(57)【要約】【課題】  製造が容易であり、且つ耐久性に優れた色素増感型光電変換素子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は、第１基板１（ガラス基板、セラミック基板等）、これに対向して配置された第２基板２、第１基板１又は第２基板２の一面に設けられた、負極側集電電極５１及び正極側集電電極５２（いずれもタングステン等からなる）、負極側集電電極５１の表面に設けられた増感色素３１を有する半導体電極３（チタニア等からなる）、正極側集電電極５２の表面に設けられた触媒電極４（白金等からなる）、並びに半導体電極３の少なくとも一部に含有され、且つ第１基板１と第２基板２との間に充填された電解質６（Ｉ２と、ＬｉＩ等とを組み合わせた電解質などを含有する）を備え、第１基板１及び第２基板２のうちの少なくとも一方が透光性を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板１、該第１基板１に対向して配置された第２基板２、該第１基板１の該第２基板２に対向する一面又は該第２基板２の該第１基板１に対向する一面に設けられた、負極側集電電極５１及び正極側集電電極５２、該負極側集電電極５１の表面に設けられた増感色素３１を有する半導体電極３、該正極側集電電極５２の表面に設けられた触媒電極４、並びに該半導体電極３の少なくとも一部に含有され、且つ該第１基板１と該第２基板２との間に充填された電解質６を備え、該第１基板１及び該第２基板２のうちの少なくとも一方が透光性を有することを特徴とする色素増感型光電変換素子。
【請求項２】
第１基板１、該第１基板１に対向して配置された第２基板２、該第１基板１の該第２基板２に対向する一面又は該第２基板２の該第１基板１に対向する一面に設けられた、負極側集電電極５１及び正極側集電電極５２、該負極側集電電極５１の表面に設けられた増感色素３１を有する半導体電極３、該正極側集電電極５２の表面に設けられた触媒電極４、並びに該半導体電極３の少なくとも一部に含有され、且つ該第１基板１と該第２基板２との間に充填された電解質６を備え、該第１基板１及び該第２基板２のうちの少なくとも一方が透光性を有することを特徴とする色素増感型太陽電池。
【請求項３】
第１基板１と、該第１基板１に対向して配置された第２基板２と、該第１基板１の該第２基板２に対向する一面又は該第２基板２の該第１基板１に対向する一面に設けられた複数の単電池構造とを備え、該第１基板１及び該第２基板２のうちの少なくとも一方が透光性を有する色素増感型太陽電池であって、
複数の該単電池構造は、それぞれ、該第１基板１の該第２基板２に対向する一面又は該第２基板２の該第１基板１に対向する一面に設けられた、負極側集電電極５１及び正極側集電電極５２、該負極側集電電極５１の表面に設けられた増感色素３１を有する半導体電極３、該正極側集電電極５２の表面に設けられた触媒電極４、並びに該半導体電極３の少なくとも一部に含有され、且つ該第１基板１と該第２基板２との間に充填された電解質６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】
上記第１基板１又は上記第２基板２と上記単電池構造とを有する複数の単電池のうちの２個以上が直列及び／又は並列に接続されている請求項３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光電変換素子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、一方の基板に半導体電極と触媒電極とが配設され、製造が容易であり、且つ耐久性に優れる色素増感型光電変換素子及び色素増感型太陽電池に関する。更に、複数の単電池を備え、特に、これらの単電池の各々を直列又は並列に接続することで、電圧と容量とを容易に調整することができ、多くの用途において用い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】
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光センサ（可視光量センサ）等の色素増感型光電変換素子のうち、特に、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。これらの太陽電池では光電変換の効率も２０％に近く優れている。しかし、シリコン系太陽電池は素材製造にかかるエネルギーコストが高く、環境負荷などの面でも課題が多く、価格及び材料供給等における制限もある。一方、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、非特許文献１及び特許文献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対極との間に電解質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光電変換効率は低いものの、材料、製法等の面で大幅なコストダウンが可能である。
【０００３】
【非特許文献１】Ｎａｔｕｒｅ誌（第３５３巻、ｐｐ．７３７−７４０、１９９１年）
【特許文献１】特開平１−２２０３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように色素増感型光電変換素子は結晶シリコン系光電変換素子より安価に製造することができるとされている。しかし、将来の市場においては更なる低コスト化が必要であると思われる。また、太陽電池では、個々の電池の起電力が十分ではないため、実用時には複数の電池を直列に接続しなければならないが、一方の基板に半導体電極を配設し、他方の基板に触媒電極を配設した従来の構造では、個々の電池を直列に接続するためには複雑な工程が必要となり、色素増感型であることによる利点の一つが失われてしまうことになる。
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、製造が容易であって低コストであり、且つ耐久性に優れる色素増感型光電変換素子及び色素増感型太陽電池を提供することを目的とする。特に、複数の単電池を備え、これらの単電池の各々を直列又は並列に接続することで、電圧と容量とを容易に調整することができ、多くの用途において用い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】
【０００５】
本発明は以下のとおりである。
１．第１基板１、該第１基板１に対向して配置された第２基板２、該第１基板１の該第２基板２に対向する一面又は該第２基板２の該第１基板１に対向する一面に設けられた、負極側集電電極５１及び正極側集電電極５２、該負極側集電電極５１の表面に設けられた増感色素３１を有する半導体電極３、該正極側集電電極５２の表面に設けられた触媒電極４、並びに該半導体電極３の少なくとも一部に含有され、且つ該第１基板１と該第２基板２との間に充填された電解質６を備え、該第１基板１及び該第２基板２のうちの少なくとも一方が透光性を有することを特徴とする色素増感型光電変換素子。
