(57)【要約】【課題】半導体層に接するメッシュ状の電極から電力を外部に適切に引き出し得る構成、構造を有する光電変換装置を提供する。【解決手段】光電変換装置１０Ａは、第１基材２１及び第２基材２２、並びに、第１基材２１と第２基材２２との間に、第１基材側から、順次、設けられた、半導体層３１、第１集電体５１、電解質層４１、触媒層３２、及び、第２集電体６１を備え、第１基材２１と第２基材２２とは外縁部において封止されており、第１集電体５１は多数の貫通孔が設けられた導電材料から成り、リード部材本体部５２及びリード部材延在部から構成され、導電材料片から成り、生成した電力を出力するためのリード部材を更に備えており、第１集電体５１の外縁部にリード部材本体部６２が取り付けられており、リード部材延在部は光電変換装置１０Ａの外側に突出している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基材及び第２基材、並びに、
第１基材と第２基材との間に、第１基材側から、順次、設けられた、半導体層、第１集電体、電解質層、触媒層、及び、第２集電体、
を備え、第１基材と第２基材とは外縁部において封止されており、
第１集電体は、多数の貫通孔が設けられた導電材料から成り、
リード部材本体部及びリード部材延在部から構成され、導電材料片から成り、生成した電力を出力するためのリード部材を更に備えており、
第１集電体の外縁部にリード部材本体部が取り付けられており、
リード部材延在部は光電変換装置の外側に突出している光電変換装置。
【請求項２】
第１集電体は、第１集電体本体部、及び、第１集電体本体部から延在する第１集電体延在部から構成されており、
リード部材本体部は第１集電体延在部に取り付けられている請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】
リード部材本体部は、第１集電体延在部の上面、及び、第１集電体延在部の下面に取り付けられている請求項１又は請求項２に記載の光電変換装置。
【請求項４】
第１集電体の平面形状は矩形であり、第１の方向に沿って延びる第１の辺及び第３の辺、並びに、第１の方向と直交する第２の方向に沿って延びる第２の辺及び第４の辺を有し、
第１集電体延在部は第１の辺に沿って位置する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項５】
第１集電体の第２の辺及び第４の辺は被覆層で被覆されている請求項４に記載の光電変換装置。
【請求項６】
被覆層は、更に、第１集電体延在部及びリード部材本体部を被覆している請求項５に記載の光電変換装置。
【請求項７】
第１基材と第２基材とが封止されている部分において、第１基材と第１集電体との間、及び、第２基材と第１集電体との間には接着剤層が配されている請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項８】
第２集電体は、多数の貫通孔が設けられた導電材料から成り、
第２リード部材本体部及び第２リード部材延在部から構成され、導電材料片から成り、生成した電力を出力するための第２リード部材を更に備えており、
第２集電体の外縁部に第２リード部材本体部が取り付けられており、
第２リード部材延在部は光電変換装置の外側に突出している請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項９】
第２集電体の平面形状は矩形であり、第１の方向に沿って延びる第１の辺及び第３の辺、並びに、第１の方向と直交する第２の方向に沿って延びる第２の辺及び第４の辺を有し、
第２集電体延在部は第３の辺に沿って位置する請求項８に記載の光電変換装置。
【請求項１０】
第１リード部材の射影像は、第２リード部材の射影像と重ならない請求項８又は請求項９に記載の光電変換装置。
【請求項１１】
第１リード部材延在部及び第２リード部材延在部は、光電変換装置の同じ辺から外側に突出している請求項１０に記載の光電変換装置。
【請求項１２】
第１基材と第２基材とが封止されている部分において、第１基材と第２集電体との間、及び、第２基材と第２集電体との間には接着剤層が配されている請求項８乃至請求項１１のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１３】
第１基材にはヒートシール層が設けられている請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１４】
少なくとも第１基材にはヒートシール層が設けられており、
第１基材及び第２基材は連続して設けられており、
第１基材には、半導体層に光を入射させるための窓部が設けられており、
窓部は、透明なプラスチックフィルム又はプラスチックシートによって閉鎖されている請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１５】
電解質層は、電解質組成物が含浸された絶縁層から成る請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に光電変換装置。
【請求項１６】
絶縁層は織布又は不織布から成る請求項１５に記載の光電変換装置。
【請求項１７】
絶縁層は、酸化チタン層、酸化ジルコニウム層、酸化シリコン及び酸化アルミニウムから成る群から選択された少なくとも１種類の材料から構成されている請求項１５に記載の光電変換装置。
【請求項１８】
第１基材及び第２基材、並びに、
第１基材と第２基材との間に、第１基材側から、順次、設けられた、半導体層、第１集電体、電解質層、触媒層、及び、第２集電体、
を備え、第１基材と第２基材とは外縁部において封止されており、
第２集電体は、多数の貫通孔が設けられた導電材料から成り、
リード部材本体部及びリード部材延在部から構成され、導電材料片から成り、生成した電力を出力するためのリード部材を更に備えており、
第２集電体の外縁部にリード部材本体部が取り付けられており、
リード部材延在部は光電変換装置の外側に突出している光電変換装置。
【請求項１９】
第１基材及び第２基材、並びに、
第１基材と第２基材との間に、第１基材側から、順次、設けられた、半導体層、第１集電体、電解質層、触媒層、及び、第２集電体、
を備え、
リード部材本体部及びリード部材延在部から構成され、導電材料片から成り、生成した電力を出力するためのリード部材を更に備えており、
第１集電体は、多数の貫通孔が設けられた導電材料から成り、
第１集電体の外縁部にリード部材本体部が取り付けられた光電変換装置集合体を得る一方、
ヒートシール層を備えた第１基材、及び、第２基材を、第１基材の一辺と第２基材の一辺とにおいて接合しておき、
光電変換装置集合体が間に挟まれ、且つ、リード部材延在部が外側に突出するように、第１基材と第２基材とを折り畳み、第１基材と第２基材との外縁部をヒートシール層によって封止する光電変換装置の製造方法。
【請求項２０】
第１基材及び第２基材、並びに、
第１基材と第２基材との間に、第１基材側から、順次、設けられた、半導体層、第１集電体、電解質層、触媒層、及び、第２集電体、
を備え、
リード部材本体部及びリード部材延在部から構成され、導電材料片から成り、生成した電力を出力するためのリード部材を更に備えており、
第１集電体は、多数の貫通孔が設けられた導電材料から成り、
第１集電体の外縁部にリード部材本体部が取り付けられた光電変換装置集合体を得る一方、
ヒートシール層を備えた第１基材、及び、第２基材であって、第１基材及び第２基材は連続して設けられており、第１基材には半導体層に光を入射させるための窓部が設けられており、窓部は透明なプラスチックフィルム又はプラスチックシートによって閉鎖されているところの第１基材及び第２基材を準備し、
光電変換装置集合体が間に挟まれ、リード部材延在部が外側に突出し、且つ、窓部の下方に半導体層が位置するように、第１基材と第２基材とを折り畳み、第１基材と第２基材との外縁部をヒートシール層によって封止する光電変換装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光電変換装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の意識が高まり、太陽光発電の重要性が一段と増えている。色素増感太陽電池（ＤＳＳＣ，Dye-Sensitized Solar Cell）は、例えば、第１基材と第２基材との間に、透明導電層、増感色素を担持した半導体層、電解質層、及び、対向電極が、順次、設けられた構成を有する。色素増感太陽電池にあっては、透明基板から成る第１基材を通過した太陽光により色素内で励起された電子が半導体層に注入され、透明導電層から負荷を含む外部回路を介して対向電極に電流が流れ、電池として機能する。色素増感太陽電池は、シリコン系太陽電池と比較すると、製造に必要な原料に資源的な制約が少ないこと、真空設備を必要とせず、印刷方式や流れ生産方式で製造することができ、製造コスト、設備コストが低いという利点がある。
【０００３】
ところで、半導体層は、通常、第１基材に形成された透明導電層を被覆するように設けられている。透明導電層は、例えば、ＩＴＯ（インジウムドープ酸化錫）、ＦＴＯ（フッ素ドープ酸化錫）等から構成されており、低電気抵抗化に一定の制約を受ける。従って、色素増感太陽電池が大面積化するほど、半導体層での光電変換により生じた電子を効率よく集めることが困難となる。それ故、この対策として、例えば、透明導電層に集電用配線層を設け、電気抵抗を下げる方法がとられている。しかしながら、このような方法では、半導体層の面積が減少し、単位面積当たりの変換効率が低下してしまうといった問題がある。
【０００４】
このような問題を解決するための色素増感太陽電池が、例えば、特開２００９−２４５７５０や特開２００５−１９６９８２から公知である。
【０００５】
特開２００９−２４５７５０に開示された色素増感太陽電池は、透明基板、透明基板上に配置される色素を吸着した多孔質半導体層、多孔質半導体層の透明基板とは反対側の表面に配置され、予め行われる加工により多数の深い貫通孔が形成されると共に外部電極に電気的に接続される導電性金属層、及び、透明基板と対向して設けられる導電性基板を備え、導電性金属層と導電性基板の間に電解質を有する。
【０００６】
また、特開２００５−１９６９８２に開示された色素増感太陽電池は、透光性基板１、透光性基板１に対向して配設された基板２、透光性基板１と基板２との間の透光性基板１の側に配設された、増感色素を有する半導体電極３、基板２の表面に設けられた触媒電極４、及び、半導体電極３の少なくとも一部に含有され、且つ、少なくとも半導体電極３と触媒電極４との間に充填された電解質５を備え、半導体電極３は、金属線状体６１の表面の少なくとも一部に設けられた、増感色素を有する半導体層３１、及び、金属網状体７１の表面の少なくとも一部に設けられた、増感色素を有する半導体層３２のうちの少なくとも一方から成る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２４５７５０
【特許文献２】特開２００５−１９６９８２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これらの特許公開公報において、半導体層（多孔質半導体層あるいは半導体電極）に接する電極は、多数の深い貫通孔が形成された導電性金属層から構成され（特開２００９−２４５７５０）、あるいは又、金属線状体６１や金属網状体７１から構成されている（特開２００５−１９６９８２）。尚、これらの特許公開公報に開示された半導体層に接する電極を、便宜上、メッシュ状電極と呼ぶ。ところで、メッシュ状電極をそのまま色素増感太陽電池の外部に引き出したのでは、外部回路への接続が屡々困難となる。然るに、メッシュ状電極から電力を色素増感太陽電池の外部に引き出す最適な手段について、これらの特許公開公報には言及されていない。
【０００９】
従って、本開示の目的は、半導体層に接するメッシュ状の電極から電力を外部に適切に引き出し得る構成、構造を有する光電変換装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様に係る光電変換装置は、
第１基材及び第２基材、並びに、
第１基材と第２基材との間に、第１基材側から、順次、設けられた、半導体層、第１集電体、電解質層、触媒層、及び、第２集電体、
を備え、第１基材と第２基材とは外縁部において封止されており、
第１集電体は、多数の貫通孔が設けられた導電材料から成り、
リード部材本体部（以下、便宜上、『第１リード部材本体部』と呼ぶ）及びリード部材延在部（以下、便宜上、『第１リード部材延在部』と呼ぶ）から構成され、導電材料片から成り、生成した電力を出力するためのリード部材（以下、便宜上、『第１リード部材』と呼ぶ）を更に備えており、
第１集電体の外縁部にリード部材本体部（第１リード部材本体部）が取り付けられており、
リード部材延在部（第１リード部材延在部）は光電変換装置の外側に突出している。
【００１１】
上記の目的を達成するための本開示の第２の態様に係る光電変換装置は、
第１基材及び第２基材、並びに、
第１基材と第２基材との間に、第１基材側から、順次、設けられた、半導体層、第１集電体、電解質層、触媒層、及び、第２集電体、
を備え、第１基材と第２基材とは外縁部において封止されており、
第２集電体は、多数の貫通孔が設けられた導電材料から成り、
リード部材本体部（以下、便宜上、『第２リード部材本体部』と呼ぶ）及びリード部材延在部（以下、便宜上、『第２リード部材延在部』と呼ぶ）から構成され、導電材料片から成り、生成した電力を出力するためのリード部材（以下、便宜上、『第２リード部材』と呼ぶ）を更に備えており、
第２集電体の外縁部にリード部材本体部（第２リード部材本体部）が取り付けられており、
リード部材延在部（第２リード部材延在部）は光電変換装置の外側に突出している。
【００１２】
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様に係る光電変換装置の製造方法は、
第１基材及び第２基材、並びに、
第１基材と第２基材との間に、第１基材側から、順次、設けられた、半導体層、第１集電体、電解質層、触媒層、及び、第２集電体、
