(57)【要約】  第１基板と、この第１基板上に成膜された導電膜と、前記導電膜の表面に前記導電膜と導通可能に配され、保護膜で表面が被覆された導通材と、前記導電膜上に成膜された半導体多孔質膜とを有した第１電極、及び第２基板と、この第２基板上に成膜された対向導電膜とを有する第２電極を備え、前記第１電極と前記第２電極は、前記導電膜と前記対向導電膜とが対向するように配置された光電変換素子。
2016117598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、この第１基板上に成膜された導電膜と、前記導電膜の表面に前記導電膜と導通可能に配され、保護膜で表面が被覆された導通材と、前記導電膜上に成膜された半導体多孔質膜とを有した第１電極と、
第２基板と、この第２基板上に成膜された対向導電膜とを有する第２電極とを備え、
前記第１電極と前記第２電極は、前記導電膜と前記対向導電膜とが対向するように配置された光電変換素子。
【請求項２】
前記保護膜の表面には、前記半導体多孔質膜が形成されていない請求項1に記載の光電変換素子。
【請求項３】
前記導通材は縞状又は網状に配されている請求項１又は２に記載の光電変換素子。
【請求項４】
前記保護膜は、弾性のある絶縁性部材により形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の光電変換素子。
【請求項５】
前記保護膜で表面が被覆された前記導通材の高さが、前記半導体多孔質膜の厚さより大きい請求項１から４のいずれか一項に記載の光電変換素子。
【請求項６】
導電膜が成膜された第１基板の前記導電膜の表面に導通材を配し、この導通材の表面を保護膜で被覆する第１工程と、
エアロゾルデポジション法によって、前記導電膜の表面に対して半導体粒子を含むエアロゾルを吹き付け、それにより前記導電膜の表面の前記保護膜が存在しない領域に前記半導体多孔質膜を形成する第２工程と、を有する光電変換素子の製造方法。
【請求項７】
前記導通材を縞状又は網状に配する請求項６に記載の光電変換素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換素子及び光電変換素子の製造方法に関する。
本願は、２０１５年１月２０日に、日本に出願された特願２０１５−００８４９７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
クリーンエネルギーの発電装置としてシリコン系太陽電池、色素増感型太陽電池等の光電変換素子が注目されている。近年では、工場その他の大型施設の屋上や遊休地等を用いるために、大出力の太陽電池への要求が大きく、太陽電池の大型化の研究が進められている。
太陽電池の大型化における課題の一つとしては、電極を構成する導電膜の抵抗値が比較的高いことから、モジュールの面積を大きくして発電量を増大させても集電効率が悪くなり依然として出力が大きくなり難いことがある。そこで、従来より、大型の太陽電池の集電効率を向上させるために、導電膜にメッシュ状の低抵抗な導通材を配する構成が開発されている。
このような色素増感太陽電池において、メッシュ状の金属層はヨウ素等の電解質を含む電解液と直接接触した場合、電解液によるメッシュ金属層の腐食や、メッシュ金属層から電解液への逆電子反応が生じてしまい、耐久性能、発電効率の観点で課題を有している。
そこで、従来の色素増感太陽電池（特許文献１）は、例えば、透明基材上に透明電極層を形成し、透明電極層上にメッシュ状の第一金属層を形成し、更に第一金属層上に第一金属層に用いた金属よりも耐腐食性の高い第二金属層を保護層として設けている。
また、特許文献２の色素増感太陽電池は、透明基材上に透明電極層を形成し、透明電極層上にメッシュ状の金属層を形成し、更に金属層上に樹脂製の保護層を設けている。
上記のようなメッシュ状の金属層を有する色素増感太陽電池は、それ以外の色素増感太陽電池と同様、従来より、酸化チタン又は酸化亜鉛等の酸化物微粒子を含むペーストを透明導電膜上に印刷し、その後焼成して半導体多孔質膜を形成していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１９２６３１号公報
