(57)【要約】【課題】内部にガスが侵入することを抑制した信頼性の高い太陽電池を提供する。【解決手段】本発明の太陽電池１０は、対向する一対の第一基板１１および第二基板１２と、これらの基板の間に対向配置された一対の透明電極膜１３および対向電極膜１４と、これらの電極膜の間に形成された光電変換層１５および電解質層１６と、を備え、第二基板１２が、金属箔２０と、金属箔２０の両面に設けられた有機樹脂フィルム２１，２２との積層体からなり、有機樹脂フィルム２１は対向電極膜１４と接していることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の基板と、これらの基板の間に対向配置された一対の電極膜と、これらの電極膜の間に形成された光電変換層および電解質層と、を備えた太陽電池であって、
前記一対の基板の少なくとも一方が、金属箔と、少なくとも該金属箔の一方の面に設けられた有機樹脂フィルムとの積層体からなり、
前記積層体が、前記有機樹脂フィルムを介して、前記一対の電極膜の一方と対向し、前記金属箔が前記有機樹脂フィルムよりも外側に配置されていることを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
前記一対の基板の少なくとも一方は、金属箔と、該金属箔の両面に設けられた有機樹脂フィルムとの積層体からなることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記有機樹脂フィルムの一部に、前記有機樹脂フィルムを貫通する貫通部が設けられ、
前記貫通部内に前記電極膜をなす導電材からなる導通部が設けられ、前記導通部を介して、前記金属箔と前記電極膜とが接続されたことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記貫通部は、前記電解質層と離隔して設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記電解質層は、金属腐食性の材料を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項６】
色素増感型であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロール・ツー・ロール（Ｒｏｌｌ  ｔｏ  Ｒｏｌｌ）工法への適合性に優れている点、材料コストが低い点、フレキシブル性に優れている点などから、有機樹脂基板を用いたフィルム型有機系太陽電池の開発が盛んに行われている。
フィルム型有機系太陽電池の代表例としては、色素増感太陽電池が挙げられる（例えば、非特許文献１参照）。
しかしながら、有機樹脂基板は一般にガス透過率が高いため、フィルム型有機系太陽電池の内部に外部から水蒸気が侵入し、その水蒸気により太陽電池が劣化するという問題があった。したがって、従来、フィルム型有機系太陽電池は、ガラス基板を用いた太陽電池よりも信頼性の低いものしか得られていなかった。
【０００３】
一方、外部から内部への水蒸気などのガスの侵入を遮断するために、金属基板を用いた太陽電池も知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この太陽電池では、金属基板が電極としても用いられるので、金属基板が電解液と直接接触するため、電解液によって金属基板が腐食するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３０２０１８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｔｓｕｔｏｍｕ  Ｍｉｙａｓａｋａ，Ｍａｓａｓｈｉ  Ｉｋｅｇａｍｉ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒ  ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｖｏｌｕｍｅ２３，Ｎｕｍｂｅｒ２（２０１０）２６９−２７７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、内部にガスが侵入することを抑制した信頼性の高い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】
【０００７】
