(57)【要約】【課題】光電変換特性を十分に向上させることができ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を有し、色素増感太陽電池が、第１電極と、第１電極に対向する第２電極と、第１電極上に設けられる酸化物半導体層とを備えており、酸化物半導体層が、第１電極上に設けられる光吸収層と、光吸収層の表面のうち第１電極と反対側の第１面の一部に接触し且つ第１電極から最も遠い位置に配置される層である反射層とを有し、光吸収層の第１面が、反射層と接触する第２面を有し、第１面の面積Ｓ１および第２面の面積Ｓ２が、下記式：０．７≦Ｓ２／Ｓ１＜１を満足し、反射層が、光吸収層の第１面の内側に配置されている、色素増感太陽電池素子。【選択図】図１
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【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、
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電極上に設けられる酸化物半導体層とを備えており、
前記酸化物半導体層が、
前記第１電極上に設けられる光吸収層と、
前記光吸収層の表面のうち前記第１電極と反対側の第１面の一部に接触し且つ前記第１電極から最も遠い位置に配置される層である反射層とを有し、
前記光吸収層の前記第１面が、前記反射層と接触する第２面を有し、
前記第１面の面積Ｓ１および前記第２面の面積Ｓ２が、下記式：
０．７≦Ｓ２／Ｓ１＜１
を満足し、
前記反射層が、前記光吸収層の前記第１面の内側に配置されている、色素増感太陽電池素子。
【請求項２】
前記第１面の面積Ｓ１および前記第２面の面積Ｓ２が、下記式：
０．８≦Ｓ２／Ｓ１≦０．９５
を満足する、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面の前記反射層と接触していない非接触部が前記第２面の内側に配置されていない、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】
前記第２面が前記非接触部によって包囲されている、請求項３に記載の色素増感太陽電池素子。
【請求項５】
前記酸化物半導体層が、アナターゼ結晶からなるアナターゼ結晶型酸化チタンと、ルチル結晶からなるルチル結晶型酸化チタンとを含み、
前記反射層が前記ルチル結晶型酸化チタンを含み、
前記光吸収層が前記アナターゼ結晶型酸化チタンと前記ルチル結晶型酸化チタンとを含み、
前記反射層中の前記ルチル結晶型酸化チタンの含有率が、前記光吸収層中の前記ルチル結晶型酸化チタンの含有率よりも大きい、請求項１〜４のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池素子。
【請求項６】
前記光吸収層中の前記ルチル結晶型酸化チタンの含有率が３〜１５質量％である、請求項５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少なくとも１つの色素増感太陽電池を備えており、色素増感太陽電池は一般に、作用極と対極とを備えている。そして、作用極は、透明基板およびその上に形成された透明導電膜を有する導電性基板と、導電性基板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については光電変換特性のさらなる改善が求められており、そのために、例えば色素増感太陽電池の作用極に着目して種々の研究が行われている。
【０００５】
例えば特許文献１には、導電性基板と、光増感色素が吸着される半導体層とを備え、半導体層が、導電性基板上に設けられる近位層と、近位層上の表面のうち導電性基板と反対側の面及び側面の少なくとも一部を覆うように設けられる遠位層とを有する光電極が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４０６３８０２号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述した特許文献１に記載の光電極を備える色素増感太陽電池モジュールは、光電変換特性の点で改善の余地があった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、光電変換特性を十分に向上させることができ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】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するため、酸化物半導体層の構成に着目して鋭意研究を重ねた。その結果、以下の発明により、上記課題を解決し得ることを見出した。
【００１０】
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、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電極上に設けられる酸化物半導体層とを備えており、前記酸化物半導体層が、前記第１電極上に設けられる光吸収層と、前記光吸収層の表面のうち前記第１電極と反対側の第１面の一部に接触し且つ前記第１電極から最も遠い位置に配置される層である反射層とを有し、前記光吸収層の前記第１面が、前記反射層と接触する第２面を有し、前記第１面の面積Ｓ１および前記第２面の面積Ｓ２が、下記式：
０．７≦Ｓ２／Ｓ１＜１
を満足し、前記反射層が、前記光吸収層の前記第１面の内側に配置されている、色素増感太陽電池素子である。
【００１１】
本発明の色素増感太陽電池素子によれば、酸化物半導体層が、光吸収層と、光吸収層の第１面の一部に接触する反射層とを有し、反射層が、光吸収層の第１面の内側に配置されている。そして、第１面の面積Ｓ１と第２面の面積Ｓ２が、下記式：
０．７≦Ｓ２／Ｓ１＜１
