(57)【要約】【課題】対向する一対の電極を電気的に接続するための導通材と、その電気的接続を維持するために電極同士を接着する封止材とを一括して配設することが可能な封止機能付導通材、それを用いた電気モジュール及び電気モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】［１］導通材１と、封止材２，３と、補助材４とを有する封止機能付導通材であって、前記導通材が前記補助材を介して間接的に前記封止材に保持されてなる封止機能付導通材１０。［２］前記補助材の第一面において、前記導通材と前記封止材とが離隔状態で保持されてなる前記封止機能付導通材。［３］前記補助材の第一面に配された接着剤によって、前記導通材及び前記封止剤が保持されてなる前記封止機能付導通材。［４］前記補助材が接着シート又は接着テープである前記封止機能付導通材。【選択図】図１
2016131220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導通材と、封止材と、補助材とを有する封止機能付導通材であって、
前記導通材が前記補助材を介して間接的に前記封止材に保持されてなる封止機能付導通材。
【請求項２】
前記補助材の第一面において、前記導通材と前記封止材とが離隔状態で保持されてなる、請求項１に記載の封止機能付導通材。
【請求項３】
前記補助材の第一面に配された接着剤によって、前記導通材及び前記封止材が保持されてなる、請求項２に記載の封止機能付導通材。
【請求項４】
前記補助材が接着シート又は接着テープである、請求項１〜３の何れか一項に記載の封止機能付導通材。
【請求項５】
前記補助材の第一面において前記導通材が保持され、前記補助材の第二面において前記封止材が保持されてなる、請求項１に記載の封止機能付導通材。
【請求項６】
前記補助材の形状が管状であり、前記管状補助材の内周面を構成する第一面によって前記導通材が保持され、前記管状補助材の外周面を構成する第二面によって前記封止材が保持されてなる、請求項５に記載の封止機能付導通材。
【請求項７】
前記導通材の第一端部及び第二端部の少なくとも一方において、前記補助材としての接着剤を介して前記封止材が接着されてなる、請求項１に記載の封止機能付導通材。
【請求項８】
前記導通材の内部において前記補助材の第一部分が保持され、前記封止材の内部において前記補助材の第二部分が保持されてなる、請求項１に記載の封止機能付導通材。
【請求項９】
前記補助材の形状が線状である、請求項８に記載の封止機能付導通材。
【請求項１０】
前記導通材の形状が線状である、請求項１〜９の何れか一項に記載の封止機能付導通材。
【請求項１１】
前記封止材が前記線状の導通材の長手方向に沿って配置された樹脂である、請求項１０に記載の封止機能付導通材。
【請求項１２】
第一基材上に設けられた複数の第一電極と、第二基材上に設けられた複数の第二電極とが対向配置されてなる電気モジュールであって、
請求項１〜１１の何れか一項に記載の封止機能付導通材によって、複数のセルに分割され、かつ、単一のセル又は互いに隣接する複数のセルが有する前記第一電極と前記第二電極とが導通されてなる電気モジュール。
【請求項１３】
第一基材上に設けられた第一電極と、第二基材上に設けられた第二電極と、を備えた電気モジュールの製造方法であって、
請求項１〜１１の何れか一項に記載の封止機能付導通材を介して、前記第一電極と前記第二電極とを対向配置して、前記封止機能付導通材を構成する導通材を、前記第一電極及び前記第二電極に直接接触させ、かつ、前記封止機能付導通材を構成する封止材を前記導通材に接着させるとともに、前記封止材を前記第一電極及び前記第二電極に接着させる工程、を有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、封止機能付導通材、電気モジュール、電気モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、封止を必要とする電気モジュールにおいては、複数のセルを同一平面内に並べて作製する際に、例えば、隣接するセル間において、第一のセルの上側電極と、第二のセルの下側電極とを電気的に接続し、かつ電極間に電解質等の要素を封止するために、「封止材／導通材（例えば導線、導電ペースト等）／封止材」の構造を形成している。
【０００３】
前記構造の電気モジュールとしては、例えば、透明電極と対向電極を備えた色素増感太陽電池素子が、同一平面内に並んで設けられた色素増感太陽電池モジュールが挙げられる。隣り合う素子（セル）同士を電気的に接続するために、第一の素子の対向電極が素子間のギャップにも存在して、第二の素子の透明電極と直接接続した電気モジュールが開示されている（特許文献１参照）。
【０００４】
透明電極と、対向電極と、これらを封止して絶縁する封止絶縁部と、を備えた光電変換素子が同一平面内に並んで設けられた光電変換モジュールにおいて、隣り合う光電変換素子同士を電気的に接続するために、第一の光電変換素子の透明電極部材の一部と、第二の光電変換素子の対向電極部材の一部を、互いに向き合わせ、その間に導通材を設けることにより、複数のセル間での直列構造を形成した光電変換モジュールが開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表平１１−５１４７８７号公報
【特許文献２】特開２００１−３５７８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の電気モジュールでは、封止材／導通材／封止材の順に並ぶ構造において、これらの部材を同一方向（例えば、下側電極の表面に沿う方向）に位置合わせして並べることが難しく、非常に手間がかかるという課題があった。例えば、セルの開口率（＝非封止材面積／基板面積）を大きくする目的で、封止材と導通材の線幅を小さくすると、封止材と導通材の位置合わせが非常に難しくなるという問題があった。この問題は、封止材又は導通材が柔らかく、剛性に乏しい形態である場合に特に顕著になる問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、対向する一対の電極を電気的に接続するための導通材と、その電気的接続を維持するために電極同士を接着する封止材とを一括して配設することが可能な封止機能付導通材、それを用いた電気モジュール及び電気モジュールの製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［１］導通材と、封止材と、補助材とを有する封止機能付導通材であって、前記導通材が前記補助材を介して間接的に前記封止材に保持されてなる封止機能付導通材。
［２］前記補助材の第一面において、前記導通材と前記封止材とが離隔状態で保持されてなる、前記［１］に記載の封止機能付導通材。
［３］前記補助材の第一面に配された接着剤によって、前記導通材及び前記封止材が保持されてなる、前記［２］に記載の封止機能付導通材。
［４］前記補助材が接着シート又は接着テープである、前記［１］〜［３］の何れか一項に記載の封止機能付導通材。
［５］前記補助材の第一面において前記導通材が保持され、前記補助材の第二面において前記封止材が保持されてなる、前記［１］に記載の封止機能付導通材。
［６］前記補助材の形状が管状であり、前記管状補助材の内周面を構成する第一面によって前記導通材が保持され、前記管状補助材の外周面を構成する第二面によって前記封止材が保持されてなる、前記［５］に記載の封止機能付導通材。
［７］前記導通材の第一端部及び第二端部の少なくとも一方において、前記補助材としての接着剤を介して前記封止材が接着されてなる、前記［１］に記載の封止機能付導通材。
［８］前記導通材の内部において前記補助材の第一部分が保持され、前記封止材の内部において前記補助材の第二部分が保持されてなる、前記［１］に記載の封止機能付導通材。
［９］前記補助材の形状が線状である、前記［８］に記載の封止機能付導通材。
［１０］前記導通材の形状が線状である、前記［１］〜［９］の何れか一項に記載の封止機能付導通材。
［１１］前記封止材が前記線状の導通材の長手方向に沿って配置された樹脂である、前記［１０］に記載の封止機能付導通材。
［１２］第一基材上に設けられた複数の第一電極と、第二基材上に設けられた複数の第二電極とが対向配置されてなる電気モジュールであって、前記［１］〜［１１］の何れか一項に記載の封止機能付導通材によって、複数のセルに分割され、かつ、単一のセル又は互いに隣接する複数のセルが有する前記第一電極と前記第二電極とが導通されてなる電気モジュール。