【特許文献２】特開２０１０―２６７５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、メッシュ状の金属層を有した透明導電膜上に印刷法及び焼成により半導体多孔質膜を形成すると、メッシュ金属層に形成した保護層上にも半導体多孔質膜が形成されてしまう。
すなわち、従来のメッシュ状の金属層を有した色素増感太陽電池は、保護層上に半導体多孔質膜が形成されることにより、透明導電膜と対光対向導電膜との電極間距離（ギャップ）が大きくなり、発電効率が低下する課題があった。
また保護層上の半導体多孔質膜に光が照射された場合には、半導体多孔質膜で発生した電子を金属層又は透明導電膜上に取り出すことが出来ず、電解液への逆電子反応となってしまうことで、発電効率が低下するという課題があった。
また、集電効率を向上させるために細かい目のメッシュ状の金属層を形成した場合、金属層を避けて電極にのみ半導体多孔質膜を成膜するということは極めて難しいという課題があった。
そこで本発明は、製造容易性及び集電効率及び発電効率の良い光電変換素子及び光電変換素子の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の光電変換素子は、第１基板と、この第１基板上に成膜された導電膜と、前記導電膜の表面に、前記導電膜と導通可能に配され、保護膜で表面が被覆された導通材と、前記導電膜上に成膜された半導体多孔質膜とを有した第１電極と、第２基板と、この第２基板上に成膜された対向導電膜とを有する第２電極とを備え、前記第１電極と前記第２電極は、前記導電膜と前記対向導電膜とが対向するように配置されている。
前記保護膜の表面には、前記半導体多孔質膜が形成されていないことが好ましい。
ここで、「前記保護膜の表面には、前記半導体多孔質膜が形成されていない」とは、前記保護膜の少なくとも前記対向導電膜に対向する部分の表面には、半導体多孔質膜が形成されていないことを意味する。
この構成によれば、保護膜の表面に半導体多孔質膜が形成されていないため、第一電極と第二基電極間の電極間距離が短くなり、発電効率が良く、また、逆電子反応が誘発され難い。【０００６】
本発明の前記導通材は縞状又は網状に配されていてもよい。
この構成によれば、集電効率を高めやすい。【０００７】
本発明の前記保護膜は、絶縁性部材であることが好ましい。
本発明の前記保護膜は、弾性のある部材により形成されていてもよい。
この構成によれば、半導体多孔質膜をエアロゾルデポジション法により成膜する場合に、保護膜上に半導体多孔質膜が形成されるのを防止することができる。【０００８】
本発明の前記保護膜で表面が被覆された前記導通材の高さが、前記半導体多孔質膜の厚さより大きくてもよい。
この構成によれば、保護膜が半導体多孔質膜と対向導電膜との間に空間を形成するスペーサの役割を果たすことができる。【０００９】
本発明の光電変換素子の製造方法は、導電膜が成膜された第１基板の前記導電膜の表面に導通材を配し、この導通材の表面を保護膜で被覆する第１工程と、エアロゾルデポジション法によって、前記導電膜の表面に対して半導体粒子を含むエアロゾルを吹き付け、それにより前記導電膜の表面の前記保護膜が存在しない領域に前記半導体多孔質膜を形成する第２工程と、を有する。
この構成によれば、保護膜により被覆された導通材を細かく配することにより導電膜が露出する目が細かく形成されても、保護膜の表面に半導体多孔質膜を形成することなく、導電膜表面の露出した領域のみに効率的に半導体多孔質膜を形成することができる。【００１０】
本発明の前記導通材は、縞状又は網状に配してもよい。
この構成によれば、導通材を細かく配することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、製造容易性及び集電効率及び発電効率を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の光電変換素子を模式的に示した断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の光電変換素子の第１電極を示した平面図である。