本発明の太陽電池は、対向する一対の基板と、これらの基板の間に対向配置された一対の電極膜と、これらの電極膜の間に形成された光電変換層および電解質層と、を備えた太陽電池であって、前記一対の基板の少なくとも一方が、金属箔と、少なくとも該金属箔の一方の面に設けられた有機樹脂フィルムとの積層体からなり、前記積層体が、前記有機樹脂フィルムを介して、前記一対の電極膜の一方と対向し、前記金属箔が前記有機樹脂フィルムよりも外側に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
前記一対の基板の少なくとも一方は、金属箔と、該金属箔の両面に設けられた有機樹脂フィルムとの積層体からなることが好ましい。
【０００９】
前記有機樹脂フィルムの一部に、前記有機樹脂フィルムを貫通する貫通部が設けられ、前記貫通部内に前記電極膜をなす導電材からなる導通部が設けられ、前記導通部を介して、前記金属箔と前記電極膜とが接続されたことが好ましい。
【００１０】
前記貫通部は、前記電解質層と離隔して設けられたことが好ましい。
【００１１】
前記電解質層は、金属腐食性の材料を含むことが好ましい。
【００１２】
本発明の太陽電池は、色素増感型であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の太陽電池によれば、一対の基板の少なくとも一方が、金属箔と、少なくとも金属箔の一方の面に設けられた有機樹脂フィルムとの積層体からなり、その積層体が、有機樹脂フィルムを介して、一対の電極膜の一方と対向し、金属箔が有機樹脂フィルムよりも外側に配置されているので、金属箔がガスを遮断するから、電池の内部に水蒸気を初めとするガスが侵入することがなく、ガスバリア性、特に水蒸気バリア性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一の実施形態として太陽電池を示す概略断面図である。
【図２】本発明の第一の実施形態として示した太陽電池の製造方法の基板形成工程の一部を示す概略断面図である。
【図３】本発明の第一の実施形態として示した太陽電池の製造方法の基板形成工程の一部を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第一の実施形態として示した太陽電池の製造方法の基板貼合工程の一部を示す概略断面図である。
【図５】本発明の第二の実施形態として太陽電池を示す概略断面図である。
【図６】本発明の第二の実施形態として示した太陽電池の製造方法の基板形成工程の一部を示す概略断面図である。
【図７】本発明の第二の実施形態として示した太陽電池の製造方法の基板形成工程の一部を示す概略断面図である。
【図８】本発明の第二の実施形態として示した太陽電池の製造方法の基板形成工程の一部を示す概略断面図である。
【図９】本発明の第二の実施形態として示した太陽電池の製造方法の基板貼合工程の一部を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の第三の実施形態として太陽電池を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の第四の実施形態として太陽電池を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態として太陽電池について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１６】
（１）第一の実施形態
「太陽電池」
図１は、本発明の第一の実施形態として太陽電池を示す概略断面図である。
本実施形態の太陽電池１０は、対向する一対の第一基板１１および第二基板１２と、これらの基板の間に所定の間隔を置いて対向配置された一対の透明電極膜１３および対向電極膜１４と、これらの電極膜の間に形成された光電変換層１５および電解質層１６と、光電変換層１５および電解質層１６を囲繞する封止樹脂１７とから概略構成されている。
太陽電池１０は、色素増感型太陽電池である。
【００１７】
透明電極膜１３は、第一基板１１の第二基板１２と対向する面（以下、「一方の面」と言う。）１１ａに形成されている。
対向電極膜１４は、第二基板１２の第一基板１１と対向する面（以下、「一方の面」と言う。）１２ａに形成されている。
光電変換層１５は、透明電極膜１３の対向電極膜１４と対向する面（以下、「一方の面」と言う。）１３ａに形成されている。
【００１８】
封止樹脂１７は、透明電極膜１３が設けられた第一基板１１と、対向電極膜１４が設けられた第二基板１２との間に設けられ、これらの基板を所定の間隔を置いて接着するとともに、これらの基板によって形成される間隙を密閉（封止）している。
電解質層１６は、透明電極膜１３が設けられた第一基板１１、対向電極膜１４が設けられた第二基板１２および封止樹脂１７によって形成される間隙内に充填された電解質によって形成されている。また、電解質層１６は、透明電極膜１３、対向電極膜１４および光電変換層１５に接している。
