(57)【要約】【課題】電解液の注入や電極の取り出しを容易にし、再現性に優れ、安定した性能を持つ色素増感型太陽電池を提供する。【解決手段】色素増感型太陽電池は、基板を厚み方向に貫通する貫通孔７が形成された基板１と、基板１とある距離だけ離れて対向配置され対極をなす透明ガラス基板５と、を有している。透明ガラス基板５の対向面には、透明導電性膜６と色素増感半導体電極４とが順番に形成されている。基板１の対向面と色素増感半導体電極４の対向面との間に、電解液を保持する電極である電解液保持電極２が多数設けられている。電解液保持電極２の一部は、上記貫通孔７を通って基板１の対向面とは反対の面の外側まで貫通して取り出し電極９を形成している。【選択図】  図１
2007123088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な第１の基板と、
該第１の基板とある距離だけ離されて対向配置される第２の基板と、
前記第１の基板の前記第２の基板と対向する側の面に形成された導電性膜と、
該導電性膜に形成された色素増感半導体電極と、
前記色素半導体電極と前記第２の基板との間に設けられ前記対向面間の間隔を規定するスペーサを兼ねる電解液保持電極と、
該電解液保持電極が設けられている領域の前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持され、前記電解液保持電極により担持される電解質液と、
前記第２の基板に設けられた第１の貫通孔と、
前記電解液保持電極から前記第１の貫通孔を介して引き出される引き出し電極と
を有することを特徴とする色素増感型太陽電池。
【請求項２】
透明な第１の基板と、
該第１の基板とある距離だけ離されて対向配置される第２の基板と、
前記第１の基板の前記第２の基板と対向する側の面に形成された導電性膜と、
該導電性膜に形成された色素増感半導体電極と、
前記色素半導体電極と前記第２の基板との間に設けられ前記対向面間の間隔を規定するスペーサを兼ねる電解液保持電極と、
該電解液保持電極が設けられている領域の前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持され、前記電解液保持電極により担持される電解質液と、
前記第２の基板に設けられた第１及び第２の貫通孔と、
前記電界液保持電極から前記第１の貫通孔又は前記第２の貫通孔のいずれか一方を介して引き出される引き出し電極と
を有することを特徴とする色素増感太陽電池。
【請求項３】
前記第１の貫通孔が前記第２の貫通孔を兼ねていることを特徴とする請求項１又は２に記載の色素増感太陽電池。
【請求項４】
前記電界液保持電極と前記引き出し電極とが一体であることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項５】
前記貫通孔を前記第２の基板の前記対向面とは反対側の面から塞ぐ蓋部を有することを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項６】
一方の面に導電性膜と色素増感半導体電極とが設けられた透明な第１の基板と、第２の基板と、をある距離だけ離されて前記一方の面を対向面として配置するステップと、
前記色素半導体電極と前記第２の基板との間に前記対向面間の間隔を規定するスペーサを兼ねる電解液保持電極を形成するステップと、
前記第２の基板に設けられた第１の貫通孔を介して前記電解液保持電極から電極を引き出すステップと、
前記第１の基板と前記第２の基板との間の前記電解液保持電極の周辺領域を封止するステップと、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に封止により形成された空間内に前記第１の貫通孔を介して電解質液を注入するステップと
を有することを特徴とする色素増感型太陽電池の製造方法。
【請求項７】
一方の面に導電性膜と色素増感半導体電極とが設けられた透明な第１の基板と、第２の基板と、をある距離だけ離されて前記一方の面を対向面として配置するステップと、
前記色素半導体電極と前記第２の基板との間に前記対向面間の間隔を規定するスペーサを兼ねる電解液保持電極を形成するステップと、
前記第２の基板に設けられた第１の貫通孔を介して前記電解液保持電極から電極を引き出すステップと、
前記第１の基板と前記第２の基板との間の前記電解液保持電極の周辺領域を封止するステップと、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に封止により形成された空間内に前記第１の貫通孔とは異なる前記第２の基板に設けられた第２の貫通孔を介して電解質液を注入するステップと
