(57)【要約】【課題】複数の端面入射型の光電変換セルを含む光電変換素子を簡易に得ることが可能な光電変換素子を提供する。【解決手段】折り畳まれた形状の金属シート１１の折り畳み面（ＺＸ折り畳み面）上に、複数の色素増感型の単位セル２Ａ〜２Ｄを配置する。これら単位セル２Ａ〜２Ｄにおいて、各単位セルの積層構造の端面から入射する光Ｌ１を光電変換するようにする。端面入射型の単位セルを単純に複数並べるようにした場合と比べ、太陽電池の製造工程が簡素化する。【選択図】図１
2008084762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
折り畳まれた形状の導電シートと、
前記導電シートの折り畳み面上に積層構造を有するように配置され、この積層構造の端面から入射する光を光電変換する複数の色素増感型の光電変換セルと
を備えたことを特徴とする光電変換素子。
【請求項２】
前記導電シートには、複数の導電パターンが形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光電変換素子。
【請求項３】
前記導電パターン上に、酸化物層と、この酸化物層によって担持された色素と、電解質層と、対向電極とがこの順に積層され、
前記酸化物層、前記色素、前記電解質層および前記対向電極により、前記光電変換セルが構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の光電変換素子。
【請求項４】
各光電変換セルの積層方向に配置され、自らの端面から入射した入射光を各光電変換セル内へと導く導光板を備えた
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の光電変換素子。
【請求項５】
前記導光板の面のうち、前記入射光が入射する入射面と、この入射光を前記光電変換セル内へと導く導光面とを除く面に、入射光を反射する反射膜を備えた
ことを特徴とする請求項４に記載の光電変換素子。
【請求項６】
前記導電シートが葛折形状に折り畳まれている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の光電変換素子。
【請求項７】
絶縁シート上に複数の導電パターンを形成する工程と、
前記導電パターン上に複数の領域に分割して酸化物層を形成する工程と、
各酸化物層にそれぞれ色素を担持させる工程と、
各酸化物層上にそれぞれ電解質層を間にして対向電極を配置する工程と、
前記絶縁シートおよび前記導電パターンを折り畳む工程と
を含むことを特徴とする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、色素を利用して構成された光電変換素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽光等の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池として、色素を光増感剤として用いた色素増感型の太陽電池が知られている。この色素増感型の太陽電池は、一般に普及しているシリコン半導体を用いた太陽電池よりも、製造コストを削減でき、大がかりな設備を必要としないため、次世代の太陽電池として注目されており、実用化に向けて開発が進められている（例えば、特許文献１〜４）。
【０００３】
一般に、色素増感型の太陽電池は、色素が光を吸収して電子を放出する性質を利用して発電を行うものであり、電解液を介した電気化学的なセル構造を持つのが特徴である。具体的には、例えば図７に示したように、透明電極１０１に二酸化チタン（ＴｉＯ2）等の酸化物を焼き付けて多孔質構造とし、色素を吸着させたもの（酸化物層１０２）に、対極となる透明電極１０４を、電解液１０３を介して貼り合わせた構造を有している。このような構造において、光Ｌ１０１を吸収した色素が電子を放出すると、この電子が酸化物から注入されて透明電極１０１，１０４間を移動し、一方、電解液１０３中では酸化還元反応が繰り返される。これにより、定常的に光電変換が行われる仕組みとなっている。
【０００４】
ところで、従来の色素増感型の太陽電池では、図７に示したように積層方向に沿って光が入射するようになっている（平面入射）。この場合、大電力を得るには電池を大きくしなければならず、広い設置面積を要する。
