JP2009032614A - 色素増感型太陽電池の製造方法及び色素増感型太陽電池 - Google Patents

Abstract

【課題】コスト増加を生じない簡単な方法で目標設定値の電極間距離を確保することができる色素増感型太陽電池の製造方法を提供する。
【解決手段】透明電極膜１２上に各光電変換膜１３を囲むようにして封止材ペーストを所定高さＨＯＣで縦断面矩形状に塗布して未硬化の封止部１４を格子状に形成し、対向電極膜１６（透明電極膜１６ａ及び金属薄膜１６ｂ）が下面全体に付設された対向板１５を格子状の封止部１４上に重ね合わせてから透明受光板１１側に相対的に押し付け、該押し付けによって未硬化の封止部１２内に散在する球体１４ａを透明電極膜１２と対向電極膜１６の両方に接触させる。
【選択図】図７

Description

本発明は、色素増感型太陽電池の製造方法と色素増感型太陽電池に関する。

図１〜図３は従前の色素増感型太陽電池の製造方法の一例を示す。図中の１０１は透明受光板、１０２は透明電極膜、１０３は光電変換膜、１０４は封止部、１０５は対向板、１０６は対向電極膜、１０７は電荷輸送材である。

透明受光板１０１は透明ガラス等から成り、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）等から成る多孔質半導体膜とこの表面に吸着されたルテニウム金属錯体色素等から成る色素とから構成され、封止部１０４は熱硬化性プラスチック等から成り、対向板１０５は透明ガラス等から成り、対向電極膜１０６は錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）等から成る透明電極膜１０６ａと白金等から成る金属薄膜１０６ｂとから構成され、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。

製造に際しては、透明電極膜１０２が上面全体に付設された透明受光板１０１を用意し、該透明電極膜１０２上に光電変換膜１０３を作成する（図１参照）。この光電変換膜１０３は透明電極膜１０２上にペースト塗布及び焼成の手順で多孔質半導体膜を形成した後に透明受光板１０１を色素含有溶液中に浸漬して多孔質半導体膜の表面に色素を吸着させることにより作成される。

次に、透明電極膜１０２上に光電変換膜１０３を囲むように熱硬化性の封止材ペーストを所定高さＨＯＳで縦断面矩形状に塗布して未硬化の封止部１０４を形成する（図１参照）。この封止部１０４には電荷輸送材１０７を空間ＳＰ内に取り込むための開口（図示省略）が形成されている。

次に、対向電極膜１０６（透明電極膜１０６ａ及び金属薄膜１０６ｂ）が下面全体に付設された対向板１０５を用意し、これを封止部１０４上に重ね合わせてから該封止部１０４を加熱して硬化させると共に透明電極膜１０２及び対向電極膜１０６を封止部１０４に密着させる（図２参照）。この貼り合わせにより、封止部１０４，光電変換膜１０３及び対向電極膜１０６によって囲まれた所定空間ＳＰが内部に形成される。

次に、封止部１０４の開口（図示省略）を通じて空間ＳＰ内に電荷輸送材１０７を充填して、充填後に開口を封止部１０４と同一材料或いは別材料によって閉塞する（図３参照）。

以上により図３に示す色素増感型太陽電池１００が製造される。因みに、前述の製造方法と類似の製造方法は特許文献１に開示されている。
特開２００２−３１３４４３ 特開２００６−３２３０８

ところで、前述の色素増感型太陽電池１００と同様の構造を備えた色素増感型太陽電池にあっては、図２及び図３に示す電極間距離ＤＯＥ（ここでは光電変換膜１０３と対向電極膜１０６との距離を指す）が出力特性を定める上で重要な事項の１つとなっている。要するに、電極間距離ＤＯＥが小さすぎることを原因として生じ得る電極間の電荷輸送材の欠乏の問題や電極間距離ＤＯＥが大きすぎることを原因として生じる出力電圧低下の問題等を未然に防止するには、電極間距離ＤＯＥを目標設定値になるようにする必要がある。

