(57)【要約】【課題】色素増感型太陽電池の対向電極の透過率を向上させることができ且つ色素増感型太陽電池の光電変換効率の低下を防止することができる、色素増感型太陽電池、その対向電極およびその対向電極の製造方法を提供する。【解決手段】光電極２と対向電極３の対向電極との間に電解質４が封入された色素増感型太陽電池１において、対向電極３の透明の対向基板部材８上に透明導電性材料膜１０が形成され、この透明導電性材料膜１０の表面の一部に耐食性金属材料膜１１が形成され、この耐食性金属材料膜１１上に導電性触媒材料膜１２が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向基板部材と、この対向基板部材上に形成された透明導電性材料膜と、この透明導電性材料膜の表面の一部に形成された導電性触媒材料膜とを備え、前記透明導電性材料の表面の一部を除いた部分が前記導電性触媒材料膜で覆われていないことを特徴とする、色素増感型太陽電池の対向電極。
【請求項２】
前記導電性触媒材料膜が形成された前記透明導電性材料膜の表面の一部の面積が、前記透明導電性材料膜の表面の全体の面積の９５％以下であることを特徴とする、請求項１に記載の色素増感型太陽電池の対向電極。
【請求項３】
前記導電性触媒材料膜が、所定の間隔で互いに離間した複数の島状部からなることを特徴とする、請求項１または２に記載の色素増感型太陽電池の対向電極。
【請求項４】
前記導電性触媒材料膜が、耐食性金属材料膜を介して前記透明導電性材料膜の表面の一部に形成されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の色素増感型太陽電池の対向電極。
【請求項５】
前記導電性触媒材料膜が、前記耐食性金属材料膜と略同一の平面形状を有することを特徴とする、請求項４に記載の色素増感型太陽電池の対向電極。
【請求項６】
前記耐食性金属材料膜がチタンからなる膜であることを特徴とする、請求項４または５に記載の色素増感型太陽電池の対向電極。
【請求項７】
前記導電性触媒材料膜が白金からなる膜であることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の色素増感型太陽電池の対向電極。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の対向電極と、この対向電極に対向して配置され、増感色素を吸着または担持した多孔性半導体電極膜を備えた光電極と、これらの対向電極と光電極の間に封入された電解質とからなることを特徴とする、色素増感型太陽電池。
【請求項９】
対向基板部材上に透明導電性材料膜を形成する工程と、この透明導電性材料膜の表面の一部に導電性触媒材料膜を形成する工程とを備えたことを特徴とする、色素増感型太陽電池の対向電極の製造方法。
【請求項１０】
前記導電性触媒材料膜が形成された前記透明導電性材料膜の表面の一部の面積が、前記透明導電性材料膜の表面の全体の面積の９５％以下であることを特徴とする、請求項９に記載の色素増感型太陽電池の対向電極の製造方法。
【請求項１１】
前記導電性触媒材料膜を形成する工程が、前記透明導電性材料膜上に所定の形状のマスクを配置して前記導電性触媒材料膜を形成する工程であることを特徴とする、請求項９または１０に記載の色素増感型太陽電池の対向電極の製造方法。
【請求項１２】
前記導電性触媒材料膜を形成する工程が、前記透明導電性材料膜の表面の一部に耐食性金属材料膜を形成し、この耐食性金属材料膜上に前記導電性触媒材料膜を形成する工程であることを特徴とする、請求項９乃至１１のいずれかに記載の色素増感型太陽電池の対向電極の製造方法。
【請求項１３】
前記導電性触媒材料膜を形成する工程が、前記透明導電性材料膜上に所定の形状のマスクを配置して前記耐食性金属材料膜を形成した後、前記マスクを配置した状態で前記導電性触媒材料膜を形成する工程であることを特徴とする、請求項１２に記載の色素増感型太陽電池の対向電極の製造方法。
【請求項１４】
前記マスクが、所定の間隔で互いに離間した複数の開口部を有する板状体であることを特徴とする、請求項１１または１３に記載の色素増感型太陽電池の対向電極の製造方法。
