專利名稱：色素增感型太陽(yáng)能電池以及色素增感型太陽(yáng)能電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及色素增感型太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)部件的密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
色素增感型太陽(yáng)能電池被稱為濕式太陽(yáng)能電池或Graetzel電池等，其特征在于未使用硅半導(dǎo)體而是具有以碘溶液為代表的電化學(xué)性質(zhì)的電池結(jié)構(gòu)。具體而言，色素增感型太陽(yáng)能電池具有下列的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)在多孔質(zhì)半導(dǎo)體層與由導(dǎo)電性玻璃板(導(dǎo)電性基板)構(gòu)成的相反的一極之間配置碘溶液等作為電解液(電解質(zhì))，其中多孔質(zhì)半導(dǎo)體層是在透明的導(dǎo)電性玻璃板(已層積透明導(dǎo)電膜的透明導(dǎo)電性基板)上 燒結(jié)ニ氧化鈦粉末等，并使此ニ氧化鈦粉末吸附色素而形成的ニ氧化鈦層等。色素增感型太陽(yáng)能電池由于材料價(jià)格低廉、制作上不需要大規(guī)模的設(shè)備，因此作為低成本的太陽(yáng)能電池而受到矚目。對(duì)于色素增感型太陽(yáng)能電池，面向?qū)嵱没紤]，要求進(jìn)ー步提高長(zhǎng)期可靠性，目前正在從各種觀點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行探討。一大課題在于切實(shí)可靠地防止電解質(zhì)的泄漏。關(guān)于這個(gè)課題，提出有如下方法(參考專利文獻(xiàn)1)，即保留透明電極基板與對(duì)置電極基板的一部分而將其周緣部熱封為袋狀，從非密封部分注入電解液后，將非密封部分密封。根據(jù)該方法，能夠不設(shè)置孔而注入電解液，并且能夠抑制電解質(zhì)的泄漏。但是，在這種情況下，電極基板有可能彎曲而產(chǎn)生變形并因此而在電極上產(chǎn)生裂紋。此外，電極基板還有可能因熱封時(shí)的熱負(fù)荷而產(chǎn)生劣化。而且，也有可能引起電解質(zhì)的泄漏。作為消除該不良狀況的方法，提出有如下方法(參考專利文獻(xiàn)2)，即在一對(duì)基材板之間，配置已層積了光電極基板與相反極基板的部件，并將ー對(duì)基材板的周緣部粘結(jié)。在這種情況下，從基材板使光電極基板與相反極基板的一部分從基材板的周緣突出到外部以作為外部電極(外部連接端子)。但是，在這種結(jié)構(gòu)中，有可能會(huì)產(chǎn)生外部電極與基材板之間的粘結(jié)不充分之處，從而導(dǎo)致電解液泄漏。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :特開(kāi)2007-335228號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :特開(kāi)2010-80275號(hào)公報(bào)所欲解決的問(wèn)題在于，在以往使用袋狀密封部件的技術(shù)中，由于色素增感型太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)部件的密封結(jié)構(gòu)不充分，其中特別是外部連接端子的密封結(jié)構(gòu)不充分，因而無(wú)法切實(shí)可靠地防止電解液從太陽(yáng)能電池中泄漏的危險(xiǎn)發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池，其特征在干，
包括層積結(jié)構(gòu)部，所述層積結(jié)構(gòu)部由吸附有色素的多孔質(zhì)半導(dǎo)體層、作為陰極的導(dǎo)電體層以及作為陽(yáng)極的導(dǎo)電性金屬層構(gòu)成，設(shè)置有延伸部，所述延伸部是該導(dǎo)電性金屬層與該導(dǎo)電體層各自的ー個(gè)端部從該層積結(jié)構(gòu)部中延伸出而形成，該層積結(jié)構(gòu)部及該延伸部與被封入的電解質(zhì)一起由密封材料密封，并且該導(dǎo)電性金屬層與該導(dǎo)電體層各自的延伸部的一部分從密封材料中露出以作為外部連接端子。此外，優(yōu)選地，本發(fā)明所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池，其特征在干，所述作為陽(yáng)極的導(dǎo)電性金屬層被配置為與所述多孔質(zhì)半導(dǎo)體層的所述導(dǎo)電體層那ー側(cè)相接觸，
平面面積大于所述層積結(jié)構(gòu)部并具有透明性且設(shè)置有粘結(jié)劑層的第一樹(shù)脂板以及平面面積大于該層積結(jié)構(gòu)部且設(shè)置有粘結(jié)劑層的第二樹(shù)脂板被配置為夾著該層積結(jié)構(gòu)部以及該導(dǎo)電性金屬層與該導(dǎo)電體層各自的延伸部，其中所述第一樹(shù)脂板被配置在該多孔質(zhì)半導(dǎo)體層那ー側(cè)，所述第二樹(shù)脂板被配置在該導(dǎo)電體層那ー側(cè)，所述該導(dǎo)電性金屬層與該導(dǎo)電體層各自的延伸部以及從該延伸部離開(kāi)的該第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板的外周部通過(guò)該第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板被粘結(jié)，并且該導(dǎo)電性金屬層與該導(dǎo)電體層各自的延伸部通過(guò)在該第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板中的任意一方設(shè)置的開(kāi)ロ而部分露出以作為外部連接端子，電解質(zhì)被封入到該導(dǎo)電體層與該導(dǎo)電性金屬層之間，并且該第一樹(shù)脂板作為使光入射的透明基板，且該第二樹(shù)脂板作為對(duì)置基板。此外，優(yōu)選地，上述色素增感型太陽(yáng)能電池的特征在于，所述第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板由自粘性樹(shù)脂材料形成。此外，優(yōu)選地，本發(fā)明所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池，其特征在干，平面面積大于所述層積結(jié)構(gòu)部并具有透明性且設(shè)置有粘結(jié)劑層的第一樹(shù)脂板以及平面面積大于該層積結(jié)構(gòu)部且設(shè)置有粘結(jié)劑層的第二樹(shù)脂板被配置為夾著該層積結(jié)構(gòu)部以及該導(dǎo)電性金屬層與該導(dǎo)電體層各自的延伸部，其中所述第一樹(shù)脂板被配置在該多孔質(zhì)半導(dǎo)體層那ー側(cè)，所述第二樹(shù)脂板被配置在該導(dǎo)電體層那ー側(cè)，該第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板的整個(gè)面被粘結(jié)，并且該導(dǎo)電性金屬層與該導(dǎo)電體層各自的延伸部通過(guò)在該第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板中的任意一方設(shè)置的開(kāi)ロ而部分露出以作為外部連接端子，封入有電解質(zhì)，并且該第一樹(shù)脂板作為使光入射的透明基板，且該第二樹(shù)脂板作為對(duì)置基板。此外，優(yōu)選地，上述色素增感型太陽(yáng)能電池的特征在于，所述第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板由自粘性樹(shù)脂材料形成。此外，優(yōu)選地，本發(fā)明所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池，其特征在干，包括層積結(jié)構(gòu)體，所述層積結(jié)構(gòu)體由使光入射的透明基板、與該透明基板對(duì)向設(shè)置且作為陰極的導(dǎo)電性基板、吸附有色素的多孔質(zhì)半導(dǎo)體層、以及被配置為與該多孔質(zhì)半導(dǎo)體層相接觸且作為陽(yáng)極的導(dǎo)電性金屬層構(gòu)成，所述色素增感型太陽(yáng)能電池中封入有電解質(zhì)，設(shè)置有延伸部，所述延伸部是該導(dǎo)電性基板的導(dǎo)電體層與該導(dǎo)電性金屬層各自的一個(gè)端部從該層積結(jié)構(gòu)體中延伸出而形成，該層積結(jié)構(gòu)體、以及該導(dǎo)電性基板的導(dǎo)電體層與該導(dǎo)電性金屬層各自的延伸部通過(guò)具有透明性的密封部件被全面密封，并且該導(dǎo)電性基板的導(dǎo)電體層與該導(dǎo)電性金屬層各自的延伸部通過(guò)設(shè)置于該密封部件的開(kāi)ロ而部分露出以作為外部連接端子。