(57)【要約】【課題】常圧の不活性ガス雰囲気下において、湿式光発電素子への電解液の封入を行い、製造工程の低コスト化を図ると共に、電解液の揮発による湿式光発電素子の出力低下を防止する。【解決手段】本発明の光発電素子の製造方法においては、湿式光発電素子に電解液の封入を行う際に、シリコン樹脂などの封止部材１８を採用し、第一の基板１２に封止部材１８を設けた後、不活性ガスの常圧雰囲気下で、電解液を光発電素子内に滴下する。その後、第二の基板１１を第一の基板１２に整合させ、これらを高さ方向に加圧する。封止部材１８の高さ方向の寸法が縮小する程度に加圧することにより、封止材を第一の導電膜１４及び第二の導電膜１３に圧着する。【選択図】図８
2019021767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の電極と第二の電極と電解液と光発電部と封止部材からなる光発電素子であって、
第一の電極は、第一の基板とその上に形成された第一の導電膜からなり、
第二の電極は、第二の基板とその上に形成された第二の導電膜からなり、
前記第一の電極と前記第二の電極は、前記第一の導電膜と前記第二の導電膜が向かい合うように対向して配置されており、
前記封止部材は、前記第一の導電膜と前記第二の導電膜との間に設けられており、
前記第一の導電膜と前記第二の導電膜と前記封止部材によって区画された空間内に前記電解液及び光発電部が設けられている、光発電素子において、
（１）前記第一の電極の上に、前記光発電部および前記封止部材が形成される工程、
（２）５００ヘクトパスカル（ｈｐａ）以上の不活性ガス雰囲気において、前記第一の電極の上に前記電解液が配置される工程、
（３）前記封止部材の上に前記第二の電極が載置され、前記第一の電極及び前記第二の電極の間の距離が小さくなるように加圧する工程
を有する光発電素子の製造方法。
【請求項２】
第一の電極と第二の電極と電解液と光発電部と封止部材からなる光発電素子であって、
第一の電極は、第一の基板とその上に形成された第一の導電膜からなり、
第二の電極は、第二の基板とその上に形成された第二の導電膜からなり、
前記第一の電極と前記第二の電極は、前記第一の導電膜と前記第二の導電膜が向かい合うように対向して配置されており、
前記封止部材は、前記第一の導電膜と前記第二の導電膜との間に設けられており、
前記第一の導電膜と前記第二の導電膜と前記封止部材によって区画された空間内に前記電解液及び光発電部が設けられている、光発電素子において、
（１）前記第一の電極の上に、前記封止部材が形成される工程、
（２）５００ヘクトパスカル（ｈｐａ）以上の不活性ガス雰囲気において、前記第一の電極の上に前記電解液が配置される工程、
（３）前記封止部材の上に前記光発電部が形成された前記第二の電極が載置され、前記第一の電極及び前記第二の電極の間の距離が小さくなるように加圧する工程
を有する光発電素子の製造方法。
【請求項３】
前記加圧する工程の後に、
前記第一の電極及び前記第二の電極の間の距離を固定するための部材を取り付ける工程
を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の光発電素子の製造方法。
【請求項４】
前記加圧する工程の後に、
前記第一の電極及び前記第二の電極の間の距離を固定するため、樹脂封止工程
を有することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光発電素子の製造方法。
【請求項５】
前記封止部材の材料が、
ニトリルゴム、水素化ニトリル（ＨＮＢＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、シリコーン樹脂ゴム、フッ化ビニリデン系フッ素ゴム（ＦＫＭ）、テトラフルオロエチレン−プロピレン系フッ素ゴム（ＦＥＰＭ）、アクリル、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ブチルイソブチエン・イソプレンゴム：ＩＩＲ、）、ポリウレタン、クロロスルフォン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ステンレス鋼）、パーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）、フロロシリコ−ンゴム（ＦＶＭＱ）のいずれかから選ばれたものであることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光発電素子の製造方法。
【請求項６】
