色素増感型太陽電池
【課題】集電効率に優れ、且つ電池の有効面積の低減を十分に抑えることができる集電電極を備える色素増感型太陽電池を提供する。
【解決手段】本発明の色素増感型太陽電池１０１は、透光性基板（ガラス基板等）１と、対極基板２（セラミック基板等）と、透光性基板１の一面に設けられた透光性導電層３１（ＦＴＯ等からなる。）、透光性導電層３１の表面に設けられた半導体電極３２（多孔質チタニア等からなる。）、セラミック基板２の一面に設けられた触媒電極３３、セラミック基板２の一面又は他面に設けられ、触媒電極３３と離間し、且つ透光性導電層３１と接続された負極側集電電極３４（タングステン等からなる。）、並びに半導体電極３２と該触媒電極３３との間に充填された電解液３５（Ｉ２と、ＬｉＩ及びイミダゾリウムヨーダイド等の電解質とを含有する。）を有する単セル構成体３と、を備える。
【解決手段】本発明の色素増感型太陽電池１０１は、透光性基板（ガラス基板等）１と、対極基板２（セラミック基板等）と、透光性基板１の一面に設けられた透光性導電層３１（ＦＴＯ等からなる。）、透光性導電層３１の表面に設けられた半導体電極３２（多孔質チタニア等からなる。）、セラミック基板２の一面に設けられた触媒電極３３、セラミック基板２の一面又は他面に設けられ、触媒電極３３と離間し、且つ透光性導電層３１と接続された負極側集電電極３４（タングステン等からなる。）、並びに半導体電極３２と該触媒電極３３との間に充填された電解液３５（Ｉ２と、ＬｉＩ及びイミダゾリウムヨーダイド等の電解質とを含有する。）を有する単セル構成体３と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光エネルギーを電気エネルギーに直接変換する色素増感型太陽電池に関する。更に詳しくは、本発明は、抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極の形成が容易ではない半導体電極側の集電電極を、対極のセラミック基板側に設けることで、抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極を簡易な工程で容易に形成することができ、且つ集電電極を設けることによる半導体電極の面積の低減が抑えられ、十分な発電効率を有する色素増感型太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、太陽光発電では、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン及びこれらを組み合わせたＨＩＴ（Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ Ｔｈｉｎ−ｌａｙｅｒ）等を用いた太陽電池が実用化され、主力技術となっている。このシリコン系太陽電池では光電変換効率も２０％に近く優れている。しかし、素材製造にかかるエネルギーコストが高く、環境負荷などの面でも課題が多く、価格及び材料供給等における制限もある。
【０００３】
一方、Ｇｒａｔｚｅｌ等により提案された色素増感型太陽電池が安価な太陽電池として注目されている（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照。）。この太陽電池は、増感色素を担持させたチタニア多孔質電極と触媒電極との間に電解液を介在させた構造を有し、現行のシリコン系太陽電池に比べて変換効率は低いものの、材料、製法等の面でコストダウンが可能である。
【０００４】
この色素増感型太陽電池では、通常、半導体電極及び触媒電極の各々に、それぞれの電極から効率よく集電するための集電電極が付設される。この集電電極は、銀ペーストを塗布し、焼き付けることにより形成されることが多い（例えば、特許文献２参照。）。また、スパッタ及び蒸着等の方法により金属を堆積させて集電電極を形成することも検討されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１−２２０３８０号公報
【非特許文献１】Ｎａｔｕｒｅ誌（第３５３巻、ｐｐ．７３７−７４０、１９９１年）
【特許文献２】特開２０００−２８５９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、色素増感型太陽電池において用いられる電解液は揮発性及び腐食性が高いため、例えば、銀からなる集電電極と電解液との接触を防止するため、通常、集電電極は樹脂により覆われ保護されている。このように基板表面に集電電極と樹脂層とが形成された場合、基板表面のうちの半導体電極を形成することができる面積が減少し、これによって発電効率が低下し、問題である。更に、電解液は揮発性が高いため、樹脂により保護しても樹脂を透過して侵入し、集電電極を腐食させることもある。また、スパッタ及び蒸着等の方法により集電電極を形成する場合、透光性基板として用いられるガラス基板及び樹脂基板等は耐熱性が十分ではないため、金属を厚く堆積させることができない。そのため、抵抗の低い集電電極とするためには面積を大きくせざるを得ず、同様に半導体電極を形成することができる面積が減少し、発電効率が低下する傾向にある。
【０００７】
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、負極側集電電極を対極側に設けることを特徴とする。これにより、半導体電極が設けられるガラス基板等の透光性基板における半導体電極の面積の低減が抑えられる。また、従来は煩雑であった工程を簡略化することができ、負極側集電電極を容易に形成することができる。更に、負極側集電電極を対極基板の一面に設けた場合は、特に、対極がセラミック基板であるとき、抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極を容易に形成することができ、より高い発電効率を有する色素増感型太陽電池とすることができる。更に、負極側集電電極を対極基板の他面に設けた場合は、対極の材質によらず抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極を容易に形成することができ、より高い発電効率を有する色素増感型太陽電池とすることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は以下のとおりである。
１．透光性基板１と、該透光性基板１の一面に対向して配置された対極基板２と、
該透光性基板１の該一面に設けられた透光性導電層３１、該透光性導電層３１の表面に設けられ且つ増感色素を有する半導体電極３２、該対極基板２の一面に該半導体電極３２に対向して設けられた触媒電極３３、該対極基板２の該一面又は他面に設けられ、該触媒電極３３と離間し且つ該透光性導電層３１と接続された負極側集電電極３４、並びに該半導体電極３２及び該触媒電極３３の各々の少なくとも一部に含有され且つ該半導体電極３２と該触媒電極３３との間に充填された電解液３５を有する少なくとも１個の単セル構成体３と、を備えることを特徴とする色素増感型太陽電池。
２．上記対極基板２がセラミック基板２であり、上記負極側集電電極３４が該セラミック基板２の上記透光性基板１の上記一面に対向する一面に設けられ且つタングステンを含有する上記１．に記載の色素増感型太陽電池。
３．上記負極側集電電極３４の厚さが１０〜１００μｍである上記２．に記載の色素増感型太陽電池。
４．上記透光性導電層３１と上記負極側集電電極３４とが、導電性接着剤層３６を介して接続されている上記２．又は３．に記載の色素増感型太陽電池。
５．上記導電性接着剤層３６には導電性フィラーが含有されており、該導電性フィラーはカーボンフィラー、タングステンフィラー、チタンフィラー及びニッケルフィラーのうちの少なくとも１種である上記４．に記載の色素増感型太陽電池。
６．上記導電性接着剤層３６は、未硬化導電性接着剤層が、上記透光性基板１を透過して照射されたレーザー光により硬化されてなる上記４．又は５．に記載の色素増感型太陽電池。
７．上記負極側集電電極３４の上記電解液３５と接触する面が、上記半導体電極３２側に向けて傾斜する光反射傾斜面５である上記２．乃至６．のうちのいずれか一項に記載の色素増感型太陽電池。
８．上記負極側集電電極３４の縦断面形状は、上記対極基板２側を底辺とする三角形形状又は台形形状である上記７．記載の色素増感型太陽電池。
９．上記負極側集電電極３４が上記対極基板２の上記他面に設けられ、上記透光性導電層３１の上記表面と該対極基板２の上記一面との間に複数のインターコネクタ３７が介装され、且つ複数の該インターコネクタ３７の各々と該負極側集電電極３４とが、該対極基板２に形成されたビア導体３８により接続されている上記１．に記載の色素増感型太陽電池。
１０．上記インターコネクタ３７の横断面の面積が０．１５〜５．０ｍｍ２であり、複数の上記インターコネクタ３７のそれぞれの離間距離が４．０〜１１．０ｍｍである上記９．に記載の色素増感型太陽電池。
１１．上記対極基板２がセラミック基板２である上記９．又は１０．に記載の色素増感型太陽電池。
１２．上記負極側集電電極３４の厚さが０．５〜１００μｍである上記９．乃至１１．のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
１３．上記インターコネクタ３７の上記電解液３５と接触する面が、上記半導体電極３２側に向けて傾斜する光反射傾斜面５である上記９．乃至１２．のうちのいずれか一項に記載の色素増感型太陽電池。
１４．上記インターコネクタ３７は、上記対極基板２側を底面とする円錐台形状又は円錐形状である上記１３．記載の色素増感型太陽電池。
１５．上記透光性基板１の上記一面と、上記セラミック基板２の上記一面との間に、各々が有する、透光性導電層３１間、半導体電極３２間、触媒電極３３間、負極側集電電極３４間及び電解液３５間が、それぞれ電気的に絶縁された複数の上記単セル構成体３が設けられ、且つ複数の該単セル構成体３の各々が直列に接続されている上記２．乃至８．のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
１６．上記透光性基板１の上記一面と、上記セラミック基板２の上記一面との間が、上記単セル構成体３の各々が有する負極側集電電極３４の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて上記絶縁がなされている上記１５．に記載の色素増感型太陽電池。
１７．上記透光性基板１の上記一面と、上記対極基板２の上記一面との間に、各々が有する、透光性導電層３１間、半導体電極３２間、触媒電極３３間、負極側集電電極３４間、電解液３５間及びインターコネクタ３７間、がそれぞれ電気的に絶縁された複数の上記単セル構成体３が設けられ、且つ複数の該単セル構成体３の各々が直列に接続されている上記９．乃至１４．のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
１８．上記透光性基板１の上記一面と、上記対極基板２の上記一面との間が、上記単セル構成体３の各々が有する半導体電極３２の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて上記絶縁がなされている上記１７．に記載の色素増感型太陽電池。
１９．上記対極基板２と上記触媒電極３３との間に正極側集電電極３９が設けられた上記１．乃至１８．のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の色素増感型太陽電池は、半導体電極側における集電効率に優れ、且つ半導体電極の有効面積の低減が抑えられ、十分な発電効率を有する。また、従来は煩雑であった負極側集電電極の形成工程を簡略化することができる。
更に、上記対極基板２がセラミック基板２であり、上記負極側集電電極３４が該セラミック基板２の上記透光性基板１の上記一面に対向する一面に設けられ且つタングステンを含有する場合は、耐久性に優れた太陽電池とすることができ、且つ集電効率に優れるとともに、電解液に対する耐腐食性が高い集電電極とすることができ、発電効率も向上する。
また、負極側集電電極３４の厚さが１０〜１００μｍである場合は、十分に抵抗の低い集電電極とすることができる。
更に、透光性導電層３１と負極側集電電極３４とが、導電性接着剤層３６を介して接続されている場合は、透光性導電層３１と負極側集電電極３４との密着性を高めることができる。
また、導電性接着剤層３６には導電性フィラーが含有されており、導電性フィラーがカーボンフィラー、タングステンフィラー、チタンフィラー及びニッケルフィラーのうちの少なくとも１種である場合は、電解液に対する耐腐食性に優れた導電性接着剤層３６とすることができる。
更に、導電性接着剤層３６が、未硬化導電性接着剤層が、透光性基板１を透過して照射されたレーザー光により硬化されてなる場合は、導電性接着剤層３６を容易に形成することができる。
また、負極側集電電極３４が対極基板２の他面に設けられ、透光性導電層３１の表面と対極基板２の一面との間に複数のインターコネクタ３７が介装され、且つ複数のインターコネクタ３７の各々と負極側集電電極３４とが、対極基板２に形成されたビア導体３８により接続されている場合は、透光性基板における半導体電極の面積の低減がより抑えられ、発電効率もより向上する。
更に、負極側集電電極３４に光反射傾斜面５を設ける場合は、負極側集電電極３４に照射される光を、光反射傾斜面５で反射して半導体電極３２へ到達させることにより発電に利用することができ、より発電効率を高めることができる。
また、負極側集電電極３４の縦断面形状を台形形状等とする場合は、負極側集電電極３４に光反射傾斜面５を設けることができ、より発電効率を高めることができる。
更に、インターコネクタ３７の横断面の面積が０．１５〜５．０ｍｍ２であり、複数のインターコネクタ３７のそれぞれの離間距離が４．０〜１１．０ｍｍである場合は、透光性基板における半導体電極の面積の低減が抑えられるとともに、十分な集電効率を有する負極側集電電極３４とすることができる。
また、対極基板２がセラミック基板２である場合は、耐久性に優れた太陽電池とすることができる。
更に、負極側集電電極３４の厚さが０．５〜１００μｍである場合は、集電電極の面積と厚さとを調整することにより、十分に抵抗の低い集電電極とすることができる。
また、透光性基板１の一面と、セラミック基板２の一面との間に、各々が有する、透光性導電層３１間、半導体電極３２間、触媒電極３３間、負極側集電電極３４間及び電解液３５間が、それぞれ電気的に絶縁された複数の単セル構成体３が設けられ、且つ複数の単セル構成体３の各々が直列に接続されている場合は、太陽電池の出力電圧を高くすることができる。
更に、透光性基板１の一面と、セラミック基板２の一面との間が、少なくとも、２個以上の単セル構成体３の各々が有する負極側集電電極３４の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて絶縁がなされている場合は、各々の単セル構成体３をそれぞれ電気的に確実に絶縁することができる。
また、透光性基板１の一面と、対極基板２の一面との間に、各々が有する、透光性導電層３１間、半導体電極３２間、触媒電極３３間、負極側集電電極３４間、電解液３５間及びインターコネクタ３７間、がそれぞれ電気的に絶縁された複数の単セル構成体３が設けられ、且つ複数の単セル構成体３の各々が直列に接続されている場合は、太陽電池の出力電圧を高くすることができる。
更に、透光性基板１の一面と、対極基板２の一面との間が、単セル構成体３の各々が有する半導体電極３２の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて絶縁がなされている場合は、各々の単セル構成体３をそれぞれ電気的に確実に絶縁することができる。
また、対極基板２と触媒電極３３との間に正極側集電電極３９が設けられた場合は、正極側での集電効率も向上し、より発電効率に優れた太陽電池とすることができる。
更に、インターコネクタ３７に光反射傾斜面５を設ける場合は、インターコネクタ３７に照射される光を、光反射傾斜面５で反射して半導体電極３２へ到達させることにより発電に利用することができ、より発電効率を高めることができる。
また、インターコネクタ３７の形状を円錐台形状等とする場合は、インターコネクタ３７に光反射傾斜面５を設けることができ、より発電効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、例えば、図１〜２３を用いて本発明を詳細に説明する。
本発明の色素増感型太陽電池は、透光性基板１と、この透光性基板１の一面に対向して配置された対極基板２と、透光性基板１の一面に設けられた透光性導電層３１、透光性導電層３１の表面に設けられ且つ増感色素を有する半導体電極３２、対極基板２の一面に半導体電極３２に対向して設けられた触媒電極３３、対極基板２の一面又は他面に設けられ、触媒電極３３と離間し且つ透光性導電層３１と接続された負極側集電電極３４、並びに半導体電極３２及び触媒電極３３の各々の少なくとも一部に含有され且つ半導体電極３２と触媒電極３３との間に充填された電解液３５を有する少なくとも１個の単セル構成体３と、を備える。
【００１１】
上記「透光性基板１」としては、ガラス板、樹脂シート等からなる基板が挙げられる。この樹脂シートは特に限定されず、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリエチリデンノルボルネン等を用いて作製された樹脂シートが挙げられる。
この透光性基板１の「透光性」とは、下記式により表される可視光透過率が１０％以上であることを意味する。
可視光透過率（％）＝（透光性基板を透過した光量／透光性基板に入射した光量）×１００
この可視光透過率は６０％以上、特に８５％以上であることが好ましい。
透光性基板１の厚さは材質によっても異なり、特に限定されないが、上記の可視光透過率が６０〜９９％、特に８５〜９９％となる厚さであることが好ましい。
【００１２】
上記「対極基板２」は、透光性基板１に対向して配置される。この対極基板２は透光性を有していても有していなくてもよい。透光性を有する対極基板２としては、ガラス板、樹脂シート等からなる基板が挙げられる。この樹脂シートは特に限定されず、上記の透光性基板１のときと同様の樹脂シートが挙げられる。透光性を有していない対極基板２は特に限定されないが、セラミック基板２が挙げられる。このセラミック基板２を備えることで、色素増感型太陽電池の耐久性を向上させることができる。このセラミック基板２を作製するためのセラミックとしては、酸化物系セラミック、窒化物系セラミック、炭化物系セラミック等の各種のセラミックを用いることができる。
【００１３】
セラミックとしては、アルミナ、窒化ケイ素、ジルコニア等が好ましく、アルミナが特に好ましい。アルミナは耐腐食性が高く、強度が大きく、電気絶縁性にも優れ、アルミナからなるセラミック基板２とすることで、より優れた耐久性を有する色素増感型太陽電池とすることができる。このアルミナを含有するセラミック基板２の場合、この基板に含まれるセラミックの全量を１００質量％とした場合に、アルミナが８０質量％以上、特に９０質量％以上、更に９５質量％以上（１００質量％であってもよい。）であることが好ましい。
【００１４】
このセラミック基板２の厚さは特に限定されないが、１００μｍ〜５ｍｍ、特に５００μｍ〜５ｍｍ、更に１〜５ｍｍとすることができ、３００μｍ〜３ｍｍとすることが好ましい。セラミック基板２の厚さが１００μｍ〜５ｍｍ、特に３００μｍ〜３ｍｍであれば、支持層として十分な強度を有し、優れた耐久性を有する色素増感型太陽電池とすることができる。
【００１５】
以下、上記「単セル構成体３」について詳述する。
上記「透光性導電層３１」は、透光性基板１の一面に設けられる。透光性導電層３１は、透光性及び導電性を有しておればよく、その材質は特に限定されない。この透光性導電層３１としては、導電性酸化物からなる薄膜、炭素薄膜等が挙げられる。導電性酸化物としては、酸化インジウム、スズドープ酸化インジウム、酸化スズ、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）等が挙げられる。この透光性導電層３１の厚さは材質によっても異なり、特に限定されないが、表面抵抗が１００Ω／ｃｍ２以下、特に１〜１０Ω／ｃｍ２となる厚さであることが好ましい。
この透光性導電層３１の透光性の意味及び好ましい可視光透過率は、透光性基板１の場合と同様である。
【００１６】
上記「半導体電極３２」は、透光性導電層３１の表面に設けられ且つ増感色素を有する。この半導体電極３２は、多孔質電極基体と、この多孔質電極基体に付着した増感色素とを有する。多孔質電極基体は、チタニア、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化物、及び硫化亜鉛、硫化鉛等の金属硫化物等により形成することができる。多孔質電極基体の作製方法は特に限定されず、例えば、金属酸化物、金属硫化物等の微粒子を含有するペーストを、透光性基板１の一面に設けられた透光性導電層３１の表面に、スクリーン印刷法、ドクターブレード法等により塗布し、焼成することにより作製することができる。
【００１７】
焼成の条件は特に限定されないが、焼成温度は４００〜６００℃、特に４５０〜５５０℃とすることができ、焼成時間は１０〜３００分、特に２０〜４０分とすることができる。焼成雰囲気は、大気雰囲気等の酸化雰囲気又はアルゴン等の希ガス雰囲気及び窒素ガス雰囲気等の不活性雰囲気とすることができる。
【００１８】
上記「増感色素」は、光電変換効率を向上させる作用を有する。この増感色素としては、錯体色素及び有機色素を用いることができる。錯体色素としては金属錯体色素が挙げられる。有機色素としてはポリメチン色素、メロシアニン色素等が挙げられる。金属錯体色素としてはルテニウム錯体色素及びオスミウム錯体色素等が挙げられ、ルテニウム錯体色素が特に好ましい。また、光電変換がなされる波長域を拡大し、変換効率を向上させるため、光電変換がなされる波長域の異なる２種以上の増感色素を併用することもできる。多孔質電極基体に増感色素を付着させる方法は特に限定されず、例えば、増感色素を有機溶媒に溶解させた溶液に多孔質電極基体を浸漬して溶液を含侵させ、その後、有機溶媒を除去することにより付着させることができる。また、この溶液を、ワイヤーバー法、スライドホッパー法等により多孔質電極基体に塗布して含浸させ、その後、有機溶媒を除去することにより付着させることもできる。半導体電極３２の厚さは特に限定されないが、０．１〜１００μｍとすることができ、１〜３０μｍ、特に２〜２５μｍとすることが好ましい。半導体電極３２の厚さが０．１〜１００μｍであれば、光電変換が十分になされ、発電効率が向上する。
【００１９】
