色素増感型太陽電池素子モジュール
【課題】本発明は、一対の基材の位置ずれを防止し、接続不良もしくは内部短絡を生じにくい高品質な色素増感型太陽電池素子モジュール、および上記色素増感型太陽電池素子モジュールを容易に製造することが可能な色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法を提供することを主目的とする。
【解決手段】フレキシブル性を有する一対の樹脂製基板と、上記一対の樹脂製基板の間に形成された、２以上の色素増感型太陽電池素子とを有する色素増感型太陽電池素子モジュールであって、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間には、一方の上記樹脂製基板の外側から他方の上記樹脂製基板の外側までを貫通するように形成された固定部材が配置されていることを特徴とする色素増感型太陽電池素子モジュールを提供することにより、上記課題を解決する。
【解決手段】フレキシブル性を有する一対の樹脂製基板と、上記一対の樹脂製基板の間に形成された、２以上の色素増感型太陽電池素子とを有する色素増感型太陽電池素子モジュールであって、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間には、一方の上記樹脂製基板の外側から他方の上記樹脂製基板の外側までを貫通するように形成された固定部材が配置されていることを特徴とする色素増感型太陽電池素子モジュールを提供することにより、上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の基材の位置ずれを防止し、接続不良もしくは内部短絡を生じにくい高品質な色素増感型太陽電池素子モジュール、および上記色素増感型太陽電池素子モジュールを容易に製造することが可能な色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素の増加が原因とされる地球温暖化等の環境問題が深刻となり、世界的にその対策が進められている。中でも環境に対する負荷が小さく、クリーンなエネルギー源として、太陽光エネルギーを利用した太陽電池に関する積極的な研究開発が進められている。このような太陽電池としては、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、および化合物半導体太陽電池などが既に実用化されているが、これらの太陽電池は製造コストが高い等の問題がある。そこで、環境負荷が小さく、かつ製造コストを削減できる太陽電池として、色素増感型太陽電池が注目され研究開発が進められている。
【０００３】
また、上記色素増感型太陽電池においては、実用化するためには、より大きな出力電圧が必要であることから、複数の色素増感型太陽電池素子を接続して色素増感型太陽電池素子モジュールとすることが試みられている。
【０００４】
このような色素増感型太陽電池素子モジュールの形成方法としては、例えば個々の色素増感型太陽電池素子を作製した後、それぞれを配線を用いて接続させることにより色素増感型太陽電池素子モジュールとする方法を挙げることができる。しかしながら、上記の方法では、個々の色素増感型太陽電池素子をそれぞれ配線させる必要があることから、形成工程が煩雑であるといった問題があった。
【０００５】
そこで、２枚の基材の間に複数個の色素増感型太陽電池素子を形成し、一対の基材の内部でそれぞれの色素増感型太陽電池素子の電極層間を接続する方法が試みられている。このような方法としては、例えば、各々の色素増感型太陽電池素子に用いられる酸化物半導体電極層、電解質層、および対極電極層の形成位置を少しずつずらして形成することにより、隣り合う色素増感型太陽電池素子のそれぞれの電極層を対向させ、対向する電極層の間に金属ペーストを配置して、色素増感型太陽電池素子の電極層間を接続させる方法を挙げることができる。
【０００６】
ここで、上記色素増感型太陽電池素子モジュールにおいては、従来、上記基材としてガラス基板が用いられているが、近年、色素増感型太陽電池モジュールについてはフレキシブル化が望まれているところ、基材としてフレキシブルな基板を用いることが検討されている。しかしながら、上記色素増感型太陽電池素子モジュールに用いられる基材として上記フレキシブル性を有する基板を用い、上述した金属ペーストを配置する方法により各々の色素増感型太陽電池素子を接続させた場合は、上記基板が湾曲することから、上記基板の位置ずれが発生し、隣り合う色素増感型太陽電池素子の電極層間の距離が変化する場合があるため、金属ペーストと電極層とが離れて接続不良を起こす可能性があるといった問題があった。
【０００７】
上記の問題に対して、特許文献１では、図１７に示す構成の色素増感型太陽電池素子モジュールが提案されている。図１７に示すように、特許文献１において提案されている色素増感型太陽電池素子モジュール１００は、ガラス基板１０１ａと樹脂製基板１０１ｂと、ガラス基板１０１ａおよび樹脂製基板１０１ｂの間に形成された複数の色素増感型太陽電池素子１１０を有するものである。また、色素増感型太陽電池素子１１０は、ガラス基板１０１ａの表面に形成された第１電極層１１１、および第１電極層１１１上に形成され、色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層１１２を有する酸化物半導体電極層と、樹脂製基板１０１ｂの表面に形成された第２電極層１２１、および第２電極層１２１上に形成された触媒層１２２を有する対極電極層と、上記多孔質層１１２および上記触媒層１２２の間に設けられた電解質層１０３とを有するものである。また、色素増感型太陽電池素子モジュール１００の端部に形成される色素増感型太陽電池素子１１０は封止部材１０６を有するものである。
特許文献１に記載の色素増感型太陽電池素子モジュール１００においては、樹脂製基板１０１ｂの外側に、複数の凸部が設けられた押圧板１５０を配置することにより、隣り合う色素増感型太陽電池素子１１０の第１電極層１１１および第２電極層１２１を接触させるものである。また、ガラス基板１０１ａおよび押圧板１５０は、色素増感型太陽電池素子モジュール１００の端部に設けられた固定枠１６０によって固定されているものである。
【０００８】
しかしながら、上記の構成を有する色素増感型太陽電池素子モジュールにおいては、上記押圧板により、隣り合う色素増感型太陽電池素子の電極層間に圧力をかけて接触させることはできるものの、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの端部に配置された固定枠のみで上記ガラス基板および押圧板を固定するものであることから、上記色素増感型太陽電池素子モジュールのガラス基板および樹脂製基板の位置を、所定の位置関係に十分に保つことは困難であり、上記一対の基材の位置ずれによる接続不良を十分に防止することが困難であるといった問題があった。
【０００９】
ところで、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの基材としては、金属箔等のフレキシブル性を有する金属層を用いることも検討されている。上記金属層を色素増感型太陽電池素子モジュールの基材として用いる場合は、上記金属層を上記色素増感型太陽電池素子の電極層としても用いることが可能である。上記金属層を上記電極層として用いた場合は、色素増感型太陽電池素子をフレキシブルかつ大面積化した場合にも集電が良好であるといった利点や、上記色素増感型太陽電池素子の形成の際に高温での焼成が可能となるといった利点を有する。
【００１０】
このような金属層は、同一の金属層上に複数の色素増感型太陽電池素子が形成され、上記金属層によって、各々の色素増感型太陽電池素子が並列に接続されている色素増感型太陽電池素子モジュールの基材として好適に用いることができる。
しかしながら、上記金属層を上記色素増感型太陽電池素子モジュールの基材として用いた場合は、上記金属層が湾曲することにより、同一の色素増感型太陽電池素子の電極層間が接触して、内部短絡が発生してしまうといった問題があった。
【００１１】
なお、上記内部短絡の発生は、上記金属層を有する色素増感型太陽電池素子モジュールに限らず、同一の電極層上に複数の色素増感型太陽電池素子が形成され、上記電極層によって各々の色素増感型太陽電池素子が並列に接続されている色素増感型太陽電池素子モジュールにおいても起こり得る問題である。
【００１２】
そこで、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの基材にフレキシブル性を有する樹脂製基板を用いた場合には、上記基板の位置ずれを防止し、各々の色素増感型太陽電池素子の電極層間を接続不良を発生させずに容易に接続させる方法が求められている。
また、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの基材にフレキシブル性を有する金属層を用いた場合には、内部短絡の発生を防止する方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００７−２９９５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、一対の基材の位置ずれを防止し、接続不良もしくは内部短絡を生じにくい高品質な色素増感型太陽電池素子モジュール、および上記色素増感型太陽電池素子モジュールを容易に製造することが可能な色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、フレキシブル性を有する一対の樹脂製基板と、上記一対の樹脂製基板の間に形成された、２以上の色素増感型太陽電池素子とを有する色素増感型太陽電池素子モジュールであって、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間には、一方の上記樹脂製基板の外側から他方の上記樹脂製基板の外側までを貫通するように形成された固定部材が配置されていることを特徴とする色素増感型太陽電池素子モジュールを提供する。
【００１６】
本発明によれば、上記固定部材が、上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側までを貫通するように形成され、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子間に配置されることにより、長期間の使用により上記色素増感型太陽電池素子モジュールが複数回湾曲した場合であっても、上記一対の樹脂製基板を所定の位置関係に保つことが可能となる。これにより、耐久性に優れた色素増感型太陽電池素子モジュールとすることができる。
【００１７】
本発明においては、上記色素増感型太陽電池素子は、上記一方の樹脂製基板の表面に形成された第１電極層、および上記第１電極層上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有する酸化物半導体電極層と、上記他方の樹脂製基板の表面に形成された第２電極層、および上記第２電極層上に形成された触媒層を有する対極電極層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有し、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子は、上記一方の樹脂製基板に形成された一方の上記色素増感型太陽電池素子の上記第１電極層または上記第２電極層と、上記他方の樹脂製基板に形成された他方の上記色素増感型太陽電池素子の上記第１電極層または上記第２電極層とが、少なくとも一部対向するように形成されているものであり、上記固定部材は、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の第１電極層間、第１電極層および第２電極層間、もしくは第２電極層間に形成され、これら電極層間が接続可能な位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板の位置を固定するものであることが好ましい。上記一対の樹脂製基板の位置を、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間を接続可能な位置関係に確実に固定することができることから、上記電極層間の接続が容易であり、接続欠陥のない色素増感型太陽電池素子モジュールとすることが可能である。
【００１８】
また本発明においては、上記一方の樹脂製基板の表面には、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子のうち、上記一方の色素増感型太陽電池素子の上記第１電極層が形成され、かつ、上記他方の樹脂製基板の表面には、上記他方の色素増感型太陽電池素子の上記第２電極層が形成されており、上記固定部材は、上記一方の色素増感型太陽電池素子の上記第１電極層および上記他方の色素増感型太陽電池素子の上記第２電極層が接続可能な位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板の位置を固定するものであることが好ましい。上記色素増感型太陽電池素子モジュールを上記構成とすることにより、直列構造の色素増感型太陽電池素子モジュールを容易に製造することが可能となる。
【００１９】
本発明においては、上記固定部材が導電性を有するものであることが好ましい。上記固定部材が導電性を有するものであることにより、上記固定部材を用いて上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間を接続することが可能となる。
【００２０】
本発明は、フレキシブル性を有する金属層と、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層を有する透明樹脂製基板と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方であって、上記多孔質層が形成されていない方の表面に形成された触媒層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する色素増感型太陽電池素子が、２以上形成されている色素増感型太陽電池素子モジュールであって、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間には、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように形成された絶縁性を有する固定部材が配置されていることを特徴とする色素増感型太陽電池素子モジュールを提供する。
【００２１】
本発明によれば、上記固定部材が上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように形成されていることにより、長期間の使用により上記色素増感型太陽電池素子モジュールが複数回湾曲した場合であっても、上記金属層および上記透明樹脂製基板を所定の位置関係に保つことが可能となる。これにより、耐久性に優れたものとすることができる。また、上記固定部材により上記金属層および上記透明樹脂製基板を固定することによって、内部短絡を防止することができる。
【００２２】
本発明においては、上記固定部材により固定されている部分の厚みが、上記色素増感型太陽電池素子が形成されている部分の厚みよりも薄いことが好ましい。本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールが上記構成となるように、上記固定部材を配置することにより、上記一対の樹脂製基板間、もしくは上記金属層および透明樹脂製基板間の距離を短くすることが可能となり、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間の接続をより確実なものとすることができるからである。
【００２３】
本発明は、フレキシブル性を有する一対の樹脂製基板と、上記一対の樹脂製基板間に形成された、少なくとも２以上の色素増感型太陽電池素子と、を有する色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法であって、一方の上記樹脂製基板の表面に形成された第１電極層、および上記第１電極層上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有する酸化物半導体電極層と、他方の上記樹脂製基板の表面に形成された第２電極層、および上記第２電極層上に形成された触媒層を有する対極電極層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する少なくとも２以上の色素増感型太陽電池素子を形成する色素増感型太陽電池素子形成工程と、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間に、固定部材を上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで貫通させて配置する固定部材配置工程とを有することを特徴とする色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法を提供する。
【００２４】
本発明によれば、上記一対の樹脂製基板の間に２以上の色素増感型太陽電池素子を形成した後、上記固定部材を設ける上記固定部材配置工程を有することにより、上記電極層間が所定の位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板を固定することが可能となることから、接続不良が少なく、耐久性に優れた色素増感型太陽電池素子モジュールを容易に製造することが可能となる。
【００２５】
本発明は、フレキシブル性を有する金属層と、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層を有する透明樹脂製基板と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方であって、上記多孔質層が形成されていない方の表面に形成された触媒層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する色素増感型太陽電池素子を、２以上形成する色素増感型太陽電池素子形成工程と、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間に、絶縁性を有する固定部材を、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように配置する固定部材配置工程と、を有することを特徴とする色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法を提供する。
【００２６】
本発明によれば、上記固定部材配置工程を有することにより、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子間に上記固定部材を配置することが可能であることから、内部短絡の発生を防止し、耐久性に優れた色素増感型太陽電池素子モジュールを容易に製造することが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールは、上記固定部材を有することにより、長期間の使用により上記色素増感型太陽電池素子モジュールが複数回湾曲した場合であっても、上記一対の基材を所定の位置関係に保つことが可能となる。これにより、上記一対の基材の位置ずれによる劣化を防止することができ、耐久性に優れた色素増感型太陽電池素子モジュールとすることができる。また、本発明によれば、上記固定部材を有することにより、上記一対の基材を所定の位置関係に長期間保持することが可能となることから、色素増感型太陽電池素子モジュールにおいて、隣り合う色素増感型太陽電池素子の電極層間の接続不良、もしくは、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの内部短絡の発生等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図７】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図８】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの一例を示す模式図である。
【図９】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す模式図である。
【図１１】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図１２】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図１３】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図１４】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図１５】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法の一例を示す工程図である。
【図１６】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法の他の一例を示す工程図である。
【図１７】色素増感型太陽電池素子モジュールの一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の色素増感型太陽電池素子モジュール、および本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールを製造する色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法について詳細に説明する。
【００３０】
Ａ．色素増感型太陽電池素子モジュール
本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールは、一対の基材として、フレキシブル性を有する基板を用いたものであり、一方の基材の外側から他方の基材の外側まで貫通する固定部材を形成することによって、上記一対の基材を所定の位置関係で固定することを特徴とするものである。このような色素増感型太陽電池素子モジュールとしては、上記一対の基材が一対の樹脂製基板である態様（以下、第１態様とする。）と、上記一対の基材が金属層および透明樹脂製基板である態様（以下、第２態様とする。）との２つの態様を挙げることができる。以下、各態様について説明する。
【００３１】
Ｉ．第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュール
本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの第１態様について説明する。
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールは、フレキシブル性を有する一対の樹脂製基板と、上記一対の樹脂製基板の間に形成された、２以上の色素増感型太陽電池素子とを有する色素増感型太陽電池素子モジュールであって、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間には、一方の上記樹脂製基板の外側から他方の上記樹脂製基板の外側までを貫通するように形成された固定部材が配置されていることを特徴とするものである。
【００３２】
ここで、上記色素増感型太陽電池素子は、上記一方の樹脂製基板の表面に形成された第１電極層、および上記第１電極層上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有する酸化物半導体電極層と、上記他方の樹脂製基板の表面に形成された第２電極層、および上記第２電極層上に形成された触媒層を有する対極電極層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有するものである。
なお、以下の説明においては、第１電極層または第２電極層をまとめて説明する場合には、単に電極層と称する場合がある。
【００３３】
またここで、一般的な色素増感型太陽電池素子モジュールに用いられる色素増感型太陽電池素子は、上記酸化物半導体電極層側または対極電極層側の少なくとも一方から太陽光を受光する必要があることから、本態様においては、上記一対の樹脂製基板のうち少なくとも一方は透明樹脂製基板であり、かつ、上記透明樹脂製基板上に形成される電極層は透明性を有する電極層であるものとする。
【００３４】
本態様によれば、上記固定部材が、上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側までを貫通するように形成され、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子間に配置されていることにより、長期間の使用により上記色素増感型太陽電池素子モジュールが複数回湾曲した場合であっても、上記一対の樹脂製基板を所定の位置関係に保つことが可能となる。これにより、上記一対の樹脂製基板の位置ずれによる劣化を防止することができるので、耐久性に優れた色素増感型太陽電池素子モジュールとすることができる。
【００３５】
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールは、上述した固定部材を有することに大きな特徴を有するものである。また、上記固定部材としては、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子間に配置され、上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで貫通するように形成されているものであれば特に限定されるものではない。
【００３６】
本態様においては、なかでも、上記固定部材が、隣り合う色素増感型太陽電池素子の第１電極層間、第１電極層間および第２電極層間、もしくは第２電極層間に配置され、これらの電極層が接続可能な位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板を固定するものであることが好ましい。これにより、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間を接続可能な位置関係に確実に固定することができることから、上記電極層間の接続が容易であり、接続欠陥のない色素増感型太陽電池素子モジュールとすることが可能となる。
【００３７】
上述した固定部材を有する色素増感型太陽電池素子モジュールとしては、例えば以下の形態のものを挙げることができる。以下、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの形態について図を用いて説明する。
【００３８】
図１は本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの一例を示す概略断面図である。図１に示すように、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュール１００は、フレキシブル性を有する一対の樹脂製基板１ａおよび樹脂製基板１ｂと、樹脂製基板１ａおよび樹脂製基板１ｂ間に形成された少なくとも２以上の色素増感型太陽電池素子１０（図１においては３個の色素増感型太陽電池素子１０）と、を有するものである。また、色素増感型太陽電池素子１０は、樹脂製基板１ａの表面に形成された第１電極層１１、および第１電極層１１上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層１２を有する酸化物半導体電極層と、樹脂製基板１ｂの表面に形成された第２電極層２１、および第２電極層２１上に形成された触媒層２２を有する対極電極層と、多孔質層１２および触媒層２２の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層３と、を有するものである。
また、図１に示すように、本態様に用いられる固定部材４は、対向する第１電極層１１および第２電極層２１が接続可能な位置関係となるように、樹脂製基板１ａおよび樹脂製基板１ｂの位置を固定するものであり、樹脂製基板１ａの外側から樹脂製基板１ｂの外側まで貫通するように形成されているものである。なお、図１においては、電解質層３が固体電解質層である例について示している。また、図１においては、樹脂製基板１ａおよび樹脂製基板１ｂの両方が透明樹脂製基板であり、第１電極層１１および第２電極層２１の両方が透明性を有する電極層である例について示している。
【００３９】
また、本態様において、「隣り合う色素増感型太陽電池素子の電極層間が接続可能」である状態とは、図１に示すように、電極層間を接触させて接続させた状態、図２、図３（ａ）、および図４（ａ）に示すように、隣り合う色素増感型太陽電池素子１０の電極層間に導電性材料５を介在させて接続させた状態、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示すように、導電性を有する固定部材４を用いることによって隣り合う色素増感型太陽電池素子１０の電極層間を接続させた状態を指す。なお、図２、図３（ａ）および図４（ａ）に示すように、隣り合う色素増感型太陽電池素子１０の電極層の間に導電性材料５を介在させて接続を行う場合においては、さらに固定部材４として導電性を有するものを用い、導電性材料５および導電性を有する固定部材４を併用して接続を行ってもよい。
また、導電性を有する固定部材を用いて隣り合う色素増感型太陽電池素子１０の電極層間を接続させる場合は、図３および図４に示すように、固定部材４が導電性を有する外側連結固定部ｎ’を有するものを用いる場合がある。外側連結固定部については後述するので、ここでの説明は省略する。