前記不活性ガス雰囲気は、水分及び酸素を含まない雰囲気であることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光発電素子の製造方法。
【請求項７】
第一の電極と第二の電極と電解液と光発電部と封止部材からなる光発電素子であって、
第一の電極は、第一の基板とその上に形成された第一の導電膜からなり、
第二の電極は、第二の基板とその上に形成された第二の導電膜からなり、
前記第一の電極と前記第二の電極は、前記第一の導電膜と前記第二の導電膜が向かい合うように対向して配置されており、
前記封止部材は、前記第一の導電膜と前記第二の導電膜との間に設けられており、
前記第一の導電膜と前記第二の導電膜と前記封止部材によって区画された空間内に前記電解液及び光発電部が設けられており、
前記封止部材は、前記第一の電極及び前記第二の電極の間の距離が小さくなるように圧縮されたものである光発電素子。
【請求項８】
前記第一の電極及び前記第二の電極の間の距離を固定するための部材を有する請求項７に記載の光発電素子。
【請求項９】
前記封止部材の材料が、
ニトリルゴム、水素化ニトリル（ＨＮＢＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、シリコーン樹脂ゴム、フッ化ビニリデン系フッ素ゴム（ＦＫＭ）、テトラフルオロエチレン−プロピレン系フッ素ゴム（ＦＥＰＭ）、アクリル、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ブチルイソブチエン・イソプレンゴム：ＩＩＲ、）、ポリウレタン、クロロスルフォン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ステンレス鋼）、パーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）、フロロシリコ−ンゴム（ＦＶＭＱ）のいずれかから選ばれたものであることを特徴とする、請求項７又は８に記載の光発電素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光発電素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光エネルギーを電気エネルギーに変換する光発電素子には、いわゆる太陽電池をはじめとして様々な種類の素子や装置が考案されている。そして、これらの光発電素子は、光発電効果を有する物質として、シリコン系の材料を用いるものと、化合物系の材料を用いるものに大別される。
【０００３】
シリコン系の材料を用いるものには、代表的なものとして、単結晶シリコン、多結晶シリコン、ヘテロ接合型、アモルファスシリコン、薄膜多結晶シリコンを用いたものがある。
一方、化合物系の材料を用いるものとしては、ＩＩＩ−Ｖ族系の化合物、ＣＩＳ（主成分に銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、セレン（Ｓｅ）を用いたもの）、ＣＩＧＳ（主成分に銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ），セレン（Ｓｅ）を用いたもの）、ＣｄＴｅ、有機薄膜、色素増感型のものなどがある。
【０００４】
これらの中でも、素子の中に電解質（以下、「電解液」とも言う。）を用いる湿式の太陽電池は、比較的簡単な材料で製造できることから、製造コストが低いという利点がある。特に、グレッツェルセルとも呼ばれている色素増感太陽電池（Ｄｙｅ  Ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄ  Ｓｏｌａｒ  Ｃｅｌｌ、ＤＳＣ、またはＤＳＳＣ）は、色素によって起電力を増加することができ、実用的な低コスト太陽電池として注目を集めている。
【０００５】
色素増感太陽電池の基本的な構造は、ガラス板又は透明プラスチックシートの表面に、インジウム／スズ系の透明電導層を設けた２枚の電極を有している。そして、一方の電極の透明電導層の上には、二酸化チタンなどの微粒子を固定し、さらに、この微粒子にルテニウム系などの有機色素を吸着されている。また、他方の電極として、透明電導層の上には、白金や炭素などが形成されている。そして、これらの２つの電極の間に電解液として、ヨウ素溶液などの酸化還元体を充填し、封止部材（以下「シール部材」とも言う）を用いて密閉した構造となっている。
【０００６】
しかし、これらの湿式太陽電池においては、電解液が他の部材を腐食する、電解液が漏洩する、電解液が揮発するなどの技術的問題点が存在しており、電解液を安定的に、確実に太陽電池内に挿入・封止することが重要な技術課題となっている。
