JP2012186032A - 色素増感太陽電池 - Google Patents

Abstract

【課題】光電変換特性を向上させつつ、優れた耐久性を有することが可能な色素増感太陽電池を提供すること。
【解決手段】作用極１と、作用極１に対向して配置される対極２と、作用極１と対極２との間に配置される電解質４とを備え、作用極１が、透明導電基板５と、透明導電基板５の対極２側の面に形成された、第１酸化物半導体粒子からなる第１多孔質酸化物半導体層６と、透明導電基板５のうち対極２側の面に、第１多孔質酸化物半導体層６と離間し且つ第１多孔質酸化物半導体層６を包囲するように設けられる配線部８と、透明導電基板５に接触し且つ配線部８と第１多孔質酸化物半導体層６との間の隙間領域を埋めて形成される第２酸化物半導体粒子からなる第２多孔質酸化物半導体層７とを有し、第２酸化物半導体粒子の平均粒径は、第１多孔質酸化物半導体層６を構成する第１酸化物半導体粒子全体の平均粒径よりも大きい色素増感太陽電池１００。
【選択図】図１

Description

本発明は、色素増感太陽電池に関する。

近年、光電変換素子として、安価で、高い光電変換効率が得られることから色素増感太陽電池が注目されている。

色素増感太陽電池は一般に、作用極と、対極と、作用極に担持される光増感色素と、作用極及び対極間に配置される電解質とを備えている。

このような色素増感太陽電池として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１には、透明導電基板及び透明導電基板上に形成された酸化物半導体層を有する作用極と、作用極に対向して配置された対極と、作用極と対極の間に配された電解質と、作用極と対極とを連結し、電解質の周囲を封止する封止材と、透明導電基板上であって、酸化物半導体層が形成されていない領域に形成された集電配線と、集電配線を電解質から保護する配線保護層とを備えた色素増感太陽電池が開示されている。

特開２０１０−１９８８３５号公報

しかし、上述した特許文献１に記載の色素増感太陽電池は、以下の課題を有していた。

即ち、上記特許文献１記載の色素増感太陽電池では、透明導電基板上の酸化物半導体層と配線保護層との間に、何も形成されていない隙間領域が存在するため、以下の課題が生じる。
（１）隙間領域に入射された光は酸化物半導体層に吸収されないため光電変換特性の向上に寄与しない。
（２）隙間領域において透明導電基板と対極とが直接接触し、ショートするおそれがある。

ここで、上記の課題を解決するには、隙間領域をすべて埋めるように、酸化物半導体層を拡張し配線保護層と密着させることが考えられる。しかし、この場合、色素増感太陽電池を長期間使用した場合に、発電電流が徐々に低下したり、色素増感太陽電池セルが壊れたりする現象が見られた。即ち、このような色素増感太陽電池は、耐久性の点で不十分であった。

このため、光電変換特性を向上させつつ、優れた耐久性を有する色素増感太陽電池が求められていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光電変換特性を向上させつつ、優れた耐久性を有することが可能な色素増感太陽電池を提供することを目的とする。

本発明者らは、隙間領域をすべて埋めるように酸化物半導体層を拡張し配線保護層と密着させる場合に、色素増感太陽電池の長期間の使用で発電電流が徐々に低下したり、セルが壊れてしまう現象の原因を調べたところ、色素増感太陽電池の限界電流の低下が上記現象の原因となっているのではないかと考えた。つまり、まず限界電流は、電解質の多孔質半導体層への通過しやすさが影響することを本発明者らは見出した。即ち、限界電流は、電解質が多孔質半導体層を通過しやすいと大きくなり、通過しにくいと小さくなることを本発明者らは見出した。そして、この本発明者らの知見によると、酸化物半導体層は、粒径の小さい（一般には数ｎｍ〜５０ｎｍ程度）粒子で構成され粒子間の隙間が狭いため、電解質が多孔質半導体層を通過しにくく、限界電流が十分大きいとは言えないと本発明者らは考えた。このため、酸化物半導体層を拡張して配線保護層と密着させただけでは、限界電流の低下を抑制することができないと本発明者らは考えた。この場合、限界電流が発電電流を下回った場合には、単純に発電電流は低下してしまう。また、限界電流の方が発電電流より大きくても、この差が小さい場合、セルに逆バイアスがかかると、大きな逆電圧がセルにかかってしまいセルが破壊される可能性が高まってしまう。

そこで、本発明者らは更に鋭意研究を重ねた結果、集電配線と配線保護層とを有する配線部と多孔質酸化物半導体層（発電層）との間の隙間領域に、光を反射又は散乱させることが可能な酸化物半導体粒子からなる別の多孔質酸化物半導体層を設けることで上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち本発明は、作用極と、前記作用極に対向して配置される対極と、前記作用極と前記対極との間に配置される電解質とを備え、前記作用極が、透明導電基板と、前記透明導電基板の前記対極側の面に形成された、第１酸化物半導体粒子からなる第１多孔質酸化物半導体層と、前記透明導電基板のうち前記対極側の面に、前記第１多孔質酸化物半導体層と離間し且つ前記第１多孔質酸化物半導体層を包囲するように設けられる配線部と、前記透明導電基板に接触し且つ前記配線部と前記第１多孔質酸化物半導体層との間の隙間領域を埋めて形成される第２酸化物半導体粒子からなる第２多孔質酸化物半導体層とを有し、前記第２酸化物半導体粒子の平均粒径は、第１多孔質酸化物半導体層を構成する前記前記第１酸化物半導体粒子全体の平均粒径よりも大きいことを特徴とする色素増感太陽電池である。

この色素増感太陽電池によれば、第２酸化物半導体粒子の平均粒径が第１多孔質酸化物半導体層を構成する前記第１酸化物半導体粒子全体の平均粒径よりも大きいため、光は、第２酸化物半導体粒子でより反射又は散乱されやすくなる。このため、光が透明導電基板を経て第１及び第２多孔質酸化物半導体層に入射されると、第１多孔質酸化物半導体層に入射された光は第１多孔質酸化物半導体層にて吸収され、発電に寄与する。一方、第２多孔質酸化物半導体層に入射された光は第２多孔質酸化物半導体層にて反射又は散乱され、第１多孔質酸化物半導体層に導かれる。即ち、第１多孔質酸化物半導体層に入射されていない光をも発電に寄与させることが可能となる。その結果、第２多孔質酸化物半導体層を設けない場合に比べて、光電変換特性を向上させることが可能となる。また、第２多孔質酸化物半導体層が、配線部と第１多孔質酸化物半導体層との間の隙間領域を埋めるように形成されているため、対極が外力により透明導電基板に近づいても、透明導電基板と対極との接触が防止され、透明導電基板と対極とがショートすることを防止することができる。

