(57)【要約】【課題】色彩に富んだ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】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第１多孔質半導体層１３と、第１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と接し、半導体微粒子と色素分子を備える第２多孔質半導体層２７と、第２多孔質半導体層２７上に配置された触媒層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。【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備える第１多孔質半導体層と、
前記第１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、
前記電解液と接し、半導体微粒子と色素分子を備える第２多孔質半導体層と、
前記第２多孔質半導体層上に配置された触媒層と、
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】
前記第１多孔質半導体層および前記第２多孔質半導体層は、酸化物半導体で形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３】
前記第１多孔質半導体層および前記第２多孔質半導体層は、ＴｉＯ2、ＺｎＯ、ＷＯ3、ＩｎＯ3、ＺｒＯ2、ＴａＯ2、ＮｂＯ5、Ｎｂ2Ｏ3、ＳｎＯ2のいずれかで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】
前記第１多孔質半導体層と前記第２多孔質半導体層のそれぞれに異なる種類の色素を吸着させ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】
前記第１多孔質半導体層および前記第２多孔質半導体層のうちの一方に吸着させる色素はＤ１３１であり、他方に吸着させる色素はＳＱ２であ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】
前記第１多孔質半導体層および前記第２多孔質半導体層のうちの一方に吸着させる色素はＤ２０５であり、他方に吸着させる色素はＳＱ２であ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】
前記第１多孔質半導体層に吸着させる色素は、前記第２多孔質半導体層に吸着させる色素よりも発電特性の高い色素であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項８】
１つのＤＳＣセル内の前記第１多孔質半導体層または前記第２多孔質半導体層において、特定の領域と他の特定の領域とに異なる種類の色素を吸着させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項９】
１つのＤＳＣセル内の前記第１多孔質半導体層または前記第２多孔質半導体層において、特定の領域と他の特定の領域とで膜厚が異なることを特徴とする請求項１〜７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多孔質半導体層に色素を吸着させる工程と、前記第２多孔質半導体層に色素を吸着させる工程とが同時に行われることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１１】
前記色素は、レッドダイ（Ｎ７１９）、ブラックダイ（Ｎ７４９）、Ｄ１３１、Ｄ２０５、ＳＱ２、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１〜１０のいずれか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項１２】
前記第１基板および前記第２基板は、ガラス基板、プラスチック基板、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またはプラスチック基板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１〜１２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１〜１３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１〜１４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第１多孔質半導体層を形成する工程と、
前記第１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、
前記触媒層上に半導体微粒子を有する第２多孔質半導体層を形成する工程と、
前記第２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、
前記第１基板と前記第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、
開口部よりＤＳＣセル内部に電解液を封入し、開口部を封止する工程と
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】
前記第１多孔質半導体層および前記第２多孔質半導体層は、酸化物半導体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の製造方法。
【請求項１８】
前記第１多孔質半導体層および前記第２多孔質半導体層は、ＴｉＯ2、ＺｎＯ、ＷＯ3、ＩｎＯ3、ＺｒＯ2、ＴａＯ2、ＮｂＯ5、Ｎｂ2Ｏ3、ＳｎＯ2のいずれかで形成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】
前記第１多孔質半導体層と前記第２多孔質半導体層のそれぞれに異なる種類の色素を吸着させることを特徴とする請求項１６〜１８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２０】
前記第１多孔質半導体層および前記第２多孔質半導体層のうちの一方に吸着させる色素はＤ１３１であり、他方に吸着させる色素はＳＱ２であることを特徴とする請求項１９に記載の色素増感太陽電池の製造方法。
【請求項２１】
前記第１多孔質半導体層および前記第２多孔質半導体層のうちの一方に吸着させる色素はＤ２０５であり、他方に吸着させる色素はＳＱ２であることを特徴とする請求項１９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多孔質半導体層に吸着させる色素は、前記第２多孔質半導体層に吸着させる色素よりも発電特性の高い色素であることを特徴とする請求項１９〜２１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２３】
１つのＤＳＣセル内の前記第１多孔質半導体層または前記第２多孔質半導体層において、特定の領域と他の特定の領域とに異なる種類の色素を吸着させ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】
１つのＤＳＣセル内の前記第１多孔質半導体層または前記第２多孔質半導体層において、特定の領域と他の特定の領域とで膜厚が異な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２５】
前記第１多孔質半導体層に色素を吸着させる工程と、前記第２多孔質半導体層に色素を吸着させる工程とが同時に行わ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】
前記色素は、レッドダイ（Ｎ７１９）、ブラックダイ（Ｎ７４９）、Ｄ１３１、Ｄ２０５、ＳＱ２、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１６〜２５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】
