(57)【要約】【課題】透明受光板上に設定された有効受光領域に照射される全ての白色光を所期の光電変換に有効利用してエネルギー変換効率を向上できる色素増感型太陽電池を提供する。【解決手段】光電変換膜１３の外側には、透明受光板１１上に設定された有効受光領域ＥＲの外縁部分に照射され、且つ、光電変換膜１３に直接的に導かれない白色光ＩＢを反射作用により光電変換膜１３に導く反射部１５ｂが配されている。【選択図】図２
2009021168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明受光板と透明電極膜と光電変換膜と対向板と対向電極膜と電荷輸送材とを備えた色素増感型太陽電池であって、
光電変換膜の外側には、透明受光板上に設定された有効受光領域の外縁部分に照射され、且つ、光電変換膜に直接的に導かれない白色光を反射作用により光電変換膜に導く反射部が配されている、
ことを特徴とする色素増感型太陽電池。
【請求項２】
反射部は対向電極膜の一部によって構成されている、
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】
反射部は対向電極膜と非接触の別パーツによって構成されている、
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４】
反射部は透明電極膜に対して鋭角を成す傾きを有する、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項５】
反射部は透明電極膜に対して直角を成している、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項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関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は従前の色素増感型太陽電池の縦断面図である。同図に示した色素増感型太陽電池１００は、透明受光板１０１と、透明受光板１０１に付設された透明電極膜１０２と、透明電極１０２に付設された光電変換膜１０３と、対向板１０４と、対向板１０４に付設された対向電極膜１０５と、透明電極膜１０２と対向電極膜１０５との間に設けられたシール材１０６と、シール材１０６で囲まれた空間に充填された電荷輸送材１０７とを備えている。
【０００３】
透明受光板１０１は透明プラスチック等から成り、透明電極膜１０２は錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）等から成り、光電変換膜１０３は酸化チタン（ＴｉＯ2）等の多孔質半導体及びその表面に吸着されたルテニウム金属錯体等の色素を含み、対向板１０４は透明プラスチック等から成り、対向電極膜１０５は白金等から成り、シール材１０６はエポキシ樹脂等から成り、電荷輸送材１０７はヨウ素レドックスカップル（Ｉ-／Ｉ3-）を含むアセトニトリル系溶媒等から成る。
【０００４】
前記の色素増感型太陽電池にあっては以下のようなサイクルで所期の光電変換が行われる。即ち、透明受光板１０１に太陽光等の白色光が照射されると、該白色光は透明受光板１０１及び透明電極膜１０２を通じて光電変換膜１０３の色素に到達し、光エネルギーによる励起によって色素から電子が放出され、該電子が多孔質半導体を経由して透明電極膜１０２に移動しさらに透明電極膜１０２と対向電極膜１０５との間に接続された外部回路を介して対向電極膜１０５に移動する。電子を放出して酸化した色素は電荷輸送材１０７から電子を受け取って中性化し、電子を失って酸化した電荷輸送材１０７は対向電極膜１０５に移動した電子を受け取って還元される。
【特許文献１】特開２００６−１０００６８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１に示したＥＲは透明受光板１０１上に設定された有効受光領域であり、該有効受光領域ＥＲは透明受光板１１に向き合う光電変換膜１３の面積及び位置とほぼ一致している。この有効受光領域ＥＲに照射された白色光の殆どは透明受光板１０１及び透明電極膜１０２を通じて光電変換膜１０３に直接的に導かれて所期の光電変換に利用される。
【０００６】