を有することを特徴とする色素増感型太陽電池の製造方法。
【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の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９９１年にグレッツェルらが発表した色素増感太陽電池は、シリコン半導体のp-n接合による太陽電池とは異なるメカニズムによって作動し、変換効率が高くしかも製造コストが安いという利点があり、この太陽電池は、内部に電解液を封入してあることから、色素増感型太陽電池とも呼ばれる。従来例を図４に示す。
【０００３】
この太陽電池は、透明基板の一方の面に形成された透明導電膜と、増感色素を担持させた半導体電極（色素増感半導体電極）が形成された導電性基板とを電解液を含ませた状態で重ね合わせ、その周囲に樹脂を塗って封止 されている。導電性基板の表面に設けられた多孔質な酸化チタン皮膜にルテニウム錯体など太陽光を効率的に吸収することのできる増感色素がコ−ティングされたものを色素増感半導体電極として用いると、光によって励起された電子が酸化チタンに注入されて電気を流すことができる。このタイプの太陽電池では、電子の授受のために電解液が必要であり、一般的にはヨウ素電解液が用いられている（非特許文献１）。
【０００４】
基板を張り合わせた後に色素や電解液を注入するために、注入口と出口の２つの孔が基板にあけて製造する方法がある（特許文献１参照）。また、電解液を注入するための注入口が1つの場合には真空引きする等の工程を行う技術も存在する（特許文献２）。
【０００５】
図４は、一般的な色素増感型太陽電池の例を示す図である。図４に示すように、一般的な色素増感型太陽電池２１は、透明基板２２の上面部に透明導電性膜２３を積層した第１導電性基板部２４を備え、この第１導電性基板部２４の上面部に半導体に増感色素を担持させて形成した色素増感半導体電極２５を形成し、この色素増感半導体電極２５の上方には、基板２６の下面部に導電性膜２７を積層した第２導電性基板部２８を対向して備え、前記色素増感半導体電極２５と前記導電性膜２７の対向面の間に形成された間隙部に電解液３１を含ませるとともに、前記間隙部の周縁部に樹脂性のシール材３２を塗って封止して形成されている（例えば、非特許文献１参照）。この色素増感型太陽電池２１において、前記色素増感半導体電極２５は、多孔質な酸化チタン皮膜にルテニウム錯体など太陽光を効率的に吸収することのできる増感色素がコーティングされたものを用い、前記色素増感半導体電極２５に光を当てると、光によって励起された電子が酸化チタンに注入されて電気を流すことができる。そして、このタイプの色素増感型太陽電池は、電子の授受のために電解液が必要であり、一般的にはヨウ素電解液が用いられている。
【０００６】
【非特許文献１】http://apchem.gifu-u.ac.jp/~pcl/special/frame1.htm
【特許文献１】特開２０００−３４８７８３号公報
【特許文献２】特開２００３−１００３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の従来の色素増感型太陽電池２１は、電解液３１を封止するために間隙部の周縁部にシール材３２として厚い樹脂を塗布して硬化させ、土手を形成しているのみである。そのため、間隙部の高さ方向大きさを均一に製造することは難しく、間隙部の高さ方向大きさが個々の色素増感型太陽電池２１毎に違ったり、また、１つの色素増感型太陽電池２１においても場所によって間隙部の高さ方向大きさが異なることが多い。そのため、個々の色素増感型太陽電池２１ごとに電解液３１の量が異なって性能の再現性が不十分となったり、また、電解液３１を十分に封止できず、色素増感型太陽電池２１を傾けると電解液３１が外部に流動するような事態が生じ易く、安定性が不十分になるという問題がある。
【０００８】
また、色素増感半導体電極２５を形成する多孔質な酸化チタン皮膜は塗布方法や粒径や厚さによって表面に形成される凹凸の形状や大きさが異なり、この色素増感半導体電極２５の凸部が対向面側の導電性基板部２４（または２８）や他方の色素増感半導体電極２５と接触すると、電解液３１を介さないことになり、電子の授受ができなくなったり、発電効率が落ちたり、性能が安定しなくなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、電解液の注入や電極の取り出しを容易にし、再現性に優れ、安定した性能を持つ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】
【００１０】