前述の色素増感型太陽電池１００では、その製法上、透明電極膜１０２上に形成される封止部１０４の高さＨＯＳによって電極間距離ＤＯＥが決定されてしまうため、封止部１０４の高さＨＯＳを高精度で形成しないと所定値の電極間距離ＤＯＥを得ることが難しくなる。換言すれば、封止部１０４は熱硬化性の封止材ペーストの塗布により形成されるものであるため、目標設定値の電極間距離ＤＯＥを確保するには封止部１０４の高さＨＯＳの精度を高めるためのパターンニング技術が必要となり、工数増加のみならずコスト増加等の問題も併発し易い。

前記封止部１０４を所定高さのスペーサを利用して作成する方法、具体的には、封止材ペーストを塗布する代わりに予め用意した矩形枠状のスペーサを介在させて該スペーサを透明受光板１０１側と及び対向基板１０５側に架橋反応によって密着させる方法も提案されている（特許文献２参照）。しかし、この方法によって目標設定値の電極間距離ＤＯＥを確保するには高さが均一のスペーサを用意しなければならず、このようなスペーサはその製作が難しく単価も高くなることから、前記同様にコスト増加の問題を回避することが難しい。

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、コスト増加を生じない簡単な方法で目標設定値の電極間距離を確保することができる色素増感型太陽電池の製造方法と色素増感型太陽電池を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係る色素増感型太陽電池の製造方法は、透明受光板側の光電変換膜と対向基板側の対向電極膜との間の電極間距離を透明受光板側と対向基板側との間に介在された封止部によって規定する色素増感型太陽電池の製造方法であって、化学反応による硬化を可能としたプラスチックペースト内に所定直径の球体を散在させた封止材ペーストを球体の直径以上の高さで透明受光板側と対向基板側の一方に塗布し、透明受光板側に対向基板側を相対的に押し付けて球体を透明受光板側と対向基板側の両方に接触させた後にプラスチックペーストを硬化させることにより封止部を形成する、ことをその特徴とする。

この色素増感型太陽電池の製造方法によれば、化学反応による硬化を可能としたプラスチックペースト内に所定直径の球体を散在させた封止材ペーストを塗布して未硬化の封止部を形成してから、透明受光板側に対向基板側を相対的に押し付けて球体を透明受光板側と対向基板側の両方に接触させた後にプラスチックペーストを硬化させているので、未硬化の封止部の高さに拘わらず、球体の直径によって目標設定値の電極間距離を正確に確保することができる。しかも、封止材ペーストを塗布して形成される未硬化の封止部の高さは球体の直径以上という条件を満足するだけでよいので、該未硬化の封止部を高精度を要しない簡単な方法で形成することができ、これにより封止部の形成に係る作業コストを低減してトータルコストの低減を図ることができる。

一方、本発明に係る色素増感型太陽電池は、透明受光板側の光電変換膜と対向基板側の対向電極膜との間の電極間距離を透明受光板側と対向基板側との間に介在された封止部によって規定する色素増感型太陽電池であって、封止部は化学反応による硬化を可能としたプラスチックペースト内に所定直径の球体を散在させた封止材ペーストのプラスチックペーストを硬化させたものから成り、該封止部内の球体は透明受光板側と対向基板側の両方に接触することによりその直径によって電極間距離を規定している、ことをその特徴とする。

この色素増感型太陽電池によれば、封止部が化学反応による硬化を可能としたプラスチックペースト内に所定直径の球体を散在させた封止材ペーストのプラスチックペーストを硬化させたものから成り、該封止部内の球体は透明受光板側と対向基板側の両方に接触することによりその直径によって電極間距離を規定しているので、球体の直径によって目標設定値の電極間距離を正確に確保することができる。しかも、封止材ペーストを塗布して形成される未硬化の封止部の高さは球体の直径以上という条件を満足するだけでよいので、該未硬化の封止部を高精度を要しない簡単な方法で形成することができ、これにより封止部の形成に係る作業コストを低減してトータルコストの低減を図ることができる。