上記「触媒電極３３」は、対極基板２の一面に半導体電極３２に対向して設けられる。この触媒電極３３は、触媒活性を有する物質により形成することができる。また、触媒活性を有さない、金属、前記の透光性導電層３１の形成に用いられる導電性酸化物及びポリアニリン、ポリピロール等の導電性高分子などと、触媒活性を有する物質とを用いて形成することもできる。触媒活性を有する物質としては、白金、ロジウム等の貴金属、カーボンブラック等が挙げられ、これらは併せて導電性を有する。触媒電極３３は、触媒活性を有し、且つ電気化学的に安定な貴金属により形成することが好ましく、触媒活性が高く、電解質溶液に腐食され難い白金を用いることが特に好ましい。この触媒電極３３の厚さは特に限定されないが、３ｎｍ〜１０μｍ、特に３ｎｍ〜１μｍとすることができる。触媒電極３３の厚さが３ｎｍ〜１０μｍであれば、十分に抵抗の低い触媒電極とすることができる。
【００２０】
触媒活性を有する物質からなる触媒電極３３は、触媒活性を有する物質の微粒子を含有するペーストを、対極基板２の一面、又は後記のように正極側集電電極３９が設けられる場合は、この正極側集電電極３９の表面に、スクリーン印刷法、ドクターブレード法等により塗布し、加熱して作製することができる。また、触媒活性を有する物質を含有する金属からなる触媒電極３３及び触媒活性を有する物質を含有する導電性酸化物からなる触媒電極３３も、触媒活性を有する物質の場合と同様の方法により作製することができる。更に、これらの触媒電極３３は、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法等により、対極基板２等の表面に金属等を堆積させて形成することもできる。
【００２１】
対極基板２の一面又は他面には上記「負極側集電電極３４」が設けられる。この負極側集電電極３４は、触媒電極３３と離間して形成される。この離間とは、負極側集電電極３４と触媒電極３３とが電気的に絶縁されていることを意味する。また、負極側集電電極３４は、透光性導電層３１と電気的に接続されており、負極側、即ち、半導体電極３２の集電電極として機能する。このように、半導体電極３２の集電電極を透光性基板１と対向する対極基板２の側に設けることで、集電電極を設けることによる半導体電極の面積の低減が十分に抑えられる。
【００２２】
負極側集電電極３４が対極基板２の一面に設けられる場合（以下、これを負極側集電電極３４１という。）（図１〜６参照）、この負極側集電電極３４１は電解液と接触することになるため、耐腐食性が高い材質からなる負極側集電電極３４１とする必要がある。この耐腐食性の高い材質としては、タングステン、チタン、ニッケル等が挙げられ、より優れた耐腐食性を有するタングステンが特に好ましい。また、対極基板２の材質は特に限定されないが、セラミック基板２であることが好ましい。即ち、発電効率を向上させるためには、半導体電極３２ばかりでなく、対向する触媒電極３３の面積も大きくすることが好ましく、その場合、負極側集電電極３４１の面積を小さくしなければならず、十分に抵抗が低く、集電効率に優れた負極側集電電極３４１とするためには、負極側集電電極３４１を厚くする必要がある。そして、厚膜にするためには、スパッタ法等により金属を堆積する、又はスクリーン印刷法等により塗膜を形成する等のいずれの方法であっても、十分な耐熱性を有する対極基板２であることが好ましく、セラミック基板２とすることが好ましい。
【００２３】
タングステンを用いる場合、負極側集電電極３４１は、純タングステン（この純タングステンとは、９９．９８％以上の純度であるタングステンをそのまま使用し、他の金属を混合しないことを意味する。）からなるものでもよい。また、タングステンと他の金属との混合物からなるものでもよい。タングステンと他の金属とを併用するときは、タングステンと他の金属との合計を１００質量％とした場合に、タングステンの含有量は９５質量％以上、特に９８質量％以上、更に９９．９質量％以上であることが好ましい。タングステンの含有量が９５質量％以上であれば、集電効率が高く且つ優れた耐腐食性を有する集電電極とすることができる。これらのうちでは、純タングステンからなる負極側集電電極３４１が、電解液に対する耐腐食性により優れるため特に好ましい。
【００２４】
負極側集電電極３４１は、所定のパターンが形成されたマスクを用いて、マグネトロンスパッタ法及び電子ビ−ム蒸着法等の物理的蒸着法により形成することができる。また、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷法などにより形成することもできる。特にセラミック基板２の場合は、いずれの方法であっても、十分な厚さを有する負極側集電電極３４１とすることができ、この厚さは１０〜１００μｍ、特に３０〜１００μｍ、更に３０〜７０μｍとすることができる。負極側集電電極３４１の厚さが１０〜１００μｍであれば、抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極とすることができる。
【００２５】
負極側集電電極３４１と触媒電極３３との距離、即ち、離間距離（負極側集電電極３４１と触媒電極３３との最小距離とする。）は１〜１０００μｍ、特に５０〜５００μｍ、更に１００〜５００μｍであることが好ましい。この離間距離が１〜１０００μｍであれば、負極側集電電極３４１と触媒電極３３とを電気的に確実に絶縁することができる。更に、負極側集電電極３４１と透光性導電層３１とは、これらが接触していることで接続されていてもよく、インターコネクタを介して接続されていてもよい。接続面における抵抗を低くするためには、インターコネクタを介在させることが好ましい。このインターコネクタは特に限定されないが、セラミック基板２の一面に設けられた負極側集電電極３４１の場合、導電性接着剤層３６であることが好ましい。
【００２６】
導電性接着剤層３６には導電性フィラーが含有される。この導電性フィラーは特に限定されない。導電性フィラーとしては、（１）カーボンブラック、（２）タングステン、銅、銀、アルミニウム、ニッケル、クロム等の金属、及び（３）ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマーなどからなるフィラーが挙げられる。導電性接着剤層３６は電解液に接触するため、導電性フィラーとしては、耐腐食性に優れるカーボンフィラー、タングステンフィラー、チタンフィラー及びニッケルフィラーのうちの少なくとも１種であることが好ましい。この場合、４種類のフィラーのうちの１種のみでもよく、２種以上を併用してもよい。２種以上を併用するとき、用いるフィラーの組み合わせ及びそれらの量比は特に限定されず、いずれのフィラーをどのような量比で用いてもよい。これらの耐腐食性に優れるフィラーのうちでは、より優れた耐腐食性を有するカーボンフィラー、タングステンフィラー及びニッケルフィラーが特に好ましい。
【００２７】
導電性接着剤層３６は、未硬化導電性接着剤層が硬化されてなる。この未硬化導電性接着剤層の形成に用いる未硬化導電性接着剤としては、上記の導電性フィラーが含有された熱硬化性接着剤及び光硬化性接着剤等を用いることができる。導電性接着剤層３６は、透光性基板１を透過して照射されたレーザー光により、未硬化導電性接着剤を硬化させて形成することが好ましい。この方法であれば、未硬化導電性接着剤層のみを加熱して硬化させることができるため、導電性接着剤層３６を効率よく形成することができる。レーザー光は特に限定されず、通常、ＹＡＧレーザー、炭酸ガスレーザー等を用いることができる。レーザー周波数、入力電流値等の照射条件は、未硬化導電性接着剤の組成及び厚さ等により、効率よく硬化させることができるように適宜設定することができる。
【００２８】
負極側集電電極３４が対極基板２の他面に設けられる場合（以下、これを負極側集電電極３４２という。）（図７〜９参照）、負極側集電電極３４２は電解液と接触しないため、耐腐食性は特に必要とされない。一方、対極基板２との密着性に優れる負極側集電電極３４２であることが好ましい。その材質は特に限定されず、タングステン、チタン、ニッケル、銀等の金属などにより形成することができる。更に、この負極側集電電極３４２の場合は、対極基板２からの剥離及び他部材等との接触による傷付き及び漏電などを防止するため、樹脂、ガラス等で保護することが好ましい。
【００２９】
この負極側集電電極３４２は、対極基板２の一面に設けられる集電電極の場合と同様にして、所定のパターンが形成されたマスクを用いて、マグネトロンスパッタ法及び電子ビ−ム蒸着法等の物理的蒸着法により形成することができる。また、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷法などにより形成することもできる。更に、この負極側集電電極３４２は、対極基板２の他面の全面に形成することもでき、この場合はスクリーン印刷法などにより形成することが好ましい。また、厚さは、対極基板２の一面に設けられる集電電極と同程度とすることができる。尚、面積が大きいときは、より薄い集電電極とすることもできる。例えば、負極側集電電極３４２の面積がセラミック基板２の他面の面積の５０％以上であるときは、その厚さを０．５〜２０μｍ、特に０．５〜５μｍと薄くすることもできる。
このように、負極側集電電極３４２の場合は、材質及び厚さ等に何ら制限はなく、従って、対極基板２の材質も特に限定されないが、太陽電池の耐久性の面からはセラミック基板２であることが好ましい。
【００３０】
また、負極側集電電極３４の電解液３５と接触する面は、例えば図１６及び１７の負極側集電電極３４３に例示するように、半導体電極３２側に向けて傾斜する「光反射傾斜面５」とすることができる。光反射傾斜面５を半導体電極３２側に向けて設けることによって、透光性基板１から入射して光反射傾斜面５に到達した光を半導体電極３２側へ反射することができる。また、反射された光は、半導体電極３２に到達して発電に用いられるため、色素増感型太陽電池の発電効率を高めることができる。
更に、このような光反射傾斜面５を形成するために、負極側集電電極３４３は、その縦断面形状を、対極基板２側を底辺とする台形形状又は三角形形状（例えば、図１８の負極側集電電極３４４を参照。）にすることができる。
また、光反射傾斜面５の表面形状は特に問わず、平面形状でもよいし曲面形状（例えば、図１９の光反射傾斜面５１を参照。）でも良い。
更に、光反射傾斜面５の角度は、対極基板２側と平行である角度を０°とすると、５〜６０°、特に５〜３０°が好ましい。
光反射傾斜面５は、下記式により表される可視光反射率が１０％以上が好ましい。
可視光反射率（％）＝（光反射傾斜面によって反射した光量／光反射傾斜面に入射した光量）×１００
この可視光反射率は１０％以上、特に５０％以上であることが好ましい。
更に、光反射傾斜面５は、負極側集電電極３４３の表層として形成することができる。このような表層の材質は、例えばニッケル、チタン、タングステン、アルミニウム、銀及び白金等の金属を挙げることができる。また、光反射傾斜面５となる層の形成方法は、任意に選択することができ、例えばマグネトロンスパッタ法及び電子ビ−ム蒸着法等の物理的蒸着法及び、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷法等により形成することができる。
【００３１】
対極基板２の他面に設けられる負極側集電電極３４２と、透光性導電層３１とは、インターコネクタ３７とビア導体３８とを介して電気的に接続される。
上記「インターコネクタ３７」は、その一端面が透光性導電層３１に接触し、又は接合され、他端面がビア導体３８の一端側に接触し、又は接合されている。その材質は特に限定されず、負極側集電電極３４１の場合と同様の金属からなるインターコネクタ３７とすることができる。また、導電性ゴム、異方導電性ゴム、加圧導電性ゴム等からなるインターコネクタ３７とすることもできる。金属を用いたときは、透光性導電層３１との密着性を高め、安定して導通させるため、透光性導電層３１とインターコネクタ３７との間に導電性接着剤層を介在させることが好ましい。この導電性接着剤層の材質及び形成方法は特に限定されないが、例えば、前記の導電性接着剤層３６の場合と同様の未硬化導電性接着剤を用いて、同様にレーザー光を照射することにより形成させることができる。ゴムを用いたときは、その弾性により、透光性導電層３１と対極基板２との間に安定して介装させることができ、各々の界面において十分に密着させることもできる。尚、ゴムを用いたときも、透光性導電層３１とインターコネクタ３７との間に導電性接着剤層を介在させてもよい。
【００３２】
インターコネクタ３７の形状も特に限定されず、横断面が円形、楕円形、三角形及び四角形等の多角形などの柱状体及びより横断面の面積が大きいパッド状等とすることができる。インターコネクタ３７の寸法も特に限定されず、負極側集電電極３４２と透光性導電層３１との十分な導通がとれればよい。このインターコネクタ３７の寸法は、横断面の面積が０．１５〜５．０ｍｍ２、特に１．０〜３．５ｍｍ２であり、複数の上記インターコネクタ３７のそれぞれの離間距離（各々のインターコネクタ３７の端縁間の最小距離）が４．０〜１１．０ｍｍ、特に５．０〜９．０ｍｍであることが好ましい。更に、インターコネクタ３７は対極基板２の一面に等間隔に設けることがより好ましい。このような断面積及び配置のインターコネクタ３７であれば、優れた集電効率を有する負極側集電電極３４２することができ、且つ半導体電極の面積の低減をより抑えることができ、発電効率に優れた色素増感型太陽電池とすることができる。
【００３３】
インターコネクタ３７の電解液３５と接触する面は、例えば図２０〜２２のインターコネクタ３７４に例示するように、半導体電極３２側に向けて傾斜する「光反射傾斜面５」とすることができる。光反射傾斜面５を半導体電極３２側に向けて設けることによって、透光性基板１から入射して光反射傾斜面５に到達した光を半導体電極３２側へ反射することができる。また、反射された光は、半導体電極３２に到達して発電に用いられるため、色素増感型太陽電池の発電効率を高めることができる。
更に、このような光反射傾斜面５を形成するために、インターコネクタ３７４の形状を、縦断面形状が台形である円錐台形状、縦断面形状が三角形である円錐形状（例えば、図２３に示すインターコネクタ３７５を参照。）、角錐台及び角錐等とすることができる。尚、多角形の辺数は特に問わず３辺以上であればよい。
光反射傾斜面５の表面形状は特に問わず、平面形状でもよいし曲面形状でも良い。
更に、光反射傾斜面５の角度は、対極基板２側と平行である角度を０°とすると、５〜６０°、特に５〜３０°が好ましい。
光反射傾斜面５は、上記式により表される可視光反射率は１０％以上が好ましい。また、この可視光反射率は１０％以上、特に５０％以上であることが好ましい。
更に、光反射傾斜面５は、インターコネクタ３７４の表層として形成することができる。このような表層の材質は、例えばニッケル、チタン、タングステン、アルミニウム、銀及び白金等の金属を挙げることができる。また、光反射傾斜面５となる層の形成方法は、任意に選択することができ、例えばマグネトロンスパッタ法及び電子ビ−ム蒸着法等の物理的蒸着法及び、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷法等により形成することができる。
【００３４】
負極側集電電極を対極基板２の他面に設けるとともに、この負極側集電電極３４２と透光性導電層３１とをインターコネクタ３７により接続する構造とした場合は、上記のように、半導体電極の面積の低減をより抑えることができる。例えば、インターコネクタ３７が直径０．５ｍｍの円柱状であり、その周囲に同心円状に直径１．５ｍｍの透光性導電層３１及び触媒電極３３が設けられていない部分があり、各々のインターコネクタ３７間の距離（この場合、それぞれのインターコネクタ３７の中心間の距離とする。）が６ｍｍである場合、下記式により算出されるように対極基板２（透光性導電層３１）の全表面のうちの９５％の部分に半導体電極３２を設けることができる。この割合は、インターコネクタ３７の周囲の透光性導電層３１及び触媒電極３３が設けられていない部分の面積、並びに各々のインターコネクタ３７間の離間距離により変化するが、６９〜９９％、特に８６〜９９％とすることができる。
半導体電極を形成することができる面積割合（９５％）＝［３６−｛（３．１４×０．７５×０．７５）×１／４｝×４］／３６（×１００）
上記式における各々の数値の意味は以下のとおりである。
上記式において、３６（ｍｍ２）は４個のインターコネクタ３７のそれぞれの中心間を結んで形成される正方形の面積であり、３．１４×０．７５×０．７５（ｍｍ２）は透光性導電層３１及び触媒電極３３が設けられていない４個の円形部分の各々の面積である。また、それぞれの正方形の面積のうち、半導体電極３２を形成することができない部分は、各々の円形部分の面積のうちの１／４であり、円形部分が４個あるため、半導体電極３２を形成することができない部分の合計面積は、その４倍になる。
【００３５】
上記「ビア導体３８」（図８〜９参照）は、一端側がインターコネクタ３７に接触し、又は接合され、他端側が負極側集電電極３４２に接合されている。このビア導体３８は、セラミック基板２の表裏を貫通して設けられたビアホールに導電体を形成することにより設けることができる。また、ビアホールの壁面に導体層を形成することにより設けることができる。セラミック基板２に設けられるビアホールは、ＹＡＧレーザー、炭酸ガスレーザー等のレーザー光の照射、ドリル加工、穴開けパンチを用いたパンチングなど各種の方法により形成することができる。これらのうちでは、穴開けパンチを用いてセラミック基板２となる未焼成セラミックシートにビアホールを形成する方法が簡便であり好ましい。
【００３６】
導電体は、導体用ペーストを、穴埋め印刷法等によりビアホールの少なくとも一方の開口から充填し、その後、焼成して形成することができる。この導体用ペーストは特に限定されないが、金属粉末、有機バインダ、有機溶剤及び水等の溶媒などを混合して調製したものを用いることができる。この金属粉末は特に限定されず、銀、金、白金、パラジウム、銅、タングステン、ニッケル、チタン等の金属の粉末、及び銀−白金合金、銀−パラジウム合金等の合金の粉末が挙げられる。更に、導体用ペーストにはガラス成分を含有させることもできる。ガラス成分を含有する場合は、より低温で焼成することができるため好ましい。また、ビアホール壁面の導体層は、導電体のときと同様の金属を用いてスパッタ法、無電解めっき法等により形成することができる。
【００３７】
ビア導体３８を形成するため、セラミック基板２に形成されるビアホールの断面形状は特に限定されず、円形、楕円形及び三角形、四角形等の多角形などとすることができる。この断面形状は円形であることが多い。また、ビアホールの径方向の寸法も特に限定されず、断面円形である場合は、直径が０．０５〜１ｍｍ、特に０．１〜０．８ｍｍの貫通孔とすることができる。更に、断面円形でない場合は、面積が断面円形の場合と同等となる開口寸法を有する貫通孔とすることができる。また、ビア導体３８はインターコネクタ３７に対応して設けられるものであり、その個数はインターコネクタ３７と同数とすることができる。
【００３８】
インターコネクタ３７とビア導体３８とは、インターコネクタ３７が導電性ゴム、異方導電性ゴム及び加圧導電性ゴム等からなるときは、その弾性により十分に密着させることができる。この場合、より密着性を高め、安定して導通させるため、インターコネクタ３７とビア導体３８との間に導電性接着剤層を介在させてもよい。この導電性接着剤層の材質及び形成方法は特に限定されないが、例えば、前記の導電性接着剤層３６場合の未硬化導電性接着剤のうちの熱硬化性接着剤を用いて、これを加熱することにより形成させることができる。更に、インターコネクタ３７が金属からなるときは、対極基板２としてセラミック基板２を使用し、インターコネクタ３７、ビア導体３８、負極側集電電極３４２及びセラミック基板２の各々を、それぞれの未焼成体が一体に形成された未焼成積層体として作製し、その後、この未焼成積層体を同時焼成することで一時に形成することができる。このようにすれば工程を簡略化することができる。
【００３９】
上記のようにインターコネクタ３７、ビア導体３８、負極側集電電極３４２及びセラミック基板２を一時に形成する場合、各々の材質は特に限定されないが、インターコネクタ３７、ビア導体３８及び負極側集電電極３４２は、タングステン又はモリブデンにより形成することが好ましく、セラミック基板２は、アルミナにより形成することが好ましい。また、インターコネクタ３７、ビア導体３８及び負極側集電電極３４２はタングステンにより形成し、セラミック基板２はアルミナにより形成することが特に好ましい。タングステンはアルミナとの同時焼成が容易であり、且つ優れた耐腐食性を有するため、電解液と接触するインターコネクタ３７として用いても何ら問題ない。
尚、負極側集電電極３４１，３４２には取り出し電極を連設することもでき、この取り出し電極から電力を取り出すことができる。この取り出し電極は、負極側集電電極の形成時に同時に一体に形成することができる。
【００４０】
上記「電解液３５」は、半導体電極３２及び触媒電極３３の各々の少なくとも一部に含有され、且つ半導体電極３２と触媒電極３３との間に充填されている。電解液３５は、通常、半導体電極３２及び触媒電極３３のそれぞれの全体に含有されており、これにより光電変換効率を向上させることができる。半導体電極３２と触媒電極３３との間隔は特に限定されないが、２００μｍ以下、特に５０μｍ以下（通常、１μｍ以上）とすることができる。この厚さが２００μｍ以下であれば、十分な発電効率を有する色素増感型太陽電池とすることができる。電解液３５には、電解質の他、通常、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート類などの溶媒及び各種の添加剤等が含有される。この電解質は特に限定されず、各種の電解質を用いることができる。電解質としては、Ｉ２と、ＬｉＩ及びピリジニウムヨーダイド、イミダゾリウムヨーダイド等の４級アンモニウム化合物のヨウ素塩とを組み合わせてなる電解質が特に好ましい。電解質は１種のみを用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
【００４１】
負極側集電電極３４がセラミック基板２の一面に設けられた負極側集電電極３４１の場合、電解液３５は、透光性導電層３１と対極基板２、特にセラミック基板２との間を、負極側集電電極３４１の周囲において樹脂又はガラスにより封着し、形成される密閉空間に注入することで、半導体電極３２及び触媒電極３３の各々に含有させ、且つこれらの間に充填させることができる（図２〜３及び図５〜６参照）。また、負極側集電電極３４がセラミック基板２の他面に設けられた負極側集電電極３４２の場合、電解液３５は、透光性導電層３１と対極基板２、特にセラミック基板２との間を、半導体電極３２の周囲において樹脂又はガラスにより封着し、形成される密閉空間に注入することで、半導体電極３２及び触媒電極３３の各々に含有させ、且つこれらの間に充填させることができる（図８〜９参照）。