また第２酸化物半導体粒子の平均粒径は、第１多孔質酸化物半導体層を構成する前記第１酸化物半導体粒子全体の平均粒径よりも大きいため、第２多孔質酸化物半導体層における第２酸化物半導体粒子間の隙間を、第１多孔質酸化物半導体層における第１酸化物半導体粒子間の平均的な隙間よりも広くすることが可能となる。このため、電解質が第２酸化物半導体粒子同士間の隙間を通りやすくなり、限界電流が上昇する。よって、色素増感太陽電池を長期間使用しても、発電電流が徐々に低下したり、セルが壊れたりすることを十分に防止することができる。

以上より、本発明の色素増感太陽電池によれば、光電変換特性を向上させつつ、優れた耐久性を有することが可能となる。

上記色素増感太陽電池においては、前記第２多孔質酸化物半導体層において、前記透明導電基板と接触している部分の少なくとも一部の厚さが、前記第１多孔質酸化物半導体層の厚さよりも小さいことが好ましい。

この場合、第２多孔質酸化物半導体層のうち、第１多孔質酸化物半導体層よりも厚さの小さい部分においては、電解質は、多孔質酸化物半導体層を通過する距離が短くなる。このため、限界電流をさらに上昇させることが可能となり、色素増感太陽電池を長期間使用しても、発電電流が徐々に低下したり、セルが壊れたりすることをより十分に防止することができる。

上記色素増感太陽電池においては、前記透明導電基板のうちの前記対極側の表面において、前記配線部から、前記第１多孔質酸化物半導体層までの距離が１ｍｍ以内であることが好ましい。

この場合、配線部から、前記第１多孔質酸化物半導体層までの距離が１ｍｍを超える場合に比べて、光電変換特性を効果的に向上させることが可能となる。

上記色素増感太陽電池においては、前記第２多孔質酸化物半導体層が前記第１多孔質酸化物半導体層の前記対極側の面の少なくとも一部を覆っていることが好ましい。

第１多孔質酸化物半導体層に光が入射されても、光の一部は吸収されずに通過する。この通過した光が、第１多孔質酸化物半導体層の対極側の面の少なくとも一部を覆っている第２多孔質酸化物半導体層にて反射又は散乱されて、第１多孔質酸化物半導体層に再入射される。このため、光電変換特性をより向上させることが可能となる。

上記色素増感太陽電池においては、前記第１多孔質酸化物半導体層が複数の層の積層体で構成され、その積層体のうち前記対極側の最外層を構成する前記第１酸化物半導体粒子と前記第２多孔質酸化物半導体層を構成する前記第２酸化物半導体粒子とが同一の材料で構成され、かつ、同一の平均粒径を有し、前記最外層より前記透明導電基板側の部分を構成する前記第１酸化物半導体粒子の平均粒径が、前記第２酸化物半導体粒子の平均粒径よりも小さいことが好ましい。

この場合、第１多孔質酸化物半導体層に光が入射されると、光の一部は第１多孔質酸化物半導体層のうち最外層より透明導電基板側の部分で吸収される。そして、吸収されずに通過した光が、第１多孔質酸化物半導体層の対極側の最外層にて反射又は散乱されて、第１多孔質酸化物半導体層のうち上記最外層より透明導電基板側の部分に再入射されて再度吸収される。このため、光電変換特性をより向上させることが可能となる。

上記色素増感太陽電池においては、前記配線部が、前記透明導電基板のうち前記対極側の面に設けられる金属配線と、前記金属配線を被覆し且つ前記透明導電基板に接触する配線保護層とを有し、前記第２多孔質酸化物半導体層が前記配線部の少なくとも一部を覆っており、且つ、前記配線保護層が第２多孔質酸化物半導体層まで到達させる程度に光を透過することが可能となっていることが好ましい。

この場合、透明導電基板を経て配線保護層に入射された光が、配線保護層を透過し、第２多孔質酸化物半導体層に入射されることが可能となる。そして、第２多孔質酸化物半導体層に入射された光は、第２多孔質酸化物半導体層で反射又は散乱されて第１多孔質酸化物半導体層に入射され、発電に寄与する。このため、光電変換特性をより向上させることが可能となる。

本発明の色素増感太陽電池は、前記対極が可撓性を有する場合に特に有用である。

この場合、温度変化による内圧の上昇又は減少が起きた場合や、外力を受けるなどのように色素増感太陽電池に応力が加わった場合でも、対極が可撓性を有しているため、その応力が吸収され、耐久性が向上する。なお、色素増感太陽電池に応力が吸収される際、対極が変形しやすいので、対極と透明導電基板とが接触して両者間でショートが起こりやすくなる。しかし、本発明においては、第２多孔質酸化物半導体層が、配線部と第１多孔質酸化物半導体層との間の隙間領域を埋めて形成されるため、対極と透明導電基板との接触が防止され、両者間でショートが起こることが防止される。

本発明の色素増感太陽電池は、前記対極が可撓性を有し、上記色素増感太陽電池が前記作用極と前記対極とを連結する封止部を更に備え、前記作用極、前記対極及び前記封止部によって形成されるセル空間の内圧が２５℃において１０１３２５Ｐａより小さい場合に特に有用である。

これは、以下の理由によるものである。即ち、セル空間の内圧が２５℃において１０１３２５Ｐａより小さい場合、通常、セル空間の圧力が外気に対して陰圧状態となる。このとき、対極が可撓性を有すると、対極が撓み、対極と透明導電基板との間の距離（極間距離）を短くすることができる。このため、光電変換効率を向上させることができる。なお、対極と透明導電基板との距離が短くなると、対極と透明導電基板とがショートしやすくなる。しかし、本発明では、第２多孔質酸化物半導体層が、配線部と第１多孔質酸化物半導体層との間の隙間領域を埋めて形成されるため、対極と透明導電基板との接触が防止され、両者間でショートが起こることが防止される。

なお、本発明において、第１多孔質酸化物半導体層を構成する前記第１酸化物半導体粒子全体の平均粒径は、Ｘ線回析装置（ＸＲＤ、リガク（Ｒｉｇａｋｕ）社製全自動水平型多目的Ｘ線回折装置 SmartLab）により測定される平均粒径を言う。