【０００７】
従来の湿式太陽電池における電解液の挿入・封止においては、毛細管現象を用いたキャピラリー方式又は真空圧着機を使用した真空滴下方式の二種類が一般的に用いられていた。
しかし、キャピラリー方式は、スループットの関係から大量生産には不向きな面がある。また、真空滴下方式は、封止部材としてＵＶ硬化樹脂を用いることから、製造の煩雑性が大きい上に、ＵＶ硬化樹脂の耐腐食性、耐水性等の点で、耐久性に課題あるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２２０６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１には、短時間で大面積の色素増感太陽電池を製造するための方法が開示されている。この製造方法によれば、まず、基材上に、第１電極層と金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を積層した基板を用意する。次に、対向基材上に金属酸化物からなる第２電極層が積層された対電極基材を用意する。そして、上記第１電極層上または上記第２電極層上のいずれか一方に、ＵＶ硬化樹脂からなるシール部材を、上記多孔質層の外周よりも広い内周を有する枠状に形成する（シール部材形成工程）。その後、電解質層を形成し、上記多孔質層を積層した基板と上記対電極基材とを減圧下で貼り合わせ、ＵＶ照射による基板固定化工程を経て、色素増感太陽電池を製造する。
しかしながらこのような製造方法では、減圧下での基板張り合わせ工程を有することから、大きな減圧下の製造設備を必要とし、製造工程が高コスト化する。また、シール部材にＵＶ硬化樹脂を用いているため、ＵＶ硬化樹脂が硬化するまでの硬化時間を要することなり、製造効率が低下する。さらに、シール部材へのＵＶ照射によって、太陽電池に用いている色素が劣化する虞がある。また、ＵＶ硬化樹脂は、シール部材としての耐久性にも課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の代表的な実施形態に係る光発電素子は、
第一の電極と第二の電極と電解液と光発電部と封止部材からなる光発電素子において、
第一の電極は、第一の基板とその上に形成された第一の導電膜からなり、
第二の電極は、第二の基板とその上に形成された第二の導電膜からなり、
前記第一の電極と前記第二の電極は、前記第一の導電膜と前記第二の導電膜が向かい合うように対向して配置され、
前記封止部材は、前記第一の導電膜と前記第二の導電膜との間に設けられ、
前記第一の導電膜と前記第二の導電膜と前記封止部材によって区画された空間内に前記電解液及び光発電部が設けられており、
その製造方法は、
前記第一の電極上に、前記光発電部および前記封止部材が形成される工程、
５００ヘクトパスカル（ｈｐａ）以上の不活性ガス雰囲気において、前記第一の電極上に前記電解液が配置される工程、
前記シール部材上に前記第二の電極が載置され、前記シール部材を加圧する方向に加圧する工程を有している。
【００１１】
また、本発明の他の代表的な実施形態に係る光発電素子は、
第一の電極と第二の電極と電解液と光発電部と封止部材からなる光発電素子において、
第一の電極は、第一の基板とその上に形成された第一の導電膜からなり、
第二の電極は、第二の基板とその上に形成された第二の導電膜からなり、
前記第一の電極と前記第二の電極は、前記第一の導電膜と前記第二の導電膜が向かい合うように対向して配置され、
前記封止部材は、前記第一の導電膜と前記第二の導電膜との間に設けられ、
前記第一の導電膜と前記第二の導電膜と前記封止部材によって区画された空間内に前記電解液及び光発電部が設けられており、
その製造方法は、
前記第一の電極上に前記封止部材が形成される工程、
５００ヘクトパスカル（ｈｐａ）以上の不活性ガス雰囲気において、前記第一の電極上に前記電解液が配置される工程、
前記シール部材上に前記光発電部が形成されている前記第二の電極が載置され、前記シール部材を加圧する方向に加圧する工程を有している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る光発電素子の製造方法によれば、大きな減圧環境を保つ製造設備を必要とすることがないため、製造工程のコストを低下させることができる。また、シール部材にＵＶ硬化樹脂を用いないため、製造時間を短縮することができる。さらに、シール部材にＵＶ照射を行うことがないので、光発電部に用いている色素を劣化させることがない。
