(57)【要約】【課題】電解液が漏れにくく基材の外側に封着部材がはみ出さない色素増感型太陽電池を提供。【解決手段】透明導電膜14と増感色素吸着酸化物半導体層16を積層した窓極である第１の透明基板12と、導電膜24と触媒導電層26を積層した対極である第２の基板22とを対向配置し、対向基板12,22間の周縁部を封着して画成した密閉空間Ｓに電解液18を封入した太陽電池で、対向基板12,22の周縁部に沿った封着領域のうち、導電膜14,24と重なる領域はシール剤32で封着し、導電膜と重ならない領域を、介装した基板12,22と同材質の封着基材34をレーザ溶着することで封着した。レーザ封着部30bでは電解液が漏れず、レーザ封着部30bの幅を狭くし、基板面積に対する有効発電面積の拡大（発電量の増加）が可能で、通電路も損傷しない。レーザ封着部30bでは、基板外側にレーザ封着部30bがはみ出ず、隣接セル１Ａを接近配置して、配置可能セルの数が増加し、発電パネルＰにおける総発電量が増加する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作用極として機能する第１の電極を構成する透明導電膜と増感色素を吸着した酸化物半導体層を積層形成した第１の平板状透明基材と、第２の電極を構成する導電膜と触媒導電層を積層形成した第２の平板状基材とを、前記半導体層と前記触媒導電層が対峙するように対向配置するとともに、前記一対の平板状基材間の周縁部を封着することで画成した前記第１，第２の電極に挟まれた密閉空間に電解液を封入した色素増感型太陽電池であって、
前記第１，第２の基材の周縁部に沿って帯状に延在する前記封着領域のうち、少なくとも前記導電膜と重なる領域は、介装したシール剤によって封着されるとともに、前記導電膜と重ならない領域は、介装した前記第１，第２の基材と同材質の封着基材をレーザ溶着することによって封着されたことを特徴とする色素増感型太陽電池。
【請求項２】
前記第１の平板状透明基材および第２の平板状基材は、いずれも矩形状で、前記第１，第２の基材の左右または前後いずれか一方の側縁部がレーザ溶着されたことを特徴とする請求項１に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項３】
前記封着基材は、前記第１の基材または第２の基材の少なくともいずれか一方との一体成形体で構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項４】
前記封着基材と前記第１，第２の基材との界面にレーザ光吸収材が介在されるか、または前記封着基材中にレーザ光吸収材が分散されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の色素増感型太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色素増感型太陽電池に係り、特に、透明導電膜および増感色素を吸着した酸化物半導体層を積層形成した窓極である第１の平板状透明基材と、導電膜および触媒導電層を積層形成した対極である第２の平板状基材とを対向配置するとともに、対向する一対の平板状基材間の周縁部を封着することで画成した第１，第２の基材間の密閉空間に電解液を封入した色素増感型太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献には、第１の電極構成部材である透明導電膜および増感色素を吸着した酸化物半導体層を積層形成した窓極である第１の平板状透明基材と、導電膜および触媒導電層を積層形成した対極である第２の平板状基材とを、半導体層と触媒導電層が対峙するように対向配置するとともに、一対の平板状基材間の周縁部をシール剤で封着することで画成した密閉空間に電解液を封入した構造の色素増感型太陽電池が記載されている。