本発明によれば、コスト増加を生じない簡単な方法で目標設定値の電極間距離を確保することができる色素増感型太陽電池の製造方法と色素増感型太陽電池を提供することができる。

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。

図４〜図９は本発明に係る色素増感型太陽電池の製造方法の一具体例を示す。図中の１１は透明受光板、１２は透明電極膜、１３は光電変換膜、１４は封止部、１５は対向板、１６は対向電極膜、１７は電荷輸送材である。

透明受光板１１はポリエチレンテレフタレートや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。

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１２の上面全体に付設されていてその外周面を外部に露出している。

光電変換膜１３は多孔質半導体膜とその表面に吸着された色素とから構成され、透明受光板１１の上面に形成されている。多孔質半導体膜は、半導体特性を有する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。この多孔質半導体膜は多数の微細孔をほぼ均一に有することから、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。

封止部１４は化学反応による硬化を可能としたプラスチックペースト（符号無し）内に所定直径の球体１４ａをほぼ均一に散在させた封止材ペーストのプラスチックペーストを硬化させたものから成る。プラスチックペーストは、化学反応による硬化を可能としたプラスチックペースト、例えば熱付与による架橋反応によって硬化するエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂のペーストや、紫外線等の光照射による架橋反応によって硬化するエポキシ系樹脂等の光硬化性樹脂のペースト等から成る。球体１４ａは、プラスチックペーストそれ自体及びプラスチックペーストの硬化過程で変質等を生じないガラスやプラスチック等の絶縁材料から成り、好ましくは透明である。

対向板１５はポリエチレンテレフタレートや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。

対向電極膜１５は透明電極膜１６ａと金属薄膜１６ｂとから構成され、対向板１５の下面全体に透明電極膜１６ａ，金属薄膜１６ｂの順に付設されていて各々の外周面を外部に露出している。

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。

製造に際しては、透明電極膜１２が上面全体に付設された透明受光板１１を用意し、該透明電極膜１２上に光電変換膜１３を形成する（図４参照）。この光電変換膜１３は透明電極膜１２上にペースト塗布及び焼成の手順で多孔質半導体膜を形成した後に透明受光板１１を色素含有溶液中に浸漬して多孔質半導体膜の表面に色素を吸着させることにより作成される。透明受光板１１及び透明電極膜１２は複数の単位セルを２次元配列で形成可能なサイズを有しており、透明電極膜１２上には矩形状を成す複数の光電変換膜１３が縦横に隙間を介してｍ×ｎ（ｍ，ｎは２以上の正の整数）のマトリックス配列で形成される。

次に、透明電極膜１２上に各光電変換膜１３を囲むようにして封止材ペーストを所定高さＨＯＣで縦断面矩形状に塗布して未硬化の封止部１４を格子状に形成する（図５及び図６参照）。ここで用いられる封止材ペーストは、化学反応による硬化を可能としたプラスチックペースト内に所定直径ＤＯＢの球体１４ａを散在させたものであり、未硬化の封止部１４の高さＨＯＣは球体１４ａの直径以上、好ましくは球体１４ａの直径よりも僅かに大きな値とする。また、この封止材ペーストの塗布にはグラビア印刷やスクリーン印刷等の周知の印刷手法が利用される。

格子状を成す未硬化の封止部１４は複数の単位セルをｍ×ｎ（ｍ，ｎは２以上の正の整数）のマトリックス配列で区画形成するものであり、単位セルを区画する矩形枠部分の４辺には隣接する単位セルの内部空間を連通させるための開口１４ｂが形成されている。

次に、対向電極膜１６（透明電極膜１６ａ及び金属薄膜１６ｂ）が下面全体に付設された対向板１５を用意し、これを格子状の封止部１４上に重ね合わせてから透明受光板１１側に相対的に押し付け、該押し付けによって未硬化の封止部１２内に散在する球体１４ａを透明電極膜１２と対向電極膜１６の両方に接触させる（図７参照）。未硬化の封止部１４の高さＨＯＣが球体１４ａの直径よりも僅かに大きな値を有する場合には、前記押し付けによって未硬化の封止部１２のプラスチックペースト部分が押し潰されるようにして球体１４ａが透明電極膜１２と対向電極膜１６の両方に接触する。

