(57)【要約】【課題】モノリシック構造として低コスト性を向上可能な色素増感太陽電池およびその製造方法、および電子機器を提供する。【解決手段】第１基板２０Ｍと、第１基板上に配置された対極１９と、対極を覆うように形成される絶縁性の多孔質体から成るセパレータ２４と、セパレータ上に配置された電流取出し電極１０と、電流取出し電極上に配置され、半導体微粒子と色素分子を備える多孔質半導体層１３０と、セパレータ、電流取出し電極および多孔質半導体層を浸漬させる酸化還元電解質を溶解した電解液１４と、多孔質半導体層の上方に所定の間隙を挟んで配置された第２基板２２と、第１基板と第２基板との間に配置され、電解液を封止する封止材１６とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板上に配置された対極と、
前記対極を覆うように形成される絶縁性の多孔質体から成るセパレータと、
前記セパレータ上に配置された電流取出し電極と、
前記電流取出し電極上に配置され、半導体微粒子と色素分子を備える多孔質半導体層と、
前記セパレータ、前記電流取出し電極および前記多孔質半導体層を浸漬させる酸化還元電解質を溶解した電解液と、
前記多孔質半導体層の上方に所定の間隙を挟んで配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記電解液を封止する封止材と
を備えることを特徴とする色素増感太陽電池。
【請求項２】
第１基板と、
前記第１基板上に配置され、半導体微粒子と色素分子を備える多孔質半導体層と、
前記第１基板上および前記多孔質半導体層上に配置された電流取出し電極と、
前記電流取出し電極および前記多孔質半導体層の端部を覆うように形成される絶縁性の多孔質体から成るセパレータと、
前記セパレータ上に配置された対極と、
前記多孔質半導体層、前記セパレータおよび前記対極を浸漬させる酸化還元電解質を溶解した電解液と、
前記対極の上方に所定の間隙を挟んで配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記電解液を封止する封止材と
を備えることを特徴とする色素増感太陽電池。
【請求項３】
第１基板と、
前記第１基板上に配置される電流取出し電極と、
前記電流取出し電極上に配置され、半導体微粒子と色素分子を備える多孔質半導体層と、
前記多孔質半導体層の全部または一部を覆うように形成される絶縁性の多孔質体から成るセパレータと、
前記セパレータ上に配置された対極と、
前記多孔質半導体層、前記セパレータおよび前記対極を浸漬させる酸化還元電解質を溶解した電解液と、
前記対極の上方に所定の間隙を挟んで配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記電解液を封止する封止材と
を備えることを特徴とする色素増感太陽電池。
【請求項４】
前記第１基板はガラス基板で構成されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の色素増感太陽電池。
【請求項５】
前記第１基板は、所定厚さの金属フィルムで構成されることを特徴とする請求項１に記載の色素増感太陽電池。
【請求項６】
前記金属フィルムは、ステンレスまたはＴｉで形成されることを特徴とする請求項５に記載の色素増感太陽電池。
【請求項７】
前記電流取出し電極は、透明導電膜、金属蒸着膜または導電性微粒子から成る膜で構成されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項８】
前記透明導電膜は、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ2のいずれかで形成されることを特徴とする請求項７に記載の色素増感太陽電池。
【請求項９】
前記セパレータは、多孔質セラミックで構成されることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１０】
前記多孔質セラミックは、酸化アルミニウムまたは二酸化ケイ素の微粒子を含む焼結体であることを特徴とする請求項９に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１１】
前記対極は、多孔質電極とされることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１２】
前記多孔質電極は、導電体の微粒子と触媒物質の微粒子の焼結体で形成されることを特徴とする請求項１１に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１３】
前記導電体の微粒子はＩＴＯまたはＳｎＯ2で構成され、前記触媒物質の微粒子はＰｔまたは炭素で構成されることを特徴とする請求項１２に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１４】
前記対極上に、導電性を高める導電性補助層が形成されていることを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１５】
前記導電性補助層は、カーボン微粒子層または金属蒸着層で形成されることを特徴とする請求項１４に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１６】
前記第２基板は、ガラス基板またはプラスチックフィルムで構成されることを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１７】
前記第２基板は、ざぐり構造を有することを特徴とする請求項１〜１６の何れか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１８】
前記プラスチックフィルムは、ＰＥＴ樹脂またはＰＥＮ樹脂で形成されることを特徴とする請求項１６に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１９】
前記色素は、レッドダイ（Ｎ７１９）、ブラックダイ（Ｎ７４９）、Ｄ１３１、Ｄ２０５、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素、ｉｎｄｏｌｉｎｅ系色素（Ｄ１４９）のいずれかで形成されることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項２０】
前記半導体微粒子は、ＴｉＯ2、ＺｎＯ、ＷＯ3、ＩｎＯ3、Ｎｂ2Ｏ3、ＳｎＯ2のいずれかで形成されることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項２１】
前記封止材の外部の前記第１基板上に配置された外部第１電極と、
前記封止材の外部の前記第２基板上に配置された外部第２電極と
を備えることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項２２】
前記外部第１電極と前記外部第２電極とを前記封止材の外部の側壁に沿って前記第１基板および前記第２基板間に配置された接続電極を備え、
前記色素増感太陽電池の複数のセルを、前記接続電極を介して直列接続したことを特徴とする請求項２１に記載の色素増感太陽電池。
【請求項２３】
前記外部第１電極と前記外部第２電極とを前記封止材の外部の側壁に沿って前記第１基板および前記第２基板間に配置された絶縁層を備え、
前記色素増感太陽電池の複数のセルを、前記絶縁層を介して並列接続したことを特徴とする請求項２１に記載の色素増感太陽電池。
【請求項２４】
第１基板を、洗浄工程によって前処理後、前記第１基板上に対極を形成する工程と、
前記対極を覆うように、絶縁性のセラミックからなる多孔質のセパレータを焼結して形成する工程と、
前記セパレータ上に、電流取出し電極を形成する工程と、
前記電流取出し電極上に、多孔質半導体層を形成する工程と、
デバイス全体を色素溶液に浸漬させて、前記多孔質半導体層に色素を浸漬する工程と、
前記第１基板と第２基板とを互いに対向させ、封止材を用いて貼り合わせる工程と、
前記第１基板と前記第２基板との間に、電解液を注入する工程と
を有することを特徴とする色素増感太陽電池の製造方法。
【請求項２５】
第１基板を、洗浄工程によって前処理後、前記第１基板上に半導体微粒子を備える多孔質半導体層を形成する工程と、
前記第１基板上および前記多孔質半導体層上に電流取出し電極を形成する工程と、
前記電流取出し電極および前記多孔質半導体層の端部を覆うように、絶縁性のセラミックからなる多孔質のセパレータを焼結して形成する工程と、
前記セパレータ上に、対極を形成する工程と、
デバイス全体を色素溶液に浸漬させて、前記多孔質半導体層に色素を浸漬する工程と、
前記第１基板と第２基板とを互いに対向させ、封止材を用いて貼り合わせる工程と、
前記第１基板と前記第２基板との間に、電解液を注入する工程と
を有することを特徴とする色素増感太陽電池の製造方法。
【請求項２６】
第１基板を、洗浄工程によって前処理後、前記第１基板上に透明導電膜から成る電流取出し電極を形成する工程と、
前記電流取出し電極上に配置され、半導体微粒子を備える多孔質半導体層を形成する工程と、
前記多孔質半導体層の全部または一部を覆うように、絶縁性のセラミックからなる多孔質のセパレータを焼結して形成する工程と、
前記セパレータ上に、対極を形成する工程と、
デバイス全体を色素溶液に浸漬させて、前記多孔質半導体層に色素を浸漬する工程と、
前記第１基板と第２基板とを互いに対向させ、封止材を用いて貼り合わせる工程と、
前記第１基板と前記第２基板との間に、電解液を注入する工程と
を有することを特徴とする色素増感太陽電池の製造方法。
【請求項２７】
請求項１〜２３のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池を搭載したことを特徴とする電子機器。
【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（ＤＳＣ：Dye-sensitized Solar Cells）に係り、特に、モノリシック構造として低コスト性を向上可能な色素増感太陽電池およびその製造方法、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、安価で高性能の太陽電池としてＤＳＣが注目されている。ＤＳＣは、スイス・ローザンヌ工科大学のグレツェルが開発したもので、増感色素を表面に担持した酸化チタンを用いることで、光電変換効率が高く、製造コストが安いなどの利点を有することから、次世代の太陽電池として期待されている。この太陽電池は、内部に電解液を封入してあることから、湿式太陽電池とも呼ばれる。
