(57)【要約】【課題】従来から用いられている施設に備えられるものと同様の形状を有する部材で発電することが可能であって、発電性能に優れるとともに、耐久性、美観特性に優れた色素増感太陽電池セルの組込構造及び発電ブラインド用スラットを提供する。【解決手段】少なくとも、光電極１０と、該光電極１０と対向して設けられる対向電極２０とを有する色素増感太陽電池セル１が、一対の基材５Ａ、５Ｂの間に介挿された構造を有してなり、一対の基材５Ａ、５Ｂのうちの少なくとも一方の内面５ｂ側が導電性を有する導電層５１とされており、導電層５１と光電極１０及び対向電極２０とが電気的に接続されてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、光電極と、該光電極と対向して設けられる対向電極とを有する色素増感太陽電池セルが、一対の基材の間に介挿された構造を有してなり、
前記一対の基材のうちの少なくとも一方の内面側が、導電性を有する導電層とされており、
前記導電層と、前記光電極又は前記対向電極とが電気的に接続されていることを特徴とする色素増感太陽電池セルの組込構造。
【請求項２】
前記一対の基材のうち、前記光電極側に接した基材の少なくとも一部に、光透過用の開口部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の色素増感太陽電池セルの組込構造。
【請求項３】
前記開口部を覆う透明基板が設けられてい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セルの組込構造。
【請求項４】
前記導電層のシート抵抗が、該導電層に接続される前記光電極又は前記対向電極のシート抵抗よりも小さいことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の色素増感太陽電池セルの組込構造。
【請求項５】
前記光電極が導電性樹脂基板を有するとともに、前記対向電極が導電性樹脂基板又は金属箔を有し、前記導電性樹脂基板又は金属箔が前記導電層と接続されることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の色素増感太陽電池セルの組込構造。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の色素増感太陽電池セルの組込構造を有してなることを特徴とする発電ブラインド用スラット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色素増感太陽電池セルの組込構造及び発電ブラインド用スラットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料に代わるクリーンエネルギーの発電装置として太陽電池が注目され、シリコン系太陽電池、色素増感太陽電池又は有機薄膜太陽電池等の開発が進められている。とりわけ色素増感太陽電池は、高い光電変換効率を有するとともに安価で量産しやすいため、その構造及び製造方法が広く研究されている。また、太陽電池の低コスト化も世界中で活発に行われている中、色素増感太陽電池は次世代の太陽電池として期待されている。
【０００３】
上述のような色素増感太陽電池は、一般に、光電極と、対向電極と、電解液又は電解質層とを備えて構成され、また、光電極としては、少なくとも、透明導電層、半導体層、色素を有して構成されることが一般的である。このような色素増感太陽電池においては、例えば、光電極側に光が照射されると、半導体層に吸着された色素が光を吸収し、色素分子内の電子が励起され、その電子が半導体へ渡される。そして、光電極側で発生した電子が外部回路を通じて対向電極側に移動し、この電子が電解質を通じて光電極側に戻る。このような過程が繰り返されることで、電気エネルギーが生じる構成となっている。
【０００４】
上述したような背景の中、近年では、色素増感太陽電池を日除け用のブラインドに応用することが提案されている（例えば、非特許文献１を参照）。しかしながら、非特許文献１においては、色素増感太陽電池をブラインドに応用した場合の具体的な構成は開示されていない。
【０００５】
また、ブラインドの羽根板（スラット）の上に、色素増感太陽電池のセルを複数枚配置した構造のものが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載の技術によれば、図３（ａ）、（ｂ）の模式図に示すように、ブラインドのスラット１００の表面に、色素増感太陽電池セル１０１が複数で並べて取り付けられており、ここでは図示を省略しているが、複数の色素増感太陽電池セル１０１の各々の間が結線によって電気的に接続された構成とされている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された構造では、色素増感太陽電池セルで発生した電流は、この色素増感太陽電池セルに備えられる導電性基板中をスラットの長尺方向で流れる必要があるため、当該導電性基板の抵抗値が高い場合や、スラットの長尺方向寸法が長い場合には、電流の抵抗損失が大きくなり、発電性能が低下するという問題があった。また、特許文献１のように、色素増感太陽電池セルを露出状態でスラット上に配置した構成だと、発電性能のみならず、耐久性や美観の観点からも実用化に適しているとは言い難いのが実情であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１１３３６５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】ＮＥＤＯ成果報告書（独立行政法人  新エネルギー・産業技術総合開発機構）；ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｅｄｏ．ｇｏ．ｊｐ／ｃｏｎｔｅｎｔ／１００５０７０１８．ｐｄｆ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、従来から用いられている施設に備えられるものと同様の形状を有する部材で発電することが可能であって、発電性能に優れるとともに、耐久性、美観特性に優れた色素増感太陽電池セルの組込構造、及び、この組込構造が適用されてなる発電ブラインド用スラット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】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、色素増感太陽電池セルの組込構造であって、少なくとも、光電極と、該光電極と対向して設けられる対向電極とを有する色素増感太陽電池セルが、一対の基材の間に介挿された構造を有してなり、前記一対の基材のうちの少なくとも一方の内面側が、導電性を有する導電層とされており、前記導電層と、前記光電極又は前記対向電極とが電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、色素増感太陽電池セルが一対の基材の間に介挿された構造を有し、一対の基材の少なくとも一方に設けられた導電層に光電極又は対向電極が接続された構成なので、既存の施設に備えられるものと同様の形状を有する部材で光による発電を行うことが可能になる。また、基材の内面側に導電層を配置し、色素増感太陽電池セルに備えられる電極を導電層に接続する構成なので、色素増感太陽電池セルで発生した電流が導電層を通じて外部に供給される際の抵抗が低減され、発電性能が向上する。
