(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの色素増感太陽電池を有し、
前記色素増感太陽電池が、
透明基板および前記透明基板の上に設けられる透明導電膜を有する導電性基板と、
前記導電性基板に対向する対向基板と、
前記導電性基板又は前記対向基板上に設けられる酸化物半導体層と、
前記導電性基板及び前記対向基板を接合させる環状の封止部とを備えており、
前記透明導電膜が、前記封止部の内側に配置される本体部を有し、
前記透明導電膜に溝が形成され、少なくとも一部の前記溝が、前記封止部の外形に沿って形成される第１の溝を有し、
絶縁材が、前記第１の溝に入り込むとともに、連続して前記本体部の縁部をも覆っており、
前記導電性基板の上において、前記色素増感太陽電池を前記透明基板の前記透明導電膜が設けられている面側で覆うバックシートをさらに備え、
前記溝が、
前記第１の溝と、
前記透明導電膜のうち前記本体部を除く部分の縁部に沿って形成され、前記バックシートの周縁部と交差する第２の溝とを有し、
前記絶縁材が、前記第２の溝に入り込むとともに前記透明導電膜のうち前記本体部を除く部分の縁部をも覆っている、色素増感太陽電池素子。
【請求項２】
前記絶縁材は、前記封止部の外形に沿って、全周に渡って設けられている、請求項１に記載の色素増感太陽電池素子。
【請求項３】
前記第１の溝は、前記本体部の縁部に沿って設けられている、請求項１又は２に記載の色素増感太陽電池素子。
【請求項４】
前記導電性基板上であって、前記バックシートの周縁部全周に、絶縁性の連結部が設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池素子。
【請求項５】
前記絶縁材と前記連結部が同一材料からなり一体化されている、請求項４に記載の色素増感太陽電池素子。
【請求項６】
前記絶縁材は、すべての前記溝に入り込むとともにすべての前記溝の両側の透明導電膜の縁部を覆っている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池素子。
【請求項７】
色素増感太陽電池を複数具備し、
前記導電性基板が、複数の色素増感太陽電池の共通の導電性基板で構成されており、
前記第１の溝を含む前記溝によって、前記複数の色素増感太陽電池の間は絶縁されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池素子
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色素増感太陽電池素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
光電変換素子として、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素子が注目されており、色素増感太陽電池素子に関して種々の開発が行われている。
【０００３】
色素増感太陽電池素子は一般に、色素増感太陽電池を備えており、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。
【０００４】
このような色素増感太陽電池素子として、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、直列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が開示されている。下記特許文献１の色素増感太陽電池モジュールでは、複数の色素増感太陽電池が、基板と、基板上に設けられる導電膜とを有しており、複数の色素増感太陽電池に含まれる導電膜同士は、基板上でレーザスクライブ法などによって形成される溝を介して配置されており、その溝には、酸化還元種を含むキャリア輸送材料を含有する多孔質絶縁層が入り込んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−３５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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は、耐久性の点で改善の余地があった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた耐久性を有する色素増感太陽電池素子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】
本発明者らは、上記特許文献１の色素増感太陽電池モジュールにおいて、上記課題が生じる原因について検討した。その結果、導電膜同士間に形成される溝が基板上でレーザスクライブ法などによって形成されると、基板の内部であって溝の下方にクラックが形成され、このクラックが導電膜表面にまで達する場合があることに気付いた。ここで、溝が、色素増感太陽電池に含まれる封止部の外側に通じていると、封止部の外側からそのクラックを介して水分が侵入し、この水分が多孔質絶縁層中のキャリア輸送材料に接触し、その結果、色素増感太陽電池モジュールの耐久性が低下するのではないかと本発明者らは考えた。そこで、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、以下の発明により上記課題を解決しうることを見出した。
【０００９】
すなわち、本発明は、少なくとも１つの色素増感太陽電池を有し、前記色素増感太陽電池が、透明基板および前記透明基板の上に設けられる透明導電膜を有する導電性基板と、前記導電性基板に対向する対向基板と、前記導電性基板又は前記対向基板上に設けられる酸化物半導体層と、前記導電性基板及び前記対向基板を接合させる環状の封止部とを備えており、前記透明導電膜が、前記封止部の内側に配置される本体部を有し、前記透明導電膜に溝が形成され、少なくとも一部の前記溝が、前記封止部の外形に沿って形成される第１の溝を有し、絶縁材が、前記第１の溝に入り込むとともに、連続して前記本体部の縁部をも覆っている色素増感太陽電池素子である。
【００１０】
この色素増感太陽電池素子によれば、透明導電膜に溝が形成され、この溝が、環状の封止部の外形に沿って形成される第１の溝を有する。そして、その第１の溝に、絶縁材が入り込むとともに、この絶縁材が、連続して本体部の縁部をも覆っている。このため、透明基板の内部であって溝の下方の位置に溝に沿ってクラックが形成され、そのクラックが本体部の縁部にまでつながっていたとしても、そのクラックを経た封止部の外部からの水分の侵入が絶縁材によって十分に抑制される。このため、本発明の色素増感太陽電池素子によれば、優れた耐久性を有することが可能となる。
【００１１】
上記色素増感太陽電池素子において、前記絶縁材は、前記封止部の外形に沿って、全周に渡って設けられていることが好ましい。
【００１２】
この場合、外部からの水分の侵入経路を全周に渡って遮断することができるため、より優れた耐久性を有することが可能となる。
【００１３】
上記色素増感太陽電池素子においては、前記第１の溝は、前記本体部の縁部に沿って設けられていることが好ましい。
【００１４】
この場合、第１の溝が本体部の縁部よりも外側に形成される場合に比べ、第１の溝で囲まれる領域を小さくすることができる。このため、色素増感太陽電池素子を小型化することができる。
【００１５】
上記色素増感太陽電池素子が、前記色素増感太陽電池を裏面側で覆うバックシートをさらに備える場合には、前記溝が、前記第１の溝と、前記透明導電膜のうち前記本体部を除く部分の縁部に沿って形成され、前記バックシートの周縁部と交差する第２の溝とを有し、前記絶縁材が、前記第２の溝に入り込むとともに前記透明導電膜のうち前記本体部を除く部分の縁部をも覆っていることが好ましい。
【００１６】
上記第２の溝が前記バックシートの周縁部と交差していると、その第２の溝を通じて水分がバックシートと透明導電性基板との間の空間に侵入することが可能となる。この場合、第２の溝に絶縁材が入り込み、絶縁材が、透明導電膜のうち前記本体部を除く部分の縁部をも覆っていることで、バックシートの外側から内側への水分の侵入が十分に抑制される。このため、バックシートと透明導電性基板との間の空間に侵入した水分が封止部を通じて封止部の内側に入り込むことが十分に抑制される。このため、色素増感太陽電池素子の耐久性の低下を十分に抑制することが可能となる。
【００１７】
上記色素増感太陽電池素子において、前記導電性基板上であって、前記バックシートの周縁部全周に、絶縁性の連結部が設けられていることが好ましい。
【００１８】
この場合、バックシートの外側からバックシートの内側に水分が侵入することを、十分に抑制することができる。
【００１９】
上記色素増感太陽電池素子において、前記絶縁材と前記連結部が同一材料からなり一体化されていることが好ましい。
【００２０】
この場合、絶縁材と連結部が同一材料からなり一体化されているため、バックシート内に水分が侵入したとしても、絶縁材と連結部との間に界面生じないので、一体となって水分の侵入を防止することができる。このため、より一層優れた耐久性を有することが可能となる。
【００２１】
上記色素増感太陽電池素子において、前記絶縁材は、すべての前記溝に入り込むとともにすべての前記溝の両側の透明導電膜の縁部を覆っていることが好ましい。
【００２２】
この場合、絶縁材がすべての溝に入り込むとともにすべての溝の両側の透明導電膜の縁部を覆っているため、そもそも溝に水分が侵入できず、溝に形成されたクラックにも水分が侵入できなくなるため、溝を介して水分が侵入することを、より一層抑制することができる。また、絶縁材がすべての溝の両側の透明導電膜の縁部も覆っているため、溝の両側の透明導電膜の間での絶縁性も十分に確保することができる。
【００２３】
上記色素増感太陽電池素子は、前記色素増感太陽電池を複数具備し、前記導電性基板が、複数の色素増感太陽電池の共通の導電性基板で構成されており、前記第１の溝を含む前記溝によって、前記複数の色素増感太陽電池は絶縁されていることが好ましい。
【００２４】
複数の色素増感太陽電池の間では、透明導電膜の間に溝を設けて絶縁していても、汚れ等により透明導電膜同士の間で微小な電流が流れてしまい絶縁が不十分な可能性がある。この場合、少なくとも第１の溝に絶縁材が入り込んでいることで、透明導電膜同士の間に流れる漏れ電流を抑制することができ絶縁性を十分に確保することができる。このため、光電変換特性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、優れた耐久性を有する色素増感太陽電池素子が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の色素増感太陽電池素子の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の色素増感太陽電池素子の第１実施形態の一部を示す平面図である。
【図３】図１の色素増感太陽電池素子における透明導電膜のパターンを示す平面図である。