【図３】図２の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図を参照して本発明の光電変換素子の実施形態について、光電変換素子が色素増感太陽電池である場合を例として説明する。
図１に示すように、本実施形態の色素増感太陽電池（光電変換素子）（以下「太陽電池」と称する）１は、第１基板２と、第１基板２の表面２ａに成膜された導電膜３と、この導電膜３の表面３ａに配され、保護膜４で表面が被覆された導通材５と、導電膜３の表面に成膜された半導体多孔質膜（以下「多孔質膜」という）６とを有する第１電極７と、第２基板８と、第２基板８の表面８ａに成膜された対向導電膜９とを有する第２電極１０とを備えている。そして、導電膜３と対向導電膜９とを対向させて第１電極７と第２電極１０とが封止材１１を用いて接着され、内部空間Ｓに不図示の電解液が封入されている。
【００１４】
第１基板２及び第２基板８は、それぞれ導電膜３及び対向導電膜９の基台となる部材であり、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の透明の熱可塑性樹脂材料により形成されているか又はガラス基板等であってもよい。第１基板２及び第２基板８の少なくとも一方は透明な基材により形成されている。なお、第１基板２及び第２基板８は、フィルム状に形成されたものであってもよい。
【００１５】
導電膜３は、第１基板２の表面２ａの略全体に成膜されている。
導電膜３の材料には、例えば、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、アルミドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）、酸化インジウム／酸化亜鉛（ＩＺＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）等が用いられる。
【００１６】
図３に示すように、導通材５は、縦、横及び／又は斜め方向に配された網状（メッシュ状ともいう）の金属材であり、図１に示すように導電膜３の表面３ａに貼着している。図１、図３に示すように導通材５の表面には保護膜４が被覆されている。
導通材５の断面形状は、図１においては四角形であるが、これに限定されず、半円形や三角形等であっても良い。また、保護膜４で被覆された状態の導通材５の断面形状も、図１においては四角形であるが、これに限定されず、半円形や三角形等であっても良い。
導通材５は、金、銀、銅、アルミ、マグネシウム、ステンレス、クロム、チタン、白金、ニッケル、クロム等の透明導電膜３よりも低抵抗な線状の金属材により形成されている。
導通材５は単一金属のみで形成されていてもよいし、２種以上の金属の合金若しくは２種以上の金属の積層により形成されていてもよい。
集電効率、電極間距離の観点から、導通材５の厚さは、０．１μｍ〜１００μｍの範囲に設定されるが、１μｍ〜５０μｍの範囲に設けられることが好ましい。
集電効率、開口率（導電膜の全面積における導通材が占める領域以外の領域の面積の割合）の観点から、保護膜４で被覆されていない状態の導通材５の線幅は、０．０１ｍｍ〜５ｍｍの範囲に設定されるが、０．０５ｍｍ〜２ｍｍの範囲に設けられることが好ましい。
【００１７】
図１に示すように、保護膜４は、導通材５と導電膜３とが接触している部分以外の導通材５の表面全体に設けられている。すなわち、導通材５と導電膜３とは直接に接しており、保護膜４は導通材５が導電膜３と接触している部分には被覆されていない。これにより、導通材５は導電膜３と導通可能な状態となっている。
保護膜４には、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂、その他の弾性を有する絶縁材料を用いることができる。
【００１８】
保護膜４の厚さは、０．１μｍ〜１０００μｍの範囲に設定されるが、１μｍ〜５００μｍの範囲が好ましく、２μｍ〜５０μｍの範囲で設けられることが更に好ましい。
