(57)【要約】  光電変換素子は、少なくとも１つの光電変換セルを有する。光電変換セルは、透明基板を有する第１基材と、第１基材に対向する第２基材と、第１基材と第２基材との間に設けられる酸化物半導体層とを有する。少なくとも１つの光電変換セルは、少なくとも１つの光電変換セルの第１基材及び第２基材を連結する封止部を有し、封止部は、第１基材と第２基材との間に設けられる第１封止部を有する。第１封止部は、環状の外側封止部と、外側封止部の内側に、光電変換セルと同数のセル空間を形成するように設けられる少なくとも１つの内側封止部とを有し、外側封止部の厚さは内側封止部の厚さよりも大きくなっている。
2015115607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの光電変換セルを有し、
前記光電変換セルは、
透明基板を有する第１基材と、
前記第１基材に対向する第２基材と、
前記第１基材と前記第２基材との間に設けられる酸化物半導体層とを有し、
前記少なくとも１つの光電変換セルが、前記少なくとも１つの光電変換セルの前記第１基材及び前記第２基材を連結する封止部を有し、
前記封止部が、前記第１基材と前記第２基材との間に設けられる第１封止部を有し、
前記第１封止部が、環状の外側封止部と、
前記外側封止部の内側に、前記光電変換セルと同数のセル空間を形成するように設けられる少なくとも１つの内側封止部とを有し、
前記外側封止部の厚さが前記内側封止部の厚さよりも大きくなっている、光電変換素子。
【請求項２】
前記内側封止部の厚さに対する前記外側封止部の厚さの比が１．１〜２．０である、請求項１に記載の光電変換素子。
【請求項３】
前記酸化物半導体層には色素が担持されている、請求項１又は２に記載の光電変換素子。
【請求項４】
前記少なくとも１つの光電変換セルが複数の前記光電変換セルで構成され、
前記第１封止部が、
環状の前記外側封止部の内側開口を仕切る前記内側封止部と前記外側封止部の一部とで構成され且つ前記酸化物半導体層を包囲する複数の環状の第１セル封止部と、
複数の前記第１セル封止部のうち隣接する前記第１セル封止部の前記内側封止部同士間に、前記内側封止部同士を連結する封止連結部とを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光電変換素子。
【請求項５】
前記外側封止部の幅が、前記封止連結部の幅と、前記封止連結部によって連結される２つの前記内側封止部の幅との合計幅よりも狭くなっている、請求項４に記載の光電変換素子。
【請求項６】
前記外側封止部の幅が、前記合計幅の５０％より大きく１００％未満である、請求項５に記載の光電変換素子。
【請求項７】
隣り合う２つの前記光電変換セルの前記第２基材同士が互いに離間しており、
前記封止連結部が、
前記内側封止部と同じ厚さを有する封止連結部本体と、
前記封止連結部本体から、隣り合う２つの前記光電変換セルの前記第２基材同士間の隙間に突出する突出部とを有する、請求項４〜６のいずれか一項に記載の光電変換素子。
【請求項８】
前記封止連結部において、前記封止連結本体からの前記突出部の高さが、前記第２基材の厚さの５〜１００％である、請求項７に記載の光電変換素子。
【請求項９】
前記透明基板全体が、前記第２基材側に向かって凸となるように湾曲している、請求項１〜８のいずれか一項に記載の光電変換素子。
【請求項１０】
前記第１基材が第１電極を有し、
前記第２基材が第２電極を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の光電変換素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
色素を用いた光電変換素子として、安価で、高い光電変換効率が得られることから色素増感光電変換素子が注目されており、色素増感光電変換素子に関して種々の開発が行われている。【０００３】
上記色素増感光電変換素子のような、色素を用いた光電変換素子は少なくとも１つの光電変換セルを備えており、光電変換セルは、透明基板を有する導電性の第１基材と、第１基材に対向する対極などの第２基材と、第１基材と第２基材とを連結する環状の封止部と、第１基材と第２基材との間に配置される酸化物半導体層とを備えている。光電変換素子は、できるだけ多くの光を、透明基板を通して酸化物半導体層に到達させることで、光電変換効率を高めることができる。【０００４】
このような色素を用いた光電変換素子として、例えば下記特許文献１に記載の色素増感太陽電池モジュールが知られている。下記特許文献１に記載の色素増感太陽電池モジュールは複数の色素増感太陽電池を有し、複数の色素増感太陽電池はそれぞれ、対極と導電性基板との間に設けられるセル封止部を有している。そして、互いに隣り合うセル封止部同士が一体化して封止部を構成し、この封止部が環状部と環状部の内側開口を仕切る仕切り部とで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１１８０２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に記載の色素増感太陽電池モジュールは、未だ耐久性の点で改善の余地を有していた。【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた耐久性を有する光電変換素子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】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決するため、封止部のうち外側にある環状部の厚さと、仕切り部の厚さとの関係に着目して鋭意研究を重ねた結果、環状部の厚さを仕切り部の厚さよりも大きくすることで、上記課題を解決し得ることを見出した。【０００９】
すなわち、本発明は、少なくとも１つの光電変換セルを有し、前記光電変換セルは、透明基板を有する第１基材と、前記第１基材に対向する第２基材と、前記第１基材と前記第２基材との間に設けられる酸化物半導体層とを有し、前記少なくとも１つの光電変換セルが、前記少なくとも１つの光電変換セルの前記第１基材及び前記第２基材を連結する封止部を有し、前記封止部が、前記第１基材と前記第２基材との間に設けられる第１封止部を有し、前記第１封止部が、環状の外側封止部と、前記外側封止部の内側に、前記光電変換セルと同数のセル空間を形成するように設けられる少なくとも１つの内側封止部とを有し、前記外側封止部の厚さが前記内側封止部の厚さよりも大きくなっている、光電変換素子である。【００１０】
この光電変換素子によれば、第１封止部における外側封止部の厚さが内側封止部の厚さよりも大きくなっているため、外側封止部の厚さが内側封止部の厚さ以下である場合に比べて、外側封止部と少なくとも１つの光電変換セルの第１基材又は第２基材との間の接着力をより向上させることができる。このため、本発明の光電変換素子は、優れた耐久性を有することが可能となる。【００１１】
上記光電変換素子においては、前記内側封止部の厚さに対する前記外側封止部の厚さの比が１．１〜２．０であることが好ましい。【００１２】
本発明の光電変換素子は、前記内側封止部の厚さに対する前記外側封止部の厚さの比が上記範囲を外れる場合に比べて、より優れた耐久性を有することが可能となる。【００１３】
上記光電変換素子においては通常、前記酸化物半導体層に色素が担持されている。【００１４】
上記光電変換素子においては、前記少なくとも１つの光電変換セルが複数の前記光電変換セルで構成され、前記第１封止部が、環状の前記外側封止部の内側開口を仕切る前記内側封止部と前記外側封止部の一部とで構成され且つ前記酸化物半導体層を包囲する複数の環状の第１セル封止部と、複数の前記第１セル封止部のうち隣接する前記第１セル封止部の前記内側封止部同士間に、前記内側封止部同士を連結する封止連結部とを有していてもよい。【００１５】
上記光電変換素子においては、前記外側封止部の幅が、前記封止連結部の幅と、前記封止連結部によって連結される２つの前記内側封止部の幅との合計幅よりも狭くなっていることが好ましい。【００１６】
この場合、外側封止部の幅が、封止連結部の幅と封止連結部によって連結される２つの内側封止部の幅との合計幅以上である場合に比べて、開口率を向上させることができる。なお、外側封止部は内側封止部よりも大きい厚さを有しているため、外側封止部の幅を、封止連結部の幅と封止連結部によって連結される２つの内側封止部の幅との合計幅より狭くしても、十分な耐久性を確保することができる。【００１７】
上記光電変換素子においては、前記外側封止部の幅が、前記合計幅の５０％より大きく１００％未満であることが好ましい。【００１８】
外側封止部の幅が合計幅の１００％未満であるため、外側封止部の幅が合計幅の１００％以上である場合と比べて、開口率をより向上させることができる。一方、外側封止部の幅が合計幅の５０％以下である場合と比べて、大気から光電変換セルの内部までの水分等の侵入距離がより増加することになる。このため、外側封止部を通して外部から水分が侵入することをより十分に抑制することができる。【００１９】
上記光電変換素子においては、隣り合う２つの前記光電変換セルの前記第２基材同士が互いに離間しており、前記封止連結部が、前記内側封止部と同じ厚さを有する封止連結部本体と、前記封止連結部本体から、隣り合う２つの前記光電変換セルの前記第２基材同士間の隙間に突出する突出部とを有することが好ましい。【００２０】
この場合、内側封止部の厚さが外側封止部の厚さより小さくても、封止連結部が突出部の分だけ内側封止部よりも大きい厚さを有することとなるため、封止連結部と第１基材又は第２基材との接着力を十分に確保することができる。このため、内側封止部が封止連結部に連結されることで、より優れた耐久性を有することが可能となる。また、封止連結部が、内側封止部と同じ厚さを有する封止連結部本体と、封止連結部本体から、隣り合う２つの光電変換セルの第２基材同士間の隙間に突出する突出部とを有するため、隣り合う第２基材同士が接触しようとしても、その接触が封止連結部の突出部によって阻止される。このため、第２基材同士間の短絡を防止することが可能となる。【００２１】
上記光電変換素子においては、前記封止連結部において、前記封止連結本体からの前記突出部の高さが、前記第２基材の厚さの５〜１００％であることが好ましい。【００２２】
この場合、封止連結部と第１基材又は第２基材との接着力を効果的に確保することができる。このため、内側封止部が封止連結部に連結されることで、より一層優れた耐久性を有することが可能となる。また、隣り合う第２基材同士が接触しようとしても、その接触が封止連結部の突出部によって効果的に阻止される。【００２３】
上記光電変換素子においては、前記透明基板全体が前記第２基材側に向かって凸となるように湾曲していることが好ましい。【００２４】
この場合、入射光の屈折により、入射角の大きい光をも集光することが可能となる。【００２５】
上記光電変換素子においては、前記第１基材が第１電極を有し、前記第２基材が第２電極を有することが好ましい。【００２６】
この場合、第１基材及び第２基材がそれぞれ第１電極及び第２電極を有するため、外側封止部の厚さが内側封止部の厚さよりも大きくなっていることで、外側封止部から内側封止部側に向かうにつれて極間距離をより小さくすることができる。このため、光電変換素子は、優れた光電変換特性を有することが可能となる。【００２７】
本発明において、「外側封止部の厚さ」とは、外側封止部の内周面の高さと外側封止部の外周面の高さとの平均値を言うものとする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、優れた耐久性を有する光電変換素子が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の光電変換素子の第１実施形態を示す切断面端面図である。
【図２】本発明の光電変換素子の第１実施形態の一部を示す平面図である。
【図３】図１の第２基材を示す部分断面図である。
【図４】図１の光電変換素子における透明導電層のパターンを示す平面図である。
【図５】図１の第１封止部を示す平面図である。
【図６】図１の第２封止部を示す平面図である。
【図７】図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った切断面端面図である。
【図８】バックシートを固定するための連結部を形成した作用極を示す平面図である。
【図９】図５の第１封止部を形成するための第１封止部形成体を示す平面図である。