本発明の一観点によれば、透明な第１の基板と、該第１の基板とある距離だけ離されて対向配置される第２の基板と、前記第１の基板の前記第２の基板と対向する側の面に形成された導電性膜と、該導電性膜に形成された色素増感半導体電極と、前記色素半導体電極と前記第２の基板との間に設けられ前記対向面間の間隔を規定するスペーサを兼ねる電解液保持電極と、該電解液保持電極が設けられている領域の前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持され、前記電解液保持電極により担持される電解質液と、前記第２の基板に設けられた第１の貫通孔と、前記電解液保持電極から前記第１の貫通孔を介して引き出される引き出し電極と、を有することを特徴とする色素増感型太陽電池が提供される。
【００１１】
上記色素増感型太陽電池においては、第２の基板に第１の貫通孔を設け、これに電解液保持電極からの引き出し電極を通して引き出す。
【００１２】
尚、透明とは、太陽光が色素面に当たる必要があるための記載であり、特性を良くするためには、例えば、少なくとも太陽光の６０％以上が透過する基板であることが好ましい。
【００１３】
前記貫通孔は第２の基板側に設けられるのが一般的であるが、第１の基板側に設けても良い。ただし、第１の基板側に設けた場合には貫通孔の位置は、色素増感半導体電極の中心ではなく、色素増感半導体電極の周辺（多少色素増感半導体電極に掛かっても良い）が好ましい。
【００１４】
また、透明な第１の基板と、該第１の基板とある距離だけ離されて対向配置される第２の基板と、前記第１の基板の前記第２の基板と対向する側の面に形成された導電性膜と、
該導電性膜に形成された色素増感半導体電極と、前記色素半導体電極と前記第２の基板との間に設けられ前記対向面間の間隔を規定するスペーサを兼ねる電解液保持電極と、該電解液保持電極が設けられている領域の前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持され、前記電解液保持電極により担持される電解質液と、前記第２の基板に設けられた第１及び第２の貫通孔と、前記電界液保持電極から前記第１の貫通孔又は前記第２の貫通孔のいずれか一方を介して引き出される引き出し電極と、を有することを特徴とする色素増感太陽電池が提供される。
【００１５】
上記色素増感型太陽電池においては、第２の基板に２つの貫通孔を設け、これらのうちの一方を通して電極を引き出す。
【００１６】
前記第１の貫通孔が前記第２の貫通孔を兼ねていることも可能である。これにより、電解液の注入と引き出しとを兼用することができる。
【００１７】
前記電界液保持電極と前記引き出し電極とが一体であっても良い。これにより、引き出し電極の形成のための工程を簡略にできる。
【００１８】
本発明の他の観点によれば、一方の面に導電性膜と色素増感半導体電極とが設けられた透明な第１の基板と、第２の基板と、をある距離だけ離されて前記一方の面を対向面として配置するステップと、前記色素半導体電極と前記第２の基板との間に前記対向面間の間隔を規定するスペーサを兼ねる電解液保持電極を形成するステップと、前記第２の基板に設けられた第１の貫通孔を介して前記電解液保持電極から電極を引き出すステップと、前記第１の基板と前記第２の基板との間の前記電解液保持電極の周辺領域を封止するステップと、前記第１の基板と前記第２の基板との間に封止により形成された空間内に前記第１の貫通孔を介して電解質液を注入するステップと、を有することを特徴とする色素増感型太陽電池の製造方法が提供される。
【００１９】
前記第１の貫通孔とは異なる前記第２の基板に設けられた第２の貫通孔を介して電解質液を注入しても良い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる色素増感型太陽電池の効果は、電解液保持電極材により電解液の量が安定化し、かつ電解液を介さないで電子の授受をすることがなくなり、かつ電解液の注入口を設けたことにより、電解液の注入が封着後のため電解液の無駄が減り、かつ接着材等に接触することが減少するため電解液への不純物の混入が減少し劣化が抑えられ効率が向上し、再現性がよくなる。
【００２１】
注入口から電解液を保持するための導電性電極を取り出すことにより、電極の取り出し実装が容易になり、かつ、毛細管現象等のために真空排気を行わなくても、１つの注入口でも電解液の注入がスムーズになり、性能の再現性と寿命が向上する。
【００２２】