此外，優(yōu)選地，上述色素增感型太陽(yáng)能電池的特征在干，所述密封部件由兩片在整個(gè)面上設(shè)置有粘結(jié)劑層的樹(shù)脂板構(gòu)成，所述兩片中的至少一片由透明材料構(gòu)成，將由透明材料構(gòu)成的樹(shù)脂板配置在所述透明基板之上，將另一片樹(shù)脂板配置在導(dǎo)電性基板之下，所述層積結(jié)構(gòu)體、以及所述導(dǎo)電性基板的導(dǎo)電體層與所述導(dǎo)電性金屬層各自的延伸部在該兩片樹(shù)脂板之間被全面粘結(jié)。此外，優(yōu)選地，上述色素增感型太陽(yáng)能電池的特征在于，從所述層積結(jié)構(gòu)體、以及所述導(dǎo)電性基板的導(dǎo)電體層與所述導(dǎo)電性金屬層各自的延伸部離開(kāi)的所述兩片在整個(gè)面上設(shè)置有粘結(jié)劑層的樹(shù)脂板的外周部被熱封。此外，優(yōu)選地，上述色素增感型太陽(yáng)能電池的特征在于，所述導(dǎo)電性金屬層是被配置為與所述多孔質(zhì)半導(dǎo)體層的相對(duì)于所述透明基板的相反側(cè)相接觸的多孔質(zhì)層。此外，優(yōu)選地，本發(fā)明所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池的特征在于，所述導(dǎo)電性金屬層的所述延伸部由非孔質(zhì)層形成。此外，本發(fā)明所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池，其特征在于，多個(gè)上述色素增感型太陽(yáng)能電池在電氣上串聯(lián)或者并聯(lián)排列，且整體被密封。發(fā)明效果在本發(fā)明所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池中，由于至少電極等層積結(jié)構(gòu)部或?qū)臃e結(jié)構(gòu)體的周邊以及從層積結(jié)構(gòu)部或?qū)臃e結(jié)構(gòu)體延伸出的導(dǎo)電性基板的導(dǎo)電體層等的延伸部被密封，并且延伸部通過(guò)設(shè)置于密封部件的開(kāi)ロ而部分露出以作為外部連接端子，因此，能夠使色素增感型太陽(yáng)能電池的単元結(jié)構(gòu)部件的密封結(jié)構(gòu)，其中特別是外部連接端子的密封結(jié)構(gòu)成為切實(shí)可靠的結(jié)構(gòu)，從而能夠防止電解液從太陽(yáng)能電池中泄漏的危險(xiǎn)發(fā)生。此外，在本發(fā)明所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池模塊中，由于多個(gè)上述色素增感型太陽(yáng)能電池在電氣上串聯(lián)或者并聯(lián)排列，且整體被密封，因此能夠適當(dāng)?shù)孬@得上述色素增感型太陽(yáng)能電池的效果。


圖I是本實(shí)施方式的第一例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池的概要側(cè)截面圖。圖2是本實(shí)施方式的第一例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池的俯視圖。圖3是本實(shí)施方式的第三例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池的概要側(cè)截面圖。圖4是本實(shí)施方式的第三例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池的變形例的概要側(cè)截面圖。圖5是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的第三例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池的變形例的熱封結(jié)構(gòu)的圖。圖6是本實(shí)施方式的第四例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池模塊的俯視圖。圖7是本實(shí)施方式的第二例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池的俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池的基本原理為(例如參考圖I):包括層積結(jié)構(gòu)部，所述層積結(jié)構(gòu)部由吸附有色素的多孔質(zhì)半導(dǎo)體層、作為陰極的導(dǎo)電體層以及作為陽(yáng)極的導(dǎo)電性金屬層構(gòu)成，設(shè)置有延伸部，所述延伸部是導(dǎo)電性金屬層與導(dǎo)電體層各自的ー個(gè)端部從層積結(jié)構(gòu)部中延伸出而形成，層積結(jié)構(gòu)部及延伸部與被封入的電解質(zhì)一起由密封材料密封，并且導(dǎo)電性金屬層與該導(dǎo)電體層各自的延伸部的一部分從密封材料中露出以作為外部連接端子。
據(jù)此，能夠?qū)崿F(xiàn)電極等電池結(jié)構(gòu)部件(層積結(jié)構(gòu)部、層積結(jié)構(gòu)體)以及從電極延伸出的外部電極(外部連接端子)這兩者的密封(seal)性較高的密封結(jié)構(gòu)。首先，關(guān)于本實(shí)施方式的第一例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池，參考圖I的概要側(cè)截面圖以及圖2的俯視圖來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的第一例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池10包括層積結(jié)構(gòu)部18，所述層積結(jié)構(gòu)部18由吸附有色素的多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12、被設(shè)置為與多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12相接觸且作為陽(yáng)極的導(dǎo)電性金屬層14、以及作為陰極的導(dǎo)電體層16構(gòu)成。圖I中，參考符號(hào)20表示被密封的電解質(zhì)(電解液)。設(shè)置有延伸部14a、16a,所述延伸部14a、16a是導(dǎo)電性金屬層14與導(dǎo)電體層16各自的ー個(gè)端部從層積結(jié)構(gòu)部18中延伸出而形成。第一樹(shù)脂板22以及第二樹(shù)脂板24被設(shè)置為夾著層積結(jié)構(gòu)部18，其中第一樹(shù)脂板22設(shè)置在層積結(jié)構(gòu)部18的多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12那ー側(cè)的上表面，第二樹(shù)脂板24設(shè)置在層積結(jié)構(gòu)部18的導(dǎo)電體層16那ー側(cè)的下表面。第一樹(shù)脂板22與第二樹(shù)脂板24都由自粘性樹(shù)脂材料或非自粘性樹(shù)脂材料形成，且平面面積大于層積結(jié)構(gòu)部18。在這里，所謂的自粘性材料是指，例如像阻焊劑和粘結(jié)板材料那樣，材料自身因具有氫鍵、共價(jià)鍵、分子間引力等化學(xué)相互作用性或者粘固效應(yīng)(ァンカー効果)等機(jī)械相互作用性而顯現(xiàn)出粘結(jié)性從而并不另外需要粘結(jié)劑的材料。而且，在這里，把除了自粘性材料之外的樹(shù)脂材料稱為非自粘性樹(shù)脂材料。這些樹(shù)脂材料的詳細(xì)內(nèi)容在后面進(jìn)行說(shuō)明。下面，以使用非自粘性樹(shù)脂材料作為第一樹(shù)脂板22和第二樹(shù)脂板24的情況為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)于使用自粘性材料的情況，除了省略將在以下說(shuō)明的粘結(jié)劑層這一點(diǎn)之外
