(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透光性であり、かつそれぞれの対向面に並列して複数の導電層が形成された一対の導電性基板と、該一対の導電性基板間に複数個隣接しかつ電気的に直列接続して形成された光電変換素子と、隣接する前記光電変換素子の間に形成された絶縁層とを備え、
前記光電変換素子は、色素を吸着させた多孔性半導体層、電解質層および触媒層を有し、
前記絶縁層は、基板厚み方向に２層以上積層された積層構造であることを特徴とする色素増感太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記絶縁層は、第１絶縁層と第２絶縁層からなる２層構造であり、前記第１絶縁層の厚みが第２絶縁層の厚み以上である請求項１に記載の色素増感太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記第１絶縁層が無機材料からなり、第２絶縁層が有機高分子化合物を含む材料からなる請求項２に記載の色素増感太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記絶縁層が、第３絶縁層をさらに有する３層構造であり、前記第３絶縁層と第１絶縁層との間に第２絶縁層が配置され、第１絶縁層の膜厚と第３絶縁層の膜厚の合計は第２絶縁層の膜厚以上である請求項２に記載の色素増感太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記第１絶縁層および第３絶縁層が無機材料からなり、第２絶縁材料が有機高分子化合物を含む材料からなる請求項４に記載の色素増感太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記無機材料が酸化ケイ素を含み、前記有機高分子化合物が感光性樹脂または硬化温度２００℃以下の熱硬化性樹脂を含む請求項３または５に記載の色素増感太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記絶縁層が、一の光電変換素子と隣接する他の光電変換素子にそれぞれ沿って一対配置され、前記一対の絶縁層の間に、前記一対の導電層と電気的に接続する接続導電層が形成された請求項１に記載の色素増感太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記接続導電層は第1接続導電層と第２接続導電層からなる２層構造であり、前記第1接続導電層の厚みが第２接続導電層の厚み以上である請求項７記載の色素増感太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記第２接続導電層が、硬化温度２００℃以下の導電性材料からなる請求項８に記載の色素増感太陽電池モジュール。
【請求項１０】
少なくとも一方が透光性であり、かつそれぞれの表面に並列して複数の導電層が形成された一対の基板を用意し、一対の基板のうち一方または両方の基板の導電層上および基板表面上に、所定間隔で複数本の帯状の絶縁層を、基板厚み方向に２度以上に分けて形成する工程（Ａ）と、前記複数の導電層上に、色素を吸着させた多孔性半導体層、電解質層および触媒層を有する光電変換素子を形成する工程（Ｂ）とを備え、
前記工程（Ａ）における最初の絶縁層形成工程が、前記工程（Ｂ）の前または後に行われることを特徴とする色素増感太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記工程（Ｂ）の前に、前記工程（Ａ）の最初の絶縁層形成工程において、一対の基板のうち一方または両方の基板の導電層上および基板表面上に複数本の絶縁層を形成し、その後、
工程（Ｂ）において、一対の基板の各導電層上における前記絶縁層間に多孔性半導体層および触媒層を形成する工程（１）と、前記多孔性半導体層に色素を吸着させる工程（２）と、前記絶縁層上に未硬化樹脂材料を塗布する工程（３）と、一対の基板の多孔性半導体層と触媒層とが対面するようにして各基板を重ね合わせた後、前記未硬化樹脂材料を硬化させて第２絶縁層を形成する工程（４）と、一対の基板の間に電解液を注入して多孔性半導体層と触媒層の間に電解質層を形成する工程（５）とを行う請求項１０に記載の色素増感太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記触媒層が、触媒材料を含むゾル液を塗布した後、乾燥および焼成の少なくとも一方を行うことにより形成される請求項１１に記載の色素増感太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１３】
前記工程（Ａ）が、一方の基板の導電層上に、帯状の接続導電層を形成する工程をさらに有し、
前記工程（Ｂ）の前または後に、前記工程（Ａ）において、前記接続導電層を形成した後に、各接続導電層の両側面に隣接して導電層上および基板表面上に絶縁層を形成し、
前記工程（Ｂ）が、一対の基板の各導電層上に多孔性半導体層および触媒層を形成する工程（１）と、前記多孔性半導体層に色素を吸着させる工程（２）と、前記絶縁層上に未硬化樹脂材料を塗布する工程（３）と、一対の基板の多孔性半導体層と触媒層とが対面するようにして各基板を重ね合わせた後、前記未硬化樹脂材料を硬化させて第２絶縁層を形成する工程（４）と、一対の基板の間に電解液を注入して多孔性半導体層と触媒層の間に電解質層を形成する工程（５）とを備え、さらに、前記工程（３）の直前または直後に、前記接続導電層上に未硬化導電性材料を塗布する工程と、前記工程（４）と同時または直後に、前記未硬化導電性材料を硬化させる工程を有する請求項１０に記載の色素増感太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色素増感型太陽電池モジュールおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化石燃料に代るエネルギー源として太陽光を電力に変換できる太陽電池が注目されている。現在、一部実用化され始めた太陽電池としては、結晶系シリコン基板を用いた太陽電池および薄膜シリコン太陽電池がある。【０００３】
新しいタイプの太陽電池としては、金属錯体の光誘起電子移動を応用した湿式太陽電池が例えば特許文献１に示されている。この湿式太陽電池は、２枚のガラス基板にそれぞれ形成された電極間に、光電変換材料と電解質材料とを用いて光電変換層を構成したものである。この光電変換材料は、光増感色素である金属錯体を金属酸化物半導体の表面に吸着させることで、可視光領域に吸収スペクトルをもつようになる。この湿式太陽電池において、光電変換層に光が照射されると電子が発生し、電子は外部電気回路を通って対極に移動する。対極に移動した電子は、電解質中のイオンによって運ばれ、光電変換層にもどる。このような電子の移動の繰り返しにより電気エネルギーが取り出される。【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の色素増感型太陽電池の基本構造は、２枚のガラス基板の間に電解液を注入することで色素増感型太陽電池を作り込んだものである。従って、小面積の太陽電池の試作は可能であっても、１ｍ角のような大面積の太陽電池への適用は困難となる。なぜならば、このような太陽電池について、一つの光電変換素子の面積を大きくすると、発生電流は面積に比例して増加する。しかし、電極部分に用いる透明導電膜の面内方向の電圧降下が増大し、ひいては太陽電池としての内部直列電気抵抗が増大する。その結果、光電変換時の電流電圧特性における曲線因子（フィルファクタ、ＦＦ）、さらには短絡電流が低下し、光電変換効率が低くなるという問題がある。【０００５】
このような問題を解決するために、例えば特許文献２および３では、図１１に示す構造の色素増感型太陽電池モジュールが提案されている。この太陽電池モジュールを作製するに際しては、まず短冊状にパターニングされた透明電極１１１、１１８を有する２枚のガラス基板１００、１１７上に、多孔性半導体層１１２と触媒層１１４を交互に形成する。次いで、各基板上の多孔性半導体層１１２と触媒層１１４との間に絶縁性接着剤を塗布する。その後、それぞれの基板を多孔性半導体層１１２と触媒層１１４が相対するように向かい合わせた状態で重ね合わせ、絶縁性接着剤を硬化させて素子間絶縁層１１５を形成することにより、対向するガラス基板が貼り合わせられ、基板間に電解液を注入し、注入部を樹脂封止することにより、複数の光電変換素子が直列接続された色素増感型太陽電池モジュール（所謂W型モジュール）が作製されている。【０００６】
また、特許文献４では、図１２に示すように、隣り合う光電変換素子１２１ａ、１２１ａの一方の導電層１２１と他方の導電層１２８を接続導電層１２９で電気的に導通させ、複数個の光電変換素子を直列接続した色素増感型太陽電池モジュール（所謂Ｚ型モジュール）が提案されている。この太陽電池モジュールでは、接続導電層１２９の腐食および接続導電層１２９と電解質層１２３との電荷の導通を防止するために、電解質層１２３と接続導電層１２９を素子間絶縁層１２５、１２５で隔離している。なお、図１２において、符号１２２は多孔性半導体層、１２４は触媒層を表している。【０００７】
【特許文献１】特許第２６６４１９４号公報
【特許文献２】国際再公表特許ＷＯ２００２／０５２６５４号パンフレット
【特許文献３】特表２００５−５１６３６４号公報
【特許文献４】特開２００１−３５７８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献２および３（図１１）の方法では、上述のようにして２枚の基板１００、１１７を貼り合せた場合、ガラスの反りなどで基板間距離（ギャップ）が異なるため、絶縁性接着剤の基板平面方向への広がり（絶縁性接着剤の潰れ）が場所によって異なる。この結果、広がりが大きい箇所では多孔性半導体層１１２や触媒層１１４の部分に絶縁性接着剤（素子間絶縁層１１５）が被さり、太陽電池の性能が低下することが分かった。また、非発電部となる素子間絶縁層の面積を小さくするために絶縁性接着剤の量を減らした場合、一方の基板に塗布した絶縁性接着剤よりも先に多孔性半導体１１２層が他方の基板に接触し、封止または素子間絶縁層１１５の形成ができないという問題があることが分かった。
