(57)【要約】【課題】封止部の密着性および耐湿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】色素増感太陽電池は、第１基板２０と、第１基板２０上に配置された第１電極１０と、第１電極１０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１３と、多孔質半導体層１３と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液１４と、電解液１４に接する触媒層１９と、触媒層１９上に配置された第２電極１８と、第２電極１８上に配置された第２基板２２と、第１基板２０と第２基板２２の間に配置され、電解液１４を封止する第１封止部１６Ａ・１６Ｂと、第１封止部１６Ａ・１６Ｂの外周部に形成され、電解液１４を封止する第２封止部４０とを備える。【選択図】図１１
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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第１電極と、
前記第１電極上に配置され、半導体微粒子と色素分子を有する多孔質半導体層と、
前記多孔質半導体層と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液と、
前記電解液に接する触媒層と、
前記触媒層上に配置された第２電極と、
前記第２電極上に配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板の間に配置され、前記電解液を封止する第１封止部と、
前記第１封止部の外周部に形成され、前記電解液を封止する第２封止部と
を備えることを特徴とする色素増感太陽電池。
【請求項２】
前記第１封止部は、前記第１基板および前記第２基板上にガラスフリットを塗布することによって形成される所定高さの第１土台部および第２土台部を備え、
前記第２封止部は、前記第１土台部と前記第２土台部との接合部、並びに前記第１土台部および前記第２土台部の側面部に形成される光硬化樹脂を備え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】
前記第２封止部は、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせたときに前記第１土台部および前記第２土台部の側面部に前記光硬化樹脂をはみ出させることによって形成されることを特徴とする請求項２に記載の色素増感太陽電池。
【請求項４】
前記光硬化樹脂がはみ出した部分の厚みは、前記第１土台部または前記第２土台部の線幅の１／２以上であることを特徴とする請求項３に記載の色素増感太陽電池。
【請求項５】
前記光硬化樹脂をはみ出させる量は、前記第１土台部と前記第２土台部とを密着させる方向に加える圧力によって調整されることを特徴とする請求項４に記載の色素増感太陽電池。
【請求項６】
前記光硬化樹脂をはみ出させる量は、スクリーン印刷用の製版上でスキージを摺動する圧力によって調整されることを特徴とする請求項４に記載の色素増感太陽電池。
【請求項７】
前記光硬化樹脂をはみ出させる量は、前記光硬化樹脂の粘性によって調整されることを特徴とする請求項４に記載の色素増感太陽電池。
【請求項８】
前記光硬化樹脂をはみ出させる量は、前記第１基板または前記第２基板とスクリーン印刷用の製版との間隔によって調整されることを特徴とする請求項４に記載の色素増感太陽電池。
【請求項９】
前記光硬化樹脂は、紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１０】
前記第１基板および前記第２基板は、ガラス基板、若しくは透明電極が全面に形成された透明電極付きのガラス基板で形成されることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１１】
前記第１電極および前記第２電極は、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１〜１０のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１２】
前記多孔質半導体層は、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１〜１１のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１３】
前記触媒層は、Ｐｔ、炭素、若しくは、導電性高分子のいずれかで形成されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１４】
前記電解液は、γブチロラクトン、炭酸プロピレン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、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いずれかで形成されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１５】
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のいずれかで形成されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１６】
第１基板上に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上に半導体微粒子を有す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を色素溶液に浸漬させて色素分子を吸着させる工程と、
第２基板上に第２電極を形成する工程と、
前記第２電極上に触媒層を形成する工程と、
前記第１基板および前記第２基板上にガラスフリットを塗布して、所定高さの第１土台部および第２土台部を形成する工程と、
前記第１土台部および前記第２土台部上に光硬化樹脂を塗布する工程と、
前記第１基板および前記第２基板を対向させて、前記第１土台部と前記第２土台部とを前記光硬化樹脂を介して密着させる工程と、
前記第１土台部と前記第２土台部とを密着させる方向に圧力を加えることで前記第１土台部および前記第２土台部の側面部に前記光硬化樹脂をはみ出させる工程と、
前記光硬化樹脂に光を照射して硬化させる工程と、
前記第１基板および前記第２基板の間に、酸化還元電解質を溶媒に溶解した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１７】
前記光硬化樹脂がはみ出した部分の厚みは、前記第１土台部または前記第２土台部の線幅の１／２以上であ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の製造方法。
【請求項１８】
前記光硬化樹脂をはみ出させる量は、前記第１土台部と前記第２土台部とを密着させる方向に加える圧力によって調整されることを特徴とする請求項１７に記載の色素増感太陽電池の製造方法。
【請求項１９】
前記光硬化樹脂をはみ出させる量は、スクリーン印刷用の製版上でスキージを摺動する圧力によって調整されることを特徴とする請求項１７に記載の色素増感太陽電池の製造方法。
【請求項２０】
前記光硬化樹脂をはみ出させる量は、前記光硬化樹脂の粘性によって調整されることを特徴とする請求項１７に記載の色素増感太陽電池の製造方法。
【請求項２１】
前記光硬化樹脂をはみ出させる量は、前記第１基板または前記第２基板とスクリーン印刷用の製版との間隔によって調整されることを特徴とする請求項１７に記載の色素増感太陽電池の製造方法。
【請求項２２】
前記第１基板および前記第２基板は、ガラス基板、若しくは透明電極が全面に形成された透明電極付きのガラス基板で形成されることを特徴とする請求項１６〜２１の何れか１項に記載の色素増感太陽電池の製造方法。
【請求項２３】
前記第１電極および前記第２電極は、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１６〜２２のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池の製造方法。
【請求項２４】
前記多孔質半導体層は、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１６〜２３のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池の製造方法。
【請求項２５】
前記触媒層は、Ｐｔ、炭素、若しくは、導電性高分子のいずれかで形成されることを特徴とする請求項１６〜２４のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池の製造方法。
【請求項２６】
前記電解液は、γブチロラクトン、炭酸プロピレン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、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いずれかで形成されることを特徴とする請求項１６〜２５のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池の製造方法。
【請求項２７】
前記色素は、レッドダイ（Ｎ７１９）、ブラックダイ（Ｎ７４９）、Ｄ１３１、Ｄ２９５、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素のいずれかで形成されることを特徴とする請求項１６〜２６のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池の製造方法。
【請求項２８】
請求項１〜１５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）およびその製造方法、および電子機器に係り、特に、封止部の密着性および耐湿性を向上させることが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、ＩＴＯやＦＴＯなどの透明電極を形成したガラス基板上に、レッドダイ（Ｎ７１９）やブラックダイ（Ｎ７４９）などの色素を吸着させた厚さ数十μｍの酸化チタンと、アセトニトリルなどの有機溶剤にヨウ素などの電解質を添加した電解液を、ＩＴＯやＦＴＯなどの透明電極を形成したガラス基板上にＰｔを積層した基板で挟み込んだ構造を有する。
【０００４】
そして、色素を吸着させた酸化チタンおよび電解液を保持し、保護するために、対向する２枚の基板の縁部は樹脂によって覆われて封止されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２７７７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電解液を封止する封止部の線幅が０．１ｍｍや０．２ｍｍなど極めて狭い場合がある。この場合、封止部の側面部などにおいて割れや剥がれが生じる可能性がある。このように割れや剥がれが生じると、水分や酸素が比較的容易にＤＳＣセル内に侵入し、電解液と反応して発電性能を劣化させる原因となる。
【０００７】