を満足する。すなわち、光吸収層の表面のうち反射層と接触する第２面の面積Ｓ２が、光吸収層の第１面の面積Ｓ１よりも小さくなっている。すなわち、漏れ電流のサイトになりやすい反射層の、光吸収層の第１面に占める割合が小さくなっている。このため、開放電圧を増加させることができる。一方、Ｓ２／Ｓ１が０．７以上となっているため、光吸収層を通過して入射された光を十分に反射させることができ、光吸収層における光吸収効率を向上させることもできる。このように、本発明によれば、Ｓ２／Ｓ１が上記式を満足することで、開放電圧を増加させるとともに、光吸収効率を向上させることもできる。さらに、反射層は、光吸収層の第１面の内側に配置されており、反射層が光吸収層の側面を覆っていない。このため、光吸収層の側面からも電解質が入るので、電解質と光吸収層とが接触する面積が大きくなり、電解質中の酸化還元対が光吸収層に到達するまでの距離が短くなり内部抵抗が下がる。よって、本発明の色素増感太陽電池素子によれば、光電変換特性を十分に向上させることができる。
【００１２】
上記色素増感太陽電池素子においては、前記第１面の面積Ｓ１および前記第２面の面積Ｓ２が、下記式：
０．８≦Ｓ２／Ｓ１≦０．９５
を満足することが好ましい。
【００１３】
この場合、色素増感太陽電池素子の光電変換特性をさらに向上させることができる。
【００１４】
上記色素増感太陽電池素子においては、前記第１面のうち前記反射層と接触していない非接触部が前記第２面の内側に配置されていないことが好ましい。
【００１５】
この場合、第２面の内側に非接触部が配置される場合に比べて、電圧ムラが生じることがより十分に抑制される。このため、光吸収効率が光吸収層内で一定となり、漏れ電流をより十分に抑制することができる。その結果、光電変換特性をより十分に向上させることができる。
【００１６】
ここで、前記第２面が前記非接触部によって包囲されていることが好ましい。
【００１７】
この場合、第２面の全周において、非接触部から電解質が浸透できるので、光吸収層中に、電解質中の酸化還元対がより浸透しやすくなり内部抵抗をより低減させることができる。
【００１８】
上記色素増感太陽電池素子においては、前記酸化物半導体層が、アナターゼ結晶からなるアナターゼ結晶型酸化チタンと、ルチル結晶からなるルチル結晶型酸化チタンとを含み、前記反射層が前記ルチル結晶型酸化チタンを含み、前記光吸収層が前記アナターゼ結晶型酸化チタンと前記ルチル結晶型酸化チタンとを含み、前記反射層中の前記ルチル結晶型酸化チタンの含有率が、前記光吸収層中の前記ルチル結晶型酸化チタンの含有率よりも大きいことが好ましい。
【００１９】
この場合、例えば太陽光が第１電極を通過し、酸化物半導体層に入射される。そして、光は、酸化物半導体層の光吸収層を透過した後、反射層に入射される。このとき、ルチル結晶型酸化チタンは、アナターゼ結晶型酸化チタンよりも高い屈折率を有しており、アナターゼ結晶型酸化チタンよりも光を散乱させやすい。そして、反射層中のルチル結晶型酸化チタンの含有率は光吸収層中のルチル結晶型酸化チタンの含有率よりも大きい。すなわち反射層では、光を散乱させやすいルチル結晶型酸化チタンが光吸収層よりも多く含まれている。このため、光吸収層を透過して反射層に入射した光を光吸収層に十分に戻すことが可能となる。その結果、酸化物半導体層で光閉じ込め効果が十分なものとなる。また光増感色素は、ルチル結晶型酸化チタンよりもアナターゼ結晶型酸化チタンに吸着しやすい。このため、光吸収層では、アナターゼ結晶型酸化チタンに吸着した光増感色素により、反射層よりも光を十分に吸収させることが可能になる。また、光吸収層がルチル結晶型酸化チタンを含むため、光吸収層がルチル結晶型酸化チタンを含まない場合に比べて、光吸収層に入射された光が光吸収層内でより十分に散乱され、散乱された光がアナターゼ結晶型酸化チタンに担持された光増感色素に効率よく吸収されるため、光の吸収効率がより高くなる。以上のことから、本発明の色素増感太陽電池素子によれば、光電変換特性をより向上させることができる。
【００２０】
上記色素増感太陽電池素子においては、前記光吸収層中の前記ルチル結晶型酸化チタンの含有率が３〜１５質量％であることが好ましい。
【００２１】
この場合、光吸収層中のルチル結晶型酸化チタンの含有率が上記範囲を外れる場合に比べて、光の吸収と光の閉じ込めとがバランス良く行われ、色素増感太陽電池素子の光電変換特性をより向上させることができる。
【００２２】
なお、本発明において、「第１面」とは、光吸収層の表面のうち第１電極と反対側の表面が平坦面であっても、光吸収層の表面のうち第１電極と反対側の表面の一部が残部に対して盛り上がり、その一部と残部との間に段差がある面であっても、第２電極側から、反射層を取り除いて光吸収層を見た場合における平面を言うものとする。
また本発明における酸化物半導体層において、反射層以外の層はすべて光吸収層を言うものとする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、光電変換特性を十分に向上させることができ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】
【００２４】
【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】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７の光吸収層の第１面を示す平面図である。
【図９】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１０】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１１】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１２】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１３】図８の光吸収層の第１面の第１変形例を示す平面図である。
【図１４】図８の光吸収層の第１面の第２変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の色素増感太陽電池素子の好適な実施形態について図１〜図８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好適な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好適な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、図７は、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、図８は、図７の光吸収層の第１面を示す平面図である。
