(57)【要約】  電解液が漏洩することがない、信頼性の高い封止部を持つ色素増感型太陽電池を提供する。  透明なガラスよりなる管状容器１１の内面に、透明導電膜１２と、透明導電膜１２上に形成された、色素が吸着された半導体膜よりなる光電極１３と、光電極１３と離間した状態で管状容器内に設けられた対向電極１５とを備え、管状容器１１に電解液１４が密封された色素増感型太陽電池において、管状容器１１の両端は、ガラスが溶融して圧潰された封止部２１、２２が形成され密閉されており、一端側の封止部２２内には、透明導電膜１２が延在するとともに、透明導電膜１２に電気的に接続された外部リード１８が、封止部２２から管状容器の外部に導出されており、他端側の封止部２１からは、対向電極１５に電気的に接続されたリードが管状容器の外部に導出されている。
2011068058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明なガラスよりなる管状容器の内面に、透明導電膜と、この透明導電膜上に形成された、色素が吸着された半導体膜よりなる光電極と、この光電極と離間した状態で管状容器内に設けられた対向電極とを備え、当該管状容器に電解液が密封された色素増感型太陽電池において、
前記管状容器の両端は、当該管状容器のガラスが溶融して圧潰された封止部が形成され密閉されており、
一端側の封止部内には、前記透明導電膜が延在するとともに、当該透明導電膜に電気的に接続された外部リードが、当該封止部から管状容器の外部に導出されており、
他端側の封止部からは、前記対向電極に電気的に接続されたリードが管状容器の外部に導出されていることを特徴とする色素増感型太陽電池。
【請求項２】
前記一端側の封止部内において、透明導電膜と外部リードとの間が、当該一端側の封止部内に埋設された金属箔により接続されており、
前記他端側の封止部内において、対向電極に接続された内部リードと外部リードとの間が、当該他端側の封止部内に埋設された金属箔により接続されていることを特徴とする請求項１に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項３】
前記対向電極は、前記透明導電膜が延在する一端側の封止部と、絶縁部材を介して連結され保持されていることを特徴とする請求項１に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項４】
透明なガラスよりなる管状容器の内面に、透明導電膜と、この透明導電膜上に形成された、色素が吸着された半導体膜よりなる光電極と、この光電極と離間した状態で管状容器内に設けられた対向電極とを備え、当該管状容器に電解液が充填され、管状容器の両端に封止部が形成されてなる色素増感型太陽電池において、
前記管状容器の一端側の封止部は、当該管状容器のガラスが溶融して圧潰されて形成され、当該一端側の封止部内には、前記透明導電膜が延在するとともに、当該透明導電膜に電気的に接続された外部リードが、当該封止部から管状容器の外部に導出されており、
前記管状容器の他端側の封止部は、前記対向電極の小径リード部が管状容器の外部に導出された状態で、当該対向電極の小径リード部に溶融接着されたバッファガラス層に管状容器の端部のガラスが溶融接着されることによって形成され、
当該バッファガラスの熱膨張係数は、管状容器のガラス熱膨張係数よりも大きく、対向電極の熱膨張係数よりも小さいことを特徴とする色素増感型太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、色素増感型太陽電池に関する。特に、透光性の管状容器を有する色素増感型太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、地球環境に対する影響の少ない新たなエネルギー源として太陽電池の開発が行われている。中でも、シリコン半導体を用いた太陽電池は、高い変換効率と優れた光安定性とを有しており、広く一般に普及している。しかしながら、製造に際して、高温高真空の条件が必要であり、大面積化が容易ではなく、製造コストが高いといった問題があった。【０００３】
一方、透明な容器の内部に電解液を充填し、色素を吸着させた多孔質半導体からなる光電極と対向電極とが設けられてなり、太陽光を照射された色素が電子を放出することを利用して電気エネルギーを取り出すことができる色素増感型太陽電池が知られている（特許文献１）。
