(57)【要約】【課題】負極側及び正極側の各々の集電電極を、対極基板の内部等に設けることで、集電電極を電解液による腐食から十分に保護し、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、を備え、対極基板２に正極側集電電極４１の表面に達する第１貫通孔が設けられ、触媒電極４と正極側集電電極４１とは、正極側集電電極４１の表面に形成された導電層５を介して接続されている。【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対極基板２と、
該対極基板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、
該対極基板２の内部又は他面に設けられた負極側集電電極３１と、
該対極基板２の内部又は他面に設けられた正極側集電電極４１と、を備え、
上記対極基板２に上記正極側集電電極４１の表面に達する第１貫通孔が設けられ、上記触媒電極４と該正極側集電電極４１とは、該正極側集電電極４１の該表面に形成された導電層５を介して接続されていることを特徴とする色素増感型太陽電池。
【請求項２】
上記導電層５は、上記第１貫通孔の内部の全体、及び上記対極基板２の上記一面側の表面に形成されている請求項１に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項３】
上記導電層５は、金属層５１と樹脂層５２との積層体である請求項１又は２に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項４】
上記正極側集電電極４１が、上記対極基板２の上記内部に設けられている請求項１乃至３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５】
上記負極側集電電極３１は、上記対極基板２に設けられた第２貫通孔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に接続されている請求項１乃至４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６】
上記対極基板２は、該対極基板２の上記一面側から順次積層された第１樹脂層２１と第１絶縁層２２とを備え、上記正極側集電電極４１は該第１樹脂層２１と該第１絶縁層２２との間に介装され、該正極側集電電極４１と上記触媒電極４とは、該第１樹脂層２１を貫通して設けられた上記第１貫通孔の内部の全体及び該第１樹脂層２１の表面に形成された上記導電層５を介して接続され、該第１絶縁層２２の該正極側集電電極４１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、該負極側集電電極３１は、該第１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２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６又は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】
上記第１樹脂層２１及び上記第２樹脂層２２２がポリイミド層であり、上記負極側集電電極３１及び上記正極側集電電極４１が銅層からなる請求項７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】
上記第１樹脂層２１及び上記第２樹脂層２２２がポリエチレンテレフタレート層又はポリエチレンナフタレート層であり、上記負極側集電電極３１及び上記正極側集電電極４１がアルミニウム層からなる請求項７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１２】
上記第１樹脂層２１の上記対極基板２の上記一面側の上記表面の表面粗さ（Ｒａ）が０．５〜５．０μｍである請求項６乃至１１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１３】
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５乃至１２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１４】
上記触媒電極４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上記対極基板２の上記一面側の上記表面に塗布され、乾燥されてなる請求項１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。
【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、対極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、対極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では、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、抵抗を十分に下げることができる厚さとするには数時間以上の長時間を必要とし、コストを意識した工業製品としては現実的ではない。更に、低抵抗の触媒電極とするために面積を大きくすると、半導体電極を形成することができる面積が更に減少し、発電効率がより低下する傾向がある。また、スクリーン印刷、焼き付けなどの方法も、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では、耐熱性が十分ではないため適用することが困難である。
【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、対極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対極基板２と、該対極基板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、該対極基板２の内部又は他面に設けられた負極側集電電極３１と、該対極基板２の内部又は他面に設けられた正極側集電電極４１と、を備え、上記対極基板２に上記正極側集電電極４１の表面に達する第１貫通孔が設けられ、上記触媒電極４と該正極側集電電極４１とは、該正極側集電電極４１の該表面に形成された導電層５を介して接続されていることを特徴とする色素増感型太陽電池。
２．上記導電層５は、上記第１貫通孔の内部の全体、及び上記対極基板２の上記一面側の表面に形成されている上記１．に記載の色素増感型太陽電池。
３．上記導電層５は、金属層５１と樹脂層５２との積層体である上記１．又は２．に記載の色素増感型太陽電池。
４．上記正極側集電電極４１が、上記対極基板２の上記内部に設けられている上記１．乃至３．のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