【００２６】
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。
【００２７】
図１に示すように、複数のＤＳＣ５０の各々は、導電性基板１５を有する作用極１０と、導電性基板１５に対向する対極２０と、導電性基板１５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。導電性基板１５、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。
【００２８】
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。
【００２９】
図１および図２に示すように、作用極１０は、導電性基板１５と、導電性基板１５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。導電性基板１５は、透明基板１１と、透明基板１１の上に設けられる透明導電膜１２と、透明基板１１の上に設けられる絶縁材３３と、透明導電膜１２上に設けられる接続端子１６とを有する。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。また酸化物半導体層１３には光増感色素が吸着している。
【００３０】
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、導電性基板１５によって第１電極が構成されている。
【００３１】
図６及び図７に示すように、酸化物半導体層１３は、導電性基板１５上に設けられる光吸収層１３ａと、光吸収層１３ａの表面のうち導電性基板１５と反対側の第１面９１の一部に接触し且つ導電性基板１５から最も遠い位置に配置される層である反射層１３ｂとを有している。そして、図８に示すように、光吸収層１３ａの第１面９１が、反射層１３ｂと接触する第２面９２を有し、第１面９１の面積Ｓ１および第２面９２の面積Ｓ２が、下記式：
０．７≦Ｓ２／Ｓ１＜１
を満足する。また反射層１３ｂは、光吸収層１３ａの第１面９１の内側に配置されている。ここで、第１面９１の内側とは、第１面９１の周縁９１ａの内側を言う。
【００３２】
また図８に示すように、光吸収層１３ａの第１面９１のうち反射層１３ｂと接触していない非接触部９３は、第２面９２の外側に配置されているが、内側には配置されていない。ここで、第２面９２の内側とは、第２面９２の周縁９２ａの内側を言う。さらに光吸収層１３ａにおいては、第２面９２の全体が非接触部９３によって包囲されている。別言すると、環状の非接触部９３の内側に第２面９２が配置されている。
【００３３】
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）。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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９０Ｂ（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、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。
【００４０】
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。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。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。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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
図１に示すように、封止部３０Ａは、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。
【００４４】
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にまたがるようにガラスフリットからなる絶縁材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。
【００４５】
図６に示すように、対極２０のうち導電性基板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。
【００４６】
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。
【００４７】
図１に示すように、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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
上記ＤＳＣモジュール１００によれば、酸化物半導体層１３が、光吸収層１３ａと、光吸収層１３ａの第１面９１の一部に接触する反射層１３ｂとを有し、反射層１３ｂが、光吸収層１３ａの第１面９１の内側に配置されている。そして、第１面９１の面積Ｓ１と第２面の面積Ｓ２が、下記式：
０．７≦Ｓ２／Ｓ１＜１