【請求項１５】
前記耐食性金属材料膜がチタンからなる膜であることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の色素増感型太陽電池の対向電極の製造方法。
【請求項１６】
前記導電性触媒材料膜が白金からなる膜であることを特徴とする、請求項９乃至１５のいずれかに記載の色素増感型太陽電池の対向電極の製造方法。
【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、その対向電極およびその対向電極の製造方法に関し、特に、光電極と対向電極との間に電解質が封入された色素増感型太陽電池、その対向電極およびその対向電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題の観点から、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池が注目を集めており、特に、製造コストを低減することができることから、色素増感型太陽電池が注目を集めている。従来の色素増感型太陽電池は、光電変換効率が低いために実用性に乏しかったが、最近、半導体電極を多孔質化して表面積を大きくすることにより、多量の色素を吸着させて、飛躍的に光電変換効率を向上させる技術が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような技術を用いた色素増感型太陽電池として、図７に模式的に示すように、光電極１０２と、対向電極１０３と、これらの間に封入された電解液１０４とから構成された色素増感型太陽電池１０１が知られている。
【０００４】
この色素増感型太陽電池１０１の光電極１０２は、基板部材１０５と、この基板部材１０５の表面に形成された透明電極膜１０６と、この透明電極膜１０６上に形成された酸化チタンなどからなる多孔性半導体電極膜１０７とから構成され、この多孔性半導体電極膜１０７に色素が吸着している。なお、多孔性半導体電極膜１０７は、透明電極膜１０６上に半導体粒子を含有する懸濁液を塗布し、乾燥した後に焼成することによって形成されている。
【０００５】
一方、色素増感型太陽電池１０１の対向電極１０３は、対向基板部材１０８と、この対向基板部材１０８上に形成された導電性材料膜１１０と、この導電性材料膜１１０上にコーティングされた白金などの触媒からなる導電性触媒材料膜１１２とから構成されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
この導電性触媒材料膜１１２と多孔性半導体電極膜１０７が所定の間隔で離間して対向するように基板部材１０５と対向基板部材１０８が配置され、導電性触媒材料膜１１２と多孔性半導体電極膜１０７の間に電解液１０４が封入されて、色素増感型太陽電池１０１が構成されている。
【０００７】
この色素増感型太陽電池１０１では、光電極１０２側から光が入射すると、多孔性半導体電極膜１０７の表面に吸着されている増感色素が可視領域の光を吸収して励起され、この増感色素の励起によって発生する電子が多孔性半導体電極膜１０７内を移動して透明電極膜１０６まで到達する。透明電極膜１０６まで移動した電子は、透明電極膜１０６と導電性材料膜１１０を導通する（図示しない）外部回路を経由して導電性材料膜１１０に移動する。導電性材料膜１１０まで移動した電子は、導電性触媒材料膜１１２を介して電解液１０４に移動し、電解液１０４中のイオンによって対向電極１０３側から光電極１０２側に運ばれて、多孔性半導体電極膜１０７の増感色素に戻る。このような作用を繰り返して電気エネルギーが取り出される。
【０００８】
【特許文献１】特表平５−５０４０２３号公報（第１頁、図１）
【特許文献２】特開２００２−２９８９３６号公報（段落番号００１８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような従来の色素増感型太陽電池１０１では、対向電極１０３の導電性触媒材料膜１１２の高価な白金などの触媒の使用量を少なくしてコストを削減するために、対向基板部材１０８上に耐食性の導電性材料（例えば、導電性酸化物として知られている酸化錫や酸化インジウム錫（以下、「ＩＴＯ」という）などの金属酸化物）からなる導電性材料膜１１０を形成し、この導電性材料膜１１０上に白金などの触媒からなる導電性触媒材料膜１１２を薄くコーティングしている。