５．上記負極側集電電極３１は、上記対極基板２に設けられた第２貫通孔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に接続されている上記１．乃至４．のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
６．上記対極基板２は、該対極基板２の上記一面側から順次積層された第１樹脂層２１と第１絶縁層２２とを備え、上記正極側集電電極４１は該第１樹脂層２１と該第１絶縁層２２との間に介装され、該正極側集電電極４１と上記触媒電極４とは、該第１樹脂層２１を貫通して設けられた上記第１貫通孔の内部の全体及び該第１樹脂層２１の表面に形成された上記導電層５を介して接続され、該第１絶縁層２２の該正極側集電電極４１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、該負極側集電電極３１は、該第１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２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６．又は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．上記第１樹脂層２１及び上記第２樹脂層２２２がポリイミド層であり、上記負極側集電電極３１及び上記正極側集電電極４１が銅層からなる上記７．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．上記第１樹脂層２１及び上記第２樹脂層２２２がポリエチレンテレフタレート層又はポリエチレンナフタレート層であり、上記負極側集電電極３１及び上記正極側集電電極４１がアルミニウム層からなる上記７．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。
１２．上記第１樹脂層２１の上記対極基板２の上記一面側の上記表面の表面粗さ（Ｒａ）が０．５〜５．０μｍである上記６．乃至１１．のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
１３．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５．乃至１２．のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
１４．上記触媒電極４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上記対極基板２の上記一面側の上記表面に塗布され、乾燥されてなる上記１．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。
【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。更に、触媒電極４と正極側集電電極４１とが、導電層５を介して接続されるため、電解液８と正極側集電電極４１との接触をより防止できるため、より耐久性を向上させることができる。
また、導電層５が、第１貫通孔の内部の全体、及び対極基板２の一面側の表面に形成されている場合は、正極側集電電極４１と電解液８との接触をより確実に防止することができ、併せて耐久性をより向上させることができる。
更に、導電層５が、金属層５１と導電層樹脂層５２との積層体である場合も、正極側集電電極４１と電解液８との接触をより確実に防止することができる。
また、正極側集電電極４１が、対極基板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、対極基板２に設けられた第２貫通孔又は有底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に接続されている場合は、負極側集電電極３１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、対極基板２が、対極基板２の一面側から順次積層された第１樹脂層２１と第１絶縁層２２とを備え、正極側集電電極４１が第１樹脂層２１と第１絶縁層２２との間に介装され、正極側集電電極４１と触媒電極４とは、第１樹脂層２１を貫通して設けられた第１貫通孔の内部の全体及び第１樹脂層２１の表面に形成された導電層５を介して接続され、第１絶縁層２２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負極側集電電極３１が積層され、負極側集電電極３１が、第１樹脂層２１及び第１絶縁層２２を連通して設けられた第２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正極側集電電極４１とすることが容易であり、且つ対極基板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。
更に、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。
また、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。
更に、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。
また、第１樹脂層２１及び第２樹脂層２２２がポリイミド層であり、負極側集電電極３１及び正極側集電電極４１が銅層からなる場合、並びに第１樹脂層２１及び第２樹脂層２２２がポリエチレンテレフタレート層又はポリエチレンナタレート層であり、負極側集電電極３１及び正極側集電電極４１がアルミニウム層からなる場合は、より抵抗が低く、優れた集電効率を有する負極側及び正極側集電電極３１、４１とすることができ、且つこれらの集電電極を電解液８による腐食から十分に保護することができる。
更に、第１樹脂層２１の対極基板２の一面側の表面の表面粗さ（Ｒａ）が０．５〜５．０μｍである場合は、対極基板２と導電層５及び触媒電極４等との接着性を向上させることができ、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、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。
更に、触媒電極４が、カーボンブラック及び樹脂を含有する導電ペーストが対極基板２の一面に塗布され、乾燥されてなる場合は、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】
【００１０】
以下、例えば、図１〜１０を用いて本発明を詳細に説明する。
