(57)【要約】【課題】負極側及び正極側の各々の集電電極が、対極基板の内部等に設けられた色素増感型太陽電池、及びそのような太陽電池を簡易な工程で効率よく得ることができる色素増感型太陽電池の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の色素増感型太陽電池１００は、透光性基板１（ガラス基板等）と、透光性導電層１１（ＦＴＯ等からなる）と、増感色素を有する半導体電極３（多孔質チタニア等からなる）と、対極基板２（樹脂基板等）と、触媒電極４（カーボンブラック等からなる）と、負極側集電電極３１及び正極側集電電極４１（いずれも銅箔等からなる）と、透光性基板１１の表面と樹脂基板２の一面側の表面とを、各々の周縁において封着するための接合部５と、を備え、樹脂基板２は複数の樹脂層を有し、表面側樹脂層２１が、接合部５と同種の樹脂からなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板１と、
該透光性基板１の一面に設けられた透光性導電層１１と、
該透光性導電層１１の表面に設けられ、且つ増感色素を有する半導体電極３と、
該透光性基板１の該一面に対向して配置された樹脂基板２と、
該樹脂基板２の一面側に該半導体電極３に対向して設けられた触媒電極４と、
該樹脂基板２の内部又は他面に設けられた負極側集電電極３１と、
該樹脂基板２の内部又は他面に設けられた正極側集電電極４１と、
該透光性基板１１の該表面と該樹脂基板２の該一面側の表面とを、各々の周縁において封着するための接合部５、とを備え、
上記樹脂基板２は複数の樹脂層を有し、該複数の樹脂層のうちの該樹脂基板２の上記一面側の表層となる表面側樹脂層２１が、上記接合部５と同種の樹脂からなることを特徴とする色素増感型太陽電池。
【請求項２】
上記樹脂がアイオノマー樹脂である請求項１に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項３】
上記正極側集電電極４１が、上記樹脂基板２の上記内部に設けられている請求項１又は２に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項４】
上記負極側集電電極３１は、上記樹脂基板２に設けられた第１貫通孔２０１に配設されたインターコネクタ６により上記透光性導電層１１に接続されており、上記触媒電極４と該正極側集電電極４１とは、上記表面側樹脂層２１に設けられた上記正極側集電電極４１の表面に達する第２貫通孔の底面において直接又は他部材を介して接続されている請求項３に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項５】
上記樹脂基板２の上記一面側の上記表面から上記透光性導電層１１の上記表面までの間の上記インターコネクタ６の周囲に防食層７が配設されている請求項４に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項６】
上記樹脂基板２は、該樹脂基板２の上記一面側から順次設けられた上記表面側樹脂層２１と第１絶縁層２２とを備え、該表面側樹脂層２１と該第１絶縁層との間に上記正極側集電電極４１が介装され、該負極側集電電極３１は、該表面側樹脂層２１及び該第１絶縁層２２を連通して設けられた上記第１貫通孔に配設された上記インターコネクタ６により上記透光性導電層１１と接続されている請求項４又は５に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項７】
上記第１絶縁層２２は、第１接着剤２２１と第２樹脂層２２２とからなり、該１接着剤層２２１の該第２樹脂層２２２と積層されている面と反対側の面に上記正極側集電電極４１が積層されている請求項６に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項８】
上記負極側集電電極３１の上記第１絶縁層２２と積層されている面と反対側の面に、更に第２絶縁層２３が積層された請求項７に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項９】
上記第２絶縁層２３は、第２接着剤層２３１と第３樹脂層２３２とからなり、該第２接着剤層２３１の該第３樹脂層２３２と積層されている面と反対側の面に上記負極側集電電極３１が積層されている請求項８に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１０】
上記インターコネクタ６の横断面の面積が０．０７〜７．００ｍｍ２であり、且つ複数の該インターコネクタ６の各々の離間距離が４．０〜１１．０ｍｍである請求項４乃至９のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１１】
請求項５乃至１０のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池の製造方法であって、
上記正極側集電電極４１と、該正極側集電電極４１の上記表面に積層され、上記表面側樹脂層２１より厚く、且つ加熱押圧されて該表面側樹脂層２１、上記接合部５及び上記防食層７となる厚膜樹脂層２００とを備える積層体の該厚膜樹脂層２００に上記第１貫通孔２０１及び上記第２貫通孔となる予備孔２０２を設け、その後、該厚膜樹脂層２００の表面に導電ペーストを塗布して導電塗膜４２を形成し、次いで、該導電塗膜４２の表面側から該導電塗膜４２及び該厚膜樹脂層２００を加熱し、押圧して、該表面側樹脂層２１及び該導電塗膜４２が変形してなる触媒電極用塗膜４２１を形成するとともに、上記接合部５となる接合部用樹脂成形部及び上記防食層７となる防食層用樹脂成形部７１を作製する工程を備えることを特徴とする色素増感型太陽電池の製造方法。
【請求項１２】
請求項５乃至１０のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池の製造方法であって、
上記正極側集電電極４１と、該正極側集電電極４１の上記表面に積層され、上記表面側樹脂層２１より厚く、且つ加熱押圧されて該表面側樹脂層２１、上記接合部５及び上記防食層７となる厚膜樹脂層２００とを備える積層体の該厚膜樹脂層２００に上記第１貫通孔２０１及び上記第２貫通孔となる予備孔２０２を設け、その後、該厚膜樹脂層２００を加熱し、押圧して、該表面側樹脂層２１を形成するとともに、上記接合部５となる接合部用樹脂成形部及び上記防食層７となる防食層用樹脂成形部７１を作製し、次いで、該予備孔２０２の底部及び表面側樹脂層２１の表面に導電ペーストを塗布して触媒電極用塗膜４２１を形成する工程を備えることを特徴とする色素増感型太陽電池の製造方法。
【請求項１３】
上記予備孔２０２の底部において上記正極側集電電極４１の上記表面に接続用導電塗膜４３１を設ける請求項１１又は１２に記載の色素増感型太陽電池の製造方法。
【請求項１４】
上記導電ペーストは、カーボンブラック及び樹脂を含有する請求項１１乃至１３のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光エネルギーを電気エネルギーに直接変換する色素増感型太陽電池に関する。更に詳しくは、本発明は、負極側及び正極側の各々の集電電極が、樹脂基板の内部等に設けられ、それぞれの集電電極が電解液による腐食から十分に保護され、且つ抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極とすることができる色素増感型太陽電池、及びこの色素増感型太陽電池を簡易な工程により容易に製造することができる色素増感型太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、太陽光発電では、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン及びこれらを組み合わせたＨＩＴ（Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ  Ｔｈｉｎ−ｌａｙｅｒ）等を用いた太陽電池が実用化され、主力技術となっている。このシリコン系太陽電池では光電変換効率も２０％に近く優れている。
【０００３】
また、Ｇｒａｔｚｅｌ等により提案された色素増感型太陽電池が安価な太陽電池として注目されている（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照。）。この太陽電池は、増感色素を担持させたチタニア多孔質電極と触媒電極との間に電解液を介在させた構造を有し、現行のシリコン系太陽電池に比べて変換効率は低いものの、材料、製法等の面でコストダウンが可能である。