【００４２】
密閉空間への電解液３５の注入は、透光性基板１の側からでも、対極基板２の側からでもよく、穿孔し易い側に注入口を設け、この注入口から注入することが好ましい。更に、電解液３５は、透光性導電層３１と対極基板２との間を樹脂又はガラスにより封着することで形成された接合部４に設けられた注入口から注入することもできる。尚、注入口は１個でよいが、空気抜きのため更に他の孔を設けることもできる。このように空気抜きのための孔を設けることで、電解液をより容易に注入することができる。
【００４３】
注入口は、透光性基板１、対極基板２及び接合部４のいずれに設けてもよいが、例えば、透光性基板１がガラス基板であるときは穿孔が容易ではない。一方、対極基板２がセラミック基板２であるときはガラス基板に比べて穿孔し易く、特に、未焼成シートのうちに孔開けパンチ等を用いて極めて容易に穿孔することもできる。また、接合部も穿孔が容易である。そのため、セラミック基板２及び／又は接合部４に注入口を設けることが好ましい。
【００４４】
負極側集電電極３４１又は半導体電極３２の周囲の封着に用いられる樹脂は特に限定されない。この樹脂としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、熱硬化性ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。更に、この封着はガラスにより行うこともでき、特に長期の耐久性を必要とする色素増感型太陽電池では、ガラスにより封着することが好ましい。
【００４５】
対極基板２の一面に負極側集電電極３４１を設けた場合、対極基板２としてセラミック基板２を使用し、透光性基板１の一面と、セラミック基板２の一面との間に複数の単セル構成体３を設けることができる（図１１及び図１２参照）。これらの複数の単セル構成体３では、各々が有する、透光性導電層３１間、半導体電極３２間、触媒電極３３間、負極側集電電極３４間及び電解液３５間が、それぞれ電気的に絶縁され、且つそれぞれの単セル構成体３は直列に接続されて色素増感型太陽電池モジュール２０１とすることができる。各々の部材間は、透光性基板１の一面と、セラミック基板２の一面との間を、複数の単セル構成体３の周囲において樹脂又はガラスにより封着してなる接合部４により絶縁することができる（図１１参照）。この封着に用いる樹脂又はガラスとしては前記と同様のものを用いることができる。また、この色素増感型太陽電池モジュール２０１では、それぞれの単セル構成体３は、触媒電極３３（正極側集電電極３９）と負極側集電電極３４１とを、例えば、図１２のように接続することで直列に接続することができる。
【００４６】
対極基板２の他面に負極側集電電極３４２を設けた場合も、透光性基板１の一面と、セラミック基板２の一面との間に複数の単セル構成体３を設けることができる（図１３、図１４及び図１５参照）。この場合、対極基板２は特に限定されないが、セラミック基板２を使用することが好ましい。これらの複数の単セル構成体３では、各々が有する、透光性導電層３１間、半導体電極３２間、触媒電極３３間、負極側集電電極３４間、電解液３５間及びインターコネクタ３７間、がそれぞれ電気的に絶縁され、且つそれぞれの単セル構成体３は直列に接続されて色素増感型太陽電池モジュール２０２とすることができる。各々の部材間は、透光性基板１の一面と、セラミック基板２の一面との間を、単セル構成体３のそれぞれが有する半導体電極３２の周囲において各々樹脂又はガラスにより封着してなる接合部４により絶縁することができる。この封着に用いる樹脂又はガラスとしては前記と同様のものを用いることができる。また、この色素増感型太陽電池モジュール２０２では、それぞれの単セル構成体３は、触媒電極３３（正極側集電電極３９）、ビア導体３８及び負極側集電電極３４２を、例えば、図１４及び図１５のように接続することで直列に接続することができる。
【００４７】
このように複数の単セル構成体３を設けたとき、これらの単セル構成体３は上記のように直列に接続して用いることができる。また、更に多くの単セル構成体３を設けてもよく、これらの単セル構成体３のうちの一部を直列に、他部を並列に接続して用いることもできる。このように多数の単セル構成体３を直列又は並列に接続することで、色素増感型太陽電池の出力電圧及び電力を用途等に応じて容易に調整することができる。
【００４８】
対極基板２と触媒電極３３との間には正極側集電電極３９を設けることができる（図３、図６及び図９参照）。触媒電極３３が白金からなり、且つ十分な厚さを有しておれば、正極側集電電極３９は必ずしも設ける必要はない。しかし、白金は高価であるため、触媒電極３３を薄層とした場合は、集電効率を高めるため正極側集電電極３９を設けることが好ましい。正極側集電電極３９の平面形状は特に限定されないが、十分に抵抗が低く、優れた集電効率を有する正極側集電電極３９とするためには、触媒電極３３と類似の形状及び寸法であることが好ましい。正極側集電電極３９の面積は、触媒電極３３の面積の５０％以上、特に６５％以上、更に８０％以上（同面積でもよい。）であることがより好ましい。更に、触媒電極３３と相似形に配設されることが特に好ましい。
【００４９】
正極側集電電極３９は、所定のパターンが形成されたマスクを用いて、マグネトロンスパッタ法及び電子ビ−ム蒸着法等の物理的蒸着法により、対極基板２の一面に設けることができる。また、対極基板２がセラミック基板２であるときは、ペーストを用いるスクリ−ン印刷法等により、セラミック基板２の一面に塗膜を形成し、焼成することで設けることもできる。この正極側集電電極３９は、その全体が触媒電極３３により覆われてしまうときは、電解液に対する耐腐食性は必要ないため、その材質は特に限定されず、タングステン、チタン、ニッケル等により形成することができる。尚、正極側集電電極３９の端部等が電解液３５と接触する場合は、特に優れた耐腐食性を有し、且つセラミック基板、特にアルミナ基板の作製時に、未焼成基板と同時焼成することができるタングステンを含有することが特に好ましい。
【００５０】
正極側集電電極３９には取り出し電極を連設することもでき、この取り出し電極から電力を取り出すことができる。この取り出し電極は、正極側集電電極の形成時に同時に一体に形成することができる。正極側の取り出し電極は、正極側集電電極３９を設けない場合は、触媒電極３３に連設して設けることができる。この取り出し電極は、触媒電極の形成時に同時に一体に形成することができる。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１
以下のようにして図３に示す色素増感型太陽電池１０２を製造した。
（１）セラミック基板２の一部となるアルミナグリーンシート及び未焼成正極側集電電極の形成
９０．５質量％のアルミナ粉末と、焼結助剤として１質量％のマグネシア粉末及び４質量％のシリカ粉末とを混合し、ボールミルにより１２時間湿式粉砕し、その後、脱水し、乾燥した。次いで、この混合粉末と、有機バインダとして３質量％のメタクリル酸イソブチルエステル、１質量％のニトロセルロース及び０．５質量％のジオクチルフタレート、更には溶剤としてトリクロルエチレン及びｎ−ブタノールを配合し、ボールミルにより混合してアルミナ粉末を含有するスラリーを調製した。このスラリーを減圧脱泡させ、その後、流延させてシートとし、次いで、徐冷して溶剤を揮発させ、セラミック基板２の一部となるアルミナグリーンシートを形成した。
【００５２】
一方、同様にボールミルを用いてタングステン粉末を含有するメタライズインクを調製した。その後、このメタライズインクを用いて、アルミナグリーンシートの表面に、スクリーン印刷法により厚さ１０μｍの正極側集電電極３９となる平面形状が長方形である導電塗膜を４個形成した。
【００５３】
（２）セラミック基板２の他部となる未焼成アルミナ成形体及び未焼成負極側集電電極の形成
上記（１）で調製したアルミナ粉末を含有するスラリーを減圧脱泡させ、その後、流延させてシートとし、次いで、徐冷して溶剤を揮発させた。その後、上記（１）における正極側集電電極３９となる導電塗膜に対応する位置に長方形の開口部を打ち抜き法により４個形成した。次いで、この４個の開口部が形成されたセラミック基板２の他部となる未焼成アルミナ成形体の一面に、上記（１）で調製したタングステン粉末を含有するメタライズインクを用いて、スクリーン印刷法により負極側集電電極３４１となる導電塗膜を形成した。
【００５４】
（３）積層、同時焼成及び触媒電極の形成
上記（１）で作製したアルミナグリーンシートの一面のうちの正極側集電電極３９となる導電塗膜が形成されていない部分に、上記（２）で作製した未焼成アルミナ成形体の他面を積層させた。その後、アルミナグリーンシート、正極側集電電極３９となる導電塗膜、未焼成アルミナ成形体及び負極側集電電極３４１となる導電塗膜を、還元雰囲気にて１５００℃で同時焼成し、図３のように（図１参照）、１００ｍｍ×１００ｍｍ×平板部（図１参照、図１において符号２２により示す部分である。）の厚さ１ｍｍ、凸状部（図１参照、図１において符号２１により示す部分である。）の厚さ６０μｍのアルミナ基板２、平板部の一面に形成された７８ｍｍ×１８ｍｍ×厚さ５０μｍの４個のタングステンからなる正極側集電電極３９、及びアルミナ基板２の凸状部の上面に形成された幅２ｍｍ×厚さ３０μｍの負極側集電電極３４１を有する積層体を作製した。次いで、スパッタ法により、正極側集電電極３９の表面に白金を堆積させ、厚さ１μｍの触媒電極３３を形成した。
【００５５】
（４）導電性接着剤の塗布
上記（３）で作製した積層体の負極側集電電極３４１の表面に、熱硬化性樹脂に９８質量％のタングステン粉末を含有させた導電性接着剤をスクリーン印刷法により塗布し、導電性接着剤層３６となる未硬化導電性接着剤層を形成した。
【００５６】
（５）半導体電極の形成
透光性導電層３１が形成された１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ４ｍｍのガラス基板１（透光性基板１、日本板硝子社製）の透光性導電層３１の表面に、市販のチタニアペースト（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製、商品名「Ｔｉ−Ｎａｎｏｘｉｄｅ Ｄ／ＳＰ」）を用いてスクリーン印刷法により半導体電極３２となる平面形状が長方形の塗膜を４個形成した。その後、１５０℃で３０分予備乾燥し、次いで、マッフル炉（モトヤマ社製、型式「ＳＫ−２０３０Ｄ」）により５００℃で３０分保持して焼成し、半導体電極３２を作製するための多孔質電極基体を形成した。一方、ルテニウム有機錯体［Ｒｕ２，２−ｂｉｐｙｒｉｄｉｌ−４，４−ｄｉｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ（ＴＢＡ）２（ＮＣＳ）２］（小島化学社製、商品名「Ｎ−７１９」）を、アセトニトリルとｔｅｒｔ−ブタノールとの混合溶媒に溶解させ、３×１０−４モル／リットル濃度のアセトニトリル／ｔｅｒｔ−ブタノール溶液を調製した。次いで、このルテニウム有機錯体溶液に、多孔質電極基体及びガラス基板を１２時間浸漬し、多孔質電極基体に増感色素であるルテニウム有機錯体を付着させて半導体電極３２を形成した。
【００５７】
（６）色素増感型太陽電池の製造
上記（４）で作製した、負極側集電電極３４１の表面に未硬化導電性接着剤層が形成された積層体と、上記（５）で作製した、半導体電極３２が形成されたガラス基板とを、半導体電極３２と触媒電極３３とが対向するようにして、且つ厚さ２５μｍの接着性樹脂シート（三井デュポンポリケミカル社製、商品名「ハイミラン１７０２」）に、半導体電極３２の最外周の寸法に合わせて９１ｍｍ×９１ｍｍの開口部を設け、これを透光性導電層３１とセラミック基板２との間にスペーサーとして介装させて、積層した。その後、ホットプレートを用いて上記のスペーサーを１００℃に加熱し、透光性導電層３１とセラミック基板２とを接合した。次いで、ガラス基板の側から未硬化導電性接着剤層にＹＡＧレーザーを照射して硬化させ、導電性接着剤層３６を形成した。その後、形成された空間内に、ブチロニトリルに、０．０５モルのＩ２、０．１モルのＬｉＩ、０．６モルのＤｉｍｅｔｈｙｌｐｒｏｐｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｉｏｄｉｄｅ及び０．５モルの４−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅを混入させて調製した電解液３５を注射器により、セラミック基板２に設けられた注入口から注入し、注入後、直ちに隙間を紫外線硬化性樹脂により封止し、色素増感型太陽電池１０２を製造した。
【００５８】
（７）性能評価
上記（６）で製造した色素増感太陽電池に、ハロゲンランプを用いて２０ｍＷ／ｃｍ２の光を照射し、スタンダードボルタンメトリーツール（北斗電工社製、型式「ＨＳＶ−１００」）を用いて電流−電圧曲線を測定し、光電変換効率（η）を求めた。その結果、ηは８．２％であった。
【００５９】
実施例２
以下のようにして図６に示す色素増感型太陽電池１０４を製造した。
（１）セラミック基板２となるアルミナグリーンシート及び未焼成負極側集電電極の形成
実施例１の（１）と同様にして調製したアルミナ粉末を含有するスラリーを減圧脱泡させ、その後、流延させてシートとし、次いで、徐冷して溶剤を揮発させ、セラミック基板２となるアルミナグリーンシートを形成した。その後、実施例１の（１）と同様にして調製したタングステン粉末を含有するメタライズインクを用いて、アルミナグリーンシートの表面に、スクリーン印刷法により正極側集電電極３９となる平面形状が長方形の導電塗膜を４個形成した。また、上記のタングステン粉末を含有するメタライズインクを用いて、スクリーン印刷法により、アルミナグリーンシートの表面に、正極側集電電極３９となる導電塗膜を取り囲むように、且つこの導電塗膜と離間させて、負極側集電電極３４１となる導電塗膜を形成した。
【００６０】
（２）同時焼成
上記（１）で形成したアルミナグリーンシート、正極側集電電極３９となる導電塗膜、及び負極側集電電極３４１となる導電塗膜を、還元雰囲気にて１５００℃で同時焼成し、図６のように（図４参照）、１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１ｍｍのアルミナ基板２、その一面に形成された７８ｍｍ×１８ｍｍ×厚さ１０μｍの４個のタングステンからなる正極側集電電極３９、及び幅２ｍｍ×厚さ５０μｍの負極側集電電極３４１を有する積層体を作製した。
【００６１】
（３）触媒電極の形成
上記（２）で形成した正極側集電電極３９の表面に、スパッタ法により、白金からなる７８ｍｍ×１８ｍｍ×厚さ１μｍの触媒電極３３を形成した。
【００６２】
（４）導電性接着剤の塗布
上記（２）で形成した負極側集電電極３４１の表面に、実施例１の（４）と同様にして調製した導電性接着剤を同様にして塗布し、導電性接着剤層３６となる未硬化導電性接着剤層を形成した。
【００６３】
（５）半導体電極の形成
実施例１の（５）と同様にして多孔質電極基体を形成し、同様にして増感色素を付着させて半導体電極３２を形成した。
【００６４】
（６）色素増感型太陽電池の製造
上記（４）で作製した、負極側集電電極３４１の表面に未硬化導電性接着剤層が形成された積層体と、上記（５）で作製した、半導体電極３２が形成されたガラス基板とを、半導体電極３２と触媒電極３３とが対向するようにして、且つ実施例１の（６）に記載の接着性樹脂シートに、半導体電極３２の最外周の寸法に合わせて９１ｍｍ×９１ｍｍの開口部を設け、これを透光性導電層３１とセラミック基板２との間にスペーサーとして介装させて、積層した。その後、実施例１の（６）と同様にして接着性樹脂シートを加熱し、透光性導電層３１とセラミック基板２とを接合した。また、未硬化導電性接着剤層を硬化させて導電性接着剤層３６を形成した。次いで、実施例１の（６）と同様にして調製した電解液３５を同様にして設けられた注入口から注射器により注入し、注入後、同様にして封止し、色素増感型太陽電池１０４を製造した。
実施例１の（７）と同様にして求めたηは８．２％であった。
【００６５】
実施例３
以下のようにして図９に示す色素増感型太陽電池１０６を製造した。
（１）セラミック基板２となるアルミナグリーンシート、未焼成負極側集電電極、未焼成ビア導体及び未焼成正極側集電電極の作製
実施例１の（１）と同様にして調製したアルミナ粉末を含有するスラリーを減圧脱泡させ、その後、流延させてシートとし、次いで、徐冷して溶剤を揮発させ、セラミック基板２となるアルミナグリーンシートを形成した。その後、このアルミナグリーンシートに、穴開けパンチを用いて、横断面が円形で直径が０．２５ｍｍ（面積が０．０５ｍｍ２）であり、且つ各々の離間距離が８ｍｍのビアホールを１２１個等間隔に形成した。次いで、実施例１の（１）と同様にして調製したタングステン粉末を含有するメタライズインクを、アルミナグリーンシートの他面にスクリーン印刷法により塗布して負極側集電電極３４２となる導電塗膜を形成し、同時に一面側から吸引してメタライズインクをビアホールの内部に充填させ、未焼成ビア導体を形成した。また、メタライズインクを、アルミナグリーンシートの一面に、配設されるインターコネクタ３７の周囲の焼成後直径１．５ｍｍとなる部分を除いてスクリーン印刷法により塗布し、正極側集電電極３９となる導電塗膜を形成した。
【００６６】
（２）同時焼成
上記（１）で作製したアルミナグリーンシート、負極側集電電極３４２となる導電塗膜、未焼成ビア導体及び正極側集電電極３９となる導電塗膜を、還元雰囲気にて１５００℃で同時焼成し、図９のように（図７参照）、１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１ｍｍのアルミナ基板２、その一面に形成された１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１０μｍのタングステンからなる負極側集電電極３４２、ビア導体３８、及びアルミナ基板２の他面に形成された外寸１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１０μｍの正極側集電電極３９を有する積層体を作製した。
【００６７】
（３）触媒電極の形成
上記（２）で作製した正極側集電電極３９の表面に、スパッタ法により、白金からなる厚さ１μｍの触媒電極３３を形成した。
【００６８】
（４）インターコネクタの形成
導電材料としてタングステン粉末を含有する導電性シリコンゴムを用いて、直径５００μｍ、長さ２００μｍの導電性ゴムからなるインターコネクタ３７を形成した。
【００６９】
（５）半導体電極の形成
透光性導電層３１の表面のうちの、配設されるインターコネクタ３７の周囲の直径１．５ｍｍの部分を除く他部に、実施例１の（５）と同様にして多孔質電極基体を形成し、同様にして増感色素を付着させて半導体電極３２を形成した。
【００７０】
（６）色素増感型太陽電池の製造
上記（３）で作製した、セラミック基板２の一面に正極側集電電極３９と触媒電極３３、他面に負極側集電電極３４２が形成され、セラミック基板２にビア導体３８が形成された積層体の、各々のビア導体３８の一端側に上記（４）で作製したインターコネクタ３７を配設した。その後、実施例１の（６）に記載の接着性樹脂シートに、半導体電極３２の最外周の寸法に合わせて８１ｍｍ×８１ｍｍの開口部を設け、これをセラミック基板２の周縁に配設し、次いで、上記（５）で作製された、半導体電極３２が形成されたガラス基板１を、セラミック基板２に形成された触媒電極３３と半導体電極３２とが対向するように積層した。その後、実施例１の（６）と同様にして接着性樹脂シートを加熱し、透光性導電層３１とセラミック基板２とを接合した。次いで、実施例１の（６）と同様にして調製した電解液３５を同様にして設けられた注入口から注射器により注入し、注入後、同様にして封止し、色素増感型太陽電池１０６を製造した。
実施例１の（７）と同様にして求めたηは８．５％であった。
【００７１】
実施例４
以下のようにして対極基板がガラス基板である色素増感型太陽電池を製造した。
（１）負極側集電電極、ビア導体、正極側集電電極及び触媒電極の作製
透光性導電層３１が形成された１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１ｍｍのガラス基板２（対極基板２、日本板硝子社製）の全面に、ドリル加工により、直径０．２５ｍｍのビアホールを８ｍｍ間隔で形成した。その後、ボールミルを用いてタングステン粉末を含有する樹脂ペーストを調製し、この樹脂ペーストを穴埋め印刷によりビアホール内に充填し、未焼成ビア導体を形成した。次いで、ガラス基板２の他面に、スクリーン印刷法により上記の樹脂ペーストを塗布して負極側集電電極３４２となる導電塗膜を形成した。また、ガラス基板２の一面に、配設されるインターコネクタ３７の周囲の直径１．５ｍｍの部分を除いてスクリーン印刷法により上記の樹脂ペーストを塗布し、正極側集電電極３９となる導電塗膜を形成した。その後、１５０℃で２時間保持して乾燥させ、負極側集電電極３４２、ビア導体３８及び正極側集電電極３９を形成した。次いで、正極側集電電極３９の表面に、スパッタ法により、白金からなる厚さ１μｍの触媒電極３３を形成した。
【００７２】
（２）インターコネクタの形成
実施例３の（４）と同様にしてインターコネクタ３７を形成した。
【００７３】
（３）半導体電極の形成
透光性導電層３１の表面のうちの、配設されるインターコネクタ３７の周囲の直径１．５ｍｍの部分を除く他部に、実施例１の（５）と同様にして多孔質電極基体を形成し、同様にして増感色素を付着させて半導体電極３２を形成した。
【００７４】
（４）色素増感型太陽電池の製造
上記（１）で作製した、ガラス基板２の一面に正極側集電電極３９と触媒電極３３が形成され、他面に負極側集電電極３４２が形成され、且つガラス基板２にビア導体３８が形成された積層体の、各々のビア導体３８の一端側に上記（２）で作製したインターコネクタ３７を配設した。その後、実施例１の（６）に記載の接着性樹脂シートに、半導体電極３２の最外周の寸法に合わせて８２ｍｍ×８２ｍｍの開口部を設け、これをガラス基板２の周縁に配設し、次いで、上記（３）で作製した、半導体電極３２が形成されたガラス基板１を、ガラス基板２に形成された触媒電極３３と半導体電極３２とが対向するように積層した。その後、実施例１の（６）と同様にして接着性樹脂シートを加熱し、透光性導電層３１とガラス基板２とを接合した。次いで、実施例１の（６）と同様にして調製した電解液３５を同様にして設けられた注入口から注射器により注入し、注入後、同様にして封止し、色素増感型太陽電池を製造した。
実施例１の（７）と同様にして求めたηは８．２％であった。
尚、この実施例４の色素増感型太陽電池は、対極基板２が透光性導電層３１を有するガラス基板２であることを除いて実施例３の色素増感型太陽電池１０６と同一構造であり、図面としては図９を代用する。