【００１０】
また、光電極１０２側だけでなく対向電極１０３側からも光を入射させることができるようにし、全体として略透明の所謂シースルータイプの太陽電池を作製することが望まれている。このような所謂シースルータイプの太陽電池を作製するために、対向電極１０３の対向基板部材１０８を透明な材料により形成するとともに導電性材料膜１１０を透明なＩＴＯにより形成しても、導電性材料膜１１０上にコーティングされる導電性触媒材料膜１１２が光をほとんど透過しない白金などの金属からなるので、導電性触媒材料膜１１２を薄くするなどの方法によって光を透過させる必要がある。
【００１１】
しかし、導電性触媒材料膜１１２を薄くし過ぎると、対向電極１０３の触媒能力が低下して、光電変換効率が低下するという問題がある。すなわち、対向電極１０３の透過率を向上させるために導電性触媒材料膜１１２を薄くするほど、光電変換効率が低下するという問題がある。
【００１２】
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、色素増感型太陽電池の対向電極の透過率を向上させることができ且つ色素増感型太陽電池の光電変換効率の低下を防止することができる、色素増感型太陽電池、その対向電極およびその対向電極の製造方法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】
【００１３】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、光電極と対向電極との間に電解質が封入された色素増感型太陽電池において、基板部材上に形成された透明導電性材料膜の表面の一部に導電性触媒材料膜を形成することにより、色素増感型太陽電池の対向電極の透過率を向上させることができ且つ色素増感型太陽電池の光電変換効率の低下を防止することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
すなわち、本発明による色素増感型太陽電池の対向電極は、対向基板部材と、この対向基板部材上に形成された透明導電性材料膜と、この透明導電性材料膜の表面の一部に形成された導電性触媒材料膜とを備え、透明導電性材料の表面の一部を除いた部分が導電性触媒材料膜で覆われていないことを特徴とする。この色素増感型太陽電池の対向電極において、導電性触媒材料膜が形成された透明導電性材料膜の表面の一部の面積が、透明導電性材料膜の表面の全体の面積の９５％以下であるのが好ましい。また、導電性触媒材料膜を、所定の間隔で互いに離間した複数の島状部により形成してもよい。また、導電性触媒材料膜を、耐食性金属材料膜を介して透明導電性材料膜の表面の一部に形成してもよく、導電性触媒材料膜が、耐食性金属材料膜と略同一の平面形状を有するのが好ましい。さらに、耐食性金属材料膜がチタンからなる膜であるのが好ましく、導電性触媒材料膜が白金からなる膜であるのが好ましい。
【００１５】
また、本発明による色素増感型太陽電池は、上記の対向電極と、この対向電極に対向して配置され、増感色素を吸着または担持した多孔性半導体電極膜を備えた光電極と、これらの対向電極と光電極の間に封入された電解質とからなることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明による色素増感型太陽電池の対向電極の製造方法は、対向基板部材上に透明導電性材料膜を形成する工程と、この透明導電性材料膜の表面の一部に導電性触媒材料膜を形成する工程とを備えたことを特徴とする。この色素増感型太陽電池の対向電極の製造方法において、導電性触媒材料膜が形成された透明導電性材料膜の表面の一部の面積が、透明導電性材料膜の表面の全体の面積の９５％以下であるのが好ましい。また、導電性触媒材料膜を形成する工程が、透明導電性材料膜上に所定の形状のマスクを配置して導電性触媒材料膜を形成する工程であるのが好ましい。