さらに、色素増感太陽電池セルが一対の基材の間に介挿された構造を有することで、色素増感太陽電池セル、さらには色素増感太陽電池セルの周囲を一対の基材で封止することができるので、風雨や設置雰囲気等に対する耐久性が向上する。また、色素増感太陽電池セルが一対の基材で覆われた構造なので、美観特性にも優れたものとなる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の色素増感太陽電池セルの組込構造であって、前記一対の基材のうち、前記光電極側に接した基材の少なくとも一部に、光透過用の開口部が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、光電極側に接した基材の少なくとも一部に開口部が形成されることで、例えば、一対の基材を遮光性フィルム等から構成した場合であっても、色素増感太陽電池セルの光電極に対して効率良く光を入射させることができるので、優れた発電性能及び美観特性を両立させることが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の色素増感太陽電池セルの組込構造であって、前記開口部を覆う透明基板が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、基材上において、開口部を覆う透明基板が設けられることで、色素増感太陽電池セルを一対の基材間で確実に封止することができるので、優れた耐久性を確保することが可能となる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の色素増感太陽電池セルの組込構造であって、前記導電層のシート抵抗が、該導電層に接続される前記光電極又は前記対向電極のシート抵抗よりも小さいことを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、導電層のシート抵抗が、この導電層に接続される光電極又は対向電極のシート抵抗よりも小さい構成とすることで、色素増感太陽電池セルで発生した電流が導電層を通じて外部に供給される際の抵抗がより効果的に低減され、発電性能がさらに向上する。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の色素増感太陽電池セルの組込構造であって、前記光電極が導電性樹脂基板を有するとともに、前記対向電極が導電性樹脂基板又は金属箔を有し、前記導電性樹脂基板又は金属箔が前記導電層と接続されることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、特に、色素増感太陽電池セルの対向電極における導電層との接続部が導電性樹脂基板又は金属箔から構成されることで、各電極と導電層との間の接触抵抗が低減されるので、上述した発電性能が向上する効果が、さらに顕著に得られる。また、各電極に導電性樹脂基板又は金属箔を用いることで、色素増感太陽電池セルのトータル膜厚が薄くなり、ブラインドやオーニング等へ適用した場合の美観特性が向上する。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、発電ブラインド用スラットであって、請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の色素増感太陽電池セルの組込構造を有してなることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、上記構成の色素増感太陽電池セルの組込構造が適用された発電ブラインド用スラットなので、上記同様、発電性能に優れるとともに、耐久性、美観特性に優れたものとなる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る色素増感太陽電池セルの組込構造によれば、上記した解決手段によって以下の効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、色素増感太陽電池セルが一対の基材の間に介挿された構造を有し、一対の基材の少なくとも一方に設けられた導電層に光電極又は対向電極が接続されているので、既存の施設に備えられるものと同様の形状を有する部材で光による発電を行うことが可能になる。また、基材の内面側に配置した導電層に、色素増感太陽電池セルに備えられる電極を接続する構成なので、色素増感太陽電池セルで発生した電流が導電層を通じて外部に供給される際の抵抗が低減され、発電性能が向上する。さらに、色素増感太陽電池セルが一対の基材の間に介挿された構造なので、色素増感太陽電池セル、さらには色素増感太陽電池セルの周囲を一対の基材で封止することができ、耐久性が向上するとともに、色素増感太陽電池セルが一対の基材で覆われた構造なので、美観特性も向上する。
従って、従来から用いられている施設に備えられる部材に上記構造を適用することで、発電性能に優れるとともに、耐久性、美観特性に優れた色素増感太陽電池セルの組込構造が実現できるという効果を奏する。
【００２３】
また、本発明に係る発電ブラインド用スラットによれば、上記構成の色素増感太陽電池セルの組込構造が適用された発電ブラインド用スラットなので、発電性能に優れるとともに、耐久性、美観特性に優れたブラインドを構成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態である色素増感太陽電池セルの組込構造について説明する図であり、図１（ａ）は一部を分解した斜視図、図１（ｂ）は組立状態における図１（ａ）中に示したＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の一実施形態である色素増感太陽電池セルの組込構造について、該組込構造を発電ブラインド用スラットに適用した例を説明する図であり、図１（ａ）、（ｂ）に示す色素増感太陽電池セルの組込構造を、長尺とされたブラインドへの色素増感太陽電池セルの組込みに適用した例を示す平面図である。
【図３】従来の色素増感太陽電池セルの取付構造を示す図であり、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）中に示すＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明に係る色素増感太陽電池セルの組込構造、及び、この組込構造が適用されてなる発電ブラインド用スラットの一実施形態について、図１及び図２を適宜参照しながらその構成を説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、その特徴をわかりやすくするために、便宜上、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等は、実際とは異なる場合がある。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００２６】