次に、未硬化の封止部１４のプラスチックペーストを硬化させると共に透明電極膜１２及び対向電極膜１６を封止部１４に密着させる（図７参照）。この硬化は、例えばプラスチックペーストが熱硬化性樹脂のペーストから成る場合には熱付与により実施され、プラスチックペーストが光硬化性樹脂のペーストから成る場合には紫外線等の光照射により実施される。また、この貼り合わせにより、封止部１４の各矩形枠部分，各光電変換膜１３及び対向電極膜１６によって囲まれた複数の所定空間ＳＰが内部に形成される。

図７から分かるように、透明電極膜１２及び対向電極膜１６には格子状の封止部１４内に散在する球体１４ａが接触しているため、図７に符号ＤＯＥで示す電極間距離（ここでは光電変換膜１３と対向電極膜１６との距離を指す）は、図５に示した未硬化の封止部１４の高さＨＯＣに拘わらず、球体１４ａの直径ＤＯＢから光電変換膜１３の厚さを減じた値となる。

次に、格子状を成す封止部１４の所定部分を透明受光板１１側及び対向板１５側と一緒に分断して所望数の単位セルを有する太陽電池母体（符号無し）を形成する（図８参照）。図８には１つの単位セルから成る太陽電池母体を示してあるが、分断位置を変えることによって連続した２以上の単位セルを有する太陽電池母体を形成できることは言うまでもない。

次に、太陽電池母体の側面に位置する封止部１４の開口１４ｂを通じて空間ＳＰ内に電荷輸送材１７を充填して、充填後に開口１４ｂを閉塞する（図９参照）。この開口１４ｂの閉塞には封止部１０４のプラスチックペーストと同様に化学反応による硬化を可能としたプラスチックペーストを用いることができ、例えば熱硬化性樹脂のペーストを用いる場合には開口１４ｂに該ペーストを充填して熱付与により硬化させることによって前記閉塞が行われ、光硬化性樹脂のペーストを用いる場合には開口１４ｂに該ペーストを充填して光照射により硬化させることによって前記閉塞が行われる。太陽電池母体が連続した２以上の単位セルを有する場合にも同様の手順で電荷輸送材１７の充填と開口１４ｂの閉塞が行われる。

次に、透明電極層１２の外面露出部分と電気的に接続する一方極性の端子（図示省略）を形成し、対向電極膜１６の外面露出部分と電気的に接続する他方極性の端子（図示省略）を形成する。

以上により図９に示す１つの単位セルから成る色素増感型太陽電池１０、或いは、連続した２以上の単位セルを有する色素増感型太陽電池が製造される。２以上の単位セルを有する色素増感型太陽電池の場合には連続する２以上の単位セルを電気的に並列接続したような出力が得られる。

前述の色素増感型太陽電池の製造方法によれば、化学反応による硬化を可能としたプラスチックペースト内に所定直径ＤＯＢの球体１４ａを散在させた封止材ペーストを塗布して未硬化の封止部１４を形成してから、透明受光板１１側に対向基板１５側を相対的に押し付けて球体１４ａを透明電極膜１２と対向電極膜１６の両方に接触させた後にプラスチックペーストを硬化させているので、未硬化の封止部１４の高さＨＯＣに拘わらず、球体１４ａの直径ＤＯＢによって目標設定値の電極間距離ＤＯＥ（ここでは光電変換膜１３と対向電極膜１６との距離を指す）を正確に確保することができる。しかも、封止材ペーストを塗布して形成される未硬化の封止部１４の高さＨＯＣは球体１４ａの直径ＤＯＢ以上という条件を満足するだけでよいので、該未硬化の封止部１４を高精度を要しない簡単な方法で形成することができ、これにより封止部１４の形成に係る作業コストを低減してトータルコストの低減を図ることができる。