２．第１基板１、該第１基板１に対向して配置された第２基板２、該第１基板１の該第２基板２に対向する一面又は該第２基板２の該第１基板１に対向する一面に設けられた、負極側集電電極５１及び正極側集電電極５２、該負極側集電電極５１の表面に設けられた増感色素３１を有する半導体電極３、該正極側集電電極５２の表面に設けられた触媒電極４、並びに該半導体電極３の少なくとも一部に含有され、且つ該第１基板１と該第２基板２との間に充填された電解質６を備え、該第１基板１及び該第２基板２のうちの少なくとも一方が透光性を有することを特徴とする色素増感型太陽電池。
３．第１基板１と、該第１基板１に対向して配置された第２基板２と、該第１基板１の該第２基板２に対向する一面又は該第２基板２の該第１基板１に対向する一面に設けられた複数の単電池構造とを備え、該第１基板１及び該第２基板２のうちの少なくとも一方が透光性を有する色素増感型太陽電池であって、
複数の該単電池構造は、それぞれ、該第１基板１の該第２基板２に対向する一面又は該第２基板２の該第１基板１に対向する一面に設けられた、負極側集電電極５１及び正極側集電電極５２、該負極側集電電極５１の表面に設けられた増感色素３１を有する半導体電極３、該正極側集電電極５２の表面に設けられた触媒電極４、並びに該半導体電極３の少なくとも一部に含有され、且つ該第１基板１と該第２基板２との間に充填された電解質６を備えることを特徴とする色素増感型太陽電池。
４．上記第１基板１又は上記第２基板２と上記単電池構造とを有する複数の単電池のうちの２個以上が直列及び／又は並列に接続されている上記３．に記載の色素増感型太陽電池。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の色素増感型光電変換素子は、製造が容易であり、コストを低減することができ、且つ耐久性に優れる。
本発明の色素増感型太陽電池も、製造が容易であり、コストを低減することができ、且つ耐久性に優れる。
本発明の他の色素増感型太陽電池では、一方の基板の一面に複数の単電池構造を設けることで、多くの目的、用途に対応することができる。
本発明の色素増感型太陽電池及び本発明の他の色素増感型太陽電池では、透光性導電層が付設された高価な透光性基板を用いる必要がなく、これによってコストをより低減させることができる。
また、基板を大型化した場合、２枚の基板の間隔を一定にするのは容易ではない。更に、樹脂基板では、電池を撓ませると、部分的に基板間隔が大きいところと小さいところとができてしまう。このように基板間隔が一定にならないときは、従来のように一方の基板に半導体電極が設けられ、他方の基板に触媒電極が設けられた構造では、安定した発電性能が得られないが、本発明の色素増感型太陽電池及び本発明の他の色素増感型太陽電池では、基板間隔が一定にならない場合であっても、安定した電池性能を得ることができる。
また、本発明の他の色素増感型太陽電池において、第１基板１又は第２基板２と単電池構造とを有する複数の単電池のうちの２個以上が直列及び／又は並列に接続されている場合は、容易に所定の電力及び容量を有する電池とすることができる。
従来の構造の電池では、電池を直列に接続するためには各々の基板間を導通する必要があり、構造が複雑になる。一方、本発明の他の色素増感型太陽電池では、目的，用途に応じた電圧、電流を有する電池の設計が容易である。例えば、櫛歯状の電極を連続して形成し、これらの櫛歯電極を直列接続することで、高電圧の電池とすることができる。更に、折り畳み方向に長い櫛歯電極とすることで、大きな電流を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図１〜７を参照して特に本発明の色素増感型太陽電池及び本発明の他の色素増感型太陽電池について詳細に説明する。尚、第１基板１、第２基板２、増感色素３１、半導体電極３、触媒電極４及び電解質６については、光センサ等の色素増感型光電変換素子の場合も以下の記載をそのまま適用することができる。
上記「第１基板１」及び上記「第２基板２」のうちの少なくとも一方は透光性を有している。即ち、第１基板１及び第２基板２がともに透光性を有していてもよく、第１基板１及び第２基板２のいずれか一方が透光性を有していてもよい。透光性を有していない第１基板１及び第２基板２はセラミックにより形成することができる。セラミック基板の形成に用いられるセラミックは特に限定されず、酸化物系セラミック、窒化物系セラミック及び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。酸化物系セラミックとしては、アルミナ、ムライト、ジルコニア等が挙げられる。また、窒化物系セラミックとしては、窒化ケイ素、サイアロン、窒化チタン、窒化アルミニウム等が挙げられる。更に、炭化物系セラミックとしては、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化アルミニウム等が挙げられる。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。
【０００８】
第１基板１及び第２基板２がセラミックからなる場合、その厚さは特に限定されないが、１００μｍ〜５ｍｍとすることができ、３００μｍ〜４ｍｍ、特に５００μｍ〜２ｍｍ、更に７００μｍ〜１．５ｍｍとすることができる。セラミック基板の厚さが１００μｍ〜５ｍｍ、特に５００μｍ以上であれば、この強度の大きい基板が支持基板となり、耐久性の高い色素増感型太陽電池とすることができる。
【０００９】
透光性を有する第１基板１及び第２基板２は、ガラス及び樹脂シート等を用いて形成することができる。第１基板１及び第２基板２が樹脂シートからなるとき、この樹脂シートの形成に用いる樹脂としては、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の各種の熱可塑性樹脂が挙げられる。第１基板１及び第２基板２が透光性を有する基板である場合、その厚さは材質によっても異なり、特に限定されないが、透光性の指標である下記の透過率が６０〜９９％、特に８５〜９９％となる厚さであることが好ましい。
透光性とは、波長４００〜９００ｎｍの可視光の透過率が１０％以上であることを意味する。この透過率は６０％以上、特に８５％以上であることが好ましい。以下、透光性の意味及び好ましい透過率はすべて同様である。
透過率（％）＝（透過した光量／入射した光量）×１００
【００１０】