電解液を保持するための導電性の電極と取出し電極が一体形成されているため導電性電極と取り出し電極を接続する必要がなく、断線等の接続不良が大幅に少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明にかかる色素増感型太陽電池を実施するための一の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態による色素増感型太陽電池の一構成例を示す概略断面図であり、図２は、図１に示す色素増感型太陽電池の取り出し電極の構成例を示す平面図である。図３は、図１、図２に示す色素増感型太陽電池の製造工程を示す図である。
【００２４】
図１に示す色素増感型太陽電池は、基板を厚み方向に貫通する貫通孔７が形成された基板１と、基板１とある距離だけ離れて対向配置され対極をなす透明ガラス基板５と、を有している。
【００２５】
尚、上述のように、透明とは、太陽光が色素面に当たる必要があるための記載であり、特性を良くするためには、限定されるものではないが、例えば、少なくとも太陽光の６０％以上が透過する基板であることが好ましい。
透明ガラス基板５の対向面には、透明導電性膜６と色素増感半導体電極４とが順番に形成されている。基板１の対向面と色素増感半導体電極４の対向面との間に、電解液を保持する電極である電解液保持電極２が多数設けられている。電解液保持電極２の一部は、上記貫通孔７を通って基板１の対向面とは反対の面の外側まで貫通して取り出し電極９を形成している。
【００２６】
尚、後述するように、貫通孔７が形成された基板１に対して、図３に示すように加熱したシール８を塗布した状態で２枚の基板１、５を張り合わせ、その際に電解液保持電極２の一部である取出し電極９を貫通孔７から取り出し電極として引き出し、さらにこの貫通孔７より電解液３を注入し、貫通孔７を加熱したシール８を塗布して封止している。
【００２７】
尚、透明基板５はガラス基板に限定されるものではなく、プラスチック基板等を用いることもできる。シール８は封止できる物質であればよい。基板１としては、絶縁性のガラス基板やセラミックス基板、金属やカーボン等々の導電性材料を形成した基板、あるいは金属板等を用いることができる。
【００２８】
色素増感半導体電極４の材料としては、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。透明導電性膜６の材料としては、ＩＴＯ（錫含有酸化インジュウム）、酸化錫、酸化亜鉛等が挙げられるがこれらに限定されるものではなく、透過率を低下させない程度の膜厚の白金やメタル、又は炭素膜でも良い。
【００２９】
尚、貫通孔７の位置に関しては基本的に任意である。但し、構造上、セルの中心付近、すなわち、電解液保持電極２の中心領域付近に貫通孔７を設けると、封止の際の封止材の浸透等が起こった場合に、封止材による電解液の汚染による劣化、効率低下等に起因するセルの性能の低下が生じるおそれがある。また、電解液保持電極２の中心付近から取り出し電極９を形成するのは取り出し電極９と電解液保持電極２を溶接などの方法により接続する必要が生じたり、取り出し電極９をわざわざ、電解液保持電極２の端部からセル内部で引き回す必要が生じる。そのため、貫通孔７の位置は、好ましくは、電解液保持電極２の中心領域以外、例えば電解液保持電極２の周辺領域となる。
【００３０】
また、貫通孔７の大きさも特に限定されないが、以下の条件を満たすのがより好ましい。１）貫通孔７の径は、取り出し電極９の線径（例えば１６μｍ＝０．０１６ｍｍ）より大きいことが必須条件である。
２）また、電解液３を注入する必要があるという観点からみると、注入するための注入針等の外径（例えば１ｍｍΦ）以上が好ましい。但し、技術的には、注入針の内径（例えば０．２ｍｍΦ）以上であれば十分注入可能である。また、貫通孔７の径が大き過ぎると封止が難しくなるので好ましくない。もちろん、セル（すなわち取り出し電極９のメッシュ）より大きいことはない。
【００３１】
このような観点から見ると、最大値は７〜８ｍｍΦ以下が好ましい。例えば、実施されと推測される単位セルの面積（＝取る出し電極９のメッシュの大きさ）が１ｃｍ２以下であれば、貫通孔７の径は１０ｍｍΦ以下であれば良い。
【００３２】
図２（ａ）から（ｃ）までに示すように、電解液保持電極２の材料として用いられる線材の形状は、円柱状（図２（ａ））、角状（図２（ｂ））等を用いることができる。電解液保持電極材２の線材の材質としては、ステンレスやＡｌやＮｉ等の金属性導電性材料が挙げられる。また、ガラス、アルミナ等のセラミックス、ナイロンやポリイミド等の高分子からなる絶縁材料の片側の表面にＰｔやカーボンやＡｌやＮｉ等の金属を蒸着法又はメッキ法等により被膜したものを用いても良いが、これらに限定されるのもではなく、使用する電解液に対し、溶解したり、はじいたりせずに濡れがよい状態を保持できれば良い。さらに、図２（ｃ）に示す好ましい電解液保持電極２は、少なくとも２本以上の線材を組み合わせ網目状に編みこんだ構造を用いることができる。かかる網目間隔や縄状構造の線材径は、網目間や線材間に電解液が浸み込んだりして電解液の流動を抑制すれ程度であれば良い。また、取り出し電極９を電解液保持電極２と一体形成するために、ハサミやカッターナイフなどでも取り出し電極９の構造を加工できるように材料や形態を選択するのが好ましい。