【図１０】本発明の光電変換素子の第２実施形態の一部を示す平面図である。
【図１１】本発明の光電変換素子の第３実施形態の一部を示す平面図である。
【図１２】本発明の光電変換素子の第４実施形態の一部を示す平面図である。
【図１３】本発明の光電変換素子の第５実施形態を示す断面図である。
【図１４】本発明の光電変換素子の第６実施形態の一部を示す切断面端面図である。
【図１５】本発明の光電変換素子の第７実施形態の一部を示す切断面端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の光電変換素子の好適な実施形態について図１〜図８を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の光電変換素子の第１実施形態を示す切断面端面図、図２は、本発明の光電変換素子の第１実施形態の一部を示す平面図、図３は、図１の第２基材を示す部分断面図、図４は、図１の光電変換素子における透明導電層のパターンを示す平面図、図５は、図１の第１封止部を示す平面図、図６は、図１の第２封止部を示す平面図、図７は、図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った切断面端面図、図８は、バックシートを固定するための連結部を形成した作用極を示す平面図である。
【００３１】
図１に示すように、光電変換素子１００は、複数（図１では４つ）の光電変換セル５０と、光電変換セル５０を覆うように設けられるバックシート８０とを有している。図２に示すように、複数の光電変換セル５０は導電材６０Ｐによって直列に接続されている。以下、説明の便宜上、光電変換素子１００における４つの光電変換セル５０を光電変換セル５０Ａ〜５０Ｄと呼ぶことがある。
【００３２】
図１に示すように、複数の光電変換セル５０の各々は、第１基材１５を有する作用極１０と、第１基材１５に対向する第２基材２０とを備えている。複数の光電変換セル５０は、第１基材１５及び第２基材２０を連結する封止部３０を有し、封止部３０は複数の環状のセル封止部３０Ａを有している。第１基材１５、第２基材２０及び環状のセル封止部３０Ａによって形成されるセル空間には電解質４０が充填されている。
【００３３】
図３に示すように、第２基材２０は第２電極と基板とを兼ねる導電性基板２１と、導電性基板２１の第１基材１５側に設けられて触媒反応を促進する触媒層２２とを備えている。すなわち、第２基材２０は対極で構成されている。また図１に示すように、隣り合う２つの光電変換セル５０において、第２基材２０同士は互いに離間している。また第２基材２０は可撓性を有している。
【００３４】
図１および図２に示すように、第１基材１５上には少なくとも１つの酸化物半導体層１３が設けられている。酸化物半導体層１３には色素が担持されている。第１基材１５及び酸化物半導体層１３によって作用極１０が構成されている。第１基材１５は、導電性基板で構成され、透明基板１１と、透明基板１１の上に設けられる透明導電層（又は透明導電膜）１２と、透明基板１１の上に設けられる絶縁材３３と、透明導電層１２上に設けられる接続端子１６とを有している。酸化物半導体層１３は、環状のセル封止部３０Ａによって包囲されている。透明基板１１は、光電変換セル５０Ａ〜５０Ｄの共通の透明基板として使用されている。すなわち、透明基板１１は、光電変換セル５０Ａ〜５０Ｄに対して１つ設けられている。
【００３５】
図２および図４に示すように、透明導電層１２は、互いに絶縁された状態で設けられる透明導電層１２Ａ〜１２Ｆで構成されている。すなわち、透明導電層１２Ａ〜１２Ｆは互いに溝９０を介在させて配置されている。ここで、透明導電層１２Ａ〜１２Ｄはそれぞれ複数の光電変換セル５０Ａ〜５０Ｄの第１電極としての透明導電層１２を構成している。また透明導電層１２Ｅは、セル封止部３０Ａに沿って折れ曲がるようにして配置されている。透明導電層１２Ｆは、バックシート８０の周縁部８０ａを固定するための環状の透明導電層１２である（図１参照）。
【００３６】
図４に示すように、透明導電層１２Ａ〜１２Ｄはいずれも、側縁部１２ｂを有する四角形状の本体部１２ａと、本体部１２ａの側縁部１２ｂから側方に突出する突出部１２ｃとを有している。
【００３７】
図２に示すように、透明導電層１２Ａ〜１２Ｄのうち透明導電層１２Ｃの突出部１２ｃは、光電変換セル５０Ａ〜５０Ｄの配列方向Ｘに対して側方に張り出す張出し部１２ｄと、張出し部１２ｄから延びて、隣りの光電変換セル５０Ｄの本体部１２ａに溝９０を介して対向する対向部１２ｅとを有している。
【００３８】
光電変換セル５０Ｂにおいても、透明導電層１２Ｂの突出部１２ｃは、張出し部１２ｄと対向部１２ｅとを有している。また光電変換セル５０Ａにおいても、透明導電層１２Ａの突出部１２ｃは、張出し部１２ｄと対向部１２ｅとを有している。
【００３９】
なお、光電変換セル５０Ｄは、既に光電変換セル５０Ｃと接続されており、他に接続されるべき光電変換セル５０が存在しない。このため、光電変換セル５０Ｄにおいて、透明導電層１２Ｄの突出部１２ｃは対向部１２ｅを有していない。すなわち透明導電層１２Ｄの突出部１２ｃは張出し部１２ｄのみで構成される。
【００４０】
但し、透明導電層１２Ｄは、光電変換素子１００で発生した電流を外部に取り出すための第１電流取出し部１２ｆと、第１電流取出し部１２ｆと本体部１２ａとを接続し、透明導電層１２Ａ〜１２Ｃの側縁部１２ｂに沿って延びる接続部１２ｇとをさらに有している。第１電流取出し部１２ｆは、光電変換セル５０Ａの周囲であって透明導電層１２Ａに対して透明導電層１２Ｂと反対側に配置されている。
【００４１】
一方、透明導電層１２Ｅも、光電変換素子１００で発生した電流を外部に取り出すための第２電流取出し部１２ｈを有しており、第２電流取出し部１２ｈは、光電変換セル５０Ａの周囲であって透明導電層１２Ａに対して透明導電層１２Ｂと反対側に配置されている。そして、第１電流取出し部１２ｆおよび第２電流取出し部１２ｈは、光電変換セル５０Ａの周囲において溝９０Ｂ（９０）を介して隣り合うように配置されている。ここで、溝９０は、透明導電層１２の本体部１２ａの縁部に沿って形成される第１の溝９０Ａと、透明導電層１２のうち本体部１２ａを除く部分の縁部に沿って形成され、バックシート８０の周縁部８０ａと交差する第２の溝９０Ｂとで構成されている。
【００４２】
また、図２に示すように、透明導電層１２Ａ〜１２Ｃの各突出部１２ｃおよび透明導電層１２Ｅの上には、接続端子１６が設けられている。各接続端子１６は、導電材６０Ｐと接続され、セル封止部３０Ａの外側でセル封止部３０Ａに沿って延びる導電材接続部１６Ａと、導電材接続部１６Ａからセル封止部３０Ａの外側でセル封止部３０Ａに沿って延びる導電材非接続部１６Ｂとを有する。本実施形態では、透明導電層１２Ａ〜１２Ｃにおいては、接続端子１６のうち少なくとも導電材接続部１６Ａは、突起部１２ｃの対向部１２ｅ上に設けられており、接続される隣りの光電変換セル５０の本体部１２ａに対向している。透明導電層１２Ｅにおいては、接続端子１６のうちの導電材接続部１６Ａは、接続される隣りの光電変換セル５０Ａの本体部１２ａに対向している。そして、導電材非接続部１６Ｂの幅は、導電材接続部１６Ａの幅より狭くなっている。ここで、導電材接続部１６Ａおよび導電材非接続部１６Ｂの幅はそれぞれ一定となっている。なお、導電材接続部１６Ａの幅とは、導電材接続部１６Ａの延び方向に直交する方向の長さであって導電材接続部１６Ａの幅のうち最も狭い幅を意味し、導電材非接続部１６Ｂの幅とは、導電材非接続部１６Ｂの延び方向に直交する方向の長さであって導電材非接続部１６Ｂの幅のうち最も狭い幅を意味するものとする。
【００４３】
そして、光電変換セル５０Ｃにおける透明導電層１２Ｃの突出部１２ｃ上に設けられる接続端子１６の導電材接続部１６Ａと隣りの光電変換セル５０Ｄにおける第２基材２０の導電性基板２１とが導電材６０Ｐを介して接続されている。導電材６０Ｐは、セル封止部３０Ａの上を通るように配置されている。同様に、光電変換セル５０Ｂにおける接続端子１６の導電材接続部１６Ａと隣りの光電変換セル５０Ｃにおける第２基材２０の導電性基板２１とは導電材６０Ｐを介して接続され、光電変換セル５０Ａにおける接続端子１６の導電材接続部１６Ａと隣りの光電変換セル５０Ｂにおける第２基材２０の導電性基板２１とは導電材６０Ｐを介して接続され、透明導電層１２Ｅ上の接続端子１６の導電材接続部１６Ａと隣りの光電変換セル５０Ａにおける第２基材２０の導電性基板２１とは導電材６０Ｐを介して接続されている。
【００４４】
また第１電流取出し部１２ｆ、第２電流取出し部１２ｈ上にはそれぞれ、外部接続端子１８ａ，１８ｂが設けられている。
【００４５】
図１に示すように、セル封止部３０Ａは、第１基材１５と第２基材２０との間に設けられる環状の第１セル封止部３１Ａと、第１セル封止部３１Ａと重なるように設けられ、第１セル封止部３１Ａと共に第２基材２０の接合縁部２０ａを挟持する第２セル封止部３２Ａとを有している。そして、図５に示すように、隣り合う第１セル封止部３１Ａ同士は封止連結部３１ｄを介して一体化されて第１封止部３１を構成している。別言すると、第１封止部３１は、隣り合う２つの第２基材２０の間に設けられていない環状の部分（以下、「外側封止部」と呼ぶ）３１ａと、隣り合う２つの第２基材２０の間に設けられ、外側封止部３１ａの内側開口３１ｃを仕切る部分（以下、「内側封止部」と呼ぶ）３１ｂと、隣り合う２つの内側封止部３１ｂ同士を連結する封止連結部３１ｄとで構成されている。ここで、第１セル封止部３１Ａは、環状の外側封止部３１ａの内側開口３１ｃを仕切る内側封止部３１ｂと外側封止部３１ａの一部とで構成されるとともに、酸化物半導体層１３を包囲している。内側封止部３１ｂは、光電変換セル５０の数と同数のセル空間を形成するように設けられている。本実施形態では、４つの光電変換セル５０を形成するように６本の内側封止部３１ｂが設けられている（図５参照）。ここで、第１封止部３１の外側封止部３１ａの厚さｔ１は内側封止部の厚さｔ２よりも大きくなっている（図７参照）。また封止連結部３１ｄは、内側封止部３１ｂと同じ厚さを有する封止連結部本体３１ｅと、封止連結部本体３１ｅから、隣り合う２つのＤＳＣの第２基材２０同士間の隙間Ｓに突出する突出部３１ｆとを有している。すなわち、封止連結部３１ｄの最大厚さｔ３は内側封止部の厚さｔ２よりも大きくなっている。
【００４６】
また図６に示すように、第２セル封止部３２Ａ同士は、隣り合う第２基材２０の間で一体化され、第２封止部３２を構成している。第２封止部３２は、隣り合う２つの第２基材２０の間に設けられていない環状の部分（以下、「環状部」と呼ぶ）３２ａと、隣り合う２つの第２基材２０の間に設けられており、環状の部分３２ａの内側開口３２ｃを仕切る部分（以下、「仕切部」と呼ぶ）３２ｂとで構成されている。
【００４７】
また図１に示すように、第１セル封止部３１Ａと溝９０との間には、隣り合う透明導電層１２Ａ〜１２Ｆ同士間の溝９０に入り込み且つ隣り合う透明導電層１２にまたがるようにガラスフリットからなる絶縁材３３が設けられている。詳しく述べると、絶縁材３３は、溝９０のうち透明導電層１２の本体部１２ａの縁部に沿って形成される第１の溝９０Ａに入り込むとともに、第１の溝９０Ａを形成している本体部１２ａの縁部をも覆っている。
【００４８】
図７に示すように、内側封止部３１ｂの幅ｗ３は、外側封止部３１ａの幅ｗ１よりも狭くなっている。さらに、外側封止部３１ａの幅ｗ１は、封止連結部３１ｄの幅ｗ４と、封止連結部３１ｄによって連結される２つの内側封止部３１ｂの幅ｗ３との合計幅ｗ２より狭くなっている。また、第２セル封止部３２Ａは第１セル封止部３１Ａに接着されている。
【００４９】
図１に示すように、第１基材１５の上にはバックシート８０が設けられている。バックシート８０は、耐候性層と、金属層とを含む積層体８０Ａと、積層体８０Ａに対し金属層と反対側に設けられ、バックシート連結部１４を介して第１基材１５と接着する接着部８０Ｂとを含む。ここで、接着部８０Ｂは、バックシート８０を第１基材１５に接着させるためのものであり、図１に示すように、積層体８０Ａの周縁部に形成されていればよい。但し、接着部８０Ｂは、積層体８０Ａのうち光電変換セル５０側の面全体に設けられていてもよい。バックシート８０の周縁部８０ａは、接着部８０Ｂによって、バックシート連結部１４を介して透明導電層１２のうち透明導電層１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆと接続されている。ここで、接着部８０Ｂは光電変換セル５０のセル封止部３０Ａと離間している。またバックシート連結部１４もセル封止部３０Ａと離間している。なお、バックシート８０より内側で且つセル封止部３０Ａの外側の空間に電解質４０は充填されていない。