＜色素増感太陽電池セルの組込構造（発電ブラインド用スラット）＞
本実施形態の色素増感太陽電池セルの組込構造Ａは、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、少なくとも、光電極１０と、該光電極１０と対向して設けられる対向電極２０とを有する色素増感太陽電池セル１が、一対の基材５（５Ａ、５Ｂ）の間に介挿された構造を有してなる。そして、本実施形態の色素増感太陽電池セルの組込構造Ａは、一対の基材５Ａ、５Ｂのうちの少なくとも一方の内面５ｂ側、図示例では一対の基材５Ａ、５Ｂの両方の内面５ｂが導電性を有する導電層５１とされており、この導電層５１と光電極１０及び対向電極２０とが電気的に接続され、概略構成される。また、図示例においては、光電極１０に備えられる導電性樹脂基板１１、及び、対向電極２０に備えられる導電性樹脂基板２１が、それぞれ、一対の基材５Ａ、５Ｂの内面５ｂ側に設けられた導電層５１に、結線部６Ａ、６Ｂによって電気的に接続されている。
【００２７】
また、本実施形態においては、一対の基材５Ａ、５Ｂの間に介挿された色素増感太陽電池セル１が、一対の基材５Ａ、５Ｂの平面視で周縁部近傍に設けられた組込封止材７によって封止されている。なお、図１（ａ）の一部分解斜視図においては、図示の都合上、組込封止材７の図示を省略している。
【００２８】
また、図１（ａ）、（ｂ）に示す色素増感太陽電池セルの組込構造Ａは、図示の都合上、色素増感太陽電池セルの組込構造Ａを、短尺の色素増感太陽電池セル１が１箇所に設けられた状態で示している。ここで、図２に示すように、色素増感太陽電池セルの組込構造Ａを長尺で構成する場合には、一対の基材５Ａ、５Ｂを長尺に構成し、さらに、色素増感太陽電池セル１も長尺に構成することができる。あるいは、本実施形態では、一対の基材５Ａ、５Ｂ間に短尺の色素増感太陽電池セル１を複数配置した構成とすることもでき、この場合には、色素増感太陽電池セル１の各々の間を、一対の基材５Ａ、５Ｂに設けられた導電層５１によって電気的に接続することができることから、複数配置した色素増感太陽電池セル１の各々の間を結線で接続することなく、電気的な接続が可能になる。
【００２９】
本実施形態の色素増感太陽電池セルの組込構造Ａは、例えば、図２に示すように、発電ブラインド用のスラット（羽板）に適用することで、従来からのスラットと同様の形状を有する色素増感太陽電池セルの組込構造Ａを用いてブラインドを構成することができるものである。また、このような色素増感太陽電池セルの組込構造Ａは、従来と同様のブラインドとして使用することで、設置場所であるビルや家屋内の窓際等において光発電を行うことが可能になるというものである。また、本実施形態の色素増感太陽電池セルの組込構造Ａは、図示例のようなブラインドとしての用途の他、例えば、ビニルハウスの屋根部やガレージの天井板、あるいはサンシェード、オーニング、カーポート、建屋の壁面等に適用した場合においても、上記同様、各々通常の機能を発揮しながら、光発電が可能になるというものである。
以下に、色素増感太陽電池セルの組込構造Ａをなす各構成について詳述する。
【００３０】
［色素増感太陽電池セル］
上述したように、色素増感太陽電池セル１は、少なくとも、光電極１０と、該光電極１０との間で一定の厚み寸法を有するように対向して配置された対向電極２０とを有する。また、図１（ａ）、（ｂ）では、光電極１０と対向電極２０との間に電解質３０が設けられており、この電解質３０は、セル封止材４０によって封止されている。
【００３１】
（光電極）
図１（ａ）、（ｂ）に示す例のように、光電極１０は、導電性樹脂基板１１、半導体層１２及び色素１３がこの順で積層されてなる。図示例においては、光電極１０の導電性樹脂基板１が上側とされ、一方の基材５Ａと対向して配置されている。また、図示例の導電性樹脂基板１１は、透明基材１１ａの表面に導電材料層１１ｂが積層されて構成され、一方の基材５Ａの内面５ｂ側に設けられた導電層５１と重ね合わされるとともに、結線部６Ａによって導電材料層１１ｂが導電層５１と電気的に接続されている。
【００３２】
導電性樹脂基板１１は、光電極１０の基板となる透明部材であり、導電性を有するとともに、光電極並びに光電極が用いられる色素増感太陽電池等の製造及び利用に適用可能であって、且つ、可視光に対して透明な材質で構成されていれば、その材質等は特に限定されない。例えば、湾曲部や凹凸部等を有する場所への設置自由度を高める点から、導電性樹脂基板１１としては、透明な導電性樹脂材料からなるフィルム基材を用いることが好ましい。このような樹脂材料としては、例えば、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）やＦＴＯ（フッ素ドープ酸化錫）、ＡＴＯ（アンチモンドープ酸化錫）、ＧＺＯ（ガリウムドープ酸化亜鉛）、ＡＺＯ（アルミニウムドープ酸化亜鉛）からなる導電材料層１１ｂを、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ポリカーボネート、アクリル等の樹脂からなる透明基材１１ａ上に成膜したものが挙げられる。また、導電性樹脂基板１１としては、銀、銅、アルミニウム、鉄、チタン、ステンレス、ニッケル、マンガン、亜鉛等の金属、又は合金を、メッシュ状として導電材料層１１ｂとし、これを上記の樹脂からなる透明基材１１ａ上に成膜した膜等が挙げられる。このような樹脂材料を導電性樹脂基板１１に使用することで、軽量で薄くフレキシブルな光電極が用いられてなる色素増感太陽電池等を製造することが可能となる。
【００３３】
導電性樹脂基板１１は、上述したように、導電材料層１１ｂが透明基材１１ａの表面に積層された構成とすることができるが、この場合には、図１（ｂ）に示す例のように、導電材料層１１ｂと導電層５１とを結線部６Ａで接続することで、電気的に接続することができる。
【００３４】
光電極１０を構成する半導体層１２は、導電性樹脂基板１１上に形成され、その材料は特に限定されず、後述の色素１３の吸着が可能な、従来から色素増感太陽電池の光電極に用いられている半導体材料を何ら制限無く用いることができる。このような半導体材料としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）等の金属酸化物からなる多孔質材料等を用いることができる。
【００３５】
半導体層１２が金属酸化物半導体の微粒子によって構成される場合、半導体層１２は、微粒子を含む公知のペーストが導電性樹脂基板１１上で焼成されることで形成されたものであってもよい。また、金属酸化物半導体の微粒子を、搬送ガスによって導電性樹脂基板１１上に吹き付けることにより、微粒子同士が接合された状態で形成される多孔質構造として、半導体層１２を構成してもよい。上述のような、金属酸化物半導体の微粒子を導電性樹脂基板１１上に吹き付けて多孔質構造の半導体層１２を形成する方法としては、例えば、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）が挙げられる。