前記第１基板および前記第２基板は、ガラス基板、プラスチック基板、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またはプラスチック基板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】
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１６〜２７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２９】
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１６〜２８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３０】
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１６〜２９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３１】
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、色彩に富んだ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、色素増感太陽電池は、携帯電話などの様々な電子機器の電源だけでなく、建物の壁や雨よけなどの建材に使用する発電素子に適用することも可能である。このような電子機器は、ユーザの目に触れる機会が多いため、色彩に富んだ色素増感太陽電池の開発が望まれている。
【０００７】
本発明の目的は、色彩に富んだ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備える第１多孔質半導体層と、前記第１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、前記電解液と接し、半導体微粒子と色素分子を備える第２多孔質半導体層と、前記第２多孔質半導体層上に配置された触媒層と、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第１多孔質半導体層を形成する工程と、前記第１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、前記触媒層上に半導体微粒子を有する第２多孔質半導体層を形成する工程と、前記第２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、前記第１基板と前記第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、開口部よりＤＳＣセル内部に電解液を封入し、開口部を封止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、色彩に富んだ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】比較例に係るＤＳＣの製造方法の一工程を示す図であって、（ａ）色素ＤｙｅＡ、（ｂ）色素ＤｙｅＢ、（ｃ）色素溶液１５Ａ、（ｄ）色素溶液１５Ｂ、（ｅ）混合色素溶液１５Ａ＋１５Ｂ。
【図２】実施の形態に係るＤＳＣの模式的断面構造図。
【図３】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、（ａ）第１基板上に第１電極を形成する工程図、（ｂ）第１電極上に第１多孔質半導体層を形成する工程図、（ｃ）第１多孔質半導体層に色素を吸着させる工程図。
【図４】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、（ａ）第２基板上に第２電極を形成する工程図、（ｂ）第２電極上に触媒層を形成する工程図、（ｃ）触媒層上に第２多孔質半導体層を形成する工程図、（ｄ）第２多孔質半導体層に色素を吸着させる工程図。
【図５】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法であって、開口部よりＤＳＣセル内部に電解液を封入した後の工程図。
【図６】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７】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）赤色を呈する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８】実施の形態に係るＤＳＣにおける色の配置例を示す模式的平面パターン構成図であって、（ａ）第２基板上のＬ字型領域に第２多孔質半導体層を形成した状態を示す図、（ｂ）第１基板上の逆Ｌ字型領域に第１多孔質半導体層を形成した状態を示す図、（ｃ）第１基板と第２基板とを貼り合わせた状態を示す図。
【図９】実施の形態に係るＤＳＣにおける別の色の配置例を示す模式的平面パターン構成図であって、（ａ）矩形の封止パターンにおける色の配置例、（ｂ）花形の封止パターンにおける色の配置例、（ｃ）円形の封止パターンにおける色の配置例、（ｄ）蝶形の封止パターンにおける色の配置例。
【図１０】実施の形態に係るＤＳＣにおける更に別の色の配置例を示す模式的平面パターン構成図。
【図１１】実施の形態に係るＤＳＣの模式的平面パターン構成図。
【図１２】図１１のＩ−Ｉ線に沿う模式的断面構造図。
【図１３】図１１のＩＩ−ＩＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図１４】図１１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図１５】実施の形態に係るＤＳＣの模式的平面パターン構成図。
【図１６】図１５のＩＶ−ＩＶ線に沿う模式的断面構造図。
【図１７】図１５のＶ−Ｖ線に沿う模式的断面構造図。
【図１８】図１５のＶＩ−ＶＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図１９】図１５のＡ部分の拡大された模式的平面パターン構成図。
【図２０】実施の形態に係るＤＳＣの第１多孔質半導体層・第２多孔質半導体層の半導体微粒子の模式的構造図。
【図２１】実施の形態に係るＤＳＣの動作原理説明図。
【図２２】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２３】実施の形態に係るＤＳＣにおいて、第１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２４】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２３のＪ部分の拡大図。
【図２５】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２６】（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２６（ａ）の模式的回路表現。
【図２７】（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２７（ａ）の模式的回路表現。
【図２８】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）触媒層上に第２多孔質半導体層を形成後、第２多孔質半導体層に色素を浸漬する工程図、（ｅ）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、（ｆ）第１電極上に第１多孔質半導体層を形成後、第１多孔質半導体層に色素を浸漬する工程図、（ｇ）図２８（ｄ）の工程後の第２基板と図２８（ｆ）の工程後の第１基板とを互いに対向させ、封止材を用いて貼り合わせる工程図、（ｈ）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２９】実施の形態に係るＤＳＣのサンプル（テストセル）の基板内配置例とカットラインを示す模式的平面パターン構成図。