【００３３】
上記電解液保持電極２の厚さおよび高さは、導電性基板の表面の凹凸や色素増感半導体電極４の凹凸よりも大きい厚さを有していればよく、一般的には数μｍから1ｍｍ程度、より好ましくは取り出し電極９を一体成型するのに適した数１０μｍから数１００μｍ程度であるのが好ましい。取り出し電極９の幅は、貫通孔７を通過できる程度であればよく、長さは少なくとも基板１の厚さより長ければよい。
【００３４】
次に、本実施の形態による色素増感型太陽電池の製造方法について図３を参照しながら説明を行う。
【００３５】
まず、基板５として透明なガラス基板又はプラスチック基板を用意し、この基板５上にＩＴＯ（錫含有酸化インジュウム）、酸化錫、酸化亜鉛等もしくは透過率を低下させない程度の膜厚の白金、Ｔｉ等のメタル又は炭素膜等により透明導電性膜６を形成する。次に、透明導電性６の表面上に、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム等の金属酸化物微粒子と少量の有機高分子を含有するコロイド溶液を印刷法等で塗布し、自然乾燥させる。その後、５００℃の高温化で加熱処理を行い有機高分子を揮発させて、表面に微細な細孔を形成する。このときの表面の凹凸をαステップ装置等の表面形状評価技術を利用して測定しておく。このようにして形成した多孔質の金属酸化膜を増感色素の溶液に浸漬し、その表面に増感色素を吸着させることで、色素増感半導体電極４が形成される。
【００３６】
透明導電性基板５に形成された色素増感半導体電極４と、対向する基板１との間にαステップなどにより測定した凹凸よりも厚くなるように少なくとも２本以上の線材を網込んで網目状に形成した。この電極２は電解液を保持するとともに導電性を有する。基板１・５のうちの少なくとも一方の対向面側の基板上に上記電極２の形成された領域の周囲にシール材８を塗布した後、電極２の取り出し電極部９を基板１の貫通孔７を通過させるように引き出し、挟むようにして基板同士を重ね合わせる。その後、基板間にヨウ素電解液３を注入口７から注入する。
【００３７】
貫通孔７を塞ぐために、シール材やシール材が塗布されているポリイミドシートやアルミシートやガラス等で蓋１１を予め作製しておき、蓋１１で貫通孔７の隙間を封止する。
【００３８】
尚、透明基板５としてはガラス基板に限定されるものではなく、プラスチック基板等でも良い。シール８は封止できるものであればよい。
【００３９】
基板１としては、絶縁性のガラス基板やセラミックス基板、金属やカーボン等々の導電性材料を形成した基板、あるいは金属板等でもかまわない。電解液３としてはヨウ素電解液に限定されるものではなく、酸化・還元種を含む有機電解液であればよい。
【００４０】
貫通孔７の大きさと位置とは、取り出し電極９が取り出しやすい位置であればよく、数１０μｍから数ミリ程度で好ましくは数百μｍ〜１ｍｍ程度である。取り出し位置は試料の形状、大きさによって適宜設計すればよい。
【００４１】
蓋１１の大きさは、蓋１１が絶縁性の場合は貫通孔７より大きく、かつ、取り出し電極９の長さより小さければよく、蓋１１が導電性をもっていれば、取り出し電極９と導電性の箇所が接触すればよいので貫通孔７より大きければよく、適宜、設計すればよい。
【００４２】
次に、本発明の実施例についてより具体的に説明する。
【実施例１】
【００４３】
実施例１にかかる色素増感型太陽電池を以下の説明する手順で製作した。大きさが２×３ｃｍ、厚さ２．８ｍｍのガラス基板を２枚用意し、一枚には透明電極膜６としてＩＴＯ膜をスパッタ法により厚さ２００ｎｍで形成した。この透明電極膜６の表面における凹凸はほとんどなく１μｍ以下であった。透明電極膜６を形成した基板５上に、テープ等でマスキングし塗布した後、粒径約２０ｎｍ程度の光触媒用酸化チタンを、水とポリエチレングリコール、硝酸を加え良く混ぜ、ペースト状にし印刷した。
【００４４】
次に、大気中５００℃で３０分間加熱処理し、冷却し平均厚さ１０μｍ程度のチタニア膜とした。この表面の凹凸は３０μｍ程度のところもあった。これより、使用する電解液保持電極材２は３０μｍ以上の厚さあるいは高さが必要と推定される。厚さ、高さが３０μｍになるように、１６μｍ径のステンレス製の線材を３本、まず縄状にしたワイヤーを作成した後、ほぼピッチ１００μｍで網目状にしたメッシュを作製した（図２（ｃ）参照）。高さは約５０μｍである。この網目状のメッシュ電解液保持電極材２を１０ｍｍ×１０ｍｍのサイズで、かつ、一角に幅1ｍｍ長さ８ｍｍの取り出し電極９を設けるようにして、カッターナイフで成型加工した。