を備え、
リード部材本体部（第１リード部材本体部）及びリード部材延在部（第１リード部材延在部）から構成され、導電材料片から成り、生成した電力を出力するためのリード部材（第１リード部材）を更に備えており、
第１集電体は、多数の貫通孔が設けられた導電材料から成り、
第１集電体の外縁部にリード部材本体部（第１リード部材本体部）が取り付けられた光電変換装置集合体を得る一方、
ヒートシール層を備えた第１基材、及び、第２基材を、第１基材の一辺と第２基材の一辺とにおいて接合しておき、
光電変換装置集合が間に挟まれ、且つ、リード部材延在部（第１リード部材延在部）が外側に突出するように、第１基材と第２基材とを折り畳み、第１基材と第２基材との外縁部をヒートシール層によって封止する。
【００１３】
上記の目的を達成するための本開示の第２の態様に係る光電変換装置の製造方法は、
第１基材及び第２基材、並びに、
第１基材と第２基材との間に、第１基材側から、順次、設けられた、半導体層、第１集電体、電解質層、触媒層、及び、第２集電体、
を備え、
リード部材本体部（第１リード部材本体部）及びリード部材延在部（第１リード部材延在部）から構成され、導電材料片から成り、生成した電力を出力するためのリード部材（第１リード部材）を更に備えており、
第１集電体は、多数の貫通孔が設けられた導電材料から成り、
第１集電体の外縁部にリード部材本体部（第１リード部材本体部）が取り付けられた光電変換装置集合体を得る一方、
ヒートシール層を備えた第１基材、及び、第２基材であって、第１基材及び第２基材は連続して設けられており、第１基材には半導体層に光を入射させるための窓部が設けられており、窓部は透明なプラスチックフィルム又はプラスチックシートによって閉鎖されているところの第１基材及び第２基材を準備し、
光電変換装置集合体が間に挟まれ、リード部材延在部（第１リード部材延在部）が外側に突出し、且つ、窓部の下方に半導体層が位置するように、第１基材と第２基材とを折り畳み、第１基材と第２基材との外縁部をヒートシール層によって封止する。
【発明の効果】
【００１４】
本開示の第１の態様に係る光電変換装置において、第１集電体は多数の貫通孔が設けられた導電材料から成り、第１リード部材は導電材料片から成り、第１集電体の外縁部に第１リード部材本体部が取り付けられており、第１リード部材延在部が光電変換装置の外側に突出しているので、半導体層に接するメッシュ状の第１集電体から第１リード部材の一部を外部に適切に、且つ、確実に出すことができ、光電変換装置に高い信頼性を付与することができる。しかも、透明導電層を用いる必要が無く、第１集電体の低抵抗化が可能である。本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置の製造方法にあっては、本開示の第１の態様に係る光電変換装置の奏する効果に加えて、第１基材と第２基材とを予め一体化しておき、あるいは又、連続状に作製しておき、光電変換装置集合体が間に挟まれ、且つ、リード部材延在部（第１リード部材延在部）が外側に突出するように、第１基材と第２基材とを折り畳み、第１基材と第２基材との外縁部をヒートシール層によって封止するので、簡素なプロセスにて光電変換装置を製造することができる。また、本開示の第２の態様に係る光電変換装置において、第２集電体は多数の貫通孔が設けられた導電材料から成り、第２リード部材は導電材料片から成り、第２集電体の外縁部に第２リード部材本体部が取り付けられており、第２リード部材延在部が光電変換装置の外側に突出しているので、メッシュ状の第２集電体から第２リード部材の一部を外部に適切に、且つ、確実に出すことができ、光電変換装置に高い信頼性を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１の光電変換装置の組立前の模式的な断面図、及び、組立後の模式的な端面図である。
【図２】図２の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１の光電変換装置の模式的な平面図、及び、図２の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿った模式的な断面図である。
【図３】図３は、実施例１の光電変換装置における第１集電体、半導体層及び第１リード部材を、第２基材側から眺めた模式的な平面図である。
【図４】図４は、実施例１の光電変換装置における第２集電体、触媒層及び第２リード部材を、第１基材側から眺めた模式的な平面図である。
【図５】図５の（Ａ）は、実施例２の光電変換装置の模式的な端面図であり、図５の（Ｂ）及び（Ｃ）は、実施例２の光電変換装置の変形例の模式的な端面図、及び、第１リード部材を展開したときの模式的な平面図であり、図５の（Ｄ）は、実施例２の光電変換装置の別の変形例における第２リード部材を展開したときの模式的な平面図である。
【図６】図６は、実施例３の光電変換装置における第１集電体、半導体層及び第１リード部材を、第２基材側から眺めた模式的な平面図である。
【図７】図７は、実施例３の光電変換装置における第２集電体、触媒層及び第２リード部材を、第１基材側から眺めた模式的な平面図である。
【図８】図８は、実施例３の光電変換装置の変形例における第１集電体、半導体層及び第１リード部材を、第２基材側から眺めた模式的な平面図である。
【図９】図９は、実施例３の光電変換装置の変形例における第２集電体、触媒層及び第２リード部材を、第１基材側から眺めた模式的な平面図である。
【図１０】図１０は、実施例４の光電変換装置における第１集電体、半導体層及び第１リード部材を、第２基材側から眺めた模式的な平面図である。
【図１１】図１１は、実施例４の光電変換装置における第２集電体、触媒層及び第２リード部材を、第１基材側から眺めた模式的な平面図である。
【図１２】図１２の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例５の光電変換装置の組立前の模式的な断面図、及び、組立後の模式的な端面図である。
【図１３】図１３の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例６の光電変換装置の製造方法を説明するための第１基材等の模式的な断面図である。
【図１４】図１４は、図１３の（Ｂ）に引き続き、実施例６の光電変換装置の製造方法を説明するための第１基材等の模式的な端面図である。
【図１５】図１５の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例７の光電変換装置及びその変形例の製造方法を説明するための第１基材等の模式的な断面図である。
【図１６】図１６は、実施例８の光電変換装置の組立前の模式的な断面図である。
【図１７】図１７の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例９及び実施例１０の光電変換装置の組立前の模式的な断面図である。
【図１８】図１８の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１１の光電変換装置の組立前の模式的な断面図、及び、組立後の模式的な端面図である。
【図１９】図１９は、実施例１２の光電変換装置の組立前の模式的な断面図である。
【図２０】図２０の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１３の光電変換装置の組立前の模式的な断面図、及び、組立後の模式的な端面図である。
【図２１】図２１は、実施例１４の光電変換装置の組立前の模式的な断面図である。
【図２２】図２２の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１の光電変換装置の変形例の組立前の模式的な断面図である。
【図２３】図２３は、実施例６において、第１集電体と半導体層とがロール状で一体となった半導体層／第１集電体から成る第１積層構造体を得るロール・トゥー・ロール加工法の概要を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の第１の態様及び第２の態様に係る光電変換装置、並びに、本開示の第１の態様及び第２の態様に係る光電変換装置の製造方法、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の第１の態様及び第２の態様に係る光電変換装置）
３．実施例２（実施例１の変形）
４．実施例３（実施例１〜実施例２の変形）
５．実施例４（実施例１〜実施例３の変形）
６．実施例５（実施例１〜実施例４の変形）
７．実施例６（本開示の第１の態様に係る光電変換装置の製造方法）
８．実施例７（本開示の第２の態様に係る光電変換装置の製造方法）
９．実施例８（実施例１〜実施例７における光電変換装置の変形）
１０．実施例９（実施例１〜実施例７における光電変換装置の変形）
１１．実施例１０（実施例１〜実施例７における光電変換装置の変形）
１２．実施例１１（実施例１〜実施例７における光電変換装置の変形）
１３．実施例１２（実施例１〜実施例７における光電変換装置の変形）
１４．実施例１３（実施例１〜実施例７における光電変換装置の変形）
１５．実施例１４（実施例１〜実施例７における光電変換装置の変形）、その他
【００１７】
［本開示の第１の態様及び第２の態様に係る光電変換装置、並びに、本開示の第１の態様及び第２の態様に係る光電変換装置の製造方法、全般に関する説明］
本開示の第１の態様に係る光電変換装置において、
第１集電体は、第１集電体本体部、及び、第１集電体本体部から延在する第１集電体延在部から構成されており、
リード部材本体部（第１リード部材本体部）は、第１集電体延在部に取り付けられている形態とすることができる。
【００１８】
一方、本開示の第２の態様に係る光電変換装置において、また、上記の好ましい形態を含む本開示の第１の態様に係る光電変換装置、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置の製造方法において、
第２集電体は、第２集電体本体部、及び、第２集電体本体部から延在する第２集電体延在部から構成されており、
本開示の第２の態様に係る光電変換装置におけるリード部材本体部（本開示の第１の態様に係る光電変換装置、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置における第２リード部材本体部）は、第２集電体延在部に取り付けられている形態とすることができる。
【００１９】
上記の好ましい形態を含む本開示の第１の態様に係る光電変換装置、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置の製造方法において、リード部材本体部（第１リード部材本体部）は、第１集電体延在部の上面、及び、第１集電体延在部の下面に取り付けられている形態とすることができ、これによって、第１集電体延在部へのリード部材本体部（第１リード部材本体部）の取付けを一層確実に行うことができるし、接触抵抗の低減を図ることができる。
【００２０】
一方、本開示の第２の態様に係る光電変換装置、また、上記の好ましい形態を含む本開示の第１の態様に係る光電変換装置、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置の製造方法において、第２の態様に係る光電変換装置におけるリード部材本体部（本開示の第１の態様に係る光電変換装置、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置における第２リード部材本体部）は、第２集電体延在部の上面、及び、第２集電体延在部の下面に取り付けられている形態とすることができ、これによって、第２集電体延在部へのリード部材本体部（第２リード部材本体部）の取付けを一層確実に行うことができるし、接触抵抗の低減を図ることができる。
【００２１】
また、上記の好ましい形態を含む本開示の第１の態様に係る光電変換装置、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置の製造方法において、第１集電体の平面形状は矩形であり、第１の方向に沿って延びる第１の辺及び第３の辺、並びに、第１の方向と直交する第２の方向に沿って延びる第２の辺及び第４の辺を有し、第１集電体延在部は第１の辺に沿って位置する構成とすることができる。そして、更には、第１集電体の第２の辺及び第４の辺は被覆層で被覆されている構成とすることができ、これによって、第１集電体と第２集電体との間における短絡発生を確実に防止することができる。そして、更には、被覆層は、更に、第１集電体延在部及びリード部材本体部（第１リード部材本体部）を被覆している構成とすることができ、これによって、漏れ電流の発生、第１集電体と第２集電体との間における短絡発生を確実に防止することができ、光電変換装置の信頼性を一層向上させることができる。また、場合によっては、被覆層の厚さを制御することで、第１集電体と触媒層との間の距離の制御を行うことができる。更には、以上に説明した好ましい構成において、第１集電体の第２の辺と第３の辺の交わる部分及び第４の辺と第３の辺の交わる部分は面取りされている構成とすることができ、これによっても、第１集電体と第２集電体との間における短絡発生を確実に防止することができ、光電変換装置の信頼性を一層向上させることができる。
【００２２】
ここで、被覆層を構成する材料として、紫外線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、熱可塑性樹脂、熱融着樹脂等を挙げることができ、より具体的には、例えば、熱融着樹脂として、ポリオフィン系接着性樹脂（例えば、三菱化学株式会社製のモディック［登録商標］）、アイオノマー系接着性樹脂（例えば、三井・デュポン  ポリケミカル株式会社のハイミラン［登録商標］）といったヒートシール性樹脂を挙げることができるし、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂として、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂の液状材料を用いることができる。そして、被覆層は、ヒートシール性樹脂を用いる場合には、所望の形状に成形したものをヒートシールするといった方法に基づき、また、液状材料を用いる場合には、ディスペンサーで所定の位置に塗布した後、紫外線や熱により硬化させるといった方法に基づき形成することができる。