【特許文献１】特開２００６−１８５６４６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前記した従来技術では、シール剤と平板状基材との接着界面を通して電解液（気化したものも含む）が漏れることを防止するため、シール剤の装填幅（封着部の幅）をある程度大きくする必要があり、平板状基材の面積に対する半導体層，触媒導電層の面積（太陽電池の有効発電面積）が狭められるという問題があった。
【０００４】
また、この種の太陽電池では、多数の矩形状の太陽電池セルを縦横に碁盤目状に隣接配置した太陽電池発電パネルとして実用に供されるが、各セルでは平板状基材の外側にシール剤がはみ出るため、それだけ隣接セル同士を十分離間させて配置する必要がある。このため、所定のパネルエリアに配置できるセルの数が減少する（太陽電池パネルの総発電量を増加できない一因）という問題もあった。
【０００５】
そこで、発明者は、第１，第２の基材間の周縁部にこれらの基材と同材質の封着基材を介装し、透明基材の上方からレーザ光を封着部材に照射し封着基材を溶融させて第１，第２の基材に溶着（以下、レーザ溶着という）させることで、第１，第２の基材間を封着すれば、封着部（レーザ溶着部）からの電解液の漏洩を確実に防止できるし、第１，第２の基材の外側に封着基材（レーザ溶着部）がシール剤のようにはみ出ることもないと考えた。
【０００６】
ところが、電解液の漏れ防止と基材外側への封着基材（レーザ溶着部）のはみ出し防止には有効であるものの、封着基材をレーザ溶着する際に、電極を構成する導電膜の一部（基材周縁部に形成されている通電路として機能する導電膜）がレーザ光の透過（照射）によって損傷し、導電膜の通電路としての機能が損なわれる（例えば断線）という新たな問題が生じた。
【０００７】
そこで、発明者は、基材の周縁部に沿って帯状に延在する封着領域のうち、導電膜と重なる領域を、従来と同様に、介装したシール剤によって封着するとともに、導電膜と重ならない領域を、介装した封着基材をレーザ溶着によって封着すれば、前記した新たな問題が生じないと考えた。
【０００８】
本発明は、前記従来技術の問題点および前記した発明者の知見に基づいてなされたもので、その目的は、電解液が漏れにくく、基材の外側に封着基材がはみ出さない色素増感型太陽電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、請求項１に係る色素増感型太陽電池においては、作用極として機能する第１の電極を構成する透明導電膜と増感色素を吸着した酸化物半導体層を積層形成した第１の平板状透明基材と、第２の電極を構成する導電膜と触媒導電層を積層形成した第２の平板状基材とを、前記半導体層と前記触媒導電層が対峙するように対向配置するとともに、前記一対の平板状基材間の周縁部を封着することで画成した前記第１，第２の電極に挟まれた密閉空間に電解液を封入した色素増感型太陽電池であって、
前記第１，第２の基材の周縁部に沿って帯状に延在する前記封着領域のうち、少なくとも前記導電膜と重なる領域を、介装したシール剤によって封着するとともに、前記導電膜と重ならない領域を、介装した前記第１，第２の基材と同材質の封着基材をレーザ溶着することによって封着するように構成した。
【００１０】
（作用）第１，第２の基材の周縁部に沿って帯状に延在する封着領域全体がシール剤で封着されている従来構造に比べて、封着領域の一部の領域を、介装した封着基材をレーザ溶着することで封着するように構成したので、それだけ封着部から電解液が漏れ難い。即ち、封着基材の第１，第２の基材とのレーザ溶着部では、封着基材と第１，第２の基材との間に接合界面が存在しないため、レーザ溶着された封着部からは、電解液（例え、気化した状態であっても）が漏れるおそれは全くない。
【００１１】
また、第１，第２の基材の周縁部に沿って帯状に延在する封着領域のうち、レーザ溶着すると電極を構成する導電膜の一部が損傷するおそれのある封着領域（導電膜と重なる封着領域）は、シール剤によって封着されているので、電極（導電膜）の通電路としての機能が損なわれる（例えば断線）おそれは全くない。