第１基板１の第２基板２に対向する一面又は第２基板２の第１基板１に対向する一面には上記「負極側集電電極５１」が設けられる。この負極側集電電極５１により半導体電極３からの集電効率を向上させることができる。この第１負極側集電電極５１の材質は特に限定されず、金属、前記の触媒電極に用いたのと同様の導電性酸化物及び前記の触媒電極に用いたのと同様の導電性高分子のうちの少なくとも１種により形成することができる。第１基板１及び第２基板２が耐熱性のあるセラミック基板及びガラス基板であるときは、導電性の高い金属を用いることができる。この金属は特に限定されず、タングステン、タンタル、チタン、ニオブ、モリブデン及びニッケル等が挙げられる。これらの金属のうちでは耐腐食性が高いタングステン、タンタル、チタンが好ましく、これらの金属を用いれば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５１が設けられる基板が樹脂基板であるときは、高温での焼成、スパッタ等はできないため、導電性酸化物及び導電性高分子が用いられ、より低温での焼成、スパッタ等により負極側集電電極５１を設けることができる。
【００１１】
この負極側集電電極５１の平面形状は特に限定されず、平面状の電極及び線状の電極からなり且つ特定の電極パターンにより形成されている電極等とすることができる。負極側集電電極５１が線状の電極からなり且つ特定の電極パターンにより形成されている場合は、例えば、格子状、櫛歯状、放射状等の平面形状の電極とすることができる。この線状の電極からなり且つ特定の電極パターンにより形成されている負極側集電電極５１の場合、線状の電極の幅及び厚さは特に限定されず、その電気抵抗及びコスト等を勘案し設定することが好ましい。
【００１２】
半導体電極３は、その多くの部分が負極側集電電極５１に積層されて設けられていることが好ましい。更に、半導体電極３は、その全体が負極側集電電極５１に積層されて設けられていることがより好ましい。これにより集電効率を高めることができる。また、負極側集電電極５１の面積は、半導体電極３の全面積に対して５０％以上、特に８０％以上、更に９０％以上（略同面積でもよい。）であり、且つ半導体電極３の多くの部分、好ましくは全体が負極側集電電極５１に積層されて設けられていることが特に好ましい。これによって集電効率をより高めることができる。
【００１３】
負極側集電電極５１を設ける方法は特に限定されないが、例えば、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などにより、タングステン、タンタル、チタン等の金属を堆積させ、その後、フォトリソグラフィー等によりパターニングする方法が挙げられる。また、各々の金属成分を含有するメタライズインクを用いてスクリーン印刷法等によりパターニングし、その後、焼成する方法などにより形成することもできる。
【００１４】
第１基板１の第２基板２に対向する一面又は第２基板２の第１基板１に対向する一面のうちの負極側集電電極５１が設けられた基板の一面に上記「正極側集電電極５２」が設けられる。この正極側集電電極５２により触媒電極４からの集電効率を向上させることができる。この正極側集電電極５２は、負極側集電電極５１と同様の金属、導電性酸化物及び導電性高分子等により形成することができる。
【００１５】
この正極側集電電極５２は、触媒電極４を白金等の導電性に優れる貴金属により形成し、特に２０ｎｍ以上、更に１μｍ以上（通常、１０μｍ以下）と厚くした場合は、導電性の観点からは設ける必要はないが、コストの面では設けることが好ましい。即ち、白金等は高価であるため、触媒電極４をできるだけ薄層とすることが好ましいが、薄層であると抵抗が高くなる。そこで、正極側集電電極５２を設けることにより、集電効率を向上させるとともに、コストを低減することもできる。また、触媒電極４を前記の導電性酸化物に触媒活性を有する物質を配合した組成物等により形成したときは、触媒電極４の抵抗はより高くなるため、正極側集電電極５２を設けることで、集電効率を高めることができる。
【００１６】
この正極側集電電極５２の平面形状は特に限定されず、平面状の電極及び線状の電極からなり且つ特定の電極パターンにより形成されている電極等とすることができる。正極側集電電極５２が線状の電極からなり且つ特定の電極パターンにより形成されている場合は、例えば、格子状、櫛歯状、放射状等の平面形状の電極とすることができる。この線状の電極からなり且つ特定の電極パターンにより形成されている正極側集電電極５２の場合、線状の電極の幅及び厚さは特に限定されず、その電気抵抗及びコスト等を勘案し設定することが好ましい。
【００１７】
触媒電極４は、その多くの部分が正極側集電電極５２に積層されて設けられていることが好ましい。更に、触媒電極４は、その全体が正極側集電電極５２に積層されて設けられていることがより好ましい。これにより集電効率を高めることができる。また、正極側集電電極５２の面積は、触媒電極４の全面積に対して０．１％以上、特に５％以上、更に１０％以上とすることができる。更に、この全面積は９０％以上（略同面積でもよい。）とすることもできる。また、正極側集電電極５２の面積は、触媒電極４の全面積に対して５％以上、特に１０％以上であり、且つ触媒電極４の多くの部分、好ましくは全体が正極側
集電電極５２に積層されて設けられていることが特に好ましい。これによって集電効率をより高めることができる。
【００１８】
正極側集電電極５２を設ける方法は特に限定されないが、例えば、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などにより、タングステン、タンタル、チタン等の金属を堆積させ、その後、フォトリソグラフィー等によりパターニングする方法が挙げられる。また、各々の金属成分を含有するメタライズインクを用いてスクリーン印刷法等によりパターニングし、その後、焼成する方法などにより形成することができる。
尚、前記の負極側集電電極５１と正極側集電電極５２との間隔は特に限定されないが、両電極間の最小距離は１００μｍ以下、特に５０μｍ以下（通常、２０μｍ以上）であることが好ましい。両電極間の最小距離が１００μｍ以下であれば、変換効率を十分に高くすることができる。
【００１９】
上記「半導体電極３」は、負極側集電電極５１の表面に設けられる（図１〜４参照）。この半導体電極３は、負極側集電電極５１の表面、及び第１基板１又は第２基板２の一面のうちの負極側集電電極５１の周縁に設けられていてもよい。半導体電極３の半導体電極基体は、金属酸化物、金属硫化物等により形成することができる。金属酸化物としては、チタニア、酸化スズ、酸化亜鉛、五酸化二ニオブ等の酸化ニオブ、酸化タンタル及びジルコニア等が挙げられる。また、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム及びチタン酸バリウム等の複酸化物を用いることもできる。更に、金属硫化物としては、硫化亜鉛、硫化鉛及び硫化ビスマス等が挙げられる。