また、シール材自体に耐久性に優れた材料を選択することが可能となる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】光発電素子の基本構造を示す断面図。
【図２】タンデム型光発電素子の断面図。
【図３】第一の基板上に第一の光発電層が形成された断面図。
【図４】第一の光発電層を取り囲むように封止部材が配置された図。
【図５】型抜きされたシート状の封止部材。
【図６】電解液の滴下工程を示す断面図。
【図７】基板の張合せ工程を示す断面図。
【図８】基板の加圧工程を示す断面図。
【図９】金具で固定された光発電素子の断面図。
【図１０】第二の基板上にのみ光発電層が形成された光発電素子の断面図。
【図１１】第一の基板上にのみ光発電層が形成された光発電素子の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。
（光発電素子の構造）
図１は、光発電素子の基本構造を示す断面図である。図２は、図１の基本構造において、光発電部及び電荷交換層を配置した代表的な一例の断面図である。
本発明の光発電素子及びその製造方法は、図１に記載した基本構造を有する光発電素子の全てに適用可能なものである。図２は、本発明を適用する具体的な光発電素子の一例として記載したものであり、何ら本発明が適用される光発電素子の構成を限定するものではない。
したがって、図２に示される第一の光発電層、第二の光発電層、電荷交換層は、本発明を構成するための必須の要件ではなく、適宜、省略、置き換えることが可能である。また、湿式太陽電池に用いられるその他の要素を適宜付け加えることも可能である。
なお、本出願の図面においては、特に図１乃至図４、図６乃至図８、図７及び図８，図１０及び図１１の断面図において、光発電素子の構成を判りやすく表記するため、断面図の縦方向と横方向は縮尺比率が大きく異なって記載されている。
【００１５】
図１において、第一の基板１２及び第二の基板１１のうち、少なくとも光入射側となる第二の基板は透明材料で構成されており、好ましくは、双方とも透明材料で構成されている。透明材料としては、ガラスが一般的であるが、ガラス以外にもプラスチック等の樹脂でもよく、可撓性を有する材料であっても良い。
第一の基板１２の上面には第一の導電膜１４が形成されている。この第一の導電膜は、好ましくはＦＴＯ（フッ素ドープ酸化錫）であるが、ＦＴＯ層以外にも、例えば、インジウム−スズ複合酸化物（ＩＴＯ）でもよい。
第一の基板１２に第一の導電膜１４が形成された部材を第一の電極という。
第二の基板上には、透明な第二の導電膜１３形成されている。第二の導電膜１３は、好ましくはＦＴＯ（フッ素ドープ酸化錫）であるが、ＦＴＯ層以外にも、例えば、インジウム−スズ複合酸化物（ＩＴＯ）でもよい。
第二の基板１１に第二の導電膜１３が形成された部材を第二の電極という。
【００１６】
次に、図２において、第二の導電膜１３の上には、光発電部を構成する部材として、第二の光発電層１６が形成されている。第二の光発電層としては、酸化物半導体層が代表的であり、具体的には、ＴｉＯ２、ＳｎＯ、ＺｎＯ、ＷＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＳｒＯ３などの酸化物半導体が好ましい。
また、第二の光発電層としては、ＣｄＳ、ＺｎＳ、Ｉｎ２Ｓ、ＰｂＳ、Ｍｏ２Ｓ、ＷＳ２、Ｓｂ２Ｓ３、Ｂｉ２Ｓ３、ＺｎＣｄＳ２、ＣｕＳ２などの硫化物半導体でもよい。さらに、第二の光発電層としては、ＣｄＳｅ、Ｉｎ２Ｓｅ２、ＷＳｅ２、ＰｂＳｅ、ＣｄＴｅなどの金属カルコゲナイドも適用可能である。
また、ＧａＡｓ、Ｓｉ、Ｓｅ、ＩｎＰなどの元素半導体などでもよい。
さらに、第二の光発電層としては、ＳｎＯとＺｎＯとの複合体、ＴｉＯ２とＮｂ２Ｏ５の複合体などの、上述した物質の２種以上よりなる複合体を用いることもできる。
さらに、第二の光発電層としては、ＣｕＯ，ＭｇＯ，ＺｎＯ，ＳｒＴｉＯ３，窒化炭素、グラフェン等でも良い。
なお、第二の光発電層として用いる半導体の種類はこれらに限定されるものではなく、２種類以上混合して用いることもできる。
これらの材料からなる第二の光発電層１６の層厚は、高さ方向で３〜３０μｍであることが好ましく、より好ましくは６〜２０μｍである。
【００１７】
また、これらの第二の光発電層１６には、増感色素を担持させることもできる。第二の光発電層１６に担持させる色素は増感作用を示すものであれば以下に示す様々な色素が適用可能である。例えば、Ｎ３錯体、Ｎ７１９錯体（Ｎ７１９色素）、Ｒｕターピリジン錯体（ブラックダイ）、Ｒｕジケトナート錯体などのＲｕ錯体、クマリン系色素、メロシアニン系色素、ポリエン系色素などの有機系色素；金属ポルフィリン系色素やフタロシアニン色素などが増感色素として適用可能である。これらの中では、Ｒｕ錯体が好ましく、特に、可視光域に広い吸収スペクトルを有するため、Ｎ７１９色素およびブラックダイが特に好ましい。