この種の太陽電池には、製造のために高真空なチャンバーなどが不要であり、設備面での負担が少なく、安価に製造できるという利点がある。【０００４】
図５（ａ）は、特許文献１に示された従来の色素増感型太陽電池の管軸方向で切断した断面図、図５（ｂ）は、そのＺ−Ｚ’線断面図である。
太陽電池８は、透明材料からなる管８１の内面に、透明導電層８２、色素を吸着させた色素増感多孔質半導体層８３、および電解質層８４が順次設けられており、管８１の内部には管軸に沿って対極８５が挿入されている。対極８５の一端部８５ｂは管８１より外方に突出している。管８１の一端部８１ｂと対極８５の一端部８５ｂとの間、および管８１の他端部８１ａと対極８５の他端部８５ａとの間は、例えばエポキシ樹脂よりなる封止部材８６により、絶縁されるとともに封止され、電解質層８４の電解液が管８１の外部に漏れないようになっている。対極８５および透明導電層８２には、それぞれリード線８７、８８が接続されている。【０００５】
この太陽電池８に太陽光が照射されると、太陽光は、管８１および透明導電層８２を透過して、色素増感多孔質半導体層８３に到達し、光化学反応が生じて色素が電子を放出し、これによりリード線８７、８８間に起電力が発生する。
特に、この構造においては、容器が円管状であることにより、光の入射角度に対する発電量の変化を大幅に低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１２５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、この種の色素増感型の太陽電池の封止は、絶縁を達成することが必要であることから、上記のように樹脂よりなる封止部材によって行われている。しかしながら、封止部材が容器と別個の部材であり、別個の材料であることから、封止の気密性を確保することが困難であった。また、太陽光は紫外線を含む光であり、樹脂は紫外線にさらされることにより、使用時間が経つにつれて劣化する。そのため、内部に充填された電解液が漏洩するといった問題があった。したがって、樹脂よりなる封止部材を使用する構成では、封止の信頼性が十分ではないという課題がある。【０００８】
以上の事情から、本発明は、電解液が漏洩することがない、信頼性の高い封止部を持つ色素増感型太陽電池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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の色素増感型太陽電池は、透明なガラスよりなる管状容器の内面に、透明導電膜と、この透明導電膜上に形成された、色素が吸着された半導体膜よりなる光電極と、この光電極と離間した状態で管状容器内に設けられた対向電極とを備え、当該管状容器に電解液が密封された色素増感型太陽電池において、
前記管状容器の両端は、当該管状容器のガラスが溶融して圧潰された封止部が形成され密閉されており、
一端側の封止部内には、前記透明導電膜が延在するとともに、当該透明導電膜に電気的に接続された外部リードが、当該封止部から管状容器の外部に導出されており、
他端側の封止部からは、前記対向電極に電気的に接続されたリードが管状容器の外部に導出されていることを特徴とする。【００１０】
また、本発明は、前記一端側の封止部内において、透明導電膜と外部リードとの間が、当該一端側の封止部内に埋設された金属箔により接続されており、
前記他端側の封止部内において、対向電極に接続された内部リードと外部リードとの間が、当該他端側の封止部内に埋設された金属箔により接続されていることを特徴とする。【００１１】
また、本発明は、前記対向電極は、前記透明導電膜が延在する一端側の封止部と、絶縁部材を介して連結され保持されていることを特徴とする。【００１２】
本発明は、透明なガラスよりなる管状容器の内面に、透明導電膜と、この透明導電膜上に形成された、色素が吸着された半導体膜よりなる光電極と、この光電極と離間した状態で管状容器内に設けられた対向電極とを備え、当該管状容器に電解液が充填され、管状容器の両端に封止部が形成されてなる色素増感型太陽電池において、
前記管状容器の一端側の封止部は、当該管状容器のガラスが溶融して圧潰されて形成され、当該一端側の封止部内には、前記透明導電膜が延在するとともに、当該透明導電膜に電気的に接続された外部リードが、当該封止部から管状容器の外部に導出されており、