【０００５】
そこで例えば特許文献５には、図８に示したように、透明電極２０１，２０４、酸化物層２０２および電解液２０３の端面から光（光Ｌ２０１）が入射する（端面入射）ようにした色素増感型の太陽電池が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１−２２０３８０号公報
【特許文献２】特開平５−５０４０２３号公報
【特許文献３】特表２００２−５１２７２９号公報
【特許文献４】特開２００３−３０８８９１号公報
【特許文献５】特開２００５−９３４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献５によれば、光の入射方向に沿って電池を大きくすれば、狭い設置面積でも大電力を得ることができるとも考えられる。しかしながら、このような端面入射型の単位セルを面内に複数配置しようとすると、製造工程が複雑化してしまうという問題があった。また、これにより電極の取り出し構造が複雑化するため、取り出し構造のための設置面積を広く取る必要が生じることから、単位面積当たりの発電量を十分には大きくすることができないという問題があった。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、複数の端面入射型の光電変換セルを含む光電変換素子を簡易に得ることが可能な光電変換素子および光電変換素子の製造方法を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第２の目的は、単位面積当たりの光電変換量をより高めることが可能な光電変換素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光電変換素子は、折り畳まれた形状の導電シートと、この導電シートの折り畳み面上に積層構造を有するように配置され、この積層構造の端面から入射する光を光電変換する複数の色素増感型の光電変換セルとを備えたものである。
【００１１】
本発明の光電変換素子では、折り畳まれた形状の導電シートの折り畳み面上に配置された複数の色素増感型の光電変換セルにおいて、それらの積層構造の端面から入射する光がそれぞれ光電変換される。
【００１２】
本発明の光電変換素子では、上記導電シートに複数の導電パターンが形成されているようにするのが好ましい。このように構成した場合、各光電変換セルからの電極の取り出し構造が簡素化する。また、この場合において上記導電パターン上に、酸化物層と、この酸化物層によって担持された色素と、電解質層と、対向電極とをこの順に積層すると共に、これら酸化物層、色素、電解質層および対向電極によって上記光電変換セルを構成するようにしてもよい。このように構成した場合、各光電変換セルの積層構造の端面から入射した光は、色素に吸収される。そして光を吸収した色素は電子を放出し、この電子が酸化物層から注入されたのち、正極としての導電パターンを伝わり、負極としての対向電極へ移動する。一方、電解質層においては、対向電極と導電パターンとの間での電子の移動に伴って、酸化還元反応が繰り返される。これにより、電子が対向電極、導電パターンおよび電解質中を連続的に移動し、定常的に光電変換が行われる。
【００１３】
本発明の光電変換素子では、各光電変換セルの積層方向に配置されると共に自らの端面から入射した入射光を各光電変換セル内へと導く導光板を備えるようにするのが好ましい。このように構成した場合、光電変換セルの積層構造の端面から入射する光と比べて多量の光が導光板によって光電変換セル内へと導かれ、光電変換に利用される。よって、外部光の利用効率が向上する。この場合において、上記導光板の面のうち、上記入射光が入射する入射面とこの入射光を光電変換セル内へと導く導光面とを除く面に、入射光を反射する反射膜を備えるようにするのがより好ましい。このように構成した場合、導光板への入射光が漏れなく光電変換セルへ導かれるようになり、入射光に対する光電変換効率が向上する。
【００１４】
本発明の光電変換素子では、上記導電シートが、例えば葛折形状に折り畳まれているように構成可能である。
【００１５】
