(57)【要約】【課題】外観的な品質及び光電変換効率の高く製造が容易な電気モジュール及びその製造方法を提供する。【解決手段】一の基板２に透明導電膜３が成膜され、透明導電膜３の表面に半導体層４が成膜された第１電極板５と、他の基板６に対向導電膜７が成膜された第２電極板８とが、透明導電膜３と対向導電膜７とを対向させて配置されるとともに封止材１０によって貼り合わされ、封止材１０が、一の基板２の板面を正面視した際に少なくとも半導体層４を囲繞するように配され、この囲繞された領域がセルとして構成され、封止材１０と第１電極板５と第２電極板８とにより電解液１１が封止されたセルが形成された電子モジュール１であって、半導体層４は、一の基板２の板面を正面視した際に、封止材１０の内側の全面を覆っ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】
一の基板に透明導電膜が成膜され、この透明導電膜の表面に半導体層が成膜された第１電極板と、他の基板に対向導電膜が成膜された第２電極板とが、前記透明導電膜と前記対向導電膜とを対向させて配置されるとともに封止材によって貼り合わされ、前記封止材が、前記一の基板の板面を正面視した際に少なくとも前記半導体層を囲繞するように配され、この囲繞された領域がセルとして構成され、この封止材と前記第１電極板と第２電極板とにより電解液が封止されたセルが形成された電子モジュールであって、
前記半導体層は、前記一の基板の板面を正面視した際に、前記封止材の内側の全面を覆っていることを特徴とする電気モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の電気モジュールであって、
前記透明導電膜及び前記対向導電膜がパターニングされて複数間隔をおいてそれぞれ形成され、パターニングされた複数の透明導電膜同士の間隙及びこれら複数の透明導電膜に対向配置された複数の対向導電膜同士の間隙に前記封止材が配され、前記セルが複数隣接して形成されていることを特徴とする電気モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の電気モジュールであって、
前記複数の透明導電膜同士の間隙及び前記複数の対向導電膜同士の間隙に配された前記封止材は、前記半導体層又は前記対向導電膜の表面に及んで、これらの一部を被覆していることを特徴とする電気モジュール。
【請求項４】
一の基板に透明導電膜を成膜し、この透明導電膜の表面に半導体層を成膜して第１電極板を形成する第１電極板形成工程と、前記一の基板に対向させる他の基板に対向導電膜を成膜して第２電極板を形成する第２電極板形成工程と、前記第１電極板及び前記第２電極板の少なくともいずれか一方の板面に、この板面を正面視した際に、少なくとも前記半導体層を囲繞するように封止材を配する封止材配置工程と、前記封止材により前記第１電極板と前記第２電極板とを貼り合わせてセルを形成するセル形成工程とを有する電気モジュールの製造方法であって、
前記第１電極板形成工程において、前記透明導電膜及び前記半導体層を前記一の基板に成膜した後に前記透明導電膜及び前記半導体層をレーザー加工又は機械的な研磨によりパターニングする工程、及び、
前記第２電極板形成工程において、前記対向導電膜を前記他の基板に成膜した後に前記対向導電膜をレーザー加工又は機械的な研磨によりパターニングする工程の、少なくともいずれか一方の工程を有し、
更に、前記レーザー加工又は機械的な研磨によりパターニングされた箇所に前記封止材を配することを特徴とする電気モジュールの製造方法。  
【請求項５】
請求項４に記載の電気モジュールの製造方法であって、
前記封止材は、請求項４に記載の電気モジュールの製造方法であって、前記封止材は、一の基板の板面を正面視した際に、前記封止材の内側の全面を覆うように配することを特徴とする電気モジュールの製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の電気モジュールの製造方法であって、
前記封止材は、前記半導体層又は前記対向導電膜の表面に及んで前記半導体層又は前記対向導電膜の一部を被覆するように配することを特徴とする電気モジュールの製造方法。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項に記載の電気モジュールの製造方法であって、