また、導電性触媒材料膜を形成する工程が、透明導電性材料膜の表面の一部に耐食性金属材料膜を形成し、この耐食性金属材料膜上に導電性触媒材料膜を形成する工程でもよい。この場合、導電性触媒材料膜を形成する工程が、透明導電性材料膜上に所定の形状のマスクを配置して耐食性金属材料膜を形成した後、マスクを配置した状態で導電性触媒材料膜を形成する工程であるのが好ましい。また、マスクとして、所定の間隔で互いに離間した複数の開口部を有する板状体からなるマスクを使用してもよい。さらに、耐食性金属材料膜がチタンからなる膜であるのが好ましく、導電性触媒材料膜が白金からなる膜であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、色素増感型太陽電池の対向電極の透過率を向上させることができるとともに、色素増感型太陽電池の光電変換効率の低下を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】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明による色素増感型太陽電池、その対向電極およびその対向電極の製造方法の実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明による色素増感型太陽電池の実施の形態を模式的に示している。図１に示すように、本実施の形態の色素増感型太陽電池１は、光電極２と、対向電極３と、これらの間に封入された電解質４とから構成されている。
【００２０】
光電極２は、透明（光透過性）の基板部材５と、この基板部材５の表面に形成された透明電極膜６と、この透明電極膜６上に形成され、増感色素を吸着・担持する多孔性半導体電極膜７とから構成されている。なお、基板部材５は、アクリル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタリン（ＰＥＮ）、ポリオレフィン、ポリカーボネート（ＰＣ）などの透明樹脂材料、あるいは透明なガラス材料により形成されている。この基板部材５を透明樹脂材料により形成する場合には、射出成形、熱圧縮成形、押出し成形などによって形成することができる。
【００２１】
一方、対向電極３は、透明の対向基板部材８と、この対向基板部材８上に形成された透明導電性材料膜１０と、この透明導電性材料膜１０の表面の一部に形成された耐食性金属材料膜１１と、この耐食性金属材料膜１１上に形成された導電性触媒材料膜１２とから構成されている。なお、対向基板部材８は、アクリル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタリン（ＰＥＮ）、ポリオレフィン、ポリカーボネート（ＰＣ）などの透明樹脂材料、あるいは透明なガラス材料により形成されている。この対向基板部材８を透明樹脂材料により形成する場合には、射出成形、熱圧縮成形、押出し成形などによって形成することができる。
【００２２】
透明導電性材料膜１０は、導電性酸化物として知られている酸化錫や酸化亜鉛などの金属酸化物などからなり、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）からなるのが好ましい。耐食性金属材料膜１１は、チタン、タンタル、チタン合金またはタンタル合金からなり、チタンからなるのが好ましい。導電性触媒材料膜１２は、白金、カーボンまたはパラジウムからなり、白金からなるのが好ましい。
【００２３】
図２および図３に示すように、本実施の形態では、透明導電性材料膜１０の表面に、所定の間隔（１〜５０００μｍ程度、好ましくは３００μｍ以下）で互いに離間した（厚さが０〜２０ｎｍ程度、好ましくは１０ｎｍ程度の）略正六角形の多数の耐食性金属材料膜１１が形成され、これらの耐食性金属材料膜１１上には、それぞれの耐食性金属材料膜１１と同一形状の（厚さが１〜１００ｎｍ程度、好ましくは５０ｎｍ程度の）導電性触媒材料膜１２が形成されている。なお、隣接する耐食性金属材料膜１１および導電性触媒材料膜１２の間の間隔（離間距離）は、光電変換効率を考慮して適宜設定することができ、耐食性金属材料膜１１および導電性触媒材料膜１２のそれぞれの互いに対向する平行な側面間の間隔（幅）は、上記の離間距離と、必要な透過率とから適宜設定することができる。例えば、離間距離を２０μｍ、耐食性金属材料膜１１の厚さを１０ｎｍ、導電性触媒材料膜１２の厚さを５０ｎｍとし、耐食性金属材料膜１１および導電性触媒材料膜１２が形成されている部分がほとんど光を透過せず、耐食性金属材料膜１１および導電性触媒材料膜１２が形成されていない部分の透過率が９０％程度とすると、５０％の透過率を得るためには、耐食性金属材料膜１１および導電性触媒材料膜１２の幅を約４０μｍにすればよい。