を満足する。すなわち、光反射層１３ａのうち反射層１３ｂと接触する第２面９２の面積Ｓ２が、光吸収層１３ａの第１面９１の面積Ｓ１よりも小さくなっている。すなわち、漏れ電流のサイトになりやすい反射層１３ｂの第１面９１に占める割合が小さくなっている。このため、開放電圧を増加させることができる。一方、Ｓ２／Ｓ１が０．７以上となっているため、光吸収層１３ａから入射された光を十分に反射させることができ、光吸収層１３ａにおける光吸収効率を向上させることもできる。このように、ＤＳＣモジュール１００によれば、Ｓ２／Ｓ１が上記式を満足することで、開放電圧を増加させるとともに、光吸収効率を向上させることもできる。さらに、反射層１３は、光吸収層１３ａの第１面９１の内側に配置されており、反射層１３ｂが光吸収層１３ａの側面を覆っていない。このため、光吸収層１３ａの側面からも電解質４０が入るので、電解質４０と光吸収層１３ａとが接触する面積が大きくなり、電解質４０中の酸化還元対が光吸収層１３ａに到達するまでの距離が短くなり内部抵抗が下がる。よって、ＤＳＣモジュール１００によれば、光電変換特性を十分に向上させることができる。
【００５２】
またＤＳＣモジュール１００では、酸化物半導体層１３において、光吸収層１３ａの第１面９１が、反射層１３ｂと接触していない非接触部９３を有し、非接触部９３が第２面９２の外側に配置されているが、内側には配置されていない。このため、第２面９２の内側に非接触部９３が配置される場合に比べて、第１面９１のうち非接触部９３以外の部分で電圧ムラが生じることがより十分に抑制される。また光吸収効率が層内で一定となり、漏れ電流を抑制することができる。その結果、光電変換特性をより十分に向上させることができる。ここで、図８に示すように酸化物半導体層１３においては、第２面９２が非接触部９３によって包囲されている。このため、第２面９２の全周において、第１面９１から電解質４０が浸透できるので、光吸収層１３ａ中に、電解質４０中の酸化還元対がより浸透しやすくなり内部抵抗をより低減させることができる。
【００５３】
さらにＤＳＣモジュール１００では、透明導電膜１２の縁部に沿って溝９０が形成され、この溝９０が、環状の封止部３０Ａの内側に配置される透明導電膜１２の本体部１２ａの縁部に沿って形成される第１の溝９０Ａを有する。そして、その第１の溝９０Ａに、ガラスフリットからなる絶縁材３３が入り込むとともに、この絶縁材３３が、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。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。特に、ＤＳＣモジュール１００では、第１の溝９０Ａを形成する本体部１２ａの縁部を覆い、第１の溝９０Ａに入り込む絶縁材３３がガラスフリットからなるため、絶縁材３３が樹脂である場合に比べて高い封止性能を有する。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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
さらに、ＤＳＣモジュール１００では、対極２０のうち導電性基板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の封止性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、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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
次に、作用極１０、連結部１４、光増感色素、対極２０、封止部３０Ａ、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。
【００６７】
（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。
【００６８】
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】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
上述したように、酸化物半導体層１３は、導電性基板１５上に設けられる光吸収層１３ａと、光吸収層１３ａの第１面９１の一部に接触する反射層１３ｂとを有する。そして、光吸収層１３ａの第１面９１が、反射層１３ｂと接触する第２面９２を有し、第１面９１の面積Ｓ１および第２面９２の面積Ｓ２が、下記式：
０．７≦Ｓ２／Ｓ１＜１
を満足する。ここで、第１面９１の面積Ｓ１および第２面９２の面積Ｓ２が、下記式：
０．８≦Ｓ２／Ｓ１≦０．９５
を満足することが好ましい。この場合、ＤＳＣモジュール１００の光電変換特性がより向上する。Ｓ２／Ｓ１の値は、より好ましくは０．８５〜０．９５である。
【００７９】
酸化物半導体層１３は通常、酸化チタンを含み、酸化チタンは、アナターゼ型結晶からなるアナターゼ結晶型酸化チタンと、ルチル型結晶からなるルチル結晶型酸化チタンとを含んでいる。  酸化物半導体層１３においては通常、光吸収層１３ａがアナターゼ結晶型酸化チタンを含み、反射層１３ｂがルチル結晶型酸化チタンを含む。
【００８０】
酸化物半導体層１３に含まれる酸化チタンの形状は特に限定されるものではなく、例えば球状及び針状が挙げられる。
【００８１】
反射層１３ｂに含まれるルチル結晶型酸化チタンは、球状であることが好ましい。ここで、「球状」とは、光吸収層１３ａ又は反射層１３ｂを走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope：ＳＥＭ）にて観察した場合に、酸化チタンの最小径に対する最大径の比が１以上１．７５以下である形状を言うものとする。
【００８２】
この場合、ルチル結晶型酸化チタンが球状以外である場合に比べて、反射層１３ｂに入射した光を散乱させる効果がより大きくなり、ＤＳＣモジュール１００の光電変換特性がさらに向上する。
【００８３】
反射層１３ｂに含まれるルチル結晶型酸化チタンが球状である場合、ルチル結晶型酸化チタンの平均粒径は通常は４０〜７００ｎｍであるが、５０〜５００ｎｍであることが好ましい。ルチル結晶型酸化チタンの平均粒径が５０〜５００ｎｍの範囲内にあると、この範囲を外れる場合に比べて、反射層１３ｂで光閉じ込め効果がより十分なものとなり、ＤＳＣモジュール１００の光電変換特性をより十分に向上させることができる。反射層１３ｂに含まれるルチル結晶型酸化チタンの平均粒径はより好ましくは８０〜４００ｎｍであり、特に好ましくは１００〜３００ｎｍである。ここで、平均粒径とは、酸化チタンの平均粒径が１〜１００ｎｍである場合は、Ｘ線回析装置（ＸＲＤ、Ｒｉｇａｋｕ社製全自動水平型多目的Ｘ線回折装置  ＳｍａｒｔＬａｂ）により測定される平均粒径を言い、１００ｎｍを超える場合は、ＳＥＭにより測定される平均粒径を言う。ここで、ＳＥＭにより測定される平均粒径とは、ＳＥＭにより観察される酸化チタンについて下記式に基づいて算出される粒径の平均値を言うものとする。
