色素増感太陽電池およびこれを搭載した電子機器、入力装置
【課題】機器が大型化することがなく、低コストで外部光を効率的に利用することができるように構成した色素増感太陽電池を提供する。
【解決手段】第１基板２０と、第１基板上に配置された第１電極１０と、第１電極上に配置され、半導体微粒子２と色素分子４を備える多孔質半導体層１２と、多孔質半導体層と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液１４と、電解液に接する第２電極１８と、第２電極の電解液と接する側に形成される触媒層１９と、第２電極上に配置された第２基板２２と、第１基板と第２基板の間に配置され、電解液を封止する封止材１６とを備え、第１電極および第２電極は、透明電極で構成される。
【解決手段】第１基板２０と、第１基板上に配置された第１電極１０と、第１電極上に配置され、半導体微粒子２と色素分子４を備える多孔質半導体層１２と、多孔質半導体層と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液１４と、電解液に接する第２電極１８と、第２電極の電解液と接する側に形成される触媒層１９と、第２電極上に配置された第２基板２２と、第１基板と第２基板の間に配置され、電解液を封止する封止材１６とを備え、第１電極および第２電極は、透明電極で構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色素増感太陽電池（ＤＳＣ：Dye-sensitized Solar Cells）および、電子機器および入力装置に係り、特に、外部光を効率的に利用することのできる色素増感太陽電池およびこれを搭載した電子機器、入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、安価で高性能の太陽電池としてＤＳＣが注目されている。ＤＳＣは、スイス・ローザンヌ工科大学のグレツェルが開発したもので、増感色素を表面に担持した酸化チタンを用いることで、光電変換効率が高く、製造コストが安いなどの利点を有することから、次世代の太陽電池として期待されている。この太陽電池は、内部に電解液を封入してあることから、湿式太陽電池とも呼ばれる。
【０００３】
ＤＳＣは、増感色素を表面に担持した多孔質の酸化チタン層を備えた作用極と、作用極の酸化チタン層に対向して配置された対極と、作用極と対極との間に充填された電解質溶液とを備える（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１３５８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＤＳＣは、作用極側から入射した太陽光や室内光等の外部光によって発電機能を発揮する。したがって、各種電子機器の電源としてＤＳＣを搭載する場合には、機器に設けられた開口部からＤＳＣの作用極側が臨むように取付けられている。
【０００６】
そのため、例えば、ＤＳＣが設けられた面が塞がれる状態（例えば、テーブル等の天板側などにＤＳＣが対向するような状態）で電子機器が置かれたような場合には、外部光がＤＳＣに入射しない状態となってしまい、外部光を効率的に利用した電源供給を行うことができないという不都合があった。
【０００７】
また、電子機器の表裏にＤＳＣを配置することも可能であるが、機器が大型化し、コストが嵩むという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、機器が大型化することがなく、低コストで外部光を効率的に利用することができるように構成した色素増感太陽電池およびこれを搭載した電子機器、入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、第１基板と、前記第１基板上に配置された第１電極と、前記第１電極上に配置され、半導体微粒子と色素分子を備える多孔質半導体層と、前記多孔質半導体層と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液と、前記電解液に接する第２電極と、前記第２電極の前記電解液と接する側に形成され、酸化還元電解質に対する触媒活性を有する触媒層と、前記第２電極上に配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板の間に配置され、前記電解液を封止する封止材とを備え、前記第１電極および前記第２電極は、透明電極で構成された色素増感太陽電池が提供される。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、請求項１〜７の何れか１項に記載の色素増感太陽電池を電源として搭載する電子機器が提供される。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、請求項１〜７の何れか１項に記載の色素増感太陽電池を備えた入力装置であって、前記色素増感太陽電池の前記第１基板側または前記第２基板側に入力用のタッチパネルが設けられた入力装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、機器が大型化することがなく、低コストで外部光を効率的に利用することができるように構成した色素増感太陽電池および電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池の模式的断面構造図。
【図２】第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池における入射光の入射状態を示す模式的断面構造図。
【図３】比較対象としての色素増感太陽電池の模式的断面構造図。
【図４】図１の多孔質半導体層の半導体微粒子の模式的構造図。
【図５】第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池の動作原理説明図。
【図６】第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池の電解液における電荷交換反応に基づく動作原理説明図。
【図７】第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池において、多孔質半導体層（１２）／色素分子（３２）／電解液（１４）間のエネルギーポテンシャルダイヤグラム。
【図８】第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池において、色素分子（３２）／電解液（１４）間のエネルギーポテンシャルダイヤグラムであって、図７のＪ部分の拡大図。
【図９】光線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の波長を示すグラフ。
【図１０】第２の実施の形態として、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池を搭載したリモコン装置の構成例を示す平面図。
【図１１】第２の実施の形態として、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池を搭載したリモコン装置の側面図。
【図１２】第２の実施の形態として、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池を搭載したリモコン装置の他の構成例を示す側面図。
【図１３】第３の実施の形態として、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池を搭載した卓上デジタル時計の構成例を示す斜視図。
【図１４】第４の実施の形態として、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池を搭載したアナログ時計の作成例を示す写真。
【図１５】第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池の発電特性を示すグラフ。
【図１６】（ａ）第５の実施の形態として、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池を搭載した電子手帳を開いた状態を示す斜視図、（ｂ）閉じた状態を示す斜視図。
【図１７】第６の実施の形態として、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池を搭載した電子辞書を開いた状態を示す斜視図。
【図１８】（ａ）第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池のセルを３個形成した構成を示す平面図、（ｂ）当該３個のセルを直列接続した状態を示す説明図。
【図１９】（ａ）第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池のセルを５個、直列接続した状態を示す模式図、（ｂ）図２０（ａ）の説明図、（ｃ）図２０（ａ）の構成例を示す平面図。
【図２０】（ａ）第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池のセルをｎ個、タンデム構成に積層させた状態を示す模式図、（ｂ）図２１（ａ）の説明図。
【図２１】（ａ）第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池のセルをｎ個、タンデム構成に積層させたものを並列接続した状態を示す模式図、（ｂ）図２２（ａ）の説明図。
【図２２】第７の実施の形態に係る入力装置であって、表面型静電容量方式タッチパネルを備える入力装置の模式的断面構造図。
【図２３】第８の実施の形態に係る入力装置であって、投影型静電容量方式タッチパネルを備える入力装置の模式的断面構造図。
【図２４】第９の実施の形態に係る入力装置であって、抵抗膜方式タッチパネルを備える入力装置の模式的断面構造図。
【図２５】第７の実施の形態に係る入力装置の変形例を示す模式的断面構造図。
【図２６】第８の実施の形態に係る入力装置の変形例を示す模式的断面構造図。
【図２７】第９の実施の形態に係る入力装置の変形例を示す模式的断面構造図。
【図２８】電気二重層キャパシタ内部電極を例示する模式的断面構造図。
【図２９】リチウムイオンキャパシタ内部電極を例示する模式的断面構造図。
【図３０】リチウムイオン電池内部電極を例示する模式的断面構造図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、図面を参照して、実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１５】
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１６】
以下の実施の形態に係る色素増感太陽電池において、「透明」とは、透過率が約５０％以上であるものと定義する。また「透明」とは、実施の形態に係る色素増感太陽電池において、可視光線に対して、無色透明という意味でも使用する。可視光線は波長約３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ程度、エネルギー約３．４５ｅＶ〜１．４９ｅＶ程度に相当し、この領域で透過率が５０％以上あれば透明である。
【００１７】
[第１の実施の形態]
（色素増感太陽電池）
第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００の模式的断面構造は、図１に示すように表される。
【００１８】
第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００に係る色素増感太陽電池２００に適用される作用極１００は、図１に示すように、ガラス基板２０上に配置された透明電極１０と、透明電極１０上に配置された多孔質半導体層１２とを備える。
【００１９】
色素増感太陽電池２００は、図１に示すように、ガラス基板２０と、ガラス基板２０上に設けられた透明電極１０と、透明電極１０上に配置された多孔質半導体層１２と、多孔質半導体層１２と接し、溶媒と複数種類の酸化還元電解質を混合して作られた電解質を備える電荷輸送層１４とを備える。
【００２０】
さらに、色素増感太陽電池２００は、図１に示すように、第１基板２０と、第１基板２０上に配置された第１電極１０と、第１電極１０上に配置された図４に示すような半導体微粒子２と色素分子４とを備える多孔質半導体層１２と、多孔質半導体層１２と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液１４と、電解液１４に接する第２電極（対極）１８と、第２電極１８上に配置された第２基板２２と、第１基板２０と第２基板２２の間に配置され、電解液１４を封止する封止材１６とを備える。
【００２１】
透明電極１０および第２電極１８は、例えば、ＦＴＯ、ＺｎＯ、ＩＴＯ、ＳｎＯ２などの透明電極で形成される。
【００２２】
また、電解液１４に接する第２電極１８の電解液１４側の表面には触媒層１９が設けられている。そして、多孔質半導体層１２の厚さは、例えば、約２μｍ以下、触媒層１９の厚さは、例えば、約１０ｎｍ以下とされる。
【００２３】
触媒層１９は、例えば、白金（Ｐｔ）や導電性高分子等の薄膜で構成される。導電性高分子は、例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳなどで構成されていても良い。
【００２４】
以上の構成により、多孔質半導体層１２および触媒層１９を備える第２電極１８は、透光性を有するようになり、色素増感太陽電池２００自体を透明あるいは半透明とすることができる。
【００２５】
