(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板と間隔を空けて向かい合う第２基板と、
前記第１基板上に位置する第１導電層と、
前記第１導電層上に位置する光電変換層と、
前記光電変換層上に位置する第２導電層と、
前記第１基板と前記第２基板との間の第１領域を取り囲む封止部と、
前記第１基板、前記第２基板、および前記封止部によって取り囲まれた前記第１領域内に充填される電解質と、を備え、
前記光電変換層は、多孔質半導体層と、前記多孔質半導体層に設けられた光増感剤とを備え、
前記封止部は、前記電解質と接触することによって呈する色が変化する流動性を有する呈色材を含む、光電変換素子。
【請求項２】
前記呈色材は、カーボネート化合物、ニトリル化合物、アルコール類、水および非プロトン極性物質からなる群より選択される少なくとも１種を含む溶剤である、請求項１に記載の光電変換素子。
【請求項３】
前記封止部は、第１封止材と、前記第１封止材の外側に設けられた第２封止材と、前記第１基板、前記第２基板、前記第１封止材、および前記第２封止材によって取り囲まれた第２領域とを備え、
前記第２領域には、前記呈色材が配置されている、請求項１または請求項２に記載の光電変換素子。
【請求項４】
前記封止部は、第１封止材と、前記第１封止材の外側に設けられた第２封止材と、を備え、
前記第２封止材は、前記呈色材を含む、請求項１または請求項２に記載の光電変換素子。
【請求項５】
前記電解質と接触する前の前記呈色材と、前記電解質と接触した後の前記呈色材との色差ΔＥ*abが、３．０以上である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光電変換素子。
【請求項６】
前記電解質は、ヨウ素を含み、
前記呈色材は、前記ヨウ素と反応することによって呈する色が変化する化合物を含み、
前記化合物は、前記ヨウ素と反応することによって前記ヨウ素を含む包接化合物を形成する化合物、ロイコメチレンブルー、グリコーゲン、デキストリン、アミロペクチン、アミロース、およびポリビニルアルコールからなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光電変換素子。
【請求項７】
前記電解質は、ヨウ素を含み、
前記呈色材は、前記ヨウ素と反応することによって呈する色が変化する化合物を含み、
前記化合物は、前記ヨウ素と反応することによって前記ヨウ素を含む包接化合物を形成する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光電変換素子。
【請求項８】
第１基板と、
前記第１基板と間隔を空けて向かい合う第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間において電気的に接続された複数の光電変換セルとを備えた光電変換モジュールであって、
前記複数の光電変換セルは、それぞれ、前記第１基板上に位置する第１導電層と、前記第１導電層上に位置する光電変換層と、前記光電変換層上に位置する第２導電層と、前記第１基板と前記第２基板との間の電解質と、を備え、
前記光電変換層は、多孔質半導体層と、前記多孔質半導体層に設けられた光増感剤とを備え、
前記光電変換モジュールは、前記第１基板と前記第２基板との間において前記複数の光電変換セルを取り囲むようにして設けられた封止部を備え、
前記封止部は、前記電解質と接触することによって呈する色が変化する流動性を有する呈色材を含む、光電変換モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換素子および光電変換モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
化石燃料に代わるエネルギー源として太陽光が注目されており、太陽光を電力に変換することができる太陽電池が注目されている。なかでも、色素増感太陽電池は、製造コストを低くすることができる等の利点を有するため、新しいタイプの太陽電池として注目を集めている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、モノリシック構造の色素増感太陽電池が開示されている。特許文献１の色素増感太陽電池は、電解質をセル内に封止すべく、第１基板と第２基板との間の領域の外周を取り囲む封止材を有している。しかしながら、特許文献１の色素増感太陽電池には、封止材が１重にしか設けられていないため、電解質の漏洩を十分に防止することができなかった。
【０００４】
そこで、たとえば特許文献２には、第１電解質（主材料）と封止部との間に、第１電解質側から順に、第１電解質（主材料）よりも粘度の高い第２電解質（副材料）と、空隙とを設けた色素増感太陽電池が開示されている。特許文献２には、第２電解質が第１電解質の流動を防ぐ土手としての機能を有し、空隙が第１電解質および第２電解質からなる電解質と封止部との接触を抑制する機能を有し、これにより、電解質による封止部の浸食が抑制され、もって電解質の漏洩が防止される旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２０３５３９号公報
【特許文献２】特開２０１４−０１７１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載の色素増感太陽電池においても、電解質の外部への漏洩を完全に防止することは難しい。さらに、外部へ漏洩した電解質は、封止部の壁面をつたうこととなるが、壁面をつたう電解質を目視によって確認することは困難なのが実情である。このため、従来においては、電解質の漏洩を早期に発見することができないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ここで開示された実施形態は、第１基板と、第１基板と間隔を空けて向かい合う第２基板と、第１基板上に位置する第１導電層と、第１導電層上に位置する光電変換層と、光電変換層上に位置する第２導電層と、第１基板と第２基板との間の第１領域を取り囲む封止部と、第１基板、第２基板、および封止材によって取り囲まれた第１領域内に充填される電解質と、を備え、光電変換層は、多孔質半導体層と、多孔質半導体層に設けられた光増感剤とを備え、封止部は、電解質と接触することによって、呈する色が変化する呈色材を含む、光電変換素子である。
【０００８】
ここで開示された実施形態は、第１基板と、第１基板と間隔を空けて向かい合う第２基板と、第１基板と第２基板との間において電気的に接続された複数の光電変換セルとを備えた光電変換モジュールであって、複数の光電変換セルは、それぞれ、第１基板上に位置する第１導電層と、第１導電層上に位置する光電変換層と、光電変換層上に位置する第２導電層と、第１基板と第２基板との間の電解質と、を備え、光電変換層は、多孔質半導体層と、多孔質半導体層に設けられた光増感剤とを備え、光電変換モジュールは、第１基板と第２基板との間において複数の光電変換セルを取り囲むようにして設けられた封止部を備え、封止部は、電解質と接触することによって、呈する色が変化する呈色材を含む、光電変換モジュールである。