［１３］第一基材上に設けられた第一電極と、第二基材上に設けられた第二電極と、を備えた電気モジュールの製造方法であって、前記［１］〜［１１］の何れか一項に記載の封止機能付導通材を介して、前記第一電極と前記第二電極とを対向配置して、前記封止機能付導通材を構成する導通材を、前記第一電極及び前記第二電極に直接接触させ、かつ、前記封止機能付導通材を構成する封止材を前記導通材に接着させるとともに、前記封止材を前記第一電極及び前記第二電極に接着させる工程、を有する電気モジュールの製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、導通材と封止材が補助材を介して一体化されているので、対向する一対の電極を電気的に接続するための導通材と、それらの電極を接着する封止材とを一括して配設することができる。したがって、導通材および封止材を所定の位置に容易に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施形態の封止機能付導通材１０の概略斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線で切断した断面の概略断面図である。
【図３】封止機能付導通材１０の使用方法を例示するための概略断面図である。
【図４】封止機能付導通材１０の使用方法を例示するための概略断面図である。
【図５】第二実施形態の封止機能付導通材２０の概略斜視図である。
【図６】第三実施形態の封止機能付導通材３０の概略斜視図である。
【図７】封止機能付導通材３０の使用方法を例示するための概略断面図である。
【図８】封止機能付導通材３０の使用方法を例示するための概略断面図である。
【図９】第四実施形態の封止機能付導通材４０の概略上面図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ線で切断した断面の概略断面図である。
【図１１】色素増感太陽電池１２０の構成を示す概略断面図である。
【図１２】色素増感太陽電池１２０の製造方法を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に説明する実施の形態は、本発明の趣旨を具体的に説明するものであり、本発明を限定するものではない。
【００１２】
＜封止機能付導通材＞
本発明の第一態様の封止機能付導通材として、以下で例示する各実施形態は、導通材と、封止材と、補助材とを有する封止機能付導通材であって、前記導通材が前記補助材を介して間接的に前記封止材に保持されて、これらが一体化されてなるものである。
【００１３】
（導通材）
前記導通材は、対向する２つの基材上に形成された電極同士を電気的に導通可能な部材であれば特に制限されない。例えば、導通材の一例として、前記２つの基材間に形成された複数のセルを有する電気モジュールにおいて、互いに隣接するセル同士を電気的に接続する導電性部材であることが好ましい。例えば、前記電気モジュールが、透明電極と対向電極とを備えたセルを複数備える色素増感太陽電池モジュールである場合、導通材は、互いに隣接するセルのうちの一方の対向電極と他方の透明電極とを電気的に接続するための導電性部材であることが好ましい。また、前記導通材は、単一のセルが有する対向電極と透明電極とを電気的に接続する導電性部材であってもよい。
【００１４】
前記導通材としては、例えば、導線、導電チューブ、導電箔、導電板および導電メッシュ、導電ペーストから選ばれる１種以上が用いられる。
ここで導電ペーストとは、比較的剛性が低く、柔らかい形態の導電性材料であり、例えば固形の導通材が有機溶媒、バインダー樹脂等の粘性を有する分散媒に分散された形態を有し得る。
【００１５】
前記導通材としては、例えば、金、銀、銅、クロム、チタン、白金、ニッケル、タングステン、鉄、アルミニウム等の金属、或いはこれらの金属のうち２種以上の合金等が挙げられるが、特に限定されない。導電性の微粒子（例えば、前記金属又は合金の微粒子、カーボンブラックの微粒子）が分散された、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の樹脂組成物等も前記材料として挙げられる。
【００１６】
前記導線の長手方向と垂直な断面の形状は、特に限定されないが、例えば、円形状、楕円形状等の略円形形状や、正方形状、長方形状、台形形状、星状形状などの略多角形状等が挙げられる。前記導線の長手方向と垂直な断面の大きさ（例えば、直径）は、特に限定されず、前記封止機能付導通材が適用される電気モジュールで要求されるセルの開口率、電極間の間隔等に応じて、適宜設定される。
【００１７】
前記導電チューブの長手方向と垂直な断面における外周及び内周の形状は、特に限定されないが、例えば、円形状、楕円形状、正方形状、長方形状、多角形状、星状形状等が挙げられる。外周と内周の形状は同じでもよいし、異なってもよい。導電チューブの長手方向と垂直な断面の大きさ（例えば、直径）は、特に限定されず、前記封止機能付導通材が適用される電気モジュールで要求されるセルの開口率、電極間の間隔等に応じて、適宜設定される。
【００１８】
前記導電箔、導電板および導電メッシュの幅や厚さは、特に限定されず、前記封止機能付導通材が適用される電気モジュールで要求されるセルの開口率、電極間の間隔等に応じて、適宜設定される。
【００１９】
（封止材）
前記封止機能付導通材を構成する封止材は、対向する２つ基材を接着し、且つ、２つの基材間に形成された電気モジュールを封止することが可能な非導電性の部材であれば特に制限されない。例えば、封止材の一例として、前記２つの基材間に形成された複数のセルを有する電気モジュールにおいて、互いに隣接するセル同士を電気的に絶縁する部材であることが好ましい。例えば、前記電気モジュールが、透明電極と対向電極とを備えたセルを複数備える色素増感太陽電池モジュールである場合、封止材は、互いに隣接するセルを分離して封止するとともに、隣接するセル同士の意図しない電気的な短絡を防止するための部材であることが好ましい。
【００２０】
前記封止材の材料としては、例えば、ホットメルト接着剤（熱可塑性樹脂）、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、並びに、紫外線硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂を含んだ樹脂等、一時的に流動性を有し、適当な処理により固化される樹脂材料等が挙げられる。前記ホットメルト接着剤としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。前記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾオキサゾン樹脂等が挙げられる。前記紫外線硬化性樹脂としては、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等の光重合性のモノマーを含むものが挙げられる。
【００２１】
前記封止材の長手方向と垂直な断面の形状は、特に限定されないが、略円形状または略角形状であることが好ましい。
ここで略円形状とは、封止材の長手方向と垂直な断面の形状が角のない形状、例えば、円形状や楕円形状であることを言う。
ここで略角形状とは、封止材の長手方向と垂直な断面の形状が多角形である形状、例えば、三角形、正方形状や長方形状であることを言う。また、略角形状とは、封止材が平たい板状（短冊状）である場合も含む。略角形状の「略」は、多角形の角に相当する部分が多少丸まっていてもよいことを意味する。
【００２２】
前記封止材の長手方向と垂直な断面の形状が、略円形状または略角形状であると、電気モジュールの製造において、一対の電極が設けられた基材の間に、前記封止機能付導通材を介在させて、一対の基材を封止するとき、封止材が一対の基材の互いに対向する面に沿って展開しやすい。すなわち、封止材と、一対の基材（電極）との密着性を充分に確保することができる。
【００２３】
（補助材）
前記封止機能付導通材を構成する補助材は、前記導通材および前記封止材とは異なる材料によって構成されており、前記導通材および前記封止材を一体的に保持することが可能な部材であれば、特に限定されない。前記導通材と前記封止材とは直接接触しても良いし、直接接触しない様に距離的に離隔した状態で保持されていてもよい。
【００２４】
ここで、導通材と封止材とが補助材を介して一体的に保持されているとは、導通材と封止材とは補助材を介して一時的又は恒常的に連結しており、これらが連結された状態で封止機能付導通材を取り扱うこと（例えば、持ち運ぶこと）ができることを言う。仮に、使用前の封止機能付導通材から補助材を取り除いた場合には、導通材と封止材とが一体的に保持されず、例えば一体的に取り扱ったり運搬したりすることが困難又は不可能となる。
【００２５】
前記補助材は、前記導通材及び封止材が対向する２つの基材を接着し、且つ、２つの基材間に形成された電気モジュールを所定箇所で導通及び封止する際に、所定箇所に導通材及び封止材を一体的に運ぶことが可能な部材であることが好ましい。所定箇所に運ばれた後、前記補助材は前記導通材及び封止材から取り除かれてもよいし、前記導通材及び封止材とともに、それらの機能を阻害しない状態で当該所定箇所に残されても構わない。
【００２６】
前記補助材の材料は、導電性であってもよいし、非導電性であってもよい。