【００１９】
第一基板１１、透明電極膜１３および光電変換層１５は、光電極基板１８を形成している。
第二基板１２および対向電極膜１４は、対極基板１９を形成している。
【００２０】
第一基板１１としては、光の透過率が高いものが用いられ、例えば、透明ガラス板、ポリエチレンテフタレート（ＰＥＴ）、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミドなどの透明の樹脂材料からなる、硬質の平板状または可撓性のあるフィルム状のものが挙げられる。
第一基板１１のガスバリア性を高めるためには、第一基板１１としては、三菱ガス化学社製のネオプリムなどのガスバリア基板が用いられる。
【００２１】
第二基板１２としては、金属箔２０と、金属箔２０の両面（金属箔２０の対向電極膜１４と対向する面（以下、「一方の面」と言う。）２０ａおよび金属箔２０の対向電極膜１４と対向する面とは反対側の面（以下、「他方の面」と言う。）２０ｂ）に設けられた有機樹脂フィルム２１，２２との積層体からなる金属積層フィルムが用いられる。
すなわち、第二基板１２は、有機樹脂フィルム２１を介して、対向電極膜１４と接しており、第二基板１２を構成する金属箔２０が、対向電極膜１４および有機樹脂フィルム２１よりも外側に配置されている。
【００２２】
金属箔２０としては、アルミニウム箔、銅箔、銀箔、金箔、白金箔、ステンレス箔などが挙げられる。
金属箔２０の厚さは、ガスを遮断するガスバリア性、特に水蒸気バリア性を確実なものとするためには、０．１μｍ〜１００μｍであることが好ましい。
【００２３】
有機樹脂フィルム２１，２２としては、ポリエチレンテフタレート（ＰＥＴ）、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミドなどの透明の樹脂材料からなる可撓性のあるフィルム状のものが挙げられる。
有機樹脂フィルム２１，２２の厚さは、特に限定されないが、第二基板１２に必要とされる可撓性などに応じて適宜調整され、例えば、５０μｍ〜３００μｍの範囲であり、代表的には１００μｍ程度である。
【００２４】
このような第二基板１２をなす金属積層フィルムとしては、例えば、食品保護用の包装材として用いられるアルミラミネートフィルムが挙げられる。
【００２５】
透明電極膜１３としては、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの導電材からなり、スパッタリングや印刷法により、第一基板１１の一方の面１１ａに成膜されたものが挙げられる。
【００２６】
対向電極膜１４としては、例えば、白金、ポリアニリン、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、カーボンなどの導電材からなり、スパッタリングや印刷法により、第二基板１２の一方の面１２ａに成膜されたものが挙げられる。
【００２７】
光電変換層１５としては、後述する増感色素から電子を受け取り輸送する機能を有し、金属酸化物からなる多孔質の半導体からなり、透明電極膜１３の一方の面１３ａに略矩形に形成されたものが挙げられる。
金属酸化物としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）などが用いられる。
【００２８】
光電変換層１５には、増感色素が担持されている。
増感色素は、有機色素または金属錯体色素で構成されている。
有機色素として、例えば、クマリン系、ポリエン系、シアニン系、ヘミシアニン系、チオフェン系などの各種有機色素が用いられる。
金属錯体色素としては、例えば、ルテニウム錯体などが好適に用いられる。
【００２９】
電解質層１６を形成する電解質としては、アセトニトリルまたはプロピオニトリルなどの非水系電解質溶剤、ヨウ化ジメチルプロピルイミダゾリウムまたはヨウ化ブチルメチルイミダゾリウムなどのイオン液体などの液体成分に、ヨウ化リチウムなどの支持電解質と、ヨウ素とが混合された溶液などが挙げられる。また、これらの電解質溶液は、ｔ−ブチルピリジンを含んでいてもよい。また、太陽電池の耐久性を向上させるために、電解質としては、イオン液体電解質または固体電解質が用いられることもある。
なお、ヨウ化ジメチルプロピルイミダゾリウム、ヨウ化ブチルメチルイミダゾリウムなどのヨウ素系化合物は金属を腐食する性質を有する材料（金属腐食性の材料）である。
【００３０】