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対極基板２と、対極基板２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、対極基板２の内部又は他面に設けられた負極側集電電極３１と、対極基板２の内部又は他面に設けられた正極側集電電極４１と、を備え、記対極基板２に正極側集電電極４１の表面に達する第１貫通孔が設けられ、触媒電極４と正極側集電電極４１とは、正極側集電電極４１の表面に形成された導電層５を介して接続されている。
以下、この色素増感型太陽電池について詳しく説明する。
【００１１】
（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。
【００１２】
（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。
【００１３】
（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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
（４）対極基板
上記「対極基板２」は、透光性基板１に対向して配置され、この対極基板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。対極基板２の材質は特に限定されないが、負極側集電電極３１及び正極側集電電極４１のうちの少なくとも一方を、対極基板２の内部に容易に設けることができる樹脂基板であることが好ましい。対極基板２は、複数の絶縁層を接合して形成することができる。また、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。）。この樹脂フィルムと負極側集電電極３１及び正極側集電電極４１とを接合することにより、対極基板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。対極基板２側をより簡易な構造とするためには、正極側集電電極４１を対極基板２の内部に設けることが好ましい。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、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、及びホリイミド等の熱硬化性樹脂などを用いることができる。
【００１７】
（５）触媒電極
上記「触媒電極４」は、対極基板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。
【００１８】
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、対極基板２の一面に、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、対極基板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。
【００１９】
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、対極基板２が樹脂基板であるときに用いられる前記（４）の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。
【００２０】
（６）負極側集電電極及び正極側集電電極
対極基板２の内部又は他面には、触媒電極４と離間し、且つ透光性導電層１１を介して半導体電極３に接続された上記「負極側集電電極３１」、及び触媒電極４に導電層５を介して接続された上記「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と対向する対極基板２の側に設けることで、集負極側電電極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、負極側触媒電極３１又は正極側集電電極４１が対極基板２の他面に設けられる場合は、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、負極側又は正極側の集電電極３１、４１を樹脂、ガラス等で覆って保護することが好ましい。
【００２１】
（ａ）負極側集電電極
負極側集電電極３１は、対極基板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を対極基板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、この樹脂フィルムと金属箔とは、ポリイミドフィルムと銅箔との組み合わせ、ポリエチレンテレフタレートフィルム又はポリエチレンナタレートフィルムとアルミニウム箔との組み合わせ、であることが好ましい。
【００２２】
対極基板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、対極基板２に設けられた第２貫通孔に配設されたインターコネクタ６（対極基板２が特定の構造を備える後記の色素増感型太陽電池に係る各々の図１〜１０を参照）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、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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は対極基板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。
【００２６】
また、インターコネクタ６の、対極基板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、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
（ｂ）正極側集電電極
正極側集電電極４１は、対極基板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は対極基板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、対極基板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。
【００３０】
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、樹脂フィルムと金属箔とは、ポリイミドフィルムと銅箔との組み合わせ、ポリエチレンテレフタレートフィルム又はポリエチレンナタレートフィルムとアルミニウム箔との組み合わせ、であることが好ましい。
【００３１】
対極基板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、対極基板２に設けられた正極側集電電極４１の表面に達する第１貫通孔の少なくとも底部において正極側集電電極４１の表面に形成された上記「導電層５」を介して接続することができる。この導電層５は耐腐食性を有する材質からなり、この導電層５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。導電層５はタングステン、チタン等の耐腐食性の高い金属により形成することができる。また、例えば、ポリアミドイミド系導電ペーストといった耐腐食性の高い導電性樹脂により形成することもできる。これにより、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。