【図３０】実施の形態に係るＤＳＣのサンプル（テストセル）の別の基板内配置例とカットラインを示す模式的平面パターン構成図。
【図３１】実施の形態に係るＤＳＣのサンプル（テストセル）の更に別の基板内配置例とカットラインを示す模式的平面パターン構成図。
【図３２】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３３】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３４】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３５】実施の形態に係るＤＳＣの製造方法の一工程であって、図３４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図３６】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３７】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３８】（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３９】（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３９（ａ）の説明図、（ｃ）図３９（ａ）の構成例を示す平面図。
【図４０】（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４０（ａ）の説明図。
【図４１】（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４１（ａ）の説明図。
【図４２】光線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の波長を示すグラフ。
【図４３】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４４】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４５】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４６】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４７】（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４８】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４９】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５０】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５１】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】
【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の色は、使用する色素固有のものである。そのため、新たな色味をもつＤＳＣを製造する方法としては、（１）新たな色素を開発・合成する方法と、（２）２種類の既存色素を半導体電極に吸着させる方法の２つが考えられる。
【００１７】
このうち、（１）の製造方法によると、太陽電池としての能力を発揮する色素の分子設計が容易ではない。しかしながら、有機分子設計の自由度の高さから所望の色味を得ることができる可能性がある。
【００１８】
一方、（２）の製造方法は、色の自由度こそ（１）の製造方法に劣るものの、複雑な分子設計が不要である。また、使用した既存色素と同等の発電能力が得られる可能性がある点で優れている。
【００１９】
（比較例）
比較例に係るＤＳＣの製造方法の一工程は、図１に示すように表される。この比較例に係るＤＳＣの製造方法は、上記した（２）の製造方法に相当し、２種類の既存色素を半導体電極に吸着させる方法である。このような製造方法によると、以下に説明するように、２種類の色素溶液で順次色素吸着させるか、２種類の色素を混合した色素溶液で色素吸着させることとなる。
【００２０】
すなわち、２種類の色素溶液で順次色素吸着させる場合は、図１（ａ）に示される青色の色素ＤｙｅＡを有機溶媒に混合して、図１（ｃ）に示される青色の色素溶液１５Ａを用意する。また、図１（ｂ）に示される黄色の色素ＤｙｅＢを有機溶媒に混合して、図１（ｄ）に示される黄色の色素溶液１５Ｂを用意する。次に、図１（ｃ）に示される青色の色素溶液１５Ａに多孔質半導体層を有する基板（以下、単に「基板」という。）を浸漬し、青色の色素ＤｙｅＡを吸着させる。その後、青色の色素溶液１５Ａから基板を引き上げ、図１（ｄ）に示される黄色の色素溶液１５Ｂに基板を浸漬し、黄色の色素ＤｙｅＢを吸着させる。このような製造方法によると、後に基板を浸漬する黄色の色素ＤｙｅＢが先に基板を浸漬した青色の色素ＤｙｅＡに汚染される恐れがあり、また、色素吸着工程に要する時間が長くなる。
【００２１】
一方、２種類の色素を混合した色素溶液で色素吸着させる場合は、図１（ａ）に示される青色の色素ＤｙｅＡと、図１（ｂ）に示される黄色の色素ＤｙｅＢとを有機溶媒に混合して、図１（ｅ）に示される緑色の混合色素溶液１５Ａ＋１５Ｂを用意する。次に、この混合色素溶液１５Ａ＋１５Ｂに基板を浸漬し、青色の色素ＤｙｅＡと黄色の色素ＤｙｅＢを吸着させる。このような製造方法によると、両色素の吸着量を個別に制御することが困難となり、製造のたびに色味が変化する恐れがある。
【００２２】
（ＤＳＣ）
実施の形態に係るＤＳＣ２００の模式的断面構造は、図２に示すように、第１基板（作用極側）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第１多孔質半導体層１３と、第１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と接し、半導体微粒子と色素分子を備える第２多孔質半導体層２７と、第２多孔質半導体層２７上に配置された触媒層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（対極側）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を封止する封止材１６とを備える。以下の説明では、色素Ｄｙｅ１が吸着する前の第１多孔質半導体層には符号１２を使用し、色素Ｄｙｅ１が吸着した後の第１多孔質半導体層には符号１３を使用する。また、色素Ｄｙｅ２が吸着する前の第２多孔質半導体層には符号２６を使用し、色素Ｄｙｅ２が吸着した後の第２多孔質半導体層には符号２７を使用する。
【００２３】
ここで、第１多孔質半導体層１２および第２多孔質半導体層２６は、例えば、ＴｉＯ2、ＺｎＯ、ＷＯ3、ＩｎＯ3、ＺｒＯ2、ＴａＯ2、ＮｂＯ5、Ｎｂ2Ｏ3、ＳｎＯ2などの酸化物半導体を用いて形成することができる。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。第１多孔質半導体層１２および第２多孔質半導体層２６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。
【００２４】
また、第１多孔質半導体層１２と第２多孔質半導体層２６のそれぞれに異なる種類の色素Ｄｙｅ１・Ｄｙｅ２を吸着させることができる。例えば、第１多孔質半導体層１２および第２多孔質半導体層２６のうちの一方に吸着させる色素はＤ１３１（黄）であり、他方に吸着させる色素はＳＱ２（青）であっても良い。あるいは、第１多孔質半導体層１２および第２多孔質半導体層２６のうちの一方に吸着させる色素はＤ２０５（赤）であり、他方に吸着させる色素はＳＱ２（青）であっても良い。
