電池モジュールに関して種々の開発が行われている。【０００３】
色素増感太陽電池モジュールは一般に、複数個の直列に接続された色素増感太陽電池を備えており、各色素増感太陽電池は、作用極と、対極と、作用極と対極とを連結する環状の封止部とを備えている。そして、作用極は、透明基板と、その上に形成された透明導電膜と、透明導電膜の上に設けられる酸化物半導体層とを有している。このような色素増感太陽電池モジュールとして、例えば下記特許文献１記載のものが知られている。下記特許文献１には、隣り合う２つの色素増感太陽電池において、一方の色素増感太陽電池の対極から延びる導電部材と、他方の色素増感太陽電池の透明導電膜とが、隣り合う封止部の間で接続されている色素増感太陽電池モジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第2009/133689号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、色素増感太陽電池モジュールは、開口を有するケースに収納されることがある。この場合、色素増感太陽電池モジュールは、開口の縁部に沿って設けられた外枠部材の内側に全ての色素増感太陽電池の受光面が収まるように配置される。従って、外枠部材の内側の面積に占める受光面の総面積が大きいほど開口率が高くなる。【０００６】
このように高い開口率を有することは屋外で使用される色素増感太陽電池モジュールにおいてはもちろん、１つの色素増感太陽電池の発電電流が５００ｍＡを下回るようなサイズの小さい色素増感太陽電池モジュールや、屋内などの比較的照度の低い場所で利用する色素増感太陽電池モジュールなどにおいても求められる。特に、サイズの小さい色素増感太陽電池モジュールや、比較的照度の低い場所で利用する色素増感太陽電池モジュールは、屋外で使用される色素増感太陽電池モジュールに比べて受光面積が小さく、受光量が少ない。このため、色素増感太陽電池モジュールにおいては、効率的に発電が行われるよう、特に高い開口率を有することが求められている。【０００７】
しかし、上記特許文献１に記載の色素増感太陽電池モジュールにおいては、隣り合う２つの色素増感太陽電池における一方の色素増感太陽電池の対極から延びる導電部材と、他方の色素増感太陽電池の透明導電膜とが、隣り合う封止部の間で接続されている。すなわち、対極の縁部と透明導電膜とが接続される接続箇所は、上述した外枠部材の内側領域などの受光エリア内に存在することになる。このため、接続箇所の面積分だけ発電に寄与しなくなり、開口率が低くなる。特に、接続箇所に必要な面積は通常、受光面積の大きい色素増感太陽電池モジュールでも小さい色素増感太陽電池モジュールでもほとんど変わらない。このため、隣り合う２つの色素増感太陽電池間の接続箇所が受光エリア内にあると、受光面積の小さい色素増感太陽電池モジュールほど開口率が低くなる。ここで、高い開口率を得るためには、接続箇所の面積を小さくすることが考えられる。しかし、この場合、接続箇所における接合強度が低下し、接続信頼性が低下してしまう。従って、上記特許文献１に記載の色素増感太陽電池モジュールでは、より高い開口率を得ることは困難であった。【０００８】
このように特許文献１に記載の色素増感太陽電池モジュールは、開口率向上の点で改善の余地があった。【０００９】
また、上記特許文献１に記載の色素増感太陽電池モジュールにおいては、隣り合う封止部同士の間で、隣り合う色素増感太陽電池同士の接続が行われている。このため、隣り合う２つの封止部の間に隙間が存在し、隣り合う２つの封止部はそれぞれその隙間に対して露出される。このため、大気中の水分や空気が色素増感太陽電池の内部に侵入しやすくなる。従って、特許文献１に記載の色素増感太陽電池モジュールは、耐久性の点でも改善の余地があった。【００１０】
なお、開口率を向上させるために、各色素増感太陽電池の封止部の封止幅を小さくすることも考えられる。しかし、この場合、開口率は向上するものの、封止性能が低下し、耐久性が低下する。【００１１】
あるいは、色素増感太陽電池の対極に金属基板を使用する場合、開口率を向上させるために、対極に対して作用極と反対側の面にジャンパー線の一端を接続し、隣りの色素増感太陽電池の透明導電膜から、封止部の外側で且つその封止部の側方に張り出す張出し部を設け、この張出し部にジャンパー線の他端を接続することによって、隣り合う色素増感太陽電池同士を受光エリア外で電気的に接続することも考えられる。【００１２】
しかし、この場合、ジャンパー線は、一方の色素増感太陽電池の対極と、他方の色素増感太陽電池の透明導電膜における張出し部とを接続するため、長くなる傾向にある。このため、例えば色素増感太陽電池モジュールを取り扱う際に作業者の手がジャンパー線に引っ掛かると、ジャンパー線と対極との接続箇所や、ジャンパー線と透明導電膜の張出し部との接続箇所に過大な応力が加わり易い。その結果、接続信頼性が損なわれるおそれがある。【００１３】
ここで、ジャンパー線に代えて金属膜を用いることも考えられる。金属膜が用いられる場合、作業者の手がジャンパー線に引っ掛かる心配は少ない。しかし、一方の色素増感太陽電池の対極と、他方の色素増感太陽電池の透明導電膜における張出し部とを金属膜を用いて接続すると、金属膜が他方の色素増感太陽電池の対極に接触するおそれがある。その結果、色素増感太陽電池モジュールに動作不良が生じる。【００１４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、開口率を向上させることができ且つ優れた耐久性を有する色素増感太陽電池モジュールを提供することを第１の目的とする。【００１５】
また本発明は、開口率を向上させながら接続信頼性を十分に向上させることができ且つ動作不良を十分に防止できる色素増感太陽電池モジュールを提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らは上記第１の目的を達成するため鋭意研究を重ねた結果、以下の発明により上記第１の目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。【００１７】
すなわち本発明は、複数の色素増感太陽電池を直列且つ電気的に接続してなる色素増感太陽電池モジュールにおいて、前記色素増感太陽電池が、透明基板、及び前記透明基板の上に設けられる透明導電膜を有する第１電極と、前記第１電極に対向する第２電極と、前記第１電極又は前記第２電極上に設けられる酸化物半導体層と、前記第１電極及び前記第２電極を接合させる環状の封止部とを備えており、前記透明基板が、前記複数の色素増感太陽電池の共通の透明基板で構成され、隣り合う２つの色素増感太陽電池の前記第２電極同士が互いに離間しており、前記封止部が、前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられる環状の第１封止部を有し、隣り合う前記第１封止部同士が一体化されている、色素増感太陽電池モジュールである。【００１８】
この色素増感太陽電池モジュールによれば、第１封止部同士が一体化されている。ここで、隣り合う第１封止部同士が一体化されなければ、隣り合う色素増感太陽電池の間においては、大気に対して露出される封止部が２箇所となる。これに対し、本発明の色素増感太陽電池モジュールにおいては、隣り合う第１封止部同士が一体化されているため、隣り合う色素増感太陽電池の間において、大気に対して露出される封止部が１箇所となる。また第１封止部同士が一体化されることで、大気から電解質までの水分等の侵入距離が延びる。このため、隣り合う色素増感太陽電池間において、色素増感太陽電池の外部から侵入する水分や空気の量を十分に低減することができる。すなわち、色素増感太陽電池モジュールの封止能を十分に向上させることができる。また本発明の色素増感太陽電池モジュールによれば、隣り合う第１封止部同士が一体化されている。このため、一体化されない第１封止部より封止幅を小さくした状態で第１封止部同士を一体化しても十分な封止幅を確保することが可能となる。すなわち、開口率を向上させながら、第１封止部と第１電極との接着強度、及び、第１封止部と第２電極との接着強度を十分に大きくすることが可能となる。その結果、開口率を向上させることができると共に、色素増感太陽電池モジュールが高温下で使用される場合に電解質が膨張して第１封止部の内側から外側に向かう過大な応力が加えられても、第１電極及び第２電極からの第１封止部の剥離を十分に抑制することができ、優れた耐久性を有することが可能となる。【００１９】
上記色素増感太陽電池モジュールにおいては、前記第１封止部が、隣り合う前記第２電極の間の隙間を通って前記第２電極のうち前記第１電極と反対側まで延びており、前記第２電極の縁部に接着されていることが好ましい。【００２０】
この場合、第１封止部が、第２電極のうち第１電極と反対側の表面まで延び、第２電極の縁部に接着されている。このため、第２電極に対して第１電極から離れる方向の応力が作用しても、その剥離が第１封止部によって十分に抑制される。【００２１】
また、第１封止部が、第２電極のうち第１電極と反対側の表面まで延び、第２電極の縁部に接着されているため、大気から電解質までの水分等の侵入距離がより延びる。このため、隣り合う色素増感太陽電池間において、色素増感太陽電池の外部から侵入する水分や空気の量をより十分に低減することができる。【００２２】
上記色素増感太陽電池モジュールにおいては、前記封止部が、前記第１封止部と重なるように設けられ、前記第１封止部と共に前記第２電極の縁部を挟持する環状の第２封止部を更に有し、隣り合う２つの色素増感太陽電池の前記第２封止部同士が一体化され、前記第２封止部が、隣り合う２つの色素増感太陽電池の前記第２電極同士間の隙間を通って前記第１封止部と接着されていてもよい。【００２３】
この場合、第２封止部が、隣り合う第２電極同士間の隙間を通って第１封止部と接着されており、第２電極の縁部が第１封止部と第２封止部とによって挟持されている。このため、第２電極に対して第１電極から離れる方向の応力が作用しても、その剥離が第２封止部によって十分に抑制される。【００２４】
前記第２封止部は、前記第１封止部よりも高い融点を有することが好ましい。【００２５】