沒(méi)有變化。在使用非自粘性樹(shù)脂材料作為第一樹(shù)脂板22和第二樹(shù)脂板24時(shí)，在第一樹(shù)脂板22與第二樹(shù)脂板24各自的單個(gè)面上設(shè)置有粘結(jié)劑層，將粘結(jié)劑層那一面作為內(nèi)側(cè)，把延伸部14a、16a與層積結(jié)構(gòu)部18—起覆蓋。第一樹(shù)脂板22具有透明性。即，第一樹(shù)脂板22為透明或半透明。與此相對(duì)，第二樹(shù)脂板24無(wú)論有無(wú)透明性均可。此外，在圖I中，省略關(guān)于在第一樹(shù)脂板22的下表面以及第ニ樹(shù)脂板24的上表面設(shè)置的粘結(jié)劑層的表示。第一樹(shù)脂板22與第二樹(shù)脂板24的整個(gè)面被粘結(jié)密封，據(jù)此，層積結(jié)構(gòu)部18以及導(dǎo)電性金屬層14與導(dǎo)電體層16各自的延伸部14a、16a被封入到第一樹(shù)脂板22與第二樹(shù)脂板24內(nèi)。延伸部14a、16a通過(guò)設(shè)置于第一樹(shù)脂板22的開(kāi)ロ 26、28而部分露出以作為外部連接端子。此時(shí)，導(dǎo)電性金屬層14與導(dǎo)電體層16各自的延伸部14a、16a由于通過(guò)第一樹(shù)脂板22與第二樹(shù)脂板24被粘結(jié)密封，因此電解質(zhì)20從開(kāi)ロ 26、28中泄漏的可能性較小。此外，開(kāi)ロ 26、28也可設(shè)置于第二樹(shù)脂板24，另外，也可將一方設(shè)置于第一樹(shù)脂板22并將另一方設(shè)置于第二樹(shù)脂板24。第一樹(shù)脂板22是使光入射的透明基板，第二樹(shù)脂板24是對(duì)置基板。此外，在圖I所示的層積結(jié)構(gòu)部18中，通常在透明基板上設(shè)置的導(dǎo)電性金屬層被省略，在多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12的導(dǎo)電體層16那ー側(cè)，換言之電解質(zhì)20那ー側(cè)，設(shè)置有導(dǎo)電性金屬層14。為了使電解質(zhì)20通過(guò)導(dǎo)電性金屬層14滲透到多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12中，導(dǎo)電性金 屬層14被形成為多孔質(zhì)層。作為替代，也可以將層積結(jié)構(gòu)部像一般電池那樣，設(shè)為在透明基板上設(shè)置導(dǎo)電性金屬層的結(jié)構(gòu)。第一樹(shù)脂板22與第二樹(shù)脂板24的材料樹(shù)脂為非自粘性樹(shù)脂材料時(shí)，例如，可列舉出 PP、PE、PS、ABS、PS、PC、PMMA, PVC、PA、POM、PET、PEN、PIB、PVB, PA6、聚酰亞胺、聚酰胺、聚烯烴、聚酯、聚醚、硬化丙烯酸樹(shù)脂、硬化環(huán)氧樹(shù)脂、硬化硅酮樹(shù)脂、各種工程塑料、由易位聚合得到的環(huán)狀聚合物等。第一樹(shù)脂板22與第二樹(shù)脂板24可以由相同種類的材料形成，另外，也可以由不同種類的材料形成。在第一樹(shù)脂板(透明基板)22中，為了提高吸附于多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12的色素的耐久性，可以使用用于吸收200nm 400nm光波長(zhǎng)的材料，或者也可以另外進(jìn)行粘結(jié)或涂覆。此外，為了提高入射至第一樹(shù)脂板22的光的利用效率，還可以在第一樹(shù)脂板22的最外面設(shè)置防反射膜。在第一樹(shù)脂板22與第二樹(shù)脂板24的部分或遍及整個(gè)面上設(shè)置的粘結(jié)劑層的材料，可適當(dāng)?shù)夭捎美缫允工诚┖痛姿幛诚┕簿酆虾蟮玫降臉?shù)脂(EVA)為主要成分的EVA樹(shù)脂乳膠粘結(jié)劑，但并不局限于此，可以采用聚烯烴類、聚酯類、聚氨基甲酸こ酯類、聚丙烯酸類、環(huán)氧類、離聚物、ニ硫化物類、聚酰亞胺類、硅酮類等合適的粘結(jié)劑材料。為了使在第一樹(shù)脂板22與第二樹(shù)脂板24的部分或者遍及整個(gè)面上設(shè)置的粘結(jié)劑層的粘結(jié)變得堅(jiān)固，或者為了高效地對(duì)入射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，可以對(duì)樹(shù)脂板進(jìn)行表面處理，例如可以采用臭氧、氧等離子體、重鉻酸、高錳酸等的適當(dāng)?shù)难趸幚?；硅烷偶?lián)劑、硅烷化處理劑、硅烷醇、有機(jī)硅烷、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鈦醇鹽等的適當(dāng)?shù)呐悸?lián)劑處理；ニ氧化硅、氧化鋁ヽ氧化鋯?？踍扣“扣ヽ鋁ヽ鈦ヽ鎢ヽ鉬ヽ碳ヽ氟化鎂ヽー氧化硅ヽ鉻ヽ金ヽ鎳ヽ銅ヽ銠ヽ錫ヽ銀等的適當(dāng)?shù)臑R射成膜或?qū)訅禾幚?。上述粘結(jié)劑層的厚度未特別限定，可以分別設(shè)為例如O. 5μπι Imm左右。更優(yōu)選地，第一樹(shù)脂板22與第二樹(shù)脂板24中，與多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12不接觸的部分厚于相接觸的部分。例如，優(yōu)選地，當(dāng)與多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12不接觸的部分中的第一樹(shù)脂板22與第二樹(shù)脂板24的厚度的合計(jì)比相接觸的部分的厚度的合計(jì)大上層積結(jié)構(gòu)部18的厚度那么厚時(shí)，粘結(jié)會(huì)變得更加堅(jiān)固。另ー方面，當(dāng)使用無(wú)需粘結(jié)劑的自粘性樹(shù)脂材料作為第一樹(shù)脂板22與第二樹(shù)脂板24的材料樹(shù)脂時(shí)，可以舉出聚烯烴類、聚酯類、聚氨基甲酸こ酯類、聚丙烯酸類、環(huán)氧類、離聚物、ニ硫化物類、聚酰亞胺類、硅酮類等各種高分子的単體分散體或預(yù)聚物；對(duì)所述各高分子執(zhí)行酸堿化學(xué)處理、電暈處理、等離子體處理、機(jī)械粗化處理等表面處理后的產(chǎn)物；熱塑性樹(shù)脂等。
使用上述自粘性樹(shù)脂材料吋，粘結(jié)是通過(guò)加熱、加壓、光照射等來(lái)進(jìn)行。導(dǎo)電性金屬層14可以使用金屬網(wǎng)、預(yù)先形成有無(wú)數(shù)孔的金屬層或者通過(guò)噴鍍或薄膜形成法等形成的多孔質(zhì)金屬層等。導(dǎo)電性金屬層14的材料未特別限定，優(yōu)選為選自由Ti、W、Ni、Pt、Ta、Nb、Zr以及Au所組成的組中的ー種或兩種以上的金屬材料或它們的化合物或者用它們涂敷的材料，特別優(yōu)選為Ti或者使用燒結(jié)助劑燒結(jié)的Ti的復(fù)合材料。作為燒結(jié)助劑，可以為通常所采用的適當(dāng)?shù)牟牧?，例如，可使用Ni、B4C、Y203等材料,特別優(yōu)選為Ni。更優(yōu)選地,燒結(jié)助劑的粒子大小為直徑IOOnm以下。據(jù)此，能夠得到對(duì)于用作電解質(zhì)20中的電荷輸送離子的碘的耐腐蝕性良好的導(dǎo)電性金屬層14。導(dǎo)電性金屬層14可具有將層的表面和背面貫通的貫通孔，優(yōu)選形成有在沿著層的平面的方向上也連通、即以在三維的所有方向上具有各向同性的方式連通的貫通孔。據(jù)此，通過(guò)導(dǎo)電性金屬層14的電解質(zhì)20均勻地滲透到多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12的各部分。在形成有各向同性的貫通孔的導(dǎo)電性金屬層中，由于在與多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12相接觸的表面部分中，多數(shù)孔在平面上具有各向同性且相連通地分布，因此導(dǎo)電性金屬層與作為粒子凝聚體的多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12之間的接觸面積較大，并且，多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12的表面粒子可以說(shuō)以嚙合的狀態(tài)與導(dǎo)電性金屬層表面的孔相接合。據(jù)此，導(dǎo)電性金屬層與多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12之間的接合力増大，在通過(guò)例如500°C左右加熱而進(jìn)行的電氣接合エ序中產(chǎn)生裂紋的可能性較小。導(dǎo)電性金屬層14的厚度未特別限定,優(yōu)選設(shè)為O. 2 μ m 600 μ m,若為O. 3 μ m 100 μ m則更好。當(dāng)導(dǎo)電性金屬層14的厚度不到O. 2μπι時(shí)，導(dǎo)電性金屬層14的電阻有可能上升。另ー方面，如果導(dǎo)電性金屬層14的厚度超過(guò)600 μ m，則通過(guò)導(dǎo)電性金屬層14內(nèi)部的電解質(zhì)20的流動(dòng)阻カ過(guò)大，電解質(zhì)20的移動(dòng)有可能被阻礙。另外，導(dǎo)電性金屬層14的電阻優(yōu)選為I Ω / □以下。構(gòu)成導(dǎo)電性金屬層14的金屬多孔體的比表面積優(yōu)選為O. lm2/g以上。據(jù)此，能夠進(jìn)ー步増大導(dǎo)電性金屬層14與多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12之間的接合力。金屬多孔體的比表面積的上限值未特別限定，例如為10m2/g左右時(shí)就足夠。