本発明の目的は、封止部の密着性および耐湿性を向上させることが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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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第１電極と、前記第１電極上に配置され、半導体微粒子と色素分子を有する多孔質半導体層と、前記多孔質半導体層と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液と、前記電解液に接する触媒層と、前記触媒層上に配置された第２電極と、前記第２電極上に配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板の間に配置され、前記電解液を封止する第１封止部と、前記第１封止部の外周部に形成され、前記電解液を封止する第２封止部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基板上に第１電極を形成する工程と、前記第１電極上に半導体微粒子を有す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を色素溶液に浸漬させて色素分子を吸着させる工程と、第２基板上に第２電極を形成する工程と、前記第２電極上に触媒層を形成する工程と、前記第１基板および前記第２基板上にガラスフリットを塗布して、所定高さの第１土台部および第２土台部を形成する工程と、前記第１土台部および前記第２土台部上に光硬化樹脂を塗布する工程と、前記第１基板および前記第２基板を対向させて、前記第１土台部と前記第２土台部とを前記光硬化樹脂を介して密着させる工程と、前記第１土台部と前記第２土台部とを密着させる方向に圧力を加えることで前記第１土台部および前記第２土台部の側面部に前記光硬化樹脂をはみ出させる工程と、前記光硬化樹脂に光を照射して硬化させる工程と、前記第１基板および前記第２基板の間に、酸化還元電解質を溶媒に溶解した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。
【００１０】
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】
【００１１】
本発明によれば、封止部の密着性および耐湿性を向上させることが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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態に係るＤＳＣの第１基板と第２基板とを貼り合わせる前の状態を示す模式的断面構成図。
【図２】図１に示されるＤＳＣの第１基板と第２基板とを貼り合わせた後の状態を示す模式的断面構成図。
【図３】比較例１に係るＤＳＣの第１基板と第２基板とを貼り合わせる前の状態を示す模式的断面構成図。
【図４】図３に示されるＤＳＣの第１基板と第２基板とを貼り合わせた後の状態を示す模式的断面構成図。
【図５】図１に示されるＤＳＣを部分的に拡大した模式的断面構成図。
【図６】図２に示されるＤＳＣを部分的に拡大した模式的断面構成図。
【図７】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、製版を第１基板上に配置する工程図。
【図８】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、別の製版を第１基板上に配置する工程図。
【図９】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、（ａ）図７の工程後の製版上でスキージを摺動する工程図、（ｂ）図９（ａ）の工程後の第１基板上にガラスフリットを形成する工程図。
【図１０】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、（ａ）図９（ｂ）の工程後の製版上でスキージを摺動する工程図、（ｂ）図１０（ａ）の工程後のガラスフリット上に紫外線硬化樹脂を塗布する工程図。
【図１１】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、電解液を封入し、開口部を封止し、ＤＳＣセルを形成する工程図。
【図１２】比較例２に係るＤＳＣの封止部の構成例を示す断面図。
【図１３】（ａ）第１実施例に係るＤＳＣの封止部の構成例を示す断面図、（ｂ）第２実施例に係るＤＳＣの封止部の構成例を示す断面図、（ｃ）第３実施例に係るＤＳＣの封止部の構成例を示す断面図、（ｄ）第４実施例に係るＤＳＣの封止部の構成例を示す断面図、（ｅ）第５実施例に係るＤＳＣの封止部の構成例を示す断面図、（ｆ）第６実施例に係るＤＳＣの封止部の構成例を示す断面図。
【図１４】比較例２に係るＤＳＣの封止部を形成する工程を示す図であって、（ａ）第２封止部を硬化させる前の状態を示す断面図、（ｂ）第２封止部を硬化させた後の状態を示す断面図。
【図１５】第５実施例に係るＤＳＣの封止部を形成する工程を示す図であって、（ａ）第２封止部を硬化させる前の状態を示す断面図、（ｂ）第２封止部を硬化させた後の状態を示す断面図。
【図１６】（ａ）第７実施例に係るＤＳＣの封止部の構成例を示す断面図、（ｂ）第８実施例に係るＤＳＣの封止部の構成例を示す断面図、（ｃ）第４実施例に係る封止部の状態を示す断面図、（ｄ）図１６（ｃ）のＤ部の拡大図。
【図１７】封止部に形成される抜気部の構成例を示す平面図。
【図１８】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法を示す工程図であって、第１基板に透明電極を形成する工程を示す平面図および断面図。
【図１９】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法を示す工程図であって、多孔質半導体層を形成する工程を示す平面図および断面図。
【図２０】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法を示す工程図であって、多孔質半導体層に色素を吸着させた状態を示す平面図および断面図。
【図２１】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法を示す工程図であって、封止部を形成する工程を示す平面図および断面図。
【図２２】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法を示す工程図であって、対極基板と作用極基板とを貼りあわせ、光を照射して封止部を硬化させる工程を示す平面図および断面図。
【図２３】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法を示す工程図であって、電解液を注入し、注入孔を封止した状態を示す平面図および断面図。
【図２４】光Ｗ１、Ｗ２の波長と強度分布を示すグラフ。
【図２５】実施の形態に係るＤＳＣの模式的平面パターン構成図。
【図２６】図２５のＩ−Ｉ線に沿う模式的断面構造図。
【図２７】図２５のＩＩ−ＩＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図２８】図２５のＩＩ−ＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図２９】図２５のＡ部分の拡大された模式的平面パターン構成図。
【図３０】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３１】実施の形態に係るＤＳＣの動作原理説明図。
【図３２】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３３】実施の形態に係るＤＳＣにおいて、多孔質半導体層（１３）／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３４】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３３のＪ部分の拡大図。
【図３５】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３６】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）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３７】実施の形態に係るＤＳＣに用いられる別の色素を示す化学構造式であって、（ａ）紫色を呈するＤ２０５の化学構造式、（ｂ）緑色を呈するポルフィリン系色素を示す化学構造式。
【図３８】（ａ）実施の形態に係るＤＳＣにおいて、基本セルを４個直列構成に配置した模式的断面構造図、（ｂ）図３８（ａ）の模式的回路表現。
【図３９】（ａ）実施の形態に係るＤＳＣにおいて、基本セルを４個並列構成に配置した模式的断面構造図、（ｂ）図３９（ａ）の模式的回路表現。
【図４０】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、（ａ）第２基板を前処理する工程図、（ｂ）第２基板上に第２電極を形成する工程図、（ｃ）第２電極上に触媒層を形成する工程図、（ｄ）第１基板を前処理後、第１基板上に第１電極を形成する工程図、（ｅ）第１電極上に多孔質半導体層を形成後、多孔質半導体層に色素を浸漬する工程図、（ｆ）図４０（ｃ）の工程後の第２基板と図４０（ｅ）の工程後の第１基板とを互いに対向させ、封止材を用いて張り合わせる工程図、（ｇ）開口部より内部に電解液を封入し、開口部を封止し、ＤＳＣセルを形成する工程図。
【図４１】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法の一工程であって、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４２】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４３】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４４】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法の一工程であって、図４３のＩＶ−ＩＶ線に沿う模式的断面構造図。
【図４５】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４６】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４７】（ａ）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４８】（ａ）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４８（ａ）の説明図、（ｃ）図４８（ａ）の構成例を示す平面図。
【図４９】（ａ）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４９（ａ）の説明図。
【図５０】（ａ）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５０（ａ）の説明図。
【図５１】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５２】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５３】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５４】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５５】（ａ）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５６】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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