前記封止材として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂又は熱光硬化性樹脂の少なくともいずれかを用いていることを特徴とする電気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、電気モジュール及び電気モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料に代わるクリーンエネルギーの発電装置として太陽電池が注目され、シリコン（Ｓｉ）系太陽電池、および色素増感型太陽電池の開発が進められている。とりわけ色素増感型太陽電池は、安価で量産しやすいものとして、その構造及び製造方法が広く研究開発されている（例えば下記特許文献１）。
図８（ｄ）に示すように、特許文献１に記載された色素増感太陽電池５０は、透明基板５１の板面に透明導電膜５２が成膜され、透明導電膜５２の表面に色素を担持させた半導体層５３が形成された第１電極板５４と、対向基板５５に、透明導電膜５２に対向配置される対向導電膜５６が成膜された第２電極板５７と、半導体層５３との間に隙間Ｒを形成してこの半導体層５３を囲繞するとともに、第１電極板５４と第２電極板５７とを貼り合わせて密封されたセルＳを形成する封止材５８と、セルＳ内に注入された電解液５９とを備えた構成となっている。
【０００３】
そして、上記色素増感太陽電池５０の製造は、次のようにして行われる。すなわち、図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、透明基板５１に不図示のマスクをして印刷法等によりこの透明基板５１上に透明導電膜５２をパターニングし、透明導電膜５２を成膜した後、更に透明導電膜５２上に、半導体層５３を形成するペーストを透明導電膜５２と同様に塗工し第１電極（いわゆる光電極）５４を作製する。また、第１電極板５４に対向配置させる対向導電膜５６を透明導電膜５２と同様にして対向基板５５に成膜し第２電極板５７を作製する。そして、半導体層５３との間に隙間Ｒを設けて半導体層５３を囲繞するように封止材５８を透明導電膜５２の表面に配し、第１電極板５４と第２電極板５７とを導電膜５２，５６同士を対向させて貼り合わせ、電解液５９を注入し、色素増感太陽電池５０としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４９１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、色素増感太陽電池５０は、半導体層５３が様々な色素を担持することができ、透明基板５１を通してその色彩を見せることができるため、色素増感太陽電池５０自身及び色素増感太陽電池５０を適用し得る各種製品のデザイン性を向上させるものとしても注目されている。しかしながら、色素増感太陽電池５０によれば、各セルＳの半導体層５３と封止材５８との間に隙間Ｒが形成されているため、透明基板５１又は対向基板５５から外観した場合に半導体層５３の周囲に電解液５９の色彩が写り、色むらが生じているように見えてしまい、色素増感太陽電池５０の外観的な品質を損ねるという問題があった。
また、セルＳ内において半導体層５３の表面積がこの隙間Ｒの面積の分小さくなり、それだけ発電効率が悪いという問題があった。
また、色素増感太陽電池５０を製造するにあたっても、透明導電膜５２の表面及び透明基板５１をマスクした上で半導体層５３を印刷法等によりパターニングしつつ成膜するものであるため、各製造工程が煩雑であるという問題があった。
また、透明導電膜５２の表面にマスクを設ける必要があるため、透明基板５１を搬送しながら第１電極板５４を作製する方法を採用することが困難であるという問題があった。