比表面積可通過(guò)水銀壓入法來(lái)測(cè)量。通過(guò)水銀壓入法而進(jìn)行的比表面積測(cè)量是使用水銀壓入式細(xì)孔分布測(cè)量裝置(CARLOERBA INSTRUMENTS公司制的Pascal 140以及Pasca 1440，可測(cè)量范圍:比表面積O. lm2/g 、細(xì)孔分布O. 0034 400 μ m)，在壓カ范圍O. 3kPa 400kPa以及O. IMPa 400MPa的范圍內(nèi)，按照?qǐng)A筒細(xì)孔模型計(jì)算壓入體積作為側(cè)面積并進(jìn)行累計(jì)，來(lái)進(jìn)行測(cè)量。此外，后述的空孔率及空孔直徑可以在該測(cè)量中同時(shí)得到。金屬多孔體優(yōu)選空孔率為30 60體積％，且空孔直徑為I μ m 40 μ m。如果空孔率不到30體積％，則金屬多孔體內(nèi)部的電解質(zhì)的擴(kuò)散變得不充分，因此，向?qū)щ娦越饘賹?4的均勻滲透有可能被損害。另ー方面，如果空孔率超過(guò)60體積％，則導(dǎo)電性金屬層14與 多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12之間的接合力有可能被損害。另外，如果空孔直徑不到I μ m，則金屬多孔體內(nèi)部的電解質(zhì)的擴(kuò)散變得不充分，而且導(dǎo)電性金屬層14的孔與多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12的粒子之間的嚙合變得不充分，因此導(dǎo)電性金屬層14與多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12之間的接合力有可能被損害。另ー方面，如果空孔直徑超過(guò)40 μ m，則導(dǎo)電性金屬層14與多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12之間的接觸面積變小，因此導(dǎo)電性金屬層14與多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12之間的接合力有可能被損害。在層積結(jié)構(gòu)體18中還可以在導(dǎo)電性金屬層14與電解質(zhì)20之間設(shè)置多孔質(zhì)絕緣層。在這種情況下，如果使用玻璃纖維成形體來(lái)作為多孔質(zhì)絕緣層，則通過(guò)在多孔質(zhì)絕緣層上采用加壓法或者濺射法等適當(dāng)?shù)某赡し椒▉?lái)形成導(dǎo)電性金屬層14，在導(dǎo)電性金屬層14上進(jìn)行涂布等來(lái)設(shè)置多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12的材料，并進(jìn)行燒結(jié)，能夠得到多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12。 延伸部14a可設(shè)為將導(dǎo)電性金屬層14的端部延長(zhǎng)并從層積結(jié)構(gòu)部18中引出的結(jié)構(gòu)。但是，由于導(dǎo)電性金屬層14為多孔質(zhì)膜，因此如果采用與導(dǎo)電性金屬層14相同的材料來(lái)形成延伸部14a，則電解質(zhì)從延伸部14a中漏到外部的危險(xiǎn)并不為零。為此，延伸部14a優(yōu)選采用與導(dǎo)電性金屬層14的材料不同的非孔質(zhì)材料來(lái)形成，且設(shè)為與導(dǎo)電性金屬層14電連接的結(jié)構(gòu)。延伸部16a與延伸部14a同樣地,可設(shè)為將導(dǎo)電體層16的端部延長(zhǎng)并從層積結(jié)構(gòu)部18中引出的結(jié)構(gòu)，此外，還可使用不同種類的材料且設(shè)為與導(dǎo)電體層16電連接的結(jié)構(gòu)。如后所述，導(dǎo)電體層16為催化膜或在催化膜上層積有導(dǎo)電膜的部件，當(dāng)為后者即在催化膜上層積有導(dǎo)電膜的結(jié)構(gòu)時(shí)，只把導(dǎo)電膜延伸出來(lái)就足夠。另ー方面，當(dāng)像一般電池那樣，在透明基板上設(shè)置導(dǎo)電體層(導(dǎo)電性金屬層)吋，導(dǎo)電體層沒(méi)有特別限定，例如，可為ITO (摻雜錫的銦膜)，也可為FTO (摻雜氟的氧化錫膜)，或者還可為SnO2膜等。導(dǎo)電體層16進(jìn)ー步還可為選自由Ti、W、Ni、Pt、Ta、Nb、Zr以及Au所組成的組中的ー種或者兩種以上的金屬材料或者它們的化合物，進(jìn)ー步還可為涂敷有這些金屬的材料、層積有碳等導(dǎo)電膜的材料。此外，在透明基板上設(shè)置的導(dǎo)電體層需要具備透明性，但無(wú)需為如導(dǎo)電性金屬層14那樣的多孔質(zhì)層，如果是多孔質(zhì)層，則會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)電性被阻礙的可能性。此時(shí)，導(dǎo)電體層(導(dǎo)電性金屬層)可在第一樹(shù)脂板24上采用濺射、蒸鍍、涂布等適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)進(jìn)行成膜，從而一體形成。導(dǎo)電體層16可采用與導(dǎo)電性金屬層14同樣的材料來(lái)形成導(dǎo)電膜。在導(dǎo)電體層16的朝向電解質(zhì)20的面上，設(shè)置例如鉬膜等貴金屬或高表面積碳、作為催化劑的導(dǎo)電性高分子等催化膜。導(dǎo)電體層16也可以省略ITO等導(dǎo)電膜而僅僅設(shè)置鉬膜等催化膜。在這種情況下，催化膜作為導(dǎo)電膜來(lái)發(fā)揮作用。導(dǎo)電體層16的厚度均未特別限定，但從獲得良好的導(dǎo)電性這ー觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為例如約數(shù)十nm以上。此外，導(dǎo)電體層16可為金屬箔、網(wǎng)眼、網(wǎng)等自支撐膜，還可在第二樹(shù)脂板24上采用濺射、蒸鍍、涂布等適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)進(jìn)行成膜，從而一體形成。多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12可以采用例如Ti02、Zn0或者SnO2等適當(dāng)?shù)慕饘傺趸飦?lái)作為半導(dǎo)體材料，其中優(yōu)選為Ti02。多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12的厚度并未特別限定，但優(yōu)選設(shè)為ΙΟμπι以上的厚度。所燒結(jié)的TiO2的微粒子的粒徑并未特別限定，但優(yōu)選為例如Inm IOOnm左右。多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12是將上述的半導(dǎo)體材料在300°C以上、優(yōu)選為350°C以上、更優(yōu)選為400°C以上的溫度下燒結(jié)而成。另ー方面，燒結(jié)溫度并沒(méi)有特別的上限，但其設(shè)為與多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12的材料的熔點(diǎn)相比足夠低的溫度，優(yōu)選設(shè)為550°C以下的溫度。另外，當(dāng)使用鈦氧化物(ニ氧化鈦)作為多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12的材料吋，優(yōu)選以不會(huì)變化為金紅石晶體那種程度的溫度，而以鈦氧化物的導(dǎo)電性較高的銳鈦礦晶體的狀態(tài)進(jìn)行燒結(jié)。多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12優(yōu)選為將設(shè)置為薄層的上述半導(dǎo)體材料燒結(jié)之后，進(jìn)ー步重復(fù)進(jìn)行設(shè)置薄層并燒結(jié)的操作，從而得到所希望的厚度。吸附于多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12的色素是在400nm 1200nm的波長(zhǎng)具有吸收特性的色素，可列舉出例如釕色素、酞菁色素鋨類、鐵類以及鉬類等金屬配位化合物，花青色素、次甲基類、汞溴紅類、咕噸類、P卜啉類、酞菁類、亞酞菁類、偶氮類、氧雜萘鄰?fù)惖扔袡C(jī)色素。吸附方法未特別限定，例如可使用所謂的浸潰法，浸潰法是將已形成多孔質(zhì)半導(dǎo)體層的導(dǎo)電性金屬層浸于色素溶液中，使色素化學(xué)吸附于微粒子表面。電解質(zhì)(電解液)20包含碘、鋰離子、離子液體、叔丁基 吡啶等，例如為碘的情況下，可使用由碘化物離子及碘的組合所構(gòu)成的氧化還原劑。氧化還原劑包含可將其溶解的適當(dāng)?shù)娜軇?。