【００１２】
また、レーザ溶着された封着部からは電解液が漏れるおそれがないため、レーザ溶着幅（レーザ封着部の幅）を狭くすることで、平板状の基板の面積に対する半導体層，触媒導電層の面積（太陽電池の有効発電面積）を大きくできる。
【００１３】
また、レーザ照射により溶融した封着基材は、第１，第２の基材との接触面でそれぞれ溶着一体化されるので、封着基材が第１，第２の基材の外側にはみ出すことがない。即ち、シール剤で封着した場合は、シール剤が基材に押圧された形態で硬化するため、基材の外側にシール剤がはみ出た形態となるが、レーザ溶着では、封着基材が瞬時に第１，第２の基材に溶着一体化されるため、レーザ封着部が基材の外側にはみ出ることはない。このため、多数の太陽電池セルを隣接配置する太陽電池発電パネルでは、隣接セル同士を接近させて配置でき、所定のエリアに配置できるセルの数が増加するため、太陽電池発電パネルの総発電量が増加する。
【００１４】
請求項２においては、請求項１に記載の色素増感型太陽電池において、前記第１の平板状透明基材および第２の平板状基材を、いずれも矩形状で、前記第１，第２の基材の左右または前後いずれか一方の側縁部をレーザ溶着するように構成した。
（作用）この種の太陽電池では、多数の矩形状の太陽電池セルを縦横に碁盤目状に隣接配置した太陽電池発電パネルとして実用に供されるが、各セルではレーザ溶着された側縁部の外側にレーザ封着部がはみ出ないので、隣接セルのレーザ溶着された側縁部（導電膜が介在しない側縁部）同士を接近させて配置することで、それだけ多数のセルを配置できる。
【００１５】
請求項３においては、請求項１または２に記載の色素増感型太陽電池において、前記封着基材を、前記第１の基材または第２の基材の少なくとも一方との一体成形体で構成するようにした。換言すれば、前記第１の基材または第２の基材の少なくとも一方の一部で前記封着基材を構成するようにした。
（作用）第１の基材または第２の基材の少なくとも一方の一部が封着基材を兼ねるので、第１，第２の基材以外に別部材としての封着基材を必要としない。
【００１６】
また、封着基材が第１，第２の基材と別体に構成されている場合は、封着基材を第１の基材および第２の基材にそれぞれレーザ溶着（２箇所レーザ溶着）する必要があるが、封着基材が第１の基材または第２の基材の少なくともいずれかに一体的に形成されている（第１の基材または第２の基材の少なくともいずれか一方の一部が封着部材として機能する）ため、封着基材を第１の基材または第２の基材のいずれか一方だけにレーザ溶着（１箇所レーザ溶着）すればよい。
【００１７】
請求項４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の色素増感型太陽電池において、前記封着基材と前記第１，第２の基材との界面にレーザ光吸収材を介在させるか、または前記封着基材中にレーザ光吸収材を分散させるように構成した。
【００１８】
（作用）照射されたレーザ光をレーザ光吸収材が吸収し、効率的に封着基材が溶融して第１，第２の基材に溶着されるので、半導体層や触媒導電層にレーザ溶着の際の熱の影響が及ばない。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る色素増感型太陽電池によれば、少なくともレーザ溶着された封着部では、電解液の漏洩が確実に防止されるので、従来構造に比べて、電解液の漏洩防止効果が改善されるとともに、レーザ溶着すると導電膜を損傷するおそれのある封着領域については、シール剤によって封着されているので、電極（導電膜）の通電路としての機能が損なわれることもない。
【００２０】
また、レーザ溶着された封着部からは、電解液が例え気化したとしても漏れるおそれは全くないので、レーザ溶着する封着部の幅を狭くすることで、平板状の基板の面積に対する半導体層，触媒導電層の面積（太陽電池の有効発電面積）を拡大でき、ひいては太陽電池の発電量を増加させることができる。