この場合、第２封止部は、第１封止部よりも硬くなるため、隣り合う色素増感太陽電池の第２電極同士の接触を効果的に防止することができる。また第１封止部は第２封止部よりも柔らかくなるため、封止部に加わる応力を効果的に緩和することができる。【００２６】
上記色素増感太陽電池モジュールにおいては、前記封止部は例えば樹脂を含む。【００２７】
上記色素増感太陽電池モジュールにおいては、前記色素増感太陽電池が、前記第１封止部と前記透明基板との間に設けられる絶縁材をさらに有し、前記絶縁材の厚さが前記透明導電膜の厚さよりも大きく、前記絶縁材の融点が前記第１封止部の融点よりも高いことが好ましい。【００２８】
この場合、絶縁材が第１封止部よりも高い融点を有する。このため、例えば色素増感太陽電池モジュールが高温下で使用されて第１封止部が軟化し、第１電極と第２電極との間隔が縮まることがある。このとき、第２電極が透明導電膜に接近しようとしても、絶縁材の厚さが透明導電膜の厚さよりも大きくなっており、且つ絶縁材が、第１封止部よりも高い融点を有するため、第２電極と透明導電膜との接触が十分に防止される。【００２９】
上記色素増感太陽電池モジュールにおいては、隣り合う２つの色素増感太陽電池において、一方の色素増感太陽電池における前記透明導電膜が、本体部と、前記本体部から前記複数の色素増感太陽電池の配列方向に対して側方に前記封止部を越えて張り出す張出し部と、前記張出し部から他方の色素増感太陽電池の前記封止部の外側で且つ前記他方の色素増感太陽電池の前記本体部の側方の位置まで延出する延出部とを有し、前記第２電極が金属基板を有し、前記一方の色素増感太陽電池における前記透明導電膜の前記延出部と前記他方の色素増感太陽電池における前記第２電極の前記金属基板とが導電材を介して接続されていることが好ましい。【００３０】
この場合、色素増感太陽電池における透明導電膜が、本体部から複数の色素増感太陽電池の配列方向に対して側方に封止部を越えて張り出す張出し部と、張出し部から他方の色素増感太陽電池の封止部の外側で且つ他方の色素増感太陽電池の本体部の側方の位置まで延出する延出部とを有し、一方の色素増感太陽電池の透明導電膜における延出部と他方の色素増感太陽電池における第２電極の金属基板とが導電材を介して接続されている。すなわち、本発明の色素増感太陽電池モジュールでは、隣り合う２つの色素増感太陽電池において、一方の色素増感太陽電池の透明導電膜と、他方の色素増感太陽電池の第２電極とが、全ての色素増感太陽電池の封止部を含む受光エリアの外側で接続されている。言い換えると、色素増感太陽電池モジュールにおいて発電に寄与しない接続箇所が受光エリアの外側に設けられている。従って、開口率をより向上させることが可能となる。また、一方の色素増感太陽電池の透明導電膜と、他方の色素増感太陽電池の第２電極とが封止部の外側で接続されているため、透明導電膜と導電材との接続箇所、及び、第２電極と導電材との接続箇所の面積を大きくすることも可能となる。さらに、一方の色素増感太陽電池における透明導電膜の延出部が、張出し部から、他方の色素増感太陽電池の封止部の外側で且つ他方の色素増感太陽電池の本体部の側方の位置まで延出している。すなわち、色素増感太陽電池の透明導電膜が、隣の色素増感太陽電池の第２電極のすぐ近くに設けられている。このため、導電材を短くすることが可能となり、導電材に作業者の手が引っ掛かりにくくなる。その結果、導電材と第２電極との接続箇所、又は導電材と透明導電膜との接続箇所に過大な応力が加わることを防止することができ、色素増感太陽電池モジュールにおける接続信頼性を十分に向上させることができる。また導電材が、隣の色素増感太陽電池の第２電極と接触することが十分に防止されるため、隣り合う第２電極同士が導電材によって電気的に接続されることが十分に防止される。その結果、色素増感太陽電池モジュールの動作不良を十分に防止することも可能となる。【００３１】
上記色素増感太陽電池モジュールにおいては、前記第１封止部のうち、隣り合う２つの色素増感太陽電池の間に設けられる部分が、隣り合う２つの色素増感太陽電池の間に設けられていない部分よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性材料で構成されることが好ましい。【００３２】
上記色素増感太陽電池モジュールによれば、第１封止部のうち、隣り合う２つの色素増感太陽電池の間に設けられる部分が、隣り合う２つの色素増感太陽電池の間に設けられていない部分よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性材料で構成されている。このため、ある色素増感太陽電池が太陽光の熱などにより局所的に高温になって、第１封止部のうち、隣り合う２つの色素増感太陽電池の間に設けられる部分が局所的に高温になっても、その高温になった部分は、隣り合う２つの色素増感太陽電池の間に設けられていない部分よりも低い熱伝導性を有するため、熱が隣の色素増感太陽電池に伝わりにくくなり、隣の色素増感太陽電池の劣化を十分に抑制できる。【００３３】
上記色素増感太陽電池モジュールにおいては、前記第１電極が、前記第１封止部と前記透明基板との間に設けられる配線部を更に有し、前記配線部が、隣り合う２つの色素増感太陽電池の前記透明導電膜上に設けられる集電配線と、前記集電配線を覆って前記電解質から保護し、前記第１封止部と結合される配線保護層とを有し、前記第１封止部又は前記配線保護層のうち、隣り合う２つの色素増感太陽電池の間に設けられる部分が、隣り合う２つの色素増感太陽電池の間に設けられていない部分よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性材料で構成されることが好ましい。【００３４】
上記色素増感太陽電池モジュールによれば、第１封止部又は前記配線保護層のうち、隣り合う２つの色素増感太陽電池の間に設けられる部分が、隣り合う２つの色素増感太陽電池の間に設けられていない部分よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性材料で構成されている。このため、ある色素増感太陽電池が太陽光の熱などにより局所的に高温になって、第１封止部又は配線保護層のうち、隣り合う２つの色素増感太陽電池の間に設けられる部分が局所的に高温になっても、その高温になった部分は、隣り合う２つの色素増感太陽電池の間に設けられていない部分よりも低い熱伝導性を有するため、熱が隣の色素増感太陽電池に伝わりにくくなり、隣の色素増感太陽電池の劣化を十分に抑制できる。【００３５】
上記色素増感太陽電池モジュールにおいては、前記色素増感太陽電池が、前記第１封止部と前記第１電極又は前記第２電極との間に、前記第１封止部よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性材料で構成される低熱伝導層を含むことが好ましい。【００３６】
上記色素増感太陽電池モジュールによれば、第１封止部と第１電極又は第２電極との間に第１封止部よりも低い熱伝導性を有する低熱伝導性材料で構成される低熱伝導層が設けられている。このため、ある色素増感太陽電池が太陽光の熱などにより局所的に高温になって、低熱伝導層が局所的に高温になっても、低熱伝導層は、第１封止部よりも低い熱伝導性を有するため、その流動性が低下しにくい。このため、隣り合う色素増感太陽電池の対極同士の相対的位置関係を十分に保持することができる。【００３７】
上記色素増感太陽電池モジュールにおいては、前記第１電極が、前記第１封止部と前記透明基板との間に設けられる配線部を更に有し、前記配線部が、隣り合う２つの色素増感太陽電池の前記透明導電膜上に設けられる集電配線と、前記集電配線を覆って前記電解質から保護し、前記第１封止部と結合される配線保護層とを有し、前記色素増感太陽電池が、前記第１封止部と前記配線保護層又は前記第２電極との間に、前記第１封止部及び前記配線保護層よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性材料で構成される低熱伝導層を含むことが好ましい。【００３８】
上記色素増感太陽電池モジュールによれば、第１封止部と配線保護層又は第２電極との間に第１封止部及び配線保護層よりも低い熱伝導性を有する低熱伝導性材料で構成される低熱伝導層が設けられている。このため、ある色素増感太陽電池が太陽光の熱などにより局所的に高温になって、低熱伝導層が局所的に高温になっても、低熱伝導層は、第１封止部及び配線保護層よりも低い熱伝導性を有するため、その流動性が低下しにくい。このため、隣り合う色素増感太陽電池の対極同士の相対的位置関係を十分に保持することができる。【００３９】
前記低熱伝導性材料が、樹脂を含むことが好ましい。この場合、低熱伝導層で応力が十分に緩和されるため、第１封止部と第１電極又は第２電極との界面に加えられる応力を十分に緩和することが可能となる。【００４０】
なお、上記第２の目的を達成する発明は以下のように構成される。【００４１】
すなわち、上記第２の目的を達成しうる発明は、直列に接続される複数の色素増感太陽電池を有する色素増感太陽電池モジュールにおいて、前記色素増感太陽電池が、透明基板、及び前記透明基板の上に設けられ、本体部を有する透明導電膜を有する第１電極と、前記第１電極に対向し金属基板を含む第２電極と、前記第１電極又は前記第２電極上に設けられる酸化物半導体層と、前記第１電極及び前記第２電極を接合させる環状の封止部とを備えており、前記透明基板が、前記複数の色素増感太陽電池の共通の透明基板で構成され、隣り合う２つの色素増感太陽電池において、一方の色素増感太陽電池における前記透明導電膜が、前記本体部から前記複数の色素増感太陽電池の配列方向に対して側方に前記封止部を越えて張り出す張出し部と、前記張出し部から他方の色素増感太陽電池の前記封止部の外側で且つ前記他方の色素増感太陽電池の前記本体部の側方の位置まで延出する延出部とを有し、前記一方の色素増感太陽電池における前記透明導電膜の前記延出部と前記他方の色素増感太陽電池における前記第２電極の前記金属基板とが導電材を介して接続されている色素増感太陽電池モジュールである。【００４２】
