(57)【要約】【課題】色素増感太陽電池において、簡素な構成により色素増感太陽電池の外観を容易に変更することができるようにする。【解決手段】透明導電膜２Ｂを有する透明基板２と、光照射により励起されて電子を放出する増感色素が担持された半導体粒子の集合体が透明導電膜２Ｂ上に積層された発電層３と、発電層３および透明導電膜２Ｂ上に積層された電解質層７と、電解質層７に接触する電極面８ａを有し、透明基板２に対向して配置された金属基板８と、透明導電膜２Ｂの表面に設けられた金属配線４と、を備え、透明基板２は、光透過性を有する基板からなり、透明基板２を通して外部から見える位置において、透明基板２の表面の一部を電解質層７から覆うとともに、金属配線４を電解質層７側から覆う形状に形成された、絶縁体からなる被覆層５が設けられている構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極部を有する第１基板と、
光照射により励起されて電子を放出する増感色素が担持された半導体粒子の集合体が前記第１の電極部上に積層された発電層と、
該発電層および前記第１の電極部上に積層された電解質層と、
該電解質層に接触する第２の電極部を有し、前記第１基板に対向して配置された第２基板と、
前記第１の電極部および前記第２の電極部のうち少なくとも一方の表面に設けられた金属配線と、
を備え、
前記第１基板および前記第２基板のうち少なくとも一方は、光透過性を有する基板からなり、
前記光透過性を有する基板を通して外部から見える位置において、前記第１基板および前記第２基板のうち前記金属配線が設けられた基板の表面の一部を前記電解質層側から覆うとともに、前記金属配線を前記電解質層側から覆う形状に形成された、絶縁体からなる被覆層が設けられている、色素増感太陽電池。
【請求項２】
前記被覆層は、
色材を含有する樹脂材料からなる
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３】
前記被覆層の色は、
前記発電層の色と異なる色である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の色素増感太陽電池。
【請求項４】
前記被覆層は、
前記金属配線の配線パターンと異なる図柄パターンに形成されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項５】
電極部を有する基板と、
光照射により励起されて電子を放出する増感色素が担持された半導体粒子の集合体が前記電極部上に積層された発電層と、
前記基板の前記電極部上に設けられた金属配線と、
前記電極部の一部と、前記金属配線とを覆う形状に形成された絶縁体からなる被覆層と
を備える色素増感太陽電池用光電極。
【請求項６】
前記被覆層は、
前記金属配線の配線パターンと異なる図柄パターンに形成されている
ことを特徴とする請求項５に記載の色素増感太陽電池用光電極。
【請求項７】
電極部を有する基板と、
該基板の前記電極部上に設けられた金属配線と、
前記電極部の一部と、前記金属配線とを覆う形状に形成された絶縁体からなる被覆層と
を備える色素増感太陽電池用対極。
【請求項８】
前記被覆層は、
前記金属配線の配線パターンと異なる図柄パターンに形成されている
ことを特徴とする請求項７に記載の色素増感太陽電池用対極。
【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、色素増感太陽電池用光電極、および色素増感太陽電池用対極に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電極の間に、増感色素が担持された半導体粒子の集合体からなる発電層と電解質層とを挟んだ色素増感太陽電池が知られている。
このような色素増感太陽電池は、安価な材料を用いることができ、製造工程を簡素化しやすいため、注目されている。また、例えば、増感色素を変えるなどすれば太陽電池の外観を変えることができるため、太陽電池の意匠性やデザイン性を向上しやすい点でも注目を集めている。
例えば、特許文献１には、色素増感太陽電池用の半導体電極（発電層）上に所定の形状からなる隔壁を有する仕切部材を設置し、仕切部材により仕切られた区画ごとに異なる色素溶液を入れて所定の色素を吸着させた後、仕切部材を除去することにより、異なる色素で塗り分けられた半導体電極を得る光電変換素子の製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−００９７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来技術には、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、半導体電極に吸着させる色素そのものを変えている。増感色素は、色素ごとに固有の特性があるため、半導体電極で形成する図柄や配色に応じて、半導体電極の形状や増感色素の種類が変わり、太陽電池の発電性能が変わってしまうことになる。
このようにして形成される色素増感太陽電池は、モジュール化した際に、安定して電流や電圧を取り出しにくく、安定させるためには電気の取り出し回路が複雑になるという問題がある。
また、色によっては、変換効率が低い増感色素を用いる必要があり、この場合、太陽電池としての、発電性能が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、簡素な構成により色素増感太陽電池の外観を容易に変更することができる色素増感太陽電池、色素増感太陽電池用光電極、および色素増感太陽電池用対極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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様の色素増感太陽電池は、第１の電極部を有する第１基板と、光照射により励起されて電子を放出する増感色素が担持された半導体粒子の集合体が前記第１の電極部上に積層された発電層と、該発電層および前記第１の電極部上に積層された電解質層と、該電解質層に接触する第２の電極部を有し、前記第１基板に対向して配置された第２基板と、前記第１の電極部および前記第２の電極部のうち少なくとも一方の表面に設けられた金属配線と、を備え、前記第１基板および前記第２基板のうち少なくとも一方は、光透過性を有する基板からなり、前記光透過性を有する基板を通して外部から見える位置において、前記第１基板および前記第２基板のうち前記金属配線が設けられた基板の表面の一部を前記電解質層側から覆うとともに、前記金属配線を前記電解質層側から覆う形状に形成された、絶縁体からなる被覆層が設けられている構成とする。
【０００７】
また、上記色素増感太陽電池では、前記被覆層は、色材を含有する樹脂材料からなることが好ましい。
【０００８】
また、上記色素増感太陽電池では、前記被覆層の色は、前記発電層の色と異なる色であることが好ましい。
【０００９】