【００２３】
以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様に係る光電変換装置、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置の製造方法にあっては、第１基材と第２基材とが封止されている部分において、第１基材とリード部材（第１リード部材）との間、及び、第２基材とリード部材（第１リード部材）との間には接着剤層が配されている構成とすることができ、これによって、光電変換装置の信頼性を一層向上させることができる。ここで、接着剤を構成する材料として、ポリオフィン系接着性樹脂（例えば、三菱化学株式会社製のモディック［登録商標］）、アイオノマー系接着性樹脂（例えば、三井・デュポン  ポリケミカル株式会社のハイミラン［登録商標］）を挙げることができる。
【００２４】
更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様に係る光電変換装置、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置の製造方法において、第２集電体は、多数の貫通孔が設けられた導電材料から成り；第２リード部材本体部及び第２リード部材延在部から構成され、導電材料片から成り、生成した電力を出力するための第２リード部材を更に備えており；第２集電体の外縁部に第２リード部材本体部が取り付けられており；第２リード部材延在部は光電変換装置の外側に突出している形態とすることができる。そして、このような形態にあっては、また、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第２の態様に係る光電変換装置にあっては、第２集電体の平面形状は矩形であり、第１の方向に沿って延びる第１の辺及び第３の辺、並びに、第１の方向と直交する第２の方向に沿って延びる第２の辺及び第４の辺を有し；第２集電体延在部は第３の辺に沿って位置する形態とすることができる。そして、このような形態にあっては、第１リード部材の射影像は、第２リード部材の射影像と重ならない形態とすることができ、この場合、第１リード部材延在部及び第２リード部材延在部は、光電変換装置の同じ辺から外側に突出している形態とすることができるし、更には、これらの形態にあっては、第２集電体の第２の辺及び第４の辺は被覆層で被覆されている形態とすることができ、これによって、漏れ電流の発生、第１集電体と第２集電体との間における短絡発生を確実に防止することができる。そして、更には、被覆層は、更に、第２集電体延在部及びリード部材本体部（第２リード部材本体部）を被覆している形態することができ、これによって、光電変換装置の信頼性を一層向上させることができる。更には、以上に説明した好ましい形態にあっては、第２集電体の第２の辺と第１の辺の交わる部分及び第４の辺と第１の辺の交わる部分は面取りされている形態することができ、これによっても、第１集電体と第２集電体との間における短絡発生を確実に防止することができ、光電変換装置の信頼性を一層向上させることができる。更には、これらの形態にあっては、第１基材と第２基材とが封止されている部分において、第１基材とリード部材（第２リード部材）との間、及び、第２基材とリード部材（第２リード部材）との間には接着剤層が配されている形態とすることができる。ここで、被覆層や接着剤層を構成する材料は、上述したとおりである。
【００２５】
更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置において、第１基材にはヒートシール層が設けられている形態とすることができる。場合によっては、第２基材にもヒートシール層が設けられていてもよい。そして、このような形態を含む、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置において、第２基材は金属箔ラミネート材料から成る構成とすることができる。あるいは又、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置において、少なくとも第１基材にはヒートシール層が設けられており（即ち、第１基材にはヒートシール層が設けられており、あるいは又、第１基材及び第２基材にはヒートシール層が設けられており）；第１基材及び第２基材は連続して設けられており；第１基材には、半導体層に光を入射させるための窓部が設けられており；窓部は、透明なプラスチックフィルム又はプラスチックシート（以下、『窓部閉鎖部材』と呼ぶ場合がある）によって閉鎖されている構成とすることができる。金属箔ラミネート材料を用いることで、高いガスバリア性を実現することができる。また、ヒートシール層を有することで、第１基材と第２基材とをそれらの外縁部において封止するための封止材料を、別途、設ける必要が無くなり、簡素な構造の基材を得ることができる。尚、ヒートシール層は第１集電体側に設けられている。窓部閉鎖部材の水蒸気透過度は、１×１０-2（ｇ／ｍ2／ｄａｙ）以下、好ましくは１×１０-4（ｇ／ｍ2／ｄａｙ）以下であることが望ましく、具体的には、ＯＰＥＴやＯＮＹ等のプラスチックフィルムにシリカ蒸着した透明なフィルム（透明シリカ蒸着フィルム。例えば、三菱樹脂株式会社製のテックバリア［登録商標］）、三菱樹脂株式会社製のＸ−ＢＡＲＲＩＥＲを例示することができる。
【００２６】
上述したとおり、第１基材にヒートシール層を設けることで、ヒートシール層を介して半導体層を第１基材に接着させることができ、半導体層と第１基材との間に隙間が生じることが無くなり、半導体層と第１基材との間に電解質組成物が侵入することを防止できるし、入射光のロス発生、入射光の不所望の吸収発生を防止することができる。
【００２７】
更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置の製造方法において、電解質層は電解質組成物から成る形態とすることもできるし、電解質層は電解質組成物が含浸された絶縁層から成る形態とすることもできる。後者のように電解質層を電解質組成物が含浸された絶縁層から構成することで、多数の貫通孔が設けられた導電材料から成る第１集電体と、第２集電体との間で短絡が発生することを確実に防止することができる。そして、この場合、絶縁層は織布又は不織布から成り、あるいは又、絶縁層は、酸化チタン層、酸化ジルコニウム層、酸化シリコン（シリカ）及び酸化アルミニウムから成る群から選択された少なくとも１種類の材料（例えば、金属酸化物材料層）から構成されている形態とすることができる。
【００２８】
ここで、織布又は不織布を構成する材料として、合成繊維、より具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリビニルアルコール、アラミド、ナイロン 、ビニロン、ポリオレフィン 、レーヨン 、低密度ポリエチレン 、エチレン酢酸ビニル、 共重合ポリアミド、共重合ポリエステル等や、天然繊維のコットン、セルロース、ガラス繊維、合成ゴムを繊維状にしたもの等を例示することができる。尚、絶縁層は、織布又は不織布と金属酸化物材料層との積層構造とすることもできる。絶縁層が要求される基本的性能として、含浸された電解質組成物の移動を妨げないことが挙げられ、絶縁層を織布又は不織布から構成する場合、含浸された電解質組成物の移動は妨げられないし、金属酸化物材料層を、上述したとおり、隣接する空孔が貫通（連通）している多孔質材料である酸化チタン等から構成すれば、やはり、含浸された電解質組成物の移動は妨げられない。第１集電体と触媒層との間を絶縁層だけで占めてもよいし、第１集電体と絶縁層との間に空間を配してもよいし、絶縁層と触媒層との間に空間を配してもよい。空間を配する場合、必要に応じてスペーサを配してもよい。
【００２９】
以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様に係る光電変換装置、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置の製造方法において、第１集電体は多数の貫通孔が設けられた導電材料から成るが、係る導電材料として、金属若しくは合金から作製された金網状材料、織布状材料、不織布状材料、焼結体材料、多孔質状材料、発泡体材料、箔状材料、シート状材料、フィルム状材料を例示することができる。貫通孔は、第１集電体の形態に依るが、導電材料から第１集電体を作製するときに形成され（例えば、金網状材料、織布状材料、不織布状材料、焼結体材料、多孔質状材料、発泡体材料、箔状材料、シート状材料、フィルム状材料の場合）、あるいは又、導電材料から第１集電体を作製した後に、例えば、エッチング法やレーザ加工法等によって形成される（箔状材料、シート状材料、フィルム状材料の場合）。貫通孔の大きさ、貫通孔の形成ピッチは、本質的に任意であるが、半導体層で生成した電子が第１集電体まで到達するといった条件を満足する必要があり、具体的には、貫通孔の大きさとして、１×１０-4ｍ以下、好ましくは４×１０-5ｍ以下、より好ましくは２×１０-5ｍ以下、より一層好ましくは１×１０-5ｍ以下を例示することができる。貫通孔の形状も本質的に任意である。第１集電体を構成する金属や合金として、具体的には、チタン、酸化チタン、ニオブ、モリブデン、ニッケル、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、これらの合金、化合物、ステンレス鋼等を挙げることができる。第１集電体をアルミニウム、銅、これらの合金、化合物、ステンレス鋼等から構成する場合、所望に応じて、腐食防止、漏れ電流の発生防止のために、導電材料の表面に導電性を有する酸化物（例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウムスズ、フッ素をドープした酸化スズ）や、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）から成る表面処理層を形成してもよい。表面処理層は、例えば、スパッタリング法やイオンプレーティング法等を含む各種の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、各種の化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、ゾル−ゲル法等によって形成することができる。表面処理層の厚さとして、０．１μｍ乃至０．４μｍを例示することができる。第１集電体を多数の貫通孔が設けられた導電材料から構成することで、電解質層を構成する電解質組成物の半導体層への移動が妨げられることがない。尚、第１集電体延在部には表面処理層を設けなくともよく、これによって、第１集電体延在部と第１リード部材本体部との間の接触抵抗の低減を図ることができる。以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第２の態様に係る光電変換装置における第２集電体も、基本的に、同様の構成、構造とすることができる。
【００３０】
本開示の第１の態様に係る光電変換装置、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置の製造方法において、第２集電体を多数の貫通孔が設けられた導電材料から構成する場合、第２集電体の構成、構造として、第１集電体において説明した構成、構造を挙げることができるが、これに限定するものではなく、導電材料層から成る構成とすることもできる。
【００３１】
第２集電体を導電材料層から構成する場合、導電性物質であれば任意の材料から構成することができる。具体的には、導電材料層を構成する材料として、ステンレス鋼、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、カーボンブラック等のカーボン（Ｃ）、導電性ポリマー等を挙げることができる。導電材料層は、例えば、櫛歯状にパターニングされていてもよいし、何らパターニングされていなくともよい。導電材料層は、真空蒸着法やスパッタリング法といったＰＶＤ法や、印刷法等によって触媒層あるいは第２基材上に形成することができるし、予め、シート状に賦形された材料を用いることもできる。
【００３２】
第１リード部材や第２リード部材を構成する導電材料片を構成する材料として、電解質層を構成する電解質組成物に対する耐腐食性を有する材料を選択することが好ましく、例えば、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、これらの合金、ステンレス鋼、ハステロイ［登録商標］を挙げることができる。また、第１リード部材本体部や第２リード部材本体部を第１集電体延在部や第２集電体延在部に取り付ける方法として、抵抗溶接法や超音波溶接法といった各種の溶接法、半田付け法、導電性接着剤や導電性ペーストを用いる方法、テープ止めによる方法、封止剤を用いる方法、ロウ付け法、プレスによる圧着法といった方法を挙げることができる。第１リード部材や第２リード部材の平面形状として、長方形あるいは帯状形状を例示することができる。導電材料片から成る第１リード部材延在部や第２リード部材延在部は外部回路に接続される。
【００３３】