したがって、図２に示すように、第１基板２０側からの第１入射光（ｈνｒ）および第２基板２２側からの第２入射光（ｈνｆ）の何れもが、多孔質半導体層１２に到達するようになり、外部光を効率的に利用した発電を行うことができるようになる。
【００２６】
多孔質半導体層１２は、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＩｎＯ３、Ｎｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２の何れかで構成されるようにできる。特に、効率面から安価なＴｉＯ２（アナターゼ型、ルチル型）が主に用いられる。また、多孔質半導体層１２は、例えば、スクリーン印刷技術、スピンコート技術、ディッピング、スプレーコート技術などを用いて形成することができる。
【００２７】
触媒層１９は、スパッタ成膜される白金（Ｐｔ）で構成されるようにできる。触媒層１９は、インクジェット方式、スクリーン印刷等の印刷法によって成膜される有機白金化合物（例えば、ジメチル白金シクロオクタジエン、ジメチル白金ジメチルシクロオクタジエン等）で構成されるようにできる。さらに、触媒層１９は、炭素または導電性高分子で構成されるようにできる。導電性高分子は、例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳなどで構成されていても良い。
【００２８】
また、封止材１６を透明樹脂で構成することにより、図２に示すように、封止材１６側から入射する第３入射光（ｈνｓ）が多孔質半導体層１２に到達するように構成することができる。透明樹脂としては、特には限定されないが、例えばアクリル系やポリカーボネイド系の紫外線硬化樹脂を用いることができる。また、封止材１６の幅は３ｍｍ以下、高さは５０μｍ以下とすることが望ましい。
【００２９】
これにより、外部光をより効率的に利用した発電を行うことができるようになる。
【００３０】
第１基板２０および第２基板２２は、例えば、ガラス基板などで形成することができる。また、フレキシブルなプラスチック基板を用いることもできる。この場合、多孔質半導体層を構成するＴｉＯ２ペーストとしては、例えば、約２００℃以下で焼成可能なものを用いる。
【００３１】
また、第１基板２０側から第１入射光（ｈνｒ）を効率的に入射させるために、第１基板２０は透明であることが望ましい。なお、第１基板２０の光が入射する側に反射防止膜などをコーティングしても良い。
【００３２】
第１電極１０は、例えば、ＦＴＯ、ＺｎＯ、ＩＴＯ、ＳｎＯ２などの透明電極で形成される。第１基板２０上に電極加工し、ＦＴＯ付き基板、金属などのグリッド付き基板、或いは上記の複合基板としても良い。
【００３３】
図１および図２の多孔質半導体層１２の半導体微粒子２の模式的構造は、図４に示すように表される。図４に示すように、多孔質半導体層１２は、ＴｉＯ２などからなる半導体微粒子２が互いに結合して複雑なネットワークを形成している。色素分子４は、半導体微粒子２の表面に吸着される。多孔質半導体層１２内には、大きさ１００ｎｍ以下の細孔が多数存在する。
【００３４】
図３は、比較対象としての一般的な色素増感太陽電池２００ａの構成を示す。なお、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００と同一の構成については同一符号を付している。
【００３５】
比較対象としての色素増感太陽電池２００ａでは、触媒層１９の厚さは１０ｎｍ以下とする構成とはなっていないため、色素増感太陽電池２００ａ自体は光線を透過しない不透明状態となる。また、封止材１６を透明樹脂で構成するなどの配慮もなされていない。したがって、多孔質半導体層１２に入射して発電に寄与する光線は、図３に示すように、第１基板２０からの入射光（ｈν）のみとなり、第２基板２２側や封止材１６側の外部光を有効に利用することができなかった。
【００３６】
（動作原理）
第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００の動作原理は、図５に示すように表される。
【００３７】
下記の（ａ）〜（ｄ）の反応が継続して起こることで、起電力が発生し、負荷２４に電流が導通する。
【００３８】
（ａ）色素分子３２が光子（ｈν）を吸収し、電子（ｅ−）を放出し、色素分子３２は酸化体ＤＯになる。
【００３９】
（ｂ）Ｒｅで表される還元体の酸化還元電解質２６が多孔質半導体層１２中を拡散して、ＤＯで表される酸化体の色素分子３２に接近する。
【００４０】
（ｃ）酸化還元電解質２６から色素分子３２に電子（ｅ−）が供給される。酸化還元電解質２６は、Ｏｘで表される酸化体の酸化還元電解質２８になり、色素分子３２はＤＲで表される還元された色素分子３０になる。
【００４１】
（ｄ）酸化還元電解質２８は、第２電極１８方向に拡散し、第２電極１８より電子を供給されて、Ｒｅで表される還元体の酸化還元電解質２６になる。
【００４２】
酸化還元電解質２６は、多孔質半導体層１２中の入り組んだ空間を拡散しながら色素分子３２の近傍に接近する必要がある。
【００４３】
また、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００の電解液１４における電荷交換反応に基づく動作原理は、図６に示すように表される。
【００４４】
まず、外部から光照射されると光子（ｈν）が色素分子３２と反応して、色素分子３２は基底状態から励起状態へと遷移する。このとき発生した励起電子（ｅ−）がＴｉＯ２からなる多孔質半導体層１２の伝導帯へ注入される。多孔質半導体層１２中を導通した電子（ｅ−）は、透明電極１０から外部回路の負荷２４を導通し、第２電極１８へ移動する。第２電極１８から電解液１４中に注入された電子（ｅ−）は。電解液１４中のヨウ素酸化還元電解質（Ｉ−／Ｉ３−）と電荷交換される。ヨウ素酸化還元電解質（Ｉ−／Ｉ３−）が電解液１４内を拡散し、色素分子３２と再反応する。ここで、電荷交換反応は、色素分子表面において、３Ｉ−→Ｉ３−＋２ｅ−に従って進行し、第２電極１８において、Ｉ３−＋２ｅ−→３Ｉ−に従って進行する。
【００４５】
電解液１４は、溶媒として、例えば、アセトニトリルを使用し、この場合の電解質として、例えば、ヨウ素は、電解液１４中のヨウ素酸化還元電解質Ｉ３−として存在する。また、電解質として、例えば、ヨウ化物塩（ヨウ化リチウム、ヨウ化カリウムなど）は、電解液１４中のヨウ素酸化還元電解質Ｉ−として存在する。また、電解液１４中には、逆電子移動抑制溶液として添加剤（例えば、ＴＢＰ：ターシャルブチルピリジン）を適用しても良い。
【００４６】
上記の溶質、添加剤を溶媒（アセトニトリル）に溶解させることによって、電解液１４を構成することができる。なお、上記の材料は湿式ＤＳＣなどに適用可能なものであって、常温溶融塩（イオン性液体）や固体電解質を用いる場合には、構成材料が異なる。
【００４７】
第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００において、溶媒は、後述する電解質、添加剤を溶解する液体であり、高沸点、化学的安定性が高く、高誘電率（電解質が良く溶解する）、低粘度であること望ましい。例えば、アセトニトリル、炭酸プロピレン、γブチロラクトン、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどで構成されていても良い。
【００４８】
色素は、レッドダイ（Ｎ７１９）、ブラックダイ（Ｎ７４９）などを適用することができる。
【００４９】
第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００において、多孔質半導体層（１２）／色素分子（３２）／電解液（１４）間のエネルギーポテンシャルダイヤグラムは、図７に示すように表される。また、色素分子（３２）／電解液（１４）間のエネルギーポテンシャルダイヤグラムであって、図７のＪ部分の拡大図は、図８に示すように表される。
【００５０】
外部から光照射されると光子（ｈν）により、色素分子３２は基底状態ＨＯＭＯから励起状態ＬＵＭＯへと遷移する。このとき発生した励起電子（ｅ−）がＴｉＯ２からなる多孔質半導体層１２の伝導帯へ注入される。多孔質半導体層１２中を導通した電子（ｅ−）は、透明電極１０から外部回路の負荷２４を導通し、第２電極１８へ移動する。触媒層１９から電解液１４中に注入された電子（ｅ−）は、電解液１４中の酸化還元電解質と電荷交換される。酸化還元電解質が電解液１４内を拡散し、色素分子３２を還元する。
【００５１】
電解液１４の酸化還元準位ＥＲＯと多孔質半導体層１２のフェルミ準位Ｅｆ間の電位差が最大起電力ＶＭＡＸである。最大起電力ＶＭＡＸの値は、電解液１４の酸化還元電解質により変化する。酸化還元電解質単独系（ヨウ素酸化還元電解質）の場合には、例えば、０．９Ｖ（Ｉ，Ｎ７１９）である。電解液１４がヨウ素・臭素の混合系酸化還元電解質を含む場合には、図８に示すように、混合比率を調整することで混合系酸化還元電解質の酸化還元電位を、ヨウ素酸化還元電解質の酸化還元電位と臭素酸化還元電解質の酸化還元電位の間の任意の値に調整することができる。
【００５２】
図９には、紫外線Ｌ１の波長領域（波長１０〜４００ｎｍ）、白色光Ｌ２の波長領域（波長４００〜８００ｎｍ）、赤外線Ｌ３の波長領域（波長６００〜１０００ｎｍ）を示す。第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００は、Ｌ１〜Ｌ３の少なくとも１つの領域の光線によって発電機能を発揮させることができる。
【００５３】
[第２の実施の形態]
（色素増感太陽電池を搭載したリモコン装置）
図１０〜図１２を参照して、第２の実施の形態として、上述の第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００を搭載したリモコン装置３３０の構成例について説明する。
【００５４】
図１０および図１１に示すように、第２の実施の形態に係るリモコン装置３３０は、プラスチック等で構成される筐体３８において表裏に貫通する開口部４１が形成され、この開口部４１から色素増感太陽電池２００が臨むように設けられて、太陽電池部３９が構成されている。
【００５５】
また、リモコン装置３３０には、太陽電池部３９を電源として駆動され、例えば日付や時刻、テレビのチャンネル番号等を表示する液晶部３４と、テレビのチャンネルの選択等の操作を行う操作ボタン３６が設けられている。
【００５６】
色素増感太陽電池２００は、リモコン装置３３０の厚み方向の略中央部に水平状態で設けられている。なお、色素増感太陽電池２００の第１基板２０側、第２基板２２側の何れをリモコン装置３３０の表側または裏側とするかは任意でよい。
【００５７】
図１１に示す構成例では、開口部４１に、筐体３８の表面および裏面と面一となるように、色素増感太陽電池２００を保護する透明部材４０が嵌め込まれている。これにより、色素増感太陽電池２００の表面や裏面にホコリが付着したり、傷つくことが防止される。
【００５８】
また、開口部４１の側面にも透明部材を設けると良い。
【００５９】
これにより、透明部材４０を介して、リモコン装置３３０の表面側、裏面側および側面側から太陽光や室内光等の外部光が入射するので、図２に示すように、色素増感太陽電池２００の第１基板２０側からの第１入射光（ｈνｒ）および第２基板２２側からの第２入射光（ｈνｆ）の何れもが、多孔質半導体層１２に到達することとなる。したがって、色素増感太陽電池２００により、外部光を効率的に利用した発電を行ってリモコン装置３３０に電力を安定的に供給することができる。
【００６０】
特に、テレビやビデオ装置等のリモコン装置３３０は、置き方によっては、操作ボタン３６等が設けられた表側が例えばテーブルの天板等に面するような状態（所謂裏返しの状態）となることが間々ある。このような裏返し状態となった場合に、従来の太陽電池を搭載したリモコン装置３３０では、表面側に配置された太陽電池に光線が入射しなくなって発電ができない状態となり、例えば時計表示等を行う液晶表示部が電源不足によって正常な表示を行えない状態となったり、リモコン操作ができなくなることがあった。
【００６１】
これに対して、本実施の形態に係るリモコン装置３３０では、少なくとも装置の表面または裏面から光線が入射すれば色素増感太陽電池２００は発電機能を発揮するので、上述のような所謂裏返しの状態でリモコン装置３３０が置かれた場合であっても、安定して電力を供給することができ、使用者の利便性を向上させることができる。
【００６２】
なお、色素増感太陽電池２００で発電された電力は、液晶部３４に直接供給されるのではなく、一旦、バッテリーなどに蓄電された後、このバッテリーなどから供給される。
【００６３】
図１２に示すリモコン装置３３０の変形例では、透明部材４０を省き、支持部３８ａ、３８ｂによって色素増感太陽電池２００を支持する構成としている。なお、太陽電池部３９の側部は筐体３８の一部によって覆われている。
【００６４】
図１２に示すリモコン装置３３０では、太陽電池部３９の表裏から入射する光線（ｈνｆ）、（ｈνｒ）によって色素増感太陽電池２００は発電機能を発揮する。なお、２枚以上の色素増感太陽電池２００を重ね合わせ、配線によって直列接続等するようにしてもよい。
【００６５】
[第３の実施の形態]
（色素増感太陽電池を搭載した卓上デジタル時計）
図１３を参照して、第３の実施の形態として、上述の第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００を搭載した卓上デジタル時計５０の構成例について説明する。
【００６６】
卓上デジタル時計５０は、透明なアクリル板等で構成される側面形状が三角形の筐体５４の一平面に、デジタル式の時計表示を行う時計部５２と、色素増感太陽電池２００が設けられている。