【発明の効果】
【０００９】
ここで開示された実施形態によれば、光電変換素子および光電変換モジュールにおける電解質の漏洩を早期に発見することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１の光電変換素子の模式的な断面図である。
【図２】実施形態１の光電変換素子であって、第１封止材および第２封止材の形状を示す模式的な平面図である。
【図３】従来の光電変換素子の模式的な断面図である。
【図４】実施形態１の光電変換素子における呈色材が呈する色の変化を概念的に示す断面図である。
【図５】実施形態２の光電変換素子であって、第１封止材および第２封止材の形状を示す模式的な平面図である。
【図６】実施形態３の光電変換素子の模式的な断面図である。
【図７】実施形態４の光電変換素子の模式的な断面図である。
【図８】実施形態５の光電変換モジュールの模式的な断面図である。
【図９】実施形態５の光電変換モジュールであって、第１封止材および第２封止材の形状を示す模式的な平面図である。
【図１０】実施形態６の光電変換モジュールであって、第１封止材および第２封止材の形状を示す模式的な平面図である。
【図１１】実施形態７の光電変換モジュールであって、第１封止材および第２封止材の形状を示す模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態について説明する。なお、実施形態の説明に用いられる図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。なお、本明細書において「Ｘ〜Ｙ」という形式の表記は、範囲の上限下限（すなわちＸ以上Ｙ以下）を意味しており、Ｘにおいて単位の記載がなく、Ｙにおいてのみ単位が記載されている場合、Ｘの単位とＹの単位とは同じである。
【００１２】
［実施形態１］
＜光電変換素子の構造＞
図１および図２を参照しながら、実施形態１の光電変換素子の構造について説明する。実施形態１の光電変換素子は、第１基板１と、第１基板１と間隔を空けて向かい合う第２基板２と、第１基板１上に位置する第１導電層３と、第１導電層３上に位置する光電変換層４と、光電変換層４上に位置する第２導電層６と、を備えている。
【００１３】
第１基板１と第２基板２とは封止部７によって接合されている。封止部７は、光電変換層４を取り囲む第１封止材７ａと、第１封止材７ａを取り囲む第２封止材７ｂと、第１基板１、第２基板２、第１封止材７ａ、および第２封止材７ｂによって取り囲まれた第２領域Ｂとを備える。
【００１４】
第１基板１と第２基板２と第１封止材７ａとによって取り囲まれた第１領域Ａには電解質８が充填されており、第１基板１と第２基板２と第１封止材７ａと第２封止材７ｂとによって取り囲まれた第２領域Ｂには、呈色材９が配置されている。
【００１５】
（第１基板）
第１基板１としては、透光性を有する透光性基板を用いることができる。ただし、たとえば後述する増感色素に実効的な感度を有する波長の光を実質的に透過させる材料で形成されていればよく、必ずしもすべての波長領域の光に対して透光性を有する必要はない。具体的には、ソーダガラス、溶融石英ガラス若しくは結晶石英ガラスなどのガラス基板、または可撓性フィルムなどの耐熱性樹脂板を用いることができる。第１基板１の厚さは、０．２〜５ｍｍ（０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下）であることが好ましい。
【００１６】
（第２基板）
第２基板２は特に限定されず、たとえば透光性を有していても、有していなくてもよい。透光性を有する基板としては、たとえば通常のガラスからなる基板等を用いることができる。また、軽量化の観点からは、アクリルガラスからなる基板を用いてもよい。また、第２基板２が透光性を有する場合、第２基板２の上方から、第２領域内を目視することができる。
【００１７】
（第１導電層）
第１導電層３は、第１基板１のうち第２基板２と対向する面に設けられている。第１導電層３としては、導電性および透光性を有するものであれば特に限定されず、たとえば、インジウム錫複合酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）、酸化錫にフッ素がドープされたもの（ＦＴＯ）および酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなる群から選択された少なくとも１種を用いることができる。第１導電層３の厚さは、０．０２〜５μｍであることが好ましい。第１導電層３のシート抵抗は低いほど好ましく、４０Ω／□以下であることが好ましい。
【００１８】
（光電変換層）
光電変換層４は、第１導電層３上に設けられた多孔質半導体層５を母体とし、多孔質半導体層５の孔の内部および孔の外部の表面に光増感剤が設置されることにより構成されている。
【００１９】
多孔質半導体層５としては、一般に光電変換材料に使用されるものであれば特に限定されず、たとえば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉄、酸化ニオブ、酸化セリウム、酸化タングステン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、硫化カドミウム、硫化鉛、硫化亜鉛、リン化インジウム、銅−インジウム硫化物（ＣｕＩｎＳ2）、ＣｕＡｌＯ2およびＳｒＣｕ2Ｏ2からなる群から選択された少なくとも１種を用いることができ、なかでも、高い安定性を有する点から、酸化チタンを用いることが好ましい。
【００２０】
多孔質半導体層５の厚さは、特に限定されないが、たとえば０．１〜１００μｍとすることができる。また、多孔質半導体層５の表面積は、１０〜２００ｍ2／ｇであることが好ましい。
【００２１】
上記光増感剤としては、たとえば、有機色素および金属錯体色素などの増感色素を用いることができる。有機色素としては、たとえば、アゾ系色素、キノン系色素、キノンイミン系色素、キナクリドン系色素、スクアリリウム系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、トリフェニルメタン系色素、キサンテン系色素、ポルフィリン系色素、ペリレン系色素、インジゴ系色素およびナフタロシアニン系色素からなる群から選択された少なくとも１種を用いることができる。有機色素の吸光係数は、一般に、遷移金属に分子が配位結合した形態をとる金属錯体色素の吸光係数に比べて大きくなる。
【００２２】