[実施の形態]
（ＤＳＣ：実施の形態）
実施の形態に係るＤＳＣ２００は、図１〜図２、および図５〜図１１に示すように表される。図１１に示すように、実施の形態に係るＤＳＣ２００は、第１基板２０と、第１基板２０上に配置された第１電極１０と、第１電極１０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１３と、多孔質半導体層１３と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液１４と、電解液１４に接する触媒層１９と、触媒層１９上に配置された第２電極１８と、第２電極１８上に配置された第２基板２２と、第１基板２０と第２基板２２の間に配置され、電解液１４を封止する第１封止部１６Ａ・１６Ｂ（第１封止部１６）と、第１封止部１６Ａ・１６Ｂの外周部に形成され、電解液１４を封止する第２封止部４０とを備える。すなわち、第１封止部１６および第２封止部４０により、二重構造の封止部を形成している。
【００１７】
具体的には、第１封止部１６Ａは、第１基板２０上にガラスフリットを塗布することによって形成される所定高さ（例えば１０μｍ程度）の第１土台部を備える。以下、第１基板２０側の第１封止部、第１土台部、およびガラスフリットの符号には、同じ符号１６Ａを用いる。
【００１８】
同様に、第１封止部１６Ｂは、第２基板２２上にガラスフリットを塗布することによって形成される所定高さ（例えば１０μｍ程度）の第２土台部を備える。以下、第２基板２２側の第１封止部、第２土台部、およびガラスフリットの符号には、同じ符号１６Ｂを用いる。
【００１９】
また、第２封止部４０は、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂとの接合部、並びに第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの側面部に形成される光硬化樹脂を備える。光硬化樹脂としては、例えば、紫外線硬化樹脂などを用いることができる。紫外線硬化樹脂を硬化するための紫外線（ＵＶ）は波長１０〜４００ｎｍの範囲の波長の短い電磁波である。また、紫外線（ＵＶ）は波長によってＵＶ−Ａ（長波長紫外線：波長３１５〜４００ｎｍ）、ＵＶ−Ｂ（中波長紫外線：波長２８０〜３１５ｎｍ）、ＵＶ−Ｃ（短波長紫外線：波長１０ｎｍ前後〜２８０ｎｍ）の３つに区分される。紫外線（ＵＶ）の照射源としては、ＵＶランプ（水銀ランプ、メタルハライドランプ）等が用いられる。ここで、紫外線硬化樹脂としては、例えばエポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、不飽和ポリエステル、ポリエーテルアクリレート、ビニルアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、ポリスチリルエチルメタクリレート等が挙げられる。なお、耐電解液性、封止性の点ではアクリル系紫外線硬化樹脂がより好ましい。
【００２０】
また、第１基板２０または第２基板２２は、例えば、ガラス基板、透明電極が全面に形成された透明電極付きのガラス基板などで形成することができる。光を照射するため、第１基板２０・第２基板２２は、照射光（白色光）に対して、透明であることが望ましい。なお、第１基板２０・第２基板２２の光が入射する側に反射防止膜などをコーティングしても良い。
【００２１】
また、第１電極１０および第２電極１８は、例えば、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２などの透明電極で形成される。第１基板１０・第２電極１８上に電極加工し、ＦＴＯ付き基板、金属などのグリッド付き基板、或いは上記の複合基板としても良い。
【００２２】
また、多孔質半導体層１２は、ＴｉＯ2、ＺｎＯ、ＷＯ3、ＩｎＯ3、Ｎｂ2Ｏ3、ＳｎＯ2などの材料を用いて形成されていても良い。特に、効率面から安価なＴｉＯ2（アナターゼ型、ルチル型）が主に用いられる。多孔質半導体層１２は、例えば、スクリーン印刷技術、スピンコート技術、ディッピング、スプレーコート技術などを用いて形成することができる。なお、色素Ｄｙｅを吸着させた後の多孔質半導体層１２を「多孔質半導体層１３」と呼ぶことにする。
【００２３】
また、触媒層１９は、例えば、Ｐｔ、炭素、若しくは、導電性高分子などで構成されていても良い。導電性高分子は、例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳなどで構成されていても良い。
【００２４】
また、電解液１４としては、γブチロラクトン、炭酸プロピレン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどを用いることができる。また、場合によっては、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリルなどを用いても良い。
【００２５】
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などを適用することができる。
【００２６】
（貼り合わせ前後：実施の形態）
実施の形態に係るＤＳＣ２００の第１基板２０と第２基板２２とを貼り合わせる前の状態を示す模式的断面構成は、図１に示すように表される。図１に示すように、第１基板２０上に第１土台部１６Ａが形成され、その第１土台部１６Ａの先端部に紫外線硬化樹脂４０Ａが塗布されている。同様に、第２基板２２上に第２土台部１６Ｂが形成され、その第２土台部１６Ｂの先端部に紫外線硬化樹脂４０Ｂが塗布されている。第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの線幅Ｌ1は、例えば０．１ｍｍ程度である。第１基板２０と第２基板２２とを対向させて、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂとを紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂを介して密着させる。
【００２７】
図１に示されるＤＳＣ２００の第１基板２０と第２基板２２とを貼り合わせた後の状態を示す模式的断面構成は、図２に示すように表される。図２に示すように、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの外周部に紫外線硬化樹脂４０Ｗが形成されている。この紫外線硬化樹脂４０Ｗは、紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂが一体となったものである。すなわち、図１に示すように、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂとを紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂを介して密着させ、さらに、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂとを密着させる方向に圧力を加える。これにより、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの側面部に紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂがはみ出し、図２に示すように、はみ出した紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂが一体となって紫外線硬化樹脂４０Ｗが形成される。紫外線硬化樹脂４０Ｗの幅２Ｌ1は、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの線幅Ｌ1の２倍程度であるのが望ましい。例えば、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの線幅Ｌ1が０．１ｍｍである場合、紫外線硬化樹脂４０Ｗの幅２Ｌ1は０．２ｍｍである。紫外線硬化樹脂４０Ｗに紫外線（ＵＶ）を照射して硬化させることで第２封止部４０を形成することができる。
【００２８】
（貼り合わせ前後：比較例１）
比較例１に係るＤＳＣ２００Ａの第１基板２０と第２基板２２とを貼り合わせる前の状態を示す模式的断面構成は、図３に示すように表される。図３に示すように、第１基板２０上に第１土台部１６Ａが形成され、その第１土台部１６Ａの先端部に紫外線硬化樹脂４０Ａが塗布されている。同様に、第２基板２２上に第２土台部１６Ｂが形成され、その第２土台部１６Ｂの先端部に紫外線硬化樹脂４０Ｂが塗布されている。第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの線幅Ｌ2は、例えば０．２ｍｍ程度である。第１基板２０と第２基板２２とを対向させて、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂとを紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂを介して密着させる。
【００２９】
図３に示されるＤＳＣ２００Ａの第１基板２０と第２基板２２とを貼り合わせた後の状態を示す模式的断面構成は、図４に示すように表される。図４に示すように、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂの先端部には、紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂが一体となった紫外線硬化樹脂４０Ｘが形成されている。一方、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂの側面部Ｗには紫外線硬化樹脂４０Ｘが形成されておらず、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂを構成するガラスフリットが剥き出しの状態になっている。ガラスフリットは脆く密着性が低いため、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの線幅Ｌ2が０．１ｍｍや０．２ｍｍなど極めて狭い場合は、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂの側面部Ｗにおいて割れや剥がれが生じる可能性がある。このように割れや剥がれが生じると、水分や酸素が比較的容易にＤＳＣセル内に侵入し、電解液１４と反応して発電性能を劣化させる原因となる。
【００３０】
（はみ出し量の調整）
次に、実施の形態に係るＤＳＣ２００において、紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂをはみ出させる量の調整方法について説明する。以下に説明する調整方法のいずれか１つ、又は複数の調整方法を適宜組み合わせることが可能である。
【００３１】
まず、紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂをはみ出させる量は、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂとを密着させる方向に加える圧力によって調整することができる。すなわち、図５に示すように、第１土台部１６Ａの先端部に塗布された紫外線硬化樹脂４０Ａと、第２土台部１６Ｂの先端部に塗布された紫外線硬化樹脂４０Ｂとを密着させる。このときの第１基板２０と第２基板２２との間の距離をＨ1とする。ここで、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂとを密着させる方向に圧力を加え、図６に示すように、第１基板２０と第２基板２２との間の距離をＨ2まで狭める。距離Ｈ1に対して距離Ｈ2が狭いほど（すなわち、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂとを密着させる方向に加える圧力が大きいほど）、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの側面部に多くの紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂをはみ出させることができる。