【００４０】
さらに本態様においては、図１および図２に示すように、少なくとも一部が対向するように形成された隣り合う色素増感型太陽電池素子１０の電極層間が接続可能となるように、固定部材４を配置してもよいし、図３および図４に示すように、離れて形成された色素増感型太陽電池素子１０の電極層間が接続可能となるように、固定部材４を配置してもよい。また、離れて形成された色素増感型太陽電池素子１０の電極層間が接続可能となるように、固定部材４を配置する場合においては、図３に示すように、異なる樹脂製基板の表面にそれぞれ形成された電極層同士が接続可能となるように、固定部材４を配置してもよいし、図４に示すように、同一の樹脂製基板の表面に形成された電極層間が接続可能となるように、固定部材４を配置してもよい。
【００４１】
なお、図２〜図４はいずれも、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の例を示す概略断面図であり、説明していない符号については、図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００４２】
また、図１から図３においては、いずれも、樹脂製基板１ａの表面に形成された第１電極層１１と樹脂製基板１ｂの表面に形成された第２電極層２１とが接続可能となるように、固定部材４が配置されている例について示しているが、他にも、例えば図５（ａ）に示すように、樹脂製基板１ａの表面に形成された第１電極層１１と樹脂製基板１ｂの表面に形成された第１電極層１１とが接続可能となるように、固定部材４を配置してもよいし、また例えば図５（ｂ）に示すように、樹脂製基板１ａの表面に形成された第２電極層２１と樹脂製基板１ｂの表面に形成された第２電極層２１とが接続可能となるように、固定部材４を配置してもよい。なお、図５は本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図であり、説明していない符号については、図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００４３】
また、図４においては、樹脂製基板１ａの表面に形成された第１電極層１１間、もしくは樹脂製基板１ｂの表面に形成された第２電極層２１間が接続可能となるように、固定部材４が配置されている例について示しているが、他にも図６に示すように、樹脂製基板１ａの表面、または樹脂製基板１ｂの表面に形成された第１電極層１１および第２電極層２１間が接続可能となるように、固定部材４が配置されていてもよい。なお、図６は本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図であり、説明していない符号については、図４と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００４４】
ここで、通常、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの製造時に、上記色素増感型太陽電池素子を形成する際には、形成工程を容易な工程とすることが可能であることから、同一の上記樹脂製基板上には、上記第１電極層のみ、もしくは上記第２電極層のみが形成されることが好ましい。したがって、上記色素増感型太陽電池素子モジュールにおいても、一方の上記樹脂製基板上には上記第１電極層のみ、もしくは上記第２電極層のみを有することが好ましい。
よって、上記固定部材が、異なる樹脂製基板の表面に形成された電極層間が接続可能となるように配置される場合においては、第１電極層および第２電極層間が接続可能となるように配置されることが好ましい。また、上記固定部材が、同一樹脂製基板の表面に形成された電極層間が接続可能となるように配置される場合においては、第１電極層間または第２電極層間が接続可能となるように配置されることが好ましい。
【００４５】
上記固定部材を配置する位置については、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間が接続可能な位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板を固定することが可能であれば、特に限定されず、例えば、図７に示すように、固定部材４が色素増感型太陽電池素子１０の多孔質層１２や、電解質層３等に接触する位置に、固定部材４を配置してもよい。なお、図７は本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。また、図７において説明していない符号については、図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００４６】
なお、本態様においては、上記固定部材が導電性を有する場合であっても、上記色素増感型太陽電池素子の多孔質層や電解質層と接触する位置に固定部材を配置することが可能である。
ここで、一般に、色素増感型太陽電池素子においては、同一の色素増感型太陽電池素子における第１電極層および第２電極層が接触した場合に内部短絡が発生するものである。しかしながら、本態様の固定部材は、別個の色素増感型太陽電池素子の電極層間が接続可能となるように、上記一対の樹脂製基板の位置を固定するものである。よって、隣り合う色素増感型太陽電池素子のうち、一方の色素増感型太陽電池素子の多孔質層、電解質層等が上記固定部材と接触している場合であっても、同一の色素増感型太陽電池素子内の第１電極層および第２電極層が接触しない場合には内部短絡は発生しない。
【００４７】
本態様においては、なかでも、上記電解質層が存在しない領域に、上記固定部材が配置されることが好ましい。上記色素増感型太陽電池素子においては、電解質層として、ヨウ化物イオンを含有するものが用いられる場合があることから、上記固定部材および固体電解質層が接触する場合は、上記固定部材がヨウ化物イオンにより腐食されてしまうおそれがあるからである。
【００４８】
また、本態様における固定部材の配置としては、上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで貫通するように配置することができれば、特に限定されるものではない。なかでも、上記固定部材の配置としては、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールにおいて、上記固定部材により固定されている部分の厚みが上記色素増感型太陽電池素子が形成されている部分の厚みよりも薄くなるように配置されていることが好ましい。これにより、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間の距離を短くすることが可能となり、上記電極層間の接続をより確実なものとすることができるからである。ここで、本態様における「上記固定部材により固定されている部分の厚み」とは、図２に示すように、固定部材４が配置された部分の樹脂製基板１ａの外側表面から樹脂製基板１ｂの外側表面までの距離ｔ１を指し、「上記色素増感型太陽電池素子が形成されている部分の厚み」とは、図２に示すように、色素増感型太陽電池素子１０が形成された部分の樹脂製基板１ａの外側表面から樹脂製基板１ｂの外側表面までの距離ｕ１を指すものである。
【００４９】
本態様における色素増感型太陽電池素子モジュールの形態としては、上述した形態のなかでも、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子が、上記一方の樹脂製基板に形成された一方の上記色素増感型太陽電池素子の上記第１電極層または上記第２電極層と、上記他方の樹脂製基板に形成された他方の上記色素増感型太陽電池素子の上記第１電極層または上記第２電極層とが、少なくとも一部対向するように形成されているものであることが好ましい。上記形態の色素増感型太陽電池素子モジュールは、一対の樹脂製基板の位置ずれによる、隣り合う色素増感型太陽電池素子の電極層間の接続不良が発生しやすいものである。よって、上記形態の色素増感型太陽電池素子モジュールに上記固定部材を配置した場合は、その効果を大きく発揮することができるからである。
【００５０】
また、製造工程の容易性を考慮すると、上記の形態においては、図１や図２に示すように、一方の樹脂製基板１ａの表面には、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子のうち、上記一方の色素増感型太陽電池素子の第１電極層１１が形成され、かつ、他方の樹脂製基板１ｂの表面には、上記他方の色素増感型太陽電池素子の第２電極層２１が形成されているものであり、固定部材４は、第１電極層１１および第２電極層２１が接続可能となるように、一対の樹脂製基板を固定するものであることがより好ましい。さらに、本態様においては、図２に示すように、第１電極層１１および第２電極層２１の間に導電性材料５が介在するものであることが好ましい。上記構成とすることにより、上記第１電極層および第２電極層間をより好適に接続することが可能となるからである。
【００５１】
上記の説明においては、上記固定部材が、隣り合う色素増感型太陽電池素子の電極層間が接続可能な位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板を固定するものである色素増感型太陽電池素子モジュールの態様について説明したが、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールとしては、上記以外の態様として、例えば、上記樹脂性基板の表面全体に形成された第１電極層および第２電極層上に、複数の色素増感型太陽電池素子が形成され、上記第１電極層および第２電極層によって各々の色素増感型太陽電池素子が並列に接続されている態様を挙げることができる。このような態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの固定部材の配置等については、「ＩＩ．第２態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明することができるので、ここでの説明は省略する。
【００５２】
以下、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールに用いられる各構成について説明する。
【００５３】
１．固定部材
本態様に用いられる固定部材は、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間に配置されるものであり、一方の上記樹脂製基板の外側から他方の上記樹脂製基板の外側までを貫通するように形成されているものである。
【００５４】
このような固定部材としては、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子間に少なくとも１の固定部材が形成されているものであればよいが、好ましくは、２以上の固定部材が形成されていることが好ましい（例えば図８（ｂ）参照）。上記固定部材を複数形成することにより、上記一対の樹脂製基板をより好適に固定することが可能であることから、長期間の使用により、上記固定部材が複数回湾曲された場合であっても、一対の樹脂製基板の位置ずれによる劣化を防止することが可能となる。
【００５５】
また、本態様に用いられる固定部材は、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間に配置されるものであり、一方の上記樹脂製基板の外側から他方の上記樹脂製基板の外側までを貫通するように形成されているものであれば特に限定されないが、上記固定部材が、隣り合う色素増感型太陽電池素子の電極層間が接続可能な位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板を固定するものであることがより好ましい。上記一対の樹脂製基板の位置を、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間を接続可能な位置関係に確実に固定することができることから、接続欠陥のない色素増感型太陽電池素子モジュールとすることが可能となる。
【００５６】
さらに、上記固定部材は、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールにおいて、少なくとも１組の隣り合う色素増感型太陽電池素子の電極層間に設けられるものであれば、特に限定されず、任意の隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間に設けることができる。本態様においては、なかでも、上記色素増感型太陽電池素子モジュールにおいて、すべての隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間に上記固定部材が設けられていることが好ましい。これにより、それぞれの電極層間の接続不良を抑制することができるため出力電圧の大きな色素増感型太陽電池素子モジュールとすることが可能となるからである。また、これにより、上記一対の樹脂製基板をより強固に固定することができることから、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールを耐久性に優れたものとすることが可能となる。
【００５７】
また、上記固定部材は、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間が接続可能な位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板の位置を固定することができるものであれば特に限定されるものではなく、導電性を有するものであってもよいし、導電性を有さないものであってもよい。
【００５８】
上記固定部材が導電性を有するものである場合は、上記固定部材の材料としては、金属を挙げることができる。また上記金属としては、剛性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、具体的には、ステンレスや、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、銀、鉛、亜鉛、チタン、クロム、タングステン、金、白金およびこれらの合金等等を挙げることができる。本態様においては上述した金属のなかでもヨウ化物イオンに対する耐腐食性の高い金属を用いることが好ましい。上記色素増感型太陽電池素子が有する電解質層にはヨウ化物イオンが含有されている場合があるため、上記固定部材に用いる金属をヨウ化物イオンに対する耐腐食性の高いものとすることにより、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの経時的な劣化を防止することが可能となるからである。
【００５９】
また、上記固定部材が導電性を有さないものである場合に用いられる材料としては、樹脂、ガラス、金属酸化物等を挙げることができる。また、導電性を有する金属等の表面に絶縁膜をコーティングしたものについても、導電性を有さない固定部材として用いることが可能である。
【００６０】
本態様においては、上記固定部材が導電性を有するものであることがより好ましい。上記固定部材が導電性を有するものであることにより、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間を上記固定部材によっても接続することができることから、接続不良をより効果的に防止することができる。
【００６１】
本態様の固定部材の形状としては、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間が接続可能な位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板の位置を固定することができる形状であれば特に限定されるものではなく、例えば図８（ａ）に示すように、平面状の固定部材４であってもよいし、図８（ｂ）に示すように柱状の固定部材４であってもよいが、平面状の固定部材４であることがより好ましい。上記固定部材が平面状であることにより、上記一対の樹脂製基板をより強固に固定することが可能となり、上記一対の樹脂製基板の位置ずれをより好適に防止することが可能となる。ここで、図８は、図１に示される色素増感型太陽電池素子モジュールのＡ−Ａ断面を斜め方向から観察した模式図である。なお、図８において説明していない符号については、図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００６２】
上記固定部材の具体的な形状としては、板状、柱状、線状等を挙げることができる。また、上記固定部材が柱状、線状である場合は、その断面形状として矩形、円形、楕円形、多角形等の形状を挙げることができる。
【００６３】
また、本態様に用いられる固定部材としては、図９に示すように、固定部材４の端部に、上記固定部材４が色素増感型太陽電池素子モジュール１００から固定部材が外れてしまうことを防止するための固定部ｎを有していることが好ましい。上記固定部材の端部に固定部を有することにより、上記一対の樹脂製基板の位置をより好適に固定することが可能となるからである。なお、図９においては、固体部材４の両端に固定部ｎを有する例について示しているが、図示はしないが、上記固定部は、上記固定部材のいずれか一方の端部に設けられていてもよい。また、図９は、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図であり、説明していない符号については、図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００６４】
上記固定部としては、図９に示すように、個々の固定部材４を固定するものであってもよいし、図３、図４、図６および図１０に示すように、複数の固定部材４を一方の樹脂製基板（図３、図４、図６および図１０においては樹脂製基板１ｂ）の外側で連結させて固定する外側連結固定部ｎ’であってもよい。
【００６５】
本態様において、１組の隣り合う色素増感型太陽電池素子間に形成された複数の固定部材を固定する場合においては、上記外側連結固定部を用いることが好ましい。個々の固定部材に固定部を設ける場合に比べて、容易に固定を行うことができるからである。さらに、図１０に示すように、外側連結固定部ｎ’と固定部材４とが一体で形成されている場合は、図８（ｂ）に示される場合に比べて、１組の隣り合う色素増感型太陽電池素子１０間に複数の固定部材４を容易に配置することができるからである。
【００６６】
また、本態様においては、上記固定部が導電性を有する外側連結固定部であり、かつ上記外側連結固定部により固定される固定部材が導電性を有するものである場合には、図３図４および図６に示すように、隣り合う色素増感型太陽電池素子１０の上記電極層間を固定部材４によって接続する際に、好適に用いることが可能となる。
【００６７】
このような固定部としては、上記固定部材を固定し、上記色素増感型太陽電池素子モジュールから上記固定部材が外れてしまうことを防止することができるものであれば、特に限定されるものではなく、固定部材と一体で形成されているものであってもよいし、固定部材と別体で形成されているものであってもよい。また、上記固定部材としては、導電性を有するものであってもよいし、導電性を有しないものであってもよい。
【００６８】
また、上記固定部の形状については、上記固定部材を上記色素増感型太陽電池素子モジュールの所定の位置に固定することができるものであれば特に限定されず、上述した固定部材の形状に合わせて適宜選択して用いることができる。
【００６９】
このような固定部としては、具体的には、上記固定部材を所定の形状に折り曲げて形成したもの、上記固定部材の端部に、導電性材料もしくは絶縁性材料を別途形成したもの等を挙げることができる。
【００７０】
２．樹脂製基板
次に、本態様に用いられる一対の樹脂製基板について説明する。ここで、上記樹脂製基板はフレキシブル性を有するものである。
上記フレキシブル性としては、JIS R1601のファインセラミックスの曲げ試験方法で、5KNの力をかけたときに曲がることを指す。
【００７１】
ここで、色素増感型太陽電池素子モジュールに用いられる色素増感型太陽電池素子は、酸化物半導体電極層側または対極電極層側の少なくとも一方から太陽光を受光する必要がある。そのため、上記一対の樹脂製基板は少なくとも一方が透明樹脂製基板である必要がある。なお、通常は、両方の樹脂製基板に透明樹脂製基板が用いられる。
【００７２】
上記透明樹脂製基板の透明性としては、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールが太陽光を受光することにより機能を発揮することができるように、太陽光を透過することができるものであれば特に限定されるものではないが、本態様においては、全光線透過率８０％以上であることがより好ましい。なお、上記全光線透過率は、JIS K7361-1:1997に準拠した測定方法により測定した値である。
【００７３】
上記樹脂製基板としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）、ポリエステルナフタレートフィルム（ＰＥＮ）、ポリカーボネートフィルム（ＰＣ）からなる基材を用いることができる。
【００７４】
また、本態様に用いられる樹脂製基板の厚みは、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの用途等に応じて適宜選択することができるものであるが、通常、１０μｍ〜２０００μｍの範囲内であることが好ましく、特に５０μｍ〜１８００μｍの範囲内であることが好ましく、さらに１００μｍ〜１５００μｍの範囲内であることが好ましい。
【００７５】
３．色素増感型太陽電池素子
次に本態様に用いられる色素増感型太陽電池素子について説明する。本態様に用いられる色素増感型太陽電池素子は、上記樹脂製基板の一方の表面に形成された第１電極層、および上記第１電極層上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有する酸化物半導体電極層と、上記樹脂製基板の他方の表面に形成された第２電極層、および上記第２電極層上に形成された触媒層を有する対極電極層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有するものである。以下、各部材について説明する。
【００７６】
（１）酸化物半導体電極層
本態様に用いられる酸化物半導体電極層は、上記樹脂製基板の一方の表面に形成された第１電極層、および上記第１電極層上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有するものである。
以下、第１電極層および多孔質層についてそれぞれ説明する。
【００７７】
（ａ）第１電極層
本態様に用いられる第１電極層について説明する。本態様に用いられる第１電極層は、一方の樹脂製基板の表面に形成されるものである。
【００７８】
また、上記第１電極層としては、透明性を有する電極層であってもよいし、透明性を有さない電極層であってもよい。上述したように、本態様に用いられる色素増感型太陽電池素子は、上記酸化物半導体電極層側または上記対極電極層側の少なくとも一方から太陽光を受光する必要があることから、酸化物半導体電極層側から太陽光を受光する場合は上記第１電極層は透明性を有する電極層である必要がある。またこの場合、上記第１電極層を形成する樹脂製基板には透明樹脂製基板が用いられる。
【００７９】
上記第１電極層が透明性を有する電極層である場合は、具体的には、透明電極層、メッシュ電極層、および透明電極層およびメッシュ電極層を有する電極層を挙げることができる。また、第１電極層が透明性を有さない電極層である場合は、金属層を挙げることができる。
以下、それぞれについて説明する。
【００８０】
（ｉ）透明電極層
本態様に用いられる透明電極層を構成する材料としては、透明性を有し、所定の導電性を有する材料であれば、特に限定されるものではなく、導電性高分子材料や金属酸化物等を用いることができる。
上記金属酸化物としては、所望の導電性を有するものであれば特に限定されるものではない。なかでも本態様に用いられる金属酸化物は、太陽光に対して透過性を有するものであることが好ましい。このような太陽光に対する透過性を有する金属酸化物としては、例えば、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、酸化インジウムにスズを添加した化合物（ＩＴＯ）、フッ素ドープしたＳｎＯ２（以下、ＦＴＯと称する。）、酸化インジウムに酸化亜鉛を添加した化合物（ＩＺＯ）を挙げることができる。
一方、上記導電性高分子材料としては、例えば、ポリチオフェン、ポリエチレンスルフォン酸（ＰＳＳ）、ポリアニリン（ＰＡ）、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等を挙げることができる。また、これらを２種以上混合して用いることもできる。
【００８１】
本態様に用いられる透明電極層は、単一の層からなる構成であってもよく、また、複数の層が積層された構成であってもよい。複数の層が積層された構成としては、例えば、仕事関数が互いに異なる材料からなる層が積層された態様や、互いに異なる金属酸化物からなる層が積層された態様を挙げることができる。
【００８２】
本態様に用いられる透明電極層の厚みは、通常、５ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、特に１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。厚みが上記範囲よりも厚いと、均質な透明電極層を形成することが困難となる場合や全光線透過率が低下して良好な光電変換効率を得ることが難しくなる場合があり、また、厚みが上記範囲よりも薄いと、透明電極層の導電性が不足する可能性があるからである。
なお、上記厚みは、透明電極層が複数の層から構成される場合には、すべての層の厚みを合計した総厚みを指すものとする。
【００８３】
上記透明電極層を基材上に形成する方法としては、一般的な電極層の形成方法と同様とすることができるのでここでの記載は省略する。
【００８４】
（ｉｉ）メッシュ電極層
次にメッシュ電極層について説明する。本態様に用いられるメッシュ電極層は、導電性材料を用いてメッシュ状に形成された電極層である。
【００８５】
上記メッシュ電極層のメッシュの形状としては、例えば、三角形の格子状、平行四辺形の格子状、六角形の格子状等を挙げることができる。
【００８６】
上記メッシュ電極層の厚みとしては、０．０１μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。上記メッシュ電極層の厚みが上記範囲を超える場合は、上記メッシュ電極層を形成するための材料、時間等が多くかかるため、製造効率が低下したり、製造コストが高くなるからである。また、上記メッシュ電極層の厚みが上記範囲に満たない場合は、上記メッシュ電極層が電極層としての機能を十分に果たさない可能性があるからである。
【００８７】
本態様に用いられるメッシュ電極層の開口部の比率としては、５０％〜９９．９％の範囲内であることが好ましい。上記メッシュ電極層の開口部の比率が上記範囲に満たない場合は、本態様の色素増感型太陽電池素子が第１電極層側から太陽光を十分に受光することができないため、発電効率を下げる可能性があるからである。また、上記メッシュ電極層の開口部の比率が上記範囲を超える場合は、上記メッシュ電極層が電極層としての機能を向上させることが困難となるおそれがあるからである。
【００８８】
また、上記メッシュ電極層の線幅、およびメッシュ電極層の開口幅としては、用いられる色素増感型太陽電池素子の形状に合わせて適宜選択されるものであるが、上記メッシュ電極層の線幅としては、０．０２μｍ〜１０ｍｍの範囲内、なかでも１μｍ〜２ｍｍの範囲内、特に１０μｍ〜１ｍｍの範囲内であることが好ましく、上記メッシュ電極層の開口幅としては、１μｍ〜２０００μｍの範囲内、なかでも１０μｍ〜１０００μｍの範囲内、特に１００μｍ〜５００μｍの範囲内であることが好ましい。
【００８９】
上記メッシュ電極層の材料としては、導電性を有する材料であれば特に限定されるものではなく、具体的には、後述する「（ｉｖ）金属層」の項で説明する金属層と同様の金属等を挙げることができる。
【００９０】
（ｉｉｉ）透明電極層およびメッシュ電極層を有する電極層
本態様に用いられる第１電極層としては、上述した透明電極層およびメッシュ電極層を有する電極層を用いることができる。上記の構成とすることにより、上記透明電極層の導電性が不足する場合に、メッシュ電極層により補充することができるため、本態様の色素増感型太陽電池素子をより発電効率に優れたものにできるという利点がある。
なお、透明電極層およびメッシュ電極層については、上述したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９１】
（ｉｖ）金属層
上述したように、本態様に用いられる第１電極層が透明性を有さない電極層である場合は、金属層を用いることができる。上記金属層としては、フレキシブル性を有するものである限り特に限定されないが、材質としては、銅、アルミニウム、チタン、クロム、タングステン、モリブデン、白金、タンタル、ニオブ、ジルコニウム、亜鉛、各種ステンレスおよびそれらの合金等が挙げられ、チタン、クロム、タングステン、各種ステンレスおよびそれらの合金が望ましい。また、金属層からなる第１電極層が用いられる場合、当該金属層の厚みとしては、フレキシブル性を有し、第１電極層上に上述した多孔質層を形成することが可能な自己支持性を付与できる範囲内であれば特に限定されるものではないが、通常、５μｍ〜１０００μｍの範囲内であることが好ましく、１０μｍ〜５００μｍの範囲内であることがより好ましく、２０μｍ〜２００μｍの範囲内であることがさらに好ましい。
