(57)【要約】【課題】  光電変換効率を向上させる色素増感型の光電変換モジュールを提供すること。【解決手段】  光電変換モジュール１は、増感色素が担持された半導体層５が形成された第１の導電層７と、半導体層５に対向するように配置された第２の導電層３と、電解質を含んでなり、第１および第２の導電層の間に配置された光電変換体６と、を有する第１および第２の光電変換素子を備えてなる光電変換モジュールであって、第１の光電変換素子１ａの第１の導電層７および第２の光電変換素子１ｂの第２の導電層３は、複数の導電体８で接合されてなり、複数の導電体８は、第１および第２の光電変換素子のいずれかの光電変換体６を介して互いに離間するように配置されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
増感色素が担持された半導体層が形成された第１の導電層と、前記半導体層に対向するように配置された第２の導電層と、電解質を含んでなり、前記第１および第２の導電層の間に配置された光電変換体と、を有する第１および第２の光電変換素子を備えてなる光電変換モジュールであって、
前記第１の光電変換素子の前記第１の導電層および前記第２の光電変換素子の第２の導電層は、複数の導電体で接合されてなり、
前記複数の導電体は、前記第１および第２の光電変換素子のいずれかの前記光電変換体を介して互いに離間するように配置されていることを特徴とする光電変換モジュール。
【請求項２】
前記導電体は、アルミニウム、クロム、ニッケル、コバルト、モリブデン、銅、及びチタンの少なくとも１種の導電性粒子を含むことを特徴とする請求項１記載の光電変換モジュール。
【請求項３】
前記導電体は、前記第１および第２の導電層との接合部を除く部位に保護材が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光電変換モジュール。
【請求項４】
前記保護材は、透光性を有するガラスで形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光電変換モジュール。
【請求項５】
前記第１の光電変換素子の光電変換体と前記第２の光電変換素子の光電変換体とを同時に封止する封止部材と、該封止部材内に配され、前記各光電変換体同士を分離する壁部と、をさらに有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光電変換モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換効率の向上に寄与する光電変換モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光電変換装置の一種である色素増感型太陽電池は、その製造に際して真空装置を必要としないことから、低コストで低環境負荷型の太陽電池であると考えられ、活発に研究開発が行われている。
【０００３】
従来の色素増感型太陽電池としては、例えば半導体を設けた第１の基板と導電膜が形成された第２の基板の周縁部を電解液が外部に漏れないようにガラスフリットで封止したものがある。そして、このような色素増感型太陽電池を用いてなる太陽電池モジュールは、複数の色素増感型太陽電池を平面的に並べ、隣接する色素増感型太陽電池のガラスフリット間に配された金属ワイヤを用いて電気的に接続されて構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１８５２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されたモジュール構造では、隣接する色素増感型太陽電池を隣り合う各ガラスフリット間に配置された金属ワイヤで接続されているため、ガラスフリットおよび金属ワイヤが配されている発電に寄与しない領域が大きくなり、色素増感型太陽電池の単位あたりの光電変換効率が小さくなっていた。そのため、このような色素増感型太陽電池を接続してなる光電変換モジュールでは、同様に、光電変換効率が低下していた。
【０００５】
本発明は上記従来の技術における問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、光電変換効率を向上させた色素増感型の光電変換モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光電変換モジュールは、増感色素が担持された半導体層が形成された第１の導電層と、前記半導体層に対向するように配置された第２の導電層と、電解質を含んでなり、前記第１および第２の導電層の間に配置された光電変換体と、を有する第１および第２の光電変換素子を備えてなる光電変換モジュールであって、前記第１の光電変換素子の前記第１の導電層および前記第２の光電変換素子の第２の導電層は、複数の導電体で接合されてなり、前記複数の導電体は、前記第１および第２の光電変換素子のいずれかの前記光電変換体を介して互いに離間するように配置されていることを特徴とする。
【０００７】
さらに、本発明において、前記導電体は、アルミニウム、クロム、ニッケル、コバルト、モリブデン、銅、及びチタンの少なくとも１種の導電性粒子を含むことが好ましい。
【０００８】
また、本発明において、前記導電体は、前記第１および第２の導電層との接合部を除く部位に保護材が形成されていることが好ましい。
【０００９】
さらに、本発明において、前記保護材は、透光性を有するガラスで形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明では、前記第１の光電変換素子の光電変換体と前記第２の光電変換素子の光電変換体とを同時に封止する封止部材と、該封止部材内に配され、前記各光電変換体同士を分離する壁部と、をさらに有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光電変換モジュールによれば、第１の光電変換素子の第１の導電層と第２の光電変換素子の第２の導電層とが複数の導電体で接合されてなり、前記複数の導電体が、前記第１および第２の光電変換素子のいずれかの前記光電変換体を介して互いに離間するように配置されていることにより、導電層と導電体との接触面積を小さくし、第１および第２の導電層と接する光電変換体の接触領域を大きくすることができる。その結果、本発明によれば、各光電変換素子の発電領域を大きくすることができるため、光電変換効率を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明において、前記導電体を、アルミニウム、クロム、ニッケル、コバルト、モリブデン、銅、及びチタンの少なくとも１種の導電性粒子を含むようにすれば、ヨウ素を含むような電解質に対して耐腐食性を高めることができるため、導電体の電解質による腐食を低減することができる。