【００２１】
また、レーザ溶着された封着部では、第１，第２の基材の外側に封着基材がはみ出さないので、多数の太陽電池セルを配置する太陽電池パネルにおいて、隣接セルをより接近させて配置することで、所定のエリアに配置できるセルの数が増加し、太陽電池発電パネルの総発電量を増加させることができる。
【００２２】
請求項２によれば、多数の太陽電池セルを配置する太陽電池パネルにおいて、隣接セルのレーザ溶着された側縁部同士を接近させて配置することができるので、所定のエリアに配置できるセルの数が増加し、太陽電池発電パネルにおける総発電量を増加させることができる。
【００２３】
請求項３によれば、第１の基材または第２の基材とは別部材としての封着基材を必要としないので、太陽電池の構成が簡潔となる。
【００２４】
また、封着基材を第１の基材または第２の基材のいずれか一方だけにレーザ溶着すればよいので、それだけ溶着工程が簡便になる。
【００２５】
請求項４によれば、短時間で封着基材が溶融して第１，第２の基材に溶着されるので、半導体層や触媒導電層にレーザ溶着の際の熱の影響が及ばず、効率の保証された色素増感型太陽電池を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００２７】
図１〜図７は、本発明の第１の実施例である色素増感型太陽電池を示し、図１は第１の実施例である色素増感型太陽電池の縦断面図、図２は同太陽電池の図１の断面と直交する位置における縦断面図（図１に示す線ＩＩ―ＩＩに沿う断面図）、図３は同太陽電池の図１の断面と直交する位置における縦断面図（図１に示す線ＩＩＩ―ＩＩＩに沿う断面図）、図４は同太陽電池の封着部位置における水平断面図（図１に示す線ＩＶ―ＩＶに沿う断面図）、図５は同太陽電池の分解斜視図、図６はおよび図７は基板周縁部の封着領域を封着する工程の断面図である。
【００２８】
これらの図において、色素増感太陽電池１は、光が入射する側の窓極基板１０と、これに対向する側の対極基板２０が所定距離だけ離間するように一体化されたもので、窓極基板１０は、第１の透明ガラス基板１２の対極基板２０に臨む側の面に第１の電極として機能する透明導電膜１４と増感色素を吸着した多孔質酸化物半導体層１６が積層形成された構造体で構成され、一方、対極基板２０は、第２の透明ガラス基板２２の窓極基板１０に臨む側の面に第２の電極として機能する導電性金属薄膜２４と触媒導電層２６が積層形成された第２の構造体で構成されている。そして、第１の構造体である窓極基板１０と第２の構造体である対極基板２０が、半導体層１６と触媒導電層２６が対峙するように対向配置されるとともに、一対の平板状基材１２，２２間の周縁部が封着部３０によって封着されることで画成された第１，第２の電極に挟まれた密閉空間Ｓに電解液１８が封入された構造となっている。符号１９ａは、対極基板２０に設けられた電解液注入用の孔、符号１９ｂは、電解液注入用の孔１９ａに挿着した栓である。
【００２９】
ガラス基板１２に積層形成された透明導電膜１４は、膜厚１．５μｍのフッ素添加スズ（ＦＴＯ）で構成され、その上の多孔質酸化物半導体層１６は、平均粒径が数ｎｍ〜数十ｎｍの酸化物半導体粒子を主成分とする多孔質の薄膜で、膜厚１５μｍの二酸化チタン（ＴｉＯ２  ）で構成され、半導体層１６である二酸化チタン（ＴｉＯ２  ）には、増感色素としてＲｕ系色素（Ｎ７１９）が担持されている。
【００３０】
一方、対極基板２０を構成するガラス基板２２に積層形成された透明導電膜２４は、膜厚１．５μｍのフッ素添加スズ（ＦＴＯ）で構成され、その上に形成された、電気化学的活性を確保するため触媒導電層２６は、膜厚０．５μｍの白金（Ｐｔ）で構成されている。
【００３１】