また、透明導電膜５２等にマスクをしてスパッタやエアロゾルデポジション法により成膜しようとする場合、マスクによる凹凸等によって吹き付けを均一に行うことが難しくなり、電池の性能上の品質を担保することが難しくなるおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、外観的な品質を向上させることができるとともに、光電変換効率を向上することのできる電子モジュールを提供することを課題とする。また、電気モジュールを簡便かつ効率的に製造することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、一の基板に透明導電膜が成膜され、この透明導電膜の表面に半導体層が成膜された第１電極板と、他の基板に対向導電膜が成膜された第２電極板とが、前記透明導電膜と前記対向導電膜とを対向させて配置されるとともに封止材によって貼り合わされ、前記封止材が、前記一の基板の板面を正面視した際に少なくとも前記半導体層を囲繞するように配され、この囲繞された領域がセルとして構成され、この封止材と前記第１電極板と第２電極板とにより電解液が封止されたセルが形成された電子モジュールであって、前記半導体層は、前記一の基板の板面を正面視した際に、前記封止材の内側の全面を覆っていることを特徴とする。
本発明では、前記一の基板の板面を正面視した際に、前記封止材の内側の全面を覆っている、すなわちセル内を隙間なく覆っているため、封止材に囲繞されたセル内を半導体層の色彩一色することができる。また、当該セルにおける光電変換効率を向上させることができる。
請求項２の発明は、請求項１に記載の電気モジュールであって、前記透明導電膜及び前記対向導電膜がパターニングされて複数間隔をおいてそれぞれ形成され、パターニングされた複数の透明導電膜同士の間隙及びこれら複数の透明導電膜に対向配置された複数の対向導電膜同士の間隙に前記封止材が配され、前記セルが複数隣接して形成されていることを特徴とする。
本発明では、半導体層が複数のセル内を隙間なく覆っており、電解液が一の基板又は他の基板に接しないように複数の透明導電膜同士の間隙及びこれら複数の透明導電膜に対向配置された複数の対向導電膜同士の間隙に封止材が配されている。したがって、複数のセル全体を半導体層の色彩によって略一色にすることができる。また、当該セルにおける光電変換効率を向上させることができる。
請求項３の発明は、請求項２に記載の電気モジュールであって、前記複数の透明導電膜同士の間隙及び前記複数の対向導電膜同士の間隙に配された前記封止材は、前記半導体層又は前記対向導電膜の表面に及んで、これらの一部を被覆していることを特徴とする。
本発明では、複数の透明導電膜同士の間隙及びこれら複数の透明導電膜に対向配置された複数の対向導電膜同士の間隙の封止材によって、複数の隣り合う透明導電膜間及び複数の対向導電膜間を確実に絶縁することができる。
請求項４の発明は、一の基板に透明導電膜を成膜し、この透明導電膜の表面に半導体層を成膜して第１電極板を形成する第１電極板形成工程と、前記一の基板に対向させる他の基板に対向導電膜を成膜して第２電極板を形成する第２電極板形成工程と、前記第１電極板及び前記第２電極板の少なくともいずれか一方の板面に、この板面を正面視した際に、少なくとも前記半導体層を囲繞するように封止材を配する封止材配置工程と、前記封止材により前記第１電極板と前記第２電極板とを貼り合わせてセルを形成するセル形成工程とを有する電気モジュールの製造方法であって、前記第１電極板形成工程において、前記透明導電膜及び前記半導体層を前記一の基板に成膜した後に前記透明導電膜及び前記半導体層をレーザー加工又は機械的な研磨によりパターニングする工程、及び、前記第２電極板形成工程において、前記対向導電膜を前記他の基板に成膜した後に前記対向導電膜をレーザー加工又は機械的な研磨によりパターニングする工程の、少なくともいずれか一方の工程を有し、更に、前記レーザー加工又は機械的な研磨によりパターニングされた箇所に前記封止材を配することを特徴とする。
本発明では、第１電極板形成工程において、透明導電膜及び半導体層を成膜した後にこれら透明導電膜及び半導体層をレーザー加工し又は機械的に研磨してパターニングするか、及び／又は第２電極板形成工程において、対向導電膜を成膜した後に、この対向導電膜をレーザー加工又は機械的な研磨をしてパターニングする。したがって、これら透明導電膜，半導体層及び／又は対向導電膜のパターニングが容易となる。特に、パターニングする工程を、レーザー加工又は機械的な研磨により描くように行うことができるため、第１電極板及び第２電極板を流れ作業で作製する方法に適している。
また、透明導電膜及び半導体層並びに対向導電膜を容易に多様な形状にパターニングすることができる。
請求項５の発明は、請求項４に記載の電気モジュールの製造方法であって、前記封止材は、一の基板の板面を正面視した際に、前記封止材の内側の全面を覆うように配することを特徴とする。