集電効率、開口率の観点から、保護膜４の線幅（保護膜４の幅）は、０．０２ｍｍ〜１５ｍｍの範囲に設定されるが、０．１ｍｍ〜６ｍｍの範囲に設けられることが好ましい。
いずれの範囲にある場合でも、保護膜４は、導通材５と導電膜３とが接触している部分以外の導通材５を、その高さ（厚さ）及び幅方向に略完全に覆っている。
保護膜４の線幅は、導通材の幅方向の長さの０．１〜１０倍の範囲に設定されるが、０．５〜５倍の範囲に設定されるのが好ましく、２〜３倍の範囲に設定されることがより好ましい。
【００１９】
保護膜４は、第１電極７において、多孔質膜６に覆われることなく多孔質膜６の表面６ａ側で露出している。言い換えると、保護膜４の表面に多孔質膜６は形成されていない。多孔質膜６で発生した電子は、透明導電膜３上を短い距離で通過し、導通材５に達した方が集電効率が高くなる為、導通材５を含む保護膜４，４同士の間の寸法は、０．０１ｍｍから５０ｍｍの範囲で設定可能であり、０．１ｍｍから１０ｍｍの範囲で設定されることが好ましい。あるいは、導通材５及び保護膜４により囲繞された導電膜３の面積は、０．０００１ｍｍ2から２５００ｍｍ2の範囲で設定可能であり、０．１ｍｍ2から１００ｍｍ2の範囲で設定されることが好ましい。
【００２０】
上記の範囲で多孔質膜６が保護膜４の間に形成されていることにより、保護材４がギャップ材（すなわち電極間距離の保持材）としての役割を果たし得る。また、第１基板２及び第２基板８が可撓性のあるフィルム材により形成されている場合で、第１基板２及び第２基板８が屈曲した場合でも、短絡を生じにくくさせることができる。
【００２１】
多孔質膜６は、後述する増感色素から電子を受け取り輸送する機能を有するものであり、金属酸化物からなる半導体により、保護膜４により被覆された導通材５が設けられた部分以外の導電膜３の表面３ａ全体に形成されている。金属酸化物としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）等が用いられる。
多孔質膜６は、保護膜４により被覆された導通材５高さ（厚さ）以下の厚さに形成されていることが好ましい。このような構成により、保護膜４で被覆された導通材５自体がスペーサ（すなわちギャップの確保）の役割を果たすことも可能となる。
【００２２】
多孔質膜６は、増感色素を担持している。増感色素は、有機色素または金属錯体色素で構成されている。有機色素としては、例えば、クマリン系、ポリエン系、シアニン系、ヘミシアニン系、チオフェン系等の各種有機色素を用いることができる。金属錯体色素としては、例えば、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）、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（以下、Ｎ７１９という）等が挙げられる。ルテニウム錯体等が好適に用いられる。
多孔質膜６における増感色素の吸着量は、１×１０-９ｍｏｌ／ｃｍ2以上１×１０-５ｍｏｌ／ｃｍ2以下であることが好ましく、５×１０-９ｍｏｌ／ｃｍ2以上５×１０-６ｍｏｌ／ｃｍ2以下であることがより好ましい。多孔質膜６における色素化合物の吸着量が１×１０-8ｍｏｌ／ｃｍ2未満であれば、光電変換効率の低下を招くおそれがある。一方、多孔質膜６における増感色素の吸着量が１×１０-6ｍｏｌ／ｃｍ2を超えると、開放電圧が低下するという不具合を招くことがある。
このように、第１基板２の一方の表面２ａに導電膜３を成膜し、導電膜３の表面３ａに保護膜４に被覆された導通材５及び多孔質膜６を設けて第１電極７が構成されている。
【００２３】
対向導電膜９は、第２基板８の表面８ａの略全体に成膜されている。
対向導電膜９の材料には、例えば、白金やカーボン電極、導電性ポリマー電極など、電解液中の酸化還元対に対する触媒作用と、電気伝導性を持った材料が用いられる。また、対向導電膜９と基板８の間には、導電性を上げる目的で金属層や透明導電膜などの導電層が設けられていてもよい。
【００２４】
