(57)【要約】  第１基材と、第１基材に対向する第２基材と、第１基材及び第２基材を接合する環状の封止部と、第１基材と第２基材と封止部とによって形成される閉空間内に配置される被封止物と、第１基材のうち第２基材に対向する面側で且つ環状の封止部の外側に設けられる少なくとも１つの突出部とを備える基材組立体が開示されている。
2017188221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基材と、
前記第１基材に対向する第２基材と、
前記第１基材及び前記第２基材を接合する環状の封止部と、
前記第１基材と前記第２基材と前記封止部とによって形成される閉空間内に配置される被封止物と、
前記第１基材のうち前記第２基材に対向する面側で且つ前記環状の封止部の外側に設けられる少なくとも１つの突出部とを備える、基材組立体。
【請求項２】
前記少なくとも１つの突出部が前記封止部及び前記第２基材から離間している、請求項１に記載の基材組立体。
【請求項３】
前記突出部の厚さが、前記封止部の厚さ及び前記第２基材の厚さの合計以上である、請求項１又は２に記載の基材組立体。
【請求項４】
下記式（１）で表されるＲが１．０５以上である、請求項３に記載の基材組立体。
Ｒ＝Ｔ５／（Ｔ４＋Ｔ２）・・・（１）
（上記式（１）中、Ｔ５は前記突出部の厚さを表し、Ｔ４は前記封止部の厚さを表し、Ｔ２は前記第２基材の厚さを表す）
【請求項５】
前記式（１）で表されるＲが１．３以下である、請求項４に記載の基材組立体。
【請求項６】
前記突出部が前記封止部よりも高い融点を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基材組立体。
【請求項７】
前記突出部が絶縁材料で構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基材組立体。
【請求項８】
前記絶縁材料が無機絶縁材料である、請求項７に記載の基材組立体。
【請求項９】
前記封止部が樹脂で構成されている、請求項８に記載の基材組立体。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの突出部が複数の突出部で構成され、
前記複数の突出部及び前記封止部を前記第１基材の厚さ方向に見た場合に、前記複数の突出部が前記封止部に沿って不連続状に設けられる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基材組立体。
【請求項１１】
前記第１基材上で且つ前記封止部の内側に発電部をさらに備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基材組立体。
【請求項１２】
第１基材と、
前記第１基材に対向する第２基材と、
前記第１基材及び前記第２基材を接合する環状の封止部と、
前記第１基材と前記第２基材と前記封止部とによって形成される閉空間内に配置される被封止物と、
前記第１基材のうち前記第２基材に対向する面側で且つ前記環状の封止部の外側に設けられる少なくとも１つの突出部とを備える基材組立体を製造する基材組立体の製造方法であって、
前記第１基材及び前記第２基材のうち少なくとも前記第１基材に前記環状の封止部を形成する環状の封止材が固定され、少なくとも１つの突出部が前記第１基材の一面側で且つ前記環状の封止材の外側に設けられる前記第１基材及び前記第２基材を準備する基材準備工程と、
前記基材準備工程で準備された前記第１基材と前記第２基材とを、それらの間に前記封止材を挟み込み且つ前記第１基材と前記第２基材と前記封止材とによって形成される閉空間内に前記被封止物を配置した状態で重ね合せる重合せ工程と、
プレス部を用いて前記第１基材及び前記第２基材を介して前記封止材を加圧し、前記封止材によって前記第１基材と前記第２基材とを貼り合せて基材組立体を得る貼合せ工程とを含む、基材組立体の製造方法。
【請求項１３】
前記基材準備工程において、前記第１基材に設けられる前記少なくとも１つの突出部が、前記第１基材の前記一面側で且つ前記環状の封止材の外側に前記封止材と離間して設けられ、
前記重合せ工程において、前記基材準備工程で準備された前記第１基材と前記第２基材とを、前記突出部を前記第２基材から離間させた状態で重ね合わせ、
前記貼合せ工程において、前記基材組立体における前記少なくとも１つの突出部が前記封止部及び前記第２基材から離間している、請求項１２に記載の基材組立体の製造方法。
【請求項１４】
前記貼合せ工程において、前記突出部の厚さが、前記封止部の厚さ及び前記第２基材の厚さの合計以上となるように前記第１基材と前記第２基材とを貼り合せる、請求項１２又は１３に記載の基材組立体の製造方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの突出部が複数の突出部で構成され、
前記貼合せ工程において、前記複数の突出部及び前記封止材を前記第１基材の厚さ方向に見た場合に、前記複数の突出部が前記封止材に沿うように設けられる、請求項１４に記載の基材組立体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対向する基材同士が封止部を介して組み立てられ、相対向する基材と封止部とによって形成される閉空間内に被封止物を配置した基材組立体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基材組立体としては、色素増感太陽電池、有機ＥＬ素子、液晶表示器、有機薄膜太陽電池などの電子機器が知られている。これらの電子機器は、相対向する基材同士が封止部を介して組み立てられ、相対向する基材と封止部とによって形成される閉空間内に電解質などの被封止物を配置している（例えば下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−３２３９３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、上記特許文献１に記載の基材組立体は以下に示す課題を有していた。【０００５】
すなわち、上記特許文献１に記載の基材組立体は耐久性の点で改善の余地を有していた。【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、耐久性を向上させることができる基材組立体及びその製造方法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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、第１基材と、前記第１基材に対向する第２基材と、前記第１基材及び前記第２基材を接合する環状の封止部と、前記第１基材と前記第２基材と前記封止部とによって形成される閉空間内に配置される被封止物と、前記第１基材のうち前記第２基材に対向する面側で且つ前記環状の封止部の外側に設けられる少なくとも１つの突出部とを備える、基材組立体である。【０００８】
この基材組立体によれば、少なくとも１つの突出部が、第１基材のうち第２基材に対向する面側で且つ環状の封止部の外側に設けられるため、第１基材において突出部が設けられる箇所においては突出部の厚さの分だけ第１基材が肉厚化されたことと同様の状態となる。このため、突出部が設けられる第１基材に応力が加わっても、第１基材が反るなどして変形することが十分に抑制される。従って、第１基材と封止部との間に過大な応力が加わることが十分に抑制され、封止部が第１基材から剥離しにくくなる。その結果、封止部が第１基材から剥離することによって水分や空気が被封止物内に侵入することが十分に抑制される。【０００９】
上記基材組立体においては、前記少なくとも１つの突出部が前記封止部及び前記第２基材から離間していることが好ましい。【００１０】