金属錯体色素は、分子に金属が配位結合することによって構成されている。分子としては、たとえば、ポルフィリン系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素またはルテニウム系色素などを挙げることができる。金属としては、たとえば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｖ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｂ、Ｌａ、Ｗ、Ｐｔ、ＴＡ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｇａ、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｒｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ａｓ、Ｓｃ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｒｅ、Ａｕ、Ａｃ、Ｔｃ、ＴｅおよびＲｈからなる群から選択された少なくとも１種を挙げることができる。なかでも、金属錯体色素として、フタロシアニン系色素またはルテニウム系色素に金属が配位したものを用いることが好ましく、ルテニウム系金属錯体色素を用いることが特に好ましい。
【００２３】
ルテニウム系金属錯体色素としては、たとえば、Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製の商品名Ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ５３５色素、Ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ５３５−ｂｉｓＴＢＡ色素、またはＲｕｔｈｅｎｉｕｍ６２０−１Ｈ３ＴＢＡ色素などの市販のルテニウム系金属錯体色素を用いることができる。
【００２４】
（第２導電層）
第２導電層６は、第２基板２のうち第１基板１と対向する面に設けられている。第２導電層６としては、導電性を有するものであれば特に限定されず、たとえば第１導電層３と同様の材料を用いてもよい。第２導電層６の厚さは、０．０２〜５μｍであることが好ましい。第２導電層６のシート抵抗は低いほど好ましく、４０Ω／□以下であることが好ましい。
【００２５】
第２導電層６のうち第１基板１と対向する面には、触媒層１０が設けられている。触媒層１０としては、たとえば、白金、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブおよびフラーレンからなる群から選択された少なくとも１種を用いることができる。
【００２６】
（封止部）
封止部７は、第１基板１と第２基板２とを間隔を空けて向かい合うように保持するものであり、第１封止材７ａと、第２封止材７ｂと、第２領域Ｂとを有する。第１封止材７ａは、光電変換層４の周囲を囲んでおり、第２封止材７ｂは、第１封止材７ａから間隔を空けて、第１封止材７ａを取り囲んでいる。
【００２７】
第１封止材７ａは、第２基板２と第１導電層３とを接合し、かつ第１基板１と第２導電層６とを接合することによって、第１基板１と第２基板２とを接合している。これにより、第１領域Ａが封止される。
【００２８】
第１封止材７ａは、絶縁性であればよく、なかでも、製造が容易である観点から、紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂等からなることが好ましい。具体的には、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソブチレン系樹脂、ホットメルト樹脂又はガラスフリット等からなることが好ましい。特に、第１封止材７ａは電解質８に接するため、電解質８と化学反応しにくい材料を用いることが好ましく、アクリル系樹脂を含む紫外線硬化性樹脂を用いることがより好ましい。なお、紫外線とは、波長１〜４００ｎｍの電磁波である。
【００２９】
第２封止材７ｂは、第１封止材７ａを取り囲み、かつ第２基板２と第１導電層３とを接合し、かつ第１基板１と第２導電層６とを接合することによって、第１基板１と第２基板２とを接合している。これにより、第２領域Ｂが封止される。
【００３０】
第２封止材７ｂは、必ずしも絶縁性である必要はないが、不要な短絡を抑制するためには絶縁性であることが好ましい。なかでも、製造が容易である観点から、第１封止材７ａと同様に、紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂等からなることが好ましい。特に、第２封止材７ｂは大気に接するため、水分または酸素等の透過性が低い樹脂を用いることが好ましく、エポキシ系樹脂を含む熱硬化性樹脂を用いることがより好ましい。
【００３１】
（電解質）
電解質８は、第１領域に充填されている。電解質８としては、少なくとも流動性を有する電解質を用いることができ、たとえば電解液などの液体電解質を好適に用いることができる。液体電解質は、酸化還元種を含む液状物であればよく、たとえば、酸化還元種と、酸化還元種を溶解可能な溶剤とからなる液体電解質を用いることができる。
【００３２】
酸化還元種としては、たとえば、Ｉ-／Ｉ3-系、Ｂｒ2-／Ｂｒ3-系、Ｆｅ2+／Ｆｅ3+系、キノン／ハイドロキノン系などを用いることができる。より具体的には、酸化還元種としては、ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、ヨウ化カリウム（ＫＩ）、ヨウ化カルシウム（ＣａＩ2）などの金属ヨウ化物とヨウ素（Ｉ2）との組み合わせを用いることができる。また、テトラエチルアンモニウムアイオダイド（ＴＥＡＩ）、テトラプロピルアンモニウムアイオダイド（ＴＰＡＩ）、テトラブチルアンモニウムアイオダイド（ＴＢＡＩ）、テトラヘキシルアンモニウムアイオダイド（ＴＨＡＩ）などのテトラアルキルアンモニウム塩とヨウ素との組み合わせを用いることもできる。さらに、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）、臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）、臭化カリウム（ＫＢｒ）、臭化カルシウム（ＣａＢｒ2）などの金属臭化物と臭素との組み合わせを用いることもできる。なかでも、酸化還元種としては、ＬｉＩとＩ2との組み合わせを用いることが特に好ましい。
【００３３】
酸化還元種の溶剤としては、たとえば、プロピレンカーボネートなどのカーボネート化合物、アセトニトリルなどのニトリル化合物、エタノールなどのアルコール類、水および非プロトン極性物質からなる群より選択された少なくとも１種を含む溶剤を用いることが好ましく、なかでも、カーボネート化合物若しくはニトリル化合物を単独で、または混合して用いることがより好ましい。
【００３４】
なお、図１においては、電解質８は、第１領域Ａのうちの第２基板２と第２導電層６との間の領域のみに配置されているように図示されている。しかしながら、第２導電層６、触媒層１０および光電変換層４はそれぞれ複数の孔を有しているため、電解質８は、第２導電層６、触媒層１０および光電変換層４のそれぞれの複数の孔の内部にも存在している。
【００３５】
（呈色材）
呈色材９は、第２領域Ｂに配置されている。特に、呈色材９は、第２領域Ｂに充填されていることが好ましい。実施形態１において、呈色材９は流動性を有しており、電解質８と接触することによって、呈する色が変化する。