しかし、有効受光領域ＥＲの外縁部分に照射された白色光の一部はその照射角度の関係によって光電変換膜１０３に導かれない場合がある。例えば、図１に矢印で示す照射白色光ＩＢは光電変換膜１０３に導かれずにシール材１０６を通じて外部に漏れ出してしまうか或いはシール材１０６に吸収されてしまうため所期の光電変換には利用されない。このようにして外部に漏れ出してしまう白色光或いはシール材１０６に吸収されてしまう白書光は有効受光領域ＥＲに照射される全ての白色光の数％以下ではあるが、該漏れ出し白色光或いは吸収白色光を所期の光電変換に利用できれば色素増感型太陽電池のエネルギー変換効率を向上できる。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みて創作されたもので、その目的とするところは、透明受光板上に設定された有効受光領域に照射される全ての白色光を所期の光電変換に有効利用してエネルギー変換効率を向上できる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】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、透明受光板と透明電極膜と光電変換膜と対向板と対向電極膜と電荷輸送材とを備えた色素増感型太陽電池であって、光電変換膜の外側には、透明受光板上に設定された有効受光領域の外縁部分に照射され、且つ、光電変換膜に直接的に導かれない白色光を反射作用により光電変換膜に導く反射部が配されている、ことをその特徴する。
【０００９】
この色素増感型太陽電池によれば、有効受光領域の外縁部分に照射され、且つ、光電変換膜に直接的に導かれない白色光を反射部による反射作用により光電変換膜に確実に導いて所期の光電変換に確実に利用することができる。つまり、有効受光領域に照射される全ての白色光を所期の光電変換に有効利用してエネルギー変換効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、透明受光板上に設定された有効受光領域に照射される全ての白色光を所期の光電変換に有効利用してエネルギー変換効率を向上できる。
【００１１】
本発明の前記目的とそれ以外の目的と、構成特徴と、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［第１実施形態］
図２及び図３は本発明（色素増感型太陽電池）の第１実施形態を示すもので、図２は色素増感型太陽電池の縦断面図、図３は図２に示した対向基板及び対向電極膜の上面図である。
【００１３】
この色素増感型太陽電池１０は、透明受光板１１と、透明電極膜１２と、光電変換膜１３と、対向板１４と、対向電極膜１５と、絶縁材１６と、電荷輸送材１７とを備えている。
【００１４】
透明受光板１１はアクリル樹脂等の透明プラスチックや透明ガラス等から成り、矩形板状に形成されている。
【００１５】
透明電極膜１２は錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）やフッ素ドープ酸化錫（ＦＴＯ）等から成り、透明受光板１１の下面に付設されていてその外周面を外部に露出している。
【００１６】
光電変換層１３は多孔質半導体及びその表面に吸着された色素を含み、透明受光板１１の下面に付設されている。多孔質半導体は、半導体特性を有する遷移金属の酸化物または複合酸化物、例えばＴｉＯ2，ＳｎＯ2，ＺｎＯ，Ｎｂ2Ｏ5，Ｎｂ2Ｏ6，ＺｒＯ2，ＣｅＯ2，ＷＯ3，ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，ＮｉＯ，Ｔａ2Ｏ5，ＣｕＡｌＯ2，ＳｒＣｕ2Ｏ2，ＳｒＴｉＯ3，ＣａＴｉＯ3，ＫＴａＯ3等から成る。この多孔質半導体は多数の微細孔を有することから、微細孔の内面を含む全体の表面積は極めて大きい。また、色素は、ルテニウム金属錯体色素や、ルテニウム以外のオスミウム，鉄，レニウム，銅等の金属錯体色素や、メチン色素，マーキュロクロム色素，キサンテン系色素，ポリフィリン色素，フタロシアニン色素，クマリン系色素等の有機色素等から成る。
【００１７】
対向板１４はアクリル樹脂等の透明プラスチックや透明ガラス等から成るが、必ずしも透明である必要はない。この対向板１４は矩形容器状に形成されていて、矩形状の底面部１４ａと該底面部１４ａの周囲に一体形成された４つの側面部１４ｂとを有する。各側面部１４ｂの内面には内側に向かって下向きに傾く傾斜面１４ｂ１がそれぞれ形成されており、各傾斜面１４ｂ１は底面部１４ａに対して鈍角を成す傾きを有している。また、１つの側面部１４ｂの上面には傾斜面１４ｂ１の上端から外面に至る溝１４ｃが形成されている。
【００１８】