【０００３】
ＤＳＣは、増感色素を表面に担持した多孔質の酸化チタン層を備えた作用極と、作用極の酸化チタン層に対向して配置された対極と、作用極と対極との間に充填された電解質溶液（電解液）とを備える（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１３５８１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来のＤＳＣは、第１基板および第２基板に透明導電膜または導電膜を設けたガラス基板を用いているため、部品コストが嵩むという難点があった。
【０００６】
本発明の目的は、モノリシック構造として低コスト性を向上可能な色素増感太陽電池およびその製造方法、および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、第１基板と、前記第１基板上に配置された対極と、前記対極を覆うように形成される絶縁性の多孔質体から成るセパレータと、前記セパレータ上に配置された電流取出し電極と、前記電流取出し電極上に配置され、半導体微粒子と色素分子を備える多孔質半導体層と、前記セパレータ、前記電流取出し電極および前記多孔質半導体層を浸漬させる酸化還元電解質を溶解した電解液と、前記多孔質半導体層の上方に所定の間隙を挟んで配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記電解液を封止する封止材とを備える色素増感太陽電池が提供される。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、第１基板と、前記第１基板上に配置され、半導体微粒子と色素分子を備える多孔質半導体層と、前記第１基板上および前記多孔質半導体層上に配置された電流取出し電極と、前記電流取出し電極および前記多孔質半導体層の端部を覆うように形成される絶縁性の多孔質体から成るセパレータと、前記セパレータ上に配置された対極と、前記多孔質半導体層、前記セパレータおよび前記対極を浸漬させる酸化還元電解質を溶解した電解液と、前記対極の上方に所定の間隙を挟んで配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記電解液を封止する封止材とを備える色素増感太陽電池が提供される。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、第１基板と、前記第１基板上に配置される電流取出し電極と、前記電流取出し電極上に配置され、半導体微粒子と色素分子を備える多孔質半導体層と、前記多孔質半導体層の全部または一部を覆うように形成される絶縁性の多孔質体から成るセパレータと、前記セパレータ上に配置された対極と、前記多孔質半導体層、前記セパレータおよび前記対極を浸漬させる酸化還元電解質を溶解した電解液と、前記対極の上方に所定の間隙を挟んで配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記電解液を封止する封止材とを備える色素増感太陽電池が提供される。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、第１基板を、洗浄工程によって前処理後、前記第１基板上に対極を形成する工程と、前記対極を覆うように、絶縁性のセラミックからなる多孔質のセパレータを焼結して形成する工程と、前記セパレータ上に、電流取出し電極を形成する工程と、前記電流取出し電極上に、多孔質半導体層を形成する工程と、デバイス全体を色素溶液に浸漬させて、前記多孔質半導体層に色素を浸漬する工程と、前記第１基板と第２基板とを互いに対向させ、封止材を用いて貼り合わせる工程と、前記第１基板と前記第２基板との間に、電解液を注入する工程とを有する色素増感太陽電池の製造方法が提供される。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、第１基板を、洗浄工程によって前処理後、前記第１基板上に半導体微粒子を備える多孔質半導体層を形成する工程と、前記第１基板上および前記多孔質半導体層上に電流取出し電極を形成する工程と、前記電流取出し電極および前記多孔質半導体層の端部を覆うように、絶縁性のセラミックからなる多孔質のセパレータを焼結して形成する工程と、前記セパレータ上に、対極を形成する工程と、デバイス全体を色素溶液に浸漬させて、前記多孔質半導体層に色素を浸漬する工程と、前記第１基板と第２基板とを互いに対向させ、封止材を用いて貼り合わせる工程と、前記第１基板と前記第２基板との間に、電解液を注入する工程とを有する色素増感太陽電池の製造方法が提供される。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、第１基板を、洗浄工程によって前処理後、前記第１基板上に透明導電膜から成る電流取出し電極を形成する工程と、前記電流取出し電極上に配置され、半導体微粒子を備える多孔質半導体層を形成する工程と、前記多孔質半導体層の全部または一部を覆うように、絶縁性のセラミックからなる多孔質のセパレータを焼結して形成する工程と、前記セパレータ上に、対極を形成する工程と、デバイス全体を色素溶液に浸漬させて、前記多孔質半導体層に色素を浸漬する工程と、前記第１基板と第２基板とを互いに対向させ、封止材を用いて貼り合わせる工程と、前記第１基板と前記第２基板との間に、電解液を注入する工程とを有する色素増感太陽電池の製造方法が提供される。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、上記の色素増感太陽電池を搭載した電子機器が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、モノリシック構造として低コスト性を向上可能な色素増感太陽電池およびその製造方法、および電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態に係るＤＳＣの模式的平面パターン構成図。
【図２】図１のＩ−Ｉ線に沿う模式的断面構造図。
【図３】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図４】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図５】比較例に係るＤＳＣの模式的断面構造図。
【図６】第１の実施の形態に係るＤＳＣについて、焼結された半導体微粒子層を示す模式的断面構造図。
【図７】第１の実施の形態に係るＤＳＣについて、金属フィルム上に半導体微粒子層を焼結させた状態を示す模式的断面構造図。
【図８】第１の実施の形態に係るＤＳＣについて、ガラス基板上に導電膜を介して半導体微粒子層を焼結させた状態を示す模式的断面構造図。
【図９】第１の実施の形態に係るＤＳＣの模式的断面構造図。
【図１０】第１の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、（ａ）金属フィルムを前処理する工程図、（ｂ）金属フィルム上に絶縁膜を成膜する工程図、（ｃ）絶縁膜をパターニングする工程図、（ｄ）金属フィルム上にＩＴＯおよび触媒層から成る対極を形成する工程図。
【図１１】第１の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、（ａ）対極を覆うように多孔質のセパレータを焼成して形成する工程図、（ｂ）セパレータ上に電流取出し電極を形成する工程図、（ｃ）電流取出し電極上に多孔質半導体層を形成し、色素を担持させる工程図。
【図１２】第１の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、封止材を介して金属フィルムと第２基板とを貼り合わせ、電解液を注入しＤＳＣを完成させる工程図。
【図１３】第２の実施の形態に係るＤＳＣの模式的平面パターン構成図。
【図１４】図１３のＩＶ−ＩＶ線に沿う模式的断面構造図。
【図１５】図１３のＶ−Ｖ線に沿う模式的断面構造図。
【図１６】図１３のＶＩ−ＶＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図１７】第２基板として、ざぐりガラス基板を用いたＤＳＣの模式的断面構造図。
【図１８】第２基板として、ざぐりプラスチック基板を用いたＤＳＣの模式的断面構造図。
【図１９】第２の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、（ａ）ガラス基板を前処理する工程図、（ｂ）ガラス基板上に多孔質半導体層をする工程図、（ｃ）ガラス基板および多孔質半導体層上に電流取出し電極を形成する工程図。
【図２０】第２の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、（ａ）電流取出し電極上に多孔質のセパレータを焼成して形成する工程図、（ｂ）セパレータ上に対極を形成する工程図、（ｃ）図２０（ｂ）の工程後、デバイス全体を色素溶液に浸漬させて、色素を多孔質半導体層に吸着させる工程図。
【図２１】第２の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、対極をカーボン微粒子で形成する場合を示す工程図。
【図２２】第２の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、対極を導電性微粒子と触媒物質の微粒子の焼結体で形成する場合を示す工程図。
【図２３】第２の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、封止材を介して第１基板と第２基板とを貼り合わせる工程図。
【図２４】第３の実施の形態に係るＤＳＣの模式的断面構造図。
【図２５】第２基板として、ざぐりガラス基板を用いたＤＳＣの模式的断面構造図。
【図２６】第２基板として、ざぐりプラスチック基板を用いたＤＳＣの模式的断面構造図。
【図２７】第３の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、（ａ）ガラス基板上に透明導電膜から成る電流取出し電極を形成する工程図、（ｂ）電流取出し電極をパターニングする工程図、（ｃ）電流取出し電極上に多孔質半導体層を形成する工程図、（ｄ）多孔質半導体層上に多孔質のセパレータを焼成して形成する工程図。