【００２０】
半導体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、負極側集電電極５１の表面、又は負極側集電電極５１の表面及び第１基板１若しくは第２基板２の表面（以下、「負極側集電電極５１等の表面」という。）に塗布して未焼成半導体電極基体を形成し、その後、焼成することにより作製することができる。ペーストの塗布方法も特に限定されず、スクリーン印刷法、ドクターブレード法、スキージ法、スピンコート法等が挙げられる。このようにして作製された半導体電極基体は微粒子が集合してなる集合体の形態で形成される。
【００２１】
半導体電極基体は、負極側集電電極５１等の表面に、金属酸化物、金属硫化物等の微粒子及び少量の有機高分子等が分散されたコロイド溶液を塗布して未焼成半導体電極基体を形成し、その後、乾燥し、次いで、加熱して有機高分子を分解させて除去する等の工程により作製することもできる。このコロイド溶液も、スクリーン印刷法、ドクターブレード法、スキージ法、スピンコート法等の各種の方法により塗布することができる。この方法により作製した半導体電極基体も微粒子が集合してなる集合体の形態で形成される。
【００２２】
半導体電極３の厚さ（この厚さは、半導体電極３の表面に接し、且つ負極側集電電極５１の表面と平行な直線のうち負極側集電電極５１の表面から最も離れている直線と負極側集電電極５１の表面との間に引かれた垂線の長さであるとする。）は特に限定されないが、０．１〜１００μｍとすることができ、１〜５０μｍ、特に２〜４０μｍ、更に５〜３０μｍとすることが好ましい。この半導体電極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。また、半導体電極３は、その強度並びに負極側集電電極５１又は第１基板１若しくは第２基板２との密着性を向上させるため熱処理することが好ましい。熱処理の温度及び時間は特に限定されないが、熱処理温度は４０〜７００℃、特に１００〜５００℃、熱処理時間は１０分〜１０時間、特に２０分〜５時間とすることが好ましい。尚、半導体電極３が設けられる側の基板として樹脂シートを用いるときは、樹脂が熱劣化しないように適温で熱処理することが好ましい。
【００２３】
半導体電極３が有する上記「増感色素３１」としては、光電変換の作用を向上させる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、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。更に、光電変換がなされる波長域を拡大し、光電変換効率を向上させるため、増感作用が発現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。この場合、照射される光の波長域と強度分布とによって併用する増感色素の種類及びそれらの量比を設定することが好ましい。また、増感色素は半導体電極に結合するための官能基を有することが好ましい。この官能基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、シアノ基等が挙げられる。
【００２４】
半導体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半導体電極基体を浸漬し、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、半導体電極基体に塗布し、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。この塗布方法としては、ワイヤーバー法、スライドホッパー法、エクストルージョン法、カーテンコート法、スピンコート法、スプレーコート法等が挙げられる。更に、この溶液は、オフセット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷等の印刷法により塗布することもできる。
【００２５】
増感色素の付着量は半導体電極１ｇに対して０．０１〜１ミリモル、特に０．５〜１ミリモルであることが好ましい。付着量が０．０１〜１ミリモルであれば、半導体電極における光電変換が効率よくなされる。また、半導体電極に付着しなかった増感色素が電極周辺に遊離していると、変換効率が低下することがある。そのため、増感色素を付着させる処理の後、半導体電極を洗浄して余剰の増感色素を除去することが好ましい。この除去は、洗浄槽を用いてアセトニトリル等の極性溶媒及びアルコール系溶媒などの有機溶媒で洗浄することにより行うことができる。また、電極基体に多くの増感色素を付着させるためには、半導体電極を加熱して、浸漬、塗布等の処理を行うことが好ましい。この場合、半導体電極の表面に水が吸着するのを避けるため、加熱後、常温に降温させることなく４０〜８０℃で速やかに処理することが好ましい。
【００２６】
上記「触媒電極４」は、正極側集電電極５２の表面に設けられる（図１〜４参照）。この触媒電極４は、正極側集電電極５２の表面、及び第１基板１又は第２基板２の一面のうちの正極側集電電極５２の周縁に設けられていてもよい。触媒電極４は、触媒活性を有する物質、又は触媒活性を有する物質を含有する、金属、導電性酸化物及び導電性高分子のうちの少なくとも１種により形成することができる。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（但し、銀及び金は電解質等に対する耐腐食性が低いため好ましくない。以下、電解質等が接触し得る部分には同様に銀及び金は好ましくない。）、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、触媒活性がより高く、且つ電解質に対する耐腐食性も高い白金を用いることが特に好ましい。
【００２７】