本発明によれば、半導体層が封止材内、すなわち複数のセル内を隙間なく覆い、電解液が一の基板又は他の基板に接しないため、複数のセル全体を半導体層の色彩によって略一色することができる。また、当該セルにおける光電変換効率を向上させることができる。
請求項６の発明は、請求項４又は５に記載の電気モジュールの製造方法であって、前記封止材は、前記半導体層又は前記対向導電膜の表面に及んで前記半導体層又は前記対向導電膜の一部を被覆するように配することを特徴とする。
本発明では、前記間隙に配した封止材が前記半導体層又は前記対向導電膜の表面に及んで前記半導体層又は前記対向導電膜の一部を被覆するように配すればよいため、第１電極板と第２電極板との貼り合せ時にこれらの位置合わせを厳密に考慮することなく簡便に行うことができる。
請求項７の発明は、請求項４〜６のいずれか１項に記載の電気モジュールの製造方法であって、前記封止材として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、熱光硬化性樹脂の少なくともいずれかを用いていることを特徴とする。
本発明では、封止材として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、熱光硬化性樹脂の少なくともいずれかを用いているため、容易に隙間なく封止材を配することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電気モジュールによれば、一の基板の板面を正面視した際に、前記封止材の内側の全面を覆っている、すなわちセル内を隙間なく覆っているため、封止材に囲繞されたセル内を半導体層の色彩一色することができ、色素増感太陽電池のデザイン性を向上することができるという効果を奏する。また、色素増感太陽電池の光電変換効率を向上させることができる。
また、本発明の電気モジュールの製造方法によれば、透明導電膜及び半導体層又は対向導電膜のパターニングが容易になるため、色素増感太陽電池の製造効率を高めることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】は、本発明の一実施形態として示した電気モジュールを模式的に示した厚さ方向の断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態として示した電気モジュールの製造方法の第１電極板形成工程を示した図である。
【図３】は、本発明の一実施形態として示した電気モジュールの製造方法の封止材配置工程を示した断面図である。
【図４】は、本発明の一実施形態として示した電気モジュールの製造方法のセル形成工程を示した断面図である。
【図５】は、本発明の一実施形態として示した電気モジュールの製造方法のセル形成工程を示した断面図である。
【図６】は、本発明の一実施形態として示した電気モジュールの接続状態を示した断面図である。
【図７】は、本発明の一実施形態として示した電気モジュールの変形例を示した厚さ方向の断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、従来の電気モジュールの製造方法を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図を参照して本発明の電気モジュール及び電気モジュールの製造方法の一実施形態について説明する。図１は、本発明の電気モジュールの一例として示された色素増感太陽電池１を実際の寸法及び比率に関係なく模式的に示したもの（以下全ての図において同様）である。
同図に示すように、色素増感太陽電池１は、一の基板２上に間隔をおいて複数成膜された透明導電膜３及び半導体層４を備えた第１電極板５と、他の基板６上に間隔をおいて複数成膜された対向導電膜７を備えた第２電極板８との間に、セパレータ９を介装し、複数の透明導電膜３及び半導体層４並びに複数の対向導電膜７のそれぞれを囲繞する封止材１０を配するとともに、内部に電解液１１を充填して液密に封止したものである。
【００１１】
一の基板２及び他の基板６は、透明導電膜３及び対向導電膜７の基台となる部材であり、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の透明の合成樹脂材料を略矩形に打ち抜いて形成されたものである。
【００１２】
