(57)【要約】【課題】集電効率に優れ、且つ電池の有効面積の低減を十分に抑えることができる集電電極を備える太陽電池及び色素増感型太陽電池を提供する。【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、対極基板２（セラミック基板等）と、その一面に設けられた透光性導電層３１（ＦＴＯ等からなる）、その表面に設けられた半導体電極３２（多孔質チタニア等からなる）、対極基板２の一面に設けられた触媒電極３３、他面に設けられ、触媒電極３３と離間し且つ透光性導電層３１と接続された負極側集電電極３４（タングステン等からなる）、透光性導電層３１の表面の周縁部に設けられた負極側補助集電電極３４１（銀等からなる）、並びに半導体電極３２と触媒電極３３との間に充填された電解液３５（Ｉ２、イミダゾリウムヨーダイド等の電解質などを含有する）を有する単セル構成体３と、を備える。【選択図】図５
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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３１とを構成部材として備える太陽電池において、
上記透光性導電層３１の表面の周縁部の少なくとも一部に補助集電電極３４１が設けられていることを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
上記補助集電電極３４１が上記透光性基板１の上記周縁部の全周に渡って設けられている請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
透光性基板１と、
該透光性基板１の一面に対向して配置された対極基板２と、
該透光性基板１の該一面に設けられた透光性導電層３１、該透光性導電層３１の表面に設けられ且つ増感色素を有する半導体電極３２、該対極基板２の一面に該半導体電極３２に対向して設けられた触媒電極３３、該対極基板２の他面に設けられ、該触媒電極３３と離間し且つ該透光性導電層３１と接続された負極側集電電極３４、該透光性導電層３１の該表面の周縁部の少なくとも一部に設けられた負極側補助集電電極３４１、並びに該半導体電極３２及び該触媒電極３３の各々の少なくとも一部に含有され且つ該半導体電極３２と該触媒電極３３との間に充填された電解液３５を有する少なくとも１個の単セル構成体３と、を備えることを特徴とする色素増感型太陽電池。
【請求項４】
上記負極側補助集電電極３４１が上記透光性基板１の上記周縁部の全周に渡って設けられている請求項３に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項５】
上記透光性導電層３１の上記表面と該対極基板２の上記一面との間に複数のインターコネクタ３６が介装され、且つ複数の該インターコネクタ３６の各々と該負極側集電電極３４とが、該対極基板２に形成されたビア導体３７により接続されている請求項３又は４に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項６】
上記インターコネクタ３６の横断面の面積が０．１５〜５．０ｍｍ２であり、複数の上記インターコネクタ３６のそれぞれの離間距離が４．０〜１１．０ｍｍである請求項５に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項７】
上記対極基板２がセラミック基板２である請求項５又は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３４の厚さが０．５〜１００μｍである請求項５乃至７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９】
上記透光性基板１の上記一面と、上記対極基板２の上記一面との間に、各々が有する、透光性導電層３１間、半導体電極３２間、触媒電極３３間、負極側集電電極３４間、負極側補助集電電極３４１間、電解液３５間及びインターコネクタ３６間、がそれぞれ電気的に絶縁された複数の上記単セル構成体３が設けられ、且つ複数の該単セル構成体３の各々が直列に接続されている請求項５乃至８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１０】
上記透光性基板１の上記一面と、上記対極基板２の上記一面との間が、上記単セル構成体３の各々が有する半導体電極３２の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて上記絶縁がなされている請求項９に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１１】
上記対極基板２と上記触媒電極３３との間に正極側集電電極３８が設けられた請求項３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。
【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太陽電池及び色素増感型太陽電池に関する。更に詳しくは、本発明は、透光性導電層の周縁部に、この周縁部における集電効率の低下を抑えるための補助集電電極が設けられた太陽電池に関する。また、抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極の形成が容易ではない半導体電極側の集電電極が対極基板側に設けられ、且つ透光性導電層の周縁部における集電効率の低下を抑えるための負極側補助集電電極が設けられた色素増感型太陽電池に関する。即ち、抵抗が低く、優れた集電効率を有する負極側集電電極とすることができ、集電電極を設けることによる半導体電極の面積の低減も抑えられ、且つ透光性導電層の周縁部においても優れた集電効率が得られ、面方向における発電効率のばらつきが少なく、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。この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、焼き付け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。
【０００４】
色素増感型太陽電池では、上記のようにして集電電極が形成されるが、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と電解液との接触を防止するため、通常、集電電極は樹脂により覆われて保護されている。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。更に、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、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は耐熱性が十分ではないため、金属を厚く堆積させることができない。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。