対向電極膜１５は白金，カーボン，導電性プラスチック等の導電性高分子等から成り、対向板１４の底面部１４ａの上面に付設された底面部１５ａと該底面部１５ａと連続して各側面部１４ｂの内面に付設された反射部１５ｂと１つの反射部１５ｂと連続して溝１４ｃの内側に付設された端子部１５ｃとを一体に有しており、端子部１５ｃの外面は外部に露出している。本実施形態における各反射部１５ｂは対向電極膜１５の一部によって構成されており、各反射部１５ｂは透明電極膜１２に対して鋭角を成す傾きを有し、透明電極膜１２の外側に該透明電極膜１２を囲むように配されている。また、各反射部１５ｂは光電変換膜１２に接触しておらず、絶縁材１６を存在によって透明電極膜１２と電気的に絶縁されている。
【００１９】
絶縁材１６はシリコーン系樹脂，エポキシ樹脂，アクリル樹脂等の熱硬化性プラスチックや光硬化性プラスチック等から成り、矩形枠状に形成されている。この絶縁材１６は、透明電極膜１２と、対向板１４の各側面部１４ｂ及び対向電極膜１５の各反射部１５ｂの上面との間に配置されており、電荷輸送材１７の漏洩を防止するシール材の役目も成している。
【００２０】
電荷輸送材１７は酸化還元性電解質を含む液体或いはゲル、例えばヨウ素レドックスカップル（Ｉ-／Ｉ3-）を含むアセトニトリル系溶媒や、これにゲル化剤を添加したもの等から成る。この電荷輸送材１７は透明電極膜１２，対向電極膜１５及び絶縁材１６で囲まれた空間に充填されている。
【００２１】
因みに、図２に示したＥＲは透明受光板１１上に設定された有効受光領域であり、該有効受光領域ＥＲは透明受光板１１に向き合う光電変換膜１３の面積及び位置とほぼ一致している。
【００２２】
前記の色素増感型太陽電池１０にあっては、透明電極膜１２の露出外周面と対向電極膜１５の端子部１５ｃの露出外面が色素増感型太陽電池１０の出力端子として利用される。
【００２３】
前記の色素増感型太陽電池１０にあっては、従前の色素増感型太陽電池と同様に、以下のようなサイクルで所期の光電変換が行われる。即ち、透明受光板１１に太陽光等の白色光が照射されると、該白色光は透明受光板１１及び透明電極膜１２を通じて光電変換膜１３の色素に到達し、光エネルギーによる励起によって色素から電子が放出され、該電子が多孔質半導体を経由して透明電極膜１２に移動しさらに透明電極膜１２と対向電極膜１５との間に接続された外部回路を介して対向電極膜１５に移動する。電子を放出して酸化した色素は電荷輸送材１７から電子を受け取って中性化し、電子を失って酸化した電荷輸送材１７は対向電極膜１５に移動した電子を受け取って還元される。
【００２４】
透明受光板１１上に設定された有効受光領域ＥＲに照射された白色光の殆どは透明受光板１１及び透明電極膜１２を通じて光電変換膜１３に直接的に導かれて所期の光電変換に利用されるが、有効受光領域ＥＲの外縁部分に照射された白色光の一部はその照射角度の関係によって直接的に光電変換膜１３に導かれない場合がある。
【００２５】
例えば、図２に矢印に示す照射白色光ＩＢは光電変換膜１３に導かれずに対向電極膜１５の反射部１５ｂに到達することになるが、該照射白色光ＩＢは透明電極膜１２の外側に該透明電極膜１２を囲むように配された反射部１５ｂで反射して、或いは、反射部１５ｂ及び底面部１５ａで反射して光電変換膜１３に導かれることになる。
【００２６】
要するに、有効受光領域ＥＲの外縁部分に照射され、且つ、光電変換膜１３に直接的に導かれない白色光ＩＢを反射部１５ｂによる反射作用により光電変換膜１３に確実に導いて所期の光電変換に利用することができる。つまり、有効受光領域ＥＲに照射される全ての白色光を所期の光電変換に有効利用してエネルギー変換効率を向上することができる。
【００２７】
また、前記の色素増感型太陽電池１０にあっては、各反射部１５ｂは対向電極膜１５の一部によって構成されていて透明電極膜１２に対して鋭角を成す傾きを有しているので、スパッタリングや蒸着等の周知手法によって対向電極膜１５を形成する際に該各反射部１５ｂを同時に、且つ、均一な厚さで形成できると共に１つの反射部１５ｂと連続する端子部１５ｃをも同時に、且つ、均一な厚さで形成できる。
【００２８】
要するに、各反射部１５ｂ及び端子部１５ｃの形成を容易に行うことができると共に、対向電極膜１５，各反射部１５ｂ及び端子部１５ｃに厚さムラを原因とした断線が生じることを未然に防止することができる。
【００２９】
［第２実施形態］
図４は本発明（色素増感型太陽電池）の第２実施形態を示す、色素増感型太陽電池の縦断面図である。
【００３０】
この色素増感型太陽電池１０’が第１実施形態の色素増感型太陽電池１０と異なるところは、