粒径＝（Ｓ／π）１／２
（上記式中、Ｓは酸化チタンの面積を示す）
【００８４】
反射層１３ｂ中のルチル結晶型酸化チタンの含有率は特に限定されないが、反射層１３ｂがルチル結晶型酸化チタンを含み、光吸収層１３ａがアナターゼ結晶型酸化チタンおよびルチル結晶型酸化チタンを含む場合には、光吸収層１３ａ中のルチル結晶型酸化チタンの含有率よりも大きいことが好ましい。
【００８５】
この場合、例えば太陽光が導電性基板１５を透過し、酸化物半導体層１３に入射される。そして、光は、酸化物半導体層１３の光吸収層１３ａを透過した後、反射層１３ｂに入射される。このとき、ルチル結晶型酸化チタンは、アナターゼ結晶型酸化チタンよりも高い屈折率を有しており、アナターゼ結晶型酸化チタンよりも光を散乱させやすい。そして、反射層１３ｂ中のルチル結晶型酸化チタンの含有率は光吸収層１３ａ中のルチル結晶型酸化チタンの含有率よりも大きい。すなわち反射層１３ｂでは、光を散乱させやすいルチル結晶型酸化チタンが光吸収層１３ａよりも多く含まれている。このため、光吸収層１３ａを透過して反射層１３ｂに入射した光を光吸収層１３ａに十分に戻すことが可能となる。その結果、酸化物半導体層１３で光閉じ込め効果が十分なものとなる。また光増感色素は、ルチル結晶型酸化チタンよりもアナターゼ結晶型酸化チタンに吸着しやすい。このため、光吸収層１３ａでは、アナターゼ結晶型酸化チタンに吸着した光増感色素により、反射層１３ｂよりも光を十分に吸収させることが可能になる。また、光吸収層１３ａがルチル結晶型酸化チタンを含むため、光吸収層１３ａがルチル結晶型酸化チタンを含まない場合に比べて、光吸収層１３ａに入射された光が光吸収層１３ａ内でより十分に散乱され、散乱された光がアナターゼ結晶型酸化チタンに担持された光増感色素に効率よく吸収されるため、光の吸収効率がより高くなる。以上のことから、ＤＳＣモジュール１００によれば、光電変換特性をより向上させることができる。
【００８６】
反射層１３ｂの厚さは特に限定されるものではなく、例えば１〜１０μｍとすればよい。
【００８７】
光吸収層１３ａ中のルチル結晶型酸化チタンの含有率が３〜１５質量％であることが好ましい。
【００８８】
この場合、光吸収層１３ａ中のルチル結晶型酸化チタンの含有率が上記範囲を外れる場合に比べて、光の吸収と光の閉じ込めとがバランス良く行われ、ＤＳＣモジュール１００の光電変換特性をより向上させることができる。
【００８９】
光吸収層１３ａ中のルチル結晶型酸化チタンの含有率はより好ましくは３〜１０質量％である。
【００９０】
光吸収層１３ａ中のルチル結晶型酸化チタンの含有率と反射層１３ｂ中のルチル結晶型酸化チタンの含有率との含有率差は、０質量％よりも大きければよいが、７０質量％以上１００質量％未満であることが好ましい。この場合、上記含有率差が上記範囲を外れる場合に比べて、以下の利点が得られる。すなわち、光閉じ込め効果がより大きくなるため光吸収効率を向上させることができる。また光吸収層１３ａ中のアナターゼ結晶型酸化チタンの含有率が反射層１３ｂ中のアナターゼ結晶型酸化チタンの含有率より大きくなる。すなわち光増感色素を担持しやすいアナターゼ結晶型酸化チタンの比表面積をより高くすることができる。このため、ＤＳＣモジュール１００の光電変換特性をより向上させることができる。
【００９１】
光吸収層１３ａに含まれるアナターゼ結晶型酸化チタンは、光を光増感色素に吸収させるための光吸収用アナターゼ結晶型酸化チタンのみで構成されていても、光吸収用アナターゼ結晶型酸化チタンと、光を散乱させるための光散乱用アナターゼ結晶型酸化チタンとで構成されてもよい。但し、アナターゼ結晶型酸化チタンは、光吸収用アナターゼ結晶型酸化チタンのみで構成されることが好ましい。この場合、ＤＳＣモジュール１００の光電変換特性を特に向上させることができる。
【００９２】
光吸収層１３ａは、１つの層で構成されてもよいし、複数の層の積層体で構成されてもよい。
【００９３】
光吸収層１３ａの厚さは特に限定されるものではなく、例えば２〜３０μｍとすればよい。
【００９４】
なお、酸化物半導体層１３は、酸化チタン以外の酸化物半導体粒子で構成されてもよい。このような酸化物半導体粒子としては、例えば酸化シリコン（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）及び酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が挙げられる。
【００９５】
（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性能を有するため、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。
【００９６】
（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。
【００９７】
（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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
（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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。第２封止部３２Ａを構成する材料は、第１封止部３１Ａを構成する材料と同一であることが好ましい。この場合、第２封止部３２Ａと第１封止部３１Ａとの界面がなくなるため、外部からの水分の侵入や電解質４０の漏洩を効果的に抑制することができる。
【０１０７】