【０００５】
【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】
【０００６】
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、透光性導電層の周縁部に補助集電電極が設けられた太陽電池を提供することを目的とする。これにより、透光性導電層の周縁部における集電効率の低下を抑えることができる。また、本発明は、半導体電極の集電電極である負極側集電電極が対極基板の他面に設けられ、且つガラス基板等の透光性基板の一面に設けられた透光性導電層の周縁部に負極側補助集電電極が設けられた色素増感型太陽電池を提供することを目的とする。このようにすることで、対極基板の材質によらず抵抗が低く、優れた集電効率を有する負極側集電電極を容易に形成することができ、透光性基板の側に負極側集電電極を設けることによる半導体電極の面積の低減を抑えることができる。更に、透光性導電層の周縁部における集電効率の低下も十分に抑えられ、この負極側集電電極と負極側補助集電電極とによって、面方向における発電効率のばらつきが少なく、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る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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３１とを構成部材として備える太陽電池において、上記透光性導電層３１の表面の周縁部の少なくとも一部に補助集電電極３４１が設けられていることを特徴とする太陽電池。
２．上記補助集電電極３４１が上記透光性基板１の上記周縁部の全周に渡って設けられている上記１．に記載の太陽電池。
３．透光性基板１と、該透光性基板１の一面に対向して配置された対極基板２と、該透光性基板１の該一面に設けられた透光性導電層３１、該透光性導電層３１の表面に設けられ且つ増感色素を有する半導体電極３２、該対極基板２の一面に該半導体電極３２に対向して設けられた触媒電極３３、該対極基板２の他面に設けられ、該触媒電極３３と離間し且つ該透光性導電層３１と接続された負極側集電電極３４、該透光性導電層３１の該表面の周縁部の少なくとも一部に設けられた負極側補助集電電極３４１、並びに該半導体電極３２及び該触媒電極３３の各々の少なくとも一部に含有され且つ該半導体電極３２と該触媒電極３３との間に充填された電解液３５を有する少なくとも１個の単セル構成体３と、を備えることを特徴とする色素増感型太陽電池。
４．上記負極側補助集電電極３４１が上記透光性基板１の上記周縁部の全周に渡って設けられている上記３．に記載の色素増感型太陽電池。
５．上記透光性導電層３１の上記表面と該対極基板２の上記一面との間に複数のインターコネクタ３６が介装され、且つ複数の該インターコネクタ３６の各々と該負極側集電電極３４とが、該対極基板２に形成されたビア導体３７により接続されている上記３．又は４．に記載の色素増感型太陽電池。
６．上記インターコネクタ３６の横断面の面積が０．１５〜５．０ｍｍ２であり、複数の上記インターコネクタ３６のそれぞれの離間距離が４．０〜１１．０ｍｍである上記５．に記載の色素増感型太陽電池。
７．上記対極基板２がセラミック基板２である上記５．又は６．に記載の色素増感型太陽電池。
８．上記負極側集電電極３４の厚さが０．５〜１００μｍである上記５．乃至７．のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
９．上記透光性基板１の上記一面と、上記対極基板２の上記一面との間に、各々が有する、透光性導電層３１間、半導体電極３２間、触媒電極３３間、負極側集電電極３４間、負極側補助集電電極３４１間、電解液３５間及びインターコネクタ３６間、がそれぞれ電気的に絶縁された複数の上記単セル構成体３が設けられ、且つ複数の該単セル構成体３の各々が直列に接続されている上記５．乃至８．のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
１０．上記透光性基板１の上記一面と、上記対極基板２の上記一面との間が、上記単セル構成体３の各々が有する半導体電極３２の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて上記絶縁がなされている上記９．に記載の色素増感型太陽電池。
１１．上記対極基板２と上記触媒電極３３との間に正極側集電電極３８が設けられた上記３．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。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の太陽電池は、透光性導電層３１の周縁部における集電効率に優れ、面方向における発電効率のばらつきが少なく、且つ全体として十分な発電効率を有する。
また、補助集電電極３４１が透光性基板１の周縁部の全周に渡って設けられている場合は、面方向の全面に渡って発電効率等のばらつきがより少ない太陽電池とすることができる。
本発明の色素増感型太陽電池は、半導体電極側における集電効率に優れ、且つ半導体電極３２の有効面積の低減が抑えられ、十分な発電効率を有する。更に、透光性導電層３１の周縁部における集電効率にも優れ、面方向における発電効率のばらつきが少なく、且つ全体として十分な発電効率を有する。
また、負極側補助集電電極３４１が透光性基板１の周縁部の全周に渡って設けられている場合は、負極側の面方向の全面に渡って発電効率等のばらつきがより少ない色素増感型太陽電池とすることができる。
更に、透光性導電層３１の表面と対極基板２の一面との間に複数のインターコネクタ３６が介装され、且つ複数のインターコネクタ３６の各々と負極側集電電極３４とが、対極基板２に形成されたビア導体３７により接続されている場合は、透光性基板３１における半導体電極３２の面積の低減がより抑えられ、発電効率もより向上する。
また、インターコネクタ３６の横断面の面積が０．１５〜５．０ｍｍ２であり、複数のインターコネクタ３６のそれぞれの離間距離が４．０〜１１．０ｍｍである場合は、透光性基板３１における半導体電極３２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。
更に、対極基板２がセラミック基板２である場合は、耐久性に優れた色素増感型太陽電池とすることができる。