也可以包含吡啶類、膽酸類、羧酸類的逆電子抑制劑，以作為另外的添加剤。還可以使用用于進(jìn)一歩準(zhǔn)固化的膠凝劑。電解質(zhì)(電解液)20可被填充到導(dǎo)電性金屬層14與導(dǎo)電體層16之間形成的空間中，還可在導(dǎo)電性金屬層14與導(dǎo)電體層16之間設(shè)置多孔質(zhì)間隔物,使電解質(zhì)(電解液)20浸潰到該多孔質(zhì)間隔物中。第一樹(shù)脂板(透明基板)22與多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12貼緊設(shè)置，據(jù)此，能夠提高入射至第一樹(shù)脂板22的光的利用效率。另ー方面，為了將導(dǎo)電性金屬層14與導(dǎo)電體層16以不相接觸的方式來(lái)進(jìn)行配置，因此優(yōu)選設(shè)置例如玻璃纖維紙、玻璃纖維織物、特氟綸板(特氟綸是注冊(cè)商標(biāo))、PP板、PE板、采用濺射法等形成的SiO2膜等絕緣層，該絕緣層對(duì)于電解質(zhì)6具有耐腐蝕性，且具有足夠的空孔以免阻礙電解質(zhì)離子的擴(kuò)散。導(dǎo)電性金屬層14與導(dǎo)電體層16之間的間隔優(yōu)選為150 μ m以下。以上說(shuō)明的色素增感型太陽(yáng)能電池10例如可采用以下的制造方法來(lái)獲得。首先，層積結(jié)構(gòu)部18可采用通常所采用的適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)獲得。在這種情況下，關(guān)于導(dǎo)電性金屬層14，也能夠采用適當(dāng)?shù)闹圃旆椒▉?lái)獲得。例如，可采用如下方法，即在適當(dāng)?shù)幕迳蠈⒔饘傥⒓?xì)粉與適當(dāng)?shù)娜軇┗旌隙苽涑鼋饘俸隣钗?，在?shí)際上不存在氧氣的氣氛條件下，在加熱到燒結(jié)溫度之后，將金屬糊狀物燒結(jié)體轉(zhuǎn)印到多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12上。此時(shí)，在已將金屬糊狀物燒結(jié)體轉(zhuǎn)印到未燒結(jié)的多孔質(zhì)半導(dǎo)體層20的材料上的狀態(tài)下，以多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12的材料的燒結(jié)溫度對(duì)整體進(jìn)行燒結(jié)。此外，優(yōu)選在向已燒結(jié)的多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12上轉(zhuǎn)印金屬糊狀物燒結(jié)體時(shí)，也以適當(dāng)?shù)臏囟葘?duì)整體再次進(jìn)行加熱。此外，對(duì)厚度較厚的金屬糊狀物進(jìn)行燒結(jié)之后，也可以將切割為所希望的厚度的金屬糊狀物層積到多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12上，以作為導(dǎo)電性金屬層14。而且，導(dǎo)電性金屬層14可使用市面上出售的金屬微細(xì)粉燒結(jié)體板，例如商品名Tiporous (タポラス)(大阪鈦業(yè)科技公司制)。通過(guò)例如加壓式等的層壓法等，以例如O. 05 5MPa的壓力，對(duì)夾著層積結(jié)構(gòu)部18等的第一樹(shù)脂板22與第二樹(shù)脂板24加壓O. 5秒 10分鐘左右來(lái)進(jìn)行粘結(jié)并密封。此時(shí)，根據(jù)樹(shù)脂板的材料種類，也可以加熱到例如40 200°C左右的溫度來(lái)進(jìn)行處理。設(shè)置于第一樹(shù)脂板22與第二樹(shù)脂板24的開(kāi)ロ 26、28可預(yù)先形成在第一樹(shù)脂板22與第二樹(shù)脂板24上，另外也可在將層積結(jié)構(gòu)部18等密封之后形成。此外，為了在形成層積結(jié)構(gòu)部18之后封入電解質(zhì)20，可采用如下方法在第二樹(shù)脂板24上預(yù)先或在密封后形成與層積結(jié)構(gòu)部18相連通的開(kāi)口，從該開(kāi)口注入電解質(zhì)20之后，將開(kāi)口密封。從防止空氣混入電解質(zhì)20這一觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選從開(kāi)口處使用真空泵等將層積結(jié)構(gòu)部18抽真空，在注入電解質(zhì)20之后，將開(kāi)口密封。以上說(shuō)明的色素增感型太陽(yáng)能電池10在密封上不使用特別的部件，而能夠采用利用作為基板的第一樹(shù)脂板22與第二樹(shù)脂板24的簡(jiǎn)易方法來(lái)進(jìn)行密封。色素增感型太陽(yáng)能電池10能夠讓色素增感型太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)部件的密封結(jié)構(gòu)，其中特別是外部連接端子的密封結(jié)構(gòu)成為切實(shí)可靠的結(jié)構(gòu)，從而能夠防止電解液從太陽(yáng)能電池中泄漏的危險(xiǎn)發(fā)生。接著，針對(duì)本本實(shí)施方式的第二例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池進(jìn)行說(shuō)明。 本實(shí)施方式的第二例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池包括層積結(jié)構(gòu)部，所述層積結(jié)構(gòu)部由吸附有色素的多孔質(zhì)半導(dǎo)體層、作為陰極的導(dǎo)電體層、以及被配置為與多孔質(zhì)半導(dǎo)體層的導(dǎo)電體層那一側(cè)相接觸且作為陽(yáng)極的導(dǎo)電性金屬層構(gòu)成；設(shè)置有延伸部，所述延伸部是導(dǎo)電性金屬層與導(dǎo)電體層各自的一個(gè)端部從層積結(jié)構(gòu)部中延伸出而形成；平面面積大于層積結(jié)構(gòu)部且具有透明性并設(shè)置有粘結(jié)劑層的第一樹(shù)脂板以及平面面積大于層積結(jié)構(gòu)部并設(shè)置有粘結(jié)劑層的第二樹(shù)脂板被配置為夾著層積結(jié)構(gòu)部以及導(dǎo)電性金屬層與導(dǎo)電體層各自的延伸部，其中第一樹(shù)脂板被配置在多孔質(zhì)半導(dǎo)體層那一側(cè)，第二樹(shù)脂板被配置在導(dǎo)電體層那一側(cè)；導(dǎo)電性金屬層與該導(dǎo)電體層各自的延伸部以及從延伸部離開(kāi)的第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板的外周部通過(guò)第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板被粘結(jié)并密封，并且導(dǎo)電性金屬層與導(dǎo)電體層各自的延伸部通過(guò)在第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板中的任意一方設(shè)置的開(kāi)口而部分露出以作為外部連接端子；電解質(zhì)被封入到導(dǎo)電體層與該導(dǎo)電性金屬層之間，并且第一樹(shù)脂板作為使光入射的透明基板，且第二樹(shù)脂板作為對(duì)置基板。即，本實(shí)施方式的第二例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池的基本結(jié)構(gòu)與色素增感型太陽(yáng)能電池10相同。本實(shí)施方式的第二例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池在下述兩個(gè)方面與色素增感型太陽(yáng)能電池10不同。其一是只限于所謂的立體電極，即層積結(jié)構(gòu)部中作為陽(yáng)極的導(dǎo)電性金屬層被配置為與多孔質(zhì)半導(dǎo)體層的導(dǎo)電體層那一側(cè)相接觸；其二是如圖7所示，只有導(dǎo)電性金屬層與導(dǎo)電體層各自的延伸部14a、16a以及從延伸部14a、16a離開(kāi)的第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板的外周部(在圖7中用箭頭A1、A2、A3表示)通過(guò)第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板被粘結(jié)并作為整體被密封。本實(shí)施方式的第二例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池例如可通過(guò)如下方式獲得，即在使用掩膜保護(hù)與除了第一樹(shù)脂板和第二樹(shù)脂板中與延伸部相對(duì)應(yīng)的部位以及第一樹(shù)脂板和第二樹(shù)脂板的外周部之外的層積結(jié)構(gòu)部等部位相對(duì)應(yīng)的區(qū)域的基礎(chǔ)上，在第一樹(shù)脂板和第二樹(shù)脂板上涂布粘結(jié)劑以形成粘結(jié)劑層，其后使用除去掩膜后的第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板來(lái)進(jìn)行密封。在本實(shí)施方式的第二例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池中，第一樹(shù)脂板未被粘結(jié)到層積結(jié)構(gòu)部的多孔質(zhì)半導(dǎo)體層，從而在使用色素增感型太陽(yáng)能電池時(shí)即使因某種原因?qū)Φ谝粯?shù)脂板施加拉伸應(yīng)力等，由于該應(yīng)力并未直接作用于多孔質(zhì)半導(dǎo)體層，因此能夠切實(shí)地避免在多孔質(zhì)半導(dǎo)體層上產(chǎn)生裂紋等不良狀況發(fā)生。