【００９２】
（ｂ）多孔質層
本態様に用いられる多孔質層は上述した第１電極層上に形成されるものであり、色素増感剤が表面に坦持された金属酸化物半導体微粒子を含むものである。
【００９３】
（ｉ）金属酸化物半導体微粒子
本態様に用いられる金属酸化物半導体微粒子としては、半導体特性を備える金属酸化物からなるものであれば、特に限定されるものではない。本態様に用いられる金属酸化物半導体微粒子を構成する金属酸化物としては、例えば、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＩＴＯ、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、Ｍｎ３Ｏ４、Ｙ２Ｏ３、ＷＯ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３等を挙げることができる。
【００９４】
なかでも本態様においては、ＴｉＯ２からなる金属酸化物半導体微粒子を用いることが最も好ましい。ＴｉＯ２は、特に半導体特性に優れるからである。
【００９５】
本態様に用いられる金属酸化物半導体微粒子の平均粒径としては、通常、１ｎｍ〜１０μｍの範囲内が好ましく、特に１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００９６】
（ｉｉ）色素増感剤
本態様に用いられる色素増感剤としては、光を吸収して起電力を生じさせることが可能なものであれば、特に限定はされない。このような色素増感剤としては、有機色素または金属錯体色素を挙げることができる。上記有機色素としては、アクリジン系、アゾ系、インジゴ系、キノン系、クマリン系、メロシアニン系、フェニルキサンテン、インドリン、カルバゾール系の色素が挙げられる。本態様においてはこれらの有機色素の中でも、クマリン系色素を用いることが好ましい。また、上記金属錯体色素としてはルテニウム系色素を用いることが好ましく、特にルテニウム錯体であるルテニウムビピリジン色素およびルテニウムターピリジン色素を用いることが好ましい。このようなルテニウム錯体は吸収する光の波長範囲が広いため、光電変換できる光の波長領域を大幅に広げることができるからである。
【００９７】
（ｉｉｉ）任意の成分
本態様に用いられる多孔質層には、上記金属酸化物半導体微粒子の他に任意の成分が含まれていてもよい。本態様に用いられる任意の成分としては、例えば、樹脂を挙げることができる。上記多孔質層に樹脂が含有されることにより、本態様に用いられる多孔質層の脆性を改善することができるからである。このような樹脂としては、例えば、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、カプロラクタン等を挙げることができる。
【００９８】
（ｉｖ）その他
本態様に用いられる多孔質層の厚みは、通常、１μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、特に３μｍ〜３０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００９９】
本態様に用いられる多孔質層の形成方法については、一般的な色素増感型太陽電池素子を形成する際に用いられる多孔質層の形成方法と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１００】
（２）対極電極層
次に、本態様に用いられる対極電極層は、上記樹脂製基板の他方の表面に形成された第２電極層、および上記第２電極層上に形成された触媒層を有するものである。以下、それぞれについて説明する。
【０１０１】
（ａ）第２電極層
本態様に用いられる第２電極層としては、後述する触媒層を形成することにより、色素増感型太陽電池素子の対極電極層として用いることができるものであれば特に限定されるものではなく、透明性を有する電極層であってもよいし、透明性を有さない電極層であってもよい。上述したように、本態様に用いられる色素増感型太陽電池素子においては、上記酸化物半導体電極層側または上記対極電極層側の少なくとも一方から太陽光を受光する必要がある。よって、上記対極電極層側から太陽光を受光する場合には、第２電極層としては透明性を有する電極層が用いられる。またこの場合、第２電極層を形成する樹脂製基板には透明樹脂製基板が用いられる。
【０１０２】
上記第２電極層については、上記第１電極層の項で説明したものと同様のものを用いることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１０３】
（ｂ）触媒層
本態様に用いられる触媒層は上記第２電極層上に形成されるものである。第２電極層に触媒層が形成されていることにより、本態様に用いられる色素増感型太陽電池素子をより発電効率に優れたものにすることができる。このような触媒層の例としては、例えば、上記第２電極層上に白金（Ｐｔ）を蒸着した態様や、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、ポリスチレンスルフォン酸（ＰＳＳ）、ポリアニリン（ＰＡ）、パラトルエンスルホン酸（ＰＴＳ）およびこれらの混合物から触媒層を形成する態様を挙げることができるが、この限りではない。
【０１０４】
このような触媒層の厚みとしては、１ｎｍ〜１０μｍの範囲内、なかでも１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内、特に１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【０１０５】
（３）電解質層
次に本態様に用いられる電解質層について説明する。
本態様に用いられる電解質層は、上記多孔質層および上記触媒層の間に形成されるものであり、酸化還元対を含むものである。
【０１０６】
本態様における電解質層に用いられる酸化還元対としては、一般的に色素増感型太陽電池の電解質層に用いられているものであれば、特に限定されるものではない。中でも本態様に用いられる酸化還元対は、ヨウ素およびヨウ化物の組合せ、臭素および臭化物の組合せであることが好ましい。
【０１０７】
上記酸化還元対として本態様に用いられるヨウ素およびヨウ化物の組合せとしては、例えば、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩ、ＣａＩ２等の金属ヨウ化物と、Ｉ２との組合せを挙げることができる。
さらに、上記臭素および臭化物の組合せとしては、例えば、ＬｉＢｒ、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＣａＢｒ２等の金属臭化物と、Ｂｒ２との組合せを挙げることができる。
【０１０８】
本態様における電解質層には、上記酸化還元対以外のその他の化合物として、架橋剤、光重合開始剤、増粘剤、常温融解塩等の添加剤を含有していてもよい。
【０１０９】
本態様に用いられる電解質層は、ゲル状、固体状または液体状のいずれの形態からなる電解質層であってもよいが、固体状の電解質層であることがより好ましい。上記固体状の電解質層は液漏れ等の問題が生じにくく、扱いが容易であるからである。
【０１１０】
（４）その他の構成
本態様に用いられる色素増感型太陽電池素子は、上記酸化物半導体電極層、対極電極層、および電解質層を有しているものであれば特に限定されるものではなく、必要な部材を適宜追加して用いることができる。このような部材としては、図１１に示すように、例えば上記電解質層として、液体状もしくはゲル状の電解質層３を用いた場合に用いられる封止のためのシール材６を挙げることができる。このようなシール材６については一般的な色素増感型太陽電池素子に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。なお、図１１は本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図であり、説明していない符号については、図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１１１】
４．その他の部材
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールは、上述した固定部材、樹脂製基板、および色素増感型太陽電池素子を有するものであれば特に限定されるものではなく、上記以外の構成を適宜選択して用いることができる。このような構成としては、上記樹脂製基板の外側から上記固定部材を貫通させた位置に形成される貫通孔を封止するための封止部を挙げることができる。本態様においては、上記封止部を設けることにより、大気中の水分が色素増感型太陽電池素子モジュール内に浸入することを防止することが可能となる。ここで、上記色素増感型太陽電池素子モジュール内に水分が浸入した場合には、多孔質層に坦持されている色素増感剤が脱離することにより色素増感型太陽電池素子が経時的に劣化してしまう可能性が考えられる。そのため、上記封止部を形成することは好ましい。
【０１１２】
上記封止部としては一般的な樹脂材料を用いることにより形成することができることから、ここでの説明は省略する。
【０１１３】
また、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールにおいては、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間に導電性材料が配置されていることが好ましい。これにより、上記電極層間をより好適に接続することができるからである。
本態様に用いられる導電性材料については、一般的な色素増感型太陽電池素子モジュールに用いられるものと同様とすることができ、例えば金属ペースト、導電性高分子化合物等を挙げることができる。
【０１１４】
ＩＩ．第２態様の色素増感型太陽電池素子モジュール
次に、本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの第２態様について説明する。
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールは、フレキシブル性を有する金属層と、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層を有する透明樹脂製基板と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方であって、上記多孔質層が形成されていない方の表面に形成された触媒層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する色素増感型太陽電池素子が、２以上形成されている色素増感型太陽電池素子モジュールであって、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間には、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように形成された絶縁性を有する固定部材が配置されていることを特徴とするものである。
【０１１５】
なお、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールは、同一の金属層上に複数の色素増感型太陽電池素子が形成されたものであることから、各々の色素増感型太陽電池素子は並列に接続されたものである。
【０１１６】
本態様によれば、上記固定部材が上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように形成されていることにより、長期間の使用により上記色素増感型太陽電池素子モジュールが複数回湾曲した場合であっても、上記金属層および上記透明樹脂製基板を所定の位置関係に保つことが可能となる。これにより、耐久性に優れたものとすることができる。また、上記固定部材により上記金属層および上記透明樹脂製基板を固定することによって、内部短絡を防止することができる。
【０１１７】
本態様の色素増感型太陽電子素子モジュールとしては、上記金属層上に多孔質層が形成される態様（以下、Ａの態様とする。）と、上記金属層上に触媒層が形成される態様（以下、Ｂの態様とする。）との２つの態様に分けて考えることができる。以下、各態様についてそれぞれ説明する。
【０１１８】
１．Ａの態様の色素増感型太陽電池素子モジュール
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールは、フレキシブル性を有する金属層と、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層を有する透明樹脂製基板と、上記金属層の表面にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、上記透明性を有する電極層の表面に形成された触媒層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する色素増感型太陽電池素子が、２以上形成されている色素増感型太陽電池素子モジュールであって、隣り合う色素増感型太陽電池素子間には、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように形成された絶縁性を有する固定部材が配置されていることを特徴とするものである。
【０１１９】
ここで、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールについて図を用いて説明する。
図１２は、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの一例を示す概略断面図である。図１２に示すように、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュール１００は、フレキシブル性を有する金属層１ｃと、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層１ｅを有する透明樹脂製基板１ｄと、金属層１ｃの表面にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層１２と、透明性を有する電極層１ｅの表面に形成された触媒層２２と、多孔質層１２および触媒層２２の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層３と、を有する色素増感型太陽電池素子１０が、２以上（図１２では、３個の色素増感型太陽電池素子１０）形成されているものであり、隣り合う色素増感型太陽電池素子１０間には、金属層１ｃの外側から透明樹脂製基板１ｄの外側までを貫通するように形成された絶縁性を有する固定部材４が配置されているものである。なお、図１２においては、電解質層３として固体電解質層が用いられている例について示している。
【０１２０】
上記固定部材を配置する位置としては、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように固定部材を形成することができ、かつ、上記金属層および上記透明性を有する電極層が接続しないように、隣り合う色素増感型太陽電池素子間に配置することができる位置であれば特に限定されるものではないが、上記固定部材が、色素増感型太陽電池素子の多孔質層および電解質層と接触しない位置であることが好ましい。上記固定部材を容易に配置することが可能であるからである。
【０１２１】
上記固定部材の配置としては、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側まで貫通するように形成され、かつ、上記金属層および上記透明性を有する電極層が接続しないように、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間に配置することができる配置であれば特に限定されるものではない。なかでも、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールにおいて、上記固定部材により固定されている部分の厚みが上記色素増感型太陽電池素子が形成されている部分の厚みよりも薄くなるように、上記固定部材が配置されていることが好ましい。
【０１２２】
ここで、本態様における「上記固定部材により固定されている部分の厚み」とは、図１２に示すように、固定部材４が配置された部分の金属層１ｃの外側表面から透明樹脂製基板１ｄの外側表面までの距離ｔ２を指し、「上記色素増感型太陽電池素子が形成されている部分の厚み」とは、図２に示すように、色素増感型太陽電池素子１０が形成された部分の金属層１ｃの外側表面から透明樹脂製基板１ｄの外側表面までの距離ｕ２を指すものである。
【０１２３】
以下、本態様に用いられる各部材について、それぞれ説明する。
【０１２４】
（１）固定部材
本態様に用いられる固定部材は、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子間に配置されるものであり、上記金属層の外側から、上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように形成されているものである。また、本態様における固定部材は、上記金属層および透明性を有する電極層が接続しないように、上記金属層および透明樹脂製基板を固定するものである。
【０１２５】
本態様に用いられる固定部材の材料としては、絶縁性を有し、かつ、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側まで貫通する固定部材を形成することができる材料であれば特に限定されるものではない。具体的には、「Ｉ．第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明した導電性を有さない固定部材の材料と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１２６】
また、上記固定部材の形状、個数、形成位置等についても、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように形成され、かつ、上記金属層および透明性を有する電極層が接続しないように上記金属層および透明樹脂製基板を固定することができるものであれば特に限定されるものではない。具体的には、「Ｉ．第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１２７】
（２）金属層
本態様に用いられる金属層は、フレキシブル性を有するものである。
【０１２８】
本態様に用いられる金属層のフレキシブル性とは、JIS Z 2248の金属材料曲げ試験方法で、5KNの力をかけたときに曲がることを指す。
【０１２９】
本態様に用いられる金属層については、「Ｉ．第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明した第１電極層に用いられる金属層と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１３０】
（３）透明樹脂製基板
本態様に用いられる透明樹脂製基板は、フレキシブル性を有するものである。上記透明樹脂製基板については、「Ｉ．第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明した樹脂製基板に用いられる透明樹脂製基板と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１３１】
（４）多孔質層
本態様に用いられる多孔質層は、上記金属層の表面にパターン状に形成されるものである。このような多孔質層については、「Ｉ．第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明した多孔質層と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１３２】
（５）透明性を有する電極層および触媒層
本態様に用いられる透明性を有する電極層は、上記透明樹脂製基板の表面に形成されるものである。上記透明性を有する電極層については、「Ｉ．第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明した第１電極層に用いられる透明性を有する電極層と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールは、２以上の色素増感型太陽電池素子が並列に接続されるものであることから、上記透明性を有する電極層は、通常、上記透明樹脂製基板の表面全体に形成されるものである。
しかしながら、上記固定部材が設けられている領域は、上記金属層と短絡する可能性があることから、この部分が部分的に除去された透明性を有する電極層であってもよい。
【０１３３】
また、本態様に用いられる触媒層としては、上記透明性を有する電極層上に形成されているものであれば特に限定されるものではなく、上記透明性を有する電極層の表面全体に形成されていてもよいし、上記多孔質層の形状に合わせて、上記透明性を有する電極層上にパターン状に形成されていてもよいが、パターン状に形成されていることがより好ましい。本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造コストを削減することが可能となるからである。
【０１３４】
本態様に用いられる触媒層について詳しくは、「Ｉ．第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１３５】
（６）その他の構成
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールは、上記固定部材、金属層、透明樹脂製基板、および色素増感型太陽電池素子を有するものであれば特に限定されるものではなく、他にも必要な構成を適宜選択して用いることが可能である。
【０１３６】
このような構成としては、上記樹脂製基板の外側から上記固定部材を貫通させた位置に形成される貫通孔を封止するための封止部を挙げることができる。なお、上記封止部については、「Ｉ．第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１３７】
また、本態様においては、上記金属層および透明性を有する電極層を接触させないように固定部材を配置する必要があることから、図１３に示すように、固定部材４が形成されている領域の金属層１ｃおよび透明性を有する電極層１ｅの間には、絶縁層７が形成されていることが好ましい。これにより、上記金属層１ｃおよび透明性を有する電極層１ｅの間での接触を確実に防止することができるため、内部短絡の無い色素増感型太陽電池素子モジュール１００とすることができる。なお、図１３においては、固定部４が固定部ｎを有する例について示している。
【０１３８】
上記絶縁層としては、絶縁性を有するものであれば特に限定されず、一般的な色素増感型太陽電池素子モジュールに用いられる絶縁性材料を用いて形成することが可能である。
【０１３９】
また、本態様において、上記透明性を有する電極層上に触媒層がパターン状に形成されている場合は、上記透明性を有する電極層上の触媒層が形成されていない領域に配線を設けることが好ましい。上記透明性を有する電極層は、通常、上記透明樹脂製基板の表面全体に形成されるものであることから、大面積化した場合に、その抵抗が大きくなり導電性が低下するおそれがある。そこで、上記配線を設けて、上記透明性を有する電極層の導電性の低下を防止することが好ましい。
なお、上記配線については、一般的な色素増感型太陽電池素子モジュールに用いられる配線と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１４０】
２．Ｂの態様の色素増感型太陽電池素子モジュール
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールは、フレキシブル性を有する金属層と、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層を有する透明樹脂製基板と、上記透明性を有する電極層の表面にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、上記金属層の表面に形成された触媒層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する色素増感型太陽電池素子が、２以上形成されている色素増感型太陽電池素子モジュールであって、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間には、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように形成された絶縁性を有する固定部材が配置されていることを特徴とするものである。
【０１４１】
ここで、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールについて図を用いて説明する。図１４は、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの一例を示す概略断面図である。図１４に示すように、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュール１００は、フレキシブル性を有する金属層１ｃと、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層１ｅを有する透明樹脂製基板１ｄと、透明性を有する電極層１ｅの表面に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層１２と、金属層１ｃの表面に形成された触媒層２２と、多孔質層１２および触媒層２２の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層３と、を有する色素増感型太陽電池素子１０が、２以上（図１４では、３個の色素増感型太陽電池素子１０）形成されているものであり、隣り合う色素増感型太陽電池素子１０間には、金属層１ｃの外側から透明樹脂製基板１ｄの外側までを貫通するように形成された絶縁性を有する固定部材４が配置されているものである。
なお、図１４においては、電解質層３として、固体電解質層を用いた例について示している。
【０１４２】
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールとＡの態様の色素増感型太陽電池素子モジュールとの違いは、金属層および透明樹脂製基板の配置の違いによる、色素増感型太陽電池素子の構成の違いである。本態様における固定部材の配置や、本態様に用いられる固定部材、金属層、透明樹脂製基板、透明性を有する電極層およびその他の構成については、「１．Ａの態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１４３】
本態様に用いられる多孔質層は、上記透明樹脂製基板の上記透明性を有する電極層上にパターン状に形成されたものである。上記多孔質層については、上記透明性を有する電極層上に形成されていること以外については、「１．Ａの態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１４４】
また、本態様に用いられる触媒層は、上記金属層上に形成されるものである。上記触媒層については、上記金属層上に形成されること以外については、「１．Ａの態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１４５】
Ｂ．色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法
次に本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法について説明する。
本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法は、上述した「Ａ．色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で記載した第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュールを製造する製造方法（以下、第３態様とする。）と、第２態様の色素増太陽電池素子モジュールを製造する製造方法（以下、第４態様とする。）との２つの態様に分けて考えることができる。以下、各態様についてそれぞれ説明する。
【０１４６】
Ｉ．第３態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法は、フレキシブル性を有する一対の樹脂製基板と、上記一対の樹脂製基板間に形成された、少なくとも２以上の色素増感型太陽電池素子と、を有する色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法であって、一方の上記樹脂製基板の表面に形成された第１電極層、および上記第１電極層上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有する酸化物半導体電極層と、他方の上記樹脂製基板の表面に形成された第２電極層、および上記第２電極層上に形成された触媒層を有する対極電極層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する少なくとも２以上の色素増感型太陽電池素子を形成する色素増感型太陽電池素子形成工程と、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間に、固定部材を上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで貫通させて配置する固定部材配置工程とを有することを特徴とする製造方法である。