また、負極側集電電極３４の厚さが０．５〜１００μｍである場合は、集電電極の面積と厚さとを調整することにより、十分に抵抗の低い集電電極とすることができる。
更に、透光性基板１の一面と、対極基板２の一面との間に、各々が有する、透光性導電層３１間、半導体電極３２間、触媒電極３３間、負極側集電電極３４間、負極側補助集電電極３４１間、電解液３５間及びインターコネクタ３６間、がそれぞれ電気的に絶縁された複数の単セル構成体３が設けられ、且つ複数の単セル構成体３の各々が直列に接続されている場合は、色素増感型太陽電池の出力電圧を高くすることができる。
また、透光性基板１の一面と、対極基板２の一面との間が、単セル構成体３の各々が有する半導体電極３２の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて絶縁がなされている場合は、各々の単セル構成体３をそれぞれ電気的に確実に絶縁することができる。
更に、対極基板２と触媒電極３３との間に正極側集電電極３８が設けられた場合は、正極側での集電効率も向上し、より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。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、例えば、図１〜９を用いて本発明を詳細に説明する。
本発明の太陽電池は、透光性基板１と、この透光性基板１の一面に設けられた透光性導電層３１とを構成部材として備え、透光性導電層３１の表面の周縁部の少なくとも一部に補助集電電極３４１が設けられている（図１、２参照）。
【００１０】
上記のような構成部材を備える太陽電池は特に限定されず、例えば、色素増感型太陽電池、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン等を用いた各種のシリコン系太陽電池、ＧａＡｓ系、ＣＩＳ系等の化合物系太陽電池等が挙げられる。これらの太陽電池の透光性導電層３１の表面の周縁部の少なくとも一部に補助集電電極３４１を設けることにより、透光性導電層３１の周縁部における集電効率に優れ、面方向における発電効率のばらつきが少なく、且つ全体として十分な発電効率を有する太陽電池とすることができる。補助集電電極３４１は透光性導電層３１の表面の周縁部の全周に渡って設けられていることが好ましく、これにより集電効率をより向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の色素増感型太陽電池は、透光性基板１と、この透光性基板１の一面に対向して配置された対極基板２と、透光性基板１の一面に設けられた透光性導電層３１、透光性導電層３１の表面に設けられ且つ増感色素を有する半導体電極３２、対極基板２の一面に半導体電極３２に対向して設けられた触媒電極３３、対極基板２の一面又は他面に設けられ、触媒電極３３と離間し且つ透光性導電層３１と接続された負極側集電電極３４、透光性導電層３１の表面の周縁部の少なくとも一部に設けられた負極側補助集電電極３４１、並びに半導体電極３２及び触媒電極３３の各々の少なくとも一部に含有され且つ半導体電極３２と触媒電極３３との間に充填された電解液３５を有する少なくとも１個の単セル構成体３と、を備える（図４〜６参照）。
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】
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】
上記「対極基板２」は、透光性基板１に対向して配置される。この対極基板２は透光性を有していても有していなくてもよい。透光性を有する対極基板２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、上記の透光性基板１のときと同様の樹脂シートが挙げられる。透光性を有していない対極基板２は特に限定されないが、セラミック基板２が挙げられる。このセラミック基板２を備えることで、色素増感型太陽電池の耐久性を向上させることができる。セラミック基板２を作製するためのセラミックとしては、酸化物系セラミック、窒化物系セラミック、炭化物系セラミック等の各種のセラミックを用いることができる。
【００１４】
セラミックとしては、アルミナ、窒化ケイ素、ジルコニア等が好ましく、アルミナが特に好ましい。アルミナは耐腐食性が高く、強度が大きく、電気絶縁性にも優れ、アルミナからなるセラミック基板２とすることで、より優れた耐久性を有する色素増感型太陽電池とすることができる。このアルミナを含有するセラミック基板２の場合、この基板に含まれるセラミックの全量を１００質量％とした場合に、アルミナが８０質量％以上、特に９０質量％以上、更に９５質量％以上（１００質量％であってもよい。）であることが好ましい。
【００１５】
セラミック基板２の厚さは特に限定されないが、１００μｍ〜５ｍｍ、特に５００μｍ〜５ｍｍ、更に１〜５ｍｍとすることができ、３００μｍ〜３ｍｍとすることが好ましい。セラミック基板２の厚さが１００μｍ〜５ｍｍ、特に３００μｍ〜３ｍｍであれば、支持層として十分な強度を有し、優れた耐久性を有する色素増感型太陽電池とすることができる。
【００１６】
以下、上記「単セル構成体３」について詳述する。
上記「透光性導電層３１」は、透光性基板１の一面に設けられる。透光性導電層３１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３１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３１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３１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。
【００１７】
上記「半導体電極３２」は、透光性導電層３１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３２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３１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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。半導体電極３２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３２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。
【００２０】