接著，關(guān)于本實(shí)施方式的第三例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池，參考圖3的概要側(cè)截面圖來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。此外，只要不特別說(shuō)明，本實(shí)施方式的第三例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池的導(dǎo)電性金屬層等各個(gè)部件設(shè)為與色素增感型太陽(yáng)能電池10相同的結(jié)構(gòu)，因此省略重復(fù)說(shuō)明。本實(shí)施方式的第三例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池IOa包括層積結(jié)構(gòu)體36并封入有電解質(zhì)20，所述層積結(jié)構(gòu)體36由使光入射的透明基板30、與透明基板30對(duì)向設(shè)置且作為陰極的導(dǎo)電性基板32、吸附有色素的多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12、以及被配置為與多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12相接觸且作為陽(yáng)極的導(dǎo)電性金屬層34構(gòu)成。導(dǎo)電性基板32由基板38與在基板38上形成的導(dǎo)電體層40構(gòu)成。在圖3中，導(dǎo)電性金屬層34被設(shè)置于透明基板30上，但替代這種結(jié)構(gòu)，也可以在多孔質(zhì)半導(dǎo)體層12的電解質(zhì)20那一側(cè)形成導(dǎo)電性金屬層34，這與色素增感型太陽(yáng)能電池 10的情況相同。設(shè)置有延伸部40b、34b,所述延伸部40b、34b是導(dǎo)電性基板32的導(dǎo)電體層40與導(dǎo)電性金屬層34各自的一個(gè)端部從層積結(jié)構(gòu)體36中延伸出而形成,層積結(jié)構(gòu)體36、以及導(dǎo)電性基板32的導(dǎo)電體層40與導(dǎo)電性金屬層34各自的延伸部40b、34b通過(guò)具有透明性的密封部件42被全面密封。此外，導(dǎo)電性基板32的導(dǎo)電體層40與導(dǎo)電性金屬層34各自的延伸部40b、34b通過(guò)設(shè)置于密封部件42的開(kāi)口 44、46而部分露出以作為外部連接端子。透明基板30以及導(dǎo)電性基板32的基板38例如可以是玻璃板，或者也可以是具有撓性的樹(shù)脂板(撓性透明基板以及撓性導(dǎo)電性基板)。色素增感型太陽(yáng)能電池IOa例如可采用如下的制造方法來(lái)獲得。首先，層積結(jié)構(gòu)體36可采用通常所采用的適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)獲得。其次，采用例如壓鑄模成形法等成形技術(shù)，把設(shè)置有延伸部40b、34b的層積結(jié)構(gòu)體36放入金屬模，使樹(shù)脂熔融物(密封部件42的材料)流入金屬模，進(jìn)行加壓成形，從而將層積結(jié)構(gòu)體36等密封(澆鑄)到樹(shù)脂中。開(kāi)口 44、46可在成形時(shí)或成形后形成。作為樹(shù)脂熔融物來(lái)使用的樹(shù)脂可列舉出例如環(huán)氧樹(shù)脂。此外，開(kāi)口 44、46以及用于注入電解質(zhì)20的開(kāi)口還可在成形時(shí)和成形后的任何時(shí)期形成。本實(shí)施方式的第三例所涉及的的色素增感型太陽(yáng)能電池IOa能夠切實(shí)可靠地密封設(shè)置有延伸部40b、34b的層積結(jié)構(gòu)體36，據(jù)此，能夠獲得與色素增感型太陽(yáng)能電池10相同的效果。而且此時(shí)，通過(guò)使用與層積結(jié)構(gòu)體36的尺寸等形狀相應(yīng)的金屬模，使得層積結(jié)構(gòu)體36不會(huì)受到形狀的限制。接著，關(guān)于本實(shí)施方式的第三例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池的變形例，參考圖4的概要側(cè)截面圖來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。圖4所示的變形例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池IOb的密封部件的結(jié)構(gòu)與色素增感型太陽(yáng)能電池IOa不同。S卩，在色素增感型太陽(yáng)能電池IOb中，作為密封部件，由兩片在整個(gè)面上設(shè)置有粘結(jié)劑層的例如聚酯類或者聚酰胺類等的樹(shù)脂板48a、48b構(gòu)成，所述兩片中的至少一片由透明材料構(gòu)成。樹(shù)脂板48a、48b具有與層積結(jié)構(gòu)體36相比足夠大的平面面積。
將粘結(jié)劑層面向下地把由透明材料構(gòu)成的樹(shù)脂板48a配置在透明基板30上，將粘結(jié)劑層面向上地把另一樹(shù)脂板48b配置在導(dǎo)電性基板30下，層積結(jié)構(gòu)體36、以及導(dǎo)電性基板32的導(dǎo)電體層40與導(dǎo)電性金屬層34各自的延伸部40a、34a在兩片樹(shù)脂板48a、48b之間被全面粘結(jié)。此時(shí)，如果進(jìn)一步如圖5所示，對(duì)從層積結(jié)構(gòu)體36、以及導(dǎo)電性基板32的導(dǎo)電體層40與導(dǎo)電性金屬層34各自的延伸部40a、34a離開(kāi)的兩片樹(shù)脂板48a、48b的外周部進(jìn)行熱封則更好(在圖5中，箭頭X表示熱封的部位)。此外，開(kāi)口 44、46以及用于注入電解質(zhì)20的開(kāi)口可預(yù)先形成在樹(shù)脂板48a、48b上，另外也可在密封后形成。色素增感型太陽(yáng)能電池IOb通過(guò)用兩片樹(shù)脂板來(lái)進(jìn)行密封(seal)，能夠讓色素增感型太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)部件的密封結(jié)構(gòu)，其中特別是外部連接端子的密封結(jié)構(gòu)成為切實(shí)可靠的結(jié)構(gòu)，從而能夠防止電解液從太陽(yáng)能電池中泄漏的危險(xiǎn)發(fā)生。接著，關(guān)于本實(shí)施方式的第四例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池模塊，參考圖6來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的第四例所涉及的色素增感型太陽(yáng)能電池模塊是將上述色素增感型太陽(yáng)能電池10、10a、10b中的任意一種色素增感型太陽(yáng)能電池的多個(gè)在電氣上串聯(lián)或并聯(lián)排列而得到的太陽(yáng)能電池模塊。色素增感型太陽(yáng)能電池模塊整體被密封。在俯視圖示于圖6的色素增感型太陽(yáng)能電池模塊50中，色素增感型太陽(yáng)能電池10被排列成一列，相鄰的色素增感型太陽(yáng)能電池10的延伸部14a和延伸部16a分別被電連接。通過(guò)使用色素增感型太陽(yáng)能電池10所排成的列的兩端的外部連接端子，能夠得到串聯(lián)排列的多個(gè)色素增感型太陽(yáng)能電池10的輸出。另一方面，獨(dú)立配置相鄰的色素增感型太陽(yáng)能電池10，即不把相鄰的延伸部14a和延伸部16a電連接，而是通過(guò)在各個(gè)延伸部14a上設(shè)置共同的引出接線，并且在各個(gè)延伸部16a上設(shè)置共同的引出接線，從而能夠獲得并聯(lián)排列的多個(gè)色素增感型太陽(yáng)能電池10的輸出。實(shí)施例下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明并不限定于該實(shí)施例。