【図４】図１の第１一体化封止部を示す平面図である。
【図５】図１の第２一体化封止部を示す平面図である。
【図６】図２のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】絶縁材およびバックシートを固定するための連結部を形成した作用極を示す平面図である。
【図８】図４の第１一体化封止部を形成するための第１一体化封止部形成体を示す平面図である。
【図９】本発明の色素増感太陽電池素子の第２実施形態の一部を示す平面図である。
【図１０】本発明の色素増感太陽電池素子の第３実施形態の一部を示す平面図である。
【図１１】本発明の色素増感太陽電池素子の第４実施形態の一部を示す平面図である。
【図１２】本発明の色素増感太陽電池素子の第５実施形態の一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の色素増感太陽電池素子の好適な第１実施形態について図１〜図６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素子の第１実施形態を示す断面図、図２は、本発明の色素増感太陽電池素子の第１実施形態の一部を示す平面図、図３は、図１の色素増感太陽電池モジュールにおける透明導電膜のパターンを示す平面図、図４は、図１の第１一体化封止部を示す平面図、図５は、図１の第２一体化封止部を示す平面図、図６は、図２のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【００２８】
図１に示すように、色素増感太陽電池素子としての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と、ＤＳＣ５０の裏面側を覆うように設けられるバックシート８０とを有している。図２に示すように、複数のＤＳＣ５０は導電材６０Ｐによって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。
【００２９】
図１に示すように、複数のＤＳＣ５０の各々は、作用極１０と、作用極１０に対向する対極２０と、作用極１０及び対極２０を接合させる環状の封止部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には電解質４０が充填されている。
【００３０】
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によって対向基板が構成されている。
【００３１】
図１および図２に示すように、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、透明導電膜１２上に設けられる接続端子１６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。なお、本実施形態では、透明導電性基板１５によって導電性基板が構成されている。
【００３２】
図２および図３に示すように、透明導電膜１２は、互いに絶縁された状態で設けられる透明導電膜１２Ａ〜１２Ｆで構成されている。すなわち、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｆは互いに溝９０を介在させて配置されている。ここで、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄはそれぞれ複数のＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄの透明導電膜１２を構成している。また透明導電膜１２Ｅは、封止部３０Ａに沿って折れ曲がるようにして配置されている。透明導電膜１２Ｆは、バックシート８０の周縁部８０ａを固定するための環状の透明電極膜１２である（図１参照）。
【００３３】
図３に示すように、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄはいずれも、側縁部１２ｂを有する四角形状の本体部１２ａと、本体部１２ａの側縁部１２ｂから側方に突出する突出部１２ｃとを有している。
【００３４】
図２に示すように、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄのうち透明導電膜１２Ｃの突出部１２ｃは、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄの配列方向Ｘに対して側方に張り出す張出し部１２ｄと、張出し部１２ｄから延びて、隣りのＤＳＣ５０Ｄの本体部１２ａに溝９０を介して対向する対向部１２ｅとを有している。
【００３５】
ＤＳＣ５０Ｂにおいても、透明導電膜１２Ｂの突出部１２ｃは、張出し部１２ｄと対向部１２ｅとを有している。またＤＳＣ５０Ａにおいても、透明導電膜１２Ａの突出部１２ｃは、張出し部１２ｄと対向部１２ｅとを有している。
【００３６】
なお、ＤＳＣ５０Ｄは、既にＤＳＣ５０Ｃ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、ＤＳＣ５０Ｄにおいて、透明導電膜１２Ｄの突出部１２ｃは対向部１２ｅを有していない。すなわち透明導電膜１２Ｄの突出部１２ｃは張出し部１２ｄのみで構成される。
【００３７】
但し、透明導電膜１２Ｄは、ＤＳＣモジュール１００で発生した電流を外部に取り出すための第１電流取出し部１２ｆと、第１電流取出し部１２ｆと本体部１２ａとを接続し、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｃの側縁部１２ｂに沿って延びる接続部１２ｇとをさらに有している。第１電流取出し部１２ｆは、ＤＳＣ５０Ａの周囲であって透明導電膜１２Ａに対して透明導電膜１２Ｂと反対側に配置されている。
【００３８】
一方、透明導電膜１２Ｅも、ＤＳＣモジュール１００で発生した電流を外部に取り出すための第２電流取出し部１２ｈを有しており、第２電流取出し部１２ｈは、ＤＳＣ５０Ａの周囲であって透明導電膜１２Ａに対して透明導電膜１２Ｂと反対側に配置されている。そして、第１電流取出し部１２ｆおよび第２電流取出し部１２ｈは、ＤＳＣ５０Ａの周囲において溝９０を介して隣り合うように配置されている。ここで、溝９０は、環状の封止部３０Ａの外形に沿って形成される第１の溝９０Ａと、透明導電膜１２のうち本体部１２ａを除く部分の縁部に沿って形成され、バックシート８０の周縁部８０ａと交差する第２の溝９０Ｂとで構成されている。具体的には、第１の溝９０Ａは、透明導電膜１２の本体部１２ａの縁部に沿って形成されている。
【００３９】
また、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｃの各突出部１２ｃおよび透明導電膜１２Ｅの上には、接続端子１６が設けられている。本実施形態では、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｃにおいては、接続端子１６のうち少なくとも導電材接続部１６Ａは、突起部１２ｃの対向部１２ｅ上に設けられており、接続される隣りのＤＳＣ５０の本体部１２ａに対向している。透明導電膜１２Ｅにおいては、接続端子１６のうちの導電材接続部１６Ａは、接続される隣りのＤＳＣ５０Ａの本体部１２ａに対向している。各接続端子１６は、導電材６０Ｐと接続され、封止部３０Ａの外側で封止部３０Ａに沿って延びる導電材接続部１６Ａと、導電材接続部１６Ａから封止部３０Ａの外側で封止部３０Ａに沿って延びる導電材非接続部１６Ｂとを有する。そして、導電材非接続部１６Ｂの幅は、導電材接続部１６Ａの幅より狭くなっている。ここで、導電材接続部１６Ａおよび導電材非接続部１６Ｂの幅はそれぞれ一定となっている。なお、導電材接続部１６Ａの幅とは、導電材接続部１６Ａの延び方向に直交する方向の長さであって導電材接続部１６Ａの幅のうち最も狭い幅を意味し、導電材非接続部１６Ｂの幅とは、導電材非接続部１６Ｂの延び方向に直交する方向の長さであって導電材非接続部１６Ｂの幅のうち最も狭い幅を意味するものとする。
【００４０】
そして、ＤＳＣ５０Ｃにおける透明導電膜１２Ｃの突出部１２ｃ上に設けられる接続端子１６の導電材接続部１６Ａと隣りのＤＳＣ５０Ｄにおける対極２０の金属基板２１とが導電材６０Ｐを介して接続されている。導電材６０Ｐは、封止部３０Ａの上を通るように配置されている。同様に、ＤＳＣ５０Ｂにおける接続端子１６の導電材接続部１６Ａと隣りのＤＳＣ５０Ｃにおける対極２０の金属基板２１とは導電材６０Ｐを介して接続され、ＤＳＣ５０Ａにおける接続端子１６の導電材接続部１６Ａと隣りのＤＳＣ５０Ｂにおける対極２０の金属基板２１とは導電材６０Ｐを介して接続され、透明導電膜１２Ｅ上の接続端子１６の導電材接続部１６Ａと隣りのＤＳＣ５０Ａにおける対極２０の金属基板２１とは導電材６０Ｐを介して接続されている。
【００４１】
また第１電流取出し部１２ｆ、第２電流取出し部１２ｈ上にはそれぞれ、外部接続端子１８ａ，１８ｂが設けられている。
【００４２】
図１に示すように、封止部３０Ａは、透明導電性基板１５と対極２０との間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同士は一体化されて第１一体化封止部３１を構成している。別言すると、第１一体化封止部３１は、隣り合う２つの対極２０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つの対極２０の間に設けられており、環状の部分３１ａの内側開口３１ｃ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、第２一体化封止部３２を構成している。第２一体化封止部３２は、隣り合う２つの対極２０の間に設けられていない環状の部分（以下、「環状部」と呼ぶ）３２ａと、隣り合う２つの対極２０の間に設けられており、環状の部分３２ａの内側開口３２ｃを仕切る部分（以下、「仕切部」と呼ぶ）３２ｂとで構成されている。
【００４３】
また図１に示すように、第１封止部３１Ａと溝９０との間には、隣り合う透明導電膜１２Ａ〜１２Ｆ同士間の溝９０に入り込み且つ隣り合う透明導電膜１２にまたがるように、環状の封止部３０Ａの外形に沿って全周に絶縁材３３が設けられている。詳しく述べると、絶縁材３３は、溝９０のうち透明導電膜１２の本体部１２ａの縁部に沿って形成される第１の溝９０Ａが形成されている部分においては、第１の溝９０Ａに入り込むとともに、第１の溝９０Ａを形成している本体部１２ａの縁部をも覆っている。一方、溝９０Ａが形成されていない本体部１２ａと突出部１２ｃとの間においても、透明導電膜１２上に絶縁材３３が形成され、封止部３０Ａの外形に沿って、全周に渡って絶縁材３３が形成されている。また、絶縁材３３は、第１の溝９０Ａを挟んで本体部１２ａと反対の透明導電膜１２の縁部も覆っており、封止部３０Ａの外側まで設けられている。
【００４４】