透明導電膜３は、いわゆる第１電極となるものであり、一の基板２の板面に間隔をおいて複数成膜されている。透明導電膜３の材料としては、酸化スズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛等が用いられている。
【００１３】
半導体層４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するものであり、金属酸化物からなる半導体により各透明導電膜３の表面の全体を覆うように隈なく設けられている。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）、等が用いられる。
【００１４】
半導体層４は、増感色素を担持している。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。有機色素としては、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、等の各種有機色素を用いることができる。金属錯体色素としては、例えば、ルテニウム錯体等が好適に用いられる。
以上の構成の下に、第１電極板５は、一の基板２の一方の板面に間隔をおいて複数の透明導電膜３を成膜し、各透明導電膜３の表面全体を覆う半導体層４を成膜して構成されている。
【００１５】
対向導電膜７は、いわゆる第２電極となるものであり、複数の透明導電膜３及び半導体層４に対向するように他の基板６の板面に間隔をおいて複数成膜されている。
この対向導電膜７には、例えば、酸化スズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛等が用いられている。
他の基板６と対向導電膜７とは第２電極板８を構成している。この第２電極板８は、各対向導電膜７を各透明導電膜３に対向させて、第１電極板５と対向配置されている。
【００１６】
セパレータ９は、電解液１１及び封止材１０を通過させる多数の孔（不図示）を有した不織布等のシート材により形成されたものであり、第１電極板５と第２電極板８との間に介装され封止材１０により挟持されている。
【００１７】
封止材１０は、透明導電膜３及び半導体層４並びにこれに対向配置された対向導電膜７のそれぞれに接触しつつこれらを囲繞するように第１電極板５と第２電極板８との間に配されている。すなわち、封止材１０は、透明導電膜３及び半導体層４との間、並びに対向導電膜７との間に隙間を形成しないようにこれらを囲繞している。この封止材１０によって、これら第１電極板５と第２電極板８とが接着され、第１電極板５と第２電極板８と封止材とによって形成される領域がセルＳとして構成されている。
封止材１０の材料には、例えば、紫外線硬化性樹脂、シリコンホットメルト等の熱硬化性樹脂、又は熱可塑性樹脂又は熱光硬化性樹脂等が用いられる。
【００１８】
セルＳ内には、電解液１１が封止されている。
電解液１１としては、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル等の非水系溶剤；ヨウ化ジメチルプロピルイミダゾリウム又はヨウ化ブチルメチルイミダゾリウム等のイオン液体などの液体成分に、ヨウ化リチウム等の支持電解液とヨウ素とが混合された溶液等が用いられている。また、電解液１１は、逆電子移動反応を防止するため、ｔ−ブチルピリジンを含むものでもよい。
【００１９】
次に、色素増感太陽電池１の製造方法について図２〜図７を用いて説明する。
本発明の一実施形態の色素増感太陽電池１の製造方法は、例えば、以下の工程を有するものである。すなわち、
（Ｉ）図２（ａ），（ｂ）及び図３に示すように、一の基板２に透明導電膜３を成膜するとともに、透明導電膜３の表面に半導体層４を成膜し、その後レーザー加工又は機械的な研磨によりパターニングして第１電極板５を形成する第１電極板形成工程と、一の基板２に対向させる他の基板６に対向導電膜７を成膜し、その後レーザー加工又は機械的な研磨によりパターニングして第２電極板８を形成する第２電極板形成工程＜電極板形成工程＞
（ＩＩ）図３に示すように、第１電極板５及び第２電極板８のいずれか一方又は双方に封止材１０を配する工程＜封止材配置工程＞
（ＩＩＩ）図４，図５に示すように、前記封止材によって第１電極板５と第２電極板８とを貼り合わせ、各半導体層４を囲繞するセルＳを複数形成する工程＜セル形成工程＞
【００２０】
（Ｉ）＜電極板形成工程＞
電極板形成工程において、第１電極板５及び第２電極板８は、以下のようにして形成される。