この場合、基材組立体において、突出部が、封止部および第２基材から離間している。このため、封止部が温度変化に伴い、第１基材のうち第２基材に対向する面に直交する方向に伸縮しても、それに伴って突出部が伸縮させられることがない。このため、突出部と第１基材との界面に過大な応力が加わって突出部が第１基材から剥離することが十分に抑制される。その結果、突出部による第１基材の変形抑制機能が長期間にわたって十分に維持される。よって、本発明によれば、耐久性を向上させることができる。【００１１】
上記基材組立体においては、前記突出部の厚さが、前記封止部の厚さ及び前記第２基材の厚さの合計以上であることが好ましい。【００１２】
この場合、例えば基材組立体が筺体内に収納され、その筺体の一部が、第２基材側から第２基材を加圧して第１基材側に移動させようとしても、その筺体の一部の移動が突出部によって規制される。このため、第２基材が第１基材側に移動することにより封止部が潰されることが十分に抑制され、封止部の厚さが必要以上に低下することが十分に抑制される。その結果、第１基材に対する封止部の接着性の低下が抑制され、基材組立体の耐久性をより向上させることが可能となる。【００１３】
上記基材組立体においては、下記式（１）で表されるＲが１．０５以上であることが好ましい。
Ｒ＝Ｔ５／（Ｔ４＋Ｔ２）・・・（１）
（上記式（１）中、Ｔ５は前記突出部の厚さを表し、Ｔ４は前記封止部の厚さを表し、Ｔ２は前記第２基材の厚さを表す）【００１４】
この場合、例えば基材組立体が筺体内に収納され、その筺体の一部が、第２基材側から第２基材を加圧して第１基材側に移動させようとしても、その筺体の一部の移動が突出部によってより十分に規制される。このため、第２基材が第１基材側に移動することにより封止部が潰されることがより十分に抑制され、封止部の厚さが必要以上に低下することがより十分に抑制される。その結果、第１基材に対する封止部の接着性の低下がより十分に抑制され、基材組立体の耐久性をより十分に向上させることが可能となる。【００１５】
上記基材組立体においては、前記式（１）で表されるＲが１．３以下であることが好ましい。【００１６】
この場合、Ｒが１．３を超える場合に比べて、基材組立体の全体の高さを小さくすることができる。【００１７】
上記基材組立体においては、前記突出部が前記封止部の融点よりも高い融点を有することが好ましい。【００１８】
この場合、突出部が封止部よりも硬くなるため、例えば基材組立体が筺体内に収納され、その筺体の一部が、第２基材側から第２基材を加圧して第１基材側に移動させようとしても、その筺体の一部の移動が突出部によって効果的に規制される。このため、第２基材が第１基材側に移動することにより封止部が潰されることが効果的に抑制される。【００１９】
上記基材組立体においては、前記突出部が絶縁材料で構成されていることが好ましい。【００２０】
この場合、突出部と周囲の導電部材との短絡を防止できる。【００２１】
前記絶縁材料は無機絶縁材料であることが好ましい。【００２２】
この場合、突出部を封止部よりも硬くすることが可能となる。このため、例えば基材組立体が筺体内に収納され、その筺体の一部が、第２基材側から第２基材を加圧して第１基材側に移動させようとしても、その筺体の一部の移動が突出部によって効果的に規制される。このため、第２基材が第１基材側に移動することにより封止部が潰されることが効果的に抑制される。【００２３】
上記基材組立体において、前記絶縁材料が無機絶縁材料である場合には、前記封止部が樹脂で構成されていることが好ましい。【００２４】
この場合、突出部を封止部よりも十分に硬くすることが可能となる。このため、例えば基材組立体が筺体内に収納され、その筺体の一部が、第２基材側から第２基材を加圧して第１基材側に移動させようとしても、その筺体の一部の移動が突出部によってより効果的に規制される。このため、第２基材が第１基材側に移動することにより封止部が潰されることがより効果的に抑制される。【００２５】
上記基材組立体においては、前記少なくとも１つの突出部が複数の突出部で構成され、前記複数の突出部及び前記封止部を前記第１基材の厚さ方向に見た場合に、前記複数の突出部が前記封止部に沿って不連続状に設けられていることが好ましい。【００２６】
この場合、例えば基材組立体が筺体内に収納され、その筺体の一部が、突出部を加圧しても、突出部のいずれかの部分と第１基材との間の界面に応力が集中することが十分に抑制され、突出部がその部分で第１基材から剥離することがより十分に抑制される。【００２７】
上記基材組立体は、前記第１基材上で且つ前記封止部の内側に発電部をさらに備える場合に有用である。【００２８】
上述したように、突出部が設けられる第１基材に応力が加わっても、第１基材が反るなどして変形することが十分に抑制され、発電部と第１基材との間に過大な応力が加わることが十分に抑制されるため、発電部が第１基材上に設けられると、第１基材から剥離しにくくなり、第１基材から剥離することが十分に抑制されるからである。また、発電部が第１基材から剥離しない場合でも、第１基材の変形に伴う発電部の変形が十分に抑制されるため、発電性能の低下を抑制することも可能となる。【００２９】
また本発明は、第１基材と、前記第１基材に対向する第２基材と、前記第１基材及び前記第２基材を接合する環状の封止部と、前記第１基材と前記第２基材と前記封止部とによって形成される閉空間内に配置される被封止物と、前記第１基材のうち前記第２基材に対向する面側で且つ前記環状の封止部の外側に設けられる少なくとも１つの突出部とを備える基材組立体を製造する基材組立体の製造方法であって、前記第１基材及び前記第２基材のうち少なくとも前記第１基材に前記環状の封止部を形成する環状の封止材が固定され、少なくとも１つの突出部が前記第１基材の一面側で且つ前記環状の封止材の外側に設けられる前記第１基材及び前記第２基材を準備する基材準備工程と、前記基材準備工程で準備された前記第１基材と前記第２基材とを、それらの間に前記封止材を挟み込み且つ前記第１基材と前記第２基材と前記封止材とによって形成される閉空間内に前記被封止物を配置した状態で重ね合せる重合せ工程と、プレス部を用いて前記第１基材及び前記第２基材を介して前記封止材を加圧し、前記封止材によって前記第１基材と前記第２基材とを貼り合せて基材組立体を得る貼合せ工程とを含む、基材組立体の製造方法である。【００３０】
この基材組立体の製造方法によれば、得られる基材組立体において、少なくとも１つの突出部が、第１基材のうち第２基材に対向する面側で且つ環状の封止部の外側に設けられることとなるため、第１基材において突出部が設けられる箇所においては突出部の厚さの分だけ第１基材が肉厚化されたことと同様の状態となる。このため、突出部が設けられる第１基材に応力が加わっても、第１基材が反るなどして変形することが十分に抑制される。従って、第１基材と封止部との間に過大な応力が加わることが十分に抑制され、封止部が第１基材から剥離しにくくなる。その結果、封止部が第１基材から剥離することによって水分や空気が被封止物内に侵入することが十分に抑制される。【００３１】
前記基材準備工程においては、前記第１基材に設けられる前記少なくとも１つの突出部が、前記第１基材の前記一面側で且つ前記環状の封止材の外側に前記封止材と離間して設けられ、前記重合せ工程において、前記基材準備工程で準備された前記第１基材と前記第２基材とを、前記突出部を前記第２基材から離間させた状態で重ね合わせ、前記貼合せ工程において、前記基材組立体における前記少なくとも１つの突出部が前記封止部及び前記第２基材から離間していることが好ましい。【００３２】
この場合、得られる基材組立体において、突出部が、封止部および第２基材から離間する。このため、封止部が温度変化に伴い、その厚さ方向に伸縮しても、それに伴って突出部が伸縮させられることがない。このため、突出部と第１基材との界面に過大な応力が加わって突出部が第１基材から剥離することが十分に抑制される。その結果、突出部による第１基材の変形抑制機能が長期間にわたって十分に維持される。よって、本発明によれば、耐久性を向上させることができる基材組立体を製造することができる。【００３３】
上記製造方法においては、前記貼合せ工程において、前記突出部の厚さが、前記封止部の厚さ及び前記第２基材の厚さの合計以上となるように前記第１基材と前記第２基材とを貼り合せることが好ましい。【００３４】