図６に示すように、対極２０のうち透明導電性基板１５側の面と第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂとの接着部の幅Ｐは、対極２０のうち透明導電性基板１５側の面と第１一体化封止部３１の環状部３１ａとの接着部の幅Ｑよりも狭くなっている。さらに、第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂの幅Ｒは、第１一体化封止部３１の環状部３１ａの幅Ｔの１００％以上２００％未満となっている。
【００４５】
また、第２一体化封止部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３２ｄと、隣り合う対極２０同士の間に設けられる接着部３２ｅとを有している。第２一体化封止部３２は、接着部３２ｅによって第１一体化封止部３１に接着されている。
【００４６】
図１に示すように、透明導電性基板１５の上にはバックシート８０が設けられている。バックシート８０は、耐候性層と、金属層とを含む積層体８０Ａと、積層体８０Ａに対し金属層と反対側に設けられ、連結部１４を介して透明導電性基板１５と接着する接着部８０Ｂとを含む。ここで、接着部８０Ｂは、バックシート８０を透明導電性基板１５に接着させるためのものであり、図１に示すように、積層体８０Ａの周縁部に形成されていればよい。但し、接着部８０Ｂは、積層体８０ＡのうちＤＳＣ５０側の面全体に設けられていてもよい。バックシート８０の周縁部８０ａは、接着部８０Ｂによって、連結部１４を介して透明導電膜１２のうち透明導電膜１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆと接続されている。ここで、接着部８０ＢはＤＳＣ５０の封止部３０Ａと離間している。また連結部１４も封止部３０Ａと離間している。なお、バックシート８０より内側で且つ封止部３０Ａの外側の空間に電解質４０は充填されていない。
【００４７】
また透明導電膜１２Ｄにおいては、本体部１２ａ、接続部１２ｇおよび電流取出し部１２ｆを通るように、透明導電膜１２Ｄよりも低い抵抗を有する集電配線１７が延びている。この集電配線１７は、バックシート８０と透明導電性基板１５との連結部１４と交差しないように配置されている。別言すると、集電配線１７は、連結部１４よりも内側に配置されている。
【００４８】
なお、図２に示すように、各ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄにはそれぞれ、バイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｄが並列に接続されている。具体的には、バイパスダイオード７０Ａは、ＤＳＣ５０ＡとＤＳＣ５０Ｂとの間の第２一体化封止部３２の仕切部３２ｂ上に固定され、バイパスダイオード７０Ｂは、ＤＳＣ５０ＢとＤＳＣ５０Ｃとの間の第２一体化封止部３２の仕切部３２ｂ上に固定され、バイパスダイオード７０Ｃは、ＤＳＣ５０ＣとＤＳＣ５０Ｄとの間の第２一体化封止部３２の仕切部３２ｂ上に固定されている。バイパスダイオード７０Ｄは、ＤＳＣ５０Ｄの封止部３０Ａ上に固定されている。そして、バイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｄを通るように対極２０の金属基板２１に導電材６０Ｑが固定されている。またバイパスダイオード７０Ａ，７０Ｂ間、バイパスダイオード７０Ｂ，７０Ｃ間、バイパスダイオード７０Ｃ，７０Ｄ間の導電材６０Ｑからはそれぞれ導電材６０Ｐが分岐し、透明導電膜１２Ａ上の導電材接続部１６Ａ、透明導電膜１２Ｂ上の導電材接続部１６Ａ、透明導電膜１２Ｃ上の導電材接続部１６Ａにそれぞれ接続されている。またＤＳＣ５０Ａの対極２０の金属基板２１にも導電材６０Ｐが固定され、この導電材６０Ｐは、バイパスダイオード７０Ａと、透明導電膜１２Ｅ上の接続端子１６の導電材接続部１６Ａとを接続している。さらにバイパスダイオード７０Ｄは、導電材６０Ｐを介して透明導電膜１２Ｄに接続されている。
【００４９】
また、図１に示すように、各ＤＳＣ５０の対極２０上には、乾燥剤９５が設けられている。
【００５０】
上記ＤＳＣモジュール１００は、溝９０が設けられており、溝９０は、環状の封止部３０Ａの外形に沿って形成される第１の溝９０Ａを有する。そして、その第１の溝９０Ａに、絶縁材３３が入り込むとともに、この絶縁材３３が、連続して本体部１２ａの縁部をも覆っている。このため、透明基板１１の内部であって溝９０の下方の位置に溝９０に沿ってクラックが形成され、そのクラックが本体部１２ａの縁部にまでつながっていたとしても、そのクラックを経た封止部３０Ａの外部からの水分の侵入が絶縁材３３によって十分に抑制される。このため、ＤＳＣモジュール１００によれば、優れた耐久性を有することが可能となる。
【００５１】
またＤＳＣモジュール１００では、絶縁材３３は、封止部３０Ａの外形に沿って、全周に渡って設けられているため、外部からの水分の侵入経路を全周に渡って遮断することができ、より優れた耐久性を有することが可能となる。
【００５２】
さらにＤＳＣモジュール１００では、第１の溝９０Ａが、本体部１２ａの縁部に沿って設けられている。このため、第１の溝９０Ａが本体部１２ａの縁部よりも外側に形成される場合に比べ、第１の溝９０Ａで囲まれる領域を小さくすることができ、ＤＳＣモジュール１００を小型化することができる。
【００５３】
またＤＳＣモジュール１００では、バックシート８０の周縁部全周に、絶縁性の連結部１４が設けられているため、バックシート８０の外側からバックシート８０の内側に水分が侵入することを、十分に抑制することができる。
【００５４】
さらにＤＳＣモジュール１００は、隣接するのＤＳＣ５０の透明導電膜１２の間の第１の溝９０Ａにも絶縁材３３が入り込んでいるため、透明導電膜１２同士の間に流れる電流を抑制することができ絶縁性を十分に確保することができる。このため、光電変換特性を向上させることができる。
【００５５】
またＤＳＣモジュール１００では、封止部３０Ａと絶縁材３３とが重なるように配置されている。このため、絶縁材３３が封止部３０Ａと重ならないように配置されている場合に比べて、ＤＳＣモジュール１００の受光面側から見た、発電に寄与する部分の面積をより増加させることができる。このため、開口率をより向上させることができる。
【００５６】
またＤＳＣモジュール１００では、第１電流取出し部１２ｆおよび第２電流取出し部１２ｈは、ＤＳＣ５０Ａの周囲であって透明導電膜１２Ａに対し透明導電膜１２Ｂと反対側に配置され、透明導電膜１２Ａの第１電流取出し部１２ｆおよび透明導電膜１２Ｆの第２電流取出し部１２ｈは互いに溝９０を介して隣り合うように配置されている。このため、ＤＳＣモジュール１００においては、第１電流取出し部１２ｆおよび第２電流取出し部１２ｈのそれぞれに外部接続端子１８ａ，１８ｂを隣り合うように配置することが可能となる。従って、外部接続端子１８ａ，１８ｂから電流を外部に取り出すためのコネクタの数を１つとすることが可能となる。すなわち、仮に、第１電流取出し部１２ｆが透明導電膜１２Ｄに対し透明導電膜１２Ｃと反対側に配置されている場合、第１電流取出し部１２ｆおよび第２電流取出し部１２ｈが互いに大きく離れて配置されるため、外部接続端子１８ａ，１８ｂも大きく離れて配置されることになる。この場合、ＤＳＣモジュール１００から電流を取り出すには、外部接続端子１８ａに接続するコネクタと、外部接続端子１８ｂに接続するコネクタの２つのコネクタが必要になる。しかし、ＤＳＣモジュール１００によれば、外部接続端子１８ａ，１８ｂを隣り合うように配置することが可能となるため、コネクタは１つで済む。このため、ＤＳＣモジュール１００によれば、省スペース化を図ることができる。また、ＤＳＣモジュール１００は、低照度下で使用されると、発電電流が小さい。具体的には、発電電流は２ｍＡ以下である。このため、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄの両端のＤＳＣ５０Ａ，５０Ｄのうち一端側のＤＳＣ５０Ｄの透明導電膜１２Ｄの一部を、他端側のＤＳＣ５０Ａの対極２０の金属基板２１に電気的に接続された第２電流取出し部１２ｈの隣りに溝９０を介して第１電流取出し部１２ｆとして配置しても、ＤＳＣモジュール１００の光電変換性能の低下を十分に抑制することができる。
【００５７】
また、ＤＳＣモジュール１００では、ＤＳＣ５０Ａ〜５０ＤがＸ方向に沿って一列に配列されており、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄの両端のＤＳＣ５０Ａ，５０Ｄのうち一端側のＤＳＣ５０Ｄの透明導電膜１２Ｄが、封止部３０Ａの内側に設けられる本体部１２ａと、第１電流取出し部１２ｆと、本体部１２ａと第１電流取出し部１２ｆとを接続する接続部１２ｇとを有する。このため、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄの一部であるＤＳＣ５０Ｃ、５０Ｄを途中で折り返し、ＤＳＣ５０ＡとＤＳＣ５０Ｄとをそれらが互いに隣り合うように配置する場合に比べて、隣り合う２つのＤＳＣ５０同士を接続するためにＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄの配列方向（図２のＸ方向）に沿って設けられる接続端子１６の設置領域をより短くすることが可能となり、より省スペース化を図ることが可能となる。また、ＤＳＣモジュール１００によれば、当該ＤＳＣモジュール１００が低照度環境下で使用される場合、通常、発電電流が小さいため、ＤＳＣモジュール１００が、本体部１２ａと第１電流取出し部１２ｆとを接続する第１接続部１２ｇをさらに有していても、光電変換特性の低下を十分に抑制することができる。
【００５８】
さらに、ＤＳＣモジュール１００では、集電配線１７が、バックシート８０と透明導電性基板１５との連結部１４と交差しないように配置されている。集電配線１７は一般に、多孔質であるため通気性を有しており、水蒸気等のガスが透過可能となっているところ、集電配線１７が、バックシート８０と透明導電性基板１５との連結部１４と交差しないように配置されていると、集電配線１７を通してバックシート８０と透明導電性基板１５との間の空間に外部から水蒸気等が侵入することを防止することができる。その結果、ＤＳＣモジュール１００は優れた耐久性を有することが可能となる。また集電配線１７は、透明導電膜１２Ｄよりも低い抵抗を有するため、発電電流が大きくなっても、光電変換特性の低下を十分に抑制することができる。
【００５９】