（１）反射部１５ｂの代わりとなる反射部１８を対向電極膜１５’とは別パーツとして該対向電極膜１５’と非接触状態で設けた点、具体的には、光沢のある金属、例えば白金，タングステン，タンタル，チタン，ニッケル，ニオブ，インジウム等から成る反射部１８を各側面部１４ｂの内面に互いが連続し、且つ、その下端が対向電極膜１５’と離反して電気的に絶縁された状態で付設した点
（２）端子部１５ｃの代わりと成る端子部Ｅ１を設けて対向板１４から溝１４ｃを排除した点、具体的には、対向板１４の底面部１４ａの所定位置にその下面から対向電極膜１５’に至る孔１４ｄを形成して、該孔１４ｄ内に高導電性の金属、例えばニッケル，銅等を充填して端子部Ｅ１を構成した点（但し、端子部Ｅ１が電荷輸送材１７に触れるような場合には腐食を生じない金属を選択する）
にある。他の構成は第１実施形態の色素増感型太陽電池１０と同じであるためその説明を省略する。
【００３１】
前記の色素増感型太陽電池１０’にあっては、透明電極膜１２の露出外周面と端子部Ｅ１の露出外面が色素増感型太陽電池２０の出力端子として利用される。
【００３２】
前記の色素増感型太陽電池１０’にあっては、透明受光板１１上に設定された有効受光領域ＥＲ（図２参照）の外縁部分に照射された白色光のうち直接的に光電変換膜１３に導かれない白色光の一部（図２の矢印ＩＢ参照）は反射部１８に到達し、該照射白色光ＩＢは透明電極膜１２の外側に該透明電極膜１２を囲むように配された反射部１８で反射して、或いは、反射部１８及び対向電極膜１５’で反射して光電変換膜１３に導かれることになる。
【００３３】
要するに、有効受光領域ＥＲの外縁部分に照射され、且つ、光電変換膜１３に直接的に導かれない白色光ＩＢを反射部１８による反射作用により光電変換膜１３に確実に導いて所期の光電変換に利用することができる。つまり、有効受光領域ＥＲに照射される全ての白色光を所期の光電変換に有効利用してエネルギー変換効率を向上することができる。
【００３４】
［第３実施形態］
図５は本発明（色素増感型太陽電池）の第３実施形態を示す、色素増感型太陽電池の縦断面図である。
【００３５】
この色素増感型太陽電池２０は、透明受光板２１と、透明電極膜２２と、光電変換膜２３と、対向板２４と、対向電極膜２５と、絶縁材２６と、電荷輸送材２７とを備えている。
【００３６】
透明受光板２１はアクリル樹脂等の透明プラスチックや透明ガラス等から成り、矩形板状に形成されている。
【００３７】
透明電極膜２２は錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）やフッ素ドープ酸化錫（ＦＴＯ）等から成り、透明受光板２１の下面に付設されていてその外周面を外部に露出している。
【００３８】
光電変換膜２３は多孔質半導体及びその表面に吸着された色素を含み、透明受光板２１の下面に付設されている。多孔質半導体は、半導体特性を有する遷移金属の酸化物または複合酸化物、例えばＴｉＯ2，ＳｎＯ2，ＺｎＯ，Ｎｂ2Ｏ5，Ｎｂ2Ｏ6，ＺｒＯ2，ＣｅＯ2，ＷＯ3，ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，ＮｉＯ，Ｔａ2Ｏ5，ＣｕＡｌＯ2，ＳｒＣｕ2Ｏ2，ＳｒＴｉＯ3，ＣａＴｉＯ3，ＫＴａＯ3等から成る。この多孔質半導体は多数の微細孔を有することから、微細孔の内面を含む全体の表面積は極めて大きい。また、色素は、ルテニウム金属錯体色素や、ルテニウム以外のオスミウム，鉄，レニウム，銅等の金属錯体色素や、メチン色素，マーキュロクロム色素，キサンテン系色素，ポリフィリン色素，フタロシアニン色素，クマリン系色素等の有機色素等から成る。
【００３９】
対向板２４はアクリル樹脂等の透明プラスチックや透明ガラス等から成るが、必ずしも透明である必要はない。この対向板２４は矩形容器状に形成されていて、矩形状の底面部２４ａと該底面部２４ａの周囲に一体形成された４つの側面部２４ｂとを有する。各側面部２４ｂの内面には非傾斜面２４ｂ１がそれぞれ形成されており、各非傾斜面２４ｂ１は底面部２４ａに対して直角を成している。また、１つの側面部２４ｂの上面には非傾斜面２４ｂ１の上端から外面に至る溝２４ｃが形成されている。
【００４０】