【００３６】
ここで、半導体層１２を構成する金属酸化物半導体の微粒子の一次粒子径としては、当該微粒子を導電性樹脂基板１１上に成膜する方法によって好適な範囲が異なる場合があるが、通常は、１ｎｍ〜５００μｍが好ましく、１ｎｍ〜２５０μｍがより好ましく、５ｎｍ〜１００μｍがさらに好ましく、１０ｎｍ〜１０μｍが特に好ましい。なお、金属酸化物半導体の微粒子の一次粒子径を求める方法としては、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いた測定によって得られた体積平均径の分布のピーク値から決定する方法や、ＳＥＭ観察によって複数の微粒子の長径方向の寸法を測定した後、その平均値を算出する方法等が挙げられる。これらのうち、金属酸化物半導体の微粒子の一次粒子径は、ＳＥＭ観察によって測定することが好ましい。
【００３７】
半導体層１２は多孔質構造とされていることが好ましい。このように、半導体層１２が、少なくともその表面が多孔質構造とされていることで、後述の色素１３の半導体層１２上への吸着可能面積が増加し、色素の吸着量を増加させることができる。これにより、変換効率が向上し、高い電池特性を得ることが可能となる。
【００３８】
色素１３は、光電極１０において半導体層１２に吸着するように形成される、増感色素からなる層である。この色素１３は、照射された光によって励起され、電子を放出する作用を有する。そして、色素１３から放出された電子は、バンドギャップが広い半導体層１２に受け渡され、この半導体層１２内を拡散して導電性樹脂基板１１に円滑に移動する。
【００３９】
光電極１０を構成する色素１３は、半導体層１２に吸着するように設けられることが好ましく、且つ、半導体層１２の表面（内部表面も含む）が色素１３で被覆されるように形成されることが好ましい。
【００４０】
上述のように、照射された光によって電子を放出する色素１３としては、例えば、ルテニウム錯体、シアニンやクロロフィルといった有機色素が挙げられる。また、色素１３としては、吸収する波長域が広い点と、光励起の寿命が長く、半導体層１２に受け渡された電子が安定する点から、ルテニウム錯体が好適であり、より具体的には、シス−ジ（チオシアナト）−ビス（２，２’−ビピリジル−４，４’−ジカルボン酸）ルテニウム（ＩＩ）（Ｎ３と呼ばれることがある）、該シス−ジ（チオシアナト）−ビス（２，２’−ビピリジル−４，４’−ジカルボン酸）ルテニウム（ＩＩ）のビス−テトラブチルアンモニウム塩（Ｎ７１９と呼ばれることがある）、トリ（チオシアナト）−（４，４’，４’’−トリカルボキシ−２，２’：６’，２’’−ターピリジン）ルテニウムのトリス−テトラブチルアンモニウム塩等が好適である。
【００４１】
（対向電極）
図１（ａ）、（ｂ）に示す例のように、対向電極２０は、導電性樹脂基板２１上に触媒層２２が積層されて構成され、図示例においては、対向電極２０の導電性樹脂基板２１が下側とされ、他方の基材５Ｂと対向して配置されている。また、図示例の導電性樹脂基板２１は、基材２１ａの表面に導電材料層２１ｂが積層されて構成され、他方の基材５Ｂの内面５ｂ側に設けられた導電層５１と重ね合わされるとともに、結線部６Ｂによって導電材料層２１ｂが導電層５１と電気的に接続されている。
【００４２】
導電性樹脂基板２１は、対向電極２０における基台となる部材であり、色素増感太陽電池セル１の製造及び利用に適用可能な材質で構成されていれば、その材質等は特に限定されないが、光電極１０側と対向電極２０の両面受光が可能になるという観点から、上述した光電極１０の場合と同様、導電性を有する透明部材からなり、可視光に対して透明な材質であることが好ましい。また、光電極１０に備えられる導電性樹脂基板１１と同様、湾曲部や凹凸部等を有する場所への設置自由度を高める点から、導電性樹脂基板２１としては、透明な導電性樹脂材料からなるフィルム基材を用いることが好ましく、例えば、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＡＴＯ、ＧＺＯ、ＡＺＯからなる導電材料層２１ｂを、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ポリカーボネート、アクリル等の樹脂からなる基材２１ａ上に成膜したものが挙げられる。また、導電性樹脂基板２１としては、銀、銅、アルミニウム、鉄、チタン、ステンレス、ニッケル、マンガン、亜鉛等の金属、又は合金を、メッシュ状として導電材料層２１ｂとし、これを、上記樹脂からなる基材２１ａ上に成膜した膜等が挙げられる。
【００４３】
上述のような樹脂材料を導電性樹脂基板２１に使用することで、軽量で薄くフレキシブルな光電極が用いられてなる色素増感太陽電池等を製造することが可能となる。
【００４４】
また、導電性樹脂基板２１は、必ずしも透明性を有している必要性はなく、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス、銅、銀、チタン、白金、金、モリブデン、マンガン、クロム、ニッケル等の金属、あるいは合金からなる導電材料層２１ｂを、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ポリカーボネート、アクリル等の樹脂からなる基材２３上に成膜したものの他、上記金属材料からなる金属箔等を導電性樹脂基板２１に代えて用いることもできる。
【００４５】
ここで、基材２１ａとして、例えば、光電極１０に用いられる透明基材１１ａと同様の材料を用いた場合には、導電性樹脂基板２１と導電層５１との間を結線部６Ｂで接続することで、これらを電気的に接続することができる。一方、基材２１ａに金属箔等の導電材料を用いた場合には、上記の結線部６Ｂを用いることなく、導電性樹脂基板２１と導電層５１との間が電気的に接続される。即ち、この場合、導電性樹脂基板２１と導電層５１とが直接電気的に接続された構成なので、接触抵抗が低減される。これにより、色素増感太陽電池セル１で発生した電流を効率良く外部へ送出することができるので、発電性能が向上する効果がより顕著に得られる。
なお、導電性樹脂基板２１の基材２１ａに金属箔を用いる場合や、導電性樹脂基板２１に代えて金属箔を用いる場合には、例えば、厚みが３００μｍの金属材料からなる金属箔を採用することができる。
【００４６】
触媒層２２は、例えば、スパッタリング法や印刷法により、導電性樹脂基板２１の板面上に形成される。この触媒層２２としては、後述する電解質３０の酸化還元反応に対して触媒能を有する材料が選ばれ、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）等の金属触媒の他に、カーボンナノチューブ、グラファイト（黒鉛）等の導電性炭素や、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子等が挙げられる。あるいは、触媒層２２としては、導電性樹脂基板２１板面上に導電性を有するＩＴＯ膜やＦＴＯ膜を成膜した後、この上にＰｔ等の金属触媒が成膜されたものを用いることも可能である。