【図２８】第３の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、（ａ）セパレータ上に対極を形成する工程図、（ｂ）図２８（ａ）の工程後、デバイス全体を色素溶液に浸漬させて、色素を多孔質半導体層に吸着させる工程図、（ｃ）封止材を介して第１基板と第２基板とを貼り合わせる工程図。
【図２９】実施の形態に係るＤＳＣの多孔質半導体層の半導体微粒子の模式的構造図。
【図３０】実施の形態に係るＤＳＣの動作原理説明図。
【図３１】実施の形態に係るＤＳＣの電解液における電荷交換反応に基づく動作原理説明図。
【図３２】実施の形態に係るＤＳＣにおいて、多孔質半導体層（１２）／色素分子（３２）／電解液（１４）間のエネルギーポテンシャルダイヤグラム。
【図３３】実施の形態に係るＤＳＣにおいて、色素分子（３２）／電解液（１４）間のエネルギーポテンシャルダイヤグラムであって、図２６のＪ部分の拡大図。
【図３４】実施の形態に係るＤＳＣの各構成材料のエネルギーレベルと発電サイクルを示す説明図。
【図３５】実施の形態に係るＤＳＣに用いられる色素を示す化学構造式であって、（ａ）ｉｎｄｏｌｉｎｅ系色素（Ｄ１４９）を示す化学構造式、（ｂ）Ｎ７１９を示す化学構造式、（ｃ）Ｄ１３１を示す化学構造式。
【図３６】（ａ）実施の形態に係るＤＳＣにおいて、基本セルを２個直列構成に配置した模式的断面構造図、（ｂ）図３６（ａ）の模式的回路表現。
【図３７】（ａ）実施の形態に係るＤＳＣにおいて、基本セルを２個並列構成に配置した模式的断面構造図、（ｂ）図３７（ａ）の模式的回路表現。
【図３８】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法の一工程であって、第１基板上に複数の内部第１電極が形成された状態を示す平面図。
【図３９】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法の一工程であって、第２基板上に複数の内部第２電極が形成された状態を示す平面図。
【図４０】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法の一工程であって、第１基板と第２基板を封止材を介して貼り合わせた状態を示す平面図。
【図４１】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法の一工程であって、図４０のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図４２】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法の一工程であって、横方向のスクライブラインを形成した状態を示す平面図。
【図４３】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法の一工程であって、縦方向のスクライブラインをさらに形成した状態を示す平面図。
【図４４】（ａ）第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣのセルを３個形成した構成を示す平面図、（ｂ）３個のセルを直列接続した状態を示す説明図。
【図４５】（ａ）第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣのセルを５個、直列接続した状態を示す模式図、（ｂ）図４５（ａ）の説明図、（ｃ）図４５（ａ）の構成例を示す平面図。
【図４６】（ａ）第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣのセルをｎ個、タンデム構成に積層させた状態を示す模式図、（ｂ）図４６（ａ）の説明図。
【図４７】（ａ）第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣのセルをｎ個、タンデム構成に積層させたものを並列接続した状態を示す模式図、（ｂ）図４７（ａ）の説明図。
【図４８】光線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の波長を示すグラフ。
【図４９】第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣを搭載したリモコン装置の構成例を示す平面図。
【図５０】第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣを搭載したリモコン装置の側面図。
【図５１】第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣを搭載したリモコン装置の他の構成例を示す側面図。
【図５２】第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣを搭載した卓上デジタル時計の構成例を示す鳥瞰図。
【図５３】（ａ）第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣを搭載した電子手帳を開いた状態を示す鳥瞰図、（ｂ）閉じた状態を示す鳥瞰図。
【図５４】第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣを搭載した電子辞書を開いた状態を示す鳥瞰図。
【図５５】第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣを搭載したＤＳＣ駆動センサモジュールの模式的ブロック構成図。
【図５６】第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣを搭載した別のＤＳＣ駆動センサモジュールの模式的ブロック構成図。
【図５７】第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣを搭載したＤＳＣ駆動センサモジュールを適用したホームエネルギーマネージメントシステム（ＨＥＭＳ：Home Energy Management System）の構成例。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、図面を参照して、実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１７】
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１８】
以下の実施の形態に係るＤＳＣにおいて、「透明」とは、透過率が約５０％以上であるものと定義する。また「透明」とは、実施の形態に係るＤＳＣにおいて、可視光線に対して、無色透明という意味でも使用する。可視光線は波長約３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ程度、エネルギー約３．４５ｅＶ〜１．４９ｅＶ程度に相当し、この領域で透過率が５０％以上あれば透明である。
【００１９】
[第１の実施の形態]
第１の実施の形態に係るＤＳＣ２００の模式的平面パターン構成は、図１（ａ）に示すように表され、そのＩ−Ｉ線に沿う模式的断面構造は、図１（ｂ）に示すように表される。また、ＩＩ−ＩＩ線に沿う模式的断面構造図は図３に示すように表され、ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図は図４に示すように表される。
【００２０】
本実施の形態に係るＤＳＣ２００は、図１〜図４に示すように、金属フィルムで構成される第１基板２０Ｍと、第１基板２０Ｍ上に配置されたＩＴＯ１８と、ＩＴＯ１８（対極１９）を覆うように形成される絶縁性の多孔質体から成るセパレータ２４と、セパレータ２４上に配置された電流取出し電極１０と、電流取出し電極１０上に配置され、半導体微粒子層１２０と色素分子Ｄｙｅを備える多孔質半導体層１３０と、セパレータ２４、電流取出し電極１０および多孔質半導体層１３０を浸漬させる酸化還元電解質を溶解した電解液１４と、多孔質半導体層１３０の上方に所定の間隙を挟んで配置された第２基板２２と、第１基板２０Ｍと第２基板２２との間に配置され、電解液１４を封止する封止材１６とを備える。
【００２１】
ここで、ＩＴＯ１８には、触媒物質が混合されている。その結果、ＩＴＯ１８と触媒物質との混合層によって、対極１９が形成される。
【００２２】
なお、図２に示すように、図上右側において、第１基板２０Ｍと電流取出し電極１０との間にはＳｉＯ２等で構成される絶縁膜２３が形成されている。導電性の金属フィルムを第１基板２０Ｍとするため、電流取出し電極１０と第１基板２０Ｍの間を絶縁する必要があるためである。
【００２３】
封止材１６としては、紫外線硬化樹脂等の樹脂が用いられる。
【００２４】
また、電解液１４を注入した開口部を封止する開口部封止材３ｂと、開口部に配置され、封止材１６と開口部封止材３ｂとを結合するキャップ封止材３ａとを備えている。このキャップ封止材３ａと開口部封止材３ｂは、ともに紫外線硬化樹脂等の樹脂で構成される。
【００２５】
図１〜図４に示す例において、第１基板２０Ｍは、所定厚さ（例えば、約０．０５〜０．１ｍｍ程度）の金属フィルムで構成される。この金属フィルム２０Ｍは、例えばステンレスまたはＴｉで形成される。これにより、透明導電膜を形成した比較的高コストのガラス基板を第１基板として用いないので、コストを低廉化することができる。また、錆等に強い耐久性を備えたＤＳＣ２００とすることができる。
【００２６】
また、電流取出し電極１０は、透明導電膜、金属蒸着膜または導電性微粒子から成る膜で構成される。なお、透明導電膜は、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ2のいずれかで形成される。
【００２７】
セパレータ２４は、多孔質セラミックで構成されるようにできる。これにより、電解液１４がセパレータ２４内部まで浸漬し、電解液１４を介して対極１９と、電流取出し電極１０および多孔質半導体層１３０とを電気化学的に接続することができる。
【００２８】
なお、多孔質セラミックは、酸化アルミニウムまたは二酸化ケイ素の微粒子を含む焼結体で構成する。
【００２９】