【００７５】
実施例５
以下のようにして対極基板が樹脂基板である図１０に示す色素増感型太陽電池１０７を製造した。
（１）ビア導体、正極側集電電極及び触媒電極の形成
１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１２０μｍのポリエチレンナフタレート樹脂からなる樹脂基板２の中心部に、穴開けパンチを用いて、横断面が円形で直径が０．２５ｍｍであり、且つ各々の端縁間の距離が０．２５ｍｍのビアホールを３個等間隔に形成した。その後、スパッタ法により、樹脂基板２の一面にタングステンを堆積させ、この一面のうちのビアホールの周囲の直径１．５ｍｍの円形部分にタングステンを堆積させて厚さ１０μｍのインターコネクタ３７の一部となるインターコネクタ用導電層３７１を形成するとともに、ビアホールの壁面にビア導体３８を形成し、同時に、樹脂基板２の一面のうちの導電層３７１が形成されていない他部に、導電層３７１と離間させて厚さ１０μｍの正極側集電電極３９を形成した。次いで、スパッタ法により、正極側集電電極３９の表面に白金を堆積させ、厚さ１μｍの触媒電極３３を形成した。
【００７６】
（２）負極側集電電極及びインターコネクタの形成
樹脂基板２の他面に、スクリーン印刷法により市販の銀ペーストを塗布して負極側集電電極３４２となる導電塗膜を形成した。次いで、１５０℃で３０分加熱して負極側集電電極３４２を形成した。その後、ビアホールのビア導体３８が形成されていない中空部に、樹脂基板２の一面側から樹脂封止剤を充填し、穴埋めして樹脂封止部３７３を形成した。次いで、上記（１）で形成したインターコネクタ３７の一部となる導電層３７１の表面に、実施例１の（４）と同様にして調製した導電性接着剤を塗布し、インターコネクタ３７の他部となる厚さ５０μｍのインターコネクタ用接着塗膜を形成した。
【００７７】
（３）半導体電極の形成
透光性導電層３１の表面のうちの、配設されるインターコネクタ用接着剤層３７２の周囲の直径２．０ｍｍの部分を除く部分に、スクリーン印刷法により市販の低温成膜用チタニアペーストを塗布し、１５０℃で乾燥させて多孔質電極基体を形成し、実施例１の（５）と同様にして増感色素を付着させて半導体電極３２を形成した。
【００７８】
（４）色素増感型太陽電池の製造
上記（１）で作製された、樹脂基板２の一面に正極側集電電極３９と触媒電極３３が形成され、他面に負極側集電電極３４２が形成され、且つ樹脂基板２にビア導体３８が形成された積層体の樹脂基板２の周縁に、実施例１の（６）に記載の接着性樹脂シートに、半導体電極３２の最外周の寸法に合わせて８２ｍｍ×８２ｍｍの開口部を設け、これを樹脂基板２の周縁に配設し、その後、上記（３）で作製した、半導体電極３２が形成されたガラス基板１を、樹脂基板２に形成されたインターコネクタ用接着塗膜と半導体電極３２が形成されていない部分とが対向するように積層した。その後、乾燥機中にて１２０℃に加熱し、インターコネクタ用接着塗膜を硬化させてインターコネクタ用接着剤層３７２を形成して透光性導電層３１に接着させるとともに、接着性樹脂シートにより透光性導電層３１とガラス基板２とを接合した。次いで、実施例１の（６）と同様にして調製した電解液３５を同様にして設けられた注入口から注射器により注入し、注入後、同様にして封止し、色素増感型太陽電池１０７を製造した。
実施例１の（７）と同様にして求めたηは７．０％であった。
【００７９】
実施例６
以下のようにして図１６及び１７に示す光反射傾斜面５を具備する負極側集電電極３４３を備えた色素増感型太陽電池１０８を製造した。
（１）セラミック基板２となるアルミナグリーンシート及び未焼成負極側集電電極の形成
実施例１の（１）と同様にして調製したアルミナ粉末を含有するスラリーを減圧脱泡させ、その後、流延させてシートとし、次いで、徐冷して溶剤を揮発させ、セラミック基板２となるアルミナグリーンシートを形成した。その後、実施例１の（１）と同様にして調製したタングステン粉末を含有するメタライズインクを用いて、アルミナグリーンシートの表面に、スクリーン印刷法により正極側集電電極３９となる平面形状が長方形の導電塗膜を４個形成した。また、上記のタングステン粉末を含有するメタライズインクを用いて、スクリーン印刷法を繰り返し行うことにより、アルミナグリーンシートの表面に、正極側集電電極３９となる導電塗膜を取り囲むように、この導電塗膜と離間させて、且つ、縦断面形状が台形である負極側集電電極３４１となる導電塗膜を形成した。尚、形成した導電塗膜の底面積は実施例２と同じであり、１１２０ｍｍ２である。また、導電塗膜の形状も実施例２と同じである。
【００８０】
（２）同時焼成
上記（１）で形成したアルミナグリーンシート、正極側集電電極３９となる導電塗膜、及び負極側集電電極３４１となる導電塗膜を、還元雰囲気にて１５００℃で同時焼成し、図６のように（図４参照）、１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１ｍｍのアルミナ基板２、その一面に形成された７８ｍｍ×１８ｍｍ×厚さ１０μｍの４個のタングステンからなる正極側集電電極３９、及び幅２ｍｍ×厚さ５０μｍの負極側集電電極３４１を有する積層体を作製した。
【００８１】
（３）触媒電極の形成
上記（２）で形成した正極側集電電極３９の表面に、スパッタ法により、白金からなる７８ｍｍ×１８ｍｍ×厚さ１μｍの触媒電極３３を形成した。
【００８２】
（４）導電性接着剤の塗布
上記（２）で形成した負極側集電電極３４３の表面に、実施例１の（４）と同様にして調製した導電性接着剤を同様にして塗布し、導電性接着剤層３６となる未硬化導電性接着剤層を形成した。
【００８３】
（５）半導体電極の形成
実施例１の（５）と同様にして多孔質電極基体を形成し、同様にして増感色素を付着させて半導体電極３２を形成した。
【００８４】
（６）色素増感型太陽電池の製造
上記（４）で作製した、負極側集電電極３４１の表面に未硬化導電性接着剤層が形成された積層体と、上記（５）で作製した、半導体電極３２が形成されたガラス基板とを、半導体電極３２と触媒電極３３とが対向するようにして、且つ実施例１の（６）に記載の接着性樹脂シートに、半導体電極３２の最外周の寸法に合わせて９１ｍｍ×９１ｍｍの開口部を設け、これを透光性導電層３１とセラミック基板２との間にスペーサーとして介装させて、積層した。その後、実施例１の（６）と同様にして接着性樹脂シートを加熱し、透光性導電層３１とセラミック基板２とを接合した。また、未硬化導電性接着剤層を硬化させて導電性接着剤層３６を形成した。次いで、実施例１の（６）と同様にして調製した電解液３５を同様にして設けられた注入口から注射器により注入し、注入後、同様にして封止し、色素増感型太陽電池１０８を製造した。
【００８５】
（７）光反射傾斜面５による発電効率の向上
作製した負極側集電電極３４３の対極基板２側の底面積から透光性基板１側の底面積を引いた差は５６０ｍｍ２であった。これは、半導体電極３２の面積の１０％に相当する。また、実施例１の（７）と同様にして求めたηは８．４％と、実施例２に比べて０．２上昇しており、光反射傾斜面５による発電効率の向上を確認することができた。
このように本実施例の色素増感型太陽電池１０８は、光反射傾斜面５によって、負極側集電電極３４に照射された光の一部を半導体電極３２へ反射することによって、発電効率の向上を得ることができた。
【００８６】
実施例７
以下のようにして図２０〜２２に示す光反射傾斜面５を具備するインターコネクタ３７４を備えた色素増感型太陽電池１０９を製造した。
（１）ビア導体、正極側集電電極及び触媒電極の形成
１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１２０μｍのポリエチレンナフタレート樹脂からなる樹脂基板２の中心部に、穴開けパンチを用いて、横断面が円形で直径が０．２５ｍｍであり、且つ各々の端縁間の距離が０．２５ｍｍのビアホールを３個等間隔に形成した。その後、スパッタ法により、樹脂基板２の一面にタングステンを堆積させ、この一面のうちのビアホールの周囲の直径１．５ｍｍの円形部分にタングステンを円錐台形状に堆積させて厚さ１０μｍでインターコネクタ３７４の一部となるインターコネクタ用導電層３７１形成するとともに、ビアホールの壁面にビア導体３８を形成し、同時に、樹脂基板２の一面のうちの導電層３７１が形成されていない他部に、導電層３７１と離間させて厚さ１０μｍの正極側集電電極３９を形成した。次いで、スパッタ法により、正極側集電電極３９の表面に白金を堆積させ、厚さ１μｍの触媒電極３３を形成した。
【００８７】
（２）負極側集電電極及びインターコネクタの形成
樹脂基板２の他面に、スクリーン印刷法により市販の銀ペーストを塗布して負極側集電電極３４２となる導電塗膜を形成した。次いで、１５０℃で３０分加熱して負極側集電電極３４２を形成した。その後、ビアホールのビア導体３８が形成されていない中空部に、樹脂基板２の一面側から樹脂封止剤を充填し、穴埋めして樹脂封止部３７３を形成した。次いで、上記（１）で形成したインターコネクタ３７４の一部となる導電層３７１の表面に、実施例１の（４）と同様にして調製した導電性接着剤を塗布し、インターコネクタ３７４の他部となる厚さ５０μｍのインターコネクタ用接着塗膜を形成した。
【００８８】
（３）半導体電極の形成
透光性導電層３１の表面のうちの、配設されるインターコネクタ用接着剤層３７４の周囲の直径２．０ｍｍの部分を除く部分に、スクリーン印刷法により市販の低温成膜用チタニアペーストを塗布し、１５０℃で乾燥させて多孔質電極基体を形成し、実施例１の（５）と同様にして増感色素を付着させて半導体電極３２を形成した。
【００８９】
（４）色素増感型太陽電池の製造
上記（１）で作製された、樹脂基板２の一面に正極側集電電極３９と触媒電極３３が形成され、他面に負極側集電電極３４２が形成され、且つ樹脂基板２にビア導体３８が形成された積層体の樹脂基板２の周縁に、実施例１の（６）に記載の接着性樹脂シートに、半導体電極３２の最外周の寸法に合わせて８２ｍｍ×８２ｍｍの開口部を設け、これを樹脂基板２の周縁に配設し、その後、上記（３）で作製した、半導体電極３２が形成されたガラス基板１を、樹脂基板２に形成されたインターコネクタ用接着塗膜３７４と半導体電極３２が形成されていない部分とが対向するように積層した。その後、乾燥機中にて１２０℃に加熱し、インターコネクタ用接着塗膜３７４を硬化させてインターコネクタ用接着剤層３７４を形成して透光性導電層３１に接着させるとともに、接着性樹脂シートにより透光性導電層３１とガラス基板２とを接合した。次いで、実施例１の（６）と同様にして調製した電解液３５を同様にして設けられた注入口から注射器により注入し、注入後、同様にして封止し、色素増感型太陽電池１０９を製造した。
【００９０】
（５）光反射傾斜面５による発電効率の向上
作製した色素増感型太陽電池１０９のインターコネクタ３７４は、対極基板２側の直径が２．５ｍｍ、透光性基板１側の直径が１．０ｍｍであった。また、セル全体の表面積は９０ｍｍ２であり、インターコネクタ３７４の対極基板２側の表面積が占める面積は、セル全体の７．６７％である。更に、一つのインターコネクタにおいて、底面積に対して光を反射できる部分を透光性基板１側から見た面積の割合が、１−０．５２π／１．２５２π＝０．８４である。
このため、作製した負極側集電電極３４３の光反射傾斜面５によって反射する面積は、半導体電極３２の面積の０．０７６７×０．８４＝０．０６４４、６．４４％に相当する。また、実施例１の（７）と同様にして求めたηは８．４％と、実施例４に比べて０．２上昇しており、光反射傾斜面５による発電効率の向上を確認することができた。
このように本実施例の色素増感型太陽電池１０９は、光反射傾斜面５によって、負極側集電電極３４に照射された光の一部を半導体電極３２へ反射することによって、発電効率の向上を得ることができた。
【００９１】
尚、本発明では、上記の実施例の記載に限られず、本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。例えば、電解液としては、イオン液体を主成分として含有するものを用いることもできる。イオン液体は、電解液を１００質量％とした場合に、５０質量％以上、特に９０質量％以上（１００質量％であってもよい。）含有される。このイオン液体としては、ヨウ化物の常温溶融塩を用いることができる。このヨウ化物の常温溶融塩としては、イミダゾリウム塩、ピリジニウム塩、ピロリジニウム塩、ピラゾリジウム塩、イソチアゾリジニウム塩及びイソオキサゾリジニウム塩等の各種の常温溶融塩が挙げられる。ヨウ化物の常温溶融塩のうちではイミダゾリウム塩が好ましい。これらの常温溶融塩は種類の異なる２種以上を併用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】対極基板の一面に負極側集電電極が設けられた色素増感型太陽電池の一例を分解して斜め上方からみた模式的な斜視図である。
【図２】図１の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。
【図３】図２において更に正極側集電電極が設けられた実施例１の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。
【図４】対極基板の一面に負極側集電電極が設けられた色素増感型太陽電池の他例を分解して斜め上方からみた模式的な斜視図である。
【図５】図４の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。
【図６】図５において更に正極側集電電極が設けられた実施例２の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。
【図７】対極基板の他面に負極側集電電極が設けられた色素増感型太陽電池の一例を分解して斜め上方からみた模式的な斜視図である。
【図８】図７の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。
【図９】図８において更に正極側集電電極が設けられた実施例３の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。
【図１０】実施例５の、対極基板が樹脂基板であり、この樹脂基板の他面に負極側集電電極が設けられた色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。
【図１１】複数の単セル構成体が直列に接続されてなる色素増感型太陽電池モジュールの一例の断面を示す模式図である。
【図１２】図１１の色素増感型太陽電池モジュールにおいて各々の単セル構成体を直列に接続するための接続パターンを示す模式図である。
【図１３】複数の単セル構成体が直列に接続されてなる色素増感型太陽電池モジュールの他の例の断面を示す模式図である。
【図１４】図１３の色素増感型太陽電池モジュールにおいて各々の単セル構成体を直列に接続するための接続パターン（対極基板の一面側）を示す模式図である。
【図１５】図１３の色素増感型太陽電池モジュールにおいて各々の単セル構成体を直列に接続するための接続パターン（対極基板の他面側）を示す模式図である。
【図１６】対極基板の他面に縦断面形状が台形状であり光反射傾斜面を具備する負極側集電電極を備える色素増感型太陽電池の一例を分解して斜め上方からみた模式的な斜視図である。
【図１７】対極基板の他面に縦断面形状が台形状であり光反射傾斜面を具備する負極側集電電極を備える色素増感型太陽電池の模式断面図である。
【図１８】対極基板の他面に縦断面形状が三角形形状であり光反射傾斜面を具備する負極側集電電極を備える他の態様の色素増感型太陽電池の模式断面図である。
【図１９】対極基板の他面に縦断面形状が台形状であり曲面の光反射傾斜面を具備する負極側集電電極を備える他の態様の色素増感型太陽電池の模式断面図である。
【図２０】対極基板の他面に負極側集電電極が設けられ、円錐台形状のインターコネクタを備える色素増感型太陽電池の一例を分解して斜め上方からみた模式的な斜視図である。
【図２１】対極基板の他面に負極側集電電極が設けられ、円錐台形状のインターコネクタを備える色素増感型太陽電池の模式的な平面図である。
【図２２】対極基板の他面に負極側集電電極が設けられ、円錐台形状のインターコネクタを備える色素増感型太陽電池の模式的な断面図である。
【図２３】対極基板の他面に負極側集電電極が設けられ、円錐形状のインターコネクタを備える他の態様の色素増感型太陽電池の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９；色素増感型太陽電池、２０１、２０２；色素増感型太陽電池モジュール、１；透光性基板（ガラス基板）、２、２１、２２；対極基板（セラミック基板）、３１；透光性導電層、３２；半導体電極、３３；触媒電極、３４、３４１、３４２、３４３、３４４；負極側集電電極、３５；電解液、３６；導電性接着剤層、３７、３７４、３７５；インターコネクタ、３７１；インターコネクタ用導電層、３７２；インターコネクタ用接着剤層、３７３；樹脂封止部、３８；ビア導体、３９；正極側集電電極、４；接合部、５；光反射傾斜面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光エネルギーを電気エネルギーに直接変換する色素増感型太陽電池に関する。更に詳しくは、本発明は、抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極の形成が容易ではない半導体電極側の集電電極を、対極のセラミック基板側に設けることで、抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極を簡易な工程で容易に形成することができ、且つ集電電極を設けることによる半導体電極の面積の低減が抑えられ、十分な発電効率を有する色素増感型太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、太陽光発電では、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン及びこれらを組み合わせたＨＩＴ（Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ Ｔｈｉｎ−ｌａｙｅｒ）等を用いた太陽電池が実用化され、主力技術となっている。このシリコン系太陽電池では光電変換効率も２０％に近く優れている。しかし、素材製造にかかるエネルギーコストが高く、環境負荷などの面でも課題が多く、価格及び材料供給等における制限もある。
【０００３】
一方、Ｇｒａｔｚｅｌ等により提案された色素増感型太陽電池が安価な太陽電池として注目されている（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照。）。この太陽電池は、増感色素を担持させたチタニア多孔質電極と触媒電極との間に電解液を介在させた構造を有し、現行のシリコン系太陽電池に比べて変換効率は低いものの、材料、製法等の面でコストダウンが可能である。
【０００４】
この色素増感型太陽電池では、通常、半導体電極及び触媒電極の各々に、それぞれの電極から効率よく集電するための集電電極が付設される。この集電電極は、銀ペーストを塗布し、焼き付けることにより形成されることが多い（例えば、特許文献２参照。）。また、スパッタ及び蒸着等の方法により金属を堆積させて集電電極を形成することも検討されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１−２２０３８０号公報
【非特許文献１】Ｎａｔｕｒｅ誌（第３５３巻、ｐｐ．７３７−７４０、１９９１年）
【特許文献２】特開２０００−２８５９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、色素増感型太陽電池において用いられる電解液は揮発性及び腐食性が高いため、例えば、銀からなる集電電極と電解液との接触を防止するため、通常、集電電極は樹脂により覆われ保護されている。このように基板表面に集電電極と樹脂層とが形成された場合、基板表面のうちの半導体電極を形成することができる面積が減少し、これによって発電効率が低下し、問題である。更に、電解液は揮発性が高いため、樹脂により保護しても樹脂を透過して侵入し、集電電極を腐食させることもある。また、スパッタ及び蒸着等の方法により集電電極を形成する場合、透光性基板として用いられるガラス基板及び樹脂基板等は耐熱性が十分ではないため、金属を厚く堆積させることができない。そのため、抵抗の低い集電電極とするためには面積を大きくせざるを得ず、同様に半導体電極を形成することができる面積が減少し、発電効率が低下する傾向にある。
【０００７】
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、負極側集電電極を対極側に設けることを特徴とする。これにより、半導体電極が設けられるガラス基板等の透光性基板における半導体電極の面積の低減が抑えられる。また、従来は煩雑であった工程を簡略化することができ、負極側集電電極を容易に形成することができる。更に、負極側集電電極を対極基板の一面に設けた場合は、特に、対極がセラミック基板であるとき、抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極を容易に形成することができ、より高い発電効率を有する色素増感型太陽電池とすることができる。更に、負極側集電電極を対極基板の他面に設けた場合は、対極の材質によらず抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極を容易に形成することができ、より高い発電効率を有する色素増感型太陽電池とすることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は以下のとおりである。
１．透光性基板１と、該透光性基板１の一面に対向して配置された対極基板２と、
該透光性基板１の該一面に設けられた透光性導電層３１、該透光性導電層３１の表面に設けられ且つ増感色素を有する半導体電極３２、該対極基板２の一面に該半導体電極３２に対向して設けられた触媒電極３３、該対極基板２の該一面又は他面に設けられ、該触媒電極３３と離間し且つ該透光性導電層３１と接続された負極側集電電極３４、並びに該半導体電極３２及び該触媒電極３３の各々の少なくとも一部に含有され且つ該半導体電極３２と該触媒電極３３との間に充填された電解液３５を有する少なくとも１個の単セル構成体３と、を備えることを特徴とする色素増感型太陽電池。
２．上記対極基板２がセラミック基板２であり、上記負極側集電電極３４が該セラミック基板２の上記透光性基板１の上記一面に対向する一面に設けられ且つタングステンを含有する上記１．に記載の色素増感型太陽電池。