密閉空間Ｓに封入されている電解液１８は、沃素系電解液（ＬｉＩ，Ｉ２，アセトニトリル，ターシャルブチルピリジン，ジメチルプロピルイミダゾリウムアイオダイド）で構成されているが、酸化還元対を含む有機溶媒や、イオン液体（室温溶融塩）などを用いることもできる。
【００３２】
第２のガラス基板１２，２２は、左右の側縁部１２ａ，１２ｂ；２２ａ，２２ｂと前後の側縁部１２ｃ，１２ｄ；２２ｃ，２２ｄの長さが同一の正方形（例えば、縦横１０ｃｍの正方形）に形成され、第１のガラス基板１２には、左右の側縁部１２ａ，１２ｂおよび後端側の側縁部１２ｄに沿った所定幅のコ字状の封着部形成代Ａ１（図５における斜線部）を除いて透明導電膜１４が矩形状に形成され、一方、第２のガラス基板２２には、左右の側縁部２２ａ，２２ｂおよび前端側の側縁部１２ｃに沿った所定幅のコ字状の封着部形成代Ａ２（図５における斜線部）を除いて透明導電膜２４および触媒導電層２６が矩形状に形成されている。
【００３３】
そして、第１，第２のガラス基板１２，２２は、左右の側縁部１２ａ，１２ｂ；２２ａ，２２ｂが一致し、前後の側縁部１２ｃ，１２ｄ；２２ｃ，２２ｄが前後方向（図１，４左右方向）に所定量δ（例えば、３．０ｍｍ）だけずれた形態に対向配置されるとともに、対向するコ字状の封着部形成代Ａ１，Ａ２に沿って封着部３０が帯状に延在するように設けられて、該封着部３０が電解液１８層を挟んで対峙する多孔質酸化物半導体層１６と触媒導電層２６（の半導体層１６に対向する領域）を取囲む形態となっている。なお封着部３０と導電膜１４，２４は、僅かな量だけ離間する。
【００３４】
封着部３０は、ガラス基板１２，２２の前後の側縁部１２ｃ，１２ｄ；２２ｃ，２２ｄ間を封着する紫外線硬化型シール剤で構成された巾１．０ｍｍのシール剤封着部３０ａと、ガラス基板１２，２２の左右の側縁部１２ａ，１２ｂ；２２ａ，２２ｂ間を封着するガラス溶着部で構成された、例えば、巾０．５ｍｍのレーザ封着部３０ｂで構成されている。
【００３５】
即ち、シール剤封着部３０ａは、窓極基板１０を構成するガラス基板１２および対極基板２０を構成するガラス基板２２の封着部形成代Ａ１，Ａ２における前後の側縁部１２ｃ，１２ｄ；２２ｃ，２２ｄ対応領域に、ガラス間の接合封止に適した紫外線硬化型シール剤３２を巾１．０ｍｍでそれぞれ塗布し、図６に示すように、対応するシール剤３２同士を付き合わせ、対向するガラス基板１２，２２を所定距離（例えば、４０ｎｍ）だけ離間する形態に保持し、透明ガラス基板１２，２２の上から紫外線Ｌ１をシール剤３２に照射し硬化させることで、ガラス基板１２，２２の前後の側縁部１２ｃ，１２ｄ；２２ｃ，２２ｄ間を封着するように構成されている。
【００３６】
一方、レーザ封着部３０ｂは、図７に示すように、対向配置したガラス基板１２，２２の封着部形成代Ａ１，Ａ２における左右の側縁部１２ａ，１２ｂ；２２ａ，２２ｂ対応領域に、ガラス基板１２，２２と同材質の巾０．５ｍｍの封着ガラス基材３４を介装し、透明ガラス基板１２の上からレーザ光Ｌ２を封着ガラス基材３４に照射し溶融させて、封着ガラス基材３４をガラス基板１２，２２に溶着することで、ガラス基板１２，２２の前後の側縁部１２ｃ，１２ｄ；２２ｃ，２２ｄ間を封着するように構成されている。レーザ光Ｌ２としては、基板１２（２２）での透過率が５０％以上となるレーザ光が望ましく、例えば、ガリウムヒ素系半導体レーザー、ガリウムヒ素アルミニウム系半導体レーザー、ＹＡＧレーザーなどが考えられる。
【００３７】
また、レーザ溶着工程において、封着ガラス基材３４とガラス基板１２，２２との界面にカーボンブラック，マジックインキ，プリンタトナー等のレーザ光吸収材３５を介在させると、照射されたレーザ光をレーザ光吸収材３５が吸収し、封着ガラス基材３４が瞬時に溶融して第１，第２の基材１２，２２に溶着される。このため、半導体層１６や触媒導電層２６にレーザ溶着の際の熱の影響が確実に及ばないようにするには、封着ガラス基材３４の第１，第２の基材１２，２２との当接面に、印刷や焼結によってカーボンブラック等からなるレーザ光吸収材層を設けておくことが望ましい。