また、これらの色素は単独で用いてもよいし、もしくは２種類以上を混合して用いることもできる。
【００１８】
第一の導電膜上には、電荷交換層１５が形成されている。電荷交換層としては白金（Ｐｔ）膜が好ましいが、白金（Ｐｔ）膜の代わりに、カーボン薄膜や導電性ポリマー等を用いることもできる。
電荷交換層の上には、光発電部を構成する部材として、第一の光発電層２１が形成されている。第一の光発電層は、電荷交換層１５の上に、二酸化ケイ素微粒子１０が分散されて形成されている。
【００１９】
第一の光発電層２１を構成する二酸化ケイ素微粒子１０は、２酸化ケイ素の結晶質である人工水晶粒を５％のフッ化水素酸水溶液に浸漬し、水洗後に乾燥し、その後、粒の長径が、２０〜５０ｎｍになるよう粉砕したものを用いた。
浸漬する水溶液には、フッ化水素酸以外に塩化水素酸が活用でき、また人工水晶が最も有用であるが、溶融石英ガラス、ソーダ石灰ガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス等のガラス粒も使用できる。
【００２０】
なお、第一の光発電層２１を構成する二酸化ケイ素微粒子１０は、ハロゲン化水素酸水溶液などで処理を行わないものであっても光発電層として用いることができる。
【００２１】
そして、第一の光発電層２１と第二の光発電層１６との間には、四方を封止部材１８によって囲まれた状態で電解液１９が封入されている。電解液１９としては、従来の色素増感太陽電池で使用されるものが使用可能である。
【００２２】
電解液としては、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化セシウムなどの金属ヨウ化物とヨウ素の組み合わせや、テトラアルキルアンモニウムヨーダイド、ピリジニウムヨーダイド、イミダゾリウムヨーダイドなどの第４級アンモニウム化合物のヨウ素塩−ヨウ素の組み合わせ、あるいは前記ヨウ素、ヨウ素化合物のかわりに臭素化合物−臭素の組み合わせ、コバルト錯体の組み合わせ等でもよい。
【００２３】
電解液がイオン性液体の場合は、特に溶媒を用いなくてもよい。電解液は、ゲル電解液、高分子電解液、固体電解質でもよく、また、電解液の代わりに有機電荷輸送物質を用いてもよい。
【００２４】
電解液１９が溶液状のものである場合の溶媒としては、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリルのようなニトリル系溶媒や、エチレンカーボネートのようなカーボネート系溶媒、エーテル系溶媒、などが挙げられる。
【００２５】
図２の例で用いられている電解液１９は、具体的には、ＬｉＩを０．１ｍｏｌ、Ｉ２を０．０５ｍｏｌ、４−テトラ−ブチルピリジンを０．５ｍｏｌ、テトラブチルアンモニウムヨージドを０．５ｍｏｌ、アセトニトリル溶媒に添加したものである。
【００２６】
また、この第一の光発電層２１と第二の光発電層１６との間の高さ方向の間隔は、短い方が電荷の移動が容易となるため、可能な限り短くすることが望ましい。
図２においては、高さ方向の電解液１９が充填された部分の厚み、すなわち第一の導電膜１４と第二の導電膜１３との間の高さ方向の間隔は、約２０μｍが好ましい。
【００２７】
（光発電素子の製造方法）
次に、光発電素子の製造方法の代表的な実施形態について説明する。
まず、図３に例示するように、本実施態様の光発電素子の製造方法は、第一の電極（第一の基板１２の上に第一の導電膜１４を設けたもの）に電荷交換層１５が形成され、電荷交換層１５の上面に、二酸化ケイ素微粒子１０からなる第一の光発電層２１が形成されたもの（以下、「光発電部付き第一電極」という。）を準備する。この「光発電部付き第一電極」は、製造後、封止部材の取付までの間は、素子内への水分や不純物などの混入などを避けるため、真空チャンバーで保管されることが望ましい。
【００２８】
（封止部材とその配置工程）
次に、図４に図示されるように、「光発電部付き第一電極」に対して、第一の光発電層２１を取り囲むように封止部材１８を配置する。
なお、図１，２，４，６，７，８，１０、１１においては、封止部材１８は、横方向の寸法よりも高さ方向の寸法が大きく描かれているが、これは、光発電素子の構成を判りやすく表すために、断面図の縦方向と横方向の縮尺比率を便宜的に変更していることによるものである。