また、上記色素増感太陽電池では、前記被覆層は、前記金属配線の配線パターンと異なる図柄パターンに形成されていることが好ましい。
【００１０】
本発明の第２の態様の色素増感太陽電池用光電極は、電極部を有する基板と、光照射により励起されて電子を放出する増感色素が担持された半導体粒子の集合体が前記電極部上に積層された発電層と、前記基板の前記電極部上に設けられた金属配線と、前記電極部の一部と、前記金属配線とを覆う形状に形成された絶縁体からなる被覆層とを備える構成とする。
【００１１】
また、上記色素増感太陽電池用光電極では、前記被覆層は、前記金属配線の配線パターンと異なる図柄パターンに形成されていることが好ましい。
【００１２】
本発明の第３の態様の色素増感太陽電池用対極は、電極部を有する基板と、該基板の前記電極部上に設けられた金属配線と、前記電極部の一部と、前記金属配線とを覆う形状に形成された絶縁体からなる被覆層とを備える構成とする。
【００１３】
また、上記色素増感太陽電池用対極では、前記被覆層は、前記金属配線の配線パターンと異なる図柄パターンに形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の色素増感太陽電池によれば、光透過性を有する基板を通して外部から見える位置に絶縁体からなる被覆層を設けるため、発電性能を変化させることなく、色素増感太陽電池の外観を容易に変更することができるという効果を奏する。
また、本発明の色素増感太陽電池用光電極および色素増感太陽電池用対極によれば、基板の電極部上に絶縁体からなる被覆層を設けるため、発電性能を変化させることなく、色素増感太陽電池の外観を容易に変更することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態の色素増感太陽電池の構成を示す模式的な平面図、そのＡ−Ａ断面図、およびＢ−Ｂ断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の色素増感太陽電池における発電層と被覆層との層厚の関係の例を示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の変形例（第１変形例）の色素増感太陽電池の構成を示す模式的な平面図、そのＣ−Ｃ断面図、およびＤ−Ｄ断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の色素増感太陽電池の構成を示す模式的な裏面図、およびそのＥ−Ｅ断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の変形例（第２変形例）の色素増感太陽電池の構成を示す模式的な裏面図、およびそのＨ−Ｈ断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の色素増感太陽電池の構成を示す模式的な平面図、そのＦ−Ｆ断面図、およびＧ−Ｇ断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の変形例（第３〜第５変形例）の色素増感太陽電池の主要部を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１７】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の色素増感太陽電池について説明する。
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態の色素増感太陽電池の構成を示す模式的な平面図である。図１（ｂ）、（ｃ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図である。図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の第１の実施形態の色素増感太陽電池における発電層と被覆層との層厚の関係の例を示す模式的な断面図である。
【００１８】
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、本実施形態の色素増感太陽電池１は、透明基板２（第１基板、光透過性を有する基板、基板）、封止部６、発電層３、金属配線４、被覆層５、電解質層７、および金属基板８（第２基板）を備え、主として被覆層５によって、色素増感太陽電池１の外部から見える図柄Ｐ（図柄パターン）が形成されている。
図柄Ｐは、適宜の画像、文字、記号、図形、模様、幾何学的パターンなど採用することができる。以下では、一例として、図柄ＰがＴ字状の図形からなる図柄パターンであるとして説明する。
【００１９】
透明基板２は、色素増感太陽電池１の一方の表面を形成するとともに発電を行うための光を色素増感太陽電池１の内部に透過させる板状部材またはシート状部材であり、図１（ｂ）に示すように、透明基材２Ａと、透明導電膜２Ｂ（第１の電極部、電極部）とが、色素増感太陽電池１の外側から順に積層されている。
透明基板２の外形は特に限定されないが、本実施形態では、一例として矩形状の外形としている。
【００２０】
透明基材２Ａは、発電に用いる太陽光等の光を透過させることができ、後述する電解質層７を封止できる材質であれば、適宜の材料を採用することができる。
透明基材２Ａに好適な材料としては、例えば、ガラス、プラスチックなどを挙げることができる。
透明基材２Ａは、プラスチックを用いる場合、透光性、耐熱性、耐化学薬品特性などの観点から、例えば、板状またはフィルム状のシクロオレフィン系ポリマー、板状またはフィルム状のアクリル尿素系ポリマー、板状またはフィルム状のポリエステル、板状またはフィルム状のポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などを用いることが好ましい。
【００２１】
透明導電膜２Ｂは、後述する発電層３が放出した電子を受け入れ、色素増感太陽電池１の外部回路が接続された場合に外部回路に電子を流す負極となる、第１の電極部を構成する薄膜層である。
透明導電膜２Ｂの材質としては、発電に用いる太陽光等の光を透過させることができ、良好な導電性を有する材質であれば、適宜の材料を採用することができる。
透明導電膜２Ｂとして好適な材質としては、例えば、インジウム−スズ複合酸化物（ＩＴＯ）、フッ素をドープした酸化スズ（ＦＴＯ）などよりなるものが挙げられる。
透明基材２Ａと透明導電膜２Ｂとの材料の組合せとして、特に好適な例は、透明基材２ＡがＰＥＮ、透明導電膜２ＢがＩＴＯからなる構成、透明基材２Ａがガラス、透明導電膜２ＢがＦＴＯからなる構成などを挙げることができる。
【００２２】
透明導電膜２Ｂは、透明基材２Ａの全面に形成されていてもよいし、適宜パターニングされていてもよい。本実施形態では、一例として、透明導電膜２Ｂは透明基材２Ａの全面に積層されている。
【００２３】
封止部６は、後述する発電層３、被覆層５、電解質層７を、透明基板２と後述する金属基板８との間で封止してセル状構造を形成する部材である。