【００４７】
なお、導電性樹脂基板２１及び触媒層２２は、色素増感太陽電池に照射される光に対して透明でなくてもよいが、例えば、光照射方向の自由度確保の観点からは、透明であることが好ましい。
【００４８】
（電解質）
電解質３０は、光電極１０と対向電極２０との間で、セル封止材４０で囲まれた空間に充填されている。電解質３０は、色素増感太陽電池セル１において、継続的に電気を流すための酸化還元反応を生ずる酸化還元対を含む物質からなる。このような酸化還元対としては、例えば、ヨウ素レドックス等が挙げられる。ヨウ素レドックスを含む電解質３０には、例えば、アセトニトリルやプロピオニトリル等の非水系溶媒、又は、ヨウ化ジメチルプロピルイミダゾリウムやヨウ化ブチルメチルイミダゾリウム等のイオン性液体等に、ヨウ化リチウムとヨウ素とが混合されてなる溶液が用いられる。また、電解質３０には、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、フィラーや増粘剤等の他の添加剤が含有されていても良い。
【００４９】
なお、電解質３０における酸化還元対の濃度は特に制限されないが、電解質３０が液体状の電解液である場合、好ましくは０．１〜１０ｍｏｌ／Ｌであり、より好ましくは０．２〜２ｍｏｌ／Ｌである。また、電解質３０の溶媒中にヨウ素を添加する場合における、ヨウ素の濃度の好ましい範囲は、０．０１〜１ｍｏｌ／Ｌである。
また、電解質３０には、従来公知の導電性高分子が含まれていてもよい。
【００５０】
また、本実施形態では、液体状の電解質に代えて、半固体状（ゲル状）又は固体状のものを電解質３０に用いても良い。このような電解質３０としては、例えば、電解液にゲル化剤又は増粘剤を添加し、必要に応じて溶媒を除去することにより、電解液をゲル化又は固体化したものと適用できる。このように、液体状の電解質に代えて、ゲル状又は固体状の電解質３０を用いることにより、色素増感太陽電池セル１、ひいては、色素増感太陽電池セルの組込構造Ａから電解液が漏出するリスクが解消される。
【００５１】
（セル封止材）
セル封止材４０としては、電解質３０を電池セル内部に保持できる部材であることが好ましい。このようなセル封止材４０としては、例えば、従来公知の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂等の合成樹脂からなるものを適用することができる。
【００５２】
［組込構造］
上述したように、本実施形態の色素増感太陽電池セルの組込構造Ａは、図１（ａ）、（ｂ）に示すような、上記構成の色素増感太陽電池セル１が一対の基材５Ａ、５Ｂの間に介挿された構造を有する。そして、色素増感太陽電池セルの組込構造Ａは、一対の基材５Ａ、５Ｂのうちの少なくとも一方の内面５ｂ側が導電性を有する導電層５１とされており、この導電層５１と光電極１０及び対向電極２０とが電気的に接続されている。
【００５３】
（一対の基材）
本実施形態において説明する一対の基材５Ａ、５Ｂは、例えば、フィルム状の透明樹脂材料等から構成することができ、色素増感太陽電池セルの組込構造Ａにおける支持基板あるいは筐体として機能する。また、一対の基材５Ａ、５Ｂは、ブラインドのスラットやビニルハウスの屋根部、あるいは、ガレージの天井板やサンシェード、オーニング、カーポート、建屋の壁面等に例示される、既存の施設に備えられるものと同様の板状部材として構成されることで、色素増感太陽電池セルの組込構造Ａが、上記の各箇所に適用可能とされるものである。
【００５４】
一対の基材５Ａ、５Ｂをなす材料としては、上記例示したような、色素増感太陽電池セルの組込構造Ａが適用される既存の部材と同様のものを用いることができ、例えば、透明であって、耐熱性や耐候性等を兼ね備える樹脂材料等を何ら制限無く採用することができる。このような材料としては、例えば、上述したフィルム状の透明樹脂材料等の他、塩ビ等の不透明樹脂材料や、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、マグネシウム、マンガン、金、銀、銅、チタン薄板等の金属板、樹木等の各種材料を例示できる。
【００５５】
本実施形態で例示する色素増感太陽電池セルの組込構造Ａにおいては、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、一対の基材５Ａ、５Ｂのうち、光電極１０側に接した一方の基材５Ａの略中央付近に、光透過用の開口部５２が形成されている。また、図２に示す長尺の色素増感太陽電池セルの組込構造Ａにおいては、一方の基材５Ａの幅方向で略中心付近に、長尺方向にわたって細長に形成された開口部５２が設けられている。
【００５６】
このように、光電極１０側に接した基材（一方の基材５Ａ）の少なくとも一部に開口部５２が形成されることで、例えば、一対の基材５Ａ、５Ｂを遮光性フィルムや金属板等から構成した場合であっても、光電極１０に対して効率良く光を入射させることができる。これにより、色素増感太陽電池セルの組込構造Ａを遮光部材に適用した場合であっても、優れた発電性能を維持できるとともに、優れた美観特性も得られる。
なお、一対の基材５Ａ、５Ｂを透明材料から構成した場合には、上記の開口部５２は必須ではないが、この開口部５２が設けられていても特に支障はない。
【００５７】
さらに、本実施形態においては、図１（ｂ）に示すように、一方の基材５Ａ上において、開口部５２を覆う透明基板５３が設けられていることがより好ましい。図示例においては、一方の基材５Ａの外面５ａ側に透明基板５３が設けられており、この透明基板５３は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂等からなる封止堰部５４によって一方の基材５Ａ上に固定されている。
このように、開口部５２を覆う透明基板５３が設けられることで、色素増感太陽電池セル１を一対の基材５Ａ、５Ｂ間で確実に封止することができるので、より優れた耐久性を確保することが可能となる。なお、図１（ａ）の一部分解斜視図においては、図示の都合上、封止堰部５４及び透明基板５３の図示を省略している。
【００５８】
本実施形態では、一対の基材５Ａ、５Ｂの何れかの内面５ｂ側、図１（ａ）、（ｂ）に示す例では一対の基材５Ａ、５Ｂの両方の内面５ｂ側に、導電材料からなる導電層５１が設けられている。導電層５１は、上述したように、色素増感太陽電池セル１の各電極と電気的に接続されることで、色素増感太陽電池セル１で発生した電流を外部に送出することが可能になるものであり、例えば、図２に示す長尺の色素増感太陽電池セルの組込構造Ａにおいて、その長尺方向における何れの位置からでも電流を取り出すことが可能になるものである。
【００５９】
導電層５１に用いられる材料としては、高い導電性を有し、且つ、シート抵抗の低い金属材料等であれば、特に限定されるものではなく、例えば、チタン等からなる金属材料をスパッタ法等によって一対の基材５Ａ、５Ｂの内面５ｂ上に堆積させることで形成することができる。
【００６０】