【０００４】
色素増感型太陽電池では、通常、半導体電極及び触媒電極の各々に、それぞれの電極から効率よく集電するための集電電極が付設される。この集電電極は、銀ペーストを塗布して焼き付け、電解液による腐食から保護するため、樹脂層によって被覆することにより形成されることが多い（例えば、特許文献２参照。）。また、スパッタ及び蒸着等の方法により金属を堆積させて集電電極を形成することも検討されている。更に、樹脂基板としてアルミナ等からなるセラミック基板を使用し、その表面にタングステン等の耐腐食性の高い金属をスパッタ及び蒸着等により堆積させる方法も提案されている。
【０００５】
しかし、電解液は揮発性及び腐食性が高いため、例えば、銀等からなる集電電極の場合、電解液との接触を防止するため、通常、集電電極の全面を樹脂により十分に覆って保護する必要がある。このように基板表面に集電電極と樹脂層とが形成された場合、基板表面のうちの半導体電極を形成することができる面積が減少し、これによって発電効率が低下し、問題である。また、スパッタ及び蒸着等の方法により集電電極を形成する場合、材質がタングステン等であれば腐食の問題はないかもしれないが、特に透光性基板として用いられるガラス基板及び樹脂基板等の耐熱性が十分ではない基板では、金属を厚く堆積させることは容易ではない。そのため、抵抗の低い集電電極とするためには面積を大きくせざるを得ず、同様に半導体電極を形成することができる面積が減少し、発電効率が低下する傾向がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平１−２２０３８０号公報
【非特許文献１】Ｎａｔｕｒｅ誌（第３５３巻、ｐｐ．７３６−７４０、１９９１年）
【特許文献２】特開２０００−２８５９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、負極側及び正極側の各々の集電電極を、樹脂基板の内部等に設けることにより、それぞれの集電電極を電解液による腐食から十分に保護することができ、且つ抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極とすることができる色素増感型太陽電池及びその製造方法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】
本発明は以下のとおりである。
１．透光性基板１と、該透光性基板１の一面に設けられた透光性導電層１１と、該透光性導電層１１の表面に設けられ、且つ増感色素を有する半導体電極３と、該透光性基板１の該一面に対向して配置された樹脂基板２と、該樹脂基板２の一面側に該半導体電極３に対向して設けられた触媒電極４と、該樹脂基板２の内部又は他面に設けられた負極側集電電極３１と、該樹脂基板２の内部又は他面に設けられた正極側集電電極４１と、該透光性基板１１の該表面と該樹脂基板２の該一面側の表面とを、各々の周縁において封着するための接合部５、とを備え、上記樹脂基板２は複数の樹脂層を有し、該複数の樹脂層のうちの該樹脂基板２の上記一面側の表層となる表面側樹脂層２１が、上記接合部５と同種の樹脂からなることを特徴とする色素増感型太陽電池。
２．上記樹脂がアイオノマー樹脂である上記１．に記載の色素増感型太陽電池。
３．上記正極側集電電極４１が、上記樹脂基板２の上記内部に設けられている上記１．又は２．に記載の色素増感型太陽電池。
４．上記負極側集電電極３１は、上記樹脂基板２に設けられた第１貫通孔２０１に配設されたインターコネクタ６により上記透光性導電層１１に接続されており、上記触媒電極４と該正極側集電電極４１とは、上記表面側樹脂層２１に設けられた上記正極側集電電極４１の表面に達する第２貫通孔の底面において直接又は他部材を介して接続されている上記３．に記載の色素増感型太陽電池。
５．上記樹脂基板２の上記一面側の上記表面から上記透光性導電層１１の上記表面までの間の上記インターコネクタ６の周囲に防食層７が配設されている上記４．に記載の色素増感型太陽電池。
６．上記樹脂基板２は、該樹脂基板２の上記一面側から順次設けられた上記表面側樹脂層２１と第１絶縁層２２とを備え、該表面側樹脂層２１と該第１絶縁層との間に上記正極側集電電極４１が介装され、該負極側集電電極３１は、該表面側樹脂層２１及び該第１絶縁層２２を連通して設けられた上記第１貫通孔に配設された上記インターコネクタ６により上記透光性導電層１１と接続されている上記４．又は５．に記載の色素増感型太陽電池。
７．上記第１絶縁層２２は、第１接着剤２２１と第２樹脂層２２２とからなり、該１接着剤層２２１の該第２樹脂層２２２と積層されている面と反対側の面に上記正極側集電電極４１が積層されている上記６．に記載の色素増感型太陽電池。
８．上記負極側集電電極３１の上記第１絶縁層２２と積層されている面と反対側の面に、更に第２絶縁層２３が積層された上記７．に記載の色素増感型太陽電池。
９．上記第２絶縁層２３は、第２接着剤層２３１と第３樹脂層２３２とからなり、該第２接着剤層２３１の該第３樹脂層２３２と積層されている面と反対側の面に上記負極側集電電極３１が積層されている上記８．に記載の色素増感型太陽電池。
１０．上記インターコネクタ６の横断面の面積が０．０７〜７．００ｍｍ２であり、且つ複数の該インターコネクタ６の各々の離間距離が４．０〜１１．０ｍｍである上記４．乃至９．のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
１１．上記５．乃至１０．のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池の製造方法であって、上記正極側集電電極４１と、該正極側集電電極４１の上記表面に積層され、上記表面側樹脂層２１より厚く、且つ加熱押圧されて該表面側樹脂層２１、上記接合部５及び上記防食層７となる厚膜樹脂層２００とを備える積層体の該厚膜樹脂層２００に上記第１貫通孔２０１及び上記第２貫通孔となる予備孔２０２を設け、その後、該厚膜樹脂層２００の表面に導電ペーストを塗布して導電塗膜４２を形成し、次いで、該導電塗膜４２の表面側から該導電塗膜４２及び該厚膜樹脂層２００を加熱し、押圧して、該表面側樹脂層２１及び該導電塗膜４２が変形してなる触媒電極用塗膜４２１を形成するとともに、上記接合部５となる接合部用樹脂成形部及び上記防食層７となる防食層用樹脂成形部７１を作製する工程を備えることを特徴とする色素増感型太陽電池の製造方法。
１２．上記５．乃至１０．のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池の製造方法であって、上記正極側集電電極４１と、該正極側集電電極４１の上記表面に積層され、上記表面側樹脂層２１より厚く、且つ加熱押圧されて該表面側樹脂層２１、上記接合部５及び上記防食層７となる厚膜樹脂層２００とを備える積層体の該厚膜樹脂層２００に上記第１貫通孔２０１及び上記第２貫通孔となる予備孔２０２を設け、その後、該厚膜樹脂層２００を加熱し、押圧して、該表面側樹脂層２１を形成するとともに、上記接合部５となる接合部用樹脂成形部及び上記防食層７となる防食層用樹脂成形部７１を作製し、次いで、該予備孔２０２の底部及び表面側樹脂層２１の表面に導電ペーストを塗布して触媒電極用塗膜４２１を形成する工程を備えることを特徴とする色素増感型太陽電池の製造方法。
１３．上記予備孔２０２の底部において上記正極側集電電極４１の上記表面に接続用導電塗膜４３１を設ける上記１１．又は１２．に記載の色素増感型太陽電池の製造方法。
１４．上記導電ペーストは、カーボンブラック及び樹脂を含有する上記１１．乃至１３．のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の色素増感型太陽電池では、負極側及び正極側の各々の集電電極３１、４１と電解液８との接触が防止され、且つ抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極とすることが容易であり、半導体電極３の有効面積の低減も抑えられる。そのため、全体として十分な発電効率を有する色素増感型太陽電池とすることができ、併せて耐久性を向上させることもできる。また、樹脂基板２が変形し易いため、例えば、ガラス等からなる湾曲した透光性基板１であっても、その曲面に追随させて変形させることができる。また、樹脂基板２の一面側の表層となる表面側樹脂層２１と、透光性基板１と樹脂基板２とを各々の周縁において封着するための接合部５とが同種の樹脂からなるため、十分な封着強度を有する色素増感型太陽電池とすることができる。
更に、樹脂がアイオノマー樹脂である場合は、熱プレス時の加工性及び透光性導電性１１との接着性等に優れ、耐久性の高い色素増感型太陽電池とすることができる。