本実施形態では、一例として、透明基板２の外周よりも内側を矩形状に囲む矩形枠からなり、開口が形成された一端部が、例えば、図示略の接着剤等を介して、透明導電膜２Ｂに密着して接合されている。
封止部６の材質は、電解質層７を封止できる絶縁材料であれば、適宜の材料を採用することができる。
封止部６に好適な材料としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アイオノマー樹脂などを挙げることができる。
【００２４】
発電層３は、透明基板２を透過した光を光電変換する層状部であり、光照射により励起されて電子を放出する増感色素が担持された半導体粒子の集合体が、透明導電膜２Ｂ上に積層されることにより構成されている。なお、図１（ｂ）、（ｃ）は模式図のため、発電層３内の半導体粒子および増感色素の図示は省略している。
本実施形態では、封止部６で囲まれる矩形領域において、後述する被覆層５を除く範囲に形成されている。
【００２５】
発電層３に用いる半導体粒子は、電子伝達作用を発揮するものである。半導体粒子の平均粒子径は２ｎｍ〜４０ｎｍであることが好ましい。
このような半導体粒子を構成する半導体としては、酸化物半導体、硫化物半導体、金属カルコゲナイド、元素半導体などを挙げることができる。
好適な酸化物半導体としては、例えば、ＴｉＯ２、ＳｎＯ、ＺｎＯ、ＷＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＳｒＯ３などを挙げることができる。
好適な硫化物半導体としては、例えば、ＣｄＳ、ＺｎＳ、Ｉｎ２Ｓ、ＰｂＳ、Ｍｏ２Ｓ、ＷＳ２、Ｓｂ２Ｓ３、Ｂｉ２Ｓ３、ＺｎＣｄＳ２、ＣｕＳ２などを挙げることができる。
好適な金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣｄＳｅ、Ｉｎ２Ｓｅ２、ＷＳｅ２、ＰｂＳｅ、ＣｄＴｅなどを挙げることができる。
好適な元素半導体としては、例えば、ＧａＡｓ、Ｓｉ、Ｓｅ、ＩｎＰなどを挙げることができる。
また、これらの半導体を２種以上混合させた複合体も採用することが可能である。このような複合体の一例としては、例えば、ＳｎＯとＺｎＯとの複合体、ＴｉＯ２とＮｂ２Ｏ５の複合体などを挙げることができる。などの、これらの２種以上よりなる複合体を用いることもできる。
半導体粒子を構成する半導体としては、上記の中でＴｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｂの酸化物が好ましく、特にＴｉＯ２が好ましい。
ＴｉＯ２よりなるチタニア粒子としては、アナターゼ結晶型のものおよびルチル結晶型のものが挙げられ、いずれも使用可能である。特にアナターゼ結晶型のチタニア粒子は、コンダクションバンドが増感色素のＬＵＭＯの準位と適合しているため、発電性能を得るためには、好適である。
【００２６】
発電層３における半導体粒子の集合体の厚さは、１μｍ〜４０μｍであることが好ましく、３μｍ〜３０μｍであることがより好ましく、３μｍ〜２０μｍであることがさらに好ましい。
半導体粒子の集合体の厚さが過小である場合は、十分な量の増感色素を担持できないために得られる色素増感太陽電池が十分な光電変換効率を得ることができないものとなってしまう。一方、半導体粒子の集合体の厚さが過大である場合は、得られる光電変換層において増感色素から注入された電子の拡散距離が増大するために電荷の再結合によるエネルギーロスが大きくなってしまう。
【００２７】
発電層３において半導体粒子に担持される増感色素としては、増感作用を示すものであれば特に限定されない。例えば、Ｒｕ錯体、有機系色素、その他の色素などを挙げることができる。
Ｒｕ錯体の例としては、例えば、Ｎ３錯体、Ｎ７１９錯体（Ｎ７１９色素）、Ｒｕターピリジン錯体（ブラックダイ）、Ｒｕジケトナート錯体などを挙げることができる。
Ｎ７１９色素は（ＲｕＬ２（ＮＣＳ）２・２ＴＢＡ）で表される化合物であり、Ｂｌａｃｋｄｙｅ色素は（ＲｕＬ´１（ＮＣＳ）３・２ＴＢＡ）で表される化合物である。
ただし、Ｌは、４，４´−ジカルボキシ−２，２´−ビピリジン、Ｌ´は、４，４´，４″−テトラ−カルボキシ−２，２´，２″−ターピリジン、ＴＢＡは、テトラブチルアンモニウムカオチンである。
有機系色素の例としては、例えば、クマリン系色素、メロシアニン系色素、ポリエン系色素などを挙げることができる。
その他の色素の例としては、例えば、金属ポルフィリン系色素やフタロシアニン色素などを挙げることができる。
これら増感色素のうち、より好ましいのはＲｕ錯体である。Ｒｕ錯体の中でも、Ｎ７１９色素およびブラックダイは、可視光域に広い吸収スペクトルを有するため、特に好ましい。
これらの増感色素は、単独で、もしくは２種類以上を混合して、用いることができる。
【００２８】
発電層３における増感色素の担持量は、発電層３の単位表面積当たりの量が１×１０−８ｍｏｌ／ｃｍ２〜１×１０−７ｍｏｌ／ｃｍ２であることが好ましく、３×１０−８ｍｏｌ／ｃｍ２〜７×１０−８ｍｏｌ／ｃｍ２であることがより好ましい。
増感色素の担持量がこの好ましい範囲内であることにより、半導体粒子の表面に増感色素が単分子層として担持されるため、増感色素において励起された電子が電解質部分の電解質を還元するなどのエネルギーロスが発生せずに十分な吸収効率が得られる。
【００２９】
金属配線４は、透明導電膜２Ｂの配線抵抗を低減するため、透明導電膜２Ｂの透明基材２Ａと反対側の表面に密着して透明導電膜２Ｂと導通するように設けられた補助電極である。
金属配線４の形状や配置は、透明導電膜２Ｂの配線抵抗を許容値以下に低減できれば特に限定されない。例えば、縦横に延びる格子状、一方向のみに延びる格子状などの規則的な配線パターンや、格子状以外の規則的な配線パターンで形成してもよいし、規則性を有しない配線パターンで形成してもよい。
ただし、金属配線４の位置は、発電層３で発生する電子を集めやすい位置に形成されることが好ましい。すなわち、発電層３との電気的な距離ができるだけ短いことが好ましい。
金属配線４は、図柄Ｐの内部に配置され、平面視では、図柄Ｐの線幅よりも細い線状に形成されている。本実施形態では、図柄ＰがＴ字状の図形であることに対応して、透明導電膜２Ｂの中心部において透明基材２Ａの外形の一辺に沿って直線状に延びる金属配線４ａと、金属配線４ａの長手方向の中心部から金属配線４ａの側方に向かって透明基材２Ａの外形まで、平行に延ばされた直線状の金属配線４ｂ、４ｃとによって、配線パターンが形成されている。
また、金属配線４ａ、４ｂ、４ｃは、発電層３との電気的な距離を縮めるため、図柄Ｐの外周部に沿って配置されている。
このように、本実施形態の金属配線４の配線パターンは、図柄Ｐが形成する図柄パターンの形状と異なっている。
金属配線４の材質は、例えば、銀、銅、アルミニウムなどの金属材料を挙げることができる。
【００３０】
被覆層５は、透明基板２を通して外側から見える図柄Ｐを形成するため、図柄Ｐの外形に合わせて、色素増感太陽電池１の内部側（後述する電解質層７側）から、透明基材２Ａの一部および金属配線４を覆う形状に形成された絶縁体からなる層状部である。