さらに、W型モジュールの製造において、触媒層をペーストの塗布（印刷）および焼成にて形成する場合、焼成時に触媒材料が飛散して多孔性半導体層や導電層を汚染するため、性能が低下することが分かった。【０００９】
また、図１２に示すＺ型モジュールの製造では、接続導電層１２９を一方の基板の導電層１２１上に形成し、２枚の基板を貼り合わせる際に、接続導電層１２９を他方の基板上の導電層１２８に物理的に接触させることで導通を得ている。この場合、ガラス基板の反りによって接続導電層１２９と導電層１２８が物理的に接触できない箇所が生じ、太陽電池の性能を低下させることが分った。
これら図１１および図１２の構造の太陽電池モジュールの上述の問題は今まで報告されておらず、本発明者らが行った実験によって初めて明らかとなった。【００１０】
本発明は、上記の問題点を鑑みたものであり、変換効率および歩留まりを向上させた色素増感型太陽電池モジュールおよびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かくして、本発明によれば、少なくとも一方が透光性であり、かつそれぞれの対向面に並列して複数の導電層が形成された一対の導電性基板と、該一対の導電性基板間に複数個隣接しかつ電気的に直列接続して形成された光電変換素子と、隣接する前記光電変換素子の間に形成された絶縁層とを備え、前記光電変換素子は、色素を吸着させた多孔性半導体層、電解質層および触媒層を有し、前記絶縁層は、基板厚み方向に２層以上積層された積層構造である色素増感太陽電池モジュールが提供される。
また、本発明の別の観点によれば、少なくとも一方が透光性であり、かつそれぞれの表面に並列して複数の導電層が形成された一対の基板を用意し、一対の基板のうち一方または両方の基板の導電層上および基板表面上に、所定間隔で複数本の帯状の絶縁層を、基板厚み方向に２度以上に分けて形成する工程（Ａ）と、前記複数の導電層上に、色素を吸着させた多孔性半導体層、電解質層および触媒層を有する光電変換素子を形成する工程（Ｂ）とを備え、前記工程（Ａ）における最初の絶縁層形成工程が、前記工程（Ｂ）の前または後に行われる色素増感太陽電池モジュールの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の色素増感太陽電池モジュールおよびその製造方法によれば、隣接する光電変換素子間に、複数層からなる積層構造の絶縁層を有し、各絶縁層のうち少なくとも１つは基板間ギャップを制御する役割とされ、その他は基板貼り合わせ時の接着、固定の役割とされることができる。その結果、以下の効果を奏する。
（１）一対の基板を貼り合わせる際、絶縁性接着剤（第２絶縁層）の量を減らしてこの絶縁性接着剤の基板平面方向への広がりを小さく抑えることができ、その結果、多孔性半導体層と触媒層の間への絶縁性接着剤の侵入が抑制されて有効受光面面積が増加すると共に、電解液による多孔性半導体層と触媒層との間の電荷輸送阻害が低減されるため、太陽電池モジュールの性能が向上する。
（２）セル構成層の中でも比較的厚い多孔性半導体層の膜厚に対応して絶縁層（第１絶縁層）を厚く形成することができるため、基板貼り合わせ時に多孔性半導体層が他方の基板に接触してセル間および周囲に絶縁層が形成できないという問題が起こらない。
（３）さらに本発明の色素増感太陽電池モジュールの製造方法によれば、W型モジュールを製造方法する場合、触媒層の形成前に、素子間絶縁層を形成することにより、触媒層形成時に起こる触媒材料の飛散によって多孔性半導体層や導電層が汚染されることを抑制でき、W型モジュールの性能低下を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１の色素増感型太陽電池モジュールを示す概略構成断面図である。
【図２】実施形態１および２の色素増感型太陽電池モジュールの製造過程を説明する第１の図である。
【図３】実施形態１および２の色素増感型太陽電池モジュールの製造過程を説明する第２の図である。
【図４】本発明の実施形態２の色素増感型太陽電池モジュールを示す概略構成断面図である。
【図５】本発明の実施形態３の色素増感型太陽電池モジュールを示す概略構成断面図である。
【図６】実施形態３の色素増感型太陽電池モジュールの製造過程を説明する第１の図である。
【図７】実施形態３の色素増感型太陽電池モジュールの製造過程を説明する第２の図である。
【図８】実施形態３の色素増感型太陽電池モジュールの製造過程を説明する第３の図である。
【図９】実施形態１の色素増感型太陽電池モジュールの製造過程で第２絶縁層が潰れた状態を示す説明図である。
【図１０】実施形態２の色素増感型太陽電池モジュールの製造過程で第２絶縁層が潰れた状態を示す説明図である。
【図１１】従来の色素増感型太陽電池モジュールを示す概略構成断面図である。
【図１２】従来の他の色素増感型太陽電池モジュールを示す概略構成断面図である。
【符号の説明】
【００１４】
１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂ  光電変換素子
１０、１７、３０、３７ 基板
１１、１８、３１、３８ 導電層
１２、３２ 多孔性半導体層
１３、３３ 電解質層
１４、３４  触媒層
１６、３６ 絶縁層
１６ａ、３６ａ  第１絶縁層
１６ｂ、３６ｂ  第２絶縁層
３９  接続導電層
３９ａ  第１接続導電層
３９ｂ  第２接続導電層
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の色素増感太陽電池モジュールは、少なくとも一方が透光性であり、かつそれぞれの対向面に並列して複数の導電層が形成された一対の導電性基板と、該一対の導電性基板間に複数個隣接しかつ電気的に直列接続して形成された光電変換素子と、隣接する前記光電変換素子の間に形成された絶縁層とを備え、前記光電変換素子は、色素を吸着させた多孔性半導体層、電解質層および触媒層を有し、前記絶縁層は、基板厚み方向に２層以上積層された積層構造であることを特徴とする。
以下、本明細書において、「色素増感太陽電池モジュール」を単に「太陽電池モジュール」と称し、「色素を吸着させた多孔性半導体層」を単に「多孔性半導体層」と称する場合がある。また、本発明において、「光電変換素子」とは、色素を吸着させた多孔性半導体層、電解質層および触媒層を有する実質的に発電に寄与する発電層を意味する。
【００１６】
本発明において、「絶縁層が、基板の厚さ方向に２度以上に分けて形成されてなる」とは、絶縁層が２層以上の層構造をなしていることを意味する。この「層構造」は、図９および図１０に示すように、太陽電池モジュール製造時の基板の貼り合わせによって、接着作用をなす第２絶縁層が潰れて第１絶縁層および第３絶縁層の周辺に付着した形態も含む。なお、図９は絶縁層が２層構造の場合を示し、図１０は絶縁層が３層構造の場合を示している。ここで、前記２層構造の第１絶縁膜と、前記３層構造の第１および第３絶縁層は、製造工程において第２絶縁層よりも先に形成される絶縁膜であり、第１絶縁膜と第３絶縁層はそれぞれ別の基板上に形成されたものである。なお、第１および第３絶縁膜における「第１」と「第３」は形成する順序を意味するものではない。【００１７】
本発明において、前記絶縁層が第1絶縁層と第２絶縁層からなる２層構造である場合、第１絶縁層が基板間ギャップを実質的に制御する役割を担い、第２絶縁層が一対の基板同士を実質的に接着する役割を担う上で、前記第1絶縁層の厚みが第２絶縁層の厚み以上であることが好ましく、光電変換素子の厚みより僅かに（例えば５０μｍ以下で）薄い程度の厚みであることがより好ましい。ここで、上記「第１絶縁層が基板間ギャップを実質的に制御する」とは、導電層を有する一対の基板の対向面間距離が、第１絶縁層の膜厚によってほぼ決定されることを意味する。また、上記「第２絶縁層が一対の基板同士を実質的に接着する」とは、本発明の太陽電池モジュールの製造時に、第２絶縁層が第１絶縁層を介して最終的に一対の基板同士を貼り合わせることを意味する。【００１８】
上述したように、第1絶縁層の厚みが光電変換素子の厚みより僅かに薄い程度の厚みとすることにより、第２絶縁層の厚みは薄くなるため、この太陽電池モジュールの製造時に使用する第２絶縁層材料は少量でも十分であり、一対の基板を貼り合わせた際の第２絶縁層材料の基板平面方向への広がり（潰れ）が小さくなる。その結果、製造された太陽電池モジュールにおける第２絶縁層は隣接する光電変換素子と重なる面積が小さいため、太陽電池モジュールは有効受光面面積が増加して光電変換効率が向上したものとなる。さらに、多孔性半導体層の膜厚が厚い場合でも、第１絶縁層の膜厚を厚く設定することで、第１および第２絶縁層が確実に一対の基板に接触し、隣接するセル同士の短絡を確実に防止することができる。
この場合、第１絶縁層と第２絶縁層を構成する材料は、同一であっても異なっていてもよい。同一の場合、第１絶縁層と第２絶縁層を構成する材料は共に例えば有機高分子化合物を含む材料からなり、異なる場合、第１絶縁層が無機材料からなり、第２絶縁層が有機高分子化合物を含む材料からなる一例を挙げることができる。なお、絶縁層の構成材料について詳しくは後述する。【００１９】
本発明において、前記絶縁層が、第３絶縁層をさらに有する３層構造であってもよい。この場合、前記第３絶縁層と第１絶縁層との間に接着作用をなす第２絶縁層が配置され、第１絶縁層の膜厚と第３絶縁層の膜厚の合計は第２絶縁層の膜厚以上であることが好ましく、光電変換素子の厚みより僅かに（例えば５０μｍ以下で）薄い程度の合計膜厚であることがより好ましい。このようにすれば、第１絶縁層および第３絶縁層が基板間ギャップを実質的に制御する役割を担い、第２絶縁層が一対の基板同士を実質的に接着する役割を担う上で好都合である。ここで、上記「第１絶縁層および第３絶縁層が基板間ギャップを実質的に制御する」とは、導電層を有する一対の基板の対向面間距離が、第１絶縁層および第３絶縁層の合計膜厚によってほぼ決定されることを意味する。また、上記「第２絶縁層が一対の基板同士を実質的に接着する」とは、本発明の太陽電池モジュールの製造時に、第２絶縁層が第１絶縁層および第３絶縁層を介して最終的に一対の基板同士を貼り合わせることを意味する。【００２０】