【００２５】
もちろん、第１多孔質半導体層１２と第２多孔質半導体層２６とで吸着させる色素を入れ替えても良い。ただし、第１多孔質半導体層１２に吸着させる色素Ｄｙｅ１は、第２多孔質半導体層２６に吸着させる色素Ｄｙｅ２よりも発電特性の高い色素であるのが望ましい。
【００２６】
また、１つのＤＳＣセル内の第１多孔質半導体層１２または第２多孔質半導体層２６において、特定の領域と他の特定の領域とに異なる種類の色素を吸着させても良い。あるいは、１つのＤＳＣセル内の第１多孔質半導体層１２または第２多孔質半導体層２６において、特定の領域と他の特定の領域とで膜厚が異なっても良い。
【００２７】
また、色素Ｄｙｅ１・Ｄｙｅ２は、レッドダイ（Ｎ７１９）、ブラックダイ（Ｎ７４９）、Ｄ１３１、Ｄ２０５、ＳＱ２、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。
【００２８】
また、第１基板２０または第２基板２２は、例えば、ガラス基板、プラスチック基板、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またはプラスチック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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
（製造方法）
実施の形態に係るＤＳＣ２００の製造方法は、図３〜図５に示すように表される。図３〜図５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第１多孔質半導体層１２を形成する工程と、第１多孔質半導体層１２を色素溶液１５Ａに浸漬させて色素分子（色素Ｄｙｅ１）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、触媒層１９上に半導体微粒子を有する第２多孔質半導体層２６を形成する工程と、第２多孔質半導体層２６を色素溶液１５Ｂに浸漬させて色素分子（色素Ｄｙｅ２）を吸着させる工程と、第１基板２０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、開口部よりＤＳＣセル内部に電解液１４を封入し、開口部を封止する工程とを有する。第１多孔質半導体層１２に色素Ｄｙｅ１を吸着させる工程と、第２多孔質半導体層２６に色素Ｄｙｅ２を吸着させる工程とは同時に行われても良い。以下、このような製造方法を図面に従って更に詳しく説明する。
【００３３】
まず、図３（ａ）に示すように、第１基板２０上に第１電極１０をパターン形成する。第１基板２０は、ガラス基板またはフレキシブルなプラスチック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またはフレキシブルなプラスチック基板を用いることもできる。第１電極１０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、また、透明電極付きのガラス基板またはフレキシブルなプラスチック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もできる。
【００３４】
次に、図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）の工程後の第１電極１０上に第１多孔質半導体層１２を形成する。第１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。
【００３５】
次に、図３（ｃ）に示すように、色素Ｄｙｅ１を有機溶媒に混合した色素溶液１５Ａを容器２３Ａに収容する。例えば、色素Ｄｙｅ１としてはＤ１３１（黄）を用いることができる。このような色素溶液１５Ａに図３（ｂ）の工程後の第１多孔質半導体層１２を浸漬し、第１多孔質半導体層１２に色素Ｄｙｅ１を吸着させる。
【００３６】
一方、図４（ａ）に示すように、第２基板２２上に第２電極１８をパターン形成する。第２基板２２は、第１基板２０と同様、ガラス基板またはフレキシブルなプラスチック基板等で構成可能である。第２電極１８は、第１電極１０と同様、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。
【００３７】
次に、図４（ｂ）に示すように、図４（ａ）の工程後の第２電極１８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。
【００３８】
次に、図４（ｃ）に示すように、図４（ｂ）の工程後の触媒層１９上に第２多孔質半導体層２６を形成する。第２多孔質半導体層２６は、スクリーン印刷等を応用して形成することができる。
【００３９】
次に、図４（ｄ）に示すように、色素Ｄｙｅ２を有機溶媒に混合した色素溶液１５Ｂを容器２３Ｂに収容する。例えば、色素Ｄｙｅ２としてはＳＱ２（青）を用いることができる。このような色素溶液１５Ｂに図４（ｃ）の工程後の第２多孔質半導体層２６を浸漬し、第２多孔質半導体層２６に色素Ｄｙｅ２を吸着させる。
【００４０】
その後、第１基板２０と第２基板２２とを色素溶液１５Ａ・１５Ｂから引き上げて互いに対向させ、封止材１６を用いて貼り合わせる。そして、開口部よりＤＳＣセル内部に電解液１４を封入し、開口部を封止する。これにより、図５に示すように、外部から光子（ｈν）が光照射されると、２種類の色素Ｄｙｅ１・Ｄｙｅ２の組み合わせにより、新たな色を表現することができる。ここでは、色素Ｄｙｅ１はＤ１３１（黄）であり、色素Ｄｙｅ２はＳＱ２（青）である場合を想定しているため、この２色素による緑色のＤＳＣ２００を製造することが可能である。
【００４１】
ここでは、第１多孔質半導体層１２にＤ１３１（黄）を吸着させ、第２多孔質半導体層２６にＳＱ２（青）させることとしているが、色素Ｄｙｅ１・Ｄｙｅ２の組み合わせは様々あり、適宜変更することができる。例えば、第１多孔質半導体層１２にＤ２０５（赤）を吸着させ、第２多孔質半導体層２６にＳＱ２（青）を吸着させても良い。この場合は、Ｄ２０５（赤）とＳＱ２（青）の組み合わせにより、紫色のＤＳＣ２００を製造することが可能である。
【００４２】
また、第１多孔質半導体層１２に吸着させる色素Ｄｙｅ１は、第２多孔質半導体層２６に吸着させる色素Ｄｙｅ２よりも発電特性の高い色素であるのが望ましい。すなわち、第１多孔質半導体層１２と第２多孔質半導体層２６とで吸着させる色素を入れ替えても、その組み合わせとして表現される色は変化しない。しかしながら、発電に寄与する色素は、作用極である第１電極１０に吸着させた色素であるため、より発電特性の高い色素を第１多孔質半導体層１２に吸着させれば、より発電効率の良いＤＳＣ２００を製造することが可能である。
【００４３】
（色素）
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系色素（Ｄ１４９）を示す化学構造式は、図６（ａ）に示すように表され、Ｎ７１９を示す化学構造式は、図６（ｂ）に示すように表され、Ｄ１３１を示す化学構造式は、図６（ｃ）に示すように表される。
【００４４】
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、赤色を呈するＤ２０５の化学構造式は、図７（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７（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Ｄｙｅ１・Ｄｙｅ２はこれらに限定されるものではなく、種々の色素Ｄｙｅ１・Ｄｙｅ２を適宜選択することが可能である。
【００４５】
（色の配置例）
実施の形態に係るＤＳＣ２００における色の配置例を示す模式的平面パターン構成は、図８に示すように表される。図８（ａ）に示すように、第２基板２２上のＬ字型領域において、Ｂ（青）の色素Ｄｙｅ２を吸着させた第２多孔質半導体層２７を形成しても良い。また、図８（ｂ）に示すように、第１基板２０上の逆Ｌ字型領域において、Ｙ（黄）の色素Ｄｙｅ１を吸着させた第１多孔質半導体層１３を形成しても良い。このような第１基板２０と第２基板２２とを貼り合わせると、図８（ｃ）に示すように、Ｌ字型領域と逆Ｌ字型領域とが重なった重複領域にＧ（緑）、重複領域を除くＬ字型領域にＢ（青）、重複領域を除く逆Ｌ字型領域にＹ（黄）を配置することができる。