さらに、ＤＳＣモジュール１００が温度変化の大きい環境下に置かれた場合、接続端子１６の幅が狭いほど、接続端子１６は、透明導電膜１２の突出部１２ｃから剥離しにくくなる。その点、ＤＳＣモジュール１００では、接続端子１６のうち導電材非接続部１６Ｂが、導電材６０Ｐと接続される導電材接続部１６Ａより狭い幅を有する。このため、接続端子１６のうち導電材非接続部１６Ｂは、透明導電膜１２の突出部１２ｃから剥離しにくくなる。従って、仮に導電材接続部１６Ａが透明導電膜１２の突出部１２ｃから剥離しても、導電材非接続部１６Ｂは透明導電膜１２から剥離せず透明導電膜１２に対する接続を維持することが可能となる。また導電材接続部１６Ａが透明導電膜１２の突出部１２ｃから剥離しても、ＤＳＣモジュール１００は正常に動作することが可能である。従って、ＤＳＣモジュール１００によれば、接続信頼性を向上させることが可能となる。また、隣り合う２つのＤＳＣ５０のうち一方のＤＳＣ５０における対極２０の金属基板２１に接続された導電材６０Ｐは、他方のＤＳＣ５０における突出部１２ｃ上の導電材接続部１６Ａと接続され、導電材接続部１６Ａは、突出部１２ｃ上で封止部３０Ａの外側に設けられている。すなわち、隣り合う２つのＤＳＣ５０同士の接続が封止部３０Ａの外側で行われる。このため、ＤＳＣモジュール１００によれば、開口率を向上させることが可能となる。
【００６０】
またＤＳＣモジュール１００では、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄのうち隣りのＤＳＣ５０と接続されるＤＳＣ５０において、突出部１２ｃが、本体部１２ａから側方に張り出す張出し部１２ｄと、張出し部１２ｄから延びて、隣りのＤＳＣ５０の本体部１２ａに対向する対向部１２ｅとを有し、接続端子１６のうち少なくとも導電材接続部１６Ａが対向部１２ｅ上に設けられている。
【００６１】
この場合、接続端子１６のうち少なくとも導電材接続部１６Ａが、隣りのＤＳＣ５０の本体部１２ａに対向する対向部１２ｅ上に設けられているため、接続端子１６のうち少なくとも導電材接続部１６Ａが、隣りのＤＳＣ５０の本体部１２ａに対向する対向部１２ｅ上に設けられていない場合と異なり、導電材接続部１６Ａに接続される導電材６０Ｐが、隣りのＤＳＣ５０の対極２０の金属基板２１を横切ることを十分に防止することが可能となる。その結果、隣り合うＤＳＣ５０同士間の短絡を十分に防止することが可能となる。
【００６２】
またＤＳＣモジュール１００では、導電材接続部１６Ａおよび導電材非接続部１６Ｂはいずれも封止部３０Ａに沿って配置されている。このため、導電材接続部１６Ａおよび導電材非接続部１６Ｂを封止部３０Ａから遠ざかる方向に沿って配置する場合に比べて、接続端子１６のために要するスペースを省くことができる。
【００６３】
さらにＤＳＣモジュール１００では、バックシート８０の接着部８０Ｂは、ＤＳＣ５０の封止部３０Ａと離間している。このため、接着部８０Ｂが、低温時において収縮することにより封止部３０Ａを引っ張って、封止部３０Ａと透明導電性基板１５又は対極２０との界面に過大な応力が加わることが十分に抑制される。また、高温時においても、接着部８０Ｂが、膨張することにより封止部３０Ａを押して、封止部３０Ａと透明導電性基板１５又は対極２０との界面に過大な応力を加えることが十分に抑制される。すなわち、高温時でも低温時でも、封止部３０Ａと透明導電性基板１５又は対極２０との界面に過大な応力が加わることが十分に抑制される。このため、ＤＳＣモジュール１００は、優れた耐久性を有することが可能となる。
【００６４】
さらに、ＤＳＣモジュール１００では、対極２０のうち透明導電性基板１５側の面と第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂとの接着部の幅Ｐは、対極２０のうち透明導電性基板１５側の面と第１一体化封止部３１の環状部３１ａとの接着部の幅Ｑよりも狭くなっている。このため、ＤＳＣモジュール１００における開口率をより十分に向上させることができる。またＤＳＣモジュール１００では、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１一体化封止部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、対極２０のうち透明導電性基板１５側の面と第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂとの接着部の幅Ｐが、対極２０のうち透明導電性基板１５側の面と第１一体化封止部３１の環状部３１ａとの接着部の幅Ｑよりも狭くても、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、ＤＳＣモジュール１００によれば、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。
【００６５】
さらに、ＤＳＣモジュール１００では、対極２０と第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂの幅Ｒは、第１一体化封止部３１の環状部３１ａの幅Ｔの１００％以上２００％未満となっている。この場合、第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂにおいて、仕切部３１ｂの幅が環状部３１ａの幅Ｔの１００％以上であるため、第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂにおいて、仕切部３１ｂの幅Ｒが環状部３１ａの幅Ｔの１００％未満である場合と比べて、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とになる。このため、隣り合うＤＳＣ５０間にある仕切部３１ｂを通して外部から水分が侵入することをより十分に抑制することができる。一方、仕切部３１ｂの幅Ｒが環状部３１ａの幅Ｔの２００％を超える場合と比べて、開口率をより向上させることができる。
【００６６】
またＤＳＣモジュール１００においては、第２封止部３２Ａが、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２一体化封止部３２の仕切部３２ｂ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。
【００６７】
次に、作用極１０、連結部１４、光増感色素、対極２０、封止部３０Ａ、絶縁材３３、電解質４０、導電材６０Ｐ，６０Ｑ、バックシート８０および乾燥剤９５について詳細に説明する。
【００６８】
（作用極）
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。  透明導電膜１２に含まれる材料としては、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を含む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を含むことが好ましい。透明導電膜１２は、ガラスフリットをさらに含んでもよい。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。
【００６９】
また透明導電膜１２のうち透明導電膜１２Ｄの接続部１２ｇの抵抗値は、特に制限されるものではないが、下記式（１）で表される抵抗値以下であることが好ましい。
抵抗値＝直列接続されるＤＳＣ５０の数×１２０Ω        （１）
【００７０】
この場合、接続部１２ｇの抵抗値が、上記式（１）で表される抵抗値を超える場合と比べて、ＤＳＣモジュール１００の性能低下を十分に抑制することができる。本実施形態では、ＤＳＣ５０の数は４であるから、上記式（１）で表わされる抵抗値は４８０Ωとなるので、接続部１２ｇの抵抗値は４８０Ω以下であることが好ましい。
【００７１】
接続端子１６は、金属材料を含む。金属材料としては、例えば銀、銅およびインジウムなどが挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合せて用いてもよい。
【００７２】
また接続端子１６は、導電材６０Ｐと同一の材料で構成されていても異なる材料で構成されていてもよいが、同一の材料で構成されていることが好ましい。
【００７３】
この場合、接続端子１６および導電材６０Ｐが同一の材料で構成されているため、接続端子１６と導電材６０Ｐとの密着性をより十分に向上させることができる。このため、ＤＳＣモジュール１００における接続信頼性をより向上させることが可能となる。
【００７４】
接続端子１６においては、導電材非接続部１６Ｂの幅は、導電材接続部１６Ａの幅より狭ければ特に制限されないが、導電材接続部１６Ａの幅の１／２以下であることが好ましい。
【００７５】
この場合、導電材非接続部１６Ｂの幅が導電材接続部１６Ａの幅の１／２を超える場合に比べて、ＤＳＣモジュール１００における接続信頼性をより向上させることが可能となる。
【００７６】
導電材接続部１６Ａの幅は特に制限されないが、好ましくは０．５〜５ｍｍであり、より好ましくは０．８〜２ｍｍである。
【００７７】
酸化物半導体層１３は、酸化物半導体粒子で構成される。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。
【００７８】
酸化物半導体層１３は通常、光を吸収するための吸収層で構成されるが、吸収層と吸収層を透過した光を反射して吸収層に戻す反射層とで構成されてもよい。
【００７９】
酸化物半導体層１３の厚さは、例えば０．５〜５０μｍとすればよい。
【００８０】
（連結部）
連結部１４を構成する材料は、バックシート８０と透明導電膜１２とを接着させることができるものであれば特に制限されず、連結部１４を構成する材料としては、例えばガラスフリット、封止部３１Ａに用いられる樹脂材料と同様の樹脂材料などを用いることができる。中でも、連結部１４は、ガラスフリットであることが好ましい。ガラスフリットは樹脂材料に比べて高い封止能を有するため、バックシート８０の外側からの水分等の侵入を効果的に抑制することができる。
【００８１】
（光増感色素）
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。
【００８２】
（対極）
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
（封止部）
封止部３０Ａは、第１封止部３１Ａと、第２封止部３２Ａとで構成される。
【００８６】
第１封止部３１Ａを構成する材料としては、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等を含む変性ポリオレフィン樹脂、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。
【００８７】
第１封止部３１Ａの厚さは通常、４０〜９０μｍであり、好ましくは６０〜８０μｍである。
【００８８】
対極２０と仕切部３１ｂとの接着部の幅Ｐは、対極２０と第１一体化封止部３１の環状部３１ａとの接着部の幅Ｑの２５％以上１００％未満であることが好ましい。この場合、接着部の幅Ｐが、接着部の幅Ｑの２５％未満である場合と比べて、より優れた耐久性を有することが可能となる。接着部の幅Ｐは、接着部の幅Ｑの３０％以上であることがより好ましく、４０％以上であることがさらに好ましい。
【００８９】