封止部材１８は、実際には、図５に示されるようにシート状の部材である。図５に示した封止部材は、シートの厚さが約５０μｍのシリコン樹脂であり、型抜きの加工を行うことにより、光発電素子の封止部材として適切な形状に自在に加工することが可能である。
なお、封止部材に用いられる材料の厚さは、５０μｍに限定されるものではなく、様々な厚みのある材料が選択可能である。また、封止部材の製造は、一つ一つの光発電素子ごとに製造しても良いし、型抜き加工などにより、１枚の大型のシートから、複数の光発電素子に用いる封止部材を同時に加工製造しても良い。
また、シート状の封止部材を採用することにより、封止部材を光発電素子の導電膜の上に、ｒｏｌｌ  ｔｏ  ｒｏｌｌ方式によって貼り付けて製造することも可能となり、光発電素子の製造効率の向上を図ることができる。
【００２９】
封止部材の材料としては、シリコン樹脂に限定されるものではなく、Ｏリングの材料として用いられるものが幅広く適用可能である。
例えば、二トリルゴム（ＮＢＲ：ｎｉｔｒｉｌｅ  ｒｕｂｂｅｒ）、水素化ニトリル（ＨＮＢＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ：ｓｔｙｒｅｎｅ−ｂｕｔａｄｉｅｎｅ  ｒｕｂｂｅｒ）、シリコーン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）樹脂ゴム、フッ化ビニリデン系フッ素ゴム（ＦＫＭ）、アクリル、クロロプレンゴム（ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｏｐｒｅｎｅ）、エチレンプロピレンゴム（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  Ｒｕｂｂｅｒ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ブチルイソブチエン・イソプレンゴム：ＩＩＲ、）、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、クロロスルフォン化ポリエチレン（ＣＳＭ、商品名：ハイパロン）、ポリテトラフルオロエチレン  （ＰＴＦＥ：ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ、商品名：テフロン＜登録商標＞）、ステンレス鋼（ＳＵＳ：Ｓｔｅｅｌ  Ｕｓｅ  Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）、パーフルオロエラストマー（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｅｌａｓｔｏｍｅｒ、ＦＦＫＭ）、フロロシリコ−ンゴム（ＦｌｕｏｒｏＳｉｌｉｃｏｎｅ  Ｒｕｂｂｅｒ、別名  フルオロプロピルメチルビニルシリコーンゴム（Ｆｌｕｏｒｏ  Ｐｒｏｐｙｌ  Ｍｅｔｙｌ  Ｖｉｎｙｌ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅ  Ｒｕｂｂｅｒ），  ＦＶＭＱ）等を用いることができる。
また、とろける接着シート（京セラ株式会社）といった部材も使用可能である。
【００３０】
（電解液の滴下工程）
次に、図６に示されるように、封止部材が形成された、「光発電部付き第一電極」上に電解液を滴下する。本実施例で用いられる電解液は、ミクロンオーダーで、電解液中の水分、酸素が取り除かれたものを用いることが好ましい。
そして、電解液の滴下は、ほぼ常圧の不活性ガス雰囲気下で行う。不活性ガス雰囲気における気圧は、常圧を中心として約０．５気圧（５００ｈｐａ）以上の圧力下で行うことが好ましい。また、不活性ガス雰囲気としては、水分や酸素等を含まない、窒素ガス、アルゴンガスなどの雰囲気で行うことが好ましい。  
【００３１】
（電極張り合わせ・加圧工程）
電解液の滴下後、図７に示すように、電解液が滴下された「光発電部付き第一電極」に、第二の電極に光発電部（第二の光発電層１６）が形成された部材（以下、「光発電部付き第二電極」）を速やかに張り合わせる。
なお、「光発電部付き第二電極」についても、「光発電部付き第一電極」と同様、その製造後、張り合わせ工程を行うまでの間は、素子内への水分や不純物などの混入などを避けるため、真空チャンバーで保管されることが望ましい。
そして、「光発電部付き第一電極」と「光発電部付き第二電極」の張り合わせ位置が固定された後、図８に示すように、光発電素子を高さ方向に加圧し、封止材、第一の電極、第二の電極によって、電解液の封止を行う。
本実施例においては、厚みが約５０μｍのシリコン樹脂リング（封止部材）が約１／２の厚みに圧縮されるまで第一の電極及び第二の電極を加圧し、封止部材１８が第一の導電膜１４及び第二の導電膜１３に完全に密着させる。