【０１４７】
ここで、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法について、図を用いて説明する。
図１５は、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法の一例を示す工程図である。図１５に示すように、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法は、フレキシブル性を有する一対の樹脂製基板１ａおよび樹脂製基板１ｂの間に形成された２以上の色素増感型太陽電池素子１０を有する色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法であって、樹脂製基板１ａの表面に形成された第１電極層１１、および第１電極層１１上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層１２を有する酸化物半導体電極層と、樹脂製基板１ｂの表面に形成された第２電極層２１、および第２電極層２１上に形成された触媒層２２を有する対極電極層と、多孔質層１２および触媒層２２の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層３と、を有する少なくとも２以上の色素増感型太陽電池素子１０（図１５では、３個の色素増感型太陽電池素子１０）を形成する色素増感型太陽電池素子形成工程（図１５（ａ））と、固定部材４を、隣り合う色素増感型太陽電池素子１０の第１電極層１１および第２電極層１２間に、樹脂製基板１ａの外側から樹脂製基板１ｂの外側まで貫通させて配置する固定部材配置工程とを有する製造方法である。なお、図１５（ｂ）は、固定部材配置工程において、樹脂製基板１ａの外部から固定部材４が樹脂製基板１ａを貫通する過程を示すものであり、図１５（ｃ）は、樹脂製基板１ａを貫通した固定部材４が、一方の色素増感型太陽電池素子１０の第１電極層１１、および他方の色素増感型太陽電池素子１０の第２電極層１２を貫通し、さらに樹脂製基板１ｂの外側まで貫通させ、第１電極層１１および第２電極層２１が接触するように樹脂製基板１ａおよび樹脂製基板１ｂの位置を固定する過程を示すものである。
【０１４８】
本態様によれば、上記固定部材配置工程を有することにより、一対の樹脂製基板の間に２以上の色素増感型太陽電池素子を形成した後、上記固定部材を設けることにより、上記電極層間が所定の位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板を固定することが可能となることから、接続不良が少なく、耐久性に優れた色素増感型太陽電池素子モジュールを容易に製造することが可能となる。
以下、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法に用いられる各工程についてそれぞれ説明する。
【０１４９】
１．色素増感型太陽電池素子形成工程
本態様における色素増感型太陽電池素子形成工程は、一方の上記樹脂製基板の表面に形成された第１電極層、および上記第１電極層上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有する酸化物半導体電極層と、他方の上記樹脂製基板の表面に形成された第２電極層、および上記第２電極層上に形成された触媒層を有する対極電極層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する少なくとも２以上の色素増感型太陽電池素子を形成する工程である。
【０１５０】
本工程に用いられる色素増感型太陽電池素子の形成方法については一般的な色素増感型太陽電池素子を形成する際に用いられるものと同様とすることができる。上記色素増感型太陽電池素子の形成方法としては、以下のような形成方法を一例として挙げることができる。
まず、一対の樹脂製基板を準備し、一方の樹脂製基板の表面に２以上の第１電極層を形成した後、それぞれの上記第１電極層上に多孔質層を形成することにより、酸化物半導体電極層を形成する。また、他方の樹脂製基板の表面に、上記酸化物半導体電極層と同数の第２電極層を形成した後、それぞれの上記第２電極層上に触媒層を形成することにより対極電極層を形成する。次に、上記一対の樹脂製基板を、それぞれの上記多孔質層および触媒層が対向するように配置してシール材を用いて封止し、次いで液体状またはゲル状の電解質を酸化物半導体電極基板および対極基板の間に注入することによって電解質層を形成することにより色素増感型太陽電池素子を形成する。
【０１５１】
また、上記色素増感型太陽電池素子の形成方法としては次に例示するような形成方法を用いることも可能である。
まず、上述した色素増感型太陽電池素子の形成方法と同様にして、一方の樹脂製基板に複数の酸化物半導体電極層を形成し、他方の樹脂製基板に複数の対極電極層を形成する。次に、上記酸化物半導体電極層の多孔質層上に固体状の電解質層材料を塗布して乾燥させることにより固体電解質層を形成し、ついで、一対の上記樹脂製基板を上記固体電解質層および触媒層が対向するように接触させて配置することにより色素増感型太陽電池素子を形成する。
【０１５２】
本工程において、形成される色素増感型太陽電池素子の電解質層として固体電解質層を用いる場合は、Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ法を用いることにより、一対の樹脂製基板間に２以上の色素増感型太陽電池素子を形成してもよい。
【０１５３】
なお、上記に挙げた色素増感型太陽電池素子の形成方法はいずれも一例であり、本態様においては、他の一般的な色素増感型太陽電池素子の形成方法についても用いることが可能である。
【０１５４】
本工程において用いられる上記樹脂製基板および色素増感型太陽電池素子の各部材については、「Ａ．色素増感太陽電池素子モジュール」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
また、本工程において形成される上記色素増感型太陽電池素子についても、「Ａ．色素増感太陽電池素子モジュール」の項で説明したので、ここでの説明は省略する。
【０１５５】
２．固定部材配置工程
本工程は、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子間に、固定部材を上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで貫通させて配置する工程である。
【０１５６】
本工程において、上記固定部材の配置等、および本工程に用いられる固定部材については、「Ａ．色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１５７】
上記固定部材の配置方法としては、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子間に、固定部材を上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで貫通させて配置することができる配置方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、上記一対の樹脂製基板の外側から、上記固定部材を配置させるための貫通孔を予め設け、上記固定部材を上記貫通孔を通すことによって設ける方法であってもよいし、また例えば、上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで、上記固定部材を直接貫通させることによって設ける方法であってもよいが、上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで、上記固定部材を直接貫通させることによって設ける方法であることがより好ましい。上記固定部材を形成する工程が少なくて済み、製造効率を向上させることができるからである。
【０１５８】
上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで、上記固定部材を直接貫通させることによって設ける方法としては、具体的には、針状の固定部材を用いて、上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで、上記針状の固定部材を貫通させる方法、ホッチキスを用いて上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで固定部材を貫通させる方法等を挙げることができる。
【０１５９】
３．その他の工程
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法は、上述した色素増感型太陽電池素子形成工程、および固定部材配置工程を有する製造方法であれば特に限定されず、必要な工程を適宜追加することが可能である。このような工程としては、例えば上記固定部材の貫通部分を樹脂材料等により封止する封止部を形成する封止部形成工程等を挙げることができる。また、このような工程としては、隣り合う色素増感型太陽電池素子の電極層間に導電性材料を配置する導電性材料配置工程を挙げることができる。なお、上記導電性材料配置工程は、通常、色素増感型太陽電池素子形成工程と同時に行われることが好ましい。
【０１６０】
ＩＩ．第４態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法は、フレキシブル性を有する金属層と、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層を有する透明樹脂製基板と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方であって、上記多孔質層が形成されていない方の表面に形成された触媒層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する色素増感型太陽電池素子を、２以上形成する色素増感型太陽電池素子形成工程と、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間に、絶縁性を有する固定部材を、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように配置する固定部材配置工程と、を有することを特徴とする製造方法である。
【０１６１】
ここで、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法について、図を用いて説明する。図１６は、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法を示す工程図である。図１６に示すように、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法は、フレキシブル性を有する金属層１ｃと、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層１ｅを有する透明樹脂製基板１ｄと、金属層１ｃの表面にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層１２と、透明樹脂製基板１ｄの透明性を有する電極層１ｅの表面に形成された触媒層２２と、多孔質層１２および触媒層２２の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層３と、を有する色素増感型太陽電池素子１０を、２以上（図１６では、３個の色素増感型太陽電池１０）形成する色素増感型太陽電池素子形成工程（図１６（ａ））と、隣り合う色素増感型太陽電池素子１０間に、絶縁性を有する固定部材４を、金属層１ｃの外側から透明樹脂製基板１ｄの外側までを貫通するように配置する固定部材配置工程と、を有するものである。なお、図１６（ｂ）では、固定部材配置工程において、固定部材４を透明樹脂製基板１ｄの外側から内部へと貫通させている過程を示しており、図１６（ｃ）では、固定部材４を透明樹脂製基板１ｄの外側から金属層の外側１ｃまで貫通させて配置している過程を示している。
以下、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法における各工程について説明する。
【０１６２】
１．色素増感型太陽電池素子形成工程
本態様における色素増感型太陽電池素子形成工程は、フレキシブル性を有する金属層と、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層を有する透明樹脂製基板と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方であって、上記多孔質層が形成されていない方の表面に形成された触媒層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する色素増感型太陽電池素子を、２以上形成する工程である。
【０１６３】
本態様における色素増感型太陽電池素子形成工程については、金属層上に多孔質層、または触媒層を用いること以外については、「１．第３態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法」で説明した色素増感型太陽電池素子形成工程と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１６４】
なお、本工程に用いられる金属層、透明樹脂製基板、透明性を有する電極層、多孔質層、および触媒層については、上述した「Ａ．色素増感型太陽電池素子モジュール」の「ＩＩ．第２態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１６５】
２．固定部材配置工程
本工程は、隣り合う色素増感型太陽電池素子間に、絶縁性を有する固定部材を、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように配置する工程である。
【０１６６】
本工程に用いられる固定部材については、上述した第２態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１６７】
また、本工程に用いられる固定部材の配置方法については、上述した「１．第３態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法」で説明した方法と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１６８】
３．その他の工程
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法は、上述した色素増感型太陽電池素子形成工程、および固定部材配置工程を有する製造方法であれば特に限定されるものではなく、必要な工程を適宜選択して追加することができる。このような工程としては、封止部形成工程を挙げることができる。上記封止部形成工程については、上述した「１．第３態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法」で説明した工程と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。また、このような工程としては、隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間に絶縁層を形成する絶縁層形成工程を挙げることができる。なお、上記絶縁層形成工程は、通常、上記色素増感型太陽電池素子形成工程と同時に行われることが好ましい。
【０１６９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１７０】
以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。
【０１７１】
［実施例１］
（酸化物半導体電極層の作製）
５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚み５０μｍのＴｉ箔基板（竹内金属箔工業株式会社）(第１電極層)上にエタノール中で酸化チタン粒子P25（日本エアロジル株式会社）に０．５％のエチルセルロース STD-100（日新化成工業株式会社）を混合させたペーストを塗布、乾燥させ、５００℃で３０分焼成して多孔質層形成用層を形成した（膜厚５μｍ）。その後、アセトニトリル／ｔ−ブタノール＝１／１溶媒中にN719色素（Dyesol）を０．３ｍＭ溶解させた液を調製し、この溶液中に上記Ｔｉ箔基板を２０時間浸漬させて多孔質層を形成し、酸化物半導体電極層を作製した。その後、この酸化物半導体電極層を厚み１００μｍのプラスチック基板上に１０ｍｍの間隔をあけて２枚設置した。
【０１７２】
（対極電極層の作製）
厚み１２５μｍのＩＴＯ膜/ＰＥＮ基板（第２電極層）上にスパッタで白金を全光線透過率６５％になるように積層して触媒層を形成し、５０ｍｍ×５０ｍｍにカットして対極電極層を形成した。その後、この対極電極層を厚み１００μｍの透明プラスチック基板上に１０ｍｍの間隔をあけて２枚設置した。
【０１７３】
（樹脂電解質溶液の調製）
6mol/l hexyl metyl imidazolum iodide(富山薬品)、0.6mol/l I2（メルク株式会社）、 0.45mol/l n-metyl benzoimidazol(Aldrich)をhexyl metyl imidazolum tetracyano borate（メルク株式会社）に溶解した電解液を調製した。次にSTD-100（日新化成）をエタノールに１０ｗｔ％溶解させた樹脂溶液を調製し、上記電解液：樹脂溶液＝１：６（重量比）で混合した樹脂電解質溶液を調製した。
【０１７４】
（色素増感型太陽電池素子モジュールの作製）
酸化物半導体電極層の多孔質層上に、固形膜厚１００μｍで樹脂電解質溶液を塗布し、１００℃のオーブンで５分間乾燥させて固体電解質層を形成した。その後、酸化物半導体電極層上の固体電解質層と対極電極層の触媒層とを対向させ、第１電極層および第２電極層を左右を１０ｍｍずらして貼り合わせ、真空ラミネーターにて熱ラミネートすることで色素増感型太陽電池素子を作製した。
その後、第１電極層と第２電極層の触媒層とが離れた状態で、ホッチキスを用いて金属製の固定部材を、１対のプラスチック基板の上下を貫通するように配置することにより、第１電極層と第２電極層とを接続させて、一対の樹脂製基板を固定した。
また両サイドの取り出し部分に関しては同様にホッチキスを使って金属製の固定部材を配置し、外部に設置した導電テープとともに接続した。
【０１７５】
［実施例２］
（色素増感型太陽電池モジュールの作製）
色素増感型太陽電池素子の第１電極層と第２電極層の触媒層とが接触した状態で、ホッチキスを用いて金属製の固定部材を、１対のプラスチック基板の上下を貫通するように配置することにより、第１電極層と第２電極層とを接続させて、一対の樹脂製基板を固定したこと以外は、実施例１と同様にして色素増感型太陽電池素子モジュールを作製した。
【０１７６】
［評価］
実施例１および実施例２で得られた色素増感型太陽電池素子モジュールの性能評価として、光電変換効率を測定した。なお、測定装置は分光計器CEP-2000を用い、ＡＭ１．５の条件下で測定を行った。結果を表１に示す。また、表１中のＪｓｃ（ｍＡ／ｃｍ２）は短絡電流密度、Ｖｏｃ（Ｖ）は解放電圧、ＦＦは曲線因子、η（％）は光電変換効率を表すものである。
【０１７７】
【表１】
【０１７８】
固定部材を形成することにより、一対の樹脂製基板間を固定することができ、光電変換効率の高い色素増感型太陽電池素子モジュールを容易に作製することができた。
【０１７９】
［実施例３］
（多孔質層の作製）
５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚み５０μｍのＴｉ箔基板（竹内金属箔工業株式会社）(金属層)上にエタノール中で酸化チタン粒子P25（日本エアロジル株式会社）に０．５％のエチルセルロース STD-100（日新化成工業株式会社）を混合させたペーストを５０ｍｍ×１５ｍｍの塗布面積で１０ｍｍの間隔を空けて２箇所に塗布を行った。その後、１２０℃のオーブンで１０分間乾燥させ、５００℃で３０分焼成して多孔質層形成用層を形成した（膜厚５μｍ）。その後、アセトニトリル／ｔ−ブタノール＝１／１溶媒中にN719色素（Dyesol）を０．３ｍＭ溶解させた液を調製し、この溶液中に上記Ｔｉ箔基板を２０時間浸漬させて多孔質層を形成した。
【０１８０】
（触媒層の作製）
厚み１２５μｍのＩＴＯ／ＰＥＮ基板（透明電極層および透明樹脂製基板）上に５０ｍｍ×１５ｍｍの面積で１０ｍｍの間隔を空けて２箇所に全光線透過率６５％になるように白金をスパッタ成膜することで、触媒層を形成した。
【０１８１】
（樹脂電解質溶液の調製）
6mol/l hexyl metyl imidazolum iodide(富山薬品)、0.6mol/l I2（メルク株式会社）、 0.45mol/l n-metyl benzoimidazol(Aldrich)をhexyl metyl imidazolum tetracyano borat（メルク株式会社）に溶解した電解液を調製した。次にSTD-100（日新化成）をエタノールに１０ｗｔ％溶解させた樹脂溶液を調製し、上記電解液：樹脂溶液＝１：６（重量比）で混合した樹脂電解質溶液を調製した。
【０１８２】
（色素増感型太陽電池素子モジュールの作製）
金属層の多孔質層上に、固形膜厚５μｍで樹脂電解質溶液を塗布し、１００℃のオーブンで５分間乾燥させて固体電解質層を形成した。その後、金属層の固体電解質層と透明樹脂製基板の触媒層とを対向させて貼り合わせて色素増感型太陽電池素子とし、両サイドの取り出し部分はホッチキスを使って金属製の固定部材を配置し、外部に設置した導電テープとともに接続した。その後、モジュールの上下を熱過疎性の透明樹脂フィルムを用いて覆い、真空ラミネーターにて熱ラミネートした。その後、隣り合う色素増感型太陽電池素子間にホッチキスを用いて樹脂製の固定部材を配置して、透明樹脂製基板上の透明電極層と金属層とが接触しないように固定して、色素増感型太陽電池素子モジュールを得た。
【０１８３】
［実施例４］
以下に示すように、透明樹脂製基板上の透明電極層上に触媒層および配線を形成したこと以外は、実施例３と同様にして、色素増感型太陽電池素子モジュールを得た。
厚み１２５μｍのＩＴＯ／ＰＥＮ基板（透明電極層および透明樹脂製基板）上に５０ｍｍ×１５ｍｍの面積で１０ｍｍの間隔を空けて２箇所に全光線透過率６５％になるように白金をスパッタ成膜して触媒層を形成した。また、触媒層が形成されていない箇所にＡｇ膜を５０ｍｍ×８ｍｍの面積でスクリーン印刷により形成して、２つの触媒層間に配線を形成した。
【０１８４】
実施例３および実施例４で得られた色素増感型太陽電池素子モジュールの性能評価として、光電変換効率を測定した。なお、測定方法については、実施例１および実施例２と同様の測定方法を用いた。結果を表２に示す。
【０１８５】
【表２】
【０１８６】
固定部材を用いることにより、金属層および樹脂製基板間を固定することができ、光電変換効率の高い色素増感型太陽電池素子モジュールを容易に製造することができた。
【符号の説明】
【０１８７】
１ａ、１ｂ … 樹脂製基板
１ｃ … 透明樹脂製基板
１ｄ … 金属層
１ｅ … 透明性を有する電極層
１１ … 第１電極層
１２ … 多孔質層
２１ … 第２電極層
２２ … 触媒層
３ … 電解質層
４ … 固定部材
ｎ … 固定部
ｎ’ … 外側連結固定部
１０ … 色素増感型太陽電池素子
１００ … 色素増感型太陽電池素子モジュール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の基材の位置ずれを防止し、接続不良もしくは内部短絡を生じにくい高品質な色素増感型太陽電池素子モジュール、および上記色素増感型太陽電池素子モジュールを容易に製造することが可能な色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素の増加が原因とされる地球温暖化等の環境問題が深刻となり、世界的にその対策が進められている。中でも環境に対する負荷が小さく、クリーンなエネルギー源として、太陽光エネルギーを利用した太陽電池に関する積極的な研究開発が進められている。このような太陽電池としては、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、および化合物半導体太陽電池などが既に実用化されているが、これらの太陽電池は製造コストが高い等の問題がある。そこで、環境負荷が小さく、かつ製造コストを削減できる太陽電池として、色素増感型太陽電池が注目され研究開発が進められている。
【０００３】
また、上記色素増感型太陽電池においては、実用化するためには、より大きな出力電圧が必要であることから、複数の色素増感型太陽電池素子を接続して色素増感型太陽電池素子モジュールとすることが試みられている。
【０００４】
このような色素増感型太陽電池素子モジュールの形成方法としては、例えば個々の色素増感型太陽電池素子を作製した後、それぞれを配線を用いて接続させることにより色素増感型太陽電池素子モジュールとする方法を挙げることができる。しかしながら、上記の方法では、個々の色素増感型太陽電池素子をそれぞれ配線させる必要があることから、形成工程が煩雑であるといった問題があった。
【０００５】
そこで、２枚の基材の間に複数個の色素増感型太陽電池素子を形成し、一対の基材の内部でそれぞれの色素増感型太陽電池素子の電極層間を接続する方法が試みられている。このような方法としては、例えば、各々の色素増感型太陽電池素子に用いられる酸化物半導体電極層、電解質層、および対極電極層の形成位置を少しずつずらして形成することにより、隣り合う色素増感型太陽電池素子のそれぞれの電極層を対向させ、対向する電極層の間に金属ペーストを配置して、色素増感型太陽電池素子の電極層間を接続させる方法を挙げることができる。
【０００６】
ここで、上記色素増感型太陽電池素子モジュールにおいては、従来、上記基材としてガラス基板が用いられているが、近年、色素増感型太陽電池モジュールについてはフレキシブル化が望まれているところ、基材としてフレキシブルな基板を用いることが検討されている。しかしながら、上記色素増感型太陽電池素子モジュールに用いられる基材として上記フレキシブル性を有する基板を用い、上述した金属ペーストを配置する方法により各々の色素増感型太陽電池素子を接続させた場合は、上記基板が湾曲することから、上記基板の位置ずれが発生し、隣り合う色素増感型太陽電池素子の電極層間の距離が変化する場合があるため、金属ペーストと電極層とが離れて接続不良を起こす可能性があるといった問題があった。
【０００７】
上記の問題に対して、特許文献１では、図１７に示す構成の色素増感型太陽電池素子モジュールが提案されている。図１７に示すように、特許文献１において提案されている色素増感型太陽電池素子モジュール１００は、ガラス基板１０１ａと樹脂製基板１０１ｂと、ガラス基板１０１ａおよび樹脂製基板１０１ｂの間に形成された複数の色素増感型太陽電池素子１１０を有するものである。また、色素増感型太陽電池素子１１０は、ガラス基板１０１ａの表面に形成された第１電極層１１１、および第１電極層１１１上に形成され、色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層１１２を有する酸化物半導体電極層と、樹脂製基板１０１ｂの表面に形成された第２電極層１２１、および第２電極層１２１上に形成された触媒層１２２を有する対極電極層と、上記多孔質層１１２および上記触媒層１２２の間に設けられた電解質層１０３とを有するものである。また、色素増感型太陽電池素子モジュール１００の端部に形成される色素増感型太陽電池素子１１０は封止部材１０６を有するものである。
特許文献１に記載の色素増感型太陽電池素子モジュール１００においては、樹脂製基板１０１ｂの外側に、複数の凸部が設けられた押圧板１５０を配置することにより、隣り合う色素増感型太陽電池素子１１０の第１電極層１１１および第２電極層１２１を接触させるものである。また、ガラス基板１０１ａおよび押圧板１５０は、色素増感型太陽電池素子モジュール１００の端部に設けられた固定枠１６０によって固定されているものである。
【０００８】
しかしながら、上記の構成を有する色素増感型太陽電池素子モジュールにおいては、上記押圧板により、隣り合う色素増感型太陽電池素子の電極層間に圧力をかけて接触させることはできるものの、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの端部に配置された固定枠のみで上記ガラス基板および押圧板を固定するものであることから、上記色素増感型太陽電池素子モジュールのガラス基板および樹脂製基板の位置を、所定の位置関係に十分に保つことは困難であり、上記一対の基材の位置ずれによる接続不良を十分に防止することが困難であるといった問題があった。
【０００９】
ところで、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの基材としては、金属箔等のフレキシブル性を有する金属層を用いることも検討されている。上記金属層を色素増感型太陽電池素子モジュールの基材として用いる場合は、上記金属層を上記色素増感型太陽電池素子の電極層としても用いることが可能である。上記金属層を上記電極層として用いた場合は、色素増感型太陽電池素子をフレキシブルかつ大面積化した場合にも集電が良好であるといった利点や、上記色素増感型太陽電池素子の形成の際に高温での焼成が可能となるといった利点を有する。
【００１０】