ＤＳＣモジュール１００においては、第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂの幅Ｒは、第１一体化封止部３１の環状部３１ａの幅Ｔの１００％以上２００％未満であることが好ましく、１２０〜１８０％であることがより好ましい。
【００９０】
この場合、大きな開口率と優れた耐久性とをバランスさせることができる。
【００９１】
第２封止部３２Ａを構成する材料としては、第１封止部３１Ａと同様、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等を含む変性ポリオレフィン樹脂、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。
【００９２】
第２封止部３２Ａの厚さは通常、２０〜４５μｍであり、好ましくは３０〜４０μｍである。
【００９３】
（絶縁材）
絶縁材３３としては、ガラスフリット等の無機材料や、樹脂を用いることができる。中でも、絶縁材３３は、ガラスフリットであることが好ましい。ガラスフリットは樹脂材料に比べて高い封止能を有するため、第１の溝９０Ａからの水分等の侵入を効果的に抑制することができる。絶縁材３３の厚さは通常、１０〜３０μｍであり、好ましくは１５〜２５μｍである。また、絶縁材３３が、透明導電膜１２の縁部を覆う幅は、０．２ｍｍ以上であることが好ましく、０．５ｍｍ以上であることがより好ましい。透明導電膜１２の縁部を覆う幅を０．２ｍｍ以上とすることで、隣接するＤＳＣ５０の透明導電膜１２の間の絶縁性を十分に確保することができる。
【００９４】
（電解質）
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、バレロニトリル、ピバロニトリル、グルタロニトリル、メタクリロニトリル、イソブチロニトリル、フェニルアセトニトリル、アクリロニトリル、スクシノニトリル、オキサロニトリル、ペンタニトリル、アジポニトリル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、亜鉛錯体、鉄錯体、コバルト錯体などのレドックス対が挙げられる。また電解質４０は、有機溶媒に代えて、イオン液体を用いてもよい。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−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−エチル−３−プロピルイミダゾリウムヨーダイド、ジメチルイミダゾリウムアイオダイド、エチルメチルイミダゾリウムアイオダイド、ジメチルプロピルイミダゾリウムアイオダイド、ブチルメチルイミダゾリウムアイオダイド、又は、メチルプロピルイミダゾリウムアイオダイドが好適に用いられる。
【００９５】
また、電解質４０は、上記有機溶媒に代えて、上記イオン液体と上記有機溶媒との混合物を用いてもよい。
【００９６】
また電解質４０には添加剤を加えることができる。添加剤としては、ＬｉＩ、Ｉ２、４−ｔ−ブチルピリジン、グアニジウムチオシアネート、１−メチルベンゾイミダゾール、１−ブチルベンゾイミダゾールなどが挙げられる。
【００９７】
さらに電解質４０としては、上記電解質にＳｉＯ２、ＴｉＯ２、カーボンナノチューブなどのナノ粒子を混練してゲル様となった擬固体電解質であるナノコンポジットゲル電解質を用いてもよく、また、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンオキサイド誘導体、アミノ酸誘導体などの有機系ゲル化剤を用いてゲル化した電解質を用いてもよい。
【００９８】
なお、電解質４０は、Ｉ−／Ｉ３−からなる酸化還元対を含み、Ｉ３−の濃度が０．００６ｍｏｌ／リットル以下であることが好ましく、０〜６×１０−６ｍｏｌ／リットルであることがより好ましく、０〜６×１０−８ｍｏｌ／リットルであることがさらに好ましい。この場合、電子を運ぶＩ３−の濃度が低いため、漏れ電流をより減少させることができる。このため、開放電圧をより増加させることができるため、光電変換特性をより向上させることができる。
【００９９】
（導電材）
導電材６０Ｐ，６０Ｑとしては、例えば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。
【０１００】
（バックシート）
バックシート８０は、上述したように、耐候性層と、金属層とを含む積層体８０Ａと、積層体８０ＡのＤＳＣ５０側の面に設けられ、積層体８０Ａと連結部１４とを接着する接着部８０Ｂとを含む。
【０１０１】
耐候性層は、例えばポリエチレンテレフタレート又はポリブチレンテレフタレートで構成されていればよい。
【０１０２】
耐候性層の厚さは、例えば５０〜３００μｍであればよい。
【０１０３】
金属層は、例えばアルミニウムを含む金属材料で構成されていればよい。金属材料は通常、アルミニウム単体で構成されるが、アルミニウムと他の金属との合金であってもよい。他の金属としては、例えば銅、マンガン、亜鉛、マグネシウム、鉛、及び、ビスマスが挙げられる。具体的には、９８％以上の純アルミニウムにその他の金属が微量添加された１０００系アルミニウムが望ましい。これは、この１０００系アルミニウムが、他のアルミニウム合金と比較して、安価で、加工性に優れているためである。
【０１０４】
金属層の厚さは特に制限されるものではないが、例えば１２〜３０μｍであればよい。
【０１０５】
積層体８０Ａは、さらに樹脂層を含んでいてもよい。樹脂層を構成する材料としては、例えばブチルゴム、ニトリルゴム、熱可塑性樹脂などが挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合せて用いることができる。樹脂層は、金属層のうち耐候性層と反対側の表面全体に形成されていてもよいし、周縁部にのみ形成されていてもよい。
【０１０６】
接着部８０Ｂを構成する材料としては、例えばブチルゴム、ニトリルゴム、熱可塑性樹脂などが挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合せて用いることができる。接着部８０Ｂの厚さは特に制限されるものではないが、例えば３００〜１０００μｍであればよい。
【０１０７】
（乾燥剤）
乾燥剤９５は、シート状であっても、粒状であってもよい。乾燥剤９５は、例えば水分を吸収するものであればよく、乾燥剤９５としては、例えばシリカゲル、アルミナ、ゼオライトなどが挙げられる。
【０１０８】
次に、ＤＳＣモジュール１００の製造方法について図３、図７および図８を参照しながら説明する。図７は、溝を覆う絶縁材およびバックシートを固定するための絶縁材を形成した作用極を示す平面図、図８は、図４の第１一体化封止部を形成するための第１一体化封止部形成体を示す平面図である。
【０１０９】
まず１つの透明基板１１の上に透明導電膜を形成してなる積層体を用意する。
【０１１０】
透明導電膜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。
【０１１１】
次に、図３に示すように、透明導電膜に対して溝９０を形成し、互いに溝９０を介在させて絶縁状態で配置される透明導電膜１２Ａ〜１２Ｆを形成する。具体的には、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄに対応する４つの透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄは、四角形状の本体部１２ａ及び突出部１２ｃを有するように形成する。このとき、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｃに対応する透明導電膜１２Ａ〜１２Ｃについては、突出部１２ｃが張出し部１２ｄのみならず、張出し部１２ｄから延びて、隣りのＤＳＣ５０の本体部１２ａに対向する対向部１２ｅをも有するように形成する。また透明導電膜１２Ｄについては、四角形状の本体部１２ａ及び張出し部１２ｄのみならず、第１電流取出し部１２ｆと、第１電流取出し部１２ｆと本体部１２ａとを接続する接続部１２ｇとを有するように形成する。このとき、第１電流取出し部１２ｆは、透明導電膜１２Ａに対し、透明導電膜１２Ｂと反対側に配置されるように形成する。さらに、透明導電膜１２Ｅは、第２電流取出し部１２ｈが形成されるように形成する。このとき、第２電流取出し部１２ｈは、透明導電膜１２Ａに対し、透明導電膜１２Ｂと反対側に配置され、且つ、第１電流取出し部１２ｆの隣りに溝９０を介して配置されるように形成する。
【０１１２】
溝９０は、例えばＹＡＧレーザ又はＣＯ２レーザ等を光源として用いたレーザスクライブ法によって形成することができる。
【０１１３】
こうして、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が得られる。
【０１１４】
次に、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｃのうちの突出部１２ｃ上に、導電材接続部１６Ａと導電材非接続部１６Ｂとで構成される接続端子１６の前駆体を形成する。具体的には、接続端子１６の前駆体は、導電材接続部１６Ａが対向部１２ｅ上に設けられるように形成する。また透明導電膜１２Ｅにも接続端子１６の前駆体を形成する。また導電材非接続部１６Ｂの前駆体は、導電材接続部１６Ａの幅よりも狭くなるように形成する。接続端子１６の前駆体は、例えば銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成することができる。
【０１１５】
さらに、透明導電膜１２Ｄの接続部１２ｇの上には集電配線１７の前駆体を形成する。集電配線１７の前駆体は、例えば銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成することができる。
【０１１６】
また、透明導電膜１２Ａの第１電流取出し部１２ｆ，第２電流取出し部１２ｈ上にはそれぞれ外部に電流を取り出すための外部接続用端子１８ａ，１８ｂの前駆体を形成する。外部接続用端子の前駆体は、例えば銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成することができる。
【０１１７】
さらに、本体部１２ａの縁部に沿って形成される第１の溝９０Ａに入り込み且つ本体部１２ａの縁部をも覆うように、絶縁材３３の前駆体を形成する。絶縁材３３は、例えばガラスフリットを含むペーストを塗布し乾燥させることによって形成することができる。
【０１１８】
またバックシート８０を固定するために、絶縁材３３と同様にして、絶縁材３３を囲むように且つ透明導電膜１２Ｄ、透明導電膜１２Ｅ、透明導電膜１２Ｆを通るように環状の連結部１４の前駆体を形成する。
【０１１９】
さらに透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄの各々の本体部１２ａの上に、酸化物半導体層１３の前駆体を形成する。酸化物半導体層１３の前駆体は、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、乾燥させることで形成することができる。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