＜第１電極板形成工程＞
図２（ａ）に示すように、一の基板２として、ＰＥＴ基板等を用い、該ＰＥＴ基板等の板面の略全体に、透明導電膜３として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等をスパッタリング、印刷法又はエアロゾルデポジション法（以下「ＡＤ法」という）等により成膜する。
その後、半導体層４の成膜は、透明導電膜３の表面全体、すなわち一の基板２の板面全体に、例えば焼成が可能な酸化チタン含有ペーストを印刷法等により隈なく塗布（いわゆるべた塗り）し、ペーストを多孔質となるよう焼結して行う。
特に、一の基板２として、フィルム状のＰＥＴ等を用いる場合は、半導体層４をＡＤ法によって好適に製膜することができる。また、半導体層４は、低温焼成法によってもＰＥＴフィルム等に好適に製膜することができる。この場合、一の基板２の全体に低温焼成ペーストを印刷法などにより塗布し、比較的低い温度領域で乾燥することで半導体層４を形成する。
【００２１】
多孔質の半導体層４を形成した後は、増感色素を溶剤に溶かした増感色素溶液に半導体層４を浸漬させ、該半導体層４に増感色素を担持させる。なお、半導体層４に増感色素を担持させる方法は、上記に限定されず、増感色素溶液中に半導体層４を移動させながら連続的に投入・浸漬・引き上げを行う方法なども採用される。
その後、図２（ｂ）に示すように、透明導電膜３と半導体層４とを、紫外線レーザーやＣＯ2レーザー等のレーザー加工、又は、カッター等による機械的研磨により例えば矩形等の所定のセルの形状となるようパターニングし、複数の透明導電膜３及び半導体層４の層を間隔を空けて形成する。
なお、この際、透明導電膜３及び半導体層４の一部には、隣り合う透明導電膜３及び半導体層４に向けて一部が突出した接続部Ｐ，Ｐ・・を形成し、後で隣接するセルＳと直列接続できるようにしておく。
【００２２】
＜第２電極板形成工程＞
第２電極板８は、第１電極板５における透明導電膜３及び半導体層４のパターニングと同様にして行われる。すなわち、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等よりなる他の基板６の一方の板面の全体に、対向導電膜７としてＩＴＯ又は酸化亜鉛等をスパッタリングにより隈なく成膜する。対向導電膜７は、ＡＤ法、印刷法やスプレー法等にて形成されたものであってもよい。
【００２３】
そして、透明導電膜３及び半導体層４の形成と同様に、紫外線レーザーやＣＯ2レーザー等のレーザー加工、又は、カッター等による機械的研磨により対向導電膜７を例えば矩形等の所定の形状となるようパターニングし、複数の対向導電膜７を間隔をおいて形成する。
なお、対向導電膜７は、隣り合う対向導電膜７に対向する透明導電膜３及び半導体層４の接続部Ｐと対向させて直列接続構造とするため、透明導電膜３及び半導体層４のように、突出する部分を設けない。
【００２４】
（ＩＩ）＜封止材配置工程＞
図３に示すように、封止材配置工程においては、パターニングされた第１電極板５の隣り合う半導体層４同士の間隙１５に封止材１０を隙間なく充填して透明導電膜３及び半導体層４に接するようにこれら透明導電膜３及び半導体層４を囲繞する。
これにより、半導体層４は、封止材１０の内側の全面を覆うように配された状態となる。
なお、封止材１０は、第２電極板８においてパターニングにより形成された間隙１５にも配してもよい。
また、この際に、半導体層４の接続部Ｐ上と接続部Ｐに対向する対向導電膜７上にＵＶＡｇペーストＱを塗布しておく。
【００２５】
（ＩＩＩ）＜セル形成工程＞
セル形成工程は、図４，図５に示すように、封止材配置工程の後に、各半導体層４と各対向導電膜７とを対向させて第１電極板５と第２電極板８とを貼り合わせ、封止材１０を熱硬化等させて第１電極板５と第２電極板８とを接着し、第１電極板５、第２電極板８及び封止材１０により囲繞されたセルＳを形成する。
【００２６】
これにより、透明導電膜３及び半導体層４並びに対向導電膜７は、封止材１０に接しつつ、封止材１０に囲繞され、一の基板２及び他の基板６のそれぞれの全面に隙間無く成膜され、確実に絶縁された状態となる。
そして、図５に示すように、各セルＳに形成された不図示の貫通孔からセルＳ内に電解液１１を充填し、その後、貫通孔を封止材で封止し、図６に示すように、各セルＳの透明導電膜３及び半導体層４の接続部Ｐが隣接するセルＳに突出して直列接続された色素増感太陽電池１を得る。