【００１３】
また、本発明において、前記導電体の前記第１および第２の導電層との接合部を除く部位に保護材を形成すれば、電解質に対する耐腐食性を容易に高めることができる。
【００１４】
さらに、本発明において、前記保護材を、透光性を有するガラスで形成すれば、上述した耐腐食性に加え、保護材部分においても光が透過できるため、光電変換体の発電領域をより大きくすることができる。
【００１５】
また、本発明において、前記第１の光電変換素子の光電変換体と前記第２の光電変換素子の光電変換体とを同時に封止する封止部材と、該封止部材内に配され、前記各光電変換体同士を分離する壁部と、をさらに有するような構成とすれば、光電変換体の外部への漏れを低減するとともに、外部からの水蒸気の侵入を阻止でき、また、光電変換体それぞれを隔離することで、高電位がかかることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の光電変換モジュールに係る実施の形態を、図１および図２に基づき以下に詳細に説明する。各図において同一部材については、同一符号を付し説明を省略するものとする。また、図２は、光電変換モジュールの内部の様子がわかりやすいように表基板側および多孔質の半導体層は省いて描いている。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る光電変換モジュールを示す断面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る光電変換モジュールを示す平面図である。なお、図１は、図２のＸ−Ｘにおける断面図である。
【００１８】
本発明の実施形態に係る光電変換モジュール１は、透光性基板２、該透光性基板２上に設けられた透明導電層等から成る第２の透光性導電層３（以下、単に第２の導電層ともいう）、非晶質シリコン層１２、中間層１３、触媒層１４、対極側基板９、該対極側基板９上に設けられた、第２の透光性導電層３と対極になる第１の導電層７、該第１の導電層７上に形成された、増感色素（以下、色素ともいう）４を吸着（担持）した半導体層５、を有する。そして、光電変換モジュールでは、第２の透光性導電層３と第１の導電層７とが対向するように配置されており、第２の透光性導電層３と第１の導電層７との間に、電解質を含んでなる光電変換体６が配されるとともに、該光電変換体６を封止するように、透光性基板２及び対極側基板９の外周部に封止部材１０が配置されている。
【００１９】
また、図１において、光電変換モジュール１は、透光性基板２及び対極側基板９の内側において、面方向に、第１の導電層７、非晶質シリコン層１２、中間層１３、光電変換体６、多孔質の半導体層５及び第２の導電層３より成る光電変換素子を２つ備えている（第１の光学変換素子１ａおよび第２の光学変換素子１ｂ）。なお、図１は、光電変換モジュール１の一部を示すものであり、対になっている光学変換素子が複数接続してあるものも、本発明に含まれる。
【００２０】
さらに、光電変換モジュール１では、図１および図２に示すように、第１の光電変換素子１ａの第２の透光性導電層３と第２の光電変換素子１ｂの第１の導電層７とが複数の導電体８で接合されてなり、この複数の導電体８が光電変換体６の一部を介して互いに離間するように配置されている。そのため、光電変換モジュール１では、導電層と導電体８との接触面積を小さくし、第１および第２の導電層と接する光電変換体６の接触領域を大きくすることができる。その結果、本発明によれば、各光電変換素子１ａ、１ｂの発電領域を大きくすることができるため、光電変換効率を向上させることができる。
【００２１】
また、光電変換モジュール１において、導電体８は、第１および第２の導電層との接合部を除く部位に保護材１５が形成されており、さらに、光電変換素子１ａと光電変換素子１ｂとが壁部１６で分離されている。
【００２２】
次に、光電変換モジュール１の製造方法について説明する。
【００２３】
まず、透光性基板２上に第２の透光性導電層３、非晶質シリコン層１２、中間層１３がこの順で一体的に積層された積層体を形成する。第２の透光性導電層３、非晶質シリコン層１２、および中間層１３は、例えば熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スパッタ法などで形成される。次に、対極側基板９上に、例えばスパッタ法により、第１の導電層７を形成する。次いで、多孔質の半導体層５を焼結させた後、半導体層５に色素４を吸着させ、第１の光電変換素子１ａの第２の透光性導電層３と第２の光電変換素子１ｂの第１の導電層７を、複数の導電体８を介して電気的に接続する。次いで、透光性基板２と対極側基板９の周縁部を樹脂やガラス等から成る封止部材１０で接合して封止し、導電体８の周囲に保護材１５形成する。最後に、封止部材１０等に形成された貫通孔１１から光電変換体の一部となる電解質の溶液を注入して多孔質の半導体層５に浸透させることによって、光電変換モジュールが製造される。
【００２４】
次に、上述した光電変換モジュール１を構成する各要素について詳細に説明する。
【００２５】
＜透光性基板＞
透光性基板２は、第２の透光性導電層３を支持する機能を有している。透光性基板２の材料としては、例えば白板ガラス、ソーダガラス、硼珪酸ガラス等のガラス、セラミックス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド等の樹脂材料、有機無機ハイブリッド材料等がよい。具体的に、透光性基板２を厚み０．７ｍｍの白板ガラスで構成する場合は、４００〜１１００ｎｍの波長範囲で９２％以上の光透過率であることが好ましい。また、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）で構成された透光性基板２は、可視光で約９０％程度の光透過率であり、好適な光透過率としては少なくとも可視光の波長範囲で９０％以上の光透過率を有するものであればよい。
【００２６】
＜第２の導電層＞