【００３６】
ここで、呈色材９が電解質８と接触することによって、呈する色が変化する場合としては、たとえば以下（１）および（２）が挙げられる。
（１）電解質８が特定の色を呈し、呈色材９中に電解質８が混入して拡散された場合に、その拡散領域において上記の特定の色由来の色変化が確認される場合。
（２）呈色材９中に、電解質８との接触によって呈する色が変化する化合物が含まれる場合。
【００３７】
まず、上記（１）の場合について説明する。たとえば、無色透明の呈色材９中に、特定の色を有する電解質８が混入して拡散された場合、呈色材９中の電解質８が拡散された領域には、電解質８が呈していた色が反映されることとなる。これによって、呈色材９中の電解質８の拡散領域において確認（視認）される色が、無色透明から特定の色（または特定の色が薄められたような色）へ変化することとなる。
【００３８】
特定の色を呈する電解質８としては、たとえばＩ-／Ｉ3-系またはキノン／ハイドロキノン系の酸化還元種を含む液体電解質が挙げられる。このような電解質は、黄色、橙色、赤色等の色を呈する。無色透明の呈色材９としては、カーボネート化合物、ニトリル化合物、アルコール類、水および非プロトン極性物質からなる群より選択される少なくとも１種を含む溶剤が挙げられ、なかでも、アセトニトリル、エタノールまたは水が好ましい。
【００３９】
次に、上記（２）の場合について説明する。たとえば、電解質８が、Ｉ-／Ｉ3-系の酸化還元種を含み、呈色材９が、ヨウ素との反応によって化学構造が変化し、これに伴い溶液中において自身の呈する色が変化する化合物を含む場合、呈色材９中の電解質８が拡散された領域において、化合物の構造変化に伴い呈色材９の色が変化する。これによって、呈色材９中の電解質８の拡散領域において確認（視認）される色が、化合物が構造変化前に呈する色から、化合物が構造変化後に呈する色へ変化することとなる。
【００４０】
上記化合物としては、たとえばロイコメチレンブルー、グリコーゲン、デキストリン、アミロペクチン、アミロース、およびポリビニルアルコールが挙げられる。なお、呈色材９に含まれる化合物が上記のうち１種、または２種以上である場合、呈色材９に含まれる溶媒は水であることが好ましい。
【００４１】
ロイコメチレンブルーは水溶液中において無色透明であるが、ヨウ素と酸化還元反応することによって化学構造が変化し、溶液中で青色を呈するメチレンブルーへと変化する。グリコーゲン、デキストリン、アミロペクチンおよびアミロースはそれぞれ水溶液中において白色を呈するが、ヨウ素とヨウ素デンプン反応することによってヨウ素をグルコース螺旋中に取り込んだ包接化合物へと変化し、これによって、それぞれ褐色、赤褐色、紫色、および青紫色（または青色）を呈することとなる。ポリビニルアルコールは水溶液中において白色を呈するが、ヨウ素とヨウ素呈色反応することによってヨウ素をポリビニルアルコールの螺旋構造中に取り込んだ包接化合物へと変化し、これによって青色を呈することとなる。
【００４２】
＜光電変換素子の製造方法＞
実施形態１の光電変換素子は、たとえば次のようにして製造することができる。
【００４３】
（第１導電層の形成）
まず、第１基板１上に第１導電層３を形成する。第１導電層３を形成する方法としては、たとえば、スパッタ法、スプレー法、スクリーン印刷法などの方法を用いることができる。また、第１基板１上に第１導電層３が予め設けられた基板を用意してもよい。
【００４４】
（光電変換層の形成）
次に、第１導電層３上に多孔質半導体層５を形成する。多孔質半導体層５を形成する方法としては、特に限定されず、たとえば従来から公知の方法を用いることができる。たとえば、半導体微粒子を含有する懸濁液を第１導電層３上に塗布し、乾燥および焼成の少なくとも一方を行う方法などを用いることができる。
【００４５】
次に、多孔質半導体層５に光増感剤を設置する。具体的には、多孔質半導体層５に光増感剤である増感色素を吸着させることにより、多孔質半導体層５に光増感剤が設置されてなる光電変換層４を形成することができる。
【００４６】
多孔質半導体層５に増感色素を吸着させる方法としては、たとえば、増感色素を溶解させた色素吸着用溶液に多孔質半導体層５を浸漬する方法を用いることができる。増感色素を溶解させた色素吸着用溶液に多孔質半導体層５を浸漬する際に、色素吸着用溶液を多孔質半導体層５の孔の内部の奥まで浸透させるために、色素吸着用溶液を加熱してもよい。
【００４７】
（第１封止材の前駆体および第２封止材の前駆体の設置）
次に、多孔質半導体層５の外縁から間隔を空けて、多孔質半導体層５の周囲を取り囲むように、第１封止材７ａの前駆体を塗布する。また、第１封止材７ａの前駆体が塗布された領域の外縁から間隔を空けて、第１封止材７ａの前駆体の周囲を取り囲むように、第２封止材７ｂの前駆体を塗布する。
【００４８】
第１封止材７ａの前駆体および第２封止材７ｂの前駆体の塗布方法は特に限定されず、たとえばディスペンサーを用いて、第１導電層３上および第１基板１上に塗布することができる。なお、本明細書において、第１封止材７ａの前駆体および第２封止材７ｂの前駆体は、それぞれ、硬化前の樹脂を意味しており、第１封止材７ａおよび第２封止材７ｂは、それぞれ、硬化後の樹脂を意味している。
【００４９】
（電解質および呈色材の配置）
次に、第１封止材７ａによって取り囲まれた第１領域Ａに相当する領域に電解質８を配置し、第２封止材７ｂによって取り囲まれた第２領域Ｂに相当する領域に呈色材９を配置する。電解質８および呈色材９の配置方法は特に限定されず、たとえば滴下注液（ＯＤＦ）工法を用いることができる。
【００５０】
（第２導電層の形成）
次に、第２基板２上に第２導電層６を形成する。第２導電層６を形成する方法としては、たとえば、スパッタ法、スプレー法、スクリーン印刷法などの方法を用いることができる。また、第２基板２上に第２導電層６が予め設けられた基板を用意してもよい。
【００５１】
（触媒層の形成）
次に、第２導電層６上に触媒層１０を形成する。触媒層１０の形成方法は、特に限定されず、たとえば従来から公知の方法を用いることができる。
【００５２】
（第１基板と第２基板との接合）
次に、第２導電層６および触媒層１０を備える第２基板２を、第１基板１と向かい合うようにして、第１封止材７ａの前駆体および第２封止材７ｂの前駆体上に設置し、両基板を貼りつける。そして、第１基板１と第２基板２とを貼り合わせている第１封止材７ａの前駆体および第２封止材７ｂの前駆体のそれぞれに、紫外線を照射する、または熱を加える。これにより、第１封止材７ａの前駆体および第２封止材７ｂの前駆体がそれぞれ硬化して、第１封止材７ａおよび第２封止材７ｂが形成され、かつ第１基板１および第２基板２が相互に接合される。以上により、封止部７を備えた、実施形態１の光電変換素子を作製することができる。
【００５３】
＜作用効果＞
実施形態１の作用効果について、図３に示す従来の光電変換素子と比較しながら説明する。
【００５４】