以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置の製造方法（以下、これらを総称して、単に、『本開示』と呼ぶ場合がある）において、電解質層は電解質組成物から構成される。例えば、電解質組成物を電解液から構成する場合、電解液として、リチウムイオン等の陽イオンやヨウ素イオン等の陰イオンを含む種々の電解液を挙げることができる。電解質組成物中に、酸化型構造及び還元型構造を可逆的にとり得るような酸化還元対を存在させることが好ましく、このような酸化還元対として、例えば、ヨウ素−ヨウ素化合物；臭素−臭素化合物；キノン−ヒドロキノン；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；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；ビオロゲン色素等を挙げることができる。あるいは又、電解質組成物は、ヨウ素（Ｉ2）と金属ヨウ化物あるいは有機ヨウ化物との組み合わせ、臭素（Ｂｒ2）と金属臭化物あるいは有機臭化物との組み合わせの他、フェロシアン酸塩／フェリシアン酸塩やフェロセン／フェリシニウムイオン等の金属錯体、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、ビオロゲン色素、ヒドロキノン／キノン等を用いることができる。上記金属化合物のカチオンとして、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｓ等、上記有機化合物のカチオンとして、テトラアルキルアンモニウム類、ピリジニウム類、イミダゾリウム類等の４級アンモニウム化合物が好ましいが、これらに限定されるものではなく、また、これらを２種類以上混合して用いることもできる。これらの中でも、Ｉ2と、ＬｉＩやＮａＩ、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とを組み合わせた電解質組成物が好ましい。電解質組成物における塩の濃度は、溶媒に対して０．０５モル乃至５モルが好ましく、更に好ましくは０．２モル乃至３モルである。Ｉ2やＢｒ2の濃度は０．０００５モル乃至１モルが好ましく、更に好ましくは０．００１モル乃至０．３モルである。また、開放端電圧Ｖocを向上させる目的で、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジンに代表されるアミン系化合物から成る添加剤を加えてもよい。尚、電解液以外にも、後述するように、ゲル電解質、固体電解質、溶融塩ゲル電解質から電解質組成物を構成することもできる。
【００３４】
電解質組成物（電解液）を構成する溶媒として、水、アルコール類、エーテル類、エステル類、炭酸エステル類、ラクトン類、カルボン酸エステル類、リン酸トリエステル類、複素環化合物類、ニトリル類、ケトン類、アミド類、ニトロメタン、ハロゲン化炭化水素、ジメチルスルホキシド、スルフォラン、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、３−メチルオキサゾリジノン、炭化水素等を挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、また、これらを２種類以上混合して用いることもできる。更に、溶媒として、テトラアルキル系、ピリジニウム系、イミダゾリウム類の４級アンモニウム化合物の溶液を用いることも可能である。
【００３５】
電解質層の構成、構造、形態にも依るが、電解質組成物の液漏れや揮発を低減する目的で、電解質組成物にゲル化剤、ポリマー、架橋モノマー等を溶解させたり、無機セラミック粒子を分散させた、ゲル状電解質組成物を用いることもできる。尚、この場合、電解質層は、ゲル状電解質組成物の単層構成、あるいは、絶縁層とゲル状電解質組成物の多層構成となる。ゲル・マトリクスと電解質組成物との比率は、電解質組成物が多ければイオン導電率は高くなるが機械的強度が低下し、逆に、電解質組成物が少なすぎると、機械的強度は高いがイオン導電率が低下するため、電解質組成物は、ゲル状電解質組成物の５０重量％乃至９９重量％であることが好ましく、８０重量％乃至９７重量％であることがより好ましい。また、電解質組成物と可塑剤とをポリマーに溶解させ、可塑剤を揮発、除去することで、全固体型の光電変換装置を実現することも可能である。
【００３６】
電解質組成物を電解液から構成する場合、半導体層と触媒層との間へ電解液を注入する。電解液の注入方法にも特に制限はないが、外縁部（外周部）が予め封止され、注入口を開けられた光電変換装置の内部に減圧下で注入を行う方法が好ましい。この場合、注入口に電解液を数滴垂らし、毛細管現象により注入する方法が簡便である。また、必要に応じて減圧若しくは加熱下で注入を行うこともできる。完全に電解液が注入された後、注入口に残った電解液を除去し、注入口を封止する。この封止方法にも特に制限はなく、必要であればガラス基板やプラスチック基板を封止剤で貼り付けて封止することができる。また、この方法以外にも、液晶パネルの液晶滴下注入（ＯＤＦ；One Drop Filling）法のように、電解液を滴下して減圧下で貼り合わせて封止することもできる。あるいは又、三辺の外縁部（外周部）が予め封止され、残りの一辺が開けられた状態にある光電変換装置の内部に電解液の注入を行い、その後、減圧下、残りの一辺を封止する方法を採用することもできる。尚、ポリマー等を用いたゲル状電解質組成物や全固体型の電解質組成物の場合、例えば、触媒層に対向する第１集電体の面の上あるいは上方で、あるいは又、第１集電体に対向する触媒層の面の上あるいは上方で、電解質組成物と可塑剤とを含むポリマー溶液をキャスト法により成膜した後、揮発、除去する。そして、可塑剤を完全に除去した後、上述した方法と同様の方法に基づき封止を行えばよい。この封止は、真空シーラー等を用いて、不活性ガス雰囲気下、若しくは、減圧中で行うことが好ましい。封止を行った後、電解質組成物を絶縁層や半導体層へ十分に含浸させるため、必要に応じて加熱、加圧の操作を行ってもよい。あるいは又、例えば、ディスペンサーを用いる方法や、インクジェット印刷法等を含む印刷法にて行うこともできる。尚、以上に説明した各種の方法は、例えば、第１基材、第２基材を構成する材料に依存して、適宜、選択すればよい。
【００３７】
本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置において、光が入射する第１基材は、可視光領域で透明な材料から構成されていればよく、外部から侵入する水分やガスの遮断性、耐溶剤性、耐候性等に優れている材料から構成することが好ましい。具体的には、第１基材を構成する材料として、ガラス基板、石英基板、サファイア基板の透明無機基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂；ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂；ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂；ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂；ポリフェニレンサルファイド樹脂；ポリフッ化ビニリデン樹脂；テトラアセチルセルロース樹脂；ブロム化フェノキシ樹脂；アラミド樹脂；ポリイミド類樹脂；ポリスチレン樹脂；ポリアリレート樹脂；ポリスルフォン樹脂；アクリル樹脂；エポキシ樹脂；フッ素樹脂；シリコーン樹脂；ジアセテート樹脂；トリアセテート樹脂；ポリ塩化ビニル樹脂；環状ポリオレフィン樹脂等の透明プラスチック基板やフィルムを挙げることができる。ガラス基板として、例えば、ソーダガラス基板、耐熱ガラス基板、石英ガラス基板を挙げることができる。第１基材の光入射側の表面に反射防止膜や、紫外線吸収層、汚染防止層、ハードコート層等を形成してもよいし、第１基材の表面に、アルミニウム、シリカ及びアルミナから成る群より選ばれた少なくとも１種以上のガスバリア性材料から成るガスバリア層を形成してもよい。
【００３８】
また、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置において、第２基材を構成する材料も、第１基材を構成する材料として挙げた材料から、適宜、選択すればよい。第１基材と第２基材を構成する材料は、同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。あるいは又、第２基材（対向基板）として、不透明なプラスチックシート又はプラスチックフィルム、あるいは、不透明な金属膜が形成されたガラス基板、セラミックス基板、石英基板、プラスチックシート又はプラスチックフィルム等を挙げることができる。あるいは又、酸素透過度が１００（ｃｃ／ｍ2／ｄａｙ／ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が１００（ｇ／ｍ2／ｄａｙ）以下のガスバリア性フィルムを用いることもでき、具体的には、例えば、アルミニウム、シリカ及びアルミナから成る群より選ばれた少なくとも１種以上のガスバリア性材料から成るガスバリア層が積層されたガスバリア性フィルム等を用いることもできる。第２基材として、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｏ及びＺｒから成る群より選ばれた少なくとも１種以上の元素を含む金属又は合金（例えば、ステンレス鋼）から成る基板や箔を用いる場合には、第２基材が第２集電体を兼ねる形態とすることもできる。尚、酸素透過度は、ＪＩＳ  Ｋ７１２６−２：２００６「プラスチック−フィルム及びシート−ガス透過度試験方法−第２部：等圧法」に基づき求めることができるし、水蒸気透過度は、ＪＩＳ  Ｋ７１２９：２００８「プラスチック−フィルム及びシート−水蒸気透過度の求め方（機器測定法）」に基づき求めることができる。
【００３９】
本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る光電変換装置において、第１基材と第２基材とをそれらの外縁部において封止するための封止材料は、電解質組成物の漏洩や揮発を防止し、外部から不純物が内部へ進入することを防ぐ。封止材料として、電解質層を構成する電解質組成物に対する耐性を有する樹脂を使用することが好ましく、例えば、熱融着フィルム、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂等を使用することができ、より具体的には、エポキシ樹脂、ポリイソブチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル系接着剤、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート)、アイオノマー樹脂、セラミック、ガラスフリット、二軸延伸したポリプロピレン（ＣＰＰ）フィルムやポリエチレン（ＰＥ）フィルムといった各種熱融着フィルム等を用いることができる。
【００４０】
また、ヒートシール層を構成する材料として、二軸延伸したポリプロピレン（ＣＰＰ）フィルム、ポリエチレン（ＰＥ）フィルム、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリオフィン系接着性樹脂（例えば、三菱化学株式会社製のモディック［登録商標］）、アイオノマー樹脂（例えば、三井・デュポン  ポリケミカル株式会社のハイミラン［登録商標］）を挙げることができるし、更には、金属箔ラミネート材料を構成する材料の内、金属箔として、アルミニウム（Ａｌ）、チタン、銅等を挙げることができる。場合によっては、金属箔の表面に絶縁膜を形成してもよい。具体的には、例えば、金属箔としてアルミニウム（Ａｌ）を用いる場合、表面をアルマイト処理することで、絶縁膜を形成してもよい。尚、本開示の第２の態様に係る光電変換装置の製造方法にあっては、第１基材及び第２基材を金属箔ラミネート材料から構成してもよい。窓部を閉鎖する透明なプラスチックフィルム又はプラスチックシート（窓部閉鎖部材）を構成する材料として、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー等のポリオレフィン樹脂や、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂といった透明フィルムを挙げることができるし、また、これらのプラスチックフィルム又はプラスチックシート上にガスバリア性を高めるバリア層が形成されたものであることがより望ましい。窓部を窓部閉鎖部材で閉鎖するためには、ヒートシール層で窓部閉鎖部材を第１基材に接着すればよいし、窓部閉鎖部材が熱融着性を有している場合には、窓部閉鎖部材を加熱することで第１基材に接着することができる。
【００４１】
本開示において、半導体層を構成する材料として、一般に光電変換材料に使用される材料を挙げることができる。そして、半導体層を色素増感半導体から構成する場合、半導体層は、典型的には、色素（増感色素）を担持した半導体微粒子から成る。半導体微粒子を構成する材料として、シリコン（Ｓｉ）に代表される半導体材料の他、各種の化合物半導体材料、ペロブスカイト構造を有する化合物等を挙げることができる。これらの半導体は、光励起下で伝導帯電子がキャリアとなり、アノード電流を与えるｎ型半導体であることが好ましい。これらの半導体として、具体的には、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ3）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）、酸化錫（ＳｎＯ2）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化インジウム（Ｉｎ3Ｏ3）、酸化ランタン（Ｌａ2Ｏ3）、酸化タリウム（Ｔａ2Ｏ5）、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、酸化ホスホニウム（Ｈｏ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ）、酸化セリウム（ＣｅＯ2）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＰｂＳ、Ｂｉ2Ｓ3等の半導体化合物や酸化物半導体を挙げることができ、これらの中でも、アナターゼ型のＴｉＯ2が特に好ましい。但し、半導体はこれらに限定されるものではなく、また、これらを２種類以上混合して用いることもできる。半導体微粒子は、粒子状、針状、チューブ状、鱗片状、球状、棒状等、必要に応じて様々な形状、形態を取ることが可能である。半導体微粒子の粒径に特に制限はなく、一次粒子の平均粒径で１×１０-9ｍ乃至２×１０-7ｍが好ましく、特に好ましくは５×１０-9ｍ乃至１×１０-7ｍである。また、このような平均粒径の半導体微粒子に大きな平均粒径の半導体微粒子を混合し、平均粒径の大きな半導体微粒子によって入射光を散乱させ、量子収率を増加させることも可能である。この場合、平均粒径の大きな半導体微粒子の平均粒径は２×１０-8ｍ乃至５×１０-7ｍであることが好ましい。半導体層を、半導体微粒子の粒径が異なる半導体層を複数層、積層した多層構造とすることもできるし、粒径が異なる半導体微粒子の混合割合が異なる半導体層を複数層、積層した多層構造とすることもできる。