前記管状容器の他端側の封止部は、前記対向電極の小径リード部が管状容器の外部に導出された状態で、当該対向電極の小径リード部に溶融接着されたバッファガラス層に管状容器の端部のガラスが溶融接着されることによって形成され、
当該バッファガラスの熱膨張係数は、管状容器のガラス熱膨張係数よりも大きく、対向電極の熱膨張係数よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、封止部は、管状容器の端部のガラスを溶融して圧潰接着することにより形成されているので、内部に充填された電解液が漏洩することがない。
また、封止部がガラスにより形成されているので、太陽光に含まれる紫外線が照射されても劣化することはなく、長期間にわたって安定して使用することができる。【００１４】
また、本発明によれば、封止部に埋設した金属箔を介して、管状容器の内部と外部との間の電気的な接続が形成されているので、封止後に冷却する過程で、ガラスと金属の熱膨張係数の違いにより生じる応力が緩和される。そのため、封止部に亀裂などが生じにくくなり、電解液の漏洩をより確実に防止することができる。【００１５】
また、本発明によれば、対向電極が、両端の封止部によって保持され、透明導電膜と接続された内部リードと、絶縁体を介して物理的に連結されていることにより、対向電極と光電極とが電気的に絶縁されるとともに、対向電極が保持される。【００１６】
また、本発明によれば、封止部において、対向電極の小径リード部と管状容器のガラスとの間にバッファガラス層が中間層として存在する構成により、膨張収縮の差から生じる熱応力が緩和されるため、対向電極が棒状であっても、封止後の冷却過程で封止部に亀裂が入るなどの損傷が生ずるおそれがない。
また、封止部はガラスにより形成されているので、太陽光に含まれる紫外線が照射されても劣化することはなく、長期間にわたって安定して使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例にかかる色素増感型太陽電池を示す図であり、図１（ａ）は管軸方向で切断した断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の封止部のみを周方向に９０°回転させた状態の断面図、図１（ｃ）は管径方向に沿って切断した、図１（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
【図２】図２（ａ）〜図２（ｃ）は、図１の実施例の色素増感太陽電池の封止部を形成する方法を工程順に説明するための断面図である。
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は、図１の実施例の色素増感型太陽電池の製造において、管状容器内に電解液を充填する方法を工程順に説明するための断面図である。
【図４】本発明の他の実施例にかかる色素増感型太陽電池を示す図であり、図４（ａ）は管軸方向で切断した断面図、図４（ｂ）は管径方向に沿って切断した、図４（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。
【図５】従来例にかかる色素増感型太陽電池を示す図であり、図５（ａ）は管軸方向で切断した断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＺ−Ｚ’線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、本発明の一実施例にかかる色素増感型太陽電池を管軸方向で切断した断面図を、図１（ｂ）は、図１（ａ）の封止部のみを、周方向に９０°回転させた状態の断面図を、図１（ｃ）は、管径方向に沿って切断した図１（ａ）のＡ−Ａ’断面図を示す。
管状容器１１の内面には、透明導電膜１２と、この透明導電膜１２上に形成された光電極１３とが順次設けられている。管状容器１１の内部には、長手方向に沿ってコイル状の対向電極１５が配置されている。管状容器１１の両端は封止され、内部には電解液１４が充填され密封されている。
以下に、各構成について具体的に説明する。以下の説明においては、図の右方端部を「一端部」とし、図の左方端部を「他端部」とする。
【００１９】