そして、接続端子１６の前駆体、絶縁材３３の前駆体、連結部１４の前駆体、酸化物半導体層１３の前駆体を一括して焼成し、接続端子１６、絶縁材３３、連結部１４、および酸化物半導体層１３を形成する。
【０１２３】
このとき、焼成温度は酸化物半導体粒子やガラスフリットの種類により異なるが、通常は３５０〜６００℃であり、焼成時間も、酸化物半導体粒子やガラスフリットの種類により異なるが、通常は１〜５時間である。
【０１２４】
こうして、図７に示すように、絶縁材３３とバックシート８０を固定するための連結部１４が形成された作用極１０が得られる。
【０１２５】
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。
【０１２６】
次に、酸化物半導体層１３の上に電解質４０を配置する。
【０１２７】
次に、図８に示すように、第１一体化封止部３１を形成するための第１一体化封止部形成体１３１を準備する。第１一体化封止部形成体１３１は、第１一体化封止部３１を構成する材料からなる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１一体化封止部形成体１３１は、複数の第１封止部形成体１３１Ａを一体化させてなる構造を有する。
【０１２８】
そして、この第１一体化封止部形成体１３１を、作用極１０の上に接着させる。このとき、第１一体化封止部形成体１３１は、絶縁材３３と重なるように作用極１０に接着する。第１一体化封止部形成体１３１の作用極１０への接着は、第１一体化封止部形成体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１一体化封止部形成体１３１は、透明導電膜１２の本体部１２ａが第１一体化封止部形成体１３１の内側に配置されるように作用極１０に接着する。
【０１２９】
一方、ＤＳＣ５０の数と同数の対極２０を用意する。
【０１３０】
対極２０は、金属基板２１上に、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を形成することにより得ることができる。
【０１３１】
次に、上述した第１一体化封止部形成体１３１をもう１つ用意する。そして、複数の対極２０の各々を、第１一体化封止部形成体１３１の各開口１３１ａを塞ぐように貼り合わせる。
【０１３２】
次に、対極２０に接着した第１一体化封止部形成体１３１と、作用極１０に接着した第１一体化封止部形成体１３１とを重ね合わせ、第１一体化封止部形成体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１一体化封止部３１が形成される。このとき、対極２０のうち透明導電性基板１５側の面と第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂとの接着部の幅Ｐが、対極２０のうち透明導電性基板１５側の面と第１一体化封止部３１の環状部３１ａとの接着部の幅Ｑよりも狭くなるように第１一体化封止部３１を形成する。また第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂの幅Ｒは、第１一体化封止部３１の環状部３１ａの幅Ｔの１００％以上２００％未満となるように第１一体化封止部３１を形成する。第１一体化封止部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。
【０１３３】
次に、第２一体化封止部３２を準備する（図５参照）。第２一体化封止部３２は、複数の第１封止部３２Ａを一体化させてなる構造を有する。第２一体化封止部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３２ｃを形成することによって得ることができる。第２一体化封止部３２は、第１一体化封止部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２一体化封止部３２の対極２０への接着は、第２一体化封止部３２を加熱溶融させることによって行うことができる。
【０１３４】
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等を含む変性ポリオレフィン樹脂、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２一体化封止部３２の形成のための封止用樹脂フィルムの構成材料は、第１一体化封止部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よりも軟らかくなるため、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。
【０１３５】
次に、第２封止部３２の仕切部３２ｂにバイパスダイオード７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃを固定する。またＤＳＣ５０Ｄの封止部３０Ａ上にもバイパスダイオード７０Ｄを固定する。
【０１３６】
そして、バイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｄを通るように導電材６０ＱをＤＳＣ５０Ｂ〜５０Ｃの対極２０の金属基板２１に固定する。さらにバイパスダイオード７０Ａ，７０Ｂ間、バイパスダイオード７０Ｂ，７０Ｃ間、バイパスダイオード７０Ｃ，７０Ｄ間の各導電材６０Ｑと、透明導電膜１２Ａ上の導電材接続部１６Ａ、透明導電膜１２Ｂ上の導電材接続部１６Ａ、透明導電膜１２Ｃ上の導電材接続部１６Ａとをそれぞれ接続するように導電材６０Ｐを形成する。また、透明導電膜１２Ｅ上の導電材接続部１６Ａとバイパスダイオード７０Ａとを接続するようにＤＳＣ５０Ａの対極２０の金属基板２１に導電材６０Ｐを固定する。さらに、透明導電膜１２Ｄとバイパスダイオード７０Ａとを導電材６０Ｐによって接続する。
【０１３７】
このとき、導電材６０Ｐは、導電材６０Ｐ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の接続端子１６の導電材接続部１６Ａにわたって塗布し、硬化させる。導電材６０Ｑは、導電材６０Ｑ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、各対極２０上に隣り合うバイパスダイオードを結ぶように塗布し、硬化させる。このとき、上記ペーストとしては、光増感色素への悪影響を避ける観点から、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。
【０１３８】
最後に、バックシート８０を用意し、このバックシート８０の周縁部８０ａを連結部１４に接着させる。このとき、バックシート８０の接着部８０ＢとＤＳＣ５０の封止部３０Ａとが離間するようにバックシート８０を配置する。
【０１３９】
以上のようにしてＤＳＣモジュール１００が得られる。
【０１４０】
なお、上述した説明では、接続端子１６、絶縁材３３、連結部１４、および酸化物半導体層１３を形成するために、接続端子１６の前駆体、絶縁材３３の前駆体、連結部１４の前駆体、酸化物半導体層１３の前駆体を一括して焼成する方法を用いているが、接続端子１６、絶縁材３３、連結部１４、および酸化物半導体層１３はそれぞれ別々に前駆体を焼成して形成してもよい。
【０１４１】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄが図２のＸ方向に沿って一列に配列されているが、図９に示すＤＳＣモジュール２００のように、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄの一部であるＤＳＣ５０Ｃ、５０Ｄを途中で折り返し、ＤＳＣ５０ＡとＤＳＣ５０Ｄとをそれらが互いに隣り合うように配置してもよい。なお、図９において、バックシート８０は省略してある。この場合、透明導電膜１２Ｄは、ＤＳＣモジュール１００と異なり、本体部１２ａと第１電流取出し部１２ｆとの間に接続部１２ｇを設ける必要がない。このため、集電配線１７も設ける必要がない。
【０１４２】
また上記実施形態では、バックシート８０と透明導電性基板１５との連結部１４と交差する第２の溝９０Ｂが、絶縁材３３で覆われていないが、図１０に示すＤＳＣモジュール３００のように、第２の溝９０Ｂは、絶縁材３３で覆われていることが好ましい。なお、図１０において、バックシート８０は省略してある。図１０に示すように、第２の溝９０Ｂが連結部１４と交差していると、その第２の溝９０Ｂを通じて水分がバックシート８０と透明導電性基板１５との間の空間に侵入することが可能となる。この場合、第２の溝９０Ｂに絶縁材３３が入り込み、絶縁材３３が、透明導電膜１２のうち本体部１２ａを除く部分の縁部をも覆っていることで、バックシート８０の外側から内側への水分の侵入が十分に抑制される。このため、バックシート８０と透明導電性基板１５との間の空間に侵入した水分が封止部３０Ａを通じて封止部３０Ａの内側に入り込むことが十分に抑制される。このため、ＤＳＣモジュール３００の耐久性の低下を十分に抑制することが可能となる。
【０１４３】
さらに上記実施形態では、溝９０の一部は絶縁材３３によって覆われていないが、図１０に示すＤＳＣモジュール３００のように、絶縁材３３が溝９０のすべてに入り込むとともに、すべての溝９０の両側の透明導電膜１２の縁部を覆っていることが好ましい。この場合、絶縁材３３がすべての溝９０に入り込むとともににすべての溝９０の両側の透明導電膜１２の縁部を覆っているため、そもそも溝９０に水分が侵入できず、溝９０に形成されたクラックにも水分が侵入できなくなるため、溝９０を介して水分が侵入することをより一層抑制することができる。また、絶縁材３３がすべての溝９０の両側の透明導電膜１２の縁部も覆っているため、溝９０の両側の透明導電膜１２の間での絶縁性も十分に確保することができる。また、ＤＳＣモジュール１００は、隣接するのＤＳＣ５０の透明導電膜１２の間の第１の溝９０Ａのすべてにも絶縁材３３が入り込んでいるため、透明導電膜１２同士の間に流れる電流をより抑制することができ絶縁性を十分に確保することができる。このため、光電変換特性をより向上させることができる。
【０１４４】
また上記実施形態では、第１電流取出し部１２ｆおよび第２電流取出し部１２ｈが、ＤＳＣ５０Ａ側の周囲に配置されているが、図１１に示すＤＳＣモジュール４００に示すように、第１電流取出し部１２ｆおよび第２電流取出し部１２ｈは、ＤＳＣ５０Ｄ側の周囲に配置されていてもよい。この場合、第１電流取出し部１２ｆは、透明導電膜１２Ｄの本体部１２ａに対しＤＳＣ５０Ｃと反対側に封止部３０Ａの外側まで突出するように設けられる。一方、第２電流取出し部１２ｈは、透明導電膜１２Ｄの本体部１２ａに対しＤＳＣ５０Ｃと反対側に設けられる。また透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄに沿って第２接続部としての接続部１２ｉが延びており、この接続部１２ｉが、第２電流取出し部１２ｆとＤＳＣ５０Ａの対極２０の金属基板２１とを接続している。具体的には、接続部１２ｉの上に、接続部１２ｉに沿って集電配線４１７が設けられ、この集電配線４１７とバイパスダイオード７０Ａから延びる導電材６０Ｐとが接続されている。このＤＳＣモジュール４００によっても、優れた光電変換特性を有しながら省スペース化を図ることができる。なお、この場合に、接続部１２ｉの抵抗値が、下記式（１）で表される抵抗値以下であることが好ましいのは、上記実施形態と同様である。