【００３８】
なお、封着ガラス基材３４の端部３４ａは、図４，５に示すように、水平断面円弧形状に形成されて、巾１．０ｍｍのシール剤封着部３０ａと巾０．５ｍｍのレーザ封着部３０ｂとの接合界面３０ｃの面積（接合界面３０ｃの水平方向の長さ）が拡大された構造で、シール剤封着部３０ａとレーザ封着部３０ｂとの接合界面３０ｃを通して内部の電解液１８が漏れ難い。
【００３９】
次に、色素増感型太陽電池１の製造方法を説明する。
【００４０】
透明ガラス基板１２に透明導電膜１４および増感色素を吸着した多孔質酸化物半導体層１６を積層一体化した窓極基板１０と、透明ガラス基板２２導電性金属薄膜２４および触媒導電層２６を積層一体化した対極基板２０を予め用意しておく。窓極基板１０と対極基板２０の周縁部を封着一体化するが、まず、水平に配置した対極基板２０のガラス基板２２に封着ガラス基材３４を載置し、ガラス基板１２，２２にシール剤３２をそれぞれ塗布する。次いで、対極基板２０（ガラス基板２２）上に窓極基板１０（ガラス基板１２）を載置すると、ガラス基板１２，２２の周縁部に沿って延在するシール剤３２および封着ガラス基材３４が多孔質酸化物半導体層１６と触媒導電層２６を取囲む形態となる。この状態で、透明ガラス基板１２の上からレーザ光Ｌ２を封着ガラス基材３４に照射（図７参照）して、ガラス基板１２，２２の前後の側縁部１２ｃ，１２ｄ；２２ｃ，２２ｄ間をレーザ封着部３０ｂで封着（ガラス溶着）し、さらに、透明ガラス基板１２，２２の上から紫外線Ｌ１をシール剤３２に照射（図６参照）して、ガラス基板１２，２２の前後の側縁部１２ｃ，１２ｄ；２２ｃ，２２ｄ間をシール剤封着部３０ａで封着する。最後に、電極液注入孔１９ａから密閉空間Ｓに電解液１８を注入し、栓１９ｂで注入孔１９を閉塞すれば、太陽電池１が完成する。なお、封着ガラス基材３４へのレーザ光Ｌ２の照射と、シール剤３２への紫外線Ｌ１の照射を同時に行うようにしてもよい。
【００４１】
以上説明した第１の実施例の太陽電池１では、以下のような作用・効果がある。
【００４２】
第１に、対向する平板状基材の周縁部に沿った封着領域全体がシール剤で封着されている従来構造に比べて、封着領域の一部の領域を、介装した封着ガラス基材３４をレーザ溶着することで封着するように構成したので、それだけ封着部３０から電解液が漏れ難い。即ち、封着ガラス基材３４の第１，第２のガラス基板１２，２２とのレーザ溶着部であるレーザ封着部３０ｂでは、封着ガラス基材３４と第１，第２のガラス基板１２，２２との間に接合界面が存在しないため、レーザ封着部３０ｂからは、電解液（例え、気化した状態であっても）が漏れるおそれは全くない。
【００４３】
また、シール材封着部３０ａとレーザ封着部３０ｂ間の接合界面３０ｃは、水平断面円弧形状に形成されて、レーザ封着部３０ｂとの接合界面３０ｃの面積（接合界面３０ｃの水平方向の長さ）が拡大されているため、それだけシール材封着部３０ａとレーザ封着部３０ｂ間の接合界面３０ｃから電解液１８が漏れるおそれもない。
【００４４】
第２に、第１，第２のガラス基板１２，２２の周縁部に沿って帯状に延在する封着領域のうち、レーザ溶着する（レーザー光が照射される）と電極を構成する導電膜１４，２４の一部が損傷するおそれのある封着領域（導電膜１４，２４と重なる封着領域）は、シール剤３２によって封着されているので、電極（導電膜１４，２４）の通電路としての機能が損なわれる（例えば断線）おそれは全くない。
【００４５】
第３に、レーザ封着部３０ｂからは電解液が漏れるおそれがないため、レーザ溶着幅（レーザ封着部３０ｂの幅）を狭くすることで、窓極基板１０，対極基板２０の面積に対する半導体層１６，触媒導電層２６の面積（太陽電池１の有効発電面積）を大きくできる。
【００４６】