【００４２】
半導体微粒子から成る半導体層（色素増感半導体層）の形成方法に特に制限はないが、物性、利便性、製造コスト等を考慮した場合、半導体層の前駆体である所謂グリーンシートを作製し、グリーンシートを第１集電体に載置し、第１集電体に押し込み、グリーンシートと第１集電体との密着性を高めた後、粒子同士を電子的にコンタクトさせ、且つ、膜強度の向上や第１集電体との密着性を向上させるために、焼成するといった方法で形成することができる。焼成温度の範囲に特に制限はないが、焼成温度を上げ過ぎると第１集電体の電気抵抗が高くなってしまったり、溶融する虞があるため、通常４０゜Ｃ乃至７００゜Ｃ、より好ましくは４０゜Ｃ乃至６５０゜Ｃである。また、焼成時間も特に制限はなく、通常１０分乃至１０時間程度である。焼成後、半導体微粒子から成る半導体層の表面積を増加させたり、半導体微粒子間のネッキングを高めることを目的として、例えば四塩化チタン水溶液を用いた化学メッキ処理や、三塩化チタン水溶液を用いたネッキング処理や、直径１０ｎｍ以下の半導体超微粒子ゾルのディップ処理等を行ってもよい。グリーンシートの作製方法は、周知の方法とすればよい。
【００４３】
半導体微粒子から成り、色素増感半導体から構成された半導体層（色素増感半導体層）において、半導体微粒子は、多くの色素を吸着することができるように、表面積の大きな粒子であることが好ましい。具体的には、半導体微粒子を第１集電体上に形成した状態での半導体層の表面積は、投影面積に対して１×１０1倍以上であることが好ましく、１×１０2倍以上であることがより好ましい。表面積の上限に特に制限はなく、通常、１×１０3倍程度である。半導体微粒子から成る半導体層は、一般に、その厚さが増加するほど、単位投影面積当たりの担持色素量が増加するため光の捕獲率が高くなるが、電子の拡散距離が増加するため、電荷再結合によるロスも大きくなる。従って、半導体層には好ましい厚さが存在し、その厚さは、一般的には１×１０-7ｍ乃至１×１０-4ｍであり、１×１０-6ｍ乃至５×１０-5ｍであることがより好ましく、３×１０-6ｍ乃至３×１０-5ｍであることが特に好ましい。
【００４４】
半導体層に担持（吸着）されて光増感剤として機能する色素として、可視光領域及び／又は赤外光領域に吸収を有する周知の種々の化合物を挙げることができ、有機色素、金属錯体色素等を使用することができる。有機色素として、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（例えば、メロシアニン、キノシアニン、クリプトシアニン等）、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（例えば、ローダミンＢ、ローズベンガル、エオシン、エリスロシン等）、ポリフィリン系色素、フタロシアニン系色素、クマリン系化合物、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、アクリジン系色素、フェニルキサンテン系色素、アントラキノン系色素、塩基性染料（例えば、フェノサフラニン、カプリブルー、チオシン、メチレンブルー等）、ポルフィリン系化合物（例えば、クロロフィル、亜鉛ポルフィリン、マグネシウムポルフィリン等）を挙げることができる。金属錯体色素として、例えば、ルテニウムビピリジン系金属錯体色素、ルテニウムターピリジン系金属錯体色素、ルテニウムクォーターピリジン系金属錯体色素等のルテニウム系金属錯体色素を挙げることができる。これらの色素を２種類以上混合して用いてもよい。半導体層に色素を強固に担持（吸着）させるためには、色素分子中に、カルボキシ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、ヒドロキシアルキル基、スルホン酸基、エステル基、メルカプト基、ホスホニル基等のインターロック基を有するものが好ましく、これらの中でもカルボキシ基（ＣＯＯＨ基）を有するものが特に好ましい。一般に、インターロック基は、半導体層を構成する材料の表面へ色素を吸着・固定させる機能を有し、励起状態の色素と半導体層の伝導帯との間の電子移動を容易にする電気的結合を供給する。
【００４５】
半導体層（色素増感半導体層）への色素の担持（吸着）方法に特に制限はなく、色素を、例えば、アルコール類、ニトリル類、ニトロメタン、ハロゲン化炭化水素、エーテル類、ジメチルスルホキシド、アミド類、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、３−メチルオキサゾリジノン、エステル類、炭酸エステル類、ケトン類、炭化水素、水等の溶媒に溶解させ、これに半導体層を浸漬する方法、色素を含む溶液を半導体層に塗布する方法を挙げることができる。また、酸性度の高い色素を用いる場合には、色素分子同士の会合を低減する目的で、デオキシコール酸等を添加してもよい。色素を担持させた後に、過剰に担持された色素の除去を促進する目的で、アミン類を用いて表面を処理してもよい。アミン類としては、ピリジン、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン、ポリビニルピリジン等が挙げられ、これらが液体の場合、そのまま用いてもよいし、有機溶媒に溶解して用いてもよい。
【００４６】
本開示において、触媒層は、電解質層中のＩ3-イオン等の酸化型のレドックスイオンの還元反応を促進させ、充分な速度で行なわせる触媒能を有するものであればよく、例えば、白金（Ｐｔ）、カーボン（Ｃ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）等から成る層を挙げることができる。触媒層を形成する方法として、触媒又は触媒の前駆体を含む溶液を塗布あるいは印刷する湿式法や、スパッタリング法や真空蒸着法等のＰＶＤ法、各種のＣＶＤ法等の乾式法等を挙げることができる。
【００４７】
本開示において、光電変換装置を製造するためには、グリーンシートと第１集電体との積層体を焼成することで、半導体層／第１集電体から成る第１積層構造体を得る一方、触媒層前駆体層（焼成する前の触媒層）と第２集電体との積層体を焼成することで、触媒層／第２集電体から成る第２積層構造体を得る。そして、第１基材と、第１積層構造体と、絶縁層と、第２積層構造体と、第２基材とを重ね合わせ、第１基材と第２基材とを外縁部において封止する。
【００４８】
あるいは又、グリーンシートと第１集電体との積層体を焼成することで、半導体層／第１集電体から成る第１積層構造体を得る一方、第２基材上に第２集電体を形成することで第２集電体／第２基材から成る第２積層構造体を得る。そして、第１基材と、第１積層構造体と、絶縁層と、触媒層と、第２積層構造体とを重ね合わせ、第１基材と第２基材とを外縁部において封止する。あるいは又、グリーンシートと第１集電体との積層体を焼成することで、半導体層／第１集電体から成る第１積層構造体を得る。そして、第１基材と、第１積層構造体と、絶縁層と、触媒層と、第２集電体と、第２基材とを重ね合わせ、第１基材と第２基材とを外縁部において封止する。
【００４９】
あるいは又、グリーンシートと第１集電体と絶縁層前駆体層（焼成する前の絶縁層）とを積層することでグリーンシート／第１集電体／絶縁層前駆体層から成る積層体を形成する一方、触媒層前駆体層と第２集電体とを積層することで触媒層前駆体層／第２集電体から成る積層体を形成する。そして、これらの積層体を焼成することで、第１積層構造体及び第２積層構造体を得た後、第１基材と、第１積層構造体と、第２積層構造体と、第２基材とを重ね合わせ、第１基材と第２基材とを外縁部において封止する。あるいは又、これらの積層体を積層した後、焼成することで、積層体焼成品を得る。そして、第１基材と、積層体焼成品と、第２基材とを重ね合わせ、第１基材と第２基材とを外縁部において封止する。あるいは又、グリーンシートと第１集電体と絶縁層前駆体層と触媒層前駆体層と第２集電体とを積層することで積層体を形成し、この積層体を焼成することで、積層体焼成品を得た後、第１基材と、積層体焼成品と、第２基材とを重ね合わせ、第１基材と第２基材とを外縁部において封止する。
【００５０】
あるいは又、グリーンシートと第１集電体との積層体を焼成することで、半導体層／第１集電体から成る第１積層構造体を得る一方、絶縁層前駆体層と触媒層前駆体層と第２集電体との積層体を焼成することで、絶縁層／触媒層／第２集電体から成る第２積層構造体を得る。そして、第１基材と、第１積層構造体と、第２積層構造体と、第２基材とを重ね合わせ、第１基材と第２基材とを外縁部において封止する。
【００５１】
光電変換装置は、その用途に応じて様々な形状、構造、構成に基づき作製すればよく、これらは特に限定されない。光電変換装置は、最も典型的には、太陽電池として用いられるが、その他、例えば感光センサー等に用いることもできる。また、光電変換装置を組み込む電子機器は、基本的にはどのようなものであってもよく、携帯型電子機器と据え置き型電子機器の双方を含み、例えば、携帯電話、モバイル機器、ロボット、パーソナルコンピュータ、車載機器、各種家庭電気製品等を挙げることができる。そして、これらの場合、光電変換装置は、例えば、これらの電子機器の電源として用いられる。
【実施例１】
【００５２】
実施例１は、本開示の第１の態様及び第２の態様に係る光電変換装置に関し、より具体的には、色素増感太陽電池に関する。実施例１の光電変換装置１０Ａの組立前の模式的な断面図を図１の（Ａ）に示し、組立後の模式的な端面図を図１の（Ｂ）に示す。また、実施例１の光電変換装置の模式的な平面図、及び、図２の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿った模式的な断面図を、それぞれ、図２の（Ａ）及び（Ｂ）に示し、第１集電体、半導体層及び第１リード部材を、第２基材側から眺めた模式的な平面図を図３に示し、第２集電体、触媒層及び第２リード部材を、第１基材側から眺めた模式的な平面図を図４に示す。
【００５３】
実施例１、あるいは、後述する実施例２〜実施例５、実施例８〜実施例１４の光電変換装置は、
第１基材２１及び第２基材２２、並びに、
第１基材２１と第２基材２２との間に、第１基材側から、順次、設けられた、半導体層３１、第１集電体５１、電解質層４１、触媒層３２、及び、第２集電体、
を備えており、
第１基材２１と第２基材２２とは外縁部において封止されており、
第１集電体５１は、多数の貫通孔が設けられた導電材料から成り、
電解質層４１は、電解質組成物４２が含浸された絶縁層から成る。
【００５４】
具体的には、透明基板から成り、太陽光を通過させる第１基材２１は、厚さ約１０μｍのポリプロピレン／ポリエチレンテレフタレート／シリカ蒸着層／ポリプロピレンといったヒートシール層が積層されたガスバリア材料から構成されており、第２基材２２は、金属箔ラミネート材料、具体的には、アルミニウム・ラミネートフィルムから構成されている。また、半導体層（多孔質半導体層）３１は、ルテニウム系の色素であるＺ９９１を担持したアナターゼ型のＴｉＯ2微粒子（平均粒径：２０ｎｍ）の集合体から構成されており、触媒層３２はカーボン（Ｃ）から構成されている。
【００５５】
実施例１、あるいは、後述する実施例２〜実施例１４において、第１集電体５１はステンレス鋼から作製された金網状材料から成り、金網状材料の表面には、腐食防止、漏れ電流の発生防止のために、チタンから成る表面処理層（図示せず）がイオンプレーティング法に基づき形成されている。具体的には、第１集電体５１は、貫通孔（目開き）の大きさ２６μｍ、貫通孔の形成ピッチ２５μｍの金網状材料（より具体的には、ステンレス鋼から成り、直径２５μｍの線材が縦横に張られた、目開き２６μｍの所謂５００メッシュの金網）から作製されている。線材で四方が囲まれた空間が貫通孔に相当する。貫通孔の平面形状は、概ね矩形である。また、実施例１の光電変換装置１０Ａにおいて、第２集電体６１も、多数の貫通孔が設けられた導電材料から成る。具体的には、第２集電体６１として、第１集電体５１と同じ材料を使用する。
【００５６】
更には、実施例１の光電変換装置１０Ａにおいて、電解質層４１は電解質組成物が含浸された絶縁層４３から成る。ここで、絶縁層４３は、具体的には、ヨウ化ナトリウム０．１モル、１−プロピル−２，３ジメチルイミダゾリウムヨウ化物０．６モル、ヨウ素０．０５モル、ｔｅｒｔ−ブチルピリジン０．５モルのアセトニトリル溶液から成る電解質組成物４２が含浸された、ポリエステルから成る不織布から構成されている。このように、電解質層４１を電解質組成物が含浸された絶縁層４３から構成することで、多数の貫通孔が設けられた導電材料から成る第１集電体５１と第２集電体６１との間で短絡が発生することを確実に防止することができるし、透明導電層を用いる必要が無く、第１集電体５１の低抵抗化が可能となる。
【００５７】
実施例１の光電変換装置１０Ａは、リード部材本体部（第１リード部材本体部７２）及びリード部材延在部（第１リード部材延在部７３）から構成され、導電材料片から成り、生成した電力を出力するためのリード部材（第１リード部材７１）を更に備えている。そして、第１集電体５１の外縁部に第１リード部材本体部７２が取り付けられており、第１リード部材延在部７３は光電変換装置１０Ａの外側に突出している。具体的には、第１集電体５１は、第１集電体本体部５２、及び、第１集電体本体部５２から延在する第１集電体延在部５３から構成されており、第１リード部材本体部７２は第１集電体延在部５３に溶接法に基づき取り付けられている。第１集電体５１の平面形状は矩形であり、第１の方向に沿って延びる第１の辺５１Ａ及び第３の辺５１Ｃ、並びに、第１の方向と直交する第２の方向に沿って延びる第２の辺５１Ｂ及び第４の辺５１Ｄを有し、第１集電体延在部５３は第１の辺５１Ａに沿って位置する。