(實(shí)施例I)在厚度100 μ m的多孔質(zhì)Ti板(商品名Tiporous,大阪鈦業(yè)公司制)上的5mmX 20mm的范圍內(nèi)印刷二氧化鈦糊狀物(商品名NanoxideD、solaronix( ^ — 9 口二夕)公司制)，干燥后以400°C在空氣中燒結(jié)30分鐘。在燒結(jié)后的二氧化鈦上，進(jìn)一步將印刷二氧化鈦糊狀物并燒結(jié)的操作重復(fù)共計(jì)六次，在多孔質(zhì)Ti板的單面形成了 17μπι厚的二氧化鈦層。此時(shí)，多孔質(zhì)Ti板按照9mmX24mm的大小形成，以使兩端部分別從5mmX20mm的二氧化鈦層中露出2mm。采用水銀壓入法對(duì)多孔質(zhì)Ti板的細(xì)孔直徑分布等進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果細(xì)孔容積=0. 159cc/g (空孔率=40. 1%)、比表面積=5. 6m2/g、平均細(xì)孔直徑=8 μ m (細(xì)孔容積的60%為 4 10 μ m)。接著,在N719色素(solaronix公司制)的乙腈與叔丁醇的混合溶劑溶液中，將制作出的附有二氧化鈦層的多孔質(zhì)Ti板浸潰70小時(shí)，把色素吸附到二氧化鈦表面。吸附后的附有二氧化鈦層的多孔質(zhì)Ti板用乙腈與叔丁醇的混合溶劑洗凈。
接著，按照附有EVA粘結(jié)層的PET樹(shù)脂板(對(duì)置基板)、9mm X 24mm的附有Pt催化劑層的ITO蒸鍍PEN樹(shù)脂板(陰極)、20mmX 20mm的Ti箔、IOmmX 25mm的玻璃纖維紙、20mmX 20mm的Ti箔、9mmX24mm的附有已吸附色素的二氧化鈦層的多孔質(zhì)Ti板(陽(yáng)極)、附有EVA粘結(jié)層的PET樹(shù)脂板(透明基板)這一順序進(jìn)行了層積。此時(shí)，陰極和玻璃纖維紙之間的Ti箔以使端部相對(duì)于附有Pt催化劑層的ITO蒸鍍PEN樹(shù)脂板的長(zhǎng)邊以2mm的寬度相接觸并從玻璃纖維紙中露出的方式形成，以作為延伸部。此外，陽(yáng)極和玻璃纖維紙之間的Ti箔以在與陰極的延伸部相反的一側(cè)，使端部相對(duì)于附有已吸附色素的二氧化鈦層的多孔質(zhì)Ti板的長(zhǎng)邊以2mm的寬度相接觸并從玻璃纖維紙中露出的方式形成，以作為延伸部。使用輥式層壓，以100°C對(duì)兩片PET樹(shù)脂板進(jìn)行了熱封。在覆蓋各延伸部的PET樹(shù)脂板上形成開(kāi)口并露出各延伸部，從而形成了外部連接端子。此外，為了之后能夠注入電解液，在附有EVA粘結(jié)層的PET樹(shù)脂板上設(shè)置了一處約6mm左右的孔，以使多孔質(zhì)Ti板的一部分露出。接著，從約6mm的孔中注入由碘、LiI構(gòu)成的乙腈溶劑的電解液，從而獲得了色素增感型太陽(yáng)能電池。測(cè)量了從吸附色素的二氧化鈦層那一側(cè)照射lOOmW/cm2強(qiáng)度的模擬太陽(yáng)光(使用山下電裝公司制造的模擬太陽(yáng)光裝置)時(shí)的IV曲線，以檢查所獲得的色素增感型太陽(yáng)能電·池的光電轉(zhuǎn)換性能。光電轉(zhuǎn)換效率為5. 0%。制造色素增感型太陽(yáng)能電池三天后以及九十天后，通過(guò)目視檢查了電解液是否發(fā)生泄漏。沒(méi)有電解液泄漏的跡象，而且也沒(méi)有看到空氣侵入。(實(shí)施例2)在厚度100 μ m的多孔質(zhì)Ti板(商品名Tiporous,大阪鈦業(yè)公司制)上的96mmX96mm的范圍內(nèi)印刷二氧化鈦糊狀物(商品名NanoxideD、solaronix公司制)，干燥后以400°C在空氣中燒結(jié)30分鐘。在燒結(jié)后的二氧化鈦上，進(jìn)一步將印刷二氧化鈦糊狀物并燒結(jié)的操作重復(fù)共計(jì)三次，在多孔質(zhì)Ti板的單面形成了 10 μ m厚的二氧化鈦層。此時(shí)，多孔質(zhì)Ti板按照98mmX96mm的大小形成，以使僅僅一個(gè)邊從96mmX96mm的二氧化鈦層中露出2mm。采用水銀壓入法對(duì)多孔質(zhì)Ti板的細(xì)孔直徑分布等進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果細(xì)孔容積=0. 159cc/g (空孔率=40. 1%)、比表面積=5. 6m2/g、平均細(xì)孔直徑=8 μ m (細(xì)孔容積的60%為 4 10 μ m)。接著,在N719色素(solaronix公司制)的乙腈與叔丁醇的混合溶劑溶液中，將制作出的附有二氧化鈦層的多孔質(zhì)Ti板浸潰70小時(shí)，把色素吸附到二氧化鈦表面。吸附后的附有二氧化鈦層的多孔質(zhì)Ti板用乙腈與叔丁醇的混合溶劑洗凈。接著，按照附有EVA粘結(jié)層的PEN樹(shù)脂板(對(duì)置基板)、98mm X 96mm的附有Pt催化劑層的Ti板(陰極)、16_X 12. 5mm的Ti箔、100_X98_的玻璃纖維紙、16mmX 12. 5mm的Ti箔、98mmX96mm的附有已吸附色素的二氧化鈦層的多孔質(zhì)Ti板(陽(yáng)極)、附有EVA粘結(jié)層的PEN樹(shù)脂板(透明基板)這一順序進(jìn)行層積，得到了層積體。此時(shí)，附有EVA粘結(jié)層的PEN樹(shù)脂板以對(duì)置基板和透明基板均在PEN樹(shù)脂板的整個(gè)面上設(shè)置EVA粘結(jié)層，進(jìn)而在EVA粘結(jié)層的外緣部重疊2_寬度的EVA粘結(jié)層的方式形成。此時(shí)，陰極和Ti箔以使端部相對(duì)于附有Pt催化劑層的Ti板的短邊以2mm的寬度相接觸并重疊的方式形成，以作為延伸部。此夕卜，陽(yáng)極和Ti箔以在與陰極的延伸部相同的邊，使端部相對(duì)于附有已吸附色素的二氧化鈦層的多孔質(zhì)Ti板的多孔質(zhì)Ti板面那一側(cè)的短邊以2mm的寬度相接觸并重疊的方式形成，以作為延伸部。使用附有真空裝置的熱壓機(jī)，將層積體預(yù)先保持在真空中，之后以130°C對(duì)層積體進(jìn)行了加壓熱粘。預(yù)先在覆蓋各延伸部的PEN樹(shù)脂板上形成開(kāi)口并露出各延伸部，從而形成了外部連接端子。此外，為了之后能夠注入電解液，在附有EVA粘結(jié)層的PEN樹(shù)脂板上設(shè)置了一處約3mm左右的孔，以使多孔質(zhì)Ti板的一部分露出。接著，從上述約3mm的孔中注入由碘、LiI構(gòu)成的乙腈溶劑的電解液，從而獲得了色素增感型太陽(yáng)能電池。測(cè)量了從吸附色素的二氧化鈦層那一側(cè)照射lOOmW/cm2強(qiáng)度的模擬太陽(yáng)光(使用山下電裝公司制的模擬太陽(yáng)光裝置)時(shí)的IV曲線，以檢查所獲得的色素增感型太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換性能。光電轉(zhuǎn)換效率為3.0%。制造色素增感型太陽(yáng)能電池九十天后，通過(guò)目視檢查了電解液是否發(fā)生泄漏。沒(méi)有電解液泄漏的跡象，而且也沒(méi)有看到空氣侵入。(比較例)
除了以Ti箔從由兩片附有EVA粘結(jié)層的PET樹(shù)脂板形成的密封部中突出到外部的方式配置之外，采用與實(shí)施例I相同的方法制造了色素增感型太陽(yáng)能電池。所獲得的色素增感型太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為5. 0%。制造色素增感型太陽(yáng)能電池三天后，目視檢查了色素增感型太陽(yáng)能電池，結(jié)果是空氣侵入且在色素增感型太陽(yáng)能電池單元內(nèi)部產(chǎn)生了氣泡。這被認(rèn)為是Ti箔的突出部分與樹(shù)脂板之間的粘合性不充分，導(dǎo)致空氣從在兩者間產(chǎn)生的間隙中侵入。符號(hào)說(shuō)明10、10a、IOb色素增感型太陽(yáng)能電池12多孔質(zhì)半導(dǎo)體層14、34導(dǎo)電性金屬層14a、16a、34b、40b 延伸部16、40導(dǎo)電體層18層積結(jié)構(gòu)部20電解質(zhì)22第一樹(shù)脂板24第二樹(shù)脂板26、28、44、46 開(kāi)口30透明基板32導(dǎo)電性基板36層積結(jié)構(gòu)體38 基板42密封部件48a、48b 樹(shù)脂板50色素增感型太陽(yáng)能電池模塊
權(quán)利要求