対向電極膜２５は白金，カーボン，導電性プラスチック等の導電性高分子等から成り、対向板２４の底面部２４ａの上面に付設された底面部２５ａと該底面部２５ａと連続して各側面部２４ｂの内面に付設された反射部２５ｂと１つの反射部２５ｂと連続して溝２４ｃの内側に付設された端子部２５ｃとを一体に有しており、端子部２５ｃの外面は外部に露出している。本実施形態における各反射部２５ｂは対向電極膜１５の一部によって構成されており、各反射部２５ｂは透明電極膜２２に対して直角を成し、透明電極膜２２の外側に該透明電極膜２２を囲むように配されている。また、各反射部２５ｂは光電変換膜２２に接触しておらず、絶縁材２６を存在によって透明電極膜２２と電気的に絶縁されている。
【００４１】
絶縁材２６はシリコーン系樹脂，エポキシ樹脂，アクリル樹脂等の熱硬化性プラスチックや光硬化性プラスチック等から成り、矩形枠状に形成されている。この絶縁材２６は、透明電極膜２２と、対向板２４の各側面部２４ｂ及び対向電極膜２５の各反射部２５ｂの上面との間に配置されており、電荷輸送材２７の漏洩を防止するシール材の役目も成している。
【００４２】
電荷輸送材２７は酸化還元性電解質を含む液体或いはゲル、例えばヨウ素レドックスカップル（Ｉ-／Ｉ3-）を含むアセトニトリル系溶媒や、これにゲル化剤を添加したもの等から成る。この電荷輸送材２７は透明電極膜２２，対向電極膜２５及び絶縁材２６で囲まれた空間に充填されている。
【００４３】
前記の色素増感型太陽電池２０にあっては、透明電極膜２２の露出外周面と対向電極膜２５の端子部２５ｃの露出外面が色素増感型太陽電池２０の出力端子として利用される。
【００４４】
前記の色素増感型太陽電池２０にあっては、従前の色素増感型太陽電池と同様に、以下のようなサイクルで所期の光電変換が行われる。即ち、透明受光板２１に太陽光等の白色光が照射されると、該白色光は透明受光板２１及び透明電極膜２２を通じて光電変換膜２３の色素に到達し、光エネルギーによる励起によって色素から電子が放出され、該電子が多孔質半導体を経由して透明電極膜２２に移動しさらに透明電極膜２２と対向電極膜２５との間に接続された外部回路を介して対向電極膜２５に移動する。電子を放出して酸化した色素は電荷輸送材２７から電子を受け取って中性化し、電子を失って酸化した電荷輸送材２７は対向電極膜２５に移動した電子を受け取って還元される。
【００４５】
透明受光板２１上に設定された有効受光領域ＥＲに照射された白色光の殆どは透明受光板２１及び透明電極膜２２を通じて光電変換膜２３に直接的に導かれて所期の光電変換に利用されるが、有効受光領域ＥＲの外縁部分に照射された白色光の一部はその照射角度の関係によって直接的に光電変換膜２３に導かれない場合がある。
【００４６】
例えば、図２に矢印に示したような照射白色光ＩＢは光電変換膜２３に導かれずに対向電極膜２５の反射部２５ｂに到達することになるが、該照射白色光ＩＢは透明電極膜２２の外側に該透明電極膜２２を囲むように配された反射部２５ｂで反射して、或いは、反射部２５ｂ及び底面部２５ａで反射して光電変換膜２３に導かれることになる。
【００４７】
要するに、有効受光領域ＥＲの外縁部分に照射され、且つ、光電変換膜２３に直接的に導かれない白色光ＩＢを反射部２５ｂによる反射作用により光電変換膜２３に確実に導いて所期の光電変換に利用することができる。つまり、有効受光領域ＥＲに照射される全ての白色光を所期の光電変換に有効利用してエネルギー変換効率を向上することができる。
【００４８】
また、前記の色素増感型太陽電池２０にあっては、各反射部１５ｂは対向電極膜２５の一部によって構成されているので、スパッタリングや蒸着等の周知手法によって対向電極膜２５を形成する際に該各反射部２５ｂを同時に、且つ、均一な厚さで形成できると共に１つの反射部２５ｂと連続する端子部２５ｃをも同時に、且つ、均一な厚さで形成できる。
【００４９】
要するに、各反射部２５ｂ及び端子部２５ｃの形成を容易に行うことができると共に、対向電極膜２５，各反射部２５ｂ及び端子部２５ｃに厚さムラを原因とした断線が生じることを未然に防止することができる。
【００５０】
［第４実施形態］
図６は本発明（色素増感型太陽電池）の第４実施形態を示す、色素増感型太陽電池の縦断面図である。
【００５１】
この色素増感型太陽電池２０’が第３実施形態の色素増感型太陽電池２０と異なるところは、
（１）反射部２５ｂの代わりとなる反射部２８を対向電極膜２５’とは別パーツとして該対向電極膜２５’と非接触状態で設けた点、具体的には、光沢のある金属、例えば白金，タングステン，タンタル，チタン，ニッケル，ニオブ，インジウム等から成る反射部２８を各側面部２４ｂの内面に互いが連続し、且つ、その下端が対向電極膜２５’と離反して電気的に絶縁された状態で付設した点