また、正極側集電電極４１が、樹脂基板２の内部に設けられている場合は、配設が容易であり、且つ簡易な構造の色素増感型太陽電池とすることができる。
更に、負極側集電電極３１が、樹脂基板２に設けられた第１貫通孔２０１に配設されたインターコネクタ６により透光性導電層１１に接続されており、触媒電極４と正極側集電電極４１とが、表面側樹脂層２１に設けられた正極側集電電極４１の表面に達する第２貫通孔の底面において直接又は他部材を介して接続されている場合は、負極側集電電極３１及び正極側集電電極４１の各々の配設が容易であり、且つ簡易な構造の色素増感型太陽電池とすることができる。
また、樹脂基板２の一面側の表面から透光性導電層１１の表面までの間のインターコネクタ６の周囲に防食層７が配設されている場合は、インターコネクタ６が電解液による腐食から十分に保護されるため、インターコネクタ６の材質が限定されない。
更に、樹脂基板２は、樹脂基板２の一面側から順次設けられた表面側樹脂層２１と第１絶縁層２２とを備え、表面側樹脂層２１と第１絶縁層との間に正極側集電電極４１が介装され、負極側集電電極３１は、表面側樹脂層２１及び第１絶縁層２２を連通して設けられた第１貫通孔に配設されたインターコネクタ６により透光性導電層１１と接続されている場合は、抵抗が低く、優れた集電効率を有する負極側集電電極３１及び正極側集電電極４１とすることが容易である。
また、第１絶縁層２２が、第１接着剤２２１と第２樹脂層２２２とからなり、１接着剤層２２１の第２樹脂層２２２と積層されている面と反対側の面に正極側集電電極４１が積層されている場合は、対極基板２の各々の層間の接合の信頼性が向上する。
更に、負極側集電電極３１の第１絶縁層２２と積層されている面と反対側の面に、更に第２絶縁層２３が積層された場合は、負極側集電電極３１の酸化劣化及び他物品との接触による破損等を抑えることができる。
また、第２絶縁層２３は、第２接着剤層２３１と第３樹脂層２３２とからなり、第２接着剤層２３１の第３樹脂層２３２と積層されている面と反対側の面に負極側集電電極３１が積層されている場合は、対極基板２の各々の層間の接合の信頼性がより向上する。
更に、インターコネクタ６の横断面の面積が０．０７〜７．００ｍｍ２であり、且つ複数のインターコネクタ６の各々の離間距離が４．０〜１１．０ｍｍである場合は、透光性基板１における半導体電極３の面積の低減が十分に抑えられ、且つ負極側の面方向の全面に渡って十分な集電効率を有し、発電効率等のばらつきの少ない色素増感型太陽電池とすることができる。
【００１０】
厚膜樹脂層２００の表面に導電ペーストを塗布し、加熱し、押圧して、表面側樹脂層２１及び触媒電極用塗膜４２１を形成するとともに、接合部５用樹脂成形部及び防食層７用樹脂成形部７１を作製する工程を備える本発明の色素増感型太陽電池の製造方法、及び厚膜樹脂層２００を加熱し、押圧して、表面側樹脂層２１を形成するとともに、接合部５用樹脂成形体及び防食層７用樹脂成形体７１を作製し、次いで、正極側集電電極４１の表面に触媒電極用塗膜４２１を設ける工程を備える他の本発明の色素増感型太陽電池の製造方法は、表面側樹脂層２１とともに、接合部５用樹脂成形部及び防食層７用樹脂成形部７１を一体に同時に形成することができ、簡易な工程で容易に本発明の色素増感型太陽電池を製造することができる。
また、予備孔２０２の底部において正極側集電電極４１の表面に接続用導電塗膜４３１を設ける場合は、触媒電極４の耐腐食性が十分でないときであっても、この接続用導電塗膜４３１を耐腐食性の高い材質とすることで、正極側集電電極４１を電解液８による腐食から十分に保護することができる。
更に、導電ペーストが、カーボンブラック及び樹脂を含有する場合は、緻密な触媒電極４とすることができ、電解液８が触媒電極４を透過して正極側集電電極４１が腐食されるのを十分に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、例えば、図１〜１６を用いて本発明を詳細に説明する。
［１］色素増感型太陽電池
本発明の色素増感型太陽電池は、透光性基板１と、その一面に設けられた透光性導電層１１と、その表面に設けられ、且つ増感色素を有する半導体電極３と、透光性基板１の一面に対向して配置された樹脂基板２と、その一面側に半導体電極３に対向して設けられた触媒電極４と、樹脂基板２の内部又は他面に設けられた負極側集電電極３１と、樹脂基板２の内部又は他面に設けられた正極側集電電極４１と、透光性基板１１の表面と樹脂基板２の一面側の表面とを、各々の周縁において封着するための接合部５、とを備え、樹脂基板２は複数の樹脂層を有し、複数の樹脂層のうちの樹脂基板２の一面側の表層となる表面側樹脂層２１が、接合部５と同種の樹脂からなる。
以下、この色素増感型太陽電池について詳しく説明する。
【００１２】
（１）透光性基板
上記「透光性基板１」としては、ガラス板、樹脂シート等からなる基板が挙げられる。この樹脂シートは特に限定されず、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリエチリデンノルボルネン等を用いて作製された樹脂シートが挙げられる。
この透光性基板１の「透光性」とは、下記式により表される可視光透過率が１０％以上であることを意味する。
可視光透過率（％）＝（透光性基板を透過した光量／透光性基板に入射した光量）×１００
この可視光透過率は６０％以上、特に８５％以上であることが好ましい。
透光性基板１の厚さは材質によっても異なり、特に限定されないが、上記の可視光透過率が６０〜９９％、特に８５〜９９％となる厚さであることが好ましい。
【００１３】
（２）透光性導電層
上記「透光性導電層１１」は透光性基板１の一面に設けられる。この透光性導電層１１は、透光性及び導電性を有しておればよく、その材質は特に限定されない。この透光性導電層１１としては、導電性酸化物からなる薄膜、炭素薄膜等が挙げられる。導電性酸化物としては、酸化インジウム、スズドープ酸化インジウム、酸化スズ、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）等が挙げられる。この透光性導電層１１の厚さは材質によっても異なり、特に限定されないが、表面抵抗が１００Ω／ｃｍ２以下、特に１〜１０Ω／ｃｍ２となる厚さであることが好ましい。
この透光性導電層１１の透光性の意味及び好ましい可視光透過率は、透光性基板１の場合と同様である。
【００１４】
（３）半導体電極
上記「半導体電極３」は、透光性導電層１１の表面に設けられ、且つ増感色素を有する。この半導体電極３は、多孔質電極基体と、この多孔質電極基体に付着した増感色素とを有する。多孔質電極基体は、チタニア、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化物、及び硫化亜鉛、硫化鉛等の金属硫化物等により形成することができる。多孔質電極基体の作製方法は特に限定されず、例えば、金属酸化物、金属硫化物等の微粒子を含有するペーストを、透光性基板１の一面に設けられた透光性導電層１１の表面に、スクリーン印刷法、ドクターブレード法等により塗布し、焼成することにより作製することができる。
【００１５】
焼成の条件は特に限定されないが、焼成温度は４００〜６００℃、特に４５０〜５５０℃とすることができ、焼成時間は１０〜３００分、特に２０〜４０分とすることができる。焼成雰囲気は、大気雰囲気等の酸化雰囲気又はアルゴン等の希ガス雰囲気及び窒素ガス雰囲気等の不活性雰囲気とすることができる。
半導体電極３の厚さは特に限定されないが、０．１〜１００μｍとすることができ、１〜３０μｍ、特に２〜２５μｍとすることが好ましい。半導体電極３の厚さが０．１〜１００μｍであれば、光電変換が十分になされ、発電効率が向上する。
【００１６】
上記「増感色素」は、光電変換効率を向上させる作用を有する。この増感色素としては、錯体色素及び有機色素を用いることができる。錯体色素としては金属錯体色素が挙げられる。有機色素としてはポリメチン色素、メロシアニン色素等が挙げられる。金属錯体色素としてはルテニウム錯体色素及びオスミウム錯体色素等が挙げられ、ルテニウム錯体色素が特に好ましい。また、光電変換がなされる波長域を拡大し、変換効率を向上させるため、光電変換がなされる波長域の異なる２種以上の増感色素を併用することもできる。多孔質電極基体に増感色素を付着させる方法は特に限定されず、例えば、増感色素を有機溶媒に溶解させた溶液に多孔質電極基体を浸漬して溶液を含侵させ、その後、有機溶媒を除去することにより付着させることができる。また、この溶液を、ワイヤーバー法、スライドホッパー法等により多孔質電極基体に塗布して含浸させ、その後、有機溶媒を除去することにより付着させることもできる。