【００６７】
色素増感太陽電池２００は、筐体５４に２ヶ所の開口部４３が形成され、この各開口部４３から色素増感太陽電池２００が臨むように設けられている。
【００６８】
図１３に示す構成例では、各開口部４３に取付けられる色素増感太陽電池２００は、フレーム５６を介して２つのセルが並設されている。特には限定されないが、色素増感太陽電池２００の各セルは配線によって直列接続として、電圧および電流を稼ぐようにできる。
【００６９】
卓上デジタル時計５０が備える色素増感太陽電池２００は、図１３に示すように、正面側から入射する光線（ｈνｆ）および透明な筐体５４を介して裏面側から入射する光線（ｈνｒ）の何れによっても発電機能を発揮することができる。
【００７０】
したがって、卓上デジタル時計５０を置く場所の自由度が高まると共に、外部光を有効に利用して時計部５２に安定して電力を供給することができる。
【００７１】
[第４の実施の形態]
（色素増感太陽電池を搭載したアナログ時計）
図１４を参照して、第４の実施の形態として、上述の第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００を搭載したアナログ時計７０の構成例について説明する。
【００７２】
アナログ時計７０は、金属板等で構成されるフレーム部材７１に、アナログ式の時計部７２と、色素増感太陽電池２００が設けられている。
【００７３】
色素増感太陽電池２００は、フレーム部材７１に３ヶ所の開口部４４が形成され、この各開口部４４から色素増感太陽電池２００が臨むように設けられている。
【００７４】
図１４に示す構成例では、各開口部４４に取付けられる色素増感太陽電池２００は、フレーム５６を介して２つのセルが並設されている。特には限定されないが、色素増感太陽電池２００の各セルは配線によって直列接続として、電圧および電流を稼ぐようにできる。
【００７５】
なお、符号７３は、アナログ時計部７２および色素増感太陽電池２００を保護すると共に、アナログ時計７０を縦置きにする際の脚となる透明なアクリル板等で構成される枠部材である。
【００７６】
また、図１４には表れないが、アナログ時計７０の裏面は開放状態か、透明樹脂板で保護するようにし、色素増感太陽電池２００には裏面側からも光線が入射するようになっている。
【００７７】
アナログ時計７０が備える色素増感太陽電池２００は、正面側から入射する光線および開放状態の裏面側から入射する光線の何れによっても発電機能を発揮することができる。
【００７８】
したがって、アナログ時計７０を置く場所の自由度が高まると共に、外部光を有効に利用して時計部７２に安定して電力を供給することができる。
【００７９】
ここで、図１５のグラフに、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００の発電特性の一例を示す。
【００８０】
図１５において「Ｄ」は色素増感太陽電池２００の第１基板２０側から１０００ｌｘの白色光を入射させた場合、「Ｓ」は第２基板２２側から１０００ｌｘの白色光を入射させた場合の発電特性を示す。
【００８１】
グラフを見ると分かるように、裏面からの入射によっても十分な発電をすることができることが分かる。また、条件を最適化することにより「Ｓ」の発電量を「Ｄ」にさらに近付けることができる。
【００８２】
このように、第２の実施の形態に係るリモコン装置３３０、第３の実施の形態に係る卓上デジタル時計５０、第４の実施の形態に係るアナログ時計７０において、表面側の入射光のみでなく裏面側からの入射光を色素増感太陽電池２００に照射できる構成としているので、片面照射に比してより大きな電力を得ることができ、各駆動部等に十分な電力を供給することが可能となる。
【００８３】
[第５の実施の形態]
（色素増感太陽電池を搭載した電子手帳）
図１６を参照して、第５の実施の形態として、上述の第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００を搭載した電子手帳８０の構成例について説明する。
【００８４】
電子手帳８０は、各種入力を行う操作ボタン３６や各種情報を表示する液晶部３４を備える本体部８０ｂと、本体部８０ｂと蝶番部８０ｃを介して開閉自在に取付けられる色素増感太陽電池２００を備えた蓋部８０ａとから構成されている。
【００８５】
蓋部８０ａには、蓋部８０ａ自体を表裏に貫通する開口部４５が形成され、この開口部４５から色素増感太陽電池２００が臨むように設けられている。
【００８６】
なお、色素増感太陽電池２００は、図１３および図１４で例示したように、複数のセルを接続した構成とすることもできる。
【００８７】
電子手帳８０が備える色素増感太陽電池２００は、図１６（ａ）に示すように蓋部８０ａを開いた状態においては、表裏両面から入射する光線の何れによっても発電機能を発揮し、本体部８０ｂに安定した電力を供給することができる。
【００８８】
一方、図１６（ｂ）に示すように蓋部８０ａを閉じた状態においても、色素増感太陽電池２００は、表面側からの入射光によって発電機能を発揮し、例えば本体部８０ｂ側が備えるリチウムイオン電池等の二次電池を充電することができる。
【００８９】
このように、第５の実施の形態に係る電子手帳８０によれば、外部光を効率的に利用することができ、使用者の利便性を向上させることができる。
【００９０】
また、例えば、蓋部の両面に従来の太陽電池を配置する場合に比して、第５の実施の形態に係る電子手帳８０は大型化することがなく、また一つの色素増感太陽電池２００で足りるため製造コストを低減することができる。
【００９１】
[第６の実施の形態]
（色素増感太陽電池を搭載した電子辞書）
図１７を参照して、第６の実施の形態として、上述の第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００を搭載した電子辞書９０の構成例について説明する。
【００９２】
電子辞書９０は、各種入力を行う操作ボタン３６ａおよび色素増感太陽電池２００を備える本体部９０ｂと、本体部９０ｂと蝶番部９０ｃを介して開閉自在に取付けられる各種情報を表示する液晶部３４および色素増感太陽電池２００を備えた蓋部９０ａとから構成されている。
【００９３】
蓋部９０ａおよび本体部９０ｂには、表裏に貫通する開口部４６が形成され、この各開口部４６から色素増感太陽電池２００が臨むように設けられている。
【００９４】
なお、色素増感太陽電池２００は、図１３および図１４で例示したように、複数のセルを接続した構成とすることもできる。
【００９５】
図１７に示すように蓋部９０ａを開いた状態においては、蓋部９０ａ側の色素増感太陽電池２００は表裏両面から入射する光線の何れによっても発電機能を発揮し、また本体部９０ｂ側の色素増感太陽電池２００は表面側から入射する光線によって発電機能を発揮する。したがって、液晶部３４や本体部９０ｂが備える演算装置等に安定した電力を供給することができる。
【００９６】
一方、蓋部９０ａを閉じた状態においても、蓋部９０ａ側の色素増感太陽電池２００は、表面側からの入射光によって発電機能を発揮し、例えば本体部９０ｂ側が備える二次電池を充電することができる。
【００９７】
また、例えば、蓋部９０ａ側が下となるように電子辞書９０が置かれた場合であっても、本体部９０ｂの色素増感太陽電池２００は、表面側からの入射光によって発電機能を発揮するので、例えば本体部９０ｂ側が備える二次電池を充電することができる。
【００９８】
このように、第６の実施の形態に係る電子辞書９０によれば、外部光を効率的に利用することができ、使用者の利便性を向上させることができる。
【００９９】
また、例えば、蓋部や本体の両面に従来の太陽電池を配置する場合に比して、第６の実施の形態に係る電子辞書９０は大型化することがなく、また一つの色素増感太陽電池２００で足りるため製造コストを低減することができる。
【０１００】
なお、第６の実施の形態に係る電子辞書９０の色素増感太陽電池２００の配置の仕方は、同様の構造を備えるゲーム機器やノート型パソコン等の各種電子機器に適用することが可能である。
【０１０１】
ここで、図１８〜図２２を参照して、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００で構成されるバッテリーセル（以下、単に「セル」と呼ぶ）の実施例について説明する。
【０１０２】
図１８（ａ）は、３個のセルＢ１〜Ｂ３を形成した状態を示す。図１８（ａ）の例では、面積の等しい３つのセルＢ１、Ｂ２、Ｂ３が同一基板内に設けられている。
【０１０３】
この３個のセルＢ１〜Ｂ３は図示しない配線によって、図１８（ｂ）に示すように直列接続される。
【０１０４】
なお、セルＢ１〜Ｂ３の総電圧Ｖは、Ｖ＝Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３となり、総電流量Ｉは、Ｉ＝Ｉ１＝Ｉ２＝Ｉ３となる。
【０１０５】
図１９は、５個のセルＢ１〜Ｂ５を並設した状態を示す。
【０１０６】
この５個のセルＢ１〜Ｂ５は配線によって、図１９（ｂ）に示すように直列接続される。
【０１０７】
セルＢ１〜Ｂ５の総電圧Ｖは、各セルＢ１〜Ｂ５の電圧の総和５Ｅとなる。
【０１０８】
図２０は、ｎ個のセルをタンデム構成に積層させた状態を模式的に示す。
【０１０９】
セルの総電圧Ｖは、各セルの電圧の総和ｎＥとなる。
【０１１０】
図２１は、ｎ個のセルをタンデム構成に積層させたものを並列接続した状態を模式的に示す。
【０１１１】
セルの総電圧Ｖは、直列接続されたセルの電圧の総和ｎＥとなる。
【０１１２】
[第７の実施の形態]
（色素増感太陽電池を備える入力装置）
図２２を参照して、第７の実施の形態として、上述の第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００を備える入力装置６の構成例について説明する。
【０１１３】
表面型静電容量方式タッチパネルを備える入力装置６の模式的断面構造は、図２２に示すように表される。
【０１１４】
第７の実施の形態に係る入力装置６において、図１に示すような第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００の第２基板２２の上に設けられる表面型静電容量方式タッチパネル部は、基板２１０上に配置された透明電極２５６と、透明電極２５６上に粘着層５８を介して配置された接触層２６０とを備える。
【０１１５】
接触層２６０には、カバーガラス若しくはＰＥＴフィルムを用いることができる。
【０１１６】
第７の実施の形態に係る入力装置６は、タッチパネルユニットの四隅にセンサ（図示省略）が設けられており、接触手段６２によるシングルタッチをセンシングすることができる。
【０１１７】
第７の実施の形態に係る入力装置６は、表面型静電容量方式タッチパネルの表面側（操作面側）から入射される光線（ｈνｆ）は、表面型静電容量方式タッチパネルを透過して色素増感太陽電池２００の多孔質半導体層１２に到達して発電機能を発揮させる。
【０１１８】
また、色素増感太陽電池２００の第１基板２０側から入射する光線（ｈνｒ）によっても発電機能が発揮される。
【０１１９】
したがって、第７の実施の形態に係る入力装置６を各種電子機器に搭載して、この入力装置６の表裏から光線が入射可能な構成とすることにより、外部光を有効に利用して安定した電力を供給することができる。
【０１２０】
特に、表面型静電容量方式タッチパネルが常に露出した構成とされる電子機器にあっては、機器の使用時は勿論のこと、機器の未使用時においても表面型静電容量方式タッチパネルから入射する光線によって色素増感太陽電池２００は発電機能を発揮し続けるので、例えばリチウムイオン電池等を常時充電することが可能となる。
【０１２１】
なお、色素増感太陽電池２００の第１基板２０側に有機ＥＬ等を用いたバックライト機構を設けるようにしてもよい。
【０１２２】
この場合には、バックライト機構から発せられる光線によって表面型静電容量方式タッチパネルの視認性を向上させると共に、色素増感太陽電池２００の発電機能を発揮させて電力の一部を還元させることができる。
【０１２３】
[第８の実施の形態]
（色素増感太陽電池を備える入力装置）
図２３を参照して、第８の実施の形態として、上述の第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００を備える入力装置６の構成例について説明する。
【０１２４】
投影型静電容量方式タッチパネルを備える入力装置６の模式的断面構造は、図２３に示すように表される。
【０１２５】
第８の実施の形態に係る入力装置６において、図１に示すような第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００の第２基板２２の上に設けられる投影型静電容量方式タッチパネル部は、基板２１０の発光面上に粘着層２５８ａを介して配置された透明電極２５６ａと、透明電極２５６ａ上に配置された支持基板２６４と、支持基板２６４上に配置された透明電極２５６ｂと、透明電極２５６ｂ上に粘着層２５８ｂを介して配置された接触層２６０とを備える。
【０１２６】
支持基板２６４には、ガラスまたはＰＣ板を適用することができる。接触層２６０には、カバーガラス若しくはＰＥＴフィルムを用いることができる。
【０１２７】
第８の実施の形態に係る入力装置６は、上下２枚の透明電極２５６ｂ，２５６ａがパターンを組んで構成され、接触手段６２によるマルチタッチをセンシングすることができる。
【０１２８】
第８の実施の形態に係る入力装置６は、表面型静電容量方式タッチパネルの表面側（操作面側）から入射される光線（ｈνｆ）は、投影型静電容量方式タッチパネルを透過して色素増感太陽電池２００の多孔質半導体層１２に到達して発電機能を発揮させる。
【０１２９】