なお、本発明において、対極が「可撓性を有する」とは、２０℃の環境下で５０ｍｍ×２００ｍｍのシート状対極の長辺側の両縁部（それぞれ幅５ｍｍ）を張力１Ｎで水平に固定し、対極の中央に２０ｇ重の荷重をかけた際の対極の撓みの最大変形率が２０％を超えるものを言うものとする。ここで、最大変形率とは、下記式：
最大変形率（％）＝１００×（最大変位量／シート状電極の厚さ）
に基づいて算出される値を言う。従って、例えば厚さ０．０４ｍｍのシート状対極が上記のようにして荷重をかけることにより撓み、最大変位量が０．０１ｍｍとなった場合、最大変形率は２５％となり、このシート状対極は「可撓性を有する」こととなる。

本発明によれば、光電変換特性を向上させつつ、優れた耐久性を有することが可能な色素増感太陽電池が提供される。

本発明の色素増感太陽電池の一実施形態を示す断面図である。 図１の部分拡大図である。 本発明の色素増感太陽電池の他の実施形態を示す断面図である。 第２多孔質酸化物半導体層の第１変形例を示す断面図である。。 第２多孔質酸化物半導体層の第２変形例を示す断面図である。 本発明の色素増感太陽電池のさらに他の実施形態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、全図中、同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

［第１実施形態］
図１は、本発明に係る色素増感太陽電池の第１実施形態を示す断面図である。

図１に示すように、色素増感太陽電池１００は、作用極１と、作用極１に対向して配置される対極２と、作用極１及び対極２を連結する封止部３と、作用極１と対極２と封止部３とによって形成されるセル空間内に配置される電解質４とを備えている。

作用極１は、光を透過させることが可能な透明導電基板５と、透明導電基板５の対極２側の面上に設けられた複数の第１多孔質酸化物半導体層６と、透明導電基板５の対極２側の面上であって第１多孔質酸化物半導体層６から離間し且つ第１多孔質酸化物半導体層６を包囲するように設けられる配線部８と、配線部８と第１多孔質酸化物半導体層６との間の隙間領域を埋めて形成された第２多孔質酸化物半導体層７とを備えている。

透明導電基板５は、透明基板９と、透明基板９上に設けられる透明導電膜１０とで構成されている。

配線部８は、透明導電基板５の対極２側の面に設けられる金属配線１１と、金属配線１１を被覆し且つ透明導電基板５に接触する配線保護層１２とを有している。配線部８は、発電に寄与しない非発電部である。

第１多孔質酸化物半導体層６は、第１酸化物半導体粒子からなり、第２多孔質酸化物半導体層７は、第２酸化物半導体粒子からなる。ここで、第１酸化物半導体粒子には光増感色素が担持されている。第２酸化物半導体粒子には、光増感色素が担持されていてもよいし担持されていなくてもよい。また第２酸化物半導体粒子の平均粒径ｄ２は、第１多孔質酸化物半導体層６を構成する第１酸化物半導体粒子全体の平均粒径ｄ１よりも大きくなっている。

対極２は、対極基板１３と、対極基板１３のうち作用極１側に設けられて対極２の表面における還元反応を促進する導電性の触媒膜１４とを備えている。

封止部３は、配線部８の外周部と対極２とを接続している。

図２は、図１の部分拡大図である。図２に示すように、第２多孔質酸化物半導体層７は、配線部８と第１多孔質酸化物半導体層６との間の隙間領域Ａを埋めるように形成されている。具体的には、第２多孔質酸化物半導体層７は、透明導電基板５と接触する第１部分７ａと、第１部分７ａから延び第１多孔質酸化物半導体層６の側面を覆う第２部分７ｂと、第１多孔質酸化物半導体層６の対極２側の表面の一部を覆う第３部分７ｃと、配線保護層１２の一部を覆う第４部分７ｄとで構成されている。

また第２多孔質酸化物半導体層７のうち少なくとも第１部分７ａの厚さは、第１多孔質酸化物半導体層６の厚さよりも小さくなっている。

上述した色素増感太陽電池１００によれば、第２酸化物半導体粒子の平均粒径ｄ２が第１多孔質酸化物半導体層６における第１酸化物半導体粒子全体の平均粒径ｄ１よりも大きいため、光は、第２酸化物半導体粒子でより反射又は散乱されやすくなる。このため、光が透明導電基板５を経て第１多孔質酸化物半導体層６及び第２多孔質酸化物半導体層７に入射されると、第１多孔質酸化物半導体層６に入射された光は第１多孔質酸化物半導体層６にて吸収され、発電に寄与する。一方、第２多孔質酸化物半導体層７に入射された光は第２多孔質酸化物半導体層７にて反射又は散乱され、第１多孔質酸化物半導体層６に導かれる。即ち、第１多孔質酸化物半導体層６に入射されていない光をも発電に寄与させることが可能となる。その結果、光電変換特性を向上させることが可能となる。また、第２多孔質酸化物半導体層７が、配線部８と第１多孔質酸化物半導体層６との間の隙間領域Ａを埋めるように形成されているため、対極２が外力により透明導電基板５に近づいても、透明導電基板５と対極２との接触が防止され、透明導電基板５と対極２とがショートすることを防止することができる。

また第２酸化物半導体粒子の平均粒径ｄ２は、第１酸化物半導体粒子全体の平均粒径ｄ１よりも大きいため、第２多孔質酸化物半導体層７における第２酸化物半導体粒子間の隙間を、第１多孔質酸化物半導体層６における第１酸化物半導体粒子間の隙間よりも広くすることが可能となる。このため、電解質４が第２酸化物半導体粒子同士間の隙間を通りやすくなり、限界電流を上昇させることができる。よって、色素増感太陽電池１００を長期間使用しても、発電電流が徐々に低下したり、セルが壊れたりすることを十分に防止することができる。

以上より、色素増感太陽電池１００によれば、光電変換特性を向上させつつ、優れた耐久性を有することが可能となる。

また色素増感太陽電池１００においては、第２多孔質酸化物半導体層７において、透明導電基板５と接触している少なくとも第１部分７ａの厚さが、第１多孔質酸化物半導体層６の厚さよりも小さくなっている。