【００１７】
（４）樹脂基板
上記「樹脂基板２」は、透光性基板１に対向して配置され、この樹脂基板２の一面側には触媒電極４が半導体電極３に対向して設けられる。樹脂基板２は、複数の絶縁層を接合して形成することができ、この絶縁層と負極側集電電極３１及び正極側集電電極４１とを接合することにより、樹脂基板２の内部又は他面に負極側集電電極３１及び正極側集電電極４１を形成することができる。樹脂基板２をより簡易な構造とするためには、正極側集電電極４１を樹脂基板２の内部に設けることが好ましい。絶縁層は接着性が十分であれば１層の樹脂フィルムにより形成することができ、接着性が十分でないときは樹脂フィルムと接着剤層との積層フィルムとして形成することができる（以下、樹脂フィルムという用語は絶縁層及び積層フィルムを構成する樹脂フィルムを意味するものとする。）。樹脂フィルムの材質は特に限定されないが、耐腐食性の高い樹脂フィルムであることが好ましく、アイオノマー樹脂、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリビニリデンフルオライド、ポリテトラフルオロエチレン等を用いてなる樹脂フィルムであることが好ましい。更に、接着剤層の形成に用いる接着剤も特に限定されず、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミドイミド、その他オレフィン系樹脂等の熱可塑性樹脂、及びポリイミド等の熱硬化性樹脂などを用いることができる。
【００１８】
（５）触媒電極
上記「触媒電極４」は、樹脂基板２の一面側に半導体電極３に対向して設けられる。この触媒電極４は、触媒活性を有する物質により形成することができる。また、触媒活性を有さない、金属、前記の透光性導電層１１の形成に用いられる導電性酸化物及びポリアニリン、ポリピロール等の導電性高分子などと、触媒活性を有する物質とを用いて形成することもできる。触媒活性を有する物質としては、カーボンブラック、及び白金、ロジウム等の貴金属などが挙げられ、これらは併せて導電性を有する。
【００１９】
触媒活性を有する物質を用いてなる触媒電極４は、触媒活性を有する物質の微粒子を含有するペーストを、樹脂基板２の一面側に、スクリーン印刷法、ドクターブレード法等により塗布し、加熱して作製することができる。また、触媒活性を有する物質を含有する金属からなる触媒電極４及び触媒活性を有する物質を含有する導電性酸化物からなる触媒電極４も、触媒活性を有する物質の場合と同様の方法により作製することができる。更に、これらの触媒電極４は、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法等により、樹脂基板２の一面側に金属等を堆積させて形成することもできる。
【００２０】
触媒電極４は、触媒活性を有するカーボンブラックと樹脂とを含有する導電ペーストを用いて形成することが好ましい。この樹脂は特に限定されないが、樹脂基板２に用いられる前記（４）に記載された耐腐食性の高い各種の樹脂を用いることが好ましい。この導電ペーストを用いて形成された触媒電極４の厚さは特に限定されないが、５〜３０μｍ、特に７〜２５μｍとすることができる。触媒電極４の厚さが５〜３０μｍであれば、十分に抵抗の低い触媒電極４とすることができる。
【００２１】
（６）負極側集電電極及び正極側集電電極
樹脂基板２の内部又は他面には、触媒電極４と離間し、且つ半導体電極３に接続された上記「負極側集電電極３１」、及び触媒電極４に接続された上記「正極側集電電極４１」が設けられる。これらの負極側及び正極側の各々の集電電極３１、４１は、電解液８と接触しないため、材質は特に限定されず、銅、アルミニウム、銀、ニッケル等の耐腐食性の低い金属を用いて形成してもよく、タングステン、チタン等の耐腐食性の高い金属を用いて形成してもよい。これらの金属のうちでは抵抗の低い銅、アルミニウム、銀が好ましく、価格の面では銅、アルミニウムがより好ましい。
尚、負極側集電電極３１を透光性基板１と対向する樹脂基板２の側に設けることで、負極側集電電極３１を設けることによる半導体電極３の面積の低減が十分に抑えられ、発電効率の高い色素増感型太陽電池とすることができる。更に、負極側又は正極側集電電極３１、４１が樹脂基板２の他面に設けられる場合は、樹脂基板２からの剥離及び他部材等との接触による傷付き及び漏電などを防止するため、樹脂、ガラス等で覆って保護することが好ましい。
【００２２】
（ａ）負極側集電電極
上記「負極側集電電極３１」は、樹脂基板２の内部又は他面の平面方向の全面に設けてもよいし、所定部分のみに設けてもよい。負極側集電電極３１を樹脂基板２の内部又は他面の全面に設ける場合は、樹脂フィルムに金属箔を貼合する、及び樹脂フィルムに金属粉末等を含有する導電ペーストをスクリーン印刷等により塗布し、焼き付けて形成するなどの方法により設けることができる。また、所定部分のみに設ける場合は、所定のパターンを有する金属箔を貼合し、エッチング処理、メッキ処理を行う、及び所定のパターンが形成されたマスクを用いてスクリーン印刷する等の方法により形成することができる。負極側集電電極３１の形成に用いる金属箔は特に限定されず、銅箔、アルミニウム箔、銀箔等を用いることができる。更に、樹脂フィルムの材質も特に限定されないが、前記（４）に記載された各種の樹脂を用いてなるフィルムであることが好ましい。また、金属箔と積層される樹脂フィルムは、金属箔が銅箔であるときはポリイミドフィルム、金属箔がアルミニウム箔であるときはポリエチレンテレフタレートフィルム及びポリエチレンナフタレートフィルムであることが好ましい。
【００２３】
樹脂基板２の内部又は他面に設けられる負極側集電電極３１と、透光性導電層１１とは、樹脂基板２に設けられた第１貫通孔２０１に配設されたインターコネクタ６を介して接続することができる。
上記「インターコネクタ６」は、その一端面が透光性導電層１１に接触し、他端側の側面又は端面が負極側集電電極３１の端面等に接触している。その材質は特に限定されず、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、インジウムハンダ、タングステン、チタン等の金属（図１１〜１４参照）、及び導電性フィラーとしてカーボンブラックを含有する導電性接着剤などを用いてなるインターコネクタ６とすることができる。インターコネクタ６としてハンダボールを用いることもでき、このハンダボールは加熱により軟化し、透光性導電層１１及び負極側集電電極３１に密着させることができる（図２、７、１０、１５〜１６参照）。
【００２４】
また、インターコネクタ６と透光性導電層１１との密着性を高め、安定して導通させるため、透光性導電層１１とインターコネクタ６との間に導電性接着剤層を介在させることもできる。この導電性接着剤層の材質は特に限定されないが、例えば、樹脂に導電性フィラーが含有された導電性接着剤を用いることができる。この導電性フィラーは特に限定されず、例えば、カーボンブラック、タングステン等の金属、及びポリアニリン等の導電性ポリマーなどからなる耐腐食性の高いフィラーが挙げられる。導電性接着剤層は電解液８に接触するため、導電性フィラーとしては、より耐腐食性に優れるカーボンフィラー、タングステンフィラー等が好ましい。
【００２５】
導電性接着剤層の形成方法も特に限定されず、例えば、未硬化導電性接着剤層を硬化させて形成することができる。用いられる未硬化導電性接着剤は特に限定されず、上記の導電性フィラーを含有する熱硬化性接着剤及び光硬化性接着剤等を用いることができ、これらの接着剤を加熱、又はレーザー光、紫外線等の照射などにより硬化させて導電性接着剤層を形成することができる。
【００２６】
インターコネクタ６の形状も特に限定されず、横断面が円形、楕円形、三角形及び四角形等の多角形などの柱状体等とすることができる。インターコネクタ６の寸法も特に限定されず、負極側集電電極３１と透光性導電層１１との十分な導通がとれればよい。このインターコネクタ６の横断面の面積は、０．０７〜７．００ｍｍ２、特に０．７〜３．０ｍｍ２であり、複数のインターコネクタ６のそれぞれの離間距離（各々のインターコネクタ６の端縁間の最小距離）が４．０〜１１．０ｍｍ、特に５．０〜９．０ｍｍであることが好ましい。更に、インターコネクタ６は樹脂基板２の平面方向に等間隔に設けることがより好ましい。このような断面積及び配置のインターコネクタ６であれば、負極側集電電極３１の集電効率を十分に向上させることができ、且つ半導体電極３の面積の低減をより抑えることができ、発電効率に優れた色素増感型太陽電池とすることができる。