前記補助材を構成し得る非導電性材料として、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等の公知の樹脂を少なくとも１種含んだ樹脂材料、公知の繊維を構成する繊維材料、セルロース、ポリビニルアルコール等の材料が挙げられる。ここで例示した材料を一括して高分子材料と呼ぶことができる。前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。前記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾオキサゾン樹脂等が挙げられる。前記紫外線硬化性樹脂としては、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等の光重合性のモノマーを含むものが挙げられる。
前記補助材を構成し得る非導電性材料として、金属酸化物、ガラス、セラミックス等の無機物を使用することもできる。例えば、これらの無機物が薄板形状である場合が挙げられる。
前記補助材を構成し得る導電性材料として、前記導通材の材料として例示した導電性材料が挙げられる。
単一の封止機能付導通材において、前記導通材と前記補助材の構成材料は互いに異なり、且つ、前記補助材と前記封止材の構成材料は互いに異なる。
【００２７】
前記補助材は、前記導通材に対する親和性、密着性又は接着性が高い材料であることが好ましい。また、前記補助材は、前記封止材に対する親和性、密着性又は接着性が高い材料であることが好ましい。
一方、前記導通材と前記封止材とは互いに親和性、密着性又は接着性が高くてもよいし、低くても構わない。前記補助材を介しているため、前記封止材は前記導通材を直接的に保持する必要がないからである。
【００２８】
前記補助材の形状は特に限定されず、例えば、前記導通材及び封止材の少なくとも一方の長手方向に沿う長手方向を有する形状が挙げられる。
具体的な補助材の形状として、例えば、線状、テープ状、シート状等の形状が挙げられる。前記線状は、棒状、針状等の細長く、２次元的に大きく広がった平面を有さない形状を含む。前記テープ状は、細長いシート状又は短冊状を含む。前記シート状は、膜状、箔状、フィルム状等の平面形状を含む。
ここで、線状の補助材と、導通材及び封止材とは１次元の線で互いに結合する形態を取り得る。また、テープ状若しくはシート状の補助材は、導通材及び封止材を２次元の面で支持する形態を取り得る。
【００２９】
前記補助材の形状は、前記導通材及び封止材の少なくとも一方の長手方向に対して沿わず、例えばその長手方向に略直交する長手方向を有する形状であってもよい。
具体的な補助材の形状として、例えば、互いの長手方向に並進する導通材と封止材の間に所定間隔で配置された小片状、バルク（塊）状等の形状が挙げられる。
ここで、小片状の補助材と、導通材及び封止材とは０次元の点で互いに結合する形態を取り得る。また、バルク（塊）状の補助材は、導通材及び封止材の少なくとも一部を３次元的に包み込む結合形態を取り得る。
【００３０】
以上の結合形態及び支持形態のうち１種類又は２種類以上が、単一の封止機能付導通材において使用されることが可能である。
【００３１】
前記補助材の長手方向と垂直な断面の形状は、特に限定されないが、略円形状または略角形状であることが好ましい。ここで、略円形状及び略角形状の説明は、前述した封止材の形状の説明と同じであるため省略する。
【００３２】
［第一実施形態］
図１は、第一実施形態の封止機能付導通材１０の概略斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線で切断した断面の概略断面図である。
封止機能付導通材１０は、導通材１と、第一封止材２及び第二封止材３と、補助材４とを有する。テープ状の補助材４の第一面４ａにおいて、長手方向Ｐに対して直交する断面形状が略円形の導通材１と、導通材１に沿って配置された前記断面形状が略角形の第一封止材２及び第二封止材３とが、それぞれ離隔状態で保持されてなる。
【００３３】
補助材４の表面４ａにおいて、導通材１と第一封止材２の距離ｓ１、及び導通材１と第二封止材３の距離ｓ２は特に限定されず、例えば１ｍｍ〜１ｃｍ程度の距離に設定することができる。距離ｓ１とｓ２は同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００３４】
導通材１と封止材２，３とが離隔していることによって、封止に使用する前に導通材１と封止材２，３とが互いに物理的又は化学的に干渉することを防止できる。例えば、導通材１が導電ペーストであり、封止材２，３が硬化前の樹脂である場合、両者が意図しない時期に混合することを防止することができる。また、電極基板等の封止対象の基材に封止機能付導通材１０を押し付ける際に、両者が離隔していることによって、封止材２，３が電極基板と導通材１の間に流入して、電極基板と導通材１との電気的接続の形成が妨げられることを防止することができる。つまり、導通材１が露出した状態で電極基板に接触できるため、前記電気的接続をより容易に形成することができる。
【００３５】
前記断面における補助材４の表面４ａを高さの基準として、導通材１の高さｈ１と、第一封止材２の高さｈ２と、第二封止材３の高さｈ３との、それぞれの組み合わせにおける相対的な高低差は特に限定されない。具体例として、ｈ１＞ｈ２≒ｈ３、ｈ１＜ｈ２≒ｈ３、ｈ２＞ｈ１＞ｈ３、ｈ２＜ｈ１＜ｈ３、ｈ１≒ｈ２≒ｈ３等の高低差が挙げられる。前記高低差は、封止機能付導通材１０が封止する第一基材及び第二基材の表面形状に応じて、適宜設定すればよい。
【００３６】
導通材１、第一封止材２及び第二封止材３の前記断面の形状は各々独立に設定され得る。
【００３７】
補助材４の表面４ａ（第一面４ａ）において、導通材１、第一封止材２及び第二封止材３を保持する方法は特に限定されない。例えば、表面４ａに塗布された不図示の接着剤によって、表面４ａに導通材１、第一封止材２及び第二封止材３が貼付された形態が挙げられる。この形態の補助材４の具体例として、接着剤が表面に塗布された公知の接着シート、接着テープ等が挙げられる。
接着剤は感圧型接着剤（粘着剤）であってもよく、粘着シート或いは粘着テープは、仮の位置決めを行ってから圧力を加える事で貼付けることが可能となる。
【００３８】
また、補助材４の表面４ａに導通材１、第一封止材２及び第二封止材３を保持する方法として、粘着性を有する導通材１及び封止材２，３を表面４ａに付着させる方法が挙げられる。このような構成として、例えば、導通材１として粘着性を有する導電ペーストを使用し、封止材２，３として硬化前の粘着性を有する樹脂を使用し、補助材４として離型紙（離型シート）を使用する構成が挙げられる。
【００３９】
封止機能付導通材１０の使用方法の一例として、まず、補助材４の第一面４ａに貼付された導通材１、第一封止材２及び第二封止材３を、第一基材５の表面５ａに接触させて、第一封止材２及び第二封止材３を加熱する。これらの封止材２，３が熱可塑性樹脂である場合、封止材２，３が加熱によって接着性を呈し、第一基材５に接着する。この状態で、補助材４を第一基材５側に押圧することによって、第一基材５と補助材４の間にある第一封止材２及び第二封止材３が押し潰され、流動した封止材２，３の一部が導通材１の両側面に達し、第一基材５の表面に接着した封止材２，３が導通材１の両側面を支持する。その後、補助材４を引き剥がすことによって、第一基材５の表面に、互いに密着した導通材１及び封止材２，３を接着することができる（図３）。この際、第一基材の表面５ａに例えば透明導電膜からなる電極（第一電極）が予め形成されていれば、導通材１と第一電極とが接することにより、両者の電気的な接続が形成される。
【００４０】
次に、第一基材５の表面５ａに第二基材６を対向するように配置して、第一基材の表面５ａにおいて一体化された導通材１及び封止材２，３に対して第二基材６の表面６ａを接触させて、第一基材５と第二基材６を互いに向けて押圧すると、前述した加熱によって既に接着性を有している当該封止材２，３を第二基材の表面６ａに接着させることができる（図４）。或いは、封止材２，３を再度加熱して第二基材の表面６ａに接着させてもよい。接着の際、第二基材の表面６ａに例えば透明導電膜からなる電極（第二電極）が予め形成されていれば、導通材１と第二電極とが接することにより、両者の電気的な接続が形成される。この結果、第一基材の第一電極と、第二基材の第二電極とが、封止機能付導通材１０の導通材１によって電気的に接続される。
【００４１】
上記の使用方法においては、封止材２，３が熱可塑性樹脂の場合を説明した。封止材２，３が熱硬化性樹脂である場合、当該封止材２，３が高粘度で粘着性を有する半硬化状態（Ｂステージ）の熱硬化性樹脂であると、前述した熱可塑性樹脂の場合と同様に使用することができる。ただし、熱硬化性樹脂を使用する場合は、途中で加熱せず、第一基材５と第二基材６を仮封止した状態で、最後に加熱を行って完全硬化させることにより、封止を完了することが好ましい。
【００４２】