上述したように、第１絶縁層の膜厚と第３絶縁層の合計膜厚が、光電変換素子の厚みより僅かに薄い程度の膜厚であることにより、第２絶縁層の厚みは薄くなるため、この太陽電池モジュールの製造時に使用する第２絶縁層材料は少量でも十分であり、一対の基板を貼り合わせた際の第２絶縁層材料の基板平面方向への広がりが小さくなる。その結果、製造された太陽電池モジュールにおける第２絶縁層は隣接する光電変換素子内（例えば電解質層）に入り込むことがなく、多孔性半導体層と触媒層との間の電荷輸送を阻害することがなく、かつ有効受光面面積が増加し、太陽電池モジュールは光電変換効率が向上したものとなる。
この場合も、第１〜３絶縁層の構成材料は同一でも異なってもよく、同一の場合は有機高分子化合物を含む材料からなり、異なる場合は、第１絶縁層および第３絶縁層が無機材料からなり、第２絶縁材料が有機高分子化合物を含む材料からなる一例を挙げることができる。【００２１】
本発明において、光電変換素子を構成する多孔性半導体層および触媒層は電解質層を間に挟んで積層されるが、複数のセルが電気的に直列接続されていれば、受光面側からの各層の積層順は隣接するセル同士で同じ順でも逆の順でもよい。つまり、受光面側からの積層順は、一のセルでは多孔性半導体層、電解質層、触媒層の順であれば、隣接するセルではこれと同じ順または逆の順である。
ここまで説明した色素増感太陽電池モジュールは、隣接するセル同士の各層（多孔性半導体層、電解質層および触媒層）の積層順が逆の所謂Ｗ型モジュールに適用できる。この場合、一方の基板の導電層は、一のセルの多孔性半導体層と一方に隣接するセルの触媒層に接触し、他方の基板の導電層は、一のセルの触媒層と他方に隣接するセルの多孔性半導体層に接触することにより、複数のセルは電気的に直列接続されている。【００２２】
一方、隣接するセル同士の各層（多孔性半導体層、電解質層および触媒層）の積層順が同じ場合は、前記絶縁層が、一の光電変換素子と隣接する他の光電変換素子にそれぞれ沿って一対配置され、前記一対の絶縁層の間に、前記一対の導電層と電気的に接続する接続導電層が形成された構造（所謂Ｚ型モジュール）の色素増感太陽電池モジュールに本発明は適用できる。この場合、接続導電層は、１層または複数層とすることができ、一対の基板上の導電層との物理的電気的接触が良好となる観点から、複数層とすることが好ましい。
導電層が、第１接続導電層と第２接続導電層からなる２層構造である場合、前記第１接続導電層の厚みが第２接続導電層の厚み以上であることが好ましく、光電変換素子の厚みより僅かに（例えば５０μｍ以下で）薄い程度の厚みであることがより好ましい。その理由は、第１接続導電層も第１絶縁層と共に基板間ギャップを実質的に制御する役割を担うためである。それによって、第２接続導電層は、一対の基板貼り合わせ時の広がりを抑制され、かつ第１接続導電層と共に一対の基板上の導電層と確実に接触して接触抵抗を低減することができる。
以下、本発明の色素増感太陽電池モジュールの各構成要素について説明する。【００２３】
（基板）
基板としては、太陽電池モジュールの受光面側には透光性を有する材料からなる基板が用いられ、非受光面側に用いられる基板には透光性の有無は限定されない。
透光性基板としては、一般的には、ソーダ石灰フロートガラス、石英ガラスなどからなるガラス基板や、テトラアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート（ＰＡ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、フェノキシ樹脂等からなる透明ポリマーシートを用いることができる。透明ポリマーシートはコスト面、フレキシブル面で有利である。これらの透光性基板を用いる場合、その表面に形成される導電層も透明である必要がある。
非受光面側に用いられる基板としては、上記透光性基板や金属板等が挙げられる。金属板を用いる場合、金属材料と電解質の組み合わせによっては腐食が起こることがあるため、少なくとも電解質層と接触する金属板表面を耐腐食性の金属酸化膜でコーティングすることが好ましい。【００２４】
（導電層）
導電層としては、太陽電池モジュールの受光面側には透光性を有する材料からなる導電層が用いられ、非受光面側に用いられる導電層には透光性の有無は限定されない。
透光性導電層の材料としては、インジウム錫複合酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化錫にフッ素をドープしたもの（Ｆ−ｄｏｐｅｄ  ＳｎＯ2、ＦＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などが挙げられる。
非受光面側に用いられる導電層としては、上記透光性導電層や金属膜といった不透明材料等が挙げられる。不透明材料を用いる場合は、薄膜化を省略することができ、電解質層にヨウ素が含まれる場合は耐ヨウ素性を有することが好ましい。【００２５】
導電層は、基板の上に、スパッタ法、スプレー法などの常法によって形成することができる。導電層の膜厚は０．０２〜５μｍ程度が好ましい。導電層の膜抵抗は低いほど良く、４０Ω／ｓｑ以下であることが好ましい。特に酸化錫にフッ素をドープした導電層をソーダ石灰フロートガラスに積層した透光性導電基板は好適である。
透光性導電層の抵抗を下げるために金属リード線を加えてもよい。金属リード線の材質としては、白金、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、チタン等が好ましい。金属リード線は基板上にスパッタ法、蒸着法等で形成し、その上に酸化錫、ＩＴＯ等の透光性導電層を形成することができる。また、酸化錫、ＩＴＯ等の透光性導電層を形成した後、金属リード線をスパッタ法、蒸着法等で形成してもよい。ただし、金属リード線を設けることにより、入射光量の低下を招くので、金属リード線の太さは０．１ｍｍから数ｍｍが好ましい。【００２６】
（多孔性半導体層）
多孔性半導体層は、表面および内部に多数の微細な空隙を有する粒子状、膜状等の種々の形態のものを用いることができ、膜状の形態が好ましい。
多孔性半導体層に用いられる半導体としては、一般に光電変換材料に使用されるものであればどのようなものでも使用することができ、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化鉄、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化タングステン、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ニッケル、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、硫化カドミウム、硫化鉛、硫化亜鉛、リン化インジウム、銅−インジウム硫化物（ＣｕＩｎＳ2）、ＣｕＡｌＯ2、ＳｒＣｕ2Ｏ2等の単独、化合物又は組み合わせが挙げられる。その中でも、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ニオブが好ましく、安定性及び安全性の点から、酸化チタンが好ましい。【００２７】
本発明において、酸化チタンは、アナタース型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、無定形酸化チタン、メタチタン酸、オルソチタン酸などの各種の狭義の酸化チタン及び水酸化チタン、含水酸化チタン等を包含する。アナターゼ型とルチル型の２種類の結晶は、その製法や熱履歴によりいずれの形もとりうるが、アナターゼ型が一般的である。特に本発明の有機色素の増感に関しては、アナターゼ型の含有率の高いものが好ましく、その割合は８０％以上が好ましい。なお、アナターゼ型はルチル型より光吸収の長波端波長が短く、紫外光による光電変換の低下を起こす度合いが小さい。【００２８】
本発明における多孔性半導体層を形成するための半導体は、上記の半導体から１種または２種以上を選択して用いることができる。
これらの半導体は、単結晶、多結晶のいずれでもよいが、安定性、結晶成長の困難さ、製造コスト等の観点から、多結晶の方がより好ましい。特に微粉末（ナノからマイクロスケール）の多結晶半導体が好ましい。また、２種類以上の粒子サイズの異なる粒子を混合して用いてもよい。この場合、各粒子の材料は同一でも異なっていてもよい。異なる粒子サイズの平均粒径の比率は１０倍以上の差がある方が良く、粒径の大きいもの（１００〜５００ｎｍ）は、入射光を散乱させ光捕捉率をあげる目的で、粒径の小さいもの（５ｎｍ〜５０ｎｍ）は、吸着点をより多くし色素吸着を良くする目的で混合して用いてもよい。特に、異なる半導体を併用する場合、吸着作用の強い半導体の方を小粒径にした方が色素吸着に効果的である。【００２９】
最も好ましい半導体微粒子の形態である酸化チタンの作製については、各種文献等に記載されている方法に準じて行うことが出来る。またＤｅｇｕｓｓａ社が開発した塩化物を高温加水分解により、得る方法を用いても良い。【００３０】
多孔性半導体層の形成は、例えば、透明導電膜上に半導体粒子を含有する懸濁液を塗布し、乾燥および／または焼成する方法が挙げられる。
上記の方法は、まず、半導体微粒子を適当な溶媒に懸濁する。そのような溶媒としては、エチレングリコールモノメチルエーテル等のグライム系溶媒、イソプロピルアルコール等のアルコール類、イソプロピルアルコール／トルエン等のアルコール系混合溶媒、水等が挙げられる。また、これらの懸濁液の代わりに市販の酸化チタンペースト（Ｔｉ−ｎａｎｏｘｉｄｅ、D、Ｔ／ＳＰ、Ｄ／ＳＰ、Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製）を用いてもよい。半導体層形成のための半導体微粒子懸濁液の基板への塗布は、ドクターブレード法、スキージ法、スピンコート法、スクリーン印刷法などの公知の方法が挙げられる。その後、塗布液を乾燥および／または焼成する。乾燥及び焼成に必要な温度、時間、雰囲気等は、使用される基板及び半導体粒子の種類に応じて、適宜調整することができ、例えば、大気下又は不活性ガス雰囲気下、５０〜８００℃程度の範囲で１０秒〜１２時間程度が挙げられる。乾燥および／または焼成は、単一の温度で１回のみ行ってもよいし、温度を変化させて２回以上行ってもよい。多孔性半導体層が複数層からなる場合には、平均粒径の異なる半導体微粒子懸濁液を準備し、塗布、乾燥および／または焼成の工程を２回以上行ってもよい。【００３１】