封止樹脂１７を形成する樹脂としては、例えば、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが用いられる。
封止樹脂１７の厚さは、特に限定されないが、透明電極膜１３と対向電極膜１４が所定の間隔を置いて離隔し、かつ、電解質層１６が必要とされる厚さとなるように適宜調整される。
【００３１】
太陽電池１０によれば、第二基板１２としては、金属箔２０と、金属箔２０の両面に設けられた有機樹脂フィルム２１，２２との積層体からなる金属積層フィルムが用いられているので、金属箔２０がガスを遮断するから、電池の内部に水蒸気を初めとするガスが侵入することがなく、ガスバリア性、特に水蒸気バリア性に優れている。したがって、太陽電池１０は、従来のフィルム型有機系太陽電池よりも信頼性に優れている。
【００３２】
なお、本実施形態では、太陽電池１０が色素増感型太陽電池である場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、色素増感型以外の太陽電池にも適用することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、第二基板１２が、金属箔２０と、金属箔２０の両面に設けられた有機樹脂フィルム２１，２２との積層体からなる金属積層フィルムである場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。本発明にあっては、第二基板が、金属箔と、金属箔の一方の面に設けられた有機樹脂フィルムとの積層体であってもよい。第二基板が、金属箔と、金属箔の一方の面に設けられた有機樹脂フィルムとの積層体からなる場合、その積層体は、有機樹脂フィルムを介して、透明電極膜または対向電極膜の一方と対向し、金属箔が有機樹脂フィルムよりも外側に配置される。ここで、積層体が、有機樹脂フィルムを介して、透明電極膜または対向電極膜の一方と対向し、金属箔が有機樹脂フィルムよりも外側に配置されるとは、積層体を構成する金属箔が、電解質層および有機樹脂フィルムよりも外側に配置されることを言う。ところで、太陽電池のガスバリア性を確保するためには、第二基板が、金属箔と、金属箔の一方の面に設けられた有機樹脂フィルムとの積層体であれば十分である。しかしながら、金属箔の腐食を防止するとともに、金属箔と有機樹脂フィルムの線膨張係数の差異によって、第二基板に反りが生じることを防止するためには、金属箔の両面に有機樹脂フィルムが設けられていることが好ましい。
【００３４】
「太陽電池の製造方法」
図２〜４を参照して、本実施形態の太陽電池の製造方法を説明する。
本実施形態の太陽電池の製造方法は、（Ｉ）光電極基板と対極基板とを形成する基板形成工程と、（ＩＩ）基板形成工程により形成された光電極基板と対極基板とを貼り合せる基板貼合工程とを備えている。
【００３５】
（Ｉ）基板形成工程
光電極基板１８を作製する。
まず、スパッタリング法や印刷法などにより、第一基板１１の一方の面１１ａに、スズドープ酸化インジウム、フッ素ドープ酸化スズ、酸化亜鉛などからなる透明電極膜１３を成膜する（図２参照）。
【００３６】
次いで、フォトリソグラフィ法や印刷法などにより、透明電極膜１３の一方の面１３ａに、焼成が可能な酸化チタンなどの金属酸化物を含有したペーストを塗布し、必要に応じて焼結して、多孔質の半導体からなる光電変換層１５を形成する（図２参照）。
また、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）により、光電変換層１５を形成してもよい。
【００３７】
次いで、溶剤に増感色素を溶解してなる増感色素溶液に光電変換層１５を浸漬し、光電変換層１５に増感色素を担持させ、光電極基板１８を得る。
なお、光電変換層１５に増感色素を担持させる方法としては、増感色素溶液に光電変換層１５を浸漬する方法に限定されず、光電変換層１５を移動させながら、連続的に増感色素溶液中に光電変換層１５を投入・浸漬・引き上げを行う方法なども採用される。
また、光電変換層１５に増感色素を担持させた後、光電変換層１５の表面を無水アルコールなどで洗浄してもよい。
【００３８】
次いで、光電変換層１５と所定の間隔を置いて、かつ、光電変換層１５を囲繞するように、インクジェット法などにより、透明電極膜１３の一方の面１３ａに封止樹脂１７を形成する。
ここでは、光電極基板と対極基板を貼り合せた際、透明電極膜１３と対向電極膜１４とが所定の間隔を置いて離隔し、かつ、電解質層１６が必要とされる厚さとなるように封止樹脂１７の厚さを調整する。
【００３９】
対極基板１９を作製する。