【００５８】
また、実施例１の光電変換装置１０Ａは、第２リード部材本体部８２及び第２リード部材延在部８３から構成され、導電材料片から成り、生成した電力を出力するための第２リード部材８１を更に備えており、第２集電体６１の外縁部に第２リード部材本体部８２が取り付けられており、第２リード部材延在部８３は光電変換装置１０Ａの外側に突出している。第２集電体６１は、具体的には、第２集電体本体部６２、及び、第２集電体本体部６２から延在する第２集電体延在部６３から構成されており、第２リード部材本体部８２は、第２集電体延在部６３に溶接法に基づき取り付けられている。第２集電体６１の平面形状は矩形であり、第１の方向に沿って延びる第１の辺６１Ａ及び第３の辺６１Ｃ、並びに、第１の方向と直交する第２の方向に沿って延びる第２の辺６１Ｂ及び第４の辺６１Ｄを有し、第２集電体延在部６３は第３の辺６１Ｃに沿って位置する。
【００５９】
尚、第２集電体６１の第１の辺６１Ａ、第２の辺６１Ｂ、第３の辺６１Ｃ及び第４の辺６１Ｄのそれぞれは、第１集電体５１の第１の辺５１Ａ、第２の辺５１Ｂ、第３の辺５１Ｃ及び第４の辺５１Ｄに対応している。しかも、第１リード部材７１の射影像は、第２リード部材８１の射影像と重なっていない。また、第１集電体本体部５２と第２集電体本体部６２とは重なり合うが、第１集電体延在部５３と第２集電体延在部６３とは重なっていない。しかも、第１リード部材延在部７３及び第２リード部材延在部８３は、光電変換装置１０Ａの同じ辺から外側に突出している。このような構造を採用することで、第１リード部材延在部７３及び第２リード部材延在部８３が短絡することが無いし、配線等の取り扱いが容易か、簡素化される。
【００６０】
ここで、第１リード部材７１及び第２リード部材８１を構成する導電材料片は、具体的には、チタン（Ｔｉ）の薄板から成る。
【００６１】
そして、第１基材２１と第２基材２２とが封止されている部分において、第１基材２１と第１リード部材７１との間、及び、第２基材２２と第１リード部材７１との間に接着剤層５４が配されている。同様に、第１基材２１と第２基材２２とが封止されている部分において、第１基材２１と第２リード部材８１との間、及び、第２基材２２と第２リード部材８１との間に接着剤層６４が配されている。ここで、接着剤層５４，６４を構成する材料は、例えば、三菱化学株式会社製のモディック［登録商標］といったポリオフィン系接着性樹脂から成る。そして、これによって、光電変換装置の信頼性を一層向上させることができる。
【００６２】
実施例１の光電変換装置１０Ａの製造にあっては、半導体層の前駆体である所謂グリーンシートを周知の方法で作製し、矩形形状の第１集電体５１（より具体的には、第１集電体本体部５２であり、以下においても同様）に矩形形状のグリーンシートを載置し、熱プレス機を用いてグリーンシートを加熱しながら第１集電体５１に押し込み、グリーンシートと第１集電体５１との密着性を高める。次いで、得られたグリーンシートと第１集電体５１との積層体を焼成する。具体的には、グリーンシートを、空気中で、５１０゜Ｃ、０．５時間といった条件に基づき焼成する。こうして、第１集電体５１（より具体的には、第１集電体本体部５２であり、以下においても同様）と半導体層３１とが一体となった半導体層／第１集電体から成る第１積層構造体を得るを得ることができる。そして、半導体層／第１集電体から成る第１積層構造体を得る前に、あるいは、得た後に、第１リード部材本体部７２を第１集電体延在部５３に、上述した方法に基づき取り付ける。
【００６３】
また、実施例１の光電変換装置１０Ａにあっては、触媒層前駆体層と第２集電体との積層体を焼成することで、触媒層／第２集電体から成る第２積層構造体を得ることができる。具体的には、矩形形状を有する第２集電体６１（より具体的には、第２集電体本体部６２であり、以下においても同様）の上に、触媒層前駆体層を形成するためにカーボンペーストを印刷した後、カーボンペーストを、空気中で、４５０゜Ｃ、０．５時間といった条件に基づき焼成する。こうして、第２集電体６１（より具体的には、第２集電体本体部６２であり、以下においても同様）と触媒層３２とが一体となった触媒層／第２集電体から成る第２積層構造体を得ることができる。そして、触媒層／第２集電体から成る第２積層構造体を得る前に、あるいは、得た後に、第２リード部材本体部８２を第２集電体延在部６３に、上述した方法に基づき取り付ける。
【００６４】
そして、実施例１の光電変換装置１０Ａの組立にあっては、第１基材２１と、半導体層／第１集電体から成る第１積層構造体と、不織布から成る絶縁層４３と、触媒層／第２集電体から成る第２積層構造体と、第２基材２２とを重ね合わせ、第１リード部材延在部７３を外側に突出した状態とし、第２リード部材延在部８３も外側に突出した状態とする。尚、接着剤層５４，６４を上述したとおりに配する。そして、第１基材２１と第２基材２２とを、それらの外縁部の三辺において、熱融着フィルムから成る封止材料２３によって封止する（貼り合わせる）。その後、開放状態とされている残りの一辺から、電解質組成物４２を不織布及び半導体層３１に含浸させる。次いで、減圧下、この残りの一辺を封止材料２３によって封止する。こうして、図１の（Ｂ）に示す光電変換装置１０Ａを得ることができる。以下に説明する実施例２〜実施例５、実施例８〜実施例１４においても同様である。
【００６５】
以上に説明した実施例１の光電変換装置１０Ａの製造方法を纏めると、グリーンシートと第１集電体との積層体を焼成することで、半導体層／第１集電体から成る第１積層構造体を得る一方、触媒層前駆体層（焼成する前の触媒層）と第２集電体との積層体を焼成することで、触媒層／第２集電体から成る第２積層構造体を得る。そして、第１基材と、第１積層構造体と、絶縁層と、第２積層構造体と、第２基材とを重ね合わせ、第１基材と第２基材とを外縁部において封止する。尚、光電変換装置の製造方法の纏めの説明においては、第１リード部材、第２リード部材の第１集電体延在部、第２集電体延在部への取付けの説明は省略した。以下の実施例において説明する光電変換装置の製造方法の纏めにおいても同様である。
【００６６】
実施例１の光電変換装置において、第１集電体は多数の貫通孔が設けられた導電材料から成り、第１リード部材は導電材料片から成り、第１集電体の外縁部に第１リード部材本体部が取り付けられており、第１リード部材延在部が光電変換装置の外側に突出しているので、半導体層に接するメッシュ状の第１集電体から第１リード部材の一部を外部に適切に、且つ、確実に出すことができる。また、第２集電体も多数の貫通孔が設けられた導電材料から成り、第２リード部材は導電材料片から成り、第２集電体の外縁部に第２リード部材本体部が取り付けられており、第２リード部材延在部が光電変換装置の外側に突出しているので、メッシュ状の第２集電体から第２リード部材の一部を外部に適切に、且つ、確実に出すことができる。そして、以上の結果として、光電変換装置に高い信頼性を付与することができる。
【００６７】
また、実施例１の光電変換装置において、電解質層は電解質組成物が含浸された絶縁層（具体的には不織布）から成るので、多数の貫通孔が設けられた導電材料から成る第１集電体と第２集電体との間で短絡が発生することを確実に防止することができる。しかも、透明導電層を用いる必要が無く、第１集電体の低抵抗化が可能である。また、第１基材及び第２基材を上述した材料から構成することで、光電変換装置の薄型化、フレキシブル化が可能となるし、光電変換装置の構成要素の樹脂化を図ることができる。更には、半導体層／第１集電体から成る第１積層構造体や、触媒層／第２集電体から成る第２積層構造体を、比較的高い焼成温度での焼成にて得ることができるので、高性能化を達成することができるし、第１集電体や第２集電体を上述した材料から構成することで、所謂ロール・トゥー・ロール加工の適用が可能であるし、集電損失を少なくすることができる。
【実施例２】
【００６８】
実施例２は、実施例１の変形である。実施例２の光電変換装置１０Ｂにあっては、模式的な端面図を図５の（Ａ）に示すように、第１リード部材本体部７２は、第１集電体延在部５３の上面、及び、第１集電体延在部５３の下面に取り付けられている。尚、『上面』とは第１基材に対向する面を指し、『下面』とは第２基材に対向する面を指す。具体的には、第１リード部材７１は２つの導電材料片７１Ａ，７１Ｂから構成されており、第１リード部材延在部７３は、これらの２つの導電材料片７１Ａ，７１Ｂが、例えば、溶接によって一体化されて構成されている。一方、第１リード部材本体部７２においては、これらの２つの導電材料片７１Ａ，７１Ｂによって第１集電体延在部５３が挟まれた状態で、これらの２つの導電材料片７１Ａ，７１Ｂは第１集電体延在部５３に取り付けられている。
【００６９】
また、第２リード部材本体部８２は、第２集電体延在部６３の上面、及び、第２集電体延在部６３の下面に取り付けられている。具体的には、第２リード部材８１は２つの導電材料片８１Ａ，８１Ｂから構成されており、第２リード部材延在部８３は、これらの２つの導電材料片８１Ａ，８１Ｂが、例えば、溶接によって一体化されて構成されている。一方、第２リード部材本体部８２においては、これらの２つの導電材料片８１Ａ，８１Ｂによって第２集電体延在部６３が挟まれた状態で、これらの２つの導電材料片８１Ａ，８１Ｂは第２集電体延在部６３に取り付けられている。
【００７０】
あるいは又、模式的な端面図を図５の（Ｂ）に示し、第１リード部材７１を展開したときの模式的な平面図を図５の（Ｃ）に示すように、第１リード部材７１は、幅が広い第１リード部材本体部７２と、幅が狭い第１リード部材延在部７３から構成されており、第１リード部材本体部７２は、第１集電体５１の第１の辺５１Ａ、並びに、第１集電体延在部５３の上面及び下面を覆うように、幅広の第１リード部材本体部７２が折り曲げられて、第１集電体延在部５３に取り付けられている。
【００７１】
あるいは又、第２リード部材８１を展開したときの模式的な平面図を図５の（Ｄ）に示すように、第２リード部材８１は、幅が広い第２リード部材本体部８２と、幅が狭い第２リード部材延在部８３から構成されており、第２リード部材本体部８２は、第２集電体６１の第３の辺６１Ｃ、並びに、第２集電体延在部６３の上面及び下面を覆うように、幅広の第２リード部材本体部８２が折り曲げられて、第２集電体延在部６３に取り付けられている。
【００７２】
以上のような構成、構造を採用することで、第１集電体延在部５３への第１リード部材本体部７２の取付け、第２集電体延在部６３への第２リード部材本体部８２の取付けを一層確実に行うことができる。
【００７３】
以上の点を除き、実施例２の光電変換装置は、実施例１において説明した光電変換装置と同じ構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【実施例３】
【００７４】
実施例３は、実施例１あるいは実施例２の変形である。模式的な平面図を図６及び図７に示すように、例えば、実施例１の光電変換装置を変形した実施例３の光電変換装置１０Ｃにあっては、第１集電体５１の第２の辺５１Ｂ及び第４の辺５１Ｄは、ポリオフィン系接着性樹脂（具体的には、三菱化学株式会社製のモディック［登録商標］）から成る被覆層５５で被覆されており、同様に、第２集電体６１の第２の辺６１Ｂ及び第４の辺６１Ｄは、被覆層５５と同様の被覆層６５で被覆されている。そして、これによって、第１集電体５１と第２集電体６１との間における短絡発生を確実に防止することができる。被覆層５５，６５は、第２の辺５１Ｂ，６１Ｂ及び第４の辺５１Ｄ，６１Ｄを、上記の材料を浸漬するディップ法、あるいは、印刷法、ディスペンサを用いる方法等、任意の方法に基づき形成することができる。場合によっては、第１集電体５１の第３の辺５１Ｃ、第２集電体６１の第１の辺６１Ａを被覆層５５，６５で被覆してもよい。尚、被覆層５５，６５を明示するために、被覆層５５，６５に斜線を付した。
【００７５】
また、場合によっては、模式的な平面図を図８及び図９に示すように、被覆層５５は、更に、第１集電体延在部５３及び第１リード部材本体部７２を被覆している構成とすることができるし、被覆層６５は、更に、第２集電体延在部６３及び第２リード部材本体部８２を被覆している構成とすることができる。そして、これによって、光電変換装置の信頼性を一層向上させることができる。
【００７６】
以上の点を除き、実施例３の光電変換装置は、実施例１あるいは実施例２において説明した光電変換装置と同じ構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【実施例４】
【００７７】
実施例４は、実施例１〜実施例３の変形である。例えば、実施例１の光電変換装置を変形した実施例４の光電変換装置１０Ｄにあっては、模式的な平面図を図１０に示すように、第１集電体５１の第２の辺５１Ｂと第３の辺５１Ｃの交わる部分及び第４の辺５１Ｄと第３の辺５１Ｃの交わる部分が、面取りされている。具体的には、第１集電体５１の第２の辺５１Ｂと第３の辺５１Ｃの交わる部分及び第４の辺５１Ｄと第３の辺５１Ｃの交わる部分が、切り欠かれている。同様に、模式的な平面図を図１１に示すように、第２集電体６１の第２の辺６１Ｂと第１の辺６１Ａの交わる部分及び第４の辺６１Ｄと第１の辺６１Ａの交わる部分が、面取りされている。具体的には、第２集電体６１の第２の辺６１Ｂと第１の辺６１Ａの交わる部分及び第４の辺６１Ｄと第１の辺６１Ａの交わる部分が、切り欠かれている。そして、これによっても、光電変換装置の信頼性を一層向上させることができる。
【００７８】
以上の点を除き、実施例４の光電変換装置は、実施例１〜実施例３において説明した光電変換装置と同じ構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【実施例５】
【００７９】