また、色素増感太陽電池２００の第１基板２０側から入射する光線（ｈνｒ）によっても発電機能が発揮される。
【０１３０】
したがって、第８の実施の形態に係る入力装置６を各種電子機器に搭載して、この入力装置６の表裏から光線が入射可能な構成とすることにより、外部光を有効に利用して安定した電力を供給することができる。
【０１３１】
特に、投影型静電容量方式タッチパネルが常に露出した構成とされる電子機器にあっては、機器の使用時は勿論のこと、機器の未使用時においても表面型静電容量方式タッチパネルから入射する光線によって色素増感太陽電池２００は発電機能を発揮し続けるので、例えばリチウムイオン電池等を常時充電することが可能となる。
【０１３２】
なお、色素増感太陽電池２００の第１基板２０側に有機ＥＬ等を用いたバックライト機構を設けるようにしてもよい。
【０１３３】
この場合には、バックライト機構から発せられる光線によって投影型静電容量方式タッチパネルの視認性を向上させると共に、色素増感太陽電池２００の発電機能を発揮させて電力の一部を還元させることができる。
【０１３４】
[第９の実施の形態]
（色素増感太陽電池を備える入力装置）
図２４を参照して、第９の実施の形態として、上述の第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００を備える入力装置６の構成例について説明する。
【０１３５】
抵抗膜方式タッチパネルを備える入力装置６の模式的断面構造は、図２４に示すように表される。
【０１３６】
第９の実施の形態に係る入力装置６において、図１に示すような第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００の第２基板２２の上に設けられる抵抗膜方式タッチパネル部は、基板２１０上に粘着層２５８ａを介して配置された下部電極板２６８と、下部電極板２６８上に配置された透明電極２５６ａと、透明電極２５６ａ上に配置されたスペーサ２７０と、スペーサ２７０上に離隔され、かつ透明電極２５６ａ上に貼り合せ剤を介して配置された透明電極２５６ａと、透明電極２５６ｂ上に配置された上部電極板２７２と、上部電極板２７２上に粘着層２５８ｂを介して配置された接触層２６０とを備える。
【０１３７】
下部電極板２６８および上部電極板２７２には、ＰＥＴフィルムまたはガラスを適用することができる。接触層２６０には、カバーガラス若しくはＰＥＴフィルムを用いることができる。
【０１３８】
第９の実施の形態に係る入力装置６は、上下２枚の透明電極２５６ｂ，２５６ａがパターンを組んで構成され、接触手段６２によるタッチを抵抗膜の抵抗値によりセンシングすることができる。
【０１３９】
第９の実施の形態に係る入力装置６は、抵抗膜方式タッチパネルの表面側（操作面側）から入射される光線（ｈνｆ）は、抵抗膜方式タッチパネルを透過して色素増感太陽電池２００の多孔質半導体層１２に到達して発電機能を発揮させる。
【０１４０】
また、色素増感太陽電池２００の第１基板２０側から入射する光線（ｈνｒ）によっても発電機能が発揮される。
【０１４１】
したがって、第９の実施の形態に係る入力装置６を各種電子機器に搭載して、この入力装置６の表裏から光線が入射可能な構成とすることにより、外部光を有効に利用して安定した電力を供給することができる。
【０１４２】
特に、抵抗膜方式タッチパネルが常に露出した構成とされる電子機器にあっては、機器の使用時は勿論のこと、機器の未使用時においても抵抗膜方式タッチパネルから入射する光線によって色素増感太陽電池２００は発電機能を発揮し続けるので、例えばリチウムイオン電池等を常時充電することが可能となる。
【０１４３】
なお、色素増感太陽電池２００の第１基板２０側に有機ＥＬ等を用いたバックライト機構を設けるようにしてもよい。
【０１４４】
この場合には、バックライト機構から発せられる光線によって抵抗膜方式タッチパネルの視認性を向上させると共に、色素増感太陽電池２００の発電機能を発揮させて電力の一部を還元させることができる。
【０１４５】
例えば、図２４に示すように、図２１に示す第７の実施の形態に係る入力装置６において、色素増感太陽電池２００の表裏を逆にした構成としても良い。
【０１４６】
即ち、色素増感太陽電池２００の第１基板２０の上に表面型静電容量方式タッチパネルを設けるようにできる。
【０１４７】
この構成によっても第７の実施の形態に係る入力装置６と同様の効果を得ることができる。
【０１４８】
また、例えば、図２６に示すように、図２３に示す第８の実施の形態に係る入力装置６において、色素増感太陽電池２００の表裏を逆にした構成としても良い。
【０１４９】
即ち、色素増感太陽電池２００の第１基板２０の上に投影型静電容量方式タッチパネルを設けるようにできる。
【０１５０】
この構成によっても第８の実施の形態に係る入力装置６と同様の効果を得ることができる。
【０１５１】
さらに、例えば、図２７に示すように、図２４に示す第９の実施の形態に係る入力装置６において、色素増感太陽電池２００の表裏を逆にした構成としても良い。
【０１５２】
即ち、色素増感太陽電池２００の第１基板２０の上に抵抗膜方式タッチパネルを設けるようにできる。
【０１５３】
この構成によっても第９の実施の形態に係る入力装置６と同様の効果を得ることができる。
【０１５４】
（電気二重層キャパシタ）
また、例えば、電気二重層キャパシタにおいて、活物質電極１１０，１１２の厚さを２μｍ以下または１０ｎｍ以下とすることができる。
【０１５５】
図２９は、電気二重層キャパシタ内部電極の基本構造を例示している。電気二重層キャパシタ内部電極は、少なくとも１層の活物質電極１１０，１１２に、電解液のイオンのみが通過するセパレータ１３０を介在させ、引き出し電極１３２ａ，１３２ｂが活物質電極１１０，１１２から露出するように構成され、引き出し電極１３２ａ，１３２ｂは電源電圧に接続されている。引き出し電極１３２ａ，１３２ｂは、例えば、アルミ箔から形成され、活物質電極１１０，１１２は、例えば、活性炭から形成される。セパレータ１３０は、活物質電極１１０，１１２全体を覆うように、活物質電極１１０，１１２よりも大きいもの（面積の広いもの）を用いる。セパレータ１３０は、エネルギーデバイスの種類には原理的に依存しないが、特にリフロー対応が必要とされる場合には、耐熱性が要求される。耐熱性が必要ない場合にはポリプロピレン等を、耐熱性が必要な場合にはセルロース系のものを用いることができる。電気二重層キャパシタ内部電極には、電解液が含侵されており、セパレータ１３０を通して、電解液のイオンのみが充放電時に移動する。
【０１５６】
（リチウムイオンキャパシタ）
図２９は、リチウムイオンキャパシタ内部電極の基本構造を例示している。リチウムイオンキャパシタ内部電極は、少なくとも１層の活物質電極１１１，１１２に、電解液のイオンのみが通過するセパレータ１３０を介在させ、引き出し電極１３３ａ，１３２ｂが活物質電極１１０，１１２から露出するように構成され、引き出し電極１３３ａ，１３２ｂは電源電圧に接続されている。正極側の活物質電極１１２は、例えば、活性炭から形成され、負極側の活物質電極１１１は、例えば、Ｌｉドープカーボンから形成される。正極側の引き出し電極１３２ｂは、例えば、アルミ箔から形成され、負極側の引き出し電極１３３ａは、例えば、銅箔から形成される。セパレータ１３０は、活物質電極１１１，１１２全体を覆うように、活物質電極１１１，１１２よりも大きいもの（面積の広いもの）を用いる。リチウムイオンキャパシタ内部電極には、電解液が含侵されており、セパレータ１３０を通して、電解液のイオンのみが充放電時に移動する。
【０１５７】
この構成において、活物質電極１１１，１１２の厚さを２μｍ以下または１０ｎｍ以下とすることができる。
【０１５８】
（リチウムイオン電池）
図３０は、リチウムイオン電池内部電極の基本構造を例示している。リチウムイオン電池内部電極は、少なくとも１層の活物質電極１１１，１１３に、電解液のイオンのみが通過するセパレータ１３０を介在させ、引き出し電極１３３ａ，１３２ｂが活物質電極１１１，１１３から露出するように構成され、引き出し電極１３３ａ，１３２ｂは電源電圧に接続されている。正極側の活物質電極１１３は、例えば、ＬｉＣｏＯ２から形成され、負極側の活物質電極１１１は、例えば、Ｌｉドープカーボンから形成される。正極側の引き出し電極１３２ｂは、例えば、アルミ箔から形成され、負極側の引き出し電極１３３ａは、例えば、銅箔から形成される。セパレータ１３０は、活物質電極１１１，１１３全体を覆うように、活物質電極１１１，１１３よりも大きいもの（面積の広いもの）を用いる。リチウムイオン電池内部電極には、電解液が含侵されており、セパレータ１３０を通して、電解液のイオンのみが充放電時に移動する。
【０１５９】
この構成において、活物質電極１１１，１１３の厚さを２μｍ以下または１０ｎｍ以下とすることができる。
【０１６０】
[その他の実施の形態]
上記のように、実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【０１６１】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。
【産業上の利用可能性】
【０１６２】
本発明の色素増感太陽電池およびこれを搭載した電子機器、入力装置は、電源として適用することによって、携帯通信機器、ゲーム機器など各種電子機器や様々なシステムに適用可能である。
【符号の説明】
【０１６３】
２００…色素増感太陽電池
２…半導体微粒子
４…色素分子
６…入力装置
１０…第１電極
１２…多孔質半導体層
１４…電荷輸送層（電解液）
１６…封止材
１８…第２電極
１９…触媒層
２０…第１基板
２２…第２基板
２６…酸化還元電解質
２８…酸化還元電解質
３０…色素分子
３２…色素分子
３４…液晶部
３６…操作ボタン
３６ａ…操作ボタン
３８…筐体
３８ａ…支持部
３９…太陽電池部
４０…透明部材
４１〜４６…開口部
５０…卓上デジタル時計
５２…時計部
５４…筐体
５６…フレーム
５８…粘着層
６２…接触手段
７０…アナログ時計
７１…フレーム部材
７２…アナログ時計部
８０…電子手帳
８０ａ…蓋部
８０ｂ…本体部
８０ｃ…蝶番部
９０…電子辞書
９０ａ…蓋部
９０ｂ…本体部
９０ｃ…蝶番部
１００…作用極
３３０…リモコン装置
Ｂ１〜Ｂ１２…セル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色素増感太陽電池（ＤＳＣ：Dye-sensitized Solar Cells）および、電子機器および入力装置に係り、特に、外部光を効率的に利用することのできる色素増感太陽電池およびこれを搭載した電子機器、入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、安価で高性能の太陽電池としてＤＳＣが注目されている。ＤＳＣは、スイス・ローザンヌ工科大学のグレツェルが開発したもので、増感色素を表面に担持した酸化チタンを用いることで、光電変換効率が高く、製造コストが安いなどの利点を有することから、次世代の太陽電池として期待されている。この太陽電池は、内部に電解液を封入してあることから、湿式太陽電池とも呼ばれる。
【０００３】
ＤＳＣは、増感色素を表面に担持した多孔質の酸化チタン層を備えた作用極と、作用極の酸化チタン層に対向して配置された対極と、作用極と対極との間に充填された電解質溶液とを備える（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１３５８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＤＳＣは、作用極側から入射した太陽光や室内光等の外部光によって発電機能を発揮する。したがって、各種電子機器の電源としてＤＳＣを搭載する場合には、機器に設けられた開口部からＤＳＣの作用極側が臨むように取付けられている。
【０００６】
そのため、例えば、ＤＳＣが設けられた面が塞がれる状態（例えば、テーブル等の天板側などにＤＳＣが対向するような状態）で電子機器が置かれたような場合には、外部光がＤＳＣに入射しない状態となってしまい、外部光を効率的に利用した電源供給を行うことができないという不都合があった。
【０００７】
また、電子機器の表裏にＤＳＣを配置することも可能であるが、機器が大型化し、コストが嵩むという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、機器が大型化することがなく、低コストで外部光を効率的に利用することができるように構成した色素増感太陽電池およびこれを搭載した電子機器、入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、第１基板と、前記第１基板上に配置された第１電極と、前記第１電極上に配置され、半導体微粒子と色素分子を備える多孔質半導体層と、前記多孔質半導体層と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液と、前記電解液に接する第２電極と、前記第２電極の前記電解液と接する側に形成され、酸化還元電解質に対する触媒活性を有する触媒層と、前記第２電極上に配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板の間に配置され、前記電解液を封止する封止材とを備え、前記第１電極および前記第２電極は、透明電極で構成された色素増感太陽電池が提供される。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、請求項１〜７の何れか１項に記載の色素増感太陽電池を電源として搭載する電子機器が提供される。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、請求項１〜７の何れか１項に記載の色素増感太陽電池を備えた入力装置であって、前記色素増感太陽電池の前記第１基板側または前記第２基板側に入力用のタッチパネルが設けられた入力装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、機器が大型化することがなく、低コストで外部光を効率的に利用することができるように構成した色素増感太陽電池および電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池の模式的断面構造図。