多孔性半導体層の各層の厚みは、特に限定されるものではなく、例えば、０．１〜１００μｍ程度が挙げられる。また、別の観点から、半導体層の比表面積が大きいものが好ましく、例えば、１０〜５００ｍ2／ｇ程度、好ましくは１０〜２００ｍ2／ｇ程度が挙げられる。なお、本発明において、比表面積はＢＥＴ吸着法により測定した値である。
導電層を有する導電性基板上に多孔性半導体層を形成した後、半導体微粒子同士の電気的接続の向上、多孔性半導体層の表面積の向上、半導体微粒子上の欠陥準位の低減を目的として、例えば、多孔性半導体層が酸化チタン膜の場合、四塩化チタン水溶液で半導体層を処理してもよい。【００３２】
（増感色素）
増感色素は、光電極である多孔性半導体層に吸着される。本発明において、増感色素としては、可視光領域および／または赤外光領域に吸収を持つ種々の有機色素、金属錯体色素などが用いられる。有機色素としては、例えば、アゾ系色素、キノン系色素、キノンイミン系色素、キナクリドン系色素、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、キサンテン系色素、ポルフィリン系色素、ペリレン系色素、インジゴ系色素、ナフタロシアニン系色素などが代表的に挙げられる。有機色素は、一般的に吸光係数が、遷移金属に分子が配位結合した形態をとる金属錯体色素に比べて大きい。【００３３】
前記有機色素に加え、金属錯体色素を用いることもできる。金属錯体色素としては、Cu、Ni、Fe、Co、V、Sn、Si、Ti、Ge、Cr、Zn、Ru、Mg、Al、Pb、Mn、In、Mo、Y、Zr、Nb、Sb、La、Ｗ、Pt、Ta、Ir、Pd、Os、Ga、Tb、Eu、Rb、Bi、Se、As、Sc、Ag、Cd、Hf、Re、Au、Ac、Tc、Te、Rhなどの金属を含むフタロシアニン系色素、ルテニウム系色素などが好ましく用いられる。
前記金属錯体色素の中でも、ルテニウム系金属錯体色素がより好ましい。例えば、式（１）に示すＲｕｔｈｅｎｉｕｍ５３５色素（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製）、式（２）に示すＲｕｔｈｅｎｉｕｍ５３５−ｂｉｓＴＢＡ色素（化合物３、Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製）、式（３）に示すＲｕｔｈｅｎｉｕｍ６２０−１H３ＴＢＡ色素（化合物４、Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製）などを用いることができる。【００３４】
【化１】
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【化２】
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【化３】
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【００３５】
本発明においては、色素を多孔性半導体層に強固に吸着させるために、色素分子中にカルボキシル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、スルホン酸基、エステル基、メルカプト基、ホスホニル基などのインターロック基を有することが好ましい。一般的に、色素は、前記インターロック基を介して半導体に固定され、励起状態の色素と半導体の伝導帯との間の電子の移動を容易にする電気的結合を提供する働きも持つ。【００３６】
増感色素を多孔性半導体層に吸着させるに際しては、導電性基板上に多孔性半導体層を形成した積層体を色素溶液に浸漬する方法を用いることができる。色素溶液の溶媒としては、使用する光増感色素を溶解するものであればよく、具体的には、アルコール、トルエン、アセトニトリル、THF、クロロホルム、ジメチルホルムアミド等の有機溶媒を用いることができる。前記溶媒は精製されたものを用いることが好ましい。色素の溶媒への溶解性を向上させるために、溶媒温度を上げるか、２種類以上の異なる溶媒を混合してもよい。溶媒中の色素濃度は、使用する色素、溶媒の種類、色素吸着工程などの条件に応じて調整することができる。色素溶液中の色素の濃度は、使用する色素および溶媒の種類により適宜調整することができるが、吸着機能を向上させるためにはできるだけ高濃度であることが好ましく、例えば１×１０-5モル／リットル以上が好ましい。【００３７】
（触媒層）
触媒層の材料は、後述する電解質層の酸化還元反応を活性化させるものであればよく、例えば白金、塩化白金酸、カーボン（カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン等）が挙げられる。触媒層は、スパッタ、塩化白金酸の熱分解、触媒材料を含むゾル液を塗布し、その後、乾燥および焼成の少なくとも一方を行う方法、電着などの方法によって形成することができる。【００３８】
（電解質層：酸化還元種）
本発明における電解質層に用いられる酸化還元性電解質としては、一般に電池や太陽電池等に使用することができるものであれば特に限定されず、例えば、Ｉ-／Ｉ3-系、Ｂｒ2-／Ｂｒ3-系、Ｆｅ2+／Ｆｅ3+系、キノン／ハイドロキノン系等の酸化還元種を含有する電解液を用いることができる。具体的には、ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、ヨウ化カリウム（ＫＩ）、ヨウ化カルシウム（ＣａＩ2）などの金属ヨウ化物とヨウ素（I2）の組み合わせ、テトラエチルアンモニウムアイオダイド（ＴＥＡＩ）、テトラプロピルアンモニウムアイオダイド（ＴＰＡＩ）、テトラブチルアンモニウムアイオダイド（ＴＢＡＩ）、テトラヘキシルアンモニウムアイオダイド（ＴＨＡＩ）などのテトラアルキルアンモニウム塩とヨウ素の組み合わせ、および臭化リチウム（ＬｉＢｒ）、臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）、臭化カリウム（ＫＢｒ）、臭化カルシウム（ＣａＢｒ2）などの金属臭化物と臭素の組み合わせが好ましく、これらの中でも、ＬｉＩとI2の組み合わせが特に好ましい。【００３９】
また、液体電解質層の溶剤としては、プロピレンカーボネートなどのカーボネート化合物、アセトニトリルなどのニトリル化合物、エタノールなどのアルコール類、その他、水や非プロトン極性物質などが挙げられるが、これらの中でも、カーボネート化合物やニトリル化合物が特に好ましい。これらの溶剤は２種類以上を混合して用いることもできる。また、液体電解質層中に、添加剤として、t-ブチルピリジン(TBP)などの含窒素芳香族化合物、あるいはジメチルプロピルイミダゾールアイオダイド（ＤＭＰＩＩ）、メチルプロピルイミダゾールアイオダイド（ＭＰＩＩ）、エチルメチルイミダゾールアイオダイド（ＥＭＩＩ）、エチルイミダゾールアイオダイド（ＥＩＩ）、ヘキシルメチルイミダゾールアイオダイド（ＨＭＩＩ）などのイミダゾール塩を添加しても良い。液体電解質層中の電解質濃度は、０．００１〜１．５モル／リットルの範囲が好ましく、０．０１〜０．７モル／リットルの範囲が特に好ましい。【００４０】
（第１絶縁層および第３絶縁層）
第１および第３絶縁層の材料は、無機材料を含むことが好ましい。無機材料としては、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の微粒子が好ましく、それらを単独又は組み合わせて用いることができ、これらの中でも、色素が吸着しにくい酸化ケイ素を含むものが特に好ましい。これらの無機微粒子の平均粒径としては、１０〜５００μｍ、好ましくは２０〜３００μｍ、より好ましくは２０〜１００μｍである。【００４１】
第１および第３絶縁層は、基板表面および導電層上に、例えば、上記無機材料の微粒子を含有する懸濁液を塗布し、乾燥および／または焼成することにより形成することができる。具体的に説明すると、まず、無機微粒子を適当な溶媒に懸濁して懸濁液を作製する。そのような溶媒としては、エチレングリコールモノメチルエーテル等のグライム系溶媒、イソプロピルアルコール等のアルコール類、イソプロピルアルコール／トルエン等のアルコール系混合溶媒、水等が挙げられる。また、これらの懸濁液の代わりに市販の無機材料ペーストを用いてもよい。無機微粒子を含む懸濁液を基板へ塗布する方法としては、ドクターブレード法、スキージ法、スピンコート法、スクリーン印刷法など公知の方法が挙げられる。塗布液を乾燥および／または焼成するのに必要な温度、時間、雰囲気等は、使用される基板や半導体等の材料に応じて適宜調整することができる。
また、第１および第３絶縁層は、後述する第２絶縁層と同じ材料および方法によって形成されてもよい。【００４２】
W型モジュールの製造において、触媒層が、触媒材料のゾル液を塗布し、その後、乾燥および焼成の少なくとも一方を行うことによって形成される場合、絶縁層を形成した後に触媒層を形成することが好ましい。触媒層よりも先に絶縁層を形成しておくことで、触媒材料の周囲への飛散を物理的に抑止することができ、その結果、触媒材料による多孔性半導体層および導電層の汚染を防止することができる。絶縁層の膜厚は、触媒材料の飛散防止の観点より１μｍ〜５０μｍであることが好ましく、５μｍ〜３０μｍであることがより好ましい。なお、ここで言う「絶縁層」とは、前記第２絶縁層よりも先に形成する第１絶縁層および第３絶縁層を意味する。
さらに、本発明において、製造工程の容易性、製造された太陽電池モジュールの特性向上の観点からも、多孔性半導体層、触媒層および電解質層を形成する前に導電性基板上に絶縁層（第１および第３絶縁層）を形成することが好ましい。それは、絶縁層よりも多孔性半導体層を先に基板上に形成すると、多孔性半導体層が物理的障害となって絶縁層を形成することが困難となるからである。【００４３】
（第２絶縁層）
第２絶縁層の材料としては、弾力性を有する材料が好ましく、有機高分子からなる樹脂が好ましい。該樹脂としては、感光性樹脂、熱硬化性樹脂などが挙げられる。