太陽電池１を構成する管状容器１１は、例えばガラスである透光性材料よりなる。管状容器１１の断面形状は、円形状、楕円形状、矩形状など、いずれの形状でもよい。
管状容器１１を構成するガラスの種類としては、石英ガラス、ソーダガラスなどが好適に用いられる。
【００２０】
管状容器１１の内周面には、全周にわたって透明導電膜１２が形成されている。透明導電膜１２は、インジウム（Ｉｎ）−スズ（Ｓｎ）複合酸化物（ＩＴＯ（フッ素がドープされたものを含む））、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズなどの金属酸化物による薄膜が好適に用いられる。さらに透明導電膜１２は、これらを組み合わせて２種類以上の材質によって構成してもよい。
【００２１】
また、透明導電膜１２は、金属をメッシュ状、ストライプ状などに形成して、一部を光が透過できるようにした金属電極でも、代わりとして用いることができる。
【００２２】
透明導電膜１２上には、太陽光を光電変換するための光電極１３が設けられている。光電極１３は、増感色素が吸着された半導体層であり、封止部が形成される管状容器１１の両端を除いた領域に設けられる。
半導体層は、例えば、金属酸化物または金属硫化物である半導体微粒子を堆積させて形成した多孔質の薄膜である。
材料として、金属酸化物の場合は、例えば、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化タンタル、または酸化ジルコニウム等を用いることができる。さらに、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸バリウム等の複合酸化物を用いることもできる。
金属硫化物の場合は、例えば、硫化亜鉛、硫化鉛、硫化ビスマス等を用いることができる。
【００２３】
半導体層を形成するには、上記金属酸化物、金属硫化物の微粒子を含有するペーストを、透明導電膜の表面に塗布し、焼成することにより作成することができる。また、半導体層を多孔質とするためには、例えば、ゾルゲル法や、スパッタ法、あるいは微粒子の焼結法等を用いることができる。ペーストの塗布方法についても、例えば、スクリーン印刷法、ドクターブレード法、スキージ法などを用いることができる。
【００２４】
半導体層に吸着される増感色素は、可視光領域、あるいはそれに加えて赤外光領域に吸収を持つ、金属錯体や有機色素などの色素である。
金属錯体としては、例えば、銅フタロシアニン、チタニルフタロシアニン等の金属フタロシアニン、クロロフィル、ヘミン、もしくはそれらの誘導体、ルテニウム、オスミウム、鉄、または亜鉛の錯体などを用いることができる。
有機色素としては、例えば、メタルフリーフタロシアニン、シアニン系色素、メタロシアニン系色素、キサンテン系色素、トリフェニルメタン系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、フタロ／ナフタロ混合フタロシアニン系色素、ジピリジルルテニウム錯体色素、ターピリジルルテニウム錯体色素、フェナントロリンルテニウム錯体色素、フェニルキサンテン色素、トリフェニルメタン色素、クマリン色素、アクリジン色素、またはアゾ金属錯体色素などが好適に用いられる。
【００２５】
増感色素は、上記の半導体層の表面に付着している。付着の形態については、化学吸着、物理吸着、または堆積など、どのような付着形態でもよい。付着させる方法としては、例えば増感色素を含む溶液中に、半導体層を形成する多孔質膜を浸漬した後、加熱する方法がある。
【００２６】
管状容器１１の内部に充填される電解液１４としては、Ｉ- ／Ｉ3-系、Ｂｒ- ／Ｂｒ3-系、キノン／ハイドロキノン系などのレドックス電解質を、アセトニトリル、炭酸プロピレン、エチレンカーボネートなどの、電気化学的に不活性な溶媒、またはこれらの混合溶媒に、溶かした電解液を用いることができる。例えば、Ｉ- ／Ｉ3-系の電解液としては、ヨウ素のアンモニウム塩、またはヨウ化リチウムとヨウ素を混合したものを用いることができる。
【００２７】
光電極１３に対する対向電極１５には、例えば、白金、または導電性材料表面に白金の薄膜を形成したもの、ロジウム、ルテニウム、酸化ルテニウム、カーボン等の導電性材料を用いることができる。これらの導電性材料は、電解液の還元反応を十分な速さで行わせる触媒能を持っており、好適である。