このため、第２多孔質酸化物半導体層７のうち、第１多孔質酸化物半導体層６よりも厚さの小さい第１部分７ａにおいては、電解質４は、多孔質酸化物半導体層を通過する距離が短くなる。このため、限界電流をさらに上昇させることが可能となり、色素増感太陽電池１００を長期間使用しても、発電電流が徐々に低下したり、セルが壊れたりすることをより十分に防止することができる。

さらに色素増感太陽電池１００においては、第２多孔質酸化物半導体層７の第３部分７ｃが第１多孔質酸化物半導体層６の対極２側の面の一部を覆っている。

この場合、第１多孔質酸化物半導体層６に光が入射されても、光の一部は吸収されずに通過する。この通過した光が、第１多孔質酸化物半導体層６の対極２側の面の一部を覆っている第２多孔質酸化物半導体層７の第３部分７ｃで反射又は散乱されて、第１多孔質酸化物半導体層６に再入射される。このため、光電変換特性をより向上させることが可能となる。

また本実施形態では、第２多孔質酸化物半導体層７の第２部分７ｂが第１多孔質酸化物半導体層６の側面をも覆っている。このため、第１多孔質酸化物半導体層６に入射された光のうち第１多孔質酸化物半導体層６で吸収しきれなかった光は、第２多孔質酸化物半導体層７の第２部分７ｂに入射される。このとき、第２部分７ｂで光が反射又は散乱されて、第１多孔質酸化物半導体層６に再入射される。このことも光電変換特性の一層の向上に寄与する。

次に、作用極１、光増感色素、対極２、封止部３および電解質４について詳細に説明する。

＜作用極＞
作用極１は、上述したように、透明導電基板５と、第１多孔質酸化物半導体層６と、第２多孔質酸化物半導体層７と、配線部８とを備えている。透明導電基板５は、上述したように、透明基板９と透明導電膜１０とを有する。

（透明基板）
透明基板９を構成する材料は、例えば透明な材料であればよく、このような透明な材料としては、例えばホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、白板ガラス、石英ガラスなどのガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）などが挙げられる。透明基板９の厚さは、色素増感太陽電池１００のサイズに応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、例えば５０μｍ〜１００００μｍの範囲にすればよい。

（透明導電膜）
透明導電膜１０を構成する材料としては、例えばスズ添加酸化インジウム（Indium−Tin−Oxide：ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、フッ素添加酸化スズ（Fluorine−doped−Tin−Oxide：ＦＴＯ）などの導電性金属酸化物が挙げられる。透明導電膜１０は、単層でも、異なる導電性金属酸化物で構成される複数の層の積層体で構成されてもよい。透明導電膜１０が単層で構成される場合、透明導電膜１０は、高い耐熱性及び耐薬品性を有することから、ＦＴＯで構成されることが好ましい。また透明導電膜１０として、複数の層で構成される積層体を用いると、各層の特性を反映させることが可能となることから好ましい。中でも、ＩＴＯで構成される層と、ＦＴＯで構成される層との積層体を用いることが好ましい。この場合、高い導電性、耐熱性及び耐薬品性を持つ透明導電膜１０が実現できる。透明導電膜１０の厚さは例えば０．０１μｍ〜２μｍの範囲にすればよい。

（第１多孔質酸化物半導体層）
第１多孔質酸化物半導体層６は第１酸化物半導体粒子からなる。第１酸化物半導体粒子は、例えば酸化チタン（ＴｉＯ₂）、シリカ（ＳｉＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ₃）、酸化ニオブ（Ｎｂ₂Ｏ₅）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴiＯ₃）、酸化スズ（ＳｎＯ₂）、酸化インジウム（Ｉｎ_３Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、酸化タリウム（Ｔａ_２Ｏ_５）、酸化ランタン（Ｌａ_２Ｏ_３）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ホルミウム（Ｈｏ_２Ｏ_３）、酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）、酸化セリウム（ＣｅＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）又はこれらの２種以上で構成される。

第１酸化物半導体粒子全体の平均粒径ｄ１は通常、４〜１００ｎｍである。第１酸化物半導体粒子の平均粒径が上記範囲内にあると、上記範囲を外れる場合に比べて、光を吸収しやすくなる。第１酸化物半導体粒子の平均粒径ｄ１は、好ましくは１５〜８０ｎｍであり、より好ましくは１５〜６０ｎｍである。

第１多孔質酸化物半導体層６の厚さは、例えば０．５〜５０μｍとすればよい。

透明導電基板５の対極２側の表面における第１多孔質酸化物半導体層６と配線部８との間の距離は、通常は５ｍｍ以下であるが、１ｍｍ以下であることが好ましい。この場合、第１多孔質酸化物半導体層６と配線部８との間の距離が１ｍｍを超える場合に比べて、光電変換特性を効果的に向上させることが可能となる。

但し、より優れた耐久性を得る観点からは、第１多孔質酸化物半導体層６と配線部８との間の距離は０．２ｍｍ以上であることが好ましく、０．４ｍｍ以上であることがより好ましい。

（第２多孔質酸化物半導体層）
第２多孔質酸化物半導体層７は、第２酸化物半導体粒子からなる。第２酸化物半導体粒子は、第１酸化物半導体粒子と同様の材料で構成される。第２酸化物半導体粒子は、第１酸化物半導体粒子と異なる材料で構成されてもよいし、同一の材料で構成されてもよい。

第２酸化物半導体粒子の平均粒径ｄ２は、第１酸化物半導体粒子全体の平均粒径よりも大きければよい。第２酸化物半導体粒子の平均粒径ｄ２は、通常は、３５〜１０００ｎｍである。第２酸化物半導体粒子の平均粒径ｄ２が上記範囲内にあると、上記範囲を外れる場合に比べて、光を散乱又は反射しやすくなる。第２酸化物半導体粒子の平均粒径ｄ２は、好ましくは５０〜５００ｎｍであり、より好ましくは１００〜４００ｎｍである。

第２多孔質酸化物半導体層７の厚さは、第１〜第４部分７ａ〜７ｄに応じてその基準とする面が異なる。即ち、第１〜第４部分７ａ〜７ｄが覆う対象となる面が厚さの基準面となる。具体的には、第１部分７ａの厚さは、透明導電基板５の対極２側の面を基準とし、その面からの厚さが第１部分７ａの厚さとなる。第２部分７ｂの厚さは、第１多孔質酸化物半導体層６の側面を基準とし、その面からの厚さが第２部分７ｂの厚さとなる。第３部分７ｃの厚さは、第１多孔質酸化物半導体層６の対極２側の面を基準とし、その面からの厚さが第３部分７ｃの厚さとなる。第４部分７ｄの厚さは、配線保護層１２の表面を基準とし、その表面からの厚さが第４部分７ｄの厚さとなる。本実施形態では、第２多孔質酸化物半導体層７の第１〜第４部分７ａ〜７ｄのうちの少なくとも第１部分７ａの厚さが第１多孔質酸化物半導体層６の厚さより小さくなっている。ここで、第１部分７ａと第１多孔質酸化物半導体層６との厚さの差は具体的には５〜４０μｍであればよい。第１部分７ａと第１多孔質酸化物半導体層６との厚さの差は、好ましくは１０〜３０μｍである。