【００３２】
また、紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂをはみ出させる量は、スクリーン印刷用の製版上でスキージを摺動する圧力によって調整してもよい。すなわち、紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂは、例えば、スクリーン印刷によって形成することができる（後述する）。スクリーン印刷用の製版上でスキージを摺動する圧力が強いほど、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの側面部に多くの紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂをはみ出させることができる。
【００３３】
また、紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂをはみ出させる量は、紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂの粘性によって調整してもよい。紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂの粘性が低いほど、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの側面部に多くの紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂをはみ出させることができる。
【００３４】
また、紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂをはみ出させる量は、第１基板２０または第２基板２２とスクリーン印刷用の製版との間隔によって調整してもよい（後述する）。第１基板２０または第２基板２２とスクリーン印刷用の製版との間隔が広いほど、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの側面部に多くの紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂをはみ出させることができる。
【００３５】
図６に示すように、紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂがはみ出した部分の厚みＬ1／２は、第１土台部１６Ａまたは第２土台部１６Ｂの線幅Ｌ1の１／２以上であることが望ましい。このようにすれば、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの側面部全体を適当な厚さの紫外線硬化樹脂４０Ｗで覆うことが可能である。
【００３６】
（製造方法）
実施の形態に係るＤＳＣ２００の製造方法は、図７〜図１１に示すように表される。図１１に示すように、実施の形態に係るＤＳＣ２００の製造方法は、第１基板２０上に第１電極１０を形成する工程と、第１電極１０上に半導体微粒子を有する多孔質半導体層１３を形成する工程と、多孔質半導体層１３を色素溶液に浸漬させて色素分子を吸着させる工程と、第２基板２２上に第２電極１８を形成する工程と、第２電極１８上に触媒層１９を形成する工程と、第１基板２０および第２基板２２上にガラスフリット１６Ａ・１６Ｂを塗布して、所定高さの第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂを形成する工程と、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂ上に紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂを塗布する工程と、第１基板２０および第２基板２２を対向させて、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂとを紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂを介して密着させる工程と、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂとを密着させる方向に圧力を加えることで第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの側面部に紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂをはみ出させる工程と、紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂに紫外線（ＵＶ）を照射して硬化させる工程と、第１基板２０および第２基板２２の間に、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液１４を注入する工程とを有する。
【００３７】
これにより、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂ（第１封止部１６）の外周部において、紫外線硬化樹脂を硬化させて第２封止部４０を形成することができる。以下、このような二重構造の封止部をスクリーン印刷によって形成する工程を図７〜図１０に従って詳細に説明する。
【００３８】
まず、図７に示すように、スクリーン印刷用の製版２１を第１基板２０上に配置する。製版２１には、封止部を形成する部分に開口溝２１Ｗが形成されている。ここでは、幅Ｗ1で矩形の開口溝２１Ｗが形成されている場合を例示している。もちろん、図８に示すように、開口溝２１Ｗの幅Ｗ2（Ｗ2＞Ｗ1）や形状は、封止部の幅や形状などに応じて適宜調整することが可能である。
【００３９】
次に、図９（ａ）に示すように、図７の工程後の製版２１上にガラスペースト１６Ａｐを載せ、製版２１上でスキージ５０Ｓを摺動させる。これにより、製版２１に形成された幅Ｗ1の開口溝２１Ｗにガラスペースト１６Ａｐが充填され、この開口溝２１Ｗからガラスペースト１６Ａｐを吐出させる。その結果、図９（ｂ）に示すように、第１基板２０上に線幅Ｗ1のガラスフリット１６Ａを形成することができる。
【００４０】
次に、図１０（ａ）に示すように、図９（ｂ）の工程後の製版２１上にペースト状の紫外線硬化樹脂４０Ｗｐを載せ、製版２１上でスキージ５０Ｓを摺動させる。これにより、製版２１に形成された幅Ｗ1の開口溝２１Ｗにペースト状の紫外線硬化樹脂４０Ｗｐが充填され、この開口溝２１Ｗからペースト状の紫外線硬化樹脂４０Ｗｐを吐出させる。その結果、図１０（ｂ）に示すように、線幅Ｗ1のガラスフリット１６Ａの先端部に幅Ｗsの紫外線硬化樹脂４０Ａを塗布することができる。
【００４１】
ここで、図１０（ａ）の工程において、製版２１上でスキージ５０Ｓを摺動する圧力が強いほど、多くの紫外線硬化樹脂４０Ｗｐが開口溝２１Ｗから吐出されるため、紫外線硬化樹脂４０Ａの幅Ｗsが広くなる。その結果、第１基板２０と第２基板２２とを貼り合わせたとき、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの側面部に多くの紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂをはみ出させることができる。もちろん、この図１０（ａ）の工程において、製版２１内の開口溝の幅をＷs（Ｗs＞Ｗ1）とした場合も、吐出される紫外線硬化樹脂４０Ａの幅は広くなる。
【００４２】
また、図１０（ａ）の工程において、第１基板２０と製版２１との間隔が広いほど、多くの紫外線硬化樹脂４０Ｗｐが開口溝２１Ｗから吐出されるため、紫外線硬化樹脂４０Ａの幅Ｗsが広くなる。その結果、第１基板２０と第２基板２２とを貼り合わせたとき、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの側面部に多くの紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂをはみ出させることができる。
【００４３】
その後、紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂに紫外線（ＵＶ）を照射する。これにより、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの外周部に紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂが密着した状態で、紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂを硬化させることができる。その他の工程（例えば、電解液１４を封入する工程など）については後述する。
【００４４】
以上のように、実施の形態では、第１封止部１６の外周部に第２封止部４０を形成することで二重構造の封止部を形成しているため、封止部の密着性および耐湿性を向上させることができる。これにより、水分や酸素がＤＳＣセル内に侵入することを防止し、ＤＳＣ２００の信頼性を高めることが可能である。
【００４５】
具体的には、第１封止部１６はガラスフリット１６Ａ・１６Ｂで形成され、第２封止部４０は紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂで形成される。ガラスフリット１６Ａ・１６Ｂは紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂに比べて耐湿性に優れ、一方、紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂはガラスフリット１６Ａ・１６Ｂに比べて密着性に優れている。そのため、ガラスフリット１６Ａ・１６Ｂと紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂの二重構造にすれば、密着性と耐湿性の両方に優れた封止部を形成することが可能である。しかも、このような第２封止部４０は、第１基板２０と第２基板２２とを貼り合わせたときに紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂをはみ出させるという簡単な方法で形成することができるため、ＤＳＣ２００の量産に適しているという効果もある。
【００４６】
なお、本実施の形態では、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの両方に紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂを塗布することとしているが、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの一方にだけ紫外線硬化樹脂を塗布してもよい。もちろん、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの側面部に十分な量の紫外線硬化樹脂をはみ出させるためには、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの両方に紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂを塗布するのが望ましい。