この場合、得られる基材組立体が筺体内に収納され、その筺体の一部が、第２基材側から第２基材を加圧して第１基材側に移動させようとしても、その筺体の一部の移動が突出部によって規制される。このため、第２基材が第１基材側に移動することにより封止部が潰されることが十分に抑制され、封止部の厚さが必要以上に低下することが十分に抑制される。その結果、第１基材に対する封止部の接着性の低下が抑制され、基材組立体の耐久性をより向上させることが可能となる。【００３５】
またこの製造方法によれば、貼合せ工程において、プレス部を用いて第１基材及び第２基材を介して封止材を加圧する際に、プレス部が突出部に当接された後はプレス部の第１基材側への移動が規制される。このため、得られる基材組立体において、封止部の厚さの均一性を向上させることができる。【００３６】
上記製造方法においては、前記少なくとも１つの突出部が複数の突出部で構成され、前記貼合せ工程において、前記複数の突出部及び前記封止材を前記第１基材の厚さ方向に見た場合に、前記複数の突出部が前記封止材に沿うように設けられることが好ましい。【００３７】
この場合、複数の突出部及び封止材を第１基材の厚さ方向に見た場合に、複数の突出部が封止材に沿うように設けられるため、得られる基材組立体において、封止部の厚さの均一性をより向上させることができる。【００３８】
なお、本発明において、突出部、封止部及び第２基材の「厚さ」とは、第１基材のうち第２基材に対向する面に直交する方向における厚さを言うものとする。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、耐久性を向上させることができる基材組立体及びその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の基材組立体の一実施形態を示す切断面端面図である。
【図２】図１の基材組立体を示す平面図である。
【図３】図１の基材組立体を製造する製造装置の一例を示す部分切断面端面図である。
【図４】図３のプレス部を示す切断面端面図である。
【図５】図２の基材組立体の製造装置を用いた基材組立体の製造方法の一工程を示す部分切断面端面図である。
【図６】図２の基材組立体の製造装置を用いた基材組立体の製造方法の一工程を示す部分切断面端面図である。
【図７】図２の基材組立体の製造装置を用いた基材組立体の製造方法の一工程を示す部分切断面端面図である。
【図８】図２の基材組立体の製造装置を用いた基材組立体の製造方法の一工程を示す部分切断面端面図である。
【図９】図２のプレス部の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の基材組立体の実施形態について図１及び図２を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の基材組立体の一実施形態を示す切断面端面図、図２は、図１の基材組立体を示す平面図である。
【００４２】
図１及び図２に示すように、本実施形態の基材組立体１００は、色素を用いた光電変換素子からなり、第１基材１０と、第１基材１０に対向する第２基材２０と、第１基材１０及び第２基材２０を接合する環状の封止部４０と、第１基材１０と第２基材２０と環状の封止部４０との間の閉空間Ｓ内に配置される被封止物３０と、第１基材１０のうち第２基材２０に対向する面１０ａ上で且つ環状の封止部４０の外側に設けられる複数の突出部５０と、第１基材１０の一面１０ａ上で且つ封止部４０の内側に設けられる発電部６０とを備えている。ここで、複数の突出部５０はいずれも、封止部４０および第２基材２０から離間している。言い換えると、複数の突出部５０は、封止部４０および第２基材２０に接着されていない。
【００４３】
図２に示すように、複数の突出部５０及び封止部４０を第１基材１０の厚さ方向（すなわち第１基材１０の一面１０ａに直交する方向）Ｂに見た場合に、複数の突出部５０は、封止部４０の外側で封止部４０に沿って不連続状に設けられている。ここで、図１に示すように、突出部５０の厚さＴ５は、封止部４０の厚さＴ４及び第２基材２０の厚さＴ２の合計以上となっている。
【００４４】
この基材組立体１００によれば、突出部５０が、第１基材１０のうち第２基材２０に対向する面１０ａ上で且つ環状の封止部４０の外側に設けられる。このため、第１基材１０において突出部５０が設けられる箇所においては突出部５０の厚さの分だけ第１基材１０が肉厚化されたことと同様の状態となる。このため、突出部５０が設けられる第１基材１０に応力が加わっても、第１基材１０が反るなどして変形することが十分に抑制される。従って、第１基材１０と封止部４０との間に過大な応力が加わることが十分に抑制され、封止部４０が第１基材１０から剥離しにくくなる。その結果、封止部４０が第１基材１０から剥離することによって水分や空気が被封止物３０内に侵入することが十分に抑制される。また、基材組立体１００では、突出部５０が、封止部４０および第２基材２０から離間している。このため、封止部４０が温度変化に伴い、その厚さ方向（図１のＢ方向）に伸縮しても、それに伴って突出部５０が伸縮させられることがない。このため、突出部５０と第１基材１０との界面に過大な応力が加わって突出部５０が第１基材１０から剥離することが十分に抑制される。その結果、突出部５０による第１基材１０の変形抑制機能が長期間にわたって十分に維持される。よって、基材組立体１００によれば、耐久性を向上させることができる。
【００４５】
また基材組立体１００においては、突出部５０の厚さＴ５が、封止部４０の厚さＴ４及び第２基材２０の厚さＴ２の合計以上となっている。このため、例えば基材組立体１００が筺体（図示せず）内に収納され、その筺体の一部が、第２基材２０側から第２基材２０を加圧して第１基材１０側に移動させようとしても、その筺体の一部の移動が突出部５０によって規制される。このため、第２基材２０が第１基材１０側に移動することにより封止部４０が潰されることが十分に抑制され、封止部４０の厚さＴ４が必要以上に低下することが十分に抑制される。その結果、第１基材１０に対する封止部４０の接着性の低下が抑制され、基材組立体１００の耐久性をより向上させることが可能となる。
【００４６】
さらに基材組立体１００においては、突出部５０が設けられる第１基材１０に応力が加わっても、第１基材１０が反るなどして変形することが十分に抑制され、発電部６０と第１基材１０との間に過大な応力が加わることが十分に抑制される。このため、発電部６０が第１基材１０の一面１０ａ上に設けられると、第１基材１０から剥離することが十分に抑制される。また、発電部２０が第１基材１０から剥離しない場合でも、第１基材１０の変形に伴う発電部６０の変形が十分に抑制されるため、発電性能の低下を抑制することも可能となる。
【００４７】
さらにまた、基材組立体１００においては、複数の突出部５０及び封止部４０を第１基材１０の厚さ方向Ｂに見た場合に、複数の突出部５０は、封止部４０の外側で封止部４０に沿って不連続状に設けられている。このため、例えば基材組立体１００が筺体内に収納され、その筺体の一部が、突出部５０を加圧しても、突出部５０のいずれかの部分と第１基材１０との間の界面に応力が集中することが十分に抑制され、突出部５０がその部分で第１基材１０から剥離することがより十分に抑制される。
【００４８】
次に、第１基材１０、第２基材２０、被封止物３０、封止部４０、突出部５０及び発電部６０について詳細に説明する。
【００４９】
（第１基材）
第１基材１０は導電性基板で構成される。導電性基板は、例えば基板と、基板上に設けられる導電層とを備える。
【００５０】
基板を構成する材料は、例えば透明な材料であればよく、このような透明な材料としては、例えばホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、白板ガラス、石英ガラスなどのガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、および、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）などの絶縁材料が挙げられる。基板の厚さは、基材組立体１００のサイズに応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、例えば５０〜１００００μｍの範囲にすればよい。