上記「触媒電極３３」は、対極基板２の一面に半導体電極３２に対向して設けられる。この触媒電極３３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３１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、白金、ロジウム等の貴金属、カーボンブラック等が挙げられ、これらは併せて導電性を有する。触媒電極３３は、触媒活性を有し、且つ電気化学的に安定な貴金属により形成することが好ましく、触媒活性が高く、電解質溶液に腐食され難い白金を用いることが特に好ましい。この触媒電極３３の厚さは特に限定されないが、３ｎｍ〜１０μｍ、特に３ｎｍ〜１μｍとすることができる。触媒電極３３の厚さが３ｎｍ〜１０μｍであれば、十分に抵抗の低い触媒電極とすることができる。
【００２１】
触媒活性を有する物質からなる触媒電極３３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、対極基板２の一面、又は後記のように正極側集電電極３８が設けられる場合は、この正極側集電電極３８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、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３３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３３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３３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、対極基板２等の表面に金属等を堆積させて形成することもできる。
【００２２】
対極基板２の他面には上記「負極側集電電極３４」が設けられる。この負極側集電電極３４は、透光性導電層３１と電気的に接続されており、負極側、即ち、半導体電極３２の集電電極として機能する。このように、半導体電極３２の集電電極を透光性基板１と対向する対極基板２の側に設けることで、集電電極を設けることによる半導体電極の面積の低減が十分に抑えられる。負極側集電電極３４は電解液と接触しないため、耐腐食性は特に必要とされないが、対極基板２との密着性に優れる負極側集電電極３４であることが好ましい。その材質は特に限定されず、タングステン、チタン、ニッケル、銀等の金属などにより形成することができる。更に、この負極側集電電極３４は、対極基板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、ガラス等で保護することが好ましい。
【００２３】
負極側集電電極３４は、対極基板２の他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。負極側集電電極３４を対極基板２の他面の全面に形成する場合は、スクリーン印刷法などにより形成することができる。また、所定部分のみに形成する場合は、所定のパターンが形成されたマスクを用いて、マグネトロンスパッタ法及び電子ビ−ム蒸着法等の物理的蒸着法により形成することができる。この負極側集電電極３４の厚さは、
その面積にもよるが、０．５〜１００μｍ、１０〜１００μｍ、特に３０〜１００μｍ、更に３０〜７０μｍとすることができる。負極側集電電極３４の厚さが０．５〜１００μｍであれば、その面積と厚さ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。
【００２４】
また、負極側集電電極３４の面積が大きいときは、より薄い集電電極とすることもできる。例えば、負極側集電電極３４の面積がセラミック基板２の他面の面積の５０％以上であるときは、その厚さを０．５〜２０μｍ、特に０．５〜１５μｍ、更に０．５〜５μｍと薄くすることもできる。このように、負極側集電電極３４の材質及び厚さ等には何ら制限はない。更に、対極基板２の材質も特に限定されないが、色素増感型太陽電池の耐久性の面からは対極基板２はセラミック基板２であることが好ましい。
【００２５】
対極基板２の他面に設けられる負極側集電電極３４と、透光性導電層３１とは、インターコネクタ３６とビア導体３７とを介して電気的に接続することができる。
上記「インターコネクタ３６」は、その一端面が透光性導電層３１に接触し、又は接合され、他端面がビア導体３７の一端側に接触し、又は接合されている。その材質は特に限定されず、タングステン、チタン、ニッケル等の金属からなるインターコネクタ３６とすることができる。また、導電性ゴム、異方導電性ゴム、加圧導電性ゴム等からなるインターコネクタ３６とすることもできる。
【００２６】
金属を用いたときは、透光性導電層３１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３１とインターコネクタ３６との間に導電性接着剤層を介在させることが好ましい。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て形成することができる。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フィラーが挙げられる。導電性接着剤層は電解液に接触するため、導電性フィラーとしては、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。
【００２７】
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、又はレーザー光の照射、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。
【００２８】
一方、ゴムを用いたインターコネクタ３６の場合は、その弾性により、透光性導電層３１と対極基板２との間に安定して介装させることができ、各々の界面において十分に密着させることができる。そのため、導電性接着剤層は特に必要としないが、ゴムを用いたインターコネクタ３６の場合も、透光性導電層３１とインターコネクタ３６との間に導電性接着剤層を介在させることができる。
【００２９】
インターコネクタ３６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３６の寸法も特に限定されず、負極側集電電極３４と透光性導電層３１との十分な導通がとれればよい。このインターコネクタ３６の寸法は、横断面の面積が０．１５〜５．０ｍｍ２、特に１．０〜３．５ｍｍ２であり、複数の上記インターコネクタ３６のそれぞれの離間距離（各々のインターコネクタ３６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３６は対極基板２の一面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３６であれば、優れた集電効率を有する負極側集電電極３４することができ、且つ半導体電極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。