本発明において、感光性樹脂は、樹脂自体が光エネルギーを吸収して硬化する感光性高分子、樹脂中の感光性化合物（増感剤）が光エネルギーを吸収することにより樹脂が硬化する感光性化合物含有高分子を、樹脂中の光重合性モノマーが光エネルギーを吸収することによりモノマーが樹脂化すると共に樹脂が硬化する光重合性モノマー含有高分子を含む。感光性樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば市販の紫外線硬化性樹脂（例えば３１Ｘ−１０１：スリーボンド社製）を用いることができる。
また、熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられ、色素を劣化させない観点から、硬化温度が２００℃以下、より好ましくは１５０℃以下の熱硬化性樹脂（例えば２２１２B：スリーボンド社製）を用いることができる。
これらの樹脂は、第１絶縁層上あるいは導電膜上と基板上に塗布され、一対の基板を貼り合せた後に、紫外線照射あるいは熱を加えることにより硬化して、２枚の基板を接続し固定する。【００４４】
（第１接続導電層）
第１接続導電層の材料としては、比抵抗が小さい金属や炭素材料、導電性酸化物が好ましく、具体的には、白金、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、チタン、グラファイト、カーボンナノチューブ、フラーレン、インジウム錫複合酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）、酸化錫にフッ素をドープしたもの（Ｆ−ｄｏｐｅｄ  ＳｎＯ2、ＦＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などが好ましい。
第１導電層を形成する方法としては、白金、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、チタンなどの微粒子を含有する懸濁液を導電性基板上に塗布し、乾燥および／または焼成することにより形成することができる。具体的には、まず、上記微粒子（例えば２０〜５００μｍ）を適当な溶媒に懸濁して懸濁液を作製する。そのような溶媒としては、エチレングリコールモノメチルエーテル等のグライム系溶媒、イソプロピルアルコール等のアルコール類、イソプロピルアルコール／トルエン等のアルコール系混合溶媒、水等が挙げられる。また、これらの懸濁液の代わりに市販の導電材料ペーストを用いても良い。導電性基板上への懸濁液の塗布方法は、ドクターブレード法、スキージ法、スピンコート法、スクリーン印刷法など公知の方法が挙げられる。その後、塗布液を乾燥および／または焼成する。乾燥および／または焼成に必要な温度、時間、雰囲気等は、使用される基板および多孔性半導体層の材料に応じて、適宜調整することができる。【００４５】
（第２接続導電層）
第２接続導電層は、比抵抗が小さい金属や炭素材料が好ましく、具体的には、白金、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、チタン、グラファイト、カーボンナノチューブ、フラーレンなどからなることが好ましい。具体的には、第２接続導電層を形成する材料としては、上記金属や炭素材料の微粒子を含む導電性ペーストを用いることができる。多孔性半導体への色素吸着後に、一対の基板を貼り合わせる場合には、色素を劣化させない観点から、硬化温度が２００℃以下、より好ましくは１５０℃以下の導電性ペーストの使用が好ましい。例えば、フジクラ化成社製の導電性ペースト、アサヒ科学研究所製のポリマー型導電ペーストなどの市販品を用いることができる。【００４６】
上記構成の本発明の色素増感太陽電池モジュールは、少なくとも一方が透光性であり、かつそれぞれの表面に並列して複数の導電層が形成された一対の基板を用意し、一対の基板のうち一方または両方の基板の導電層上および基板表面上に、所定間隔で複数本の帯状の絶縁層を、基板厚み方向に２度以上に分けて形成する工程（Ａ）と、前記複数の導電層上に、色素を吸着させた多孔性半導体層、電解質層および触媒層を有する光電変換素子を形成する工程（Ｂ）とを備え、前記工程（Ａ）における最初の絶縁層形成工程が、前記工程（Ｂ）の前または後に行われることを特徴とする色素増感太陽電池モジュールの製造方法により製造することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明を実施形態および実施例によりさらに具体的に説明するが、これらによって本発明は限定されるものではない。【００４７】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１の色素増感太陽電池モジュール（Ｗ型モジュール）の概略構成を示す断面図である。この太陽電池モジュールは、表面に並列した複数の導電層１１、１８を有する一対の基板１０、１７間に、第１光電変換素子１ａと第２光電変換素子１ｂが交互に電気的に直列接続して配置されている。本実施形態では、図１における下側の基板を受光面側としており、少なくとも下の基板１０および導電層１１は透光性を有している。
第１光電変換素子１ａは、下の基板１０から多孔性半導体層１２、電解質層１３および触媒層１４が順次積層されてなり、第２光電変換素子１ｂは、下の基板１０から触媒層１４、電解質層１３および多孔性半導体層１２が順次積層されてなる。
下の導電層１１は、第１光電変換素子１ａの多孔性半導体層１２と第１光電変換素子１ａの一方に隣接する第２光電変換素子１ｂの触媒層１４に接続されるよう複数に分割され、上の導電層１８は、第１光電変換素子１ａの触媒層１４と第１光電変換素子１ａの他方に隣接する第２光電変換素子１ｂの多孔性半導体層１２に接続されるように複数に分割されている。【００４８】
この太陽電池モジュールにおいて、第１光電変換素子１ａと第２光電変換素子１ｂの間には、第１絶縁層１６ａと第２絶縁層１６ｂとが積層されてなる絶縁層１６が形成されている。第１絶縁層１６ａは、透光性導電層１１の上と、隣接する２つの透光性導電層１１の間の基板１０上に配置され、第２絶縁層１６ｂは、隣接する２つの透光性導電層１１の間の基板１７上と、透光性導電層１１の上に配置されている。これらの絶縁層１６によって各光電変換素子間は遮断され、一の光電変換素子の電解質層１３中の電解質が隣接する他の光電変換素子へ侵入することが防止されている。また、一対の基板１０、１７間の太陽電池モジュール外周は、絶縁層１６および図示しない樹脂封止部によって封止され、電解質の外部漏洩が防止されている。【００４９】
この太陽電池モジュールにおいて、導電層１１、１８の厚みは０．１〜１μｍであり、多孔性半導体層１２の厚みは１〜５０μｍであり、触媒層１４の厚みは５ｎｍ〜１μｍであるが、触媒材料はクラスター状に導電層に付着していても良い。また、絶縁層１６の厚みは１〜５０μｍであって下または上の導電層から上または下の基板までの距離に等しく、第１絶縁層１６ａの厚みは１〜５０μｍであり、第２絶縁層１６ｂの厚みは５０μｍ未満である。【００５０】
図１に示す太陽電池モジュールは、以下のようにして製造することができる。
前記工程（Ｂ）の前に、前記工程（Ａ）の最初の絶縁層形成工程において、一対の基板１０、１７のうち一方の基板１０の導電層１１上および基板表面上に複数本の絶縁層（第１絶縁層１６ａ）を形成し、その後、工程（Ｂ）において、一対の基板の各導電層１１、１８上における前記絶縁層１６ａ間に多孔性半導体層１２および触媒層１４を形成する工程（１）と、前記多孔性半導体層１２に色素を吸着させる工程（２）と、前記絶縁層１６ａ上に未硬化樹脂材料を塗布する工程（３）と、一対の基板の多孔性半導体層１２と触媒層１４とが対面するようにして各基板１０、１７を重ね合わせた後、前記未硬化樹脂材料を硬化させて第２絶縁層１６ｂを形成する工程（４）と、一対の基板１０、１７の間に電解液を注入して多孔性半導体層１２と触媒層１４の間に電解質層１３を形成する工程（５）とを行う。【００５１】
具体的に説明すると、図２に示すように、まず、複数に分割された導電層１１、１８を表面に有する基板１０、１７を一対用意し、受光面側の基板１０の導電層１１上および基板１０表面上に複数本の絶縁層を形成する（工程Ａ）。この場合の絶縁層とは、第１絶縁層１６ａである。第１絶縁層１６ａは上述の方法により形成することができる。なお、図２において、符号２１は導電層１１、１８を複数に分割するスクライブラインを表している。【００５２】
第１絶縁層１６ａの厚みは、形成しようとするセル１ａ、１ｂの厚み（この場合１〜５０μｍ）よりも僅かに薄くなる厚み（この場合５０μｍ未満）に形成される。このようにすることにより、第１絶縁層１６ａが、基板貼り合わせ時の実質的なギャップを小さくする役割を果たし、貼り合わせ時に塗布する第２絶縁層材料である未硬化樹脂材料を少なくすることが可能になる。このことで、貼り合わせ時の未硬化樹脂材料の基板平面方向への広がり（絶縁性接着剤の潰れ）が小さくなり、後工程で形成する多孔性半導体層や触媒層の部分に未硬化樹脂材料が被さる率を低くし、太陽電池モジュールの性能を高くすることができる。また、多孔性半導体層の膜厚が大きい場合にも、第１絶縁層１６ａの膜厚を制御すれば、少量の未硬化樹脂材料で基板を貼り合わせることが可能となり、一方の基板に塗布した未硬化樹脂材料（絶縁性接着剤）が他方の基板に接触しない問題も解消できる。【００５３】
また、第１絶縁層１６ａの材料は、後工程で多孔性半導体のペースト材料を導電層上に例えばスキージを用いて塗布する際の印圧で大幅に破壊されないよう、形成後に硬度をもつものが好ましく、硬度をもつ材料を用いれば、基板間距離（ギャップ）を安定に保つことができる。該材料としては、上述のように無機材料、例えば酸化ケイ素を含むガラスフリットなどが好ましい。また、第１絶縁層１６ａの材料は、有機高分子化合物などでも、紫外線照射や熱硬化を行った後に硬度を有するものであれば良い。【００５４】
次に、上述の工程（Ｂ）において、以下の工程（１）〜（５）を行なう。