図３に示されるように、従来の光電変換素子においては、電解質８が充填される第１領域Ａは、封止部７０によって１重に封止されていた。このような構造において、封止部７０と第１基板１との界面、および封止部７０と第２基板２との界面では、両部材による化学結合が生じているが、過酷な環境下においてこの化学結合が脆弱化され、結果的に、電解質８が、封止部７０と第１基板１（または第２基板２）との界面から外部に漏洩してしまう場合があった。また、過酷な環境下において封止部７０自体が劣化、腐食等することにより、電解質８が封止部７０の内部を侵食していき、結果的に、電解質８が外部に漏洩してしまう場合もあった。
【００５５】
なお、上記のような問題に対応すべく、特許文献２に開示される色素増感太陽電池では、封止部と電解質とが接触し難くなる工夫がなされているが、やはり、電解質の漏洩を完全に防止することは困難なのが実情である。
【００５６】
そこで、本発明者らは、従来と視点を変え、電解質８が外部に漏洩する際の挙動に着目して検討したところ、電解質８が封止部７０と第１基板１（または第２基板２）との界面から外部に漏洩する場合、および電解質８が封止部７０内を侵食して外部に漏洩する場合のいずれの場合においても、外部に滲み出た電解質８は、封止部７０の表面（大気に接する表面）をつたう傾向があることを確認した。さらに、滲み出た電解質８を外部から観察するためには、たとえば第１基板１の表面側（図３の下方）から確認する必要があるものの、封止部７０の表面をつたう電解質を上記目視によって視認することは難しく、故に、漏洩の早期の発見が困難であることが分かった。
【００５７】
そこで、本発明者らは、第１領域Ａの外部に電解質８が漏洩した場合に、この電解質８が封止部７０の表面をつたうのではなく、視認し易いように、あらゆる方向に徐々に拡散し得る構成を構築すべく、鋭意検討を重ねた。そして、封止部７０に代えて、第１封止材７ａ、第２封止材７ｂ、および第２領域Ｂを備え、かつ第２領域Ｂに、電解質８と接触することによって呈する色が変化する呈色材９が配置された構成の封止部７を備えることにより、上記が可能となり、もって電解質８の漏洩を早期に発見できることを見出した。
【００５８】
図４は、実施形態１の光電変換素子における呈色材が呈する色の変化を概念的に示す断面図である。第１領域Ａに示されるハッチング、第２領域Ｂにおいて示される２種のハッチングは、それぞれハッチングの間隔の違いによって目視される色の違いを示している。なお、図４においては、理解を容易とするために、第２領域Ｂにおいて示される２種のハッチングの仮想の境界線を示している。
【００５９】
図４を参照し、第１領域Ａから、第１封止材７ａと第２基板２との界面を介して、第２領域Ｂに電解質８が漏洩した場合、電解質８は、呈色材９に混入する。呈色材９中に混入した電解質８は、図中の白矢印に示されるように、第２領域Ｂ中において徐々に全方向に拡散される。
【００６０】
呈色材９は、電解質８と接触することによって、呈する色が変化するため、呈色材９が配置される第２領域Ｂのうち、電解質８が拡散された領域（第２領域Ｂ中、間隔の比較的小さいハッチングで示す領域）と、他の電解質８が拡散されていない領域（第２領域Ｂ中、間隔の比較的大きいハッチングで示す領域）とには、色の差（違い）が生じる。
【００６１】
このように、実施形態１の光電変換素子では、漏洩した電解質８が封止部７０の表面をつたうような従来の光電変換素子とは異なり、漏洩した電解質８が呈色材９中において、全方向に徐々に拡散されていく。さらに、上述のように、第２領域Ｂのうち、電解質８が拡散された領域とされていない領域とで色の違いが生じる。このような色の違いは視認が容易であるため、結果的に、電解質８の外部への漏洩を早期に発見することができる。
【００６２】
実施形態１において、呈色材９は第２領域Ｂに充填されていることが好ましい。この場合、第２封止材７ｂの外側の表面全てと呈色材９とが接触することとなるため、電解質８が第２封止材７ｂのいずれの位置から滲出してきた場合であっても、漏洩の早期の発見が可能となる。
【００６３】
さらに、実施形態１において、従来の光電変換素子と異なり、光電変換層４は第１封止材７ａおよび第２封止材７ｂによって２重に封止されることとなるため、外部への電解質８の漏洩をより効果的に抑制することができる。
【００６４】
上記色の違いの程度（視認し易さ）は、{（ΔＬ＊）2＋（Δａ＊）2＋（Δｂ＊）2}1/2の色差公式により算出されるΔＥ＊ａｂで表すことができる。ΔＥ＊ａｂの値が大きいほど色差が大きく、色の違いの視認が容易であることを意味する。
【００６５】
実施形態１において、ΔＥ＊ａｂの値は３０．０以上であることが好ましく、４０．０以上であることがより好ましく、５０．０以上であることがさらに好ましい。この場合、色差の視認がより容易となるため、電解質８の漏洩をより早期に発見することができる。なお、Ｌ＊、ａ＊およびｂ＊は、ＪＩＳ  Ｚ  ８７０１−４（２０１３）に規格化されたＣＩＥ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系にて表される値である。
【００６６】
上記のΔＥ＊ａｂの値は、たとえば分光測色計（型番：ＣＭ−７００ｄ、ターゲットマスク：φ３ｍｍ、コニカミノルタ社製）を用いて電解質が混入する前の呈色材９自体の色と、電解質８が混入して拡散した後の呈色材９の色とを測定して、Ｌ＊、ａ＊およびｂ＊の各差を求め、これを上記色差公式にあてはめることにより算出される。
【００６７】
上述の色差は、第２領域Ｂのうち、電解質８が拡散された領域とされていない領域とでの色差であるが、さらに、第１領域Ａに充填される電解質８の色と、第２領域Ｂのうちの電解質８が拡散された領域の色とにおいても、大きな色差ΔＥ＊ａｂがあることが好ましい。
【００６８】
具体的には、電解質８自体の色と、電解質８と接触した後の呈色材９の色との色差ΔＥ＊ａｂは、３．０以上であることが好ましく、２０．０以上であることがより好ましく、４０．０以上であることがさらに好ましい。この場合、第１領域Ａと、第２領域Ｂのうちの電解質８が拡散された領域との色差の視認が容易となり、もってさらに容易に電解質８の漏洩を早期に発見することができる。
【００６９】
たとえば、第２領域Ｂの幅（図１の横方向）が十分に小さい場合には、第１領域Ａに充填される電解質８の色と、第２領域のうち電解質８が拡散された領域の色との違いを視認することが、漏洩の早期発見に好適となる。
【００７０】
実施形態１において、呈色材９は、上記（１）および（２）のうち、（２）の呈色材であることが好ましい。上記（１）の場合よりも上記（２）の場合のほうが、上述の色差が大きくなり易く、もって、視認がより容易となるためである。
【００７１】
なかでも、電解質８がＩ-／Ｉ3-系の酸化還元種を含み、呈色材９がロイコメチレンブルー、グリコーゲン、デキストリン、アミロペクチン、アミロース、およびポリビニルアルコールからなる群より選択される少なくとも１種の化合物を含むことが好ましい。色相の混在による意図しない視認の困難化を避けるべく、呈色材９は上記のうち１種の化合物を含むことが好ましい。
【００７２】