【００５１】
導電層を構成する材料としては、例えばスズ添加酸化インジウム（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、及び、フッ素添加酸化スズ（ＦＴＯ）などの導電性金属酸化物が挙げられる。導電層は、単層でも、異なる導電性金属酸化物で構成される複数の層の積層体で構成されてもよい。導電層が単層で構成される場合、導電層は、高い耐熱性及び耐薬品性を有することから、ＦＴＯで構成されることが好ましい。導電層の厚さは例えば０．０１〜２μｍの範囲にすればよい。
【００５２】
（第２基材）
第２基材２０は、導電性基板と、導電性基板の第１基材１０側の面上に設けられる触媒層とを備える。
【００５３】
導電性基板は、基板と電極を兼ねる場合、例えばチタン、ニッケル、白金、モリブデン、タングステン、アルミニウム、ステンレス等の耐食性の金属材料で構成される。また、導電性基板は、基板と電極を分けて、樹脂フィルム上にＩＴＯ、ＦＴＯ等の導電性酸化物からなる導電層を電極として形成した積層体で構成されてもよく、ガラス上にＩＴＯ、ＦＴＯ等の導電性酸化物からなる導電層を電極として形成した積層体でもよい。導電性基板の厚さは、基材組立体１００のサイズに応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、例えば０．０１〜４ｍｍとすればよい。
【００５４】
触媒層は、導電性材料で構成される。導電性材料としては、例えば白金などの金属材料、炭素系材料又は導電性高分子などの非金属材料が挙げられる。
【００５５】
（被封止物）
被封止物３０は、光電変換素子が、色素を用いた太陽電池である場合には例えば電解質で構成される。電解質は、酸化還元対と有機溶媒とを含んでいる。有機溶媒としては、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、メトキシプロピオニトリル、プロピオニトリル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、バレロニトリル、ピバロニトリル、などを用いることができる。酸化還元対としては、例えばヨウ化物イオン／ポリヨウ化物イオン（例えばＩ−／Ｉ３−）、臭化物イオン／ポリ臭化物イオンなどのハロゲン原子を含む酸化還元対のほか、亜鉛錯体、鉄錯体、コバルト錯体などのレドックス対が挙げられる。なお、ヨウ化物イオン／ポリヨウ化物イオンは、ヨウ素（Ｉ２）と、アニオンとしてのアイオダイド（Ｉ−）を含む塩（イオン性液体や固体塩）とによって形成することができる。アニオンとしてアイオダイドを有するイオン性液体を用いる場合には、ヨウ素のみ添加すればよく、有機溶媒や、アニオンとしてアイオダイド以外のイオン性液体を用いる場合には、ヨウ素だけでなく、ＬｉＩやテトラブチルアンモニウムアイオダイドなどのアニオンとしてアイオダイド（Ｉ−）を含む塩をも添加すればよい。また被封止物３０は、有機溶媒に代えて、イオン液体を用いてもよい。イオン液体としては、例えばピリジニウム塩、イミダゾリウム塩、トリアゾリウム塩等の既知のヨウ素塩などが用いられる。このようなヨウ素塩としては、例えば、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムアイオダイド、１−エチル−３−プロピルイミダゾリウムアイオダイド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアイオダイド、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムアイオダイド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアイオダイド、又は、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムアイオダイドが好適に用いられる。
【００５６】
また、電解質は、上記有機溶媒に代えて、上記イオン液体と上記有機溶媒との混合物を用いてもよい。
【００５７】
また電解質には添加剤を加えることができる。添加剤としては、１−メチルベンゾイミダゾール（ＮＭＢ）、１−ブチルベンゾイミダゾール（ＮＢＢ）などのベンゾイミダゾール、ＬｉＩ、テトラブチルアンモニウムアイオダイド、４−ｔ−ブチルピリジン、グアニジウムチオシアネートなどが挙げられる。中でも、ベンゾイミダゾールが添加剤として好ましい。
【００５８】
さらに電解質としては、上記電解質にＳｉＯ２、ＴｉＯ２、カーボンナノチューブなどのナノ粒子を混練してゲル様となった擬固体電解質であるナノコンポジットゲル電解質を用いてもよく、また、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンオキサイド誘導体、アミノ酸誘導体などの有機系ゲル化剤を用いてゲル化した電解質を用いてもよい。
【００５９】
（封止部）
封止部４０としては、例えば変性ポリオレフィン樹脂、ビニルアルコール重合体などの熱可塑性樹脂、及び、紫外線硬化樹脂などの樹脂が挙げられる。変性ポリオレフィン樹脂としては、例えばアイオノマー、エチレン−ビニル酢酸無水物共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体およびエチレン−ビニルアルコール共重合体が挙げられる。これらの樹脂は単独で又は２種以上を組み合せて用いることができる。
【００６０】
（突出部）
突出部５０を構成する材料は、特に限定されないが、突出部５０を構成する材料としては、具体的には、絶縁材料及び金属が挙げられる。これらのうち突出部５０を構成する材料としては、絶縁材料が好ましい。この場合、突出部５０は、周囲の導電部材との短絡を防止できる。特に、周囲に電子機器（太陽電池等）が配置されている場合、電子機器は電極や配線などの導電部材を有しており、突出部５０が金属で構成される場合には電極や配線などの導電部材と突出部５０との間で短絡が起こりやすいので、電極や配線などの導電部材と突出部５０との短絡防止のメリットが顕著である。
【００６１】
絶縁材料としては、例えばポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）などの有機絶縁材料や、セラミック、ガラスなどの無機絶縁材料が挙げられる。中でも、絶縁材料が無機絶縁材料であることが好ましい。この場合、突出部５０を封止部４０よりも硬くすることが可能となる。このため、筺体などの物体が、第２基材２０側から第２基材２０を加圧して第１基材１０側に移動させようとしても、その物体の移動が突出部５０によって効果的に規制される。このため、第２基材２０が第１基材１０側に移動することにより封止部４０が潰されることが効果的に抑制される。特に、封止部４０が樹脂で構成される場合には、絶縁材料が無機絶縁材料であることが好ましい。
【００６２】
金属としては、銅、ＳＵＳなどが挙げられる。
【００６３】
突出部５０は、封止部４０の融点よりも高い融点を有していてもよいし、封止部４０の融点以下の融点を有していてもよいが、封止部４０の融点よりも高い融点を有していることが好ましい。この場合、突出部５０が封止部４０よりも硬くなるため、筺体などの物体が、第２基材２０側から第２基材２０を加圧して第１基材１０側に移動させようとしても、その物体の移動が突出部５０によって効果的に規制される。このため、第２基材２０が第１基材１０側に移動することにより封止部４０が潰されることが効果的に抑制される。
【００６４】
本実施形態では、突出部５０の厚さＴ５は、封止部４０の厚さＴ４及び第２基材２０の厚さＴ２の合計以上、すなわち、下記式（１）で表されるＲが１以上であればよいが、下記式（１）で表されるＲが１．０５以上であることが好ましく、１．１以上であることがより好ましい。