スパッタリング法や印刷法などにより、第二基板１２の一方の面１２ａに、白金、ポリアニリン、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、カーボンなどからなる対向電極膜１４を成膜し、対極基板１９を得る（図３参照）。
【００４０】
（ＩＩ）基板貼合工程
光電極基板１８に形成された封止樹脂１７を介して、光電極基板１８と対極基板１９とを貼り合わせ、封止樹脂１７によって、光電極基板１８と対極基板１９とを接着、固定する（図４参照）。
この基板貼合工程により、光電極基板１８と対極基板１９の間に間隙が形成される。
【００４１】
次いで、予め光電極基板１８または対極基板１９に形成しておいた注入口（図示略）から、光電極基板１８と対極基板１９の間の間隙に電解質を注入して、光電極基板１８と対極基板１９の間に電解質層１６を形成する。
次いで、注入口を封止して、図１に示すような太陽電池１０を得る。
【００４２】
（２）第二の実施形態
「太陽電池」
図５は、本発明の第二の実施形態として太陽電池を示す概略断面図である。
なお、図５において、図１に示したものと同一構成部分には同一符号を附してその説明を省略する。
本実施形態の太陽電池３０が、上述の第一の実施形態の太陽電池１０と異なる点は、有機樹脂フィルム２１の一部に、有機樹脂フィルム２１を厚さ方向に貫通し、その内部に金属箔２０を露出する貫通部２１ａが設けられ、貫通部２１ａ内に対向電極膜１４をなす導電材からなる導通部３１が形成され、その導通部３１を介して、第二基板１２を構成する金属箔２０と対向電極膜１４とが電気的に接続されている点である。
なお、貫通部２１ａの内部に金属箔２０が露出するとは、貫通部２１ａの金属箔２０側の開口部内に、少なくとも金属箔２０の一部が露出している状態を言う。
【００４３】
有機樹脂フィルム２１の貫通部２１ａは、電解質層１６と離隔して設けられている。すなわち、図５に示すように、貫通部２１ａは、封止樹脂１７、または、光電極基板１８、対極基板１９および封止樹脂１７によって形成されるセルＣ１とセルＣ２の間の間隙や、セルＣ２とセルＣ３の間の間隙に対向する位置に設けられている。これにより、貫通部２１ａ内に設けられた導通部３１が、電解質層１６と対向することなく、かつ、電解質層１６と接しないようになっている。
【００４４】
ところで、導通部３１は、スパッタリング法や印刷法により、対向電極膜１４の形成と同時に、貫通部２１ａ内に対向電極膜１４をなす導電材が充填されて形成されたものである。したがって、導通部３１には、ピンホールが生じやすいという問題がある。
そこで、導通部３１が電解質層１６と接しないようにすれば、電解質層１６がヨウ素系化合物などの金属腐食性の材料を含んでいても、その金属腐食性の材料によって、導通部３１が腐食し、金属箔２０と対向電極膜１４の接続が切れる（断線する）ことを防止できる。
導通部３１と電解質層１６が確実に接しないようにするには、例えば、対向電極膜１４を厚く形成するなどの対策が挙げられる。
【００４５】
貫通部２１ａの大きさ、すなわち、開口径は、特に限定されないが、例えば、１０μｍ〜５００μｍであり、代表的には１００μｍ程度である。
貫通部２１ａの間隔（ピッチ、紙面の左右方向の間隔）は、セルＣ１，Ｃ２，Ｃ３の大きさや、隣り合う封止樹脂１７の間隔などに応じて適宜調整されるが、例えば、０．５ｃｍ〜５ｃｍであり、代表的には１ｃｍ〜２ｃｍ程度である。
また、貫通部２１ａは、封止樹脂１７と平行方向（紙面と垂直な方向）にも、所定の間隔を置いて多数形成されている。貫通部２１ａの封止樹脂１７と平行方向の間隔（紙面と垂直な方向の間隔）は、特に限定されないが、例えば、０．５ｍｍ〜１ｃｍ程度である。
【００４６】
金属箔２０の厚さは、ガスの透過を抑制し、ガスバリア性、特に水蒸気バリア性を確実なものとするとともに、面抵抗を所定の範囲内とするためには、０．１μｍ〜１００μｍであることが好ましい。
また、金属箔２０の面抵抗は、０．００１Ω／ｃｍ２〜１Ω／ｃｍ２の範囲である。
【００４７】
対向電極膜１４の厚さは、特に限定されないが、０．０１μｍ〜１００μｍであることが好ましい。
また、対向電極膜１４の面抵抗は、１００Ω／ｃｍ２〜１００００Ω／ｃｍ２の範囲である。
【００４８】
太陽電池３０によれば、第二基板１２としては、金属箔２０と、金属箔２０の両面に設けられた有機樹脂フィルム２１，２２との積層体からなる金属積層フィルムが用いられているので、金属箔２０がガスを遮断するから、電池の内部に水蒸気を初めとするガスが侵入することがなく、ガスバリア性、特に水蒸気バリア性に優れている。したがって、太陽電池３０は、従来のフィルム型有機系太陽電池よりも信頼性に優れている。
【００４９】