（配線部）
配線部８は、上述したように、金属配線１１と配線保護層１２とで構成されている。

金属配線１１は、透明導電膜１０よりも低い抵抗を有する材料であればよく、このような材料としては、例えば金、銀、銅、白金、アルミニウム、チタン及びニッケルなどの金属が挙げられる。

配線保護層１２を構成する材料としては、例えば非鉛系の低融点ガラスフリットなどの光を透過させることが可能な材料や、光を透過させることが不可能な酸化鉛系のガラスフリットなどの材料が挙げられる。このうち、光を透過させることが可能な材料が好ましい。ここで、光の透過性の程度は、配線保護層１２に入射された光を第２多孔質酸化物半導体層７の第４部分７ｄに到達させることができる程度であることが好ましい。

この場合、透明導電基板５を経て配線保護層１２に入射された光が、配線保護層１２を透過し、第２多孔質酸化物半導体層７の第４部分７ｄに入射されることが可能となる。そして、第２多孔質酸化物半導体層７の第４部分７ｄに入射された光は、第１多孔質酸化物半導体層６に入射され、発電に寄与する。このため、光電変換特性をより向上させることが可能となる。

＜光増感色素＞
光増感色素としては、例えばビピリジン構造、ターピリジン構造などを含む配位子を有するルテニウム錯体や、ポルフィリン、エオシン、ローダミン、メロシアニンなどの有機色素が挙げられる。

＜対極＞
対極２は、上述したように、対極基板１３と、対極基板１３のうち作用極１側に設けられて対極２の表面における還元反応を促進する導電性の触媒膜１４とを備えている。

（対極基板）
対極基板１３は、例えばチタン、ニッケル、白金、モリブデン、タングステン等の耐食性の金属材料や、上述した透明基板９にＩＴＯ、ＦＴＯ等の導電性酸化物からなる膜を形成したもので構成される。対極基板１３の厚さは、色素増感型太陽電池１００のサイズに応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、例えば０．００５ｍｍ〜０．１ｍｍとすればよい。ここで、対極基板１３の厚さを特に０．００５ｍｍ〜０．０３５μｍとすると、対極２に可撓性を付与することができる。

（触媒膜）
触媒膜１４は、白金、炭素系材料又は導電性高分子などから構成される。ここで、炭素系材料としては、カーボンナノチューブが好適に用いられる。

＜封止部＞
封止部３は、例えば樹脂を含む樹脂封止部で構成されている。

樹脂封止部を構成する材料としては、例えばアイオノマー、エチレン−ビニル酢酸無水物共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、紫外線硬化樹脂、及び、ビニルアルコール重合体などの樹脂が挙げられる。なお、樹脂封止部は樹脂のみで構成されてもよいし、樹脂と無機フィラーとで構成されていてもよい。

＜電解質＞
電解質４は例えばＩ⁻／Ｉ_３ ⁻などの酸化還元対と有機溶媒とを含んでいる。有機溶媒としては、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、メトキシプロピオニトリル、プロピオニトリル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンなどを用いることができる。酸化還元対としては、例えばＩ⁻／Ｉ_３ ⁻のほか、臭素／臭化物イオンなどの対が挙げられる。なお、上記揮発性溶媒にはゲル化剤を加えてもよい。また電解質４は、イオン液体と揮発性成分との混合物からなるイオン液体電解質で構成されてもよい。イオン液体としては、例えばピリジニウム塩、イミダゾリウム塩、トリアゾリウム塩等の既知のヨウ素塩であって、室温付近で溶融状態にある常温溶融塩が用いられる。このような常温溶融塩としては、例えば１−エチル−３−メチルイミダゾリウム ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドが好適に用いられる。また揮発性成分としては、上記の有機溶媒や、１−メチル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、ＬｉＩ、Ｉ_２、４−ｔ−ブチルピリジンなどが挙げられる。

次に、色素増感太陽電池１００の製造方法について説明する。

＜作用極形成工程＞
まず作用極１を以下のようにして準備する。

はじめに透明基板９の上に透明導電膜１０を形成し、透明導電基板５を準備する。透明導電膜１０の形成方法としては、スパッタ法、蒸着法、スプレー熱分解法（ＳＰＤ：Spray Pyrolysis Deposition）及びＣＶＤ法などが用いられる。これらのうちスプレー熱分解法が装置コストの点から好ましい。

（第１多孔質酸化物半導体層形成工程）
次に、透明導電膜１０上に、第１酸化物半導体粒子を含む第１多孔質酸化物半導体層形成用ペーストを印刷する。

次に、第１多孔質酸化物半導体層形成用ペーストを焼成して透明導電膜１０上に第１多孔質酸化物半導体層６を形成する。

（配線部形成工程）
次に、透明導電基板５上に金属配線１１を形成する。金属配線１１は、例えば金属ペーストを第１多孔質酸化物半導体層６と離間し且つ第１多孔質酸化物半導体層６を包囲するように塗布し焼成することによって形成することができる。続いて、金属配線１１を覆い且つ透明導電基板５に接触するように配線保護層１２を形成する。配線保護層１２は、例えば低融点ガラスフリットを含むペーストを、金属配線１１を覆うように塗布し乾燥させた後、焼成することにより形成することができる。こうして配線部８が得られる。

（第２多孔質酸化物半導体層形成工程）
こうして配線部８を得た後、配線部８と第１多孔質酸化物半導体層６との間の隙間領域Ａを埋めるとともに配線保護層１２の一部を覆い、第１多孔質酸化物半導体層６の対極２側の面の一部を覆うように第２多孔質酸化物半導体層７を形成する。