【００３１】
被覆層５の材質は、金属配線４を後述する電解質層７に対して絶縁被覆できる電気抵抗率と、電解質層７に対する耐食性と、透明基板２を通して入射する光に対する耐光性と、色素増感太陽電池１の製造時に加熱に耐える耐熱性とを有していれば、適宜の材質を採用することができる。
被覆層５は、図柄Ｐに必要な外観を実現するため、適宜の色を有している。被覆層５の色は、単色でもよいし、複数の色が組み合わされた多色でもよいし、グラデーションを有する色でもよい。図柄Ｐが視認しやすいようにするためには、被覆層５の色は、発電層３と異なる色であることが好ましい。
被覆層５の好ましい材質は、色材を含有する樹脂材料である。このような構成によれば、色材の種類や量を変更することで、種々の発色が可能であるため、意匠性に優れた図柄Ｐを形成することができる。
被覆層５に好適な樹脂材料の例としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などを挙げることができる。
被覆層５に好適な色材としては、例えば、種々の色素や顔料を採用することができる。
被覆層５に好適な他の材料としては、例えば、ガラスフリットなどを挙げることができる。
【００３２】
被覆層５の厚さは、金属配線４を被覆できれば、特に限定されない。例えば、隣接する発電層３の厚さに比べて薄い場合（図２（ａ）参照）、隣接する発電層３の厚さと等しい場合（図２（ｂ）参照）、隣接する発電層３の厚さに比べて厚い場合（図２（ｃ）参照）を、必要に応じて、色素増感太陽電池１ごと、あるいは色素増感太陽電池１内の部位ごとに使い分けることが可能である。
ここで、被覆層５、発電層３の厚さとは、いずれも透明導電膜２Ｂの表面から測った層厚である（以下、特に断らない限りは同様）。
【００３３】
例えば、図２（ａ）に示すように、被覆層５の厚さが、発電層３の厚さよりも薄い場合、被覆層５に必要な絶縁性や発色性が得られる範囲で、被覆層５に用いる材料を低減できるため、部品コストを低減することができる。
これに対して、発電層３の厚さは、被覆層５の厚さより厚い適宜の厚さに設定することができるため、光電変換の効率（発電効率）を高めることができる。
【００３４】
また、例えば、図２（ｂ）に示すように、被覆層５の厚さが、発電層３の厚さと等しい場合、被覆層５の厚さに合わせて発電層３を作製すればよいため、発電層３となる半導体粒子の集合体の塗布を簡易に行える。その理由は、半導体粒子の集合体のペーストを塗布した後、被覆層を高さの基準としてスキージなどを用いて、余分なペーストを除去することができ、塗布時の塗布厚管理が容易となるためである。
【００３５】
また、例えば、図２（ｃ）に示すように、被覆層５の厚さが、発電層３の厚さよりも厚い場合、発電層３と後述する金属基板８との接触を防止するスペーサとして利用することができる。
色素増感太陽電池１を大型化すると透明基板２や金属基板８がたわむおそれがある。この場合、発電層３と金属基板８とが接触して短絡を起こすおそれがあるが、被覆層５を発電層３よりも突出させておくことにより、このような短絡を防止することができる。
このような用途の場合、被覆層５の厚さを部分的に厚くして、被覆層５の一部に突起部を形成してもよい。
【００３６】
電解質層７は、発電層３から透明導電膜２Ｂに移動した電子を補って内部電流を形成する電子を搬送するもので、封止部６の内部に充填され、発電層３および被覆層５に積層されている。
電解質層７は、その内部のイオンを媒介して電子を搬送できれば、液体状、固体状、凝固体状、常温溶融塩状態のいずれのものであってもよい。
電解質層７の厚さは、例えば１μｍ〜１００μｍが好適である。
【００３７】
電解質層７が、例えば溶液状のものである場合は、この電解質層７は、電解質、溶媒、および添加物で構成されることが好ましい。
電解質としては、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化セシウムなどの金属ヨウ化物とヨウ素の組み合わせや、テトラアルキルアンモニウムヨーダイド、ピリジニウムヨーダイド、イミダゾリウムヨーダイドなどの第４級アンモニウム化合物のヨウ素塩−ヨウ素の組み合わせ、あるいは前記ヨウ素、ヨウ素化合物のかわりに臭素化合物−臭素の組み合わせ、コバルト錯体の組み合わせでもよい。電解質がイオン性液体の場合は、特に溶媒を用いなくてもよい。電解質は、ゲル電解質、高分子電解質、固体電解質でもよく、また、電解質の代わりに有機電荷輸送物質を用いてもよい。
【００３８】
電解質層７が溶液状のものである場合の溶媒としては、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリルのようなニトリル系溶媒や、エチレンカーボネートのようなカーボネート系溶媒、エーテル系溶媒、アルコール系溶媒などが挙げられる。
【００３９】
電解質層７が溶液状のものである場合、電解質溶液における電解質の濃度は、電解質の種類によっても異なるが、例えば電解質がヨウ素塩−ヨウ素の組み合わせである場合は、０．１Ｍ〜５．０Ｍであることが好ましく、さらに好ましくは０．１Ｍ〜１．０Ｍである。ここで、Ｍは、ｍｏｌ／Ｌを表す。
【００４０】
金属基板８は、透明基板２の透明導電膜２Ｂに対向して配置された導電性を有する基板であり、色素増感太陽電池１の外部回路が接続された場合に外部回路から電子を受け取る正極となる、第２の電極部を構成している。
本実施形態では、金属基板８は、透明基板２と同形状を有する矩形板からなる。
金属基板８は、封止部６内に充填された電解質層７と、電極面８ａで密着するとともに、電解質層７の外周側の封止部６の端部と密着して接合されている。金属基板８と封止部６との接合方法は、電解質層７が漏れなければ、特に限定されないが、本実施形態では、アクリル樹脂によって接合されている。
金属基板８の材質は、電解質層７に対する耐食性を有する適宜の金属材料を採用することができる。金属基板８に好適な材料としては、例えば、チタン、ステンレス鋼などを挙げることができる。
【００４１】
このような構成により、色素増感太陽電池１において、発電層３、被覆層５、および電解質層７は、透明基板２、封止部６、および金属基板８で囲まれた直方体状の領域内に封止されている。
また、封止部６の外側に延ばされた透明基板２の透明導電膜２Ｂ上の金属配線４ｂ、４ｃ、および金属基板８は、図示略の外部回路と電気的に接続するための接続電極部を構成している。
また、透明基板２、発電層３、金属配線４、および被覆層５は、色素増感太陽電池１において光電極部１２０（色素増感太陽電池用光電極）を構成している。
【００４２】
このような色素増感太陽電池１の製造方法は、特に限定されず、周知の色素増感太陽電池の製造方法は、いずれも採用することが可能である。以下では、従来は形成されていない被覆層５の形成方法を中心として説明する。
まず、透明基材２Ａの表面に透明導電膜２Ｂを、例えば、スパッタ法や蒸着法を用いて成膜して、透明基板２を形成する。