【００３０】
負極側集電電極３４を対極基板２の他面に設けるとともに、この負極側集電電極３４と透光性導電層３１とをインターコネクタ３６により接続する構造とした場合は、上記のように、半導体電極３２の面積の低減をより抑えることができる。例えば、インターコネクタ３６が直径０．５ｍｍの円柱状であり、その周囲に同心円状に直径１．５ｍｍの触媒電極３３が設けられていない部分があり、各々のインターコネクタ３６間の距離（この場合、それぞれのインターコネクタ３６の中心間の距離とする。）が６ｍｍである場合、下記式により算出されるように透光性導電層３１の全表面のうちの９５％の部分に半導体電極３２を設けることができる。この割合は、インターコネクタ３６の周囲の触媒電極３３が設けられていない部分の面積、並びに各々のインターコネクタ３６間の離間距離により変化するが、６９〜９９％、特に８６〜９９％とすることができる。
半導体電極を形成することができる面積割合（９５％）＝［３６−｛（３．１４×０．７５×０．７５）×１／４｝×４］／３６（×１００）
上記式における各々の数値の意味は以下のとおりである。
上記式において、３６（ｍｍ２）は４個のインターコネクタ３６のそれぞれの中心間を結んで形成される正方形の面積であり、３．１４×０．７５×０．７５（ｍｍ２）は触媒電極３３が設けられていない４個の円形部分の各々の面積である。また、それぞれの正方形の面積のうち、半導体電極３２を形成することができない部分は、各々の円形部分の面積のうちの１／４であり、円形部分が４個あるため、半導体電極３２を形成することができない部分の合計面積は、その４倍になる。
【００３１】
上記「ビア導体３７」（図４〜６参照）は、一端側がインターコネクタ３６に接触し、又は接合され、他端側は負極側集電電極３４に導通されている。このビア導体３７は、対極基板２の表裏を貫通して設けられたビアホールに導電体を形成することにより設けることができる。また、ビアホールの壁面に導体層を形成することにより設けることができる。このビアホールは、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。対極基板２がセラミック基板２であるときは、対極基板２となる未焼成セラミックシートに穴開けパンチを用いてビアホールを形成する方法が簡便であり好ましい。
【００３２】
導電体は、導体用ペーストを、穴埋め印刷法等によりビアホールの少なくとも一方の開口から充填し、その後、焼成して形成することができる。この導体用ペーストは特に限定されないが、金属粉末、有機バインダ、有機溶剤及び水等の溶媒などを混合して調製したものを用いることができる。この金属粉末は特に限定されず、銀、金、白金、パラジウム、銅、タングステン、ニッケル、チタン等の金属の粉末、及び銀−白金合金、銀−パラジウム合金等の合金の粉末が挙げられる。また、ビアホール壁面の導体層は、導電体のときと同様の金属を用いてスパッタ法、無電解めっき法等により形成することができる。
【００３３】
ビア導体３７を形成するため対極基板２に形成されるビアホールの断面形状は特に限定されず、円形、楕円形及び三角形、四角形等の多角形などとすることができる。この断面形状は円形であることが多い。また、ビアホールの径方向の寸法も特に限定されず、断面円形である場合は、直径が０．０５〜１ｍｍ、特に０．１〜０．８ｍｍの貫通孔とすることができる。更に、断面円形でない場合は、面積が断面円形の場合と同等となる開口寸法を有する貫通孔とすることができる。また、ビア導体３７はインターコネクタ３６に対応して設けられるものであり、その個数はインターコネクタ３６と同数とすることができる。
【００３４】
インターコネクタ３６とビア導体３７とは、インターコネクタ３６が導電性ゴム、異方導電性ゴム及び加圧導電性ゴム等からなるときは、その弾性により十分に密着させることができる。この場合、より密着性を高め、安定して導通させるため、インターコネクタ３６とビア導体３７との間に導電性接着剤層を介在させてもよい。この導電性接着剤層の材質及び形成方法は特に限定されないが、例えば、前記の導電性接着剤層の場合の未硬化導電性接着剤のうちの熱硬化性接着剤を用いて、これを加熱することにより形成させることができる。更に、インターコネクタ３６が金属からなるときは、対極基板２としてセラミック基板２を使用し、インターコネクタ３６、ビア導体３７、負極側集電電極３４及びセラミック基板２の各々を、それぞれの未焼成体が一体に形成された未焼成積層体として作製し、その後、この未焼成積層体を同時焼成することで一時に形成することができる。このようにすれば工程を簡略化することができる。
【００３５】
インターコネクタ３６、ビア導体３７、負極側集電電極３４及びセラミック基板２を一時に形成する場合、各々の材質は特に限定されないが、インターコネクタ３６、ビア導体３７及び負極側集電電極３４は、タングステン又はモリブデンにより形成することが好ましく、セラミック基板２は、アルミナにより形成することが好ましい。また、インターコネクタ３６、ビア導体３７及び負極側集電電極３４はタングステンにより形成し、セラミック基板２はアルミナにより形成することが特に好ましい。タングステンはアルミナとの同時焼成が容易であり、且つ優れた耐腐食性を有するため、電解液と接触するインターコネクタ３６として用いても何ら問題ない。
尚、負極側集電電極３４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３４の形成時に同時に一体に形成することができる。
【００３６】
上記のようにしてインターコネクタ３６及びビア導体３７を介して負極側集電電極３４と透光性導電層３１とを接続した場合、負極側集電電極３４はインターコネクタ３６の端面により透光性導電層３１に導通されることになるが、透光性導電層３１の周縁部にインターコネクタ３６の端面を接続することは構造面から容易ではない。また、透光性導電層３１上の同じ点間隔の任意の２点間の抵抗値は、その２点が透光性導電層３１の端に近づくほど高くなる。従って、透光性導電層３１の端に近い位置では集電抵抗損失が大きくなることになり、単位面積当たりの発電効率が低下する。更に、部分的に発電に大きく寄与する箇所がある場合、その部分で増感色素が劣化し、色素増感型太陽電池の耐久性が低下することもある。このような面方向における発電効率のばらつき等を抑えるため、透光性導電層３１の周縁部には負極側補助集電電極３４１が設けられる。
【００３７】