【００５０】
また図２に示すように、透明導電層１２Ｄにおいては、本体部１２ａ、接続部１２ｇおよび電流取出し部１２ｆを通るように、透明導電層１２Ｄよりも低い抵抗を有する集電配線１７が延びている。この集電配線１７は、バックシート８０と第１基材１５とのバックシート連結部１４と交差しないように配置されている。別言すると、集電配線１７は、バックシート連結部１４よりも内側に配置されている。
【００５１】
なお、図２に示すように、各光電変換セル５０Ａ〜５０Ｄにはそれぞれ、バイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｄが並列に接続されている。具体的には、バイパスダイオード７０Ａは、光電変換セル５０Ａと光電変換セル５０Ｂとの間の第２封止部３２の仕切部３２ｂ上に固定され、バイパスダイオード７０Ｂは、光電変換セル５０Ｂと光電変換セル５０Ｃとの間の第２封止部３２の仕切部３２ｂ上に固定され、バイパスダイオード７０Ｃは、光電変換セル５０Ｃと光電変換セル５０Ｄとの間の第２封止部３２の仕切部３２ｂ上に固定されている。バイパスダイオード７０Ｄは、光電変換セル５０Ｄのセル封止部３０Ａ上に固定されている。そして、バイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｄを通るように第２基材２０の導電性基板２１に導電材６０Ｑが固定されている。またバイパスダイオード７０Ａ，７０Ｂ間、バイパスダイオード７０Ｂ，７０Ｃ間、バイパスダイオード７０Ｃ，７０Ｄ間の導電材６０Ｑからはそれぞれ導電材６０Ｐが分岐し、透明導電層１２Ａ上の導電材接続部１６Ａ、透明導電層１２Ｂ上の導電材接続部１６Ａ、透明導電層１２Ｃ上の導電材接続部１６Ａにそれぞれ接続されている。また光電変換セル５０Ａの第２基材２０の導電性基板２１にも導電材６０Ｐが固定され、この導電材６０Ｐは、バイパスダイオード７０Ａと、透明導電層１２Ｅ上の接続端子１６の導電材接続部１６Ａとを接続している。さらにバイパスダイオード７０Ｄは、導電材６０Ｐを介して透明導電層１２Ｄに接続されている。
【００５２】
また、各光電変換セル５０の第２基材２０上には、乾燥剤（図示せず）が設けられていてもよいし、設けられていなくてもよいが、乾燥剤が設けられていることが好ましい。
【００５３】
上記光電変換素子１００によれば、外側封止部３１ａの厚さｔ１が内側封止部の厚さｔ２よりも大きくなっているため、外側封止部３１ａの厚さｔ１が内側封止部３０ｂの厚さｔ２以下である場合に比べて、外側封止部３１ａと第１基材１５又は第２基材２０との間の接着力をより向上させることができる。このため、光電変換素子１００によれば、優れた耐久性を有することが可能となる。
【００５４】
また光電変換素子１００では、外側封止部３１ａの厚さｔ１が内側封止部３１ｂの厚さｔ２よりも大きくなっていることで、外側封止部３１ａから内側封止部３１ｂ側に向かうにつれて極間距離をより小さくすることができる。このため、光電変換素子１００は、優れた光電変換特性を有することが可能となる。
【００５５】
さらに光電変換素子１００では、内側封止部３１ｂの厚さｔ２が外側封止部３１ａの厚さｔ１より小さくても、封止連結部３１ｄが突出部３１ｆの分だけ内側封止部３１ｂよりも大きい厚さを有するため、内側封止部３１ｂが封止連結部３１ｄに連結されることで、より優れた耐久性を有することが可能となる。また、封止連結部３１ｄが、内側封止部３１ｂと同じ厚さを有する封止連結部本体３１ｅと、封止連結部本体３１ｅから、隣り合う２つの光電変換セル５０の第２基材２０同士間の隙間Ｓに突出する突出部３１ｆとを有するため、隣り合う第２基材２０同士が接触しようとしても、その接触が封止連結部３１ｄの突出部３１ｆによって阻止されるため、第２基材２０同士間の短絡を防止することが可能となる。
【００５６】
さらにまた光電変換素子１００では、透明導電層１２の縁部に沿って溝９０が形成され、この溝９０が、環状のセル封止部３０Ａの内側に配置される透明導電層１２の本体部１２ａの縁部に沿って形成される第１の溝９０Ａを有する。そして、その第１の溝９０Ａに、ガラスフリットからなる絶縁材３３が入り込むとともに、この絶縁材３３が、第１の溝９０Ａを形成している本体部１２ａの縁部をも覆っている。このため、透明基板１１の内部であって溝９０の下方の位置に溝９０に沿ってクラックが形成され、そのクラックが本体部１２ａの縁部にまでつながっていたとしても、そのクラックを経たセル封止部３０Ａの外部からの水分の侵入が絶縁材３３によって十分に抑制される。特に、光電変換素子１００では、第１の溝９０Ａを形成する本体部１２ａの縁部を覆い、第１の溝９０Ａに入り込む絶縁材３３がガラスフリットからなるため、絶縁材３３が樹脂である場合に比べて高い封止性能を有する。このため、光電変換素子１００によれば、優れた耐久性を有することが可能となる。
【００５７】
また光電変換素子１００では、セル封止部３０Ａと絶縁材３３とが重なるように配置されている。このため、絶縁材３３がセル封止部３０Ａと重ならないように配置されている場合に比べて、光電変換素子１００の受光面側から見た、発電に寄与する部分の面積をより増加させることができる。このため、開口率をより向上させることができる。
【００５８】
また光電変換素子１００では、第１電流取出し部１２ｆおよび第２電流取出し部１２ｈは、光電変換セル５０Ａの周囲であって透明導電層１２Ａに対し透明導電層１２Ｂと反対側に配置され、透明導電層１２Ｄの第１電流取出し部１２ｆおよび透明導電層１２Ｅの第２電流取出し部１２ｈは互いに溝９０を介して隣り合うように配置されている。このため、光電変換素子１００においては、第１電流取出し部１２ｆおよび第２電流取出し部１２ｈのそれぞれに外部接続端子１８ａ，１８ｂを隣り合うように配置することが可能となる。従って、外部接続端子１８ａ，１８ｂから電流を外部に取り出すためのコネクタの数を１つとすることが可能となる。すなわち、仮に、第１電流取出し部１２ｆが透明導電層１２Ｄに対し透明導電層１２Ｃと反対側に配置されている場合、第１電流取出し部１２ｆおよび第２電流取出し部１２ｈが互いに大きく離れて配置されるため、外部接続端子１８ａ，１８ｂも大きく離れて配置されることになる。この場合、光電変換素子１００から電流を取り出すには、外部接続端子１８ａに接続するコネクタと、外部接続端子１８ｂに接続するコネクタの２つのコネクタが必要になる。しかし、光電変換素子１００によれば、外部接続端子１８ａ，１８ｂを隣り合うように配置することが可能となるため、コネクタは１つで済む。このため、光電変換素子１００によれば、省スペース化を図ることができる。また、光電変換素子１００は、低照度下で使用されると、発電電流が小さい。具体的には、発電電流は２ｍＡ以下である。このため、光電変換セル５０Ａ〜５０Ｄの両端の光電変換セル５０Ａ，５０Ｄのうち一端側の光電変換セル５０Ｄの透明導電層１２Ｄの一部を、他端側の光電変換セル５０Ａの第２基材２０の導電性基板２１に電気的に接続された第２電流取出し部１２ｈの隣りに溝９０を介して第１電流取出し部１２ｆとして配置しても、光電変換素子１００の光電変換性能の低下を十分に抑制することができる。
【００５９】
また、光電変換素子１００では、光電変換セル５０Ａ〜５０ＤがＸ方向に沿って一列に配列されており、光電変換セル５０Ａ〜５０Ｄの両端の光電変換セル５０Ａ，５０Ｄのうち一端側の光電変換セル５０Ｄの透明導電層１２Ｄが、セル封止部３０Ａの内側に設けられる本体部１２ａと、第１電流取出し部１２ｆと、本体部１２ａと第１電流取出し部１２ｆとを接続する接続部１２ｇとを有する。このため、光電変換セル５０Ａ〜５０Ｄの一部である光電変換セル５０Ｃ、５０Ｄを途中で折り返し、光電変換セル５０Ａと光電変換セル５０Ｄとをそれらが互いに隣り合うように配置する場合に比べて、隣り合う２つの光電変換セル５０同士を接続するために光電変換セル５０Ａ〜５０Ｄの配列方向（図２のＸ方向）に沿って設けられる接続端子１６の設置領域をより短くすることが可能となり、より省スペース化を図ることが可能となる。また、光電変換素子１００によれば、当該光電変換素子１００が低照度環境下で使用される場合、通常、発電電流が小さいため、光電変換素子１００が、本体部１２ａと第１電流取出し部１２ｆとを接続する第１接続部１２ｇをさらに有していても、光電変換特性の低下を十分に抑制することができる。
【００６０】
さらに、光電変換素子１００では、集電配線１７が、バックシート８０と第１基材１５とのバックシート連結部１４と交差しないように配置されている。集電配線１７は一般に、多孔質であるため通気性を有しており、水蒸気等のガスが透過可能となっている。しかし、集電配線１７は、バックシート８０と第１基材１５とのバックシート連結部１４と交差しないように配置されている。このため、集電配線１７を通してバックシート８０と第１基材１５との間の空間に外部から水蒸気等が侵入することを防止することができる。その結果、光電変換素子１００は優れた耐久性を有することが可能となる。また集電配線１７は、透明導電層１２Ｄよりも低い抵抗を有するため、発電電流が大きくなっても、光電変換特性の低下を十分に抑制することができる。
【００６１】
さらに、光電変換素子１００が温度変化の大きい環境下に置かれた場合、接続端子１６の幅が狭いほど、接続端子１６は、透明導電層１２の突出部１２ｃから剥離しにくくなる。その点、光電変換素子１００では、接続端子１６のうち導電材非接続部１６Ｂが、導電材６０Ｐと接続される導電材接続部１６Ａより狭い幅を有する。このため、接続端子１６のうち導電材非接続部１６Ｂは、透明導電層１２の突出部１２ｃから剥離しにくくなる。従って、仮に導電材接続部１６Ａが透明導電層１２の突出部１２ｃから剥離しても、導電材非接続部１６Ｂは透明導電層１２から剥離せず透明導電層１２に対する接続を維持することが可能となる。また導電材接続部１６Ａが透明導電層１２の突出部１２ｃから剥離しても、光電変換素子１００は正常に動作することが可能である。従って、光電変換素子１００によれば、接続信頼性を向上させることが可能となる。また、隣り合う２つの光電変換セル５０のうち一方の光電変換セル５０における第２基材２０の導電性基板２１に接続された導電材６０Ｐは、他方の光電変換セル５０における突出部１２ｃ上の導電材接続部１６Ａと接続され、導電材接続部１６Ａは、突出部１２ｃ上でセル封止部３０Ａの外側に設けられている。すなわち、隣り合う２つの光電変換セル５０同士の接続がセル封止部３０Ａの外側で行われる。このため、光電変換素子１００によれば、開口率を向上させることが可能となる。
【００６２】
また光電変換素子１００では、光電変換セル５０Ａ〜５０Ｄのうち隣りの光電変換セル５０と接続される光電変換セル５０において、突出部１２ｃが、本体部１２ａから側方に張り出す張出し部１２ｄと、張出し部１２ｄから延びて、隣りの光電変換セル５０の本体部１２ａに対向する対向部１２ｅとを有し、接続端子１６のうち少なくとも導電材接続部１６Ａが対向部１２ｅ上に設けられている。
【００６３】
この場合、接続端子１６のうち少なくとも導電材接続部１６Ａが、隣りの光電変換セル５０の本体部１２ａに対向する対向部１２ｅ上に設けられているため、接続端子１６のうち少なくとも導電材接続部１６Ａが、隣りの光電変換セル５０の本体部１２ａに対向する対向部１２ｅ上に設けられていない場合と異なり、導電材接続部１６Ａに接続される導電材６０Ｐが、隣りの光電変換セル５０の第２基材２０の導電性基板２１を横切ることを十分に防止することが可能となる。その結果、隣り合う光電変換セル５０同士間の短絡を十分に防止することが可能となる。
【００６４】
また光電変換素子１００では、導電材接続部１６Ａおよび導電材非接続部１６Ｂはいずれもセル封止部３０Ａに沿って配置されている。このため、導電材接続部１６Ａおよび導電材非接続部１６Ｂをセル封止部３０Ａから遠ざかる方向に沿って配置する場合に比べて、接続端子１６のために要するスペースを省くことができる。
【００６５】