第２の導電層３としては、弗素や金属をドープした金属酸化物の透明導電層が利用できる。この中で熱ＣＶＤ法により形成したフッ素ドープの二酸化スズ膜（ＳｎＯ２：Ｆ膜）は、耐熱性という観点で好適である。また、低温成長のスパッタリング法や低温スプレー熱分解法で形成したスズドープ酸化インジウム膜（ＩＴＯ膜）や不純物ドープの酸化インジウム膜（Ｉｎ２Ｏ３膜）は、低抵抗を得ることができるという観点で好適である。また、溶液成長法で形成した不純物ドープの酸化亜鉛膜（ＺｎＯ膜）であれば、高価な設備を用いることなく形成することができるという観点で好適である。なお、第１の導電層７としては、上述した材料を種々の組合せで積層して用いてもよい。また、第１の導電層７を透明導電層とする場合には、Ｔｉ層、ＩＴＯ層、Ｔｉ層を順次積層したものとすれば、密着性と耐食性を高めた積層膜とすることができる。このような透明導電層の厚みは、高い導電性と高い光透過性を維持するという点で０．００１〜１０μｍ、好ましくは０．０５〜２．０μｍがよい。
【００２７】
また、透明導電層の他の成膜法として、真空蒸着法、イオンプレーティング法、ディップコート法、ゾルゲル法等がある。これらの膜成長によって、透明導電層の表面に入射光の波長オーダーの凹凸を形成するとよく、光閉じ込め効果を付与できる。
【００２８】
また、第２の導電層３は、金、パラジウム、チタン、アルミニウム、ステンレススチール、銀、銅、ニッケル等から成る薄膜で形成される場合、例えば真空蒸着法やスパッタリング法で形成できる。さらに、第２の導電層７は、上述したような金属層上に、光電変換体６の電解質による腐食防止のためにＳｎＯ２：Ｆ層等の透明導電層（不純物ドープの金属酸化物層）等を金属から成る透光性基板２上に形成してもよい。
【００２９】
＜非晶質シリコン層＞
非晶質シリコン層１２は、薄膜型非晶質シリコン半導体層等の薄膜光電変換体層で形成されるのが好適である。より具体的には、第２の導電層３上に形成された第１導電型非晶質シリコン半導体層と、第１導電型非晶質シリコン半導体層上に形成された真性型非晶質シリコン半導体層と、真性型非晶質シリコン半導体層上に形成された第２導電型非晶質シリコン半導体層とから成る。この場合、非晶質シリコン層１２のバンドギャップが１．８ｅＶとなり、非晶質シリコン層３０が波長６５０ｎｍ以上の長波長光を吸収しないため、長波長光を透過させることができ、色素増感型光電変換体との積層構造（タンデム構造）に適したものとなる。
【００３０】
真性型非晶質シリコン半導体層が非晶質である場合は、第１導電型非晶質シリコン半導体層と第２導電型非晶質シリコン半導体層の少なくとも一方が、微結晶を有するもの、または水素化アモルファスシリコン合金系の層であってもよい。例えば、光入射側の第１導電型非晶質シリコン半導体層は、水素化アモルファスシリコンカーバイドから成るものが、透光性を高めることができ、光の損失が少ないため、より好ましい。
【００３１】
また、第１導電型非晶質シリコン半導体層、真性型非晶質シリコン半導体層、第２導電型非晶質シリコン半導体層は、化学気相成長法によりそれぞれの製膜条件で連続堆積することができる。
【００３２】
例えば、第１導電型非晶質シリコン半導体層がｐ型ａ−Ｓｉ：Ｈ（Ｈドープアモルファスシリコン）層であり、成膜する場合、原料ガスとしてＳｉＨ4ガス、Ｈ2ガス、Ｂ2Ｈ6ガス（Ｈ2で５００ｐｐｍに希釈したもの）を用い、これらのガスの流量をそれぞれ最適化する。また、ｐ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層の厚みは５０Å〜２００Åの範囲がよく、より好適には８０Å〜１２０Åがよい。５０Åより薄いと、非晶質シリコン層１２に内部電界が形成できず、２００Åより厚いと、光損失が増える。
【００３３】
また、例えば、真性型非晶質シリコン半導体層がｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層で成膜する場合は、原料ガスとしてＳｉＨ4ガス、Ｈ2ガスを用い、これらのガスの流量を最適化する。ｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層の厚みは５００Å〜１００００Å（０．０５μｍ〜１μｍ）の範囲がよく、より好適には２０００Å〜８０００Å（０．２μｍ〜０．８μｍ）がよい。２０００Åより薄いと、充分な光電流が得られず、８０００Åより厚いと、後側の色素増感型の光電変換体６に光を透過させることが難しくなる。
【００３４】
また、例えば、第２導電型非晶質シリコン半導体層がｎ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層で成膜する場合は、原料ガスとしてＳｉＨ4ガス、Ｈ2ガス、ＰＨ3ガス（Ｈ2で１０００ｐｐｍに希釈したもの）を用い、これらのガスの流量をそれぞれ最適化する。ｎ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層の厚みは５０Å〜２００Åの範囲がよく、より好適には８０Å〜１２０Åがよい。５０Åより薄いと、非晶質シリコン層１２に内部電界が形成できず、２００Åより厚いと、光損失が増える。
【００３５】
第１導電型非晶質シリコン半導体層、真性型非晶質シリコン半導体層、第２導電型非晶質シリコン半導体層を形成する際の透光性基板２の温度は、何れの層の場合にも１５０℃〜３００℃の範囲がよく、より好適には１８０℃〜２４０℃がよい。
【００３６】
一方、非晶質シリコン太陽電池と色素増感太陽電池のタンデムに限らず、非晶質シリコンカーバイド層、非晶質窒化シリコン層を設けるだけもよい。非晶質シリコンカーバイド層、非晶質窒化シリコン層のバンドギャップは、２．２ｅＶであるので、薄膜でも紫外光は充分に吸収され、色素増感光電変換素子に紫外光が入射するのを抑制することができる。
【００３７】
＜中間層＞
中間層１３は、非晶質シリコン層１２上に形成される。中間層１３は、酸化インジウム層、酸化錫層及び酸化インジウム錫（ＩＴＯ）層、Ｎｂドープ酸化チタン層のうちの少なくとも１層を含むものがよく、より具体的にはＩＴＯ層、酸化錫層等から成り、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スプレー法等によって形成される。また、ＩＴＯ層、酸化錫層等の上に有機導電層等を積層したものであっても良い。
【００３８】