本発明の光電変換素子の製造方法は、絶縁シート上に複数の導電パターンを形成する工程と、導電パターン上に複数の領域に分割して酸化物層を形成する工程と、各酸化物層にそれぞれ色素を担持させる工程と、各酸化物層上にそれぞれ電解質層を間にして対向電極を配置する工程と、上記絶縁シートおよび導電パターンを折り畳む工程とを含むようにしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光電変換素子によれば、折り畳まれた形状の導電シートの折り畳み面上に複数の色素増感型の光電変換セルを配置し、各光電変換セルの積層構造の端面から入射する光を光電変換するようにしたので、そのような端面入射型の光電変換セルを単純に複数並べるようにした場合と比べ、光電変換素子の製造工程を簡素化させることができる。よって、複数の端面入射型の光電変換セルを含む光電変換素子を簡易に得ることが可能となる。
【００１７】
特に、上記導電シートが２つの光電変換セルにおける同極または異極の間を繋ぐための複数の導電パターンにより構成されているようにした場合、各光電変換セルからの電極の取り出し構造も簡素化させることができる。よって、電極の取り出し構造のための設置面積を小さくすることができ、従来と比べて単位面積当たりの光電変換量をより高めることが可能となる。
【００１８】
また、本発明の光電変換素子の製造方法によれば、絶縁シート上に複数の導電パターンを形成する工程と、導電パターン上に複数の領域に分割して酸化物層を形成する工程と、各酸化物層にそれぞれ色素を担持させる工程と、各酸化物層上にそれぞれ電解質層を間にして対向電極を配置する工程と、上記絶縁シートおよび導電パターンを折り畳む工程とを含むようにしたので、端面入射型の光電変換セルを単純に複数並べるようにした場合と比べ、光電変換素子の製造工程を簡素化させることができる。よって、複数の端面入射型の光電変換セルを含む光電変換素子を簡易に得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、単に実施の形態という。）について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施の形態に係る色素増感型光電変換素子としての太陽電池（太陽電池１）の全体構成を表すものである。この太陽電池１は、絶縁シート１０と、金属シート１１と、色素増感型の複数の単位セル２Ａ〜２Ｄとを備えている。
【００２１】
絶縁シート１０は葛折形状に折り畳まれており、Ｙ軸方向に沿って延在するＺＸ平面をなす折り畳み面（以下、ＺＸ折り畳み面という。）と、ＹＺ平面をなしてこのＺＸ折り畳み面同士を繋ぐ折り畳み面（以下、ＹＺ折り畳み面という。）とから構成されている。この絶縁シート１０は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの高分子材料等により構成されており、厚みは例えば１０〜５００μｍである。
【００２２】
金属シート１１は、絶縁シート１０の一方の面側に形成され、絶縁シート１０と同様に葛折形状に折り畳まれている。この金属シート１１には同じく葛折形状の開口パターンＰ１が設けられ、これにより金属シート１１は、Ｚ軸方向に沿って２つの導電パターン（Ｚ軸の正方向に沿って、順に導電パターン１１Ａ，１１Ｂ）に分離されている。また、この開口パターンＰ１は金属シート１１の下方に設けられ、これにより導電パターン１１Ａの面積ほうが導電パターン１１Ｂの面積よりも大きくなっている。なお、金属シート１１は、例えば、ＳＵＳ（Steel Use Stainless：ステンレス鋼材）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）もしくはアルミニウム（Ａｌ）等の金属またはそれらの合金により構成されており、厚みは例えば１〜１００μｍである。
【００２３】
単位セル２Ａ〜２Ｄはそれぞれ、金属シート１１のＺＸ折り畳み面上に配置されている。これら単位セル２Ａ〜２Ｄは、後述するように積層構造を有しており、この積層構造の端面（ＸＹ平面をなしている上方側の端面）から入射（端面入射）する光Ｌ１を光電変換する端面入射型のセルである。なお、図１には４つの単位セル２Ａ〜２Ｄを示しているが、単位セルの数としてはこれには限られない。
【００２４】