このような金属層は、同一の金属層上に複数の色素増感型太陽電池素子が形成され、上記金属層によって、各々の色素増感型太陽電池素子が並列に接続されている色素増感型太陽電池素子モジュールの基材として好適に用いることができる。
しかしながら、上記金属層を上記色素増感型太陽電池素子モジュールの基材として用いた場合は、上記金属層が湾曲することにより、同一の色素増感型太陽電池素子の電極層間が接触して、内部短絡が発生してしまうといった問題があった。
【００１１】
なお、上記内部短絡の発生は、上記金属層を有する色素増感型太陽電池素子モジュールに限らず、同一の電極層上に複数の色素増感型太陽電池素子が形成され、上記電極層によって各々の色素増感型太陽電池素子が並列に接続されている色素増感型太陽電池素子モジュールにおいても起こり得る問題である。
【００１２】
そこで、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの基材にフレキシブル性を有する樹脂製基板を用いた場合には、上記基板の位置ずれを防止し、各々の色素増感型太陽電池素子の電極層間を接続不良を発生させずに容易に接続させる方法が求められている。
また、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの基材にフレキシブル性を有する金属層を用いた場合には、内部短絡の発生を防止する方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００７−２９９５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、一対の基材の位置ずれを防止し、接続不良もしくは内部短絡を生じにくい高品質な色素増感型太陽電池素子モジュール、および上記色素増感型太陽電池素子モジュールを容易に製造することが可能な色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、フレキシブル性を有する一対の樹脂製基板と、上記一対の樹脂製基板の間に形成された、２以上の色素増感型太陽電池素子とを有する色素増感型太陽電池素子モジュールであって、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間には、一方の上記樹脂製基板の外側から他方の上記樹脂製基板の外側までを貫通するように形成された固定部材が配置されていることを特徴とする色素増感型太陽電池素子モジュールを提供する。
【００１６】
本発明によれば、上記固定部材が、上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側までを貫通するように形成され、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子間に配置されることにより、長期間の使用により上記色素増感型太陽電池素子モジュールが複数回湾曲した場合であっても、上記一対の樹脂製基板を所定の位置関係に保つことが可能となる。これにより、耐久性に優れた色素増感型太陽電池素子モジュールとすることができる。
【００１７】
本発明においては、上記色素増感型太陽電池素子は、上記一方の樹脂製基板の表面に形成された第１電極層、および上記第１電極層上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有する酸化物半導体電極層と、上記他方の樹脂製基板の表面に形成された第２電極層、および上記第２電極層上に形成された触媒層を有する対極電極層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有し、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子は、上記一方の樹脂製基板に形成された一方の上記色素増感型太陽電池素子の上記第１電極層または上記第２電極層と、上記他方の樹脂製基板に形成された他方の上記色素増感型太陽電池素子の上記第１電極層または上記第２電極層とが、少なくとも一部対向するように形成されているものであり、上記固定部材は、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の第１電極層間、第１電極層および第２電極層間、もしくは第２電極層間に形成され、これら電極層間が接続可能な位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板の位置を固定するものであることが好ましい。上記一対の樹脂製基板の位置を、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間を接続可能な位置関係に確実に固定することができることから、上記電極層間の接続が容易であり、接続欠陥のない色素増感型太陽電池素子モジュールとすることが可能である。
【００１８】
また本発明においては、上記一方の樹脂製基板の表面には、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子のうち、上記一方の色素増感型太陽電池素子の上記第１電極層が形成され、かつ、上記他方の樹脂製基板の表面には、上記他方の色素増感型太陽電池素子の上記第２電極層が形成されており、上記固定部材は、上記一方の色素増感型太陽電池素子の上記第１電極層および上記他方の色素増感型太陽電池素子の上記第２電極層が接続可能な位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板の位置を固定するものであることが好ましい。上記色素増感型太陽電池素子モジュールを上記構成とすることにより、直列構造の色素増感型太陽電池素子モジュールを容易に製造することが可能となる。
【００１９】
本発明においては、上記固定部材が導電性を有するものであることが好ましい。上記固定部材が導電性を有するものであることにより、上記固定部材を用いて上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間を接続することが可能となる。
【００２０】
本発明は、フレキシブル性を有する金属層と、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層を有する透明樹脂製基板と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方であって、上記多孔質層が形成されていない方の表面に形成された触媒層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する色素増感型太陽電池素子が、２以上形成されている色素増感型太陽電池素子モジュールであって、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間には、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように形成された絶縁性を有する固定部材が配置されていることを特徴とする色素増感型太陽電池素子モジュールを提供する。
【００２１】
本発明によれば、上記固定部材が上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように形成されていることにより、長期間の使用により上記色素増感型太陽電池素子モジュールが複数回湾曲した場合であっても、上記金属層および上記透明樹脂製基板を所定の位置関係に保つことが可能となる。これにより、耐久性に優れたものとすることができる。また、上記固定部材により上記金属層および上記透明樹脂製基板を固定することによって、内部短絡を防止することができる。
【００２２】
本発明においては、上記固定部材により固定されている部分の厚みが、上記色素増感型太陽電池素子が形成されている部分の厚みよりも薄いことが好ましい。本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールが上記構成となるように、上記固定部材を配置することにより、上記一対の樹脂製基板間、もしくは上記金属層および透明樹脂製基板間の距離を短くすることが可能となり、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間の接続をより確実なものとすることができるからである。
【００２３】
本発明は、フレキシブル性を有する一対の樹脂製基板と、上記一対の樹脂製基板間に形成された、少なくとも２以上の色素増感型太陽電池素子と、を有する色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法であって、一方の上記樹脂製基板の表面に形成された第１電極層、および上記第１電極層上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有する酸化物半導体電極層と、他方の上記樹脂製基板の表面に形成された第２電極層、および上記第２電極層上に形成された触媒層を有する対極電極層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する少なくとも２以上の色素増感型太陽電池素子を形成する色素増感型太陽電池素子形成工程と、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間に、固定部材を上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで貫通させて配置する固定部材配置工程とを有することを特徴とする色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法を提供する。
【００２４】
本発明によれば、上記一対の樹脂製基板の間に２以上の色素増感型太陽電池素子を形成した後、上記固定部材を設ける上記固定部材配置工程を有することにより、上記電極層間が所定の位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板を固定することが可能となることから、接続不良が少なく、耐久性に優れた色素増感型太陽電池素子モジュールを容易に製造することが可能となる。
【００２５】
本発明は、フレキシブル性を有する金属層と、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層を有する透明樹脂製基板と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方であって、上記多孔質層が形成されていない方の表面に形成された触媒層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する色素増感型太陽電池素子を、２以上形成する色素増感型太陽電池素子形成工程と、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間に、絶縁性を有する固定部材を、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように配置する固定部材配置工程と、を有することを特徴とする色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法を提供する。
【００２６】
本発明によれば、上記固定部材配置工程を有することにより、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子間に上記固定部材を配置することが可能であることから、内部短絡の発生を防止し、耐久性に優れた色素増感型太陽電池素子モジュールを容易に製造することが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールは、上記固定部材を有することにより、長期間の使用により上記色素増感型太陽電池素子モジュールが複数回湾曲した場合であっても、上記一対の基材を所定の位置関係に保つことが可能となる。これにより、上記一対の基材の位置ずれによる劣化を防止することができ、耐久性に優れた色素増感型太陽電池素子モジュールとすることができる。また、本発明によれば、上記固定部材を有することにより、上記一対の基材を所定の位置関係に長期間保持することが可能となることから、色素増感型太陽電池素子モジュールにおいて、隣り合う色素増感型太陽電池素子の電極層間の接続不良、もしくは、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの内部短絡の発生等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図７】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図８】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの一例を示す模式図である。
【図９】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す模式図である。
【図１１】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図１２】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図１３】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図１４】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。
【図１５】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法の一例を示す工程図である。
【図１６】本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法の他の一例を示す工程図である。
【図１７】色素増感型太陽電池素子モジュールの一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の色素増感型太陽電池素子モジュール、および本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールを製造する色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法について詳細に説明する。
【００３０】
Ａ．色素増感型太陽電池素子モジュール
本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールは、一対の基材として、フレキシブル性を有する基板を用いたものであり、一方の基材の外側から他方の基材の外側まで貫通する固定部材を形成することによって、上記一対の基材を所定の位置関係で固定することを特徴とするものである。このような色素増感型太陽電池素子モジュールとしては、上記一対の基材が一対の樹脂製基板である態様（以下、第１態様とする。）と、上記一対の基材が金属層および透明樹脂製基板である態様（以下、第２態様とする。）との２つの態様を挙げることができる。以下、各態様について説明する。
【００３１】
Ｉ．第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュール
本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの第１態様について説明する。
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールは、フレキシブル性を有する一対の樹脂製基板と、上記一対の樹脂製基板の間に形成された、２以上の色素増感型太陽電池素子とを有する色素増感型太陽電池素子モジュールであって、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間には、一方の上記樹脂製基板の外側から他方の上記樹脂製基板の外側までを貫通するように形成された固定部材が配置されていることを特徴とするものである。
【００３２】
ここで、上記色素増感型太陽電池素子は、上記一方の樹脂製基板の表面に形成された第１電極層、および上記第１電極層上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有する酸化物半導体電極層と、上記他方の樹脂製基板の表面に形成された第２電極層、および上記第２電極層上に形成された触媒層を有する対極電極層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有するものである。
なお、以下の説明においては、第１電極層または第２電極層をまとめて説明する場合には、単に電極層と称する場合がある。
【００３３】
またここで、一般的な色素増感型太陽電池素子モジュールに用いられる色素増感型太陽電池素子は、上記酸化物半導体電極層側または対極電極層側の少なくとも一方から太陽光を受光する必要があることから、本態様においては、上記一対の樹脂製基板のうち少なくとも一方は透明樹脂製基板であり、かつ、上記透明樹脂製基板上に形成される電極層は透明性を有する電極層であるものとする。
【００３４】
本態様によれば、上記固定部材が、上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側までを貫通するように形成され、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子間に配置されていることにより、長期間の使用により上記色素増感型太陽電池素子モジュールが複数回湾曲した場合であっても、上記一対の樹脂製基板を所定の位置関係に保つことが可能となる。これにより、上記一対の樹脂製基板の位置ずれによる劣化を防止することができるので、耐久性に優れた色素増感型太陽電池素子モジュールとすることができる。
【００３５】
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールは、上述した固定部材を有することに大きな特徴を有するものである。また、上記固定部材としては、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子間に配置され、上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで貫通するように形成されているものであれば特に限定されるものではない。
【００３６】
本態様においては、なかでも、上記固定部材が、隣り合う色素増感型太陽電池素子の第１電極層間、第１電極層間および第２電極層間、もしくは第２電極層間に配置され、これらの電極層が接続可能な位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板を固定するものであることが好ましい。これにより、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間を接続可能な位置関係に確実に固定することができることから、上記電極層間の接続が容易であり、接続欠陥のない色素増感型太陽電池素子モジュールとすることが可能となる。
【００３７】
上述した固定部材を有する色素増感型太陽電池素子モジュールとしては、例えば以下の形態のものを挙げることができる。以下、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの形態について図を用いて説明する。
【００３８】
図１は本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの一例を示す概略断面図である。図１に示すように、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュール１００は、フレキシブル性を有する一対の樹脂製基板１ａおよび樹脂製基板１ｂと、樹脂製基板１ａおよび樹脂製基板１ｂ間に形成された少なくとも２以上の色素増感型太陽電池素子１０（図１においては３個の色素増感型太陽電池素子１０）と、を有するものである。また、色素増感型太陽電池素子１０は、樹脂製基板１ａの表面に形成された第１電極層１１、および第１電極層１１上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層１２を有する酸化物半導体電極層と、樹脂製基板１ｂの表面に形成された第２電極層２１、および第２電極層２１上に形成された触媒層２２を有する対極電極層と、多孔質層１２および触媒層２２の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層３と、を有するものである。
また、図１に示すように、本態様に用いられる固定部材４は、対向する第１電極層１１および第２電極層２１が接続可能な位置関係となるように、樹脂製基板１ａおよび樹脂製基板１ｂの位置を固定するものであり、樹脂製基板１ａの外側から樹脂製基板１ｂの外側まで貫通するように形成されているものである。なお、図１においては、電解質層３が固体電解質層である例について示している。また、図１においては、樹脂製基板１ａおよび樹脂製基板１ｂの両方が透明樹脂製基板であり、第１電極層１１および第２電極層２１の両方が透明性を有する電極層である例について示している。
【００３９】
また、本態様において、「隣り合う色素増感型太陽電池素子の電極層間が接続可能」である状態とは、図１に示すように、電極層間を接触させて接続させた状態、図２、図３（ａ）、および図４（ａ）に示すように、隣り合う色素増感型太陽電池素子１０の電極層間に導電性材料５を介在させて接続させた状態、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示すように、導電性を有する固定部材４を用いることによって隣り合う色素増感型太陽電池素子１０の電極層間を接続させた状態を指す。なお、図２、図３（ａ）および図４（ａ）に示すように、隣り合う色素増感型太陽電池素子１０の電極層の間に導電性材料５を介在させて接続を行う場合においては、さらに固定部材４として導電性を有するものを用い、導電性材料５および導電性を有する固定部材４を併用して接続を行ってもよい。
また、導電性を有する固定部材を用いて隣り合う色素増感型太陽電池素子１０の電極層間を接続させる場合は、図３および図４に示すように、固定部材４が導電性を有する外側連結固定部ｎ’を有するものを用いる場合がある。外側連結固定部については後述するので、ここでの説明は省略する。
【００４０】
さらに本態様においては、図１および図２に示すように、少なくとも一部が対向するように形成された隣り合う色素増感型太陽電池素子１０の電極層間が接続可能となるように、固定部材４を配置してもよいし、図３および図４に示すように、離れて形成された色素増感型太陽電池素子１０の電極層間が接続可能となるように、固定部材４を配置してもよい。また、離れて形成された色素増感型太陽電池素子１０の電極層間が接続可能となるように、固定部材４を配置する場合においては、図３に示すように、異なる樹脂製基板の表面にそれぞれ形成された電極層同士が接続可能となるように、固定部材４を配置してもよいし、図４に示すように、同一の樹脂製基板の表面に形成された電極層間が接続可能となるように、固定部材４を配置してもよい。
【００４１】
なお、図２〜図４はいずれも、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の例を示す概略断面図であり、説明していない符号については、図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００４２】
また、図１から図３においては、いずれも、樹脂製基板１ａの表面に形成された第１電極層１１と樹脂製基板１ｂの表面に形成された第２電極層２１とが接続可能となるように、固定部材４が配置されている例について示しているが、他にも、例えば図５（ａ）に示すように、樹脂製基板１ａの表面に形成された第１電極層１１と樹脂製基板１ｂの表面に形成された第１電極層１１とが接続可能となるように、固定部材４を配置してもよいし、また例えば図５（ｂ）に示すように、樹脂製基板１ａの表面に形成された第２電極層２１と樹脂製基板１ｂの表面に形成された第２電極層２１とが接続可能となるように、固定部材４を配置してもよい。なお、図５は本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図であり、説明していない符号については、図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００４３】
また、図４においては、樹脂製基板１ａの表面に形成された第１電極層１１間、もしくは樹脂製基板１ｂの表面に形成された第２電極層２１間が接続可能となるように、固定部材４が配置されている例について示しているが、他にも図６に示すように、樹脂製基板１ａの表面、または樹脂製基板１ｂの表面に形成された第１電極層１１および第２電極層２１間が接続可能となるように、固定部材４が配置されていてもよい。なお、図６は本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図であり、説明していない符号については、図４と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００４４】
ここで、通常、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの製造時に、上記色素増感型太陽電池素子を形成する際には、形成工程を容易な工程とすることが可能であることから、同一の上記樹脂製基板上には、上記第１電極層のみ、もしくは上記第２電極層のみが形成されることが好ましい。したがって、上記色素増感型太陽電池素子モジュールにおいても、一方の上記樹脂製基板上には上記第１電極層のみ、もしくは上記第２電極層のみを有することが好ましい。
よって、上記固定部材が、異なる樹脂製基板の表面に形成された電極層間が接続可能となるように配置される場合においては、第１電極層および第２電極層間が接続可能となるように配置されることが好ましい。また、上記固定部材が、同一樹脂製基板の表面に形成された電極層間が接続可能となるように配置される場合においては、第１電極層間または第２電極層間が接続可能となるように配置されることが好ましい。
【００４５】
上記固定部材を配置する位置については、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間が接続可能な位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板を固定することが可能であれば、特に限定されず、例えば、図７に示すように、固定部材４が色素増感型太陽電池素子１０の多孔質層１２や、電解質層３等に接触する位置に、固定部材４を配置してもよい。なお、図７は本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図である。また、図７において説明していない符号については、図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００４６】
なお、本態様においては、上記固定部材が導電性を有する場合であっても、上記色素増感型太陽電池素子の多孔質層や電解質層と接触する位置に固定部材を配置することが可能である。
ここで、一般に、色素増感型太陽電池素子においては、同一の色素増感型太陽電池素子における第１電極層および第２電極層が接触した場合に内部短絡が発生するものである。しかしながら、本態様の固定部材は、別個の色素増感型太陽電池素子の電極層間が接続可能となるように、上記一対の樹脂製基板の位置を固定するものである。よって、隣り合う色素増感型太陽電池素子のうち、一方の色素増感型太陽電池素子の多孔質層、電解質層等が上記固定部材と接触している場合であっても、同一の色素増感型太陽電池素子内の第１電極層および第２電極層が接触しない場合には内部短絡は発生しない。
【００４７】
本態様においては、なかでも、上記電解質層が存在しない領域に、上記固定部材が配置されることが好ましい。上記色素増感型太陽電池素子においては、電解質層として、ヨウ化物イオンを含有するものが用いられる場合があることから、上記固定部材および固体電解質層が接触する場合は、上記固定部材がヨウ化物イオンにより腐食されてしまうおそれがあるからである。
【００４８】
また、本態様における固定部材の配置としては、上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで貫通するように配置することができれば、特に限定されるものではない。なかでも、上記固定部材の配置としては、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールにおいて、上記固定部材により固定されている部分の厚みが上記色素増感型太陽電池素子が形成されている部分の厚みよりも薄くなるように配置されていることが好ましい。これにより、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間の距離を短くすることが可能となり、上記電極層間の接続をより確実なものとすることができるからである。ここで、本態様における「上記固定部材により固定されている部分の厚み」とは、図２に示すように、固定部材４が配置された部分の樹脂製基板１ａの外側表面から樹脂製基板１ｂの外側表面までの距離ｔ１を指し、「上記色素増感型太陽電池素子が形成されている部分の厚み」とは、図２に示すように、色素増感型太陽電池素子１０が形成された部分の樹脂製基板１ａの外側表面から樹脂製基板１ｂの外側表面までの距離ｕ１を指すものである。
【００４９】