この色素増感太陽電池モジュールによれば、一方の色素増感太陽電池における透明導電膜が、本体部から複数の色素増感太陽電池の配列方向に対して側方に封止部を越えて張り出す張出し部と、張出し部から他方の色素増感太陽電池の封止部の外側で且つ他方の色素増感太陽電池の本体部の側方の位置まで延出する延出部とを有し、延出部と他方の色素増感太陽電池における第２電極の金属基板とが導電材を介して接続されている。すなわち、本発明の色素増感太陽電池モジュールでは、隣り合う２つの色素増感太陽電池において、一方の色素増感太陽電池の透明導電膜と、他方の色素増感太陽電池の第２電極とが、全ての色素増感太陽電池の封止部を含む受光エリアの外側で接続されている。言い換えると、色素増感太陽電池モジュールにおいて発電に寄与しない接続箇所が受光エリアの外側に設けられている。従って、開口率をより向上させることが可能となる。また、一方の色素増感太陽電池の透明導電膜と、他方の色素増感太陽電池の第２電極とが封止部の外側で接続されているため、透明導電膜と導電材との接続箇所、及び、第２電極と導電材との接続箇所の面積を大きくすることも可能となる。さらに、一方の色素増感太陽電池における透明導電膜の延出部が、張出し部から、他方の色素増感太陽電池の封止部の外側で且つ他方の色素増感太陽電池の本体部の側方の位置まで延出している。すなわち、色素増感太陽電池の透明導電膜が、隣の色素増感太陽電池の第２電極のすぐ近くに設けられている。このため、導電材を短くすることが可能となり、導電材に作業者の手が引っ掛かりにくくなる。その結果、導電材と第２電極との接続箇所、又は導電材と透明導電膜との接続箇所に過大な応力が加わることを防止することができ、色素増感太陽電池モジュールにおける接続信頼性を十分に向上させることができる。また導電材が、隣の色素増感太陽電池の第２電極と接触することが十分に防止されるため、隣り合う第２電極同士が導電材によって電気的に接続されることが十分に防止される。その結果、色素増感太陽電池モジュールの動作不良を十分に防止することも可能となる。【００４３】
前記導電材は金属膜であることが好ましい。【００４４】
この場合、第２電極の裏面側における凹凸を小さくすることが可能となる。その結果、色素増感太陽電池モジュールを平坦面上に安定して設置することが可能となる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、開口率を向上させることができ且つ優れた耐久性を有する色素増感太陽電池モジュールが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の色素増感太陽電池モジュールの第１実施形態を示す底面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図１の一部切欠き部分底面図である。
【図４】図２の第１封止部を示す平面図である。
【図５】図２の第２封止部を示す平面図である。
【図６】図４の第１封止部を形成するための第１封止部形成体を示す平面図である。
【図７】本発明の色素増感太陽電池モジュールの第２実施形態を示す部分断面図である。
【図８】図７の色素増感太陽電池モジュールの対極を形成するための対極形成体を示す平面図である。
【図９】図８の対極形成体を切断して複数の対極に分割している状態を示す図である。
【図１０】本発明の色素増感太陽電池モジュールの第３実施形態を示す部分断面図である。
【図１１】図１０の対極形成体を切断して複数の対極に分割している状態を示す図である。
【図１２】本発明の色素増感太陽電池モジュールの第４実施形態を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００４８】
＜第１実施形態＞
まず本発明の色素増感太陽電池モジュールの第１実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の色素増感太陽電池モジュールの第１実施形態を示す底面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図、図３は、図１の一部切欠き部分底面図である。
【００４９】
図１に示すように、色素増感太陽電池モジュール（以下、「ＤＳＣモジュール」と呼ぶことがある）１００は、複数（図１では４つ）の色素増感太陽電池（以下、「ＤＳＣ」と呼ぶことがある）５０を有し、複数のＤＳＣ５０は直列に接続されている。以下、説明の便宜上、ＤＳＣモジュール１００における４つのＤＳＣ５０をＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄと呼ぶことがある。
【００５０】
図２に示すように、複数のＤＳＣ５０の各々は、作用極１０と、作用極１０に対向し、金属基板２１を有する対極２０と、作用極１０及び対極２０を接合させる封止部３０Ａとを備えている。作用極１０、対極２０及び環状の封止部３０Ａによって形成されるセル空間Ｃには電解質４０が充填されている。
【００５１】
作用極１０は、透明基板１１及び透明基板１１の上に設けられる透明導電膜１２を有する透明導電性基板１５と、透明導電性基板１５の透明導電膜１２の上に設けられる少なくとも１つの酸化物半導体層１３とを有している。酸化物半導体層１３は、環状の封止部３０Ａの内側に配置されている。透明基板１１は、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄの共通の透明基板として使用されている。また透明基板１１と封止部３０Ａとの間には絶縁材１４が設けられている。絶縁材１４は、透明基板１１上に直接固定されている。以下、説明の便宜上、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄに対応する透明導電膜１２を透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄと呼ぶことがある。なお、本実施形態では、透明導電性基板１５によって第１電極が構成されている。
【００５２】
ＤＳＣモジュール１００において、各ＤＳＣ５０の透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄはいずれも、一点鎖線で示される四角形状の本体部１２ａを有している（図１参照）。図３に示すように、本体部１２ａは、複数の色素増感太陽電池５０Ａ〜５０Ｄの配列方向Ｘに沿った２つの側縁部１２ｂを有している。そして、例えば隣り合う２つのＤＳＣ５０Ａ，５０Ｂにおいて、一方のＤＳＣ５０Ｂにおける透明導電膜１２Ｂは、本体部１２ａの両側縁部１２ｂからＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄの配列方向Ｘに対して側方に張り出す２つの張出し部１２ｃと、各張出し部１２ｃから、隣のＤＳＣ５０Ａ側に延出する延出部１２ｄとを有している。ここで、延出部１２ｄは、ＤＳＣ５０Ａの封止部３０Ａの外側で且つＤＳＣ５０Ａの本体部１２ａの側縁部１２ｂに対して側方の位置まで延出している。具体的には、延出部１２ｄは、ＤＳＣ５０Ｂの封止部３０Ａ、及び他方のＤＳＣ５０Ａの封止部３０Ａに沿って配置されている。そして、２つの延出部１２ｄは、隣のＤＳＣ５０Ａにおける透明導電膜１２Ａの本体部１２ａを挟むように配置されている。
【００５３】
そして、ＤＳＣ５０Ｂにおける透明導電膜１２Ｂの延出部１２ｄと他方のＤＳＣ５０Ａにおける対極２０の金属基板２１とが導電材６０を介して接続されている。導電材６０は、封止部３０Ａの上を通るように配置されている。導電材６０としては、本実施形態では金属膜が用いられる。金属膜を構成する金属材料としては、例えば銀又は銅などを用いることができる。
【００５４】
図１に示すように、ＤＳＣ５０Ｃにおいても、透明導電膜１２Ｃが、本体部１２ａのほか、張出し部１２ｃと延出部１２ｄとを有している。またＤＳＣ５０Ｄにおいても、透明導電膜１２Ｄが、本体部１２ａのほか、張出し部１２ｃと延出部１２ｄとを有している。
【００５５】
但し、ＤＳＣ５０Ａは、既にＤＳＣ５０Ｂと接続されており、他に接続されるべきＤＳＣ５０が存在しない。このため、ＤＳＣ５０Ａにおいて、透明導電膜１２Ａは延出部１２ｄを有していない。
【００５６】
図２に示すように、対極２０は、金属基板２１と、金属基板２１の作用極１０側に設けられて触媒反応を促進する触媒層２２とを備えている。また隣り合う２つのＤＳＣ５０において、対極２０同士は互いに離間している。本実施形態では、対極２０によって第２電極が構成されている。
【００５７】
封止部３０Ａは、透明導電性基板１５と対極２０との間に、絶縁材１４と重なるように設けられる環状の第１封止部３１Ａと、第１封止部３１Ａと重なるように設けられ、第１封止部３１Ａと共に対極２０の縁部２０ａを挟持する第２封止部３２Ａとを有している。そして、図４に示すように、隣り合う第１封止部３１Ａ同士が一体化されて第１封止部３１が構成されている。別言すると、第１封止部３１は、隣り合う２つのＤＳＣ５０の間に設けられていない環状の部分（以下、「環状部」と呼ぶ）３１ａと、隣り合う２つのＤＳＣ５０の間に設けられており、環状の部分３１ａを仕切る部分（以下、「仕切部」と呼ぶ）３１ｂとで構成されている。また図５に示すように、第２封止部３２Ａ同士は、隣り合う対極２０の間で一体化され、一体化された第２封止部３２Ａによって第２封止部３２が構成されている。なお、絶縁材１４の厚さは、透明導電膜１２の厚さよりも大きくなっており、絶縁材１４の融点は、第１封止部３１Ａの融点よりも高くなっている。図５において、符号３２ａは開口を表す。
【００５８】
また図２に示すように、ＤＳＣモジュール１００においては、第２封止部３２は、対極２０のうち作用極１０と反対側に設けられる本体部３２ｂと、隣り合う対極２０同士の間に設けられる接着部３２ｃとを有している。第２封止部３２は、接着部３２ｃによって第１封止部３１に接着されている。
【００５９】