本実施形態においては２つの封止材２，３を備えた構成を例示したが、何れか一方の封止材のみを備えた構成、並びに３つ以上の封止材を備えた構成も変形例（１）として挙げられる。また、本実施形態においては、補助材４の第一面４ａに導通材１及び封止材２，３を備えた構成を例示したが、第一面４ａに導通材１を備え、第二面４ｂに封止材２，３を備えた構成も変形例（２）として挙げられる。
【００４３】
変形例（２）の使用形態の一例を説明する。まず、当該封止機能付導通材を第一基材５と第二基材６の間に配置し、両基材を互いに押圧することにより、離型紙等の補助材の第一面４ａに備えられた粘着性を有する導通材１を第一基材５の表面５ａに接着させ、補助材の第二面４ｂに備えられた封止材２，３を第二基材６の表面６ａに接着させる。次いで、両基材を一旦離隔し、間に挟まれた補助材４を取り除く。その後、再び位置合わせした両基材を互いに押圧することにより、第一基材５の表面５ａに先に接着した導通材１を第二基材６の表面６ａに対しても接着させる。これと同時に、第二基材６の表面６ａに先に接着した封止材２，３を第一基材５の表面５ａに対しても接着させる。この方法により、各基材の所定箇所に導通材１及び封止材２，３を接着して、両基材間の封止及び電気的接続を完了することができる。
【００４４】
封止機能付導通材１０を製造する方法は特に限定されない。例えば、長手方向を有するテープ状の補助材４の上面４ａに粘着剤を塗布し、この上面４ａに、長手方向を有する導電性線材である導通材１を、両者の長手方向を揃えて、圧着する。この際、長手方向を有する第一封止材２及び第二封止材３を、導通材１の長手方向に沿って、導通材１の両側に所定の距離を保って配置し、導通材１とともに補助材４の上面４ａに圧着する。この方法によって、封止機能付導通材１０を製造することができる。補助材４として、市販の粘着テープを使用してもよい。
【００４５】
封止機能付導通材１０においては補助材４が２次元の面で導通材１及び封止材２，３を支持する構成を有するため、導通材１及び封止材２，３が流動性を有する比較的柔らかい形態である場合にも、これらを一体的に保持することができる。
【００４６】
［第二実施形態］
図５は、第二実施形態の封止機能付導通材２０の概略斜視図である。
封止機能付導通材２０は、導通材２１と、封止材２２と、補助材２３とを有する。導通材１の形状は円柱状（線状）であり、補助材２３及び封止材２２の形状は管状である。管状補助材２３の内周面である第一面２３ａにおいて、導通材２１が保持され、管状補助材２３の外周面である第二面２３ｂにおいて封止材２２が保持されている。すなわち、円柱状の導通材２１の外周面を補助材２３が被覆しており、この補助材２３の外周面を封止材２２が被覆している。この構成において、導通材２１、封止材２２及び補助材２３は同一円心状であり、これらの長手方向Ｐは一致している。導通材２１は封止材２２に直接接しておらず、補助材２３が間に介在しているため、導通材２１と封止材２２は離隔状態で保持されている。
【００４７】
導通材２１と封止材２２の距離は、補助材２３の厚みに相当する。補助材２３の厚みは特に限定されず、例えば、１０ｎｍ〜５ｍｍ程度に設定することができ、０．０１ｍｍ〜１ｍｍ程度であってもよく、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度であってもよい。
【００４８】
封止機能付導通材２０の具体的な構成の一例として、導通材２１は押圧された場合に流動性を示す導電性材料であり、補助材２３は流動性を有する導通材２１が透過可能な多孔性又は通気性を有する部材であり、封止材２２は樹脂である構成が挙げられる。前記導電性材料としては、例えば公知の導電ペースト、金属粒子が分散された樹脂組成物等が挙げられる。前記部材としては、例えば公知の不織布、多孔性樹脂成形体等が挙げられる。前記樹脂組成物を構成する樹脂としては、例えば公知の熱可塑性樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。
【００４９】
封止機能付導通材２０の使用方法の一例を説明する。まず、上記構成を有する封止機能付導通材２０を第一基材５及び第二基材６の間に挟んで加熱及び押圧することにより、流動性を呈する導通材２１が補助材２３を透過し、軟化状態の封止材２２を押し退けて、基材表面に接着し、電気的接続を形成することができる。これと同時に、押し退けられた封止材２２が導通材２１の傍で基材表面に接着し、基材間を接着して封止することができる。
【００５０】
また、封止機能付導通材２０の具体的な構成の別の一例として、導通材２１は銅線等の比較的硬い固形導通材２１であり、補助材２３は、封止性能は低いが固形導通材２１及び封止材２２に対する接着性が高い樹脂であり、封止材２２は、封止性能は高いが固形導通材２１に対する接着性が低い樹脂である構成が挙げられる。
【００５１】
この構成を有する封止機能付導通材を第一基材５及び第二基材６の間に挟んで加熱及び押圧することにより、硬い導通材２１が軟化状態の補助材２３及び封止材２２を押し退けて、基材表面に接着し、電気的接続を形成することができる。これと同時に、押し退けられた封止材２２が導通材２１の傍で基材表面に接着し、基材間を接着して封止することができる。
【００５２】
また、封止機能付導通材２０の具体的な構成の別の一例として、導通材２１は銅線等の比較的硬い固形導通材２１であり、補助材２３は、封止性能は低いが固形導通材２１及び封止材２２に対する接着性が高いゲル状の樹脂組成物であり、封止材２２は、封止性能は高いが固形導通材２１に対する接着性が低い樹脂である構成が挙げられる。
【００５３】
この構成を有する封止機能付導通材を第一基材５及び第二基材６の間に挟んで加熱及び押圧することにより、硬い導通材２１が軟化状態の補助材２３及び封止材２２を押し退けて、基材表面に接着し、電気的接続を形成することができる。これと同時に、押し退けられた封止材２２が導通材２１の傍で基材表面に接着し、基材間の空隙を封止することができる。さらに、前記加熱によってゲル状態からゾル状態に変化した補助材２３の一部は、導通材２１の周囲に付着して封止材２２に対する接着性を向上させるとともに、補助材２３の残部は封止材２２に溶け込み、固形導通材２１に対する接着性を向上させることができる。
【００５４】
上記の使用方法においては、封止材２２が熱可塑性樹脂の場合を説明した。封止材２２が熱硬化性樹脂である場合は、前述した様に、途中で加熱せずに最後に加熱硬化を行う方法によって、熱可塑性樹脂の場合とほぼ同様に使用することができる。
【００５５】
本実施形態においては長手方向Ｐに直交する断面において、導通材２１と封止材、封止材２２および補助材２３の断面形状が略円形である構成を例示したが、前記断面形状は前述したように種々の形状であり得る。
【００５６】
封止機能付導通材２０を製造する方法は特に限定されない。一例として、まず、有機溶剤に補助材２３を溶解した溶液に導通材２１を接触又は浸漬させた後、前記溶液から導通材２１を引き上げて、空気中または真空中で乾燥させて有機溶剤を除去することにより、導通材２１の表面を補助材２３で被覆する。続いて、溶融した封止材２２に、補助材２３で被覆された導通材２１を接触又は浸漬させた後、これを引き上げて、補助材２３の外周面において封止材２２を固化させて、補助材２３の外周面を封止材２２で被覆する方法等が例示できる。
【００５７】
［第三実施形態］
図６は、第三実施形態の封止機能付導通材３０の概略斜視図である。
封止機能付導通材３０は、導通材３１と、第一封止材３２及び第二封止材３３と、第一補助材３４及び第二補助材３５とを有する。導通材３１は導電性線材であり、長手方向Ｐに対して直交する断面の形状は略円形である。導通材３１の長手方向Ｐに沿って、接着性を有する第一補助材３４を介して第一封止材３２が導通材３１の一方の側面側の第一端部に保持されている。第二封止材３３は、接着性を有する第二補助材３５を介して導通材３１の他方の側面側の第二端部に保持されている。導通材３１は封止材３２，３３に直接接しておらず、補助材３４，３５が間に介在しているため、導通材３１と封止材３２，３３は離隔状態で保持されている。
【００５８】
導通材３１と封止材３２，３３の距離は、補助材３４，３５の厚みに相当する。補助材３４，３５の厚みは特に限定されず、例えば、１０ｎｍ〜５ｍｍ程度に設定することができ、０．０１ｍｍ〜１ｍｍ程度であってもよく、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度であってもよい。第一補助材３４と第二補助材３５の厚みは同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００５９】
封止材３２，３３及び補助材３４，３５は長手方向Ｐに沿う長手方向を有する線材であり、封止材３２，３３の前記断面の形状は略矩形状であり、補助材３４，３５の前記断面の形状は略円形状である。
封止材と補助材の形状は同じであってもよいし、異なっていてもよい。
第一封止材３２と第二封止材３３の形状は同じであってもよいし、異なっていてもよい。