本態様における色素増感型太陽電池素子モジュールの形態としては、上述した形態のなかでも、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子が、上記一方の樹脂製基板に形成された一方の上記色素増感型太陽電池素子の上記第１電極層または上記第２電極層と、上記他方の樹脂製基板に形成された他方の上記色素増感型太陽電池素子の上記第１電極層または上記第２電極層とが、少なくとも一部対向するように形成されているものであることが好ましい。上記形態の色素増感型太陽電池素子モジュールは、一対の樹脂製基板の位置ずれによる、隣り合う色素増感型太陽電池素子の電極層間の接続不良が発生しやすいものである。よって、上記形態の色素増感型太陽電池素子モジュールに上記固定部材を配置した場合は、その効果を大きく発揮することができるからである。
【００５０】
また、製造工程の容易性を考慮すると、上記の形態においては、図１や図２に示すように、一方の樹脂製基板１ａの表面には、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子のうち、上記一方の色素増感型太陽電池素子の第１電極層１１が形成され、かつ、他方の樹脂製基板１ｂの表面には、上記他方の色素増感型太陽電池素子の第２電極層２１が形成されているものであり、固定部材４は、第１電極層１１および第２電極層２１が接続可能となるように、一対の樹脂製基板を固定するものであることがより好ましい。さらに、本態様においては、図２に示すように、第１電極層１１および第２電極層２１の間に導電性材料５が介在するものであることが好ましい。上記構成とすることにより、上記第１電極層および第２電極層間をより好適に接続することが可能となるからである。
【００５１】
上記の説明においては、上記固定部材が、隣り合う色素増感型太陽電池素子の電極層間が接続可能な位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板を固定するものである色素増感型太陽電池素子モジュールの態様について説明したが、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールとしては、上記以外の態様として、例えば、上記樹脂性基板の表面全体に形成された第１電極層および第２電極層上に、複数の色素増感型太陽電池素子が形成され、上記第１電極層および第２電極層によって各々の色素増感型太陽電池素子が並列に接続されている態様を挙げることができる。このような態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの固定部材の配置等については、「ＩＩ．第２態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明することができるので、ここでの説明は省略する。
【００５２】
以下、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールに用いられる各構成について説明する。
【００５３】
１．固定部材
本態様に用いられる固定部材は、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間に配置されるものであり、一方の上記樹脂製基板の外側から他方の上記樹脂製基板の外側までを貫通するように形成されているものである。
【００５４】
このような固定部材としては、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子間に少なくとも１の固定部材が形成されているものであればよいが、好ましくは、２以上の固定部材が形成されていることが好ましい（例えば図８（ｂ）参照）。上記固定部材を複数形成することにより、上記一対の樹脂製基板をより好適に固定することが可能であることから、長期間の使用により、上記固定部材が複数回湾曲された場合であっても、一対の樹脂製基板の位置ずれによる劣化を防止することが可能となる。
【００５５】
また、本態様に用いられる固定部材は、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間に配置されるものであり、一方の上記樹脂製基板の外側から他方の上記樹脂製基板の外側までを貫通するように形成されているものであれば特に限定されないが、上記固定部材が、隣り合う色素増感型太陽電池素子の電極層間が接続可能な位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板を固定するものであることがより好ましい。上記一対の樹脂製基板の位置を、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間を接続可能な位置関係に確実に固定することができることから、接続欠陥のない色素増感型太陽電池素子モジュールとすることが可能となる。
【００５６】
さらに、上記固定部材は、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールにおいて、少なくとも１組の隣り合う色素増感型太陽電池素子の電極層間に設けられるものであれば、特に限定されず、任意の隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間に設けることができる。本態様においては、なかでも、上記色素増感型太陽電池素子モジュールにおいて、すべての隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間に上記固定部材が設けられていることが好ましい。これにより、それぞれの電極層間の接続不良を抑制することができるため出力電圧の大きな色素増感型太陽電池素子モジュールとすることが可能となるからである。また、これにより、上記一対の樹脂製基板をより強固に固定することができることから、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールを耐久性に優れたものとすることが可能となる。
【００５７】
また、上記固定部材は、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間が接続可能な位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板の位置を固定することができるものであれば特に限定されるものではなく、導電性を有するものであってもよいし、導電性を有さないものであってもよい。
【００５８】
上記固定部材が導電性を有するものである場合は、上記固定部材の材料としては、金属を挙げることができる。また上記金属としては、剛性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、具体的には、ステンレスや、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、銀、鉛、亜鉛、チタン、クロム、タングステン、金、白金およびこれらの合金等等を挙げることができる。本態様においては上述した金属のなかでもヨウ化物イオンに対する耐腐食性の高い金属を用いることが好ましい。上記色素増感型太陽電池素子が有する電解質層にはヨウ化物イオンが含有されている場合があるため、上記固定部材に用いる金属をヨウ化物イオンに対する耐腐食性の高いものとすることにより、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの経時的な劣化を防止することが可能となるからである。
【００５９】
また、上記固定部材が導電性を有さないものである場合に用いられる材料としては、樹脂、ガラス、金属酸化物等を挙げることができる。また、導電性を有する金属等の表面に絶縁膜をコーティングしたものについても、導電性を有さない固定部材として用いることが可能である。
【００６０】
本態様においては、上記固定部材が導電性を有するものであることがより好ましい。上記固定部材が導電性を有するものであることにより、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間を上記固定部材によっても接続することができることから、接続不良をより効果的に防止することができる。
【００６１】
本態様の固定部材の形状としては、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間が接続可能な位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板の位置を固定することができる形状であれば特に限定されるものではなく、例えば図８（ａ）に示すように、平面状の固定部材４であってもよいし、図８（ｂ）に示すように柱状の固定部材４であってもよいが、平面状の固定部材４であることがより好ましい。上記固定部材が平面状であることにより、上記一対の樹脂製基板をより強固に固定することが可能となり、上記一対の樹脂製基板の位置ずれをより好適に防止することが可能となる。ここで、図８は、図１に示される色素増感型太陽電池素子モジュールのＡ−Ａ断面を斜め方向から観察した模式図である。なお、図８において説明していない符号については、図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００６２】
上記固定部材の具体的な形状としては、板状、柱状、線状等を挙げることができる。また、上記固定部材が柱状、線状である場合は、その断面形状として矩形、円形、楕円形、多角形等の形状を挙げることができる。
【００６３】
また、本態様に用いられる固定部材としては、図９に示すように、固定部材４の端部に、上記固定部材４が色素増感型太陽電池素子モジュール１００から固定部材が外れてしまうことを防止するための固定部ｎを有していることが好ましい。上記固定部材の端部に固定部を有することにより、上記一対の樹脂製基板の位置をより好適に固定することが可能となるからである。なお、図９においては、固体部材４の両端に固定部ｎを有する例について示しているが、図示はしないが、上記固定部は、上記固定部材のいずれか一方の端部に設けられていてもよい。また、図９は、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図であり、説明していない符号については、図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００６４】
上記固定部としては、図９に示すように、個々の固定部材４を固定するものであってもよいし、図３、図４、図６および図１０に示すように、複数の固定部材４を一方の樹脂製基板（図３、図４、図６および図１０においては樹脂製基板１ｂ）の外側で連結させて固定する外側連結固定部ｎ’であってもよい。
【００６５】
本態様において、１組の隣り合う色素増感型太陽電池素子間に形成された複数の固定部材を固定する場合においては、上記外側連結固定部を用いることが好ましい。個々の固定部材に固定部を設ける場合に比べて、容易に固定を行うことができるからである。さらに、図１０に示すように、外側連結固定部ｎ’と固定部材４とが一体で形成されている場合は、図８（ｂ）に示される場合に比べて、１組の隣り合う色素増感型太陽電池素子１０間に複数の固定部材４を容易に配置することができるからである。
【００６６】
また、本態様においては、上記固定部が導電性を有する外側連結固定部であり、かつ上記外側連結固定部により固定される固定部材が導電性を有するものである場合には、図３図４および図６に示すように、隣り合う色素増感型太陽電池素子１０の上記電極層間を固定部材４によって接続する際に、好適に用いることが可能となる。
【００６７】
このような固定部としては、上記固定部材を固定し、上記色素増感型太陽電池素子モジュールから上記固定部材が外れてしまうことを防止することができるものであれば、特に限定されるものではなく、固定部材と一体で形成されているものであってもよいし、固定部材と別体で形成されているものであってもよい。また、上記固定部材としては、導電性を有するものであってもよいし、導電性を有しないものであってもよい。
【００６８】
また、上記固定部の形状については、上記固定部材を上記色素増感型太陽電池素子モジュールの所定の位置に固定することができるものであれば特に限定されず、上述した固定部材の形状に合わせて適宜選択して用いることができる。
【００６９】
このような固定部としては、具体的には、上記固定部材を所定の形状に折り曲げて形成したもの、上記固定部材の端部に、導電性材料もしくは絶縁性材料を別途形成したもの等を挙げることができる。
【００７０】
２．樹脂製基板
次に、本態様に用いられる一対の樹脂製基板について説明する。ここで、上記樹脂製基板はフレキシブル性を有するものである。
上記フレキシブル性としては、JIS R1601のファインセラミックスの曲げ試験方法で、5KNの力をかけたときに曲がることを指す。
【００７１】
ここで、色素増感型太陽電池素子モジュールに用いられる色素増感型太陽電池素子は、酸化物半導体電極層側または対極電極層側の少なくとも一方から太陽光を受光する必要がある。そのため、上記一対の樹脂製基板は少なくとも一方が透明樹脂製基板である必要がある。なお、通常は、両方の樹脂製基板に透明樹脂製基板が用いられる。
【００７２】
上記透明樹脂製基板の透明性としては、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールが太陽光を受光することにより機能を発揮することができるように、太陽光を透過することができるものであれば特に限定されるものではないが、本態様においては、全光線透過率８０％以上であることがより好ましい。なお、上記全光線透過率は、JIS K7361-1:1997に準拠した測定方法により測定した値である。
【００７３】
上記樹脂製基板としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）、ポリエステルナフタレートフィルム（ＰＥＮ）、ポリカーボネートフィルム（ＰＣ）からなる基材を用いることができる。
【００７４】
また、本態様に用いられる樹脂製基板の厚みは、上記色素増感型太陽電池素子モジュールの用途等に応じて適宜選択することができるものであるが、通常、１０μｍ〜２０００μｍの範囲内であることが好ましく、特に５０μｍ〜１８００μｍの範囲内であることが好ましく、さらに１００μｍ〜１５００μｍの範囲内であることが好ましい。
【００７５】
３．色素増感型太陽電池素子
次に本態様に用いられる色素増感型太陽電池素子について説明する。本態様に用いられる色素増感型太陽電池素子は、上記樹脂製基板の一方の表面に形成された第１電極層、および上記第１電極層上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有する酸化物半導体電極層と、上記樹脂製基板の他方の表面に形成された第２電極層、および上記第２電極層上に形成された触媒層を有する対極電極層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有するものである。以下、各部材について説明する。
【００７６】
（１）酸化物半導体電極層
本態様に用いられる酸化物半導体電極層は、上記樹脂製基板の一方の表面に形成された第１電極層、および上記第１電極層上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有するものである。
以下、第１電極層および多孔質層についてそれぞれ説明する。
【００７７】
（ａ）第１電極層
本態様に用いられる第１電極層について説明する。本態様に用いられる第１電極層は、一方の樹脂製基板の表面に形成されるものである。
【００７８】
また、上記第１電極層としては、透明性を有する電極層であってもよいし、透明性を有さない電極層であってもよい。上述したように、本態様に用いられる色素増感型太陽電池素子は、上記酸化物半導体電極層側または上記対極電極層側の少なくとも一方から太陽光を受光する必要があることから、酸化物半導体電極層側から太陽光を受光する場合は上記第１電極層は透明性を有する電極層である必要がある。またこの場合、上記第１電極層を形成する樹脂製基板には透明樹脂製基板が用いられる。
【００７９】
上記第１電極層が透明性を有する電極層である場合は、具体的には、透明電極層、メッシュ電極層、および透明電極層およびメッシュ電極層を有する電極層を挙げることができる。また、第１電極層が透明性を有さない電極層である場合は、金属層を挙げることができる。
以下、それぞれについて説明する。
【００８０】
（ｉ）透明電極層
本態様に用いられる透明電極層を構成する材料としては、透明性を有し、所定の導電性を有する材料であれば、特に限定されるものではなく、導電性高分子材料や金属酸化物等を用いることができる。
上記金属酸化物としては、所望の導電性を有するものであれば特に限定されるものではない。なかでも本態様に用いられる金属酸化物は、太陽光に対して透過性を有するものであることが好ましい。このような太陽光に対する透過性を有する金属酸化物としては、例えば、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、酸化インジウムにスズを添加した化合物（ＩＴＯ）、フッ素ドープしたＳｎＯ２（以下、ＦＴＯと称する。）、酸化インジウムに酸化亜鉛を添加した化合物（ＩＺＯ）を挙げることができる。
一方、上記導電性高分子材料としては、例えば、ポリチオフェン、ポリエチレンスルフォン酸（ＰＳＳ）、ポリアニリン（ＰＡ）、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等を挙げることができる。また、これらを２種以上混合して用いることもできる。
【００８１】
本態様に用いられる透明電極層は、単一の層からなる構成であってもよく、また、複数の層が積層された構成であってもよい。複数の層が積層された構成としては、例えば、仕事関数が互いに異なる材料からなる層が積層された態様や、互いに異なる金属酸化物からなる層が積層された態様を挙げることができる。
【００８２】
本態様に用いられる透明電極層の厚みは、通常、５ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、特に１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。厚みが上記範囲よりも厚いと、均質な透明電極層を形成することが困難となる場合や全光線透過率が低下して良好な光電変換効率を得ることが難しくなる場合があり、また、厚みが上記範囲よりも薄いと、透明電極層の導電性が不足する可能性があるからである。
なお、上記厚みは、透明電極層が複数の層から構成される場合には、すべての層の厚みを合計した総厚みを指すものとする。
【００８３】
上記透明電極層を基材上に形成する方法としては、一般的な電極層の形成方法と同様とすることができるのでここでの記載は省略する。
【００８４】
（ｉｉ）メッシュ電極層
次にメッシュ電極層について説明する。本態様に用いられるメッシュ電極層は、導電性材料を用いてメッシュ状に形成された電極層である。
【００８５】
上記メッシュ電極層のメッシュの形状としては、例えば、三角形の格子状、平行四辺形の格子状、六角形の格子状等を挙げることができる。
【００８６】
上記メッシュ電極層の厚みとしては、０．０１μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。上記メッシュ電極層の厚みが上記範囲を超える場合は、上記メッシュ電極層を形成するための材料、時間等が多くかかるため、製造効率が低下したり、製造コストが高くなるからである。また、上記メッシュ電極層の厚みが上記範囲に満たない場合は、上記メッシュ電極層が電極層としての機能を十分に果たさない可能性があるからである。
【００８７】
本態様に用いられるメッシュ電極層の開口部の比率としては、５０％〜９９．９％の範囲内であることが好ましい。上記メッシュ電極層の開口部の比率が上記範囲に満たない場合は、本態様の色素増感型太陽電池素子が第１電極層側から太陽光を十分に受光することができないため、発電効率を下げる可能性があるからである。また、上記メッシュ電極層の開口部の比率が上記範囲を超える場合は、上記メッシュ電極層が電極層としての機能を向上させることが困難となるおそれがあるからである。
【００８８】
また、上記メッシュ電極層の線幅、およびメッシュ電極層の開口幅としては、用いられる色素増感型太陽電池素子の形状に合わせて適宜選択されるものであるが、上記メッシュ電極層の線幅としては、０．０２μｍ〜１０ｍｍの範囲内、なかでも１μｍ〜２ｍｍの範囲内、特に１０μｍ〜１ｍｍの範囲内であることが好ましく、上記メッシュ電極層の開口幅としては、１μｍ〜２０００μｍの範囲内、なかでも１０μｍ〜１０００μｍの範囲内、特に１００μｍ〜５００μｍの範囲内であることが好ましい。
【００８９】
上記メッシュ電極層の材料としては、導電性を有する材料であれば特に限定されるものではなく、具体的には、後述する「（ｉｖ）金属層」の項で説明する金属層と同様の金属等を挙げることができる。
【００９０】
（ｉｉｉ）透明電極層およびメッシュ電極層を有する電極層
本態様に用いられる第１電極層としては、上述した透明電極層およびメッシュ電極層を有する電極層を用いることができる。上記の構成とすることにより、上記透明電極層の導電性が不足する場合に、メッシュ電極層により補充することができるため、本態様の色素増感型太陽電池素子をより発電効率に優れたものにできるという利点がある。
なお、透明電極層およびメッシュ電極層については、上述したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９１】
（ｉｖ）金属層
上述したように、本態様に用いられる第１電極層が透明性を有さない電極層である場合は、金属層を用いることができる。上記金属層としては、フレキシブル性を有するものである限り特に限定されないが、材質としては、銅、アルミニウム、チタン、クロム、タングステン、モリブデン、白金、タンタル、ニオブ、ジルコニウム、亜鉛、各種ステンレスおよびそれらの合金等が挙げられ、チタン、クロム、タングステン、各種ステンレスおよびそれらの合金が望ましい。また、金属層からなる第１電極層が用いられる場合、当該金属層の厚みとしては、フレキシブル性を有し、第１電極層上に上述した多孔質層を形成することが可能な自己支持性を付与できる範囲内であれば特に限定されるものではないが、通常、５μｍ〜１０００μｍの範囲内であることが好ましく、１０μｍ〜５００μｍの範囲内であることがより好ましく、２０μｍ〜２００μｍの範囲内であることがさらに好ましい。
【００９２】
（ｂ）多孔質層
本態様に用いられる多孔質層は上述した第１電極層上に形成されるものであり、色素増感剤が表面に坦持された金属酸化物半導体微粒子を含むものである。
【００９３】
（ｉ）金属酸化物半導体微粒子
本態様に用いられる金属酸化物半導体微粒子としては、半導体特性を備える金属酸化物からなるものであれば、特に限定されるものではない。本態様に用いられる金属酸化物半導体微粒子を構成する金属酸化物としては、例えば、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＩＴＯ、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、Ｍｎ３Ｏ４、Ｙ２Ｏ３、ＷＯ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３等を挙げることができる。
【００９４】
なかでも本態様においては、ＴｉＯ２からなる金属酸化物半導体微粒子を用いることが最も好ましい。ＴｉＯ２は、特に半導体特性に優れるからである。
【００９５】
本態様に用いられる金属酸化物半導体微粒子の平均粒径としては、通常、１ｎｍ〜１０μｍの範囲内が好ましく、特に１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００９６】
（ｉｉ）色素増感剤
本態様に用いられる色素増感剤としては、光を吸収して起電力を生じさせることが可能なものであれば、特に限定はされない。このような色素増感剤としては、有機色素または金属錯体色素を挙げることができる。上記有機色素としては、アクリジン系、アゾ系、インジゴ系、キノン系、クマリン系、メロシアニン系、フェニルキサンテン、インドリン、カルバゾール系の色素が挙げられる。本態様においてはこれらの有機色素の中でも、クマリン系色素を用いることが好ましい。また、上記金属錯体色素としてはルテニウム系色素を用いることが好ましく、特にルテニウム錯体であるルテニウムビピリジン色素およびルテニウムターピリジン色素を用いることが好ましい。このようなルテニウム錯体は吸収する光の波長範囲が広いため、光電変換できる光の波長領域を大幅に広げることができるからである。
【００９７】
（ｉｉｉ）任意の成分
本態様に用いられる多孔質層には、上記金属酸化物半導体微粒子の他に任意の成分が含まれていてもよい。本態様に用いられる任意の成分としては、例えば、樹脂を挙げることができる。上記多孔質層に樹脂が含有されることにより、本態様に用いられる多孔質層の脆性を改善することができるからである。このような樹脂としては、例えば、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、カプロラクタン等を挙げることができる。
【００９８】
（ｉｖ）その他
本態様に用いられる多孔質層の厚みは、通常、１μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、特に３μｍ〜３０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００９９】
本態様に用いられる多孔質層の形成方法については、一般的な色素増感型太陽電池素子を形成する際に用いられる多孔質層の形成方法と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１００】
（２）対極電極層
次に、本態様に用いられる対極電極層は、上記樹脂製基板の他方の表面に形成された第２電極層、および上記第２電極層上に形成された触媒層を有するものである。以下、それぞれについて説明する。
【０１０１】
（ａ）第２電極層
本態様に用いられる第２電極層としては、後述する触媒層を形成することにより、色素増感型太陽電池素子の対極電極層として用いることができるものであれば特に限定されるものではなく、透明性を有する電極層であってもよいし、透明性を有さない電極層であってもよい。上述したように、本態様に用いられる色素増感型太陽電池素子においては、上記酸化物半導体電極層側または上記対極電極層側の少なくとも一方から太陽光を受光する必要がある。よって、上記対極電極層側から太陽光を受光する場合には、第２電極層としては透明性を有する電極層が用いられる。またこの場合、第２電極層を形成する樹脂製基板には透明樹脂製基板が用いられる。
【０１０２】
上記第２電極層については、上記第１電極層の項で説明したものと同様のものを用いることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１０３】
（ｂ）触媒層
本態様に用いられる触媒層は上記第２電極層上に形成されるものである。第２電極層に触媒層が形成されていることにより、本態様に用いられる色素増感型太陽電池素子をより発電効率に優れたものにすることができる。このような触媒層の例としては、例えば、上記第２電極層上に白金（Ｐｔ）を蒸着した態様や、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、ポリスチレンスルフォン酸（ＰＳＳ）、ポリアニリン（ＰＡ）、パラトルエンスルホン酸（ＰＴＳ）およびこれらの混合物から触媒層を形成する態様を挙げることができるが、この限りではない。
【０１０４】
このような触媒層の厚みとしては、１ｎｍ〜１０μｍの範囲内、なかでも１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内、特に１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【０１０５】
（３）電解質層
次に本態様に用いられる電解質層について説明する。
本態様に用いられる電解質層は、上記多孔質層および上記触媒層の間に形成されるものであり、酸化還元対を含むものである。
【０１０６】
本態様における電解質層に用いられる酸化還元対としては、一般的に色素増感型太陽電池の電解質層に用いられているものであれば、特に限定されるものではない。中でも本態様に用いられる酸化還元対は、ヨウ素およびヨウ化物の組合せ、臭素および臭化物の組合せであることが好ましい。
【０１０７】
上記酸化還元対として本態様に用いられるヨウ素およびヨウ化物の組合せとしては、例えば、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩ、ＣａＩ２等の金属ヨウ化物と、Ｉ２との組合せを挙げることができる。
さらに、上記臭素および臭化物の組合せとしては、例えば、ＬｉＢｒ、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＣａＢｒ２等の金属臭化物と、Ｂｒ２との組合せを挙げることができる。
【０１０８】
本態様における電解質層には、上記酸化還元対以外のその他の化合物として、架橋剤、光重合開始剤、増粘剤、常温融解塩等の添加剤を含有していてもよい。
【０１０９】
本態様に用いられる電解質層は、ゲル状、固体状または液体状のいずれの形態からなる電解質層であってもよいが、固体状の電解質層であることがより好ましい。上記固体状の電解質層は液漏れ等の問題が生じにくく、扱いが容易であるからである。
【０１１０】
（４）その他の構成