中間層１３の厚みは、０．０５〜０．１５μｍ程度であり、好ましくは、０．０８〜０．１２μｍがよい。０．０５μｍ未満では、中間層１３による光透過率向上のピークが非晶質シリコン層１２で吸収される光の波長に近くになるため、色素増感型光電変換体側へ透過する７００ｎｍ以上の長波長光の透過率を増大させる効果が小さくなる。また、０．１５μｍを超えると、中間層１３による透過率向上のピークが、色素１４で吸収される光の波長９００ｎｍ程度を超えるため、色素増感型光電変換素子の発電に有効な波長域の光を増大させる効果が小さくなる。なお、中間層１３の上記の厚みの範囲は、非晶質シリコン層１２の屈折率が３．５程度、ＩＴＯ等から成る中間層１３の屈折率が１．９程度の場合に、特に有効である。
【００３９】
＜触媒層＞
触媒層１４は、中間層１３上に複数の島状に形成されるが、その厚みは０．５〜２０ｎｍ程度がよい。０．５ｎｍ未満では、島状の触媒層１４同士の間の距離が離れすぎて、触媒効果が得られにくくなる。２０ｎｍを超えると、透過光量が低下するとともに、非晶質シリコン層１２の全面がＰｔ等から成る触媒層（金属層）１４で被覆されるため、電解質と非晶質シリコン層１２との短絡を回避する効果が低減される場合がある。触媒層１４は、スパッタリング法等によって形成されるが、複数の島状に形成するには、上記のように、極めて薄い厚みに形成するにとどめるという操作を行って実現することができる。
【００４０】
触媒層１４は、白金、パラジウム、ロジウム、カーボンまたはポリチオフェンから成ることが好ましい。上述した材料で構成された触媒層１４は、電解質と非晶質シリコン層１２との電荷のやり取りをより容易にすることができ、過電圧（光電変換装置の駆動の初期に印加する電圧）をより小さくすることができる。また、中間層１３が導電性を有することから、色素増感光電変換素子と同じセル内に非晶質シリコン層１２を組み込んでも、電解質内で余分な電界が発生して触媒層１４が剥離等を起こすことを抑制することができる。その結果、このような形態によれば、触媒層１４の信頼性を高くして、色素増感光電変換素子と同じセル内に非晶質シリコン層１２を組み込むことができる。
【００４１】
＜対極側基板＞
対極側基板９は、半導層５が形成された第１の導電層７および光電変換体６を支持する機能をする。対極側基板９の材質は特に限定されるものではないが、電解質への耐腐食性に優れた材料を選択すると好適である。このような対極側基板９の材料としては、例えば白板ガラス、ソーダガラス、硼珪酸ガラス等のガラス、セラミックス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド等の樹脂材料、有機無機ハイブリッド材料等がよい。また、対極側基板９の表裏で電気的接続を確保するために、対極側基板９の周囲にチタン、ステンレススチール、アルミニウム、銀、銅、ニッケル等からなる導電層を被覆するとよい。
【００４２】
また、対極側基板９が透光性を有するものであれば、対極側基板９側から入射される光も光電変換に寄与することができるようになるため、光電変換効率向上という観点で好適である。このような透光性を有する対極側基板９としては、少なくとも可視光の波長範囲において高い光透過性を有するものが好ましく、より好適な光透過率としては少なくとも可視光の波長範囲で９０％以上の光透過率を有するものがよい。具体的に、例えば厚み０．７ｍｍの白板ガラスの基板の場合は、４００〜１１００ｎｍの波長範囲で９２％以上の光透過率であり、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）の基板の場合、可視光で約９０％程度の光透過率を有するため好適である。
【００４３】
さらに、対極側基板９は、光電変換モジュール１内に充分な量の電解質を有する光電変換体６を保持する機能も備えているため、その厚みは機械的強度及びコストの点で０．５〜５０ｍｍ、好ましくは１〜２０ｍｍがよい。
【００４４】
＜第１の導電層＞
第１の導電層７は、半導体層５および光電変換体６で発電された電流を取り出す機能を有し、対極側基板９上に形成される。
【００４５】
第１の導電層７としては、触媒機能を有する白金、カーボン等の極薄膜がよい。他に、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）等の極薄膜を電析したものが挙げられる。また、これらの材料の微粒子等から成る多孔質膜、例えばカーボン微粒子の多孔質膜等が、第２の導電層３の表面積が増え、気孔部に電解質の溶液を含有させることができ、変換効率を高めることができる。触媒層は薄くて済むので、透光性とすることもできる。
【００４６】
また、第１の導電層７は、非透光性、透光性に限られることなく、用途に応じて種々の形態を利用できる。非透光性の導電層の材料としては、チタン、ステンレススチール、アルミニウム、銀、銅、金、ニッケル、モリブデン等がよい。また、カーボンや金属の微粒子や微細線を含浸させた樹脂、導電性樹脂等でもよい。光反射性が高い非透光性の導電層の材料としては、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、チタン、ステンレススチール等の光沢のある金属薄膜を単独で形成したもの、あるいは電解質による腐食防止のために不純物ドープの金属酸化物から成る膜を光沢のある金属薄膜上に被覆したものがよい。また他の導電膜として、Ｔｉ層、Ａｌ層、Ｔｉ層を順次積層し、密着性や耐食性や光反射性を高めた多層積層体等からなるのがよい。これらの導電膜は、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、電解析出法等で形成できる。
【００４７】
透光性を有する導電層としては、低温膜成長法のスパッタリング法や低温スプレー熱分解法で形成した、スズドープ酸化インジウム膜（ＩＴＯ膜）、不純物ドープの酸化インジウム膜（Ｉｎ２Ｏ３膜）、不純物ドープの酸化スズ膜（ＳｎＯ２膜）、不純物ドープの酸化亜鉛膜（ＺｎＯ膜）等がよい。また、熱ＣＶＤ法で形成したフッ素ドープの二酸化スズ膜（ＳｎＯ２：Ｆ膜）等は低コストでよい。また、Ｔｉ層、ＩＴＯ層、Ｔｉ層を順次積層した密着性を高めた積層体でもよい。他には、簡便な溶液成長法で形成した不純物ドープの酸化亜鉛膜（ＺｎＯ膜）等でもよい。
【００４８】