また、対極１９（ＩＴＯ１８で表示：ＩＴＯと触媒物質との混合層）は、多孔質電極とすることができる。これにより、電解液１４が対極１９の内部まで浸漬し、電流取出し電極１０および多孔質半導体層１３０との電気化学的な接続を向上可能である。
【００３０】
なお、多孔質電極は、導電体の微粒子と触媒物質の微粒子の焼結体で形成される。導電体の微粒子は、例えば、ＩＴＯまたはＳｎＯ2、または金属微粒子等で構成され、触媒物質の微粒子はＰｔまたは炭素で構成される。
【００３１】
また、対極１９上に、導電性を高める導電性補助層を形成するようにしても良い。導電性補助層は、例えば、カーボン微粒子層または金属蒸着層（例えば、ＴｉやＡｕ等の蒸着層）で形成されるようにできる。これにより、電流取り出しの効率を向上可能である。
【００３２】
また、第２基板２２は、ガラス基板またはプラスチックフィルムで構成される。なお、プラスチックフィルムは、ＰＥＴ樹脂またはＰＥＮ樹脂で形成される。これにより、透明導電膜を形成した比較的高コストのガラス基板を第２基板として用いないので、コストを低廉化することができる。
【００３３】
色素Ｄｙｅは、レッドダイ（Ｎ７１９）、ブラックダイ（Ｎ７４９）、Ｄ１３１、Ｄ２０５、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素、ｉｎｄｏｌｉｎｅ系色素（Ｄ１４９）のいずれかで形成される。
【００３４】
また、多孔質半導体層１３０を構成する半導体微粒子は、ＴｉＯ2、ＺｎＯ、ＷＯ3、ＩｎＯ3、Ｎｂ2Ｏ3、ＳｎＯ2のいずれかとすることができる。
【００３５】
（比較例）
図５には、比較例に係るＤＳＣ２００Ａの模式的断面構造図を示す。
【００３６】
なお、本実施の形態に係るＤＳＣ２００と同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。
【００３７】
比較例に係るＤＳＣ２００Ａにおいては、第１基板２０および第２基板２２として、第１電極１０および第２電極１８を構成する導電膜（ＴＣＯ等）を予め形成したガラス基板を用いており、コストが嵩んでいた。
【００３８】
また、低コスト性を考慮して、第１基板２０および第２基板２２として低コストのプラスチックフィルム等を適用しようとしても、これらのフィルムの耐熱温度（例えば、ＰＥＴ樹脂は１５０℃程度、ＰＥＮ樹脂は２００℃程度）がＴｉＯ2の焼結温度（５００℃程度）より大幅に低いため、実現することができなかった。
【００３９】
（多孔質半導体層について）
第１の実施の形態に係るＤＳＣに適用される多孔質半導体層１３０を構成する半導体微粒子層１２０の構成例を図６〜図８に示す。
【００４０】
半導体微粒子層１２０の模式的断面構造図は図６のように示される。この半導体微粒子層１２０は、導電性ペースト材料として例えばナノサイズの金属微粒子（例えば、Ａｇ粒子）１２４とＴｉＯ２の微粒子（例えば、数ｎｍ〜数百ｎｍ）を含むペーストを印刷装置やディスペンサ等を用いて基板（例えば、金属フィルム２０Ｍ）上に塗布し、５００℃程度の高温で焼結して形成される。
【００４１】
図７は、第１の実施の形態に係るＤＳＣ２００について、金属フィルム２０Ｍ上に半導体微粒子層１２０を焼結させた状態を示す。また、図８は、第１の実施の形態に係るＤＳＣ２００について、ガラス基板２０Ｇ上に導電膜１０を介して半導体微粒子層１２０を焼結させた状態を示す。
【００４２】
（第１の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法）
次に、第１の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法について説明する。
【００４３】
第１の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法は、次の工程からなる、即ち、
（１）金属フィルムから成る第１基板２０Ｍを、洗浄工程によって前処理後、第１基板２０Ｍ上に対極１９（ＩＴＯ１８で表示：ＩＴＯと触媒物質との混合層）を形成する工程と、
（２）対極１９を覆うように、絶縁性のセラミックからなる多孔質のセパレータ２４を焼結して形成する工程と、
（３）セパレータ２４上に、電流取出し電極１０を形成する工程と、
（４）電流取出し電極１０上に、多孔質半導体層１２０を形成する工程と、
（５）デバイス全体を色素溶液に浸漬させて、色素Ｄｙｅを多孔質半導体層１２０に吸着させて、多孔質半導体層１３０（１２０＋Ｄｙｅ）を形成する工程と、
（６）第１基板２０Ｍと第２基板２２とを互いに対向させ、封止材１６を用いて貼り合わせる工程と、
（７）第１基板２０Ｍと第２基板２２との間に、電解液１４を注入する工程と
を有する。
【００４４】
図９〜図１２を参照して、第１の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法の具体例について説明する。
【００４５】
（ａ）まず、ステンレスやＴｉ等で形成される金属フィルム２０Ｍを前処理する（図１０（ａ））。
【００４６】
（ｂ）金属フィルム２０Ｍ上にＳｉＯ2等で構成される絶縁膜２３を形成する（図１０（ｂ））。
【００４７】
（ｃ）エッチングによって絶縁膜２３をパターニングする（図１０（ｃ））。
【００４８】
（ｄ）金属フィルム２０Ｍ上に対極１９（ＩＴＯ１８で表示：ＩＴＯと触媒物質との混合層）を形成する（図１０（ｄ））。
【００４９】
（ｅ）対極１９を覆うように多孔質のセパレータ２４を焼成して形成する（図１１（ａ））。
【００５０】
（ｆ）セパレータ２４上に電流取出し電極１０を形成する（図１１（ｂ））。
【００５１】
（ｇ）電流取出し電極１０上に多孔質半導体層１２０を形成した後、デバイス全体を色素溶液に浸漬させて、色素Ｄｙｅを多孔質半導体層１２０に吸着させて、多孔質半導体層１３０（１２０＋Ｄｙｅ）を形成する（図１１（ｃ））。
【００５２】
（ｈ）封止材１６を介して金属フィルム２０Ｍと第２基板２２とを貼り合わせ、電解液１４を注入しＤＳＣを完成させる（図１２・図９）。
【００５３】
ここで、セパレータ２４は、多孔質セラミックで構成されるようにできる。これにより、電解液１４がセパレータ２４内部まで浸漬し、電解液１４を介して対極１９と、電流取出し電極１０および多孔質半導体層１３０とを電気化学的に接続することができる。
【００５４】
多孔質セラミックは、酸化アルミニウムまたは二酸化ケイ素の微粒子を含む焼結体で構成する。
【００５５】
また、対極１９（ＩＴＯ１８で表示：ＩＴＯと触媒物質との混合層）は、多孔質電極とすることができる。これにより、電解液１４が対極１９の内部まで浸漬し、電流取出し電極１０および多孔質半導体層１３０との電気化学的な接続を向上可能である。
【００５６】
なお、多孔質電極は、導電体の微粒子と触媒物質の微粒子の焼結体で形成されるようにできる。導電体の微粒子は、例えば、ＩＴＯまたはＳｎＯ2、または金属微粒子等で構成され、触媒物質の微粒子はＰｔまたは炭素で構成される。また、対極１９上に、導電性を高める導電性補助層を形成するようにしても良い。導電性補助層は、例えば、カーボン微粒子層または金属蒸着層（例えば、ＴｉやＡｕ等の蒸着層）で形成される。これにより、電流取り出しの効率を向上可能である。
【００５７】
また、第２基板２２は、ガラス基板またはＰＥＴ樹脂またはＰＥＮ樹脂等のプラスチックフィルムで構成される。これにより、透明導電膜を形成した比較的高コストのガラス基板を第２基板とする場合に比して、コストを低廉化することができる。
【００５８】
[第２の実施の形態]
第２の実施の形態に係るＤＳＣ２００の模式的平面パターン構成は、図１３に示すように表され、そのＩＶ−ＩＶ線に沿う模式的断面構造は、図１４に示すように表される。また、Ｖ−Ｖ線に沿う模式的断面構造図は図１５に示すように表され、ＶＩ−ＶＩ線に沿う模式的断面構造図は図１６に示すように表される。
【００５９】
本実施の形態に係るＤＳＣ２００は、図１３〜図１６に示すように、ガラス基板で構成される第１基板２０Ｇと、第１基板２０Ｇ上に配置され、半導体微粒子層１２０と色素分子Ｄｙｅを備える多孔質半導体層１３０と、第１基板２０Ｇ上および多孔質半導体層１３０上に配置された電流取出し電極１０と、電流取出し電極１０および多孔質半導体層１３０の端部を覆うように形成される絶縁性の多孔質体から成るセパレータ２４と、セパレータ２４上に配置された対極１９と、多孔質半導体層１３０、セパレータ２４および対極１９を浸漬させる酸化還元電解質を溶解した電解液１４と、対極１９の上方に所定の間隙を挟んで配置されたガラス基板で構成される第２基板２２Ｇと、第１基板２０Ｇと第２基板２２Ｇとの間に配置され、電解液１４を封止する封止材１６とを備える。
【００６０】
なお、図１４に示すように、図上右側において、第１基板２０Ｇと封止材１６との間には電流取出し電極となる導電膜１８が形成されており、対極１９と接続される。
【００６１】
封止材１６としては、紫外線硬化樹脂等の樹脂が用いられる。
【００６２】
また、電解液１４を注入した開口部を封止する開口部封止材３ｂと、開口部に配置され、封止材１６と開口部封止材３ｂとを結合するキャップ封止材３ａとを備える。このキャップ封止材３ａと開口部封止材３ｂは、ともに紫外線硬化樹脂等の樹脂で構成される。
【００６３】
第１基板２０Ｇおよび第２基板２２Ｇとして、透明導電膜を予め形成しない通常のガラス基板（素ガラス）を用いるので、コストを低廉化可能である。
【００６４】
また、電流取出し電極１０、１８は、透明導電膜、金属蒸着膜または導電性微粒子から成る膜で構成される。なお、透明導電膜は、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ2のいずれかで形成される。
【００６５】
セパレータ２４は、多孔質セラミックで構成される。これにより、電解液１４がセパレータ２４内部まで浸漬し、電解液１４を介して対極１９と、電流取出し電極１０および多孔質半導体層１３０とを電気化学的に接続することができる。
【００６６】
なお、多孔質セラミックは、酸化アルミニウムまたは二酸化ケイ素の微粒子を含む焼結体で構成することができる。
【００６７】
また、対極１９は、多孔質電極とすることができる。これにより、電解液１４が対極１９の内部まで浸漬し、電流取出し電極１０・１８および多孔質半導体層１３０との電気化学的な接続を向上可能である。
【００６８】
なお、多孔質電極は、導電体の微粒子と触媒物質の微粒子の焼結体で形成される。導電体の微粒子は、例えば、ＩＴＯまたはＳｎＯ2、または金属微粒子等で構成され、触媒物質の微粒子はＰｔまたは炭素で構成される。