対向電極１５としては、その形状が、例えば、棒状、コイル状に形成されたものが用いられる。
【００２８】
管状容器の両端の封止部は以下のように構成されている。
図２は、本発明にかかる色素増感太陽電池の封止部を形成する方法を説明するための断面図である。
管状容器形成用のガラス管１１Ａの内周面には、前述の通り、透明導電膜１２と、この透明導電膜上の光電極１３とが順次形成されている。
ガラス管１１Ａの他端部（図の管軸方向左側端部）の一部には、後に対向電極１５を絶縁しながらその小径リード部を管外に導出する封止部を形成するために、透明導電膜１２等が形成されていない非被膜形成領域１２Ａが存在する。
【００２９】
このガラス管１１Ａの内部に、電極マウント１０を挿入する（図２（ａ））。電極マウント１０は、対向電極１５の両端に、金属線よりなる内部リード１６、１６、金属箔３１、３２、金属線よりなる外部リード１７、１８の連結体であるが、対向電極１５の一端（右端）と内部リード１６は、絶縁体１９を介して連結されている。
【００３０】
ガラス管１１Ａの内部に挿入された電極マウント１０は、左右の矢印で示すように、両端が引っ張られ、光電極１３と離間した状態で独立に空中で保持される。この状態で管状容器１１の両端部は、バーナーや、局所加熱ヒーター等の適宜の加熱手段により加熱される。
ガラス管１１Ａの両端部が適度に熱せられて、その一部が溶融し軟化した後、この両端を、矢印で示すように上下から圧潰することで、封止部２１、２２が形成される（図２（ｂ））。
【００３１】
この圧潰により形成された封止部２１、２２は平坦な板状の形状に成型され、図２（ｃ）に示す管状容器１１が形成される。
図２（ｃ）において、管状容器１１の他端部（左端部）は、対向電極１５の他端に形成されたリードが外部に導出される封止部２１であり、一端部（右端部）は、光電極１３のリードが外部に導出される封止部２２である。
この封止部２１、２２は、ガラス管１１Ａとは別個の封止用部材をキャップまたはプラグとして用いたような構成ではなく、管状容器形成用のガラス管１１Ａの端部を軟化させて加工し、開口する端部のガラスが溶け合って固まり、閉じた状態となっているため、封止部に間隙が生じにくく、気密性が高くて電界液が漏れることがない。
【００３２】
他端側（左端側）の封止部２１内には、金属箔３１が埋設され、その内端側（右端側）部分の表面上に、管状容器１１の内部から伸びる、対向電極１５の他端（左端）に接続された内部リード１６が、溶接等により接合されている。
金属箔３１の外端（左側）には、管状容器１１の外部に突出する外部リード１７が、内部リード１６と同様に、溶接等により接合されている。
管状容器１１の内外の電気的な接続は金属箔３１を介して行われる。これにより、ガラスと金属との熱膨張係数の差が大きいことによって封止後の冷却過程で熱応力が生じて封止部２１に亀裂などが生じることが防止される。熱応力が、金属箔３１の塑性変形で吸収されることにより、緩和されるからである。
なお、金属箔３１を用いずとも、外部リード１７が、例えば直径０．３ｍｍ以下などの細い金属線であれば、気密性に問題のない封止部を形成することができる。
【００３３】
光電極１３のリードが導出する一端側（右端側）の封止部２２内には、管状容器１１の内面に形成された透明導電膜１２が延在している。また、同様に金属箔３２が埋設され、その内端側（左端側）の表面上に管状容器１１の内部から伸びる内部リード１６が接合されている。
金属箔３１の外端側（右端側）には、管状容器１１の外部に突出する外部リード１８が同じく接合されている。
透明導電膜１２は、管状容器形成用ガラス管１１Ａの内面に沿って付着されているので、ガラス管１１Ａの端部を圧潰して封止部２２が形成されたときにも、管状容器１１の胴部から当該封止部２２にまで連続した状態が維持される。仮に、透明導電膜の一部が剥離し、あるいは不連続となった場合であっても、圧潰されることにより、この透明導電膜１２と、封止部２２内に埋設された金属箔３２、内部リード１６、外部リード１８とが接触し、電気的に接続される。
【００３４】
金属箔３２の内端側（左端側）部分に接続した内部リード１６の内端部（左端部）には、対向電極１５の一端（右端）に物理的に固定され連結された絶縁体１９が連結されている。  