本態様に用いられる色素増感型太陽電池素子は、上記酸化物半導体電極層、対極電極層、および電解質層を有しているものであれば特に限定されるものではなく、必要な部材を適宜追加して用いることができる。このような部材としては、図１１に示すように、例えば上記電解質層として、液体状もしくはゲル状の電解質層３を用いた場合に用いられる封止のためのシール材６を挙げることができる。このようなシール材６については一般的な色素増感型太陽電池素子に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。なお、図１１は本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの他の一例を示す概略断面図であり、説明していない符号については、図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１１１】
４．その他の部材
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールは、上述した固定部材、樹脂製基板、および色素増感型太陽電池素子を有するものであれば特に限定されるものではなく、上記以外の構成を適宜選択して用いることができる。このような構成としては、上記樹脂製基板の外側から上記固定部材を貫通させた位置に形成される貫通孔を封止するための封止部を挙げることができる。本態様においては、上記封止部を設けることにより、大気中の水分が色素増感型太陽電池素子モジュール内に浸入することを防止することが可能となる。ここで、上記色素増感型太陽電池素子モジュール内に水分が浸入した場合には、多孔質層に坦持されている色素増感剤が脱離することにより色素増感型太陽電池素子が経時的に劣化してしまう可能性が考えられる。そのため、上記封止部を形成することは好ましい。
【０１１２】
上記封止部としては一般的な樹脂材料を用いることにより形成することができることから、ここでの説明は省略する。
【０１１３】
また、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールにおいては、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間に導電性材料が配置されていることが好ましい。これにより、上記電極層間をより好適に接続することができるからである。
本態様に用いられる導電性材料については、一般的な色素増感型太陽電池素子モジュールに用いられるものと同様とすることができ、例えば金属ペースト、導電性高分子化合物等を挙げることができる。
【０１１４】
ＩＩ．第２態様の色素増感型太陽電池素子モジュール
次に、本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの第２態様について説明する。
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールは、フレキシブル性を有する金属層と、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層を有する透明樹脂製基板と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方であって、上記多孔質層が形成されていない方の表面に形成された触媒層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する色素増感型太陽電池素子が、２以上形成されている色素増感型太陽電池素子モジュールであって、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間には、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように形成された絶縁性を有する固定部材が配置されていることを特徴とするものである。
【０１１５】
なお、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールは、同一の金属層上に複数の色素増感型太陽電池素子が形成されたものであることから、各々の色素増感型太陽電池素子は並列に接続されたものである。
【０１１６】
本態様によれば、上記固定部材が上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように形成されていることにより、長期間の使用により上記色素増感型太陽電池素子モジュールが複数回湾曲した場合であっても、上記金属層および上記透明樹脂製基板を所定の位置関係に保つことが可能となる。これにより、耐久性に優れたものとすることができる。また、上記固定部材により上記金属層および上記透明樹脂製基板を固定することによって、内部短絡を防止することができる。
【０１１７】
本態様の色素増感型太陽電子素子モジュールとしては、上記金属層上に多孔質層が形成される態様（以下、Ａの態様とする。）と、上記金属層上に触媒層が形成される態様（以下、Ｂの態様とする。）との２つの態様に分けて考えることができる。以下、各態様についてそれぞれ説明する。
【０１１８】
１．Ａの態様の色素増感型太陽電池素子モジュール
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールは、フレキシブル性を有する金属層と、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層を有する透明樹脂製基板と、上記金属層の表面にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、上記透明性を有する電極層の表面に形成された触媒層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する色素増感型太陽電池素子が、２以上形成されている色素増感型太陽電池素子モジュールであって、隣り合う色素増感型太陽電池素子間には、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように形成された絶縁性を有する固定部材が配置されていることを特徴とするものである。
【０１１９】
ここで、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールについて図を用いて説明する。
図１２は、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの一例を示す概略断面図である。図１２に示すように、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュール１００は、フレキシブル性を有する金属層１ｃと、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層１ｅを有する透明樹脂製基板１ｄと、金属層１ｃの表面にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層１２と、透明性を有する電極層１ｅの表面に形成された触媒層２２と、多孔質層１２および触媒層２２の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層３と、を有する色素増感型太陽電池素子１０が、２以上（図１２では、３個の色素増感型太陽電池素子１０）形成されているものであり、隣り合う色素増感型太陽電池素子１０間には、金属層１ｃの外側から透明樹脂製基板１ｄの外側までを貫通するように形成された絶縁性を有する固定部材４が配置されているものである。なお、図１２においては、電解質層３として固体電解質層が用いられている例について示している。
【０１２０】
上記固定部材を配置する位置としては、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように固定部材を形成することができ、かつ、上記金属層および上記透明性を有する電極層が接続しないように、隣り合う色素増感型太陽電池素子間に配置することができる位置であれば特に限定されるものではないが、上記固定部材が、色素増感型太陽電池素子の多孔質層および電解質層と接触しない位置であることが好ましい。上記固定部材を容易に配置することが可能であるからである。
【０１２１】
上記固定部材の配置としては、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側まで貫通するように形成され、かつ、上記金属層および上記透明性を有する電極層が接続しないように、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間に配置することができる配置であれば特に限定されるものではない。なかでも、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールにおいて、上記固定部材により固定されている部分の厚みが上記色素増感型太陽電池素子が形成されている部分の厚みよりも薄くなるように、上記固定部材が配置されていることが好ましい。
【０１２２】
ここで、本態様における「上記固定部材により固定されている部分の厚み」とは、図１２に示すように、固定部材４が配置された部分の金属層１ｃの外側表面から透明樹脂製基板１ｄの外側表面までの距離ｔ２を指し、「上記色素増感型太陽電池素子が形成されている部分の厚み」とは、図２に示すように、色素増感型太陽電池素子１０が形成された部分の金属層１ｃの外側表面から透明樹脂製基板１ｄの外側表面までの距離ｕ２を指すものである。
【０１２３】
以下、本態様に用いられる各部材について、それぞれ説明する。
【０１２４】
（１）固定部材
本態様に用いられる固定部材は、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子間に配置されるものであり、上記金属層の外側から、上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように形成されているものである。また、本態様における固定部材は、上記金属層および透明性を有する電極層が接続しないように、上記金属層および透明樹脂製基板を固定するものである。
【０１２５】
本態様に用いられる固定部材の材料としては、絶縁性を有し、かつ、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側まで貫通する固定部材を形成することができる材料であれば特に限定されるものではない。具体的には、「Ｉ．第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明した導電性を有さない固定部材の材料と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１２６】
また、上記固定部材の形状、個数、形成位置等についても、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように形成され、かつ、上記金属層および透明性を有する電極層が接続しないように上記金属層および透明樹脂製基板を固定することができるものであれば特に限定されるものではない。具体的には、「Ｉ．第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１２７】
（２）金属層
本態様に用いられる金属層は、フレキシブル性を有するものである。
【０１２８】
本態様に用いられる金属層のフレキシブル性とは、JIS Z 2248の金属材料曲げ試験方法で、5KNの力をかけたときに曲がることを指す。
【０１２９】
本態様に用いられる金属層については、「Ｉ．第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明した第１電極層に用いられる金属層と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１３０】
（３）透明樹脂製基板
本態様に用いられる透明樹脂製基板は、フレキシブル性を有するものである。上記透明樹脂製基板については、「Ｉ．第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明した樹脂製基板に用いられる透明樹脂製基板と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１３１】
（４）多孔質層
本態様に用いられる多孔質層は、上記金属層の表面にパターン状に形成されるものである。このような多孔質層については、「Ｉ．第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明した多孔質層と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１３２】
（５）透明性を有する電極層および触媒層
本態様に用いられる透明性を有する電極層は、上記透明樹脂製基板の表面に形成されるものである。上記透明性を有する電極層については、「Ｉ．第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明した第１電極層に用いられる透明性を有する電極層と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールは、２以上の色素増感型太陽電池素子が並列に接続されるものであることから、上記透明性を有する電極層は、通常、上記透明樹脂製基板の表面全体に形成されるものである。
しかしながら、上記固定部材が設けられている領域は、上記金属層と短絡する可能性があることから、この部分が部分的に除去された透明性を有する電極層であってもよい。
【０１３３】
また、本態様に用いられる触媒層としては、上記透明性を有する電極層上に形成されているものであれば特に限定されるものではなく、上記透明性を有する電極層の表面全体に形成されていてもよいし、上記多孔質層の形状に合わせて、上記透明性を有する電極層上にパターン状に形成されていてもよいが、パターン状に形成されていることがより好ましい。本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造コストを削減することが可能となるからである。
【０１３４】
本態様に用いられる触媒層について詳しくは、「Ｉ．第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１３５】
（６）その他の構成
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールは、上記固定部材、金属層、透明樹脂製基板、および色素増感型太陽電池素子を有するものであれば特に限定されるものではなく、他にも必要な構成を適宜選択して用いることが可能である。
【０１３６】
このような構成としては、上記樹脂製基板の外側から上記固定部材を貫通させた位置に形成される貫通孔を封止するための封止部を挙げることができる。なお、上記封止部については、「Ｉ．第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１３７】
また、本態様においては、上記金属層および透明性を有する電極層を接触させないように固定部材を配置する必要があることから、図１３に示すように、固定部材４が形成されている領域の金属層１ｃおよび透明性を有する電極層１ｅの間には、絶縁層７が形成されていることが好ましい。これにより、上記金属層１ｃおよび透明性を有する電極層１ｅの間での接触を確実に防止することができるため、内部短絡の無い色素増感型太陽電池素子モジュール１００とすることができる。なお、図１３においては、固定部４が固定部ｎを有する例について示している。
【０１３８】
上記絶縁層としては、絶縁性を有するものであれば特に限定されず、一般的な色素増感型太陽電池素子モジュールに用いられる絶縁性材料を用いて形成することが可能である。
【０１３９】
また、本態様において、上記透明性を有する電極層上に触媒層がパターン状に形成されている場合は、上記透明性を有する電極層上の触媒層が形成されていない領域に配線を設けることが好ましい。上記透明性を有する電極層は、通常、上記透明樹脂製基板の表面全体に形成されるものであることから、大面積化した場合に、その抵抗が大きくなり導電性が低下するおそれがある。そこで、上記配線を設けて、上記透明性を有する電極層の導電性の低下を防止することが好ましい。
なお、上記配線については、一般的な色素増感型太陽電池素子モジュールに用いられる配線と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１４０】
２．Ｂの態様の色素増感型太陽電池素子モジュール
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールは、フレキシブル性を有する金属層と、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層を有する透明樹脂製基板と、上記透明性を有する電極層の表面にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、上記金属層の表面に形成された触媒層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する色素増感型太陽電池素子が、２以上形成されている色素増感型太陽電池素子モジュールであって、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間には、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように形成された絶縁性を有する固定部材が配置されていることを特徴とするものである。
【０１４１】
ここで、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールについて図を用いて説明する。図１４は、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの一例を示す概略断面図である。図１４に示すように、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュール１００は、フレキシブル性を有する金属層１ｃと、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層１ｅを有する透明樹脂製基板１ｄと、透明性を有する電極層１ｅの表面に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層１２と、金属層１ｃの表面に形成された触媒層２２と、多孔質層１２および触媒層２２の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層３と、を有する色素増感型太陽電池素子１０が、２以上（図１４では、３個の色素増感型太陽電池素子１０）形成されているものであり、隣り合う色素増感型太陽電池素子１０間には、金属層１ｃの外側から透明樹脂製基板１ｄの外側までを貫通するように形成された絶縁性を有する固定部材４が配置されているものである。
なお、図１４においては、電解質層３として、固体電解質層を用いた例について示している。
【０１４２】
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールとＡの態様の色素増感型太陽電池素子モジュールとの違いは、金属層および透明樹脂製基板の配置の違いによる、色素増感型太陽電池素子の構成の違いである。本態様における固定部材の配置や、本態様に用いられる固定部材、金属層、透明樹脂製基板、透明性を有する電極層およびその他の構成については、「１．Ａの態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１４３】
本態様に用いられる多孔質層は、上記透明樹脂製基板の上記透明性を有する電極層上にパターン状に形成されたものである。上記多孔質層については、上記透明性を有する電極層上に形成されていること以外については、「１．Ａの態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１４４】
また、本態様に用いられる触媒層は、上記金属層上に形成されるものである。上記触媒層については、上記金属層上に形成されること以外については、「１．Ａの態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１４５】
Ｂ．色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法
次に本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法について説明する。
本発明の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法は、上述した「Ａ．色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で記載した第１態様の色素増感型太陽電池素子モジュールを製造する製造方法（以下、第３態様とする。）と、第２態様の色素増太陽電池素子モジュールを製造する製造方法（以下、第４態様とする。）との２つの態様に分けて考えることができる。以下、各態様についてそれぞれ説明する。
【０１４６】
Ｉ．第３態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法は、フレキシブル性を有する一対の樹脂製基板と、上記一対の樹脂製基板間に形成された、少なくとも２以上の色素増感型太陽電池素子と、を有する色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法であって、一方の上記樹脂製基板の表面に形成された第１電極層、および上記第１電極層上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有する酸化物半導体電極層と、他方の上記樹脂製基板の表面に形成された第２電極層、および上記第２電極層上に形成された触媒層を有する対極電極層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する少なくとも２以上の色素増感型太陽電池素子を形成する色素増感型太陽電池素子形成工程と、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間に、固定部材を上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで貫通させて配置する固定部材配置工程とを有することを特徴とする製造方法である。
【０１４７】
ここで、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法について、図を用いて説明する。
図１５は、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法の一例を示す工程図である。図１５に示すように、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法は、フレキシブル性を有する一対の樹脂製基板１ａおよび樹脂製基板１ｂの間に形成された２以上の色素増感型太陽電池素子１０を有する色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法であって、樹脂製基板１ａの表面に形成された第１電極層１１、および第１電極層１１上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層１２を有する酸化物半導体電極層と、樹脂製基板１ｂの表面に形成された第２電極層２１、および第２電極層２１上に形成された触媒層２２を有する対極電極層と、多孔質層１２および触媒層２２の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層３と、を有する少なくとも２以上の色素増感型太陽電池素子１０（図１５では、３個の色素増感型太陽電池素子１０）を形成する色素増感型太陽電池素子形成工程（図１５（ａ））と、固定部材４を、隣り合う色素増感型太陽電池素子１０の第１電極層１１および第２電極層１２間に、樹脂製基板１ａの外側から樹脂製基板１ｂの外側まで貫通させて配置する固定部材配置工程とを有する製造方法である。なお、図１５（ｂ）は、固定部材配置工程において、樹脂製基板１ａの外部から固定部材４が樹脂製基板１ａを貫通する過程を示すものであり、図１５（ｃ）は、樹脂製基板１ａを貫通した固定部材４が、一方の色素増感型太陽電池素子１０の第１電極層１１、および他方の色素増感型太陽電池素子１０の第２電極層１２を貫通し、さらに樹脂製基板１ｂの外側まで貫通させ、第１電極層１１および第２電極層２１が接触するように樹脂製基板１ａおよび樹脂製基板１ｂの位置を固定する過程を示すものである。
【０１４８】
本態様によれば、上記固定部材配置工程を有することにより、一対の樹脂製基板の間に２以上の色素増感型太陽電池素子を形成した後、上記固定部材を設けることにより、上記電極層間が所定の位置関係となるように、上記一対の樹脂製基板を固定することが可能となることから、接続不良が少なく、耐久性に優れた色素増感型太陽電池素子モジュールを容易に製造することが可能となる。
以下、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法に用いられる各工程についてそれぞれ説明する。
【０１４９】
１．色素増感型太陽電池素子形成工程
本態様における色素増感型太陽電池素子形成工程は、一方の上記樹脂製基板の表面に形成された第１電極層、および上記第１電極層上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有する酸化物半導体電極層と、他方の上記樹脂製基板の表面に形成された第２電極層、および上記第２電極層上に形成された触媒層を有する対極電極層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する少なくとも２以上の色素増感型太陽電池素子を形成する工程である。
【０１５０】
本工程に用いられる色素増感型太陽電池素子の形成方法については一般的な色素増感型太陽電池素子を形成する際に用いられるものと同様とすることができる。上記色素増感型太陽電池素子の形成方法としては、以下のような形成方法を一例として挙げることができる。
まず、一対の樹脂製基板を準備し、一方の樹脂製基板の表面に２以上の第１電極層を形成した後、それぞれの上記第１電極層上に多孔質層を形成することにより、酸化物半導体電極層を形成する。また、他方の樹脂製基板の表面に、上記酸化物半導体電極層と同数の第２電極層を形成した後、それぞれの上記第２電極層上に触媒層を形成することにより対極電極層を形成する。次に、上記一対の樹脂製基板を、それぞれの上記多孔質層および触媒層が対向するように配置してシール材を用いて封止し、次いで液体状またはゲル状の電解質を酸化物半導体電極基板および対極基板の間に注入することによって電解質層を形成することにより色素増感型太陽電池素子を形成する。
【０１５１】
また、上記色素増感型太陽電池素子の形成方法としては次に例示するような形成方法を用いることも可能である。
まず、上述した色素増感型太陽電池素子の形成方法と同様にして、一方の樹脂製基板に複数の酸化物半導体電極層を形成し、他方の樹脂製基板に複数の対極電極層を形成する。次に、上記酸化物半導体電極層の多孔質層上に固体状の電解質層材料を塗布して乾燥させることにより固体電解質層を形成し、ついで、一対の上記樹脂製基板を上記固体電解質層および触媒層が対向するように接触させて配置することにより色素増感型太陽電池素子を形成する。
【０１５２】
本工程において、形成される色素増感型太陽電池素子の電解質層として固体電解質層を用いる場合は、Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ法を用いることにより、一対の樹脂製基板間に２以上の色素増感型太陽電池素子を形成してもよい。
【０１５３】
なお、上記に挙げた色素増感型太陽電池素子の形成方法はいずれも一例であり、本態様においては、他の一般的な色素増感型太陽電池素子の形成方法についても用いることが可能である。
【０１５４】
本工程において用いられる上記樹脂製基板および色素増感型太陽電池素子の各部材については、「Ａ．色素増感太陽電池素子モジュール」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
また、本工程において形成される上記色素増感型太陽電池素子についても、「Ａ．色素増感太陽電池素子モジュール」の項で説明したので、ここでの説明は省略する。
【０１５５】
２．固定部材配置工程
本工程は、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子間に、固定部材を上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで貫通させて配置する工程である。
【０１５６】
本工程において、上記固定部材の配置等、および本工程に用いられる固定部材については、「Ａ．色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１５７】
上記固定部材の配置方法としては、上記隣り合う色素増感型太陽電池素子間に、固定部材を上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで貫通させて配置することができる配置方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、上記一対の樹脂製基板の外側から、上記固定部材を配置させるための貫通孔を予め設け、上記固定部材を上記貫通孔を通すことによって設ける方法であってもよいし、また例えば、上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで、上記固定部材を直接貫通させることによって設ける方法であってもよいが、上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで、上記固定部材を直接貫通させることによって設ける方法であることがより好ましい。上記固定部材を形成する工程が少なくて済み、製造効率を向上させることができるからである。