また、第二基板１２を構成する有機樹脂フィルム２１に貫通部２１ａが設けられ、貫通部２１ａ内に導通部３１が形成され、その導通部３１を介して、第二基板１２を構成する金属箔２０と対向電極膜１４とが電気的に接続されているので、電池内で発生した電流を、図５に矢印で示すように、対向電極膜１４、導通部３１、金属箔２０の順に流すことができる。したがって、電池内で発生した電流が対向電極膜１４を流れる距離を短くすることができる。ゆえに、対向電極膜１４が抵抗の高い材料で形成されていても、その抵抗によって、電池の外部に取り出される電流量が低減することがない。すなわち、抵抗損失が増加することを防止できる。
【００５０】
さらに、アルミニウム箔などからなる金属箔２０を、電池内で発生した電流を外部に取り出すための集電配線として用いることができるので、チタンなどで集電配線を形成した場合よりも材料コストを低減することができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、第二基板１２の有機樹脂フィルム２１に形成された貫通部２１ａ内に対向電極膜１４をなす導電材が充填されて導通部３１が形成された場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。本発明にあっては、第二基板の有機樹脂フィルムに形成された貫通部の内側面に対向電極膜をなす導電材からなる膜状の導電部（導電膜）が形成されていてもよい。
【００５２】
「太陽電池の製造方法」
図６〜９を参照して、本実施形態の太陽電池の製造方法を説明する。
本実施形態の太陽電池の製造方法は、（Ｉ）光電極基板と対極基板とを形成する基板形成工程と、（ＩＩ）基板形成工程により形成された光電極基板と対極基板とを貼り合せる基板貼合工程とを備えている。
【００５３】
（Ｉ）基板形成工程
光電極基板１８を作製する。
まず、スパッタリング法や印刷法などにより、第一基板１１の一方の面１１ａに、スズドープ酸化インジウム、フッ素ドープ酸化スズ、酸化亜鉛などからなる透明電極膜１３を成膜する（図６参照）。
【００５４】
次いで、フォトリソグラフィ法や印刷法などにより、透明電極膜１３の一方の面１３ａに、焼成が可能な酸化チタンなどの金属酸化物を含有したペーストを塗布し、必要に応じて焼結して、多孔質の半導体からなる光電変換層１５を形成する（図６参照）。
また、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）により、光電変換層１５を形成してもよい。
【００５５】
次いで、溶剤に増感色素を溶解してなる増感色素溶液に光電変換層１５を浸漬し、光電変換層１５に増感色素を担持させ、光電極基板１８を得る。
また、光電変換層１５に増感色素を担持させた後、光電変換層１５の表面を無水アルコールなどで洗浄してもよい。
【００５６】
次いで、光電変換層１５と所定の間隔を置いて、かつ、光電変換層１５を囲繞し、セルＣ１，Ｃ２，Ｃ３を形成するように、インクジェット法などにより、透明電極膜１３の一方の面１３ａに封止樹脂１７を形成する。
【００５７】
対極基板１９を作製する。
まず、レーザーなどにより、第二基板１２の有機樹脂フィルム２１に、所定の間隔を置いて、有機樹脂フィルム２１を厚さ方向に貫通し、その内部に金属箔２０を露出する貫通部２１ａを多数形成する（図７参照）。
ここでは、図７（ａ）に示すように、有機樹脂フィルム２１の短手方向（縦方向）に沿って、所定の間隔を置いて、多数の貫通部２１ａを直線状に形成するとともに、有機樹脂フィルム２１の長手方向（横方向）に沿って、所定の間隔を置いて、その多数の貫通部２１ａからなる直線部を複数行形成する。
【００５８】
貫通部２１ａの大きさ、すなわち、開口径は、特に限定されないが、例えば、１０μｍ〜５００μｍであり、代表的には１００μｍ程度である。
貫通部２１ａの間隔（ピッチ、紙面の左右方向の間隔）は、セルＣ１，Ｃ２，Ｃ３の大きさや、隣り合う封止樹脂１７の間隔などに応じて適宜調整されるが、例えば、０．５ｃｍ〜５ｃｍであり、代表的には１ｃｍ〜２ｃｍ程度である。
貫通部２１ａの封止樹脂１７と平行方向の間隔（紙面と垂直な方向の間隔）は、特に限定されないが、例えば、０．５ｍｍ〜１ｃｍ程度である。
【００５９】
次いで、スパッタリング法や印刷法などにより、第二基板１２の一方の面１２ａに、白金、ポリアニリン、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、カーボンなどからなる対向電極膜１４を成膜し、対極基板１９を得る（図８参照）。