また、目標設定値の電極間距離ＤＯＥを球体１４ａの直径ＤＯＢによって規定できるので、封止材ペーストに含まれる球体１４ａを他の直径ＤＯＢを有するものと交換するだけで電極間距離ＤＯＥを所望値に簡単且つ的確に変更することができる。

さらに、格子状を成す封止部１４の所定部分を透明受光板１１側及び対向板１５側と一緒に分断して所望数の単位セルを有する太陽電池母体（符号無し）を形成することができるので、１つの単位セルから成る色素増感型太陽電池や連続した２以上の単位セルを有する色素増感型太陽電池を簡単に製造することができる。

さらにまた、格子状を成す封止部１４は単位セルを区画する矩形枠部分の４辺に隣接する単位セルの内部空間を連通させるための開口１４ｂを有しているので、連続した２以上の単位セルを有する太陽電池母体（符号無し）を形成した場合でも該開口１４ｂを通じて各単位セル１４ｂ内への電荷輸送材１７の充填を的確に行うことができる。

一方、前述の製造方法によって製造された色素増感型太陽電池によれば、封止部１４が化学反応による硬化を可能としたプラスチックペースト内に所定直径ＤＯＢの球体１４ａを散在させた封止材ペーストのプラスチックペーストを硬化させたものから成り、該封止部１４内の球体１４ａは透明受光板側と対向基板側の両方に接触することによりその直径によって電極間距離ＤＯＥ（ここでは光電変換膜１３と対向電極膜１６との距離を指す）を規定しているので、球体１４ａの直径ＤＯＢによって目標設定値の電極間距離ＤＯＥを正確に確保することができる。しかも、封止材ペーストを塗布して形成される未硬化の封止部１４の高さＨＯＣは球体１４ａの直径ＤＯＢ以上という条件を満足するだけでよいので、該未硬化の封止部１４を高精度を要しない簡単な方法で形成することができ、これにより封止部１４の形成に係る作業コストを低減してトータルコストの低減を図ることができる。

また、目標設定値の電極間距離ＤＯＥを球体１４ａの直径ＤＯＢによって規定できるので、封止材ペーストに含まれる球体１４ａを他の直径ＤＯＢを有するものと交換するだけで電極間距離ＤＯＥを所望値に簡単且つ的確に変更することができる。

図１０及び図１１は図４〜図９を用いて説明した色素増感型太陽電池の製造方法の部分変形例を示す。

当該変形例が図４〜図９を用いて説明した色素増感型太陽電池の製造方法と異なるところは、（１）光電変換膜１３’を透明電極膜１２の上面全体に形成した点（図１０参照）と、（２）光電変換膜１３’上に封止材ペーストを所定高さＨＯＣよりも低い所定高さＨＯＣ’で縦断面矩形状に塗布して未硬化の封止部１４’を格子状に形成した点（図１０参照）と、（３）封止材ペーストに含まれる球体１４ａ’の直径ＤＯＢ’を直径ＤＯＢよりも小さくした点（図１０及び図１１参照）、にある。

図１１から分かるように、光電変換膜１３’及び対向電極膜１６には格子状の封止部１４’内に散在する球体１４ａ’が接触しているため、図１１に符号ＤＯＥで示す電極間距離（ここでは光電変換膜１３’と対向電極膜１６との距離を指す）は、図１０に示した未硬化の封止部１４’の高さＨＯＣ’に拘わらず、球体１４ａ’の直径ＤＯＢ’に等しい値となる。

当該変形例によって得られる作用効果は図４〜図９を用いて説明した色素増感型太陽電池の製造方法と同じであり、また、当該変形例によって製造された色素増感型太陽電池の作用効果も図４〜図９を用いて説明した色素増感型太陽電池の製造方法によって製造された色素増感型太陽電池と同じである。