【図２】第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池における入射光の入射状態を示す模式的断面構造図。
【図３】比較対象としての色素増感太陽電池の模式的断面構造図。
【図４】図１の多孔質半導体層の半導体微粒子の模式的構造図。
【図５】第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池の動作原理説明図。
【図６】第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池の電解液における電荷交換反応に基づく動作原理説明図。
【図７】第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池において、多孔質半導体層（１２）／色素分子（３２）／電解液（１４）間のエネルギーポテンシャルダイヤグラム。
【図８】第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池において、色素分子（３２）／電解液（１４）間のエネルギーポテンシャルダイヤグラムであって、図７のＪ部分の拡大図。
【図９】光線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の波長を示すグラフ。
【図１０】第２の実施の形態として、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池を搭載したリモコン装置の構成例を示す平面図。
【図１１】第２の実施の形態として、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池を搭載したリモコン装置の側面図。
【図１２】第２の実施の形態として、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池を搭載したリモコン装置の他の構成例を示す側面図。
【図１３】第３の実施の形態として、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池を搭載した卓上デジタル時計の構成例を示す斜視図。
【図１４】第４の実施の形態として、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池を搭載したアナログ時計の作成例を示す写真。
【図１５】第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池の発電特性を示すグラフ。
【図１６】（ａ）第５の実施の形態として、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池を搭載した電子手帳を開いた状態を示す斜視図、（ｂ）閉じた状態を示す斜視図。
【図１７】第６の実施の形態として、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池を搭載した電子辞書を開いた状態を示す斜視図。
【図１８】（ａ）第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池のセルを３個形成した構成を示す平面図、（ｂ）当該３個のセルを直列接続した状態を示す説明図。
【図１９】（ａ）第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池のセルを５個、直列接続した状態を示す模式図、（ｂ）図２０（ａ）の説明図、（ｃ）図２０（ａ）の構成例を示す平面図。
【図２０】（ａ）第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池のセルをｎ個、タンデム構成に積層させた状態を示す模式図、（ｂ）図２１（ａ）の説明図。
【図２１】（ａ）第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池のセルをｎ個、タンデム構成に積層させたものを並列接続した状態を示す模式図、（ｂ）図２２（ａ）の説明図。
【図２２】第７の実施の形態に係る入力装置であって、表面型静電容量方式タッチパネルを備える入力装置の模式的断面構造図。
【図２３】第８の実施の形態に係る入力装置であって、投影型静電容量方式タッチパネルを備える入力装置の模式的断面構造図。
【図２４】第９の実施の形態に係る入力装置であって、抵抗膜方式タッチパネルを備える入力装置の模式的断面構造図。
【図２５】第７の実施の形態に係る入力装置の変形例を示す模式的断面構造図。
【図２６】第８の実施の形態に係る入力装置の変形例を示す模式的断面構造図。
【図２７】第９の実施の形態に係る入力装置の変形例を示す模式的断面構造図。
【図２８】電気二重層キャパシタ内部電極を例示する模式的断面構造図。
【図２９】リチウムイオンキャパシタ内部電極を例示する模式的断面構造図。
【図３０】リチウムイオン電池内部電極を例示する模式的断面構造図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、図面を参照して、実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１５】
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１６】
以下の実施の形態に係る色素増感太陽電池において、「透明」とは、透過率が約５０％以上であるものと定義する。また「透明」とは、実施の形態に係る色素増感太陽電池において、可視光線に対して、無色透明という意味でも使用する。可視光線は波長約３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ程度、エネルギー約３．４５ｅＶ〜１．４９ｅＶ程度に相当し、この領域で透過率が５０％以上あれば透明である。
【００１７】
[第１の実施の形態]
（色素増感太陽電池）
第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００の模式的断面構造は、図１に示すように表される。
【００１８】
第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００に係る色素増感太陽電池２００に適用される作用極１００は、図１に示すように、ガラス基板２０上に配置された透明電極１０と、透明電極１０上に配置された多孔質半導体層１２とを備える。
【００１９】
色素増感太陽電池２００は、図１に示すように、ガラス基板２０と、ガラス基板２０上に設けられた透明電極１０と、透明電極１０上に配置された多孔質半導体層１２と、多孔質半導体層１２と接し、溶媒と複数種類の酸化還元電解質を混合して作られた電解質を備える電荷輸送層１４とを備える。
【００２０】
さらに、色素増感太陽電池２００は、図１に示すように、第１基板２０と、第１基板２０上に配置された第１電極１０と、第１電極１０上に配置された図４に示すような半導体微粒子２と色素分子４とを備える多孔質半導体層１２と、多孔質半導体層１２と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液１４と、電解液１４に接する第２電極（対極）１８と、第２電極１８上に配置された第２基板２２と、第１基板２０と第２基板２２の間に配置され、電解液１４を封止する封止材１６とを備える。
【００２１】
透明電極１０および第２電極１８は、例えば、ＦＴＯ、ＺｎＯ、ＩＴＯ、ＳｎＯ２などの透明電極で形成される。
【００２２】
また、電解液１４に接する第２電極１８の電解液１４側の表面には触媒層１９が設けられている。そして、多孔質半導体層１２の厚さは、例えば、約２μｍ以下、触媒層１９の厚さは、例えば、約１０ｎｍ以下とされる。
【００２３】
触媒層１９は、例えば、白金（Ｐｔ）や導電性高分子等の薄膜で構成される。導電性高分子は、例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳなどで構成されていても良い。
【００２４】
以上の構成により、多孔質半導体層１２および触媒層１９を備える第２電極１８は、透光性を有するようになり、色素増感太陽電池２００自体を透明あるいは半透明とすることができる。
【００２５】
したがって、図２に示すように、第１基板２０側からの第１入射光（ｈνｒ）および第２基板２２側からの第２入射光（ｈνｆ）の何れもが、多孔質半導体層１２に到達するようになり、外部光を効率的に利用した発電を行うことができるようになる。
【００２６】
多孔質半導体層１２は、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＩｎＯ３、Ｎｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２の何れかで構成されるようにできる。特に、効率面から安価なＴｉＯ２（アナターゼ型、ルチル型）が主に用いられる。また、多孔質半導体層１２は、例えば、スクリーン印刷技術、スピンコート技術、ディッピング、スプレーコート技術などを用いて形成することができる。
【００２７】
触媒層１９は、スパッタ成膜される白金（Ｐｔ）で構成されるようにできる。触媒層１９は、インクジェット方式、スクリーン印刷等の印刷法によって成膜される有機白金化合物（例えば、ジメチル白金シクロオクタジエン、ジメチル白金ジメチルシクロオクタジエン等）で構成されるようにできる。さらに、触媒層１９は、炭素または導電性高分子で構成されるようにできる。導電性高分子は、例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳなどで構成されていても良い。
【００２８】
また、封止材１６を透明樹脂で構成することにより、図２に示すように、封止材１６側から入射する第３入射光（ｈνｓ）が多孔質半導体層１２に到達するように構成することができる。透明樹脂としては、特には限定されないが、例えばアクリル系やポリカーボネイド系の紫外線硬化樹脂を用いることができる。また、封止材１６の幅は３ｍｍ以下、高さは５０μｍ以下とすることが望ましい。
【００２９】
これにより、外部光をより効率的に利用した発電を行うことができるようになる。
【００３０】
第１基板２０および第２基板２２は、例えば、ガラス基板などで形成することができる。また、フレキシブルなプラスチック基板を用いることもできる。この場合、多孔質半導体層を構成するＴｉＯ２ペーストとしては、例えば、約２００℃以下で焼成可能なものを用いる。
【００３１】
また、第１基板２０側から第１入射光（ｈνｒ）を効率的に入射させるために、第１基板２０は透明であることが望ましい。なお、第１基板２０の光が入射する側に反射防止膜などをコーティングしても良い。
【００３２】
第１電極１０は、例えば、ＦＴＯ、ＺｎＯ、ＩＴＯ、ＳｎＯ２などの透明電極で形成される。第１基板２０上に電極加工し、ＦＴＯ付き基板、金属などのグリッド付き基板、或いは上記の複合基板としても良い。
【００３３】
図１および図２の多孔質半導体層１２の半導体微粒子２の模式的構造は、図４に示すように表される。図４に示すように、多孔質半導体層１２は、ＴｉＯ２などからなる半導体微粒子２が互いに結合して複雑なネットワークを形成している。色素分子４は、半導体微粒子２の表面に吸着される。多孔質半導体層１２内には、大きさ１００ｎｍ以下の細孔が多数存在する。
【００３４】
図３は、比較対象としての一般的な色素増感太陽電池２００ａの構成を示す。なお、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００と同一の構成については同一符号を付している。
【００３５】
比較対象としての色素増感太陽電池２００ａでは、触媒層１９の厚さは１０ｎｍ以下とする構成とはなっていないため、色素増感太陽電池２００ａ自体は光線を透過しない不透明状態となる。また、封止材１６を透明樹脂で構成するなどの配慮もなされていない。したがって、多孔質半導体層１２に入射して発電に寄与する光線は、図３に示すように、第１基板２０からの入射光（ｈν）のみとなり、第２基板２２側や封止材１６側の外部光を有効に利用することができなかった。
【００３６】
（動作原理）
第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００の動作原理は、図５に示すように表される。
【００３７】
下記の（ａ）〜（ｄ）の反応が継続して起こることで、起電力が発生し、負荷２４に電流が導通する。
【００３８】
（ａ）色素分子３２が光子（ｈν）を吸収し、電子（ｅ−）を放出し、色素分子３２は酸化体ＤＯになる。
【００３９】
（ｂ）Ｒｅで表される還元体の酸化還元電解質２６が多孔質半導体層１２中を拡散して、ＤＯで表される酸化体の色素分子３２に接近する。
【００４０】
（ｃ）酸化還元電解質２６から色素分子３２に電子（ｅ−）が供給される。酸化還元電解質２６は、Ｏｘで表される酸化体の酸化還元電解質２８になり、色素分子３２はＤＲで表される還元された色素分子３０になる。
【００４１】