触媒活性を有さない、金属、導電性酸化物及び導電性高分子等を用いる場合、触媒電極に混合されて用いられる金属としては、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、タングステン等が挙げられる。また、導電性酸化物としては、酸化スズ、フッ素ドープ酸化スズ、酸化インジウム、スズドープ酸化インジウム及び酸化亜鉛等が挙げられる。更に、導電性高分子としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等が挙げられる。また、この導電性高分子としては、導電性を有さない樹脂に各種の導電性物質を配合して調製したものを用いることもできる。この導電性を有さない樹脂は特に限定されず、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよい。熱可塑性樹脂としては、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリアミド、ポリオレフィン及びポリ塩化ビニル等が挙げられる。更に、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリエステル樹脂及びフェノール樹脂等が挙げられる。また、導電性物質も特に限定されず、カーボンブラック、アルミニウム、ニッケル、クロム及びタングステン等の金属、ポリアニリン、ポリピロール及びポリアセチレン等の導電性ポリマーなどが挙げられる。導電性物質としては、導電性と触媒活性とを併せて有する貴金属及びカーボンブラックが特に好ましい。導電性物質は１種のみを用いてもよく、２種以上を用いてもよい。
触媒活性を有さない、金属、導電性酸化物及び導電性高分子等を用いる場合、上記の触媒活性を有する物質の含有量は、金属、導電性酸化物、導電性高分子等を１００質量部（以下、「部」という。）とした場合に、１〜９９部、特に５０〜９９部であることが好ましい。
【００２８】
このように、触媒電極４は、触媒活性及び導電性を有する物質により形成することができる。また、触媒活性を有する物質を含有する、金属、導電性酸化物及び導電性高分子のうちの少なくとも１種により形成することもできる。更に、触媒電極４は、１種の材料のみからなる層でもよく、２種以上の材料からなる混合層でもよい。また、触媒電極４は、単層でもよく、金属層、導電性酸化物層、導電性高分子層、並びに金属、導電性酸化物及び導電性高分子のうちの２種以上からなる混合層のうちの２層以上からなる多層の触媒電極でもよい。この触媒電極の厚さは特に限定されないが、単層及び多層のいずれの場合も、３ｎｍ〜１０μｍ、特に３ｎｍ〜２μｍとすることができる。触媒電極の厚さが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。
【００２９】
触媒活性を有する物質からなる触媒電極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、金属等の触媒活性を有する物質を正極側集電電極５２の表面、又は正極側集電電極５２の表面及び第１基板１若しくは第２基板２の表面（以下、「正極側集電電極５２等の表面」という。）に堆積させて形成することができる。更に、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、正極側集電電極５２等の表面に塗布して形成することができる。また、触媒活性を有する物質を含有する金属、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形成することができる。この塗布方法としては、スクリーン印刷法、ドクターブレード法、スキージ法、スピンコート法等の各種の方法が挙げられる。
【００３０】
更に、触媒活性を有する物質を含有する導電性高分子からなる触媒電極４は、導電性高分子と、粉末状又は繊維状等の触媒活性を有する物質とを、バンバリーミキサ、インターナルミキサー、オープンロール等の装置により混練して調製した樹脂組成物をフィルムに成形し、このフィルムを正極側集電電極５２等に接合して形成することもできる。また、樹脂組成物を溶媒に溶解又は分散させて調製した溶液又は分散液を正極側集電電極５２等の表面に塗布し、乾燥して、溶媒を除去し、必要に応じて加熱して形成することもできる。尚、触媒電極４が混合層であるときは、含有される材料の種類に応じて、上記の各種の方法等のうちの適宜の方法により形成することができる。
尚、前記の半導体電極３と触媒電極４との間隔は特に限定されないが、両電極間の最小距離は１００μｍ以下、特に５０μｍ以下（通常、２０μｍ以上）であることが好ましい。両電極間の最小距離が１００μｍ以下であれば、変換効率を十分に高くすることができる。
【００３１】
上記「電解質６」は、半導体電極３の少なくとも一部に含有され、且つ第１基板１と第２基板２との間に充填される。電解質６は、通常、半導体電極３の全体に含有され、また、第１基板１と第２基板２との間の全体に充填される。更に、電解質６は触媒電極４の少なくとも一部に含有されていてもよい。
電解質６の充填量は、第１基板１又は第２基板２と、半導体電極３及び触媒電極４との間の空間の容積によるが、この空間の容積は、第１基板１又は第２基板２と、半導体電極３及び触媒電極４との距離により決定される。この距離は特に限定されないが、２００μｍ以下、特に１００μｍ以下、更に５０μｍ以下（通常、１μｍ以上）とすることができる。この距離が所定値以下であれば、変換効率を十分に高くすることができる。
【００３２】
電解質としては、（１）Ｉ２とヨウ化物、（２）Ｂｒ２と臭化物、（３）フェロシアン酸塩−フェリシアン酸塩、フェロセン−フェリシニウムイオン等の金属錯体、（４）ポリ硫化ナトリウム、アルキルチオール−アルキルジスルフィド等のイオウ化合物、（５）ビオロゲン色素、（６）ヒドロキノン−キノン、などを含有する電解質が挙げられる。（１）におけるヨウ化物としては、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩ、ＣｓＩ、ＣａＩ２等の金属ヨウ化物、及びテトラアルキルアンモニウムヨーダイド、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などが挙げられる。また、（２）における臭化物としては、ＬｉＢｒ、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＣｓＢｒ、ＣａＢｒ２等の金属臭化物、及びテトラアルキルアンモニウムブロマイド、ピリジニウムブロマイド等の４級アンモニウム化合物の臭素塩などが挙げられる。これらの電解質のうちでは、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。これらの電解質は１種のみを用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
【００３３】