【００３２】
導電層５は、第１貫通孔の底部のみに形成されていてもよく、第１貫通孔の内部の全体に形成されていてもよく、第１貫通孔の内部の全体及び対極基板２の一面側の表面に形成されていてもよい。導電層５は、第１貫通孔の内部の全体及び対極基板２の一面側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。
【００３３】
導電層５が第１貫通孔の底部のみに形成される場合、その厚さは５０ｎｍ以上、特に１００ｎｍ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導電層５であることがより好ましい。更に、導電層５が第１貫通孔の内部の全体及び対極基板２の一面側の表面に形成されている場合、対極基板２の一面側の表面における厚さは５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。この場合も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導電層５であることがより好ましい。
【００３４】
導電層５は、金属層５１と樹脂層５２との積層体とすることができる。この場合、正極側集電電極４１の表面と接触する下層が金属層５１であり、この下層の表面に形成される樹脂層５２との積層体（図３参照）であってもよく、正極側集電電極４１の表面と接触する下層が樹脂層５２であり、この下層の表面に形成される金属層５１との積層体（図４参照）であってもよい。このように導電層５が積層体であるときも、その合計厚さは上記の厚さと同様とすることができる。更に、金属層５１の厚さ（Ｔｍ）と樹脂層５２の厚さ（Ｔａ）の比（Ｔｍ／Ｔａ）も特に限定されず、Ｔｍ／Ｔａは０．１〜１０、特に０．４〜３とすることができる。このように導電層５を積層体とすることにより、正極側集電電極４１を電解液８による腐食から確実に保護することができる。また、積層体からなる導電層５である場合、下層又は上層の金属層５１の一部が触媒電極４と正極側集電電極４１とを接続しておれば、樹脂層５１は導電性を有していなくてもよいが（図３参照）、触媒電極４と正極側集電電極４１とが金属層５１により接続されていないときは、樹脂層５２も導電性を有している必要がある（図４参照）。樹脂層５１が導電性を有していなくてもよい場合、樹脂層５は、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸及びその無水物により変性したポリエチレン等の熱融着性樹脂により形成することもできる。
【００３５】
触媒電極４は、対極基板２の一面側に半導体電極３に対向して設けられる。前記（５）に記載された導電ペースト、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を用いて触媒電極４を形成する場合、対極基板２と触媒電極４との接着性を向上させるため（導電層５が第１貫通孔の内部のみに形成されている場合等、触媒電極４が対極基板２の表面に直接設けられることもある。）、対極基板２の表面のうちの少なくとも触媒電極４が設けられる部分を粗面化することが好ましい。また、前記のように、インターコネクタ６の周囲に防食層７が配設されるときは、対極基板２の表面と防食層７との接着性を向上させるためにも、対極基板２の表面を粗面化することが好ましい。この場合、対極基板２の一面側の表面のうちの貫通孔等が設けられる部分を除く実質的に全面が粗面化されることになる。この粗面化された対極基板２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。
尚、この粗面化は、ポリエステル等に比べて接着させ難いポリイミド等の場合に特に有用である。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
（７）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が設けられた対極基板２の材質及び構造は特に限定されないが、前記のように樹脂を用いてなる基板であることが好ましい。その具体的な構造も特に限定されないが、例えば、以下の構造を備える対極基板２が挙げられる。
即ち、対極基板２は、図１〜１０のように、その一面側から順次積層された第１樹脂層２１と第１絶縁層２２とを備える積層基板とすることができる。また、第１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、第１絶縁層２２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負極側集電電極３１が積層され、負極側集電電極３１は、第１樹脂層２１と第１絶縁層２２とを連通して設けられた第２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、正極側集電電極４１と触媒電極４とは、第１樹脂層２１を貫通して設けられた第１貫通孔の内部の全体及び第１樹脂層の表面に形成された導電層５により接続されている形態とすることができる。
【００３９】
（ａ）負極側集電電極
負極側集電電極３１は、図１〜１０のように、第１絶縁層２２（図１〜１０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されていてもよいし、所定部分のみに形成されていてもよい。この場合、第１絶縁層２２となる樹脂フィルムと、負極側集電電極３１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、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、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。この樹脂フィルムと金属箔とは、ポリイミドフィルムと銅箔との組み合わせ、ポリエチレンテレフタレートフィルム又はポリエチレンナフタレートフィルムとアルミニウム箔との組み合わせ、であることが好ましい。
【００４０】
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の各々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。
【００４１】
負極側集電電極３１は、第１樹脂層２１及び第１絶縁層２２を連通して設けられた第２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。
【００４２】