この内部リード１６の外端部は、金属箔３２の表面に溶接等により接合されている。以上において、絶縁体１９は、例えばガラス部材であり、内部リード１６は、金属線材などである。対向電極１５と絶縁体１９との間、および絶縁体１９と内部リード１６との間の固定は、溶着、巻着などの方法により適宜行われる。
【００３５】
こうして、管状容器１１内の対向電極１５は、両端の封止部２１、２２によって固定され、光電極１３と離間した状態で保持されている。そして、この対向電極１５は、透明導電膜１２と接触している内部リード１６に対し、絶縁体１９を介して物理的に連結されていることにより、絶縁された状態である。
【００３６】
管状容器１１への電解液１４の充填は、注入管を介してなされる。これについて、図３を用いて説明する。
図３は、本発明にかかる色素増感型太陽電池の管状容器内に電解液を充填する方法を説明するための断面図である。
両封止部２１、２２を形成した後、管状容器１１の非被膜形成領域１２Ａに注入管２３が設けられる。この注入管２３から、管状容器１１の内部へ電解液１４を注入し（図３（ａ））、管状容器１１内を満たした後、この注入管２３の端部を熱して封管する（図３（ｂ））。２３Ａは、注入管２３の封止チップである。
【００３７】
再び図１に戻り、この色素増感型太陽電池の動作について説明する。外部から管状容器１１に入射した光は、この管状容器１１と透明導電膜１２を透過し、光電極１３に照射される。すると、光電極１３の半導体層に吸着された色素が励起されて電子を発生する。この電子は、色素から半導体層に受け渡される。電子を失った色素は、電解液１４のイオンから電子を受け取り、この電子を渡した電解質分子は、対向電極１５から電子を受けとる。こうして、外部リード１７、１８間に起電力が発生する。
【００３８】
上記のようにして太陽電池の封止部を構成することにより、管状容器の端部は、ガラスが溶け合って固まり、気密に封止されるので、内部に充填された電解液が漏洩することがない。
また、封止部はガラスにより形成されているので、太陽光に含まれる紫外線が照射されても劣化することはなく、長期間にわたって安定して使用することができる。
また、封止部に埋設した金属箔を介して、管状容器の内外の電気的な接続をしているので、封止後に冷却する過程で、ガラスと金属の熱膨張係数の違いにより生じる応力を緩和することもできる。そのため、封止部に亀裂などが生じるのを防ぐことができ、電解液が漏洩することがない。
【００３９】
次に、本発明の他の実施例にかかる色素増感型太陽電池について説明する。
図４（ａ）は、本発明の他の実施例にかかる色素増感型太陽電池を管軸方向で切断した断面図、図４（ｂ）は管径方向に沿って切断した図４（ａ）のＢ−Ｂ’断面図を示す。
本実施形態においては、図１に示した第１の実施形態と、対向電極１５の形態、対向電極１５のリードに係る他端側の封止部２１の構造、並びに、対向電極１５を保持する絶縁体１９のみが異なる。これ以外の構成については既述の実施例と同様であるから、説明を省略する。
【００４０】
管状容器１１の内部には、管軸に沿って棒状の対向電極１５が挿入されている。対向電極１５は、例えば、前述のように白金などの金属棒材よりなるもの、ガラスや導電性材料からなる棒材に白金薄膜を形成したものなどで構成することができる。
対向電極１５は、両端が絶縁体１９、１９により透明導電膜と離間した状態で電気的に絶縁され保持されている。この例における絶縁体１９は、例えばリング状のガラス部材であり、孔の内周面で対向電極１５を保持している。
対向電極１５の他端（左端）から外方に伸びる、径の小さい小径リード部１５Ａが形成されている。この小径リード部１５Ａは、封止部形成後の冷却過程において対向電極１５とガラス管１１Ａのガラスとの熱膨張係数の差によって生じる応力を可能な限り小さくするためのものである。
管状容器１１の他端（左端）側の封止部２１は、管状容器１１の外部に突出する対向電極１５の小径リード部１５Ａに溶融して接着したバッファガラス層２４が形成され、このバッファガラス層２４に、管状容器１１の端部のガラスが溶融して接着されることによって形成されている。
【００４１】
他端側の封止部２１は、以下のようにして形成される。
まず、一端側の封止部２２が形成された管状容器形成用ガラス管１１Ａの内部に対向電極１５を挿入する。
次に、対向電極１５の小径リード部１５Ａにおける封止すべき部分の外周に、周方向にわたってバッファガラス層２４を形成する。