電解質６は、各種の添加剤等とともに溶媒に配合し、電解質溶液として用いることができる。この溶媒は、粘度が低く、イオン易動度が高く、十分なイオン伝導性を有するものであることが好ましい。このような溶媒としては、（１）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、（２）３−メチル−２−オキサゾリジノン等の複素環化合物、（３）ジオキサン、ジエチルエーテル等のエーテル類、（４）エチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールジアルキルエーテル、ポリエチレングリコールジアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールジアルキルエーテル等の鎖状エーテル類、（５）メタノール、エタノール、エチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールモノアルキルエーテル等のモノアルコール類、（６）エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類、（７）アセトニトリル、グルタロジニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル類、（８）ジメチルスルフォキシド、スルフォラン等の非プロトン極性物質などが挙げられる。これらの溶媒は１種のみを用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
【００３４】
電解質溶液を用いる場合、この溶液は、第１基板１と第２基板２との間を、半導体電極３及び触媒電極４等の周囲において樹脂又はガラスにより封着して接合層７を形成し、内部の空間に電解質溶液を注入し、含有させ、充填させることができる。この空間への電解質溶液の注入は、第１基板１の側からでも、第２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。また、注入口は接合層７に設けることもできる。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、電解質溶液をより容易に注入することができる。
【００３５】
半導体電極３及び触媒電極４の周囲の封着に用いられる樹脂としては、ポリアミド樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、マレイン酸変性ポリエチレン等の変性ポリオレフィン樹脂及びエチレン−エチルアクリレート共重合樹脂等の接着性を有するポリオレフィン樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。また、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂及び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。
【００３６】
色素増感型太陽電池は、（１）第１基板１又は第２基板２の一面に設けられた、負極側集電電極５１の表面に設けられた半導体電極３と、正極側集電電極５２の表面に設けられた触媒電極４とが一対の電極として配設された形態（図５参照、この図５では各々の電極は第１基板１の一面側に設けられている。）とすることができる。また、（２）第１基板１又は第２基板２一面に複数の上記「単電池構造」が設けられた形態（２個の単電池構造が設けられた図６、７参照、尚、これらの図において破線は接合層を表す。また、これら図６、７では単電池構造は第１基板１の一面に設けられている。）とすることもできる。この形態の場合、各々の単電池構造が、それぞれ半導体電極３、触媒電極４及び電解質６を備えることにより、第１基板１又は第２基板２と、この１枚の基板の一面に設けられた単電池構造とを有する複数の単電池を形成することができる。これら（１）及び（２）の色素増感型太陽電池では、半導体電極３及び触媒電極４を印刷法により形成する場合、これらの電極となる塗膜を１度の印刷により形成することができる。更に、負極側集電電極５１及び正極側集電電極５２をスパッタにより配設する場合も、１度のスパッタでこれらの集電電極を同時に形成することができる。また、第１基板１と第２基板２との間を、半導体電極３及び触媒電極４等の周囲において樹脂又はガラスにより封着して接合層７を形成するときも、各々の単電池構造の接合層７を同時に形成することができる。このように、これらの色素増感型太陽電池では、工程を低減することができ、製造が容易である。
【００３７】
第１基板１又は第２基板２と、この１枚の基板の一面に設けられた複数の単電池構造とを備える本発明の他の色素増感型太陽電池では、第１基板１又は第２基板２と単電池構造とを有する複数の単電池のうちの２個以上の単電池を直列及び／又は並列に接続することが容易であり、これにより所定の電圧及び容量を有する色素増感型太陽電池とすることができる。直列及び／又は並列に接続する単電池は２個以上であればよいが、すべての単電池を直列又は並列に接続することが好ましい。これら接続される電池は、（１）すべての電池が直列又は並列に接続される、（２）直列に接続された複数の電池の各々を並列に接続する、（３）並列に接続された複数の電池の各々を直列に接続する、等の接続形態とすることができる。本発明の他の色素増感型太陽電池では、各々の単電池を直列及び／又は並列に接続して用いることが極めて容易であり、電圧及び容量の調整もし易く、且つ低コスト化の面でも有利である。
【００３８】
負極側集電電極５１及び半導体電極３と正極側集電電極５２及び触媒電極４とは離間して設けられ、負極側と正極側とが電気的に絶縁されるが、この電気的な絶縁をより確実にするため、負極側集電電極５１及び半導体電極３と正極側集電電極５２及び触媒電極４との間に多孔質絶縁層８を介装させることができる（図４参照）。この多孔質絶縁層８の材質は特に限定されず、セラミック、樹脂及びガラス等が挙げられ、セラミックが好ましい。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及び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。酸化物系セラミックとしては、アルミナ、ムライト、ジルコニア等が挙げられる。また、窒化物系セラミックとしては、窒化ケイ素、サイアロン、窒化チタン、窒化アルミニウム等が挙げられる。更に、炭化物系セラミックとしては、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化アルミニウム等が挙げられる。セラミックとしては、アルミナ、窒化ケイ素及びジルコニア等が好ましく、アルミナが特に好ましい。
【００３９】
多孔質絶縁層８の空孔率は特に限定されないが、２〜４０％、特に１０〜３０％、更に１５〜２５％であることが好ましい。この空孔率が１０〜３０％であれば、電解質６が容易に充填され、移動することができ、光電変換の作用が損なわれることがない。また、多孔質絶縁層８の厚さも特に限定されないが、０．５〜２０μｍ、特に１〜１０μｍ、更に２〜５μｍとすることができる。この多孔質絶縁層８の厚さが０．５〜２０μｍであれば、負極側と正極側とを電気的に十分に絶縁することができる。
【００４０】