【００４６】
更に、図８（ａ）に示すように、第２基板２２上のＬ字型領域以外の領域に赤色（Ｒ）の色素Ｄｙｅ２を吸着させるとともに、図８（ｂ）に示すように、第１基板２０上の逆Ｌ字型領域以外の領域にもＲ（赤）の色素Ｄｙｅ１を吸着させても良い。この場合は、図８（ｃ）に示すように、第１基板２０と第２基板２２とを貼り合わせると、Ｌ字型領域と逆Ｌ字型領域とで囲われた中央領域にＲ（赤）を配置することができる。
【００４７】
このように、１つのＤＳＣセル内の第１多孔質半導体層１２または第２多孔質半導体層２６において、特定の領域と他の特定の領域とに異なる種類の色素を吸着させると、１つのＤＳＣセル内で複数の色を表現することが可能となる。
【００４８】
あるいは、１つのＤＳＣセル内の第１多孔質半導体層１２または第２多孔質半導体層２６において、特定の領域と他の特定の領域とで膜厚が異なっても良い。すなわち、第１多孔質半導体層１２や第２多孔質半導体層２６は、酸化チタン（ＴｉＯ2）などをスクリーン印刷することにより形成することができる。そのため、スクリーン印刷する回数を特定の領域と他の特定の領域とで異ならせれば、特定の領域と他の特定の領域とで酸化チタンの膜厚を異ならせることができる。例えば、Ｙ（黄）の色素Ｄｙｅ１を第１多孔質半導体層１２に吸着させた場合は、その膜厚が厚いほどオレンジ色に近い黄色になる。このように、膜厚を異ならせて色素を吸着させれば、特定の領域と他の特定の領域とで色の度合いを変化させることが可能である。
【００４９】
実施の形態に係るＤＳＣ２００における別の色の配置例を示す模式的平面パターン構成は、図９に示すように表される。すなわち、実際のアプリケーションでは、封止材１６が交差するなど、複雑な封止パターンとなる場合がある。このような場合、封止材１６で仕切られたセル領域ごとに異なる色素Ｄｙｅを吸着させれば、セル領域ごとに異なる色を配置することが可能である。
【００５０】
例えば、図９（ａ）は、矩形の封止パターンにおける色の配置例を示す。図９（ａ）に示すように、矩形の封止パターンの内部を更に封止材１６により５つのセル領域に仕切り、それぞれのセル領域に異なる色を配置しても良い。
【００５１】
また、図９（ｂ）は、花形の封止パターンにおける色の配置例を示す。図９（ｂ）に示すように、５枚の花びらと茎の形を封止材１６により形成し、それぞれのセル領域に異なる色を配置しても良い。
【００５２】
また、図９（ｃ）は、円形の封止パターンにおける色の配置例を示す。図９（ｃ）に示すように、大きさの異なる４つの円を封止材１６により形成し、それぞれのセル領域に異なる色を配置しても良い。
【００５３】
また、図９（ｄ）は、蝶形の封止パターンにおける色の配置例を示す。図９（ｄ）に示すように、２枚の羽と胴体からなる蝶の形を封止材１６により形成し、それぞれのセル領域に異なる色を配置しても良い。
【００５４】
実施の形態に係るＤＳＣ２００における更に別の色の配置例を示す模式的平面パターン構成は、図１０に示すように表される。図１０に示すように、円形の封止材１６を別の円形の封止材１６と連結することで、５つの輪３０Ａ〜３０Ｅが連結された封止パターンを形成している。５つの輪３０Ａ〜３０Ｅで仕切られた各セル領域には第１多孔質半導体層１３（第２多孔質半導体層２７）が配置されている。セル領域ごとに異なる色素Ｄｙｅ１（Ｄｙｅ２）を吸着させれば、セル領域ごとに異なる色を配置することが可能である。
【００５５】
このような交差部を有する複雑な封止パターンの形成方法は特に限定されるものではない。例えば、封止材１６を焼成することで第１基板２０と第２基板２２とを貼り合わせるようにしても良い。このようにすれば、封止材１６の交差部で熱だまりが発生することがなく、また、ピッチの狭い封止パターンにも対応が可能である。
【００５６】
以上のように、実施の形態では、第１多孔質半導体層１２と第２多孔質半導体層２６のそれぞれに異なる種類の色素Ｄｙｅ１・Ｄｙｅ２を吸着させるようにしているため、色彩に富んだＤＳＣ２００を製造することができる。具体的には、作用極と対極の両方に酸化物半導体電極を備え、その２つの酸化物半導体電極のそれぞれに異なる種類の色素Ｄｙｅ１・Ｄｙｅ２を吸着させるようにしているため、２種類の色素Ｄｙｅ１・Ｄｙｅ２の組み合わせにより、新たな色を表現することが可能である。
【００５７】
比較例では、２種類の色素溶液１５Ａ・１５Ｂで順次色素吸着させるようにしているが、この方法では、色素溶液１５Ａ・１５Ｂが互いに汚染される恐れがあり、また、色素吸着工程に要する時間が長くなる。それに対して、本実施の形態によれば、作用極と対極とを別々の色素溶液１５Ａ・１５Ｂに浸漬するため、色素溶液１５Ａ・１５Ｂが互いに汚染される問題が生じない。また、作用極に色素Ｄｙｅ１を吸着させる工程と対極に色素Ｄｙｅ２を吸着させる工程とを同時に行うことができるため、色素吸着工程に要する時間を短縮することが可能である。
【００５８】
また、本実施の形態では、２種類の色素溶液１５Ａ・１５Ｂが独立しているため、互いの色素溶液１５Ａ・１５Ｂの添加剤濃度（共吸着剤など）や色素濃度の管理を行うことが容易である。そのため、製造のたびに色味が変化する問題が生じにくい。
【００５９】
更に、本実施の形態では、１つのＤＳＣセル内で複数の色を表現することができるため、意匠性に富んだＤＳＣ２００を製造することができる。このようなＤＳＣ２００は、ユーザの目に触れる機会が多い電子機器（例えば、建物の壁や雨よけなどの建材に使用する発電素子）に適用すると、特に効果的である。
【００６０】
なお、ここでは、第１多孔質半導体層１２と第２多孔質半導体層２６のそれぞれに異なる種類の色素Ｄｙｅ１・Ｄｙｅ２を吸着させることとしているが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。すなわち、第１多孔質半導体層１２と第２多孔質半導体層２６のそれぞれに同一の色素Ｄｙｅ１・Ｄｙｅ２を吸着させても良いのはもちろんである。
【００６１】
〔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。もちろん、以下に例示するＤＳＣ２００においても、第１多孔質半導体層１２と第２多孔質半導体層２６のそれぞれに色素Ｄｙｅ１・Ｄｙｅ２を吸着させることができる。
【００６２】
（ＤＳＣの具体例１）
実施の形態に係るＤＳＣ２００の模式的平面パターン構成は、図１１に示すように表され、図１１のＩ−Ｉ線に沿う模式的断面構造は、図１２に示すように表され、図１１のＩＩ−ＩＩ線に沿う模式的断面構造は、図１３に示すように表され、図１１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う模式的断面構造は、図１４に示すように表される。
【００６３】
実施の形態に係るＤＳＣ２００は、図１１〜図１４に示すように、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第１多孔質半導体層１３と、第１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に接する第２電極（対極）１８と、第２電極１８上に配置された第２基板２２と、電解液１４に接して第２電極１８の表面上に配置される触媒層１９と、電解液１４に接して触媒層１９の表面上に配置される第２多孔質半導体層２７と、第１電極１０・第２電極１８間に配置され、電解液１４を封止する封止材１６とを備える。
【００６４】
実施の形態に係るＤＳＣ２００において、封止材１６は、図１１〜図１４に示すように、第１電極１０・第２電極１８に接触している。符号３ａ・３ｂは、電解液１４の注入用の開口部の封止材３ａ・３ｂである。
【００６５】
（ＤＳＣの具体例２）