第１基板２及び第２基板８のうち、少なくともいずれかは透明な基材及び透明導電膜により形成されていれば良いが、多孔質膜６が形成された導電膜３が透明な基材及び透明導電膜により形成されていることが好ましい。
【００２５】
第１電極７と第２電極１０とは、封止材１１により接着されている。
封止材１１としては、ホットメルト樹脂や熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂等が用いられている。
封止材１１は、導電膜３の外周及びこれに対向する対向導電膜９の外周に沿って枠状に配され、第１電極７と第２電極１０との間に不図示の電解液を充填した状態で内部空間Ｓを封止している。
なお、不図示の端子は、導通材５に接続されている。
【００２６】
電解液は、色素増感太陽電池において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溶液である。このような酸化還元対としては、例えばヨウ素とヨウ化ジメチルプロピルイミダゾリウム、ヨウ化リチウム等のヨウ化塩物との組合せ（ヨウ化物イオン（Ｉ−）／三ヨウ化物イオン（Ｉ３−））や臭素と臭化ジメチルプロピルイミダゾリウム、臭化リチウム等の臭化塩物との組み合わせ（臭化物イオン（Ｂｒ−）／三臭化物イオン（Ｂｒ３−）等が挙げられる。
電解液の溶媒としては、例えば、アセトニトリルやプロピオニトリル、γ―ブチロラクトン等の非水系溶媒、エチルメチルイミダゾリウムテトラシアノボレートやエチルメチルイミダゾリウムジシアナミド等のイオン液体が挙げられる。また、電解液２０はポリアクリロニトリル等のゲル化剤によってゲル化されていても構わない。
また、電解液は、逆電子移動反応を防止するため、ｔ−ブチルピリジン等の添加材を含むものであってもよい。
【００２７】
第１電極７と第２電極１０との間には、多孔質膜６と対向導電膜９との間に隙間を形成するためのスペーサ又はセパレータを配してもよい。  
【００２８】
次に、太陽電池１の製造方法について説明する。
本発明の太陽電池１の製造方法は、（Ｉ）第１基板２の表面２ａに形成された導電膜３の表面３ａに導通材５を配し、導通材５の表面を保護膜４で被覆する第１工程と、（ＩＩ）エアロゾルデポジション法によって、表面２ａに対して半導体粒子を含むエアロゾルを吹き付け、それにより保護膜４が存在しない領域に多孔質膜６を形成する第２工程とを有している。そして、第２工程の後は、第１電極７と第２電極１０とを封止材１１により貼り合せ、内部空間Ｓに不図示の電解液を充填して太陽電池１としている。  
以下、各工程について説明する。
【００２９】
（Ｉ）第１工程
第１工程では、図１に示すように、第１基板２の導電膜３の表面３ａに導通材５を配し、導通材５の表面を保護膜４で被覆する。
導通材５は、金属の粒子を溶媒に分散させてペースト状又はインク状にし、図１、図３に示すように第１基板２の導電膜３の表面３ａにスクリーン印刷、グラビア印刷等の印刷法により形成する方法、スパッタ、蒸着法により形成する方法、又は予めメッシュ状等に形成しておいた金属部材を導電膜３の表面に貼着させる方法等により配する。
保護膜４は、印刷法等により樹脂を導通材５（図１参照）の表面に設けて、導通材５を図２、図３に示すように被覆する。
【００３０】
（ＩＩ）第２工程
第２工程では、エアロゾルデポジション法によって、保護膜４により被覆された導通材５が配された導電膜３の表面３ａの表面に半導体粒子を吹き付け、それにより保護膜４が存在しない領域に多孔質膜６を形成する。
エアロゾルデポジション法とは、微粒子の粉体、特にナノサイズの粉体をガスで配管内を移送させ、粉体を気体中に分散させてなるエアロゾルを基材に吹き付けて付着させることで、衝撃固化現象により低い温度条件と高い成膜速度で成膜する方法である。
【００３１】
半導体微粒子の平均一次粒子径は、基材表面に多孔質体を形成でき、且つ保護膜４の少なくとも対向導電膜９に対向する部分の表面に多孔質膜６が形成されない条件であれば特に制限されないが、１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲が好ましく、１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲がより好ましい。
多孔質粒子の密度は特に制限されないが、３．０〜５．０ｇ／ｃｍ3が好ましく、３．５〜４．５ｇ／ｃｍ3がより好ましい。
上記範囲の密度であると、多孔度の高い多孔質膜６を容易に得ることができる。
【００３２】
前記微粒子の粉体は、平均一次粒子径が異なる２種以上の紛体が混合されていても構わない。
前記微粒子の粉体は、より緻密な膜を得る為に、エアロゾルデポジション法による成膜前に溶剤中での分散処理や、乾燥工程を経ていても構わない。
また前記微粒子の紛体は、前記粒子同士の結合を強化する目的で、エアロゾルデポジション法による成膜前に溶剤中での分散処理や、乾燥工程を経ていても構わない。
【００３３】
成膜時の外気温、基材温度は特に制限されないが、基材の耐熱温度以下であることが好ましい。例えば基材にＰＥＴ、ＰＥＮ等の基材を用いた場合では、外気温、基材温度共に室温〜１００℃以下であることが好ましい。
粒子（エアロゾル）の導電膜３への吹き付け速度は、導電膜３の表面３ａに多孔質体を形成でき、且つ保護膜４上に多孔質膜６が形成されない条件であれば特に制限されないが、このような速度範囲としては、例えば１〜１０００ｍ／ｓｅｃに設定できる。
この際、保護膜４は弾性を有しているため、エアロゾルデポジション法によって吹き付けられた粒子は保護膜４に定着せず、よって保護膜４上に多孔質膜６は形成されない。
【００３４】
多孔質膜６を形成した後、増感色素を溶剤に溶かした増感色素溶液に多孔質膜６を浸漬させ、多孔質膜６に増感色素を担持させる。なお、多孔質膜６に増感色素を担持させる方法は、上記に限定されず、増感色素溶液中に多孔質膜６を移動させながら連続的に投入、浸漬、引き上げを行う方法なども採用される。
以上により、図２、図３に示す第１電極７が得られる。
【００３５】
図１に示すように、第２電極１０はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等よりなる第２基板８の一方の表面８ａに白金やカーボン電極、導電性ポリマー電極など、電解液中の酸化還元対に対する触媒作用と、電気伝導性を持った材料が用いられる。これらの材料の成膜はスパッタリングや真空蒸着法、またはスピンコート法などの塗布方法で形成することが出来る。また、対向導電膜９と基板８の間には、導電性を上げる目的で金属層や透明導電膜などの導電層が設けられていてもよい。
【００３６】
その後、第１電極７と第２電極１０とを封止材１１により貼り合せ、内部空間Ｓに不図示の電解液を充填して太陽電池（光電変換素子）１とする。  
【００３７】
以上の構成を有することにより、光電変換素子１は、可及的に細かい目の導通材５を配しつつ、保護膜４上に多孔質膜６を形成することなく導電膜３の表面３ａに多孔質膜６を形成することができる。
したがって、光電変換素子１は、集電効率を可及的に向上させることができるとともに、逆電子反応及び酸化還元反応の低下を防止して、発電効率を向上させることができるという効果を奏する。
【００３８】
また、本願の光電変換素子１の製造方法は、保護膜４に弾性のある部材を用いた上で、エアロゾルデポジション法により多孔質膜６を形成する方法を採用しているため、保護膜４上に多孔質膜６が形成されることを極めて容易に回避することができる。したがって、本願の光電変換素子１の製造方法は、導通材５のピッチを可及的に小さくして、言い換えると多孔質膜６を形成する目を細かく設定しても、保護膜４の表面に多孔質膜６を形成せずに導電膜３の表面３ａに多孔質膜６を容易に形成することができるという効果を奏する。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施形態において保護膜４を被覆させた導通材５を格子状に形成した例を用いて説明したがこれに限定されるものではない。具体的には、光電変換素子１の保護膜４及び導通材５は、縞状の他、導通材５及び保護膜４により囲繞される領域がドット状又は多角形状に形成されるように配されていてもよい。要するには、集電効率がよくなるように導電膜３に導通材５が一定間隔で形成されていれば、どのような模様に配されていてもよい。