【００６９】
また、対極１９上に、導電性を高める導電性補助層を形成するようにしても良い。導電性補助層は、例えば、カーボン微粒子層または金属蒸着層（例えば、ＴｉやＡｕ等の蒸着層）で形成される。これにより、電流取り出しの効率を向上可能である。
【００７０】
色素Ｄｙｅは、レッドダイ（Ｎ７１９）、ブラックダイ（Ｎ７４９）、Ｄ１３１、Ｄ２０５、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素、ｉｎｄｏｌｉｎｅ系色素（Ｄ１４９）のいずれかで形成される。
【００７１】
また、多孔質半導体層１３０を構成する半導体微粒子は、ＴｉＯ2、ＺｎＯ、ＷＯ3、ＩｎＯ3、Ｎｂ2Ｏ3、ＳｎＯ2のいずれかとすることができる。
【００７２】
図１７は、第２基板として、ざぐりガラス基板２２ＧＺを用いたＤＳＣの模式的断面構造図である。
【００７３】
ざぐりガラス基板２２ＧＺのざぐり部は、ガラス基板上に半導体プロセス等で使用されるフォトレジスト等を塗布・紫外線露光・現像するなどしてパターニングしたものを、フッ化水素酸（フッ酸）に浸漬した後、フォトレジスト等を有機溶剤で洗浄除去することで形成される。
【００７４】
フォトレジストはフッ酸に耐性があり、フォトレジストの下部のガラスは、フッ酸に侵食されないのでざぐりの形成が可能である。フォトレジストの代わりにフッ酸耐性のある印刷用レジストを印刷でパターン形成しても良い。
【００７５】
また、フォトレジスト等を有機溶剤洗浄した後に、酸素プラズマ処理や硫酸への浸漬処理を行い、ざぐり部分に残留する有機残存物を完全に除去することで、ざぐりガラス基板２２ＧＺと第１基板２０Ｇとを封止剤１６Ｕを介して接着する際の接着強度が向上する。
【００７６】
ざぐりガラス基板２２ＧＺは、封止材１６Ｕを介して第１基板２０Ｇと接合される。
【００７７】
ざぐりガラス基板２２ＧＺを用いることにより密閉性が向上し、信頼性を高めることができる。
【００７８】
また、図１８は、第２基板として、ざぐりプラスチック基板２２Ｐを用いたＤＳＣの模式的断面構造図である。
【００７９】
ざぐりプラスチック基板２２Ｐは、透明樹脂の押出成形等によって成形する。
【００８０】
ざぐりプラスチック基板２２Ｐを用いることにより密閉性が向上し、信頼性を高め、コストを低廉化可能である。
【００８１】
（第２の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法）
次に、第２の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法について説明する。
【００８２】
第２の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法は、次の工程からなる、即ち、
（１）ガラス基板で構成される第１基板２０Ｇを、洗浄工程によって前処理後、第１基板２０Ｇ上に多孔質半導体層１２０を形成する工程と、
（２）第１基板２０Ｇ上および多孔質半導体層１２０上に電流取出し電極１０、１８を形成する工程と、
（３）電流取出し電極１０および多孔質半導体層１２０の端部を覆うように、絶縁性のセラミックからなる多孔質のセパレータ２４を焼結して形成する工程と、
（４）セパレータ２４上に、対極１９を形成する工程と、      
（５）デバイス全体を色素溶液に浸漬させて、色素Ｄｙｅを多孔質半導体層１２０に吸着させる工程と、
（６）第１基板２０Ｇと第２基板２２とを互いに対向させ、封止材１６を用いて貼り合わせる工程と、
（７）第１基板２０Ｇと第２基板２２との間に、電解液１４を注入する工程と
を有する。
【００８３】
図１９〜図２４を参照して、第２の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法の具体例について説明する。
【００８４】
（ａ）まず、ガラス基板で構成される第１基板２０Ｇを前処理する（図１９（ａ））。
【００８５】
（ｂ）ガラス基板２０Ｇ上に多孔質半導体層１２０を形成する（図１９（ｂ））。
【００８６】
（ｃ）ガラス基板２０Ｇおよび多孔質半導体層１２０上に電流取出し電極１０・１８を形成する（図１９（ｃ））。
【００８７】
（ｄ）電流取出し電極１０上に多孔質のセパレータ２４を焼成して形成する（図２０（ａ））。
【００８８】
（ｅ）セパレータ２４上に対極１９を形成する（図２０（ｂ））。
【００８９】
（ｆ）デバイス全体を色素溶液に浸漬させて、色素Ｄｙｅを多孔質半導体層１２０に吸着させる。結果として、多孔質半導体層１３０（１２０＋Ｄｙｅ）を得る（図２０（ｃ）。
【００９０】
（ｇ）封止材を介して第１基板２０Ｇと第２基板２２とを貼り合わせる（図２３）。
【００９１】
（ｈ）電解液１４を注入しＤＳＣ２００を完成させる（図１４）。
【００９２】
なお、図２１は、対極１９をカーボン微粒子１９Ｏで形成する場合を示す。また、図２２は、対極１９Ｐを導電性微粒子と触媒物質の微粒子の焼結体で形成する場合を示す。
【００９３】
ここで、セパレータ２４は、多孔質セラミックで構成される。これにより、電解液１４がセパレータ２４内部まで浸漬し、電解液１４を介して対極１９Ｐと、電流取出し電極１０および多孔質半導体層１３０とを電気化学的に接続することができる。
【００９４】
多孔質セラミックは、例えば、酸化アルミニウムまたは二酸化ケイ素の微粒子を含む焼結体で構成する。
【００９５】
また、対極１９Ｐは、多孔質電極とすることができる。これにより、電解液１４が対極１９Ｐの内部まで浸漬し、電流取出し電極１０および多孔質半導体層１３０との電気化学的な接続を向上可能である。
【００９６】
なお、多孔質電極は、導電体の微粒子と触媒物質の微粒子の焼結体で形成される。導電体の微粒子は、例えば、ＩＴＯまたはＳｎＯ2、または金属微粒子等で構成され、触媒物質の微粒子はＰｔまたは炭素で構成される。また、対極１９上に、導電性を高める導電性補助層を形成するようにしても良い。導電性補助層は、例えば、カーボン微粒子層または金属蒸着層（例えば、ＴｉやＡｕ等の蒸着層）で形成される。これにより、電流取り出しの効率を向上可能である。
【００９７】
また、第２基板２２は、ガラス基板またはＰＥＴ樹脂またはＰＥＮ樹脂等のプラスチックフィルムで構成される。これにより、透明導電膜を形成した比較的高コストのガラス基板を第２基板とする場合に比して、コストを低廉化可能である。
【００９８】
[第３の実施の形態]
第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００の模式的断面構造図は、図２４のように示される。
【００９９】
本実施の形態に係るＤＳＣ２００は、図２４に示すように、ガラス基板で構成される第１基板２０Ｇと、第１基板２０Ｇ上に配置される電流取出し電極１０・１８と、電流取出し電極１０上に配置され、半導体微粒子層１２０と色素分子Ｄｙｅを備える多孔質半導体層１３０と、多孔質半導体層１３０の全部または一部を覆うように形成される絶縁性の多孔質体から成るセパレータ２４と、セパレータ２４上に配置された対極１９と、多孔質半導体層１３０、セパレータ２４および対極１９を浸漬させる酸化還元電解質を溶解した電解液１４と、対極１９の上方に所定の間隙を挟んで配置された第２基板２２と、第１基板２０Ｇと前記第２基板２２との間に配置され、電解液１４を封止する封止材１６とを備える。
【０１００】
なお、図２４に示すように、図上右側において、第１基板２０Ｇと封止材１６との間には電流取出し電極となる導電膜１８が形成され、対極１９と接続される。
【０１０１】
封止材１６としては、紫外線硬化樹脂等の樹脂が用いられる。
【０１０２】
本実施の形態では、第１基板２０Ｇとして、透明導電膜を予め形成しない通常のガラス基板（素ガラス）を用いるので、コストを低廉化可能である。
【０１０３】
また、電流取出し電極１０・１８は、透明導電膜、金属蒸着膜または導電性微粒子から成る膜で構成される。なお、透明導電膜は、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ2のいずれかで形成される。
【０１０４】
セパレータ２４は、多孔質セラミックで構成される。これにより、電解液１４がセパレータ２４内部まで浸漬し、電解液１４を介して対極１９と、電流取出し電極１０および多孔質半導体層１３０とを電気化学的に接続可能である。
【０１０５】
なお、多孔質セラミックは、酸化アルミニウムまたは二酸化ケイ素の微粒子を含む焼結体で構成する。
【０１０６】
また、対極１９は、多孔質電極とすることができる。これにより、電解液１４が対極１９の内部まで浸漬し、電流取出し電極１０・１８および多孔質半導体層１３０との電気化学的な接続を向上可能である。
【０１０７】
なお、多孔質電極は、導電体の微粒子と触媒物質の微粒子の焼結体で形成される。導電体の微粒子は、、例えば、ＩＴＯまたはＳｎＯ2、金属微粒子等で構成され、触媒物質の微粒子はＰｔまたは炭素で構成される。
【０１０８】
また、対極１９上に、導電性を高める導電性補助層を形成しても良い。導電性補助層は、例えば、カーボン微粒子層または金属蒸着層（例えば、ＴｉやＡｕ等の蒸着層）で形成される。これにより、電流取り出しの効率を向上可能である。
【０１０９】
色素Ｄｙｅは、レッドダイ（Ｎ７１９）、ブラックダイ（Ｎ７４９）、Ｄ１３１、Ｄ２０５、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素、ｉｎｄｏｌｉｎｅ系色素（Ｄ１４９）のいずれかで形成される。
【０１１０】
また、多孔質半導体層１３０を構成する半導体微粒子は、ＴｉＯ2、ＺｎＯ、ＷＯ3、ＩｎＯ3、Ｎｂ2Ｏ3、ＳｎＯ2のいずれかとすることができる。
【０１１１】
図２５は、第２基板として、ざぐりガラス基板２２ＧＺを用いたＤＳＣの模式的断面構造図である。
【０１１２】
ざぐりガラス基板２２ＧＺのざぐり部は、フッ化水素等にガラス板を浸漬して形成される。
【０１１３】
ざぐりガラス基板２２ＧＺは、封止材１６Ｕを介して第１基板２０Ｇと接合される。
【０１１４】
ざぐりガラス基板２２ＧＺを用いることにより密閉性が向上し、信頼性を高めることができる。
【０１１５】
また、図２６は、第２基板として、ざぐりプラスチック基板２２Ｐを用いたＤＳＣの模式的断面構造図である。
【０１１６】
ざぐりプラスチック基板２２Ｐは、透明樹脂の押出成形等によって成形する。
【０１１７】
ざぐりプラスチック基板２２Ｐを用いることにより密閉性が向上し、信頼性を高め、コストを低廉化可能である。