【００４７】
〔具体例〕
以下、実施の形態に係るＤＳＣ２００の具体例を詳細に説明する。以下に例示するＤＳＣ２００においても、第１封止部１６の外周部に第２封止部４０を形成することで二重構造の封止部を形成している。第１封止部１６はガラスフリット１６Ａ・１６Ｂで形成され、第２封止部４０は紫外線硬化樹脂４０Ａ・４０Ｂで形成されるのが望ましいが、その他の材料を用いて二重構造の封止部を形成することも可能である。
【００４８】
（比較例２）
ここで、図１２および図１４を参照して、比較例２に係るＤＳＣ２００Ｂの封止部の構成について説明する。
【００４９】
すなわち、第１封止部１６は、光硬化樹脂によって第１基板２０側および第２基板２２側に予め形成される所定高さ（例えば１０μｍ程度）の第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂとで構成される。以下では、様々な形態の封止部を例示するが、第１封止部１６の外周部に第２封止部４０が形成されている点は同様である。
【００５０】
なお、封止部全体の厚さＬは、例えば３０μｍ程度とされる。即ち、図１２に示す例では、第１土台部１６Ａ、第２土台部１６Ｂ、および接合部を構成する第２封止部４０の高さは、各々１０μｍ程度とされる。
【００５１】
第１土台部１６Ａ、第２土台部１６Ｂおよび第２封止部４０は、スクリーン印刷の技法によって紫外線硬化樹脂を塗布して形成されるが、この印刷法の１回の工程で形成される厚さが、丁度１０μｍ程度となる。もちろん、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂをガラスフリット１６Ａ・１６Ｂで形成することも可能である。
【００５２】
ここで、第２封止部４０を構成する紫外線硬化樹脂は、予め形成された第１土台部１６Ａまたは第２土台部１６Ｂの何れかの先端部に塗布される。そして、第１基板２０および第２基板２２を対向させて、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂとの間を紫外線硬化樹脂からなる第２封止部４０を介して接合された状態とする（図１４（ａ）参照）。なお、図１４（ａ）において、符号４０ａは、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂと第２封止部４０との接触部を示す。
【００５３】
次いで、第１基板２０側または第２基板２２側から紫外線（ＵＶ）を照射して、第２封止部４０を構成する紫外線硬化樹脂を硬化させる（図１４（ｂ）参照）。なお、図１４（ｂ）において、符号４０ｂは、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂと第２封止部４０の接触部を示す。
【００５４】
ところが、比較例２としての第１封止部１６にあっては、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂが紫外線硬化樹脂で形成されているため、それ自体が紫外線を吸収し易いという特性を有している。
【００５５】
そのため、第１基板２０側または第２基板２２側から照射された紫外線（ＵＶ）が紫外線硬化樹脂に到達するまでに、ある程度吸収されてしまい、紫外線硬化樹脂が十分に硬化されない。
【００５６】
そして、紫外線硬化樹脂の硬化が不十分な場合には、水分や酸素が比較的容易にセル内に侵入し、電解液１４と反応して発電性能を劣化させるため、ＤＳＣ２００Ｂの十分な耐久性を確保することができない。
【００５７】
（実施例）
次に、図１３（ａ）〜（ｆ）を参照して、第１〜第６実施例について説明する。
【００５８】
図１３（ａ）〜（ｃ）に示す第１〜第３実施例は、一対の第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂが、第１基板２０と第２基板２２とを対向させた際に、第１土台部１６Ａの先端部および第２土台部１６Ｂの先端部とが対向するように形成されている場合の構成例である。
【００５９】
図１３（ａ）〜（ｃ）に示す第１〜第３実施例において、第１土台部１６Ａ側および第２土台部１６Ｂ側には、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂとの接合部に対して、紫外線硬化樹脂を硬化させる紫外線（ＵＶ）を入射させる開口部ＡＰが形成されている。
【００６０】
開口部ＡＰの幅は、例えば０．０５〜０．５ｍｍ程度とされる。
【００６１】
図１３（ａ）に示す第１実施例において、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂは、断面形状が略楔型を呈するように形成されている
図１３（ｂ）に示す第２実施例および図１３（ｃ）に示す第３実施例において、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂは、第１基板２０および第２基板２２から離れるに従って断面積が小さくなる形状とされている。
【００６２】
図１３（ｂ）に示す第２実施例にあっては、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂは、両側部が負の曲率を有する形状となっている。
【００６３】
また、図１３（ｃ）に示す第３実施例にあっては、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂは、両側部が正の曲率を有する形状となっている。
【００６４】
そして、図１３（ａ）〜（ｃ）に示す第１〜第３実施例において、第１土台部１６Ａ側および第２土台部１６Ｂ側の少なくとも一方の開口部ＡＰから紫外線（ＵＶ）を入射させて、第２封止部４０を構成する紫外線硬化樹脂を硬化させることができる。
【００６５】
この際に、紫外線（ＵＶ）は開口部ＡＰを介して紫外線硬化樹脂に直接入射するので、前述の比較例２に比べて、紫外線硬化樹脂を十分に硬化させる光量を確保することができる。これにより、第２封止部４０は、中央部も含めて全体が十分に硬化され、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂとを確実に接合することができる。
【００６６】
また、比較例２に比べて、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂと紫外線硬化樹脂（第２封止部４０）との接触面積が広いので、接合強度を高めることができる。
【００６７】
したがって、水分や酸素のセル内への侵入が有効に防止され、ＤＳＣ２００の耐久性が向上される。
【００６８】
なお、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂは、それぞれ３つ以上形成され、第１土台部の間および第２土台部のそれぞれの間に、開口部ＡＰが形成されるようにしても良い。
【００６９】
図１３（ｄ）〜（ｆ）に示す第４〜第６実施例は、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂが、第１基板２０と第２基板２２とを対向させた際に、第１土台部１６Ａの先端部および第２土台部１６Ｂの先端部の位置が互い違いとなるように形成されている場合の構成例である。
【００７０】
図１３（ｄ）〜（ｆ）に示す第４〜第６実施例において、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂは、第１土台部１６Ａの先端部および第２土台部１６Ｂの先端部が互い違いに配置された際に、先端部同士が並び方向にオーバラップする高さに形成されている。
【００７１】
図１３（ｄ）に示す第４実施例にあっては、第１基板２０と第２基板２２に、それぞれ１つの第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂが形成されている。そして、各第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂは、第１基板２０と第２基板２２とを対向させた際に、第２封止部４０を構成する紫外線硬化樹脂が介在される隙間を挟むように配置される。
【００７２】
ここで、図１５は、第５実施例に係るＤＳＣ２００の封止部を形成する工程を示す図であって、図１５（ａ）は第２封止部４０を硬化させる前の状態を示す断面図、図１５（ｂ）は第２封止部４０を硬化させた後の状態を示す断面図である。
【００７３】
図１５（ａ）において、符号４０ａは、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂと第２封止部４０との接触部を示す。また、一点鎖線Ａ、Ｂ、Ｃで囲った場所は、紫外線（ＵＶ）の照射により、特に強固に硬化される部位を示す。
【００７４】
また、図１５（ｂ）において、符号４０ｂは、紫外線（ＵＶ）が行き渡らず、硬化が不十分な部位を示すが、他の部位が十分に硬化されることにより、実用上十分な強度が得られる。
【００７５】
図１３（ｅ）に示す第５実施例にあっては、第１基板２０に１つの第１土台部１６Ａ、第２基板２２に２つの第２土台部１６Ｂが形成されている。そして、第１基板２０と第２基板２２とを対向させた際に、２つの第２土台部１６Ｂの間に、第１土台部１６Ａが位置するように配置され、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂとで第２封止部４０を構成する紫外線硬化樹脂を挟むようになっている。
【００７６】
図１３（ｆ）に示す第６実施例にあっては、第１基板２０に１対の第１土台部１６Ａ、第２基板２２に１対の第２土台部１６Ｂが形成されている。そして、第１基板２０と第２基板２２とを対向させた際に、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂが互い違いになるように配置され、各一対の第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂとで第２封止部４０を構成する紫外線硬化樹脂を挟むようになっている。
【００７７】
なお、図１３（ｄ）〜（ｆ）に示す第４〜第６実施例において、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂは、断面形状が略楔型を呈するように形成されている
そして、第４〜第６実施例において、第１土台部１６Ａ側および第２土台部１６Ｂ側の少なくとも一方の開口部ＡＰから紫外線（ＵＶ）を、第２封止部４０を構成する紫外線硬化樹脂に入射させて硬化させることができる。
【００７８】
この際に、紫外線（ＵＶ）は、開口部ＡＰを介して第２封止部４０を構成する紫外線硬化樹脂に直接入射するので、前述の比較例２に比べて、紫外線硬化樹脂を十分に硬化させる光量を確保することができる。これにより、第２封止部４０は、全体が十分に硬化され、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂとを強固に接合することができる。
【００７９】
また、比較例２に比べて、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂと第２封止部４０との接触面積が広いので、接合強度を高めることができる。特に、図１３（ｅ）に示す第５実施例および図１３（ｆ）に示す第６実施例の場合には、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂと第２封止部４０との間に摩擦力によるアンカー効果が働き、より強固に接合される。
【００８０】