抵抗値＝直列接続されるＤＳＣ５０の数×１２０Ω        （１）
【０１４５】
さらに上記実施形態では、第１の溝９０Ａは、透明導電膜１２の本体部１２ａの縁部に沿って形成されているが、図１２に示すように、環状の封止部３０Ａの外形に沿ってさえいれば、透明導電膜１２の本体部１２ａの縁部に沿って形成されていなくてもよい。具体的には、透明導電膜１２上の環状の封止部３０Ａよりも外側に離れた位置おいて第１の溝９０Ａが形成されている。この場合でも、絶縁材３３は、環状の封止部３０Ａの外形に沿って形成された第１の溝９０Ａに入り込むとともに、連続して本体部１２ａの縁部を覆っている。
【０１４６】
また、上記実施形態では、絶縁材３３と連結部１４は、離間していたが、図１２に示すように、同一の材料で構成され一体化されていることが好ましい。この場合、絶縁材３３と連結部１４が同一材料からなり一体化されているため、バックシート８０内に水分が侵入したとしても、連結部１４と絶縁層３３の間に界面が生じないので、一体となって水分の侵入を防止することができ。このため、より一層優れた耐久性を有することが可能となる。
【０１４７】
また上記実施形態では、溝９０が第２の溝９０Ｂを有しているが、第２の溝９０Ｂは必ずしも形成されていなくてもよい。
【０１４８】
また上記実施形態では、接続端子１６の導電材接続部１６Ａおよび導電材非接続部１６Ｂの幅が一定とされているが、導電材接続部１６Ａおよび導電材非接続部１６Ｂの幅はそれぞれ、接続端子１６の延び方向に沿って変化してもよい。例えば導電材非接続部１６Ｂのうち導電材接続部１６Ａから最も遠い側の端部から最も近い側の端部に向かって幅が単調に増加し、導電材接続部１６Ａのうち導電材非接続部１６Ｂ側の端部から導電部材非接続部１６Ｂより最も遠い側の端部に向かって幅が単調に増加してもよい。
【０１４９】
また上記実施形態では、導電材接続部１６Ａおよび導電材非接続部１６Ｂはそれぞれ封止部３０Ａに沿って設けられているが、これらは、封止部３０Ａから遠ざかる方向に延びるように形成されていてもよい。但し、この場合、導電材接続部１６Ａが導電材非接続部１６Ｂよりも封止部３０Ａに近い位置に配置されていることが好ましい。この場合、導電材６０Ｐをより短くすることができる。
【０１５０】
あるいは、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｃ上に形成される接続端子１６においては、導電材非接続部１６Ｂは、導電材接続部１６Ａに直交するように配置されてもよい。
【０１５１】
また上記実施形態では、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。
【０１５２】
さらに上記実施形態では、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。
【０１５３】
また上記実施形態では、対極２０と第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂとの接着部の幅Ｐは、対極２０と第１一体化封止部３１の環状部３１ａとの接着部の幅Ｑよりも狭くなっているが、接着部の幅Ｐは、接着部の幅Ｑ以上であってもよい。
【０１５４】
さらに、上記実施形態では、第１一体化封止部３１の仕切部３１ｂの幅Ｒは、第１一体化封止部３１の環状部３１ａの幅Ｔの１００％以上２００％未満となっているが、仕切部３１ｂの幅Ｒは、第１一体化封止部３１の環状部３１ａの幅Ｔの１００％未満であってもよく、２００％以上であってもよい。
【０１５５】
さらに、上記実施形態では、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、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。
【０１５６】
さらに上記実施形態では、バックシート８０が設けられているが、バックシート８０は必ずしも設けられていなくてもよい。
【０１５７】
また上記実施形態では、バックシート８０と透明導電膜１２とが、連結部１４を介して接着されているが、バックシート８０と透明導電膜１２とは、必ずしも連結部１４を介して接着されている必要はない。
【０１５８】
さらに上記実施形態では、複数のＤＳＣ５０が直列接続されているが、並列接続されていてもよい。
【０１５９】
さらに上記実施形態では、複数のＤＳＣ５０が用いられているが、本発明では、ＤＳＣは１つのみ用いてもよい。
【０１６０】
また上記実施形態では、対極２０が対向基板を構成しているが、対向基板として、対極２０に代えて、絶縁性基板を用いてもよい。この場合、絶縁性基板と封止部３０Ａと透明導電性基板１５との間の空間に酸化物半導体層、多孔質絶縁層及び対極で構成される構造体が配置される。構造体は、透明導電性基板１５のうち対向基板側の面上に設けることができる。構造体は、透明導電性基板１５側から順に、酸化物半導体層、多孔質絶縁層及び対極で構成される。また上記空間には電解質が配置されている。電解質は、酸化物半導体層及び多孔質絶縁層の内部にまで含浸される。ここで、絶縁性基板としては、例えばガラス基板又は樹脂フィルムなどを用いることができる。また対極としては、上記実施形態の対極２０と同様のものを用いることができる。あるいは、対極は、例えばカーボン等を含む多孔質の単一の層で構成されてもよい。多孔質絶縁層は、主として、多孔質酸化物半導体層と対極との物理的接触を防ぎ、電解質を内部に含浸させるためのものである。このような多孔質絶縁層としては、例えば酸化物の焼成体を用いることができる。
【実施例】
【０１６１】
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。
【０１６２】
（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積層体を準備した。次に、図３に示すように、ＣＯ２レーザ（ユニバーサルシステム社製Ｖ−４６０）によって透明導電膜１２に溝９０を形成し、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｆを形成した。このとき、溝９０の幅は１ｍｍとした。また透明導電膜１２Ａ〜１２Ｃはそれぞれ、４．６ｃｍ×２．０ｃｍの四角形状の本体部と、本体部の片側側縁部から突出する突出部とを有するように形成した。また透明導電膜１２Ｄは、４．６ｃｍ×２．１ｃｍの四角形状の本体部と、本体部の片側側縁部から突出する突出部とを有するように形成した。また透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄのうち３つの透明導電膜１２Ａ〜１２Ｃの突出部１２ｃについては、本体部１２ａの片側縁部１２ｂから張り出す張出し部１２ｄと、張出し部１２ｄから延びて、隣りの透明導電膜１２の本体部１２ａに対向する対向部１２ｅとで構成されるようにした。また透明導電膜１２Ｄの突起部１２ｃについては、本体部１２ａの片側縁部１２ｂから張り出す張出し部１２ｄのみで構成されるようにした。このとき、張出し部１２ｄの張出し方向（図２のＸ方向に直交する方向）の長さは２．１ｍｍとし、張出し部１２ｄの幅は９．８ｍｍとした。また対向部１２ｅの幅は２．１ｍｍとし、対向部１２ｅの延び方向の長さは９．８ｍｍとなるようにした。
【０１６３】
また透明導電膜１２Ｄについては、本体部１２ａおよび突出部１２ｃのみならず、第１電流取出し部１２ｆと、第１電流取出し部１２ｆと本体部１２ａとを接続する接続部１２ｇとを有するように形成した。透明導電膜１２Ｅについては、第２電流取出し部１２ｈを有するように形成した。このとき、接続部１２ｇの幅は、１．３ｍｍとし、長さは５９ｍｍとした。また接続部１２ｇの抵抗値を四端子法にて測定したところ、１００Ωであった。
【０１６４】
次に、透明導電膜１２Ａ〜１２Ｃのうちの突出部１２ｃ上に、導電材接続部１６Ａと導電材非接続部１６Ｂとで構成される接続端子１６の前駆体を形成した。具体的には、接続端子１６の前駆体は、導電材接続部１６Ａの前駆体が対向部１２ｅ上に設けられるように、導電材非接続部１６Ｂの前駆体が張出し部１２ｄ上に設けられるように形成した。このとき、導電材非接続部１６Ｂの前駆体は、導電材接続部１６Ａの幅よりも狭くなるように形成した。接続端子１６の前駆体は、スクリーン印刷により銀ペースト（福田金属箔粉工業社製「ＧＬ−６０００Ｘ１６」）を塗布し乾燥させることで形成した。
【０１６５】
さらに、透明導電膜１２Ｄの接続部１２ｇの上に集電配線１７の前駆体を形成した。集電配線１７の前駆体は、スクリーン印刷により銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成した。
【０１６６】
また、透明導電膜１２Ａの第１電流取出し部１２ｆ，第２電流取出し部１２ｈ上にそれぞれ外部に電流を取り出すための外部接続用端子１８ａ，１８ｂの前駆体を形成した。外部接続用端子の前駆体は、スクリーン印刷により銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成した。
【０１６７】
さらに、絶縁材３３の前駆体を、第１の溝９０Ａに入り込み且つ第１の溝９０Ａの両側の透明導電膜の縁部を覆うように形成した。絶縁材３３は、スクリーン印刷によりガラスフリットを含むペーストを塗布し乾燥させることによって形成した。このとき、絶縁材３３で覆った透明導電膜の縁部の幅は、溝９０から０．２ｍｍであった。
【０１６８】
またバックシート８０を固定するために、絶縁材３３と同様にして、絶縁材３３を囲むように且つ透明導電膜１２Ｄ、透明導電膜１２Ｅ、透明導電膜１２Ｆを通るようにガラスフリットからなる環状の連結部１４の前駆体を形成した。またこのとき、連結部１４の前駆体は、その内側に集電配線１７の前駆体が配置されるように形成した。また連結部１４は、その外側に、第１電流取出し部および第２電流取出し部が配置されるように形成した。連結部１４は、スクリーン印刷によりガラスフリットを含むペーストを塗布し乾燥させることによって形成した。
【０１６９】
さらに透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄの各々の本体部１２ａの上に、酸化物半導体層１３の前駆体を形成した。酸化物半導体層１３の前駆体は、チタニアを含む多孔質酸化物半導体層形成用ペースト（日揮触媒化成社製「ＰＳＴ−２１ＮＲ」）をスクリーン印刷により３回塗布し、乾燥させた後、さらにチタニアを含む多孔質酸化物半導体層形成用ペースト（日揮触媒化成社製「ＰＳＴ−４００Ｃ」）をスクリーン印刷により塗布した後、乾燥させることで形成した。