さらに光電変換素子１００では、バックシート８０の接着部８０Ｂは、光電変換セル５０のセル封止部３０Ａと離間している。このため、接着部８０Ｂが、低温時において収縮することによりセル封止部３０Ａを引っ張って、セル封止部３０Ａと第１基材１５又は第２基材２０との界面に過大な応力が加わることが十分に抑制される。また、高温時においても、接着部８０Ｂが、膨張することによりセル封止部３０Ａを押して、セル封止部３０Ａと第１基材１５又は第２基材２０との界面に過大な応力を加えることが十分に抑制される。すなわち、高温時でも低温時でも、セル封止部３０Ａと第１基材１５又は第２基材２０との界面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、光電変換素子１００は、優れた耐久性を有することが可能となる。
【００６６】
さらに、光電変換素子１００では、内側封止部３１ｂの幅ｗ３は、外側封止部３１ａの幅ｗ１よりも狭くなっている。このため、光電変換素子１００における開口率をより十分に向上させることができる。また光電変換素子１００では、隣り合う第１セル封止部３１Ａ同士、及び、隣り合う第２セル封止部３２Ａ同士が、隣り合う第２基材２０の間で一体化されている。ここで、隣り合う第１セル封止部３１Ａ同士が一体化されなければ、隣り合う光電変換セル５０の間においては、大気に対して露出される封止部が２箇所となる。これに対し、光電変換素子１００においては、隣り合う第１セル封止部３１Ａ同士が一体化されているため、隣り合う光電変換セル５０の間において、大気に対して露出される封止部が１箇所となる。すなわち、第１封止部３１は、外側封止部３１ａと、内側封止部３１ｂと、封止連結部３１ｄとで構成されているため、隣り合う光電変換セル５０の間において、大気に対して露出される封止部が封止連結部３１ｄの１箇所のみとなる。また第１セル封止部３１Ａ同士が一体化されることで、大気から電解質４０までの水分等の侵入距離が増加する。このため、隣り合う光電変換セル５０間において、光電変換セル５０の外部から侵入する水分や空気の量を十分に低減することができる。すなわち、光電変換素子１００の封止性能を十分に向上させることができる。また光電変換素子１００によれば、隣り合う第１セル封止部３１Ａ同士が一体化されている。このため、内側封止部３１ｂの幅ｗ３が、外側封止部３１ａの幅ｗ１よりも狭くても、その内側封止部３１ｂ及び封止連結部３１ｄにおいて十分な封止幅を確保することが可能となる。すなわち、光電変換素子１００によれば、開口率を向上させながら、第１セル封止部３１Ａと第１基材１５との接着強度、及び、第１セル封止部３１Ａと第２基材２０との接着強度を十分に大きくすることが可能となる。その結果、開口率を向上させることができると共に、光電変換素子１００が高温下で使用される場合に電解質４０が膨張して第１セル封止部３１Ａの内側から外側に向かう過大な応力が加えられても、第１基材１５及び第２基材２０からの第１セル封止部３１Ａの剥離を十分に抑制することができ、優れた耐久性を有することが可能となる。
【００６７】
さらに、光電変換素子１００では、外側封止部３１ａの幅ｗ１が合計幅ｗ２よりも狭くなっている。この場合、外側封止部３１ａの幅ｗ１が合計幅ｗ２以上である場合に比べて、開口率をより向上させることができる。なお、外側封止部３１ａは、内側封止部３１ｂよりも大きい厚さを有しているため、外側封止部３１ａの幅ｗ１を合計幅ｗ２より狭くしても、十分な耐久性を確保することができる。
【００６８】
また光電変換素子１００においては、第２セル封止部３２Ａが、第１セル封止部３１Ａと接着されており、第２基材２０の接合縁部２０ａが第１セル封止部３１Ａと第２セル封止部３２Ａとによって挟持されている。このため、第２基材２０に対して作用極１０から離れる方向の応力が作用しても、その剥離が第２セル封止部３２Ａによって十分に抑制される。また、第２封止部３２の仕切部３２ｂは、隣り合う第２基材２０同士間の隙間Ｓを通って第１セル封止部３１Ａに接着されているため、隣り合う光電変換セル５０の第２基材２０同士が接触することが確実に防止される。
【００６９】
次に、第１基材１５、酸化物半導体層１３、バックシート連結部１４、色素、第２基材２０、セル封止部３０Ａ、絶縁材３３、電解質４０、導電材６０Ｐ，６０Ｑ、バックシート８０および乾燥剤について詳細に説明する。
【００７０】
＜第１基材＞
第１基材１５は、導電性基板で構成され、透明基板１１と、透明導電層１２と、絶縁材３３と、接続端子１６とを有している。
【００７１】
（透明基板）
透明基板１１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）などが挙げられる。透明基板１１の厚さは、光電変換素子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。
【００７２】
（透明導電層）
透明導電層１２に含まれる材料としては、例えばスズ添加酸化インジウム（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、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。透明導電層１２は、単層でも、異なる導電性金属酸化物を含む複数の層の積層体で構成されてもよい。透明導電層１２が単層で構成される場合、透明導電層１２は、高い耐熱性及び耐薬品性を有することから、ＦＴＯを含むことが好ましい。透明導電層１２は、ガラスフリットをさらに含んでもよい。透明導電層１２の厚さは例えば０．０１〜２μｍの範囲にすればよい。
【００７３】
また透明導電層１２のうち透明導電層１２Ｄの接続部１２ｇの抵抗値は、特に制限されるものではないが、下記式（１）で表される抵抗値以下であることが好ましい。
抵抗値＝直列接続される光電変換セル５０の数×１２０Ω        （１）
【００７４】
この場合、接続部１２ｇの抵抗値が、上記式（１）で表される抵抗値を超える場合と比べて、光電変換素子１００の性能低下を十分に抑制することができる。本実施形態では、光電変換セル５０の数は４であるから、上記式（１）で表わされる抵抗値は４８０Ωとなるので、接続部１２ｇの抵抗値は４８０Ω以下であることが好ましい。
【００７５】
（絶縁材）
絶縁材３３の厚さは通常、１０〜３０μｍであり、好ましくは１５〜２５μｍである。
【００７６】
（接続端子）
接続端子１６は、金属材料を含む。金属材料としては、例えば銀、銅およびインジウムなどが挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合せて用いてもよい。
【００７７】
また接続端子１６は、導電材６０Ｐと同一の材料で構成されていても異なる材料で構成されていてもよいが、同一の材料で構成されていることが好ましい。
【００７８】
この場合、接続端子１６および導電材６０Ｐが同一の材料で構成されているため、接続端子１６と導電材６０Ｐとの密着性をより十分に向上させることができる。このため、光電変換素子１００における接続信頼性をより向上させることが可能となる。
【００７９】
接続端子１６においては、導電材非接続部１６Ｂの幅は、導電材接続部１６Ａの幅より狭ければ特に制限されないが、導電材接続部１６Ａの幅の１／２以下であることが好ましい。
【００８０】
この場合、導電材非接続部１６Ｂの幅が導電材接続部１６Ａの幅の１／２を超える場合に比べて、光電変換素子１００における接続信頼性をより向上させることが可能となる。
【００８１】
導電材接続部１６Ａの幅は特に制限されないが、好ましくは０．５〜５ｍｍであり、より好ましくは０．８〜２ｍｍである。
【００８２】
＜酸化物半導体層＞
酸化物半導体層１３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）、酸化シリコン（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）、酸化インジウム（Ｉｎ３Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化タリウム（Ｔａ２Ｏ５）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ホルミウム（Ｈｏ２Ｏ３）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）又はこれらの２種以上で構成される。
【００８３】
酸化物半導体層１３は通常、光を吸収するための吸収層で構成されるが、吸収層と吸収層を透過した光を反射して吸収層に戻す反射層とで構成されてもよい。
【００８４】
酸化物半導体層１３の厚さは、例えば０．５〜５０μｍとすればよい。
【００８５】
＜バックシート連結部＞
バックシート連結部１４を構成する材料は、バックシート８０と透明導電層１２とを接着させることができるものであれば特に制限されず、バックシート連結部１４を構成する材料としては、例えばガラスフリット、封止部３１Ａに用いられる樹脂材料と同様の樹脂材料などを用いることができる。中でも、バックシート連結部１４は、ガラスフリットであることが好ましい。ガラスフリットは樹脂材料に比べて高い封止性能を有するため、バックシート８０の外側からの水分等の侵入を効果的に抑制することができる。
【００８６】
＜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；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。中でも、色素としては、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からなる光増感色素が好ましい。この場合、光電変換素子１００の光電変換特性をより向上させることができる。なお、色素が光増感色素で構成される場合、光電変換素子１００は色素増感光電変換素子で構成されることになり、光電変換セル５０は色素増感光電変換セルで構成されることになる。ここで、色素増感光電変換素子としては、太陽光によって発電が行われる色素増感光電変換素子、すなわち色素増感太陽電池モジュール（ＤＳＣモジュール）、及び、屋内灯などの太陽光でない光によって発電が行われる色素増感光電変換素子が挙げられる。また色素増感光電変換セルとしては、太陽光によって発電が行われる色素増感光電変換セル、すなわち色素増感太陽電池（ＤＳＣ）、及び、屋内灯などの太陽光でない光によって発電が行われる色素増感光電変換セルが挙げられる。
【００８７】
＜第２基材＞
第２基材２０は、上述したように、第２電極である導電性基板２１と、導電性基板２１のうち第１基材１５側に設けられて第２基材２０の表面における還元反応を促進する導電性の触媒層２２とを備える。
【００８８】
導電性基板２１は、金属基板で構成され、金属基板は金属材料、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、ステンレス等の耐食性の金属材料で構成される。導電性基板２１の厚さは、光電変換素子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０．００５〜０．１ｍｍとすればよい。
【００８９】
触媒層２２は、白金、炭素系材料又は導電性高分子などから構成される。ここで、炭素系材料としては、カーボンナノチューブが好適に用いられる。
【００９０】
＜封止部＞
セル封止部３０Ａは、第１セル封止部３１Ａと、第２セル封止部３２Ａとで構成される。
【００９１】
第１セル封止部３１Ａを構成する材料としては、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、エチレン−ビニルアルコール共重合体等を含む変性ポリオレフィン樹脂、紫外線硬化樹脂、及び、ビニルアルコール重合体などの樹脂が挙げられる。
【００９２】
第１セル封止部３１Ａにおいて、内側封止部３１ｂの厚さｔ２に対する外側封止部３１ａの厚さｔ１の比（ｔ１／ｔ２）は１より大きければよいが、ｔ１／ｔ２は１．１〜２．０であることが好ましく、１．１〜１．５であることがより好ましい。ｔ１／ｔ２が１．１〜２．０であると、ｔ１／ｔ２が上記範囲を外れる場合に比べて、より優れた耐久性を有することが可能となる。
【００９３】
内側封止部３１ｂの厚さｔ２は通常、４０〜９０μｍであり、好ましくは６０〜８０μｍである。
【００９４】
また封止連結部３１ｄの突出部３１ｆの封止連結本体３１ｅからの高さは特に限定されるものではないが、第２基材２０の厚さの５〜１００％であることが好ましく、２０〜８０％であることがより好ましい。この場合、封止連結部３１ｄと第１基材１５又は第２基材２０との接着力を効果的に確保することができる。このため、内側封止部３１ｂが封止連結部３１ｄに連結されることで、より一層優れた耐久性を有することが可能となる。また、隣り合う第２基材２０同士が接触しようとしても、その接触が封止連結部３１ｄの突出部３１ｆによって効果的に阻止される。このため、第２基材２０同士間の短絡を効果的に防止することが可能となる。