したがって、水分や酸素のセル内への侵入がより有効に防止され、ＤＳＣ２００の耐久性が一層向上される。
【００８１】
なお、第６実施例について、第１基板２０の第１土台部１６Ａおよび第２基板２２の第２土台部１６Ｂをそれぞれ３つ以上形成するようにしても良い。
【００８２】
また、第１〜第６実施例において、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂを形成する紫外線硬化樹脂と、第２封止部４０を形成する紫外線硬化樹脂とは、波長の異なる光によって硬化されるようにしても良い。
【００８３】
即ち、例えば図２４に示すように、波長λ１の紫外線Ｗ１で硬化する紫外線硬化樹脂と、波長λ２の紫外線で硬化する紫外線硬化樹脂とを用いるようにできる。
【００８４】
具体的には、例えば、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂに波長３６０ｎｍの紫外線で硬化する紫外線硬化樹脂を用い、第２封止部４０に波長３８０ｎｍの紫外線で硬化する紫外線硬化樹脂を用いるようにできる。これにより、より深くまで入射可能な波長３８０ｎｍの紫外線によって、第２封止部４０をより確実に硬化させることができる。
【００８５】
次に、図１６（ａ）および図１６（ｂ）を参照して、本発明の第７実施例および第８実施例について説明する。
【００８６】
図１６（ａ）に示す第７実施例は、前述の図１３（ｃ）に示す第３実施例について、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂを１つずつ追加した構成となっている。
【００８７】
これにより、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂと第２封止部４０との接触面積がより広くなって、接合強度が一層向上される。
【００８８】
また、開口部ＡＰも第１基板２０側、第２基板２２側ともに２箇所ずつとなり、紫外線（ＵＶ）が開口部ＡＰを介してより確実に第２封止部４０を構成する紫外線硬化樹脂に入射される。これにより、第２封止部４０が十分に硬化され、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂと第２封止部４０がより強固に接合される。
【００８９】
図１６（ｂ）に示す第８実施例は、前述の図１３（ｆ）に示す第６実施例について、図１３（ｃ）に示す第３実施例のような形態の第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂを適用した例である。この場合には、図１６（ｂ）に示すように、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂは並び方向にオーバラップはしていない。この場合にも、十分な光量の紫外線（ＵＶ）が開口部ＡＰを介して第２封止部４０を構成する紫外線硬化樹脂に入射される。これにより、第２封止部４０が十分に硬化され、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂと第２封止部４０が強固に接合される。
【００９０】
図１６（ｃ）は、前述の第４実施例に係るＤＳＣ２００の封止部の状態を示す断面図、図１６（ｄ）は、図１６（ｃ）のＤ部の拡大図である。
【００９１】
図１６（ｄ）に示すように、第１土台部１６Ａ（または第２土台部１６Ｂ）と第２封止部４０との接触面は、所定の粗さ（例えば、表面粗さＲｓ＝１００〜１０００μｍ）の微小な凹凸を有している。これは、第１土台部１６Ａ、第２土台部１６Ｂおよび第２封止部４０を構成する紫外線硬化樹脂は、スクリーン印刷によって塗布されるが、その際にメッシュ状のスクリーンを通過する際に紫外線硬化樹脂が粒状となるためである。
【００９２】
このように第１土台部１６Ａ（または第２土台部１６Ｂ）と第２封止部４０との接触面が微小な凹凸を有するので、接触面における摩擦力が高まり、より強固に接合される。
【００９３】
図１７は、封止部に形成される抜気部の構成例を示す。図１７に示すように、第１封止部１６および第２封止部４０には、抜気部として８箇所のスリットＳＬ１〜ＳＬ８が形成されている。図１７等に示される符号１６（４０）は、第１封止部１６の外周部に第２封止部４０が形成されていることを意味する。以下では、主に第１封止部１６に着目して説明するが、第２封止部４０についても同様の機構（例えばスリットＳＬ１〜ＳＬ８）を備えているものとする。
【００９４】
即ち、第１封止部１６を構成する第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの少なくとも一方には、紫外線硬化樹脂を塗布して第２封止部４０を形成する際に、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂと、塗布される紫外線硬化樹脂との間の空気を抜気する抜気部（スリットＳＬ１〜ＳＬ８）を形成することができる。
【００９５】
これにより、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの少なくとも一方に、第２封止部４０を構成する紫外線硬化樹脂を塗布して、第１基板２０と第２基板２２とを重ね合わせた際に、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂと、塗布された紫外線硬化樹脂との間の空気が抜気部（スリットＳＬ１〜ＳＬ８）を介して外部に抜ける。従って、紫外線硬化樹脂がスムーズに第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの間に入り、隙間が生じるのを防止することができ、密着性を向上させることができる。
【００９６】
（製造方法）
図１８〜図２３を参照して、実施の形態に係るＤＳＣ２００の製造方法について説明する。なお、図２１〜図２３において、第１封止部１６の構成は概略的にストレートな構造で示されているが、詳細構造は、図１３（ａ）〜（ｆ）、図１５、図１６（ａ）〜（ｃ）に示すいずれかの構成と同様の構成を備えている。
【００９７】
実施の形態に係るＤＳＣ２００の製造方法は、第１基板２０上に第１電極１０を形成する工程と、第１電極１０上に半導体微粒子２を有する多孔質半導体層１２を形成する工程と、多孔質半導体層１２を色素溶液に浸漬させて色素分子４を吸着させる工程と、第２基板２２上に第２電極１８を形成する工程と、第１基板２０および第２基板２２上に、第１光硬化樹脂を塗布して、所定高さの第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂを形成する工程と、第１光硬化樹脂に光を照射して、第１光硬化樹脂を硬化させる工程と、第１土台部１６Ａまたは第２土台部１６Ｂに、第２光硬化樹脂を塗布して第２封止部４０を形成する工程と、第１基板２０および第２基板２２を対向させて、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂとを第２封止部４０を介して密着させる工程と、第１土台部１６Ａまたは第２土台部１６Ｂの有する開口部ＡＰを介して、第２光硬化樹脂に第２の光を照射して第２光硬化樹脂を硬化させる工程と、第１基板２０および第２基板２２の間に、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液１４を注入する工程とを有する。もちろん、第１土台部１６Ａと第２土台部１６Ｂとを密着させる方向に圧力を加えることで第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂの側面部に第２光硬化樹脂をはみ出させる工程を有してもよい。
【００９８】
（ａ）まず、図１８に示すように、ガラス基板等で構成される第１基板２０上に第１電極（透明電極）１０を形成する。第１電極１０は、例えば、ＦＴＯ、ＺｎＯ、ＩＴＯ、ＳｎＯ２ などのスパッタ成膜等により形成される。
【００９９】
（ｂ）次に、図１９に示すように、第１電極上に多孔質半導体層１２を形成する。具体的には、例えばＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＩｎＯ３、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２などの微粒子を含むペーストをスクリーン印刷によって塗布し、所定の温度でペースト層を焼成することにより、多孔質半導体層１２が形成される。
【０１００】
（ｃ）次に、図２０に示すように、色素溶液に、多孔質半導体層１２を浸漬させることにより、多孔質半導体層１２に色素を吸着させる。色素としては、図８に示すＤ１４９、レッドダイ（Ｎ７１９）、Ｄ１３１や、ブラックダイ（Ｎ７４９）などを適用することができる。これにより、図２０に示すように、色素（Ｄｙｅ）を吸着させた多孔質半導体層１２を備える作用極が作成される。
【０１０１】
（ｄ）次に、図２１に示すように、多孔質半導体層１３を囲繞させて、紫外線硬化樹脂を塗布し、第１封止部１６を形成する。具体的には、図１３（ａ）〜（ｆ）、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１基板２０に第１土台部１６Ａを、第２基板２２に第２土台部１６Ｂを予め形成し、第１土台部１６Ａの上に、第２封止部４０を構成する紫外線硬化樹脂をスクリーン印刷により塗布する。
【０１０２】
（ｅ）次に、図２２に示すように、第１基板２０と第２基板２２とを第１封止部１６を介して対向させる。なお、第２基板２２には、予め第２電極１８が形成されている。また、第２基板２２には、電解液１４の注入口３４ａおよび抜気孔３４ｂが穿設されている。第１基板２０と第２基板２２とを貼り合わせることにより、第１封止部１６は、図１３（ａ）〜（ｆ）および図１６（ａ）、（ｂ）に示すような状態となる。もちろん、第１封止部１６の側面部に紫外線硬化樹脂をはみ出させることもできる。そして、第１基板２０側または第２基板２２側の何れかから紫外線（ＵＶ）を照射する。
【０１０３】
紫外線（ＵＶ）は、図１３（ａ）〜（ｆ）および図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、開口部ＡＰから第２封止部４０を構成する紫外線硬化樹脂に直接入射する。これにより、第２封止部４０が十分に硬化されて、第１土台部１６Ａおよび第２土台部１６Ｂと第２封止部４０とが強固に接続される。
【０１０４】
（ｆ）次に、図２３に示すように、注入口３４ａから電解液１４を注入した後、注入口３４ａおよび抜気孔３４ｂにガラスプレート３４ｃをそれぞれ接着して封止する。
【０１０５】
以上の工程により完成されたＤＳＣ２００は、封止部が十分に硬化されるので密閉性が高く、水分や酸素のセル内への侵入が有効に防止され、耐候性や耐久性が向上される。
【０１０６】
（ＤＳＣ：実施の形態）
実施の形態に係るＤＳＣの模式的平面パターン構成は、図２５に示すように表され、図２５のＩ−Ｉ線に沿う模式的断面構造は、図２６に示すように表され、図２５のＩＩ−ＩＩ線に沿う模式的断面構造は、図２７に示すように表され、図２５のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う模式的断面構造は、図２８に示すように表され、図２５のＡ部分の拡大された模式的平面パターン構成は、図２９に示すように表される。
【０１０７】
実施の形態に係るＤＳＣ２００は、図２５〜図２９に示すように、第１基板２０と、第１基板２０上に配置された内部第１電極１０Ａと、内部第１電極１０Ａ上に配置された多孔質半導体層１３と、多孔質半導体層１３と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液１４と、電解液１４に接する内部第２電極（対極）１８Ａと、内部第２電極１８上に配置された第２基板２２と、第１基板２０と第２基板２２との間に配置され、電解液１４を封止する第１封止部１６とを備える。もちろん、第１封止部１６の外周部に第２封止部４０を形成することも可能である。なお、以下の説明では、第１封止部１６を封止材１６という場合がある。