上記ＤＳＣモジュール１００によれば、隣り合う第１封止部３１Ａ同士、及び、隣り合う第２封止部３２Ａ同士が、隣り合う対極２０の間で一体化されている。ここで、隣り合う第１封止部３１Ａ同士が一体化されなければ、隣り合うＤＳＣ５０の間においては、大気に対して露出される封止部が２箇所となる。これに対し、ＤＳＣモジュール１００においては、隣り合う第１封止部３１Ａ同士が一体化されているため、隣り合うＤＳＣ５０の間において、大気に対して露出される封止部が１箇所となる。すなわち、第１封止部３１は、環状部３１ａと、仕切部３１ｂとで構成されているため、隣り合うＤＳＣ５０の間において、大気に対して露出される封止部が仕切部３１ｂの１箇所のみとなる。また第１封止部３１Ａ同士が一体化されることで、大気から電解質４０までの水分等の侵入距離が延びる。このため、隣り合うＤＳＣ５０間において、ＤＳＣ５０の外部から侵入する水分や空気の量を十分に低減することができる。すなわち、ＤＳＣモジュール１００の封止能を十分に向上させることができる。またＤＳＣモジュール１００によれば、隣り合う第１封止部３１Ａ同士が一体化されている。このため、一体化されない第１封止部３１Ａより封止幅を小さくした状態で第１封止部３１Ａ同士を一体化して仕切部３１ｂを形成しても、その仕切部３１ｂにおいて十分な封止幅を確保することが可能となる。すなわち、開口率を向上させながら、第１封止部３１Ａと透明導電性基板１５との接着強度、及び、第１封止部３１Ａと対極２０との接着強度を十分に大きくすることが可能となる。その結果、開口率を向上させることができると共に、ＤＳＣモジュール１００が高温下で使用される場合に電解質４０が膨張して第１封止部３１Ａの内側から外側に向かう過大な応力が加えられても、透明導電性基板１５及び対極２０からの第１封止部３１Ａの剥離を十分に抑制することができ、優れた耐久性を有することが可能となる。
【００６０】
またＤＳＣモジュール１００においては、第２封止部３２Ａが、隣り合う対極２０同士間の隙間Ｓを通って第１封止部３１Ａと接着されており、対極２０の縁部２０ａが第１封止部３１Ａと第２封止部３２Ａとによって挟持されている。このため、対極２０に対して作用極１０から離れる方向の応力が作用しても、その剥離が第２封止部３２Ａによって十分に抑制される。また、第２封止部３２Ａは、隣り合う対極２０同士間の隙間Ｓを通って第１封止部３１Ａに接着されているため、隣り合うＤＳＣ５０の対極２０同士が接触することが確実に防止される。
【００６１】
さらに絶縁材１４の厚さは透明導電膜１２の厚さよりも大きくなっており、絶縁材１４は、第１封止部３１Ａよりも高い融点を有している。このため、例えばＤＳＣモジュール１００が高温下で使用されて第１封止部３１Ａが軟化し、透明導電性基板１５と対極２０との間隔が縮まることがある。このとき、対極２０が透明導電膜１２に接近しようとしても、絶縁材１４の厚さが透明導電膜１２の厚さよりも大きくなっており、且つ絶縁材１４が、第１封止部３１Ａよりも高い融点を有するため、対極２０と透明導電膜１２との接触が十分に防止される。
【００６２】
またＤＳＣモジュール１００においては、一方のＤＳＣ５０における透明導電膜１２が、２つの張出し部１２ｃと、張出し部１２ｃの各々から、他方のＤＳＣ５０側に延出する延出部１２ｄとを有し、延出部１２ｄは、ＤＳＣ５０Ａの封止部３０Ａの外側で且つＤＳＣ５０Ａの本体部１２ａの側縁部１２ｂに対して側方の位置まで延出している。そして、延出部１２ｄと他方のＤＳＣ５０における対極２０の金属基板２１とが導電材６０を介して接続されている。すなわち、ＤＳＣモジュール１００では、隣り合う２つのＤＳＣ５０において、一方のＤＳＣ５０の透明導電膜１２と、他方のＤＳＣ５０の対極２０とが、全てのＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄの封止部３０Ａを含む受光エリアの外側で接続されている。言い換えると、ＤＳＣモジュール１００において発電に寄与しない接続箇所が受光エリアの外側に設けられている。従って、開口率を向上させることが可能となる。また、一方のＤＳＣ５０の透明導電膜１２と、他方のＤＳＣ５０の対極２０とが受光エリア外で接続されているため、透明導電膜１２と導電材６０との接続箇所、及び、対極２０と導電材６０との接続箇所の面積を大きくすることも可能となる。さらに、一方のＤＳＣ５０における透明導電膜１２の延出部１２ｄが、張出し部１２ｃから他方のＤＳＣ５０Ａの封止部３０Ａの外側で且つＤＳＣ５０Ａの本体部１２ａの側縁部１２ｂに対して側方の位置まで延出している。すなわち、ＤＳＣ５０Ｂの透明導電膜１２Ａが、隣のＤＳＣ５０Ａの対極２０のすぐ近くに設けられている。このため、導電材６０を短くすることが可能となり、導電材６０に作業者の手が引っ掛かりにくくなる。その結果、導電材６０と対極２０との接続箇所、又は導電材６０と透明導電膜１２との接続箇所に過大な応力が加わることを防止することができ、ＤＳＣモジュール１００における接続信頼性を十分に向上させることができる。また導電材６０が、隣のＤＳＣ５０の対極２０と接触することが十分に防止されるため、隣り合う対極２０同士が導電材６０によって電気的に接続されることが十分に防止される。その結果、ＤＳＣモジュール１００の動作不良を十分に防止することも可能となる。
【００６３】
さらにＤＳＣモジュール１００においては、隣り合う２つのＤＳＣ５０において、一方のＤＳＣ５０の対極２０と、他方のＤＳＣ５０の透明導電膜１２の延出部１２ｄとが、金属膜からなる導電材６０によって接続されている。このため、対極２０の作用極１と反対側の面における凹凸を小さくすることが可能となり、ＤＳＣモジュール１００をケースの内壁面などの平坦面上に安定して設置することが可能となる。
【００６４】
次に、上記ＤＳＣモジュール１００の製造方法について説明する。
【００６５】
まず１つの透明基板１１の上に、透明導電膜１２を形成してなる透明導電性基板１５を用意する。
【００６６】
透明基板１１を構成する材料は、例えば透明な材料であればよく、このような透明な材料としては、例えばホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、白板ガラス、石英ガラスなどのガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、および、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）などが挙げられる。透明基板１１の厚さは、ＤＳＣモジュール１００のサイズに応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、例えば５０〜１００００μｍの範囲にすればよい。
【００６７】
透明導電膜１２を構成する材料としては、例えばスズ添加酸化インジウム（Indium−Tin−Oxide：ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、フッ素添加酸化スズ（Fluorine−doped−Tin−Oxide：ＦＴＯ）などの導電性金属酸化物が挙げられる。透明導電膜１２は、単層でも、異なる導電性金属酸化物で構成される複数の層の積層体で構成されてもよい。透明導電膜１２が単層で構成される場合、透明導電膜１２は、高い耐熱性及び耐薬品性を有することから、ＦＴＯで構成されることが好ましい。また透明導電膜１２として、複数の層で構成される積層体を用いると、各層の特性を反映させることが可能となることから好ましい。中でも、ＩＴＯで構成される層と、ＦＴＯで構成される層との積層体を用いることが好ましい。この場合、高い導電性、耐熱性及び耐薬品性を持つ透明導電膜１２が実現できる。透明導電膜１２の厚さは例えば０．０１〜２μｍの範囲にすればよい。
【００６８】
透明導電膜１２の形成方法としては、スパッタ法、蒸着法、スプレー熱分解法（ＳＰＤ：Spray Pyrolysis Deposition）又はＣＶＤ法などが用いられる。
【００６９】
次に、透明導電膜１２に対し、例えばＹＡＧレーザ又はＣＯ２レーザ等で以下のようにパターニングを行う。すなわち、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄに対応する４つの透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄが四角形状の本体部１２ａ及び張出し部１２ｃを有するようにパターニングを行う。このとき、ＤＳＣ５０Ｂ〜５０Ｄに対応する透明導電膜１２Ｂ〜１２Ｄについては、四角形状の本体部１２ａ及び張出し部１２ｃのみならず、張出し部１２ｃから、隣のＤＳＣ５０側に延出する延出部１２ｄが形成されるようにパターニングを行う。
【００７０】
次に、透明導電膜１２の本体部１２ａの上に、酸化物半導体層１３を形成する。酸化物半導体層１３は、酸化物半導体粒子を含む多孔質酸化物半導体層形成用ペーストを印刷した後、焼成して形成する。
【００７１】
酸化物半導体層形成用ペーストは、酸化物半導体粒子のほか、ポリエチレングリコールなどの樹脂及び、テレピネオールなどの溶媒を含む。酸化物半導体粒子は、例えば酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化インジウム（Ｉｎ３Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化タリウム（Ｔａ２Ｏ５）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ホルミウム（Ｈｏ２Ｏ３）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）又はこれらの２種以上で構成される。
【００７２】
酸化物半導体層１３の厚さは、例えば０．５〜５０μｍとすればよい。
【００７３】
酸化物半導体層形成用ペーストの印刷方法としては、例えばスクリーン印刷法、ドクターブレード法、又はバーコート法などを用いることができる。
【００７４】
焼成温度は酸化物半導体粒子の材質により異なるが、通常は３５０〜６００℃であり、焼成時間も、酸化物半導体粒子の材質により異なるが、通常は１〜５時間である。
【００７５】
次に、隣り合うＤＳＣ５０の間に配置される絶縁材１４を透明基板１１上に直接固定する。絶縁材１４は、透明基板１１上の透明導電膜１２と、対極２０とが接触してショートすることを防止するために設けられるものである。従って、絶縁材１４は、第１封止部３１Ａより、融点が高いものであれば良い。
【００７６】