（２）端子部２５ｃの代わりと成る端子部Ｅ１を設けて対向板２４から溝２４ｃを排除した点、具体的には、対向板２４の底面部２４ａの所定位置にその下面から対向電極膜２５’に至る孔２４ｄを形成して、該孔２４ｄ内に高導電性の金属、例えばニッケル，銅等を充填して端子部Ｅ１を構成した点（但し、端子部Ｅ１が電荷輸送材２７に触れるような場合には腐食を生じない金属を選択する）
にある。他の構成は第３実施形態の色素増感型太陽電池２０と同じであるためその説明を省略する。
【００５２】
前記の色素増感型太陽電池２０’にあっては、透明電極膜２２の露出外周面と端子部Ｅ１の露出外面が色素増感型太陽電池２０’の出力端子として利用される。
【００５３】
前記の色素増感型太陽電池２０’にあっては、透明受光板２１上に設定された有効受光領域ＥＲ（図２参照）の外縁部分に照射された白色光のうち直接的に光電変換膜２３に導かれない白色光の一部（図２の矢印ＩＢ参照）は反射部２８に到達し、該照射白色光ＩＢは透明電極膜２２の外側に該透明電極膜２２を囲むように配された反射部２８で反射して、或いは、反射部２８及び対向電極膜２５’で反射して光電変換膜２３に導かれることになる。
【００５４】
要するに、有効受光領域ＥＲの外縁部分に照射され、且つ、光電変換膜２３に直接的に導かれない白色光ＩＢを反射部２８による反射作用により光電変換膜２３に確実に導いて所期の光電変換に利用することができる。つまり、有効受光領域ＥＲに照射される全ての白色光を所期の光電変換に有効利用してエネルギー変換効率を向上することができる。
【００５５】
［第５実施形態］
図７は本発明（色素増感型太陽電池）の第５実施形態を示す、色素増感型太陽電池の縦断面図である。
【００５６】
この色素増感型太陽電池３０は、透明受光板３１と、透明電極膜３２と、光電変換膜３３と、対向板３４と、対向電極膜３５と、絶縁材３６と、電荷輸送材３７とを備えている。
【００５７】
透明受光板３１，透明電極膜３２，光電変換膜３３，対向板３４，対向電極膜３５，絶縁材３６及び電荷輸送材３７の構成は第１実施形態の色素増感型太陽電池１０の透明受光板１１，透明電極膜１２，光電変換膜１３，対向板１４，対向電極膜１５，絶縁材１６及び電荷輸送材１７と基本的に同じであるが、
（１）端子部１５ｃの代わりと成る端子部Ｅ１を設けて対向板１４から溝１４ｃを排除した点、具体的には、対向板３４の底面部３４ａの所定位置にその下面から対向電極膜３５に至る孔３４ｃを形成して、該孔３４ｃ内に高導電性の金属、例えばニッケル，銅等を充填して端子部Ｅ１を構成した点（但し、端子部Ｅ１が電荷輸送材３７に触れるような場合には腐食を生じない金属を選択する）
（２）透明電極膜３２のサイズを小さくしてその外周面が外部に露出しないようにした点
（３）透明受光板３１の所定位置にその上面から透明電極膜３３に至る孔３１ａを形成して、該孔３１ａ内に高導電性の金属、例えばニッケル，銅等を充填して端子部Ｅ２を構成した点（但し、端子部Ｅ２が電荷輸送材３７に触れるような場合には腐食を生じない金属を選択する）
（４）絶縁材３６の厚みを透明電極膜３２の厚み分だけ増加させてその上面を透明受光板３１に接触させ、且つ、その内面を透明電極膜３２の外周面に接触させた点
で第１実施形態の色素増感型太陽電池１０と構成を異にする。他の構成は第１実施形態の色素増感型太陽電池１０と同じであるためその説明を省略する。
【００５８】
前記の色素増感型太陽電池３０にあっては、端子部Ｅ２の露出外面と端子部Ｅ１の露出外面が色素増感型太陽電池３０の出力端子として利用される。
【００５９】
前記の色素増感型太陽電池３０にあっては、透明電極膜３２のサイズを小さくしてその外周面が絶縁材３６の内面に接触するようにしてあるので、絶縁材３６を対向板３４の各側面部３４ｂ及び対向電極膜３５の各反射部３５ｂの上面に形成しておけば、対向板３４に対する透明電極膜３２の位置決めを絶縁材３６を利用して簡単に行うことができる。他の作用効果は第１実施形態の色素増感型太陽電池１０で得られる作用効果と同じである。
【００６０】
因みに、前記（２）及び（４）の構成改良に依る前記効果はこれと同等の構成改良を第２〜第４実施形態の色素増感型太陽電池１０’，２０，２０’に施すことにより該色素増感型太陽電池１０’，２０，２０’でも同様に得ることができる。
【００６１】
［第６実施形態］
図８は本発明（色素増感型太陽電池）の第６実施形態を示す、色素増感型太陽電池の縦断面図である。
【００６２】
この色素増感型太陽電池４０は、透明受光板４１と、透明電極膜４２と、光電変換膜４３と、対向板４４と、対向電極膜４５と、絶縁材４６と、電荷輸送材４７とを備えている。
【００６３】