図１２は図４〜図９を用いて説明した色素増感型太陽電池の製造方法の他の部分変形例を示す。

当該変形例が図４〜図９を用いて説明した色素増感型太陽電池の製造方法と異なるところは、（１）連続した３以上の単位セルを有する色素増感型太陽電池を製造した後に、隣接する単位セル間に存する封止部１４の所定部分（図１２の左側部分と右側部分）に対向板１５から透明受光板１１に至る溝ＧＲ１，ＧＲ２を形成した点と、（２）左側部分の溝ＧＲ１に先に述べたものと同様のプラスチックペーストを充填し硬化させて絶縁部１８ａを形成すると共にその上に導電性ペーストを充填し硬化させて対向電極膜１６と導通する導電部１９ａを形成した点と、（３）右側部分の溝ＧＲ２に導電性ペーストを充填し硬化させて透明電極膜１２と導通する導電部１９ｂを形成すると共にその上に先に述べたものと同様のプラスチックペーストを充填し硬化させて絶縁部１８ｂを形成した点、にある。

図１２から分かるように、透明電極膜１２は左側の絶縁部１８ａによって電気的に左右に分離され、対向電極膜１６は右側の絶縁部１８ｂによって電気的に左右に分断されるため、左側の絶縁部１８ａによって電気的に左右に分離された透明電極膜１２の左側と右側と電気的に接続する一方極性の２つの端子をそれぞれ形成し、且つ、右側の絶縁部１８ｂによって電気的に左右に分離された対向電極膜１６の左側と右側と電気的に接続する他方極性の２つの端子をそれぞれ形成すれば、端子の選択的使用によって異なる出力を得ることができる。

勿論、左側部分の溝ＧＲ１内に絶縁部１８ａのみを形成し、且つ、右側部分の溝ＧＲ２内に絶縁部１８ｂのみを形成して各単位セルを電気的に独立したものとすれば３以上の単位セルを電気的に直列接続したような出力が得られる。また、連続した２つの単位セルを有する色素増感型太陽電池の場合も隣接する単位セル間に存する封止部１４の所定部分に前記同様の溝及び絶縁部を形成して各単位セルを電気的に独立したものとすれば２つの単位セルを電気的に直列接続したような出力を得ることができる。

当該変形例によって得られる他の作用効果は図４〜図９を用いて説明した色素増感型太陽電池の製造方法と同じであり、また、当該変形例によって製造された色素増感型太陽電池の他の作用効果も図４〜図９を用いて説明した色素増感型太陽電池の製造方法によって製造された色素増感型太陽電池と同じである。

尚、以上の説明では透明受光板１１側の透明電極膜１２上、或いは、光電変換膜１３’上に未硬化の封止部１４，１４’を形成したが、該未硬化の封止部１４，１４’を対向板１５側の対向電極膜１６上に形成しても前記同様の色素増感型太陽電池を製造することができる。

また、以上の説明では封止部１４，１４’の単位セルを区画する矩形枠部分の４辺に隣接する単位セルの内部空間を連通させるための開口１４ｂを形成したが、単位セルの数及び並び等が予め定まっていて封止部１４，１４’の分断部分も定まっている場合には単位セルを区画する矩形枠部分の４辺に必ずしも開口１４ｂを形成する必要はなく必要部分のみに開口１４ｂを形成すればよい。例えば、１つの単位セルから成る色素増感型太陽電池を製造する場合には単位セルを区画する矩形枠部分の少なくとも１辺に開口１４ｂが形成されていればよく、連続した２つまたは３つの単位セルを１×２または１×３のマトリックス配列で有する色素増感型太陽電池を製造する場合には単位セルを区画する矩形枠部分の少なくとも２辺に開口１４ｂが形成されていればよい。