負極側補助集電電極３４１は透光性導電層３１の周縁部の少なくとも一部に設けられればよいが、周縁部の全周に渡って設けられていることが好ましい。負極側補助集電電極３４１が透光性導電層３１の周縁部の全周に渡って設けられておれば、面方向における発電効率をより均一化することができる。また、負極側補助集電電極３４１は、透光性導電層３１の周縁部に間隔をおいて複数個設けられていてもよい。この場合、隣り合う負極側補助集電電極３４１の間隔は、面方向における発電効率を十分に均一化することができる限り、特に限定されない。更に、負極側補助集電電極３４１を間隔をおいて複数個設けるときは、各々の集電電極を等間隔に成形することが好ましい。等間隔であれば、面方向における発電効率をより十分に均一化することができる。
尚、上記の透光性導電層３１の周縁部は、透光性導電層３１の端面から５ｍｍ以内、特３ｍｍ以内、更に１〜３ｍｍの部分である。
【００３８】
負極側補助集電電極３４１の材質は特に限定されず、銀、タングステン、チタン、ニッケル等の金属により形成することができる。透光性導電層３１の周縁部には後記のように接合部４が形成されるが、負極側補助集電電極３４１は、透光性導電層３１と接合部４との間に設けられることになる。接合部４の幅方向の寸法は特に限定されないが、通常、１〜１０ｍｍ、特に３〜６ｍｍである。一方、負極側補助集電電極３４１の幅方向の寸法も特に限定されないが、通常、５ｍｍ以下、特に１〜４ｍｍ、更に１．５〜３．５ｍｍであれば、補助集電電極として十分に機能させることができる。従って、負極側補助集電電極３４１は、接合部４により覆われてしまい、電解液３５と接触しないことが多く、この場合、銀等の、耐腐食性は十分ではないものの、抵抗が低く、優れた導電性を有する材質からなる負極側補助集電電極３４１とすることができる。一方、負極側補助集電電極３４１の内方側が接合部４に覆われていない場合は、電解液３５と接触することになるため、タングステン等の優れた耐腐食性を有する材質からなる負極側補助集電電極３４１とすることが好ましい。
【００３９】
負極側補助集電電極３４１の形成方法も特に限定されない。この負極側補助集電電極３４１は、銀粉末等を含有する導電性ペーストを用いたスクリーン印刷法などにより形成することができる。また、所定のパターンが形成されたマスクを用いて、マグネトロンスパッタ法及び電子ビ−ム蒸着法等の物理的蒸着法により形成することもできる。更に、負極側補助集電電極３４１の厚さも特に限定されず、幅方向の寸法にもよるが、補助集電電極として十分に機能させるためには、１〜２０μｍ、特に３〜１５μｍ、更に５〜１０μｍとすることが好ましい。
【００４０】
上記「電解液３５」は、半導体電極３２及び触媒電極３３の各々の少なくとも一部に含浸され、且つ半導体電極３２と触媒電極３３との間に充填されている。電解液３５は、通常、半導体電極３２及び触媒電極３３のそれぞれ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３２と触媒電極３３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３５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。
【００４１】
電解液３５は、透光性導電層３１と対極基板２、特にセラミック基板２との間を、半導体電極３２の周囲において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３２及び触媒電極３３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（図４〜５参照）。
【００４２】
密閉空間への電解液３５の注入は、透光性基板１の側からでも、対極基板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３５は、透光性導電層３１と対極基板２との間を樹脂又はガラスにより封着することで形成された接合部４に設けられた注入口から注入することもできる。
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、電解液をより容易に注入することができる。
【００４３】
注入口は、透光性基板１、対極基板２及び接合部４のいずれに設けてもよいが、例えば、透光性基板１がガラス基板であるときは穿孔が容易ではない。一方、対極基板２がセラミック基板であるときはガラス基板に比べて穿孔し易く、特に、未焼成シートのうちに孔開けパンチ等を用いて極めて容易に穿孔することもできる。また、接合部も穿孔が容易である。そのため、電解液の注入口はセラミック基板２及び／又は接合部４に設けることが好ましい。
【００４４】
半導体電極３２の周囲の封着に用いられる樹脂は特に限定されない。この樹脂としては、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が挙げられる。更に、この封着はガラスにより行うこともでき、特に長期の耐久性を必要とする色素増感型太陽電池では、ガラスにより封着することが好ましい。
【００４５】
透光性基板１の一面と、対極基板２の一面との間に複数の単セル構成体３を設けることができる（図７〜９参照）。この場合、対極基板２は特に限定されないが、セラミック基板２を使用することが好ましい。これらの複数の単セル構成体３では、各々が有する、透光性導電層３１間、半導体電極３２間、触媒電極３３間、負極側集電電極３４間、負極側補助集電電極３４１間、電解液３５間及びインターコネクタ３６間、がそれぞれ電気的に絶縁され、且つそれぞれの単セル構成体３は直列に接続されて色素増感型太陽電池モジュール２００とすることができる。各々の部材間は、透光性基板１の一面と、対極基板２の一面との間を、単セル構成体３のそれぞれが有する半導体電極３２の周囲において各々樹脂又はガラスにより封着することで絶縁することができる。この封着に用いる樹脂としては前記と同様のものを用いることができる。また、この色素増感型太陽電池モジュール２００では、それぞれの単セル構成体３は、触媒電極３３（正極側集電電極３８）、ビア導体３７及び負極側集電電極３４を、例えば、図９のように接続することで直列に接続することができる。
【００４６】
このように複数の単セル構成体３を設けたとき、これらの単セル構成体３は上記のように直列に接続して用いることができる。また、更に多くの単セル構成体３を設けてもよく、これらの単セル構成体３のうちの一部を直列に、他部を並列に接続して用いることもできる。このように多数の単セル構成体３を直列又は並列に接続することで、色素増感型太陽電池の出力電圧及び電力を用途等に応じて容易に調整することができる。
【００４７】