（ｄ）酸化還元電解質２８は、第２電極１８方向に拡散し、第２電極１８より電子を供給されて、Ｒｅで表される還元体の酸化還元電解質２６になる。
【００４２】
酸化還元電解質２６は、多孔質半導体層１２中の入り組んだ空間を拡散しながら色素分子３２の近傍に接近する必要がある。
【００４３】
また、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００の電解液１４における電荷交換反応に基づく動作原理は、図６に示すように表される。
【００４４】
まず、外部から光照射されると光子（ｈν）が色素分子３２と反応して、色素分子３２は基底状態から励起状態へと遷移する。このとき発生した励起電子（ｅ−）がＴｉＯ２からなる多孔質半導体層１２の伝導帯へ注入される。多孔質半導体層１２中を導通した電子（ｅ−）は、透明電極１０から外部回路の負荷２４を導通し、第２電極１８へ移動する。第２電極１８から電解液１４中に注入された電子（ｅ−）は。電解液１４中のヨウ素酸化還元電解質（Ｉ−／Ｉ３−）と電荷交換される。ヨウ素酸化還元電解質（Ｉ−／Ｉ３−）が電解液１４内を拡散し、色素分子３２と再反応する。ここで、電荷交換反応は、色素分子表面において、３Ｉ−→Ｉ３−＋２ｅ−に従って進行し、第２電極１８において、Ｉ３−＋２ｅ−→３Ｉ−に従って進行する。
【００４５】
電解液１４は、溶媒として、例えば、アセトニトリルを使用し、この場合の電解質として、例えば、ヨウ素は、電解液１４中のヨウ素酸化還元電解質Ｉ３−として存在する。また、電解質として、例えば、ヨウ化物塩（ヨウ化リチウム、ヨウ化カリウムなど）は、電解液１４中のヨウ素酸化還元電解質Ｉ−として存在する。また、電解液１４中には、逆電子移動抑制溶液として添加剤（例えば、ＴＢＰ：ターシャルブチルピリジン）を適用しても良い。
【００４６】
上記の溶質、添加剤を溶媒（アセトニトリル）に溶解させることによって、電解液１４を構成することができる。なお、上記の材料は湿式ＤＳＣなどに適用可能なものであって、常温溶融塩（イオン性液体）や固体電解質を用いる場合には、構成材料が異なる。
【００４７】
第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００において、溶媒は、後述する電解質、添加剤を溶解する液体であり、高沸点、化学的安定性が高く、高誘電率（電解質が良く溶解する）、低粘度であること望ましい。例えば、アセトニトリル、炭酸プロピレン、γブチロラクトン、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどで構成されていても良い。
【００４８】
色素は、レッドダイ（Ｎ７１９）、ブラックダイ（Ｎ７４９）などを適用することができる。
【００４９】
第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００において、多孔質半導体層（１２）／色素分子（３２）／電解液（１４）間のエネルギーポテンシャルダイヤグラムは、図７に示すように表される。また、色素分子（３２）／電解液（１４）間のエネルギーポテンシャルダイヤグラムであって、図７のＪ部分の拡大図は、図８に示すように表される。
【００５０】
外部から光照射されると光子（ｈν）により、色素分子３２は基底状態ＨＯＭＯから励起状態ＬＵＭＯへと遷移する。このとき発生した励起電子（ｅ−）がＴｉＯ２からなる多孔質半導体層１２の伝導帯へ注入される。多孔質半導体層１２中を導通した電子（ｅ−）は、透明電極１０から外部回路の負荷２４を導通し、第２電極１８へ移動する。触媒層１９から電解液１４中に注入された電子（ｅ−）は、電解液１４中の酸化還元電解質と電荷交換される。酸化還元電解質が電解液１４内を拡散し、色素分子３２を還元する。
【００５１】
電解液１４の酸化還元準位ＥＲＯと多孔質半導体層１２のフェルミ準位Ｅｆ間の電位差が最大起電力ＶＭＡＸである。最大起電力ＶＭＡＸの値は、電解液１４の酸化還元電解質により変化する。酸化還元電解質単独系（ヨウ素酸化還元電解質）の場合には、例えば、０．９Ｖ（Ｉ，Ｎ７１９）である。電解液１４がヨウ素・臭素の混合系酸化還元電解質を含む場合には、図８に示すように、混合比率を調整することで混合系酸化還元電解質の酸化還元電位を、ヨウ素酸化還元電解質の酸化還元電位と臭素酸化還元電解質の酸化還元電位の間の任意の値に調整することができる。
【００５２】
図９には、紫外線Ｌ１の波長領域（波長１０〜４００ｎｍ）、白色光Ｌ２の波長領域（波長４００〜８００ｎｍ）、赤外線Ｌ３の波長領域（波長６００〜１０００ｎｍ）を示す。第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００は、Ｌ１〜Ｌ３の少なくとも１つの領域の光線によって発電機能を発揮させることができる。
【００５３】
[第２の実施の形態]
（色素増感太陽電池を搭載したリモコン装置）
図１０〜図１２を参照して、第２の実施の形態として、上述の第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００を搭載したリモコン装置３３０の構成例について説明する。
【００５４】
図１０および図１１に示すように、第２の実施の形態に係るリモコン装置３３０は、プラスチック等で構成される筐体３８において表裏に貫通する開口部４１が形成され、この開口部４１から色素増感太陽電池２００が臨むように設けられて、太陽電池部３９が構成されている。
【００５５】
また、リモコン装置３３０には、太陽電池部３９を電源として駆動され、例えば日付や時刻、テレビのチャンネル番号等を表示する液晶部３４と、テレビのチャンネルの選択等の操作を行う操作ボタン３６が設けられている。
【００５６】
色素増感太陽電池２００は、リモコン装置３３０の厚み方向の略中央部に水平状態で設けられている。なお、色素増感太陽電池２００の第１基板２０側、第２基板２２側の何れをリモコン装置３３０の表側または裏側とするかは任意でよい。
【００５７】
図１１に示す構成例では、開口部４１に、筐体３８の表面および裏面と面一となるように、色素増感太陽電池２００を保護する透明部材４０が嵌め込まれている。これにより、色素増感太陽電池２００の表面や裏面にホコリが付着したり、傷つくことが防止される。
【００５８】
また、開口部４１の側面にも透明部材を設けると良い。
【００５９】
これにより、透明部材４０を介して、リモコン装置３３０の表面側、裏面側および側面側から太陽光や室内光等の外部光が入射するので、図２に示すように、色素増感太陽電池２００の第１基板２０側からの第１入射光（ｈνｒ）および第２基板２２側からの第２入射光（ｈνｆ）の何れもが、多孔質半導体層１２に到達することとなる。したがって、色素増感太陽電池２００により、外部光を効率的に利用した発電を行ってリモコン装置３３０に電力を安定的に供給することができる。
【００６０】
特に、テレビやビデオ装置等のリモコン装置３３０は、置き方によっては、操作ボタン３６等が設けられた表側が例えばテーブルの天板等に面するような状態（所謂裏返しの状態）となることが間々ある。このような裏返し状態となった場合に、従来の太陽電池を搭載したリモコン装置３３０では、表面側に配置された太陽電池に光線が入射しなくなって発電ができない状態となり、例えば時計表示等を行う液晶表示部が電源不足によって正常な表示を行えない状態となったり、リモコン操作ができなくなることがあった。
【００６１】
これに対して、本実施の形態に係るリモコン装置３３０では、少なくとも装置の表面または裏面から光線が入射すれば色素増感太陽電池２００は発電機能を発揮するので、上述のような所謂裏返しの状態でリモコン装置３３０が置かれた場合であっても、安定して電力を供給することができ、使用者の利便性を向上させることができる。
【００６２】
なお、色素増感太陽電池２００で発電された電力は、液晶部３４に直接供給されるのではなく、一旦、バッテリーなどに蓄電された後、このバッテリーなどから供給される。
【００６３】
図１２に示すリモコン装置３３０の変形例では、透明部材４０を省き、支持部３８ａ、３８ｂによって色素増感太陽電池２００を支持する構成としている。なお、太陽電池部３９の側部は筐体３８の一部によって覆われている。
【００６４】
図１２に示すリモコン装置３３０では、太陽電池部３９の表裏から入射する光線（ｈνｆ）、（ｈνｒ）によって色素増感太陽電池２００は発電機能を発揮する。なお、２枚以上の色素増感太陽電池２００を重ね合わせ、配線によって直列接続等するようにしてもよい。
【００６５】
[第３の実施の形態]
（色素増感太陽電池を搭載した卓上デジタル時計）
図１３を参照して、第３の実施の形態として、上述の第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００を搭載した卓上デジタル時計５０の構成例について説明する。
【００６６】
卓上デジタル時計５０は、透明なアクリル板等で構成される側面形状が三角形の筐体５４の一平面に、デジタル式の時計表示を行う時計部５２と、色素増感太陽電池２００が設けられている。
【００６７】
色素増感太陽電池２００は、筐体５４に２ヶ所の開口部４３が形成され、この各開口部４３から色素増感太陽電池２００が臨むように設けられている。
【００６８】
図１３に示す構成例では、各開口部４３に取付けられる色素増感太陽電池２００は、フレーム５６を介して２つのセルが並設されている。特には限定されないが、色素増感太陽電池２００の各セルは配線によって直列接続として、電圧および電流を稼ぐようにできる。
【００６９】
卓上デジタル時計５０が備える色素増感太陽電池２００は、図１３に示すように、正面側から入射する光線（ｈνｆ）および透明な筐体５４を介して裏面側から入射する光線（ｈνｒ）の何れによっても発電機能を発揮することができる。
【００７０】
したがって、卓上デジタル時計５０を置く場所の自由度が高まると共に、外部光を有効に利用して時計部５２に安定して電力を供給することができる。
【００７１】
[第４の実施の形態]
（色素増感太陽電池を搭載したアナログ時計）
図１４を参照して、第４の実施の形態として、上述の第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００を搭載したアナログ時計７０の構成例について説明する。
【００７２】
アナログ時計７０は、金属板等で構成されるフレーム部材７１に、アナログ式の時計部７２と、色素増感太陽電池２００が設けられている。
【００７３】
色素増感太陽電池２００は、フレーム部材７１に３ヶ所の開口部４４が形成され、この各開口部４４から色素増感太陽電池２００が臨むように設けられている。
【００７４】
図１４に示す構成例では、各開口部４４に取付けられる色素増感太陽電池２００は、フレーム５６を介して２つのセルが並設されている。特には限定されないが、色素増感太陽電池２００の各セルは配線によって直列接続として、電圧および電流を稼ぐようにできる。
【００７５】
なお、符号７３は、アナログ時計部７２および色素増感太陽電池２００を保護すると共に、アナログ時計７０を縦置きにする際の脚となる透明なアクリル板等で構成される枠部材である。
【００７６】
また、図１４には表れないが、アナログ時計７０の裏面は開放状態か、透明樹脂板で保護するようにし、色素増感太陽電池２００には裏面側からも光線が入射するようになっている。
【００７７】
アナログ時計７０が備える色素増感太陽電池２００は、正面側から入射する光線および開放状態の裏面側から入射する光線の何れによっても発電機能を発揮することができる。
【００７８】
したがって、アナログ時計７０を置く場所の自由度が高まると共に、外部光を有効に利用して時計部７２に安定して電力を供給することができる。
【００７９】
ここで、図１５のグラフに、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００の発電特性の一例を示す。
【００８０】
図１５において「Ｄ」は色素増感太陽電池２００の第１基板２０側から１０００ｌｘの白色光を入射させた場合、「Ｓ」は第２基板２２側から１０００ｌｘの白色光を入射させた場合の発電特性を示す。
【００８１】
グラフを見ると分かるように、裏面からの入射によっても十分な発電をすることができることが分かる。また、条件を最適化することにより「Ｓ」の発電量を「Ｄ」にさらに近付けることができる。
【００８２】
このように、第２の実施の形態に係るリモコン装置３３０、第３の実施の形態に係る卓上デジタル時計５０、第４の実施の形態に係るアナログ時計７０において、表面側の入射光のみでなく裏面側からの入射光を色素増感太陽電池２００に照射できる構成としているので、片面照射に比してより大きな電力を得ることができ、各駆動部等に十分な電力を供給することが可能となる。
【００８３】
[第５の実施の形態]
（色素増感太陽電池を搭載した電子手帳）
図１６を参照して、第５の実施の形態として、上述の第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００を搭載した電子手帳８０の構成例について説明する。
【００８４】
電子手帳８０は、各種入力を行う操作ボタン３６や各種情報を表示する液晶部３４を備える本体部８０ｂと、本体部８０ｂと蝶番部８０ｃを介して開閉自在に取付けられる色素増感太陽電池２００を備えた蓋部８０ａとから構成されている。
【００８５】
蓋部８０ａには、蓋部８０ａ自体を表裏に貫通する開口部４５が形成され、この開口部４５から色素増感太陽電池２００が臨むように設けられている。
【００８６】
なお、色素増感太陽電池２００は、図１３および図１４で例示したように、複数のセルを接続した構成とすることもできる。
【００８７】
電子手帳８０が備える色素増感太陽電池２００は、図１６（ａ）に示すように蓋部８０ａを開いた状態においては、表裏両面から入射する光線の何れによっても発電機能を発揮し、本体部８０ｂに安定した電力を供給することができる。