工程（１）：図３（ａ）に示すように、受光面側の基板１０の導電層１１上における第１絶縁層１６ａ間に多孔性半導体層１２および触媒層１４を交互に形成すると共に、図３（ｂ）に示すように、非受光面側の基板１７の導電層１８上における絶縁層形成領域間に触媒層１４および多孔性半導体層１２を交互に形成する。多孔性半導体層１２および触媒層１４は上述の方法により形成することができる。
多孔性半導体層１２のペースト材料を塗布する方法は、ディスペンサーによる塗布、スクリーン印刷による塗布が好ましいが、スクリーン印刷による塗布が最も好ましい。スクリーン印刷では、スキージの印圧により、第１絶縁層１６ａが存在する場合でもペーストが基板に一定の力で押し付けられるため、基板と多孔性絶縁層との密着性が、他の方法と比べて向上する。【００５５】
工程（２）：基板１０、１７上に多孔性半導体層１２および触媒層１４が形成された積層体を、上述のように色素溶液に浸漬して、各多孔性半導体層１２に色素を吸着させる。その後、各積層体を色素溶液から引き上げて乾燥させる。
工程（３）：基板１０の第１絶縁層１６ａ上に、未硬化樹脂材料を塗布する。この場合の未硬化樹脂材料とは、第２絶縁層１６ｂを形成する材料である。未硬化樹脂材料は、熱硬化性樹脂である場合、多孔性半導体層に吸着した色素へのダメージを軽減するために、２００℃以下、さらには１５０℃以下の硬化温度を持つ樹脂であることが好ましい。【００５６】
工程（４）：基板１０の多孔性半導体層１２と基板１７の触媒層１４とが対面するようにして各基板を重ね合わせ、その後、前記未硬化樹脂材料を硬化させて第２絶縁層１６ｂを形成し、一対の基板１０、１７を接着し固定する。このとき、未硬化樹脂材料が、感光性樹脂である場合は透光性を有する基板側から光（例えば紫外線）を照射することにより硬化させ、熱硬化性樹脂である場合は色素が劣化しない温度で加熱して硬化させる。
工程（５）：一対の基板１０、１７の間に電解液を注入して、各光電変換素子１ａ、１ｂの多孔性半導体層１２と触媒層１４の間に電解質層１３を形成する。このとき、基板１０、１７間には図示しない間隙部が形成されており、この間隙部からキャピラリー効果により電解液を注入することができる。その後、間隙部を樹脂にて封止する。【００５７】
（実施形態２）
図４は本発明の実施形態２の色素増感太陽電池モジュール（Ｗ型モジュール）の概略構成を示す断面図である。なお、図４において、図１で示した実施形態１同様の構成要素には同一の符号を付している。
この実施形態２の太陽電池モジュールは、実施形態１における絶縁層が３層構造であること以外は、実施形態１と同様の構造である。以下、実施形態２の実施形態１とは異なる点を主に説明する。【００５８】
実施形態２では、絶縁層２６が、第１絶縁層２６ａと第２絶縁層２６ｂと第３絶縁層２６ｃとが積層されてなる。第１絶縁層２６ａは受光面側の導電層１１上および基板１０上に形成され、第３絶縁層２６ｃは非受光面側の導電層１８上および基板１７上に形成され、第２絶縁層２６ｂは第１絶縁層２６ａと第３絶縁層２６ｃの間に形成されている。
この太陽電池モジュールにおいて、絶縁層２６以外の各層の厚みは、実施形態１と同じ厚み範囲に設定することができる。一方、第１および第３絶縁層２６ａ、２６ｃの厚みは
１〜５０μｍであり、第２絶縁層２６ｂの厚みは５０μｍ未満である。【００５９】
図４に示す太陽電池モジュールは、以下のようにして製造することができる。
前記工程（Ｂ）の前に、前記工程（Ａ）の最初の絶縁層形成工程において、一対の基板１０、１７のうち両方の基板１０、１７の導電層１１、１８上および基板表面上に複数本の絶縁層（第１および第３絶縁層２６ａ、２６ｃ）を形成し、その後、工程（Ｂ）において、一対の基板１０、１７の各導電層１１、１８上における前記絶縁層間に多孔性半導体層１２および触媒層１４を形成する工程（１）と、前記多孔性半導体層１２に色素を吸着させる工程（２）と、前記絶縁層上に未硬化樹脂材料を塗布する工程（３）と、一対の基板１０、１７の多孔性半導体層１２と触媒層１４とが対面するようにして各基板１０、１７を重ね合わせた後、前記未硬化樹脂材料を硬化させて第２絶縁層２６ｂを形成する工程（４）と、一対の基板１０、１７の間に電解液を注入して多孔性半導体層１２と触媒層１４の間に電解質層１３を形成する工程（５）とを行う。【００６０】
具体的に説明すると、上述の工程（Ａ）において、図２（ａ）での説明と同様に、一方の基板１０の導電層１１上および基板１０表面上に複数本の第１絶縁層２６ａを形成すると共に、他方の基板１７の導電層１８上および基板１７表面上に複数本の第３絶縁層２６ｃを形成する。第１および第３絶縁層２６ａ、２６ｃは上述の方法により形成することができる。
第１絶縁層２６ａの厚みと第３絶縁層２６ｃの厚みの合計厚みは、形成しようとする光電変換素子１ａ、１ｂの厚み（この場合１〜５０μｍ）よりも僅かに薄くなる厚み（この場合５０μｍ未満）に形成される。【００６１】
次に、上述の工程（Ｂ）において、以下の工程（１）〜（５）を行なう。
工程（１）：図３（ａ）での説明と同様に、受光面側の基板１０の導電層１１上における第１絶縁層２６ａ間に多孔性半導体層１２および触媒層１４を交互に形成すると共に、非受光面側の基板１７の導電層１８上における第３絶縁層２６ｃ間に触媒層１４および多孔性半導体層１２を交互に形成する。多孔性半導体層１２および触媒層１４は上述の方法により形成することができる。【００６２】
工程（２）：基板１０、１７上に多孔性半導体層１２および触媒層１４が形成された積層体を、上述のように色素溶液に浸漬して、各多孔性半導体層１２に色素を吸着させる。その後、各積層体を色素溶液から引き上げて乾燥させる。
工程（３）：基板１０の第１絶縁層２６ａ上または基板１７の第３絶縁層２６ｃ上に、未硬化樹脂材料を塗布する。この場合の未硬化樹脂材料とは、第２絶縁層２６ｂを形成する材料である。なお、未硬化樹脂材料は、第１絶縁層２６ａ上と第３絶縁層２６ｃ上との両方に、一方のみ塗布する場合の塗布量の半分程度でそれぞれ塗布してもよい。【００６３】
工程（４）：基板１０の多孔性半導体層１２と基板１７の触媒層１４とが対面するようにして各基板を重ね合わせ、その後、前記未硬化樹脂材料を硬化させて第２絶縁層２６ｂを形成し、一対の基板１０、１７を接着し固定する。このとき、未硬化樹脂材料が、感光性樹脂である場合は透光性を有する基板側から光（例えば紫外線）を照射することにより硬化させ、熱硬化性樹脂である場合は色素が劣化しない温度で加熱して硬化させる。
工程（５）：一対の基板１０、１７の間に電解液を注入して、各光電変換素子１ａ、１ｂの多孔性半導体層１２と触媒層１４の間に電解質層１３を形成する。このとき、基板１０、１７間には図示しない間隙部が形成されており、この間隙部からキャピラリー効果により電解液を注入することができる。その後、間隙部を樹脂にて封止する。【００６４】
（実施形態３）
図５は本発明の実施形態３の色素増感太陽電池モジュールの概略構成を示す断面図である。この太陽電池モジュールは、表面に複数の導電層３１、３８を有する一対の基板３０、３７間に、同一構成の複数の光電変換素子３ａが電気的に直列接続して配置されている。本実施形態では、図５における下側の基板を受光面側としており、少なくとも下の基板３０および導電層３１は透光性を有している。光電変換素子３ａは、下の基板３０から多孔性半導体層３２、電解質層３３および触媒層３４が順次積層されてなり、上下の導電層３１、３８は、各光電変換素子３ａにおける多孔性半導体層３２と触媒層３４にのみそれぞれ接続されるよう複数に分割されている。なお、図６（ａ）は基板３０の表面に並列して形成された複数の導電層３１を示し、図６（ｂ）は基板３７の表面に並列して形成された複数の導電層３８を示しており、符号２１は導電層３１、３８を複数に分割するスクライブラインを表している。【００６５】
この太陽電池モジュールにおいて、隣接する光電変換素子３ａ同士の間には、一方の光電変換素子３ａと他方の光電変換素子３ａに沿って配置された一対の絶縁層３６、３６と、一対の絶縁層３６、３６の間に配置された接続導電層３９とが形成されている。
各絶縁層３６は、実施形態１と同様の第１絶縁層３６ａと第２絶縁層３６ｂとからなり、接続導電層３９は、第１接続導電層３９ａと第２接続導電層３９ｂとが積層されてなる。【００６６】
図５において、接続導電層３９を挟んで右側の絶縁層３６は、その第１絶縁層３６ａが、下の導電層３１上に多孔性半導体層３２と接した状態で形成され、第２絶縁層３６ｂが上の隣接する導電層３８、３８の間に基板３７と接した状態で形成されている。一方、接続導電層３９を挟んで左側の絶縁層３６は、その第１絶縁層３６ａが、下の隣接する導電層３１、３１の間の基板３０上に形成され、第２絶縁層３６ｂが、上の導電層３８と接した状態で形成されている。【００６７】
また、第１接続導電層３９ａは下の導電層３１と接触しており、第２接続導電層３９ｂは上の導電層３８と接触している。この場合、第１接続導電層３９ａおよび第２接続導電層３９ｂの構成材料は上述のものが好ましい。
これらの絶縁層３６によって各光電変換素子間は遮断され、一の光電変換素子の電解質層３３中の電解質が隣接する他の光電変換素子へ侵入することが防止されている。また、一対の基板３０、３７間の太陽電池モジュール外周は、絶縁層３６および図示しない樹脂封止部によって封止され、電解質の外部漏洩が防止されている。
また、接続導電層３９によって、受光面側から多孔性半導体層３２、電解質層３３および触媒層３４の順でそれぞれ積層された複数個の光電変換素子３ａを電気的に接続することができる。【００６８】
この太陽電池モジュールにおいて、導電層３１、３８の厚みは０．１〜１μｍであり、多孔性半導体層３２の厚みは１〜５０μｍであり、触媒層３４の厚みは５ｎｍ〜１μｍである。また、絶縁層３６の厚みは１〜５０μｍであって下または上の導電層から上または下の基板までの距離に等しく、第１絶縁層３６ａの厚みは１〜５０μｍであり、第２絶縁層３６ｂの厚みは５０μｍ未満である。また、接続導電層３９の厚みは１〜５０μｍであって下の導電層から上の導電層までの距離に等しく、第１接続導電層３９ａの厚みは１〜５０μｍであり、第２接続導電層３９ｂの厚みは５０μｍ未満である。【００６９】
図５に示す太陽電池モジュールは、以下のようにして製造することができる。