このとき、対向電極膜１４の形成と同時に、貫通部２１ａ内に対向電極膜１４をなす導電材が充填されて、貫通部２１ａ内に導通部３１が形成される。
【００６０】
（ＩＩ）基板貼合工程
光電極基板１８に形成された封止樹脂１７を介して、光電極基板１８と対極基板１９とを貼り合わせ、封止樹脂１７により光電極基板１８と対極基板１９を接着、固定する（図９参照）。
【００６１】
次いで、予め光電極基板１８または対極基板１９に形成しておいた注入口（図示略）から、光電極基板１８と対極基板１９の間の間隙に電解質を注入して、光電極基板１８と対極基板１９の間に電解質層１６を形成する。
次いで、注入口を封止して、図５に示すような太陽電池３０を得る。
【００６２】
（３）第三の実施形態
「太陽電池」
図１０は、本発明の第三の実施形態として太陽電池を示す概略断面図である。
なお、図１０において、図１および５に示したものと同一構成部分には同一符号を附してその説明を省略する。
本実施形態の太陽電池４０が、上述の第二の実施形態の太陽電池３０と異なる点は、透明電極膜１３の一方の面１３ａおよび対向電極膜１４の透明電極膜１３と対向する面（以下、「一方の面」と言う。）１４ａに、電池内で発生した電流を取り出すための集電電極４１，４１が設けられている点である。
【００６３】
また、有機樹脂フィルム２１の貫通部２１ａは、電解質層１６と対向する位置に設けられている。これにより、貫通部２１ａ内に設けられた導通部３１が電解質層１６と接している。
導通部３１が、ピンホールがなく形成されていれば、このように導通部３１が電解質層１６と接していてもよい。
【００６４】
太陽電池４０によれば、第二基板１２としては、金属箔２０と、金属箔２０の両面に設けられた有機樹脂フィルム２１，２２との積層体からなる金属積層フィルムが用いられているので、金属箔２０がガスを遮断するから、電池の内部に水蒸気を初めとするガスが侵入することがなく、ガスバリア性、特に水蒸気バリア性に優れている。したがって、太陽電池３０は、従来のフィルム型有機系太陽電池よりも信頼性に優れている。
【００６５】
また、第二基板１２を構成する有機樹脂フィルム２１に貫通部２１ａが設けられ、貫通部２１ａ内に導通部３１が形成され、その導通部３１を介して、第二基板１２を構成する金属箔２０と対向電極膜１４とが電気的に接続されているので、電池内で発生した電流を、図１０に矢印で示すように、対向電極膜１４、導通部３１、金属箔２０の順に流すことができる。したがって、電池内で発生した電流が対向電極膜１４を流れる距離を短くすることができる。ゆえに、対向電極膜１４が抵抗の高い材料で形成されていても、その抵抗によって、電池の外部に取り出される電流量が低減することがない。すなわち、抵抗損失が増加することを防止できる。
【００６６】
さらに、アルミニウム箔などからなる金属箔２０を、電池内で発生した電流を外部に取り出すための集電配線として用いることができるので、チタンなどで集電配線を形成した場合よりも材料コストを低減することができる。
【００６７】
なお、本実施形態では、透明電極膜１３の一方の面１３ａおよび対向電極膜１４の一方の面１４ａに集電電極４１，４１が設けられた場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。本発明にあっては、集電電極が、第二基板の第一基板と対向する面とは反対側の面、第一基板の第二基板と対向する面とは反対側の面、第二基板を構成する金属箔の側端面などに設けられていてもよい。
【００６８】
（４）第四の実施形態
図１１は、本発明の第四の実施形態として太陽電池を示す概略断面図である。
本実施形態の太陽電池５０は、対向する一対の第一基板５１および第二基板５２と、これらの基板の間に所定の間隔を置いて対向配置された一対の透明電極膜５３および対向電極メッシュ５４と、これらの電極の間に形成された光電変換層５５と、透明電極膜５３との第二基板５２との間に形成された電解質層５６と、光電変換層５５および電解質層５６を囲繞する封止樹脂５７とから概略構成されている。
【００６９】
透明電極膜５３は、第一基板５１の一方の面５１ａに形成されている。
光電変換層５５は、透明電極膜５３の一方の面５３ａに形成されている。
対向電極メッシュ５４は、光電変換層５５の近傍に配設されている。
【００７０】
封止樹脂５７は、透明電極膜５３が設けられた第一基板５１と、第二基板５２との間に設けられ、これらの基板を所定の間隔を置いて接着するとともに、これらの基板によって形成される間隙を密閉（封止）している。
電解質層５６は、透明電極膜５３が設けられた第一基板５１、第二基板５２および封止樹脂５７によって形成される間隙内に充填された電解質によって形成されている。また、電解質層５６は、透明電極膜５３、対向電極メッシュ５４および光電変換層５５に接している。