なお、封止部材の加圧圧縮される前の厚みと加圧圧縮後の厚みの関係は、１／２に限定されるものではない。加圧圧縮前の封止部材の厚みは、最適出力を得るための第一の導電膜と第二の導電膜の間の距離よりも大きいものであれば良い。
【００３２】
このようにして得られた封止部材１８は、電解液を封止する機能以外に、光発電素子において、第一の電極および第二の電極の間の間隔を維持するスペーサとしての機能も発揮することができる。
【００３３】
（追加的処理）
上記の工程によって製造された光発電素子については、光発電素子の防湿、劣化防止、電解液の密封性をさらに高めるために、図９に示すような金具２２を用いて、第一の基板１２及び第二の基板１１の間の距離を固定することも可能である。
図９においては、金具２２は、第一の基板１２と第二の基板１１を挟み込んで固定しているが、金具による固定方法は、このような方法に限定されるものではない。
例えば、第二の基板１１と光発電素子が載置される基板（図示なし）との間に金具を設置して、第一の基板１２及び第二の基板１１の間の距離を固定することも可能である。
【００３４】
上記の工程によって製造された光発電素子については、さらに、光発電素子の防湿、劣化防止、電解液の密封性をさらに高めるために、フッ素樹脂の塗布、ＵＶ硬化樹脂等による樹脂封止工程を付加することも可能である。
【００３５】
本実施例によれば、常圧の環境下において電解液の注入を行うことにより、従来採用されてきた減圧雰囲気下での製造に比較して、低コストで光発電素子の製造を行うことができる。また、常圧の雰囲気下で電解液を光発電素子に導入することにより、電解液からの揮発性成分の揮発を抑制することが可能となる。さらに、水分や酸素を含まない不活性ガス雰囲気を用いることにより、光発電素子内に、光発電素子にとって障害の原因となる、水分やその他の不純物が混入を排除することができる。
このため、本実施例による製造方法を用いて製造した光発電素子は、電解液の封止・密封性に優れており、その結果、安定性に優れ、高効率の光発電を行うことができる。
また、封止部材にＵＶ硬化樹脂を用いずに、加圧による電解液の封止を行うため、従来、樹脂硬化のために要した製造時間を省略することができる。
さらに、従来、封止部材として用いられたエポキシ型のＵＶ硬化樹脂は、完全に硬化が終了しないと、その後電解液と反応を起こして、酸が発生しやすい傾向を有していた。しかし、本実施態様の発明においては、ＵＶ硬化樹脂を用いることなく、電解液を封止するため、封止部材の不完全な硬化に起因する光発電素子の障害を排除することができる。
【００３６】
上記の実施態様においては、光発電部として、第一の光発電層２１及び第二の光発電層１６を有する光発電素子に基づいて説明したが、本発明が適用される光発電素子は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明は、図１０に示されるような、光発電部として第二の光発電層１６のみを有する光発電素子に対しても適用可能である。また、図１１に示されるような、光発電部として第一の光発電層２１のみを有する光発電素子に対しても適用可能である。
また、光発電層の材料、形状や光発電のメカニズムについても、本実施例で記載したものに限らず、従来の湿式太陽電池で採用されている様々な材料、形状や発電メカニズムについて適用可能である。
【００３７】
また、上記の実施態様においては、第一の電極上に封止部材を設けた後に、第一の電極上に電解液を滴下し、該電解液が滴下された封止部材の上に第二の電極を被せる工程を説明した。しかし、第二の電極上に封止部材を設けた後に、第二の電極上に電解液を滴下し、該電解液が滴下された封止部材の上に第一の電極を被せる工程を採用しても良いことは言うまでもない。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加がある態様であっても本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００３９】
１０：二酸化ケイ素微粒子
１１：第二の基板
１２：第一の基板
１３：第二の導電膜
１４：第一の導電膜
１５：電荷交換層
１６：第二の光発電層
１８：封止部材
１９：電解液
２１：第一の光発電層
２２：金具
【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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