第４に、レーザ照射により溶融した封着ガラス基材３４は、第１，第２のガラス基板１２，２２との接触面でそれぞれ溶着一体化されるので、レーザ封着部３０ｂが第１，第２のガラス基板１２，２２の外側にはみ出すことがない。このため、太陽電池発電パネルを構成する隣接セル同士を接近させて配置でき、所定のエリアに配置できるセルの数が増加するため、太陽電池発電パネルの総発電量が増加する。即ち、太陽電池１は、図１０，１１に示すように、縦横１ｍの正方形プレート２上に多数の矩形状の太陽電池セル１Ａを縦横に碁盤目状に隣接配置した発電パネルＰとして実用に供されるが、７個のセル１Ａが、レーザ溶着されたそれぞれの側縁部（レーザ封着部３０ｂ）を互いに接近させてパネル前後方向（図１０左右方向）に隣接配置され、パネル左右方向（パネル前後方向と直交する方向）にも７個のセル１Ａが隣接配置されて、合計４９個のセルが碁盤目状に配置されている。パネル左右方向に隣接するセル１Ａ，１Ａ間は、図１１に示すように、一方のセル１Ａの対極２０側の上方に露出する導電膜２４ａ（触媒導電層２６）と、隣接するセル１Ａの窓極１０側の下方に露出する導電膜１４ａとがリード線３で接続されて、４９個の全てのセル１Ａが直列に接続された回路構造となっている。各セル１Ａのレーザ溶着された側縁部には、レーザ封着部３０ｂがはみ出ていないので、前後方向に隣接するセル同士を接近するように配置することで、縦横１ｍの大きさの太陽電池発電パネルに４９個ものセル１Ａを配置でき、これによって太陽電池発電パネルＰの総発電量が高められたものとなっている。
【００４７】
図８（ａ），（ｂ）は、本発明の第２，第３の実施例である色素増感型太陽電池の要部断面図である。
【００４８】
前記した第１の実施例では、封着ガラス基材３４が第１，第２のガラス基板１２，２２とは別体に構成されていたが、図８（ａ），（ｂ）に示す本発明の第２，第３の実施例のように、封着ガラス基材３４Ｂ，３２Ｃが第１，第２のガラス基板１２，２２と一体に構成されていてもよい。
【００４９】
即ち、図８（ａ）は、封着ガラス基材３４Ｂが第２のガラス基板２２の一部で構成されており、図８（ｂ）は、封着ガラス基材３４Ｃ，３４Ｃが第１，第２のガラス基板１２，２２の一部でそれぞれ構成されている。そして、封着ガラス基材３４Ｂと第１のガラス基板１２との間、封着ガラス基材３４Ｃ，３４Ｃ間に、それぞれレーザ光吸収材３５を介在させた形態でレーザ溶着される。
【００５０】
この第２，第３の実施例では、第１，第２のガラス基板１２，２２以外に別部材としての封着ガラス基材を必要としないため、それだけ構成が簡潔である。
【００５１】
また、前記第１の実施例では、封着ガラス基材３４を第１，第２のガラス基板１２，２２にそれぞれレーザ溶着（２箇所溶着）する必要があるが、これらの実施例では、１箇所だけレーザ溶着すればよく、それだけ溶着工程が容易となる。
【００５２】
また、前記した第１〜第３の実施例では、封着ガラス基材と第１，第２のガラス基板１２，２２との間にレーザ光吸収材３５を介在させて、レーザ光が照射された封着ガラス基材はレーザ光吸収材３５位置において瞬時に溶着されるように構成されていたが、図９（ａ），（ｂ）に示すように、封着ガラス基材３４Ｄ，３４Ｅ内にレーザ光吸収材が分散された構造であってもよい。
【００５３】
即ち、図９（ａ）に示す第４の実施例は、レーザ光吸収材が分散された封着ガラス基材３４Ｄが、第１，第２のガラス基板１２，２２とは別部材で構成されている。図９（ａ）に示す第５の実施例は、レーザ光吸収材が分散された封着ガラス基材３４Ｅが、第２のガラス基板２２と一体成形されている（第２のガラス基板２２の一部で構成されている）。これらの第４，第５の実施例においても、前記した第２，第３の実施例と同様に、１箇所だけレーザ溶着すればよく、それだけ溶着工程が容易となる。
【００５４】
なお、前記した種々の実施例では、窓極基板１０を構成する第１の基板１２および対極基板２０を構成する第２の基板２２がいずれも透明ガラス板で構成されていたが、ガラス板以外にも、例えば、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）、ポリカーボネート（ＰＣ）などの透明合成樹脂板で構成してもよい。