本実施形態では、導電層５１のシート抵抗が、導電層５１に接続される光電極１０又は対向電極２０のシート抵抗、即ち、導電性樹脂基板１１又は導電性樹脂基板２１のシート抵抗よりも小さいことが好ましい。このように、導電層５１のシート抵抗が、導電性樹脂基板１１又は導電性樹脂基板２１のシート抵抗よりも小さい構成とすることで、色素増感太陽電池セル１で発生した電流が導電層５１を通じて外部に供給される際の抵抗がより効果的に低減され、発電性能がさらに向上するという効果が得られる。
【００６１】
なお、例えば、一対の基材５Ａ、５Ｂを金属材料等の導電性材料から構成した場合には、各基材自体が導電性を有していることから、導電層５１を設けなくとも、色素増感太陽電池セル１からの集電を行うことが可能となる場合がある。このようなケースとしては、例えば、本発明に係る色素増感太陽電池セルの組込構造Ａをブラインドのスラットに適用し、このスラットを金属材料から構成したうえで、色素増感太陽電池セルを挟み込む内面側に塗装を施さない場合等が挙げられる。しかしながら、一対の基材５Ａ、５Ｂを金属材料から構成した場合でも、それらの内面５ｂ側に、導電性が高く、且つ、シート抵抗の低い導電材料からなる導電層を設けることで、基材本体に導電性を持たせて集電を行った場合に比べて抵抗が低減され、発電性能が顕著に高められる効果が得られる。
なお、一対の基材５Ａ、５Ｂを、透明性を持たない金属材料等から構成した場合には、上記の開口部５２を設けることが必須となる。
【００６２】
（結線部）
本実施形態の色素増感太陽電池セルの組込構造Ａにおいては、図１（ａ）、（ｂ）に示す例のように、光電極１０及び対向電極２０の導電層５１への電気的接続を、導電性樹脂基板１１に備えられる導電材料層１１ｂ、及び、導電性樹脂基板２１に備えられる導電材料層２１ｂと、導電層５１とを、それぞれ、結線部６Ａ、６Ｂを介して接続することで行っている。一方、本実施形態では、上述したように、対向電極２０に設けられる基材２１ａを金属箔等の導電材料から構成した場合には、対向電極２０と導電層５１との間で、直接、電気的な接続が図られることから、結線部６Ｂが不要となる。
【００６３】
上述のような結線部６Ａ、６Ｂとしては、従来からこの分野で用いられている線材を採用することができる。
【００６４】
本実施形態においては、導電性樹脂基板１１及び導電性樹脂基板２１と導電層５１との間を、それぞれ結線部６Ａ、６Ｂで接続することにより、色素増感太陽電池セル１で発生した電流を送出する際の抵抗がさらに低減され、発電性能がさらに向上する効果が得られる。
【００６５】
また、本実施形態においては、光電極１０及び対向電極２０に備えられる各基材を、導電性を有さない基材とした場合であっても、上記の結線部６Ａ、６Ｂを、光電極１０及び対向電極２０と導電層５１との間で適正に配線することで、色素増感太陽電池セル１で発生した電流を確実に導電層５１に受け渡すことが可能になる。
【００６６】
（組込封止材）
本実施形態の色素増感太陽電池セルの組込構造Ａにおいては、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、一対の基材５Ａ、５Ｂの平面視で周縁部近傍に設けられ、且つ、一対の基材５Ａ、５Ｂの間に介挿された組込封止材７が備えられている。色素増感太陽電池セルの組込構造Ａは、このような組込封止材７が設けられることで、一対の基材５Ａ、５Ｂ間に色素増感太陽電池セル１を封止できる構成とされている。
【００６７】
組込封止材７の材料としては、色素増感太陽電池セル１において電解質３０の封止に用いられるセル封止材４０と同様の材料を用いることができ、例えば、従来公知の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂等の合成樹脂からなるものを適用することができる。
【００６８】
［製造方法］
上記構成の色素増感太陽電池セル１、及び、色素増感太陽電池セルの組込構造Ａを製造する場合には、例えば、以下の方法とすることができる。
【００６９】
まず、上述したＡＤ法を用いることにより、導電性樹脂基板１１上にＴｉＯ２を積層することで半導体層１２を形成した後、さらに、半導体層１２上に色素１３を常法によって吸着させることで、光電極１０を作製する。
また、導電性樹脂基板２１上に、スパッタリング法により、導電性樹脂基板２１上に白金（Ｐｔ）を積層して触媒層２２を形成することで、対向電極２０を作製する。
その後、光電極１０と、導電性樹脂基板２１上に形成された触媒層２２との間に電解質３０を配置して、セル封止材４０で封止することにより、色素増感太陽電池セル１を製造する。
【００７０】
また、透明な樹脂材料等からなる一対の基材５Ａ、５Ｂの片面上に、それぞれ金属材料を積層することで、導電性を有する導電層５１を形成する。
そして、他方の基材５Ｂの外面５ａを下側とし、内面５ｂ上、即ち、導電層５１に対して、対向電極２０に備えられる導電性樹脂基板２１を重ね合わせるように、色素増感太陽電池セル１を載置して接続する。その後、色素増感太陽電池セル１の光電極１０に備えられる導電性樹脂基板１１上に導電層５１を接続するように、一方の基材５Ａを重ね合わせ、組込封止部７によって固定封止する。
なお、必要に応じて、導電性樹脂基板１１及び導電性樹脂基板２１と各導電層５１を接続するための結線部６Ａ、６Ｂを取り付ける。
【００７１】
上記にて例示したような方法により、色素増感太陽電池セル１が一対の基材５Ａ、５Ｂの間に介挿された構造を有し、一対の基材５Ａ、５Ｂの内面５ｂ側が導電性を有する導電層５１とされ、この導電層５１と光電極１０及び対向電極２０とが電気的に接続されてなる、本実施形態の色素増感太陽電池セルの組込構造Ａを製造することができる。
【００７２】
［色素増感太陽電池セルの組込構造の用途］
上述した構成の色素増感太陽電池セルの組込構造Ａは、図２に示す例のように長尺で構成することで、従来から用いられている施設に備えられる部材に適用することが容易になる。この場合、光による発電効率の観点からは、太陽光や照明光に曝される環境下にある部材への適用が主となり、このような部材として、例えば、ブラインドのスラット、ビニルハウスの屋根部、ガレージの天井板、サンシェード、オーニング、カーポート、建屋の壁面等が挙げられる。一方、色素増感太陽電池セル１は、例えば、太陽光に対して影となる場所や壁面等、本来、発電には不利な状況下においても十分な性能を発揮できることから、色素増感太陽電池セルの組込構造Ａの適用対象は多岐にわたるものとなる。
【００７３】
ここで、図２に示すような長尺の色素増感太陽電池セルの組込構造Ａを、例えば、ビルや家屋の窓際等に設置されるブラインドに適用した場合には、複数のスラット（色素増感太陽電池セルの組込構造Ａ）に太陽光が照射され、スラットによる遮光効果を得ると同時に、このスラットの内部に組み込まれた色素増感太陽電池セル１により、光発電が行われる。そして、色素増感太陽電池セル１で発生した電流は、スラット内部の導電層５１を介して外部に取り出すことで抵抗が低減され、効率の良い集電が可能となる。
【００７４】