【０１１８】
（第３の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法）
次に、第３の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法について説明する。
【０１１９】
第３の実施の形態に係るＤＳＣの製造方法は、次の工程からなる、即ち、
（１）ガラス基板で構成される第１基板２０Ｇを、洗浄工程によって前処理後、第１基板２０Ｇ上に透明導電膜から成る電流取出し電極１０・１８を形成する工程と、
（２）電流取出し電極１０上に多孔質半導体層１２０を形成する工程と、
（３）多孔質半導体層１２０の全部または一部を覆うように、絶縁性のセラミックからなる多孔質のセパレータ２４を焼結して形成する工程と、
（４）セパレータ２４上に、対極１９を形成する工程と、
（５）デバイス全体を色素溶液に浸漬させて、色素Ｄｙｅを多孔質半導体層１２０に吸着させて、多孔質半導体層１３０（１２０＋Ｄｙｅ）を形成する工程と、
（６）第１基板２０Ｇとガラス基板で構成される第２基板２２Ｇとを互いに対向させ、封止材１６を用いて貼り合わせる工程と、
（７）第１基板２０Ｇと第２基板２２Ｇとの間に、電解液１４を注入する工程と
を有する。
【０１２０】
図２７・図２８を参照して、第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００の製造方法の具体例について説明する。
【０１２１】
（ａ）まず、ガラス基板で構成される第１基板２０Ｇを前処理し、第１基板２０Ｇ上に透明導電膜から成る電流取出し電極１０（１８）を形成する（図２７（ａ））。
【０１２２】
（ｂ）電流取出し電極１０・１８をエッチングしてパターニングする（図２７（ｂ））。
【０１２３】
（ｃ）電流取出し電極１０上に多孔質半導体層１２０を形成する（図２７（ｃ））。
【０１２４】
（ｄ）多孔質半導体層１２０上に多孔質のセパレータ２４を焼成して形成する（図２７（ｄ））。
【０１２５】
（ｅ）セパレータ２４上に対極１９を形成する（図２８（ａ））。
【０１２６】
（ｆ）デバイス全体を色素溶液に浸漬させて、色素Ｄｙｅを多孔質半導体層１２０に吸着させて、多孔質半導体層１３０（１２０＋Ｄｙｅ）を形成する（図２８（ｂ））。
【０１２７】
（ｇ）封止材１６を介して第１基板２０Ｇとガラス基板で構成される第２基板２２Ｇとを貼り合わせる（図２８（ｃ））。
【０１２８】
（ｈ）電解液１４を注入しＤＳＣ２００を完成させる（図２６）。
【０１２９】
ここで、セパレータ２４は、多孔質セラミックで構成される。これにより、電解液１４がセパレータ２４内部まで浸漬し、電解液１４を介して対極１９と、電流取出し電極１０および多孔質半導体層１３０とを電気化学的に接続可能である。
【０１３０】
多孔質セラミックは、酸化アルミニウムまたは二酸化ケイ素の微粒子を含む焼結体で構成する。
【０１３１】
また、対極１９は、多孔質電極とすることができる。これにより、電解液１４が対極１９の内部まで浸漬し、電流取出し電極１０および多孔質半導体層１３０との電気化学的な接続を向上可能である。
【０１３２】
なお、多孔質電極は、導電体の微粒子と触媒物質の微粒子の焼結体で形成される。導電体の微粒子は、例えば、ＩＴＯまたはＳｎＯ2、または金属微粒子等で構成され、触媒物質の微粒子はＰｔまたは炭素で構成される。また、対極１９上に、導電性を高める導電性補助層を形成するようにしても良い。導電性補助層は、例えば、カーボン微粒子層または金属蒸着層（例えば、ＴｉやＡｕ等の蒸着層）で形成される。これにより、電流取り出しの効率を向上可能である。
【０１３３】
なお、第１、第２の実施の形態と同様に、第２基板として、ざぐりガラス基板２２ＧＺやざぐりプラスチック基板２２Ｐを用いて信頼性を向上させても良い。
【０１３４】
また、第２基板２２は、ＰＥＴ樹脂またはＰＥＮ樹脂等のプラスチックフィルムで構成される。これにより、透明導電膜を形成した比較的高コストのガラス基板を第２基板とする場合に比して、コストを低廉化可能である。
【０１３５】
第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００の多孔質半導体層１３０の半導体微粒子２の模式的構造は、図２９に示すように表される。図２９に示すように、多孔質半導体層１３０は、ＴｉＯ2などからなる半導体微粒子２が互いに結合して複雑なネットワークを形成している。色素分子４は、半導体微粒子２の表面に吸着される。多孔質半導体層１３０内には、大きさ約１００ｎｍ以下の細孔が多数存在する。
【０１３６】
（動作原理）
実施の形態に係るＤＳＣ２００の動作原理は、図３０に示すように表される。
【０１３７】
下記の（ａ）〜（ｄ）の反応が継続して起こることで、起電力が発生し、負荷２４０に電流が導通する。
【０１３８】
（ａ）色素分子３２が光子（ｈν）を吸収し、電子（ｅ−）を放出し、色素分子３２は酸化体ＤＯになる。
【０１３９】
（ｂ）Ｒｅで表される還元体の酸化還元電解質２６が多孔質半導体層１３０中を拡散して、ＤＯで表される酸化体の色素分子３２に接近する。
【０１４０】
（ｃ）酸化還元電解質２６から色素分子３２に電子（ｅ−）が供給される。酸化還元電解質２６は、Ｏｘで表される酸化体の酸化還元電解質２８になり、色素分子３２はＤＲで表される還元された色素分子３０になる。
【０１４１】
（ｄ）酸化還元電解質２８は、対極１９方向に拡散し、対極１９より電子を供給されて、Ｒｅで表される還元体の酸化還元電解質２６になる。
【０１４２】
酸化還元電解質２６は、多孔質半導体層１３０中の入り組んだ空間を拡散しながら色素分子３２の近傍に接近する必要がある。
【０１４３】
また、実施の形態に係るＤＳＣ２００の電解液１４における電荷交換反応に基づく動作原理は、図３１に示すように表される。
【０１４４】
まず、外部から光照射されると光子（ｈν）が色素分子３２と反応して、色素分子３２は基底状態から励起状態へと遷移する。このとき発生した励起電子（ｅ−）がＴｉＯ2からなる多孔質半導体層１３０の伝導帯へ注入される。多孔質半導体層１３０中を導通した電子（ｅ−）は、第１電極１０Ａから外部回路の負荷２４０を導通し、第２電極１８Ａへ移動する。第２電極１８Ａから電解液１４中に注入された電子（ｅ−）は、電解液１４中のヨウ素酸化還元電解質（Ｉ−／Ｉ3−）と電荷交換される。ヨウ素酸化還元電解質（Ｉ−／Ｉ3−）が電解液１４内を拡散し、色素分子３２と再反応する。ここで、電荷交換反応は、色素分子表面において、３Ｉ−→Ｉ3−＋２ｅ−に従って進行し、第２電極１８Ａにおいて、Ｉ3−＋２ｅ−→３Ｉ−に従って進行する。
【０１４５】
電解液１４は、溶媒として、例えば、アセトニトリルを使用し、この場合の電解質として、例えば、ヨウ素は、電解液１４中のヨウ素酸化還元電解質Ｉ3−として存在する。また、電解質として、例えば、ヨウ化物塩（ヨウ化リチウム、ヨウ化カリウムなど）は、電解液１４中のヨウ素酸化還元電解質Ｉ−として存在する。また、電解液１４中には、逆電子移動抑制溶液として添加剤（例えば、ＴＢＰ：ターシャルブチルピリジン）を適用しても良い。
【０１４６】
上記の溶質、添加剤を溶媒（アセトニトリル）に溶解させることによって、電解液１４を構成することができる。なお、上記の材料は湿式ＤＳＣなどに適用可能なものであって、常温溶融塩（イオン性液体）や固体電解質を用いる場合には、構成材料が異なる。
【０１４７】
実施の形態に係るＤＳＣ２００において、多孔質半導体層（１３０）／色素分子（３２）／電解液（１４）間のエネルギーポテンシャルダイヤグラムは、図３２に示すように表される。また、色素分子（３２）／電解液（１４）間のエネルギーポテンシャルダイヤグラムであって、図３２のＪ部分の拡大図は、図３３に示すように表される。
【０１４８】
外部から光照射されると光子（ｈν）により、色素分子３２は基底状態ＨＯＭＯから励起状態ＬＵＭＯへと遷移する。このとき発生した励起電子（ｅ−）がＴｉＯ2からなる多孔質半導体層１３０の伝導帯へ注入される。多孔質半導体層１３０中を導通した電子（ｅ−）は、第１電極１０Ａから外部回路の負荷２４０を導通し、第２電極１８Ａへ移動する。対極１９から電解液１４中に注入された電子（ｅ−）は、電解液１４中の酸化還元電解質と電荷交換される。酸化還元電解質が電解液１４内を拡散し、色素分子３２を還元する。
【０１４９】
電解液１４の酸化還元準位ＥROと多孔質半導体層１３０のフェルミ準位Ｅf間の電位差が最大起電力ＶMAXである。最大起電力ＶMAXの値は、電解液１４の酸化還元電解質により変化する。酸化還元電解質単独系（ヨウ素酸化還元電解質）の場合には、例えば、０．９Ｖ（Ｉ，Ｎ７１９）である。電解液１４がヨウ素・臭素の混合系酸化還元電解質を含む場合には、図３０に示すように、混合比率を調整することで混合系酸化還元電解質の酸化還元電位を、ヨウ素酸化還元電解質の酸化還元電位と臭素酸化還元電解質の酸化還元電位の間の任意の値に調整することができる。
【０１５０】
実施の形態に係るＤＳＣ２００の各構成材料のエネルギーレベルと発電サイクルは図３４に示すように表される。図３４においては、外部から光照射されると光子（ｈν）により、色素（Ｄｙｅ）の充満帯Ｓ0/Ｓ+に存在する電子は、導電帯Ｓ*に励起され、多孔質半導体層１３０の伝導帯ＥCへ電子注入(electron injection)される。伝導帯ＥCへ電子注入された電子の一部は、再結合（recombination）されて、Ｄｙｅの充満帯Ｓ0/Ｓ+に遷移する。多孔質半導体層１３０中を導通した電子（ｅ−）は、第１電極１０Ａから外部回路の負荷２４０を導通し、第２電極１８Ａへ移動する。対極１９から電解液１４中に注入された電子（ｅ−）は、電解液１４中の酸化還元電解質と電荷交換される。酸化還元電解質が電解液１４内を拡散し、電子注入により、Ｄｙｅの充満帯Ｓ0/Ｓ+において、色素分子３２を還元する。電解液１４の酸化還元準位ＥROと多孔質半導体層１３０のフェルミ準位Ｅf間の電位差ＶOCが最大起電力ＶMAXである。
【０１５１】
実施の形態に係るＤＳＣ２００に用いられる色素を示す化学構造式であって、ｉｎｄｏｌｉｎｅ系色素（Ｄ１４９）を示す化学構造式は、図３５（ａ）に示すように表され、Ｎ７１９を示す化学構造式は、図３５（ｂ）に示すように表され、Ｄ１３１を示す化学構造式は、図３５（ｃ）に示すように表される。
【０１５２】
―直列構成―