第２多孔質酸化物半導体層７は、配線部８と第１多孔質酸化物半導体層６との間の隙間領域Ａを埋めるとともに配線保護層１２の一部を覆い、第１多孔質酸化物半導体層６の対極２側の面の一部をも覆うように、第２酸化物半導体粒子を含む第２多孔質酸化物半導体層形成用ペーストを印刷した後、焼成することによって形成することができる。このとき、第２多孔質酸化物半導体粒子としては、その平均粒径ｄ２が第１酸化物半導体粒子全体の平均粒径ｄ１よりも大きいものを用いる。

第１及び第２多孔質酸化物半導体層形成用ペーストは、上述した第１及び第２酸化物半導体粒子のほか、ポリエチレングリコールなどの樹脂及び、テレピネオールなどの溶媒を含む。第１及び第２多孔質酸化物半導体層形成用ペーストの印刷方法としては、例えばスクリーン印刷法、ドクターブレード法、バーコート法などを用いることができる。

焼成温度は第１及び第２酸化物半導体粒子の材質により異なるが、通常は３５０℃〜６００℃であり、焼成時間も、第１及び第２酸化物半導体粒子の材質により異なるが、通常は１〜５時間である。

こうして作用極１が得られる。

＜色素担持工程＞
次に、作用極１の第１多孔質酸化物半導体層６に光増感色素を担持させる。このためには、作用極１を、光増感色素を含有する溶液の中に浸漬させ、その色素を第１多孔質酸化物半導体層６に吸着させた後に上記溶液の溶媒成分で余分な色素を洗い流し、乾燥させることで、光増感色素を第１多孔質酸化物半導体層６に吸着させればよい。但し、光増感色素を含有する溶液を第１多孔質酸化物半導体層６に塗布した後、乾燥させることによって光増感色素を酸化物半導体多孔膜に吸着させても、光増感色素を第１多孔質酸化物半導体層６に担持させることが可能である。このとき、第２多孔質酸化物半導体層７に光増感色素が担持されてもよい。

＜対極準備工程＞
一方、以下のようにして対極２を準備する。

まず対極基板１３を準備する。そして、対極基板１３の上に触媒膜１４を形成する。触媒膜１４の形成方法としては、スパッタ法、蒸着法などが用いられる。これらのうちスパッタ法が膜の均一性の点から好ましい。こうして対極２が得られる。

＜封止部固定工程＞
次に、例えば熱可塑性樹脂からなる環状のシートを準備する。そして、光増感色素を担持した作用極１の配線部８上に載せ、環状のシートを加熱溶融させる。こうして作用極１の配線部８上に環状のシートを固定する。なお、対極２にも同様にして環状のシートを固定する。

＜電解質配置工程＞
次に、電解質４を用意する。そして、電解質４を、作用極１上に設けた環状シートの内側に配置する。電解質４は、例えばスクリーン印刷等の印刷法によって配置することが可能である。

電解質４を作用極１の上に配置した後は、作用極１に対し、作用極１との間に電解質４を挟むように対極２を重ね合わせ、環状のシートによって作用極１と対極２とを接着させる。こうして、色素増感太陽電池１００が得られ、色素増感太陽電池１００の製造が完了する。

［第２実施形態］
次に、本発明の色素増感太陽電池の第２実施形態について説明する。尚、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図３は、本発明の色素増感太陽電池の第２実施形態を示す断面図である。図３に示すように、本実施形態の色素増感太陽電池２００は、対極２が可撓性を有する点で第１実施形態の色素増感太陽電池１００と相違する。

第２多孔質酸化物半導体層７は、図３に示す色素増感太陽電池２００の対極２が可撓性を有する場合に特に有用である。この場合、温度変化による内圧の上昇又は減少が起きた場合や、外力を受けるなどのように色素増感太陽電池２００に応力が加わった場合でも、対極２が可撓性を有しているため、その応力が吸収され、耐久性が向上する。なお、色素増感太陽電池２００に応力が吸収される際、対極２が変形しやすいので、対極２と透明導電基板５とが接触して両者間でショートが起こりやすくなる。しかし、色素増感太陽電池２００においては、第２多孔質酸化物半導体層７が、配線部８と第１多孔質酸化物半導体層６との間の隙間領域を埋めて形成されるため、対極２と透明導電基板５との接触が防止され、両者間でショートが起こることが防止される。

ここで、色素増感太陽電池２００のセル空間は、２５℃において１０１３２５Ｐａ以上であっても１０１３２５Ｐａより小さくてもよいが、第２多孔質酸化物半導体層７は、セル空間が２５℃において１０１３２５Ｐａより小さい場合にさらに有用である。

これは以下の理由によるものである。即ち、セル空間が２５℃において１０１３２５Ｐａより小さい場合、通常、セル空間が外気に対して陰圧状態となる。このとき、対極２が可撓性を有すると、対極２が撓み、対極２と透明導電基板５との間の距離（極間距離）を短くすることができる。このため、光電変換効率を向上させることができる。なお、対極２と透明導電基板５との距離が短くなると、対極２と透明導電基板５とがショートしやすくなる。しかし、色素増感太陽電池２００では、第２多孔質酸化物半導体層７が、配線部８と第１多孔質酸化物半導体層６との間の隙間領域を埋めて形成されるため、対極２と透明導電基板５との間でショートが生じることが十分に防止される。

第２多孔質酸化物半導体層７は、セル空間の圧力が２５℃において５０〜８００Ｐａである場合により有用であり、３００〜８００Ｐａである場合に特に有用である。

なお、上記のセル空間の圧力を２５℃において１０１３２５Ｐａより小さくする、即ち減圧空間を形成するには、例えば以下のようにすればよい。

即ちまず開口を有する減圧用容器内に、その開口から、環状の樹脂シートを固定した作用極１を収容する。続いて、環状の樹脂シートの内側に電解質４を注入する。その後、減圧用容器内に、環状の樹脂シートを固定した対極２をさらに収容し、減圧用容器内で作用極１と対極２とを対向させる。次に、減圧用容器の開口を例えばＰＥＴなどの樹脂からなる可撓性シートで塞ぎ、減圧用容器内に密閉空間を形成する。そして、密閉空間を、減圧用容器に形成された排気孔（図示せず）を通して、例えば真空ポンプにより減圧する。こうして減圧空間を形成することができる。