実施の形態に係るＤＳＣ２００の模式的平面パターン構成は、図１５に示すように表され、図１５のＩＶ−ＩＶ線に沿う模式的断面構造は、図１６に示すように表され、図１５のＶ−Ｖ線に沿う模式的断面構造は、図１７に示すように表され、図１５のＶＩ−ＶＩ線に沿う模式的断面構造は、図１８に示すように表され、図１５のＡ部分の拡大された模式的平面パターン構成は、図１９に示すように表される。
【００６６】
実施の形態に係るＤＳＣ２００は、図１５〜図１９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上に配置された第１多孔質半導体層１３と、第１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１８Ａ上に配置された第２基板２２と、電解液１４に接して内部第２電極１８Ａの表面上に配置される触媒層１９と、電解液１４に接して触媒層１９の表面上に配置される第２多孔質半導体層２７と、第１基板２０と第２基板２２との間に配置され、電解液１４を封止する封止材１６とを備える。
【００６７】
また、実施の形態に係るＤＳＣ２００は、図１５〜図１９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。
【００６８】
また、実施の形態に係るＤＳＣ２００は、図１５〜図１９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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
実施の形態に係るＤＳＣ２００において、封止材１６は、図１５〜図１９に示すように、第１基板２０・第２基板２２に接触している。
【００７２】
内部第１電極１０Ａ・外部第１電極１０Ｂは、図１５、図１７〜図１９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。
【００７３】
内部第２電極１８Ａ・外部第２電極１８Ｂは、図１５、図１７〜図１９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。
【００７４】
また、封止材１６は、図１５〜図１９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１５〜図１９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。
【００７５】
また、キャップ封止材３ａ・開口部封止材３ｂは、図１５、図１７〜図１９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と接触している。
【００７６】
また、実施の形態に係るＤＳＣ２００においては、図１５〜図１９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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
実施の形態に係るＤＳＣ２００の第１多孔質半導体層１２・第２多孔質半導体層２６の半導体微粒子２の模式的構造は、図２０に示すように表される。図２０に示すように、第１多孔質半導体層１２・第２多孔質半導体層２６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。第１多孔質半導体層１２・第２多孔質半導体層２６内には、大きさ約１００ｎｍ以下の細孔が多数存在する。
【００８０】
（動作原理）
実施の形態に係るＤＳＣ２００の動作原理は、図２１に示すように表される。
【００８１】
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。なお、発電に寄与する色素は、第１多孔質半導体層１３に吸着させた色素であるため、第２多孔質半導体層２７については簡単のため図示を省略する。
【００８２】
（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。
【００８３】
（ｂ）Ｒｅで表される還元体の酸化還元電解質２６が第１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。
【００８４】
（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。
【００８５】
（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。
【００８６】
酸化還元電解質２６は、第１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。
【００８７】
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２２に示すように表される。
【００８８】
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からなる第１多孔質半導体層１３の伝導帯へ注入される。第１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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
実施の形態に係るＤＳＣ２００において、第１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２３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２３のＪ部分の拡大図は、図２４に示すように表される。
【００９２】
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からなる第１多孔質半導体層１３の伝導帯へ注入される。第１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。
【００９３】
電解液１４の酸化還元準位ＥROと第１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２４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。
【００９４】
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２５に示すように表される。図２５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、第１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。第１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と第１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。
【００９５】
―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２６（ａ）に示すように表される。また、図２６（ａ）の模式的回路表現は、図２６（ｂ）に示すように表される。
【００９６】
基本セルは、図２６（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上に配置された第１多孔質半導体層１３1・１３2・１３3・１３4と、第１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、電解液１４1・１４2・１４3・１４4に接して内部第２電極１８1Ａ・１８2Ａ・１８3Ａ・１８4Ａの表面上に配置される触媒層１９1・１９2・１９3・１９4と、電解液１４1・１４2・１４3・１４4に接して触媒層１９1・１９2・１９3・１９4の表面上に配置される第２多孔質半導体層２７1・２７2・２７3・２７4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。