前記工程（Ａ）が、一方の基板３０の導電層３１上に、帯状の接続導電層（第１接続導電層３９ａ）を形成する工程をさらに有し、前記工程（Ｂ）の前または後に、前記工程（Ａ）において、前記接続導電層を形成した後に、各接続導電層の両側面に隣接して導電層３１上および基板表面上に絶縁層（第１絶縁層３６ａ）を形成し、前記工程（Ｂ）が、一対の基板３０、３７の各導電層３１、３８上に多孔性半導体層３２および触媒層３４を形成する工程（１）と、前記多孔性半導体層３２に色素を吸着させる工程（２）と、前記絶縁層上に未硬化樹脂材料を塗布する工程（３）と、一対の基板３０、３７の多孔性半導体層３２と触媒層３４とが対面するようにして各基板を重ね合わせた後、前記未硬化樹脂材料を硬化させて第２絶縁層３６ｂを形成する工程（４）と、一対の基板３０、３７の間に電解液を注入して多孔性半導体層３２と触媒層３４の間に電解質層３３を形成する工程（５）とを備え、さらに、前記工程（３）の直前または直後に、前記接続導電層上に未硬化導電性材料を塗布する工程と、前記工程（４）と同時または直後に、前記未硬化導電性材料を硬化させる。【００７０】
具体的に説明すると、上述の工程（Ａ）において、まず、図７に示すように、一方の基板３０（図６（ａ）参照）の表面の各導電層３１上に、複数本の帯状の接続導電層を形成する。この接続導電層は第１接続導電層３９ａである。第１接続導電層３９ａは上述の方法により形成することができる。その後、各第１接続導電層３９ａの両側面に隣接して絶縁層を形成する。この絶縁層は第１絶縁層３６ａである。このとき、１つの第１接続導電層３９ａに隣接する一対の第１絶縁層３６ａのうち、一方は導電層３１上に形成され、他方は基板３０上に形成される（図５参照）。【００７１】
次に、実施形態３では、上述の工程（Ｂ）において、第１絶縁層３６ａ上に未硬化樹脂材料を塗布する上述の工程（３）の直前または直後に、前記接続導電層上に未硬化導電性材料を塗布する工程と、未硬化樹脂材料を硬化させる上述の工程（４）と同時または直後に、前記未硬化導電性材料を硬化させる工程を行なう。なお、未硬化導電性材料を塗布した後に乾燥工程を加えてもよい。【００７２】
工程（Ｂ）を具体的に説明すると、工程（Ｂ）では以下の工程（１）〜（５）を行なう。
工程（１）：図８（ａ）に示すように、受光面側の基板３０の導電層３１上における第１絶縁層３６ａ間に多孔性半導体層３２を形成すると共に、図８（ｂ）に示すように、非受光面側の基板３７の導電層３８上に触媒層３４を形成する。多孔性半導体層３２および触媒層３４は上述の方法により形成することができる。【００７３】
工程（２）：基板３０上に多孔性半導体層３２が形成された積層体を、上述のように色素溶液に浸漬して、各多孔性半導体層３２に色素を吸着させる。その後、各積層体を色素溶液から引き上げて乾燥させる。
工程（３）：基板３０の第１接続導電層３９ａ上に未硬化導電性材料を塗布し、かつ基板３０の第１絶縁層３６ａ上に未硬化樹脂材料を塗布する。この未硬化導電性材料は第２接続導電層を形成する材料であり、未硬化樹脂材料は第２絶縁層３６ｂを形成する材料である。未硬化導電性材料は、多孔性半導体層に吸着した色素へのダメージを軽減するために、２００℃以下、さらには１５０℃以下の硬化温度を持つ材料であることが好ましい。
工程（４）：基板３０の多孔性半導体層３２と基板３７の触媒層３４とが対面するようにして各基板を重ね合わせ、その後、前記未硬化導電性材料および未硬化樹脂材料を硬化させて第２接続導電層３９ｂおよび第２絶縁層３６ｂを形成し、一対の基板３０、３７を接着し固定する。このとき、未硬化樹脂材料が、感光性樹脂である場合は、未硬化導電性材料を硬化させる前に、透光性を有する基板側から光（例えば紫外線）を照射することにより硬化させる。また、未硬化樹脂材料が熱硬化性樹脂である場合は、未硬化導電性材料と共に、色素が劣化しない温度で加熱して硬化させる。
工程（５）：一対の基板３０、３７の間に電解液を注入して、各光電変換素子３ａの多孔性半導体層３２と触媒層３４の間に電解質層３３を形成する。このとき、基板３０、３７間には図示しない間隙部が形成されており、この間隙部からキャピラリー効果により電解液を注入することができる。その後、間隙部を樹脂にて封止する。
【実施例】
【００７４】
（実施例１）
図４に示した色素増感太陽電池モジュールを以下のようにして作製した。
まず、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、ＳｎＯ2からなる導電層がそれぞれ形成された基板１０、１７として、４３ｍｍ×６５ｍｍの日本板ガラス社製のＳｎＯ2付きガラス基板を２枚用意した。
次に、図２中、寸法Ｉが１５．５ｍｍ、寸法Ｊが１５．５ｍｍ、寸法Ｋが１５．５ｍｍ、寸法Ｌが１５．５ｍｍとなるように、導電層であるＳｎＯ2にレーザー光（ＹＡＧレーザー・基本波長１．０６μｍ、西進商事社製）を照射しＳｎＯ2を蒸発させることによりスクライブを行った。なお、前記寸法Ｉ〜Ｌは同一であるが、図２においては便宜上比率を変えて図示している。【００７５】
続いて、図２および図３に示すように、一対の基板１０、１７において、領域Ａの幅を１６ｍｍ、領域Ｂの幅を１０ｍｍ、領域Ｃの幅を５ｍｍ、領域Ｄの幅を７ｍｍ、領域Ｅの幅を４ｍｍ、領域Ｆの幅を１０ｍｍ、領域Ｈの幅を５ｍｍとし、領域ＡとＣ、ＣとＤ（ＤとＣ）、ＢとＣ、ＥとＣ、ＣとＦの境界付近に、第１絶縁層の材料であるガラスフリット（ノリタケ社製）をスクリーン印刷機（ニューロング精密工業製LS−１５０）を用いて塗布し、１００℃で１０分間予備乾燥を行った後、４５０℃で１時間焼成を行った。これにより、基板１０に第１絶縁層２６ａを形成し、基板１７に第３絶縁層２６ｃを形成した。第１および第３絶縁膜２６ａ、２６ｂは、それぞれ膜厚が約２５μｍ、幅が約５００μｍであった。膜厚の測定は、サーフコム１４００Ａ（東京精密社製）で行った。【００７６】
続いて、基板１０および１７の各領域Ｃに、電子ビーム蒸着器ＥＶＤ−５００Ａ（ＡＮＥＬＶＡ社製）を用い、０．１Å／Ｓの蒸着速度で、触媒層１４として白金を膜厚約５ｎｍで成膜した。
次いで、市販の酸化チタンペースト（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製、商品名Ｔｉ−Ｎａｎｏｘｉｄｅ D／ＳＰ、平均粒径１３ｎｍ）を、５．２５ｍｍ×５０ｍｍの開口を３つ持つスクリーン版とスクリーン印刷機（ニューロング精密工業製LS−１５０）を用いて、基板１０の領域Ａ、Ｄ、Ｂと、基板１７の領域Ｄ、Ｄに塗布し、室温にて１時間レベリングを行った後、得られた塗膜を８０℃で２０分間予備乾燥し、４５０℃で１時間焼成を行った。該工程を５回繰り返すことにより、多孔性半導体層１２として、膜厚３０μｍの酸化チタン膜を得た。膜厚の測定は、サーフコム１４００Ａ（東京精密社製）で行った。【００７７】
次に、色素を以下のようにして各多孔性半導体層１２へ吸着させた。
まず、増感色素として Ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ６２０−１Ｈ３ＴＢＡ色素（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製）を用い、これのアセトニトリル（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ製）／ｔ−ブチルアルコール（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ製）の１：１溶液（増感色素の濃度；４×１０-4モル／リットル）を調製した。
次に、この溶液に、各基板１０、１７上に多孔性半導体層１２を有する積層体を浸漬し、４０℃の温度条件のもとで２０時間放置した。その後、各積層体をエタノール（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ製）で洗浄・乾燥を行った。【００７８】
次に、酸化還元性電解液として、溶媒をアセトニトリルとし、その中にＤＭＰＩＩ（四国化成製）を０．６モル／リットル、ＬｉＩ（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ製）を０．１モル／リットル、ＴＢＰ（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ製）を０．５モル／リットル、Ｉ2（東京化成製）を０．０１モル／リットル溶解させたものを用意した。
続いて、基板１０の各第１絶縁層２６ａ上に、未硬化の紫外線硬化性樹脂３１Ｘ−１０１（スリーボンド社製）をディスペンサー（ＥＦＤ社製）で塗布した。このとき、塗布膜の膜厚が約４５μｍとなるよう塗布速度と吐出圧力を調節した。
次に、各基板１０、１７の多孔性半導体層１２と触媒層１４が対面するように２枚の基板を貼り合せた後、紫外線照射ランプＮｏｖａｃｕｒｅ（ＥＦＤ社製）を用いて未硬化樹脂に紫外線を照射して硬化させることにより、２枚の基板１０、１７は、第１絶縁膜２６ａおよび第３絶縁膜２６ｃを介して第２絶縁層２６ｂにより接合した。
その後、上記２枚の基板の間隙からキャピラリー効果により、酸化還元性電解液を注入し、注入部分を感光性樹脂または熱硬化性樹脂にて封止することで図４に相当する太陽電池モジュールを作製した。【００７９】
また、得られた太陽電池モジュールに、１ｋＷ／ｍ2 の強度の光（ＡＭ１．５ソーラーシミュレータ）を照射して、光電変換効率を測定した。その結果を表１に示した。なお、光電変換効率は、ＩSCの値をモジュールのアパチャーエリア（モジュール内の数個の光電変換素子の外枠を結んで囲むエリア）の面積で除したものに、ＶOC、FFを乗じたものとした。
また、測定後、太陽電池モジュールを分解し、実体顕微鏡SZX12（オリンパス社製）にて第１、第２、第３絶縁層２６ａ、２６ｂ、２６ｃを観察したところ、図１０に示すように第２絶縁層２６ｂは潰れており、第２絶縁層２６ｂの膜厚は２μｍ（潰れ部分）であった。【００８０】
（実施例２）
実施例１において、基板１０にのみ第１絶縁層１６ａを形成し、かつ多孔性半導体層１２の膜厚を１５μｍ、第１絶縁層１６ａの膜厚を約３０μｍとすること以外は、実施例１と同様にして図１に相当する太陽電池モジュールを作製した。
得られた太陽電池モジュールに、１ｋＷ／ｍ2 の強度の光（ＡＭ１．５ソーラーシミュレータ）を照射して、光電変換効率を測定し、その結果を表１に示した。