絶縁材１４としては、例えば低融点ガラス等の無機物や、ポリイミド、紫外線硬化樹脂、熱可塑性樹脂などが用いられる。中でも、電解質４０の漏洩を効果的に防ぐことから、無機物が好ましい。
【００７７】
絶縁材１４の厚さは通常、１〜２００μｍであり、好ましくは３〜１０μｍである。
【００７８】
こうして作用極１０が得られる。
【００７９】
次に、作用極１０の酸化物半導体層１３に光増感色素を担持させる。このためには、作用極１０を、光増感色素を含有する溶液の中に浸漬させ、その光増感色素を酸化物半導体層１３に吸着させた後に上記溶液の溶媒成分で余分な光増感色素を洗い流し、乾燥させることで、光増感色素を酸化物半導体層１３に吸着させればよい。但し、光増感色素を含有する溶液を酸化物半導体層１３に塗布した後、乾燥させることによって光増感色素を酸化物半導体層１３に吸着させても、光増感色素を酸化物半導体層１３に担持させることが可能である。
【００８０】
光増感色素としては、例えばビピリジン構造、ターピリジン構造などを含む配位子を有するルテニウム錯体や、ポルフィリン、エオシン、ローダミン、メロシアニンなどの有機色素が挙げられる。
【００８１】
次に、酸化物半導体層１３の上に電解質４０を配置する。
【００８２】
電解質４０は例えばＩ−／Ｉ３−などの酸化還元対と有機溶媒とを含んでいる。有機溶媒としては、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、メトキシプロピオニトリル、プロピオニトリル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンなどを用いることができる。酸化還元対としては、例えばＩ−／Ｉ３−のほか、臭素／臭化物イオンなどの対が挙げられる。なお、上記揮発性溶媒にはゲル化剤を加えてもよい。また電解質４０は、イオン液体と揮発性成分との混合物からなるイオン液体電解質で構成されてもよい。イオン液体としては、例えばピリジニウム塩、イミダゾリウム塩、トリアゾリウム塩等の既知のヨウ素塩であって、室温付近で溶融状態にある常温溶融塩が用いられる。このような常温溶融塩としては、例えば１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドが好適に用いられる。また揮発性成分としては、上記の有機溶媒やＬｉＩ、Ｉ２、４−ｔ−ブチルピリジン、Ｎ−メチルベンゾイミダゾールなどが挙げられる。
【００８３】
次に、図６に示すように、第１封止部３１を形成するための第１封止部形成体１３１を準備する。第１封止部形成体１３１は、１枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムにＤＳＣ５０の数に応じた四角形状の開口１３１ａを形成することによって得ることができる。第１封止部形成体１３１は、複数の第１封止部形成体１３１Ａを一体化させた構造を有する。
【００８４】
封止用樹脂フィルムとしては、例えばアイオノマー、エチレン−ビニル酢酸無水物共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、紫外線硬化樹脂、及び、ビニルアルコール重合体などの樹脂が挙げられる。
【００８５】
そして、この第１封止部形成体１３１を、作用極１０の上に接着させる。このとき、第１封止部形成体１３１は、絶縁材１４と重なるように作用極１０に接着する。第１封止部形成体１３１の作用極１０への接着は、第１封止部形成体１３１を加熱溶融させることによって行うことができる。また第１封止部形成体１３１は、透明導電膜２の本体部１２ａが第１封止部形成体１３１の内側に配置されるように作用極１に接着する。
【００８６】
次に、複数の対極２０を用意する。
【００８７】
対極２０は、上述したように、金属基板２１と、金属基板２１のうち作用極１０側に設けられて対極２０の表面における還元反応を促進する導電性の触媒層２２とを備えるものである。
【００８８】
金属基板２１は、例えばチタン、ニッケル、白金、モリブデン、タングステン、アルミ、ステンレス等の耐食性の金属材料や、上述した透明基板１１にＩＴＯ、ＦＴＯ等の導電性酸化物からなる膜を形成したもので構成される。金属基板２１の厚さは、ＤＳＣモジュール１００のサイズに応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、例えば０．００５〜０．１ｍｍとすればよい。
【００８９】
触媒層２２は、白金、炭素系材料又は導電性高分子などから構成される。ここで、炭素系材料としては、カーボンナノチューブが好適に用いられる。
【００９０】
次に、上述した第１封止部形成形成体１３１をもう１つ用意する。そして、複数の対極２０の各々を、第１封止部形成体１３１の各開口１３１ａを塞ぐように貼り合わせる。
【００９１】
次に、対極２０に接着した第１封止部形成体１３１と、作用極１０に接着した第１封止部形成体１３１とを重ね合わせ、第１封止部形成体１３１を加圧しながら加熱溶融させる。こうして作用極１０と対極２０との間に第１封止部３１が形成される。第１封止部３１の形成は、大気圧下で行っても減圧下で行ってもよいが、減圧下で行うことが好ましい。
【００９２】
次に、図５に示すように、第２封止部３２を準備する。第２封止部３２は、複数の第１封止部３２Ａを一体化させた構造を有する。第２封止部３２は、１枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムにＤＳＣ５０の数に応じた四角形状の開口３２ａを形成することによって得ることができる。第２封止部３２は、第１封止部３１と共に対極２０の縁部２０ａを挟むように対極２０に貼り合わせる。第２封止部３２の対極２０への接着は、第２封止部３２を加熱溶融させることによって行うことができる。
【００９３】
封止用樹脂フィルムとしては、例えばアイオノマー、エチレン−ビニル酢酸無水物共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、紫外線硬化樹脂、及び、ビニルアルコール重合体などの樹脂が挙げられる。第２封止部３２の形成のための封止用樹脂フィルムの構成材料は、第１封止部３１の形成のための封止用樹脂フィルムの構成材料よりも高い融点を有することが好ましい。この場合、第２封止部３２Ａは、第１封止部３１Ａよりも硬くなるため、隣り合うＤＳＣ５０の対極２０同士の接触を効果的に防止することができる。また第１封止部３１Ａは第２封止部３２Ａよりも柔らかくなるため、封止部３０Ａに加わる応力を効果的に緩和することができる。
【００９４】
最後に、導電材６０を構成する金属材料を含むペーストを用意し、このペーストを、対極２０から、隣りのＤＳＣ５０の透明導電膜１２の延出部１２ｄにわたって塗布し、硬化させる。このとき、光増感色素への悪影響を避ける観点から、ペーストとして、９０℃以下の温度で硬化させることが可能な低温硬化型のペーストを用いることが好ましい。こうして、対極２０と、隣のＤＳＣ５０の透明導電膜１２とを接続する導電材６０が得られる（図１参照）。
【００９５】
以上のようにしてＤＳＣモジュール１００が得られる。
【００９６】
＜第２実施形態＞
次に、本発明のＤＳＣモジュールの第２実施形態について図７を参照しながら詳細に説明する。図７は、本発明のＤＳＣモジュールの第２実施形態を示す部分断面図である。なお、図７において、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００９７】
図７に示すように、本実施形態のＤＳＣモジュール２００は、作用極２１０が、第１封止部３１Ａと透明基板１１との間に、絶縁材１４に代えて、隣り合うＤＳＣ５０の透明導電膜１２同士を結ぶように設けられる配線部２１１と、配線部２１１と第１封止部３１Ａとの間に設けられる低熱伝導層２１６とを備える点で第１実施形態のＤＳＣモジュール１００と相違する。
【００９８】
配線部２１１は、隣り合うＤＳＣ５０の透明導電膜１２上の各々に設けられる集電配線２１２と、集電配線２１２を電解質４０から保護する配線保護層２１３とを有する。配線保護層２１３は、集電配線２１２を覆って電解質４０から保護し、透明基板１１と直接接触する第１配線保護層２１４と、第１配線保護層２１４を覆って集電配線２１２を電解質４０から保護する第２配線保護層２１５とを備えている。
【００９９】
低熱伝導層２１６は、第１封止部３１Ａ及び配線保護層２１３の各々を構成する材料よりも低い熱伝導性を有する低熱伝導性材料で構成されている。このような低熱伝導性材料としては、例えば第１封止部３１Ａとしてポリエチレンを用い、第１配線保護層２１４としてガラスを用い、第２配線保護層２１５としてポリイミドを用いた場合には、ポリプロピレンやポリスチレンなどの樹脂を用いることができる。
【０１００】
低熱伝導層２１６の厚さは例えば２０〜６０μｍである。
【０１０１】
本実施形態のＤＳＣモジュール２００によれば、第１封止部３１Ａと配線保護層２１３との間に第１封止部３１Ａ及び配線保護層２１３よりも低い熱伝導性を有する低熱伝導層２１６が設けられている。このため、あるＤＳＣ５０が太陽光の熱などにより局所的に高温になって、低熱伝導層２１６が局所的に高温になっても、低熱伝導層２１６は、第１封止部３１Ａ及び配線保護層２１３よりも低い熱伝導性を有するため、その流動性が低下しにくい。このため、隣り合うＤＳＣの対極２０同士の相対的位置関係を十分に保持することができる。すなわち、低熱伝導層２１６の流動性が低下しにくいため、対極２０の縁部２０ａが透明導電膜１２に近づくことがより十分に抑制される。このため、対極２０同士が接触することがより十分に抑制される。
【０１０２】
ここで、低熱伝導層２１６の熱伝導率と、第１封止部３１Ａ及び配線保護層２１３のうち最も熱伝導率が低い層の熱伝導率との差は、好ましくは０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、より好ましくは、０．１０〜０．６Ｗ／ｍ・Ｋであり、さらに好ましくは０．１５〜０．４Ｗ／ｍ・Ｋである。この場合、隣り合うＤＳＣ５０の対極２０同士の相対的位置関係をより十分に保持することができる。
【０１０３】
次に、ＤＳＣモジュール２００の製造方法について説明する。
【０１０４】