【００９５】
内側封止部３１ｂの幅ｗ３は、外側封止部３１ａの幅ｗ１の２５％以上１００％未満であることが好ましい。この場合、内側封止部３１ｂの幅ｗ３が、外側封止部３１ａの幅ｗ１の２５％未満である場合と比べて、より優れた耐久性を有することが可能となる。
【００９６】
光電変換素子１００においては、外側封止部３１ａの幅ｗ１は、合計幅ｗ２の５０％より大きく１００％未満であることが好ましく、８０％以上１００％未満であることがより好ましい。この場合、外側封止部３１ａの幅ｗ１が合計幅ｗ２の１００％未満であるため、外側封止部３１ａの幅ｗ１が合計幅ｗ２の１００％以上である場合と比べて、開口率をより向上させることができる。一方、外側封止部３１ａの幅ｗ１が合計幅ｗ２の５０％以下である場合と比べて、大気から電解質４０までの水分等の侵入距離がより増加することになる。このため、隣り合う光電変換セル５０間にある内側封止部３１ｂ及び封止連結部３１ｄを通して外部から水分が侵入することをより十分に抑制することができる。
【００９７】
この場合、大きな開口率と優れた耐久性とをバランスさせることができる。
【００９８】
第２セル封止部３２Ａを構成する材料としては、第１セル封止部３１Ａと同様、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、エチレン−ビニルアルコール共重合体等を含む変性ポリオレフィン樹脂、紫外線硬化樹脂、及び、ビニルアルコール重合体などの樹脂が挙げられる。
【００９９】
第２セル封止部３２Ａの厚さは通常、２０〜４５μｍであり、好ましくは３０〜４０μｍである。
【０１００】
＜電解質＞
電解質４０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−）などの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、グルタロニトリル、メタクリロニトリル、イソブチロニトリル、フェニルアセトニトリル、アクリロニトリル、スクシノニトリル、オキサロニトリル、ペンタニトリル、アジポ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−）のほか、臭化物イオン／ポリ臭化物イオン、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。また電解質４０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であって、室温付近で溶融状態にある常温溶融塩が用いられる。このような常温溶融塩としては、例えば、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−エチル−３−プロピルイミダゾリウムヨーダイド、ジメチルイミダゾリウムアイオダイド、エチルメチルイミダゾリウムアイオダイド、ジメチルプロピルイミダゾリウムアイオダイド、ブチルメチルイミダゾリウムアイオダイド、又は、メチル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。
【０１０１】
また、電解質４０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。
【０１０２】
また電解質４０には添加剤を加えることができる。添加剤としては、ＬｉＩ、Ｉ２、４−ｔ−ブチルピリジン、グアニジウムチオシアネート、１−メチルベンゾイミダゾール、１−ブチルベンゾイミダゾールなどが挙げられる。
【０１０３】
さらに電解質４０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。
【０１０４】
なお、電解質４０は、ヨウ化物イオン／ポリヨウ化物イオン（例えばＩ−／Ｉ３−）からなる酸化還元対を含み、ポリヨウ化物イオン（例えばＩ３−）の濃度が０．００６ｍｏｌ／リットル以下であることが好ましく、０〜６×１０−６ｍｏｌ／リットルであることがより好ましく、０〜６×１０−８ｍｏｌ／リットルであることがさらに好ましい。この場合、電子を運ぶポリヨウ化物イオン（例えばＩ３−）の濃度が低いため、漏れ電流をより減少させることができる。このため、開放電圧をより増加させることができるため、光電変換特性をより向上させることができる。
【０１０５】
＜導電材＞
導電材６０Ｐ，６０Ｑとしては、例えば金属膜が用いられる。金属膜を構成する金属材料としては、例えば銀又は銅などを用いることができる。
【０１０６】
＜バックシート＞
バックシート８０は、上述したように、耐候性層と、金属層とを含む積層体８０Ａと、積層体８０Ａの光電変換セル５０側の面に設けられ、積層体８０Ａとバックシート連結部１４とを接着する接着部８０Ｂとを含む。
【０１０７】
耐候性層は、例えばポリエチレンテレフタレート又はポリブチレンテレフタレートで構成されていればよい。
【０１０８】
耐候性層の厚さは、例えば５０〜３００μｍであればよい。
【０１０９】
金属層は、例えばアルミニウムを含む金属材料で構成されていればよい。金属材料は通常、アルミニウム単体で構成されるが、アルミニウムと他の金属との合金であってもよい。他の金属としては、例えば銅、マンガン、亜鉛、マグネシウム、鉛、及び、ビスマスが挙げられる。具体的には、９８％以上の純アルミニウムにその他の金属が微量添加された１０００系アルミニウムが望ましい。これは、この１０００系アルミニウムが、他のアルミニウム合金と比較して、安価で、加工性に優れているためである。
【０１１０】
金属層の厚さは特に制限されるものではないが、例えば１２〜３０μｍであればよい。
【０１１１】
積層体８０Ａは、さらに樹脂層を含んでいてもよい。樹脂層を構成する材料としては、例えばブチルゴム、ニトリルゴム、熱可塑性樹脂などが挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合せて用いることができる。樹脂層は、金属層のうち耐候性層と反対側の表面全体に形成されていてもよいし、周縁部にのみ形成されていてもよい。
【０１１２】
接着部８０Ｂを構成する材料としては、例えばブチルゴム、ニトリルゴム、熱可塑性樹脂などが挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合せて用いることができる。接着部８０Ｂの厚さは特に制限されるものではないが、例えば３００〜１０００μｍであればよい。
【０１１３】
＜乾燥剤＞
乾燥剤は、シート状であっても、粒状であってもよい。乾燥剤は、例えば水分を吸収するものであればよく、乾燥剤としては、例えばシリカゲル、アルミナ、ゼオライトなどが挙げられる。
【０１１４】
次に、光電変換素子１００の製造方法について図４、図８および図９を参照しながら説明する。図９は、図５の第１封止部を形成するための第１封止部形成体を示す平面図である。
【０１１５】
まず１つの透明基板１１を用意する。
【０１１６】
次に、透明基板１１の上に透明導電層を形成してなる積層体を用意する。
【０１１７】
透明導電層の形成方法としては、スパッタ法、蒸着法、スプレー熱分解法又はＣＶＤ法などが用いられる。
【０１１８】
次に、図４に示すように、透明導電層に対して溝９０を形成し、互いに溝９０を介在させて絶縁状態で配置される透明導電層１２Ａ〜１２Ｆを形成する。具体的には、光電変換セル５０Ａ〜５０Ｄに対応する第１電極としての４つの透明導電層１２Ａ〜１２Ｄは、四角形状の本体部１２ａ及び突出部１２ｃを有するように形成する。このとき、光電変換セル５０Ａ〜５０Ｃに対応する透明導電層１２Ａ〜１２Ｃについては、突出部１２ｃが張出し部１２ｄのみならず、張出し部１２ｄから延びて、隣りの光電変換セル５０の本体部１２ａに対向する対向部１２ｅをも有するように形成する。また透明導電層１２Ｄについては、四角形状の本体部１２ａ及び張出し部１２ｄのみならず、第１電流取出し部１２ｆと、第１電流取出し部１２ｆと本体部１２ａとを接続する接続部１２ｇとを有するように形成する。このとき、第１電流取出し部１２ｆは、透明導電層１２Ａに対し、透明導電層１２Ｂと反対側に配置されるように形成する。さらに、透明導電層１２Ｅは、第２電流取出し部１２ｈが形成されるように形成する。このとき、第２電流取出し部１２ｈは、透明導電層１２Ａに対し、透明導電層１２Ｂと反対側に配置され、且つ、第１電流取出し部１２ｆの隣りに溝９０を介して配置されるように形成する。
【０１１９】
溝９０は、例えばＹＡＧレーザ又はＣＯ２レーザ等を光源として用いたレーザスクライブ法によって形成することができる。こうして、透明基板１１の上に透明導電層１２を形成する。
【０１２０】
次に、透明導電層１２Ａ〜１２Ｃのうちの突出部１２ｃ上に、導電材接続部１６Ａと導電材非接続部１６Ｂとで構成される接続端子１６の前駆体を形成する。具体的には、接続端子１６の前駆体は、導電材接続部１６Ａが対向部１２ｅ上に設けられるように形成する。また透明導電層１２Ｅにも接続端子１６の前駆体を形成する。また導電材非接続部１６Ｂの前駆体は、導電材接続部１６Ａの幅よりも狭くなるように形成する。接続端子１６の前駆体は、例えば銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成することができる。
【０１２１】
さらに、透明導電層１２Ｄの接続部１２ｇの上には集電配線１７の前駆体を形成する。集電配線１７の前駆体は、例えば銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成することができる。
【０１２２】
また、透明導電層１２Ｄの第１電流取出し部１２ｆ，第２電流取出し部１２ｈ上にはそれぞれ外部に電流を取り出すための外部接続用端子１８ａ，１８ｂの前駆体を形成する。外部接続用端子の前駆体は、例えば銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成することができる。
【０１２３】
さらに、本体部１２ａの縁部に沿って形成される第１の溝９０Ａに入り込み且つ本体部１２ａの縁部をも覆うように、ガラスフリットからなる絶縁材３３の前駆体を形成する。絶縁材３３は、例えばガラスフリットを含むペーストを塗布し乾燥させることによって形成することができる。
【０１２４】
またバックシート８０を固定するために、絶縁材３３と同様にして、絶縁材３３を囲むように且つ透明導電層１２Ｄ、透明導電層１２Ｅ、透明導電層１２Ｆを通るように環状のバックシート連結部１４の前駆体を形成する。
【０１２５】
さらに透明導電層１２Ａ〜１２Ｄの各々の本体部１２ａの上に、酸化物半導体層１３の前駆体を形成する。酸化物半導体層１３の前駆体は、酸化物半導体粒子を含む酸化物半導体層形成用ペーストを印刷した後、乾燥させることで形成することができる。
【０１２６】
酸化物半導体層形成用ペーストは、酸化物半導体粒子のほか、ポリエチレングリコールなどの樹脂及び、テルピネオールなどの溶媒を含む。
【０１２７】
酸化物半導体層形成用ペーストの印刷方法としては、例えばスクリーン印刷法、ドクターブレード法、又はバーコート法などを用いることができる。
【０１２８】
最後に、接続端子１６の前駆体、絶縁材３３の前駆体、バックシート連結部１４の前駆体、酸化物半導体層１３の前駆体を一括して焼成し、接続端子１６、絶縁材３３、バックシート連結部１４、および酸化物半導体層１３を形成する。
【０１２９】
このとき、焼成温度は酸化物半導体粒子やガラスフリットの種類により異なるが、通常は３５０〜６００℃であり、焼成時間も、酸化物半導体粒子やガラスフリットの種類により異なるが、通常は１〜５時間である。
【０１３０】
こうして、図８に示すように、バックシート８０を固定するためのバックシート連結部１４が形成され、第１基材１５を有する作用極１０が得られる。
【０１３１】
次に、作用極１０の酸化物半導体層１３に色素を担持させる。このためには、作用極１０を、色素を含有する溶液の中に浸漬させ、その色素を酸化物半導体層１３に吸着させた後に上記溶液の溶媒成分で余分な色素を洗い流し、乾燥させることで、色素を酸化物半導体層１３に吸着させればよい。但し、色素を含有する溶液を酸化物半導体層１３に塗布した後、乾燥させることによって色素を酸化物半導体層１３に吸着させても、色素を酸化物半導体層１３に担持させることが可能である。
【０１３２】
次に、酸化物半導体層１３の上に電解質４０を配置する。
【０１３３】