実施の形態に係るＤＳＣ２００において、基本セルを２個直列構成に配置した模式的断面構造は、図３６（ａ）に示すように表される。また、図３６（ａ）の模式的回路表現は、図３６（ｂ）に示すように表される。
【０１５３】
基本セルは、図１４に示すＤＳＣ２００を２個接続した構成となっている。即ち、図上、左側のＤＳＣから延設される導電膜１８１が、右側のＤＳＣの導電膜１０２となっている。これにより、図３０（ｂ）に示すように、基本セル２個は、直列構成に配置される。
【０１５４】
―並列構成―
実施の形態に係るＤＳＣ２００において、基本セルを２個並列構成に配置した模式的断面構造は、図３７（ａ）に示すように表される。また、図３７（ａ）の模式的回路表現は、図３７（ｂ）に示すように表される。図３７（ｂ）に示すように、基本セル２個は、並列構成に配置される。
【０１５５】
（複数のＤＳＣの製造方法）
実施の形態に係るＤＳＣにおいて、複数のＤＳＣセルの製造方法は、複数個（ｍ×ｎ：但し、ｍおよびｎは整数）のセルを作り込み、分離して複数個のＤＳＣ２００を得る製造方法である。
【０１５６】
実施の形態に係るＤＳＣの製造方法の一工程であって、第１基板２０上に複数の内部第１電極１０11Ａ・１０12Ａ・…・１０1nＡ・…・１０m1Ａ・１０m2Ａ・…・１０mnＡが形成された状態を示す平面図は、図３８に示すように表される。ここで、外部第１電極１０11Ｂ・１０12Ｂ・…・１０1nＢ・…・１０m1Ｂ・１０m2Ｂ・…・１０mnＢについては、簡単化のため、図示を省略する。
【０１５７】
実施の形態に係るＤＳＣの製造方法の一工程であって、第２基板２２上に複数の第２電極１８11Ａ・１８12Ａ・…・１８1nＡ・…・１８m1Ａ・１８m2Ａ・…・１８mnＡが形成された状態を示す平面図は、図３９に示すように表される。ここで、外部第２電極１８11Ｂ・１８12Ｂ・…・１８1nＢ・…・１８m1Ｂ・１８m2Ｂ・…・１８mnＢについては、簡単化のため、図示を省略する。
【０１５８】
実施の形態に係るＤＳＣの製造方法の一工程であって、プラスチックフィルムで構成される第１基板（作用極側）２０と第２基板（対極側）２２を封止材１６を介して貼り合わせた状態を示す平面図は、図４０に示すように表され、図４０のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う模式的断面構造は、図４１に示すように表される。図４１では、第１基板（作用極側）２０を上方向、第２基板（対極側）を下方向に配置している。
【０１５９】
実施の形態に係るＤＳＣ２００の製造方法の一工程であって、横方向のスクライブラインＳＬ１を形成した状態を示す平面図は、図４２に示すように表され、さらに縦方向のスクライブラインＳＬ２を形成した状態を示す平面図は、図４３に示すように表される。
【０１６０】
なお、図４１に示すように、封止材１６の間に基板のみ残る箇所があるが、そこがスクライブラインＳＬ２となり、打撃等のブレークにより各素子に分離される。
【０１６１】
次いで、図４１のように計ｍ×ｎ個のＤＳＣが貼り合わされた状態で、図４２に示すように横方向のスクライブラインＳＬ１を形成する。
【０１６２】
具体的には、封止材１６が設けられた位置に、スクライビング装置のスクライビングホイールを高精度に位置合わせして各スクライブラインＳＬ１を形成する。
【０１６３】
続いて、図４３に示すように縦方向のスクライブラインＳＬ２を形成する。
【０１６４】
そして、スクライブラインＳＬ１およびスクライブラインＳＬ２に沿って打撃を与えるなどすると、ガラス材が有する劈開性によりスクライブラインＳＬ１およびスクライブラインＳＬ２に沿って割れて各素子に分離される。
【０１６５】
なお、図示は省略するが、各素子に分離された後、電解液が注入され、ガラス板の接着や、樹脂の充填等によって封止し、電解液を注入した開口部を塞ぐことで水分等が侵入しないよう処置してＤＳＣ２００が作り込まれる。
【０１６６】
実施の形態によれば、低コスト性を向上可能な色素増感太陽電池およびその製造方法を提供することができる。
【０１６７】
（適用例）
―バッテリーセル―
次に、図４４〜図４７を参照して、第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００で構成されるバッテリーセル（以下、単に「セル」と呼ぶ）の適用例について説明する。
【０１６８】
図４４の（ａ）は、３個のセルＢ１〜Ｂ３を形成した状態を示す。図４４の（ａ）の例では、面積の等しい３つのセルＢ１、Ｂ２、Ｂ３が同一基板内に設けられている。
【０１６９】
この３個のセルＢ１〜Ｂ３は図示しない配線によって、図４４の（ｂ）に示すように直列接続される。セルＢ１〜Ｂ３の総電圧Ｖは、Ｖ＝Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３となり、総電流量Ｉは、Ｉ＝Ｉ１＝Ｉ２＝Ｉ３となる。
【０１７０】
図４５は、５個のセルＢ１〜Ｂ５を並設した状態を示す。
【０１７１】
この５個のセルＢ１〜Ｂ５は配線によって、図４５の（ｂ）に示すように直列接続される。セルＢ１〜Ｂ５の総電圧Ｖは、各セルＢ１〜Ｂ５の電圧の総和５Ｅとなる。
【０１７２】
図４６は、ｎ個のセルをタンデム構成に積層させた状態を模式的に示す。このｎ個のセルは、図４６の（ｂ）に示すように直列接続される。セルの総電圧Ｖは、各セルの電圧の総和ｎＥとなる。
【０１７３】
図４７は、ｎ個のセルをタンデム構成に積層させたものを並列接続した状態を模式的に示す。セルの総電圧Ｖは、直列接続されたセルの電圧の総和ｎＥとなる。
【０１７４】
図４８には、紫外線Ｌ１の波長領域（波長１０〜４００ｎｍ）、白色光Ｌ２の波長領域（波長４００〜８００ｎｍ）、赤外線Ｌ３の波長領域（波長６００〜１０００ｎｍ）を示す。第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００は、Ｌ１〜Ｌ３の少なくとも１つの領域の光線によって発電機能を発揮させることができる。
【０１７５】
特に、第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００は、低コスト性に優れ低廉化に貢献することができる。
【０１７６】
―電子機器―
第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００は、様々な電子機器に搭載可能である。例えば、リモコン装置、卓上デジタル時計、電子手帳、電子辞書、ＤＳＣ駆動センサモジュールなどの適用可能である。
【０１７７】
図４９〜図５１を参照して、第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００を搭載したリモコン装置３３０の構成例について説明する。
【０１７８】
図４９および図５０に示すように、リモコン装置３３０は、プラスチック等で構成される筐体３８において表裏に貫通する開口部４１が形成され、この開口部４１からＤＳＣ２００が臨むように設けられて、太陽電池部３９が構成されている。
【０１７９】
また、リモコン装置３３０には、太陽電池部３９を電源として駆動され、例えば日付や時刻、テレビのチャンネル番号等を表示する液晶部３４と、テレビのチャンネルの選択等の操作を行う操作ボタン３６が設けられている。
【０１８０】
ＤＳＣ２００は、リモコン装置３３０の厚み方向の略中央部に水平状態で設けられている。なお、ＤＳＣ２００の第１基板２０側、第２基板２２側の何れをリモコン装置３３０の表側または裏側とするかは任意でよい。
【０１８１】
図５０に示す構成例では、開口部４１に、筐体３８の表面および裏面と面一となるように、ＤＳＣ２００を保護する透明部材４０が嵌め込まれている。これにより、ＤＳＣ２００の表面や裏面にホコリが付着したり、傷つくことが防止される。
【０１８２】
また、開口部４１の側面にも透明部材を設けると良い。
【０１８３】
これにより、透明部材４０を介して、リモコン装置３３０の表面側、裏面側および側面側から太陽光や室内光等の外部光が入射するので、ＤＳＣ２００の第１基板２０側からの入射光および第２基板２２側からの入射光の何れもが、多孔質半導体層１３０に到達することとなる。したがって、ＤＳＣ２００により、外部光を効率的に利用した発電を行ってリモコン装置３３０に電力を安定的に供給することができる。
【０１８４】
特に、テレビやビデオ装置等のリモコン装置３３０は、置き方によっては、操作ボタン３６等が設けられた表側が例えばテーブルの天板等に面するような状態（裏返しの状態）となることがある。
【０１８５】
第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００を搭載したリモコン装置３３０では、透明部材４０を介して、リモコン装置３３０の表面側、裏面側および側面側から太陽光や室内光等の外部光が入射するので、装置の表面または裏面から光線が入射すればＤＳＣ２００は発電機能を発揮する。したがって、裏返しの状態でリモコン装置３３０が置かれた場合であっても、安定して電力を供給することができ、使用者の利便性を向上させることができる。
【０１８６】
なお、ＤＳＣ２００で発電された電力は、液晶部３４に直接供給されるのではなく、バッテリーなどに蓄電された後、このバッテリーなどから供給可能である。
【０１８７】
図４８に示すリモコン装置３３０の変形例では、透明部材４０を省き、支持部３８ａ、３８ｂによってＤＳＣ２００を支持する構成としている。なお、太陽電池部３９の側部は筐体３８の一部によって覆われている。
【０１８８】
図５１に示すリモコン装置３３０では、太陽電池部３９の表裏から入射する光線（ｈνｆ）、（ｈνｒ）によってＤＳＣ２００は発電機能を発揮する。なお、２枚以上のＤＳＣ２００を重ね合わせ、配線によって直列接続等するようにしてもよい。
【０１８９】
図５２を参照して、第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００を搭載した卓上デジタル時計５０の構成例について説明する。
【０１９０】
卓上デジタル時計５０は、透明なアクリル板等で構成される側面形状が三角形の筐体５４の一平面に、デジタル式の時計表示を行う時計部５２と、ＤＳＣ２００が設けられている。
【０１９１】
ＤＳＣ２００は、筐体５４に２ヶ所の開口部４３が形成され、この各開口部４３からＤＳＣ２００が臨むように設けられている。
【０１９２】
図５２に示す構成例では、各開口部４３に取付けられるＤＳＣ２００は、フレーム５６を介して２つのセルが並設されている。特には限定されないが、ＤＳＣ２００の各セルは配線によって直列接続として、電圧および電流を稼ぐようにできる。