実施例５は、実施例１〜実施例４の変形である。実施例５の光電変換装置１０Ｅの組立前の模式的な断面図、及び、組立後の模式的な端面図を図１２の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、実施例５にあっては、第１基材２１にヒートシール層２４が設けられている。具体的には、第１基材２１に二軸延伸したポリプロピレン（ＣＰＰ）フィルムから成るヒートシール層２４が積層されている。そして、第１基材２１と第２基材２２との外縁部は、ヒートシール層２４によって封止される。また、ヒートシール層２４を介して半導体層３１を第１基材２１に接着させることで、半導体層３１と第１基材２１との間に隙間が生じることが無くなり、半導体層３１と第１基材２１との間に電解質組成物が侵入することを防止できるし、入射光のロス発生、入射光の不所望の吸収発生を防止することができる。
【００８０】
以上の点を除き、実施例５の光電変換装置は、実施例１〜実施例４において説明した光電変換装置と同じ構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【実施例６】
【００８１】
実施例６は、本開示の第１の態様に係る光電変換装置の製造方法に関する。以下、第１基材等の模式的な断面図及び端面図である図１３の（Ａ）、（３）、図１４を参照して、実施例６の光電変換装置の製造方法を説明するが、実施例６の光電変換装置の製造方法によって最終的に得られる光電変換装置は、実施例５において説明した光電変換装置１０Ｅと概ね同じ構成、構造を有する。
【００８２】
［工程−６００］
実施例６の光電変換装置の製造方法にあっては、先ず、光電変換装置集合体を得る。ここで、光電変換装置集合体は、
第１基材１２１及び第２基材１２４、並びに、
第１基材１２１と第２基材１２４との間に、第１基材側から、順次、設けられた、半導体層３１、第１集電体５１、電解質層４１、触媒層３２、及び、第２集電体６１、
を備え、
リード部材本体部（第１リード部材本体部）７２及びリード部材延在部（第１リード部材延在部）７３から構成され、導電材料片から成り、生成した電力を出力するためのリード部材（第１リード部材）７１を更に備えており、
第１集電体５１は、多数の貫通孔が設けられた導電材料から成り、
第１集電体５１の外縁部、具体的には、第１集電体５１の第１集電体延在部５３に第１リード部材本体部７２が取り付けられている。
【００８３】
より具体的には、図２３に概念図を示すように、所謂ロール・トゥー・ロール加工法によって、ロール状の所謂５００メッシュの金網から成る第１集電体に、イオンプレーティング法に基づき、チタンから成る表面処理層（図示せず）を連続的に形成する。尚、金網として、実施例１において説明した金網と同じ金網を使用した。次いで、ロール状の第１集電体の第１集電体本体部にロール状のグリーンシートを連続して載置し、熱ロールプレス機を用いてグリーンシートを加熱しながらロール状の第１集電体に押し込み、ロール状のグリーンシートとロール状の第１集電体との密着性を高める。次いで、得られたグリーンシートと第１集電体とのロール状の積層体を、連続炉において焼成する。こうして、第１集電体５１（より具体的には、第１集電体本体部５２）と半導体層３１とがロール状で一体となった半導体層／第１集電体から成る第１積層構造体を得ることができる。その後、半導体層３１に色素を含浸させる。次いで、ロール状の第１積層構造体を矩形形状に切断する。そして、第１集電体延在部５３に第１リード部材本体部７２を溶接法に基づき取り付ける。
【００８４】
一方、ロール状の第２集電体の第２集電体本体部の上に、触媒層前駆体層を形成するためにカーボンペーストを印刷した後、カーボンペーストを連続炉において焼成する。こうして、第２集電体６１（より具体的には、第２集電体本体部６２）と触媒層３２とが一体となった触媒層／第２集電体から成る第２積層構造体を得ることができる。そして、第２積層構造体を矩形形状に切断した後、第２リード部材本体部８２を第２集電体延在部６３に溶接法に基づき取り付ける。
【００８５】
また、二軸延伸したポリプロピレン（ＣＰＰ）フィルムから成るヒートシール層１２２を備えた第１基材１２１、及び、実施例１において説明した金属箔ラミネート材料から成る第２基材１２４を、第１基材１２１の一辺と第２基材１２４の一辺とにおいて、ヒートシール層１２２を介して接合しておく（図１３の（Ａ）参照）。尚、第１基材１２１として、実施例１において説明した第１基材２１と同じ材料を使用した。ヒートシール層１２２を第１基材１２１だけでなく、第２基材１２４に配してもよい。
【００８６】
［工程−６１０］
そして、光電変換装置集合体が間に挟まれ、且つ、第１リード部材延在部７３が外側に突出するように、第１基材１２１と第２基材１２４とを折り畳み、第１基材１２１と第２基材１２４との外縁部をヒートシール層１２２によって封止する。
【００８７】
具体的には、第１リード部材が取り付けられた矩形形状の半導体層／第１集電体から成る第１積層構造体の半導体層３１をヒートシール層１２２を介して第１基材１２１に接着する（図１３の（Ｂ）参照）。次いで、第１積層構造体と、第２リード部材が取り付けられた矩形形状の第２積層構造体とを、第１リード部材延在部７３及び第２リード部材延在部８３が外側に突出するように、第１基材１２１と第２基材１２４との間に挟み込み、更には、第１基材１２１と第２基材１２４とが封止される部分において、第１基材１２１と第１リード部材７１との間、及び、第２基材１２４と第１リード部材７１との間に接着剤層５４が配され、同様に、第１基材１２１と第２リード部材８１との間、及び、第２基材１２４と第２リード部材８１との間に接着剤層６４が配されている。ここで、接着剤層５４，６４を構成する材料は、例えば、三菱化学株式会社製のモディック［登録商標］といったポリオフィン系接着性樹脂から成る。
【００８８】
そして、第１基材１２１と第２基材１２４とを、それらの外縁部の対向する二辺において、ヒートシール層１２２によって封止する（貼り合わせる）。そして、開放状態とされている残りの一辺から、電解質組成物４２を不織布及び半導体層３１に含浸させる。次いで、減圧下、この残りの一辺をヒートシール層１２２によって封止する。こうして、図１４に示す光電変換装置１０Ｅを得ることができる。
【００８９】
実施例６あるいは後述する実施例７の光電変換装置の製造方法にあっては、第１基材と第２基材とを予め一体化しておき、光電変換装置集合体が間に挟まれ、且つ、リード部材延在部（第１リード部材延在部）が外側に突出するように、第１基材と第２基材とを折り畳み、第１基材と第２基材との外縁部をヒートシール層によって封止するので、簡素なプロセスにて光電変換装置を製造することができる。尚、実施例６あるいは後述する実施例７の光電変換装置の製造方法において、実施例１〜実施例４にて説明した光電変換装置を製造できることは云うまでもない。
【実施例７】
【００９０】
実施例７は、本開示の第２の態様に係る光電変換装置の製造方法に関する。以下、第１基材等の模式的な断面図である図１５の（Ａ）を参照して、実施例７の光電変換装置の製造方法を説明するが、実施例７の光電変換装置の製造方法によって最終的に得られる光電変換装置１０Ｅ’も、実施例５において説明した光電変換装置１０Ｅと概ね同じ構成、構造を有する。
【００９１】
［工程−７００］
実施例７の光電変換装置の製造方法にあっては、先ず、実施例６の［工程−６００］と同様の工程を実行する。
【００９２】
［工程−７１０］
一方、ヒートシール層２２２を備えた第１基材２２１、及び、第２基材２２４であって、第１基材２２１及び第２基材は連続して設けられており、第１基材２２１には半導体層３１に光を入射させるための窓部２２５が設けられており、窓部２２５は透明なプラスチックフィルム又はプラスチックシート（窓部閉鎖部材）によって閉鎖されているところの第１基材２２１及び第２基材２２４を準備する（図１５の（Ａ）参照）。
【００９３】
具体的には、実施例１において説明した同じ金属箔ラミネート材料から成る第１基材２２１及び第２基材２２４は一体であり、第１基材２２１及び第２基材２２４にはヒートシール層２２２が備えられている。尚、ヒートシール層２２２として、実施例６において説明したヒートシール層２２２と同じ材料を使用した。そして、第１基材２２１に相当する部分に打ち抜き加工を施し、窓部２２５を設ける。次いで、窓部２２５を、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー等のポリオレフィン樹脂や、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂といった透明フィルム、あるいは、これらのプラスチックフィルム又はプラスチックシート上にガスバリア性を高めるバリア層が形成されたものから成る窓部閉鎖部材２２３でヒートシール層（図示せず）を介して閉鎖する。具体的には、窓部２２５よりも大きな窓部閉鎖部材２２３で窓部２２５を覆うように金属箔ラミネート材料の第１基材２２１に相当する部分の上に窓部閉鎖部材２２３を置き、窓部閉鎖部材２２３の外周部を金属箔ラミネート材料にヒートシール層を介して接着する。
【００９４】
［工程−７２０］
次いで、光電変換装置集合体が間に挟まれ、第１リード部材延在部７３が外側に突出し、且つ、窓部２２５の下方に半導体層３１が位置するように、第１基材２２１と第２基材２２４とを折り畳み、第１基材２２１と第２基材２２４との外縁部をヒートシール層２２２によって封止する。具体的には、実質的に、実施例６の［工程−６１０］と同様の工程を実行すればよい。
【００９５】
尚、図１５の（Ｂ）に組立前の模式的な断面図を示すように、実施例７の光電変換装置の変形例１０Ｅ”にあっては、ヒートシール層２２２を備えた第１基材２２１、及び、第２基材２２４であって、第１基材２２１及び第２基材は連続して設けられており、第１基材２２１には半導体層に光を入射させるための窓部２２５が設けられており、窓部は窓部閉鎖部材（具体的には、第１基材２２１）によって閉鎖されているところの第１基材２２１及び第２基材２２４を準備してもよい。具体的には、連続した透明なプラスチックフィルムから成る第１基材２２１及び第２基材２２４の上に、窓部２２５に相当する部分を覆うマスク層（図示せず）を周知の方法に基づき形成する。次いで、スパッタリング法に基づき、ＳｉＯ2層及びアルミニウム層の２層（ＳｉＯ2層が第１基材２２１と接する）から成るガスバリア層２２６を第１基材２２１、第２基材２２４及びマスク層上に形成する。その後、マスク層を除去する。こうして、所謂リフトオフ法に基づき、第１基材２２１及び第２基材２２４を得ることができる。次いで、全面にヒートシール層２２２を形成する。こうして、第１基材２２１及び第２基材２２４の上に、ガスバリア層２２６及びヒートシール層１２２が積層された領域、並びに、第１基材２２１の上方に、窓部２２５及びヒートシール層１２２が形成された領域を得ることができる。そして、このような第１基材２２１及び第２基材２２４を用いて、［工程−７００］及び［工程−７２０］を実行すればよい。
【実施例８】
【００９６】
実施例８は、実施例１〜実施例７の変形である。実施例１〜実施例７にあっては、第２集電体６１を多数の貫通孔が設けられた導電材料から構成した。一方、実施例８の光電変換装置１０Ｆにあっては、組立前の模式的な断面図を図１６に示すように、第２集電体６６は導電材料層から成る。具体的には、第２集電体６６はチタン箔から成る。チタン箔上にカーボンペーストを印刷した後、カーボンペーストを、空気中で、４５０゜Ｃ、０．５時間といった条件に基づき焼成する。このような焼成条件では、チタン箔は大幅に酸化されることはない。こうして、第２集電体６６と触媒層３２とが一体となった触媒層／第２集電体第２積層構造体を得ることができる。そして、実施例１〜実施例７において説明したと同様の方法で、実施例８の光電変換装置１０Ｆを組み立てればよい。尚、第２集電体６６は、例えば、櫛歯状にパターニングされていてもよいし、何らパターニングされていなくともよい。
【００９７】
場合によっては、予めシート状の触媒層３２を形成しておき、第２基材２２と対向する触媒層３２の面に第２集電体６６を形成してもよい。あるいは又、触媒層３２と対向する第２基材２２の面に第２集電体６６を形成してもよい。即ち、第２基材上に第２集電体を形成することで第２集電体／第２基材から成る第２積層構造体を得てもよい。云い換えれば、グリーンシートと第１集電体との積層体を焼成することで、半導体層／第１集電体から成る第１積層構造体を得る一方、第２基材の上に第２集電体を形成することで第２集電体／第２基材から成る第２積層構造体を得た。次いで、第１基材と、第１積層構造体と、絶縁層と、触媒層と、第２積層構造体とを重ね合わせ、第１基材と第２基材とを外縁部において封止してもよい。あるいは又、予めシート状の触媒層３２を形成しておき、第２基材２２と対向する触媒層３２の面に第２集電体６６の一部を形成し、併せて、触媒層３２と対向する第２基材２２の面にも第２集電体６６の一部を形成してもよい。あるいは又、予めシート状の触媒層３２及びシート状の第２集電体６６を形成しておいてもよい。尚、以下の説明において、これらの形態を、便宜上、『実施例８の変形例』と呼ぶ。
【実施例９】
【００９８】
実施例９も、実施例１〜実施例７の変形である。組立前の模式的な断面図を図１７の（Ａ）に示すように、実施例９の光電変換装置１０Ｇにおいて、絶縁層４４は、実施例１において説明した電解質組成物４２が含浸された酸化チタン層から構成されている。この点を除き、実施例９の光電変換装置１０Ｇは、実施例１〜実施例７において説明した光電変換装置１０Ａと同じ構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。
【００９９】
実施例９の光電変換装置１０Ｇにあっては、半導体層の前駆体である所謂グリーンシートを周知の方法で作製し、グリーンシートを第１集電体５１に載置し、熱プレス機を用いてグリーンシートを加熱しながら第１集電体５１に押し込み、グリーンシートと第１集電体５１との密着性を高める。また、触媒層３２と対向する第１集電体５１の面上の酸化チタン層（絶縁層前駆体層）を印刷法にて形成する。こうして、グリーンシート／第１集電体／絶縁層前駆体層から成る積層体を形成することができる。一方、第２集電体６１の上にカーボンペーストを印刷することで、カーボンペーストから成る触媒層前駆体層／第２集電体から成る積層体を形成することができる。そして、これらの積層体を積層し、空気中で、４５０゜Ｃ、０．５時間といった条件に基づき焼成し、半導体層／第１集電体／絶縁層／触媒層／第２集電体の積層構造体を得る。そして、実施例１〜実施例７において説明したと同様の方法で、実施例９の光電変換装置１０Ｇを組み立てればよい。実施例９にあっては、半導体層／第１集電体／絶縁層／触媒層／第２集電体の積層構造を得るので、取り扱いが容易となり、光電変換装置の組立の簡素化を図ることができる。