【００２７】
また、インターコネクタ６の、樹脂基板２の一面側の表面から透光性導電層１１の表面までの間は電解液８に曝されることになる。そのため、インターコネクタ６がタングステン、チタン等の耐腐食性の高い材質からなるときは問題ないが、銀、銅、アルミニウム等の耐腐食性の低い材質からなるときは、インターコネクタ６の周囲に耐腐食性の高い材質からなる防食層７を配設し、電解液８による腐食から保護する必要がある。この防食層７は、アイオノマー樹脂、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸により変性したポリエチレン等の熱融着性樹脂、及びエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、熱硬化性ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂などを用いて形成することができる。また、後記の本発明及び他の本発明の色素増感型太陽電池の製造方法のようにして防食層用樹脂成形部７１を作製し、防食層７１とする場合は、熱プレス等の加工性、及び透光性導電層１１との接着性に優れたアイオノマー樹脂を用いることがより好ましい。
【００２８】
負極側集電電極３１の厚さは、その面積にもよるが、５〜１００μｍ、特に１０〜８０μｍ、更に１５〜６０μｍとすることができる。負極側集電電極３１の厚さが５〜１００μｍであれば、その面積と厚さとを勘案して設定することにより、抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極とすることができる。
【００２９】
負極側集電電極３１には取り出し電極を連設することもでき、この取り出し電極から電力を取り出すことができる。この取り出し電極は、負極側集電電極３１の形成時に同時に一体に形成することもできる。
【００３０】
（ｂ）正極側集電電極
上記「正極側集電電極４１」は、樹脂基板２の内部又は他面に設けることができるが、この正極側集電電極４１は樹脂基板２の内部に設けることが好ましい。また、正極側集電電極４１は、樹脂基板２の平面方向の全面に設けてもよいし、所定部分のみに設けてもよい。この所定部分とは、少なくともインターコネクタ６の側面に接触しない部分という意味であり、この場合、正極側集電電極４１はインターコネクタ６の周囲を除く部分の全面に形成されていてもよく、一部に形成されていてもよい。この正極側集電電極４１は、樹脂フィルムに、必要に応じて所定のパターンが形成された金属箔を貼合する、及び樹脂フィルムに、必要に応じて所定のパターンが形成されたマスクを用いて金属粉末等を含有する導電ペーストをスクリーン印刷等により塗布し、焼き付けて形成するなどの方法により設けることができる。
【００３１】
正極側集電電極４１の形成に用いる樹脂フィルムの材質は特に限定されず、前記（４）に記載された各種の樹脂を用いてなるフィルムであることが好ましい。また、金属箔も特に限定されず、銅箔、アルミニウム箔、銀箔等を用いることができる。更に、金属箔と積層される樹脂フィルムは、金属箔が銅箔であるときはポリイミドフィルム、金属箔がアルミニウム箔であるときはポリエチレンテレフタレートフィルム及びポリエチレンナフタレートフィルムであることが好ましい。また、後記の本発明及び他の本発明の色素増感型太陽電池の製造方法のようにして表面側樹脂層２１等を設ける場合は、熱プレス等の加工性、及び透光性導電層１１との接着性に優れたアイオノマー樹脂を用いることがより好ましい。
【００３２】
樹脂基板２の内部又は他面に設けられる正極側集電電極４１と、触媒電極４とは、樹脂基板２に設けられた正極側集電電極４１の表面に達する第２貫通孔の少なくとも底部において底面と直接又は他部材を介して接続することができる。他部材を介する場合、例えば、図１０のように、正極側集電電極４１の表面に形成された接続用導電層４３を介して接続することができる。この接続用導電層４３は耐腐食性を有する材質からなることが好ましく、この場合、接続用導電層４３により正極側集電電極４１を電解液８による腐食から保護することができる。接続用導電層４３は緻密カーボン、活性炭等の耐腐食性の高い導電材料により形成することができ、タングステン、チタン等の耐腐食性の高い金属により形成することもできる。
【００３３】
接続用導電層４３は、第２貫通孔の底部のみに形成されていてもよく、第２貫通孔の内部の全体に形成されていてもよく（図１０参照）、第２貫通孔の内部の全体及び表面側樹脂層２１の表面に形成されていてもよい。接続用導電層４３は、第２貫通孔の内部の全体及び表面側樹脂層２１の表面に形成されていることが好ましく、このようにすれば、正極側集電電極４１をより確実に電解液８による腐食から保護することができる。
【００３４】
接続用導電層４３が第２貫通孔の底部のみに形成される場合、その厚さは１０μｍ以上、特に１５μｍ以上、更に２０μｍ以上であることが好ましい。また、耐腐食性の高い材質からなることが好ましく、特にタングステンからなる接続用導電層４３であることがより好ましい。更に、接続用導電層４３が第２貫通孔の内部の全体及び表面側樹脂層２１の表面に形成されている場合、表面側樹脂層２１の表面における厚さは１〜４０μｍ、特に１０〜２０μｍであることが好ましい。この場合、接続用導電層４３は厚膜となるが、耐腐食性の高い材質からなることが好ましく、同様にタングステンからなる接続用導電層４３であることがより好ましい。
【００３５】
この正極側集電電極４１の厚さは、その面積にもよるが、５〜１００μｍ、特に１０〜８０μｍ、更に１５〜６０μｍとすることができる。正極側集電電極４１の厚さが５〜１００μｍであれば、その面積と厚さとを勘案して設定することにより、抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極とすることができる。
【００３６】
正極側集電電極４１には取り出し電極を連設することもでき、この取り出し電極から電力を取り出すことができる。この取り出し電極は、正極側集電電極４１の形成時に同時に一体に形成することもできる。
【００３７】
（７）特定の構造の樹脂基板
内部又は他面に負極側集電電極３１及び正極側集電電極４１が設けられた樹脂基板２の構造は特に限定されないが、例えば、以下の構造を備える樹脂基板２が挙げられる。
即ち、樹脂基板２は、図１〜１６のように、その一面側から順次設けられた表面側樹脂層２１と第１絶縁層２２とを備え、表面側樹脂層２１と第１絶縁層２２との間に正極側集電電極４１が介装され、負極側集電電極３１は、表面側樹脂層２１及び第１絶縁層２２を連通して設けられた第１貫通孔２０１（後記のように第２絶縁層２３が更に積層されたときは、第１有底孔になる。）に配設されたインターコネクタ６により透光性導電層１１と接続され、正極側集電電極４１と触媒電極４とは、表面側樹脂層２１を貫通して設けられた第２貫通孔（後記のように第２絶縁層２３が更に積層されたときは、第２有底孔になる。）の底面において接続されている形態とすることができる。
【００３８】
（ａ）負極側集電電極
負極側集電電極３１は、図１〜１６のように、第１絶縁層２２（図１〜１６では第１接着剤層２２１と第２樹脂層２２２とからなる。）の正極側集電電極４１と積層されている面と反対側の面に積層して形成することができ、この反対側の面の全面に形成してもよいし、所定部分のみに形成してもよい。この場合、負極側集電電極３１となる金属箔と、第１絶縁層２２となる樹脂フィルムとが接合された積層フィルムを用いることが好ましく、これにより、負極側集電電極３１と第１絶縁層２２とを容易に形成することができる。樹脂フィルムの材質は特に限定されないが、前記（４）に記載された各種の樹脂を用いてなるフィルムであることが好ましい。また、金属箔も特に限定されず、前記（６）、（ａ）に記載された各種の金属箔を用いることができ、抵抗が低く、且つ安価な銅箔、アルミニウム箔が好ましい。金属箔と積層される樹脂フィルムは、金属箔が銅箔であるときはポリイミドフィルム、金属箔がアルミニウム箔であるときはポリエチレンテレフタレートフィルム及びポリエチレンナフタレートフィルムであることが好ましい。
【００３９】
この負極側集電電極３１の厚さは、その面積にもよるが、２０〜５０μｍ、特に２５〜４５μｍとすることができる。また、第１絶縁層２２の厚さも特に限定されず、４０〜９０μｍ、特に５０〜８０μｍとすることができる。更に、第１絶縁層２２が第１接着剤層２２１と第２樹脂層２２２とからなる場合、第１接着剤層２２１及び第２樹脂層２２２の各々の材質は特に限定されず、それぞれ前記（４）に記載された樹脂フィルム及び接着剤層の材質と同様とすることができる。また、第１接着剤層２２１及び第２樹脂層２２２の厚さも特に限定されず、第１接着剤層２２１の厚さは２５〜５０μｍ、特に３０〜４５μｍ、第２樹脂層２２２の厚さは１５〜４０μｍ、特に２０〜３５μｍとすることができる。