これらの膜の他の成膜法として、真空蒸着法、イオンプレーティング法、ディップコート法、ゾルゲル法等がある。これらの成膜法によって入射光の波長オーダーの表面凹凸を導電層に形成すると光閉じ込め効果を付与できる。また、真空蒸着法やスパッタリング法等で形成した透光性を有するＡｕ、Ｐｄ、Ａｌ等の薄い金属膜でもよい。透光性を有する導電層の厚みは、高い導電性と高い光透過性を確保するという観点で、０．００１〜１０μｍがよい。
【００４９】
ここで、第２の導電層３及び対極側基板９が透光性を有する場合、光電変換モジュール１の主面のどちらの面からでも光を入射させることができるので、両主面側から光を入射させて変換効率を高めることができる。
【００５０】
＜半導体層＞
半導体層５は、図１に示すように、第１の導電層７上に形成されており、多孔質で構成されている。このような多孔質の半導体層５の材料や組成としては、酸化チタン（ＴｉＯ２）が最適であり、他の材料としては、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、ニオブ（Ｎｂ）、インジウム（Ｉｎ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）等の金属元素の少なくとも１種以上の金属酸化物半導体がよく、また窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）、弗素（Ｆ）、硫黄（Ｓ）、塩素（Ｃｌ）、リン（Ｐ）等の非金属元素の１種以上を含有していてもよい。酸化チタン等はいずれも電子エネルギーバンドギャップが可視光のエネルギーより大きい２〜５ｅＶの範囲にあり、好ましい。また、多孔質の半導体層５は、電子エネルギー準位においてその伝導帯が色素４の伝導帯よりも低いｎ型半導体がよい。
【００５１】
また、半導体層５を酸化チタンで形成する場合は、以下のようにして形成される。まず、ＴｉＯ２のアナターゼ粉末にアセチルアセトンを添加した後、脱イオン水とともに混練し、界面活性剤で安定化させた酸化チタンのペーストを作製する。作製したペーストをドクターブレード法やバーコート法等で基板２上の第１の導電層７上に一定速度で塗布し、大気中で３００〜６００℃、好適には４００〜５００℃で、１０〜６０分、好適には２０〜４０分加熱処理することにより、多孔質の半導体層５を形成する。この手法は簡便であり、好ましい。
【００５２】
多孔質の半導体層５の低温成長法としては、電析法、泳動電着法、水熱合成法等がよく、電子輸送特性を良くするための後処理としては、マイクロ波処理、ＣＶＤ法によるプラズマ処理や熱触媒処理等、ＵＶ照射処理等がよい。低温成長法による多孔質の半導体層５としては、電析法による多孔質ＺｎＯ層、泳動電着法による多孔質ＴｉＯ２層等からなるものがよい。
【００５３】
また、半導体層５の多孔質体の表面に、ＴｉＣｌ４処理、即ちＴｉＣｌ４溶液に１０時間浸漬し、水洗し、４５０℃で３０分間焼成する処理を施すとよく、電子電導性がよくなって変換効率が高まる。
【００５４】
半導体層５としては、内部に微細な空孔（空孔径が好ましくは１０〜４０ｎｍ程度のものであり、２２ｎｍのときに変換効率がピークを示す）を多数有する多孔質のｎ型酸化物半導体層等であるのがよい。半導体層５は、粒状体、または針状体、チューブ状体、柱状体等の線状体、またはこれら種々の線状体が集合してなるものであって、多孔質体であることにより、色素４を吸着する表面積が増え、変換効率を高めることができる。半導体層５は、空孔率が２０〜８０％、より好適には４０〜６０％である多孔質体であるのがよい。多孔質化により光作用極層としての表面積を１０００倍以上に高めることができ、光吸収と光電変換と電子伝導を効率よく行うことができる。
【００５５】
なお、半導体層５の空孔率は、ガス吸着測定装置を用いて窒素ガス吸着法によって試料の等温吸着曲線を求め、ＢＪＨ（Barrett-Joyner-Halenda）法、ＣＩ（Chemical Ionization）法、ＤＨ（Dollimore-Heal）法等によって空孔容積を求め、これと試料の粒子密度から得ることができる。
【００５６】
半導体層５の形状は、その表面積が大きくなりかつ電気抵抗が小さい形状がよく、例えば微細粒子もしくは微細線状体からなるのがよい。その平均粒径もしくは平均線径は５〜５００ｎｍであるのがよく、より好適には１０〜２００ｎｍがよい。ここで、平均粒径もしくは平均線径の５〜５００ｎｍにおける下限値は、これ未満になると材料の微細化ができず、上限値は、これを超えると接合面積が小さくなり光電流が著しく小さくなることによる。
【００５７】
このように、半導体層５を多孔質体とすれば、これに色素４を吸着させて成る色素増感型光電変換体としての表面が凹凸状となり、光閉じ込め効果をもたらして、変換効率をより高めることができる。
【００５８】
また、半導体層５の厚みは０．１〜５０μｍがよく、より好適には１〜２０μｍがよい。ここで、０．１〜５０μｍにおける下限値は、これより厚みが小さくなると光電変換作用が著しく小さくなって実用に適さず、上限値は、これを超えて厚みが厚くなると光が透過しなくなって光が入射しなくなることによる。
【００５９】
また、半導体層５と透光性基板２との間に、ｎ型酸化物半導体の極薄の緻密層を挿入するとよく、逆電流が抑制できるので変換効率が高まる。
【００６０】
また、多孔質の半導体層５は、酸化物半導体微粒子の焼結体から成るとともに、酸化物半導体微粒子の平均粒径が基板２側より厚み方向に漸次大きくなっていることが好ましく、例えば半導体層５が酸化物半導体微粒子の平均粒径が異なる２層の積層体からなるものとするのがよい。具体的には、基板２側に平均粒径が小さい酸化物半導体微粒子を用い、第２の導電層３側に平均粒径が大きい酸化物半導体微粒子（散乱粒子）を用いることで、平均粒径が大きい第２の導電層３側の多孔質の半導体層５によって光散乱と光反射による光閉じ込め効果が生じ、変換効率を高めることができる。
【００６１】
より具体的には、平均粒径が小さい酸化物半導体微粒子として、平均粒径が約２０ｎｍのものを１００ｗｔ％（重量％）使用し、平均粒径が大きい酸化物半導体微粒子として、平均粒径が約２０ｎｍのものを７０ｗｔ％及び平均粒径が約１８０ｎｍのものを３０ｗｔ％混合して使用すればよい。これらの重量比、平均粒径、それぞれの膜厚を変えることで、最適な光閉じ込め効果が得られる。また、積層数を２層から複数層に増やしたり、これらの境界が生じないように塗布形成したりすることにより、平均粒径を第１の導電層７側から厚み方向に漸次大きくなるように形成することができる。
【００６２】
＜封止部材＞
封止部材１０は、光電変換体６の一部を構成する電解質の溶液が外部に漏れるのを防ぐ、機械的強度を補強する等の機能を有する。