ここで、バッファガラスとは、管状容器１１またはガラス管１１Ａのガラスの熱膨張係数よりも大きく、対向電極１５の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有するガラスである。
バッファガラス層２４を形成する方法としては、バッファガラス材を加熱し軟化させて、対向電極１５の小径リード部１５Ａに周方向に巻きつけてもよいし、リング状のバッファガラス材を対向電極１５の小径リード部１５Ａに挿入して、後から加熱して小径リード部１５Ａと接着させてもよい。
【００４２】
そして、管状容器１１の非被膜形成領域１２Ａに形成した注入管（不図示）等を利用して、管状容器１１の内部を排気して減圧状態にする。
ガラス管の封止部２１を形成すべき端部領域部分を加熱して軟化させる。すると、端部領域部分は、溶融するとともに内側に収縮してバッファガラス層２４と密着し、封止部が形成される。
【００４３】
このように、対向電極と管状容器との間にバッファガラス層を介在させ、容器内を減圧状態に排気して、加熱した個所を収縮させることによっても封止部を形成することができる。
この構成によれば、バッファガラス層が中間層として存在することにより、膨張収縮の差から生じる熱応力が緩和されるため、対向電極が棒状であっても封止後の冷却過程で封止部に亀裂が入るなどの損傷が生ずるおそれがない。
【符号の説明】
【００４４】
１      太陽電池
１０    電極マウント
１１    管状容器
１１Ａ  ガラス管
１２    透明導電膜
１２Ａ  非被膜形成領域
１３    光電極
１４    電解液
１５    対向電極
１５Ａ  小径リード部
１６    内部リード
１７    外部リード
１８    外部リード
１９    絶縁体
２１    封止部
２２    封止部
２３    注入管
２３Ａ  注入管の封止チップ
２４    バッファガラス層
３１    金属箔
３２    金属箔
【図１】
2011068058.tif 000003
【図２】
2011068058.tif 000004
【図３】
2011068058.tif 000005
【図４】
2011068058.tif 000006
【図５】
2011068058.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成23年8月8日(2011.8.8)
【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】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
透明なガラスよりなる管状容器の内面に、透明導電膜と、この透明導電膜上に形成された、色素が吸着された半導体膜よりなる光電極と、この光電極と離間した状態で管状容器内に設けられた対向電極とを備え、当該管状容器に電解液が密封された色素増感型太陽電池において、
前記管状容器の両端は、当該管状容器のガラスが溶融して圧潰された封止部が形成され密閉されており、
一端側の封止部内には、前記圧潰されたガラスの変形に伴って変形された透明導電膜が延在し、当該透明導電膜に電気的に接続された外部リードが、当該封止部から管状容器の外部に導出されており、
他端側の封止部からは、前記対向電極に電気的に接続されたリードが管状容器の外部に導出されていることを特徴とする色素増感型太陽電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の色素増感型太陽電池は、透明なガラスよりなる管状容器の内面に、透明導電膜と、この透明導電膜上に形成された、色素が吸着された半導体膜よりなる光電極と、この光電極と離間した状態で管状容器内に設けられた対向電極とを備え、当該管状容器に電解液が密封された色素増感型太陽電池において、
前記管状容器の両端は、当該管状容器のガラスが溶融して圧潰された封止部が形成され密閉されており、
一端側の封止部内には、前記圧潰された封止部の変形に伴って変更された透明導電膜が延在し、当該透明導電膜に電気的に接続された外部リードが、当該封止部から管状容器の外部に導出されており、
他端側の封止部からは、前記対向電極に電気的に接続されたリードが管状容器の外部に導出されていることを特徴とする。
【国際調査報告】
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