第一補助材３４と第二補助材３５の形状は同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００６０】
本実施形態においては、導通材３１、封止材３２，３３、及び補助材３４，３５の前記断面における各々の中心がほぼ一直線上に並んでいる。この直線を高さの基準として、導通材３１の高さｈ１と、第一封止材３２の高さｈ２と、第二封止材３３の高さｈ３と、第一補助材３４の高さｈ４と、第二補助材３５の高さｈ５との、それぞれの組み合わせにおける相対的な高低差は特に限定されない。具体例として、ｈ１＞ｈ２≒ｈ３＞ｈ４≒ｈ５、ｈ２≒ｈ３＞ｈ１＞ｈ４≒ｈ５等の高低差が挙げられる。前記高低差は、封止機能付導通材３０が封止する第一基材及び第二基材の表面形状に応じて、適宜設定すればよい。
【００６１】
封止機能付導通材３０の作製方法として、例えば、導通材３１、補助材３４，３５及び封止材３２，３３を一体的に射出成形する方法が挙げられる。
また、封止機能付導通材３０の別の作製方法として、封止機能付導通材２０の上下に対して金属刃を１枚ずつ当てて、向かい合う刃の間隔を所望の導通材３１の高さに調整して封止機能付導通材３０を削り出す方法が例示できる。導通材、補助材及び封止材が当たる箇所の刃同士の間隔を各々の部材の所望の高さに調整することにより、各部材の高さが異なる封止機能付導通材３０を作製できる。
また、封止機能付導通材３０の別の作製方法として、離型紙上に封止材としての樹脂層、補助材としての接着剤層を順に積層した積層体を得て、この積層体をスリッターで細く裁断した後、裁断された２つの積層体の接着剤層の間に、この積層体の幅と同程度の太さの導通材を挟持する作製方法が挙げられる。
【００６２】
封止機能付導通材３０の使用方法の一例として、まず、導通材３１、第一封止材３２及び第二封止材３３を、第一基材３６の表面３６ａに接触させて、第一封止材３２及び第二封止材３３を加熱する。これらの封止材が熱可塑性樹脂である場合、封止材３２，３３が加熱によって接着性を呈し、第一基材３６に接着する。この状態で、第一基材の表面３６ａを封止機能付導通材３０に押圧することによって、流動した封止材３２，３３の一部が導通材３１の両側面に達し、第一基材の表面３６ａに接着した封止材３２，３３が導通材３１の両側面を支持する。一方、補助材３４，３５は殆ど変化せずに、封止材と導通材の間に留まる（図７）。この際、第一基材の表面３６ａに例えば透明導電膜からなる電極（第一電極）が予め形成されていれば、導通材３１と第一電極とが接することにより、両者の電気的な接続が形成される。
【００６３】
次に、第一基材の表面３６ａに第二基材３７を対向するように配置して、第一基材の表面３６ａにおいて一体化された導通材３１及び封止材３２，３３に対して第二基材の表面３７ａを接触させて、第一基材３６と第二基材３７を互いに向けて押圧すると、前述した加熱によって既に接着性を有している当該封止材３２，３３を第二基材の表面３７ａに接着させることができる（図８）。この際、第二基材の表面３７ａに例えば透明導電膜からなる電極（第二電極）が予め形成されていれば、導通材３１と第二電極とが接することにより、両者の電気的な接続が形成される。この結果、第一基材の第一電極と、第二基材の第二電極とが、封止機能付導通材３０の導通材３１によって電気的に接続される。
【００６４】
上記の使用方法においては、封止材３２，３３が熱可塑性樹脂の場合を説明した。封止材３２，３３が熱硬化性樹脂である場合は、前述した様に、途中で加熱せずに最後に一度だけ加熱を行う方法によって、熱可塑性樹脂の場合とほぼ同様に使用することができる。
【００６５】
本実施形態においては２つの封止材３２，３３を備えた構成を例示したが、何れか一方の封止材のみを備えた構成、並びに３つ以上の封止材を備えた構成も変形例として挙げられる。
【００６６】
［第四実施形態］
図９は、第四実施形態の封止機能付導通材４０の概略上面図である。図１０は、図９のＡ−Ａ線で切断した断面の概略断面図である。
封止機能付導通材４０は、導通材４１と、第一封止材４２及び第二封止材４３と、第一補助材４４及び第二補助材４５とを有する。導通材４１は導電性線材であり、長手方向Ｐに対して直交する断面の形状は略円形である。導通材４１の長手方向Ｐに沿って、断面形状が略矩形の線状の第一封止材４２が配置されている。線状の第一補助材４４は、長手方向Ｐに沿って並べて配置された導通材４１と第一封止材４２を架橋している。第一補助材４４の長手方向は上記長手方向Ｐと直交する。第一補助材４４の第一部分（第一端部）４４ａは導通材４１の内部において保持されている。第一補助材４４の第二部分（第二端部）４４ｂは第一封止材４２の内部において保持されている。導通材４１と第一封止材４２の間には、長手方向Ｐに沿って所定間隔で、複数の第一補助材４４，４４’、４４”が同様に設置されている。導通材４１はこれら複数の第一補助材４４，４４’、４４”を介して間接的に第一封止材４２に保持されている。導通材４１は第一封止材４２に直接接しておらず、複数の第一補助材が間に介在しているため、導通材４１と第一封止材４２は離隔状態で保持されている。
【００６７】
導通材４１の長手方向Ｐに沿って、断面形状が略矩形の線状の第二封止材４３が配置されている。第二封止材４３は、導通材４１を中心として、第一封止材４２の反対側に位置する。線状の第二補助材４５は、長手方向Ｐに沿って並べて配置された導通材４１と第二封止材４３を架橋している。第二補助材４５の設置は、前述した第一補助材４４の設置と同様である。導通材４１と第二封止材４３の間には、長手方向Ｐに沿って所定間隔で、複数の第二補助材４５，４５’、４５”が同様に設置されている。導通材４１はこれら複数の第二補助材４５，４５’、４５”を介して間接的に第二封止材４３に保持されている。導通材４１は第二封止材４３に直接接しておらず、複数の第二補助材が間に介在しているため、導通材４１と第二封止材４３は離隔状態で保持されている。
【００６８】
図９に示す様に、第一補助材４４と第二補助材４５は同一直線上に並んでいる。従って、第一補助材４４と第二補助材４５が連結された一本の補助材である構成も本実施形態の変形例として挙げられる。さらに、前記連結された一本の補助材が、第一封止材４２、導通材４１、第二封止材４３を串刺しにして、貫通するとともに、当該補助材の第一端部が第一封止材４２の外側へ突出し、当該補助材の第二端部が第二封止材４３の外側へ突き出しても構わない。また、複数の第一補助材４４及び第二補助材４５の配置方法の変形例として、長手方向Ｐの奥側へ各第一補助材を半周期スライドさせて、第一補助材４４，４４’、４４”と第二補助材４５，４５’、４５”が互い違いに配置された構成が挙げられる。
【００６９】
導通材４１と封止材４２，４３の離隔距離は、各補助材４４，４５の露出部分の長さに相当する。前記離隔距離は特に限定されず、例えば、１０ｎｍ〜５ｍｍ程度に設定することができ、０．０１ｍｍ〜１ｍｍ程度であってもよく、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度であってもよい。第一補助材４４と第二補助材４５の前記露出部分の長さは同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００７０】
補助材４４，４５の長さ及び太さは特に限定されず、例えば、０．５ｍｍ〜２０ｍｍ程度の長さ、０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度の太さに設定することができる。太さに関しては、図１０に示す様に、導通材４１の太さおよび封止材４２，４３の太さよりも細いことが好ましい。各補助材の長さ及び太さは同じであってもよいし、異なっていてもよい。第一補助材及び第二補助材が設置される個数と位置は特に限定されず、導通材４１、封止材４２，４３の長さに応じて適宜設定することができる。
【００７１】
封止材４２，４３は長手方向Ｐに沿う長手方向を有する線材であり、各封止材の前記断面の形状は略矩形状である。一方、補助材４４，４５は長手方向Ｐに直交する方向に長手方向を有する線材であり、各補助材の前記断面の形状は略円形状である。
封止材と補助材の前記断面の形状は同じであってもよいし、異なっていてもよい。
第一封止材４２と第二封止材４３の形状は同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００７２】
本実施形態においては、導通材４１、封止材４２，４３、及び補助材４４，４５の前記断面における各々の中心がほぼ一直線上に並んでいる。この直線を高さの基準として、導通材４１の高さｈ１と、第一封止材４２の高さｈ２と、第二封止材４３の高さｈ３と、第一補助材４４の高さｈ４と、第二補助材４５の高さｈ５との、それぞれの組み合わせにおける相対的な高低差は特に限定されない。具体例として、ｈ１＞ｈ２≒ｈ３＞ｈ４≒ｈ５、ｈ２≒ｈ３＞ｈ１＞ｈ４≒ｈ５等の高低差が挙げられる。前記高低差は、封止機能付導通材４０が封止する第一基材及び第二基材の表面形状に応じて、適宜設定すればよい。
【００７３】