【００６３】
封止部材１０の材料としては、ガラス、カーボンを主成分とするガラスフリット等が封止性及び耐候性に優れている。具体的に、封止部材１０の材料としては、例えばガラス（Ｂｉ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＭｇＯ等を含む）、あるいはカーボンを混入したガラスフリット（Ｂｉ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＰｂＯ、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ等を含む）等である。上述したカーボンを含有するガラスフリットは、カーボン粒子としてガラス材に混入させればよく、その含有量は０．１〜２０重量％がよい。
【００６４】
封止部材１０の厚みは１０μｍ〜１００μm、好ましくは３０μｍ〜６０μmがよい。また、遮熱性、耐熱性、低汚染性、抗菌性、防かび性、意匠性、耐疵付性・耐摩耗性、帯電防止性、遠赤外線放射性、耐酸性、耐食性、環境対応性等を封止部材１０に付与することにより、信頼性や商品性をより高めることができる。
【００６５】
＜壁部＞
壁部１６は、光電変換モジュール１内において、隣り合う光電変換素子１ａおよび光電変換素子１ｂの光電変換体６同士を分離する機能を有する。この壁部１６の材質としては、例えばエポキシ樹脂、酢酸ビニル樹脂、オレフィン樹脂等の樹脂材料、またはガラス材料を用いることができる。また、この壁部１６は、隣り合う光電変換素子１ａおよび光電変換素子１ｂとの間に１つだけあればよいため、光電変換素子の発電領域を過度に狭くすることなく、光電変換素子の光電変換体同士を分離することができる。
【００６６】
＜導電体＞
導電体８は、第１の光電変換素子１ａの第１の導電層７と第２の光電変換素子１ｂの第２の導電層３とを電気的に接続する機能を有する。
【００６７】
導電体８の形状は、例えば柱状で構成され、円柱状、角柱状等であればよい。このような導電体８は、例えばスクリーン印刷法やディスペンサー法等によって形成される。
【００６８】
導電体８の材料としては、例えばチタン、ステンレススチール、アルミニウム、銀、銅、金、ニッケル、コバルト、モリブデン等のヨウ素を含有した電解質に対する耐腐食性を有する金属、カーボン等の有機導電体が好適である。また、導電体８は、樹脂材料や二酸化珪素等の絶縁体の表面にヨウ素を含有した電解質に対する耐腐食性を有し、かつ導電性を有するチタン層、ステンレススチール層、および金属酸化物層等を被覆したもので形成してもよい。また、上述した金属の材料となる金属粒子の平均粒径は０．５〜１５μｍが好ましく、０．５μｍ未満では、導電性付与への寄与が小さくなり、１５μｍを超えると、導電体８となる導電性粒子を含むペーストの望ましいパターン精度が低下する場合がある。導電体８の幅（円柱状の場合は直径）は、１００μm〜２ｍｍが好ましく、発電領域を過度に小さくすることなく、かつ製造工程上も優れている。
【００６９】
一方で、導電体８は、上述したような金属材料にガラスフリット（低融点ガラス）を含有させれば、導電体８の焼結性を高めることができるため、製造工程の簡易化という観点から好適である。このようなガラスフリットを含有した導電体８は、ガラスフリットの含有量を５〜３０質量％とすれば、導電体８の印刷工程のパターンを形成が容易になるとともに、焼結性を高めることができる。上記のようなガラスフリットとしては、ホウケイ酸鉛系ガラス、酸化チタン等を用いることができる。
【００７０】
本発明では、第１の光電変換素子１ａの第１の導電層７と隣接する第２の光電変換素子１ｂの第２の導電層３とが、互いに離隔した複数個の導電体８によって接続されていることから、複数個の導電体８の間の間隔を通して隣接する光電変換素子のほぼ全体にわたって光電変換体６がいきわたるような構成とすることができる。そのため、導電体８は、光電変換体６を介して配置されることとなる。このような観点からは、導電体８間の隙間は、２００μｍ程度以上であることがよい。また、第１の導電層７や第２の導電層３を電流が流れることによる抵抗損を低減する点では、導電体８間の隙間は５ｍｍ程度以下であることがよい。
【００７１】
また、図２に示すように、光電変換モジュール１では、第１及び第２の導電層３、７の接続に要する導電体８の面積（平面視における占有面積）が小さくなるため、光電変換モジュールへの入射光を有効利用することができ、光電変換特性を向上させることができる。このような観点からは、導電体８の横断面における断面積（平面視における占有面積に相当する）は１個あたり１ｍｍ２程度（上限値）以下がよい。また、強度的に安定な柱状を形成する点で、導電体８の横断面における断面積は１個あたり０．０１ｍｍ２程度（下限値）以上がよい。
【００７２】
また、光電変換モジュール１では、導電体８を複数個設けることにより、第１及び第２の導電層３、７を安定に接続することができるとともに、接続点が複数個となることにより、一個の導電体８が劣化しても導通特性の大幅な低下を抑制することができるため、光電変換モジュールの信頼性を高めることができる。
【００７３】
＜保護材＞
保護材１５は、導電体８を光電変換体６が有する電解質から保護する機能を有する。この保護材１５は、光電変換体９と接触する導電体８の周囲に被覆されていればよいため、発電領域の狭小化を低減することができる。保護材１５は、電解質に対する耐腐食性を有するものであればよく、例えばガラスを好適に用いることができる。このようなガラスとしては、例えばＢｉ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＭｇＯ等を含むものがよい。また、保護材１５は、封止部材１０がガラスから成る場合、同じガラス成分で構成すれば、封止部材１０と同時にレーザ光の照射によって焼成することができるため、製造工程の簡素化という観点から好適である。また、保護材１５の厚みは、１００〜３００μｍがよく、１００μｍ未満では、導電体８がその形成パターンの精度の点で電解質に露出することがあり、３００μｍを超えると、受光面積が低減し易くなる。
【００７４】
さらに、保護材１５は、透光性を有する材料（ガラス）で構成すれば、保護材１５内を光が透過することができるため、光電変換効率を高めるという観点から好適である。
【００７５】
＜色素＞