【００８８】
一方、図１６（ｂ）に示すように蓋部８０ａを閉じた状態においても、色素増感太陽電池２００は、表面側からの入射光によって発電機能を発揮し、例えば本体部８０ｂ側が備えるリチウムイオン電池等の二次電池を充電することができる。
【００８９】
このように、第５の実施の形態に係る電子手帳８０によれば、外部光を効率的に利用することができ、使用者の利便性を向上させることができる。
【００９０】
また、例えば、蓋部の両面に従来の太陽電池を配置する場合に比して、第５の実施の形態に係る電子手帳８０は大型化することがなく、また一つの色素増感太陽電池２００で足りるため製造コストを低減することができる。
【００９１】
[第６の実施の形態]
（色素増感太陽電池を搭載した電子辞書）
図１７を参照して、第６の実施の形態として、上述の第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００を搭載した電子辞書９０の構成例について説明する。
【００９２】
電子辞書９０は、各種入力を行う操作ボタン３６ａおよび色素増感太陽電池２００を備える本体部９０ｂと、本体部９０ｂと蝶番部９０ｃを介して開閉自在に取付けられる各種情報を表示する液晶部３４および色素増感太陽電池２００を備えた蓋部９０ａとから構成されている。
【００９３】
蓋部９０ａおよび本体部９０ｂには、表裏に貫通する開口部４６が形成され、この各開口部４６から色素増感太陽電池２００が臨むように設けられている。
【００９４】
なお、色素増感太陽電池２００は、図１３および図１４で例示したように、複数のセルを接続した構成とすることもできる。
【００９５】
図１７に示すように蓋部９０ａを開いた状態においては、蓋部９０ａ側の色素増感太陽電池２００は表裏両面から入射する光線の何れによっても発電機能を発揮し、また本体部９０ｂ側の色素増感太陽電池２００は表面側から入射する光線によって発電機能を発揮する。したがって、液晶部３４や本体部９０ｂが備える演算装置等に安定した電力を供給することができる。
【００９６】
一方、蓋部９０ａを閉じた状態においても、蓋部９０ａ側の色素増感太陽電池２００は、表面側からの入射光によって発電機能を発揮し、例えば本体部９０ｂ側が備える二次電池を充電することができる。
【００９７】
また、例えば、蓋部９０ａ側が下となるように電子辞書９０が置かれた場合であっても、本体部９０ｂの色素増感太陽電池２００は、表面側からの入射光によって発電機能を発揮するので、例えば本体部９０ｂ側が備える二次電池を充電することができる。
【００９８】
このように、第６の実施の形態に係る電子辞書９０によれば、外部光を効率的に利用することができ、使用者の利便性を向上させることができる。
【００９９】
また、例えば、蓋部や本体の両面に従来の太陽電池を配置する場合に比して、第６の実施の形態に係る電子辞書９０は大型化することがなく、また一つの色素増感太陽電池２００で足りるため製造コストを低減することができる。
【０１００】
なお、第６の実施の形態に係る電子辞書９０の色素増感太陽電池２００の配置の仕方は、同様の構造を備えるゲーム機器やノート型パソコン等の各種電子機器に適用することが可能である。
【０１０１】
ここで、図１８〜図２２を参照して、第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００で構成されるバッテリーセル（以下、単に「セル」と呼ぶ）の実施例について説明する。
【０１０２】
図１８（ａ）は、３個のセルＢ１〜Ｂ３を形成した状態を示す。図１８（ａ）の例では、面積の等しい３つのセルＢ１、Ｂ２、Ｂ３が同一基板内に設けられている。
【０１０３】
この３個のセルＢ１〜Ｂ３は図示しない配線によって、図１８（ｂ）に示すように直列接続される。
【０１０４】
なお、セルＢ１〜Ｂ３の総電圧Ｖは、Ｖ＝Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３となり、総電流量Ｉは、Ｉ＝Ｉ１＝Ｉ２＝Ｉ３となる。
【０１０５】
図１９は、５個のセルＢ１〜Ｂ５を並設した状態を示す。
【０１０６】
この５個のセルＢ１〜Ｂ５は配線によって、図１９（ｂ）に示すように直列接続される。
【０１０７】
セルＢ１〜Ｂ５の総電圧Ｖは、各セルＢ１〜Ｂ５の電圧の総和５Ｅとなる。
【０１０８】
図２０は、ｎ個のセルをタンデム構成に積層させた状態を模式的に示す。
【０１０９】
セルの総電圧Ｖは、各セルの電圧の総和ｎＥとなる。
【０１１０】
図２１は、ｎ個のセルをタンデム構成に積層させたものを並列接続した状態を模式的に示す。
【０１１１】
セルの総電圧Ｖは、直列接続されたセルの電圧の総和ｎＥとなる。
【０１１２】
[第７の実施の形態]
（色素増感太陽電池を備える入力装置）
図２２を参照して、第７の実施の形態として、上述の第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００を備える入力装置６の構成例について説明する。
【０１１３】
表面型静電容量方式タッチパネルを備える入力装置６の模式的断面構造は、図２２に示すように表される。
【０１１４】
第７の実施の形態に係る入力装置６において、図１に示すような第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００の第２基板２２の上に設けられる表面型静電容量方式タッチパネル部は、基板２１０上に配置された透明電極２５６と、透明電極２５６上に粘着層５８を介して配置された接触層２６０とを備える。
【０１１５】
接触層２６０には、カバーガラス若しくはＰＥＴフィルムを用いることができる。
【０１１６】
第７の実施の形態に係る入力装置６は、タッチパネルユニットの四隅にセンサ（図示省略）が設けられており、接触手段６２によるシングルタッチをセンシングすることができる。
【０１１７】
第７の実施の形態に係る入力装置６は、表面型静電容量方式タッチパネルの表面側（操作面側）から入射される光線（ｈνｆ）は、表面型静電容量方式タッチパネルを透過して色素増感太陽電池２００の多孔質半導体層１２に到達して発電機能を発揮させる。
【０１１８】
また、色素増感太陽電池２００の第１基板２０側から入射する光線（ｈνｒ）によっても発電機能が発揮される。
【０１１９】
したがって、第７の実施の形態に係る入力装置６を各種電子機器に搭載して、この入力装置６の表裏から光線が入射可能な構成とすることにより、外部光を有効に利用して安定した電力を供給することができる。
【０１２０】
特に、表面型静電容量方式タッチパネルが常に露出した構成とされる電子機器にあっては、機器の使用時は勿論のこと、機器の未使用時においても表面型静電容量方式タッチパネルから入射する光線によって色素増感太陽電池２００は発電機能を発揮し続けるので、例えばリチウムイオン電池等を常時充電することが可能となる。
【０１２１】
なお、色素増感太陽電池２００の第１基板２０側に有機ＥＬ等を用いたバックライト機構を設けるようにしてもよい。
【０１２２】
この場合には、バックライト機構から発せられる光線によって表面型静電容量方式タッチパネルの視認性を向上させると共に、色素増感太陽電池２００の発電機能を発揮させて電力の一部を還元させることができる。
【０１２３】
[第８の実施の形態]
（色素増感太陽電池を備える入力装置）
図２３を参照して、第８の実施の形態として、上述の第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００を備える入力装置６の構成例について説明する。
【０１２４】
投影型静電容量方式タッチパネルを備える入力装置６の模式的断面構造は、図２３に示すように表される。
【０１２５】
第８の実施の形態に係る入力装置６において、図１に示すような第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００の第２基板２２の上に設けられる投影型静電容量方式タッチパネル部は、基板２１０の発光面上に粘着層２５８ａを介して配置された透明電極２５６ａと、透明電極２５６ａ上に配置された支持基板２６４と、支持基板２６４上に配置された透明電極２５６ｂと、透明電極２５６ｂ上に粘着層２５８ｂを介して配置された接触層２６０とを備える。
【０１２６】
支持基板２６４には、ガラスまたはＰＣ板を適用することができる。接触層２６０には、カバーガラス若しくはＰＥＴフィルムを用いることができる。
【０１２７】
第８の実施の形態に係る入力装置６は、上下２枚の透明電極２５６ｂ，２５６ａがパターンを組んで構成され、接触手段６２によるマルチタッチをセンシングすることができる。
【０１２８】
第８の実施の形態に係る入力装置６は、表面型静電容量方式タッチパネルの表面側（操作面側）から入射される光線（ｈνｆ）は、投影型静電容量方式タッチパネルを透過して色素増感太陽電池２００の多孔質半導体層１２に到達して発電機能を発揮させる。
【０１２９】
また、色素増感太陽電池２００の第１基板２０側から入射する光線（ｈνｒ）によっても発電機能が発揮される。
【０１３０】
したがって、第８の実施の形態に係る入力装置６を各種電子機器に搭載して、この入力装置６の表裏から光線が入射可能な構成とすることにより、外部光を有効に利用して安定した電力を供給することができる。
【０１３１】
特に、投影型静電容量方式タッチパネルが常に露出した構成とされる電子機器にあっては、機器の使用時は勿論のこと、機器の未使用時においても表面型静電容量方式タッチパネルから入射する光線によって色素増感太陽電池２００は発電機能を発揮し続けるので、例えばリチウムイオン電池等を常時充電することが可能となる。
【０１３２】
なお、色素増感太陽電池２００の第１基板２０側に有機ＥＬ等を用いたバックライト機構を設けるようにしてもよい。
【０１３３】
この場合には、バックライト機構から発せられる光線によって投影型静電容量方式タッチパネルの視認性を向上させると共に、色素増感太陽電池２００の発電機能を発揮させて電力の一部を還元させることができる。
【０１３４】
[第９の実施の形態]
（色素増感太陽電池を備える入力装置）
図２４を参照して、第９の実施の形態として、上述の第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００を備える入力装置６の構成例について説明する。
【０１３５】
抵抗膜方式タッチパネルを備える入力装置６の模式的断面構造は、図２４に示すように表される。
【０１３６】
第９の実施の形態に係る入力装置６において、図１に示すような第１の実施の形態に係る色素増感太陽電池２００の第２基板２２の上に設けられる抵抗膜方式タッチパネル部は、基板２１０上に粘着層２５８ａを介して配置された下部電極板２６８と、下部電極板２６８上に配置された透明電極２５６ａと、透明電極２５６ａ上に配置されたスペーサ２７０と、スペーサ２７０上に離隔され、かつ透明電極２５６ａ上に貼り合せ剤を介して配置された透明電極２５６ａと、透明電極２５６ｂ上に配置された上部電極板２７２と、上部電極板２７２上に粘着層２５８ｂを介して配置された接触層２６０とを備える。
【０１３７】
下部電極板２６８および上部電極板２７２には、ＰＥＴフィルムまたはガラスを適用することができる。接触層２６０には、カバーガラス若しくはＰＥＴフィルムを用いることができる。
【０１３８】
第９の実施の形態に係る入力装置６は、上下２枚の透明電極２５６ｂ，２５６ａがパターンを組んで構成され、接触手段６２によるタッチを抵抗膜の抵抗値によりセンシングすることができる。
【０１３９】
第９の実施の形態に係る入力装置６は、抵抗膜方式タッチパネルの表面側（操作面側）から入射される光線（ｈνｆ）は、抵抗膜方式タッチパネルを透過して色素増感太陽電池２００の多孔質半導体層１２に到達して発電機能を発揮させる。
【０１４０】
また、色素増感太陽電池２００の第１基板２０側から入射する光線（ｈνｒ）によっても発電機能が発揮される。
【０１４１】
したがって、第９の実施の形態に係る入力装置６を各種電子機器に搭載して、この入力装置６の表裏から光線が入射可能な構成とすることにより、外部光を有効に利用して安定した電力を供給することができる。
【０１４２】
特に、抵抗膜方式タッチパネルが常に露出した構成とされる電子機器にあっては、機器の使用時は勿論のこと、機器の未使用時においても抵抗膜方式タッチパネルから入射する光線によって色素増感太陽電池２００は発電機能を発揮し続けるので、例えばリチウムイオン電池等を常時充電することが可能となる。
【０１４３】
なお、色素増感太陽電池２００の第１基板２０側に有機ＥＬ等を用いたバックライト機構を設けるようにしてもよい。
【０１４４】
この場合には、バックライト機構から発せられる光線によって抵抗膜方式タッチパネルの視認性を向上させると共に、色素増感太陽電池２００の発電機能を発揮させて電力の一部を還元させることができる。
【０１４５】
例えば、図２４に示すように、図２１に示す第７の実施の形態に係る入力装置６において、色素増感太陽電池２００の表裏を逆にした構成としても良い。
【０１４６】
即ち、色素増感太陽電池２００の第１基板２０の上に表面型静電容量方式タッチパネルを設けるようにできる。
【０１４７】
この構成によっても第７の実施の形態に係る入力装置６と同様の効果を得ることができる。
【０１４８】
また、例えば、図２６に示すように、図２３に示す第８の実施の形態に係る入力装置６において、色素増感太陽電池２００の表裏を逆にした構成としても良い。
【０１４９】
即ち、色素増感太陽電池２００の第１基板２０の上に投影型静電容量方式タッチパネルを設けるようにできる。
【０１５０】
この構成によっても第８の実施の形態に係る入力装置６と同様の効果を得ることができる。
【０１５１】