対極基板２と触媒電極３３との間には正極側集電電極３８を設けることができる（図５参照）。触媒電極３３が白金からなり、且つ十分な厚さを有しておれば、正極側集電電極３８は必ずしも設ける必要はない。しかし、白金は高価であるため、触媒電極３３を薄層とした場合は、集電効率を高めるため正極側集電電極３８を設けることが好ましい。正極側集電電極３８の平面形状は特に限定されないが、十分に抵抗が低く、優れた集電効率を有する正極側集電電極３８とするためには、触媒電極３３と類似の形状及び寸法であることが好ましい。正極側集電電極３８の面積は、触媒電極３３の面積の５０％以上、特に６５％以上、更に８０％以上（同面積でもよい。）であることがより好ましい。更に、触媒電極３３と相似形に配設されることが特に好ましい。また、正極側集電電極３８の厚さも特に限定されないが、１〜５０μｍ、特に１〜３０μｍ、更に３〜１５μｍとすることができる。
【００４８】
正極側集電電極３８は、所定のパターンが形成されたマスクを用いて、マグネトロンスパッタ法及び電子ビ−ム蒸着法等の物理的蒸着法により、対極基板２の一面に設けることができる。また、対極基板２がセラミック基板２であるときは、ペーストを用いるスクリ−ン印刷法等により、セラミック基板２の一面に塗膜を形成し、焼成することで設けることもできる。この正極側集電電極３８は、その全体が触媒電極３３により覆われてしまうときは、電解液に対する耐腐食性は必要ないため、その材質は特に限定されず、タングステン、チタン、ニッケル等により形成することができる。尚、正極側集電電極３８の端部等が電解液３５と接触する場合は、特に優れた耐腐食性を有し、且つセラミック基板、特にアルミナ基板の作製時に、未焼成基板、更には未焼成負極側集電電極及び未焼成ビア導体と同時焼成することができるタングステンを含有することが特に好ましい。
【００４９】
正極側集電電極３８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、正極側集電電極の形成時に同時に一体に形成することができる。正極側の取り出し電極は、正極側集電電極３８を設けない場合は、触媒電極３３に連設して設けることができる。この取り出し電極は、触媒電極の形成時に同時に一体に形成することができる。
【実施例】
【００５０】
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５に示す色素増感型太陽電池１００を製造した。
（１）セラミック基板２となるアルミナグリーンシートの作製
９０．５質量％のアルミナ粉末と、焼結助剤として１質量％のマグネシア粉末及び４質量％のシリカ粉末とを混合し、ボールミルにより１２時間湿式粉砕し、その後、脱水し、乾燥した。次いで、この混合粉末と、有機バインダとして３質量％のメタクリル酸イソブチルエステル、１質量％のニトロセルロース及び０．５質量％のジオクチルフタレート、更には溶剤としてトリクロルエチレン及びｎ−ブタノールを配合し、ボールミルにより混合してアルミナ粉末を含有するスラリーを調製した。このスラリーを減圧脱泡させ、その後、流延させてシートとし、次いで、徐冷して溶剤を揮発させ、セラミック基板２となるアルミナグリーンシートを形成した。
【００５１】
（２）未焼成負極側集電電極、未焼成ビア導体及び未焼成正極側集電電極の作製
上記（１）で作製したアルミナグリーンシートに、穴開けパンチを用いて、横断面が円形で直径が０．２５ｍｍ（面積が０．０５ｍｍ２）であり、且つ各々の離間距離が８ｍｍのビアホールを１２１個等間隔に形成した。次いで、上記のスラリーと同様にボールミルを用いて調製したタングステン粉末を含有するメタライズインクを、アルミナグリーンシートの他面にスクリーン印刷法により塗布して負極側集電電極３４となる導電塗膜を形成し、同時に一面側から吸引してメタライズインクをビアホールの内部に充填させ、未焼成ビア導体を形成した。また、メタライズインクを、アルミナグリーンシートの一面に、配設されるインターコネクタ３６の周囲の直径１．５ｍｍの部分を除いてスクリーン印刷法により塗布し、正極側集電電極３８となる導電塗膜を形成した。
【００５２】
（３）同時焼成
上記（１）で作製したアルミナグリーンシート、負極側集電電極３４となる導電塗膜、未焼成ビア導体及び正極側集電電極３８となる導電塗膜を、還元雰囲気にて１５００℃で同時焼成し、図５のように（図３参照）、１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１ｍｍのアルミナ基板２、その一面に形成された１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１０μｍのタングステンからなる負極側集電電極３４、ビア導体３７、及びアルミナ基板２の他面に形成された外寸１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１０μｍの正極側集電電極３８を有する積層体を作製した。
【００５３】
（４）触媒電極の形成
上記（３）で作製した正極側集電電極３８の表面に、スパッタ法により、白金からなる厚さ１μｍの触媒電極３３を形成した。
【００５４】
（５）インターコネクタの形成
導電材料としてタングステン粉末を含有する導電性シリコンゴムを用いて、直径５００μｍ、長さ２００μｍの導電性ゴムからなるインターコネクタ３６を形成した。
【００５５】
（６）半導体電極及び負極側補助集電電極の形成
透光性導電層３１の表面のうちの端面から２ｍｍの範囲の周縁部に、スクリーン印刷法により市販の銀ペーストを塗布して負極側補助集電電極３４１となる所定の平面形状の導電塗膜を形成した。次いで、透光性導電層３１の表面のうちの、配設されるインターコネクタ３６の周囲の直径１．５ｍｍの部分を除く他部に、上記の負極側補助集電電極３４１となる導電塗膜と離間させて、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半導体電極３２となる平面形状が長方形の塗膜を４個形成した。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、厚さ１０μｍの負極側補助集電電極３４１及び半導体電極３２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、負極側補助集電電極３４１、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。
【００５６】
（７）色素増感型太陽電池の製造