ＤＳＣモジュール２００の製造方法は、第１封止部３１Ａと透明基板１１との間に、絶縁材１４を形成する代わりに、配線部２１１及び低熱伝導層２１６を順次形成する点で第１実施形態のＤＳＣモジュール１００の製造方法と相違する。
【０１０５】
配線部２１１は、作用極１０に第１封止部形成体１３１を接着させる工程の前に行う。具体的には、配線部２１１は、隣り合う２つの透明導電膜１２の上にそれぞれ集電配線２１２を形成した後、これらの集電配線２１２を覆うように、配線保護層２１３を形成する。このとき、集電配線２１２は、銀等を含むペーストを透明導電膜１２の表面に塗布し、乾燥後、焼成することにより形成することができる。また第１配線保護層２１４は、上記第１配線保護層２１４を構成する材料を含むペーストを集電配線２１１、透明導電膜１２および透明基板１１の表面に塗布し、乾燥後、必要に応じて焼成することにより形成できる。第２配線保護層２１５は、第２配線保護層２１５を構成する材料を含むペーストを第１配線保護層２１４の表面に塗布し、乾燥した後、必要に応じて焼成することにより得ることができる。
【０１０６】
低熱伝導層２１６は、上記低熱伝導性材料を含むペーストを配線保護層２１３の表面に塗布し、乾燥することにより形成することができる。
【０１０７】
なお、ＤＳＣモジュール２００の製造方法においては、対極２０は、第１実施形態と同様、予め複数の対極２０を用意することにより作製すればよいが、対極２０は以下のように作製することが、生産効率を向上させる観点からは好ましい。
【０１０８】
すなわち、まず図８に示すように、１枚の対極形成体２２０を用意する。そして、この１枚の対極形成体２２０を、第１封止部形成体１３１の全開口１３１ａを塞ぐように貼り合わせる。
【０１０９】
次に、対極形成体２２０に接着した第１封止部形成体１３１と、作用極１０に接着した第１封止部形成体１３１とを重ね合わせ、第１封止部形成体１３１を加圧しながら加熱溶融させる。こうして作用極１０と対極形成体２２０との間に第１封止部３１Ａが形成される。
【０１１０】
次に、対極形成体２２０をレーザ加工により切断して複数の対極２０に分割する。具体的には、図９に示すように、対極形成体２２０のうち、第１封止部３１Ａと接触している部分にレーザ光源２３０からのレーザ光Ｌを照射することにより、対極形成体２２０を切断して複数の対極２０に分割する。
【０１１１】
ここで、対極形成体２２０の切断は、切断部分を発熱させて溶融させることによって行われる。このとき、第１封止部３１Ａと配線部２１１の配線保護層２１３との間に、第１封止部３１Ａよりも低い熱伝導性を有する低熱伝導層２１６が設けられているため、対極形成体２２０を切断している間、切断部分の熱が拡散することが十分に抑制される。このため、対極形成体２２０を効率よく切断することができる。
【０１１２】
上記レーザ光源２３０としては、パルスレーザ光源が用いられる。
【０１１３】
上記レーザ光Ｌの波長は、１０００ｎｍ以上であればよく、好ましくは１０００〜２０００ｎｍであり、より好ましくは１０００〜１２００ｎｍである。
【０１１４】
上記レーザ光Ｌのパルス幅は、特に限定されるものではないが、通常は１５０ｎｓ以下であり、好ましくは１００ｎｓ以下である。但し、５ｎｓ以上であることが好ましい。この場合、対極形成体２２０の切断部分により十分な熱量を加えることができる。
【０１１５】
単位走査距離当たりの照射エネルギーは、０．０１〜０．３Ｊ／ｍｍとすることが好ましく、０．０６〜０．０９Ｊ／ｍｍとすることがより好ましい。単位走査距離当たりの照射エネルギーを０．０１〜０．３Ｊ／ｍｍとすることで、第１封止部３１Ａなどの他の部材にダメージを与えないで切断でき、かつ、切断回数を少なくすることができる。
【０１１６】
１箇所あたりの切断回数は、１回であっても複数回であってもよいが、１回であることが生産効率の点から好ましい。
【０１１７】
＜第３実施形態＞
次に、本発明のＤＳＣモジュールの第３実施形態について図１０を参照しながら詳細に説明する。図１０は、本発明のＤＳＣモジュールの第３実施形態を示す部分断面図である。なお、図１０において、第１及び第２実施形態と同一又は同等の構成要素については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【０１１８】
図１０に示すように、本実施形態のＤＳＣモジュール３００は、低熱伝導層２１６が、第１封止部３１Ａと透明基板１１との間に代えて、第１封止部３１Ａと対極２０との間に設けられる点で第２実施形態のＤＳＣモジュール２００と相違する。
【０１１９】
本実施形態のＤＳＣモジュール３００によれば、第１封止部３１Ａと対極２０との間に第１封止部３１Ａ及び配線保護層２１３よりも低い熱伝導性を有する低熱伝導層２１６が設けられている。このため、あるＤＳＣ５０が太陽光の熱などにより局所的に高温になって、低熱伝導層２１６が局所的に高温になっても、低熱伝導層２１６は、第１封止部３１Ａ及び配線保護層２１３よりも低い熱伝導性を有するため、その流動性が低下しにくい。このため、隣り合うＤＳＣ５０の対極２０同士の相対的位置関係を十分に保持することができる。すなわち、低熱伝導層２１６の流動性が低下しにくいため、対極２０の縁部２０ａが透明導電膜１２に近づくことがより十分に抑制される。このため、対極２０同士が接触することがより十分に抑制される。
【０１２０】
ここで、低熱伝導層２１６の熱伝導率と、第１封止部３１Ａ及び配線保護層２１３のうち最も熱伝導率が低い層の熱伝導率との差は、第２実施形態と同様の理由から、好ましくは０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、より好ましくは、０．１〜０．６Ｗ／ｍ・Ｋであり、さらに好ましくは０．１５〜０．４Ｗ／ｍ・Ｋである。
【０１２１】
次に、ＤＳＣモジュール３００の製造方法について説明する。
【０１２２】
ＤＳＣモジュール３００の製造方法は、低熱伝導層２１６を、作用極１０に第１封止部形成体１３１を接着させる工程の前に作用極１０に固定するのではなく、対極２０に第１封止部形成体１３１を接着させる工程の前に対極２０に固定する点で第２実施形態のＤＳＣモジュール２００の製造方法と相違する。
【０１２３】
なお、ＤＳＣモジュール３００の製造方法においても、第２実施形態のＤＳＣモジュール２００の製造方法と同様、対極２０は、レーザ光源２３０からのレーザ光Ｌを照射することによって作製することが、生産効率を向上させる観点から好ましい。
【０１２４】
ここで、図１１に示すように、対極２０を形成するための対極形成体２２０の切断は、切断部分を発熱させて溶融させることによって行われる。このとき、第１封止部３１と対極形成体２２０との間に、第１封止部３１Ａよりも低い熱伝導性を有する低熱伝導層２１６が設けられているため、対極形成体２２０を切断している間、切断部分の熱が拡散することが十分に抑制される。特に、本実施形態では、第２実施形態と異なり、低熱伝導層２１６が対極形成体２２０に直接接触している。このため、対極形成体２２０を切断している間に、その切断箇所で発生する熱が拡散することが効果的に抑制され、対極形成体２２０をより効率よく切断することができる。
【０１２５】
＜第４実施形態＞
次に、本発明のＤＳＣモジュールの第４実施形態について図１２を参照しながら詳細に説明する。図１２は、本発明の色素増感太陽電池モジュールの第４実施形態を示す部分断面図である。なお、図１２において、第１〜第３実施形態と同一又は同等の構成要素については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【０１２６】
図１２に示すように、本実施形態のＤＳＣモジュール４００は、第１封止部３１Ａと配線保護層２１３との間に低熱伝導層２１６を有しておらず、第１封止部３１のうちの仕切部３１ｂが、環状部３１ａよりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性材料で構成されている点で第２実施形態のＤＳＣモジュール２００と相違する。
【０１２７】
本実施形態のＤＳＣモジュール４００によれば、あるＤＳＣ５０が太陽光の熱などにより局所的に高温になって、第１封止部３１のうちの仕切部３１ｂが局所的に高温になっても、その高温になった仕切部３１ｂは、隣り合う２つのＤＳＣ５０の間に設けられていない環状部３１ａよりも低い熱伝導性を有するため、熱が隣のＤＳＣ５０に伝わりにくくなり、隣のＤＳＣ５０の劣化を十分に抑制できる。
【０１２８】
なお、第１封止部３１の環状部３１ａを構成する材料は、アイオノマー、エチレン−ビニル酢酸無水物共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、紫外線硬化樹脂、及び、ビニルアルコール重合体などの樹脂から適宜選択される。第１封止部３１の仕切部３１ｂを構成する材料は、環状部３１ａを構成する材料よりも低い熱伝導性を有する低熱伝導性材料であればよく、例えばポリプロピレン、ポリスチレンなどの樹脂などが挙げられる。
【０１２９】
本実施形態のＤＳＣモジュール４００における第１封止部３１は、例えば環状部３１ａのみを作用極２１０上に形成した後、仕切り部３１ｂを環状部３１ａの内側で且つ配線部２１１上に真空ラミネートにより形成すればよい。
【０１３０】
ここで、第１封止部３１Ａの環状部３１ａの熱伝導率と、仕切部３１ｂの熱伝導率との差は、０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、より好ましくは、０．１０〜０．６Ｗ／ｍ・Ｋであり、さらに好ましくは０．１５〜０．４Ｗ／ｍ・Ｋである。
【０１３１】
本発明は、上記第１〜第４実施形態に限定されるものではない。例えば上記第１〜第４実施形態では、透明導電膜１２Ｂ〜１２Ｄの各々が２つの張出し部１２ｃを有しているが、透明導電膜１２Ｂ〜１２Ｄは張出し部１２ｃを２つ有する必要はなく、１つのみ有していてもよい。この場合、透明導電膜１２Ｂ〜１２Ｄは延出部１２ｄを１つのみ有することになる。
【０１３２】