３．上記負極側集電電極３４の厚さが１０〜１００μｍである上記２．に記載の色素増感型太陽電池。
４．上記透光性導電層３１と上記負極側集電電極３４とが、導電性接着剤層３６を介して接続されている上記２．又は３．に記載の色素増感型太陽電池。
５．上記導電性接着剤層３６には導電性フィラーが含有されており、該導電性フィラーはカーボンフィラー、タングステンフィラー、チタンフィラー及びニッケルフィラーのうちの少なくとも１種である上記４．に記載の色素増感型太陽電池。
６．上記導電性接着剤層３６は、未硬化導電性接着剤層が、上記透光性基板１を透過して照射されたレーザー光により硬化されてなる上記４．又は５．に記載の色素増感型太陽電池。
７．上記負極側集電電極３４の上記電解液３５と接触する面が、上記半導体電極３２側に向けて傾斜する光反射傾斜面５である上記２．乃至６．のうちのいずれか一項に記載の色素増感型太陽電池。
８．上記負極側集電電極３４の縦断面形状は、上記対極基板２側を底辺とする三角形形状又は台形形状である上記７．記載の色素増感型太陽電池。
９．上記負極側集電電極３４が上記対極基板２の上記他面に設けられ、上記透光性導電層３１の上記表面と該対極基板２の上記一面との間に複数のインターコネクタ３７が介装され、且つ複数の該インターコネクタ３７の各々と該負極側集電電極３４とが、該対極基板２に形成されたビア導体３８により接続されている上記１．に記載の色素増感型太陽電池。
１０．上記インターコネクタ３７の横断面の面積が０．１５〜５．０ｍｍ２であり、複数の上記インターコネクタ３７のそれぞれの離間距離が４．０〜１１．０ｍｍである上記９．に記載の色素増感型太陽電池。
１１．上記対極基板２がセラミック基板２である上記９．又は１０．に記載の色素増感型太陽電池。
１２．上記負極側集電電極３４の厚さが０．５〜１００μｍである上記９．乃至１１．のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
１３．上記インターコネクタ３７の上記電解液３５と接触する面が、上記半導体電極３２側に向けて傾斜する光反射傾斜面５である上記９．乃至１２．のうちのいずれか一項に記載の色素増感型太陽電池。
１４．上記インターコネクタ３７は、上記対極基板２側を底面とする円錐台形状又は円錐形状である上記１３．記載の色素増感型太陽電池。
１５．上記透光性基板１の上記一面と、上記セラミック基板２の上記一面との間に、各々が有する、透光性導電層３１間、半導体電極３２間、触媒電極３３間、負極側集電電極３４間及び電解液３５間が、それぞれ電気的に絶縁された複数の上記単セル構成体３が設けられ、且つ複数の該単セル構成体３の各々が直列に接続されている上記２．乃至８．のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
１６．上記透光性基板１の上記一面と、上記セラミック基板２の上記一面との間が、上記単セル構成体３の各々が有する負極側集電電極３４の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて上記絶縁がなされている上記１５．に記載の色素増感型太陽電池。
１７．上記透光性基板１の上記一面と、上記対極基板２の上記一面との間に、各々が有する、透光性導電層３１間、半導体電極３２間、触媒電極３３間、負極側集電電極３４間、電解液３５間及びインターコネクタ３７間、がそれぞれ電気的に絶縁された複数の上記単セル構成体３が設けられ、且つ複数の該単セル構成体３の各々が直列に接続されている上記９．乃至１４．のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
１８．上記透光性基板１の上記一面と、上記対極基板２の上記一面との間が、上記単セル構成体３の各々が有する半導体電極３２の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて上記絶縁がなされている上記１７．に記載の色素増感型太陽電池。
１９．上記対極基板２と上記触媒電極３３との間に正極側集電電極３９が設けられた上記１．乃至１８．のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の色素増感型太陽電池は、半導体電極側における集電効率に優れ、且つ半導体電極の有効面積の低減が抑えられ、十分な発電効率を有する。また、従来は煩雑であった負極側集電電極の形成工程を簡略化することができる。
更に、上記対極基板２がセラミック基板２であり、上記負極側集電電極３４が該セラミック基板２の上記透光性基板１の上記一面に対向する一面に設けられ且つタングステンを含有する場合は、耐久性に優れた太陽電池とすることができ、且つ集電効率に優れるとともに、電解液に対する耐腐食性が高い集電電極とすることができ、発電効率も向上する。
また、負極側集電電極３４の厚さが１０〜１００μｍである場合は、十分に抵抗の低い集電電極とすることができる。
更に、透光性導電層３１と負極側集電電極３４とが、導電性接着剤層３６を介して接続されている場合は、透光性導電層３１と負極側集電電極３４との密着性を高めることができる。
また、導電性接着剤層３６には導電性フィラーが含有されており、導電性フィラーがカーボンフィラー、タングステンフィラー、チタンフィラー及びニッケルフィラーのうちの少なくとも１種である場合は、電解液に対する耐腐食性に優れた導電性接着剤層３６とすることができる。
更に、導電性接着剤層３６が、未硬化導電性接着剤層が、透光性基板１を透過して照射されたレーザー光により硬化されてなる場合は、導電性接着剤層３６を容易に形成することができる。
また、負極側集電電極３４が対極基板２の他面に設けられ、透光性導電層３１の表面と対極基板２の一面との間に複数のインターコネクタ３７が介装され、且つ複数のインターコネクタ３７の各々と負極側集電電極３４とが、対極基板２に形成されたビア導体３８により接続されている場合は、透光性基板における半導体電極の面積の低減がより抑えられ、発電効率もより向上する。
更に、負極側集電電極３４に光反射傾斜面５を設ける場合は、負極側集電電極３４に照射される光を、光反射傾斜面５で反射して半導体電極３２へ到達させることにより発電に利用することができ、より発電効率を高めることができる。
また、負極側集電電極３４の縦断面形状を台形形状等とする場合は、負極側集電電極３４に光反射傾斜面５を設けることができ、より発電効率を高めることができる。
更に、インターコネクタ３７の横断面の面積が０．１５〜５．０ｍｍ２であり、複数のインターコネクタ３７のそれぞれの離間距離が４．０〜１１．０ｍｍである場合は、透光性基板における半導体電極の面積の低減が抑えられるとともに、十分な集電効率を有する負極側集電電極３４とすることができる。
また、対極基板２がセラミック基板２である場合は、耐久性に優れた太陽電池とすることができる。
更に、負極側集電電極３４の厚さが０．５〜１００μｍである場合は、集電電極の面積と厚さとを調整することにより、十分に抵抗の低い集電電極とすることができる。
また、透光性基板１の一面と、セラミック基板２の一面との間に、各々が有する、透光性導電層３１間、半導体電極３２間、触媒電極３３間、負極側集電電極３４間及び電解液３５間が、それぞれ電気的に絶縁された複数の単セル構成体３が設けられ、且つ複数の単セル構成体３の各々が直列に接続されている場合は、太陽電池の出力電圧を高くすることができる。
更に、透光性基板１の一面と、セラミック基板２の一面との間が、少なくとも、２個以上の単セル構成体３の各々が有する負極側集電電極３４の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて絶縁がなされている場合は、各々の単セル構成体３をそれぞれ電気的に確実に絶縁することができる。
また、透光性基板１の一面と、対極基板２の一面との間に、各々が有する、透光性導電層３１間、半導体電極３２間、触媒電極３３間、負極側集電電極３４間、電解液３５間及びインターコネクタ３７間、がそれぞれ電気的に絶縁された複数の単セル構成体３が設けられ、且つ複数の単セル構成体３の各々が直列に接続されている場合は、太陽電池の出力電圧を高くすることができる。
更に、透光性基板１の一面と、対極基板２の一面との間が、単セル構成体３の各々が有する半導体電極３２の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて絶縁がなされている場合は、各々の単セル構成体３をそれぞれ電気的に確実に絶縁することができる。
また、対極基板２と触媒電極３３との間に正極側集電電極３９が設けられた場合は、正極側での集電効率も向上し、より発電効率に優れた太陽電池とすることができる。
更に、インターコネクタ３７に光反射傾斜面５を設ける場合は、インターコネクタ３７に照射される光を、光反射傾斜面５で反射して半導体電極３２へ到達させることにより発電に利用することができ、より発電効率を高めることができる。
また、インターコネクタ３７の形状を円錐台形状等とする場合は、インターコネクタ３７に光反射傾斜面５を設けることができ、より発電効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、例えば、図１〜２３を用いて本発明を詳細に説明する。
本発明の色素増感型太陽電池は、透光性基板１と、この透光性基板１の一面に対向して配置された対極基板２と、透光性基板１の一面に設けられた透光性導電層３１、透光性導電層３１の表面に設けられ且つ増感色素を有する半導体電極３２、対極基板２の一面に半導体電極３２に対向して設けられた触媒電極３３、対極基板２の一面又は他面に設けられ、触媒電極３３と離間し且つ透光性導電層３１と接続された負極側集電電極３４、並びに半導体電極３２及び触媒電極３３の各々の少なくとも一部に含有され且つ半導体電極３２と触媒電極３３との間に充填された電解液３５を有する少なくとも１個の単セル構成体３と、を備える。
【００１１】
上記「透光性基板１」としては、ガラス板、樹脂シート等からなる基板が挙げられる。この樹脂シートは特に限定されず、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリエチリデンノルボルネン等を用いて作製された樹脂シートが挙げられる。
この透光性基板１の「透光性」とは、下記式により表される可視光透過率が１０％以上であることを意味する。
可視光透過率（％）＝（透光性基板を透過した光量／透光性基板に入射した光量）×１００
この可視光透過率は６０％以上、特に８５％以上であることが好ましい。
透光性基板１の厚さは材質によっても異なり、特に限定されないが、上記の可視光透過率が６０〜９９％、特に８５〜９９％となる厚さであることが好ましい。
【００１２】
上記「対極基板２」は、透光性基板１に対向して配置される。この対極基板２は透光性を有していても有していなくてもよい。透光性を有する対極基板２としては、ガラス板、樹脂シート等からなる基板が挙げられる。この樹脂シートは特に限定されず、上記の透光性基板１のときと同様の樹脂シートが挙げられる。透光性を有していない対極基板２は特に限定されないが、セラミック基板２が挙げられる。このセラミック基板２を備えることで、色素増感型太陽電池の耐久性を向上させることができる。このセラミック基板２を作製するためのセラミックとしては、酸化物系セラミック、窒化物系セラミック、炭化物系セラミック等の各種のセラミックを用いることができる。
【００１３】
セラミックとしては、アルミナ、窒化ケイ素、ジルコニア等が好ましく、アルミナが特に好ましい。アルミナは耐腐食性が高く、強度が大きく、電気絶縁性にも優れ、アルミナからなるセラミック基板２とすることで、より優れた耐久性を有する色素増感型太陽電池とすることができる。このアルミナを含有するセラミック基板２の場合、この基板に含まれるセラミックの全量を１００質量％とした場合に、アルミナが８０質量％以上、特に９０質量％以上、更に９５質量％以上（１００質量％であってもよい。）であることが好ましい。
【００１４】
このセラミック基板２の厚さは特に限定されないが、１００μｍ〜５ｍｍ、特に５００μｍ〜５ｍｍ、更に１〜５ｍｍとすることができ、３００μｍ〜３ｍｍとすることが好ましい。セラミック基板２の厚さが１００μｍ〜５ｍｍ、特に３００μｍ〜３ｍｍであれば、支持層として十分な強度を有し、優れた耐久性を有する色素増感型太陽電池とすることができる。
【００１５】
以下、上記「単セル構成体３」について詳述する。
上記「透光性導電層３１」は、透光性基板１の一面に設けられる。透光性導電層３１は、透光性及び導電性を有しておればよく、その材質は特に限定されない。この透光性導電層３１としては、導電性酸化物からなる薄膜、炭素薄膜等が挙げられる。導電性酸化物としては、酸化インジウム、スズドープ酸化インジウム、酸化スズ、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）等が挙げられる。この透光性導電層３１の厚さは材質によっても異なり、特に限定されないが、表面抵抗が１００Ω／ｃｍ２以下、特に１〜１０Ω／ｃｍ２となる厚さであることが好ましい。
この透光性導電層３１の透光性の意味及び好ましい可視光透過率は、透光性基板１の場合と同様である。
【００１６】
上記「半導体電極３２」は、透光性導電層３１の表面に設けられ且つ増感色素を有する。この半導体電極３２は、多孔質電極基体と、この多孔質電極基体に付着した増感色素とを有する。多孔質電極基体は、チタニア、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化物、及び硫化亜鉛、硫化鉛等の金属硫化物等により形成することができる。多孔質電極基体の作製方法は特に限定されず、例えば、金属酸化物、金属硫化物等の微粒子を含有するペーストを、透光性基板１の一面に設けられた透光性導電層３１の表面に、スクリーン印刷法、ドクターブレード法等により塗布し、焼成することにより作製することができる。
【００１７】
焼成の条件は特に限定されないが、焼成温度は４００〜６００℃、特に４５０〜５５０℃とすることができ、焼成時間は１０〜３００分、特に２０〜４０分とすることができる。焼成雰囲気は、大気雰囲気等の酸化雰囲気又はアルゴン等の希ガス雰囲気及び窒素ガス雰囲気等の不活性雰囲気とすることができる。
【００１８】
上記「増感色素」は、光電変換効率を向上させる作用を有する。この増感色素としては、錯体色素及び有機色素を用いることができる。錯体色素としては金属錯体色素が挙げられる。有機色素としてはポリメチン色素、メロシアニン色素等が挙げられる。金属錯体色素としてはルテニウム錯体色素及びオスミウム錯体色素等が挙げられ、ルテニウム錯体色素が特に好ましい。また、光電変換がなされる波長域を拡大し、変換効率を向上させるため、光電変換がなされる波長域の異なる２種以上の増感色素を併用することもできる。多孔質電極基体に増感色素を付着させる方法は特に限定されず、例えば、増感色素を有機溶媒に溶解させた溶液に多孔質電極基体を浸漬して溶液を含侵させ、その後、有機溶媒を除去することにより付着させることができる。また、この溶液を、ワイヤーバー法、スライドホッパー法等により多孔質電極基体に塗布して含浸させ、その後、有機溶媒を除去することにより付着させることもできる。半導体電極３２の厚さは特に限定されないが、０．１〜１００μｍとすることができ、１〜３０μｍ、特に２〜２５μｍとすることが好ましい。半導体電極３２の厚さが０．１〜１００μｍであれば、光電変換が十分になされ、発電効率が向上する。
【００１９】
上記「触媒電極３３」は、対極基板２の一面に半導体電極３２に対向して設けられる。この触媒電極３３は、触媒活性を有する物質により形成することができる。また、触媒活性を有さない、金属、前記の透光性導電層３１の形成に用いられる導電性酸化物及びポリアニリン、ポリピロール等の導電性高分子などと、触媒活性を有する物質とを用いて形成することもできる。触媒活性を有する物質としては、白金、ロジウム等の貴金属、カーボンブラック等が挙げられ、これらは併せて導電性を有する。触媒電極３３は、触媒活性を有し、且つ電気化学的に安定な貴金属により形成することが好ましく、触媒活性が高く、電解質溶液に腐食され難い白金を用いることが特に好ましい。この触媒電極３３の厚さは特に限定されないが、３ｎｍ〜１０μｍ、特に３ｎｍ〜１μｍとすることができる。触媒電極３３の厚さが３ｎｍ〜１０μｍであれば、十分に抵抗の低い触媒電極とすることができる。
【００２０】
触媒活性を有する物質からなる触媒電極３３は、触媒活性を有する物質の微粒子を含有するペーストを、対極基板２の一面、又は後記のように正極側集電電極３９が設けられる場合は、この正極側集電電極３９の表面に、スクリーン印刷法、ドクターブレード法等により塗布し、加熱して作製することができる。また、触媒活性を有する物質を含有する金属からなる触媒電極３３及び触媒活性を有する物質を含有する導電性酸化物からなる触媒電極３３も、触媒活性を有する物質の場合と同様の方法により作製することができる。更に、これらの触媒電極３３は、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法等により、対極基板２等の表面に金属等を堆積させて形成することもできる。
【００２１】
対極基板２の一面又は他面には上記「負極側集電電極３４」が設けられる。この負極側集電電極３４は、触媒電極３３と離間して形成される。この離間とは、負極側集電電極３４と触媒電極３３とが電気的に絶縁されていることを意味する。また、負極側集電電極３４は、透光性導電層３１と電気的に接続されており、負極側、即ち、半導体電極３２の集電電極として機能する。このように、半導体電極３２の集電電極を透光性基板１と対向する対極基板２の側に設けることで、集電電極を設けることによる半導体電極の面積の低減が十分に抑えられる。
【００２２】
負極側集電電極３４が対極基板２の一面に設けられる場合（以下、これを負極側集電電極３４１という。）（図１〜６参照）、この負極側集電電極３４１は電解液と接触することになるため、耐腐食性が高い材質からなる負極側集電電極３４１とする必要がある。この耐腐食性の高い材質としては、タングステン、チタン、ニッケル等が挙げられ、より優れた耐腐食性を有するタングステンが特に好ましい。また、対極基板２の材質は特に限定されないが、セラミック基板２であることが好ましい。即ち、発電効率を向上させるためには、半導体電極３２ばかりでなく、対向する触媒電極３３の面積も大きくすることが好ましく、その場合、負極側集電電極３４１の面積を小さくしなければならず、十分に抵抗が低く、集電効率に優れた負極側集電電極３４１とするためには、負極側集電電極３４１を厚くする必要がある。そして、厚膜にするためには、スパッタ法等により金属を堆積する、又はスクリーン印刷法等により塗膜を形成する等のいずれの方法であっても、十分な耐熱性を有する対極基板２であることが好ましく、セラミック基板２とすることが好ましい。
【００２３】
タングステンを用いる場合、負極側集電電極３４１は、純タングステン（この純タングステンとは、９９．９８％以上の純度であるタングステンをそのまま使用し、他の金属を混合しないことを意味する。）からなるものでもよい。また、タングステンと他の金属との混合物からなるものでもよい。タングステンと他の金属とを併用するときは、タングステンと他の金属との合計を１００質量％とした場合に、タングステンの含有量は９５質量％以上、特に９８質量％以上、更に９９．９質量％以上であることが好ましい。タングステンの含有量が９５質量％以上であれば、集電効率が高く且つ優れた耐腐食性を有する集電電極とすることができる。これらのうちでは、純タングステンからなる負極側集電電極３４１が、電解液に対する耐腐食性により優れるため特に好ましい。
【００２４】
負極側集電電極３４１は、所定のパターンが形成されたマスクを用いて、マグネトロンスパッタ法及び電子ビ−ム蒸着法等の物理的蒸着法により形成することができる。また、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷法などにより形成することもできる。特にセラミック基板２の場合は、いずれの方法であっても、十分な厚さを有する負極側集電電極３４１とすることができ、この厚さは１０〜１００μｍ、特に３０〜１００μｍ、更に３０〜７０μｍとすることができる。負極側集電電極３４１の厚さが１０〜１００μｍであれば、抵抗が低く、優れた集電効率を有する集電電極とすることができる。
【００２５】
負極側集電電極３４１と触媒電極３３との距離、即ち、離間距離（負極側集電電極３４１と触媒電極３３との最小距離とする。）は１〜１０００μｍ、特に５０〜５００μｍ、更に１００〜５００μｍであることが好ましい。この離間距離が１〜１０００μｍであれば、負極側集電電極３４１と触媒電極３３とを電気的に確実に絶縁することができる。更に、負極側集電電極３４１と透光性導電層３１とは、これらが接触していることで接続されていてもよく、インターコネクタを介して接続されていてもよい。接続面における抵抗を低くするためには、インターコネクタを介在させることが好ましい。このインターコネクタは特に限定されないが、セラミック基板２の一面に設けられた負極側集電電極３４１の場合、導電性接着剤層３６であることが好ましい。
【００２６】
導電性接着剤層３６には導電性フィラーが含有される。この導電性フィラーは特に限定されない。導電性フィラーとしては、（１）カーボンブラック、（２）タングステン、銅、銀、アルミニウム、ニッケル、クロム等の金属、及び（３）ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマーなどからなるフィラーが挙げられる。導電性接着剤層３６は電解液に接触するため、導電性フィラーとしては、耐腐食性に優れるカーボンフィラー、タングステンフィラー、チタンフィラー及びニッケルフィラーのうちの少なくとも１種であることが好ましい。この場合、４種類のフィラーのうちの１種のみでもよく、２種以上を併用してもよい。２種以上を併用するとき、用いるフィラーの組み合わせ及びそれらの量比は特に限定されず、いずれのフィラーをどのような量比で用いてもよい。これらの耐腐食性に優れるフィラーのうちでは、より優れた耐腐食性を有するカーボンフィラー、タングステンフィラー及びニッケルフィラーが特に好ましい。
【００２７】
導電性接着剤層３６は、未硬化導電性接着剤層が硬化されてなる。この未硬化導電性接着剤層の形成に用いる未硬化導電性接着剤としては、上記の導電性フィラーが含有された熱硬化性接着剤及び光硬化性接着剤等を用いることができる。導電性接着剤層３６は、透光性基板１を透過して照射されたレーザー光により、未硬化導電性接着剤を硬化させて形成することが好ましい。この方法であれば、未硬化導電性接着剤層のみを加熱して硬化させることができるため、導電性接着剤層３６を効率よく形成することができる。レーザー光は特に限定されず、通常、ＹＡＧレーザー、炭酸ガスレーザー等を用いることができる。レーザー周波数、入力電流値等の照射条件は、未硬化導電性接着剤の組成及び厚さ等により、効率よく硬化させることができるように適宜設定することができる。