【００４０】
負極側集電電極３１は、表面側樹脂層２１及び第１絶縁層２２を連通して設けられた第１貫通孔２０１に配設されたインターコネクタ６により透光性導電層１１に接続される。即ち、インターコネクタ６の一端面が透光性導電層１１に接触し（図１における当接面６１で接触する。）、他端側の側面又は端面が負極側集電電極３１の端面等に接触している。インターコネクタ６の材質は特に限定されず、前記（６）、（ａ）に記載された各種の金属等を用いることができる。また、前記（６）、（ａ）に記載されているように、インターコネクタ６と透光性導電層１１との密着性を高め、安定して導通させるため、透光性導電層１１とインターコネクタ６との間に導電性接着剤層を介在させることもできる。
【００４１】
更に、インターコネクタ６の形状、寸法、及び複数のインターコネクタ６のそれぞれの離間距離（各々のインターコネクタ６の端縁間の最小距離）は、前記（６）、（ａ）の記載と同様とすることができ、同様にインターコネクタ６は等間隔に設けることがより好ましい。また、インターコネクタ６の、表面側樹脂層２１の表面から透光性導電層１１の表面までの間は電解液８に曝されることになるため、前記（６）、（ａ）に記載されている金属のうちの耐腐食性の高い金属からなるインターコネクタ６とするか、耐腐食性の低い材質からなるインターコネクタ６の場合は、周囲に耐腐食性の高い材質からなる防食層７を配設し、保護する必要がある（この防食層７の一端面は図１における当接面７１で透光性導電層１１に接触する。）。また、防食層７の材質も前記（６）、（ａ）に記載されている材質と同様とすることができる。
【００４２】
インターコネクタ６は、図２、７、１０、１３〜１６のように、その他端側の端面のみが負極側集電電極３１と接触していてもよいが、図１１、１２のように、負極側集電電極３１を貫通し、負極側集電電極３１の端面及びその周縁の平面において負極側集電電極３１と接触していてもよい。これにより、インターコネクタ６と負極側集電電極３１とをより確実に導通させることができる。また、インターコネクタ６は、図２、７、１０、１５、１６のように、ハンダボールを用いて形成することもできる。この場合、貫通孔に配設されたハンダボールを加熱して軟化させることにより、ハンダボールからなるインターコネクタ６を透光性導電層１１及び負極側集電電極３１と容易に接触させ、導通させることができる。
【００４３】
第１絶縁層２２に積層された負極側集電電極３１は、樹脂基板側の外表面となるため、負極側集電電極３１が酸化劣化したり、他物品との接触等により破損したりすることがある。そのため、この負極側集電電極３１の第１絶縁層２２と積層されている面と反対側の面に、図２〜１１、１３、１５のように、更に第２絶縁層２３（図２〜１１、１３、１５では、第２接着剤層２３１と第３樹脂層２３２とからなる。）を積層し、負極側集電電極３１を酸化劣化及び破損等から保護することが好ましい。この第２絶縁層は、接着性が十分ではないときは、接合の信頼性を高めるため、第２接着剤層２３１と第３樹脂層２３２とからなる第２絶縁層２３とすることもできる。この場合、第２接着剤層２３１の材質は特に限定されず、第１接着剤層２２１と同様の接着剤を用いることができる。また、第３樹脂層２３２の材質も特に限定されず、第２樹脂層２２２と同様の材質とすることができる。
【００４４】
第２絶縁層２３の厚さは特に限定されず、１０〜５０μｍ、特に２０〜４０μｍとすることができる。また、第２絶縁層２３が第２接着剤層２３１と第３樹脂層２３２とからなる場合、第２接着剤層２３１及び第３樹脂層２３２の各々の厚さも特に限定されず、第２接着剤層２３１及び第２樹脂層２２２の厚さは、いずれも５〜２５μｍ、特に１０〜２０μｍとすることができる。
【００４５】
（ｂ）正極側集電電極
正極側集電電極４１は、表面側樹脂層２１と第１絶縁層２２との間に介装され、樹脂基板２の内部の平面方向の所定部分に形成される。この所定部分とは、少なくともインターコネクタ６の側面に接触しない部分という意味であり、正極側集電電極４１はインターコネクタ６の周囲を除く部分の全面に形成されていてもよく、一部に形成されていてもよい。この場合、表面側樹脂層２１となる樹脂フィルムと、正極側集電電極４１となる金属箔とが接合された積層フィルムを用いることが好ましく、これにより、正極側集電電極４１と表面側樹脂層２１とを容易に形成することができる。
【００４６】
表面側樹脂層２１は電解液８と接触することがあるため、より耐腐食性の高い樹脂フィルムを用いることが好ましく、前記（４）に記載された各種の樹脂のうちの特に耐腐食性の高い樹脂である、アイオノマー樹脂、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリビニリデンフルオライド、ポリテトラフルオロエチレン等を用いてなる樹脂フィルム層であることが好ましい。これらのうちでは、後記の本発明及び他の本発明の色素増感型太陽電池の製造方法の観点で、熱プレス等の加工性及び透光性導電層１１との接着性に優れるアイオノマー樹脂がより好ましい。更に、金属箔の材質及び厚さは上記（ａ）に記載の負極側集電電極３１と同様とすることができる。また、金属箔と積層される樹脂フィルムは、金属箔が銅箔であるときはポリイミドフィルム、金属箔がアルミニウム箔であるときはポリエチレンテレフタレートフィルム及びポリエチレンナフタレートフィルムであることが好ましい。
更に、この正極側集電電極４１の厚さは、その面積にもよるが、２０〜５０μｍ、特に２５〜４５μｍとすることができる。また、表面側樹脂層２１の厚さも特に限定されず、１５〜４０μｍ、特に２０〜３５μｍとすることができる。
【００４７】
正極側集電電極４１は、表面側樹脂層２１を貫通して設けられた第２貫通孔の少なくとも底部において底面と直接又は他部材を介して触媒電極４と接続される。他部材を介する場合、例えば、図１０のように、正極側集電電極４１の表面に形成された接続用導電層４３を介して接続することができる。この接続用導電層４３は前記（６）、（ｂ）に記載された各種の金属及び導電性接着剤を用いて形成することができる。また、この接続用導電層４３が形成される箇所及びその厚さは前記（６）、（ｂ）と同様とすることができる。
【００４８】
（８）周縁の封着
色素増感型太陽電池の周縁を封着する上記「接合部５」は、樹脂基板２のうちの少なくとも表面側樹脂層２１と同種の樹脂からなる。この同種の樹脂とは、樹脂の分子鎖を構成する単量体単位のうちの８０質量％以上（１００質量％であってもよい。）が同一の単量体により構成されており、融点差が２０℃以下、特１０℃以下であるという意味である。この樹脂は熱可塑性樹脂であればよく、熱可塑性樹脂の種類は特に限定されないが、加熱、加圧により容易に圧縮変形させることができ、且つ電解液８に対して優れた耐腐食性を有する樹脂であることが好ましい。このような樹脂としては、アイオノマー樹脂、酸変性したポリエチレン等の熱融着性樹脂等が挙げられ、アイオノマー樹脂がより好ましい。
【００４９】
（９）貫通孔
インターコネクタ６を配設するため、表面側樹脂層２１及び第１絶縁層２２等を連通して設けられる第１貫通孔２０１、並びに触媒電極４と正極側集電電極４１とを接続するため、表面側樹脂層２１等の樹脂基板２の一面側の構成部材を貫通して設けられる第２貫通孔（予備孔２０２）の形成方法は特に限定されず、これらの貫通孔（前記のように有底孔となることもある。）は、例えば、ＹＡＧレーザー、炭酸ガスレーザー等のレーザー光の照射、ドリル加工、穴開けパンチを用いたパンチングなど各種の方法により形成することができる。
尚、この貫通孔の径は、インターコネクタ６の外側面と第１貫通孔２０１の周面、及び第２貫通孔の内部の触媒電極４又は接続用導電層４３と第２貫通孔の周面が密着する寸法とすることが好ましい。
【００５０】
（１０）電解液
半導体電極３及び触媒電極４の各々の少なくとも一部には電解液８が含浸され、且つ半導体電極３と触媒電極４との間に電解液８が充填される。また、電解液８は、通常、半導体電極３及び触媒電極４の各々の全体に含浸されており、これにより光電変換効率を向上させることができる。半導体電極３と触媒電極４との間隔は特に限定されないが、２００μｍ以下、特に５０μｍ以下（通常、１μｍ以上）とすることができる。この厚さが２００μｍ以下であれば、十分な発電効率を有する色素増感型太陽電池とすることができる。電解液８には、電解質の他、通常、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート類などの溶媒及び各種の添加剤等が含有される。この電解質は特に限定されず、各種の電解質を用いることができる。電解質としては、Ｉ２と、ＬｉＩ及びピリジニウムヨーダイド、イミダゾリウムヨーダイド等の４級アンモニウム化合物のヨウ素塩とを組み合わせてなる電解質８が特に好ましい。電解質は１種のみを用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