本発明に係る色素増感太陽電池セルの組込構造Ａを適用することにより、色素増感太陽電池セル１で発生した電流を取り出す際の抵抗が低減される理由としては、以下のような理由が考えられる。
まず、対向電極２０にそれぞれ備えられる導電性樹脂基板２１が、導電層５１に面的に接続されることで接触面積が大きくなり、接触抵抗が十分に低減されることが挙げられる。
また、長尺とされた色素増感太陽電池セルの組込構造Ａにおいて、導電性樹脂基板２１と各導電層５１とが面的に接続されることで、この接続面の多くの箇所において、色素増感太陽電池セル１で発生した電流の受け渡しが行われることも挙げられる。
【００７５】
また、導電層５１のシート抵抗を、導電性樹脂基板１１及び導電性樹脂基板２１のシート抵抗よりも低い構成とすることで、これらの間の抵抗をより低減でき、発電性能がさらに向上する。
さらに、色素増感太陽電池セル１が一対の基材５Ａ、５Ｂの間に介挿された構造を有することで、色素増感太陽電池セル１の周囲を一対の基材５Ａ、５Ｂで封止することができるので、風雨や設置雰囲気等に対する耐久性も向上する。
【００７６】
また、本発明に係る色素増感太陽電池セルの組込構造Ａは、色素増感太陽電池セル１が一対の基材５Ａ、５Ｂで挟み込まれ、さらに、周縁部が組込封止材７で封止されていることから、色素増感太陽電池セル１自体の封止構造と併せて二重封止とされており、高い耐久性が得られるものとなる。
【００７７】
また、本発明に係る色素増感太陽電池セルの組込構造Ａを遮光部材であるブラインドに適用した場合、一対の基材５Ａ、５Ｂによって色素増感太陽電池セル１が覆われ、外部から視認できない状態となるか、あるいは、開口部５２から光電極１０のみが視認できる程度なので、美観特性が向上する効果が得られるものである。
【００７８】
なお、本実施形態においては、例えば、上記の色素増感太陽電池セル１に代えて、有機薄膜太陽電池セルを一対の基材の間に介挿させた構成を採用した場合でも、上述したような、発電性能が向上するとともに、耐久性や美観特性も向上する効果が得られる。
【００７９】
＜作用効果＞
以上説明したように、本発明に係る色素増感太陽電池セルの組込構造Ａによれば、色素増感太陽電池セル１が一対の基材５Ａ、５Ｂの間に介挿された構造を有し、一対の基材５Ａ、５Ｂの少なくとも一方に設けられた導電層５１に光電極１０又は対向電極２０が接続されているので、既存の施設に備えられるものと同様の形状を有する部材で光による発電を行うことが可能になる。また、基材５Ａ、５Ｂの内面５ｂ側に配置した導電層５１に、色素増感太陽電池セル１に備えられる電極を接続する構成なので、色素増感太陽電池セル１で発生した電流が導電層５１を通じて外部に供給される際の抵抗が低減され、発電性能が向上する。さらに、色素増感太陽電池セル１が一対の基材５Ａ、５Ｂの間に介挿された構造なので、色素増感太陽電池セル１、さらには色素増感太陽電池セル１の周囲を一対の基材５Ａ、５Ｂで封止することができ、耐久性が向上するとともに、色素増感太陽電池セル１が一対の基材５Ａ、５Ｂで覆われた構造なので、美観特性も向上する。
【００８０】
従って、本発明によれば、従来から用いられている施設に備えられる部材、例えば、ブラインドのスラット、ビニルハウスの屋根部やガレージの天井板、あるいはサンシェード、オーニング、カーポート、建屋の壁面等に上記構造を適用することで、発電性能に優れるとともに、耐久性、美観特性に優れた色素増感太陽電池セルの組込構造Ａが実現できるという効果を奏する。
【００８１】
また、本発明に係る発電ブラインド用スラットによれば、上記構成の色素増感太陽電池セルの組込構造Ａが適用されたものなので、発電性能に優れるとともに、耐久性、美観特性に優れたブラインドを構成できるという効果を奏する。
【実施例】
【００８２】
次に、本発明を以下の実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
【００８３】
［実施例１］
実施例１では、以下の条件及び手順で光電極及び対向電極を作製して、これら各電極の間に電解質が充填された色素増感太陽電池セルを作製するとともに、片面側に導電層が形成された一対の基材を作製し、この一対の基材の間に色素増感太陽電池セルが介挿されてなる色素増感太陽電池セルの組込構造を作製した。なお、本実施例では、本発明に係る色素増感太陽電池セルの組込構造が適用できる一例として、色素増感太陽電池セルが組み込まれたブラインドを作製した。
【００８４】
（光電極の作製）
まず、導電性樹脂基板として１５ｍｍ×２１４ｍｍのＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）−ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）からなるフィルム材料（シート抵抗：１５Ω／□）を準備し、この片面側に、ＡＤ法を用いて上記の酸化チタン粒子を吹き付け、半導体層を形成した。この際、ＡＤ法における成膜条件としては、搬送ガスとして窒素を用いるとともに、ガス流量を１Ｌ／ｍｉｎ、温度を２５℃、成膜室内の圧力を１００Ｐａとした。この際、酸化チタン粒子として、平均粒子径が約２０ｎｍ及び約２００ｎｍのアナターゼ型ＴｉＯ２粒子を、重量比５０：５０の割合で混合した混合紛体を使用した。
また、半導体層は、導電性樹脂基板上において９ｍｍ×２１０ｍｍの大きさで形成するとともに、その四隅のうちの１箇所を、導電性樹脂基板の四隅のうちの１箇所から、横幅方向で４ｍｍ、長手方向で２ｍｍの間隔を空けて形成した。また、半導体層の膜厚は８μｍに調整した。
【００８５】
次いで、アセトニトリルとｔｅｒｔ−ブタノールの１：１の混和液に増感色素Ｎ７１９を０．３ｍＭの濃度で溶解した色素溶液中に、上記の半導体層が形成された基板を２０時間浸漬させることにより、増感色素を半導体層の表面に吸着させることで光電極を作製した。
【００８６】
（対向電極の作製）
まず、光電極の場合と同様に、導電性樹脂基板として１５ｍｍ×２１４ｍｍのＩＴＯ−ＰＥＮからなるフィルム材料（シート抵抗：１５Ω／□）を準備した。
そして、上記の導電性樹脂基板の片面側に、スパッタ法を用いて白金（Ｐｔ）を堆積させることによって触媒層を形成し、対向電極を作製した。この際、触媒層の膜厚は３０ｎｍに調整した。
【００８７】
（色素増感太陽電池セルの組立・作製）
上記方法で作製した光電極と対向電極とを、以下に示す手順で組み立て、色素増感太陽電池セルを作製した。
まず、光電極をなす導電性樹脂基板の半導体層側において、基板上における半導体層の周縁部に、オレフィン系の熱可塑性樹脂からなる幅２ｍｍのセル封止材を、電極間距離を維持するために必要な厚さで形成した。この際、セル封止材の側面の一部に、電解液（電解質）注入用の孔を形成しておいた。
【００８８】
次いで、上記のセル封止材を覆うように、対向電極を、触媒層が光電極側を向くように重ね合わせた後、セル封止材を加熱して硬化させることにより、熱封止を行った。
次いで、セル封止材に形成しておいた電解液注入用の孔から電解液と注入して内部に充填した後、この孔にオレフィン系の熱可塑性樹脂を塗布して加熱硬化させることにより、孔を塞いだ。この際、電解液としては、ヨウ素０．０５Ｍ及び１,３-ジメチル−２−プロピルイミダゾリウムヨージド １．０Ｍを、γ−ブチロラクトンに溶解して得られた電解液を用いた。