図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ部分の矢視断面構成を表すものであり、単位セル２Ａ、導電パターン１１Ａ，１１Ｂおよび絶縁シート１０等の断面構成を表している。導電パターン１１Ａ上には、後述する色素２４を担持する酸化物層２２、電解液層２３および対向電極２１がこの順に形成され、これら酸化物層２２、色素２４、電解液層２３および対向電極により単位セル２Ａが構成されている。また、後述するように外部回路に対して正極として機能する導電パターン１１Ａと負極として機能する対向電極２１との間には、端面入射する光Ｌ１を透過可能な材料（例えば、アクリル樹脂など）により構成された一対のスペーサ３Ａ，３Ｂが配置され、両極間が支持されるようになっている。一方、導電パターン１１Ｂは、導電ペーストなどからなる接続部４によって、対向電極２１と電気的に接続されている。
【００２５】
酸化物層２２は、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ2）等の酸化物半導体により構成され、厚みは例えば１〜１００μｍである。また、この酸化物層２２は、２種以上の酸化物半導体を組み合わせた構成でもよく、ドープ層でもアンドープ層であってもよい。
【００２６】
図３は、図２におけるＩ部分を拡大して表したものである。この図３から分かるように、酸化物層２２は、比表面積の大きな多孔質構造となっている。これは、表面付近に色素２４を吸着させるためである。色素２４としては、例えば、可視光領域および赤外領域の光を吸収する特性を持つ色素が挙げられる。色素は酸化物層１３へ吸着しうるものである必要から、色素分子中に、カルボキシル基、カルボン酸無水基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、ヒドロキシアルキル基、スルホン酸基、エステル基、メルカプト基またはホスホニル基などを有することが好ましい。具体的には、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）金属錯体、アゾ系色素、キノン系色素、キノンイシン系色素、キナクリドン色素、スクアリリウム系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、トリフェニルメタン系色素、キサンラン系色素、ポリフェニル系色素、フタロシアニン系色素、ペリレン系色素またはインジゴ系色素等が用いられる。この色素２４は、酸化物層２２を構成する酸化物半導体がほとんど光Ｌ１を吸収しないため、光Ｌ１の吸収波長域を拡げる光増感剤として機能し、光Ｌ１を吸収することにより励起された電子を放出する性質を有している。
【００２７】
電解液層２３は、透明電極対向電極２１と酸化物層２２との間に含浸された電解液からなり、この電解液は、酸化還元対となるイオンを含んでいる。電解液としては、例えば、ヨウ素およびヨウ素化合物の混合溶液、臭素および臭化物の混合溶液等を用いることができ、例えば、塩化亜鉛、臭化亜鉛もしくはヨウ化亜鉛などのハロゲン化亜鉛、硝酸亜鉛または過塩素酸亜鉛を含有する溶液を用いることが好ましい。この電解液層２３において、含有される酸化還元対イオンが、それぞれ、負極（後述するように対向電極２１）において酸化反応、正極（後述するように導電パターン１１Ａ）において還元反応を繰り返すことにより、連続的な電子の移動を生じ、定常的は光電変換を可能にしている。
【００２８】
対向電極２１は、端面入射した光Ｌ１を反射可能な材料、例えば、ＳＵＳ、ニッケル、銅（Ｃｕ）もしくはアルミニウム（Ａｌ）等の金属またはそれらの合金により構成され、厚みは例えば１〜１００μｍである。光Ｌ１を反射可能なように構成しているのは、光Ｌ１を反射させ、漏れなく色素２４の側へ導くことができるようにするためである。なお、この対向電極２１を、光Ｌ１に対して透明性を有する電極（例えば、光透過性基板（例えば、透明樹脂、ガラス等）の任意の面に、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）またはＦＴＯ（フッ素ドープ酸化スズ）等を形成したもの）により構成してもよい。
【００２９】