【００９７】
また、基本セルは、図２６（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。
【００９８】
さらに、外部第１電極１０2Ｂと外部第２電極１８1Ｂは、図２６（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１３Ａ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１３Ａを介して接続される。結果として、図２６（ｂ）に示すように、基本セル４個は、直列構成に配置される。
【００９９】
また、図２６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。
【０１００】
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。
【０１０１】
また、図２６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１５〜図１９に示す実施の形態に係るＤＳＣ２００と同様である。
【０１０２】
―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２７（ａ）に示すように表される。また、図２７（ａ）の模式的回路表現は、図２７（ｂ）に示すように表される。
【０１０３】
外部第１電極１０2Ｂと外部第２電極１８1Ｂは、図２７（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１３Ｂ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１３Ｂを介して絶縁される。結果として、図２７（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１５〜図１９に示す実施の形態に係るＤＳＣ２００と同様である。
【０１０４】
（製造方法）
実施の形態に係るＤＳＣの製造方法は、図２８（ａ）〜図２８（ｈ）に示すように表される。
【０１０５】
（ａ）まず、図２８（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、ガラス基板またはフレキシブルなプラスチック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またはフレキシブルなプラスチック基板を用いることもできる。
【０１０６】
（ｂ）次に、図２８（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またはフレキシブルなプラスチック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。
【０１０７】
（ｃ）次に、図２８（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。
【０１０８】
（ｄ）次に、図２８（ｄ）に示すように、触媒層１９上に第２多孔質半導体層２６を形成後、第２多孔質半導体層２６に色素Ｄｙｅ２を浸漬する。第２多孔質半導体層２６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。
【０１０９】
（ｅ）次に、図２８（ｅ）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、ガラス基板またはフレキシブルなプラスチック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。
【０１１０】
（ｆ）次に、図２８（ｆ）に示すように、内部第１電極１０Ａ上に第１多孔質半導体層１２を形成後、第１多孔質半導体層１２に色素Ｄｙｅ１を浸漬する。第１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。
【０１１１】
（ｇ）次に、図２８（ｇ）に示すように、図２８（ｄ）の工程後の第２基板２２と図２８（ｆ）の工程後の第１基板２０とを互いに対向させ、封止材１６を用いて貼り合わせる。
【０１１２】
（ｈ）次に、図２８（ｈ）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。
【０１１３】
（ＤＳＣテストセルの基板内配置例とカットライン）
実施の形態に係るＤＳＣのサンプル（テストセル）２００11・２００12・…・２００1n・…・２００m1・２００m2・…・２００mnの第１基板２０内の配置例とカットラインＳＬ１・ＳＬ２の模式的平面パターン構成は、図２９に示すように表される。また、別の基板内配置例とカットラインの模式的平面パターン構成は、図３０に示すように表される。更に別の基板内配置例とカットラインを示す模式的平面パターン構成は、図３１に示すように表される。
【０１１４】
第１基板２０上には、内部第１電極１０Ａ上に配置された第１多孔質半導体層１３および外部第１電極１０Ｂがマトリックス状に配置されている。第１基板２０と対向する第２基板２２上においても内部第２電極１８Ａ上に配置された触媒層１９および外部第２電極１８Ｂがマトリックス状に配置される（図示省略）。図２９に示される外部第１電極１０Ｂのパターン形状は、図１５に示された例に対応している。
【０１１５】
図３０・図３１に示された外部第１電極１０Ｂのパターン形状は、図２９に示された外部第１電極１０Ｂのパターン形状の変形例である。図２８に示された製造工程を経た後、カットラインＳＬ１・ＳＬ２において、カットすることによって、個別のＤＳＣセルを複数同時形成可能である。また、図２６に示された直列構成若しくは図２７に示された並列構成も複数同時形成可能である。
【０１１６】
図３０・図３１に示された外部第１電極１０Ｂのパターン形状を適用する場合においても、図２８に示された製造工程を経た後、カットラインＳＬ１・ＳＬ２において、カットすることによって、個別のＤＳＣセルを複数同時形成可能である。また、図２６に示された直列構成若しくは図２７に示された並列構成も複数同時形成可能である。
【０１１７】
（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。
【０１１８】
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３２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。
【０１１９】
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３３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。
【０１２０】
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３４に示すように表され、図３４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う模式的断面構造は、図３５に示すように表される。図３４および図３５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。
【０１２１】
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３６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３７に示すように表される。
【０１２２】
なお、図３５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。
【０１２３】
次いで、図３５のように計ｍ×ｎ個のＤＳＣが貼り合わされた状態で、図３６に示すように横方向のスクライブラインＳＬ１を形成する。
【０１２４】
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。
【０１２５】