【０１５８】
上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで、上記固定部材を直接貫通させることによって設ける方法としては、具体的には、針状の固定部材を用いて、上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで、上記針状の固定部材を貫通させる方法、ホッチキスを用いて上記一方の樹脂製基板の外側から上記他方の樹脂製基板の外側まで固定部材を貫通させる方法等を挙げることができる。
【０１５９】
３．その他の工程
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法は、上述した色素増感型太陽電池素子形成工程、および固定部材配置工程を有する製造方法であれば特に限定されず、必要な工程を適宜追加することが可能である。このような工程としては、例えば上記固定部材の貫通部分を樹脂材料等により封止する封止部を形成する封止部形成工程等を挙げることができる。また、このような工程としては、隣り合う色素増感型太陽電池素子の電極層間に導電性材料を配置する導電性材料配置工程を挙げることができる。なお、上記導電性材料配置工程は、通常、色素増感型太陽電池素子形成工程と同時に行われることが好ましい。
【０１６０】
ＩＩ．第４態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法は、フレキシブル性を有する金属層と、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層を有する透明樹脂製基板と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方であって、上記多孔質層が形成されていない方の表面に形成された触媒層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する色素増感型太陽電池素子を、２以上形成する色素増感型太陽電池素子形成工程と、隣り合う上記色素増感型太陽電池素子間に、絶縁性を有する固定部材を、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように配置する固定部材配置工程と、を有することを特徴とする製造方法である。
【０１６１】
ここで、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法について、図を用いて説明する。図１６は、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法を示す工程図である。図１６に示すように、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法は、フレキシブル性を有する金属層１ｃと、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層１ｅを有する透明樹脂製基板１ｄと、金属層１ｃの表面にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層１２と、透明樹脂製基板１ｄの透明性を有する電極層１ｅの表面に形成された触媒層２２と、多孔質層１２および触媒層２２の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層３と、を有する色素増感型太陽電池素子１０を、２以上（図１６では、３個の色素増感型太陽電池１０）形成する色素増感型太陽電池素子形成工程（図１６（ａ））と、隣り合う色素増感型太陽電池素子１０間に、絶縁性を有する固定部材４を、金属層１ｃの外側から透明樹脂製基板１ｄの外側までを貫通するように配置する固定部材配置工程と、を有するものである。なお、図１６（ｂ）では、固定部材配置工程において、固定部材４を透明樹脂製基板１ｄの外側から内部へと貫通させている過程を示しており、図１６（ｃ）では、固定部材４を透明樹脂製基板１ｄの外側から金属層の外側１ｃまで貫通させて配置している過程を示している。
以下、本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法における各工程について説明する。
【０１６２】
１．色素増感型太陽電池素子形成工程
本態様における色素増感型太陽電池素子形成工程は、フレキシブル性を有する金属層と、フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層を有する透明樹脂製基板と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、上記金属層の表面または上記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方であって、上記多孔質層が形成されていない方の表面に形成された触媒層と、上記多孔質層および上記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する色素増感型太陽電池素子を、２以上形成する工程である。
【０１６３】
本態様における色素増感型太陽電池素子形成工程については、金属層上に多孔質層、または触媒層を用いること以外については、「１．第３態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法」で説明した色素増感型太陽電池素子形成工程と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１６４】
なお、本工程に用いられる金属層、透明樹脂製基板、透明性を有する電極層、多孔質層、および触媒層については、上述した「Ａ．色素増感型太陽電池素子モジュール」の「ＩＩ．第２態様の色素増感型太陽電池素子モジュール」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１６５】
２．固定部材配置工程
本工程は、隣り合う色素増感型太陽電池素子間に、絶縁性を有する固定部材を、上記金属層の外側から上記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように配置する工程である。
【０１６６】
本工程に用いられる固定部材については、上述した第２態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１６７】
また、本工程に用いられる固定部材の配置方法については、上述した「１．第３態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法」で説明した方法と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１６８】
３．その他の工程
本態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法は、上述した色素増感型太陽電池素子形成工程、および固定部材配置工程を有する製造方法であれば特に限定されるものではなく、必要な工程を適宜選択して追加することができる。このような工程としては、封止部形成工程を挙げることができる。上記封止部形成工程については、上述した「１．第３態様の色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法」で説明した工程と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。また、このような工程としては、隣り合う色素増感型太陽電池素子の上記電極層間に絶縁層を形成する絶縁層形成工程を挙げることができる。なお、上記絶縁層形成工程は、通常、上記色素増感型太陽電池素子形成工程と同時に行われることが好ましい。
【０１６９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１７０】
以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。
【０１７１】
［実施例１］
（酸化物半導体電極層の作製）
５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚み５０μｍのＴｉ箔基板（竹内金属箔工業株式会社）(第１電極層)上にエタノール中で酸化チタン粒子P25（日本エアロジル株式会社）に０．５％のエチルセルロース STD-100（日新化成工業株式会社）を混合させたペーストを塗布、乾燥させ、５００℃で３０分焼成して多孔質層形成用層を形成した（膜厚５μｍ）。その後、アセトニトリル／ｔ−ブタノール＝１／１溶媒中にN719色素（Dyesol）を０．３ｍＭ溶解させた液を調製し、この溶液中に上記Ｔｉ箔基板を２０時間浸漬させて多孔質層を形成し、酸化物半導体電極層を作製した。その後、この酸化物半導体電極層を厚み１００μｍのプラスチック基板上に１０ｍｍの間隔をあけて２枚設置した。
【０１７２】
（対極電極層の作製）
厚み１２５μｍのＩＴＯ膜/ＰＥＮ基板（第２電極層）上にスパッタで白金を全光線透過率６５％になるように積層して触媒層を形成し、５０ｍｍ×５０ｍｍにカットして対極電極層を形成した。その後、この対極電極層を厚み１００μｍの透明プラスチック基板上に１０ｍｍの間隔をあけて２枚設置した。
【０１７３】
（樹脂電解質溶液の調製）
6mol/l hexyl metyl imidazolum iodide(富山薬品)、0.6mol/l I2（メルク株式会社）、 0.45mol/l n-metyl benzoimidazol(Aldrich)をhexyl metyl imidazolum tetracyano borate（メルク株式会社）に溶解した電解液を調製した。次にSTD-100（日新化成）をエタノールに１０ｗｔ％溶解させた樹脂溶液を調製し、上記電解液：樹脂溶液＝１：６（重量比）で混合した樹脂電解質溶液を調製した。
【０１７４】
（色素増感型太陽電池素子モジュールの作製）
酸化物半導体電極層の多孔質層上に、固形膜厚１００μｍで樹脂電解質溶液を塗布し、１００℃のオーブンで５分間乾燥させて固体電解質層を形成した。その後、酸化物半導体電極層上の固体電解質層と対極電極層の触媒層とを対向させ、第１電極層および第２電極層を左右を１０ｍｍずらして貼り合わせ、真空ラミネーターにて熱ラミネートすることで色素増感型太陽電池素子を作製した。
その後、第１電極層と第２電極層の触媒層とが離れた状態で、ホッチキスを用いて金属製の固定部材を、１対のプラスチック基板の上下を貫通するように配置することにより、第１電極層と第２電極層とを接続させて、一対の樹脂製基板を固定した。
また両サイドの取り出し部分に関しては同様にホッチキスを使って金属製の固定部材を配置し、外部に設置した導電テープとともに接続した。
【０１７５】
［実施例２］
（色素増感型太陽電池モジュールの作製）
色素増感型太陽電池素子の第１電極層と第２電極層の触媒層とが接触した状態で、ホッチキスを用いて金属製の固定部材を、１対のプラスチック基板の上下を貫通するように配置することにより、第１電極層と第２電極層とを接続させて、一対の樹脂製基板を固定したこと以外は、実施例１と同様にして色素増感型太陽電池素子モジュールを作製した。
【０１７６】
［評価］
実施例１および実施例２で得られた色素増感型太陽電池素子モジュールの性能評価として、光電変換効率を測定した。なお、測定装置は分光計器CEP-2000を用い、ＡＭ１．５の条件下で測定を行った。結果を表１に示す。また、表１中のＪｓｃ（ｍＡ／ｃｍ２）は短絡電流密度、Ｖｏｃ（Ｖ）は解放電圧、ＦＦは曲線因子、η（％）は光電変換効率を表すものである。
【０１７７】
【表１】
【０１７８】
固定部材を形成することにより、一対の樹脂製基板間を固定することができ、光電変換効率の高い色素増感型太陽電池素子モジュールを容易に作製することができた。
【０１７９】
［実施例３］
（多孔質層の作製）
５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚み５０μｍのＴｉ箔基板（竹内金属箔工業株式会社）(金属層)上にエタノール中で酸化チタン粒子P25（日本エアロジル株式会社）に０．５％のエチルセルロース STD-100（日新化成工業株式会社）を混合させたペーストを５０ｍｍ×１５ｍｍの塗布面積で１０ｍｍの間隔を空けて２箇所に塗布を行った。その後、１２０℃のオーブンで１０分間乾燥させ、５００℃で３０分焼成して多孔質層形成用層を形成した（膜厚５μｍ）。その後、アセトニトリル／ｔ−ブタノール＝１／１溶媒中にN719色素（Dyesol）を０．３ｍＭ溶解させた液を調製し、この溶液中に上記Ｔｉ箔基板を２０時間浸漬させて多孔質層を形成した。
【０１８０】
（触媒層の作製）
厚み１２５μｍのＩＴＯ／ＰＥＮ基板（透明電極層および透明樹脂製基板）上に５０ｍｍ×１５ｍｍの面積で１０ｍｍの間隔を空けて２箇所に全光線透過率６５％になるように白金をスパッタ成膜することで、触媒層を形成した。
【０１８１】
（樹脂電解質溶液の調製）
6mol/l hexyl metyl imidazolum iodide(富山薬品)、0.6mol/l I2（メルク株式会社）、 0.45mol/l n-metyl benzoimidazol(Aldrich)をhexyl metyl imidazolum tetracyano borat（メルク株式会社）に溶解した電解液を調製した。次にSTD-100（日新化成）をエタノールに１０ｗｔ％溶解させた樹脂溶液を調製し、上記電解液：樹脂溶液＝１：６（重量比）で混合した樹脂電解質溶液を調製した。
【０１８２】
（色素増感型太陽電池素子モジュールの作製）
金属層の多孔質層上に、固形膜厚５μｍで樹脂電解質溶液を塗布し、１００℃のオーブンで５分間乾燥させて固体電解質層を形成した。その後、金属層の固体電解質層と透明樹脂製基板の触媒層とを対向させて貼り合わせて色素増感型太陽電池素子とし、両サイドの取り出し部分はホッチキスを使って金属製の固定部材を配置し、外部に設置した導電テープとともに接続した。その後、モジュールの上下を熱過疎性の透明樹脂フィルムを用いて覆い、真空ラミネーターにて熱ラミネートした。その後、隣り合う色素増感型太陽電池素子間にホッチキスを用いて樹脂製の固定部材を配置して、透明樹脂製基板上の透明電極層と金属層とが接触しないように固定して、色素増感型太陽電池素子モジュールを得た。
【０１８３】
［実施例４］
以下に示すように、透明樹脂製基板上の透明電極層上に触媒層および配線を形成したこと以外は、実施例３と同様にして、色素増感型太陽電池素子モジュールを得た。
厚み１２５μｍのＩＴＯ／ＰＥＮ基板（透明電極層および透明樹脂製基板）上に５０ｍｍ×１５ｍｍの面積で１０ｍｍの間隔を空けて２箇所に全光線透過率６５％になるように白金をスパッタ成膜して触媒層を形成した。また、触媒層が形成されていない箇所にＡｇ膜を５０ｍｍ×８ｍｍの面積でスクリーン印刷により形成して、２つの触媒層間に配線を形成した。
【０１８４】
実施例３および実施例４で得られた色素増感型太陽電池素子モジュールの性能評価として、光電変換効率を測定した。なお、測定方法については、実施例１および実施例２と同様の測定方法を用いた。結果を表２に示す。
【０１８５】
【表２】
【０１８６】
固定部材を用いることにより、金属層および樹脂製基板間を固定することができ、光電変換効率の高い色素増感型太陽電池素子モジュールを容易に製造することができた。
【符号の説明】
【０１８７】
１ａ、１ｂ … 樹脂製基板
１ｃ … 透明樹脂製基板
１ｄ … 金属層
１ｅ … 透明性を有する電極層
１１ … 第１電極層
１２ … 多孔質層
２１ … 第２電極層
２２ … 触媒層
３ … 電解質層
４ … 固定部材
ｎ … 固定部
ｎ’ … 外側連結固定部
１０ … 色素増感型太陽電池素子
１００ … 色素増感型太陽電池素子モジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル性を有する一対の樹脂製基板と、
前記一対の樹脂製基板の間に形成された、２以上の色素増感型太陽電池素子とを有する色素増感型太陽電池素子モジュールであって、
隣り合う前記色素増感型太陽電池素子間には、一方の前記樹脂製基板の外側から他方の前記樹脂製基板の外側までを貫通するように形成された固定部材が配置されていることを特徴とする色素増感型太陽電池素子モジュール。
【請求項２】
前記色素増感型太陽電池素子は、前記一方の樹脂製基板の表面に形成された第１電極層、および前記第１電極層上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有する酸化物半導体電極層と、
前記他方の樹脂製基板の表面に形成された第２電極層、および前記第２電極層上に形成された触媒層を有する対極電極層と、
前記多孔質層および前記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有し、
前記隣り合う色素増感型太陽電池素子は、前記一方の樹脂製基板に形成された一方の前記色素増感型太陽電池素子の前記第１電極層または前記第２電極層と、前記他方の樹脂製基板に形成された他方の前記色素増感型太陽電池素子の前記第１電極層または前記第２電極層とが、少なくとも一部対向するように形成されているものであり、
前記固定部材は、前記隣り合う色素増感型太陽電池素子の第１電極層間、第１電極層および第２電極層間、もしくは第２電極層間に形成され、これら電極層間が接続可能な位置関係となるように、前記一対の樹脂製基板の位置を固定するものであ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素子モジュール。
【請求項３】
前記一方の樹脂製基板の表面には、前記隣り合う色素増感型太陽電池素子のうち、前記一方の色素増感型太陽電池素子の前記第１電極層が形成され、かつ、前記他方の樹脂製基板の表面には、前記他方の色素増感型太陽電池素子の前記第２電極層が形成されており、前記固定部材は、前記一方の色素増感型太陽電池素子の前記第１電極層および前記他方の色素増感型太陽電池素子の前記第２電極層が接続可能な位置関係となるように、前記一対の樹脂製基板の位置を固定するものであることを特徴とする請求項２に記載の色素増感型太陽電池素子モジュール。
【請求項４】
前記固定部材が導電性を有するものであることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の色素増感型太陽電池素子モジュール。
【請求項５】
フレキシブル性を有する金属層と、
フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層を有する透明樹脂製基板と、
前記金属層の表面または前記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、
前記金属層の表面または前記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方であって、前記多孔質層が形成されていない方の表面に形成された触媒層と、
前記多孔質層および前記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する色素増感型太陽電池素子が、２以上形成されている色素増感型太陽電池素子モジュールであって、
隣り合う前記色素増感型太陽電池素子間には、前記金属層の外側から前記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように形成された絶縁性を有する固定部材が配置されていることを特徴とする色素増感型太陽電池素子モジュール。
【請求項６】
前記固定部材により固定されている部分の厚みが、前記色素増感型太陽電池素子が形成されている部分の厚みよりも薄いことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載の色素増感型太陽電池素子モジュール。
【請求項７】
フレキシブル性を有する一対の樹脂製基板と、
前記一対の樹脂製基板間に形成された、少なくとも２以上の色素増感型太陽電池素子と、を有する色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法であって、
一方の前記樹脂製基板の表面に形成された第１電極層、および前記第１電極層上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有する酸化物半導体電極層と、
他方の前記樹脂製基板の表面に形成された第２電極層、および前記第２電極層上に形成された触媒層を有する対極電極層と、
前記多孔質層および前記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、
を有する少なくとも２以上の色素増感型太陽電池素子を形成する色素増感型太陽電池素子形成工程と、
隣り合う前記色素増感型太陽電池素子間に、固定部材を前記一方の樹脂製基板の外側から前記他方の樹脂製基板の外側まで貫通させて配置する固定部材配置工程と
を有することを特徴とする色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法。
【請求項８】
フレキシブル性を有する金属層と、
フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層を有する透明樹脂製基板と、
前記金属層の表面または前記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、
前記金属層の表面または前記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方であって、前記多孔質層が形成されていない方の表面に形成された触媒層と、
前記多孔質層および前記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する色素増感型太陽電池素子を、２以上形成する色素増感型太陽電池素子形成工程と、
隣り合う前記色素増感型太陽電池素子間に、絶縁性を有する固定部材を、前記金属層の外側から前記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように配置する固定部材配置工程と、
を有することを特徴とする色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法。
【請求項１】
フレキシブル性を有する一対の樹脂製基板と、
前記一対の樹脂製基板の間に形成された、２以上の色素増感型太陽電池素子とを有する色素増感型太陽電池素子モジュールであって、
隣り合う前記色素増感型太陽電池素子間には、一方の前記樹脂製基板の外側から他方の前記樹脂製基板の外側までを貫通するように形成された固定部材が配置されていることを特徴とする色素増感型太陽電池素子モジュール。
【請求項２】
前記色素増感型太陽電池素子は、前記一方の樹脂製基板の表面に形成された第１電極層、および前記第１電極層上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有する酸化物半導体電極層と、
前記他方の樹脂製基板の表面に形成された第２電極層、および前記第２電極層上に形成された触媒層を有する対極電極層と、
前記多孔質層および前記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有し、
前記隣り合う色素増感型太陽電池素子は、前記一方の樹脂製基板に形成された一方の前記色素増感型太陽電池素子の前記第１電極層または前記第２電極層と、前記他方の樹脂製基板に形成された他方の前記色素増感型太陽電池素子の前記第１電極層または前記第２電極層とが、少なくとも一部対向するように形成されているものであり、
前記固定部材は、前記隣り合う色素増感型太陽電池素子の第１電極層間、第１電極層および第２電極層間、もしくは第２電極層間に形成され、これら電極層間が接続可能な位置関係となるように、前記一対の樹脂製基板の位置を固定するものであ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素子モジュール。
【請求項３】
前記一方の樹脂製基板の表面には、前記隣り合う色素増感型太陽電池素子のうち、前記一方の色素増感型太陽電池素子の前記第１電極層が形成され、かつ、前記他方の樹脂製基板の表面には、前記他方の色素増感型太陽電池素子の前記第２電極層が形成されており、前記固定部材は、前記一方の色素増感型太陽電池素子の前記第１電極層および前記他方の色素増感型太陽電池素子の前記第２電極層が接続可能な位置関係となるように、前記一対の樹脂製基板の位置を固定するものであることを特徴とする請求項２に記載の色素増感型太陽電池素子モジュール。
【請求項４】
前記固定部材が導電性を有するものであることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の色素増感型太陽電池素子モジュール。
【請求項５】
フレキシブル性を有する金属層と、
フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層を有する透明樹脂製基板と、
前記金属層の表面または前記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、
前記金属層の表面または前記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方であって、前記多孔質層が形成されていない方の表面に形成された触媒層と、
前記多孔質層および前記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する色素増感型太陽電池素子が、２以上形成されている色素増感型太陽電池素子モジュールであって、
隣り合う前記色素増感型太陽電池素子間には、前記金属層の外側から前記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように形成された絶縁性を有する固定部材が配置されていることを特徴とする色素増感型太陽電池素子モジュール。
【請求項６】
前記固定部材により固定されている部分の厚みが、前記色素増感型太陽電池素子が形成されている部分の厚みよりも薄いことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載の色素増感型太陽電池素子モジュール。
【請求項７】
フレキシブル性を有する一対の樹脂製基板と、
前記一対の樹脂製基板間に形成された、少なくとも２以上の色素増感型太陽電池素子と、を有する色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法であって、
一方の前記樹脂製基板の表面に形成された第１電極層、および前記第１電極層上に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層を有する酸化物半導体電極層と、
他方の前記樹脂製基板の表面に形成された第２電極層、および前記第２電極層上に形成された触媒層を有する対極電極層と、
前記多孔質層および前記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、
を有する少なくとも２以上の色素増感型太陽電池素子を形成する色素増感型太陽電池素子形成工程と、
隣り合う前記色素増感型太陽電池素子間に、固定部材を前記一方の樹脂製基板の外側から前記他方の樹脂製基板の外側まで貫通させて配置する固定部材配置工程と
を有することを特徴とする色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法。
【請求項８】
フレキシブル性を有する金属層と、
フレキシブル性を有し、一方の表面に形成された透明性を有する電極層を有する透明樹脂製基板と、
前記金属層の表面または前記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方にパターン状に形成され、かつ色素増感剤が坦持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層と、
前記金属層の表面または前記透明性を有する電極層の表面のいずれか一方であって、前記多孔質層が形成されていない方の表面に形成された触媒層と、
前記多孔質層および前記触媒層の間に設けられた酸化還元対を含む電解質層と、を有する色素増感型太陽電池素子を、２以上形成する色素増感型太陽電池素子形成工程と、
隣り合う前記色素増感型太陽電池素子間に、絶縁性を有する固定部材を、前記金属層の外側から前記透明樹脂製基板の外側までを貫通するように配置する固定部材配置工程と、
を有することを特徴とする色素増感型太陽電池素子モジュールの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−１８７９１（Ｐ２０１２−１８７９１Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５４６３６（Ｐ２０１０−１５４６３６）
【出願日】平成２２年７月７日（２０１０．７．７）
【特許番号】特許第４８１１５２７号（Ｐ４８１１５２７）
【特許公報発行日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月７日（２０１０．７．７）
【特許番号】特許第４８１１５２７号（Ｐ４８１１５２７）
【特許公報発行日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]