ここで、金属シート１１が本発明における「導電シート」の一具体例に対応し、単位セル２Ａ〜２Ｄが本発明における「光電変換セル」の一具体例に対応する。また、導電パターン１１Ａ，１１Ｂが、本発明における「複数の導電パターン」の一具体例に対応する。
【００３０】
この光電変換素子としての太陽電池１は、例えば次のようにして製造することができる。
【００３１】
まず、上述した材料よりなる絶縁シート１０上に、例えば蒸着法、スパッタ法または箔の貼り付け等を用いて、上述した材料よりなる金属シート１１を形成する。そして例えばＣＯ2レーザなどを用いて開口パターンＰ１を形成し、金属シート１１を２つの導電パターン１１Ａ，１１Ｂに分割構成させる。なお、最初から絶縁シート１０上に、２つの導電パターン１１Ａ，１１Ｂからなる金属シート１１を形成するようにしてもよい。
【００３２】
次いで、導電パターン１１Ａ上における所定の位置、すなわち単位セル２Ａ〜２Ｄを配置させる位置に、例えば電解析出法、スプレー法またはスクリーン印刷法等を用いて、上述した材料よりなる酸化物層２２を選択形成する。
【００３３】
次いで、形成した各酸化物層２２に、それぞれ、上述した材料よりなる色素２４を吸着させる。具体的には、色素２４を例えばメタノール等の有機溶媒に溶解させた溶液中に、酸化物層２２を浸漬することにより行う。
【００３４】
次いで、正極としての導電パターン１１Ａと、この対極（負極）となる対向電極２１とを、各酸化物層２２を介して重ね合わせる。こののち、重ね合わせた対向電極２１と酸化物層２２との間に、上述した材料よりなる電解液を含浸させることにより、電解液層２３を形成する。
【００３５】
次いで、導電パターン１１Ａと各対向電極２１との間に、上述した材料よりなる一対のスペーサ３Ａ，３Ｂを配置し、両極間を支持させると共に電解液層２３を狭持させる。また、各対向電極２１と導電パターン１１Ｂとの間を、上述した材料よりなる接続部４により、電気的に接続させる。これにより、絶縁シート１０および金属シート１１上に、複数の色素増感型の単位セル２Ａ〜２Ｄが形成される。
【００３６】
最後に、複数の単位セル２Ａ〜２Ｄが形成された絶縁層１０および金属シート１１を、図１に示したように葛折形状に折り畳むことにより、金属シート１１のＺＸ折り畳み面上に、単位セル２Ａ〜２Ｄをそれぞれ配置させる。このようにして、図１〜図３に示した太陽電池１が製造される。
【００３７】
本実施の形態の光電変換素子としての太陽電池１では、複数の色素増感型の単位セル２Ａ〜２Ｄにおいて、それらの積層構造の端面から入射する光Ｌ１が、それぞれ光電変換される。具体的には、各光電変換セルの積層構造の端面から入射した光Ｌ１は、スペーサ３Ａを透過したのち、酸化物層２２に担持される色素２４により吸収され、色素２４中の電子を励起する。この励起された電子は、酸化物層２２の伝導体に注入されたのち、隣接する正極としての導電パターン１１Ａに伝わり、外部回路（図示せず）を介して、対極（負極）である対向電極２１に到達する。一方、電解液層２３では、色素２４に残存するホールが電解液中のイオンを酸化し、この酸化されたイオンは、対向電極２１側において、上述の電子を受けて再び還元される。このようにして、両極間における電子の移動とそれに伴う酸化還元反応とが繰り返されることにより、各光電変換セルにおいて定常的な光電変換が行われる。
【００３８】
ここで、本実施の形態の太陽電池１では、端面入射型の各単位セル２Ａ〜２Ｄは、それぞれ、折り畳まれた形状の金属シート１１のＺＸ折り畳み面上に配置されている。すなわち、上述したように、これら単位セル２Ａ〜２Ｄは、単位セル２Ａ〜２Ｄが形成された絶縁層１０および金属シート１１が葛折形状に折り畳まれることにより、金属シート１１のＺＸ折り畳み面上に配置されたものである。したがって、図８に示したような従来の端面入射型の光電変換セルを単純に複数並べた場合と比べ、太陽電池全体の製造工程が簡素化する。
【００３９】
また、各単位セルの正極として機能する導電パターン１１Ａと、各単位セルの負極として機能する対向電極２１と電気的に接続された導電パターン１１Ｂとが、１つの金属シート１１に含まれている、言い換えると、金属シート１１が、２つの単位セルの同極（正極または負極）同士を繋ぐための２つの導電パターン１１Ａ，１１Ｂにより構成されているため、図８に示したような従来の端面入射型の光電変換セルを単純に複数並べた場合と比べ、各単位セルからの電極取り出し構造も簡素化する。