多孔質絶縁層８は、各々のセラミック成分等を含有するペーストを用いて、スクリーン印刷法等により、第１基板１又は第２基板２及び触媒電極４の表面に塗膜を形成し、その後、所定温度で焼成する等の方法により形成することができる。更に、マグネトロンスパッタ法、電子ビーム蒸着法等の物理的蒸着法などにより、アルミナ、窒化ケイ素、ジルコニア等のセラミックを第１基板１又は第２基板２及び触媒電極４の表面に堆積させて設けることもできる。尚、この場合、多孔質絶縁層８が形成される側の基板としては耐熱性を有するセラミック基板又はガラス基板を用いる必要がある。
【００４１】
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ないが、第１基板１又は第２基板２の一面に負極側集電電極５１及び正極側集電電極５２を設け、その後、負極側集電電極５１の表面に半導体電極３、正極側集電電極５２の表面に触媒電極４を設け、次いで、半導体電極３及び触媒電極４等を取り囲む未硬化接合層を形成し、その後、この未硬化接合層の上面に両電極が設けられていない基板を載置し、次いで、未硬化接合層を硬化させて接合層７を形成し、その後、第１基板１、接合層７及び第２基板２により形成された空間に電解質６を充填する方法が挙げられる。
【実施例】
【００４２】
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１の色素増感型太陽電池１０１を作製した。
縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さが１ｍｍのガラス基板１の一面に、ＤＣスパッタリングによりタングステンを３００ｎｍの厚さに堆積させ、フォトリソグラフィーにより幅５０μｍ、間隔５０μｍの櫛歯状の負極側集電電極５１、及びこの負極側集電電極５１に対応する同じ幅、間隔及び形状の正極側集電電極５２を形成した（図６参照）。その後、ＤＣスパッタリングにより白金を２００ｎｍの厚さに堆積させ、フォトリソグラフィーにより、正極側集電電極５２の表面に触媒電極４を形成した。
【００４３】
次いで、負極側集電電極５１の表面に、粒径が１０〜２０ｎｍのチタニア粒子を含有するスラリー（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製、商品名「Ｔｉ−Ｎｏｎｏｘｉｄｅ  Ｄ／ＳＰ」）をスクリーン印刷法により塗布し、１２０℃で１時間乾燥し、その後、５００℃で焼き付けてチタニア電極層（電極基体）を形成した。次いで、ルテニウム錯体（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製、商品名「５３５ｂｉｓ−ＴＢＡ」）のエタノール溶液に１０時間浸漬して、チタニア焼結粒子に４００〜６００ｎｍの波長域の光を吸収する増感色素であるルテニウム錯体を付着させて半導体電極３を形成した。
【００４４】
その後、基板１の一面の周縁に、熱硬化性樹脂からなる接着剤を用いて、幅１．５ｍｍ、厚さ５０μｍの未硬化接合層をスクリーン印刷により形成し、次いで、未硬化接合層の上面に縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さが１ｍｍのガラス基板２を載置し、その後、基板２の側を下にして１００℃に調温された乾燥機中で６０分加熱して、基板１と基板２とを接合する幅１．５ｍｍ、厚さ５０μｍの接合層７を形成した。次いで、ガラス基板２の所定の位置に設けられた電解質溶液の注入口からヨウ素電解液（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製、商品名「Ｉｏｄｏｌｙｔｅ  ＰＮ−５０」）を注入した。ヨウ素電解液注入後、注入口は上記の接着剤を用いて封止した。
【００４５】
上記のようにして作製した色素増感型太陽電池１０１に、ＡＭ１．５にスペクトル調整したソーラーシミュレータによって、照射強度１００ｍＷ／ｃｍ２の擬似太陽光を照射したところ、変換効率５．１％の特性を有していた。
【００４６】
実施例２
以下のようにして図２の色素増感型太陽電池１０２を作製した。
縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さが１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる基板１の一面に、ＲＦスパッタリングによりフッ素ドープ酸化スズを２００μｍの厚さに堆積させ、フォトリソグラフィーにより幅５０μｍ、間隔５０μｍの櫛歯状の負極側集電電極５１、及びこの負極側集電電極５１に対応する同じ幅、間隔及び形状の正極側集電電極５２を形成した（図６参照）。その後、ＤＣスパッタリングにより白金を２００ｎｍの厚さに堆積させ、フォトリソグラフィーにより、正極側集電電極５２の表面に触媒電極４を形成した。
【００４７】
次いで、負極側集電電極５１の表面に、粒径が１０〜２０ｎｍのチタニア粒子を含有する低温成膜用スラリーをスプレー塗布し、その後、１２０℃で焼き付けてチタニア電極層（電極基体）を形成した。次いで、ルテニウム錯体（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製、商品名「５３５ｂｉｓ−ＴＢＡ」）のエタノール溶液に１０時間浸漬して、チタニア焼結粒子に４００〜６００ｎｍの波長域の光を吸収する増感色素であるルテニウム錯体を付着させて半導体電極３を形成した。
【００４８】
その後、基板１の一面の周縁に、熱硬化性樹脂からなる接着剤を用いて、幅１．５ｍｍ、厚さ５０μｍの未硬化接合層をスクリーン印刷により形成し、次いで、未硬化接合層の上面に縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さが１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる基板２を載置し、その後、基板２の側を下にして１００℃に調温されたホットプレートに載せ、５分加熱して基板１と基板２とを接合する幅１．５ｍｍ、厚さ５０μｍの接合層７を形成した。次いで、接合層７の所定の位置に設けられた電解質溶液の注入口からヨウ素電解液（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製、商品名「Ｉｏｄｏｌｙｔｅ  ＰＮ−５０」）を注入した。ヨウ素電解液注入後、注入口は上記の接着剤を用いて封止した。
【００４９】
上記のようにして作製した色素増感型太陽電池１０２に、ＡＭ１．５にスペクトル調整したソーラーシミュレータによって、照射強度１００ｍＷ／ｃｍ２の擬似太陽光を照射したところ、変換効率２．２％の特性を有していた。
【００５０】
実施例３
以下のようにして図３の色素増感型太陽電池１０３を作製した。