透明受光板４１，透明電極膜４２，光電変換膜４３，対向板４４，対向電極膜４５，絶縁材４６及び電荷輸送材４７の構成は第１実施形態の色素増感型太陽電池１０の透明受光板１１，透明電極膜１２，光電変換膜１３，対向板１４，対向電極膜１５，絶縁材１６及び電荷輸送材１７と基本的に同じであるが、
（１）端子部１５ｃの代わりと成る端子部Ｅ１を設けて対向板１４から溝１４ｃを排除した点、具体的には、対向板４４の底面部４４ａの所定位置にその下面から対向電極膜４５に至る孔４４ｃを形成して、該孔４４ｃ内に高導電性の金属、例えばニッケル，銅等を充填して端子部Ｅ１を構成した点（但し、端子部Ｅ１が電荷輸送材４７に触れるような場合には腐食を生じない金属を選択する）
（２）透明電極膜４２のサイズを小さくしてその外周面が外部に露出しないようにした点
（３）透明受光板４１の所定位置にその上面から透明電極膜４３に至る孔４１ａを形成して、該孔４１ａ内に高導電性の金属、例えばニッケル，銅等を充填して端子部Ｅ２を構成した点（但し、端子部Ｅ２が電荷輸送材４７に触れるような場合には腐食を生じない金属を選択する）
（４）絶縁材４６の厚みを透明電極膜４２の厚み分だけ増加させてその上面を透明受光板４１に接触させ、且つ、その内面を透明電極膜４２の外周面に接触させた点
（５）対向板４４の各側面部４４ｂの肉厚を増加し、絶縁材４６の嵌め込みを可能した段差部４４ｂ２と透明受光板４１の外周面に接触する延長部４４ｂ３を設けた点
で第１実施形態の色素増感型太陽電池１０と構成を異にする。他の構成は第１実施形態の色素増感型太陽電池１０と同じであるためその説明を省略する。
【００６４】
前記の色素増感型太陽電池４０にあっては、端子部Ｅ２の露出外面と端子部Ｅ１の露出外面が色素増感型太陽電池４０の出力端子として利用される。
【００６５】
前記の色素増感型太陽電池４０にあっては、透明電極膜４２のサイズを小さくしてその外周面が絶縁材４６の内面に接触するようにすると共に絶縁材４６の嵌め込みを可能した段差部４４ｂ２と透明受光板４１の外周面に接触する延長部４４ｂ３を対向板４４の各側面部４４ｂに設けてあるので、対向板４４に対する透明電極膜４２の位置決めを絶縁材４６を利用して簡単に行うことができると共に対向板４４に対する透明受光板４１の位置決めを延長部４４ｂ３を利用して簡単に行うことができる。他の作用効果は第１実施形態の色素増感型太陽電池１０で得られる作用効果と同じである。
【００６６】
因みに、前記（２），（４）及び（５）の構成改良に依る前記効果はこれと同等の構成改良を第２〜第４実施形態の色素増感型太陽電池１０’，２０，２０’に施すことにより該色素増感型太陽電池１０’，２０，２０’でも同様に得ることができる。
【００６７】
［第７実施形態］
図９は本発明（色素増感型太陽電池）の第７実施形態を示す、色素増感型太陽電池の縦断面図である。
【００６８】
この色素増感型太陽電池５０は、透明受光板５１と、透明電極膜５２と、光電変換膜５３と、対向板５４と、対向電極膜５５と、絶縁材５６と、電荷輸送材５７とを備えている。
【００６９】
透明受光板５１，透明電極膜５２，光電変換膜５３，対向板５４，対向電極膜５５，絶縁材５６及び電荷輸送材５７の構成は第１実施形態の色素増感型太陽電池１０の透明受光板１１，透明電極膜１２，光電変換膜１３，対向板１４，対向電極膜１５，絶縁材１６及び電荷輸送材１７と基本的に同じであるが、
（１）端子部１５ｃの代わりと成る端子部Ｅ１を設けて対向板１４から溝１４ｃを排除した点、具体的には、対向板５４の底面部５４ａの所定位置にその下面から対向電極膜５５に至る孔５４ｃを形成して、該孔５４ｃ内に高導電性の金属、例えばニッケル，銅等を充填して端子部Ｅ１を構成した点（但し、端子部Ｅ１が電荷輸送材５７に触れるような場合には腐食を生じない金属を選択する）
（２）透明電極膜５２のサイズを小さくしてその外周面が外部に露出しないようにした点
（３）透明受光板５１の所定位置にその上面から透明電極膜５３に至る孔５１ａを形成して、該孔５１ａ内に高導電性の金属、例えばニッケル，銅等を充填して端子部Ｅ２を構成した点
（４）絶縁材５６の厚みを透明電極膜５２の厚み分だけ増加させてその上面を透明受光板５１に接触させ、且つ、その内面を透明電極膜５２の外周面に接触させた点
（５）対向板５４の各側面部５４ｂの肉厚を増加し、絶縁材５６の嵌め込みを可能した段差部５４ｂ２と該段差部５４ｂ２の上側の延長部５４ｂ３の上面に面取り部５４ｂ４を設けた点（但し、端子部Ｅ２が電荷輸送材５７に触れるような場合には腐食を生じない金属を選択する）