次に、図９に示すように、第１封止部３１を形成するための第１封止部形成体１３１を準備する。第１封止部形成体１３１は、第１封止部３１を構成する材料からなる１枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムに光電変換セル５０の数に応じた四角形状の開口１３１ａを形成することによって得ることができる。第１封止部形成体１３１は、複数の第１封止部形成体１３１Ａを一体化させてなる構造を有する。
【０１３４】
そして、この第１封止部形成体１３１を第１基材１５の上に接着させる。このとき、第１封止部形成体１３１は、第１基材１５を構成する絶縁材３３と重なるように接着する。第１封止部形成体１３１の第１基材１５への接着は、第１封止部形成体１３１を加熱溶融させることによって行うことができる。また第１封止部形成体１３１は、透明導電層１２の本体部１２ａが第１封止部形成体１３１の内側に配置されるように第１基材１５に接着する。
【０１３５】
一方、光電変換セル５０の数と同数の第２基材２０を用意する。
【０１３６】
第２基材２０は、第２電極としての導電性基板２１上に、第２基材２０の表面における還元反応を促進する導電性の触媒層２２を形成することにより得ることができる。
【０１３７】
次に、上述した第１封止部形成体１３１をもう１つ用意する。そして、複数の第２基材２０の各々を、第１封止部形成体１３１の各開口１３１ａを塞ぐように貼り合わせる。
【０１３８】
次に、第２基材２０に接着した第１封止部形成体１３１と、第１基材１５に接着した第１封止部形成体１３１とを重ね合わせ、第１封止部形成体１３１を加圧しながら加熱溶融させる。こうして第１基材１５と第２基材２０との間に第１封止部３１が形成される。このとき、外側封止部３１ａの厚さｔ１が内側封止部３１ｂの厚さｔ２よりも大きくなるように、且つ、封止連結部３１ｄの最大厚さｔ３が内側封止部の厚さｔ２よりも大きくなるように第１封止部３１を形成する。またこのとき、内側封止部３１ｂの幅ｗ３が、外側封止部３１ａの幅ｗ１よりも狭くなるように第１封止部３１を形成する。さらにこのとき、外側封止部３１ａの幅ｗ１が合計幅ｗ２よりも狭くなるように第１封止部３１を形成する。外側封止部３１ａの厚さｔ１及び内側封止部の厚さｔ２は、第１封止部形成体１３１を加圧及び加熱させる際に用いる熱型の表面に凹凸部を設け、外側封止部３１ａを加圧する部分と、内側封止部３１ｂを加圧する部分との間に高さ又は深さの差を設け、熱型で第１封止部形成体１３１を加圧した時に外側封止部３１ａの厚さｔ１と内側封止部３１ｂの厚さｔ２との間に差が生じるようにしたり、第１封止部形成体１３１を加圧及び加熱させる際に熱電対により温度制御が可能で、変位制御より加圧力を調節可能な装置を用い、ヒーターを埋め込んだ封止治具で第１封止部形成体を加熱及び加圧したりすることによって調整できる。また封止連結部３１ｄの最大厚さｔ３は、第１封止部形成体１３１を加圧及び加熱させる際に加圧力を調整することによって調整できる。さらに外側封止部３１ａの幅ｗ１、合計幅ｗ２、内側封止部３１ｂの幅ｗ３は、酸化物半導体層１３のパターン形状（ｗ２およびｗ１を変更したい場合）、第１封止部形成体１３１のパターン形状や第２基材２０の位置又は寸法を変えることで調節することができる。第１封止部３１の形成は、大気圧下で行っても減圧下で行ってもよいが、減圧下で行うことが好ましい。
【０１３９】
次に、第２封止部３２を準備する（図６参照）。第２封止部３２は、複数の第２セル封止部３２Ａを一体化させてなる構造を有する。第２封止部３２は、１枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムに光電変換セル５０の数に応じた四角形状の開口３２ｃを形成することによって得ることができる。第２封止部３２は、第１封止部３１と共に第２基材２０の接合縁部２０ａを挟むように第２基材２０に貼り合わせる。第２封止部３２の第２基材２０への接着は、第２封止部３２を加熱溶融させることによって行うことができる。
【０１４０】
封止用樹脂フィルムとしては、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、エチレン−ビニルアルコール共重合体等を含む変性ポリオレフィン樹脂、紫外線硬化樹脂、及び、ビニルアルコール重合体などの樹脂が挙げられる。第２封止部３２の形成のための封止用樹脂フィルムの構成材料は、第１封止部３１の形成のための封止用樹脂フィルムの構成材料と同一であっても異なっていてもよい。第２封止部３２の形成のための封止用樹脂フィルムの構成材料は、第１封止部３１の形成のための封止用樹脂フィルムの構成材料と異なる場合、第２封止部３２の形成のための封止用樹脂フィルムの構成材料は、第１封止部３１の形成のための封止用樹脂フィルムの構成材料よりも高い融点を有することが好ましい。この場合、第２セル封止部３２Ａは、第１セル封止部３１Ａよりも硬くなるため、隣り合う光電変換セル５０の第２基材２０同士の接触を効果的に防止することができる。また第１セル封止部３１Ａは第２セル封止部３２Ａよりも軟らかくなるため、セル封止部３０Ａに加わる応力を効果的に緩和することができる。
【０１４１】
次に、第２封止部３２の仕切部３２ｂにバイパスダイオード７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃを固定する。また光電変換セル５０Ｄのセル封止部３０Ａ上にもバイパスダイオード７０Ｄを固定する。
【０１４２】
そして、バイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｄを通るように導電材６０Ｑを光電変換セル５０Ｂ〜５０Ｄの第２基材２０の導電性基板２１に固定する。さらにバイパスダイオード７０Ａ，７０Ｂ間、バイパスダイオード７０Ｂ，７０Ｃ間、バイパスダイオード７０Ｃ，７０Ｄ間の各導電材６０Ｑと、透明導電層１２Ａ上の導電材接続部１６Ａ、透明導電層１２Ｂ上の導電材接続部１６Ａ、透明導電層１２Ｃ上の導電材接続部１６Ａとをそれぞれ接続するように導電材６０Ｐを形成する。また、透明導電層１２Ｅ上の導電材接続部１６Ａとバイパスダイオード７０Ａとを接続するように光電変換セル５０Ａの第２基材２０の導電性基板２１に導電材６０Ｐを固定する。さらに、透明導電層１２Ｄとバイパスダイオード７０Ｄとを導電材６０Ｐによって接続する。
【０１４３】
このとき、導電材６０Ｐは、導電材６０Ｐを構成する金属材料を含むペーストを用意し、このペーストを、第２基材２０から、隣りの光電変換セル５０の接続端子１６の導電材接続部１６Ａにわたって塗布し、硬化させる。導電材６０Ｑは、導電材６０Ｑを構成する金属材料を含むペーストを用意し、このペーストを、各第２基材２０上に隣り合うバイパスダイオードを結ぶように塗布し、硬化させる。このとき、上記ペーストとしては、色素への悪影響を避ける観点から、９０℃以下の温度で硬化させることが可能な低温硬化型のペーストを用いることが好ましい。
【０１４４】
最後に、バックシート８０を用意し、このバックシート８０の周縁部８０ａをバックシート連結部１４に接着させる。このとき、バックシート８０の接着部８０Ｂと光電変換セル５０のセル封止部３０Ａとが離間するようにバックシート８０を配置する。
【０１４５】
以上のようにして光電変換素子１００が得られる。
【０１４６】
なお、上述した説明では、接続端子１６、絶縁材３３、バックシート連結部１４、および酸化物半導体層１３を形成するために、接続端子１６の前駆体、絶縁材３３の前駆体、バックシート連結部１４の前駆体、酸化物半導体層１３の前駆体を一括して焼成する方法を用いているが、接続端子１６、絶縁材３３、バックシート連結部１４、および酸化物半導体層１３はそれぞれ別々に前駆体を焼成して形成してもよい。
【０１４７】
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、光電変換セル５０Ａ〜５０Ｄが図２のＸ方向に沿って一列に配列されているが、図１０に示す光電変換素子２００のように、光電変換セル５０Ａ〜５０Ｄの一部である光電変換セル５０Ｃ、５０Ｄを途中で折り返し、光電変換セル５０Ａと光電変換セル５０Ｄとをそれらが互いに隣り合うように配置してもよい。この場合、透明導電層１２Ｄは、光電変換素子１００と異なり、本体部１２ａと第１電流取出し部１２ｆとの間に接続部１２ｇを設ける必要がない。このため、集電配線１７も設ける必要がない。
【０１４８】
また上記実施形態では、バックシート８０と第１基材１５とのバックシート連結部１４と交差する第２の溝９０Ｂが、ガラスフリットからなる絶縁材３３で覆われていないが、図１１に示す光電変換素子３００のように、第２の溝９０Ｂは、ガラスフリットからなる絶縁材３３で覆われていることが好ましい。なお、図１１において、バックシート８０は省略してある。図１１に示すように、第２の溝９０Ｂがバックシート連結部１４と交差していると、その第２の溝９０Ｂを通じて水分がバックシート８０と第１基材１５との間の空間に侵入することが可能となる。この場合、第２の溝９０Ｂに絶縁材３３が入り込み、絶縁材３３が、透明導電層１２のうち本体部１２ａを除く部分の縁部をも覆っていることで、バックシート８０の外側から内側への水分の侵入が十分に抑制される。このため、バックシート８０と第１基材１５との間の空間に侵入した水分がセル封止部３０Ａを通じてセル封止部３０Ａの内側に入り込むことが十分に抑制される。このため、光電変換素子３００の耐久性の低下を十分に抑制することが可能となる。
【０１４９】
さらに上記実施形態では、第１電流取出し部１２ｆおよび第２電流取出し部１２ｈが、光電変換セル５０Ａ側の周囲に配置されているが、図１２に示す光電変換素子４００のように、第１電流取出し部１２ｆおよび第２電流取出し部１２ｈは、光電変換セル５０Ｄ側の周囲に配置されていてもよい。この場合、第１電流取出し部１２ｆは、透明導電層１２Ｄの本体部１２ａに対し光電変換セル５０Ｃと反対側にセル封止部３０Ａの外側まで突出するように設けられる。一方、第２電流取出し部１２ｈは、透明導電層１２Ｄの本体部１２ａに対し光電変換セル５０Ｃと反対側に設けられる。また透明導電層１２Ａ〜１２Ｄに沿って第２接続部としての接続部１２ｉが延びており、この接続部１２ｉが、第２電流取出し部１２ｆと光電変換セル５０Ａの第２基材２０の導電性基板２１とを接続している。具体的には、接続部１２ｉの上に、接続部１２ｉに沿って集電配線４１７が設けられ、この集電配線４１７とバイパスダイオード７０Ａから延びる導電材６０Ｐとが接続されている。この光電変換素子４００によっても、優れた光電変換特性を有しながら省スペース化を図ることができる。なお、この場合に、接続部１２ｉの抵抗値が、下記式（１）で表される抵抗値以下であることが好ましいのは、上記実施形態と同様である。
抵抗値＝直列接続される光電変換セル５０の数×１２０Ω        （１）
【０１５０】
また上記実施形態では、溝９０が第２の溝９０Ｂを有しているが、第２の溝９０Ｂは必ずしも形成されていなくてもよい。
【０１５１】
また上記実施形態では、接続端子１６の導電材接続部１６Ａおよび導電材非接続部１６Ｂの幅が一定とされているが、導電材接続部１６Ａおよび導電材非接続部１６Ｂの幅はそれぞれ、接続端子１６の延び方向に沿って変化してもよい。例えば導電材非接続部１６Ｂのうち導電材接続部１６Ａから最も遠い側の端部から最も近い側の端部に向かって幅が単調に増加し、導電材接続部１６Ａのうち導電材非接続部１６Ｂ側の端部から導電部材非接続部１６Ｂより最も遠い側の端部に向かって幅が単調に増加してもよい。
【０１５２】
また上記実施形態では、導電材接続部１６Ａおよび導電材非接続部１６Ｂはそれぞれセル封止部３０Ａに沿って設けられているが、これらは、セル封止部３０Ａから遠ざかる方向に延びるように形成されていてもよい。但し、この場合、導電材接続部１６Ａが導電材非接続部１６Ｂよりもセル封止部３０Ａに近い位置に配置されていることが好ましい。この場合、導電材６０Ｐをより短くすることができる。
【０１５３】
あるいは、透明導電層１２Ａ〜１２Ｃ上に形成される接続端子１６においては、導電材非接続部１６Ｂの延び方向は、導電材接続部１６Ａの延び方向に直交するように配置されてもよい。
【０１５４】
また導電材接続部１６Ａの幅は導電材非接続部１６Ｂの幅以下であってもよい。
【０１５５】
さらに上記実施形態では、上記光電変換素子が接続端子１６を有しているが、接続端子１６を有していなくてもよい。
【０１５６】
また上記実施形態では、第２セル封止部３２Ａが第１セル封止部３１Ａに接着されているが、第２セル封止部３２Ａは第１セル封止部３１Ａに接着されていなくてもよい。
【０１５７】