次に、透明導電膜２Ｂ上に、金属配線４を形成する。金属配線４は、例えば、スクリーン印刷によって、適宜のパターンに形成することが可能である。
次に、金属配線４および透明導電膜２Ｂの一部を覆う被覆層５を所望の形状に積層させる。すなわち、本実施形態では、図１（ａ）に示すようなＴ字状の範囲に被覆層５を積層させる。このため、金属配線のうち、金属配線４ｂ、４ｃの端部は、被覆層５が積層されない。
【００４３】
次に、発電層３となる半導体粒子の集合体を、図１（ａ）に示すような封止部６の内側となる矩形領域において被覆層５を除く領域に配置する。例えば、半導体粒子を適宜の溶剤やバインダーと混合してペースト化し、このベーストを、例えば、スクリーン印刷等によって、透明導電膜２Ｂ上に塗布する。
次に、このペーストを固化させる。固化方法としては、例えば、焼結による固化や、常温のまたは加熱を伴うプレス加工などが可能である。これにより、半導体粒子がバインダーによって結合されて多孔質状とされた半導体粒子の集合体が形成される。
次に、この半導体粒子の集合体に増感色素を担持させる。例えば、増感色素を溶解させた溶液を、浸漬法、スプレー塗布法、印刷塗布法などによって、半導体粒子の集合体の空孔部に浸透させた後に乾燥させる。これにより、半導体粒子の表面に増感色素が担持され、発電層３が形成される。
また、これにより色素増感太陽電池用光電極である光電極部１２０が製造される。
【００４４】
さらに、発電層３を囲むように、封止部６を形成し、封止部６内に電解質層７を充填し、対極である金属基板８を積層して封止部６と接合することにより、電解質層７を封止する。
このようにして、色素増感太陽電池１が製造される。
なお、このような製造方法は一例であり、適宜変形して実施することが可能である。例えば、透明基板２上に、被覆層５を形成する領域を残して、発電層３を形成した後、被覆層５を形成するようにしてもよい。このようにすれば、発電層３を焼結によって形成する場合に、被覆層５を一緒に加熱する必要がないため、被覆層５の材料は、より耐熱温度が低い材料を採用することが可能である。
また、被覆層５をスクリーン印刷する際に、半導体粒子を含むペーストも印刷することにより、被覆層５とベースト塗布とを同時に、または同時並行的に実施することが可能である。
【００４５】
次に、色素増感太陽電池１の作用について説明する。
色素増感太陽電池１によれば、図１（ａ）に示すように、透明基板２の透明導電膜２Ｂ上に、図柄Ｐの形状の被覆層５と、被覆層５をその外周側から取り巻く発電層３とが配置されている。
このため、例えば、太陽光等の光が、透明基板２に照射されると、透明基板２を透過した光が、発電層３と、被覆層５とにそれぞれ入射する。
【００４６】
発電層３上に入射した光は、発電層３を到達し、一部の光は発電層３で反射されて外部に戻る。このため、外部の観察者には、透明基板２越しに、増感色素で発色した発電層３が見えることになる。
【００４７】
一方、発電層３に入射した光の他の部分は、発電層３の増感色素に吸収されて、増感色素を励起状態にする。これにより、増感色素から電子が放出され、光エネルギーが電気エネルギーに変換される。
放出された電子は、近傍の導体である透明導電膜２Ｂに移動して蓄電される。このとき、透明導電膜２Ｂ上には、金属配線４が接続されているため、電気抵抗が低減されているため、電子が透明導電膜２Ｂに円滑に移動する。
色素増感太陽電池１の金属配線４ｂ、４ｃと金属基板８とに接続された図示略の外部回路が閉じられると、負極である透明導電膜２Ｂ上の電子が、外部回路に移動して、外部回路に電力供給が行われる。
外部回路を流れる電子は、正極である金属基板８に移動し、電極面８ａを通して電解質層７内の陰イオンを増加させる。陰イオンは、電子が欠乏した発電層３に向かって移動し、発電層３の増感色素に電子を受け渡す。これにより、増感色素は、光照射により再び励起状態になることが可能となる。
このようにして、光電変換と電子の循環とが継続し、色素増感太陽電池１から外部回路に継続的に電力を供給することができる。
【００４８】
被覆層５上に入射した光は、被覆層５内の色材に吸収される光と、被覆層５を透過して電解質層７に到達する光と、被覆層５の色材によって反射されて外部に戻る光とに分かれる。このうち、外部に戻る光によって、外部の観察者には、透明基板２越しに、色材で発色した被覆層５が見えることになる。このため、色素増感太陽電池１の表面に、被覆層５の形状に対応した図柄Ｐを観察することが可能となる。
【００４９】
被覆層５の色材の特性は、発電性能に直接的に寄与するものではないため、発電性能を考慮することなく、反射率が高い材料を設定することができる。また、色材の分光透過率特性も特に限定されない。また、被覆層５の色を変えても、発電性能は変わらないため、このような色素増感太陽電池１を組み合わせてモジュール化することが容易である。また、各色素増感太陽電池１の発電性能のバラツキがないため、電気の取り出し回路を簡素化することができる。
このため、被覆層５の色は、発電層３に比べると選択の自由度が高く、多色にすることも可能であり、しかも明るい発色が得られるものを採用することが可能である。
また、例えば、発電層３の補色など、発電層３との対比において、目立ちやすい色が選択しやすくなる。
また、被覆層５は、単に透明導電膜２Ｂ上に塗布して硬化させることによって形成できるため、容易に形成できる。
【００５０】
これに対して、被覆層５の代わりに、発色が異なる発電層を配置して、図柄Ｐを描くことも考えられる。この場合、被覆層５のような効果を奏することはできない。
例えば、増感色素となりうる色素の色は限られており、しかも、増感色素は色によって発電効率が変化する。このため、色の選択の自由度が少なくなってしまう。
例えば、増感色素の色は、励起波長光を効率よく吸収する色でなければならないため、相対的に短い波長成分が励起に使われる場合、短波長光を含まない色に限られてしまう。
また、複数の増感色素を異なる領域ごとに担持させなくてはならないため、製造工程が複雑となり、製造コストが増大してしまう。
また、発電性能が異なる色素増感太陽電池を、モジュール化して用いると、安定して電流や電圧を取り出しにくく、安定させるためには電気の取り出し回路が複雑になってしまう。
【００５１】
本実施形態の色素増感太陽電池１によれば、被覆層５によって図柄Ｐを形成するため、色の異なる発電層によって図柄Ｐを形成する場合に比べると、簡素な構成により色素増感太陽電池の外観を容易に変更することができる。
これにより、色素増感太陽電池１の意匠性やデザイン性を向上することができる。
【００５２】
[第１変形例]
次に、本実施形態の変形例（第１変形例）の色素増感太陽電池について説明する。
図３（ａ）は、本発明の第１の実施形態の変形例（第１変形例）の色素増感太陽電池の構成を示す模式的な平面図である。図３（ｂ）、（ｃ）は、図３（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図およびＤ−Ｄ断面図である。
【００５３】