上記に列挙される化合物のうち、グリコーゲン、デキストリン、アミロペクチン、アミロース、およびポリビニルアルコールは、ヨウ素を取り込んで包接化合物となるが、これにより、第２領域Ｂに滲入した電解質８の流動性が低下する。このため、この電解質８がさらに第２封止材７ｂ内に滲入する可能性、または第２封止材７ｂと基板との界面に滲入する可能性を低減でき、もって、電解質８が光電変換素子の外部にまで進出する可能性を低減させることができる。
【００７３】
また、仮に電解質８が第２封止材７ｂ内にまで侵入して光電変換素子の外部に漏洩したとしても、漏洩した電解質８中のヨウ素の濃度は低減しているため、たとえば光電変換素子の外部に配置される取り出し電極（不図示）の腐食を抑制することができる点でより好ましい。
【００７４】
グリコーゲン、デキストリン、アミロペクチン、アミロースに関し、ヨウ素を包接する特性の高さは、グリコーゲン＜デキストリン＜アミロペクチン＜アミロースの順であってアミロースが最も高いため、ヨウ素を包接するという観点においては、アミロースが最も好適である。
【００７５】
［実施形態２］
図５に、実施形態２の光電変換素子であって、第１封止材および第２封止材の形状を示す模式的な平面図を示す。すなわち図５においては、実施形態１との構造の違いの理解を容易とするために、第１封止材７ａおよび第２封止材７ｂの形状のみを示す。
【００７６】
図５に示されるように、実施形態２の光電変換素子は、第２封止材７ｂが第１封止材７ａの周囲の一部にのみ設けられていることを特徴としている。実施形態２における上記以外の説明は、実施形態１と同様であるため、その説明については繰り返さない。
【００７７】
実施形態２の光電変換素子は、実施形態１の光電変換素子と比して集積性が向上するため、集積率の高い光電変換モジュールを構成することができる。
【００７８】
［実施形態３］
図６に、実施形態３の光電変換素子の模式的な断面図を示す。実施形態３の光電変換素子は、封止部７が、第１封止材７ａと、第１封止材７ａの外側に設けられた第２封止材７ｃとを備え、かつ第２封止材７ｃが、電解質８と接触することによって、呈する色が変化する呈色材９を含んでいることを特徴としている。
【００７９】
第２封止材７ｃは、第１封止材７ａを取り囲み、かつ第１封止材７ａと接するように設けられている。第２封止材７ｃとしては、たとえば実施形態１の第２封止材７ｂに、実施形態１に列挙された化合物を混入させたものを挙げることができる。このような第２封止材７ｃは、第２封止材７ｂの前駆体に上記化合物を練り込み、これを硬化させることによって得ることができる。
【００８０】
実施形態３における上記以外の説明は、実施形態１および２と同様であるため、その説明については繰り返さない。
【００８１】
実施形態３においては、実施形態１の光電変換素子と比して、製造工程数を低減することができる。なお、第２封止材７ｃは、実施形態２の第２封止材７ｂのように、第１封止材７ａの外側の一部に設けられていてもよいことはいうまでもない。
【００８２】
[実施形態４]
図７に、実施形態４の光電変換素子の模式的な断面図を示す。実施形態４の光電変換素子は、封止部７が、電解質８と接触することによって、呈する色が変化する呈色材９を含んでいることを特徴としている。すなわち、実施形態４において、封止部７は、第２封止材７ｂおよび第２領域Ｂを有さず、第１封止材７ａのみからなり、該第１封止材７ａが呈色材９を含む構成を有する。実施形態４の封止部７は、第１封止材７ａの前駆体に上記化合物を練り込み、これを硬化させることによって得ることができる。
【００８３】
実施形態４における上記以外の説明は、実施形態１および２と同様であるため、その説明については繰り返さない。
【００８４】
実施形態４においては、実施形態１の光電変換素子と比して、また実施形態３の光電変換素子と比して、製造工程数を低減することができる。
【００８５】
［実施形態５］
図８および図９を参照しながら、実施形態５の光電変換モジュールの構造について説明する。
【００８６】
実施形態５の光電変換モジュールは、複数の光電変換セル１００ａ，１００ｂ，１００ｃ（１００ａ〜１００ｃ）を備えていることを特徴としている。光電変換セル１００ａ〜１００ｃは、第１封止材７ａによって個々のセルに仕切られている。複数の光電変換セル１００ａ〜１００ｃは、それぞれ、第１基板１上に、第１導電層３と、光電変換層４と、触媒層１０と、第２導電層６とを備えているとともに、第１基板１と第２基板２と第１封止材７ａとによって取り囲まれた各第１領域Ａに充填された電解質８を備えている。
【００８７】
また、光電変換セル１００ａの第２導電層６と光電変換セル１００ｂの第１導電層３とが、セル間導電部２０を介して電気的に接続されることによって、光電変換セル１００ａと光電変換セル１００ｂとが電気的に直列に接続されている。また、光電変換セル１００ｂの第２導電層６と光電変換セル１００ｃの第１導電層３とが、セル間導電部２０を介して電気的に接続されることによって、光電変換セル１００ｂと光電変換セル１００ｃとが電気的に直列に接続されている。これにより、光電変換セル１００ａ〜１００ｃは直列に接続されている。なお、光電変換セル１００ａ〜１００ｃは、電気的に並列に接続することもできる。
【００８８】
また、第１基板１と第２基板２との間の領域であって、電気的に直列または並列に接続されている光電変換セル１００ａ〜１００ｃの外周は第１封止材７ａと第２封止材７ｂとの二重の封止部７によって取り囲まれている。
【００８９】
実施形態５における上記以外の説明は、実施形態１と同様であるため、その説明については繰り返さない。
【００９０】
実施形態５の光電変換モジュールによれば、実施形態１と同様の理由により、電解質８の漏洩を早期に発見することができる。
【００９１】
[実施形態６]
図１０に、実施形態６の光電変換モジュールであって、第１封止材および第２封止材の形状を示す模式的な平面図を示す。すなわち図１０においては、実施形態４との構造の違いの理解を容易とするために、第１封止材７ａおよび第２封止材７ｂの形状のみを示す。
【００９２】
図１０に示されるように、実施形態６の光電変換素モジュールは、複数の光電変換セル１００ａ〜１００ｃが、それぞれ個別の第２封止材７ｂによって取り囲まれている点で、実施形態５と相違する。実施形態６における上記以外の説明は、実施形態５と同様であるため、その説明については繰り返さない。
【００９３】
[実施形態７]
図１１に、実施形態７の光電変換モジュールであって、第１封止材および第２封止材の形状を示す模式的な平面図を示す。すなわち図１１においては、実施形態５との構造の違いの理解を容易とするために、第１封止材７ａおよび第２封止材７ｂの形状のみを示す。
【００９４】
図１１に示されるように、実施形態７の光電変換モジュールは、複数の光電変換セル１００ａ〜１００ｃのそれぞれにおいて、各第１封止材７ａの周囲の一部、具体的には図１１の下方に位置する短辺の第１封止材７ａの外側にのみ、第２封止材７ｂが設けられている点で、実施形態４と相違する。実施形態７における上記以外の説明は、実施形態５と同様であるため、その説明については繰り返さない。
【実施例】
【００９５】
＜実施例１＞
図１に示す構造を有する実施例１の光電変換素子を作製した。