さらに上記実施形態では、セル封止部３０Ａが第１セル封止部３１Ａと第２セル封止部３２Ａとで構成されているが、第２セル封止部３２Ａは省略されてもよい。
【０１５８】
さらに、上記実施形態では、外側封止部３１ａの幅ｗ１が合計幅ｗ２より狭くなっているが、外側封止部３１ａの幅ｗ１は合計幅ｗ２以上であってもよい。
【０１５９】
さらにまた上記実施形態では、封止連結部３１ｄの最大厚さｔ３が内側封止部の厚さｔ２よりも大きくなっているが、封止連結部３１ｄの最大厚さｔ３は内側封止部の厚さｔ２以下であってもよい。
【０１６０】
また上記実施形態では、バックシート８０と透明導電層１２とが、ガラスフリットからなるバックシート連結部１４を介して接着されているが、バックシート８０と透明導電層１２とは、必ずしもバックシート連結部１４を介して接着されている必要はない。
【０１６１】
さらにまた上記実施形態では、バックシート連結部１４と絶縁材３３とが離間しているが、これらはいずれもガラスフリットで構成され、一体化されていることが好ましい。この場合、バックシート８０と第１基材１５との間の空間において水分が侵入したとしても、バックシート連結部１４と第１基材１５との間の界面、セル封止部３０Ａと第１基材１５との間の界面が存在しなくなる。また絶縁材３３もバックシート連結部１４もガラスフリットからなり、樹脂に比べ高い封止性能を有する。このため、バックシート連結部１４と第１基材１５との間の界面や絶縁材３３と第１基材１５との間の界面を通じた水分の侵入を十分に抑制することができる。
【０１６２】
また上記実施形態では、絶縁材３３はガラスフリットからなっているが、絶縁材３３を構成する材料は、第１セル封止部３０Ａを構成する材料よりも高い融点を有するものであればよい。このため、このような材料としては、ガラスフリットのほか、例えばポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂が挙げられる。中でも、熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。この場合、セル封止部３０Ａが高温時に流動性を有するようになっても、絶縁材３３は、ガラスフリットからなる場合と同様、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。このため、第１基材１５と第２基材２０との接触が十分に抑制され、第１基材１５と第２基材２０との間の短絡を十分に抑制できる。
【０１６３】
また上記実施形態では、第１基材１５が絶縁材３３を有しているが、第１基材１５は絶縁材３３を有していなくてもよい。この場合、セル封止部３０Ａおよび第１封止部３１Ａは、透明基板１１および透明導電層１２に接合されることになる。
【０１６４】
また上記実施形態では、第１基材１５は接続端子１６を有しているが、接続端子１６を有していなくてもよい。
【０１６５】
また上記実施形態では、上記光電変換素子は、外部接続端子１８ａ，１８ｂを有しているが、外部接続端子１８ａ，１８ｂを有していなくてもよい。
【０１６６】
さらに上記実施形態では、複数の光電変換セル５０が直列接続されているが、並列接続されていてもよい。
【０１６７】
さらに上記実施形態では、複数の光電変換セル５０が用いられているが、本発明では、図１３に示す光電変換素子５００のように、ＤＳＣが１つのみ用いられてもよい。この場合、環状の外側封止部３１ａの内側に環状の内側封止部３１ｂが外側封止部３１ａから離間した状態で設けられ、外側封止部３１ａと内側封止部３１ｂとによって１つのセル空間が形成され、第１封止部が構成されることになる。ここで、外側封止部３１ａの厚さｔ１が内側封止部の厚さｔ２よりも大きくなっているのは上記実施形態と同様である。また透明基板１１は環状となっており、透明基板１１の内側には開口５０１が形成されている。さらに、光電変換素子５００では透明導電層１２、酸化物半導体層１３及び第２基材２０も環状に設けられている。光電変換素子５００は、例えば表示装置の枠体に対し、第２基材２０を枠体側に向けた状態で且つ表示部が開口５０１を通して見えるように配置すればよい。なお、開口５０１は必ずしも必要なものではなく、省略が可能である。この場合、光電変換セル５０を覆うようにバックシート８０が設けられてもよい。
【０１６８】
また上記実施形態では、光電変換セル５０の数が４つであるが、１つ以上であればよく、４つに限定されるものではない。このように光電変換セル５０を複数有する場合は、図１０に示すように、光電変換セル５０Ａ〜５０Ｄの一部を途中で折り返す場合よりも、図２に示すように、光電変換セル５０を一定方向に配列することが好ましい。このように光電変換セル５０を一定方向に配列する場合、光電変換セル５０の数として、偶数、奇数のいずれをも選択することが可能となり、光電変換セル５０の数を自由に決定することができ、設計の自由度を向上させることができる。
【０１６９】
また上記実施形態では、図１４に示す光電変換素子６００のように、第２基材として、絶縁性基板６０１を用いてもよい。この場合、絶縁性基板６０１と封止部３１Ａと第１基材１５との間の空間には構造体６０２が配置される。構造体６０２は、第１基材１５のうち絶縁性基板６０１側の面上に設けられている。構造体６０２は、第１基材１５側から順に、酸化物半導体層１３、多孔質絶縁層６０３及び対極６２０で構成される。また上記空間には電解質４０が配置されている。電解質４０は、酸化物半導体層１３及び多孔質絶縁層６０３の内部にまで含浸されている。ここで、絶縁性基板６０１としては、例えばガラス基板又は樹脂フィルムなどを用いることができる。また対極６２０としては、第２基材２０と同様のものを用いることができる。あるいは、対極６２０は、例えばカーボン等を含む多孔質の単一の層で構成されてもよい。多孔質絶縁層６０３は、主として、酸化物半導体層１３と対極６２０との物理的接触を防ぎ、電解質４０を内部に含浸させるためのものである。このような多孔質絶縁層６０３としては、例えば酸化物の焼成体を用いることができる。なお、図１４に示す光電変換素子６００においては、封止部３１Ａと第１基材１５と絶縁性基板６０１との間の空間に構造体６０２が１つのみ設けられているが、構造体６０２は複数設けられていてもよい。また、多孔質絶縁層６０３は、酸化物半導体層１３と対極６２０との間に設けられているが、酸化物半導体層１３を囲むように、第１基材１５と対極６２０の間に設けてもよい。この構成でも、酸化物半導体層１３と対極６２０との物理的接触を防ぐことができる。
【０１７０】
さらにまた上記実施形態では、図１５に示す光電変換素子７００のように、透明基板１１の全体が第２基材２０側に向かって凸となるように湾曲していてもよい。別言すると、透明基板１１のうち透明導電層１２が設けられている面を凸面とし、透明基板１１のうち透明導電層１２と反対側の面を凹面としてもよい。この場合、透明基板１１の全体が第２基材２０側に向かって凸になっていない場合に比べて、入射光の屈折により、入射角が大きい光をも集光することが可能となる。また、第１封止部形成体１３１を加圧及び加熱させる際に用いる熱型において、加圧面を、凹凸部をつけずに平坦面とし、この熱型で第１封止部形成体１３１を加圧及び加圧するだけで、外側封止部３１ａの厚さｔ１及び内側封止部の厚さｔ２が下記式：
ｔ１＞ｔ２
を満たすようにすることを簡単に達成できる。またこの光電変換素子７００によっても、優れた耐久性が得られる。
【０１７１】
また上記実施形態では、上記光電変換素子がバックシート８０を有しているが、上記光電変換素子はバックシート８０を有していなくてもよい。
【０１７２】
さらに上記実施形態では、上記光電変換素子がバイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｄを有しているが、上記光電変換素子はバイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｄを有していなくてもよい。この場合、導電材６０Ｑは不要となる。
【０１７３】
さらに上記実施形態では、酸化物半導体層１３が第１基材１５上に設けられているが、酸化物半導体層１３は第２基材２０上に設けられてもよい。但し、この場合は、第２基材２０が触媒層２２を有さず、第１基材１５が触媒層２２を有する。
【０１７４】
さらにまた上記実施形態では、第２基材２０の導電性基板２１は、金属基板で構成されているが、カーボンなどの非金属材料を含有する導電性基板で構成されていてもよい。また導電性基板２１は、基板と第２電極とを分けて、上述した透明基板１１に第２電極としてＩＴＯ、ＦＴＯ等の導電性酸化物からなる膜を形成した積層体で構成してもよい。また導電性基板２１が触媒機能を有する場合（例えばカーボンなどを含有する場合）には、第２基材２０は触媒層２２を有していなくてもよい。
【実施例】
【０１７５】
以下、本発明の内容を、実施例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。【０１７６】
（実施例１）
まずガラスからなる１ｍｍ×５ｃｍ×１０ｃｍの透明基板を用意した。そして、この透明基板の上に、厚さ１μｍのＦＴＯからなる透明導電層を形成してなる積層体を準備した。次に、図４に示すように、ＣＯ２レーザ（ユニバーサルシステム社製Ｖ−４６０）によって透明導電層１２に溝９０を形成し、透明導電層１２Ａ〜１２Ｆを形成した。このとき、溝９０の幅は１ｍｍとした。また透明導電層１２Ａ〜１２Ｃはそれぞれ、４．６ｃｍ×２．０ｃｍの四角形状の本体部と、本体部の片側側縁部から突出する突出部とを有するように形成した。また透明導電層１２Ｄは、４．６ｃｍ×２．１ｃｍの四角形状の本体部と、本体部の片側側縁部から突出する突出部とを有するように形成した。また透明導電層１２Ａ〜１２Ｄのうち３つの透明導電層１２Ａ〜１２Ｃの突出部１２ｃについては、本体部１２ａの片側縁部１２ｂから張り出す張出し部１２ｄと、張出し部１２ｄから延びて、隣りの透明導電層１２の本体部１２ａに対向する対向部１２ｅとで構成されるようにした。また透明導電層１２Ｄの突起部１２ｃについては、本体部１２ａの片側縁部１２ｂから張り出す張出し部１２ｄのみで構成されるようにした。このとき、張出し部１２ｄの張出し方向（図２のＸ方向に直交する方向）の長さは２．１ｍｍとし、張出し部１２ｄの幅は９．８ｍｍとした。また対向部１２ｅの幅は２．１ｍｍとし、対向部１２ｅの延び方向の長さは９．８ｍｍとなるようにした。【０１７７】
また透明導電層１２Ｄについては、本体部１２ａおよび突出部１２ｃのみならず、第１電流取出し部１２ｆと、第１電流取出し部１２ｆと本体部１２ａとを接続する接続部１２ｇとを有するように形成した。透明導電層１２Ｅについては、第２電流取出し部１２ｈを有するように形成した。このとき、接続部１２ｇの幅は、１．３ｍｍとし、長さは５９ｍｍとした。また接続部１２ｇの抵抗値を四端子法にて測定したところ、１００Ωであった。こうして導電性基板を得た。【０１７８】
次に、透明導電層１２Ａ〜１２Ｃのうちの突出部１２ｃ上に、導電材接続部１６Ａと導電材非接続部１６Ｂとで構成される接続端子１６の前駆体を形成した。具体的には、接続端子１６の前駆体は、導電材接続部１６Ａの前駆体が対向部１２ｅ上に設けられるように、導電材非接続部１６Ｂの前駆体が張出し部１２ｄ上に設けられるように形成した。このとき、導電材非接続部１６Ｂの前駆体は、導電材接続部１６Ａの幅よりも狭くなるように形成した。接続端子１６の前駆体は、スクリーン印刷により銀ペースト（福田金属箔粉工業社製「ＧＬ−６０００Ｘ１６」）を塗布し乾燥させることで形成した。【０１７９】
さらに、透明導電層１２Ｄの接続部１２ｇの上に集電配線１７の前駆体を形成した。集電配線１７の前駆体は、スクリーン印刷により銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成した。【０１８０】
また、透明導電層１２Ａの第１電流取出し部１２ｆ，第２電流取出し部１２ｈ上にそれぞれ外部に電流を取り出すための外部接続用端子１８ａ，１８ｂの前駆体を形成した。外部接続用端子の前駆体は、スクリーン印刷により銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成した。【０１８１】
さらに、ガラスフリットからなる絶縁材３３の前駆体を、第１の溝９０Ａに入り込み且つ第１の溝９０Ａを形成している本体部１２ａの縁部を覆うように形成した。絶縁材３３は、スクリーン印刷によりガラスフリットを含むペーストを塗布し乾燥させることによって形成した。このとき、絶縁材３３で覆った透明導電層の縁部は、溝９０と、溝９０から０．２ｍｍの位置との間の部分とした。【０１８２】