また、測定後、太陽電池モジュールを分解し、実体顕微鏡SZX12（オリンパス社製）にて第１、第２絶縁層１６ａ、１６ｂを観察したところ、図９に示すように第２絶縁層１６ｂは潰れており、第２絶縁層２６ｂの膜厚は、１μｍ（潰れ部分）であった。【００８１】
（実施例３）
実施例３では、触媒層材料である触媒ペースト（商品名：Pt-Catalyst T/SP Solaronix社製）をスクリーン印刷機（ニューロング精密工業製LS−１５０）を用いて塗布し、４５０℃で１時間焼成を行うことにより、触媒層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
得られた太陽電池モジュールに、１ｋＷ／ｍ2 の強度の光（ＡＭ１．５ソーラーシミュレータ）を照射して、光電変換効率を測定し、その結果を表１に示した。【００８２】
（実施例４）
実施例４では、第１、３絶縁層２６ａ、２６ｃの膜厚が約１２μｍとなるようにスクリーン印刷機の印圧を調節したこと以外は実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
得られた太陽電池に、１ｋＷ／ｍ2 の強度の光（ＡＭ１．５ソーラーシミュレータ）を照射して、光電変換効率を測定し、その結果を表１に示した。
また、測定後、太陽電池モジュールを分解し、実体顕微鏡SZX12（オリンパス社製）にて第１、２、３絶縁層の膜厚を観察したところ、それぞれの膜厚は、１１μｍ、６μｍ、１２μｍであった。【００８３】
（実施例５）
実施例５では、第１、３絶縁層２６ａ、２６ｃの膜厚が約８μｍとなるようにスクリーン版のメッシュ数を調節したこと以外は実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
得られた太陽電池に、１ｋＷ／ｍ2 の強度の光（ＡＭ１．５ソーラーシミュレータ）を照射して、光電変換効率を測定し、その結果を表１に示した。
また、測定後、太陽電池モジュールを分解し、実体顕微鏡SZX12（オリンパス社製）にて第１、２、３絶縁層の膜厚を観察したところ、それぞれの膜厚は、８μｍ、１４μｍ、９μｍであった。【００８４】
（実施例６）
実施例６では、第１、３絶縁層２６ａ、２６ｃの膜厚が約３０μｍとなるようにスクリーン版のメッシュ数を調節したこと以外は実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
得られた太陽電池に、１ｋＷ／ｍ2 の強度の光（ＡＭ１．５ソーラーシミュレータ）を照射して、光電変換効率を測定し、その結果を表１に示した。
また、測定後、太陽電池モジュールを分解し、実体顕微鏡SZX12（オリンパス社製）にて第１、２、３絶縁層の膜厚を観察したところ、それぞれの膜厚は、２８μｍ、１μｍ、２７μｍであった。【００８５】
（比較例１）
実施例１における触媒層１４および多孔性半導体層１２の形成後に、第１および第３絶縁層を形成し、多孔性半導体層の膜厚を１５μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして比較例１の太陽電池モジュールを作製した。
得られた太陽電池に、１ｋＷ／ｍ2 の強度の光（ＡＭ１．５ソーラーシミュレータ）を照射して、光電変換効率を測定し、その結果を表１に示した。【００８６】
（比較例２）
実施例１では第１絶縁層２６ａおよび第３絶縁層２６ｃを形成したが、比較例２では第１絶縁層および第３絶縁層を形成せずに、基板上に塗布膜厚４０μｍで未硬化樹脂を塗布し、その後硬化させて第２絶縁層を形成したこと以外は実施例１と同様にして比較例２の太陽電池モジュールを作製した。
この場合、２枚の基板を貼り合せる際に、未硬化樹脂材料よりも先に多孔性半導体層（酸化チタン膜）が基板に接触する部分が存在し、一方の基板上に塗布された未硬化樹脂材料が他方の基板に付着しなかった。よって、太陽電池モジュールの作製ができなかった。【００８７】
（比較例３）
比較例３では、ディスペンサー（EFD社製）を用いて塗布膜厚が１４０μｍとなるよう塗布速度と吐出圧力を調節したこと以外は、比較例２と同様にして比較例３の太陽電池モジュールを作製した。この場合、基板の貼り合わせの際に、基板中央付近の未硬化樹脂が多孔性半導体層と触媒層との間に侵入した。
得られた太陽電池に、１ｋＷ／ｍ2 の強度の光（ＡＭ１．５ソーラーシミュレータ）を照射して、光電変換効率を測定し、その結果を表１に示した。【００８８】
（比較例４）
比較例４では、触媒層材料である触媒ペースト（商品名：Pt-Catalyst T/SP Solaronix社製）をスクリーン印刷機（ニューロング精密工業製LS−１５０）を用いて塗布し、４５０℃で１時間焼成を行うことにより触媒層を形成したこと以外は比較例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
得られた太陽電池に、１ｋＷ／ｍ2 の強度の光（ＡＭ１．５ソーラーシミュレータ）を照射して、光電変換効率を測定し、その結果を表１に示した。【００８９】
（比較例５）
比較例５では、触媒層材料である触媒ペースト（商品名：Pt-Catalyst T/SP Solaronix社製）をスクリーン印刷機（ニューロング精密工業製LS−１５０）を用いて塗布し、４５０℃で１時間焼成を行うことにより触媒層を形成したこと以外は比較例２と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
得られた太陽電池に、１ｋＷ／ｍ2 の強度の光（ＡＭ１．５ソーラーシミュレータ）を照射して、光電変換効率を測定し、その結果を表１に示した。【００９０】
（実施例７）
以下の手順で図５に示す太陽電池モジュールを形成した。
一対の導電性基板１０、１７として、４４ｍｍ×７０ｍｍの日本板ガラス社製のＳｎＯ2付きガラス基板を２枚用意した。なお、導電層１１、１７はフッ素ドープ酸化スズを用いた。
図６（ａ）、（ｂ）に示す基板３０、３７において、領域Ａの幅が１８ｍｍ、領域Ｂの幅が８ｍｍ、領域Ｇの幅が１０ｍｍとなるように、ＳｎＯ2層にレーザー光（ＹＡＧレーザー）を照射してＳｎＯ2を蒸発させることにより、単位光電変換素子を形成するピッチ（領域Ｂの幅）を８ｍｍとしてＳｎＯ2層を短冊状にパターニングした。【００９１】
次に、第１接続導電層３９ａの形成材料である銀ペースト(ノリタケ社製)を、図６（ａ）に示す基板３０における右側３つの導電層３１上にスクライブライン２１に沿って塗布し、８０℃で２０分予備乾燥を行った後、４５０℃で１時間焼成を行って、膜厚２２μｍ、幅３００μｍの第１接続導電層３９ａを形成した（図５、図７参照）。
次に、各第１接続導電層３９ａの両側にガラスフリット（ノリタケ社製）をスクリーン印刷機（ニューロング精密工業製LS−１５０）を用いて塗布し、１００℃１０分予備乾燥を行った後、４５０℃で１時間焼成を行って、膜厚２１μｍ、幅５００μｍの第１絶縁層３６ａ、３６ａを形成した（図５、図７参照）。【００９２】
続いて、第１接続導電層３９ａ間における前記基板３０の導電層３１上に、図８（ａ）に示すように、実施例１と同様の方法で多孔性半導体層３２を形成した。
次に、以下のようにして色素を各半導体層３２に吸着させた。先ず、増感色素として  Ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ６２０−１H３ＴＢＡ色素（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製）を用い、これのアセトニトリル／ｔ−ブチルアルコールの１：１溶液（増感色素の濃度；４×１０-4モル／リットル）を調製した。次に、この溶液に、多孔性半導体層３２が基板３０に形成された積層体を浸漬し、４０℃度の温度条件のもとで２０時間放置した。これにより、多孔性半導体層３２の内部に増感色素を約７×１０-8ｍｏｌ／ｃｍ2吸着させた。その後、該積層体をエタノール（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ製）で洗浄し乾燥した。【００９３】
次に、図８（ｂ）に示す基板３７の導電層３８上に、電子ビーム蒸着器ＥＶＤ−５００Ａ（ＡＮＥＬＶＡ社製）を用い、触媒層として白金を０．１Å／Ｓの蒸着速度で膜厚約５ｎｍで成膜した。
次いで、酸化還元性電解液として、溶媒をアセトニトリルとし、その中にＤＭＰＩＩを０．６モル／リットル、ＬｉＩを０．１モル／リットル、ＴＢＰを０．５モル／リットル、Ｉ2を０．０１モル／リットル溶解させたものを用意した。
次に、第１絶縁層３６ａ上に、未硬化の紫外線硬化性樹脂３１Ｘ−１０１（スリーボンド社製）を塗布し、さらに、第１接続導電層３９ａ上に導電性銀ペースト(フジクラ化成性、商品名「ドータイト」)を塗布し、各基板の多孔性半導体層３２と触媒層３４とを対面させて２枚の基板３０、３７を貼り合せた後、紫外線照射ランプを用いて塗布樹脂部分に紫外線を照射し、さらに１２０℃で１０分間乾燥させることで、硬化した第２絶縁層３６ｂおよび第２接続導電層３９ｂを形成して、２枚の基板３０、３７を絶縁層３６および接続導電層３９により固定した。【００９４】
その後、２枚の基板３０、３７の間隙より前記電解液をキャピラリー効果により注入し、周囲を紫外線硬化材３１Ｘ−１０１（スリーボンド社製）を塗布し、紫外線を照射することで、図５に相当する太陽電池モジュールを作製した。
得られた太陽電池に、１ｋＷ／ｍ2 の強度の光（ＡＭ１．５ソーラーシミュレータ）を照射して、光電変換効率を測定し、その結果を表１に示した。【００９５】
（比較例６）
実施例７における第１絶縁層３６ａの形成を、多孔性半導体層３２の形成後に行い、第２絶縁層および第２接続導電層を省略したこと以外は、実施例７と同様にして比較例６の太陽電池モジュールを作製した。
得られた太陽電池モジュールに、１ｋＷ／ｍ2 の強度の光（ＡＭ１．５ソーラーシミュレータ）を照射して、光電変換効率を測定し、その結果を表１に示した。【００９６】
【表１】
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【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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