Ｒ＝Ｔ５／（Ｔ４＋Ｔ２）・・・（１）
【００６５】
但し、Ｒは１．３以下であることが好ましい。この場合、Ｒが１．３を超える場合に比べて、基材組立体１００の全体の高さを小さくすることができる。
【００６６】
（発電部）
発電部６０は光を電気に変換する機能を有する部分であればよい。基材組立体１００が色素増感太陽電池である場合には、発電部６０は酸化物半導体層と酸化物半導体層に担持される色素とで構成される。
【００６７】
酸化物半導体層は酸化物半導体粒子で構成される。酸化物半導体粒子は、例えば酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、又はこれらの２種以上で構成される。酸化物半導体層の厚さは、例えば０．１〜１００μｍとすればよい。
【００６８】
（色素）
色素としては、例えばビピリジン構造、ターピリジン構造などを含む配位子を有するルテニウム錯体、ポルフィリン、エオシン、ローダミン、メロシアニンなどの有機色素などの光増感色素や、ハロゲン化鉛系ペロブスカイト結晶などの有機−無機複合色素などが挙げられる。ハロゲン化鉛系ペロブスカイトとしては、例えばＣＨ３ＮＨ３ＰｂＸ３（Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）が用いられる。上記色素の中でも、ビピリジン構造又はターピリジン構造を含む配位子を有するルテニウム錯体が好ましい。この場合、基材組立体１００の光電変換特性をより向上させることができる。なお、色素として、光増感色素を用いる場合には、光電変換素子１００は色素増感光電変換素子となる。
【００６９】
次に、基材組立体１００の製造方法について説明する。
【００７０】
まず、基材組立体１００の製造方法の説明に先立ち、基材組立体１００を製造するための基材組立体の製造装置２００について図３及び図４を参照しながら説明する。図３は、基材組立体１００を製造する製造装置２００の一例を示す部分切断面端面図、図４は、図３のプレス部を示す切断面端面図である。
【００７１】
図３に示すように、基材組立体の製造装置２００はチャンバ２０１を有している。チャンバ２０１は、開口２０１ｄを有する本体部２０１ａと、本体部２０１ａの開口２０１ｄを塞ぐように設けられる蓋部２０１ｂとを有している。
【００７２】
チャンバ２０１の本体部２０１ａには、ガスを流通させるガス流通口２０１ｃが形成され、ガス流通口２０１ｃにはガス排出管２０２ａを介して真空ポンプ２０２ｂが接続されている。ガス排出管２０２ａにはバルブＶ１が設置されている。なお、チャンバ２０１を構成する材料としては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、鋼、ＳＵＳなどが用いられる。
【００７３】
またチャンバ２０１の蓋部２０１ｂには、第２基材２０を第１基材１０側に向けて加圧するためのプレス部２０３が固定されている。
【００７４】
チャンバ２０１の本体部２０１ａ内には、プレス部２０３に対向配置され、第１基材１０をプレス部２０３側に配置させる第１基材配置部２１１が設けられており、第１基材配置部２１１は、第１基材１０を配置させる第１基材配置面２１１ａをプレス部２０３側に有している。なお、第１基材配置部２１１を構成する材料としては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、鋼、ＳＵＳなどが用いられる。
【００７５】
ここで、プレス部２０３について説明する。
【００７６】
図３及び図４に示すように、プレス部２０３は、本体部２０３ａと、本体部２０３ａのうち第１基材配置部２１１側の平坦な一面２０３ｄに設けられ、第２基材２０を介して封止部４０を構成する封止材４１，４２を加圧する加圧部２０３ｂとを有している。加圧部２０３ｂは環状となっており、封止材４１，４２の形状に対応するパターン形状を有している。本体部２０３ａの一面２０３ｄであって加圧部２０３ｂの内側には凹部２０３ｅが形成されている。なお、本実施形態では、プレス部２０３は加熱機能をも有しており、加圧部２０３ｂは封止材４１，４２を加熱することが可能となっている。
【００７７】
プレス部２０３を構成する材料としては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、炭素鋼、銅、ＳＵＳなどが用いられる。
【００７８】
さらに基材組立体の製造装置２００は、第１基材配置部２１１をプレス部２０３に向かって移動させる移動機構２３０を備えている。移動機構２３０は、第１基材配置部２１１の下面で第１基材配置部２１１を支持し、チャンバ２０１の本体部２０１ａを貫通して図２の矢印Ａ方向に沿って第１基材配置部２１１を昇降させる昇降シャフト２３１と、チャンバ２０１の外側に配置され、昇降シャフト２３１を昇降させる駆動部２３２とを有している。移動機構２３０としては、例えばエアシリンダが用いられる。なお、基材組立体の製造装置２００においては、チャンバ２０１の本体部２０１ａと駆動部２３２とが気密保持部材２４０によって気密に接続されている。気密保持部材２４０としては、例えばベローズなどが用いられる。
【００７９】
次に、上述した基材組立体の製造装置２００を用いた基材組立体１００の製造方法について、図５〜図８を参照しながら、基材組立体１００として色素増感太陽電池を製造する場合を例にして説明する。図５〜図８は、図２の基材組立体の製造装置２００を用いた基材組立体１００の製造方法の一連の工程を示す部分切断面端面図である。
【００８０】
まず発電部６０、封止材４２及び突出部５０が設けられた第１基材１０と、封止材４１が設けられた第２基材２０とを準備する（基材準備工程）。
【００８１】
発電部６０、封止材４２及び突出部５０が設けられた第１基材１０は、例えば以下のようにして準備する。すなわち、まず第１基材１０を準備し、第１基材１０の上に、発電部６０を固定する。次に、発電部６０を包囲するように複数の突出部５０を固定し、複数の突出部５０と発電部６０との間で第１基材１０の一面１０ａ上に環状の封止材４２を固定することによって、発電部６０、封止材４２及び突出部５０が設けられた第１基材１０を準備する。このとき、複数の突出部５０は、環状の封止材４２の外側で、封止材４２に沿って不連続状に配置されるように且つ封止材４２から離間するように第１基材１０の一面１０ａ上に固定する。突出部５０は、例えば耐熱性の接着剤で第１基材１０に接着させることにより固定させることができる。このとき、第１基材１０として、例えば導電性基板を用い、導電性基板としては、例えば透明基板上に透明導電層を形成したものを用いる。発電部６０としては、例えば多孔質酸化物半導体層に色素を担持させたものを用いる。
【００８２】
一方、封止材４１が設けられた第２基材２０は、第２基材２０に環状の封止材４１を固定することによって得ることができる。このとき、第２基材２０としては、例えば対極を用い、対極としては、例えば導電性基板上に触媒層が形成されたものを用いる。
【００８３】
次に、図５に示すように、チャンバ２０１の蓋部２０１ｂを取り外した状態で、チャンバ２０１の本体部２０１ａ内において、第１基材配置部２１１の第１基材配置面２１１ａ上に、発電部６０、封止材４２及び突出部５０が設けられた第１基材１０を配置させる。その後、第１基材１０の発電部６０上に被封止物３０を配置する。
【００８４】
一方、図６に示すように、封止材４１が固定された第２基材２０をチャンバ２０１の本体部２０１ａ内に入れる。
【００８５】
そして、封止材４１が固定された第２基材２０を、封止材４２が固定された第１基材１０上に重ね合わせる（重合せ工程）。このとき、環状の封止材４１及び環状の封止材４２が互いに重なり合うようにする。また第２基材２０は、第２基材２０及び突出部５０を第１基材１０の厚さ方向に見た場合に突出部５０と重ならないようにする。さらに、第２基材２０は、突出部５０と離間するように第１基材１０に重ね合わせる。
【００８６】