【００７１】
第一基板５１としては、金属箔６０と、金属箔６０の両面（一方の面６０ａおよび他方の面６０ｂ）に設けられた有機樹脂フィルム６１，６２との積層体からなる金属積層フィルムが用いられる。
すなわち、第一基板５１は、有機樹脂フィルム６１を介して、透明電極膜５３と接しており、第一基板５１を構成する金属箔６０が、透明電極膜５３および有機樹脂フィルム６１よりも外側に配置されている。
【００７２】
第一基板５１を構成する有機樹脂フィルム６１の一部には、有機樹脂フィルム６１を厚さ方向に貫通し、その内部に金属箔６０を露出する貫通部６１ａが設けられている。また、貫通部６１ａ内に透明電極膜５３をなす導電材からなる導通部７１が設けられている。さらに、その導通部７１を介して、第一基板５１を構成する金属箔６０と透明電極膜５３が電気的に接続されている。
【００７３】
有機樹脂フィルム６１の貫通部６１ａは、電解質層５６と離隔して設けられている。すなわち、図１１に示すように、貫通部６１ａは、封止樹脂５７に対向する位置に設けられている。これにより、貫通部６１ａ内に設けられた導通部７１が、電解質層５６と対向することなく、かつ、電解質層５６と接しないようになっている。
【００７４】
透明電極膜５３の一方の面５３ａに、電池内で発生した電流を取り出すための集電電極７２が設けられている。
【００７５】
第一基板５１を構成する金属箔６０としては、上述の金属箔２０と同様のものが挙げられる。
第一基板５１を構成する有機樹脂フィルム６１，６２としては、上述の有機樹脂フィルム２１，２２と同様のものが挙げられる。
【００７６】
第二基板５２としては、上述の第一基板１１と同様のものが用いられる。
透明電極膜５３としては、上述の透明電極膜１３と同様のものが用いられる。
【００７７】
対向電極メッシュ５４としては、金属製の細線からなる網状のメッシュ電極が用いられる。
金属製の細線としては、例えば、ステンレス製の細線の表面にプラチナコーティングが施されたものが挙げられる。
対向電極メッシュ５４の開口率は、特に限定されないが、透過率の低下による発電効率の低下を防止するためには、８０％以上であることが好ましい。
対向電極メッシュ５４の面抵抗は、特に限定されないが、０．０１Ω／ｃｍ２〜１０００Ω／ｃｍ２の範囲である。
【００７８】
太陽電池５０によれば、第一基板５１としては、金属箔６０と、金属箔６０の両面に設けられた有機樹脂フィルム６１，６２との積層体からなる金属積層フィルムが用いられているので、金属箔６０がガスを遮断するから、電池の内部に水蒸気を初めとするガスが侵入することがなく、ガスバリア性、特に水蒸気バリア性に優れている。したがって、太陽電池５０は、従来のフィルム型有機系太陽電池よりも信頼性に優れている。
【００７９】
また、第一基板５１を構成する有機樹脂フィルム６１に貫通部６１ａが設けられ、貫通部６１ａ内に導通部７１が形成され、その導通部７１を介して、第一基板５１を構成する金属箔６０と透明電極膜５３とが電気的に接続されているので、電池内で発生した電流を、図１１に矢印で示すように、透明電極膜５３、導通部７１、金属箔６０の順に流すことができる。したがって、電池内で発生した電流が透明電極膜５３を流れる距離を短くすることができる。ゆえに、透明電極膜５３が抵抗の高い材料で形成されていても、その抵抗によって、電池の外部に取り出される電流量が低減することがない。すなわち、抵抗損失が増加することを防止できる。
【００８０】
さらに、アルミニウム箔などからなる金属箔６０を、電池内で発生した電流を外部に取り出すための集電配線として用いることができるので、チタンなどで集電配線を形成した場合よりも材料コストを低減することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１０，３０，４０，５０  太陽電池
１１，５１  第一基板
１２，５２  第二基板
１３，５３  透明電極膜
１４  対向電極膜
１５，５５  光電変換層
１６，５６  電解質層
１７，５７  封止樹脂
１８  光電極基板
１９  対極基板
２０，６０  金属箔
２１，２２，６１，６２  有機樹脂フィルム
３１，７１  導通部
４１  集電電極
５４  対向電極メッシュ
【図１】
2012248504.tif 000003
【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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