従前の色素増感型太陽電池の製造方法の一例を示す図である。 従前の色素増感型太陽電池の製造方法の一例を示す図である。 従前の色素増感型太陽電池の製造方法の一例を示す図である。 本発明に係る色素増感型太陽電池の製造方法の一具体例を示す図である。 本発明に係る色素増感型太陽電池の製造方法の一具体例を示す図である。 本発明に係る色素増感型太陽電池の製造方法の一具体例を示す図である。 本発明に係る色素増感型太陽電池の製造方法の一具体例を示す図である。 本発明に係る色素増感型太陽電池の製造方法の一具体例を示す図である。 本発明に係る色素増感型太陽電池の製造方法の一具体例を示す図である。 図４〜図９を用いて説明した色素増感型太陽電池の製造方法の部分変形例を示す図である。 図４〜図９を用いて説明した色素増感型太陽電池の製造方法の部分変形例を示す図である。 図４〜図９を用いて説明した色素増感型太陽電池の製造方法の他の部分変形例を示す図である。

符号の説明

１１…透明受光板、１２…透明電極膜、１３，１３’…光電変換膜、１４，１４’…封止部、１４ａ，１４ａ’…球体、１４ｂ…開口、１５…対向板、１６…対向電極膜、１６ａ…透明電極膜、１６ｂ…金属薄膜、１７…電荷輸送材、ＤＯＢ，ＤＯＢ’…電極間距離。

Claims (12)

1. 透明受光板側の光電変換膜と対向基板側の対向電極膜との間の電極間距離を透明受光板側と対向基板側との間に介在された封止部によって規定する色素増感型太陽電池の製造方法であって、
   化学反応による硬化を可能としたプラスチックペースト内に所定直径の球体を散在させた封止材ペーストを球体の直径以上の高さで透明受光板側と対向基板側の一方に塗布し、透明受光板側に対向基板側を相対的に押し付けて球体を透明受光板側と対向基板側の両方に接触させた後にプラスチックペーストを硬化させることにより封止部を形成する、
   ことを特徴とする色素増感型太陽電池の製造方法。
2. 封止部を透明受光板に付設された透明電極膜と対向板に付設された対向電極膜との間に形成する、
   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の製造方法。
3. 封止部を透明受光板に付設された透明電極膜上に形成された光電変換膜と対向板に付設された対向電極膜との間に形成する、
   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の製造方法。
4. 球体は透明絶縁材料から成る、
   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の製造方法。
5. 封止部は複数の単位セルを２次元配列で区画形成する格子状を成しており、色素増感型太陽電池は封止部の所定部分を透明受光板側及び対向板側と一緒に分断することにより連続した２以上の単位セルを有するものとして形成される、
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の色素増感型太陽電池の製造方法。
6. 封止部は隣接する単位セルの内部空間を連通させる開口を有する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の色素増感型太陽電池の製造方法。
7. 透明受光板側の光電変換膜と対向基板側の対向電極膜との間の電極間距離を透明受光板側と対向基板側との間に介在された封止部によって規定する色素増感型太陽電池であって、
   封止部は化学反応による硬化を可能としたプラスチックペースト内に所定直径の球体を散在させた封止材ペーストのプラスチックペーストを硬化させたものから成り、該封止部内の球体は透明受光板側と対向基板側の両方に接触することによりその直径によって電極間距離を規定している、
   ことを特徴とする色素増感型太陽電池。
8. 封止部は透明受光板に付設された透明電極膜と対向板に付設された対向電極膜との間に形成されている、
   ことを特徴とする請求項７に記載の色素増感型太陽電池。
9. 封止部は透明受光板に付設された透明電極膜上に形成された光電変換膜と対向板に付設された対向電極膜との間に形成されている、
   ことを特徴とする請求項７に記載の色素増感型太陽電池。
10. 球体は透明絶縁材料から成る、
    ことを特徴とする請求項７〜９の何れか１項に記載の色素増感型太陽電池。
11. 封止部によって区画された単位セルを連続して２以上有するものとして形成されている、
    ことを特徴とする請求項７〜１０の何れか１項に記載の色素増感型太陽電池。
12. 封止部は隣接する単位セルの内部空間を連通させる開口を有する、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の色素増感型太陽電池。

Images