続いて、チャンバ２０１の本体部２０１ａに蓋部２０１ｂを取り付ける。このとき、蓋部２０１ｂにはプレス部２０３を固定しておく。そして、バルブＶ１を開き、真空ポンプ２０２ｂを作動させて、チャンバ２０１内のガス流通口２０１ｃからガスを排出する。こうしてチャンバ２０１の内部を減圧して真空雰囲気とする。
【００８７】
その後、移動機構２３０により、第１基材配置部２１１をプレス部２０３に向かって移動させる。具体的には、駆動部２３２を駆動することにより、昇降シャフト２３１を図６の矢印Ａ方向に移動させる。すると、やがて、第２基材２０がプレス部２０３の加圧部２０３ｂに接触する（図７参照）。これにより、封止材４１，４２はプレス部２０３の加圧部２０３ｂによって加熱及び加圧される。
【００８８】
このとき、第２基材２０の移動は停止される。しかし、突出部５０がこの時点でまだプレス部２０３の加圧部２０３ｂに接触していない場合には、封止材４１，４２は加熱により溶融されるので、第１基材配置部２１１の移動はまだ可能である。このため、さらに移動機構２３０により、突出部５０がプレス部２０３の加圧部２０３ｂに接触するまで第１基材配置部２１１をプレス部２０３に向かって移動させる。こうして突出部５０をプレス部２０３の加圧部２０３ｂに接触させた後も引き続き、封止材４１，４２の加熱及び加圧が行われる（図８参照）。
【００８９】
突出部５０がこの時点でプレス部２０３の加圧部２０３ｂに接触している場合には、第１基材配置部２１１はこれ以上プレス部２０３の本体部２０３ａ側に移動することはできない。このため、この場合は、引き続き、封止材４１，４２の加熱及び加圧が行われる。
【００９０】
こうして、封止材４１、４２によって第１基材１０と第２基材２０との貼合せが行われ、基材組立体１００が得られる（貼合せ工程）。このとき、突出部５０の厚さＴ５が封止部４０の厚さＴ４及び第２基材２０の厚さＴ２の合計以上となるように第１基材１０と第２基材２０とが貼り合わされる。
【００９１】
こうして得られる基材組立体１００によれば、突出部５０が、第１基材１０のうち第２基材２０に対向する面１０ａ上で且つ環状の封止部４０の外側に設けられる。このため、第１基材１０において突出部５０が設けられる箇所においては突出部５０の厚さの分だけ第１基材１０が肉厚化されたことと同様の状態となる。このため、突出部５０が設けられる第１基材１０に応力が加わっても、第１基材１０が反るなどして変形することが十分に抑制される。その結果、第１基材１０と封止部４０との間に過大な応力が加わることが十分に抑制され、封止部４０が第１基材１０から剥離しにくくなる。また、基材組立体１００の製造方法では、得られる基材組立体１００において、突出部５０が、封止部４０および第２基材２０から離間する。このため、封止部４０が温度変化に伴い、第１基材１０のうち第２基材２０に対向する面１０ａに直交する方向に伸縮しても、それに伴って突出部５０が伸縮させられることがない。このため、突出部５０と第１基材１０との界面に過大な応力が加わって突出部５０が第１基材１０から剥離することが十分に抑制される。その結果、突出部５０による第１基材１０の変形抑制機能が長期間にわたって十分に維持される。よって、上記製造方法によれば、耐久性を向上させることができる基材組立体１００を製造することができる。
【００９２】
また上記製造方法においては、貼合せ工程において、突出部５０の厚さＴ５が、封止部４０の厚さＴ４及び第２基材２０の厚さＴ２の合計以上となるように第１基材１０と第２基材２０とが貼り合わされる。このため、得られる基材組立体１００が筺体内に収納され、その筺体の一部が、第２基材２０側から第２基材２０を加圧して第１基材１０側に移動させようとしても、その筺体の一部の移動が突出部５０によって規制される。このため、第２基材２０が第１基材１０側に移動することにより封止部４０が潰されることが十分に抑制され、封止部４０の厚さが必要以上に低下することが十分に抑制される。その結果、基材組立体１００の耐久性をより向上させることが可能となる。またこの製造方法によれば、貼合せ工程において、プレス部２０３を用いて第１基材１０及び第２基材２０を介して封止材４１、４２を加圧する際に、プレス部２０３が突出部５０に当接された後はプレス部２０３の第１基材１０側への移動が規制される。このため、得られる基材組立体１００において、封止部４０の厚さの均一性を向上させることができる。
【００９３】
さらに上記製造方法においては、突出部５０が複数の突出部５０で構成され、貼合せ工程において、複数の突出部５０及び封止材４２を第１基材１０の厚さ方向に見た場合に、複数の突出部５０が封止材４２に沿うように設けられる。このため、得られる基材組立体１００において、封止部４０の厚さの均一性をより向上させることができる。
【００９４】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、複数の突出部５０がいずれも、封止部４０および第２基材２０から離間しているが、複数の突出部５０は、封止部４０および第２基材２０から離間していなくてもよい。
【００９５】
また、上記実施形態では、突出部５０が第１基材１０のうち第２基材２０に対向する面１０ａ上に直接設けられているが、突出部５０は、基材１０のうち第２基材２０に対向する面１０ａとの間に絶縁層を介在させていてもよい。ここで、絶縁層は、封止部４０と第１基材１０のうち第２基材２０に対向する面１０ａとの間まで延びていてもよい。
【００９６】
絶縁層は絶縁材料で構成されていればよく、上記絶縁材料としては、例えばガラスフリットなどの無機絶縁材料；ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などの有機絶縁材料が挙げられる。中でも、ガラスフリットなどの無機絶縁材料又は熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。この場合、封止部４０が高温時に流動性を有するようになっても、絶縁層は、熱可塑性樹脂からなる場合に比べて高温時でも流動化しにくい。特に、絶縁材料はガラスフリットなどの無機絶縁材料が好ましい。この場合、絶縁材料が有機絶縁材料である場合に比べて、基材組立体１００において、より優れた耐久性が得られる。絶縁層の第１基材１０からの厚さは通常、１０〜３０μｍであり、好ましくは１５〜２５μｍである。
【００９７】
なお、突出部５０を構成する材料は、絶縁層を構成する絶縁材料と同一でも異なっていてもよい。
【００９８】
また上記実施形態では、突出部５０が第１基材１０のうち第２基材２０に対向する面１０ａ側にのみ設けられているが、突出部５０は第２基材２０のうち第１基材１０に対向する面側で且つ環状の封止部４０の外側にさらに設けることもできる。この場合、第２基材２０のうち第１基材１０に対向する面側で且つ環状の封止部４０の外側にも突出部５０が設けられるため、第２基材２０において突出部５０が設けられる箇所においては突出部５０の厚さの分だけ第２基材２０が肉厚化されたことと同様の状態となる。このため、突出部５０が設けられる第２基材２０に応力が加わっても、第２基材２０が反るなどして変形することが十分に抑制される。その結果、第２基材２０と封止部４０との間に過大な応力が加わることが十分に抑制され、封止部４０が第２基材２０から剥離しにくくなる。よって、基材組立体の耐久性をより向上させることができる。
【００９９】
また上記実施形態では、突出部５０の厚さＴ５は、封止部４０の厚さＴ４及び第２基材２０の厚さＴ２の合計以上となっているが、突出部５０の厚さＴ５は、封止部４０の厚さＴ４及び第２基材２０の厚さＴ２の合計より小さくてもよい。すなわち、上記式（１）で表されるＲが１より小さくてもよい。
【０１００】
さらに上記実施形態では、発電部６０が第１基材１０上で且つ封止部４０の内側に設けられているが、発電部６０は第１基材１０上で且つ封止部４０の内側に代えて、第２基材２０上で且つ封止部４０の内側に設けられてもよい。
【０１０１】
また上記実施形態では、基材組立体１００を製造する際に、第１基材１０及び第２基材２０の各々に封止材４１，４２が固定されているが、第１基材１０及び第２基材２０のいずれか一方に封止材が固定されるだけでもよい。