封止機能付導通材４０の作製方法の一例として次の方法が挙げられる。導通材４１としての金属製線材にレーザー又はドリルを使用して穴や窪みを設ける。一方、離型紙上に樹脂組成物を塗布してなる封止材４２，４３を構成する樹脂シートに、補助材４４，４５を所定間隔で配置し、必要に応じて補助材４４，４５の形状を整えるための切断加工や溶剤処理を施す。その後、金属製線材に設けた穴に補助材４４，４５を差し込むことによって封止機能付導通材４０を作製することができる。
【００７４】
また、封止機能付導通材４０の別の作製方法として、第一の離型紙上に樹脂組成物を塗布してなる封止材４２を構成する樹脂シートに、補助材４４を所定間隔で配置し、必要に応じて補助材４４の形状を整えるための切断加工や溶剤処理を施す。その後、導通材４１としての導電ペーストを補助材４４及び封止材４２の上に塗布する。さらに、補助材４３及び封止材４５を第二の離型紙の上に同様に準備して、補助材４３が前記導電ペーストの中に差し込まれるように、第一の離型紙と第二の離型紙を重ね合せる。その後、離型紙間の距離を少し離して、導通材４１と封止材４２，４３の間に補助材４４，４５の一部を露出させることによって封止機能付導通材４０を作製することができる。
【００７５】
封止機能付導通材４０の使用方法の一例として、前述した封止機能付導通材３０の使用例と同じ方法が挙げられる。詳細は省略するが、封止機能付導通材３０の場合と同様に、補助材４４，４５は殆ど変化せずに、封止材と導通材の間に留まる（図８と同様）。最終的に、第一基材の第一電極と、第二基材の第二電極とが、封止機能付導通材４０の導通材４１によって電気的に接続される。
【００７６】
上記の使用方法においては、封止材４２，４３の構成材料として熱可塑性樹脂が使用されている。封止材４２，４３の構成材料が熱硬化性樹脂である場合は、前述した様に、途中で加熱せずに最後に一度だけ加熱を行う方法によって、熱可塑性樹脂の場合とほぼ同様に使用することができる。
【００７７】
本実施形態においては２つの封止材４２，４３を備えた構成を例示したが、何れか一方の封止材のみを備えた構成、並びに３つ以上の封止材を備えた構成も変形例として挙げられる。
【００７８】
各実施形態の封止機能付導通材１０〜４０によれば、導通材と封止材が補助材を介して一体化されている。このため、対向する基材の各々に形成された一対の電極を電気的に接続するための導通材と、対向する基材同士を接着することによって基材間の所定領域を封止する封止材と、を一括して、所定の位置に配設することができる。したがって、電気モジュールの製造において、導通材と封止材を別々に基材上に配置する必要がなく、工程を簡略化することができる。なお、導通材によって電気的に接続される前記対向する一対の電極は、各々が同一セル内に配置されてもよいし、各々が隣接するセルに配置されてもよい。
【００７９】
各実施形態の封止機能付導通材１０〜４０によれば、導通材と封止材が補助材を介して一体化されているので、封止機能付導通材１０〜４０を使用して作製する電気モジュールにおいて、セルの開口率を大きくする必要がある場合、導通材と封止材の線幅を小さくした場合等においても、基材上において導通材と封止材とを別々に位置合わせする必要がなく、導通材及び封止材を容易に位置合わせすることができる。
【００８０】
＜電気モジュール＞
本発明の第二態様の電気モジュールは、第一基材上に設けられた第一電極と、第二基材上に設けられた第二電極とが、第一態様の封止機能付導通材を介して対向配置されてなる電気モジュールである。
以下では、前記電気モジュールの一例として、色素増感太陽電池を説明するが、本発明の第二態様の電気モジュールは色素増感太陽電池に限定されない。本発明の第一態様の封止機能付導通材は、第一基材及び第二基材の間に形成された複数のセルの封止と、各セル同士の電気的な直列接続又は並列接続とを要する種々の電気モジュールに適用可能である。
【００８１】
図１１は、色素増感太陽電池１２０の概略構成を示す断面図である。
色素増感太陽電池１２０は、半導体電極１２１と、対向電極１２２と、電解質１２３と、封止機能付導通材１１０と、を備える。
半導体電極１２１は、第一基材１２５と、第一基材１２５上に積層された透明導電膜１２６（第一電極）と、透明導電膜１２６上に積層された半導体層１２７によって構成される。
電解質１２３が接触する半導体層１２７の、多孔質内部を含む表面には、公知の増感色素が吸着している。
対向電極１２２は、第二基材１２９と、第二基材１２９上に積層された対向導電膜１３０（第二電極）と、対向導電膜１３０上に積層された触媒層１３１によって構成される。
封止機能付導通材１１０の封止材１１２は、半導体層１２７を囲むように、半導体電極１２１、対向電極１２２、及び電解質１２３からなる発電部（セル）を形成し、隣接するセル同士を分割（分離）して封止するために設けられている。封止機能付導通材１１０によって、半導体電極１２１と対向電極１２２の間に間隙を形成し、その間隙内に電解質１２３を封止している。
【００８２】
色素増感太陽電池１２０において、導通材１１１は、半導体電極１２１及び対向電極１２２を構成する透明導電膜１２６，１３０（第一電極，第二電極）に直接接触し、かつ、封止材１１２は、導通材１１１と密着して接着するとともに、各透明導電膜１２６，１３０に密着して接着するように設けられている。各透明導電膜の所定箇所には、レーザー照射によって複数の切り込みＴが設けられており、隣接するセル同士の透明導電膜及び電極が複数に区分けされている。この区分けによって、複数の第一電極、及び複数の第二電極が形成される。区分けされた各セルにおいて、第一のセルの対向電極を構成する透明導電膜１３０（第二電極）と、第一のセルに隣接する第二のセルの半導体電極を構成する透明導電膜１２６（第一電極）とが導通材１１１によって電気的に接続されている。この結果、第一のセルと第二のセルが直列に接続されている。
【００８３】
第一基材と第二基材の間隙において複数のセルを並べて作製する場合、例えば、・・・（封止材１１２／導通材１１１／封止材１１２）／（第一のセル）／（封止材１１２／導通材１１１／封止材１１２）／（第二のセル）／（封止材１１２／導通材１１１／封止材１１２）／（第三のセル）／（封止材１１２／導通材１１１／封止材１１２）・・・の順に配置することができる。
【００８４】
半導体電極１２１及び対向電極１２２を構成する基材１２５，１２９の材料は特に限定されず、例えば、ガラス、樹脂等の絶縁体、半導体、金属等が挙げられる。
前記樹脂としては、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリイミド、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド等が挙げられる。薄くて軽いフレキシブルな色素増感太陽電池を製造する観点からは、基材は透明樹脂製であることが好ましく、ＰＥＴフィルム又はＰＥＮフィルムであることがより好ましい。
【００８５】
透明導電膜１２６、対向導電膜１３０の種類は特に限定されず、公知の色素増感太陽電池に使用される導電膜が適用可能であり、例えば、金属酸化物で構成される薄膜が挙げられる。金属酸化物としては、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＡＴＯ、ＩＺＯ、ＧＺＯ等の略称で知られるものが例示できる。
【００８６】
半導体層１２７は、吸着した増感色素から電子を受け取ることが可能な材料によって構成され、通常は多孔質であることが好ましい。半導体層１２７を構成する材料は特に限定されず、公知の半導体層の材料が適用可能であり、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ等の金属酸化物半導体が挙げられる。
【００８７】
半導体層１２７に担持される増感色素は特に限定されず、例えば有機色素、金属錯体色素等の公知の色素が挙げられる。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、チオフェン系等が挙げられる。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。
【００８８】
触媒層１３１を構成する材料は特に限定されず、公知の材料が適用可能であり、例えば、白金、カーボンナノチューブ等のカーボン類、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の導電性ポリマー等が挙げられる。
【００８９】
電解質１２３の種類は特に限定されず、公知の色素増感太陽電池で使用されている電解質を適用できる。例えば、酸化還元対（電解質）としてヨウ素とヨウ化ナトリウムが有機溶媒に溶解された電解液が挙げられる。
【００９０】
＜電気モジュールの製造方法＞