【０１７０】
次に、接続端子１６の前駆体、集電配線１７の前駆体、外部接続用端子１８ａ，１８ｂの前駆体、絶縁材３３の前駆体、連結部１４の前駆体、絶縁材３３の前駆体、酸化物半導体層１３の前駆体を５００℃で１５分間焼成し、接続端子１６、集電配線１７、外部接続用端子１８ａ，１８ｂ、連結部１４、絶縁材３３および酸化物半導体層１３を形成した。このとき、接続端子１６のうち導電材接続部の幅は１．０ｍｍであり、導電材非接続部の幅は０．３ｍｍであった。また導電材接続部の延び方向に沿った長さは７．０ｍｍであり、導電材非接続部の延び方向に沿った長さは７．０ｍｍであった。また集電配線１７、外部接続用端子１８ａ，１８ｂ、連結部１４、および酸化物半導体層１３の寸法はそれぞれ以下の通りであった。
集電配線１７：厚さ４μｍ、幅２００μｍ、図２のＸ方向に沿った長さ７９ｍｍ、図２のＸ方向に直交する方向に沿った長さ２１ｍｍ
外部接続用端子１８ａ，１８ｂ：厚さ２０μｍ、幅２ｍｍ、長さ７ｍｍ
連結部１４：５０μｍ、幅３ｍｍ
酸化物半導体層１３：厚さ１３μｍ、図２のＸ方向の長さ１７ｍｍ、図２のＸ方向に直交する方向の長さ４２．１ｍｍ
【０１７１】
次に、作用極を、Ｎ７１９からなる光増感色素を０．２ｍＭ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。
【０１７２】
次に、酸化物半導体層の上に、３−メトキシプロピオニトリルからなる溶媒中に、へキシルメチルイミダゾリウムヨージド２Ｍ、ｎ−メチルベンゾイミダゾール０．３Ｍ、グアニジウムチオシアネート０．１Ｍからなる電解質を塗布し乾燥させて電解質を配置した。
【０１７３】
次に、第１封止部を形成するための第１一体化封止部形成体を準備した。第１一体化封止部形成体は、８．０ｃｍ×４．６ｃｍ×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１．７ｃｍ×４．４ｃｍ×５０μｍの大きさとなるように、且つ、環状部の幅が２ｍｍ、環状部の内側開口を仕切る仕切部の幅が２．６ｍｍとなるように第１一体化封止部形成体を作製した。
【０１７４】
そして、この第１一体化封止部形成体を、作用極上の絶縁材３３に重ね合わせた後、第１一体化封止部形成体を加熱溶融させることによって作用極上の絶縁材３３に接着させた。
【０１７５】
次に、４枚の対極を用意した。４枚の対極のうち２枚の対極は、４．６ｃｍ×１．９ｃｍ×４０μｍのチタン箔の上にスパッタリング法によって厚さ５ｎｍ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。４枚の対極のうち残りの２枚の対極は、４．６ｃｍ×２．０ｃｍ×４０μｍのチタン箔の上にスパッタリング法によって厚さ５ｎｍ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１一体化封止部形成体をもう１つ準備し、この第１一体化封止部形成体を、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。
【０１７６】
そして、作用極に接着させた第１一体化封止部形成体と、対極に接着させた第１一体化封止部形成体とを対向させ、第１一体化封止部形成体同士を重ね合わせた。そして、この状態で第１一体化封止部形成体を加圧しながら第１一体化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。このとき、第１一体化封止部の仕切部と対極のうち透明導電性基板側の面との接着部の幅Ｐ、第１一体化封止部のうちの環状部と対極のうち透明導電性基板側の面との接着部の幅Ｑ、第１一体化封止部の仕切部の幅Ｒおよび環状部の幅Ｔはそれぞれ以下の通りであった。
Ｐ＝１．０ｍｍ
Ｑ＝２．０ｍｍ
Ｒ＝２．６ｍｍ
Ｔ＝２．２ｍｍ
【０１７７】
次に、第２一体化封止部を準備した。第２一体化封止部は、８．０ｃｍ×４．６ｃｍ×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、１．７ｃｍ×４．４ｃｍ×５０μｍの大きさとなるように且つ、環状部の幅が２ｍｍで、環状部の内側開口を仕切る仕切部の幅が２．６ｍｍとなるように第２一体化封止部を作製した。第２一体化封止部は、第１一体化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２一体化封止部を対極に押しつけながら第１一体化封止部及び第２一体化封止部を加熱溶融させることによって対極及び第１一体化封止部に貼り合せた。
【０１７８】
次に、各対極の金属基板上に、乾燥剤シートを両面テープで貼り付けた。乾燥剤シートの寸法は、厚さ１ｍｍ×縦３ｃｍ×横１ｃｍであり、乾燥剤シートとしては、ゼオシート（商品名、品川化成社製）を用いた。
【０１７９】
次に、図２に示すように、第２一体化封止部の３つの仕切部にそれぞれバイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｃを、低温硬化型の銀ペースト（藤倉化成社製、ドータイトＤ５００）を、バイパスダイオードの両端の端子から対極２０の金属基板２１につながるように塗布することによって固定した。また４つのＤＳＣ５０Ａ〜５０ＤのうちＤＳＣ５０Ｄの第２一体化封止部の環状部上にバイパスダイオード７０Ｄを、上記低温硬化型の銀ペーストを、ダイオードの両端の端子のうち一方の端子から対極につながるように塗布することによって固定した。こうして、４つのバイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｄに対して、隣り合う２つのバイパスダイオード同士を結ぶように導電材６０Ｑを形成した。このとき、導電材６０Ｑは、上記低温硬化型の銀ペーストを３０℃で１２時間硬化させることによって形成した。バイパスダイオードとしては、ローム社製ＲＢ７５１Ｖ−４０を用いた。
【０１８０】
またバイパスダイオード間の各導電材６０Ｑと、３つの透明導電膜１２Ａ〜１２Ｃ上の導電材接続部とをそれぞれ接続するように低温硬化型の銀ペースト（藤倉化成社製、ドータイトＤ−５００）を塗布し、硬化させることによって導電材６０Ｐを形成した。さらにバイパスダイオード７０Ａについては、透明導電膜１２Ｅ上の導電材接続部と接続するように上記低温硬化型の銀ペーストを塗布し硬化させることによって導電材６０Ｐを形成した。このとき、導電材６０Ｐは、上記低温硬化型の銀ペーストを、３０℃で１２時間硬化させることによって形成した。
【０１８１】
次に、ブチルゴム（アイカ工業社製「アイカメルト」）を２００℃で加熱しながらディスペンサで連結部１４上に塗布し、接着部の前駆体を形成した。一方、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂フィルム（厚さ５０μｍ）、アルミ箔（厚さ２５μｍ）、バイネル（商品名、デュポン社製）からなるフィルム（厚さ５０μｍ）をこの順に積層した積層体を用意した。そして、この積層体８０Ａの周縁部と接着部８０Ｂの前駆体の上に重ね合わせ、１０秒間加圧した。こうして、連結部１４に、接着部８０Ｂと積層体８０Ａとで構成されるバックシート８０を得た。以上のようにしてＤＳＣモジュールを得た。
【０１８２】
(実施例２）
ガラスフリットからなる絶縁材３３が第２の溝９０Ｂに入り込むとともに、第２の溝９０Ｂを形成する透明導電膜１２の縁部をも覆うように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。なお、絶縁材３３で覆った透明導電膜の縁部は、溝から０．２ｍｍの部分とした。
【０１８３】
（実施例３）
絶縁材３３で覆った透明導電膜１２の縁部の幅を、溝９０から０．５ｍｍとしたこと以外は、実施例２と同様にしてＤＳＣモジュールを作製した。
【０１８４】
(比較例１）
絶縁材３３を形成しなかっ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。
【０１８５】
（特性評価）
（耐久性）
実施例１〜２および比較例１で得られたＤＳＣモジュールについて、出力（η０）を測定した。続いて、実施例１〜２および比較例１で得られたＤＳＣモジュールについて、ＪＩＳ  Ｃ  ８９３８に準じたヒートサイクル試験を行った後の出力（η）も測定した。そして、下記式：
光電変換効率の保持率（％）＝η／η０×１００
に基づき、出力の保持率（出力保持率）を算出した。結果を表１に示す。
【表１】
0005444488.tif 000002
【０１８６】
表１に示すように、実施例１〜３のＤＳＣモジュールは、比較例１のＤＳＣモジュールに比べて、高い出力保持率を示すことが分かった。また、実施例１〜３のＤＳＣモジュールは、比較例１のＤＳＣモジュールに比べて、高い出力を示すことも分かった。
【０１８７】
以上より、本発明のＤＳＣ素子によれば、優れた耐久性を有することが確認された。
【符号の説明】
【０１８８】
１１…透明基板
１２…透明導電膜
１２ａ…本体部
１３…酸化物半導体層
１５…透明導電性基板（導電性基板）
２０…対極（対向基板）
２１…金属基板
３０Ａ…封止部
３３…絶縁材
５０，５０Ａ〜５０Ｄ…色素増感太陽電池
８０…バックシート
９０…溝
９０Ａ…第１の溝
９０Ｂ…第２の溝
１００，２００，３００…色素増感太陽電池モジュール
【要約】
【課題】優れた耐久性を有する色素増感太陽電池素子を提供すること。
【解決手段】少なくとも１つの色素増感太陽電池５０Ａ〜５０Ｄを有し、色素増感太陽電池５０が、透明基板１１および透明基板１１の上に設けられる透明導電膜１２を有する導電性基板１５と、導電性基板１５に対向する対向基板２０と、導電性基板１５又は対向基板２０上に設けられる酸化物半導体層１３と、導電性基板１５及び対向基板２０を接合させる環状の封止部３０Ａとを備えており、透明導電膜１２が、封止部３０Ａの内側に配置される本体部１２ａを有し、透明導電膜１２に溝９０が形成され、少なくとも一部の溝９０が、透明封止部３０Ａの外形に沿って形成される第１の溝９０Ａを有し、絶縁材３３が、第１の溝９０Ａに入り込むとともに、連続して本体部１２ａの縁部をも覆っている色素増感太陽電池素子１００。
【選択図】図１【図１】
0005444488.tif 000003
【図２】
0005444488.tif 000004
【図３】
0005444488.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005444488.tif 000009
【図８】
0005444488.tif 000010
【図９】
0005444488.tif 000011
【図１０】
0005444488.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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