続いて、図３７に示すように縦方向のスクライブラインＳＬ２を形成する。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
（適用例）
―バッテリーセル―
次に、図３８〜図４１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。
【０１３０】
図３８の（ａ）は、３個のセルＢ１〜Ｂ３を形成した状態を示す。図３８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。
【０１３１】
この３個のセルＢ１〜Ｂ３は図示しない配線によって、図３８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。
【０１３２】
図３９は、５個のセルＢ１〜Ｂ５を並設した状態を示す。
【０１３３】
この５個のセルＢ１〜Ｂ５は配線によって、図３９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。
【０１３４】
図４０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４０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。
【０１３５】
図４１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。
【０１３６】
図４２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。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。
【０１３７】
―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を適用可能である。
【０１３８】
図４３〜図４５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。
【０１３９】
図４３および図４４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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
図４４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。
【０１４３】
また、開口部４１の側面にも透明部材を設けると良い。
【０１４４】
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、第１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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
図４５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。
【０１４９】
図４５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。
【０１５０】
図４６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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
図４６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。
【０１５４】
卓上デジタル時計５０が備えるＤＳＣ２００は、図４６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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
図４７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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
電子手帳８０が備えるＤＳＣ２００は、図４７（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。
【０１６０】
一方、図４７（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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
図４８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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
図４８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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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、第６の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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
（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。
【０１７３】
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８００は、図４９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。
【０１７４】
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８０７の模式的ブロック構成は、図５０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。
【０１７５】
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５１に示すように表される。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
以上説明したように、本発明によれば、色彩に富んだ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。
【０１７９】
[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。
【０１８０】
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】
【０１８１】
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、リモコン、時計、携帯電話、センサネットワークのセンサノードなどの様々な電子機器の電源または補助電源に適用することが可能である。また、建物の壁や雨よけなどの建材に使用する発電素子に応用することも可能である。
【符号の説明】
【０１８２】
２…半導体微粒子
４・３０・３２…色素分子
１０…第１電極
１２・１３・１３1・１３2・１３3・１３4…第１多孔質半導体層
１４・１４1・１４2・１４3・１４4…電解液
１６…封止材
１８…第２電極
１９・１９1・１９2・１９3・１９4…触媒層
２０…第１基板
２２…第２基板
２６・２７・２７1・２７2・２７3・２７4…第２多孔質半導体層
２００…色素増感太陽電池（ＤＳＣ）
Ｄｙｅ・Ｄｙｅ１・Ｄｙｅ２・ＤｙｅＡ・ＤｙｅＢ…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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