また上記第１〜第４実施形態では、ＤＳＣ５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄにおいて、透明導電膜１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄが２つの張出し部１２ｃ及び２つの延出部１２ｄとを有しているが、開口率を向上させることができ且つ優れた耐久性を有するという第１の目的を達成する観点からは、透明導電膜１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄにおいて、張出し部１２ｃ及び延出部１２ｄは必ずしも必要なものではなく、省略が可能である。
【０１３３】
更に、上記第１〜第４実施形態では、第２封止部３２Ａが第１封止部３１Ａに接着されているが、第２封止部３２Ａは第１封止部３１Ａに接着されていなくてもよい。
【０１３４】
また上記第１〜第４実施形態では、第１封止部３１Ａと第２封止部３２Ａとが同一材料で構成される場合、封止部３０Ａでは、第１封止部３１Ａが隣り合う対極２０同士間の隙間Ｓを通って対極２０のうち作用極１０と反対側まで延び、対極２０の縁部２０ａに接着していることになる。
【０１３５】
この場合、第１封止部３１Ａが、対極２０のうち作用極１０と反対側の表面まで延び、対極２０の縁部２０ａに接着されている。このため、対極２０に対して作用極１０から離れる方向の応力が作用しても、その剥離が第１封止部３１Ａによって十分に抑制される。
【０１３６】
また、第１封止部３１Ａが、対極２０のうち作用極１０と反対側の表面まで延び、対極２０の縁部２０ａに接着されているため、大気から電解質４０までの水分等の侵入距離がより延びる。このため、隣り合うＤＳＣ５０間において、ＤＳＣ５０の外部から侵入する水分や空気の量をより十分に低減することができる。
【０１３７】
さらに上記第１〜第４実施形態では、封止部３０Ａが第１封止部３１Ａと第２封止部３２Ａとで構成されているが、第２封止部３２Ａは省略されてもよい。
【０１３８】
さらにまた上記第１実施形態では、絶縁材１４の厚さが透明導電膜１２の厚さよりも大きく、絶縁材１４の融点が第１封止部３１の融点よりも高くなっているが、絶縁材１４の厚さは透明導電膜１２の厚さ以下であってもよく、絶縁材１４の融点は第１封止部３１の融点以下であってもよい。また上記第１実施形態では、絶縁材１４が設けられているが、第１封止部３１Ａとして、十分に融点の高い材料が用いられる場合には対極２０と透明導電膜１２とのショートを十分に防止することができるため、省略が可能である。
【０１３９】
さらに、上記第１〜第４実施形態では、隣り合うＤＳＣ５０の環状の第１封止部３１Ａ同士は一体化されているが、開口率を向上させながら接続信頼性を十分に向上させることができ且つ動作不良を十分に防止できるという第２の目的を達成する観点からは、隣り合うＤＳＣ５０の環状の第１封止部３１Ａ同士は必ずしも一体化されていなくてもよい。すなわち、環状の第１封止部３１Ａ同士は互いに離間されていてもよい。
【０１４０】
さらに上記第１〜第４実施形態では、導電材６０が金属膜で構成されているが、導電材６０は金属膜に限られず、ジャンパー線等で構成されてもよい。
【０１４１】
さらに上記第４実施形態では、第１封止部３１のうちの仕切部３１ｂが、環状部３１ａよりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性材料で構成されているが、第１封止部３１の仕切り部３１ｂが環状部３１ａと同一の材料で構成され、第１配線保護層２１４又は第２配線保護層２１５のうち、仕切り部３１ｂと透明基板１１との間に設けられる部分が、環状部３１ａと透明基板１１との間に設けられる部分より低い熱伝導性を有する熱伝導性材料で構成されていてもよい。また第１封止部３１のうちの仕切部３１ｂが、環状部３１ａよりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性材料で構成されるとともに、第１配線保護層２１４又は第２配線保護層２１５のうち、仕切部３１ｂと透明基板１１との間に設けられる部分が、環状部３１ａと透明基板１１との間に設けられる部分より低い熱伝導性を有する熱伝導性材料で構成されていてもよい。
【０１４２】
さらに上記第２〜第４実施形態では、配線部２１１が設けられているが、配線部２１１は必ずしも必要なものではなく、省略が可能である。
【実施例】
【０１４３】
以下、本発明の内容を、実施例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。【０１４４】
（実施例１）
まずガラスからなる厚さ１ｍｍの透明基板の上に、厚さ１μｍのＦＴＯからなる透明導電膜を形成してなる透明導電性基板を準備した。そして、ＣＯ２レーザ（ユニバーサルシステム社製Ｖ−４６０）によって１列に配列された４つの透明導電膜が形成されるようにパターニングを行った。パターニングは、４つの透明導電膜がそれぞれ、３ｃｍ×５ｃｍの矩形状の本体部を有するように形成し、本体部同士間の間隔が０．５ｍｍとなるようにした。また、４つの透明導電膜のうち３つの透明導電膜については、本体部の両側縁部の各々から張り出す２つの張出し部と、２つの張出し部の各々から、隣のＤＳＣに対応する透明導電膜の本体部の側縁部に対して側方の位置まで延びる延出部とが形成されるようにした。このとき、張出し部の張出し方向の長さは１ｃｍとし、張出し部の幅は３ｍｍとした。また延出部の幅は２ｍｍとし、延出部の延出方向の長さは２ｃｍとなるようにした。【０１４５】
次に、透明導電膜の本体部の上に、チタニアを含む酸化物半導体層形成用ペーストを塗布し乾燥した後、５００℃で１時間焼成した。こうして酸化物半導体層１３を有する作用極を得た。【０１４６】
次に、低融点ガラスを含むペーストを、スクリーン印刷により本体部同士間の領域に塗布した後に焼成し、隣り合う本体部同士間の領域に低融点ガラスからなる絶縁材（融点：４９５℃）を形成した。このとき、絶縁材の厚さは６０μｍであった。【０１４７】
次に、作用極を、Ｎ７１９からなる光増感色素を０．３ｍｍｏl含み、溶媒を、アセトニトリルとｔｅｒｔブタノールとを１：１の体積比で混合してなる混合溶媒とした色素溶液中に一昼夜浸漬させた後、取り出して乾燥させ、酸化物半導体層に光増感色素を担持させた。【０１４８】
次に、酸化物半導体層の上に、ヨウ素レドックスからなる電解質を塗布し乾燥させて電解質を配置した。【０１４９】
次に、第１封止部を形成するための第１封止部形成体を準備した。第１封止部形成体は、１２ｃｍ×５ｃｍ×５０μｍのエチレン−メタクリル酸共重合体（商品名：ニュクレル、三井・デュポンポリケミカル社製）からなる１枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムに、４つの四角形状の開口を形成することによって得た。このとき、各開口が２．８ｃｍ×４．８ｃｍ×５０μｍの大きさとなるように、且つ、幅が１ｍｍとなるように第１封止部形成体を作製した。【０１５０】
そして、この第１封止部形成体を、作用極の上に載せた後、第１封止部形成体を加熱溶融させることによって作用極に接着させた。【０１５１】
次に、４枚の対極を用意した。各対極は、２．９５ｃｍ×５ｃｍ×４０μｍのチタン箔の上にスパッタリング法によって厚さ１０ｎｍの白金からなる触媒層を形成することによって用意した。また、上記第１封止部形成体をもう１つ準備し、この第１封止部形成体を、対極のうち作用極と対向する面に、上記と同様にして接着させた。【０１５２】
そして、作用極に接着させた第１封止部形成体と、対極に接着させた第１封止部形成体とを対向させ、第１封止部形成体同士を重ね合わせた。そして、この状態で第１封止部形成体を加圧しながら第１封止部形成体を加熱溶融させた。こうして作用極と対極との間に第１封止部を形成した。【０１５３】
次に、第２封止部を準備した。第２封止部は、１３ｃｍ×６ｃｍ×５０μｍの無水マレイン酸変性ポリエチレン（商品名：バイネル、デュポン社製）からなる１枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムに、４つの四角形状の開口を形成することによって得た。このとき、各開口が、２．８ｃｍ×４．８ｃｍ×５０μｍの大きさとなるように且つ、外周部の幅が１．５ｍｍで、外周部の内側開口を仕切る仕切部の幅が１ｍｍとなるように第２封止部を作製した。第２封止部は、第１封止部と共に対極の縁部を挟むように対極に貼り合わせた。このとき、第２封止部を対極に押しつけながら第１封止部及び第２封止部を加熱溶融させることによって対極及び第１封止部に貼り合せた。【０１５４】
最後に、低温硬化型の銀ペースト（藤倉化成社製、Ｄ−５００）を用意し、対極から、隣のＤＳＣに対応する透明導電膜の延出部にわたって塗布し、３０℃で１２時間硬化させた。こうして、銀からなり、対極と、隣のＤＳＣに対応する透明導電膜の延出部とを接続する導電材としての金属膜を形成した。金属膜のサイズは、７ｍｍ×１０ｍｍ×１０μｍであった。こうしてＤＳＣモジュールを得た。得られたＤＳＣモジュールにおいて、隣り合う対極間におけるＤＳＣの配列方向の間隔Ｄは０．５ｍｍであり、封止部（仕切部）の幅Ｗは１ｍｍであった。【０１５５】
(実施例２〜３）
透明導電膜、第１封止部、第２封止部、絶縁材、隣り合う対極間におけるＤＳＣの配列方向の間隔Ｄ及び封止部（仕切部）の幅Ｗを表１に示す通りに変更したこと以外は実施例１と同様にしてＤＳＣモジュールを作製した。【０１５６】
（実施例４〜７）
透明導電膜、第１封止部、第２封止部、絶縁材、隣り合う対極間におけるＤＳＣの配列方向の間隔Ｄ及び封止部（仕切部）の幅Ｗを表１に示す通りに変更したこと以外は実施例１と同様にしてＤＳＣモジュールを作製した。【０１５７】
（実施例８）
まずガラスからなる厚さ１ｍｍの透明基板の上に、厚さ１μｍのＦＴＯからなる透明導電膜を形成してなる透明導電性基板を準備した。そして、ＣＯ２レーザ（ユニバーサルシステム社製Ｖ−４６０）によって１列に配列された４つの透明導電膜が形成されるようにパターニングを行った。パターニングは、４つの透明導電膜が、３ｃｍ×５ｃｍの矩形状の本体部を有するように形成し、本体部同士間の間隔が０．５ｍｍとなるようにした。また、４つの透明導電膜のうち３つの透明導電膜については、本体部の両側縁部の各々から張り出す２つの張出し部と、２つの張出し部の各々から、隣のＤＳＣに対応する透明導電膜の本体部の側縁部に対して側方の位置まで延びる延出部とが形成されるようにした。このとき、張出し部の張出し方向の長さは１ｃｍとし、張出し部の幅は３ｍｍとした。また延出部の幅は２ｍｍとし、延出部の延出方向の長さは２ｃｍとなるようにした。【０１５８】