1.ー種色素增感型太陽(yáng)能電池，其特征在干， 包括層積結(jié)構(gòu)部，所述層積結(jié)構(gòu)部由吸附有色素的多孔質(zhì)半導(dǎo)體層、作為陰極的導(dǎo)電體層以及作為陽(yáng)極的導(dǎo)電性金屬層構(gòu)成， 設(shè)置有延伸部，所述延伸部是該導(dǎo)電性金屬層與該導(dǎo)電體層各自的ー個(gè)端部從該層積結(jié)構(gòu)部中延伸出而形成， 該層積結(jié)構(gòu)部及該延伸部與被封入的電解質(zhì)一起由密封材料密封，并且該導(dǎo)電性金屬層與該導(dǎo)電體層各自的延伸部的一部分從密封材料中露出以作為外部連接端子。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的色素增感型太陽(yáng)能電池，其特征在干， 所述作為陽(yáng)極的導(dǎo)電性金屬層被配置為與所述多孔質(zhì)半導(dǎo)體層的所述導(dǎo)電體層那ー側(cè)相接觸， 平面面積大于所述層積結(jié)構(gòu)部并具有透明性且設(shè)置有粘結(jié)劑層的第一樹(shù)脂板以及平面面積大于該層積結(jié)構(gòu)部且設(shè)置有粘結(jié)劑層的第二樹(shù)脂板被配置為夾著該層積結(jié)構(gòu)部以及該導(dǎo)電性金屬層與該導(dǎo)電體層各自的延伸部，其中所述第一樹(shù)脂板被配置在該多孔質(zhì)半導(dǎo)體層那ー側(cè)，所述第二樹(shù)脂板被配置在該導(dǎo)電體層那ー側(cè)， 所述該導(dǎo)電性金屬層與該導(dǎo)電體層各自的延伸部以及從該延伸部離開(kāi)的該第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板的外周部通過(guò)該第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板被粘結(jié)，并且該導(dǎo)電性金屬層與該導(dǎo)電體層各自的延伸部通過(guò)在該第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板中的任意一方設(shè)置的開(kāi)ロ而部分露出以作為外部連接端子， 電解質(zhì)被封入到該導(dǎo)電體層與該導(dǎo)電性金屬層之間，并且該第一樹(shù)脂板作為使光入射的透明基板，且該第二樹(shù)脂板作為對(duì)置基板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的色素增感型太陽(yáng)能電池，其特征在干， 所述第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板由自粘性樹(shù)脂材料形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的色素增感型太陽(yáng)能電池，其特征在干， 平面面積大于所述層積結(jié)構(gòu)部并具有透明性且設(shè)置有粘結(jié)劑層的第一樹(shù)脂板以及平面面積大于該層積結(jié)構(gòu)部且設(shè)置有粘結(jié)劑層的第二樹(shù)脂板被配置為夾著該層積結(jié)構(gòu)部以及該導(dǎo)電性金屬層與該導(dǎo)電體層各自的延伸部，其中所述第一樹(shù)脂板被配置在該多孔質(zhì)半導(dǎo)體層那ー側(cè)，所述第二樹(shù)脂板被配置在該導(dǎo)電體層那ー側(cè)， 該第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板的整個(gè)面被粘結(jié)，并且該導(dǎo)電性金屬層與該導(dǎo)電體層各自的延伸部通過(guò)在該第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板中的任意一方設(shè)置的開(kāi)ロ而部分露出以作為外部連接端子， 封入有電解質(zhì)，并且該第一樹(shù)脂板作為使光入射的透明基板，且該第二樹(shù)脂板作為對(duì)置基板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的色素增感型太陽(yáng)能電池，其特征在干， 所述第一樹(shù)脂板與第二樹(shù)脂板由自粘性樹(shù)脂材料形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的色素增感型太陽(yáng)能電池，其特征在干，包括層積結(jié)構(gòu)體，所述層積結(jié)構(gòu)體由使光入射的透明基板、與該透明基板對(duì)向設(shè)置且作為陰極的導(dǎo)電性基板、吸附有色素的多孔質(zhì)半導(dǎo)體層、以及被配置為與該多孔質(zhì)半導(dǎo)體層相接觸且作為陽(yáng)極的導(dǎo)電性金屬層構(gòu)成，所述色素增感型太陽(yáng)能電池中封入有電解質(zhì)，設(shè)置有延伸部，所述延伸部是該導(dǎo)電性基板的導(dǎo)電體層與該導(dǎo)電性金屬層各自的ー個(gè)端部從該層積結(jié)構(gòu)體中延伸出而形成， 該層積結(jié)構(gòu)體、以及該導(dǎo)電性基板的導(dǎo)電體層與該導(dǎo)電性金屬層各自的延伸部通過(guò)具有透明性的密封部件被全面密封，并且該導(dǎo)電性基板的導(dǎo)電體層與該導(dǎo)電性金屬層各自的延伸部通過(guò)設(shè)置于該密封部件的開(kāi)ロ而部分露出以作為外部連接端子。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的色素增感型太陽(yáng)能電池，其特征在干， 所述密封部件由兩片在整個(gè)面上設(shè)置有粘結(jié)劑層的樹(shù)脂板構(gòu)成，所述兩片中的至少ー片由透明材料構(gòu)成，將由透明材料構(gòu)成的樹(shù)脂板配置在所述透明基板之上，將另一片樹(shù)脂板配置在導(dǎo)電性基板之下，所述層積結(jié)構(gòu)體、以及所述導(dǎo)電性基板的導(dǎo)電體層與所述導(dǎo)電性金屬層各自的延伸部在該兩片樹(shù)脂板之間被全面粘結(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的色素增感型太陽(yáng)能電池，其特征在干， 從所述層積結(jié)構(gòu)體、以及所述導(dǎo)電性基板的導(dǎo)電體層與所述導(dǎo)電性金屬層各自的延伸部離開(kāi)的所述兩片在整個(gè)面上設(shè)置有粘結(jié)劑層的樹(shù)脂板的外周部被熱封。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8中的任意一項(xiàng)所述的色素增感型太陽(yáng)能電池，其特征在干， 所述導(dǎo)電性金屬層是被配置為與所述多孔質(zhì)半導(dǎo)體層的相對(duì)于所述透明基板的相反側(cè)相接觸的多孔質(zhì)層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的色素增感型太陽(yáng)能電池，其特征在干， 所述導(dǎo)電性金屬層的所述延伸部由非孔質(zhì)層形成。
11.ー種色素增感型太陽(yáng)能電池模塊，其特征在干， 多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求I至8中的任意一項(xiàng)所述的色素增感型太陽(yáng)能電池在電氣上串聯(lián)或者并聯(lián)排列，且整體被密封。
12.ー種色素增感型太陽(yáng)能電池模塊，其特征在干， 多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求9所述的色素增感型太陽(yáng)能電池在電氣上串聯(lián)或者并聯(lián)排列，且整體被密封。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的色素增感型太陽(yáng)能電池模塊，其特征在干， 所述導(dǎo)電性金屬層的所述延伸部由非孔質(zhì)層形成。
全文摘要
提供一種色素增感型太陽(yáng)能電池以及色素增感型太陽(yáng)能電池模塊，能夠使得特別是外部連接端子的密封結(jié)構(gòu)成為切實(shí)可靠的結(jié)構(gòu)，從而能夠防止電解液從太陽(yáng)能電池中泄漏的危險(xiǎn)發(fā)生。色素增感型太陽(yáng)能電池(10)包括層積結(jié)構(gòu)部(18)，所述層積結(jié)構(gòu)部(18)由吸附有色素的多孔質(zhì)半導(dǎo)體層(12)、作為陽(yáng)極的導(dǎo)電性金屬層(14)以及作為陰極的導(dǎo)電體層(16)構(gòu)成。設(shè)置有延伸部(14a、16a)，所述延伸部(14a、16a)是導(dǎo)電性金屬層(14)與導(dǎo)電體層(16)各自的一個(gè)端部從層積結(jié)構(gòu)部(18)中延伸出而形成。作為透明基板的第一樹(shù)脂板(22)與作為對(duì)置基板的第二樹(shù)脂板(24)整個(gè)面被粘結(jié)并被密封。延伸部(14a、16a)通過(guò)設(shè)置于第一樹(shù)脂板(22)的開(kāi)口(26、28)而部分露出以作為外部連接端子。
文檔編號(hào)H01M14/00GK102870274SQ201180019669
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者佐佐木健了, 德山威吏, 河野充 申請(qǐng)人:新日鐵化學(xué)株式會(huì)社