【００２４】
なお、耐食性金属材料膜１１および導電性触媒材料膜１２の平面形状は、六角形に限らず、他の多角形でもよく、円形などの他の形状でもよい。また、耐食性金属材料膜１１および導電性触媒材料膜１２は、透明導電性材料膜１０の表面の一部に形成されていればよく、互いに離間した多数の部分からなる必要はなく、例えば、格子状やハニカム状のように連続した形状を有してもよい。
【００２５】
上述した構造の色素増感型太陽電池１は、以下のように製造することができる。
【００２６】
まず、アルゴンガスと微量の酸素ガスを導入した（図示しない）真空装置内において、ＩＴＯをターゲット材とし、高周波放電により生成したプラズマを使用してスパッタリング処理を施すことにより、光電極２の透明の基板部材５の表面にＩＴＯからなる透明電極膜６を成膜する。
【００２７】
次に、このようにして形成された透明電極膜６上に、二酸化チタン（ＴｉＯ２）などからなる多孔性半導体電極膜７を形成する。この多孔性半導体電極膜７は、半導体粒子を含有する懸濁液を透明電極膜６上に塗布し、その塗布した懸濁液を乾燥した後に焼成することによって形成することができる。このようにして形成された多孔性半導体電極膜７に、光電変換機能を有する増感色素（例えば、ルテニウム錯体）を吸着・担持させる。なお、多孔性半導体電極膜７は、二酸化チタンの代わりに酸化亜鉛などによって形成してもよく、焼成法の代わりに電析法や水熱処理法などによって形成してもよい。
【００２８】
また、アルゴンガスと微量の酸素ガスを導入した（図示しない）真空装置内において、ＩＴＯをターゲット材とし、高周波放電により生成したプラズマを使用してスパッタリング処理を施すことにより、対向電極３の透明の対向基板部材８の表面にＩＴＯからなる透明導電性材料膜１０を成膜する。
【００２９】
次に、図４に示すように所定の間隔で互いに離間した略同一の大きさの略正六角形の開口部が形成された板状体からなるマスク２０を透明導電性材料膜１０上に配置し、透明導電性材料膜１０上に所定の間隔で互いに離間した略同一の大きさの略正六角形の多数の耐食性金属材料膜１１を成膜する。チタンからなる耐食性金属材料膜１１を成膜する場合には、ターゲット材としてチタンを使用し、高周波放電により生成したプラズマによりスパッタリング処理を施す。なお、マスク２０の開口部の形状は、六角形である必要はなく、他の多角形または円形などの他の形状でもよい。また、耐食性金属材料膜１１は、スパッタリング法の代わりに蒸着法やイオンプレーティング法などにより形成してもよい。
【００３０】
次に、マスク２０を透明導電性材料膜１０上に配置したまま、それぞれの耐食性金属材料膜１１上に導電性触媒材料膜１２を成膜する。白金からなる導電性触媒材料膜１２を成膜する場合には、ターゲット材として白金を使用し、直流放電により生成したプラズマによりスパッタリング処理を施す。
【００３１】
このようにして形成された光電極２の多孔性半導体電極膜７と対向電極３の導電性触媒材料膜１２が対向するように配置し、多孔性半導体電極膜７と導電性触媒材料膜１２との間に電解質４を封入して、本実施の形態の色素増感型太陽電池１が完成する（図１参照）。なお、電解質４としては、通常、ヨウ素−ヨウ素化合物、臭素−臭素化合物などの酸化還元対を含有するレドックス電解液を使用することができる。また、電解質４として、液体状の電解質の他、ゲル化剤やＰ型半導体（ＣｕＩ）などにより固体化した電解質を使用してもよい。
【００３２】