【００５１】
電解液８は、色素増感型太陽電池の周縁を樹脂又はガラスにより封着し、形成される密閉空間に注入することで、半導体電極３及び触媒電極４の各々に含浸させ、且つこれらの間に充填させることができる。密閉空間への電解液８の注入は、透光性基板１の側からでも、樹脂基板２の側からでもよく、穿孔し易い側に注入口を設け、この注入口から注入することが好ましい。更に、電解液８は接合部５に設けられた注入口から注入することもできる。注入口は、透光性基板１、樹脂基板２及び接合部５のいずれに設けてもよいが、穿孔が容易な接合部５に設けることが好ましい。
尚、注入口は１個でよいが、空気抜きのため更に他の孔を設けることもできる。このように空気抜きのための孔を設けることで、電解液８をより容易に注入することができる。
【００５２】
［２］色素増感型太陽電池の製造方法
本発明の色素増感型太陽電池の製造方法は特に限定されず、例えば、本発明及び他の本発明の色素増感型太陽電池の製造方法が挙げられる。
本発明の色素増感型太陽電池の製造方法は、加熱押圧されて表面側樹脂層２１等となる厚膜樹脂層２００に第１貫通孔２０１及び第２貫通孔となる予備孔２０２を設け、その後、厚膜樹脂層２００の表面に導電ペーストを塗布して導電塗膜４２を形成し、次いで、導電塗膜４２の表面側から加熱し、押圧して、表面側樹脂層２１及び導電塗膜４２が変形してなる触媒電極用塗膜４２１を形成するとともに、接合部用樹脂成形部及び防食層用樹脂成形部７１を作製する工程を備える。
また、他の本発明の色素増感型太陽電池の製造方法は、加熱押圧されて表面側樹脂層２１等となる厚膜樹脂層２００に第１貫通孔２０１及び第２貫通孔となる予備孔２０２を設け、その後、厚膜樹脂層２００を加熱し、押圧して、表面側樹脂層２１を形成するとともに、接合部用樹脂成形部及び防食層用樹脂成形部７１を作製し、次いで、予備孔２０２の底部において正極側集電電極４１の表面に触媒電極用塗膜４２１を設ける工程を備える。
【００５３】
上記「厚膜樹脂層２００」の厚さは、表面側樹脂層２１の厚さと、表面側樹脂層２１の表面（樹脂基板２の一面側の表面である。）と透光性導電層１１の表面との間の距離との合計である（図３参照）。この厚膜樹脂層２００には、インターコネクタ６を配設するための第１貫通孔２０１（これは更に他の樹脂層等を貫通して設けられる。）、及び底面で正極側集電電極４１と触媒電極４とを直接又は他部材を介して接続する第２貫通孔を形成するための予備孔２０２が設けられる（図４参照）。これらの第１貫通孔２０１及び予備孔２０２を設ける方法は特に限定されないが、上記［１］、（９）に記載された各種の方法により設けることができる。また、これらの第１貫通孔２０１等の径も上記［１］、（９）に記載された径と同様とすることができる。
【００５４】
第１貫通孔２０１及び予備孔２０２を設けた後、本発明の色素増感型太陽電池の製造方法では、厚膜樹脂層２００の表面に導電ペーストを塗布して触媒電極４となる導電塗膜４２を形成する（図５参照）。この導電ペーストは特に限定されず、前記［１］、（５）に記載された導電ペースト等を用いることができる。この導電ペーストとしては、カーボンブラック及び樹脂を含有する導電ペーストが好ましい。導電ペーストは厚膜樹脂層２００の表面のうちの接合部用樹脂成形部及び防食層用樹脂成形部７１が設けられる部分、並びに第１貫通孔２０１の開口部を除く部分の少なくとも一部に塗布され、全面に塗布することが好ましい。
【００５５】
導電塗膜４２を形成した後、この導電塗膜４２の上面から加熱治具を押し当て、熱プレスすることにより、接合部用樹脂成形部、防食層用樹脂成形部７１が設けられる部分、及び第１貫通孔２０１が設けられた部分を除く他部を圧縮し、表面側樹脂層２１及び導電塗膜４２が変形してなる触媒電極用塗膜４２１を形成する（図６参照）。このように所定部分を熱プレスにより圧縮して表面側樹脂層２１と触媒電極用塗膜４２１とを形成すると同時に、圧縮されない他部が厚膜樹脂層２００の当初の厚さのまま残存し、この厚膜部が接合部用樹脂成形部及び防食層用樹脂成形部７１となる。熱プレス時の温度、圧力は樹脂の種類等により設定することができ、温度は８０〜２００℃、圧力は１〜１００ＭＰａとすることができる。樹脂がアイオノマー樹脂である場合、熱プレス時の温度は８０〜１５０℃、圧力は１〜１０ＭＰａとすることが好ましい。
【００５６】
他の本発明の色素増感型太陽電池の製造方法の場合、上記と同様にして第１貫通孔２０１及び予備孔２０２を設けた後（図４参照）、厚膜樹脂層２００を加熱し、押圧して、表面側樹脂層２１を形成するとともに、接合部用樹脂成形部及び防食層用樹脂成形部７１を作製する。（図８参照）。この表面側樹脂層２１の形成、並びに接合部用樹脂成形部及び防食層用樹脂成形部７１の作製は、厚膜樹脂層２００の表面に導電塗膜４２が形成されていないことを除いて、熱プレスの条件、及び表面側樹脂層２１の形成と同時に接合部用樹脂成形部及び防食層用樹脂成形部７１が作製されることは、上記の本発明の色素増感型太陽電池の製造方法の場合と同様である。また、形成された第２貫通孔の内部に接続用導電塗膜４３１を設けることもできる（図８参照）。この接続用導電塗膜４３１は前記（６）、（ｂ）に記載された各種の金属及び導電性接着剤を用いて形成することができる。
【００５７】
表面側樹脂層２１を形成し、接合部用樹脂成形部及び防食層用樹脂成形部７１を作製した後、予備孔２０２の底部、即ち、第２貫通孔の底部及び表面側樹脂層２１の表面に導電ペーストを塗布して触媒電極用塗膜４２１を形成する（図９参照）。この導電ペーストとしては、上記の本発明の色素増感型太陽電池の製造方法において触媒電極用塗膜４２１の形成に用いられる導体ペーストを使用することができる。また、この触媒電極用塗膜４２１を乾燥等させることにより、予備孔２０２の底部（第２貫通孔の底部）及び表面側樹脂層２１の表面に触媒電極４を設けることができる。このようにすれば、触媒電極４と正極側集電電極４１とを直接接続することができる。また、予備孔２０２の底部（第２貫通孔の底部）において正極側集電電極４１の表面に接続用導電塗膜４３１を設けることもできる。この場合、触媒電極４と正極側集電電極４１とは、接続用導電塗膜４３１が硬化等してなる接続用導電層４３を介して接続される。接続用導電塗膜４３１は予備孔２０２の内部、即ち、第２貫通孔の内部のみに設けてもよく、この内部及び表面側樹脂層２１の表面に設けてもよい。
【００５８】
導電ペースト、特にカーボンブラックと樹脂とを含有する導電ペーストが塗布される厚膜樹脂層２００の表面、及び表面側樹脂層２１の表面は、粗面化されていることが好ましい。このように粗面化することにより、触媒電極４と表面側樹脂層２１との接着性を向上させることができる。この粗面化された厚膜樹脂層２００及び表面側樹脂層２１の表面の表面粗さ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１における表面粗さＲａ）は特に限定されないが、０．５〜５．０μｍ、特に２．０〜４．０μｍであることが好ましい。粗面化の方法は特に限定されないが、エッチング処理、コロナ放電処理等が挙げられる。
【実施例】
【００５９】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１
以下のようにして図２に示す色素増感型太陽電池１００を製造した。
（１）樹脂基板となる基板、負極側集電電極及び正極側集電電極の作製
厚さ２００μｍのアイオノマー樹脂フィルム（（三井デュポンポリケミカル社製、商品名「ハイミラン１７０２」）を用いてなるフィルム、このフィルムは厚膜樹脂層２００であり、表面側樹脂層２１となる。）と、厚さ３５μｍの銅箔（正極側集電電極４１となる。）とが積層された第１積層フィルムと、厚さ３５μｍのポリイミドフィルム（第２樹脂層２２２となる。）と、厚さ３５μｍの銅箔（負極側集電電極３１となる。）とが積層された第２積層フィルムとを、第１積層フィルムの銅箔と第２積層フィルムのポリイミドフィルムとが当接するようにして、厚さ３５μｍのエポキシ樹脂を用いてなる接着剤層（第１接着剤２２１となる。）により接合した。その後、厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルム（第３樹脂層２３１となる。）を、厚さ１５μｍのエポキシ樹脂を用いてなる接着剤層（第２接着剤層２３２となる。）により、第２積層フィルムの銅箔に接合した。次いで、第１積層フィルムのアイオノマー樹脂フィルムにレーザーを照射し、直径０．５ｍｍの複数の貫通孔（予備孔２０２）を設けた。その後、この貫通孔を中心とし、且つ各々の離間距離が８ｍｍとなるように、負極側集電電極３１の表面に達する直径１．０ｍｍの複数の第１貫通孔（有底孔）２０１をレーザー照射により形成した。このようにして樹脂基板２となる基板、負極側触媒電極３１及び正極側集電電極４１を作製した。