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、本変形例の色素増感太陽電池１１は、上記第１の実施形態の色素増感太陽電池１の光電極部１２０に代えて、光電極部１２１を備える。光電極１２１（色素増感太陽電池用光電極）は、光電極部１２０の発電層３に代えて、発電層１３を備える。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５４】
発電層１３は、上記第１の実施形態の発電層３が、封止部６で囲まれた矩形領域において、被覆層５を除く範囲に形成されていたのに対して、被覆層５全体を覆って形成されている点のみが異なる。
発電層１３の厚さは、部位によって変化していてもよいが、本変形例では、一例として、一定とされている。このため、発電層１３の厚さは、被覆層５の厚さよりも厚くなっている。
【００５５】
このような色素増感太陽電池１１は、発電層１３を形成するための半導体粒子の集合体を、封止部６で囲まれた矩形状領域の全体に形成する以外は、上記第１の実施形態と同様に製造することができる。
本変形例では、半導体粒子のペーストを塗布する場合に、ベタ塗りを採用することができるため、塗布工程を簡素化することができる。
【００５６】
本変形例の色素増感太陽電池１１によれば、上記第１の実施形態と同様に被覆層５によって図柄Ｐを形成しているため、色の異なる発電層によって図柄Ｐを形成する場合に比べると、簡素な構成により色素増感太陽電池の外観を容易に変更することができる。
特に、被覆層５の厚さが発電層１３の厚さよりも薄いため、被覆層５に用いる材料を低減して、部品コストを低減することができる。また、発電層３の厚さを、被覆層５の厚さよりも厚い適宜の厚さに設定することができるため、光電変換の効率（発電効率）を高めることができる。
なお、本変形例では、被覆層５上に積層される発電層１３の部位は、直接的には光が照射されないが、被覆層５を透過した光は照射される。
このため、被覆層５に用いる色材として、発電に寄与する波長の光を透過しやすい色材を選択することで、被覆層５の裏面の発電層１３も発電に寄与させることが可能である。
【００５７】
[第２の実施形態]
次に、本発明の第２の実施形態の色素増感太陽電池について説明する。
図４（ａ）は、本発明の第２の実施形態の色素増感太陽電池の構成を示す模式的な裏面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。
【００５８】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の色素増感太陽電池２１は、上記第１の実施形態の色素増感太陽電池１の金属基板８に代えて、透明基板２２（第２基板、基板）を備え、金属配線２４、被覆層２５を追加したものである。透明基板２２、金属配線２４、被覆層２５は、色素増感太陽電池２１の対極部１２２（色素増感太陽電池用対極）を構成している。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５９】
透明基板２２は、透明基板２の透明導電膜２Ｂに対向して配置され、透明導電膜２Ｂ側から透明導電膜２２Ｂ（第２の電極部）、透明基材２２Ａが、この順に積層された基板である。
透明導電膜２２Ｂ、透明基材２２Ａは、ぞれぞれ、上記第１の実施形態の透明導電膜２Ｂ、透明基材２Ａと同様の構成を採用することができる。
透明導電膜２２Ｂは、色素増感太陽電池１の外部回路が接続された場合に外部回路から電子を受け取る正極となる、第２の電極部を構成している。
透明基板２２は、封止部６内に充填された電解質層７と、透明導電膜２２Ｂで密着するとともに、電解質層７の外周側の封止部６の端部と密着して接合されている。透明基板２２と封止部６との接合方法は、電解質層７が漏れなければ、特に限定されないが、本実施形態では、アクリル樹脂によって接合されている。
【００６０】
金属配線２４は、透明導電膜２２Ｂの配線抵抗を低減するため、透明導電膜２２Ｂの透明基材２２Ａと反対側の表面に密着して透明導電膜２２Ｂと導通するように設けられた補助電極であり、金属配線４と同様な材質を採用することができる。
金属配線２４の形状や配置は、透明導電膜２２Ｂの配線抵抗を許容値以下に低減できれば特に限定されない。例えば、縦横に延びる格子状、一方向のみに延びる格子状などの規則的な配線パターンや、格子状以外の規則的な配線パターンで形成してもよいし、規則性を有しない配線パターンで形成してもよい。
本実施形態では一例として、透明導電膜２２Ｂを横断する平行線状に４本が設けられている。金属配線２４の線幅は、透明導電膜２２Ｂの電極として有効面積が少なくなりすぎないように設定する。
【００６１】
被覆層２５は、封止部６の内部において、金属配線２４を電解質層７側から覆って保護するとともに絶縁被覆する層状部であり、被覆層５と同様な材質の絶縁体からなる。
被覆層２５は、透明基板２２を通して外側から見える適宜の図柄の形状に形成し、適宜の色に着色することが可能である。
ただし、本実施形態では、一例として、単に金属配線２４を保護するために設けられており、金属配線２４を略一定（一定を含む）の膜厚で絶縁被覆している。これにより、被覆層２５は、透明基板２２の外側から見ると、図４（ａ）に示すように、各金属配線２４の外周を縁取る細線状に見えている。したがって、被覆層２５の形状は、金属配線２４の配線パターンと同様な平行線状のパターンを有している。
このため、隣り合う被覆層２５同士の間には隙間が空いており、この隙間を通して、外部からの光が入射することが可能である。透明基板２２から入射した光は、発電層３に到達すると、発電に用いられる。
また、発電層３および被覆層５の電解質層７側で反射した光は、透明基板２２側から外部に出射されるため、透明基板２２の外部から、発電層３および被覆層５の電解質層７側の形状が見えるようになっている。図４（ａ）は模式図のため、被覆層２５によって、図柄Ｐの一部が隠されるように描かれているが、金属配線２４および被覆層２５の幅を十分細い設定とすることにより、図柄Ｐが、透明基板２２側からも透明基板２側から見るのと略同様に見える構成とすることができる。
【００６２】
被覆層２５の厚さ（透明導電膜２２Ｂの表面から測った層厚）は、適宜設定することができる。例えば、金属配線２４を電解質層７から保護するために最低限必要な厚さに設定してもよい。また、色素増感太陽電池２１がたわんだり、変形したりした際に、透明導電膜２２Ｂと発電層３との接触を防止することができる高さに設定し、スペーサとして利用するも可能である。これにより、色素増感太陽電池２１の変形による発電層３と透明導電膜２２Ｂとの短絡を防止することができる。
【００６３】
このような色素増感太陽電池２１は、予め透明基板２２、金属配線２４、被覆層２５の積層体である対極部１２２を形成しておき、この対極部１２２を上記第１の実施形態の金属基板８の代わりに封止部６に固定する点が異なるのみで、他は上記第１の実施形態と同様にして製造することができる。
【００６４】