【０１０２】
さらに上記実施形態では、突出部５０は、環状の封止部４０の外側で環状の加圧部２０３ｂに沿って不連続状に設けられているが、突出部５０は、環状の封止部４０の外側に環状の封止部４０を包囲するように連続状に設けられていてもよいし、例えば突出部５０が２本である場合には、環状の封止部４０を挟むように設けられていてもよい。
【０１０３】
さらに上記実施形態では、突出部５０が環状の封止部４０の外側に設けられているが、基材組立体自体が環状である場合には、環状の封止部４０の外側のみならず、環状の封止部４０の内側にさらに突出部５０が設けられてもよい。
【０１０４】
また上記実施形態では、プレス部２０３において、本体部２０３ａの一面２０３ｄに１つの加圧部２０３ｂのみが設けられているが、図９に示すプレス部３０３のように、本体部３０３ａの一面３０３ｄに複数の（図９では４つの）加圧部３０３ｂが設けられてもよい。
【０１０５】
また上記実施形態では、封止材４１，４２を加熱しながらプレスして第１基材１０と第２基材２０との貼合せが行われているが、封止材４１，４２がエポキシ樹脂やアクリル樹脂などの紫外線硬化性樹脂を含む場合には、紫外線を照射しながら封止材４１，４２をプレスすることによって第１基材１０と第２基材２０との貼合せを行うこともできる。あるいは、封止材４１，４２がブチルゴム等の常温硬化性樹脂を含む場合には、封止材４１，４２をプレスするだけで第１基材１０と第２基材２０との貼合せを行うことができる。
【０１０６】
さらにまた上記実施形態では、基材組立体１００が、色素を用いた光電変換素子からなるが、基材組立体１００は、色素を用いない光電変換素子である有機薄膜太陽電池のほか、有機ＥＬ素子、液晶表示器であってもよい。但し、基材組立体１００が有機ＥＬ素子、液晶表示器である場合には、被封止物３０は電解質の代わりに、有機発光体又は液晶となり、発電部６０は不要となる。
【実施例】
【０１０７】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。【０１０８】
（実施例１）
図２に示す基材組立体の製造装置２００を用いて基材組立体を製造した。但し、プレス部としては、プレス部２０３に代えて、図９に示す形状のプレス部３０３を使用した。具体的には、本体部３０３ａの一面３０３ｄに４個の矩形環状の加圧部３０３ｂが形成されたプレス部を用いた。【０１０９】
プレス部３０３を構成する材料としては、タフピッチ銅を用いた。各加圧部３０３ｂは、１１０ｍｍ×８０ｍｍの外形寸法を有し、その内側の幅を２ｍｍとした。【０１１０】
次に、発電部６０、封止材４２及び突出部５０が設けられた第１基材１０と、封止材４１が設けられた第２基材２０とを４つずつ準備した。【０１１１】
このとき、発電部６０、封止材４２及び突出部５０が設けられた第１基材１０は、３０５ｍｍ×３０５ｍｍ×厚さ２．２ｍｍの透明導電性基板を準備し、その上にチタニアからなる厚さ１０μｍの多孔質酸化物半導体層を発電部６０として固定し、４本の帯状の突出部５０を、多孔質酸化物半導体層を包囲するように且つ不連続状に透明導電性基板上に固定した後、多孔質酸化物半導体層と突出部５０との間に、厚さ６０μｍ、幅２ｍｍの矩形環状の封止材４２を固定することによって準備した。このとき、透明導電性基板としては、透明ガラス基板の上にＦＴＯ膜が形成されたものを用い、突出部５０としては、低融点ガラス（商品名「Ｇ３−４４３０」、奥野製薬者製）を用い、封止材４２としては、バイネル（商品名、デュポン社製）を用いた。さらにまたこのとき、４本の突出部５０の形状は以下の通りとした。すなわち、封止材４２の長辺に対向させる突出部５０の寸法は、長辺１１０ｍｍ×幅７ｍｍ×厚さ０．１５ｍｍとし、封止材４２の短辺に対向させる突出部５０の寸法は、短片８０ｍｍ×幅７ｍｍ×厚さ０．１５ｍｍ（１５０μｍ）とした。さらに、突出部５０と封止材４２とは互いに離間させ、突出部５０と封止材４２との間の間隔は、１ｍｍとした。【０１１２】
封止材４１が設けられた第２基材２０は、厚さ４２μｍのチタン箔からなる導電性基板上に白金からなる厚さ１０ｎｍの触媒層が形成されたものを準備し、触媒層の上に封止材４１を固定することによって準備した。このとき、封止材４１としては、バイネル（商品名、デュポン社製）を用いた。【０１１３】
次に、図５に示すように、チャンバ２０１の蓋部２０１ｂを取り外した状態で、チャンバ２０１の本体部２０１ａ内において、ＳＵＳからなる厚さ２ｃｍの第１基材配置部２１１の第１基材配置面２１１ａ上に、発電部６０、封止材４２及び突出部５０が固定された第１基材１０を配置させた。その後、第１基材１０の多孔質酸化物半導体層上に被封止物としての電解質を配置した。電解質としては、溶媒としてのアセトニトリルとヨウ素系溶質とで構成されるものを用いた。【０１１４】
一方、図５に示すように、封止材４１が固定された第２基材２０をチャンバ２０１の本体部２０１ａ内に入れた。【０１１５】
そして、第２基材２０に環状の封止材４１を固定したものを、第１基材１０に環状の封止材４２を固定したものの上に重ね合わせた。このとき、突出部５０が第２基材２０から離間するようにした。【０１１６】
次に、図６に示すように、チャンバ２０１の本体部２０１ａに蓋部２０１ｂを取り付けた。このとき、蓋部２０１ｂにはプレス部３０３を固定した。そして、バルブＶ１を開き、真空ポンプ２０２ｂを作動させて、チャンバ２０１内のガス流通口２０１ｃからガスを排出した。こうしてチャンバ２０１の内部を減圧して真空雰囲気とした。【０１１７】
その後、移動機構２３０としてのエアシリンダにより、第１基材配置部２１１をプレス部３０３に向かって移動させた。具体的には、エアシリンダの推力を０．１７ＭＰａに設定して、昇降シャフト２３１を図６の矢印Ａ方向に移動させた。やがて、第２基材２０がプレス部３０３に接触した後、移動機構２３０により、プレス部３０３が突出部５０に接触するまで第１基材配置部２１１をプレス部３０３に向かって移動させ、封止材４１，４２をプレス部３０３の加圧部３０３ｂによって加熱及び加圧した。このとき、加熱及び加圧の時間は９０秒とし、加圧部３０３ｂの表面温度は２００℃とした。【０１１８】
こうして、封止材４１、４２によって第１基材１０と第２基材２０とを貼り合せ、基材組立体としての色素増感太陽電池モジュールを得た。この色素増感太陽電池モジュールにおいては、下記式（１）で表されるＲは１．１１であった。
Ｒ＝Ｔ５／（Ｔ４＋Ｔ２）・・・（１）【０１１９】
（実施例２）
表１に示すように、第１基材１０と第２基材２０とを貼り合せる際のエアシリンダの推力を０．２５ＭＰａとし、上記式（１）で表されるＲを１．１４としたこと以外は実施例１と同様にして基材組立体としての色素増感太陽電池モジュールを作製した。【０１２０】
（実施例３）
表１に示すように、突出部５０の厚さを１００μｍとすることにより上記式（１）で表されるＲを０．７４としたこと以外は実施例１と同様にして基材組立体としての色素増感太陽電池モジュールを作製した。【０１２１】
（実施例４）
表１に示すように、突出部５０の構成材料をポリイミドとしたこと以外は実施例１と同様にして基材組立体としての色素増感太陽電池モジュールを作製した。【０１２２】
（比較例１）
表１に示すように、第１基材１０の上に突出部５０を固定しなかったこと以外は実施例１と同様にして基材組立体としての色素増感太陽電池モジュールを作製した。【０１２３】
＜特性評価＞
（耐久性）
上記のようにして得られた実施例１〜４及び比較例１の色素増感太陽電池モジュールについて、以下のようにして耐久性を評価した。【０１２４】
すなわち、実施例１〜４及び比較例１の色素増感太陽電池モジュールについて光電変換効率（η０）を測定した。続いて、実施例１〜４及び比較例１の色素増感太陽電池モジュールについて、ＪＩＳ  Ｃ  ８９３８に準じたヒートサイクル試験を行った後の光電変換効率（η）も測定した。そして、下記式：
光電変換効率の維持率（％）＝η／η０×１００