以上のような方法により、色素増感太陽電池セルを作製した。
【００８９】
（ブラインド：一対の基材の作製）
まず、アルミニウム薄板を切り抜き加工することにより、市販のものと同様のアルミニウム製ブラインド（スラット：２５ｍｍ×２４０ｍｍ）を構成する基材を２枚作製した。ここで、一般に、市販のアルミニウム製ブラインドは、表面が絶縁樹脂材料でコートされているため、導電性を示さないものである。
また、上記基材のうちの１枚には、上記の光電極上に形成された半導体層（増感色素）と同一面積となる、９ｍｍ×２１０ｍｍの切り抜き（開口部）を形成した。この開口部は、基材の四隅のうちの１箇所から、横幅方向で８ｍｍ、長手方向で１５ｍｍの間隔を空けて形成した。
【００９０】
次いで、上記の開口部が形成された基材（上側の一方の基材）、及び、開口部の無い基材（下側の他方の基材）の各々の片面側全面に、スパッタ法を用いてチタンを堆積させることにより、導電層（シート抵抗：＜１Ω／□）を形成した。
【００９１】
（色素増感太陽電池セルの組込構造の組立・作製）
以下に示す手順により、上記方法で作製した一対の基材の間に色素増感太陽電池セルを介挿させることによって、色素増感太陽電池セルの組込構造の一例であるブラインドを作製した。
まず、開口部が形成された一方の基材（ブラインド）の導電層側に、概ね周縁部に沿うように、オレフィン系の熱可塑性樹脂からなる幅２ｍｍの組込封止材を形成した。この際、組込封止材は、一方の基材の四隅のうちの１箇所から、横幅方向では間隔を空けず、長手方向では１０ｍｍの間隔を空けて形成した。
【００９２】
次いで、光電極側の導電性樹脂基板、及び、対向電極側の導電性樹脂基板の各々に、各基材に形成された導電層と結線をとるための導電性テープを配置した。
次いで、開口部が形成された一方の基材が光電極側、他方の基材が対向電極側となるように、一対の基材で色素増感太陽電池セルを挟み込んだ。この際、一対の基材を、それぞれ導電層側が色素増感太陽電池セルを向くように配置した。そして、組込封止材を加熱硬化させることにより、一対の基材によって挟み込まれた色素増感太陽電池セルを封止した。
【００９３】
次いで、開口部が形成された一方の基材上に、概ね周縁部に沿うように、オレフィン系の熱可塑性樹脂からなる幅２ｍｍの封止堰部を形成した。この際、封止堰部は、一方の基材の四隅のうちの１箇所から、横幅方向では間隔を空けず、長手方向では１０ｍｍの間隔を空けて形成した。
次いで、開口部を覆うように封止堰部の上にＰＥＮからなるフィルムを被せ、加熱硬化させることにより、ＰＥＮフィルムで開口部を封止した。
以上のような手順により、本発明に係る色素増感太陽電池セルの組込構造の一例である実施例１のブラインドを完成させた。
【００９４】
（評価方法）
上記方法で得られた、本発明に係る色素増感太陽電池セルの組込構造が適用されたブラインドについて、以下のような評価試験を行った。
まず、実施例１で作製したブラインドの発電性能については、ソーラーシュミレーター（三永電機製作所製）を用いて、光強度が１００ｍＷ／ｃｍ２の疑似太陽光照射下における発電効率（光電変換効率）を測定するとともに、曲線因子を測定した。この際の測定値を、下記表１に示す。
【００９５】
また、完成後のブラインドの美観について、色素増感太陽電池セルの封止材の部分及び対向電極の部分が目視確認できない場合には「Ａ」、これらが確認できる場合は「Ｂ」として評価し、結果を下記表１に示した。
【００９６】
［実施例２］
実施例２においては、ブラインドのスラットとなる一対の基材の片面側に、導電層としてアルミニウムを蒸着させた以外は、実施例１と同様の手順で、本発明に係る色素増感太陽電池セルの組込構造の一例であるブラインドを製造し、同様の方法で評価を行った。この際、導電層のシート抵抗が３Ω／□になるように、導電層の膜厚を調整した。
【００９７】
［比較例］
比較例においては、実施例１、２と同様の方法で色素増感太陽電池セルを作製した後、この色素増感太陽電池セルを、両面テープを用いて、直接、市販のアルミニウム製ブラインドのスラットに貼り付けてブラインドを製造した後、同様の方法で評価を行った。このアルミニウム製ブラインドは、表面が絶縁樹脂材料でコートされているため、導電性を示さないものである。
【００９８】
実施例１、２及び比較例における評価試験結果を下記表１に示す。
【００９９】
【表１】
2015192030.tif 000003
【０１００】
［評価結果］
表１の結果に示すように、本発明に係る構成を有する色素増感太陽電池セルの組込構造が適用されたブラインドは、アルミニウム製ブラインドのスラットの表面に色素増感太陽電池セルを貼り付けたのみの構成である比較例に比べて、発電効率が高く、美観にも優れていることが明らかとなった。
【０１０１】
ここで、表１中に示した曲線因子は、基材の電気抵抗に最も影響を受けるものであるが、実施例１、２においては、上記した各基材（基板）のシート抵抗からも明らかなように、各基材の電気抵抗が低減されていることから、曲線因子が改善され、発電効率が良好な結果になったものと考えられる。
【０１０２】
一方、比較例においては、市販の長尺であるスラットの表面に色素増感太陽電池セルを貼り付け、スラット長尺方向で電流を流す構成のため、発電部位から電流取出し位置までの距離が大きくなっていること等から、曲線因子が非常に小さくなり、発電効率が低下したものと考えられる。
【０１０３】
以上で説明した各実施形態及び各実施例における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は各実施形態及び各実施例によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明に係る色素増感太陽電池セルの組込構造は、太陽電池の構造を組み込むことで、既存の機能に加えて光発電機能が得られる可能性のある施設、例えば、ブラインドのスラット、ビニルハウスの屋根部、ガレージの天井板、サンシェード、オーニング、カーポート、建屋の壁面等に対して、幅広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
Ａ…色素増感太陽電池セルの組込構造（発電ブラインド用スラット）、１…色素増感太陽電池セル、５…一対の基材、５Ａ…一方の基材、５Ｂ…他方の基材）、５ａ…外面、５ｂ…内面、５１…導電層、５２…開口部、５３…透明基板、５４…封止堰部、１０…光電極、１１…導電性樹脂基板（光電極）、１１ａ…透明基材（光電極）、１１ｂ…導電材料層（光電極）、１２…半導体層、１３…色素、２０…対向電極、２１…導電性樹脂基板（対向電極）、２１ａ…基材（対向電極）、２１ｂ…導電材料層（対向電極）、２２…触媒層、３０…電解質、４０…セル封止材、６Ａ、６Ｂ…結線部、７…組込封止材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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