本発明の第三態様の電気モジュールの製造方法は、第一基材上に設けられた第一電極と、第二基材上に設けられた第二電極と、を備えた電気モジュールの製造方法であって、第一態様の封止機能付導通材を介して、前記第一電極と前記第二電極とを対向配置して、前記封止機能付導通材を構成する導通材を、前記第一電極及び前記第二電極に直接接触させ、かつ、前記封止機能付導通材を構成する封止材の一部を前記導通材に接着するとともに、前記封止材の残部を前記第一電極及び前記第二電極に接着させる工程、を有する電気モジュールの製造方法である。
【００９１】
第三態様の電気モジュールの製造方法の一実施形態として、次の製造方法が例示できる。図１１を参照して、第一基材１２５上に設けられた複数の第一電極１２６（複数に区分けされた導電膜）と、第二基材１２９上に設けられた複数の第二電極１３０（複数に区分けされた導電膜）と、を備えた電気モジュール１２０の製造方法であって、第一態様の封止機能付導通材１１０を介して、複数の第一電極と複数の第二電極とを、複数のセルが形成されるように互いに向き合わせて配置して（対向配置して）、前記封止機能付導通材を構成する導通材１１１を、互いに隣接するセルのうち一方のセルの第一電極１２６と他方のセルの第二電極１３０に直接接触させ、かつ、封止機能付導通材１１０を構成する封止材１１２を、導通材１１１に接着するとともに、第一基材１２５と第二基材１２９が向き合った状態で固定されるように、第一電極１２６及び第二電極１３０を接着する工程、を有する製造方法である。
【００９２】
半導体電極１２１を作製する方法の一例として、まず基材１２５の一面に、スパッタリング法、印刷法やスプレー法等の公知方法により、ＩＴＯ等などからなる透明導電膜１２６を形成する。次いで、基材１２５の一面に形成された透明導電膜１２６上に半導体層１２７を成膜する。半導体層１２７を成膜する方法は特に限定されず、例えば、透明導電膜１２６上に、金属酸化物粒子を含有するペーストを印刷法により塗布する方法や、金属酸化物粒子を吹き付ける方法等が挙げられる。
【００９３】
酸化チタン等の金属酸化物粒子を吹き付ける方法としては、公知の方法が適用可能であり、例えば、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）、溶射法、コールドスプレー法等が挙げられる。
【００９４】
得られた半導体層１２７に増感色素を吸着させる方法は特に限定されず、例えば、増感色素を溶剤に溶かした増感色素溶液に半導体層１２７を浸漬させ、その半導体層１２７に増感色素を吸着させる方法が挙げられる。長尺のフィルム基材１２５上に形成された半導体層１２７を連続的に増感色素溶液中に投入し、浸漬した後、引き上げを行うロールトゥロール(Roll to Roll)方式も採用できる。
【００９５】
対向電極１２２を作製する方法の一例として以下の方法が例示できる。まず、基材１２９の一面に、スパッタリング法、印刷法やスプレー法等の公知方法により、ＩＴＯ、酸化亜鉛又は白金等などからなる対向導電膜１３０を形成する。さらに、対向導電膜１３０の表面にカーボンペースト等の公知の材料を塗布して、触媒層１３１を形成する。
【００９６】
作製した半導体電極１２１における所定箇所に封止機能付導通材１１０を配置する。この際、封止機能付導通材１１０は、各セル（各発電部）を囲むような枠形状に配置してもよい。この際、封止機能付導通材１１０を構成する封止材１１２は、半硬化状態（Ｂステージ）の硬化性樹脂であるか又は固形状態の熱可塑性樹脂であることが好ましい。
【００９７】
次に、封止機能付導通材１１０を介して、半導体電極１２１と対向電極１２２とを対向配置して、第一基材１２５と第二基材１２９を互い押圧して、封止材１１２によって半導体電極１２１と対向電極１２２が向かい合った状態で固定されるように所定箇所を接着し、半導体電極１２１と対向電極１２２とを備えた複数のセルを封止する。この封止に際して、導通材を有しない従来の封止材を併用しても構わない。例えば、対向する第一電極と第二電極の電気的な接続を形成する必要がない箇所において、部分的に従来の封止材を使用する使用例が挙げられる。
【００９８】
上記の接着において、封止材１１２として熱可塑性樹脂を用いる場合、熱可塑性樹脂が溶融して接着性を発現する温度以上、且つ各基材１２５，１２９が溶融しない温度以下となるように、封止材１１２を公知方法で加熱する。この加熱とともに、半導体電極１２１と対向電極１２２を、それらの厚さ方向の内側（図１２に示す矢印α方向）に押圧する。対向する一対の電極の導電部に導通材１１１が接触して各電極の導電部を電気的に接続するとともに、溶融した封止材１１２が、各基材１２５，１２９の表面と平行に流動して、封止材１１２が導通材１１１に密着し、更に対向する一対の電極表面同士を架橋するように密着する。その後、各部材を冷却すると、上記密着した状態で熱可塑性樹脂が固化し、各部材が接着されて必要な封止が完了する。封止材１１２が熱硬化性樹脂（又は光硬化性樹脂）である場合は、半硬化状態で各部材に密着し、その後加熱する（又は光照射する）ことによって硬化することにより、熱可塑性樹脂の場合と同様に必要な接着及び封止を完了することができる。
【００９９】
次に、外部から半導体電極１２１と対向電極１２２との間の間隙（セルの内部空間）に達する注液孔を第二基材１２９に公知方法によって形成する。続いて、前記注液孔を電解液中に浸漬して、真空引きすることにより、電解液を前記内部空間に注入する。電解液の注入後、注液孔を接着剤等で封止し、セルを再封止する。
【０１００】
以上の方法によって、半導体電極１２１と対向電極１２２とが、封止材１１２を介して、所定の間隔をおいて対向配置されるとともに接着され、これら電極間の間隙に電解質１２３としての電解液が充填された色素増感太陽電池１２０が得られる。
【０１０１】
本実施形態の電気モジュールの製造方法によれば、導通材１１１と封止材１１２が補助材（図１１，１２においては不図示）を介して一体化された封止機能付導通材１１０を用いているので、半導体電極と対向電極を電気的に接続するための導通材１１１と、半導体電極と対向電極を接着する封止材１１２とを一括して、所定の位置に配設することができる。したがって、導通材１１１と封止材１１２を別々に配置する必要がなく、電気モジュールの製造工程を簡略化することができる。
また、導通材１１１と封止材１１２の線幅が小さい場合においても、導通材と封止材とを別々に位置合わせする必要がないため、位置ズレすることなく、容易に両者の位置合わせを行うことができる。
また、導通材１１１又は封止材１１２が柔らかい材料であり、自立的に形状を維持することが難しい剛性の低い状態である場合においても、導通材と封止材とを一体的に取り扱うことが可能であり、別々に位置合わせする必要がないため、位置ズレすることなく、容易に両者の位置合わせを行うことができる。
【実施例】
【０１０２】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【０１０３】
［実施例１］
「色素増感太陽電池の作製」
封止材として厚さ１００μmのホットメルト接着剤（商品名：HM-52、タマポリ社製）を１ｍｍ幅、１０ｍ長さに切断したものを２本用意した。導通材として、断面形状が円形であり、その直径が０．１ｍの銅線を準備し、１０ｍ長さに切断した。弱粘着テープ（商品名mt、カモ井加工紙社製）を幅１５ｍｍ、１０ｍ長さに切断し、弱粘着面にホットメルト接着材、導通材、ホットメルト接着材の順にそれぞれ０．５ｍｍの間隔を空けて設置して一体化させた封止機能付導通材を得た。この後、ロールトゥロール用芯材に前記一体化した封止機能付導通材を巻き取った。
【０１０４】
ＩＴＯからなる透明導電膜が表面に形成された、縦×横＝１０ｍ×１０ｃｍのＰＥＴ基材を２枚用意した。一方の（第一の）ＰＥＴ基材におけるＩＴＯ膜の上に、ＡＤ法によって平均粒子径１００ｎｍの酸化チタン粒子を吹き付けた。これにより、長さ１０ｍ、幅１ｃｍの酸化チタン多孔質層を２列形成した。この際、各列の間隔を３.１ｍｍとした。
【０１０５】
炭酸ガスレーザー光（装置名：ＶＬＳ２．３０、ユニバーサル・レーザー・システムズ社製）を用いて、前記酸化チタン多孔質層の各列の右端から０．５ｍｍの位置のＩＴＯ膜形成面に、酸化チタン多孔質層の長手方向と平行にレーザー光を照射し、ＩＴＯ膜の一部を除去し、ＰＥＴ基材の一部を露出させた。幅０．２ｍｍのＰＥＴ基材の露出した直線部分を１３.１ｍｍおきに２本形成することにより、後で直列に接続される２個の太陽電池セルの発電領域に対応する領域に、酸化チタン多孔質層を配置した。この際、各太陽電池セルの酸化チタン多孔質層の近傍であって、後で封止機能付導通材を載置する箇所に、ＩＴＯ膜が露出する領域を残した。
【０１０６】
アセトニトリル中に金属錯体色素（ソラロニクス社製ルテナイザー５３５）を０．１ｇ／Ｌの濃度で溶かした色素溶液を準備した。塗布装置（ユニテック社製）を用いて、前記酸化チタン多孔質層の上から色素溶液を含浸させた後、アセトニトリルを乾燥除去して、酸化チタンに金属錯体色素を吸着させた。
【０１０７】
次いで、第一の基材と封止機能付導通材をラミネーター装置にセットし、張力をそれぞれ３０Ｎ、１０Ｎに設定した。第一のＰＥＴ露出面側の加熱ロールの設定温度を１００℃に設定し、第一基材と封止機能付導通材の導通材と封止材の露出面とを０．３ＭＰａで押圧しながら、３ｍ/分で搬送し、封止材と導通材を第一の基材に接着させた。弱粘着テープは封止材と導通材の接着後、回収した。