次に、透明導電膜の本体部の上に、チタニアを含む酸化物半導体層形成用ペーストを塗布し乾燥した後、５００℃で１時間焼成した。【０１５９】
次に、銀を含むペーストを、透明導電膜上に塗布し、乾燥した後、５００℃で１時間焼成して集電配線を得た。続いて、隣り合う透明導電膜の各々の上に形成した集電配線を含むように、低融点ガラスを含むペーストを、スクリーン印刷により塗布した後に５００℃で１時間焼成し、第１配線保護層を形成した。なお、低融点ガラスの熱伝導率は、０．７６Ｗ／ｍ・Ｋであった。【０１６０】
続いて、第１配線保護層に、ポリイミドを含むペーストを、スクリーン印刷により塗布した後に３５０℃で１時間加熱し、第２配線保護層を形成した。ここで、ポリイミドの熱伝導率は、０．３１Ｗ／ｍ・Ｋであった。続いて、第２配線保護層の上に、ポリプロピレン（以下、「ＰＰ」と呼ぶ）を含むペーストを塗布した後、乾燥させて、厚さ０．０６ｍｍの低熱伝導層を得た。なお、ＰＰの熱伝導率は、０．１２５Ｗ／ｍ・Ｋであった。こうして作用極を得た。【０１６１】
次に、実施例１と同様にして、作用極の酸化物半導体層に光増感色素を担持させた。【０１６２】
次に、酸化物半導体層の上に、実施例１と同様にして電解質を配置した。【０１６３】
次に、実施例１と同様にして、第１封止部を形成するための第１封止部形成体を準備した。なお、第１封止部形成体を構成するニュクレルの熱伝導率は、０．３３Ｗ／ｍ・Ｋであった。【０１６４】
そして、この第１封止部形成体を、作用極の上に低熱伝導層に重なるように載せた後、第１封止部形成体を加熱溶融させることによって作用極に接着させた。【０１６５】
次に、１枚の対極形成体を用意した。対極形成体は、２．９５ｃｍ×５ｃｍ×４０μｍのチタン箔の上にスパッタリング法によって厚さ１０ｎｍの白金からなる触媒層を形成することによって用意した。また、上記第１封止部形成体をもう１つ準備し、この第１封止部形成体を、対極形成体のうち作用極と対向する面に、実施例１と同様にして接着させた。【０１６６】
そして、作用極に接着させた第１封止部形成体と、対極形成体に接着させた第１封止部形成体とを対向させ、第１封止部形成体同士を重ね合わせた。そして、この状態で第１封止部形成体を加圧しながら第１封止部形成体を加熱溶融させた。こうして作用極と対極形成体との間に第１封止部を形成した。【０１６７】
次に、１枚の対極形成体を、レーザ加工により切断し、４つの対極に分割した。このときのレーザ加工の条件は以下の通りとした。
（１）レーザ光源
Ｙｂ：ファイバーレーザー（発振波長：１０９０ｎｍ、製品名：ＭＤ−Ｆ３０００、(株)キーエンス製）
（２）レーザ光のパルス幅
５０ｎｓ
（３）単位走査距離当たりの照射エネルギー
０．０６Ｊ／ｍｍ
【０１６８】
次に、第２封止部を準備した。第２封止部は、１３ｃｍ×６ｃｍ×５０μｍの無水マレイン酸変性ポリエチレン（商品名：バイネル、デュポン社製）からなる１枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムに、４つの四角形状の開口を形成することによって得た。このとき、各開口が２．８ｃｍ×４．８ｃｍ×５０μｍの大きさとなるように且つ外周部の幅が１．５ｍｍで、外周部の内側開口を仕切る仕切部の幅が１ｍｍとなるように第２封止部を作製した。第２封止部は、第１封止部と共に対極の縁部を挟むように対極に貼り合わせた。このとき、第２封止部を対極に押しつけながら第１封止部及び第２封止部を加熱溶融させることによって対極及び第１封止部に貼り合せた。【０１６９】
最後に、低温硬化型の銀ペースト（藤倉化成社製、Ｄ−５００）を用意し、対極から、隣のＤＳＣに対応する透明導電膜の延出部にわたって塗布し、３０℃で１２時間硬化させた。こうして、銀からなり、対極と、隣のＤＳＣに対応する透明導電膜の延出部とを接続する導電材を形成した。導電材のサイズは、７ｍｍ×１０ｍｍ×１０μｍであった。こうしてＤＳＣモジュールを得た。【０１７０】
（実施例９）
低熱伝導層を形成せず、隣り合う２つのＤＳＣの間に設けられない環状の部分、隣り合う２つのＤＳＣの間に設けられて環状部分を仕切る仕切部を真空ラミネートで順次形成し、環状の部分がニュクレルで構成され、仕切部がポリプロピレンで構成されるように第１封止部形成体を準備したこと以外は、実施例８と同様にしてＤＳＣモジュールを作製した。なお、表１において、第1封止部の材質、融点及び熱伝導率の欄における上段には、環状部分の材質、融点及び熱伝導率が示され、下段には、仕切部の材質、融点及び熱伝導率が示されている。【０１７１】
（比較例１〜４）
透明導電膜として、延出部を有しないものを形成するとともに、第１封止部、第２封止部、隣り合う対極間におけるＤＳＣの配列方向の間隔Ｄ及び封止部（仕切部）の幅Ｗを表１に示す通りに変更し、隣り合う対極の間において対極と隣のＤＳＣの透明導電膜とを、ジャンパ線を介して接続したこと以外は実施例１と同様にしてＤＳＣモジュールを作製した。【０１７２】
（比較例５）
透明導電膜として、延出部を有しないものを形成するとともに、第２封止部を使用せず、第１封止部を、幅１ｍｍで、２．８ｍｍ×４．８ｍｍの開口を有する４つの四角環状の封止部とし、隣り合うＤＳＣの封止部の間隔を２ｍｍとし、封止部の間において対極の縁部と隣のＤＳＣの透明導電膜を、ジャンパ線を介して接続したこと以外は実施例１と同様にしてＤＳＣモジュールを作製した。【０１７３】
（比較例６）
４つのＤＳＣの一端側にある１番目のＤＳＣから２番目及び４番目のＤＳＣの封止部及び対極をそれぞれ、４つのＤＳＣの配列方向に対して側方に（ＤＳＣの配列方向に直交する方向に）２ｍｍずらして２番目及び４番目のＤＳＣの透明導電膜を露出させ、露出した透明導電膜と、隣のＤＳＣの対極とを実施例１と同様の導電材を介して接続したこと以外は比較例５と同様にしてＤＳＣモジュールを作製した。すなわち、ＤＳＣモジュールにおいては、隣り合う対極間のＤＳＣの配列方向に直交する方向における位置ズレＧは２ｍｍであった。【０１７４】
（参考例１）
第１封止部を、幅１ｍｍで、２．８ｍｍ×４．８ｍｍの開口を有する４つの四角環状の封止部としたこと以外は実施例１と同様にしてＤＳＣモジュールを作製した。【０１７５】
実施例１〜９及び比較例１〜４で得られたＤＳＣモジュールについて、上述した第１の目的を達成できたかどうかを調べるために、開口率を測定した。結果を表１に示す。なお、開口率の合格基準は下記の通りとした。
合格：９０％以上【０１７６】
また、実施例１〜９及び比較例１〜４で得られたＤＳＣモジュールについて、製造直後の発電効率（初期発電効率）を測定した後、８５℃の環境下で発電効率を測定し、発電効率が３０％低下するまでの時間を測定した。ここで、発電効率は、ＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ２の入射光に対するエネルギー変換効率であり、光の入射面積として、酸化チタン多孔質膜の面積のみを考慮した場合の値である。そして、この時間を耐久時間と呼び、ＤＳＣモジュールの耐久性の指標とした。結果を表１に示す。なお、耐久性の合格基準は下記の通りとした。
合格：１０００時間以上
【表１】
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【０１７７】
表１に示すように、実施例１〜９で得られたＤＳＣモジュールは、開口率及び耐久性の点で合格基準に達していることが分かった。これに対し、比較例１〜２で得られたＤＳＣモジュールは、耐久性の点では合格基準に達していたものの、開口率の点では合格基準に達していなかった。一方、比較例３〜４で得られたＤＳＣモジュールは、開口率の点では合格基準に達していたものの、耐久性の点では合格基準に達していなかった。【０１７８】
以上より、本発明のＤＳＣモジュールによれば、開口率を向上させることができ、且つ優れた耐久性を有することが確認された。【０１７９】
次に、実施例１、参考例１、比較例５及び比較例６で得られたＤＳＣモジュールについて、上述した第２の目的を達成できたかどうかを調べるために、開口率を測定した。結果を表２に示す。なお、表２において、第１封止部の一体化の欄の「Ａ」は、４つの第１封止部が一体化されていることを意味し、「Ｂ」は、４つの第１封止部が一体化されていないことを意味する。
【表２】
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【０１８０】
表２に示すように、実施例１及び参考例１で得られたＤＳＣモジュールは、開口率の点で合格基準に達していた。これに対し、比較例５及び６で得られたＤＳＣモジュールは、開口率の点で合格基準に達していなかった。【０１８１】
また実施例１及び参考例１のＤＳＣモジュールにおいては、隣り合う２つのＤＳＣにおいて、一方のＤＳＣの対極と他方のＤＳＣの透明導電膜の延出部とが金属膜で接続されている。このため、作業者の手が引っ掛かる心配がなくなり、接続信頼性を十分に向上させることができるものと考えられる。また金属膜が、隣の色素増感太陽電池の対極と接触することが十分に防止されているため、隣り合う対極同士が金属膜によって電気的に接続されることが十分に防止される。その結果、ＤＳＣモジュールの動作不良を十分に防止することも可能となると考えられる。
【符号の説明】
【０１８２】
１０，２１０…作用極
１１…透明基板
１２…透明導電膜
１３…酸化物半導体層
１４…絶縁材
１５…透明導電性基板（第１電極）
２０…対極（第２電極）
２０ａ…対極の縁部
２１…金属基板
３０Ａ…封止部
３１Ａ…第１封止部
３２Ａ…第２封止部
５０，５０Ａ〜５０Ｄ…色素増感太陽電池
１００，２００，３００，４００…色素増感太陽電池モジュール
２１１…配線部
２１２…集電配線
２１３…配線保護層
２１４…第１配線保護層
２１５…第２配線保護層
２１６…低熱伝導層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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