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。
【０１０８】
（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酸化還元対が挙げられる。
【０１０９】
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ヨーダイド、エチルメチルイミダゾリウムヨーダイド、ジメチルプロピルイミダゾリウムヨーダイド、ブチルメチルイミダゾリウムヨーダイド、又は、メチルプロピルイミダゾリウムヨーダイドが好適に用いられる。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
（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。
【０１１５】
（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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
耐候性層の厚さは、例えば５０〜３００μｍであればよい。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
（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。
【０１２３】
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９を参照しながら説明する。図９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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
こうして、透明基板１１の上に透明導電膜１２を形成する。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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、ガラスフリットからなる絶縁材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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
さらに透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄの各々の本体部１２ａの上に、光吸収層１３ａの前駆体および反射層１３ｂの前駆体を順次形成し、光吸収層１３ａの前駆体および反射層１３ｂの前駆体の積層体からなる酸化物半導体層１３の前駆体を形成する。
【０１３５】
光吸収層１３ａの前駆体は、光吸収層１３ａを形成するための光吸収層用ペーストを印刷した後、乾燥することによって得られる。光吸収層用ペーストは、酸化チタンのほか、ポリエチレングリコール、エチルセルロースなどの樹脂及び、テルピネオールなどの溶媒を含む。酸化チタンは、アナターゼ結晶型酸化チタンを含む。酸化チタンは、必要に応じてルチル結晶型酸化チタンを含んでもよい。光吸収層用ペースト中に含まれる酸化チタン全体中のルチル結晶型酸化チタンの含有率は光吸収層１３ａ中のルチル結晶型酸化チタンの含有率と同一となるようにする。
【０１３６】
反射層１３ｂの前駆体は、反射層１３ｂを形成するための反射層用ペーストを印刷した後、乾燥することによって得られる。反射層用ペーストは、例えば酸化チタンのほか、ポリエチレングリコール、エチルセルロースなどの樹脂及び、テルピネオールなどの溶媒を含む。酸化チタンは、ルチル結晶型酸化チタンを含む。酸化チタンは、必要に応じてアナターゼ結晶型酸化チタンを含んでもよい。反射層用ペースト中に含まれる酸化チタン全体中のアナターゼ結晶型酸化チタンの含有率は、反射層１３ｂ中のルチル結晶型酸化チタンの含有率と同一となるようにする。
【０１３７】
光吸収層用ペースト及び反射層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。
【０１３８】
最後に、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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
こうして、図７に示すように、バックシート８０を固定するための連結部１４が形成され、導電性基板１５を有する作用極１０が得られる。
【０１４１】
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。
【０１４２】
次に、酸化物半導体層１３の上に電解質４０を配置する。
【０１４３】
次に、図９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。
【０１４４】
そして、この第１一体化封止部形成体１３１を、導電性基板１５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と重なるように接着する。第１一体化封止部形成体１３１の導電性基板１５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導電性基板１５に接着する。
【０１４５】
一方、ＤＳＣ５０の数と同数の対極２０を用意する。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
以上のようにしてＤＳＣモジュール１００が得られる。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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１０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。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。
【０１５８】