本実施形態の色素増感太陽電池２１によれば、被覆層５によって図柄Ｐを形成するため、色の異なる発電層によって図柄Ｐを形成する場合に比べると、簡素な構成により色素増感太陽電池の外観を容易に変更することができる
また、透明基板２と反対側に透明基板２２を配置するため、透明基板２２を通して、図柄Ｐの一部または全部が見えるため、図柄Ｐが種々の方向から視認しやすくなる。また、透明基板２２を通して入射する光も発電に用いられるため、発電性能をより向上することができる。
【００６５】
[第２変形例]
次に、本発明の第２の実施形態の変形例（第２変形例）の色素増感太陽電池について説明する。
図５（ａ）は、本発明の第２の実施形態の変形例（第２変形例）の色素増感太陽電池の構成を示す模式的な裏面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるおよびそのＨ−Ｈ断面図である。
【００６６】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、本変形例の色素増感太陽電池４１は、上記第２の実施形態の色素増感太陽電池２１の対極部１２２、光電極部１２０に代えて、対極部１２４（色素増感太陽電池用対極）、光電極部１２３（色素増感太陽電池用光電極）を備える。
以下、上記第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６７】
対極部１２４は、上記第２の実施形態の対極部１２２に、図柄Ｐを形成する被覆層４５を追加したものである。
被覆層４５は、被覆層２５と同材質からなり、透明導電膜２２Ｂの中央よりの２本の金属配線２４を絶縁被覆する帯状部４５ａと、帯状部４５ａの端部において、金属配線２４が延びる方向に直交する方向に延ばされて透明導電膜２２Ｂを被覆する帯状部４５ｂとを有している。このため、被覆層４５は、透明基板２２側から見えるＴ字状の図柄Ｐを構成している。
帯状部４５ａを通る金属配線２４は、それぞれ帯状部４５ａの外周部を通るよう配置され、帯状部４５ｂの中央部を貫通して直線状に延ばされている。
これら金属配線２４において、帯状部４５ｂから突出する部分は、被覆層４５と一体に形成され、上記第２の実施形態と同様に金属配線２４を線状に被覆する被覆層２５によって絶縁被覆されている。
【００６８】
光電極部１２３は、上記第１の実施形態と同様の透明基板２と、透明基板２の透明導電膜２Ｂを横断するように設けられた複数の金属配線２４と、金属配線２４をそれぞれ上記第２の実施形態と同様に絶縁被覆する被覆層２５と、透明導電膜２Ｂおよび各被覆層４５を覆うように積層された上記第１変形例と同様の発電層１３とを備える。
金属配線２４の個数や配線パターンは、特に限定されるものではない。本変形例では、透明導電膜２Ｂ上の金属配線２４は、一例として、平行線状の配置パターンとされ、透明導電膜２２Ｂにおける各金属配線２４と対向する位置関係に配置されている。
【００６９】
このような色素増感太陽電池４１は、被覆層の形状が異なり、発電層の層厚を被覆層２５の層厚よりも厚く形成する点以外は、上記第２の実施形態と同様に製造することができる。
本変形例では、上記第１変形例と同様、半導体粒子のペーストを塗布する場合に、ベタ塗りを採用することができるため、塗布工程を簡素化することができる。
【００７０】
本変形例の色素増感太陽電池４１は、上記第２の実施形態と同様に、透明基板２、２２を備えるが、図柄Ｐが対極部１２４に形成される場合の例になっており、被覆層４５によって図柄Ｐを形成している。このため、色の異なる発電層によって図柄Ｐを形成する場合に比べると、簡素な構成により色素増感太陽電池の外観を容易に変更することができる。
また、本変形例の発電層１３は、図柄Ｐを被覆しておらず、上記第１変形例に比べると広範囲の領域に形成されているため、発電効率をより向上することができる。
【００７１】
[第３の実施形態]
次に、本発明の第３の実施形態の色素増感太陽電池について説明する。
図６（ａ）は、本発明の第３の実施形態の色素増感太陽電池の構成を示す模式的な平面図である。図６（ｂ）、（ｃ）は、図６（ａ）におけるＦ−Ｆ断面図およびＧ−Ｇ断面図である。
【００７２】
図６（ａ）に示すように、本実施形態の色素増感太陽電池３１は、上記第１の実施形態の色素増感太陽電池１の発電層３を、金属基板８の電極面８ａ上に設け、これにより、発電層３が電解質層７を介して透明導電膜２Ｂと対向するようにしたものである。
これにより、透明基板２、金属配線４、および被覆層５は、対極部１２５（色素増感太陽電池用対極）を構成している。また、金属基板８、および発電層３は、光電極部１２６を構成している。
このため、本実施形態は、発電層３が設けられた金属基板８が第１の電極部および第１基板を構成し、透明導電膜２Ｂ、透明基板２がそれぞれ第２の電極部、第２基板を構成する場合の例になっている。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７３】
このような色素増感太陽電池３１を製造するには、透明基板２上に金属配線４および被覆層５を形成してから封止部６を形成して、封止部６の内部に電解質層７を充填する点、と、これと並行して、金属基板８上に、上記第１の実施形態と同様にして発電層３を形成して積層体を形成し、この積層体を上記第１の実施形態の金属基板８の代わりに封止部６に固定する点とが異なるのみで、他は上記第１の実施形態と同様にして製造することができる。
【００７４】
被覆層５の厚さ、および発電層３の厚さ（電極面８ａから測った層厚）は、上記第１の実施形態と同様に、それぞれ適宜の厚さに設定することができる。
本実施形態の場合でも、被覆層５の厚さを発電層３の厚さよりも厚くしておくことにより、色素増感太陽電池３１がたわんだり変形したりして、透明導電膜２Ｂと発電層３とが接近しても、被覆層５がスペーサの機能を有するため、透明導電膜２Ｂと発電層３との短絡を防止することができる。
【００７５】
色素増感太陽電池３１によれば、透明基板２から入射して、発電層３に到達した光により、上記第１の実施形態と同様にして発電を行うことができる。ただし、本実施形態では、発電層３の位置に対応して電子の移動方向が変わるため、金属基板８が負極、透明導電膜２Ｂが正極となる点が異なる。
また、色素増感太陽電池３１によれば、上記第１の実施形態と同様に、透明基板２を通して、被覆層５が見えるため、被覆層５による図柄Ｐが色素増感太陽電池３１の外部から見えるようになっている。
【００７６】
本実施形態の色素増感太陽電池３１によれば、被覆層５によって図柄Ｐを形成するため、色の異なる発電層によって図柄Ｐを形成する場合に比べると、簡素な構成により色素増感太陽電池の外観を容易に変更することができる。
【００７７】
[第３〜第５変形例]
次に、本実施形態の変形例（第３〜第５変形例）の色素増感太陽電池について説明する。
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の第３の実施形態の変形例（第３〜第５変形例）の色素増感太陽電池の主要部を示す模式的な断面図である。