さらに、例えば、図２７に示すように、図２４に示す第９の実施の形態に係る入力装置６において、色素増感太陽電池２００の表裏を逆にした構成としても良い。
【０１５２】
即ち、色素増感太陽電池２００の第１基板２０の上に抵抗膜方式タッチパネルを設けるようにできる。
【０１５３】
この構成によっても第９の実施の形態に係る入力装置６と同様の効果を得ることができる。
【０１５４】
（電気二重層キャパシタ）
また、例えば、電気二重層キャパシタにおいて、活物質電極１１０，１１２の厚さを２μｍ以下または１０ｎｍ以下とすることができる。
【０１５５】
図２９は、電気二重層キャパシタ内部電極の基本構造を例示している。電気二重層キャパシタ内部電極は、少なくとも１層の活物質電極１１０，１１２に、電解液のイオンのみが通過するセパレータ１３０を介在させ、引き出し電極１３２ａ，１３２ｂが活物質電極１１０，１１２から露出するように構成され、引き出し電極１３２ａ，１３２ｂは電源電圧に接続されている。引き出し電極１３２ａ，１３２ｂは、例えば、アルミ箔から形成され、活物質電極１１０，１１２は、例えば、活性炭から形成される。セパレータ１３０は、活物質電極１１０，１１２全体を覆うように、活物質電極１１０，１１２よりも大きいもの（面積の広いもの）を用いる。セパレータ１３０は、エネルギーデバイスの種類には原理的に依存しないが、特にリフロー対応が必要とされる場合には、耐熱性が要求される。耐熱性が必要ない場合にはポリプロピレン等を、耐熱性が必要な場合にはセルロース系のものを用いることができる。電気二重層キャパシタ内部電極には、電解液が含侵されており、セパレータ１３０を通して、電解液のイオンのみが充放電時に移動する。
【０１５６】
（リチウムイオンキャパシタ）
図２９は、リチウムイオンキャパシタ内部電極の基本構造を例示している。リチウムイオンキャパシタ内部電極は、少なくとも１層の活物質電極１１１，１１２に、電解液のイオンのみが通過するセパレータ１３０を介在させ、引き出し電極１３３ａ，１３２ｂが活物質電極１１０，１１２から露出するように構成され、引き出し電極１３３ａ，１３２ｂは電源電圧に接続されている。正極側の活物質電極１１２は、例えば、活性炭から形成され、負極側の活物質電極１１１は、例えば、Ｌｉドープカーボンから形成される。正極側の引き出し電極１３２ｂは、例えば、アルミ箔から形成され、負極側の引き出し電極１３３ａは、例えば、銅箔から形成される。セパレータ１３０は、活物質電極１１１，１１２全体を覆うように、活物質電極１１１，１１２よりも大きいもの（面積の広いもの）を用いる。リチウムイオンキャパシタ内部電極には、電解液が含侵されており、セパレータ１３０を通して、電解液のイオンのみが充放電時に移動する。
【０１５７】
この構成において、活物質電極１１１，１１２の厚さを２μｍ以下または１０ｎｍ以下とすることができる。
【０１５８】
（リチウムイオン電池）
図３０は、リチウムイオン電池内部電極の基本構造を例示している。リチウムイオン電池内部電極は、少なくとも１層の活物質電極１１１，１１３に、電解液のイオンのみが通過するセパレータ１３０を介在させ、引き出し電極１３３ａ，１３２ｂが活物質電極１１１，１１３から露出するように構成され、引き出し電極１３３ａ，１３２ｂは電源電圧に接続されている。正極側の活物質電極１１３は、例えば、ＬｉＣｏＯ２から形成され、負極側の活物質電極１１１は、例えば、Ｌｉドープカーボンから形成される。正極側の引き出し電極１３２ｂは、例えば、アルミ箔から形成され、負極側の引き出し電極１３３ａは、例えば、銅箔から形成される。セパレータ１３０は、活物質電極１１１，１１３全体を覆うように、活物質電極１１１，１１３よりも大きいもの（面積の広いもの）を用いる。リチウムイオン電池内部電極には、電解液が含侵されており、セパレータ１３０を通して、電解液のイオンのみが充放電時に移動する。
【０１５９】
この構成において、活物質電極１１１，１１３の厚さを２μｍ以下または１０ｎｍ以下とすることができる。
【０１６０】
[その他の実施の形態]
上記のように、実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【０１６１】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。
【産業上の利用可能性】
【０１６２】
本発明の色素増感太陽電池およびこれを搭載した電子機器、入力装置は、電源として適用することによって、携帯通信機器、ゲーム機器など各種電子機器や様々なシステムに適用可能である。
【符号の説明】
【０１６３】
２００…色素増感太陽電池
２…半導体微粒子
４…色素分子
６…入力装置
１０…第１電極
１２…多孔質半導体層
１４…電荷輸送層（電解液）
１６…封止材
１８…第２電極
１９…触媒層
２０…第１基板
２２…第２基板
２６…酸化還元電解質
２８…酸化還元電解質
３０…色素分子
３２…色素分子
３４…液晶部
３６…操作ボタン
３６ａ…操作ボタン
３８…筐体
３８ａ…支持部
３９…太陽電池部
４０…透明部材
４１〜４６…開口部
５０…卓上デジタル時計
５２…時計部
５４…筐体
５６…フレーム
５８…粘着層
６２…接触手段
７０…アナログ時計
７１…フレーム部材
７２…アナログ時計部
８０…電子手帳
８０ａ…蓋部
８０ｂ…本体部
８０ｃ…蝶番部
９０…電子辞書
９０ａ…蓋部
９０ｂ…本体部
９０ｃ…蝶番部
１００…作用極
３３０…リモコン装置
Ｂ１〜Ｂ１２…セル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板上に配置された第１電極と、
前記第１電極上に配置され、半導体微粒子と色素分子を備える多孔質半導体層と、
前記多孔質半導体層と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液と、
前記電解液に接する第２電極と、
前記第２電極の前記電解液と接する側に形成され、酸化還元電解質に対する触媒活性を有する触媒層と、
前記第２電極上に配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板の間に配置され、前記電解液を封止する封止材と
を備え、
前記第１電極および前記第２電極は、透明電極で構成されたことを特徴とする色素増感太陽電池。
【請求項２】
前記封止材は透明樹脂で構成され、前記封止材側から入射する第３入射光が前記多孔質半導体層に到達するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の色素増感太陽電池。
【請求項３】
前記多孔質半導体層は、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＩｎＯ３、Ｎｂ２Ｏ３、若しくはＳｎＯ２の何れかで構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の色素増感太陽電池。
【請求項４】
前記触媒層は、スパッタ成膜される白金で構成されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項５】
前記触媒層は、印刷法で成膜される有機白金化合物で構成されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項６】
前記触媒層は、炭素または導電性高分子で構成されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項７】
前記多孔質半導体層の厚さは２μｍ以下、前記触媒層の厚さは１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の色素増感太陽電池を電源として搭載することを特徴とする電子機器。
【請求項９】
機器の本体において表裏に貫通する１または２以上の開口部が形成され、前記各開口部から前記色素増感太陽電池が臨むように設けられていることを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
【請求項１０】
機器が備える開閉可能な蓋部に、表裏に貫通する１または２以上の開口部が形成され、前記各開口部に前記色素増感太陽電池が臨むように設けられていることを特徴とする請求項８または９に記載の電子機器。
【請求項１１】
前記各開口部に、前記色素増感太陽電池を保護する透明部材が設けられていることを特徴とする請求項９または１０に記載の電子機器。
【請求項１２】
機器が有する筐体の全部または一部が透明部材で構成され、前記透明部材を介して外部光が前記色素増感太陽電池に入射するように構成されていることを特徴とする請求項８〜１１の何れか１項に記載の電子機器。
【請求項１３】
請求項１〜７の何れか１項に記載の色素増感太陽電池を備えた入力装置であって、
前記色素増感太陽電池の前記第１基板側または前記第２基板側に入力用のタッチパネルが設けられたことを特徴とする入力装置。
【請求項１４】
前記タッチパネルは、静電容量方式のタッチパネルであることを特徴とする請求項１３に記載の入力装置。
【請求項１５】
前記タッチパネルは、抵抗膜方式のタッチパネルであることを特徴とする請求項１３に記載の入力装置。
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板上に配置された第１電極と、
前記第１電極上に配置され、半導体微粒子と色素分子を備える多孔質半導体層と、
前記多孔質半導体層と接し、酸化還元電解質を溶媒に溶解した電解液と、
前記電解液に接する第２電極と、
前記第２電極の前記電解液と接する側に形成され、酸化還元電解質に対する触媒活性を有する触媒層と、
前記第２電極上に配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板の間に配置され、前記電解液を封止する封止材と
を備え、
前記第１電極および前記第２電極は、透明電極で構成されたことを特徴とする色素増感太陽電池。
【請求項２】
前記封止材は透明樹脂で構成され、前記封止材側から入射する第３入射光が前記多孔質半導体層に到達するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の色素増感太陽電池。
【請求項３】
前記多孔質半導体層は、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＩｎＯ３、Ｎｂ２Ｏ３、若しくはＳｎＯ２の何れかで構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の色素増感太陽電池。
【請求項４】
前記触媒層は、スパッタ成膜される白金で構成されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項５】
前記触媒層は、印刷法で成膜される有機白金化合物で構成されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項６】
前記触媒層は、炭素または導電性高分子で構成されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項７】
前記多孔質半導体層の厚さは２μｍ以下、前記触媒層の厚さは１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の色素増感太陽電池。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の色素増感太陽電池を電源として搭載することを特徴とする電子機器。
【請求項９】
機器の本体において表裏に貫通する１または２以上の開口部が形成され、前記各開口部から前記色素増感太陽電池が臨むように設けられていることを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
【請求項１０】
機器が備える開閉可能な蓋部に、表裏に貫通する１または２以上の開口部が形成され、前記各開口部に前記色素増感太陽電池が臨むように設けられていることを特徴とする請求項８または９に記載の電子機器。
【請求項１１】
前記各開口部に、前記色素増感太陽電池を保護する透明部材が設けられていることを特徴とする請求項９または１０に記載の電子機器。
【請求項１２】
機器が有する筐体の全部または一部が透明部材で構成され、前記透明部材を介して外部光が前記色素増感太陽電池に入射するように構成されていることを特徴とする請求項８〜１１の何れか１項に記載の電子機器。
【請求項１３】
請求項１〜７の何れか１項に記載の色素増感太陽電池を備えた入力装置であって、
前記色素増感太陽電池の前記第１基板側または前記第２基板側に入力用のタッチパネルが設けられたことを特徴とする入力装置。
【請求項１４】
前記タッチパネルは、静電容量方式のタッチパネルであることを特徴とする請求項１３に記載の入力装置。
【請求項１５】
前記タッチパネルは、抵抗膜方式のタッチパネルであることを特徴とする請求項１３に記載の入力装置。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
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【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−８９５２７（Ｐ２０１３−８９５２７Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３０４７４（Ｐ２０１１−２３０４７４）
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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