このようにして形成された色素増感型太陽電池１では、外部から太陽光が光電極２に入射すると、多孔性半導体膜７に吸着・担持された増感色素が励起され、増感色素の電子が基底状態から励起状態へ遷移する。励起された増感色素の電子は、多孔性半導体電極膜７を構成するＴｉＯ２の伝導帯に注入され、透明電極膜６に移動し、この透明電極膜６から（図示しない）外部回路を経由して対向電極３の耐食性金属材料膜１１に移動する。この耐食性金属材料膜１１に移動した電子は、導電性触媒材料膜１２を介して電解質４側に移動し、電解質４中のイオンに運ばれて増感色素に戻る。このような作用を繰り返して電気エネルギーが取り出される。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明による色素増感型太陽電池、その対向電極およびその対向電極の製造方法の実施例について詳細に説明する。
【００３４】
［実施例１］
まず、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）からなる基板部材５上にＩＴＯからなる透明電極膜（ＩＴＯ膜）６が形成されたＩＴＯ付き基板部材（一辺の長さが５ｃｍの矩形の平面形状を有し、厚さが１２５μｍ、電気抵抗値が１０Ω／□の板状部材）を用意した。このＩＴＯ付き基板部材のＩＴＯ膜６上に、低温成膜用チタニア塗布ペーストを厚さ５０μｍになるように塗布した後、１５０℃で５分間加熱してＩＴＯ膜６上に膜厚５μｍの多孔性半導体電極膜７を形成し、その後、多孔性半導体電極膜７にルテニウム錯体色素を吸着させた。このようにして、増感色素が吸着・担持された多孔性半導体電極膜７がＩＴＯ膜６上に形成された光電極２を作製した。
【００３５】
また、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる対向基板部材８上にＩＴＯからなる透明導電性材料膜１０が形成されたＩＴＯ付き対向基板部材（一辺の長さが５ｃｍの矩形の平面形状を有し、厚さが１２５μｍの板状部材）を用意した。このＩＴＯ付き対向基板部材の透明導電性材料膜１０上に、互いに対向する平行な側面間の間隔が約５０μｍの略正六角形の多数の開口部が互いに一定の間隔（約２０μｍ）で離間して形成された板状のステンレス製のマスク２０を配置してスパッタリング処理を施すことにより、互いに対向する平行な側面間の間隔が約５０μｍの略正六角形の平面形状で厚さが約１０ｎｍのチタンからなる多数の耐食性金属材料膜１１を成膜した。次に、マスク２０を配置したまま、スパッタリング処理を施すことにより、それぞれの耐食性金属材料膜１１上に厚さが約５０ｎｍの白金からなる導電性触媒材料膜１２を成膜した。このようにして形成された対向電極３としての導電性フィルムのシート抵抗は１０Ω／□であり、透過率は４７％であった。
【００３６】
このようにして形成された光電極２の多孔性半導体電極膜７と対向電極３の導電性触媒材料膜１２が対向するように配置し、多孔性半導体電極膜７と導電性触媒材料膜１２との間に電解質４としてレドックス電解液を封入して、本実施例の色素増感型太陽電池１を作製した。
【００３７】
このようにして作製した色素増感型太陽電池１に、ソーラーシミュレータを用いて光照射エネルギー１０ｍＷ／ｃｍ２の疑似太陽光を照射し、電池特性試験を行った。また、比較例として、対向電極３の代わりに対向電極１０３を使用した以外、すなわち、導電性触媒材料膜１１２を対向電極１０３の全面に形成した以外は同一の構成を有するように図７に示す従来の色素増感型太陽電池１０１を作製し、同様の電池特性試験を行った。その結果を図５、図６および表１に示す。なお、図５は、本実施例の色素増感型太陽電池１と比較例の色素増感型太陽電池１０１に表面側（光電極側）から光を照射した場合の電流−電圧特性についての実験結果を比較して示し、図５は、本実施例の色素増感型太陽電池１と比較例の色素増感型太陽電池１０１に裏面側（対向電極側）から光を照射した場合の電流−電圧特性についての実験結果を比較して示している。また、表１において、Ｉｓｃは色素増感型太陽電池の出力端子を短絡させたときに両端子間に流れる電流（短絡電流）、Ｖｏｃは色素増感型太陽電池の出力端子を開放したときの両端子間の電圧（開放電圧）、ｆ．ｆ．は最大出力Ｐｍａｘ（＝Ｉｍａｘ・Ｖｍａｘ）を開放電圧Ｖｏｃと電流密度Ｊｓｃ（１ｃｍ２当たりの短絡電流Ｉｓｃ）の積で除した値（曲線因子（Ｆｉｌｌ  Ｆａｃｔｏｒ）ｆ．ｆ．＝Ｐｍａｘ／Ｖｏｃ・Ｊｓｃ）、ηは最大出力Ｐｍａｘを（１ｃｍ２当たりの）照射光量（Ｗ）で除した値に１００を乗じてパーセントで表示した値（変換効率）を示している。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