（６）透明受光板５１の外周縁に対向板５４の面取り部５４ｂ４に嵌り込む面取り部５１ｂを設けた点
で第１実施形態の色素増感型太陽電池１０と構成を異にする。他の構成は第１実施形態の色素増感型太陽電池１０と同じであるためその説明を省略する。
【００７０】
前記の色素増感型太陽電池５０にあっては、端子部Ｅ２の露出外面と端子部Ｅ１の露出外面が色素増感型太陽電池５０の出力端子として利用される。
【００７１】
前記の色素増感型太陽電池５０にあっては、透明電極膜５２のサイズを小さくしてその外周面が絶縁材５６の内面に接触するようにすると共に絶縁材５６の嵌め込みを可能した段差部５４ｂ２と透明受光板５１の面取り部５１ｂの嵌め込みを可能とした面取り部５４ｂ４を対向板５４の各側面部５４ｂに設けてあるので、対向板５４に対する透明電極膜５２の位置決めを絶縁材５６を利用して簡単に行うことができると共に対向板５４に対する透明受光板５１の位置決めを面取り部５４ｂ４，５１ｂを利用して簡単に行うことができる。他の作用効果は第１実施形態の色素増感型太陽電池１０で得られる作用効果と同じである。
【００７２】
因みに、前記（２），（４），（５）及び（６）の構成改良に依る前記効果はこれと同等の構成改良を第２〜第４実施形態の色素増感型太陽電池１０’，２０，２０’に施すことにより該色素増感型太陽電池１０’，２０，２０’でも同様に得ることができる。
【００７３】
［他の実施形態］
前述の第１，第２実施形態の色素増感型太陽電池１０，１０’では反射部１５ｂ，１８として透明電極膜１２に対して鋭角を成す傾きを有するものを示し、前述の第３，第４実施形態の色素増感型太陽電池２０，２０’では反射部２５ｂ，２８として透明電極膜２２に対して直角を成すものを示したが、第１，第２実施形態の色素増感型太陽電池１０，１０’における反射部１５ｂ，１８の一部を第３，第４実施形態の色素増感型太陽電池２０，２０’の反射部２５ｂ，２８のように透明電極膜１２に対して直角を成すものとした構造、或いは、第３，第４実施形態の色素増感型太陽電池２０，２０’における反射部２５ｂ，２８の一部を第１，第２実施形態の色素増感型太陽電池１０，１０’のように透明電極膜１２に対して鋭角を成す傾きを有するものとした構造を採用しても、第１〜第４実施形態の色素増感型太陽電池１０，１０’，２０，２０’と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】従前の色素増感型太陽電池の縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示す、色素増感型太陽電池の縦断面図である。
【図３】図２に示した対向基板及び対向電極膜の上面図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示す、色素増感型太陽電池の縦断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態を示す、色素増感型太陽電池の縦断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態を示す、色素増感型太陽電池の縦断面図である。
【図７】本発明の第５実施形態を示す、色素増感型太陽電池の縦断面図である。
【図８】本発明の第６実施形態を示す、色素増感型太陽電池の縦断面図である。
【図９】本発明の第７実施形態を示す、色素増感型太陽電池の縦断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０，１０’，２０，２０’，３０，４０，５０…色素増感型太陽電池、１１，２１，３１，４１，５１…透明受光板、１２，２２，３２，４２，５２…透明電極膜、１３，２３，３３，４３，５３…光電変換膜、１４，２４，３４，４４，５４…対向板、１５，１５’，２５，２５’，３５，４５，５５…対向電極膜、１５ｂ，２５ｂ，３５ｂ，４５ｂ，５５ｂ…反射部、１６，２６，３６，４６，５６…絶縁材、１７，２７，３７，４７，５７…電荷輸送材、１８，２８…反射部。
【図１】
2009021168.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】
2009021168.tif 000008
【図７】
2009021168.tif 000009
【図８】
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【図９】
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