【００５５】
また、窓極基板１０を構成する第１の基板１２および対極基板２０を構成する第２の基板２２が透明合成樹脂製基板で構成されている場合は、シール剤３２は樹脂を接合封着するに適したシール剤で、封着基材３４も、第１の基板および第２の基板と同材質で、樹脂のレーザ溶着に適した封着樹脂基材で構成することが望ましい。
【００５６】
また、透明導電膜１４，２４としては、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）に代えて、例えば、スズ添加酸化インジウム（ＩＴＯ）や酸化スズ（ＳｎＯ２  ）などの他の透明な酸化物半導体や、これらの複数種を積層したものであってもよい。
【００５７】
また、多孔質酸化物半導体層１６は、酸化チタン（ＴｉＯ２）に代えて、例えば、酸化スズ（ＳｎＯ２  ）、酸化タングステン（ＷＯ３  ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）などを単独、または２種以上を複合させたものであってもよく、多孔質酸化物半導体層１６に担持させる増感色素としては、例えば、ビピリジン構造、ターピリジン構造などを配位子に含むルテニウム錯体、ポルフィリン、フタロシアニンなどの含金属錯体をはじめ、エオシン、ローダミン、メロシアニンなどの有機色素であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施例である色素増感型太陽電池の縦断面図である。
【図２】同太陽電池の図１の断面と直交する位置における縦断面図（図１に示す線ＩＩ―ＩＩに沿う断面図）である。
【図３】同太陽電池の図１の断面と直交する位置における縦断面図（図１に示す線ＩＩＩ―ＩＩＩに沿う断面図）である。
【図４】同太陽電池の封着部位置における水平断面図（図１に示す線ＩＶ―ＩＶに沿う断面図）である。
【図５】同太陽電池の分解斜視図である。
【図６】基板周縁部の導電膜と重ならない封着領域を封着する工程の断面図である。
【図７】基板周縁部の導電膜と重なる封着領域を封着する工程の断面図である。
【図８】本発明の第２，第３の実施例である色素増感型太陽電池の要部縦断面図で、（ａ）は封着基材が第２の基板の一部で構成されている第２の実施例を、（ｂ）は封着基材が第１，第２の基板の一部でそれぞれ構成されている第２の実施例を示す図である。
【図９】本発明の第４，第５の実施例である色素増感型太陽電池の要部縦断面図で、（ａ）は封着基材が第１，第２の基板と別部材で構成されている第４の実施例を、（ｂ）は封着基材が第２の基板の一部で構成されている第５の実施例を示す図である。
【図１０】太陽電池発電パネルの斜視図である。
【図１１】太陽電池発電パネルを構成する各太陽電池セル間の電気配線を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  色素増感型太陽電池
１０  窓極基板
１２  第１の平板状透明ガラス基板
１４  透明導電膜
１６  増感色素を吸着した酸化物半導体層
Ｓ  密閉空間
１８  電解液
２０  対極基板
２２  第２の平板状透明ガラス基板
２４  導電膜
２６  触媒導電層
３０  封着部
３０ａ  シール剤封着部
３０ｂ  レーザ封着部
３２  シール剤
３４，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ，３４Ｅ  封着ガラス基材
３５  レーザ光吸収
Ｌ１  紫外線
Ｌ２  レーザ光
【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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