尚、厚膜樹脂層２００の表面をエッチング処理により粗面化し、表面粗さ（Ｒａ）を２．０〜３．０μｍとした。
【００６０】
（２）導電ペーストの塗布、触媒電極用塗膜（触媒電極）及び表面側樹脂層の形成、接合部用樹脂成形部及び防食層用樹脂成形部の作製
上記（１）で作製した樹脂基板２となる基板の厚膜樹脂層２００の表面のうちの接合部用樹脂成形部及び防食層用樹脂成形部７１が作製される部分、並びに第１貫通孔２０１の開口面を除く部分に、カーボンブラック及び樹脂を含有する導電ペーストを塗布して導電塗膜４２を形成した。その後、導電塗膜４２の上面に、この導電塗膜４２と同一の平面形状を有し、１２５℃に調温された熱プレス用治具を当接させ、圧力６ＭＰａで厚膜樹脂層２００の厚さが３５μｍとなり、表面側樹脂層２１が形成されるまで押圧し、高さ０．１ｍｍの接合部用樹脂成形部及び内径１．０ｍｍ、外径４．０ｍｍ、高さ０．１ｍｍの防食層用樹脂成形部７１を作製し、触媒電極用塗膜４２１を形成した。次いで、触媒電極用塗膜４２１を１１０℃で乾燥させ、触媒電極４を作製した。
【００６１】
（３）半導体電極の形成
表面に透光性導電層１１が形成されたガラス基板（透光性基板１、日本板硝子社製）の透光性導電層１１の表面のうちの、インターコネクタ６及び防食層７が当接されることになる部分を中心とする直径４．０ｍｍの円内を除く表面の全面に、市販のチタニアペースト（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製、商品名「Ｔｉ−Ｎａｎｏｘｉｄｅ  Ｄ／ＳＰ」）を用いてスクリーン印刷法により塗膜を形成した。その後、１５０℃で３０分予備乾燥し、次いで、マッフル炉（モトヤマ社製、型式「ＳＫ−２０３０Ｄ」）により５００℃で３０分保持して焼成し、半導体電極を作製するための厚さ２０μｍの多孔質電極基体を形成した。一方、ルテニウム有機錯体［Ｒｕ２，２−ｂｉｐｙｒｉｄｉｌ−４，４−ｄｉｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ（ＴＢＡ）２（ＮＣＳ）２］を、アセトニトリルとｔｅｒｔ−ブタノールとの混合溶媒に溶解させ、３×１０−４モル／リットル濃度のアセトニトリル／ｔｅｒｔ−ブタノール溶液を調製した。その後、このルテニウム有機錯体溶液に、多孔質電極基体及びガラス基板を１２時間浸漬し、多孔質電極基体に増感色素であるルテニウム有機錯体を付着させて半導体電極３２を形成した。
【００６２】
（４）色素増感型太陽電池の製造
上記（２）で作製した接合部用樹脂成形部、防食層用樹脂成形部７１等を備える樹脂基板２に形成された第１貫通孔（有底孔）２０１にハンダボールを挿入し、その後、上記（３）で形成した半導体電極３を有するガラス基板１を、樹脂基板２に形成された触媒電極４と半導体電極３とが対向するように積層した。その後、ホットプレートを用いて全体を１００℃に加熱し、透光性導電層１１と樹脂基板とを接合した（透光性導電層１１と、接合部用樹脂成形部及び防食層用樹脂成形部７１の各々の上面とが接合される。）。次いで、形成された空間内に、ブチロニトリルに、０．０５モルのＩ２、０．１モルのＬｉＩ、０．６モルのＤｉｍｅｔｈｙｌｐｒｏｐｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ  ｉｏｄｉｄｅ及び０．５モルの４−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅを混入させて調製した電解液８を注射器により、接合部５に設けられた注入口から注入し、注入後、直ちに注入口を紫外線硬化性樹脂により封止し、色素増感型太陽電池１００を製造した。
【００６３】
（６）性能評価
上記（４）で製造した色素増感太陽電池に、ソーラーシュミレータを用いて１００ｍＷ／ｃｍ２の光を照射し、電流−電圧曲線を測定し、光電変換効率（η）を求めた。その結果、ηは６．０％であった。
【００６４】
尚、本発明では、上記の実施例の記載に限られず、本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。例えば、電解液としては、イオン液体を主成分として含有するものを用いることもできる。イオン液体は、電解液を１００質量％とした場合に、５０質量％以上、特に９０質量％以上（１００質量％であってもよい。）含有される。このイオン液体としては、ヨウ化物の常温溶融塩を用いることができる。このヨウ化物の常温溶融塩としては、イミダゾリウム塩、ピリジニウム塩、ピロリジニウム塩、ピラゾリジウム塩、イソチアゾリジニウム塩及びイソオキサゾリジニウム塩等の各種の常温溶融塩が挙げられる。ヨウ化物の常温溶融塩のうちではイミダゾリウム塩が好ましい。これらの常温溶融塩は種類の異なる２種以上を併用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】透光性基板側と、樹脂基板側とを分解して斜め上方からみた模式的な斜視図である。
【図２】図１の透光性基板側と樹脂基板側とが積層され、電解液が充填されてなる色素増感型太陽電池の模式的な断面図である。
【図３】厚膜樹脂層を有する積層体の模式的な断面図である。
【図４】図３の積層体の厚膜樹脂層に予備孔が設けられ、且つ厚膜樹脂層、正極側触媒電極、第１接着剤層及び第２樹脂層を貫通する有底孔が設けられた状態の模式的な断面図である。
【図５】図４の積層体の厚膜樹脂層の表面に導電ペーストが塗布されて導電塗膜が形成された状態の模式的な断面図である。
【図６】図５の導電塗膜の上面から熱プレスされ、触媒電極用塗膜が形成され、且つ防食層用樹脂成形部が作製された状態の模式的な断面図である。
【図７】図６の有底孔にハンダボールが挿入され、透光性導電層の表面に半導体電極が設けられた透光性基板が、半導体電極と触媒電極とが対向するように積層されてなる色素増感型太陽電池の模式的な断面図である。
【図８】図４の予備孔の底部、即ち、第１貫通孔の内部に接続用導電塗膜が設けられた状態の模式的な断面図である。
【図９】図８の接続用導電塗膜の上面及び表面側樹脂層の表面に触媒電極用塗膜が形成された状態の模式的な断面図である。
【図１０】図９の有底孔にハンダボールが挿入され、透光性導電層の表面に半導体電極が設けられた透光性基板が、半導体電極と触媒電極とが対向するように積層されてなる色素増感型太陽電池の模式的な断面図である。
【図１１】図２とはインターコネクタの下部の構造が異なる色素増感型太陽電池の一例の断面の一部を拡大した模式的な断面図である。
【図１２】図１１の色素増感型太陽電池における第２接着剤層と第３樹脂層とが設けられていない態様の断面の模式図である。
【図１３】図２とはインターコネクタの下部の構造が異なる色素増感型太陽電池の他例の断面の一部を拡大した模式的な断面図である。
【図１４】図１３の色素増感型太陽電池における第２接着剤層と第３樹脂層とが設けられていない態様の断面の模式図である。
【図１５】図２とはインターコネクタの下部の構造が異なる色素増感型太陽電池の更に他例の断面の一部を拡大した模式的な断面図である。
【図１６】図１５の色素増感型太陽電池における第２接着剤層と第３樹脂層とが設けられていない態様の断面の模式図である。
【符号の説明】
【００６６】
１００；色素増感型太陽電池、１；透光性基板（ガラス基板）、１１；透光性導電層、２；樹脂基板、２１；表面側樹脂層、２２；第１接着剤層、２３；第２樹脂層、２４；第２接着剤層、２５；第３樹脂層、２００；厚膜樹脂層、２０１；第１貫通孔（有底孔）、２０２；予備孔、３；半導体電極、３１；負極側集電電極、４；触媒電極、４１；正極側集電電極、４２；導電塗膜、４２１；触媒電極用塗膜、４３；接続用導電層、４３１；接続用導電塗膜、５；接合部、６；インターコネクタ、７；防食層、７１；防食層用樹脂成形部、８；電解液。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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