上記（４）で作製した、セラミック基板２の一面に正極側集電電極３８と触媒電極３３、他面に負極側集電電極３４が形成され、セラミック基板２にビア導体３７が形成された積層体の、各々のビア導体３７の一端側に上記（５）で作製したインターコネクタ３６を配設した。その後、厚さ２５μｍの接着性樹脂シート（三井デュポンポリケミカル社製、商品名「ハイミラン１７０２」）に、半導体電極３２の最外周の寸法に合わせて８１ｍｍ×８１ｍｍの開口部を設け、これをセラミック基板２の周縁に配設し、次いで、上記（６）で形成された負極側補助集電電極３４１及び半導体電極３２を有するガラス基板１を、セラミック基板２に形成された触媒電極３３と半導体電極３２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接着性樹脂シートを１００℃に加熱し、透光性導電層３１とセラミック基板２とを一部に負極側補助集電電極３４１を介在させて接合した。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３５を注射器により、セラミック基板２に設けられた注入口から注入し、注入後、直ちに隙間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。
【００５７】
（８）性能評価
上記（７）で製造した色素増感太陽電池に、ハロゲンランプを用いて２０ｍＷ／ｃｍ２の光を照射し、スタンダードボルタンメトリーツール（北斗電工社製、型式「ＨＳＶ−１００」）を用いて電流−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８．５％であった。
【００５８】
実施例２
以下のようにして対極基板がガラス基板である色素増感型太陽電池を製造した。
（１）負極側集電電極、ビア導体、正極側集電電極及び触媒電極の作製
透光性導電層３１が形成された１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１ｍｍのガラス基板（透光性基板１、日本板硝子社製）の透光性導電層３１の全面に、ドリル加工により、直径０．２５ｍｍのビアホールを８ｍｍ間隔で形成した。その後、ボールミルを用いてタングステン粉末を含有する樹脂ペーストを調製し、この樹脂ペーストを穴埋め印刷によりビアホール内に充填し、未焼成ビア導体を形成した。次いで、ガラス基板２の他面に、スクリーン印刷法により上記の樹脂ペーストを塗布して負極側集電電極３４となる導電塗膜を形成した。また、ガラス基板２の一面に、配設されるインターコネクタ３６の周囲の直径１．５ｍｍの部分を除いてスクリーン印刷法により上記の樹脂ペーストを塗布し、正極側集電電極３８となる導電塗膜を形成した。その後、１５０℃で２時間保持して乾燥させ、厚さ１０μｍの負極側集電電極３４、ビア導体３７及び厚さ１０μｍの正極側集電電極３８を形成した。次いで、正極側集電電極３８の表面に、スパッタ法により、白金からなる厚さ１μｍの触媒電極３３を形成した。
【００５９】
（２）インターコネクタの形成
実施例１の（５）と同様にしてインターコネクタ３６を形成した。
【００６０】
（３）半導体電極及び負極側補助集電電極の形成
透光性導電層３１の表面のうちの所定位置に、負極側補助集電電極３４１となる所定の平面形状の導電塗膜及び半導体電極３２となる平面形状が長方形の塗膜を実施例１の（６）と同様にして形成し、同様にして予備乾燥し、焼成して、厚さ１０μｍの負極側補助集電電極３４１及び厚さ２０μｍの多孔質電極基体を形成し、更に同様にして増感色素を付着させて半導体電極３２を形成した。
【００６１】
（４）色素増感型太陽電池の製造
上記（１）で作製した、ガラス基板２の一面に正極側集電電極３８と触媒電極３３が形成され、他面に負極側集電電極３４が形成され、且つガラス基板２にビア導体３７が形成された積層体の、各々のビア導体３７の一端側に上記（２）で作製したインターコネクタ３６を配設した。その後、実施例１の（７）に記載の接着性樹脂シートに、半導体電極３２の最外周の寸法に合わせて８２ｍｍ×８２ｍｍの開口部を設け、これをガラス基板２の周縁に配設し、次いで、上記（３）で作製した、半導体電極３２及び負極側補助集電電極３４１が形成されたガラス基板１を、ガラス基板２に形成された触媒電極３３と半導体電極３２とが対向するように積層した。その後、実施例１の（７）と同様にして接着性樹脂シートを加熱し、透光性導電層３１とガラス基板２とを接合した。次いで、実施例１の（７）と同様にして調製した電解液３５を同様にして設けられた注入口から注射器により注入し、注入後、同様にして封止し、色素増感型太陽電池を製造した。
実施例１の（８）と同様にして求めたηは８．２％であった。
尚、この実施例２の色素増感型太陽電池は、対極基板２がガラス基板２であることを除いて実施例１の色素増感型太陽電池１００と同一構造であり、図面としては図５を代用する。
【００６２】
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】
【００６３】
【図１】透光性基板と、透光性基板の一面に設けられた透光性導電層と、透光性導電層の表面の周縁部の全周に渡って形成された負極側補助集電電極とを斜め上方からみた模式的な斜視図である。
【図２】図１の積層体の断面を示す模式図である。
【図３】対極基板の他面に負極側集電電極が設けられ、且つ透光性導電層の表面に負極側補助集電電極が形成された色素増感型太陽電池の一例を分解して斜め上方からみた模式的な斜視図である。
【図４】対極基板の他面に負極側集電電極が設けられ、且つ透光性導電層の表面に負極側補助集電電極が形成された色素増感型太陽電池の一例の断面を示す模式図である。
【図５】図４において更に正極側集電電極が設けられた実施例１の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。
【図６】図５において負極側補助集電電極が形成された部分を中心として拡大して示す模式図である。
【図７】複数の単セル構成体が直列に接続されてなる色素増感型太陽電池モジュールの一例の断面を示す模式図である。
【図８】図７の色素増感型太陽電池モジュールにおいて各々の単セル構成体を直列に接続するための接続パターン（対極基板の一面側）を示す模式図である。
【図９】図７の色素増感型太陽電池モジュールにおいて各々の単セル構成体を直列に接続するための接続パターン（対極基板の他面側）を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６４】
１００；色素増感型太陽電池、２００；色素増感型太陽電池モジュール、１；透光性基板（ガラス基板）、２；対極基板（セラミック基板）、３１；透光性導電層、３２；半導体電極、３３；触媒電極、３４；負極側集電電極、３４１；（負極側）補助集電電極、３５；電解液、３６；インターコネクタ、３７；ビア導体、３８；正極側集電電極、４；接合部。
【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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