【０１０８】
また、実施の形態に係るＤＳＣ２００は、図２５〜図２９に示すように、封止材１６の外部の第１基板２０上に配置された外部第１電極１０Ｂと、封止材１６の外部の第２基板２２上に配置された外部第２電極１８Ｂとを備えていても良い。
【０１０９】
また、実施の形態に係るＤＳＣ２００は、図２５〜図２９に示すように、第１基板２０と第２基板２２に挟まれ、かつ封止材１６に囲まれたセル領域に電解液１４を注入する開口部を備え、内部第１電極１０Ａと外部第１電極１０Ｂは、第１基板２０上においてパターン形成されると共に、開口部において互いに接続されていても良い。
【０１１０】
また、内部第２電極１８Ａと外部第２電極１８Ｂは、第２基板２２上においてパターン形成されると共に、開口部において互いに接続されていても良い。
【０１１１】
また、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とを備えていても良い。
【０１１２】
実施の形態に係るＤＳＣ２００において、封止材１６は、図２５〜図２９に示すように、第１基板２０・第２基板２２に接触している。
【０１１３】
内部第１電極１０Ａ・外部第１電極１０Ｂは、図２５、図２７〜図２９に示すように、電解液１４の注入用の開口部近傍において、電気的に接続されている。
【０１１４】
内部第２電極１８Ａ・外部第２電極１８Ｂは、図２５、図２７〜図２９に示すように、電解液１４の注入用の開口部近傍において、電解液１４の注入用の開口部近傍において、電気的に接続されている。
【０１１５】
また、封止材１６は、図２５〜図２９に示すように、内部第１電極１０Ａ・内部第２電極１８Ａとは接触していない。一方、封止材１６は、図２５〜図２９に示すように、外部第１電極１０Ｂ・外部第２電極１８Ｂとは電解液１４の注入用の開口部近傍において接触している。
【０１１６】
また、キャップ封止材３ａ・開口部封止材３ｂは、図２５、図２７〜図２９に示すように、電解液１４の注入用の開口部において、第１電極１０Ｂ・第２電極１８Ｂと接触し、第１電極１０Ａ・第２電極１８Ａと接触してもよい。
【０１１７】
また、実施の形態に係るＤＳＣ２００においては、図２５〜図２９に示すように、内部第２電極１８Ａの表面には、電解液１４に接して、触媒層１９を備えていても良い。
【０１１８】
封止材１６・キャップ封止材３ａ・開口部封止材３ｂは、ガラスフリット、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂若しくはこれらを構造的に組み合わせて構成可能である。
【０１１９】
実施の形態に係るＤＳＣ２００の多孔質半導体層１２の半導体微粒子２の模式的構造は、図３０に示すように表される。図３０に示すように、多孔質半導体層１２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１２内には、大きさ約１００ｎｍ以下の細孔が多数存在する。
【０１２０】
（動作原理）
実施の形態に係るＤＳＣ２００の動作原理は、図３１に示すように表される。
【０１２１】
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２４に電流が導通する。
【０１２２】
（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。
【０１２３】
（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１３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。
【０１２４】
（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。
【０１２５】
（ｄ）酸化還元電解質２８は、触媒層１９方向に拡散し、触媒層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。
【０１２６】
酸化還元電解質２６は、多孔質半導体層１３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。
【０１２７】
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３２に示すように表される。
【０１２８】
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１３の伝導帯へ注入される。多孔質半導体層１３中を導通した電子（ｅ−）は、第１電極１０Ａから外部回路の負荷２４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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
実施の形態に係るＤＳＣ２００において、多孔質半導体層（１３）／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３３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３３のＪ部分の拡大図は、図３４に示すように表される。
【０１３２】
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１３の伝導帯へ注入される。多孔質半導体層１３中を導通した電子（ｅ−）は、第１電極１０Ａから外部回路の負荷２４を導通し、第２電極１８Ａへ移動する。触媒層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。
【０１３３】
電解液１４の酸化還元準位ＥROと多孔質半導体層１３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３４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。
【０１３４】
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３５に示すように表される。図３５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１３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１３中を導通した電子（ｅ−）は、第１電極１０Ａから外部回路の負荷２４を導通し、第２電極１８Ａへ移動する。触媒層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１３のフェルミ準位Ｅf間の電位差ＶOCが最大起電力ＶMAXである。
【０１３５】
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、ｉｎｄｏｌｉｎｅを示す化学構造式は、図３６（ａ）に示すように表され、Ｎ７１９を示す化学構造式は、図３６（ｂ）に示すように表され、Ｄ１３１を示す化学構造式は、図３６（ｃ）に示すように表される。
【０１３６】
実施の形態に係るＤＳＣ２００に用いられる別の色素を示す化学構造式であって、紫色を呈するＤ２０５の化学構造式は、図３７（ａ）に示すように表され、緑色を呈するポルフィリン系色素を示す化学構造式は、図３７（ｂ）に示すように表される。また、一般的な青色色素としてフタロシアニン系色素が知られている。もちろん、実施の形態に係るＤＳＣ２００に用いられる色素Ｄｙｅはこれらに限定されるものではなく、種々の色素Ｄｙｅを適宜選択することが可能である。
【０１３７】
―直列構成―
実施の形態に係るＤＳＣ２００において、基本セルを４個直列構成に配置した模式的断面構造は、図３８（ａ）に示すように表される。また、図３８（ａ）の模式的回路表現は、図３８（ｂ）に示すように表される。
【０１３８】
基本セルは、図３８（ａ）に示すように、第１基板２０と、第１基板２０上に配置された内部第１電極１０1Ａ・１０2Ａ・１０3Ａ・１０4Ａと、内部第１電極１０1Ａ・１０2Ａ・１０3Ａ・１０4Ａ上に配置された多孔質半導体層１３1・１３2・１３3・１３4と、多孔質半導体層１３1・１３2・１３3・１３4と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液１４1・１４2・１４3・１４4と、電解液１４1・１４2・１４3・１４4に接する内部第２電極（対極）１８1Ａ・１８2Ａ・１８3Ａ・１８4Ａと、内部第２電極１８1Ａ・１８2Ａ・１８3Ａ・１８4Ａ上に配置された第２基板２２と、第１基板２０・第２基板２２間に配置され、電解液１４1・１４2・１４3・１４4を封止する封止材１６とを備える。
【０１３９】
また、基本セルは、図３８（ａ）に示すように、封止材１６の外部の第１基板２０上に配置された外部第１電極１０1Ｂ・１０2Ｂ・１０3Ｂ・１０4Ｂと、封止材１６の外部の第２基板２２上に配置された外部第２電極１８1Ｂ・１８2Ｂ・１８3Ｂ・１８4Ｂとを備えていても良い。
【０１４０】
さらに、外部第１電極１０2Ｂと外部第２電極１８1Ｂは、図３８（ａ）に示すように、封止材１６の外部の側壁に沿って第１基板２０・第２基板２２間に配置された接続電極３Ａを介して接続される。同様に、外部第１電極１０3Ｂ・外部第２電極１８2Ｂ、外部第１電極１０4Ｂ・外部第２電極１８3Ｂも接続電極３Ａを介して接続される。
【０１４１】
結果として、図３８（ｂ）に示すように、基本セル４個は、直列構成に配置される。
【０１４２】
また、図３８に示される各基本セルにおいても、第１基板２０と第２基板２２に挟まれ、かつ封止材１６に囲まれたセル領域に電解液１４1・１４2・１４3・１４4を注入する開口部を備え、内部第１電極１０1Ａ・１０2Ａ・１０3Ａ・１０4Ａと外部第１電極１０1Ｂ・１０2Ｂ・１０3Ｂ・１０4Ｂは、第１基板２０上においてパターン形成されると共に、開口部において互いに接続されている。
【０１４３】
また、内部第２電極１８1Ａ・１８2Ａ・１８3Ａ・１８4Ａと外部第２電極１８1Ｂ・１８2Ｂ・１８3Ｂ・１８4Ｂは、第２基板２２上においてパターン形成されると共に、開口部において互いに接続されている。
【０１４４】
また、図３８に示される各基本セルにおいても、内部第２電極１８1Ａ・１８2Ａ・１８3Ａ・１８4Ａの表面には、電解液１４1・１４2・１４3・１４4に接して、触媒層１９1・１９2・１９3・１９4を備えていても良い。その他の構成は、図２５〜図２９に示す実施の形態に係るＤＳＣ２００と同様である。
【０１４５】
―並列構成―
実施の形態に係るＤＳＣ２００において、基本セルを４個並列構成に配置した模式的断面構造は、図３９（ａ）に示すように表される。また、図３９（ａ）の模式的回路表現は、図３９（ｂ）に示すように表される。
【０１４６】
外部第１電極１０2Ｂと外部第２電極１８1Ｂは、図３９（ａ）に示すように、封止材１６の外部の側壁に沿って第１基板２０・第２基板２２間に配置された絶縁層３Ｂを介して絶縁される。同様に、外部第１電極１０3Ｂ・外部第２電極１８2Ｂ、外部第１電極１０4Ｂ・外部第２電極１８3Ｂも絶縁層３Ｂを介して絶縁される。結果として、図３９（ｂ）に示すように、基本セル４個は、並列構成に配置される。その他の構成は、図２５〜図２９に示す実施の形態に係るＤＳＣ２００と同様である。
【０１４７】
（製造方法）
実施の形態に係るＤＳＣの製造方法は、図４０（ａ）〜図４０（ｇ）に示すように表される。
【０１４８】