またバックシート８０を固定するために、絶縁材３３と同様にして、絶縁材３３を囲むように且つ透明導電層１２Ｄ、透明導電層１２Ｅ、透明導電層１２Ｆを通るようにガラスフリットからなる環状のバックシート連結部１４の前駆体を形成した。またこのとき、バックシート連結部１４の前駆体は、その内側に集電配線１７の前駆体が配置されるように形成した。またバックシート連結部１４は、その外側に、第１電流取出し部および第２電流取出し部が配置されるように形成した。バックシート連結部１４は、スクリーン印刷によりガラスフリットを含むペーストを塗布し乾燥させることによって形成した。【０１８３】
さらに透明導電層１２Ａ〜１２Ｄの各々の本体部１２ａの上に、酸化物半導体層１３の前駆体を形成した。酸化物半導体層１３の前駆体は、チタニアを含む多孔質酸化物半導体層形成用ペースト（日揮触媒化成社製「ＰＳＴ−２１ＮＲ」）をスクリーン印刷により３回塗布し、乾燥させた後、さらにチタニアを含む多孔質酸化物半導体層形成用ペースト（日揮触媒化成社製「ＰＳＴ−４００Ｃ」）をスクリーン印刷により塗布した後、乾燥させることで形成した。【０１８４】
次に、接続端子１６の前駆体、集電配線１７の前駆体、外部接続用端子１８ａ，１８ｂの前駆体、絶縁材３３の前駆体、バックシート連結部１４の前駆体、絶縁材３３の前駆体、酸化物半導体層１３の前駆体を５００℃で１５分間焼成し、接続端子１６、集電配線１７、外部接続用端子１８ａ，１８ｂ、バックシート連結部１４、絶縁材３３および酸化物半導体層１３を形成した。こうして、バックシート連結部１４が形成され、第１基材１５を有する作用極１０を得た。このとき、接続端子１６のうち導電材接続部の幅は１．０ｍｍであり、導電材非接続部の幅は０．３ｍｍであった。また導電材接続部の延び方向に沿った長さは７．０ｍｍであり、導電材非接続部の延び方向に沿った長さは７．０ｍｍであった。また集電配線１７、外部接続用端子１８ａ，１８ｂ、バックシート連結部１４、および酸化物半導体層１３の寸法はそれぞれ以下の通りであった。
集電配線１７：厚さ４μｍ、幅２００μｍ、図２のＸ方向に沿った長さ７９ｍｍ、図２のＸ方向に直交する方向に沿った長さ２１ｍｍ
外部接続用端子１８ａ，１８ｂ：厚さ２０μｍ、幅２ｍｍ、長さ７ｍｍ
バックシート連結部１４：厚さ５０μｍ、幅３ｍｍ
酸化物半導体層１３：厚さ１４μｍ、図２のＸ方向の長さ１７ｍｍ、図２のＸ方向に直交する方向の長さ４２．１ｍｍ
【０１８５】
次に、作用極を、Ｚ９０７からなる光増感色素を０．２ｍＭ含み、溶媒を、アセトニトリルとｔｅｒｔブタノールとを１：１の体積比で混合してなる混合溶媒とした色素溶液中に１２時間浸漬させた後、取り出して乾燥させ、酸化物半導体層に光増感色素を担持させた。【０１８６】
次に、３−メトキシプロピオニトリル（ＭＰＮ）からなる溶媒中に、ヨウ素（Ｉ２）、１，２−ジメチル−ｎ−プロピルイミダゾリウムイオダイド（ＤＭＰＩｍＩ）、グアニジウムチオシアネート（ＧｕＳＣＮ）をそれぞれ０．００２Ｍ、０．１Ｍ、０．６Ｍの濃度となるように添加し、撹拌して溶解させた。こうして電解質を得た。そして、酸化物半導体層の上に、この電解質を塗布し乾燥させて配置した。このとき、塗布した電解質の量はＤＳＣ１個あたり３１μＬとした。【０１８７】
次に、第１封止部を形成するための第１封止部形成体を準備した。第１封止部形成体は、８．０ｃｍ×４．６ｃｍ×５０μｍの無水マレイン酸変性ポリエチレン（商品名：バイネル、デュポン社製）からなる１枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムに、４つの四角形状の開口を形成することによって得た。このとき、各開口が１．７ｃｍ×４．４ｃｍ×５０μｍの大きさとなるように、且つ、環状部の幅が２ｍｍ、環状部の内側開口を仕切る仕切部の幅が２．６ｍｍとなるように第１封止部形成体を作製した。【０１８８】
そして、この第１封止部形成体を、第１基材１５を構成する絶縁材３３に重ね合わせた後、第１封止部形成体を加熱溶融させることによって絶縁材３３に接着させた。【０１８９】
次に、４枚の対極を用意した。４枚の対極のうち２枚の対極は、４．６ｃｍ×１．９ｃｍ×４０μｍのチタン箔の上にスパッタリング法によって厚さ５ｎｍの白金からなる触媒層を形成することによって用意した。４枚の対極のうち残りの２枚の対極は、４．６ｃｍ×２．０ｃｍ×４０μｍのチタン箔の上にスパッタリング法によって厚さ５ｎｍの白金からなる触媒層を形成することによって用意した。また、上記第１封止部形成体をもう１つ準備し、この第１封止部形成体を、対極のうち作用極と対向する面に、上記と同様にして接着させた。【０１９０】
そして、作用極に接着させた第１封止部形成体と、対極に接着させた第１封止部形成体とを対向させ、第１封止部形成体同士を重ね合わせた。そして、この状態で第１封止部形成体を加圧しながら加熱溶融させた。こうして作用極と対極との間に第１封止部を形成した。このとき、加熱及び加圧は、熱電対により温度制御が可能で、変位制御より加圧力を調節可能な装置を用い、ヒーターを埋め込んだ封止治具で第１封止部形成体を加熱及び加圧することにより行った。また外側封止部の厚さｔ１、内側封止部の厚さｔ２、封止連結部の最大厚さｔ３、外側封止部の幅ｗ１、合計幅ｗ２及び内側封止部の幅ｗ３はそれぞれ以下の通りとした。
ｔ１＝５０μｍ
ｔ２＝４３μｍ
ｔ３＝７１μｍ
ｗ１＝２ｍｍ
ｗ２＝２．６ｍｍ
ｗ３＝１ｍｍ
【０１９１】
次に、第２封止部を準備した。第２封止部は、８．０ｃｍ×４．６ｃｍ×５０μｍの無水マレイン酸変性ポリエチレン（商品名：バイネル、デュポン社製）からなる１枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムに、４つの四角形状の開口を形成することによって得た。このとき、各開口が、１．７ｃｍ×４．４ｃｍ×５０μｍの大きさとなるように且つ、環状部の幅が２ｍｍで、環状部の内側開口を仕切る仕切部の幅が２．６ｍｍとなるように第２封止部を作製した。第２封止部は、第１封止部と共に対極の縁部を挟むように対極に貼り合わせた。このとき、第２封止部を対極に押しつけながら第１封止部及び第２封止部を加熱溶融させることによって対極及び第１封止部に貼り合せた。【０１９２】
次に、各対極の金属基板上に、乾燥剤シートを両面テープで貼り付けた。乾燥剤シートの寸法は、厚さ１ｍｍ×縦３ｃｍ×横１ｃｍであり、乾燥剤シートとしては、ゼオシート（商品名、品川化成社製）を用いた。【０１９３】
次に、図２に示すように、第２封止部の３つの仕切部にそれぞれバイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｃを、低温硬化型の銀ペースト（藤倉化成社製、ドータイトＤ５００）を、バイパスダイオードの両端の端子から第２基材２０の導電性基板２１につながるように塗布することによって固定した。また４つの光電変換セル５０Ａ〜５０Ｄのうち光電変換セル５０Ｄの第２封止部の環状部上にバイパスダイオード７０Ｄを、上記低温硬化型の銀ペーストを、ダイオードの両端の端子のうち一方の端子から対極につながるように塗布することによって固定した。こうして、４つのバイパスダイオード７０Ａ〜７０Ｄに対して、隣り合う２つのバイパスダイオード同士を結ぶように導電材６０Ｑを形成した。このとき、導電材６０Ｑは、上記低温硬化型の銀ペーストを３０℃で１２時間硬化させることによって形成した。バイパスダイオードとしては、ローム社製ＲＢ７５１Ｖ−４０を用いた。【０１９４】
またバイパスダイオード間の各導電材６０Ｑと、３つの透明導電層１２Ａ〜１２Ｃ上の導電材接続部とをそれぞれ接続するように低温硬化型の銀ペースト（藤倉化成社製、ドータイトＤ−５００）を塗布し、硬化させることによって導電材６０Ｐを形成した。さらにバイパスダイオード７０Ａについては、透明導電層１２Ｅ上の導電材接続部と接続するように上記低温硬化型の銀ペーストを塗布し硬化させることによって導電材６０Ｐを形成した。このとき、導電材６０Ｐは、上記低温硬化型の銀ペーストを、３０℃で１２時間硬化させることによって形成した。【０１９５】
最後に、ブチルゴム（アイカ工業社製「アイカメルト」）を２００℃で加熱しながらディスペンサでバックシート連結部１４上に塗布し、接着部の前駆体を形成した。一方、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂フィルム（厚さ５０μｍ）、アルミ箔（厚さ２５μｍ）、バイネル（商品名、デュポン社製）からなるフィルム（厚さ５０μｍ）をこの順に積層した積層体を用意した。そして、この積層体８０Ａの周縁部を接着部８０Ｂの前駆体の上に重ね合わせ、１０秒間加圧した。こうして、バックシート連結部１４に、接着部８０Ｂと積層体８０Ａとで構成されるバックシート８０を得た。こうしてＤＳＣモジュールからなる光電変換素子を得た。【０１９６】
(実施例２〜４及び比較例１〜２）
外側封止部の厚さｔ１、内側封止部の厚さｔ２、封止連結部の最大厚さｔ３、外側封止部の幅ｗ１、合計幅ｗ２及び内側封止部の幅ｗ３を表１に示す通りとしたこと以外は実施例１と同様にしてＤＳＣモジュールからなる光電変換素子を作製した。【０１９７】
（特性評価）
（光電変換特性の評価）
実施例１〜４および比較例１〜２で得られた光電変換素子を、平坦面上に配置し、その光電変換素子全体に対して光源から２００ルクスの照度の白色光を均一に照射し、そのときの光電変換効率を初期光電変換効率η０（％）として測定した。このとき、光源としては、白色ＬＥＤ（製品名：ＬＥＬ−ＳＬ５Ｎ−Ｆ、東芝ライテック社製）を用いた。照度は、照度計（ＡＳ  ＯＮＥ  ＬＭ−３３１、アズワン株式会社製）を用いて測定した。結果を表１に示す。【０１９８】
（耐久性評価）
上記の光電変換特性の評価に使用した実施例１〜４および比較例１〜２で得られた光電変換素子を、８５℃の恒温槽で１０００時間保持した後、上記と同様にして光電変換効率η（％）を測定した。そして、η／η０を算出した。結果を表１に示す。【０１９９】
（開口率）
実施例１〜４および比較例１〜２で得られた光電変換素子について、以下のようにして開口率を算出した。すなわち、透明基板側から光電変換素子を写真撮影し、得られた写真において、外側封止部の外周縁によって囲まれる面積Ａ１及び発電部分の面積（色素担持した酸化物半導体層の面積）Ａ２をそれぞれ算出し、Ａ１に対するＡ２の割合を、百分率（％）で算出した。結果を表１に示す。
【表１】
2015115607.tif 000003
【０２００】
表１に示すように、実施例１〜４の光電変換素子はいずれも比較例１〜２の光電変換素子よりも大きいη／η０を示しており、優れた耐久性を有することが分かった。【０２０１】
以上より、本発明の光電変換素子は、優れた耐久性を有することが確認された。
【符号の説明】
【０２０２】
１１…透明基板
１３…酸化物半導体層
１５…第１基材
２０…第２基材
３０…封止部
３０Ａ…セル封止部
３１Ａ…第１セル封止部
３１ａ…外側封止部
３１ｂ…内側封止部
３１ｃ…内側開口
３１ｄ…封止連結部
３１ｅ…封止連結本体
３１ｆ…突出部
５０，５０Ａ〜５０Ｄ…光電変換セル
１００〜７００…光電変換素子
６０１…絶縁性基板（第２基材）
６２０…対極
ｔ１…外側封止部の厚さ
ｔ２…内側封止部の厚さ
ｔ３…封止連結部３１ｄの最大厚さ
ｗ１…外側封止部３１ａの幅
ｗ２…合計幅
【図１】
2015115607.tif 000004
【図２】
2015115607.tif 000005
【図３】
2015115607.tif 000006
【図４】
2015115607.tif 000007
【図５】
2015115607.tif 000008
【図６】
2015115607.tif 000009
【図７】
2015115607.tif 000010
【図８】
2015115607.tif 000011
【図９】
2015115607.tif 000012
【図１０】
2015115607.tif 000013
【図１１】
2015115607.tif 000014
【図１２】
2015115607.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
2015115607.tif 000017
【図１５】
2015115607.tif 000018
【国際調査報告】
2015115607.tif 000019
2015115607.tif 000020
2015115607.tif 000021
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