純度９９．９質量％のアルミナ粉末１００部に、焼結助剤として５部のマグネシア、カルシア及びシリカの混合粉末及び２部のバインダ並びに溶媒を配合してスラリーを調製し、このスラリーを用いてドクターブレード法により縦１２０ｍｍ、横１２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍのアルミナグリーンシートを作製した。その後、タングステンを含有するペーストを用いてスクリーン印刷により幅６０μｍ、厚さ６μｍ、間隔６０μｍの櫛歯状の負極側集電電極５１となる塗膜、及びこの負極側集電電極５１となる塗膜に対応する同じ幅、間隔及び形状の正極側集電電極５２となる塗膜を形成した。その後、１５００℃で焼成し、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミナ基板１並びに幅５０μｍ、厚さ５μｍ、間隔５０μｍの櫛歯状の負極側集電電極５１及びこの負極側集電電極５１に対応する同じ幅、間隔及び形状の正極側集電電極５２を形成した（図６参照）。次いで、ＤＣスパッタリングにより白金を２００ｎｍの厚さに堆積させ、フォトリソグラフィーにより、正極側集電電極５２の表面に触媒電極４を形成した。
【００５１】
次いで、負極側集電電極５１の表面に、粒径が１０〜２０ｎｍのチタニア粒子を含有するスラリー（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製、商品名「Ｔｉ−Ｎｏｎｏｘｉｄｅ  Ｄ／ＳＰ」）をスクリーン印刷法により塗布し、１２０℃で１時間乾燥し、その後、５００℃で焼き付けてチタニア電極層（電極基体）を形成した。次いで、ルテニウム錯体（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製、商品名「５３５ｂｉｓ−ＴＢＡ」）のエタノール溶液に１０時間浸漬して、チタニア焼結粒子に４００〜６００ｎｍの波長域の光を吸収する増感色素であるルテニウム錯体を付着させて半導体電極３を形成した。
【００５２】
その後、基板１の一面の周縁に、熱硬化性樹脂からなる接着剤を用いて、幅１．５ｍｍ、厚さ５０μｍの未硬化接合層をスクリーン印刷により形成し、次いで、未硬化接合層の上面に縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さが１ｍｍのガラス基板２を載置し、その後、ガラス基板２の側を下にして１００℃に調温されたホットプレートに載せ、５分加熱してガラス基板１とガラス基板２とを接合する幅１．５ｍｍ、厚さ５０μｍの接合層７を形成した。次いで、ガラス基板２の所定の位置に設けられた電解質溶液の注入口からヨウ素電解液（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製、商品名「Ｉｏｄｏｌｙｔｅ  ＰＮ−５０」）を注入した。ヨウ素電解液注入後、注入口は上記の接着剤を用いて封止した。
【００５３】
上記のようにして作製した色素増感型太陽電池１０３に、ＡＭ１．５にスペクトル調整したソーラーシミュレータによって、照射強度１００ｍＷ／ｃｍ２の擬似太陽光を照射したところ、変換効率４．９％の特性を有していた。
【００５４】
尚、本発明では、上記の実施例の記載に限られず、目的、用途等によって、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、電解質６としては、不揮発性のイミダゾリウム塩等のイオン性液体及びこのイオン性液体をゲル化させたもの、並びにヨウ化銅、チオシアン化銅等の固体を用いることもできる。
【００５５】
また、半導体電極３及び触媒電極４が設けられた一方の基板と対向する他方の基板の一面に、更に負極側集電電極５１−１を設け、この負極側集電電極５１−１の表面に半導体電極３−１を設けた色素増感型太陽電池１０７とすることもできる（図８参照）。このようにすることで発電性能を向上させることができる。この場合、負極側集電電極５１−１は前記の負極側集電電極のときと同様の材質、形状及び寸法等とすることができ、同様の方法により設けることができる。更に、半導体電極３−１は前記の半導体電極３のときと同様の材質、形状及び寸法等とすることができ、同様の方法により設けることができる。また、負極側集電電極５１-１及び半導体電極３−１を設ける位置は特に限定されないが、一方の基板に設けられた触媒電極４と対向する位置に設けることが好ましい。このようにすれば、特に、光が電池に対して直角に近い方向から入射した場合、一方の基板の一面に設けられた半導体電極３への光の入射が妨げられることがなく、発電効率がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施例１の色素増感型太陽電池１０１の断面を示す模式図である。
【図２】実施例２の色素増感型太陽電池１０２の断面を示す模式図である。
【図３】実施例３の色素増感型太陽電池１０３の断面を示す模式図である。
【図４】図３の色素増感型太陽電池１０３において、半導体電極３と触媒電極４とが多孔質絶縁層８により電気的に絶縁された色素増感型太陽電池１０４の断面を示す模式図である。
【図５】図１の色素増感型太陽電池１０１、図２の色素増感型太陽電池１０２及び図３の色素増感型太陽電池１０３に配設された半導体電極３及び触媒電極４の平面図である。
【図６】第１基板１の一面に設けられた色素増感型太陽電池１０５−１と１０５−２とが直列に接続された様子を模式的に示す平面図である。
【図７】第１基板１の一面に設けられた色素増感型太陽電池１０６−１と１０６−２とが並列に接続された様子を模式的に示す平面図である。
【図８】図３の色素増感型太陽電池１０３において、第２基板２の一面に負極側集電電極５１−１が設けられ、この負極側集電電極５１−１の表面に半導体電極３−１が設けられた色素増感型太陽電池１０７の断面を示す模式図である。
【図９】第１基板１の一面に正極側集電電極５２が設けられ、この正極側集電電極５２の表面に触媒電極４が設けられ、第２基板２の一面に透光性導電層１１を介して半導体電極３が設けられた色素増感型太陽電池１０８の断面を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５７】
１；第１基板、１１；透光性導電層、２；第２基板、３、３−１；半導体電極、３１；増感色素、４；触媒電極、５１、５１−１；負極側集電電極、５２；正極側集電電極、６；電解質、７；接合層、８；多孔質絶縁層、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５−１、１０５−２、１０６−１、１０６−２、１０７、１０８；色素増感型太陽電池。
【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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