【００９６】
（第１導電層の形成）
まず、長さ３０ｍｍ×幅１２０ｍｍの大きさの表面を有する日本板硝子株式会社製のＳｎＯ2膜付きガラス基板を用意した。これにより、第１基板１としてのガラス基板上に、第１導電層３としてのＳｎＯ2膜（長さ３０ｍｍ×幅１２０ｍｍ）を有する部材が準備された。ＳｎＯ2膜の電気抵抗は１２Ω／□であった。
【００９７】
（光電変換層の形成）
次に、スクリーン印刷機（ニューロング精密工業株式会社製ＬＳ−１５０）を用いて、市販の酸化チタンペースト（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製、商品名Ｔｉ−Ｎａｎｏｘｉｄｅ  Ｄ／ＳＰ、平均粒径１３ｎｍ）をＳｎＯ2膜上に塗布した。
【００９８】
次に、室温にて酸化チタンペーストを１時間レベリングを行なって得られた塗膜を８０℃で２０分間予備乾燥して、４５０℃で１時間焼成を行なった。酸化チタンペーストの塗布工程、レベリング工程、予備乾燥工程、および焼成工程をこの順に繰り返すことによって、長さ１０ｍｍ×幅１００ｍｍ、厚さ５μｍの酸化チタンからなる多孔質半導体層５を形成した。
【００９９】
次に、増感色素として、Ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ６２０−１Ｈ３ＴＢＡ色素（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製）を用い、これのアセトニトリル（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ製）／ｔ−ブチルアルコール（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ製）の１：１溶液（増感色素の濃度；４×１０-4モル／リットル）を調製した。この溶液に多孔質半導体層５を浸漬し、４０℃の温度条件のもとで２０時間放置した。その後、多孔質半導体層５をエタノール（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ製）で洗浄した後に乾燥した。このように、多孔質半導体層５に増感色素を吸着させることによって、第１導電層３上に光電変換層４を形成した。
【０１００】
（第２導電層の形成）
第２基板２として、第１基板１と同一のガラス基板を用意し、電子ビーム蒸着器ＥＶＤ−５００Ａ（ＡＮＥＬＶＡ社製）を用いて、ＳｎＯ2膜上にチタン（Ｔｉ）を２．５Å／Ｓの蒸着速度で蒸着させた。これにより、ＳｎＯ2膜と厚さ１００００ÅのＴｉ膜とからなる第２導電層６が第２基板２上に形成された。
【０１０１】
（触媒層の形成）
次に、電子ビーム蒸着器ＥＶＤ−５００Ａ（ＡＮＥＬＶＡ社製）を用いて、第２導電層６上に、白金を０．１Å／Ｓの蒸着速度で蒸着させた。これにより、第２導電層６上に、厚さ５００Åの白金膜からなる触媒層１０が形成された。
【０１０２】
（第１封止材の前駆体および第２封止材の前駆体の設置）
次に、第１封止材７ａの前駆体として、紫外線硬化性樹脂（品番；３０３５Ｂ、スリーボンド社製）を光電変換層４を取り囲むように、第１導電層３上および第１基板１上に塗布した。次に、第２封止材７ｂの前駆体として、熱硬化性樹脂（品番；３１１８、スリーボンド社製）を、第１封止材７ａの前駆体を取り囲むように第１導電層３上および第１基板１に塗布した。
【０１０３】
第１封止材７ａの前駆体は、第１基板１の外縁から内側に８ｍｍ入り込んだ位置に配置し、第２封止材７ｂの前駆体は、第１基板１の外縁から内側に２ｍｍ入り込んだ位置に配置した。
【０１０４】
（電解質および呈色材の配置）
次に、電解質８として、溶媒にアセトニトリル（純度９９．５％）を用いて、その中に１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾールアイオダイド（1,2-dimethyl-3-propylimidazolium iodide（四国化成工業株式会社製））を０．６モル／リットル、ＬｉＩ（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ製）を０．１モル／リットル、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン（4-tert-butylpyridine（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ製））を０．５モル／リットル、Ｉ2（東京化成工業株式会社製）を０．０１モル／リットル溶解させた酸化還元性電解液を用意した。そして、第１基板１および第１封止材７ａの前駆体により区画された領域に、上記酸化還元性電解液を滴下した。
【０１０５】
また、呈色材９としてのアセトニトリル（純度９９．５％、キシダ化学社製）を、第１基板１、第１封止材７ａの前駆体および第２封止材７ｂの前駆体により区画された領域に滴下した。
【０１０６】
（第１基板と第２基板との接合）
次に、減圧雰囲気下において、第１基板１と向かい合うようにして、第１封止材７ａの前駆体および第２封止材７ｂの前駆体の表面上に第２基板２を設置した。なお、第２基板２のうち第２導電層６および触媒層１０が設けられた面が、第１基板１と対向するように配置し、第１基板１および第２基板２の間に、厚さが３０μｍのスペーサーを挟み込んだ。そして、第１基板１および第２基板２を互いに近づける方向に１．８ｋＮの力で３０秒間押し付けた。これにより、第１基板１と第２基板２とを貼りつけた。
【０１０７】
次に、第１基板１と第２基板２とを貼り合わせている第１封止材７ａの前駆体に紫外線を照射し、その後、第２封止材７ｂの前駆体を８０℃で１時間加熱することによってそれぞれを硬化させて、第１封止材７ａと第２封止材７ｂとからなる封止部７を形成した。これにより、第１基板１と第２基板２とを封止部７によって接合した。紫外線の照射には、ＵＶランプ（商品名；スポットキュア、ウシオ電機社製）を用い、加熱処理には、恒温槽（商品名；ＳＵ−２６１、エスペック社製）を用いた。
【０１０８】
（取り出し電極の配置）
次に、外部に露出する第１導電層３上に取り出し電極を配置し、外部に露出する第２導電層６上に取り出し電極を配置した。
【０１０９】
以上により、実施例１の光電変換素子が作製された。なお、第１封止材７ａの前駆体および第２封止材７ｂの前駆体の間の領域（すなわち第２領域Ｂの幅）は２ｍｍであった。
【０１１０】
＜実施例２＞
呈色材９として、ロイコメチレンブルー溶液を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例２の光電変換素子を作製した。ロイコメチレンブルー溶液としては、０．０５重量％のメチレンブルー（品番；Ａ５１０５、東京化成社製）を含む水溶液に、適量のグルコース（品番；Ｇ００４８、東京化成社製）を添加した無色透明の水溶液を用いた。
【０１１１】
＜実施例３＞