このようにして減圧空間を形成すると、上記可撓性シートによって対極２が押圧される。これに伴って、作用極１と対極２とによって環状のシートが挟まれて加圧される。このとき、減圧用容器を加熱し、環状のシートを加圧しながら溶融させると、作用極１と対極２との間にこれらを連結する封止部３が得られる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記第１及び第２実施形態では、第２多孔質酸化物半導体層７が、第１部分７ａと、第２部分７ｂと、第３部分７ｃと、第４部分７ｄとで構成されているが、図４に示すように第２部分７ｂ及び第３部分７ｃは省略されてもよい。別言すると、第２多孔質酸化物半導体層７は、第１部分７ａ及び第４部分７ｄのみで構成されてもよい。また図５に示すように、第２部分７ｂ、第３部分７ｃ及び第４部分７ｄは省略されてもよい。別言すると、第２多孔質酸化物半導体層７は、第１部分７ａのみで構成されてもよい。

また、上記第１及び第２実施形態では、第１多孔質酸化物半導体層６が単一の層で構成されているが、図６に示す色素増感太陽電池３００のように、第１多孔質酸化物半導体層６が、透明導電膜１０と接触する第１の層６ａと、第１の層６ａの対極２側に設けられる第２の層６ｂとを含む積層体で構成されてもよい。第２の層６ｂは積層体の対極２側の最外層となっている。ここで、第２の層６ｂを構成する第１酸化物半導体粒子と、第２多孔質酸化物半導体層７を構成する第２酸化物半導体粒子とは、同一の材料で構成され、且つ、同一の平均粒径を有することが好ましい。なお、第１の層６ａを構成する第１酸化物半導体粒子の平均粒径は、第２の層６ｂの第１酸化物半導体粒子の平均粒径よりも小さくなっている。この場合、第１多孔質酸化物半導体層６に光が入射されても、光の一部は第１の層６ａで吸収されずに通過する。この通過した光が、第１多孔質酸化物半導体層６の最外層である第２の層６ｂにて反射又は散乱されて、第２の層６ｂより透明導電膜１０側の第１の層６ａに再入射され、第１の層６ａで再度吸収される。このため、光電変換特性をより向上させることが可能となる。

また上記第１及び第２実施形態では、第２多孔質酸化物半導体層７が配線部８の一部のみを覆っているが、配線部８の全部を覆っていてもよい。

さらに、上記第１及び第２実施形態では、第２多孔質酸化物半導体層７の少なくとも第１部分７ａの厚さが、第１多孔質酸化物半導体層６の厚さよりも小さくなっているが、第１多孔質酸化物半導体層６の厚さが第２多孔質酸化物半導体層７の第１〜第４部分７ａ〜７ｄのいずれの部分の厚さ以下であってもよい。

さらにまた、上記第１及び第２実施形態では、配線部８に封止部３が接続されているが、配線部８と封止部３とが接続されていることは必ずしも必要ではない。従って、配線部８と対極２との間に電解質４が存在していてもよい。

以下、本発明の内容を、実施例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
（作用極の作製）
はじめに、１０ｃｍ×１０ｃｍ×４ｍｍ（厚さ）のフッ素ドープ酸化錫透明導電ガラス基板（ＦＴＯ基板）を準備した。続いて、ＦＴＯ基板の上に、スクリーン印刷により、１５ｎｍの平均粒径を有する第１酸化チタン粒子を含有する第１酸化チタンナノ粒子ペースト（Solaronix社製、Ti nanoixide T/sp）を塗布し膜を作製した。その後、この膜付き基板をオーブンに入れて５００℃で１時間焼成し、ＦＴＯ基板上に、１２ｍｍ×５０ｍｍ×３０μｍ（厚さ）の４個の第１多孔質酸化物半導体層を形成した。このとき、第１多孔質酸化物半導体層同士が互いに離間するように形成した。続いて、ＦＴＯ基板上に、４個の第１多孔質酸化物半導体層の各々を包囲するように銀ペーストを塗布し５００℃で１時間焼成することによって厚さ１５μｍ、幅１ｍｍの金属配線を形成した。このとき、銀ペーストは、第１多孔質酸化物半導体層から１ｍｍ離間した位置に塗布した。

続いて、低融点ガラスフリットを含むペーストを、金属配線を覆うように塗布し、１５０℃で０．１時間乾燥させた後、５００℃で１時間焼成することによって厚さ５０μｍ、幅１．５ｍｍの配線保護層を形成し、配線部を得た。このとき、ＦＴＯ基板の表面において、配線部と第１多孔質酸化物半導体層との間の距離は０．７５ｍｍであった。

次に、４００ｎｍの平均粒径を有する第２酸化チタン粒子を含有する第２酸化チタンナノ粒子ペースト（Solaronix社製、Ti nanoixide R/sp）を準備した。そして、このペーストを、配線部と第１多孔質酸化物半導体層との間の隙間領域を埋めるとともに配線部の一部を覆い、第１多孔質酸化物半導体層の対極側の面の一部を覆うように塗布し、膜を作製した。その後、この膜付き基板をオーブンに入れて５００℃で１時間焼成し第２多孔質酸化物半導体層を形成した。この第２多孔質酸化物半導体層の厚さについては、ＦＴＯ基板に接触する第１部分の厚さが５μｍ、第２部分の厚さが３５μｍ、第３部分の厚さが５μｍ、第４部分の厚さが５５μｍであった。こうして作用極を得た。

（光増感色素の担持）
次に、光増感色素であるＮ７１９色素を０．２ｍＭ溶かした脱水エタノール液中に一昼夜浸漬して作用極の第１多孔質酸化物半導体層に光増感色素を担持させた。

（対極の作製）
一方、純金属チタン箔からなる金属基板を用意し、この金属基板の表面をプラズマクリーニングした後、スパッタリング法により、全面に厚さ約３０ｎｍの白金触媒膜を形成し、対極を得た。

（封止部の作製）
そして、対極の白金触媒膜上における環状の部位に、アイオノマー（商品名、三井・デュポンポリケミカル社製）からなる環状の熱可塑性樹脂シートを配置し、熱可塑性樹脂シートを１８０℃で５分間加熱し溶融させることによって固定した。

また作用極の配線部の外周部上に、アイオノマーであるハイミランからなる環状の熱可塑性樹脂シートを配置し、熱可塑性樹脂シートを１８０℃で５分間加熱し溶融させて作用極に接着させて固定した。

（電解質の配置）
他方、ヨウ素／ヨウ化物イオンレドックス対を含有するイオン液体（へキシルメチルイミダゾリウムアイオダイド）を用意した。そして、この電解質をスクリーン印刷法によって、光増感色素を担持した作用極に、第１及び第２多孔質酸化物半導体層を覆うように塗布した。