【００２８】
負極側集電電極３４が対極基板２の他面に設けられる場合（以下、これを負極側集電電極３４２という。）（図７〜９参照）、負極側集電電極３４２は電解液と接触しないため、耐腐食性は特に必要とされない。一方、対極基板２との密着性に優れる負極側集電電極３４２であることが好ましい。その材質は特に限定されず、タングステン、チタン、ニッケル、銀等の金属などにより形成することができる。更に、この負極側集電電極３４２の場合は、対極基板２からの剥離及び他部材等との接触による傷付き及び漏電などを防止するため、樹脂、ガラス等で保護することが好ましい。
【００２９】
この負極側集電電極３４２は、対極基板２の一面に設けられる集電電極の場合と同様にして、所定のパターンが形成されたマスクを用いて、マグネトロンスパッタ法及び電子ビ−ム蒸着法等の物理的蒸着法により形成することができる。また、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷法などにより形成することもできる。更に、この負極側集電電極３４２は、対極基板２の他面の全面に形成することもでき、この場合はスクリーン印刷法などにより形成することが好ましい。また、厚さは、対極基板２の一面に設けられる集電電極と同程度とすることができる。尚、面積が大きいときは、より薄い集電電極とすることもできる。例えば、負極側集電電極３４２の面積がセラミック基板２の他面の面積の５０％以上であるときは、その厚さを０．５〜２０μｍ、特に０．５〜５μｍと薄くすることもできる。
このように、負極側集電電極３４２の場合は、材質及び厚さ等に何ら制限はなく、従って、対極基板２の材質も特に限定されないが、太陽電池の耐久性の面からはセラミック基板２であることが好ましい。
【００３０】
また、負極側集電電極３４の電解液３５と接触する面は、例えば図１６及び１７の負極側集電電極３４３に例示するように、半導体電極３２側に向けて傾斜する「光反射傾斜面５」とすることができる。光反射傾斜面５を半導体電極３２側に向けて設けることによって、透光性基板１から入射して光反射傾斜面５に到達した光を半導体電極３２側へ反射することができる。また、反射された光は、半導体電極３２に到達して発電に用いられるため、色素増感型太陽電池の発電効率を高めることができる。
更に、このような光反射傾斜面５を形成するために、負極側集電電極３４３は、その縦断面形状を、対極基板２側を底辺とする台形形状又は三角形形状（例えば、図１８の負極側集電電極３４４を参照。）にすることができる。
また、光反射傾斜面５の表面形状は特に問わず、平面形状でもよいし曲面形状（例えば、図１９の光反射傾斜面５１を参照。）でも良い。
更に、光反射傾斜面５の角度は、対極基板２側と平行である角度を０°とすると、５〜６０°、特に５〜３０°が好ましい。
光反射傾斜面５は、下記式により表される可視光反射率が１０％以上が好ましい。
可視光反射率（％）＝（光反射傾斜面によって反射した光量／光反射傾斜面に入射した光量）×１００
この可視光反射率は１０％以上、特に５０％以上であることが好ましい。
更に、光反射傾斜面５は、負極側集電電極３４３の表層として形成することができる。このような表層の材質は、例えばニッケル、チタン、タングステン、アルミニウム、銀及び白金等の金属を挙げることができる。また、光反射傾斜面５となる層の形成方法は、任意に選択することができ、例えばマグネトロンスパッタ法及び電子ビ−ム蒸着法等の物理的蒸着法及び、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷法等により形成することができる。
【００３１】
対極基板２の他面に設けられる負極側集電電極３４２と、透光性導電層３１とは、インターコネクタ３７とビア導体３８とを介して電気的に接続される。
上記「インターコネクタ３７」は、その一端面が透光性導電層３１に接触し、又は接合され、他端面がビア導体３８の一端側に接触し、又は接合されている。その材質は特に限定されず、負極側集電電極３４１の場合と同様の金属からなるインターコネクタ３７とすることができる。また、導電性ゴム、異方導電性ゴム、加圧導電性ゴム等からなるインターコネクタ３７とすることもできる。金属を用いたときは、透光性導電層３１との密着性を高め、安定して導通させるため、透光性導電層３１とインターコネクタ３７との間に導電性接着剤層を介在させることが好ましい。この導電性接着剤層の材質及び形成方法は特に限定されないが、例えば、前記の導電性接着剤層３６の場合と同様の未硬化導電性接着剤を用いて、同様にレーザー光を照射することにより形成させることができる。ゴムを用いたときは、その弾性により、透光性導電層３１と対極基板２との間に安定して介装させることができ、各々の界面において十分に密着させることもできる。尚、ゴムを用いたときも、透光性導電層３１とインターコネクタ３７との間に導電性接着剤層を介在させてもよい。
【００３２】
インターコネクタ３７の形状も特に限定されず、横断面が円形、楕円形、三角形及び四角形等の多角形などの柱状体及びより横断面の面積が大きいパッド状等とすることができる。インターコネクタ３７の寸法も特に限定されず、負極側集電電極３４２と透光性導電層３１との十分な導通がとれればよい。このインターコネクタ３７の寸法は、横断面の面積が０．１５〜５．０ｍｍ２、特に１．０〜３．５ｍｍ２であり、複数の上記インターコネクタ３７のそれぞれの離間距離（各々のインターコネクタ３７の端縁間の最小距離）が４．０〜１１．０ｍｍ、特に５．０〜９．０ｍｍであることが好ましい。更に、インターコネクタ３７は対極基板２の一面に等間隔に設けることがより好ましい。このような断面積及び配置のインターコネクタ３７であれば、優れた集電効率を有する負極側集電電極３４２することができ、且つ半導体電極の面積の低減をより抑えることができ、発電効率に優れた色素増感型太陽電池とすることができる。
【００３３】
インターコネクタ３７の電解液３５と接触する面は、例えば図２０〜２２のインターコネクタ３７４に例示するように、半導体電極３２側に向けて傾斜する「光反射傾斜面５」とすることができる。光反射傾斜面５を半導体電極３２側に向けて設けることによって、透光性基板１から入射して光反射傾斜面５に到達した光を半導体電極３２側へ反射することができる。また、反射された光は、半導体電極３２に到達して発電に用いられるため、色素増感型太陽電池の発電効率を高めることができる。
更に、このような光反射傾斜面５を形成するために、インターコネクタ３７４の形状を、縦断面形状が台形である円錐台形状、縦断面形状が三角形である円錐形状（例えば、図２３に示すインターコネクタ３７５を参照。）、角錐台及び角錐等とすることができる。尚、多角形の辺数は特に問わず３辺以上であればよい。
光反射傾斜面５の表面形状は特に問わず、平面形状でもよいし曲面形状でも良い。
更に、光反射傾斜面５の角度は、対極基板２側と平行である角度を０°とすると、５〜６０°、特に５〜３０°が好ましい。
光反射傾斜面５は、上記式により表される可視光反射率は１０％以上が好ましい。また、この可視光反射率は１０％以上、特に５０％以上であることが好ましい。
更に、光反射傾斜面５は、インターコネクタ３７４の表層として形成することができる。このような表層の材質は、例えばニッケル、チタン、タングステン、アルミニウム、銀及び白金等の金属を挙げることができる。また、光反射傾斜面５となる層の形成方法は、任意に選択することができ、例えばマグネトロンスパッタ法及び電子ビ−ム蒸着法等の物理的蒸着法及び、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷法等により形成することができる。
【００３４】
負極側集電電極を対極基板２の他面に設けるとともに、この負極側集電電極３４２と透光性導電層３１とをインターコネクタ３７により接続する構造とした場合は、上記のように、半導体電極の面積の低減をより抑えることができる。例えば、インターコネクタ３７が直径０．５ｍｍの円柱状であり、その周囲に同心円状に直径１．５ｍｍの透光性導電層３１及び触媒電極３３が設けられていない部分があり、各々のインターコネクタ３７間の距離（この場合、それぞれのインターコネクタ３７の中心間の距離とする。）が６ｍｍである場合、下記式により算出されるように対極基板２（透光性導電層３１）の全表面のうちの９５％の部分に半導体電極３２を設けることができる。この割合は、インターコネクタ３７の周囲の透光性導電層３１及び触媒電極３３が設けられていない部分の面積、並びに各々のインターコネクタ３７間の離間距離により変化するが、６９〜９９％、特に８６〜９９％とすることができる。
半導体電極を形成することができる面積割合（９５％）＝［３６−｛（３．１４×０．７５×０．７５）×１／４｝×４］／３６（×１００）
上記式における各々の数値の意味は以下のとおりである。
上記式において、３６（ｍｍ２）は４個のインターコネクタ３７のそれぞれの中心間を結んで形成される正方形の面積であり、３．１４×０．７５×０．７５（ｍｍ２）は透光性導電層３１及び触媒電極３３が設けられていない４個の円形部分の各々の面積である。また、それぞれの正方形の面積のうち、半導体電極３２を形成することができない部分は、各々の円形部分の面積のうちの１／４であり、円形部分が４個あるため、半導体電極３２を形成することができない部分の合計面積は、その４倍になる。
【００３５】
上記「ビア導体３８」（図８〜９参照）は、一端側がインターコネクタ３７に接触し、又は接合され、他端側が負極側集電電極３４２に接合されている。このビア導体３８は、セラミック基板２の表裏を貫通して設けられたビアホールに導電体を形成することにより設けることができる。また、ビアホールの壁面に導体層を形成することにより設けることができる。セラミック基板２に設けられるビアホールは、ＹＡＧレーザー、炭酸ガスレーザー等のレーザー光の照射、ドリル加工、穴開けパンチを用いたパンチングなど各種の方法により形成することができる。これらのうちでは、穴開けパンチを用いてセラミック基板２となる未焼成セラミックシートにビアホールを形成する方法が簡便であり好ましい。
【００３６】
導電体は、導体用ペーストを、穴埋め印刷法等によりビアホールの少なくとも一方の開口から充填し、その後、焼成して形成することができる。この導体用ペーストは特に限定されないが、金属粉末、有機バインダ、有機溶剤及び水等の溶媒などを混合して調製したものを用いることができる。この金属粉末は特に限定されず、銀、金、白金、パラジウム、銅、タングステン、ニッケル、チタン等の金属の粉末、及び銀−白金合金、銀−パラジウム合金等の合金の粉末が挙げられる。更に、導体用ペーストにはガラス成分を含有させることもできる。ガラス成分を含有する場合は、より低温で焼成することができるため好ましい。また、ビアホール壁面の導体層は、導電体のときと同様の金属を用いてスパッタ法、無電解めっき法等により形成することができる。
【００３７】
ビア導体３８を形成するため、セラミック基板２に形成されるビアホールの断面形状は特に限定されず、円形、楕円形及び三角形、四角形等の多角形などとすることができる。この断面形状は円形であることが多い。また、ビアホールの径方向の寸法も特に限定されず、断面円形である場合は、直径が０．０５〜１ｍｍ、特に０．１〜０．８ｍｍの貫通孔とすることができる。更に、断面円形でない場合は、面積が断面円形の場合と同等となる開口寸法を有する貫通孔とすることができる。また、ビア導体３８はインターコネクタ３７に対応して設けられるものであり、その個数はインターコネクタ３７と同数とすることができる。
【００３８】
インターコネクタ３７とビア導体３８とは、インターコネクタ３７が導電性ゴム、異方導電性ゴム及び加圧導電性ゴム等からなるときは、その弾性により十分に密着させることができる。この場合、より密着性を高め、安定して導通させるため、インターコネクタ３７とビア導体３８との間に導電性接着剤層を介在させてもよい。この導電性接着剤層の材質及び形成方法は特に限定されないが、例えば、前記の導電性接着剤層３６場合の未硬化導電性接着剤のうちの熱硬化性接着剤を用いて、これを加熱することにより形成させることができる。更に、インターコネクタ３７が金属からなるときは、対極基板２としてセラミック基板２を使用し、インターコネクタ３７、ビア導体３８、負極側集電電極３４２及びセラミック基板２の各々を、それぞれの未焼成体が一体に形成された未焼成積層体として作製し、その後、この未焼成積層体を同時焼成することで一時に形成することができる。このようにすれば工程を簡略化することができる。
【００３９】
上記のようにインターコネクタ３７、ビア導体３８、負極側集電電極３４２及びセラミック基板２を一時に形成する場合、各々の材質は特に限定されないが、インターコネクタ３７、ビア導体３８及び負極側集電電極３４２は、タングステン又はモリブデンにより形成することが好ましく、セラミック基板２は、アルミナにより形成することが好ましい。また、インターコネクタ３７、ビア導体３８及び負極側集電電極３４２はタングステンにより形成し、セラミック基板２はアルミナにより形成することが特に好ましい。タングステンはアルミナとの同時焼成が容易であり、且つ優れた耐腐食性を有するため、電解液と接触するインターコネクタ３７として用いても何ら問題ない。
尚、負極側集電電極３４１，３４２には取り出し電極を連設することもでき、この取り出し電極から電力を取り出すことができる。この取り出し電極は、負極側集電電極の形成時に同時に一体に形成することができる。
【００４０】
上記「電解液３５」は、半導体電極３２及び触媒電極３３の各々の少なくとも一部に含有され、且つ半導体電極３２と触媒電極３３との間に充填されている。電解液３５は、通常、半導体電極３２及び触媒電極３３のそれぞれの全体に含有されており、これにより光電変換効率を向上させることができる。半導体電極３２と触媒電極３３との間隔は特に限定されないが、２００μｍ以下、特に５０μｍ以下（通常、１μｍ以上）とすることができる。この厚さが２００μｍ以下であれば、十分な発電効率を有する色素増感型太陽電池とすることができる。電解液３５には、電解質の他、通常、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート類などの溶媒及び各種の添加剤等が含有される。この電解質は特に限定されず、各種の電解質を用いることができる。電解質としては、Ｉ２と、ＬｉＩ及びピリジニウムヨーダイド、イミダゾリウムヨーダイド等の４級アンモニウム化合物のヨウ素塩とを組み合わせてなる電解質が特に好ましい。電解質は１種のみを用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
【００４１】
負極側集電電極３４がセラミック基板２の一面に設けられた負極側集電電極３４１の場合、電解液３５は、透光性導電層３１と対極基板２、特にセラミック基板２との間を、負極側集電電極３４１の周囲において樹脂又はガラスにより封着し、形成される密閉空間に注入することで、半導体電極３２及び触媒電極３３の各々に含有させ、且つこれらの間に充填させることができる（図２〜３及び図５〜６参照）。また、負極側集電電極３４がセラミック基板２の他面に設けられた負極側集電電極３４２の場合、電解液３５は、透光性導電層３１と対極基板２、特にセラミック基板２との間を、半導体電極３２の周囲において樹脂又はガラスにより封着し、形成される密閉空間に注入することで、半導体電極３２及び触媒電極３３の各々に含有させ、且つこれらの間に充填させることができる（図８〜９参照）。
【００４２】
密閉空間への電解液３５の注入は、透光性基板１の側からでも、対極基板２の側からでもよく、穿孔し易い側に注入口を設け、この注入口から注入することが好ましい。更に、電解液３５は、透光性導電層３１と対極基板２との間を樹脂又はガラスにより封着することで形成された接合部４に設けられた注入口から注入することもできる。尚、注入口は１個でよいが、空気抜きのため更に他の孔を設けることもできる。このように空気抜きのための孔を設けることで、電解液をより容易に注入することができる。
【００４３】
注入口は、透光性基板１、対極基板２及び接合部４のいずれに設けてもよいが、例えば、透光性基板１がガラス基板であるときは穿孔が容易ではない。一方、対極基板２がセラミック基板２であるときはガラス基板に比べて穿孔し易く、特に、未焼成シートのうちに孔開けパンチ等を用いて極めて容易に穿孔することもできる。また、接合部も穿孔が容易である。そのため、セラミック基板２及び／又は接合部４に注入口を設けることが好ましい。
【００４４】
負極側集電電極３４１又は半導体電極３２の周囲の封着に用いられる樹脂は特に限定されない。この樹脂としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、熱硬化性ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。更に、この封着はガラスにより行うこともでき、特に長期の耐久性を必要とする色素増感型太陽電池では、ガラスにより封着することが好ましい。
【００４５】
対極基板２の一面に負極側集電電極３４１を設けた場合、対極基板２としてセラミック基板２を使用し、透光性基板１の一面と、セラミック基板２の一面との間に複数の単セル構成体３を設けることができる（図１１及び図１２参照）。これらの複数の単セル構成体３では、各々が有する、透光性導電層３１間、半導体電極３２間、触媒電極３３間、負極側集電電極３４間及び電解液３５間が、それぞれ電気的に絶縁され、且つそれぞれの単セル構成体３は直列に接続されて色素増感型太陽電池モジュール２０１とすることができる。各々の部材間は、透光性基板１の一面と、セラミック基板２の一面との間を、複数の単セル構成体３の周囲において樹脂又はガラスにより封着してなる接合部４により絶縁することができる（図１１参照）。この封着に用いる樹脂又はガラスとしては前記と同様のものを用いることができる。また、この色素増感型太陽電池モジュール２０１では、それぞれの単セル構成体３は、触媒電極３３（正極側集電電極３９）と負極側集電電極３４１とを、例えば、図１２のように接続することで直列に接続することができる。
【００４６】
対極基板２の他面に負極側集電電極３４２を設けた場合も、透光性基板１の一面と、セラミック基板２の一面との間に複数の単セル構成体３を設けることができる（図１３、図１４及び図１５参照）。この場合、対極基板２は特に限定されないが、セラミック基板２を使用することが好ましい。これらの複数の単セル構成体３では、各々が有する、透光性導電層３１間、半導体電極３２間、触媒電極３３間、負極側集電電極３４間、電解液３５間及びインターコネクタ３７間、がそれぞれ電気的に絶縁され、且つそれぞれの単セル構成体３は直列に接続されて色素増感型太陽電池モジュール２０２とすることができる。各々の部材間は、透光性基板１の一面と、セラミック基板２の一面との間を、単セル構成体３のそれぞれが有する半導体電極３２の周囲において各々樹脂又はガラスにより封着してなる接合部４により絶縁することができる。この封着に用いる樹脂又はガラスとしては前記と同様のものを用いることができる。また、この色素増感型太陽電池モジュール２０２では、それぞれの単セル構成体３は、触媒電極３３（正極側集電電極３９）、ビア導体３８及び負極側集電電極３４２を、例えば、図１４及び図１５のように接続することで直列に接続することができる。
【００４７】
このように複数の単セル構成体３を設けたとき、これらの単セル構成体３は上記のように直列に接続して用いることができる。また、更に多くの単セル構成体３を設けてもよく、これらの単セル構成体３のうちの一部を直列に、他部を並列に接続して用いることもできる。このように多数の単セル構成体３を直列又は並列に接続することで、色素増感型太陽電池の出力電圧及び電力を用途等に応じて容易に調整することができる。
【００４８】
対極基板２と触媒電極３３との間には正極側集電電極３９を設けることができる（図３、図６及び図９参照）。触媒電極３３が白金からなり、且つ十分な厚さを有しておれば、正極側集電電極３９は必ずしも設ける必要はない。しかし、白金は高価であるため、触媒電極３３を薄層とした場合は、集電効率を高めるため正極側集電電極３９を設けることが好ましい。正極側集電電極３９の平面形状は特に限定されないが、十分に抵抗が低く、優れた集電効率を有する正極側集電電極３９とするためには、触媒電極３３と類似の形状及び寸法であることが好ましい。正極側集電電極３９の面積は、触媒電極３３の面積の５０％以上、特に６５％以上、更に８０％以上（同面積でもよい。）であることがより好ましい。更に、触媒電極３３と相似形に配設されることが特に好ましい。
【００４９】
正極側集電電極３９は、所定のパターンが形成されたマスクを用いて、マグネトロンスパッタ法及び電子ビ−ム蒸着法等の物理的蒸着法により、対極基板２の一面に設けることができる。また、対極基板２がセラミック基板２であるときは、ペーストを用いるスクリ−ン印刷法等により、セラミック基板２の一面に塗膜を形成し、焼成することで設けることもできる。この正極側集電電極３９は、その全体が触媒電極３３により覆われてしまうときは、電解液に対する耐腐食性は必要ないため、その材質は特に限定されず、タングステン、チタン、ニッケル等により形成することができる。尚、正極側集電電極３９の端部等が電解液３５と接触する場合は、特に優れた耐腐食性を有し、且つセラミック基板、特にアルミナ基板の作製時に、未焼成基板と同時焼成することができるタングステンを含有することが特に好ましい。
【００５０】
正極側集電電極３９には取り出し電極を連設することもでき、この取り出し電極から電力を取り出すことができる。この取り出し電極は、正極側集電電極の形成時に同時に一体に形成することができる。正極側の取り出し電極は、正極側集電電極３９を設けない場合は、触媒電極３３に連設して設けることができる。この取り出し電極は、触媒電極の形成時に同時に一体に形成することができる。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１
以下のようにして図３に示す色素増感型太陽電池１０２を製造した。
（１）セラミック基板２の一部となるアルミナグリーンシート及び未焼成正極側集電電極の形成
９０．５質量％のアルミナ粉末と、焼結助剤として１質量％のマグネシア粉末及び４質量％のシリカ粉末とを混合し、ボールミルにより１２時間湿式粉砕し、その後、脱水し、乾燥した。次いで、この混合粉末と、有機バインダとして３質量％のメタクリル酸イソブチルエステル、１質量％のニトロセルロース及び０．５質量％のジオクチルフタレート、更には溶剤としてトリクロルエチレン及びｎ−ブタノールを配合し、ボールミルにより混合してアルミナ粉末を含有するスラリーを調製した。このスラリーを減圧脱泡させ、その後、流延させてシートとし、次いで、徐冷して溶剤を揮発させ、セラミック基板２の一部となるアルミナグリーンシートを形成した。