【００４０】
以上のように、本実施の形態では、折り畳まれた形状の金属シート１１の折り畳み面（ＺＸ折り畳み面）上に複数の色素増感型の単位セル２Ａ〜２Ｄを配置し、各単位セルの積層構造の端面から入射する光Ｌ１を光電変換するようにしたので、図８に示したような端面入射型の単位セルを単純に複数並べるようにした場合と比べ、太陽電池の製造工程を簡素化させることができる。よって、複数の端面入射型の単位セルを含む太陽電池を簡易に得ることが可能となる。
【００４１】
また、金属シート１１が、２つの単位セルの同極（正極または負極）同士を繋ぐための２つの導電パターン１１Ａ，１１Ｂにより構成されているようにしたので、各単位セルからの電極取り出し構造も簡素化させることができる。よって、電極の取り出し構造のための設置面積を小さくすることができ、従来と比べて単位面積当たりの光電変換量をより高めることが可能となる。
【００４２】
また、絶縁シート１０および金属シート１１を葛折形状に折り畳むようにしたので、効率よく複数の単位セルを配置させることができ、単位面積当たりの発電量をより高めることが可能となる。
【００４３】
さらに、正極としての導電パターン１１Ａおよび負極としての対向電極２１をそれぞれ金属材料により構成したので、入射した光Ｌ１を反射させて外部へ漏れるのを防ぎ、再利用することができる。よって、入射した光Ｌ１の光電変換効率をより高めることが可能となる。
【００４４】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００４５】
例えば上記実施の形態では、図４（Ａ）に示したように、各単位セルの正極（「＋」として示している）同士および負極（「−」として示している）同士が、それぞれ、２つの導電パターン１１Ａ，１１Ｂによって互いに並列接続されている場合について説明したが、例えば図４（Ｂ），（Ｃ）にそれぞれ示した太陽電池１Ａ，１Ｂのように開口パターンを形成し、複数の導電パターン１１Ｃ〜１１Ｆ，１１Ｇ〜１１Ｊ等によって、隣接する２つの単位セルの正極と負極とが互いに直列接続されているようにしてもよい。また、これらを組み合わせ、金属シート１１上の複数の単位セル同士を直列と並列との混合接続によって繋ぐようにしてもよい。並列接続とした場合には外部回路へ流れる電流値を大きくすることができる一方、直列接続とした場合には外部回路へ印加される電圧値を大きくすることができるため、直列と並列との混合接続とした場合、接続の仕方によって、太陽電池から取り出す電流値や電圧値を任意に調整することが可能となる。
【００４６】
また、上記実施の形態では、絶縁シート１０の一方の面側に金属シート（金属シート１１）を形成し、この一方の面側にのみ単位セル（単位セル２Ａ〜２Ｄ）を配置させるようにした場合について説明したが、例えば図５に示した太陽電池１Ｃのように、絶縁シート１０の両面に金属シート（金属シート１１，１２）を形成すると共にそれぞれに開口パターンＰ１，Ｐ２を設けてそれぞれに２つの導電パターン１１Ａ，１１Ｂおよび導電パターン１２Ａ，１２Ｂを形成し、絶縁シート１０の両面に単位セル（単位セル２Ａ〜２Ｄおよび単位セル５Ａ〜５Ｄ）をそれぞれ配置させるようにしてもよい。このように構成した場合、上記実施の形態と比べ、単位面積当たりの発電量をより高めることができる。
【００４７】
また、上記実施の形態では、正極としての導電パターン１１Ａおよび負極としての対向電極２１をそれぞれ金属材料により構成した場合で説明したが、太陽電池の用途や使用目的等によっては、これらのうちの一方または両方を、例えばＩＴＯやＦＴＯ等、光Ｌ１を透過可能な透明材料により構成してもよい。
【００４８】