（封止）
次に、樹脂シートを固定した対極を、作用極に対向させ、５００ｈＰａ程度の減圧環境下に置き、対極に固定した樹脂シートと作用極に固定した樹脂シートとを重ね合わせた。そして、減圧環境下で、樹脂シートと同じ大きさの真鍮製の枠を加熱し、真鍮製の枠を対極に設けた樹脂シートとは反対側に配置し、プレス機を用いて、対極に固定した樹脂シートと、作用極に固定した樹脂シートとを５ＭＰａで加圧しながら１６０℃の温度で局所加熱して溶融させて封止部を形成し、積層体を得た。その後、この積層体を大気圧下に取り出した。こうして色素増感太陽電池を得た。

（実施例２）
第２多孔質酸化物半導体層のうちＦＴＯ基板に接触する第１部分の厚さを第１多孔質酸化物半導体層の厚さと同一にしたこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池を作製した。

（比較例１）
第２多孔質酸化物半導体層を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池を作製した。

（比較例２）
配線部を形成する際、配線部と第１多孔質酸化物半導体層との間の距離が０ｍｍとなるようにしたこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池を作製した。

上記のようにして得られた実施例１、２及び比較例１、２の色素増感太陽電池について、光電変換特性及び耐久性をそれぞれ以下のようにして調べた。

（光電変換特性）
光電変換特性は、光電変換効率η（％）を指標とした。そこで、実施例１、２及び比較例１、２の色素増感太陽電池について光電変換効率η（％）を測定した。結果を表１に示す。

（耐久性）
耐久性は、発電電流の低下率、及び、透明導電基板と対極とのショートの有無を指標とし、発電電流の低下率が合格基準を満たし、且つ、透明導電基板と対極とのショートが見られない場合には、耐久性に優れると評価し、発電電流の低下率が合格基準を満たさないか、又は透明導電基板と対極とのショートが見られた場合には、耐久性に劣ると評価した。

発電電流の低下率は以下のようにして求めた。まず実施例１、２及び比較例１、２の色素増感太陽電池について、初期発電電流Ｉ_０を測定した。続いて、実施例１、２及び比較例１、２の色素増感太陽電池を、８５℃及び８５％ＲＨの環境下で５００時間使用した後の発電電流Ｉ_１を測定した。そして、発電電流の低下率を、下記式：
発電電流の低下率＝１００×（Ｉ_１−Ｉ_０）／Ｉ_０
に基づいて算出した。結果を表１に示す。なお、発電電流の低下率の合格基準は以下の通りとした。
合格 ：５％以下
不合格：５％超

透明導電基板と対極とのショートについては、作用極と対極との間の抵抗値が１０ｋΩ以下の場合にショートしているとした。結果を表１に示す。

表１に示す結果より、実施例１、２の色素増感太陽電池は、比較例１、２の色素増感太陽電池よりも大きい光電変換効率を示すことが分かった。

また表１に示す結果より、実施例１、２の色素増感太陽電池は、発電電流の低下率が合格基準を満たし、且つ、ショートも見られなかった。これに対し、比較例１、２の色素増感太陽電池は、発電電流の低下率が合格基準を満たさないか、あるいは、ショートが見られた。従って、実施例１、２の色素増感太陽電池は、比較例１、２の色素増感太陽電池よりも耐久性に優れることも分かった。

よって、本発明の色素増感太陽電池によれば、光電変換特性を向上させつつ、優れた耐久性を有することが可能であることが確認された。

１…作用極
２…対極
４…電解質
５…透明導電基板
６…第１多孔質酸化物半導体層
７…第２多孔質酸化物半導体層
８…配線部
１１…金属配線
１２…配線保護層
１００…色素増感太陽電池

Claims (8)

1. 作用極と、
   前記作用極に対向して配置される対極と、
   前記作用極と前記対極との間に配置される電解質とを備え、
   前記作用極が、
   透明導電基板と、
   前記透明導電基板の前記対極側の面に形成された、第１酸化物半導体粒子からなる第１多孔質酸化物半導体層と、
   前記透明導電基板のうち前記対極側の面に、前記第１多孔質酸化物半導体層と離間し且つ前記第１多孔質酸化物半導体層を包囲するように設けられる配線部と、
   前記透明導電基板に接触し且つ前記配線部と前記第１多孔質酸化物半導体層との間の隙間領域を埋めて形成される第２酸化物半導体粒子からなる第２多孔質酸化物半導体層とを有し、
   前記第２酸化物半導体粒子の平均粒径は、前記第１多孔質酸化物半導体層を構成する前記第１酸化物半導体粒子全体の平均粒径よりも大きいことを特徴とする色素増感太陽電池。
2. 前記第２多孔質酸化物半導体層においては、前記透明導電基板と接触している部分の少なくとも一部の厚さが、前記第１多孔質酸化物半導体層の厚さよりも小さい、請求項１に記載の色素増感太陽電池。
3. 前記透明導電基板のうちの前記対極側の表面において、前記配線部から、前記第１多孔質酸化物半導体層までの距離が１ｍｍ以内である、請求項１又は２のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池。
4. 前記第２多孔質酸化物半導体層が、前記第１多孔質酸化物半導体層の前記対極側の面の少なくとも一部を覆っている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池。
5. 前記第１多孔質酸化物半導体層が複数の層の積層体で構成され、その積層体のうち前記対極側の最外層を構成する前記第１酸化物半導体粒子と前記第２多孔質酸化物半導体層を構成する前記第２酸化物半導体粒子とが同一の材料で構成され、かつ、同一の平均粒径を有し、前記最外層より前記透明導電基板側の部分を構成する前記第１酸化物半導体粒子の平均粒径が、前記第２酸化物半導体粒子の平均粒径よりも小さい請求項１〜４のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池。
6. 前記配線部が、前記透明導電基板のうち前記対極側の面に設けられる金属配線と、前記金属配線を被覆し且つ前記透明導電基板に接触する配線保護層とを有し、
   前記第２多孔質酸化物半導体層が前記配線部の少なくとも一部を覆っており、且つ、前記配線保護層が前記第２多孔質酸化物半導体層まで到達させる程度に光を透過することが可能となっている、請求項１〜５に記載の色素増感太陽電池。
7. 前記対極が可撓性を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池。
8. 前記作用極と前記対極とを連結する封止部を更に備え、
   前記作用極、前記対極及び前記封止部によって形成されるセル空間が、２５℃において１０１３２５Ｐａより小さい請求項７に記載の色素増感太陽電池。

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