【００５２】
一方、同様にボールミルを用いてタングステン粉末を含有するメタライズインクを調製した。その後、このメタライズインクを用いて、アルミナグリーンシートの表面に、スクリーン印刷法により厚さ１０μｍの正極側集電電極３９となる平面形状が長方形である導電塗膜を４個形成した。
【００５３】
（２）セラミック基板２の他部となる未焼成アルミナ成形体及び未焼成負極側集電電極の形成
上記（１）で調製したアルミナ粉末を含有するスラリーを減圧脱泡させ、その後、流延させてシートとし、次いで、徐冷して溶剤を揮発させた。その後、上記（１）における正極側集電電極３９となる導電塗膜に対応する位置に長方形の開口部を打ち抜き法により４個形成した。次いで、この４個の開口部が形成されたセラミック基板２の他部となる未焼成アルミナ成形体の一面に、上記（１）で調製したタングステン粉末を含有するメタライズインクを用いて、スクリーン印刷法により負極側集電電極３４１となる導電塗膜を形成した。
【００５４】
（３）積層、同時焼成及び触媒電極の形成
上記（１）で作製したアルミナグリーンシートの一面のうちの正極側集電電極３９となる導電塗膜が形成されていない部分に、上記（２）で作製した未焼成アルミナ成形体の他面を積層させた。その後、アルミナグリーンシート、正極側集電電極３９となる導電塗膜、未焼成アルミナ成形体及び負極側集電電極３４１となる導電塗膜を、還元雰囲気にて１５００℃で同時焼成し、図３のように（図１参照）、１００ｍｍ×１００ｍｍ×平板部（図１参照、図１において符号２２により示す部分である。）の厚さ１ｍｍ、凸状部（図１参照、図１において符号２１により示す部分である。）の厚さ６０μｍのアルミナ基板２、平板部の一面に形成された７８ｍｍ×１８ｍｍ×厚さ５０μｍの４個のタングステンからなる正極側集電電極３９、及びアルミナ基板２の凸状部の上面に形成された幅２ｍｍ×厚さ３０μｍの負極側集電電極３４１を有する積層体を作製した。次いで、スパッタ法により、正極側集電電極３９の表面に白金を堆積させ、厚さ１μｍの触媒電極３３を形成した。
【００５５】
（４）導電性接着剤の塗布
上記（３）で作製した積層体の負極側集電電極３４１の表面に、熱硬化性樹脂に９８質量％のタングステン粉末を含有させた導電性接着剤をスクリーン印刷法により塗布し、導電性接着剤層３６となる未硬化導電性接着剤層を形成した。
【００５６】
（５）半導体電極の形成
透光性導電層３１が形成された１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ４ｍｍのガラス基板１（透光性基板１、日本板硝子社製）の透光性導電層３１の表面に、市販のチタニアペースト（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製、商品名「Ｔｉ−Ｎａｎｏｘｉｄｅ Ｄ／ＳＰ」）を用いてスクリーン印刷法により半導体電極３２となる平面形状が長方形の塗膜を４個形成した。その後、１５０℃で３０分予備乾燥し、次いで、マッフル炉（モトヤマ社製、型式「ＳＫ−２０３０Ｄ」）により５００℃で３０分保持して焼成し、半導体電極３２を作製するための多孔質電極基体を形成した。一方、ルテニウム有機錯体［Ｒｕ２，２−ｂｉｐｙｒｉｄｉｌ−４，４−ｄｉｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ（ＴＢＡ）２（ＮＣＳ）２］（小島化学社製、商品名「Ｎ−７１９」）を、アセトニトリルとｔｅｒｔ−ブタノールとの混合溶媒に溶解させ、３×１０−４モル／リットル濃度のアセトニトリル／ｔｅｒｔ−ブタノール溶液を調製した。次いで、このルテニウム有機錯体溶液に、多孔質電極基体及びガラス基板を１２時間浸漬し、多孔質電極基体に増感色素であるルテニウム有機錯体を付着させて半導体電極３２を形成した。
【００５７】
（６）色素増感型太陽電池の製造
上記（４）で作製した、負極側集電電極３４１の表面に未硬化導電性接着剤層が形成された積層体と、上記（５）で作製した、半導体電極３２が形成されたガラス基板とを、半導体電極３２と触媒電極３３とが対向するようにして、且つ厚さ２５μｍの接着性樹脂シート（三井デュポンポリケミカル社製、商品名「ハイミラン１７０２」）に、半導体電極３２の最外周の寸法に合わせて９１ｍｍ×９１ｍｍの開口部を設け、これを透光性導電層３１とセラミック基板２との間にスペーサーとして介装させて、積層した。その後、ホットプレートを用いて上記のスペーサーを１００℃に加熱し、透光性導電層３１とセラミック基板２とを接合した。次いで、ガラス基板の側から未硬化導電性接着剤層にＹＡＧレーザーを照射して硬化させ、導電性接着剤層３６を形成した。その後、形成された空間内に、ブチロニトリルに、０．０５モルのＩ２、０．１モルのＬｉＩ、０．６モルのＤｉｍｅｔｈｙｌｐｒｏｐｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｉｏｄｉｄｅ及び０．５モルの４−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅを混入させて調製した電解液３５を注射器により、セラミック基板２に設けられた注入口から注入し、注入後、直ちに隙間を紫外線硬化性樹脂により封止し、色素増感型太陽電池１０２を製造した。
【００５８】
（７）性能評価
上記（６）で製造した色素増感太陽電池に、ハロゲンランプを用いて２０ｍＷ／ｃｍ２の光を照射し、スタンダードボルタンメトリーツール（北斗電工社製、型式「ＨＳＶ−１００」）を用いて電流−電圧曲線を測定し、光電変換効率（η）を求めた。その結果、ηは８．２％であった。
【００５９】
実施例２
以下のようにして図６に示す色素増感型太陽電池１０４を製造した。
（１）セラミック基板２となるアルミナグリーンシート及び未焼成負極側集電電極の形成
実施例１の（１）と同様にして調製したアルミナ粉末を含有するスラリーを減圧脱泡させ、その後、流延させてシートとし、次いで、徐冷して溶剤を揮発させ、セラミック基板２となるアルミナグリーンシートを形成した。その後、実施例１の（１）と同様にして調製したタングステン粉末を含有するメタライズインクを用いて、アルミナグリーンシートの表面に、スクリーン印刷法により正極側集電電極３９となる平面形状が長方形の導電塗膜を４個形成した。また、上記のタングステン粉末を含有するメタライズインクを用いて、スクリーン印刷法により、アルミナグリーンシートの表面に、正極側集電電極３９となる導電塗膜を取り囲むように、且つこの導電塗膜と離間させて、負極側集電電極３４１となる導電塗膜を形成した。
【００６０】
（２）同時焼成
上記（１）で形成したアルミナグリーンシート、正極側集電電極３９となる導電塗膜、及び負極側集電電極３４１となる導電塗膜を、還元雰囲気にて１５００℃で同時焼成し、図６のように（図４参照）、１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１ｍｍのアルミナ基板２、その一面に形成された７８ｍｍ×１８ｍｍ×厚さ１０μｍの４個のタングステンからなる正極側集電電極３９、及び幅２ｍｍ×厚さ５０μｍの負極側集電電極３４１を有する積層体を作製した。
【００６１】
（３）触媒電極の形成
上記（２）で形成した正極側集電電極３９の表面に、スパッタ法により、白金からなる７８ｍｍ×１８ｍｍ×厚さ１μｍの触媒電極３３を形成した。
【００６２】
（４）導電性接着剤の塗布
上記（２）で形成した負極側集電電極３４１の表面に、実施例１の（４）と同様にして調製した導電性接着剤を同様にして塗布し、導電性接着剤層３６となる未硬化導電性接着剤層を形成した。
【００６３】
（５）半導体電極の形成
実施例１の（５）と同様にして多孔質電極基体を形成し、同様にして増感色素を付着させて半導体電極３２を形成した。
【００６４】
（６）色素増感型太陽電池の製造
上記（４）で作製した、負極側集電電極３４１の表面に未硬化導電性接着剤層が形成された積層体と、上記（５）で作製した、半導体電極３２が形成されたガラス基板とを、半導体電極３２と触媒電極３３とが対向するようにして、且つ実施例１の（６）に記載の接着性樹脂シートに、半導体電極３２の最外周の寸法に合わせて９１ｍｍ×９１ｍｍの開口部を設け、これを透光性導電層３１とセラミック基板２との間にスペーサーとして介装させて、積層した。その後、実施例１の（６）と同様にして接着性樹脂シートを加熱し、透光性導電層３１とセラミック基板２とを接合した。また、未硬化導電性接着剤層を硬化させて導電性接着剤層３６を形成した。次いで、実施例１の（６）と同様にして調製した電解液３５を同様にして設けられた注入口から注射器により注入し、注入後、同様にして封止し、色素増感型太陽電池１０４を製造した。
実施例１の（７）と同様にして求めたηは８．２％であった。
【００６５】
実施例３
以下のようにして図９に示す色素増感型太陽電池１０６を製造した。
（１）セラミック基板２となるアルミナグリーンシート、未焼成負極側集電電極、未焼成ビア導体及び未焼成正極側集電電極の作製
実施例１の（１）と同様にして調製したアルミナ粉末を含有するスラリーを減圧脱泡させ、その後、流延させてシートとし、次いで、徐冷して溶剤を揮発させ、セラミック基板２となるアルミナグリーンシートを形成した。その後、このアルミナグリーンシートに、穴開けパンチを用いて、横断面が円形で直径が０．２５ｍｍ（面積が０．０５ｍｍ２）であり、且つ各々の離間距離が８ｍｍのビアホールを１２１個等間隔に形成した。次いで、実施例１の（１）と同様にして調製したタングステン粉末を含有するメタライズインクを、アルミナグリーンシートの他面にスクリーン印刷法により塗布して負極側集電電極３４２となる導電塗膜を形成し、同時に一面側から吸引してメタライズインクをビアホールの内部に充填させ、未焼成ビア導体を形成した。また、メタライズインクを、アルミナグリーンシートの一面に、配設されるインターコネクタ３７の周囲の焼成後直径１．５ｍｍとなる部分を除いてスクリーン印刷法により塗布し、正極側集電電極３９となる導電塗膜を形成した。
【００６６】
（２）同時焼成
上記（１）で作製したアルミナグリーンシート、負極側集電電極３４２となる導電塗膜、未焼成ビア導体及び正極側集電電極３９となる導電塗膜を、還元雰囲気にて１５００℃で同時焼成し、図９のように（図７参照）、１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１ｍｍのアルミナ基板２、その一面に形成された１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１０μｍのタングステンからなる負極側集電電極３４２、ビア導体３８、及びアルミナ基板２の他面に形成された外寸１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１０μｍの正極側集電電極３９を有する積層体を作製した。
【００６７】
（３）触媒電極の形成
上記（２）で作製した正極側集電電極３９の表面に、スパッタ法により、白金からなる厚さ１μｍの触媒電極３３を形成した。
【００６８】
（４）インターコネクタの形成
導電材料としてタングステン粉末を含有する導電性シリコンゴムを用いて、直径５００μｍ、長さ２００μｍの導電性ゴムからなるインターコネクタ３７を形成した。
【００６９】
（５）半導体電極の形成
透光性導電層３１の表面のうちの、配設されるインターコネクタ３７の周囲の直径１．５ｍｍの部分を除く他部に、実施例１の（５）と同様にして多孔質電極基体を形成し、同様にして増感色素を付着させて半導体電極３２を形成した。
【００７０】
（６）色素増感型太陽電池の製造
上記（３）で作製した、セラミック基板２の一面に正極側集電電極３９と触媒電極３３、他面に負極側集電電極３４２が形成され、セラミック基板２にビア導体３８が形成された積層体の、各々のビア導体３８の一端側に上記（４）で作製したインターコネクタ３７を配設した。その後、実施例１の（６）に記載の接着性樹脂シートに、半導体電極３２の最外周の寸法に合わせて８１ｍｍ×８１ｍｍの開口部を設け、これをセラミック基板２の周縁に配設し、次いで、上記（５）で作製された、半導体電極３２が形成されたガラス基板１を、セラミック基板２に形成された触媒電極３３と半導体電極３２とが対向するように積層した。その後、実施例１の（６）と同様にして接着性樹脂シートを加熱し、透光性導電層３１とセラミック基板２とを接合した。次いで、実施例１の（６）と同様にして調製した電解液３５を同様にして設けられた注入口から注射器により注入し、注入後、同様にして封止し、色素増感型太陽電池１０６を製造した。
実施例１の（７）と同様にして求めたηは８．５％であった。
【００７１】
実施例４
以下のようにして対極基板がガラス基板である色素増感型太陽電池を製造した。
（１）負極側集電電極、ビア導体、正極側集電電極及び触媒電極の作製
透光性導電層３１が形成された１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１ｍｍのガラス基板２（対極基板２、日本板硝子社製）の全面に、ドリル加工により、直径０．２５ｍｍのビアホールを８ｍｍ間隔で形成した。その後、ボールミルを用いてタングステン粉末を含有する樹脂ペーストを調製し、この樹脂ペーストを穴埋め印刷によりビアホール内に充填し、未焼成ビア導体を形成した。次いで、ガラス基板２の他面に、スクリーン印刷法により上記の樹脂ペーストを塗布して負極側集電電極３４２となる導電塗膜を形成した。また、ガラス基板２の一面に、配設されるインターコネクタ３７の周囲の直径１．５ｍｍの部分を除いてスクリーン印刷法により上記の樹脂ペーストを塗布し、正極側集電電極３９となる導電塗膜を形成した。その後、１５０℃で２時間保持して乾燥させ、負極側集電電極３４２、ビア導体３８及び正極側集電電極３９を形成した。次いで、正極側集電電極３９の表面に、スパッタ法により、白金からなる厚さ１μｍの触媒電極３３を形成した。
【００７２】
（２）インターコネクタの形成
実施例３の（４）と同様にしてインターコネクタ３７を形成した。
【００７３】
（３）半導体電極の形成
透光性導電層３１の表面のうちの、配設されるインターコネクタ３７の周囲の直径１．５ｍｍの部分を除く他部に、実施例１の（５）と同様にして多孔質電極基体を形成し、同様にして増感色素を付着させて半導体電極３２を形成した。
【００７４】
（４）色素増感型太陽電池の製造
上記（１）で作製した、ガラス基板２の一面に正極側集電電極３９と触媒電極３３が形成され、他面に負極側集電電極３４２が形成され、且つガラス基板２にビア導体３８が形成された積層体の、各々のビア導体３８の一端側に上記（２）で作製したインターコネクタ３７を配設した。その後、実施例１の（６）に記載の接着性樹脂シートに、半導体電極３２の最外周の寸法に合わせて８２ｍｍ×８２ｍｍの開口部を設け、これをガラス基板２の周縁に配設し、次いで、上記（３）で作製した、半導体電極３２が形成されたガラス基板１を、ガラス基板２に形成された触媒電極３３と半導体電極３２とが対向するように積層した。その後、実施例１の（６）と同様にして接着性樹脂シートを加熱し、透光性導電層３１とガラス基板２とを接合した。次いで、実施例１の（６）と同様にして調製した電解液３５を同様にして設けられた注入口から注射器により注入し、注入後、同様にして封止し、色素増感型太陽電池を製造した。
実施例１の（７）と同様にして求めたηは８．２％であった。
尚、この実施例４の色素増感型太陽電池は、対極基板２が透光性導電層３１を有するガラス基板２であることを除いて実施例３の色素増感型太陽電池１０６と同一構造であり、図面としては図９を代用する。
【００７５】
実施例５
以下のようにして対極基板が樹脂基板である図１０に示す色素増感型太陽電池１０７を製造した。
（１）ビア導体、正極側集電電極及び触媒電極の形成
１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１２０μｍのポリエチレンナフタレート樹脂からなる樹脂基板２の中心部に、穴開けパンチを用いて、横断面が円形で直径が０．２５ｍｍであり、且つ各々の端縁間の距離が０．２５ｍｍのビアホールを３個等間隔に形成した。その後、スパッタ法により、樹脂基板２の一面にタングステンを堆積させ、この一面のうちのビアホールの周囲の直径１．５ｍｍの円形部分にタングステンを堆積させて厚さ１０μｍのインターコネクタ３７の一部となるインターコネクタ用導電層３７１を形成するとともに、ビアホールの壁面にビア導体３８を形成し、同時に、樹脂基板２の一面のうちの導電層３７１が形成されていない他部に、導電層３７１と離間させて厚さ１０μｍの正極側集電電極３９を形成した。次いで、スパッタ法により、正極側集電電極３９の表面に白金を堆積させ、厚さ１μｍの触媒電極３３を形成した。
【００７６】
（２）負極側集電電極及びインターコネクタの形成
樹脂基板２の他面に、スクリーン印刷法により市販の銀ペーストを塗布して負極側集電電極３４２となる導電塗膜を形成した。次いで、１５０℃で３０分加熱して負極側集電電極３４２を形成した。その後、ビアホールのビア導体３８が形成されていない中空部に、樹脂基板２の一面側から樹脂封止剤を充填し、穴埋めして樹脂封止部３７３を形成した。次いで、上記（１）で形成したインターコネクタ３７の一部となる導電層３７１の表面に、実施例１の（４）と同様にして調製した導電性接着剤を塗布し、インターコネクタ３７の他部となる厚さ５０μｍのインターコネクタ用接着塗膜を形成した。
【００７７】
（３）半導体電極の形成
透光性導電層３１の表面のうちの、配設されるインターコネクタ用接着剤層３７２の周囲の直径２．０ｍｍの部分を除く部分に、スクリーン印刷法により市販の低温成膜用チタニアペーストを塗布し、１５０℃で乾燥させて多孔質電極基体を形成し、実施例１の（５）と同様にして増感色素を付着させて半導体電極３２を形成した。
【００７８】
（４）色素増感型太陽電池の製造
上記（１）で作製された、樹脂基板２の一面に正極側集電電極３９と触媒電極３３が形成され、他面に負極側集電電極３４２が形成され、且つ樹脂基板２にビア導体３８が形成された積層体の樹脂基板２の周縁に、実施例１の（６）に記載の接着性樹脂シートに、半導体電極３２の最外周の寸法に合わせて８２ｍｍ×８２ｍｍの開口部を設け、これを樹脂基板２の周縁に配設し、その後、上記（３）で作製した、半導体電極３２が形成されたガラス基板１を、樹脂基板２に形成されたインターコネクタ用接着塗膜と半導体電極３２が形成されていない部分とが対向するように積層した。その後、乾燥機中にて１２０℃に加熱し、インターコネクタ用接着塗膜を硬化させてインターコネクタ用接着剤層３７２を形成して透光性導電層３１に接着させるとともに、接着性樹脂シートにより透光性導電層３１とガラス基板２とを接合した。次いで、実施例１の（６）と同様にして調製した電解液３５を同様にして設けられた注入口から注射器により注入し、注入後、同様にして封止し、色素増感型太陽電池１０７を製造した。
実施例１の（７）と同様にして求めたηは７．０％であった。
【００７９】
実施例６
以下のようにして図１６及び１７に示す光反射傾斜面５を具備する負極側集電電極３４３を備えた色素増感型太陽電池１０８を製造した。
（１）セラミック基板２となるアルミナグリーンシート及び未焼成負極側集電電極の形成
実施例１の（１）と同様にして調製したアルミナ粉末を含有するスラリーを減圧脱泡させ、その後、流延させてシートとし、次いで、徐冷して溶剤を揮発させ、セラミック基板２となるアルミナグリーンシートを形成した。その後、実施例１の（１）と同様にして調製したタングステン粉末を含有するメタライズインクを用いて、アルミナグリーンシートの表面に、スクリーン印刷法により正極側集電電極３９となる平面形状が長方形の導電塗膜を４個形成した。また、上記のタングステン粉末を含有するメタライズインクを用いて、スクリーン印刷法を繰り返し行うことにより、アルミナグリーンシートの表面に、正極側集電電極３９となる導電塗膜を取り囲むように、この導電塗膜と離間させて、且つ、縦断面形状が台形である負極側集電電極３４１となる導電塗膜を形成した。尚、形成した導電塗膜の底面積は実施例２と同じであり、１１２０ｍｍ２である。また、導電塗膜の形状も実施例２と同じである。
【００８０】
（２）同時焼成
上記（１）で形成したアルミナグリーンシート、正極側集電電極３９となる導電塗膜、及び負極側集電電極３４１となる導電塗膜を、還元雰囲気にて１５００℃で同時焼成し、図６のように（図４参照）、１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１ｍｍのアルミナ基板２、その一面に形成された７８ｍｍ×１８ｍｍ×厚さ１０μｍの４個のタングステンからなる正極側集電電極３９、及び幅２ｍｍ×厚さ５０μｍの負極側集電電極３４１を有する積層体を作製した。
【００８１】
（３）触媒電極の形成
上記（２）で形成した正極側集電電極３９の表面に、スパッタ法により、白金からなる７８ｍｍ×１８ｍｍ×厚さ１μｍの触媒電極３３を形成した。
【００８２】
（４）導電性接着剤の塗布
上記（２）で形成した負極側集電電極３４３の表面に、実施例１の（４）と同様にして調製した導電性接着剤を同様にして塗布し、導電性接着剤層３６となる未硬化導電性接着剤層を形成した。
【００８３】
（５）半導体電極の形成
実施例１の（５）と同様にして多孔質電極基体を形成し、同様にして増感色素を付着させて半導体電極３２を形成した。
【００８４】
（６）色素増感型太陽電池の製造
上記（４）で作製した、負極側集電電極３４１の表面に未硬化導電性接着剤層が形成された積層体と、上記（５）で作製した、半導体電極３２が形成されたガラス基板とを、半導体電極３２と触媒電極３３とが対向するようにして、且つ実施例１の（６）に記載の接着性樹脂シートに、半導体電極３２の最外周の寸法に合わせて９１ｍｍ×９１ｍｍの開口部を設け、これを透光性導電層３１とセラミック基板２との間にスペーサーとして介装させて、積層した。その後、実施例１の（６）と同様にして接着性樹脂シートを加熱し、透光性導電層３１とセラミック基板２とを接合した。また、未硬化導電性接着剤層を硬化させて導電性接着剤層３６を形成した。次いで、実施例１の（６）と同様にして調製した電解液３５を同様にして設けられた注入口から注射器により注入し、注入後、同様にして封止し、色素増感型太陽電池１０８を製造した。
【００８５】
（７）光反射傾斜面５による発電効率の向上
作製した負極側集電電極３４３の対極基板２側の底面積から透光性基板１側の底面積を引いた差は５６０ｍｍ２であった。これは、半導体電極３２の面積の１０％に相当する。また、実施例１の（７）と同様にして求めたηは８．４％と、実施例２に比べて０．２上昇しており、光反射傾斜面５による発電効率の向上を確認することができた。
このように本実施例の色素増感型太陽電池１０８は、光反射傾斜面５によって、負極側集電電極３４に照射された光の一部を半導体電極３２へ反射することによって、発電効率の向上を得ることができた。