【００４５】
さらに、チタニア膜にルテニウム錯体のアセトニトリル溶液に浸漬した。皮膜を構成する酸化チタン微粒子上に、増感色素であるルテニウム錯体を吸着、コ−ティングし、色素増感半導体電極４を形成した。
【００４６】
次に、色素増感半導体電極４を形成した基板５とこの周辺位置に、シール材をディスペンサーにより塗布したもう一方の基板１の間に電解液保持電極材２を挟むようにし、かつ、貫通孔７から取り出し電極９を引き出した状態になるように重ね合わせ、両基板間にヨウ素電解液３を注入口７から注入した。ヨウ素電解液３としては、０.５5Ｍのヨウ化リチウムと０.０５Ｍヨウ素を３−メトキシプロピオニトリルとアセトニトリル混合溶液に溶解したものを用いた。
【００４７】
さらに、注入口（貫通孔）７をシール材８によって封止して色素増感型太陽電池を作製した。
【実施例２】
【００４８】
本実施例２は、上記実施例１で用いた電解液保持電極２の材料としてその片側にイオンビームアシスト蒸着法によって１０ｎｍ程度の厚さのＰｔを被膜して用いた。それ以外は実施例１と同様にして色素増感型太陽電池を作製した。本実施例によるセルを１０セル作製した。封止は取り出し電極が３ｍｍ程出るように２ｍｍΦのポリイミドシートにシール材８と塗布した蓋１１を前もって作成しておき、利用した。
【実施例３】
【００４９】
本実施例３は実施例１で用いた電解液保持電極２の材料の両側にイオンビームアシスト蒸着法によって１０ｎｍ厚程度のＰｔを被膜したものを用いた以外は実施例１と同様にして色素増感型太陽電池を作製した。本実施例によるセルを１０セル作製した。封止はアルミシートにシール材と塗布した蓋１１を前もって作成しておいたものを用いた。
【実施例４】
【００５０】
本実施例４は電解液保持電極材２として、１６μｍ径のナイロンを用い、厚さ１００μｍ程度、ピッチ１００μｍ程度のメッシュの片側にイオンビームアシスト蒸着法によって１０ｎｍ程度のＰｔを被膜したものを用いた以外は実施例１と同様にして色素増感型太陽電池を作製した。本実施例によるセルを１０セル作製した。このとき、電解液保持電極２と基板周辺のシール材８との間に、電解液保持電極２と同じ厚さの辞ししないバッファー壁を設けた。
【００５１】
[比較例１]
比較例１として、電解液保持電極材２を用いない以外は実施例１と同様にして色素増感型太陽電池を１０セル作製した。上記実施例1〜４で作製した色素増感型太陽電池に、キセノンランプを照射して起電力を測定したところ、比較例のセルは１００ｍＷ、１ｃｍ２あたりの短絡電流は５〜１５ｍＡ、開放電圧は０.５７〜０．６５Ｖであった。実施例１のセルは１ｃｍ２あたりの短絡電流は約１５ｍＡ、開放電圧は約０.６Ｖ、実施例２のセルは１ｃｍ２あたりの短絡電流は約２０ｍＡ、開放電圧は約０．６５Ｖ、実施例３のセルは１ｃｍ２あたりの短絡電流は約２５ｍＡ、開放電圧は約０．６５Ｖ、実施例４のセルは１０セルとも１ｃｍ２あたりの短絡電流は約８ｍＡ、開放電圧は約０.６０Ｖであった。
【００５２】
このことから、本実施例による色素増感型太陽電池は、性能に優れ、かつ、ばらつきが少なく、再現性に優れていることが確認できた。尚、本実施例では、再現性、効率が向上するのと同じ理由で、素子の寿命に関しても比較例よりも有利である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は太陽電池に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施の形態による色素増感型太陽電池の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態による色素増感型太陽電池の電解液保持電極の構成を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施の形態による色素増感型太陽電池の一例を示すプロセスフロー図である。
【図４】色素増感型太陽電池の従来例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…基板、２…電解液保持電極、４…色素増感半導体電極、５…透明ガラス基板、６…透明導電性膜、７…貫通孔、９…取り出し電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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