【００２７】
以上のように、色素増感太陽電池１の製造方法によれば、透明導電膜３及び半導体層４を一の基板２の全体に成膜した後、これら透明導電膜３及び半導体層４をレーザー加工又は機械的な研磨によりパターニングすることにより、透明導電膜３及び半導体層４を容易かつ効率的に一の基板２にパターニングすることができるという効果が得られる。
【００２８】
また、対向導電膜７のパターニングも上記と同様に、他の基板６の全体に対向導電膜を成膜した後、対向導電膜７をレーザー加工又は機械的な研磨により容易にパターニングすることができるという効果が得られる。
したがって、複数のセルＳを有する色素増感太陽電池１を効率的に製造することができるという効果を奏する。
また、レーザー加工又は機械的な研磨によりパターニングするため、多様な形状のセルＳを容易に形成することができるという効果が得られる。
【００２９】
また、半導体層４は、封止材１０が囲繞するセルＳ内において、一の基板２の板面を正面視した場合に、一の基板２の全面を覆うように形成されているため、電解液１１の色彩が半導体層４の色彩に混在することに起因する外観のムラを生ずることを防止でき、色素増感太陽電池１の外観的な品質及び色素増感太陽電池１を用いる各種製品のデザイン性を高めて、色素増感太陽電池１自身及び色素増感太陽電池１を用いた製品の付加価値を向上させることができるという効果が得られる。
【００３０】
更に、各セルＳにおいて、半導体層４が封止材１０に囲繞された透明導電膜３の表面全体に配されているため、各セルＳにおける光電変換効率を向上させることができるという効果が得られる。
また更に、封止材として、シリコンホットメルト等の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、熱光硬化性樹脂の少なくともいずれかを用いているため、隣り合う透明導電膜３及び半導体層４同士の間隙１５又は隣り合う対向導電膜７同士の間隙１５に容易に隙間なく封止材１０を配することができるという効果が得られる。
【００３１】
また、ＡＤ法や低温焼成法を用い、比較的ガラス転移温度が低いＰＥＮフィルム状の一の基板２に透明導電膜３や半導体層４を成膜し、Ｒｏｌｌ  ｔｏ  Ｒｏｌｌで（すなわち、ロール単位で）又は帯状に搬送しながら第１電極板５及び第２電極板８を作成する場合にも、容易に透明導電膜３及び半導体層４をパターニングすることができるという効果が得られる。
【００３２】
なお、上記の実施形態においては、透明導電膜３及び半導体層４並びに対向導電膜７のそれぞれをレーザー加工し又は機械的に研磨したが、いずれか一方をレーザー加工又は機械的研磨によりパターニングし、他方は他の方法によりパターニングしてもよい。
また、上記の実施形態においては、各セルＳの形状、すなわち透明導電膜３及び半導体層４並びに対向導電膜７の形状、更にこれらを囲繞する封止材１０の形状を矩形形状としたが、これに限定されるものではなく、円形、多角形その他所望の形状とすることができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、封止材１０は、半導体層４及び透明導電膜３並びに対向導電膜７のいずれの表面も被覆しないで、間隙１５に配された様子を例示したが、封止材１０は、図７に示すように、半導体層４及び透明導電膜３及び／又は対向導電膜７の表面に及んでこれらの表面を一部被覆するように配されていてもよい。
封止材１０の配置を上記のように構成することにより、セルＳ間での絶縁をより確実にすることができるとともに、第１電極板５と第２電極板８との位置合わせを厳密にする必要がなくなり、これら第１電極板５と第２電極板８との貼り合せ工程がより簡便となるという効果が得られる。
【００３４】
なお、対向導電膜７の表面には、透明導電膜３と対向導電膜７との間の電子の授受を促進させる触媒層が設けられていてもよい。触媒層は、半導体層４に対向するように各対向導電膜７の表面全体に成膜されることが望ましい。
この触媒層の材料としては、プラチナ、ポリアニリン、ＰＥＤＯＴ、カーボン等が用いられる。
【００３５】
以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。
【実施例】
【００３６】
［実施例１］
１．色素増感太陽電池１の作製