【０１０８】
次いで、各酸化チタン多孔質層を囲むように、前記封止機能付導通材を配置した。この封止機能付導通材で囲まれた酸化チタン多孔質層の上に、ソラロニクス社製のヨウ素系電解液（商品名：イオドライトＺ−５０）を１ｍＬ滴下した。
【０１０９】
他方の（第二の）ＰＥＴ基材のＩＴＯ膜上にカーボンペーストを塗布した後、溶剤を揮発させることにより、ＩＴＯ膜上の所定箇所にカーボンを含む導電性の触媒層を成膜した。続いて、炭酸ガスレーザー光を使用して、触媒層の長手方向と平行にレーザー光を照射し、触媒層およびＩＴＯ膜の一部を除去し、ＰＥＴ基材の一部を露出させた。幅０．２ｍｍのＰＥＴ基材の露出した直線部分を１３.１ｍｍおきに２本形成することにより、前記２個の太陽電池セルの発電領域に対応する領域に触媒層を配置した。
【０１１０】
ヨウ素系電解液が滴下された酸化チタン多孔質層が設けられたＰＥＴ基材上に前記触媒層が成膜されたＰＥＴ基材を載置した。この際、前記封止機能付導通材を間に挟んで、前記酸化チタン多孔質層と前記触媒層が離間した状態で互いに向かい合うように各ＰＥＴ基材を配置した。また、ＰＥＴの露出した２本の各直線部分が、酸化チタン多孔質層２列の各列左端から０．５ｍｍの位置となるように、触媒層が成膜されたＰＥＴ基材を載置した。次いで、重ね合せた２枚のＰＥＴ基材を１２０℃に加熱するとともに、２枚のＰＥＴ基材の厚さ方向に押圧し、２枚のＰＥＴ基材の間に挟持された封止機能付導通材を構成するホットメルト接着剤により、２枚のＰＥＴ基材を接着して封止した。この封止と同時に、前記酸化チタン多孔質層の近傍に露出した状態で残したＩＴＯ膜と、このＩＴＯ膜に対向する部位の触媒層が前記封止機能付導通材を構成する前記銅線によって電気的に接続された。この結果、２個の太陽電池セルが所定の経路で直列に接続された、実施例１の色素増感太陽電池を得た。
【０１１１】
［実施例２］
封止材として熱硬化性樹脂組成物（商品名：エピクロン８５０、ＤＩＣ社製、フェノール性硬化剤、商品名：ＭＥＨ７８５１−Ｈ、明和化成社製、硬化促進剤、商品名：２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ、四国化成社製）を溶解し、熱硬化性樹脂を含むメチルエチルケトン溶液を調製した。その際、全体の濃度が５０ｇ／Ｌとなるように、また、エポキシ基：フェノール性水酸基：イミダゾール環のモル数比が１００：９０：１となるように調整した。
【０１１２】
弱粘着テープ（商品名mt、カモ井加工紙社製）を幅１５ｍｍ、１０ｍ長さに切断した。この弱粘着面に、汎用ディスペンサー装置（武蔵エンジニアリング社製）を用いて、熱硬化性樹脂組成物を厚さ１００μm、１ｍｍ幅で１ｍｍの間隔を空けて２列塗布した。その後、２列の熱硬化性樹脂組成物の間にそれぞれの列から０．５ｍｍ間隔となるように導通材としての前記銅線を設置して一体化させた封止機能付導通材を得た。この後、ロールトゥロール用芯材に前記一体化させた封止機能付導通材を巻き取った。
【０１１３】
実施例１と同様に酸化チタン多孔質層が形成された第一のＰＥＴ基材と、触媒層が形成された第二のＰＥＴ基材とを使用して、両方の基材を向い合せて、上記の封止機能付導通材を両方の基材で挟持した。続いて、２枚のＰＥＴ基材をその厚さ方向に押圧しながら１６０℃にて１時間加熱することによって、封止機能付導通材を構成する熱硬化性樹脂組成物からなる接着剤を硬化させて、２枚のＰＥＴ基材を接着して封止した。この封止と同時に、前記酸化チタン多孔質層の近傍に露出した状態で残したＩＴＯ膜と、このＩＴＯ膜に対向する部位の触媒層が前記封止機能付導通材を構成する前記銅線によって電気的に接続された。この結果、２個の太陽電池セルが所定の経路で直列に接続された実施例２の色素増感太陽電池を得た。
【０１１４】
［実施例３］
導通材として、断面形状が円形の前記銅線の替わりに、幅および厚さが１００μmの銅リボンを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例３の色素増感太陽電池を得た。
【０１１５】
［実施例４］
弱粘着テープの替わりに離型紙（リンテック社製）を用いた。導通材として、前記銅線の替わりに、銀ペースト（商品名：３３５０Ｃ、スリーボンド社製）を用い、離型紙上に１０ｍ長さ、１００μｍ幅となるように塗布し、室温で３時間乾燥した。離型紙、銀ペーストを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例４の色素増感太陽電池を得た。
【０１１６】
［実施例５］
弱粘着テープの替わりに離型紙（リンテック社製）を用いた。導通材として、前記銅線の替わりに、銀ペースト（商品名：３３５０Ｃ、スリーボンド社製）を用い、離型紙上に１０ｍ長さ、１００μｍ幅となるように塗布し、室温で３時間乾燥した。離型紙、銀ペーストを用いた以外は実施例２と同様にして、実施例５の色素増感太陽電池を得た。
【０１１７】
［比較例１］
弱粘着テープを用いず、互いに一体化していない前記導通材と前記封止材とをロールトゥロール用芯材に巻き取った以外は実施例１と同様にして、比較例１の色素増感太陽電池を得た。
【０１１８】
［比較例２］
実施例２で調製した熱硬化性樹脂組成物のメチルエチルケトン溶液を所定の板面に塗工し、メチルエチルケトンを乾燥除去した後、前記板面上に形成された半硬化状態の熱硬化性樹脂組成物を切断することにより、厚さ１００μｍのシート状に成形した。得られたシート状熱硬化性樹脂組成物を切断することにより、幅１ｍｍ、厚さ１００μｍ、長さ１０ｍのリボン状熱硬化性樹脂組成物からなる封止材を得た。
次に、弱粘着テープを用いず、互いに一体化していない前記導通材と前記封止材をロールトゥロール用芯材に巻き取った以外は実施例２と同様にして、比較例２の色素増感太陽電池を得た。
【０１１９】
［比較例３］
所定の板面に銀ペーストを線状に塗布して乾燥させたのち、ロールトゥロール用芯材に巻き取るために前記板面から剥がして持ち上げたところ、形状を保てず、巻き取ることができなかった。このため、色素増感太陽電池を作製できなかった。
【０１２０】
「導通材と封止材の配置の評価」
各実施例および比較例において５個作製した色素増感太陽電池について、導通材と封止材が、ＰＥＴ基材面内の所定の位置に配置されているか否かを確認した。具体的には、封止材の長手方向に５ｃｍ間隔で複数の測定点を定め、各測定点において、封止材の中心の目標位置（原点）と実際の配置位置とのズレの最大値を測定した。ズレは原点からの左右方向（正負方向）に起き得るため、左右を区別せずにズレの絶対値を求めた。
各測定点で求めたズレの最大値（単位：ｍｍ）の平均値を下記表の「位置精度」の欄に示す。また、各実施例および比較例において、ロールトゥロール方式で巻き出した封止機能付導通材が、搬送中に意図せずに切断された回数を下記表の「作成エラー」の欄に示す。
【０１２１】
【表１】
2016131220.tif 000003
【０１２２】
「導通テスト」
各実施例及び比較例で作製した太陽電池セルの所定箇所を１ｍｍ幅で切り出して得た各測定サンプルにおいて、近接する２本の導通材にテスターを当てて抵抗値を測定した。測定はサンプル毎に５箇所で行った。その結果、全てのサンプルで良好な導通を確認できた。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明は、色素増感太陽電池等の電気モジュールに関する分野において広く適用可能である。
【符号の説明】
【０１２４】
１…導通材、２…封止材、３…封止材、４…補助材、５…基材、６…基材、１０…封止機能付導通材、２０…封止機能付導通材、２１…導通材、２２…封止材、２４…補助材、３０…封止機能付導通材、３１…導通材、３２…封止材、３３…封止材、３４…補助材、３５…補助材、３６…基材、３７…基材、４０…封止機能付導通材、４１…導通材、４２…封止材、４３…封止材、４４…補助材、４５…補助材、１１０…封止機能付導通材、１１１…導通材、１１２…封止材、１２０…色素増感太陽電池、１２１…半導体電極、１２２…対向電極、１２３…電解質、１２５…基材、１２６…透明導電膜、１２７…半導体層、１２９…基材、１３０…対向導電膜、１３１…触媒層
【図１】
2016131220.tif 000004
【図２】
2016131220.tif 000005
【図３】
2016131220.tif 000006
【図４】
2016131220.tif 000007
【図５】
2016131220.tif 000008
【図６】
2016131220.tif 000009
【図７】
2016131220.tif 000010
【図８】
2016131220.tif 000011
【図９】
2016131220.tif 000012
【図１０】
2016131220.tif 000013
【図１１】
2016131220.tif 000014
【図１２】
2016131220.tif 000015