色素４としては、例えば、ルテニウム−トリス、ルテニウム−ビス、オスミウム−トリス、オスミウム−ビス型の遷移金属錯体、多核錯体、またはルテニウム−シス−ジアクア−ビピリジル錯体、またはフタロシアニンやポルフィリン、多環芳香族化合物、ローダミンＢ等のキサンテン系色素であることが好ましい。
【００７６】
多孔質の半導体層５に色素４を吸着させるためには、色素４に少なくとも１個以上のカルボキシル基、スルホニル基、ヒドロキサム酸基、アルコキシ基、アリール基、ホスホリル基を置換基として有することが有効である。ここで、置換基は色素４自体を多孔質の半導体層５に強固に化学吸着させることができ、励起状態の色素４から多孔質の半導体層５へ容易に電荷移動できるものであればよい。
【００７７】
多孔質の半導体層５に色素４を吸着させる方法としては、例えば基板２上に形成された多孔質の半導体層５を、色素４を溶解した溶液に浸漬する方法が挙げられる。
【００７８】
本発明の光電変換モジュール１を製造する工程中において、多孔質の半導体層５に色素４を吸着させる。色素４を溶解させる溶液の溶媒は、エタノール等のアルコール類、アセトン等のケトン類、ジエチルエーテル等のエーテル類、アセトニトリル等の窒素化合物等を１種または２種以上混合したものが挙げられる。溶液中の色素４の濃度は５×１０−５〜２×１０−３ｍｏｌ／ｌ（ｌ（リットル）：１０００ｃｍ３）程度が好ましい。
【００７９】
多孔質の半導体層５に色素４を吸着させる際、溶液及び雰囲気の温度の条件は特に限定するものではなく、例えば、大気圧下もしくは真空中、室温もしくは基板２加熱の条件が挙げられる。色素４の吸着にかける時間は色素４及び溶液の種類、溶液の濃度、色素溶液の循環量等により適宜調整することができる。これにより、色素４を多孔質の半導体層５に吸着させることができる。
【００８０】
＜光電変換体＞
光電変換体６は、外部から入射される光を電気に変換する機能を有し、電解質を備えている。電解質は、固定電解質、液状電解質、およびゲル状電解質を用いることができる。固定電解質としては、ポリマー電解質、ポリチオフェン・ポリピロール、ポリフェニレンビニレン等の導電性ポリマー、またはフラーレン誘導体、ペンタセン誘導体、ペリレン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等の有機系固定電解質を使用できる。
【００８１】
また、液状電解質およびゲル状電解質としては、第４級アンモニウム塩やＬｉ塩等を溶媒に溶かしたものを用いる。具体的に、電解質溶液の組成としては、例えば炭酸エチレン、アセトニトリルまたはメトキシプロピオニトリル等に、ヨウ化テトラプロピルアンモニウム、ヨウ化リチウム、ヨウ素等を混合し調製したものを用いることができる。
【００８２】
電解質の厚みは０．０１〜５００μｍ程度がよい。０．１μｍ未満では、正極側（非晶質シリコン層１２側）と対極側（色素増感型光電変換素子側）が接してショートするおそれがある。５００μｍを超えると、抵抗成分である電解質の増加による光電変換効率の低下を招き易く、また、電解質が液状電解質である場合、液体部分の増量による封止の不具合が生じ易い。
【００８３】
なお、本発明では、第１の導電層７、色素４を吸着した多孔質の半導体層５、光電変換体６及び第２の導電層３から構成される光電変換素子を厚み方向に１素子分設けたものに限らず、厚み方向に複数素子分積層した構成としてもよい。さらに、本発明の光電変換モジュール１の用途は太陽電池に限定されるものではなく、光電変換機能を有するものであれば適用でき、各種受光素子や光センサ等にも適用可能である。なお、本実施の形態では、非晶質シリコン太陽電池および色素増感太陽電池を備えたタンデム型で詳述しているが、本発明ではこの例に限ったことではない。
【実施例】
【００８４】
本発明の光電変換モジュールの実施例について、以下に説明する。
【００８５】
まず、透光性基板２として、その一主面に第２の導電層３としてのシート抵抗が５Ω／□（スクエア）のスズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）から成る厚み０．２μｍの第２の導電層３が形成されたガラス基板（縦５ｃｍ×横５ｃｍ×厚み２ｍｍ）を用いた。ＩＴＯ上にＮｂドープ酸化チタン膜を０．０５μm形成した。
【００８６】
次に、第２の導電層３上にレジストを塗布してエッチングすることにより、短冊状の第２の導電層３の領域が４個並ぶようにパターニングした。４個の短冊状の領域は、外部電極を兼ねる一端のものが縦４ｃｍ×横１．５ｃｍの大きさであり、他の３個が縦４ｃｍ×横１ｃｍの大きさである。また、領域間の間隔は３ｍｍとした。これにより、直列接続された４個の光電変換素子が平面内において配列されるようにした。
【００８７】
プラズマＣＶＤ装置を用いて、透光性基板２の第２の導電層３上に、第１導電型非晶質シリコン半導体層としてのｐ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層、真性型非晶質シリコン半導体層としてのｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層、第２導電型非晶質シリコン半導体層としてのｎ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層を、順次連続して真空中で堆積させた。
【００８８】
ｐ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層を形成するための原料ガスとして、ＳｉＨ4ガス、Ｂ2Ｈ6ガス（Ｈ2で希釈したもの）を用い、これらのガスの流量をそれぞれ２．７ｓｃｃｍ、９ｓｃｃｍとし、１００Å（０．０１μｍ）の厚みで堆積させた。
【００８９】
次に、ｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層を形成するための原料ガスとして、ＳｉＨ4ガス、Ｈ2ガスを用い、これらのガスの流量をそれぞれ５ｓｃｃｍ、２０ｓｃｃｍとし、６０００Å（０．６μｍ）の厚みで堆積させた。
【００９０】
次に、ｎ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層を形成するための原料ガスとして、ＳｉＨ4ガス、Ｈ2ガス、ＰＨ3ガス（Ｈ2で希釈したもの）を用い、これらのガスの流量をそれぞれ２．７ｓｃｃｍ、３７ｓｃｃｍ、２．８ｓｃｃｍとして、２００Å（０．０２μｍ）の厚みで堆積させた。
【００９１】