また上記実施形態では、バックシート８０と導電性基板１５との連結部１４と交差する第２の溝９０Ｂが、ガラスフリットからなる絶縁材３３で覆われていないが、図１１に示すＤＳＣモジュール３００のように、第２の溝９０Ｂは、ガラスフリットからなる絶縁材３３で覆われていることが好ましい。なお、図１１において、バックシート８０は省略してある。図１１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。
【０１５９】
さらに上記実施形態では、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１２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）
【０１６０】
また上記実施形態では、導電性基板１５が絶縁材３３を有しているが、絶縁材３３を有していなくてもよい。この場合、封止部３０Ａおよび第１一体化封止部３１Ａは、透明基板１１、透明導電膜１２又は接続端子１６に接合されることになる。ここで、導電性基板１５は接続端子１６を有していなくてもよい。この場合、封止部３０Ａおよび第１一体化封止部３１Ａは、透明基板１１又は透明導電膜１２に接合されることになる。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
また導電材接続部１６Ａ、導電材非接続部１６Ｂの幅以下であってもよい。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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、ガラスフリットからなる連結部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。
【０１７１】
さらにまた上記実施形態では、連結部１４と絶縁材３３とが離間しているが、これらはいずれもガラスフリットで構成され、一体化されていることが好ましい。この場合、バックシート８０と導電性基板１５との間の空間において水分が侵入したとしても、連結部１４と導電性基板１５との間の界面、封止部３０Ａと導電性基板１５との間の界面が存在しなくなる。また絶縁材３３も連結部１４もガラスフリットからなり、樹脂に比べ高い封止性能を有する。このため、連結部１４と導電性基板１５との間の界面や絶縁材３３と導電性基板１５との間の界面を通じた水分の侵入を十分に抑制することができる。
【０１７２】
また上記実施形態では、絶縁材３３はガラスフリットからなっているが、絶縁材３３を構成する材料は、第１封止部３０Ａを構成する材料よりも高い融点を有するものであればよい。このため、このような材料としては、ガラスフリットのほか、例えばポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂が挙げられる。中でも、熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。この場合、封止部３０Ａが高温時に流動性を有するようになっても、絶縁材３３は、ガラスフリットからなる場合と同様、熱可塑性樹脂からなる場合に比べて高温時でも流動化しにくい。このため、導電性基板１５と対極２０との接触が十分に抑制され、導電性基板１５と対極２０との間の短絡を十分に抑制できる。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
また上記実施形態では、ＤＳＣ５０の数が４つであるが、１つ以上であればよく、４つに限定されるものではない。このようにＤＳＣ５０を複数有する場合は、図１０に示すように、ＤＳＣ５０Ａ〜５０Ｄの一部を途中で折り返す場合よりも、図２に示すように、ＤＳＣ５０を一定方向に配列することが好ましい。このようにＤＳＣ５０を一定方向に配列する場合、ＤＳＣ５０の数として、偶数、奇数のいずれをも選択することが可能となり、ＤＳＣ５０の数を自由に決定することができ、設計の自由度を向上させることができる。
【０１７６】
また上記実施形態では、図８に示すように、光吸収層１３ａの第１面９１が、反射層１３ｂと接触していない非接触部９３を有し、非接触部９３が第２面９２の内側に配置されておらず、しかも、第２面９２が非接触部９３によって包囲されているが、図１３に示すように、第２面９２は非接触部９３によって包囲されていなくてもよい。なお、図１３において、第２面９２は第１面９１の内側に配置されている。すなわち、第２面９２は、第１面９１の周縁９１ａの内側に配置されている。また図１４に示すように、第２面９２の外側および内側にそれぞれ非接触部９３が配置されていてもよい。別言すると、非接触部９３は、第２面９２の外周縁９２ａの外側および内側にそれぞれ配置されていてもよい。
【実施例】
【０１７７】
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。
【０１７８】
（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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
さらに、ガラスフリットからなる絶縁材３３の前駆体を、第１の溝９０Ａに入り込み且つ第１の溝９０Ａを形成している本体部１２ａ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は、溝９０から０．２ｍｍの部分とした。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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、光吸収層の前駆体および反射層の前駆体を順次形成することにより得た。このとき、光吸収層の前駆体は、アナターゼ結晶型酸化チタン（日揮触媒化成社製２１ＮＲ）を含有する光吸収層形成用酸化チタンナノ粒子ペーストを、スクリーン印刷により正方形状に塗布し、１５０℃で１０分間乾燥させることにより得た。
【０１８６】