＜第１電極板５＞
透明導電膜が成膜された一の基板として、予めＩＴＯがＰＥＮ基板に成膜されたペクセル社のＩＴＯ−ＰＥＮ基板（シート抵抗１５Ω／ｃｍ2）を用いた。そして、ＩＴＯ層の表面全体に、低温焼成ＴｉＯ2ペースト（ペクセル社）をスクリーン印刷にて１０μｍ塗布し、１５０℃で乾燥を行った。このようにして形成された基板をＭＫ２色素のトルエン溶液０．３ｍＭに１０分間浸漬した。
その後、ＣＯ2レーザーを用い、ＰＥＮ基板上のＩＴＯ層及びＴｉＯ2層を同時にレーザー加工して０．１ｍｍ幅の間隙を形成し、ＩＴＯ層及びＴｉＯ2層がセル間で分断されるようにパターニングを行い、第１電極板を得た。
【００３７】
＜第２電極板８＞
対向導電膜が成膜された他の基板として、予めＩＴＯがＰＥＮ基板に成膜されたペクセル社のＩＴＯ−ＰＥＮ基板（シート抵抗１５Ω／ｃｍ2）を用いた。そして、ＩＴＯ層の表面全体に触媒層としてカーボンをスクリーン印刷にて成膜した。
その後、ＣＯ2レーザーを用い、ＰＥＮ基板上のＩＴＯ層及びカーボン層を同時にレーザー加工して幅０．１ｍｍの間隙を形成し、ＩＴＯ層及びカーボン層がセル間で分断されるようにパターニングを行い、第２電極板を得た。
【００３８】
＜封止材配置工程＞
第１電極板の間隙に封止材（ハイミラン）を配し、第１電極板のＩＴＯ層と第２電極板のＩＴＯ層と対向させて貼り合わせ、熱プレスにより接着しセルを３つ連結した。
この際、封止材は、５０μｍの不織布をセパレータとして介して、第１電極板のＩＴＯ層、ＴｉＯ2層と第２電極板のＩＴＯ層及び触媒層との外周縁に接するように配置した。
【００３９】
その後、第２電極板に設けておいた貫通孔から電解液（１．０Ｍの１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムヨージド，０．００５Ｍのヨウ素，０．１Ｍのチオシアン酸グアニジン  メトキシプロピオニトリル電解液）を注入し、最後に貫通孔を光硬化製樹脂によって封止し各セルを直列接続した色素増感太陽電池を得た。
【００４０】
［実施例２］
透明導電膜が成膜された一の基板として、予めＩＴＯがＰＥＮ基板に成膜されたペクセル社のＩＴＯ−ＰＥＮ基板（シート抵抗１５Ω／ｃｍ2）を用い、ＣＯ2レーザーを用いて、ＰＥＮ基板上のＩＴＯ層に０．１ｍｍ幅の間隙を形成し、ＩＴＯ層をセル間で分断されるようにパターニングを行った。
ＩＴＯ層がパターニングされたＰＥＮ基板の板面全体に、ＡＤ成膜にてマスクを用いることなくＴｉＯ2膜を６μｍ製膜した。その後、このようにして形成された基板を０．３ｍＭ ＭＫ２色素のトルエン溶液に１０分間浸漬して増感色素を担持させ、第１電極板を得た以外は、実施例１と同様に作製した。
【００４１】
[比較例]
＜第１電極板形成＞
ＴｉＯ2層を、マスクを用いてＩＴＯ層（透明導電膜）の表面にパターニングし、セル間で完全に分離するように、封止材と離間させて形成した以外は、実施例と同様の方法で色素増感太陽電池を作製した。
【００４２】
（２）評価
光源として蛍光灯を用い、約５００ｌｘの光量下で、上記各実施例及び比較例の色素増感太陽電池の光電変換効率を測定し比較した。
その結果、実施例１においては、短絡電流密は４．５μＡ／ｃｍ2、 開放電圧は１．５ Ｖ、曲率因子は０．３４、最大出力は２．３μＷ／ｃｍ2となった。
また、実施例２においては、短絡電流密度は３．２μＡ／ｃｍ2, 開放電圧は１．５Ｖ、曲率因子は０．４９、最大出力は２．４μＷ／ｃｍ2となった。
一方、比較例においては、短絡電流密は２．７ μＡ／ｃｍ2、 開放電圧は１．４Ｖ、曲率因子は０．５５、最大出力が２．１μＷ／ｃｍ2となった。
以上より、実施例１，２に係る色素増感太陽電池を用いた場合、生産性が向上するのみならず、比較例に係る色素増感太陽電池よりも高い電圧及び最大出力を得ることができた。
【符号の説明】
【００４３】
１      色素増感太陽電池（電気モジュール）
２      一の基板
３      透明導電膜
４      半導体層
５      第１電極板
６      他の基板
７      対向導電膜
８      第２電極板
１０    封止材
１１    電解液
Ｓ      セル
【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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