呈色材９として、グリコーゲン溶液を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例３の光電変換素子を作製した。グリコーゲン溶液としては、０．０１重量％のグリコーゲン（品番；０７７−０５３１１、和光純薬工業社製）を含む白色の水溶液を用いた。
【０１１２】
＜実施例４＞
呈色材９として、デキストリン溶液を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例４の光電変換素子を作製した。デキストリン溶液としては、１重量％のα−シクロデキストリン（品番；Ｃ０７６６、東京化成社製）を含む白色の水溶液を用いた。
【０１１３】
＜実施例５＞
呈色材９として、アミロペクチン溶液を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例５の光電変換素子を作製した。アミロペクチン溶液としては、１重量％のアミロペクチン（品番；Ａ０４５６、東京化成社製）を含む白色の水溶液を用いた。
【０１１４】
＜実施例６＞
呈色材９として、アミロース溶液を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例６の光電変換素子を作製した。アミロース溶液としては、１重量％のアミロース（品番；Ａ０８４７、東京化成社製）を含む白色の水溶液を用いた。
【０１１５】
＜実施例７＞
呈色材９として、ポリビニルアルコール溶液を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例７の光電変換素子を作製した。ポリビニルアルコール溶液としては、２重量％のポリビニルアルコール（品番；Ｐ０４６９、東京化成社製）を含む白色の水溶液を用いた。
【０１１６】
＜比較例１＞
第２封止材７ｂを形成せず、かつ呈色材９を使用しなかったこと以外は実施例１と同様にして、比較例１の光電変換素子を作製した。
【０１１７】
＜評価＞
上記のようにして作成された実施例１〜実施例７の各光電変換素子において、第１基板１側から、分光測色計（型番：ＣＭ−７００ｄ、ターゲットマスク：φ３ｍｍ、コニカミノルタ社製）を用いて、第１領域Ａに充填される電解質８のＬ＊、ａ＊およびｂ＊を測定した。同様にして、第２領域Ｂに充填される呈色材９のＬ＊、ａ＊およびｂ＊を測定した。
【０１１８】
次に、ＪＩＳ  Ｃ８９３８に記載の方法に準拠して、実施例１〜実施例７および比較例１の各光電変換素子を、８５℃の温度下で１５時間放置することで、各光電変換素子に熱ストレス処理を行った。熱ストレス処理を行った後、各光電変換素子を第２基板２側から観察すると、呈色材９の色の変化が視認された。これは、第１領域Ａから第２領域Ｂ内に電解質８が滲み出たためと考えられた。そこで、上記と同様の方法により、色が変化した後の呈色材９のＬ＊、ａ＊およびｂ＊を測定した。
【０１１９】
測定した各値から、第１領域Ａに充填される電解質８と、第２領域Ｂにおいて色が変化した後の呈色材９とのΔＥ＊ａｂを算出した。その結果を表１に示す。同様に、第２領域Ｂにおいて色が変化する前の呈色材９と、第２領域Ｂにおいて色が変化した後の呈色材９とのΔＥ＊ａｂを算出した。その結果を表２に示す。表１および表２の「色」とは目視により観察される呈色材９の色である。
【０１２０】
【表１】
0006534325.tif 000002
【０１２１】
【表２】
0006534325.tif 000003
【０１２２】
表１を参照し、実施例１〜７において、電解質８と、電解質８と接触後の呈色材９との色差ΔＥ＊ａｂは３．０以上であった。表２を参照し、実施例１〜７において、電解質８と接触前の呈色材９と、電解質８と接触後の呈色材９との色差ΔＥ＊ａｂは３０．０以上であった。また、観測者による実施例１〜実施例７の光電変換素子における電解質８の漏洩の確認を実施したが、いずれの場合においても色差が十分あるために、呈色材９の色の変化の視認が容易であった。すなわち、電解質８の漏洩を早期に確認することができた。
【０１２３】
さらに、実施例２〜実施例７においては、呈色材９の色の変化が始まる位置が特定可能であったことから、電解質８の漏洩箇所までも確認可能であることが分かった。これは、実施例２〜実施例７における色差が、実施例１の色差よりも大きかったためと考えられた。
【０１２４】
また、実施例１〜実施例７に関し、上記の熱ストレス処理を１５０時間行ったところ、電解質８が第２封止材７ｂをも腐食して、光電変換素子の外部にまで漏洩することが確認された。
【０１２５】
ここで、実施例１〜実施例７のうち、実施例３〜実施例７においては、実施例１および実施例２と比して、電解質８の漏洩による取り出し電極の腐食が抑制されていることが確認された。これは、実施例３〜実施例７において、電解質８中のヨウ素が呈色材９に含まれる化合物と包接化合物を形成したために、取り出し電極にまで滲み出た電解質８中におけるヨウ素の濃度が低下し、結果的に、電解質８の腐食性が低下したためと考えられた。
【０１２６】
これに対し、比較例１においては、封止材の外部に露出する表面（大気に触れる表面）に電解質８が付着していることが確認されたものの、その確認には多大な注意が必要であった。また、漏洩箇所を特定することはできず、熱ストレス処理を１５０時間実施した場合にいたっては、取り出し電極の腐食も著しかった。
【０１２７】
特に、取り出し電極の腐食の程度について実施例１と比較例１とを比較したところ、比較例１のほうが取り出し電極の腐食が著しかった。このことから、実施例１、ひいては実施例１〜７は、比較例１と比して電解質８の外部への漏洩を抑制できることが分かった。
【０１２８】
以上のように実施形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施形態および各実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
【０１２９】
今回開示された実施形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
ここで開示された実施形態は、光電変換素子、光電変換モジュールおよび光電変換素子の製造方法に利用することができ、特に、色素増感太陽電池、色素増感太陽電池モジュール、およびこれらの製造方法に好適に利用することができる。また、本明細書においては、いわゆるサンドイッチ型の光電変換素子について説明したが、上記実施形態は、いわゆるモノリシック型の光電変換素子、およびバックコンタクトセル型の光電変換素子にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１３１】
１  第１基板、２  第２基板、３  第１導電層、４  光電変換層、５  多孔質半導体層、６  第２導電層、７  封止部、７ａ  第１封止材、７ｂ，７ｃ  第２封止材、８  電解質、９  呈色材、１０  触媒層、２０  セル間導電部、７０  封止材、１００ａ，１００ｂ，１００ｃ  光電変換セル。
【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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