【実施例１】
【００４０】
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。【００４１】
（第１電極７の形成）
透明導電膜３が成膜された第１基板２として、第１基板２の板面にＩＴＯが形成された、表面抵抗１５Ω／□のＰＥＮフィルムを用意した。
導通材５として、スクリーン印刷法を用いて銀電極（膜厚５μｍ、線幅１００μｍ）のメッシュパターンをＩＴＯ膜上に形成し、１２０℃で１０分間焼成を行った。この際、メッシュ１マスの寸法は１１００μｍ×１１００μｍに設定した。【００４２】
（保護膜４の形成）
第１電極７上に、スクリーン印刷法を用いてアクリル製ＵＶ硬化樹脂を用いて、保護膜４（膜厚１０μｍ、線幅２０μｍ）のメッシュパターンを形成し、３０００ｍＪ／ｃｍ２のＵＶを照射した。この際、メッシュ１マスの寸法は１０００μ×１０００μｍに設定し、メッシュ状の銀電極が保護膜４で被覆されるように設定した。【００４３】
（多孔質膜６の形成）
エアロゾルデポジション法を用いて、メッシュ状の銀電極が形成されたＩＴＯ膜上に、酸化チタン粒子を吹き付け、半導体多孔質膜６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。【００４４】
（第２電極１０の形成）
厚さ５０μｍのチタン箔上に白金をスパッタすることで第２電極１０を形成した。その後、第２電極１０に電解液注入用のφ１ｍｍ程度の穴を形成した。【００４５】
（酸化還元対を含む電解液の調液）
酸化還元対として０．０５Ｍのヨウ素と、１．０Ｍの１,３−ジメチル−２−プロピルイミダゾリウムヨージドを含む、γ―ブチロラクトン溶液を調液した。【００４６】
上述のようにして作製した第１電極７と第２電極１０を対向させ、内部空間を残して封止材を配置し、熱処理等により封止材１１を硬化させた。その後、事前に対極に形成した注入穴から電解液注入し、その後、注入穴を、封止材１１を熱硬化させることで塞ぎ、色素増感太陽電池を作製した。【００４７】
（色素増感型太陽電池の発電性能の評価）
ソーラーシミュレーターを用い、光強度１００ｍＷ／ｃｍ2の疑似太陽光照射下における光電変換効率を測定することにより、色素増感型太陽電池１の発電性能を評価した。結果を表１に示す。
【実施例２】
【００４８】
第１電極７の形成において、銀電極の線幅を１０００μｍ、メッシュ１マスの寸法を６０００μｍ×６０００μｍに変更し且つ保護膜４の形成において、保護膜４の線幅を３０００μｍ、メッシュ１マスの寸法を４０００μｍ×４０００μｍに変更した以外は、上記実施例１と同様に作製、評価した。
[比較例１]【００４９】
多孔質膜６の形成において、平均粒子径２０ｎｍの酸化チタン粒子を含む酸化チタンペーストを導電膜３上に印刷後、１５０℃で乾燥させた以外は、上記実施例１と同様に作製、評価した。【００５０】
【表１】
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【００５１】
（評価結果）
表１に示すとおり、実施例１、２の色素増感太陽電池1は、発電効率が２％以上と高かったが、比較例１の色素増感太陽電池は、発電効率が実施例１、２に比べて低度にとどまった。
以上より、保護膜４上に多孔質膜６が形成されていない場合は、保護膜４上に多孔質膜６が形成された場合に比べて発電効率が高くなることが分かった。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・太陽電池（光電変換素子）
２・・・第１基板
３・・・導電膜
４・・・保護膜
５・・・導通材
６・・・半導体多孔質膜
７・・・第１電極
８・・・第２基板
９・・・対向導電膜
１０・・・第２電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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