【０１００】
以上に説明した実施例９の光電変換装置１０Ｇの製造方法を纏めると、グリーンシートと第１集電体と絶縁層前駆体層（焼成する前の絶縁層）とを積層することでグリーンシート／第１集電体／絶縁層前駆体層から成る積層体を形成する一方、触媒層前駆体層と第２集電体とを積層することで触媒層前駆体層／第２集電体から成る積層体を形成する。そして、これらの積層体を積層し、焼成し、半導体層／第１集電体／絶縁層／触媒層／第２集電体の積層構造体を得た後、第１基材とこの積層構造体と第２基材とを重ね合わせ、第１基材と第２基材とを外縁部において封止する。
【実施例１０】
【０１０１】
実施例１０は、実施例９の変形である。実施例９にあっては、第２集電体６１を多数の貫通孔が設けられた導電材料から構成した。一方、実施例１０の光電変換装置１０Ｈにあっては、組立前の模式的な断面図を図１７の（Ｂ）に示すように、第２集電体６６は導電材料層から成る。具体的には、実施例１０にあっては、第２集電体６６は、実施例８と同様に、第２集電体６６はチタン箔から成る。そして、チタン箔上にカーボンペーストを印刷することで、触媒層前駆体層／第２集電体から成る積層体を得ることができる。そして、グリーンシート／第１集電体／絶縁層前駆体層から成る積層体と触媒層前駆体層／第２集電体から成る積層体とを積層し、実施例９と同様にして、但し、焼成条件を、空気中で、４５０゜Ｃ、０．５時間として、焼成を行う。その後、実施例９において説明したと同様の方法で、実施例１０の光電変換装置１０Ｈを組み立てればよい。尚、実施例８の変形例を実施例９に適用することもできる。
【０１０２】
以上に説明した実施例１０の光電変換装置１０Ｈの製造方法を纏めると、グリーンシートと第１集電体と絶縁層前駆体層と触媒層前駆体層と第２集電体とを積層することでグリーンシート／第１集電体／絶縁層前駆体層／触媒層前駆体層／第２集電体から成る積層体を形成した後、焼成し、半導体層／第１集電体／絶縁層／触媒層／第２集電体の積層構造体を得た後、第１基材とこの積層構造体と第２基材とを重ね合わせ、第１基材と第２基材とを外縁部において封止する。
【実施例１１】
【０１０３】
実施例１１も、実施例１〜実施例７の変形である。光電変換装置の組立前の模式的な断面図を図１８の（Ａ）に示し、組立後の模式的な端面図を図１８の（Ｂ）に示すように、実施例１１の光電変換装置１０Ｊにあっては、光電変換装置の組立時、第１集電体５１と対向する触媒層３２の面に、酸化チタンから成る絶縁層４４を設ける。この点を除き、実施例１１の光電変換装置１０Ｊは、実施例１〜実施例７において説明した光電変換装置１０Ａと同じ構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。
【０１０４】
実施例１１の光電変換装置１０Ｊの組立にあっては、例えば、実施例１と同様にして、第１集電体５１と半導体層３１とが一体となった半導体層／第１集電体から成る第１積層構造体を得る。一方、第２集電体６１の一方の面上にカーボンペーストを印刷し、カーボンペーストの上に絶縁層４４を印刷することで、絶縁層前駆体層／触媒層前駆体層／第２集電体から成る積層体を形成することができる。そして、触媒層前駆体層及び絶縁層前駆体層を、空気中で、４５０゜Ｃ、０．５時間といった条件に基づき焼成する。即ち、絶縁層前駆体層と触媒層前駆体層と第２集電体との積層体を焼成することで、第２集電体６１と触媒層３２と絶縁層４４とが一体となった絶縁層／触媒層／第２集電体から成る第２積層構造体を得ることができる。
【０１０５】
そして、実施例１１の光電変換装置１０Ｊの組立にあっては、第１基材２１と、第１積層構造体と、第２積層構造体と、第２基材２２とを重ね合わせ、実施例１〜実施例７において説明したと同様の方法で、第１基材２１と第２基材２２とを外縁部において封止する。こうして、図１８の（Ｂ）に示す光電変換装置１０Ｊを得ることができる。尚、絶縁層４４と第１集電体５１との間に空間を設けるために、図示しないスペーサを配してもよい。
【０１０６】
以上に説明した実施例１１の光電変換装置１０Ｊの製造方法を纏めると、グリーンシートと第１集電体との積層体を焼成することで、半導体層／第１集電体から成る第１積層構造体を得る一方、絶縁層前駆体層と触媒層前駆体層と第２集電体との積層体を焼成することで、絶縁層／触媒層／第２集電体から成る第２積層構造体を得る。そして、第１基材と、第１積層構造体と、第２積層構造体と、第２基材とを重ね合わせ、第１基材と第２基材とを外縁部において封止する。
【実施例１２】
【０１０７】
実施例１２は、実施例１１の変形である。図１９に組立前の模式的な断面図を示すように、実施例１２にあっては、電解質層４１は、不織布から成る絶縁層４３（便宜上、『第１の絶縁層４３』と呼ぶ）、及び、酸化チタンから成る絶縁層４４（便宜上、『第２の絶縁層４４』と呼ぶ）の積層構造から構成されている。第１の絶縁層４３は第１集電体５１と接しており、第２の絶縁層４４は触媒層３２上に形成されている。以上の点を除き、実施例１２の光電変換装置１０Ｋは、実施例１１において説明した光電変換装置１０Ｊと同じ構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。実施例１２にあっては、電解質層４１を第１の絶縁層４３及び第２の絶縁層４４の２層構造とするので、より高い信頼性を達成することができる。
【０１０８】
実施例１１あるいは実施例１２における第２集電体を、多数の貫通孔が設けられた導電材料の代わりに、実施例８と同様に、チタン箔から成る第２集電体６６とすることもできる。例えば、実施例１１において、チタン箔上にカーボンペーストを印刷した後、実施例８と同様にして、但し、焼成条件を、空気中で、４５０゜Ｃ、０．５時間とする。そして、実施例１１において説明したと同様の方法で光電変換装置を組み立てればよい。尚、実施例８の変形例を実施例１１あるいは実施例１２に適用することもできる。
【実施例１３】
【０１０９】
実施例１３も、実施例１〜実施例７の変形である。光電変換装置の組立前の模式的な断面図を図２０の（Ａ）に示し、組立後の模式的な端面図を図２０の（Ｂ）に示すように、実施例１３の光電変換装置１０Ｌにあっては、光電変換装置の組立時、触媒層３２と対向する第１集電体５１の面に酸化チタンから成る絶縁層４４を設ける。この点を除き、実施例１３の光電変換装置１０Ｌは、実施例１〜実施例７において説明した光電変換装置１０Ａと同じ構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。
【０１１０】
実施例１３の光電変換装置１０Ｌの組立にあっては、半導体層の前駆体である所謂グリーンシートを周知の方法で作製し、グリーンシートを第１集電体５１に載置し、熱プレス機を用いてグリーンシートを加熱しながら第１集電体５１に押し込み、グリーンシートと第１集電体５１との密着性を高める。また、触媒層３２と対向する第１集電体５１の面に絶縁層４４を印刷法に基づき形成する。こうして、グリーンシートと第１集電体５１と絶縁層前駆体との積層体（グリーンシート／第１集電体／絶縁層前駆体から成る積層体）を形成することができる。次いで、グリーンシート及び絶縁層前駆体層を、空気中で、５１０゜Ｃ、０．５時間といった条件に基づき焼成することで、半導体層３１と第１集電体５１と絶縁層４４とが一体となった半導体層／第１集電体／絶縁層から成る第１積層構造体を得ることができる。尚、第１集電体の両面のそれぞれに半導体層及び絶縁層が形成されているので、半導体層／第１集電体／絶縁層から成る第１積層構造体に反りが発生し難い。一方、第２集電体６１の一方の面上にカーボンペーストを印刷し、実施例１と同様にしてカーボンペーストを焼成することで、即ち、触媒層前駆体層と第２集電体との積層体を焼成することで、第２集電体６１と触媒層３２とが一体となった触媒層／第２集電体から成る第２積層構造体を得ることができる。場合によっては、グリーンシート／第１集電体／絶縁層前駆体／触媒層前駆体の積層体を焼成した後、触媒層に第２集電体を設けてもよい。
【０１１１】
そして、実施例１３の光電変換装置１０Ｌの組立にあっては、第１基材２１と、第１積層構造体と、第２積層構造体と、第２基材２２とを重ね合わせ、実施例１〜実施例７において説明したと同様の方法で、第１基材２１と第２基材２２とを外縁部において封止する。こうして、図２０の（Ｂ）に示す光電変換装置１０Ｌを得ることができる。尚、絶縁層４４と触媒層３２との間に空間を設けるために、図示しないスペーサを配してもよい。
【０１１２】
以上に説明した実施例１３の光電変換装置１０Ｌの製造方法を纏めると、グリーンシートと第１集電体と絶縁層前駆体との積層体を焼成することで、半導体層／第１集電体／絶縁層から成る第１積層構造体を得る一方、触媒層前駆体層と第２集電体との積層体を焼成することで、触媒層／第２集電体から成る第２積層構造体を得る。そして、第１基材と、第１積層構造体と、第２積層構造体と、第２基材とを重ね合わせ、第１基材と第２基材とを外縁部において封止する。
【実施例１４】
【０１１３】
実施例１４は、実施例１３の変形である。組立前の模式的な断面図を図２１に示すように、実施例１４にあっては、実施例１２と同様に、電解質層４１は、不織布から成る絶縁層４３（第１の絶縁層４３）、及び、酸化チタンから成る絶縁層４４（第２の絶縁層４４）の積層構造から構成されている。第２の絶縁層４４は第１集電体５１の触媒層３２と対向する面上に形成されており、第１の絶縁層４３は触媒層３２と接している。以上の点を除き、実施例１４の光電変換装置１０Ｍは、実施例１３において説明した光電変換装置１０Ｌと同じ構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。実施例１４にあっては、電解質層４１を第１の絶縁層４３及び第２の絶縁層４４の２層構造とするので、より高い信頼性を達成することができる。
【０１１４】
実施例１３あるいは実施例１４における第２集電体を、多数の貫通孔が設けられた導電材料の代わりに、実施例８と同様に、チタン箔から成る第２集電体６６とすることもできる。例えば、実施例１３において、チタン箔上にカーボンペーストを印刷した後、実施例８と同様にして、但し、焼成条件を、空気中で、４５０゜Ｃ、０．５時間とする。そして、実施例１３において説明したと同様の方法で光電変換装置を組み立てればよい。尚、実施例８の変形例を実施例１３あるいは実施例１４に適用することもできる。
【０１１５】
以上、本開示の光電変換装置を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例にて説明した光電変換装置の構成、構造、用いた材料や仕様等は例示であり、適宜、選択、変更することができる。また、実施例において説明した光電変換装置の製造方法も例示であり、適宜、変更することができる。実施例１〜実施例７にあっては、本開示の第１の態様に係る光電変換装置と、本開示の第２の態様に係る光電変換装置とを併せて適用した光電変換装置を説明したが、本開示の第１の態様に係る光電変換装置、及び、本開示の第２の態様に係る光電変換装置を、独立して適用した光電変換装置とすることができることは云うまでもない。実施例にあっては、第１リード部材を専ら第１集電体の下面に配したが、第１集電体の上面に配してもよい。また、第２リード部材を専ら第２集電体の上面に配したが、第２集電体の下面に配してもよい。
【０１１６】
また、例えば、図２２の（Ａ）に実施例１の光電変換装置の変形例１０Ａ’の組立前の模式的な断面図を示すように、第１集電体５１の外縁部にリード部材本体部（第１リード部材本体部）７２を取り付けてもよい。尚、図２２の（Ａ）に示す例にあっては、リード部材本体部（第１リード部材本体部）７２は半導体層３１で覆われている。あるいは又、図２２の（Ｂ）に実施例１の光電変換装置の変形例１０Ａ”の組立前の模式的な断面図を示すように、第２集電体６１の外縁部にリード部材本体部（第２リード部材本体部）８２を取り付けてもよい。尚、図２２の（Ｂ）に示す例にあっては、リード部材本体部（第２リード部材本体部）８２は触媒層３２で覆われている。更には、実施例１の光電変換装置の変形例１０Ａ’と変形例１０Ａ”とを組み合わせることもできることは云うまでもない。
【符号の説明】
【０１１７】
１０Ａ，１０Ａ’，１０Ａ”，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｅ’，１０Ｅ”，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，１０Ｊ，１０Ｋ，１０Ｌ，１０Ｍ・・・光電変換装置、２１，１２１，２２１・・・第１基材、２２，１２４，２２４・・・第２基材、１２２，２２２・・・ヒートシール層、２３・・・封止材料、２２３・・・窓部閉鎖部材、２２５・・・窓部、２２６・・・ガスバリア層、３１・・・半導体層、３２・・・触媒層、４１・・・電解質層、４２・・・電解質組成物、４３，４４・・・絶縁層、５１・・・第１集電体、５１Ａ・・・第１集電体の第１の辺、５１Ｂ・・・第１集電体の第２の辺、５１Ｃ・・・第１集電体の第３の辺、５１Ｄ・・・第１集電体の第４の辺、５２・・・第１集電体本体部、５３・・・第１集電体延在部、５４，６４・・・接着剤層、５５，６５・・・被覆層、６１，６６・・・第２集電体、６１Ａ・・・第２集電体の第２の辺、６１Ｂ・・・第２集電体の第２の辺、６１Ｃ・・・第２集電体の第３の辺、６１Ｄ・・・第２集電体の第４の辺、６２・・・第２集電体本体部、６３・・・第２集電体延在部、７１・・・第１集電体、７１Ａ，７１Ｂ，８１Ａ，８１Ｂ・・・導電材料片、７２・・・第１集電体本体部、７３・・・第１集電体延在部、８１・・・第２集電体、８２・・・第２集電体本体部、８３・・・第２集電体延在部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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