【００８６】
実施例７
以下のようにして図２０〜２２に示す光反射傾斜面５を具備するインターコネクタ３７４を備えた色素増感型太陽電池１０９を製造した。
（１）ビア導体、正極側集電電極及び触媒電極の形成
１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１２０μｍのポリエチレンナフタレート樹脂からなる樹脂基板２の中心部に、穴開けパンチを用いて、横断面が円形で直径が０．２５ｍｍであり、且つ各々の端縁間の距離が０．２５ｍｍのビアホールを３個等間隔に形成した。その後、スパッタ法により、樹脂基板２の一面にタングステンを堆積させ、この一面のうちのビアホールの周囲の直径１．５ｍｍの円形部分にタングステンを円錐台形状に堆積させて厚さ１０μｍでインターコネクタ３７４の一部となるインターコネクタ用導電層３７１形成するとともに、ビアホールの壁面にビア導体３８を形成し、同時に、樹脂基板２の一面のうちの導電層３７１が形成されていない他部に、導電層３７１と離間させて厚さ１０μｍの正極側集電電極３９を形成した。次いで、スパッタ法により、正極側集電電極３９の表面に白金を堆積させ、厚さ１μｍの触媒電極３３を形成した。
【００８７】
（２）負極側集電電極及びインターコネクタの形成
樹脂基板２の他面に、スクリーン印刷法により市販の銀ペーストを塗布して負極側集電電極３４２となる導電塗膜を形成した。次いで、１５０℃で３０分加熱して負極側集電電極３４２を形成した。その後、ビアホールのビア導体３８が形成されていない中空部に、樹脂基板２の一面側から樹脂封止剤を充填し、穴埋めして樹脂封止部３７３を形成した。次いで、上記（１）で形成したインターコネクタ３７４の一部となる導電層３７１の表面に、実施例１の（４）と同様にして調製した導電性接着剤を塗布し、インターコネクタ３７４の他部となる厚さ５０μｍのインターコネクタ用接着塗膜を形成した。
【００８８】
（３）半導体電極の形成
透光性導電層３１の表面のうちの、配設されるインターコネクタ用接着剤層３７４の周囲の直径２．０ｍｍの部分を除く部分に、スクリーン印刷法により市販の低温成膜用チタニアペーストを塗布し、１５０℃で乾燥させて多孔質電極基体を形成し、実施例１の（５）と同様にして増感色素を付着させて半導体電極３２を形成した。
【００８９】
（４）色素増感型太陽電池の製造
上記（１）で作製された、樹脂基板２の一面に正極側集電電極３９と触媒電極３３が形成され、他面に負極側集電電極３４２が形成され、且つ樹脂基板２にビア導体３８が形成された積層体の樹脂基板２の周縁に、実施例１の（６）に記載の接着性樹脂シートに、半導体電極３２の最外周の寸法に合わせて８２ｍｍ×８２ｍｍの開口部を設け、これを樹脂基板２の周縁に配設し、その後、上記（３）で作製した、半導体電極３２が形成されたガラス基板１を、樹脂基板２に形成されたインターコネクタ用接着塗膜３７４と半導体電極３２が形成されていない部分とが対向するように積層した。その後、乾燥機中にて１２０℃に加熱し、インターコネクタ用接着塗膜３７４を硬化させてインターコネクタ用接着剤層３７４を形成して透光性導電層３１に接着させるとともに、接着性樹脂シートにより透光性導電層３１とガラス基板２とを接合した。次いで、実施例１の（６）と同様にして調製した電解液３５を同様にして設けられた注入口から注射器により注入し、注入後、同様にして封止し、色素増感型太陽電池１０９を製造した。
【００９０】
（５）光反射傾斜面５による発電効率の向上
作製した色素増感型太陽電池１０９のインターコネクタ３７４は、対極基板２側の直径が２．５ｍｍ、透光性基板１側の直径が１．０ｍｍであった。また、セル全体の表面積は９０ｍｍ２であり、インターコネクタ３７４の対極基板２側の表面積が占める面積は、セル全体の７．６７％である。更に、一つのインターコネクタにおいて、底面積に対して光を反射できる部分を透光性基板１側から見た面積の割合が、１−０．５２π／１．２５２π＝０．８４である。
このため、作製した負極側集電電極３４３の光反射傾斜面５によって反射する面積は、半導体電極３２の面積の０．０７６７×０．８４＝０．０６４４、６．４４％に相当する。また、実施例１の（７）と同様にして求めたηは８．４％と、実施例４に比べて０．２上昇しており、光反射傾斜面５による発電効率の向上を確認することができた。
このように本実施例の色素増感型太陽電池１０９は、光反射傾斜面５によって、負極側集電電極３４に照射された光の一部を半導体電極３２へ反射することによって、発電効率の向上を得ることができた。
【００９１】
尚、本発明では、上記の実施例の記載に限られず、本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。例えば、電解液としては、イオン液体を主成分として含有するものを用いることもできる。イオン液体は、電解液を１００質量％とした場合に、５０質量％以上、特に９０質量％以上（１００質量％であってもよい。）含有される。このイオン液体としては、ヨウ化物の常温溶融塩を用いることができる。このヨウ化物の常温溶融塩としては、イミダゾリウム塩、ピリジニウム塩、ピロリジニウム塩、ピラゾリジウム塩、イソチアゾリジニウム塩及びイソオキサゾリジニウム塩等の各種の常温溶融塩が挙げられる。ヨウ化物の常温溶融塩のうちではイミダゾリウム塩が好ましい。これらの常温溶融塩は種類の異なる２種以上を併用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】対極基板の一面に負極側集電電極が設けられた色素増感型太陽電池の一例を分解して斜め上方からみた模式的な斜視図である。
【図２】図１の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。
【図３】図２において更に正極側集電電極が設けられた実施例１の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。
【図４】対極基板の一面に負極側集電電極が設けられた色素増感型太陽電池の他例を分解して斜め上方からみた模式的な斜視図である。
【図５】図４の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。
【図６】図５において更に正極側集電電極が設けられた実施例２の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。
【図７】対極基板の他面に負極側集電電極が設けられた色素増感型太陽電池の一例を分解して斜め上方からみた模式的な斜視図である。
【図８】図７の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。
【図９】図８において更に正極側集電電極が設けられた実施例３の色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。
【図１０】実施例５の、対極基板が樹脂基板であり、この樹脂基板の他面に負極側集電電極が設けられた色素増感型太陽電池の断面を示す模式図である。
【図１１】複数の単セル構成体が直列に接続されてなる色素増感型太陽電池モジュールの一例の断面を示す模式図である。
【図１２】図１１の色素増感型太陽電池モジュールにおいて各々の単セル構成体を直列に接続するための接続パターンを示す模式図である。
【図１３】複数の単セル構成体が直列に接続されてなる色素増感型太陽電池モジュールの他の例の断面を示す模式図である。
【図１４】図１３の色素増感型太陽電池モジュールにおいて各々の単セル構成体を直列に接続するための接続パターン（対極基板の一面側）を示す模式図である。
【図１５】図１３の色素増感型太陽電池モジュールにおいて各々の単セル構成体を直列に接続するための接続パターン（対極基板の他面側）を示す模式図である。
【図１６】対極基板の他面に縦断面形状が台形状であり光反射傾斜面を具備する負極側集電電極を備える色素増感型太陽電池の一例を分解して斜め上方からみた模式的な斜視図である。
【図１７】対極基板の他面に縦断面形状が台形状であり光反射傾斜面を具備する負極側集電電極を備える色素増感型太陽電池の模式断面図である。
【図１８】対極基板の他面に縦断面形状が三角形形状であり光反射傾斜面を具備する負極側集電電極を備える他の態様の色素増感型太陽電池の模式断面図である。
【図１９】対極基板の他面に縦断面形状が台形状であり曲面の光反射傾斜面を具備する負極側集電電極を備える他の態様の色素増感型太陽電池の模式断面図である。
【図２０】対極基板の他面に負極側集電電極が設けられ、円錐台形状のインターコネクタを備える色素増感型太陽電池の一例を分解して斜め上方からみた模式的な斜視図である。
【図２１】対極基板の他面に負極側集電電極が設けられ、円錐台形状のインターコネクタを備える色素増感型太陽電池の模式的な平面図である。
【図２２】対極基板の他面に負極側集電電極が設けられ、円錐台形状のインターコネクタを備える色素増感型太陽電池の模式的な断面図である。
【図２３】対極基板の他面に負極側集電電極が設けられ、円錐形状のインターコネクタを備える他の態様の色素増感型太陽電池の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９；色素増感型太陽電池、２０１、２０２；色素増感型太陽電池モジュール、１；透光性基板（ガラス基板）、２、２１、２２；対極基板（セラミック基板）、３１；透光性導電層、３２；半導体電極、３３；触媒電極、３４、３４１、３４２、３４３、３４４；負極側集電電極、３５；電解液、３６；導電性接着剤層、３７、３７４、３７５；インターコネクタ、３７１；インターコネクタ用導電層、３７２；インターコネクタ用接着剤層、３７３；樹脂封止部、３８；ビア導体、３９；正極側集電電極、４；接合部、５；光反射傾斜面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板と、
該透光性基板の一面に対向して配置された対極基板と、
該透光性基板の該一面に設けられた透光性導電層、該透光性導電層の表面に設けられ且つ増感色素を有する半導体電極、該対極基板の一面に該半導体電極に対向して設けられた触媒電極、該対極基板の該一面又は他面に設けられ、該触媒電極と離間し且つ該透光性導電層と接続された負極側集電電極、並びに該半導体電極及び該触媒電極の各々の少なくとも一部に含有され且つ該半導体電極と該触媒電極との間に充填された電解液を有する少なくとも１個の単セル構成体と、を備えることを特徴とする色素増感型太陽電池。
【請求項２】
上記対極基板がセラミック基板であり、上記負極側集電電極が該セラミック基板の上記透光性基板の上記一面に対向する一面に設けられ且つタングステンを含有する請求項１に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項３】
上記負極側集電電極の厚さが１０〜１００μｍである請求項２に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項４】
上記透光性導電層と上記負極側集電電極とが、導電性接着剤層を介して接続されている請求項２又は３に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項５】
上記導電性接着剤層には導電性フィラーが含有されており、該導電性フィラーはカーボンフィラー、タングステンフィラー、チタンフィラー及びニッケルフィラーのうちの少なくとも１種である請求項４に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項６】
上記導電性接着剤層は、未硬化導電性接着剤層が、上記透光性基板を透過して照射されたレーザー光により硬化されてなる請求項４又は５に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項７】
上記負極側集電電極の上記電解液と接触する面が、上記半導体電極側に向けて傾斜する光反射傾斜面である請求項２乃至６のうちのいずれか一項に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項８】
上記負極側集電電極の縦断面形状は、上記対極基板側を底辺とする三角形形状又は台形形状である請求項７記載の色素増感型太陽電池。
【請求項９】
上記負極側集電電極が上記対極基板の上記他面に設けられ、上記透光性導電層の上記表面と該対極基板の上記一面との間に複数のインターコネクタが介装され、且つ複数の該インターコネクタの各々と該負極側集電電極とが、該対極基板に形成されたビア導体により接続されている請求項１に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１０】
上記インターコネクタの横断面の面積が０．１５〜５．０ｍｍ２であり、複数の上記インターコネクタのそれぞれの離間距離が４．０〜１１．０ｍｍである請求項９に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１１】
上記対極基板がセラミック基板である請求項９又は１０に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１２】
上記負極側集電電極の厚さが０．５〜１００μｍである請求項９乃至１１のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１３】
上記インターコネクタの上記電解液と接触する面が、上記半導体電極側に向けて傾斜する光反射傾斜面である請求項９乃至１２のうちのいずれか一項に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１４】
上記インターコネクタは、上記対極基板側を底面とする円錐台形状又は円錐形状である請求項１３記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１５】
上記透光性基板の上記一面と、上記セラミック基板の上記一面との間に、各々が有する、透光性導電層間、半導体電極間、触媒電極間、負極側集電電極間及び電解液間が、それぞれ電気的に絶縁された複数の上記単セル構成体が設けられ、且つ複数の該単セル構成体の各々が直列に接続されている請求項２乃至８のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１６】
上記透光性基板の上記一面と、上記セラミック基板の上記一面との間が、上記単セル構成体の各々が有する負極側集電電極の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて上記絶縁がなされている請求項１５に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１７】
上記透光性基板の上記一面と、上記対極基板の上記一面との間に、各々が有する、透光性導電層間、半導体電極間、触媒電極間、負極側集電電極間、電解液間及びインターコネクタ間、がそれぞれ電気的に絶縁された複数の上記単セル構成体が設けられ、且つ複数の該単セル構成体の各々が直列に接続されている請求項９乃至１４のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１８】
上記透光性基板の上記一面と、上記対極基板の上記一面との間が、上記単セル構成体の各々が有する半導体電極の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて上記絶縁がなされている請求項１７に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１９】
上記対極基板と上記触媒電極との間に正極側集電電極が設けられた請求項１乃至１８のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１】
透光性基板と、
該透光性基板の一面に対向して配置された対極基板と、
該透光性基板の該一面に設けられた透光性導電層、該透光性導電層の表面に設けられ且つ増感色素を有する半導体電極、該対極基板の一面に該半導体電極に対向して設けられた触媒電極、該対極基板の該一面又は他面に設けられ、該触媒電極と離間し且つ該透光性導電層と接続された負極側集電電極、並びに該半導体電極及び該触媒電極の各々の少なくとも一部に含有され且つ該半導体電極と該触媒電極との間に充填された電解液を有する少なくとも１個の単セル構成体と、を備えることを特徴とする色素増感型太陽電池。
【請求項２】
上記対極基板がセラミック基板であり、上記負極側集電電極が該セラミック基板の上記透光性基板の上記一面に対向する一面に設けられ且つタングステンを含有する請求項１に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項３】
上記負極側集電電極の厚さが１０〜１００μｍである請求項２に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項４】
上記透光性導電層と上記負極側集電電極とが、導電性接着剤層を介して接続されている請求項２又は３に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項５】
上記導電性接着剤層には導電性フィラーが含有されており、該導電性フィラーはカーボンフィラー、タングステンフィラー、チタンフィラー及びニッケルフィラーのうちの少なくとも１種である請求項４に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項６】
上記導電性接着剤層は、未硬化導電性接着剤層が、上記透光性基板を透過して照射されたレーザー光により硬化されてなる請求項４又は５に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項７】
上記負極側集電電極の上記電解液と接触する面が、上記半導体電極側に向けて傾斜する光反射傾斜面である請求項２乃至６のうちのいずれか一項に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項８】
上記負極側集電電極の縦断面形状は、上記対極基板側を底辺とする三角形形状又は台形形状である請求項７記載の色素増感型太陽電池。
【請求項９】
上記負極側集電電極が上記対極基板の上記他面に設けられ、上記透光性導電層の上記表面と該対極基板の上記一面との間に複数のインターコネクタが介装され、且つ複数の該インターコネクタの各々と該負極側集電電極とが、該対極基板に形成されたビア導体により接続されている請求項１に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１０】
上記インターコネクタの横断面の面積が０．１５〜５．０ｍｍ２であり、複数の上記インターコネクタのそれぞれの離間距離が４．０〜１１．０ｍｍである請求項９に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１１】
上記対極基板がセラミック基板である請求項９又は１０に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１２】
上記負極側集電電極の厚さが０．５〜１００μｍである請求項９乃至１１のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１３】
上記インターコネクタの上記電解液と接触する面が、上記半導体電極側に向けて傾斜する光反射傾斜面である請求項９乃至１２のうちのいずれか一項に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１４】
上記インターコネクタは、上記対極基板側を底面とする円錐台形状又は円錐形状である請求項１３記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１５】
上記透光性基板の上記一面と、上記セラミック基板の上記一面との間に、各々が有する、透光性導電層間、半導体電極間、触媒電極間、負極側集電電極間及び電解液間が、それぞれ電気的に絶縁された複数の上記単セル構成体が設けられ、且つ複数の該単セル構成体の各々が直列に接続されている請求項２乃至８のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１６】
上記透光性基板の上記一面と、上記セラミック基板の上記一面との間が、上記単セル構成体の各々が有する負極側集電電極の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて上記絶縁がなされている請求項１５に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１７】
上記透光性基板の上記一面と、上記対極基板の上記一面との間に、各々が有する、透光性導電層間、半導体電極間、触媒電極間、負極側集電電極間、電解液間及びインターコネクタ間、がそれぞれ電気的に絶縁された複数の上記単セル構成体が設けられ、且つ複数の該単セル構成体の各々が直列に接続されている請求項９乃至１４のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１８】
上記透光性基板の上記一面と、上記対極基板の上記一面との間が、上記単セル構成体の各々が有する半導体電極の周囲においてそれぞれ樹脂又はガラスにより封着されて上記絶縁がなされている請求項１７に記載の色素増感型太陽電池。
【請求項１９】
上記対極基板と上記触媒電極との間に正極側集電電極が設けられた請求項１乃至１８のうちのいずれか１項に記載の色素増感型太陽電池。
【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１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【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１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２００７−６６８７５（Ｐ２００７−６６８７５Ａ）
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０４７２８（Ｐ２００６−１０４７２８）
【出願日】平成１８年４月５日（２００６．４．５）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月５日（２００６．４．５）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
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