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、第１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の一面面は図１における当接面７１で透光性導電層１１に接触する。）。
【００４３】
更に、インターコネクタ６は、図２〜４及び図７〜１０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５、６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９、１０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。
【００４４】
第１絶縁層２２に積層された負極側集電電極３１は、対極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２〜５、７、９のように、更に第２絶縁層２３（図２〜５、７、９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２３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。更に、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、第１樹脂層２１と第１絶縁層２２との間に介装され、対極基板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、第１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と第１樹脂層２１とを容易に形成することができる。
【００４６】
第１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、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。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、この樹脂フィルムと金属箔とは、ポリイミドフィルムと銅箔との組み合わせ、ポリエチレンテレフタレートフィルム又はポリエチレンナフタレートフィルムとアルミニウム箔との組み合わせ、であることが好ましい。
【００４７】
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、第１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。
【００４８】
正極側集電電極４１は、第１樹脂層２１を貫通して設けられた第１貫通孔の内部の全体及び第１樹脂層２１の表面に形成された導電層５を介して触媒電極４に接続される。この導電層５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、導電層５の第１樹脂層２１の表面における厚さは５０ｎｍ以上１０００ｎｍであることが好ましい。この場合も耐腐食性の高い材質からなることが好ましく、タングステン及びチタン等の金属、特にタングステンからなる導電層５であることがより好ましい。更に、導電層５は、前記（６）、（ｂ）に記載されているように、金属層５１と樹脂層５２との積層体とすることができる。この積層体における金属層５１と樹脂層５２との厚さの比等は前記（６）、（ｂ）の記載と同様とすることができ、同様の作用、効果が得られる。
【００４９】
触媒電極４は、対極基板２の一面側となる第１樹脂層２１の一面側に形成されるが、前記（５）に記載された導電ペースト、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を用いて触媒電極４を形成する場合、前記（６）、（ｂ）に記載されているように、第１樹脂層２１と触媒電極４との接着性（導電層５が第１貫通孔の内部のみに形成されている場合等、触媒電極４が第１樹脂層２１の表面に直接接着されることもある。）、及び第１樹脂層２１と防食層７との接着性を向上させるため、第１樹脂層２１の表面を粗面化することが好ましい。この粗面化された第１樹脂層２１の対極基板２の一面側となる表面の表面粗さ（Ｒａ）は特に限定されず、前記（６）、（ｂ）における対極基板２の表面の場合と同様とすることができる。また、粗面化の方法、及び粗面化がポリエステル等に比べて接着させ難いポリイミド等の場合に特に有用であることについても、前記（６）、（ｂ）の場合と同様である。
【００５０】
（８）貫通孔
触媒電極４と正極側集電電極４１とを接続するため、第１樹脂層２１等の対極基板２の一面側の構成部材を貫通して設けられる第１貫通孔、並びにインターコネクタ６を配設するため、第１樹脂層２１及び第１絶縁層２２を備える対極基板２等を連通して設けられる第２貫通孔の形成方法は特に限定されず、この貫通孔は、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、導電層５と第１貫通孔の周面、及びインターコネクタ６の外側面と第２貫通孔等の周面が密着する寸法とすることが好ましい。
【００５１】
（９）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。
【００５２】
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。
【００５３】
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、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８は、透光性導電層１１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、対極基板２及び接合部のいずれに設けてもよいが、穿孔が容易な接合部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。
【００５４】
（１０）周縁の封着
色素増感型太陽電池の周縁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、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。
【実施例】
【００５５】
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、負極側集電電極及び正極側集電電極の作製
厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（第１樹脂層２１及び第２樹脂層２３となる。）と、厚さ３５μｍの銅箔（負極側集電電極３１及び正極側集電電極４１となる。）とが積層された２枚の積層フィルムを、一方の積層フィルムの銅箔と他方の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のアクリル系接着剤層（第１接着剤２２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２５となる。）を、厚さ１５μｍのアクリル系接着剤層（第２接着剤層２４となる。）により、他方の積層フィルムの銅箔に接合した。次いで、一方の積層フィルムのポリイミドフィルム（第１樹脂層２１）にレーザーを照射し、直径０．５ｍｍの複数の第１貫通孔を設けた。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、２枚の積層フィルム並びに積層フィルムに接合されたポリイミドフィルム及び接着剤層を貫通する直径１．０ｍｍの複数の第２貫通孔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（対極基板２）、負極側触媒電極３１及び正極側集電電極４１を作製した。
尚、一方の積層フィルムのポリイミドフィルム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。
【００５６】
（２）防食層及びインターコネクタの形成
上記（１）で作製した樹脂基板に形成された貫通孔（第２貫通孔）の周縁に、接着性樹脂（三井デュポンポリケミカル社製、商品名「ハイミラン１７０２」）からなり、内径１．０ｍｍ、外径４．０ｍｍ、高さ０．１ｍｍの円筒形の防食材料を配設し、１００℃に加熱して接合させ、防食層７を形成した。その後、上記（１）における厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルム（第３樹脂層２３２となる。）の側から、上記の貫通孔（第２貫通孔）に銀ペーストを流入、乾燥し、インターコネクタ６を形成した。
【００５７】
（３）導電層及び触媒電極の作製
上記（１）で作製した樹脂基板に形成された第１貫通孔の内部及び第１樹脂層２１の表面のうちのインターコネクタ６及び防食層７が設けられていない部分に、スパッタリング法により第１樹脂層２１の表面における厚さが２００ｎｍのタングステンからなる導電層５を形成した。その後、導電層５の全面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、２３０℃で乾燥させ、触媒電極４を作製した。
【００５８】
（４）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。
【００５９】
（５）色素増感型太陽電池の製造
上記（１）で作製した樹脂基板の周縁に、触媒電極４の外周の寸法に合わせて開口部を設けた厚さ２５μｍの接着性樹脂シート［上記（２）で用いた接着性樹脂を用いてなるシート］を配設し、その後、上記（４）で形成された半導体電極３を有するガラス基板を、樹脂基板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接着性樹脂シートを１００℃に加熱し、透光性導電層１１と樹脂基板とを接合した。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８を注射器により、透光性導電層１１と樹脂基板との接合部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。
【００６０】
（６）性能評価
上記（５）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、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６．０％であった。
【００６１】
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、図３に示す触媒電極４及び導電層５にするには、前記（１）で作製した樹脂基板２に形成された第１貫通孔の内部及び第１樹脂層２１の表面のうちのインターコネクタ６及び防食層７が設けられていない部分に、スパッタリング法により第１樹脂層２１の表面における厚さが２００ｎｍのタングステンからなる金属層５１を形成し、この金属層５１の表面に前記の接着性樹脂からなり、外径２．０ｍｍ、厚さ５０μｍの円形の防食材料を配設し、１００℃に加熱して接合させ、樹脂層５２を形成し、その後、導電層５の全面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、２３０℃で乾燥させる方法等が挙げられる。
【００６２】
また、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】透光性基板側と、対極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の透光性基板側と対極基板側とが積層され、電解液が充填されてなり、導電層が正極側集電電極及び第１樹脂層の各々の表面に形成された金属層からなる色素増感型太陽電池の模式的な断面図である。
【図３】導電層が、正極側集電電極及び第１樹脂層の各々の表面に形成された金属層と、この金属層の上面に形成された樹脂層とからなる色素増感型太陽電池の模式的な断面図である。
【図４】導電層が、第１貫通孔の内部の全体に形成された樹脂層と、この樹脂層の上面に形成された金属層とからなる色素増感型太陽電池の模式的な断面図である。
【図５】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断面の一部を拡大した模式的な断面図である。
【図６】図５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７】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断面の一部を拡大した模式的な断面図である。
【図８】図７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９】インターコネクタとしてハンダボールを用いた色素増感型太陽電池の断面の一部を拡大した模式的な断面図である。
【図１０】図９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】
【００６４】
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；対極基板（樹脂基板）、２１；第１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、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、５；導電層、５１；金属層、５２；樹脂層、６；インターコネクタ、７；防食層、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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