図５および表１に示すように、本実施例の色素増感型太陽電池１と比較例の色素増感型太陽電池１０１の表面側（光電極側）から光を照射した場合には、本実施例の色素増感型太陽電池１では、比較例の色素増感型太陽電池１０１と比べて、短絡電流がそれ程減少しておらず（比較例では０．６４０ｍＡであるのに対して、本実施例では０．６２２ｍＡ）、曲線因子も変化していないため（いずれも０．５８９）、変換効率がそれ程低下していない（比較例では２．４３％であるのに対して、本実施例では２．３４％）。一方、図６および表１に示すように、本実施例の色素増感型太陽電池１と比較例の色素増感型太陽電池１０１の裏面側（対向電極側）から光を照射した場合には、比較例の色素増感型太陽電池１０１では、光をほとんど透過しないので発電しないが、本実施例の色素増感型太陽電池１では、透過率が４７％であり、短絡電流も比較的高く（０．２２８ｍＡ）、曲線因子も非常に高いため（０．５８４）、変換効率も比較例（変換効率がほぼ０％）と比べて非常に高くなっている（０．７７％）。
【００４０】
［実施例２および３］
マスク２０の開口部の互いに対向する平行な側面間の間隔を約３０μｍ（実施例２）と約１０μｍ（実施例３）にした以外は実施例１と同様の方法により、透過率６８％（実施例２）と透過率８９％（実施例３）の対向電極３を作製し、実施例１と同様の電池特性試験を行った。その結果を図５、図６および表１に示す。
【００４１】
図５、図６および表１に示すように、実施例２および３では、実施例１と同様に、色素増感型太陽電池１の表面側（光電極側）から光を照射した場合には、変換効率が比較例と比べてそれ程低下していないにもかかわらず、色素増感型太陽電池１の裏面側（対向電極側）から光を照射した場合には、変換効率が比較例（変換効率がほぼ０％）と比べて非常に高くなっているのがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明による対向電極を備えた色素増感型太陽電池を複数直列に接続し、あるいは、このように複数直列に接続した太陽電池列を並列に接続して、色素増感型太陽電池組立体を構成すれば、所望の電気エネルギーを得ることができる。また、所謂シースルーの色素増感型太陽電池を作製することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明による色素増感型太陽電池の実施の形態を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示す色素増感型太陽電池の対向電極を模式的に示す断面図である。
【図３】図２に示す色素増感型太陽電池の対向電極の平面図である。
【図４】図２に示す色素増感型太陽電池の対向電極の製造に使用するマスクの平面図である。
【図５】実施例と比較例の色素増感型太陽電池の光電極側から光を入射された場合の電流−電圧特性についての実験結果を比較して示す図である。
【図６】実施例の色素増感型太陽電池の対向電極側から光を入射させた場合の電流−電圧特性についての実験結果を比較して示す図である。
【図７】従来の色素増感型太陽電池を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…色素増感型太陽電池、２…光電極、３…対向電極、４…電解質、５…基板部材、６…透明電極膜（ＩＴＯ膜）、７…多孔性半導体電極膜、８…対向基板部材、１０…透明導電性材料膜、１１…耐食性金属材料膜、１２…導電性触媒材料膜、２０…マスク
【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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