なお、ガラス基板の温度は、ｐ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層、ｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層、ｎ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層のいずれの形成の場合にも２００℃とした。
【００９２】
以上より、厚み０．６３μｍ、屈折率３．５である、ｐ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層、ｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層、ｎ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層から成る非晶質シリコン層１２を形成した。
【００９３】
次に、中間層１３として、屈折率１．９のＩＴＯ層を１００ｎｍの厚みで形成した。この上に、スパッタリング装置及びＰｔターゲットを用いて、触媒層１４としての白金層を、厚み５ｎｍで形成した。このとき、Ｐｔ層は薄いため高抵抗となっており、別途ガラス基板上に同様にして形成したＰｔ層のシート抵抗は測定できなかった。
【００９４】
次に、対極側基板９上に、第１の導電層３としてフッ素ドープ酸化スズ膜を１μm形成したガラス基板（縦５ｃｍ×横５ｃｍ×厚み２ｍｍ）を用いた。第２の導電層７上に形成された短冊状パターンと組み合わせて直列に構成するように第１の導電層３をパターニングした。
【００９５】
次に、第１の導電層７の各領域上に二酸化チタンから成る多孔質の半導体層５を形成した。この多孔質の半導体層５は以下のようにして形成した。まず、ＴｉＯ２のアナターゼ粉末（平均粒径２０ｎｍ）にアセチルアセトンを添加した後、脱イオン水とともに混練し、界面活性剤で安定化させた酸化チタンのペーストを作製した。作製したペーストをドクターブレード法で第１の導電層７の各領域上に一定速度で塗布し、大気中４５０℃で３０分間焼成した。
【００９６】
次に、導体体８を形成するためのペーストとして、モリブデン粒子を主成分とし、ガラスフリット（ガラス成分：ホウケイ酸鉛系ガラス、酸化チタン等）、エポキシ樹脂バインダー及び酢酸ブチル溶媒を混合した導電性ペーストを用い、第１の導電層７と第２の導電層３を接続するために、対極側基板９の一主面上における第１の導電層３の端部であって、第１の導電層７と第２の導電層３が平面視で重なる部位に、導電性ペーストを平面視で円形状に複数個並べて形成した。
【００９７】
なお、導電性ペーストにおいて、モリブデン粒子の含有量は９０重量％、ガラスフリットの含有量は３重量％、エポキシ樹脂バインダーの含有量は３重量％、酢酸ブチル溶媒の含有量は４重量％であった。また、モリブデン粒子の平均粒径は２μｍとした。
【００９８】
次に、ガラス成分としてＢｉ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２及びＭｇＯを含み、さらにカーボン粒子、エポキシ樹脂バインダー、酢酸ブチル溶媒から成る封止部材１０となるガラスペーストを、ディスペンサーにより対極側基板９の周縁部に塗布するとともに導電体８を覆うように塗布した。ガラスペーストにおいて、ガラス成分の含有量は８６重量％、カーボン粒子の含有量は７重量％、エポキシ樹脂バインダーの含有量は３重量％、酢酸ブチル溶媒の含有量は４重量％であった。また、カーボン粒子の平均粒径は４μｍとした。
【００９９】
また、このとき、封止部材１０の一部に貫通孔１１を形成するために、塗布したガラスペースト層の２か所にディスペンサー法によって、四角形の開口の大きさが約５０×５００μｍの貫通孔を形成した。
【０１００】
壁部１６にはデュポン社のアドフィージブル樹脂を用い、２００℃で硬化させて、分離壁とした。
【０１０１】
第１の導電層７と第２の導電層３とが対向するように透光性基板２と対極側基板９を対向させて配置し、炭酸ガスレーザ光を導電性ペースト層及びガラスペースト層に照射して、導体体８の焼成とともに封止部材１０による封止を行った。
【０１０２】
次に、チュービングポンプを用いて貫通孔１１を通して色素４溶液を光電変換モジュール１内に注入し、室温で毎分５ｍｌの流量で色素４溶液を光電変換モジュール１内に５時間循環させ、多孔質の半導体層５に色素４を吸着させた。色素４溶液（色素４含有量が０．３ｍモル／ｌ）は、色素４（ソラロニクス・エスエー社製「Ｎ７１９」）を溶媒のアセトニトリルとｔ−ブタノール（容積比で１：１）に溶解したものを用いた。
【０１０３】
次に、貫通孔１１を通して電解質の溶液を多孔質の半導体層５に浸透させた。本実施例では、電解質として、液体電解質である沃素（Ｉ２）と沃化リチウム（ＬｉＩ）とアセトニトリル溶液とを調製して用いた。
【０１０４】
次に、オレフィン系樹脂から成るシートを、貫通孔１１を外部から塞ぐように被せ、加熱して貫通孔封止部を形成した。
【０１０５】
こうして得られた光電変換モジュール１の光電変換特性を評価したところ、ＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ２で変換効率７．０％を示した。この光電変換モジュール１を暗中８５℃の環境下で高温放置試験を行ったところ、１００時間経過後も試験前の７５％を超える光電変換効率を維持した。
【０１０６】
以上のように、本実施例の光電変換モジュール１は、高い変換効率が得られ、さらに高い耐久性を示すことを確認できた。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の光電変換モジュールについて実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の光電変換モジュールについて実施の形態の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１：光電変換モジュール
１ａ、１ｂ：光電変換素子
２：透光性基板
３：第２の導電層
４：増感色素
５：半導体層 
６：光電変換体
７：第１の導電層
８：導電体
９：対極側基板
１０：封止部材
１１：貫通孔
１２：非晶質シリコン層
１３：中間層
１４：触媒層
１５：保護材
１６：壁部
【図１】
2009289571.tif 000003
【図２】
2009289571.tif 000004