また、例えば図６に示したように、金属電極からなる対向電極２１の代わりに透明電極からなる対向電極２５とする（単位セル６Ａ）と共にこの対向電極２５をガラス基板２０上に形成するようにし、このガラス基板２０を導光板として機能させるようにしてもよい。なお、このガラス基板２０としては、空気よりも屈折率が高く、かつ対向電極の構成材料よりも屈折率が低い材料により構成する。このように構成した場合、ガラス基板２０の端面から入射する光Ｌ２に基づく光Ｌ２１，Ｌ２２を全反射させて単位セル６Ａ内の色素へと導き、光電変換に利用することができる。よって、単位セル６Ａの積層構造の端面から入射する光Ｌ１に加え、ガラス基板２０によって単位セル６Ａ内へ導かれる多量の光Ｌ２１，Ｌ２２をも光電変換に利用することができ、単位セルにおける光電変換効率をより高めることが可能となる。また、光Ｌ２の入射面および光Ｌ２１，Ｌ２２等の導光面以外の面、すなわち、図中にＳ１，Ｓ２で示した面および紙面に平行な２面に、光Ｌ２１，Ｌ２２等を反射可能な反射膜を設けるようにすれば、これらの光がガラス基板２０から漏れるのを防ぎ、さらに光電変換効率を高めることが可能となる。なお、このようにガラス基板２０を用いて光Ｌ２を入射させ、光Ｌ１を利用しないような場合には、スペーサ３Ａ，３Ｂを、例えば樹脂中に酸化物（例えば、ＴｉＯ2、ＺｎＯ等）を混入した材料等の光Ｌ１を透過しないような材料により構成することができる。
【００４９】
また、上記実施の形態では、金属シートが複数の導電パターンによって構成されている場合で説明したが、金属シートが単一の導電パターンによって正極を構成すると共に、各単位セルから対向電極（負極）を取り出すような構成としてもよい。このように構成した場合、負極の取り出し構造を設ける必要があるので単位面積当たりの発電量は減少するが、依然として従来よりも簡易に製造することが可能である。
【００５０】
また、上記実施の形態では、絶縁シート１０や金属シートを葛折形状に折り畳み、ＺＸ折り畳み面上に複数の単位セルを配置する場合で説明したが、場合によってはこれに加え（これの代わりに）、ＹＺ折り畳み面上に単位セルを設けるようにしてもよい。また、絶縁シート１０および金属シートの折り畳み形状としては葛折形状には限られず、他の折り畳み形状としてもよい。
【００５１】
また、上記実施の形態では、金属シートが絶縁シート１０によって支持されている場合について説明したが、例えば金属シートに厚みを持たせて強度を向上させた場合などには、絶縁シート１０を設けずに金属シートだけを折り畳むようにしてもよい。
【００５２】
また、上記実施の形態では、電解質として電解液を用いる場合で説明したが、固体電解質を用いるようにしてもよい。
【００５３】
さらに、上記実施の形態では、光電変換素子の一例として色素増感型の太陽電池を挙げて説明したが、本発明の光電変換素子は色素増感型の太陽電池には限られず、光センサ等、他の光電変換素子にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光電変換素子としての太陽電池の全体構成を表す斜視図である。
【図２】図１に示した単位セルの詳細構成を表す断面図である。
【図３】図２に示したＩ部分を拡大して表した断面図である。
【図４】複数の単位セル同士の接続関係を説明するための模式図である。
【図５】本発明の変形例に係る光電変換素子としての太陽電池の全体構成を表す斜視図である。
【図６】本発明の変形例に係る光電変換素子としての太陽電池における電池セルの構成を表す断面図である。
【図７】従来の太陽電池の構成例を表す断面図である。
【図８】従来の太陽電池の他の構成例を表す断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１，１Ａ〜１Ｃ…太陽電池、１０…高分子シート、１１，１２…金属シート、１１Ａ，１２Ａ…導電パターン（正極）、１１Ｂ，１２Ｂ…導電パターン、２Ａ〜２Ｄ，５Ａ〜５Ｄ，６Ａ…単位セル、２０…ガラス基板、２１，２５…対向電極（負極）、２２…酸化物層、２３…電解液層、２４…色素、３Ａ，３Ｂ…スペーサ、４…接続部、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ２１，Ｌ２２…光。
【図１】
2008084762.tif 000003
【図２】
2008084762.tif 000004
【図３】
2008084762.tif 000005
【図４】
2008084762.tif 000006
【図５】
2008084762.tif 000007
【図６】
2008084762.tif 000008
【図７】
2008084762.tif 000009
【図８】
2008084762.tif 000010