に基づき、光電変換効率の維持率を算出した。結果を表１に示す。なお、ヒートサイクル試験は、環境温度を−４０℃から９０℃まで上昇させた後、９０℃から−４０℃まで下降させるサイクルを１サイクルとした場合に２００サイクル行った。【０１２５】
＜歩留まり評価＞
上記のようにして得られた実施例１〜４及び比較例１の色素増感太陽電池モジュールを構成する各色素増感太陽電池について、第２基材（対極）２０の厚さｔ及び封止材４１，４２の厚さＴの合計厚さ（＝ｔ＋Ｔ）をマイクロゲージで測定し、４つの色素増感太陽電池における合計厚さ（＝ｔ＋Ｔ）の平均値及び標準偏差σ（バラツキ）を算出した。結果を表１に示す。【０１２６】
またこのとき、合計厚さ（＝ｔ＋Ｔ）の合格基準を１１５〜１６５μｍの範囲内とし、歩留まりを下記式に基づいて算出した。結果を表１に示す。
歩留まり（％）＝１００×（Ｎ−合格基準を満たさなかった色素増感太陽電池の数）／Ｎ
（式中、Ｎは色素増感太陽電池モジュールを構成する全色素増感太陽電池の数を表す。）
【表１】
2017188221.tif 000003
【０１２７】
表１に示す結果より、実施例１〜４の色素増感太陽電池モジュールでは、光電変換効率の維持率が９０％以上となっていたのに対し、比較例１の色素増感太陽電池モジュールでは、光電変換効率の維持率が８４％となっていた。この結果より、実施例１〜４の色素増感太陽電池モジュールは、比較例１の色素増感太陽電池モジュールよりも耐久性を向上させることができることが分かった。【０１２８】
また実施例１〜４の色素増感太陽電池モジュールでは合計厚さ（＝ｔ＋Ｔ）のバラツキを表す標準偏差σが１０未満であったのに対し、比較例１の色素増感太陽電池モジュールでは標準偏差σが１２．７であり、実施例１〜４の色素増感太陽電池モジュールにおける封止部の厚さの均一性が比較例１の色素増感太陽電池モジュールにおける封止部の厚さの均一性よりも向上していることが分かった。また実施例１〜４の色素増感太陽電池モジュールでは歩留まりが９０％以上であったのに対し、比較例１の色素増感太陽電池モジュールでは歩留まりは７５％であり、実施例１〜４の色素増感太陽電池モジュールにおける歩留まりが比較例１の色素増感太陽電池モジュールにおける歩留まりよりも大きいことが分かった。【０１２９】
以上より、本発明の基材組立体によれば、耐久性を向上させることができることができることが確認された。
【符号の説明】
【０１３０】
１０…第１基材
１０ａ…第１基材のうち第２基材に対向する面
２０…第２基材
３０…被封止物
４０…封止部
４１、４２…封止材
５０…突出部
６０…発電部
１００，２００…基材組立体
２０３，３０３…プレス部
Ｂ…第１基材の厚さ方向
Ｓ…閉空間
Ｔ２…第２基材の厚さ
Ｔ４…封止部の厚さ
Ｔ５…突出部の厚さ
【図１】
2017188221.tif 000004
【図２】
2017188221.tif 000005
【図３】
2017188221.tif 000006
【図４】
2017188221.tif 000007
【図５】
2017188221.tif 000008
【図６】
2017188221.tif 000009
【図７】
2017188221.tif 000010
【図８】
2017188221.tif 000011
【図９】
2017188221.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月17日(2018.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基材と、
前記第１基材に対向する第２基材と、
前記第１基材及び前記第２基材を接合する環状の封止部と、
前記第１基材と前記第２基材と前記封止部とによって形成される閉空間内に配置される被封止物と、
前記第１基材のうち前記第２基材に対向する面側で且つ前記環状の封止部の外側に設けられる少なくとも１つの突出部とを備え、
前記少なくとも１つの突出部が前記封止部及び前記第２基材から離間している基材組立体。
【請求項２】
前記突出部の厚さが、前記封止部の厚さ及び前記第２基材の厚さの合計以上である、請求項１に記載の基材組立体。
【請求項３】
下記式（１）で表されるＲが１．０５以上である、請求項２に記載の基材組立体。
Ｒ＝Ｔ５／（Ｔ４＋Ｔ２）・・・（１）
（上記式（１）中、Ｔ５は前記突出部の厚さを表し、Ｔ４は前記封止部の厚さを表し、Ｔ２は前記第２基材の厚さを表す）
【請求項４】
前記式（１）で表されるＲが１．３以下である、請求項３に記載の基材組立体。
【請求項５】
前記突出部が前記封止部よりも高い融点を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基材組立体。
【請求項６】
前記突出部が絶縁材料で構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基材組立体。
【請求項７】
前記絶縁材料が無機絶縁材料である、請求項６に記載の基材組立体。
【請求項８】
前記封止部が樹脂で構成されている、請求項７に記載の基材組立体。
【請求項９】
前記少なくとも１つの突出部が複数の突出部で構成され、
前記複数の突出部及び前記封止部を前記第１基材の厚さ方向に見た場合に、前記複数の突出部が前記封止部に沿って不連続状に設けられる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基材組立体。
【請求項１０】
前記第１基材上で且つ前記封止部の内側に発電部をさらに備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基材組立体。
【請求項１１】
第１基材と、
前記第１基材に対向する第２基材と、
前記第１基材及び前記第２基材を接合する環状の封止部と、
前記第１基材と前記第２基材と前記封止部とによって形成される閉空間内に配置される被封止物と、
前記第１基材のうち前記第２基材に対向する面側で且つ前記環状の封止部の外側に設けられる少なくとも１つの突出部とを備える基材組立体を製造する基材組立体の製造方法であって、
前記第１基材及び前記第２基材のうち少なくとも前記第１基材に前記環状の封止部を形成する環状の封止材が固定され、少なくとも１つの突出部が前記第１基材の一面側で且つ前記環状の封止材の外側に設けられる前記第１基材及び前記第２基材を準備する基材準備工程と、
前記基材準備工程で準備された前記第１基材と前記第２基材とを、それらの間に前記封止材を挟み込み且つ前記第１基材と前記第２基材と前記封止材とによって形成される閉空間内に前記被封止物を配置した状態で重ね合せる重合せ工程と、
プレス部を用いて前記第１基材及び前記第２基材を介して前記封止材を加圧し、前記封止材によって前記第１基材と前記第２基材とを貼り合せて基材組立体を得る貼合せ工程とを含み、
前記基材準備工程において、前記第１基材に設けられる前記少なくとも１つの突出部が、前記第１基材の前記一面側で且つ前記環状の封止材の外側に前記封止材と離間して設けられ、
前記重合せ工程において、前記基材準備工程で準備された前記第１基材と前記第２基材とを、前記突出部を前記第２基材から離間させた状態で重ね合わせ、
前記貼合せ工程において、前記基材組立体における前記少なくとも１つの突出部が前記封止部及び前記第２基材から離間している、基材組立体の製造方法。
【請求項１２】
前記貼合せ工程において、前記突出部の厚さが、前記封止部の厚さ及び前記第２基材の厚さの合計以上となるように前記第１基材と前記第２基材とを貼り合せる、請求項１１に記載の基材組立体の製造方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの突出部が複数の突出部で構成され、
前記貼合せ工程において、前記複数の突出部及び前記封止材を前記第１基材の厚さ方向に見た場合に、前記複数の突出部が前記封止材に沿うように設けられる、請求項１２に記載の基材組立体の製造方法。
【国際調査報告】
2017188221.tif 000013
2017188221.tif 000014
2017188221.tif 000015
2017188221.tif 000016