【００７８】
発電層が設けられた第１の電極部と対向する対極である第２の電極部の表面には、電解質の還元作用を有する必要があるため、対極触媒層３２を設けることが好ましい。電解質層７と接触する対極触媒層３２は、第２の電極部の一部を構成している。
対極触媒層３２の材質としては、従来、対極触媒層として用いられる適宜の材質を採用することができる。対極触媒層３２として好適な材料としては、例えば、白金、カーボン材料、導電性高分子などを挙げることができる。
対極触媒層３２は、例えば、スパッタ法や蒸着法を用いて作製した白金層、塗布後乾燥すること作製されたカーボン層、塗布後乾燥により作製または電析により作製された導電性高分子層などにより、形成することができる。
本実施形態の変形例は、いずれも対極を構成する封止部６の内側の透明導電膜２Ｂ上に、対極触媒層３２を設けた点が、上記第３の実施形態と異なり、第３〜第５変形例の違いは、被覆層５に対する対極触媒層３２の配置のみが異なる。
以下、上記第３の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７９】
図７（ａ）に示すように、第３変形例の色素増感太陽電池３１Ａは、上記第３の実施形態の対極部１２５に代えて、対極部１２５Ａ（色素増感太陽電池用対極）を備える。対極部１２５Ａは、対極部１２５に、封止部６の内側のうち被覆層５を除く領域の透明導電膜２Ｂのみに積層した対極触媒層３２を追加したものである。
被覆層５に覆われた透明導電膜２Ｂは、電解質層７と接触せず、電子の移動も起こらないため、対極触媒層３２が設けられていなくても、発電効率には影響しない。
本変形例によれば、被覆層５に覆われた領域を除外することにより、対極触媒層３２の材料の使用量を減らすことができるため、安価に製造することができる。
【００８０】
図７（ｂ）に示すように、第４変形例の色素増感太陽電池３１Ｂは、上記第３の実施形態の対極部１２５に代えて、対極部１２５Ｂ（色素増感太陽電池用対極）を備える。対極部１２５Ｂは、透明基板２の封止部６の内側となる領域の透明導電膜２Ｂ全体に、対極触媒層３２を積層し、その後、金属配線４、被覆層５を対極触媒層３２上に形成したものである。
本変形例によれば、封止部６の内側の透明導電膜２Ｂの全体に対極触媒層３２を設けるため、対極触媒層３２の形成が容易となる。
【００８１】
図７（ｃ）に示すように、第５変形例の色素増感太陽電池３１Ｃは、上記第３の実施形態の対極部１２５に代えて、対極部１２５Ｃ（色素増感太陽電池用対極）を備える。対極部１２５Ｃは、対極部１２５の封止部６の内側の透明導電膜２Ｂおよび被覆層５を覆って積層した対極触媒層３２を追加したものである。
このような色素増感太陽電池３１Ｃは、透明導電膜２Ｂ上に、金属配線４、被覆層５を形成した後、これらの表面に対極触媒層３２を積層させることにより製造することができる。
本変形例によれば、封止部６の内側に露出する透明導電膜２Ｂおよび被覆層５の全体に対極触媒層３２を設けるため、対極触媒層３２の形成が容易となる。
【００８２】
なお、上記各実施形態および各変形例の説明では、色素増感太陽電池の封止部６が矩形枠状の場合の例で説明したが、封止部６は、色素増感太陽電池の外形に応じて、例えば、多角形枠状、円状、楕円状等の任意の枠形状が可能である。また、これらの外形の内側をそれぞれ適宜の形状で分割する網状、格子状などの枠体でもよい。
【００８３】
上記第２の実施形態では、第１基板と、第２基板とがともに光透過性を有する場合の例で説明したが、第１の実施形態および第３の実施形態のように、いずれか一方の基板が光透過性を有していれば、第１基板のみ、また、第２基板のみが光透過性を有する構成としてもよい。
例えば、第２の実施形態において、透明基材２Ａ（２２Ａ）および透明導電膜２Ｂ（２２Ｂ）を、それぞれ光透過性を有しない基材および光透過性を有しない導電膜に代えた構成も可能である。
【００８４】
また、上記各実施形態および各変形例の説明では、図柄Ｐは、被覆層５または被覆層４５のみによって形成する場合の例で説明したが、これに加えて、発電層３または発電層１３の色を複数にしたり、封止部６の枠形状を適宜変更したりすることにより、これらとの組合せにより図柄を構成してもよい。
【００８５】
また、上記各実施形態および各変形例の説明では、被覆層が金属配線を被覆して、図柄を構成している場合の例で説明したが、この被覆層と同様な材質を用いて、光電極部または対極の適宜位置に、金属配線を被覆しない図柄を形成する被覆層を追加して設けることも可能である。
また、第１の電極部、または第２の電極部を電解質層側から覆う被覆層であれば、金属配線を覆わない被覆層のみで図柄を設けることもできる。
【００８６】
また、上記各実施形態および各変形例に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせを代えたり、削除したりして実施することができる。
例えば、上記第３の実施形態の各変形例で説明した対極触媒層３２は、上記第１の実施形態、上記第１変形例、上記第２の実施形態の対極である金属基板８、透明導電膜２２Ｂ上にも同様にして設けることが可能である。
また、上記第３の実施形態において、透明基板２と金属基板８とを互いに入れ替えた構成とすることが可能である。
また、上記第２の実施形態において対極部１２２に代えて上記第２変形例の対極部１２４を用いる構成により、色素増感太陽電池の表裏から図柄Ｐが見える構成とすることが可能である。その際、表裏の図柄の図柄パターンや配色は、同一でもよいし、異なっていてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１、１１、２１、３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、４１  色素増感太陽電池
２  透明基板（第１基板、光透過性を有する基板、第２基板、基板）
２Ａ、２２Ａ  透明基材
２Ｂ  透明導電膜（第１の電極部、第２の電極部、電極部）
３、１３  発電層
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、２４  金属配線
５、２５、４５  被覆層
６  封止部
７  電解質層
８  金属基板（第２基板、第１基板、基板）
８ａ  電極面（第２の電極部、第１の電極部）
２２  透明基板（第２基板、光透過性を有する基板、基板）
２２Ｂ  透明導電膜（第２の電極部）
３２  対極触媒層
１２０、１２１、１２３  光電極部（色素増感太陽電池用光電極）
１２２、１２４、１２５、１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ  対極部（色素増感太陽電池用対極）
１２６  光電極部
Ｐ  図柄（図柄パターン）
【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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