（ａ）まず、図４０（ａ）に示すように、第２基板２２を、洗浄工程によって前処理する。ここで、第２基板２２は、ガラス基板等で構成可能であり、また透明電極が全面に形成された透明電極付きのガラス基板を用いることもできる。
【０１４９】
（ｂ）次に、図４０（ｂ）に示すように、第２基板２２上に内部第２電極１８Ａをパターン形成する。外部第２電極１８Ｂも、第２基板２２上に同時に形成される。ここで、内部第２電極１８Ａ・外部第２電極１８Ｂは、スクリーン印刷で塗布されるＩＴＯ微粒子含有膜を大気焼結およびＮ２雰囲気下の熱処理を行なって形成可能であり、透明電極付きのガラス基板であれば各種エッチング法によりパターン形成することが可能である。
【０１５０】
（ｃ）次に、図４０（ｃ）に示すように、内部第２電極１８Ａ上に触媒層１９を形成する。触媒層１９は、スクリーン印刷等によって形成することができる。
【０１５１】
（ｄ）次に、図４０（ｄ）に示すように、第２基板２２と同様に、第１基板２０を前処理後、第１基板２０上に内部第１電極１０Ａをパターン形成する。外部第１電極１０Ｂも、第１基板２０上に同時に形成される。ここで、第１基板２０は、ガラス基板等で構成可能である。ここで、内部第１電極１０Ａ・外部第１電極１０Ｂは、スクリーン印刷で塗布されるＩＴＯ微粒子含有膜を大気焼結およびＮ２雰囲気下の熱処理を行なって形成可能である。
【０１５２】
（ｅ）次に、図４０（ｅ）に示すように、内部第１電極１０Ａ上に多孔質半導体層１２を形成後、多孔質半導体層１２に色素Ｄｙｅを浸漬する。多孔質半導体層１２は、スクリーン印刷等を応用して形成することができる。なお、ここまでの工程においては、第２基板２２に対する処理工程を第１基板２０に対する処理工程に対して先に実施しているが、第１基板２０に対する処理工程を第２基板２２に対する処理工程に対して先に実施しても良い。
【０１５３】
（ｆ）次に、図４０（ｆ）に示すように、図４０（ｃ）の工程後の第２基板２２と図４０（ｅ）の工程後の第１基板２０とを互いに対向させ、封止材１６を用いて張り合わせる。もちろん、封止材１６の側面部に紫外線硬化樹脂をはみ出させることもできる。
【０１５４】
（ｇ）次に、図４０（ｇ）に示すように、開口部より内部に電解液１４を封入し、開口部を封止し、ＤＳＣセルを形成する。
【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４１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４２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、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４３に示すように表され、図４３のＩＶ−ＩＶ線に沿う模式的断面構造は、図４４に示すように表される。図４３および図４４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ＳＬ１を形成した状態を示す平面図は、図４５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４６に示すように表される。
【０１６０】
なお、図４４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４４のように計ｍ×ｎ個のＤＳＣが貼り合わされた状態で、図４５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４６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、ガラス材が有する壁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、電解液が漏れ出さないよう処置することでＤＳＣが作り込まれる。
【０１６６】
実施の形態によれば、シール密着力を改善し、封止性能の良好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４７〜図５０を参照して、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４７の（ａ）は、３個のセルＢ１〜Ｂ３を形成した状態を示す。図４７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４７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４８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４８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４９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４９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５０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】
―電子機器―
実施の形態に係るＤＳＣ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。
【０１７５】
図５１〜図５３を参照して、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。
【０１７６】
図５１および図５２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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
図５２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２１０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。
【０１８０】
また、開口部４１の側面にも透明部材を設けると良い。
【０１８１】
これにより、透明部材２１０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１３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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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２１０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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
図５３に示すリモコン装置３３０の変形例では、透明部材２１０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。
【０１８６】
図５３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。
【０１８７】
図５４を参照して、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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
図５４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。
【０１９１】
卓上デジタル時計５０が備えるＤＳＣ２００は、図５４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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
図５５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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
電子手帳８０が備えるＤＳＣ２００は、図５５（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。
【０１９７】
一方、図５５（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。
【０１９８】
このように、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。
【０１９９】
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、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。
【０２００】
図５６を参照して、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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
図５６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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
このように、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。
【０２０７】
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、実施の形態に係る電子辞書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。
【０２０８】
なお、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。
【０２０９】
以上説明したように、本発明によれば、封止部の密着性および耐湿性を向上させることが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。
【０２１０】
[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。
【０２１１】
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】
【０２１２】
本発明の色素増感太陽電池は、小型軽量高効率の電源として適用することによって、様々な電子機器などに適用可能である。
【符号の説明】
【０２１３】
２…半導体微粒子
３ａ…キャップ封止材
３ｂ…開口部封止材
３Ａ…接続電極
３Ｂ…絶縁層
４・３０・３２…色素分子
１０…第１電極
１２・１３・１３1・１３2・１３3・１３4…多孔質半導体層
１４・１４1・１４2・１４3・１４4…電解液
１６…第１封止部（封止材）
１６Ａ…第１封止部（第１土台部、ガラスフリット）
１６Ｂ…第１封止部（第２土台部、ガラスフリット）
１８…第２電極
１９・１９1・１９2・１９3・１９4…触媒層
２０…第１基板
２１…製版
２２…第２基板
４０…第２封止部
４０Ａ・４０Ｂ・４０Ｗ…光硬化樹脂（紫外線硬化樹脂）
５０Ｓ…スキージ
２００、２００Ａ、２００Ｂ…色素増感太陽電池（ＤＳＣ）
【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】
2014165069.tif 000012
【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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