【０１９３】
卓上デジタル時計５０が備えるＤＳＣ２００は、図５２に示すように、正面側から入射する光線（ｈνｆ）および透明な筐体５４を介して裏面側から入射する光線（ｈνｒ）の何れによっても発電機能を発揮することができる。
【０１９４】
したがって、卓上デジタル時計５０を置く場所の自由度が高まると共に、外部光を有効に利用して時計部５２に安定して電力を供給することができる。
【０１９５】
図５３を参照して、実施の形態に係るＤＳＣ２００を搭載した電子手帳８０の構成例について説明する。
【０１９６】
電子手帳８０は、各種入力を行う操作ボタン３６や各種情報を表示する液晶部３４を備える本体部８０ｂと、本体部８０ｂと蝶番部８０ｃを介して開閉自在に取付けられるＤＳＣ２００を備えた蓋部８０ａとから構成されている。
【０１９７】
蓋部８０ａには、蓋部８０ａ自体を表裏に貫通する開口部４５が形成され、この開口部４５からＤＳＣ２００が臨むように設けられている。ＤＳＣ２００は、複数のセルを接続した構成とすることもできる。
【０１９８】
電子手帳８０が備えるＤＳＣ２００は、図５３（ａ）に示すように蓋部８０ａを開いた状態においては、表裏両面から入射する光線の何れによっても発電機能を発揮し、本体部８０ｂに安定した電力を供給することができる。
【０１９９】
一方、図５３（ｂ）に示すように蓋部８０ａを閉じた状態においても、ＤＳＣ２００は、表面側からの入射光によって発電機能を発揮し、例えば本体部８０ｂ側が備えるリチウムイオン電池等の二次電池を充電することができる。
【０２００】
このように、第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００を搭載した電子手帳８０によれば、外部光を効率的に利用することができ、使用者の利便性を向上させることができる。
【０２０１】
また、例えば、蓋部の両面に従来の太陽電池を配置する場合に比して、第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００を搭載した電子手帳８０は大型化することがなく、また一つのＤＳＣ２００で足りるため製造コストを低減することができる。
【０２０２】
図５４を参照して、第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００を搭載した電子辞書９０の構成例について説明する。
【０２０３】
電子辞書９０は、各種入力を行う操作ボタン３６ａおよびＤＳＣ２００を備える本体部９０ｂと、本体部９０ｂと蝶番部９０ｃを介して開閉自在に取付けられる各種情報を表示する液晶部３４およびＤＳＣ２００を備えた蓋部９０ａとから構成されている。
【０２０４】
蓋部９０ａおよび本体部９０ｂには、表裏に貫通する開口部４６が形成され、この各開口部４６からＤＳＣ２００が臨むように設けられている。ＤＳＣ２００は、複数のセルを接続した構成とすることもできる。
【０２０５】
図５４に示すように蓋部９０ａを開いた状態においては、蓋部９０ａ側のＤＳＣ２００は表裏両面から入射する光線の何れによっても発電機能を発揮し、また本体部９０ｂ側のＤＳＣ２００は表面側から入射する光線によって発電機能を発揮する。したがって、液晶部３４や本体部９０ｂが備える演算装置等に安定した電力を供給することができる。
【０２０６】
一方、蓋部９０ａを閉じた状態においても、蓋部９０ａ側のＤＳＣ２００は、表面側からの入射光によって発電機能を発揮し、例えば本体部９０ｂ側が備える二次電池を充電することができる。
【０２０７】
また、例えば、蓋部９０ａ側が下となるように電子辞書９０が置かれた場合であっても、本体部９０ｂのＤＳＣ２００は、表面側からの入射光によって発電機能を発揮するので、例えば本体部９０ｂ側が備える二次電池を充電することができる。
【０２０８】
このように、第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００を搭載した電子辞書９０によれば、外部光を効率的に利用することができ、使用者の利便性を向上させることができる。
【０２０９】
また、例えば、蓋部や本体の両面に従来の太陽電池を配置する場合に比して、電子辞書９０は大型化することがなく、また一つのＤＳＣ２００で足りるため製造コストを低減することができる。
【０２１０】
なお、第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００を搭載した電子辞書９０のＤＳＣ２００の配置の仕方は、同様の構造を備えるゲーム機器やノート型パソコン等の各種電子機器に適用することが可能である。
【０２１１】
特に、第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００は、第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００は、低コスト性に優れ、電子辞書９０等の各種電子機器の低廉化に貢献することができる。
【０２１２】
（センサネットワークへの応用）
無線通信モジュールやＤＳＣ、センサなどを組み合わせたセンサネットワークを構築することができる。３０ｍ程度の範囲の通信距離であれば、波長帯域としては、例えば、３１５ＭＨｚや８６８ＭＨｚを適用可能である。さらに、１００ｍ程度の範囲の通信距離であれば、波長帯域としては、例えば、９２０ＭＨｚを適用可能である。
【０２１３】
第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００を搭載したＤＳＣ駆動センサモジュール８００は、図５５に示すように、ＤＳＣモジュール８０１と、無線通信モジュール８０５とを備える。ＤＳＣモジュール８０１は、室内光で発電可能なＤＳＣ直列若しくは並列セルＤＳＣ１・ＤＳＣ２を備え、センサ駆動電源として機能する。無線通信モジュール８０５は、無線センサノード８０４を搭載し、センシングと無線通信を行うことができる。
【０２１４】
第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００を搭載した別のＤＳＣ駆動センサモジュール８０７の模式的ブロック構成は、図５６に示すように、ＤＳＣモジュール８０１と、無線通信モジュール８０５と、蓄電部８０６とを備える。ＤＳＣモジュール８０１は、室内光で発電可能なＤＳＣ直列若しくは並列セルＤＳＣ１・ＤＳＣ２・ＤＳＣ３・ＤＳＣ４を備え、センサ駆動電源として機能する。蓄電部８０６には、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ：Electrical Double Layer Capacitor）８０８および制御ＩＣ８０９が搭載される。ＤＳＣモジュール８０１において発電された電力を蓄電部８０６に蓄積することで、安定的に無線通信モジュール８０５に電力を供給可能である。
【０２１５】
第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００を搭載したＤＳＣ駆動センサモジュール８００を適用したホームエネルギーマネージメントシステム（ＨＥＭＳ：Home Energy Management System）９００の構成例は、図５７に示すように表される。
【０２１６】
各ＤＳＣ駆動センサモジュール８００では、温度／湿度センサ、照度センサなどのセンシング情報、ＰＣ９３０・ＴＶ９０１・エアコン９４０（エアコンコントローラ９０３）・太陽電池９０２などの利用状況が収集され、無線通信によって、センサ情報受信器９２０にデータ送信される。センサ情報受信器９２０においては、データ受信、エネルギーの利用状況の把握などのための信号処理が実施される。
【０２１７】
第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００を搭載したＤＳＣ駆動センサモジュール８００を適用したホームエネルギーマネージメントシステム９００によれば、建物９１０全体の屋内環境に合わせて電力供給をコントロールすることができる。
【０２１８】
特に、第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００は、第１〜第３の実施の形態に係るＤＳＣ２００は、低コスト性に優れ、ＤＳＣ駆動センサモジュール８０７等の低廉化に貢献することができる。
【０２１９】
以上説明したように、本発明によれば、低コスト性を向上させることのできる色素増感太陽電池およびその製造方法および電子機器を提供することができる。
【０２２０】
[その他の実施の形態]
上記のように、実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【０２２１】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。
【産業上の利用可能性】
【０２２２】
本発明の色素増感太陽電池は、低コスト性を向上させることができ、小型軽量高効率の電源として適用することによって、様々な電子機器、ワイヤレスセンサネットワークシステムなどに適用可能である。
【符号の説明】
【０２２３】
３ａ…キャップ封止材
３ｂ…開口部封止材
２…半導体微粒子
４、３０、３２…色素分子
１０…電流取出し電極（第１電極、導電膜）
１０Ａ・１０1Ａ・１０2Ａ・１０3Ａ・１０4Ａ…内部第１電極
１０Ｂ・１０1Ｂ・１０2Ｂ・１０3Ｂ・１０4Ｂ…外部第１電極
１４…電解液（電荷輸送層）
１６、１６Ｕ…封止材
１８…導電膜（第２電極）
１８Ａ…内部第２電極
１８Ｂ・１８1Ｂ・１８2Ｂ・１８3Ｂ・１８4Ｂ…外部第２電極
１９、１９Ｐ…対極
１９Ｏ…カーボン微粒子
２０、２０Ｇ，２０Ｍ…第１基板
２２、２２Ｇ…第２基板
２２ＧＺ…ざぐりガラス基板
２２Ｐ…ざぐりプラスチック基板
２３…絶縁膜
２４…セパレータ
２６、２８…酸化還元電解質
３０、３２…色素分子
３１、３１１…セル
１２０…多孔質半導体層（半導体微粒子層、ＴｉＯ2膜）
１２２…半導体微粒子（ＴｉＯ2粒子）
１２４…金属微粒子（Ａｇ粒子）
１３０・１３０1・１３０2・１３０3・１３０4…多孔質半導体層（１２０＋Ｄｙｅ）
２００、２００Ａ…色素増感太陽電池（ＤＳＣ）
２４０…負荷
Ｄｙｅ…色素
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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