また、反射層の前駆体は、光吸収層の前駆体の表面のうち透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄとは反対側の表面上に、アナターゼ結晶型酸化チタン（日揮触媒化成社製ＰＳＴ−４００Ｃ）を含有する反射層形成用酸化チタンナノ粒子ペーストをスクリーン印刷により正方形状に塗布し、１５０℃で１０時間乾燥させることにより得た。このとき、反射層形成用酸化チタンナノ粒子ペーストは、光吸収層の前駆体の表面のうち透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄとは反対側の表面の中央に塗布し、その周囲には塗布しないようにした。
【０１８７】
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。こうして、連結部１４が形成され、導電性基板１５を有する作用極１０を得た。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：厚さ５０μｍ、幅３ｍｍ
酸化物半導体層１３：厚さ１４μｍ、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
【０１８８】
また酸化物半導体層１３は、光吸収層と、その表面のうち透明導電膜１２Ａ〜１２Ｄとは反対側の表面である第１面の一部に接触する反射層とで構成されていた。ここで、光吸収層の厚さは１０μｍであり、第１面の面積Ｓ１は７１６ｍｍ２であった。また、反射層の厚さは４μｍであり、光吸収層の第１面のうち反射層と接触する第２面の面積Ｓ２は６８７ｍｍ２であった。従って、Ｓ２／Ｓ１の値は表１に示す通り、０．９６であった。このとき、Ｓ１及びＳ２は、形成した正方形状の光吸収層の第１面及び正方形状の第２面の一辺の長さをそれぞれ３次元測長機（スマートスコープ）により測定し、その測定値から算出した。こうして作用極を得た。
【０１８９】
次に、上記のようにして得られた作用極を、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。
【０１９０】
次に、酸化物半導体層の上に、ジメチルプロピルイミダゾリウムヨーダイドおよび３−メトキシプロピオニトリルの混合物に、Ｉ２、メチルベンゾイミダゾール、ブチルベンゾイミダゾール、グアニジウムチオシアネート及びｔ−ブチルピリジンを加えて得られる電解質をスクリーン印刷法によって塗布し乾燥させて電解質を配置した。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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
【０１９５】
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。
【０１９６】
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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
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。
【０２００】
(実施例２〜５）
Ｓ２／Ｓ１の値を表１に示す値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。
【０２０１】
(比較例１〜１０）
Ｓ２／Ｓ１の値を表２〜３に示す値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。なお、表２において、Ｓ２／Ｓ１は１以上となっているが、これは、反射層が、光吸収層の第１面のみならず、光反射層の側周面をも覆っていることを意味する。
【０２０２】
［特性評価］
上記のようにして得られた実施例１〜５及び比較例１〜１０のＤＳＣモジュールについて、光電変換特性を評価した。
【０２０３】
（光電変換特性）
上記のようにして得られた実施例１〜５及び比較例１〜１０のＤＳＣモジュールについて、光電変換効率η（％）を測定した。そして、比較例５を基準として、下記式に基づいて光電変換効率ηの増大率（η増大率）を算出した。結果を表１〜３に示す。
η増大率（％）＝１００×（実施例又は比較例の光電変換効率−比較例５の光電変換効率）／比較例５の光電変換効率
このとき、光電変換効率の測定は、Ｘｅランプソーラーシミュレータ（山下電装社製ＹＳＳ−１５０）とＩＶテスタ（英光精機社製ＭＰ−１６０）を使用して行った。
【表１】
2014199788.tif 000003
【表２】
2014199788.tif 000004
【表３】
2014199788.tif 000005
【０２０４】
表１に示されているように、実施例１〜５のＤＳＣモジュールは、比較例５のＤＳＣモジュールに比べ、光電変換効率が１％以上増大することが明らかになった。また、表２及び３に示されているように、比較例１〜４および６〜１０のＤＳＣモジュールは、比較例５のＤＳＣモジュールに比べ、光電変換効率が１％以上減少することが明らかになった。
【０２０５】
以上の結果から、本発明の色素増感太陽電池素子によれば、光電変換特性を十分に向上させることができることが確認された。
【符号の説明】
【０２０６】
１１…透明基板
１２…透明導電膜
１３…酸化物半導体層
１３ａ…光吸収層
１３ｂ…反射層
１５…導電性基板（第１電極）
１６…接続端子（第１電極）
２０…対極（第２電極）
３０Ａ…封止部
３３…絶縁材（第１電極）
４０…電解質
５０，５０Ａ〜５０Ｄ…色素増感太陽電池
９１…第１面
９２…第２面
９３…非接触部
１００，２００，３００，４００…色素増感太陽電池モジュール（色素増感太陽電池素子）
【図１】
2014199788.tif 000006
【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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【図１３】
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【図１４】
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